[发明专利]LED的伽马校正方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及显示输出技术领域，尤其涉及一种LED的伽马校正方法及装置。

背景技术

视频信号在输入显示屏前必须进行校正，以适应显示屏的发光特性和电特性，否则会产生严重的色彩失真。目前主要采用非线性γ（Gamma，伽马）校正方法对输入的视频信号进行校正，校正后的色度空间可得到明显的改善。

Gamma是显示数字化影像的一个关键的参数，在LED显示系统中也是如此，人眼对亮度有一个非线性反应，只有18%光源亮度的光线，人眼感觉大约是一半的亮度。亮度在CIE（国际发光照明委员会）中的定义是某一区域放射出光线的多少，亮度是一个感官量，没有一个固定的目标可测量。人眼大约能分辨出80个等级的亮度，在某个环境中，亮度小于百分之一最高亮度的物体，人眼是无法感觉到的。

物理设备产生的光的强度与所施加的信号不是线性的关系，传统的CRT（Cathode Ray Tube，阴极射极管）显示器的亮度是信号电压的幂函数：Y=X^2.5 ， 其中，Y表示亮度，X表示输入的信号，指数2.5就是通常所指的Gamma值。由于人眼对光的非线性的反映正好与CRT的非线性曲线相反，因此非线性校正的目的就是将光的强度正确的还原到人眼。

如图1所示，是现有的伽马校正的数字信号亮度值与LED实际亮度值的曲线图，其中实线表示校正前曲线，虚线是伽马校正后的曲线。从图1中可以看到虚线部分在数字信号亮度值较低时，其变化非常平缓。在此仅以Y=X^1/2为例进行说明，当灰度为12时，经过伽马校正后的灰度为3（因为输出端为定点数，所以经过伽马校正后的数据采用四舍五入转换为整数）；当灰度为13时，经过伽马校正后的灰度为4；但实际上人眼观测到的灰度是12灰度比13灰度更亮，即出现灰度反跳的现象。这是因为LED灯的开关存在延迟效应，以常见的APM4953为例，其开启延时为10纳秒，关闭延时为22纳秒，这就导致了实际开关时间比输入开关时间长12纳秒（为方便引用，此时间记为△t）。在LED显示屏的输出系统中，是通过控制一定周期内的LED的点亮输出时间的总和来控制亮度。灰度3点亮第1层和第2层，灰度4则仅仅点亮第4层，每点亮一层就应加上开关效应，因此可得，灰度3实际点亮时间为：t+△t +2t+△t=3t+2△t，灰度4实际点亮时间为4t+△t，将上述得到的t与△t值代入，可得灰度3点亮54纳秒，灰度4点亮52纳秒，这就出现了低灰度比高灰度点亮时间长，即反跳现象。

反跳现象是在众多LED控制系统中普遍存在的问题，目前的解决方法是，在LED显示屏的输出系统中，通过控制一定周期内的发光二极管的点亮输出时间的总和来控制亮度的。一般选择带PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）功能的驱动片，将图像亮度数据输出给驱动片，由驱动片自行产生占空比数据。但是，带PWM功能的驱动片的价格比通用驱动片往往要高好几倍，增加生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种LED的伽马校正方法及装置，根据LED显示屏的特性对伽马曲线进行修正，从而避免出现低灰反跳现象，使LED屏幕图像更加真实。

为解决以上技术问题，本发明实施例提供了一种LED的伽马校正方法，包括：

根据伽马校正函数对原始视频数据的灰度值进行伽马校正，生成伽马校正数据；

根据LED扫描板的开关效应特性，对所述伽马校正数据进行修正，获得二次伽马校正数据；

将所述二次伽马校正数据保存到伽马存储器中，并建立所述二次伽马校正数据与原灰度值的映射关系；

将待播放的视频数据与伽马存储器中的二次伽马校正数据进行地址映射，获得校正后的灰度数据；将校正后的灰度数据输出扫描到LED显示屏。

相应地，本发明实施例还提供了一种LED的伽马校正装置，包括：

一次校正模块，用于根据伽马校正函数对原始视频数据的灰度值进行伽马校正，生成伽马校正数据；

二次校正模块，用于根据LED扫描板的开关效应特性，对所述伽马校正数据进行修正，获得二次伽马校正数据；

存储处理模块，用于将所述二次伽马校正数据保存到伽马存储器中，并建立所述二次伽马校正数据与原灰度值的映射关系；

伽马存储器，用于保存所述二次伽马校正数据；

映射模块，用于将待播放的视频数据与伽马存储器中的二次伽马校正数据进行地址映射，获得校正后的灰度数据；

输出模块，用于将校正后的灰度数据输出扫描到LED显示屏。