專(zhuān)利名稱(chēng)：亮度控制裝置以及亮度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及亮度控制裝置以及亮度控制方法，特別涉及用于在顯示器裝置等中在畫(huà)面上向用戶(hù)顯示最適當(dāng)?shù)挠跋窕驁D像，并且實(shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減的亮度控制裝置以及亮度控制方法。
背景技術(shù)：
目前，在顯示影像或圖像的各種顯示器裝置中進(jìn)行了高畫(huà)質(zhì)化或消耗功率的改善等研究(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1 幻。另外，作為最近的顯示器裝置，特別是液晶顯示裝置 (LCD:Liquid Crystal Display)得到了廣泛使用。一般來(lái)說(shuō)，IXD包含使用光來(lái)顯示圖像的輸出面板、產(chǎn)生光的背光燈單元而構(gòu)成。 在此，以向輸出面板的顯示圖像的有效顯示區(qū)域均勻地提供光為主要目的來(lái)設(shè)計(jì)背光燈單兀。另外，目前已知用于控制上述背光燈單元的控制裝置(例如內(nèi)容分析器 (Contents Analyzer)等)，在這些控制裝置中一般通過(guò)單純的APL(Average Picture Level 平均圖像電平)檢測(cè)來(lái)進(jìn)行背光燈控制。另外，目前已知在控制LCD面板的背光燈的亮度的情況下，通過(guò)影像信號(hào)的APL信息來(lái)線(xiàn)性(Linear)地進(jìn)行亮度控制。但是，上述現(xiàn)有方法中所示的通過(guò)APL檢測(cè)來(lái)進(jìn)行的背光燈控制，無(wú)法使影像內(nèi)容(Contents)最適當(dāng)?shù)毓ぷ?，因此，例如黑成分多的APL50%信息和白成分多的APL50%信息的控制成為相同的控制動(dòng)作，因此存在容易發(fā)生黑色崩潰或白色崩潰現(xiàn)象的問(wèn)題。另外，背光燈單元一般位于LCD面板的背面，亮度控制以調(diào)光(Dimming)用的塊單位來(lái)動(dòng)作。但是，在背光燈的動(dòng)作區(qū)域中，由于是不對(duì)影像信號(hào)的析像度造成影響的低析像度的調(diào)光動(dòng)作，所以產(chǎn)生背光燈的亮度和影像信號(hào)的亮度析像度的差。這就是所謂的“背光燈亮度干涉干擾”。該現(xiàn)象的特征為特別在亮度變化大的部分容易發(fā)生。而且，如現(xiàn)有方法所示，在依存于APL的背光燈的亮度控制中進(jìn)行了線(xiàn)性 (Linear)控制的情況下可以降低消耗功率，但是由于進(jìn)行線(xiàn)性控制會(huì)產(chǎn)生對(duì)比度降低這樣的副作用。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2009-294637號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2009-109975號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2007-183639號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述問(wèn)題而提出本發(fā)明，其目的在于提供一種用于在顯示器裝置等中在畫(huà)面上向用戶(hù)顯示最適當(dāng)?shù)挠跋窕驁D像，并且實(shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減的亮度控制裝置以及亮度控制方法。為了解決上述課題，本發(fā)明采用了具有以下特征的用于解決課題的手段。本發(fā)明的第一方式，是一種亮度控制裝置(10、60、70)，其進(jìn)行與顯示所輸入的影像信號(hào)的顯示畫(huà)面對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度控制，其中，具有影像信息分析單元(12)，其對(duì)從所述影像信號(hào)中包含的影像幀中獲得的平均亮度電平、亮度直方圖信息、顏色直方圖信息以及頻率直方圖信息中的至少一個(gè)要素中的信息進(jìn)行分析；塊信息取得單元(13)，其根據(jù)通過(guò)所述影像信息分析單元(1 獲得的分析結(jié)果，將影像幀分割為預(yù)定的塊，取得每個(gè)該塊的影像信息；亮度補(bǔ)償單元(17、62)，其進(jìn)行與通過(guò)所述塊信息取得單元(1 分割出的各塊對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度補(bǔ)償；以及背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元(15)，其根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償單元(17)獲得的補(bǔ)償信息，進(jìn)行所述顯示畫(huà)面中包含的每個(gè)塊的背光燈的驅(qū)動(dòng)控制。根據(jù)第一方式的發(fā)明，可以使用戶(hù)容易觀(guān)看地在畫(huà)面上顯示最適當(dāng)?shù)挠跋?，并且可以?shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減。在本發(fā)明的第二方式中，所述亮度補(bǔ)償單元(17、62)，根據(jù)通過(guò)所述影像信息分析單元獲得的分析結(jié)果，進(jìn)行針對(duì)背光燈的亮度值的偏移補(bǔ)償和/或非線(xiàn)性補(bǔ)償。在本發(fā)明的第三方式中，所述亮度控制裝置具有影像補(bǔ)償單元(71、72、73)，其根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償單元(17、6幻獲得的針對(duì)所述背光燈的亮度補(bǔ)償信息，來(lái)進(jìn)行針對(duì)所述影像信號(hào)的補(bǔ)償。在本發(fā)明的第四方式中，所述影像信息分析單元(12)，使用所述亮度直方圖信息、 所述顏色直方圖信息以及所述頻率直方圖信息中的至少一個(gè)和所述平均亮度電平，來(lái)分析所述影像幀中的亮度變化為預(yù)定值以上的區(qū)域。本發(fā)明的第五方式是一種亮度控制方法，其用于進(jìn)行與顯示所輸入的影像信號(hào)的顯示畫(huà)面對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度控制，其中，具有以下步驟影像信息分析步驟(S02)，對(duì)從所述影像信號(hào)中包含的影像幀中獲得的平均亮度電平、亮度直方圖信息、顏色直方圖信息以及頻率直方圖信息中的至少一個(gè)要素中的信息進(jìn)行分析；塊信息取得步驟(S03)，根據(jù)通過(guò)所述影像信息分析步驟(S(^)獲得的分析結(jié)果，將影像幀分割為預(yù)定的塊，取得每個(gè)該塊的影像信息；亮度補(bǔ)償步驟(S04)，進(jìn)行與通過(guò)所述塊信息取得步驟(SO； )分割出的各塊對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度補(bǔ)償；以及背光燈驅(qū)動(dòng)控制步驟(S05)，根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償步驟獲得的補(bǔ)償信息，進(jìn)行所述顯示畫(huà)面中包含的每個(gè)塊的背光燈的驅(qū)動(dòng)控制。根據(jù)第五方式的發(fā)明，可以使用戶(hù)容易觀(guān)看地在畫(huà)面上顯示最適當(dāng)?shù)挠跋瘢⑶铱梢詫?shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減。在本發(fā)明的第六方式中，所述亮度補(bǔ)償步驟(S04)中，根據(jù)通過(guò)所述影像信息分析步驟獲得的分析結(jié)果，進(jìn)行針對(duì)背光燈的亮度值的偏移補(bǔ)償和/或非線(xiàn)性補(bǔ)償。在本發(fā)明的第七方式中，所述亮度控制方法具有影像補(bǔ)償步驟(S06)，根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償步驟(S04)獲得的針對(duì)所述背光燈的亮度補(bǔ)償信息，來(lái)進(jìn)行針對(duì)所述影像信號(hào)的補(bǔ)償。在本發(fā)明的第八方式中，所述影像信息分析步驟(S02)中，使用所述亮度直方圖信息、所述顏色直方圖信息以及所述頻率直方圖信息中的至少一個(gè)和所述平均亮度電平， 來(lái)分析所述影像幀中的亮度變化為預(yù)定值以上的區(qū)域。此外，上述參照符號(hào)僅為參考，并非由此將本申請(qǐng)的發(fā)明限定為圖示的形態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，可以在顯示器裝置等中在畫(huà)面上向用戶(hù)顯示最適當(dāng)?shù)挠跋窈蛨D像， 并且可以實(shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減。


