CN106488157B - 图像显示设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种图像显示设备。该图像显示设备包括显示器；图像接收器，其接收高动态范围图像；以及控制器，其基于高动态范围图像的亮度信息以及关于显示器上可显示的光强度的信息来设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像。因此，该图像显示设备能够转换和显示高动态范围图像以匹配显示器上可显示的光强度。

Description

图像显示设备
技术领域
本发明涉及图像显示设备，更具体地讲，涉及一种能够转换并显示输入的高动态范围图像以匹配显示器上可显示的光强度(luminance)的图像显示设备。
背景技术
图像显示设备具有提供用户可观看的图像的功能。图像显示设备可接收并显示广播图像。
近来，已提出了高动态范围(HDR)图像作为显示设备领域中的新输入。对于内容的生成、传输和显示，已进行了与图像格式的标准化、压缩和传输信令、接口、面板规格等有关的讨论。
HDR技术表示背离图像的生成，以使得可在现有技术中可能的单个图像中显示显著更宽的亮度(brightness)范围。
亮度范围被称作动态范围。可使用具有宽动态范围的高质量相机，或者可设定两个或更多个相机以分别覆盖不同的动态范围，从而最终生成单个高动态范围图像。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够转换并显示高动态范围图像以匹配显示器上可显示的光强度的图像显示设备。
本发明的另一目的在于提供一种能够转换并显示高动态范围图像以匹配用户设定和显示器上可显示的光强度的图像显示设备。
根据本发明的一方面，上述和其它目的可通过提供一种图像显示设备来实现，该图像显示设备包括：显示器；图像接收器，其接收高动态范围图像；以及控制器，其基于高动态范围图像的亮度信息以及关于显示器上可显示的光强度的信息来设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像显示设备，该图像显示设备包括：显示器；图像接收器，其接收高动态范围图像；接口单元，其接收针对待显示图像的光强度设定输入；以及控制器，其基于高动态范围图像的亮度信息、关于显示器上可显示的光强度的信息以及光强度设定输入来设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像，所述控制器执行控制以随着根据光强度设定输入的设定的光强度水平增加，在光强度设定时减小饱和区段。
附图说明
将参照以下附图详细描述实施方式，在附图中，相似的标号指代相似的元件，附图中：
图1是示出根据本发明的实施方式的图像显示设备的外观的示图；
图2是图1所示的图像显示设备的内部框图的示例；
图3是图2所示的控制器的内部框图的示例；
图4A是示出图2所示的遥控装置的控制方法的示图；
图4B是图2所示的遥控装置的内部框图；
图5A至图5D是示出根据本发明的各种实施方式的图像显示设备的操作方法的示例的流程图；以及
图6A至图16B是为说明图5A至图5D的操作方法而参考的示图。
具体实施方式
以下，将参照附图更详细地描述本发明。
关于以下描述中所使用的构成元件，后缀“模块”和“单元”仅考虑到易于准备本说明书而给出或者彼此混合，并不具有或用作不同的含义。因此，“模块”和“单元”可互换地使用。
图1是示出根据本发明的实施方式的图像显示设备的外观的示图。
参照图1，根据本发明的实施方式的图像显示设备(由标号100指代)可包括：显示器180；图像接收器(参见图2中的标号105)，其用于接收高动态范围(HDR)图像；以及控制器(参见图2中的标号170)，其用于执行控制以基于HDR图像的亮度信息以及关于显示器180上可显示的光强度的信息来设定待显示图像的光强度信息，并且显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像。
由此，所输入的HDR图像可被转换并显示以匹配显示器180上可显示的光强度。
此外，作为广播标准，在现有图像中出现高达100尼特(标准动态范围(SDR)水平)的光强度。
近来关于HDR技术的标准化的讨论已指出显示高达1000尼特或更高的宽范围内的光强度。
HDR图像与现有SDR图像相比具有极大地改变的图像性质，并且需要改变整个系统的许多部分，例如图像格式、相关元数据、压缩类型、设备之间的接口、高光强度/高对比度面板等。
当HDR图像的动态范围大于显示面板的动态范围时，根据本发明的实施方式的图像显示设备100可执行映射以使图像的动态范围与显示器180的动态范围匹配。因此，可显示与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
控制器170可执行控制以基于HDR图像的颜色信息以及关于显示器180上可显示的颜色的信息来设定待显示图像的颜色信息并且显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色的图像，从而执行与关于显示器180上可显示的颜色的信息对应的映射。这样，可显示与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
控制器170可执行控制以基于关于待显示图像的光强度设定输入来设定待显示图像的光强度信息并且显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像。由此，可显示与观看者的意图匹配的图像。
控制器170可执行控制以基于关于待显示图像的颜色设定输入来设定待显示图像的颜色信息并且显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色的图像。由此，可显示与观看者的意图匹配的图像。
控制器170可执行控制以基于关于待显示图像的对比度设定输入来设定待显示图像的对比度信息并且显示基于所设定的图像对比度信息调节了对比度的图像。由此，可显示与观看者的意图匹配的图像。
此外，控制器170可执行控制以基于以每一图像场景或每一图像帧为基础的HDR图像的亮度信息以及关于显示器180上可显示的光强度的信息来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息，并且显示基于所设定的图像光强度信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度的图像。由此，可显示以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度并且与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
控制器170可执行控制以基于关于待显示图像的光强度设定输入来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息，并且显示基于所设定的图像光强度信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度的图像。由此，可显示以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度并且与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
控制器170可执行控制以从HDR图像的亮度信息提取最大光强度信息并且基于最大光强度信息在光强度设定时变化饱和区段。因此，当调节HDR图像的光强度时，可进行自适应光强度调节。
控制器170可在光强度设定时控制饱和区段以使其随着最大光强度水平增大而减小。
控制器170可在光强度设定时控制饱和区段以使其随着所设定的光强度水平增大而减小。
下面将参照图5A及随后的附图更详细地描述上述图像显示设备100的各种操作方法。
图1的图像显示设备100可以是TV、监视器、平板PC、移动终端、用于车辆的显示设备等。
图2是图1所示的图像显示设备的内部框图的示例。
参照图2，根据本发明的实施方式的图像显示设备100可包括图像接收器105、外部装置接口单元130、存储器140、用户输入接口单元150、传感器单元(未示出)、控制器170、显示器180和音频输出单元185。
图像接收器105可包括调谐器110、解调器120、网络接口单元135和外部装置接口单元130。
与图2不同，图像接收器105可仅包括调谐器110、解调器120和外部装置接口单元130。即，图像接收器105可不包括网络接口单元135。
调谐器110对通过天线(未示出)接收的射频(RF)广播信号当中的与用户所选择的信道或者所有预存储的信道对应的RF广播信号进行调谐。然后，调谐器110将调谐的RF广播信号转换为中频(IF)信号或者基带图像或声音信号。
例如，当调谐的RF广播信号为数字广播信号时，调谐器110将数字广播信号转换为数字IF(DIF)信号。当调谐的RF广播信号为模拟广播信号时，调谐器110将模拟广播信号转换为模拟基带图像或声音信号。即，调谐器110可处理数字广播信号或模拟广播信号。从调谐器110输出的模拟基带图像或声音信号可被直接输入至控制器170。
在本发明中，调谐器110可在通过天线接收的RF广播信号当中顺序地调谐经由信道记忆功能存储的所有广播信道的RF广播信号，并且可将调谐的RF广播信号转换为IF信号或者基带图像或声音信号。
调谐器110可包括分别从多个信道接收广播信号的多个调谐器。另选地，调谐器110可包括从多个信道接收广播信号的单个调谐器。
解调器120接收由调谐器110转换的DIF信号，并且执行DIF信号的解调。
解调器120可在执行解调和信道解码之后输出传输流(TS)信号。此时，TS信号可以是包括图像信号、声音信号和/或数据信号的复用信号。
