視頻信號處理電路、視頻顯示設(shè)備和視頻信號處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及視頻信號處理電路、視頻顯示設(shè)備和視頻信號處理方法。視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號；基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理；將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元；所述視頻信號處理電路包括：特征值/最大值計算模塊，所述特征值/最大值計算模塊計算示出視頻信號的亮度的數(shù)值的特征值；灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊基于閾值計算表達式計算關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的閾值，所述閾值計算表達式是基于所述特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；以及灰度轉(zhuǎn)換模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換模塊通過將視頻信號中灰度等于或大于閾值的區(qū)域作為目標，基于線性增大的線性函數(shù)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
【專利說明】視頻信號處理電路、視頻顯示設(shè)備和視頻信號處理方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請基于且要求2013年8月7日遞交的日本專利申請N0.2013-164213的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，該日本專利申請的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及關(guān)于視頻信號的處理技術(shù)。更具體地，本發(fā)明涉及視頻信號處理電路、視頻顯示設(shè)備和用于對從外部輸入的視頻信號執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理的視頻信號處理方法。

【背景技術(shù)】
[0004]在其厚度根據(jù)最近技術(shù)創(chuàng)新已越來越減小的顯示設(shè)備中，正嘗試例如通過采用LED作為背光源(B/L)來降低功耗。然而，即使在采用LED等的薄型顯示設(shè)備中，由背光源消耗的功率占總功耗的比例仍然大。因此，通過根據(jù)視頻信號控制背光源的亮度來實現(xiàn)低功耗的技術(shù)等正在不斷地研究和開發(fā)。
[0005]當試圖降低整個薄型顯示設(shè)備的功耗時，不能獲得大的效果，除非不僅降低背光源的功耗，而且還降低用于驅(qū)動和控制背光源的電路(1C:集成電路)的功耗。S卩，即使當背光源的功耗降低時，整個設(shè)備的降低效果也被減輕，除非驅(qū)動控制電路的功耗同時減小。因此，驅(qū)動控制電路的低功耗也是用于獲得更顯著的降低效果的重要因素。
[0006]在背光源始終被照亮時使用的液晶顯示設(shè)備等的【技術(shù)領(lǐng)域】中，已知一種根據(jù)所輸入的視頻信號控制背光源的亮度的方法。作為該方法的示例，例如，存在這樣一種方法，當輸入整體看上去暗的視頻時，該方法降低背光源的亮度且同時執(zhí)行相應(yīng)的Y校正。由此，降低對所顯示的圖像的可見度施加的影響，并且降低背光源的功耗。
[0007]這樣的方法也被稱為CABC(Content Adaptive Brightness Control,內(nèi)容自適應(yīng)亮度控制)(下文通常稱為CABC)。更具體地，其是這樣的技術(shù)內(nèi)容:當所輸入的視頻信號整體由暗灰度(低灰度)構(gòu)成時，其通過增加背光源的亮度的降低量(亮度降低量)和增加灰度轉(zhuǎn)換量(從低灰度轉(zhuǎn)換到高灰度的程度)來增大面板的透光率，實現(xiàn)了背光源的低功耗。
[0008]此外，當所輸入的視頻信號整體由亮灰度(高灰度)構(gòu)成時，在CABC中所采用的是這樣的方法:通過降低亮度降低量以及灰度轉(zhuǎn)換量來保持要輸入的原始顯示圖像的可見度。
[0009]例如，當整體低灰度的視頻信號被輸入到采用CABC的控制電路(CABC控制電路)且在電路內(nèi)判斷亮度降低量為50%時，如果可以通過執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換將透射率增加至兩倍高的處理來處理這種情況，則是理想的。
[0010]然而，即使在所輸入的視頻信號的灰度整體低的情況下，當一部分區(qū)域具有高灰度(高灰度區(qū)域)時，由于灰度毀壞(通過灰度轉(zhuǎn)換將高灰度區(qū)域的灰度全部轉(zhuǎn)換到最大灰度以處于相同的灰度的現(xiàn)象)等，不能實現(xiàn)高灰度區(qū)域的灰度顯示。
[0011]灰度毀壞引起所輸入的原始視頻信號中的顯著的圖像質(zhì)量劣化。因此，當高灰度區(qū)域包含在整體低灰度的視頻信號的一部分中時，需要至少在高灰度區(qū)域和其它低灰度區(qū)域之間具有灰度差異。
[0012]因此，為了在CABC控制電路中抑制圖像質(zhì)量劣化且更多地增加背光源的亮度降低量，需要預先確定用于設(shè)置視頻信號的邊界的閾值(邊界點)，以基于該閾值至少將灰度劃分至兩個或更多個區(qū)域，且執(zhí)行適合每個區(qū)域的灰度轉(zhuǎn)換。
[0013]也就是說，需要基于閾值將區(qū)域劃分為兩個或更多個以轉(zhuǎn)換灰度，從而執(zhí)行對應(yīng)于亮度降低量的灰度轉(zhuǎn)換直到閾值的區(qū)域且不執(zhí)行對應(yīng)于亮度降低量的灰度轉(zhuǎn)換，而是通過另一方法執(zhí)行在閾值的灰度后預先確定的灰度轉(zhuǎn)換。
[0014]作為用于實現(xiàn)這種漸進的灰度轉(zhuǎn)換的方法，已知這樣一種方法:例如，通過使用LUT (查找表)將灰度轉(zhuǎn)換信息預先存儲在存儲器中且通過參照LUT輸出對應(yīng)于所輸入的灰度的單個灰度(例如，日本專利申請公開2008-117784(專利文獻I)或日本專利申請公開2009-081602 (專利文獻 2))。
[0015]在專利文獻I中，所公開的是這樣的技術(shù)內(nèi)容:在移動電話終端內(nèi)的具有存儲用于校正背光源的亮度級的值等的各種表的各結(jié)構(gòu)通過參照這些表來執(zhí)行背光源的亮度設(shè)定和Y校正。
[0016]在專利文獻2中，所公開的是這樣的方法:通過降低背光源的亮度和通過執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換以增大液晶面板的透光率，來降低背光源的功耗。其中公開了這樣的技術(shù)內(nèi)容:當灰度小于預先設(shè)定的邊界灰度時，通過施加恒定的增益(放大率)來執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換，且當灰度大于邊界灰度時，通過施加隨著灰度變大而減小的增益來執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0017]此外，作為公開了基于預先定義的數(shù)值表達式來執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換的技術(shù)文獻，例如，已知下列日本未經(jīng)審查的專利公開2007-310097(專利文獻3)或日本未經(jīng)審查的專利公開2005-249891 (專利文獻 4)。
[0018]在專利文獻3中，公開了這樣一種顯示設(shè)備:其不是基于上述LUT而是基于計算表達式來執(zhí)行用于從目標幀圖像的輸入灰度數(shù)據(jù)產(chǎn)生輸出灰度數(shù)據(jù)的校正計算。其中公開了這樣的技術(shù)內(nèi)容:計算對應(yīng)于不同的Y值的多個校正點數(shù)據(jù)且通過使用所計算的數(shù)據(jù)來執(zhí)行Y校正。
[0019]在專利文獻4中，公開了這樣一種方法:其通過灰度轉(zhuǎn)換降低背光源的亮度且增加面板的透光率，以保持液晶顯示器的對比可視性。該方法通過執(zhí)行對應(yīng)于理想的Y曲線的灰度轉(zhuǎn)換來執(zhí)行校正。更具體地，其是這樣的技術(shù)內(nèi)容:基于稱為峰值亮度的最大灰度值或灰度的平均值來確定背光亮度的下降率，以使其接近于理想的Y曲線。
[0020]然而，通過上文描述的CABC，當增大亮度降低量和灰度轉(zhuǎn)換量時，原始輸入的視頻信號和執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理后的視頻信號之間的差異變得顯著。這導致圖像質(zhì)量的劣化。
[0021]此外，當亮度變化量改變時，灰度轉(zhuǎn)換量也相應(yīng)地改變。因此，需要常規(guī)的CABC控制電路預先具有亮度變化量的分辨率的LUT，使得電路規(guī)模變得巨大。此外，上述在專利文獻I和專利文獻2中公開的內(nèi)容是在假設(shè)使用LUT的基礎(chǔ)上設(shè)計的技術(shù)。因此，利用這些技術(shù)還有電路規(guī)模增大的問題。
[0022]尤其是，利用專利文獻2中公開的顯示設(shè)備，當輸入大于邊界灰度的灰度時，降低增益。因此，在整體暗的圖像的一部分中存在具有高灰度的多個像素區(qū)域且在高灰度部分中每個像素的灰度彼此接近的情況下，在這些像素中的每一個像素之間的灰度差異變小。這導致灰度毀壞和圖像質(zhì)量上的不適感。
[0023]此外，在專利文獻3中公開的灰度轉(zhuǎn)換計算表達式采用的架構(gòu)是，僅從理想的Y曲線獲取一些特定點的數(shù)據(jù)且執(zhí)行近似法。因此，其誤差變大，使得在低灰度區(qū)域中的圖像質(zhì)量劣化尤其變得顯著。
[0024]此外，利用專利文獻4中公開的方法，稱為增益的灰度轉(zhuǎn)換量僅被標準化為作為亮度級的倒數(shù)的單個表達式。此外，其中的公開內(nèi)容僅在曲線圖上示出增益是亮度級的倒數(shù)，且沒有關(guān)于特定的灰度轉(zhuǎn)換數(shù)值表達式等的圖示。也就是說，沒有提到用于克服諸如由于上述灰度毀壞等造成的圖像質(zhì)量劣化的問題的公開內(nèi)容。
[0025]本發(fā)明的示例性目的是改進上述相關(guān)技術(shù)的繁瑣。更具體地，本發(fā)明的示例性目的是提供視頻信號處理電路、視頻顯示設(shè)備和視頻信號處理方法，當在視頻信號上執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理時，其能夠利用小的電路規(guī)模實現(xiàn)抑制圖像質(zhì)量劣化和低功耗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0026]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的視頻信號處理電路是這樣的視頻信號處理電路:其分析從外部輸入的視頻信號、基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理、將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元、并且生成關(guān)于從背面照亮視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送該驅(qū)動控制信號，且所述視頻信號處理電路采用包括如下的結(jié)構(gòu):特征值計算單元，所述特征值計算單元計算特征值，所述特征值是表示視頻信號的亮度的數(shù)值；以及灰度轉(zhuǎn)換處理單元，所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元基于特征值和由特征值確定的閾值來執(zhí)行視頻信號的灰度的轉(zhuǎn)換處理，其中，所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元包括:灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊基于閾值計算表達式計算閾值，所述閾值計算表達式是基于所述特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；以及灰度轉(zhuǎn)換模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換模塊通過將視頻信號中灰度等于或大于閾值的區(qū)域作為目標，基于線性增大的線性函數(shù)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0027]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的視頻顯示設(shè)備采用包括以下的結(jié)構(gòu):視頻顯示單元，所述視頻顯示單元向外部顯示視頻；背光源，所述背光源從背面照亮所述視頻顯示單元；以及視頻信號處理電路，所述視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號，基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理，將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元，且生成關(guān)于從背面照亮視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送該驅(qū)動控制信號。
[0028]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的視頻信號處理方法用在視頻信號處理電路中，所述視頻信號處理電路包括:灰度轉(zhuǎn)換處理單元，所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元分析從外部輸入的視頻信號，基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理，將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元；以及亮度控制電路單元，所述亮度控制電路單元生成關(guān)于從背面照亮視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送該驅(qū)動控制信號，且所述方法包括:通過亮度控制電路單元計算特征值，所述特征值是表示視頻信號的亮度的數(shù)值；通過灰度轉(zhuǎn)換處理單元基于閾值計算表達式計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的閾值，所述閾值計算表達式是基于特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；通過灰度轉(zhuǎn)換處理單元判斷視頻信號的灰度是否等于或大于閾值；以及當判斷視頻信號的灰度等于或大于閾值時，通過灰度轉(zhuǎn)換處理單元，基于線性增大的線性函數(shù)，對視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0029]此外，根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的視頻信號處理程序用在視頻信號處理電路中，所述視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號、基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理、將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元、并且生成關(guān)于從背面照亮視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送該驅(qū)動控制信號，且所述程序使預先設(shè)置到視頻信號處理電路中的計算機作為如下模塊作用:特征值計算模塊，所述特征值計算模塊計算特征值，所述特征值是表示視頻信號的亮度的數(shù)值；灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊基于閾值計算表達式計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的閾值，所述閾值計算表達式是基于特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；灰度判斷模塊，所述灰度判斷模塊判斷視頻信號的灰度是否等于或大于閾值；以及線性灰度轉(zhuǎn)換模塊，當通過所述灰度判斷模塊判斷灰度等于或大于閾值時，所述線性灰度轉(zhuǎn)換模塊基于線性增大的線性函數(shù)，對視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方式的構(gòu)成視頻顯示設(shè)備的灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元的特定結(jié)構(gòu)的框圖；
[0031]圖2是示出包括圖1中所公開的灰度轉(zhuǎn)換處理電路的視頻信號處理電路的框圖；
[0032]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施方式的包括圖2所公開的視頻信號處理電路的視頻顯示設(shè)備的框圖；
[0033]圖4是示出圖3中所公開的視頻顯示設(shè)備所采用的灰度轉(zhuǎn)換方法的曲線圖；
[0034]圖5是示出通過圖2中所公開的視頻信號處理電路所進行的關(guān)于背光源的亮度的控制的動作的流程圖；
[0035]圖6是示出圖1中所公開的灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元的動作的流程圖；
[0036]圖7是示出構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方式的視頻顯示設(shè)備的灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元的特定結(jié)構(gòu)的框圖；
[0037]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施方式的包括圖7中所公開的灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元的視頻顯示設(shè)備所采用的灰度轉(zhuǎn)換方法的曲線圖；
[0038]圖9是示出圖7中所公開的灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元的動作的流程圖。

【具體實施方式】
[0039](第一不例性實施方式)
[0040]將參照圖1至圖5描述根據(jù)本發(fā)明的視頻信號處理電路和視頻顯示設(shè)備的第一示例性實施方式。
