專利名稱：Led背光模組驅動方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種背光模組驅動方法，特別是涉及一種LED(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)背光模組驅動方法。
背景技術：
液晶顯示設備已經(jīng)成為主流顯示設備，液晶電視發(fā)展突飛猛進，液晶顯示器 也有較大發(fā)展。但液晶電視也存在很多缺陷需要改善，其中動態(tài)畫面拖影(blur) 是液晶電視需要改善的主要缺陷之一。
LCDTV的拖影缺陷主要由兩方面原因引起(1)液晶的響應速度不夠快；(2) LCD的"保持特性"(hold type)工作模式。關于LCD的"保持特性"(hold type) 工作模式，是與CRT"脈沖式"(impulse-type)工作模式比較而言，CRT對每個像 素是通過電子槍的有序掃描和轟擊熒光粉(發(fā)光)來顯示的，由于電子束打到熒光 屏上是"脈沖式"的，而且電子信號的回落和受擊熒光粉的明暗狀態(tài)變化是極速 響應的，因此信號之間的切換是跳躍的，表現(xiàn)在高速動態(tài)畫面的顯示效果上，是 幾乎沒有拖影。具體如圖l所示，LCD TV保持特性驅動和CRT脈沖式驅動的波形 有很大差異。相關的實驗和研究表明在響應速度較慢時，拖影的嚴重程度主要 取決于液晶驅動電路的響應速度；而當液晶顯示器的響應速度提升到較高的水平 后，所出現(xiàn)的拖影則主要取決于液晶顯示器的保持特性。
H. 0kurama, M. Akiyama， K. Takotoh禾口 Y. Uematsu在SID， 02 Digest, pp. 1284-1287， 2002提出過驅動(OverDrive)技術，基本上已經(jīng)可以解決LCD反應 速度不夠快的問題。但由于人眼的視覺暫留效應，即便達到Oms的響應時間，液 晶拖影依然存在。
IDW， 98 Digest, pp. 823-826， 1998公開了另一種解決保持特性引起的拖影 問題的常用方法是插黑技術(Black Frame Insertion Technology。插黑技術的 原理并不復雜，簡單說就是通過IC控制芯片周期性地在兩幀畫面中插入全黑畫面，
如圖2所示，第N-1幀，第N幀和第N+1幀之間分別插入全黑畫面，N為自然數(shù)， 從而避免由人眼特殊的成像機理而導致的畫面切換時，邊緣出現(xiàn)的模糊效果，從 而消除液晶的拖影現(xiàn)象。插黑技術的最大特點在于非常容易實現(xiàn)，而且相對而言 成本較低，它只需要在顯示器的驅動電路中增加相應的插黑處理電路，而不必改 變現(xiàn)有液晶顯示以及背光系統(tǒng)的結構。但插黑技術本身也存在兩大不足(1)插 黑技術降低對比度，當黑畫面插入比例為50%時，對比度降低一半多；(2)能量 效率變低，以黑畫面插入比例為50%記，能量利用效率減少一半，意味著要保持同 樣亮度，背光源亮度要提高一倍。
針對插黑技術的不足，人們提出掃描背光技術，液晶電視用CCFL背光源一 般包含多個CCFL燈管，掃描背光技術概念可以粗略描述為在一幀畫面時間內背光 源中的CCFL燈管只有一根或者部分幾根點亮，隨著畫面的連續(xù)播放，CCFL燈管輪 流點亮關滅，并且CCFL燈管點亮關滅的時序與前面面板中液晶材料的扭轉驅動相 配合。隨著LED背光源的應用，背光區(qū)域動態(tài)控制技術，背光區(qū)域動態(tài)控制技術采用 動態(tài)圖像捕獲技術根據(jù)畫面灰度分布動態(tài)控制區(qū)域LED光源的發(fā)光強度，并改變前面 相應液晶面板像素的圖像信號與之配合，可以大幅度提高畫面對比度，形成高畫質圖 像顯示，還可有效降低功耗30-50%，并減小對散熱的要求，降低成本。
