CN101690186B - 显示控制设备和方法 - Google Patents

Abstract

提供了控制用于抑制图像的图像质量的恶化的显示器的装置和方法以及程序。背光亮度计算部件(121)基于图像的图像信号获得要从背光发射的光的背光亮度。减法部件(142)获得在从背光亮度计算部件(121)获得的背光亮度与从加法部件(141)获得的背光亮度之间的差。乘法部件(143)将所获得的差乘以指示所述差对背光亮度的校正的贡献度的循环系数，并获得校正值。加法部件(141)将校正值加到背光亮度以校正背光亮度。除法部件(124)根据图像信号和背光亮度计算通过透射来自背光的光而显示图像的液晶面板的光的透射因子。本发明可应用于液晶显示装置。

Description

显示控制设备和方法

技术领域

本发明涉及显示控制设备和方法以及程序，具体地说，涉及适于用在通过使用多个背光在液晶面板上显示图像的情况中的显示控制设备和方法以及程序。 

背景技术

在现有技术中，作为使用透射类型液晶面板的液晶显示设备，已经提出了使用多个背光以对于液晶面板上的每一显示区域改变入射光的量，由此实现所显示图像的亮度的动态范围的增加的液晶显示设备(参见，例如，专利文件1)。 

在多个背光中的每一个以这种方式使得光入射在液晶面板上的每一相应的显示区域上的情况下，如图1所示，可以从要显示的图像的图像信号求出由每一背光发射的光量。 

也就是说，在图1中，将具有由箭头A11指示的阶跃波形(steppedwaveform)的图像信号输入到发光量计算部件11和除法部件12。在发光量计算部件11中，基于图像信号计算要由每一单个背光13发射的光量。并且，在除法部件12中，将所提供的图像信号除以来自发光量计算部件11的光量，由此计算在与背光13对应的液晶面板14的显示区域中光的透射率。 

这里，因为每一单个背光13的尺寸大于液晶面板14的显示区域中像素的尺寸，所以从与背光13对应的液晶面板14的显示区域中显示的图像的每一像素的像素值计算来自背光13的光量。 

然后，一旦计算了光量，背光13基于由发光量计算部件11计算出的光量发光，且使得光入射在液晶面板14上。因此，从背光13辐射具有由箭头A12指示的波形的光。也就是说，因为来自背光13的光散射，所以光量在光的中心处最大，且光量随着离中心的距离的增大而减小。 

并且，液晶面板14根据由箭头A13指示的波形，也就是，以由除法部件12计算出的透射率透射来自背光13的光。因此，如由箭头A14指示的， 在液晶面板14的显示区域中显示实质上与输入图像信号的图像相同的图像。 

现有技术文件 

专利文件 

专利文件1：日本待审查专利申请公开No.2007-322901 

发明内容

技术问题 

但是，通过上述技术，存在当所显示图像的图像质量根据输入图像信号而恶化时的情况。 

例如，因为在液晶显示设备中背光的响应速度和液晶面板的响应速度不同，所以在显示这种白点在黑色背景上移动的图像的情况下，在白点周围的图像部分中的图像质量恶化。应当注意图2示出了在每次的图像信号的每一像素的像素值、在背光的每一位置的发光量、来自背光的光的波形和在液晶面板的每一位置的透射率。并且，在图2中，垂直方向示出了图像信号的电平(像素值)、发光量、光量或透射率，且水平方向示出位置。 

在图2中，在时间t1输入由箭头A31指示的图像信号。此后，在时间t2输入由箭头A32指示的图像信号。 

在由箭头A31指示的图像信号的图像中，在预定区域中像素的像素值大，且在其它区域的像素的像素值实质上是零。并且，通过在图中向右移动由箭头A31指示的图像来获得由箭头A32指示的图像信号的图像。也就是说，由输入图像信号显示的运动图像是其中白点在黑色背景上从左至右移动的图像，其从由箭头P1指示的位置(在下文中，称为位置P11)移动到由箭头P12指示的位置(在下文中，称为位置P12)。 

当在时间t1输入图像信号时，背光辐射具有由箭头A33指示的波形的光。也就是说，背光以将位置P11作为中心的预定区域的亮度变得均匀的方式辐射光。然后，因为从背光辐射的光直接散射到液晶面板以下，如由箭头A34指示的，所以光的光量随着离位置P11的距离的增大而逐渐地减小，其中以位置P11作为中心。 

并且，当在时间t1输入图像信号时，以设置为由箭头A35指示的透射率的每一像素的透射率，液晶面板通过透射来自背光的光而显示图像。也就是说，在液晶面板中，改变每一像素的透射率，使得以位置P11为中心的预定 区域中像素的透射率变高，且在预定区域外的像素的透射率变得小于预定区域中像素的透射率。并且，在预定区域外，靠近与预定区域的边界的像素的透射率最低，且随着离边界的距离变得更远，像素的透射率逐渐地变得更高。 

另外，当在时间t2输入由箭头A32指示的图像信号时，背光辐射具有由箭头A36指示的波形的光，且光在直接处于液晶面板以下时具有由箭头A37指示的波形。然后，液晶面板通过以由箭头A38指示的透射率透射来自背光的光而显示图像。这里，由箭头A36到箭头A38指示的光量或透射率表示的形状(波形)、和由箭头A33到箭头A35指示的光量或透射率表示的形状(波形)表示相同形状的波形，仅有的差异在于波形的中心的位置。 

在显示其中白点以这种方式在黑色背景上移动的图像的情况下，如果背光的响应速度比液晶面板的响应速度更快，则在白点的移动之前和之后之间，所显示图像的亮度变得不同于意在显示图像的亮度。 

也就是说，在由箭头P13指示的位置(在下文中，称为位置P13)，当时间从时间t1变化到时间t2时，生效控制以使得从背光辐射的光的光量增加，且在液晶面板中像素的透射率变得更低。但是，在位置P13，虽然在液晶面板上入射的光的光量立即增加，但因为液晶面板的响应速度比背光的响应速度更慢，所以像素孔径的缩窄变得不足，且在显示区域中位置P13的图像变得比意在显示的图像更亮。 

