CN101836248A - 影像显示装置及方法及嵌入其中的信号处理电路和液晶背光灯驱动装置 - Google Patents

影像显示装置及方法及嵌入其中的信号处理电路和液晶背光灯驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种对画质劣化有效的溢出抑制方法。从输入RGB信号提取基本波形和细节，并由抑制增益生成部(614)根据该提取出的基本波形生成抑制增益，由乘法器(612a、612b)在基本波形和细节上乘以该生成的抑制增益，由加法器(626)对其进行混合输出。另外，作为等效处理，根据使输入RGB信号通过低通滤波器(622)的低频分量基本波形生成抑制增益，并在输入上乘以该抑制增益来获得输出。

Description

影像显示装置及方法及嵌入其中的信号处理电路和液晶背光灯驱动装置
技术领域
本发明涉及一种照明驱动控制装置及方法以及嵌入在其中的信号处理电路和液晶背光灯驱动装置，特别是涉及一种在改善画质或降低消耗功率方面有效的方法。
背景技术
作为提高以液晶TV为代表的液晶显示器的运动图像性能的方法，研究了将液晶背光灯的光源分割成多个区域并在该分割的区域的每一个中控制点亮时刻的方法。该方法例如如下述文献所记载。
专利文献1：日本特开2005-99367号公报
如该文献的图1所示，该专利文献1公开了由驱动电路28～31分别独立地驱动分割成四个区域的背光灯32～35的构成。
另一方面，作为降低液晶显示器的消耗功率的方法，公知有根据影像的平均亮度控制背光灯的亮度的APL-AGC(Average Picture LevelAutomatic Gain Control)方法。该方法例如如下述文献所记载。
专利文献2：日本特开2002-156951号公报
专利文献3：日本特开2002-258401号公报
专利文献4：日本特开2002-357810号公报
专利文献5：日本特开2004-085961号公报
另外，确保平均消耗功率的亮度或调整亮度的情况下，向影像信号施加1以上的增益时，作为信号溢出预防措施具有如以下说明的方法。
图1是表示以往的溢出预防措施的第1例的示意图。如该图(a)所示，在该例中，由溢出检测电路601和多路调制器602构成了分别对RGB独立地进行将最大输出值以上的输入值(该图(b)的横轴的100％以上)限制在最大输出值(该图(b)的纵轴的100％)上的溢出限制器。
图2是表示以往的溢出预防措施的第2例的示意图。如该图(a)所示，在该例中，利用变换表604a、b、c来分别对RGB附加伽马(gamma)校正特性，并如该图(b)所示，构成在溢出前相对于输入变化慢慢减小输出变化来保持连续的单调递增并使其收敛于最大输出范围内的非线性伽马抑制器(gamma suppressor)。
但是，在这些方法中，在RGB各颜色中独立地控制不同的增益，在RGB各电平原本相等的白色以外引起RGB中的任一个进入饱和或者增益下降的颜色变样。
RGB的最大电平分量第一次饱和时，颜色向剩余的分量方向改变，连第二个电平分量也饱和时，进一步向白色方向即向颜色变淡的方向改变。
图3是表示图2所示的非线性伽马抑制器的色平衡的破坏例的示意图。如该图所示，例如，以R∶G∶B＝4∶3∶2的肤色为例，输入电平低时，输出电平维持4∶3∶2的比率的同时上升(该图a点、b点)，输出电平趋于100％且抑制变强时，R分量最先饱和并向黄色方向改变(该图c点)，进一步变亮时G分量饱和并向白色方向改变(该图d点)。在肤色区域内，这样进行白色改变时，由于向肤色补充色方向改变，因此看起来并不白而是感觉像淡蓝色，从而成为非常不自然的影像。
另外，即使假设是原来的白色，由于白平衡或色温度调整而导致RGB的各值也会多少不同，此时，进入饱和之外的非线性区域时，会破坏亮的峰值部分的白平衡。即使白平衡整体向一定方向错乱，由于眼睛会对其进行顺应，因此只要不同时排列比较对象画面，很难进行判别，因此在原本相同白色的区域中存在雪花阴影或白斑阴影等只有亮度不同的区域时，即使白平衡稍微不同，该区域的不自然也会很醒目。
如上所述，虽然防止溢出的方法会对图像产生不良影响，但是为了尽量确保平均消耗功率的亮度来实现低消耗功率，期望一种即使溢出很大的情况下也能够防止画质劣化且在自然的影像显示方面更有效的方法。
发明内容
因此，本发明提供一种在防止画质劣化方面有效的溢出抑制方法。
为了解决上述课题，本发明的第1方式是一种通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示的影像显示装置，其特征在于，具备：检测所述各原色信号的最大值的单元；基于所述最大值生成抑制增益的单元；分别向所述各原色信号赋予所述抑制增益的单元；基于所述抑制增益赋予后的所述各原色信号控制所述显示元件的单元。
根据该发明的第1方式，由于通过向各原色赋予相同的抑制增益，能够在维持各原色的比率的情况下抑制向显示元件输出的信号的电平，因此即使在被抑制的区域中也能够防止颜色变样，在输出饱和的区域中也能够防止白平衡破裂。
另外，无论构成影像信号的原色信号是RGB即红、绿、蓝这三个基本原色，还是红、绿、蓝以外的3原色，或者是4原色、6原色，都能适用本发明。另外，作为构成本发明的对象的显示元件，也能够适用于直视型液晶TV、投影仪、背向投影仪等透过型或反射型光源调制型显示器或者CRT、等离子显示器、EL显示器、FED(Field Emission Display)等自发光型显示器。
并且，本发明也可以组合背光灯与液晶的协调控制、或背光灯与APL-AGC。背光灯与液晶的协调控制是一种根据影像的输入峰值亮度或输入平均亮度电平的减少来进行减少背光灯的亮度的处理并且与该背光灯亮度的减少联动地使液晶调制度增加的控制，能够在不改变看到的影像的情况下实现昏暗情景下的节省功率化。另外，此时，由于通过增加液晶调制增益来增加暗部的灰度级，并且通过与此联动地降低背光灯亮度能够充分地使黑色再现，因此也能改善暗部对比度。另外，由背光灯与液晶的合成来进行显示的影像的显示亮度的增益是背光灯的亮度与液晶调制增益之积，能够使该值保持在一定的值上，使得不会给予一种因显示亮度的变化而导致的不谐调的感觉。
另外，本发明的第2方式是一种通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示的影像显示装置，其特征在于，具备：将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；基于所述基本波形生成抑制增益的单元；将所述抑制增益分别赋予给包含在所述基本波形中的各原色信号的单元；对所述抑制增益赋予后的所述各原色信号和所述细节波形进行混合的单元；基于由所述混合得到的信号控制所述显示元件的单元。
根据该发明的第2方式，由于通过分离成基本波形与细节波形并抑制基本波形之后再次进行混合来维持细节信息，因此在高电平区域中也能够维持对比度，且能够在保持质感或立体感的情况下进行动态区域的压缩，而且通过使背光灯与液晶的协调控制联动，能够大幅改善暗部的对比度。
另外，作为分离成基本波形和细节波形的方法，能够应用使用低通滤波器的方法，该低通滤波器并不限于线性的算术滤波器，也可以是模式滤波器或级序滤波器等逻辑滤波器。
