[go: up one dir, main page]

TWI852601B - 局部自適應背光控制系統及其操控方法 - Google Patents

局部自適應背光控制系統及其操控方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI852601B
TWI852601B TW112120707A TW112120707A TWI852601B TW I852601 B TWI852601 B TW I852601B TW 112120707 A TW112120707 A TW 112120707A TW 112120707 A TW112120707 A TW 112120707A TW I852601 B TWI852601 B TW I852601B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
backlight
distribution
light
model
input video
Prior art date
Application number
TW112120707A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202427435A (zh
Inventor
歐文 貝勒斯
穆里克 約翰內斯 杰拉德斯 里克 範
Original Assignee
大陸商威視芯半導體（合肥）有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 大陸商威視芯半導體（合肥）有限公司 filed Critical 大陸商威視芯半導體（合肥）有限公司
Publication of TW202427435A publication Critical patent/TW202427435A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI852601B publication Critical patent/TWI852601B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133601—Illuminating devices for spatial active dimming
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0237—Switching ON and OFF the backlight within one frame
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0613—The adjustment depending on the type of the information to be displayed
    • G09G2320/062—Adjustment of illumination source parameters
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0646—Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本發明一方面提供一種操控背光的方法，包括：接收輸入視頻；對具有一個或多個發光二極管的背光在多個預定義的空間窗口內分析所述輸入視頻的特徵，以生成所需的亮度；為每個所述空間窗口生成的背光驅動電平以降低所述多個預定義空間窗口的中第一組背光；以及，根據生成的所述背光驅動電平驅動背光。

Description

局部自適應背光控制系統及其操控方法
本發明涉及一種顯示設備，特別是但不僅限於涉及在一種顯示設備中調整背光的方法。
背光是顯示器中使用的一種照明形式。然而，如果始終開啟，尤其是對於較大的顯示器，背光會消耗大量能量，並且對於始終開啟的背光，對比度可能會更差。
有鑑於此，吾等發明人乃潛心進一步研究顯示設備調整背光的方法，並著手進行研發及改良，期以一較佳發明以解決上述問題，且在經過不斷試驗及修改後而有本發明之問世。
本發明提供一種操控背光的方法，包括：接收輸入視頻；對具有一個或多個發光二極管的背光在多個預定義的空間窗口內分析所述輸入視頻的特徵，以生成所需的亮度； 為每個所述空間窗口生成背光驅動電平以降低所述多個預定義空間窗口中第一組背光；以及根據生成的所述背光驅動電平驅動背光。
此外，本發明還提供的一種背光系統，包括分析器，背光驅動電平模塊和電路。所述分析器用於接收輸入視頻並在多個預定義空間窗口內分析所述輸入視頻的特徵以生成所需的亮度，所述預定義空間窗口具有一個或多個發光二極管。所述背光驅動電平模塊用於生成每個所述空間窗口的背光驅動電平，以減少多個所述預定義空間窗口中第一組背光。所述電路用於根據生成的所述背光驅動電平驅動所述背光。
〔本發明〕
102:輸入視頻
104:分析器
106:空間分辨率背光
108:計算背光分佈圖模塊
110:確定背光驅動值模塊
112:補償視頻模塊
114:輸出視頻
116:每段LED的驅動電平
202:sigma 1
204:sigma 2
206:總和
302:輸入圖片
304:測量單元
306:每個LED段306的請求光
308:LED段驅動模塊
310:LED段驅動電平
312:背光值
