CN113906498A - 显示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种显示装置。显示装置从信号接收器接收的信号获取第一特征信息，该第一特征信息是根据内容的多个片段提供的并且与该多个片段中要显示的片段的图像特征对应；基于所获取的第一特征信息，获取用于设置片段的图像质量的第一图像质量设置信息；从包括在片段中的帧获取与帧的图像特征对应的第二特征信息；基于所获取的第一图像质量设置信息和所获取的第二特征信息，获取用于设置帧的图像质量的第二图像质量设置信息；以及控制显示器显示帧的图像，其中该帧的图像质量基于所获取的第二图像质量设置信息被设置。

Description

显示装置及其控制方法

技术领域

本公开涉及一种显示装置及其控制方法，其中即使在高动态范围(HDR)内容的一个场景内亮度突然变化，也能够通过将动态色调映射(DTM)应用于HDR内容而以根据帧所优化的图像质量显示图像，从而提高用户的沉浸感。

背景技术

为了满足想要获取更逼真图像质量的用户的需求，高动态范围(HDR)技术最近备受关注。人类感知的亮度动态范围约为10,000尼特，而显示装置可处理的亮度动态范围小于10,000尼特。因此，显示装置能够实现的图像质量的逼真程度是有限度的。HDR技术指的是通过调整输入图像的最亮部分和最暗部分之间的亮度范围来扩展输入图像的亮度范围以变得更接近人眼感知的亮度范围的技术。借助这种HDR技术，从强烈的阳光到漆黑夜空中的星光，各种真实亮度级别的图像都可以非常逼真地显示出来，从而让用户更加沉浸在图像中。

要显示基于HDR技术的HDR图像，需要设置图像质量。例如，可以通过在整个图像中均等地应用色调映射来执行静态色调映射(STM)，或者可以通过以图像的场景为单位应用色调映射来执行动态色调映射(DTM)。在DTM的情况下，根据图像的场景设置的色调映射曲线用于以根据场景优化的色调来显示图像。

发明内容

根据示例性实施例，提供了一种显示装置，包括信号接收器、显示器和处理器，处理器被配置为从信号接收器接收的信号获取第一特征信息，该第一特征信息是根据内容的多个片段提供的并且与该多个片段中要显示的片段的图像特征对应；基于所获取的第一特征信息，获取用于设置片段的图像质量的第一图像质量设置信息；从包括在片段中的帧获取与帧的图像特征对应的第二特征信息；基于所获取的第一图像质量设置信息和所获取的第二特征信息，获取用于设置帧的图像质量的第二图像质量设置信息；以及控制显示器基于所获取的第二图像质量设置信息来显示帧的图像。

第一图像质量设置信息可以包括第一映射曲线，第一映射曲线用于基于输入图像设置要显示的图像的色调。

第二特征信息可以包括从与帧的多个像素值相关的直方图获取的信息。

第二特征信息可以包括帧的多个像素的平均亮度值、最大亮度值或亮度值分布中的至少一种。

第二特征信息可以包括从帧的多个像素获取的多个特征值，并且处理器可以通过对多个特征值应用加权值来获取第二图像质量设置信息。

处理器可以通过基于第二特征信息调整第一图像质量设置信息，来获取第二图像质量设置信息。

处理器可以基于帧的图像特征与片段的图像特征之间的差大于或等于预定值，而基于第二图像质量设置信息来设置帧的图像质量。

处理器可以基于帧的图像特征与片段的图像特征之间的差小于预定值，而基于第一图像质量设置信息来设置片段的图像质量。

处理器可以基于第二图像质量设置信息，针对基于预定周期从包括在片段中的多个帧中选择的至少一个帧设置图像质量。

根据另一示例性实施例，提供了一种控制显示装置的方法，该方法包括：从接收的信号获取第一特征信息，该第一特征信息是根据内容的多个片段提供的并且与该多个片段中要显示的片段的图像特征对应；基于所获取的第一特征信息，获取用于设置片段的图像质量的第一图像质量设置信息；从包括在片段中的帧获取与帧的图像特征对应的第二特征信息；基于所获取的第一图像质量设置信息和所获取的第二特征信息，获取用于设置帧的图像质量的第二图像质量设置信息；以及基于所获取的第二图像质量设置信息来显示帧的图像。

