視頻顯示裝置及電視接收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明檢測(cè)視頻信號(hào)的發(fā)光的部分，通過對(duì)發(fā)光部分的顯示亮度進(jìn)行增強(qiáng)來進(jìn)行顯示，從而進(jìn)一步增加明亮感，以高對(duì)比度進(jìn)行視頻呈現(xiàn)。發(fā)光檢測(cè)部(1)利用與輸入視頻信號(hào)的明亮度相關(guān)聯(lián)的規(guī)定特征量，通過與特征量之間的關(guān)系預(yù)先規(guī)定視頻信號(hào)的發(fā)光量，從而根據(jù)輸入視頻信號(hào)每一幀的特征量來檢測(cè)發(fā)光量。背光源亮度拉伸部(3)根據(jù)檢測(cè)到的發(fā)光量來拉伸背光源的光源亮度。視頻信號(hào)亮度拉伸部(6)根據(jù)輸入視頻信號(hào)的發(fā)光量或者亮度分布來對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行拉伸。映射部(7)使非發(fā)光部的亮度降低來進(jìn)行視頻信號(hào)的映射。由此，被視為發(fā)光的輸入視頻信號(hào)的部分利用背光源的亮度拉伸與視頻信號(hào)的拉伸而得以增強(qiáng)。
【專利說明】視頻顯示裝置及電視接收裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻顯示裝置及電視接收裝置，更詳細(xì)而言，涉及具有用于提高顯示視頻畫質(zhì)的增強(qiáng)功能的視頻顯示裝置及電視接收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在視頻顯示裝置中，已知有用于提高顯示視頻畫質(zhì)的增強(qiáng)功能。增強(qiáng)功能中進(jìn)行擴(kuò)大輸入視頻信號(hào)的強(qiáng)度分布的拉伸處理。例如在執(zhí)行增強(qiáng)功能時(shí)，通常，對(duì)視頻信號(hào)的每一幀檢測(cè)灰度的最大值，若該最大值的等級(jí)較低，則對(duì)灰度較高的部分的視頻信號(hào)施加增益以進(jìn)行拉伸。此外，檢測(cè)視頻信號(hào)的灰度的最小值，若該最小值較高，則對(duì)灰度較低的部分的視頻信號(hào)施加壓縮增益以降低灰度。通過使用這樣的增強(qiáng)功能，視頻信號(hào)的信號(hào)范圍變寬，顯示圖像的對(duì)比感增大，畫質(zhì)得以提高。
[0003]例如，專利文獻(xiàn)I中，公開了一種液晶顯示裝置，在該液晶顯示裝置中，伴隨著背光源的亮度調(diào)整，自動(dòng)調(diào)整對(duì)比度以使得圖像的明暗也與調(diào)整前相近。在該液晶顯示裝置中，操作人員通過將背光源裝置的光源打開關(guān)閉，能改變圖像的亮度，實(shí)現(xiàn)節(jié)電，在亮度改變時(shí)，增強(qiáng)功能起作用，顯示圖像被調(diào)整成與亮度相符的對(duì)比度，即使降低背光源裝置的亮度，圖像的明暗也與亮度降低前大體相同。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平9 - 80378號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0005]在對(duì)顯示亮度進(jìn)行增強(qiáng)的情況下，若確定畫面中明亮地發(fā)亮的發(fā)光部分，并對(duì)該發(fā)光部分的顯示亮度進(jìn)行增強(qiáng)，則對(duì)人眼而言對(duì)比感上升，明亮感增加，從而能提供高品質(zhì)的顯示視頻。
在以往的增強(qiáng)功能中，觀察視頻信號(hào)的像素值的最大值、最小值，來進(jìn)行將較高部分的灰度擴(kuò)張?zhí)岣?、或?qū)⑤^低部分的灰度壓縮降低之類的處理。然而，由于標(biāo)準(zhǔn)化的視頻信號(hào)實(shí)際上不會(huì)呈現(xiàn)出人眼看起來明亮的亮度，因此，僅根據(jù)灰度值難以確定發(fā)光部分。即，對(duì)于各種視頻，即使一律通過觀察圖像值的最大值、最小值來進(jìn)行增強(qiáng)，也不一定能始終獲得具有聞對(duì)比度的聞畫質(zhì)視頻。
[0006]在進(jìn)行各種變化的視頻中，根據(jù)視頻的亮度分布，檢測(cè)出相對(duì)明亮地發(fā)光的部分，并有意地對(duì)該發(fā)光部分進(jìn)行增強(qiáng)，從而使畫面上發(fā)光的部分更加突出，獲得提高畫質(zhì)的效果，但以往并未基于這種思想來進(jìn)行增強(qiáng)處理。
[0007]本發(fā)明是鑒于上述那樣的實(shí)際情況而完成的，其目的在于提供一種視頻顯示裝置及電視接收裝置，其檢測(cè)視頻信號(hào)的發(fā)光的部分，對(duì)發(fā)光部分的顯示亮度進(jìn)行增強(qiáng)以使其突出顯不，從而進(jìn)一步增加明売感，以聞對(duì)比度進(jìn)行視頻呈現(xiàn)，由此提聞視頻品質(zhì)。 解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0008]為了解決上述課題，本發(fā)明的第一技術(shù)方案在于，包括:顯示輸入視頻信號(hào)的顯示部；對(duì)該顯示部進(jìn)行照明的光源；以及控制該顯示部及該光源的控制部，其特征在于，該控制部基于與所述輸入視頻信號(hào)的明亮度相關(guān)聯(lián)的規(guī)定特征量來拉伸所述光源的亮度，并且基于所述特征量或者其它特征量檢測(cè)輸入視頻信號(hào)的發(fā)光部，拉伸該發(fā)光部的視頻信號(hào)并在所述顯示部進(jìn)行顯示。
[0009]第2技術(shù)方案的特征在于，在第一技術(shù)方案中，所述特征量是輸入視頻信號(hào)的亮度值，所述控制部基于所述輸入視頻信號(hào)每一幀的亮度直方圖，根據(jù)該直方圖檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的所述發(fā)光部，對(duì)于包含該檢測(cè)到的發(fā)光部的規(guī)定范圍的輸入視頻信號(hào)，根據(jù)通過對(duì)每個(gè)像素的亮度賦予權(quán)重來對(duì)像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)后得到的分?jǐn)?shù)檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的發(fā)光量，根據(jù)該檢測(cè)到的發(fā)光量來拉伸所述光源的亮度。
[0010]第3技術(shù)方案的視頻顯示裝置的特征在于，在第2技術(shù)方案中，在將所述亮度直方圖的平均值設(shè)為A、標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為σ時(shí)，所述控制部將在thresh = A+N0 (N為常數(shù))以上的像素視為所述發(fā)光部。
