(57)【要約】【課題】  映像の黒潰れを防止することを課題とする。【解決手段】  画像データの輝度の平均相当値と最小相当値と最大相当値と所定の閾値とを比較し、比較結果に基づいて第一の画像処理ユニットに信号処理を実施させ、場合によっては上記画像データを分割し領域ごとに信号処理を行うことで、画像データの状態に応じた信号処理が可能となり、画像データの黒潰れを制御し画像の画質を向上させることが可能になる。【選択図】  図１３
2007089096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナを介してテレビジョンを受信するチューナーと、チューナーが受信したテレビジョンのアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換し、これを基にＲＧＢ信号を生成するディジタル信号処理回路と、上記ＲＧＢ信号に基づいて所定の画素数の表示パネルに対する画像データを生成し、所定のフレームバッファに一画面分の画像データを記録するスケーラ回路と、
同フレームバッファに記録されている画面単位の画像データに基づいて画質調整を含む信号処理を、同画像データに施すことを担当する第一の画像処理部と、
上記フレームバッファに記録されている画像データに基づいてγ補正を含む信号処理を、同画像データに施すことを担当する第二の画像処理部と、
上記フレームバッファに記録されている画像データに基づいて上記表示パネルを駆動するための駆動信号を生成するドライバ回路と、
上記スケーラと、上記第一の画像処理部と、上記第二の画像処理部と、上記ドライバ回路とを所定の時間間隔でそれぞれ制御する制御ユニットからなるフラットパネルディスプレイ型テレビジョン受信機であって、
上記第二の画像処理部は、上記フレームバッファに記録されている画面単位の画像データに基づいて画面の輝度の平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを求めて出力することが可能であるとともに、
第一の画像処理部は、上記フレームバッファに記録されている画面単位での画像データに対して輝度相当値の増幅と、輝度相当値の全体的な増大および減少の信号処理が可能であり、
上記制御ユニットは、上記第二の画像処理部から上記平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを入力し、
上記平均相当値が所定の閾値よりも低く、上記最大相当値と最小相当値との差が所定の閾値よりも小さい場合には、上記第一の画像処理部に対して、上記輝度相当値の増幅を大とする指示を出しつつ、上記輝度相当値を全体的に増大させる指示を出し、
また、上記平均相当値が所定の閾値よりも低く、上記最小相当値と最大相当値との差が所定の閾値よりも大きい場合には、上記第一の画像処理部に対して、上記輝度相当値の増幅を小とする指示を出しつつ、上記輝度相当値を全体的に増大させる指示を出し、  上記制御ユニットは、上記表示パネルの大きさを検知する大きさ検知回路と、上記表示パネルの大きさが大きくなるほど分割する数が大きくなる傾向を有する大きさと分割する領域とを対応させた対応関係を保持する分割対応関係保持部とを備え、大きさ検知回路にて検知した上記表示パネルの大きさに基づいて分割対応関係保持部にて分割する領域を求めかつ、
一画面単位で上記第一の画像処理部に対する上記信号処理の指示を求めた後、上記第二の画像処理部にて一画面を構成する複数の領域に分割させた領域ごとに上記平均相当値と、上記最小相当値と、上記最大相当値とを求めさせ、同平均相当値と同最小相当値と同最大相当値とに基づいて領域ごとの上記第一の画像処理部に対する上記信号処理の指示を求め、上記一画面単位での上記指示と領域ごとの上記指示とから新たな指示を求めて上記第一の画像処理部に対する上記信号処理の指示を出し、
領域ごとに求めさせた上記平均相当値が所定の閾値よりも大きい場合に、その領域に対しては上記一画面単位で求めた上記指示を修正し、上記第一の画像処理部にて輝度相当値を増大させる程度を減らすように指示し、
また、上記制御ユニットは、隣接する領域間で領域ごとに上記第一の画像処理部にて信号処理させる程度の差が所定の閾値よりも大きくならないように上記指示を求め、
かつ、上記第一の画像処理部にて行われる信号処理の有無を切り替えることを特徴とするフラットパネルディスプレイ型テレビジョン受信機。
【請求項２】
テレビジョンのアナログ表示用のアナログ映像信号に基づいてアナログ／ディジタル変換したディジタル信号を入力として、所定の画素数の表示パネルに対する各画素のディジタル映像信号に変換し、所定のフレームバッファに一画面分の画像データを記録するスケーラユニットと、同フレームバッファに記録されている画面単位の画像データに基づいて画質調整を含む信号処理を、同画像データに施すことを担当する第一の画像処理ユニットと、
上記フレームバッファに記録されている画像データに基づいてγ補正を含む信号処理を、同画像データに施すことを担当する第二の画像処理ユニットと、
上記フレームバッファに記録されている画像データに基づいて上記表示パネルを駆動するための駆動信号を生成するドライバユニットと、
上記スケーラユニットと、上記第一の画像処理ユニットと、上記第二の画像処理ユニットと、上記ドライバユニットとを所定の時間間隔でそれぞれ制御する制御ユニットからなる表示パネル用信号生成装置であって、
上記第二の画像処理ユニットは、上記フレームバッファに記録されている画面単位の画像データに基づいて画面の輝度の平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを求めて出力することが可能であるとともに、
