CN112967688A - 一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法及装置，其中方法包括：根据多分区背光硬件系统，确定物理分区数；统计当前帧信号每个分区的亮度信息；计算当前帧信号每个分区的亮度和信息；计算当前帧信号的平均亮度信息，并将其设定为动态门限阈值；计算每区信号所对应的占空比；分别单独比较每个分区的亮度信息与当前帧信号的平均亮度信息的大小；若分区的亮度信息≥平均亮度信息，则作亮度增强处理，反之则作亮度减弱处理；根据每个分区的占空比调整前后值，通过门限阈值的判断来改变驱动电流大小，从而调整每个分区的亮度，提升图像显示的对比度；对下一帧信号重复上述步骤。本发明能显著提升液晶电视对比度，提升电视的显示效果。

Description

一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法及装置

技术领域

本发明涉及显示设备背光控制技术领域，尤其涉及一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法及装置。

背景技术

随着视频技术的发展，特别是HDR技术的应用，全局背光控制技术的电视已经很难满足技术需求，需要局部背光控制技术来提升电视的亮度及对比度，将视频的最佳效果进行完美的体现。

发明内容

本发明提供了一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法及装置，用于提升电视的亮度及对比度，将视频的最佳效果进行完美的体现。

本发明采用的技术方案是：提供一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法，包括如下步骤：

根据多分区背光硬件系统，确定物理分区数；水平方向分区为m，垂直方向分区为n，总分区数为m*n；

统计当前帧信号每个分区的亮度信息，记为Lij，其中0<i≤m，0<j≤n，i和j均为正整数；

计算当前帧信号每个分区的亮度和信息，记为∑Lij；

计算当前帧信号的平均亮度信息，记为AvgL，并将其设定为动态门限阈值；其中：AvgL＝∑Lij/(m*n)；

计算每区信号所对应的占空比，记为Pij，其中：Pij＝Lij/255；

分别单独比较Lij与AvgL的大小；若Lij≥AvgL，则作亮度增强处理，若Lij<AvgL，则作亮度减弱处理；

根据每个分区的占空比调整前后值，通过门限阈值的判断来改变驱动电流的大小，从而调整每个分区的亮度，提升图像显示的对比度；

对下一帧信号重复上述步骤。

进一步地，所述作亮度增强处理的公式为：

L′ij＝K₁*β；

P′ij＝L′ij/255；

其中：β＝(255-Lij)/(255-AvgL)*(Lij-AvgL)+Lij；

所述作亮度减弱处理的公式为：

L′ij＝K₂*α*Lij；

P′ij＝L′ij/255；

其中：α＝Lij/AvgL；

调整后的亮度信息及对应的占空比分别记为L′ij和P′ij，K₁和K₂为调整系数。

本发明还提供一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的装置，包括：

分区模块，用于根据多分区背光硬件系统，确定物理分区数；水平方向分区为m，垂直方向分区为n，总分区数为m*n；

亮度信息统计模块，用于统计当前帧信号每个分区的亮度信息，记为Lij，其中0<i≤m，0<j≤n，i和j均为正整数；

总亮度计算模块，用于计算当前帧信号每个分区的亮度和信息，记为∑Lij；

平均亮度计算模块，用于计算当前帧信号的平均亮度信息，记为AvgL，并将其设定为动态门限阈值；其中：AvgL＝∑Lij/(m*n)；

占空比计算模块，用于计算每区信号所对应的占空比，记为Pij，其中：Pij＝Lij/255；

判断调整模块，用于分别单独比较Lij与AvgL的大小；若Lij≥AvgL，则作亮度增强处理，若Lij<AvgL，则作亮度减弱处理；

驱动电流模块，用于根据每个分区的占空比调整前后值，通过门限阈值的判断来改变驱动电流的大小，从而调整每个分区的亮度，提升图像显示的对比度；

循环模块，用于对下一帧信号重复上述过程。

进一步地，在判断调整模块中，作亮度增强处理的公式为：

L′ij＝K₁*β；

P′ij＝L′ij/255；

其中：β＝(255-Lij)/(255-AvgL)*(Lij-AvgL)+Lij；

作亮度减弱处理的公式为：

L′ij＝K₂*α*Lij；

P′ij＝L′ij/255；

其中：α＝Lij/AvgL；

调整后的亮度信息及对应的占空比分别记为L′ij和P′ij，K₁和K₂为调整系数。

本发明的有益效果是：

1)本发明根据背光控制的分区信息，统计信号亮度信息，通过自主算法设定动态取样点对亮度曲线进行调整，提升高阶亮度，降低暗场亮度，从而实现对多分区背光系统液晶电视对比度的提升，提升电视的显示效果。

