LED混合调光方法、装置和计算机可读存储介质与流程

led混合调光方法、装置和计算机可读存储介质
技术领域
1.本技术涉及led显示驱动技术，更具体地说，涉及一种led混合调光方法、装置和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.液晶显示器（lcd）具有低功耗、体积小、无辐射等优点，因此在显示市场中占据重要地位。液晶显示器主要包括液晶显示面板、驱动电路以及背光模组，背光模组主要为液晶显示提供背光源。
3.近年来，由于led具有亮度更高和功耗更低的优点，因此用led作为发光源的背光模组备受关注。目前led背光亮度的调整通常采用pwm（pulse width modulation，脉宽调制）调光方式，即保持通过led的电流不变，改变pwm占空比，控制led导通时间，从而实现亮度调整。但是，pwm调光存在以下缺陷：1、在灰度值较低的情况下无法达到高刷新率；由于pwm占空比变化可能会导致led闪烁，导致显示效果恶劣。
4.2、在灰度值较高的情况下，如果pwm频率正好在100hz到20khz人耳听觉频率范围内时，输出电容会产生啸叫。
5.3、pwm开关动作容易导致电源纹波干扰。
6.为此，通过调整pwm占空比与导通电流进行混合调光的混合调光技术被提出。传统混合调光技术中输入的显示数据分为dc（direct current，直流）数据和pwm数据，pwm数据用来控制导通时间，dc数据用来控制导通时电流大小。如图1所示，以6bit dc数据和10bit pwm数据为例，其电流计算公式为：该电流计算公式由dc数据和pwm数据共同决定，想要获得灰度级数对应的gamma表，需要经过复杂的运算，且计算出的gamma也是非线性的，因此传统混合调光技术无法实现线性灰度调节。


技术实现要素：

7.本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能实现线性灰度调节的led混合调光方法、装置和计算机可读存储介质。
8.本技术为解决其技术问题在第一方面提出一种led混合调光方法，所述方法包括如下步骤：s1、接收当前帧显示灰度数据，确定高灰数据和低灰数据；s2、在所述高灰数据为0时，将led导通电流保持最低档位电流，通过所述低灰数据调整pwm占空比来调整led的亮度；s3、在所述高灰数据大于0时，将pwm占空比保持最大值1，通过所述高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位，通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间
来回切换的时间。
9.根据本技术第一方面所述的led混合调光方法的一个实施例中，步骤s2进一步包括：基于个比特的高灰数据将led最大导通电流分为个档位，最低档位电流即为：，其中，表示最低档位电流，表示led最大导通电流，表示高灰数据的比特数。
10.根据本技术第一方面所述的led混合调光方法的一个实施例中，步骤s2进一步包括：基于b个比特的低灰数据调整pwm占空比=低灰数据/2b，其中，表示低灰数据的比特数。
11.根据本技术第一方面所述的led混合调光方法的一个实施例中，步骤s3进一步包括：通过高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位为：，，其中，和分别表示所述led导通电流的两个相邻档位中的高一档电流和低一档电流，表示led最大导通电流，表示高灰数据的比特数。
12.根据本技术第一方面所述的led混合调光方法的一个实施例中，步骤s3中通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间进一步包括：将所述低灰数据按刷新周期打散，在低灰数据时输出高一档电流，不在低灰数据时输出低一档电流。
13.根据本技术第一方面所述的led混合调光方法的一个实施例中，步骤s3中通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间进一步包括：将低灰数据平均分配到每个刷新周期，在每个刷新周期中低灰数据对应的显示时钟时间输出高一档电流，其余时间输出低一档电流。
14.本技术为解决其技术问题在第二方面提出一种led混合调光装置，包括：数据获取模块，用于接收当前帧显示灰度数据，确定高灰数据和低灰数据；混合调光模块，用于在所述高灰数据为0时，将led导通电流保持最低档位电流，通过所述低灰数据调整pwm占空比来调整led的亮度，还用于在所述高灰数据大于0时，将pwm占空比保持最大值1，通过所述高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位，通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间。
15.本技术为解决其技术问题在第三方面提出一种led混合调光装置，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的led混合调光方法的步骤。
16.本技术为解决其技术问题在第四方面提出一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的led混合调光方法的步骤。
17.实施本技术的led混合调光方法、装置和计算机可读存储介质，具有以下有益效果：根据本技术实施例的led混合调光方法和装置通过高灰数据来调整led导通电流档位，通过低灰数据来调整pwm占空比或导通电流切换时间，不仅能提升低灰显示刷新率、降低高
灰显示过程中的电源大电流纹波，而且还实现混合调光下的线性灰度调节。
附图说明
