2024年6月14日发(作者：祈晓夏)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.2
(22)申请日 2006.07.03
(71)申请人 深圳TCL工业研究院有限公司
地址 518000 广东省深圳市南山区南海大道南TCL王牌大厦B区6楼工业研究院
(72)发明人 冯万良 董宁斌
(74)专利代理机构 深圳中一专利商标事务所
代理人 欧阳启明
(51)
H04N5/57
权利要求说明书 说明书 幅图
(10)申请公布号 CN 101102437 A
(43)申请公布日 2008.01.09
(54)发明名称
液晶电视背光亮度调整方法
(57)摘要
本发明涉及一种液晶电视背光亮度
调整方法，该方法通过建立一平均图像电
平—相对峰值亮度表，并读入一帧视频信
号的RGB数据，计算出所述一帧画面的平
均图像电平，然后根据所述平均图像电
平，从平均图像电平—相对峰值亮度表中
查出相应的相对峰值亮度，并根据所述相
对峰值亮度计算占空比，将所述占空比输
入所述控制液晶电视背光单元的脉宽调制
器，对液晶电视的背光亮度进行调整，最
后对图像进行逆向控制，增加信号亮度。
本发明的技术方案达到了液晶电视在图像
平均亮度增大时减小画面峰值亮度的目
的，从而增强了电视画面的对比度，提高
了观看的舒适性，同时能降低功耗。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
未缴年费专利权终止IPC(主分
类):H04N 5/57专利
2023-07-14
号:ZL2申请
日:20060703授权公告
日:20090916
法律状态
专利权的终止
权 利 要 求 说 明 书
1、一种液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.建立一平均图像电平一相对峰值亮度表；
b.读入一帧视频信号的RGB数据，计算出所述一帧画面的平均图像电平；
c.根据所述平均图像电平，从平均图像电平一相对峰值亮度表中查出相应的相对峰
值亮度，并根据所述相对峰值亮度计算占空比；
d.将所述占空比输入所述控制液晶电视背光单元的脉宽调制器，对背光亮度进行调
整；
e.对图像进行逆向控制，增加信号亮度。
2、如权利要求1所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于步骤a中平均图
像电平一相对峰值亮度表是模拟CRT电视的显示特性建立。
3、如权利要求1所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于步骤c进一步包
括：
f.找出所述一帧视频信号中所有像素的R、G、B值中最大的一个值
PMAX。
4、如权利要求3所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于步骤c进一步包
括：
g.找出视频信号R、G、B分量的满幅值F，并根据下式
K＝PMAX/F
求出系数K；
h.根据下式
占空比＝相对峰值亮度*K
求出占空比。
5、如权利要求3所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于当所述K值小于
0.1时，不对所述电视图像进行调整。
6、如权利要求1所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于所述方法的实现
系统由一个集成数字信号处理芯片和若干存储元件组成。
说 明 书
【技术领域】
本发明涉及一种液晶电视背光亮度调整方法，特别是一种根据电视画面亮度自动进
行液晶电视背光亮度调整的方法。
【背景技术】
近来，随着显示技术的发展，液晶显示器(LCD)的用途变得越来越广泛。由于与传
统CRT(阴极射线管)电视相比，液晶电视(LCD-TV)具有质量轻、体积小、环保节
能等优点，开始逐渐受到消费者的青睐。
在播放电视画面时，CRT电视的峰值亮度会随着平均图像电平
(AveragePicture Level，APL)的增大而减小。即在出现大面积高亮度画面时，整个
电视画面的峰值亮度也会随之降低，不会对用户的眼睛造成较大刺激。但是，由于
图像画面的产生机理不同，恒定背光亮度的液晶电视在播放图像时，背光亮度不会
随画面亮度的变化而变化，所以其峰值亮度是恒定的，在播放大面积高亮度画面时，
依然保持恒定的峰值亮度。该特性使得液晶电视在播放大动态画面时，对人眼的刺
激较大，观看的舒适性不如CRT电视机。同时，由于恒定不变的背光亮度也会带
