CN101038719A - 活动图像显示装置和活动图像显示方法 - Google Patents

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CN101038719A CNA2007101359539A CN200710135953A CN101038719A CN 101038719 A CN101038719 A CN 101038719A CN A2007101359539 A CNA2007101359539 A CN A2007101359539A CN 200710135953 A CN200710135953 A CN 200710135953A CN 101038719 A CN101038719 A CN 101038719A
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Abstract

本发明在场景变化时进行适合于新的场景的亮度范围扩展处理。扩展系数导出部，在场景变化被检测到的情况下，输出根据与当前帧有关的图像特征量确定的当前帧理想扩展系数Gid(n)，在场景变化没有被检测到并且向黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1扩展系数修正规则修正当前帧理想扩展系数的第1当前帧修正扩展系数Gn(n)，在场景变化没有被检测到而向黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2扩展系数修正规则将当前帧理想扩展系数修正成比上述第1当前帧修正扩展系数小的第2当前帧修正扩展系数Gs(n)。

Description

活动图像显示装置和活动图像显示方法
技术领域
本发明涉及根据活动图像数据显示活动图像的技术。
背景技术
以往，在投影机等活动图像显示装置中，提出了进行扩展活动图像数据的1帧的图像数据的亮度的范围的亮度范围扩展处理以提高图像的对比度的技术方案。
此外，在具备照明装置的投影机等活动图像显示装置中，提出了进行照明装置的调光控制并调整图像的亮度以提高画质的技术方案。
[专利文献1]特开2001-343957号公报
[专利文献2]特开2004-45634号公报
[专利文献3]特许第3308234号公报
但是，在以往的亮度范围扩展处理中，一般地，由于不考虑图像(图像的亮度)在帧间的急剧变化而进行活动图像数据的亮度范围的扩展处理，因此存在由于亮度范围扩展处理反而损坏画质的可能性。例如，当活动图像的场面(场景)变化时，存在进行从前一个场景向黑画面渐隐、从黑画面向下一个场景渐显的显示的情况。在这样的情况下，在向下一个场景渐显之前的期间，亮度扩展率会上升。在亮度扩展率这样上升的状态下，对于下一个场景的活动图像数据就变成过度的扩展，存在发生称为“晕影(白飞)”的画质恶劣的可能性。
另外，以下将图像在帧间的急剧变化称为场景变化。
此外，在现有的调光控制中，同样地，由于没有考虑场景变化而进行调光，因此也存在由于调光反而损坏画质的可能性。
发明内容
本发明正是为了解决上述的问题，第1个目的在于提供当场景变化时进行适合于新的场景的亮度范围扩展处理的技术。此外，第2个目的在于提供当场景变化时进行适合于新的场景的调光的技术。
为了解决上述课题的至少一部分，本发明的活动图像显示装置，是根据活动图像数据显示活动图像的活动图像显示装置，其特征在于，具备：
扩展系数导出部，其根据与上述活动图像数据的1帧的图像数据的亮度有关的图像特征量，对上述活动图像数据的每1帧导出并输出在扩展上述图像数据的亮度的范围的亮度范围扩展处理中使用的扩展系数；
亮度范围扩展处理部，其根据上述扩展系数导出部输出的扩展系数，对上述图像数据执行上述亮度范围扩展处理；
场景变化检测部，其根据上述活动图像数据，检测当前帧的画面状态向黑画面状态的变化，并且检测表明上述活动图像的场景改变的场景变化；
其中，上述扩展系数导出部，在上述场景变化被检测到的情况下，输出根据与当前帧有关的上述图像特征量确定的当前帧理想扩展系数，在上述场景变化没有被检测到并且向上述黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1扩展系数修正规则修正上述当前帧理想扩展系数的第1当前帧修正扩展系数，在上述场景变化没有被检测到而向上述黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2扩展系数修正规则将上述当前帧理想扩展系数修正成比上述第1当前帧修正扩展系数小的第2当前帧修正扩展系数。
根据本发明，由于扩展系数导出部在场景变化被检测到的情况下，输出适合于新的场景的当前帧理想扩展系数，在场景变化没有被检测到并且向黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1扩展系数修正规则修正当前帧理想扩展系数的第1当前帧修正扩展系数，在场景变化没有被检测到而向黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2扩展系数修正规则修正的第2当前帧修正扩展系数，因此，例如在从前一个场景向黑画面渐隐、从黑画面向下一个场景渐显而进行场景变化这样的场景变化中，可以抑制扩展系数从前一帧急剧地变化，进行适合于新的场景的亮度范围扩展处理。
上述扩展系数导出部也可以构成为：从上述当前帧理想扩展系数中减去作为上述亮度范围扩展处理部在前一帧的亮度范围扩展处理中使用的扩展系数的前一帧实际扩展系数以求出理想扩展系数差；求出上述第1当前帧修正扩展系数，使得从上述第1当前帧修正扩展系数中减去上述前一帧实际扩展系数而求出的第1修正扩展系数差的绝对值比上述理想扩展系数差的绝对值小，并且上述第1修正扩展系数差的符号与上述理想扩展系数差的符号一致；并且，求出上述第2当前帧修正扩展系数，使得从上述第2当前帧修正扩展系数中减去上述前一帧实际扩展系数而求出的第2修正扩展系数差的绝对值比上述第1当前帧修正扩展系数差的绝对值小，并且上述第2修正扩展系数差的符号与上述理想扩展系数差的符号一致。
根据该装置，由于求出第1当前帧修正扩展系数使得第1修正扩展系数差的绝对值比理想扩展系数差的绝对值小，并且第1修正扩展系数差的符号与理想扩展系数差的符号一致，并且，求出第2当前帧修正扩展系数使得第2修正扩展系数差的绝对值比第1当前帧修正扩展系数差的绝对值小，并且第2修正扩展系数差的符号与理想扩展系数差的符号一致，因此在没有检测到场景变化的情况下，可以抑制扩展系数从前一帧急剧地变化。
上述扩展系数导出部也可以构成为：在上述场景变化被检测到之后，输出上述当前帧理想扩展系数直到满足预先设定的场景变化结束条件，在满足上述场景变化结束条件之后，输出上述第1当前帧修正扩展系数。
根据该装置，由于在场景变化被检测到之后、在满足预先设定的场景变化结束条件之前输出上述当前帧理想扩展系数，因此，可以在场景变化被检测到之后、在满足场景变化结束条件之前进行适合于各个场景的亮度范围扩展处理。
另外，上述场景变化结束条件可以包括下述的至少一个：从上述第1当前帧修正扩展系数中减去上述当前帧理想扩展系数而求出的差小于等于预先设定的阈值；上述当前帧理想扩展系数比上述扩展系数导出部在前一帧中导出的前一帧理想扩展系数大。
上述扩展系数导出部也可以构成为：在上述场景变化没有被检测到而上述黑画面状态被检测到之后，输出上述第2当前帧修正扩展系数直到满足预先设定的黑画面结束条件，在满足上述黑画面结束条件之后，输出上述第1当前帧修正扩展系数。
根据该装置，由于在场景变化没有被检测到而黑画面状态被检测到之后、在满足黑画面结束条件之前输出第2当前帧修正扩展系数，在满足黑画面结束条件之后输出第1当前帧修正扩展系数，因此可以抑制扩展系数的变化。
另外，上述场景变化检测部也可以构成为：在黑画面条件成立的情况下，检测向上述黑画面状态的变化，其中，上述黑画面条件是：作为上述图像数据的亮度的最大值的白峰值小于等于预先设定的白峰值黑画面阈值，或者作为上述图像数据的亮度的平均水平(电平)的平均水平值小于等于预先设定的平均水平黑画面阈值。
根据该装置，可以容易地检测向黑画面状态的变化。
上述场景变化检测部也可以构成为：在开始条件成立的情况下，检测上述场景变化，其中，上述开始条件是：检测到当前帧向作为比上述黑画面状态亮的状态的暗画面状态的变化，并且从上述第1当前帧修正扩展系数中减去上述当前帧理想扩展系数而求出的差比预先设定的阈值大。
根据该装置，即使在检测到向暗画面状态的变化的情况下，也可以在从第1当前帧修正扩展系数申减去当前帧理想扩展系数而求出的差小、输出第1当前帧修正扩展系数没有问题的情况下，不检测场景变化。
另外，上述场景变化检测部也可以构成为：在黑画面条件成立的情况下，检测向上述黑画面状态的变化，在暗画面条件的情况下，检测向上述暗画面状态的变化，其中，上述黑画面条件是：作为上述图像数据的亮度的最大值的白峰值小于等于预先设定的白峰值黑画面阈值，或者作为上述图像数据的亮度的平均水平的平均水平值小于等于预先设定的平均水平黑画面阈值；上述暗画面条件是：上述白峰值大于上述白峰值黑画面阈值且小于等于预先设定的白峰值暗画面阈值，或者上述平均水平值大于预先设定的上述平均水平黑画面阈值且小于等于预先设定的平均水平暗画面阈值。
根据该装置，可以容易地检测向暗画面状态的变化和向黑画面状态的变化。
上述场景变化检测部也可以构成为：在上述图像数据中，在假定使用上述第1当前帧修正扩展系数进行上述亮度范围扩展处理的情况下，在亮度变为大于等于预先设定的限度值的图像部分对整个图像的比例大于等于预先设定的阈值的情况下，检测上述场景变化。
根据该装置，由于在使用第1当前帧修正扩展系数进行亮度范围扩展处理的情况下，在亮度变为大于等于预先设定的限度值的图像部分对整个图像的比例大于等于预先设定的阈值的情况下，可以输出当前帧理想扩展系数，因此可以进行适合于新的场景的亮度范围扩展处理。
优选地，上述图像特征量是根据上述图像数据的亮度直方图得到的多个图像特征量；
上述扩展系数导出部通过使用上述多个图像特征量，参照预先设定的扩展系数查找表，导出上述理想扩展系数。
根据该装置，通过对图像数据执行与多个图像特征量对应的亮度范围扩展处理，可以进行适合于图像数据的亮度范围扩展处理。
进一步优选地，具备：
照明装置；
调光系数导出部，其根据上述图像特征量，对上述活动图像数据的每1帧导出并输出表明上述照明装置的光量的调光系数；以及
调光部，其根据上述调光系数导出部输出的调光系数，执行上述照明装置的调光；
其中，上述调光系数导出部，在上述场景变化被检测到的情况下，输出根据与当前帧有关的上述图像特征量确定的当前帧理想调光系数，在上述场景变化没有被检测到并且向上述黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1调光系数修正规则修正上述当前帧理想调光系数的第1当前帧修正调光系数，在上述场景变化没有被检测到而向上述黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2调光系数修正规则将上述当前帧理想调光系数修正成比上述第1当前帧修正调光系数小的第2当前帧修正调光系数。
根据该装置，由于调光系数导出部在场景变化被检测到的情况下，输出适合于新的场景的当前帧理想调光系数，在场景变化没有被检测到并且向黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1调光系数修正规则修正当前帧理想调光系数的第1当前帧修正调光系数，在场景变化没有被检测到而向黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2调光系数修正规则将当前帧理想调光系数修正成比上述第1当前帧修正调光系数小的第2当前帧修正调光系数，因此，例如在从前一个场景向黑画面渐隐、从黑画面向下一个场景渐显以进行场景变化的场景变化中，可以抑制调光系数从前一帧急剧地变化，进行适合于新的场景的调光。
此外，为了解决上述课题的至少一部分，本发明的另一种活动图像显示装置，是根据活动图像数据显示活动图像的活动图像显示装置，其特征在于，具备：
照明装置；
调光系数导出部，其根据与上述活动图像数据的1帧的图像数据的亮度有关的图像特征量，对上述活动图像数据的每1帧导出并输出表明上述照明装置的光量的调光系数；
调光部，其根据上述调光系数导出部输出的调光系数，执行上述照明装置的调光；以及
场景变化检测部，其根据上述活动图像数据，检测当前帧的画面状态向黑画面状态的变化，并且检测表明上述活动图像的场景改变的场景变化；