第一图像质量设置信息可以包括第一映射曲线，第一映射曲线用于基于输入图像设置要显示的图像的色调。

第二特征信息可以包括从与帧的多个像素值相关的直方图获取的信息。

第二特征信息可以包括帧的多个像素的平均亮度值、最大亮度值或亮度值分布中的至少一种。

第二特征信息可以包括从帧的多个像素获取的多个特征值，并且获取第二图像质量设置信息可以包括通过对多个特征值应用加权值来获取第二图像质量设置信息。

获取第二图像质量设置信息可以包括通过基于第二特征信息调整第一图像质量设置信息，来获取第二图像质量设置信息。

获取第二图像质量设置信息可以包括基于帧的图像特征与片段的图像特征之间的差大于或等于预定值，而基于第二图像质量设置信息来设置帧的图像质量。

获取第二图像质量设置信息可以包括基于帧的图像特征与片段的图像特征之间的差小于预定值，而基于第一图像质量设置信息来设置片段的图像质量。

帧的图像的显示可以包括基于第二图像质量设置信息，针对基于预定周期从包括在片段中的多个帧中选择的至少一个帧设置图像质量。

根据另一示例性实施例，提供了一种存储有计算机程序的记录介质，该计算机程序包括作为计算机可读代码的用于执行控制显示装置的方法的代码，该方法包括：从接收的信号获取第一特征信息，该第一特征信息是根据内容的多个片段提供的并且与该多个片段中要显示的片段的图像特征对应；基于所获取的第一特征信息，获取用于设置片段的图像质量的第一图像质量设置信息；从包括在片段中的帧获取与帧的图像特征对应的第二特征信息；基于所获取的第一图像质量设置信息和所获取的第二特征信息，获取用于设置帧的图像质量的第二图像质量设置信息；以及基于所获取的第二图像质量设置信息来显示帧的图像。

获取第二图像质量设置信息可以包括基于帧的图像特征与片段的图像特征之间的差大于或等于预定值，而基于第二图像质量设置信息来设置帧的图像质量。

附图说明

图1示出了根据本公开实施例的显示装置；

图2是示出图1的显示装置的示例配置的框图；

图3是示出图1的显示装置的另一示例配置的框图；

图4是示出图1的处理器的示例配置的框图；

图5是示出图1的显示装置的示例控制方法的流程图；

图6示出了结合图5中的操作S55，显示图像质量基于片段图像质量设置信息被设置的片段的图像的示例，以及图像质量基于帧图像质量设置信息被设置的帧的图像；

图7示出了结合图5中的操作S53，用于获取特征信息的特征值的直方图；

图8是示出基于直方图获取的亮度值分布中的加权值的曲线图；

图9示出了结合图5中的操作S53，分配给特征信息的特征值的增益的曲线图；

图10是示出了结合图5中的操作S54，通过将帧特征信息应用于片段色调映射曲线来获取帧色调映射曲线的示例的曲线图；

图11是示出了结合图5中的操作S54，通过将帧特征信息应用于片段色调映射曲线来获取帧色调映射曲线的另一示例的曲线图；以及

图12是示出图1的显示装置的另一示例控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本公开的实施例。在以下实施例的描述中，将参考附图中示出的元件，并且附图中所阐述的相同数字或符号指代具有基本相同操作的相同元件。在本公开中，多个元件中的至少一个不仅指所有多个元件，而且指除其他元件之外的多个元件中的每个元件及其组合。

图1示出了根据本公开实施例的显示装置。如图1所示，根据本实施例的显示装置1可以在显示器2上显示图像。图1示出了显示装置1为电视机(TV)，但显示装置1不限于TV。备选地，显示装置1可以被实施为智能手机、平板电脑、个人电脑、诸如智能手表之类的可穿戴设备、多媒体播放器、电子相框、诸如冰箱之类的家用电器等能够显示图像的设备。然而，为了描述方便，将在假设显示装置1是TV的情况下进行描述。

显示装置1可以基于内容显示图像。内容可以包括高动态范围(HDR)内容。假设将在参考显示装置上显示HDR内容，可以通过所谓的增强处理(mastering process)产生具有适合该参考显示装置的亮度等的HDR内容。通过这样的增强处理产生的HDR内容可以包括HDR内容数据和用于设置HDR内容的图像质量的特征信息。例如，特征信息可以包括用于针对整个HDR内容设置固定图像质量的静态元数据。在这种情况下，显示装置1可以基于静态元数据获取针对整个HDR内容固定的图像质量设置信息，基于获取的图像质量设置信息针对整个HDR内容执行批量图像质量设置，并基于具有设置的图像质量的HDR内容显示图像。

备选地，特征信息可以包括动态元数据，该动态元数据用于设置可以根据HDR内容中的多个片段中的每一个变化的图像质量。这里，片段是指在连续的时间或空间中发生至少一个动作、行为、事件等的一系列图像事件单元，例如可以包括场景。在这种情况下，显示装置1可以基于动态元数据获取与HDR内容的多个片段的每个片段对应的片段图像质量设置信息，基于获取的片段图像质量设置信息来根据片段执行图像质量设置，并基于根据片段设置的图像质量显示HDR内容的多个片段的每个片段的图像10。

因此，显示装置1基于与内容的每个片段对应的片段图像质量设置信息来根据片段执行图像质量设置，并以设置的图像质量显示多个片段的各个片段的图像10，从而显示图像质量根据片段被优化的片段的图像10。

特别是，对于具有多个帧的内容，根据本实施例的显示装置1可以基于多个帧中的每一帧的帧特征信息和每一帧所属的多个片段中的每个片段的片段图像质量设置信息获取帧图像质量设置信息，基于获取的帧图像质量设置信息来根据帧设置图像质量，并以设置的图像质量显示对应帧的图像60。例如，针对HDR内容，显示装置1可以通过考虑与多个帧中的每一帧对应的帧特征信息和每一帧所属的多个片段中的片段的片段亮度设置信息，获取用于设置多个帧中的每一帧的亮度范围的帧亮度设置信息。显示装置1可以基于获取的帧亮度设置信息来设置多个帧中的每一帧的亮度范围，并以设置的亮度范围显示对应帧的图像60。