[0041](基本結(jié)構(gòu))
[0042]如圖3所示,設(shè)置有視頻顯示單元20 (諸如液晶面板)的視頻顯示設(shè)備100包括:信號處理基板10，該信號處理基板10設(shè)置有電源產(chǎn)生電路11 (諸如DC-DC轉(zhuǎn)換器)和視頻?目號處理電路12，該視頻彳目號處理電路12執(zhí)行關(guān)于顯不在視頻顯不單兀20上的視頻的信號處理，諸如各種信號的布局轉(zhuǎn)換等以及水平/豎向同步信號的產(chǎn)生、發(fā)送等；電源13，該電源13向電源產(chǎn)生電路11提供電源；視頻信號供給源14，該視頻信號供給源14向視頻信號處理電路12供給視頻信號；顯示單元驅(qū)動器21，該顯示單元驅(qū)動器21提供視頻信號，對該視頻信號執(zhí)行各處理且將所述視頻信號從視頻信號處理電路12發(fā)送至視頻顯示單元20 ;以及顯示單元掃描驅(qū)動器22，該顯示單元掃描驅(qū)動器22將從視頻信號處理電路12發(fā)送的水平/豎向同步信號提供到視頻顯示單元20。
[0043]此外，視頻信號處理電路12還將水平/豎向同步信號發(fā)送至顯示單元驅(qū)動器21，該顯示單元驅(qū)動器21將該水平/豎向同步信號與執(zhí)行各處理后的視頻信號一起提供至視頻顯示單元20。
[0044]電源產(chǎn)生電路11采用產(chǎn)生用于驅(qū)動各種IC的電源的結(jié)構(gòu)，該各種IC諸如是視頻信號處理電路12、顯示單元驅(qū)動器21、顯示單元掃描驅(qū)動器22等。
[0045]也就是說，視頻信號處理電路12被構(gòu)造成執(zhí)行數(shù)據(jù)布局的轉(zhuǎn)換以將從外部輸入的視頻信號發(fā)送至顯示單元驅(qū)動器21，以及產(chǎn)生和發(fā)送同步信號、PWM信號(B/L驅(qū)動PWM信號)等，以通過使用由電源產(chǎn)生電路11供給的電源驅(qū)動各驅(qū)動器。類似地，顯示單元驅(qū)動器21和顯示單元掃描驅(qū)動器22也被構(gòu)造成基于由電源產(chǎn)生電路11供給的電源執(zhí)行各處理內(nèi)容。
[0046]此外，視頻顯示設(shè)備100包括:背光源(B/L) 30，該背光源30是當顯示視頻時所需的光源；B/L驅(qū)動控制基板31，該B/L驅(qū)動控制基板31設(shè)置有B/L驅(qū)動控制電路31A，該B/L驅(qū)動控制電路31A基于由視頻信號處理電路12發(fā)送的驅(qū)動控制信號執(zhí)行關(guān)于背光源30的驅(qū)動(照亮等)的控制；以及B/L電源32，該B/L電源32將電源提供至B/L驅(qū)動控制電路 31A。
[0047]也就是說，視頻信號處理電路12產(chǎn)生PWM信號，該PWM信號是用于顯著地降低背光源30的亮度的驅(qū)動控制信號且視頻信號處理電路12將該信號發(fā)送至B/L驅(qū)動控制電路31A。通過由B/L電源32供給的電源而驅(qū)動的B/L驅(qū)動控制電路31A以來自視頻信號處理電路12的PWM信號中示出的亮度量來點亮背光源30。
[0048]具體地，根據(jù)第一示例性實施方式的視頻顯示設(shè)備100示出視頻信號處理電路12中的技術(shù)特征，該視頻信號處理電路12分析從外部輸入的視頻信號、基于分析結(jié)果在視頻信號上執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理以調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量、將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元20、且生成關(guān)于從背面照亮視頻顯示單元20的背光源30的驅(qū)動控制信號并發(fā)送該驅(qū)動控制信號。因此，接下來將參照圖1和圖2描述關(guān)于視頻信號處理電路12的特定結(jié)構(gòu)內(nèi)容。
[0049]如圖2所示，視頻信號處理電路12包括:特征值/最大值計算模塊41，該特征值/最大值計算模塊41計算從視頻信號供給源14輸入的一幀視頻信號中的特征值和一幀中的灰度的最大值；驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42，該驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42通過使用由特征值/最大值計算模塊41計算的特征值產(chǎn)生示出背光源30的亮度降低量的PWM信號并發(fā)送該PWM信號；以及灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51，該灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51執(zhí)行Y轉(zhuǎn)換等，以補償根據(jù)從驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42接收的PWM信號由B/L驅(qū)動控制電路31A所降低的亮度(亮度降低量)。
[0050]此外，包括特征值/最大值計算模塊41和驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42的結(jié)構(gòu)稱為亮度控制電路單元40。該亮度控制電路單元40被構(gòu)造成基于從外部輸入的視頻信號執(zhí)行尤其關(guān)于背光源30的亮度控制的各處理。
[0051]此處應(yīng)當注意，上述特征值(視頻信號的特征值)示出這樣的信息:從視頻信號供給源14輸入的一幀視頻信號是具有至少一個或多個數(shù)值的“整體亮的視頻信號或整體暗的視頻信號”。例如，該特征值是基于利用四種基本算術(shù)運算通過使用視頻信號的灰度值的平均值和最大值而獲得的多項式的數(shù)值表達式等而計算出的。
[0052]根據(jù)第一示例性實施方式的特征值/最大值計算模塊41被構(gòu)造成計算示出所輸入的一幀視頻信號的總亮度的漸進數(shù)值作為特征值。也就是說，特征值/最大值計算模塊41計算特征值，該特征值是由多個數(shù)值表示的多個所輸入的視頻信號的整個一幀的亮度和暗度的程度。
[0053]根據(jù)基于視頻信號的灰度的平均值、最大值等的數(shù)值表達式等來確定特征值的范圍。特征值/最大值計算模塊41被構(gòu)造成計算當所輸入的視頻信號較亮時的較大的數(shù)值。
[0054]此外，還可以采用這樣的結(jié)構(gòu):將亮度/暗度判斷功能(未示出)提供給特征值/最大值計算模塊41，該亮度/暗度判斷功能用于判斷所輸入的一幀視頻信號是否是整體亮的視頻信號。在該情況下，特征值/最大值計算模塊41被構(gòu)造成根據(jù)亮度/暗度判斷功能判斷視頻信號整體亮或暗的各判斷結(jié)果，計算相對大的值或相對小的值作為特征值。
[0055]在從特征值/最大值計算模塊41獲得由于視頻信號整體亮而計算為大的值的特征值的情況下，驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42執(zhí)行控制，以降低背光源30的亮度降低量，以免惡化圖像的可見性(圖像質(zhì)量)。也就是說，在該情況下，驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42被構(gòu)造成發(fā)送用以降低背光源30的亮度降低量的PWM信號(驅(qū)動控制信號)至B/L驅(qū)動控制電路3IA。
[0056]同時，在從特征值/最大值計算模塊41獲得由于視頻信號整體暗而計算為小的值的特征值的情況下，驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42執(zhí)行控制，以增大背光源30的亮度降低量。也就是說，在該情況下，驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42被構(gòu)造成發(fā)送用以增大背光源30的亮度降低量的PWM信號(驅(qū)動控制信號)至B/L驅(qū)動控制電路31A，從而抑制功耗。
[0057]因此，當通過特征值/最大值計算模塊41計算特征值時，驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42基于特征值確定背光源30的亮度的降低量(亮度降低量)且根據(jù)所確定的量發(fā)送示出背光源30的亮度量的PWM信號。在接收到該PWM信號時，B/L驅(qū)動控制電路31A執(zhí)行控制，以根據(jù)該PWM信號降低背光源30的亮度。
[0058]然而，僅利用以這種方式降低背光源30的亮度的控制，僅使視頻信號整體變暗。這導致圖像的可見性劣化。
[0059]因此，第一實施方式采用這樣一種結(jié)構(gòu):灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51通過對應(yīng)于由驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42確定的背光源30的亮度降低量而相比原始灰度增加視頻信號的灰度，以增大(調(diào)節(jié))面板的透光率。
[0060]具體地，驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42和灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51兩者共同使用通過特征值/最大值計算模塊41計算的特征值，從而使背光源30的亮度降低量和灰度轉(zhuǎn)換處理相對應(yīng)。此外，灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51被構(gòu)造成根據(jù)從外部輸入的視頻信號的灰度改變關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的Y特性。
[0061]此處，將參照圖1描述灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51的特定結(jié)構(gòu)內(nèi)容，該灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51通過視頻信號的灰度轉(zhuǎn)換處理補償背光源30的降低的亮度。
[0062]如圖1所示，灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51基于特征值/最大值計算模塊41所計算的特征值和由該特征值所確定的閾值，來執(zhí)行視頻信號的灰度的灰度轉(zhuǎn)換處理，該灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51包括:灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61，該灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61根據(jù)基于特征值和預先設(shè)置的轉(zhuǎn)換系數(shù)形成的閾值計算表達式來計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的閾值；灰度轉(zhuǎn)換模塊71，該灰度轉(zhuǎn)換模塊71基于灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61所計算的閾值轉(zhuǎn)換由視頻信號供給源14所供給的視頻信號的灰度；平滑處理模塊(平滑處理電路)81，該平滑處理模塊81對通過灰度轉(zhuǎn)換模塊71進行灰度轉(zhuǎn)換后的視頻信號(轉(zhuǎn)換后的視頻信號)執(zhí)行有效的平滑處理；以及多灰度處理(多灰度電路)91，該多灰度處理91根據(jù)需要執(zhí)行用于確保Y轉(zhuǎn)換的灰度的分辨率的處理。
[0063]灰度轉(zhuǎn)換模塊71被構(gòu)造成當從外部輸入的視頻信號的灰度等于或大于閾值時基于線性增大的線性函數(shù)對視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換、且當灰度小于閾值時基于根據(jù)特征值或背光源30的亮度降低量形成的且以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)對視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0064]也就是說，灰度轉(zhuǎn)換模塊71通過采用在從外部輸入的視頻信號中其灰度等于或大于閾值的區(qū)域作為目標而基于線性增大的線性函數(shù)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換、且通過采用在從外部輸入的視頻信號中其灰度小于閾值的區(qū)域而基于根據(jù)特征值形成的且以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0065]此外，以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)和線性增大的線性函數(shù)在位于閾值處的邊界區(qū)域中連續(xù)。
[0066]更具體地，灰度轉(zhuǎn)換模塊71包括灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能71A,該灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能71A通過比較所輸入的視頻信號的灰度(灰度值)和灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61所計算的閾值選擇預先設(shè)置的多個灰度轉(zhuǎn)換表達式中的一個，且灰度轉(zhuǎn)換模塊71根據(jù)選擇結(jié)果發(fā)送視頻信號。在第一示例性實施方式中，稍后將描述的第一灰度轉(zhuǎn)換表達式(下面的表達式9)和第二灰度轉(zhuǎn)換表達式(下面的表達式11)被用作灰度轉(zhuǎn)換表達式。
[0067]此外，灰度轉(zhuǎn)換模塊71包括:第一灰度轉(zhuǎn)換功能71B，該第一灰度轉(zhuǎn)換功能71B從灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能71A接收視頻信號且基于第一灰度轉(zhuǎn)換表達式(包含用于補償亮度降低量的系數(shù)的灰度轉(zhuǎn)換表達式)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換(根據(jù)亮度降低量的灰度轉(zhuǎn)換)；以及第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C，該第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C基于第二灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0068]此處，應(yīng)當注意，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61被構(gòu)造成將從特征值/最大值計算模塊41獲得的特征值和最大值提供至灰度轉(zhuǎn)換模塊71的灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能71A?；叶绒D(zhuǎn)換表達式選擇功能71A將特征值和視頻信號一起發(fā)送至第一灰度轉(zhuǎn)換功能71B且將最大值和視頻信號一起發(fā)送至第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C。
[0069]此外，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61被構(gòu)造成將以上文描述的方式計算的閾值發(fā)送至第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C。
[0070]也就是說，灰度轉(zhuǎn)換模塊71被構(gòu)造成通過灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能7IA選擇用于灰度轉(zhuǎn)換的灰度轉(zhuǎn)換表達式，且通過第一灰度轉(zhuǎn)換功能71B或第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C轉(zhuǎn)換實際輸入的視頻信號的灰度。
[0071]在通過灰度轉(zhuǎn)換補償背光源30的降低的亮度的情況下，初始期望的是，基于單個灰度轉(zhuǎn)換表達式等對所有輸入的視頻信號的灰度(下文稱為輸入灰度)執(zhí)行均勻的灰度轉(zhuǎn)換，作為對應(yīng)于背光源30的亮度降低量(例如，25% )的補償。
[0072]然而，例如，當在作為高灰度區(qū)域的254級灰度或255級灰度被輸入在屏幕的一部分中的情況下執(zhí)行這種均勻的灰度轉(zhuǎn)換時，存在254級灰度可以轉(zhuǎn)換為255級灰度的可能性。然而，由于沒有更大的灰度值使得不可能進行255級灰度的灰度轉(zhuǎn)換，因此255級灰度保持為255級灰度。
[0073]也就是說，在不考慮這種高灰度區(qū)域的情況下執(zhí)行均勻的灰度轉(zhuǎn)換時，產(chǎn)生所謂的灰度毀壞，其中，比特定的灰度值高的輸入灰度都變成相同的灰度。這導致圖像質(zhì)量的極大惡化。
[0074]因此，如上所述，第一示例性實施方式采用這樣的結(jié)構(gòu):利用該結(jié)構(gòu)，通過灰度轉(zhuǎn)換模塊71，通過基于兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換，來補償背光源30的亮度降低量。也就是說，所采用的結(jié)構(gòu)為這樣的結(jié)構(gòu):利用該結(jié)構(gòu)，提供給定的閾值用于通過灰度轉(zhuǎn)換模塊71所執(zhí)行的灰度轉(zhuǎn)換；當所輸入的灰度小于閾值時，通過灰度轉(zhuǎn)換根據(jù)亮度降低量執(zhí)行補償；以及當輸入灰度超過閾值時，執(zhí)行使用不同于上述補償?shù)牧硪换叶绒D(zhuǎn)換方法的灰度轉(zhuǎn)換，以避免灰度毀壞等。
[0075]作為用于避免灰度破壞等的灰度轉(zhuǎn)換方法，第一示例性實施方式采用這樣一種方法:其基于在最大表達灰度(例如，在8比特輸入的情況下為255)和通過灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61計算的閾值之間連接的直線或曲線執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。這使得可以執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換處理，通過該灰度轉(zhuǎn)換處理，在閾值和最大灰度之間的范圍內(nèi)的灰度不會變?yōu)橄嗤幕叶?除了原始輸入的灰度是相同的灰度的情況)。