第一の画像処理ユニットは、上記フレームバッファに記録されている画面単位での画像データに対して輝度相当値の増幅と、輝度相当値の全体的な増大および減少の信号処理が可能であり、
上記制御ユニットは、上記第二の画像処理ユニットから上記平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを入力し、
上記平均相当値が所定の閾値よりも低く、上記最大相当値と最小相当値との差が所定の閾値よりも小さい場合には、上記第一の画像処理ユニットに対して、上記輝度相当値の増幅を大とする指示を出しつつ、上記輝度相当値を全体的に増大させる指示を出し、
また、上記平均相当値が所定の閾値よりも低く、上記最小相当値と最大相当値との差が所定の閾値よりも大きい場合には、上記第一の画像処理ユニットに対して、上記輝度相当値の増幅を小とする指示を出しつつ、上記輝度相当値を全体的に増大させる指示を出すことを特徴とする表示パネル用信号生成装置。
【請求項３】
上記制御ユニットは、一画面単位で上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を求めた後、上記第二の画像処理ユニットにて一画面を構成する複数の領域に分割させた領域ごとに上記平均相当値と、上記最小相当値と、上記最大相当値とを求めさせ、同平均相当値と同最小相当値と同最大相当値とに基づいて領域ごとの上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を求め、上記一画面単位での上記指示と領域ごとの上記指示とから新たな指示を求めて上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を出すことを特徴とする請求項２に記載の表示パネル用信号生成装置。
【請求項４】
上記制御ユニットは、領域ごとに求めさせた上記平均相当値が所定の閾値よりも大きい場合に、その領域に対しては上記一画面単位で求めた上記指示を修正し、上記第一の画像処理ユニットにて輝度相当値を増大させる程度を減らすように指示を出すことを特徴とする請求項３に記載の表示パネル用信号生成装置。
【請求項５】
上記制御ユニットは、隣接する領域間で領域ごとに上記第一の画像処理ユニットにて信号処理させる程度の差が所定の閾値よりも大きくならないように上記指示を求めることを特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の表示パネル用信号生成装置。
【請求項６】
上記制御ユニットは、上記表示パネルの大きさを検知する大きさ検知手段と、上記表示パネルの大きさが大きくなるほど分割する数が大きくなる傾向を有する大きさと分割する領域とを対応させた対応関係を保持する分割対応関係保持手段とを備え、大きさ検知手段にて検知した上記表示パネルの大きさに基づいて分割対応関係保持手段にて分割する領域を求め、求められた分割領域を利用して上記指示を求めることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれかに記載の表示パネル用信号生成装置。
【請求項７】
上記制御ユニットは、上記第一の画像処理ユニットにて行われる信号処理の有無を切り替えることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれかに記載の表示パネル用信号生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理を修正可能なフラットパネルディスプレイ型テレビジョン受信機、および、パネル用信号生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル階調によって表示状態が制御されるＬＣＤパネルやＰＤＰパネル等のフラットパネルディスプレイは、アナログＣＲＴに比べて階調性が不足しがちである。特に、フラットパネルディスプレイにおいて暗い画面を表現する場合には、階調性不足により黒潰れが生じるという問題があった。これに対して、フラットパネルディスプレイに出力する映像信号の輝度特性を補正することにより、黒潰れを軽減させることが行われている（例えば、特許文献１、参照。）。
【０００３】
かかる構成において、画面データの平均輝度を検出して、平均輝度の高低に応じて暗い部分と明るい部分の輝度の伸張している。すなわち、平均輝度が低い画像では低輝度領域を伸張することにより低輝度領域の階調を高め、平均輝度が高い画像では高輝度領域を伸張することにより高輝度領域の階調を高めている。
また、映像信号の平均輝度の高低に応じて高輝度領域や低輝度領域の階調にガンマ補正を行い、表示画面のコントラストを向上させることが知られている（例えば、特許文献２、参照。）。
【特許文献１】特開平４−２２９７８８
【特許文献２】特開平１１−３２７４９６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１の発明では、平均輝度は低いが最大輝度と最小輝度の差が大きい画像データの場合、低輝度部を伸張する結果となる。例えば、全体が暗く一箇所だけが明るい画面では、暗い部分の階調だけが高められ明るい部分の階調は信号処理されない。
【０００５】
また、特許文献２の発明では、平均輝度が同一であれば同じガンマ補正が行われてしまう。例えば、全体的に暗い映像シーンと全体が暗い中に明るい部分がある映像シーンとの平均輝度が同一の場合では、両者に対して同じガンマ補正が適用されてしまい、後者の映像シーンの明るい部分が白潰れしてしまうことがあった。