另外，为了生成抑制增益而检测各原色信号的最大值时，可以检测出最大值后使其通过低通滤波器，也可以使其通过低通滤波器之后检测最大值，也可以一体形成低通滤波器和最大值检测电路。
另外，也可以是形成抑制后的基本波形和细节波形之后适当附加溢出限制器的构成。该溢出限制器可以是RGB独立的限制器，也可以是具备限制特性的本发明的平衡抑制器。
另外，本发明的第3方式是一种通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示的影像显示装置，其特征在于，具备：将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；基于所述基本波形生成抑制增益的单元；将所述抑制增益分别赋予给分离前的各原色信号的单元；基于所述抑制增益赋予后的信号控制所述显示元件的单元。
根据该发明的第3方式，由于不使用细节信号侧就能够得到维持细节信息的输出，因此能够用简单的构成得到与第2方式的发明相同的效果。
另外，本发明的第4方式的特征在于，在本发明的第2方式中，分离所述基本波形和细节波形的单元具备：提取包括所述影像信号的水平方向和垂直方向这两个分量的基本波形的二维滤波器；从所述影像信号减去由所述二维滤波器提取出的基本波形的单元。
根据该第4方式，由于通过使用二维滤波器来提取基本波形并从原始的输入中减去这一波形，从而提取纵横全方向的细节信息，因此能够再现更准确的细节。
另外，本发明的第5方式是一种通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示的影像显示装置，其特征在于，具备：将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；基于所述基本波形生成抑制增益的单元；将所述抑制增益分别赋予给所述基本波形和所述细节波形的单元；对所述抑制增益赋予后的所述基本波形和所述细节波形进行混合的单元；基于由所述混合得到的信号控制所述显示元件的单元。
根据该第5方式的发明，由于通过向基本波形和细节波形两者赋予相同的抑制增益，从而平均增益和微分增益在高电平区域中也相等，因此能够防止高电平时的对比度变化，并且能够在保持质感或立体感的情况下压缩动态区域，而且通过使背光灯与液晶的协调控制联动，能够大幅改善暗部的对比度。
作为向基本波形和细节波形两者赋予相同的抑制增益方法，能够应用从基本波形求出抑制增益后分别在基本波形和细节波形上乘以该增益的方法，或者作为其等效处理，基于使输入的影像信号通过低通滤波器而得到的低频分量基本波形生成抑制增益并且在输入的影像信号上乘以该抑制增益来得到输出的方法，或者利用低通滤波器从输入RGB中提取RGB独立的基本波形并且在输入RGB上乘以由该基本波形生成的抑制增益的方法。
另外，本发明的第6方式是一种通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示的影像显示装置，其特征在于，具备：将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；在所述细节波形或所述影像信号为小电平时附加降低所述细节波形的增益的噪声抑制特性的单元；基于所述基本波形生成抑制增益的单元；将所述抑制增益赋予给所述基本波形和/或所述细节波形的单元；对所述抑制增益赋予后的基本波形和所述噪声抑制特性赋予后的细节波形进行混合的单元；基于由所述混合得到的信号控制所述显示元件的单元。
根据该第6方式的发明，由于通过在小电平时降低细节波形的增益来抑制噪声特别是量化噪声或影像压缩噪声，因此即使在通过动态区域的压缩或使背光灯与液晶的协调控制联动来大幅改善暗部的对比度的情况下，也能够防止暗部的噪声被增强。
另外，噪声抑制特性附加用的输入电平可以从细节波形中提取，也可以从对影像信号附加峰值AGC等增益可变方式之前的原始信号中提取。
另外，本发明的第7方式是一种通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示的影像显示装置，其特征在于，具备：将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；向所述细节波形附加小电平时降低增益的盲区特性的单元；基于所述基本波形生成抑制增益的单元；将所述抑制增益赋予给所述基本波形和/或所述细节波形的单元；对所述抑制增益赋予后的基本波形和所述盲区特性赋予后的细节波形进行混合的单元；基于由所述混合得到的信号控制所述显示元件的单元。
根据该第7方式的发明，由于通过使细节波形具有盲区特性来掩饰微小细节信号并抑制噪声特别是量化噪声，因此即使在通过动态区域的压缩或使背光灯与液晶的协调控制联动来大幅改善暗部的对比度的情况下，也能够防止暗部的噪声被增强。
另外，本发明的第8方式的特征在于，在本发明的第4方式中，所述二维滤波器具备对垂直方向分量进行操作的垂直滤波器，该垂直滤波器由FIR滤波器和IIR滤波器的串联连接或并联连接构成。
另外，本发明的第9方式的特征在于，在本发明的第4方式中，所述二维滤波器具备：对垂直方向分量进行操作的垂直滤波器；和对水平方向分量进行操作的水平滤波器，该垂直滤波器或该水平滤波器的至少一方由具备最大值选择单元的逻辑滤波器构成。
另外，本发明的第10方式的特征在于，在本发明的第4方式中，所述二维滤波器具备对线性低通滤波器的输出、和具备最大值选择单元的逻辑滤波器的输出进行混合的单元。
另外，本发明的第11方式的特征在于，在本发明的第4方式中，所述二维滤波器具备对线性低通滤波器的输出、和使输入通过的延迟调整电路的输出进行混合的单元。
另外，本发明的第12方式是一种通过基于输入的影像信号由多个显示元件控制从光源照射的光输出来显示影像的影像显示装置，其特征在于，具备：将所述影像信号分离成基本波形和细节波形的单元；检测所述影像信号的亮度峰值的单元；检测与所述亮度峰值的目标值对应的误差的单元；基于所述误差决定所述显示元件的调制增益的单元；通过所述误差的逆向补偿来控制所述光源的光输出量的单元；基于所述调制增益和所述影像信号的电平生成抑制增益的单元；将所述抑制增益赋予给所述影像信号的单元；基于所述抑制增益赋予后的影像信号控制所述显示元件的单元。
另外，本发明的第13方式的特征在于，在本发明的第12方式中，生成所述抑制增益的单元具备根据所述调制增益来混合输出预先准备的多个抑制曲线的单元。
另外，本发明的第14方式的特征在于，在本发明的第12方式中，生成所述抑制增益的单元具备：对预先准备的抑制曲线与所述调制增益进行比较的单元；和选择输出该比较结果的小的一方的单元。
另外，本发明的第15方式是一种通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示的影像显示装置，其特征在于，具备：将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；基于所述基本波形生成抑制增益的单元；对所述抑制增益赋予后的基本波形和所述细节波形进行混合的单元；检测所述细节波形的大小的单元；根据所述检测出的细节波形的大小直接或间接限制所述混合后的输出电平的单元；基于所述混合后的输出控制所述显示元件的单元。