因此，与仅基于与片段对应的片段图像质量设置信息以对应片段中的批量设置图像质量来显示每一帧的图像10的情况相比，根据本实施例的显示装置1针对内容中的帧，基于与多个帧中的每一帧对应的帧特征信息和每一帧所属的片段的片段图像质量设置信息，获取帧图像质量设置信息，并且以基于获取的帧图像质量设置信息设置的图像质量显示对应帧的图像60，从而显示具有根据帧优化的图像质量的帧的图像60。

图2是示出图1的显示装置的示例配置的框图。如图2所示，根据本实施例的显示装置1可以包括显示器2、信号接收器3和处理器4。

信号接收器3可以接收信号。该信号可以包括HDR内容，并且可以从内容提供装置接收。内容提供装置可以包括例如机顶盒、蓝光光盘等。在这种情况下，信号接收器3可以根据高清多媒体接口(HDMI)标准从机顶盒、蓝光光盘等接收信号。备选地，内容提供装置可以包括通过网络连接的内容提供商的服务器等。在这种情况下，信号接收器3可以通过流传输方法从内容提供商的服务器等接收信号。然而，向信号接收器3发送信号的内容提供装置不限于前述示例。备选地，信号接收器3可以从外部地面电视、有线电视(CATV)、IPTV等的服务器接收地面信号、有线信号、互联网协议(IP)信号等，或者可以通过便携式存储介质(如数字多功能光盘(DVD)、智能手机、平板电脑等)接收信号。

显示器2可以基于在信号接收器3中接收到的信号来显示图像。例如，显示器2可以显示基于调谐频道的广播信号的广播图像。例如，显示器2有多种类型，例如液晶、等离子、有机发光二极管、碳纳米管、纳米晶体等，并且显示器2不限于这些类型。

处理器4可以控制显示装置1的一般元件。例如，处理器4可以从通过信号接收器3接收到的信号中获取第一特征信息，该第一特征信息是根据多个内容片段提供的并且与多个片段中要显示的片段的图像特征对应，并且处理器4可以基于第一特征信息获取用于设置该片段的图像质量的第一图像质量设置信息。进一步地，处理器4可以从片段中包括的帧中获取与该帧的图像特征对应的第二特征信息，并且基于第一图像质量设置信息和第二特征信息，获取用于设置帧的图像质量的第二图像质量设置信息。此外，处理器4可以控制显示器2显示图像质量基于第二图像质量设置信息被设置的帧的图像60。

处理器4可以包括用于执行关于一般元件的控制的控制程序(或指令)、安装有控制程序的非易失性存储器、加载了所安装的控制程序的至少一部分的易失性存储器以及用于执行所加载的控制程序的至少一个处理器或中央处理单元(CPU)。此外，这种控制程序可以存储在显示装置1以外的其他电子装置中。

控制程序可以包括以基本输入/输出系统(BIOS)、设备驱动程序、操作系统(OS)、固件、平台和应用程序中的至少一个的形式实现的程序。根据示例性实施例，可以在制造显示装置1时预先安装或存储应用，或者当将来使用它时可以基于从外部接收的应用数据来安装应用。例如，可以从应用市场等外部服务器下载应用数据。这样的服务器是计算机程序产品的示例，但不限于此示例。

显示装置1可以不包括前述配置中的至少一个元件，或者显示装置1可以包括除了前述配置之外的其他元件。例如，显示装置1还可以包括信号处理器、存储器、电源等。

信号处理器可以对在信号接收器中接收到的信号执行预定的信号处理。例如，在图像信号的情况下，信号处理器对信号接收器3中接收到的图像信号进行图像处理，并在显示器2上显示图像。图像处理的种类没有限制，例如图像处理可以包括对接收的图像信号进行调谐、根据图像信号的种类进行解码、缩放、降噪、细节增强、帧刷新率转换等。

此外，信号处理器可以对音频信号进行音频处理，从而可以通过由扬声器等实现的声音输出单元输出声音。

信号处理器可以包括由安装在印刷电路板上的芯片组、电路、缓冲器等实现的硬件处理器，或者可以被设计为片上系统(SoC)。

存储器可以被配置为存储用于处理显示装置1的元件的数据和用于控制元件的程序。存储器可以包括闪存类型、硬盘类型、多媒体卡微型类型、卡类型存储器和只读存储器(ROM)中的至少一种类型的存储介质。此外，存储器可以由被配置为在互联网上存储数据和程序的网络存储器来实现。

同时，电源可以在处理器4的控制下从外部电源或内部电源接收电力，并向显示装置1的元件提供所需的电力。

图3是示出图1的显示装置的另一示例配置的框图。如图3所示，根据本实施例的显示装置1可以包括解码器31、提取器32、色调映射器33、显示器2，并且色调映射器33还可以包括调整器34。下面将描述细节，并且避免重复描述而仅关注图2和图3之间的差异。

