CN105632412B - 提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统 - Google Patents
提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统 Download PDFInfo
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Abstract
一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，该系统包括光源和控制器，其中所述控制器包括视频信号采集解码模块、图像处理模块、图像色彩特征提取模块、光色匹配模块、调光控制模块和视频信号编码模块。该系统集信号采集、处理、计算调光信号、播放视频和显示背景光于一体，可以为任意一个显示器提供与视频内容同步的背景光渲染功能。
Description
技术领域
本发明涉及视频信号的背景光显示领域，尤其涉及一种为显示图像提供背景光显示的调光系统及方法，该调光系统集视频信号采集、处理、计算调光控制信号以及同步播放视频信号和用灯具显示色彩特征于一体，可以为任意一个显示器提供与视频内容同步的背景光渲染功能。
背景技术
视觉是人类最重要的感知功能，人类主要是通过视觉获取外部信息的，机器视觉就是用各种成像系统代替视觉器官作为输入手段，由计算机来代替大脑完成处理的一种方法，机器视觉研究中经常用图像处理技术进行特征提取，首先将像素分布、亮度和颜色等信息转变成数字信号，然后通过这些信号进行各种运算来实现目标特征的提取，最后根据提取的特征控制现场的设备。
随着多媒体技术的广泛应用，各种具有显示屏的电子设备，例如电脑、手机、平板、电视等走进了千家万户，成为人们的日常家庭用品或办公用品。对于这些设备，现有技术中有提供相应的背景光光源，使得使用者在观看视频的时候，能够在背景光的烘托下，看到色彩丰富、美轮美奂的画面。
但是，在现有技术和产品中，通常的做法是将具有根据图像生成背景光功能的显示器上集成可以变色的LED光源，并可直接从其显示的视频信号中提取图像帧，经处理后控制内置的光源变色。这种传统装置的缺点主要是根据图像色彩特征产生背景光的功能都是针对并集成到一个单一的显示器中的，不能为其它显示器提供背景光功能或提供照明功能。
然而，现有的显示设备，越来越向轻薄化发展，这使得在体积和尺寸都有限的电子设备中，难以安装提供背景光的具有电路控制模块和内置光源的背景光系统。而且即使勉强安装了背景光系统，这也使得这些电子设备显示屏的尺寸受到影响而可能得不到较佳的视频观看效果，而如果保证了显示屏的尺寸足够大和宽，则内置光源需要设置在显示屏周围的有限空间内，其又不能提供较佳的背景光效果，即在有限尺寸的显示设备中，无法合适地设计显示屏和背景光源的尺寸比例而获得较佳的画面效果。另外，这种一体式结构也引发了万一这种提供背景光功能的装置如光源损坏的话需要整体维修整个显示器，这无疑增加了维修和保养成本。还值得注意的是，这种具有提供背景光功能的显示器其使用的光源是专门用于背景光的光源，所以在选择的范围上比较窄，制造成本上比较高，相应地在整个显示器的成本上都相对较高，急需改进。
另外一方面，在观看视频的时候，背景光保持画面颜色的真实性以及与视频画面的同步性也至关重要，所以，视频内容与背景光同步是提高人们视觉享受的关键因素，而且如何保持视频播放与色彩显示同步也一直是人们研究的热点。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其可以为任意一个显示器提供背景光渲染功能，增强图像颜色扩展的效果。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其可以使背景光显示和视频播放同步，从而提高视频观看享受。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其调光系统集视频信号采集、处理、计算调光控制信号、控制灯具发光以及播放视频信号于一体，可以同时为多个显示器提供背景光，并且显示器无需专门使用内置光源来提供背景光，扩大了应用范围。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其中所述调光系统中的光源可以独立于显示器之外，这使得形成背景光的光源的灯具的数量和位置可以灵活选择，只要具备调色和通信功能即可，从而可以与不同尺寸和形状的显示器进行搭配，使用更加方便，选择范围也更加广泛。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，所述调光系统中用来进行视频图像处理和光效控制的装置可以是独立的设备，从而可以与任意的显示器组合起来，以为所述显示器提供背景光渲染的作用；也可以集成在显示器中，如集成在具有显示屏的电子设备如手机、个子数字助理、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、电视机等电子设备中，并控制独立的光源，以提供背景光显示。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，当使用者具有多个具有显示屏的电子设备时，所述调光系统可以根据需要与这些电子设备搭配，从而为这些电子设备提供背景光显示的功能，从而使用方便，例如可以使所述调光系统在不同电子设备之间切换使用，更具体地，如应用于搭配电脑后，又可以取下所述调光系统而应用于电视机。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，因为所述调光系统可以是额外的装置，所以本发明对原有的具有显示屏的电子设备不需要或改动较小，就可以与这些原来不带有背景光调节功能的设备进行整合，以为其提供背景光调节作用。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其中所述调光系统包括的处理器不但可以将不同的色彩特征转换为对应于每个灯具的调光信号，还可以处理网络通信协议，将调光信号与灯具的地址封装成一个数据包发送给灯具，可以准确地给目标色彩特征匹配相应的灯具，提高了调光的效率。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其中当所述调光系统独立于显示器之外时，其可以自动获取显示器上的图像的视频信息、并进行处理以提取图像的色彩特征，进而根据图像的色彩特征自动调节光显示系统的亮度和颜色，方便高效。