[0076]平滑處理模塊81被構(gòu)造成:判斷從外部輸入至預先設(shè)置的平滑區(qū)域的視頻信號的灰度是否屬于通過灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61計算的閾值附近的區(qū)域；基于閾值和所輸入的灰度之間的差異計算平滑系數(shù)；當判斷為屬于平滑區(qū)域時，從視頻信號的灰度減去平滑系數(shù)；以及當判斷為不屬于平滑區(qū)域時，輸出原始狀態(tài)的視頻信號。
[0077](特定結(jié)構(gòu))
[0078]如上所述，在第一示例性實施方式中，尤其是灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51有效地起作用，該灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51通過灰度轉(zhuǎn)換等執(zhí)行基于視頻信號的特征值確定的背光源30的亮度降低量的補償。
[0079]因此，在下文中，將通過例舉具體的數(shù)值等描述灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51的關(guān)于上述灰度轉(zhuǎn)換等的更詳細的結(jié)構(gòu)內(nèi)容。此處，假設(shè)所輸入的視頻信號的灰度表示數(shù)(灰度數(shù))為8比特(灰度值為O至255的值)的情況。
[0080]構(gòu)造成通過驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42，基于給定幀內(nèi)的特征值(下文也稱為Rank)和可以在所輸入的視頻信號的給定幀內(nèi)顯示的最大灰度值(下文也稱為f (η))，來確定背光源30的亮度降低量。
[0081]在第一示例性實施方式中，通過驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42，基于下列表達式I產(chǎn)生示出降低后的亮度量的PWM (PWM值)。
[0082]表達式I
[0083]PWM = (Rank/f (η)) ~2.2— (I)
[0084]如上所述，“Rank”是一幀視頻信號中的特征值(在8比特的情況下為從O至255的值)，且“f(n)”示出能夠在一幀內(nèi)顯示的最大灰度值數(shù)(2~n-l:n是灰度表示數(shù)，(f(n)= 2~n-l)。這在下文中同樣適用。
[0085]如在第一示例性實施方式中，在預先設(shè)置的灰度表示數(shù)為8比特(η = 8)的情況下，最大灰度數(shù)可以表示為f (8) = 255。
[0086]此處，應(yīng)當注意，根據(jù)上述表達式I直接計算的PWM(PWM值)是示出背光源30的亮度量的比例的值)。例如，當Rank = 224時，PWM被確定為75%。因此，在該情況下，背光源30的亮度降低量為25%。
[0087]也就是說，在示出亮度量的PWM和亮度降低量之間建立關(guān)系式“亮度降低量)=100-PWM”。
[0088]因此，PWM信號還可以認為是示出亮度降低量的驅(qū)動控制信號。
[0089]接著，將描述關(guān)于通過灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61進行的閾值的計算的特定結(jié)構(gòu)內(nèi)容。
[0090]首先，在假設(shè)關(guān)于上述灰度的轉(zhuǎn)換的閾值是Xa且在所述閾值(Xa)的灰度下的相對亮度值為α的情況下，系數(shù)α可以利用下列表達式2來表示且當上述表達式I代入表達式2中時可以利用下列表達式3來表示。此外，通過求解表達式3，可以獲得用于計算閾值(Xa)的下列表達式4 (閾值計算表達式)。
[0091]表達式2
[0092]a = {(Xa/f(n)) ~2.2} X (1/PWM) (2)
[0093]表達式3
[0094]α = {(Xa/f (η))' 2.2} X (f (η) /Rank) '2.2}---(3)
[0095]表達式4
[0096]Xa = α " (1/2.2) X Rank---(4)
[0097]第一示例性實施方式被構(gòu)造成使得在表達式4中示出的系數(shù)α被預先設(shè)置為上述轉(zhuǎn)換系數(shù)。也就是說，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61構(gòu)造成根據(jù)上述表達式4基于預先設(shè)置的轉(zhuǎn)換系數(shù)α和從特征值/最大值計算模塊41獲得的特征值Rank計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的閾值Xa。
[0098]之后，將參照圖4以特定的方式描述由灰度轉(zhuǎn)換模塊71所執(zhí)行的灰度轉(zhuǎn)換處理的結(jié)構(gòu)，圖4例示了關(guān)于第一示例性實施方式的灰度轉(zhuǎn)換方法的曲線圖。
[0099]圖4中繪制的各曲線示出橫軸上的輸入灰度和縱軸上的視頻顯示單元20的相對亮度程度(當最大亮度定義為I時的相對亮度)之間的關(guān)系，且以虛線示出的曲線是示出當Y = 2.2時的灰度特性的Y曲線。
[0100]同時，關(guān)于第一示例性實施方式的灰度轉(zhuǎn)換方法的輸入灰度和相對亮度之間的關(guān)系可以利用從原點O到閾值Xa的區(qū)域(第一灰度區(qū)域)中示出的曲線和從閾值Xa到最大灰度數(shù)的區(qū)域(第二灰度區(qū)域)中示出的直線來表示。圖4例示了當PWM= 75%時的灰度轉(zhuǎn)換方法。
[0101]此外，可以利用下列表達式5和表達式6分別表示當輸入灰度小于閾值Xa(Xa>輸入灰度)時灰度轉(zhuǎn)換模塊71所使用的第一轉(zhuǎn)換表達式、以及當輸入灰度等于或大于閾值Xa(Xa =輸入灰度)時灰度轉(zhuǎn)換模塊71所使用的第二灰度轉(zhuǎn)換表達式。在表達式6中的“MAX”是在給定幀的視頻信號中的灰度的最大值。
[0102]表達式5
[0103]相對亮度=(1/PWM)X (輸入灰度 /f(n))~2.2(5)
[0104]表達式6
[0105]相對亮度={(1- a)/(MAX-Xa)} X (輸入灰度-MAX)+1(6)
[0106]上述表達式5 (第一灰度轉(zhuǎn)換表達式)是以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)，其采用這樣的結(jié)構(gòu):PWM的倒數(shù)(用于補償亮度降低量的系數(shù))積分至取決于輸入灰度和灰度表示數(shù)(η)的值。也就是說，這意味著基于第一灰度轉(zhuǎn)換表達式通過第一灰度轉(zhuǎn)換功能71Β所執(zhí)行的灰度轉(zhuǎn)換實現(xiàn)對應(yīng)于亮度降低量的量的補償。
[0107]此外，表達式6 (第二灰度轉(zhuǎn)換表達式)采用這樣的結(jié)構(gòu):其在一幀視頻信號中的最大灰度(在該情況下，最大灰度數(shù):255)和閾值Xa之間線性連接，以免破壞高灰度側(cè)的輸入灰度(以不引起高灰度側(cè)的灰度毀壞)。
[0108]也就是說，示出線性增大的線性函數(shù)的第二灰度轉(zhuǎn)換表達式(基于閾值和最大值而建立的灰度轉(zhuǎn)換表達式)被構(gòu)造成示出以直線方式連接在閾值Xa的灰度和通過提前設(shè)置的灰度表示數(shù)而限定的最大灰度之間的直線。
[0109]此外，各灰度轉(zhuǎn)換表達式采用在位于各邊界的端部(邊界部分)中連續(xù)的結(jié)構(gòu)。也就是說，示出該表達式的曲線連續(xù)地連接，使得沒有缺少灰度，如圖4所示。為方便起見，整個連接的曲線稱為灰度轉(zhuǎn)換曲線。
[0110]如所述，采用根據(jù)一幀視頻信號中的灰度選擇性地使用兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式的結(jié)構(gòu)，使得可以將圖像質(zhì)量的劣化抑制到最小且顯著降低背光源30的亮度。
[0111]用于降低背光源30的亮度的處理和通過對應(yīng)于該處理執(zhí)行的灰度轉(zhuǎn)換的原理(亮度控制的原理)如上所述。然而，當基于上述用于通過相對亮度執(zhí)行計算的表達式5和表達式6構(gòu)建電路時，電路規(guī)模變得增大。
[0112]因此，將根據(jù)上述原理得到用于針對輸入灰度直接獲得輸出灰度(待輸出的視頻信號的灰度)的灰度轉(zhuǎn)換表達式。
[0113]相對亮度(相對亮度值)可以表示為通過使用輸出灰度和上文提到的f (η)的表達式7。通過應(yīng)用表達式7，上述表達式5可以表示為下列表達式8。
[0114]表達式7
[0115]相對亮度=(輸出灰度/f (η) Γ 2.2(7)
[0116]表達式8
[0117](輸出灰度/f(n))~2.2= (1/PWM) X (輸入灰度/f (η) )~2.2(8)
[0118]此外，通過利用上述表達式I整理表達式8，代替上述表達式5，第一灰度轉(zhuǎn)換表達式(Xa>輸入灰度)可以表示為下列表達式9。
[0119]表達式9
[0120]輸出灰度=(f (n)/Rank) X輸入灰度(9)
[0121]關(guān)于第二灰度轉(zhuǎn)換表達式的相對亮度也可以如上述利用表達式“相對亮度=(輸出灰度/MAX) ~2.2”來表示。然而，當其與上述表達式6結(jié)合時，僅對應(yīng)于左側(cè)的“(輸出灰度/MAX) ~2.2”變?yōu)橹笖?shù)函數(shù)。因此，其計算變得復雜。
[0122]因此，在第一示例性實施方式中，不利用“(輸出灰度/MAX) '2.2”而是利用使用線性近似表達式的下列表達式10來表示相對亮度。
[0123]此處，應(yīng)當注意，X2.2是當相對亮度是α時在Y =2.2的Y曲線上的灰度值(對應(yīng)于相對亮度α的灰度值)。
[0124]表達式10
[0125]相對亮度={(1-a)/f(n) -Χ2.2}Χ(輸出灰度-f(n))+l(10)
[0126]此外，通過使用上述表達式6和表達式10進行整理，第二灰度轉(zhuǎn)換表達式(Xa含輸入灰度)可以表示在下列表達式11而非表達式6中。
[0127]表達式11
[0128]輸出灰度=€(11)+ &(11)-父2.2)/(麻父-父&)}\(輸入灰度-MAX)(11)
[0129]上述內(nèi)容可以總結(jié)如下?；叶绒D(zhuǎn)換閾值計算模塊61被構(gòu)造成基于上述表達式4執(zhí)行關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的閾值的計算處理，且灰度轉(zhuǎn)換模塊71被構(gòu)造成在“Xa>輸入灰度”的條件下基于上述表達式9執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換，且在“Xa =輸入灰度”的條件下基于上述表達式11(基于閾值和最大值形成的灰度轉(zhuǎn)換表達式)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0130]表達式9和表達式11兩者都利用沒有使用指數(shù)函數(shù)的簡單的數(shù)值表達式來構(gòu)建。因此，利用第一示例性實施方式(其中，關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換模塊71的電路基于這些數(shù)值表達式)，可以利用極小的電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)有效的灰度轉(zhuǎn)換處理。
[0131]此外，關(guān)于α值，作為稍后描述的圖像質(zhì)量檢查的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)α = 0.6是最佳值。
[0132]應(yīng)當注意，當α = 0.6被確定且設(shè)置為固定值時，上述表達式4可以近似表示為下列表達式12，該表達式12還可以改寫為下列表達式13。
[0133]表達式12
[0134]Xa= (203/256) XRank(12)
[0135]表達式13
[0136]Xa= (203 X Rank)/256(13)
[0137]根據(jù)表達式13 (閾值計算表達式)，可以通過執(zhí)行Rank和203的乘法運算一次且通過執(zhí)行除以2的η次方(256 = 2~8) —次，可以產(chǎn)生閾值Xa的值。此外，當實際上基于上述表達式13創(chuàng)建電路時，單個乘法器是充足的且可以對于除以2的η次方應(yīng)用比特移位，使得實質(zhì)的除法器是不需要的，
[0138]因此，利用第一示例性實施方式，可以利用單個乘法器和單個寄存器(移位寄存器)來構(gòu)造灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61。也就是說，可以利用極小規(guī)模的電路結(jié)構(gòu)來計算重要的閾值Xa。
[0139]現(xiàn)將詳細描述上述表達式I至表達式13以及得到這些表達式中的每個表達式的方法等。
[0140]首先，表達式I (作為用于得到PWM值的表達式)被構(gòu)造成:通過基于亮度信息計算通過特征值(圖像特征值:Rank)除以最大灰度值(f (η))而獲得的值的2.2次方，來計算PWM值。
[0141]接著,將描述上述表達式4。
[0142]在通過執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換增大亮度的情況下，在整體灰度的亮度倍率(轉(zhuǎn)換倍率)被設(shè)置成均一時，在灰度等于或大于特定灰度的區(qū)域中，發(fā)生灰度毀壞(例如，當大于I的亮度倍率乘以255級灰度時，由此獲得的值是大于255的數(shù)值且超過最大灰度值，使得不能完成灰度表不)。
[0143]也就是說，即使當利用高達特定點的均一亮度倍率來執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換時，也沒有問題。然而，在該點后，需要將亮度倍率引導至降低方向，以有效地避免灰度毀壞。
[0144]因此，第一示例性實施方式采用這樣的結(jié)構(gòu):利用該結(jié)構(gòu)，確定作為用于降低亮度倍率的基點的邊界點，通過高達邊界點的均一的亮度倍率執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換(根據(jù)亮度降低量的灰度轉(zhuǎn)換)，且此后基于相比根據(jù)亮度降低量的灰度轉(zhuǎn)換降低亮度倍率的函數(shù)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0145]作為基點的邊界點(特定點)是通過灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61基于上述表達式4計算的閾值Xa?；谔卣髦礡ank和系數(shù)α (對應(yīng)于閾值的點的相對亮度)得出閾值Xa。
[0146]接著，上述表達式5被構(gòu)造成使得當從外部輸入的視頻信號的灰度小于閾值Xa時亮度倍率變?yōu)榫坏摹?br> [0147]表達式5中的“1/PWM”的值是均一的亮度倍率?；赑WM值降低背光源30的亮度，使得PWM值的倒數(shù)被定義為亮度倍率。例如，當PWM = 0.75時，背光源30的亮度是相對于100%的75%的值(在該情況下，亮度降低量為25% )。也就是說，PWM值的倒數(shù)1.33
為亮度倍率。
[0148]同時，在超過閾值Xa的情況下，所采用的表達式6基于這樣的結(jié)構(gòu):其中，閾值(Xa)和最大灰度數(shù)(在該情況下為255)線性連接。表達式6示出經(jīng)過點(MAX，I)且具有斜率“(1- a )/(MAX - Xa) ”的線性函數(shù)，如圖4所示。
[0149]如上所述，對于將表達式6形成為線性函數(shù)(線性形式)存在兩點原因
[0150]一點原因是通過盡可能地簡化構(gòu)成表達式的計算來實現(xiàn)減小電路規(guī)模的目的。另一點原因是通過關(guān)于比閾值(Xa)的灰度高的灰度側(cè)的像素盡可能地抑制灰度毀壞，而不造成圖像質(zhì)量中的不適感。
[0151 ] 現(xiàn)將更詳細地描述后一原因。
[0152]如上所述，在整體暗的圖像中，例如，視頻信號的特征值變小，使得閾值Xa也變?yōu)樾〉闹?參照表達式4)。然而，存在可部分地存在高灰度區(qū)域的可能性。第一示例性實施方式采用上述作為線性函數(shù)的表達式6，以甚至在高灰度區(qū)域不是相同的灰度而具有微小的灰度差異的情況下也精確地執(zhí)行灰度表示且避免灰度毀壞。
[0153]假定在高灰度區(qū)域中的灰度差異非常小，則甚至當通過采用具有大的曲率的曲線等執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換時也沒有明顯的問題。然而，實際的視頻信號具有各種類型，使得灰度值的差異具有大的變化。因此，當基于具有大的曲率的曲線等執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換而不考慮這種情況時，必定產(chǎn)生斜率變平緩的部分，且在該部分中，灰度毀壞易于發(fā)生。
[0154]也就是說，根據(jù)第一示例性實施方式的視頻顯示設(shè)備100對灰度轉(zhuǎn)換模塊71所使用的第二灰度轉(zhuǎn)換表達式采用線性函數(shù)。因此，即使當在整體暗的圖像內(nèi)存在具有微小的灰度差異的高灰度區(qū)域時，也可以更精確地執(zhí)行其灰度轉(zhuǎn)換。
[0155]應(yīng)當注意，當選擇第一灰度轉(zhuǎn)換表達式或第二灰度轉(zhuǎn)換表達式時灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能71A所使用的閾值(Xa)的范圍是用于執(zhí)行有效的灰度轉(zhuǎn)換的極其重要的因素。也就是說，可能導致如下不便:當閾值(Xa)過度地設(shè)置在高灰度側(cè)時，在灰度轉(zhuǎn)換后灰度毀壞變得顯著，且當閾值(Xa)過度地設(shè)置在低灰度側(cè)時，功耗的降低效果變小。
[0156]考慮到通過確定系數(shù)α可以獲得閾值(Xa)(參照表達式4)，需要考慮圖像質(zhì)量劣化的抑制和功耗的降低效果之間的平衡而預先設(shè)置系數(shù)α的最佳值。
[0157]因此，為了選擇系數(shù)α的最佳值，集中于圖像中的亮的部分(高灰度部分)。在第一示例性實施方式中，通過比較執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換前的該亮的部分和執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換后的該亮的部分，搜索圖像質(zhì)量中的不適感(灰度毀壞)盡可能小的點，且采用由此獲得的最佳值作為系數(shù)α的值。如上所述,系數(shù)α的最佳值為如上所述的0.6(α =0.6)。
[0158]如上所述，通過將表達式5和表達式6的相對亮度值代入灰度值以形成數(shù)值表達式來獲得表達式7至表達式11。
[0159]基于當α = 0.6 時表達式 4 變?yōu)?“Xa = 0.6~ (1/2.2) XRank”，即 “Xa =0.796XRank”的事實來得出上述表達式12和表達式13.