314:分佈圖
316:背光值估算模塊
318:背光估算值
320:倒數
322:視頻增益
324:乘法器
326:輸出圖片
400:方法
402、404、406、408、410、412:步驟
為了更清楚地說明本申請實施例的技術方案，下面將對本發明實施例的描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者來講，在不付出進步性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
為了便於識別對任何特定元素或行為的討論，參考編號中的一個或多個最高有效數字是指首次引入該元素的附圖編號。
[圖1]顯示為本發明於一實施例中的一個背光系統；[圖2]顯示為本發明於一實施例中的一個LED分佈圖；[圖3]顯示為本發明於一實施例中的一個包含所述背光系統的顯示器；[圖4]顯示為本發明於一實施例中的一種操控背光的方法。
關於吾等發明人之技術手段，茲舉數種較佳實施例配合圖式於下文進行詳細說明，俾供 鈞上深入瞭解並認同本發明。
以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地瞭解本發明的其他優點及功效。
請參閱圖1至圖4。須知，本說明書所附圖中所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便於敘述的明瞭，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。
本發明的實施例中包括一種顯示系統，其中基於輸入視頻信號動態控制多區域的背光，並且所述背光和所述輸入視頻信號可以以如下方式相應地修改：˙在畫面較暗的部分減弱所述背光；˙如果可行，針對高光或非常亮的畫面部分增強所述背光；以及˙至少在接收光量減少的區域中局部補償視頻信號。
此外，所述顯示系統可以包括：˙視頻分析器，用於分析源視頻的特徵； ˙背光計算單元，根據分析的特徵和背光分佈圖局部地調整背光，以及˙視頻補償單元，用於相應地補償視頻信號。
此外，可以基於使用背光空間分辨率作為輸入的模型來計算背光分佈圖。進一步地，可以用不同的R、G和B量對所述視頻信號進行局部補償，以補償光分佈圖中的色差。
圖1為本發明於一實施例中的一個背光系統100。所述背光系統100包括用於接收輸入視頻102的分析器104。所述分析器104的輸出會進入一個確定背光驅動值模塊110，所述模塊輸出每個LED或LED段116的驅動電平(在有多個LED在段內被同等驅動的情況下)。此外，補償視頻模塊112接收所述輸入視頻102並基於來自所述確定背光驅動值模塊110的確定的背光驅動值輸出一輸出視頻114。進一步地，計算背光分佈圖模塊108使用空間分辨率背光106以生成輸出值給所述確定背光驅動值模塊110。
在所述背光系統100中，所述輸入視頻102由所述分析器104進行分析。所述分析基於但不限於預定義窗口內R、G和B的最大值，其中所述窗口的尺寸與背光柵格的空間分辨率相關。所述分析器104為確定背光的期望驅動電平的所述確定背光驅動值模塊110提供“請求的或要求的亮度”。
所述背光(BL)驅動電平包括每個LED或包含多個LED的LED段的脈寬調製(PWM)值，以及在所述背光能夠增強的情況下的每個LED或LED段的附加電流控制值。
為了確定每個LED的適當PWM值和電流值，除了所需的亮度之外，還需要背光的光分佈圖(BL分佈圖)。所述分佈圖基於一個確定分佈的模型。所述模型需要輸入所述背光柵格的空間分辨率。
需要注意的是，所述光分佈圖描述了局部光的分佈。儘管所述LED可能完全相同，但所述光分佈會根據其空間位置發生變化。例如，屏幕角落或邊界處的反射對所述局部光的分佈有顯著(和期望的)影響。
由於存在許多不同的背光設計，因此各種顯示面板的分佈圖會隨型號而變化。基於各種原因，測量每個模型的分佈圖並將其相應地用於每個單獨的模型是不切實際的。因此，在示例的實施例中，所述背光系統100的所述計算背光分佈圖模塊108使用一種能夠基於與單個背光LED段的空間分佈相關的輸入來計算光分佈圖的算法。
根據觀察，背光設計人員始終旨在設計系統，以便在所有LED都處於活動狀態時創建均勻的背光分佈圖，而不是過度設計，即額外的LED或LED段，這只會增加成本。這樣，單個LED(或組合在一起)的分佈能夠被確定下來。該所述模型可以是一個基於高斯分佈的函數，其中所述分佈圖的寬度和空間光減少程度與LED中心的距離與所述空間分辨率或背光柵格的間距直接相關(例如，兩個段中心之間的距離可以根據面板尺寸和分段分辨率進行計算，例如64x36)。所述模型將在考慮到邊界反射的情況下為屏幕上的每個位置生成光分佈圖。
圖2顯示為本發明於一實施例中的一個LED分佈圖。從樣品面板上的測量結果可以看出，LED的分佈圖可以例如由2個高斯曲線sigma 1 202和 sigma 2 204的總和206來近似估算。並且，對於靠近所述背光的邊緣的LED，非常適合假設所述光在這些邊緣上進行反射。
所述每段LED的驅動電平116是根據局部所需的亮度、光分佈圖和當前圖片的背光設置來確定的。需要注意的是，一個LED不僅會影響其空間位置的一個小鄰域內的像素，而且在極端情況下，它會(在不同程度上)影響屏幕上的所有像素。因此，LED之間存在大量“串擾”，且對於所述確定背光驅動值模塊110(驅動計算單元)來說，在每個位置所需的光與每個LED的設置或驅動之間找到一個最佳平衡是比較難的一件事。此外，在空間和時間上以不同的值驅動LED也會導致屏幕視覺感知前方出現(不需要的)偽像。例如，通過為一個小的局部明亮物體打開一個LED而關閉其他LED(以創建最佳黑電平)會在明亮物體周圍產生所謂的“光暈”或輝光。另一個例子是，在局部關閉和打開背光會導致屏幕上出現可感知的閃爍。最佳地平衡所有這些之間的驅動電平是非常困難的一件事。