圖1是表示第一實(shí)施方式中的亮度控制裝置的功能結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖2是表示本實(shí)施方式中的亮度控制處理步驟的一例的概要流程圖。圖3是表示本實(shí)施方式中能夠應(yīng)用的發(fā)光元件的塊結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖4是用于說(shuō)明背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元的概要結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示本實(shí)施方式中的背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元的結(jié)構(gòu)例的圖。圖6是表示第二實(shí)施方式中的亮度控制裝置的功能結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖7是表示第三實(shí)施方式中的亮度控制裝置的功能結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖8是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的亮度補(bǔ)償?shù)木唧w例的圖。圖9A是表示設(shè)定與亮度控制對(duì)應(yīng)的各種條件的設(shè)定畫(huà)面的一例的圖(其一)。圖9B是表示設(shè)定與亮度控制對(duì)應(yīng)的各種條件的設(shè)定畫(huà)面的一例的圖(其二)。圖9C是表示設(shè)定與亮度控制對(duì)應(yīng)的各種條件的設(shè)定畫(huà)面的一例的圖(其三)。圖9D是表示設(shè)定與亮度控制對(duì)應(yīng)的各種條件的設(shè)定畫(huà)面的一例的圖(其四)。圖9E是表示設(shè)定與亮度控制對(duì)應(yīng)的各種條件的設(shè)定畫(huà)面的一例的圖(其五)。圖10是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的動(dòng)態(tài)背光燈亮度控制的具體例的圖。圖11是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的背光燈亮度的非線(xiàn)性、偏移控制的具體例的圖。圖12是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的防止調(diào)光塊干涉干擾的具體例的圖。符號(hào)說(shuō)明10、60、70亮度控制裝置11影像處理單元12影像信息分析單元13塊信息取得單元14塊單位控制單元15背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元16背光燈單元17背光燈亮度補(bǔ)償單元18定時(shí)控制單元19、20、30 顯示單元21 元素(element)22元素塊23亮度控制塊31面板控制IC32、45 驅(qū)動(dòng)器 IC33驅(qū)動(dòng)器IC群41主基板42驅(qū)動(dòng)器基板43微型計(jì)算機(jī)部44FPGA (Field Programmable Gate Array 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)51脈沖發(fā)生部
520SC (振蕩器)53PWM 陣列54 門(mén)(Gate)陣列55S/P (串行/并行)變換部61濾波器部62亮度補(bǔ)償單元63PWM控制單元64顯示裝置71白平衡控制單元72對(duì)比度補(bǔ)償控制單元73色彩補(bǔ)償單元
具體實(shí)施例方式(關(guān)于本發(fā)明)本發(fā)明不是像現(xiàn)有方法那樣檢測(cè)APL來(lái)控制背光燈，而是分析APL以外的內(nèi)容信息，與其分析結(jié)果相對(duì)應(yīng)地控制背光燈。此外，作為在本發(fā)明中分析的內(nèi)容信息，例如有從影像中得到的“亮度直方圖(Histogram)信息”、“顏色(Color)直方圖(包含色調(diào)、色飽和
度等)信息”、“頻率直方圖信息”等。另外，在本發(fā)明中，通過(guò)把上述各直方圖信息與現(xiàn)有的APL信息組合，進(jìn)行更適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂?。另外，在本發(fā)明中進(jìn)行內(nèi)容信息的詳細(xì)分析，來(lái)進(jìn)行不受背光燈的塊數(shù)影響的背光燈控制。另外，在本發(fā)明中，對(duì)于背光燈的控制特性不僅進(jìn)行與內(nèi)容信息(也包含 APL等)對(duì)應(yīng)的線(xiàn)性補(bǔ)償，還進(jìn)行非線(xiàn)性補(bǔ)償。而且，在本發(fā)明中，對(duì)于背光燈的控制特性，還與內(nèi)容信息(也包含APL等)對(duì)應(yīng)地實(shí)現(xiàn)偏移(Off-set)控制。另外，在本發(fā)明中，為了減少由于背光燈控制而導(dǎo)致的背光燈亮度干涉干擾，根據(jù)背光燈信息向信號(hào)系統(tǒng)送出補(bǔ)償信息。以下，使用附圖等說(shuō)明適當(dāng)?shù)貙?shí)施了用于實(shí)現(xiàn)上述特征的本發(fā)明中的亮度控制裝置以及亮度控制方法的方式。此外，在以下所述的實(shí)施方式的例子中，作為顯示單元的一例而假定使用LCD，但是在本發(fā)明中不限于此。另外，在以下所示的實(shí)施方式中主要說(shuō)明向顯示器等顯示單元輸出影像信號(hào)時(shí)的亮度控制，但是在本發(fā)明中不限于此，也包含圖像等。(第一實(shí)施方式)(亮度控制裝置的功能結(jié)構(gòu)例)圖1是表示第一實(shí)施方式中的亮度控制裝置的功能結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖1所示的亮度控制裝置10具有影像處理單元11、影像信息分析單元12、塊信息取得單元13、塊單位控制單元14、背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15、背光燈單元16、背光燈亮度補(bǔ)償單元17、定時(shí)控制單元18和顯示單元19。影像處理單元11在所輸入的影像信號(hào)已被壓縮編碼的情況下，進(jìn)行該信號(hào)的解碼，或者在通過(guò)受限接收廣播等進(jìn)行了加擾等加密處理的情況下，使用預(yù)先設(shè)定的密鑰信息等進(jìn)行解密(解擾)。即，影像處理單元11對(duì)所輸入的影像信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)變換，以便能夠通過(guò)后級(jí)的各結(jié)構(gòu)對(duì)影像信號(hào)進(jìn)行處理，并可以從顯示單元19顯示影像。另外，影像處理單元11將所輸入的信號(hào)輸出到影像信息分析單元12以及背光燈亮度補(bǔ)償單元17。影像信息分析單元12對(duì)于通過(guò)影像處理單元11輸入的影像信號(hào)，檢測(cè)APL、亮度直方圖、顏色直方圖(色調(diào)、色飽和度)、頻率直方圖中的至少一個(gè)信息并進(jìn)行影像信息的分析。此外，在后面對(duì)影像信息分析單元12中的分析內(nèi)容的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述。另外，影像信息分析單元12將分析而得的結(jié)果輸出到塊信息取得單元13。塊信息取得單元13根據(jù)通過(guò)影像信息分析單元12得到的分析結(jié)果、和預(yù)先設(shè)定的針對(duì)影像信號(hào)的控制信號(hào)，設(shè)定每個(gè)塊單位的大小(像素?cái)?shù)、英寸等)等。這樣，通過(guò)根據(jù)影像信息等設(shè)定塊單位的大小，可以與影像信息對(duì)應(yīng)地控制塊單位的背光燈。此外，塊信息取得單元13不僅針對(duì)控制信號(hào)的輸入執(zhí)行處理，例如在根據(jù)預(yù)先設(shè)定的控制信息，通過(guò)影像信息分析單元12輸入了分析結(jié)果的信息時(shí)也可以自動(dòng)地進(jìn)行處理。另外，塊信息取得單元13將所取得的塊信息輸出到塊單位控制單元14。塊單位控制單元14根據(jù)通過(guò)塊信息取得單元13獲得的塊信息，針對(duì)與影像信號(hào)對(duì)應(yīng)的每個(gè)塊進(jìn)行偏移控制以及非線(xiàn)性補(bǔ)償。另外，塊單位控制單元14對(duì)于所輸入的影像信號(hào)通過(guò)PWM(Pulse Width Modulation)等進(jìn)行調(diào)制處理。此外，在后面描述塊單位控制單元14中的塊單位的控制內(nèi)容的具體例子。另外，塊單位控制單元14將影像中包含的各塊的偏移(Offset)控制信息以及非線(xiàn)性補(bǔ)償信息輸出到背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15以及背光燈亮度補(bǔ)償單元17。背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15，與通過(guò)塊單位控制單元14獲得的每個(gè)塊的偏移控制信息或非線(xiàn)性補(bǔ)償信息等相對(duì)應(yīng)地，進(jìn)行與各塊位置對(duì)應(yīng)的背光燈的驅(qū)動(dòng)控制。此外，背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15可以根據(jù)來(lái)自定時(shí)控制單元18的時(shí)鐘信號(hào)，將進(jìn)行了定時(shí)控制的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到背光燈單元16，以便與通過(guò)定時(shí)控制單元18輸出的影像信號(hào)的顯示單元19的影像同步地驅(qū)動(dòng)背光燈。