365重庆时时彩: 视频显示装置.pdf

(10)申请公布号 CN 103380451 A (43)申请公布日 2013.10.30 CN 103380451 A *CN103380451A* (21)申请号 201180066390.7 (22)申请日 2011.11.29 2011-017710 2011.01.31 JP 2011-081389 2011.04.01 JP G09G 5/02(2006.01) G09G 3/20(2006.01) G09G 5/00(2006.01) (71)申请人 夏普株式会社 地址 日本大阪府 (72)发明人 能年智治 神田贵史 藤根俊之 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 李玲 (54) 发明名称 视频显示装置 (57) 摘要 本发明通过进行增强处理、 即关注视频信号 的颜色的亮度， 对较亮的颜色进一步强调及突出 并进行显示， 从而能够以更符合人类视觉特性的 状态、 提高视频质量。直方图生成部 （2） 对输入 视频信号的一帧中的各像素计算出像素的规定特 征量、 以及该像素所能取的最大特征量。然后对 每个像素计算出该像素的特征量与最大特征量之 比、 以作为颜色亮度的指标值， 并对与指标值相对 应的像素的像素数进行累加， 从而生成直方图。 增 强处理部 （3） 对由直方图生成部 （2） 生成的直方 图中的指标值在规定阈值以上的像素的像素值、 适用增益， 来进行增强。特征量是在 CIELAB 色空 间中规定的亮度 L*。另外， 特征量也可以是像素 的 RGB 数据中、 具有最大灰度值的数据， 或者也可 以是像素的亮度值 Y。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.07.30 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/077518 2011.11.29 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/105117 JA 2012.08.09 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 10 页 附图 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书10页 附图9页 (10)申请公布号 CN 103380451 A CN 103380451 A *CN103380451A* 1/2 页 2 1. 一种视频显示装置， 基于输入视频信号的特征量来对该输入视频信号进行增强并进 行显示， 其特征在于， 具有 ： 直方图生成部， 该直方图生成部生成所述输入视频信号的特征 量的直方图 ； 以及增强处理部， 该增强处理部将由该直方图生成部生成的直方图中规定范 围的上部分区域作为发光色， 并对该发光色的像素值进行增强。 2. 如权利要求 1 所述的视频显示装置， 其特征在于， 所述直方图生成部对输入视频信 号的一帧中的各像素计算出像素的所述特征量、 以及该像素能取到的最大所述特征量， 并 对各像素计算出该像素的特征量与最大所述特征量之比， 以作为颜色亮度的指标值， 再对 与所述指标值相对应的像素的像素数进行累加、 生成直方图， 所述增强处理部将由所述直 方图生成部生成的直方图中、 所述指标值在规定阈值以上的像素作为所述上部分区域， 并 通过对该上部分区域的像素值进行增益放大来进行增强。 3. 如权利要求 2 所述的视频显示装置， 其特征在于， 若所述增强处理部将所述规定的 阈值设为 thresh， 将所述直方图的所述指标值的平均值设为 A， 将标准偏差设为 σ， 则所述 阈值 thresh 由下式来决定 ： thresh=A+Nσ（N 为常数） 。 4.如权利要求2或3所述的视频显示装置， 其特征在于， 所述增强处理部对输入视频信 号的一帧的像素的亮度值的对数平均进行幂运算， 来计算出几何平均值， 在所计算出的几 何平均值小于规定值的情况下， 通过所述增益放大来进行增强。 5. 如权利要求 4 所述的视频显示装置， 其特征在于， 所述增强处理部设定比所述几何 平均值的所述规定值要小的第2规定值， 并在所述规定值到所述第2规定值为止的区域内、 使得用作所述增强的增益从所述规定值向所述第 2 规定值缓缓增大， 而在所述几何平均值 小于第 2 规定值的区域， 使所述增益一定。 