視頻顯示裝置及電視接收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明檢測視頻信號的發(fā)光的部分，對發(fā)光部分的顯示亮度進行增強以使其突出顯示，從而進一步增加亮度感，以高對比度進行視頻呈現(xiàn)。發(fā)光檢測部(1)利用與輸入視頻信號的明亮度相關(guān)聯(lián)的規(guī)定的特征量，通過與特征量之間的關(guān)系預(yù)先規(guī)定視頻信號的發(fā)光量，根據(jù)輸入視頻信號的每一幀的特征量來檢測發(fā)光量。黑檢測部(10)基于規(guī)定的條件從輸入視頻信號中檢測進行黑顯示的量。背光源亮度擴展部(3)根據(jù)檢測到的發(fā)光量對背光源的光源亮度進行擴展，此時，基于由黑檢測部(10)檢測到的進行黑顯示的量來對背光源的亮度擴展量進行限制。
【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，涉及具有視頻信號與背 光源的亮度擴展功能以提高顯示視頻的畫質(zhì)的的視頻顯示裝置及電視接收裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，有關(guān)電視接收機的顯示技術(shù)，對將自然界中存在的物體忠實地再現(xiàn)并顯 示的HDR(high dynamic range imaging:高動態(tài)范圍成像）相關(guān)的技術(shù)進行了大量的研究。 HDR的目的之一在于忠實地再現(xiàn)例如畫面內(nèi)的焰火、霓虹燈這樣的發(fā)光色部分，從而產(chǎn)生亮 度感。
[0003] 該情況下，能利用發(fā)光檢測功能來檢測并分離發(fā)光色與物體色，并能通過信號處 理和背光源的發(fā)光亮度控制來僅使畫面上的發(fā)光色變亮。這里，在進行各種變化的視頻中， 根據(jù)視頻的亮度分布，檢測出相對明亮地發(fā)光的部分，并有意地對該發(fā)光部分進行擴展，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。
[0004] 作為現(xiàn)有技術(shù)，例如專利文獻1公開了進行與所輸入的視頻信號相對應(yīng)的光量控 制、以及與光量控制連動的視頻信號處理的視頻顯示裝置。該視頻顯示裝置基于視頻信號 生成直方圖數(shù)據(jù)，并基于該直方圖數(shù)據(jù)對光量進行控制，使得光源的光量隨著相當(dāng)于黑色 的灰度的比率變大而變少。此外，對決定視頻信號的相對于輸入灰度的輸出灰度的特性的 第一灰度修正數(shù)據(jù)進行保存，基于直方圖數(shù)據(jù)生成隨著相當(dāng)于黑色的灰度的比率變大而變 大的附加數(shù)據(jù)，并對中間灰度區(qū)域中的每個灰度，將該附加數(shù)據(jù)附加給第一灰度修正數(shù)據(jù)， 以提高視頻信號中規(guī)定的中間灰度區(qū)域的灰度。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本專利特開2008-20887號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0009] 如上所述，在HDR技術(shù)中，對在畫面中明亮地發(fā)亮的發(fā)光部分進行檢測，并對該發(fā) 光部分的顯示亮度進行擴展，從而使人眼的對比感上升、亮度感增加，能提供高品質(zhì)的顯示 視頻。然而，該情況下存在如下問題：例如對于夜空等接近黑色的部分的顏色，無法通過信 號處理使其變暗，會導(dǎo)致所謂的漏光（black float)變顯著，視頻品質(zhì)下降。
[0010] 專利文獻1的視頻顯示裝置根據(jù)視頻信號的相當(dāng)于黑色的比率來控制光量和視 頻信號，但當(dāng)相當(dāng)于黑色的比率較高時，減少光量，相應(yīng)地通過視頻處理來提高輸出灰度。 艮P，并非檢測發(fā)光部分來對此時的亮度進行擴展，也沒有公開使畫面內(nèi)的發(fā)光部分尤其顯 著來使其明亮，防止此時的漏光等視頻品質(zhì)的降低的思想。
[0011] 本發(fā)明是鑒于上述那樣的實際情況而完成的，其目的在于提供視頻顯示裝置及電 視接收裝置，其檢測視頻信號的正在發(fā)光的部分，對發(fā)光部分的顯示亮度進行擴展以使其 突出顯示，從而進一步增加亮度感，以高對比度進行顯示，并根據(jù)此時視頻的黑顯示來控制 殼度擴展，從而始終呈現(xiàn)1?品質(zhì)的視頻。
