[發明專利]一種針對隔行掃描視頻的區域背光快速調節方法

有效

• 申請號: 201710594743.X
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107342055B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 張濤;陳有志
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G09G3/34
• 分類號: G09G3/34;G09G3/36
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種區域背光調節方法。特別是涉及一種針對隔行掃描視頻的區域背光快速調節方法。

背景技術

目前液晶顯示器所用的背光源大部分是冷陰極熒光燈管(CCFL)背光源。在整個工作期間內，CCFL背光源始終處于全亮的狀態，電能消耗很大，占整機電能消耗的60％以上。并且由于背光源始終全亮，并不隨著視頻信號改變亮度，因此造成了圖像的對比度下降。為了解決這些問題，一般會采用LED作為背光源，分區域動態地控制背光，其中主要是根據分區中圖像的內容動態調整LED的亮度。

較為常用的區域背光控制算法有平均值法和最大值法，平均值法所需能耗較少，且圖像對比度較高，但是容易造成較為嚴重的圖像失真；最大值法不易造成圖像失真，但是所需能耗較高。因此又有一些較新的區域背光控制算法被提出，比如CDF閾值法，基于最大類間方差的動態閾值法等。但是當分區較多，圖像分辨率較大時，這些算法復雜度都比較高，因此難以做到實時控制背光，另外這些算法針對的視頻源大多都是針對逐行掃描視頻源，較少地考慮隔行掃描視頻源。而目前主流電視廣播系統NTSC,PAL,SECAM等在視頻信號傳輸過程中，通常采用隔行掃描的方式處理視頻信號，這樣就涉及到具有區域背光調節功能的顯示器如何播放隔行掃描視頻的問題。針對這個問題，國內研究比較少,但是大多數基本都是采取先進行去隔行操作，然后進行區域背光操作的流程，其中去隔行操作目的是指把隔行掃描視頻轉換為逐行掃描視頻。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠大幅度降低背光能耗，同時較好的保護視頻質量，減少失真，且計算復雜度較低的針對隔行掃描視頻的區域背光快速調節方法

本發明所采用的技術方案是：一種針對隔行掃描視頻的區域背光快速調節方法，包括如下步驟：

1)針對隔行掃描視頻序列的每場圖像，使用去隔行算法進行插值，獲得重建圖像；

2)對于重建圖像的原始圖像是奇場圖像，則進行如下處理：

(1)把重建圖像劃分為x×y個分區，x、y均為大于1的整數；

(2)對每個分區采用稀疏化處理，獲得包含該分區中大于設定值的信息量的像素數據集；

(3)對獲得的像素數據集進行灰度化處理，這里取所述數據集中的每個像素中R,G,B三個分量的最大值作為所在像素的灰度值；

(4)對灰度化處理之后的數據集，使用子區間最大類間方差法動態獲得每個分區的背光值，包括：

(a)使用子區間最大類間方差法計算出數據集中細節處像素點數量的占比K；

(b)使用平均值法計算數據集中所有像素點的平均灰度值I_avg；

(c)使用最大值法計算數據集所有像素點中最大的灰度值I_max；

(d)使用下式計算出數據集對應分區的背光值BL：

BL＝I_avg+(1-K)×(I_max-I_avg)(1)；

(5)對各個分區的背光值BL進行平滑操作，獲得平滑處理之后的背光值BL_smooth；

(6)使用背光值BL_smooth進行區域背光調節，調節后各個分區的背光亮度都相應降低，為了保證在背光亮度降低的同時顯示圖像的整體亮度和色彩保持不變，采用下式進行液晶補償：

式中，L_oriOdd是基于奇場的重建圖像的像素值，L_com是液晶補償之后的像素值，BL_smooth是平滑處理之后的背光值，γ是液晶顯示器的校正系數；

3)對于重建圖像的原始圖像是偶場圖像，直接使用以奇場為基礎獲得的重建圖像經過背光平滑處理之后的背光值BL_smooth，進行區域背光調節，調節后各個分區的背光亮度都相應降低，為了保證在背光亮度降低的同時顯示圖像的整體亮度和色彩保持不變，采用下式進行液晶補償：

式中，L_oriEven是基于偶場的重建圖像的像素值，L_com是液晶補償之后的像素值，BL_smooth是平滑處理之后的背光值，γ是液晶顯示器的校正系數。

步驟1)所述的去隔行算法是：采用基于時域插值的去隔行算法，或采用基于空域插值的去隔行算法，或采用基于時空混合插值的去隔行算法。

步驟2)中第(4)步所述的子區間最大類間方差法包括：