液晶电视背光控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液晶电视背光控制系统及方法，所述背光控制系统主要包括视频信号分析单元，区域数据矫正单元，区域背光信号控制单元，以及平均亮度调节单元。所述背光控制方法包括以下步聚：对视频信号分区域进行统计与分析；根据分析结果对各个背光区域的视频信号进行矫正；以及根据分析结果生成单独控制每个区域发光源的背光控制信号，分别对每个发光源独立进行亮度动态控制。本发明专利技术的液晶电视背光控制方法根据各背光区的视频信灰度级分布情况，独立控制每个发光源亮度，从而分区域对背光亮度进行控制动态，达到节约功耗，提高对比度，提高观看舒适度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶电视的图像显示领域，尤其涉及液晶电视背光控制系统 及方法。背景4支术目前，液晶电视性能已经得到快速的提高，正在逐步进入我们的生活。 但是有些固有的缺点却凸现出来。请参阅图1，现有的CCFL背光单元包括电路板、多个CCFL灯管及背光 板，该多个CCFL灯管在电路板的同一个信号的驱动下共同发光。液晶电视 的工作过程中， 一直以固定亮度同时发光。由于背光整体固定发光，对于较暗的图像，黑的部分不能很黑，白色的 部分亮度不高；由于各个背光灯管的亮度不能随所在画面内容的亮度独立变 化，无论画面显示的内容如何变化，整机的功耗一直保持不变。此外，在画 面平均亮度较亮时，整个画面的光通量较大，会引起^f见觉疲劳。因此，提供一种各个背光灯管的亮度能随所在画面内容独立变化的背光 系统将有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种液晶电视背光控制系统及方 法，解决现有的液晶电视背光整体固定发光，无法随画面改变而分区域的动 态控制背光亮度的缺陷。本专利技术所采用的技术方案为提供一种液晶电视背光控制方法，所述方 法包括以下步骤对视频信号分区域进行统计与分析；根据分析结果对各个 背光区域的视频信号进行矫正；以及根据分析结果生成单独控制每个区域发 光源的背光控制信号，分别对每个发光源独立进行亮度动态控制。更具体地，所述方法的视频信号分区域进行统计与分析的对像包括视频 灰度的最大值或者主值灰度区域。本专利技术的液晶电视背光控制方法更进一步改进在于，所述方法还包括对 每一帧视频信的平均亮度ABL进行计算，并根据计算结果对所有背光源的亮 度进行整体调节。所述方法还包括对每一帧视频信号的平均亮度ABL进行计算，并根据计 算结果确定对所有背光源的亮度进行整体调节的系数。本专利技术还提供一种液晶电视背光控制系统，包括invertor电路及多个发光 源，其特征在于，所述系统还包括视频信号分析单元，用于接收视频信号输 入，对接收的视频信号分区域进行分析；区域数据矫正单元，所述区域数据 矫正单元与所述视频信号分析单元连接，接收视频信号及分析结果，根据分 析结果对该视频信号进行校正，再传输给显示单元进行显示；区域背光信号 控制单元，根据所述^f见频信号分析单元的分析结果生成区域背光控制信号传 输给所述invertor电路；所述invertor电路产生单独控制每个发光源的电路信 号给发光源。具体地，所述视频信号分析单元对每个发光源对应的屏幕区域图像数据 进行统计，包括直接查找各发光源对应区域内的视频信号的最高灰度级或对 应区域内的主值灰度区域。更具体地，所述区域背光信号控制单元根据各发光源对应区域内的视频 信号的最高灰度级或主值灰度区域，控制对应区域的发光源亮度。更进一步的改进在于对本专利技术液晶电3见背光控制系统还包括平均亮度调 节单元，与区域背光信号控制单元连接。本专利技术与现有技术相比，有益效果在于本专利技术的液晶电视背光控制方 法通过视频信号分析单元对接收的视频输入信号进行分析，并根据各背光区的视频信灰度级分布情况，产生单独控制每个区域发光源的电路信号，对每 个发光源独立进行亮度控制，从而分区域对背光亮度进行控制动态，达到节 约功耗，提高对比度，同时改善画面的光通量，提高观看舒适度。附图说明图1为现有的液晶电^L背光控制系统示意图。图2为本专利技术提供的液晶电视背光控制系统的原理功能框图。图3为本专利技术的一个背光区域内的一帧图〗象灰度级分布的直方图。图4 (a)为现有液晶背光系统的背光亮度示意图。图4 (b)为本专利技术垂直于灯管方向上各点的背光亮度曲线示意图。