[0012] 解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0013] 為了解決上述問題，本發(fā)明的第一技術(shù)方案在于一種視頻顯示裝置，具有顯示輸 入視頻信號的顯示部、對該顯示部進行照明的光源、以及對該顯示部和該光源進行控制的 控制部，該控制部基于與所述視頻信號的明亮度相關(guān)聯(lián)的規(guī)定的特征量來決定光源的亮度 擴展量，并基于該亮度擴展量來對所述光源的亮度進行擴展，其特征在于，該視頻顯示裝置 具有黑檢測部，該黑檢測部基于規(guī)定的條件從所述輸入視頻信號中檢測進行黑顯示的量， 所述控制部在所述黑檢測部所檢測到的進行黑顯示的量處于規(guī)定范圍內(nèi)時，根據(jù)所述進行 黑顯示的量對基于所述規(guī)定的特征量而決定的亮度擴展量進行限制。
[0014] 第二技術(shù)方案的特征在于，在第一技術(shù)方案中，該控制部基于所述規(guī)定的特征量 或其它特征量來檢測輸入視頻信號的發(fā)光部，對該發(fā)光部的視頻信號進行擴展并顯示在所 述顯示部中。
[0015] 第三技術(shù)方案的特征在于，在第二技術(shù)方案中，所述特征量是輸入視頻信號的亮 度值，所述控制部基于所述輸入視頻信號的每一幀的亮度直方圖，根據(jù)該直方圖檢測出預(yù) 先規(guī)定的所述發(fā)光部，對于包含該檢測到的發(fā)光部的規(guī)定范圍的輸入視頻信號，根據(jù)對每 個像素的亮度進行加權(quán)并對像素數(shù)進行計數(shù)后得到的得分，檢測出預(yù)先規(guī)定的發(fā)光量，根 據(jù)該檢測到的發(fā)光量來決定所述光源的亮度的擴展量。
[0016] 第四技術(shù)方案的特征在于，在第三技術(shù)方案中，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，將thresh = Α+Νσ (N為常數(shù)）以上的像素視為所述 發(fā)光部。
[0017] 第五技術(shù)方案的特征在于，在第三技術(shù)方案中，所述特征量是關(guān)于所述輸入視頻 信號的各像素的RGB的灰度值的最大值，所述控制部根據(jù)對所述輸入視頻信號的所述RGB 的灰度值的最大值進行平均后得到的值來檢測出預(yù)先規(guī)定的發(fā)光部的發(fā)光量，根據(jù)該檢測 到的發(fā)光量來決定所述光源的亮度的擴展量。
[0018] 第六技術(shù)方案的特征在于，在第三或第四技術(shù)方案中，所述控制部進行將輸入視 頻信號的輸入灰度進行轉(zhuǎn)換并輸出的視頻處理，該視頻處理包含如下處理：基于所述輸入 視頻信號的每一幀的亮度直方圖，根據(jù)該直方圖來檢測出預(yù)先規(guī)定的所述發(fā)光部，在該檢 測到的所述發(fā)光部的區(qū)域內(nèi)，設(shè)定規(guī)定的特性轉(zhuǎn)換點，對灰度比所述特性轉(zhuǎn)換點要低的視 頻信號應(yīng)用增益，使得所述特性轉(zhuǎn)換點的輸入視頻信號的輸入灰度被擴展到規(guī)定的輸出灰 度為止，對于在所述特性轉(zhuǎn)換點以上的輸入灰度，以將對所述特性轉(zhuǎn)換點應(yīng)用了增益后的 輸出灰度與最大輸出灰度相連接的方式設(shè)定相對于輸入灰度的輸出灰度。
[0019] 第七技術(shù)方案的特征在于，在第三至第五的任一技術(shù)方案中，所述控制部進行將 輸入視頻信號的輸入灰度進行轉(zhuǎn)換并輸出的視頻處理，該視頻處理包含如下處理：預(yù)先確 定應(yīng)用于視頻信號的增益與所述發(fā)光量之間的關(guān)系，根據(jù)從輸入視頻信號檢測到的所述發(fā) 光量來決定增益，對輸入視頻信號應(yīng)用所決定的所述增益并進行擴展，將應(yīng)用所述增益后 的輸出灰度擴展至規(guī)定輸出灰度為止的點的輸入灰度設(shè)為特性轉(zhuǎn)換點，對于比該特性轉(zhuǎn)換 點低的灰度，以應(yīng)用了所述增益后的輸出灰度來輸出視頻信號，對于該特性轉(zhuǎn)換點以上的 輸入灰度，以將對特性轉(zhuǎn)換點應(yīng)用了增益后的輸出灰度與最大輸出灰度相連接的方式設(shè)定 相對于輸入灰度的輸出灰度。
[0020] 第八技術(shù)方案的特征在于，在第六或第七技術(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并對視頻信號進行擴展后，在除所述發(fā)光部 以外的非發(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。
