CN102402947A - 一种侧背光分区控制系统的动态分区方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种侧背光分区控制系统的动态分区方法，包括以下步骤：A.根据背光分区情况划分出若干第一级显示分区；B.在所述第一级显示分区中划分出若干临时区域；C.根据第一级分区中的图像数据将临时区域动态的并入第一级显示分区中生成若干第二级显示分区；D.根据第二级显示分区情况对图像数据进行处理进行动态背光控制。上述方法根据第一级显示分区中的图像内容，将相邻的两第一级显示分区交界处的一部分区域动态的并入某一侧，从而形成与第一显示分区大小不等的第二级显示分区，使液晶屏的分区模式更加合理，从而能够进一步的节省能耗且不会损失图像的质量。

Description

一种侧背光分区控制系统的动态分区方法

技术领域

本发明涉及背光控制技术，尤其涉及一种侧背光分区控制系统的动态分区方法。

背景技术

在目前液晶电视的LED侧背光分区控制系统中，主要采用的控制方法是：根据LED灯条的排布或分段数(灯条可以分段后分别独立控制)，将液晶屏人为的划分成几个显示分区，每个显示分区均对应背光模块中由LED灯条确定的一个背光分区，然后根据每个显示分区中图像的内容，来调节对应背光分区的LED灯条的亮度，然后根据对应LED灯条的亮度，再来补偿显示分区中图像的亮度，最后把补偿后的图像数据输出到液晶屏上显示。

参考图1，现有液晶电视的LED侧背光分区控制系统通常包括：图像分析模块11、数据补偿模块13、液晶屏15、LED驱动模块17以及LED灯条19，视频数据输入到图像分析模块11和数据补偿模块13，由图像分析模块11根据每个显示分区中图像的内容来确定每一背光分区的亮度，产生各段LED灯条亮度控制信号给LED驱动模块17，由LED驱动模块17产生各段LED灯条驱动电压波形驱动LED灯条19发光，而图像分析模块11则根据每一背光分区的亮度通过数据补偿模块13对视频数据进行亮度补偿，亮度补偿后的视频数据输出到液晶屏15进行图像显示。

以上下各8个分区的LED侧背光分区控制系统为例，参考图2和图3，背光模组中上下两边的LED灯条19可以分别划分为8段进行独立控制，总共划分出16个背光分区，液晶屏15也根据背光分区划分为对应的16个显示分区。然后图像分析模块11根据这些图像分区里的图像数据(一般我们主要看各个图像分区里图像像素的最大值)来确定对应背光分区即LED灯条的亮度，假设像素亮度最大值为0～255，LED灯条的亮度范围为0～100，如果显示区域中色素亮度的最大值是255，则与其对应的LED灯条亮度为100，如果显示区域中色素最大亮度为0，则与其对应的LED灯条亮度调节为0，图像分析模块11分析每个显示分区中图像像素的最大值，然后根据最大值计算出各段LED灯条需要调整的亮度，以及各个显示分区中图像数据需要调整的系数，分别发送到LED驱动模块17和数据补偿模块15，从而完成液晶电视的LED侧背光分区控制过程。

但是这种固定的分区方法有一个缺点，参考图3，在液晶屏15中相邻的两个显示分区A和B，其中显示分区A的像素最大亮度为255(白)而显示分区B的像素最大亮度几乎均为0(黑)，但是在靠近其与显示区域A交界处的区域C有少量的像素最大亮度255分布。这种情况下，如果按固定分区的方法，由于背光分区与显示分区的对应关系和面积是根据背光模组的LED灯条情况预先设定好的，在控制过程中不能对显示分区与背光分区的对应关系进行变动，因此，两个显示分区所对应的背光分区的最大亮度都需要调整到100，对应的LED灯条都需要以最大发光值进行驱动，无法达到节能的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种侧背光分区控制系统的动态分区方法，能够根据图像内容对显示分区进行动态划分，提高背光模组中光源的控制效率，有效降低能耗。

本发明的技术方案如下：

一种侧背光分区控制系统的动态分区方法，包括以下步骤：

A.根据背光分区情况划分出若干第一级显示分区；

B.在所述第一级显示分区中划分出若干临时区域；

C.根据第一级分区中的图像数据将临时区域动态的并入第一级显示分区中生成若干第二级显示分区；

D.根据第二级显示分区情况对图像数据进行处理进行动态背光控制。

所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1.读取背光模块的背光分区数据；

A2.在液晶屏中划分出若干与背光分区对应第一级显示分区。

所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其中，在所述步骤B中，具体是在每两个相邻的第一级显示分区的交界处单独的划分出一个临时区域。

