CN103460278A - 视频显示装置及电视接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明检测视频信号的正在发光的部分，对发光部分的显示亮度进行增强以使其突出显示，从而进一步增加亮度感，提高视频品质。视频显示装置的发光检测部(2)对于输入视频信号的规定的特征量，生成对像素数进行累计而得到的直方图，将该直方图的规定范围的上位区域检测作为发光部。区域主动控制和亮度扩展部(4)对背光源部(6)的亮度进行扩展和增大。在映射部(3)中，使除检测出的发光部以外的非发光部的视频信号的亮度下降。由此，抑制非发光部的画面亮度的增大，对发光部的显示亮度进行增强。

Description

视频显示装置及电视接收装置
技术领域
本发明涉及视频显示装置及电视接收装置，更详细而言，涉及具有用于提高显示视频的画质的增强功能的视频显示装置及电视接收装置。
背景技术
在视频显示装置中，已知有用于提高显示视频的画质的增强功能。在执行增强功能时，通常，对视频信号的每一帧检测灰度的最大值，若该最大值的水平较低，则对灰度较高的部分的视频信号施加增益以进行扩展。此外，检测视频信号的灰度的最小值，若该最小值较高，则对灰度较低的部分的视频信号施加压缩增益以降低灰度。通过使用这样的增强功能，视频信号的信号范围变宽，显示图像的对比感增大，画质得以提高。
例如，专利文献1中，公开了伴随着背光源的亮度的调整、自动调整对比度以使得图像的明暗也与调整前相近的液晶显示装置。在该液晶显示装置中，操作人员通过将背光源装置的光源打开关闭，能改变图像的亮度，实现节电，在亮度改变时，增强功能起作用，显示图像被调整为与亮度相适合的对比度，即使降低背光源装置的亮度，图像的明暗程度也与降低亮度前大体相同。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平9-80378号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在对显示亮度进行增强的情况下，若确定画面中明亮地发亮的发光部分，并对该发光部分的显示亮度进行增强，则对人眼而言对比感上升，亮度感增加，能提供高品质的显示视频。
在以往的增强功能中，观察视频信号的像素值的最大值、最小值，来进行将较高部分的灰度扩张提高、或将较低部分的灰度压缩降低之类的处理。然而，由于标准化的视频信号未呈现出实际上人眼看起来明亮的亮度，因此，仅根据灰度值，难以确定发光部分。即，对于各种视频，即使一律通过观察图像值的最大值、最小值来进行增强，也不一定能始终获得高对比度、高画质的视频。
在进行各种变化的视频中，根据视频的亮度分布，检测出相对明亮地发光的部分，并有意地对该发光部分进行增强，从而使画面上发光的部分更加突出，获得提高画质的效果，但以往并未进行基于这种思想的增强处理。
本发明是鉴于上述那样的实际情况而完成的，其目的在于提供视频显示装置及电视接收装置，其检测视频信号的正在发光的部分，对发光部分的显示亮度进行增强以使其突出显示，从而进一步增加亮度感，以高对比度进行视频呈现，由此提高视频品质。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题，本发明的第1技术手段的特征在于，具有显示输入视频信号的显示部、对该显示部进行照明的光源、及对该显示部和该光源进行控制的控制部，该控制部基于所述输入视频信号的规定的特征量的直方图，检测该直方图的规定范围的上位区域，通过对所述光源的亮度进行扩展和增大，并使除所述规定范围的上位区域以外的区域的视频信号的亮度下降，从而增强所述规定范围的上位区域的显示亮度。
