(57)【要約】【課題】表示動画の明暗変化に対する輝度補正動作の追従性を高めることが望まれている。【解決手段】ブロック輝度積算部１０は、入力フレームが分割されたブロックに属する輝度値の積算値に等しいブロック輝度値を生成する。ブロック輝度値格納部３０は、１以上前のフレームのブロック輝度値を保持する。時間平滑化フィルタ部２０は、ブロック輝度積算部１０によって生成されたブロック輝度値に応じて、当該生成されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にあるブロック輝度値格納部３０に保持されたブロック輝度値を更新する。平均輝度値フィルタ部４０は、更新された複数のブロック輝度値の重みづけに基づいて、ブロックの構成画素単位で平均輝度値を生成する。コントラスト補正部７０は、平均輝度値フィルタ部４０により生成された平均輝度値に応じた条件で輝度値を補正する。【選択図】図１
2012182510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力フレームが分割されたブロックに属する輝度値の積算に応じた値のブロック輝度値を生成する輝度値積算部と、
前記輝度値積算部により処理されるフレームよりも１以上前のフレームのブロック輝度値を保持するブロック輝度値保持部と、
前記輝度値積算部によって生成された前記ブロック輝度値に応じて、当該生成されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にある前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値を更新するブロック輝度値更新部と、
前記ブロック輝度値更新部によって更新された複数のブロック輝度値の重みづけに基づいて、ブロックの構成画素単位で補正値を生成する補正値生成部と、
前記補正値生成部により生成された前記補正値に応じた条件で輝度値を補正する輝度値補正実行部と、
を備えるコントラスト補正回路。
【請求項２】
前記ブロック輝度値更新部は、前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値と、当該保持されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にある前記輝度積算部により生成された前記ブロック輝度値との差分に応じて、前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値を更新することを特徴とする請求項１に記載のコントラスト補正回路。
【請求項３】
前記ブロック輝度値更新部は、前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値と、当該保持されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にある前記輝度積算部により生成された前記ブロック輝度値との差分を所定係数にて除算して得た値に応じて、前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値を更新することを特徴とする請求項１又は２に記載のコントラスト補正回路。
【請求項４】
前記補正値生成部は、所定ブロックにおける前記画素の行列位置に応じて、当該所定ブロック及び当該所定ブロック周囲のブロックの前記ブロック輝度値を重みづけして前記補正値を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコントラスト補正回路。
【請求項５】
前記輝度積算部は、所定ブロックの構成輝度を順次加算することにより、前記ブロック輝度値を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のコントラスト補正回路。
【請求項６】
画像表示に用いられる前記輝度値を一時的に保持するタイミング調整部を更に備え、
前記タイミング調整部から前記輝度補正実行部へ、前記輝度値が供給されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコントラスト補正回路。
【請求項７】
ブロック輝度値保持部が保持したブロック輝度値を前記ブロック輝度値更新部へ出力するタイミングを規定する第１タイミング信号、及びブロック輝度値保持部が保持したブロック輝度値を前記補正値生成部へ出力するタイミングを規定する第２タイミング信号を生成する信号生成部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコントラスト補正回路。
【請求項８】
ブロック輝度値保持部が保持したブロック輝度値を前記ブロック輝度値更新部へ出力するタイミングを規定する第１タイミング信号、ブロック輝度値保持部が保持したブロック輝度値を前記補正値生成部へ出力するタイミングを規定する第２タイミング信号、及び所定ブロックにおける前記画素の行列位置を示す位置信号を生成する信号生成部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコントラスト補正回路。
【請求項９】
入力フレームが分割されたブロックに属する輝度値の積算に応じた値のブロック輝度値を生成する輝度値積算部と、
前記輝度値積算部により処理されるフレームよりも１以上前のフレームのブロック輝度値を保持するブロック輝度値保持部と、
前記輝度値積算部によって生成された前記ブロック輝度値に応じて、当該生成されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にある前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値を更新するブロック輝度値更新部と、
前記ブロック輝度値更新部によって更新された複数のブロック輝度値の重みづけに基づいて、ブロックの構成画素単位で補正値を生成する補正値生成部と、
を備える補正信号生成回路。
【請求項１０】
輝度値積算部は、入力フレームが分割されたブロックに属する輝度値の積算に応じた値のブロック輝度値を生成し、
ブロック輝度値保持部は、前記輝度値積算部により処理されるフレームよりも１以上前のフレームのブロック輝度値を保持し、
ブロック輝度値更新部は、前記輝度値積算部によって生成された前記ブロック輝度値に応じて、当該生成されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にある前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値を更新し、
補正値生成部は、前記ブロック輝度値更新部によって更新された複数のブロック輝度値の重みづけに基づいて、ブロックの構成画素単位で補正値を生成し、
輝度値補正実行部は、前記補正値生成部により生成された前記補正値に応じた条件で輝度値を補正する、コントラスト補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コントラスト補正回路及びコントラスト補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置（例えば、液晶表示装置等）のバックライトは、冷陰極管からＬＥＤ(Light Emitting Diode)に置き換えられつつある。冷陰極管と比較して、ＬＥＤは、小型であり、消費電力も低い。表示装置の背面にＬＥＤを敷設することによって輝度むらを低減することもできる。表示装置の背面に敷設されたＬＥＤ群を領域ごとに分割駆動することによってコントラストを高めることもできる。
