CN101118731B - 视频处理装置和视频处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种视频处理装置和方法，所述装置包括：信号处理部分，处理输入的视频信号；显示面板，显示处理过的视频信号；背光单元，包括与所处理的视频信号中的像素相对应，并且发光到显示面板的多个发光元件；以及控制器，基于每个像素的R、G和B分量值，计算每个像素的亮度，并且控制背光单元，使得多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。因此，本发明能够改善视频的质量，并且减少了功耗。

Description

视频处理装置和视频处理方法
技术领域
本发明的方面涉及视频处理装置和方法，更为具体的是，涉及视频处理装置和方法，其能够调节背光单元所发出光的强度，并因此调节显示面板的亮度。
背景技术
在视频处理装置中，和等离子显示面板(PDP)不同，液晶显示器(LCD)所含有的LCD面板自身不能发光，并且通过控制背光的发光元件(例如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)等)所发出的白光的强度来调节面板的亮度。
在这种常规的LCD中，通过控制LED或OLED发出的白光的强度来调节LCD面板的亮度的方法包括，根据用户输入的亮度信息从背光发光从而调节LCD面板，以及根据输入到LCD的功率从背光发光从而调节LCD面板。根据输入功率调节LCD面板的方法包括，如果输入功率是交流功率，那么就保持LCD面板的最大亮度，如果输入功率是直流功率，例如电池，那么就根据没有用户输入的时间，成比例地减少LCD面板的亮度。
然而，由于与输入视频信号无关的调节LCD面板的亮度，因此这些调节LCD面板亮度的常规方法难于清晰地显示视频，并且，由于是同时调节LCD面板的亮度，因此与针对每个视频像素调节亮度相比，具有功耗较大的缺点。
发明内容
因此，本发明提供了一种视频处理装置和方法，通过基于输入视频信号的亮度信息，计算背光的发光元件所发出光的强度，从而能够改善视频质量并减少功耗。
根据本发明的一方面，提供了一种视频处理装置，包括：信号处理部分，处理输入的视频信号；显示面板，显示信号处理部分处理过的视频信号；背光单元，包括与所处理的视频信号中的像素相对应，并且发光到显示面板的多个发光元件；以及控制器，基于信号处理部分处理过的视频信号的每个像素的R、G和B分量值，计算每个像素的亮度，并且控制背光单元，使得所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
每个像素的R、G和B分量值可以是二进制数，并且控制器可以通过对每个像素的R、G和B分量值执行或运算，计算每个像素的亮度，使得强度与R、G和B分量值中最高有效的1位或多位相对应。
视频处理装置还可以包括：存储部分，存储所计算的每个像素的亮度，其中，当视频信号输入到视频处理装置时，控制器控制背光单元，以发出强度与所存储的每个像素的亮度相对应的光。
存储部分可以存储与所计算的每个像素的亮度相对应的光强度信息。
视频处理装置还可以包括：检测部分，检测从背光单元的所述多个发光元件中每个发出的光的亮度，其中，控制器周期性地计算检测部分检测到的光的亮度的平均值，使得当平均值超出预定值时，控制器计算每个像素的亮度，并且控制检测部分和背光单元，使得所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
视频处理装置还可以包括：检测部分，检测从背光单元发出的光的亮度，其中，控制器周期性地计算检测部分检测到的光的亮度的平均值，使得当平均值超出预定值时，控制器计算每个像素的亮度，并且控制检测部分和背光单元，使得所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
输入到信号处理部分的视频信号，可以通过低压差分信号(LVDS)接口输入。
多个发光单元可以包括至少一个发光二极管。
多个发光单元可以包括至少一个发光二极管。
根据本发明的一方面，提供了一种视频处理装置的视频处理方法，所述视频处理装置包括含有多个发光元件的背光单元，所述方法包括：接收视频信号；基于每个像素的R、G和B分量值，计算所接收视频信号的每个像素的亮度；以及多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
每个像素的R、G和B分量值可以是二进制数；并且计算所接收的视频信号中每个像素的亮度的步骤可以包括：通过对每个像素的R、G和B分量值执行或运算，计算每个像素的亮度，使得强度与R、G和B分量值中最高有效的1位或多位相对应。
视频处理方法还可以包括：存储所计算的每个像素的亮度。
存储所计算的亮度的步骤还可以包括：存储与所计算的每个像素的亮度相对应的光强度信息。