其中，上述调光系数导出部，在上述场景变化被检测到的情况下，输出根据与当前帧有关的上述图像特征量确定的当前帧理想调光系数，在上述场景变化没有被检测到并且向上述黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1调光系数修正规则修正上述当前帧理想调光系数的第1当前帧修正调光系数，在上述场景变化没有被检测到而向上述黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2调光系数修正规则将上述当前帧理想调光系数修正成比上述第1当前帧修正调光系数小的第2当前帧修正调光系数。
根据该装置，由于调光系数导出部在场景变化被检测到的情况下，输出适合于新的场景的当前帧理想调光系数，在场景变化没有被检测到并且向黑画面状态的变化没有检测到的情况下，输出根据预先设定的第1调光系数修正规则修正当前帧理想调光系数的第1当前帧修正调光系数，在场景变化没有被检测到而向黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2调光系数修正规则将当前帧理想调光系数修正成比第1当前帧修正调光系数小的第2当前帧修正调光系数，因此，例如在从前一个场景向黑画面渐隐、从黑画面向下一个场景渐显以进行场景变化的场景变化中，可以抑制调光系数从前一帧急剧地变化，进行适合于新的场景的调光。
上述调光系数导出部也可以构成为：从上述当前帧理想调光系数中减去作为上述调光部在前一帧的调光中使用的调光系数的前一帧实际调光系数以求出理想调光系数差；求出上述第1当前帧修正调光系数，使得从上述第1当前帧修正调光系数中减去上述前一帧实际调光系数而求出的第1修正调光系数差的绝对值比上述理想调光系数差的绝对值小，并且上述第1修正调光系数差的符号与上述理想调光系数差的符号一致；并且，求出上述第2当前帧修正调光系数，使得从上述第2当前帧修正调光系数中减去上述前一帧实际调光系数而求出的第2修正调光系数差的绝对值比上述第1当前帧修正调光系数差的绝对值小，并且上述第2修正调光系数差的符号与上述理想调光系数差的符号一致。
根据该装置，由于求出第1当前帧修正调光系数，使得第1修正调光系数差的绝对值比理想调光系数差的绝对值小，并且第1修正调光系数差的符号与理想调光系数差的符号一致，并且，求出第2当前帧修正调光系数，使得第2修正调光系数差的绝对值比第1当前帧修正调光系数差的绝对值小，并且第2修正调光系数差的符号与理想调光系数差的符号一致，因此，在场景变化没有被检测到的情况下，可以抑制调光系数从前一帧急剧地变化。
上述调光系数导出部也可以构成为：在上述场景变化被检测到之后，输出上述当前帧理想调光系数直到满足预先设定的场景变化结束条件，在满足上述场景变化结束条件之后，输出上述第1当前帧修正调光系数。
根据该装置，由于在场景变化被检测到之后、在满足场景变化结束条件之前输出当前帧理想调光系数，因此，可以在场景变化被检测到之后、在满足场景变化结束条件之前，进行适合于各个场景的调光。
另外，上述场景变化结束条件可以包括下述的至少一个：从上述第1当前帧修正调光系数中减去上述当前帧理想调光系数而求出的差小于等于预先设定的阈值；上述当前帧理想调光系数比上述调光系数导出部在前一帧中导出的前一帧理想扩展系数大。
上述调光系数导出部也可以构成为：在上述场景变化没有被检测到而上述黑画面状态被检测到之后，输出上述第2当前帧修正调光系数直到满足预先设定的黑画面结束条件，在满足上述黑画面结束条件之后，输出上述第1当前帧修正调光系数。
根据该装置，由于在场景变化没有被检测到而黑画面状态被检测到之后、在满足黑画面结束条件之前输出第2当前帧修正扩展系数，在满足黑画面结束条件之后，输出第1当前帧修正调光系数，因此可以抑制调光系数的变化。
另外，上述场景变化检测部也可以构成为：在黑画面条件成立的情况下，检测向上述黑画面状态的变化，其中上述黑画面条件是：作为上述图像数据的亮度的最大值的白峰值小于等于预先设定的白峰值黑画面阈值，或者，作为上述图像数据的亮度的平均水平的平均水平值小于等于预先设定的平均水平黑画面阈值。
根据该装置，可以容易地检测向黑画面状态的变化。
上述场景变化检测部也可以构成为：在开始条件成立的情况下，检测上述场景变化，其中上述开始条件是：检测当前帧向作为比上述黑画面状态亮的状态的暗画面变化，并且，上述第1当前帧修正扩展系数和上述当前帧理想扩展系数的差的绝对值大于预先设定的阈值。
根据该装置，即使是检测到向暗画面状态的变化的情况，也可以在从第1当前帧修正调光系数中减去当前帧理想调光系数而求出的差小、输出第1当前帧修正调光系数没有问题的情况下，不检测场景变化。
另外，上述场景变化检测部也可以构成为：在黑画面条件成立的情况下，检测向上述黑画面状态的变化，在暗画面条件成立的情况下，检测向上述暗画面状态的变化，其中，上述黑画面条件是：作为上述图像数据的亮度的最大值的白峰值小于等于预先设定的白峰值黑画面阈值，或者，作为上述图像数据的亮度的平均水平的平均水平值小于等于预先设定的平均水平黑画面阈值；上述暗画面条件是：上述白峰值大于上述白峰值黑画面阈值且小于等于预先设定的白峰值暗画面阈值，或者，上述平均水平值大于预先设定的上述平均水平黑画面阈值且小于等于预先设定的平均水平暗画面阈值。
根据该装置，可以容易地检测向暗画面状态的变化和向黑画面状态的变化。
优选地，上述图像特征量是根据上述图像数据的亮度直方图而得到的多个图像特征量；
上述调光系数导出部通过使用上述多个图像特征量，参照预先设定的调光系数查找表，导出上述理想调光系数。
根据该装置，通过对图像数据执行与多个图像特征量对应的调光，因此，可以进行适合于图像数据的调光。
另外，本发明可以采用各种形式实现，例如，可以采用活动图像显示方法、用于实现方法或装置的功能的计算机程序、记录该程序的记录媒体等形式实现。
此外，在将本发明构成为计算机程序或记录该程序的记录媒体等的情况下，既可以构成为控制活动图像显示装置的动作的程序整体，也可以仅仅构成实现本发明的功能的部分。此外，作为记录媒体，可以利用软盘或CD-ROM、DVD-ROM、光盘、IC卡、ROM盒式磁盘、穿孔卡、印刷有条形码等符号的印刷物、计算机的内部存储装置(RAM或ROM等存储器)以及外部存储装置等计算机可读取的各种媒体。
附图说明
图1是功能性地示出作为本发明的第1实施例的活动图像显示装置1000的概略构成的框图。
图2是示出扩展系数导出部200和扩展系数输出模式判定部250的内部构成的框图。
图3是示出调光系数导出部500和调光系数输出模式判定部550的内部构成的框图。
图4是示出图像特征量计算部100的处理的说明图。
图5是示出图像数据的亮度直方图110的说明图。
图6是示出扩展系数导出部200和扩展系数输出模式判定部250的处理的流程图。
图7是示出画面变化检测处理的流程图。
图8是示出画面变化检测处理的内容的说明图。
图9是示出直方图解析处理的流程图。
图10是示出调光系数导出部500和调光系数输出模式判定部550的处理的流程图。
图11是示出理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)的导出处理的流程图。
图12是示出扩展系数LUT 220的一个例子的说明图。
图13是示出插值计算的说明图。
图14是示出导出通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)的处理的流程图。
图15是示出扩展修正LUT 230的输入输出关系的说明图。
图16是示出作为图10的步骤S1000L的理想调光系数Lid(n)、通常调光系数Ln(n)和黑画面调光系数Ls(n)的导出处理的顺序的流程图。
图17是示出调光系数LUT 520的一个例子的说明图。
图18是示出扩展系数导出部200输出的扩展系数的具体例子的说明图。
图19是示出设定理想扩展系数Gid(n)的思想的说明图。
图20是示出第2实施例的通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)的导出处理的顺序的流程图。
图21是示出设定修正系数ScaleG(n)的思想的说明图。
图22是示出通常调光系数Ln(n)的通常修正变化量dWLn(n)、黑画面调光系数Ls(n)的黑画面修正变化量Ls(n)的导出处理的顺序的流程图。
符号说明：
1000：活动图像显示装置；100：图像特征量计算部；110：亮度直方图；200：扩展系数导出部；210：扩展系数计算部；220：扩展系数查找表(LUT)；230：扩展修正查找表(LUT)；240：扩展系数选择部；250：扩展系数输出模式判定部；260：直方图解析部；270：画面变化检测部；280：模式判定执行部；300：亮度范围扩展处理部；400：光阀；500：调光系数导出部；510：调光系数计算部；540：调光系数选择部；550：调光系数输出模式判定部；560：直方图解析部；570：画面变化检测部；580：模式判定执行部；600：调光控制部；700：调光元件；710：光源装置；800：投影光学系统；900：屏幕。
具体实施方式
下面按照以下的顺序说明本发明的实施例。
A.第1实施例
A1、装置构成
A2、图像数特征量计算部的处理
A3、扩展系数导出部和扩展系数输出模式判定部的处理
A4、调光系数导出部和调光系数输出模式判定部的处理
A5：扩展系数的计算
A6、亮度范围扩展处理
A7、调光系数的计算
A8、调光控制处理
A9、实施例的效果
B.  第2实施例
C.其它实施例
A.第1实施例
A1、装置构成
图1是功能性地示出作为本发明的实施例1的活动图像显示装置1000的概略构成的框图。活动图像显示装置1000具有根据其图像数据的图像特征量执行扩展活动图像数据的每1帧的图像数据的亮度的范围的亮度范围扩展处理和光源装置710的调光控制的功能。进一步地，活动图像显示装置1000还具有检测当前帧的画面状态向暗画面状态或黑画面状态的变化，并且检测图像在帧间急剧地变化的场景变化，从而根据这些检测的内容进行另一个亮度范围扩展处理和调光控制的功能。
活动图像显示装置1000，具备：图像特征量计算部100、扩展系数导出部200、扩展系数输出模式判定部250、亮度范围扩展处理部300、光阀400、调光系数导出部500、调光系数输出模式判定部550、调光控制部600、光源装置710和投影光学系统800。活动图像显示装置1000是投影机，通过光阀400调制来自光源装置710的照明光，通过投影光学系统800向屏幕900投影显示从光阀400射出的调制光所表示的图像。
光源装置710具备例如液晶面板之类的由开关晶体管构成的调光元件700。光源装置710相当于本发明的照明装置，调光元件700相当于本发明的调光部。调光部并不限于调光元件，也可以是位于光源装置710的前面通过开闭调节来自光源装置710的光量的遮板(louver)。
图像特征量计算部100根据图像数据的亮度，计算APL(平均图像水平)值和白峰值，并向扩展系数导出部200、扩展系数输出模式判定部250、调光系数导出部500以及调光系数输出模式判定部550输出。关于APL值和白峰值，将在后面详细描述。此外，图像特征量计算部100生成图像数据的亮度直方图，并向扩展系数输出模式判定部250和调光系数输出模式判定部550输出。
扩展系数导出部200和扩展系数输出模式判定部250具有以下说明的功能。
图2是示出扩展系数导出部200和扩展系数输出模式判定部250的内部构成的框图。扩展系数导出部200由扩展系数计算部210和扩展系数选择部240构成。扩展系数输出模式判定部250由直方图解析部260、画面变化检测部270和模式判定执行部280构成。
扩展系数导出部200的扩展系数计算部210通过使用APL值和白峰值WP，参照扩展系数查找表(以下简称为“扩展系数LUT”)220，求出理想扩展系数Gid。此外，扩展系数计算部210进一步根据通过参照扩展修正查找表(以下简称为“扩展修正LUT”)230而求出的通常修正变化量和预先设定的通常扩展系数用的规则，求出修正理想扩展系数Gid的通常扩展系数Gn，并且，根据上述通常修正变化量和预先设定的黑画面扩展系数用的规则，求出修正理想扩展系数Gid的黑画面扩展系数Gs。然后，扩展系数计算部210向扩展系数选择部240输出所求出的理想扩展系数Gid、通常扩展系数Gn和黑画面扩展系数Gs。通常扩展系数Gn和通常扩展系数用的规则相当于本发明的第1修正扩展系数和第1修正扩展系数规则，黑画面扩展系数和黑画面扩展系数用规则相当于本发明的第2修正扩展系数和第2修正扩展系数规则。
另外，以下说明当前帧是第n帧(n是自然数)的情况。此外，将第n帧的理想扩展系数记为Gid(n)。因此，例如第n-1帧的理想扩展系数就是Gid(n-1)。对于通常扩展系数和黑画面扩展系数，也采用同样的规则进行记录。
扩展系数输出模式判定部250的画面变化检测部270使用APL值和白峰值WP检测当前帧的画面状态向暗画面状态或黑画面状态的变化，并向模式判定执行部280输出表明是否向暗画面状态变化的暗画面检测标志FGdk和表明是否向黑画面状态变化的黑画面检测标志FGbk。