来较大的功耗。
现有的液晶背光调整方式主要有手动式和以光敏电阻作为背光控制装置组件两种。
手动式调整会给用户带来很大麻烦，显然并不适宜采用在液晶电视上；而对于采用
光敏电阻的方式，一般是根据背景亮度改变电阻值，产生一组对应于电阻的脉冲信
号，微处理器根据脉冲信号的频率产生一脉冲宽度调整信号，背光驱动电路根据该
脉冲宽度调整信号控制背光亮度。但由于光敏电阻感光特性等原因，存在无法正确
感测背景亮度的情况，难以进行正确的背光调整。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种液晶电视背光亮度调整方法，特别是一种
根据电视画面亮度自动进行液晶电视背光亮度调整的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种液晶电视背光亮度调整方
法，该方法通过建立一平均图像电平—相对峰值亮度表，并读入一帧视频信号的
RGB数据，计算出所述一帧画面的平均图像电平，然后根据所述平均图像电平，
从平均图像电平—相对峰值亮度表中查出相应的相对峰值亮度，并根据所述相对峰
值亮度计算占空比，将所述占空比输入所述控制液晶电视背光单元的脉宽调制器，
对液晶电视的背光亮度进行调整，最后对图像进行逆向控制，增加信号亮度。
本发明的技术方案达到了液晶电视在图像平均亮度增大时减小画面峰值亮度的目的，
从而增强了电视画面的对比度，提高了观看的舒适性，同时能降低功耗。
【附图说明】
图1是现有CRT电视的APL—峰值亮度曲线图。
图2是本发明模拟产生的液晶电视APL—相对峰值亮度曲线图。
图3是根据图2建立的APL—相对峰值亮度表。
图4是本发明处理数字视频信号并调整背光亮度的流程图。
【具体实施方式】 下面结合附图对本发明作进一步的描述。 请参阅图1，为某型号CRT电视的APL—峰值亮度曲线。从中可以看出CRT电视 的峰值亮度会随着平均图像电平的增大而减小。因此，在液晶电视上通过动态地控 制背光和修正图像信号幅度，以模拟CRT电视的上述特性，就可以达到增强画面 对比度，提高观看舒适性，同时降低功耗的目的。 请一并参阅图2及图3，首先将把液晶电视的峰值亮度转换为相对峰值亮度，可以 模拟出其APL—相对峰值亮度曲线。图2中的曲线可以利用拟合函数实现，也可 以通过查表和插值法实现。图3是根据图2建立的APL—相对峰值亮度表。 由于本发明是针对液晶电视来进行背光调整，故通常处理的是数字视频信号，本发 明的实现系统主要由一个集成数字信号处理芯片和必要的存储元件组成，接收输入 的数字视频信号，输出背光亮度控制信号和处理后的数字视频信号。 在以下说明中，一些符号的定义如下： R、G、B：分别为数字视频信号中的红、绿、蓝分量及其分量值； RN，GN，BN：表示在一帧信号中，第N个 像素的红、绿、蓝分量及其分量值； APL：平均图像电平； F：数字视频信号R、G、B分量的满幅值，为一常数。比如对于8位信号，F＝ 255； PMAX：一帧信号中所有像素的R、G、B值中最大的一个，即 PMAX＝MAX(R1，G1，B1，…， RN，GN，BN，…)； K：一个系数，K＝PMAX/F； BR：相对峰值亮度。指调整背光时峰值亮度相对于背光亮度最大时的峰值亮度值， 即 相对峰值亮度＝峰值亮度/背光亮度最大时峰值亮度 请参阅图4，对处理数字视频信号并调整背光的流程说明如下： 1.根据图2，在只读存储器(ROM)中建立一个APL—相对峰值亮度表。 2.逐像素读入一帧的RGB数据，计算出APL并找出PMAX。以每一 个像素点的RGB亮度和除以整个屏幕所有像素的最大值255，乘3乘N。 3.计算K＝PMAX/F。若K＜0.1，则取K＝0.1(此时K值过小，表明图 像较暗，近似于黑屏幕，无调整必要)。 4.根据APL，从APL—相对峰值亮度表中查出相对峰值亮度BR。并以下式计算占 空比D： D＝BR*K 式(1) 然后以占空比D输出PWM(脉宽调制)波形去控制背光单元调整背光亮度。 当APL增大时，系统根据APL—相对峰值亮度表会查得一个减小的BR值，由式 (1)可知，此时D值减小。即驱动背光单元的PWM控制器其占空比减小，占空比 减小使背光单元输出的亮度减弱，从而达到降低画面峰值亮度的目的。 5.最后，需要进行逆向控制，增加信号亮度。即读取下一帧的RGB数据，对各像 素逐一进行运算并输出： RN＝R’N/K，GN＝G’N.K， BN＝B’N/K 综上所述，本发明的技术方案可达到模拟CRT电视的特性，在图像平均亮度增大 时减小画面峰值亮度的目的，从而增强了电视画面的对比度，提高观看舒适性，同 时降低功耗。
