(57)【要約】【課題】高解像度の映像信号に対して、回路規模の増大や処理速度の低下、画質低下等を招来することなく、ハイダイナミックレンジ処理を行うことができるようにする。【解決手段】液晶表示装置（１００）は、入力映像信号の輝度データを取得し、表示部を照明する光源の輝度を制御するＨＤＲデータ取得処理部（７´）と、入力映像信号をダウンスケーリングするダウンスケーリング部、および発光部を除く非発光部の映像信号の輝度階調を低下させる処理を行うハイダイナミック映像処理部を有する信号処理部（９）とを有する。ＨＤＲデータ取得処理部（７´）は、ダウンスケーリング部から出力された映像信号に基づいて、ハイダイナミックレンジ処理に必要とする映像信号の輝度データを取得する。信号処理部（９）では、取得した輝度データに基づいて、入力された映像信号に対して非発光部の輝度階調を低下させる処理を行う。【選択図】図３
2017003756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号の輝度データを取得し、該輝度データに基づいて、前記入力された映像信号から発光している映像であるとみなす発光部を検出し、該発光部を除く非発光部の映像信号の輝度階調を低下させるとともに、入力映像信号の輝度に基づいて表示部を照明する光源の輝度を制御するハイダイナミックレンジ処理を実行するハイダイナミックレンジ処理部と、
前記入力された映像信号を、該映像信号よりも解像度の低い所定の解像度を有する映像信号にダウンスケーリングするダウンスケーリング部とを有し、
前記ハイダイナミックレンジ処理部は、前記ダウンスケーリング部から出力された前記映像信号に基づいて、前記ハイダイナミックレンジ処理部の処理に必要とする映像信号の輝度データを取得し、取得した輝度データに基づいて、前記ダウンスケーリングされていない前記入力された映像信号に対して前記非発光部の輝度階調を低下させる処理を行うことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記ハイダイナミックレンジ処理部は、
前記入力された映像信号による画像を複数の領域に分割し、該分割した領域の映像信号の輝度に基づいて、映像が明るい領域を相対的に明るくするように前記光源の輝度を制御し、さらに制御した光源の輝度に対して、さらに明るさに関する所定の指標と、光源輝度のストレッチ量との関係を予め定める制御カーブに従って、前記光源の輝度をストレッチし、前記非発光部の輝度階調の低下は、前記光源の輝度のストレッチ量に応じて決定する、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
相対的に解像度が高い高解像度映像信号を入力する高解像度映像信号入力部と、
相対的に解像度が低い低解像度映像信号を入力する低解像度映像信号入力部と、
前記高解像度映像信号および前記低解像度映像信号に対して、所定の信号処理を行う信号処理部と、を有し、
前記ハイダイナミックレンジ処理部は、前記低解像度映像信号から前記輝度データを取得するするとともに、前記光源の輝度を制御するハイダイナミックレンジデータ取得処理部と、前記映像信号に対して前記輝度階調を低下させる処理を行うハイダイナミックレンジ映像処理部とを有し、
前記ハイダイナミックレンジデータ取得処理部は、前記高解像度映像信号入力部に対して前記高解像度映像信号が入力した場合、前記ダウンスケーリング部がダウンスケーリングした映像信号から前記輝度データを取得し、
前記ハイダイナミックレンジ映像処理部は、前記ハイダイナミックレンジデータ取得処理部が取得した前記輝度データに基づいて、前記高解像度映像信号に対して前記輝度階調を低下させる処理を行うことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液晶表示装置において、
前記低解像度映像信号入力部は、前記高解像度映像信号入力部に前記高解像度映像信号が入力されているとき、前記高解像度映像信号に重畳すべきオンスクリーンディスプレイ信号があれば、該オンスクリーンディスプレイ信号を出力し、
前記液晶表示装置は、前記ダウンスケーリング部でダウンスケーリングされた映像信号から取得した輝度データと、前記低解像度映像信号入力部から出力された前記オンスクリーンディスプレイ信号と、前記低解像度映像信号入力部に前記低解像度映像信号が入力された場合に、該入力された低解像度映像信号に基づく映像信号とを入力する信号変換回路を有し、
前記信号変換回路は、前記低解像度映像信号入力部に前記低解像度映像信号が入力する場合、前記低解像度映像信号に基づく映像信号を前記信号処理部に出力し、前記高解像度映像信号入力部に前記高解像度映像信号が入力する場合、前記輝度データおよび前記オンスクリーンディスプレイ信号を、前記信号処理部に出力し、