【０００６】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたものであり、映像信号に応じて適切な信号処理を行うことにより、映像を鮮明に表示することができるフラットパネルディスプレイ型テレビジョン受信機、および、パネル用信号生成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項２にかかる発明は、テレビジョンのアナログ表示用のアナログ映像信号に基づいてアナログ／ディジタル変換したディジタル信号を入力として、所定の画素数の表示パネルに対する各画素のディジタル映像信号に変換し、所定のフレームバッファに一画面分の画像データを記録するスケーラユニットと、同フレームバッファに記録されている画面単位の画像データに基づいて画質調整を含む信号処理を、同画像データに施すことを担当する第一の画像処理ユニットと、上記フレームバッファに記録されている画像データに基づいてγ補正を含む信号処理を、同画像データに施すことを担当する第二の画像処理ユニットと、上記フレームバッファに記録されている画像データに基づいて上記表示パネルを駆動するための駆動信号を生成するドライバユニットと、上記スケーラユニットと、上記第一の画像処理ユニットと、上記第二の画像処理ユニットと、上記ドライバユニットとを所定の時間間隔でそれぞれ制御する制御ユニットからなる構成であって、
上記第二の画像処理ユニットは、上記フレームバッファに記録されている画面単位の画像データに基づいて画面の輝度の平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを求めて出力することが可能であるとともに、第一の画像処理ユニットは、上記フレームバッファに記録されている画面単位での画像データに対して輝度相当値の増幅と、輝度相当値の全体的な増大および減少の信号処理が可能であり、上記制御ユニットは、上記第二の画像処理ユニットから上記平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを入力し、上記平均相当値が所定の閾値よりも低く、上記最大相当値と最小相当値との差が所定の閾値よりも小さい場合には、上記第一の画像処理ユニットに対して、上記輝度相当値の増幅を大とする指示を出しつつ、上記輝度相当値を全体的に増大させる指示を出し、また、上記平均相当値が所定の閾値よりも低く、上記最小相当値と最大相当値との差が所定の閾値よりも大きい場合には、上記第一の画像処理ユニットに対して、上記輝度相当値の増幅を小とする指示を出しつつ、上記輝度相当値を全体的に増大させる指示を出すことを特徴とする。
【０００８】
テレビジョンのアナログ表示用のアナログ信号画像をアナログ／ディジタル変換して生成されたディジタル信号が上記スケーラユニットに入力されると、同スケーラユニットは上記画像データを所定の画素数の表示パネルに対する各画素のディジタル信号に変換し、所定のフレームバッファに画像データを出力する。すると、上記第二の画像処理ユニットは、上記フレームバッファに記録されている画面単位の画像データに基づいて画面の輝度の平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを求めて出力する。上記制御ユニットは、上記第二の画像処理ユニットから上記平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを入力し、上記平均相当値が所定の閾値よりも低く、上記最大相当値と最小相当値との差が所定の閾値よりも小さい場合には、上記第一の画像処理ユニットに対して、上記輝度相当値の増幅を大とする指示を出しつつ、上記輝度相当値を全体的に増大させる指示を出す。また、上記平均相当値が所定の閾値よりも低く、上記最小相当値と最大相当値との差が所定の閾値よりも大きい場合には、上記第一の画像処理ユニットに対して、上記輝度相当値の増幅を小とする指示を出しつつ、上記輝度相当値を全体的に増大させる指示を出す。上記第一の画像処理ユニットは制御ユニットからの指示に基づき、上記フレームバッファに記録された画像データに輝度相当値を変換する信号処理を行う。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明は、画像データの特性に応じた信号処理を自動で行うことができるので、ユーザが手動で調整することなしに暗い画像の黒潰れや白潰れを防止することが可能なフラットパネルディスプレイ型テレビジョン受信機又は、パネル用信号生成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態にかかるフラットパネルディスプレイ型テレビジョン受信機１０の構成を示している。同図においてフラットパネルディスプレイ型テレビジョン受信機１０は、概略、チューナー１２と、ディジタル信号処理回路１３と、パネル用信号生成装置１９と、液晶パネル２５と、セレクタ回路３５とを有し、ＩＩＣバス３９を介して制御回路２６とマイコンＩ／Ｆ２７とが接続している。このマイコンＩ／Ｆ２７にはマイコン２８が接続されており、マイコン２８はマイコンＩ／Ｆ２７を介してディジタル信号処理回路１３とパネル用信号生成装置１９の各回路の制御を実行可能にしている。また、液晶パネル２５はプラズマパネルディスプレイでもよい。
【００１１】
ここで、マイコン２８には操作パネル２９と、リモコンＩ／Ｆ３０と、ＲＯＭ３１と、ＲＡＭ３２と、バックライト駆動回路３３とが接続されており、上記マイコン２８はＲＯＭ３１に予め格納されている各種制御プログラムを読み出して、ＲＡＭ３２をワークエリアとしつつ実行し、上記各回路の制御を実行する。また、バックライト駆動回路３３にはバックライト部３４が接続されている。液晶パネル２５の各画素と略同等の発光体素子がマトリクス状に配置され、各発光素子はマイコン２８の制御に基づいてバックライト部３４によって駆動され所定の発光輝度で発光する。
