用于减轻闪烁及模糊的方法和系统技术方案

本发明专利技术的元件涉及用于产生、修改和应用背光阵列驱动值的方法和系统。该系统包括用于将第一帧的第一区段与第二帧的相应第二区段进行比较以确定运动是否发生的运动探测器（１６０）；运动地图管理器（１６１），当所述比较结果确定所述第二区段中发生运动时所述管理器增量用于所述第二区段中像素的运动地图变量，当所述比较结果确定在所述第二区段中未发生运动时所述管理器减量所述运动地图变量；以及用于产生用于所述第二区段的背光调制屏的屏幕发生器（１６２），其中所述背光调制屏包括脉冲宽度取决于所述运动地图变量的至少一个脉冲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例包括用于产生、修改和应用LED背光阵列的背光驱动值的方法 和系统。
技术介绍
一些显示器，例如LCD显示器，具有带独立元件的背光阵列，所述独立元件可 以被单独地编址和调制。通过系统地对背光阵列元件进行编址可以改善被显示的图像特 征。
技术实现思路
本专利技术的一些实施例包括用于产生、修改和应用LED背光阵列的背光驱动值的 方法和系统。本专利技术的一些实施例包括一种用于确定显示器背光调制过程的方法，该方法包 括在视频序列的第一帧的至少部分上执行运动探测以确定在所述第一帧的所述部分中 是否发生实质性运动；在所述序列的第二帧的相应部分上执行运动探测以确定在所述第 二帧的所述相应部分中是否发生实质性运动；使用第一脉宽调制(PWM)背光调制屏， 所述第一脉宽调制(PWM)背光调制屏包括第一宽度的至少一个第一固定宽度脉冲和用于 所述第一帧的第一间隔；如果在所述第一帧和所述第二帧中之一探测到实质性运动而在 所述第一帧和所述第二帧中的另一个没有探测到实质性运动，则使用用于显示所述第二 帧的过渡背光调制屏，其中，所述过渡背光调制屏包括具有不同于第一宽度的脉冲宽度 的脉冲。本专利技术的一些实施例包括一种用于确定显示器背光调制过程的方法，该方法包 括步骤将视频序列的第一帧的第一区段与所述视频序列的第二帧的相应第二区段进行 比较以确定所述第二区段中是否发生运动；当所述比较结果是确定在所述第二区段中发 生运动时，增量用于所述第二区段中像素的运动地图变量；当所述比较结果是确定在所 述第二区段中未发生运动时，减量所述运动地图变量；和产生用于所述第二区段的背光 调制屏，其中所述背光调制屏包括脉冲宽度取决于所述运动地图变量的至少一个脉冲。本专利技术的一些实施例包括一种用于确定显示器背光调制过程的装置，所述装置 包括运动探测器，其用于将视频序列的第一帧的第一区段与所述视频序列的第二帧的 相应第二区段进行比较以确定所述第二区段中是否发生运动；运动地图管理器，其用于 当所述比较结果是确定所述第二区段中发生运动时，增量用于所述第二区段中像素的运 动地图变量；所述运动地图管理器还用于当所述比较结果是确定在所述第二区段中未发 生运动时，减量所述运动地图变量；和屏幕发生器，其用于产生用于所述第二区段的 背光调制屏，其中所述背光调制屏包括脉冲宽度取决于所述运动地图变量的至少一个脉 冲。本专利技术的一些实施例 包括一种用于确定显示器背光调制过程的方法，该方法包括步骤生成显示空位信号，所述显示空位信号包括在图像帧时间内的多个波形，所述 多个波形包括第一波形和第二波形；用所述第一波形触发第一背光调制脉冲，其中所述 第一脉冲具有第一打开时间和第一关闭时间；用所述第二波形触发第二背光调制脉冲， 其中所述第二脉冲具有第二打开时间和第二关闭时间；以及用所述第一脉冲和所述第二 脉冲驱动显示器背光。本专利技术的前述和其它目的、特征，以及优点通过本专利技术以下详细的描述并结合 附图将更加易于理解。