6.如权利要求2至5中任一项所述的视频显示装置， 其特征在于， 还具有压缩增益处理 部， 该压缩增益处理部在所述增强处理部对规定阈值以上的像素进行增强处理后， 统一对 经过增强处理后的一帧的所有像素进行增益缩小。 7. 如权利要求 6 所述的视频显示装置， 其特征在于， 所述增强处理部在对所述阈值以 上的像素进行增强时， 从具有所述直方图的最高特征量的像素向低特征量方向对像素数进 行累加， 并进行增益放大， 该增益放大使总像素数的第 M%（M 为规定值） 的像素以能显示的 最大灰度来被显示， 暂时允许像素值因所使用的增益放大而超出所述能显示的最大灰度， 所述压缩增益处理部对所述暂时允许的像素值使用增益缩小， 之后， 若像素值还是超出能 显示的最大灰度， 则所述压缩增益处理部进行软削波， 使得超出该最大灰度的像素以最大 灰度以内的灰度进行输出， 且由从最大灰度向规定的小灰度的区域的输出值描绘出曲线并 使其缓缓下降。 8.如权利要求1至7中任一项所述的视频显示装置， 其特征在于， 所述像素的特征量是 由 CIELAB 色空间规定的亮度 L*。 9.如权利要求1至7中任一项所述的视频显示装置， 其特征在于， 所述像素的特征量是 像素的 RGB 数据中具有最大灰度值的数据。 10. 如权利要求 1 至 7 中任一项所述的视频显示装置， 其特征在于， 所述像素的特征量 是像素的亮度值 Y。 11. 一种视频显示装置， 基于输入视频信号的特征量的直方图来对该输入视频信号进 行增强并进行显示， 其特征在于， 权 利 要 求 书 CN 103380451 A 2 2/2 页 3 在高亮度方向上、 对所述直方图的规定阈值以上的区域进行大小修正。 权 利 要 求 书 CN 103380451 A 3 1/10 页 4 视频显示装置 技术领域 [0001] 本发明涉及一种视频显示装置， 具体而言， 涉及一种具备用于提高显示视频画质 的增强功能的视频显示装置。 背景技术 [0002] 在视频显示装置中已知有用于提高显示视频画质的增强功能。在执行增强功能 时， 通常对视频信号的每一帧的灰度最大值进行检测， 若该最大值的水平较低， 则将增益乘 上灰度较大的部分的视频信号， 由此对其进行强调。 另外， 还检测出视频信号中灰度的最小 值， 若该最小值较大， 则将压缩增益乘上灰度较小的部分的视频信号， 由此降低灰度。通过 使用这样的增强功能来使视频信号的信号范围变大， 从而增强显示图像的对比度， 由此提 高画质。 [0003] 例如， 在专利文献 1 中公开了如下的液晶显示装置， 该液晶显示装置随着对背光 源的亮度的调整， 自动对对比度进行调整， 使得图像的明暗度接近于调整前。 在该液晶显示 装置中， 操作员通过对背光源装置的光源进行打开 / 关闭， 能改变图像的亮度， 由此来实现 省电， 若亮度发生变化， 则增强功能启动， 根据亮度来对显示图像的对比度进行调整， 即使 背光源装置的亮度下降， 也能得到与亮度下降前几乎相同程度的图像的明暗度。 现有技术文献 专利文献 [0004] 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 [0005] 在现有的增强功能中， 进行如下处理 ： 根据视频信号的像素值的最大值或最小值， 对较高部分的灰度进行强调来提升， 或者对较低部分的灰度进行压缩来降低。由于这种增 强处理根据图像的像素值来进行处理， 因此未必是按照人类的视觉特性来充分地提高视频 质量。例如， 对于拍摄各种物体时的物体颜色， 即使视频信号的亮度较低， 但存在看上去是 较亮的颜色。 [0006] 另外， 在考虑 xy 色度图的情况下， 所有颜色均以色度及表示明度的 Y 来表示， 其 中， 该色度由 x 与 y 的二维平面来确定， 该明度的方向与二维平面垂直。在来自物体的颜 色仅是反射光的情况下， 各色度的明度 Y 被限制到特定的值为止。此时的最大明度为最明 度。若仅有反射光， 则各色度的明度的上限为最明度， 与此相反地， 在物体本身发光的情况 下， 明度能取最明度以上的值。一般将具有该最明度以上的明度的颜色称作发光色。通常 来说， 将发光色表现在视频信号上较为困难。 [0007] 也就是说， 有时视频信号的值与肉眼的感觉是有差异的。若检测出人眼看上去较 亮的颜色、 并对其进行增强， 则能够在画面上进一步增强发光的颜色， 从而得到提高画质的 效果， 然而现有来说， 还没有基于这种思想的增强处理。 