直方图解析部260使用直方图解析在扩展亮度范围扩展处理后的图像数据中是否发生所谓的晕影，并向模式判定执行部280输出表明有无晕影发生的晕影检测标志FGst。
模式判定执行部280使用暗画面检测标志FGdk、黑画面检测标志FGbk以及晕影检测标志FGst，检测有无场景变化，并判定扩展系数输出模式。然后，模式判定执行部280向扩展系数导出部200的扩展系数选择部240输出表明判定结果的扩展系数输出模式标志FGmd。
扩展系数选择部240根据从模式判定执行部280输出的扩展系数输出模式标志FGmd，将理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)中的任何一个作为扩展系数(也称为实际扩展系数)Gr输出。
另外，关于上述扩展系数导出部200和扩展系数输出模式判定部250的处理，将在后面详述。
返回图1，亮度范围扩展处理部300根据扩展系数导出部200输出的扩展系数Gr(n)，对图像数据执行亮度范围扩展处理。然后，根据亮度范围扩展处理后的图像数据，控制光阀400。
调光系数导出部500和调光系数输出模式判定部550具有以下说明的功能。
图3是示出调光系数导出部500和调光系数输出模式判定部550的内部构成的框图。调光系数导出部500由调光系数计算部510和调光系数选择部540构成。调光系数输出模式判定部550由直方图解析部560、画面变化检测部570和模式判定执行部580构成。
调光系数导出部500的调光系数计算部510通过使用APL值和白峰值，参照预先设定的调光系数查找表(以下简称为“调光系数LUT”)520，求出理想调光系数Lid(n)。此外，调光系数计算部510进一步根据通过参照调光修正查找表(以下简称为“调光修正LUT”)530而求出的通常修正变化量和预先设定的通常调光系数用的规则，求出修正理想调光系数Lid(n)的通常调光系数Ln(n)，并且，根据上述通常修正变化量和预先设定的黑画面调光系数用规则，求出修正理想调光系数Lid(n)的黑画面调光系数Ls(n)。然后，调光系数计算部510向调光系数选择部540输出所求出的理想调光系数Lid(n)、通常调光系数Ln(n)和黑画面调光系数Ls(n)。通常调光系数和通常调光系数用规则相当于本发明的第1修正调光系数和第1修正调光系数规则，黑画面调光系数和黑画面调光系数用规则相当于本发明的第2修正调光系数和第2修正调光系数规则。
调光系数输出模式判定部500的画面变化检测部570使用APL值和白峰值WP检测当前帧的画面状态向暗画面状态或黑画面状态的变化，并向模式判定执行部580输出表明是否向暗画面状态变化的暗画面检测标志FLdk和表明是否向黑画面状态变化的黑画面检测标志FLbk。
直方图解析部560使用直方图解析在扩展亮度范围扩展处理后的图像数据中是否发生所谓的晕影，并向模式判定执行部580输出表明有无晕影发生的晕影检测标志FLst。
模式判定执行部580使用暗画面检测标志FLdk、黑画面检测标志FLbk以及晕影检测标志FLst，检测有无场景变化，并判定调光系数输出模式。然后，模式判定执行部580向调光系数导出部500的调光系数选择部540输出表明判定结果的调光系数输出模式标志FLmd。
调光系数选择部540根据从模式判定执行部580输出的调光系数输出模式标志FLmd，将理想调光系数扩展系数Lid(n)、通常调光系数Ln(n))和黑画面调光系数Ls(n0)中的任何一个作为调光系数(也称为实际调光系数)Lr输出。
另外，上述调光系数输出模式判定部550的直方图解析部560、画面变化检测部570以及模式判定执行部580的动作，与上述扩展系数输出模式判定部250的直方图解析部260、画面变化检测部270以及模式判定执行部280是同样的。
返回图1，调光控制部600根据调光系数导出部500输出的调光系数Lr(n)，控制放电灯的调光元件700。
另外，扩展系数输出模式判定部250和调光系数输出模式判定部550相当于本发明的场景变化检测部。
A2、图像特征量计算部的处理
图像特征量计算部100根据图像数据的亮度，计算APL值和白峰值WP。另外，图像数据的1个像素的亮度Y可例如用以下的公式(1)或(2)定义。
Y＝0.299R+0.587G+0.144B             (1)
Y＝max(R，G，B)                     (2)
图4是示出图像特征量计算部100的处理的说明图。图像特征量计算部100，首先将1帧FR分割成16×16像素的小区域。在图4的例子中，1帧FR被分割成40个小区域DR1～DR40。如果用Yi1～Yi256表示40个小区域DR1～DR40之中任意的第i个小区域DRi内的各像素的亮度，则小区域DRi的代表亮度Ydri可以用以下的公式(3)表示。即，小区域DRi的代表亮度Ydri是小区域DRi内的各个像素的亮度的平均值。
Ydri＝(Yi1+Yi2+…+Yi256)/256        (3)
另外，在图4中，虽然小区域DRi内的像素数被图示为25，但是，实际上像素有256个。
图像特征量计算部100根据公式(3)分别求出小区域DR1～DR40的代表亮度Ydr1～Ydr40。然后，图像特征量计算部100将代表亮度Ydr1～Ydr40的平均值作为APL值，将代表亮度Ydr1～Ydr40的最大值作为白峰值WP。在此，APL值和白峰值WP用10比特表示。另外，小区域DR的大小或个数能够任意设定。
图像特征量计算部100进一步生成图5所示的图像数据的亮度直方图110。图5的横轴是小区域DRi的代表亮度Ydri，纵轴是小区域个数。
A3、扩展系数导出部和扩展系数输出模式判定部的处理
扩展系数导出部200使用APL值和白峰值WP，参照扩展系数LUT220和扩展修正LUT 230，导出理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)。扩展系数输出模式判定部250根据理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和图像特征量计算部100生成的亮度直方图，进行扩展系数输出模式的判定处理。在扩展系数输出模式中，存在以下3种模式：从规定的开始条件成立开始到规定的结束条件成立为止继续的场景变化模式；从规定的开始条件成立开始到规定的结束条件成立为止继续的黑画面模式；从任何一个结束条件成立开始到任何一个开始条件成立为止继续的通常模式。关于各个开始条件和结束条件将在后面详细描述。另外，扩展系数导出部200，在扩展系数输出模式是场景变化模式的情况下，输出理想扩展系数Gid(n)，在扩展系数输出模式是黑画面模式的情况下，输出黑画面扩展系数Gs(n)，在扩展系数输出模式是通常模式的情况下，输出通常扩展系数Gn(n)。
图6是示出扩展系数导出部200和扩展系数输出模式判定部250的处理的流程图。首先，扩展系数导出部200的扩展系数计算部210导出理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)(步骤S1000)。关于理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)的导出将在后面描述。扩展系数输出模式判定部250和扩展系数导出部200执行与前一帧的扩展系数输出模式对应的处理(步骤S2100)。
首先，在前一帧的扩展系数输出模式是通常模式的情况下(步骤S2100：通常)，画面变化检测部270执行画面变化检测处理(步骤S2200)，直方图解析部260执行直方图解析处理(步骤S2300)。
图7是示出画面变化检测处理的流程图。画面变化检测部270进行作为亮度直方图110中的最大亮度值的白峰值WP是否小于等于规定的白峰值黑画面阈值ThwbG的判定(步骤S2210)，作为亮度直方图110中的平均亮度值的APL值是否小于等于规定的APL黑画面阈值ThabG的判定(步骤S2220)、白峰值WP是否小于等于规定的白峰值暗画面阈值ThwdG的判定(步骤S2230)和APL值是否小于等于规定的APL暗画面阈值ThadG的判定(步骤S2240)。然后，在白峰值WP小于等于白峰值黑画面阈值ThwbG的情况下(步骤S2210：是)或者APL值小于等于APL黑画面阈值ThabG的情况下(步骤S2220：是)，将黑画面检测标志FGbk和暗画面检测标志FGdk的值从初始值“False”变更为“True”(步骤S2250)。此外，在白峰值WP小于等于白峰值暗画面阈值ThwdG的情况下(步骤S2230：是)或者APL值小于等于APL暗画面阈值ThadG的情况下(步骤S2240：是)，将暗画面检测标志FGdk的值从初始值“False”变更为“True”(步骤S2260)。另外，关于各个阈值ThabG、ThadG、ThwbG、ThwdG，可以设定为使得以下的不等式(4)成立。
ThabG≤ThwbG≤ThadG≤ThwdG             (4)
图8是示出画面变化检测处理的内容的说明图。图8的亮度直方图110与图5的亮度直方图110相同。在图8的例子中，由于白峰值WP比用虚线表示的白峰值暗画面阈值ThwdG大，并且APL值比用虚线表示的APL暗画面阈值ThadG大，因此，在步骤S2210～S2240的各个步骤中，全部判定为否。在白峰值WP比白峰值暗画面阈值ThwdG小的情况下，在步骤S2230中判定为是，将暗画面检测标志FGdk的值从初始值“False”变更为“True”(步骤S2260)。进一步地，在白峰值WP比白峰值黑画面阈值ThwbG小的情况下，在步骤SS2210中判定为是，将黑画面检测标志FGbk的值从初始值“False”变更为“True”(步骤S2250)。同样地，在APL值比APL暗画面阈值ThadG小的情况下，在步骤S2240中判定为是，将暗画面检测标志FGdk的值从初始值“False”变更为“True”(步骤S2260)。进一步地，在APL值比APL黑画面阈值ThabG小的情况下，在步骤S2220中判断为是，将黑画面检测标志FGbk的值从初始值“False”变更为“True”(步骤S2250)。
图9是示出直方图解析处理的流程图。直方图解析部260首先计算用以下的公式(5)、(6)表示的亮度界限值Ilimit(步骤S2310)。公式(6)的K1是扩展率。
Ilimit＝1023/K1                       (5)
K1＝1+Gn(n)/256                       (6)
亮度界限值Ilimit表示在利用通常扩展系数Gn(n)进行亮度范围扩展处理的情况下变为最大亮度1023的亮度。如果对于亮度范围扩展处理前的亮度大于等于亮度界限值Ilimit的小区域DRi，利用通常扩展系数Gn(n)进行亮度范围扩展处理，则小区域DRi的代表亮度Ydri变为大于等于最大亮度1023，出现小区域DRi的图像变白的所谓“晕影”的现象。在以下的步骤S2320～S2360中，计算具有大于等于亮度界限值Ilimit且小于等于1022的代表亮度Ydri的小区域的个数DRwn，即，当假定利用通常扩展系数Gn(n)进行亮度范围扩展处理时产生晕影的小区域的个数DRwn(以下称为晕影小区域的个数DRwn)。另外，在图8中，如果用点划线表示亮度界限值Ilimit，则晕影小区域的个数DRwn相当于斜线的面积。
具体地，首先，将亮度界限值Ilimit代入变量I1(步骤S2320)，将0代入晕影小区域的个数DRwn(步骤S2330)以初始化晕影小区域的个数DRwn。在变量I1小于等于1022的情况下(步骤S2340：是)，将代表亮度Ydri与变量I1一致的小区域DRi的个数与晕影小区域的个数DRwn相加(步骤S2350)。然后，将变量I1增1(步骤S2360)，反复进行步骤S2340、S2350的处理。在步骤S2360中将变量I1增1而变量I1大于1022的情况下(步骤S2340：否)，将该时刻的晕影小区域的个数DRwn确定为晕影小区域的个数DRwn。然后，直方图解析部260判定晕影小区域的个数DRwn在全部小区域的个数DRall中所占的比例是否比晕影阈值Nw大(步骤S2370)。在大的情况下(步骤S2370：是)，将晕影检测标志FGst的值从初始值“False”变更为“True”(步骤S2380)。另外，在此，没有将代表亮度Ydri为1023的小区域DRi的个数与晕影小区域的个数DRwn相加是为了不将由于画质劣化生成晕影的小区域DRi的个数与晕影小区域的个数DRwn相加，但是也可以与晕影小区域的个数DRwn相加。
返回图6，扩展系数输出模式判定部250的模式判定执行部280判定以下的场景变化模式开始条件1、2中的任何一个是否成立(步骤S2400)。
