CN101651806A - 一种画面亮度调节方法及电视机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种画面亮度调节方法及电视机，其调节方法包括以下步骤：a.针对显示设备提供的基准画面进行亮度调节，以确定亮度参考值Y0；b.在显示设备正常显示视频节目时，将每一幅画面的亮度平均值Y与所述的亮度参考值Y0进行比较；若Y0－ΔY≤Y≤Y0+ΔY，则对当前画面的亮度不进行调节；否则，将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0；其中，ΔY为允许的误差值；c.显示当前画面。本发明的画面亮度调节方法能够使显示设备按照画面内容自动调节画面的亮度值，从而可以保证视频节目在播放的过程中其画面亮度始终处于用户感觉舒适的程度，不仅避免了手动调节过程的繁琐，也使调节效果更加准确，尤其适合在电视产品中推广应用。

Description

一种画面亮度调节方法及电视机

技术领域

本发明属于显示控制技术领域，具体地说，是涉及一种画面显示亮度的自动调节方法以及采用所述画面亮度调节方法设计的电视机。

背景技术

电视机等显示设备显示图像的好坏与人的感觉有着密切的联系，而环境光对人的感觉影响很大。如在白天室外环境光线很强的情况下，显示设备需要很亮的显示效果才能让使用者辨认清楚其显示内容；而夜晚环境光线很暗的情况下，如果显示亮度太强就会使人感觉非常刺眼。因此，调节显示设备工作在适当的显示亮度上对于其使用者来说是非常重要的。

现有显示设备调整其显示亮度的方法大多是通过使用者人为的进行调整。例如，使用者在正午时将显示设备调整到合适的显示亮度，而到了夜晚，便会觉得显示设备的显示亮度很亮，非常刺眼，这时使用者必须手动的将其调暗，而到了第二天正午，又会感觉其显示不清楚，很暗，这时又需要将其调亮，如此反复，可想而知是相当繁琐的。同时，在使用者调整过程中，又需要不断的进行试验性的增加或是减少亮度，其调整过程对用户来说也是非常麻烦的。

为了解决上述问题，某些生产厂商在其显示设备中增设了“光程眼”功能，即让显示设备可以根据环境光线的强弱自动调节整机的显示亮度，以满足用户的收视要求。但是，这种设计方式不能根据当前画面的内容来自动调节画面的显示亮度，因此，对于某些亮度很低或者很高的画面来说，其显示效果仍不理想。

基于此，亟待出现一种能够根据当前画面的内容来自动调节设备显示亮度的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够根据显示设备当前画面的内容来自动调节画面亮度的方法，以提高画面的显示效果。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种画面亮度调节方法，包括以下步骤：

a、针对显示设备提供的基准画面进行亮度调节，以确定亮度参考值Y0；

b、在显示设备正常显示视频节目时，将每一幅画面的亮度平均值Y与所述的亮度参考值Y0进行比较；若Y0-ΔY≤Y≤Y0+ΔY，则对当前画面的亮度不进行调节；否则，将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0；其中，ΔY为允许的误差值；

c、显示当前画面。

进一步的，所述基准画面为一幅静态的均匀白色画面，所述亮度参考值Y0是对所述白色画面进行亮度调节后所对应的亮度信号值。

当然，所述基准画面也可以是一幅静态的彩色画面，所述亮度参考值Y0是对所述彩色画面进行亮度调节后，该彩色画面的亮度平均值。

又进一步的，在所述步骤b中，若Y≤Y0-ΔY或者Y≥Y0+ΔY，则计算缩放比例系数A＝Y0/Y，调整当前画面每一行中的每一种颜色的亮度值y′_mn＝A*y_mn，进而使调整后的当前画面的亮度平均值Y＝Y0；其中，y_mn为当前画面调整前的第m行第n种颜色的亮度值，y′_mn为当前画面调整后的第m行第n种颜色的亮度值。

