发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种背光显示控制装置,结构简单,能有效控制因背光变化较大而引起的闪烁,进而降低能耗。
本发明还提供一种背光显示控制方法,过程简单,能有效控制因背光变化较大引起的闪烁,进而降低能耗。
本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。
本发明提出一种背光显示控制装置,其包括通信接口模块、背光系数计算模块、场景变换判断模块、滤波模块以及背光显示模块。其中,通信接口模块用于接收多帧图像以形成多帧图像的每一帧图像的第一图像信息,并将第一图像信息发送给背光系数计算模块。背光系数计算模块用于接收每一帧图像的第一图像信息,以并根据第一图像信息计算每一帧图像的背光系数,并将每一帧图像的背光系数发送给场景变换判断模块。每一帧图像包括多个图像段,背光系数包括对应多个图像段的多个背光系数值。场景变换判断模块用于接收每一帧图像的背光系数,并计算当前帧图像的各图像段的各背光系数值与上一帧图像的对应的各图像段的各背光系数值的差值的绝对值的累加和,若累加和小于预定背光阈值,则判断为场景未变换,将当前帧图像的背光系数发送至背光显示模块,若累加和大于预定背光阈值,则判断为场景变换,将当前帧图像的背光系数发送至滤波模块。滤波模块用于接收来自场景变换判断模块的当前帧图像的背光系数,并滤波处理当前帧图像的背光系数而得到当前帧图像的滤波处理背光系数,并将当前帧图像的滤波背光系数发送给背光显示模块。背光显示模块用于接收来自场景变换判断模块的当前帧图像的背光系数或来自滤波模块的当前帧图像的滤波处理背光系数,并根据当前帧图像的背光系数或滤波处理背光系数进行背光控制。
本发明还提出一种背光显示控制方法,首先,根据多帧图像形成多帧图像的每一帧图像的第一图像信息。然后,根据每一帧图像的第一图像信息计算每一帧图像的背光系数,每一帧图像包括多个图像段,背光系数包括对应多个图像段的多个背光系数值。接着,根据每一帧图像的背光系数,计算当前帧图像的各图像段的各背光系数值与上一帧图像的对应的各图像段的各背光系数值差值的绝对值的累加和,若累加和小于预定背光阈值,则判断为场景未变换,输出当前帧图像的背光系数,若累加和大于预定背光阈值,则判断为场景变换,滤波处理当前帧图像的背光系数,并输出该当前帧图像的滤波处理背光系数。之后,根据每一帧图像的背光系数或滤波处理背光系数进行背光控制。
本发明的有益效果是,本发明背光显示控制装置及背光显示控制方法,是利用场景变换判断模块计算当前帧图像的各图像段的各背光系数值与上一帧图像的对应的各图像段的各背光系数值差值的绝对值的累加和,来判断当前帧图像的场景相对于上一帧图像的场景是否变换,判断方法简单便捷。当累加和大于预定背光阈值时判断出当前帧图像的场景相对于上一帧图像的场景变换时,通过滤波模块对当前帧图像的背光系数进行滤波处理,并输出当前帧图像的滤波处理背光系数至背光显示模块,因此能有效避免当前帧图像的背光系数与上一帧图像的背光系数变化太大,从而有效控制因背光变化太快引起的闪烁,进而降低功耗。此外,本发明的背光显示控制装置和控制方法的可简单的通过通信接口模块、背光系数计算模块、场景变换判断模块、滤波模块以及背光显示模块来实现,有利于节约成本。
附图说明
图1是本发明第一实施例的背光显示控制装置的模块示意图。
图2是本发明第一实施例的背光显示控制装置的背光系数计算模块对每一帧图像的分段计算示意图。
图3是本发明第一实施例的背光显示控制装置的背光系数处理计算模块的场景变换判断模块判断方法流程图。
图4是本发明第二实施例的背光显示控制装置的模块示意图。
图5A是本发明实施例的背光显示控制装置的通信接口模块形成的第一图像信息的组成示意图。
图5B是本发明实施例的背光显示控制装置的通信接口模块形成的第二图像信息的组成示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本发明的背光显示控制装置及背光显示控制方法的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
