CN1856117A - 图像显示装置、图像信号的处理电路和色饱和度控制方法 - Google Patents

图像显示装置、图像信号的处理电路和色饱和度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供可以通过适当的色饱和度图像信号，进行高画质的图像显示的技术的图像显示装置、图像信号的处理电路和色饱和度控制方法。本发明在通过色差信号检测色直方图信息的同时，通过亮度信号检测平均亮度水平信息或者亮度直方图信息。根据此检测出的色直方图信息、平均亮度水平信息或者亮度直方图信息，调整色差信号的解调轴而控制图像的色饱和度(彩度)。由此，可以显示具有适于图像信号的亮度和彩度的色的深度的图像。

Description

图像显示装置、图像信号的处理电路和色饱和度控制方法
技术领域
本发明是涉及电视信号和个人计算机等的数字图像信号的处理技术，特别是涉及控制色饱和度的技术。
背景技术
作为本发明的从前的技术，例如有特开2004-241882号公报和特开2000-39862号公报中记载的内容。在特开2004-241882号公报中公开了为了得到最为适合的原色再现状态的图像，与一帧的图像信号的原色部分的亮度分布相对应而进行原色(肌色)的色饱和度修正的技术。在特开2000-39862号公报公开了在液晶显示装置上，为了显示不降低低亮度水平下的彩度而鲜艳的图像，检测输入图像信号的平均图像水平(平均亮度水平)，控制所希望色相的彩度的技术。
在特开2004-241882号公报中记载的技术，仅仅对图像信号的原色部分进行灰度等级和色饱和度的修正，而不考虑对其他色进行修正。另外，在特开2000-39862号公报中记载的技术，从图像信号中检测出的亮度水平低的情况下(低亮度)，提高彩度，但是，不进行考虑彩度信息的彩度控制。所以，在低亮度时的彩度高的情况下，可能会进一步提高彩度。在这种情况下，即使是暗的图像也有可能会成为色彩深而不自然的图像。
发明内容
本发明提供以与亮度水平和色分布状态相对应的适当的色饱和度(彩度或者色的浓度)将图像信号输出到显示部的技术。另外，本发明提供可以显示具有与亮度相对应的适当彩度的高画质图像的技术。
这样，本发明的特征在于，检测被输入的图像信号的亮度信息，有关彩度分布的色直方图信息(彩度直方图信息)，根据该检测出的亮度信息以及彩度直方图信息，控制图像信号的彩度。涉及本发明的图像显示技术如下所示。即，通过色差信号检测色直方图信息(彩度直方图信息)的同时，通过亮度信号检测平均亮度水平信息或者亮度直方图信息。根据此检测出的色直方图信息和上述平均亮度水平(APL)信息或者上述亮度直方图信息，控制上述的色差信号的解调轴的调整。然后，将此解调轴调整过的信号和上述的亮度信号一起进行矩阵变换，作为规定的色饱和度的图像信号而输出，进行图像显示。例如，使用色直方图信息和平均亮度水平信息而控制上述解调轴调整的情况下，平均亮度水平低，而且色直方图信息的大振幅部分的度数低时，或者小振幅部分的度数高时，进行降低图像信号的色饱和度的解调轴调整。另外，例如平均亮度水平高，而且色直方图信息的大振幅部分的度数低时，或者小振幅部分的度数高时，进行提高图像信号的色饱和度的解调轴调整。使用色直方图信息和亮度直方图信息控制上述解调轴调整的情况也相同。另外，平均亮度低而且上述色直方图信息的大振幅部分的度数高时，进行降低图像信号的色饱和度的解调轴调整，减少暗图像的加色。
具体地说，本发明是以上述为基本构成要件的图像显示装置、图像信号处理电路以及图像信号的色饱和度控制方法。
根据本发明，在图像显示装置上可以输出与亮度水平和色分布状态相对应的适当的色饱和度的图像信号，可以显示高画质的图像。
附图说明
图1是作为本发明第1实施例的图像显示装置的基本构成图。
图2是在图1的图像显示装置上与平均亮度水平相对应而改变色饱和度时的说明图。
图3是图1的图像显示装置的显示部为液晶板时的色饱和度变化的说明图。
图4是通过图1的图像显示装置的色直方图信息而抑制色饱和度的说明图。
图5是图1的图像显示装置的色饱和度控制的说明图。
图6是图1的图像显示装置的色直方图信息的检测例。
图7是表示图1的图像显示装置的图像信号的色饱和度修正的一个动作例的图。
图8是表示图1的图像显示装置的图像信号的色饱和度修正的另一个动作例的图。
图9是3维的色直方图信息的检测例。
图10是构成本发明的第二实施例的图像显示装置的图像信号处理电路的一个构成例。
图11是与图10的图像信号处理电路的亮度直方图信息相对应而改变色饱和度时的说明图。
图12是图10的图像信号处理电路的色饱和度控制的说明图。
具体实施方式
以下，使用图纸，对于实施本发明的最佳方式，进行说明。
图1-图7是本发明的第1实施例的说明图。本第1实施例是根据平均亮度水平信息和色直方图信息，控制图像信号的色饱和度的情况。图1是作为本发明的第1实施例的图像显示装置的基本构成图、图2是在图1的图像显示装置的矩阵电路上与平均亮度水平(APL)相对应而最大或者减少图像信号的色饱和度时的说明图、图3是图1的图像显示装置的显示部为液晶板时，在矩阵电路中与平均亮度水平相对应而改变色饱和度时的说明图、图4是在图1的图像显示装置的矩阵电路中通过色直方图信息而抑制色饱和度变化的说明图、图5是根据图1的图像显示装置的矩阵电路中的平均亮度水平信息和色直方图信息而进行色饱和度控制的说明图。图6是表示图1的图像显示装置的色直方图信息检测部检测的色直方图信息的例子。图7是图1的图像显示装置的图像信号的色饱和度修正的动作说明图。