【０００３】
しかしながら、低価格又は画面サイズの小さい表示装置に多数のＬＥＤを組み込むことは、コスト及び実装スペースの各観点から難しい場合がある。低価格／小型な表示装置では、画素に入力されて表示される画素データ（ビデオ信号）そのものの輝度を調整することでコントラストを高める取り組みが為されている。
【０００４】
特許文献１開示の階調補正回路について簡略説明する（特許文献１の図１参照：ブロック平均計算部６、補正曲線選択部８、選択値保持部１０、主補正部１２、副補正部１４〜１８、加重平均計算部２０）。ブロック平均計算部は、１画面が分割された複数のブロック毎の平均画素輝度値を計算する（同文献の段落００３３参照）。選択値保持部１０は、各ブロックに対して１つの選択値信号を記憶する。これらの選択値信号は、主及び副保持部で用いられる補正曲線を選択する（同文献の段落００３６参照）。補正曲線選択部８は、ブロック平均計算部６から出力される平均輝度レベルに最も近い値を中心とする輝度範囲内のコントラストを強調する補正曲線の補正曲線番号を求める（同文献の段落００３８参照）。補正曲線選択部８は、求めた補正曲線番号を選択値保持部１０に記憶されている選択値信号と比較し、求めた補正曲線番号が記憶された選択値信号よりも大きいと判定された回数を計数し記憶する。この計数値がある値（例えば、１０）に達すると、補正曲線選択部は、選択値保持部１０に記憶されている選択値信号の値を＋１する（同文献の段落００３９参照）。同様に、求めた補正曲線番号が記憶された選択値信号よりも小さいと判定された回数の計数に基づいて、補正曲線選択部は、選択値保持部１０に記憶されている選択値信号の値を−１する（同文献の段落００４０参照）。このような動作によって、選択値信号の変化は制限され（同文献の段落００４２参照）、高い／低い輝度平均が所定画面数連続すると初めて補正曲線の変更が行われる（同文献の段落００４３参照）。
【０００５】
特許文献２には、部分的なコントラストの低下を有効に回避して諧調補正することができる画像処理装置が開示されている（同文献の段落００１５参照）。これを実現するべく、画像データの属する領域を判定し、この判定結果に基づいて、画像データの画素値を補正する補正係数を生成し、この補正係数に従って画像データの画素値を補正する点が開示されている（同文献の段落００５２参照：併せて同文献の図１参照）。
【０００６】
特許文献３には、撮像された明暗部を持つ画像のみを用いて、より鮮明かつ高速に撮像画像のコントラストを改善することができる画像処理装置が開示されている（同文献の段落００１７参照）。特許文献３には、同文献の図８に模式的に示されているように、輝度値変換する点が開示されている。
【０００７】
特許文献４にも、輝度レベルを変換する輝度レベル変換装置が開示されている。同文献の図１を参照して簡略的に説明する（同じ文献の段落０１０１〜０１０２参照）。変換関数算出部は、輝度レベルの変換に用いる輝度レベル変換関数を算出し、輝度レベル変換部は、輝度レベル変換関数を用いることによって、撮像信号の輝度レベルを変換する点が開示されている。
【０００８】
特許文献５にも、コントラスト変換を実行する視覚処理装置が開示されている。同文献の図１を参照して簡略的に説明する（同文献の段落００３５〜００３６参照）。空間処理部２は、輝度信号Ｙｉｎに空間処理を実行し、アンシャープ信号を生成し、視覚処理部３は、軌道信号及びアンシャープ信号から２次元ゲイン関数に基づいて第１ゲイン信号を求める。ゲイン制御部５は、制御値Ｌで第１ゲイン信号を制限し、第２ゲイン信号を出力する。これにより、明るさ調整を行ったときに色飽和をすることを回避する。補正部は、第２ゲイン信号に応じて画像信号を補正する。なお、上述の文献説明は、あくまで簡略的なものであり、より正確には、引用文献の内容を読むほうが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３５０１２５２号公報
【特許文献２】特許第３２０８７６２号公報
【特許文献３】特許第４０２１２６１号公報
【特許文献４】特許第４３７２７４７号公報
【特許文献５】特許第４４４０３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
表示装置の表示動画の明暗変化が速い場合、輝度補正動作の追従性を十分に確保することが特に望まれている。図２５に、サッカー中継の１フレームの平均輝度の測定結果を示す。なお、フレーム平均輝度値は、１フレームを構成する全輝度値を積算し、フレームの構成画素数にて除算したものである。輝度レベルは、０〜１０２３の１０２４レベルとしている。なお、輝度値は、画素単位で得られるものである。図２５に示すように、比較的輝度変化が少ないことで知られるサッカー中継においても、輝度変化の１フレームあたりの平均が約１２レベルもある。表示装置の表示動画の明暗変化に対して輝度補正動作が十分に追従しない場合、入力画像の輝度変化が終わった後、出力画像の輝度がゆっくりと変化するおそれがあり、視聴者に対して違和感を与えてしまうおそれがある。
【００１１】
上述の説明から明らかなように、表示動画の明暗変化に対する輝度補正動作の追従性を高めることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るコントラスト補正回路は、入力フレームが分割されたブロックに属する輝度値の積算に応じた値のブロック輝度値を生成する輝度値積算部と、前記輝度値積算部により処理されるフレームよりも１以上前のフレームのブロック輝度値を保持するブロック輝度値保持部と、前記輝度値積算部によって生成された前記ブロック輝度値に応じて、当該生成されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にある前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値を更新するブロック輝度値更新部と、前記ブロック輝度値更新部によって更新された複数のブロック輝度値の重みづけに基づいて、ブロックの構成画素単位で補正値を生成する補正値生成部と、前記補正値生成部により生成された前記補正値に応じた条件で輝度値を補正する輝度値補正実行部と、を備える。
【００１３】
本発明に係る補正信号生成回路は、入力フレームが分割されたブロックに属する輝度値の積算に応じた値のブロック輝度値を生成する輝度値積算部と、前記輝度値積算部により処理されるフレームよりも１以上前のフレームのブロック輝度値を保持するブロック輝度値保持部と、前記輝度値積算部によって生成された前記ブロック輝度値に応じて、当該生成されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にある前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値を更新するブロック輝度値更新部と、前記ブロック輝度値更新部によって更新された複数のブロック輝度値の重みづけに基づいて、ブロックの構成画素単位で補正値を生成する補正値生成部と、を備える。
【００１４】
