CN107039000B - 显示装置的视频信号调节器及视频信号调节方法 - Google Patents

显示装置的视频信号调节器及视频信号调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种显示装置的视频信号调节器，其包括：信号接收模块，用于接收外部输入的视频信号；亮度转换模块，用于将外部输入的视频信号转换为亮度；平均亮度获取模块，用于获取显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度；亮度调节参数计算模块，用于计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数；视频信号调节参数计算模块，用于计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数；输出模块，用于输出调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号。本发明还提供了一种显示装置的视频信号调节方法。本发明通过控制像素将要显示的亮度来对视频信号进行调节，从而能够控制显示装置的亮度，进而能够控制显示装置的老化速度和使用成本。

Description

显示装置的视频信号调节器及视频信号调节方法
技术领域
本发明属于信号处理技术领域，具体地讲，涉及一种显示装置的视频信号调节器及视频信号调节方法。
背景技术
AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diode，有源矩阵有机发光二极管)显示装置因其具有更宽的视角、更高的刷新率和更薄的厚度，所以被广泛的采用。
在AMOLED显示装置中，薄膜晶体管(TFT)器件和有机发光二极管(OLED)器件的老化与驱动电流正相关，并且电能(Power)驱动能力也与驱动电流正相关，因此驱动电流越大，薄膜晶体管(TFT)器件和有机发光二极管(OLED)器件的老化速度越快，并且电能(Power)成本也越高。这样，会加速缩短AMOLED显示装置的使用寿命，并且也会增加AMOLED显示装置的使用成本。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可以控制OLED老化速度和使用成本的显示装置的视频信号调节器及视频信号调节方法。
根据本发明的一方面，提供了一种显示装置的视频信号调节器，其包括：信号接收模块，用于接收外部输入的视频信号；亮度转换模块，用于将外部输入的视频信号转换为亮度；平均亮度获取模块，用于获取显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度；亮度调节参数计算模块，用于根据显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度、显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度以及显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数；视频信号调节参数计算模块，用于根据显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数、第一预设亮度调节参数和第二预设亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数；输出模块，用于根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，以输出调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号。
可选地，所述亮度调节参数计算模块进一步用于利用下面的式子1根据显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度、显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度以及显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，
[式子1]CLN＝CLN-1+(ALN-AL'N)/N
其中，ALN表示显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度，AL'N表示显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度，CLN-1表示显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数。
可选地，所述视频信号调节参数获取模块进一步用于利用下面的式子2根据显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数、第一预设亮度调节参数和第二预设亮度调节参数获取显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，
[式子2]
其中，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，CLth1表示所述第一预设亮度调节参数，CLth2表示所述第二预设亮度调节参数，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，r1和r2分别表示两个不同的固定值。
可选地，所述输出模块进一步用于利用下面的式子3根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，
[式子3]DoutN＝DinN*rN
其中，DoutN表示调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，DinN表示外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。
可选地，所述亮度转换模块进一步用于将外部输入的视频信号转换到HSV颜色空间，从而将外部输入的视频信号转换为亮度。
根据本发明的另一方面，还提供了一种显示装置的视频信号调节方法，其包括：接收外部输入的视频信号；将外部输入的视频信号转换为亮度；获取显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度；根据显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度、显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度以及显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数；根据显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数、第一预设亮度调节参数和第二预设亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数；根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，以输出调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号。
可选地，在所述显示装置的视频信号调节方法中，利用下面的式子1根据显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度、显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度以及显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，
[式子1]CLN＝CLN-1+(ALN-AL'N)/N
其中，ALN表示显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度，AL'N表示显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度，CLN-1表示显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数。
可选地，在所述显示装置的视频信号调节方法中，利用下面的式子2根据显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数、第一预设亮度调节参数和第二预设亮度调节参数获取显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，
[式子2]
其中，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，CLth1表示所述第一预设亮度调节参数，CLth2表示所述第二预设亮度调节参数，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，r1和r2分别表示两个不同的固定值，且r1大于r2。