说 明 书 CN 103380451 A 4 2/10 页 5 [0008] 本发明鉴于上述情况而得以完成， 其目的在于， 提供一种视频显示装置， 通过进行 增强处理、 即关注视频信号的颜色的亮度， 对较亮的颜色进一步拉伸及强调并进行显示， 从 而能够以更符合人类视觉特性的状态、 提高视频质量。 解决技术问题所采用的技术方案 [0009] 为了解决上述问题， 本发明的第 1 技术方案是一种视频显示装置， 基于输入视频 信号的特征量来对该输入视频信号进行增强并进行显示， 其特征在于， 具有 ： 直方图生成 部， 该直方图生成部生成所述输入视频信号的特征量的直方图 ； 以及增强处理部， 该增强处 理部将由该直方图生成部生成的直方图中规定范围的上部分区域作为发光色， 并对该发光 色的像素值进行增强。 [0010] 第2技术方案基于第1技术方案， 其特征在于， 所述直方图生成部对输入视频信号 的一帧中的各像素计算出像素的所述特征量、 以及该像素能取到的最大所述特征量， 并对 各像素计算出该像素的特征量与最大所述特征量之比， 以作为颜色亮度的指标值， 再对与 所述指标值相对应的像素的像素数进行累加、 生成直方图， 所述增强处理部将由所述直方 图生成部生成的直方图中、 所述指标值在规定阈值以上的像素作为所述上部分区域， 并通 过对该上部分区域的像素值进行增益放大来进行增强。 [0011] 第3技术方案基于第2技术方案， 其特征在于， 若所述增强处理部将所述规定的阈 值设为 thresh （阈值） ， 将所述直方图的所述指标值的平均值设为 A， 将标准偏差设为 σ， 则 所述阈值 thresh 由 thresh=A+Nσ（N 为常数） 来决定。 [0012] 第 4 技术方案基于第 2 或第 3 技术方案， 其特征在于， 所述增强处理部对输入视频 信号的一帧的像素的亮度值的对数平均进行幂运算， 来计算出几何平均值， 在所计算出的 几何平均值小于规定值的情况下， 通过所述增益放大来进行增强。 [0013] 第5技术方案基于第4技术方案， 其特征在于， 所述增强处理部设定比所述几何平 均值的所述规定值要小的第2规定值， 并在所述规定值到所述第2规定值为止的区域内、 使 得用作所述增强的增益从所述规定值向所述第 2 规定值缓缓增大， 而在所述几何平均值小 于第 2 规定值的区域， 使所述增益一定。 [0014] 第 6 技术方案基于第 2 ～ 5 中任一项技术方案， 其特征在于， 还具有压缩增益处理 部， 该压缩增益处理部在所述增强处理部对规定阈值以上的像素进行增强处理后， 统一对 经过增强处理后的一帧的所有像素进行增益缩小。 [0015] 第 7 技术方案基于第 6 技术方案， 其特征在于， 所述增强处理部在对所述阈值以 上的像素进行增强时， 从具有所述直方图的最高特征量的像素向低特征量方向对像素数进 行累加， 并进行增益放大， 该增益放大使得总像素数的第 M%（M 为规定值） 的像素以能显示 的最大灰度来被显示， 且暂时允许像素值因所使用的增益放大而超出所述能显示的最大灰 度， 所述压缩增益处理部对所述暂时允许的像素值使用增益缩小， 之后， 若像素值还是超出 能显示的最大灰度， 则进行软削波 （soft clip） ， 使得超出该最大灰度的像素以最大灰度以 内的灰度进行输出， 且由从最大灰度向规定的小灰度的区域内的输出值描绘出曲线并使其 缓缓下降。 [0016] 第 8 技术方案基于第 1 ～ 7 中任一项技术方案， 其特征在于， 所述像素的特征量是 由 CIELAB 色空间规定的亮度 L*。 [0017] 第 9 技术方案基于第 1 ～ 7 中任一项技术方案， 其特征在于， 所述像素的特征量是 说 明 书 CN 103380451 A 5 3/10 页 6 像素的 RGB 数据中具有最大灰度值的数据。 [0018] 第 10 技术方案基于第 1 ～ 7 中任一项技术方案， 其特征在于， 所述像素的特征量 是像素的亮度值 Y。 第 11 技术方案是一种视频显示装置， 基于输入视频信号的特征量的直方图来对该输 入视频信号进行增强并进行显示， 其特征在于， 在高亮度方向上、 对所述直方图的规定阈值 以上的区域进行大小修正。 发明效果 [0019] 根据本发明的视频显示装置， 通过进行增强处理、 即关注视频信号的颜色的亮度， 对较亮的颜色进一步拉伸及强调并进行显示， 从而能够以更符合人类视觉特性的状态、 提 高视频质量。 