本発明に係るコントラスト補正方法は、輝度値積算部は、入力フレームが分割されたブロックに属する輝度値の積算に応じた値のブロック輝度値を生成し、ブロック輝度値保持部は、前記輝度値積算部により処理されるフレームよりも１以上前のフレームのブロック輝度値を保持し、ブロック輝度値更新部は、前記輝度値積算部によって生成された前記ブロック輝度値に応じて、当該生成されたブロック輝度値に対してブロック単位で対応関係にある前記ブロック輝度値保持部に保持された前記ブロック輝度値を更新し、補正値生成部は、前記ブロック輝度値更新部によって更新された複数のブロック輝度値の重みづけに基づいて、ブロックの構成画素単位で補正値を生成し、輝度値補正実行部は、前記補正値生成部により生成された前記補正値に応じた条件で輝度値を補正する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、表示動画の明暗変化に対する輝度補正動作の追従性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路の概略的なブロック図である。
【図２】実施の形態１にかかるフレームのブロック分割態様を示す模式図である。
【図３】実施の形態１にかかる単ブロックの構成を示す模式図である。
【図４】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路の部分拡大ブロック図である。
【図５】実施の形態１にかかる平均輝度値フィルタ部の動作を示す模式図である。
【図６】実施の形態１にかかる平均輝度値フィルタ部の構成を示す回路図である。
【図７】実施の形態１にかかる平均輝度値フィルタ部の動作を示す模式図である。
【図８】実施の形態１にかかる平均輝度値フィルタ部の出力を示す模式図である。
【図９】実施の形態１にかかるコントラスト補正部の動作を示す図である。
【図１０】実施の形態１にかかるコントラスト補正部の動作を示す図である。
【図１１】実施の形態１にかかるコントラスト補正部の動作を示す図である。
【図１２】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路の効果を示す図である。
【図１３】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路の効果を示す図である。
【図１４】実施の形態１にかかるブロック輝度値格納部の構成例を示す図である。
【図１５】実施の形態１にかかる信号生成部の構成例を示す図である。
【図１６】実施の形態１にかかる信号生成部の構成例を示す図である。
【図１７】実施の形態１にかかる信号生成部の構成例を示す図である。
【図１８】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路の動作を示す概略的なタイミングチャートである。
【図１９】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路にて輝度補正処理される画像を示す図である。
【図２０】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路の動作説明に用いられる画像を示す図である。
【図２１】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路の動作説明に用いられる画像を示す図である。
【図２２】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路の動作説明に用いられる画像を示す図である。
【図２３】実施の形態１にかかるコントラスト補正回路により輝度補正された画像を示す図である。
【図２４】実施の形態２にかかるコントラスト補正回路の概略的なブロック図である。
【図２５】１フレームの平均輝度の時間変化を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、コントラスト補正回路の概略的なブロック図である。図２は、フレームのブロック分割態様を示す模式図である。図３は、単ブロックの構成を示す模式図である。図４は、コントラスト補正回路の部分拡大ブロック図である。図５は、平均輝度値フィルタ部の動作を示す模式図である。図６は、平均輝度値フィルタ部の構成を示す回路図である。図７は、平均輝度値フィルタ部の動作を示す模式図である。図８は、平均輝度値フィルタ部の出力を示す模式図である。図９は、コントラスト補正部の動作を示す図である。図１０及び図１１は、コントラスト補正部の動作を示す図である。図１２及び図１３は、コントラスト補正回路の効果を示す図である。図１４は、ブロック輝度値格納部の構成例を示す図である。図１５乃至図１７は、信号生成部の構成例を示す図である。図１８は、コントラスト補正回路の動作を示す概略的なタイミングチャートである。図１９は、コントラスト補正回路にて輝度補正される画像を示す図である。図２０乃至図２２は、コントラスト補正回路の動作説明に用いられる画像を示す図である。図２３は、コントラスト補正回路により輝度補正された画像を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、コントラスト補正回路１００は、ブロック輝度積算部（輝度値積算部）１０、時間平滑化フィルタ部（ブロック輝度値更新部）２０、ブロック輝度値格納部（ブロック輝度値保持部）３０、平均輝度値フィルタ部（補正信号生成部）４０、信号生成部（タイミング信号及び位置信号生成部）５０、タイミング調整部（遅延部）６０、およびコントラスト補正部（輝度補正実行部）７０を有する。補正信号生成部（補正信号生成回路）９０は、タイミング調整部６０及びコントラスト補正部７０を除く機能ブロックから構成される。
【００１９】
ブロック輝度積算部１０及びタイミング調整部６０には、画像表示に用いられる輝度値が順次入力される。コントラスト補正回路１００は、タイミング調整部６０にて一時的にバッファした輝度値を補正信号生成部９０で生成した輝度値（補正信号）に応じた条件で輝度補正する。補正信号生成部９０は、コントラスト補正部７０により実行される輝度補正が、連続的な輝度変化に対して高い追従性を有することが可能に構成されている。これによって、表示動画の明暗変化に対する輝度補正動作の追従性を効果的に高めることができる。この点は、後述の説明から明らかになる。
【００２０】
図１に示す各機能ブロックの概略的接続関係は次のとおりである。ブロック輝度積算部１０の出力は、時間平滑化フィルタ部２０に接続される。時間平滑化フィルタ部とブロック輝度値格納部３０とは、相互に入出力可能に接続される。ブロック輝度値格納部３０の出力は、平均輝度値フィルタ部４０に接続される。平均輝度値フィルタ部４０の出力は、コントラスト補正部７０に接続される。タイミング調整部６０の出力は、コントラスト補正部７０に接続される。信号生成部５０の各出力は、ブロック輝度積算部１０、ブロック輝度値格納部３０、及び平均輝度値フィルタ部４０に個別供給される。なお、各機能ブロックは、ハードウェア又はハードウェアのソフトウェア制御（ＣＰＵ(Central Processing Unit)によるプログラムの実行）により実現されるものである。
【００２１】