在图1中，符号11表示天线，符号12表示数字调谐器，符号13表示由被输入的色差信号Cb、Cr检测色直方图信息的色直方图检测部。另外，符号14是由被输入的亮度信号Y检测平均亮度水平信息的平均亮度检测部，符号15是作为控制部的微计算机、符号16表示色差信号Cb、Cr和亮度信号被输入，被微计算机控制而生成规定的色饱和度的图像信号后并输出的矩阵电路。另外，符号16a是在矩阵电路16内通过来自微计算机15的控制信号进行色差信号Cb、Cr的解调轴调整的解调轴调整电路；符号16b表示在相同的矩阵电路16内，通过上述解调轴调整而形成的信号(R-Y、R-G、R-B)和上述亮度信号Y一起进行矩阵变换的矩阵变换电路。另外，符号17是表示通过来自矩阵电路16侧的规定色饱和度的图像信号，进行图像显示的显示部。上述解调轴调整电路作为调整本实施例中的图像的彩度的彩度调整部而动作。
在作为控制装置或者控制部的微计算机15上，根据检测到的上述平均亮度水平信息以及色直方图信息，形成控制上述解调轴调整电路16a的控制信号。在解调轴调整电路16a上，通过该控制信号，解调轴调整动作被电路控制。即，在该解调轴调整电路16a上，根据上述平均亮度水平信息以及色直方图信息，进行增减图像信号的色饱和度的解调轴调整。亮度信号Y被进行了延时匹配处理等后，被输入到矩阵变换电路16b。上述色直方图检测部13、上述平均亮度检测部14、上述微计算机15以及上述矩阵电路16构成图像信号处理电路。在此，上述色直方图检测部13检测图像信号的一帧或者一场期间内的图像信号的色饱和度的直方图，即色直方图(彩度直方图)。另外，平均亮度进检测部14也检测图像信号的一帧或者一场期间内的图像信号的亮度直方图。另外，在以下的说明中，所谓色饱和度与彩度或者色的浓度意思相同。
在上述的构成中，微计算机15将被检测出的上述平均亮度水平和上述色直方图信息的规定振幅部分的度数分别与基准值比较。与那些比较结果相对应而区分为多级，判别输入图像信号属于哪一级。例如，上述平均亮度检测部14检测出的平均亮度水平低(低级)，而且被上述色直方图检测部13检测出的色直方图信息的大振幅部分的度数低(低级)时，或者小振幅部分的度数高(高级)时，对于上述矩阵电路16的解调轴调整电路16a，进行降低图像信号的色饱和度那样的解调轴调整。即，微计算机15在上述的情况下，进行使图像的色变浅的控制。另外，微计算机15在上述平均亮度水平高，而且上述色直方图信息的上述大振幅部分的度数低时，或者上述小振幅部分的度数高时，在解调轴调整电路16a进行提高上述色饱和度的解调轴调整。即，微计算机15在上述的情况下，进行使图像的色变深(浓)的控制。微计算机15在上述平均亮度检测部14检测出的平均亮度水平低，而且被上述色直方图信息检测部13检测出的色直方图信息的大振幅部分的度数高时，在解调轴调整电路16a进行减低上述图像信号的色饱和度的解调轴调整。即，微计算机15在上述的情况下，进行减少暗图像的色的浓度的控制。
在以下的说明中使用的图1的装置的构成要素上，加注与图1使用过的符号相同的符号。另外，在以下的说明中，色饱和度、彩度或者色的浓度的意思相同。
图2是在图1的图像显示装置的矩阵电路中，与平均亮度水平(APL)相对应而增大或者减少图像信号的色饱和度时的说明图。本情况下，平均亮度水平(APL)高时提高色饱和度，而在平均亮度(APL)低时，降低色饱和度。
在图2中，横轴表示平均亮度水平(APL)，纵轴表示图像信号的色饱和度修正量、即彩度修正量(增益)。横轴的“SATUP”是为了增加彩度的彩度修正量的变化范围。即，APL在范围“SATUP”内时，彩度增加修正量与APL相对应而变化。“SATDOWN”是为了减少彩度的彩度修正量的变化范围。即，APL在范围“SATDOWN”内时，彩度减少修正量与APL相对应而变化。另外，“APL1”表示范围“SATUP”“SATDOWN”的各自的上限值，“APL0”表示范围“SATUP”“SATDOWN”的各自的下限值。另外纵轴的“SATUPGAIN”为彩度修正量的上限值，“SATDOWNGAIN”为彩度修正量的下限值。例如，平均亮度检测部14检测的平均亮度水平(APL)高，而且大于等于范围“SATUP”的下限值“APL0”时，微计算机15按照使图像信号的彩度增大那样，计算与平均亮度水平(APL)相对应的彩度增大修正量。另外，平均亮度检测部14检测的平均亮度水平(APL)低，而且小于等于范围“SATDOWN”的上限值“APL1”时，微计算机15按照减少图像信号的彩度那样，计算与平均亮度水平(APL)相对应的彩度减少修正量。还通过微计算机15，根据色直方图检测部13检测出的色直方图信息，用抑制系数修正这些彩度增大修正量和减少修正量的计算结果。
图3是图1的图像显示装置的显示部为液晶显示板时，在矩阵电路中与平均亮度水平相对应改变色饱和度(彩度)时的说明图。液晶板的情况下，平均亮度水平(APL)低的情况下容易生成缺色。为了改善此问题，当平均亮度水平(APL)高时降低色饱和度，而在平均亮度水平(APL)低时提高色饱和度。