前記低解像度映像信号に基づく映像信号を前記信号処理部に出力する場合と、前記輝度データおよび前記オンスクリーンディスプレイ信号を前記信号処理部に出力する場合とで信号線を共通に使用することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１に記載の液晶表示装置を備えたテレビジョン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置およびテレビジョン装置に関し、より詳細には、所謂８Ｋ４Ｋ画像による高精細な画像を表示可能な液晶表示装置、および当該液晶表示装置を備えたテレビジョン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネルを用いた液晶表示装置の高画質化の一環として、所謂２Ｋ１Ｋ画像と呼ばれるＦＨＤ（Full High Definition）画像（例えば１９２０画素×１０８０画素前後）よりも解像度の高い４Ｋ２Ｋ画像（例えば４０９６×２１６０画素）を表示可能な高解像度液晶パネルを用いた液晶表示装置が提供され、更に高解像度化の要望も高く、４Ｋ２Ｋ画像の縦横２倍の画素を有する、所謂８Ｋ４Ｋ画像を表示可能な液晶表示装置も発表されている。
【０００３】
一方、液晶表示装置では、高画質化の処理として所謂ＨＤＲ（High Dynamic Range Imaging）と呼ばれるハイダイナミックレンジ処理が行われる。ＨＤＲの目的の一つとして、例えば、画面内の花火やネオンといった発光色部分を忠実に再現して輝き感を出すことがある。この場合、発光色と物体色とを発光検出機能によって検出して分離し、信号処理とバックライトの発光輝度制御とによって画面上の発光色のみを明るくすることができる。ここでは、様々に変化する映像によって、例えば映像の輝度の分布から相対的に明るく発光している部分を検出し、その発光部分を意識的にストレッチ（明るさを増大）させることにより、画面上で発光した部分をより際立たせて画質を向上させる効果が得られる。液晶表示装置においては、ＨＤＲの処理方法は一義的に定義されているものではないが、一般に映像信号の輝度制御とこれに伴うバックライトの輝度制御により、ダイナミックレンジを拡張した高品位の映像表現処理が実行される。
【０００４】
上記の８Ｋ４Ｋ画像の場合、現在のＦＨＤや４Ｋ２Ｋ画像に比べて、さらに解像度が高く、データ量が増大するため、ＨＤＲ処理を行うためには、膨大なデータ処理を行うことができるシステムが必要となる。
【０００５】
高い入力解像度の映像データに映像処理を行う技術に関して、例えば特許文献１には、幾何補正回路の入力解像度を超える映像データおよびＯＳＤデータを取り扱うことができる投写型映像表示装置が開示されている。
この投写型映像表示装置は、映像データと画面情報データの解像度を幾何補正回路への入力解像度の範囲内に変換する第１のスケーリング部と、その第１のスケーリング部が出力した映像データおよび画面情報データを幾何補正する幾何補正回路と、幾何補正回路からの出力解像度を、出力処理部への入力解像度の範囲以内に変換する第２のスケーリング部とを有している。つまり、高解像度の映像データ等を、幾何補正回路で処理可能な解像度にスケーリングした上で、幾何補正回路にて幾何補正を実行させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−８２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
８Ｋ４Ｋ画像を表示する液晶表示装置では、上記のように解像度が高くデータ量が増大するため、膨大なデータ処理を行うことができるシステムが必要となる。
例えば、現状の８Ｋ４Ｋ画像を表示する液晶表示装置では、入力された８Ｋ４Ｋの解像度の映像信号（８Ｋ４Ｋ信号とする）に対してＨＤＲ処理を行うブロックが存在せず、ＨＤＲ処理は、４Ｋ２Ｋの解像度の映像信号（４Ｋ２Ｋ信号とする）までに対応している。このため、このような液晶表示装置では、８Ｋ４Ｋ信号に対してＨＤＲ処理を行うために、信号処理用のＩＣ（Integrated Circuit）の内部にＨＤＲ処理のための処理回路のブロックを追加する必要が生じる。
【０００８】
しかしながら、８Ｋ４Ｋ信号をそのままＨＤＲ処理を行う処理回路に入力すると、その処理回路のブロックが大幅に増大し、メモリのバンド幅も不足してデータ処理容量も増大する。しかも、現状の処理システムでは、８Ｋ４Ｋ信号のＨＤＲ処理を行うためには、１チップのＩＣで全ての処理を賄うことはできず、２チップにより分担して処理を行う必要がある。このため、ＨＤＲ処理を行う処理回路のブロックも、２つのチップにそれぞれ必要となり、さらなる回路規模の増大を招来する。また、処理データが膨大であるため、ＩＣの回路処理の速度が不足する問題や、ＩＣからの発熱の増大などの問題が発生する。
【０００９】
特許文献１では、幾何補正部における処理が可能なように、その前段で映像データ等をダウンスケーリングしているが、映像データそのものをダウンスケーリングするため、表示映像の品位が低下する。また、特許文献１の技術は、幾何補正部による処理を対象とするものであり、８Ｋ４Ｋ画像のような膨大なデータ量の映像データに対してＨＤＲ処理を行うものとは、何ら関連がない。