第2技术手段的特征在于，在第1技术手段中，所述控制部将输入视频信号所产生的图像分割成多个区域，并基于分割出的所述区域的视频信号的灰度值，使所述光源的区域的点亮率发生变化，基于所有所述区域的平均点亮率，对所述光源的亮度进行扩展。
第3技术手段的特征在于，在第2技术手段中，所述控制部预先确定所述平均点亮率与在所述显示部的画面上能获得的最大亮度之间的关系，所述控制部基于根据所述平均点亮率而确定的所述最大亮度，对所述光源的亮度进行扩展。
第4技术手段的特征在于，在第1技术手段中，所述控制部通过对于将检测出的所述规定范围的上位区域包含在内的规定范围的视频，对每一像素的明亮度进行加权，对像素数进行计数，从而计算表示明亮度的程度的得分，并根据该得分，对所述光源的亮度进行扩展。
第5技术手段的特征在于，在第1至第3技术手段的任一项技术手段中，所述控制部在设所述直方图的平均值为A、标准偏差为σ时，将thresh=A+Nσ(N为常数)以上设为所述规定范围的上位区域。
第6技术手段的特征在于，在第1至第5技术手段的任一项技术手段中，所述控制部在所述特征量较低的规定区域中，利用所述视频信号的亮度的下降，使因所述光源的亮度的扩展而产生的显示部的显示亮度的增加量降低。
第7技术手段为包括第1至第6技术手段的任一项技术手段的视频显示装置的电视接收装置。
发明效果
根据本发明的视频显示装置，能提供视频显示装置及电视接收装置，其检测视频信号的正在发光的部分，对发光部分的显示亮度进行增强以使其突出显示，从而进一步增加亮度感，以高对比度进行视频呈现，由此提高视频品质。
附图说明
图1是对本发明所涉及的视频显示装置的一个实施方式进行说明的图，表示视频显示装置的主要部分的结构。
图2是用于对区域主动控制和亮度扩展(stretch)部的处理例进行说明的图。
图3表示根据输入视频信号的亮度信号Y生成的Y直方图的示例。
图4是表示映射部所生成的色调映射的一个示例的图。
图5是用于对区域主动控制和亮度扩展部所输出的最大亮度进行说明的图。
图6是表示通过区域主动控制和亮度扩展部的处理、使得画面亮度被增强的状态的图。
图7是对本发明所涉及的视频显示装置的其它实施方式进行说明的图。
图8表示根据输入视频信号的亮度信号生成的直方图的示例。
图9是表示与第3阈值以上的像素相对应的亮度扩展的设定例的图。
图10是对本发明所涉及的视频显示装置的又一其它实施方式进行说明的图。
图11是对根据要由视频显示装置显示的广播视频信号来计算CMI的方法进行说明的图。
图12是对具有RGB数据的像素中的最明色进行说明的图。
具体实施方式
(实施方式1)
图1是对本发明所涉及的视频显示装置的一个实施方式进行说明的图，表示视频显示装置的主要部分的结构。视频显示装置具有对输入视频信号进行图像处理以进行视频显示的结构，可适用于电视接收装置等。
从广播信号分离出的视频信号、从外部设备输入的视频信号输入到信号处理部1及区域主动控制和亮度扩展部4。此时，对给区域主动控制和亮度扩展部4的视频信号应用由信号处理部1的映射部3生成的色调映射，之后输入到区域主动控制和亮度扩展部4。
区域主动控制和亮度扩展部4根据所输入的视频信号，将视频信号所产生的图像分割成规定区域，对每一分割区域提取视频信号的最大灰度值。然后，基于最大灰度值，计算背光源部6的点亮率。对与视频的分割区域相对应的背光源部6的每一区域确定点亮率。此外，背光源部6由多个LED构成，可对每一区域进行亮度的控制。
背光源部6的每一区域的点亮率基于预定的运算式来确定，但基本上，在高灰度的较亮的具有最大灰度值的区域中，维持使LED的亮度不下降，在低灰度的较暗区域，进行使LED的亮度下降这样的运算。
然后，区域主动控制和亮度扩展部4根据各区域的点亮率来计算整个背光源部6的平均点亮率，并根据该平均点亮率，利用规定的运算式来计算背光源部6的亮度扩展量。由此，得到在画面内的区域中能获得的最大亮度值(最大亮度)。所得到的最大亮度输出到信号处理部1的映射部3。