附图说明 [0020] 图 1 是表示本发明的视频显示装置的主要部分的结构例的框图。 图 2 是对在本发明的视频显示装置中实施的发光色增强处理进行说明的框图。 图 3 是对进行增强处理时的增益的设定例进行说明的图。 图 4 是表示使用所计算出的增益来强调图 2 的 CMI 直方图之后的状态的图。 图 5 是将增强前后的状态的一个示例表示成色调曲线的图。 图 6 是表示根据图 5 的色调曲线所示的 RGB 数据生成的 RGBLUT 的色调曲线的图。 图 7 是表示将图 5 的色调曲线的输出作为图 6 的输入时的色调曲线的图。 图 8 是示意性地表示彩度与明度关系中的 CMI=100 的发光色边界的图。 图 9 是表示实际物体等的亮度及色度直方图、 以及将其标准化以后的直方图的图。 图 10 是对根据要在视频显示装置中显示的广播视频信号来计算 CMI 的方法进行说明 的图。 图 11 是表示 CMI 直方图的一个示例的图。 图 12 是表示人类的视觉细胞对亮度的响应曲线的图。 图 13 是对本发明的图像显示装置的实施方式 1 中的发色光增强处理进行说明的流程 图。 图 14 是具有 RGB 数据的像素中的最明色进行说明的图。 实施方式 [0021] 图 1 是表示本发明的视频显示装置的主要部分的结构例的框图， 图中， 1 是视频信 号处理部， 2 是直方图生成部， 3 是增强处理部， 4 是压缩增益处理部。视频显示装置在这 些结构的基础上， 还包括未图示的液晶屏等显示部、 对显示部进行照明的背光源等。此外， 在视频显示装置中， 也进行对音频信号的信号处理以及对扬声器或音频输出端子的输出处 理。 [0022] 视频信号处理部 1 输入有从广播信号中分离出来的视频信号、 从外部设备输入进 来的视频信号， 进行与现有相同的视频信号处理。例如也适当执行 ： IP 转换、 降噪处理、 缩 放处理、 γ 调整、 白平衡调整等。另外， 还基于用户设定值来对对比度或色调等进行调整。 经信号处理后的视频被输入至直方图生成部2， 并生成每一帧的直方图。 在直方图生成 部 2 中， 对输入视频信号的一帧的各个像素计算出与输入视频信号的颜色的亮度相关联的 说 明 书 CN 103380451 A 6 4/10 页 7 规定的特征量、 以及在维持各像素的色度的情况下能取到的最大特征量， 并且对于每个像 素， 计算出该像素的特征量与最大特征量之比、 以作为颜色的亮度的指标值。然后， 将与指 标值相对应的像素的像素数累加， 由此生成直方图。上述规定的特征量是在 CIELAB 色空间 中规定的亮度L*。 另外， 在其它示例中， 上述特征量是像素的RGB数据中具有最大灰度值的 数据。并且， 在其它示例中， 上述特征量是像素的亮度值 Y。 [0023] 在增强处理部3中， 基于由直方图生成部2生成的直方图， 来对被视作为发光色的 像素的灰度使用增益 （增益放大， 英文 ： Gain Up） ， 来进行增强。在增强处理部 3 中， 基于直 方图的上述指标值的平均值 A、 以及标准偏差 σ 来计算阈值， 并对上述指标值为阈值以上 的像素的像素值使用增益， 来进行增强。 另外， 在增强处理部 3 中， 对输入视频信号的一帧的像素的亮度值的对数平均值进行 幂运算， 来计算出几何平均值， 在所计算出的几何平均值小于规定值的情况下， 进行使用增 益的增强。 [0024] 经增强后的视频信号被输入至压缩增益处理部 4。在压缩增益处理部 4 中， 在经 过增强处理部 3 进行增强处理后， 统一对进行了增强处理的一帧的所有像素使用压缩增益 （增益缩小， 英文 ： Gain Down） 。压缩量根据画面评价亮度等规定条件来决定。 [0025] 本发明所涉及的液晶显示装置的实施方式中， 从视频信号中检测出发光色， 并将 该检测出的发光色作为对象来进行增强处理。所谓的发光色是指在色度图上表示的颜色 在明度轴上的亮度在规定水平以上的颜色， 因此对视频信号中、 颜色的亮度值在规定的阈 值以上的颜色的像素进行增强处理。 此时的阈值是根据每一帧图像的直方图而确定的相对 值， 对图像内相对地亮度在规定水平以上的图像进行增强处理。 通过对发光色进行增强处理， 能够对实际看上去较亮的颜色进行增强处理。 然后， 对发 光色被增强的视频统一适用压缩增益， 来降低灰度。 若仅进行增强处理， 则整个画面的亮度 将增高， 因此通过再一次适用压缩增益来降低画面的亮度。