从解调器120输出的TS信号可被输入至控制器170。控制器170可执行例如解复用和图像/声音信号处理，并且可将图像输出给显示器180，将声音输出给音频输出单元185。
外部装置接口单元130可向连接的外部装置(未示出)(例如，机顶盒)发送数据或者从其接收数据。为此，外部装置接口单元130可包括A/V输入/输出单元(未示出)。
外部装置接口单元130可通过有线或无线方式连接至诸如数字多功能盘(DVD)、蓝光盘、游戏装置、相机、摄像机、计算机(笔记本计算机)或者机顶盒的外部装置，并且可与外部装置执行输入/输出操作。
A/V输入/输出单元可从外部装置接收图像和声音信号。此外，无线通信单元(未示出)可与其它电器执行短距离无线通信。
通过无线通信单元(未示出)，外部装置接口单元130可与相邻的移动终端交换数据。具体地讲，外部装置接口单元130可在镜像模式下从移动终端接收例如装置信息、关于要执行的应用的信息以及应用图像。
网络接口单元135提供接口以将图像显示设备100连接至包括互联网的有线/无线网络。例如，网络接口单元135可通过网络接收经由互联网或者由内容提供商或网络管理员提供的内容或数据。
网络接口单元135可包括无线通信单元(未示出)。
存储器140可存储用于控制器170中的控制和信号处理的程序，并且可存储处理的图像、声音或数据信号。
另外，存储器140可执行临时存储输入至外部装置接口单元130的图像、声音或数据信号的功能。另外，存储器140可经由信道记忆功能(例如，信道映射)存储关于预定广播信道的信息。
尽管图2示出存储器140与控制器170分开设置的实施方式，本发明不限于此。存储器140可被包括在控制器170中。
用户输入接口单元150将用户输入信号传送给控制器170，或者将来自控制器170的信号传送给用户。
例如，用户输入接口单元150可从遥控装置200发送或接收诸如电源开/关、信道选择、画面设置等的用户输入信号，可将从诸如电源键、信道键、音量键、设置键等的本地键(未示出)输入的用户输入信号发送至控制器170，可将从感测用户的姿势的传感器单元(未示出)输入的用户输入信号传送给控制器170，或者可将来自控制器170的信号发送给传感器单元(未示出)。
控制器170可将通过调谐器110、解调器120、网络接口单元135或者外部装置接口单元130输入的流解复用，或者可通过处理复用的信号来生成并输出用于图像或声音输出的信号。
在控制器170中处理的图像信号可被输入至显示器180以按照与图像信号对应的图像的形式来显示。另外，在控制器170中处理的图像信号可通过外部装置接口单元130被输入至外部输出装置。
在控制器170中处理的声音信号可被输入至音频输出单元185以按照声音的形式输出。另外，在控制器170中处理的声音信号可通过外部装置接口单元130被输入至外部输出装置。
尽管图2中未示出，控制器170可包括例如解复用器和图像处理器。这将稍后参照图3来描述。
另外，控制器170可控制图像显示设备100的总体操作。例如，控制器170可控制调谐器110以调谐与用户所选择的信道或者预存储的信道对应的RF广播。
另外，控制器170可基于通过用户输入接口单元150或者内部程序输入的用户命令来控制图像显示设备100。
控制器170可控制显示器180以显示图像。此时，显示在显示器180上的图像可以是静止图像或者运动图像，并且可以是2维(2D)或3D图像。
控制器170可允许预定的2D对象被显示在显示器180上所显示的图像中。例如，所述对象可以是访问的网页(例如，报纸或杂志)、电子节目指南(EPG)、各种菜单、微件、图标、静止图像、运动图像和文本中的至少一个。
控制器170可基于通过拍摄单元(未示出)拍摄的图像来识别用户的位置。例如，控制器170可识别用户与图像显示设备100之间的距离(z轴坐标)。此外，控制器170可识别显示器180中的与用户的位置对应的x轴坐标和y轴坐标。
显示器180转换控制器170所处理的图像信号、数据信号、OSD信号或控制信号、或者从外部装置接口单元130接收的图像信号、数据信号或控制信号，以生成驱动信号。
显示器180可以是例如PDP、LCD、OLED或柔性显示器，并且还可用作3D显示器。3D显示器180可被分成眼镜型和无眼镜型。
显示器180可被配置成触摸屏以用作输入装置以及输出装置。
音频输出单元185从控制器170接收处理的声音信号并且输出声音。
拍摄单元(未示出)拍摄用户的图像。尽管拍摄单元(未示出)可被实现为单个相机，本发明不限于此，拍摄单元可被实现为多个相机。拍摄单元(未示出)可在显示器180上方的位置处嵌入图像显示设备100中，或者可被单独地设置。通过拍摄单元(未示出)拍摄的图像信息可被输入至控制器170。
控制器170可基于通过拍摄单元(未示出)拍摄的图像、来自传感器单元(未示出)的感测信号或者其组合来感测用户的姿势。
电源单元190向整个图像显示设备100供应电压。具体地讲，电源单元190可向例如控制器170(可按照系统芯片(SOC)形式实现)、用于图像显示的显示器180以及用于声音输出的音频输出单元185供应电压。
具体地讲，电源单元190可包括用于将AC电压转换为DC电压的转换器以及用于转换DC电压的电平的DC/DC变换器。
遥控装置200向用户输入接口单元150发送用户输入。为此，遥控装置200可通过蓝牙、RF通信、红外(IR)通信、超宽带(UWB)、紫蜂(ZigBee)等来执行通信。另外，遥控装置200可接收从用户输入接口单元150输出的图像、声音或数据信号以显示图像或者输出声音。
上面所描述的图像显示设备100可以是可接收数字广播的固定的或可移动的数字广播接收器。
图2所示的图像显示设备100的框图示出本发明的一个实施方式。该框图的各个组件可根据实际实现的图像显示设备100的规格被合并、增加或者去除。即，如果需要，两个或更多个组件可被合并成单个组件，或者单个组件可被分成两个或更多个组件。另外，各个方框中所执行的功能仅旨在描述本发明的实施方式，与该功能有关的特定操作或者特定装置不限制本发明的范围。
图3是图2所示的控制器的内部框图的示例。
参照图3进行说明，根据本发明的实施方式的控制器170可包括解复用器310、图像处理器320、处理器330、OSD生成器340、混合器345、帧频转换器350和格式化器360。另外，控制器170还可包括音频处理器(未示出)和数据处理器(未示出)。
解复用器310将输入流解复用。例如，当输入MPEG-2TS时，解复用器310将输入流解复用以将它分离成图像、声音和数据信号。这里，输入至解复用器310的流信号可以是从调谐器110、解调器120或外部装置接口单元130输出的流信号。
图像处理器320可对解复用的图像信号执行图像处理。为此，图像处理器320可设置有图像解码器325和缩放器335。
图像解码器325将解复用的图像信号解码，缩放器335对解码的图像信号执行分辨率的缩放以使得可从显示器180输出图像。
图像解码器325可包括符合各种标准的解码器。例如，图像解码器325可包括MPEG-2或H.264解码器、用于颜色图像和深度图像的3D图像解码器或者用于多视点图像的解码器。
处理器330可控制图像显示设备100的总体操作或者控制器170中的总体操作。例如，处理器330可控制调谐器110调谐与用户所选择的信道或者预存储的信道对应的RF广播。
另外，处理器330可通过经由用户输入接口单元150或者内部程序输入的用户命令来控制图像显示设备100。
另外，处理器330可对向网络接口单元135或外部装置接口单元130或者从网络接口单元135或外部装置接口单元130的数据传输执行控制。
另外，处理器330可控制例如控制器170中的解复用器310、图像处理器320和OSD生成器340的操作。
OSD生成器340自己或者响应于用户输入生成OSD信号。例如，OSD生成器340可基于用户输入信号生成在显示器180的画面上以图形或文本的形式显示各种信息的信号。所生成的OSD信号可包括诸如图像显示设备的用户界面画面、显示各种菜单的画面、微件和图标的各种类型的数据。另外，所生成的OSD信号可包括2D对象或3D对象。
另外，OSD生成器340可基于从遥控装置200输入的指点信号生成可显示在显示器180上的指针。具体地讲，可在指点信号处理器中生成指针，并且OSD生成器340可包括该指点信号处理器(未示出)。当然，指点信号处理器(未示出)可被单独地设置，而非被设置在OSD生成器340中。
混合器345可将OSD生成器340中生成的OSD信号与图像处理器320中处理的解调的图像信号彼此混合。所混合的图像信号被提供给帧频转换器350。
帧频转换器(FRC)350可转换输入图像的帧频。帧频转换器350可在没有单独的帧频转换的情况下将所输入的图像输出。
格式化器360可布置已转换帧频的3D图像的左眼图像帧和右眼图像帧。然后，格式化器360可输出用于3D观看装置(未示出)的左眼眼镜和右眼眼镜的打开的同步信号Vsync。
格式化器360可将输入图像信号的格式改变为图像信号，并且可输出图像信号以使其显示在显示器180上。
另外，格式化器360可改变3D图像信号的格式。例如，格式化器360可将3D图像信号的格式改变为包括并排格式、上下格式、帧顺序格式、交织格式和棋盘格格式的各种格式中的一种。
格式化器360可将2D图像信号转换为3D图像信号。例如，基于3D图像生成算法，格式化器360可检测2D图像信号中的边缘或可选择对象，并且根据所检测到的边缘或可选择对象将对象分离为3D图像信号。此时，如上所述，所生成的3D图像信号可被分成将顺序地布置的左眼图像信号L和右眼图像信号R。
尽管图3中未示出，可在格式化器360之后另外设置用于3D效果信号处理的3D处理器(未示出)。3D处理器(未示出)可调节例如图像信号的亮度、色泽和颜色以改进3D效果。例如，3D处理器可执行信号处理以使得图像在短距离处清晰并且在远距离处模糊。3D处理器的这种功能可被集成在格式化器360中，或者可被集成在图像处理器320中。