计算所接收的视频信号中每个像素的亮度的步骤还可以包括，检测多个发光元件中每个所发出光的亮度，并且发出光的步骤可以包括：计算所检测的光的亮度的平均值；并且当所计算的平均值超出预定值时，从多个发光元件发出亮度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
视频信号可以通过低压差分信号(LVDS)接口输入。
多个发光单元可以包括至少一个发光二极管。
根据本发明的一方面，提供了一种视频处理装置，包括：信号处理部分，处理输入的视频信号；以及控制器，基于视频信号中每个像素的R、G和B分量值，计算所处理的视频信号的每个像素的亮度。
视频处理装置还可以包括；显示面板，显示信号处理部分处理过的视频信号；以及背光单元，包括与所处理的视频信号的像素相对应并且发光到显示面板的多个发光元件，其中，控制器控制背光单元，使得多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
每个像素的R、G和B分量值可以是二进制数；并且控制器可以通过对每个像素的R、G和B分量值执行或运算，计算每个像素的亮度，使得强度与R、G和B分量值中最高有效的1位或多位相对应。
视频处理装置还可以包括：存储部分，存储所计算的每个像素的亮度，其中，当视频信号输入到视频处理装置时，控制器控制背光单元，以发出强度与所存储的每个像素的亮度相对应的光。
视频处理装置还可以包括：检测部分，检测多个发光元件所发光的亮度，其中，控制器周期性地计算检测部分所检测到的光的亮度的平均值，使得当平均值超出预定值时，控制器计算每个像素的亮度，并且控制检测部分和背光单元，使得多个发光单元发出亮度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
本发明的其他方面和/或优点部分将在如下的描述中陈述，并且部分从描述中是显而易见的，或可以通过本发明的实践而获悉。
附图说明
通过下面结合附图的实施例描述，本发明的这些和/或其他的方面和优点是显而易见的，并且更易于认识到，附图中：
图1是示出了根据本发明实施例的视频处理装置的方框图；
图2示出了根据本发明的实施例，在视频处理装置中计算背光亮度的处理；和
图3是根据本发明实施例的视频处理方法的流程图。
具体实施方式
现在详细参考本发明的实施例，其示例示于附图中，其中相同的参考数字表示相同的元件。如下参考附图所描述的实施例是为了说明本发明。
图1是示出了根据本发明实施例的视频处理装置的方框图。如图1所示，视频处理装置1包括信号处理部分10、显示面板20、背光单元30、存储部分40、以及控制器50。根据一方面，视频处理装置1可以包括含有LCD面板的LCD TV、LCD监视器等。
信号处理部分10接收视频信号，并将所接收的视频信号分为RGB信号和水平/垂直同步信号，以便进一步处理。信号处理部分10处理后的RGB信号和水平/垂直同步信号输出到显示面板20和控制器40。
根据一方面，尽管不必如此，但是信号处理部分10所接收和处理的视频信号可以是通过低压差分信号(LVDS)接口输入的信号。LVDS信号具有0.9到1.4V的低电压，并且具有高数据稳定性和良好的电磁干扰特性。尽管不限于此，但是信号处理部分10可以通过驱动电路的形式实现，例如定时控制器。
显示面板20基于信号处理部分10处理的RGB信号和水平/垂直同步信号，显示视频。显示面板20包括：第一基板，其上形成了开关元件和像素电极；第二基板，其上形成了R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)滤色器；以及插入在两个基板之间的液晶层。当施加电信号到液晶层中的液晶时，背光单元30所发出的光通过液晶层，或被液晶层阻挡，和/或为了显示视频，调节通过液晶层的光量。
背光单元30具有与视频信号的像素相对应的多个发光元件，以照射显示面板20。由于显示面板20自身不能发光，因此，依据背光单元30中所设置的发光元件所发出的光的强度，来调节输出到显示面板20的视频信号的亮度。
尽管不必如此，但是存储部分40可以在控制器50的控制下，存储控制器50计算的视频信号的亮度信息，以及与视频信号的亮度相对应的光强度信息。
控制器50检查输入的视频信号的每个像素的亮度信息是否存储在存储部分40中。如果每个像素的亮度信息存储在存储部分40中，那么控制器50从存储部分40中读取与每个像素的亮度相对应的光强度信息，并且输出所读取的信息到背光单元30。基于该存储的光强度信息，驱动背光单元30，无需重新计算光的强度。可以理解的是，根据一方面，存储部分10可以通过HDD或非易失性存储器的形式实现，例如闪存等。
控制器50计算信号处理部分10处理过的视频信号的每个像素的亮度，并且控制背光单元30，使得多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。控制器50还可以计算信号处理部分10处理过的视频信号的RGB值，并且基于计算的RGB值，调节背光单元30中所设置的发光元件发出的光的强度。