【００１２】
チューナー１２は、アンテナ１１を介してテレビジョン放送信号を受信する。そして、同チューナー１２からは、受信したテレビジョン放送信号に基づいたアナログ映像信号としてのテレビジョン放送信号が出力される。また、この液晶テレビジョン装置１０は、外部入力端子として、ＶＴＲからのアナログ映像信号を入力するための外部入力端子３６と、ＬＤプレイヤーからのアナログ映像信号を入力するための外部入力端子３７と、ＤＶＤプレイヤーからのアナログ映像信号を入力するための外部入力端子３８とを備えている。
【００１３】
チューナー１２および外部入力端子３６〜３８は、セレクタ回路３５に接続されており、チューナー１２から出力されるコンポジット信号と外部入力端子３６〜３８から入力されるコンポジット信号から一つの映像信号を選択可能となっている。この選択はマイコン２８に接続された操作パネル２９とリモコンＩ／Ｆ３０を介して入力されるリモコンによる操作によって行われる。セレクタ回路３５によって選択されたコンポジット信号は、ディジタル信号処理回路１３に入力される。
【００１４】
このディジタル信号処理回路１３は、アナログ／ディジタル変換回路１４と、Ｙ／Ｃ分離回路１５と、クロマデコーダ回路１６と、画像調整回路１７と、マトリクス回路１８とを有している。かかる構成において、アナログ／ディジタル変換回路１４は、コンポジット信号を入力すると、このコンポジット信号における白レベルと黒レベルとの間の所定の信号レベル範囲を各信号レベルに応じた階調のディジタル信号に変換する。以降の所定の信号処理はこのディジタル信号に基づいて実行されることとなる。Ｙ／Ｃ分離回路１５は、このディジタル信号に基づいてＹ信号とＣ信号への分離処理を行う。分離後のＹ信号とＣ信号はクロマデコーダ回路１６に入力され、所定の信号処理が行われた後にＹＵＶ信号として出力される。画像調整回路１７は、ＹＵＶ信号に対して、シャープネス、色彩およびＴＩＮＴの調整を行う。マトリクス回路１８は、画像調整回路１７によって画質調整が施されたＹＵＶ信号に対してＲＧＢマトリクス変換処理を行って、ＲＧＢ信号を生成する。この生成されたＲＧＢ信号はパネル用信号生成装置１９に入力される。
【００１５】
パネル用信号生成装置１９は、スケーラ回路２０と、第一の画像処理部２１と、第二の画像処理部２２と、ドライバ回路２３と、フレームバッファ２４と、制御回路２６とを有している。スケーラ回路２０は、上記ＲＧＢ信号を入力し、このＲＧＢ信号に対して液晶パネル２５の画素数（横縦比、ｍ：ｎ）に合わせたスケーリング処理を行い、液晶パネル２５に表示する１画面分の画像データを生成する。そして、この１画面の画像データをフレームバッファ２４に格納する。第一の画像処理部２１は、上記スケーリング処理が施されてフレームバッファ２４に格納された１画面分の画像データを読み出し、輝度相当値の増幅と、輝度相当値の全体的な増大および、減少の信号処理を行い、かかる信号処理を施した画像データをフレームバッファ２４に記憶する。第二の画像処理部２３は、フレームバッファ２４に記録された画像データに対してγ補正を行い、同画像データをフレームバッファ２４に記録する。ドライバ回路２３は上記信号処理を施された画像データを基に、液晶パネル２５の各発光体素子に出力する駆動信号を生成する。
【００１６】
上述したようにセレクタ回路３５にて選択された選択先から入力されるコンポジット信号は、ディジタル信号処理回路１３のアナログ／ディジタル変換回路１４に入力されディジタル信号に変換される。ここで、アナログ／ディジタル変換回路１４が入力する映像信号の一例を図２に示す。同図において、映像信号は、水平帰線区間と水平同期信号とを有し、それらの間に映像信号が合成されている。そして、Ａ／Ｄ変換回路２０は、入力した映像信号における白レベルを示す上限電圧Ｖｍａｘと、黒レベルを示す下限電圧Ｖｍｉｎにて形成される信号レベルの範囲を各信号レベルに応じた階調のディジタル信号に変換する。具体的には図２に示したアナログ／ディジタル変換レンジＲ１に基づいて、この信号レベル範囲を０〜２５５階調に量子化しディジタル信号Ｓ２を生成する。
【００１７】
このとき、予め決められた信号レベル範囲の下限電圧Ｖｍｉｎ以下の信号レベルを有する映像信号を変換すると、この下限電圧Ｖｍｉｎ以下の映像信号を正確に量子化することができない。すなわち、下限電圧Ｖｍｉｎ以下の映像信号はすべて０階調に変換されてしまい、かかる映像信号の画像は黒潰れ状態となる。また、上限電圧レベルＶｍａｘ以上の信号レベルを有する映像信号を変換すると、同様にＶｍａｘを超えるレベルの信号はすべて２５５階調に変換されてしまい、白潰れが発生する。このように画像に黒潰れと白潰れが発生すると画質が低下してしまう。現在では映像の黒潰れを解消するために、ディジタル信号に変換された後の映像信号の輝度を用いて信号処理を用いる手法が知られている。その手法としては、画像データの輝度差の振幅を増幅させ低輝度域の階調を上げる信号処理を実施することで黒潰れを解消している。この場合、輝度差の少ない画像データにおいては、低輝度域の白潰れを解消することができる。しかしながら、輝度差の大きい画像データにおいては、高輝度域は振幅を増幅することで階調域から外れてしまい逆に白潰れが発生する。他の手法として輝度全体を増加させることで、低輝度領域の黒潰れを防止する信号処理を行う手法がある。この場合も、輝度差の大きな映像信号では同様に高輝度領域が階調を外れてしまい白潰れが発生する。そこで、本実施形態においては、制御回路２６にて、第二の画像処理部２２を介して液晶パネル２５に表示された画像データの輝度状態を検出するとともに、第一の画像処理部２１を制御することで、上記黒潰れを制御することを可能にする。以下、かかる機能について説明する。
