CN101686590B - Led动态背光源控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LED动态背光源控制算法,其包括以下步骤:A.读取待播放图像中各像素点R、G、B分量值,并根据上述分量值获得各像素点的亮度状态;B.根据上述各像素点的亮度状态,判断得所述图像的明暗等级;C.根据所述图像明暗等级,调整背光源的亮度。本发明对读取待播放的图像进行运算判断获得像素点的亮度状态,依据亮度状态结果判断图像整的明暗等级以调整LED背光源的亮度,使功耗下降,同时色彩对比度和图像舒适度也得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种背光源控制算法,尤其涉及一种LED动态背光源控制算法。
背景技术
通常液晶显示器(LCD)用于电视、笔记本电脑、台式电脑、便携式播放器等,以显示图像。由于用于这样的LCD的液晶本身不能发光,所以LCD必须使用从额外光源发射的光。因此,LCD在液晶面板的后表面上设置有用于形成光源的背光源,一般背光源采用LED等点光源的侧光式背光源,从而通过根据液晶的运动调节从背光源LED发射的光的透射率来显示图像。然而,背光源LED的亮度是通过设置寄存器的值来控制PWM信号输出的占空比调节控制,而且大部分背光源LED亮度没有视具体情况自动调节功能,造成产品能耗的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LED动态背光源控制算法,用于根据待播放图像的各像素信息动态调节LED背光源的亮度。
为了实现上述目的,本发明提供一种LED动态背光源控制算法,其包括以下步骤:
A.读取待播放图像中各像素点R、G、B分量值,并根据上述分量值获得各像素点的亮度状态;
B.根据上述各像素点的亮度状态,判断得所述图像的明暗等级;
C.根据所述图像明暗等级,调整背光源的亮度。
本发明对读取待播放的图像进行运算判断获得像素点的亮度状态,依据亮度状态结果判断图像整的明暗等级以调整LED背光源的亮度,使功耗下降,同时色彩对比度和图像舒适度也得到提高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED动态背光源控制算法的实现流程图;
图2是本发明实施例单个像素点亮度状态判断的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例中,对读取待播放的图像进行运算判断获得像素点的亮度状态,依据亮度状态结果判断图像整的明暗等级以调整LED背光源的亮度,
图示1示出了本发明实施例提供的LED动态背光源控制算法的实现流程,步骤如下:
步骤S101,读取待播放图像中各像素点R、G、B分量值,并根据上述分量值获得各像素点的亮度状态;
步骤S102,根据上述各像素点的亮度状态,判断得所述图像的明暗等级;
步骤S103,根据所述图像明暗等级,调整背光源的亮度。
上述步骤流程详细描述如下:
步骤S101中的待播放图像由像素点RGB信号构成,通用像素点的数据长度有16位、18位以及24位,像素点RGB信号分为R、G、B三个分量,其分别代表红、绿、蓝三种颜色。
本发明实施例中以24位的像素点RGB信号为例,从CPU内存中读取像素 点的值,通过移位分别读取R、G、B的值,其中,R分量占前8位,G分量占中间8位,B分量占后8位。
设定某个八位的数据值——X为基准值,将读取的像素点的R、G、B分量值分别与之比较,如图2所示:
当像素点的R、G、B分量值大于基准值X时,则给R、G、B分量赋值为1;
当像素点的R、G、B分量值小于基准值X时,则给R、G、B分量赋值为0。
依上述像素点的R、G、B分量赋值结果,获得该像素点的亮度状态:
当所述像素点的R、G、B分量赋值中的任意两个或三个为1时,则定义该像素点的亮度状态为浅;
当所述像素点的R、G、B分量赋值中的任意两个或三个为1时,则定义该像素点的亮度状态为浅。
假设基准值X为0x9A,当R分量值为0x92、G分量值为0x40、B分量值为0X84时,则分别对R、G、B赋予0、0、0,此时判断像素点的亮度状态为深;当R分量值为0x8A、G分量值为0x4F、B分量值为0xA8时,则分别对R、G、B赋予0、0、1,此时判断像素点的亮度状态为深;......当R分量值为0x8A、G分量值为0xB1、B分量值为0xC4时,则分别对R、G、B赋予0、1、1,此时判断像素点的亮度状态为浅;当R分量值为0xAA、G分量值为0x41、B分量值为0x6B时,则分别对R、G、B赋予1、0、0,此时判断像素点的亮度状态为深;......当R分量值为0xAA、G分量值为0xB1、B分量值为0xC4时,则分别对R、G、B赋予1、1、1,此时判断像素点的亮度状态为浅。据此得出如表1所示像素点亮度状态表。实际中的基准值X不一定为0x9A,此处仅作示例对像素点亮度状态判断过程加以量化。
表1
上述像素点的亮度状态判断步骤还可采用如下的简化形式:
当所述像素点的R、G、B分量赋值中的三个为1时,则定义该像素点的亮度状态为浅;
其他情况,则定义该像素点的亮度状态为深。
假设基准值X为0x9A,当R分量值为0x92、G分量值为0x40、B分量值为0X84时,则分别对R、G、B赋予0、0、0,此时判断像素点的亮度状态为深;当R分量值为0x8A、G分量值为0x4F、B分量值为0xA8时,则分别对R、G、B赋予0、0、1,此时判断像素点的亮度状态为深;......当R分量值为0xAA、G分量值为0xB1、B分量值为0xC4时,则分别对R、G、B赋予1、1、1,此时判断像素点的亮度状态为浅。据此得出如表2所示像素点亮度状态表。
表2
依据上述像素点亮度状态的结果,据此获得图像的明暗等级,具体步骤如下:
若所述图像中像素点的亮度状态为浅的像素个数总和小于(1/M)*Z,则定义所述图像明暗等级为1;