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其进一步提供一种提取色彩特征的方法，通过将图像划分为几个区域，给每个区域配备相应的灯具，使得每个区域都有对应的灯具，其中每个灯具的色彩由其相匹配的图像区域的色彩决定，当提取出图像的色彩后，即可知道相应灯具的色彩，方便给图像区域调光，使得调光更加高效、更加便捷。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其通过将视频信号经采集解码后分成两份，一份保存另一份进行处理，并且通过设置一同步时钟，当同步时钟触发时，同时进行播放显示和灯具显示，使背景光与视频内容同步，解决了传统的视频显示与灯具显示不同步的问题，使得视频画面色彩更加真实，满足人们观看时对视频色彩的视觉需求。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，其中所述调光系统中的控制器与光源之间可以采用有线通信方式连接，也可以采用无线通信方式连接，使得所述调光系统可以更加灵活、更加方便地设于视频源和灯具之间。
本发明的另一目的在于提供一种提供背景光显示和同步播放视频的方法及其装置和系统，所述光源可以是包括具有调色和通信功能LED灯具，以方便与所述调光系统连接，方便实现所述调光系统为任何一个显示器提供背景光。
为满足本发明的以上目的以及本发明的其他目的及优势，本发明提供一种提供背景光显示的调光系统，以用于给至少一显示器提供背景光，其包括：
一光源，所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于在使用时安装于所述显示器周围；和
一控制器，其中所述光源可通信地与所述控制器相联接，并且所述控制器适合于将一视频源的视频信号进行分析处理，并且根据所述视频信号的处理结果将控制指令发送给所述光源，从而所述光源的所述灯具基于所述控制指令发光，以为所述显示器提供所述背景光。
优选地，其中所述控制器包括：
一视频信号采集解码模块，以用于采集和解码所述视频源的所述视频信号；
一图像处理模块，接收所述视频信号采集解码模块传输的信号并进行色度分析处理；
一图像色彩特征提取模块，从所述图像处理模块提取的像素中提取目标色彩特征；
一光色匹配模块，对所述目标色彩特征进行查表或计算得到与所述目标色彩特征相匹配的驱动所述灯具发光的驱动信号，发送所述控制指令；
一调光控制模块，接收所述光色匹配模块发送的所述控制指令并处理，然后发送给所述光源，并控制相应的所述灯具发光；和
一视频信号编码模块，编码所述视频信号采集解码模块传输的信号用于显示。
优选地，其中所述图像处理模块将获得的像素数据转换为CIE-xy坐标，所述图像色彩特征提取模块将获得的像素数据转换为CIE-xy色品坐标。
优选地，其中各个所述灯具是具有调色功能的LED灯具。
优选地，其中所述调光控制模块包括：
一存储器，存储每所述灯具的地址及每所述灯具相对于所述显示器的位置或者所述灯具之间的相对位置；
一第一处理器，接收所述光色匹配模块传输的所述控制指令，将不同的色彩特征转换为对应于每所述灯具的调光信号，并处理网络通信协议，将所述调光信号与所述灯具的地址封装成一数据包；和
一第一通信子模块，按照所述第一处理器的所述控制指令将所述数据包发送给相应的所述灯具。
优选地，其中所述LED灯具包括一第二通信子模块、一第二处理器、一驱动器和至少一LED芯片，其中所述第二通信子模块接收所述调光控制模块发送的控制指令，所述第二处理器将所述控制指令转换为调光信号发送给所述驱动器，所述驱动器向所述LED芯片输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，得以使所述LED灯具进行调色。
优选地，所述调光控制模块与所述LED灯具之间通过有线连接或无线连接的方式可通信地联接。
优选地，所述有线连接的通信方式选自DMX512、CAN和Modbus中的一种或几种，所述无线连接的通信方式选自Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth、RFID和红外中的一种或几种。
优选地，其中所述控制器是独立于所述显示器之外的外置的控制器，在使用时，与所述显示器相联接，以采集所述视频源的所述视频信号并进行处理并且控制所述光源的发光。
优选地，其中所述控制器一体地集成于具有所述显示器的电子设备。
优选地，其中所述电子设备选自手机、个人数字助理、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑和电视机中的一种或几种。
根据本发明的另外一方面，本发明还提供一种提供背景光显示的控制器，其用于控制与其可通信联接的光源，以用于给至少一显示器提供背景光，其中所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于在使用时安装于所述显示器周围，其中所述控制器包括：
一视频信号采集解码模块，以用于采集和解码一视频源的视频信号；
一图像处理模块，接收所述视频信号采集解码模块传输的信号并进行色度分析处理；
一图像色彩特征提取模块，从所述图像处理模块提取的像素中提取目标色彩特征；
一光色匹配模块，对所述目标色彩特征进行查表或计算得到与所述目标色彩特征相匹配的驱动所述灯具发光的驱动信号，发送控制指令；
一调光控制模块，接收所述光色匹配模块发送的所述控制指令并处理，然后发送给所述光源，并控制相应的所述灯具发光；和
一视频信号编码模块，编码所述视频信号采集解码模块传输的信号用于显示。
优选地，其中所述调光控制模块包括：一存储器，存储每所述灯具的地址及每所述灯具相对于一显示器的位置或者所述灯具之间的相对位置；一第一处理器，接收所述光色匹配模块传输的所述控制指令，将不同的色彩特征转换为对应于每所述灯具的调光信号，并处理网络通信协议，将所述调光信号与所述灯具的地址封装成一数据包；和第一通信子模块，按照所述第一处理器的所述控制指令将所述数据包发送给相应的所述灯具；并且其中所述灯具是LED灯具，其包括一第二通信子模块、一第二处理器、一驱动器和至少一LED芯片，其中所述第二通信子模块接收所述调光控制模块发送的所述控制指令，所述第二处理器将所述控制指令转换为调光信号发送给所述驱动器，所述驱动器向所述LED芯片输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，得以使所述LED灯具进行调色。
优选地，其中所述控制器是独立于所述显示器的外置控制器，或者集成于具有所述显示器的电子设备的内置控制器。
