CN105047145B - 背光亮度控制方法、背光亮度控制装置及显示终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背光亮度控制方法、背光亮度控制装置及显示终端。本发明提供的背光亮度控制方法，包括获取当前图像各像素点的亮度信息；根据所述亮度信息获得所述图像的全局亮度信息与所述图像各分区的区域亮度信息；根据所述全局亮度信息和每个所述分区的区域亮度信息获得每个所述分区的背光亮度控制值；根据每个所述分区的背光亮度控制值控制所述图像的背光亮度。本发明能够综合图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息动态调整当前画面的背光亮度，以在实现较高动态对比度及色彩饱和度的同时，避免低灰阶画面时出现画面闪烁及亮度不均匀现象。

Description

背光亮度控制方法、背光亮度控制装置及显示终端

技术领域

本发明涉及图像显示领域，尤其涉及一种背光亮度控制方法、背光亮度控制装置及显示终端。

背景技术

液晶显示器通常由液晶面板和背光单元组成，背光单元发出恒定均匀的光传输给液晶面板，液晶面板再调整像素透光率来显示不同的图像。

因为液晶面板所显示的图像具有明暗变化，如果背光单元始终按照同等亮度发光的话，会因为液晶面板的漏光现象造成画面的饱和度和对比度降低，影响显示效果。因而，现在可采用动态背光控制技术，根据显示器所显示的图像内容对背光单元的亮度进行调整。通常，动态背景控制技术有全局控制技术与局部区域控制技术两种。局部区域控制技术可以将屏幕画面分为不同分区，并根据不同分区所显示局部明暗特征对该区域内背光单元的亮度进行调整与控制，这样可以显著改善画面的动态对比度与色彩饱和度，并可以大幅降低背光单元的功耗。

然而，在对低灰阶的图像画面进行动态调整及亮度控制时，可能会因不同区域的画面背景不同，而出现某区域内画面亮度与其他区域的亮度具有明显差异，且在画面背景运动时，随之出现区域性的亮度变动，这样使图像画面会存在明显的闪烁及抖动。

发明内容

本发明提供一种背光亮度控制方法、背光亮度控制装置及显示终端，能够在保证较高动态对比度及色彩饱和度的同时，避免动态控制下低灰阶图像出现画面闪烁及亮度不均匀现象。

一方面，本发明提供一种背光亮度控制方法，包括；

获取当前图像各像素点的亮度信息；

根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与图像各分区的区域亮度信息；

根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；

根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。

另一方面，本发明提供一种背光亮度控制装置，包括；

输入模块，用于获取当前图像各像素点的亮度信息；

处理模块，用于根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与图像各分区的区域亮度信息；

根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；

调整模块，用于根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。

另一方面，本发明提供一种背光亮度控制装置，包括：

通信接口，用于获取当前图像各像素点的亮度信息；

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行存储器存储的程序，以根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与图像各分区的区域亮度信息；

处理器还用于：根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；

处理器还用于：根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。

另一方面，本发明还提供一种显示终端，包括背光模组、液晶面板和如上所述的背光亮度控制装置，背光模组为液晶面板提供光源，背光亮度控制装置与背光模组电连接，以使背光模组的亮度随显示终端显示的当前图像而调整。

本发明提供的背光亮度控制方法、背光亮度控制装置及显示终端，获取当前图像各像素点的亮度信息，再根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与图像各分区的区域亮度信息，并根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值，最后根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。这样可以在进行分区背光亮度的动态控制时，根据当前图像的亮度确定是以将全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，还是以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，并将背光亮度的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息按照各自的权重比例进行结合，以得到各分区最终的背光亮度控制值，并据此对背光模组各个分区的背光亮度进行综合性的动态调整，这样既能够实现较高的动态对比度及色彩饱和度；而在显示低灰阶图像画面时，也能够参考当前图像的整体亮度进行控制，确保图像各个相邻分区之间亮度相差不大，从而避免出现画面闪烁及亮度不均匀现象，保证了画面显示的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的背光亮度控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的获取全局亮度信息的流程示意图；

图3是本发明实施例一提供的获得图像各分区的区域亮度信息的流程示意图；

图4是本发明实施例一提供的获得各分区的背光亮度控制值的流程示意图；

图5是本发明实施例二提供的背光亮度控制装置的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的背光亮度控制装置的结构示意图；

图7是本发明实施例四提供的显示终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例一提供的背光亮度控制方法的流程示意图。如图1所示，本实施例提供的背光亮度控制方法包括：

S101、获取当前图像各像素点的亮度信息；

S102、根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与图像各分区的区域亮度信息；

S103、根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；

S104、根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。

液晶屏幕或者液晶电视在进行显示时，是通过快速连续地显示不同画面帧，以构成动态的视频图像。因此，可以在显示的画面亮度出现变化，如由高灰阶的画面转为中低灰阶画面时，对画面的背光亮度进行调整，以达到较好的视觉效果。因而可以预先设置固定的背光亮度调整周期，在一个背光亮度调整周期内，图像的背光亮度应与当前周期内显示的图像明暗特征相适应，而下一个周期内，可通过重新检测下一周期内图像的明暗特征，来获得与下一周期的图像相适应的背光亮度。

具体的，每一次在预设的背光亮度调整周期到达时，均进行一次检测过程，以获取当前图像的明暗特征和亮度信息。背光亮度调整周期可以为一个或者多个画面帧，这样图像可以以帧为单位，进行即时的背光亮度调整与控制，或者，背光亮度调整周期也可以为预设的时间段，在该时间段内，画面的亮度变化不大，因而不用进行背光亮度调整，而在预设时间段到达后，通过获取当前图像的明暗特征及亮度信息，重新进行背光亮度调整。