可选地，在所述显示装置的视频信号调节方法中，利用下面的式子3根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，
[式子3]DoutN＝DinN*rN
其中，DoutN表示调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，DinN表示外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。
可选地，在所述显示装置的视频信号调节方法中，将外部输入的视频信号转换到HSV颜色空间，从而将外部输入的视频信号转换为亮度。
本发明的有益效果：本发明通过控制像素将要显示的亮度来对视频信号进行调节，从而能够控制显示装置的亮度，进而能够控制显示装置的老化速度和使用成本。此外，由于本发明是以行为单位来控制像素将要显示的亮度，因此在调节过程中，仅需动态地暂存每行像素的数据即可，能够大大节省存储空间。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的显示装置的框图；
图2是根据本发明的实施例的视频信号调节器的模块图；
图3是根据本发明的实施例的视频信号调节方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
图1是根据本发明的实施例的显示装置的框图。
参照图1，根据本发明的实施例的显示装置包括：显示面板10、栅极驱动器20、数据驱动器30、信号控制器40和视频信号调节器50。
显示面板10包括：沿行方向延伸的若干栅极线(未示出)以及沿列方向延伸的若干数据线(未示出)。栅极线连接至栅极驱动器20，数据线连接至数据驱动器30。信号控制器40控制栅极驱动器20和数据驱动器30的操作。
视频信号调节器50从外部图形控制器(未示出)接收输入的视频信号，诸如R、G、B数据，并对输入的视频信号进行调节，以输出被调节后的视频数据，诸如R’、G’、B’数据。信号控制器40从视频信号调节器50接收被调节后的视频信号以及从外部图形控制器接收用于控制调节后的视频信号的显示的多个输入控制信号。信号控制器40根据输入控制信号适当处理调节后的视频信号，从而产生符合显示面板10的操作条件的图像数据。然后，信号控制器40产生栅极控制信号和数据控制信号，将栅极控制信号传送到栅极驱动器20，并将数据控制信号和图像数据传送到数据驱动器30。
显示面板10还包括设置在由扫描线和数据线限定出的区域中的像素(未示出)，其中，每个像素包括有机发光二极管。
栅极驱动器20和数据驱动器30设置在显示面板10的周围。显示面板10上的像素根据数据驱动器30提供的模拟类型数据信号和栅极驱动器20提供的栅极信号来显示影像。数据驱动器30提供的模拟类型数据信号是根据图像数据形成的。
以下将对根据本发明的实施例的视频信号调节器50进行详细的描述说明。
图2是根据本发明的实施例的视频信号调节器的模块图。
参照图2，根据本发明的实施例的视频信号调节器50包括：信号接收模块51、亮度转换模块52、平均亮度获取模块53、亮度调节参数计算模块54、视频信号调节参数计算模块55、输出模块56。
信号接收模块51用于从外部图形控制器接收输入的视频信号，诸如R、G、B数据。这里，可以配置一存储模块(未示出)来对输入的视频信号进行存储。此外，输入的视频信号为提供给所有像素的视频信号。
亮度转换模块52用于将输入的视频信号转换为亮度。进一步地，亮度转换模块52可利用下面的式子1将输入的视频信号转换到HSV颜色空间，从而将输入的视频信号转换为亮度。
[式子1]
v＝max
这里，max表示r、g、b中的最大值，min表示r、g、b中的最小值，h表示HSV颜色空间的色调，s表示HSV颜色空间的饱和度，v表示HSV颜色空间的亮度，r表示输入的R数据，g表示输入的G数据，b表示输入的B数据。
平均亮度获取模块53用于获取显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度，其中M和N均为正整数。这里，在输入的视频信号被转换为亮度之后，平均亮度获取模块53可以先获取显示第M帧图像时第N行像素的每个像素的亮度，然后将获取的所有的像素的亮度相加并除以第N行像素的像素数量，从而得到显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度。
亮度调节参数计算模块54用于根据显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度、显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度(之前被存储于存储模块中)以及显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数(之前被存储于存储模块中)计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数。进一步地，亮度调节参数计算模块54利用下面的式子2计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数。
[式子2]CLN＝CLN-1+(ALN-AL'N)/N
其中，ALN表示显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度，AL'N表示显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度，CLN-1表示显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数。
视频信号调节参数计算模块55用于根据显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数、第一预设亮度调节参数和第二预设亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。进一步地，视频信号调节参数计算模块55利用下面的式子3计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。
[式子3]
其中，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，CLth1表示所述第一预设亮度调节参数，CLth2表示所述第二预设亮度调节参数，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，r1和r2分别表示两个不同的固定值，且r1大于r2。
输出模块56用于根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，以输出调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号。进一步地，输出模块56利用下面的式子4对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节。
[式子4]DoutN＝DinN*rN
其中，DoutN表示调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，DinN表示外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。这里，DinN包括外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的R数据、G数据和B数据。DoutN包括调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的R’数据、G’数据和B’数据。
如上，可以根据每行像素的亮度来调节每行像素的视频信号，从而将输入的视频信号，诸如R数据、G数据和B数据，调节为被调节后的视频数据，诸如R’数据、G’数据和B’数据。
综上所述，能够通过控制像素将要显示的亮度来对视频信号进行调节，从而能够控制显示装置的亮度，进而能够控制显示装置的老化速度和使用成本。此外，由于本实施例是以行为单位来控制像素将要显示的亮度，因此在调节过程中，仅需动态地暂存每行像素的数据即可，能够大大节省存储空间。
图3是根据本发明的实施例的视频信号调节方法的流程图。
一并参照图2和图3，根据本发明的实施例的视频信号调节方法包括步骤：
S310：利用信号接收模块51从外部图形控制器接收输入的视频信号，诸如R、G、B数据。这里，可以配置一存储模块(未示出)来对输入的视频信号进行存储。此外，输入的视频信号包括提供给所有像素的视频信号。
S320：利用亮度转换模块52将输入的视频信号转换为亮度。
进一步地，在步骤S320中，亮度转换模块52可利用上面的式子1将输入的视频信号转换到HSV颜色空间，从而将输入的视频信号转换为亮度。
S330：利用平均亮度获取模块53获取显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度，其中M和N均为正整数，并且1≤N≤n。
进一步地，在步骤S330中，在输入的视频信号被转换为亮度之后，平均亮度获取模块53可以先获取显示第M帧图像时第N行像素的每个像素的亮度，然后将获取的所有的像素的亮度相加并除以第N行像素的像素数量，从而得到显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度。