此外，控制器170中的音频处理器(未示出)可执行解复用的声音信号的声音处理。为此，音频处理器(未示出)可包括各种解码器。
另外，控制器170中的音频处理器(未示出)可处理例如低音、高音或音量调节。
控制器170中的数据处理器(未示出)可执行解复用的数据信号的数据处理。例如，当解复用的数据信号是编码的数据信号时，数据处理器可将数据信号解码。编码的数据信号可以是电子节目指南(EPG)信息，该EPG信息包括关于各个信道处广播的广播节目的时间表的广播信息。
图3所示的控制器170的框图是本发明的一个实施方式的框图。该框图的各个组件可根据实际实现的控制器170的规格被合并、增加或者去除。
具体地讲，帧频转换器350和格式化器360可被单独地设置，而非被设置在控制器170中，或者可构成单个模块。
图4A是示出图2所示的遥控装置的控制方法的示图。
如图4A的(a)所示，与遥控装置200对应的指针205显示在显示器180上。
用户可向上或向下、向左或向右(参见图4A的(b))以及向前或向后(参见图4A的(c))移动或旋转遥控装置200。显示在显示器180上的指针205对应于遥控装置200的移动。遥控装置200可被称作空间遥控器或者3D指点装置，因为如图4A所示，与其对应的指针205与遥控装置200在3D空间中的移动匹配地移动和显示。
如图4A的(b)所示，当用户向左移动遥控装置200时，显示在图像显示设备的显示器180上的指针205相应地向左移动。
通过遥控装置200的传感器感测的关于遥控装置200的移动的信息被发送至图像显示设备。图像显示设备可从关于遥控装置200的移动的信息计算指针205的坐标。图像显示设备可与所计算的坐标匹配地显示指针205。
如图4A的(c)所示，用户可在推按遥控装置200上的特定按钮的同时将遥控装置200远离显示器180移动。由此，显示器180中与指针205对应的被选择区域可被拉近，以按照放大的比例显示。相反，当用户在推按遥控装置200上的特定按钮的同时将遥控装置200向显示器180移动时，显示器180中的与指针205对应的被选择区域可被拉远，以按照缩小的比例显示。即，被选择区域可在遥控装置200远离显示器180移动时被拉远，可在遥控装置200靠近显示器180移动时被拉近。
在遥控装置200上的特定按钮被推按的状态下，可不识别向上/向下和向左/向右移动。即，当遥控装置200远离或向显示器180移动时，可仅识别向前/向后移动，而不识别向上/向下和向左/向右移动。在遥控装置200上的特定按钮没有被推按的状态下，指针205根据遥控装置200的向上/向下和向左/向右移动来移动。
指针205的移动的速度或方向可与遥控装置200的移动的速度或方向匹配。
图4B是图2所示的遥控装置的内部框图。
参照图4B说明，遥控装置200可包括无线通信单元420、用户输入单元430、传感器单元440、输出单元450、电源单元260、存储器470和控制器480。
无线通信单元420向根据上述的本发明的实施方式的任一个图像显示设备发送信号以及从其接收信号。在根据本发明的实施方式的图像显示设备当中，下面将作为示例描述单个图像显示设备100。
在本实施方式中，遥控装置200可包括RF模块421，该RF模块421可基于RF通信标准向图像显示设备100发送信号以及从其接收信号。另外，遥控装置200可包括IR模块423，该IR模块423可基于IR通信标准向图像显示设备100发送信号以及从其接收信号。
在本实施方式中，遥控装置200经由RF模块421向图像显示设备100发送包括关于例如遥控装置200的移动的信息的信号。
另外，遥控装置200可经由RF模块421接收从图像显示设备100发送来的信号。遥控装置200可经由IR模块423向图像显示设备100发送用于电源开/关、信道改变、音量改变等的命令。
用户输入单元430可包括键区、按钮、触摸板、触摸屏等。用户可通过操作用户输入单元430来向遥控装置200输入与图像显示设备100有关的命令。当用户输入单元430包括硬键按钮时，用户可通过推按所述硬键按钮来向遥控装置200输入与图像显示设备100有关的命令。当用户输入单元430包括触摸屏时，用户可通过触摸触摸屏上的软键来向遥控装置200输入与图像显示设备100有关的命令。另外，用户输入单元435可包括用户可操作的各种其它输入装置，例如滚动键或滚轮，本实施方式不限制本发明的范围。
传感器单元440可包括陀螺仪传感器441或加速度传感器443。陀螺仪传感器441可感测关于遥控装置200的移动的信息。
在一个示例中，陀螺仪传感器441可感测关于遥控装置200沿着x轴、y轴和z轴的移动的信息。加速度传感器443可感测关于遥控装置200的移动的速度的信息。传感器单元440还可包括距离测量传感器，并且可感测距显示器180的距离。
输出单元450可输出与用户输入单元430的操作对应的图像或声音信号或者从图像显示设备100发送的信号。用户可识别用户输入单元435是否被操作，或者是否经由输出单元450控制图像显示设备100。
在一个示例中，输出单元450可包括：LED模块451，当经由无线通信单元425向图像显示设备100发送信号或者从其接收信号时或者当用户输入单元435被操作时该LED模块451进行照明；振动模块453，其用于生成振动；声音输出模块455，其用于输出声音；或者显示模块457，其用于输出图像。
电源单元460向遥控装置200供电。电源单元460可通过在遥控装置200在预定时间内没有移动时停止供电来减小电力消耗。当设置在遥控装置200上的预定键被操作时，电源单元460可重新开始供电。
存储器470可存储控制或操作遥控装置200所需的各种类型的程序、应用数据等。当遥控装置200经由RF模块421以无线方式向图像显示设备100发送信号或者从其接收信号时，遥控装置200和图像显示设备100利用预定的频带发送或接收信号。遥控装置200的控制器480可将例如关于遥控装置200能够以无线方式向与遥控装置200配对的图像显示设备100发送信号或者从其接收信号的频带的信息存储在存储器470中，并且可参考所存储的信息。
控制器480控制与遥控装置200的控制有关的各种事物。控制器480可经由无线通信单元420向图像显示设备100发送与用户输入单元430中的预定键的操作对应的信号或者与传感器单元440所感测的遥控装置200的移动对应的信号。
图像显示设备100的用户输入接口单元150可包括：无线通信单元411，其可按照无线方式向遥控装置200发送信号或者从其接收信号；以及坐标值计算器415，其可计算与遥控装置200的移动对应的指针的坐标值。
用户输入接口单元150可经由RF模块412以无线方式向遥控装置200发送信号或者从其接收信号。另外，用户输入接口单元150可经由IF模块413接收基于IR通信标准从遥控装置200发送来的信号。
坐标值计算器415可经由手抖校正或者错误校正从经由无线通信单元411接收的与遥控装置200的移动对应的信号计算要显示在显示器180上的指针205的坐标值(x,y)。
经由用户输入接口单元150输入至图像显示设备100的遥控装置200的传输信号被发送至图像显示设备100的控制器170。控制器170可从发送自遥控装置200的信号确定关于遥控装置200的移动和键操作的信息，并且可基于所确定的信息来控制图像显示设备100。
在另一示例中，遥控装置200可计算与其移动对应的指针的坐标值，并且可将其输出至图像显示设备100的用户输入接口单元150。在这种情况下，图像显示设备100的用户输入接口单元150可将关于所接收到的指针的坐标值的信息发送给控制器170，而无需附加的手抖校正或者错误校正。
在另一示例中，与图4B不同，坐标值计算器415可被设置在控制器170中，而非被设置在用户输入接口单元150中。
图5A至图5D是示出根据本发明的各种实施方式的图像显示设备的操作方法的一个示例的流程图。
首先，图5A是示出根据本发明的实施方式的图像显示设备的操作方法的一个示例的流程图。
参照图5A，图像显示设备100中的图像接收器105可接收高动态范围(HDR)图像(S510)。
这里，HDR图像可表示具有1000尼特或更高的光强度的图像。标准动态范围(SDR)图像可表示具有高达100尼特的光强度的图像。
在本发明中，HDR图像可表示大于显示面板180的可显示动态范围的图像。即，当输入图像的最大光强度大于显示面板180上可显示的最大光强度时，输入图像可被称作HDR图像。
随后，图像显示设备100中的控制器170可基于显示器信息和HDR图像的亮度信息来设定待显示图像的光强度信息(S520)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像(S540)。
具体地讲，图像显示设备100中的控制器170可基于取决于HDR图像中的亮度分布的亮度信息以及显示器信息当中的关于显示器180上可显示的光强度的信息来设定待显示图像的光强度信息。
例如，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的亮度信息提取最大光强度信息，并且可执行控制以随着最大光强度增加，在光强度设定时减小饱和区段，以便于表达宽范围的光强度。因此，可显示与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
具体地讲，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的亮度信息提取最大光强度信息，并且可执行控制以当最大光强度大于显示器180的可显示饱和光强度时，在光强度设定时减小饱和区段。因此，可显示与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