另一方面，在由箭头P14指示的位置(在下文中，称为位置P14)，当时间从时间t1变化到时间t2时，生效控制以使得从背光辐射的光的光量减小，且在液晶面板中像素的透射率变得更高。但是，在位置P14，虽然在液晶面板上入射的光的光量立即减小，但因为液晶面板的响应速度比背光的响应速度更慢，所以像素孔径的加宽变得缓慢，且在显示区域中位置P14的图像变得比意在显示的图像更暗。 

并且，行顺序地(也就是，对于连续地排列的像素的每一行依次)执行液晶面板的透射率的改变。由于该原因，透射率的改变和背光的发光量的改变不同步，且在切换屏幕时在液晶面板的显示区域中显示与意在显示的图像不同的图像。 

例如，如果三个背光，背光31-1到背光31-3以用于显示图像A的发光量发光，且液晶面板32以用于显示图像A的透射率从背光31-1到背光31-3透射光(如图3所示)，则在液晶面板32的显示区域中显示图像A。 

应当注意，在图中在背光31-1到背光31-3的右侧上的三个曲线中的每一个均指示来自背光31-1到背光31-3中的每一个的光的波形。也就是说，在图中的曲线中，水平方向指示光量(亮度)，且垂直方向指示位置。并且，在背光32中的每一单个矩形表示单个像素。另外，在下面，在不需要单独地区分背光31-1到背光31-3的情况下，将它们简单地称为背光31。 

当在液晶显示面板32上显示图像A的状态下，输入图像B的图像信号，且显示从图像A切换到图像B时，如图4所示，从背光31和在上侧的像素向着图中的下侧依次切换光量和光的透射率。 

在图4中，背光31-1和背光31-2以用于显示图像B的光量发光，然而背光31-1仍然以用于显示图像A的光量发光。同样地，在液晶面板32中，在上半部中斜纹阴影的像素以用于显示图像B的透射率透射光，然而在下半部中的像素仍然以用于显示图像A的透射率透射光。 

因此，在液晶面板32的上侧中显示图像B，且仍然在下侧中显示图像A。并且，在图中液晶面板32的中心部分，液晶面板32中的像素以用于显示图像A的透射率透射用于显示图像B的光量的光。此外，不仅来自背光31-2的光而且来自背光31-1和背光31-3中每一个的光在图中液晶面板32的中心部分入射在像素上。因此，所显示的图像也受来自那些的光的影响。结果，在液晶面板32的中心位置显示不同于图像A和图像B二者的图像。 

以这种方式，因为在显示的切换期间，来自背光31的光量和液晶面板32中像素的透射率改变的定时取决于位置而不同，所以显示不同于意在显示的图像的图像，引起图像的图像质量的恶化。当来自背光31的光的光量突然地改变时图像质量的恶化变得特别地明显。 

如上所述，在通过使用背光在液晶面板上显示图像的情况下，取决于输入图像信号，存在显示图像的图像质量恶化的情况。 

已经考虑上述情况作出了本发明，且使得可以抑制所显示图像的图像质量的恶化。 

技术方案 

根据本发明的方面的显示控制设备包括：亮度计算装置，用于基于显示图像的图像信号计算背光亮度，背光亮度指示使得入射在通过透射光而显示显示图像的显示面板上、并由背光辐射的光的亮度；差计算装置，用于计算在从现在开始要显示的预定帧的显示图像的背光亮度与时间上在预定帧之前的先前帧的显示图像的背光亮度之间的差；校正装置，包括乘法部件和加法部件，所述乘法部件将差计算装置输出的差乘以输入的循环系数，并将已乘以所述循环系数的差提供到所述加法部件作为校正值，所述加法部件将从乘法部件提供的校正值加到亮度计算装置提供的背光亮度，由此校正背光亮度，其中所述循环系数是指示之前紧接的帧的背光亮度对要显示的预定帧的背光亮度的校正的贡献度的系数；和透射率计算装置，用于基于所校正的背光亮度和图像信号，计算显示面板中来自背光的光的透射率。其中多个亮度计算装置中的每一个可被配置以对于多个背光中的每一个计算背光亮度，且多个透射率计算装置中的每一个可被配置以关于与多个背光对应的显示面板的每一区域计算透射率。

显示控制设备还提供有用于使用低通滤波器对显示图像应用滤波的滤波装置，和用于基于已经被应用了滤波的预定帧的显示图像中具有等于或高于预定值的像素值的像素的数目来改变系数的系数改变装置。 

显示控制设备可进一步提供有用于基于显示图像的亮度改变系数的系数改变装置。 

显示控制设备可进一步提供有用于基于图像信号计算显示图像的平均亮度的平均亮度计算装置，和用于基于在预定帧的显示图像的平均亮度与先前帧的显示图像的平均亮度之间的差来改变系数的系数改变装置。 

显示控制设备可进一步提供有用于基于在预定帧的背光亮度与先前帧的背光亮度之间的差来改变系数的系数改变装置。 

根据本发明的方面的显示控制方法或程序包括步骤：亮度计算装置基于显示图像的图像信号计算背光亮度，背光亮度指示使得入射在通过透射光而显示显示图像的显示面板上、并由背光辐射的光的亮度；差计算装置计算在从现在开始要显示的预定帧的显示图像的背光亮度与时间上在预定帧之前的先前帧的显示图像的背光亮度之间的差；校正装置包括乘法部件和加法部件，所述乘法部件将差计算装置输出的差乘以输入的循环系数，并将已乘以所述循环系数的差提供到所述加法部件作为校正值，所述加法部件将从乘法部件提供的校正值加到亮度计算装置提供的背光亮度，由此校正背光亮度，其中所述循环系数是指示之前紧接的帧的背光亮度对要显示的预定帧的背光亮度的校正的贡献度的系数；透射率计算装置基于所校正的背光亮度和图像信号，计算显示面板中来自背光的光的透射率；滤波装置对所述显示图像应用使用 低通滤波器的滤波；和系数改变装置用于基于在已经被应用了滤波的所述预定帧的所述显示图像中具有等于或高于预定值的像素值的像素的数目来改变所述系数。其中多个亮度计算装置中的每一个对于多个背光中的每一个计算所述背光亮度；和多个透射率计算装置中的每一个关于与多个背光对应的显示面板的每一区域计算所述透射率。 