此外，對於可以被加強的背光設計，還能夠確定每個LED的電流。高於標稱電流的電流會“更強烈地”驅動所述LED，因此會產生更多的光。然而，它通常只能在很短的時間內這樣做，並且只能用於背光中有限數量的LED。
在示例的所述系統中，所需的光被作為背光驅動的第一估量值。然後利用分佈圖來估算所述背光的光輸出。因為每個段都會影響相鄰的段，所以必須修正第一估量值。然後使用校正後的估量值來驅動所述背光的脈衝寬度和電流。
一旦所述驅動(和電流)電平被確定，這條信息源也被所述補償視頻模塊112(補償器單元)利用，所述補償視頻模塊112基於局部光特徵補償 視頻信號。然後利用分佈圖再次估算所述背光。所述視頻經過局部調整(通過應用局部增益)以減少接收到的局部光。
圖3顯示為本發明於一實施例中的顯示器300。在顯示器300中，視頻分辨率為UHD(3840x2160像素，10bits)，背光分辨率為64x36。所述背光驅動電平包括64x36 PWM電平(12bits)和64x36電流值(8bits)。輸出視頻分辨率與輸入視頻分辨率相同。
背光分佈圖數據要麼是“即時”生成的，要麼在系統初始化或系統啟動時經過計算然後存儲在本地或外部緩衝區中。
所述視頻補償將增益應用於每個像素的R、G和B分量，該增益與當前像素位置處計算的光(針對顯示gamma進行了補償)成反比。
在顯示器300中，輸入圖片302由測量單元304接收，測量單元304計算每個LED段306的所需求的光，計算LED段驅動模塊308使用所述需求光來計算LED段驅動電平310，所述LED段驅動電平310控制背光值312。所述計算LED段驅動模塊308還使用所述背光的分佈圖314來計算所述LED段驅動電平310。背光值估算模塊316使用所述分佈圖314和所述LED段驅動電平310來導出背光估算值318，所述背光估算值318的倒數320用於視頻增益322，然後視頻增益322與所述輸入圖片302一起輸入到乘法器324以獲得輸出圖片326。需要注意的是，雖然所述輸入圖片302和所述輸出圖片326被稱為圖片，但它可以應用於視頻(例如，一串連續的圖片)。
圖4顯示為本發明於一個實施例中的一種操控所述背光系統100的方法400。在步驟402中，接收輸入視頻。在步驟404中，生成描述所述背光內單個LED段的光分佈的背光分佈圖。且所述背光驅動電平進一步是基於所述背 光分佈圖生成的。在步驟406中，分析輸入視頻對具有一個或多個發光二極管的背光在多個預定義空間窗口內的特徵以產生所需的亮度。在步驟408中，為每個所述空間窗口的背光驅動電平以降低所述多個所述預定義空間窗口中的第一組背光。在步驟410中，增加所述預定義空間窗口中所述第一組的所述輸入視頻的增益。在步驟412中，根據生成的所述背光驅動電平驅動所述背光。
需要注意的是，所述方法400可以以不同於上面所列舉的順序執行，並且上述列舉的操作步驟也有可能是不需要的。
鑒於以上公開內容，下面給出各種實施例。應當注意的是，實施例的一個或多個特徵，無論是單獨的一個還是組合在一起，都應該被考慮在本申請的公開範圍內。實施例：
1.一種操控背光的方法，包括：接收輸入視頻；分析所述輸入視頻在具有一個或多個發光二極管的多個預定義的空間窗口內的特徵，以生成所需的亮度(required light levels)；為每個所述空間窗口生成的背光驅動電平可以降低所述多個預定義空間窗口中第一組背光；以及
2.根據生成的所述背光驅動電平(backlight drive levels)驅動背光。根據實施例1的方法，所述操控背光的方法還包括：在所述預定義空間窗口的所述第一組中增加所述輸入視頻的增益。
3.根據上述任一實施例的方法，所述輸入視頻的所述特徵包括紅色值、綠色值和藍色值中的最大值。
4.根據上述任一實施例的方法，所述背光驅動電平包括每個所述空間窗口的脈衝寬度調製值。
5.根據上述任一實施例的方法，所述操控背光的方法還包括：生成背光分佈圖，所述背光分佈圖描述所述背光內單個片段的背光分佈，其中，所述背光驅動電平是基於所述背光分佈圖生成的。
6.根據上述任一實施例的方法，所述生成背光分佈圖包括通過使用空間分辨率和背光網格作為輸入來生成模型。
7.根據上述任一實施例的方法，所述模型是分佈寬度和空間光減弱程度與距每個發光二極管中心距離的函數，並且同時考慮到背光邊界處的反射，所述模型與LED段間距直接相關，以便為每個背光位置生成所述背光分佈圖。
8.根據上述任一實施例的方法，所述模型是基於高斯分佈的模型，且所述發光二極管的分佈圖近似於兩條高斯曲線的總和。
9.根據上述任一實施例的方法，所述背光驅動電平是基於局部所需的亮度、所述光的分佈圖和當前圖片的背光設置生成的。
10.根據上述任一實施例的方法，所述操控背光的方法還包括：為所述多個預定義空間窗口中的第二組生成電流電平(current levels)以增加亮度。
