專利名稱：影像顯示裝置及方法及嵌入其中的信號處理電路和液晶背光燈驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種照明驅動控制裝置及方法以及嵌入在其中的信號 處理電路和液 晶背光燈驅動裝置，特別是涉及一種在改善畫質或降低消耗功率方面有效的方法。
背景技術：
作為提高以液晶TV為代表的液晶顯示器的運動圖像性能的方法，研究了將液晶 背光燈的光源分割成多個區(qū)域并在該分割的區(qū)域的每一個中控制點亮時刻的方法。該方法 例如如下述文獻所記載。專利文獻1 日本特開2005-99367號公報如該文獻的圖1所示，該專利文獻1公開了由驅動電路28 31分別獨立地驅動 分割成四個區(qū)域的背光燈32 35的構成。另一方面，作為降低液晶顯示器的消耗功率的方法，公知有根據影像的平均亮度 控制背光燈的亮度的APL-AGC(Average Picture LevelAutomatic Gain Control)方法。該 方法例如如下述文獻所記載。專利文獻2 日本特開2002-156951號公報專利文獻3 日本特開2002-258401號公報專利文獻4 日本特開2002-357810號公報專利文獻5 日本特開2004-085961號公報另外，確保平均消耗功率的亮度或調整亮度的情況下，向影像信號施加1以上的 增益時，作為信號溢出預防措施具有如以下說明的方法。圖1是表示以往的溢出預防措施的第1例的示意圖。如該圖(a)所示，在該例中， 由溢出檢測電路601和多路調制器602構成了分別對RGB獨立地進行將最大輸出值以上的 輸入值(該圖(b)的橫軸的100%以上)限制在最大輸出值(該圖(b)的縱軸的100% ) 上的溢出限制器。圖2是表示以往的溢出預防措施的第2例的示意圖。如該圖(a)所示，在該例中， 利用變換表604a、b、c來分別對RGB附加伽馬(gamma)校正特性，并如該圖(b)所示，構成 在溢出前相對于輸入變化慢慢減小輸出變化來保持連續(xù)的單調遞增并使其收斂于最大輸 出范圍內的非線性伽馬抑制器(gamma suppressor) 0但是，在這些方法中，在RGB各顏色中獨立地控制不同的增益，在RGB各電平原本 相等的白色以外引起RGB中的任一個進入飽和或者增益下降的顏色變樣。RGB的最大電平分量第一次飽和時，顏色向剩余的分量方向改變，連第二個電平分 量也飽和時，進一步向白色方向即向顏色變淡的方向改變。圖3是表示圖2所示的非線性伽馬抑制器的色平衡的破壞例的示意圖。如該圖所 示，例如，以R G B = 4 3 2的膚色為例，輸入電平低時，輸出電平維持4 3 2 的比率的同時上升(該圖a點、b點)，輸出電平趨于100%且抑制變強時，R分量最先飽和并向黃色方向改變(該圖C點)，進一步變亮時G分量飽和并向白色方向改變(該圖d點)。在膚色區(qū)域內，這樣進行白色改變時，由于向膚色補充色方向改變，因此看起來并不白而是 感覺像淡藍色，從而成為非常不自然的影像。另外，即使假設是原來的白色，由于白平衡或色溫度調整而導致RGB的各值也會 多少不同，此時，進入飽和之外的非線性區(qū)域時，會破壞亮的峰值部分的白平衡。即使白平 衡整體向一定方向錯亂，由于眼睛會對其進行順應，因此只要不同時排列比較對象畫面，很 難進行判別，因此在原本相同白色的區(qū)域中存在雪花陰影或白斑陰影等只有亮度不同的區(qū) 域時，即使白平衡稍微不同，該區(qū)域的不自然也會很醒目。如上所述，雖然防止溢出的方法會對圖像產生不良影響，但是為了盡量確保平均 消耗功率的亮度來實現低消耗功率，期望一種即使溢出很大的情況下也能夠防止畫質劣化 且在自然的影像顯示方面更有效的方法。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明提供一種在防止畫質劣化方面有效的溢出抑制方法。為了解決上述課題，本發(fā)明的第1方式是一種通過利用由多個原色信號構成的影 像信號控制顯示元件來進行影像的顯示的影像顯示裝置，其特征在于，具備檢測所述各原 色信號的最大值的單元；基于所述最大值生成抑制增益的單元；分別向所述各原色信號賦 予所述抑制增益的單元；基于所述抑制增益賦予后的所述各原色信號控制所述顯示元件的 單元。根據該發(fā)明的第1方式，由于通過向各原色賦予相同的抑制增益，能夠在維持各 原色的比率的情況下抑制向顯示元件輸出的信號的電平，因此即使在被抑制的區(qū)域中也能 夠防止顏色變樣，在輸出飽和的區(qū)域中也能夠防止白平衡破裂。另外，無論構成影像信號的原色信號是RGB即紅、綠、藍這三個基本原色，還是紅、 綠、藍以外的3原色，或者是4原色、6原色，都能適用本發(fā)明。另外，作為構成本發(fā)明的對象 的顯示元件，也能夠適用于直視型液晶TV、投影儀、背向投影儀等透過型或反射型光源調制 型顯示器或者CRT、等離子顯示器、EL顯示器、FED (Field Emission Display)等自發(fā)光型 顯不器。并且，本發(fā)明也可以組合背光燈與液晶的協(xié)調控制、或背光燈與APL-AGC。背光燈 與液晶的協(xié)調控制是一種根據影像的輸入峰值亮度或輸入平均亮度電平的減少來進行減 少背光燈的亮度的處理并且與該背光燈亮度的減少聯動地使液晶調制度增加的控制，能夠 在不改變看到的影像的情況下實現昏暗情景下的節(jié)省功率化。另外，此時，由于通過增加液 晶調制增益來增加暗部的灰度級，并且通過與此聯動地降低背光燈亮度能夠充分地使黑色 再現，因此也能改善暗部對比度。另外，由背光燈與液晶的合成來進行顯示的影像的顯示亮 度的增益是背光燈的亮度與液晶調制增益之積，能夠使該值保持在一定的值上，使得不會 給予一種因顯示亮度的變化而導致的不諧調的感覺。另外，本發(fā)明的第2方式是一種通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯 示元件來進行影像的顯示的影像顯示裝置，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基 本波形和細節(jié)波形的單元；基于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制增益分別 賦予給包含在所述基本波形中的各原色信號的單元；對所述抑制增益賦予后的所述各原色信號和所述細節(jié)波形進行混合的單元；基于由所述混合得到的信號控制所述顯示元件的單兀。根據該發(fā)明的第2方式，由于通過分離成基本波形與細節(jié)波形并抑制基本波形之 后再次進行混合來維持細節(jié)信息，因此在高電平區(qū)域中也能夠維持對比度，且能夠在保持 質感或立體感的情況下進行動態(tài)區(qū)域的壓縮，而且通過使背光燈與液晶的協(xié)調控制聯動， 能夠大幅改善暗部的對比度。另外，作為分離成基本波形和細節(jié)波形的方法，能夠應用使用低通濾波器的方法， 該低通濾波器并不限于線性的算術濾波器，也可以是模式濾波器或級序濾波器等邏輯濾波器。另外，為了生成抑制增益而檢測各原色信號的最大值時，可以檢測出最大值后使 其通過低通濾波器，也可以使其通過低通濾波器之后檢測最大值，也可以一體形成低通濾 波器和最大值檢測電路。另外，也可以是形成抑制后的基本波形和細節(jié)波形之后適當附加溢出限制器的構 成。該溢出限制器可以是RGB獨立的限制器，也可以是具備限制特性的本發(fā)明的平衡抑制器。另外，本發(fā)明的第3方式是一種通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯 示元件來進行影像的顯示的影像顯示裝置，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基 本波形和細節(jié)波形的單元；基于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制增益分別 賦予給分離前的各原色信號的單元；基于所述抑制增益賦予后的信號控制所述顯示元件的 單元。