CN107507577A - 背光控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光控制方法及装置，对于液晶屏的每个分区，确定出第一亮度值和第一背光补偿值，根据各个分区的第一亮度值，在确定出图像为黑场图像时，对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，由于背光补偿值用于补偿背光值。因此，用第二背光值对背光值进行补偿，得到的第二背光值低于第一背光值，使得黑场更黑，且使得背光光源组的功耗降低，实现节约能源的目的。

Description

背光控制方法及装置

技术领域

本发明涉及屏幕显示技术领域，尤其涉及一种背光控制方法及装置。

背景技术

液晶屏以液晶材料为基本组件，在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排列状况，达到遮光和透光的目的，从而显示深浅不一、错落有致的图像。液晶屏以其低功耗、画面显示效果好等优点，被广泛的应用在电视、手机、电脑、室外广告屏等产品上。液晶屏的液晶分子自身是无法发光的，液晶屏需要专门的背光源来提供光线，以实现画面的显示。

现有技术中，为了提高画面的显示质量、显示层次感和对比度，通常采用背光控制(Local Dimming)方法，对背光源进行调整。具体的，将背光源的背光模组分成N个区，每个分区内，均衡高亮部分和低亮部分，从而计算每个分区的背光值和背光补偿值，根据背光补偿值以及背光值对每个分区的显示效果进行控制。

对于黑场图像，即图像中低灰阶值像素(如黑色像素)数量较多的图像，其并不需要太高的背光值。然而，上述背光控制过程中，对于每个分区，需要均衡高亮部分和低亮部分，不能精细的控制背光，使得黑场图像的背光值过高，黑场更黑，且使得黑场不够黑且严重浪费资源。

发明内容

本发明提供一种背光控制方法及装置，通过对黑场图像的背光进行精细控制，使得黑场更黑，实现节约资源的目的。

第一方面，本发明实施例提供一种背光控制方法，该方法包括：

对于液晶屏的每个分区，确定第一亮度值与第一背光补偿值，所述液晶屏上显示图像；

根据每个分区的第一亮度值，确定所述图像为黑场图像；

对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，所述第二背光补偿值低于所述第一背光补偿值。

第二方面，本发明实施例提供一种背光控制装置，包括：

确定模块，用于液晶屏的每个分区，确定第一亮度值与第一背光补偿值，所述液晶屏上显示图像，根据每个分区的第一亮度值，确定所述图像为黑场图像；

调整模块，用于对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，所述第二背光补偿值低于所述第一背光补偿值。

本发明实施例提供的背光控制方法及装置，对于液晶屏的每个分区，确定出第一亮度值和第一背光补偿值，根据各个分区的第一亮度值，在确定出图像为黑场图像时，对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，由于背光补偿值用于补偿背光值。因此，用第二背光值对背光值进行补偿，得到的第二背光值低于第一背光值，使得黑场更黑，且使得背光光源组的功耗降低，实现节约能源的目的。

附图说明

图1为本发明背光控制方法所适用的背光设备的结构示意图；

图2为本发明背光控制方法实施例一的流程图；

图3为本发明背光控制方法实施例二的过程示意图；

图4为本发明背光控制方法实施例三的流程图；

图5为本发明背光控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明背光控制方法所适用的背光设备的结构示意图。该背光设备可以应用于任何具有液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)的终端。该LCD屏幕可以是冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)屏幕或者发光二极管(Light Emitting Diode，LED)屏幕，终端可以是手机、平板电脑、液晶电视、LCD广告牌等。

请参照图1，本发明实施例所述的背光控制方法所适用的背光设备包括：背光光源组1、液晶面板2、脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)控制电路3、亮度值和背光值确定电路4、视频转换器5、背光补偿电路6、液晶控制电路7等。其中，背光光源组1形成侧边背光源，如单边侧导光或双边侧导光等，该背光光源组1将液晶面板2分成N个分区，如图1中所示的(1)～(N)。其中，背光光源组1包含的背光灯的亮暗，称之为背光值，该背光值对应一个背光补偿值，由背光补偿值对背光值进行补偿；另外，图像本身的亮暗，即黑白程度，称之为图像值，该图像值对应一个图像补偿值，图像补偿值用于补偿图像值。本发明实施例中，采用图1所示的硬件电路获得第一亮度值和第一背光值，再采用软件方式对第一背光值进行调整得到第二背光值。具体的，对第一背光值对应的第一背光补偿值进行调整，得到第二背光补偿值，该第二背光补偿值低于第一背光补偿值。由于背光补偿值用于补偿背光值，因此，用第二背光值对背光值进行补偿，得到的第二背光值低于第一背光值。另外，也可以对图像值进行调整，即根据第一背光补偿值，确定第一图像补偿值；根据第二背光补偿值，确定第二图像补偿值；将第一图像补偿值调整为第二图像补偿值，第二图像补偿值高于第一图像补偿值，如此一来，可以避免由于背光值降低后可能引发的图像失真。当然，若降低背光值不会导致图像失真时，也可以不调整图像补偿值。