【００１８】
図３は、パネル用信号生成装置１９の構成を示している。同図において第二の画像処理部２２は演算回路４０を有する構成となっている。演算回路４０はバスを介して制御回路２６に接続している。演算回路４０はフレームバッファ２４に記録された一画面単位の画像データからＲＧＢ信号を取得しつつ、上記ＲＧＢ信号を用いて上記画像データの輝度の平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを算出する。このとき、ＲＧＢ信号データを用いて輝度Ｙを生成する方法として例えば以下に示す式がある。
輝度Ｙ＝０．２９９×Ｒ（赤）＋０．５８７×Ｇ（緑）＋０．１４４×Ｂ（青）
この輝度Ｙを算出する式はＲＧＢの画像データにそれぞれ実数の係数が付けられた積和の演算であり、上記係数はハードウェアでの処理を考慮して簡略化してもよい。
【００１９】
本実施例においてマイコン２８は上記検出された輝度Ｙの平均相当値と、最小相当値と、最大相当値と、ＲＯＭ３１に予め格納された閾値データＴとを比較し、比較結果に応じて信号処理値を第一の信号処理部２１に送出する。閾値データＴは、平均輝度レベルＴ１と、輝度の最大相当値と最小相当値の標準レベルＴ２とを有している。マイコン２８は、上記した輝度の平均相当値ＡＶＲ．ＹとＴ１とを比べ、さらに上記最大相当値から最小相当値を引いた値Ｍ．Ｙを求め、これをＴ２と比較する。第一の画像処理部２１は比較結果より送出された信号処理値に基づいて、フレームバッファ２４に記録された一画面単位の画像データに信号処理を行う。なお、マイコン２８は上記信号処理を数十ｍｓ単位で実施するよう制御することでリアルタイムでの信号処理を可能とする。
【００２０】
図４においてＡＶＲ．Ｙ＜Ｔ１  かつ  Ｍ．Ｙ＜Ｔ２の場合に行われる信号処理による画像データの変化の一例を示す。同図において、画像データ４００は処理前の画像データを示し、画像データ４１０は処理後の画像データを示している。同図においては、上述した上限電圧Ｖｍａｘを予め規定した初期値であるデフォルトＶｍａｘとし、下限電圧Ｖｍｉｎを予め規定した初期値であるデフォルトＶｍｉｎとする。検知結果がＡＶＲ．Ｙ＜Ｔ１かつＭ．Ｙ＜Ｔ２の場合、画像データの低輝度域に黒潰れが発生していると予測することができる。従って、かかる場合においてマイコン２８は、第一の画像処理部２１に画像データの輝度の増幅を所定値まで上げる信号処理を行うよう指示を出す。上記指示を受けて、第一の画像処理部２１は上記信号処理を上記画像データに対して実行する。これにより低輝度域での黒潰れを解消することができる。
【００２１】
図５においてＡＶＲ．Ｙ≦Ｔ１  かつ  Ｍ．Ｙ＞Ｔ２の場合に行われる信号処理による画像データの変化の一例を示す。ＡＶＲ．Ｙ＜Ｔ１  かつ  Ｍ．Ｙ＞Ｔ２の場合も画像データの低輝度域は黒潰れが発生していると予測することができる。しかしながら本場合においては、Ｍ．Ｙ＞Ｔ２であるため、最大相当値と最小相当値の差が大きく、信号の増幅を上げた場合高輝度領域がＶｍａｘを超え白潰れが発生すると予想される。従って、マイコン２８は、第一の画像処理部２１に対して画像データの輝度の増幅を少量増加するとともに、輝度を全体的に上げる画像処理を行う。これにより高輝度域を白潰れさせることなく低輝度域の黒潰れを解消することができる。
【００２２】
次に、上述した本実施形態における制御処理について説明する。図６は、この信号処理の処理内容を示したフローを示している。ユーザが操作パネル２９または、リモコンを使用して信号処理の有無を選択すると、ステップＳ１００で選択信号をマイコン２８に出力する。マイコン２８は演算回路４０にアクセスし、フレームバッファ２４に記録された画像データの輝度Ｙの平均相当値と、最大相当値と、最小相当値を第二の画像処理部２２に検出させ、これを基にマイコン２８はＡＶＲ．ＹとＭ．Ｙを算出する。（ステップＳ１１０）次に、マイコン２８はＲＯＭ３１にアクセスし、閾値データＴ１、Ｔ２を読み込み、ＡＶＲ．Ｔと閾値Ｔ１とを比較する。（ステップＳ１２０）ＡＶＲ．Ｙ≦Ｔ１ならばステップＳ１３０に進み、ＡＶＲ．Ｙ＞Ｔ１ならば、ステップＳ１６０に進む。ステップＳ１６０ではマイコン２８は、上記画像データを第二の画像処理部２２に出力する。次に、ステップＳ１４０でマイコン２８は、Ｍ．ＹとＴ２を比較し、Ｍ．Ｙ＞Ｔ２ならばステップＳ１４０に進み、Ｍ．Ｙ＜Ｔ２ならばステップＳ１５０に進む。次にステップＳ１４０にて、マイコン２８は、上記画像データの増幅を増加させるような信号処理値を決定し、ステップＳ１６０においてステップＳ１４０で決定した信号処理値を用いて信号処理を行うよう、第一の画像処理部２１に指示を出す。また、ステップＳ１５０では、マイコン２８は、上記画像データの増幅を少量増幅させつつ、輝度を全体的に増加させる信号処理値を決定し、ステップＳ１６０において、上記信号処理値を用いて信号処理を行うよう第一の画像処理部２１に指示を出す。
【００２３】
上述した実施形態において、信号処理値の判別条件として、フレームバッファ２４に記録された一画面単位の画像データの輝度状態を利用した。一方、上記画像データを所定の領域に分割し、上記各領域での輝度状態を判別条件として利用する信号処理も可能である。特に全体が暗い背景画像の中に一箇所だけ極端に明るい領域が存在する場合、背景画像と明るい領域を分割し、個別の信号処理を施すことで暗い背景画像の黒潰れを解消すると伴に、極端に明るい領域の白潰れも防止することが可能である。そこで本発明の実施例においては液晶テレビジョン受信機１０に以下のような領域分割機能を持たせることで、一画面単位での信号処理を行った後、所定領域を分割し、その領域に適した信号処理を行えるよう上記一画面単位での信号処理値を修正することを特徴とする。