根据本发明的方面，基于显示图像的图像信号计算背光亮度，背光亮度指示使得入射在通过透射光而显示显示图像的显示面板上、并由背光辐射的光的亮度。计算在从现在开始要显示的预定帧的显示图像的背光亮度与在时间上在预定帧之前的先前帧的显示图像的背光亮度之间的差。通过使用校正值校正预定帧的背光亮度，校正值通过指示所述差对背光亮度的校正的贡献度的系数和通过所述差而确定。基于所校正的背光亮度和图像信号计算在显示面板中来自背光的光的透射率。 

有益效果 

根据本发明的方面，可以显示图像。具体地说，根据本发明的方面，可以抑制显示图像的图像质量的恶化。 

附图说明

图1是示出根据现有技术的液晶设备的配置的图。 

图2是解释关于根据现有技术的液晶设备中图像的图像质量的恶化的图。 

图3是解释关于根据现有技术的液晶设备中图像的图像质量的恶化的图。 

图4是解释关于根据现有技术的液晶设备中图像的图像质量的恶化的图。 

图5是示出应用了本发明的显示设备的实施例的配置实例的图。 

图6是示出显示控制部件的更详细的配置实例的图。 

图7是解释显示处理的流程图。 

图8是示出显示控制部件的另一配置实例的图。 

图9是示出显示控制部件的另一配置实例的图。 

图10是解释显示处理的流程图。 

图11是示出显示控制部件的另一配置实例的图。 

图12是解释显示处理的流程图。 

图13是解释显示图像上的白色区域的面积的图。 

图14是示出显示控制部件的另一配置实例的图。 

图15是解释显示处理的流程图。 

图16是示出计算机的配置实例的图。 

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述应用了本发明的实施例。 

图5是示出应用了本发明的显示设备的实施例的配置实例的图。 

显示设备61包括显示控制部件81-1到显示控制部件81-4、背光控制部件82-1到背光控制部件82-4、背光83-1到背光83-4、液晶面板控制部件84和液晶面板85。 

显示设备61是(例如)比如液晶显示器之类的液晶显示设备。要在液晶面板85上显示的显示图像的图像信号被输入到显示设备61的显示控制部件81-1到显示控制部件81-4。 

基于输入图像信号，显示控制部件81-1到显示控制部件81-4计算要从背光83-1到背光83-4辐射的光的光量，更具体地说，指示光的亮度的背光亮度，并将背光亮度提供到背光控制部件82-1到背光控制部件82-4。 

并且，基于图像信号，关于来自背光83-1到背光83-4中每一个的大量的光入射在上面的液晶面板85的每个显示区域，显示控制部件81-1到显示控制部件81-4计算显示区域内的每一像素的透射率，并将透射率提供给液晶面板控制部件84。例如，该透射率取在0和1之间的值。 

应当注意，在液晶面板85的显示区域中的像素是指用作图像显示的单位的单个单元，且由透射每一R、G和B光的每一区域组成。 

基于从显示控制部件81-1到显示控制部件81-4提供的背光亮度，背光控制部件82-1到背光控制部件82-4控制背光83-1到背光83-4从而发光。并且，根据背光控制部件82-1到背光控制部件82-4的控制，背光83-1到背光83-4发光，且使得光入射在液晶面板85上。 

液晶面板控制部件84使得液晶面板85以从显示控制部件81-1到显示控制部件81-4提供的每一像素的透射率(也就是，孔径比)透射光。液晶面板85以从液晶面板控制部件84指示的透射率，透射从背光83-1到背光83-4入射在显示区域中每一像素上的光，由此对显示图像进行显示。 

应当注意在下文中，在不需要单独地区分显示控制部件81-1到显示控制部件81-4的情况下，将它们中的每一个简单地称为显示控制部件81，且在不需要单独地区分背光控制部件82-1到背光控制部件82-4的情况下，将它们中的每一个简单地称为背光控制部件82。并且，在下文中，在不需要单独地区分背光83-1到背光83-4的情况下，将它们中的每一个简单地称为背光83。 

在显示设备61中，将作为光源的背光83放置在液晶面板85的后表面，且将从背光83辐射的大量光入射在与背光83相对的液晶面板85的显示区域上。例如，从背光83-1辐射的大量光入射在图中对角地位于右边以上的液晶面板85的部分上。因此，在显示图像以使得对角地位于右边以上的液晶面板85的一侧亮，且其它部分暗的情况下，仅可以使得背光83-1以稍微高的亮度发光，且可以使得其它背光83-2到背光83-4以相对低的亮度发光。这使得可 以抑制背光83的功耗，并增加显示图像的亮度的动态范围成为可能。 

应当注意，虽然显示设备61提供有透射类型的液晶面板85，但不仅可以使用液晶面板，而且可以使用通过透射来自背光83的光来显示图像的任何种类的透射类型显示面板。 

接下来，图6是示出图5中的显示控制部件81的更详细的配置实例的图。 

显示控制部件81包括背光亮度计算部件121、循环处理部件122、入射亮度计算部件123和除法部件124。 

将输入到显示设备61的显示控制部件81的图像信号提供给显示控制部件81的背光亮度计算部件121和除法部件124。图像信号是(例如)运动图像的图像信号。 

背光亮度计算部件121基于所提供的图像信号计算要由背光83辐射的光的背光亮度，并将背光亮度提供给循环处理部件122。 

例如，基于图像信号，背光亮度计算部件121基于图像信号求出在显示图像上的一区域中像素的亮度的最大值，该区域是在与背光83对应的液晶面板85的显示区域中显示的区域。然后，基于求出的最大值，背光亮度计算部件121求出要由背光83辐射的光的背光亮度。 