在图3中，横轴表示平均亮度水平(APL)，纵轴表示与液晶板相对应的图像信号的色饱和度修正量、即LCD彩度修正量(增益)。图中的各个符号与上述图2的情况相同。例如，由微计算机15而得到的判别结果是，平均亮度检测部14检测出的平均亮度水平(APL)大于等于范围“SATDOWN”的下限值“APL0”时，微计算机15按照减少图像信号的彩度那样，计算与平均亮度水平(APL)相对应的彩度减少修正量。另外，由微计算机15而得到的判别结果是，平均亮度检测部14检测出的平均亮度水平(APL)小于等于范围“SATUP”的上限值“APL1”时，微计算机15按照增大图像信号的彩度那样，计算与平均亮度水平(APL)相对应的彩度增大修正量。还通过微计算机15，根据色直方图检测部13检测出的色直方图信息，用抑制系数修正这些彩度减少修正量和增大修正量的计算结果。
图4是在图1的图像显示装置的矩阵电路中，通过色直方图信息(彩度直方图信息)而抑制色饱和度变化，即彩度变化时的说明图。图4(a)表示抑制彩度(色饱和度或者色的浓度)增大时的抑制系数(彩度增大抑制系数)的图，图4(b)表示抑制彩度(色饱和度或者色的深浅(即浓度))减少时的抑制系数(彩度减少抑制系数)的图。
在图4中，横轴是色直方图检测部13检测出的色直方图信息的规定振幅部分的度数、纵轴是抑制彩度变化(增大或者减少)的抑制系数值。在图4(a)中，横轴的“SATUPHST0”是色直方图信息的规定振幅部分的度数在彩度增大抑制范围中的最低级值，“SATUPHST1”是色直方图信息的规定振幅部分的度数在彩度增大抑制范围中的最高级值。另外，纵轴中的“SATUPCOEF”是彩度增大抑制系数。另外，在图4(b)中，横轴的“SATDOWNHST0”是色直方图信息的规定振幅部分的度数在彩度减少抑制范围中的最低级值，“SATDOWNHST1”是色直方图信息的规定振幅部分的度数在彩度减少抑制范围中的最高级值。另外，纵轴中的“SATUPCOEF”是彩度减少抑制系数。
如上述的图2所示的那样，例如平均亮度检测部14检测出的平均亮度水平(APL)高，而且在范围“SATUP”的下限值“APL0”以上时，微计算机15按照增大图像信号的彩度那样，计算对应于平均亮度水平(APL)的彩度增大修正量。微计算机15还通过图4(a)的彩度增大抑制系数“SATUPCOEF”修正该增大修正量的计算结果值。例如，使被色直方图检测部13检测出的色直方图信息的规定振幅部分的度数例如在最低级“SATUPHST0”和最高级“SATUPHST1”之间级的值“SATUPHSTM”。在这时，微计算机15通过与该级的值“SATUPHSTM”相对应的彩度增大抑制系数“SATUPCOEFM”，修正上述彩度的增大修正量的计算结果，求得最终的彩度增大修正量。例如通过在该增大修正量“SATUP”的计算结果值上乘以该彩度增大抑制系数“SATUPCOEFM”而进行该修正。微计算机15将该求得的最终的彩度增大修正量确定作为彩度修正量而进行设定。
另外，如上述的图2所示的那样，例如平均亮度检测部14检测出的平均亮度水平(APL)低，而且在范围“SATDOWN”的上限值“APL1”以下时，微计算机15按照减少图像信号的彩度那样，计算对应于平均亮度水平(APL)的彩度减少修正量。微计算机15还通过图4(b)的彩度减少抑制系数“SATDOWNCOEF”修正该减少修正量的计算结果值。例如，使被色直方图检测部13检测出的色直方图信息的规定振幅部分的度数例如在最低级“SATDOWNHST0”和最高级“SATDOWNHST1”之间级的值“SATDOWNHSTM”。在这时，微计算机15通过与该级的值“SATDOWNHSTM”相对应的彩度增大抑制系数“SATDOWNCOEFM”，修正上述彩度的减少修正量的计算结果值，求得最终的彩度减少修正量。例如通过在该增大修正量“SATDOWN”的计算结果值上乘以该彩度增大抑制系数“SATDOWNCOEFM”而进行该修正。微计算机15将该求得的最终的彩度减少修正量确定作为彩度修正量而进行设定。
图5是根据图1的图像显示装置的矩阵电路16的平均亮度水平信息与色直方图信息，通过微计算机15进行的色饱和度(彩度)控制的说明图。图5(a)表示减少色饱和度(彩度)而使色变浅时的彩度控制的情况。另外，图5(b)表示增大色饱和度(彩度)而使色变深时的彩度控制的情况。在此，平均亮度检测部14检测出的平均亮度水平(APL)是被微计算机15分为高级、中级、低级的3级的。另外，被色直方图检测部13检测出来的色直方图信息的大振幅部分以及小振幅部分的度数分别被区分为低级和高级的两级。如图5(a)所示的那样，在平均亮度水平(APL)为高级以及中级的情况下，色直方图信息的大振幅部分的度数为低级或者高级(即与该色直方图信息没有关系)，微计算机15都不进行色饱和度(彩度)控制。另外，平均亮度水平(APL)为低级，而且色直方图信息的大振幅部分的度数为低级(几乎没有彩色)时，微计算机15使解调轴调整电路16a进行解调轴调整而减少色饱和度(彩度)，进行使色变浅的控制。另外，如图5(b)所示的那样，在平均亮度水平(APL)为中级以及低级的情况下，色直方图信息的小振幅部分的度数为低级或者高级(即与该色直方图信息没有关系)，微计算机15都不进行色饱和度(彩度)控制。另外，平均亮度水平(APL)为高级，而且色直方图信息的小振幅部分的度数为高级(色深)时，微计算机15使解调轴调整电路16a进行解调轴调整而增大色饱和度(彩度)，进行使色变深的调整。
另外，平均亮度水平(APL)为低级而且色直方图信息的小振幅部分的度数为高级时，微计算机15减少色饱和度(彩度)，进行使色变浅的控制。另外，平均亮度水平(APL)为高级而且色直方图信息的大振幅部分的度数为低级时，微计算机15增大色饱和度(彩度)，进行使色变深的控制。