【００２４】
図７は、本発明の実施例での制御回路２６の構成を示している。本実施例の制御回路２６は、液晶パネル２５の画像表示部の大きさを検知する大きさ検知回路４１と、液晶パネル２５の画像表示部の分割手法を、液晶パネル２５の大きさと対応させて決定する分割対応関係保持部４２とを有する構成としている。大きさ検知回路４１は液晶パネル２５と接続し、液晶パネル２５の画像表示部の大きさを検知する。また、大きさ検知回路４１と、マイコン２８と、分割対応関係保持部４２はバスを介して接続している。本実施例として、分割対応関係保持部は、液晶パネル２５の大きさＤ１と分割領域の数Ｄ２からなる分割テーブルを有している。かかる構成において、マイコン２８は、液晶パネル２５の大きさを基に領域の分割手法を決定する。
【００２５】
本実施形態において、マイコン２８はフレームバッファ２４に記録された一画面単位の画像データに対して黒潰れを解消する信号処理値Ｈを決定する。上記黒潰れを解消する手法は、上述した図９のフロー図と同様の手法を用いて行うものとする。次に、大きさ検知回路４１は液晶パネル２５の大きさを検出すると、これを大きさ信号としてマイコン２８に送出する。次に、上記大きさ信号を受けてマイコン２８は、分割対応関係保持部４２にアクセスし上記分割テーブルから大きさ信号Ｄ１に対応する分割数Ｄ２を読取る。次にマイコン２８は、スケーラ回路２０にフレームバッファに２４に記録された一画面単位の画像データをＤ２だけ分割するよう指示を出す。これを受けて、スケーラ回路２０は上記指示を実行し、フレームバッファ部２４に上記分割した領域を記録する。図８は液晶パネル２５に表示される画像をスケーラ回路２０が均等な方形に９分割した図である。
【００２６】
さらに、マイコン２８は、第二の画像処理部２２に上記分割した領域ごとの輝度の平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とをＲＧＢ信号を基に求めさせ、第二の画像処理部２２は上記領域ごとの平均相当値と、最小相当値と、最大相当値と、ＲＯＭ３１に予め記録された所定の閾値Ｔ３を比較する。そして、この比較結果に基づいて信号処理の修正を第一の画像処理部２１に出力する。背景の黒潰れを防止しつつ、分割した領域の白潰れを防止することが可能となる。
【００２７】
図９は、本実施例でのマイコン２８が行う信号処理値出力処理の流れを示している。ステップＳ２００〜Ｓ２０６においてマイコン２８は、フレームバッファ２４に記録された一画面単位の画像データに対して信号処理値を決定する。上記信号処理値を決定するステップＳ２００〜Ｓ２０６では、図６のフロー図と同様の手法で上記信号処理値が決定される。次にステップＳ２１０で領域ごとに信号処理を実施するかどうかを決定する。このとき、ユーザは、操作パネル２９の操作、または、リモコンの操作により、領域ごとの信号処理を実施をさせるかさせないかを選択可能である。ユーザが領域ごとの信号処理を行うように選択した場合、大きさ検知回路４１が液晶パネル２５の大きさを検知し、それを基に大きさ信号をマイコン２８に送出する。大きさ信号を受けてマイコン２８は、ステップＳ２２０で分割対応関係保持部４２にアクセスする。本実施例として、分割対応関係保持部４２は、液晶パネル２５の大きさが３２インチのとき、分割数Ｄ２は３×３の９分割であるとする。上記データを読取ってマイコン２８は、スケーラ回路２０にフレームバッファ２４に記録された画像データを９個の領域に分割するよう指示を出す。これを受けてスケーラ回路は上記画像データを９個の領域に分割する。
【００２８】
次にマイコン２８はステップＳ２３０で、９個に分割された領域ごとの輝度Ｙの平均相当値と最小相当値と最大相当値とを求めさせ、これを基にＡＶＲ．ＹとＭ．Ｙを算出する。次に、ステップＳ２３０においてマイコン２８は、ＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）と領域Ｔ３を比較し、ＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ３であればステップＳ２３１に進む。ステップＳ２３１でマイコン２８はＭ．Ｙ（Ｒｉ）とＲＯＭ３１に記録されたＴ４とを比較する。
【００２９】
図１０は、ステップＳ２３３で、ＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ３  かつ  Ｍ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ４である領域に対する信号処理を行ったときの変化の一例を示している。上記領域は、ＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ３  かつ  Ｍ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ４であり、言い換えると他の領域より輝度の平均相当値が高く輝度の階調が大きい領域である。そこで、マイコン２８は、上記領域の輝度ＹがデフォルトＶｍａｘ以上にならないよう、振幅を少量増幅するとともに輝度を全体的に増加する信号処理値を決定する。さらにステップＳ２３５でマイコン２８は第一の画像処理部２１に上記信号処理値の指示を出す。
【００３０】