附图说明 图1是显示一种示例性LCD显示器的元件的图示；图2是显示典型LCD响应的图表；图3是显示带CCFL背光的典型LCD的图示；图4是显示带LED背光的典型LCD的图示；图5是说明鬼影效应的图表；图6是显示有背光“打开”定时的示例性簇屏幕函数的图示；图7是显示有背光“打开”定时的示例性簇屏幕函数的图示；图8是显示分散和簇屏幕函数之间的过渡的图示；图9是显示使用过渡帧的分散和簇屏幕函数之间的过渡的图示；图10是显示用于典型处理器的时间图的图示；图11是显示LED背光阵列的图示；图12是显示偏移空位信号的图示；图13A是显示与空位信号对应的脉冲宽度的图示，其中脉冲宽度从脉冲的上升 沿向前测量；图13B是显示与空位信号对应的脉冲宽度的图示，其中脉冲宽度从脉冲的上升 沿向后测量；图14是显示包括与空位信号相关的PWM定时的示例性过程的图示；以及图15是显示采用根据图14所示的进程的装置的图示。具体实施例方式本专利技术的实施例将通过结合附图得到最佳的理解，其中相同的部件始终用相同 的标号指代。以上列出的图示清楚地被合并为本详细描述的一部分。需要理解的是，本专利技术中的构件，正如此处的图示中所大致阐述和说明的，可 以以宽泛的各种不同的构造进行布置和设计。因此，以下对于本专利技术的方法和系统的实 施例的更详细的描述并非是要限制本专利技术的范围，而是仅作为本专利技术的当前优选实施例 的代表。本专利技术实施例中的元件可以具体为硬件、固件和/或软件。而此处揭露的示意 性实施例可能仅为这些形式中的一种，可以理解地是，本领域技术人员能够在本专利技术的 范围之内以这些形式中的任何一种实现这些元件。在高动态范围(HDR)显示器中，包括使用LED背光的LCD、算法以及高分辨率LCD图像，所述算法可以被用来将输入图像转化为低分辨率LED图像，用于调制背光 LED。为了实现高对比度并节约电力，背光应该包含尽可能多的对比。与使用现有技术 方法的显示器相比，与高分辨率LCD图像结合的更高对比度背光图像能够产生动态范围 要高更多的图像。然而，一个问题在于高对比度背光是运动引发的闪烁。当移动对象横 过LED边界时，背光中会有急剧变化。在此过程中，一些LED降低它们的光输出而一 些增大它们的输出；其导致相应的LCD迅速变化以补偿背光中的这种急剧变化。由于 LED驱动和LCD驱动之间的时间差，或者补偿误差，显示输出波动可能出现而导致沿着 运动对象的显而易见的闪烁。目前的解决方案是采用无限脉冲响应(IIR)过滤以使瞬态 过渡变平滑，然而，这并不精确并且也可能导致高光限幅。 LCD具有有限的动态范围，原因在于偏振片的消光系数和LC材料的不完美。为 了显示高动态范围图像，低分辨率LED背光系统可以用来调制送入LCD的光。通过被 调制的LED背光和LCD的结合，能够实现非常高的动态范围(HDR)的显示。出于成本 原因，LED典型地具有比LCD更低的空间分辨率。由于低分辨率LED，基于此技术的 HDR显示器，不能显示高空间分辨率的高动态图案。但是，其能够显示同时具有极亮区 (> 2000cd/m2)和极黑区域(< 0.5cd/m2)两者。由于人眼在局部区域中具有有限的动 态范围，这再正常使用使用时并非重要的问题。而且，出于视觉掩蔽，眼睛很难感知到 高空间频率内容的有限的动态范围。被调制LED背光LCD的另一个问题在于沿运动轨迹的闪烁，S卩，显示输出的波 动。这可以缘于LCD和LED瞬态响应的失配以及LED点分布函数(PSF)的误差。一 些实施例可以包括瞬态低通过滤以减少闪烁的假象。本专利技术的一些实施例的方面可以参考图1进行描述，其显示了 LCD面板中的数 据路径的图示。来自不同来源的视频数据2被输入扫描定时信号发生器电路4，在那里视 频数据被转化为能够在LCD 14上显示的格式。每条线都被发送到加速电路8中以补偿 LCD的慢瞬态响应。被加速的信号被转化成数据驱动器12中的电压和LCD14中数据电 极的输出。扫描定时发生器4也输出时钟信号到门驱动器10，一次选择一排，并且将电 压数据存储在每个像素的存储电容器的数据电极上。扫描定时信号发生器4也产生用于 控制背光闪光的定时的背光控制信号，并且将这些信号发送给背光控制器16。