根据本发明的另外一方面，本发明还提供一种提供背景光显示的光源，用于给至少一显示器提供背景光，其中所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于安装于所述显示器周围，并且所述光源可通信地与一控制器相联接，并且所述控制器适合于将一视频源的视频信号进行分析处理，并且根据所述视频信号的处理结果将控制指令发送给所述光源，从而所述光源的所述灯具基于所述控制指令发光，以为所述显示器提供所述背景光。
优选地，其中所述灯具包括一通信模块，一处理器，一驱动器和至少一发光芯片，其中所述通信模块接收所述控制器发送的控制指令，所述处理器将所述控制指令转换为调光信号发送给所述驱动器，所述驱动器向所述发光芯片输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，得以使所述灯具进行发光并且调色。
优选地，其中所述灯具是LED灯具，所述发光芯片是LED芯片。
优选地，其中所述LED芯片被设计成同色的、或具有两种或多种光谱、或具有两种或多种颜色、或具有两种或多种色温。
优选地，其中所述LED灯具包括一条或多条RGB全彩的灯条。
根据本发明的另外一方面，本发明还提供一种背景光显示的调光方法，以藉由一控制器控制一光源的一个或多个灯具从而给至少一显示器提供背景光，其特征在于，包括以下步骤：
(A)通过一视频信号采集解码模块采集并解码视频信号；
(B)传递所述视频信号给一图像处理模块，所述图像处理模块将像素数据转换为CIE-xy坐标；
(C)藉由一图像色彩特征提取模块提取目标色彩特征，并将获得的像素转换为CIE-xy色品坐标；和
(D)光效控制，藉由一光色匹配模块对所述目标色彩特征进行查表或计算，得到与目标色彩特征的CIE-xy坐标对应的驱动所述灯具发光的驱动信号，并将控制指令发送给一调光控制模块，所述调光控制模块控制相应的所述灯具发光。
优选地，其中在所述步骤(D)中，光效控制步骤进一步包括以下步骤：
(D1)藉由一存储器负责存储每所述灯具的地址及每所述灯具相对于所述显示器的位置或者所述灯具之间的相对位置；
(D2)藉由一第一处理器接收所述光色匹配模块传输的控制指令，将不同的色彩特征转换为对应于每个灯具的调光信号，并处理网络通信协议，将所述调光信号与所述步骤(D1)中所述灯具的地址封装成一数据包；和
(D3)一第一通信子模块按照所述第一处理器的控制指令将所述数据包发送给相应的所述灯具。
优选地，在上述方法中，其中所述灯具为LED灯具，其中在所述步骤(D3)中，所述LED灯具的一第二通信子模块接收所述控制指令后，传输给一第二处理器，所述第二处理器将所述控制指令转换为调光信号，发送给一驱动器，所述驱动器向至少一LED芯片输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，进而利用时钟信号和同步串口通信控制对应的所述LED灯具进行调色。
优选地，在上述方法中，所述调光控制模块与所述LED灯具之间通过有线方式连接或无线方式连接。
优选地，在上述方法中，所述光源内置于所述显示器或独立于所述显示器之外。
优选地，在上述方法中，所述控制器独立于所述显示器之外，并且在使用时才与所述显示器联接，从而所述调光方法适合于为任意的不同的显示器提供背景光显示功能。
优选地，在上述方法中，所述控制器一体地集成于具有所述显示器的电子设备。
优选地，在上述方法中还包括步骤：响应使用者在所述显示器的显示屏上的应用程序中的预定操作，控制所述控制器的运行。
优选地，在上述方法中，其中还包括步骤：所述应用程序计算或由使用者自行设计所述显示屏的图像区域与所述光源的所述灯具的匹配方式。
优选地，在上述方法中，还包括步骤：所述应用程序计算或由使用者自行设计所述光源的所述灯具的数量和排列方式。
优选地，在上述方法中，其中色彩特征提取步骤中还包括步骤：
(a)将对应所述显示器的显示屏图像划分为几个区域；
(b)给所述区域中预定数目的区域配备相应的灯具，所述灯具的色彩由其相匹配的图像区域的色彩决定；和
(c)提取图像的主色彩。
优选地，在上述方法中，在所述步骤(c)中，提取图像的主色彩的方法为：计数像素点对应分量的不同坐标点的出现次数，找到出现次数最多的坐标点，作为整幅图像的主色彩；或计数像素点对应分量的不同坐标点在某些范围内的出现次数，进而找到出现次数最多的坐标范围，并取所述坐标范围中的某个点为整幅图像的主色彩；或计算色彩坐标的某个度量值，计数不同坐标度量值的出现次数，找到出现次数最多的坐标点，作为整幅图像的主色彩。
根据本发明的另外一方面，本发明还提供一种视频内容与背景光同步显示的方法，其包括以下步骤：
(1)采集视频信号，并解码；
(2)将视频信号分为两份，分别通过一控制器进行保存和处理，其中所述保存操作实时监测一同步时钟的触发状态，所述处理操作对所述视频信号进行处理后，将控制指令发送给至少一灯具；
(3)所述控制指令的最后字节发送完毕后，触发所述同步时钟，进行背景光显示；和
(4)所述同步时钟触发时，一视频信号编码模块将获得的视频信号进行显示，使得视频内容与背景光显示同步。
优选地，在上述视频内容与背景光同步显示的方法中，所述控制器可通信地联接一视频源与所述灯具，其是集视频信号采集、处理、计算调光控制信号、控制灯具发光以及播放视频信号于一体的系统。
优选地，在上述视频内容与背景光同步显示的方法中，所述控制器内置于显示器或外置于显示器。
优选地，在上述视频内容与背景光同步显示的方法中，多个所述灯具可拆卸地安装于所述显示器，以使所述灯具适合于为不同的所述显示器分别提供背景光功能。
优选地，在上述视频内容与背景光同步显示的方法中，所述视频信号的处理操作进一步地包括：传递解码的所述视频信号给一图像处理模块，所述图像处理模块将像素数据转换为CIE-xy坐标；提取模块提取目标色彩特征，并将获得的像素转换为CIE-xy色品坐标；以及对所述目标色彩特征进行查表或计算，得到与目标色彩特征的CIE-xy坐标对应的驱动所述灯具发光的驱动信号，并将控制指令发送给一调光控制模块，所述调光控制模块控制相应的所述灯具发光。
附图说明
图1是本发明提供的一种为显示图像提供背景光显示的系统示意图。
图2是本发明提供的一种为显示系统提供背景光显示的方法流程图。
图3是本发明的一个优选实施例提供的视频信号采集解码模块示意图。
图4是本发明的一个优选实施例提供的可调色的LED灯具的结构原理图。
图5是本发明的一个优选实施例提供的视频图像区域与灯具位置的对应关系示意图。
图6是本发明的一个优选实施例提供的视频图像与灯条位置的对应关系示意图。