另外，本发明的第16方式的特征在于，在本发明的第15方式中，由低通滤波器提取所述基本波形，限制所述输出电平的单元根据所述低通滤波器的输出信号的饱和裕度来限制所述细节波形的上限。
另外，本发明的第17方式的特征在于，在本发明的第15方式中，由低通滤波器提取所述基本波形，限制所述输出电平的单元使用所述低通滤波器的输入信号和输出信号限制所述细节波形的上限。
(发明效果)
如以上所说明的，根据本发明，由于在维持各原色的比率的情况下抑制向显示元件输出的信号的电平，因此即使在被抑制的区域中也能够防止颜色变样，并且在输出饱和的区域中也能够防止白平衡破裂。
附图说明
图1是表示现有的溢出预防措施的第1例的示意图。
图2是表示现有的溢出预防措施的第2例的示意图。
图3是表示图2所示的非线性伽马抑制器的色平衡的破坏例的示意图。
图4是表示本发明的第1实施方式的平衡抑制器的构成的电路框图。
图5是表示图4所示的平衡抑制器的抑制曲线例的特性图。
图6是表示图4所示的平衡抑制器的动作例的特性图。
图7是表示第2实施方式的平衡抑制器的构成的电路框图。
图8是表示图7所示的平衡抑制器的动作例的特性图。
图9是说明在图4或图7的平衡抑制器中高电平时的对比度降低的特性图。
图10是在图7的平衡抑制器中产生存在色差结构时的平均色的颜色变样时的说明图。
图11是表示第1～第3实施方式的细节保持平衡抑制器的构成的电路框图。
图12是表示图11所示的细节保持平衡抑制器的动作例的特性图。
图13是表示细节比率保持平衡抑制器的构成的电路框图。
图14是表示图13所示的细节比率保持平衡抑制器的动作例的特性图。
图15是表示具备小电平时的噪声抑制特性的细节比率保持平衡抑制器的构成的电路框图。
图16是表示图15所示的噪声抑制曲线生成电路所生成的噪声抑制曲线例的特性图。
图17是表示具备小细节时的噪声抑制特性的细节比率保持平衡抑制器的构成的电路框图。
图18是表示图17的非线性特性生成电路638所生成的噪声抑制非线性特性的例子的特性图。
图19是表示二维细节比率保持平衡抑制器的构成的电路框图。
图20是表示图19所示的水平低通滤波器的构成的框图。
图21是表示图19所示的垂直低通滤波器的构成的框图。
图22是表示由FIR低通滤波器和IIR低通滤波器的串联连接结构构成图19所示的垂直低通滤波器时的例子的框图。
图23是表示图22所示的垂直低通滤波器的脉冲响应的时序图。
图24是表示由FIR低通滤波器和IIR低通滤波器的并联连接结构构成图19所示的垂直低通滤波器时的例的框图。
图25是表示图24所示的垂直低通滤波器的脉冲响应例的时序图。
图26是表示使用最大值滤波器来构成作为逻辑滤波器而并非线性低通滤波器的图19所示的垂直低通滤波器的第1例的构成图。
图27是表示使用最大值滤波器来构成作为逻辑滤波器而并非线性低通滤波器的图19所示的垂直低通滤波器的第2例的构成图。
图28是表示由细节保持用低通滤波器构成图19所示的水平和垂直低通滤波器时的例子的构成图。
图29是表示组合了抑制器功能和液晶背光协调控制时的构成的框图。
图30是表示可变抑制器的第一构成例的框图。
图31是表示图30所示的可变抑制器的特性的图表。
图32是表示以根据期望影像增益对分别对应于预备的多个抑制增益曲线的影像输出进行可变混合从而生成最终影像输出来代替混合多个抑制输出时的例子的框图。
图33是表示图32所示的可变抑制器的特性的图表。
图34是表示对固定抑制增益与影像增益进行小增益合成来作为综合增益时的构成例的框图。
图35是表示图34所示的可变抑制器的特性的图表。
图36是表示图34所示的小增益优先合成部的构成的框图。
图37是表示细节的上限限制功能的构成例的框图。
图38是说明图37所示的上限限制功能中的细节界限近似信号的生成的图。
图中：10-液晶面板；11-背光灯；24-液晶驱动器；26-背光灯驱动器；402-增益调整/伽马扩展部；404-函数部；406-调光控制部；409-乘法部；410-溢出限制器；412-峰值检测部；414-环路滤波器；415-最大APL检测部；601-溢出检测电路；602-多路调制器；604-变换表；606-最大值检测电路；608-位数移位器；610-减法器；612-乘法器；614-抑制增益生成部；616-电平判定电路；620-高通滤波器；622-低通滤波器；623-延迟一致电路；624-平衡抑制器；625-细节比率保持平衡抑制器；626-加法器；627-高频脉动附加电路；628-溢出限制器；630-延迟一致电路；632-水平低通滤波器；634-垂直低通滤波器；636-噪声抑制曲线生成电路；638-非线性特性生成电路；640-1取样信号延迟触发器；642-FIR系数增益乘法器；643-IIR系数增益乘法器；644-加法器；645-增益调整乘法器；646-1行延迟存储器；648-最大值选择电路；650-二维线性低通滤波器；651-二维低通滤波器；652-二维最大值滤波器；654-延迟调整电路；660-抑制差分增益曲线生成部；662-抑制增益曲线生成部；664-小增益优先合成部；670-过渡曲线生成部；672-比较器；674-选择器；680-低通滤波器；682-低通滤波器限制函数；684-大输入选择电路；700-影像处理部；702-显示元件。
具体实施方式
下面，参照添加附图来详细说明本发明的实施方式。另外，本发明并不仅限于以下说明，能够进行适当变更。
图4是表示本发明的第1实施方式的平衡抑制器的构成的电路框图。如该图所示，该平衡抑制器624例如设置在对影像信号进行规定的处理的影像处理部700与液晶等显示元件702之间，具备在被输入到显示元件702之前进行影像信号的输出控制的功能。但是，平衡抑制器600也可以与影像处理部700一体构成。另外，在该图中，附加[/]的信号线表示按照RGB分别独立设置的信号线，未附加的信号线表示按照RGB独立设置的线以外的线，或者可以是按照RGB独立设置的信号线，也可以是不按照RGB独立设置的信号线，在以下也使用相同的标记。
由最大值检测电路606求出输入RGB(Input[0-200％])的最大值，通过由该最大值检测电路606、位数移位器608、减法器610构成的抑制增益生成部614，生成作为该最大值的函数在输入电平高的部分连续单调减小的抑制增益(Gain[100％-50％])，并由乘法器612在输入RGB上乘以该抑制增益，生成输入电平单调增加且收敛于未饱和的范围中的非线性曲线的输出(Output[0-100％])。即，不进行如以往那样RGB各颜色成为独立的增益的饱和控制，而是在各颜色上赋予相同的增益来进行饱和防止控制，从而不会产生如以往那样的颜色变样。
图5是表示图4所示的平衡抑制器的抑制曲线例的特性图。如该图所示，在图4所示抑制增益生成部614中，基于输入值生成100％～50％的增益，由乘法器612附加如该图实线所示的反抛物线状的抑制特性。
图6是表示图4所示的平衡抑制器的动作例的特性图。在该平衡抑制器中，为了向RGB附加相同的增益，如该图a点、b点所示，即使RGB最大输入增加也能维持各颜色的比率，且在被抑制的区域中也不会产生颜色变样，在输出饱和的区域中也不会引起白平衡破裂。由此，不会像现有例那样产生肤色的高亮度部分变白或变成淡蓝色，也不会产生雪景白色亮的部分的白平衡破裂而变成淡蓝色或红色。