11.一種背光系統，包括：分析器，用於接收輸入視頻並分析所述輸入視頻在多個預定義空間窗口內的特徵以生成所需的亮度(required light levels)，所述預定義空間窗口具有一個或多個發光二極管； 背光驅動電平模塊，用於生成每個所述空間窗口的背光驅動電平，以減少所述多個所述預定義空間窗口中第一組的背光；以及用於根據生成的所述背光驅動電平來驅動背光的電路。
12.根據實施例11的背光系統，所述電路還用於增加所述預定義空間窗口中第一組的所述輸入視頻的增益。
13.根據上述任一實施例的系統，所述輸入視頻的所述特徵包括紅色值、綠色值和藍色值中的最大值。
14.根據上述任一實施例的系統，所述背光驅動電平包括每個所述空間窗口的脈衝寬度調製值。
15.根據上述任一實施例的系統，所述背光驅動電平模塊還用於生成背光分佈圖，所述背光分佈圖描述所述背光內單個片段的背光分佈，其中，所述背光驅動電平進一步是基於所述背光分佈圖生成的。
16.根據上述任一實施例的系統，所述生成背光分佈圖包括通過使用空間分辨率和背光網格作為輸入來生成模型。
17.根據上述任一實施例的系統，所述模型是分佈寬度和空間光減弱程度與距每個發光二極管中心距離的函數，並且考慮到背光源邊界處的反射，所述模型與LED段間距直接相關，以便為所述背光的每個位置生成所述背光分佈圖。
18.根據上述任一實施例的系統，所述模型是基於高斯分佈的模型，且所述發光二極管的分佈圖近似於兩條高斯曲線的總和。
19.根據上述任一實施例的系統，所述背光驅動電平是基於局部所需的亮度、所述光的分佈圖和當前圖片的背光設置生成的。
20.根據上述任一實施例的系統，所述電路還用於為所述多個預定義空間窗口中第二組生成電流電平以增加亮度。
儘管已經參考特定示例實施例描述了主題，但是顯然可以在不脫離本發明所述發明構思和公開範圍的前提下，對這些實施例進行各種修改和改變。因此，說明書和附圖可認為是說明性的而不是限制性的。此處形成的部分附圖通過說明的方式而非限制的方式描述了可以實踐本發明的特定實施例。所示實施例已進行了足夠詳細的描述，以使本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠實踐本發明的技術方案。可以利用其他實施例並從中派生出更多其他的實施例，比如可以在不脫離本發明公開範圍的情況下對結構和邏輯進行替換和改變。因此，本說明書不應被理解為限制性意義，並且各種實施例的範圍僅由任何所附申請專利範圍以及這些申請專利範圍所享有的全部等效物範圍來定義。
本發明的這些實施例可以在本文中單獨和/或共同地通過術語“發明”來引用，僅是為了方便，並且如果實際上公開了多個發明或發明概念，則無意自願將本申請的範圍限制在任何單個發明或發明概念上。因此，儘管這裡已經說明和描述了具體實施例，但是應當理解，任何被計算為實現相同目的的設置都可以代替所示的具體實施例。本發明旨在涵蓋各種實施例的任何和所有適配或改變。上述實施例的組合，以及本文未具體描述的其他實施例，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者在閱讀以上描述後將是顯而易見的。
綜上所述，本發明所揭露之技術手段確能有效解決習知等問題，並達致預期之目的與功效，且申請前未見諸於刊物、未曾公開使用且具長遠進 步性，誠屬專利法所稱之發明無誤，爰依法提出申請，懇祈 鈞上惠予詳審並賜准發明專利，至感德馨。
惟以上所述者，僅為本發明之數種較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
102:輸入視頻
104:分析器
106:空間分辨率背光
108:計算背光分佈圖模塊
110:確定背光驅動值模塊
112:補償視頻模塊
114:輸出視頻
116:每段LED的驅動電平

Claims (18)

  1. 一種操控背光的方法，其特徵在於，包括：接收輸入視頻；生成背光分佈圖，所述背光分佈圖描述背光內單個片段的背光分佈；對具有一個或多個發光二極管的背光在多個預定義的空間窗口內分析所述輸入視頻的特徵，以生成所需的亮度；為每個所述空間窗口生成背光驅動電平用以降低所述多個預定義空間窗口中的第一組背光；以及根據生成的所述背光驅動電平驅動背光，其中，所述背光驅動電平是基於所述背光分佈圖生成的。
  2. 如請求項1所述之操控背光的方法，其中，所述操控背光的方法還包括：在所述預定義空間窗口的所述第一組中增加所述輸入視頻的增益。
  3. 如請求項1所述之操控背光的方法，其中，所述輸入視頻的所述特徵包括紅色值、綠色值和藍色值中的最大值。
  4. 如請求項1所述之操控背光的方法，其中，所述背光驅動電平包括每個所述空間窗口的脈衝寬度調製值。
  5. 如請求項1所述之操控背光的方法，其中，所述生成背光分佈圖包括通過使用空間分辨率和背光網格作為輸入來生成模型。
  6. 如請求項5所述之操控背光的方法，其中，所述模型是分佈寬度和空間光減弱程度與距每個發光二極管中心距離的函數，並且同時考慮到背光邊界處的反射，所述模型與LED段間距直接相關，以便為每個背光位置生成所述背光分佈圖。
  7. 如請求項6所述之操控背光的方法，其中，所述模型是基於高斯分佈的模型，且所述發光二極管的分佈圖近似於兩條高斯曲線的總和。
  8. 如請求項1所述之操控背光的方法，其中，所述背光驅動電平是基於局部所需的亮度、光的分佈圖和當前圖片的背光設置而生成的。
  9. 如請求項1所述之操控背光的方法，其中，所述操控背光的方法還包括：為所述多個預定義空間窗口的第二組生成電流電平以增加亮度。