应当注意，与背光83对应的液晶面板85的显示区域是指通过虚拟的分割液晶面板85的整个显示区域获得的、且来自直接地处于液晶面板85的后表面以下的每一单个背光83的光的大部分入射在上面的区域。 

例如，假定将液晶面板85的显示区域虚拟地分割为四个，即，右上、左上、左下和右下区域，分别与背光83-1到背光83-4对应的显示区域是显示区域上的右上、左上、左下和右下区域。在下文中，与背光83对应的液晶面板85的显示区域也将被称为局部显示区域。 

循环处理部件122执行循环处理，并基于时间上在预定帧之前的帧的显示图像的背光亮度，来校正从背光亮度计算部件121提供的、要从现在开始显示的预定帧的显示图像的背光亮度。循环处理部件122包括加法部件141、减法部件142和乘法部件143。 

将来自背光亮度计算部件121的背光亮度提供给加法部件141和减法部件142。加法部件141将从乘法部件143提供的校正值加到从背光亮度计算部件121提供的背光亮度，由此校正背光亮度，并将所校正的背光亮度提供到减法部件142、背光控制部件82和入射亮度计算部件123。 

减法部件142从自加法部件141提供的背光亮度中减去从背光亮度计算部件121提供的背光亮度，并将减法结果提供到乘法部件143。也就是说，减法部件142求出在要从现在开始显示的预定帧的背光亮度与紧接在预定帧之前的帧的背光亮度之间的差，并将所求出的差提供到乘法部件143。 

乘法部件143将从减法部件142提供的差乘以输入的循环系数，并将已乘以所述循环系数的差提供到加法部件141作为校正值。这里，循环系数是指示紧接在之前的帧的背光亮度(也就是，来自减法部件142的差)对要显示的预定帧的背光亮度的校正的贡献度的系数。将该循环系数设置为预先确定的常数，或由用户按照需要改变的常数，且是从0到1的值的系数。 

因此，例如，当循环系数是1时，在加法部件141中，将来自减法部件142的差原样加到背光亮度，这样所校正的背光亮度变为与紧接在之前的帧的背光亮度相同的值。并且，随着循环系数变得更小，校正值变得更小，且在校正之后的背光亮度的值变得更接近校正之前的背光亮度。然后，例如，当循环系数变为零时，在加法部件141中，不将来自减法部件142的差加到背光亮度，且原样输出背光亮度。 

基于从循环处理部件122的加法部件141提供的背光亮度，入射亮度计算部件123关于在与背光83对应的液晶面板85的局部显示区域中的每一像素，计算指示估计要从背光83入射在像素上的光的亮度的像素入射亮度。也就是说，像素入射亮度表示指示在背光83以所提供的背光亮度发光的情况下，估计要从背光83入射在局部显示区域中的像素上光的亮度的信息。 

例如，入射亮度计算部件123预先保存指示当相应的背光83发光时从背光83辐射的光怎样散射的简档(profile)。然后，通过使用保存的简档，入射亮度计算部件123求出当背光83以从加法部件141提供的背光亮度发光时，估计要从背光83入射在与背光85对应的液晶面板85的局部显示区域中单独的像素上的光的亮度，并将那些逐像素的亮度设置为像素入射亮度。 

在求出局部显示区域中单独的像素处像素入射亮度的情况下，入射亮度计算部件123将那些像素入射亮度提供给除法部件124。 

除法部件124将所提供的图像信号的信号值，更具体地说从信号值求出的亮度除以来自入射亮度计算部件123的像素入射亮度，由此计算局部显示区域中单独的像素的透射率。然后，除法部件124将所计算出的逐像素的透射率提供给液晶面板控制部件84。 

例如，使得局部显示区域中的所指向的像素称为目标像素。并且，使得目标像素的像素入射亮度是CL，背光83的背光亮度是BL，且位于与目标像素相同位置的显示图像上的像素(也就是，其中显示由目标像素显示的图像的显示图像上的像素)的亮度是IL。另外，使得在目标像素的光的透射率是T。 

在该情况下，当使得背光83以背光亮度BL发光时，从背光83入射在目标像素上的光的亮度(也就是，目标像素的像素入射亮度)是CL。然后，当目标像素以透射率T透射从背光83入射的像素入射亮度CL的光时，从目标像素辐射的光的亮度(也就是，由观看液晶面板85的用户感知的目标像素的亮度(在下文中，也称为显示亮度OL))由像素入射亮度CL×透射率T表示。如果显示亮度OL等于显示图像中像素的亮度IL，则在液晶面板85上显示与显示图像相同的图像。因此，假定显示亮度OL和亮度IL相等，以下等式(1)成立。 

透射率T＝(显示图像中像素的亮度IL)/(像素入射亮度CL)...(1) 

因此，除法部件124可以通过将表示与目标像素对应的显示图像中像素的像素值的图像信号的信号值(更具体地说，显示图像中像素的亮度IL)除以从入射亮度计算部件123提供的目标像素的像素入射亮度CL，来计算目标像素的适当的透射率T。 

顺便提及，当将比如运动图像之类的显示图像的图像信号提供给显示设备61，并指示显示图像的显示时，显示设备61响应于该指令而开始显示所述显示图像的显示处理。在下文中，将参考图7中的流程图描述通过显示设备61的显示处理。 

在步骤S11，背光亮度计算部件121基于输入图像信号计算背光83的背光亮度，并将所计算出的背光亮度提供给加法部件141和减法部件142。 

在步骤S12，减法部件142求出从加法部件141提供的背光亮度和从背光亮度计算部件121提供的背光亮度之间的差，并将所求出的差提供给乘法部件143。 

在步骤S13，乘法部件143将从减法部件142提供的差乘以输入的循环系数以求出校正值，并将所求出的校正值提供到加法部件141。 

在步骤S14，加法部件141将从乘法部件143提供的校正值加到从背光亮度计算部件121提供的背光亮度，由此校正背光亮度。然后，加法部件141 将所校正的背光亮度提供到减法部件142、入射亮度计算部件123和背光控制部件82。 

