專利名稱：用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背光驅(qū)動(dòng)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字顯示領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于數(shù)字顯示 系統(tǒng)的背光驅(qū)動(dòng)方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，平斥反電^L、 PC顯示器、筆記本電腦，以及其它各種終 端顯示器件(如MP3/MP4/PMP/PS2等)，可以根據(jù)各幀圖像的亮度 等級(jí)，自適應(yīng)地調(diào)節(jié)背光亮度，同時(shí)相應(yīng)地調(diào)整圖傳_凄史據(jù)，既可達(dá) 到降低背光、節(jié)約功耗的目的，又可保證圖像亮度及質(zhì)量不受影響。
王見有的動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法，首先釆用4主^l大圖(histogram )統(tǒng)計(jì) 的方法，對(duì)各幀〗象素RGB分量的最大值Max ( R,QB )或亮度分量 Y進(jìn)行分布統(tǒng)計(jì)，如圖l所示；然后，利用柱狀圖統(tǒng)計(jì)信息，求取 出前一幀圖像的平均亮度M、最頻繁分布值F或最大值Max;之后， 采用這三個(gè)特征數(shù)值之一，算出背光亮度調(diào)低比例、圖^f象處理理想 傳遞函數(shù)的斜率及其拐點(diǎn)，如圖2所示。同時(shí)，可利用該柱狀圖統(tǒng) 計(jì)信息，修正傳遞函數(shù)在各統(tǒng)計(jì)段的斜率，以達(dá)到同時(shí)提高對(duì)比度 的目的。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)為提高背光調(diào)整精度，降低亮度動(dòng)態(tài)調(diào)整 造成的閃爍風(fēng)險(xiǎn)，需要增加柱狀圖統(tǒng)計(jì)的分段數(shù)，使得統(tǒng)計(jì)信息數(shù) 據(jù)量較大，修正傳遞函數(shù)的復(fù)雜度較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供 一 種用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背光驅(qū)動(dòng)方法和裝 置，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)為提高背光調(diào)整精度，降低亮度動(dòng)態(tài)調(diào)整造 成的閃爍風(fēng)險(xiǎn)，需要增加柱狀圖統(tǒng)計(jì)的分段數(shù)，使得統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù) 量大，修正傳遞函數(shù)的復(fù)雜度高等問題。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供了 一種用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背光驅(qū)
動(dòng)方法，包4舌以下步-驟
統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度值大于預(yù)設(shè)值的像素在不同亮度區(qū)間的
分布密度；
根據(jù)分布密度確定背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞函
數(shù)的斜率和斜率變化的拐點(diǎn)；
根據(jù)背光亮度調(diào)低比例對(duì)背光進(jìn)行調(diào)整； 統(tǒng)計(jì)一見頻圖4象亮度Y分量的分布信息；
根據(jù)分布信息對(duì)圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和拐點(diǎn)進(jìn)行修 正以提高視頻圖像的對(duì)比度。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，還提供了 一種用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背光 驅(qū)動(dòng)裝置，包括
第一統(tǒng)計(jì)才莫塊，用于統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度值大于預(yù)設(shè)值的像素 在不同亮度區(qū)間的分布密度；
參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)分布密度確定背光亮度的調(diào)低比例、 圖l象處理理想4專遞函凄t的4牛率和殺牛率變4匕的拐點(diǎn)；第一調(diào)整模塊，用于根據(jù)背光亮度調(diào)低比例對(duì)背光進(jìn)行調(diào)整； 第二統(tǒng)計(jì)模塊，用于統(tǒng)計(jì)視頻圖像亮度Y分量的分布信息；
第二調(diào)整模塊，用于才艮據(jù)分布信息對(duì)圖像處理理想傳遞函數(shù)的 斜率和拐點(diǎn)進(jìn)行修正以提高視頻圖像的對(duì)比度。
在上述實(shí)施例中，通過統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度大于預(yù)設(shè)值的像素 在不同亮度區(qū)間的分布密度，根據(jù)分布密度確定背光亮度的調(diào)低比 例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和斜率變化的拐點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)背 光亮度調(diào)低比例對(duì)背光進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)圖像亮度Y分量的統(tǒng)計(jì)信 息對(duì)視頻圖像對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低了統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)量和修正傳遞 函數(shù)的復(fù)雜度，克服了現(xiàn)有技術(shù)中為提高背光調(diào)整精度，降低亮度 動(dòng)態(tài)調(diào)整造成的閃爍風(fēng)險(xiǎn)，需要增加柱狀圖統(tǒng)計(jì)的分段數(shù)，使得統(tǒng) 計(jì)信息數(shù)據(jù)量較大，修正傳遞函數(shù)的復(fù)雜度較高等問題。