根據該發(fā)明的第3方式，由于不使用細節(jié)信號側就能夠得到維持細節(jié)信息的輸 出，因此能夠用簡單的構成得到與第2方式的發(fā)明相同的效果。另外，本發(fā)明的第4方式的特征在于，在本發(fā)明的第2方式中，分離所述基本波形 和細節(jié)波形的單元具備提取包括所述影像信號的水平方向和垂直方向這兩個分量的基本 波形的二維濾波器；從所述影像信號減去由所述二維濾波器提取出的基本波形的單元。根據該第4方式，由于通過使用二維濾波器來提取基本波形并從原始的輸入中減 去這一波形，從而提取縱橫全方向的細節(jié)信息，因此能夠再現更準確的細節(jié)。另外，本發(fā)明的第5方式是一種通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯 示元件來進行影像的顯示的影像顯示裝置，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基 本波形和細節(jié)波形的單元；基于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制增益分別 賦予給所述基本波形和所述細節(jié)波形的單元；對所述抑制增益賦予后的所述基本波形和所 述細節(jié)波形進行混合的單元；基于由所述混合得到的信號控制所述顯示元件的單元。根據該第5方式的發(fā)明，由于通過向基本波形和細節(jié)波形兩者賦予相同的抑制增 益，從而平均增益和微分增益在高電平區(qū)域中也相等，因此能夠防止高電平時的對比度變 化，并且能夠在保持質感或立體感的情況下壓縮動態(tài)區(qū)域，而且通過使背光燈與液晶的協(xié) 調控制聯動，能夠大幅改善暗部的對比度。作為向基本波形和細節(jié)波形兩者賦予相同的抑制增益方法，能夠應用從基本波形 求出抑制增益后分別在基本波形和細節(jié)波形上乘以該增益的方法，或者作為其等效處理， 基于使輸入的影像信號通過低通濾波器而得到的低頻分量基本波形生成抑制增益并且在輸入的影像信號上乘以該抑制增益來得到輸出的方法，或者利用低通濾波器從輸入RGB中 提取RGB獨立的基本波形并且在輸入RGB上乘以由該基本波形生成的抑制增益的方法。另外，本發(fā)明的第6方式是一種通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯 示元件來進行影像的顯示的影像顯示裝置，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基 本波形和細節(jié)波形的單元；在所述細節(jié)波形或所述影像信號為小電平時附加降低所述細節(jié) 波形的增益的噪聲抑制特性的單元；基于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制 增益賦予給所述基本波形和/或所述細節(jié)波形的單元；對所述抑制增益賦予后的基本波形 和所述噪聲抑制特性賦予后的細節(jié)波形進行混合的單元；基于由所述混合得到的信號控制 所述顯示元件的單元。根據該第6方式的發(fā)明，由于通過在小電平時降低細節(jié)波形的增益來抑制噪聲特 別是量化噪聲或影像壓縮噪聲，因此即使在通過動態(tài)區(qū)域的壓縮或使背光燈與液晶的協(xié)調 控制聯動來大幅改善暗部的對比度的情況下，也能夠防止暗部的噪聲被增強。另外，噪聲抑制特性附加用的輸入電平可以從細節(jié)波形中提取，也可以從對影像 信號附加峰值AGC等增益可變方式之前的原始信號中提取。另外，本發(fā)明的第7方式是一種通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯 示元件來進行影像的顯示的影像顯示裝置，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基 本波形和細節(jié)波形的單元；向所述細節(jié)波形附加小電平時降低增益的盲區(qū)特性的單元；基 于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制增益賦予給所述基本波形和/或所述細 節(jié)波形的單元；對所述抑制增益賦予后的基本波形和所述盲區(qū)特性賦予后的細節(jié)波形進行 混合的單元；基于由所述混合得到的信號控制所述顯示元件的單元。根據該第7方式的發(fā)明，由于通過使細節(jié)波形具有盲區(qū)特性來掩飾微小細節(jié)信號 并抑制噪聲特別是量化噪聲，因此即使在通過動態(tài)區(qū)域的壓縮或使背光燈與液晶的協(xié)調控 制聯動來大幅改善暗部的對比度的情況下，也能夠防止暗部的噪聲被增強。另外，本發(fā)明的第8方式的特征在于，在本發(fā)明的第4方式中，所述二維濾波器具 備對垂直方向分量進行操作的垂直濾波器，該垂直濾波器由FIR濾波器和IIR濾波器的串 聯連接或并聯連接構成。另外，本發(fā)明的第9方式的特征在于，在本發(fā)明的第4方式中，所述二維濾波器具 備對垂直方向分量進行操作的垂直濾波器；和對水平方向分量進行操作的水平濾波器， 該垂直濾波器或該水平濾波器的至少一方由具備最大值選擇單元的邏輯濾波器構成。另外，本發(fā)明的第10方式的特征在于，在本發(fā)明的第4方式中，所述二維濾波器 具備對線性低通濾波器的輸出、和具備最大值選擇單元的邏輯濾波器的輸出進行混合的單元。另外，本發(fā)明的第11方式的特征在于，在本發(fā)明的第4方式中，所述二維濾波器具 備對線性低通濾波器的輸出、和使輸入通過的延遲調整電路的輸出進行混合的單元。另外，本發(fā)明的第12方式是一種通過基于輸入的影像信號由多個顯示元件控制 從光源照射的光輸出來顯示影像的影像顯示裝置，其特征在于，具備將所述影像信號分離 成基本波形和細節(jié)波形的單元；檢測所述影像信號的亮度峰值的單元；檢測與所述亮度峰 值的目標值對應的誤差的單元；基于所述誤差決定所述顯示元件的調制增益的單元；通過 所述誤差的逆向補償來控制所述光源的光輸出量的單元；基于所述調制增益和所述影像信號的電平生成抑制增益的單元；將所述抑制增益賦予給所述影像信號的單元；基于所述抑 制增益賦予后的影像信號控制所述顯示元件的單元。另外，本發(fā)明的第13方式的特征在于，在本發(fā)明的第12方式中，生成所述抑制增 益的單元具備根據所述調制增益來混合輸出預先準備的多個抑制曲線的單元。另外，本發(fā)明的第14方式的特征在于，在本發(fā)明的第12方式中，生成所述抑制增 益的單元具備對預先準備的抑制曲線與所述調制增益進行比較的單元；和選擇輸出該比 較結果的小的一方的單元。
另外，本發(fā)明的第15方式是一種通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制 顯示元件來進行影像的顯示的影像顯示裝置，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成 基本波形和細節(jié)波形的單元；基于所述基本波形生成抑制增益的單元；對所述抑制增益賦 予后的基本波形和所述細節(jié)波形進行混合的單元；檢測所述細節(jié)波形的大小的單元；根據 所述檢測出的細節(jié)波形的大小直接或間接限制所述混合后的輸出電平的單元；基于所述混 合后的輸出控制所述顯示元件的單元。另外，本發(fā)明的第16方式的特征在于，在本發(fā)明的第15方式中，由低通濾波器提 取所述基本波形，限制所述輸出電平的單元根據所述低通濾波器的輸出信號的飽和裕度來 限制所述細節(jié)波形的上限。另外，本發(fā)明的第17方式的特征在于，在本發(fā)明的第15方式中，由低通濾波器提 取所述基本波形，限制所述輸出電平的單元使用所述低通濾波器的輸入信號和輸出信號限 制所述細節(jié)波形的上限。(發(fā)明效果)如以上所說明的，根據本發(fā)明，由于在維持各原色的比率的情況下抑制向顯示元 件輸出的信號的電平，因此即使在被抑制的區(qū)域中也能夠防止顏色變樣，并且在輸出飽和 的區(qū)域中也能夠防止白平衡破裂。