图7是传统的AV信号显示与LED灯非同步显示流程图。
图8是本发明的一个优选实施例提供的AV信号显示与LED灯同步显示流程图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
针对现有技术的不足，本发明提出了为显示图像提供背景光显示的调光系统及方法，根据本发明的一个优选实施例，所述调光系统包括一光源和一控制器，所述控制器是提供了集视频信号采集、处理、计算调光控制信号、控制灯具发光以及播放视频信号为一体的独立装置，所述独立控制器位于视频源和光源之间，可以为任意一个显示器提供与视频内容同步的背景光渲染效果，不依赖于任何具有专门的背景光功能的光源，以解决传统的图像色彩特征产生背景光的功能都是针对并集成到一个单一的显示器，且不能为其它显示器提供背景光功能或提供照明功能的缺陷。值得一提的是，这里所说的所述独立控制器位于所述视频源和所述光源之间，并不是严格限定所述独立控制器的机械位置是位于所述视频源和所述光源之间，而是指在功能上，所述独立控制器起到联系所述视频源和所述光源的作用，即具体地，所述独立控制器自动获取所述视频源的视频信号，并进行处理以提取所述视频源的图像中的色彩特征，并且根据所述色彩特征计算出匹配所述色彩特征所需要的所述光源的亮度和颜色，然后发送控制指令给所述光源以控制所述光源的显示，从而提供背景光渲染效果。
更具体地，如图1和图2所示，所述控制器进一步地包括一视频信号采集解码模块、一图像处理模块、一图像色彩特征提取模块、一光色匹配模块、一调光控制模块和一视频信号编码模块，所述视频信号采集解码模块连接于所述视频信号编码模块和所述图像处理模块，所述图像处理模块、所述图像色彩特征提取模块、所述光色匹配模块和所述调光控制模块之间依次连接，上述各模块之间的连接既可以是电性一体连接，也可能是无线连接或有线连接。
所述视频信号采集解码模块将对所述视频源进行信号采集，并解码，并将采集解码得到的信号的一部分传输给所述图像处理模块进行处理；所述图像处理模块接收所述视频信号采集解码模块传送的视频信号，并将像素数据转换为CIE-xy坐标；然后所述图像色彩特征提取模块从所述图像处理模块提取的像素中提取目标色彩特征，并将获得的像素转换为CIE-xy色品坐标；所述光色匹配模块将上述提取的目标色彩特征的CIE-xy坐标进行查表或计算得到与所述目标色彩特征相匹配的驱动所述灯具发光的驱动信号，其中所述驱动所述灯具发光的驱动信号为驱动所述灯具各单色通道发光的驱动信号，根据需要进行调光的情况，并将这一控制指令发送给所述调光控制模块，所述调光控制模块接收所述控制指令后，进行相应处理，然后发送给所述光源，控制相应的所述灯具发光；同时，所述视频信号编码模块将另一部分视频信号传输给所述视频信号编码模块，所述视频信号编码模块对由所述视频信号采集解码装模块解码得到的数字格式的视频帧进行编码，并结合所述调光控制模块控制的色彩特征的发光，进而在至少一显示器上显示图像，并且连续不断的产生作用，完成视频的同步显示。
值得一提的是，所述光源是指具有调色和通信功能的光源，可以是具有调色和通信功能的照明用光源，本实施例优选为一个或多个LED灯具。本领域技术人员可理解的是，本发明的光源并不限制于上述的LED灯具。
所述背景光显示的调光方法，可以总结为以下步骤：
(A)通过所述视频信号采集解码模块采集并解码视频信号；
(B)传递所述视频信号给所述图像处理模块，所述图像处理模块将像素数据转换为CIE-xy坐标；
(C)藉由所述图像色彩特征提取模块提取目标色彩特征，并将获得的像素转换为CIE-xy色品坐标；和
(D)光效控制，藉由所述光色匹配模块对所述目标色彩特征进行查表或计算，得到与目标色彩特征的CIE-xy坐标对应的驱动所述灯具发光的驱动信号，并将所述控制指令发送给所述调光控制模块，所述调光控制模块控制相应的所述灯具发光。
具体地说，所述视频信号采集解码模块以平均25帧每秒的速度采集PAL信号，每采集一帧画面就将该画面传输至所述图像处理模块进行处理。所述视频信号采集解码模块的一种典型应用是即为图3所示，本实施例采用隔行扫描的方式来获取完整图像，即分别进行奇场采集(第一遍扫描)和偶场采集(第二遍扫描)，然后存入内存并成一帧数据，其中该图中的输入信号可以为AV、HDMI、MPEG、MPG、DAT、MOV、ASF、WMV、3GP、FLV、MKV、RMVB、F4V、MP4或其他可能的各种视频格式。
本实施例采用输入AV信号的方式为例来说明，输入的AV信号经AV分配器分成两份，本实施例优选为分成等量两份，其中一份传输给所述视频信号编码模块，经编码处理后，通过所述显示器直接进行输出显示，另一份则输入一视频解码芯片，解码成BT656格式，8bit，离散同步或YCbCr4:2:2，其中YCbCr是DVD、摄像机、数字电视灯视频产品中常用的色彩编码。在YCbCr4:2:2中，Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，Cr指红色色度分量，4:2:2表示每四个像素有四个亮度分量，四个色度分量，例如YYYYCbCrCbCr，也就是说，在每条扫描线上每四个连续的采样点取4个亮度Y样本、2个蓝色差Cb样本以及2个红色差Cr样本，平均每个像素用2个样本表示。另外，还有YCbCr4:2:0和YCbCr4:4:4等格式，它们都是YUV的采样格式。
值得一提的是，在本发明中，除AV信号外，当输入其他格式的视频信号时，只需要采用相对应的视频格式的硬件解码芯片就可以了。例如，采集HDMI信号时，和采集AV信号的流程和方法是相同的，只是解码芯片不同而已。除此之外，当输入HDMI信号时，也可以先把HDMI转成VGA，然后采集处理VGA等，即视频格式转换以后，再执行本发明上述图像分析处理步骤。
所述视频信号采集编码模块将画面传输至所述图像处理模块后，所述图像处理模块主要负责处理图像帧数据，其可以从一帧画面中提取诸多信息，例如整个画面的边界、某些特殊点、某个区域的边界及其中的像素等。另外，所述图像处理模块还可以采用滤波或小波变换等方法对整个画面进行图像压缩或减噪处理。进一步地，所述图像处理模块要将以上处理后的图像中的每个像素的数据转换CIE-xy坐标。
所述图像色彩特征提取模块主要负责从所述图像处理模块提取的像素中提取目标色彩特征。其中，所述目标色彩特征可以是整个画面或某个区域的边界点的像素，也可以是某些特殊点的像素，或某个区域内的像素的主色彩，或某几个区域内的像素的主色彩，但最终都要将获得的像素转换为CIE-xy色品坐标。