场景变化模式开始条件1：暗画面检测标志FGdk的值为“True”，并且(Gn(n)-Gid(n))超过开始阈值ThstrG(大于等于0的整数)；
场景变化模式开始条件2：晕影检测标志FGst的值为“True”。
开始条件1根据以下的思想设定。如上所述，暗画面检测标志FGdk在白峰值WP小于等于白峰值暗画面阈值ThwdG的情况下或者在APL值小于等于APL暗画面阈值ThadG的情况下变为“True”(图7的步骤S2260)。由于白峰值暗画面阈值ThwdG或APL暗画面阈值ThadG是非常小的值，因此，所谓暗画面检测标志FGdk的值是“True”意味着图像已变得非常暗。当场景变化的时候，通常，由于大多插入黑色图像，因此，在暗画面检测标志FGdk的值是“True”的条件成立的情况下，可以认为发生场景变化。但是，在|Gn(n)-Gid(n)|小于等于开始阈值ThstrG的情况下，由于理想扩展系数Gid(n)和通常扩展系数Gn(n)的差小，因此，即使判定为输出通常扩展系数Gn(n)的通常模式也没有问题。此外，在(Gn(n)-Gid(n))变为负值的情况下，可以认为是理想扩展系数Gid(n)比通常扩展系数Gn(n)大的状态，即，画面依次变暗的状态。在这种情况下，由于由亮度范围扩展处理引起画质劣化的可能性不大，因此，即使判定为输出通常扩展系数Gn(n)的通常模式也没有问题。因此，在此，在暗画面检测标志FGdk的值为“True”并且开始条件1的后半部的(Gn(n)-Gid(n))超过开始阈值ThstrG的上述开始条件1成立的情况下，进行到场景变化模式。
在开始条件2中使用的晕影检测标志FGst在晕影小区域的个数DRwn在全部小区域的个数Drall中所占的比例更大时变为值True，而在晕影小区域的个数DRwn在全部小区域的个数Drall中所占的比例小于等于晕影阈值Nw时变为“False”。所谓晕影检测标志FGst的值为“True”意味着如果利用通常扩展系数Gn(n)执行亮度范围扩展处理，则容易产生晕影。虽然在后面描述，但是，通常扩展系数Gn(n)与作为在前一帧的亮度范围扩展处理中使用的扩展系数的前一帧实际扩展系数Gr(n-1)的差比理想扩展系数Gid(n)小。因此，如果在场景变化的时候利用通常扩展系数Gn(n)执行亮度范围扩展处理，则不能应对场景变化时的图像的急剧变化，例如，在当前帧中图像从在前一帧中不能检测向黑图像状态的变化的程度的暗的图像急剧地变亮，存在在当前帧中发生晕影的可能性。因此，在本实施例中，在开始条件2成立的情况下，判定为场景变化，将扩展系数输出模式变为场景变化模式。另外，开始条件2即使是在前一帧的暗图像中开始条件1不成立的情况也成立。
模式判定执行部280，在场景变化模式开始条件1、2中的任何一个成立的情况下(步骤2400：是)，将扩展系数输出模式判定为场景变化模式，将扩展系数输出模式标志FGmd的值设定为“场景变化模式”并向扩展系数导出部200的扩展系数选择部240输出(步骤S2410)。扩展系数选择部240由于扩展系数输出模式标志FGmd的值是“场景变化模式”，因此将理想扩展系数Gid(n)作为扩展系数Gr(n)输出(步骤S2420)。另一方面，在场景变化模式开始条件1、2都不成立的情况下(步骤S2310：否)，模式判定执行部280判定黑画面模式开始条件是否成立(步骤S2430)。
黑画面模式开始条件：黑画面检测标志FGbk的值为“True”，并且Gid(n)≥Gid(n-1)。
黑画面模式开始条件根据以下的思想设定。如上所述，黑画面检测标志FGbk在白峰值WP小于等于白峰值黑画面阈值ThwbG的情况下或者在APL值小于等于APL黑画面阈值ThabG的情况下变为“True”(图7的步骤S2250)。由于白峰值黑画面阈值ThwbG或APL黑画面阈值ThabG是非常小的值，因此，所谓黑画面检测标志FGbk的值为“True”意味着图像是黑色图像。此外，Gid(n)≥Gid(n-1)意味着当前帧的理想扩展Gid(n)大于等于前一帧的理想扩展系数Gid(n-1)，意味着当前帧变为与前一帧相同或比前一帧更暗，即使判定为插入黑色图像也没有问题。因此，在此，在黑画面检测标志FGbk的值为“True”并且开始条件的后半部的Gid(n)≥Gid(n-1)成立的情况下，进行到黑画面模式。
模式判定执行部280在黑画面模式开始条件成立的情况下(步骤S2430：是)，判定扩展系数输出模式为黑画面模式，将扩展系数输出模式标志FGmd的值设定为“黑画面模式”，并向扩展系数导出部200的扩展系数选择部240输出(步骤S2440)。然后，扩展系数选择部240由于扩展系数输出模式标志FGmd的值是“黑画面模式”，因此将黑画面扩展系数Gs(n)作为扩展系数Gr(n)输出(步骤S2450)。另一方面，在黑画面模式开始条件不成立的情况下(步骤S2430：否)，判定扩展系数输出模式为通常模式，将扩展系数输出模式标志FGmd的值设定为“通常模式”，并向扩展系数导出部200的扩展系数选择部240输出(步骤S2460)。然后，扩展系数选择部240由于扩展系数输出模式标志FGmd的值是“通常模式”，因此将通常扩展系数Gn(n)作为扩展系数Gr(n)输出(步骤S2470)。
接下来，在前一帧的扩展系数输出模式是场景变化模式的情况下(步骤S2100：场景变化)，判定以下的场景变化模式结束条件是否成立(步骤S2480)，如果任何一个成立，则将扩展系数输出模式从场景变化模式转为通常模式。
场景变化模式结束条件1：(Gn(n)-Gid(n))小于结束阈值ThstopG(大于等于0的整数)；
场景变化模式结束条件2：Gid(n)＞Gid(n-1)。
在场景变化模式结束条件1中，所谓(Gn(n)-Gid(n))小于结束阈值ThstopG意味着理想扩展系数Gid(n)与通常扩展系数Gn(n)的差非常小。在这种情况下，由于即使输出通常扩展系数Gn(n)而不是理想扩展系数Gid(n)，发生问题的可能性也小，因此，进行到输出通常扩展系数Gn(n)的通常模式。
在场景变化模式结束条件2中，所谓当前帧理想扩展系数Gid(n)比前一帧的理想扩展系数Gid(n-1)大意味着当前帧的图像比前一帧的图像暗。在这种情况下，由于意味着发生晕影的可能性低，因此，即使输出通常扩展系数Gn(n)，发生问题的可能性也小。因此，当上述场景变化模式结束条件2成立的时候，进行到输出通常扩展系数Gn(n)而不是理想扩展系数Gid(n)的通常模式。
在场景变化模式结束条件1、2中的任何一个成立的情况下(步骤S2480：是)，模式判定执行部280将暗画面检测标志FGdk的值变为“False”(步骤S2490)，将黑画面检测标志FGbk的值变为“False”(步骤S2500)，将晕影检测标志FGst的值变为“False”(步骤S2510)，判定扩展系数输出模式为通常模式，将扩展系数输出模式标志FGmd的值设定为“通常模式”并向扩展系数导出部200的扩展系数选择部240输出(步骤S2520)。然后，扩展系数选择部240由于扩展系数输出模式标志FGmd的值是“通常模式”，因此将通常扩展系数Gn(n)作为扩展系数Gr(n)输出(步骤S2530)。另一方面，在场景变化模式结束条件1、2的任何一个都不成立的情况下(步骤S2480：否)，模式判定执行部280判定扩展系数输出模式为场景变化模式，将扩展系数输出模式标志FGmd的值设定为“场景变化模式”并向扩展系数导出部200的扩展系数选择部240输出(步骤S2540)。扩展系数选择部240由于扩展系数输出模式标志FGmd的值是“场景变化模式”，因此，将理想扩展系数Gid(n)作为扩展系数Gr(n)输出(步骤S2550)。
接下来，在前一帧的扩展系数输出模式是黑画面模式的情况下(步骤S2100：黑画面)，与步骤S2200～S2400同样地，执行画面变化检测处理(步骤S2552)和直方图解析处理(步骤S2554)，判定场景变化模式开始条件是否成立(步骤S2556)。在场景变化模式开始条件成立的情况下(步骤S2556：是)，将扩展系数输出模式标志FGmd的值设定为“场景变化模式”(步骤S2410)，将理想扩展系数Gid(n)作为扩展系数Gr(n)输出(步骤S2420)。另一方面，在场景变化模式开始条件不成立的情况下(步骤S2556：否)，判定以下的黑画面模式结束条件是否成立(步骤S2560)，如果黑画面模式结束条件成立，则将扩展系数输出模式从黑画面模式转到通常模式。
黑画面模式结束条件：Gid(n)＜Gid(n-1)。
在黑画面模式结束条件中，所谓Gid(n)＜Gid(n-1)可以认为是当前帧的理想扩展系数Gid(n)已变得比前一帧的理想扩展系数Gid(n-1)小，向图像变亮的方向变化，向黑画面结束的方向变化。因此，在这种情况下，变成输出通常扩展系数Gn(n)而不是理想扩展系数Gid(n)，进行到输出通常扩展系数Gn(n)的通常模式。
在黑画面模式结束条件成立的情况下(步骤S2560：是)，模式判定执行部280将暗画面检测标志FGdk的值变为“False”(步骤S2490)，将黑画面检测标志FGbk的值变为“False”(步骤S2500)，将晕影检测标志FGst的值变为“False”(步骤S2510)，判定扩展系数输出模式为通常模式，将扩展系数输出模式标志FGmd的值设定为“通常模式”并向扩展系数导出部200的扩展系数选择部240输出(步骤S2520)。然后，扩展系数选择部240由于扩展系数输出模式标志FGmd的值是“通常模式”，因此将通常扩展系数Gn(n)作为扩展系数Gr(n)输出(步骤S2530)。另一方面，在黑画面模式结束条件不成立的情况下(步骤S2560：否)，模式判定执行部280判定扩展系数输出模式为黑画面模式，将扩展系数输出模式标志FGmd的值设定为“黑画面模式”并向扩展系数导出部200的扩展系数选择部240输出(步骤S2570)。扩展系数选择部240由于扩展系数输出模式标志FGmd的值是“黑画面模式”，因此将黑画面扩展系数Gs(n)作为扩展系数Gr(n)输出(步骤S2580)。
A4、调光系数导出部和调光系数输出模式判定部的处理
图10是示出调光系数导出部500和调光系数输出模式判定部550的处理的流程图。如比较图6和图10就会明白的那样，由于图10的流程图等效于将与图6的扩展系数和标志有关的符号“G”换成与调光系数和标志有关的符号“L”，调光系数导出部500和调光系数输出模式判定部550的处理与扩展系数导出部200和扩展系数输出模式判定部250的处理相同，因此，省略说明。但是，由于在调光的情况下进行控制使得画面变暗和亮度变暗，以及使得画面变亮和亮度变亮，因此，理想的是，在暗画面状态中，当理想调光系数Lid(n)向比通常调光系数Ln(n)大的方向变化时，变为场景变化模式。此外，理想的是，在黑画面状态中，当理想调光系数Lid(n)向比通常调光系数Ln(n)大的方向变化时，变为黑画面模式结束。因此，调光情况下的场景变化模式开始条件和结束条件如下所示。
调光的场景变化模式开始条件1：暗画面检测标志FLdk的值为“True”，并且(Lid(n)-Ln(n))超过开始阈值Thstrl(大于等于0的整数)；
调光的场景变化模式开始条件2：晕影检测标志FLst的值为“True”；
调光的场景变化模式结束条件1：(Lid(n)-Ln(n))小于结束阈值ThstopL；
调光的场景变化模式结束条件2：Lid(n)＞Lid(n-1)。
另外，对于调光的场景变化模式开始条件2，由于是与调光没有直接关系的条件，因此不是必需的条件，在省略的情况下，可以省略图3的直方图解析部560和图10的步骤S2300L的处理。
此外，调光情况下的黑画面模式开始条件和结束条件变为如下所示。
调光的黑画面模式开始条件：黑画面检测标志FLbk的值为“True”，并且Lid(n)≤Lid(n-1)；
调光的黑画面模式结束条件：Lid(n)＞Lid(n-1)。
另外，在本实施例中，虽然分别具备扩展系数输出模式判定部250和调光系数输出模式判定部550，并且各自进行模式判定，但是，也可以省略扩展系数输出模式判定部250和调光系数输出模式判定部550中的任何一个，扩展系数导出部200和调光系数导出部500都遵从剩余的1个模式判定部输出的模式判定。或者，也可以是：将模式判定部设置为1个，并将模式判定部为1个的情况下的场景变化模式结束条件设为如下所示，如果场景变化模式结束条件1～4中的至少一个成立，则将扩展系数输出模式和调光系数输出模式都变为通常模式。
场景变化模式结束条件1：(Gn(n)-Gid(n))小于结束阈值ThstopG；
场景变化模式结束条件2：Gid(n)＞Gid(n-1)；
场景变化模式结束条件3：(Lid(n)-Ln(n))小于结束阈值ThlstopL；
场景变化模式结束条件4：Lid(n)＞Lid(n-1)。
此外，也可以是：将模式判定部为1个的情况下的黑画面结束条件设为如下所示，如果黑画面模式结束条件1、2中的至少一个成立，则将扩展系数输出模式和调光系数输出模式都变为通常模式。