2)本发明采用动态取样，时时根据信号内容对亮度曲线进行调整，计算出最适合当前画面的亮度曲线效果，增强对比度，提升电视的显示效果。

附图说明

图1为本发明公开的提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法的流程示意图。

图2为本发明公开的亮度调整曲线示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

实施例1：

参见图1，一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法，包括如下步骤：

S1：设计多分区背光硬件系统，确定物理分区数；水平方向分区为m，垂直方向分区为n，总分区数为m*n。

S2：统计当前帧信号每个分区的亮度信息，记为Lij，其中0<i≤m，0<j≤n，i和j均为正整数，这一步相当于给背光硬件系统建立之间坐标系，若左下角为原点，则左下角第一块分区为L11，右上角的最后一对分区为Lij。

S3：计算当前帧信号每个分区的亮度和信息，记为∑Lij；其中：∑Lij＝L11+L12+……+L1j+……+Lij。

S4：计算当前帧信号的平均亮度信息，记为AvgL，并将其设定为动态门限阈值；其中：AvgL＝∑Lij/(m*n)。

S5：计算每区信号所对应的占空比，记为Pij；其中：Pij＝Lij/255，255为100％亮度的全白场信号，8bit值表示。

S6：分别单独比较Lij与AvgL的大小；若Lij≥AvgL，则作亮度增强处理，若Lij<AvgL,则作亮度减弱处理。

S601：对Lij及Pij进行调整：

若：Lij≥AvgL，

则：L′ij＝K₁*β；P′ij＝L′ij/255；

其中：β＝(255-Lij)/(255-AvgL)*(Lij-AvgL)+Lij，K₁为调整系数，上述为亮度提升算法。

若：Lij<AvgL，

则：L′ij＝K₂*α*Lij；P′ij＝L′ij/255；

其中：α＝Lij/AvgL，K₂为调整系数，上述为亮度压低算法，调整后的亮度信息及对应的占空比分别记为L′ij，P′ij。

S7：根据每个分区的占空比由Pij调整为P′ij，通过门限阈值的判断来改变驱动电流的大小，从而调整每个分区的亮度，提升图像显示的对比度。

S8：当前帧调整完毕，对下一帧信号重复步骤S2-步骤S7。

如图2所示，经过亮度调整后，在低亮度区，亮度比未调整的亮度(未调整亮度即图中“线性”所呈现的线)低；在高亮区，亮度比未调整的亮度高，最终使调整后的亮度曲线呈S状。值得注意的是，每一帧都会对亮度调整，从而形成一条S形曲线，图中的Average1、Average2、Average3为不同帧的3条S形曲线。

本实施例中主要基于局部背光控制技术，根据背光控制的分区信息，统计分区内的信号亮度信息，同步对亮度信息和进行分析。根据时时信号内容设定动态亮度信息采样阈值，通过自主算法对亮度大于门限阈值的分区进行增强、亮度小于门限阈值的分区进行减弱，从而实现对多分区背光系统液晶电视对比度的提升。