  10. 一種背光系統，其特徵在於，包括：分析器，用於接收輸入視頻並分析所述輸入視頻在多個預定義空間窗口內的特徵以生成所需的亮度，所述預定義空間窗口具有一個或多個發光二極管；背光驅動電平模塊，用於生成每個所述空間窗口的背光驅動電平，以減少所述多個所述預定義空間窗口中第一組背光；用於根據生成的所述背光驅動電平來驅動背光的電路；以及所述背光驅動電平模塊還用於生成背光分佈圖，所述背光分佈圖描述所述背光內單個片段的背光分佈，其中，所述背光驅動電平進一步是基於所述背光分佈圖生成的。
  11. 如請求項10所述之背光系統，其中，所述電路還用於增加所述預定義空間窗口中所述第一組的所述輸入視頻的增益。
  12. 如請求項10所述之背光系統，其中，所述輸入視頻的所述特徵包括紅色值、綠色值和藍色值中的最大值。
  13. 如請求項10所述之背光系統，其中，所述背光驅動電平包括每個所述空間窗口的脈衝寬度調製值。
  14. 如請求項10所述之背光系統，其中，所述生成背光分佈圖包括通過使用空間分辨率和背光網格作為輸入來生成模型。
  15. 如請求項14所述之背光系統，其中，所述模型是分佈寬度和空間光減弱程度與距每個發光二極管中心距離的函數，並且考慮到背光源邊界處的反射，所述模型與LED段間距的空間分辨率直接相關，以便為所述背光的每個位置生成所述背光分佈圖。
  16. 如請求項15所述之背光系統，其中，所述模型是基於高斯分佈的模型，且所述發光二極管的分佈圖近似於兩條高斯曲線的總和。
  17. 如請求項10所述之背光系統，其中，所述背光驅動電平是基於局部所需的亮度、光的分佈圖和當前圖片的背光設置而生成的。
  18. 如請求項10所述之背光系統，其中，所述電路還用於為所述多個預定義空間窗口的第二組生成電流電平以增加亮度。
TW112120707A 2022-12-20 2023-06-02 局部自適應背光控制系統及其操控方法 TWI852601B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/085,385 2022-12-20
US18/085,385 US12205552B2 (en) 2022-12-20 2022-12-20 Local adaptive backlight control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202427435A TW202427435A (zh) 2024-07-01
TWI852601B true TWI852601B (zh) 2024-08-11

Family

ID=91473166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112120707A TWI852601B (zh) 2022-12-20 2023-06-02 局部自適應背光控制系統及其操控方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12205552B2 (zh)
CN (1) CN118230690A (zh)
TW (1) TWI852601B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201123145A (en) * 2009-12-29 2011-07-01 Au Optronics Corp Backlight module and method of determining driving currents thereof
TW201801064A (zh) * 2016-06-30 2018-01-01 晨星半導體股份有限公司 應用於顯示器的背光控制及影像補償方法與相關的控制電路
CN112783460A (zh) * 2021-01-26 2021-05-11 维沃移动通信有限公司 一种显示控制方法、装置、电子设备和可读存储介质
US20220148528A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-12 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Method of controlling backlight of display device and display device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9330630B2 (en) * 2008-08-30 2016-05-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for display source light management with rate change control
KR101324372B1 (ko) * 2009-12-15 2013-11-01 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그 구동 방법
US10510304B2 (en) * 2016-08-10 2019-12-17 Manufacturing Resources International, Inc. Dynamic dimming LED backlight for LCD array