圖1是表示現有的溢出預防措施的第1例的示意圖。圖2是表示現有的溢出預防措施的第2例的示意圖。圖3是表示圖2所示的非線性伽馬抑制器的色平衡的破壞例的示意圖。圖4是表示本發(fā)明的第1實施方式的平衡抑制器的構成的電路框圖。圖5是表示圖4所示的平衡抑制器的抑制曲線例的特性圖。圖6是表示圖4所示的平衡抑制器的動作例的特性圖。圖7是表示第2實施方式的平衡抑制器的構成的電路框圖。圖8是表示圖7所示的平衡抑制器的動作例的特性圖。圖9是說明在圖4或圖7的平衡抑制器中高電平時的對比度降低的特性圖。圖10是在圖7的平衡抑制器中產生存在色差結構時的平均色的顏色變樣時的說 明圖。圖11是表示第1 第3實施方式的細節(jié)保持平衡抑制器的構成的電路框圖。圖12是表示圖11所示的細節(jié)保持平衡抑制器的動作例的特性圖。圖13是表示細節(jié)比率保持平衡抑制器的構成的電路框圖。
圖14是表示圖13所示的細節(jié)比率保持平衡抑制器的動作例的特性圖。圖15是表示具備小電平時的噪聲抑制特性的細節(jié)比率保持平衡抑制器的構成的 電路框圖。圖16是表示圖15所示的噪聲抑制曲線生成電路所生成的噪聲抑制曲線例的特性 圖。圖17是表示具備小細節(jié)時的噪聲抑制特性的細節(jié)比率保持平衡抑制器的構成的 電路框圖。圖18是表示圖17的非線性特性生成電路638所生成的噪聲抑制非線性特性的例 子的特性圖。圖19是表示二維細節(jié)比率保持平衡抑制器的構成的電路框圖。圖20是表示圖19所示的水平低通濾波器的構成的框圖。圖21是表示圖19所示的垂直低通濾波器的構成的框圖。圖22是表示由FIR低通濾波器和IIR低通濾波器的串聯連接結構構成圖19所示 的垂直低通濾波器時的例子的框圖。圖23是表示圖22所示的垂直低通濾波器的脈沖響應的時序圖。圖24是表示由FIR低通濾波器和IIR低通濾波器的并聯連接結構構成圖19所示 的垂直低通濾波器時的例的框圖。圖25是表示圖24所示的垂直低通濾波器的脈沖響應例的時序圖。圖26是表示使用最大值濾波器來構成作為邏輯濾波器而并非線性低通濾波器的 圖19所示的垂直低通濾波器的第1例的構成圖。圖27是表示使用最大值濾波器來構成作為邏輯濾波器而并非線性低通濾波器的 圖19所示的垂直低通濾波器的第2例的構成圖。圖28是表示由細節(jié)保持用低通濾波器構成圖19所示的水平和垂直低通濾波器時 的例子的構成圖。圖29是表示組合了抑制器功能和液晶背光協(xié)調控制時的構成的框圖。圖30是表示可變抑制器的第一構成例的框圖。圖31是表示圖30所示的可變抑制器的特性的圖表。圖32是表示以根據期望影像增益對分別對應于預備的多個抑制增益曲線的影像 輸出進行可變混合從而生成最終影像輸出來代替混合多個抑制輸出時的例子的框圖。圖33是表示圖32所示的可變抑制器的特性的圖表。圖34是表示對固定抑制增益與影像增益進行小增益合成來作為綜合增益時的構 成例的框圖。圖35是表示圖34所示的可變抑制器的特性的圖表。圖36是表示圖34所示的小增益優(yōu)先合成部的構成的框圖。圖37是表示細節(jié)的上限限制功能的構成例的框圖。圖38是說明圖37所示的上限限制功能中的細節(jié)界限近似信號的生成的圖。圖中10_液晶面板；11-背光燈；24-液晶驅動器；26-背光燈驅動器；402-增 益調整/伽馬擴展部；404-函數部；406-調光控制部；409-乘法部；410-溢出限制器； 412-峰值檢測部；414-環(huán)路濾波器；415-最大APL檢測部；601-溢出檢測電路；602-多路調制器；604-變換表；606-最大值檢測電路；608-位數移位器；610-減法器；612-乘法器； 614-抑制增益生成部；616-電平判定電路；620-高通濾波器；622-低通濾波器；623-延遲 一致電路；624-平衡抑制器；625-細節(jié)比率保持平衡抑制器；626-加法器；627-高頻脈動 附加電路；628-溢出限制器；630-延遲一致電路；632-水平低通濾波器；634-垂直低通濾 波器；636-噪聲抑制曲線生成電路；638-非線性特性生成電路；640-1取樣信號延遲觸發(fā) 器；642-FIR系數增益乘法器；643-IIR系數增益乘法器；644-加法器；645-增益調整乘法 器；646-1行延遲存儲器；648-最大值選擇電路；650-二維線性低通濾波器；651-二維低 通濾波器；652-二維最大值濾波器；654-延遲調整電路；660-抑制差分增益曲線生成部； 662-抑制增益曲線生成部；664-小增益優(yōu)先合成部；670-過渡曲線生成部；672-比較器； 674-選擇器；680-低通濾波器；682-低通濾波器限制函數；684-大輸入選擇電路；700-影 像處理部；702-顯示元件。
具體實施例方式下面，參照添加附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方式。另外 ，本發(fā)明并不僅限于以下 說明，能夠進行適當變更。圖4是表示本發(fā)明的第1實施方式的平衡抑制器的構成的電路框圖。如該圖所示， 該平衡抑制器624例如設置在對影像信號進行規(guī)定的處理的影像處理部700與液晶等顯示 元件702之間，具備在被輸入到顯示元件702之前進行影像信號的輸出控制的功能。但是， 平衡抑制器600也可以與影像處理部700 —體構成。另外，在該圖中，附加[/]的信號線表 示按照RGB分別獨立設置的信號線，未附加的信號線表示按照RGB獨立設置的線以外的線， 或者可以是按照RGB獨立設置的信號線，也可以是不按照RGB獨立設置的信號線，在以下也 使用相同的標記。由最大值檢測電路606求出輸入RGB(InputW-200% ])的最大值，通過由該最大 值檢測電路606、位數移位器608、減法器610構成的抑制增益生成部614，生成作為該最大 值的函數在輸入電平高的部分連續(xù)單調減小的抑制增益(Gain[100% -50% ])，并由乘法 器612在輸入RGB上乘以該抑制增益，生成輸入電平單調增加且收斂于未飽和的范圍中的 非線性曲線的輸出(Output W-100% ])。即，不進行如以往那樣RGB各顏色成為獨立的增 益的飽和控制，而是在各顏色上賦予相同的增益來進行飽和防止控制，從而不會產生如以 往那樣的顏色變樣。圖5是表示圖4所示的平衡抑制器的抑制曲線例的特性圖。如該圖所示，在圖4 所示抑制增益生成部614中，基于輸入值生成100% 50%的增益，由乘法器612附加如該 圖實線所示的反拋物線狀的抑制特性。圖6是表示圖4所示的平衡抑制器的動作例的特性圖。在該平衡抑制器中，為了 向RGB附加相同的增益，如該圖a點、b點所示，即使RGB最大輸入增加也能維持各顏色的 比率，且在被抑制的區(qū)域中也不會產生顏色變樣，在輸出飽和的區(qū)域中也不會引起白平衡 破裂。由此，不會像現有例那樣產生膚色的高亮度部分變白或變成淡藍色，也不會產生雪景 白色亮的部分的白平衡破裂而變成淡藍色或紅色。圖7是表示第2實施方式的平衡抑制器的構成的電路框圖。該平衡抑制器具備根 據輸入電平能夠切換多個抑制增益的構成，將由最大值檢測電路606提取的RGB各輸入的最大值輸入給多路調制器602、位數移位器608a和608b，在位數移位器608a中RGB各輸入 的最大值被衰減至1/2之后，通過減法器6IOa從137. 5 %中被減去之后，將其結果輸入給多 路調制器602。