18.下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是传统混合调光技术的示意图；图2是本技术的led混合调光技术的基本原理图；图3是根据本技术一个实施例的led混合调光方法的流程图；图4是本技术一个实施例中6bit高灰数据、10bit低灰数据且高灰数据为0时led背光亮度调整示意图；图5是本技术一个实施例中6bit高灰数据、10bit低灰数据且高灰数据大于0时led背光亮度调整示意图；图6是根据本技术一个实施例的led混合调光装置的逻辑框图；图7是根据本技术另一实施例的led混合调光装置的逻辑框图。
具体实施方式
19.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。并且，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.本技术提出一种通过调整pwm占空比与导通电流进行混合调光的led混合调光技术，其基本原理如图2所示，其中电流增益数据用于调整led最大导通电流，高灰数据用于调整led导通电流档位，低灰数据用于调整pwm占空比或导通电流切换时间。
21.基于以上基本原理，本技术提出一种led混合调光方法。图3示出了根据本技术一个实施例的led混合调光方法10的流程图。如图3所示，该led混合调光方法10包括如下步骤：步骤s11中，接收当前帧显示灰度数据g，确定高灰数据和低灰数据。
22.步骤s12中，在所述高灰数据为0时，将led导通电流保持最低档位电流，通过所述低灰数据调整pwm占空比来调整led的亮度。具体实施例中，该led混合调光方法10基于个比特的高灰数据将led最大导通电流分为个档位，最低档位电流即为：，其中，表示最低档位电流，表示led最大导通电流，表示高灰数据的比特数。低灰数据为b个比特，则基于b个比特的低灰数据调整pwm占空比=低灰数据/2b，其中，表示低灰数据的比特数。
23.步骤s13中，在所述高灰数据大于0时，将pwm占空比保持最大值1，通过所述高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位，通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间。具体实施例中，该led混合调光方法10通过高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位为：
，，其中，和分别表示led导通电流的两个相邻档位中的高一档电流和低一档电流，表示led最大导通电流，表示高灰数据的比特数。所述步骤s13中通过低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间所采用的具体切换方式为：将低灰数据按刷新周期打散，在低灰数据时输出高一档电流，不在低灰数据时输出低一档电流。例如，可将低灰数据平均分配到每个刷新周期，在每个刷新周期中低灰数据对应的显示时钟时间输出高一档电流，其余时间则输出低一档电流。
24.以下将以6bit高灰数据、10bit低灰数据为例来说明本技术上述实施例的led混合调光方法10如何调整led背光的亮度。高灰数据为6bit，即将led最大导通电流分为64档；低灰数据为10bit，即将pwm分为1024份。
25.如图4所示，如果高灰数据为0，则led导通电流被保持为最低档位电流，即为：，通过低灰数据调整pwm占空比，因此当前帧流过led的平均电流为：。
26.如图5所示，如果高灰数据大于0，则pwm占空比被保持为最大值1，通过高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位为：，，通过低灰数据调整导通电流在该两个档位之间来回切换，因此当前帧流过led的平均电流为：如前所述，导通电流档位切换方式可采用将低灰数据按刷新周期打散，在低灰数据时输出高一档电流，不在低灰数据时输出低一档电流的方式，即低灰数据控制高一档电流持续时间的占空比（其余时间为低一档电流）。为了保证显示效果，可将高一档电流持续时间平均分配到每个刷新周期。例如，当高灰数据为4，低灰数据为32，即显示数据（4*1024+32）=4128时，高一档电流为（4+1）/64*，低一档电流为4/64*，这时高一档电流时间由低灰数据控制，如果刷新周期为16，每个周期64个显示时钟，则每个周期有32/16=2个显示时钟的时间为高一档电流，其余时间（64-2）=62个显示时钟为低一档电流。
27.以上led混合调光技术可以实现线性灰度调节。设显示灰度数据为g，data_dc为高6bit，data_pwm为低10bit，其计算如下：（1）若data_dc=0，则data_pwm为pwm占空比数据，电流i
dc
=i
max
/64，则平均电流为：由于data_dc=0，data_pwm为g的低10bit，则这时有g=data_pwm，故算出的公式满足理论电流值：
（2）若data_dc》0，则data_pwm数据为选择dc电流档位为data_dc的时间占空比，其余时间选择电流档位为data_dc-1，这时平均电流为：1，这时平均电流为：1，这时平均电流为：由于data_dc为g的高6bit，data_pwm为g的低10bit，则g=data_pwm+data_dc*1024。因此满足理论电流公式：根据本技术上述实施例的led混合调光方法的平均电流与理论电流对比如下：如设置为64ma，显示灰度数据g为512，则高灰数据为0，低灰数据为512，那么平均电流为：理论电流为：若显示灰度数据g为4096，则高灰数据为4，低灰数据为0，那么平均电流为：若显示灰度数据g为4096，则高灰数据为4，低灰数据为0，那么平均电流为：若显示灰度数据g为4096，则高灰数据为4，低灰数据为0，那么平均电流为：理论电流为：若显示灰度数据g为4608，则高灰数据为4，低灰数据为512，那么平均电流为：若显示灰度数据g为4608，则高灰数据为4，低灰数据为512，那么平均电流为：若显示灰度数据g为4608，则高灰数据为4，低灰数据为512，那么平均电流为：理论电流为：综上所述，理论电流与实际电流计算结果一致，说明本技术上述实施例提出的led混合调光方法理论电流的正确性，利用该方法可实现混合调光下的线性灰度调节。
