[发明专利]用于具有同时视频数据调整的自适应背光调光的技术

说明书

技术领域

本发明涉及用于动态地改变显示器的光源的技术。更具体而言， 本发明涉及用于逐图像地调整视频信号和确定背光强度的电路与方 法。

背景技术

诸如液晶显示器(LCD)的小型电子显示器是广泛多种电子设备 中日益普及的部件。例如，这些部件由于其低成本和良好的性能而目 前被广泛地用在诸如膝上型计算机的便携式电子设备中。

这些LCD中的许多是利用荧光光源或发光二极管(LED)照明 的。例如，LCD常常利用冷阴极荧光灯(CCFL)打背光，其中CCFL 位于显示器的上面、后面和/或旁边。如例示了电子设备中现有显示系 统的图1所示，位于光源110(例如，CCFL)和显示器116之间的衰 减机构114(例如，空间光调制器)用于减小由光源110产生的、入 射到显示器116上的光112的强度。但是，电池寿命是许多电子设备 中重要的设计标准，而且，因为衰减操作丢弃了输出的光112，所以 这种衰减操作是能量低效的，并因此会减少电池寿命。应当指出，在 LCD显示器中，衰减机构114包括在显示器116中。

在有些电子设备中，这个问题是通过利用光源110的强度设置折 中要显示在显示器116上的视频信号的亮度来解决的。特别地，许多 视频图像是曝光不足的，例如，这些视频图像中视频信号的峰值亮度 值小于当视频信号被编码时所允许的最大亮度值。当照相机在视频图 像的生成或编码过程中摇摄时，这种曝光不足就会发生。尽管初始视 频图像的峰值亮度是正确设置的(例如，初始视频图像没有曝光不足)， 但照相机角度的改变可能会造成后续视频图像中峰值亮度值减小。因 此，有些电子设备按比例确定视频图像中的峰值亮度值(使得视频图 像不再曝光不足)并减小光源110的强度设置，由此降低能量消耗并 延长电池寿命。

但是，常常难以可靠地确定视频图像的亮度，因此难以利用现有 技术确定缩放比例。例如，许多视频图像是利用视频图像的黑条或非 图画部分来编码的。这些非图画部分使得对视频图像亮度的分析复杂 化，因此，当确定视频信号亮度与光源110的强度设置之间的折中时， 会造成问题。而且，这些非图画部分还会产生视觉假象，这会劣化使 用电子设备过程中的整体用户体验。

此外，因为与摄像机或成像设备关联的灰度校正，许多视频图像 是利用显示时视频图像的亮度值和亮度之间的非线性关系来编码的。 而且，有些光源的频谱是可以随强度设置的改变而变化的。这些效果 也会使得对视频图像亮度的分析和/或对视频图像亮度与光源110的强 度设置之间适当折中的确定复杂化。

因此，所需要的是不存在以上所述问题的、便于确定光源的强度 设置并减少可察觉的视觉假象的方法与装置。

发明内容

描述了用于动态改变由照射显示器的光源(例如，LED或荧光 灯)所提供的照明强度并用于调整要显示在显示器上的视频图像的技 术的实施方式，还描述了实现该技术的系统。

在该技术的有些实施方式中，所述系统将视频图像从初始亮度域 变换到线性亮度域，其中线性亮度域包括对应于所显示视频图像中基 本等距相邻的辐射功率值的亮度值范围。例如，该变换可以补偿与摄 像机——或者更一般地说是成像设备——关联的视频图像中的灰度校 正。

在这种线性亮度域中，所述系统可以根据至少一部分变换后的视 频图像(例如，变换后视频图像的图画或图像部分)来确定光源的强 度设置(例如，平均强度设置)。而且，所述系统可以修改变换后的 视频图像，使得强度设置和与修改后视频图像关联的透射率的乘积近 似地等于(可以包括等于)先前强度设置和与视频图像关联的透射率 的乘积。例如，基于变换后视频图像中亮度值的直方图，这种修改可 以包括改变变换后视频图像中的亮度值。

在该技术的其它实施方式中，按照与视频图像中剩余像素相同的 方式，所述系统调整视频图像中与黑或暗区域关联的像素的亮度。特 别地，视频图像中任意位置的暗区域可以被缩放，以减小或消除与视 频图像变换或转换过程中脉动(pulsing)或背光关联的噪声。例如， 与给定显示器中低亮度值处的漏光关联的偏移可以包括在视频图像从 初始亮度域到线性亮度域的变换中，还可以包括在修改后视频图像从 线性亮度域到其它亮度域的变换中。