同樣，在位數移位器608b中RGB各輸入的最大值被衰減至1/4之后，通過減法器610b從100%中被減去之后，將其結果輸入給多路調制器602。電平判定電路616判定RGB 各輸入的最大值的電平，如圖7所示，根據75%以下、75% 150%、150%以上這三個區(qū)分， 將判定結果輸出給多路調制器602。在多路調制器602中，基于上述的三個系統(tǒng)的輸入和電 平判定電路616的輸出，生成抑制增益，并輸入給乘法器612。圖8是表示圖7所示的平衡抑制器的動作例的特性圖。如該圖所示，由圖7的抑 制增益生成部614生成的抑制增益呈對應于輸入電平的折線近似狀，一直到輸入電平為整 體值的0. 75為止以增益1進行線性響應，僅在高電平部分呈多個類似反拋物線狀的抑制特性。但是，由此能夠防止顏色變樣，但是由于不能改變其具有緩慢的飽和特性，因此在 接近飽和的區(qū)域中，與抑制增益相比，輸出變化與輸入變化之比即微分增益大幅下降。因 此，會失去原來亮的部分的微小變化分量即細節(jié)信號且會降低細節(jié)對比度，所以會大量地 影響質感或立體感。圖9是說明在圖4或圖7的平衡抑制器中降低高電平時的對比度的特性圖。如該 圖(a)所示，接近于飽和的區(qū)域中的輸出變化Δνο2與輸入變化AVi2之比，遠小于距離飽 和尚遠的小電平區(qū)域中的輸出變化Δνο 與輸入變化AVil之比1。該圖(b)用數學式表 示了該關系。另外，由于上述各種平衡抑制器不會改變各像素的原色比率，因此以像素單位角 度來看完全不會引起如上述那樣的顏色變樣。因此，由同一色的均勻濃淡構成圖案時，整體 上也不會引起顏色變樣。但是，在每個像素乃至每個微小范圍中密集顏色不同的部分時，例 如，在多個色系中存在編織的衣料等細微結構時，雖然每個像素的色分量比率不會變，但是 在每個像素或每個微小范圍中亮度會變化，因此各微小范圍相互的亮度比率會變化，從遠 處看時，平均各顏色分量的混合比率被改變，即使是平衡抑制器有時也會引起顏色變樣。圖10是在圖7的平衡抑制器中產生存在色差結構時的平均色的顏色變樣時的說 明圖。在該例中，說明僅最容易分解的G分量的微小范圍和僅R分量的微小范圍以相同面 積比交替排列的情況。該圖(a)表示僅G分量電平為150%且R、B各分量為0%的微小范 圍、和僅R分量電平為75%且G、B分量為0%的結構的波形，即亮的綠色單色和稍微暗的紅 色單色交替排列的結構的波形。圖10(b)表示使如圖10(a)所示的顏色通過具有抑制特性的平衡抑制器時的波 形，各單色微小范圍各自都不會引起顏色變樣，并抑制在僅G分量電平為93. 75%、R、B各分 量為0%的微小范圍和僅R分量電平為75%、G、B各分量為0%的微小區(qū)域中。但是，由于 在各個微小區(qū)域中信號電平不同，因此抑制比在每個微小范圍中都不同。因此，一般從遠處 看排列了這些微小范圍的結構時，相對于抑制前的圖10(a)所示那樣平均G電平為75%、平 均R電平為37. 5%, R/G比為0. 5的情況而言，抑制后的情況如圖10(b)所示，平均G電平 為46. 875%、平均R電平為37. 5%, R/G比提高到0. 8。因此，抑制后的平均顏色向比以往 更紅的一方即從原來的黃綠色向黃色方向移動。
圖11是表示第1 第3實施方式的細節(jié)保持平衡抑制器的構成的電路框圖。這 些抑制器具備在保持細節(jié)信號的電平不變的狀況下進行抑制的構成。圖11(a)是第1實施方式的細節(jié)保持平衡抑制器，具備由高通濾波器620和低通 濾波器622將輸入RGB信號分割成基本波形和細節(jié)波形的構成。由低通濾波器622提取的基本波形經過平衡抑制器624之后，與調整延遲時間而 被高通濾波器620提取的細節(jié)波形進行混合。另外，低通濾波器622不限于線性低通濾波 器(數學低通濾波器)，也可以是取包括前后字的值的中間值或最大值等的級序濾波器或 模式濾波器等邏輯濾波器。圖11 (b)是第2實施方式的細節(jié)保持平衡抑制器，通過由減法器610代替圖11 (a) 的高通濾波器620從RGB信號減去由低通濾波器622提取的基本波分量，從而提取細節(jié)分 量。由延遲一致電路623調整輸入給減法器610的信號的延遲時間。圖11(c)是第3實施方式的細節(jié)保持平衡抑制器，具有在圖11(b)的構成上附加 溢出限制器628的構成。為了防止細節(jié)信號與基本波信號的混合信號溢出而設置溢出限制 器 628。作為溢出限制器628，能夠應用混合基本波形與細節(jié)波形之后RGB獨立使用限制 器的構成或者使其通過具有限制器特性或接近于此的特性的平衡抑制器即平衡限制器的 構成。由于細節(jié)波形僅是高頻AC信號，因此不會形成連續(xù)大面積的飽和。另外，振幅也不 會那么大。因此，不一定必須為平衡限制器不可，也可以依次在原來的平衡抑制器輸出的飽 和裕度設計中通過簡單的RGB獨立溢出限制器來充分地對其進行處理。圖12是表示圖11所示的細節(jié)保持平衡抑制器的動作例的特性圖。如該圖(a)和 (b)所示，在該細節(jié)保持平衡抑制器中，通過保留細節(jié)并抑制基本波，構成為在任何一點 微分增益始終恒定(AVo3/AVi3= AVo2/AVi2 = Δ Vol/Δ Vi 1)。通過采取這樣的構成， 即使在高電平時也會殘留細節(jié)分量，因此能夠維持對比度。另外，如圖12(c)所示，在遠離飽和的小電平區(qū)域中，微分增益AVol/AVil與平 均Vol/Vil的斜率相同，但是如該圖(d)所示，在接近于飽和的大電平區(qū)域中，微分增益 AVo3/AVi3的斜率不同于平均Vol/Vil的斜率。S卩，由于只進行以上的處理時，當輸入過高電平時通過低通濾波器的基本波形的 抑制平均增益，即在圖12中用虛線表示的從輸入輸出=0的原點延伸到各瞬時輸入輸出電 平的直線的斜率比1低，因此，相反，細節(jié)波形增益即微分增益相對過高，會產生在過高輸 入電平時過度提高清晰度的晃眼影像的問題。為了解決該問題，如以下說明那樣，在細節(jié)波 形中也賦予與基本波形相同的增益從而使平均增益與微分增益一致的構成是有效的。圖13是表示細節(jié)比率保持平衡抑制器的構成的電路框圖。該圖(a)是第1實施 方式，從輸入RGB信號提取基本波形與細節(jié)，并由抑制增益生成部614利用該提取出的基 本波形來生成抑制增益，并由乘法器612a、612b在基本波形與細節(jié)上乘以該生成的抑制增 益，由加法器626將其混合輸出。另外，作為等效處理，如圖13(b)所示，根據使輸入RGB信號通過低通濾波器622 的低頻分量基本波形生成抑制增益，并在輸入本身上乘以該抑制增益來獲得輸出。此時，如 該圖(c)所示，可以先獲取RGB的最大值之后使其通過低通濾波器，也可以使RGB分別通過 低通濾波器之后檢測RGB的最大值。另外，低通濾波器并不限于算上述的數學濾波器，可以是邏輯濾波器，也可以是與RGB最大值檢測電路一體形成的邏輯濾波器。另外，低通濾波器622的輸出被輸入到峰值檢測電路中，被利用在除尖銳的峰值以外的影像信號的峰值檢測 中。圖14是表示圖13所示的細節(jié)比率保持平衡抑制器的動作例的特性圖。如該圖 (a)和(b)所示，根據圖13所示的構成，由于即使在接近于飽和的高電平時平均增益的斜率 Vo3/Vi3與微分增益的斜率AVo3/AVi3也相等，因此能夠防止高電平時的對比度變化。通過這些構成，能夠在防止細節(jié)對比度的降低且保持質感或立體感的狀況下壓縮 動態(tài)區(qū)域，并且通過使背光燈與液晶的協(xié)調控制聯動，能夠大幅度改善暗部的對比度。但是，由于該優(yōu)點會完全掩蓋黑色，因此，相反在暗部本身噪聲較多或量化噪聲 (特別是基于壓縮的粗糙量化噪聲)顯著時，反而會對此以高對比度進行加強，因此有時會 過于顯著。因此，進一步利用細節(jié)比率保持平衡抑制器的功能并附加如以下說明的特性來 進行改善的構成是有效的。