实施例2

一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的装置，包括：

分区模块，用于根据多分区背光硬件系统，确定物理分区数；水平方向分区为m，垂直方向分区为n，总分区数为m*n。

亮度信息统计模块，用于统计当前帧信号每个分区的亮度信息，记为Lij，其中0<i≤m，0<j≤n，i和j均为正整数。

总亮度计算模块，用于计算当前帧信号每个分区的亮度和信息，记为∑Lij。

平均亮度计算模块，用于计算当前帧信号的平均亮度信息，记为AvgL，并将其设定为动态门限阈值；其中：AvgL＝∑Lij/(m*n)。

占空比计算模块，用于计算每区信号所对应的占空比，记为Pij，其中：Pij＝Lij/255。

判断调整模块，用于分别单独比较Lij与AvgL的大小；若Lij≥AvgL，则作亮度增强处理，若Lij<AvgL，则作亮度减弱处理。

驱动电流模块，用于根据每个分区的占空比调整前后值，通过门限阈值的判断来改变驱动电流的大小，从而调整每个分区的亮度，提升图像显示的对比度；

循环模块，用于对下一帧信号重复上述过程。

在判断调整模块中，作亮度增强处理的公式为：

L′ij＝K₁*β；

P′ij＝L′ij/255；

其中：β＝(255-Lij)/(255-AvgL)*(Lij-AvgL)+Lij。

作亮度减弱处理的公式为：

L′ij＝K₂*α*Lij；

P′ij＝L′ij/255；

其中：α＝Lij/AvgL；

调整后的亮度信息及对应的占空比分别记为L′ij和P′ij，K₁和K₂为调整系数。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对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精神和范围。

Claims (4)

1.一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据多分区背光硬件系统，确定物理分区数；水平方向分区为m，垂直方向分区为n，总分区数为m*n；

统计当前帧信号每个分区的亮度信息，记为Lij，其中0<i≤m，0<j≤n，i和j均为正整数；

计算当前帧信号每个分区的亮度和信息，记为∑Lij；

计算当前帧信号的平均亮度信息，记为AvgL，并将其设定为动态门限阈值，其中：AvgL＝∑Lij/(m*n)；

计算每区信号所对应的占空比，记为Pij，其中：Pij＝Lij/255；

分别单独比较Lij与AvgL的大小；若Lij≥AvgL，则作亮度增强处理，若Lij<AvgL，则作亮度减弱处理；

根据每个分区的占空比调整前后值，通过门限阈值的判断来改变驱动电流的大小，从而调整每个分区的亮度，提升图像显示的对比度；

对下一帧信号重复上述步骤。

2.根据权利要求1所述的提升多分区背光系统液晶电视对比度的方法，其特征在于，所述作亮度增强处理的公式为：

L′ij＝K₁*β；

P′ij＝L′ij/255；

其中：β＝(255-Lij)/(255-AvgL)*(Lij-AvgL)+Lij；

所述作亮度减弱处理的公式为：

L′ij＝K₂*α*Lij；

P′ij＝L′ij/255；

其中：α＝Lij/AvgL；

调整后的亮度信息及对应的占空比分别记为L′ij和P′ij，K₁和K₂为调整系数。

3.一种提升多分区背光系统液晶电视对比度的装置，其特征在于，包括：

分区模块，用于根据多分区背光硬件系统，确定物理分区数；水平方向分区为m，垂直方向分区为n，总分区数为m*n；

亮度信息统计模块，用于统计当前帧信号每个分区的亮度信息，记为Lij，其中0<i≤m，0<j≤n，i和j均为正整数；

总亮度计算模块，用于计算当前帧信号每个分区的亮度和信息，记为∑Lij；

平均亮度计算模块，用于计算当前帧信号的平均亮度信息，记为AvgL，并将其设定为动态门限阈值，其中：AvgL＝∑Lij/(m*n)；

占空比计算模块，用于计算每区信号所对应的占空比，记为Pij，其中：Pij＝Lij/255；

判断调整模块，用于分别单独比较Lij与AvgL的大小；若Lij≥AvgL，则作亮度增强处理，若Lij<AvgL，则作亮度减弱处理；

驱动电流模块，用于根据每个分区的占空比调整前后值，通过门限阈值的判断来改变驱动电流的大小，从而调整每个分区的亮度，提升图像显示的对比度；

循环模块，用于对下一帧信号重复上述过程。

4.根据权利要求3所述的提升多分区背光系统液晶电视对比度的装置，其特征在于，在判断调整模块中，作亮度增强处理的公式为：

L′ij＝K₁*β；

P′ij＝L′ij/255；

其中：β＝(255-Lij)/(255-AvgL)*(Lij-AvgL)+Lij；

作亮度减弱处理的公式为：

L′ij＝K₂*α*Lij；

P′ij＝L′ij/255；

其中：α＝Lij/AvgL；

调整后的亮度信息及对应的占空比分别记为L′ij和P′ij，K₁和K₂为调整系数。

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