[0021] 第九技術(shù)方案的特征在于，在第八技術(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、使因所述光源的亮度的擴展及通過應(yīng)用所述增益所進行的視頻信號的擴 展而增加的顯示亮度降低的值。
[0022] 第十技術(shù)方案在于一種視頻顯示裝置，具有顯示輸入視頻信號的顯示部、對該顯 示部進行照明的光源、以及對該顯示部和該光源進行控制的控制部，該控制部對于輸入視 頻信號的規(guī)定的特征量，累計像素數(shù)來生成直方圖，將該直方圖的規(guī)定范圍的上部區(qū)域檢 測作為發(fā)光部，基于輸入視頻信號的其它特征量決定光源的亮度擴展量，基于該亮度擴展 量來擴展并增大所述光源的亮度，使除所述發(fā)光部以外的非發(fā)光部的視頻信號的亮度下 降，從而對所述發(fā)光部的顯示亮度進行增強，其特征在于，該視頻顯示裝置具有黑檢測部， 該黑檢測部基于規(guī)定的條件從所述輸入視頻信號中檢測進行黑顯示的量，所述控制部在所 述黑檢測部所檢測到的進行黑顯示的量處于規(guī)定范圍內(nèi)時，根據(jù)所述進行黑顯示的量對基 于所述其它特征量而決定的亮度擴展量進行限制。
[0023] 第十一技術(shù)方案的特征在于，在第十技術(shù)方案中，所述其它特征量是輸入視頻信 號的灰度值，所述控制部將基于輸入視頻信號的圖像分割為多個區(qū)域，基于所述分割后的 區(qū)域的視頻信號的灰度值改變所述光源的區(qū)域的點亮率，并基于整個所述區(qū)域的平均點亮 率來決定所述亮度擴展量。
[0024] 第十二技術(shù)方案的特征在于，在第i^一技術(shù)方案中，所述控制部預(yù)先確定所述平 均點亮率與在所述顯示部的畫面上能獲得的最大亮度之間的關(guān)系，基于根據(jù)所述平均點亮 率而確定的所述最大亮度，來決定所述亮度擴展量。
[0025] 第十三技術(shù)方案的特征在于，在第十一或第十二技術(shù)方案中，所述控制部在將所 述直方圖的平均值設(shè)為A、標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為〇時，將thresh = Α+Νσ (N為常數(shù)）以上的像素 作為發(fā)光部。
[0026] 第十四技術(shù)方案的特征在于，在第十至第十三的任一技術(shù)方案中，所述控制部在 所述特征量較低的規(guī)定區(qū)域中，通過降低所述視頻信號的亮度，使因所述光源的亮度的擴 展而產(chǎn)生的顯示部的顯示亮度的增加量降低。
[0027] 第十五技術(shù)方案在于一種電視接收裝置，包括第一至第十四的任一技術(shù)方案的視 頻顯示裝置。
[0028] 發(fā)明效果
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的視頻顯示裝置，能提供視頻顯示裝置及電視接收裝置，其檢測視頻 信號的正在發(fā)光的部分，對發(fā)光部分的顯示亮度進行擴展以使其突出顯示，從而進一步增 加殼度感，以商對比度進行視頻呈現(xiàn)，由此提商視頻品質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1是對本發(fā)明所涉及的視頻顯示裝置的一個實施方式進行說明的圖，表示視頻 顯示裝置的主要部分的結(jié)構(gòu)。
[0031] 圖2表示根據(jù)輸入視頻信號的亮度信號Y生成的亮度直方圖的一個示例。
[0032] 圖3是用于說明根據(jù)特征量檢測發(fā)光量的另一個示例的圖。
[0033] 圖4是用于說明黑檢測部的黑檢測處理例的圖。
[0034] 圖5是表示黑檢測部所檢測到的黑檢測得分與增強比率的關(guān)系的設(shè)定例的圖。
[0035] 圖6是對根據(jù)視頻顯示裝置中所應(yīng)顯示的廣播視頻信號來計算CMI的方法進行說 明的圖。
[0036] 圖7是用于說明黑檢測部的黑檢測處理的其它示例的圖。
[0037] 圖8是表示人類的視覺細(xì)胞對亮度的響應(yīng)曲線的圖。
[0038] 圖9是表示幾何平均值與增強比率的關(guān)系的設(shè)定例的圖。
[0039] 圖10是表示發(fā)光量與作為基礎(chǔ)的亮度增強量的關(guān)系的設(shè)定例的圖。