黑画面模式结束条件1：Gid(n)＜Gid(n-1)；
黑画面模式结束条件2：Lid(n)＞Lid(n-1)。
A5、扩展系数的计算
以下，对扩展系数导出部200的扩展系数计算部210求理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)的顺序(图6的步骤S1000)进行说明。图11是示出理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)的导出处理的流程图。首先，扩展系数计算部210从扩展系数LUT 220中取得理想扩展系数Gid(n)(步骤S1100)。
图12是示出扩展系数LUT 220的一个例子的说明图。横轴是APL值，纵轴是白峰值WP。表示用黑色圆点示出的输入网格点的坐标的n1～n7的值分别设定成在0～1023的APL值和白峰值WP的范围中单调增加的任意整数。在图12的例子中，设定为：n1＝511，n2＝551，n3＝596，n4＝649，n5＝715，n6＝793，n7＝894。在输入网格点的各处存放有各个理想扩展系数Gid(n)。理想扩展系数Gid(n)通常被设定为白峰值WP越大、理想扩展系数Gid(n)就越小，此外，还被设定为APL值越大、理想扩展系数Gid(n)就越小。例如，在输入网格点G0存放有理想扩展系数Gid(n)＝0，在输入网格点G1存放有理想扩展系数Gid(n)＝148，在输入网格点G2存放有理想扩展系数Gid(n)＝255。另外，对于各个理想扩展系数的具体设定的考虑在后面描述。由于APL值不超过白峰值WP，因此，在扩展系数LUT 220的右下一半的输入网格点未存放理想扩展系数Gid(n)，这样，能够减小存储量。另外，理想扩展系数Gid(n)的值的范围可任意地设定，例如设定在0～255的范围。
扩展系数计算部210，在图像数据的APL值和白峰值WP的数值组对应于图12的输入网格点(黑色圆点)的任何一个的情况下，直接读出该输入网格点的理想扩展系数Gid(n)以使用。在APL值和白峰值WP的数值组不对应于输入网格点的情况下，例如，在坐标P1或坐标P2的情况下，通过插值计算求理想扩展系数Gid(n)。插值计算有两种：一种是如坐标P1那样的，在周围存在4个输入网格点G3～G6的情况下进行的4点插值计算；第二种是如坐标P2那样的，在周围仅仅存在3个输入网格点G7～G9的情况下进行的3点插值计算。
图13是示出插值计算的说明图。图13(a)示出了4点插值计算，图13(b)示出了3点插值计算。以下，输入网格点G3～G9的理想扩展系数值分别用Gv3～Gv9表示。如果将图13(a)的面积S1～S4分别设为由经过坐标P1的线段L1、L2分割的区域的面积，将面积S设为斜线的区域的全部面积，则坐标P1的理想扩展系数Gp1利用以下的公式(7)计算。
Gp1＝(Gv3*S1+Gv4*S2+Gv5*S3+Gv6*S4)/S           (7)
另一方面，如果将图13(b)的面积S5～S7分别设为由以坐标P2为端点的线段L3～L5分割的区域的面积，将面积Sa设为斜线的区域的全部面积，则坐标P2的理想扩展系数Gp2利用以下的公式(8)计算。
Gp2＝(Gv7*S5+Gv8*S6+Gv9*S7)/Sa                 (8)
根据以上求出理想扩展系数Gid(n)(图11的步骤S1100)。
然后，扩展系数计算部210根据以下的公式(9)，求出作为理想扩展系数Gid(n)与前一帧实际扩展系数Gr(n-1)的差的理想变化量dWGid(n)(步骤S1200)。
dWGid(n)＝Gid(n)-Gr(n-1)                 (9)
理想变化量dWGid(n)相当于理想扩展系数Gid(n)从前一帧实际扩展系数Gr(n-1)开始的变化量。理想变化量dWGid(n)相当于本发明的理想扩展系数差。
以下，根据理想变化量dWGid(n)求出通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)(步骤S1300)。通常修正变化量dWGn(n)是通常扩展系数Gn(n)与前一帧实际扩展系数Gr(n-1)的差，黑画面修正变化量dWGs(n)是黑画面扩展系数Gs(n)与前一帧实际扩展系数Gr(n-1)的差。即，公式(10)和(11)的关系成立。
Gn(n)＝Gn(n)-Gr(n-1)                    (10)
dWGs(n)＝Gs(n)-Gr(n-1)                  (11)
如果求出这些修正变化量dWGn(n)和dWGs(n)，就可以求出通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)。通常修正变化量dWGn(n)相当于本发明的第1修正扩展系数差，黑画面修正变化量dWGs(n)相当于本发明的第2修正扩展系数差。
图14是示出导出通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)的处理的流程图。扩展系数计算部210在理想变化量dWGid(n)大于等于32的情况下(步骤S1310：是)，将理想变化量dWGid(n)置换成32(步骤S1320)。此外，在理想变化量dWGid(n)小于等于-32的情况下(步骤S1330：是)，将理想变化量dWGid(n)置换成-32(步骤S1340)。对理想变化量dWGid(n)进行这样的限幅是为了与在通常修正变化量dWGn(n)的导出中使用的1维LUT(扩展系数LUT)230的输入范围一致。扩展系数计算部210从扩展修正LUT 230中取得与限幅后的理想变化量dWGid(n)对应的通常修正变化量dWGn(n)(步骤S1350)。
然后，扩展系数计算部210根据以下的公式(12)，求出用黑画面修正常数SlowG(自然数)除通常修正变化量dWGn(n)的黑画面修正变化量dWGs(n)(步骤S1360)。
dWGs(n)＝dWGn(n)/SlowG                 (12)
图15是示出扩展修正LUT 230的输入输出关系的说明图。横轴是理想变化量dWGid(k)，纵轴是修正变化量dWG(k)，其中，k是任意的正整数。直线L6示出了理想变化量dWGid(k)与相当于通常修正变化量dWGn(K)的dWG(k)的关系。扩展系数计算部210使用直线L6从理想变化量dWGid(k)中导出通常修正变化量dWGn(n)。然后，扩展系数计算部210根据公式(12)，从通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正常数SlowG中求出黑画面修正变化量dWGs(n)。另外，根据公式(12)求出黑画面修正变化量dWGs(n)等价于根据图15的直线L8所示的理想变化量dWGid(k)和相当于黑画面修正变化量dWGs(k)的修正变化量dWG(k)的关系导出黑画面修正变化量dWGs(n)。
然后，返回图11，扩展系数计算部210根据公式(10)的变形的公式(13)，求出通常扩展系数Gn(n)(步骤S1400)。
Gn(n)＝Gr(n-1)+dWGn(n)                 (13)
另外，当理想变化量dWGid(n)为0时，由图15的直线L6可知，通常修正变化量dWGn(n)也是0，当前帧的通常扩展系数Gn(n)与前一帧实际扩展系数Gr(n-1)一致。直线L6由于是用于求出通常扩展系数Gn(k)的直线，因此，在直线L6的旁边用括弧写上(Gn(k))。
此外，扩展系数计算部210根据公式(11)的变形公式(14)，求出黑画面扩展系数Gs(n)(步骤S1500)。
Gs(n)＝Gr(n-1)+dWGs(n)                 (14)
另外，当理想变化量dWGid(n)为0时，由图15的直线L8可知，黑画面修正变化量dWGs(n)也是0，当前帧的黑画面扩展系数Gs(n)与前一帧实际扩展系数Gr(n-1)一致。直线L8由于是用于求出黑画面扩展系数Gs(k)的直线，因此，在直线L8的旁边用括弧写上(Gs(k))。
然而，图15的直线L7是表明修正变化量dWG(k)与理想变化量dWGid(k)一致的情况的直线。当假定使用该直线L7求出修正变化量dWG(k)时，由于修正变化量dWG(k)与理想变化量dWGid(k)一致，因此，由公式(9)和(10)可知，通常扩展系数Gn(k)与理想扩展系数Gid(k)一致。在图15中，通过在直线L7的旁边写括弧来示出这种情况。此外，由直线L6和直线L7的关系可知，通常修正变化量dWGn(k)作为与理想变化量dWGid(k)符号相同且绝对值小的值设定在扩展修正LUT 230内。
这样，由于使用与理想变化量dWGid(k)符号相同且绝对值小的通常修正变化量dWGn(n)求出通常扩展系数Gn(n)，因此，由公式(9)和(10)可知，与理想扩展系数Gid(n)相比，通常扩展系数Gn(n)与前一帧实际扩展系数Gr(n-1)的差小。即，如果使用该通常扩展系数Gn(n)，则与使用理想扩展系数Gid(n)相比，可以更好地抑制扩展系数从前一帧实际扩展系数Gr(n-1)急剧地变化。
例如，当以下的2个不等式(15)、(16)中的任何一个成立时，前一帧的理想扩展系数Gid(n-1)与当前帧的理想扩展系数Gid(n)夹着前一帧实际扩展系数Gr(n-1)大幅地变化。因此，如果假定在通常模式中扩展系数导出部200输出理想扩展系数Gid(n)，则存在使图像产生闪烁的可能性。因此，在通常模式中，扩展系数导出部200通过输出修正后的通常扩展系数Gn(n)以代替理想扩展系数Gid(n)来抑制闪烁的发生。
Gid(n-1)＞Gr(n-1)＞Gid(n)                      (15)
Gid(n-1)＜Gr(n-1)＜Gid(n)                      (16)
即，在通常模式时，理想的是使用通常扩展系数Gn(n)。同样，在黑画面模式时，理想的是使用比通常扩展系数Gn(n)小的黑画面扩展系数Gs(n)。另一方面，当场景变化的时候，由于帧间的图像数据急剧地变化，因此，理想的是使用比通常扩展系数Gn(n)更能应对急剧变化的理想扩展系数Gid(n)。理想扩展系数Gid(n)由于是从根据白峰值WP和APL值设定的扩展系数LUT 220中求出的，因此，如果使用理想扩展系数Gid(n)，则可以进行适合于图像数据的亮度直方图的亮度范围扩展处理。关于扩展系数LUT 220的设定在后面详细描述。
A6、亮度范围扩展处理
亮度范围扩展处理部300根据扩展系数导出部200通过图6的步骤S1000～步骤S2580输出的扩展系数Gr(n)对图像数据的亮度进行扩展。该亮度范围扩展处理利用以下的公式(17a)～(17d)进行。在此，R0、G0、B0是亮度范围扩展处理前的图像数据的颜色信息的值，R1、G1、B1是亮度范围扩展处理后的图像数据的颜色信息的值。此外，扩展率K1由公式(17d)给出。
R1＝K1*R0                    (17a)
G1＝K1*G0                    (17b)
B1＝K1*B0                    (17c)
K1＝1+Gr(n)/255              (17d)
扩展系数Gr(n)是理想扩展系数Gid(n)、通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)中的任何一个，都是0～255中的任何一个。因此，扩展率K1大于等于1。
然后，亮度范围扩展处理部300根据亮度范围扩展处理后的图像数据，控制光阀400。
A7、调光系数的计算
图16是示出作为图10的步骤S1000L的理想调光系数Lid(n)、通常调光系数Ln(n)和黑画面调光系数Ls(n)的导出处理的顺序的流程图。比较图11和图16可知，由于图16的流程图等效于与将与图11的扩展系数有关的字母G置换成与调光系数有关的字母L的流程图，并且导出理想调光系数Gid(n)和通常调光系数Ln(n)和黑画面调光系数Ls(n)的顺序与导出理想扩展系数Gid(n)和通常扩展系数Gn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)的顺序相同，因此省略说明。但是，理想调光系数Lid(n)是从图17的调光系数LUT 520中求出的理想调光系数Lid(n)。
图17是示出调光系数LUT 520的一个例子的说明图。横轴是APL值，纵轴是白峰值WP。比较图12和图17可知，调光系数LUT 520具有与扩展系数LUT 220相同的构成。此外，由于参照调光系数LUT 520确定理想调光系数Lid(n)的方法也与确定理想扩展系数Gid(n)的方法相同，因此省略详细的说明。