[0011]第4技術(shù)方案的特征在于，在第I技術(shù)方案中，所述特征量是關(guān)于所述輸入視頻信號(hào)各像素的RGB的灰度值的最大值，所述控制部根據(jù)所述輸入視頻信號(hào)的所述RGB的灰度值的最大值平均后得到的值來檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的發(fā)光量，根據(jù)該檢測(cè)到的發(fā)光量拉伸所述光源的亮度。
[0012]第5技術(shù)方案的特征在于，在第2或第3技術(shù)方案中，所述控制部進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸入視頻信號(hào)的輸入灰度并輸出的視頻處理，該視頻處理包含如下處理:基于所述輸入視頻信號(hào)每一幀的亮度直方圖，根據(jù)該直方圖來檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的所述發(fā)光部，在該檢測(cè)到的所述發(fā)光部的區(qū)域內(nèi)，設(shè)定規(guī)定的特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)，對(duì)灰度低于所述特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)的視頻信號(hào)應(yīng)用增益，使得所述特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)的輸入視頻信號(hào)的輸入灰度被拉伸到規(guī)定的輸出灰度為止，對(duì)于在所述特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)以上的輸入灰度，以將所述特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)的應(yīng)用了增益后的輸出灰度與最大輸出灰度相連接的方式對(duì)輸入灰度設(shè)定輸出灰度。
[0013]第6技術(shù)方案的特征在于，在第2至第4的任一技術(shù)方案中，所述控制部進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸入視頻信號(hào)的輸入灰度并輸出的視頻處理，該視頻處理包含如下處理:預(yù)先設(shè)定應(yīng)用于視頻信號(hào)的增益與所述發(fā)光量之間的關(guān)系，根據(jù)從輸入視頻信號(hào)檢測(cè)到的所述發(fā)光量來決定增益，對(duì)輸入視頻信號(hào)應(yīng)用所決定的所述增益并進(jìn)行拉伸，將應(yīng)用所述增益后的輸出灰度拉伸至規(guī)定輸出灰度為止的點(diǎn)的輸入灰度設(shè)為特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)，對(duì)于比該特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)低的灰度，以應(yīng)用了所述增益后的輸出灰度來輸出視頻信號(hào)，對(duì)于該特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)以上的輸入灰度，以將特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)的應(yīng)用了增益后的輸出灰度與最大輸出灰度相連接的方式對(duì)輸入灰度設(shè)定輸出灰度。
[0014]第7技術(shù)方案的特征在于，在第5或第6技術(shù)方案中，所述視頻處理包含如下處理:在將規(guī)定的增益提供給所述輸入視頻信號(hào)并對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行拉伸后，在除去所述發(fā)光部的非發(fā)光部的規(guī)定區(qū)域中，提供壓縮增益來使輸出灰度降低。
[0015]第8技術(shù)方案的特征在于，在第7技術(shù)方案中，所述壓縮增益設(shè)為在所述非發(fā)光部的規(guī)定區(qū)域中、使得因所述光源的亮度的拉伸及通過應(yīng)用所述增益來進(jìn)行的視頻信號(hào)的拉伸而增加的顯示亮度降低的值。[0016]第9技術(shù)方案為包括第I至第8技術(shù)方案的任一項(xiàng)技術(shù)方案的視頻顯示裝置的電視接收裝置。
發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的視頻顯示裝置，能提供一種視頻顯示裝置及電視接收裝置，其檢測(cè)視頻信號(hào)的發(fā)光的部分，對(duì)發(fā)光部分的顯示亮度進(jìn)行增強(qiáng)以使其突出顯示，從而進(jìn)一步增加売度感，以聞對(duì)比度進(jìn)行視頻呈現(xiàn)，由此提聞視頻品質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是對(duì)本發(fā)明所涉及的視頻顯示裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明的圖，表示視頻顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)。
圖2表示根據(jù)輸入視頻信號(hào)的亮度信號(hào)Y生成的亮度直方圖的一個(gè)示例。
圖3是用于說明根據(jù)特征量檢測(cè)發(fā)光量的其它示例的圖。
圖4是表示與發(fā)光檢測(cè)部所檢測(cè)出的發(fā)光量相對(duì)應(yīng)的亮度增強(qiáng)量的設(shè)定例的圖。
圖5是表示與亮度增強(qiáng)量決定部所決定的亮度增強(qiáng)量相對(duì)應(yīng)的背光源亮度的控制例的圖。
圖6是用于說明視頻信號(hào)亮度拉伸部中的視頻信號(hào)的亮度拉伸的圖，是表示視頻信號(hào)的輸入輸出特性的設(shè)定例的圖。
圖7是用于說明視頻信號(hào)亮度拉伸部中的視頻信號(hào)的亮度拉伸的其它處理例的圖。
圖8是表示對(duì)輸入視頻信號(hào)施加增益來進(jìn)行拉伸時(shí)的輸入輸出特性的設(shè)定例的圖。
圖9是表示映射部所生成的色調(diào)映射的一個(gè)示例的圖。
圖10是表示映射部所生成的色調(diào)映射的其它示例的圖。
圖11是表示畫面亮度處于被拉伸的狀態(tài)的一個(gè)示例的圖。
圖12是用于說明本發(fā)明所涉及的亮度拉伸處理的效果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019](實(shí)施方式I)
圖1是對(duì)本發(fā)明所涉及的視頻顯示裝置的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明的圖，表示視頻顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)。視頻顯示裝置具有對(duì)輸入視頻信號(hào)進(jìn)行圖像處理以進(jìn)行視頻顯示的結(jié)構(gòu)，可適用于電視接收裝置等。