在步骤S15，基于从加法部件141提供的背光亮度，入射亮度计算部件123对于与背光83对应的液晶面板85的局部显示区域中的每一像素计算像素入射亮度。入射亮度计算部件123将所计算出的像素入射亮度提供到除法部件124。 

在步骤S16，除法部件124将所提供的图像信号除以从入射亮度计算部件123提供的像素入射亮度，由此对于局部显示区域中的每一像素求出像素的透射率，且将所述透射率提供到液晶面板控制部件84。 

在步骤S17，基于从加法部件141提供的背光亮度，背光控制部件82使得背光83以背光亮度发光。并且，背光83基于背光控制部件82的控制发光，且使得具有指定背光亮度的光入射在液晶面板85上。 

应当注意，由显示控制部件81-1到显示控制部件81-4中的每一个单独地执行如上所述在步骤S11到步骤S16的处理。并且，由背光控制部件82-1到背光控制部件82-4中的每一个和背光83-1到背光83-4中的每一个单独地执行在步骤S17的处理。 

在步骤S18，液晶面板控制部件84基于从显示控制部件81提供的液晶面板85的显示区域中每一像素的透射率，控制液晶面板85的操作，并改变每一像素的透射率。 

在步骤S19，基于液晶面板控制部件84的控制，液晶面板85将显示区域中每一像素的透射率改变为在逐像素的基础上指定的透射率，并透射从背光83入射的光，由此对显示图像进行显示。 

在步骤S20，显示设备61确定是否结束显示图像的显示。例如，如果已经由用户指示显示图像的显示的结束，或如果已经显示所提供的图像信号的所有帧的显示图像，则确定结束显示。 

如果在步骤S20确定不结束显示图像的显示，则处理返回到步骤S11，且重复上述处理。也就是说，关于下一帧的显示图像求出背光亮度和透射率，并对显示图像进行显示。 

相反地，如果在步骤S20确定结束显示图像的显示，则显示设备61的每一部件结束正在执行的处理，且显示处理结束。 

以这种方式，当提供图像信号时，显示设备61求出背光亮度和透射率， 并对显示图像进行显示。 

根据显示设备61，求出在要显示的帧的背光亮度与紧接在之前的帧的背光亮度之间的差，且所述差和循环系数用于执行背光亮度的校正。 

因此，即使当显示图像的亮度突然地改变时背光亮度也不突然地改变。也就是说，背光亮度以与循环系数对应的速率逐渐地改变。因此，可以缓和显示的突然切换，且可以抑制由于在背光83与液晶面板85之间的响应速度的差而发生的图像的图像质量的恶化，或由于改变背光83中的背光亮度与改变液晶面板85中的像素的透射率之间的不同步而发生的图像的图像质量的恶化。结果，可以显示更高质量的显示图像。 

应当注意，虽然前述已经描述了对于显示图像的每一帧计算和改变背光亮度和透射率，但是如果以逐行模式以外的模式对显示图像进行显示，则对于比如场或子场之类的显示切换的每一单位(显示单位)计算和改变背光亮度和透射率。 

并且，已经描述了在入射亮度计算部件123中，基于来自每一单个背光83的光的背光亮度计算在每一像素的像素入射亮度。但是，实际上，光不仅从相应的背光83而且从其它背光83入射在局部显示区域上。因此，在入射亮度计算部件123中，相应的背光83的背光亮度和其它背光83的背光亮度可以用于计算像素入射亮度。 

另外，在前述中已经描述了输入到乘法部件143的循环系数是预先确定的常数，或由用户按照需要改变的常数。在该情况下，取决于设置的循环系数的值，可能出现当显示图像突然改变时，来自背光83的光达到期望亮度(背光亮度)存在延迟，或即使当显示图像变暗时，来自背光83的光也不容易变暗。 

因此，循环系数可以根据显示图像的状态而动态地改变，以使得循环系数变为适当的值。在这种情况下，例如，如图8所示配置显示控制部件81。应当注意在图8中，与在图6的情况下的对应的部分由相同的附图标记表示，且省略其描述。 

在图8的显示控制部件81中，图6中的显示控制部件81进一步提供有循环系数计算部件171。将输入到显示控制部件81的图像信号提供给背光亮度计算部件121、除法部件124和循环系数计算部件171。 

循环系数计算部件171基于所提供的图像信号计算循环系数，并将所计 算出的循环系数提供到循环处理部件122。因此，根据图像信号将循环效率动态地改变为适当的值，由此使得可以进一步抑制显示图像的图像质量的恶化。 

更具体地说，如图9所示，例如，循环系数计算部件171包括平均亮度计算部件201、存储器202和改变部件203。 

平均亮度计算部件201基于所提供的图像信号计算显示图像中像素的亮度的平均，由此计算显示图像的平均亮度。然后，平均亮度计算部件201将所计算出的平均亮度提供到存储器202和改变部件203。 

存储器202保存从平均亮度计算部件201提供的平均亮度长达等于一帧显示图像的时间段，且此后将平均亮度提供到改变部件203。保存循环系数的改变部件203计算在从平均亮度计算部件201提供的平均亮度与从存储器202提供的平均亮度之间的差，并基于所计算出的差改变循环系数。在改变保存的循环系数的情况下，改变部件203将所改变的循环系数提供给循环处理部件122。 

接下来，参考图10中的流程图，将给出在如图9所示配置显示控制部件81的情况下的显示处理的描述。 

在步骤511，背光亮度计算部件121基于所提供的图像信号计算背光亮度，并将所计算出的背光亮度提供给循环处理部件122的加法部件141和减法部件142。 

在步骤S52，平均亮度计算部件201基于所提供的图像信号计算显示图像的平均亮度，并将平均亮度提供给存储器202和改变部件203。例如，关于从现在开始要显示的预定帧的显示图像中的单独的像素，平均亮度计算部件201基于图像信号计算像素的亮度，且进一步将像素的所计算亮度的和除以显示图像中像素的数目，由此计算预定帧的显示图像的平均亮度。并且，存储器202将所保存的平均亮度提供给改变部件203，且保存从平均亮度计算部件201提供的平均亮度长达等于一个帧的时间段。 

