既增強(qiáng)TV性能又節(jié)省功耗的LCD自適應(yīng)背光控制

因光干擾而產(chǎn)生的不同背光區(qū)段之間的交叉干擾也對(duì)圖像的整體性能有很大影響。這種干擾限制了有效的空間背光調(diào)節(jié)，因此通過(guò)背光調(diào)節(jié)能夠達(dá)到的圖像質(zhì)量改善很大程度上取決于背光的特性和構(gòu)造。

干擾補(bǔ)償方面還有很重要的一點(diǎn)，那就是必需能動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)背光LED直至高于其設(shè)計(jì)亮度的水平，這個(gè)過(guò)程被人們稱作自適應(yīng)增強(qiáng)。采用這種方法，由鄰近背光區(qū)段變暗而導(dǎo)致的某個(gè)背光區(qū)段的亮度缺乏這樣的情況就能得到補(bǔ)償。

干擾補(bǔ)償能夠幫助減少某個(gè)分段中心處應(yīng)達(dá)到的亮度水平與要求達(dá)到的亮度水平之間的誤差。這樣一來(lái)，整個(gè)背光輪廓的空間調(diào)整就得到了增強(qiáng)。

然而，簡(jiǎn)單的線性誤差補(bǔ)償可能導(dǎo)致亮區(qū)域邊緣處亮度不足。利用非對(duì)稱補(bǔ)償就能避免出現(xiàn)這種情況，見圖2。

圖2：對(duì)稱與非對(duì)稱的交叉干擾補(bǔ)償。

如果背光的LED數(shù)量太少，那么背光增強(qiáng)的可能性就會(huì)受限。這是因?yàn)楫?dāng)LED數(shù)量較少時(shí)，每個(gè)LED都必需驅(qū)動(dòng)到接近最大亮度的水平才能達(dá)到所需的圖像亮度。而隨著背光LED的個(gè)數(shù)增多，背光提升的效果就能改善，從而不但補(bǔ)償了相鄰區(qū)段之間的干擾，而且也提升了亮圖像內(nèi)容的鮮活度。

LED數(shù)量增多會(huì)使每個(gè)背光區(qū)段變得更小，從而允許背光流明在更大的范圍內(nèi)得到調(diào)節(jié)，提供更優(yōu)秀的時(shí)間和空間對(duì)比度。對(duì)于典型的圖像內(nèi)容而言，采用背光調(diào)暗和背光增強(qiáng)技術(shù)能將功耗降低超過(guò)50%，且圖像看上去不會(huì)有可見的不良影響。

LED背光技術(shù)前景光明

不幸的是，與傳統(tǒng)CCFL或HCFL熒光燈相比，目前高效LED背光的成本太高，故用于背光的LED的個(gè)數(shù)只限于幾百只。但隨著基于LED背光技術(shù)趨于更加成熟，這種成本差距今后很可能會(huì)縮小。

LED背光在移動(dòng)設(shè)備中已經(jīng)很常見，而且其優(yōu)秀的能效特性也使它開始出現(xiàn)在筆記本電腦中。對(duì)電視機(jī)而言，LED背光很可能首先用于50寸以上的大屏幕電視，然后隨著生產(chǎn)成本降低，再進(jìn)入較小屏幕的電視機(jī)。

為了幫助和鼓勵(lì)人們使用基于LED的自適應(yīng)背光控制，NXP半導(dǎo)體公司已在其PNX5100 LCD TV平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了所有2維白色LED明暗控制、2維RGB LED明暗控制以及色域映射所需的算法。

PNX5100位于視頻視頻處理通道的后端，它利用片上的基于像素的加速器，控制運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償上變頻(到120Hz)和2維背光驅(qū)動(dòng)，詳見圖3。其軟件驅(qū)動(dòng)背光控制非常靈活，并能根據(jù)特定的客戶需求和顯示面板進(jìn)行調(diào)節(jié)。

圖3：自適應(yīng)調(diào)光方框圖。