[0160]為了得到表達式13，基于圖像質(zhì)量檢查的結(jié)果采用作為系數(shù)α的最佳值的0.6。然而，即使在任意地確定值α的情況下，用于計算閾值Xa的數(shù)值表達式也可改變?yōu)榕c上述表達式13的形式相同的形式。
[0161]也就是說，該數(shù)值表達式通過使用下列表達式14中限定的β而表示為下列表達式15。應(yīng)當注意，當通過使用表達式14計算β時產(chǎn)生的小數(shù)部分被忽略。
[0162]表達式14
[0163]β = 256Χ α ~ (1/2.2)(14)
[0164]表達式15
[0165]Xa = ( β X Rank) /256—(15)
[0166]因此，在第一示例性實施方式采用任意地確定系數(shù)α的值的結(jié)構(gòu)的情況下，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61被構(gòu)造成通過使用上述表達式14計算β (為整數(shù))且通過將其應(yīng)用至上述表達式15而計算閾值(Xa)。
[0167]通過使用表達式14和表達式15，任意值可以設(shè)置為系數(shù)α，通過執(zhí)行特征值Rank和整數(shù)β的乘法運算一次且通過執(zhí)行除以2的η次方(256 = 2~8) 一次，可以生成閾值Xa的值。因此，實際上，可以通過包括單個乘法器和單個寄存器的簡單結(jié)構(gòu)的電路來有效地計算閾值Xa的值。
[0168]上述內(nèi)容是得出表達式I至表達式13以及表達式14和表達式15的方法等。
[0169]在第一示例性實施方式中，關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51的電路結(jié)構(gòu)的表達式13、表達式9和表達式11都僅由四種基本算術(shù)運算(諸如加法、減法、乘法和除法)構(gòu)成，而不包括使得計算變得復雜且電路規(guī)模變大的指數(shù)函數(shù)。
[0170]此外，在數(shù)值表達式中的各參數(shù)是預先設(shè)置的固定值或僅從關(guān)于待輸入的視頻信號的信息產(chǎn)生的數(shù)值。
[0171]因此，可以實現(xiàn)這樣的灰度轉(zhuǎn)換:通過使用灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51，利用極小的電路結(jié)構(gòu)，盡可能地抑制圖像質(zhì)量的劣化，該灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51包括采用基于表達式13的簡單的電路結(jié)構(gòu)的灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61、以及采用可以由兩個簡單的電路構(gòu)成的灰度轉(zhuǎn)換表達式(表達式9和表達式11)的灰度轉(zhuǎn)換模塊71。
[0172]接著，將描述通過平滑處理模塊81執(zhí)行的平滑處理的原理和必要性。
[0173]第一灰度轉(zhuǎn)換表達式(表達式9)和第二灰度轉(zhuǎn)換表達式(表達式11)連接的部分變?yōu)橛捎谶@些表達式中的每一個表達式的特征的差異而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)折點。
[0174]本文中的轉(zhuǎn)折點是當集中于一線上的整個曲線圖時在轉(zhuǎn)折點之前和之后曲線圖的特征改變的點。
[0175]在第一示例性實施方式中，如圖4的曲線圖所示，關(guān)于第一灰度轉(zhuǎn)換表達式的曲線的切線的斜率和關(guān)于第二灰度轉(zhuǎn)換表達式的直線的斜率在位于閾值Xa處的轉(zhuǎn)折點P(Xa, α)處是不同的，使得轉(zhuǎn)折點P的周邊部分向上膨脹，即使是非常小的量。也就是說，在轉(zhuǎn)折點P的周邊部分中，平滑度與第一灰度區(qū)域的曲線和第二灰度區(qū)域的直線的粗略形狀成比例地消失。
[0176]當存在這樣的轉(zhuǎn)折點時，例如，在灰階顯示(在豎向方向或橫向方向上顯示從O灰度開始且通過使灰度遞增I持續(xù)到最大灰度的屏幕顯示)的情況下，明顯觀察到在轉(zhuǎn)折點處的灰度的附近的灰度差異(例如，顯示為邊界線)。換句話說，這可以引起圖像質(zhì)量的劣化。
[0177]為了預先防止這種圖像質(zhì)量的劣化，在第一示例性實施方式中，如圖1所示，在灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51內(nèi)設(shè)置平滑處理模塊81，作為更平滑地連接第一灰度轉(zhuǎn)換表達式和第二灰度轉(zhuǎn)換表達式的結(jié)構(gòu)，以進一步使轉(zhuǎn)折點的周邊部分平滑。
[0178]本文中的平滑處理是用于抑制可以以上述方式引起的圖像質(zhì)量的劣化的處理，其中，輸入灰度在閾值Xa的附近。此處，將通過將閾值Xa±A灰度(A是任意系數(shù):對應(yīng)于減法強度和減法范圍的系數(shù))的范圍限定為Xa的附近(平滑區(qū)域)來進行說明。
[0179]也就是說，在輸入灰度對應(yīng)于平滑區(qū)域“Xa-A =輸入灰度f Xa+A”的情況下，平滑處理模塊81被構(gòu)造成執(zhí)行用于使轉(zhuǎn)折點的附近平滑的平滑處理。基于這樣的計算方法執(zhí)行平滑處理:從輸入灰度減去一系數(shù)(下文稱為平滑系數(shù))，該系數(shù)包括“具有輸入灰度的平方的系數(shù)”和“MAX和Rank之間的差異的系數(shù)”。
[0180]可以基于下列表達式16計算平滑系數(shù)。
[0181]因此，關(guān)于在視頻信號的輸入灰度屬于平滑區(qū)域“Xa-A =輸入灰度f Xa+A”或?qū)?yīng)于條件“輸入灰度〈Xa - A或Xa+A〈輸入灰度”的情況下執(zhí)行的平滑處理的特定數(shù)值表達式可以分別表示為下列表達式17或表達式18。
[0182]表達式16
[0183]平滑系數(shù)={(A-Xa-輸入灰度)~2} X {(MAX - Rank) / (2~n)}(16)
[0184]如上所述，Xa是關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的閾值，MAX是一巾貞視頻信號中的灰度的最大值，Rank是一幀視頻信號中的特征值，A是任意系數(shù)(對應(yīng)于減法強度和減法區(qū)域的系數(shù))，且η是任意系數(shù)(8比特的情況下的推薦值為8)。
[0185]表達式17
[0186]輸出灰度=輸入灰度-平滑系數(shù)(17)
[0187]表達式18
[0188]輸出灰度=輸入灰度(18)
[0189]例如，在輸入灰度是Xa±b(b是滿足“b含A”的正數(shù))的情況下，上述表達式16的系數(shù)“ (A-1Xa-輸入灰度ΙΓ2”變?yōu)椤?A-b)~2”。因此，當b的值變得越大，“ (A - b)~2”變得越小，而當b的值變得越小，“ (A - b)~2”變得越大。
[0190]也就是說，在本文中，通過在平滑系數(shù)的結(jié)構(gòu)中包括“(A- |Xa-輸入灰度)~2” (其是“包括輸入灰度的平方的系數(shù)”)，可以在Xa - A或Xa+A的灰度的附近中執(zhí)行用于減小減去量的處理以及隨著更靠近Xa執(zhí)行用于增大減去量的處理。由此，可以使轉(zhuǎn)折點的附近變得平滑。
[0191]此外，通過在系數(shù)中包括“MAX-Rank”(其是最大值MAX和特征值Rank之間的差異)，當該差異小時，可以實現(xiàn)用于減小減去量的處理，且當該差異大時，可以實現(xiàn)用于增大減去量的處理。
[0192]作為最大值MAX和特征值Rank之間的差異小的這種情況，例如，假設(shè)可以是一幀中的大部分像素具有相同的灰度的情況，即立體屏幕(光柵屏幕)的顯示的情況。在這種情況下，由于在第一位置中不存在Y曲線的轉(zhuǎn)折點，因此不需要執(zhí)行平滑處理。因此，即使當如上所述減小減去量時，也沒有圖像質(zhì)量劣化的問題。
[0193]平滑處理可以設(shè)置為灰度轉(zhuǎn)換后執(zhí)行的處理。如圖1所示，第一示例性實施方式被構(gòu)造成通過平滑處理模塊81對從灰度轉(zhuǎn)換模塊71獲得的灰度轉(zhuǎn)換后的視頻信號執(zhí)行處理。
[0194]現(xiàn)將詳細描述得出上述表達式16至表達式18的方法等。
[0195]如上所述，平滑處理設(shè)計成使閾值(Xa)處的轉(zhuǎn)折點的附近平滑。為了實現(xiàn)該目的，需要執(zhí)行在靠近閾值(Xa)的位置處針對輸入灰度增大減去值以及隨著從閾值(Xa)離開逐漸減小減去值的處理。
[0196]當與閾值(Xa)的距離更靠近時增大減去值且當與閾值(Xa)的距離更遠離時減小減去值的處理，可以通過使用這樣的算術(shù)表達式來實現(xiàn)，利用該算術(shù)表達式，計算與閾值(Xa)的距離且對通過從特定值減去所計算的距離而獲得的值求平方。
[0197]因此，在第一示例性實施方式中，當輸入灰度屬于通過條件表達式“Xa-A =輸入灰度S Xa+A”(其使用任意系數(shù)A作為特定值)表示的平滑區(qū)域時，如下的結(jié)構(gòu)被應(yīng)用到上述表達式16，利用該結(jié)構(gòu)，計算作為閾值Xa和輸入灰度之間的差異的|Xa-輸入灰度I，以及對通過從作為特定值的系數(shù)A減去|Xa-輸入灰度I而獲得的值“A- |Xa-輸入灰度
”求平方。
[0198]此外，當特征值Rank靠近最大值MAX時，亮度倍率低使得轉(zhuǎn)折點不是問題。因此，即使減去值本身降低，也沒有問題。因此，上述表達式16被構(gòu)造成將通過上述“(A- |Xa-輸入灰度I Γ2”計算的值與“ (MAX-Rank) ”的值相乘。
[0199]如上所述，上述表達式17的減去值是通過上述表達式16確定的平滑系數(shù)。也就是說，表達式17是示出實際從輸入灰度減去平滑系數(shù)的處理的算術(shù)表達式。通過使用表達式17，當輸入灰度與閾值Xa之間的距離近時，可以使轉(zhuǎn)折點的附近平滑。
[0200]同時，當輸入灰度與閾值(Xa)之間的距離遠時，在轉(zhuǎn)折點的附近沒有影響，使得不需要執(zhí)行減法處理。因此，示出滿足條件表達式“輸入灰度〈Xa - A或Xa+A〈輸入灰度”的情況的平滑處理的上述表達式18，構(gòu)成這樣的處理，通過該處理，平滑處理模塊81以原始狀態(tài)輸出從灰度轉(zhuǎn)換模塊71獲得的視頻信號。
[0201]上文是得出上述表達式16至表達式18的方法。這些表達式中的每個表達式被構(gòu)造成被平滑處理模塊81使用，以判斷是否滿足條件表達式“Xa-A =輸入灰度f Xa+A”以及何時執(zhí)行關(guān)于平滑處理的減法處理。
[0202]也就是說，平滑處理模塊81被構(gòu)造成包括閾值附近判斷功能(未示出)，該閾值附近判斷功能判斷從第一灰度轉(zhuǎn)換功能71B或第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C接收到的灰度轉(zhuǎn)換后的視頻信號的灰度(轉(zhuǎn)換后的灰度)是否屬于預先設(shè)置的平滑區(qū)域，且當通過閾值附近判斷功能判斷屬于平滑區(qū)域時，基于表達式16和表達式17執(zhí)行視頻信號的平滑處理。
[0203]在上述表達式16中，“η”是固定值且平方可以替換為乘法。因此，可以說上述表達式16至表達式18僅由四種基本算術(shù)運算構(gòu)成。此外，表達式16中的各參數(shù)是預先設(shè)置的固定值或僅基于要輸入的視頻信號的信息產(chǎn)生。也就是說，基于這些表達式中的每一個表達式構(gòu)造的平滑處理模塊81采用極其簡單的電路結(jié)構(gòu)。
[0204]通過在灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51的結(jié)構(gòu)中包括平滑處理模塊81，可以防止在彼此不同灰度的兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式連接的部分中產(chǎn)生轉(zhuǎn)折點。這使得可以進一步改善圖像質(zhì)量。
[0205]表達式16至表達式18中的輸入灰度是關(guān)于輸入至平滑處理模塊81的視頻信號的輸入灰度，即關(guān)于通過灰度轉(zhuǎn)換模塊71執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換后的視頻信號的輸入灰度(轉(zhuǎn)換后的輸入灰度)。
[0206]考慮實際的灰度轉(zhuǎn)換，使用FRC (幀速率控制)等的多灰度技術(shù)對于確保在執(zhí)行Y轉(zhuǎn)換后的灰度的分辨率來說可能變得必要。FRC是通過以高速度切換液晶顯示器等的幀數(shù)率，通過利用人眼的余象效果，以偽方式增大所顯示的顏色的數(shù)目。
[0207]鑒于這樣的情況，第一示例性實施方式在灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51的結(jié)構(gòu)中采用多灰度模塊(多灰度電路)91，用以執(zhí)行關(guān)于FRC的多灰度處理。
[0208]例如，當執(zhí)行m比特(m是任意自然數(shù))的FRC時，需要具有通過將“2 V’與輸出灰度相乘而得到的分辨率。這可以通過預先將根據(jù)所需的分辨率設(shè)置的系數(shù)應(yīng)用至關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的數(shù)值表達式中而實現(xiàn)。
[0209]例如，考慮使用2比特FRC的情況，可以通過將系數(shù)4與上述表達式9和表達式11的右側(cè)相乘而確保分辨率。
[0210]即使利用這樣的結(jié)構(gòu)，各上述數(shù)值表達式的原理本身也不改變。因此，對灰度轉(zhuǎn)換處理的精度沒有施加影響。
[0211](動作的說明)
[0212]將參照圖5和圖6中示出的流程圖描述圖1至圖3中公開的視頻信號處理電路12和視頻顯示設(shè)備100的動作。
[0213]此處，將參照圖5描述用于根據(jù)從外部輸入的視頻信號控制背光源30的亮度的各電路塊的動作。
[0214]當從視頻信號供給源14輸入用于在視頻顯示單元20上顯示的視頻信號時(圖5:S501)，特征值/最大值計算模塊41在獲得該視頻信號時基于一幀中的視頻信號的整體亮度計算特征值(Rank)，該特征值是由數(shù)值表示的、一幀視頻信號中的亮度(圖5:S502)。
[0215]然后，在接收到特征值時，驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42根據(jù)特征值基于上述表達式I產(chǎn)生PWM信號且將該PWM信號發(fā)送至設(shè)置到B/L驅(qū)動控制基板31上的B/L驅(qū)動控制電路31A(圖5:S503) ο
[0216]在接收到PWM信號時，B/L驅(qū)動控制電路3IA根據(jù)該PWM信號驅(qū)動背光源30。也就是說，B/L驅(qū)動控制電路3IA基于在PWM信號中示出的亮度量執(zhí)行關(guān)于背光源30的點亮的控制(圖5:S504)。
[0217]接著，將參照圖6描述關(guān)于用于補償背光源30的亮度降低量的灰度轉(zhuǎn)換處理等的各電路塊的動作。
[0218]當從視頻信號供給源14輸入視頻信號時(圖6:S601)，特征值/最大值計算模塊41在獲得視頻信號時，基于一幀中的視頻信號的整體亮度計算一幀視頻信號中的特征值Rank 和最大值 MAX (圖 6:S602)。
[0219]然后，在獲得特征值和最大值時，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61基于上述表達式4或表達式13，通過使用特征值，計算關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的閾值Xa (圖6:S603)。
[0220]在接收到閾值Xa時，灰度轉(zhuǎn)換模塊71通過灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能7IA將閾值Xa與所輸入的視頻信號的灰度值進行比較，以選擇第一灰度轉(zhuǎn)換表達式(表達式9)或第二灰度轉(zhuǎn)換表達式(表達式11)(圖6:S604)。
[0221]在第一示例性實施方式中，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能71A判斷閾值(Xa)是否滿足條件“Xa>輸入灰度”(圖6:S604)。
[0222]此處，當判斷條件滿足時，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能7IA選擇上述表達式9，將添加有特征值Rank的視頻信號(轉(zhuǎn)換命令信號)發(fā)送到第一灰度轉(zhuǎn)換功能71B (圖6:S604/是)，且第一灰度轉(zhuǎn)換功能71B相應(yīng)地基于表達式9執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換(圖6:S605)。
[0223]同時，當判斷條件不滿足時，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能7IA選擇上述表達式11，將添加有最大值MAX的視頻信號(轉(zhuǎn)換命令信號)發(fā)送到第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C (圖6:S604/否)，且第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C相應(yīng)地基于表達式11執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換(圖6:S606)。