所述光色匹配模块主要负责将上述提取的所述目标色彩特征进行查表或计算，匹配出与所述目标色彩特征相应的驱动所述灯具发光的驱动信号，进而确定需要进行调光控制的指令，即得到CIE-xy坐标对应的每个LED灯具的控制指令，并将这些控制指令通过所述调光控制模块发送给每个LED灯具，以控制相应的所述灯具发光。
所述调光控制模块主要负责控制系统内的所有LED灯具按照前述模块获取的所述控制指令进行发光。其中所述调光控制模块包括一存储器、一第一处理器和一第一通信子模块。
所述存储器主要负责存储每所述灯具的地址以及每所述灯具相对于显示器的位置或者所述灯具之间的相对位置，其中所述灯具的地址可以是IP地址、MAC地址或DMX512通信链路中的顺序号等。
所述第一处理器主要负责将不同的色彩特征转换为对应于每所述灯具的调光信号。另外，所述第一处理器还负责网络通信协议的处理，根据一定的网络通信协议将所述灯具的调光信号同其他地址封装成一个数据包，或将所有所述灯具的调光信号按照其顺序号和一定的数据帧格排列并封装成一整个数据包(本发明中的一个实施例为DMX512)，然后将按照协议将封装好的数据传输至所述第一通信子模块。
所述第一通信子模块主要负责将所述第一处理器传输过来的控制指令数据包发送给对应的LED灯具。值得一提的是，所述第一通信子模块与LED灯具之间的连接可以是DMX512、CAN、Modbus等有线通信协议，也可以是Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth(蓝牙)、RFID、红外等无线通信协议。
即在所述步骤(D)中，光效控制包括以下步骤：
(D1)藉由所述存储器负责存储每所述灯具的地址及每所述灯具相对于一显示器的位置或者所述灯具之间的相对位置；
(D2)藉由所述第一处理器接收所述光色匹配模块传输的控制指令，将不同的色彩特征转换为对应于每个灯具的调光信号，并处理网络通信协议，将所述调光信号与所述步骤(D1)中所述灯具的地址封装成一数据包；和
(D3)所述第一通信子模块按照所述第一处理器的控制指令将所述数据包发送给相应的所述灯具。
本发明提供的一个实施例为所述第一处理器将不同的色彩特征的CIE-xy坐标通过查表或计算得到驱动每个单色LED通道的PWM值，即灯具的调光信号。所述调光信号通过SPI(Serial Peripheral Interface)接口传输给现场可编程门阵列FPGA(Field-Programmable Gate Array)，FPGA将接收到的所述调光信号转换为灰阶值，进而利用时钟信号和同步串口通信控制对应的LED灯具，达到调光的目的。
如图4所示，本发明中的LED灯具包括一第二通信子模块、一第二处理器、一驱动器和至少一LED芯片，其中所述第二通信子模块电连接于所述第二处理器，所述第二处理器电连接于所述驱动器，所述LED芯片连接于所述驱动器。
进一步地，所述第二通信子模块用来接收所述控制器发送的控制指令，即接收所述第一通信子模块发送的控制指令数据包，其中所述控制器安装于视频源和所述LED灯具之间，所述LED灯具与所述控制器的所述调光控制模块之间的连接，即所述第二通信子模块和所述第一通信子模块之间的连接可对应于DMX512、CAN、Modbus等有线通信协议，也可以对应于Wi-Fi、ZigBee、蓝牙、RFID、红外等无线通信协议，所述第二通信子模块将接收到的所述控制指令发送给所述第二处理器；所述第二处理器用来将接收到的所述控制指令转换为PWM调光信号，促使所述驱动器向各个不同颜色、色温、或波长的LED灯芯通道输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，进而促使所述LED芯片发光，得以使LED灯对图像进行调色。
进一步地，本发明中提供的LED灯具可以采用一条或多条RGB全彩的灯条，也可以是一个或多个可调色的照明LED灯具。所述LED灯具内置的LED芯片可以是设计成同色的，也可以有两种或多种光谱，两种或多种颜色，或两种或多种色温。除此之外，所述LED灯具还应包括灯壳、灯罩、灯头、电源等灯具中常用的其他零部件。
此外，所述光源可以包括一个或多个所述LED灯具，并且在使用时排布在所述显示器的显示屏的周围。值得一提的是，因为所述LED灯具都是独立于所述显示器之外，所以在应用时可以根据需要自行搭配合适数量的所述LED灯具，并且进一步地自行设计各个所述LED灯具的位置。
值得一提的是，正是因为本发明提供了这样的独立的背景光显示方案，本发明的所述调光系统的背景光光源和所述控制器可以为各种不同形状和尺寸的显示器设计背景光的搭配方案。更具体地，只需要将本发明的所述调光系统与显示器可通信地联接，然后将所述光源的所述LED灯具布置在所述显示器的显示屏的周围即可。也即是说，本发明的所述调光系统与显示器可以是可拆卸地联接，并且是方便携带的，例如在使用时，本发明的所述调光系统可以给一个具有较小尺寸的电脑显示器布置所述LED灯具从而提供背景光显示，然后，可以将所述调光系统取下，在另外的场合中，通过布置所述LED灯具的排布方式，如增加所述LED的数量或改变排列形状，又应用于较大尺寸，并且长宽比例也不一样的另外的电脑显示器的背景光显示。
另外，所述调光系统也可以使用多组所述光源来搭配所述控制器，也即是说，各组所述光源包括不同数量或形状的所述LED灯具的组合，以适合于不同尺寸或形状的显示器设备。例如，将一组光源与所述控制器搭配形成所述调光系统，并与电脑可通信地联接之后，从而可以为电脑显示屏提供背景光显示的功能，当不再需要给电脑提供背景光显示功能时，可以将所述控制器与上述那组光源分离，然后所述控制器可以与另一组所述光源搭配，从而为其他显示器设备如电视机提供背景光显示的功能。
在灯具及图像的色彩特征提取过程中，本发明提供的色彩特征提取的一种方法是首先将图像划分为几个区域，然后分别对几个区域提取色彩特征，例如主色彩等，本实施例以提取主色彩进行揭露。如图5和图6所示为划分图像区域与所述LED灯具位置相关联的方案，该方案将图像划分为多个区域，且每个区域都根据需要配置对应的所述LED灯具。通过提取图像区域的色彩特征即可得出相对应的所述LED灯具的色彩，简单方便，提高了匹配效率。
在图5所示的例子中，所述LED灯具1的色彩由图像区域1的色彩特征决定，所述LED灯具2的色彩由图像区域2的色彩特征决定，以此类推，即灯具1至8的色彩显示分别由所述显示器的显示屏上的图像区域1至8分别决定。在图6所示的例子中，所述显示器的显示屏的外边缘区域形成所述光源相关联的图像区域，并且所述光源的所述LED灯具可以实施为灯条形状，所述显示屏的上侧和左右两侧分别有5个LED灯条，所述显示器的所述显示屏的外边缘具有对应这些LED灯条的图像区域，(图中为13个图像区域)，各个图像区域的色彩特征决定了对应的各个所述LED灯条所要显示的色彩。本领域技术人员可以理解的是，所述显示器的显示屏上的图像区域与所述光源的所述LED灯具的关联方案并不限于上述图5和图6示出的例子，根据实际需要，本领域技术人员可以想到其他设计匹配方案。