在信号处理部1的发光检测部2中，基于输入视频信号的特征量，生成每一帧的直方图，检测正在发光的部分。正在发光的部分是利用直方图的平均值和标准偏差来求出的，因此作为每一直方图的相对值来检测。
映射部3使用所检测到的发光部分的信息、及从区域主动控制和亮度扩展部4输出的最大亮度，生成色调映射，并应用于输入视频信号。
区域主动控制和亮度扩展部4将用于控制背光源部6的控制数据输出到背光源控制部5，背光源控制部5基于该数据，对每一分割区域控制背光源部6的LED的发光亮度。背光源部6的LED的亮度进行PWM(Pulse WidthModulation：脉冲宽度调制)控制，但也可进行电流控制或利用它们的组合来控制成达到所希望的值。
此外，区域主动控制和亮度扩展部4将用于控制显示部8的控制数据输出到显示控制部7，显示控制部7基于该数据，控制显示部8的显示。对于显示部8，使用由背光源部6的LED进行照明并显示图像的液晶面板。
在区域主动控制和亮度扩展部4中，根据平均点亮率来扩展背光源亮度，使背光源部6的LED的亮度增大，将该亮度扩展的信息返回给信号处理部1，使与背光源部6的亮度扩展部分相当的亮度下降。此时，对整个背光源部6进行亮度扩展，对于除发光部以外的、视为未发光的部分，利用视频信号处理使其亮度下降。由此，仅使正在发光的部分的画面亮度增大，能以高对比度来呈现视频，能提高画质。另外，本发明的控制部控制背光源部6和显示部8，相当于信号处理部1、区域主动控制和亮度扩展部4、背光源控制部5、及显示控制部7。
将上述显示装置构成为电视接收装置的情况下，电视接收装置具有对由天线接收到的广播信号进行选台并进行解调、解码以生成重放用视频信号的单元，对重放用视频信号适当实施规定的图像处理，作为图1的输入视频信号进行输入。由此，能将接收到的广播信号显示于显示部8。本发明可构成为显示装置、及包括该显示装置的电视接收装置。
以下，对具有上述结构的本实施方式的各部分的处理例进行更具体的说明。
图2是用于对区域主动控制和亮度扩展部4的处理例进行说明的图。适用于本发明的实施方式的区域主动控制是将视频分割为规定的多个区域(area)，并对每一区域控制与该分割出的区域相对应的LED的发光亮度。此处，区域主动控制和亮度扩展部4基于输入视频信号，将一帧的视频分割为预定的多个区域，对每一该分割区域提取视频信号的最大灰度值。
然后，区域主动控制和亮度扩展部4根据提取出的最大灰度值，确定每一区域的LED的点亮率。在确定LED的点亮率时，对于最大灰度值较低的较暗区域，降低点亮率，以使背光源的亮度下降。作为一个示例，在视频的灰度值由0-255的8位数据来呈现的情况下，在最大灰度值为128时，使背光源下降至(1/(255/128))2.2=0.217倍。该区域主动控制的处理用于确定后述的平均点亮率，实际的背光源部6的亮度基于根据平均点亮率来确定的最大亮度的值，被进一步扩展和增强。作为基础的基准亮度例如是在最大灰度值时画面亮度达到550(cd/m2)的亮度。基准亮度并不限于该示例，可适当确定。
此外，上述点亮率计算方法表示其一个示例，但基本上，在较亮的高灰度的区域中，不降低背光源亮度，在低灰度的较暗区域，则根据预定的运算式来计算点亮率，以使背光源的亮度下降。
点亮率决定整个背光源的平均点亮率，可表示为点亮区域(窗口区域)与熄灭区域之比。在没有点亮区域的状态下，点亮率为零，随着点亮区域的窗口变大，点亮率增大，在全点亮状态下，点亮率成为100％。
区域主动控制和亮度扩展部4基于根据各区域的最大灰度值确定的点亮率，计算整个画面的平均点亮率。若点亮率较高的区域变多，则整个画面的平均点亮率变高。然后，利用图2的关系，确定可获取的亮度的最大值(最大亮度)。横轴表示背光源的点亮率(窗口尺寸)，纵轴表示最大亮度下的画面亮度(cd/m2)。