[0040] 圖11是表示與亮度增強量決定部所決定的亮度增強量相對應(yīng)的背光源亮度的控 制例的圖。
[0041] 圖12是用于說明視頻信號亮度擴展部中的視頻信號的亮度擴展的圖，是表示視 頻信號的輸入輸出特性的設(shè)定例的圖。
[0042] 圖13是用于說明視頻信號亮度擴展部中的視頻信號的亮度擴展的其它處理例的 圖。
[0043] 圖14是表示對輸入視頻信號施加增益來進行擴展時的輸入輸出特性的設(shè)定例的 圖。
[0044] 圖15是表示映射部所生成的色調(diào)映射的一個示例的圖。
[0045] 圖16是表示映射部所生成的色調(diào)映射的其它示例的圖。
[0046] 圖17是表示畫面亮度處于被擴展的狀態(tài)的一個示例的圖。
[0047] 圖18是用于說明本發(fā)明所涉及的亮度擴展處理的效果的圖。
[0048] 圖19是對本發(fā)明的視頻顯示裝置的實施方式2進行說明的圖，表示視頻顯示裝置 的主要部分的結(jié)構(gòu)。
[0049] 圖20是對區(qū)域主動控制和亮度擴展部中的發(fā)光區(qū)域的控制處理進行說明的圖。
[0050] 圖21是對區(qū)域主動控制和亮度擴展部中的發(fā)光區(qū)域的控制處理進行說明的其它 圖。
[0051] 圖22是對平均點亮率的決定處理進行具體說明的圖。
[0052] 圖23是對區(qū)域主動控制和亮度擴展部中的發(fā)光區(qū)域的控制處理進行說明的另一 圖。
[0053] 圖24是表示根據(jù)輸入視頻信號的亮度信號Υ生成的Υ直方圖的示例的圖。
[0054] 圖25是表示映射部所生成的色調(diào)映射的一個示例的圖。
[0055] 圖26是用于對區(qū)域主動控制和亮度擴展部所輸出的Max亮度進行說明的圖。
[0056] 圖27是表示通過區(qū)域主動控制和亮度擴展部的處理、使得畫面亮度被增強的狀 態(tài)的圖。

【具體實施方式】
[0057] (實施方式1)
[0058] 圖1是對本發(fā)明的視頻顯示裝置的實施方式1進行說明的圖，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輸入視頻信號進行圖像處理以進行視頻顯示的結(jié) 構(gòu)，可適用于電視接收裝置等。
[0059] 從廣播信號分離得到的視頻信號或從外部設(shè)備輸入的視頻信號輸入至發(fā)光檢測 部1以及黑檢測部10。發(fā)光檢測部1利用與輸入視頻信號的明亮度相關(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)定視頻信號的發(fā)光量。并且，根據(jù)輸入視頻信號的 每一幀的特征量檢測發(fā)光量。
[0060] 例如使用視頻信號的亮度作為特征量，對于輸入視頻信號的每一幀，生成對亮度 信號Y的每一灰度的像素數(shù)進行累計而得到的Y直方圖，并根據(jù)該Y直方圖來檢測正在發(fā) 光的部分。正在發(fā)光的部分是利用Y直方圖的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差來求得的，作為每一 Y直 方圖的相對值來檢測。
[0061] 并且，對于正在發(fā)光的部分的特征量（亮度），亮度越高，附加越大的權(quán)重，并累計 像素數(shù)，從而檢測每一幀的發(fā)光量。發(fā)光量表示輸入視頻信號的發(fā)光程度，成為用于進行之 后的背光源亮度擴展及視頻信號的亮度擴展的指標(biāo)。
[0062] 在發(fā)光檢測部1進行的發(fā)光檢測的其它示例中，提取構(gòu)成一個像素的RGB的視頻 信號的灰度值中最高的灰度值（設(shè)為Max RGB)，并計算從一幀內(nèi)的所有像素提取出的灰度 值的平均值（設(shè)為Max RGB Ave)，并將該值用作特征量。各像素的Max RGB Ave也能用作 與視頻的明亮度相關(guān)聯(lián)的特征量。并且，預(yù)先確定上述Max RGB Ave與表示該視頻信號的 發(fā)光程度的發(fā)光量的關(guān)系。例如確定為在Max RGB Ave高到一定程度的區(qū)域中，視為正在 發(fā)光，發(fā)光量變高。并且，對于輸入視頻的每一幀，根據(jù)上述Max RGB Ave獲得此時的發(fā)光 量。
[0063] 黑檢測部10根據(jù)預(yù)先確定的條件來從輸入視頻信號中檢測相當(dāng)于黑顯示的量 (像素數(shù)）。以下，將相當(dāng)于黑顯示的量僅設(shè)為黑色的量，并將相當(dāng)于黑顯示的量的檢測處 理作為黑檢測處理進行說明。