尽管不必如此，但是视频处理装置1还可以包括检测部分(未示出)，以检测背光单元30所发出的光的亮度。检测部分可以包括感应光的光传感器等。在这种情况下，检测部分还可以包括将光传感器检测到的光的亮度转换为电信号的光电转换器。
然后，控制器50周期性地计算检测部分检测到的光亮度的平均值，如果计算的平均值超出了预定值，那么基于每个像素的分量值计算每个像素的亮度，并且控制检测部分和背光单元30，使得多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。因而，可以通过将背光单元30所发出的光的强度调节到小于预定值，从而能够减少功耗。
下文中，将参考图2，描述控制器50计算视频信号的亮度，以及基于所计算的亮度，调节背光单元30中所设置的发光元件发出的光的强度的处理。
图2中的(A)、(B)和(C)以二进制数字的形式表示视频信号的每个像素的RGB值。图2示出了可由视频信号的每个像素表示的256(28)灰度级，即，8位的灰度级。通过对每个像素的R、G和B值执行或运算，计算每个像素的亮度。通过示例的方式，描述以四个等级调节背光单元30中所设置的发光元件发出的光的强度的情况。
如图2中的(A)所示，视频信号像素的R、G和B值分别为11010001、10101110和01100100。由于在视频信号的R、G和B值的两个最高有效位中含有“1”，所以控制器50控制背光单元30，使得背光单元30的发光元件发出第四等级强度的光，这导致最亮的像素(光的强度等级为4)。
如图2中的(B)所示，视频信号像素的R、G和B值分别为00110110、00011101和00101100。由于在视频信号的R、G和B值的两个第二高有效位(second upper significant bit)中含有“1”，所以控制器50控制背光单元30，使得背光单元30的发光元件发出第三等级强度的光(光的强度等级为3)。
如图2中的(C)所示，视频信号像素的R、G和B值分别为00000100、00001101和00001010。由于在视频信号的R、G和B值的两个第三高有效位(third upper significant bit)中含有“1”，所以控制器50控制背光单元30，使得背光单元30的发光元件发出第二等级强度的光(光的强度等级为2)。
因而，控制器50基于所计算的视频信号的亮度，通过调节背光单元30中所设置的发光元件发出的光的强度，可以调节视频信号中每个像素的亮度。
然而，可以理解的是，从背光单元30中的发光元件所发出的光的强度可以以更精细的等级调节，例如，八个等级而不是四个等级。如果光的强度以八个等级调节，那么可以计算与视频信号中每个像素的R、G和B值的各个位相对应的光强度。具体的，如果在每个像素的R、G和B值的二进制数字的最高有效位中含有“1”，那么光的强度可以调节为第八等级。如果在第二高有效位而不是在最高有效位中含有“1”，那么光的强度可以调节为第七等级。因此，随着调节光强度的等级数的增加，可以更为清晰地显示视频。
下文中，将参考图3，描述根据本发明实施例的视频处理方法。首先，在操作S10中，视频处理部分10接收视频信号。接下来，在操作S20中，控制器50基于每个像素的R、G和B值的分量值，计算在操作S10中输入的视频信号的每个像素的亮度。最后，在操作S30中，控制器50控制背光单元30，使得背光单元30中所设置的多个发光元件发出强度与在操作S20中计算的每个像素的亮度相对应的光到显示面板20。
根据一方面，如图2所示，控制器50可以通过对每个像素的R、G和B分量值执行或逻辑，从每个像素的亮度中计算光的强度。
此外，操作S20还可以包括检测从多个发光元件发出的光的亮度的操作，并且操作S30还可以包括计算所检测的光的亮度的平均值的操作。因此，如果所检测的光的亮度的平均值超出了预定值，那么控制器50为视频信号中的每个像素计算光的亮度，并且控制背光单元30，使得多个发光单元发光，从而减少了功耗。
从上面的描述中显然看出，本发明提供了视频处理装置和方法，其通过基于输入视频信号的亮度，计算背光的发光元件所发出光的强度，以及基于所计算的光的强度，控制视频的亮度，从而能够改善视频的质量并且减少功耗。
尽管已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应认识到，在不脱离本发明原理和精神的情况下，实施例可以修改，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种视频处理装置，包括：
信号处理部分，处理输入的视频信号；
显示面板，显示信号处理部分处理过的视频信号；
背光单元，包括与所处理的视频信号中的像素相对应，并且发光到显示面板的多个发光元件；以及
控制器，基于信号处理部分处理过的视频信号的每个像素的R、G和B分量值，计算每个像素的亮度，并且控制背光单元，使得所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光，其中：
每个像素的R、G和B分量值是二进制数；以及