圖15是表示具備小電平時的噪聲抑制特性的細節(jié)比率保持平衡抑制器的構成的 電路框圖。該圖(a)構成為根據噪聲抑制曲線生成電路636，在小電平輸入時也降低細節(jié) 波形的增益，從而抑制包含在輸入信號中的噪聲特別是量化噪聲。其它構成與圖13所示的 細節(jié)比率保持平衡抑制器相同。另外，圖15(b)構成為根據設置在平衡抑制器的輸入的前一級且可改變峰值AGC 增益的單元前面的原輸入，降低小電平時的增益，來進行噪聲抑制，在該構成中也能夠獲得 與該圖(a)相同的效果。圖16是表示圖15所示的噪聲抑制曲線生成電路636所生成的噪聲抑制曲線例的 特性圖。該噪聲抑制曲線具有降低小電平時的增益的特性，可以以如該圖(a)所示的直線 狀的斜率進行設定，也可以以如該圖(b)所示的反拋物線狀的斜率進行設定。圖17是表示具備小細節(jié)時的噪聲抑制特性的細節(jié)比率保持平衡抑制器的構成的 電路框圖。在該構成中，根據非線性特性生成電路638使細節(jié)波形具備正負零電平附近的 盲區(qū)特性之后，根據加法器626混合基本波形與細節(jié)波形。由此掩飾微小細節(jié)信號，使輸入 噪聲特別是量化噪聲或影像壓縮噪聲不顯著。圖18是表示圖17的非線性特性生成電路638所生成的噪聲抑制非線性特性的例 的特性圖。附加在細節(jié)波形上的正負零電平附近的盲區(qū)特性可以是如該圖(a)所示的直線 狀，也可以是如該圖(b)所示的斜率連續(xù)變化的曲線，通過使其具備這樣斜率連續(xù)變化的 曲線，能夠按比例抑制暗部的噪聲。圖19是表示二維細節(jié)比率保持平衡抑制器的構成的電路框圖。該構成是將圖 13(c)所示的細節(jié)比率保持平衡抑制器的低通濾波器二維化的結構，其它構成與圖13相 同。即，在該圖19所示的細節(jié)比率保持平衡抑制器中，向由縱向的垂直低通濾波器634、和 畫面橫向的水平低通濾波器632構成的二維低通濾波器651輸入RGB信號的最大值，根據 經過該二維低通濾波器651的低頻分量基本波形生成抑制增益，向輸入影像信號自身乘以 該抑制增益來獲得輸出。根據延遲一致電路630，對輸入影像信號進行與經過二維LPF而生 成的抑制增益的縱橫方向上的位置校準。另外，通過從延遲一致電路630向垂直低通濾波 器634輸入RGB的最大值，能夠共用行存儲器。根據該方法，由于能夠提取全方向的變化的細節(jié)分量，能夠再現更準確的細節(jié)，并且也能縮小飽和電平附近的微小范圍相互的增益差，因此，即使在上述的多個色系中存在 編織的衣料等細微的結構，也能夠抑制平均顏色變樣。由于在該例中削減了行存儲器，因此RGB Max電路606a和b在垂直LPF前，但是 為了進行與其它影像信號處理的共用，也可以在RGB各分量上分別構成二維LPF并在之后 的抑制增益生成部中插入RGB Max電路。圖20是表示圖19所示的水平低通濾波器的構成的框圖。該圖(a)是由五類型FIR低通濾波器構成圖19的水平低通濾波器的例子，該圖(b)是表示等效于該圖(a)的實 際構成的轉置型的例子。如這些圖所示，該圖(a)的低通濾波器由1取樣信號延遲觸發(fā)器 640a 640d、FIR系數增益乘法器642a 642e、合成器644構成，該圖(b)的低通濾波器 由1取樣信號延遲觸發(fā)器640a 640d、FIR系數增益乘法器642a 642e、加法器644a 644d構成。圖21是表示圖19所示的垂直低通濾波器的構成的框圖。該圖所示的低通濾波器 為了進行垂直方向取樣，利用1行延遲存儲器646a 646d置換圖20(a)所示的1取樣信 號延遲觸發(fā)器640a 640d而構成。為了讓這些水平低通濾波器、垂直低通濾波器通常使 響應特性具有前后對稱的直線相位特性，選擇前后對稱的Cl C5的系數。圖22是表示由FIR低通濾波器和IIR低通濾波器的串聯連接結構構成圖19所示 的垂直低通濾波器時的例子的框圖。該圖所示的構成是以增益為1的FIR低通濾波器為前 一級、以增益為1的IIR低通濾波器為后一級而串聯連接構成了垂直低通濾波器的例子，前 一級的FIR低通濾波器由為了垂直方向取樣而設置的1行延遲存儲器646a 646d、決定 FIR低通濾波器的系數的FIR系數增益乘法器642a d、對該各系數進行加法運算的加法 器644a、調整FIR低通濾波器的最終輸出增益的乘法器642e構成。另外，后一級的IIR低 通濾波器由加法器644b和c、IIR系數增益乘法器643a和b、l行延遲存儲器646d構成一 維的IIR濾波器。圖23是表示圖22所示的垂直低通濾波器的脈沖響應例的時序圖。如該圖(a)和 (b)所示，FIR濾波器和IIR濾波器具有大致時間軸對稱的脈沖響應，作為這些響應的合成 特性，獲得如該圖(c)所示的具有時間軸上大致前后對稱的脈沖響應的低通濾波器。采取如上所述的FIR濾波器與IIR濾波器的串聯連接構成的理由是僅由FIR構 成時間軸前后對稱即線性相位的低通濾波器時，需要長度對應于其脈沖響應長度的信號延 遲單元，并且需要多個存儲器。為了構成圖19所示的垂直LPF，在每個1脈沖相應延遲中需 要一個行存儲器，因此，在本例中，通過利用以絕對少量的所需存儲器就能解決問題的IIR 低通濾波器來實現存儲器的削減。期望調整IIR部的系數C6(由于在本例中為一維IIR，因此時間常數確定)之后 微調圖22所示的FIR部的系數增益Cl C5，由此能夠自由調整脈沖響應的重要部分的前 后對稱度。另外，也能夠通過從其輸入延遲調整輸出即中心輸出中減去這些低通濾波器輸 出來構成線性相位的高通濾波器。另外，FIR部與IIR部的串聯連接順序無論是哪一方在 前，在原理上具有相同特性，但是從存儲器的位長與精度的角度來說，在FIR部的后一級連 接IIR部的結構能夠以更少量的存儲器獲得良好的特性。圖24是表示由FIR低通濾波器和IIR低通濾波器的并聯連接結構構成圖19所示 的垂直低通濾波器時的例的框圖。該圖所示的構成是通過相對于加法器644a并聯連接FIR低通濾波器和IIR低通濾波器來構成垂直低通濾波器的例子，FIR低通濾波器由為了垂直 方向取樣而設置的1行延遲存儲器646a 646c、決定FIR低通濾波器的系數的FIR系數增 益乘法器642a d、對該各系數進行加法運算的加法器644a構成。另外，IIR低通濾波器 由加法器644b和c、IIR系數增益乘法器643a c、1行延遲存儲器646d構成一維的IIR 濾波器，向加法器644a輸入乘法器643a的輸出，由增益調整乘法器645調整最終輸出增益 并生成該垂直低通濾波器的輸出。圖25是表示圖24所示的垂直低通濾波器的脈沖響應例的時序圖。如該圖(a)和(b)所示，FIR濾波器生成脈沖響應的前半部分，IIR濾波器生成后半部分，獲得作為這些響 應的合成特性而具有如該圖(c)所示的在時間軸上大致前后對稱的脈沖響應的低通濾波 器。這里，從實質系數值(除了 0)的左邊開始，1、2、3、4是FIR的脈沖響應，其右側的3、 1. 5,0. 75,0. 38...是IIR的脈沖響應。這樣，脈沖響應的左側是有限時間長，右側是無限時 間長，在該例中，中心響應兩邊的字都為相同系數值3/16，且比中心更靠左側的系數總值為 6/16、右側的無限總值也為6/16，能夠獲得近似度高的時間軸對稱特性。這樣，根據上述的FIR濾波器與IIR濾波器的并聯連接構成，與僅由FIR構成時相 比，能夠實現存儲器的削減。另外，此時，也可以通過從這些輸入延遲調整輸出即中心輸出 中減去這些低通濾波器輸出來構成高通濾波器。圖26是表示使用最大值濾波器來構成作為邏輯濾波器而并非線性低通濾波器的 圖19所示的垂直低通濾波器的第1例的構成圖。如該圖(a)所示，該邏輯濾波器設有1取 樣信號延遲觸發(fā)器640a d，由加法器644a e分別在這些觸發(fā)器的輸出上加上偏移量 Cl C5，由最大值選擇電路648輸出該輸入五個取樣信號中的最大值。這里，如該圖(b) 所示，將偏移量Cl C5設定成從中心向周邊移動時下降的負的偏移量系數，作為該邏輯濾 波器的窗函數。