再进一步的，每一幅画面的平均亮度计算公式为：

Y＝(Y₁+Y₂+…+Y_M)/M

其中，M为每一场画面的总行数，Y_m表示第m行画面的亮度平均值，且

Y_m＝{x_m1*y_m1+(x_m2-x_m1)*y_m2+…+(x_mN-x_m(N-1))*y_mN}/x_mN

m＝1，2，…，M；

x_mn表示第m行中第n种颜色结束的时间，n＝1，2，…，N，N表示一行画面所包含的颜色种数。

更进一步的，在显示设备工作于标准、明亮或者柔和模式时，显示设备对视频节目进行亮度调节时所需要的亮度参考值Y0由显示设备的调试人员针对基准画面调节确定，并写入显示设备的内部存储器中，由设备自动调取使用。而当显示设备工作于自定义模式时，所述亮度参考值Y0由用户针对显示设备提供的基准画面调节确定。

基于上述画面亮度调节方法，本发明又提供了一种采用所述调节方法设计的电视机，包括输入模块、处理模块和显示模块；所述处理模块首先提供一幅基准画面驱动显示模块进行显示，进而通过输入模块接收亮度调节指令，并将最终确定的画面亮度平均值作为亮度参考值Y0保存起来；然后，处理模块对接收到的视频节目中的每一幅画面的亮度平均值Y与所述的亮度参考值Y0进行比较；若Y0-ΔY≤Y≤Y0+ΔY，则对当前画面的亮度不进行调节；否则，将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0；其中，ΔY为允许的误差值；最后，处理模块将调整后的当前画面输出至显示模块进行显示。

进一步的，所述处理模块在计算出当前画面的亮度平均值Y≤Y0-ΔY或者Y≥Y0+ΔY时，首先计算缩放比例系数A＝Y0/Y；然后，调整当前画面每一行中的每一种颜色的亮度值y′_mn＝A*y_mn，进而使调整后的当前画面的亮度平均值Y＝Y0；其中，y_mn为当前画面调整前的第m行第n种颜色的亮度值，y′_mn为当前画面调整后的第m行第n种颜色的亮度值。

再进一步的，所述输入模块为遥控接收电路或者按键电路，接收通过遥控器或者按键板触发输出的亮度调节指令，并转化为电信号输出至处理模块；所述处理模块为电视机内部的主解码芯片，连接在输入模块与显示模块之间，对接收到的视频节目中的每一幅画面的亮度平均值进行调节后，驱动显示模块显示当前画面。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的画面亮度调节方法能够使显示设备按照画面内容自动调节画面的亮度值，从而可以保证视频节目在播放的过程中其画面亮度始终处于用户感觉舒适的程度，不仅避免了手动调节过程的繁琐，也使得调节效果更加准确，尤其适合在电视产品中推广应用。

附图说明

图1是本发明所提出的画面亮度调节方法中自定义画面亮度子程序的一种实施例的流程框图；

图2是画面亮度自动调节主程序的流程框图；

图3是基准画面的一种实施例的亮度波形图；

图4是一幅视频画面的亮度波形图；

图5是采用图1、2所示画面亮度调节方法对一幅视频画面进行亮度调节前后的对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

本发明的画面亮度调节方法为了使显示设备输出的视频节目始终保持在用户感觉舒适的亮度上，需要用户首先确定一个自己感觉舒适的亮度作为参考。因此，需要显示设备首先向用户提供一幅静态画面作为基准，让用户针对该基准画面进行亮度调节，当调节到用户感觉满意的亮度后，停止调节，此时基准画面所对应的亮度平均值记为亮度参考值Y0，保存到显示设备的内部存储器中，以供后续调用。

此后，显示设备进入正常播放视频节目的进程。在此过程中，显示设备对每一幅画面的亮度平均值Y进行计算，并将其与上述的亮度参考值Y0进行比较；若其差值未超过允许的误差范围，即Y0-ΔY≤Y≤Y0+ΔY，则对当前画面的亮度不进行调节；否则，将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0。处理结束后，显示当前画面。其中，ΔY为允许的误差值，可以由用户输入设定，也可以由显示设备的调试人员在设备出厂前事先确定下来，写入到设备内部的存储器中，供后续调用。由于普通用户很难准确地设定出理想的误差值ΔY，因此，该误差值ΔY优选采用由调试人员确定的方式进行设计。