図１１は、ステップＳ２３４で、ＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ３  かつ  Ｍ．Ｙ（Ｒｉ）＜Ｔ４である領域に対する信号処理を行ったときの変化の一例を示している。上記領域は、ＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ３であるため、他の領域より輝度の平均相当値が高く、一画面単位の信号処理値Ｈを実行すると上記領域に白潰れが生じる可能性がある。そこで、マイコン２８は、上記領域の輝度ＹをデフォルトＶｍａｘ以上にならないように、振幅を増幅する信号処理値を決定する。さらにステップＳ２３５でマイコン２８は、上記信号処理値を第一の画像処理部２１に指示し、これを受けて第一の画像処理部２１は信号処理を実行する。
【００３１】
上述した実施形態においては、各領域の信号処理値の条件として、隣接する領域間での輝度Ｙの差が所定の閾値よりも大きくならないように信号処理値を決定する方法がある。これにより、信号処理後の各領域の輝度Ｙの差を一定に保つことで、信号処理後の領域間の輝度のばらつきを防ぐことが可能となる。本実施形態においては、その領域の平均輝度を用いて信号処理値を検出するが、各領域を構成する各画素の画素データを用いて検出しても良い。
【００３２】
上述した実施形態においては、マイコン２８は信号処理後の一画面単位の輝度Ｙの平均相当値と信号処理後の各領域の輝度Ｙの平均相当値との差と、ＲＯＭ３１に予め記録された閾値Ｔ５とを比較することで、領域間の輝度の差を検出することとする。図１２は液晶パネル２５に表示される領域ごとに信号処理を実施された映像データ画像の一例を示している。図１２において９分割された領域を左上から順番にＲ１〜Ｒ９とし、図１３の画像データはＲ２とＲ５の２領域とその他の領域について個別の信号処理が実施されるとする。信号処理後の各領域の輝度の平均相当値をＨＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）（ｉ：１〜９）とすれば、本実施形態での信号処理においては、一画面単位の画像データΣＲと領域Ｒ２の信号処理後の平均輝度の差ＨＡＶＲ．Ｙ（ΣＲ）−ＨＡＶＲ．Ｙ（Ｒ２）とＴ５を比較し、その条件に応じてさらに信号処理値の修正を行う。
【００３３】
図１３は、本実施形態においてマイコン２８が行う信号処理値出力処理の流れを示している。マイコン２８はステップＳ３００からステップＳ３３５において図１０のフロー図と同様の手法で領域ごとの信号処理値を決定した後、ステップＳ３４０において領域ごとの信号処理値を実行するよう第一の画像処理部２１に指示を出す。次に、ステップＳ３４１においてマイコン２８は、フレームバッファ２４に記録された信号処理後の一画面単位の輝度と各領域の輝度を検出し、信号処理後の一画面単位の輝度の平均相当値ＨＡＶＲ．Ｙ（ΣＲ）と信号処理後の各領域の輝度Ｙの平均相当値ＨＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）を求める。次に、ステップＳ３４２においてマイコン２８は、ＲＯＭ３１に記録された閾値Ｔ５を読み出し、領域ごとに両平均輝度の差ＨＡＶＲ．Ｙ（ΣＲ）−ＨＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）と閾値Ｔ５とを比べる。
【００３４】
｜ＨＡＶＲ．Ｙ（ΣＲ）−ＨＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）｜＜Ｔ５
となる領域に対して信号処理値は修正せず、ステップＳ３４４に進む。
｜ＨＡＶＲ．Ｙ（ΣＲ）−ＨＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）｜＜Ｔ５
となる領域に対しては信号処理値を減少させるよう信号処理の修正を行った後、ステップＳ３４４でマイコン２８は、第一の画像処理部２１にその領域にたいして再度信号処理を行うよう指示を出す。最後にステップＳ３４５において、上記信号処理を全領域に実行するまで繰り返す。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、一画面単位で上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を求めた後、上記第二の画像処理ユニットにて一画面を構成する複数の領域に分割させた領域ごとに上記平均相当値と、上記最小相当値と、上記最大相当値とを求めさせ、同平均相当値と同最小相当値と同最大相当値とに基づいて領域ごとの上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を求め、上記一画面単位での上記指示と領域ごとの上記指示とから新たな指示を求めて上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を出すことを特徴とする。
【００３６】
制御ユニットは一画面単位で上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を求めさせた後、上記第二の画像処理ユニットにて一画面を構成する複数の領域に分割させた領域ごとに上記平均相当値と、上記最小相当値と、上記最大相当値とを求めさせる。さらに、上記制御ユニットは、上記平均相当値と上記最小相当値と上記最大相当値とに基づいて領域ごとの上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を求め、上記一画面単位での上記指示と領域ごとの上記指示とから新たな指示を求めて上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を出すことを特徴とする。