【００１０】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、所謂８Ｋ４Ｋ画像のような高解像度の映像信号に対して、回路規模の増大や処理速度の低下、画質低下等を招来することなく、ハイダイナミックレンジ処理を行うことができる液晶表示装置、および該液晶表示装置を備えたテレビジョン装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、入力された映像信号の輝度データを取得し、該輝度データに基づいて、前記入力された映像信号から発光している映像であるとみなす発光部を検出し、該発光部を除く非発光部の映像信号の輝度階調を低下させるとともに、入力映像信号の輝度に基づいて表示部を照明する光源の輝度を制御するハイダイナミックレンジ処理を実行するハイダイナミックレンジ処理部と、前記入力された映像信号を、該映像信号よりも解像度の低い所定の解像度を有する映像信号にダウンスケーリングするダウンスケーリング部とを有し、前記ハイダイナミックレンジ処理部は、前記ダウンスケーリング部から出力された前記映像信号に基づいて、前記ハイダイナミックレンジ処理部の処理に必要とする映像信号の輝度データを取得し、取得した輝度データに基づいて、前記ダウンスケーリングされていない前記入力された映像信号に対して前記非発光部の輝度階調を低下させる処理を行うことを特徴としたものである。
【００１２】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記ハイダイナミックレンジ処理部は、前記入力された映像信号による画像を複数の領域に分割し、該分割した領域の映像信号の輝度に基づいて、映像が明るい領域を相対的に明るくするように前記光源の輝度を制御し、さらに制御した光源の輝度に対して、さらに明るさに関する所定の指標と、光源輝度のストレッチ量との関係を予め定める制御カーブに従って、前記光源の輝度をストレッチし、前記非発光部の輝度階調の低下は、前記光源の輝度のストレッチ量に応じて決定する、ことを特徴としたものである。
【００１３】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、相対的に解像度が高い高解像度映像信号を入力する高解像度映像信号入力部と、相対的に解像度が低い低解像度映像信号を入力する低解像度映像信号入力部と、前記高解像度映像信号および前記低解像度映像信号に対して、所定の信号処理を行う信号処理部と、を有し、
前記ハイダイナミックレンジ処理部は、前記低解像度映像信号から前記輝度データを取得するするとともに、前記光源の輝度を制御するハイダイナミックレンジデータ取得処理部と、前記映像信号に対して前記輝度階調を低下させる処理を行うハイダイナミックレンジ映像処理部とを有し、前記ハイダイナミックレンジデータ取得処理部は、前記高解像度映像信号入力部に対して前記高解像度映像信号が入力した場合、前記ダウンスケーリング部がダウンスケーリングした映像信号から前記輝度データを取得し、前記ハイダイナミックレンジ映像処理部は、前記ハイダイナミックレンジデータ取得処理部が取得した前記輝度データに基づいて、前記高解像度映像信号に対して前記輝度階調を低下させる処理を行うことを特徴としたものである。
【００１４】
第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記低解像度映像信号入力部は、前記高解像度映像信号入力部に前記高解像度映像信号が入力されているとき、前記高解像度映像信号に重畳すべきオンスクリーンディスプレイ信号があれば、該オンスクリーンディスプレイ信号を出力し、前記液晶表示装置は、前記ダウンスケーリング部でダウンスケーリングされた映像信号から取得した輝度データと、前記低解像度映像信号入力部から出力された前記オンスクリーンディスプレイ信号と、前記低解像度映像信号入力部に前記低解像度映像信号が入力された場合に、該入力された低解像度映像信号に基づく映像信号とを入力する信号変換回路を有し、前記信号変換回路は、前記低解像度映像信号入力部に前記低解像度映像信号が入力する場合、前記低解像度映像信号に基づく映像信号を前記信号処理部に出力し、前記高解像度映像信号入力部に前記高解像度映像信号が入力する場合、前記輝度データおよび前記オンスクリーンディスプレイ信号を、前記信号処理部に出力し、前記低解像度映像信号に基づく映像信号を前記信号処理部に出力する場合と、輝度データおよび前記オンスクリーンディスプレイ信号を前記信号処理部に出力する場合とで信号線を共通に使用することを特徴としたものである。
【００１５】
第５の技術手段は、第１〜第４のいずれか１に記載の技術手段の液晶表示装置を備えたテレビジョン装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、所謂８Ｋ４Ｋ画像のような高解像度の映像信号に対して、回路規模の増大や処理速度の低下、画質低下等を招来することなく、ハイダイナミックレンジ処理を行うことができる液晶表示装置、および該液晶表示装置を備えたテレビジョン装置を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図２】図１の構成例を更に詳細に説明するための図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の一実施形態の構成例を示す図である。
