[发明专利]显示控制器及显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及显示控制器、显示系统以及控制显示装置的方法。

背景技术

专利US7,259,769B2公开了一种包含显示控制器以及具有背光的显示装置的显示系统。在显示装置上所要被观看的图像会被环境光影响。在已知的显示系统中，显示控制器通过根据环境光量调整输送至背光的功率来控制显示装置的亮度。在黑暗的环境条件下，显示亮度被设置为低。随着环境光增加，显示亮度也增加，直至达到某个最大亮度。伽玛校正被用于补偿所感知的图像亮度，从而增加可应用的显示背光亮度调整的范围，用于节约电力。

这种已知的显示控制器的缺点在于，在宽范围的环境光条件下，观看体验不尽如人意。本发明的目的是提供一种显示控制器以提供更好的观看体验。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种显示控制器，该显示控制器包括：亮度控制单元，该亮度控制单元用于控制显示装置的显示亮度；动态范围压缩引擎，该动态范围压缩引擎用于压缩显示数据的动态范围；以及输入，该输入为表示环境光级别的环境光信号所用，环境光信号输入连接至该亮度控制单元和该动态范围压缩引擎，其中，该亮度控制单元被配置为根据该环境光信号调节显示亮度，并且该动态范围压缩引擎被配置为根据该环境光信号应用动态范围压缩量，用于压缩显示数据的动态范围以匹配该显示装置的动态范围，该显示装置的动态范围取决于该环境光级别和该显示亮度。

由于显示装置的亮度控制不足以处理显示装置周围常见的宽范围的环境光级别，因此现有技术的显示系统的观看体验不尽如人意。在根据本发明的显示装置中，根据环境光级别来控制显示装置的亮度和表示图像（例如，要显示的源内容）的显示数据的动态压缩量。显示数据的动态范围与显示装置的动态范围的匹配允许在宽范围的环境光条件下恒定有效的动态范围，从而在阴影、中间色调以及高亮下维持图像细节的恒定可见性。这就在宽范围的环境光级别上提供了令人满意的显示图像的观看体验，并提供了优于现有技术的显示系统的改进。

优选地，显示数据的动态范围压缩等于显示数据的动态范围减去显示装置的动态范围。该动态范围压缩量实现显示数据对于显示装置的可用动态范围的最佳适应，从而在任一环境光级别下提供最好的可实现的图像细节的可见性。因为动态范围被表达为亮度级别的对数，所以使用了“减”号。

如果亮度控制单元被配置为在环境光级别的第一范围内随着环境光级别的增加而增加显示亮度，尤其是如果亮度在人眼对亮度变化强烈敏感的环境光级别的范围内变化，则可以获得良好的观看体验。这一范围内这样的亮度变化导致舒适的观看体验，相比于周围环境，显示被感知为既不太亮也不太暗。在其它环境光级别下的亮度变化可能导致观看者不适并且为了维持显示动态范围使得显示功率的效率低下。

有利的是，第一范围具有由观看者的视觉系统开始适应环境光级别时所处的环境光级别确定的最小值。

在特定的实施方式中，第一范围具有由功耗限制所确定的最大值。功率限制可以是显示装置的最大可用功率，因此，确定第一范围的最大值。功率限制还可以是小于最大可用功率的值，例如，用于降低显示装置的功耗，这可以用于增加便携式显示装置的电池寿命。为了满足各种需求，功耗限制可以是可调节的，例如，当连接至交流电源时，具有高亮度，而以便携式模式操作时，具有长的电池寿命。

动态范围压缩引擎可以被配置为在环境光级别的第二范围内随着环境光级别的增加而增加压缩强度。如果在环境光级别的第二范围内，将显示数据的动态范围压缩作为环境光级别的函数来调节，则观看体验得以改进。

在特定的实施方式中，动态范围压缩引擎被配置为在环境光的第二范围内随着环境光级别的增加而增加压缩强度，且第二范围具有小于第一范围的最小值的最小值。有利的是，动态范围压缩被用于开始于比第一范围低的环境光级别的范围。如果在由于显示器反射环境光而导致开始影响阴影处图像细节的可见性的环境光级别处，开始使用动态范围压缩，则可以获得显示图像的无缝观看体验。当环境光达到观看者的视觉系统开始适应环境光级别处的级别时，通过随着环境光级别的进一步增加而增加显示装置的亮度，从而能够将动态范围压缩维持恒定。从增加动态范围压缩到增加亮度能够平稳过渡。