まず、図２及び図３を参照して、コントラスト補正回路１００で処理されるフレーム及びブロックについて説明する。図２は、表示装置の表示画面を模式的に示す。図２に示すように、同時点にて表示される１フレームは、６４個のブロックに分割されている。具体的には、１行目Ｃ１には、紙面を正面視して、１列目Ｌ１〜８列目Ｌ８まで、ブロックＡ０、Ａ１、Ａ２、Ｅ０、Ｅ１、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２がこの順で配置されている。他の列についても同様である。なお、アルファベットによるブロック区分は、ブロック位置に対応づけて為されている。フレームの角に位置するブロック（例えば、ブロックＡ０等）では特別な処理が必要になる場合があるためである。なお、本例に係る１フレームの縦横サイズは、１０２４ピクセル×１０２４ピクセルである。図３に示すように、単ブロックの縦横サイズは、１２８ピクセル×１２８ピクセルである。
【００２２】
なお、以下の説明では、画面表示されるフレームとフレーム表示に用いられるフレームデータとを明確に区別せずに説明する場合がある。同様に、画面表示されるブロックとブロック表示に用いられるブロックデータとを明確に区別せずに説明する場合がある。これらは説明の便宜上の問題であり、当業者をすれば、用語の本来的な意味は文脈から理解可能なものである。
【００２３】
図４を参照して、ブロック輝度積算部１０、時間平滑化フィルタ部２０、及びブロック輝度値格納部３０の構成及び動作について説明する。
【００２４】
ブロック輝度積算部１０は、表示装置の表示画面に映されるフレームの分割により生成されるブロック毎に、各ブロック表示に用いられる全輝度値を積算する。なお、図３にて説明したように、１ブロックは、１２８×１２８個のピクセルから構成され、従って、１ブロックには、１２８×１２８個の輝度値が含まれる。時間平滑化フィルタ部２０は、ブロック輝度積算部１０が得たブロック単位の積算輝度値（以下、ブロック輝度値と呼ぶこともある）に基づいて、ブロック単位で対応関係にあるブロック輝度値格納部３０に格納された１フレーム前のブロック輝度値を更新する。これによって、１フレーム前のブロック輝度値は、今回のブロック輝度値に応じた値となり、時間的に平滑化されることになる。このブロック輝度値の時間的平滑化によって、ブロック輝度値格納部３０に保持されたブロック輝度値は、連続する各時点のブロック輝度値の中間値に更新される。
【００２５】
なお、ブロック輝度値格納部３０の保持値は、初期時点では基準値に設定されており、フレーム処理に伴って入力する輝度値に応じた値ではない。ブロック輝度値格納部３０の保持値は、上述の時間平滑化フィルタ部２０の動作によって、ブロック輝度積算部１０により生成されるブロック輝度値に応じた値になる。
【００２６】
図４に示すように、ブロック輝度積算部１０は、加算器１１及び積算値格納部１２を含んで構成される。積算値格納部１２は、１フレームの１行に含まれるブロック数に対応して８つのメモリ領域（積算値格納領域）Ｍ０〜Ｍ７を有する。メモリ領域Ｍ０は、１列目Ｌ１のブロックＡ０〜Ｃ６の構成輝度を時分割した態様にて積算する。メモリ領域Ｍ１は、２列目Ｌ２のブロックＡ１〜Ｃ７の構成輝度を時分割した態様にて積算する。他の積算値格納領域についても同様の説明が当てはまる。
【００２７】
ブロックＡ０の１行目１列目に位置する輝度値が入力すると、加算器１１は、入力輝度値とメモリ領域Ｍ０の保持値とを加算し、積算値格納部１２は、加算器１１から出力される積算値をメモリ領域Ｍ０に書き込む。これによって、メモリ領域Ｍ０には、ブロックＡ０の１行目１列目に位置する輝度値が保持される。なお、初期動作時、メモリ領域Ｍ０の保持値＝０であるものとする。積算値格納部１２は、信号生成部５０から供給されるフレーム同期信号／水平同期信号によって適当なタイミングで初期化される。
【００２８】
ブロックＡ０の１行目２列目に位置する輝度値が入力すると、加算器１１は、入力した輝度値とメモリ領域Ｍ０の保持値とを加算し、積算値格納部１２は、加算器１１から出力される積算値をメモリ領域Ｍ０に書き込む。これによって、メモリ領域Ｍ０には、ブロックＡ０の１行目１列目の輝度値と同行２列目に位置する輝度値の積算値が保持される。その後、残りの画素数１２６分だけ、同様の加算処理が実行される。これによって、メモリ領域Ｍ０には、ブロックＡ０に属する輝度値の積算値（つまり、ブロック輝度値）が格納される。
【００２９】
１行目Ｃ１に属する他のブロックＡ１〜Ｂ２に対しても、上述のブロックＡ０に対する処理と同様の処理が実行される。これによって、メモリ領域Ｍ０〜Ｍ７には、フレーム１行目のブロックＡ０〜Ｂ２のブロック輝度値が各々格納される。
【００３０】
図４に示すように、時間平滑化フィルタ部２０は、加算器２１、除算器２２、及び加算器２３を含んで構成される。加算器２１には、積算値格納部１２の出力とブロック輝度値格納部３０の出力が供給される。除算器２２には、加算器２１の出力と除算係数が供給される。加算器２３は、除算器２２の出力とブロック輝度値格納部３０の出力が供給される。加算器２３の出力は、ブロック輝度値格納部３０へ供給される。除算係数は、例えば、ＣＰＵ等により書き換え可能な状態でレジスタに保持されている。
【００３１】
図４に示すように、ブロック輝度値格納部３０は、図２に示す場合と同様に区分されたメモリ（ブロック輝度値保持部）３１を含んで構成される。メモリ３１は、図２のブロック数に対応して８×８＝６４個のメモリ領域Ａ０〜Ｄ８を有する。メモリ領域Ａ０は、ブロックＡ０のブロック輝度値を保持する。メモリ領域Ａ１は、ブロックＡ１のブロック輝度値を保持する。メモリ３１のメモリ領域は、行列位置にて対応関係にあるブロックのブロック輝度値を保持する。なお、メモリ３１のメモリ領域に保持されるブロック輝度値は、時間的に平滑化されたブロック輝度値である。
【００３２】
再三の説明となるが、メモリ３１の保持値は、初期時点では基準値に設定されており、フレーム処理に伴って入力する輝度値に応じた値ではない。メモリ３１の保持値は、時間平滑化フィルタ部２０の動作によって、ブロック輝度積算部１０により生成されるブロック輝度値に応じた値になる。本出願では、ブロック輝度値という用語は、ブロック輝度値に応じた値をも含むものとして説明する。
【００３３】
以下、積算値格納部１２のメモリ領域Ｍ０〜Ｍ７に１行目のブロックＡ０〜Ｂ２のブロック輝度値が格納されている場合を例に挙げて、時間平滑化フィルタ部２０およびブロック輝度値格納部３０の動作について説明する。
【００３４】
加算器２１には、積算値格納部１２のメモリ領域Ｍ０の保持値が供給され、かつメモリ３１のメモリ領域Ａ０の保持値が供給される。加算器２１は、メモリ領域Ｍ０の保持値とメモリ領域Ａ０の保持値を加算する。加算器２１による各保持値の加算処理によって、メモリ領域Ｍ０の保持値からメモリ領域Ａ０の保持値が減算される。加算器２１は、メモリ領域Ｍ０の保持値とメモリ領域Ａ０の保持値との差分を出力する。
【００３５】
除算器２２は、除算係数に応じて加算器２１の出力値を除算する。除算係数は、表示動画の明暗変化に対する輝度補正動作の追従性の程度を決定づける値である。除算係数＝１の場合、明暗変化がそのまま輝度補正動作の追従性に反映される。除算係数＜１の場合、除算係数＝１の場合と比較して、明暗変化の追従性は遅れることになる。除算係数は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)によって書き換え可能なレジスタ等に保持されている。除算器２２は、除算係数が０．５のとき、加算器２１の出力値の５０％の値を算出し、除算係数が０．７５のとき、加算器２１の出力値の７５％の値を算出する。このように、除算係数が大きな値となるほど、追従性が高められる。