值得一提的是，主色彩是一种典型的色彩特征，所谓主色彩在这里指一幅彩色图像中出现次数最多的色彩，在本实施例中的主色彩即为本发明中的目标色彩特征。一幅彩色图像中的每一个像素点对应三个分量，如RGB灰度值、sRGB灰度值、CIE-XYZ坐标、CIE-xy坐标，或HIS(即色度Hue、强度Intensity、饱和度Saturation)坐标。
本发明的这个优选实施例的色彩特征的提取并与灯具相匹配的方法，可以总结为包括以下步骤：
(a)将对应所述显示器的显示屏图像划分为几个区域；
(b)给所述区域中的预定数目的区域配备相应的灯具，所述灯具的色彩由其相匹配的图像区域的色彩特征决定；和
(c)提取图像的主色彩。
其中在所述步骤(c)中，提取主色彩的方法有三种，可以是计数这些不同的坐标点的出现次数，进而找到出现次数最多的坐标点，并取该坐标点为整幅图像的主色彩；也可以是计数不同的坐标点在该坐标范围内的出现次数，进而找到坐标点出现次数最多的坐标范围，并取该坐标范围中的某个点为整幅图像的主色彩；还可以是计算色彩坐标的某个度量值，比如距离[0，0，0]点的距离，计数这些不同坐标度量值的出现次数，进而找到出现次数最多的坐标点，并取该坐标点为整幅图像的主色彩。对于彩色视频，其颜色模型有多种，不同的颜色模型其处理方式不同。以YCbCr422为例，可以通过统计某个区域内不同坐标点在某些范围内出现的次数，提取出现次数最多的坐标范围作为该区域的主色彩，从而达到对彩色视频主色彩提取的目的。
在播放视频的过程中，本发明和传统技术相比，可以使视频播放和用灯具显示色彩同步，可以为显示器上的图像提供背景光渲染的效果，增强图像颜色扩展的效果，本实施例以输入AV信号为例对本发明提供的视频信号显示于灯具显示同步的方法与传统的方法的区别。
传统的AV信号显示与LED灯是非同步的，流程图如图7所示，该流程图表示视频显示在采集到AV信号后进行分配，一部分AV信号用于直接进行显示，另一部分AV信号则用于处理，而LED是在对AV信号经过一系列处理后进行显示的，两次显示之间会有时间间隔，显然不是同步显示的。
本发明的这个优选实施例中，所述视频内容与背景光同步的方法，包括以下步骤：
(1)采集视频信号，并解码；
(2)将视频信号分为两份，分别通过所述控制器进行保存和处理，其中所述保存操作实时监测一同步时钟的触发状态，所述处理操作对所述视频信号进行处理后，将控制指令发送给所述灯具；
(3)所述控制指令的最后字节发送完毕后，触发所述同步时钟，进行背景光显示；和
(4)所述同步时钟触发时，所述视频信号编码模块将获得的视频信号进行显示，使得视频内容与背景光显示同步。
本实施例选择的输入信号为AV信号，其中本实施例提供的AV信号显示和LED灯同步流程图如图8所示，从图8中的同步流程图中可知，本发明中增加了一同步时钟。在对AV信号解码成数字信号之后，将其分成了等量两份，对其中一份进行保存操作，对另一份进行了处理操作。保存操作实时监测同步时钟触发状态，一旦触发则立即执行编码，然后通过所述显示器进行显示，而处理操作则对解码之后的AV信号进行一系列处理，得到对应的PWM值，即调光信号，并将PWM调光命令发送给所述LED灯具，等最后字节发送完毕后，触发同步时钟，同时LED显示。这时可以保证AV信号显示和LED显示在时间上是同步的，使得视频显示和灯具显示色彩同步，可以保证画面的颜色的真实性，增加了人们的视觉享受。
此外，在本发明中，只要使用具备调色和通信功能的照明用光源，无需依赖专门用于背景光的光源，还可以为任意一个显示器提供背景光渲染功能，而且保证了背景光与视频内容同步。而且本发明另外的应用是，所述调光系统可以同时搭配具有单个主机和多个显示器的系统，即单个主机提供同样的视频源，并在多个显示器上显示同样的内容，而本发明的所述调光系统中可以给各个显示器搭配一组光源，然后所述控制器可以对所述视频源的信息进行分析处理，将控制指令发送给各个显示器的那一组光源，从而对于显示同样画面的多个显示器而言，可以保证多个显示器显示画面的一致性，同时不需要为不同的显示器各自配备背景光控制装置，节约了成本。
值得一提的是，本发明提供的所述调光系统的控制器也可以被集成在智能电子设备例如手机、个人数字助理、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑、电视中。也即是说，用于图像处理以及光效控制的所述控制器可以集成在需要应用的电子设备中，而来搭配独立的所述光源，为这些电子设备提供背景光显示。
作为本发明的优选实施例的变形，所述调光系统的所述控制器的控制方式可以实施为电子设备中的一个应用程序，以电脑为例，使用者在电脑中下载应用程序后，打开应用程序，操作应用程序中的预定步骤，可以与外置的提供背景光的光源进行匹配联接，然后可以打开和关闭对应的所述光源的所述LED灯具并进行所述LED灯具的亮度和颜色的调节，这样在电脑播放视频的同时，所述应用程序也同时工作，从而为视频播放提供额外的背景光。
也即是说，本发明的这个优选实施例的所述调光系统提供了另外一种商业模式，卖家提供应用程序和外置的具有调色和通信功能的所述光源，使用者可以在具有显示屏的电子设备中安装应用程序，将外置的所述光源与所述电子设备匹配联接，使用者可以在应用程序中输入所使用的所述电子设备的所述显示屏的类型，所述显示屏尺寸和形状等参数，所述应用程序还可以计算出所需要的所述光源的所述LED灯具的数量，以及排列方式。当然，所述应用程序也可能根据所述LED灯具的数量和排列方式，反过来去计算所述LED灯具和所述显示屏的对应区域之间合理匹配关联的方式。然后所述调光系统设置完毕后，所述应用程序可以进一步地完成上述图像处理以及光效控制功能，使所述光源发光从而为所述显示器提供背景光显示功能。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (33)
1.一种提供背景光显示的调光系统，以用于给至少一显示器提供背景光，其特征在于，包括：
一光源，所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于在使用时安装于所述显示器周围；和