在步骤S53，改变部件203根据从平均亮度计算部件201提供的平均亮度和从存储器202提供的平均亮度改变循环系数。 

例如，改变部件203从自平均亮度计算部件201提供的预定帧的平均亮度中减去在时间上紧接在预定帧之前的帧的平均亮度，由此求出平均亮度的差。然后改变部件203将根据所求出的差的值而确定的值加到所保存的循环 系数，由此改变循环系数。 

这里，根据差的值而确定的值是(例如)通过将差的值除以预定帧和先前帧的平均亮度的绝对值中较大的平均亮度所获得的值。并且，例如，改变部件203可以通过将关于平均亮度的差的值预先确定的常数加到所保存的循环系数，而改变循环系数。 

在改变循环系数的情况下，改变部件203将所改变的循环系数提供给循环处理部件122的乘法部件143。此后，执行步骤S54的处理到步骤S62的处理。因为这些处理与在图7中步骤S12的处理到步骤S20的处理相同，所以省略其描述。 

以这种方式，显示设备61基于图像信号计算显示图像的平均亮度，并通过使用所计算出的平均亮度来动态地改变循环系数。 

通过以这种方式使用显示图像的平均亮度来动态地改变循环系数，可以抑制背光亮度的突然改变，且作为结果，可以抑制显示图像的图像质量的恶化。并且，因为根据显示图像的平均亮度的改变来适当地改变循环系数，所以不出现抑制背光亮度的变化到背光亮度变得不足的程度的情况。具体地说，在背光亮度由于显示图像中的场景改变而突然变化的情况下，通过使用平均亮度来改变循环系数对于抑制显示图像的图像质量的恶化是有效的。 

例如，在当整个显示图像从亮的场景切换到暗的场景时的情况下，如果循环系数大，也就是，如果先前帧对背光亮度的校正的贡献度大，则背光亮度相对平缓地改变。因此，即使当整个显示图像已经变为暗的场景时，实际显示的显示图像也暂时保持亮地显示。 

在循环系数计算部件171中，在时间上在彼此之前和之后的帧之间平均亮度的差，和根据所述差的值确定的值被加到循环系数。然后，加到循环系数的值是(例如，)通过将所述差除以绝对值较大的平均亮度所获得的值。在该情况下，随着平均亮度随时间变小，循环系数减小，且随着平均亮度变大，循环系数增加。也就是说，当显示图像从亮的场景切换到暗的场景时，循环系数减小，且相反地，当显示图像从暗的场景切换到亮的场景时，循环系数增加。 

因此，在例如，当整个显示图像从亮的场景切换到暗的场景时的情况下，循环系数减小，先前帧对背光亮度的校正的贡献度变得更小，且校正背光亮度从而相对快速地达到期望亮度。因为在该情况下也校正背光亮度，所以改 变背光亮度从而更快速地达到期望亮度，同时抑制其突然改变，由此抑制显示图像的图像质量的恶化。 

应当注意，在根据各显示图像之间的平均亮度的差来改变循环系数的情况下，当所述差的绝对值等于或高于预定阈值时，认为存在场景改变，且将循环系数设置得较小，由此使得可以更有效地抑制由于场景改变而发生的图像质量的恶化。 

同时，循环系数可以根据显示图像中的白色部分的面积而改变。例如，如果在显示图像上的黑点改变为白点的情况下背光亮度突然地升高，则如在星星闪光的场景的情况下那样，当白色的小点在黑色背景上闪光时，存在显示图像的黑色部分受背光亮度的突然改变的影响，而导致显示图像的图像质量恶化的担心。相反地，例如，在黑色背景上出现白色的大的对象的情况下，当以背光亮度几乎不改变的方式校正背光亮度时，整个显示图像变暗。 

因此，在显示图像上的白色区域的面积小的情况下，认为在显示图像上不存在主要的白色对象，且将循环系数设置得较大以使得抑制背光亮度的突然改变。在显示图像上的白色区域的面积大的情况下，认为在显示图像上存在主要的白色对象，且将循环系数设置得较小，以使得背光亮度相对大地改变。因此，可以抑制显示图像的图像质量的恶化。 

在以这种方式根据显示图像上白色区域的面积而改变循环系数的情况下，例如，如图11所示，图8中的循环系数计算部件171被配置以包括滤波部件231和改变部件232。 

滤波部件231通过使用低通滤波器向所提供的图像信号应用滤波，且将所滤波的图像信号提供到改变部件232。基于从滤波部件231提供的图像信号，改变部件232计算指示显示图像中白色区域(更具体地说，与局部显示区域对应的显示图像上的区域)的面积的值，并基于所计算出的值改变所保存的循环系数。改变部件232将已改变的循环系数提供到循环处理部件122。 

这里，显示图像上的白色区域是指由像素值等于或高于预先确定的预定值的像素组成的区域。 

接下来，参考图12中的流程图，将给出在如图11所示配置显示控制部件81的情况下的显示处理的描述。 

在步骤S91，背光亮度计算部件121基于所提供的图像信号计算背光亮度，并将所计算出的背光亮度提供给循环处理部件122的加法部件141和减 法部件142。 

在步骤S92，滤波部件231向所提供的图像信号应用使用低通滤波器的滤波，并将所滤波的图像信号提供到改变部件232。 

在步骤S93，改变部件232基于从滤波部件231提供的图像信号改变循环系数。 

例如，如图13的A所示，在显示图像上的白色区域的面积小的情况下，当通过低通滤波器应用滤波时，白色区域的像素值显著地变得更小。相反，如图13的B所示，在显示图像上的白色区域的面积大的情况下，即使当通过低通滤波器应用滤波时，白色区域的像素值也几乎不改变。 

应当注意图13的A和图13的B中，垂直方向指示显示图像中的像素的像素值(亮度)，且水平方向指示显示图像上的位置。并且，在图13的A和图13的B中，虚线指示在滤波之前的显示图像中每一像素的像素值，且实线指示通过应用滤波所获得的显示图像中每一像素的像素值。 