[0224]然后，在從第一灰度轉(zhuǎn)換功能71B或第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C接收到灰度轉(zhuǎn)換后的視頻信號時，平滑處理模塊81判斷輸入灰度(轉(zhuǎn)換后的輸入灰度)是否滿足平滑條件“Xa-A ^輸入灰度^ Xa+A (A是任意正數(shù))”(圖6: S607)。
[0225]當判斷滿足平滑條件時(圖6:S607/是)，由于輸入灰度位于轉(zhuǎn)折點(閾值)的附近，因此平滑處理模塊81基于表達式16和表達式17執(zhí)行視頻信號的平滑處理(圖6:S608)。
[0226]同時，當判斷不滿足平滑條件時(圖6:S607/否)，平滑處理模塊81基于表達式18執(zhí)行處理。也就是說，在這種情況下，平滑處理模塊81將所接收到的原始狀態(tài)的、沒有改變(調(diào)節(jié))其灰度的視頻信號提供至多灰度模塊91 (圖6:S609)。
[0227]之后，在從平滑處理模塊81接收到所處理的視頻信號時，多灰度模塊91根據(jù)需要對視頻信號執(zhí)行多灰度處理，且根據(jù)規(guī)定的傳輸格式將視頻信號發(fā)送至顯示單元驅(qū)動器21(圖 6:S610)。
[0228]步驟S501至步驟S504中的每一個步驟(圖5)和步驟S601至步驟S610中的每一個步驟(圖6)的執(zhí)行內(nèi)容的一部分或全部可以輸入程序中，以通過計算機實現(xiàn)一系列的各控制程序。
[0229](第一示例性實施方式的效果等)
[0230]根據(jù)示例性實施方式的視頻信號處理電路12包括灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51，該灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51以小規(guī)模的電路結(jié)構(gòu)更有效地執(zhí)行根據(jù)背光源30的亮度的減小處理執(zhí)行的灰度轉(zhuǎn)換。因此，在保持基于包括許多高灰度區(qū)域的視頻信號的圖像的可見性和質(zhì)量的狀態(tài)下，尤其能夠極大地減小功耗且顯著抑制圖像質(zhì)量的劣化(看圖像時產(chǎn)生不適感)。
[0231]也就是說，視頻信號處理電路12設(shè)計成，利用最小的電路結(jié)構(gòu)而不使用LUT、存儲器等(用于臨時存儲對應(yīng)于像素的數(shù)目的輸入數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域是不需要的)，實現(xiàn)對應(yīng)于視頻信號的灰度的有效的灰度轉(zhuǎn)換，使得可以降低關(guān)于各控制電路的功耗。這與背光源30的亮度降低處理一起可以極大地降低整個視頻顯示設(shè)備100的功耗。
[0232]尤其是，當輸入比閾值的灰度大的灰度時，根據(jù)第一示例性實施方式的灰度轉(zhuǎn)換模塊71基于第二灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行線性的灰度轉(zhuǎn)換。因此，可以抑制圖像質(zhì)量的劣化，諸如在高灰度側(cè)(更接近白色的側(cè))的圖像質(zhì)量的毀壞。
[0233]此外，對于低灰度側(cè)的視頻信號，灰度轉(zhuǎn)換模塊71基于考慮亮度降低量和灰度轉(zhuǎn)換量之間的平衡以符合理想的Y曲線的灰度轉(zhuǎn)換表達式，來執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。因此，相比相關(guān)技術(shù)的情況可以獲得更優(yōu)的圖像質(zhì)量。
[0234]此外，以上述方式得出的閾值計算表達式(表達式13)、線性增大的線性函數(shù)(第二灰度轉(zhuǎn)換表達式:表達式11)等利用四種基本算術(shù)運算形成。因此，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61、第二灰度轉(zhuǎn)換功能71C等可以利用基于此的極其小規(guī)模的電路結(jié)構(gòu)形成。
[0235]如上所述，作為用于控制背光源30的亮度的方法，第一示例性實施方式采用這樣的結(jié)構(gòu)(PWM控制)，利用該結(jié)構(gòu)，視頻信號處理電路12將通過特征值所確定的亮度降低量的相關(guān)信息作為PWM信號發(fā)送至B/L驅(qū)動控制基板31。然而，代替通過PWM信號的控制，驅(qū)動控制信號發(fā)生處理模塊42可以被構(gòu)造成基于電流值執(zhí)行控制。
[0236]在假定待輸入的視頻信號的灰度表示數(shù)是8比特(灰度值是O和255之間的值)的同時描述第一示例性實施方式。然而，灰度表示數(shù)不僅限于這種情況。也就是說，也可以采用6比特、10比特等。即使是這樣的情況，當基于上述相同的原理利用小的電路規(guī)模執(zhí)行視頻信號的轉(zhuǎn)換處理時，也可以有效地抑制圖像質(zhì)量的劣化且可以降低功耗。
[0237]作為根據(jù)本發(fā)明的示例性優(yōu)點，可以提供視頻信號處理電路、視頻顯示設(shè)備和視頻信號處理方法，尤其當對視頻信號執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理時，其能夠利用小的電路規(guī)模實現(xiàn)圖像質(zhì)量劣化的抑制和低功耗。
[0238](第二示例性實施方式)
[0239]將參照圖7至圖9描述根據(jù)本發(fā)明的視頻信號處理電路和視頻顯示設(shè)備的第二示例性實施方式。相同的附圖標記用于與上述第一示例性實施方式的結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)部件。
[0240](基本結(jié)構(gòu))
[0241]上述根據(jù)第一示例性實施方式的灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元51，通過使單個閾值作為邊界，而采用基于兩種分開的灰度轉(zhuǎn)換方法的電路結(jié)構(gòu)，以根據(jù)待輸入的視頻信號的灰度執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0242]然而，第二示例性實施方式具有的特征是:其采用具有計算兩個閾值的功能的灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62，來代替灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊61，且針對包括灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62的灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元52，通過使兩個閾值作為邊界而采用基于三種灰度轉(zhuǎn)換方法的電路結(jié)構(gòu)。
[0243]如圖7所示，灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元52包括:灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62，該灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62基于特征值/最大值計算模塊41所計算的特征值來計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的多個閾值；灰度轉(zhuǎn)換模塊72，該灰度轉(zhuǎn)換模塊72基于灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62所計算的閾值轉(zhuǎn)換由視頻信號供給源14所供給的視頻信號的灰度；平滑處理模塊(平滑處理電路)82，該平滑處理模塊82對通過灰度轉(zhuǎn)換模塊72進行灰度轉(zhuǎn)換后的視頻信號(轉(zhuǎn)換后的視頻信號)執(zhí)行有效的平滑處理；以及多灰度處理(多灰度電路)91，該多灰度處理91執(zhí)行用于確保Y轉(zhuǎn)換的灰度的分辨率的處理。
[0244]在第二示例性實施方式中，在通過灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62計算的閾值中，相對較小的值(下文稱為第一閾值)被構(gòu)造成與上述第一示例性實施方式的閾值Xa相同的值，使得其通過使用相同的附圖標記而定義為第一閾值Xa，相對大的值定義為第二閾值Xb，以提供下列說明(Xa〈Xb)。
[0245]如同上述第一示例性實施方式的情況，通過灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62，基于表達式4或表達式14、表達式15等計算第一閾值Xa和第二閾值Xb。此外，在預先設(shè)置的用于計算第一閾值Xa和第二閾值Xb的系數(shù)α中，當計算第一閾值Xa時所使用的系數(shù)α稱為轉(zhuǎn)換系數(shù)，且當計算第二閾值Xb時所使用的系數(shù)α稱為分割系數(shù)。
[0246]參照圖8，在通過采用第一閾值Xa作為邊界分割整個灰度而獲得的兩個區(qū)域中，根據(jù)第二示例性實施方式的灰度轉(zhuǎn)換模塊72被構(gòu)造成，將等于或大于第一閾值Xa的灰度的區(qū)域進一步分割為兩個區(qū)域，使示出具有彼此不同的特性的函數(shù)的三個灰度轉(zhuǎn)換表達式對應(yīng)于這些區(qū)域中的每一個區(qū)域，然后基于各灰度轉(zhuǎn)換表達式對視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0247]也就是說，灰度轉(zhuǎn)換模塊72包括這樣的功能:將等于或大于灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62基于轉(zhuǎn)換系數(shù)計算的第一閾值(Xa)的灰度基于分割系數(shù)分割為兩個區(qū)域，且使示出具有彼此不同的斜率的函數(shù)的兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式對應(yīng)于這兩個區(qū)域。在這兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式中，對應(yīng)于具有相對較小的灰度的區(qū)域的灰度轉(zhuǎn)換表達式是線性函數(shù)，該線性函數(shù)具有比從第一閾值(Xa)的灰度到通過預先設(shè)置的灰度表示數(shù)所限定的最大灰度直接連接的直線的斜率小的斜率，且對應(yīng)于具有相對較大的灰度的區(qū)域的灰度轉(zhuǎn)換表達式是線性函數(shù)，該線性函數(shù)具有比從所述閾值的灰度到通過預先設(shè)置的灰度表示數(shù)所限定的最大灰度直接連接的直線的斜率大的斜率。
[0248](特定結(jié)構(gòu))
[0249]如上所述，如圖8所示，在第二示例性實施方式中，如同第一示例性實施方式的情況，在第一灰度區(qū)域中，基于上述表達式9執(zhí)行用于補償亮度降低量的灰度轉(zhuǎn)換。此外，在第二灰度區(qū)域中，相比在上述第一示例性實施方式中采用的基于表達式11的灰度轉(zhuǎn)換，灰度差被設(shè)定成更平緩。在第三灰度區(qū)域中，相比在上述第一示例性實施方式中采用的基于表達式11的灰度轉(zhuǎn)換，灰度差被設(shè)定成更陡峭。
[0250]也就是說，第二示例性實施方式的特征點采用具有比上述表達式11更小斜率的第二灰度轉(zhuǎn)換表達式以及具有比表達式11更大斜率的第三灰度轉(zhuǎn)換表達式。如同第一示例性實施方式的情況，以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)和線性增大的線性函數(shù)在第一灰度區(qū)域和第二灰度區(qū)域之間的邊界部分中連續(xù)。
[0251]例如，利用這種組合，可以對包含更高灰度區(qū)域的灰度的視頻信號執(zhí)行有效的灰度轉(zhuǎn)換，該更高灰度區(qū)域的灰度等于或大于比第一閾值Xa和第二閾值Xb之間的灰度大的第二閾值Xb。這使得可以改善圖像質(zhì)量。
[0252]因此，下文，將通過例舉用于系數(shù)α的特定數(shù)值來描述關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換模塊72進行的灰度轉(zhuǎn)換和灰度轉(zhuǎn)換之前和之后執(zhí)行的處理的結(jié)構(gòu)內(nèi)容。
[0253]灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62包括:第一閾值計算功能62Α，當系數(shù)α的值設(shè)置為0.6時，該第一閾值計算功能62Α計算第一閾值Xa ;以及第二閾值計算功能62Β，當系數(shù)α的值設(shè)置為0.7時，該第二閾值計算功能62Β計算第二閾值Xb。第一閾值計算功能62A和第二閾值計算功能62B被構(gòu)造成將分別計算的閾值Xa或Xb發(fā)送至灰度轉(zhuǎn)換模塊72。
[0254]灰度轉(zhuǎn)換模塊72包括灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A，該灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A通過比較所輸入的視頻信號的灰度和灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62所計算的閾值而選擇預先設(shè)置的多個灰度轉(zhuǎn)換表達式中的一個(確定當執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換時所使用的灰度轉(zhuǎn)換表達式)且根據(jù)選擇結(jié)果發(fā)送視頻信號。第二示例性實施方式采用第一灰度轉(zhuǎn)換表達式、第二灰度轉(zhuǎn)換表達式和第三灰度轉(zhuǎn)換表達式作為上述灰度轉(zhuǎn)換表達式。
[0255]灰度轉(zhuǎn)換模塊72包括:第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B，該第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B從灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A接收視頻信號且基于第一灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換(根據(jù)亮度降低量的灰度轉(zhuǎn)換)；第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C，該第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C基于第二灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換；以及第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D，該第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D基于第三灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0256]此處，應(yīng)當注意，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62被構(gòu)造成將從特征值/最大值計算模塊41獲得的特征值和最大值提供至灰度轉(zhuǎn)換模塊72的灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A?；叶绒D(zhuǎn)換表達式選擇功能72A采用這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將特征值和視頻信號一起發(fā)送至第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B且將最大值和視頻信號一起發(fā)送至第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C和第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D。
[0257]此外，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62被構(gòu)造成將以上文描述的方式計算的第一閾值Xa發(fā)送至第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C，且將以上文描述的方式計算的第二閾值Xb發(fā)送至第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D。
