29. mtk背光的兩種調節方式LABC and CABC-MTK Platform

1、簡介

     顯示屏在移動設備裏一直的是耗電大戶,顯示屏的背光顯然是電池殺手,所以拿背光”開刀”介紹兩種實際應用較爲可行省電方法。

     環境光偵測對應背光控制(LightAdaptive Brightness Control-LABC):根據環境光的變化來控制背光亮度。

     顯示內容對應背光控制(ContentAdaptive Brightness Control-CABC):根據顯示內容來調節背光和gamma值。

2、LABC

LABC技術需要搭配光傳感器實現,主機端處理器讀取光感數值,然後處理器對數值進行處理,直接控制PMIC(MT6329)輸出PWM控制背光的亮度。在比較暗光線下,降低背光達到省電效果。以下是LABC功能模塊圖:
這裏寫圖片描述
3、CABC

CABC功能需要在LCD驅動IC內新增一個內容分析器(imagecontent analyzer)電路,當手機處理器傳送了一張圖片數據到驅動IC,內容分析器會計算並統計圖片的數據後依據設定與算法自動的將其灰階亮度提高30%(此時圖片變亮),再將背光亮度降低30%(此時圖片變暗)。由於我們事先已經將圖片經過分析器電路補償亮度,因此使用者可以得到與原先電路相差無幾的顯示效果,但減少了30%的背光功耗。

這裏寫圖片描述
簡單來說,CABC功能就是根據顯示內容來降低背光,然後通過調節gamma(gamma越高灰度越低圖像越暗)來補償顯示亮度。以下是基於MTK平臺採用的PMIC直接控制背光的方案模塊圖:
這裏寫圖片描述
工作流程如下:

1、 使能PMIC(MT6329)CABC功能;

2、 設置LCD驅動IC的相關配置(使能CABC和配置gamma參數,需要FAE協助);

3、 CABC模塊分析顯示內容輸出LED_PWM信號給PMIC,PMIC通過一定算法控制driver模塊BL_DRV信號的輸出波形;

4、 預期結果是背光亮度降低,LCD驅動IC降低gamma值以補償屏幕亮度。

CABC模塊分析顯示內容輸出PWM波形,佔空比越大,表示需要輸出的電流越大。下面兩幅波形圖分別是顯示白色圖片和黑色圖片時CABC輸出的PWM波形:
這裏寫圖片描述
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從上圖可以得知,黑色圖片的佔空比要比白色圖片的小,相對來說,使用CABC功能,顯示深顏色的圖片比顯示淺顏色的圖片更加省電。

下表是打開或關閉CABC功能,顯示純白色圖片和純黑色圖片測得的背光電流數據:

       打開CABC  關閉CABC

純白色圖片 8mA 12mA

純黑色圖片 7mA 12mA

從數據上可以看出打開CABC功能以後可以省電大概30%,顯示黑色圖片要比白色圖片省電。但是實際的顯示效果打開CABC功能比沒有打開CABC時亮度稍暗,並沒有像某IC廠商吹噓的顯示效果不會受影響。
4、LABC和CABC對比

     LABC和CABC的基本背光省電原理是相同的,但是判斷機制稍有不同:LABC是跟隨環境光的改變來調節背光亮度;CABC則是判斷當前顯示的內容來調節背光和gamma。相對來說,CABC的實用性要比LABC好,省電效果還是比較明顯的。

5、CABC和LABC同時打開

     LABC通過I2C發送指令給PMIC設置brightnessLEVEL,CABC把PWM信號送給PMIC,通過某種算法(PMIC內部怎麼處理只有做IC的人知道- -)計算後輸出PWM給背光。

這裏寫圖片描述
6、關閉cabc alps/vendor/mediatek/proprietary/custom/$Project/hal/aal/cust_aal.cpp

如果不配置,InitFunction默認值爲6,開啓CABC和DRE功能。

如果InitFunction=6,CABC和DRE都開啓。如果InitFunction=2,只有CABC有開啓。

如果InitFunction=4,只有DRE有開啓。如果InitFunction=0,CABC和DRE都不開啓

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