解码器31可以从内容提供商或内容提供装置接收包括HDR内容的信号，并对接收到的信号进行解码。例如，内容提供商可以基于图像的原始数据或从通过扫描仪从模拟胶片扫描的图像数字转换的数字数据来生成HDR内容。内容提供商可以对HDR内容和示出了HDR内容的图像特征的特征信息进行编码。必要时，可以将编码信号提供给内容提供装置，例如机顶盒、蓝光光盘等。

特征信息是指关于HDR内容的图像特征的信息，并且可以包括关于HDR内容的多个片段中的每一个的图像特征的片段元数据。片段元数据例如可以包括与HDR内容的多个片段中的每个片段的直方图、平均亮度值、最大亮度值、亮度值的分布等相关的信息。

具体地，根据本实施例的特征信息可以包括关于HDR内容的每一帧的图像特征的帧元数据。帧元数据可以与多个片段中的每个片段的多个帧相对应地提供，并且可以包括与多个帧的每一帧的图像特征相关的特征信息。例如，帧元数据可以包括与多个帧中的每一帧的直方图、平均亮度值、最大亮度值、亮度值分布等相关的信息。

提取器32可以从解码信号中提取特征信息，并将提取的特征信息发送到色调映射器33。例如，提取器32可以识别元数据的种类以提取元数据。元数据包括各种信息单元的字段、以及对应字段的值。字段是指表示信息项的元数据的格式数据，字段的值是指表示对应信息项的值的内容数据或参数。提取器32可以执行对显示元数据种类的字段的搜索，识别元数据的种类，例如基于搜索结果识别元数据的种类是片段元数据还是帧元数据，并从信号中提取识别出的片段元数据或帧元数据。

色调映射器33可以基于从提取器32接收的特征信息获取用于设置与HDR内容相关的图像的图像质量的图像质量设置信息。图像质量设置信息可以包括用于设置HDR内容的色调的色调映射曲线。例如，色调映射器33可以从提取器32接收片段元数据，并基于接收的片段元数据获取用于设置与HDR内容的多个片段中的每个片段对应的色调的片段色调映射曲线。此外，显示器2可以显示HDR内容的多个片段中的每个片段的图像10，该每个片段的色调是基于获取的片段色调映射曲线设置的。

具体地，根据本实施例的调整器34可以从提取器32接收帧元数据，并基于接收到的帧元数据调整由色调映射器33获取的片段色调映射曲线。调整器34可以根据调整后的片段色调映射曲线获取帧色调映射曲线，该帧色调映射曲线用于设置HDR内容的多个帧中的每一帧的色调。显示器2可以显示HDR内容的多个帧中的每一帧的图像60，该每一帧的色调是基于获取的帧色调映射曲线设置的。

因此，与仅基于片段色调映射曲线在相应片段中以批量设置的图像质量显示多个帧中的每一帧的图像10的情况相比，根据本实施例的显示装置1通过基于帧元数据调整片段色调映射曲线来获取帧色调映射曲线，基于获取的帧色调映射曲线设置HDR内容的多个帧中的每一帧的图像质量，并基于设置的图像质量显示多个帧中的每一帧的图像60，从而显示具有根据帧优化的图像质量的帧的图像60。

图4是示出图2中的处理器的示例配置的框图。参照图4，处理器4可以包括帧分析器41、图像质量设置器43和后处理器44，帧分析器41还可以包括直方图匹配器42。

帧分析器41可以在内容中的多个帧中识别图像质量将基于帧图像质量设置信息被设置的帧。帧分析器41可以基于在表示内容中片段的图像特征的片段特征信息与表示该片段的帧的图像特征的帧特征信息之间的差，识别图像质量将被设置的帧。然而，上述识别不限于该示例。备选地，帧分析器41可以基于帧图像质量设置信息，在包括在片段中的多个帧中识别基于预定周期性或非周期性识别的至少一个帧作为需要设置图像质量的帧。

直方图匹配器42可以基于帧的直方图和该帧所属的片段的直方图之间的比较来识别需要设置图像质量的帧。直方图之间的比较可以包括片段与从帧的直方图中获取的多个像素的平均亮度值、最大亮度值和亮度值分布中的至少一个之间的比较。在平均亮度值的情况下，例如，当片段的平均亮度值与帧的平均亮度值之差大于或等于预定阈值时，直方图匹配器42可以将该帧识别为需要设置图像质量的帧。这里，可以根据设计方法将预定阈值设置为各种值。

针对帧分析器41识别出的帧，图像质量设置器43可以基于该帧所属的片段的片段图像质量设置信息和该帧的帧特征信息，获取帧图像质量设置信息，并基于获取的帧图像质量设置信息来设置帧的图像质量。

例如，针对帧分析器41识别出的帧，图像质量设置器43可以基于与该帧的帧特征信息来调整该帧所属的片段的片段亮度设置信息，并且获取帧亮度设置信息，以在对应帧的亮度范围内显示帧的图像60。

