一种动态调节背光的方法
阅读说明：本技术 一种动态调节背光的方法 (Method for dynamically adjusting backlight ) 是由 李薇 于 2020-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电视领域,公开了一种动态调节背光的方法,利用直方图数据,动态降低背光,达到能效指标要求并优化画质同时满足在节能状态下测试需要的目的。本发明首先获取电视当前显示画面的直方图数据信息；之后判断直方图数据属于何种信号类型,若属于特定静态测试信号,则将背光值设置为最大值MAX；若属于非特定静态测试信号,则进一步判断出直方图数据对应是暗场景还是亮场景,当判断为暗场景,将背光值Duty设置为最大值MAX；当判断为亮场景,将背光值Duty设置为Middle；其中Middle为电视在出厂前根据能效等级要求所调试出的正常背光值,该正常背光值小于电视的最大背光值。本发明适用于电视背光调节。(The invention relates to the field of televisions and discloses a method for dynamically adjusting backlight, which utilizes histogram data to dynamically reduce backlight so as to achieve the aims of meeting the energy efficiency index requirement and optimizing image quality and meeting the test requirement in an energy-saving state. Firstly, acquiring histogram data information of a current display picture of a television; then, judging the signal type of the histogram data, and if the histogram data belongs to a specific static test signal, setting the backlight value as a maximum value MAX; if the histogram data belong to the unspecific static test signal, further judging whether the histogram data correspond to a dark scene or a bright scene, and if the histogram data correspond to the dark scene, setting the backlight value Duty to be a maximum value MAX; when the scene is judged to be bright, setting the backlight value Duty to Middle; wherein, Middle is a normal backlight value debugged according to the energy efficiency grade requirement before the television leaves the factory, and the normal backlight value is smaller than the maximum backlight value of the television. The invention is suitable for television backlight adjustment.)
技术领域
本发明涉及电视领域，特别涉及一种动态调节背光的方法。
背景技术
国家能效指标测试，允许电视机有动态背光功能，在动态背光功能下测试动态功率，提升能效指数。为了降低功耗，动态背光功能需要降低背光亮度，在画质效果上，背光亮度随信号内容变化而变化。因此，动态背光功能既要降低背光，同时要保证背光降低后的画质效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种动态调节背光的方法，利用直方图数据，动态降低背光，达到能效指标要求、优化画质同时满足在节能状态下测试需要的目的。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种动态调节背光的方法，包括以下步骤：