此外，控制器170可基于以每一图像场景或每一图像帧为基础的HDR图像的亮度信息以及关于显示器180上可显示的光强度的信息来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度的图像。因此，可显示以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度并且与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
接下来，图5B是示出根据本发明的另一实施方式的图像显示设备的操作方法的一个示例的流程图。
图5B的图像显示设备的操作方法类似于图5A的图像显示设备的操作方法，但是在增加步骤525(S525)方面有差异。以下描述集中在所述差异上。
图像显示设备100中的控制器170可执行控制以在步骤520(S520)之后执行步骤525(S525)和步骤540(S540m)。
图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的颜色信息以及关于显示器180上可显示的颜色的信息来设定待显示图像的颜色信息(S525)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色并且基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像(S540m)。
这里，HDR图像的颜色信息以及关于显示器180上可显示的颜色的信息中的每一个可表示色域信息。
具体地讲，图像显示设备100中的控制器170可基于取决于颜色分布的HDR图像的颜色信息以及显示器信息当中的关于显示器180上可显示的颜色的信息来设定待显示图像的颜色信息。
例如，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的颜色信息提取最大颜色信息，并且可执行控制以随着最大颜色范围增加，在颜色设定时减小饱和区段，以便于表达宽范围的颜色。因此，可显示与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
具体地讲，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的颜色信息提取最大颜色信息，并且可执行控制以当最大颜色范围大于显示器180的可显示饱和颜色范围时，在颜色设定时减小饱和区段。因此，可显示与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
此外，控制器170可基于以每一图像场景或每一图像帧为基础的HDR图像的颜色信息以及关于显示器180上可显示的颜色的信息来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的颜色信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了颜色的图像。因此，可显示以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了颜色并且与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
接下来，图5C是示出根据本发明的另一实施方式的图像显示设备的操作方法的一个示例的流程图。
图5C的图像显示设备的操作方法类似于图5B的图像显示设备的操作方法。以下描述集中在二者之间的差异上。
图像显示设备100中的图像接收器105可接收HDR图像和元数据(S510a)。
具体地讲，图像显示设备100中的图像接收器105可接收输入图像流，并且可从输入图像流分离HDR图像和元数据。
随后，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的亮度信息、元数据中的图像光强度信息以及显示器信息(更具体地讲，关于显示器180上可显示的光强度的信息)来设定待显示图像的光强度信息(S520a)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的颜色信息以及显示器信息(更具体地讲，关于显示器180上可显示的颜色的信息)来设定待显示图像的颜色信息(S525a)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色并且基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像(S540a)。
元数据中的图像光强度信息可包括例如最小图像光强度信息和最大图像光强度信息。
此外，控制器170可基于以每一图像场景或每一图像帧为基础的HDR图像的亮度信息、元数据中的图像光强度信息以及关于显示器180上可显示的光强度的信息来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度的图像。因此，可显示以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度并且与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
接下来，图5D是示出根据本发明的另一实施方式的图像显示设备的操作方法的一个示例的流程图。
图5D的图像显示设备的操作方法类似于图5C的图像显示设备的操作方法，但是在增加设定输入方面有差异。以下描述集中在所述差异上。
图像显示设备100中的图像接收器105可接收HDR图像和元数据(S510b)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可经由用户输入接口单元150接收用户设定输入(S520b)。
当利用遥控装置200选择了显示在显示器180上的设定画面中的光强度设定对象、颜色设定对象和对比度设定对象中的任一个时，图像显示设备100中的控制器170可接收所选择的设定输入。
例如，当经由光强度设定对象进行光强度设定输入时，可执行步骤523(S523)和步骤527(S527)。
即，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的亮度信息、元数据中的图像光强度信息和显示器信息(更具体地讲，关于显示器180上可显示的光强度的信息)以及光强度设定输入来设定待显示图像的光强度信息(S523)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的颜色信息和显示器信息(更具体地讲，关于显示器180上可显示的颜色的信息)来设定待显示图像的颜色信息(S525b)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色并且基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像(S540b)。
另一方面，当没有经由光强度设定对象进行光强度设定输入时，可执行步骤520(S520b)和步骤525(S525b)。
即，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的亮度信息、元数据中的图像光强度信息和显示器信息(更具体地讲，关于显示器180上可显示的光强度的信息)来设定待显示图像的光强度信息(S520b)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的颜色信息和显示器信息(更具体地讲，关于显示器180上可显示的颜色的信息)来设定待显示图像的颜色信息(S525b)。
随后，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色并且基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像(S540b)。
尽管图5D中未示出，当经由颜色设定对象进行颜色设定输入时，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的颜色信息、元数据中的图像颜色信息和显示器信息(更具体地讲，关于显示器180上可显示的颜色的信息)来设定待显示图像的颜色信息。
随后，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色的图像。
尽管图5D中未示出，当经由对比度设定对象进行对比度设定输入时，图像显示设备100中的控制器170可基于HDR图像的对比度信息、元数据中的图像对比度信息以及显示器信息(更具体地讲，关于显示器180上可显示的对比度的信息)来设定待显示图像的对比度信息。
随后，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示基于所设定的图像对比度信息调节了对比度的图像。
图6A至图16B是为说明图5A至图5D的操作方法而参考的示图。
首先，图6A示出图2的控制器的内部框图的一个示例。
参照图6A，图6A的控制器170a可包括图像分析器610、元数据分析器620、光强度映射单元630、画质处理器635和色域映射单元640。
图像分析器610可从图像接收器105接收HDR图像并且可提取HDR图像的亮度信息。
即，图像分析器610可分析从图像接收器105发送来的HDR图像的亮度，并且可将HDR图像的亮度的分析结果发送给元数据分析器620。
具体地讲，图像分析器610可生成HDR图像的亮度直方图，并且可将HDR图像的亮度分布发送给元数据分析器620。
元数据分析器620可基于HDR图像的亮度信息、元数据中的HDR图像光强度信息以及关于显示器180上可显示的光强度的信息来设定第一查找表，该第一查找表用于设定待显示图像的光强度。