另外一個方案是倍頻技術(Double Frame Rate)，倍頻技術將原本60Hz的 畫面頻率倍增為120Hz，每張畫面中間內插一張運算出來的畫面，這樣每幀畫面的 持續(xù)時間縮短為以前的二分之一，便可以有效降低每幀畫面對人視覺系統(tǒng)的持續(xù) 作用時間，從而減少拖影，提供更流暢的運動圖像。與插黑技術相比，倍頻技術 不存在能量效率損失，對比度也沒有下降，但技術實現(xiàn)要通過適當?shù)倪\動估算機 制和各種處理電路生成所需插補中間幀的圖像數(shù)據(jù)，并且還要進行圖像信號的倍 頻化處理等工作，所以從實現(xiàn)原理上來講要比插黑技術復雜得多。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種LED背光模組驅動方法，有效減少運動 影像拖影。
本發(fā)明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種LED背光模組驅動方 法，所述LED背光模組包括多個動態(tài)控制區(qū)域，所述驅動方法包括以下步驟 a) 接收連續(xù)兩幀數(shù)據(jù)；
b) 對上述兩幀數(shù)據(jù)按照每個動態(tài)控制區(qū)域依次進行運動矢量評估；
c) 對運動矢量存在區(qū)域進行亮度增強和/或插黑。
上述LED背光模組驅動方法中，所述運動矢量評估是依次比較每個動態(tài)控制區(qū)域 內的像素亮度。
上述LED背光模組驅動方法中，所述亮度增強是增加LED驅動電流。 上述LED背光模組驅動方法中，所述插黑是關滅LED。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果本發(fā)明的LED背光模組包括多個動態(tài)控 制區(qū)域，對每個動態(tài)控制區(qū)域進行運動矢量評估，對運動矢量存在區(qū)域進行亮度增 強和/或插黑，有效減少拖影。特別是通過比較每個動態(tài)控制區(qū)域內像素亮度決定 亮度增強和/或插黑，算法簡單，硬件實現(xiàn)成本比較低。


圖1是LCD保持特性驅動與CRT脈沖式驅動的波形差異示意圖。
圖2是插黑技術原理圖。
圖3是本發(fā)明的LED背光模組驅動算法框圖。
圖4是本發(fā)明的另一種LED背光模組驅動算法框圖。
圖5是實現(xiàn)本發(fā)明LED背光模組驅動算法的控制裝置示意圖。
圖中
51 存儲器 52 FPGA圖像處理模塊 53 LED驅動芯片
54 T-con芯片 55 顯示屏幕 56 LED背光源
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
本發(fā)明的LED背光模組包括多個動態(tài)控制區(qū)域，利用LED背光源可以區(qū)域控制的 特點，在對輸入信號進行分析處理的基礎上，對運動矢量存在區(qū)域進行亮度增強和/ 或插黑，從而有效減少運動影像拖影。流程的詳細處理請參見圖3，下面是對流程中 各步驟的詳細描述。
步驟S301:劃分圖像信號動態(tài)控制區(qū)域。 步驟S302:接受連續(xù)兩幀圖像信號Fn-l，F(xiàn)n。 步驟S303:對每個動態(tài)控制區(qū)域進行運動矢量評估。 步驟S304:對運動矢量存在區(qū)域進行亮度增強和/或插黑。 步驟S305:顯示最終畫面。
本發(fā)明提出的區(qū)域LED背光源掃描技術，有效減少運動影像拖影。由于只對 連續(xù)兩幀存在亮度差別的動態(tài)控制區(qū)域進行亮度增強和/或插黑，和動態(tài)LED背光 源技術相比，減小LED器件的驅動負荷，延長LED器件使用壽命。
運動矢量分析主要指對二維圖像畫面中的運動物體的移動軌跡方向進行分析 估算。目前主要有兩種分析方法1)根據(jù)時間相鄰的兩幅或多幅圖像求解物體的 運動參數(shù)和三維結構信息；2)圖像序列的光流分析方法。通過分析運動圖像，可 獲取物體的一階、二階和三階運動信息，然后決定是否進行亮度增強和/或插黑。
為了有效地進行運動估計，需要對真實運動施加一些約束條件，即對運動建 模。可以將二維運動模型粗略地分為參數(shù)模型和非參數(shù)模型。非參數(shù)模型對運動 場施加平滑約束條件，主要包括基于光流的方法、基于像素的方法、基于塊匹配 的方法和基于隨機場的方法等。在參數(shù)模型中，物體運動被建模為某個映射形式， 運動估計就是估計映射的參數(shù)，例如全局運動估計、基于區(qū)域的運動估計等。