[0064] 關(guān)于黑檢測處理的具體處理將在下文闡述，這里，通過規(guī)定的運算處理從輸入視 頻信號中檢測每一幀的黑色的量。然后，基于預(yù)先確定的黑色的量與背光源的亮度增強比 率的關(guān)系來決定與檢測到的黑色的量相對應(yīng)的亮度增強比率，并輸出到亮度增強量決定部 2。亮度增強比率用于根據(jù)黑顯示的量對基于發(fā)光檢測部1所檢測到的發(fā)光部的發(fā)光量而 決定的基礎(chǔ)亮度增強量進行限制和調(diào)整。
[0065] 亮度增強量決定部2基于發(fā)光檢測部1所檢測到的輸入視頻信號的發(fā)光量、以及 從黑檢測部10輸出的亮度增強量的比率，決定用于進行背光源的亮度增強而使用的亮度 增強量。
[0066] 這里，首先，亮度增強量決定部2基于從發(fā)光檢測部1輸出的發(fā)光量決定作為基礎(chǔ) 的亮度增強量。該情況下，預(yù)先確定了亮度增強量與發(fā)光量的關(guān)系，在亮度增強量決定部2 中，基于從發(fā)光檢測部1輸出的發(fā)光量，決定作為基礎(chǔ)的亮度增強量。例如確定為在發(fā)光量 高到某一程度的區(qū)域中，作為基礎(chǔ)的亮度增強量也較大。由此，在發(fā)光量較大的圖像中，作 為基礎(chǔ)的亮度增強量更高。
[0067] 然后，亮度增強量決定部2將作為基礎(chǔ)的亮度增強量與基于黑檢測部10所檢測到 的黑色的量的增強比率相乘，從而決定亮度增強的增加量。將該亮度增強的增加量與未進 行亮度增強的狀態(tài)下的亮度水平相加。未進行亮度增強的狀態(tài)下的亮度水平是預(yù)先決定的 水平，例如為顯示最大灰度的視頻信號時的畫面亮度是450cd/m2的亮度水平。由此，決定 了最終的亮度增強量。
[0068] 背光源亮度擴展部3基于亮度增強量決定部2所決定的亮度增強量對背光源亮度 進行擴展，從而增大背光源部5的光源（例如LED)的亮度。背光源部5的LED的亮度進行 PWM(Pulse Width Modulation :脈寬調(diào)制）控制，但也可進行電流控制或利用它們的組合來 控制成達到所希望的值。
[0069] 另一方面，視頻信號亮度擴展部6對輸入視頻信號進行增益提升從而對視頻信號 的亮度進行擴展。該情況下，對于根據(jù)上述亮度直方圖的平均值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差而得到的發(fā) 光部，能通過規(guī)定的增益提升來對視頻信號進行擴展，或利用根據(jù)亮度直方圖或Max RGB Ave計算出的發(fā)光量來決定增益，從而對視頻信號進行擴展。
[0070] 映射部7生成視頻信號的輸入輸出特性（輸入灰度所對應(yīng)的輸出灰度的響應(yīng)特 性）的色調(diào)映射。該情況下，若直接應(yīng)用視頻信號亮度擴展部6所決定的增益來對輸入輸 出特性進行色調(diào)映射，則視頻信號的發(fā)光部以外的區(qū)域也會被擴展，導(dǎo)致畫面亮度上升。因 此，在低灰度側(cè)的非發(fā)光部分，使輸入灰度所對應(yīng)的輸出灰度降低來進行色調(diào)映射。由此， 在色調(diào)映射的輸入輸出特性中，視頻信號被擴展的區(qū)域主要是高灰度的較亮區(qū)域，通過視 頻信號處理完成了使較亮區(qū)域更明亮的控制。
[0071] 映射部7將用于控制顯示部9的控制數(shù)據(jù)輸出到顯示控制部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使用液晶面板，該液晶面板由背光源部5的LED進 行照明來顯示圖像。
[0072] 在上述結(jié)構(gòu)中，背光源部5的亮度擴展量基于發(fā)光檢測部1所檢測到的發(fā)光量來 決定，因此，能進行使發(fā)光量較多的明亮視頻更為明亮地發(fā)光的控制。此時，根據(jù)黑檢測部 10檢測到的視頻中的黑色的量對基于發(fā)光檢測部1所檢測到的發(fā)光量而決定的亮度擴展 量進行限制。例如，黑色的量越多，則對亮度擴展量抑制得越多。由此，即使在使發(fā)光量較 多的較亮視頻更明亮地發(fā)光的情況下，在若視頻中黑色的區(qū)域較多且增強得較多、則漏光 較為顯著的視頻中，也能通過限制亮度擴展量來抑制漏光，從而顯示高品質(zhì)的視頻。
[0073] 此外，視頻信號處理中的視頻信號的增益提升根據(jù)Y直方圖的發(fā)光區(qū)域、所檢測 到的發(fā)光量來進行，并進一步通過色調(diào)映射，對除發(fā)光部以外的視為未發(fā)光的部分進行亮 度降低。由此，使正在發(fā)光的部分的畫面亮度增大，能以高對比度來呈現(xiàn)視頻，能提高畫質(zhì)。