因为液晶屏所显示的画面的明暗程度，可以通过组成图像的各个像素点的亮度信息而反映出来，所以，在显示当前图像时，可以通过获取当前图像中各像素点的亮度信息，来得到整个图像的亮度信息及明暗特征。

其中，当前图像各像素点的亮度信息，可以为像素点的最大灰阶值。灰阶是将画面最亮与最暗之间的亮度变化划分为若干不同部分。这样能够利用灰阶值来表征画面像素点的不同亮度。

具体的，在彩色图像中，为了表现不同的色彩通道，每一个像素点均由多个子像素组成，每个子像素处理一个色彩通道，因而使像素点表现出多种不同的颜色。每一个子像素，其背后的光源都可以显现出不同的亮度级别。而子像素的灰阶值，则代表了该子像素在最暗到最亮之间不同亮度的层次级别。通常情况下，液晶面板的每一个像素点都是由红、绿、蓝(RGB)三个子像素组成。因而三个子像素分别具有一个用以表示该子像素明暗程度的灰阶值。而每个像素点的三个子像素中灰阶的最大值，即为该像素点的最大灰阶值。

通常，不同色彩显示位数的面板，其像素点中的灰阶也是不同的。如液晶面板的色彩显示位数为8bit时，其每个像素点中红、绿、蓝(RGB)三个子像素的显示灰阶有256(2⁸)个，因而像素点的最大灰阶值在0～255之间，而面板色彩显示位数为10bit时，像素点的灰阶值范围在0～1023之间。以10bit液晶面板为例，每个像素点中红、绿、蓝三个子像素的灰阶值分别为R＝1020，G＝0,B＝10，其最大灰阶值为1020，因而像素点的亮度即为1020。

通过获取画面像素点的最大灰阶值作为亮度信息，因为该亮度信息是依据像素点中不同颜色子像素的灰阶值而定，所以与其它亮度信息相比，其更能体现像素点中的色彩信息，因而通过该亮度信息而对画面的背光亮度进行调整，能够使画面具有更高的色彩饱和度。

获取当前图像中各像素点的亮度信息后，就能够根据上述亮度信息得到图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息，以进行图像分区背光亮度控制。在进行图像的分区背光亮度控制时，需要将图像划分为若干不同分区，再分别对这些分区的背光亮度进行独立控制。而因为图像的全局亮度信息即为整个图像的亮度或明暗程度，所以可以通过当前图像的全局亮度信息，得知当前图像画面是处于高灰阶的高亮画面，还是处于低灰阶的较暗画面，并将当前图像画面的整体明暗程度作为调整图像背光亮度的参考依据，对各分区中的区域亮度信息与整个图像的全局亮度信息进行综合考虑与计算，以得到与当前画面整体亮度相适应的各分区背光控制值。

具体的，因为在图像较亮时，图像的全局亮度较高，此时画面不同区域的亮度值变化相对不明显，如果此时不采用背光分区亮度控制，对画面不同区域的背光亮度分别进行调整，则会可能会忽略掉画面的明暗变化细节，造成画面的对比度下降等问题，因而在控制各分区的背光亮度时，需要将各分区的区域亮度信息作为主要因素，而表示画面整体明暗的全局亮度信息作为辅助的次要因素进行亮度调节。而在当前显示的图像较暗时，画面的明暗、色彩变化较为细微，此时如果仅以各分区的区域亮度信息作为控制分区背光亮度的依据，则可能因为画面上不同区域的明暗相差较大，使不同分区的背光亮度也随之具有较大差异，造成画面出现闪烁以及不同亮度的色带等问题，所以需要以图像的全局亮度信息作为进行背光亮度控制的主要因素，而各分区的区域亮度信息作为辅助次要因素进行亮度调节。由上述可看出，每一次进行背光亮度调整时，均需要重新获取当前图像的整体亮度，并根据当前图像的整体亮度确定是以将全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，还是以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，并为主要因素和次要因素制定适应的权重比例，以获得各个分区的背光亮度控制值，并得到最终的背光亮度。

进一步的，分别得到了图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息后，可以根据全局亮度信息、各分区区域亮度信息以及两者之间的权重比例求得各分区的背光亮度控制值，再根据该背光亮度控制值控制本分区的背光模组发光源的驱动信号输出过程，其中，每个分区的背光亮度控制值是由全局亮度信息与该分区的区域亮度信息加权组成的。具体的，可根据图像的整体亮度确定每个分区背光亮度控制值中全局亮度信息与区域亮度信息的比例或权重，并将两种亮度信息乘以相应的权重系数，从而得到该分区最终的背光亮度控制值。通过上述方法获取背光亮度控制值，因为在该分区的背光亮度控制值中包含了整个当前图像的全局亮度信息，相比单纯地通过各分区自身的亮度获取本分区背光亮度控制值而言，保留了对比度高的优势，同时每个分区与其它相邻分区之间的亮度差异较小，画面的明暗过渡更为平滑，不易出现画面闪烁或者亮度不同的色带等现象。

得到最终的背光亮度控制值后，即可根据背光亮度控制值对背光模组各分区发光源的驱动信号进行控制，从而调整背光模组不同区域发光源的亮度和光通量等参数，以实现与当前图像相匹配的背光亮度。