图7是表示第2实施方式的平衡抑制器的构成的电路框图。该平衡抑制器具备根据输入电平能够切换多个抑制增益的构成，将由最大值检测电路606提取的RGB各输入的最大值输入给多路调制器602、位数移位器608a和608b，在位数移位器608a中RGB各输入的最大值被衰减至1/2之后，通过减法器610a从137.5％中被减去之后，将其结果输入给多路调制器602。
同样，在位数移位器608b中RGB各输入的最大值被衰减至1/4之后，通过减法器610b从100％中被减去之后，将其结果输入给多路调制器602。电平判定电路616判定RGB各输入的最大值的电平，如图7所示，根据75％以下、75％～150％、150％以上这三个区分，将判定结果输出给多路调制器602。在多路调制器602中，基于上述的三个系统的输入和电平判定电路616的输出，生成抑制增益，并输入给乘法器612。
图8是表示图7所示的平衡抑制器的动作例的特性图。如该图所示，由图7的抑制增益生成部614生成的抑制增益呈对应于输入电平的折线近似状，一直到输入电平为整体值的0.75为止以增益1进行线性响应，仅在高电平部分呈多个类似反抛物线状的抑制特性。
但是，由此能够防止颜色变样，但是由于不能改变其具有缓慢的饱和特性，因此在接近饱和的区域中，与抑制增益相比，输出变化与输入变化之比即微分增益大幅下降。因此，会失去原来亮的部分的微小变化分量即细节信号且会降低细节对比度，所以会大量地影响质感或立体感。
图9是说明在图4或图7的平衡抑制器中降低高电平时的对比度的特性图。如该图(a)所示，接近于饱和的区域中的输出变化ΔVo2与输入变化ΔVi2之比，远小于距离饱和尚远的小电平区域中的输出变化ΔVo1与输入变化ΔVi1之比1。该图(b)用数学式表示了该关系。
另外，由于上述各种平衡抑制器不会改变各像素的原色比率，因此以像素单位角度来看完全不会引起如上述那样的颜色变样。因此，由同一色的均匀浓淡构成图案时，整体上也不会引起颜色变样。但是，在每个像素乃至每个微小范围中密集颜色不同的部分时，例如，在多个色系中存在编织的衣料等细微结构时，虽然每个像素的色分量比率不会变，但是在每个像素或每个微小范围中亮度会变化，因此各微小范围相互的亮度比率会变化，从远处看时，平均各颜色分量的混合比率被改变，即使是平衡抑制器有时也会引起颜色变样。
图10是在图7的平衡抑制器中产生存在色差结构时的平均色的颜色变样时的说明图。在该例中，说明仅最容易分解的G分量的微小范围和仅R分量的微小范围以相同面积比交替排列的情况。该图(a)表示仅G分量电平为150％且R、B各分量为0％的微小范围、和仅R分量电平为75％且G、B分量为0％的结构的波形，即亮的绿色单色和稍微暗的红色单色交替排列的结构的波形。
图10(b)表示使如图10(a)所示的颜色通过具有抑制特性的平衡抑制器时的波形，各单色微小范围各自都不会引起颜色变样，并抑制在仅G分量电平为93.75％、R、B各分量为0％的微小范围和仅R分量电平为75％、G、B各分量为0％的微小区域中。但是，由于在各个微小区域中信号电平不同，因此抑制比在每个微小范围中都不同。因此，一般从远处看排列了这些微小范围的结构时，相对于抑制前的图10(a)所示那样平均G电平为75％、平均R电平为37.5％、R/G比为0.5的情况而言，抑制后的情况如图10(b)所示，平均G电平为46.875％、平均R电平为37.5％、R/G比提高到0.8。因此，抑制后的平均颜色向比以往更红的一方即从原来的黄绿色向黄色方向移动。
图11是表示第1～第3实施方式的细节保持平衡抑制器的构成的电路框图。这些抑制器具备在保持细节信号的电平不变的状况下进行抑制的构成。
图11(a)是第1实施方式的细节保持平衡抑制器，具备由高通滤波器620和低通滤波器622将输入RGB信号分割成基本波形和细节波形的构成。
由低通滤波器622提取的基本波形经过平衡抑制器624之后，与调整延迟时间而被高通滤波器620提取的细节波形进行混合。另外，低通滤波器622不限于线性低通滤波器(数学低通滤波器)，也可以是取包括前后字的值的中间值或最大值等的级序滤波器或模式滤波器等逻辑滤波器。
图11(b)是第2实施方式的细节保持平衡抑制器，通过由减法器610代替图11(a)的高通滤波器620从RGB信号减去由低通滤波器622提取的基本波分量，从而提取细节分量。由延迟一致电路623调整输入给减法器610的信号的延迟时间。
图11(c)是第3实施方式的细节保持平衡抑制器，具有在图11(b)的构成上附加溢出限制器628的构成。为了防止细节信号与基本波信号的混合信号溢出而设置溢出限制器628。
作为溢出限制器628，能够应用混合基本波形与细节波形之后RGB独立使用限制器的构成或者使其通过具有限制器特性或接近于此的特性的平衡抑制器即平衡限制器的构成。由于细节波形仅是高频AC信号，因此不会形成连续大面积的饱和。另外，振幅也不会那么大。因此，不一定必须为平衡限制器不可，也可以依次在原来的平衡抑制器输出的饱和裕度设计中通过简单的RGB独立溢出限制器来充分地对其进行处理。
图12是表示图11所示的细节保持平衡抑制器的动作例的特性图。如该图(a)和(b)所示，在该细节保持平衡抑制器中，通过保留细节并抑制基本波，构成为：在任何一点微分增益始终恒定(ΔVo3/ΔVi3＝ΔVo2/ΔVi2＝ΔVo1/ΔVi1)。通过采取这样的构成，即使在高电平时也会残留细节分量，因此能够维持对比度。
另外，如图12(c)所示，在远离饱和的小电平区域中，微分增益ΔVo1/ΔVi1与平均Vo1/Vi1的斜率相同，但是如该图(d)所示，在接近于饱和的大电平区域中，微分增益ΔVo3/ΔVi3的斜率不同于平均Vo1/Vi1的斜率。
即，由于只进行以上的处理时，当输入过高电平时通过低通滤波器的基本波形的抑制平均增益，即在图12中用虚线表示的从输入输出＝0的原点延伸到各瞬时输入输出电平的直线的斜率比1低，因此，相反，细节波形增益即微分增益相对过高，会产生在过高输入电平时过度提高清晰度的晃眼影像的问题。为了解决该问题，如以下说明那样，在细节波形中也赋予与基本波形相同的增益从而使平均增益与微分增益一致的构成是有效的。
图13是表示细节比率保持平衡抑制器的构成的电路框图。该图(a)是第1实施方式，从输入RGB信号提取基本波形与细节，并由抑制增益生成部614利用该提取出的基本波形来生成抑制增益，并由乘法器612a、612b在基本波形与细节上乘以该生成的抑制增益，由加法器626将其混合输出。
另外，作为等效处理，如图13(b)所示，根据使输入RGB信号通过低通滤波器622的低频分量基本波形生成抑制增益，并在输入本身上乘以该抑制增益来获得输出。此时，如该图(c)所示，可以先获取RGB的最大值之后使其通过低通滤波器，也可以使RGB分别通过低通滤波器之后检测RGB的最大值。另外，低通滤波器并不限于算上述的数学滤波器，可以是逻辑滤波器，也可以是与RGB最大值检测电路一体形成的逻辑滤波器。另外，低通滤波器622的输出被输入到峰值检测电路中，被利用在除尖锐的峰值以外的影像信号的峰值检测中。
图14是表示图13所示的细节比率保持平衡抑制器的动作例的特性图。如该图(a)和(b)所示，根据图13所示的构成，由于即使在接近于饱和的高电平时平均增益的斜率Vo3/Vi3与微分增益的斜率ΔVo3/ΔVi3也相等，因此能够防止高电平时的对比度变化。