图1是本发明第一实施例的背光显示控制装置的模块示意图。请参阅图1,本实施例中,背光显示控制装置100包括通信接口模块110、背光系数计算模块120、场景变换判断模块130、滤波模块140以及背光显示模块150。以下将结合利用背光显示控制装置100的背光显示控制方法对背光显示控制装置100进行详细的说明。
通信接口(interface,IF)模块110用于接收多帧图像的视频信息。利用通信接口模块110接收多帧图像的视频信息后,通信接口模块110根据多帧图像的视频信息将对多帧图像的每一帧图像进行处理,进而形成每一帧图像的第一图像信息,并将每一帧图像的第一图像信息发送给背光系数计算模块120。图5A是通信接口模块110形成的第一图像信息的组成示意图。如图5A所示,本实施例中,第一图像信息包括数据信息控制信息,其中数据信息包括红绿蓝像素亮度信号(R、G、B),控制信息包括像素有效信号(enable)、段结束标志信号(seg_end)、帧开始标志信号(frame_st)以及当前所在段数信号(cur_seg)。
背光系数计算模块120用于接收来自通信接口模块110的每一帧图像的第一图像信息,并根据第一图像信息计算每一帧图像的背光系数BL,并将每一帧图像的背光系数BL发送给场景变换判断模块130。图2是本发明第一实施例的背光显示控制装置100的背光系数计算模块110对一帧图像的分段计算的示意图。如图2所示,一帧图像30包括多个图像段31,每个图像段31包括多个像素单元(图未示)。本实施例中,一帧图像30例如包括N个图像段31。利用背光系数计算模块110接收来自通信接口模块110的每一帧图像的第一图像信息,并根据第一图像信息计算每一帧图像的N个图像段的背光系数值bl。具体地,本实施例中,第i图像段(i=1,2……N)的背光系数值bli(i=1,2……N)例如是第i图像段的多个像素(每个像素包括红、绿、蓝子像素)所对应的背光亮度的均值。因此,每一帧图像的背光系数BL实际上是包括每一帧图像的多个图像段的多个背光系数值bl。本实施例中,每一帧图像的背光系数BL包括N个背光系数值bl。利用背光系数计算模块120计算每一帧图像的每个图像段的多个像素(每个像素包括红、绿、蓝子像素)所对应的背光亮度的均值rgbmean,以获得每个图像段的背光系数值,即bl=rgbmean,进而获得每一帧图像的多个图像段的多个背光系数值bl,构成每一帧图像的背光系数BL。例如,本实施例中,计算第i图像段(i=1,2……N)的背光系数值bli,即计算第i图像段(i=1,2……N)多个像素(每个像素包括红、绿、蓝子像素)所对应的背光亮度的均值rgbmean-i(i=1,2……N)。然后,依据bli=rgbmean-i来计算第i图像段(i=1,2……N)的背光系数值bli。
承上述,场景变换判断模块130用于接收来自背光系数模块120计算而得的每一帧图像的背光系数BL,并根据当前帧图像的背光系数BL以及上一帧图像的背光系数BL来判断当前帧图像的场景相对于上一帧图像的场景是否变换。图3是本发明第一实施例的背光显示控制装置的场景变换判断模块的判断方法流程图。请参阅图3,具体地,本实施例中,利用场景变换判断模块130接收当前帧图像的背光系数BL(N个背光系数值bl)与上一帧图像的背光系数BL(N个背光系数值bl),再利用场景变换判断模块130计算当前帧图像的第i图像段(i=1,2……N)的背光系数值bli(i=1,2……N)与上一帧图像的对应的第i图像段(i=1,2……N)的背光系数值bli(i=1,2……N)的差值的绝对值,并计算所得的N个差值的绝对值的累加和。若所得的累加和大于预定背光阈值,则判断当前帧图像的场景相对于上一帧图像的场景变换;若所得的累加和小于预定背光阈值,则判断当前帧图像的场景相对于上一帧图像的场景未变换。预定背光阈值可以根据实际需求进行设定。之后,根据场景变换判断模块130的判断结果,当判断当前帧图像的场景相对于上一帧图像的场景未变换时,则场景变换判断模块130直接将当前帧图像的背光系数BL发送至背光显示模块150;当判断当前帧图像的场景相对于上一帧图像的场景变换时,则场景变换判断模块130会将当前帧图像的背光系数BL发送至滤波模块140,并利用滤波模块140对当前帧图像的背光系数BL进行滤波处理。