将各分区的区域亮度信息与整个图像的全局亮度信息结合，以进行背光亮度控制的方法，具有如下优点：在整个画面的亮度较低，即低灰阶画面时，各分区区域的亮度与相邻其它区域的亮度变化差异较小、过渡自然，观看者肉眼难以察觉亮度的差异性，从而有效避免了单独采用分区背光亮度的动态控制时所存在的画面闪烁和亮度不均匀的问题，确保了画面显示的稳定性。此外，与不进行分区背光亮度动态控制，只调整画面全局背光亮度的方法相比，该方法可以保留分区动态控制的优点，其画面的动态对比度与色彩饱和度更高，画面的画质更加优秀；

本实施例所提供的背光亮度控制方法，包括获取当前图像各像素点的亮度信息，再根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息，然后根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得各分区的背光亮度控制值，最后根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。这样可以在进行分区背光亮度的动态控制时，根据当前图像的亮度确定将全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，还是以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，并将图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息按照各自的权重比例进行结合，以得到各分区最终的背光亮度控制值，再据此对背光亮度进行综合性的动态调整。这样既能够通过各分区显示不同的背光亮度，实现较高动态对比度及色彩饱和度，而且在显示低灰阶图像画面时，也能够参考当前图像的整体亮度对背光进行控制，确保图像各个相邻分区之间的亮度相差不大，避免出现画面闪烁及亮度不均匀现象，保证了画面显示的稳定性。

在上述实施方式的基础上，以下首先分别对如何获取图像的全局亮度信息及各分区的区域亮度信息，进行说明，再重点对如何根据图像的整体亮度来确定各分区背光亮度控制值中区域亮度信息与全局亮度信息的相应比例进行详细介绍，以说明本实施例所限定的具体方案。

具体的，在另一种实施方式中，在上述实施例的基础上，可以根据亮度信息获得图像的全局亮度信息。图2是本发明实施例一提供的获取全局亮度信息的流程示意图。如图2所示，根据亮度信息获得图像的全局亮度信息，具体可以包括如下步骤：

S201、根据亮度信息获得图像中各像素点的亮度和；

S202、根据亮度和与像素数获得图像的平均亮度，平均亮度为图像的全局亮度信息。

具体的，获得了图像中各个像素点的亮度信息后，即可获得将整个图像中每个像素点的亮度信息进行叠加，以获取图像中各像素点的亮度和。该亮度和一般为一个数值信息，其数值相当于所有像素点最大灰阶值的和，或者是以其它形式进行表示的数值和。获取了图像中所有像素点的亮度和之后，可再根据整个图像中所有像素点的数量，即图像像素数得到图像中每个像素点的平均亮度，并将该平均亮度作为图像的全局亮度信息。

此外，上述过程的具体步骤也可以进行优化。如可以根据图像中各像素点的亮度信息进行筛选，删去亮度相对相邻像素点过高或过低的像素点的亮度信息。因为这种像素点可能是由于图像本身的编解码错误而导致，所以该类像素点并不能如实反映图像的亮度，属于噪点信息。因而将该类像素点进行过滤并删除，可以避免受到该类像素点的干扰，有助于形成正确的图像全局亮度信息。此外，在获得图像中各像素点的亮度和时，因为现在图像的分辨率不断提高，如高清1080P信号(分辨率为1920×1080)、4K信号(分辨率为3840×2160)等，这样造成图像所有像素点的亮度和数值较大，此时可以采用数值方法对像素点的亮度和计算过程进行优化，以减轻处理器在计算全局亮度信息时的计算负载。

采取上述方法获取图像的全局亮度信息，是通过对组成图像的所有像素点的亮度信息进行累加后，再平均化而获得的，能够全面而客观地反映出整个图像的明暗程度。

具体的，在又一种可能的实施方式中，在前述实施例基础上，可以根据亮度信息获得图像各分区的区域亮度信息。图3是本发明实施例一提供的获得图像各分区的区域亮度信息的流程示意图。如图3所示，根据亮度信息获得图像的区域亮度信息，具体可以包括以下步骤：

S301、获得图像的区域划分信息；

S302、根据图像的区域划分信息获得图像中每个分区的图像亮度直方图信息，图像亮度直方图信息为分区的区域亮度信息。

图像的区域划分可遵循现有的多分区动态控制技术中的划分方法。如采用一维或者二维分区等。当图像按照一维分区划分时，图像一个方向的长边不分区，而另一个方向上的长边划分为N个不同区域，图像上一共有N个不同的局部区域。图像按照二维分区进行划分时，图像上两个方向上的长边均划分为多个不同区域，如X方向上划分为N个区域，而Y方向上的长边划分为M个区域，此时，在整个图像上形成了M×N个局部区域分区，背光模组可控制这M×N个区域分区的不同亮度。此外，图像也可按照1.5维的分区方式，此时，在一个方向上分为两个区域，而另一方向上分为N个区域，从而在图像上形成2×N个局部区域分区。这种分区方式适合双边入光式的背光模组。

获得图像的区域划分信息后，即可根据图像的不同分区获得每一个分区区域中的图像亮度直方图信息。图像的亮度直方图是以分布图的方式来标识图像的不同亮度分布情况。直方图的横轴为亮度，横轴最左边为0，表示灰阶值为0，而横轴最右边为灰阶的最大值。直方图的纵轴一般以像素数来表示，可以表示图像中处于该亮度的像素点有多少个。

亮度直方图的灰阶分布可根据图像的色彩显示位数而定，例如当图像为8bit色彩时，亮度直方图最大值为255，且此时直方图横轴划分为256阶；而当图像为10bit时，最大值为1023，亮度直方图的横轴划分为1024阶。此外，当图像的色彩显示位数较高时，为了简化直方图，也可将横轴中相邻的2阶或多阶进行合并，从而合并成为32阶或者64阶的直方图分布。

