CN101042841A - 亮度调整装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种亮度调整装置，用以小显示系统中，调整输入视频序列发第i个图像帧发输出背光亮度。亮度调整装置包含光感测模块、存储单元、图像处理模块以及背光模块。光感测模块用以感测目前环境光。存储单元用以储存对照表，对照表纪录多个环境光，每一环境光分别对应于多个亮度表示率以及多个背光调整参数。图像处理模块用以计算第i个图像帧发目前亮度表示率，并且根据目前环境光、目前亮度表示率以及对照表，决定与目前亮度表示率相对应发背光调整参数。背光模块用以根据背光调整参数调整第i个图像帧发输出背光亮度。

Description

亮度调整装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种亮度调整装置及其方法，特别涉及调整显示系统(Display system)中的输入视频序列(Video sequence)的输出亮度的亮度调整装置及其方法。

背景技术

现有液晶显示器(Liquid crystal display，LCD)的亮度是由背光模块产生，藉由控制液晶的扭转，可改变背光的透射率，以决定视频的亮度。目前，LCD的显示方法大多以冷阴极荧光灯管(Cold cathode fluorescent lamp，CCFL)为主。当使用者在较暗的环境光下，使用LCD观赏亮画面时，会因光线太强，而使得眼睛感到不适。当使用LCD观赏暗画面时，由于背光的亮度为固定亮度，所以整体画面的对比度会下降。

在先前技艺中，已有LCD利用光传感器(Light sensor)感测环境光，进而随着环境光的变化来调整背光亮度。然而，上述先前技艺仅针对环境光来调整背光，并无根据画面的亮暗做调整。当环境光较暗且画面亦偏暗时，对比度仍会下降，进而影响视频的显示效果。

因此，本发明的范畴在于提供一种亮度调整装置及其方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的范畴之一在于提供一种亮度调整装置及其方法，此亮度调整装置是同时根据环境光的变化以及图像帧的亮暗，来调整图像帧的输出背光亮度。藉此，可得到较佳的视频品质。

根据一较佳具体实施例，在显示系统(Display system)输入一输入视频序列(Video sequence)，此输入视频序列包含N个图像帧(Image frame)，N为自然数。本发明的亮度调整装置是用以在显示系统中，调整输入视频序列中的第i个图像帧的输出背光亮度，i为1至N范围中的整数指标。亮度调整装置包含光感测模块(Light sensing module)、存储单元(Memory unit)、图像处理模块(Image processing module)以及背光模块(Back lightmodule)。

在上述的实施例中，光感测模块是用以感测目前环境光(Environmentallight)。存储单元是用以储存对照表(Look-up table)，此对照表纪录多个环境光，每一环境光分别对应于多个亮度表示率(Brightness ratio)以及多个背光调整参数(Parameter)，每一背光调整参数皆与这些亮度表示率其中之一相对应。图像处理模块是用以接收目前环境光，计算第i个图像帧的目前亮度表示率，并且根据目前环境光、目前亮度表示率以及对照表，决定与目前亮度表示率相对应的背光调整参数。背光模块是用以接收对应于目前亮度表示率的背光调整参数，并且据以调整第i个图像帧的输出背光亮度。

因此，本发明的亮度调整装置是同时根据环境光的变化以及图像帧的亮暗，调整图像帧的输出背光亮度，进而在环境光较暗且画面亦偏暗时，可有效提高画面对比。藉此，可得到较佳的视频品质。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是绘示根据本发明的一较佳具体实施例的亮度调整装置的功能方块图；