所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其中，在所述步骤B中，具体是沿光源排布方向在每两个相邻的第一级显示分区的交界处独的划分出一个临时区域，所述临时区域在相邻的两个第一级显示分区内所占的宽度相同。

所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其中，所述宽度等于背光分区中光源的光强扩散到原来的-3DB增益处的距离。

所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其中，所述步骤C具体包括：

C1.逐一读取所述第一级显示分区的图像数据，获得每个第一级显示分区的图像像素最大值；

C2.比较每一临时区域所临近的两个第一级显示分区的图像像素最大值，将临时区域并入图像像素最大值较大的一方，生成第二级显示分区。

所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其中，在所述步骤C1中，所述图像像素最大值是所述显示区域中所有像素的R、G、B分量中最大的一个值。

所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其中，在所述步骤D中，具体是根据每一第二级显示分区的图像像素最大值来计算该显示分区所对应背光分区的背光强度以及该第二级显示分区的图像数据补偿幅度。

上述方法根据第一级显示分区中的图像内容来动态的生成第二级显示区域，将相邻的两第一级显示分区交界处的一部分区域动态的并入某一侧，从而形成与第一显示分区大小不等的第二级显示分区，使液晶屏的分区模式更加合理，从而能够进一步的节省能耗且不会损失图像的质量。

附图说明

图1为现有的侧背光分区控制系统的结构框图；

图2为现有的侧背光分区控制系统的背光分区划分示意图；

图3为与图2对应的液晶屏的显示分区划分示意图；

图4为两相邻显示分区的亮度比较图；

图5为本发明侧背光分区控制系统的动态分区方法较佳实施方式中显示分区的划分示意图；

图6为图5中显示分区的划分原理示意图；

图7为本发明侧背光分区控制系统的动态分区方法较佳实施方式的流程图。

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。

一并参考图5和图6，在本发明提供的侧背光分区控制系统的动态分区方法中，首先由图像分析模块根据背光分区确定若干显示分区(第一级显示分区)，再在每两个相邻的显示分区的交界处单独的划分出一个临时区域，这个临时区域的宽度，我们可以根据每一显示分区所对应的背光分区的LED灯条的光强扩散到原来的-3DB增益处来确定，以上下各8个分区的LED侧背光分区控制系统为例，划分后的整个液晶屏有16个显示分区和14个临时区域，在进行动态背光控制时，图像分析模块根据接收到的图像数据搜索每一个显示分区中图像像素的最大值，这里每个像素的最大值以一个像素中R、G、B分量中最大的一个作为每个像素的最大值，即pixel_value＝max(R，G，B)，因此一个显示分区的图像像素最大值就是该显示分区内所有像素的R、G、B分量中最大的一个值，即max_value[i]＝max(pixel_value(pixel∈区域i))。然后根据这个图像像素最大值来计算该显示分区所对应背光分区的背光强度以及该显示分区的图像数据补偿幅度，在此我们需要搜索16个显示分区和14个临时区域的像素最大值，在本发明的较佳实施方式中仅以沿光源(LED灯条)排布方向(水平方向)上划分的临时区域为例进行说明，作为其它实施方式，也可以在垂直方向上两个相邻的显示分区交界处同时划分出临时区域。

所述图像分析模块分析每两个相邻显示分区内图像数据的像素最大值，先分析显示分区1和显示分区2，如果显示分区1的最大值大于显示分区2的最大值，则显示分区1和显示分区2中间的临时区域1划归入显示分区1，即中间交界处的临时区域1和显示分区1合并成一个新的显示分区1(第二级显示分区)，反之，则中间临时区域和显示分区2合并。

然后依此分析其它显示分区(第一级显示分区)，进行同样处理，直到处理完显示分区15和显示分区16，最终重新生成了16个新的显示分区(第二级显示分区)，将第一级显示分区中间的临时区域都合并进入第二级显示分区中，然后根据合并后的第二级显示分区来进行动态背光控制，这里我们可以看出，第二级显示分区的划分并不是固定的，它是根据第一级显示分区中每个显示分区的图像内容动态改变的。