备选地，针对帧分析器41识别出的帧，图像质量设置器43可以基于该帧的帧特征信息获取帧亮度设置信息，以显示具有与该帧对应的亮度范围的帧的图像60。换言之，根据本实施例的图像质量设置器43可以通过考虑帧特征信息来直接生成帧亮度设置信息，而不管该帧所属的片段的片段亮度设置信息如何。

后处理器44可以补偿设置了图像质量的帧的图像60中的颜色失真。例如，后处理器44可采用无限脉冲响应(IIR)滤波器，以防止在显示基于帧图像质量设置信息设置了图像质量的帧的图像60时可能发生的闪烁现象等。

图5以示例的方式示出了图1中的显示装置的控制方法。在本实施例中，可以在显示装置1的处理器4执行上述控制程序时执行该控制方法。在下文中，为了描述方便，可以将处理器4通过执行控制程序进行的操作简称为处理器4的操作。

参照图5，处理器4可以从接收到的信号中获取第一特征信息，该第一特征信息是是根据内容的多个片段提供的并且与该多个片段中要显示的片段的图像特征对应(S51)。

此外，处理器4可以基于所获取的第一特征信息，获取用于设置片段的图像质量的第一图像质量设置信息(S52)。

此外，处理器4可以从包括在片段中的帧获取与该帧的图像特征对应的第二特征信息(S53)。

此外，处理器4可以基于所获取的第一图像质量设置信息和所获取的第二特征信息，获取用于设置帧的图像质量的第二图像质量设置信息(S54)。

此外，处理器4可以显示图像质量基于获取的第二图像质量设置信息被设置的帧的图像(S55)。

因此，通过根据本实施例的控制方法，当根据图像的片段设置图像质量时，即使图像质量在一个片段内突然变化，也以最佳图像质量显示图像，从而增加了用户沉浸度。

同时，上述控制方法的操作可以由包括使计算机执行操作的指令的计算机程序来实施，并且这种计算机程序可以存储或记录在存储器等记录介质中。

图6示出了结合图5中的操作S55，显示图像质量基于片段图像质量设置信息被设置的片段的图像的示例，以及图像质量基于帧图像质量设置信息被设置的帧的图像。如图6所示，假设内容包括多个片段11和12，并且片段11包括四个帧，即第一帧到第四帧21、22、23和24。然而，图6所示的内容中的片段数和帧数只是为了描述方便而给出的，并且可以根据设计方法而变化。

处理器4可以基于片段11的片段特征信息获取用于设置片段11的图像质量的片段图像质量设置信，并基于获取的片段图像质量设置信息显示与包括在片段11中的帧21、22、23和24对应的图像10。换句话说，针对帧21、22、23和24，处理器4可以显示图像质量基于一条片段图像质量设置信息被设置的图像51、52、53和54。例如，针对帧21、22、23和24，处理器4可以在基于帧21、22、23和24所属的片段11的片段亮度设置信息设置的亮度范围内显示图像51、52、53和54。

特别是，根据本实施例的处理器4可以基于帧21、22、23和24所属的片段11的片段图像质量设置信息和帧21、22、23和24中的每一个的帧特征信息，获取与帧21、22、23和24中的每一个对应的帧图像质量设置信息。此外，处理器4可以基于获取的帧图像质量设置信息来设置帧21、22、23和24中的每一个的图像质量，并显示具有设置的图像质量的对应帧的图像71、72、73和74。例如，处理器4可以根据帧21、22、23、24所属的片段11的片段亮度设置信息以及与帧21、22、23和24中的每一个对应的帧特征信息，获取帧亮度设置信息，并且在基于获取的帧亮度设置信息设置的亮度范围内显示帧21、22、23和24的图像71、72、73和74。

以下，假设亮度在片段11中的第一帧21和第四帧24之间突然增加，将参考图6描述在仅基于片段图像质量设置信息设置的亮度范围内显示的帧21、22、23和24的图像10和在基于帧亮度设置信息设置的亮度范围内显示的帧21、22、23和24的图像60之间的对比。

如图6所示，帧21、22、23和24上分别显示了人56在黑暗中以及光线55慢慢向人56移动的场景。当第一帧21和第四帧24在仅基于片段亮度设置信息的设置亮度范围内显示时，光55远离人56的第一帧21的图像51被显示得暗，而光55靠近人56的第四帧24的图像54被显示得亮。

根据本实施例，处理器4可以根据基于片段11的片段亮度设置信息和第一帧21的第一帧特征信息获取的第一帧亮度设置信息，来设置第一帧21的亮度范围。由于处理器4显示具有设置的亮度范围的第一帧21的图像71，因此光55远离人56的第一帧21的图像71比仅基于片段亮度设置信息的第一帧21的图像51显示得更亮。

进一步地，处理器4可以根据基于片段11的片段亮度设置信息和第四帧24的第四帧特征信息获取的第四帧亮度设置信息，来设置第四帧24的亮度范围。由于处理器4显示具有设置的亮度范围的第四帧24的图像74，因此光55靠近人56的第四帧24的图像74比仅基于片段亮度设置信息的第四帧24的图像54显示得更暗。同样地，对于第二帧22和第三帧23，处理器4可以基于每一帧的亮度设置信息，以设置的亮度范围显示第二帧22的图像72和第三帧23的图像73中的每一个。