圖27是表示使用最大值濾波器來構成作為邏輯濾波器而并非線性低通濾波器的 圖19所示的垂直低通濾波器的第2例的構成圖。如該圖(a)所示，該邏輯濾波器代替圖26 的加法器644a e而設置了乘法器642a e，選擇輸出由這些乘法器加權的結果的最大 值。這里，如該圖(b)所示，將乘法器的系數Cl C5設定成從中心向周邊移動時下降的負 的偏移量系數，作為該邏輯濾波器的窗函數。使用線性低通濾波器時，由于輸入電平大且細 節(jié)的振幅也大的情況等、細節(jié)保持或細節(jié)比率保持功能等而引起溢出的概率較高，但是通 過使用最大值濾波器等，能夠防止溢出界限增加并且由于后一級的溢出限制器而失去細節(jié) 或破壞色平衡的情況。另外，作為圖26和圖27所示的選擇最大值的構成，除了嚴格地選擇 最大值之外，也可以使用中值濾波器等各種級序濾波器或其它邏輯濾波器。圖28是表示使用圖19所示的水平和垂直低通濾波器構成細節(jié)保持用低通濾波器 的其它例的構成圖。該圖(a)是對二維線性低通濾波器650、圖26和圖27所示的二維最大 值濾波器652的輸出進行混合來提取基本波形時的構成例，由乘法器645a在二維線性低通 濾波器650的輸出上乘以系數kL，由乘法器645b在二維最大值濾波器652的輸出上乘以系 數kM，并由加法器644對這些值進行混合來提取基本波形。通過這樣的構成，在線性低通濾 波器的自然動作的基礎上，在細節(jié)多的部分等中通過最大值濾波器的混合能夠增加溢出界 限，并且即使在后一級中設置如圖11(c)的符號628所示的溢出限制器的情況下，也能夠防 止細節(jié)丟失。
圖28(b)是對二維線性低通濾波器650、直接使輸入信號通過的延遲調整電路654 的輸出進行混合而提取限制了高頻衰減量的基本波形的情況的構成例，由乘法器645a在 二維線性低通濾波器650的輸出上乘以系數l_k，由乘法器645b在延遲調整電路654的輸 出上乘以系數k，并由加法器644對這些值進行混合來提取基本波形。圖28(c)是表示圖 28(b)的空間頻率特性的圖，橫軸是垂直或水平方向的空間頻率，縱軸是響應增益。用該圖 中的“LPF特性”表示的虛線成為二維線性低通濾波器650的輸出，用該圖中的“直線特性” 表示的虛線成為延遲調整電路654的輸出，作為對這些輸出進行混合的結果獲得如該圖中 用“高頻衰減限制”表示的效果。通過這樣限制低通濾波器的高頻的衰減量，從而防止非 常細的亮線從基本波形中被無限制地延期，并且具有抑制該細線被設置在后一級中的溢出 限制器大幅削減而引起的顏色變樣的效果。另外，將這些圖28(a)、(b)的低通濾波器的輸 出應用在輸入給后述的圖29、圖30、圖32、圖34等附帶抑制器的液晶協(xié)調控制內的峰值檢 測電路的信號中時，當細節(jié)信號分量多時，由于寬帶的衰減量少，因此通過大量檢測峰值電 平，并且控制反饋，能夠具有減少與抑制器或溢出限制器有關的細節(jié)信號的量的效果。圖29是表示組合了抑制器功能和液晶背光協(xié)調控制時的構成的框圖。由該圖中 的虛線框表示的區(qū)域是抑制部，其它部分是液晶背光燈協(xié)調控制部。由虛線表示的抑制部 具備提取基本波分量的二維低通濾波器651，該二維低通濾波器651由圖19所示的畫面橫 向的水平低通濾波器632、縱向的垂直低通濾波器634構成。抑制增益生成電路615針對由 該二維低通濾波器提取的基本波分量生成抑制增益。另一方面，延遲一致電路630輸出通 過縱橫位置校準獲得的二維方向的細節(jié)，由乘法器612執(zhí)行細節(jié)比率保持抑制。被該圖中 虛線包圍的部分構成圖19所示的細節(jié)比率保持平衡抑制器625。在該被抑制的影像信號上 附加高頻脈動，由溢出限制器628防止細節(jié)信號與基本波信號的混合信號的溢出。將被實 施該溢出限制的影像信號輸入給液晶驅動器24，并顯示在液晶面板10上。
另一方面，在液晶背光燈協(xié)調控制部中，基于峰值檢測部412從二維低通濾波器 651的輸出中檢測亮度峰值，通過環(huán)路濾波器414的積分實施函數404a的光分布補償函數 處理，以反饋該結果的方式進行乘法器402的增益調整。這里，也向峰值檢測部412輸入由 檢測APL的最大值的最大APL檢測部415檢測出的APL連動信號。另一方面，環(huán)路濾波器414的輸出為了在背光燈側進行改變液晶側的調制度的影 響的逆向補償，根據函數404b計算背光燈控制量，基于該結果生成調光控制部406的調光 控制信號，基于該調光控制信號進行通過背光燈驅動器26的背光燈11的亮度控制。通過如上述的構成，能夠進行具備抑制功能的液晶背光燈協(xié)調控制。在這里，由于 液晶背光燈協(xié)調控制能夠避免復雜的直方圖運算，并且能夠以影像信號的峰值中所具有的 界限的量相應地提高液晶調制度，并且能夠降低相應量的背光燈的亮度，因此，能夠以同一 亮度影像獲得基于背光燈的亮度降低的節(jié)能化以及對比度提高。在利用了這樣的液晶背光燈協(xié)調控制的對比度和暗部諧調再現性提高與背光燈 消耗功率的降低單元中，在為了防止影像信號溢出而并用的圖4 圖7所記載的影像信號 抑制器中，有時也會對即使增加增益也不會溢出范圍的影像信號或未增加增益的影像信號 進行抑制，例如，抑制輸入信號恰好為100%時也不會溢出等情況下也進行抑制。由此，會產 生徒然地變成比原來暗的影像或者會降低亮的部分的對比度等不良情況。對于亮的部分的 細節(jié)即影像的水平或垂直方向的高頻分量而言，能夠通過細節(jié)比率保持抑制器等來防止，但是對于低頻分量而言，有可能其電平變化還是會被徒然地壓縮。因此，說明可變抑制器的構成例其不在可改變影像增益的單元后面輸入固定的 抑制曲線，而是預備好對應于所期望的影像增益的多個抑制曲線，將輸入影像信號直接輸 入給抑制器，并根據期望增益對其輸出進行可變混合，從而根據任意的增益賦予適應于該 增益的抑制曲線。圖30是表示可變抑制器的第一構成例的框圖。由該圖的虛線表示的抑制部中設 有用于生成對應于液晶背光燈協(xié)調控制部所期望的增益Gv值的抑制曲線的抑制差分增益 曲線生成部660，由乘法器409a在影像增益差分信號ΔGv上乘以該抑制差分增益曲線生成 部660所生成的差分增益曲線Gs-Ι，并生成綜合差分增益Δ GT,由加法器626a進一步對該 綜合差分增益Δ GT和增益1進行加法運算來生成綜合增益GT，由乘法器409a在延遲抑制 部630的輸出上乘以該綜合增益GT來生成液晶驅動用影像信號。圖31是表示圖30所示的可變抑制器的特性的圖表。如該圖( a)所示，預備期望 影像增益Gv = 1用的無抑制的曲線即增益=1固定的曲線和期望影像增益Gv = 2用的抑 制曲線，由圖30的抑制差分增益曲線生成模塊660生成作為差的抑制差分增益曲線Gs-1， 由乘法器409b在函數404a所輸出的差分增益AGv上乘以該差分增益曲線來生成綜合差 分增益Δ GT，由加法器626a在增益=1上混合綜合差分增益Δ GT來獲得如圖31 (b)所示 的綜合增益曲線GT。S卩，該綜合增益曲線GT是通過改變該圖(a)所示的Gv = 1的曲線與 Gv = 2的曲線的混合比而生成的。并且，由乘法器409a在輸入上直接乘以該綜合增益曲線 GT，獲得如該圖(c)所示的特性的綜合輸出V0。由于液晶背光燈協(xié)調控制部的構成與圖29 相同，因此省略其說明。另外，在該例中，使用了對應于兩組基準期望增益的抑制增益曲線，但是也可以設 置三組以上的基準期望增益并設置與此相對應的抑制增益曲線，根據期望增益的值內分輸 出對應于上下的標準期望增益的抑制輸出來生成綜合增益。圖32是表示以根據期望影像增益對分別對應于預備的多個抑制增益曲線的影像 輸出進行可變混合從而生成最終影像輸出來代替混合多個抑制輸出時的例子的框圖。如該 圖所示，在該例中，由乘法器409b在期望影像增益差分AGv上乘以抑制差分增益曲線生成 模塊660所生成的抑制差分增益曲線Gs-I來生成總增益差分Δ GT，進一步由乘法器409a 在輸入影像信號上乘以總增益差分Δ GT來生成差分影像信號VD，并由加法器626a對輸入 影像信號和差分影像信號VD進行加法運算來生成影像輸出信號W。其它構成與圖30相 同。圖33是表示圖32所示的可變抑制器的特性的圖表。如該圖(b)所示，由乘法器 409a生成的差分影像信號VD呈現出具備對應于期望影像增益的抑制特性的輸入輸出特 性。圖34是表示對固定抑制增益與期望影像增益進行小增益優(yōu)先合成來作為綜合增 益時的構成例的框圖。該圖所示的例并不進行如上所述的抑制增益的混合，而是由抑制增 益曲線662生成對應于按照對任意的輸入而言不會使其輸出溢出的方式進行設定的固定 抑制增益曲線的各影像輸入的抑制增益值Gs，由小增益優(yōu)先合成部664比較該增益值Gs、 和從函數404a輸出的期望影像增益值Gv，采用小的一方的增益值生成綜合增益GT，并在輸 入影像上乘以該綜合增益GT，從而生成最終影響輸出V0。