若所述图像中像素点的亮度状态为浅的像素个数总和介于(1/M)*Z与(2/M)*Z之间,则定义所述图像明暗等级为2;
依上述,若所述图像中像素点的亮度状态为浅的像素个数总和介于[(M-1)/M]*Z与Z之间,则定义所述图像明暗等级为M,
其中M表示所述图像的明暗等级,Z表示所述图像像素点的总数。
进一步,当上述等级M=2时,图像的明暗等级可简化为:
若∑N(浅)>∑N(深)则定义所述图像明暗等级为1,此时还可定义所述图像为暗;
若∑N(浅)<∑N(深)则定义所述图像明暗等级为2,此时还可定义所述图像为亮。
所述图像中像素点的亮度状态为浅的像素个数总和设为∑N(浅),所述图像中像素点的亮度状态为深的像素个数总和设为∑N(深)。
步骤S103,根据图像明暗等级结果,控制PWM信号调整背光源的亮度:
PWM信号占空比个数设置与所述明暗等级M一致;
根据所述明暗等级M,调节与明暗等级M一致的PWM信号占空比,改变背光源输入电压。
上述PWM是利用微处理器的数字输出对模拟电路进行控制,是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON)、要么完全无(OFF),电压或电流源是以通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的,通即是直流供电被加到负载上时、断即是直流供电被断开时。因此,只要带宽足够,任何模拟值都可使用PWM进行编码。
图像明暗等级分为1、2、3......M个等级,根据上述像素点的亮度状态、获得上述图像明暗等级,进而相应的调节PWM信号占空比的值以实现自动调节背光源LED的亮度的目的。与图像明暗等级1、2、3......M个等级设置PWM信号占空比为1、2、3......M’个梯度值,当图像明暗等级为T(1<T<M)时PWM占空比输出T’梯度值控制背光源输入电压,假设初始化状态的占空比为80%,且设有4个明暗等级,设置对应明暗等级1、2、3、4的占空比的值分别为95%、90%、70%和65%。图像明暗等级为1时,CPU输出控制信号,该控制信号将占空比的值被设定为95%,经PWM编码得出的电压值升高,此时背光源LED的亮度相应增加两个等级;图像明暗等级为2时,CPU输出控制信号,该控制信号将占空比的值被设定为90%,经PWM编码得出的电压值升高,此时背光源LED的亮度相应增加一个等级;图像明暗等级为3时,CPU输出控制信号,该控制信号将占空比的值被设定为70%,经PWM编码得出的电压值降低,此时背光源LED的亮度相应减少一个等级;图像明暗等级为4时,CPU输出控制信号,该控制信号将占空比的值被设定为65%,经PWM编码得出的电压值降低,此时背光源LED的亮度相应减少两个等级。
针对上述简化情况下图像明暗等级M=2时,此时PWM信号占空比调节可 简化为如下步骤:假设初始化状态的占空比为80%,此时只有两个明暗等级即明和暗,对图像明暗等级为暗与图像明暗等级为明的占空比的值分别设为95%和70%。图像明暗等级为暗时,CPU输出高电平,占空比的值被设定为95%,经PWM编码得出的电压值升高,背光源LED的亮度相应增加;图像明暗等级为亮时,CPU输出低电平,占空比的值设定为70%,经PWM编码得出的电压值降低,背光源LED的亮度相应减少。这就实现了根据LCD显示内容动态调节背光源LED亮度的目的,使功耗下降。同时图像的对比度与图像、LED的亮度有关,因此在LED亮度动态调节时,也使色彩对比度和图像舒适度得到增强。
Claims (5)
1.一种LED动态背光源控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
A.读取待播放图像中各像素点R、G、B分量值,并根据上述分量值获得各像素点的亮度状态;
B.根据上述各像素点的亮度状态,判断得所述图像的明暗等级;
C.根据所述图像明暗等级,调整背光源的亮度;
其中,所述步骤A根据像素点R、G、B分量值获得各像素点的亮度状态的步骤包括:
A1.设定一基准值;
A2.将所述像素点的R、G、B分量值分别与该基准值进行比较,若所述R、G、B分量值大于基准值,则给R、G、B分量赋值为1;否则,R、G、B分量赋值为0;
A3.根据上述赋值结果获得像素点亮度状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述根据上述赋值结果获得像素点亮度状态的步骤包括:
当所述像素点的R、G、B分量赋值中的任意两个或三个为1时,则定义该像素点的亮度状态为浅;否则,定义该像素点的亮度状态为深。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述步骤B明暗等级判断包括:
B1.若所述图像中像素点的亮度状态为浅的像素个数总和小于(1/M)*Z,则定义所述图像明暗等级为1;
B2.若所述图像中像素点的亮度状态为浅的像素个数总和介于(1/M)*Z与(2/M)*Z之间,则定义所述图像明暗等级为2;
B3.依上述,若所述图像中像素点的亮度状态为浅的像素个数总和介于[(M-1)/M]*Z与Z之间,则定义所述图像明暗等级为M,
其中M表示所述图像的明暗等级的个数,Z表示所述图像像素点的总数。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,根据所述图像的明暗等级结果,控制PWM信号调整背光源的亮度。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述步骤C调整背光源的亮度的步骤包括:
C1.PWM信号占空比个数设置与所述明暗等级的个数M一致;
C2.根据所述明暗等级,调节与明暗等级相对应的PWM信号占空比,改变背光源输入电压。
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