以下若未做特殊说明，则第一背光值与第一背光补偿值为根据图1所示的硬件电路得到的值，而第二背光补偿值为采用软件方式，对第一背光补偿值进行处理得到。下面，在图1的基础上，对本发明背光控制方法进行详细说明，具体的，可参见图2。

图2为本发明背光控制方法实施例一的流程图。如图2所示，本实施例包括如下步骤：

101、对于液晶屏的每个分区，确定第一亮度值与第一背光补偿值，所述液晶屏上显示图像。

本发明实施例中，通过视频转换器5对输入的每帧图像进行转换，从而将图像转换成红绿蓝(Red Green Blue，RGB)数据，例如，将YCrCb数据转换为RGB数据。对于每个分区，亮度值和背光值确定电路4根据RGB数据确定出该分区的第一亮度值和第一背光值，该第一背光值对应一个第一背光补偿值。

102、根据每个分区的第一亮度值，确定所述图像为黑场图像。

在确定出各个分区的第一亮度值和第一背光补偿值后，结合所有分区的第一亮度值，确定该图像是否为黑场图像。例如，可以从所有的第一亮度值中确定出最大的第一亮度值，若该最大的第一亮度值低于第一阈值，则确定该图像为黑场图像，否则，为白场图像或介于黑白场的图像；再如，可以确定各个分区的平均亮度值，即对所有的第一亮度值求平均值，若该平均亮度值小于第二阈值，则认为该图像为黑场图像，否则，为白场图像或介于黑白场的图像。其中，第一阈值和第二阈值为预设的值，且可根据需求进行调整，以便控制背光调整范围。另外，还可以确定出白场图像，例如，可以从所有的第一亮度值中确定出最小的第一亮度值，若该最小的第一亮度值高于第三阈值，则认为该图像为白场图像，否则，为黑场图像或介于黑白场的图像；再如，可以确定各个分区的平均亮度值，即对所有的第一亮度值求平均值，若该平均亮度值大于第四阈值，则认为该图像为白场像，否则，为黑场图像或介于黑白场的图像。其中，第三阈值和第四阈值为预设的值，且可根据需求进行调整。

103、对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二补偿背光值，所述第二背光补偿值低于所述第一背光补偿值。

在确定出图像为黑场图像时，调整该第一背光补偿值得到第二背光补偿值，该第二背光补偿值低于第一背光补偿值，由于背光补偿值用于补偿背光值。因此，用第二背光值对背光值进行补偿，得到的第二背光值低于第一背光值。一般来说，PWM控制电路根据背光值进行LED驱动，驱动时，根据背光值确定驱动LED的电压。本步骤中，由于第二背光值低于第一背光值，根据第二背光值得到的驱动电压的值小于根据第一背光值得到的驱动电压，因此，可以降低背光光源组的消耗。

本发明实施例提供的背光控制方法，对于液晶屏的每个分区，确定出第一亮度值和第一背光补偿值，根据各个分区的第一亮度值，在确定出图像为黑场图像时，对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，由于背光补偿值用于补偿背光值。因此，用第二背光值对背光值进行补偿，得到的第二背光值低于第一背光值，使得黑场更黑，且使得背光光源组的功耗降低，实现节约能源的目的。

图3为本发明背光控制方法实施例二的过程示意图。请参照图3，背光控制过程中，对于每一区域，逐点输入的像素值，根据逐点输入的像素值确定该区域的第一亮度值和第一背光值；然后，对第一背光值依次进行空间滤波和时间滤波，从而消除空间上的背光不均匀和时间上的背光闪烁问题；接着，将第一背光值对应的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，根据第二背光补偿值得到第二背光值，并将第二背光值输入到PWM控制电路，由PWM控制电路进行LED驱动，从而照亮背光LED。