在图13的A中，在关于应用滤波之前的显示图像的图中的中心区域中，该区域内的像素的像素值显著地大于周围像素中的像素值，且在图中的中心部分处指示在单独位置的像素的像素值的虚线凸出(project)。但是，当应用滤波时，在图中显示图像上中心区域内的像素的像素值显著地变得更小，且指示在单独位置的像素的像素值的实线变为实质上平坦的曲线。就是说，如果在显示图像上的白色对象的面积小，则对象的像素的像素值由于使用低通滤波器的滤波而变得更小，且变为实质上与周围像素的像素值相同的值。 

相反，在图13的B中，在关于应用滤波之前的显示图像的图中排除端点的区域内的像素的像素值显著地大于周围像素的像素值，且指示在单独位置的像素的像素值的虚线凸出从而在中心部分宽。在图13的B中，大的像素值的区域(也就是，白色对象的区域)大于图13的A中的所述区域。 

然后，当向显示图像应用滤波时，在图中显示图像上的中心区域中，在该区域内的像素的像素值几乎不改变，且指示在单独位置的像素的像素值的实线变为实质上与虚线相同的曲线。就是说，如果在显示图像上白色对象的面积大，则即使当应用以低通滤波器的滤波时，该对象的像素的像素值也几乎不改变。 

因此，基于从滤波部件231提供的图像信号，改变部件232根据在具有等于或高于预先确定的阈值的像素值(亮度)的显示图像上的各像素当中的 像素的数目而改变所保存的循环系数。例如，具有等于或高于预先确定的阈值的像素值的像素的数目越大，显示图像上白色区域的面积越大，所以改变部件232改变循环系数以使得随着像素的数目变得更大而循环系数变得更小。 

当由改变部件232改变循环系数，且将循环系数提供给循环处理部件122的乘法部件143时，此后，执行步骤S94的处理到步骤S102的处理。因为这些处理与在图7中步骤S12的处理到步骤S20的处理相同，所以省略其描述。 

以这种方式，显示设备61根据显示图像上白色区域的面积的大小而动态地改变循环系数。 

通过以这种方式根据显示图像上白色区域的面积的大小来改变循环系数，可以抑制背光亮度的不想要的突然改变，由此抑制显示图像的图像质量的恶化。也就是说，改变循环系数，以使得随着显示图像上白色区域变得更大而循环系数变得更小。因此，改变循环系数以使得当显示图像上的白色区域小时背光亮度相对平缓地改变，而且当白色区域大时背光亮度相对大地改变，由此抑制显示图像的图像质量的恶化。并且，因为根据白色区域的面积来改变循环系数，所以不出现抑制背光亮度的变化到背光亮度变得不足的程度的情况。 

另外，在通过使用多个背光83而在液晶面板85上对显示图像进行显示的情况下，期望背光亮度总是高于要在液晶面板85上显示的显示图像的亮度。从该观点来看，期望当整个显示图像从暗的状态改变为亮的状态时，显示图像尽可能快地变亮，且当整个显示图像从亮的状态改变为暗的状态时，显示图像逐渐地变暗。 

因此，循环系数可以不根据显示图像的状态而是根据背光亮度本身的变化而改变。在这种情况下，例如，如图14所示配置显示控制部件81。应当注意在图14中，与在图6的情况下的对应的部分由相同的附图标记表示，且省略其描述。 

在图14中的显示控制部件81中，图6中的显示控制部件81进一步提供有存储器261和改变部件262。并且，将由背光亮度计算部件121计算出的背光亮度提供给循环处理部件122、存储器261和改变部件262。 

存储器261保存从背光亮度计算部件121提供的背光亮度长达等于一帧的时间段，并将所保存的背光亮度提供到改变部件262。保存循环系数的改 变部件262求出在从背光亮度计算部件121提供的背光亮度与在存储器261中保存的背光亮度之间的差，并根据所求出的差来改变所保存的循环系数。改变部件262将已改变的循环系数提供到循环处理部件122。 

接下来，参考图15中的流程图，将给出在如图14所示配置显示控制部件81的情况下的显示处理的描述。 

在步骤S131，背光亮度计算部件121基于所提供的图像信号计算背光亮度，并将所计算出的背光亮度提供到加法部件141、减法部件142、存储器261和改变部件262。存储器261保存从背光亮度计算部件121提供的背光亮度。 

在步骤S132，改变部件262从自背光亮度计算部件121提供的、从现在开始要显示的预定帧的背光亮度中减去从存储器261提供的、在时间上紧接在预定帧之前的帧的背光亮度，由此求出背光亮度的差。 

在步骤S133，改变部件262基于所求出的差改变循环系数。例如，改变部件262通过从所保存的循环组中减去根据所求出的差确定的值，来改变循环系数。这里，根据所述差而确定的值是(例如)当所述差的值变大时变大的值，比如通过将所述差除以预定帧和先前帧的背光亮度的绝对值中较大的一个所获得的值。在该情况下，根据背光亮度中差的符号和绝对值改变循环系数。 

通过以这种方式改变循环系数以使得随着背光亮度的差变得更大而循环系数变得更小，当整个显示图像从暗的状态改变为亮的状态时，循环系数变得更小，且显示图像相对快速地改变为亮的状态。并且，当整个显示图像从亮的状态改变为暗的状态时，循环系数变得更大，且显示图像逐渐地变暗。因此，抑制了背光亮度的突然变化，由此使得可以抑制显示图像的图像质量的恶化。 

在改变循环系数的情况下，改变部件262将所改变的循环系数提供给循环处理部件122的乘法部件143。此后，执行步骤S134的处理到步骤S142的处理。因为这些处理与在图7中步骤S12的处理到步骤S20的处理相同，所以省略其描述。 

以这种方式，显示设备61根据背光亮度的差来动态地改变循环系数。通过以这种方式基于背光亮度的差来动态地改变循环系数，可以关于显示图像的状态的改变而适当地改变循环系数。结果，抑制了背光亮度的突然变化， 由此使得可以抑制显示图像的图像质量的恶化。并且，不出现抑制背光亮度的变化到背光亮度变得不足的程度的情况。 