元数据分析器620可从HDR图像的亮度信息提取最大光强度信息，并且可执行控制以基于该最大光强度信息在光强度设定时变化饱和区段。
元数据分析器620可基于以每一图像场景或每一图像帧为基础的HDR图像的亮度信息以及关于显示器180上可显示的光强度的信息来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息。
元数据分析器620可基于元数据中的HDR图像颜色信息以及关于显示器180上可显示的颜色的信息来设定第二查找表，该第二查找表用于设定待显示图像的颜色。
元数据分析器620可基于光强度设定输入、HDR图像的亮度信息、元数据中的HDR图像光强度信息以及关于显示器180上可显示的光强度的信息来设定用于设定待显示图像的光强度的第一查找表。
具体地讲，元数据分析器620可从HDR图像的亮度信息提取最大光强度信息以及根据光强度设定输入设定的光强度信息，并且可执行控制以基于最大光强度信息和所设定的光强度信息来在光强度设定时变化饱和区段。
元数据分析器620可执行控制以随着最大光强度水平增加，在光强度设定时减小饱和区段。
元数据分析器620可执行控制以随着所设定的光强度水平增加，在光强度设定时减小饱和区段。
元数据分析器620可接收元数据和显示器信息。
元数据可包括例如最小图像光强度信息、最大图像光强度信息、图像颜色信息和主要显示器信息。
显示器信息可包括例如关于显示器180上可显示的亮度的上限和下限的信息以及色域信息。
元数据分析器620可从所接收到的元数据提取图像光强度和色域映射以及对比度增强所需的信息。
元数据分析器620可基于元数据和显示器信息来设定输入HDR图像与显示器180之间的关系。
然后，元数据分析器620可基于所设定的关系来设定与输入HDR图像和显示器180的色调曲线对应的查找表。具体地讲，元数据分析器620可更新与色调曲线对应的查找表。
然后，元数据分析器620可更新并输出光强度查找表和颜色查找表。
元数据分析器620可基于每一图像场景或者每一图像帧更新并输出光强度查找表和颜色查找表。
光强度映射单元630可基于元数据分析器620中设定的第一查找表来执行待显示图像的光强度信息的映射。
具体地讲，光强度映射单元630可基于元数据分析器620中设定的第一查找表来调节待显示图像的光强度。
例如，光强度映射单元630可基于HDR图像的亮度信息、元数据中的HDR图像光强度信息以及关于显示器180上可显示的光强度的信息来调节待显示图像的光强度。
在另一示例中，光强度映射单元630可基于HDR图像的光强度信息、元数据中的HDR图像光强度信息、关于显示器180上可显示的光强度的信息以及设定输入来调节待显示图像的光强度。
在另一示例中，光强度映射单元630可基于HDR图像的每一图像场景或者每一图像帧来调节待显示图像的光强度。
光强度映射单元630可基于HDR图像的最大光强度信息在光强度设定时变化饱和区段。
光强度映射单元630可在光强度设定时调节饱和区段以使其随着最大光强度水平增加而减小。
光强度映射单元630可在光强度设定时调节饱和区段以使其随着所设定的光强度水平增加而减小。
光强度映射单元630可考虑元数据和HDR图像的亮度来执行光强度映射，从而实现期望的图像亮度。
光强度映射单元630可通过另外考虑调节的对比度来执行图像的映射。
光强度映射单元630可对HDR图像的各个子通道(例如，YCbCr/RGB)执行1D查找表(LUT)处理。
画质处理器635可对已被调节为所设定的光强度的图像执行画质处理。
具体地讲，画质处理器635可对已被调节为所设定的光强度的图像执行例如缩放、锐度处理和对比度处理。
颜色映射单元640可基于元数据分析器620中设定的第二查找表来执行待显示图像的颜色信息的映射。
具体地讲，颜色映射单元640可对已进行画质处理的图像执行颜色映射。
具体地讲，颜色映射单元640可基于元数据分析器620中设定的第二查找表来调节待显示图像的颜色。
例如，颜色映射单元640可基于HDR图像的颜色信息、元数据中的HDR图像颜色信息以及关于显示器180上可显示的颜色的信息来设定待显示图像的颜色。
在另一示例中，颜色映射单元640可基于HDR图像的颜色信息、元数据中的HDR图像颜色信息、关于显示器180上可显示的颜色的信息以及设定输入来调节待显示图像的颜色。
在另一示例中，颜色映射单元640可基于HDR图像的每一图像场景或者每一图像帧来设定待显示图像的颜色。
光强度映射单元630可基于HDR图像的最大光强度信息在光强度设定时变化饱和区段。
色域映射单元640可在颜色设定时调节饱和区段使其随着最大颜色水平增加而减小。
色域映射单元640可在颜色设定时调节饱和区段使其随着所设定的颜色水平增加而减小。
色域映射单元640可考虑元数据来执行颜色映射，从而实现期望的图像颜色。
色域映射单元640可对输入HDR图像执行3x3矩阵计算或者3D LUT处理。
这里，矩阵系数或LUT数据可以是在元数据分析器620中生成的数据。
接下来，图6B示出根据本发明的图2的控制器的内部框图的另一示例。
图6B的控制器170b类似于图6A的控制器170a，但是关于颜色映射单元640和画质处理器635的操作的顺序有差异。
即，图6B的色域映射单元640可对已进行光强度映射的图像执行颜色映射。
然后，图6B的画质处理器635可对已进行颜色映射的图像执行画质处理。
尽管图6A和图6B示出分别处理光强度映射和颜色映射的分立型HDR图像信号处理方法，在本发明中，光强度映射和颜色映射可同时执行。这将在下面参照图6C来描述。
接下来，图6C示出根据本发明的图2的控制器的内部框图的另一示例。
图6C的控制器170c类似于图6A的控制器170a，但是具有这样的差异：光强度映射单元630和色域映射单元640被光强度和色域映射单元630b取代。以下描述集中在所述差异上。
图6C的元数据分析器620可基于HDR图像的亮度信息、元数据中的HDR图像光强度信息、关于显示器180上可显示的光强度的信息、元数据中的HDR图像颜色信息以及关于显示器180上可显示的颜色的信息来设定第三查找表，该第三查找表用于设定待显示图像的光强度和颜色。
光强度和色域映射单元630b可基于所设定的第三查找表来执行待显示图像的光强度信息和颜色信息的映射。
因此，光强度和色域映射单元630b可基于所设定的光强度信息和所设定的颜色信息来同时调节待显示图像的光强度和颜色。
光强度和色域映射单元630b可通过同时应用图像的子通道信息来执行3D LUT处理。此时，LUT数据可以是在元数据分析器620中自动或手动生成的数据。
图7A示出元数据分析器620中的一般光强度映射方法的示例。
元数据分析器620可包括用于图像的电光传递函数(EOTF)单元710、光强度色调映射单元720以及用于显示器的光电传递函数(OETF)单元730。
用于图像的EOTF单元710可执行EOTF以便使应用于输入图像的OETF效果偏移。
即，用于图像的EOTF单元710可将输入图像的光强度值从伽马域改变至线性域。
光强度色调映射单元720可经由映射功能将输入图像的光强度转换为显示器光强度。
此时，所述映射函数可由LUT表示。LUT可基于元数据中的图像光强度信息以及显示器信息当中的关于显示器180上可显示的光强度的信息而组成。
接下来，用于显示器的OETF单元730通过应用目标显示器的OETF(与EOTF对应)来输出图像。
由于图7A的各个单元可在诸如RGB、YcbCr、LAB和LUV的各种颜色空间中应用，有必要使用颜色空间转换装置在各个单元的输入和输出处使块之间的颜色格式匹配。
图7B是示出包括在元数据中的图像光强度信息以及显示器信息当中的关于显示器180上可显示的光强度的信息的示图。
在图7B中，曲线图Gra示出基于图像光强度信息的最大光强度为10000尼特，显示器上可显示的最大光强度为Na的情况。
当输入图像的光强度在0至Na的范围内时，光强度可被成比例地转换。具体地讲，输入图像的光强度Na可被转换为光强度水平N1。
在最大光强度Na之后的饱和区段中，输入图像可被显示在光强度水平N1处，而不管输入图像的光强度如何。
在曲线图Gra中，Na可对应于100尼特，N1可对应于100尼特。
在图7B中，曲线图Grb示出基于图像光强度信息的最大光强度为10000尼特，显示器上可显示的最大光强度为Nb的情况。
当输入图像的光强度在0至Nb的范围内时，光强度可被成比例地转换。具体地讲，输入图像的光强度Nb可被转换为光强度水平N2。
在最大光强度Nb之后的饱和区段中，输入图像可被显示在光强度水平N2处，而不管输入图像的光强度如何。
在曲线图Grb中，Nb可对应于400尼特，N2可对应于400尼特。
图7B、图7C和图7D示出将由图7A的三个单元710、720和730执行的三个步骤组合成一个步骤的方法。
元数据分析器620可利用包括在元数据中的图像光强度信息以及目标显示器的光强度信息来设定LUT数据。
然后，元数据分析器620可利用与输入图像的各个光强度值对应的各个OETF码值来构成映射LUT数据。
例如，当显示器上可显示的最大光强度为Na时，元数据分析器620可利用图7C的曲线图Gua和图7D的曲线图Ta来构成映射LUT数据。
在另一示例中，当显示器上可显示的最大光强度为Nb时，元数据分析器620可利用图7C的曲线图Gub和图7D的曲线图Tb来构成映射LUT数据。
即，元数据分析器620可通过对图7B、图7C和图7D的各个曲线图进行组合和信号处理来构成映射LUT数据。
如图7D所示，随着显示器上可显示的最大光强度增加，饱和区段的长度减小。即，与曲线图Ta相比，在曲线图Tb处饱和区段的长度减小。
如图7A至图7D所示，通过光强度值的调节(例如，映射LUT数据的构成)，在饱和区段之后光强度值可仅被转换为最大光强度，因为目标显示器上可显示的光强度受限。