图2是绘示图1中的对照表的示意图；以及

图3为根据本发明的一较佳具体实施例的亮度调整方法的流程图。

附图符号说明

1：亮度调整装置                   10：输入视频序列

12：光感测模块                    14：模/数转换器

16：存储单元                      160：对照表

18：图像处理模块                  20：数/模转换器

22：背光模块                      24：显示模块

EL₁-EL₁₆：环境光                BR₁-BR₆：亮度表示率

P₁₁-P₁₆、P₂₁-P₂₆、P₁₆₁-P₁₆₆ ：背光调整参数

S100-S106：流程步骤。

具体实施方式

请参阅图1，图1是绘示根据本发明的一较佳具体实施例的亮度调整装置1的功能方块图。在此实施例中，输入视频序列(Video sequence)会输入至显示系统(Display system)(未显示)，其中，输入视频序列包含N个图像帧(Image frame)，N为自然数。本发明的亮度调整装置1是用以在显示系统(未显示)中，调整输入视频序列10中的第i个图像帧的输出背光亮度，i为1至N范围中的整数指标。输入视频序列10是符合RGB色彩空间或其它色彩空间。

如图1所示，亮度调整装置1包含光感测模块(Light sensing module)12、模/数转换器(Analog to digital converter，AD converter)14、存储单元(Memory unit)16、图像处理模块(Image processing module)18、数/模转换器(Digital to analog converter，DA converter)20、背光模块(Back lightmodule)22以及显示模块(Display module)24。

在此实施例中，光感测模块12是用以感测目前环境光(Environmentallight)。由于光感测模块12所感测的目前环境光为模拟信号，模/数转换器14是用以将目前环境光由模拟信号转换为数字信号。

请参阅图2，图2是绘示图1中的对照表160的示意图。存储单元16是用以储存对照表(Look-up table)160。对照表160纪录多个环境光EL#，每一环境光EL#分别对应于多个亮度表示率(Brightness ratio)BR#以及多个背光调整参数(Parameter)P#，每一背光调整参数P#皆与这些亮度表示率BR#其中之一相对应。如图2所示，对照表160纪录16个环境光EL₁-EL₁₆，每一环境光EL₁-EL₁₆分别对应于6个亮度表示率(Brightness ratio)BR₁-BR₆以及6个背光调整参数(Parameter)P₁₁-P₁₆、P₂₁-P₂₆、...、P₁₆₁-P₁₆₆。

图像处理模块18是用以接收经模/数转换器14转换后的目前环境光。同时，图像处理模块18会计算输入视频序列10的第i个图像帧的目前亮度表示率，并且根据接收的目前环境光、目前亮度表示率以及对照表160而决定出与目前亮度表示率相对应的背光调整参数。由于图像处理模块18所决定的背光调整参数为数字信号，所以数/模转换器20会将背光调整参数由数字信号转换为模拟信号。背光模块22是用以接收经数/模转换器20转换后的对应在目前亮度表示率的背光调整参数，并且据以调整第i个图像帧的输出背光亮度。最后，显示模块24藉由调整后的输出背光亮度显示输入视频序列10的第i个图像帧。

举例而言，若光感测模块12感测到的目前环境光为EL₂，且第i个图像帧的目前亮度表示率为BR₄，则图像处理模块18会根据目前环境光EL₂、目前亮度表示率BR₄以及对照表160，决定与目前亮度表示率BR₄相对应的背光调整参数P₂₄。接着，背光模块22会根据背光调整参数P₂₄调整第i个图像帧的输出背光亮度。最后，显示模块24藉由调整后的输出背光亮度显示输入视频序列10的第i个图像帧。藉此，本发明的亮度调整装置1是可同时根据环境光的变化以及图像帧的亮暗，来调整图像帧的输出背光亮度，进而在环境光较暗且画面亦偏暗时，可有效提高画面对比。

在某些显示系统中，输入视频序列10的图像帧在显示于显示模块24前，会先经过Gamma转换，以增强画面的对比。

请参阅图3，图3为根据本发明的一较佳具体实施例的亮度调整方法的流程图。请一并参阅图1至图2，本发明的亮度调整方法是用以于显示系统中，调整输入视频序列中的第i个图像帧的输出背光亮度。根据上述的第一较佳具体实施例，本发明的亮度调整方法包含下列步骤：