[0258]也就是說，灰度轉(zhuǎn)換模塊72被構(gòu)造成通過灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A選擇用于灰度轉(zhuǎn)換的灰度轉(zhuǎn)換表達式，且通過第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B、第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C或第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D轉(zhuǎn)換實際輸入的視頻信號的灰度。
[0259]因此，灰度轉(zhuǎn)換模塊72構(gòu)造成使得，當輸入灰度屬于第一灰度區(qū)域時，第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B基于第一灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換，當輸入灰度屬于第二灰度區(qū)域時，第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C基于第二灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換，以及當輸入灰度屬于第三灰度區(qū)域時，第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D基于第三灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0260]如圖8所示，采用這樣的結(jié)構(gòu)的第二示例性實施方式可以將灰度區(qū)域分割為三個區(qū)域，使得可以通過灰度轉(zhuǎn)換模塊72使用對應(yīng)于各灰度區(qū)域的三種灰度轉(zhuǎn)換表達式來執(zhí)行有效的灰度轉(zhuǎn)換。
[0261]在第二示例性實施方式中，各灰度轉(zhuǎn)換表達式也采用在位于各邊界的端部(邊界部分)中連接的結(jié)構(gòu)。也就是說，示出這些結(jié)構(gòu)的曲線連續(xù)地連接，使得沒有灰度缺失，如圖8所示。
[0262]圖8所示的各曲線也示出橫軸上的輸入灰度和縱軸上的視頻顯示單元20的相對亮度程度(當最大亮度定義為I時的相對亮度)之間的關(guān)系，且以虛線示出的曲線是示出當Y = 2.2時的灰度特性的Y曲線。
[0263]同時，關(guān)于第二示例性實施方式的灰度轉(zhuǎn)換方法的輸入灰度和相對亮度之間的關(guān)系可以利用從原點O到第一閾值Xa的區(qū)域(第一灰度區(qū)域)中示出的曲線、從閾值Xa到閾值Xb的區(qū)域(第二灰度區(qū)域)中示出的直線、以及從閾值Xb到最大灰度值的區(qū)域(第三灰度區(qū)域)中示出的直線來表示。
[0264]為方便起見，由連續(xù)連接的以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)和線性增大的線性函數(shù)構(gòu)成的整個曲線稱為灰度轉(zhuǎn)換曲線。
[0265]根據(jù)上述第一示例性實施方式的灰度轉(zhuǎn)換曲線以粗虛線示出，以清楚地示出相對于第二示例性實施方式的灰度轉(zhuǎn)換曲線的差異。
[0266]灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A包括:第一條件判斷功能(未示出)，該第一條件判斷功能判斷輸入灰度是否滿足第一條件“第一閾值(Xa) >輸入灰度”；以及第二條件判斷功能(未示出)，該第二條件判斷功能判斷輸入灰度是否滿足第二條件“第一閾值(Xa)=輸入灰度=第二閾值(Xb) ”。
[0267]也就是說,灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A被構(gòu)造成，當判斷第一條件滿足時，選擇第一灰度轉(zhuǎn)換表達式且將添加有特征值Rank的視頻信號發(fā)送到第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B，且當判斷第一條件不滿足時，判斷輸入灰度是否滿足第二條件“第一閾值Xa ^輸入灰度含第二閾值Xb”。
[0268]此外，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A被構(gòu)造成，當判斷第二條件滿足時，選擇第二灰度轉(zhuǎn)換表達式且將添加有最大值的視頻信號發(fā)送到第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C，且當判斷第二條件不滿足時，選擇第三灰度轉(zhuǎn)換表達式且將添加有最大值的視頻信號發(fā)送到第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D。
[0269]如同第一示例性實施方式的平滑處理模塊81的情況，平滑處理模塊82采用這樣的結(jié)構(gòu)，其在產(chǎn)生轉(zhuǎn)折點P (Xa，0.6)的第一閾值Xa的附近以及產(chǎn)生轉(zhuǎn)折點Q (Xb，0.7)的第二閾值Xb的附近執(zhí)行平滑處理，如圖8所示。
[0270]因此，可以更有效地抑制圖像質(zhì)量的劣化。
[0271]第二示例性實施方式可以以與上述根據(jù)第一示例性實施方式的電路結(jié)構(gòu)的原理相同的原理來構(gòu)造，除了結(jié)構(gòu)具有關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的兩個閾值和相應(yīng)地具有三個灰度轉(zhuǎn)換表達式之外。也就是說，其它結(jié)構(gòu)內(nèi)容與上述根據(jù)第一示例性實施方式的視頻顯示設(shè)備100的結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)內(nèi)容相同。
[0272](動作的說明)
[0273]將參照圖9中示出的流程圖描述關(guān)于圖7中公開的灰度轉(zhuǎn)換處理電路單元52的動作。
[0274]當從視頻信號供給源14輸入視頻信號時(圖9:S901)，特征值/最大值計算模塊41，在獲得視頻信號時，基于一幀中的視頻信號的整體亮度，計算通過將一幀視頻信號中的亮度表示為數(shù)值而獲得的特征值Rank(圖9:S902)。
[0275]然后，在獲得特征值和最大值時，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62基于特征值計算關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的第一閾值Xa和第二閾值Xb (圖9:S903)。
[0276]在接收到第一閾值Xa和第二閾值Xb時，灰度轉(zhuǎn)換模塊72通過灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A將這些閾值(Xa和Xb)中的每一個與所輸入的視頻信號的灰度值進行比較，以選擇第一灰度轉(zhuǎn)換表達式、第二灰度轉(zhuǎn)換表達式或第三灰度轉(zhuǎn)換表達式。
[0277]S卩，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A首先判斷輸入灰度是否滿足第一條件“第一閾值Xa>輸入灰度”(圖9:S904)。
[0278]此處，當判斷第一條件滿足時，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A選擇上述第一灰度轉(zhuǎn)換表達式，將添加有特征值Rank的視頻信號發(fā)送到第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B (圖9:S904/是)，且第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B相應(yīng)地基于第一灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換(圖9:S905)。
[0279]同時，當判斷第一條件不滿足時(圖9:S904/否)，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A判斷輸入灰度是否滿足第二條件“第一閾值Xa =輸入灰度=第二閾值Xb”(圖9:S906)。
[0280]此處，當判斷第二條件滿足時，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A選擇上述第二灰度轉(zhuǎn)換表達式，將添加有最大值的視頻信號發(fā)送到第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C(圖9:S906/是)，且第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C相應(yīng)地基于第二灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換(圖9:S907)。
[0281]同時，當判斷第二條件不滿足時，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72A選擇上述第三灰度轉(zhuǎn)換表達式且將添加有最大值的視頻信號發(fā)送到第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D(圖9:S906/否)，且第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D相應(yīng)地基于第三灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換(圖9:S908)。
[0282]然后，在從第一灰度轉(zhuǎn)換功能72B、第二灰度轉(zhuǎn)換功能72C或第三灰度轉(zhuǎn)換功能72D接收到灰度轉(zhuǎn)換后的視頻信號時，平滑處理模塊82通過與上述第一示例性實施方式的平滑處理(圖6:S607至S609)相同的處理執(zhí)行視頻信號的平滑處理(圖9:S909)。
[0283]之后，在從平滑處理模塊82接收到所處理的視頻信號時，多灰度模塊91根據(jù)需要對視頻信號執(zhí)行多灰度處理，且根據(jù)規(guī)定的傳輸格式將視頻信號發(fā)送至顯示單元驅(qū)動器21(FIG.9:S910)。
[0284]雖然以圖9所應(yīng)用的數(shù)字的順序(S901至S910)描述了動作的內(nèi)容，但是在第二示例性實施方式中的動作的順序不一定受限于此。此外，步驟S901至步驟S910中的每一個步驟(圖6)的執(zhí)行內(nèi)容的一部分或全部可以編入程序中，以通過計算機實現(xiàn)一系列的各控制程序。
[0285](第二示例性實施方式的效果等)
[0286]如上所述，第二示例性實施方式采用這樣的結(jié)構(gòu)，利用該結(jié)構(gòu)，灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊62計算兩個閾值，且灰度轉(zhuǎn)換模塊72將等于或大于第一閾值(Xa)的灰度分割為兩個區(qū)域且通過使用對應(yīng)于各區(qū)域的各灰度轉(zhuǎn)換表達式執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。因此，尤其針對斜率希望是陡峭的區(qū)域、針對即使當斜率平緩時也對圖像質(zhì)量沒有影響的區(qū)域等，例如，在高灰度側(cè)區(qū)域中，可以靈活地設(shè)置灰度轉(zhuǎn)換表達式。這使得可以更高的多功能性執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0287]也就是說，由于采用這樣的結(jié)構(gòu):根據(jù)一幀視頻信號中的灰度而選擇性地使用三個灰度轉(zhuǎn)換表達式，因此可以將圖像質(zhì)量的劣化抑制到最小且可以顯著降低背光源30的亮度。
[0288]此外，也可以采用這樣的結(jié)構(gòu):提供三個或更多個閾值作為關(guān)于灰度轉(zhuǎn)換的閾值。
[0289]也就是說，灰度轉(zhuǎn)換模塊72可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)基于預先設(shè)置的多個不同的分割系數(shù)，將等于或大于第一閾值(Xa)的灰度分割為多個(η+1) (η為任意自然數(shù))區(qū)域，且不同斜率的多個(η+1)灰度轉(zhuǎn)換表達式對應(yīng)于各區(qū)域。
[0290]利用這種結(jié)構(gòu)，灰度轉(zhuǎn)換表達式可以以更精細的方式對應(yīng)于各灰度區(qū)域，使得可以更高的多功能性執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0291]第二示例性實施方式采用這樣的結(jié)構(gòu)，利用該結(jié)構(gòu)，灰度轉(zhuǎn)換表達式選擇功能72Α，當選擇各灰度轉(zhuǎn)換表達式時，首先進行關(guān)于“第一閾值Xa>輸入灰度:第一條件”的判斷，然后進行關(guān)于“第一閾值Xa =輸入灰度=第二閾值(Xb):第二條件”的判斷。然而，例如，還可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，利用該結(jié)構(gòu)，通過首先進行關(guān)于條件“第二閾值Xb <輸入灰度”的判斷，然后進行關(guān)于條件“第一閾值Xa =輸入灰度=第二閾值Xb”的判斷的另一方法，來選擇灰度轉(zhuǎn)換表達式。
[0292]此外，基于第一閾值Xa和第二閾值Xb描述關(guān)于上述特定結(jié)構(gòu)的灰度轉(zhuǎn)換處理，該第一閾值Xa和第二閾值Xb從關(guān)于閾值的計算的系數(shù)α中的設(shè)置為0.6的轉(zhuǎn)換系數(shù)和設(shè)置為0.7的分割系數(shù)得出。然而，根據(jù)各種視頻信號和操作環(huán)境，關(guān)于第二閾值Xb的分割系數(shù)尤其可以靈活地設(shè)置在“0.6〈分割系數(shù)〈I”的范圍內(nèi)。當然，這對關(guān)于第一閾值Xa的轉(zhuǎn)換系數(shù)也適用。
[0293]其它效果等與上述第一示例性實施方式的效果相同。也就是說，利用根據(jù)第二示例性實施方式的視頻信號處理電路和視頻顯示設(shè)備，當利用小電路規(guī)模對視頻信號執(zhí)行轉(zhuǎn)換處理時，可以有效地抑制圖像質(zhì)量的劣化且實現(xiàn)低功耗。
[0294]各上述示例性實施方式是視頻信號處理電路、視頻顯示設(shè)備和視頻信號處理方法的優(yōu)選的具體示例，且其可能設(shè)置有技術(shù)上優(yōu)選的各種限制。然而，應(yīng)當注意，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限于這些模式，除非沒有提到用于限制本發(fā)明的范圍的具體陳述。
[0295]關(guān)于上述示例性實施方式的新的技術(shù)內(nèi)容總結(jié)如下。然而，本發(fā)明并不一定限于此。
[0296]補充注釋1:
[0297]—種視頻信號處理電路，所述視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號、基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理、將所述視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元、并且生成關(guān)于從背面照亮所述視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送所述驅(qū)動控制信號，且所述視頻信號處理電路包括:
[0298]特征值計算單元，所述特征值計算單元計算特征值，所述特征值是表示所述視頻信號的亮度的數(shù)值；以及
[0299]灰度轉(zhuǎn)換處理單元，所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元基于所述特征值和由所述特征值確定的閾值來執(zhí)行所述視頻信號的灰度的轉(zhuǎn)換處理，其中，
[0300]所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元包括:
[0301]灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊基于閾值計算表達式計算閾值，所述閾值計算表達式是基于所述特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；以及
[0302]灰度轉(zhuǎn)換模塊，當視頻信號的灰度等于或大于所述閾值時，所述灰度轉(zhuǎn)換模塊基于線性增大的線性函數(shù)對視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0303]補充注釋2:
[0304]根據(jù)補充注釋I所述的視頻信號處理電路，其中，
[0305]僅利用四種基本算術(shù)運算(包括規(guī)定的系數(shù))來形成所述閾值計算表達式。
[0306]補充注釋3:
[0307]根據(jù)補充注釋I所述的視頻信號處理電路，其中，