因此，本发明的实施方式提出了一种在元数据分析器的操作期间利用图像亮度信息自适应地调节显示图像的光强度的方法。
图8A是示出通过图像分析器610分析的输入图像的亮度信息的一个示例的直方图。
参照图8A，“Pom”指定输入图像的最大光强度，“Pon”指定输入图像的N％光强度。
图8B示出在元数据分析器的操作期间使用图像亮度信息的自适应LUT数据修改的一个示例。
元数据分析器620可基于设定的最高N％光强度点信息以及输入图像的最大光强度信息来设定用于设定待显示图像的光强度的LUT。
具体地讲，元数据分析器620可基于关于显示器上可显示的光强度的信息、设定的最高N％光强度点信息以及输入图像的最大光强度信息来更新用于设定待显示图像的光强度的LUT。
在图8B中，“Ta”指定当显示器上可显示的光强度为Na尼特(例如，100尼特)时与用于设定待显示图像的光强度的第一LUT对应的曲线图。
当输入图像的最大光强度大于可显示光强度的饱和点时，元数据分析器620可执行控制以自适应地变化第一LUT。
具体地讲，元数据分析器620可执行控制以利用关于通过例如用户光强度设定输入设定的最高N％光强度点的信息以及输入图像的最大光强度信息来自适应地变化第一LUT。
在图8B中，“Tax”指定在显示器上可显示的光强度为Na尼特(例如，100尼特)的情况下与基于设定的最高N％光强度点信息以及输入图像的最大光强度信息更新的用于设定待显示图像的光强度的第一LUT对应的曲线图。
在曲线图“Tax”中，“Pon”指定与最高N％光强度点对应的点，“Paa”指定与现有饱和点Ts对应的点，“Pom”指定与最大光强度信息对应的新饱和点。
即，通过“Tax”和“Ta”的比较，元数据分析器620可执行控制以在光强度水平转换时减小饱和区段。
元数据分析器620可执行控制以随着最大光强度水平增加，在光强度设定时减小饱和区段。
元数据分析器620可执行控制以随着所设定的光强度水平增加，减小光强度设定时的饱和周期。
因此，随着在针对输入HDR图像的光强度水平转换时减小饱和区段，可显示各种水平的光强度。
元数据分析器620通过在最高N％光强度点所对应的点Pon与最大光强度信息所对应的新饱和点Pom之间设置多个转换区段(包括介于Pon和Paa之间的第一区段以及介于Paa和Pom之间的第二区段)来允许显示各种水平的光强度。
除了光强度调节以外，可执行对比度调节。这将在下面参照图9A至图9C来描述。
图9A至图9C是为说明基于观看者的品味生成具有增大的感知深度和增大的对比度的图像的方法而参考的示图。
像图8B一样，图9A示出在元数据分析器的操作期间使用图像亮度信息的自适应LUT数据修改的示例。具体地讲，图9A示出光强度映射查找表。与图9A有关的描述可被图8B的描述代替，因此在下面将被省略。
图9B示出对比度映射查找表。
“CTo”指定与参考对比度查找表对应的曲线图，“GTa”指定基于用户对比度设定输入的查找表。
元数据分析器620可基于用户对比度设定输入来设定与曲线图CTa对应的查找表。
图9C示出同时执行光强度映射和对比度映射的情况下的查找表。
“CTo”是与参考对比度查找表对应的曲线图，“CTaa”是与基于用户光强度设定输入和用户对比度设定输入的光强度和对比度查找表对应的曲线图。
即，元数据分析器620可通过将图9A的光强度查找表和图9B的对比度查找表彼此连接来设定一步式LUT。还可通过用户选择来调节对比度增强的程度。
因此，光强度映射单元630可利用与曲线图CTaa对应的查找表来调节输入图像的光强度。
元数据分析器620可设定用于颜色调节的颜色查找表。具体地讲，颜色查找表可类似于光强度查找表来设定。
元数据分析器620可执行3x3矩阵计算或3D LUT处理以用于颜色调节。
图10示出与用户光强度设定输入和用户对比度设定输入有关的对象的显示。
当输入图像(更具体地讲，HDR图像)时，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示例如如图10所示的光强度设定对象1020、自动设定对象1025和对比度设定对象1030。
图像显示设备100中的控制器170可利用例如元数据来确定HDR图像的输入，并且当输入HDR图像时可执行控制以显示如图10所示的光强度设定对象1020、自动设定对象1025和对比度设定对象1030。
当利用遥控装置200的方向键(向左/向右键)或指针(参见图4A中的205)将光强度设定对象1020中的光强度设定条设定为移动至特定位置时，图像显示设备100中的控制器170可接收与所述特定位置对应的光强度设定输入。
然后，如上所述，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示通过基于光强度设定输入调节HDR图像的光强度而调节了光强度的图像。
当利用遥控装置200的“输入”键或指针(图4A中的205)选择自动设定对象1025时，图像显示设备100中的控制器170可接收例如自动光强度设定输入。
然后，如上所述，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示通过基于自动光强度设定输入调节HDR图像的光强度而调节了光强度的图像。
当利用遥控装置200的方向键(向左/向右键)或指针(参见图4A中的205)聚焦对比度设定对象1030中的特定位置时，图像显示设备100中的控制器170可接收与所述特定位置对应的对比度设定输入。
图10示出“高”项1030d、“中”项1030c、“低”项1030b和“关”项1030a当中的“低”项1030b接收焦点。
如上所述，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示通过基于对比度设定输入调节HDR图像的对比度而调节了对比度的图像。
尽管图10中未示出，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示颜色设定对象。
然后，如上所述，图像显示设备100中的控制器170可执行控制以显示通过基于颜色设定输入调节HDR图像的颜色而调节了颜色的图像。
图11A示出输入HDR图像1110的一个示例，图11B示出基于与图8B的曲线图Ta对应的查找表调节了光强度的图像1120，图11C示出基于与图8B的曲线图Tax对应的查找表调节了光强度的图像1130。
经由图11A至图11C的比较可以理解，图11C的调节了光强度的图像1130与图11B相比表现出丰富的层次，并且最终与输入HDR图像1110相当类似地显示。
具体地讲，可以理解，图像1130在暗场景中表现出暗空间层次，并且与输入HDR图像1110相当类似地显示。
图12A至图12C是示出针对图11A至图11C的各个图像中的暗区域的局部亮度分析直方图的示图。
图12A示出输入HDR图像1110中的暗区域1112、其放大区域1114以及针对对应区域的局部亮度直方图1116。
图12B示出利用与图8B的曲线图Ta对应的查找表调节了光强度的图像1120中的暗区域1122、其放大区域1124以及针对对应区域的局部亮度直方图1126。
图12C示出利用与图8B的曲线图Tax对应的查找表调节了光强度的图像1130中的暗区域1132、其放大区域1134以及针对对应区域的局部亮度直方图1136。
经由各个局部亮度直方图的比较可以理解，输入HDR图像1110的局部亮度直方图1116和调节了光强度的图像1130中的局部亮度直方图1136彼此相似。
图12D至图12F是示出针对图11A至图11C的各个图像中的亮区域的局部亮度分析直方图的示图。
图12D示出输入HDR图像1110中的亮区域1113、其放大区域1115以及针对对应区域的局部亮度直方图1117。
图12E示出利用与图8B的曲线图Ta对应的查找表调节了光强度的图像1120中的亮区域1123、其放大区域1125以及针对对应区域的局部亮度直方图1127。
图12F示出利用与图8B的曲线图Tax对应的查找表调节了光强度的图像1130中的亮区域1133、其放大区域1135以及针对对应区域的局部亮度直方图1137。
经由各个局部亮度直方图的比较可以理解，输入HDR图像1110的局部亮度直方图1117和调节了光强度的图像1130中的局部亮度直方图1137彼此相似。
图13A示出输入HDR图像1310的另一示例，图13B示出利用与图8B的曲线图Ta对应的查找表调节了光强度的图像1320，图13C示出利用与图8B的曲线图Tax对应的查找表调节了光强度的图像1330。
图14A至图14C是示出针对图13A至图13C的各个图像中的亮区域的局部亮度分析直方图的示图。
图14A示出输入HDR图像1310中的亮区域1312、其放大区域1314以及针对对应区域的局部亮度直方图1316。
图14B示出利用与图8B的曲线图Ta对应的查找表调节了光强度的图像1320中的亮区域1322、其放大区域1324以及针对对应区域的局部亮度直方图1326。
图14C示出利用与图8B的曲线图Tax对应的查找表调节了光强度的图像1330中的亮区域1332、其放大区域1334以及针对对应区域的局部亮度直方图1336。
经由各个局部亮度直方图的比较可以理解，输入HDR图像1310的局部亮度直方图1316和调节了光强度的图像1330中的局部亮度直方图1336彼此相似。
图15A至图15C示出基于设定的最高N％光强度点信息和输入图像的最大光强度信息的用于设定待显示图像的光强度的LUT中的变化。
具体地讲，元数据分析器620可基于设定的最高N％光强度点信息和输入图像的最大光强度信息来变化用于设定待显示图像的光强度的LUT。
当设定的最高N％光强度点和输入图像的最大光强度低于可显示光强度的饱和点时，如图15A所示，元数据分析器620可基于关于显示器的最大可显示光强度的信息来设定查找表。