由廣播信號(hào)分離得到的視頻信號(hào)或從外部設(shè)備輸入的視頻信號(hào)輸入至發(fā)光檢測(cè)部I。發(fā)光檢測(cè)部I利用與輸入視頻信號(hào)的明亮度相關(guān)聯(lián)的規(guī)定特征量，根據(jù)與上述特征量之間的關(guān)系來預(yù)先規(guī)定視頻信號(hào)的發(fā)光量。然后，根據(jù)輸入視頻信號(hào)每一幀的特征量來檢測(cè)發(fā)光量。
[0020]例如將視頻信號(hào)的亮度作為特征量，對(duì)于輸入視頻信號(hào)的每一幀，生成累計(jì)亮度信號(hào)Y的每個(gè)灰度的像素?cái)?shù)而得的Y直方圖，根據(jù)該Y直方圖檢測(cè)出發(fā)光的部分。發(fā)光的部分通過Y直方圖的平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差而求得，因此作為每個(gè)Y直方圖的相對(duì)值而被檢測(cè)出。
并且，關(guān)于發(fā)光的部分的特征量(亮度)，亮度越高則賦予越大的權(quán)重來累計(jì)像素?cái)?shù)，由此檢測(cè)出其每一幀的發(fā)光量。發(fā)光量表示輸入視頻信號(hào)的發(fā)光程度，成為用于進(jìn)行之后的背光源的亮度拉伸及視頻信號(hào)的亮度拉伸的指標(biāo)。
[0021]在利用發(fā)光檢測(cè)部I進(jìn)行發(fā)光檢測(cè)的其它示例中，提取出構(gòu)成I個(gè)像素的RGB的視頻信號(hào)的灰度值中的最高灰度值(設(shè)為Max RGB)，并計(jì)算出從一幀內(nèi)的所有像素中所提取到的灰度值的平均值(設(shè)為Max RGB Ave)，將該值用作為特征量。各像素的Max RGB Ave能用作為與視頻的明亮度相關(guān)聯(lián)的特征量。于是，預(yù)先設(shè)定上述Max RGB Ave與表示其視頻信號(hào)的發(fā)光程度的發(fā)光量之間的關(guān)系。例如，在Max RGB Ave高到一定程度的區(qū)域中，將視為發(fā)光的發(fā)光量設(shè)定得較高。于是，對(duì)于輸入視頻的每一幀，根據(jù)上述Max RGB Ave獲得此時(shí)的發(fā)光量。
[0022]亮度增強(qiáng)量決定部2基于發(fā)光檢測(cè)部I所檢測(cè)到的輸入視頻信號(hào)的發(fā)光量，決定用于進(jìn)行背光源的亮度增強(qiáng)而使用的亮度增強(qiáng)量。此處，預(yù)先設(shè)定了亮度增強(qiáng)量與發(fā)光量之間的關(guān)系，在亮度增強(qiáng)量決定部2中，基于從發(fā)光檢測(cè)部I輸出的發(fā)光量來決定亮度增強(qiáng)量。例如，在發(fā)光量高到一定程度的區(qū)域中，也將亮度增強(qiáng)量設(shè)定得較大。由此，發(fā)光量較大的圖像的亮度增強(qiáng)量變得更高。
[0023]背光源亮度拉伸部3基于亮度增強(qiáng)量決定部2所決定的亮度增強(qiáng)量，來拉伸背光源亮度，并增大背光源部5的光源(例如LED)的亮度。背光源部5的LED的亮度由PWM(Pulse Width Modulation:脈沖調(diào)制)控制來進(jìn)行控制，但也可以利用電流控制或者電流控制與PWM控制的組合來控制成所希望的值。
[0024]另一方面，視頻信號(hào)拉伸部6對(duì)輸入視頻信號(hào)進(jìn)行增益放大，來拉伸視頻信號(hào)的亮度。在該情況下，對(duì)于根據(jù)上述亮度直方圖的平均值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差而獲得的發(fā)光部，能通過規(guī)定的增益放大來對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行拉伸，或者能利用根據(jù)亮度直方圖或Max RGB Ave計(jì)算出的發(fā)光量來決定增益，并對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行拉伸。
[0025]映射部7生成視頻信號(hào)的輸入輸出特性(輸出灰度對(duì)輸入灰度的響應(yīng)特性)的色調(diào)映射。在該情況下，若直接應(yīng)用視頻信號(hào)亮度拉伸部6所決定的增益來對(duì)輸入輸出特性進(jìn)行色調(diào)映射，則視頻信號(hào)的發(fā)光部以外的區(qū)域也被拉伸，從而畫面亮度上升。因此，在低灰度側(cè)的非發(fā)光部分使輸出灰度相對(duì)于輸入灰度降低來進(jìn)行色調(diào)映射。由此，色調(diào)映射的輸入輸出特性中，視頻信號(hào)被拉伸的區(qū)域主要成為高灰度的明亮區(qū)域，利用視頻信號(hào)處理進(jìn)行使明亮區(qū)域變得更為明亮的控制。
[0026]映射部7將用于控制顯示部9的控制數(shù)據(jù)輸出至顯示控制部8，顯示控制部8基于該數(shù)據(jù)控制顯示部9的顯示。顯示部9由背光源部5的LED進(jìn)行照明，并使用顯示圖像的液晶面板。
[0027]在上述結(jié)構(gòu)中，基于發(fā)光檢測(cè)部I所檢測(cè)到的發(fā)光量來決定背光源部5的亮度拉伸量，因此能進(jìn)行使發(fā)光量較多的明亮圖像更明亮地發(fā)亮的控制。此外，視頻信號(hào)處理所進(jìn)行的視頻信號(hào)的增益放大根據(jù)Y直方圖的發(fā)光區(qū)域和檢測(cè)到的發(fā)光量而進(jìn)行，并且通過色調(diào)映射對(duì)除發(fā)光部以外的視為不發(fā)光的部分進(jìn)行亮度降低。由此，增大了發(fā)光部分的畫面売度，能以較聞的對(duì)比度進(jìn)行視頻呈現(xiàn)，從而能提聞畫質(zhì)。
[0028]作為背光源部5與顯示部9的控制例，能夠采用所謂的區(qū)域有源控制方式，即:將視頻區(qū)域分割成多個(gè)區(qū)域(area)，控制每個(gè)區(qū)域所對(duì)應(yīng)的背光源部5的光源。
在區(qū)域有源控制中，將視頻分割成規(guī)定的多個(gè)區(qū)域(area)，按每個(gè)分割區(qū)域提取出視頻信號(hào)的最大灰度值，并根據(jù)提取到的最大灰度值決定每個(gè)區(qū)域的LED的點(diǎn)亮率。此處也可以不是每個(gè)分割區(qū)域的最大灰度值，而是每個(gè)分割區(qū)域的平均值等其它的統(tǒng)計(jì)值。于是，例如對(duì)于最大灰度值較低的昏暗區(qū)域，降低點(diǎn)亮率而使背光源的亮度降低。接著，在該狀態(tài)下根據(jù)亮度增強(qiáng)量增大背光源整體的接入功率，提高背光源的整體亮度。由此,發(fā)光的明亮視頻變得更為明亮，從而增加了明亮感。
此外，在非發(fā)光部分，利用視頻信號(hào)處理降低與亮度拉伸相當(dāng)?shù)牧炼?，因此，其結(jié)果是在畫面上僅發(fā)光部分的売度變聞，從而能夠顯不聞對(duì)比度的聞品質(zhì)視頻。