下面通过一个具体的实施例来详细阐述所述画面亮度调节方法的具体设计过程。

实施例一，图1为自定义画面亮度子程序的流程框图，具体包括以下步骤：

S101、判断用户是否启动画面亮度自定义设置功能，若是，则执行后续步骤，否则，退出该子程序。

S102、向用户提供一幅基准画面，并根据用户发出的亮度调节指令实时地调节基准画面的亮度。

在这里，所述基准画面可以是一幅静态的均匀白色画面，也可以是一幅静态的彩色画面。

S103、确定亮度参考值Y0，写入显示设备的内部存储器中进行保存。

即在用户停止进行亮度调节操作时，整幅基准画面的亮度平均值即为所述的亮度参考值Y0。

在这里，如果基准画面是一幅静态的均匀白色画面，由于这种白色画面只有一种颜色，且每一行每一场的亮度均匀，因此，每一种颜色的亮度值y_mn即为每一行画面的亮度平均值Y_m，也即为整幅基准画面的亮度平均值Y。

而如果基准画面是一幅静态的彩色画面，则应该通过下面的公式来计算基准画面当前的亮度平均值：

Y＝(Y₁+Y₂+…+Y_M)/M    (1)

其中，M为每一场画面的总行数，Y_m表示第m行画面的亮度平均值，且

Y_m＝{x_m1*y_m1+(x_m2-x_m1)*y_m2+…+(x_mN-x_m(N-1))*y_mN}/x_mN；m＝1，2，…，M  (2)

公式(2)中，y_mn表示第m行第n种颜色的亮度值，n＝1，2，…，N，N表示一行画面所包含的颜色种数；x_mn表示第m行中第n种颜色结束的时间。

通过上述计算公式(1)、(2)计算出的亮度平均值Y即为用户确定的亮度参考值Y0。

S104、子程序结束。

图2为画面亮度自动调节主程序的流程框图，具体包括以下步骤：

S201、主程序开始。

进行初始化过程，定义程序所需变量，并为各变量赋初始值。

S202、判断用户选中的显示模式，并根据显示模式读取相应的亮度参考值Y0。

在本实施例中，显示设备的显示模块可以包括四种：标准模式standard、明亮模式dynamic、柔和模式soft、以及自定义模式。

当用户选择自定义模式时，读取用户自行定义的亮度参考值Y0，即用户通过图1所示步骤确定的亮度参考值Y0。

而当用户选择标准模式standard、明亮模式dynamic或者柔和模式soft时，则读取显示设备出厂时事先写入的亮度参考值Y0。此亮度参考值Y0由显示设备的调试人员针对基准画面调节确定，并写入显示设备的内部存储器中，其调节确定过程如同图1所示的各步骤。在这三种模式下，用户不能随意地对画面亮度进行调整。

S203、读取后续视频节目的数据信息。

S204、将当前画面的亮度平均值Y与所述的亮度参考值Y0进行比较；若当前画面的亮度平均值Y没有超过允许的误差范围，即Y0-ΔY≤Y≤Y0+ΔY，其中，ΔY为允许的误差值，则对当前画面的亮度不进行调节，跳转至步骤S206，否则，执行后续步骤。

S205、由于当前画面的亮度平均值Y超过了允许的误差范围，即Y≤Y0-ΔY或者Y≥Y0+ΔY，因此，将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0。

在此步骤中，若要将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0，则首先应计算出缩放比例系数A＝Y0/Y。调整当前画面每一行中的每一种颜色的亮度值y′_mn＝A*y_mn，进而使得调整后的当前画面的亮度平均值Y＝Y0。在这里，y_mn为当前画面调整前的第m行第n种颜色的亮度值；y′_mn为当前画面调整后的第m行第n种颜色的亮度值。采用这种等比例缩放的调整方法可以保证色彩之间的对比度。

S206、显示当前画面。

此时显示的当前画面亮度即为用户或者调试人员感觉舒适的亮度。

S207、读取下一幅视频画面，返回步骤S204。

在用户关闭画面亮度自动调节功能或者关闭显示设备时，上述主程序退出或者停止运行。

下面通过一个具体的例子来详细说明画面亮度自动调节的具体过程。

本实施例以一幅静态的均匀白色画面作为基准画面为例进行说明，参见图3所示。图3中，坐标系的X轴表示时间，Y轴表示亮度，Y0表示确定的亮度参考值。假如设定Y0＝0.5，允许的误差值ΔY＝0.1，则显示设备后续接收到的每一幅视频画面的亮度平均值在0.4至0.6之间时，即认为是符合要求的亮度，无需对该幅画面的亮度进行调整。