滤波模块140用于接收来自场景变换判断模块130的当前帧图像的背光系数BL,并滤波处理当前帧图像的背光系数BL,进而得到当前帧图像的滤波处理背光系数BL’,并将当前帧图像的滤波背光系数BL’发送给背光显示模块150。本实施例中,滤波模块134例如是无限长单位脉冲响应(IIR)滤波模块,其可以对当前帧图像的背光系数BL进行渐增或渐减的滤波处理。承上述,当当前帧图像的背光系数BL与上一帧图像的背光系数BL变化较大时,场景变换判断模块会判断当前帧图像的场景相对于上一帧图像的场景变换,并将当前帧图像的背光系数BL经过滤波模块140以渐增或渐减的方式进行滤波处理之后输出滤波处理背光系数BL’,从而能有效控制当前帧图像和上一帧图像场景变换导致较快的背光变化,进而避免引起的闪烁,降低功耗。而且,背光系数计算模块120、场景变换判断模块130以及滤波模块140对每一帧图像都是采用分段计算和处理的方式,因此有利于实现分段式的控制每一帧图像的背光。
背光显示模块150用于接收来自场景变换判断模块130的每一帧图像的背光系数BL或来自滤波模块140的每一帧图像的滤波处理背光系数BL’,并根据每一帧图像的背光系数BL或滤波处理背光系数BL’进行背光控制。可以理解的是,背光显示模块150包括图像显示模块和背光模块,来自场景变换判断模块130或滤波模块140的每一帧图像的背光系数BL或滤波处理背光系数BL’是传送到背光模块来进行背光的控制,以给图像显示模块提供适宜的背光源。
优选地,串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)模块160可以设置在场景变换判断模块130(或滤波模块140)和背光显示模块140之间。串行外设接口模块160用于接收来自场景变换判断模块130(或滤波模块140)的每一帧图像的背光系数BL(或滤波处理背光系数BL’)并发送每一帧图像的背光系数BL(或该滤波处理背光系数BL’)至背光显示模块150。本实施例中,利用串行外设接口模块160将来自场景变换判断模块130的每一帧图像的背光系数BL或来自滤波模块140的每一帧图像的滤波处理背光系数BL’实时的传送到背光显示模块150的背光模块。此外,还可以利用串行外设接口模块160进行寄存器的配置。
图4是本发明第二实施例的背光显示控制装置的模块示意图。本实施例的背光显示控制装置100a与背光显示控制装置100大致相同,二者不同之处在于,为了防止只改变控制背光而引起的图像暗场太暗亮场太亮的问题,背光显示控制装置100a对图像做了相应的补偿处理,因此背光显示控制装置100a还包括背光补偿系数计算判断模块170以及图像像素补偿模块180。背光显示控制装置100a的背光显示控制方法与背光显示控制装置100的背光控制方法在背光系数计算以及背光系数处理的背光控制部分大致相同,在此不再赘述,二者不同之处在于,背光显示控制装置100a的背光显示控制方法还包括对图像进行补偿处理的步骤。以下将结合利用背光显示控制装置100a的背光显示控制方法对利用背光显示控制装置100a的背光补偿系数计算判断模块170以及图像像素补偿模块180进行图像补偿处理的步骤进行进一步的详细说明。
本实施例中,背光系数计算模块120除了将每一帧图像的背光系数BL发送给场景变换判断模块130,还将每一帧图像的背光系数发送给背光补偿系数计算判断模块170。背光补偿系数计算判断模块170用于接收来自背光系数计算模块120计算而得的每一帧图像的背光系数BL,以根据每一帧图像的背光系数BL计算每一帧图像的背光补偿系数BLCOM,并将每一帧图像的背光补偿系数BLCOM发送给图像像素补偿模块180。本实施例中,每一帧图像的背光系数BL包括对应N个图像段的N背光系数值bl,那么利用背光补偿系数计算判断模块160计算可得到每一帧图像的背光补偿系数BLCOM,其相应的包括N个图像段的N背光系数补偿值blcom。利用背光补偿系数计算判断模块160计算背光补偿系数BLCOM,首先是计算每一帧图像的多个图像段的背光系数值平均值,以获得每一帧图像的背光系数均值blmean,然后计算每一帧图像的每个图像段的背光系数值bl与背光系数均值blmean得到每一帧图像的每个图像段的背光补偿系数值blcom,即blcom=(bl+mean_bl)/2,进而获得每一帧图像的背光补偿系数BLCOM。每一帧图像的背光补偿系数BLCOM相应的包括多个背光补偿系数值blcom。例如,本实施例中,第i图像段(i=1,2……N)的背光补偿系数值blcomi(i=1,2……N)计算时,先计算N个图像段的背光系数均值blmean,即blmean=(bl1+bl2+...+blN)/N。然后,计算每一帧图像的第i图像段(i=1,2……N)的背光系数值bli与背光系数均值blmean得到每一帧图像的每个图像段的背光补偿系数值blcomi(i=1,2……N)。