因为图像中每个分区的图像亮度直方图信息能够直观清楚的表示各分区中的像素点亮度分布，因而可通过图像亮度直方图信息，结合不同亮度的像素点分布，详细计算出每个分区的平均亮度或者亮度等级。其中，亮度等级可以由图像亮度直方图的最大亮度开始，将分区内当前亮度与最大亮度之间所有亮度的像素点个数进行累加，当该累加值超过一定阈值时，即可将当前的亮度作为该分区的亮度等级。或者，也可以按照计算全局亮度信息的方式，按照求平均值的方法，分别计算出图像每个分区的平均亮度。

进一步的，因为图像亮度直方图信息中包括了像素点的分布情况，所以也可先对直方图进行优化处理，如可根据分区中各个亮度的像素点数量求出概率分布函数，并根据该概率分布函数滤除一些不正常的极值，或者是滤除一些像素点数量过少的亮度灰阶值等。例如，可以根据图像亮度直方图信息，从中提取出包含像素点数量最多的第一峰值，以及包含像素点数量第二多的第二峰值，其中上述两个峰值代表了像素点的出现频率；然后比较第一峰值与第二峰值的相对差值，如果相对差值超过一定阈值时，即可将第一峰值所在的灰阶亮度作为该分区的亮度信息。进一步的，也可在第一峰值与第二峰值之间的相对差值超过一定阈值时，再比较第一峰值与第二峰值之间所形成的斜度，当斜度大于一定阈值时，将第一峰值所在的灰阶亮度作为该分区的亮度信息。

上述利用图像亮度直方图信息作为分区的区域亮度信息，可以依靠直方图所显示的图像像素点亮度分布情况，对各分区内的像素点亮度进行优化处理，以获得更为准确的区域亮度信息。

进一步的，在上述实施方式的基础上，获得了图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息之后，即可根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值。此时，可根据图像的全局亮度信息对图像的整体明暗亮度进行判断，以产生不同的背光亮度控制值。

当图像的全局亮度信息小于某一个阈值时，此时图像的亮度很低，如果采用通常的背光分区亮度动态控制方法，会出现闪烁及不均匀现象，因而可以根据图像的全局亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值。此时，因为每个分区的背光亮度控制值均相同，且都为当前图像全局亮度信息对应的控制值，所以各个分区的背光亮度也保持一致，这样可避免出现相邻分区亮度明显不一致而造成的闪烁和不均匀现象。

而如果图像的全局亮度信息大于某一阈值，则表明图像的亮度很高，此时可以根据该分区的区域亮度信息而得到每个分区的背光亮度控制值，在显示时，每个分区的背光亮度控制值均只和该分区的区域亮度信息有关，因而随着图像的不同局部位置亮度不同，对应不同局部位置的背光分区的背光亮度也随之改变。这样可以使图像的背光亮度调整更为细致，有效提高了图像的显示对比度及色彩显示效果。

优选的，因为在实际的画面显示过程中，图像的亮度大部分时间都保持在某个正常范围之内，此时除了上述根据图像的全局亮度信息获得各分区的背光控制值，以及根据分区的区域亮度信息获得各分区的背光控制值的方式以外，还可以对全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息进行综合考虑，以获得每个分区的背光亮度控制值。为了避免在显示低灰阶、低亮度画面时出现闪烁或者画面不均匀现象，需要通过当前图像画面的整体明暗亮度决定是将全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，还是以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，具体可通过为全局亮度信息与区域亮度信息制定不同的比率权重，以得到各分区的优化的背光亮度控制值，并以此对背光亮度进行调整。图4是本发明实施例一提供的获得各分区的背光亮度控制值的流程示意图。如图4所示，根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值，具体包括以下步骤：

S401、根据全局亮度信息获得第一权重值与第二权重值，第一权重值为全局亮度信息对应的权重比例，第二权重值为每个分区中区域亮度信息对应的权重比例；

S402、根据公式f(n)＝a×f(Br)+b×f(x)获得图像中每个分区的背光亮度控制值，其中，f(n)为每个分区的背光亮度控制值，f(Br)为全局亮度信息，f(x)为分区的区域亮度信息，a为第一权重值，b为第二权重值。

首先，需要根据当前图像中各个像素点的亮度信息求出整个图像全局亮度信息，也就是图像整体的明暗程度。此时，可以通过求平均值的方法，得到图像中所有像素点的平均亮度，该平均亮度即为图像的全局亮度信息。计算全局亮度信息的具体步骤，在前述实施例中已经详细说明，故此处不再赘述。

获得全局亮度信息后，即可根据该全局亮度信息获知当前图像整体上的明暗程度，并进一步根据该全局亮度信息查找对应的权重比例值。该权重比例包括第一权重值与第二权重值，其中，第一权重值为全局亮度信息所占的权重比例，第二权重值为各分区的区域亮度信息所占的权重比例。因为图像的整体亮度不同时，分区背光亮度控制对画面产生的影响效果是不一样的，例如当前图像为明亮的户外场景时，因为画面的整体亮度较高，所以即使分区区域的亮度与其它区域有所不同，观看者的肉眼也不易分辨，此时即可以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，加大区域亮度信息在背光亮度控制值中的比例，以保证画面整体的对比度及色彩饱和度，从而加强画质，此时，在背光亮度控制值中，区域亮度信息所占的比例通常要大于全局亮度信息的比例，即第二权重值大于第一权重值。而当图像背景可能切换为室内场景或者其它较暗的场景时，画面整体较暗，亮度值较低，此时，如果图像某分区的亮度与其它分区明显不一致时，会出现闪烁及色块，降低画面观感，所以需要以全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，加大全局亮度信息在背光亮度控制值中的比例，来保证画面的正常显示。通常，可以通过设置一个预设阈值来判定当前画面是明亮还是阴暗，当全局亮度信息大于该预设阈值时，画面较为明亮，此时分区背光亮度控制对画面影响较小；而当全局亮度信息小于或等于该预设阈值时，此时画面亮度较低，即为低灰阶画面，这时需要使第一权重值大于或等于第二权重值，即减小各分区背光亮度的权重，以避免画面出现闪烁或者不均匀现象。