在图15A中，(b)示出在所设定的最高N％光强度点Pona和输入图像的最大光强度Poma低于可显示光强度的饱和点Psa的情况下输入图像的亮度直方图LLa。
因此，元数据分析器620可设定与曲线图Taa对应的查找表。与曲线图Taa对应的查找表可基于关于显示器的最大可显示光强度的信息来设定。
即，当所设定的最高N％光强度点和输入图像的最大光强度低于可显示光强度的饱和点时，元数据分析器620可维持现有曲线图Taa。
接下来，当可显示光强度的饱和点位于设定的最高N％光强度点与输入图像的最大光强度之间时，如图15B所示，元数据分析器620可设定在所设定的最高N％光强度点与输入图像的最大光强度之间具有多个区段的查找表。
在图15B中，(b)示出在可显示光强度的饱和点Psab位于所设定的最高N％光强度点Ponb与输入图像的最大光强度Pomb之间的情况下输入图像的亮度直方图LLb。
当最高N％光强度点位于可显示光强度的饱和点左侧时，如图15B的(a)所示，元数据分析器620可基于最高N％光强度点与输入图像的最大光强度之间的直线将用户设定增益应用于可显示光强度的饱和点的y值。
此外，当最高N％光强度点位于紧接在可显示光强度的饱和点之前的点右侧时，元数据分析器620可基于紧接在可显示光强度的饱和点之前的点与输入图像的最大光强度之间的直线将用户设定增益应用于可显示光强度的饱和点的y值。
这样，元数据分析器620可设定与曲线图Taxa对应的查找表。与曲线图Taxa对应的查找表可基于关于显示器的最大可显示光强度的信息、用户设定光强度输入和输入图像的最大光强度来设定。
即，元数据分析器620可在所设定的最高N％光强度点之前的区段中维持现有曲线图Tab，并且可在所设定的最高N％光强度点之后和输入图像的最大光强度之前的区段中设定更新的曲线图Taxa。
接下来，当所设定的最高N％光强度点和输入图像的最大光强度高于可显示光强度的饱和点时，如图15C所示，元数据分析器620可设定在可显示光强度的饱和点之后具有多个区段的查找表。
在图15C中，(b)示出在所设定的最高N％光强度点Ponc和输入图像的最大光强度Pomc高于可显示光强度的饱和点Psac的情况下的输入图像的亮度直方图LLc。
当最高N％光强度点Ponc和输入图像的最大光强度Pomc位于可显示光强度的饱和点Psac右侧时，元数据分析器620可将用户设定增益应用于饱和点Psac与最高N％光强度点Ponc之间的y值。这里，增益可以是介于0和1之间的值。
元数据分析器620可将辅用户设定增益(0～1.0)应用于最高N％光强度点Ponc与输入图像的最大光强度Pomc之间的y值。
因此，元数据分析器620可设定与曲线图Taxb对应的查找表。与曲线图Taxb对应的查找表可基于关于显示器的最大可显示光强度的信息、用户设定光强度输入和输入图像的最大光强度来设定。
即，元数据分析器620在可显示光强度的饱和点Psac之前的区段中可维持现有曲线图Tac，并且在可显示光强度的饱和点Psac之后和输入图像的最大光强度之前的区段中可设定更新的曲线图Taxb。
这样，可显示与输入图像相比在宽范围上调节了光强度的图像。
图16A和图16B示出图1的图像显示设备的内部框图的各种示例。
图16A的图像显示设备100a可包括调谐器110、图像解码器325、处理器320、HDR处理器1610、画质处理器635和显示器180。
调谐器110、图像解码器325和处理器320可与图2和图3的各个单元相同。
处理器320可将HDR图像和元数据发送给HDR处理器1610。
HDR处理器1610可包括图6B的图像分析器610、元数据分析器620、光强度映射单元630和颜色映射单元640。
另选地，HDR处理器1610可包括图6B的元数据分析器620、光强度映射单元630和颜色映射单元640。在这种情况下，处理器320可包括图6B的图像分析器610。
图16B的图像显示设备100b可包括调谐器110、图像解码器325、处理器320、第一HDR处理器1610a、画质处理器635、第二HDR处理器1610b和显示器180。
调谐器110、图像解码器325和处理器320可与图2和图3的各个单元相同。
处理器320可将HDR图像和元数据发送给第一HDR处理器1610a。
第一HDR处理器1610a可包括图6A的图像分析器610、元数据分析器620和光强度映射单元630。
第二HDR处理器1610b可包括图6A的图像分析器610和颜色映射单元640。
另选地，第一HDR处理器1610a可包括图6A的元数据分析器620和光强度映射单元630。在这种情况下，处理器320可包括图6A的图像分析器610。
根据本发明的图像显示设备的操作方法可被实现为可被编写于设置在图像显示设备中的处理器可读记录介质上进而可由处理器读取的代码。记录介质包括以处理器可读方式存储数据的所有类型的记录装置。处理器可读记录介质的示例可包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。另外，处理器可读介质被实现于载波中(例如，经由互联网的数据传输)。另外，处理器可读记录介质可分布于经由网络连接的计算机系统中，以使得处理器可读代码可按照分布式方式存储和执行。
从以上描述显而易见的是，根据本发明的实施方式的图像显示设备包括：显示器；图像接收器，其接收高动态范围(HDR)图像；以及控制器，其基于HDR图像的亮度信息以及关于显示器上可显示的光强度的信息来设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像，从而转换和显示HDR图像以匹配显示器上可显示的光强度。
当HDR图像的动态范围大于显示面板的动态范围时，可执行用于使HDR图像的动态范围与显示面板的动态范围匹配的映射。因此，可显示与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
控制器可基于HDR图像的颜色信息以及关于显示器上可显示的颜色的信息来设定待显示图像的颜色信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色的图像，从而执行与关于显示器上可显示的颜色的信息对应的映射。因此，可显示与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
控制器可基于针对待显示图像的光强度设定输入来设定待显示图像的光强度信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像。因此，可显示与观看者的意图匹配的图像。
控制器可基于针对待显示图像的颜色设定输入来设定待显示图像的颜色信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色的图像。因此，可显示与观看者的意图匹配的图像。
控制器可基于针对待显示图像的对比度设定输入来设定待显示图像的对比度信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像对比度信息调节了对比度的图像。因此，可显示与观看者的意图匹配的图像。
控制器可基于以每一图像场景或每一图像帧为基础的HDR图像的亮度信息以及关于显示器上可显示的光强度的信息来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度的图像。因此，可显示以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度并且与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
控制器可基于针对待显示图像的光强度设定输入来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息，并且可执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度的图像。因此，可显示以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度并且与HDR图像的创建者的意图匹配的图像。
控制器可从HDR图像的亮度信息提取最大光强度信息，并且可执行控制以基于最大光强度信息在光强度设定时变化饱和区段。因此，可进行HDR图像的自适应光强度调节。
控制器可执行控制以随着基于最大光强度信息的最大光强度水平增加，在光强度设定时减小饱和区段。
控制器可执行控制以随着基于所设定的光强度信息的设定的光强度水平增加，在光强度设定时减小饱和区段。
尽管参照其多个例示性实施方式描述了实施方式，应该理解，本领域技术人员可以想到许多其它修改和实施方式，这些其它修改和实施方式将落入本公开的原理的精神和范围内。更具体地讲，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内，可在主题组合布置的组成部件和/或布置方式方面进行各种变化和修改。除了在组成部件和/或布置方式方面的变化和修改以外，对于本领域技术人员而言替代使用也将是显而易见的。
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年8月31日提交于韩国知识产权局的美国临时申请No.62/212,043的权益，其公开内容以引用方式并入本文。

Claims (20)

1.一种图像显示设备，该图像显示设备包括：
显示器；
图像接收器，该图像接收器接收高动态范围HDR图像和关于所述HDR图像的元数据；以及
控制器，该控制器基于所述HDR图像的亮度信息以及关于所述显示器上能够显示的光强度的信息来设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像，