2024年6月14日发(作者：祈晓夏)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.2
(22)申请日 2006.07.03
(71)申请人 深圳TCL工业研究院有限公司
地址 518000 广东省深圳市南山区南海大道南TCL王牌大厦B区6楼工业研究院
(72)发明人 冯万良 董宁斌
(74)专利代理机构 深圳中一专利商标事务所
代理人 欧阳启明
(51)
H04N5/57
权利要求说明书 说明书 幅图
(10)申请公布号 CN 101102437 A
(43)申请公布日 2008.01.09
(54)发明名称
液晶电视背光亮度调整方法
(57)摘要
本发明涉及一种液晶电视背光亮度
调整方法，该方法通过建立一平均图像电
平—相对峰值亮度表，并读入一帧视频信
号的RGB数据，计算出所述一帧画面的平
均图像电平，然后根据所述平均图像电
平，从平均图像电平—相对峰值亮度表中
查出相应的相对峰值亮度，并根据所述相
对峰值亮度计算占空比，将所述占空比输
入所述控制液晶电视背光单元的脉宽调制
器，对液晶电视的背光亮度进行调整，最
后对图像进行逆向控制，增加信号亮度。
本发明的技术方案达到了液晶电视在图像
平均亮度增大时减小画面峰值亮度的目
的，从而增强了电视画面的对比度，提高
了观看的舒适性，同时能降低功耗。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
未缴年费专利权终止IPC(主分
类):H04N 5/57专利
2023-07-14
号:ZL2申请
日:20060703授权公告
日:20090916
法律状态
专利权的终止
权 利 要 求 说 明 书
1、一种液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.建立一平均图像电平一相对峰值亮度表；
b.读入一帧视频信号的RGB数据，计算出所述一帧画面的平均图像电平；
c.根据所述平均图像电平，从平均图像电平一相对峰值亮度表中查出相应的相对峰
值亮度，并根据所述相对峰值亮度计算占空比；
d.将所述占空比输入所述控制液晶电视背光单元的脉宽调制器，对背光亮度进行调
整；
e.对图像进行逆向控制，增加信号亮度。
2、如权利要求1所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于步骤a中平均图
像电平一相对峰值亮度表是模拟CRT电视的显示特性建立。
3、如权利要求1所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于步骤c进一步包
括：
f.找出所述一帧视频信号中所有像素的R、G、B值中最大的一个值
PMAX。
4、如权利要求3所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于步骤c进一步包
括：
g.找出视频信号R、G、B分量的满幅值F，并根据下式
K＝PMAX/F
求出系数K；
h.根据下式
占空比＝相对峰值亮度*K
求出占空比。
5、如权利要求3所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于当所述K值小于
0.1时，不对所述电视图像进行调整。
6、如权利要求1所述的液晶电视背光亮度调整方法，其特征在于所述方法的实现
系统由一个集成数字信号处理芯片和若干存储元件组成。
说 明 书
【技术领域】
本发明涉及一种液晶电视背光亮度调整方法，特别是一种根据电视画面亮度自动进
行液晶电视背光亮度调整的方法。
【背景技术】
近来，随着显示技术的发展，液晶显示器(LCD)的用途变得越来越广泛。由于与传
统CRT(阴极射线管)电视相比，液晶电视(LCD-TV)具有质量轻、体积小、环保节
能等优点，开始逐渐受到消费者的青睐。
在播放电视画面时，CRT电视的峰值亮度会随着平均图像电平
(AveragePicture Level，APL)的增大而减小。即在出现大面积高亮度画面时，整个
电视画面的峰值亮度也会随之降低，不会对用户的眼睛造成较大刺激。但是，由于
图像画面的产生机理不同，恒定背光亮度的液晶电视在播放图像时，背光亮度不会
随画面亮度的变化而变化，所以其峰值亮度是恒定的，在播放大面积高亮度画面时，
依然保持恒定的峰值亮度。该特性使得液晶电视在播放大动态画面时，对人眼的刺
激较大，观看的舒适性不如CRT电视机。同时，由于恒定不变的背光亮度也会带
来较大的功耗。