在此，通常與LCD中設(shè)置的R (紅)、G (綠)、B (藍(lán))三種顏色的LED (Light Emitting Diode)元件等相對(duì)應(yīng)地分別成對(duì)地設(shè)置背光燈。因此，優(yōu)選針對(duì)每個(gè)LED元件來(lái)進(jìn)行每個(gè)像素的調(diào)整，但是在這種情況下，花費(fèi)成本和處理時(shí)間。因此，在本實(shí)施方式中以預(yù)定的塊單位來(lái)進(jìn)行處理。由此可以實(shí)現(xiàn)成本的削減和高效化。背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15將與各塊對(duì)應(yīng)的各個(gè)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出到背光燈單元 16。背光燈單元16根據(jù)與所設(shè)定的各塊對(duì)應(yīng)的各個(gè)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，通過(guò)分別設(shè)定的預(yù)定的亮度控制，使處于各塊的預(yù)定位置的背光燈點(diǎn)亮，使其光照射顯示單元19的畫(huà)面。背光燈亮度補(bǔ)償單元17根據(jù)通過(guò)塊單位控制單元14獲得的偏移控制信息以及非線(xiàn)性補(bǔ)償信息，對(duì)通過(guò)影像處理單元11獲得的影像信號(hào)進(jìn)行基于背光燈的亮度補(bǔ)償。 即，背光燈亮度補(bǔ)償單元17對(duì)預(yù)先根據(jù)信號(hào)信息而得到的亮度信息進(jìn)行逆補(bǔ)償來(lái)微調(diào) (trimming)，并反饋到影像信號(hào)側(cè)。在此，背光燈位于例如顯示單元19的背面等，以亮度控制用的塊為單位來(lái)動(dòng)作。 另外，背光燈的動(dòng)作是不影響影像信號(hào)的析像度的低析像度的調(diào)光動(dòng)作。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，可以防止產(chǎn)生與影像信號(hào)的亮度析像度的差這樣的塊亮度干涉干擾，可以使用戶(hù)容易觀(guān)看地在顯示器畫(huà)面上顯示最適當(dāng)?shù)挠跋瘛Ａ硗?，背光燈亮度補(bǔ)償單元17通過(guò)偏移控制信息以及非線(xiàn)性補(bǔ)償信息進(jìn)行影像信號(hào)的補(bǔ)償，由此，可以與背光燈的脈沖控制功能等一起進(jìn)行亮度、對(duì)比度、色彩等的控制。
此外，在本實(shí)施方式中，背光燈亮度補(bǔ)償單元17中通過(guò)調(diào)光塊的結(jié)構(gòu)反饋到影像信號(hào)側(cè)的信息變化，而且需要還根據(jù)顯示單元19的亮度透射率等適當(dāng)?shù)卣{(diào)整補(bǔ)償量。在這種情況下，例如可以使用用預(yù)先設(shè)定的亮度透射率檢測(cè)用攝像機(jī)等檢測(cè)出的結(jié)果自動(dòng)地調(diào)整反饋的信息。背光燈亮度補(bǔ)償單元17將通過(guò)上述處理等補(bǔ)償后的影像信號(hào)輸出到定時(shí)控制單元18。定時(shí)控制單元18進(jìn)行與顯示單元19的畫(huà)面的水平方向、垂直方向匹配地顯示通過(guò)背光燈亮度補(bǔ)償單元17獲得的影像信號(hào)的時(shí)間的控制，生成在顯示單元19的一面上顯示的圖像信息，并將所生成的圖像輸出到顯示單元19。而且，定時(shí)控制單元18，為了與畫(huà)面上顯示的影像同步地通過(guò)背光燈單元16點(diǎn)亮背光燈，對(duì)于背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15，將與將影像信號(hào)輸出到輸出單元19的定時(shí)相對(duì)應(yīng)地點(diǎn)亮與該影像信號(hào)對(duì)應(yīng)的背光燈的定時(shí)控制信號(hào)輸出到背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15。由此，可以使顯示單元19的影像輸出和背光燈單元16的與該影像對(duì)應(yīng)的背光輸出同步。顯示單元19在畫(huà)面上顯示通過(guò)定時(shí)控制單元18生成的影像信息。此外，作為顯示單元19例如可以利用LCD面板等，但在本發(fā)明中不限定于此。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施方式中可以使IXD面板的背光燈與影像內(nèi)容關(guān)聯(lián)地動(dòng)態(tài) (Dynamic)工作，提供更高對(duì)比度的影像。即，根據(jù)本實(shí)施方式，可以進(jìn)行與影像內(nèi)容對(duì)應(yīng)的最適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂?。因此，可以改善?dāng)進(jìn)行LCD背光燈中的各種調(diào)光動(dòng)作時(shí)發(fā)生的對(duì)影像信號(hào)的亮度干涉干擾，可以使調(diào)光動(dòng)作成為更適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。另外，目前通過(guò)單純的APL檢測(cè)進(jìn)行的背光燈控制是主流，但是，根據(jù)本實(shí)施方式，即使APL的檢測(cè)結(jié)果為相同值，通過(guò)使用上述各種直方圖的檢測(cè)結(jié)果，也可以進(jìn)行更細(xì)致的背光燈控制。因此，例如通過(guò)亮度直方圖檢測(cè)，可以明確地識(shí)別白成分多的APL50 %、黑成分多的APL50 %的差異，所以可以進(jìn)行最適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂?。另外，在本?shí)施方式中，除了通過(guò)現(xiàn)有的APL檢測(cè)而處理的基準(zhǔn)亮度控制以外，可以通過(guò)亮度直方圖檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)最適當(dāng)?shù)牧炼瓤刂?，例如通過(guò)進(jìn)行顏色直方圖檢測(cè)，可以通過(guò)最適當(dāng)?shù)陌灼胶?White Balance)控制等進(jìn)行針對(duì)RGB的LED背光燈控制。S卩，在本實(shí)施方式中，可以?xún)H使用直方圖的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行背光燈亮度控制，也可以組合APL的檢測(cè)結(jié)果和直方圖的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行背光燈亮度控制。(亮度控制處理步驟)接著，使用流程圖說(shuō)明上述亮度控制裝置10中的亮度控制處理步驟的例子。圖2 是表示本實(shí)施方式中的亮度控制處理步驟的一例的概要流程圖。在圖2中，在本實(shí)施方式中的亮度控制處理中，首先如上所述，對(duì)本實(shí)施方式中輸入的影像信號(hào)進(jìn)行解碼或平均化、對(duì)比度調(diào)整等影像處理(SOI)。接著，對(duì)于通過(guò)SOl的處理而獲得的影像信號(hào)，檢測(cè)APL、亮度直方圖、顏色直方圖、頻率直方圖中至少一個(gè)的信息來(lái)進(jìn)行影像的分析處理(S02)。接著，根據(jù)S02的處理所獲得的結(jié)果，與影像對(duì)應(yīng)地生成例如與一幀圖像對(duì)應(yīng)的各塊，并取得具有識(shí)別所生成的各塊的識(shí)別信息的塊信息(S03)。此外，所謂塊信息，例如包含表示所生成的各塊是一幀中的哪里的幀的信息、或與該被塊分割后的幀相關(guān)的信息等。另外，幀的分割，按照根據(jù)圖像的內(nèi)容或裝置的處理性能等預(yù)先設(shè)定的大小來(lái)進(jìn)行分割。此外，上述圖像的內(nèi)容，例如包含1幀中的鄰接像素間或鄰接幀間的同一位置的像素間的亮度差在預(yù)定值以上的部分等信息等。另外，以通過(guò)S03的處理所獲得的塊單位進(jìn)行偏移補(bǔ)償或非線(xiàn)性補(bǔ)償?shù)?S04)，與其補(bǔ)償結(jié)果對(duì)應(yīng)地進(jìn)行背光燈驅(qū)動(dòng)控制(S05)。另外，對(duì)于通過(guò)SOl的處理所獲得的分割前的影像信號(hào)，也根據(jù)S04的處理中獲得的補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行與背光燈對(duì)應(yīng)的影像的亮度補(bǔ)償(S06)。此后，進(jìn)行用于使輸出的影像和與影像對(duì)應(yīng)的背光的輸出同步的定時(shí)控制(S07)，進(jìn)行背光的輸出以及影像的顯示(S08)。在此，判斷是否結(jié)束本實(shí)施方式的亮度控制處理(S09)，在不結(jié)束的情況下(S09 中，否)返回SOl并進(jìn)行以后的處理。另外，當(dāng)根據(jù)來(lái)自用戶(hù)等的結(jié)束指示等而結(jié)束處理時(shí) (S09中，是)，結(jié)束在亮度控制處理中進(jìn)行的影像的輸出處理或?qū)Ρ彻鉄艚Y(jié)束背光輸出處理。因此，通過(guò)上述亮度控制步驟，可以在顯示器裝置等中在畫(huà)面上對(duì)用戶(hù)顯示最適當(dāng)?shù)挠跋窕驁D像，并且實(shí)現(xiàn)高效的消耗功率的削減。