确定好亮度参考值Y0后，进入对后续视频节目进行亮度调节的过程。由于一幅完整的画面(场)都是由很多行组成的，本实施例以一行包括8种颜色，且垂直方向相同的画面为例进行说明，如图4左上部分的一幅视频画面，因此，其一行的亮度平均值即为整幅画面的亮度平均值。每一幅画面的视频信号在滤除掉色度信号C后，都有自身的亮度信号Y，如图4左下部分所示。提取出各颜色的亮度信号，在坐标轴中的对应关系如图4的右半部分所示。

如图5所示，假如左半部分的原始画面的每一行中的8种颜色的亮度值从左至右依次为1.4、1.2、1.0、0.8、0.6、0.4、0.2、0.0，且在该行中总共出现的时间相等，即结束时间依次为：x1＝x、x2＝2x、x3＝3x、x4＝4x、x5＝5x、x6＝6x、x7＝7x、x8＝8x，代入公式(2)，计算出原始画面的亮度平均值Y，即

Y＝Y_m＝(1.4*x+1.2*x+1.0*x+0.8*x+0.6*x+0.4*x+0.2*x+0.0*x)/8x＝0.7

由于0.7大于0.6，即原始画面的亮度平均值超过了允许的误差范围，因此，需要对其进行调整。具体过程是：先计算缩放比例系数A＝Y0/Y＝0.5/0.7；然后，对原始画面的每一行中的8种颜色的亮度值进行等比例缩放，即每种颜色的亮度值都乘以A，得1.0、0.86、0.71、0.57、0.43、0.29、0.14、0.0，如图5的右半部分所示，此时，画面亮度的平均值为：Y′＝Y′_m＝(1.0*x+0.86*x+0.71*x+0.57*x+0.43*x+0.29*x+0.14*x+0.0*x)/8x＝0.5由此可见，画面调节到了用户要求的亮度值上，如图5右上部分的画面。如此反复对每一幅画面进行调节，从而使得视频节目始终以用户感觉舒适的亮度进行显示。

上述亮度调节方法可以在电视机、电脑等显示设备中应用。以电视机为例进行说明，需要电视机具备对亮度调节指令进行接收的输入模块、对画面亮度进行实时调节的处理模块以及将调节后的画面输出显示的显示模块。处理模块首先提供一幅基准画面(该基准画面事先保存在电视机内部的存储器中)驱动显示模块进行显示，进而通过输入模块接收亮度调节指令，并将最终确定的画面亮度平均值作为亮度参考值Y0保存起来；然后，处理模块对接收到的视频节目中的每一幅画面的亮度平均值Y与所述的亮度参考值Y0进行比较；若Y0-ΔY≤Y≤Y0+ΔY，则对当前画面的亮度不进行调节；否则，将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0；最后，处理模块将调整后的当前画面输出至显示模块进行显示。

在本实施例中，所述输入模块可以具体指电视机中的遥控接收电路或者按键电路，接收用户通过遥控器或者按键板触发输出的亮度调节指令，并转化为电信号输出至处理模块。所述处理模块可以指电视机内部的主解码芯片，接收前级输出的视频节目，并提取出每一幅画面的亮度信号，求取出当前画面的亮度平均值Y，与亮度参考值Y0进行比较。若当前画面的亮度平均值Y超出了允许的误差范围，则主芯片计算缩放比例系数A＝Y0/Y；然后，调整当前画面每一行中的每一种颜色的亮度值y′_mn＝A*y_mn，进而使得调整后的当前画面的亮度平均值Y＝Y0。将画面内容与调整后的亮度值一同输出至后级显示模块，驱动显示屏按照调节后的亮度显示视频画面，从而实现了电视机按照画面内容自动调整画面亮度和对比度的功能。目前的电视机，其画面的亮度和对比度一般是成比例调整的，在本实施例中可以把对比度的设定值设定成跟亮度值相等即可。