【００３６】
加算器２３には、除算器２２の出力値が供給され、かつメモリ領域Ａ０の保持値が供給される。加算器２３は、除算器２２の出力値とメモリ領域Ａ０の保持値とを加算する。加算器２３の出力値は、ブロック輝度値格納部３０へ供給される。ブロック輝度値格納部３０は、加算器２３の出力値をメモリ領域Ａ０に書き込む。このようにして、メモリ領域Ａ０の保持値は、今回のフレームのブロックのブロック輝度値を反映した値に更新される。なお、上述の処理に要するタイミング制御は、信号生成部５０によって適宜実行されるものとする。
【００３７】
上述の説明から明らかなように、ブロック輝度値格納部３０は、メモリ領域Ａ０の保持値を、当該メモリ領域Ａ０とブロック単位で対応関係にあるメモリ領域Ｍ０の保持値に応じて更新する。加算器２１、除算器２２、および加算器２３の各処理によって、メモリ領域Ａ０の保持値は、メモリ領域Ａ０とメモリ領域Ｍ０の各保持値の差分値を除算係数にて除算した分だけ変動する。フレーム変化の都度、メモリ領域Ａ０の更新処理を実行することによって、メモリ領域Ａ０の保持値は、フレームの明暗変化に対して追従性高く変化することになる。この時間平滑化フィルタ部２０による時間平滑化処理は、メモリ領域Ａ０以外の他の同行のメモリ領域Ａ１〜Ｂ２に対しても同様に為される。
【００３８】
積算値格納部１２のメモリ領域Ｍ０〜Ｍ７に２行目のブロックＡ０〜Ｂ２の積算輝度値が格納されている場合も上述の場合と同様に理解することができる。
【００３９】
引き続き、その余の機能ブロックの動作について説明する。図１に示す平均輝度値フィルタ部４０は、ブロック輝度値格納部３０に格納されたブロック輝度値に基づいて、フレームの構成画素単位の輝度値（以下、平均輝度値と呼ぶ場合もある）を算出する。平均輝度値フィルタ部４０による処理によって、平均輝度値が算出される。平均輝度値フィルタ部４０で生成される平均輝度値は、補正信号として、平均輝度値フィルタ部４０からコントラスト補正部７０へ供給される。コントラスト補正部７０は、平均輝度値フィルタ部４０から供給される平均輝度値に応じて、タイミング調整部６０を介して遅延して入力する真の輝度値を補正する。
【００４０】
好適には、平均輝度値フィルタ部４０は、次のように、所定ブロックの所定画素の輝度値を算出する。すなわち、平均輝度値フィルタ部４０は、所定ブロックを中心とする９つのブロックの各ブロック輝度値を、当該所定画素のブロック内位置に応じて重みづけし、これによって、所定ブロックの所定画素の平均輝度値を算出する。
【００４１】
なお、算出に用いられる画素位置信号は、信号生成部５０により生成され、信号生成部５０から平均輝度値フィルタ部４０へ供給される。平均輝度値フィルタ部４０で算出処理されるブロック輝度値は、ブロック輝度値格納部３０のメモリ３１に格納されており、ブロック輝度値格納部３０から平均輝度値フィルタ部４０へ供給されるものとする。
【００４２】
図５に示すように、丸で示された画素の平均輝度値を算出する場合について考える。図５に示すＫ０〜Ｋ８は、ブロックｋ４を中心とする９つのブロックである。図５に示すブロックは、図２のフレーム内に含まれるブロックに対応する。
【００４３】
まず、平均輝度値フィルタ部４０は、画素位置ｄｙに応じて、ブロック列単位でブロック毎のブロック輝度値を重みづける。具体的には、次式のように演算処理を実行し、Ｋａ〜Ｋｃを算出する。
Ｋａ＝（ｋ０×（１２８−ｄｙ）＋ｋ３×１２８＋ｋ６×ｄｙ）
Ｋｂ＝（ｋ１×（１２８−ｄｙ）＋ｋ４×１２８＋ｋ７×ｄｙ）
Ｋｃ＝（ｋ２×（１２８−ｄｙ）＋ｋ５×１２８＋ｋ８×ｄｙ）
【００４４】
次に、平均輝度値フィルタ部４０は、画素位置ｄｘに応じて、ブロック列単位の算出値を重みづけする。具体的には、次式のように演算処理を実行し、Ｋを算出する。このようにして、平均輝度値Ｋが求められる。
【００４５】
Ｋ＝（ｋａ×（１２８−ｄｘ）＋ｋｂ×１２８＋ｋｃ×ｄｘ）／１２８２
【００４６】
平均輝度値フィルタ部４０の構成例を図６に示す。図６に示すように、平均輝度値フィルタ部４０は、算出部４１〜４４を有する。算出部４１は、対象画素の列位置ｄｙに応じて、同列ブロックのブロック輝度値ｋ０〜ｋ６の重みづけ処理を実行する。算出部４２、４３についても、処理対象のブロックが異なる点を除いて、算出部４１と同様の処理をする。算出部４４は、対象画素の行位置ｄｘに応じて、算出部４１〜４３の算出値を重みづけして加算し、これを所定値（所定値＝ブロックの構成画素数）で除算する。これによって、所定ブロックの所定画素の輝度値が算出される。
【００４７】
図６に示すように、算出部４１は、乗算部４１ａ〜４１ｃ、及び加算部４１ｄを含む。同様に、他の算出部４２、４３は、算出部４１と同様の構成要素を含む。算出部４４は、乗算部４４ａ〜４４ｃ、加算部４４ｄ、及び除算部４４ｅを含む。
【００４８】
図２に示すブロックＡ４に含まれる画素の輝度を算出する場合について考える。図５に示すように、画素位置は（ｄｘ，ｄｙ）で表現され、メモリ３１の保持値は、時間平滑化フィルタ部２０によって時間平滑化されているものとする。
【００４９】
この場合、各算出部４１〜４３に供給されるブロック輝度値ｋ０〜ｋ８は、次のとおりとなる。ブロック輝度値ｋ０は、メモリ領域Ａ０の保持値に一致する。ブロック輝度値ｋ３は、メモリ領域Ａ３の保持値に一致する。ブロック輝度値ｋ６は、メモリ領域Ａ６の保持値に一致する。ブロック輝度値ｋ１は、メモリ領域Ａ１の保持値に一致する。ブロック輝度値ｋ４は、メモリ領域Ａ４の保持値に一致する。ブロック輝度値ｋ７は、メモリ領域Ａ７の保持値に一致する。ブロック輝度値ｋ２は、メモリ領域Ａ２の保持値に一致する。ブロック輝度値ｋ５は、メモリ領域Ａ５の保持値に一致する。ブロック輝度値ｋ８は、メモリ領域Ａ８の保持値に一致する。このように、各算出部４１〜４３には、同列ブロックのブロック輝度値が供給される。
【００５０】
算出部４１〜４３で使用される重みづけ信号１２８−ｄｙ，１２８，ｄｙは、信号生成部５０によって生成され各算出部に供給されるものとする。各算出部４１〜４３での算出された算出値は、算出部４４によって更に演算処理される。算出部４４によって使用される重みづけ信号は、信号生成部５０によって生成され算出部４４に供給されるものとする。なお、各算出部４１〜４４の演算処理内容は、図６の開示及び上記数式から明らかであるため冗長な説明は省略する。
【００５１】
図２及び図５の対比から理解できるように、フレーム内のブロック位置によっては、そのブロックの周囲にブロックが存在しない場合がある。例えば、図２に示すブロックＡ０は、紙面正面視して、上、右上、左上、左、左下に位置する周辺ブロックが存在しない。このような場合に対処するべく、平均輝度値フィルタ部４０は、有効に存在しているブロックのブロック輝度値で欠落しているブロックのブロック輝度値を代用して上述の演算処理を行う。この点を図７に模式的に示す。
【００５２】
図７に示すように、実フレームの最外周に位置するブロックよりも一回り外周に仮想ブロックが配置される（図７においては、仮想ブロック内をドットで模様付けしている）。仮想ブロックは、実フレームの最外周に位置するブロックの複製により生成される。ブロックＡ０上に位置する仮想ブロックは、ブロックＡ０のブロック輝度値と等しいブロック輝度値を保持する。ブロックＡ０右上、左上、左、左下に位置する各仮想ブロックも同様にブロックＡ０のブロック輝度値と等しいブロック輝度値を保持する。他のブロック、例えば、ブロックＥ６の左に位置する仮想ブロックは、ブロックＥ６のブロック輝度値と等しいブロック輝度値を保持する。