[0029]此外，作為背光源部5與顯示部9的控制例，也可以不應(yīng)用上述那樣的區(qū)域有源控制方式，而根據(jù)亮度增強(qiáng)量決定部2所決定的亮度增強(qiáng)量來拉伸背光源部5的整個(gè)光源的發(fā)光亮度。由此，發(fā)光的明亮視頻變得更為明亮，增加了明亮感。此外，在非發(fā)光部分，利用視頻信號(hào)處理降低與亮度拉伸相當(dāng)?shù)牧炼龋虼?，其結(jié)果是在畫面上僅發(fā)光部分的亮度變聞，從而能夠顯不聞對(duì)比度的聞品質(zhì)視頻。
[0030]此外，本發(fā)明的控制部用于控制背光源部5與顯示部9，相當(dāng)于發(fā)光檢測(cè)部1、亮度增強(qiáng)量決定部2、背光源亮度拉伸部3、背光源控制部4、視頻信號(hào)亮度拉伸部6、映射部7、以及顯示控制部8。
[0031]在將上述顯示裝置作為電視接收裝置而構(gòu)成的情況下，電視接收裝置具有對(duì)由天線接收到的廣播信號(hào)進(jìn)行選臺(tái)并進(jìn)行解調(diào)、解碼以生成重放用視頻信號(hào)的單元，對(duì)重放用視頻信號(hào)適當(dāng)實(shí)施規(guī)定的圖像處理，作為圖1的輸入視頻信號(hào)進(jìn)行輸入。由此，能將接收到的廣播信號(hào)顯示于顯示部9。本發(fā)明可構(gòu)成為視頻顯示裝置、及包括該視頻顯示裝置的電視接收裝置。
[0032]以下，對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的各部分的處理例進(jìn)行更具體的說明。
首先，對(duì)發(fā)光檢測(cè)部I中的發(fā)光檢測(cè)處理進(jìn)行更具體的說明。
在上述那樣的發(fā)光檢測(cè)部I中，使用與輸入視頻信號(hào)的明亮度相關(guān)聯(lián)的規(guī)定的特征量，并通過與上述特征量之間的關(guān)系預(yù)先規(guī)定視頻信號(hào)的發(fā)光量。然后，根據(jù)輸入視頻信號(hào)每一幀的特征量來檢測(cè)發(fā)光量。
[0033](發(fā)光檢測(cè)處理I)
在發(fā)光檢測(cè)處理的第一例中，使用視頻信號(hào)的亮度作為特征量，對(duì)于輸入視頻信號(hào)的每一幀生成累計(jì)亮度等級(jí)所對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)而得到的亮度直方圖，根據(jù)該直方圖檢測(cè)出每一幀中的發(fā)光部分。
圖2是表示根據(jù)輸入視頻信號(hào)的亮度信號(hào)Y而生成的亮度直方圖的一個(gè)示例的圖。發(fā)光檢測(cè)部I中，對(duì)于所輸入的視頻信號(hào)的每一幀，累計(jì)每個(gè)亮度灰度的像素?cái)?shù)而生成Y直方圖。橫軸是亮度Y的灰度值，若例如是8比特呈現(xiàn)的視頻信號(hào)，則max值為255灰度。縱軸表示按每個(gè)灰度值累計(jì)得到的像素?cái)?shù)(頻度)。若生成Y直方圖，則根據(jù)該Y直方圖計(jì)算平均值(Ave)、標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ )，并利用它們來計(jì)算2個(gè)閾值Th。
[0034]第二閾值Th2用于設(shè)定發(fā)光邊界，將Y直方圖中在該閾值Th2以上的像素視為發(fā)光的部分來進(jìn)行處理。
第二閾值Th2滿足 Th2 = Ave+N σ …式(I)
N是規(guī)定的常數(shù)。
[0035] 此外，第一閾值Thl是為了抑制比Th2要小的區(qū)域的灰度性等的異樣感而設(shè)定的值，滿足
Thl = Ave+M σ …式(2)
M是規(guī)定的常數(shù)，且M < N。
[0036]此外，本例中還設(shè)定第三閾值Th3。第三閾值Th3位于Thl與Th2之間，是為了檢測(cè)發(fā)光量而設(shè)定的。發(fā)光量是用于定義發(fā)光部的發(fā)光程度的指標(biāo)，利用與特征量之間的關(guān)系而預(yù)先規(guī)定。本例中，發(fā)光量作為分?jǐn)?shù)通過以下所示的計(jì)算來進(jìn)行計(jì)算。
閾值Th3可以為與Th2相同的值，但為了容易進(jìn)行處理，設(shè)置為使得在Th2以上的發(fā)光部分具有較寬的余量(margin)。因此滿足Th3 = Ave+Q σ (Μ < Q ≤ N)…式(3)
[0037]分?jǐn)?shù)(發(fā)光量)是通過對(duì)具有第三閾值Th3以上的灰度值的像素的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并對(duì)距閾值Th3的距離進(jìn)行加權(quán)計(jì)算而得到的表示明亮度的程度的值，例如通過
分?jǐn)?shù)=1000 X Σ count [i] X (i2_Th32) / (Σ count [i] X Th32)…式(4)
來計(jì)算。SCOunt[i]是按每個(gè)灰度值i對(duì)像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)而累計(jì)得到的值。因此，在發(fā)光部分中偏離Th3的高灰度的像素較多的情況下，分?jǐn)?shù)變高。此外，即使Th3以上的像素?cái)?shù)固定，灰度較高的像素較 多的部分的分?jǐn)?shù)更高。
[0038](發(fā)光檢測(cè)處理2)
圖3是用于說明根據(jù)特征量檢測(cè)發(fā)光量的其它示例的圖。本例中，作為輸入視頻信號(hào)的特征量，使用在幀內(nèi)的所有像素中對(duì)構(gòu)成一個(gè)像素的RGB的視頻信號(hào)的灰度值中最高灰度值(Max RGB)進(jìn)行平均后得到的值(Max RGB Average (Max RGB Ave))。
然后，如圖3所示，預(yù)先設(shè)定Max RGB Ave與發(fā)光量(分?jǐn)?shù))之間的關(guān)系。在本例中，在從Max RGB Ave為最小的CO開始到中間點(diǎn)Cl為止的區(qū)域中，發(fā)光量(分?jǐn)?shù))為零。即，將該區(qū)域視為不發(fā)光的區(qū)域。此外，在區(qū)域Cl~C2(C1<C2)中，根據(jù)Max RGB Ave的增加發(fā)光量也增大。從C2~C3(Max RGB Ave的最大值)為止，發(fā)光量固定為最大等級(jí)。
發(fā)光檢測(cè)部I根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圖3所示的特性，來決定與檢測(cè)到的Max RGB Ave相對(duì)應(yīng)的發(fā)光量(分?jǐn)?shù))。
[0039]圖4是表示與發(fā)光檢測(cè)部所檢測(cè)出的發(fā)光量相對(duì)應(yīng)的亮度增強(qiáng)量的設(shè)定例的圖。亮度增強(qiáng)量決定部2根據(jù)發(fā)光檢測(cè)部I所檢測(cè)到的發(fā)光量(分?jǐn)?shù))來計(jì)算背光源的亮度拉伸中所使用的亮度增強(qiáng)量。亮度增強(qiáng)量作為表示希望顯示的最大亮度的量，例如能夠利用畫面亮度(cd/m2)及亮度拉伸的倍率等值來表示。希望顯示的最大亮度是指例如視頻信號(hào)為最高灰度(8比特呈現(xiàn)的情況下為255灰度)時(shí)的畫面亮度。