图4 (c)为才艮据图4(b)所示背光亮度曲线对信号的信号的二次调整曲线。图5为本专利技术提供的一改进的液晶电视背光控制系统的原理功能框图。具体实施方式本专利技术提供的液晶电视背光控制系统的原理是根据各区域视频信号的亮 度差异实现对背光源的各发光源亮度进行独立控制，使同一幅画面的黑的部 分更黑，亮的部分更亮，在提高对比度的同时，节省能耗，改变现有液晶电 视的背光源不能随画面内容的变化而变化，无论什么画面，整机的功率一直 保持不变，背光源的各发光源以固定的方式同时发光。要实现对视频信号背光的分区域控制，需要对视频信号分区域进行统计 与分析，请参阅图2，本专利技术提供的液晶电视背光控制系统的原理功能框图， 包括视频信号分析单元12、区域数据矫正单元14、区域背光信号控制单元16、 Invertor (转换器)电路18及CCFL灯管(冷阴极焚光灯)。视频信号分析单 元12从视频处理芯片接收视频信号的输入，对接收的视频信号进行分析，然 后将分析后的视频数据分别传输到区域数据矫正单元14以及区域背光信号控 制单元16，区域数据矫正单元14根据视频信号分析单元12的分析结杲对接 收的视频信号进行矫正处理后输入显示单元(图未示)，区域背光信号控制单 元16根据视频信号分析单元12的分析结果生成区域背光控制用PWM信号， 通过Invertor电路18产生单独控制每个发光源的电路信号，传输给如CCFL 灯管等的背光源。这样通过对视频信号分区域分析处理，再根据每个背光区 域的视频信号的状况，通过对CCFL背光的单独控制，有效降低整机功耗。为了对本专利技术液晶电视背光控制系统更进一步地了解，下面对本专利技术中 的各功能单元的数据处理及控制原理进行详细说明。视频信号分析单元12接收视频信号输入，通过FPGA算法，对每个CCFL 灯管对应的屏幕区域图像数据进行统计，根据背光系统设计的要求，视频图 像数据的统计内容包括每个发光源对应区域内的视频灰度的最大值，即直接 查找各发光源对应区域内的视频信号的最高灰度级，并将该值分别输入区域 数据矫正单元14以及区域背光信号控制单元16。区域数据矫正单元14以及区域背光信号控制单元16根据视频信号分析 单元12传输的视频数据分析结果，共同对视频数据与背光信号进行控制。对 于采用最大值法，区域背光的发光源亮度主要取决于各背光区域的最高灰度 级的灰度级，如果某区域内的最高灰度级的灰度级较低，则表明区域内的视 频信号比较暗或是黑色的，则可以关掉该区域的背光源的控制信号或降低该 区域的背光源的控制信号占空比，避免区域背光源无畏发光，以节省能耗； 如果某区域的最高灰度级的灰度级处于中间阶段，则区域数据矫正单元14可 以将该区域的^见频信号适当的放大，区域背光信号控制单元16同时以相应的 比例降低该区域的背光亮度；如果最高灰度级的灰度级较高，则对视频信号 不做处理，同时背光也不做调整，正常发光。鉴于最大值法拾取各背光区域内的视频信号灰度级最高的像素，而区域 内存在的个别信号灰度级较高的像素，并不能真实的反映区域内信号的灰度 级分布的整体状况，特别是杂迅或区域内的信号仅存在个别或少量亮点的情 形也常常出现。因此，采用灰度级最大值法作为区域背光信号的依据，在一 定程度上对降低背光能耗的效果不明显。为了更有针对性的对各背光区域的视频信号进行有效处理，对区域背光 更为针对性的控制，因而需要更准确了解各背光区域视频信号的灰度分布， 通过统计该背光区域内视频图像的各级灰度的数量分布情况，找出灰度级分 布的关键区域，也称为主值灰度区域。 一般来说，在一帧图像中，像素灰度 级分布较多的区域或者相对较多的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶电视背光控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：对视频信号分区域进行统计与分析；根据分析结果对各个背光区域的视频信号进行矫正；以及根据分析结果生成单独控制每个区域发光源的背光控制信号，分别对每个发光源独立 进行发光亮度动态控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫晓林，冯万良，施建华，王晖，
申请(专利权)人：深圳TCL工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]