【００５３】
図７の模式説明から理解されるように、図５及び図６に示す演算処理を行う際に不足するブロック輝度値がある場合、行、列、又は斜め方向においてブロック位置が最も近接するブロックのブロック輝度値を不足値の代用とする。これによって、平均輝度値フィルタ部４０は、フレームの最外周にあるブロック内の画素の輝度値を好適に算出することができる。
【００５４】
平均輝度値フィルタ部４０がブロックＡ０内の画素の輝度値を算出する場合、図６に示すブロック輝度値ｋ０、ｋ３、ｋ１、ｋ４は、メモリ３１のメモリ領域Ａ０の保持値に等しく、ブロック輝度値ｋ６、ｋ７は、メモリ３１のメモリ領域Ａ３の保持値に等しく、ブロック輝度値ｋ２、ｋ５は、メモリ３１のメモリ領域Ａ１の保持値に等しくなる。
【００５５】
上述した平均輝度値フィルタ部４０による画素単位での輝度値の生成処理によって、図８に模式的に示すように、１０２４×１０２４の輝度値マトリクスが生成されることになる。なお、平均輝度値フィルタ部４０に図８に示すメモリ領域を具備させても良いし、この逆に、具備させなくても良い。
【００５６】
平均輝度値フィルタ部４０で生成される平均輝度値は、コントラスト補正部７０に供給され、輝度値補正の条件設定に用いられる。
【００５７】
コントラスト補正部７０は、平均輝度値フィルタ部４０で生成された平均輝度値が入力し、タイミング調整部６０を介して時間的に遅延した輝度値が入力する。コントラスト補正部７０は、タイミング調整部６０から供給される輝度値を補正曲線に応じて補正して出力する。この際、コントラスト補正部７０は、平均輝度値フィルタ部４０から供給される平均輝度値に応じて、遅延して入力した輝度値に対して適用する補正曲線を変更する。これによって、各フレームの各ブロックの各画素の輝度レベルに応じた条件で輝度補正することが可能になる。
【００５８】
コントラスト補正部７０は、平均輝度値フィルタ部４０から供給される平均輝度値が低い場合、凸状の補正曲線を輝度補正に用いる。コントラスト補正部７０は、平均輝度値フィルタ部４０から供給される平均輝度値が高い場合、凹状の補正曲線を輝度補正に用いる。例えば、コントラスト補正部７０は、平均輝度値フィルタ部４０からの低い平均輝度値の入力に応じて、図９に示す補正曲線Ｌ１を補正曲線Ｌ２のように変更し、補正曲線Ｌ２を輝度補正に用いる。コントラスト補正部７０は、平均輝度値フィルタ部４０からの高い平均輝度値の入力に応じて、図９に示す補正曲線Ｌ３を補正曲線Ｌ４のように変更し、補正曲線Ｌ４を輝度補正に用いる。図９に示す点線は、コントラスト補正しない場合を示す。
【００５９】
補正曲線の変更方法は任意であり、平均輝度値フィルタ部４０から供給される平均輝度値のレベルに応じて、任意の点Ｐ１〜Ｐ４を変更することにより生成しても良い。また、平均輝度値フィルタ部４０から供給される平均輝度値のレベルに応じて、予め用意した補正曲線を選択しても良い。平均輝度値フィルタ部４０から供給される平均輝度値のレベルに基づいて補正曲線を演算処理によって算出しても良い。
【００６０】
平均輝度値フィルタ部４０からの平均輝度値が小さい場合、一般的に画像が全体的に暗いことを意味する。この場合、コントラスト補正部７０は、図１０に示すように、範囲Ａの輝度値の入力に応じて、より高い輝度値を出力する。これによって、画像の暗い部分の階調が増加し、コントラスト感が増大する。
【００６１】
平均輝度値フィルタ部４０からの平均輝度値が大きい場合、一般的に画像が全体的に明るいことを意味する。この場合、コントラスト補正部７０は、図１１に示すように、範囲Ｆの輝度値の入力に応じて、より低い輝度値を出力する。これによって、画像の明るい部分の階調が増加し、コントラスト感が増大する。
【００６２】
タイミング調整部６０からコントラスト補正部７０に供給される輝度値と、平均輝度値フィルタ部４０からコントラスト補正部７０に供給される平均輝度値とは、フレーム及び画素位置において互いに対応している。
【００６３】
図２のブロックＡ０の１行目１列目の画素の輝度値について検討する。ブロックＡ０の１行目１列目の画素の輝度値は、タイミング調整部６０によって所定時間だけ遅延してコントラスト補正部７０へ入力する。他方、ブロック輝度積算部１０、時間平滑化フィルタ部２０、ブロック輝度値格納部３０、及び平均輝度値フィルタ部４０による上述の一連の演算処理を経て、ブロックＡ０の１行目１列目の画素の平均輝度値が、平均輝度値フィルタ部４０からコントラスト補正部７０へ入力する。タイミング調整部６０による遅延時間量は、この一連の情報処理（ブロック輝度積算部１０、時間平滑化フィルタ部２０、ブロック輝度値格納部３０、及び平均輝度値フィルタ部４０による一連の情報処理）に要する時間に等しい。これによって、同じフレームに属する画素単位で対応関係にある輝度値と平均輝度値とが略同一のタイミングでコントラスト補正部７０に入力する。なお、タイミング調整部６０は、例えば、ＦＩＦＯ(First-In-First-Out)メモリ等から構成される。
【００６４】
図１２を参照して補足説明する。図１２に示すように、時刻ｔ１〜ｔ７へと順次入力像が変化するとき、本実施形態の場合の表示画像（点線丸にて特定）は、時刻ｔ４にて、時刻ｔ２時の入力画像（点線丸にて特定）と同じ輝度レベルとなる。これに対して、特許文献１の場合の表示画像（点線丸にて特定）は、時刻ｔ７にて、時刻ｔ２時の入力画像（点線丸にて特定）と同じ輝度レベルとなる。つまり、本実施形態によれば、入力画像の輝度変化に対してコントラスト補正の追従を高めることができる。本実施形態では、図１に示した時間平滑化フィルタ部２０によって、ブロック輝度値格納部３０の保持値を適当に変更することが可能に構成されているためである。なお、図１２においては、図面作成の都合上、領域に付されたハッチングは、正確な輝度レベルを示すべく付与されたものではない。
【００６５】
図１３を参照して補足説明する。輝度変化が１２レベルの場合における除算係数毎の各値の変化を図１３に示す。除算係数＝０．７５の場合、３フレーム後、ブロック輝度値格納部３０のメモリ３１のメモリ領域の保持値がブロック輝度積算部１０により算出されたブロック輝度値に等しくなる。除算係数＝０．５の場合、４フレーム後、ブロック輝度値格納部３０のメモリ３１のメモリ領域の保持値がブロック輝度積算部１０により算出されたブロック輝度値に等しくなる。他方、特許文献１の場合、このような高い追従性を実現することは難しい。
【００６６】
以下、図１４乃至図１８を参照して、上述よりも詳細な回路構成例について説明する。
【００６７】
図１４に示すように、ブロック輝度値格納部３０は、メモリ３１のメモリ領域の保持値を選択的に時間平滑化フィルタ部２０へ出力するセレクタ（メモリアクセス実行部）３２を有すると良い。更に、ブロック輝度値格納部３０は、メモリ３１のメモリ領域の保持値を選択的に平均輝度値フィルタ部４０へ出力するセレクタ（メモリアクセス実行部）３３を有すると良い。なお、ブロック輝度値格納部３０は、信号生成部５０から供給されるアドレス指定信号によって指定されるメモリ領域に、時間平滑化フィルタ部２０からの出力値を書き込むように構成されているものとする。
【００６８】