图6是图1的图像显示装置的色直方图检测部13检测出的色直方图信息的一个例子。如图6所示的那样，色饱和度，即彩度的水平被分割为多个区域。图6中，被分为小振幅、中小振幅、中大振幅、大振幅的4个彩度水平区域。这样，一个画面期间(一帧或者一场期间)内，每各4个水平(振幅)区域内，通过色差信号检测出属于各个区域的度数，即像素数，形成被示例的那样的色直方图。由此，把握一个画面的彩度分布(色饱和度分布或者色的浓度(深度)分布)。本色直方图为色深情况下的例子，大振幅部分的度数为高级，小振幅部分的度数为低级。在本第一实施例的图像显示装置中，微计算机15根据涉及的色直方图信息，控制矩阵电路16的解调轴调整电路16a，将作为规定的色饱和度(彩度)的图像信号在矩阵电路16中生成，并输出。
图7是表示通过图1的图像显示装置的微计算机15进行的图像信号的色饱和度(彩度)修正控制的一个动作例的说明图。此动作例与图2所示的控制特性相对应。
如图7所示的那样，涉及本实施例的色饱和度的控制处理包含以下的步骤。
(1)微计算机15开始图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作(步骤S701)。
(2)平均亮度检测部14由亮度信号Y检测出平均亮度水平(APL)信息，色直方图检测部13从色差信号Cb、Cr检测出色直方图信息(步骤S702)。微计算机15将检测出的平均亮度水平信息以及色直方图信息的规定振幅部分的度数进行分级。
(3)微计算机15判别上述被检测出来的平均亮度水平(APL)是否大于等于阈值“SATUP”的下限值“APL0”(步骤S703)。
(4)在步骤S703中判别的结果，当平均亮度水平(APL)大于等于阈值“SATUP”的下限值“APL0”时，微计算机15按照增大图像信号的彩度那样，计算与平均亮度水平(APL)相对应的彩度增大修正量(步骤S704)。
(5)微计算机15根据色直方图信息的规定振幅部分的度数级，通过计算求得彩度增大的抑制量(彩度增大抑制系数)(步骤S705)。
(6)微计算机15根据在上述步骤S705中求得的彩度增大抑制系数，修正在上述步骤S704中求得的彩度增大修正量，重新求彩度增大修正量(步骤S706)。
(7)微计算机15将在上述步骤S706中求得的彩度增大修正量确定为彩度修正量(步骤S707)。然后，结束图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作(步骤S712)。
(8)在步骤S703中判别的结果，当上述被检测的平均亮度水平(APL)不大于等于阈值“SATUP”的下限值“APL0”时，微计算机15判别该平均亮度水平(APL)是否小于等于阈值“SATDOWN”的上限值“APL1”(步骤S708)。
(9)在步骤S708中判别的结果，当平均亮度水平(APL)小于等于阈值“SATDOWN”的上限值“APL1”时，微计算机15按照减少图像信号的彩度那样，计算与平均亮度水平(APL)相对应的彩度减少修正量(步骤S709)。
(10)微计算机15根据色直方图信息的规定振幅部分的度数级，通过计算求得彩度减少的抑制量(彩度减少抑制系数)(步骤S710)。
(11)微计算机15根据在上述步骤S710中求得的彩度减少抑制系数，修正在上述步骤S710中求得的彩度减少修正量，重新求彩度减少修正量(步骤S711)。
(12)微计算机15将在上述步骤S711中求得的新的彩度减少修正量确定为彩度修正量(步骤S707)。然后，结束图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作(步骤S712)。
(13)在步骤S708中判别的结果，当平均亮度水平(APL)不小于等于阈值“SATDOWN”的上限值“APL1”时，微计算机15进行上述步骤S707的动作，确定彩度修正量(步骤S713)。
微计算机15按照程序进行上述(1)-(13)的一系列的修正控制动作。该程序被预先存储在该微计算机15内的存储器和图像显示装置内的其他存储器(未图示)等内。
图8是表示通过图1的图像显示装置的微计算机15进行的图像信号的色饱和度(彩度)修正控制的另一个动作例的说明图。此修正控制的动作特别是在显示部17为液晶板时进行的，与图3所示的控制特性相对应。以下说明其动作的流程。
如图8所示的那样，涉及本实施例的色饱和度的控制处理包含以下的步骤。
(1)微计算机15开始图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作(步骤S801)。
(2)平均亮度检测部14由亮度信号Y检测出平均亮度水平(APL)信息，色直方图检测部13从色差信号Cb、Cr检测出色直方图信息(步骤S802)。微计算机15将检测出的平均亮度水平信息以及色直方图信息的规定振幅部分的度数进行分级。
(3)微计算机15判别上述被检测出来的平均亮度水平(APL)是否小于等于阈值“SATUP”的上限值“APL1”(步骤S803)。
(4)在步骤803中判别的结果，当平均亮度水平(APL)小于等于阈值“SATUP”的上限值“APL1”时，微计算机15按照增大图像信号的彩度那样，计算与平均亮度水平(APL)相对应的彩度增大修正量(步骤S804)。
(5)微计算机15根据色直方图信息的规定振幅部分的度数级，通过计算求得彩度增大的抑制量(彩度增大抑制系数)(步骤S805)。