当然，本发明中所述的显示设备也可以是手机、PDA显示屏等，本发明不限于此。

应当指出的是，以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此，依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1、一种画面亮度调节方法，包括以下步骤：

a、针对显示设备提供的基准画面进行亮度调节，以确定亮度参考值Y0；

b、在显示设备正常显示视频节目时，将每一幅画面的亮度平均值Y与所述的亮度参考值Y0进行比较；若Y0-ΔY≤Y≤Y0+ΔY，则对当前画面的亮度不进行调节；否则，将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0；其中，ΔY为允许的误差值；

c、显示当前画面。

2、根据权利要求1所述的画面亮度调节方法，其特征在于：所述基准画面为一幅静态的均匀白色画面，所述亮度参考值Y0是对所述白色画面进行亮度调节后所对应的亮度信号值。

3、根据权利要求1所述的画面亮度调节方法，其特征在于：所述基准画面为一幅静态的彩色画面，所述亮度参考值Y0是对所述彩色画面进行亮度调节后，该彩色画面的亮度平均值。

4、根据权利要求1或2或3所述的画面亮度调节方法，其特征在于：在所述步骤b中，若Y≤Y0-ΔY或者Y≥Y0+ΔY，则计算缩放比例系数A＝Y0/Y，调整当前画面每一行中的每一种颜色的亮度值y′_mn＝A*y_mn，进而使调整后的当前画面的亮度平均值Y＝Y0；其中，y_mn为当前画面调整前的第m行第n种颜色的亮度值，y′_mn为当前画面调整后的第m行第n种颜色的亮度值。

5、根据权利要求4所述的画面亮度调节方法，其特征在于：每一幅画面的平均亮度计算公式为：

Y＝(Y₁+Y₂+…+Y_M)/M

其中，M为每一场画面的总行数，Y_m表示第m行画面的亮度平均值，且

Y_m＝{x_m1*y_m1+(x_m2-x_m1)*y_m2+…+(x_mN-x_m(N-1))*y_mN}/x_mN

m＝1，2，…，M；

x_mn表示第m行中第n种颜色结束的时间，n＝1，2，…，N，N表示一行画面所包含的颜色种数。

6、根据权利要求4所述的画面亮度调节方法，其特征在于：所述亮度参考值Y0由显示设备的调试人员针对基准画面调节确定，并写入显示设备的内部存储器中，在显示设备工作于标准、明亮或者柔和模式时，由设备自动调取使用。

7、根据权利要求4所述的画面亮度调节方法，其特征在于：所述亮度参考值Y0在显示设备工作于自定义模式时，由用户针对显示设备提供的基准画面调节确定。

8、一种电视机，其特征在于：包括输入模块、处理模块和显示模块；所述处理模块首先提供一幅基准画面驱动显示模块进行显示，进而通过输入模块接收亮度调节指令，并将最终确定的画面亮度平均值作为亮度参考值Y0保存起来；然后，处理模块对接收到的视频节目中的每一幅画面的亮度平均值Y与所述的亮度参考值Y0进行比较；若Y0-ΔY≤Y≤Y0+ΔY，则对当前画面的亮度不进行调节；否则，将当前画面的亮度平均值Y调整为Y0；其中，ΔY为允许的误差值；最后，处理模块将调整后的当前画面输出至显示模块进行显示。

9、根据权利要求8所述的电视机，其特征在于：所述处理模块在计算出当前画面的亮度平均值Y≤Y0-ΔY或者Y≥Y0+ΔY时，首先计算缩放比例系数A＝Y0/Y；然后，调整当前画面每一行中的每一种颜色的亮度值y′_mn＝A*y_mn，进而使调整后的当前画面的亮度平均值Y＝Y0；其中，y_mn为当前画面调整前的第m行第n种颜色的亮度值，y′_mn为当前画面调整后的第m行第n种颜色的亮度值。

10、根据权利要求8或9所述的电视机，其特征在于：所述输入模块为遥控接收电路或者按键电路，接收通过遥控器或者按键板触发输出的亮度调节指令，并转化为电信号输出至处理模块；所述处理模块为电视机内部的主解码芯片，连接在输入模块与显示模块之间，对接收到的视频节目中的每一幅画面的亮度平均值进行调节后，驱动显示模块显示当前画面。

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