[0074] 作為背光源部5和顯示部9的控制例，能夠采用所謂的區(qū)域主動控制方式，S卩，將 視頻區(qū)域分割為多個區(qū)域（area)，并對每個區(qū)域所對應(yīng)的背光源部5的光源進行控制。
[0075] 在區(qū)域主動控制中，將視頻分割為規(guī)定的多個區(qū)域（area)，對其每一分割區(qū)域提 取視頻信號的最大灰度值，根據(jù)提取出的最大灰度值，決定每一區(qū)域的LED的點亮率。這 里，可以不是每個分割區(qū)域的最大灰度值，而是每個分割區(qū)域的平均值等其它統(tǒng)計值。然 后，例如，對于最大灰度值較低的較暗區(qū)域，通過降低點亮率來使背光源的亮度下降。然后， 在該狀態(tài)下，根據(jù)亮度增強量，增大整個背光源的接入功率，由此提高背光源的整體亮度。 由此，發(fā)光的較亮視頻變得更亮，增加了亮度感。
[0076] 此外，對于非發(fā)光部分，由于通過視頻信號處理來降低與亮度擴展相當(dāng)?shù)牧炼?，?此，其結(jié)果是，在畫面上僅發(fā)光部分的亮度提高，從而能顯示高對比度的品質(zhì)較高的視頻。
[0077] 此外，作為背光源部5與顯示部9的控制例，也可以不采用上述那樣的區(qū)域主動控 制方式，而根據(jù)亮度增強量決定部2所決定的亮度增強量來對背光源部5的整個光源的發(fā) 光亮度進行擴展。由此，發(fā)光的較亮視頻變得更亮，增加了亮度感。此外，對于非發(fā)光部分， 由于通過視頻信號處理來降低與亮度擴展相當(dāng)?shù)牧炼龋虼?，其結(jié)果是，在畫面上發(fā)光部分 的殼度變1?，從而能顯不1?對比度的品質(zhì)較1?的視頻。
[0078] 另外，本實施方式中，本發(fā)明的控制部對背光源部5和顯示部9進行控制，對應(yīng)于 發(fā)光檢測部1、亮度增強量決定部2、背光源亮度擴展部3、背光源控制部4、視頻信號亮度擴 展部6、映射部7、以及顯示控制部8。
[0079] 將上述顯示裝置作為電視接收裝置構(gòu)成的情況下，電視接收裝置具有對由天線接 收到的廣播信號進行選臺并進行解調(diào)、解碼以生成重放用視頻信號的單元，對重放用視頻 信號適當(dāng)實施規(guī)定的圖像處理，作為圖1的輸入視頻信號進行輸入。由此，能將接收到的廣 播信號顯示于顯示部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 裝直。
[0080] 以下，對具有上述結(jié)構(gòu)的本實施方式的各部分的處理例進行更為具體的說明。
[0081] 首先，對發(fā)光檢測部1中的發(fā)光檢測處理進行更具體的說明。
[0082] 在上述那樣的發(fā)光檢測部1中，使用與輸入視頻信號的明亮度相關(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)定視頻信號的發(fā)光量。并且，根據(jù)輸入視頻信 號的每一幀的特征量檢測發(fā)光量。
[0083] (發(fā)光檢測處理1)
[0084] 在發(fā)光檢測處理的第一例中，使用視頻信號的亮度作為特征量，生成對輸入視頻 信號的每一幀將與亮度水平相對應(yīng)的像素數(shù)累計后得到的亮度直方圖，并根據(jù)該直方圖對 每一巾貞檢測正在發(fā)光的部分。
[0085] 圖2表示根據(jù)輸入視頻信號的亮度信號Υ生成的亮度直方圖的一個示例。在發(fā)光 檢測部1中，對輸入的視頻信號的每一幀，通過累計每一亮度灰度的像素數(shù)來生成Υ直方 圖。橫軸為亮度Υ的灰度值，max(最大）值在例如八位呈現(xiàn)的視頻信號的情況下為255灰 度。縱軸表示對每個灰度值進行累計得到的像素數(shù)（頻度）。若生成Y直方圖，則根據(jù)該Y 直方圖來計算平均值（Ave)、標(biāo)準(zhǔn)偏差（〇 )，并利用它們來計算2個閾值Th。
[0086] 第二閾值Th2是確定發(fā)光邊界的閾值，Y直方圖中在該閾值Th2以上的像素被視 為正在發(fā)光的部分并進行處理。
[0087] 設(shè)第二閾值Th2為
[0088] Th2 = Ave+N σ · --式⑴
[0089] 。NS規(guī)定的常數(shù)。
[0090] 此外，第一閾值Thl為了抑制比Th2要小的區(qū)域的灰度特性等的不協(xié)調(diào)感而設(shè)定 為