此外，在上述處理中，例如S06的處理所示，將背光燈的亮度控制信息反饋給影像，進(jìn)行了影像信息的亮度補(bǔ)償?shù)忍幚?，但是在本發(fā)明中不限定于此，例如，即使僅進(jìn)行背光燈的亮度補(bǔ)償，也可以如上所述在顯示器裝置等中在畫(huà)面上對(duì)用戶(hù)顯示最適當(dāng)?shù)挠跋窕驁D像，并且實(shí)現(xiàn)高效的消耗功率的削減。接著，對(duì)基于上述本實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)或步驟的具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。(關(guān)于背光燈的亮度控制)在上述本實(shí)施方式中應(yīng)用的背光燈，例如被設(shè)置在LCD面板等顯示單元19的背面或側(cè)面等。另外，背光燈例如由與RGB分別對(duì)應(yīng)的LED等發(fā)光元件構(gòu)成，而且以多個(gè)發(fā)光元件為單位進(jìn)行塊化，使用與塊化后的每個(gè)發(fā)光元件對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器ICdntegrated Circuit) 等進(jìn)行亮度控制。在此，對(duì)發(fā)光元件的塊結(jié)構(gòu)的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示在本實(shí)施方式中可應(yīng)用的發(fā)光元件的塊結(jié)構(gòu)的一例的圖。此外，在圖3中表示了 LCD背光燈用的LED。如圖3 (a)、(b)所示，在顯示單元20的預(yù)定的畫(huà)面顯示區(qū)域中存在R、G、B的各自的元素 (element) 21r、21g、21b。另外，通過(guò)各顏色的元素21r、21g、21b構(gòu)成了組(cell)，另外構(gòu)成了由多個(gè)組形成的元素塊22。另外，這些元素通過(guò)多接線(xiàn)或點(diǎn)接線(xiàn)與驅(qū)動(dòng)器IC連接。而且，多個(gè)元素塊22以預(yù)定數(shù)量被配置在預(yù)定位置，構(gòu)成了進(jìn)行亮度補(bǔ)償?shù)瓤刂频牧炼瓤刂茐K23。此外，在本實(shí)施方式中，在圖3(a)、(b)中表示了亮度控制塊23的數(shù)量或配置例，但在本發(fā)明中不限定于此。另外，圖3(a)、(b)所示的背光燈，是被設(shè)置在LCD面板的背面的所謂的頂部類(lèi)型 (Top Type)的結(jié)構(gòu)，但是在本發(fā)明中不限定于此，例如也可以是被配置在顯示單元20的畫(huà)面的下側(cè)或一邊(右側(cè)、左側(cè))或兩邊的、所謂的邊緣類(lèi)型(Edge Type)的結(jié)構(gòu)。此外，上述的亮度控制塊23例如通過(guò)使用如上所述從輸入的影像信號(hào)獲得的 APL、亮度直方圖、顏色直方圖、頻率直方圖中至少一個(gè)的檢測(cè)結(jié)果，可以分割為預(yù)定大小的塊單位來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。此外，在本發(fā)明中不限定于此，例如也可以分割為預(yù)先設(shè)定的塊單位。(關(guān)于背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15)接著，使用

上述背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15的結(jié)構(gòu)例。圖4是用于說(shuō)明背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元的概要結(jié)構(gòu)的圖。此外，圖4(a)表示使用了邊緣W類(lèi)型(Edge White Type) 的高電壓驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)例，圖4(b)表示使用了邊緣RGB類(lèi)型(Edge RGB Type)的低電壓驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)例，圖4(c)表示頂部RGB類(lèi)型(Top RGB Type)的結(jié)構(gòu)例。如圖4(a) (c)所示，在各個(gè)顯示單元30中作為一例，將上述元素塊22或亮度控制塊23的某個(gè)塊配置在預(yù)定的位置。另外，這些背光燈通過(guò)面板控制IC (PWM) 31進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)控制，通過(guò)面板控制IC31從作為驅(qū)動(dòng)器(Driver)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)器IC32或通過(guò)驅(qū)動(dòng)器IC 群33連接的對(duì)應(yīng)的LED輸出背光。在此，在圖4(a)所示的面板控制IC31中是能夠供給最大200 300V的高電壓的情況下的例子，在低電壓的情況下如圖4(b)所示，設(shè)置多個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC32-l、32-2、...，例如作為低電壓可以供給最大5 MV的電壓。此外，如圖4(a) (c)所示，由1個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC42或驅(qū)動(dòng)器IC群43控制多個(gè)元件的輸出。(關(guān)于背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15的內(nèi)部結(jié)構(gòu))接著，具體說(shuō)明上述背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例。圖5是表示本實(shí)施方式中的背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元的結(jié)構(gòu)例的圖。圖5所示的背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15具有主基板41和驅(qū)動(dòng)器基板42，在主基板41 上具有微型計(jì)算機(jī)部43、FPGA (Field Programmable Gate Array 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)44， 在驅(qū)動(dòng)器基板42上具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC45。另外，在FPGA44中具有脈沖發(fā)生器51、0SC(振蕩器)52、PWM陣列53、門(mén)(Gate)陣列M和S/P (串行/并行)變換部55。而且，通過(guò)電源對(duì)圖5所示的主基板41以及驅(qū)動(dòng)器基板42供給電力。主基板41根據(jù)從微型計(jì)算機(jī)部43得到的控制信息，使用通過(guò)FPGA44構(gòu)建的門(mén)陣列M對(duì)在一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器基板42上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC中、對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)IC輸出用于驅(qū)動(dòng)在背光燈單元16中設(shè)置的各塊的背光燈的控制信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，在主基板41中，F(xiàn)PGA44內(nèi)的脈沖發(fā)生部51根據(jù)從定時(shí)控制單元獲得的同步信號(hào)(Vsync)，與影像信號(hào)的定時(shí)同時(shí)地生成用于進(jìn)行背光燈的亮度控制的脈沖信號(hào)。 另外，脈沖發(fā)生部51將生成的脈沖信號(hào)輸出到各個(gè)門(mén)陣列M。另外，0SC52生成作為通過(guò)PWM陣列53分別生成的PWM信號(hào)的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)信號(hào)， 并輸出到P麗陣列53的各P麗電路。另外，主基板41通過(guò)在FPGA44內(nèi)設(shè)置的S/P變換部55，基于塊單位的區(qū)域時(shí)鐘 (Area clock)將從塊單位控制單元14獲得的串行形式的控制信號(hào)變換為并行形式，并向 P麗陣列53中設(shè)置的P麗電路1 η中與區(qū)域時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的P麗電路輸出該控制信號(hào)。PWM陣列53根據(jù)通過(guò)0SC52獲得的基準(zhǔn)信號(hào)和通過(guò)S/P變換部55獲得的控制信號(hào)，在各個(gè)PWM電路中進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，例如生成控制LED等發(fā)光元件的發(fā)光的開(kāi)/關(guān) (0N/0FF)的控制信號(hào)，并將所生成的信號(hào)輸出到在門(mén)陣列M中設(shè)置的與各PWM電路對(duì)應(yīng)的門(mén)電路。