(6)微计算机15根据在上述步骤805中求得的彩度增大抑制系数，修正在上述步骤S804中求得的彩度增大修正量，重新求彩度增大修正量(步骤S806)。
(7)微计算机15将在上述步骤S806中求得的彩度增大修正量确定为彩度修正量(步骤S807)。然后，结束图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作(步骤S812)。
(8)在步骤S803中判别的结果，当上述被检测的平均亮度水平(APL)不小于等于阈值“SATUP”的上限值“APL1”时，微计算机15判别该平均亮度水平(APL)是否小于等于阈值“SATDOWN”的下限值“APL0”(步骤S808)。
(9)在步骤808中判别的结果，当平均亮度水平(APL)小于等于阈值“SATDOWN”的下限值“APL0”时，微计算机15按照减少图像信号的彩度那样，计算与平均亮度水平(APL)相对应的彩度减少修正量(步骤S809)。
(10)微计算机15根据色直方图信息的规定振幅部分的度数级，通过计算求得彩度减少的抑制量(彩度减少抑制系数)(步骤S810)。
(11)微计算机15根据在上述步骤S810中求得的彩度减少抑制系数，修正在上述步骤S809中求得的彩度减少修正量，重新求彩度减少修正量(步骤S811)。
(12)微计算机15将在上述步骤S811中求得的新的彩度减少修正量确定为彩度修正量(步骤S807)。然后，微计算机15结束图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作(步骤S812)。
(13)在步骤S808中判别的结果，当平均亮度水平(APL)不大于等于阈值“SATDOWN”的下限值“APL0”时，微计算机15进行上述步骤S807的动作，确定彩度修正量。
微计算机15按照程序自动进行上述(1)-(13)的一系列的修正控制动作。该程序被预先存储在该微计算机15内的存储器或图像显示装置内的其他存储器(未图示)等内。
根据本发明的第1实施例，可以在图像显示装置中，生成与亮度水平和色分布状态相对应的适当的色饱和度的图像信号，由此可以进行高画质的图像显示。特别是，由于是通过矩阵电路16改变色的深度的构成，所以可以与该色的深度相配合，而改变仅仅红、绿、蓝中的任何一种颜色的增益，由此可以进行非常细的色控制。
另外，在以上举出的控制动作的特性只是一个例子，可以以各种控制特性控制色饱和度(彩度)。例如在图5(a)中，平均亮度水平(APL)为高级，而且色直方图信息的大振幅部分的度数为高级时，“什么控制都不进行”。但是，由于这样的图像明亮而且色深，所以有时图像整体看起来闪亮。所以，在那种情况下，也可以不象图5(a)那样“什么控制都不进行”，而按照“使色变浅”，成为具有更加柔和印象的图像那样进行控制。另外，也可以准备使微计算机15运行与各种各样的控制特性相对应的动作顺序的程序，适宜地选择程序而让微计算机15运行。
图9是图1的图像显示装置的色直方图检测部13检测出的色直方图信息的其他的例子，用R-Y轴、B-Y轴形成振幅区域平面，与此相垂直设置度数轴的3维的色直方图的例子。在振幅区域平面内，相对于原点形成同心状的振幅区域，内周侧为小振幅区域，外侧为大振幅区域。根据本3维色直方图，由于同时显示各色的色的深浅，所以可以在短时间内正确地掌握应控制色饱和度(彩度)的色的特定和控制量，可以提高控制性能和由此提高画质。例如，在图9中，G为在中大振幅区域(ロ)中的绿色成分的色直方图。在此图像信号的绿色的色饱和度(彩度或者色的深度)异常高时，进行减少它的控制的情况下，与其他的色成分的平衡度被改善，可以显示鲜明的图像。特别是，根据本3维色直方图信息，在矩阵电路16中进行色深浅的控制的构成中，容易进行那些色成分的控制，或者可以进行所希望的色相的控制。
图10-图12是本发明的第二实施例的说明图。本第二实施例是根据亮度直方图信息和色直方图信息，进行图像信号的色饱和度控制的情况。图10是构成本发明的第二实施例的图像显示装置的图像信号处理电路的一个构成例的图。图11在图10的图像信号处理电路中的矩阵电路中，与亮度直方图信息相对应而增大或者减少图像信号色饱和度时的说明图。图12是根据图9的图像信号处理电路中的矩阵电路的亮度直方图信息和色直方图信息进行的色饱和度控制的说明图。
图10中，18为从亮度信号Y检测出亮度直方图信息的亮度直方图检测部。其他的构成要素与图1所示的第1实施例的情况相同。在微计算机15上，根据检测出的上述亮度直方图信息以及色直方图信息，形成控制解调轴调整电路16a的控制信号。在解调轴调整电路16a中，利用该控制信号控制解调轴调整动作。即，在解调轴调整电路16a中，根据上述亮度直方图信息以及色直方图信息，进行增减图像信号的色饱和度的解调轴调整。
在上述的构成中，微计算机15将被检测出的上述亮度直方图信息和上述色直方图信息的规定振幅部分的度数分别与基准值比较。其比较结果是将输入图像信号而区分为多级，判别它们属于哪一级。例如，上述亮度直方图检测部18检测出的亮度直方图信息的规定振幅部分的度数低(低级)，而且被上述色直方图检测部13检测出的色直方图信息的大振幅部分的度数低(低级)时，或者小振幅部分的度数高(高级)时，对于上述矩阵电路16的解调轴调整电路16a，进行降低图像信号的色饱和度(色的深浅即浓度或者彩度)那样的解调轴调整。即，微计算机15在上述的情况下，进行使图像的色变浅的控制。另外，微计算机15在上述亮度直方图信息的规定振幅部分的度数高(高级)，而且上述色直方图信息的上述大振幅部分的度数低时，或者上述小振幅部分的度数高时，对于解调轴调整电路16a进行提高色饱和度的解调轴调整。即，微计算机15在上述的情况下，进行使图像的色变深的控制。另外，微计算机15在上述亮度直方图检测部18检测出的亮度直方图信息的规定振幅部分的度数低时，而且被上述色直方图信息检测部13检测出的色直方图信息的大振幅部分的度数高时，对于解调轴调整电路16a进行减低图像信号的色饱和度的解调轴调整。即，微计算机15在上述的情况下，进行减少暗图像的色深浅即深度的控制。