S340：利用亮度调节参数计算模块54根据显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度、显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度(之前被存储于存储模块中)以及显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数(之前被存储于存储模块中)计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数。
进一步地，在步骤S340中，亮度调节参数计算模块54利用上面的式子2计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数。
S350：利用视频信号调节参数计算模块55根据显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数、第一预设亮度调节参数和第二预设亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。
进一步地，在步骤S350中，视频信号调节参数计算模块55利用上面的式子3计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。
S360：利用输出模块56根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，以输出调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号。
进一步地，在步骤S360中，输出模块56利用上面的式子4对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节。
如上，可以根据每行像素的亮度来调节每行像素的视频信号，从而将输入的视频信号，诸如R数据、G数据和B数据，调节为被调节后的视频数据，诸如R’数据、G’数据和B’数据。
此外，本申请是参照根据本申请实施例的方法和设备(系统)来描述的。应理解的是，可由计算机程序指令结合信息感应设备实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令配合信息感应设备产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
此外，根据本发明的实施例的显示装置中的各个器件或模块可被实现为硬件组件。本领域技术人员根据限定的各个器件或模块所执行的处理，可以使用例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个器件或模块。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (6)

1.一种显示装置的视频信号调节器，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收外部输入的视频信号；
亮度转换模块，用于将外部输入的视频信号转换为亮度；
平均亮度获取模块，用于获取显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度；
亮度调节参数计算模块，用于利用下面的式子1根据显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度、显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度以及显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，
[式子1] CLN＝CLN-1+(ALN-AL'N)/N
其中，ALN表示显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度，AL'N表示显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度，CLN-1表示显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数；
视频信号调节参数计算模块，用于利用下面的式子2根据显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数、第一预设亮度调节参数和第二预设亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，
[式子2]
其中，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，CLth1表示所述第一预设亮度调节参数，CLth2表示所述第二预设亮度调节参数，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，r1和r2分别表示两个不同的固定值；
输出模块，用于根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，以输出调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号。
2.根据权利要求1所述的视频信号调节器，其特征在于，所述输出模块进一步用于利用下面的式子3根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，
[式子3] DoutN＝DinN*rN
其中，DoutN表示调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，DinN表示外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。
3.根据权利要求1所述的视频信号调节器，其特征在于，所述亮度转换模块进一步用于将外部输入的视频信号转换到HSV颜色空间，从而将外部输入的视频信号转换为亮度。
4.一种显示装置的视频信号调节方法，其特征在于，包括：
接收外部输入的视频信号；
将外部输入的视频信号转换为亮度；
获取显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度；
利用下面的式子1根据显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度、显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度以及显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，
[式子1] CLN＝CLN-1+(ALN-AL'N)/N
其中，ALN表示显示第M帧图像时第N行像素的平均亮度，AL'N表示显示第M-1帧图像时第N行像素的平均亮度，CLN-1表示显示第M帧图像时第N-1行像素的亮度调节参数，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数；
利用下面的式子2根据显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数、第一预设亮度调节参数和第二预设亮度调节参数计算出显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，
[式子2]
其中，CLN表示显示第M帧图像时第N行像素的亮度调节参数，CLth1表示所述第一预设亮度调节参数，CLth2表示所述第二预设亮度调节参数，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数，r1和r2分别表示两个不同的固定值，且r1大于r2；
根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，以输出调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号。
5.根据权利要求4所述的视频信号调节方法，其特征在于，利用下面的式子3根据显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数对外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号进行调节，
[式子3] DoutN＝DinN*rN
其中，DoutN表示调节后的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，DinN表示外部输入的显示第M帧图像时第N行像素对应的视频信号，rN表示显示第M帧图像时第N行像素的视频信号调节参数。
6.根据权利要求4所述的视频信号调节方法，其特征在于，将外部输入的视频信号转换到HSV颜色空间，从而将外部输入的视频信号转换为亮度。
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