基于FPGA的LED電視動(dòng)態(tài)背光系統設計

　　系統實(shí)現框圖如圖五所示。FPGA 對整個(gè)系統實(shí)施控制。FPGA 首先接收電視主板發(fā)送的LVDS 信號， 由于LVDS 速度很快，每對LVDS 數據線(xiàn)速度為560~600Mbit/s，所以應使用ISERDES(串并轉換器) 模塊對其進(jìn)行減速，同時(shí)按1:7 的比率由將VESA 或JEIDA 信號轉換成RGB 格式的圖像信號，由FPGA內置亮度分析模塊根據亮度計算公式：

　　Y=0.299R+0.587G+0.114B

　　計算出亮度信號并按區域統計，得到各區域的亮度信號;再通過(guò)I2C 模塊，將平均亮度信號轉換成電路控制信號，以I2C協(xié)議的形式將控制信號送至LED 驅動(dòng)芯片以驅動(dòng)16 個(gè)區域PWM 背光調節模塊?？刂菩盘柗譃榈刂反a和控制量?jì)刹糠?，地址碼用來(lái)選址，即接通需要相應背光區域的控制電路，控制量決定該調整的類(lèi)別( 背光亮度) 及需要調整的量，各控制電路彼此獨立，互不相關(guān);FPGA 同時(shí)將RGB 格式的圖像信號通過(guò)7:1的OSERDES( 并串轉換器) 重新生成LVDS 信號傳送給液晶面板。液晶背光亮度根據電視畫(huà)面內容實(shí)時(shí)同步調節，即實(shí)現了系統LED 背光動(dòng)態(tài)調節功能。

　　經(jīng)測算， 液晶電視背光最高亮度為350cd/m2， 均勻度為75%以上，達到了液晶電視背光的亮度要求。此款32 寸液晶電視原功耗為73W，實(shí)現動(dòng)態(tài)調光功能之后，在背光亮度調至最大水平的狀態(tài)下， 用功耗測試儀測得實(shí)際最大功耗為73W，在背光亮度調至最低水平時(shí)，測得實(shí)際功耗為38W;正常播放電視時(shí)測得平均功耗54W，節能效果明顯。由于電視畫(huà)面對應區域亮度降低，畫(huà)質(zhì)會(huì )有微小損失，但人眼不易察覺(jué),未來(lái)可結合圖像信號補償技術(shù)和增大液晶分子的旋轉角度來(lái)抵消因亮度降低帶來(lái)的畫(huà)質(zhì)損失。

　　5 結論

　　本文給出了基于FPGA 的液晶電視LED 背光動(dòng)態(tài)調節系統的一種設計方法，描述了系統的硬件構成框圖及功能實(shí)現框圖。該系統集成程度高,工作速度快，結構清晰，具有在線(xiàn)可編程的特點(diǎn)，其原理可廣泛應用于大尺寸電視和顯示器市場(chǎng);系統的軟、硬件環(huán)境已通過(guò)應用性，穩定性等測試，各種器件均能達到良好的匹配，至少可將電視整機功耗降低四分之一，具有良好的應用市場(chǎng)前景。本文創(chuàng )新點(diǎn)：基于FPGA 技術(shù)，構建液晶電視LED 背光動(dòng)態(tài)調節系統,設計了一款超薄、節能、高性?xún)r(jià)比的液晶電視機。