A.获取电视当前显示画面的直方图数据信息；
B.判断直方图数据属于何种信号类型，若属于特定静态测试信号，则将背光值Duty设置为最大值MAX；
若属于非特定静态测试信号，则进一步判断出直方图数据对应是的暗场景还是亮场景，当判断为暗场景，将背光值Duty设置为最大值MAX；当判断为亮场景，将背光值Duty设置为Middle；其中Middle为电视在出厂前根据能效等级要求所调试出的正常背光值，该正常背光值小于电视的最大背光值MAX。
进一步的，步骤A的具体方法包括：从电视机芯中获取当前显示画面的32位直方图数据，记录为L(n)，n＝0，1，…，31。
通常，静态测试信号通常一般可包括红色场、绿色场、蓝色场、全白场信号、蓝色场、彩条、能效测试九宫格信号等；其中，由于在满足测试要求时，能效测试九宫格信号、蓝色场的直方图数据符合动态场景的暗场景，彩条信号的直方图数据符合动态场景的亮场景，因此蓝色场、彩条、能效测试九宫格信号无需作为特定静态测试信号来单独判断处理，因此本发明中的特定静态测试信号只包括红色场、绿色场和全白场信号；
进一步的，全白场的判断方式可为：通过以下公式计算直方图数据中非全白电平位L(0)-L(28)的占比PLWhite，
如果PLWhite＝0，则判定为全白场信号；
红色场的判断方式可为：通过以下公式计算直方图数据中红色电平位L(6)的占比PLRed，
如果PLRed＝100，则判定为红色场信号；
绿色场的判断方式可为：通过以下公式计算直方图数据中绿色电平位L(21)-L(22)的占比PLGreen，
如果PLGreen＝100，则判定为绿色场。
进一步的，所述非特定静态测试信号具体包括了蓝色场、彩条、能效测试九宫格以及动态信号；步骤B判断直方图数据对应是的暗场景还是亮场景的具体步骤可包括：
定义暗电平在32位直方图数据中的位置，并计算暗电平位在32位直方图数据中的占比PLBright；
判断PLBright与预设阈值之间的关系，当PLBright大于预设阈值时，判断为暗场景；当PLBright小于阈值时，判断为亮场景。
进一步的，根据发明人的实际验证，一般可定义32位直方图数据中L(0)-L(4)为暗电平，则PLBright的计算公式如下：
进一步的，步骤B还需进一步判断直方图数据是否属于全黑场信号，若属于全黑场信号，为了避免电视漏光，则可将背光值设置为0。全黑色场的判断方式可为：通过以下公式计算在32位直方图数据中非全黑电平位L(2)-L(31)的占比PLBlack，
如果PLBlack≤2，则判定为全黑场。
本发明的有益效果如下：本发明画质效果设计为负向效果，即亮场景信号，降低背光，一是可以降低能耗，二是画面柔和不刺眼；暗场景信号，背光则全开，不降功耗，保证暗场细节的表现力。另外，在全白场、红色场、绿色场、蓝色场、彩条、能效测试九宫格信号等特殊场景中，为了测试要求，背光设置为所需状态；漏光保护则是全黑场景时把背光全关掉，防止画面漏光。可见，本发明在降低背光的情况下，考虑多种场景需求，保证画质效果，亮信号不刺眼，暗场细节提高表现力，画面柔和舒服，同时达到节能及测试目的，适合用户居家长时间观看。
附图说明
图1为本发明的算法流程图；
图2为电视机芯的直方图数据示意图。
图3为活动信号背光控制示意图。
具体实施方式
本发明画质效果设计为负向效果，即亮场景信号，降低背光，一是可以降低能耗，二是画面柔和不刺眼；暗场景信号，背光则全开，不降功耗，保证暗场细节的表现力。另外，在全白场、红色场、绿色场等特殊场景中，为了测试要求，背光设置为全开；蓝色场、九宫格、彩条信号随动态场景进行设置；漏光保护则是全黑场景时把背光全关掉，防止画面漏光。本发明的具体方案如下：
首先，获取电视当前显示画面的直方图数据信息，这里可从电视机芯中获取当前显示画面的32位直方图数据，记录为L(n)，n＝0，1，…，31，直方图数据的图样如图2所示。
然后，判断直方图数据属于何种信号类型，若是特定静态测试信号，比如红色场、绿色场或者全白场，则设置背光值为最大值MAX；如果是非特定静态测试信号，例如是蓝色场、九宫格、彩条信号或者动态信号，则进一步判断出直方图数据对应是的暗场景还是亮场景，当判断为暗场景，将背光值Duty设置为最大值MAX；当判断为亮场景，将背光值Duty设置为Middle；其中Middle为电视在出厂前根据能效等级要求所调试出的正常背光值，该正常背光值小于电视的最大背光值MAX。另外为了实现漏光保护，本发明在判断直方图数据属于全黑信号时，会将背光值设置为0。