图11是在图10的图像信号的矩阵电路中，与亮度直方图信息相对应而增大或者减少时图像信号的色饱和度(彩度或者色深浅)时的说明图。本情况下，亮度直方图信息的规定振幅部分的度数高时提高色饱和度，而该度数低时，降低色饱和度。
在图11中，横轴表示亮度直方图信息的规定振幅部分的度数级(HST)，纵轴表示图像信号的色饱和度修正量、即彩度修正量(增益)。横轴的“SATUP”表示为了增加彩度的彩度修正量的变化范围。即，上述规定振幅部分的度数级在范围“SATUP”内时，彩度增加修正量与该度数级相对应而变化。另外，“SATDOWN”是为了减少彩度的彩度修正量的变化范围。即，上述规定振幅部分的度数级在范围“SATDOWN”内时，彩度减少修正量与该度数级相对应而变化。“HST1”表示范围“SATUP”“SATDOWN”的各自的上限值，“HST0”表示范围“SATUP”“SATDOWN”的各自的下限值。另外，纵轴的“SATUPGAIN”为彩度修正量的上限值，“SATDOWNGAIN”为彩度修正量的下限值。例如，亮度直方图检测部18检测出的亮度直方图信息的规定振幅部分的度数级(HST)高，而且大于等于范围“SATUP”的下限值“HST0”时，微计算机15按照使图像信号的彩度增大那样，计算与该度数级(HST)相对应的彩度增大修正量。另外，亮度直方图检测部18检测出的亮度直方图信息的规定振幅部分的度数级(HST)低，而且小于等于范围“SATDOWN”的上限值“HST1”时，微计算机15按照减少图像信号的彩度那样，计算与该度数级(HST)相对应的彩度减少修正量。还通过微计算机15，根据色直方图检测部13检测出的色直方图信息，用抑制系数修正这些彩度增大修正量和减少修正量的计算结果。
根据上述亮度直方图信息以及色直方图信息进行的图像信号的色饱和度修正控制的动作顺序，以根据上述第1实施例的平均亮度水平信息和色直方图信息时的动作顺序(图7)为准，简略如下。即，涉及本实施例的色饱和度的控制处理包含以下的步骤。
(1)微计算机15开始图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作。
(2)亮度直方图检测部18由亮度信号Y检测出亮度直方图信息，色直方图检测部13从色差信号Cb、Cr检测出色直方图信息。微计算机15将该检测出的亮度直方图信息以及色直方图信息的规定振幅部分的度数进行分级。
(3)微计算机15判别上述被检测出来的亮度直方图的规定振幅部分的度数级(HST)是否大于等于阈值“SATUP”的下限值“HST0”。
(4)上述判别的结果，当上述度数级(HST)大于等于阈值“SATUP”的下限值“HST0”时，微计算机15按照增大图像信号的彩度那样，计算与该亮度直方图信息的振幅部分的度数级(HST)相对应的彩度增大修正量。
(5)微计算机15根据色直方图信息的规定振幅部分的度数级，通过计算求得彩度增大的抑制量(彩度增大抑制系数)。
(6)微计算机15根据上述彩度增大抑制系数，修正上述彩度增大修正量，重新求彩度增大修正量。
(7)微计算机15将上述求得被修正的彩度增大修正量确定为彩度修正量。然后，结束图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作。
(8)上述被检测的亮度直方图的判别结果是，当该亮度直方图的规定振幅部分的度数级(HST)不大于等于阈值“SATUP”的下限值“HST0”时，微计算机15判别该亮度直方图的规定振幅部分的度数级(HST)是否小于等于阈值“SATDOWN”的上限值“HST1”。
(9)上述的判别结果是，当亮度直方图的规定振幅部分的度数级(HST)小于等于阈值“SATDOWN”的上限值“HST1”时，微计算机15按照减少图像信号的彩度那样，计算与该亮度直方图的度数级(HST)相对应的彩度减少修正量。
(10)微计算机15根据色直方图信息的规定振幅部分的度数级，通过计算求得彩度减少的抑制量(彩度减少抑制系数)。
(11)微计算机15利用上述彩度减少抑制系数，修正上述彩度减少修正量，重新求彩度减少修正量。
(12)微计算机15将上述被修正的新的彩度增大修正量确定为彩度修正量。然后，微计算机15结束图像信号的色饱和度(彩度)修正控制动作。
(13)上述的判别结果，当上述亮度直方图的规定振幅部分的度数级(HST)不小于等于阈值“SATDOWN”的上限值“HST1”时，微计算机15确定彩度修正量。
微计算机15按照程序进行上述(1)-(13)的一系列的修正控制动作。该程序被预先存储在该微计算机15内的存储器或图像显示装置内的其他存储器(未图示)等内。