图2中，设背光源全点亮(平均点亮率为100％)时的最大亮度例如为550(cd/m2)。而且，在本实施方式中，随着平均点亮率下降，使最大亮度增大。此时，灰度值为255灰度级(用8位来呈现的情况)的像素在画面内的画面亮度最高，成为能获得的最大的画面亮度(最大亮度)。因而可知，即使是同一平均点亮率，根据像素的灰度值，画面亮度也可能不上升到最大亮度。
在平均点亮率为P1时，最大亮度的值最大，此时的最大的画面亮度为1500(cd/m2)。即，在P1时，能获得的最大的画面亮度与全点亮时的550(cd/m2)相比，扩展到1500(cd/m2)。P1设定为平均点亮率较低的位置。即，在整体较暗的画面中平均点亮率较低、且在一部分具有高灰度的峰值的画面的情况下，背光源的亮度最高扩展到1500(cd/m2)为止。此外，作为平均点亮率越高时、背光源的亮度的扩展程度越小的理由在于，对于原本明亮的画面，若背光源的亮度过度，则反而会感到刺眼，因此，要抑制扩展的程度。
在最大亮度从最大的平均点亮率P1到平均点亮率0(全黑)为止，使最大亮度的值缓慢下降。平均点亮率较低的范围相当于较暗画面的视频，与其扩展背光源的亮度而提高画面亮度，不如反过来抑制背光源的亮度，使对比度提高，从而抑制漏光(black float)，保持显示品质。
区域主动控制和亮度扩展部4根据图2的曲线，扩展背光源的亮度，将其控制信号输出到背光源控制部5。此处，如上所述，根据对视频的每一分割区域检测出的最大灰度值，平均点亮率发生变化，根据该平均点亮率，亮度扩展的状态发生变化。
对输入到区域主动控制和亮度扩展部4的视频信号应用色调映射，使低灰度区域的增益降低来进行输入，其中，该色调映射通过以下说明的信号处理部1所进行的信号处理来生成。由此，在低灰度的非发光区域，对应于背光源的亮度的扩展量，由视频信号降低亮度，其结果是，仅正在发光的区域中，画面亮度被增强，亮度感增强。
区域主动控制和亮度扩展部4根据图2的曲线，将根据背光源的平均点亮率求出的最大亮度的值输出到信号处理部1的映射部3。在映射部3中，使用从区域主动控制和亮度扩展部4输出的最大亮度，进行色调映射。
对信号处理部1进行说明。
在信号处理部1的发光检测部2中，根据视频信号，检测出正在发光的部分。图3表示根据输入视频信号的亮度信号Y生成的Y直方图的示例。发光检测部2中，对输入的视频信号的每一帧，累计每一亮度灰度的像素数，生成Y直方图。横轴表示亮度Y的灰度值，纵轴表示对每一灰度值累计的像素数(频度)。亮度Y是制作直方图的视频的一个特征量，对于特征量的其它示例将在后面阐述。此处，假设亮度Y用于检测发光部分。
若生成Y直方图，则根据该Y直方图，计算平均值(Ave)、标准偏差(σ)，并利用它们来计算2个阈值Th。
第2阈值Th2是确定发光边界的阈值，Y直方图中该阈值Th2以上的像素被视为正在发光的部分并进行处理。
设第2阈值Th2为
Th2=Ave+Nσ···式(1)
。N为规定的常数。
此外，第1阈值Th1是为了抑制比Th2要小的区域的灰度性等的异样感而设定的阈值，设为
Th1=Ave+Mσ···式(2)
。M为规定的常数，M＜N。
发光检测部2所检测出的第1及第2阈值Th1、Th2的值输出到映射部3，用于生成色调映射。
图4是表示映射部3所生成的色调映射的一个示例的图。横轴是视频的亮度值的输入灰度，纵轴是输出灰度。由发光检测部2检测出的第2阈值Th2以上的像素是视频中正在发光的部分，除去正在发光的部分，应用压缩增益，以降低增益。此时，若对于比发光边界即Th2要小的区域一律应用一定的压缩增益，以抑制输出灰度，则会在灰度性方面产生异样感。因此，利用发光检测部2设定并检测第1阈值Th1，对比Th1要小的区域设定第1增益G1，并以将Th1与Th2之间线性连接的方式设定第2增益G2，从而进行色调映射。