圖35是表示圖34所示的可變抑制器的特性的圖表。如該圖(a)所示，預備一條 固定抑制增益曲線Gs，如該圖(b)所示，通過優(yōu)先選擇抑制增益值Gs與期望影像增益值Gv 中小的值來獲得綜合增益GT。其結果，獲得如該圖(c)所示的綜合影像輸入輸出特性。圖36是表示圖34所示的小增益優(yōu)先合成部的構成的框圖。如該圖所示，小增益 優(yōu)先合成部由以下部分構成利用抑制曲線Gs與期望影像增益Gv之差以及Gv與“1”之差 來生成過渡曲線的過渡曲線生成部670 ；對該生成的過渡曲線、抑制曲線Gs以及期望影像 增益Gv進行比較的比較器672;采用該比較結果的最小的增益值進行輸出來生成綜合增益 GT的選擇器674。這里，由選擇器674直接取輸入的Gs與Gv這兩個曲線中的小的一方而進行切換時，由于在其切換部分會附加角度，因此有時會在輸出影像的緩慢的亮度變化部分等中看 到如等高線的偽輪廓。因此，當Gs與Gv這兩個曲線值的差在一定范圍以內時，期望選擇器 674選擇過渡曲線生成部輸出，并且根據來自該差和增益下限值“1”的界限，例如由過渡曲 線生成部670生成與兩個曲線相連的拋物線等過渡曲線，從而進行緩慢變化。在這些圖30、 圖32、圖34的方法中，由于同時對輸入影像信號進行所有期望影像增益的乘法運算與抑制 的執(zhí)行，因此利用與圖29相同的以往的方法從期望影像增益乘法運算執(zhí)行后的輸出中檢 測峰值電平時，由于已同時進行了抑制，因此不能給與正確的峰值AGC用反饋。因此，在圖 30、圖32、圖34的構成中，與輸出影像用分開地設置峰值AGC用反饋專用乘法器402，向峰 值檢測電路提供在二維濾波器輸出的影像基本波形上僅相乘了期望影像增益Gv的信號。根據這些單元，能夠僅在充分需要時附加平衡抑制或細節(jié)保持平衡與抑制，對所 有期望影像增益而言也可以在整個影像信號上使用，能夠確保最大限度的線性與最大限度 的影像區(qū)域。因此，也能夠避免影像徒然地變暗的情況，并且能夠相應地節(jié)省背光燈亮度， 能夠實現節(jié)能化。另外，通過被抑制的信號電平區(qū)域的減少，可以最小限度地控制畫質的劣 化。圖37是表示設置細節(jié)上限限制來防止抑制器輸出的溢出時的構成例的框圖。在 該例中，該圖(a)和圖(b)所示的構成替換了圖11、13、15、17、19等中所示的低通濾波器 622。如該圖(a)所示，該附帶限制功能的低通濾波器622利用低通濾波器限制函數682處 理低通濾波器680的輸入側信號與輸出側信號，并由大輸入選擇電路684對低通濾波器680 的原本的輸出和低通濾波器限制函數682的處理結果進行比較，選擇輸出值大的一方。該構成對解決以下所示的問題非常有效。S卩，如圖11、13、15、17、19等所示，在保 持細節(jié)信號的抑制電路中，由大電平輸入大量進行了抑制的狀況且具有大振幅的細節(jié)的情 況下，有時被保持的細節(jié)信號的上限會突破所有尺寸。此時，后一級的溢出限制器會在整體 上對各顏色分量獨立地進行限制，因此色平衡會被破壞，并且會破壞原本的平衡抑制器的 功能。因此，期望在細節(jié)保持功能或細節(jié)比率保持功能中設置限制，使得停止在后一級的溢 出限制器之前或者溢出一些的程度上，此時，各顏色分量會在保持比率的情況下被限制。作為該方法例，想要使圖11、13、15、17、19內的低通濾波器622溢出時，根據需要， 對低通濾波器的輸入信號的一部分采取措施，從而防止大的溢出。圖37 (a)是附帶限制功 能的低通濾波器的構成例，圖37(b)是其具體例。如圖37(b)所示，從接近整體值的基準值(在該例中是抑制前的200%的整體值) 減去低通濾波器680的輸出，并乘以對應于抑制特性曲線的特性系數(在該例中是1/8)，從而生成細節(jié)界限近似信號。該細節(jié)界限近似信號是根據對應于除細節(jié)以外的基本波形的抑 制靜特性曲線生成的與真正的細節(jié)界限大致相同的值。圖38是說明圖37所示的附帶限制功能的低通濾波器622的細節(jié)界限近似信號生 成的說明圖。相對于同一個低通濾波器輸出電平按一定比率縮小縱軸時，如該圖的上側斜 線部所示的基準輸出(在該例中是200的整體值)與低通濾波器輸出之差的三角形狀區(qū) 域、和如該圖的下側斜線部所示的基準輸出抑制器的100%整體值輸出與抑制靜特性曲線 之差即真正的細節(jié)界限的大致三角形狀的區(qū)域呈大致相似的形狀。因此，通過在從基準值 中減去低通濾波器輸出的值上乘以該相似比(在該例中是1/8)，獲得細節(jié)界限近似信號。而且，由于當細節(jié)即圖37的低通濾波器680的輸入側信號與低通濾波器680的輸 出信號之差大于真正的細節(jié)界限時，產生溢出，因此，從低通濾波器輸入信號減去細節(jié)界限 近似信號的值大于低通濾波器輸出值時，由圖37所示的大輸入選擇電路684將該變大的信 號變換成低通濾波器680的輸出并進行輸出。由此，超過細節(jié)界限的輸入被輸入時，低通濾 波器680對超過的輸入信號進行無效化，并停止超過的細節(jié)信號的保持功能。另外，發(fā)送給峰值電平檢測電路的低通濾波器輸出信號可以使用以往的低通濾波 器的輸出，也可以使用根據本例追加的最大電平選擇輸出。使用最大電平選擇輸出時，由于 無抑制界限時會輸出比通常的低通濾波器輸出大的輸出，因此來自峰值電平檢測電路的影 像峰值反饋功能傾向于降低影像增益Gv的方向，所以可成為進一步確保抑制界限的方向， 具有減少關于抑制器或溢出限制器的量的效果。
這些平衡抑制器通過利用直視型液晶TV或投影儀、背向投影儀等透光源調制型 顯示器來提高平均調制增益，相反，能夠降低光源亮度，在光源消耗功率降低方面很有效。 同時，相應地也能夠改善暗部對比度或諧調、暗部的色再現性、暗部的視角等。但是，即使不進行光源的亮度變化的情況下，也并不限于光源調制型顯示器，在 CRT、等離子顯示器、EL、FED等其它顯示器中僅對影像信號單獨使用也能夠在保持高對比度 的情況下壓縮影像的動態(tài)區(qū)域，并且能夠以更少的消耗功率提供在周圍環(huán)境明亮的情況下 也容易看到的影像。另外，在上述各種抑制器電路和其應用電路例中，以所有電路框圖的形式進行了 說明，但是除了利用硬件電路進行處理外，當然也可以使用CPU或DSP等以軟件形式進行等 效處理。(產業(yè)上的可利用性)根據本發(fā)明，由于能夠構成更高級的影像處理，因此能夠應用在期望高畫質化或 消耗功率的降低的大型液晶顯示器中。
權利要求
一種影像顯示裝置，其通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯示元件來進行影像的顯示，其特征在于，具備檢測所述各原色信號的最大值的單元；基于所述最大值生成抑制增益的單元；分別向所述各原色信號賦予所述抑制增益的單元；和基于所述抑制增益賦予后的所述各原色信號，控制所述顯示元件的單元。