CN111445879B (zh) * 2020-04-30 2022-04-26 京东方科技集团股份有限公司 动态局部调光显示控制方法及装置、显示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201123145A (en) * 2009-12-29 2011-07-01 Au Optronics Corp Backlight module and method of determining driving currents thereof
TW201801064A (zh) * 2016-06-30 2018-01-01 晨星半導體股份有限公司 應用於顯示器的背光控制及影像補償方法與相關的控制電路
US20220148528A1 (en) * 2020-11-10 2022-05-12 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Method of controlling backlight of display device and display device
CN112783460A (zh) * 2021-01-26 2021-05-11 维沃移动通信有限公司 一种显示控制方法、装置、电子设备和可读存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20240203369A1 (en) 2024-06-20
TW202427435A (zh) 2024-07-01
US12205552B2 (en) 2025-01-21
CN118230690A (zh) 2024-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111599320B (zh) 一种显示装置的背光调节方法及背光调节装置、显示装置
EP2513892B1 (en) Method and system for backlight control using statistical attributes of image data blocks
CN101383132B (zh) 液晶显示方法
US8643593B2 (en) Method and apparatus of compensating image in a backlight local dimming system
US8358293B2 (en) Method for driving light source blocks, driving unit for performing the method and display apparatus having the driving unit
CN105448245B (zh) 背光亮度补偿方法及显示装置
US8872743B2 (en) Liquid crystal display device and control method therefor
US20170084232A1 (en) Apparatus and method for controlling liquid crystal display brightness, and liquid crystal display device
US9990878B2 (en) Data clipping method using red, green, blue and white data, and display device using the same
JPWO2009054223A1 (ja) 画像表示装置
US20200320941A1 (en) Method of enhancing contrast and a dual-cell display apparatus
WO2018086388A1 (zh) 图像处理装置及方法、液晶显示装置
CN101127198A (zh) 显示设备和调整显示设备的亮度的方法
US20090278774A1 (en) Content-adaptive adjustment system and method
WO2020094006A1 (zh) 显示设备及其驱动方法、驱动装置和计算机可读介质
US20190213963A1 (en) Flexible display panel and display method thereof
US11593923B2 (en) Image data processing apparatus and display device for controlling local dimming
CN107657924A (zh) 应用于显示器的背光控制及影像补偿方法与相关的控制电路
WO2020200015A1 (zh) 一种对比度提升算法及双面板显示装置
TWI677861B (zh) 適用於顯示器背光的區域調光系統
TWI852601B (zh) 局部自適應背光控制系統及其操控方法
KR101501642B1 (ko) 광원블록들의 구동방법, 이를 수행하기 위한 콘트롤러 보드및 이를 갖는 표시장치
KR20160092125A (ko) 표시 장치
TW201947998A (zh) 區域調光的背光源調整方法與顯示裝置
CN110534063A (zh) 区域调光的背光源调整方法与显示装置