【図４】図３の構成例を更に詳細に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、液晶表示装置の構成例を示す図である。本例の液晶表示装置は、本発明に係る実施形態を示すものではなく、本発明の理解に供するためのもので、現状のシステムにおいて、８Ｋ４Ｋ信号に対するＨＤＲ処理を行う場合に必要となる回路部構成を説明するための図である。
図１に示す液晶表示装置１００は、８Ｋ４Ｋ信号が入力される経路と、４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号（ＦＨＤ信号も含む）が入力される経路とを有する。
【００１９】
まず、４Ｋ２Ｋ以下の解像を持つ信号は、メインＳＯＣ（System-On-a-Chip）４に入力される。メインＳＯＣ４に入力される信号は、例えば、テレビジョン装置として構成された液晶表示装置が備えているチューナで復調され復号された映像信号や、４Ｋ２Ｋ等の映像信号を入力させるＨＤＭＩ（登録商標：High-Definition Multimedia Interface）端子に入力された映像信号などがある。メインＳＯＣ４では、これら入力映像信号を切り替えて、ビデオＳＷ（スイッチ）５に出力する。
【００２０】
また、メインＳＯＣ４では、映像信号に重畳するオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ；On Screen Display）信号を生成する。４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号が入力された場合、メインＳＯＣ４では、出力映像信号にＯＳＤ信号を重畳させる処理を行い、ＯＳＤがミックスされた映像信号をビデオＳＷ５に出力する。一方、液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力する場合、メインＳＯＣ４では、８Ｋ４Ｋ信号に重畳させるべきＯＳＤ信号があれば、そのＯＳＤ信号のみをビデオＳＷ５に出力する。
【００２１】
ビデオＳＷ５は、メインＳＯＣ４から出力された映像信号と、ＯＳＤ信号とを切り替えて出力する。すなわち、メインＳＯＣ４から４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号が出力されているときは、その映像信号を後段のＦＲＣ（Frame Rate Converter）処理部６に出力する。４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号に対して、メインＳＯＣ４でＯＳＤ信号が重畳されている場合には、そのＯＳＤ信号が重畳された状態の映像信号をＦＲＣ処理部６に出力する。また、液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力されている場合、ビデオＳＷ５は、メインＳＯＣ４からＯＳＤ信号が出力されていれば、そのＯＳＤ信号を後段のＦＲＣ処理部６に出力する。
【００２２】
ＦＲＣ処理部６は、ビデオＳＷ５から出力された映像信号に対して画像を内挿することにより、フレームレートを変換する。ＦＲＣ処理部６は、例えば映像の動きベクトルを検出し、補間映像を生成することによって映像信号の周波数を変換する。ここでは６０Ｈｚの周波数で入力された映像信号を１２０Ｈｚの周波数に変換して出力する。
【００２３】
４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７は、入力された４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号から、ＨＤＲデータを取得する。ここではＨＤＲデータは、映像信号の画素ごとの輝度データである。また、４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７では、映像信号の輝度データに基づき液晶パネルを照明するバックライト（図示せず）の発光輝度を制御する。
【００２４】
ＨＤＲ処理は、入力された映像信号の輝度データを取得し、取得した輝度データに基づいて、入力された映像信号から発光している映像であるとみなす発光部を検出し、発光部を除く非発光部の映像信号の輝度階調を低下させるとともに、入力映像信号の輝度に基づいて、液晶パネルを照明する光源であるバックライトの輝度を制御する。
【００２５】