在門(mén)陣列M中，根據(jù)通過(guò)脈沖發(fā)生部51獲得的脈沖信號(hào)和從PWM陣列53獲得的控制信號(hào)，對(duì)于在驅(qū)動(dòng)器基板42中設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC中、與設(shè)置在門(mén)陣列M中的各門(mén)電路對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器IC，輸出來(lái)自門(mén)電路的控制信號(hào)。此外，上述微型計(jì)算機(jī)部43具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)來(lái)自外部的設(shè)定信息或預(yù)先記錄的設(shè)定信息等對(duì)脈沖發(fā)生部51或S/P變換部55輸出控制信號(hào)。由此，背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15 可以對(duì)設(shè)置在背光燈單元16中的各背光燈進(jìn)行預(yù)定的驅(qū)動(dòng)控制。另外，驅(qū)動(dòng)器基板42中，在各個(gè)驅(qū)動(dòng)器基板(例如在圖5的例子中，驅(qū)動(dòng)器基板 (1) (m))上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC(例如在圖5的例子中，驅(qū)動(dòng)器基板(1)時(shí)為驅(qū)動(dòng)器IC(I) ( )，根據(jù)從對(duì)應(yīng)的上述門(mén)電路獲得的信號(hào)，輸出用于驅(qū)動(dòng)背光燈單元16的各背光燈的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。于是，通過(guò)各驅(qū)動(dòng)器IC生成的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)被輸出到背光燈單元16，進(jìn)行各背光燈的控制。此外，上述PWM陣列53以及門(mén)陣列M設(shè)置了多個(gè)元件，以便可以對(duì)應(yīng)分別對(duì)應(yīng)于影像可變地設(shè)定的上述亮度控制塊23的數(shù)量。S卩，PWM陣列53以及門(mén)陣列M，在顯示單元 19中可以設(shè)置與可以分割為最大的塊的數(shù)量的塊數(shù)對(duì)應(yīng)的元件。此外，在本實(shí)施方式中，作為可分割的數(shù)量，例如可以設(shè)想影像的像素單位或2X2像素、4X4像素、16X16像素的正方形塊等，但是在本發(fā)明中不限定于此。另外，各PWM電路以及門(mén)電路可以控制與預(yù)先設(shè)定的多個(gè)分割塊對(duì)應(yīng)的背光燈元件。背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15通過(guò)進(jìn)行上述處理，可以通過(guò)來(lái)自驅(qū)動(dòng)器IC45的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)以預(yù)定的定時(shí)使對(duì)應(yīng)的LED等背光燈元件點(diǎn)亮或熄滅。(第二實(shí)施方式)接著，說(shuō)明本發(fā)明中的第二實(shí)施方式。在第二實(shí)施方式中，基于通過(guò)圖1所示的影像處理單元11所得到的影像信號(hào)，不進(jìn)行圖影像自身的處理，而進(jìn)行針對(duì)背光燈的亮度控制處理。在以下的實(shí)施方式的說(shuō)明中，對(duì)于與上述亮度控制裝置具有相同功能的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的編號(hào)，在此省略詳細(xì)的說(shuō)明。圖6是表示第二實(shí)施方式中的亮度控制裝置的功能結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖6所示的亮度控制裝置60具有影像處理單元11、濾波器部61、塊單位控制單元14、亮度補(bǔ)償單元 62,PWM控制單元63、背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15和顯示裝置64。此外，顯示裝置64至少具有上述背光燈單元16和顯示單元19。第二實(shí)施方式中的亮度控制裝置60將所輸入的影像信號(hào)輸出到影像處理單元11 和濾波器部61。影像處理單元11對(duì)所輸入的影像信號(hào)實(shí)施上述影像處理，在預(yù)定的定時(shí)輸出到顯示裝置64。濾波器部61為了在進(jìn)行后級(jí)的處理前進(jìn)行信號(hào)的平滑化處理，通過(guò)與所輸入的影像信號(hào)的等級(jí)(grade)對(duì)應(yīng)的低通濾波器進(jìn)行信號(hào)的濾波處理。另外，濾波器部61在所輸入的影像信號(hào)被進(jìn)行了壓縮編碼的情況下進(jìn)行該信號(hào)的解碼，或者在通過(guò)受限接收廣播等進(jìn)行了加擾等加密處理的情況下，也可以使用預(yù)先設(shè)定的密鑰信息等進(jìn)行用于解碼(解擾)的特別的處理。另外，濾波器部61將濾波后的影像信號(hào)輸出到塊單位控制單元14。塊單位控制單元14進(jìn)行由上述塊單位的APL檢測(cè)、亮度直方圖檢測(cè)、顏色直方圖檢測(cè)以及頻率直方圖檢測(cè)中的至少一個(gè)構(gòu)成的亮度控制處理。此外，本實(shí)施方式中的亮度控制處理最好將APL檢測(cè)結(jié)果和上述其它直方圖檢測(cè)結(jié)果中的任意一個(gè)組合。另外，塊單位控制單元14將每個(gè)塊的控制信號(hào)輸出到亮度補(bǔ)償單元62。亮度補(bǔ)償單元62根據(jù)每個(gè)塊的亮度控制處理結(jié)果，通過(guò)來(lái)自外部的設(shè)定信息或預(yù)先記錄的設(shè)定信息等，以塊單位來(lái)補(bǔ)償背光燈的亮度信息，將其補(bǔ)償信號(hào)輸出到PWM控制單元63。PWM控制單元63根據(jù)補(bǔ)償后的亮度信息生成背光燈驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，將生成的背光燈驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出到背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15。因此，背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15可以通過(guò)上述處理針對(duì)預(yù)定的每個(gè)塊控制在顯示裝置64中設(shè)置的畫(huà)面全體的背光燈。這樣，在第二實(shí)施方式中僅進(jìn)行了背光燈的亮度補(bǔ)償。即使如此，如上所述，也可以使用戶(hù)容易觀(guān)看地在畫(huà)面上顯示最適當(dāng)?shù)挠跋?，并且?shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減，而且可以通過(guò)比第一實(shí)施方式更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(第三實(shí)施方式)接著，說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。在第三實(shí)施方式中，對(duì)所輸入的影像信號(hào)，相對(duì)于影像本身的處理，進(jìn)行白平衡補(bǔ)償或?qū)Ρ榷妊a(bǔ)償、色彩補(bǔ)償?shù)?。此外，在以下的?shí)施方式的說(shuō)明中，對(duì)于與上述亮度控制裝置10、60具有相同功能的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的編號(hào)， 在此省略詳細(xì)的說(shuō)明。圖7是表示第三實(shí)施方式中的亮度控制裝置的功能結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖7所示的亮度控制裝置70具有影像信息分析單元12、白平衡控制單元71、對(duì)比度補(bǔ)償控制單元 72、色彩補(bǔ)償單元73、濾波器部61、塊單位控制單元14、亮度補(bǔ)償單元62、PWM控制單元63、 背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元15和顯示裝置64。此外，白平衡控制單元71、對(duì)比度補(bǔ)償控制單元72 以及色彩補(bǔ)償單元73中至少一個(gè)的處理相當(dāng)于作為影像補(bǔ)償單元的處理。第三實(shí)施方式中的亮度控制裝置70將所輸入的影像信號(hào)輸出到影像信息分析單元12和濾波器部61。在影像信息分析單元12中，如上所述進(jìn)行影像信息的APL檢測(cè)、亮度直方圖檢測(cè)、顏色直方圖檢測(cè)、頻率直方圖檢測(cè)，將獲得的結(jié)果輸出到白平衡控制單元71。另外，影像信息分析單元12在所輸入的影像信號(hào)被進(jìn)行了壓縮編碼的情況下進(jìn)行該信號(hào)的解碼，或者在通過(guò)受限接收廣播等進(jìn)行了加擾等加密處理的情況下，也可以使用預(yù)先設(shè)定的密鑰信息等進(jìn)行用于解碼(解擾)的特別的處理。白平衡控制單元71根據(jù)所輸入的結(jié)果進(jìn)行針對(duì)影像信號(hào)的白平衡控制。此外，白平衡控制單元71與從塊單位控制單元14獲得的塊信息對(duì)應(yīng)地針對(duì)每個(gè)塊補(bǔ)償白平衡。