但是，在图16的步骤S1300L中导出通常修正变化量dWLn(n)和黑画面修正变化量dWLs(n)时使用的调光修正LUT 530也可以利用图11的步骤S1300中的扩展修正LUT 230，也可以另外准备。在另外准备的情况下，在调光修正LUT中，通常修正变化量dWLn(k)和黑画面修正变化量dWLs(k)也设定为与理想变化量dWLid(k)符号相同但绝对值小的值。
A8、调光控制处理
调光控制部600根据调光系数导出部500通过图10的步骤S1000L～步骤S2580L输出的调光系数Lr(n)求出用以下的公式(18)表示的光量率A1。根据该值，控制调光元件700。光量率A1示出对最大光量的比率，A1≤1。
A1＝Lr(n)/255                        (18)
然而，如果(18)的光量率A1和用上述公式(17d)求出的扩展率K1是以下公式(19)的关系，则在扩展系数输出模式和调光系数输出模式都是场景变化模式的情况下的亮度范围扩展处理和调光控制后的图像的最大亮度与亮度范围扩展处理和调光控制前的图像的最大亮度相同。
A1＝K1-γ                                 (19)
其中，γ是光阀400的γ值，例如γ＝2.2。图17的调光系数LUT 520是从图15的扩展系数LUT 220中求出以使得关系式(19)成立的。即，调光系数LUT 520的理想调光系数Lid(n)被设定为使得公式(20)成立。
Lid(n)/255＝(1+Gid(n)/255)-γ             (20)
另外，在这里，虽然将扩展系数LUT 220和调光系数LUT 520设定为使得图像的最大亮度在亮度范围扩展处理和调光控制的前后不变化，但是，也可以使用其它关系式设定。例如，也可以设定为：在通过亮度范围扩展处理比较大地扩展图像数据的亮度的范围以使图像数据变得明亮的情况下，通过调光控制进一步增加光量，使图像更加明亮。反之，也可以设定为：在比较小地扩展图像数据的亮度的范围的情况下，通过调光控制减少光量。
与扩展系数的情况相同地，如果使用通常调光系数Ln(n)，则与使用理想调光系数Lid(n)相比，可以抑制调光系数从前一帧的调光系数Lr(n-1)急剧地变化。即，在通常模式时，理想的是使用通常调光系数Ln(n)。同样，在黑画面模式时，理想的是使用比通常调光系数Ln(n)小的黑画面调光系数Ls(n)。另一方面，在场景变化时，由于帧间的图像数据急剧地变化，因此，理想的是使用比通常调光系数Ln(n)更能应对急剧变化的理想调光系数Lid(n)。
A9、实施例的效果：
根据以上的第1实施例的活动图像显示装置1000，扩展系数导出部200由于在场景变化被检测到的情况下输出适合于场景变化的理想扩展系数Gid(n)，因此，在场景变化时，可以进行适合于场景变化的亮度范围扩展处理。然后，扩展系数导出部200由于在场景变化被检测到之后并且在满足结束条件之前输出理想扩展系数Gid(n)，因此，可以在场景变化被检测到之后并且在满足结束条件之前进行适合于场景变化的亮度范围扩展处理。
此外，扩展系数导出部200，由于在场景变化没有被检测到并且只有向暗画面状态的变化被检测到的情况下或者在向暗画面状态的变化和向黑画面状态的变化中的任何一个都没有被检测到的情况下输出通常扩展系数Gn(n)，因此在没有场景变化的通常状态中，可以抑制扩展系数从前一帧急剧地变化而发生闪烁、画质劣化的现象。
进一步地，扩展系数导出部200，由于在场景变化没有被未检测而向黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出比通常扩展系数Gn(n)小的黑画面扩展系数Gs(n)直到满足结束条件，因此，在黑画面状态继续的情况下，可以抑制扩展系数从前一帧急剧地变化。
图18是示出扩展系数导出部200输出的扩展系数的具体例子的说明图。图18(a)按时间序列示出了根据各个帧的活动图像数据由图像特征量计算部100计算的白峰值WP和APL值的变化。另外，该白峰值WP和APL值，为了简化图示，以整个图像从具有恒定的某一亮度值的第1图像(以下称为“全部(ベタ)图像”)渐隐而变化成黑色图像、从黑色图像渐显为具有另一个亮度值的第2全部图像的情况为例示出。在全部图像的情况下，白峰值WP和APL值相等。此外，白峰值暗画面阈值ThwdG和APL暗画面阈值ThadG被设定为相等，白峰值黑画面阈值ThwbG和APL黑画面阈值ThabG被设定为相等。因此，由于根据白峰值WP和APL值检测向暗画面状态的变化和向黑画面状态的变化完全相同，因此以下根据白峰值WP的变化进行说明。图18(b)示出了扩展系数输出模式判定部250对于图18(a)的白峰值WP和APL判定的扩展系数输出模式和根据扩展系数输出模式从扩展系数导出部200输出的扩展系数的种类。图18(c)示出了理想扩展系数Gid(n)和扩展系数Gr(n)的变化。
如图18(a)所示，当从第1全部图像开始渐隐时，白峰值WP逐渐变小，但是扩展系数输出模式如图18(b)所示，直到白峰值WP变成小于等于白峰值暗画面阈值ThwdG为止，都维持在通常模式，选择通常扩展系数Gn(n)作为扩展系数Gr(n)。因此，扩展系数Gr(n)，如图18(c)的点划线所示，根据通常扩展系数Gn(n)的变化而变化。
然后，当白峰值变得比白峰值暗画面阈值ThwdG小时，检测向暗画面状态的变化。但是，由于理想扩展系数Gid(n)变得比通常扩展系数Gn(n)非常大，因此，不会超过上述的场景变化模式开始条件1的后半部的开始阈值ThstrG，扩展系数输出模式维持在通常模式不变。
进一步地，当白峰值WP变小并变为小于等于白峰值黑画面阈值ThwbG时，检测向黑画面状态的变化。这时，扩展系数输出模式变为黑画面模式，黑画面扩展系数Gs(n)被选择为扩展系数Gr(n)，扩展系数Gr(n)根据黑画面扩展系数Gs(n)的变化而变化。在这里，黑画面扩展系数Gs(n)由于比通常扩展系数Gn(n)小，因此，黑画面模式的扩展系数Gr(n)的变化比通常模式情况下的小。因此，在黑画面状态继续期间，扩展系数输出模式维持在黑画面模式。
接着，当从黑画面开始渐显，白峰值变得比黑画面状态的最低白峰值大，并且上述的黑画面模式结束条件(Gid(n)＜Gid(n-1))成立时，扩展系数输出模式变为通常模式，通常扩展系数Gn(n)被选择为扩展系数Gr(n)，扩展系数Gr(n)根据通常扩展系数Gn(n)的变化而变化。
另外，即使黑画面模式结束而变为通常模式，在白峰值WP小于等于白峰值暗画面阈值ThwdG的期间也可以检测向暗画面状态的变化，但是，如上所述，由于理想扩展系数Gid(n)比通常扩展系数Gn(n)大，因此，不会超过场景变化模式开始条件1的后半部的开始阈值ThstrG，从而扩展系数输出模式维持在通常模式不变。
在这里，如果假定设想在渐隐的途中未检测到向黑画面状态的变化而扩展系数输出模式维持在通常模式不变的情况下，则如图18(c)的虚线所示的比较例那样，通常扩展系数Gn(n)由于比黑画面扩展系数Gs(n)大，因此，扩展系数Gr(n)的变化与实施例的情况相比，其斜率变大，与理想扩展系数Gid(n)相比，扩展系数Gr(n)(与通常扩展系数Gn(n)相等)变大，出现过度扩展的情况，出现场景变化被检测到、理想扩展系数Gid(n)被选择为扩展系数Gr(n)的状态。因此，其结果为扩展系数Gr(n)急剧地变化，发生画质的劣化。
另一方面，在本实施例的情况下，由于在黑画面模式中通过选择比通常扩展系数Gn(n)小的黑画面扩展系数Gs(n)作为扩展系数Gr(n)来减小扩展系数Gr的斜率，因此，可以防止由于过度的扩展而造成的场景变化被检测，抑制在比较例中产生的画质劣化。
同样，调光系数导出部500，由于通过从前一场景渐隐而向黑画面变化并从黑画面向下一个场景渐显，在从前一个场景向下一个场景进行场景变化的情况下，可以防止由于过度的调光而造成的场景变化模式被检测，因此，可以抑制画质劣化的发生。
然而，扩展系数LUT 210的理想扩展系数Gid(n)可以按以下的基准设定。图19是示出设定理想扩展系数Gid(n)的思想的说明图。图19(a)～(c)的横轴是第i个小区域DRi的代表亮度Ydri(i是任意的正整数)，纵轴是小区域DR的个数。即，图19(a)～(c)的亮度直方图是小区域DRi的代表亮度Ydri的度数分布。此外，在图19(a)～(c)中，实线的曲线是亮度范围扩展处理前的图像数据的亮度直方图，示出了亮度范围扩展处理前的图像数据的白峰值WP和APL值。
图19(a)和(b)的亮度范围扩展处理前的图像数据的白峰值WP相同，而APL值不同。在图19(a)的情况下，由于与图19(b)相比，APL值与白峰值WP接近，因此，图像整体的亮度接近白峰值WP。因此，为了防止图像整体之内大部分像素变白的晕影发生，将扩展系数LUT 220的理想扩展系数Gid(n)设定得比图19(b)的情况下的小。在图19(b)的情况下，由于与图19(a)相比，APL值小，并且具有白峰值WP附近的亮度的像素在图像整体中所占的比例小，因此，认为即使假定增大理想扩展系数Gid(n)并进行亮度范围扩展处理，也几乎不会产生晕影。于是，为了增大图像整体的亮度，将理想扩展系数Gid(n)设定得比图19(a)的情况下的大。图19(a)、(b)的虚线的曲线是使用这样设定的理想扩展系数Gid(n)的亮度范围扩展处理后的图像数据的直方图。在图19(a)中，由于理想扩展系数Gid(n)小，因此，可以减小在亮度范围扩展处理后的图像数据中产生晕影的可能性，在图19(b)中，由于理想扩展系数Gid(n)大，因此，与图19(a)的情况相比，可以扩展图像数据的亮度的范围。
另一方面，图19(a)和(c)的亮度范围扩展处理前的图像数据的APL值相同，而白峰值WP不同。在图19(c)的情况下，由于与图19(a)相比，白峰值WP大，因此，为了防止晕影的发生，将扩展系数LUT 210的理想扩展系数Gid(n)设定得比图19(a)的情况下的小。图19(c)的虚线曲线是使用这样设定的理想扩展系数Gid(n)的亮度范围扩展处理后的图像数据的直方图。在图19(c)中，由于理想扩展系数Gid(n)小，因此，可以减小在亮度范围扩展处理后的图像数据中产生晕影的可能性。这样，扩展系数LUT 220是考虑了APL值和白峰值WP以及两者的关系而设定的。另外，在图19(a)～(c)的任何一个情况下，亮度范围扩展处理后的图像数据与亮度范围扩展处理前的图像数据比，图像数据的亮度的范围都变宽了。
因此，根据以上的第1实施例的活动图像显示装置1000，当扩展系数输出模式和调光系数输出模式都是场景变化模式时，由于执行了与根据图像数据的亮度直方图得到的白峰值WP和APL值相对应的亮度范围扩展处理和调光控制，因此，可以进行适合于图像数据的亮度直方图的亮度范围扩展处理和调光控制。这样，也可以提高图像的对比度。进一步地，通过使用公式(20)设定调光系数LUT 520，可以使得在扩展系数输出模式和调光系数输出模式都是场景变化模式的情况下的图像的最大亮度在亮度范围扩展处理和调光控制的前后不发生变化。
此外，图像特征量计算部100由于将一帧分割成小区域，求出小区域的亮度，并根据该亮度计算APL值和白峰值WP，因此，可以减少图像噪声的影响。但是，也可以分别将在图像的规定的中央部分内存在的小区域的最大亮度和平均亮度作为APL值和白峰值WP。如果这样，则可以减少在字幕或图像的边缘生成的黑色的带的影响。或者，也可以是：图像特征量计算部100不将一帧分割成小区域，而将图像数据的全部像素的亮度的最大值作为白峰值WP，将全部像素的亮度的平均值作为APL值。即，图5、图8、图19的亮度直方图也可以是图像数据的每一个像素的亮度直方图。
在上述实施例中，虽然使用APL值作为图像特征量，但是，也可以代替APL值，而使用作为小区域DRi的代表亮度Ydr1～Ydr40的最小值的黑峰值。或者，在本实施例中，虽然使用白峰值WP和APL值作为多个图像特征量，但是也可以使用白峰值WP、APL值和黑峰值这三者。在该情况下，扩展系数LUT 210或调光系数LUT 510变为3D-LUT。也可以使用更多的图像特征量。多个图像特征量并不限定于白峰值或APL值或黑峰值，可以设定为各种各样的方式。另外，黑峰值也可以是全部像素的亮度的最小值。
在本实施例中，由于扩展修正LUT 230的输入输出特性是原点对称的，因此，也可以仅仅存储扩展修正LUT 230的正的区域或负的区域。或者，也可以仅仅存储当理想变化量dWGid(k)为整数时的修正变化量dWG(k)。在该情况下，当理想变化量dWGid(n)不是整数时，利用插值计算求出修正变化量dWG(n)。
在本实施例中，虽然为了简单而用直线L6示出扩展修正LUT 230，但也可以设定成曲线或折线等各种各样的方式而不必是直线。或者，通常修正变化量dWGn(n)只要与理想变化量dWGid(n)符号相同且绝对值小即可，除了使用扩展修正LUT 230的方法之外，可以采用各种各样的方式导出。例如，也可以用大于1的常数除理想变化量dWGid(n)以求出通常修正变化量dWGn(n)。