４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７では、４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号が入力されたときに動作し、映像信号からＨＤＲデータとして輝度データを取得する。取得した輝度データは、信号処理部９でＨＤＲ用の映像信号の階調変換を行うために後段に送られる。また、４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７では、ＨＤＲ処理に伴い液晶パネルのバックライトの明るさを制御する。
４Ｋ以下信号用データ取得処理部７では、液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力しているとき、ＦＲＣ処理部６からＯＳＤ信号が出力された場合、そのＯＳＤ信号にはＨＤＲ処理を施さず、そのまま信号変換回路８に出力する。
【００２６】
信号変換回路８は、高速差動信号のスイッチであり、ここではＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）からＶＢＯ（V-by-One）への変換スイッチとして機能する。ここでは、ＬＶＤＳで伝送されるインタフェースをＶＢＯに変換し、４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７から出力された４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号、または８Ｋ４Ｋ信号入力時のＯＳＤ信号を信号処理部９に出力する。
【００２７】
上記は４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号の入力経路に関わるものであるが、液晶表示装置１００には、８Ｋ４Ｋ信号を入力させるために、専用の入力端子が設けられる。８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１は、８Ｋ４Ｋ信号をＨＤＭＩインタフェースにより入力する部分である。８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１は、４つの４Ｋ２Ｋ信号（合計８Ｋ４Ｋ）を受信できる構成となっている。
【００２８】
８Ｋ ＨＤＭＩポートプロセッサ２は、８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１が受信した４つの４Ｋ２Ｋ信号を、それぞれ２Ｋ２Ｋの解像度の信号（２Ｋ２Ｋ信号とする）に分割する。分割された２Ｋ２Ｋ信号は、ＦＰＧＡ（ Field-Programmable Gate Array）３にて、８Ｋ４Ｋ信号に束ねられて出力される。ＦＰＧＡ３から出力された８Ｋ４Ｋ信号は、信号処理部９に入力される。このときの８Ｋ４Ｋ信号のフレームレートは例えば６０Ｈｚである。
【００２９】
信号処理部９は、信号処理ＩＣマスター１０と信号処理ＩＣスレーブ２０とのマスター／スレーブ構成とされ、処理を分担して所定の信号処理を行う。
すなわちこの例では、８Ｋ４Ｋの高解像度画像を表示可能な液晶パネルを１つの信号処理ＩＣで処理しきれないため、例えば画面を半分に分割して、それぞれの分割領域ごとに信号処理ＩＣマスター１０と、その信号処理ＩＣマスター１０の制御のもとにスレーブとして機能する信号処理ＩＣスレーブ２０とにより表示制御を行う。信号処理ＩＣマスター１０と信号処理ＩＣスレーブ２０には、担当する画面領域のゲートドライバおよびソースドライバの動作を制御するための制御信号を生成するＴＣＯＮ（タイミングコントローラ）３０が接続されている。
【００３０】
信号処理ＩＣマスター１０と、信号処理ＩＣスレーブ２０には、ＯＳＤ ＭＩＸ部１２，２２がそれぞれ設けられ、８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１から８Ｋ４Ｋ信号が入力し、メインＳＯＣ４から８Ｋ４Ｋ信号に重畳すべきＯＳＤ信号が出力されている場合、ＯＳＤ ＭＩＸ部１２，２２では、入力された８Ｋ４Ｋの映像信号にＯＳＤ信号を重畳してミックスする。
信号処理ＩＣマスター１０と、信号処理ＩＣスレーブ２０では、４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７で取得した４Ｋ解像度以下の映像信号の輝度データを用いて、映像信号の入力出力特性を変換する変換処理を行う。
【００３１】
このシステムでは、４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７が備えられ、入力された４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号に対しては、ＨＤＲ処理が可能であるが、８Ｋ４Ｋ信号が入力した場合、この８Ｋ４Ｋ信号に対してＨＤＲデータを取得して、バックライト制御を行うブロックがない。従って、信号処理ＩＣマスター１０と信号処理ＩＣスレーブ２０に、それぞれ８Ｋ４Ｋ信号に対するＨＤＲデータの取得処理、およびバックライト制御処理を実行するための８Ｋ信号用ＨＤＲデータ取得処理部１１，２１を設ける必要がある。また、ここでは信号処理部９は、信号処理ＩＣマスター１０と信号処理ＩＣスレーブ２０とで処理を分担しているため、これら信号処理ＩＣマスター１０と信号処理ＩＣスレーブ２０との両方に、８Ｋ信号用ＨＤＲデータ取得処理部１１，２１を設ける必要が生じる。