因此，与显示具有仅基于片段11的片段亮度设置信息设置的亮度范围的帧21、22、23、24的图像51、52、53、54的情况相比，根据本实施例的处理器4，针对片段11的帧21、22、23和24，基于帧21、22、23、24的帧特征信息和片段11的亮度设置信息来获取帧亮度设置信息，显示具有基于获取的帧亮度设置信息设置的亮度范围的图像71、72、73和74，从而显示具有根据帧21、22、23和24优化的亮度范围的帧21、22、23和24的图像71、72、73和74。

备选地，处理器4可以仅针对部分帧基于帧设置信息来设置亮度范围，而不是基于片段11中所有帧21、22、23、24的帧设置信息来设置亮度范围。例如，处理器4可以基于从基于预定周期性或非周期性的帧21、22、23和24中选择的至少一帧的帧设置信息来设置亮度范围。因此，与基于所有帧的帧图像质量设置信息来设置图像质量相比，可以更有效地利用资源。

图7示出了结合图5中的操作S53，用于获取特征信息的特征值的直方图；图8是示出基于直方图获取的亮度值分布中的加权值的曲线图。

处理器4可以获取属于内容的片段11的帧21、22、23和24的直方图。直方图可以包括在片段11的片段特征信息或帧21、22、23和24的帧特征信息中。

直方图是指示出了相对于帧21、22、23和24的亮度值，有多少像素具有对应亮度值的图形。下面将通过假设处理器4关于图6的第一帧21获取如图7所示的直方图，来详细描述从直方图获取帧特征信息的特征值的过程。然而，图7所示的直方图仅为方便描述而给出，因此，即使在针对其他帧获取其他直方图时，也可以通过这里阐述的过程从对应帧的直方图获取帧特征信息的特征值。

处理器4可以从直方图获取第一帧21的特征值，例如第一帧21的多个像素的平均亮度值81、第一帧21的最大亮度值82、以及第一帧21的亮度值分布。

可以通过将所有像素的亮度值的总和除以像素总数来获取平均亮度值81。参照图7，第一帧21的多个像素在从“0”到“1023”的整个亮度值中具有“319”的平均亮度值81。

此外，最大亮度值82是指具有最大亮度值的像素所分布的区间(bin)。参照图7，当从“0”到“1023”的整个亮度值被分成十六个区间时，最大亮度值82可以被识别为第九区间。

同时，亮度值的分布可以通过以下表达式来确定。

在该表达式中，T1和T3可以表示多个像素的亮度值分布的直方图的区间。进一步地，w(i)可以指示Histogram(i)的加权值，并且Histogram(i)可以指示直方图中与对应区间相对应的像素数目。

图8是示出与基于直方图获取的亮度值分布相关的加权值w的曲线图80。参照图8，可以以直方图的区间的函数形式给出关于亮度值分布的加权值w。换言之，加权值w可以被设置为从第一区间T1到第二区间T2缓慢增加，但是从第二区间T2到第三区间T3保持恒定。这里，可以根据设计方法基于帧的直方图将第一区间T1至第三区间T3设置为各种值。

以这种方式，处理器4可以从属于一个片段11的帧21、22、23和24的直方图，获取帧21、22、23和24的多个像素的平均亮度值81；帧21、22、23和24的最大亮度值82以及帧21、22、23和24的亮度值分布等特征值。

图9示出了结合图5中的操作S53，分配给特征信息的特征值的增益的曲线图90。如图8所示，处理器4可以获取与一个片段11中的帧21、22、23和24的多个像素相关的特征值。特征值例如可以包括第一帧21的平均亮度值81、最大亮度值82、亮度值分布等。

下面，将参考图9的增益曲线图详细描述为第一帧21的平均亮度值81设置增益的过程。然而，图9所示的增益曲线图是为了便于描述而以示例的方式给出的，因此可以根据设计方法提供各种曲线图。

参照图9的增益曲线图，与第一帧21的平均亮度值81相关的增益可以被设置为在′0′和第一平均亮度值Tah之间的最高增益Gah，并且可以被设置为在第一平均亮度值Tah和第二平均亮度值Tal之间从最高增益Gah逐渐减小到最低增益Gal。同样地，与第一帧21的最大亮度值82相关的增益也可以被设置为在′0′和第一最大亮度值之间的最高增益，并且可以被设置为在第一最大亮度值和第二最大亮度值之间从最高增益逐渐减小到最低增益。此外，与亮度值分布相关的增益也可以被恒定地设置为在′0′和第一最大亮度值之间的最高增益，并且可以被设置为在第一最大亮度值和第二最大亮度值之间从最高增益逐渐减小到最低增益。

