专利名称：Led背光模组驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种背光模组驱动方法，特别是涉及一种LED(Light Emitting Diode,发光二极管)背光模组驱动方法。
背景技术：
液晶显示设备已经成为主流显示设备，液晶电视发展突飞猛进，液晶显示器 也有较大发展。但液晶电视也存在很多缺陷需要改善，其中动态画面拖影(blur) 是液晶电视需要改善的主要缺陷之一。
LCDTV的拖影缺陷主要由两方面原因引起(1)液晶的响应速度不够快；(2) LCD的"保持特性"(hold type)工作模式。关于LCD的"保持特性"(hold type) 工作模式，是与CRT"脉冲式"(impulse-type)工作模式比较而言，CRT对每个像 素是通过电子枪的有序扫描和轰击荧光粉(发光)来显示的，由于电子束打到荧光 屏上是"脉冲式"的，而且电子信号的回落和受击荧光粉的明暗状态变化是极速 响应的，因此信号之间的切换是跳跃的，表现在高速动态画面的显示效果上，是 几乎没有拖影。具体如图l所示，LCD TV保持特性驱动和CRT脉冲式驱动的波形 有很大差异。相关的实验和研究表明在响应速度较慢时，拖影的严重程度主要 取决于液晶驱动电路的响应速度；而当液晶显示器的响应速度提升到较高的水平 后，所出现的拖影则主要取决于液晶显示器的保持特性。
H. 0kurama, M. Akiyama， K. Takotoh禾口 Y. Uematsu在SID， 02 Digest, pp. 1284-1287， 2002提出过驱动(OverDrive)技术，基本上已经可以解决LCD反应 速度不够快的问题。但由于人眼的视觉暂留效应，即便达到Oms的响应时间，液 晶拖影依然存在。
IDW， 98 Digest, pp. 823-826， 1998公开了另一种解决保持特性引起的拖影 问题的常用方法是插黑技术(Black Frame Insertion Technology。插黑技术的 原理并不复杂，简单说就是通过IC控制芯片周期性地在两帧画面中插入全黑画面，
如图2所示，第N-1帧，第N帧和第N+1帧之间分别插入全黑画面，N为自然数， 从而避免由人眼特殊的成像机理而导致的画面切换时，边缘出现的模糊效果，从 而消除液晶的拖影现象。插黑技术的最大特点在于非常容易实现，而且相对而言 成本较低，它只需要在显示器的驱动电路中增加相应的插黑处理电路，而不必改 变现有液晶显示以及背光系统的结构。但插黑技术本身也存在两大不足(1)插 黑技术降低对比度，当黑画面插入比例为50%时，对比度降低一半多；(2)能量 效率变低，以黑画面插入比例为50%记，能量利用效率减少一半，意味着要保持同 样亮度，背光源亮度要提高一倍。
针对插黑技术的不足，人们提出扫描背光技术，液晶电视用CCFL背光源一 般包含多个CCFL灯管，扫描背光技术概念可以粗略描述为在一帧画面时间内背光 源中的CCFL灯管只有一根或者部分几根点亮，随着画面的连续播放，CCFL灯管轮 流点亮关灭，并且CCFL灯管点亮关灭的时序与前面面板中液晶材料的扭转驱动相 配合。随着LED背光源的应用，背光区域动态控制技术，背光区域动态控制技术采用 动态图像捕获技术根据画面灰度分布动态控制区域LED光源的发光强度，并改变前面 相应液晶面板像素的图像信号与之配合，可以大幅度提高画面对比度，形成高画质图 像显示，还可有效降低功耗30-50%，并减小对散热的要求，降低成本。
另外一个方案是倍频技术(Double Frame Rate)，倍频技术将原本60Hz的 画面频率倍增为120Hz，每张画面中间内插一张运算出来的画面，这样每帧画面的 持续时间縮短为以前的二分之一，便可以有效降低每帧画面对人视觉系统的持续 作用时间，从而减少拖影，提供更流畅的运动图像。与插黑技术相比，倍频技术 不存在能量效率损失，对比度也没有下降，但技术实现要通过适当的运动估算机 制和各种处理电路生成所需插补中间帧的图像数据，并且还要进行图像信号的倍 频化处理等工作，所以从实现原理上来讲要比插黑技术复杂得多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种LED背光模组驱动方法，有效减少运动 影像拖影。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种LED背光模组驱动方 法，所述LED背光模组包括多个动态控制区域，所述驱动方法包括以下步骤 a) 接收连续两帧数据；
b) 对上述两帧数据按照每个动态控制区域依次进行运动矢量评估；
c) 对运动矢量存在区域进行亮度增强和/或插黑。
上述LED背光模组驱动方法中，所述运动矢量评估是依次比较每个动态控制区域 内的像素亮度。
上述LED背光模组驱动方法中，所述亮度增强是增加LED驱动电流。 上述LED背光模组驱动方法中，所述插黑是关灭LED。
本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明的LED背光模组包括多个动态控 制区域，对每个动态控制区域进行运动矢量评估，对运动矢量存在区域进行亮度增 强和/或插黑，有效减少拖影。特别是通过比较每个动态控制区域内像素亮度决定 亮度增强和/或插黑，算法简单，硬件实现成本比较低。
图1是LCD保持特性驱动与CRT脉冲式驱动的波形差异示意图。
图2是插黑技术原理图。
