[發(fā)明專利]用于調(diào)整視頻圖像的方法、設(shè)備和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010150663.3
• 申請日: 2008-06-25
• 公開（公告）號: CN101835054A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: U·T·巴恩霍弗;B·J·科利特;V·E·阿勒斯;W·H·姚;陳巍
• 申請（專利權(quán)）人: 蘋果公司
• 主分類號: H04N9/64
• 分類號: H04N9/64
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄒姍姍

本發(fā)明是申請日為2008年6月25日、國際申請?zhí)枮镻CT/US2008/068196(國家申請?zhí)栔帘痉职干暾執(zhí)峤蝗丈形唇o出)且發(fā)明名稱為“用于具有同時視頻數(shù)據(jù)調(diào)整的自適應背光調(diào)光的技術(shù)”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于動態(tài)地改變顯示器的光源的技術(shù)。更具體而言，本發(fā)明涉及用于逐圖像地調(diào)整視頻信號和確定背光強度的電路與方法。

背景技術(shù)

諸如液晶顯示器(LCD)的小型電子顯示器是廣泛多種電子設(shè)備中日益普及的部件。例如，這些部件由于其低成本和良好的性能而目前被廣泛地用在諸如膝上型計算機的便攜式電子設(shè)備中。

這些LCD中的許多是利用熒光光源或發(fā)光二極管(LED)照明的。例如，LCD常常利用冷陰極熒光燈(CCFL)打背光，其中CCFL位于顯示器的上面、后面和/或旁邊。如例示了電子設(shè)備中現(xiàn)有顯示系統(tǒng)的圖1所示，位于光源110(例如，CCFL)和顯示器116之間的衰減機構(gòu)114(例如，空間光調(diào)制器)用于減小由光源110產(chǎn)生的、入射到顯示器116上的光112的強度。但是，電池壽命是許多電子設(shè)備中重要的設(shè)計標準，而且，因為衰減操作丟棄了輸出的光112，所以這種衰減操作是能量低效的，并因此會減少電池壽命。應當指出，在LCD顯示器中，衰減機構(gòu)114包括在顯示器116中。

在有些電子設(shè)備中，這個問題是通過利用光源110的強度設(shè)置折中要顯示在顯示器116上的視頻信號的亮度來解決的。特別地，許多視頻圖像是曝光不足的，例如，這些視頻圖像中視頻信號的峰值亮度值小于當視頻信號被編碼時所允許的最大亮度值。當照相機在視頻圖像的生成或編碼過程中搖攝時，這種曝光不足就會發(fā)生。盡管初始視頻圖像的峰值亮度是正確設(shè)置的(例如，初始視頻圖像沒有曝光不足)，但照相機角度的改變可能會造成后續(xù)視頻圖像中峰值亮度值減小。因此，有些電子設(shè)備按比例確定視頻圖像中的峰值亮度值(使得視頻圖像不再曝光不足)并減小光源110的強度設(shè)置，由此降低能量消耗并延長電池壽命。

但是，常常難以可靠地確定視頻圖像的亮度，因此難以利用現(xiàn)有技術(shù)確定縮放比例。例如，許多視頻圖像是利用視頻圖像的黑條或非圖畫部分來編碼的。這些非圖畫部分使得對視頻圖像亮度的分析復雜化，因此，當確定視頻信號亮度與光源110的強度設(shè)置之間的折中時，會造成問題。而且，這些非圖畫部分還會產(chǎn)生視覺假象，這會劣化使用電子設(shè)備過程中的整體用戶體驗。

此外，因為與攝像機或成像設(shè)備關(guān)聯(lián)的灰度校正，許多視頻圖像是利用顯示時視頻圖像的亮度值和亮度之間的非線性關(guān)系來編碼的。而且，有些光源的頻譜是可以隨強度設(shè)置的改變而變化的。這些效果也會使得對視頻圖像亮度的分析和/或?qū)σ曨l圖像亮度與光源110的強度設(shè)置之間適當折中的確定復雜化。

因此，所需要的是不存在以上所述問題的、便于確定光源的強度設(shè)置并減少可察覺的視覺假象的方法與裝置。

發(fā)明內(nèi)容

描述了用于動態(tài)改變由照射顯示器的光源(例如，LED或熒光燈)所提供的照明強度并用于調(diào)整要顯示在顯示器上的視頻圖像的技術(shù)的實施方式，還描述了實現(xiàn)該技術(shù)的系統(tǒng)。

在該技術(shù)的有些實施方式中，所述系統(tǒng)將視頻圖像從初始亮度域變換到線性亮度域，其中線性亮度域包括對應于所顯示視頻圖像中基本等距相鄰的輻射功率值的亮度值范圍。例如，該變換可以補償與攝像機——或者更一般地說是成像設(shè)備——關(guān)聯(lián)的視頻圖像中的灰度校正。

在這種線性亮度域中，所述系統(tǒng)可以根據(jù)至少一部分變換后的視頻圖像(例如，變換后視頻圖像的圖畫或圖像部分)來確定光源的強度設(shè)置(例如，平均強度設(shè)置)。而且，所述系統(tǒng)可以修改變換后的視頻圖像，使得強度設(shè)置和與修改后視頻圖像關(guān)聯(lián)的透射率的乘積近似地等于(可以包括等于)先前強度設(shè)置和與視頻圖像關(guān)聯(lián)的透射率的乘積。例如，基于變換后視頻圖像中亮度值的直方圖，這種修改可以包括改變變換后視頻圖像中的亮度值。

在該技術(shù)的其它實施方式中，按照與視頻圖像中剩余像素相同的方式，所述系統(tǒng)調(diào)整視頻圖像中與黑或暗區(qū)域關(guān)聯(lián)的像素的亮度。特別地，視頻圖像中任意位置的暗區(qū)域可以被縮放，以減小或消除與視頻圖像變換或轉(zhuǎn)換過程中脈動(pulsing)或背光關(guān)聯(lián)的噪聲。例如，與給定顯示器中低亮度值處的漏光關(guān)聯(lián)的偏移可以包括在視頻圖像從初始亮度域到線性亮度域的變換中，還可以包括在修改后視頻圖像從線性亮度域到其它亮度域的變換中。