图12是根据图10的图像信号处理电路的矩阵电路16的亮度直方图信息与色直方图信息进行的色饱和度控制的说明图。图12(a)表示减少色饱和度(彩度)而使色变浅时的情况。另外，图12(b)表示增大色饱和度(彩度)而使色变深时的彩度控制的情况。图12的情况下，亮度直方图检测部18检测出的亮度直方图的大振幅部分的度数被微计算机15分为高级、中级、低级的3级。另外，被色直方图检测部13检测出来的色直方图信息的大振幅部分以及小振幅部分的度数分别被区分为低级和高级的两级。如图5(a)所示的那样，在亮度直方图的大振幅部分的度数为高级以及中级的情况下，色直方图信息的大振幅部分的度数为低级或者高级(即与该色直方图信息没有关系)，微计算机15都不进行色饱和度(彩度)控制。另外，亮度直方图的大振幅部分的度数为低级，而且色直方图信息的大振幅部分的度数为低级(几乎没有彩色)时，微计算机15使解调轴调整电路16a进行解调轴调整而减少色饱和度(彩度)，进行使色变浅的控制。另外，如图5(b)所示的那样，在亮度直方图的大振幅部分的度数为中级以及低级的情况下，色直方图信息的小振幅部分的度数为低级或者高级(即与该色直方图没有关系)，微计算机15都不进行色饱和度(彩度)控制。亮度直方图的大振幅部分的度数为高级，而且色直方图信息的小振幅部分的度数为高级(色深)时，微计算机15使解调轴调整电路16a进行解调轴调整而增大色饱和度(彩度)，进行使色变深的调整。
另外，亮度直方图的大振幅部分的度数为低级而且色直方图信息的小振幅部分的度数为高级时，微计算机15也减少色饱和度(彩度)，进行使色变浅的控制。另外，亮度直方图的大振幅部分的度数为高级而且色直方图信息的大振幅部分的度数为低级时，微计算机15也增大色饱和度(彩度)，进行使色变深的控制。
在使用上述图10的图像信号处理电路的图像显示装置上，根据上述被控制的色饱和度(彩度)的图像信号在显示部(图示)进行图像显示。
根据上述本发明的第二实施例，也生成与亮度水平和色分布状态相对应的适当的色饱和度的图像信号，由此可以进行高画质的图像显示。可以与该色的深浅相配合，而改变仅仅红、绿、蓝中的任何一种颜色或者它们的组合的增益，由此可以进行非常细的色控制。即，在此实施例中，可以将红、绿、蓝等所希望的色相范围内的彩度(与色的深浅或者色饱和度的意思相同)与其他色相的彩度相独立而进行控制。例如，当平均亮度水平(APL)高时，可以不控制绿以及红的彩度而仅仅提高蓝的彩度那样进行控制。由此，例如对于包括海或者天空等比较浓的蓝色的明亮图像，可以使海或者天空更深那样进行控制。另外，既可以使蓝和绿一起与其他色相相独立而加深彩度那样进行控制，也可以按照提高蓝和绿的彩度，减低红的彩度那样进行控制。这样地，本实施例为了对于规定的或者希望的色相，根据亮度信息以及色(彩度)直方图信息控制色饱和度，所以可以进行更加细的色的调整。
另外，作为上述第二实施例的色直方图检测部13，也可以使用如上述图12所述的那种检测3维的色直方图的构成。在那种情况下，为了同时表示各种色相的色的深浅，可以正确地确定要进行色饱和度(彩度)控制的色，而且可以在短时间内把握那个控制量。所以，与矩阵电路16的功能一起，可以提高色饱和度(彩度)的控制性能和可以由此提高画质。另外，也可以进行色相的控制。
另外，在使用上述液晶板作为上述第二实施例的图像显示装置的显示部的情况下，与亮度直方图信息相对应而改变色饱和度(彩度)时，也可以采用与上述图3所示的方法相同的方法而进行。另外，这种情况(在第二实施例中使用液晶板的情况)的由微计算机15进行的图像信号的色饱和度(彩度)修正控制的动作也可以是与上述图8所示的内容相同的。
另外，虽然在上述各个实施例中，使用微计算机15作为控制部，但是本发明并不限于此，也可以使用其他的部件。显示部17也没有特别限定，也可以是使用液晶板和等离子体显示板或CRT等。

Claims (21)

1.一种图像显示装置，其特征在于，该图像显示装置具有：
检测被输入的图像信号的亮度信息、和有关彩度分布的彩度直方图信息的检测部；以及根据所述检测出的亮度信息以及彩度直方图信息，控制所述图像信号的彩度的控制部。
2.根据权利要求1中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述检测部，检测图像信号的一帧或者一场期间内的平均亮度信息，作为所述亮度信息；检测图像信号的一帧或者一场期间内的多个彩度水平区域的每个区域的度数，作为所述彩度直方图信息。
3.根据权利要求2中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，在所述检测出的平均亮度信息小于等于规定值，而且在所述检测出的彩度直方图信息中，小于等于规定水平的彩度水平区域的度数小于等于规定值时，按照降低所述图像信号的彩度的方式进行控制。
4.根据权利要求2中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，在所述检测出的平均亮度信息大于等于规定值，而且在所述检测出的彩度直方图信息中，大于等于规定水平的彩度水平区域的度数大于等于规定值时，按照提高所述图像信号的彩度的方式进行控制。
5.一种根据图像信号进行图像的画质控制的图像显示装置，其特征在于，包含：
调整所述图像信号的彩度的彩度调整部；
从所述图像信号中检测色直方图信息、平均亮度水平信息或者亮度直方图信息的检测部；
根据所述检测出的色直方图信息、所述平均亮度水平信息或者所述亮度直方图信息，控制所述彩度调整部的控制部；和
通过进行了所述彩度调整的图像信号，进行图像显示的显示部。