如上所述的一系列处理可以通过硬件执行或者通过软件执行。如果要通过软件执行一系列处理，则将构成软件的程序从程序记录介质安装到嵌入专用硬件中的计算机中，或安装到(例如)当安装有各种程序时可以执行各种功能的通用计算机中。 

图16是示出通过程序执行上述一系列处理的计算机的硬件配置实例的框图。 

在计算机中，CPU(中央处理单元)501、ROM(只读存储器)502和RAM(随机存取存储器)503通过总线504彼此连接。 

总线504进一步与输入/输出接口505连接。输入/输出接口505与由键盘、鼠标、麦克风等构成的输入部件506、由显示器、扬声器等构成的输出部件507、由硬盘、非易失性存储器等构成的记录部件508、由网络接口等构成的通信部件509以及驱动比如磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器之类的可拆卸介质511的驱动器510连接。 

在如上配置的计算机中，例如，CPU 501通过经由输入/输出接口505和总线504将程序载入RAM 503来执行在记录部件508中记录的程序，由此执行上述一系列处理。 

通过(例如)记录在作为由磁盘(包括软盘)、光盘、磁光盘、半导体存储器等构成的封装介质的可拆卸介质511上，或经由比如局域网、因特网或数字卫星广播之类的有线或无线传输介质提供由计算机(CPU 501)执行的程序。 

然后，可以通过在驱动器510中安装可拆卸介质511，而经由输入/输出接口505将程序安装在记录部分508中。并且，可以由通信部件509经由有线或无线传输介质接收程序，并安装在记录介质508中。替代地，可以预先将程序安装在ROM 502或记录部件508中。 

由计算机执行的程序可以是其中以在本说明书中描述的次序以时间序列方式执行处理的程序，或可以是其中并行或在比如当调用时之类的需要的定时执行处理的程序。 

应当注意，本发明的实施例不限于上述实施例，而且在不脱离本发明的范围的情况下各种修改是可能的。 

附图标记的说明 

61显示设备，81-1到81-4，81显示控制部件，82-1到82-4，82背光控制部件，83-1到83-483背光，84液晶面板控制部件，85液晶面板，121背光亮度计算部件，122循环处理部件，123入射亮度计算部件，124除法部件，141加法部件，142减法部件，143乘法部件，171循环系数计算部件，201平均亮度计算部件，203改变部件，231滤波部件，232改变部件，262改变部件 

Claims (2)

1.一种显示控制设备，包括：

亮度计算装置，用于基于显示图像的图像信号计算背光亮度，所述背光亮度指示使得入射在通过透射光而显示所述显示图像的显示面板上、并由背光辐射的光的亮度；

差计算装置，用于计算在从现在开始要显示的预定帧的显示图像的背光亮度与在时间上在所述预定帧之前的先前帧的显示图像的背光亮度之间的差；

校正装置，包括乘法部件和加法部件，所述乘法部件将差计算装置输出的差乘以输入的循环系数，并将已乘以所述循环系数的差提供到所述加法部件作为校正值，所述加法部件将从乘法部件提供的校正值加到亮度计算装置提供的背光亮度，由此校正背光亮度，其中所述循环系数是指示之前紧接的帧的背光亮度对要显示的预定帧的背光亮度的校正的贡献度的系数；

透射率计算装置，用于基于所校正的背光亮度和所述图像信号计算在所述显示面板中来自背光的光的透射率；

滤波装置，用于对所述显示图像应用使用低通滤波器的滤波；和

系数改变装置，用于基于在已经被应用了滤波的所述预定帧的所述显示图像中具有等于或高于预定值的像素值的像素的数目来改变所述系数，其中：

多个亮度计算装置中的每一个对于多个背光中的每一个计算所述背光亮度；和

多个透射率计算装置中的每一个关于与多个背光对应的显示面板的每一区域计算所述透射率。

2.一种用于显示控制设备的显示控制方法，所述显示控制设备包括

亮度计算装置，用于基于显示图像的图像信号计算背光亮度，所述背光亮度指示使得入射在通过透射光而显示所述显示图像的显示面板上、并由背光辐射的光的亮度，

差计算装置，用于计算在从现在开始要显示的预定帧的显示图像的背光亮度与在时间上在所述预定帧之前的先前帧的显示图像的背光亮度之间的差，

校正装置，包括乘法部件和加法部件，所述乘法部件将差计算装置输出的差乘以输入的循环系数，并将已乘以所述循环系数的差提供到所述加法部件作为校正值，所述加法部件将从乘法部件提供的校正值加到亮度计算装置提供的背光亮度，由此校正背光亮度，其中所述循环系数是指示之前紧接的帧的背光亮度对要显示的预定帧的背光亮度的校正的贡献度的系数，

透射率计算装置，用于基于所校正的背光亮度和所述图像信号计算在所述显示面板中来自背光的光的透射率；

滤波装置，用于对所述显示图像应用使用低通滤波器的滤波；和

系数改变装置，用于基于在已经被应用了滤波的所述预定帧的所述显示图像中具有等于或高于预定值的像素值的像素的数目来改变所述系数，其中：

多个亮度计算装置中的每一个对于多个背光中的每一个计算所述背光亮度；和

多个透射率计算装置中的每一个关于与多个背光对应的显示面板的每一区域计算所述透射率，

所述显示控制方法包括步骤：

所述亮度计算装置计算所述预定帧的显示图像的背光亮度；

所述差计算装置计算在所述背光亮度之间的差；

所述校正装置通过使用由所述系数和所述差确定的校正值来校正所述预定帧的背光亮度；

所述透射率计算装置基于所述背光亮度和所述图像信号来计算透射率；

所述滤波装置对所述显示图像应用使用低通滤波器的滤波；和

所述系数改变装置基于在已经被应用了滤波的所述预定帧的所述显示图像中具有等于或高于预定值的像素值的像素的数目来改变所述系数，其中：

所述多个亮度计算装置中的每一个对于多个背光中的每一个计算所述背光亮度；和

所述多个透射率计算装置中的每一个关于与多个背光对应的显示面板的每一区域计算所述透射率。

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