【００３２】
図２は、図１の構成例を更に詳細に説明するための図で、特に図１に示す信号処理部９の内部構成例を示すものである。
図２において、メインＳＯＣ４、ビデオＳＷ５、ＦＲＣ処理部６、４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７、信号変換回路８は、図１に示されるものと同じ機能ブロックである。４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部７では、４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号に対して、ＨＤＲデータの取得処理、およびバックライト制御処理を実行する。
【００３３】
信号処理部のＳＷ（スイッチ）４１に対して、信号変換回路８からは、４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号（１２０Ｈｚ）が入力される。また、図２では図示しない８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ経由で入力された８Ｋ４Ｋ信号（６０Ｈｚ）が入力される。また、８Ｋ４Ｋ信号の入力時に、メインＳＯＣ４からのＯＳＤ信号が出力されていれば、そのＯＳＤ信号（６０Ｈｚ）もＳＷ４１に入力される。また図示しないが、４Ｋ２Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得部で取得されたＨＤＲデータ（輝度データ）もＳＷ４１に入力される。
ＳＷ４１は信号処理ＩＣマスター用のスイッチであり、各入力信号をメイン信号処理ＩＣ４２に出力するとともに、信号処理スレーブ用のＳＷ（スイッチ）４１´にも出力する。ＳＷ４１´は入力された各信号を、サブ信号処理ＩＣ４２´に出力する。
【００３４】
信号処理部９のブロックの上段の信号処理ＩＣマスターの処理と、下段の信号処理スレーブの処理は同様であるため、上段の信号処理についてのみその動作を説明し、繰り返しの説明は省略する。
メイン信号処理ＩＣ４２では、フレームレート変換処理（ＦＲＣ処理）、スケーリング処理、画面分割処理、およびＯＳＤ出力処理を行う。
フレームレート変換処理では、入力した８Ｋ４Ｋ信号のフレームレートを変換し、６０Ｈｚの周波数で入力された映像信号を１２０Ｈｚの周波数に変換して出力する。４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号については、すでにＦＲＣ処理部６でフレームレートが１２０Ｈｚに変換されているため、ここで再度フレームレートを変換しない。
【００３５】
スケーリング処理では、１２０Ｈｚの４Ｋ２Ｋ信号を、１２０Ｈｚの８Ｋ４Ｋ信号にアップスケーリングする。アップスケーリングした結果、映像信号の解像度は予め設定された比率で拡大され、８Ｋ４Ｋ相当の解像度を持つ信号となる。また、８Ｋ４Ｋ信号が入力された場合には、アップスケーリングは行われず、上記のようなフレームレート変換によって、１２０Ｈｚの８Ｋ４Ｋ信号にフレームレート変換される。
画面分割処理では、信号処理ＩＣマスター側と、信号処理ＩＣスレーブ側で画面を分担して処理するための分割処理を行う。ＯＳＤ出力処理では、８Ｋ４Ｋ信号が８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１から入力されているとき、メインＳＯＣ４で生成されたＯＳＤ信号があればそのＯＳＤ信号を出力する。ＯＳＤ信号は、メイン信号処理ＩＣ４２の直後のガンマ補正部４３ではなく、後段のＯＳＤ  ＭＩＸ部１２，２２に対して出力される。
ここでは一方のメイン信号処理ＩＣ４２が担当する画面の解像度は、８Ｋ４Ｋの解像度の画面が半分に分割された４Ｋ４Ｋ相当の解像度の信号となるため、メイン信号処理ＩＣ４２から出力される映像信号およびＯＳＤ信号は４Ｋ４Ｋ相当で、１２０Ｈｚの周波数の信号となる。
【００３６】
メイン信号処理ＩＣ４２から出力された４Ｋ４Ｋ相当の映像信号は、ガンマ（γ）補正部４３でガンマ補正される。ここでは映像信号に対して所定のガンマ補正を行うように調整される。例えばガンマ２．２になるように出力特性が調整される。画質調整部４４では、ユーザ設定に基づく画質調整処理を行う。例えばブライトネス、コントラスト、カラーティントなどの所定の画質調整処理を行う。エンハンサ４５は、入力映像信号のエッジを検出し、エッジ部分の輪郭強調処理を行う。これらガンマ補正部４３、画質調整部４４、エンハンサ４５の処理は、液晶表示装置１００において行われる一般的な処理である。
ＯＳＤ ＭＩＸ部１２では、エンハンサ４５から出力された映像信号に対してＯＳＤ信号が重畳される。ＯＳＤ信号は、メイン信号処理ＩＣ４２から出力された４Ｋ４Ｋ相当の映像信号である。なおサブ側のＯＳＤ ＭＩＸ部は、図１に合わせて符号２２で示している。
【００３７】