在本实施例中，虽然同与通常扩展系数Gn(n)有关的通常修正变化量dWGn(n)分开地求出与通常调光系数Ln(n)有关的通常修正变化量dWLn(n)，但是，也可以使用绝对值彼此相等而符号彼此不同的值作为通常修正变化量dWLn(n)。这是因为如果变为在通常扩展系数Gn(n)和通常调光系数Ln(n)之中一方增加的同时另一方以同等的量减小的关系，则可以抑制图像的急剧的变化。
B.第2实施例
第2实施例与第1实施例除了图11的步骤S1300的通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)的求法不同以外，其它的构成相同。第2实施例的通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)，如以下的公式(21)、(22)所示，对变化量dWGn1(n)、dWGs1(n)和修正系数ScaleG(n)进行乘法运算求出。
dWGn(n)＝dWGn1(n)*ScaleG(n)                     (21)
dWGs(n)＝dWGs1(n)*ScaleG(n)                     (22)
图20是示出第2实施例的通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)的导出处理的顺序的流程图。扩展系数计算部210，首先，利用在第1实施例的图11的流程图中所示的顺序，求出通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)。以下，将该通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)称为通常变化量dWGn1(n)和黑画面变化量dWGs1(n)(步骤S1300A)。
由公式(21)、(22)可知，扩展系数计算部210可以求出修正系数ScaleG(n)。扩展系数计算部210，在以下的公式(23)和公式(24)都成立的情况下(步骤S1372：是)，使修正系数ScaleG(n)为0(步骤S1374)。
Gid(n)＝Gid(n-2)                       (23)
Gid(n)≠Gid(n-1)                       (24)
其次，扩展系数计算部210，在公式(23)或公式(24)不成立的情况下(步骤S1372：否)，通过公式(25)求出作为前一帧的理想扩展系数Gid(n-1)与前一帧的实际扩展系数Gr(n-1)的差的修正量dG(n-1)(步骤S1376)。
dG(n-1)＝Gid(n-1)-Gr(n-1)              (25)
在前一帧的修正量dG(n-1)大于等于阈值ThwG(自然数)且当前帧的理想变化量dWGid(n)大于0的情况下(步骤S1378：是)，使修正系数ScaleG(n)为规定的黑修正系数值ScaleGbk(步骤S1380)。另一方面，在前一帧的修正量dG(n-1)小于等于-ThwG且当前帧的理想变化量dWGid(n)小于0的情况下(步骤S1382：是)，使修正系数ScaleG(n)为规定的白修正系数值ScaleGwh(步骤S1384)。在除此以外的情况下(步骤S1383：否)，使修正系数ScaleG(n)为1(步骤S1386)。然后，根据公式(21)、(22)计算通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)(步骤S1388)。另外，对于各个修正系数值，以下的不等式(26)成立。
1＜ScaleGblack＜ScaleGwhite                       (26)
图21是示出设定修正系数ScaleG(n)的考虑方法的说明图。图21的直线L6A与图15的直线L6是相同的，此外还增加了直线L9和直线L10。直线L9是示出相当于在修正系数ScaleG(k)为黑修正系数值ScaleGbk的情况下的通常修正变化量dWGn(k)的修正变化量dWG(k)的直线，直线L10是示出相当于在修正系数ScaleG(k)为白修正系数值ScaleGwhite的情况下的通常修正变化量dWGn(k)的修正变化量dWG(k)的直线。此外，直线L6A是示出相当于修正系数ScaleG(k)为1的情况下的理想变化量dWGid(k)的修正变化量dWG(k)的直线。根据直线的关系，与使用黑修正系数值ScaleGbk相比，使用白色修正系数值ScaleGwh的修正变化量dWG(k)更接近理想变化量dWGis(k)，如根据公式(9)和公式(10)可知的，通常扩展系数Gn(k)也变为更接近理想扩展系数Gid(k)。同样地，与使用修正系数ScaleG(k)＝1相比，使用黑修正系数值ScaleGbk的修正变化量dWG(k)更接近理想变化量dWGis(k)，通常扩展系数Gn(k)也更接近理想扩展系数Gid(k)。另外，修正系数ScaleGbk、ScaleGwh被设定为修正变化量dWG(k)不超过理想变化量dWGid(k)。
图22是示出通常调光系数Ln(n)的通常修正变化量dWLn(n)和黑画面调光系数Ls(n)的黑画面修正变化量Ls(n)的导出处理的顺序的流程图。符号的记载与第1实施例相同，与调光系数有关的使用L。图22的流程图等效于在图20的流程图中将与扩展系数有关的G置换成与调光系数有关的L，而导出通常调光系数Ln(n)的通常修正变化量dWLn(n)和黑画面调光系数Ls(n)的黑画面修正变化量dWLs(n)的步骤与导出通常扩展系数Gn(n)的通常修正变化量dWGn(n)和黑画面扩展系数Gs(n)的黑画面修正变化量dWGs(n)的步骤相同，因此，省略说明。
根据第2实施例的活动图像显示装置1000，通过设定修正系数ScaleG(n)、ScaleL(n)，可以根据状况调整通常修正变化量dWGn(n)和黑画面修正变化量dWGs(n)的大小，调整当前帧的通常扩展系数Gn(n)从前一帧实际扩展系数Gr(n-1)开始的变化量和当前帧的黑画面扩展系数Gs(n)从前一帧实际扩展系数Gr(n-1)开始的变化量。
例如，在图20的步骤S1372中，所谓的前一帧的修正量dG(n-1)大于等于阈值ThwG是指前一帧的理想扩展系数Gid(n-1)与前一帧的实际扩展系数Gr(n-1)的差过宽。在此，修正量dG(n-1)，如从使用公式(9)和公式(10)的以下计算公式也可知的，是理想变化量dWGid(n-1)与通常修正变化量dWGn(n-1)的差，因此，相当于图21所示的范围dG(n-1)(其中，假定修正系数ScaleG(n-1)是1)。
dG(n-1)＝Gid(n-1)-Gr(n-1)
  ＝{dWGid(n-1)+Gr(n-2)}-{dWG(n-1)+Gr(n-2)}
  ＝dWGid(n-1)-dWG(n-1)                            (27)
因此，在当前帧(第n帧)中，通过使用比1大的黑修正系数值ScaleGblack求出通常修正变化量dWGn(n)，与使用修正系数ScaleG(n)＝1相比，使通常扩展系数Gn(n)更接近理想扩展系数Gid(n)。这例如相当于从在使用图21的修正系数scaleG(n)＝1的情况下的坐标C1向在使用黑修正系数值ScaleGbk的情况下的坐标D1的变化。另外，所谓前一帧的理想扩展系数Gid(n-1)与前一帧的实际扩展系数Gr(n-1)的差过宽意味着前一帧的理想扩展系数Gid(n)已非常大，意味着亮度范围扩展处理前的图像已非常暗。在这里，通过根据接近理想扩展系数Gid(n)的通常扩展系数Gn(n)进行亮度范围扩展处理，可以使图像变亮。
另一方面，图20的步骤S1382的条件是与步骤S1378的条件相反的关系，并使以下的不等式(28)成立，因此意味着理想扩展系数Gid(n-1)已变得非常小。即，意味着图像已变得非常亮。
Gr(n-1)-Gid(n-1)≥ThwG                   (28)
因此，为了防止晕影，理想的是，比步骤S1378、S1382的图像变得非常暗的情况，使通常扩展系数Gn(n)更靠近理想扩展系数Gid(n)。根据本实施例，由于在步骤S1382、S1384中使用比黑修正系数值ScaleGbk更大的白修正系数值ScaleGwh计算通常修正变化量dWGn(n)，因此，可以使通常扩展系数Gn(n)更接近理想扩展系数Gid(n)，从而防止晕影。这相当于例如从在使用图21的修正系数SaleG(n)＝1的情况下的坐标C2向在使用白修正系数值ScaleGwh的情况下的坐标D2的变化。
此外，扩展系数计算部210求出通常扩展系数Gn(n)，使得通常修正变化量dWGn(n)的绝对值在理想变化量dWGid(n)是负值的情况下比在理想变化量dWGid(n)是绝对值相同的正值的情况下大。
另外，在本实施例中，虽然使用修正系数ScaleG(n)调整通常修正变化量dWGn(n)的绝对值的大小，但并不限于此，也可以是例如用适合于各个步骤S1380、S1384、S1386的情况的比1大的常数除理想变化量dWGid(n)以求出通常修正变化量dWGn(n)。
在步骤S1374中，当第(n-2)帧的理想扩展系数Gid(n-2)与第n帧的理想扩展系数Gid(n)相等而与第(n-1)帧的理想扩展系数Gid(n-1)不同时，与这些理想扩展系数Gid(n-2)、Gid(n-1)、Gid(n)有关的理想变化量dWGid(n-2)、dWGid(n-1)、dWGid(n)的值分别相当于例如图21的坐标E1、E2、E3的值。即，理想扩展系数Gid(k)在振动。在这样的情况下，如果根据当前帧的理想扩展系数Gid(n)确定其通常扩展系数Gn(n)，则存在产生闪烁的可能性。于是，在本实施例中，在该情况下，通过在步骤S1374中使修正系数ScaleG(n)为0，使当前帧的通常扩展系数Gn(n)为与前一帧实际扩展系数Gr(n-1)相同的值，抑制闪烁的发生。
另外，步骤S1374的处理也可以省略。
在与步骤S1372、S1378、S1383中的任何一个的条件都不相当的情况下，通过使修正系数ScaleG(n)为1，可以得到与第1实施例相同的效果。
在第2实施例中，虽然与修正系数ScaleG(n)分别求出与通常调光系数Ln(n)有关的修正系数ScaleL(n)，但是，修正系数ScaleG(n)和修正系数ScaleL(n)也可以使用相同的值。此外，黑修正系数值ScaleGbk和白修正系数值ScaleGwh也可以使用相同的值。
C.其它的实施例：
(1)在上述各个实施例中，虽然都进行亮度范围扩展处理和调光控制，但是，也可以仅仅进行其中任意一个。
(2)本发明的活动图像显示装置1000，除了投影机之外，还可适用于液晶电视等各种活动图像显示装置。在仅仅进行亮度范围扩展处理而不进行调光控制的情况下，也没有必要具备光源装置710。
(3)场景变化的判定并不限于在上述实施例中所示的方法，可以利用各种方法进行。例如，也可以当图像特征量在帧间的变动大时判定为场景变化。
以上根据实施例说明了本发明的活动图像显示装置、活动图像显示方法、用来实现活动图像显示装置和活动图像显示方法的功能的程序，但是，上述的本发明的实施方式是为了便于理解本发明的实施方式，并不是对于本发明的限定。本发明在不偏离其宗旨以及权利要求的范围的情况下，可以进行变更和改良，并且本发明理所当然地也包括这样的等效物。

Claims (22)

1.一种活动图像显示装置，是根据活动图像数据显示活动图像的活动图像显示装置，其特征在于，具备：
扩展系数导出部，其根据与上述活动图像数据的1帧的图像数据的亮度有关的图像特征量，对上述活动图像数据的每1帧导出并输出在扩展上述图像数据的亮度的范围的亮度范围扩展处理中使用的扩展系数；
亮度范围扩展处理部，其根据上述扩展系数导出部输出的扩展系数，对上述图像数据执行上述亮度范围扩展处理；以及
场景变化检测部，其根据上述活动图像数据，检测当前帧的画面状态向黑画面状态的变化，并且检测表明上述活动图像的场景改变的场景变化；
其中，上述扩展系数导出部，在上述场景变化被检测到的情况下，输出根据与当前帧有关的上述图像特征量确定的当前帧理想扩展系数；在上述场景变化没有被检测到并且向上述黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1扩展系数修正规则修正上述当前帧理想扩展系数的第1当前帧修正扩展系数；在上述场景变化没有被检测到而向上述黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2扩展系数修正规则将上述当前帧理想扩展系数修正成比上述第1当前帧修正扩展系数小的第2当前帧修正扩展系数。