[0091] Thl = Ave+M σ · --式（2)
[0092] 。Μ為規(guī)定的常數(shù)，Μ < Ν。
[0093] 另外，在本例中，進一步設(shè)定第三閾值Th3。第三閾值Th3處于Thl與Th2之間，為 了檢測發(fā)光量而設(shè)置。發(fā)光量將發(fā)光部的發(fā)光程度確定為指標(biāo)，利用與特征量的關(guān)系來預(yù) 先規(guī)定。本例中，通過以下所示的計算將發(fā)光量計算為得分。
[0094] 閾值Th3也可以是與Th2相同的值，但設(shè)置成使Th2以上的發(fā)光部分具有余量 (margin)而取得較寬，使得易于進行處理。因此，
[0095] Th3 = Ave+Q σ (Μ < Q ^ Ν) · · ·式（3)
[0096] 成立。
[0097] 得分（發(fā)光量）定義為"某一閾值以上的像素的比率" X "與閾值間的距離（亮 度之差）"，表示通過對具有大于第三閾值Th3的灰度值的像素的像素數(shù)進行計數(shù)，并對與 閾值Th3間的距離進行加權(quán)而計算得到的明亮度的程度，例如，通過下式（4)來進行計算。
[0098] [數(shù)學(xué)式1]
[0099]

【權(quán)利要求】
1. 一種視頻顯示裝置，具有顯示輸入視頻信號的顯示部、對該顯示部進行照明的光源、 以及對該顯示部和該光源進行控制的控制部，該控制部基于與所述視頻信號的明亮度相關(guān) 聯(lián)的規(guī)定的特征量來決定光源的亮度擴展量，并基于該亮度擴展量來對所述光源的亮度進 行擴展，其特征在于， 該視頻顯示裝置具有黑檢測部，該黑檢測部基于規(guī)定的條件從所述輸入視頻信號中檢 測進行黑顯示的量， 所述控制部在所述黑檢測部所檢測到的進行黑顯示的量處于規(guī)定范圍內(nèi)時，根據(jù)所述 進行黑顯示的量對基于所述規(guī)定的特征量而決定的亮度擴展量進行限制。
2. 如權(quán)利要求1所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 該控制部基于所述規(guī)定的特征量或其它特征量來檢測輸入視頻信號的發(fā)光部，對該發(fā) 光部的視頻信號進行擴展并顯示在所述顯示部中。
3. 如權(quán)利要求2所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述規(guī)定的特征量是輸入視頻信號的亮度值， 所述控制部基于所述輸入視頻信號的每一幀的亮度直方圖，根據(jù)該直方圖檢測出預(yù)先 規(guī)定的所述發(fā)光部，對于包含該檢測到的發(fā)光部的規(guī)定范圍的輸入視頻信號，根據(jù)對每個 像素的亮度進行加權(quán)并對像素數(shù)進行計數(shù)后得到的得分，檢測出預(yù)先規(guī)定的發(fā)光量，根據(jù) 該檢測到的發(fā)光量來決定所述光源的亮度的擴展量。
4. 如權(quán)利要求3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，將 thresh = Α+Ν σ (Ν 為常數(shù)） 以上的像素視為所述發(fā)光部。
5. 如權(quán)利要求3所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述其它特征量是關(guān)于所述輸入視頻信號的各像素的RGB的灰度值的最大值， 所述控制部根據(jù)對所述輸入視頻信號的所述RGB的灰度值的最大值進行平均后得到 的值來檢測出預(yù)先規(guī)定的發(fā)光部的發(fā)光量，根據(jù)該檢測到的發(fā)光量來決定所述光源的亮度 的擴展量。
6. 如權(quán)利要求3或4所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述控制部進行將輸入視頻信號的輸入灰度進行轉(zhuǎn)換并輸出的視頻處理， 該視頻處理包含如下處理：基于所述輸入視頻信號的每一幀的亮度直方圖，根據(jù)該直 方圖來檢測出預(yù)先規(guī)定的所述發(fā)光部，在該檢測到的所述發(fā)光部的區(qū)域內(nèi)，設(shè)定規(guī)定的特 性轉(zhuǎn)換點，對灰度比所述特性轉(zhuǎn)換點要低的視頻信號應(yīng)用增益，使得所述特性轉(zhuǎn)換點的輸 入視頻信號的輸入灰度被擴展到規(guī)定的輸出灰度為止，對于在所述特性轉(zhuǎn)換點以上的輸入 灰度，以將對所述特性轉(zhuǎn)換點應(yīng)用了增益后的輸出灰度與最大輸出灰度相連接的方式設(shè)定 相對于輸入灰度的輸出灰度。