28.基于以上led混合调光方法，本技术还提出一种led混合调光装置。图6示出了根据
本技术一个实施例的led混合调光装置20的逻辑框图。如图6所示，该led混合调光装置20包括数据获取模块21和混合调光模块22。其中，数据获取模块21用于接收当前帧显示灰度数据，确定高灰数据和低灰数据。混合调光模块22用于在所述高灰数据为0时，将led导通电流保持最低档位电流，通过所述低灰数据调整pwm占空比来调整led的亮度。混合调光模块22还用于在所述高灰数据大于0时，将pwm占空比保持最大值1，通过所述高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位，通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间。
29.有关led混合调光装置20的各个模块的进一步具体实现，可参见前述对led混合调光方法10的各个步骤的详细描述。
30.图7示出了根据本技术另一示实施例的led混合调光装置30的逻辑结构图。参见图7所示，led混合调光装置30包括处理器31和存储器32，处理器31和存储器32通信连接。存储器32存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器31执行时使处理器31实现本技术前述实施例的led混合调光方法10的步骤。
31.本技术还提出一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术前述实施例的led混合调光方法10的步骤。
32.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种led混合调光方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：s1、接收当前帧显示灰度数据，确定高灰数据和低灰数据；s2、在所述高灰数据为0时，将led导通电流保持最低档位电流，通过所述低灰数据调整pwm占空比来调整led的亮度；s3、在所述高灰数据大于0时，将pwm占空比保持最大值1，通过所述高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位，通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间。2.根据权利要求1所述的led混合调光方法，其特征在于，步骤s2进一步包括：基于个比特的高灰数据将led最大导通电流分为个档位，最低档位电流即为：，其中，表示最低档位电流，表示led最大导通电流，表示高灰数据的比特数。3.根据权利要求2所述的led混合调光方法，其特征在于，步骤s2进一步包括：基于b个比特的低灰数据调整pwm占空比=低灰数据/2
b
，其中，表示低灰数据的比特数。4.根据权利要求1所述的led混合调光方法，其特征在于，步骤s3进一步包括：通过高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位为：，，其中，和分别表示所述led导通电流的两个相邻档位中的高一档电流和低一档电流，表示led最大导通电流，表示高灰数据的比特数。5.根据权利要求4所述的led混合调光方法，其特征在于，步骤s3中通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间进一步包括：将所述低灰数据按刷新周期打散，在低灰数据时输出高一档电流，不在低灰数据时输出低一档电流。6.根据权利要求5所述的led混合调光方法，其特征在于，步骤s3中通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间进一步包括：将低灰数据平均分配到每个刷新周期，在每个刷新周期中低灰数据对应的显示时钟时间输出高一档电流，其余时间输出低一档电流。7.一种led混合调光装置，其特征在于，包括：数据获取模块，用于接收当前帧显示灰度数据，确定高灰数据和低灰数据；混合调光模块，用于在所述高灰数据为0时，将led导通电流保持最低档位电流，通过所述低灰数据调整pwm占空比来调整led的亮度，还用于在所述高灰数据大于0时，将pwm占空比保持最大值1，通过所述高灰数据确定led导通电流的两个相邻档位，通过所述低灰数据调整led导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间。8.一种led混合调光装置，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的led混合调光方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的led混合调光方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种LED混合调光方法、装置和计算机可读存储介质。所述LED混合调光方法包括如下步骤：S1、接收当前帧显示灰度数据，确定高灰数据和低灰数据；S2、在所述高灰数据为0时，将LED导通电流保持最低档位电流，通过所述低灰数据调整PWM占空比来调整LED的亮度；S3、在所述高灰数据大于0时，将PWM占空比保持最大值1，通过所述高灰数据确定LED导通电流的两个相邻档位，通过所述低灰数据调整LED导通电流在该两个相邻档位之间来回切换的时间。本申请的LED混合调光方法和装置能实现混合调光下的线性灰度调节。线性灰度调节。线性灰度调节。


技术研发人员：林子恭 陈克勇 李照华
受保护的技术使用者：深圳市明微电子股份有限公司
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/7