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 i青的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其i兌明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中柱狀圖統(tǒng)計(jì)方法示意圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中背光亮度調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞 函數(shù)的斜率及其拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)關(guān)系示意圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背 光驅(qū)動(dòng)方法流禾呈6圖4示出了才艮據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分布密度統(tǒng)計(jì)方法示意
圖5示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于凄史字顯示系統(tǒng)的背 光驅(qū)動(dòng)裝置。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)i兌明本發(fā)明。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背 光驅(qū)動(dòng)方法流禾呈圖，包4舌以下步艱《
S302,統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度值大于預(yù)設(shè)值的像素在不同亮度區(qū) 間的分布密度；
S304，根據(jù)分布密度確定背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理想 傳遞函凄t的斜率和存+率變化的拐點(diǎn)；
S306 ，根據(jù)背光亮度調(diào)低比例對(duì)背光的進(jìn)行調(diào)整； S308，統(tǒng)計(jì)視頻圖像亮度Y分量的分布信息；
S310,根據(jù)分布信息對(duì)圖像處理理想傳遞函數(shù)進(jìn)行修正以提高 視頻圖像的對(duì)比度。
在本實(shí)施例中，通過統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度大于預(yù)設(shè)值的像素在 不同亮度區(qū)間的分布密度，根據(jù)分布密度確定背光亮度的調(diào)低比 例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和斜率變化的拐點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)背 光亮度調(diào)低比例對(duì)背光進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)圖像亮度Y分量的統(tǒng)計(jì)信 息對(duì)視頻圖像對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)，降低了統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)量和修正傳遞函數(shù)的復(fù)雜度，克服了現(xiàn)有技術(shù)中提高背光調(diào)整精度，降低亮度動(dòng) 態(tài)調(diào)整造成的閃爍風(fēng)險(xiǎn)，需要增加柱狀圖統(tǒng)計(jì)的分段數(shù)，使得統(tǒng)計(jì) 信息數(shù)據(jù)量大，修正傳遞函數(shù)的復(fù)雜度高等問題。
優(yōu)選地，在上述動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法中，根據(jù)分布密度確定背光 亮度的調(diào)〗氐比例、圖^象處理理想傳遞函凄t的殺+率和殺牛率變4匕的拐點(diǎn)
具體包括將像素的RGB分量與其相應(yīng)亮度級(jí)區(qū)間預(yù)設(shè)的亮度門 限進(jìn)行比較；如果RGB分量之一大于其相應(yīng)亮度區(qū)間的亮度門限， 則增加對(duì)應(yīng)亮度級(jí)的統(tǒng)計(jì)量(分布密度)； 一幀統(tǒng)計(jì)之后，按照亮 度級(jí)由高到低的順序，將各亮度級(jí)的分布密度與設(shè)定門限進(jìn)行比 較，由第一個(gè)超過設(shè)定門限的亮度級(jí)別，即可確定背光亮度的調(diào)低 比例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和斜率對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)。
優(yōu)選地，在上述動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法中，還包括當(dāng)不同亮度級(jí)的 分布密度均不超過設(shè)定門限時(shí)，背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理 想傳遞函數(shù)的斜率和斜率對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)為預(yù)設(shè)值。
優(yōu)選地，在上述動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法中，圖^f象處理理想傳遞函凄t 的斜率為背光亮度調(diào)低比例的倒數(shù)，拐點(diǎn)為第一個(gè)超過設(shè)定門限的 亮度級(jí)的起點(diǎn)減去一個(gè)可i殳參凄tx， x的取^直范圍為0~64。