通过这些构成，能够在防止细节对比度的降低且保持质感或立体感的状况下压缩动态区域，并且通过使背光灯与液晶的协调控制联动，能够大幅度改善暗部的对比度。
但是，由于该优点会完全掩盖黑色，因此，相反在暗部本身噪声较多或量化噪声(特别是基于压缩的粗糙量化噪声)显著时，反而会对此以高对比度进行加强，因此有时会过于显著。因此，进一步利用细节比率保持平衡抑制器的功能并附加如以下说明的特性来进行改善的构成是有效的。
图15是表示具备小电平时的噪声抑制特性的细节比率保持平衡抑制器的构成的电路框图。该图(a)构成为：根据噪声抑制曲线生成电路636，在小电平输入时也降低细节波形的增益，从而抑制包含在输入信号中的噪声特别是量化噪声。其它构成与图13所示的细节比率保持平衡抑制器相同。
另外，图15(b)构成为：根据设置在平衡抑制器的输入的前一级且可改变峰值AGC增益的单元前面的原输入，降低小电平时的增益，来进行噪声抑制，在该构成中也能够获得与该图(a)相同的效果。
图16是表示图15所示的噪声抑制曲线生成电路636所生成的噪声抑制曲线例的特性图。该噪声抑制曲线具有降低小电平时的增益的特性，可以以如该图(a)所示的直线状的斜率进行设定，也可以以如该图(b)所示的反抛物线状的斜率进行设定。
图17是表示具备小细节时的噪声抑制特性的细节比率保持平衡抑制器的构成的电路框图。在该构成中，根据非线性特性生成电路638使细节波形具备正负零电平附近的盲区特性之后，根据加法器626混合基本波形与细节波形。由此掩饰微小细节信号，使输入噪声特别是量化噪声或影像压缩噪声不显著。
图18是表示图17的非线性特性生成电路638所生成的噪声抑制非线性特性的例的特性图。附加在细节波形上的正负零电平附近的盲区特性可以是如该图(a)所示的直线状，也可以是如该图(b)所示的斜率连续变化的曲线，通过使其具备这样斜率连续变化的曲线，能够按比例抑制暗部的噪声。
图19是表示二维细节比率保持平衡抑制器的构成的电路框图。该构成是将图13(c)所示的细节比率保持平衡抑制器的低通滤波器二维化的结构，其它构成与图13相同。即，在该图19所示的细节比率保持平衡抑制器中，向由纵向的垂直低通滤波器634、和画面横向的水平低通滤波器632构成的二维低通滤波器651输入RGB信号的最大值，根据经过该二维低通滤波器651的低频分量基本波形生成抑制增益，向输入影像信号自身乘以该抑制增益来获得输出。根据延迟一致电路630，对输入影像信号进行与经过二维LPF而生成的抑制增益的纵横方向上的位置校准。另外，通过从延迟一致电路630向垂直低通滤波器634输入RGB的最大值，能够共用行存储器。
根据该方法，由于能够提取全方向的变化的细节分量，能够再现更准确的细节，并且也能缩小饱和电平附近的微小范围相互的增益差，因此，即使在上述的多个色系中存在编织的衣料等细微的结构，也能够抑制平均颜色变样。
由于在该例中削减了行存储器，因此RGB Max电路606a和b在垂直LPF前，但是为了进行与其它影像信号处理的共用，也可以在RGB各分量上分别构成二维LPF并在之后的抑制增益生成部中插入RGB Max电路。
图20是表示图19所示的水平低通滤波器的构成的框图。该图(a)是由五类型FIR低通滤波器构成图19的水平低通滤波器的例子，该图(b)是表示等效于该图(a)的实际构成的转置型的例子。如这些图所示，该图(a)的低通滤波器由1取样信号延迟触发器640a～640d、FIR系数增益乘法器642a～642e、合成器644构成，该图(b)的低通滤波器由1取样信号延迟触发器640a～640d、FIR系数增益乘法器642a～642e、加法器644a～644d构成。
图21是表示图19所示的垂直低通滤波器的构成的框图。该图所示的低通滤波器为了进行垂直方向取样，利用1行延迟存储器646a～646d置换图20(a)所示的1取样信号延迟触发器640a～640d而构成。为了让这些水平低通滤波器、垂直低通滤波器通常使响应特性具有前后对称的直线相位特性，选择前后对称的C1～C5的系数。
图22是表示由FIR低通滤波器和IIR低通滤波器的串联连接结构构成图19所示的垂直低通滤波器时的例子的框图。该图所示的构成是以增益为1的FIR低通滤波器为前一级、以增益为1的IIR低通滤波器为后一级而串联连接构成了垂直低通滤波器的例子，前一级的FIR低通滤波器由为了垂直方向取样而设置的1行延迟存储器646a～646d、决定FIR低通滤波器的系数的FIR系数增益乘法器642a～d、对该各系数进行加法运算的加法器644a、调整FIR低通滤波器的最终输出增益的乘法器642e构成。另外，后一级的IIR低通滤波器由加法器644b和c、IIR系数增益乘法器643a和b、1行延迟存储器646d构成一维的IIR滤波器。
图23是表示图22所示的垂直低通滤波器的脉冲响应例的时序图。如该图(a)和(b)所示，FIR滤波器和IIR滤波器具有大致时间轴对称的脉冲响应，作为这些响应的合成特性，获得如该图(c)所示的具有时间轴上大致前后对称的脉冲响应的低通滤波器。
采取如上所述的FIR滤波器与IIR滤波器的串联连接构成的理由是：仅由FIR构成时间轴前后对称即线性相位的低通滤波器时，需要长度对应于其脉冲响应长度的信号延迟单元，并且需要多个存储器。为了构成图19所示的垂直LPF，在每个1脉冲相应延迟中需要一个行存储器，因此，在本例中，通过利用以绝对少量的所需存储器就能解决问题的IIR低通滤波器来实现存储器的削减。
期望调整IIR部的系数C6(由于在本例中为一维IIR，因此时间常数确定)之后微调图22所示的FIR部的系数增益C1～C5，由此能够自由调整脉冲响应的重要部分的前后对称度。另外，也能够通过从其输入延迟调整输出即中心输出中减去这些低通滤波器输出来构成线性相位的高通滤波器。另外，FIR部与IIR部的串联连接顺序无论是哪一方在前，在原理上具有相同特性，但是从存储器的位长与精度的角度来说，在FIR部的后一级连接IIR部的结构能够以更少量的存储器获得良好的特性。
图24是表示由FIR低通滤波器和IIR低通滤波器的并联连接结构构成图19所示的垂直低通滤波器时的例的框图。该图所示的构成是通过相对于加法器644a并联连接FIR低通滤波器和IIR低通滤波器来构成垂直低通滤波器的例子，FIR低通滤波器由为了垂直方向取样而设置的1行延迟存储器646a～646c、决定FIR低通滤波器的系数的FIR系数增益乘法器642a～d、对该各系数进行加法运算的加法器644a构成。另外，IIR低通滤波器由加法器644b和c、IIR系数增益乘法器643a～c、1行延迟存储器646d构成一维的IIR滤波器，向加法器644a输入乘法器643a的输出，由增益调整乘法器645调整最终输出增益并生成该垂直低通滤波器的输出。
图25是表示图24所示的垂直低通滤波器的脉冲响应例的时序图。如该图(a)和(b)所示，FIR滤波器生成脉冲响应的前半部分，IIR滤波器生成后半部分，获得作为这些响应的合成特性而具有如该图(c)所示的在时间轴上大致前后对称的脉冲响应的低通滤波器。这里，从实质系数值(除了0)的左边开始，1、2、3、4是FIR的脉冲响应，其右侧的3、1.5、0.75、0.38...是IIR的脉冲响应。这样，脉冲响应的左侧是有限时间长，右侧是无限时间长，在该例中，中心响应两边的字都为相同系数值3/16，且比中心更靠左侧的系数总值为6/16、右侧的无限总值也为6/16，能够获得近似度高的时间轴对称特性。