对增益的设定方法进行说明。
从区域主动控制和亮度扩展部4向映射部3输入最大亮度的值。如上所述，最大亮度表示根据背光源的平均点亮率确定的最大亮度，例如作为背光源占空比(backlight duty)的值来输入。
第1增益G1应用于比第1阈值Th1要小的区域，由
G1=(Ls／Lm)1/γ···式(3)
来设定。Ls为基准亮度(不扩展背光源亮度时的基准亮度；作为一个示例，最大的画面亮度为550cd/m2时的亮度)，Lm表示从区域主动控制和亮度扩展部4输出的最大亮度。因而，应用于比第1阈值Th1要小的区域的第1增益G1使视频信号的输出灰度下降，以降低因背光源的亮度扩展而引起的画面亮度增加量。
第2阈值Th2以上的色调映射设为f(x)=x。即，设输入灰度=输出灰度，不进行使输出灰度下降的处理。第1阈值Th1～第2阈值Th2之间设定成用直线将因第1增益G1而下降的第1阈值Th1的输出灰度、与第1阈值Th1的输出灰度连接。
即，利用G2=(Th1-G1·Th2)／(Th1-Th2)，来确定第2增益G2。
通过上述处理，获得图4所示的色调映射。此时，对于Th1、Th2的连接部分，利用二次函数来对规定范围(例如连接部分±Δ(Δ为规定值))进行平滑即可。
由映射部3生成的色调映射应用于输入视频信号，将基于背光源的亮度扩展量来抑制低灰度部分的输出后得到的视频信号输入到区域主动控制和亮度扩展部4。
图5是用于对区域主动控制和亮度扩展部4所输出的最大亮度进行说明的图。
区域主动控制和亮度扩展部4输入应用了由映射部3生成的色调映射后的视频信号，基于该视频信号，进行区域主动控制，确定基于平均点亮率的最大亮度。设此时的帧为N帧。N帧的最大亮度的值输出到信号处理部1的映射部3。在映射部3中，使用所输入的N帧的最大亮度，生成图4所示的色调映射，应用于N+1帧的视频信号。
如此，在本实施方式中，对基于区域主动的平均点亮率的最大亮度进行反馈，以使用于下一帧的色调映射。映射部3基于在N帧确定的最大亮度，对比第1阈值Th1要小的区域应用使视频输出下降的增益(第1增益G1)。对于Th1与Th2之间的区域，应用将Th1与Th2之间线性连接的第2增益G2，使Th1与Th2之间的视频输出下降。
由于在N帧应用使视频输出下降的增益，因此，在平均点亮率为P1以上的高点亮率的区域，在N+1帧，每一区域的最大灰度值下降，点亮率有下降的趋势，由此，在N+1帧，最大亮度有上升的趋势。由此，背光源的亮度扩展量进一步变大，画面的亮度感有增加的趋势。但是，在点亮率比P1要低的区域，未观察到该趋势，成为相反的趋势。
图6是表示通过区域主动控制和亮度扩展部4的处理、使得画面亮度被增强的状态的图。横轴是输入视频信号的灰度值，纵轴是显示部8的画面亮度(cd/m2)。
S2、S3分别相当于发光检测部2中使用的第1及第2阈值Th1、Th2的灰度值的位置。如上所述，在由发光检测部2检测出的第2阈值Th2以上的区域中，不进行根据背光源的亮度扩展量来使视频信号的输出灰度下降的信号处理。其结果是，在S3～S4，利用与由区域主动控制决定的最大亮度相对应的γ曲线，将输入视频信号增强显示。
例如，在最大亮度为1500(cd/m2)的情况下，当输入视频信号为最高灰度值(255)时，画面亮度为1500(cd/m2)。
另一方面，对于S1～S2为止的输入灰度值的情况，如上所述，由于对视频信号应用第1增益G1，以降低因背光源的亮度扩展而引起的画面亮度增加量，因此，利用基于基准亮度的γ曲线来进行画面显示。这是由于，根据由区域主动控制和亮度扩展部4确定的最大亮度，在映射部3中与亮度扩展量相对应地将视频信号的输出值抑制在比阈值Th1(相当于S2)要小的范围内。S2～S3中，画面亮度根据Th2～Th1的色调映射而变化。