具体的，可以利用线性叠加公式，对全局亮度信息和区域亮度信息进行比例加权求和，以计算各个分区的背光亮度控制值。对于图像的每一个分区，都可以采用线性叠加公式f(n)＝a×f(Br)+b×f(x)进行计算，即将全局亮度信息乘以全局亮度信息所占的比例权重因子，并将该分区的区域亮度信息乘以区域亮度信息所占的比例权重因子，再将上述两个乘积进行求和操作，从而得到该分区最终的背光亮度控制值。其中，f(n)为每个分区的亮度控制值，f(Br)为全局亮度信息，f(x)为这个分区的区域亮度信息，a为第一权重值，b为第二权重值。

其中，线性叠加公式f(n)＝a×f(Br)+b×f(x)仅为用于计算背光亮度控制值的一种计算方法，也可采用其它现有技术中的类似叠加方法或公式进行计算，本发明实施例并不以此为限。

需要说明的是，一般的，根据图像划分区域和图像色彩显示位数的不同，在背光亮度控制值中，全局亮度信息与区域亮度信息所占的权重也会不同，如其它参数一致时，8bit面板与10bit面板的两个亮度信息在背光亮度控制值中所占的比例为不同的比例值，而图像按照一维区域划分，以及图像按照二维区域划分的方式，其对应的两个亮度信息的比例也是不同的。

获得图像各分区最终的背光亮度控制值后，即可根据每个分区的背光亮度控制值，调整该分区所对应的背光模组发光源的驱动信号，将图像中所有分区均根据相应的背光亮度控制值进行调整，完成图像的背光亮度调整。

上述根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值，可以根据当前图像的全局亮度信息获得全局亮度信息与各分区的区域亮度信息在背光亮度控制值中各自所占的权重比例，并利用线性叠加公式等方法，将全局亮度信息与区域亮度信息进行比例求和，以获得最终的背光亮度控制值，从而进行在当前背光亮度调整周期中的图像的背光亮度调整。这样能够实时性地根据当前画面的平均亮度判断出画面的明暗程度，并根据当前图像的明暗程度确定是将全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，还是以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，以获得在当前画面亮度下所适用的全局亮度信息比例与区域亮度信息比例，从而综合对当前显示画面的背光亮度进行控制，以在保证画面动态对比度与色彩饱和度的同时，避免显示灰阶及低亮度画面时出现亮度不均匀、闪烁等现象，保证图像画质与稳定性。

进一步的，在又一种可能的实施方式中，可以通过实验等经验数据，获得图像位于某一亮度时，对应的最优第一权重值与第二权重值。当图像位于该亮度时，采用上述权重值调整背光亮度，可以得到最佳的画面观看效果。具体的，可以根据权重分布表确定与图像中全局亮度信息，也就是所有像素点的平均亮度所对应的第一权重值与第二权重值，其中，权重分布表用于记录图像中所有像素点平均亮度、第一权重值与第二权重值的对应关系。

表1 10bit图像的权重分布表

Br	百分比	a	b
				0	0	100％	0％
102	10％	98％	2％
				204	20％	95％	5％
306	30％	90％	10％
				818	80％	5％	95％
921	90％	1％	99％
				1023	100％	0％	100％

表1中是图像的色彩显示位数为10bit，且图像的背光区域划分方式为一维或者1.5维区域划分时的权重分布表。表中，Br代表了屏幕图像所有像素点的平均亮度，即图像的全局亮度信息，其范围为0～1023，a为第一权重值，b为第二权重值。a和b的范围均在0～100％之间，且同一亮度下a和b的和为100％。

以屏幕图像中所有像素点的平均亮度为818为例，此时，对应的第一权重值a为5％，而第二权重值b为95％，说明此时因屏幕的平均亮度较高，需要以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素进行亮度调整，并按照对应的权重值进行计算，以得到相应的背光亮度控制值。

进一步的，因为实验或者经验数据是有限的，所以在权重分布表中的图像的全局亮度信息并不能涵盖所有的亮度灰阶，而是每隔一定间隔进行一次采样，试验出相应的第一权重值与第二权重值。因而，当图像的全局亮度信息不在权重分布表中时，需要采用插值法得到对应的第一权重值与第二权重值，如采用双线性内插法进行计算等。

上述通过权重分布表获得图像中全局亮度信息所对应的第一权重值与第二权重值，可以通过事前获取经验数据，并在获得图像全局亮度信息后，快速检索到对应的第一权重值与第二权重值，当按照检索到的权重值进行全局亮度信息与区域亮度信息的比例求和时，可以保证此时画面效果为最优状态。

图5是本发明实施例二提供的背光亮度控制装置的结构示意图。本实施例所提供的装置，可以执行如上述实施例中所述的背光亮度控制方法。如图2所示，本实施例提供的背光亮度控制装置500，包括；