對(duì)比度補(bǔ)償控制單元71根據(jù)從亮度補(bǔ)償單元62獲得的對(duì)比度信息，針對(duì)通過(guò)白平衡補(bǔ)償控制單元82獲得的進(jìn)行了白平衡補(bǔ)償?shù)挠跋裥盘?hào)進(jìn)行對(duì)比度補(bǔ)償。而且，色彩補(bǔ)償單元73根據(jù)顯示裝置64的特性或性能等預(yù)定的條件，對(duì)從對(duì)比度補(bǔ)償控制單元72獲得的影像信號(hào)進(jìn)行色彩補(bǔ)償，通過(guò)顯示裝置64進(jìn)行顯示。另外，背光燈補(bǔ)償進(jìn)行與上述第二實(shí)施方式相同的處理。由此，在第三實(shí)施方式中，可以在使用戶(hù)容易觀(guān)看地在畫(huà)面上顯示最適當(dāng)?shù)挠跋竦耐瑫r(shí)，實(shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減。(關(guān)于多級(jí)調(diào)光(MultiDimming)處理)在此，在上述第1 第3實(shí)施方式中，如上所述那樣檢測(cè)塊單位的影像信息，控制塊單位的背光燈，因此，通過(guò)使用APL、亮度直方圖、顏色直方圖(色調(diào)、色飽和度)以及頻率直方圖中的至少一個(gè)的信息，可以實(shí)現(xiàn)不受背光燈的塊數(shù)影響的背光燈亮度控制 (Dimming)。另外，通過(guò)應(yīng)用本實(shí)施方式，可以提供自動(dòng)背光燈掃描系統(tǒng)(Auto Backlight Scanning System(有塊信息))、自動(dòng)定時(shí)濾波(Auto Timing Filtering(無(wú)塊信息))、多非線(xiàn)性補(bǔ)償背光燈控制這樣的多級(jí)調(diào)光(Multi Dimming)處理。此外，在本實(shí)施方式中，特別是為了分析APL以外的內(nèi)容信息來(lái)控制背光燈而檢測(cè)上述的各種直方圖信息，或者在APL信息中加入各種直方圖信息來(lái)進(jìn)行最適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂?。另外，進(jìn)行內(nèi)容信息的詳細(xì)分析，進(jìn)行不受背光燈的塊數(shù)影響的背光燈控制，而且對(duì)背光燈的控制特性不僅進(jìn)行與內(nèi)容信息(APL等)對(duì)應(yīng)的線(xiàn)性(Linear)補(bǔ)償，還可以進(jìn)行非線(xiàn)性補(bǔ)償。而且，在本實(shí)施方式中，可以對(duì)背光燈的控制特性進(jìn)行與內(nèi)容信息(APL等)對(duì)應(yīng)的偏移(Off-set)控制，而且為了削減由于背光燈控制而導(dǎo)致的背光燈塊亮度干涉干擾， 也可以根據(jù)背光燈信息向信號(hào)系統(tǒng)送出補(bǔ)償信息。(關(guān)于亮度補(bǔ)償)在此，使用

上述本實(shí)施方式中的亮度補(bǔ)償?shù)木唧w例。圖8是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的亮度補(bǔ)償?shù)木唧w例的圖。此外，圖8(a) (c)表示各個(gè)亮度補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償圖形， 圖8(d)表示塊調(diào)光處理的情形。在本實(shí)施方式中如圖8所示，根據(jù)各個(gè)塊信息來(lái)執(zhí)行LED背光燈的點(diǎn)亮/熄滅等調(diào)光動(dòng)作。在此，在圖8(a)中表示將塊分割數(shù)(*n)設(shè)為1、在圖8(b)中表示將塊分割數(shù)設(shè)為7、在圖8(c)中表示將塊分割數(shù)設(shè)為42來(lái)進(jìn)行塊亮度控制時(shí)的例子，但是在本發(fā)明中不限定于此。在本實(shí)施方式中如圖8(d)所示，對(duì)于所輸入的影像信息，基于所輸入的塊信息 (例如上述分割數(shù)1、7、42等)將所輸入的影像幀分割為預(yù)定的塊數(shù)，基于預(yù)先輸入的分析信息(例如APL、各直方圖(Histogram))、波形等各種曲線(xiàn)(Prof ile)，針對(duì)分割后的每個(gè)塊來(lái)分析塊信息。接著，在本實(shí)施方式中，基于預(yù)先輸入的調(diào)光信息(例如APL、直方圖、曲線(xiàn)或它們的混合信息(Mix))，對(duì)于該分析后的塊信息進(jìn)行APL、塊亮度控制。而且，在本實(shí)施方式中， 根據(jù)得到的每個(gè)塊的亮度控制信息，基于輸入的背光燈亮度、色彩控制信息(例如線(xiàn)性補(bǔ)償、非線(xiàn)性補(bǔ)償、偏移(Off-set)補(bǔ)償或它們的混合)，進(jìn)行針對(duì)背光燈的補(bǔ)償?shù)瓤刂?，使補(bǔ)償后的背光燈點(diǎn)亮。此外，在上述處理中，生成專(zhuān)用的設(shè)定畫(huà)面等在顯示單元等中顯示要輸入的各種信息，使用預(yù)先設(shè)置的輸入單元等由用戶(hù)進(jìn)行設(shè)定，由此可以容易地進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)定。在此，使用

上述設(shè)定畫(huà)面。圖9A 圖9E是表示設(shè)定與亮度控制對(duì)應(yīng)的各種條件的設(shè)定畫(huà)面的一例的圖 (其一 其五)。此外，這些畫(huà)面基于設(shè)定信息，也具有其每個(gè)影像內(nèi)容的亮度分析功能 (Dimming Contents Analyzer)。在此，圖9A表示APL的設(shè)定畫(huà)面例，圖9B表示亮度直方圖的設(shè)定畫(huà)面的一例。另外，圖9C表示色調(diào)直方圖的設(shè)定畫(huà)面的一例，圖9D表示色飽和度直方圖的設(shè)定畫(huà)面的一例。另外，圖9E表示頻率直方圖的設(shè)定畫(huà)面的一例。在圖9A所示的APL的設(shè)定畫(huà)面例中，為了進(jìn)行背光燈的亮度控制而從影像信號(hào)中檢測(cè)APL，并根據(jù)檢測(cè)出的結(jié)果進(jìn)行線(xiàn)性補(bǔ)償。此外，在圖9A的例子中不限定于線(xiàn)性補(bǔ)償， 也可以進(jìn)行非線(xiàn)性補(bǔ)償或偏移補(bǔ)償。在后面描述它們的具體例子。另外，在圖9B所示的亮度直方圖的設(shè)定畫(huà)面中，調(diào)整進(jìn)行背光燈的亮度的部分補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定信息(例如表等)。該設(shè)定信息例如將0 255的RGB變換為進(jìn)行了白平衡等補(bǔ)償?shù)? 255的RGB。例如在圖9B所示的例子中，對(duì)原影像中包含的圖像信號(hào)的亮度或RGB的值的直方圖(Original Histogram)進(jìn)行曲線(xiàn)圖顯示，并對(duì)通過(guò)表等設(shè)定信息進(jìn)行了補(bǔ)償后的亮度或RGB的值的直方圖(Compensated Histogram)進(jìn)行曲線(xiàn)圖顯示。此外，在上述直方圖的顯示中，當(dāng)補(bǔ)償前和補(bǔ)償后的信號(hào)的析像度不同時(shí)，例如進(jìn)行正規(guī)化以使補(bǔ)償后的圖像信號(hào)的全部像素?cái)?shù)與補(bǔ)償前的影像信號(hào)的全部像素?cái)?shù)相同。由此，可以容易地進(jìn)行二者的比較。根據(jù)該亮度直方圖，例如可以以圖像為單位容易地掌握以何種程度包含鮮亮的顏色或白色系的顏色。另外，在圖9B所示的亮度直方圖的設(shè)定畫(huà)面中，作為模式(Mode)可以選擇補(bǔ)償表的種類(lèi)，顯示了應(yīng)用該模式(補(bǔ)償表)時(shí)的輸入anput)和輸出(Output)的關(guān)系。該補(bǔ)償表的形狀可以在畫(huà)面上修正，因此例如可以?xún)H補(bǔ)償暗部，或者僅補(bǔ)償亮部，或者在暗部和亮部改變補(bǔ)償值。此外，這些與亮度直方圖相關(guān)的各設(shè)定信息的調(diào)整，可以使用在畫(huà)面中設(shè)置的滑塊等來(lái)調(diào)整。另外，在圖9C以及圖9D所示的兩個(gè)顏色直方圖的設(shè)定畫(huà)面中分別顯示了色調(diào)直方圖和色飽和度直方圖。在各個(gè)設(shè)定畫(huà)面中進(jìn)行顏色調(diào)節(jié)或RGB增益等顏色的基本設(shè)定。例如在圖9C所示的色調(diào)直方圖的設(shè)定畫(huà)面例中，對(duì)原影像中包含的圖像信號(hào)的色調(diào)的直方圖進(jìn)行曲線(xiàn)圖顯示(Original Hue Histogram)，對(duì)補(bǔ)償后的圖像的色調(diào)的直方圖(Compensated Hue Histogram)進(jìn)行曲線(xiàn)圖顯示。此外，這里的色調(diào)是矢量范圍(vector scope)中的角度，另外，例如每0. 5 1. 0 秒重新描繪來(lái)顯示補(bǔ)償前和補(bǔ)償后的兩個(gè)直方圖。另外，圖9C所示的直方圖表示了圓形曲線(xiàn)圖，但是在本發(fā)明中不限定于此，例如可以顯示棒圖。例如在圖9D所示的色飽和度直方圖中，通過(guò)棒圖顯示了補(bǔ)償前和補(bǔ)償后的色飽和度直方圖。它們可以根據(jù)有無(wú)選取圖9C以及圖9D表示的預(yù)定的復(fù)選框(“vector”)而切換圓形曲線(xiàn)圖和棒圖來(lái)顯示。