若最大亮度变大，则S1～S2的基于基准亮度的曲线、与S3～S4的基于最大亮度的曲线在画面亮度方向上的差变大。基于基准亮度的曲线如上所述是最大灰度值的画面亮度为不扩展背光源亮度时的基准亮度(作为一个示例，最大灰度值的画面亮度为550cd/m2)的γ曲线，基于最大亮度的曲线是最大灰度值的画面亮度为由区域主动控制和亮度扩展部4确定的最大亮度的γ曲线。
如此，在输入视频信号从0灰度(S1)到S2之间，利用基准亮度来控制画面亮度。在灰度较低的较暗视频的情况下，若提高亮度来进行显示，则会导致对比度的下降、漏光等的品质下降，因此，通过视频信号处理来以背光源的亮度扩展量抑制亮度，使得画面亮度不会上升。
此外，输入视频信号为S3以上的范围是被视为正在发光的范围，因此，在利用亮度扩展来对背光源进行了扩展的状态下，维持视频信号而不进行抑制。由此，画面亮度被增强，能进行更有亮度感的高品质的图像显示。另外，S1～S2为止的γ曲线无需与基准亮度一致，若是与发光部分的增强区域具有差异的水平，则能通过适当调整增益G1来进行设定。
(实施方式2)
图7是对本发明所涉及的视频显示装置的其它实施方式进行说明的图。
实施方式2具有与实施方式1相同的结构，但与实施方式1不同的是，并不由区域主动控制和亮度扩展部4来确定在进行色调映射时使用的最大亮度的值，而是基于发光检测部2的检测来确定亮度扩展，并基于该确定的亮度扩展来执行色调映射。因而，在信号处理部1的映射部3中，无需像实施方式1那样，从区域主动控制和亮度扩展部4输出亮度扩展所产生的最大亮度值。
图8表示根据输入视频信号的亮度信号Y生成的Y直方图的示例。与实施方式1同样，发光检测部2中，对输入的视频信号的每一帧，累计像素的每一亮度灰度的像素数，生成Y直方图。然后，根据该Y直方图，计算平均值(Ave)、标准偏差(ó)，并利用它们来计算2个阈值Th1、Th2。与实施方式1同样，第2阈值Th2是确定发光边界的阈值，Y直方图中该阈值Th2以上的像素被视为正在发光的部分。
在本实施方式中，进一步设定第3阈值Th3。第3阈值Th3处于Th1与Th2之间，为了检测发光部分的像素的状态而设置。
阈值Th3也可以为与Th2相同的值，但使Th2以上的发光部分具有较大的余量(margin)，以易于进行处理。
因而，Th3=Ave+Qσ(M＜Q≤N)。
图9是表示与第3阈值Th3以上的像素相对应的亮度扩展的设定例的图。横轴表示阈值Th3以上的像素值的得分(score)，纵轴表示与得分相对应的亮度扩展量。
得分是通过对具有第3阈值Th3以上的灰度值的像素的像素数进行计数、并对与阈值Th3的距离进行加权和计算，来表示明亮度的程度，例如通过
得分=1000×Σcount[i]×(i2-Th32)／(Σcount[i]×Th32)来计算。Σcount[i]是按每一灰度值i对像素数进行计数而累计得到的量。因此，在发光部分中偏离Th3的高灰度的像素较多的情况下，得分变高。此外，即使Th3以上的像素数一定，灰度较高的像素较多时的得分更高。
然后，在得分为一定以上的高水平时，将亮度扩展量设定得较高，将高灰度的发亮的视频扩展到更高亮度，增加亮度感。在该示例中，在得分高到一定以上的部分，设定成在亮度扩展后能获得的最大的画面亮度为1500(cd/m2)。此外，在得分较低的情况下，设定成得分越少，亮度扩展量越小。
亮度扩展量与实施方式1的最大亮度概念相同，例如由背光源占空比的值来表示。
发光检测部3所检测出的第1及第2阈值Th1、Th2的值、以及根据Th3以上的像素的得分而确定的亮度扩展量输出到映射部3，用于生成色调映射。