输入模块51，用于获取当前图像各像素点的亮度信息；

处理模块52，用于根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与图像各分区的区域亮度信息；

根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；

调整模块53，用于根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。

具体的，背光亮度控制装置500既可以为一个独立的装置存在，也可以集成于液晶显示屏、液晶电视等等显示终端之上。液晶显示屏或者液晶电视具有液晶面板、背光模组与控制芯片，依靠背光模组发光，背光模组发光源产生的光经过背光模组变成均匀的面光源后，传输到液晶面板上，控制芯片再控制液晶面板上各像素点的透光率等参数，实现画面的显示。此时，背光亮度控制装置500可以集成在控制芯片上，通过控制芯片采集到的视频画面，进行背光模组的亮度控制，从而使背光亮度随着当前播放的画面进行调整。

具体的，背光亮度调整周期可以为一个或者多个画面帧，或者，背光亮度调整周期也可以为预设的时间段。亮度信息为最大灰阶值。每一个像素点，均由红、绿、蓝(RGB)三个子像素组成。因而三个子像素分别具有一个用以表示该子像素明暗程度的灰阶值。而每个像素点的三个子像素中灰阶的最大值，即为该像素点的最大灰阶值。

当处理模块52获取图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息时，可以有多种用于执行获取操作的不同方法及手段，而在实际执行过程中，具体的操作手段可以根据当时的使用场景或者实际需要进行选择。

可选的，作为一种可实施的方式，在根据亮度信息获得图像的全局亮度信息时，处理模块52具体用于：

根据亮度信息获得图像中各像素点的亮度和；

根据亮度和与像素数获得图像的平均亮度，平均亮度为图像的全局亮度信息。

可选的，作为一种可实施的方式，在根据亮度信息获得图像各分区的区域亮度信息时，处理模块52具体用于：

获得图像的区域划分信息；

根据图像的区域划分信息获得图像中每个分区的图像亮度直方图信息，图像亮度直方图信息为分区的区域亮度信息。

其中，上述两种可选的实施方式，处理器52分别可以通过计算所有像素点亮度和或者亮度直方图信息的方式来获得图像的全局亮度信息与区域亮度信息，其中，全局亮度信息可以全面而客观地反映出整个图像的明暗程度，而区域亮度信息能够正确反映出各分区内的明暗程度。

根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与区域亮度信息后，为了避免在显示低灰阶、低亮度画面时出现闪烁或者画面不均匀现象，处理模块52还可以在获取背光各分区的背光亮度控制值时，将全局亮度信息与该分区的区域亮度信息进行结合，共同进行图像亮度的调节。具体的，处理模块52此时用于：

根据全局亮度信息获得第一权重值与第二权重值，第一权重值为全局亮度信息对应的权重比例，第二权重值为每个分区中区域亮度信息对应的权重比例；

根据公式f(n)＝a×f(Br)+b×f(x)获得图像中每个分区的背光亮度控制值，其中，f(n)为每个分区的背光亮度控制值，f(Br)为全局亮度信息，f(x)为分区的区域亮度信息，a为第一权重值，b为第二权重值。

上述处理模块52在用于根据全局亮度信息和各分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值时，具体可以根据代表当前图像亮度的全局亮度信息获得在各分区背光亮度控制值中，全局亮度信息与该分区的区域亮度信息各自所占的权重比例，并进一步将全局亮度信息与区域亮度信息进行比例求和，以获得该分区最终的背光亮度控制值，从而进行背光模组中各分区的背光亮度调整。这样能够根据当前画面的平均亮度判断出画面的明暗程度，判断在当前画面亮度下全局亮度信息与区域亮度信息哪个应作为背光分区亮度控制的主要因素，并通过全局亮度信息与区域亮度信息的加权求和而获得各分区的背光亮度控制值，从而综合对背光进行控制，

此外，进一步的，当全局亮度信息小于或等于预设阈值时，可设置第一权重值大于或等于第二权重值。这样能够在画面亮度较低，即低灰阶画面下，减小各分区之间的亮度差异，以在保证画面动态对比度与色彩饱和度的同时，避免出现亮度不均匀、闪烁等现象，保证图像画质与稳定性。

其中，在获取全局亮度信息所占的权重比例及区域亮度信息所占的权重比例时，处理模块52还可以根据现有的实验或者经验数据进行计算，得到背光亮度控制值。此时，处理模块具体用于：

根据权重分布表确定与当前图像的全局亮度信息所对应的第一权重值与第二权重值，其中，权重分布表用于记录图像全局亮度信息、第一权重值与第二权重值的对应关系。

本实施例提供的背光亮度控制装置，包括；输入模块，用于获取当前图像各像素点的亮度信息；处理模块，用于根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与图像各分区的区域亮度信息，并根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得各分区背光亮度控制值；调整模块，用于根据各分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。这样能够在进行分区背光亮度的动态控制时，确定是将全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，还是以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，并将全局亮度信息与各区域的区域亮度信息按照各自的权重比例进行结合，从而获得各分区的背光亮度控制值，以对背光亮度进行综合性的动态调整。这样既能够通过各分区显示的不同背光亮度，实现较高动态对比度及色彩饱和度，而且在显示低灰阶图像画面时，也能够参考当前图像的整体亮度对背光进行控制，避免出现画面闪烁及亮度不均匀现象，保证了画面显示的稳定性。

图6是本发明实施例三提供的背光亮度控制装置的结构示意图。本实施例提供的背光亮度控制装置可以执行前述实施例一所述的背光亮度控制方法。如图6所示，本实施例提供的背光亮度控制装置包括：

通信接口61，用于获取当前图像各像素点的亮度信息；

存储器62，用于存储程序；具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。

处理器63，用于执行存储器所存储的程序，以根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与图像各分区的区域亮度信息；