在此，在圖9C以及圖9D所示的直方圖的顯示中，在補(bǔ)償前和補(bǔ)償后的信號(hào)的析像度不同的情況下，例如進(jìn)行正規(guī)化以使補(bǔ)償后的圖像信號(hào)的全部像素?cái)?shù)與補(bǔ)償前的影像信號(hào)的全部像素?cái)?shù)相同。另外，這些與顏色直方圖相關(guān)的顏色調(diào)節(jié)或RGB增益等各設(shè)定信息的調(diào)整，可以使用在畫(huà)面中設(shè)置的滑塊等來(lái)調(diào)整。另外，在圖9E所示的頻率直方圖的設(shè)定畫(huà)面中，對(duì)于頻率成分的直方圖進(jìn)行噪音降低(Noise Reducer)以及銳度(Siarpness)的調(diào)整。即，在圖9E所示的設(shè)定畫(huà)面中可以通過(guò)滑塊或編輯框來(lái)變更與顯示的直方圖的圖表的縱軸上端相當(dāng)?shù)闹?Scale)，由此可以變更顯示的直方圖的高度。另外，在圖9E所示的設(shè)定畫(huà)面中，可以編輯比例尺(scale)用的滑塊的可變范圍的最大值(Range of scale)，或者將噪音降低功能或銳度補(bǔ)償?shù)墓δ艽蜷_(kāi)/關(guān)閉(0N/0FF)，或者設(shè)定噪音降低以及銳度補(bǔ)償?shù)某潭?，并在?huà)面上顯示對(duì)應(yīng)的頻率直方圖。另外，在圖9E所示的設(shè)定畫(huà)面中，例如可以設(shè)定在FPGA內(nèi)部計(jì)算頻率直方圖時(shí)的切斷頻率。這樣，在本實(shí)施方式中，通過(guò)設(shè)定各種設(shè)定畫(huà)面等可以由用戶(hù)進(jìn)行設(shè)定，可以取得預(yù)定范圍中的直方圖信息或曲線(xiàn)圖信息等，因此可以根據(jù)這些信息最適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行背光燈的亮度控制。
在此具體說(shuō)明了使用上述圖9A所示的APL的設(shè)定畫(huà)面進(jìn)行的亮度控制的例子。(關(guān)于動(dòng)態(tài)背光燈亮度控制)在本實(shí)施方式中，使用

最適當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)背光燈亮度控制的具體例子。圖10 是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的動(dòng)態(tài)背光燈亮度控制的具體例子的圖。在圖10中，將縱軸設(shè)為 APL檢測(cè)值(％)，將橫軸設(shè)為背光燈的亮度電平(％)，表示了與APL對(duì)應(yīng)的最適當(dāng)?shù)牧炼瓤刂频睦?。在本?shí)施方式中，例如根據(jù)圖10所示的APL和背光燈的結(jié)果，例如通過(guò)APL檢測(cè)來(lái)控制動(dòng)態(tài)范圍的定心(centering)處理，通過(guò)白色以及黑色的各種直方圖檢測(cè)來(lái)進(jìn)行非線(xiàn)性補(bǔ)償。具體來(lái)說(shuō)，例如在控制LCD面板的背光燈的亮度時(shí)，為了削減消耗功率，一般已知根據(jù)影像信號(hào)的APL信息來(lái)線(xiàn)性(Linear)地進(jìn)行亮度控制。當(dāng)單純進(jìn)行這種依存于APL的背光燈的亮度控制(線(xiàn)性控制)時(shí)，消耗功率可以減少，但是已知會(huì)引起對(duì)比度降低這樣的副作用。此外，其原因是由于例如實(shí)際使用的影像信號(hào)的APL范圍集中在20 50%附近， 平均得到30 40%的數(shù)據(jù)是公知的實(shí)事。因此可知，首先在以實(shí)際使用的影像信號(hào)的APL為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)定背光燈控制用APL 曲線(xiàn)(Curve)時(shí)，將APL35%附近設(shè)定為背光燈亮度50%值是最適當(dāng)?shù)?。因此，在本?shí)施方式中設(shè)定將APL35%附近作為背光燈亮度50%值的非線(xiàn)性控制曲線(xiàn)。由此，能夠不降低對(duì)比度并且降低消耗功率。另外，在本實(shí)施方式中，能夠檢測(cè)影像信號(hào)的APL檢測(cè)和亮度直方圖信息并使控制為兩階段控制方式，進(jìn)行理想且最適當(dāng)?shù)谋彻鉄舻牧炼瓤刂?。S卩，在本實(shí)施方式中，背光燈亮度控制，最初通過(guò)影像信號(hào)(實(shí)際的內(nèi)容)的APL 檢測(cè)計(jì)算出基準(zhǔn)值(50% )，設(shè)定根據(jù)該基準(zhǔn)值進(jìn)行定心后的單純非線(xiàn)性曲線(xiàn)(Curve)，接著，當(dāng)根據(jù)亮度直方圖數(shù)據(jù)得知暗的亮度成分多時(shí)，乘以亮度偏移(Off-set)，或者通過(guò)黑亮度部的非線(xiàn)性曲線(xiàn)(Curve)進(jìn)行控制，或者當(dāng)明亮的亮度成分多時(shí)，通過(guò)亮部的亮度曲線(xiàn)進(jìn)行控制，由此得到更容易看見(jiàn)的最適當(dāng)?shù)挠跋?，并且成為高效率的消耗功率。由此，根?jù)本實(shí)施方式，通過(guò)使用APL和亮度直方圖信息來(lái)進(jìn)行最適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂?，可以在更高效率地?shí)現(xiàn)低消耗功率的同時(shí)得到最適當(dāng)?shù)母邔?duì)比度影像。(關(guān)于背光燈亮度的非線(xiàn)性、偏移控制)接著，使用附圖具體說(shuō)明上述背光燈亮度的非線(xiàn)性、偏移控制。圖11是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的背光燈亮度的非線(xiàn)性、偏移控制的具體例子的圖。此外，在圖11中，與上述圖10同樣地將縱軸設(shè)為APL檢測(cè)值(％ )，將橫軸設(shè)為背光燈的亮度電平(％ )。在非線(xiàn)性、偏移控制中，也如上述圖12所示那樣通過(guò)設(shè)定將APL35%附近作為背光燈亮度50%值的非線(xiàn)性控制曲線(xiàn)，能夠不降低對(duì)比度并且降低消耗功率。另外，通過(guò)將背光燈的亮度電平偏移例如從0%提高到30 40%附近，可以不變暗地進(jìn)行適合于背光燈的亮度控制。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，可以不降低對(duì)比度地實(shí)現(xiàn)低消耗功率化。另外，具有可以設(shè)定背光燈的最小值(Minimum)亮度的偏移(Off-set)控制功能，由此能夠提供更高精度的影像。由此，例如為了通過(guò)使IXD面板等顯示單元的背光燈與影像內(nèi)容關(guān)聯(lián)地動(dòng)態(tài)(Dynamic)動(dòng)作而得到更高對(duì)比度的影像，可以進(jìn)行用于進(jìn)行最適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂频膬?nèi)容分析。更具體地說(shuō)明上述內(nèi)容，現(xiàn)有的用于背光燈控制的內(nèi)容分析一般主流是通過(guò)單純的APL檢測(cè)而來(lái)進(jìn)行的背光燈控制。但是，通過(guò)APL檢測(cè)來(lái)進(jìn)行的背光燈控制無(wú)法最適合于影像內(nèi)容來(lái)動(dòng)作，因此，黑成分多的APL50%信息和白成分多的APL50%信息的控制成為相同的控制動(dòng)作，存在容易發(fā)生黑色崩潰或白色崩潰現(xiàn)象的缺點(diǎn)。因此，在本實(shí)施方式中， 即使APL為相同值，也可以通過(guò)亮度直方圖檢測(cè)來(lái)明確地識(shí)別白成分多的APL50%、黑成分多的APL50 %的差異，因此可以進(jìn)行最適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂?。如本?shí)施方式所示，通過(guò)使LED背光燈控制非線(xiàn)性化，可以在大幅度削減調(diào)光 (LED的亮度控制)時(shí)的消耗功率的同時(shí)也容易地進(jìn)行高對(duì)比度化。因此，可以進(jìn)行與影像內(nèi)容對(duì)應(yīng)的最適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂?，可以進(jìn)行基于APL檢測(cè)的基準(zhǔn)亮度控制、或基于亮度直方圖檢測(cè)的最適當(dāng)?shù)牧炼瓤刂?、基于顏色直方圖檢測(cè)的最適當(dāng)?shù)陌灼胶饪刂?RGB LED Backlight)等處理。(防止調(diào)光塊干涉干擾)接著，使用