映射部3中的色调映射处理与实施方式1相同。即，如图4所示，对于比由发光检测部2检测出的Th1要小的区域设定第1增益G1，并以将Th1与Th2之间线性连接的方式设定第2增益G2。此时，在设定增益G1时，使用由发光检测部2检测出的亮度扩展量，根据背光源的亮度扩展量，通过视频信号处理使亮度下降。
所得到的色调映射应用于输入视频信号，输入到区域主动控制和亮度扩展部4。
区域主动控制和亮度扩展部4中的处理与实施方式1相同。但是，在区域主动控制和亮度扩展部4中，无需像实施方式1那样根据背光源的平均点亮率来确定最大亮度并输出到信号处理部1，相反，基于由信号处理部1的发光检测部2检测出的亮度扩展量，将背光源部6的LED的亮度扩展。
即，在区域主动控制和亮度扩展部4中，将视频分割为规定的多个区域(area)，对其每一分割区域提取视频信号的最大灰度值，根据提取出的最大灰度值，确定每一区域的LED的点亮率。例如，对于最大灰度值较低的较暗区域，降低点亮率，以使背光源的亮度下降。然后，在该状态下，根据亮度扩展量，使整个背光源的接入电力增大，提高背光源的整体亮度。由此，正在发光的较亮视频变得更亮，增加亮度感。此外，对于非发光部分，由于通过视频信号处理降低与亮度扩展相当的亮度，因此，其结果是，在画面上，仅发光部分的亮度提高，能显示高对比度的品质较高的视频。输入视频信号与画面亮度的关系和实施方式1所示的图6相同。
(实施方式3)
图10是对本发明所涉及的视频显示装置的又一其它实施方式进行说明的图。
实施方式3具有与实施方式2相同的结构，进行与实施方式2相同的动作，但与实施方式2不同的是，在亮度扩展部41中不进行区域主动控制，基于从信号处理部1的映射部3输出的亮度扩展量，将背光源部6的亮度扩展。
即，在亮度扩展部41中，输入应用了由映射部3生成的色调映射的视频信号，将显示该视频信号的控制数据输出到显示控制部7。此时，不进行区域主动控制的处理。另一方面，基于从映射部3输出的亮度扩展量，统一对整个背光源部6进行扩展。
由此，正在发光的较亮视频变得更亮，增加亮度感。此外，对于非发光部分，由于通过视频信号处理降低与亮度扩展相当的亮度，因此，其结果是，在画面上，发光部分的亮度提高，能显示高对比度的品质较高的视频。
对于实施方式3中的其它结构部分的动作，由于与实施方式2相同，因此，省略重复说明。
(其它特征量)
在上述各例中，在发光检测部2的发光部的检测处理中，使用亮度Y作为视频的特征量，生成亮度的直方图，从中检测出发光部。
作为生成直方图的特征量，除了亮度外，还可以使用例如CMI(ColorMode Index：色彩模式指数)或最大RGB。
CMI是表示所关注的颜色有多亮的指标。此处，CMI与亮度不同，表示还考虑了颜色信息的明亮度。CMI由
L＊／L＊模式边界×100···式(4)
来定义。
上述L*是颜色的相对明亮度的指标，在L*=100时，为作为物体色最明亮的白色的明度。在上述式(4)中，L*是所关注的颜色的明度，L*模式边界是以与所关注的颜色相同的色度发光而看到的边界的明度。此处可知，L*模式边界≒最明色(物体色中最明亮的颜色)的明度。将CMI=100的颜色的明度称为发光色边界，若超过CMI=100，则定义为正在发光。
参照图11，对根据要由视频显示装置显示的广播视频信号来计算CMI的方法进行说明。广播视频信号基于BT.709标准进行标准化，以进行发送。因而，首先，利用BT.709用的转换矩阵，将广播视频信号的RGB数据转换为三刺激值XYZ的数据。然后，利用转换式，根据Y，计算明度L*。设所关注的颜色的L*处于图11的位置P1。接下来，根据转换出的XYZ，计算色度，并根据已知的最明色的数据，调查与所关注的颜色相同色度的最明色的L*(L*模式边界)。图11上的位置为P2。
根据这些值，利用上述式(4)，计算CMI。CMI由关注像素的L*与其色度的最明色的L*(L*模式边界)之比来表示。