具体的来说，本发明中判断直方图数据对应是的暗场景还是亮场景的具体步骤包括：
定义暗电平在32位直方图数据中的位置，并计算暗电平数据在32位直方图数据中的占比PLBright；
判断PLBright与预设阈值之间的关系，当PLBright大于预设阈值时，判断为暗场景，之后将背光值Duty设置为最大值MAX；当PLBright小于阈值时，判断为暗场景，之后将背光值Duty设置为Middle。
下面通过实施例对本发明做进一步的说明。
实施例提供了一种动态调节背光的方法，包括三个部分，一是活动信号的背光控制，背光亮度随信号内容变化而变化；二是对特殊场景检测控制，如能效校标的九宫格测试信号、色域测试的单色场信号、最大亮度测试的全白场信号；三是黑场景漏光保护。如图1，具体实现步骤如下：
首先需要获取电视当前显示画面的直方图数据信息，这里可从电视机芯中获取当前显示画面的32位直方图数据，记录为L(n)，n＝0，1，…，31；
之后根据直方图数据分别计算其中的红色电平位、绿色电平位、全白电平位、全黑电平位以及定义暗电平位的占比；
然后根据以上计算的电平位占比，判断直方图数据属于何种信号类型，并进行活动信号的背光控制、特殊场景检测控制或者黑场景漏光保护控制：
1、活动信号背光控制
1)首先在32位直方图数据中定义暗电平的位置，本算法中可定义L(0)、L(1)、L(2)、L(3)、L(4)低5位的数据为暗电平。
2)根据活动信号画面特点及画质效果要求，选定不同特征的画面，分析其直方图数据，从中选定亮暗分界点的场景。
3)计算该场景暗电平数据在整个Pixel TOTAL(0-31位直方图数据)中的占比，作为活动信号亮暗场景的判断阈值。
4)计算32位直方图数据中总暗电平数据在32位直方图数据中的占比PLBright，计算公式如下：
5)判断PLBright，当PLBright大于预设阈值(以60为例)时，判断为暗场景，将背光值Duty设置为最大值MAX；当PLBright小于阈值时，判断为亮场景，将背光值Duty设置为Middle；其中Middle为电视在出厂前根据能效等级要求所调试出的正常背光值，该正常背光值小于电视的最大背光值MAX。活动信号背光控制原理如图3所示。
当某个场景需要将背光设置为MAX或者设置为Middle时，可以调整阈值。
当能效测试，满足波动率要求时，可以调整Middle的值。本算法中，当波动率＝25％时，Middle＝63，当波动率＝27％时，Middle＝60。
2、特殊场景检测
电视机在动态背光节能功能打开的情况下，会进行一些检测测试。
1)电视机测试最大亮度，采用全白场信号，需要将背光设置为MAX。
全白场的判断方式为：通过以下公式计算32位直方图数据中非全白电平位L(0)-L(28)的占比PLWhite，
如果PLWhite＝0，则判定为全白场。
2)电视机测试色域，采用单色场(红、绿、蓝等色场)信号，需要将背光值设置为最大值MAX。
红色场的判断方式为：通过以下公式计算32位直方图数据中红色电平位L(6)的占比PLRed，
如果PLRed＝100，则判定为红色场。
绿色场的判断方式为：通过以下公式计算32位直方图数据中绿色电平位L(21)-L(22)的占比PLGreen，
如果PLGreen＝100，则判定为绿色场。
由于蓝色场的直方图数据符合动态场景的暗场景，可按照活动信号背光控制方式将背光自动设置为MAX，因此这里无需单独判断处理。
3)电视机能效校标，由于在满足校标要求时，能效校标的九宫格测试信号符合动态场景的暗场景，因此可按照活动信号背光控制方式将背光值自动设置为MAX。
4)电视机额定功率测试，通常采用彩条信号进行电视机额定功率测试，由于在满足额定功率测试要求时，彩条信号的直方图数据符合动态场景的亮场景，因此可按照活动信号背光控制方式将背光值自动设置为Middle。
3、黑场景漏光保护
全黑色场的判断方式为：通过以下公式计算32位直方图数据中非全黑电平位L(2)-L(31)的占比PLBlack，
如果PLBlack≤2，则判定为全黑场，为了实现漏光保护，全黑场需要将背光值设置为0。
通过以上动态背光算法处理，实施例可以呈现一种动态画质效果，使亮信号不刺眼，暗信号表现力增强，画面柔和舒服，同时达到节能目的。
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