6.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，在被所述检测部检测出的平均亮度水平低，而且所述色直方图信息的大振幅部分的度数低时，或者小振幅部分的度数高时，按照降低所述图像信号的色饱和度的方式控制所述彩度调整部。
7.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，在被所述检测部检测出的平均亮度水平高，而且所述色直方图信息的所述大振幅部分的度数低时，或者所述小振幅部分的度数高时，按照提高所述图像信号的色饱和度的方式控制所述彩度调整部。
8.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，在被所述检测部检测出的平均亮度水平低，而且所述色直方图信息的大振幅部分的度数高时，按照降低所述图像信号的色饱和度的方式控制所述彩度调整部。
9.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，在被所述检测部检测出的亮度直方图信息的大振幅部分的度数低或者小振幅部分的度数高，而且所述色直方图信息的大振幅部分的度数低或者小振幅部分的度数高时，按照降低所述图像信号的色饱和度的方式控制所述彩度调整部。
10.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，在被所述检测部检测出的所述亮度直方图信息的大振幅部分的度数高、而且所述色直方图信息的大振幅部分的度数低时或者小振幅部分的度数高时，按照提高所述图像信号的色饱和度的方式控制所述彩度调整部。
11.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，在被所述检测部检测出的亮度直方图的大振幅部分的度数低或者小振幅部分的度数高，而且所述色直方图信息的大振幅部分的度数高时，按照降低所述图像信号的色饱和度的方式控制所述彩度调整部。
12.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述控制部，将被所述检测部检测出的所述平均亮度水平、所述色直方图信息的规定振幅部分的度数或者所述亮度直方图的大振幅部分的度数分别与基准值相比较，区分为多级。
13.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述显示部为液晶板，所述控制部，在被所述检测部检测出的平均亮度水平低，而且所述色直方图信息的大振幅部分的度数低时，或者小振幅部分的度数高时，按照提高所述图像信号的色饱和度的方式控制所述彩度调整部。
14.根据权利要求5中所述的图像显示装置，其特征在于，
所述显示部为液晶板，所述控制部，在被所述检测部检测出的平均亮度水平高，而且所述色直方图信息的所述大振幅部分的度数低时，或者所述小振幅部分的度数高时，按照降低所述图像信号的色饱和度的方式控制所述彩度调整部。
15.一种控制图像信号色饱和度的色饱和度控制方法，其特征在于，具有：
通过图像信号包含的色差信号而检测色直方图信息的同时，通过该图像信号包含的亮度信号检测平均亮度水平信息或者亮度直方图信息的第一步骤；和
根据所述检测出的色直方图信息、所述平均亮度信息或者所述亮度直方图信息的组合，控制所述色差信号而调整图像信号的色饱和度的第二步骤。
16.根据权利要求15中所述的色饱和度控制方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，在所述平均亮度水平低，而且所述色直方图信息的大振幅部分的度数低时或者小振幅部分的度数高时，按照降低所述图像信号的色饱和度的方式控制所述色差信号。
17.根据权利要求15中所述的色饱和度控制方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，在所述平均亮度水平高，而且所述色直方图信息的所述大振幅部分的度数低时或者所述小振幅部分的度数高时，按照提高所述图像信号的色饱和度的方式控制所述色差信号。
18.根据权利要求15中所述的色饱和度控制方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，在所述亮度直方图信息的大振幅部分的度数低时或者小振幅部分的度数高，而且所述色直方图信息的大振幅部分的度数低时或者小振幅部分的度数高时，按照降低所述图像信号的色饱和度的方式控制所述色差信号。
19.根据权利要求15中所述的色饱和度控制方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，在所述亮度直方图信息的大振幅部分的度数高，而且所述色直方图信息的所述大振幅部分的度数低时或者所述小振幅部分的度数高时，按照提高所述图像信号的色饱和度的方式控制所述色差信号。
20.根据权利要求15中所述的色饱和度控制方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，通过根据所述色直方图信息求得的色饱和度抑制系数，修正根据所述平均亮度水平或者所述亮度直方图信息求得的色饱和度修正量。
21.根据权利要求15中所述的色饱和度控制方法，其特征在于，
在所述第二步骤中，对于位于规定的色相范围内的色相的色差信号，进行所述色饱和度的调整。
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