CN102903330A - 一种通过添加子场调节led显示屏亮度效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法，主要解决了现有技术对LED显示屏进行亮度调节时易损失低灰度，从而导致LED显示屏低灰度效果变差的问题。本发明提出的方案是通过改变灰度编排方式从而降低LED显示屏的亮度效率来降低屏体的亮度。该方式没有对反伽马之后的y值乘亮度系数，所以不会出现现有方案中降低亮度损失低灰度的问题。

Description

一种通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法

技术领域

本发明涉及一种通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法，该方法主要应用于LED显示屏控制系统领域。

背景技术

现有的LED显示屏控制系统在降低LED显示屏的亮度时会出现低灰度丢失的问题，导致显示效果变差。

由于LED的线性响应特性，目前的LED显示屏控制需要对输入的8位灰度进行反伽马校正映射到16位灰度数据后再做灰度实现。设x为8位输入灰度数据，值域为0到255，y为反伽马校正后的16位灰度数据，γ为伽马值，值域为1到4，映射关系如下：

$y=65535*{\left(\frac{x}{255}\right)}^{\mathrm{\γ}}$

当需要降低LED显示屏的亮度时，现有的技术是将反伽马之后的y值直接乘上一个亮度百分比，比如需要将亮度降到50%，就将y值乘0.5。但这种做法会导致的问题有：1.较小的x值映射的y值为0，导致这些灰度级实现的结果是无法点亮；2.多个x值映射相同的y值，导致这些灰度级实现效果相同；上述两个问题会导致显示屏的低灰度效果变差。

发明内容

本发明提供一种通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法，主要解决了现有技术对LED显示屏进行亮度调节时易损失低灰度，从而导致LED显示屏低灰度效果变差的问题。

本发明的具体技术解决方案如下：

该通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法包括以下步骤：

1]对输入视频信号的8位灰度数据进行反伽马校正映射到16位灰度数据；

2]根据需要降低的亮度效率，计算出所需要增加的权重子场数，对经步骤1处理所得的16位灰度数据中部分bit位的权重子场数分别进行增加，各增加权重子场数的bit位增加的权重子场数之和与计算所得的权重子场数相等，增加权重子场数的bit位其增加后的权重子场数为2ⁿ，n为自然数；其余bit位权重子场数不变，权重子场数增加完成后即实现对LED显示屏的亮度调节。

上述步骤2中，较高bit位的权重子场数应大于或等于与其相邻的较低bit位的权重子场数。

上述步骤2中，增加权重子场数的bit位为第12号bit位至第9号bit位，第12号bit位至第10号bit位增加后的权重子场数个数均为8，第9号bit位的权重子场数个数为4。

本发明的优点在于：

本发明提出的方案是通过改变灰度编排方式从而降低LED显示屏的亮度效率来降低屏体的亮度。该方式没有对反伽马之后的y值乘亮度系数，所以不会出现现有方案中降低亮度损失低灰度的问题。

具体实施方式

该通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法，包括以下步骤：

1]对输入视频信号的8位灰度数据进行反伽马校正映射到16位灰度数据；

2]根据需要降低的亮度效率，计算出所需要增加的子场个数。例如，亮度效率需要由87%降低到68%，已知驱动芯片合计打开时间占用64个子场，根据亮度效率公式，可计算出需要增加子场个数为20个。经步骤1处理所得的16位灰度数据中部分bit位的权重子场数，增加某bit位的权重子场数，使得该bit位的新权重子场数为2ⁿ，n为自然数；其余bit位权重子场数不变，权重子场数增加完成后即实现对LED显示屏的亮度调节。

一般情况下，较高bit位的权重子场数应大于或等于与其相邻的较低bit位的权重子场数，较高bit位是指编号较大或增加权重子场数之前，权重子场数较多的bit位，较低bit位与其概念相对。

步骤2具体是：首先根据亮度效率下降要求得到需要增加的子场数，比如20个；将这20个子场添加到各个bit位，方法不唯一，目的是添加了子场数的这些bit位的子场数为2的n次方，比如16,8和4；相应的要调整增加了子场的bit位的权重，保证该bit位的子场数与权重的乘积对比添加子场前不变。

具体数例说明如下：增加权重子场数的bit位为第12号bit位至第9号bit位，第12号bit位至第10号bit位增加后的权重子场数个数均为8，第9号bit位的权重子场数个数为4。

以下结合具体实施例对发明的技术方案进行详述：

目前通用的LED显示屏采用on-off式恒流驱动芯片驱动LED屏体，16位的反伽马后的灰度数据y值是通过子场编排方式实现，每个子场送出灰度数据的某1位，通过控制驱动芯片的打开时间来实现这1位数据的权重。常见的编排方式如下：

Bit	占用子场数	该bit实现时的权重(打开时间占一个子场的比例)
			15	32	1
14	16	1
			13	8	1
12	4	1
			11	2	1
10	1	1
			9	1	1/2
8	1	1/4
			7	1	1/8
6	1	1/16
			5	1	1/32
4	1	1/64
			3	1	1/128
2	1	1/256
			1	1	1/512
0	1	1/1024

（灰度编排方式1）

该编排方式实现一次灰度需要共计73个子场，灰度数据最大为65535时（即16bit的每一bit都为1）驱动芯片合计打开时间占用64个子场，这种编排方式的亮度效率为：

$\mathrm{\η}=\frac{64}{73}=87.6\%$

以下为本发明提供的降低亮度效率的方法，该方法不改变最高bit位权重子场数，而是添加子场数，相应的需要修改添加了子场的bit的权重，比如针对上表（灰度编排方式1）增加20个子场后其编排如下表：

Bit	占用子场数	该bit实现时的权重(打开时间占一个子场的比例)
			15	32	1
14	16	1
			13	8	1
12	4+4	1/2
			11	2+6	1/4
10	1+7	1/8
			9	1+3	1/8
8	1	1/4
			7	1	1/8
6	1	1/16
			5	1	1/32
4	1	1/64
			3	1	1/128
2	1	1/256
			1	1	1/512
0	1	1/1024

这种编排方式的亮度效率为：

$\mathrm{\η}=\frac{64}{93}=68.8\%$

通过配合使用这两种方法，可以改变亮度效率，这样可以设置多个灰度编排模式来实现多个常用的亮度。当需要某个亮度时，调用改灰度编排模式即可。

Claims (3)

1.一种通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1]对输入视频信号的8位灰度数据进行反伽马校正映射到16位灰度数据；

2]根据需要降低的亮度效率，计算出所需要增加的权重子场数，对经步骤1处理所得的16位灰度数据中部分bit位的权重子场数分别进行增加，各增加权重子场数的bit位增加的权重子场数之和与计算所得的权重子场数相等，增加权重子场数的bit位其增加后的权重子场数为2ⁿ，n为自然数；其余bit位权重子场数不变，权重子场数增加完成后即实现对LED显示屏的亮度调节。

2.根据权利要求1所述的通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法，其特征在于：所述步骤2中，较高bit位的权重子场数应大于或等于与其相邻的较低bit位的权重子场数。

3.根据权利要求2所述的通过添加子场调节LED显示屏亮度效率的方法，其特征在于：所述步骤2中，增加权重子场数的bit位为第12号bit位至第9号bit位，第12号bit位至第10号bit位增加后的权重子场数个数均为8，第9号bit位的权重子场数个数为4。