セレクタ３２は、ブロック輝度積算部１０による輝度積算対象となったブロックに対応するメモリ３１のメモリ領域の保持値を選択して時間平滑化フィルタ部２０へ出力する。このセレクタ３２によるリードアウト動作は、信号生成部５０から供給されるアドレス信号に応じて実行される。
【００６９】
セレクタ３２へ供給されるアドレス指定信号を主として生成する回路の構成例を図１５に示す。図１５に示す回路は、信号生成部５０に含まれるものとする。
【００７０】
図１５に示すように、信号生成部５０は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ１、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１、および画素有効信号ＰＳ１に基づいて、アドレス指定信号Ｓｉｇ＿ｐ（ｘ）、Ｓｉｇ＿ｐ（ｙ）、ライト信号Ｓｉｇ＿ｗを生成する。
【００７１】
信号生成部５０は、ＯＲ回路２０１、カウンタ２０２、カウンタ２０３、および判定器２０４，ＡＮＤ回路２０５を有する。カウンタ２０３は、画素有効信号ＰＳ１の入力に応じてカウント値を＋１して出力する。つまり、カウンタ２０３は、ある行における列数を示す信号（＝Ｓｉｇ＿ｐ（ｘ））を生成して出力する。カウンタ２０２は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１の入力に応じてカウント値を＋１して出力する。つまり、カウンタ２０２は、行数を示す信号（＝Ｓｉｇ＿ｐ（ｙ））を生成して出力する。なお、カウンタ２０２、２０３の各出力値の下位７ビットは、各判定器２０４、２０５に接続される。カウンタ２０２、２０３のその余の上位ビットは、セレクタ３２に接続される。
【００７２】
カウンタ２０２は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ１によって初期化される。カウンタ２０３は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ１又は水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１によって初期化される。
【００７３】
判定器２０４は、カウンタ２０２から出力される下位７ビットが１２７に到達したときＨレベルの判定信号を出力する。判定器２０５は、カウンタ２０３から出力される下位７ビットが１２７に到達したときＨレベルの判定信号を出力する。ＡＮＤ回路２０６は、判定器２０４、２０５からの各Ｈレベル信号と次画素有効信号ＰＳ１の入力に応じてハイレベルのライト信号Ｓｉｇ＿ｗを生成する。ブロック輝度値格納部３０は、ライト信号Ｓｉｇ＿ｗの入力に応じて、時間平滑化フィルタ部２０から出力される値をアドレス信号により指定される番地のメモリ領域にライトする。このようにしてブロック輝度値格納部３０のメモリ３１のメモリ領域の値が更新処理される。
【００７４】
図１４に示したセレクタ３３は、平均輝度値フィルタ部４０によって処理される９つのブロック輝度値を出力するように構成される。
【００７５】
セレクタ３３へ供給されるアドレス指定信号を主として生成する回路の構成例を図１６に示す。図１６に示す回路は、信号生成部５０に含まれるものとする。
【００７６】
なお、平均輝度値フィルタ部４０による処理は、平均輝度値フィルタ部４０による処理に十分な個数だけ、ブロック輝度値格納部３０のメモリ３１のメモリ領域の保持値が更新された後に実行される。従って、図１６に示す、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ２、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ２、および画素有効信号ＰＳ２は、図１５に示すフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ１、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１、および画素有効信号ＰＳ１を所定時間だけ遅延させた信号となる。
【００７７】
図１６に示すように、信号生成部５０は、ＯＲ回路３０１、カウンタ３０２、カウンタ３０３、および加算器３０４〜３０７を有する。
【００７８】
カウンタ３０３は、画素有効信号ＰＳ２の入力に応じてカウント値を＋１して出力する。つまり、カウンタ３０３は、ある行における列数を示す信号（＝Ｓｉｇ＿ｐ（ｘ））を生成して出力する。カウンタ３０２は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ２の入力に応じてカウント値を＋１して出力する。つまり、カウンタ３０２は、行数を示す信号（＝Ｓｉｇ＿ｐ（ｙ））を生成して出力する。なお、カウンタ３０２、３０３の各出力値の下位７ビットは後続の回路に接続されず、捨てられるものとする。
【００７９】
カウンタ３０２は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ２によって初期化される。カウンタ３０３は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ２又は水平同期信号Ｈｓｙｎｃ２によって初期化される。
【００８０】
加算器３０４は、カウンタ３０２の出力値に＋１して出力する。なお、＋１加算によって、ｙ軸位置において１ブロック分原点から１つ遠い位置にあるブロックが指定されることになる。つまり、下位から８ビット目が＋１されることになる。加算器３０５は、カウンタ３０２の出力値に−１して出力する。なお、−１加算によって、ｙ軸位置において１ブロック分原点から１つ近い位置にあるブロックが指定されることになる。つまり、下位から８ビット目が−１されることになる。
【００８１】
加算器３０６は、カウンタ３０３の出力値に＋１して出力する。なお、＋１加算によって、ｘ軸位置において１ブロック分原点から１つ遠い位置にあるブロックが指定されることになる。つまり、下位から８ビット目が＋１されることになる。加算器３０７は、カウンタ３０３の出力値に−１して出力する。なお、−１加算によって、ｘ軸位置において１ブロック分原点から１つ近い位置にあるブロックが指定されることになる。つまり、下位から８ビット目が−１されることになる。
【００８２】
図１４に示すセレクタ３３は、図１６に示す回路から供給されるアドレス指定信号の組み合わせから指定される９つのメモリ領域を選択して平均輝度値フィルタ部４０へ供給する。なお、図７を参照して説明した処理は、セレクタ３３に実行させても良く、また、平均輝度値フィルタ部４０に実行させても良い。この点は、適宜、当業者が設計的観点から変更等できるものである。
【００８３】
図１に示したように、信号生成部５０は、平均輝度値フィルタ部４０に対して信号供給している。この点について、図１７を参照して補足説明する。
【００８４】
図１７に示すように、信号生成部５０は、ＯＲ回路４０１、カウンタ４０２、カウンタ４０３を有する。なお、図１７に示す、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ３、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ３、および画素有効信号ＰＳ３は、図１５に示すフレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ１、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ１、および画素有効信号ＰＳ１を所定時間だけ遅延させた信号となる。