[0040]在圖4的示例中，在發(fā)光量在一定以上的較高等級(jí)(D2~D3(發(fā)光量的最大值))之間的情況下，亮度增強(qiáng)量在較高等級(jí)設(shè)定為固定，高灰度發(fā)亮的視頻拉伸成更高亮度，增加了明亮感。在該示例中，在分?jǐn)?shù)高到一定以上的部分，設(shè)定成在亮度拉伸后能獲得的畫面的最大亮度為例如1500 (cd/m2) 0此外，在發(fā)光量比D2低的區(qū)域(D1 (Dl < D2)~D2)中，設(shè)定為發(fā)光量越小亮度拉伸量越小。在發(fā)光量最小的區(qū)域(D0(發(fā)光量=0)~Dl)中，不進(jìn)行亮度增強(qiáng)。這是因?yàn)榘l(fā)光量較小，因此發(fā)光的部分較少，即使進(jìn)行亮度增強(qiáng)，效果也較小。在該情況下的畫面的最大亮度例如設(shè)為450cd/cm2。
[0041](背光源的亮度拉伸處理)
圖5是表示與亮度增強(qiáng)量決定部所決定的亮度增強(qiáng)量相對(duì)應(yīng)的背光源亮度的控制例的圖。
在背光源亮度拉伸部3中，使用亮度增強(qiáng)量決定部2根據(jù)視頻信號(hào)的發(fā)光量(分?jǐn)?shù))而決定的亮度增強(qiáng)量，來拉伸背光源部5的光源亮度。此處,根據(jù)背光源亮度拉伸部3所決定的亮度拉伸量，背光源控制部4控制背光源部5。
[0042]例如根據(jù)預(yù)先設(shè)定的圖5的特性進(jìn)行亮度拉伸。圖5中，橫軸是亮度增強(qiáng)量決定部2所決定的亮度增強(qiáng)量，縱軸表示背光源的亮度等級(jí)，例如由背光源的驅(qū)動(dòng)占空比或驅(qū)動(dòng)電流值等規(guī)定。
例如，將不拉伸背光源亮度、通常點(diǎn)亮?xí)r的畫面的最大亮度設(shè)為450cd/m2。此處，在幾乎不存在發(fā)光量較小的發(fā)光區(qū)域的情況下，亮度增強(qiáng)量為最低等級(jí)，背光源的發(fā)光亮度等級(jí)被控制在圖5的點(diǎn)El。
[0043]若從點(diǎn)El所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)開始發(fā)光量升高，則亮度增強(qiáng)量也增加。在該情況下，如圖5所示根據(jù)亮度增強(qiáng)量的增大，較大地拉伸背光源的發(fā)光亮度。在亮度增強(qiáng)量為最大值的點(diǎn)E2處，將背光源的發(fā)光亮度拉伸為例如使得最大的畫面亮度成為1500cd/m2。利用上述控制，通過根據(jù)從輸入視頻信號(hào)檢測(cè)到的發(fā)光量來拉伸背光源的發(fā)光亮度，從而能增強(qiáng)發(fā)光部分的明亮感。
[0044](視頻信號(hào)的亮度拉伸處理I)
圖6是用于說明視頻信號(hào)亮度拉伸部中的視頻信號(hào)的亮度拉伸的圖，是表示視頻信號(hào)的輸入輸出特性的設(shè)定例的圖。
如上所述，在發(fā)光檢測(cè)部I中生成輸入視頻信號(hào)的亮度(Y)直方圖，并基于該平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差決定用于設(shè)定發(fā)光邊界的第二閾值Th2。Y直方圖中在該閾值Th2以上的像素視為發(fā)光的部分。視頻信號(hào)亮度拉伸部6中基于Y直方圖進(jìn)行對(duì)發(fā)光的部分的視頻信號(hào)進(jìn)行拉伸的視頻處理。
[0045]此時(shí)，作為一個(gè)示例，將視頻信號(hào)的輸入輸出特性設(shè)定成如圖6所示那樣。圖6中，橫軸是視頻信號(hào)的亮度Y的輸入灰度，縱軸是與該輸入灰度相對(duì)應(yīng)的輸出灰度。此外，也可以設(shè)定RGB信號(hào)的輸入輸出特性來代替亮度Y。在RGB信號(hào)的情況下，分別對(duì)RGB信號(hào)應(yīng)用以下所示的增益，來規(guī)定輸入輸出特性。例如在8比特呈現(xiàn)的視頻信號(hào)的情況下，輸入輸出灰度的最大值為255灰度。圖6中，Tl表示亮度拉伸處理后的輸入輸出特性。
[0046]在輸入輸出特性Tl的設(shè)定中，首先設(shè)定輸入灰度的點(diǎn)II。點(diǎn)Il設(shè)定在預(yù)先設(shè)定的任意規(guī)定位置。規(guī)定位置不隨第二閾值Th動(dòng)態(tài)地變化。因此，相比第二閾值Th2、點(diǎn)Il的位置位于低灰度側(cè)時(shí)，點(diǎn)Il變成與第二閾值Th2相同的值。點(diǎn)Il相當(dāng)于本發(fā)明的特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
[0047]此時(shí)，相對(duì)于輸入Il的輸出灰度01設(shè)定為預(yù)先規(guī)定的值。例如，設(shè)定在輸出灰度的最大值02的80%的位置上。因此，在輸入輸出特性Tl中，當(dāng)輸入灰度在O?Il的區(qū)域中時(shí)，向輸入視頻信號(hào)提供固定增益G1，使得點(diǎn)Il的輸入灰度變?yōu)檩敵龌叶?1。增益Gl能夠表示為輸入輸出特性Tl的傾斜。增益Gl由決定輸出灰度的Il的位置決定。
[0048]然后，當(dāng)最大輸入灰度12時(shí),使得與輸入灰度具有相同灰度的最大輸出值02被輸出，在輸入灰度Il?最大灰度12之間，線性地連接Il所對(duì)應(yīng)的輸出灰度位置與最大輸入值12所對(duì)應(yīng)的輸出位置灰度位置。在Il?12的區(qū)域中，在Il處充分進(jìn)行了亮度拉伸的狀態(tài)下，通過隨著輸入灰度的變高而逐漸增加輸出亮度，能盡可能地防止亮度拉伸后的白限幅，從而能呈現(xiàn)出灰度性。
[0049]由此，規(guī)定了圖6所示那樣的輸入輸出特性Tl。利用此時(shí)的視頻信號(hào)的拉伸，發(fā)光的部分的視頻信號(hào)的亮度得到了拉伸，但低灰度的非發(fā)光部分也得到了拉伸，因此在后段的映射部7中，進(jìn)行使非發(fā)光部分的視頻信號(hào)的亮度再次降低的色調(diào)映射處理。
[0050](視頻信號(hào)的亮度拉伸處理2)
圖7是用于說明視頻信號(hào)亮度拉伸部中的視頻信號(hào)的亮度拉伸的其它處理例的圖。圖6所示的處理例I中，根據(jù)視頻信號(hào)的Y直方圖，設(shè)置具有規(guī)定輸出灰度值的點(diǎn)II，根據(jù)該點(diǎn)Il設(shè)定應(yīng)用于輸入視頻信號(hào)的增益。
與此相對(duì)，本處理例的情況下，發(fā)光檢測(cè)部I基于根據(jù)Y直方圖或者M(jìn)ax RGB Ave檢測(cè)到的發(fā)光量(分?jǐn)?shù))的值，設(shè)定用于拉伸視頻信號(hào)的增益。
[0051]如圖7所示，視頻信號(hào)亮度拉伸部6預(yù)先設(shè)定發(fā)光量與增益之間的關(guān)系。然后，事先生成設(shè)定這些關(guān)系的LUT，利用該LUT決定與發(fā)光量相對(duì)應(yīng)的增益。這里，基本上發(fā)光量越高，拉伸視頻信號(hào)的增益越大。此外，在低發(fā)光量的規(guī)定區(qū)域中能設(shè)定為不進(jìn)行增益放大。這是因?yàn)榘l(fā)光量較小時(shí)發(fā)光的部分較少，即使進(jìn)行視頻信號(hào)的亮度拉伸，效果也較小。