这里， 对发光色进行增强处理， 之后对整个画面适用压缩增益， 因此等同于重新对画面内的亮度进行配置。 通过该处理， 能 够特别对发光色较高的部分增强， 来进行显示。 [0026] 如上所述， 本发明所涉及的视频显示装置中实施的发光色增强处理从输入视频信 号中检测出发光色， 并对该发光色的视频信号的灰度进行强调， 来进行增强处理。这里， 首 先从输入视频信号中检测出几何平均值 （GAve） 、 以及 CMI （color mode index ： 颜色模式索 引） 直方图。CMI 是用于通过本发明进行增强处理的特征量之一。 [0027] 几何平均值是将液晶屏的亮度的平均值作为与视觉特性相符的值来计算出的亮 度平均值， 而非信号亮度的平均。另外， CMI 直方图是基于视频信号生成的直方图， 与根据 视频信号亮度值 Y 将像素数进行累加的 Y 直方图等不同， 而是利用表示颜色亮度的指标来 累加像素数来生成的直方图， 因此该直方图与人类的视觉特性相符。在后面对这些几何平 均值及 CMI 直方图的具体定义及计算方法进行说明。 [0028] 图 2 是对在本发明的视频显示装置中实施的发光色增强处理进行说明的图， 示出 了根据输入视频信号生成的 CMI 直方图的示例。若检测出 CMI 直方图， 则根据该 CMI 直方 图来计算出平均值 （Ave） 、 标准偏差 （σ） ， 并利用上述数据来计算出阈值 thresh ： thresh=Ave+Nσ 此外， N 为规定的常数。若阈值的计算方法只要是确定整个数据组中的峰值的方法， 其 说 明 书 CN 103380451 A 7 5/10 页 8 它方法也可以。 例如， 可以是能从输入视频信号的一帧中检测出图2所示的CMI直方图的方法。 CMI直 方图的横轴是 CMI， 色度图上的各个颜色中、 最亮的颜色的 CMI 表示为 100。也就是说， 颜色 的亮度因视频信号的灰度的不同而有所不同， 根据灰度来计算出 CMI， 并累加像素数。纵轴 表示对每个颜色的亮度 （CMI） 进行了累加的像素数 （频率） 。 [0029] 然后， 将上述计算出的 thresh 适用于 CMI 直方图。thresh 用于从 CMI 直方图中判 断出发光色， 将具有比 thresh 高的 CMI 的像素定义为显示发光色的像素。 [0030] 然后， 在具有比 CMI 直方图的 thresh 要大的 CMI 的像素中、 以从 CMI 最高向 CMI 最低的方式、 累加像素， 并计算出增强的增益， 该增强的增益使所有像素中第 M％的像素的 CMI 成为 100。该增益的值即为接下来要说明的根据几何平均值决定出的增益的最大值 （MAX） 。 [0031] 图 3 是对进行增强处理时的增益的设定例进行说明的图。发光色的增强处理所使 用的增益是使用上述计算出的几何平均值、 以及增益最大值来计算出的， 其中， 该增益最大 值是基于 CMI 最大值中第 M％的像素来计算出的。 如图 3 所示， 在视频所具有的几何平均值在预先确定的几何平均值 （GAve） 的第 1 值 g1 以上的情况下， 不对该视频 （?。?进行增强。几何平均值较高的视频是整体较为明亮的视频， 若对这样的视频进行增强后再进行压缩， 因压缩而使得画面变暗的感受将盖过通过增强来 强调发光色的感受。因此， 不对所具有的几何平均值在规定水平的几何平均值 g1 以上的视 频进行增强。即， 将其增益设为 1.0。 [0032] 另外， 在第 1 几何平均值 g1 至比该值要低的第 2 几何平均值 g2 之间， 使增益以从 g1 向 g2、 缓缓地从 1.0 增大到最大值。增益的最大值 （Max） 是使得上述第 M％的像素的 CMI 成为 100 来计算出的值。 [0033] 在几何平均值小于 g2 的情况下， 使用使得第 M％的像素的 CMI 成为 100 的增益。 此时， 对 CMI 比第 M％的像素要大的像素适用增益的结果是， 能使其 CMI 大于 100。在该情 况下， 具有比100大的CMI的像素在实际显示时将会被限幅而产生所谓的破坏， 因而无法进 行灰度表示。 [0034] 这里处于最亮水平的像素原本就发出较亮的光， 具有较高的灰度性， 因此精细地 表现出灰度性并不那么地重要。与此相对， 例如在基于 CMI 的最高值来计算增益的情况下， 能对所有像素进行灰度表示， 然而在视频中有 CMI 异常高的像素时， 将会被该像素影响， 从 而产生实质上增益几乎不适用的情况。