【００８５】
カウンタ４０３は、画素有効信号ＰＳ３の入力に応じてカウント値を＋１して出力する。つまり、カウンタ４０３は、ある行における列数を示す信号（＝ｄｘ）を生成して出力する。カウンタ４０２は、水平同期信号Ｈｓｙｎｃ３の入力に応じてカウント値を＋１して出力する。つまり、カウンタ４０２は、行数を示す信号（＝ｄｙ）を生成して出力する。なお、平均輝度値フィルタ部４０は、ｄｘ、ｄｙ信号の下位７ビットを利用するため、その余のビットは捨てても構わない。
【００８６】
カウンタ４０２は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ３によって初期化される。カウンタ４０３は、フレーム同期信号Ｖｓｙｎｃ３又は水平同期信号Ｈｓｙｎｃ３によって初期化される。図１７で示した信号ｄｘ、信号ｄｙは、直接又は所定の演算処理を経て、図６に示した回路へ供給される。
【００８７】
図１８を参照して、本実施形態のコントラスト補正回路の動作について補足説明する。
【００８８】
時刻ｔ１のとき、垂直同期信号Ｈｓｙｎｃが入力する。時刻ｔ２のとき、水平同期信号Ｈｓｙｎｃが入力する。これに応じて、ブロックＡ０の１列目画素の輝度が順に入力する。続いて、水平同期信号Ｈｓｙｎｃに同期して、ブロックＡ１の１列目画素の輝度が順に入力する。その後、２行目へ処理が移行し、順次、１２８行目まで処理が推移する。
【００８９】
時刻ｔ７のとき、ブロックＡ０のブロック輝度値（積算輝度値）が決定し、時間平滑化フィルタ部２０によるメモリ３１のメモリ領域の保持値の更新処理が開始する。時刻ｔ８のとき、ブロックＡ１のブロック輝度値が決定し、時間平滑化フィルタ部２０によるメモリ３１のメモリ領域の保持値の更新処理が開始する。
【００９０】
時刻ｔ１２のとき、ブロックＢ５の積算値が決定する。これに応じて、メモリ３１に格納された更新値に基づく平均輝度値フィルタ部４０による平均輝度値の算出が開始する。なお、時刻ｔ１２のとき、ブロックＢ５のブロック輝度値が決定し、時間平滑化フィルタ部２０によるメモリ３１のメモリ領域の保持値の更新処理が開始する。時刻ｔ１４のとき、ブロックＤ８のブロック輝度値が決定し、時間平滑化フィルタ部２０によるメモリ３１のメモリ領域の保持値の更新処理が開始する。
【００９１】
上述の説明から明らかなように、本実施形態では、時間平滑化フィルタ部２０は、今回のフレームに含まれる所定ブロックのブロック輝度値に応じて、ブロック単位で対応するブロック輝度値格納部３０のメモリ３１の保持値を適当に更新することが可能に構成されている。適当に変更する手順として、メモリ３１の保持されているブロック輝度値と今回新たに算出したブロック輝度値との差分を求め、この差分とメモリ３１の保持値とを加算する。これによって、相対的に短時間に表示画像の輝度変化に追従してメモリ３１の保持値を更新することができる。また、本実施形態では、上述の差分値を除算係数で除算可能に構成されている。除算係数の値を調整することによって、上述の追従性の度合いを調整することが可能になる。例えば、表示する番組の書類に応じて、表示装置は、除算係数の値を変更する。これによって、現在表示する番組との関係において、より適当な状態で映像表示することが可能になる。除算係数は、テレビ局から送信される信号に応じて、表示装置内のＣＰＵ等によって適宜変更されるものであると良い。
【００９２】
図１９乃至図２３を参照して、輝度値処理の手順について補足説明する。図１９は、入力画像である。図２０は、入力画像をブロック単位で輝度積算した輝度データである（つまり、ブロック輝度積算部１０によるブロック輝度値を、各ブロック位置に応じて２次元配置したものである）。図２１は、ブロック単位で輝度積算された輝度データをフレーム間で平滑化した輝度データである（つまり、ブロック輝度値格納部３０のメモリ３１に保持された更新後のデータである）。図２２は、平均輝度値フィルタ部４０により画素単位で生成された輝度値が２次元配置された輝度データである。図２３は、コントラスト補正部７０の出力データである。
【００９３】
図１９及び図２３の対比から明らかなように、人間の視覚にとって、特に画像の暗部のコントラストが高くなり、指輪がより簡易に視認することが可能となっている。
【００９４】
実施の形態２
図２４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態では、実施の形態１とは異なり、図２４に示すように、ブロック輝度値格納部３０に初期化信号が供給される。初期化信号は、例えば、ＴＶ等のチャネルを切り替えたタイミングで生成される。つまり、以前のフレームと異なる輝度分布を持つフレームが入力するタイミングで生成される。ブロック輝度値格納部３０は、初期化信号の入力に応じて、メモリ３１の保持値を所定の基準値に全て更新する。メモリ３１の保持値が基準値となると、コントラスト補正部７０による輝度補正は実質的に行われなくなる（つまり、輝度補正条件は、図９の直線Ｌ０に示される条件となる）。
【００９５】
本実施形態によれば、チャネル切り替え前のフレームの輝度分布が、チャネル切り替え後のフレームの輝度補正に与える影響を低減することができる。また、チャネル切り替え後の新フレームから、再度、輝度値補正条件を調整することによって、新フレームに適したコントラスト補正を迅速に行うことが可能となる。なお、本実施形態においても、実施の形態１にて説明したものと同様の効果を得ることができる。初期化信号は、例えば、レジスタに保持され、適宜、ＣＰＵによる転送指示によってブロック輝度値格納部３０に入力する。
【００９６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。図１に示した機能ブロックは、ＣＰＵによるプログラムの実行により実現されても良く、ワイヤードロジックの如くハードウェアにより実現しても良い。ブロック輝度値、平均輝度値は、上述の実施形態の例に限定されるべきものではなく広義に解釈されるべきものである。ブロック輝度値は、ブロックの構成輝度値の全積算値に一致しなくともよい。平均輝度値は、複数のブロック輝度値に基づいて生成されていれば良く、上述のように９つのブロック輝度値の重みづけ以外の方法で生成しても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１００    コントラスト補正回路
１０    ブロック輝度積算部
２０    時間平滑化フィルタ部
３０    ブロック輝度値格納部
４０    平均輝度値フィルタ部
５０    信号生成部
６０    タイミング調整部
７０    コントラスト補正部
９０    補正信号生成部
【図１】
2012182510.tif 000003
【図２】
2012182510.tif 000004
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２４】
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【図２５】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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