其中，所述控制器被配置为基于所述HDR图像的所述亮度信息、来自输入图像流的所述元数据中的所述HDR图像的光强度信息以及关于所述显示器上能够显示的光强度的信息来设定用于设定待显示图像的光强度的第一查找表，
其中，所述控制器还被配置为从所述HDR图像的所述亮度信息提取最大光强度信息，并且在所述HDR图像的最大光强度信息大于关于所述显示器上能够显示的光强度的信息的饱和点时改变所述第一查找表，
其中，所述控制器还被配置为设定与光强度设定输入对应的第一点、与关于所述显示器上能够显示的光强度的信息的最大光强度信息对应的第二点以及与来自所述HDR图像的所述亮度信息的最大光强度信息对应的第三点，该第二点不是饱和点，该第三点是饱和点，
其中，所述控制器还被配置为设定所述第一点和所述第二点之间的第一转换区段以及所述第二点和所述第三点之间的第二转换区段，所述第二转换区段与所述第一转换区段不同，
其中，所述控制器还被配置为随着所述HDR图像的所述最大光强度信息的水平增加，减小包括作为饱和点的所述第三点的饱和区段，并且
其中，所述控制器还被配置为随着通过所述光强度设定输入所设定的光强度水平增加，减小包括作为饱和点的所述第三点的饱和区段。
2.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述控制器基于所述HDR图像的颜色信息以及关于所述显示器上能够显示的颜色的信息来设定待显示图像的颜色信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色的图像。
3.根据权利要求1所述的图像显示设备，该图像显示设备还包括用于接收针对待显示图像的光强度设定输入的接口单元，
其中，所述控制器基于所述HDR图像的亮度信息、关于所述显示器上能够显示的光强度的信息以及所述光强度设定输入来设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像。
4.根据权利要求3所述的图像显示设备，其中，所述接口单元接收针对所述待显示图像的颜色设定输入，并且
其中，所述控制器基于所述HDR图像的颜色信息、关于所述显示器上能够显示的颜色的信息以及所述颜色设定输入来设定待显示图像的颜色信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色的图像。
5.根据权利要求3所述的图像显示设备，其中，所述接口单元接收针对所述待显示图像的对比度设定输入，并且
其中，所述控制器基于所述HDR图像的亮度信息、关于所述显示器上能够显示的颜色的信息以及所述对比度设定输入来设定待显示图像的对比度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像对比度信息调节了对比度的图像。
6.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述控制器基于以每一图像场景或每一图像帧为基础的所述HDR图像的亮度信息以及关于所述显示器上能够显示的光强度的信息来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度的图像。
7.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述图像接收器从输入图像流分离所述HDR图像和所述元数据。
8.根据权利要求7所述的图像显示设备，其中，所述控制器包括：
图像分析器，该图像分析器从所述图像接收器接收所述HDR图像并且提取所述HDR图像的亮度信息；
元数据分析器，该元数据分析器基于所述HDR图像的所述亮度信息、所述元数据中的所述HDR图像的光强度信息以及关于所述显示器上能够显示的光强度的信息来设定用于设定待显示图像的光强度的第一查找表；以及
光强度映射单元，该光强度映射单元基于所设定的第一查找表来映射所述待显示图像的光强度信息。
9.根据权利要求8所述的图像显示设备，其中，所述控制器的所述元数据分析器基于所述元数据中的所述HDR图像的颜色信息以及关于所述显示器上能够显示的颜色的信息来设定用于设定待显示图像的颜色的第二查找表，并且
其中，所述控制器还包括基于所设定的第二查找表来映射所述待显示图像的颜色信息的颜色映射单元。
10.根据权利要求1所述的图像显示设备，其中，所述控制器包括：
图像分析器，该图像分析器从所述图像接收器接收所述HDR图像并且提取所述HDR图像的亮度信息；
元数据分析器，该元数据分析器基于所述HDR图像的所述亮度信息、元数据中的所述HDR图像的光强度信息、关于所述显示器上能够显示的光强度的信息、所述元数据中的所述HDR图像的颜色信息以及关于所述显示器上能够显示的颜色的信息来设定用于设定待显示图像的光强度和颜色的第三查找表；以及
光强度和色域映射单元，该光强度和色域映射单元基于所设定的第三查找表来映射所述待显示图像的光强度信息和颜色信息。
11.根据权利要求8所述的图像显示设备，其中，所述元数据分析器从所述HDR图像的所述亮度信息提取最大光强度信息，并且执行控制以基于所述最大光强度信息在光强度设定时变化所述饱和区段。
12.根据权利要求7所述的图像显示设备，其中，所述控制器包括：
图像分析器，该图像分析器从所述图像接收器接收所述HDR图像并且提取所述HDR图像的亮度信息；
元数据分析器，该元数据分析器基于光强度设定输入、所述HDR图像的亮度信息、所述元数据中的所述HDR图像的光强度信息以及关于所述显示器上能够显示的光强度的信息来设定用于设定待显示图像的光强度的第一查找表；以及
光强度映射单元，该光强度映射单元基于所设定的第一查找表来映射所述待显示图像的光强度信息。
13.根据权利要求12所述的图像显示设备，其中，所述元数据分析器从所述HDR图像的所述亮度信息提取最大光强度信息以及根据所述光强度设定输入设定的光强度信息，并且执行控制以基于所述最大光强度信息和所设定的光强度信息在光强度设定时变化所述饱和区段。
14.根据权利要求13所述的图像显示设备，其中，所述元数据分析器执行控制以随着基于所述最大光强度信息的最大光强度水平增加，在光强度设定时减小所述饱和区段。
15.根据权利要求13所述的图像显示设备，其中，所述元数据分析器执行控制以随着基于所设定的光强度信息的设定的光强度水平增加，在光强度设定时减小所述饱和区段。
16.一种图像显示设备，该图像显示设备包括：
显示器；
图像接收器，该图像接收器接收高动态范围HDR图像和关于所述HDR图像的元数据；
接口单元，该接口单元接收针对待显示图像的光强度设定输入；以及
控制器，该控制器基于所述HDR图像的亮度信息、关于所述显示器上能够显示的光强度的信息以及所述光强度设定输入来设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息调节了光强度的图像，所述控制器执行控制以随着根据所述光强度设定输入的设定的光强度水平增加，在光强度设定时减小饱和区段，
其中，所述控制器被配置为基于所述HDR图像的所述亮度信息、来自输入图像流的所述元数据中的所述HDR图像的光强度信息以及关于所述显示器上能够显示的光强度的信息来设定用于设定待显示图像的光强度的第一查找表，
其中，所述控制器还被配置为从所述HDR图像的所述亮度信息提取最大光强度信息，并且在所述HDR图像的最大光强度信息大于关于所述显示器上能够显示的光强度的信息的饱和点时改变所述第一查找表，
其中，所述控制器还被配置为设定与光强度设定输入对应的第一点、与关于所述显示器上能够显示的光强度的信息的最大光强度信息对应的第二点以及与来自所述HDR图像的所述亮度信息的最大光强度信息对应的第三点，该第二点不是饱和点，该第三点是饱和点，
其中，所述控制器还被配置为设定所述第一点和所述第二点之间的第一转换区段以及所述第二点和所述第三点之间的第二转换区段，所述第二转换区段与所述第一转换区段不同，
其中，所述控制器还被配置为随着所述HDR图像的所述最大光强度信息的水平增加，减小包括作为饱和点的所述第三点的饱和区段，并且
其中，所述控制器还被配置为随着通过所述光强度设定输入所设定的光强度水平增加，减小包括作为饱和点的所述第三点的饱和区段。
17.根据权利要求16所述的图像显示设备，其中，所述控制器基于所述HDR图像的颜色信息以及关于所述显示器上能够显示的颜色的信息来设定待显示图像的颜色信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像颜色信息调节了颜色的图像。
18.根据权利要求16所述的图像显示设备，其中，所述控制器基于以每一图像场景或每一图像帧为基础的所述HDR图像的亮度信息、关于所述显示器上能够显示的光强度的信息以及所述光强度设定输入来以每一图像场景或每一图像帧为基础设定待显示图像的光强度信息，并且执行控制以显示基于所设定的图像光强度信息以每一图像场景或每一图像帧为基础调节了光强度的图像。
19.根据权利要求17所述的图像显示设备，其中，所述控制器包括：
图像分析器，该图像分析器从所述图像接收器接收所述HDR图像并且提取所述HDR图像的亮度信息；
元数据分析器，该元数据分析器基于所述光强度设定输入、所述HDR图像的所述亮度信息、元数据中的所述HDR图像的光强度信息以及关于所述显示器上能够显示的光强度的信息来设定用于设定待显示图像的光强度的第一查找表；以及
光强度映射单元，该光强度映射单元基于所设定的第一查找表来映射所述待显示图像的光强度信息。
20.根据权利要求19所述的图像显示设备，其中，所述控制器的所述元数据分析器基于所述元数据中的所述HDR图像的颜色信息以及关于所述显示器上能够显示的颜色的信息来设定用于设定待显示图像的颜色的第二查找表，并且
其中，所述控制器还包括基于所设定的第二查找表来映射所述待显示图像的颜色信息的颜色映射单元。
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