例如，处理器4可以基于通过将与第一帧21的平均亮度值81相关的增益、与第一帧21的最大亮度值82相关的增益、以及与第一帧21的亮度值分布相关的增益相加而获得的总增益来识别第一帧21的第一帧特征信息。在这种情况下，处理器4可以通过将识别出的第一帧特征信息应用于片段11的片段图像质量设置信息来获取第一帧图像质量设置信息，并根据获取的第一帧图像质量设置信息对第一帧21的图像质量进行设置。类似地，处理器4可以将关于第四帧24的总增益识别为第四帧24的第四帧特征信息，通过将识别出的第四帧特征信息应用于片段图像质量设置信息来获取第四帧图像质量设置信息，并基于获取的第四帧图像质量设置信息设置第四帧24的图像质量。

以下，将参照图6、图7和图9更详细地描述当亮度在片段11里的第一帧21和第四帧24之间突然增加时设置关于第一帧21和第四帧24的图像质量。当在基于片段11的片段亮度设置信息设置的亮度范围内显示第一帧21和第四帧24时，第一帧21的图像51可能太暗而第四帧24的图像54可能太亮。

当将与第一帧21的平均亮度值81相关的增益、与第一帧21的最大亮度值82相关的增益和与第一帧21的亮度值分布相关的增益相加得到的总增益(该总增益大于′1′)应用于片段亮度设置信息时，基于第一帧亮度设置信息的第一帧21的图像71可以比基于片段亮度设置信息的第一帧21的图像51显示得更亮。

对于第四帧24，当将与第四帧24的平均亮度值81相关的增益、与第四帧24的最大亮度值82相关的增益和与第四帧24的亮度值分布相关的增益相加得到的总增益(该总增益大于′1′)应用于片段亮度设置信息时，基于第四帧亮度设置信息的第四帧24的图像74可以比基于片段亮度设置信息的第四帧24的图像54显示得更暗。

因此，根据本实施例的处理器4将增益设置为帧21、22、23和24的特征值，并在基于设置的增益而设置的亮度范围内显示帧21、22、23和24的图像60，从而显示具有根据帧21、22、23和24优化的图像质量的图像60。

图10是示出了结合图5中的操作S54，通过将帧特征信息应用于片段色调映射曲线来获取帧色调映射曲线的示例的曲线图100。根据本实施例，处理器4可以获取用于设置片段的图像质量的片段图像质量设置信息、以及用于基于与属于该片段的帧的图像特征相关的帧特征信息来设置帧的图像质量的帧图像质量设置信息。下面将结合图6和图10详细说明当片段图像质量设置信息包括用于设置片段中的图像的色调的片段色调映射曲线，且帧图像质量设置信息包括用于设置帧的图像的色调的帧色调映射曲线时，基于片段色调映射曲线和帧特征信息得到帧色调映射曲线。

如上面参考图6所述，类似于图10，处理器4可以基于片段特征信息获取第一帧21所属的片段11的片段色调映射曲线101。当处理器4在基于片段色调映射曲线101设置的亮度范围内显示第一帧21的图像51时，图像51可能被显示得相对较暗。

处理器4可以基于第一帧21的第一帧特征信息，将片段色调映射曲线101调整为与第一帧21对应的第一帧色调映射曲线102。例如，如以上参照图9所述，第一帧特征信息可以对应于与第一帧21的特征值相关的总增益。换言之，处理器4可以通过将片段色调映射曲线101调整为与总增益对应来获取第一帧色调映射曲线102。对于一个输入图像的亮度值，基于第一帧色调映射曲线102设置的显示图像的亮度值可以高于基于片段色调映射曲线101设置的显示图像的亮度值。因此，具有基于第一帧色调映射曲线102设置的亮度的图像71可以比具有基于片段色调映射曲线101设置的亮度的图像51显示得更亮。

图11是示出了结合图5中的操作S54，通过将帧特征信息应用于片段色调映射曲线来获取帧色调映射曲线的另一示例的曲线图110。参考图10描述了获取图6的第一帧21的第一帧色调映射曲线102，而下面将详细描述获取图6的第四帧24的第四帧色调映射曲线。

如以上参考图10所述，处理器4可以获取第四帧24所属的片段11的片段色调映射曲线101。当处理器4在基于片段色调映射曲线101设置的亮度范围内显示第四帧24的图像54时，图像54可能太亮。

因此，处理器4可以基于第四帧24的第四帧特征信息，将片段色调映射曲线101调整为与第四帧24对应的第四帧色调映射曲线112。例如，第四帧特征信息可以包括与第四帧24的特征值相关的总增益，如上面参照图9所述。在这种情况下，处理器4可以通过将片段色调映射曲线101调整为与总增益对应来获取第四帧色调映射曲线112。对于一个输入图像的亮度值，基于第四帧色调映射曲线112设置的显示图像的亮度值可以低于基于片段色调映射曲线101设置的显示图像的亮度值。因此，具有基于第四帧色调映射曲线112设置的亮度的图像74可以比具有基于片段色调映射曲线101设置的亮度的图像54显示得更暗。

图12是示出图1的显示装置的另一示例控制方法的流程图。图12中的操作S121至S123等同于图5中的操作S51至S53，因此为了便于描述，将避免重复描述而仅关注不同之处。