处理器63还用于根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；

处理器63还用于根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。

其中，通信接口和液晶电视或者其它显示终端进行连接，用于获取及输出各种数据及指令。存储器可以包含各种RAM存储器或者非易失性存储器(non-volatile memory)。而处理器的形式可能为中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，再或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。处理器63是背光亮度控制装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个装置的各个部分，通过运行或执行存储在存储器62内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器62内的数据，执行装置的各种功能和处理数据，从而实现背光亮度控制功能。

当通信接口61获取画面图像时，可以预先设置多种用于执行获取操作的不同方法及手段，而在实际执行过程中，具体的操作手段可以根据当时的使用场景进行选择。

具体的，亮度信息为最大灰阶值。每一个像素点，均由红、绿、蓝(RGB)三个子像素组成。因而三个子像素分别具有一个用以表示该子像素明暗程度的灰阶值。而每个像素点的三个子像素中灰阶的最大值，即为该像素点的最大灰阶值。

可选的，处理器63具体用于：

根据亮度信息获得图像中各像素点的亮度和；

根据亮度和与像素数获得图像的平均亮度，平均亮度为图像的全局亮度信息。

可选的，处理器63具体用于：

获得图像的区域划分信息；

根据图像的区域划分信息获得图像中每个分区的图像亮度直方图信息，图像亮度直方图信息为分区的区域亮度信息。

可选的，处理器63具体用于：

根据全局亮度信息获得第一权重值与第二权重值，第一权重值为全局亮度信息对应的权重比例，第二权重值为每个分区中区域亮度信息对应的权重比例；

根据公式f(n)＝a×f(Br)+b×f(x)获得图像中每个分区的背光亮度控制值，其中，f(n)为每个分区的背光亮度控制值，f(Br)为全局亮度信息，f(x)为该分区的区域亮度信息，a为第一权重值，b为第二权重值。

其中，在获取全局亮度信息所占的权重比例及区域亮度信息所占的权重比例时，处理器63还可以根据现有的实验或者经验数据进行计算，得到背光亮度控制值。此时，处理器63具体用于：

根据权重分布表确定与图像中全局亮度信息所对应的第一权重值与第二权重值，其中，权重分布表用于记录图像中全局亮度信息、第一权重值与第二权重值的对应关系，全局亮度信息即所有像素点的平均亮度。

在具体实现上，如果通信接口61、处理器63和存储器62独立实现，则通信接口61、处理器63和存储器62可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended IndustryStandard Architecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

基于上述实施例，当液晶电视或者其他显示终端播放视频图像时，可以利用通信接口61获得当前图像各像素点的亮度信息，并使处理器63根据该亮度信息获取全局亮度信息及各分区的区域亮度信息，再根据全局亮度信息获取全局亮度信息与区域亮度信息分别占的权重比例，从而综合求出每个分区最终的背光亮度控制值。这样在显示终端播放视频信号时，既可以充分提高画面的动态对比度与色彩饱和度，也可以在显示低灰阶及低亮度画面时，避免画面不出现闪烁或者亮度不一致的色块。

本实施例所提供的背光亮度控制装置，先获取当前图像各像素点的亮度信息，再根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息，然后根据全局亮度信息和每个分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；最后根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。这样可以在进行分区背光亮度控制时，根据当前图像的亮度确定是将全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，还是以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，并将图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息按照各自的权重比例进行结合，以得到各分区的背光亮度控制值，再据此对背光亮度进行综合性动态调整。这样既能保证较高动态对比度及色彩饱和度，同时在显示低灰阶图像画面时，也能够参考当前图像的整体亮度对背光进行控制，避免出现因相邻分区的亮度差异过大而出现画面闪烁及亮度不均匀现象，保证了画面显示的稳定性。

图7是本发明实施例四提供的显示终端的结构示意图。如图7所示，显示终端700包括背光模组71、液晶面板72和如前述实施例中所述的背光亮度控制装置73，背光模组71为液晶面板72提供光源，背光亮度控制装置73与背光模组71相连接，以使背光模组71的亮度随当前显示终端700所显示的画面而调整。

其中，背光亮度控制装置73的结构与功能与前述实施例中类似，且能够执行前述实施例一中所提供的所有背光亮度控制方法，故此处不再赘述。同时，显示终端700的结构与功能也均与现有的显示终端类似，同时可以包括视频处理芯片以及其他电路等，故本领域技术人员可以将背光亮度控制装置73应用于现有的显示终端上，以实现背光亮度控制功能。

本实施例提供的显示终端，先获取当前图像各像素点的亮度信息，再根据亮度信息获得图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息，然后根据全局亮度信息和各分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；最后根据每个分区的背光亮度控制值控制图像的背光亮度。这样在进行分区背光亮度控制时，根据当前图像的亮度确定是以全局亮度信息作为各分区背光亮度控制的主要因素，还是以分区的区域亮度信息作为分区背光亮度控制的主要因素，并将图像的全局亮度信息与各分区的区域亮度信息按照各自的权重比例进行结合，以形成各分区背光亮度控制值，再对背光亮度进行综合性动态调整。这样既能实现较高动态对比度及色彩饱和度，同时在显示低灰阶图像画面时，也能够参考当前图像的整体明暗程度对背光进行控制，确保图像各个相邻分区的亮度相差不大，避免出现画面闪烁及亮度不均匀现象，保证了画面显示的稳定性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种背光亮度控制方法，其特征在于，包括；