2.根据权利要求1所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述扩展系数导出部，从上述当前帧理想扩展系数中减去作为上述亮度范围扩展处理部在前一帧的亮度范围扩展处理中使用的扩展系数的前一帧实际扩展系数以求出理想扩展系数差；求出第1当前帧修正扩展系数，使得从上述第1当前帧修正扩展系数中减去上述前一帧实际扩展系数而求出的第1修正扩展系数差的绝对值比上述理想扩展系数差的绝对值小，并且上述第1修正扩展系数差的符号与上述理想扩展系数差的符号一致；并且，求出上述第2当前帧修正扩展系数，使得从上述第2当前帧修正扩展系数中减去上述前一帧实际扩展系数而求出的第2修正扩展系数差的绝对值比上述第1当前帧修正扩展系数差的绝对值小，并且上述第2修正扩展系数差的符号与上述理想扩展系数差的符号一致。
3.根据权利要求1所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述扩展系数导出部，在上述场景变化被检测到之后，输出上述当前帧理想扩展系数直到满足预先设定的场景变化结束条件，在满足上述场景变化结束条件之后，输出上述第1当前帧修正扩展系数。
4.根据权利要求3所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化结束条件包括下述的至少一个：从上述第1当前帧修正扩展系数中减去上述当前帧理想扩展系数而求出的差小于等于预先设定的阈值；上述当前帧理想扩展系数比上述扩展系数导出部在前一帧中导出的前一帧理想扩展系数大。
5.根据权利要求1所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述扩展系数导出部，在上述场景变化没有被检测到而上述黑画面状态被检测到之后，输出上述第2当前帧修正扩展系数直到满足预先设定的黑画面结束条件，在满足上述黑画面结束条件之后，输出上述第1当前帧修正扩展系数。
6.根据权利要求1所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化检测部，在黑画面条件成立的情况下，检测向上述黑画面状态的变化，其中，上述黑画面条件是：作为上述图像数据的亮度的最大值的白峰值小于等于预先设定的白峰值黑画面阈值，或者作为上述图像数据的亮度的平均水平的平均水平值小于等于预先设定的平均水平黑画面阈值。
7.根据权利要求1所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化检测部，在开始条件成立的情况下，检测上述场景变化，其中，上述开始条件是：检测到当前帧向作为比上述黑画面状态亮的状态的暗画面状态的变化，并且从上述第1当前帧修正扩展系数中减去上述当前帧理想扩展系数而求出的差比预先设定的阈值大。
8.根据权利要求7所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化检测部，在黑画面条件成立的情况下，检测向上述黑画面状态的变化，在暗画面条件成立的情况下，检测向上述暗画面状态的变化；
其中，上述黑画面条件是：作为上述图像数据的亮度的最大值的白峰值小于等于预先设定的白峰值黑画面阈值，或者作为上述图像数据的亮度的平均水平的平均水平值小于等于预先设定的平均水平黑画面阈值；
上述暗画面条件是：上述白峰值大于上述白峰值黑画面阈值且小于等于预先设定的白峰值暗画面阈值，或者上述平均水平值大于预先设定的上述平均水平黑画面阈值且小于等于预先设定的平均水平暗画面阈值。
9.根据权利要求1所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化检测部，当在上述图像数据中假定使用上述第1当前帧修正扩展系数进行上述亮度范围扩展处理时在亮度变为大于等于预先设定的限度值的图像部分与整个图像的比例大于等于预先设定的阈值的情况下，检测上述场景变化。
10.根据权利要求1所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述图像特征量是根据上述图像数据的亮度直方图得到的多个图像特征量；
上述扩展系数导出部通过使用上述多个图像特征量，参照预先设定的扩展系数查找表，导出上述理想扩展系数。
11.根据权利要求1所述的活动图像显示装置，其特征在于，还具备：
照明装置；
调光系数导出部，其根据上述图像特征量，对上述活动图像数据的每1帧导出并输出表明上述照明装置的光量的调光系数；以及
调光部，其根据上述调光系数导出部输出的调光系数，执行上述照明装置的调光；
其中，上述调光系数导出部，在上述场景变化被检测到的情况下，输出根据与当前帧有关的上述图像特征量确定的当前帧理想调光系数；在上述场景变化没有被检测到并且向上述黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1调光系数修正规则修正上述当前帧理想调光系数的第1当前帧修正调光系数；在上述场景变化没有被检测到而向上述黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2调光系数修正规则将上述当前帧理想调光系数修正成比上述第1当前帧修正调光系数小的第2当前帧修正调光系数。
12.一种活动图像显示装置，是根据活动图像数据显示活动图像的活动图像显示装置，其特征在于，具备：
照明装置；
调光系数导出部，其根据与上述活动图像数据的1帧的图像数据的亮度有关的图像特征量，对上述活动图像数据的每1帧导出并输出表明上述照明装置的光量的调光系数；
调光部，其根据上述调光系数导出部输出的调光系数，执行上述照明装置的调光；以及
场景变化检测部，其根据上述活动图像数据，检测当前帧的画面状态向黑画面状态的变化，并且检测表明上述活动图像的场景改变的场景变化；
其中，上述调光系数导出部，在上述场景变化被检测到的情况下，输出根据与当前帧有关的上述图像特征量确定的当前帧理想调光系数；在上述场景变化没有被检测到并且向上述黑画面状态的变化没有被检测到的情况下，输出根据预先设定的第1调光系数修正规则修正上述当前帧理想调光系数的第1当前帧修正调光系数；在上述场景变化没有被检测到而向上述黑画面状态的变化被检测到的情况下，输出根据预先设定的第2调光系数修正规则将上述当前帧理想调光系数修正成比上述第1当前帧修正调光系数小的第2当前帧修正调光系数。
13.根据权利要求12所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述调光系数导出部，从上述当前帧理想调光系数中减去作为上述调光部在前一帧的调光中使用的调光系数的前一帧实际调光系数以求出理想调光系数差；求出上述第1当前帧修正调光系数，使得从上述第1当前帧修正调光系数中减去上述前一帧实际调光系数而求出的第1修正调光系数差的绝对值比上述理想调光系数差的绝对值小，并且上述第1修正调光系数差的符号与上述理想调光系数差的符号一致；并且，求出上述第2当前帧修正调光系数，使得从上述第2当前帧修正调光系数中减去上述前一帧实际调光系数而求出的第2修正调光系数差的绝对值比上述第1当前帧修正调光系数差的绝对值小，并且上述第2修正调光系数差的符号与上述理想调光系数差的符号一致。
14.根据权利要求12所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述调光系数导出部，在上述场景变化被检测到之后，输出上述当前帧理想调光系数直到满足预先设定的场景变化结束条件，在满足上述场景变化结束条件之后，输出上述第1当前帧修正调光系数。
15.根据权利要求14所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化结束条件，包括下述的至少一个：上述当前帧修正调光系数和上述当前帧理想调光系数的差的绝对值小于等于预先设定的阈值；上述当前帧理想调光系数比上述调光系数导出部在前一帧中导出的前一帧理想扩展系数大。
16.根据权利要求12所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述调光系数导出部，在上述场景变化没有被检测到而上述黑画面状态被检测到之后，输出上述第2当前帧修正调光系数直到满足预先设定的黑画面结束条件，在满足上述黑画面结束条件之后，输出上述第1当前帧修正调光系数。
17.根据权利要求12所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化检测部，在黑画面条件成立的情况下，检测向上述黑画面状态的变化，其中，上述黑画面条件是：作为上述图像数据的亮度的最大值的白峰值小于等于预先设定的白峰值黑画面阈值，或者作为上述图像数据的亮度的平均水平的平均水平值小于等于预先设定的平均水平黑画面阈值。
18.根据权利要求12所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化检测部，在开始条件成立的情况下，检测上述场景变化，其中，上述开始条件是：检测到当前帧向作为比上述黑画面状态亮的状态的暗画面状态变化，并且上述第1当前帧修正扩展系数和上述当前帧理想扩展系数的差的绝对值大于预先设定的阈值。
19.根据权利要求18所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述场景变化检测部，在黑画面条件成立的情况下，检测向上述黑画面状态的变化，在暗画面条件成立的情况下，检测向上述暗画面状态的变化，其中，上述黑画面条件是：作为上述图像数据的亮度的最大值的白峰值小于等于预先设定的白峰值黑画面阈值，或者作为上述图像数据的亮度的平均水平的平均水平值小于等于预先设定的平均水平黑画面阈值；上述暗画面条件是：上述白峰值大于上述白峰值黑画面阈值且小于等于预先设定的白峰值暗画面阈值，或者上述平均水平值大于预先设定的上述平均水平黑画面阈值且小于等于预先设定的平均水平暗画面阈值。
20.根据权利要求12所述的活动图像显示装置，其特征在于，
上述图像特征量是根据上述图像数据的亮度直方图得到的多个图像特征量；
上述调光系数导出部，通过使用上述多个图像特征量，参照预先设定的调光系数查找表，导出上述理想调光系数。
21.一种活动图像显示方法，是根据活动图像数据显示活动图像的活动图像显示方法，其特征在于，包括：
(a)根据与上述活动图像数据的1帧的图像数据的亮度有关的图像特征量，对上述活动图像数据的每1帧导出并输出在扩展上述图像数据的亮度的范围的亮度范围扩展处理中使用的扩展系数的工序；
(b)根据由上述输出工序输出的扩展系数，对上述图像数据执行上述亮度范围扩展处理的工序；以及
(c)根据上述活动图像数据，检测当前帧的画面状态向黑画面状态的变化，并且检测表明上述活动图像的场景改变的场景变化的工序；
其中，在上述工序(a)中，在检测到上述场景变化的情况下，输出根据与当前帧有关的上述图像特征量确定的当前帧理想扩展系数；在没有检测到上述场景变化并且没有检测到向上述黑画面状态的变化的情况下，根据预先设定的第1扩展系数修正规则修正上述当前帧理想扩展系数，以求出第1当前帧修正扩展系数，并输出所求出的上述第1当前帧修正扩展系数；在没有检测到上述场景变化而检测到上述黑画面状态的情况下，根据预先设定的第2扩展系数修正规则将上述当前帧理想扩展系数修正成比上述第1当前帧修正扩展系数小，以求出第2当前帧修正扩展系数，并输出所求出的上述第2当前帧修正扩展系数。
22.一种活动图像显示方法，是在具备照明装置的活动图像显示装置中根据活动图像数据显示活动图像的活动图像显示方法，包括：
(a)根据与上述活动图像数据的1帧的图像数据的亮度有关的图像特征量，对上述活动图像数据的每1帧导出并输出表明上述照明装置的光量的调光系数的工序；
(b)根据由上述输出工序输出的调光系数，执行上述照明装置的调光的工序；以及
(c)根据上述活动图像数据，检测当前帧的画面状态向黑画面状态的变化，并且检测表明上述活动图像的场景改变的场景变化的工序；
其中，在上述工序(a)中，在检测到上述场景变化的情况下，输出根据与当前帧有关的上述图像特征量确定的当前帧理想调光系数；在没有检测到上述场景变化并且没有检测到向上述黑画面状态的变化的情况下，根据预先设定的第1调光系数修正规则修正上述当前帧理想调光系数，以求出第1当前帧修正调光系数，并输出所求出的上述第1当前帧修正调光系数；在没有检测到上述场景变化而检测到上述黑画面状态的情况下，根据预先设定的第2调光系数修正规则将上述当前帧理想调光系数修正成比上述第1当前帧修正调光系数小，以求出第2当前帧修正调光系数，并输出所求出的上述第2当前帧修正调光系数。
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