参照图12，根据本实施例的处理器4可以识别帧的图像特征与片段的图像特征之间的差是否大于或等于预定值(S124)。

当在操作S124中识别出差大于或等于预定值时，处理器4基于获取的第一图像质量设置信息和获取的第二特征信息，获取用于设置帧的图像质量的第二图像质量设置信息(S125)，并且显示该帧的图像，其图像质量基于第二图像质量设置信息被设置(S126)。

另一方面，当在操作S124中识别出差小于预定值时，处理器4显示图像质量基于第一图像质量设置信息被设置的片段的图像(S127)。

因此，通过根据本实施例的控制方法，基于帧图像质量设置信息针对识别出的帧设置图像质量，因此该方法比基于帧图像质量设置信息针对所有帧设置图像质量更有效地利用资源。本实施例的上述控制方法的操作可以由包括使计算机执行操作的指令的计算机程序来实施，并且这种计算机程序可以存储或记录在存储器等记录介质中。在本公开中，存储器可以被设置为非暂时性存储介质。这里，术语“非暂时性”是指存储介质不包括信号并且是有形的，但并不表示数据是否是半永久地或临时地存储在存储介质中。

根据本公开，提供了一种显示装置及其控制方法，其中当根据图像的场景设置图像质量时，通过应用基于以帧为单位执行的图像分析的DTM，使得即使在一个场景内亮度突然变化，图像也能以最佳图像质量显示，从而提高用户的沉浸感。

尽管已经详细描述了本公开的几个实施例，但是本公开不限于这些实施例而是在所附权利要求中以各种方式体现。

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：

信号接收器；

显示器；以及

处理器，被配置为：

从所述信号接收器接收的信号获取第一特征信息，所述第一特征信息是根据内容的多个片段提供的并且与所述多个片段中要显示的片段的图像特征对应，

基于所获取的第一特征信息，获取用于设置所述片段的图像质量的第一图像质量设置信息，

从包括在所述片段中的帧获取与所述帧的图像特征对应的第二特征信息，

基于所获取的第一图像质量设置信息和所获取的第二特征信息，获取用于设置所述帧的图像质量的第二图像质量设置信息，以及

控制所述显示器显示所述帧的图像，其中所述帧的图像质量基于所获取的第二图像质量设置信息被设置。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一图像质量设置信息包括第一映射曲线，所述第一映射曲线用于基于输入图像设置要显示的图像的色调。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二特征信息包括从与所述帧的多个像素值相关的直方图获取的信息。

4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第二特征信息包括所述帧的多个像素的平均亮度值、最大亮度值或亮度值分布中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，

所述第二特征信息包括从所述帧的多个像素获取的多个特征值，以及

所述处理器通过对所述多个特征值应用加权值来获取所述第二图像质量设置信息。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器通过基于所述第二特征信息调整所述第一图像质量设置信息，来获取所述第二图像质量设置信息。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器基于所述帧的图像特征与所述片段的图像特征之间的差大于或等于预定值，而基于所述第二图像质量设置信息来设置所述帧的图像质量。

8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器基于所述帧的图像特征与所述片段的图像特征之间的差小于预定值，而基于所述第一图像质量设置信息来设置所述片段的图像质量。

9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器基于所述第二图像质量设置信息，针对基于预定周期从包括在所述片段中的多个帧中选择的至少一个帧设置图像质量。

10.一种控制显示装置的方法，所述方法包括：

从接收的信号获取第一特征信息，所述第一特征信息是根据内容的多个片段提供的并且与所述多个片段中要显示的片段的图像特征对应；

基于所获取的第一特征信息，获取用于设置所述片段的图像质量的第一图像质量设置信息；

从包括在所述片段中的帧获取与所述帧的图像特征对应的第二特征信息；

基于所获取的第一图像质量设置信息和所获取的第二特征信息，获取用于设置所述帧的图像质量的第二图像质量设置信息；以及

显示所述帧的图像，其中所述帧的图像质量基于所获取的第二图像质量设置信息被设置。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一图像质量设置信息包括第一映射曲线，所述第一映射曲线用于基于输入图像设置要显示的图像的色调。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二特征信息包括从与所述帧的多个像素值相关的直方图获取的信息。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二特征信息包括所述帧的多个像素的平均亮度值、最大亮度值或亮度值分布中的至少一种。

14.根据权利要求10的方法，其中，

所述第二特征信息包括从所述帧的多个像素获取的多个特征值，以及

获取所述第二图像质量设置信息包括通过对所述多个特征值应用加权值来获取所述第二图像质量设置信息。

15.一种存储有计算机程序的记录介质，所述计算机程序包括作为计算机可读代码的用于执行控制显示装置的方法的代码，所述方法包括：

从接收的信号获取第一特征信息，所述第一特征信息是根据内容的多个片段提供的并且与所述多个片段中要显示的片段的图像特征对应；

基于所获取的第一特征信息，获取用于设置所述片段的图像质量的第一图像质量设置信息；

从包括在所述片段中的帧获取与所述帧的图像特征对应的第二特征信息；

基于所获取的第一图像质量设置信息和所获取的第二特征信息，获取用于设置所述帧的图像质量的第二图像质量设置信息；以及

显示所述帧的图像，其中所述帧的图像质量基于所获取的第二图像质量设置信息被设置。

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