上述过程中，由于第二背光补偿值低于第一背光补偿值，使得第二背光值低于第一背光值，根据第二背光值得到的驱动电压小于根据第一背光值得到的驱动电压，使得图像势必变暗，此时，可以通过图像补偿值将亮度补偿回来，提高图像的像素本身的亮度，即图像的黑白程度，从而提亮图像，避免图像失真。具体的，首先，将第一背光补偿值调整为第二背光补偿值的同时，根据第一背光补偿值对应的第一背光值确定出第一图像值，进而根据第一图像值确定出第一图像补偿值；根据第一图像补偿值确定是否需要进行背光补偿，若需要，则根据第二背光值，确定第二图像值，进而根据第二图像值确定出第二图像补偿值，将第一图像补偿值调整为第二图像补偿值，并根据第二图像补偿值，对图像进行补偿并显示，其中，第二图像补偿值高于第一图像补偿值；若不需要，则直接根据第二背光值显示图像。另外，逐步输入像素值时，若不需要背光控制，则可以直接将RGB数据输入至LCD屏幕以进行显示。

下面，对上述实施例中，如何将第一背光补充值调整为第二背光补偿值进行详细说明。具体的，可参见图4。

图4为本发明背光控制方法实施例三的流程图，本实施例包括：

201、对于每个分区，确定该分区的第一亮度值和第一背光补偿值。

一般来说，一段视频是由几帧图像组成的，每一帧图像的到来都会产生中断信号。本发明实施例中，使用帧中断作为触发条件。在中断中，通过直接内存访问(Direct Memory Access，DMA)或CPU读取内存中的图像的第一亮度和第一背光值，该第一背光值对应一个第一背光补偿值。

202、判断图像是否为黑场图像，若是，则执行203；否则，执行206；

具体的判断过程，可参见上述102的描述，此处不再赘述。

203、判断视频片段包括的所有图像是否为均为黑场图像，若是，则执行204；否则，执行206；

本步骤中，判断一个视频片段包含的连续几帧的图像是否均为黑场图像，若连续给定数据的图像都是黑场图像，则判定当前视频片段为黑场。

204、通过迭代将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值。

具体的，假设第一背光补偿值为bl_value，第二背光补偿值为BL_VALUE，则：

A0＝bl_value-BL_VALUE；

bl_value[i]＝BL_VALUE+coef×Ai；

Ai＝bl_value[i]-BL_VALUE。

其中，Ai表示第一背光补偿值经过第i次迭代后得到的值与第二背光补偿值的差值，bl_value表示第一背光补偿值，即根据图1所示的硬件电路得到的第一背光值确定出的第一背光补偿值，通常会导致黑场不够黑，BL_VALUE表示第二背光补偿值，coef是介于0～1之间的系数值，可以通过调节coef，对收敛速度进行调整，coef越小，收敛越快；bl_value[i]为对bl_value的第i次迭代得到的值，经过多次迭代后，An＝0，此时，bl_value[n]＝BL_VALUE。

可以通过调节BL_VALUE得到不同的黑场效果，同时，可以通过调整coef来改变调节速度，避免明暗场景的突变，从而消除硬件算法对连读强行改变导致的亮度突变，减少硬件计算的误差，提高背光控制的灵活性，同时，实现对每一个分区单独进行控制的效果。

205、根据第二背光值显示图像。

206、根据第一背光值显示图像。

本步骤中，保存第一背光值不变，显示图像。

图5为本发明背光控制装置的结构示意图。本实施例提供的背光控制装置，其可实现本发明任意实施例提供的应用于背光控制装置的方法的各个步骤。具体的，本实施例提供的背光控制装置包括：

确定模块11，用于液晶屏的每个分区，确定第一亮度值与第一背光补偿值，所述液晶屏上显示图像，根据每个分区的第一亮度值，确定所述图像为黑场图像；

调整模块12，用于对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，所述第二背光补偿值低于所述第一背光补偿值。