这样，根据上述的FIR滤波器与IIR滤波器的并联连接构成，与仅由FIR构成时相比，能够实现存储器的削减。另外，此时，也可以通过从这些输入延迟调整输出即中心输出中减去这些低通滤波器输出来构成高通滤波器。
图26是表示使用最大值滤波器来构成作为逻辑滤波器而并非线性低通滤波器的图19所示的垂直低通滤波器的第1例的构成图。如该图(a)所示，该逻辑滤波器设有1取样信号延迟触发器640a～d，由加法器644a～e分别在这些触发器的输出上加上偏移量C1～C5，由最大值选择电路648输出该输入五个取样信号中的最大值。这里，如该图(b)所示，将偏移量C1～C5设定成从中心向周边移动时下降的负的偏移量系数，作为该逻辑滤波器的窗函数。
图27是表示使用最大值滤波器来构成作为逻辑滤波器而并非线性低通滤波器的图19所示的垂直低通滤波器的第2例的构成图。如该图(a)所示，该逻辑滤波器代替图26的加法器644a～e而设置了乘法器642a～e，选择输出由这些乘法器加权的结果的最大值。这里，如该图(b)所示，将乘法器的系数C1～C5设定成从中心向周边移动时下降的负的偏移量系数，作为该逻辑滤波器的窗函数。使用线性低通滤波器时，由于输入电平大且细节的振幅也大的情况等、细节保持或细节比率保持功能等而引起溢出的概率较高，但是通过使用最大值滤波器等，能够防止溢出界限增加并且由于后一级的溢出限制器而失去细节或破坏色平衡的情况。另外，作为图26和图27所示的选择最大值的构成，除了严格地选择最大值之外，也可以使用中值滤波器等各种级序滤波器或其它逻辑滤波器。
图28是表示使用图19所示的水平和垂直低通滤波器构成细节保持用低通滤波器的其它例的构成图。该图(a)是对二维线性低通滤波器650、图26和图27所示的二维最大值滤波器652的输出进行混合来提取基本波形时的构成例，由乘法器645a在二维线性低通滤波器650的输出上乘以系数kL，由乘法器645b在二维最大值滤波器652的输出上乘以系数kM，并由加法器644对这些值进行混合来提取基本波形。通过这样的构成，在线性低通滤波器的自然动作的基础上，在细节多的部分等中通过最大值滤波器的混合能够增加溢出界限，并且即使在后一级中设置如图11(c)的符号628所示的溢出限制器的情况下，也能够防止细节丢失。
图28(b)是对二维线性低通滤波器650、直接使输入信号通过的延迟调整电路654的输出进行混合而提取限制了高频衰减量的基本波形的情况的构成例，由乘法器645a在二维线性低通滤波器650的输出上乘以系数1-k，由乘法器645b在延迟调整电路654的输出上乘以系数k，并由加法器644对这些值进行混合来提取基本波形。图28(c)是表示图28(b)的空间频率特性的图，横轴是垂直或水平方向的空间频率，纵轴是响应增益。用该图中的“LPF特性”表示的虚线成为二维线性低通滤波器650的输出，用该图中的“直线特性”表示的虚线成为延迟调整电路654的输出，作为对这些输出进行混合的结果获得如该图中用“高频衰减限制”表示的效果。通过这样限制低通滤波器的高频的衰减量，从而防止非常细的亮线从基本波形中被无限制地延期，并且具有抑制该细线被设置在后一级中的溢出限制器大幅削减而引起的颜色变样的效果。另外，将这些图28(a)、(b)的低通滤波器的输出应用在输入给后述的图29、图30、图32、图34等附带抑制器的液晶协调控制内的峰值检测电路的信号中时，当细节信号分量多时，由于宽带的衰减量少，因此通过大量检测峰值电平，并且控制反馈，能够具有减少与抑制器或溢出限制器有关的细节信号的量的效果。
图29是表示组合了抑制器功能和液晶背光协调控制时的构成的框图。由该图中的虚线框表示的区域是抑制部，其它部分是液晶背光灯协调控制部。由虚线表示的抑制部具备提取基本波分量的二维低通滤波器651，该二维低通滤波器651由图19所示的画面横向的水平低通滤波器632、纵向的垂直低通滤波器634构成。抑制增益生成电路615针对由该二维低通滤波器提取的基本波分量生成抑制增益。另一方面，延迟一致电路630输出通过纵横位置校准获得的二维方向的细节，由乘法器612执行细节比率保持抑制。被该图中虚线包围的部分构成图19所示的细节比率保持平衡抑制器625。在该被抑制的影像信号上附加高频脉动，由溢出限制器628防止细节信号与基本波信号的混合信号的溢出。将被实施该溢出限制的影像信号输入给液晶驱动器24，并显示在液晶面板10上。
另一方面，在液晶背光灯协调控制部中，基于峰值检测部412从二维低通滤波器651的输出中检测亮度峰值，通过环路滤波器414的积分实施函数404a的光分布补偿函数处理，以反馈该结果的方式进行乘法器402的增益调整。这里，也向峰值检测部412输入由检测APL的最大值的最大APL检测部415检测出的APL连动信号。
另一方面，环路滤波器414的输出为了在背光灯侧进行改变液晶侧的调制度的影响的逆向补偿，根据函数404b计算背光灯控制量，基于该结果生成调光控制部406的调光控制信号，基于该调光控制信号进行通过背光灯驱动器26的背光灯11的亮度控制。
通过如上述的构成，能够进行具备抑制功能的液晶背光灯协调控制。在这里，由于液晶背光灯协调控制能够避免复杂的直方图运算，并且能够以影像信号的峰值中所具有的界限的量相应地提高液晶调制度，并且能够降低相应量的背光灯的亮度，因此，能够以同一亮度影像获得基于背光灯的亮度降低的节能化以及对比度提高。
在利用了这样的液晶背光灯协调控制的对比度和暗部谐调再现性提高与背光灯消耗功率的降低单元中，在为了防止影像信号溢出而并用的图4～图7所记载的影像信号抑制器中，有时也会对即使增加增益也不会溢出范围的影像信号或未增加增益的影像信号进行抑制，例如，抑制输入信号恰好为100％时也不会溢出等情况下也进行抑制。由此，会产生徒然地变成比原来暗的影像或者会降低亮的部分的对比度等不良情况。对于亮的部分的细节即影像的水平或垂直方向的高频分量而言，能够通过细节比率保持抑制器等来防止，但是对于低频分量而言，有可能其电平变化还是会被徒然地压缩。
因此，说明可变抑制器的构成例：其不在可改变影像增益的单元后面输入固定的抑制曲线，而是预备好对应于所期望的影像增益的多个抑制曲线，将输入影像信号直接输入给抑制器，并根据期望增益对其输出进行可变混合，从而根据任意的增益赋予适应于该增益的抑制曲线。
图30是表示可变抑制器的第一构成例的框图。由该图的虚线表示的抑制部中设有用于生成对应于液晶背光灯协调控制部所期望的增益Gv值的抑制曲线的抑制差分增益曲线生成部660，由乘法器409a在影像增益差分信号ΔGv上乘以该抑制差分增益曲线生成部660所生成的差分增益曲线Gs-1，并生成综合差分增益ΔGT，由加法器626a进一步对该综合差分增益ΔGT和增益1进行加法运算来生成综合增益GT，由乘法器409a在延迟抑制部630的输出上乘以该综合增益GT来生成液晶驱动用影像信号。