背光补偿系数计算判断模块170还用于接受接收来自背光系数计算模块120计算而得的每一帧图像的背光系数BL,以计算每一帧图像的背光系数BL来判定是否需要进行图像像素补偿,从而得到是否补偿的判断结果,并将是否补偿的判断结果发送给图像像素补偿模块180。具体地,如前所述,首先,利用背光补偿系数计算判断模块170可计算每一帧图像的多个图像段的背光系数值平均值,以获得每一帧图像的背光系数均值blmean。然后,进一步计算每一帧图像的每个图像段的背光系数值bl与每一帧图像的背光系数均值blmean的差值的绝对值,并将多个图像段获得的多个差值的绝对值累加求和,以获得差值和Var。接着,利用背光补偿系数计算判断模块170进行判断,并输出判断结果。当差值和Var小于差值阈值且背光系数均值blmean小于背光均值阈值时,进行图像像素补偿,否则不对图像像素进行补偿。差值阈值和背光均值阈值可以根据实际需求进行设定。之后,背光补偿系数计算判断模块170会将计算得到的背光补偿系数BLCOM以及是否补偿的判断结果传送到图像像素补偿模块180进一步计算每一帧图像的图像像素补偿系数。
本实施例在利用通信接口模块110接收多帧图像的视频信息后,通信接口模块110将对多帧图像的每一帧图像进行处理,除了传送到背光系数处理模块的每一帧图像的第一图像信息,还会形成每一帧图像的第二图像信息,并将每一帧图像的第二图像信息发送给图像像素补偿模块180。图5B是通信接口模块110形成的第二图像信息的组成示意图。如图5B所示,本实施例中,第二图像信息包括数据信息控制信息,其中数据信息包括红绿蓝像素信号(R、G、B)以及像素坐标信号(X、Y),控制信息包括像素有效信号(enable)、当前段中的第一个像素信号(crl)、最后一个像素信号(keep)以及当前像素在当前段中的位置(cur_segi)。控制信号是为了实现第一图像信息与第二图像信息实现同步显示。
图像像素补偿模块180用于接收来自通信接口模块110的每一帧图像的第二图像信息和来自背光补偿系数计算判断模块170的每一帧图像的背光补偿系数以及是否补偿的判断结果,并根据来自背光补偿系数计算判断模块170是否补偿的判断结果处理每一帧图像的第二图像信息。如果来自背光补偿系数计算判断模块170是否补偿的判断结果是不进行图像像素补偿,则利用图像像素补偿模块180将每一帧图像的第二图像信息发送至背光显示模块160,背光显示模块160根据每一帧图像的第二图像信息进行图像显示。如果来自背光补偿系数计算判断模块170是否补偿的判断结果是进行图像像素补偿,那么图像像素补偿模块180会计算出经对应每一帧图像的背光补偿系数补偿后的第二图像信息,并将补偿后的第二图像信息发送至背光显示模块150,背光显示模块160根据每一帧图像补偿后的第二图像信息进行图像显示。具体地,首先,利用图像像素补偿模块180根据每一帧图像的第二图像信息和来自背光补偿系数计算判断模块170的每一帧图像的背光补偿系数按照预定的算法计算出每个红绿蓝像素对应的像素补偿系数K。接着,利用图像像素补偿模块180依据所获得的每一帧图像的图像像素补偿系数K对第二图像信息中的红绿蓝像素信号pixel_old进行图像像素补偿,进而得到补偿后的红绿蓝像素信号pixel_new,例如pixel_new=pixel_old*K,图像像素补偿模块180将补偿后的红绿蓝像素信号pixel_new传送到背光显示模块160的图像显示模块进行图像显示。
以上对本发明所提供的背光显示控制装置及其控制方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。