本发明实施例提供的背光控制装置，对于液晶屏的每个分区，确定出第一亮度值和第一背光补偿值，根据各个分区的第一亮度值，在确定出图像为黑场图像时，对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，由于背光补偿值用于补偿背光值。因此，用第二背光值对背光值进行补偿，得到的第二背光值低于第一背光值，使得黑场更黑，且使得背光光源组的功耗降低，实现节约能源的目的。

可选的，在本发明一实施例中，所述确定模块11，还用于在所述调整模块12对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二补偿背光值之后，根据所述第一背光补偿值，确定第一图像补偿值；根据所述第二背光补偿值，确定第二图像补偿值；

所述调整模块12，还用于将所述第一图像补偿值调整为所述第二图像补偿值，所述第二图像补偿值高于所述第一图像补偿值。

可选的，在本发明一实施例中，所述调整模块12，具体用于对于每个分区，通过迭代将该分区的第一背光补偿值调整为所述第二背光补偿值。

可选的，在本发明一实施例中，所述确定模块11，在根据每个分区的第一亮度值和第一背光补偿值，确定所述图像为黑场图像之前，还用于对于每个分区，对所述第一背光补偿值对应的第一背光值进行空间滤波和时间滤波。

可选的，在本发明一实施例中，所述确定模块11，具体用于根据每个分区的第一亮度值，从所有分区中确定出最大的第一亮度值，确定最大的第一亮度低于第一阈值，则确定所述图像为黑场图像；

或者，

所述确定模块11，具体用于根据每个分区的第一亮度值，确定所有分区的平均亮度值；确定所述平均亮度值低于第二阈值，则确定所述图像为黑场图像。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种背光控制方法，其特征在于，包括：

对于液晶屏的每个分区，确定第一亮度值与第一背光补偿值，所述液晶屏上显示图像；

根据每个分区的第一亮度值，确定所述图像为黑场图像；

对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，所述第二背光补偿值低于所述第一背光补偿值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二补偿背光值之后，还包括：

根据所述第一背光补偿值，确定第一图像补偿值；

根据所述第二背光补偿值，确定第二图像补偿值；

将所述第一图像补偿值调整为所述第二图像补偿值，所述第二图像补偿值高于所述第一图像补偿值。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，包括：

对于每个分区，通过迭代将该分区的第一背光补偿值调整为所述第二背光补偿值。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据每个分区的第一亮度值和第一背光补偿值，确定所述图像为黑场图像之前，还包括：

对于每个分区，对所述第一背光补偿值对应的第一背光值进行空间滤波和时间滤波。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据每个分区的第一亮度值，确定所述图像为黑场图像，包括：

根据每个分区的第一亮度值，从所有分区中确定出最大的第一亮度值，确定最大的第一亮度低于第一阈值，则确定所述图像为黑场图像；

或者，

根据每个分区的第一亮度值，确定所有分区的平均亮度值；确定所述平均亮度值低于第二阈值，则确定所述图像为黑场图像。

6.一种背光控制装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于液晶屏的每个分区，确定第一亮度值与第一背光补偿值，所述液晶屏上显示图像，根据每个分区的第一亮度值，确定所述图像为黑场图像；

调整模块，用于对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二背光补偿值，所述第二背光补偿值低于所述第一背光补偿值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述确定模块，还用于在所述调整模块对于每个分区，将该分区的第一背光补偿值调整为第二补偿背光值之后，根据所述第一背光补偿值，确定第一图像补偿值；根据所述第二背光补偿值，确定第二图像补偿值；

所述调整模块，还用于将所述第一图像补偿值调整为所述第二图像补偿值，所述第二图像补偿值高于所述第一图像补偿值。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，

所述调整模块，具体用于对于每个分区，通过迭代将该分区的第一背光补偿值调整为所述第二背光补偿值。

9.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，

所述确定模块，在根据每个分区的第一亮度值和第一背光补偿值，确定所述图像为黑场图像之前，还用于对于每个分区，对所述第一背光补偿值对应的第一背光值进行空间滤波和时间滤波。

10.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，

所述确定模块，具体用于根据每个分区的第一亮度值，从所有分区中确定出最大的第一亮度值，确定最大的第一亮度低于第一阈值，则确定所述图像为黑场图像；

或者，

所述确定模块，具体用于根据每个分区的第一亮度值，确定所有分区的平均亮度值；确定所述平均亮度值低于第二阈值，则确定所述图像为黑场图像。