[0052]圖8是表示對(duì)輸入視頻信號(hào)施加增益來進(jìn)行拉伸時(shí)的輸入輸出特性的設(shè)定例的圖。視頻信號(hào)亮度拉伸部6基于圖7所示的關(guān)系根據(jù)發(fā)光量來決定增益，并將該增益應(yīng)用于視頻信號(hào)。例如根據(jù)圖7的關(guān)系，決定增益G2。
在該情況下，如圖8所示，對(duì)于輸入灰度在從最低(O)開始到規(guī)定灰度13的范圍內(nèi)的輸入視頻信號(hào)應(yīng)用上述所決定的增益G2。增益G2表示為增益應(yīng)用后的輸入輸出特性T2的傾斜量。
[0053]規(guī)定灰度13能設(shè)定為任意。例如將輸入灰度13所對(duì)應(yīng)的輸出灰度03設(shè)定成最大灰度04的80%的灰度。然后，對(duì)視頻信號(hào)應(yīng)用增益G2，并將輸出灰度變?yōu)樽畲蠡叶鹊?0%時(shí)的輸入灰度設(shè)為13。當(dāng)輸入灰度在13?最大灰度14之間時(shí)，線性地連接13的輸出灰度位置與最大灰度14的輸出灰度位置。由此，規(guī)定了圖8所示那樣的輸入輸出特性T2。13相當(dāng)于本發(fā)明的特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
利用此時(shí)的視頻信號(hào)的拉伸，發(fā)光部分的視頻信號(hào)的亮度得到了拉伸，但非發(fā)光部分也得到了拉伸，因此在后段的映射部7中，進(jìn)行使非發(fā)光部分的視頻信號(hào)的亮度再次降低的視頻處理。
[0054](映射處理I)
如上所述，在背光源亮度拉伸部3中，按照根據(jù)發(fā)光量所決定的亮度增強(qiáng)量，來決定使背光源部5的亮度拉伸的拉伸量。此外，在視頻信號(hào)亮度拉伸部6中，基于Y直方圖的分布狀態(tài)、或者檢測(cè)到的發(fā)光量來拉伸視頻信號(hào)。因此，照這樣的話，輸入視頻信號(hào)的整個(gè)灰度區(qū)域的亮度增大，從而易于產(chǎn)生所謂的泛白(black floating)而使品質(zhì)降低，并且對(duì)比感也不夠。
在映射部7中利用視頻信號(hào)處理使非發(fā)光部的亮度降低。由此，對(duì)輸入視頻信號(hào)的發(fā)光部分的亮度進(jìn)行拉伸，而非發(fā)光部分的亮度并不變化，從而提供了對(duì)比感，并突出了發(fā)光部分的明亮感。
[0055]圖9是表示映射部7所生成的色調(diào)映射的一個(gè)示例的圖，是表示利用圖6所示的亮度拉伸處理1，根據(jù)視頻信號(hào)的Y直方圖中設(shè)定的Ii的位置來拉伸視頻信號(hào)時(shí)的色調(diào)映射例的圖。圖9中，橫軸是視頻信號(hào)的輸入灰度，縱軸是輸出灰度。輸入輸出灰度能設(shè)為視頻信號(hào)的亮度Y或者RGB的灰度。在RGB信號(hào)的情況下，分別對(duì)RGB信號(hào)應(yīng)用以下所示的增益，來規(guī)定輸入輸出特性。
[0056]發(fā)光檢測(cè)部I所檢測(cè)到的第二閾值Th2以上的區(qū)域是視頻中視為發(fā)光的部分。映射部7中，對(duì)于在視頻信號(hào)亮度拉伸部6中進(jìn)行了亮度拉伸后的視頻信號(hào)去除發(fā)光的部分，并應(yīng)用壓縮增益，從而映射增益縮小后的特性。
此時(shí)，若對(duì)于灰度比發(fā)光邊界即Th2低的區(qū)域一律應(yīng)用固定的壓縮增益來抑制輸出灰度，則會(huì)在灰度性方面產(chǎn)生異樣感。因此，設(shè)定第一閾值Thl,對(duì)于灰度比Thl低的區(qū)域設(shè)定增益G3，以線性地連接Thl與Th2之間的方式進(jìn)行色調(diào)映射。
[0057]增益G3用于補(bǔ)償并降低與由背光源亮度拉伸部3所進(jìn)行的亮度拉伸量和視頻信號(hào)亮度拉伸部6所進(jìn)行的亮度拉伸量相當(dāng)?shù)牧炼?，設(shè)定為維持畫面上的輸入視頻信號(hào)的灰度的值。
此處，設(shè)為以b倍對(duì)背光源亮度進(jìn)行亮度拉伸。b倍的基準(zhǔn)是圖5的點(diǎn)El的背光源亮度，表示以相對(duì)于此時(shí)的亮度幾倍的倍數(shù)進(jìn)行亮度拉伸。在該情況下，若利用視頻信號(hào)處理降低并補(bǔ)償b倍的背光源亮度拉伸量，則其所需的降低量為(l/b)Y倍。
[0058]此外，將利用視頻信號(hào)亮度拉伸部6中的增益Gl所拉伸的亮度拉伸量設(shè)為a倍。a倍的基準(zhǔn)是增益=I (輸入灰度=輸出灰度)時(shí)的輸入輸出特性。在該情況下，映射部7的視頻處理所進(jìn)行的亮度降低量為Ι/a倍。因此，由(1/b) yX (Ι/a)來設(shè)定應(yīng)用于比第一閾值Thl要小的區(qū)域的增益G3。由此，輸入視頻信號(hào)的非發(fā)光部分中，灰度比第一閾值Thl低的范圍維持與輸入視頻信號(hào)的灰度相對(duì)應(yīng)的畫面亮度。
[0059]第二閾值Th2以上的色調(diào)映射直接使用經(jīng)視頻信號(hào)亮度拉伸部6拉伸后的輸入輸出特性。設(shè)定在第二閾值Th2以上的輸入灰度Il中的輸入輸出特性的特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)(曲線拐點(diǎn))也仍然維持原樣。由此，在第二閾值Th2以上的發(fā)光色區(qū)域中，通過視頻信號(hào)的拉伸與背光源的亮度拉伸能獲得具有明亮感的圖像。
[0060]而且，在第I閾值Thl?第2閾值Th2之間設(shè)定成以直線連接因增益G3而下降的第I閾值Thl的輸出灰度與第2閾值Th2的輸出灰度。通過上述處理，獲得圖9所示的色調(diào)映射。此時(shí)，對(duì)于Thl、Th2的連接部分、及輸入灰度Il的特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)，利用二次函數(shù)來對(duì)規(guī)定范圍(例如連接部分土 Λ (Λ為規(guī)定值))進(jìn)行平滑即可。
[0061](映射處理2)
圖10是表示映射部7所生成的色調(diào)映射的其它示例的圖，是表示利用圖8所示的視頻信號(hào)亮度拉伸處理，按照根據(jù)視頻信號(hào)的發(fā)光量而設(shè)定的增益來拉伸視頻信號(hào)時(shí)的色調(diào)映射例的圖。圖10中，橫軸是視頻信號(hào)的輸入灰度，縱軸是輸出灰度。輸入輸出灰度能設(shè)為視頻信號(hào)的亮度Y或者RGB的灰度。在RGB信號(hào)的情況下，分別對(duì)RGB信號(hào)應(yīng)用以下所示的增益，來規(guī)定輸入輸出特性。
[0062]在本例中與圖10的第一處理例相同，對(duì)于由視頻信號(hào)亮度拉伸部6進(jìn)行亮度拉伸后的視頻信號(hào)，去除發(fā)光的部分并應(yīng)用壓縮增益來進(jìn)行增益縮小。在該情況下，與圖9的示例同樣地設(shè)定第一閾值Thl，對(duì)于比Thl小的區(qū)域設(shè)定增益G3，以線性地連接Thl與Th2之間的方式進(jìn)行色調(diào)映射。