例如，在8位系統(tǒng)中，最大亮度為255，設(shè)定預(yù)設(shè)值為50%, 對(duì)于高于最大亮度50%的像素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)應(yīng)于最大亮度的50%為 128。將128~255分成16段進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(16個(gè)亮度級(jí))。統(tǒng)計(jì)〗象素RGB 分量之一大于128的點(diǎn)數(shù)，即分布密度，得到cnt—1;統(tǒng)計(jì)RGB分 量之一大于136的點(diǎn)數(shù)，得到cnt—2;以此類推，得到16個(gè)分布密 度，不同于傳統(tǒng)的柱狀圖，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)信息為每個(gè)亮度段的點(diǎn)數(shù)， 如128 136等，如圖1所示。而在本發(fā)明的實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)的是某 亮度以上的點(diǎn)數(shù)，如圖4所示。之后，將統(tǒng)計(jì)信息按亮度級(jí)從高到低的順序，依次判斷各值是否大于設(shè)定門限thd，以確定背光亮度 調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率及其拐點(diǎn)。
在上述實(shí)施例中，當(dāng)cnt—16>thd時(shí)，則背光亮度調(diào)4氐比例為 32/32=1 (無背光調(diào)^氐)，理想傳遞函凄t的4牛率為1,無拐點(diǎn)；
否則，則對(duì)cnt—15進(jìn)行判斷，如果cnt—15>thd，則背光亮度調(diào) 寸氐比例為31/32，理想4專遞函凄t的殺牛率為32/31;拐點(diǎn)為240-x, x 的取^直范圍為0 64;
當(dāng)cnt—16 cnt_l均不超過thd時(shí)，背光調(diào)l氐比例為預(yù)"i殳值。即 背光亮度調(diào)低比例為50% (如此，最高可獲得50%的背光降幅，即 節(jié)能50%),凄t據(jù)增幅為2;拐點(diǎn)為120-x;
優(yōu)選地，在上述動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法中，預(yù)i殳值為25% 75%。
優(yōu)選地，在上述動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法中，設(shè)定門限值為整幀像素 數(shù)的5% 30%。
為提高圖像對(duì)比度，可對(duì)理想傳遞函數(shù)進(jìn)行修正，此時(shí)需要統(tǒng) 計(jì)亮度Y分量的分布信息。對(duì)Y的分布統(tǒng)計(jì)可以4:iL略完成，如對(duì) 整個(gè)0 255亮度范圍，分為8或16 ,殳進(jìn)4亍統(tǒng)計(jì)。這時(shí)就可以采用 普通的各革殳分別統(tǒng)計(jì)的方法，生成histogram。關(guān)于只寸理想傳遞函凄t 的修正方法，其基本思想是在理想傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上，提高分布 密度高的亮度范圍內(nèi)傳遞函數(shù)的斜率，降低分布密度低的亮度范圍 內(nèi)傳遞函數(shù)的斜率，以此可提高對(duì)比度。
例如，_沒拐點(diǎn)所在,殳為第G,殳(總萃殳凄t為N)，理想傳遞函 數(shù)的主增益(拐點(diǎn)以下部分的斜率)為Bl,根據(jù)圖2,拐點(diǎn)以上部分 的斜率B2=(N-B1*G)/(N-G)。拐點(diǎn)以下各段的殺牛率4要如下方式調(diào)整 slope(i)=Bl*cofl(i)， i=l (G-l)
其中，每段的調(diào)整系數(shù)cofl(i)=(G-l)*hist(i)/L_hist， L—hist為 低于拐點(diǎn)的各段分布密度的和。
拐點(diǎn)所在段的斜率為slope(G)=Bl。
拐點(diǎn)以上各段的斜率按如下方式調(diào)整:
slope(i)=B2*cof2(i)， i=(G+l)~N
其中，每萃殳的調(diào)整系凄t: cof2(i)=(N-G)*hist(i)/H—hist, H—hist 為高于拐點(diǎn)的各段分布密度的和。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背 光驅(qū)動(dòng)裝置，包括
第一統(tǒng)計(jì)模塊10，用于統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度值大于預(yù)設(shè)值的像 素在不同亮度區(qū)間的分布密度；
參數(shù)確定模塊20，用于根據(jù)分布密度確定背光亮度的調(diào)低比 例、圖<象處理理想傳遞函#:的4+率和殺+率變4匕的拐點(diǎn)；
第一調(diào)整模塊30,用于根據(jù)背光亮度調(diào)低比例對(duì)背光進(jìn)行調(diào)
整；
第二統(tǒng)計(jì)模塊40，用于統(tǒng)計(jì)視頻圖像亮度Y分量的分布信息；
第二調(diào)整模塊50,用于根據(jù)分布信息對(duì)圖像處理理想傳遞函數(shù) 的斜率和拐點(diǎn)進(jìn)行修正以提高視頻圖像的對(duì)比度。
10,統(tǒng)計(jì);f見頻圖^f象中亮 度大于預(yù)設(shè)值的像素在不同亮度區(qū)間的分布密度，根據(jù)分布密度在 參數(shù)確定模塊20中確定背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞 函數(shù)的斜率和斜率變化的拐點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)調(diào)低比例在第一調(diào)整模塊 30中對(duì)背光亮度進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)第二統(tǒng)計(jì)模塊40中圖像亮度Y 分量的統(tǒng)計(jì)信息在第二調(diào)整模塊50中對(duì)視頻圖像對(duì)比度進(jìn)行調(diào)節(jié)， 降低了統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)量和修正傳遞函數(shù)的復(fù)雜度，克服了現(xiàn)有技術(shù) 中為提高背光調(diào)整精度，降低亮度動(dòng)態(tài)調(diào)整造成的閃爍風(fēng)險(xiǎn)，需要 增加柱狀圖統(tǒng)計(jì)的分段數(shù)，使得統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)量大，修正傳遞函數(shù) 的復(fù)雜度高等問題。