图31是表示图30所示的可变抑制器的特性的图表。如该图(a)所示，预备期望影像增益Gv＝1用的无抑制的曲线即增益＝1固定的曲线和期望影像增益Gv＝2用的抑制曲线，由图30的抑制差分增益曲线生成模块660生成作为差的抑制差分增益曲线Gs-1，由乘法器409b在函数404a所输出的差分增益ΔGv上乘以该差分增益曲线来生成综合差分增益ΔGT，由加法器626a在增益＝1上混合综合差分增益ΔGT来获得如图31(b)所示的综合增益曲线GT。即，该综合增益曲线GT是通过改变该图(a)所示的Gv＝1的曲线与Gv＝2的曲线的混合比而生成的。并且，由乘法器409a在输入上直接乘以该综合增益曲线GT，获得如该图(c)所示的特性的综合输出V0。由于液晶背光灯协调控制部的构成与图29相同，因此省略其说明。
另外，在该例中，使用了对应于两组基准期望增益的抑制增益曲线，但是也可以设置三组以上的基准期望增益并设置与此相对应的抑制增益曲线，根据期望增益的值内分输出对应于上下的标准期望增益的抑制输出来生成综合增益。
图32是表示以根据期望影像增益对分别对应于预备的多个抑制增益曲线的影像输出进行可变混合从而生成最终影像输出来代替混合多个抑制输出时的例子的框图。如该图所示，在该例中，由乘法器409b在期望影像增益差分ΔGv上乘以抑制差分增益曲线生成模块660所生成的抑制差分增益曲线Gs-1来生成总增益差分ΔGT，进一步由乘法器409a在输入影像信号上乘以总增益差分ΔGT来生成差分影像信号VD，并由加法器626a对输入影像信号和差分影像信号VD进行加法运算来生成影像输出信号V0。其它构成与图30相同。
图33是表示图32所示的可变抑制器的特性的图表。如该图(b)所示，由乘法器409a生成的差分影像信号VD呈现出具备对应于期望影像增益的抑制特性的输入输出特性。
图34是表示对固定抑制增益与期望影像增益进行小增益优先合成来作为综合增益时的构成例的框图。该图所示的例并不进行如上所述的抑制增益的混合，而是由抑制增益曲线662生成对应于按照对任意的输入而言不会使其输出溢出的方式进行设定的固定抑制增益曲线的各影像输入的抑制增益值Gs，由小增益优先合成部664比较该增益值Gs、和从函数404a输出的期望影像增益值Gv，采用小的一方的增益值生成综合增益GT，并在输入影像上乘以该综合增益GT，从而生成最终影响输出V0。
图35是表示图34所示的可变抑制器的特性的图表。如该图(a)所示，预备一条固定抑制增益曲线Gs，如该图(b)所示，通过优先选择抑制增益值Gs与期望影像增益值Gv中小的值来获得综合增益GT。其结果，获得如该图(c)所示的综合影像输入输出特性。
图36是表示图34所示的小增益优先合成部的构成的框图。如该图所示，小增益优先合成部由以下部分构成：利用抑制曲线Gs与期望影像增益Gv之差以及Gv与“1”之差来生成过渡曲线的过渡曲线生成部670；对该生成的过渡曲线、抑制曲线Gs以及期望影像增益Gv进行比较的比较器672；采用该比较结果的最小的增益值进行输出来生成综合增益GT的选择器674。
这里，由选择器674直接取输入的Gs与Gv这两个曲线中的小的一方而进行切换时，由于在其切换部分会附加角度，因此有时会在输出影像的缓慢的亮度变化部分等中看到如等高线的伪轮廓。因此，当Gs与Gv这两个曲线值的差在一定范围以内时，期望选择器674选择过渡曲线生成部输出，并且根据来自该差和增益下限值“1”的界限，例如由过渡曲线生成部670生成与两个曲线相连的抛物线等过渡曲线，从而进行缓慢变化。在这些图30、图32、图34的方法中，由于同时对输入影像信号进行所有期望影像增益的乘法运算与抑制的执行，因此利用与图29相同的以往的方法从期望影像增益乘法运算执行后的输出中检测峰值电平时，由于已同时进行了抑制，因此不能给与正确的峰值AGC用反馈。因此，在图30、图32、图34的构成中，与输出影像用分开地设置峰值AGC用反馈专用乘法器402，向峰值检测电路提供在二维滤波器输出的影像基本波形上仅相乘了期望影像增益Gv的信号。
根据这些单元，能够仅在充分需要时附加平衡抑制或细节保持平衡与抑制，对所有期望影像增益而言也可以在整个影像信号上使用，能够确保最大限度的线性与最大限度的影像区域。因此，也能够避免影像徒然地变暗的情况，并且能够相应地节省背光灯亮度，能够实现节能化。另外，通过被抑制的信号电平区域的减少，可以最小限度地控制画质的劣化。
图37是表示设置细节上限限制来防止抑制器输出的溢出时的构成例的框图。在该例中，该图(a)和图(b)所示的构成替换了图11、13、15、17、19等中所示的低通滤波器622。如该图(a)所示，该附带限制功能的低通滤波器622利用低通滤波器限制函数682处理低通滤波器680的输入侧信号与输出侧信号，并由大输入选择电路684对低通滤波器680的原本的输出和低通滤波器限制函数682的处理结果进行比较，选择输出值大的一方。
该构成对解决以下所示的问题非常有效。即，如图11、13、15、17、19等所示，在保持细节信号的抑制电路中，由大电平输入大量进行了抑制的状况且具有大振幅的细节的情况下，有时被保持的细节信号的上限会突破所有尺寸。此时，后一级的溢出限制器会在整体上对各颜色分量独立地进行限制，因此色平衡会被破坏，并且会破坏原本的平衡抑制器的功能。因此，期望在细节保持功能或细节比率保持功能中设置限制，使得停止在后一级的溢出限制器之前或者溢出一些的程度上，此时，各颜色分量会在保持比率的情况下被限制。
作为该方法例，想要使图11、13、15、17、19内的低通滤波器622溢出时，根据需要，对低通滤波器的输入信号的一部分采取措施，从而防止大的溢出。图37(a)是附带限制功能的低通滤波器的构成例，图37(b)是其具体例。
如图37(b)所示，从接近整体值的基准值(在该例中是抑制前的200％的整体值)减去低通滤波器680的输出，并乘以对应于抑制特性曲线的特性系数(在该例中是1/8)，从而生成细节界限近似信号。该细节界限近似信号是根据对应于除细节以外的基本波形的抑制静特性曲线生成的与真正的细节界限大致相同的值。
图38是说明图37所示的附带限制功能的低通滤波器622的细节界限近似信号生成的说明图。相对于同一个低通滤波器输出电平按一定比率缩小纵轴时，如该图的上侧斜线部所示的基准输出(在该例中是200的整体值)与低通滤波器输出之差的三角形状区域、和如该图的下侧斜线部所示的基准输出抑制器的100％整体值输出与抑制静特性曲线之差即真正的细节界限的大致三角形状的区域呈大致相似的形状。因此，通过在从基准值中减去低通滤波器输出的值上乘以该相似比(在该例中是1/8)，获得细节界限近似信号。
而且，由于当细节即图37的低通滤波器680的输入侧信号与低通滤波器680的输出信号之差大于真正的细节界限时，产生溢出，因此，从低通滤波器输入信号减去细节界限近似信号的值大于低通滤波器输出值时，由图37所示的大输入选择电路684将该变大的信号变换成低通滤波器680的输出并进行输出。由此，超过细节界限的输入被输入时，低通滤波器680对超过的输入信号进行无效化，并停止超过的细节信号的保持功能。
另外，发送给峰值电平检测电路的低通滤波器输出信号可以使用以往的低通滤波器的输出，也可以使用根据本例追加的最大电平选择输出。使用最大电平选择输出时，由于无抑制界限时会输出比通常的低通滤波器输出大的输出，因此来自峰值电平检测电路的影像峰值反馈功能倾向于降低影像增益Gv的方向，所以可成为进一步确保抑制界限的方向，具有减少关于抑制器或溢出限制器的量的效果。
这些平衡抑制器通过利用直视型液晶TV或投影仪、背向投影仪等透光源调制型显示器来提高平均调制增益，相反，能够降低光源亮度，在光源消耗功率降低方面很有效。同时，相应地也能够改善暗部对比度或谐调、暗部的色再现性、暗部的视角等。