[0308]所述閾值計算表達式表示為數(shù)值表達式“Xa = α ~ (1/2.2) XRank”，其中，所述閾值為Xa,所述特征值為Rank,且所述轉(zhuǎn)換系數(shù)為α。
[0309]補充注釋4:
[0310]根據(jù)補充注釋I至3中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0311]僅利用四種基本算術(shù)運算(包括規(guī)定的系數(shù))來形成所述線性增大的線性函數(shù)。
[0312]補充注釋5:
[0313]根據(jù)補充注釋I至4中任一項所述的視頻信號處理電路，還包括灰度最大值計算單元，所述灰度最大值計算單元計算所述視頻信號的灰度的最大值，其中，
[0314]利用基于所述閾值和所述最大值形成的灰度轉(zhuǎn)換表達式，來表示所述線性增大的線性函數(shù)。
[0315]補充注釋6:
[0316]根據(jù)補充注釋5所述的視頻信號處理電路，其中，
[0317]所述灰度轉(zhuǎn)換表達式表示為數(shù)值表達式“輸出灰度=f(n) + {(f(n) - X2.2)/(MAX - Xa)} X (輸入灰度-MAX) ”，其中，所述最大值是MAX，所述視頻信號的灰度是輸入灰度，最大灰度(2~n-l:n是預先設(shè)置的灰度表示數(shù))是f(n)，轉(zhuǎn)換系數(shù)是α，在、=2.2的Y曲線上當相對亮度是α時的灰度值是Χ2.2，所述閾值是Xa，發(fā)送至所述視頻顯示單元的視頻信號的灰度是輸出灰度。
[0318]補充注釋7:
[0319]根據(jù)補充注釋I至4中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0320]所述線性增大的線性函數(shù)表示為以直線方式連接在所述閾值的灰度和通過預先設(shè)定的灰度數(shù)限定的最大灰度之間的直線。
[0321]補充注釋8:
[0322]根據(jù)補充注釋I至4中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0323]所述灰度轉(zhuǎn)換模塊基于預先設(shè)定的分割系數(shù)將等于或大于所述閾值的灰度分割為多個區(qū)域，且使具有不同斜率的多個灰度轉(zhuǎn)換表達式作為線性增大的線性函數(shù)對應(yīng)于所述多個區(qū)域中的每一個區(qū)域。
[0324]補充注釋9:
[0325]根據(jù)補充注釋I至4中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0326]所述灰度轉(zhuǎn)換模塊包括這樣的功能:基于預先設(shè)定的分割系數(shù)將等于或大于所述閾值的灰度分割為兩個區(qū)域，且使具有彼此不同斜率的兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式作為線性增大的線性函數(shù)對應(yīng)于所述兩個區(qū)域；
[0327]在所述兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式中，對應(yīng)于具有相對較小灰度的區(qū)域的灰度轉(zhuǎn)換表達式是斜率比以直線方式連接在所述閾值的灰度和通過預先設(shè)定的灰度表示數(shù)限定的最大灰度之間的直線的斜率小的線性函數(shù)；以及
[0328]對應(yīng)于具有相對較大灰度的區(qū)域的灰度轉(zhuǎn)換表達式是斜率比以直線方式連接在所述閾值的灰度和所述最大灰度之間的直線的斜率大的線性函數(shù)。
[0329]補充注釋10:
[0330]根據(jù)補充注釋I至9中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0331]所述灰度轉(zhuǎn)換模塊通過將在所述視頻信號中灰度小于所述閾值的區(qū)域作為目標而基于根據(jù)特征值形成的且以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0332]補充注釋11:
[0333]根據(jù)補充注釋I至9中任一項所述的視頻信號處理電路，還包括:
[0334]控制信號發(fā)生處理單元，所述控制信號發(fā)生處理單元基于所述特征值產(chǎn)生表示所述背光源的亮度降低量的驅(qū)動控制信號，并將所產(chǎn)生的信號發(fā)送至所述背光源，其中:
[0335]所述灰度轉(zhuǎn)換模塊，基于根據(jù)所述亮度降低量形成的且以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)，對所述視頻信號中灰度比所述閾值小的視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0336]補充注釋12:
[0337]根據(jù)補充注釋10或11所述的視頻信號處理電路，其中，
[0338]所述以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)表示為數(shù)值表達式“輸出灰度=(f(n)/Rank) X輸入灰度”，其中，所述視頻信號的灰度是輸入灰度，最大灰度(2~n-l:n是預先設(shè)定的灰度表示數(shù))是f (η)，所述特征值是Rank，發(fā)送至所述視頻顯示單元的視頻信號的灰度是輸出灰度。
[0339]補充注釋13:
[0340]根據(jù)補充注釋9所述的視頻信號處理電路，其中，
[0341 ] 所述以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)和所述線性增大的線性函數(shù)在位于所述閾值處的邊界部分中連續(xù)。
[0342]補充注釋14:
[0343]根據(jù)補充注釋10所述的視頻信號處理電路，其中，
[0344]所述以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)和所述線性增大的線性函數(shù)在位于所述閾值處的邊界部分中連續(xù)。
[0345]補充注釋15:
[0346]根據(jù)補充注釋I至9中任一項所述的視頻信號處理電路，還包括:
[0347]控制信號發(fā)生處理單元，所述控制信號發(fā)生處理單元基于所述特征值確定所述背光源的亮度降低量，產(chǎn)生表示所述亮度降低量的驅(qū)動控制信號，并將所述驅(qū)動控制信號發(fā)送至所述背光源，其中:
[0348]當所述視頻信號的灰度小于所述閾值時，所述灰度轉(zhuǎn)換模塊對所述視頻信號執(zhí)行用于補償由所述控制信號發(fā)生處理單元所確定的所述亮度降低量。
[0349]補充注釋16:
[0350]根據(jù)補充注釋10至12中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0351 ] 所述以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)和所述線性增大的線性函數(shù)在位于所述閾值處的邊界部分中連續(xù)。
[0352]補充注釋17:
[0353]根據(jù)補充注釋I至16中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0354]所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元還包括平滑處理模塊，所述平滑處理模塊判斷所述視頻信號的灰度是否屬于靠近所述閾值的預先設(shè)定的平滑區(qū)域；當判斷所述灰度屬于所述平滑區(qū)域時，基于所述閾值和所述視頻信號的灰度之間的差計算平滑系數(shù)；且從所述視頻信號的灰度減去所述平滑系數(shù)。
[0355]補充注釋18:
[0356]根據(jù)補充注釋17所述的視頻信號處理電路，其中，
[0357]所述平滑區(qū)域表示為條件表達式“Xa-A =輸入灰度=Xa+A”；以及
[0358]所述平滑處理模塊根據(jù)數(shù)值表達式“ {(A - |Xa-輸入灰度|)~2}X{(MAX_Rank) / (2~n)} ”計算平滑系數(shù)，其中，所述視頻信號的灰度的最大值是MAX，所述視頻信號的灰度是輸入灰度，所述閾值是Xa，所述特征值是Rank，A是任意正數(shù)，η是預先設(shè)定的灰度數(shù)。
[0359]補充注釋19:
[0360]根據(jù)補充注釋17或18所述的視頻信號處理電路，其中，
[0361]當判斷所述灰度不屬于所述平滑區(qū)域時，所述平滑處理模塊將處于原始狀態(tài)的所述視頻信號輸出至所述視頻顯示單元。
[0362]補充注釋20:
[0363]根據(jù)補充注釋I至19中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0364]所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊僅基于從外部輸入的所述視頻信號中包括的信息(包括規(guī)定的系數(shù))計算所述閾值。
[0365]補充注釋21:
[0366]根據(jù)補充注釋I至20中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0367]所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊包括近似閾值計算功能，所述近似閾值計算功能通過基于數(shù)值表達式“ β = 256X α ~ (1/2.2) ”的近似計算來獲得作為整數(shù)的β，且通過將所述β應(yīng)用至數(shù)值表達式“Xa = (β XRank)/256”來計算閾值，其中所述閾值是Xa，所述特征值是Rank，所述轉(zhuǎn)換系數(shù)是α。
[0368]補充注釋22:
[0369]根據(jù)補充注釋I至21中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0370]所述轉(zhuǎn)換系數(shù)預先設(shè)定為0.6。
[0371]補充注釋23:
[0372]根據(jù)補充注釋I至18中任一項所述的視頻信號處理電路，其中，
[0373]所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊應(yīng)用數(shù)值表達式“Xa = (203 X Rank)/256”作為所述閾值計算表達式，而與所述轉(zhuǎn)換系數(shù)無關(guān)。
[0374]補充注釋24:
[0375]一種視頻顯示設(shè)備，包括:
[0376]視頻顯示單元,所述視頻顯示單元向外部顯示視頻；
[0377]背光源，所述背光源從背面照亮所述視頻顯示單元；以及
[0378]視頻信號處理電路，所述視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號，基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理，將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元，且生成關(guān)于從背面照亮所述視頻顯示單元的所述背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送所述驅(qū)動控制信號；其中
[0379]所述視頻信號處理電路是根據(jù)補充注釋I至23中任一項所述的視頻信號處理電路。
[0380]補充注釋25:
[0381]一種視頻信號處理方法，所述視頻信號處理方法用在視頻信號處理電路中，所述視頻信號處理電路包括:灰度轉(zhuǎn)換處理單元，所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元分析從外部輸入的視頻信號，基于分析結(jié)果對所述視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理，將所述視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元；以及亮度控制電路單元，所述亮度控制電路單元生成關(guān)于從背面照亮所述視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送所述驅(qū)動控制信號，且所述方法包括:
[0382]通過亮度控制電路單元計算特征值，所述特征值是表示所述視頻信號的亮度的數(shù)值；
[0383]通過灰度轉(zhuǎn)換處理單元基于閾值計算表達式計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的閾值，所述閾值計算表達式是基于特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；
[0384]通過灰度轉(zhuǎn)換處理單元判斷所述視頻信號的灰度是否等于或大于所述閾值；以及
[0385]當判斷所述視頻信號的灰度等于或大于閾值時，通過所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元，基于線性增大的線性函數(shù)，對所述視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0386]補充注釋26:
[0387]根據(jù)補充注釋25所述的視頻信號處理方法，包括:
[0388]通過灰度轉(zhuǎn)換模塊基于預先設(shè)定的分割系數(shù)將等于或大于所述閾值的灰度分割為兩個區(qū)域；
[0389]判斷從外部輸入的視頻信號的灰度是否屬于所述兩個區(qū)域中具有相對小的灰度的區(qū)域；
[0390]當判斷所述灰度屬于所述區(qū)域時，應(yīng)用與以直線方式連接在所述閾值的灰度和通過預先設(shè)置的灰度表示數(shù)限定的最大灰度之間的直線相比斜率小的線性函數(shù)作為線性增大的線性函數(shù)；以及
[0391]當判斷所述灰度不屬于所述區(qū)域時，應(yīng)用與連接在所述閾值的灰度和所限定的最大灰度之間的直線相比斜率大的線性函數(shù)作為線性增大的線性函數(shù),其中，
[0392]通過所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元依次執(zhí)行一系列步驟中的每一個步驟的內(nèi)容。
[0393]補充注釋27:
[0394]根據(jù)補充注釋25或26所述的視頻信號處理方法，包括:
[0395]基于所述特征值產(chǎn)生表示所述背光源的亮度降低量的驅(qū)動控制信號；以及
[0396]將所產(chǎn)生的驅(qū)動控制信號發(fā)送至所述背光源，其中，
[0397]在通過所述亮度控制電路單元完成所述特征值的計算后，依次執(zhí)行一系列步驟中的每一個步驟的內(nèi)容。
[0398]補充注釋28:
[0399]根據(jù)補充注釋25至27中任一項所述的視頻信號處理方法，其中，
[0400]在判斷所述視頻信號的灰度是否等于或大于所述閾值時判斷出所述視頻信號的灰度不等于或不大于所述閾值時，所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元基于根據(jù)所述特征值形成的且以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)對所述視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0401]補充注釋29:
[0402]根據(jù)補充注釋25至28中任一項所述的視頻信號處理方法，包括:
[0403]判斷從外部輸入的視頻信號的灰度是否屬于靠近所述閾值的預先設(shè)定的平滑區(qū)域；
[0404]當判斷所述灰度屬于所述平滑區(qū)域時，基于所述閾值和所述視頻信號的灰度之間的差計算平滑系數(shù)；以及
[0405]從執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換后的所述視頻信號的灰度減去所計算的平滑系數(shù)，其中，
[0406]通過所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元依次執(zhí)行一系列步驟中的每一個步驟的內(nèi)容。
[0407]補充注釋30:
[0408]一種視頻信號處理程序，所述視頻信號處理程序用在視頻信號處理電路中，所述視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號、基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理、將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元、并且生成關(guān)于從背面照亮視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送該驅(qū)動控制信號，且所述程序使預先設(shè)置到所述視頻信號處理電路中的計算機作為如下模塊作用:
[0409]特征值計算模塊，所述特征值計算模塊計算特征值，所述特征值是表示視頻信號的亮度的數(shù)值；
[0410]灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊基于閾值計算表達式計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的閾值，所述閾值計算表達式是基于特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；
[0411]灰度判斷模塊，所述灰度判斷模塊判斷視頻信號的灰度是否等于或大于閾值；以及