获取当前图像各像素点的亮度信息；

根据所述亮度信息获得所述图像的全局亮度信息与所述图像各分区的区域亮度信息；

根据所述全局亮度信息和每个所述分区的区域亮度信息获得每个所述分区的背光亮度控制值；

根据每个所述分区的背光亮度控制值控制所述图像的背光亮度；

其中，所述根据所述全局亮度信息和每个所述分区的区域亮度信息获得每个所述分区的背光亮度控制值，具体包括：根据所述全局亮度信息获得第一权重值与第二权重值，所述第一权重值为所述全局亮度信息对应的权重比例，所述第二权重值为每个所述分区中区域亮度信息对应的权重比例；根据公式f(n)＝a×f(Br)+b×f(x)获得每个所述分区的背光亮度控制值，其中，f(n)为所述每个分区的背光亮度控制值，f(Br)为所述全局亮度信息，f(x)为所述分区的区域亮度信息，a为所述第一权重值，b为所述第二权重值；

当所述全局亮度信息小于或等于预设阈值时，所述第一权重值大于或等于所述第二权重值。

2.根据权利要求1所述的背光亮度控制方法，其特征在于，所述亮度信息为最大灰阶值。

3.根据权利要求1或2所述的背光亮度控制方法，其特征在于，所述根据所述亮度信息获得所述图像的全局亮度信息，具体包括：

根据所述亮度信息获得所述图像中各像素点的亮度和；

根据所述亮度和与所述像素数获得所述图像的平均亮度，所述平均亮度为所述图像的全局亮度信息。

4.根据权利要求1或2所述的背光亮度控制方法，其特征在于，所述根据所述亮度信息获得所述图像各分区的区域亮度信息，具体包括：

获得所述图像的区域划分信息；

根据所述图像的区域划分信息获得所述图像中所述分区的图像亮度直方图信息，所述图像亮度直方图信息为所述分区的区域亮度信息。

5.根据权利要求1所述的背光亮度控制方法，其特征在于，所述根据所述全局亮度信息获得第一权重值与第二权重值具体包括：

根据权重分布表确定与所述全局亮度信息所对应的第一权重值与第二权重值，其中，所述权重分布表用于记录所述图像中全局亮度信息、第一权重值与第二权重值的对应关系。

6.一种背光亮度控制装置，其特征在于，包括；

输入模块，用于获取当前图像各像素点的亮度信息；

处理模块，用于根据所述亮度信息获得所述图像的全局亮度信息与所述图像各分区的区域亮度信息；

根据所述全局亮度信息和每个所述分区的区域亮度信息获得每个所述分区的背光亮度控制值；

调整模块，用于根据每个所述分区的背光亮度控制值控制所述图像的背光亮度；

其中，所述处理模块具体用于：

根据所述全局亮度信息获得第一权重值与第二权重值，所述第一权重值为所述全局亮度信息对应的权重比例，所述第二权重值为每个所述分区中区域亮度信息对应的权重比例；根据公式f(n)＝a×f(Br)+b×f(x)获得所述图像中每个分区的背光亮度控制值，其中，f(n)为所述每个分区的背光亮度控制值，f(Br)为所述全局亮度信息，f(x)为所述分区的区域亮度信息，a为所述第一权重值，b为所述第二权重值；当所述全局亮度信息小于或等于预设阈值时，所述第一权重值大于或等于所述第二权重值。

7.根据权利要求6所述的背光亮度控制装置，其特征在于，所述亮度信息为最大灰阶值。

8.根据权利要求6或7所述的背光亮度控制装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

根据所述亮度信息获得所述图像中各像素点的亮度和；

根据所述亮度和与所述像素数获得所述图像的平均亮度，所述平均亮度为所述图像的全局亮度信息。

9.根据权利要求6或7所述的背光亮度控制装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

获得所述图像的区域划分信息；

根据所述图像的区域划分信息获得所述图像中每个所述分区的图像亮度直方图信息，所述图像亮度直方图信息为所述分区的区域亮度信息。

10.根据权利要求6所述的背光亮度控制装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：

根据权重分布表确定与所述全局亮度信息所对应的第一权重值与第二权重值，其中，所述权重分布表用于记录所述全局亮度信息、第一权重值与第二权重值的对应关系。

11.一种背光亮度控制装置，其特征在于，包括：

通信接口，用于获取当前图像各像素点的亮度信息；

存储器，用于存储程序；

处理器，用于执行所述存储器存储的程序，以根据所述亮度信息获得所述图像的全局亮度信息与所述图像各分区的区域亮度信息；

所述处理器还用于：根据所述全局亮度信息和每个所述分区的区域亮度信息获得每个分区的背光亮度控制值；

所述处理器还用于：根据每个所述分区的背光亮度控制值控制所述图像的背光亮度；

所述处理器具体用于：

根据所述全局亮度信息获得第一权重值与第二权重值，所述第一权重值为所述全局亮度信息对应的权重比例，所述第二权重值为每个所述分区中区域亮度信息对应的权重比例；根据公式f(n)＝a×f(Br)+b×f(x)获得所述图像中每个分区的背光亮度控制值，其中，f(n)为所述每个分区的背光亮度控制值，f(Br)为所述全局亮度信息，f(x)为所述分区的区域亮度信息，a为所述第一权重值，b为所述第二权重值；当所述全局亮度信息小于或等于预设阈值时，所述第一权重值大于或等于所述第二权重值。

12.一种显示终端，其特征在于，包括背光模组、液晶面板和根据权利要求6-11任一项所述的背光亮度控制装置，所述背光模组为所述液晶面板提供光源，所述背光亮度控制装置与所述背光模组电连接，以使所述背光模组的亮度随所述显示终端显示的当前图像而调整。