综合以上内容，参考图7，本发明侧背光分区控制系统的动态分区方法较佳实施方式包括步骤：

S1、根据背光分区情况划分出若干第一级显示分区；

S2、在第一级显示分区中划分出若干临时区域；

S3、根据第一级分区中的图像数据将临时区域动态的并入第一级显示分区中形成若干第二级显示分区；

S4、根据第二级显示分区的情况处理图像数据进行动态背光控制。

具体的，在步骤S1中，是读取背光模块中背光分区的数据，根据背光模块中光源所确定的背光分区情况，在液晶屏中划分出若干与背光分区对应第一级显示分区，划分出的第一级显示分区与背光分区一一对应；在步骤S2中，在每两个相邻的第一级显示分区的交界处单独的划分出一个临时区域，临时分区的宽度根据光源的光强扩散到一定增益值处来进行确定；在步骤S3中，根据相邻两第一级显示分区的图像像素最大值比较结果，将临时分区动态的并入图像像素值较大的第一级显示分区中，形成第二级显示分区；在步骤S4中，根据第二级显示分区的情况处理图像数据并进行动态背光控制，此时对各背光分区的控制是与对应的第二级显示分区中的图像像素最大值相对应的，因此可以有效解决图4所描述的问题，例如：当第一级显示分区1的图像像素最大值为255，其相邻的第一级显示分区2的大部分区域的图像像素最大值均为0，仅在靠近第一级显示分区1的若干像素点的图像像素最大值为255，此时若采用现有的侧背光分区控制系统进行处理，则会将第一级显示分区1和2所对应的两个背光分区的亮度均设为100，两个背光分区的光源(LED灯条)均需要以最大亮度驱动，造成一个背光分区的能源浪费；但是如果采用本发明的方法进行动态分区，则所述第一级显示分区2中图像像素最大值为255的像素点由于位于临时区域中，就会随临时区域被归入第一级显示分区1中形成第二级显示区域1，而被划分出一部分的第一级显示区域2也形成第二级显示区域2，由于第二级显示分区与背光分区的对应关系并未改变，此时根据第二级显示区域的分区情况处理图像数据后，只需要对应的背光分区即原来第一级图像分区1所对应的背光分区工作，而原来第一级显示分区2所对应的背光分区不需要工作(或工作在亮度较低的状态)。

经过上面这种动态分区的方法，我们根据第一级显示分区中的图像内容来动态的划分第二级显示区域，将相邻的第一级显示分区交界处的一部分区域动态的并入某一第一级显示分区，从而形成与第一显示分区大小不等的第二级显示分区，使液晶屏的分区模式更加合理，从而能够进一步的节省能耗且不会损失图像的质量。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种侧背光分区控制系统的动态分区方法，包括以下步骤：

A.根据背光分区情况划分出若干第一级显示分区；

B.在所述第一级显示分区中划分出若干临时区域；

C.根据第一级分区中的图像数据将临时区域动态的并入第一级显示分区中生成若干第二级显示分区；

D.根据第二级显示分区情况对图像数据进行处理进行动态背光控制。

2.根据权利要求1所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其特征在于：所述步骤A具体包括：

A1.读取背光模块的背光分区数据；

A2.在液晶屏中划分出若干与背光分区对应第一级显示分区。

3.根据权利要求1所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其特征在于：在所述步骤B中，具体是在每两个相邻的第一级显示分区的交界处单独的划分出一个临时区域。

4.根据权利要求3所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其特征在于：在所述步骤B中，具体是沿光源排布方向在每两个相邻的第一级显示分区的交界处独的划分出一个临时区域，所述临时区域在相邻的两个第一级显示分区内所占的宽度相同。

5.根据权利要求3或4所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其特征在于：所述宽度等于背光分区中光源的光强扩散到原来的-3DB增益处的距离。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其特征在于：所述步骤C具体包括：

C1.逐一读取所述第一级显示分区的图像数据，获得每个第一级显示分区的图像像素最大值；

C2.比较每一临时区域所临近的两个第一级显示分区的图像像素最大值，将临时区域并入图像像素最大值较大的一方，生成第二级显示分区。

7.根据权利要求6所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其特征在于：在所述步骤C1中，所述图像像素最大值是所述显示区域中所有像素的R、G、B分量中最大的一个值。

8.根据权利要求6所述的侧背光分区控制系统的动态分区方法，其特征在于：在所述步骤D中，具体是根据每一第二级显示分区的图像像素最大值来计算该显示分区所对应背光分区的背光强度以及该第二级显示分区的图像数据补偿幅度。

Images