控制器通过对每个像素的R、G和B分量值执行或运算，计算每个像素的亮度，使得强度与R、G和B分量值中最高有效的1位或多位相对应。
2.根据权利要求1所述的视频处理装置，还包括：
存储部分，存储所计算的每个像素的亮度以及与所计算的每个像素的亮度相对应的光强度信息，其中，控制器检查输入的视频信号中每个像素的亮度是否存储在存储部分中，如已存储，则控制器从存储部分中读取与每个像素的亮度相对应的光强度信息，并基于存储的光强度信息来控制背光单元发光。
3.根据权利要求1所述的视频处理装置，还包括：
检测部分，检测从背光单元的所述多个发光元件中每个发出的光的亮度，
其中，控制器周期性地计算检测部分检测到的光的亮度的平均值，使得当平均值超出预定值时，控制器基于每个像素的R、G和B分量值来计算每个像素的亮度，并且控制检测部分和背光单元，使得所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
4.根据权利要求1所述的视频处理装置，还包括：
检测部分，检测从背光单元发出的光的亮度，
其中，控制器周期性地计算检测部分检测到的光的亮度的平均值，使得当平均值超出预定值时，控制器基于每个像素的R、G和B分量值来计算每个像素的亮度，并且控制检测部分和背光单元，使得所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
5.根据权利要求1所述的视频处理装置，其中输入到信号处理部分的视频信号是通过低压差分信号接口输入的。
6.根据权利要求1所述的视频处理装置，其中所述多个发光元件包括至少一个发光二极管。
7.根据权利要求1所述的视频处理装置，其中所述多个发光元件包括至少一个发光二极管。
8.一种视频处理装置的视频处理方法，所述视频处理装置包括含有多个发光元件的背光单元，所述方法包括：
接收视频信号；
基于每个像素的R、G和B分量值，计算所接收的视频信号中每个像素的亮度；和
从所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光，其中：
每个像素的R、G和B分量值是二进制数；以及
计算所接收的视频信号中每个像素的亮度的步骤包括：
通过对每个像素的R、G和B分量值执行或运算，计算每个像素的亮度，使得强度与R、G和B分量值中最高有效的1位或多位相对应。
9.根据权利要求8所述的视频处理方法，还包括：
存储所计算的每个像素的亮度。
10.根据权利要求9所述的视频处理方法，其中存储所计算的亮度的步骤还包括：
存储与所计算的每个像素的亮度相对应的光强度信息。
11.根据权利要求8所述的视频处理方法，其中：
计算所接收的视频信号中每个像素的亮度的步骤还包括：检测从所述多个发光元件中每个发出的光的亮度，以及
发出光的步骤包括：
计算所检测的光的亮度的平均值；和
当所计算的平均值超出预定值时，基于每个像素的R、G和B分量值来计算每个像素的亮度，并从所述多个发光元件中发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
12.根据权利要求8所述的视频处理方法，其中视频信号是通过低压差分信号接口输入的。
13.根据权利要求8所述的视频处理方法，其中所述多个发光元件包括至少一个发光二极管。
14.一种视频处理装置，包括：
信号处理部分，处理输入的视频信号；以及
控制器，基于视频信号的每个像素的R、G和B分量值，计算处理过的视频信号中每个像素的亮度，
其中，控制器对背光单元进行控制，所述背光单元包括与所处理的视频信号中的像素相对应的多个发光元件，使得所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光，其中：
每个像素的R、G和B分量值是二进制数；以及
控制器通过对每个像素的R、G和B分量值执行或运算，计算每个像素的亮度，使得强度与R、G和B分量值中最高有效的1位或多位相对应。
15.根据权利要求14所述的视频处理装置，还包括：
显示面板，显示信号处理部分处理过的视频信号；
其中，背光单元中的所述多个发光元件发光到显示面板。
16.根据权利要求15所述的视频处理装置，还包括：
存储部分，存储所计算的每个像素的亮度以及与所计算的每个像素的亮度相对应的光强度信息，其中，控制器检查输入的视频信号中每个像素的亮度是否存储在存储部分中，如已存储，则控制器从存储部分中读取与每个像素的亮度相对应的光强度信息，并基于存储的光强度信息来控制背光单元发光。
17.根据权利要求15所述的视频处理装置，还包括：
检测部分，检测从所述多个发光元件发出的光的亮度，
其中，控制器周期性地计算检测部分检测到的光的亮度的平均值，使得当平均值超出预定值时，控制器基于每个像素的R、G和B分量值来计算每个像素的亮度，并且控制检测部分和背光单元，使得所述多个发光元件发出强度与所计算的每个像素的亮度相对应的光。
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