加速电路 8还可以将视频图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定显示器背光调制过程的方法，该方法包括步骤：　　ａ）在视频序列的第一帧的至少部分上执行运动探测以确定在所述第一帧的所述部分中是否发生实质性运动；　　ｂ）在所述序列的第二帧的相应部分上执行运动探测以确定在所述第二帧的所述相应部分中是否产生实质性运动；　　ｃ）采用第一脉宽调制（ＰＷＭ）背光调制屏，其包括第一宽度的至少一个第一固定宽度脉冲和用于所述第一帧的第一间隔；　　ｄ）如果在所述第一帧和所述第二帧中的一个中探测到实质性运动而在所述第一帧和所述第二帧中的另一个中没有探测到实质性运动，则使用过渡背光调制屏用于显示所述第二帧，其中，所述过渡背光调制屏包括具有不同于第一宽度的脉冲宽度的第二脉冲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-5-29 12/129,5131.一种用于确定显示器背光调制过程的方法，该方法包括步骤a)在视频序列的第一帧的至少部分上执行运动探测以确定在所述第一帧的所述部分 中是否发生实质性运动；b)在所述序列的第二帧的相应部分上执行运动探测以确定在所述第二帧的所述相应 部分中是否产生实质性运动；C)采用第一脉宽调制(PWM)背光调制屏，其包括第一宽度的至少一个第一固定宽度 脉冲和用于所述第一帧的第一间隔；d)如果在所述第一帧和所述第二帧中的一个中探测到实质性运动而在所述第一帧和 所述第二帧中的另一个中没有探测到实质性运动，则使用过渡背光调制屏用于显示所述 第二帧，其中，所述过渡背光调制屏包括具有不同于第一宽度的脉冲宽度的第二脉冲。2.如权利要求1所述的方法，其中所述运动探测步骤包括确定在所述第一帧的所述至 少部分和所述第二帧的所述相应部分中的平均像素水平。3.如权利要求1所述的方法，其中所述运动探测步骤包括基于在所述第一帧的所述至 少部分和所述第二帧的所述相应部分中的平均像素水平的运动地图的形态学扩张。4.如权利要求3所述的方法，其中所述运动探测步骤包括在用于所述第一帧的运动地 图和用于所述第二帧的运动地图上执行逻辑“或”运算。5.如权利要求1所述的方法，其中所述过渡背光调制屏的第一和第二脉冲的脉冲宽度 由以下公式确定mMap{j, j'Y其中，mMap(i，j)为所述运动地图变量，AT1为第一脉冲宽度，ΔΤ2为第二脉冲宽 度，Δ T为总的脉冲宽度时间，而N为过渡帧的数量。6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一PWM背光调制屏包含多个脉冲，而所述 第二 PWM背光调制屏仅包含一个脉冲。7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一PWM背光调制屏包含仅一个脉冲，而所 述第二 PWM背光调制屏包含多个脉冲。8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一帧的所述至少部分和所述第二帧的所述相 应部分对应一个显示器背光元件。9.一种用于确定显示器背光调制过程的方法，该方法包括步骤a)将视频序列的第一帧的第一区段与所述视频序列的第二帧的对应的第二区段进行 比较，以确定在所述第二区段中是否发生运动；b)当所述比较的结果是确定在所述第二区段中发生运动时，增量用于所述第二区段 中像素的运动地图变量；c)当所述比较的结果是确定在所述第二区段中未发生运动时，减量所述运动地图变 量；禾口d)产生用于所述第二区段的背光调制屏，其中所述背光调制屏包括脉冲宽度取决于 所述运动地图变量的至少一个脉冲。10.如权利要求9所述的方法，其中所述比较步骤包括对所述第一区段和所述第二区 段中的像素确定平均值，并且当所述第一区段的所述平均值不同于所述第二区段的所述 平均值到临界量时则确定发生了运动。11.如权利要求9所述的方法，其中所述比较步骤包括基于所述第一区段和所述第二 区段中像素值的比较产生运...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯晓帆，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]