2.一種影像顯示裝置，其通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯示元件來進 行影像的顯示，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基本波形和細節(jié)波形的單元； 基于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制增益分別賦予給包含在所述基本波形中的各原色信號的單元； 對所述抑制增益賦予后的所述各原色信號和所述細節(jié)波形進行混合的單元；和 基于由所述混合得到的信號控制所述顯示元件的單元。
3.一種影像顯示裝置，其通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯示元件來進 行影像的顯示，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基本波形和細節(jié)波形的單元； 基于所述基本波形生成抑制增益的單元； 將所述抑制增益分別賦予給分離前的各原色信號的單元；和 基于所述抑制增益賦予后的信號控制所述顯示元件的單元。
4.根據權利要求2所述的影像顯示裝置，其特征在于， 分離所述基本波形和細節(jié)波形的單元具備提取包括所述影像信號的水平方向和垂直方向的這兩個分量的基本波形的二維濾波 器；和從所述影像信號中減去由所述二維濾波器提取出的基本波形的單元。
5.一種影像顯示裝置，其通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯示元件來進 行影像的顯示，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基本波形和細節(jié)波形的單元； 基于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制增益分別賦予給所述基本波形和所述細節(jié)波形的單元； 對所述抑制增益賦予后的所述基本波形和所述細節(jié)波形進行混合的單元；和 基于由所述混合得到的信號控制所述顯示元件的單元。
6.一種影像顯示裝置，其通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯示元件來進 行影像的顯示，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基本波形和細節(jié)波形的單元；在所述細節(jié)波形或所述影像信號為小電平時附加降低所述細節(jié)波形的增益的噪聲抑 制特性的單元；基于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制增益賦予給所述基本波形和/或所述細節(jié)波形的單元； 對所述抑制增益賦予后的基本波形和所述噪聲抑制特性賦予后的細節(jié)波形進行混合的單元；和基于由所述混合得到的信號控制所述顯示元件的單元。
7.一種影像顯示裝置，其通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯示元件來進 行影像的顯示，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基本波形和細節(jié)波形的單元； 向所述細節(jié)波形附加小電平時降低增益的盲區(qū)特性的單元； 基于所述基本波形生成抑制增益的單元；將所述抑制增益賦予給所述基本波形和/或所述細節(jié)波形的單元； 對所述抑制增益賦予后的基本波形和所述盲區(qū)特性賦予后的細節(jié)波形進行混合的單 元；和基于由所述混合得到的信號控制所述顯示元件的單元。
8.根據權利要求4所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述二維濾波器具備對垂直方向分量進行操作的垂直濾波器，該垂直濾波器由FIR濾 波器和IIR濾波器的串聯連接或并聯連接構成。
9.根據權利要求4所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述二維濾波器具備對垂直方向分量進行操作的垂直濾波器；和對水平方向分量進 行操作的水平濾波器，該垂直濾波器或該水平濾波器的至少一方由具備最大值選擇單元的 邏輯濾波器構成。
10.根據權利要求4所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述二維濾波器具備對線性低通濾波器的輸出、和具備最大值選擇單元的邏輯濾波器 的輸出進行混合的單元。
11.根據權利要求4所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述二維濾波器具備對線性低通濾波器的輸出、和使輸入通過的延遲調整電路的輸出 進行混合的單元。
12.—種影像顯示裝置，其通過基于輸入的影像信號由多個顯示元件控制從光源照射 的光輸出來顯示影像，其特征在于，具備將所述影像信號分離成基本波形和細節(jié)波形的單元； 檢測所述影像信號的亮度峰值的單元； 檢測與所述亮度峰值的目標值對應的誤差的單元； 基于所述誤差決定所述顯示元件的調制增益的單元； 通過所述誤差的逆向補償來控制所述光源的光輸出量的單元； 基于所述調制增益和所述影像信號的電平生成抑制增益的單元； 將所述抑制增益賦予給所述影像信號的單元；和 基于所述抑制增益賦予后的影像信號控制所述顯示元件的單元。
13.根據權利要求12所述的影像顯示裝置，其特征在于，生成所述抑制增益的單元具備根據所述調制增益來混合輸出預先準備的多個抑制曲 線的單元。
14.根據權利要求12所述的影像顯示裝置，其特征在于，生成所述抑制增益的單元具備對預先準備的抑制曲線與所述調制增益進行比較的單元；和選擇輸出該比較結果中小的一方的單元。
15.一種影像顯示裝置，其通過利用由多個原色信號構成的影像信號控制顯示元件來 進行影像的顯示，其特征在于，具備將所述各原色信號分離成基本波形和細節(jié)波形的單元； 基于所述基本波形生成抑制增益的單元；對所述抑制增益賦予后的基本波形和所述細節(jié)波形進行混合的單元； 檢測所述細節(jié)波形的大小的單元；根據所述檢測出的細節(jié)波形的大小，直接或間接限制所述混合后的輸出電平的單元；和基于所述混合后的輸出控制所述顯示元件的單元
16.根據權利要求15所述的影像顯示裝置，其特征在于， 由低通濾波器提取所述基本波形，限制所述輸出電平的單元根據所述低通濾波器的輸出信號的飽和裕度，限制所述細節(jié) 波形的上限。
17.根據權利要求15所述的影像顯示裝置，其特征在于， 由低通濾波器提取所述基本波形，限制所述輸出電平的單元使用所述低通濾波器的輸入信號和輸出信號，限制所述細節(jié) 波形的上限。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對畫質劣化有效的溢出抑制方法。從輸入RGB信號提取基本波形和細節(jié)，并由抑制增益生成部(614)根據該提取出的基本波形生成抑制增益，由乘法器(612a、612b)在基本波形和細節(jié)上乘以該生成的抑制增益，由加法器(626)對其進行混合輸出。另外，作為等效處理，根據使輸入RGB信號通過低通濾波器(622)的低頻分量基本波形生成抑制增益，并在輸入上乘以該抑制增益來獲得輸出。
文檔編號G09G3/20GK101836248SQ20088011323
公開日2010年9月15日 申請日期2008年10月27日 優(yōu)先權日2007年10月26日
發(fā)明者中入秀文, 保坂康夫, 前川晃伸, 坂本守, 淺沼和夫, 田中正人 申請人:太陽誘電株式會社;微空間株式會社