若增益一定程度地不被使用， 则之后的压缩量将减 少， 从而无法充分地达到通过增强发光色来提高视频质量的本发明的目的。 因此， 为了确保 一定的增益， 按照即便第 M％为止的像素被破坏也无妨的方式进行增益计算。但是， 通过使 用增益来进行增强后， 还存在有因为压缩增益的使用而使得 CMI 再次下降的像素， 因此 CMI 比 M％大的所有像素并非都被限幅。另外， 在实际的处理中， 对压缩后被破坏的区域进行后 述的软削波处理， 从而进行尽可能地维持灰度性的处理。 [0035] 图 4 是表示使用上述计算出的增益来增强图 2 的 CMI 直方图之后的状态的图。若 利用上述处理来计算出增强的增益， 则使用该增益来进行增强。进行增强的对象像素是具 有thresh以上的CMI的像素， 对这些像素在CIELAB色空间中的亮度L*分量适用增益， 来进 行增强。之后， 将色空间恢复至 RGB。增益的量基于该视频的几何平均值、 以及基于 CMI 的 说 明 书 CN 103380451 A 8 6/10 页 9 最大增益计算得出。也就是说， 基于 thresh 并通过增强来对较亮的颜色的像素进行强调， 并将较暗的颜色的像素保持原状， 其中， 该 thresh 根据 CMI 直方图计算得出。 [0036] 此时， 在图 4 的经增强后的状态下， 对 CMI 超过 100 的像素也不进行限幅， 容许其 存在。对于 CMI 超过 100 的值， 由于超过例如用 8 比特表示的灰度值 255， 因此无法在图像 上表示， 但在该时刻容许 CMI 超过 100。这是出于对以下像素的考虑， 即在接下来的处理中 对整个视频乘上压缩增益从而产生 CMI 再次降低的像素。增强时的 CMI 的最大值为 ： 增益 ×(Max-thresh)+thresh。 [0037] 接下来在图 4 所示的对发光色进行增强后的状态下、 对整体视频信号进行压缩。 对整个画面的像素统一使用压缩增益。由此， 发光色由于增强效果而较其它非发光色的像 素具有强调的效果， 因此能强调发光色部分地进行显示。 也就是说， 该处理等同于对画面内 的亮度的分布进行重新配置。 另外， 根据几何平均值来改变增益的量， 从而在较亮的图像中 不进行增强， 由此通过对较亮的图像进行增强后进行压缩， 从而抑制整个画面变暗。 [0038] 压缩增益的量基于规定画面的亮度等的规定条件而定。例如， 若仅进行了增强后 进行显示， 则视频信号的画面平均亮度 （APL） 将变大。利用压缩增益将平均亮度恢复到原 始的 APL 水平， 从而能够在保持整个画面的 APL 的基础上， 通过在增强处理后、 进行压缩增 益处理来对亮度进行重新配置， 以强调出发光色。 另外， 也可以预先设定增强时的增益与压 缩增益之间的关系。 [0039] 图 5 是将增强～压缩处理前后的状态的一个示例表示成色调曲线的图。如上所 述， 本发明所涉及的实施方式中， 将CMI在thresh以上的像素视作为发光色， 并对这些像素 进行增强。增强处理对 CIELAB 色空间的 L* 进行， 之后， 还原成 RGB 数据。然后对整个视频 适用压缩增益。 [0040] 由于图 5 所示的色调曲线表示 RGB 数据的输入输出的灰度特性， 因此利用 8 比特 的 0 ～ 255 灰度来显示。另外， a 表示增强前， 而 b 表示增强及压缩处理后的状态。发光色 边界是相当于 CMI 的 thresh 的灰度， 对于该发光色边界以上的灰度， 色调曲线的斜率由于 增强处理而变大， 在最大灰度 （255） 附近， 输出灰度超过 255。这是由于， 如图 4 所示， 增强 时 CMI 即使超过 CMI100， 也不将其进行限幅， 容许 CMI 比 1.0 大。对其适用压缩增益后， 输 出灰度有时也会超过 255。 [0041] 图 6 是表示根据图 5 的色调曲线所示的 RGB 数据生成的 RGBLUT 的色调曲线的 图。这里， 根据图 5 的压缩后的数据来检测出 MAX 的输出灰度。然后， 在输入与 MAX 的输 出灰度相同的灰度信号时， 生成输出 255 灰度的 RGBLUT。此时， 直到输出为 0 ～ 255×N％ （N 为规定的常数）为止， 输入与输出之间的关系呈线性的 LUT（查找表） 。然后， 利用 (x1,y1)=(255×N,255×N) 以及 (x2,y2)=(MAX,255) 来计算出通过以上 2 个点的 2 次函数 Y(x)=A+B×(x-x1)+C×(x-x1)2。