步骤S100：感测目前环境光；

步骤S102：计算第i个图像帧的目前亮度表示率，并且根据目前环境光、目前亮度表示率以及对照表160，决定与目前亮度表示率相对应的背光调整参数；

步骤S104：根据对应于目前亮度表示率的背光调整参数，调整第i个图像帧的输出背光亮度；

步骤S106：藉由调整后的输出背光亮度，显示输入视频序列的第i个图像帧。

相较于先前技艺，本发明的亮度调整装置是可同时根据环境光的变化以及图像帧的亮暗，来调整图像帧的输出背光亮度，进而在环境光较暗且画面亦偏暗时，可有效提高画面对比。藉此，可得到较佳的视频品质。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排在本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种亮度调整装置，在一显示系统输入一输入视频序列，该输入视频序列包含N个图像帧，该亮度调整装置是用以在该显示系统中，调整该输入视频序列中的第i个图像帧的一输出背光亮度，N为一自然数，i为1至N范围中的一整数指针，该亮度调整装置包含：

一光感测模块，用以感测一目前环境光；

一存储单元，用以储存一对照表，该对照表纪录多个环境光，每一所述环境光分别对应于多个亮度表示率以及多个背光调整参数，每一所述背光调整参数皆与所述亮度表示率其中之一相对应；

一图像处理模块，用以接收该目前环境光，计算该第i个图像帧的一目前亮度表示率，并且根据该目前环境光、该目前亮度表示率以及该对照表，而决定出与该目前亮度表示率相对应的该背光调整参数；以及

一背光模块，用以接收对应于该目前亮度表示率的该背光调整参数，并且据以调整该第i个图像帧的该输出背光亮度。

2.如权利要求1所述的亮度调整装置，进一步包含一模/数转换器，耦接于该光感测模块以及该图像处理模块之间，该模/数转换器用以将该光感测模块输出的一模拟信号转换为一数字信号。

3.如权利要求1所述的亮度调整装置，进一步包含一数/模转换器，耦接于该图像处理模块以及该背光模块之间，该数/模转换器用以将该图像处理模块输出的一数字信号转换为一模拟信号。

4.如权利要求1所述的亮度调整装置，进一步包含一显示模块，用以藉由该调整后的输出背光亮度显示该输入视频序列的该第i个图像帧。

5.如权利要求4所述的亮度调整装置，其中，该第i个图像帧在显示于该显示模块前，会先经过Gamma转换，以增强画面的对比。

6.如权利要求1所述的亮度调整装置，其中，该输入视频序列符合RGB色彩空间。

7.一种亮度调整方法，在一显示系统输入一输入视频序列，该输入视频序列包含N个图像帧，该亮度调整方法是用以在该显示系统中，调整该输入视频序列中的第i个图像帧的一输出背光亮度，N为一自然数，i为1至N范围中的一整数指标，该亮度调整方法包含下列步骤：

感测一目前环境光；

计算该第i个图像帧的一目前亮度表示率并且根据该目前环境光、该目前亮度表示率以及一对照表，决定与该目前亮度表示率相对应的一背光调整参数，其中，该对照表纪录多个环境光，每一所述环境光分别对应于多个亮度表示率以及多个背光调整参数，每一所述背光调整参数皆与所述亮度表示率其中之一相对应；以及

根据对应于该目前亮度表示率的该背光调整参数，调整该第i个图像帧的该输出背光亮度。

8.如权利要求7所述的亮度调整方法，进一步包含下列步骤：

藉由该调整后的输出背光亮度，显示该输入视频序列的该第i个图像帧。

9.如权利要求8所述的亮度调整方法，其中，该第i个图像帧在被显示前，会先经过Gamma转换，以增强画面的对比。

10.如权利要求7所述的亮度调整方法，其中，该输入视频序列符合RGB色彩空间。

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