[0412]線性灰度轉(zhuǎn)換模塊，當通過所述灰度判斷模塊判斷灰度等于或大于閾值時，所述線性灰度轉(zhuǎn)換模塊基于線性增大的線性函數(shù)，對視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0413]補充注釋31:
[0414]一種視頻信號處理程序，所述視頻信號處理程序用在視頻信號處理電路中，所述視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號、基于分析結(jié)果對視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理、將視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元、并且生成關(guān)于從背面照亮視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送該驅(qū)動控制信號，且所述程序使預先設(shè)置到所述視頻信號處理電路中的計算機作為如下模塊作用:
[0415]特征值計算模塊，所述特征值計算模塊計算特征值，所述特征值是表示視頻信號的亮度的數(shù)值；
[0416]灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊基于閾值計算表達式計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的閾值，所述閾值計算表達式是基于特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；
[0417]灰度判斷模塊，所述灰度判斷模塊判斷視頻信號的灰度是否等于或大于閾值；
[0418]區(qū)域分割模塊，所述區(qū)域分割模塊基于預先設(shè)定的分割系數(shù)將等于或大于所述閾值的灰度分割為兩個區(qū)域；以及
[0419]灰度區(qū)域判斷模塊，當通過所述灰度判斷模塊判斷所述視頻信號的灰度等于或大于所述閾值時，所述灰度區(qū)域判斷模塊判斷所述視頻信號的灰度是否屬于所述兩個區(qū)域中具有相對小的灰度的區(qū)域；以及
[0420]平緩斜率線性灰度轉(zhuǎn)換模塊，當通過灰度區(qū)域判斷模塊判斷所述灰度屬于所述區(qū)域時，所述平緩斜率線性灰度轉(zhuǎn)換模塊基于與以直線方式連接在所述閾值的灰度和通過預先設(shè)置的灰度表示數(shù)限定的最大灰度之間的直線相比斜率小的線性函數(shù)，對所述視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0421]補充注釋32:
[0422]根據(jù)補充注釋31所述的視頻信號處理程序，其中，所述視頻信號處理程序使所述計算機作為陡峭斜率線性灰度轉(zhuǎn)換模塊作用，當通過灰度區(qū)域判斷模塊判斷所述灰度不屬于所述區(qū)域時，所述陡峭斜率線性灰度轉(zhuǎn)換模塊，基于與以直線方式連接在所述閾值的灰度和所述最大灰度之間的直線相比斜率大的線性函數(shù)，對所述視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0423]補充注釋33:
[0424]根據(jù)補充注釋30至32中任一項所述的視頻信號處理程序，其中，所述視頻信號處理程序使所述計算機作為控制信號發(fā)生處理模塊作用，所述控制信號發(fā)生處理模塊基于所述特征值產(chǎn)生表示所述背光源的亮度降低量的驅(qū)動控制信號，并將所述驅(qū)動控制信號發(fā)送至所述背光源。
[0425]補充注釋34:
[0426]根據(jù)補充注釋30至33中任一項所述的視頻信號處理程序，其中，所述視頻信號處理程序使所述計算機作為幾何級數(shù)灰度轉(zhuǎn)換模塊作用，當通過灰度判斷模塊判斷所述視頻信號的灰度不等于或不大于所述閾值時，所述幾何級數(shù)灰度轉(zhuǎn)換模塊基于根據(jù)所述特征值形成的且以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)對所述視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
[0427]補充注釋35:
[0428]根據(jù)補充注釋30至34中任一項所述的視頻信號處理程序，其中，所述視頻信號處理程序使所述計算機作為如下模塊作用:
[0429]閾值附近判斷模塊，所述閾值附近判斷模塊判斷從外部輸入的視頻信號的灰度是否屬于靠近所述閾值預先設(shè)定的平滑區(qū)域；以及
[0430]平滑處理模塊，當通過所述閾值附近判斷模塊判斷所述閾值屬于所述區(qū)域時，所述平滑處理模塊，基于所述閾值和所述視頻信號的灰度之間的差計算平滑系數(shù)；且從執(zhí)行所述灰度轉(zhuǎn)換后的所述視頻信號的灰度減去所述平滑系數(shù)。
[0431]工業(yè)適用性
[0432]本發(fā)明可以用于各種顯示設(shè)備，諸如信息處理設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種視頻信號處理電路，所述視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號、基于分析結(jié)果對所述視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理、將所述視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元、并且生成關(guān)于從背面照亮所述視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送所述驅(qū)動控制信號，且所述視頻信號處理電路包括: 特征值計算單元，所述特征值計算單元計算特征值，所述特征值是表示所述視頻信號的亮度的數(shù)值；以及 灰度轉(zhuǎn)換處理單元，所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元基于所述特征值和由所述特征值確定的閾值來執(zhí)行所述視頻信號的灰度的轉(zhuǎn)換處理，其中， 所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元包括: 灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換閾值計算模塊基于閾值計算表達式來計算所述閾值，所述閾值計算表達式是基于所述特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的；以及 灰度轉(zhuǎn)換模塊，所述灰度轉(zhuǎn)換模塊通過將所述視頻信號中灰度等于或大于所述閾值的區(qū)域作為目標，基于線性增大的線性函數(shù)執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，其中， 利用四種基本算術(shù)運算來形成所述閾值計算表達式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，其中， 所述閾值計算表達式表示為數(shù)值表達式“Xa = α ~ (1/2.2) XRank”，其中，所述閾值為Xa,所述特征值為Rank,且所述轉(zhuǎn)換系數(shù)為a。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，其中， 利用四種基本算術(shù)運算來形成所述線性增大的線性函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，還包括灰度最大值計算單元，所述灰度最大值計算單元計算所述視頻信號的灰度的最大值，其中， 利用基于所述閾值和所述最大值形成的灰度轉(zhuǎn)換表達式，來表示所述線性增大的線性函數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻信號處理電路，其中， 所述灰度轉(zhuǎn)換表達式表示為數(shù)值表達式“輸出灰度=f(n) + {(f(n) -X2.2)/(MAX-Xa)} X (輸入灰度- MAX) ”，其中，所述最大值是MAX，所述視頻信號的灰度是所述輸入灰度，最大灰度(2~n-l:n是預先設(shè)置的灰度表示數(shù))是f(n)，轉(zhuǎn)換系數(shù)是α，在、=2.2的、曲線上當相對亮度是α時的灰度值是Χ2.2，所述閾值是Xa，發(fā)送至所述視頻顯示單元的視頻信號的灰度是所述輸出灰度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，其中， 所述線性增大的線性函數(shù)表示為以直線方式連接在所述閾值的灰度和由預先設(shè)定的灰度數(shù)限定的最大灰度之間的直線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，其中， 所述灰度轉(zhuǎn)換模塊基于預先設(shè)定的分割系數(shù)將等于或大于所述閾值的灰度分割為多個區(qū)域，且使具有不同斜率的多個灰度轉(zhuǎn)換表達式作為所述線性增大的線性函數(shù)對應(yīng)于所述多個區(qū)域中的每一個區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，其中， 所述灰度轉(zhuǎn)換模塊包括這樣的功能:基于預先設(shè)定的分割系數(shù)將等于或大于所述閾值的灰度分割為兩個區(qū)域，且使具有彼此不同斜率的兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式作為所述線性增大的線性函數(shù)對應(yīng)于所述兩個區(qū)域； 在所述兩個灰度轉(zhuǎn)換表達式中，對應(yīng)于具有相對較小灰度的區(qū)域的灰度轉(zhuǎn)換表達式是斜率比以直線方式連接在所述閾值的灰度和由預先設(shè)定的灰度表示數(shù)限定的最大灰度之間的直線斜率小的線性函數(shù)；以及 對應(yīng)于具有相對較大灰度的區(qū)域的灰度轉(zhuǎn)換表達式是斜率比以直線方式連接在所述閾值的灰度和所述最大灰度之間的直線斜率大的線性函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，其中， 所述灰度轉(zhuǎn)換模塊通過將在所述視頻信號中灰度小于所述閾值的區(qū)域作為目標而基于根據(jù)所述特征值形成的且以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)，執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，還包括: 控制信號發(fā)生處理單元，所述控制信號發(fā)生處理單元基于所述特征值產(chǎn)生表示所述背光源的亮度降低量的驅(qū)動控制信號，并將所產(chǎn)生的信號發(fā)送至所述背光源，其中: 所述灰度轉(zhuǎn)換模塊基于根據(jù)所述亮度降低量形成的且以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)，對所述視頻信號中灰度比所述閾值小的視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的視頻信號處理電路，其中， 所述以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)表示為數(shù)值表達式“輸出灰度=(f (n)/Rank) X輸入灰度”，其中，所述視頻信號的灰度是所述輸入灰度，最大灰度(2~n- l:n是預先設(shè)定的灰度表示數(shù))是f(n)，所述特征值是Rank，發(fā)送至所述視頻顯示單元的所述視頻信號的灰度是所述輸出灰度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的視頻信號處理電路，其中， 所述以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)表示為數(shù)值表達式“輸出灰度=(f (n)/Rank) X輸入灰度”，其中，所述視頻信號的灰度是所述輸入灰度，最大灰度(2~n- l:n是預先設(shè)定的灰度表示數(shù))是f (η)，所述特征值是Rank，發(fā)送至所述視頻顯示單元的所述視頻信號的灰度是所述輸出灰度。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的視頻信號處理電路，其中， 所述以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)和所述線性增大的線性函數(shù)在位于所述閾值處的邊界部分中連續(xù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的視頻信號處理電路，其中， 所述以幾何級數(shù)的方式增大的函數(shù)和所述線性增大的線性函數(shù)在位于所述閾值處的邊界部分中連續(xù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路，其中， 所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元還包括平滑處理模塊，所述平滑處理模塊判斷所述視頻信號的灰度是否屬于靠近所述閾值的預先設(shè)定的平滑區(qū)域；當判斷所述灰度屬于所述平滑區(qū)域時，基于所述閾值和所述視頻信號的灰度之間的差計算平滑系數(shù)；且從所述視頻信號的灰度減去所述平滑系數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的視頻信號處理電路，其中， 所述平滑區(qū)域表示為條件表達式“Xa-A =輸入灰度=Xa+A”；以及 所述平滑處理模塊根據(jù)數(shù)值表達式“ KA- |Xa-輸入灰度|)~2} X KMAX-Rank)/(2~n)} ”計算所述平滑系數(shù)，其中，所述視頻信號的灰度的所述最大值是MAX，所述視頻信號的灰度是所述輸入灰度，所述閾值是Xa，所述特征值是Rank，A是任意正數(shù)，η是預先設(shè)定的灰度數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的視頻信號處理電路，其中， 當判斷所述灰度不屬于所述平滑區(qū)域時，所述平滑處理模塊將處于原始狀態(tài)的所述視頻信號輸出至所述視頻顯示單元。
19.一種視頻顯示設(shè)備,包括: 視頻顯示單元，所述視頻顯示單元向外部顯示視頻； 背光源，所述背光源從背面照亮所述視頻顯示單元；以及 視頻信號處理電路，所述視頻信號處理電路分析從外部輸入的視頻信號，基于分析結(jié)果對所述視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理，將所述視頻信號發(fā)送至所述視頻顯示單元，且生成關(guān)于從背面照亮所述視頻顯示單元的所述背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送所述驅(qū)動控制信號；其中 所述視頻信號處理電路是根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理電路。
20.一種視頻信號處理方法，所述視頻信號處理方法用在視頻信號處理電路中，所述視頻信號處理電路包括:灰度轉(zhuǎn)換處理單元，所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元分析從外部輸入的視頻信號，基于分析結(jié)果對所述視頻信號執(zhí)行用于調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理，將所述視頻信號發(fā)送至視頻顯示單元；以及亮度控制電路單元，所述亮度控制電路單元生成關(guān)于從背面照亮所述視頻顯示單元的背光源的驅(qū)動控制信號并發(fā)送所述驅(qū)動控制信號，且所述方法包括: 通過所述亮度控制電路單元計算特征值，所述特征值是表示所述視頻信號的亮度的數(shù)值； 通過所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元基于閾值計算表達式計算關(guān)于灰度的轉(zhuǎn)換的閾值，所述閾值計算表達式是基于所述特征值和預先設(shè)定的轉(zhuǎn)換系數(shù)而形成的； 通過所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元判斷所述視頻信號的灰度是否等于或大于所述閾值；以及當判斷所述視頻信號的灰度等于或大于所述閾值時，通過所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元，基于線性增大的線性函數(shù)，對所述視頻信號執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的視頻信號處理方法，包括: 判斷從外部輸入的所述視頻信號的灰度是否屬于靠近所述閾值的預先設(shè)定的平滑區(qū)域； 當判斷所述灰度屬于所述平滑區(qū)域時，基于所述閾值和所述視頻信號的灰度之間的差計算平滑系數(shù)；以及 從執(zhí)行灰度轉(zhuǎn)換后的所述視頻信號的灰度減去所計算的所述平滑系數(shù)，其中， 通過所述灰度轉(zhuǎn)換處理單元依次執(zhí)行上述一系列步驟中的每一個步驟的內(nèi)容。
【文檔編號】H04N5/14GK104349017SQ201410385085
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】大賀功一 申請人:Nlt科技股份有限公司