防止通過(guò)應(yīng)用上述本實(shí)施方式而得到的調(diào)光塊的干涉干擾的具體例子。圖12是用于說(shuō)明本實(shí)施方式中的防止調(diào)光塊干涉干擾的具體例子的圖。在圖12的例子中，在畫(huà)面上顯示了花盆和花的圖像。例如，一般背光燈的調(diào)光動(dòng)作位于LCD面板的背面，以調(diào)光用的塊為單位來(lái)動(dòng)作。背光燈的動(dòng)作區(qū)域，由于是不影響影像信號(hào)的析像度的低析像度的調(diào)光動(dòng)作，因此產(chǎn)生與影像信號(hào)的亮度析像度的差。這就是調(diào)光塊亮度干涉干擾，其特征是在亮度變化大的部分尤其容易發(fā)生。為了對(duì)其進(jìn)行改善，在本實(shí)施方式中，對(duì)預(yù)先根據(jù)信號(hào)信息而得到的調(diào)光亮度信息進(jìn)行逆補(bǔ)償來(lái)微調(diào)并反饋到影像信號(hào)側(cè)，由此來(lái)改善圖像。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)LED背光燈的亮度補(bǔ)償，進(jìn)行“拍攝不平衡(Shoot Unbalance) “振鈴(Ringing) ”、“細(xì)節(jié)不足(Detail Out) ”、“聚焦誤差(Focus Error) ”、“不自然噪音(Un Natural Noi se) ”時(shí)，通過(guò)上述的亮度塊接口、色彩塊接口進(jìn)行各個(gè)亮度控制處理。具體來(lái)說(shuō)，在亮度塊接口以塊單位進(jìn)行使用了背光燈的塊補(bǔ)償(Block Compensation)、抖動(dòng)(Dithering)、靈活塊控制(Flexible Block Control)等處理，在色彩塊接口以塊單位進(jìn)行使用了背光燈的色彩塊補(bǔ)償(Color Block Compensation)、顏色抖動(dòng) (Color Dithering)、靈活塊控制(Flexible Block Control)等處理。此外，上述的靈活塊控制是塊數(shù)或塊大小的控制方法。即，通過(guò)該控制方法，當(dāng)控制例如由最大縱向100塊、橫向200塊的合計(jì)20000塊構(gòu)成的背光燈塊時(shí)，例如做成10 X 20 的200塊來(lái)進(jìn)行控制，或者做成100X50 = 5000塊來(lái)進(jìn)行控制等，可以自由地變更塊數(shù)或塊大小。如上所述，在本實(shí)施方式中，通過(guò)將背光燈的亮度控制反饋到圖像，可以改善當(dāng)進(jìn)行LCD背光燈的各種調(diào)光動(dòng)作時(shí)發(fā)生的對(duì)影像信號(hào)的亮度干涉干擾。因此，可以使調(diào)光動(dòng)作成為更完善的動(dòng)作。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以使用戶(hù)容易觀(guān)看地在畫(huà)面上顯示最適當(dāng)?shù)挠跋瘢⑶铱梢詫?shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，例如即使APL為相同值，通過(guò)亮度直方圖檢測(cè)也可以明確地識(shí)別白成分多的APL50 %、黑成分多的APL50 %的差異，因此可以進(jìn)行最適當(dāng)?shù)谋彻鉄艨刂?。此外，本發(fā)明中的背光燈的亮度控制方法可以廣泛應(yīng)用于在TV或PC的畫(huà)面、便攜終端、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等具備背光燈的顯示畫(huà)面等領(lǐng)域。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本發(fā)明不限定于上述特定的實(shí)施方式，在請(qǐng)求專(zhuān)利保護(hù)的范圍所記載的本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變形、變更。
權(quán)利要求
1.一種亮度控制裝置，其進(jìn)行與顯示所輸入的影像信號(hào)的顯示畫(huà)面對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度控制，其特征在于，具有影像信息分析單元，其對(duì)從所述影像信號(hào)中包含的影像幀中獲得的平均亮度電平、亮度直方圖信息、顏色直方圖信息以及頻率直方圖信息中的至少一個(gè)要素中的信息進(jìn)行分析；塊信息取得單元，其根據(jù)通過(guò)所述影像信息分析單元獲得的分析結(jié)果，將影像幀分割為預(yù)定的塊，取得每個(gè)該塊的影像信息；亮度補(bǔ)償單元，其進(jìn)行與通過(guò)所述塊信息取得單元分割出的各塊對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度補(bǔ)償；以及背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元，其根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償單元獲得的補(bǔ)償信息，進(jìn)行所述顯示畫(huà)面中包含的每個(gè)塊的背光燈的驅(qū)動(dòng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的亮度控制裝置，其特征在于，所述亮度補(bǔ)償單元，根據(jù)通過(guò)所述影像信息分析單元獲得的分析結(jié)果，進(jìn)行針對(duì)背光燈的亮度值的偏移補(bǔ)償和/或非線(xiàn)性補(bǔ)償。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的亮度控制裝置，其特征在于，所述亮度控制裝置具有影像補(bǔ)償單元，其根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償單元獲得的針對(duì)所述背光燈的亮度補(bǔ)償信息，來(lái)進(jìn)行針對(duì)所述影像信號(hào)的補(bǔ)償。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的亮度控制裝置，其特征在于，所述影像信息分析單元，使用所述亮度直方圖信息、所述顏色直方圖信息以及所述頻率直方圖信息中的至少一個(gè)和所述平均亮度電平，來(lái)分析所述影像幀中的亮度變化為預(yù)定值以上的區(qū)域。
5.一種亮度控制方法，其用于進(jìn)行與顯示所輸入的影像信號(hào)的顯示畫(huà)面對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度控制，其特征在于，具有以下步驟影像信息分析步驟，對(duì)從所述影像信號(hào)中包含的影像幀中獲得的平均亮度電平、亮度直方圖信息、顏色直方圖信息以及頻率直方圖信息中的至少一個(gè)要素中的信息進(jìn)行分析；塊信息取得步驟，根據(jù)通過(guò)所述影像信息分析步驟獲得的分析結(jié)果，將影像幀分割為預(yù)定的塊，取得每個(gè)該塊的影像信息；亮度補(bǔ)償步驟，進(jìn)行與通過(guò)所述塊信息取得步驟分割出的各塊對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度補(bǔ)償；以及背光燈驅(qū)動(dòng)控制步驟，根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償步驟獲得的補(bǔ)償信息，進(jìn)行所述顯示畫(huà)面中包含的每個(gè)塊的背光燈的驅(qū)動(dòng)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的亮度控制方法，其特征在于，所述亮度補(bǔ)償步驟中，根據(jù)通過(guò)所述影像信息分析步驟獲得的分析結(jié)果，進(jìn)行針對(duì)背光燈的亮度值的偏移補(bǔ)償和/或非線(xiàn)性補(bǔ)償。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的亮度控制方法，其特征在于，所述亮度控制方法具有影像補(bǔ)償步驟，根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償步驟獲得的針對(duì)所述背光燈的亮度補(bǔ)償信息，來(lái)進(jìn)行針對(duì)所述影像信號(hào)的補(bǔ)償。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的亮度控制方法，其特征在于，所述影像信息分析步驟中，使用所述亮度直方圖信息、所述顏色直方圖信息以及所述頻率直方圖信息中的至少一個(gè)和所述平均亮度電平，來(lái)分析所述影像幀中的亮度變化為預(yù)定值以上的區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供亮度控制裝置以及亮度控制方法，使用戶(hù)容易觀(guān)看地在畫(huà)面上顯示最適當(dāng)?shù)挠跋?，且?shí)現(xiàn)高效率的消耗功率的削減。該亮度控制裝置進(jìn)行與顯示所輸入的影像信號(hào)的顯示畫(huà)面對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度控制，其中具有影像信息分析單元，其對(duì)從所述影像信號(hào)中包含的影像幀中獲得的平均亮度電平、亮度直方圖信息、顏色直方圖信息以及頻率直方圖信息中的至少一個(gè)要素中的信息進(jìn)行分析；塊信息取得單元，其根據(jù)分析結(jié)果將影像幀分割為預(yù)定的塊，取得每個(gè)該塊的影像信息；亮度補(bǔ)償單元，其進(jìn)行與分割出的各塊對(duì)應(yīng)的背光燈的亮度補(bǔ)償；背光燈驅(qū)動(dòng)控制單元，其根據(jù)通過(guò)所述亮度補(bǔ)償單元獲得的補(bǔ)償信息，進(jìn)行所述顯示畫(huà)面中包含的每個(gè)塊的背光燈的驅(qū)動(dòng)控制。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102376270SQ20111024532
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者安達(dá)武志 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社, 有限會(huì)社Atrc