一控制器，其中所述光源可通信地与所述控制器相联接，并且所述控制器适合于将一视频源的视频信号进行分析处理，并且根据所述视频信号的处理结果将控制指令发送给所述光源，从而所述光源的所述灯具基于所述控制指令发光，以为所述显示器提供所述背景光；
其中所述控制器包括：
一视频信号采集解码模块，以用于采集和解码所述视频源的所述视频信号；
一图像处理模块，接收所述视频信号采集解码模块传输的信号并进行色度分析处理；
一图像色彩特征提取模块，从所述图像处理模块提取的像素中提取目标色彩特征；
一光色匹配模块，对所述目标色彩特征进行查表或计算得到与所述目标色彩特征相匹配的驱动所述灯具发光的驱动信号，发送所述控制指令；
一调光控制模块，接收所述光色匹配模块发送的所述控制指令并处理，然后发送给所述光源，并控制相应的所述灯具发光；和
一视频信号编码模块，编码所述视频信号采集解码模块传输的信号用于显示。
2.如权利要求1所述的提供背景光显示的调光系统，其中所述图像处理模块将获得的像素数据转换为CIE-xy坐标，所述图像色彩特征提取模块将获得的像素数据转换为CIE-xy色品坐标。
3.如权利要求2所述的提供背景光显示的调光系统，其中各个所述灯具是具有调色功能的LED灯具。
4.如权利要求3所述的提供背景光显示的调光系统，其中所述调光控制模块包括：
一存储器，存储每所述灯具的地址及每所述灯具相对于所述显示器的位置或者所述灯具之间的相对位置；
一第一处理器，接收所述光色匹配模块传输的所述控制指令，将不同的色彩特征转换为对应于每所述灯具的调光信号，并处理网络通信协议，将所述调光信号与所述灯具的地址封装成一数据包；和
一第一通信子模块，按照所述第一处理器的所述控制指令将所述数据包发送给相应的所述灯具。
5.如权利要求4所述的提供背景光显示的调光系统，其中所述LED灯具包括一第二通信子模块、一第二处理器、一驱动器和至少一LED芯片，其中所述第二通信子模块接收所述调光控制模块发送的所述控制指令，所述第二处理器将所述控制指令转换为调光信号发送给所述驱动器，所述驱动器向所述LED芯片输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，得以使所述LED灯具进行调色。
6.如权利要求5所述的提供背景光显示的调光系统，所述调光控制模块与所述LED灯具之间通过有线连接或无线连接的方式可通信地联接。
7.如权利要求6所述的提供背景光显示的调光系统，所述有线连接的通信方式选自DMX512、CAN和Modbus中的一种或几种，所述无线连接的通信方式选自Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth、RFID和红外中的一种或几种。
8.如权利要求1至7中任一所述的提供背景光显示的调光系统，其中所述控制器是独立于所述显示器之外的外置的控制器，在使用时，与所述显示器相联接，以采集所述视频源的所述视频信号并进行处理并且控制所述光源的发光。
9.如权利要求1至7中任一所述的提供背景光显示的调光系统，其中所述控制器一体地集成于具有所述显示器的电子设备。
10.如权利要求9所述的提供背景光显示的调光系统，其中所述电子设备选自手机、个人数字助理、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑和电视机中的一种或几种。
11.一种提供背景光显示的调光系统，以用于给至少一显示器提供背景光，
其特征在于，包括：
一光源，所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于在使用时安装于所述显示器周围；和
一控制器，其中所述光源可通信地与所述控制器相联接，并且所述控制器适合于将一视频源的视频信号进行分析处理，并且根据所述视频信号的处理结果将控制指令发送给所述光源，从而所述光源的所述灯具基于所述控制指令发光，以为所述显示器提供所述背景光；其中所述控制器是独立于所述显示器之外的外置的控制器，在使用时，与所述显示器相联接，以采集所述视频源的所述视频信号并进行处理并且控制所述光源的发光。
12.一种提供背景光显示的调光系统，以用于给至少一显示器提供背景光，
其特征在于，包括：
一光源，所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于在使用时安装于所述显示器周围；和
一控制器，其中所述光源可通信地与所述控制器相联接，并且所述控制器适合于将一视频源的视频信号进行分析处理，并且根据所述视频信号的处理结果将控制指令发送给所述光源，从而所述光源的所述灯具基于所述控制指令发光，以为所述显示器提供所述背景光；其中所述控制器一体地集成于具有所述显示器的电子设备。
13.如权利要求12所述的提供背景光显示的调光系统，其中所述电子设备选自手机、个人数字助理、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑和电视机中的一种或几种。
14.一种提供背景光显示的控制器，其用于控制与其可通信联接的光源，以用于给至少一显示器提供背景光，其中所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于在使用时安装于所述显示器周围，其特征在于，所述控制器包括：
一视频信号采集解码模块，以用于采集和解码一视频源的视频信号；
一图像处理模块，接收所述视频信号采集解码模块传输的信号并进行色度分析处理；
一图像色彩特征提取模块，从所述图像处理模块提取的像素中提取目标色彩特征；
一光色匹配模块，对所述目标色彩特征进行查表或计算得到与所述目标色彩特征相匹配的驱动所述灯具发光的驱动信号，发送控制指令；
一调光控制模块，接收所述光色匹配模块发送的所述控制指令并处理，然后发送给所述光源，并控制相应的所述灯具发光；和
一视频信号编码模块，编码所述视频信号采集解码模块传输的信号用于显示。
15.如权利要求14所述的提供背景光显示的控制器，其中所述调光控制模块包括：
一存储器，存储每所述灯具的地址及每所述灯具相对于所述显示器的位置或者所述灯具之间的相对位置；
一第一处理器，接收所述光色匹配模块传输的所述控制指令，将不同的色彩特征转换为对应于每所述灯具的调光信号，并处理网络通信协议，将所述调光信号与所述灯具的地址封装成一数据包；和
一第一通信子模块，按照所述第一处理器的所述控制指令将所述数据包发送给相应的所述灯具；
并且其中所述灯具是LED灯具，其包括一第二通信子模块、一第二处理器、一驱动器和至少一LED芯片，其中所述第二通信子模块接收所述调光控制模块发送的所述控制指令，所述第二处理器将所述控制指令转换为调光信号发送给所述驱动器，所述驱动器向所述LED芯片输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，得以使所述LED灯具进行调色。