其中，最簡單的運動就是估計每一個像素的運動矢量，這類模型主要有基于 光流、基于像素和基于隨機場的方法。在這些方法中，由于運動參數(shù)數(shù)量是像素 數(shù)的兩倍，運動參數(shù)數(shù)量較多，估計時還必須施加適當?shù)钠交s束條件。此外， 基于塊的方法因為簡單易行，已經(jīng)廣泛應用于視頻編碼，此時，視頻圖像被分割 為小的規(guī)則塊，每個塊的運動模型限制為簡單的平移運動。
綜上所述，目前常用的運動矢量評估算法都比較復雜， 一種更簡單的驅動算 法見圖4，詳細的流程處理請參見圖4，下面是對流程中各步驟的詳細描述。
步驟S401:劃分圖像信號動態(tài)控制區(qū)域。
步驟S402:接受連續(xù)兩幀圖像信號Fn-l，F(xiàn)n。
步驟S403:對每個動態(tài)控制區(qū)域進行對應像素亮度值的比較。
步驟S405:對存在亮度值差別區(qū)域進行亮度增強和/或插黑。
步驟S505:顯示最終畫面。
本實施例通過比較每個動態(tài)控制區(qū)域內像素亮度決定亮度增強和/或插黑，算
法簡單。以256灰階信號為例，如果任一動態(tài)控制區(qū)域內對應像素亮度差超過16的 像素點超過該區(qū)域總像素點的1%即可決定對該區(qū)域進行亮度增強和/或插黑，當然具 體數(shù)值可以根據(jù)實際需要進行調整。此外，本實施例中插黑方式通過關滅相應區(qū)域 的LED器件實現(xiàn)，不需要前面的液晶面板的信號改變做相應配合，不增加對液晶 材料響應速度的要求。
圖5是實現(xiàn)本發(fā)明LED背光模組驅動算法的控制裝置示意圖。 請參見圖5，本控制裝置由FPGA圖像處理模塊52來完成前面所述的算法，存 儲器51存儲連續(xù)兩幀視頻圖像信號，F(xiàn)PGA圖像處理模塊52獲得連續(xù)兩幀視頻圖 像信號，然后按照前面所述的算法處理圖像信號。處理后的圖像信號一路輸出到 T-C0N芯片54，通過T-CON芯片54控制輸出到顯示屏幕52;另一路輸出到LED驅 動芯片53，實現(xiàn)LED背光源56區(qū)域亮度增強和/或插黑。
雖然本發(fā)明巳以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域技 術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的 保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
權利要求
1.一種LED背光模組驅動方法，所述LED背光模組包括多個動態(tài)控制區(qū)域，所述驅動方法包括以下步驟a)接收連續(xù)兩幀數(shù)據(jù)；b)對上述兩幀數(shù)據(jù)按照每個動態(tài)控制區(qū)域依次進行運動矢量評估；c)對運動矢量存在區(qū)域進行亮度增強和/或插黑。
2、 根據(jù)權利要求1所述的種LED背光模組驅動方法，其特征在于，所述運動 矢量評估是依次比較每個動態(tài)控制區(qū)域內的像素亮度。
3、 根據(jù)權利要求1所述的種LED背光模組驅動方法，其特征在于，所述亮度 增強是增加LED驅動電流。
4、 根據(jù)權利要求1所述的種LED背光模組驅動方法，其特征在于，所述插黑 是關滅LED。全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED背光模組驅動方法，所述LED背光模組包括多個動態(tài)控制區(qū)域，所述驅動方法包括以下步驟a)接收連續(xù)兩幀數(shù)據(jù)；b)對上述兩幀數(shù)據(jù)按照每個動態(tài)控制區(qū)域依次進行運動矢量評估；c)對運動矢量存在區(qū)域進行亮度增強和/或插黑。本發(fā)明提供的LED背光模組驅動方法有效減少運動影像拖影。
文檔編號G09G3/36GK101370339SQ20081020120
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權日2008年10月15日
發(fā)明者張克然 申請人:上海廣電光電子有限公司