この後、８Ｋ信号用ＨＤＲデータ取得処理部１１（サブ側は、８Ｋ信号用ＨＤＲデータ取得処理部２１）は、１２０Ｈｚの８Ｋ４Ｋ信号が２分割された４Ｋ４Ｋ相当の信号から、ＨＤＲデータを取得する。
上記のように、本構成例では、８Ｋ４Ｋ信号が液晶表示装置１００に入力されたときに、８Ｋ４Ｋ信号からＨＤＲデータを取得してバックライトを制御するブロックがないため、信号処理部９の内部に８Ｋ信号用ＨＤＲデータ取得処理部１１，２１を更に設ける必要がある。これにより、８Ｋ４Ｋ信号が入力した場合にもその映像信号からＨＤＲデータを取得し、バックライト制御を行うことができるようにする。
【００３８】
ＨＤＲγ処理部４６は、ＨＤＲ処理における映像信号の入出力特性を変換する。ここでは、上記のように非発光部における映像信号の輝度階調を低下させる。すなわち、バックライトの輝度ストレッチ量に応じて、その輝度ストレッチ量により増加する画面輝度分を低下させるように映像信号の出力階調を低下させる。ＨＤＲ処理における映像信号の変換処理は、このＨＤＲγ処理部４６によって実行される。
そして最後にホワイトバランス調整処理部４７により、白色を所望の色温度で表示するように調整する。ホワイトバランスが調整された映像信号は、信号処理部９からＴＣＯＮ３０に出力される。
【００３９】
（実施形態１）
図３は、本発明による液晶表示装置の一実施形態の構成例を示す図である。液晶表示装置は、入力映像信号に画像処理を行って映像表示する構成を有するもので、テレビジョン装置として構成することができる。すなわち、本発明に係る実施形態は、液晶表示装置およびその液晶表示装置を備えたテレビジョン装置として実施される。
本実施形態の液晶表示装置は、図１および図２に記載した構成例と異なり、液晶表示装置に８Ｋ４Ｋ信号が入力した場合、この８Ｋ４Ｋ信号をＦＨＤの解像度までダウンスケーリングし、このダウンスケーリングしたＦＨＤの解像度の映像信号からＨＤＲデータを取得して、これを元の８Ｋ４Ｋ信号に適用することで、信号処理部に余分の８Ｋ信号用のＨＤＲデータ取得処理部を設けることなく、８Ｋ４Ｋ信号に対してのＨＤＲ処理を実行可能としたものである。またダウンスケーリングした映像信号からはＨＤＲデータを取得し、ＨＤＲ処理による映像信号の入力出力特性の変換は、８Ｋ４Ｋ信号に対して実行するため、ダウンスケーリング処理による表示映像の品位の低下を生じさせることなく、ＨＤＲ処理による高品位の映像表現処理を実行することができる。
【００４０】
図３において、本実施形態では、図１および図２の構成と同様に、８Ｋ４Ｋ信号が入力される経路と、４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号（ＦＨＤ信号も含む）が入力される経路とを有する。８Ｋ４Ｋ信号は、液晶表示装置に入力される相対的に解像度が高い映像信号（高解像度映像信号）であり、４Ｋ２Ｋ以下の解像度の信号は、液晶表示装置に入力される相対的に解像度が低い映像信号（低解像度映像信号）である。
【００４１】
まず、４Ｋ２Ｋ以下の解像を持つ信号は、メインＳＯＣ４に入力される。メインＳＯＣ４は、本発明の低解像度映像信号入力部に相当する。メインＳＯＣ４に入力される信号は、例えば、テレビジョン装置として構成された液晶表示装置が備えているチューナで復調され復号された映像信号や、４Ｋ２Ｋ等の映像信号を入力させるＨＤＭＩ端子に入力された映像信号などがある。メインＳＯＣ４では、これら入力映像信号を切り替えて、ビデオＳＷ５に出力する。
【００４２】
また、メインＳＯＣ４では、映像信号に重畳するオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）信号を生成する。４Ｋ２Ｋ以下の解像度を持つ信号が入力された場合、メインＳＯＣ４では、出力映像信号にＯＳＤ信号を重畳させる処理を行い、ＯＳＤ信号がミックスされた映像信号をビデオＳＷ５に出力する。一方、液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力する場合、メインＳＯＣ４では、８Ｋ４Ｋ信号に重畳させるべきＯＳＤ信号があれば、そのＯＳＤ信号のみをビデオＳＷ５に出力する。
【００４３】
ビデオＳＷ５には、メインＳＯＣ４から出力された映像信号、８Ｋ４Ｋ信号が入力したときにメインＳＯＣ４から出力されたＯＳＤ信号、および信号処理部９から出力されたＦＨＤ信号（６０Ｈｚ）が入力される。ＦＨＤ信号は、液晶表示装置１００に入力された８Ｋ４Ｋ信号を、信号処理部９でＦＨＤの解像度を持つＦＨＤ信号にダウンスケーリングして出力されたものである。
【００４４】
ビデオＳＷ５は、メインＳＯＣ４から４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号が出力されているときは、その映像信号を後段のＦＲＣ処理部６に出力する。４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号に対して、メインＳＯＣ４でＯＳＤ信号が重畳されている場合には、そのＯＳＤ信号が重畳された状態の映像信号をＦＲＣ処理部６に出力する。