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或 各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算 裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們 可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而可以將它們存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電 路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊 來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述^f又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，對(duì)于本領(lǐng)域的^支術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn) 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的4呆護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，包括以下步驟統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度值大于預(yù)設(shè)值的像素在不同亮度級(jí)的分布密度；根據(jù)所述分布密度確定背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和所述斜率變化的拐點(diǎn)；根據(jù)所述背光亮度調(diào)低比例對(duì)背光進(jìn)行調(diào)整；統(tǒng)計(jì)所述視頻圖像亮度Y分量的分布信息；根據(jù)所述分布信息對(duì)所述圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和所述拐點(diǎn)進(jìn)行修正以提高所述視頻圖像的對(duì)比度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，根據(jù)所述分布密度確定背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和所述斜率變化的拐點(diǎn)具體包括按照所述亮度級(jí)由高到低的順序，將各所述亮度級(jí)的所述分布密度與設(shè)定門限進(jìn)行比較，由第一個(gè)超過所述設(shè)定門限的所述亮度級(jí)，確定背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和所述斜率對(duì)應(yīng)的拐點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，還包4舌以下步驟當(dāng)所述不同亮度區(qū)間的分布密度均不超過所述i殳定門限值時(shí)，所述背光亮度的調(diào)低比例為預(yù)設(shè)值。
4 . 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率為所述背光亮度的調(diào)低比例的倒凄t，所述拐點(diǎn)為第一個(gè)超過所述i殳定門限的所述亮度級(jí)的起點(diǎn)減去一個(gè)預(yù)設(shè)參數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述所述預(yù)設(shè)參數(shù)的取值范圍為0 64。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值為25% 75%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)態(tài)背光驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述:沒定門限<直為5% 30%。
8. —種用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背光驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，包括第一統(tǒng)計(jì)才莫塊，用于統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度值大于預(yù)設(shè)值的像素在不同亮度區(qū)間的分布密度；參數(shù)確定模塊，用于才艮據(jù)所述分布密度確定所述背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和所述斜率變化的拐點(diǎn)；第一調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述背光亮度調(diào)低比例對(duì)所述背光進(jìn)行調(diào)整；第二統(tǒng)計(jì)才莫塊，用于統(tǒng)計(jì)所述^L頻圖^f象亮度Y分量的分布信息；第二調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述分布信息對(duì)所述圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和所述拐點(diǎn)進(jìn)行修正以提高所述視頻圖l象的乂十比度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于數(shù)字顯示系統(tǒng)的背光驅(qū)動(dòng)方法和裝置，其中，方法包括以下步驟統(tǒng)計(jì)視頻圖像中亮度值大于預(yù)設(shè)值的像素在不同亮度區(qū)間的分布密度；根據(jù)分布密度確定背光亮度的調(diào)低比例、圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和斜率變化的拐點(diǎn)；根據(jù)背光亮度調(diào)低比例對(duì)背光進(jìn)行調(diào)整；統(tǒng)計(jì)視頻圖像亮度Y分量的分布信息；根據(jù)分布信息對(duì)圖像處理理想傳遞函數(shù)的斜率和拐點(diǎn)進(jìn)行修正以提高視頻圖像的對(duì)比度。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)為提高背光調(diào)整精度，降低亮度動(dòng)態(tài)調(diào)整造成的閃爍風(fēng)險(xiǎn)，需要增加柱狀圖統(tǒng)計(jì)的分段數(shù)，使得統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)量大，修正傳遞函數(shù)的復(fù)雜度高等問題。
文檔編號(hào)G09G3/34GK101630485SQ20091009083
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者張秀峰 申請(qǐng)人:硅谷數(shù)模半導(dǎo)體(北京)有限公司