图3是本发明的LED背光模组驱动算法框图。
图4是本发明的另一种LED背光模组驱动算法框图。
图5是实现本发明LED背光模组驱动算法的控制装置示意图。
图中
51 存储器 52 FPGA图像处理模块 53 LED驱动芯片
54 T-con芯片 55 显示屏幕 56 LED背光源
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明的LED背光模组包括多个动态控制区域，利用LED背光源可以区域控制的 特点，在对输入信号进行分析处理的基础上，对运动矢量存在区域进行亮度增强和/ 或插黑，从而有效减少运动影像拖影。流程的详细处理请参见图3，下面是对流程中 各步骤的详细描述。
步骤S301:划分图像信号动态控制区域。 步骤S302:接受连续两帧图像信号Fn-l，Fn。 步骤S303:对每个动态控制区域进行运动矢量评估。 步骤S304:对运动矢量存在区域进行亮度增强和/或插黑。 步骤S305:显示最终画面。
本发明提出的区域LED背光源扫描技术，有效减少运动影像拖影。由于只对 连续两帧存在亮度差别的动态控制区域进行亮度增强和/或插黑，和动态LED背光 源技术相比，减小LED器件的驱动负荷，延长LED器件使用寿命。
运动矢量分析主要指对二维图像画面中的运动物体的移动轨迹方向进行分析 估算。目前主要有两种分析方法1)根据时间相邻的两幅或多幅图像求解物体的 运动参数和三维结构信息；2)图像序列的光流分析方法。通过分析运动图像，可 获取物体的一阶、二阶和三阶运动信息，然后决定是否进行亮度增强和/或插黑。
为了有效地进行运动估计，需要对真实运动施加一些约束条件，即对运动建 模。可以将二维运动模型粗略地分为参数模型和非参数模型。非参数模型对运动 场施加平滑约束条件，主要包括基于光流的方法、基于像素的方法、基于块匹配 的方法和基于随机场的方法等。在参数模型中，物体运动被建模为某个映射形式， 运动估计就是估计映射的参数，例如全局运动估计、基于区域的运动估计等。
其中，最简单的运动就是估计每一个像素的运动矢量，这类模型主要有基于 光流、基于像素和基于随机场的方法。在这些方法中，由于运动参数数量是像素 数的两倍，运动参数数量较多，估计时还必须施加适当的平滑约束条件。此外， 基于块的方法因为简单易行，已经广泛应用于视频编码，此时，视频图像被分割 为小的规则块，每个块的运动模型限制为简单的平移运动。
综上所述，目前常用的运动矢量评估算法都比较复杂， 一种更简单的驱动算 法见图4，详细的流程处理请参见图4，下面是对流程中各步骤的详细描述。
步骤S401:划分图像信号动态控制区域。
步骤S402:接受连续两帧图像信号Fn-l，Fn。
步骤S403:对每个动态控制区域进行对应像素亮度值的比较。
步骤S405:对存在亮度值差别区域进行亮度增强和/或插黑。
步骤S505:显示最终画面。
本实施例通过比较每个动态控制区域内像素亮度决定亮度增强和/或插黑，算
法简单。以256灰阶信号为例，如果任一动态控制区域内对应像素亮度差超过16的 像素点超过该区域总像素点的1%即可决定对该区域进行亮度增强和/或插黑，当然具 体数值可以根据实际需要进行调整。此外，本实施例中插黑方式通过关灭相应区域 的LED器件实现，不需要前面的液晶面板的信号改变做相应配合，不增加对液晶 材料响应速度的要求。
图5是实现本发明LED背光模组驱动算法的控制装置示意图。 请参见图5，本控制装置由FPGA图像处理模块52来完成前面所述的算法，存 储器51存储连续两帧视频图像信号，FPGA图像处理模块52获得连续两帧视频图 像信号，然后按照前面所述的算法处理图像信号。处理后的图像信号一路输出到 T-C0N芯片54，通过T-CON芯片54控制输出到显示屏幕52;另一路输出到LED驱 动芯片53，实现LED背光源56区域亮度增强和/或插黑。
虽然本发明巳以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技 术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的 保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种LED背光模组驱动方法，所述LED背光模组包括多个动态控制区域，所述驱动方法包括以下步骤a)接收连续两帧数据；b)对上述两帧数据按照每个动态控制区域依次进行运动矢量评估；c)对运动矢量存在区域进行亮度增强和/或插黑。
2、 根据权利要求1所述的种LED背光模组驱动方法，其特征在于，所述运动 矢量评估是依次比较每个动态控制区域内的像素亮度。
3、 根据权利要求1所述的种LED背光模组驱动方法，其特征在于，所述亮度 增强是增加LED驱动电流。
4、 根据权利要求1所述的种LED背光模组驱动方法，其特征在于，所述插黑 是关灭LED。全文摘要
本发明公开了一种LED背光模组驱动方法，所述LED背光模组包括多个动态控制区域，所述驱动方法包括以下步骤a)接收连续两帧数据；b)对上述两帧数据按照每个动态控制区域依次进行运动矢量评估；c)对运动矢量存在区域进行亮度增强和/或插黑。本发明提供的LED背光模组驱动方法有效减少运动影像拖影。
文档编号G09G3/36GK101370339SQ20081020120
公开日2009年2月18日 申请日期2008年10月15日 优先权日2008年10月15日
发明者张克然 申请人:上海广电光电子有限公司