其条件基于 ： (1)y(x1)=y1( 线性 LUT 与坐标连续 )、 (2) y′ (x1)=y1/x1( 线性 LUT 与斜率连续 )、 (3)y(x2)=y2 （初始条件） 。如图 6 所示， 对于所得 到的色调曲线 c， 直到输入为 0 ～ 255×N％为止， 其具有输入与输出同值的线性关系， 输入 为 255×N％以上时斜率发生变化， 在输入为 MAX 时输出变为 255。 [0042] 图 7 是表示将图 5 的色调曲线 b 的输出作为图 6 的输入时的色调曲线 b 的图。由 此， 对于发光色边界以上的灰度， 形成为朝着 (x,y)=(255,255) 曲线状色调曲线， 通过使输 出值不超过255， 来进行软削波以尽可能地保持灰度性， 并降低显示时的不适感。 此外， 上述 说 明 书 CN 103380451 A 9 7/10 页 10 处理也可以不使用预先对输入准备输出值的 LUT， 而是通过软件的运算处理来执行。 [0043] 如上所述， 本发明所涉及的发光色增强处理中， 从视频信号的 CMI 直方图来检测 出较为明亮的颜色、 即发光色， 并在该视频信号的几何平均值小于规定值、 即视频较暗时， 对发光色进行增强。然后， 通过对增强后的视频信号进行压缩， 来对亮度重新配置。由此， 能够强调发光色的部分， 来进行高品质的视频显示。特别是对于输入视频较暗的视频增强 的效果较大。 另外， 在发光色区域较多且灰度饱和的部分较多的视频中， 通过不对发光色进 行增强， 从而能够防止因增强后的压缩处理而感觉到画面变暗。 [0044] （CMI 检测处理） 接下来， 对上述发光色增强处理中使用的 CMI 的检测处理进行具体说明。 如上所述， CMI（Color Mode Index ： 颜色模式索引） 是表示所关注的颜色亮到何程度 的指标。这里， CMI 与亮度不同， CMI 表示加入颜色信息后的亮度。CMI 由下式 （1） 定义。 Ｌ＊／Ｌ＊ modeboundary×100 …式 （1） [0045] 上述 L* 是相对颜色亮度的指标， 在 L* ＝ 100 时， 是物体色中最亮的白色的明度。 在上述式 （1） 中， L* 是所关注的颜色的明度， 而 L* 模式边界 （mode boundary） 是看起来以 与所关注的颜色相同的色度来发光的边界的明度。这里已知 L* 模式边界≈最明色 （物体色 中最亮的颜色） 的明度。将 CMI=100 的颜色的明度定义为发光色边界的明度、 以及 CMI 超过 100 时发光 （发光色） 的明度。图 8 示意性地示出了彩度与明度关系中的 CMI=100 的发光色 边界。 [0046] 在真实的世界中， 存在亮度超过最亮的物体色 （最明色）的亮度的物体 （发光物 体） ， 并且人类也能看见。也就是说 CMI100 的颜色普遍存在。这里， 对于广播信号或图像 数据， 其亮度范围因在拍摄时经照相机的光圈等被压缩， 并且在 NTSC 或 EBU 的标准下的色 区中被标准化、 数据化。因此， 即使是反射色或发光色也被标准化， 因此成为视频信号中不 存在 CMI 超过 100（即超过最明色的明度） 的颜色的状态。 例如， 图 9（A） 示出了实际物体等的亮度直方图， 图 9（B） 示出了经标准化以后的直方 图。图中， h1、 h2 分别示出了真实世界中的两个场面的亮度直方图， h1 是较暗的场面的亮 度直方图， 而 h2 是较亮的场面的亮度直方图。在图 9（A） 的示例中， 在 h1 处， 实际物体等 亮度直方图具有最大 10000cd/m2的亮度， 在 h2 处， 具有最大 100cd/m2的亮度。若拍摄该真 实世界的场面等并进行数据化， 则如图 9（B） 所示， 直方图数据被标准化。由此， 物体的亮 度在 10000cd/m2的情况下以及 100cd/m2的情况下， 视频信号数据均为 255?；谎灾?， 亮度 范围被压缩， 使得本来的亮度信息丢失。 [0047] 以上述实际情况为前提， 参照图 10、 对根据要在视频显示装置中显示的广播视频 信号来计算 CMI 的方法进行说明?；?BT.709 标准来对广播视频信号进行标准化， 并将其 发送。因此， 首先使用 BT.709 的转换矩阵来将广播视频信号的 RGB 数据变换成 3 刺激值 XYZ 的数据。然后利用转换式、 根据 Y 来计算明度 L*。所关注的颜色的 L* 位于图 10 的位 置P1。 