7. 如權(quán)利要求3至5中任一項所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述控制部進行將輸入視頻信號的輸入灰度進行轉(zhuǎn)換并輸出的視頻處理， 該視頻處理包含如下處理：預(yù)先確定應(yīng)用于視頻信號的增益與所述發(fā)光量之間的關(guān) 系，根據(jù)從輸入視頻信號檢測到的所述發(fā)光量來決定增益，對輸入視頻信號應(yīng)用所決定的 所述增益并進行擴展，將應(yīng)用所述增益后的輸出灰度擴展至規(guī)定輸出灰度為止的點的輸入 灰度設(shè)為特性轉(zhuǎn)換點，對于比該特性轉(zhuǎn)換點低的灰度，以應(yīng)用了所述增益后的輸出灰度來 輸出視頻信號，對于該特性轉(zhuǎn)換點以上的輸入灰度，以將對特性轉(zhuǎn)換點應(yīng)用了增益后的輸 出灰度與最大輸出灰度相連接的方式設(shè)定相對于輸入灰度的輸出灰度。
8. 如權(quán)利要求6或7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并對視頻信號 進行擴展后，在除所述發(fā)光部以外的非發(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。
9. 如權(quán)利要求8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擴展及通過 應(yīng)用所述增益所進行的視頻信號的擴展而增加的顯示亮度降低的值。
10. -種視頻顯示裝置，具有顯示輸入視頻信號的顯示部、對該顯示部進行照明的光 源、以及對該顯示部和該光源進行控制的控制部， 該控制部對于輸入視頻信號的規(guī)定的特征量，累計像素數(shù)來生成直方圖，將該直方圖 的規(guī)定范圍的上部區(qū)域檢測作為發(fā)光部， 基于輸入視頻信號的其它特征量決定光源的亮度擴展量，基于該亮度擴展量來擴展并 增大所述光源的亮度， 使除所述發(fā)光部以外的非發(fā)光部的視頻信號的亮度下降，從而對所述發(fā)光部的顯示亮 度進行增強，其特征在于， 該視頻顯示裝置具有黑檢測部，該黑檢測部基于規(guī)定的條件從所述輸入視頻信號中檢 測進行黑顯示的量， 所述控制部在所述黑檢測部所檢測到的進行黑顯示的量處于規(guī)定范圍內(nèi)時，根據(jù)所述 進行黑顯示的量對基于所述其它特征量而決定的亮度擴展量進行限制。
11. 如權(quán)利要求10所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述其它特征量是輸入視頻信號的灰度值， 所述控制部將基于輸入視頻信號的圖像分割為多個區(qū)域，基于所述分割后的區(qū)域的視 頻信號的灰度值改變所述光源的區(qū)域的點亮率，并基于整個所述區(qū)域的平均點亮率來決定 所述亮度擴展量。
12. 如權(quán)利要求11所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述控制部預(yù)先確定所述平均點亮率與在所述顯示部的畫面上能獲得的最大亮度之 間的關(guān)系，基于根據(jù)所述平均點亮率而確定的所述最大亮度，來決定所述亮度擴展量。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的視頻顯示裝置，其特征在于， 所述控制部在將所述直方圖的平均值設(shè)為A、標(biāo)準(zhǔn)偏差設(shè)為σ時，將 thresh = Α+Ν σ (Ν 為常數(shù)） 以上的像素作為發(fā)光部。
14. 如權(quán)利要求10至13中任一項所述的視頻顯示裝置，其特征在于，所述控制部在所 述特征量較低的規(guī)定區(qū)域中，通過降低所述視頻信號的亮度，使因所述光源的亮度的擴展 而產(chǎn)生的顯示部的顯示亮度的增加量降低。
15. -種電視接收裝置，其包括權(quán)利要求1至14中任一項所述的視頻顯示裝置。
【文檔編號】H04N5/66GK104115490SQ201280069925
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月17日
【發(fā)明者】藤根俊之, 白谷洋二 申請人:夏普株式會社