增益G3用于降低與由背光源亮度拉伸部3所進(jìn)行的亮度拉伸量和視頻信號(hào)亮度拉伸部6所進(jìn)行的亮度拉伸量相當(dāng)?shù)牧炼龋粢詁倍對(duì)背光源亮度進(jìn)行亮度拉伸，且在視頻信號(hào)亮度拉伸部6中因增益G2而產(chǎn)生的亮度拉伸量為a倍，則應(yīng)用于比第一閾值Thl要小的區(qū)域的增益G3為(1/b) yX (Ι/a)。由此，輸入視頻信號(hào)的非發(fā)光部分中，灰度比第一閾值Thl低的區(qū)域維持與輸入視頻信號(hào)的灰度相對(duì)應(yīng)的畫面亮度。
[0063]此外，第二閾值Th2以上的色調(diào)映射直接使用經(jīng)視頻信號(hào)亮度拉伸部6拉伸后的輸入輸出特性。由此，在第二閾值Th2以上的發(fā)光色區(qū)域中，通過視頻信號(hào)的拉伸與背光源的亮度拉伸能獲得具有明亮感的圖像。
此外，在第I閾值Thl?第2閾值Th2之間，設(shè)定成以直線連接因增益G3而下降的第I閾值Thl的輸出灰度與第2閾值Th2的輸出灰度。通過上述處理，獲得圖10所示的色調(diào)映射。若視頻信號(hào)亮度拉伸部6所設(shè)定的輸入灰度13的特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)(曲線拐點(diǎn))比第二閾值Th2小則無法維持，而被連接第一閾值Thl與第二閾值Th2的輸出灰度的線所吸收。因此，將新的特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)設(shè)定于第二閾值Th2的輸出灰度部分。此時(shí)，對(duì)于Thl、Th2的連接部分，利用二次函數(shù)來對(duì)規(guī)定范圍(例如連接部分土 Λ (Λ為規(guī)定值))進(jìn)行平滑即可。
[0064]圖11是表示畫面亮度處于被拉伸的狀態(tài)的一個(gè)示例的圖。橫軸是輸入視頻信號(hào)的灰度值，縱軸是顯示部9的畫面亮度(cd/m2)。
SI相當(dāng)于最小灰度的灰度值，S2相當(dāng)于第一閾值Thl的灰度值，S3相當(dāng)于第二閾值Th2的灰度值。在輸入灰度值處于SI?S2為止的情況下，如上所述，進(jìn)行視頻信號(hào)的色調(diào)映射，以降低因背光源的亮度拉伸及視頻信號(hào)的拉伸而增加的畫面亮度量。因此，在SI?S2中以第一 Y曲線(Yl)進(jìn)行畫面顯示。第一 Y曲線(Yl)例如是最大灰度值時(shí)畫面亮度成為450cd/m2的標(biāo)準(zhǔn)亮度。
[0065]在灰度較低的較暗視頻的情況下，若提高亮度來進(jìn)行顯示，則會(huì)產(chǎn)生對(duì)比度的下降、泛白等品質(zhì)的下降，因此，通過視頻信號(hào)處理來以背光源的亮度拉伸量及視頻信號(hào)的亮度拉伸量抑制亮度，使得畫面亮度不會(huì)上升。另外，SI?S2為止的Y曲線無需與上述的標(biāo)準(zhǔn)第一 Y曲線(Yl)相一致，只要是與發(fā)光部分的拉伸區(qū)域具有差異的等級(jí)，就能通過適當(dāng)調(diào)整增益G3來進(jìn)行設(shè)定。
[0066]此外，在S2?S3中，根據(jù)Thl?Th2的色調(diào)映射，隨著輸入灰度的增大，畫面灰度離開第一 Y曲線Ul)并上升，在相當(dāng)于第二閾值Th2的S3附近增大至第二 Y曲線U2)的水平。之后，畫面亮度的增大率降低(傾斜變緩)，從而到達(dá)輸入最高灰度。第二 Y曲線U 2)是以Y曲線表示利用圖6的增益Gl或者圖8的增益G2拉伸視頻信號(hào)時(shí)的畫面灰度而得到的曲線。此外，通過降低灰度比S3高的高灰度區(qū)域的畫面亮度的增大率，來防止因亮度拉伸而引起的高灰度區(qū)域的失真，盡可能地維持灰度呈現(xiàn)。由此，能進(jìn)行具有高灰度區(qū)域的明亮感與對(duì)比感的高品質(zhì)的視頻顯示。
[0067]圖12是用于說明本發(fā)明所涉及的亮度拉伸處理的效果的圖，是表示亮度拉伸處理前后的亮度直方圖的狀態(tài)的一個(gè)示例的圖。圖12中，hi表示根據(jù)進(jìn)行亮度拉伸處理前的輸入視頻信號(hào)取得的亮度直方圖，h2表示利用上述亮度拉伸I及映射處理I對(duì)hi的亮度直方圖進(jìn)行色調(diào)映射后的亮度直方圖，h3表示利用上述亮度拉伸2及映射處理2對(duì)hi的亮度直方圖進(jìn)行色調(diào)映射后的亮度直方圖。
[0068]該示例中，輸入視頻信號(hào)的亮度直方圖hi在比第一閾值Thl要小的低灰度區(qū)域中存在較多的像素，在比第二閾值Th2要大的高灰度區(qū)域中也存在相當(dāng)多的像素。S卩，該圖像是在比較昏暗的畫面中存在有可視為發(fā)光的明亮部分的圖像。
[0069]亮度拉伸處理I及映射處理I根據(jù)輸入視頻信號(hào)的亮度直方圖來設(shè)定第二閾值Th2，對(duì)從最低灰度開始到Th2以上的點(diǎn)Il為止的區(qū)域進(jìn)行增益放大，并利用映射處理使非發(fā)光部分即灰度比第一閾值Thl低的低灰度區(qū)域的亮度降低。在通過該處理獲得的亮度直方圖h2中，低灰度的非發(fā)光部分沒有進(jìn)行亮度拉伸而維持輸入視頻信號(hào)的灰度。此外，存在于灰度比Th2的發(fā)光邊界高的高灰度側(cè)的發(fā)光的像素組通過亮度拉伸進(jìn)一步向高灰度側(cè)偏移。即，僅對(duì)發(fā)光的部分進(jìn)行亮度拉伸，從而增加對(duì)比感與明亮感。
[0070]亮度拉伸2及映射處理2基于根據(jù)輸入視頻信號(hào)檢測(cè)到的發(fā)光量來決定增益，并將所決定的增益應(yīng)用于低灰度區(qū)域進(jìn)行增益放大，然后利用映射處理使非發(fā)光部分即灰度比第一閾值Thl低的低灰度區(qū)域的亮度降低。
[0071]通過該處理獲得的亮度直方圖h3與直方圖h2相同，低亮度的非發(fā)光部分沒有進(jìn)行亮度拉伸而維持輸入視頻信號(hào)的灰度，但高灰度側(cè)的視為發(fā)光的像素組相比于直方圖Th2進(jìn)一步向高灰度側(cè)偏移。亮度拉伸I及映射處理I中利用基于亮度直方圖的分布狀態(tài)(Ave.，σ )而設(shè)定的閾值(第二閾值Th2)進(jìn)行亮度拉伸，但亮度拉伸2及映射處理2中對(duì)發(fā)光部分的像素個(gè)數(shù)進(jìn)行加權(quán)并累計(jì)，基于此進(jìn)行亮度拉伸。因此，對(duì)于在高灰度區(qū)域中存在有較多的像素組的視頻的情況等，亮度拉伸量變大，與直方圖Th2的情況相比明亮感進(jìn)一步得到增強(qiáng)，對(duì)比感也得以提高。
[0072]在上述例中，示出了能獲得良好效果時(shí)的視頻的狀態(tài)的一個(gè)示例，即使在任意的處理的情況下，通過背光源的亮度拉伸及視頻的亮度拉伸與色調(diào)映射，也能進(jìn)行提高對(duì)比感，并增加明売部分的明売感的聞品質(zhì)的視頻呈現(xiàn)。
標(biāo)號(hào)說明