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、制御ユニットは、領域ごとに求めさせた上記平均相当値が所定の閾値よりも大きい場合に、その領域に対しては上記一画面単位で求めた上記指示を修正し、上記第一の画像処理ユニットにて輝度相当値を増大させる程度を減らすように指示を出すことを特徴とする。
【００３８】
制御ユニットは一画面単位で上記第一の画像処理ユニットに対する上記信号処理の指示を求めさせた後、上記第二の画像処理ユニットにて一画面を構成する複数の領域に分割させた領域ごとに上記平均相当値と、上記最小相当値と、上記最大相当値とを求めさせ、それを基に領域ごとの信号処理値を決定する。さらに上記制御ユニットは、領域ごとに求めさせた上記平均相当値が所定の閾値よりも大きい場合に、その領域に対しては上記一画面単位で求めた上記指示を修正し、上記第一の画像処理ユニットにて輝度相当値を増大させる程度を減らすように指示を出すことを特徴とする。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、制御ユニットは、上記表示パネルの大きさを検知する大きさ検知手段と、上記表示パネルの大きさが大きくなるほど分割する数が大きくなる傾向を有する大きさと分割する領域とを対応させた対応関係を保持する分割対応関係保持手段とを備え、大きさ検知手段にて検知した上記表示パネルの大きさに基づいて分割対応関係保持手段にて分割する領域を求め、求められた分割領域を利用して上記指示を求めることを特徴とする。
【００４０】
制御ユニットは、上記表示パネルの大きさを検知する大きさ検知手段と、上記表示パネルの大きさが大きくなるほど分割する数が大きくなる傾向を有する大きさと、分割する領域とを対応させた対応関係を保持する分割対応関係保持手段から構成されている。上記制御ユニットは、一画面単位の画像データの信号処理値を決定した後、大きさ検知手段にて検知した上記表示パネルの大きさに基づいて分割対応関係保持手段にて分割する領域を求め、求められた分割領域を利用して領域ごとの信号処理値を求めることを特徴とする。
【００４１】
本発明の一実施形態によれば、制御ユニットは、上記第一の画像処理ユニットにて行われる信号処理の有無を切り替えることを特徴とする。
【００４２】
制御ユニットは、上記第一の画像処理ユニットにて行われる信号処理の有無を、リモコンＩ／Ｆを介したリモコンや操作パネルのどちらかを操作することにより切り替えることを特徴とする。
【００４３】
制御ユニットは第二の画像処理ユニットにフレームバッファに記録されている画像データに基づいて輝度の平均相当値と、最小相当値と、最大相当値とを求めさせ、これを基に平均相当値と、最小相当値と、最大相当値と所定の閾値を比較し、第一の画像処理ユニットに信号処理を実施させ、場合によっては上記画像データを分割し領域ごとに信号処理を行うことで、画像データの状態に応じた信号処理が可能となり、画像データの黒潰れを制御し画像の画質を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明にかかるフラットディスプレイテレビジョン装置の一実施形態における構成を示した構成図である。
【図２】アナログ／ディジタル変換レンジを示す図である。
【図３】パネル用信号生成装置の構成図である。
【図４】ＡＶＲ．Ｙ＜Ｔ１  かつ  Ｍ．Ｙ＜Ｔ２の場合に行われる信号処理による画像データの変化の一例を示す図である。
【図５】ＡＶＲ．Ｙ＜Ｔ１  かつ  Ｍ．Ｙ＞Ｔ２の場合に行われる信号処理による画像データの変化を示す図である。
【図６】信号出力処理値を出力する処理のフロー図である。
【図７】制御回路の構成図である。
【図８】液晶パネルに表示される画像データを均等な方形に９分割した図である。
【図９】信号出力処理値を出力する処理のフロー図である。
【図１０】ＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ３かつＭ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ４である領域に対する信号処理の変化を示す図である。
【図１１】ＡＶＲ．Ｙ（Ｒｉ）＞Ｔ３かつＭ．Ｙ（Ｒｉ）＜Ｔ４である領域に対する信号処理の変化を示す図である。
【図１２】液晶パネルに表示される領域ごとに信号処理が実施された画像の一例を示す図である。
【図１３】信号出力処理値を出力する処理のフロー図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…フラットパネルディスプレイ型テレビジョン受信機
１１…アンテナ
１２…チューナー
１３…ディジタル信号処理回路
１４…アナログ／ディジタル変換回路
１５…Ｙ／Ｃ分離回路
１６…クロマデコーダ回路
１７…画像調整回路
１８…マトリクス回路
１９…パネル用信号生成装置
２０…スケーラ回路
２１…第一の画像処理部
２２…第二の画像処理部
２３…ドライバ回路
２４…フレームバッファ
２５…液晶パネル
２６…制御回路
２７…マイコンＩ／Ｆ
２８…マイコン
２９…操作パネル
３０…リモコンＩ／Ｆ
３１…ＲＯＭ
３２…ＲＡＭ
３３…バックライト駆動回路
３４…バックライト
３５…セレクタ回路
３６…外部入力端子
３７…外部入力端子
３８…外部入力端子
３９…ＩＩＣバス
４０…演算回路
４１…大きさ検知回路
４２…分割対応関係保持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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