接下来， 根据经转换后的XYZ来计算色度， 并根据已知的最明色的数据来求出与所关 注的颜色相同色度的最明色的 L*（L* 模式边界） 。其在图 10 上的位置为 P2。 根据这些值并使用上述式 （1） 计算 CMI。以关注像素的 L* 与该色度的最明色的 L* （L* 模式边界） 之比来表示 CMI。 [0048] 通过上述方法来对视频信号的每个像素求出CMI。 由于广播信号经标准化， 因此所 说 明 书 CN 103380451 A 10 8/10 页 11 有像素的 CMI 均在 0 ～ 100 的范围内。然后， 将横轴设为 CMI， 纵轴设为频率， 对一帧视频生 成 CMI 直方图。图 11 示出了 CMI 直方图的一个示例。从所生成的 CMI 直方图计算出平均 A 以及标准差 σ。 [0049] 基于利用经标准化后的视频信号计算出的特定的绝对值， 来恰当地检测出正在发 光的像素是不可能的。因此， 根据一帧的视频信号的相对分布来判断是否正在发光。这里， 将在整个一帧的视频中较为突出的明亮像素定义作正在发光的像素。在该情况下， 将比平 均 A 高 Nσ（N 为规定常数） 的 CMI（A+Nσ） 定义为发光色边界， 将 CMI 在该发光色边界以 上的像素视为正在发光。常数 N 的值未作限定， 例如是 N=2.8。 [0050] 通过上述具体处理、 根据视频信号来生成 CMI 直方图， 根据直方图来计算出 thresh， 从而能够基于几何平均值来执行上述发光色增强处理。 [0051] （几何平均值检测处理） 接下来， 对上述发色光增强处理中使用的几何平均值的检测处理进行具体说明。几何 平均值 （Geometric Average） 是将液晶屏的亮度平均作为与视觉特性相符的值来计算出的 亮度平均值， 而不是信号亮度的平均。具体而言， 以下式 （2） 进行表示。 [0052] （数学式 1） [0053] 上述式 （2） 中， δ 是不使计算发散的微小值， 例如 δ=0.00001。另外， Ylum 表示 屏幕亮度， 是 0-1.0 的值。Ylum 能表示成 （信号亮度 /MAX 亮度） ^γ。另外， n 表示像素数， pixels 表示像素总数。由此， 式 （2） 是对视频的像素亮度值的对数的平均进行幂运算后的 结果， 换言之， 示出了亮度的相乘平均值， 其值较大程度地取决于黑色。 [0054] 图 12 是表示人类的视觉细胞对亮度的响应曲线的图。如图 12 所示， 人类的视觉 细胞对亮度的响应曲线依赖于取对数后的亮度的值 （luminance（log cd ／ m2） 。一般将其 称作为米氏方程 （Mickaelis － Menten Equation） 。 如上所述， 几何平均值是对像素的亮度值的对数的平均进行幂运算后得到的， 因此， 几 何平均值可以说是将肉眼对图像的反应 （即， 看上去亮到何种程度） 量化后的值。也就是说， 几何平均值可以说近似于人类感觉的量， 将该值用作为视频特征量， 从而在 CMI 直方图中 判断有无发光色增强处理。 [0055] 图 13 是用于对本发明的图像显示装置的实施方式 1 中的发光色增强处理进行说 明的流程图， 示出了视频信号的每一帧的发光色增强处理的流程。 首先， 根据输入视频信号来生成 CMI 直方图 （步骤 S1） 。CMI 直方图根据各像素的 L* 与 最明色的 L*（L ： 模式边界） 之比来求得。然后， 根据 CMI 直方图来计算几何平均值 （步骤 S2） 。接下来， 根据 CMI 直方图来计算出阈值 （thresh） ， 该阈值用于确定进行发色光增强的 CMI 的区域 （步骤 S3） 。阈值 （thresh） 根据直方图的平均值与标准偏差来计算得出。也可 以颠倒几何平均值的计算与阈值 （thresh） 的计算顺序。 [0056] 接下来， 基于所计算出的几何平均值来判断是否对该桢的视频进行发光色增强 （步骤 S4） 。若视频的几何平均值在规定水平以上， 则不进行发光色增强。在进行放光色增 强的情况下， 例如计算出增益， 该增益使得从直方图的最大 CMI 距离 2％位置上的像素变为 CMI=100， 对阈值以上的像素适用该增益， 由此来进行放光色增强 （步骤 S5） 。通过发光色增 说 明 书 CN 103380451 A 11 9/10 页 12 强来对视作为发光色的像素的灰度进行强调。 [0057] 接下来， 计算压缩增益 （步骤 S6） 。压缩增益基于规定画面的亮度等的规定条件而 定?；蛘咴は纫匝顾踉鲆嬗朐銮吭鲆嬷?