[0073]I發(fā)光檢測(cè)部、2亮度增強(qiáng)量決定部、3背光源亮度拉伸部、4背光源控制部、5背光源部、6視頻信號(hào)亮度拉伸部、7映射部、8顯示控制部、9顯示部。
【權(quán)利要求】
1.一種視頻顯示裝置，包括:顯示輸入視頻信號(hào)的顯示部；對(duì)該顯示部進(jìn)行照明的光源；以及控制該顯示部及該光源的控制部，其特征在于， 該控制部基于與所述輸入視頻信號(hào)的明亮度相關(guān)聯(lián)的規(guī)定特征量來拉伸所述光源的亮度，并且基于所述特征量或者其它特征量來檢測(cè)輸入視頻信號(hào)的發(fā)光部，拉伸該發(fā)光部的視頻信號(hào)并在所述顯示部進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述特征量是輸入視頻信號(hào)的亮度值， 所述控制部基于所述輸入視頻信號(hào)每一幀的亮度直方圖，根據(jù)該直方圖檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的所述發(fā)光部，對(duì)于包含該檢測(cè)到的發(fā)光部的規(guī)定范圍的輸入視頻信號(hào)，根據(jù)通過對(duì)每個(gè)像素的亮度賦予權(quán)重來對(duì)像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)后得到的分?jǐn)?shù)檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的發(fā)光量，根據(jù)該檢測(cè)到的發(fā)光量來拉伸所述光源的亮度。
3.如權(quán)利要求2所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述控制部在將所述亮度直方圖的平均值設(shè)為A、標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為σ時(shí)，將在 thresh = Α+Ν σ (N 為常數(shù)) 以上的像素視為所述發(fā)光部。
4.如權(quán)利要求1所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述特征量是關(guān)于所述輸入視頻信號(hào)各像素的RGB的灰度值的最大值， 所述控制部根據(jù)所述輸入視頻信號(hào)的所述RGB的灰度值的最大值平均后得到的值來檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的發(fā)光量，根據(jù)該檢測(cè)到的發(fā)光量來拉伸所述光源的亮度。
5.如權(quán)利要求2或3所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述控制部進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸入視頻信號(hào)的輸入灰度并輸出的視頻處理， 該視頻處理包含如下處理:基于所述輸入視頻信號(hào)每一幀的亮度直方圖，根據(jù)該直方圖來檢測(cè)出預(yù)先規(guī)定的所述發(fā)光部，在該檢測(cè)到的所述發(fā)光部的區(qū)域內(nèi)，設(shè)定規(guī)定的特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)，對(duì)灰度低于所述特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)的視頻信號(hào)應(yīng)用增益，使得所述特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)的輸入視頻信號(hào)的輸入灰度被拉伸到規(guī)定的輸出灰度為止，對(duì)于在所述特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)以上的輸入灰度，以將所述特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)的應(yīng)用了增益后的輸出灰度與最大輸出灰度相連接的方式對(duì)輸入灰度設(shè)定輸出灰度。
6.如權(quán)利要求2至4的任一項(xiàng)所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述控制部進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸入視頻信號(hào)的輸入灰度并輸出的視頻處理， 該視頻處理包含如下處理:預(yù)先設(shè)定應(yīng)用于視頻信號(hào)的增益與所述發(fā)光量之間的關(guān)系，根據(jù)從輸入視頻信號(hào)檢測(cè)到的所述發(fā)光量來決定增益，對(duì)輸入視頻信號(hào)應(yīng)用所決定的所述增益并進(jìn)行拉伸，將應(yīng)用所述增益后的輸出灰度拉伸至規(guī)定輸出灰度為止的點(diǎn)的輸入灰度設(shè)為特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)，對(duì)于比該特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)低的灰度，以應(yīng)用了所述增益后的輸出灰度來輸出視頻信號(hào)，對(duì)于該特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)以上的輸入灰度，以將特性轉(zhuǎn)換點(diǎn)的應(yīng)用了增益后的輸出灰度與最大輸出灰度相連接的方式對(duì)輸入灰度設(shè)定輸出灰度。
7.如權(quán)利要求5或6所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述視頻處理包含如下處理:在將規(guī)定的增益提供給所述輸入視頻信號(hào)并對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行拉伸后，在除去所述發(fā)光部的非發(fā)光部的規(guī)定區(qū)域中，提供壓縮增益來使輸出灰度降低。
8.如權(quán)利要求7所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述壓縮增益設(shè)為在所述非發(fā)光部的規(guī)定區(qū)域中、使因所述光源的亮度的拉伸及通過應(yīng)用所述增益來進(jìn)行的視頻信號(hào)的拉伸而增加的顯示亮度降低的值。
9.一種電視接收裝置，其特征在于， 包括權(quán)利要求1至 8的任一項(xiàng)所述的視頻顯示裝置。
【文檔編號(hào)】G09G3/20GK103930943SQ201280055328
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月11日
【發(fā)明者】藤根俊之, 能年智治, 白谷洋二 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社