但是，即使不进行光源的亮度变化的情况下，也并不限于光源调制型显示器，在CRT、等离子显示器、EL、FED等其它显示器中仅对影像信号单独使用也能够在保持高对比度的情况下压缩影像的动态区域，并且能够以更少的消耗功率提供在周围环境明亮的情况下也容易看到的影像。
另外，在上述各种抑制器电路和其应用电路例中，以所有电路框图的形式进行了说明，但是除了利用硬件电路进行处理外，当然也可以使用CPU或DSP等以软件形式进行等效处理。
(产业上的可利用性)
根据本发明，由于能够构成更高级的影像处理，因此能够应用在期望高画质化或消耗功率的降低的大型液晶显示器中。

Claims (17)

1.一种影像显示装置，其通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示，其特征在于，具备：
检测所述各原色信号的最大值的单元；
基于所述最大值生成抑制增益的单元；
分别向所述各原色信号赋予所述抑制增益的单元；和
基于所述抑制增益赋予后的所述各原色信号，控制所述显示元件的单元。
2.一种影像显示装置，其通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示，其特征在于，具备：
将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；
基于所述基本波形生成抑制增益的单元；
将所述抑制增益分别赋予给包含在所述基本波形中的各原色信号的单元；
对所述抑制增益赋予后的所述各原色信号和所述细节波形进行混合的单元；和
基于由所述混合得到的信号控制所述显示元件的单元。
3.一种影像显示装置，其通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示，其特征在于，具备：
将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；
基于所述基本波形生成抑制增益的单元；
将所述抑制增益分别赋予给分离前的各原色信号的单元；和
基于所述抑制增益赋予后的信号控制所述显示元件的单元。
4.根据权利要求2所述的影像显示装置，其特征在于，
分离所述基本波形和细节波形的单元具备：
提取包括所述影像信号的水平方向和垂直方向的这两个分量的基本波形的二维滤波器；和
从所述影像信号中减去由所述二维滤波器提取出的基本波形的单元。
5.一种影像显示装置，其通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示，其特征在于，具备：
将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；
基于所述基本波形生成抑制增益的单元；
将所述抑制增益分别赋予给所述基本波形和所述细节波形的单元；
对所述抑制增益赋予后的所述基本波形和所述细节波形进行混合的单元；和
基于由所述混合得到的信号控制所述显示元件的单元。
6.一种影像显示装置，其通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示，其特征在于，具备：
将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；
在所述细节波形或所述影像信号为小电平时附加降低所述细节波形的增益的噪声抑制特性的单元；
基于所述基本波形生成抑制增益的单元；
将所述抑制增益赋予给所述基本波形和/或所述细节波形的单元；
对所述抑制增益赋予后的基本波形和所述噪声抑制特性赋予后的细节波形进行混合的单元；和
基于由所述混合得到的信号控制所述显示元件的单元。
7.一种影像显示装置，其通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示，其特征在于，具备：
将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；
向所述细节波形附加小电平时降低增益的盲区特性的单元；
基于所述基本波形生成抑制增益的单元；
将所述抑制增益赋予给所述基本波形和/或所述细节波形的单元；
对所述抑制增益赋予后的基本波形和所述盲区特性赋予后的细节波形进行混合的单元；和
基于由所述混合得到的信号控制所述显示元件的单元。
8.根据权利要求4所述的影像显示装置，其特征在于，
所述二维滤波器具备对垂直方向分量进行操作的垂直滤波器，该垂直滤波器由FIR滤波器和IIR滤波器的串联连接或并联连接构成。
9.根据权利要求4所述的影像显示装置，其特征在于，
所述二维滤波器具备：对垂直方向分量进行操作的垂直滤波器；和对水平方向分量进行操作的水平滤波器，该垂直滤波器或该水平滤波器的至少一方由具备最大值选择单元的逻辑滤波器构成。
10.根据权利要求4所述的影像显示装置，其特征在于，
所述二维滤波器具备对线性低通滤波器的输出、和具备最大值选择单元的逻辑滤波器的输出进行混合的单元。
11.根据权利要求4所述的影像显示装置，其特征在于，
所述二维滤波器具备对线性低通滤波器的输出、和使输入通过的延迟调整电路的输出进行混合的单元。
12.一种影像显示装置，其通过基于输入的影像信号由多个显示元件控制从光源照射的光输出来显示影像，其特征在于，具备：
将所述影像信号分离成基本波形和细节波形的单元；
检测所述影像信号的亮度峰值的单元；
检测与所述亮度峰值的目标值对应的误差的单元；
基于所述误差决定所述显示元件的调制增益的单元；
通过所述误差的逆向补偿来控制所述光源的光输出量的单元；
基于所述调制增益和所述影像信号的电平生成抑制增益的单元；
将所述抑制增益赋予给所述影像信号的单元；和
基于所述抑制增益赋予后的影像信号控制所述显示元件的单元。
13.根据权利要求12所述的影像显示装置，其特征在于，
生成所述抑制增益的单元具备根据所述调制增益来混合输出预先准备的多个抑制曲线的单元。
14.根据权利要求12所述的影像显示装置，其特征在于，
生成所述抑制增益的单元具备：对预先准备的抑制曲线与所述调制增益进行比较的单元；和选择输出该比较结果中小的一方的单元。
15.一种影像显示装置，其通过利用由多个原色信号构成的影像信号控制显示元件来进行影像的显示，其特征在于，具备：
将所述各原色信号分离成基本波形和细节波形的单元；
基于所述基本波形生成抑制增益的单元；
对所述抑制增益赋予后的基本波形和所述细节波形进行混合的单元；
检测所述细节波形的大小的单元；
根据所述检测出的细节波形的大小，直接或间接限制所述混合后的输出电平的单元；和
基于所述混合后的输出控制所述显示元件的单元
16.根据权利要求15所述的影像显示装置，其特征在于，
由低通滤波器提取所述基本波形，
限制所述输出电平的单元根据所述低通滤波器的输出信号的饱和裕度，限制所述细节波形的上限。
17.根据权利要求15所述的影像显示装置，其特征在于，
由低通滤波器提取所述基本波形，
限制所述输出电平的单元使用所述低通滤波器的输入信号和输出信号，限制所述细节波形的上限。
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