现有的液晶背光调整方式主要有手动式和以光敏电阻作为背光控制装置组件两种。
手动式调整会给用户带来很大麻烦，显然并不适宜采用在液晶电视上；而对于采用
光敏电阻的方式，一般是根据背景亮度改变电阻值，产生一组对应于电阻的脉冲信
号，微处理器根据脉冲信号的频率产生一脉冲宽度调整信号，背光驱动电路根据该
脉冲宽度调整信号控制背光亮度。但由于光敏电阻感光特性等原因，存在无法正确
感测背景亮度的情况，难以进行正确的背光调整。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种液晶电视背光亮度调整方法，特别是一种
根据电视画面亮度自动进行液晶电视背光亮度调整的方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种液晶电视背光亮度调整方
法，该方法通过建立一平均图像电平—相对峰值亮度表，并读入一帧视频信号的
RGB数据，计算出所述一帧画面的平均图像电平，然后根据所述平均图像电平，
从平均图像电平—相对峰值亮度表中查出相应的相对峰值亮度，并根据所述相对峰
值亮度计算占空比，将所述占空比输入所述控制液晶电视背光单元的脉宽调制器，
对液晶电视的背光亮度进行调整，最后对图像进行逆向控制，增加信号亮度。
本发明的技术方案达到了液晶电视在图像平均亮度增大时减小画面峰值亮度的目的，
从而增强了电视画面的对比度，提高了观看的舒适性，同时能降低功耗。
【附图说明】
图1是现有CRT电视的APL—峰值亮度曲线图。
图2是本发明模拟产生的液晶电视APL—相对峰值亮度曲线图。
图3是根据图2建立的APL—相对峰值亮度表。
图4是本发明处理数字视频信号并调整背光亮度的流程图。
【具体实施方式】 下面结合附图对本发明作进一步的描述。 请参阅图1，为某型号CRT电视的APL—峰值亮度曲线。从中可以看出CRT电视 的峰值亮度会随着平均图像电平的增大而减小。因此，在液晶电视上通过动态地控 制背光和修正图像信号幅度，以模拟CRT电视的上述特性，就可以达到增强画面 对比度，提高观看舒适性，同时降低功耗的目的。 请一并参阅图2及图3，首先将把液晶电视的峰值亮度转换为相对峰值亮度，可以 模拟出其APL—相对峰值亮度曲线。图2中的曲线可以利用拟合函数实现，也可 以通过查表和插值法实现。图3是根据图2建立的APL—相对峰值亮度表。 由于本发明是针对液晶电视来进行背光调整，故通常处理的是数字视频信号，本发 明的实现系统主要由一个集成数字信号处理芯片和必要的存储元件组成，接收输入 的数字视频信号，输出背光亮度控制信号和处理后的数字视频信号。 在以下说明中，一些符号的定义如下： R、G、B：分别为数字视频信号中的红、绿、蓝分量及其分量值； RN，GN，BN：表示在一帧信号中，第N个 像素的红、绿、蓝分量及其分量值； APL：平均图像电平； F：数字视频信号R、G、B分量的满幅值，为一常数。比如对于8位信号，F＝ 255； PMAX：一帧信号中所有像素的R、G、B值中最大的一个，即 PMAX＝MAX(R1，G1，B1，…， RN，GN，BN，…)； K：一个系数，K＝PMAX/F； BR：相对峰值亮度。指调整背光时峰值亮度相对于背光亮度最大时的峰值亮度值， 即 相对峰值亮度＝峰值亮度/背光亮度最大时峰值亮度 请参阅图4，对处理数字视频信号并调整背光的流程说明如下： 1.根据图2，在只读存储器(ROM)中建立一个APL—相对峰值亮度表。 2.逐像素读入一帧的RGB数据，计算出APL并找出PMAX。以每一 个像素点的RGB亮度和除以整个屏幕所有像素的最大值255，乘3乘N。 3.计算K＝PMAX/F。若K＜0.1，则取K＝0.1(此时K值过小，表明图 像较暗，近似于黑屏幕，无调整必要)。 4.根据APL，从APL—相对峰值亮度表中查出相对峰值亮度BR。并以下式计算占 空比D： D＝BR*K 式(1) 然后以占空比D输出PWM(脉宽调制)波形去控制背光单元调整背光亮度。 当APL增大时，系统根据APL—相对峰值亮度表会查得一个减小的BR值，由式 (1)可知，此时D值减小。即驱动背光单元的PWM控制器其占空比减小，占空比 减小使背光单元输出的亮度减弱，从而达到降低画面峰值亮度的目的。 5.最后，需要进行逆向控制，增加信号亮度。即读取下一帧的RGB数据，对各像 素逐一进行运算并输出： RN＝R’N/K，GN＝G’N.K， BN＝B’N/K 综上所述，本发明的技术方案可达到模拟CRT电视的特性，在图像平均亮度增大 时减小画面峰值亮度的目的，从而增强了电视画面的对比度，提高观看舒适性，同 时降低功耗。