16.如权利要求14或15所述的提供背景光显示的控制器，其中所述控制器是独立于所述显示器的外置控制器，或者集成于具有所述显示器的电子设备的内置控制器。
17.一种提供背景光显示的光源，用于给至少一显示器提供背景光，其特征在于，所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于安装于所述显示器周围，并且所述光源可通信地与一控制器相联接，并且所述控制器适合于将一视频源的视频信号进行分析处理，并且根据所述视频信号的处理结果将控制指令发送给所述光源，从而所述光源的所述灯具基于所述控制指令发光，以为所述显示器提供所述背景光；其中所述灯具包括一通信模块，一处理器，一驱动器和至少一发光芯片，其中所述通信模块接收所述控制器发送的所述控制指令，所述处理器将所述控制指令转换为调光信号发送给所述驱动器，所述驱动器向所述发光芯片输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，得以使所述灯具进行发光并且调色；其中所述灯具是LED灯具，所述发光芯片是LED芯片。
18.如权利要求17所述的提供背景光显示的光源，其中所述LED芯片被设计成同色的、或具有两种或多种光谱、或具有两种或多种颜色、或具有两种或多种色温。
19.如权利要求18所述的提供背景光显示的光源，其中所述LED灯具包括一条或多条RGB全彩的灯条。
20.如权利要求17至19中任一所述的提供背景光显示的光源，其中所述所述控制器与所述灯具之间通过有线连接或无线连接的方式可通信地联接，并且所述有线连接的通信方式选自DMX512、CAN和Modbus中的一种或几种，所述无线连接的通信方式选自Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth、RFID和红外中的一种或几种。
21.一种提供背景光显示的光源，用于给至少一显示器提供背景光，其特征在于，所述光源包括独立于所述显示器之外的一个或多个灯具，各个所述灯具适合于安装于所述显示器周围，并且所述光源可通信地与一控制器相联接，并且所述控制器适合于将一视频源的视频信号进行分析处理，并且根据所述视频信号的处理结果将控制指令发送给所述光源，从而所述光源的所述灯具基于所述控制指令发光，以为所述显示器提供所述背景光；其中所述所述控制器与所述灯具之间通过有线连接或无线连接的方式可通信地联接，并且所述有线连接的通信方式选自DMX512、CAN和Modbus中的一种或几种，所述无线连接的通信方式选自Wi-Fi、ZigBee、Bluetooth、RFID和红外中的一种或几种。
22.一种背景光显示的调光方法，以藉由一控制器控制一光源的一个或多个灯具从而给至少一显示器提供背景光，其特征在于，包括以下步骤：
(A)通过一视频信号采集解码模块采集并解码视频信号；
(B)传递所述视频信号给一图像处理模块，所述图像处理模块将像素数据转换为CIE-xy坐标；
(C)藉由一图像色彩特征提取模块提取目标色彩特征，并将获得的像素转换为CIE-xy色品坐标；和
(D)光效控制，藉由一光色匹配模块对所述目标色彩特征进行查表或计算，得到与所述目标色彩特征的CIE-xy坐标对应的驱动所述灯具发光的驱动信号，并将控制指令发送给一调光控制模块，所述调光控制模块控制相应的所述灯具发光。
23.如权利要求22所述的背景光显示的调光方法，其中在所述步骤(D)中，光效控制步骤进一步包括以下步骤：
(D1)藉由一存储器负责存储每所述灯具的地址及每所述灯具相对于一显示器的位置或者所述灯具之间的相对位置；
(D2)藉由一第一处理器接收所述光色匹配模块传输的所述控制指令，将不同的色彩特征转换为对应于每个灯具的调光信号，并处理网络通信协议，将所述调光信号与所述步骤(D1)中所述灯具的地址封装成一数据包；和
(D3)一第一通信子模块按照所述第一处理器的所述控制指令将所述数据包发送给相应的所述灯具。
24.如权利要求23所述的背景光显示的调光方法，其中所述灯具为LED灯具，其中在所述步骤(D3)中，所述LED灯具的一第二通信子模块接收所述控制指令后，传输给一第二处理器，所述第二处理器将所述控制指令转换为调光信号，发送给一驱动器，所述驱动器向至少一LED芯片输出具有所述控制指令规定的幅值或均值的驱动电流，进而利用时钟信号和同步串口通信控制对应的所述LED灯具进行调色。
25.如权利要求24所述的背景光显示的调光方法，其中所述调光控制模块与所述LED灯具之间通过有线方式连接或无线方式连接。
26.如权利要求24所述的背景光显示的调光方法，其中所述光源内置于所述显示器或独立于所述显示器之外。
27.如权利要求22至26中任一所述的背景光显示的调光方法，其中所述控制器独立于所述显示器之外，并且在使用时才与所述显示器联接，从而所述调光方法适合于为任意的不同的显示器提供背景光显示功能。
28.如权利要求22至26中任一所述的背景光显示的调光方法，其中所述控制器一体地集成于具有所述显示器的电子设备。
29.如权利要求28所述的背景光显示的调光方法，其中还包括步骤：响应使用者在所述显示器的显示屏上的应用程序中的预定操作，控制所述控制器的运行。
30.如权利要求29所述的背景光显示的调光方法，其中还包括步骤：所述应用程序计算或由使用者自行设计所述显示屏的图像区域与所述光源的所述灯具的匹配方式。
31.如权利要求30所述的背景光显示的调光方法，其中还包括步骤：所述应用程序计算或由使用者自行设计所述光源的所述灯具的数量和排列方式。
32.如权利要求22至26中任一所述的背景光显示的调光方法，其中色彩特征提取步骤中还包括步骤：
(a)将对应所述显示器的显示屏图像划分为几个区域；
(b)给所述区域中预定数目的区域配备相应的灯具，所述灯具的色彩由其相匹配的图像区域的色彩决定；和
(c)提取图像的主色彩。
33.如权利要求32所述的背景光显示的调光方法，在所述步骤(c)中，提取图像的主色彩的方法为：计数像素点对应分量的不同坐标点的出现次数，找到出现次数最多的坐标点，作为整幅图像的主色彩；或计数像素点对应分量的不同坐标点在某些范围内的出现次数，进而找到出现次数最多的坐标范围，并取所述坐标范围中的某个点为整幅图像的主色彩；或计算色彩坐标的某个度量值，计数不同坐标度量值的出现次数，找到出现次数最多的坐标点，作为整幅图像的主色彩。
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