利用上述那样的方法，对视频信号的每一像素求出CMI。由于是标准化后的广播信号，因此，所有像素的CMI取0～100的范围内的任一种。然后，对于1帧视频，设横轴为CMI、纵轴为频度来制作CMI直方图。此处，计算平均值Ave、标准偏差σ，设定各阈值，检测出发光部分。
此外，在其它示例中，特征量是RGB数据中具有最大灰度值的数据(最大RGB)。在RGB组合中，2种颜色色度相同的意义与RGB之比没有变化的意义相同。即，对CMI中相同色度的最明色进行运算的处理是在不改变RGB数据的比率而使其增大到一定倍数时、获得RGB数据的灰度最大时的RGB组合的处理。
例如，设具有图12(A)所示的灰度的RGB数据的像素为关注像素。在对关注像素的RGB数据乘以一定的数值时，如图12(B)所示，RGB中的任一项最先饱和时的颜色是与原像素相同色度的最明亮的颜色。在设最先饱和的颜色(该情况下为R)的关注像素的灰度为r1，最明色的R的灰度为r2时，通过
r1／r2×100···式(5)
能获得与CMI类似的值。使RGB增大到一定倍数时最先饱和的颜色为关注像素的RGB中具有最大灰度的颜色。
然后，对每一像素计算上述式(5)所得到的值，制作直方图。根据该直方图，计算平均值Ave、标准偏差σ，设定各阈值，检测出发光部分。
标号说明
1…信号处理部，2…发光检测部，3…映射部，4…区域主动控制和亮度扩展部，5…背光源控制部，6…背光源部，7…显示控制部，8…显示部，41…亮度扩展部。

Claims (7)

1.一种视频显示装置，其特征在于，
具有显示输入视频信号的显示部、对该显示部进行照明的光源、及对该显示部和该光源进行控制的控制部，
该控制部基于所述输入视频信号的规定的特征量的直方图，检测该直方图的规定范围的上位区域，
通过对所述光源的亮度进行扩展和增大，并使除所述规定范围的上位区域以外的区域的视频信号的亮度下降，从而增强所述规定范围的上位区域的显示亮度。
2.如权利要求1所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部将输入视频信号所产生的图像分割成多个区域，并基于分割出的所述区域的视频信号的灰度值，使所述光源的区域的点亮率发生变化，
基于所有所述区域的平均点亮率，对所述光源的亮度进行扩展。
3.如权利要求2所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部预先确定所述平均点亮率与在所述显示部的画面上能获得的最大亮度之间的关系，基于根据所述平均点亮率而确定的所述最大亮度，对所述光源的亮度进行扩展。
4.如权利要求1所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部通过对于将检测出的所述规定范围的上位区域包含在内的规定范围的视频，对每一像素的明亮度进行加权，对像素数进行计数，从而计算表示明亮度的程度的得分，并根据该得分，对所述光源的亮度进行扩展。
5.如权利要求1至3中任一项所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部在设所述直方图的平均值为A、标准偏差为σ时，将
thresh=A+Nσ(N为常数)
以上设为所述规定范围的上位区域。
6.如权利要求1至5中任一项所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部在所述特征量较低的规定区域中，利用所述视频信号的亮度的下降，使因所述光源的亮度的扩展而产生的显示部的显示亮度的增加量降低。
7.一种电视接收装置，其特征在于，
包括权利要求1至6中任一项所述的视频显示装置。
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