【００４５】
また、液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力されている場合、ビデオＳＷ５は、信号処理部９から入力された８Ｋ４Ｋ信号をＦＨＤまでダウンスケーリングしたＦＨＤ信号（１２０Ｈｚ）を後段のＦＲＣ処理部６に出力する。ＦＲＣ処理部６でフレームレートが変換される信号は、メインＳＯＣ４から出力された４Ｋ２Ｋ信号のみで、８Ｋ４Ｋ信号をＦＨＤまでダウンスケーリングした信号は既に１２０Ｈｚになっているため、フレームレート変換の必要はない。また、ビデオＳＷ５に、液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力されているときには、ビデオＳＷ５の出力２からはメインＳＯＣ４から出力されたＯＳＤ信号を後段のＦＲＣ処理部ではなく、信号変換回路（映像信号／ＯＳＤ信号切り換え部）８に出力する。
【００４６】
ＦＲＣ処理部６は、ビデオＳＷ５から出力された映像信号に対して画像を内挿することにより、フレームレートを変換する。ＦＲＣ処理部６は、例えば映像の動きベクトルを検出し、補間映像を生成することによって映像信号の周波数を変換する。ここでは６０Ｈｚの周波数で入力された映像信号を１２０Ｈｚの周波数に変換して出力する。
【００４７】
ＨＤＲデータ取得処理部７´は、入力された映像信号から、ＨＤＲデータを取得する。ここではＨＤＲデータは、映像信号の画素ごとの輝度データである。また、ＨＤＲデータ取得処理部７´では、映像信号の輝度データに基づき液晶パネルを照明するバックライトの発光輝度を制御する。本発明のハイダイナミックレンジ処理部は、低解像度映像信号から輝度データを取得するとともに、バックライトの発光輝度を制御するハイダイナミックレンジデータ取得処理部と、映像信号に輝度階調を低下させる処理を行うハイダイナミックレンジ映像処理部とから構成される。本例のＨＤＲデータ取得処理部７´は、上記本発明のハイダイナミックレンジ処理部のうちのハイダイナミックレンジデータ取得処理部に相当する。
【００４８】
液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力されている場合、信号処理部９では、その８Ｋ４Ｋ信号がダウンスケーリングされてＦＨＤ解像度のＦＨＤ信号がビデオＳＷ５に出力され、ＦＲＣ処理部６からＦＨＤ（１２０Ｈｚ）の映像信号がＨＤＲデータ取得処理部７´に入力される。ＨＤＲデータ取得処理部７´は、この映像信号からＨＤＲ処理に使用する輝度データを取得し、後段に送る。また、取得した輝度データに基づいてＨＤＲ処理によるバックライト制御を実行する。その後、上記映像信号は信号変換回路８に入力される。また、ビデオＳＷ５の出力２から出力されたＯＳＤ信号も上記映像信号と同様に信号変換回路８に入力される。
【００４９】
また、液晶表示装置１００に４Ｋ２Ｋ信号が入力されている場合、ＨＤＲデータ取得処理部７´は、この映像信号がＦＲＣ処理部６で４Ｋ  １２０Ｈｚにフレームレートが変換された信号から、ＨＤＲ処理に使用する輝度データを取得し、後段に送る。また、取得した輝度データに基づいてＨＤＲ処理によるバックライト制御を実行する。
【００５０】
ＨＤＲ処理は、前述したように、発光色と物体色とを発光検出機能によって検出して分離し、映像信号処理とバックライトの発光輝度制御とによって画面上の発光色を明るくする処理を行う。より具体的には、バックライトとして液晶パネルの直下に光源を配列した直下型のバックライトを使用し、これを複数の領域に分割して分割領域ごとにバックライトの点灯率（明るさ）を制御するものである。
【００５１】
ＨＤＲ処理の一例として、入力映像信号のフレームごとに画素ごとの輝度値を取得し、所定の発光境界より明るい部分を発光部とみなし、それ以外の部分を非発光部とみなす。そして、非発光部における映像信号の輝度階調値を低下させる。
一方、入力映像信号による画像を複数の領域に分割し、分割した領域の映像信号の輝度階調値に基づいて、領域ごとに対応するバックライトの点灯率を変化させる。例えば、複数の分割領域の最大階調値などの統計値を用いて、映像信号の階調が高く明るい領域ではバックライトの点灯率を上げて明るい表示を行わせる。
【００５２】
そして実際には、バックライトの輝度は、明るさに関連する所定の指標と、バックライトの輝度をストレッチ（増大）させるストレッチ量との関係を定める制御カーブに従ってバックライトをさらにストレッチする。上記の明るさに関連する指標とは、例えば全ての領域に相当するバックライトの点灯率を平均した平均点灯率であり、制御カーブは、平均点灯率と、表示の画面上で取り得る最大輝度によって示されるバックライトの輝度ストレッチ量との関係を定める制御カーブである。非発光部における映像信号の輝度階調の低下は、バックライトの輝度ストレッチ量に応じて、その輝度ストレッチ量による増加する画面輝度分を低下させるように映像信号の出力階調を低下させる。
【００５３】
あるいは他の例では、上記と同様に入力映像信号による画像を複数の領域に分割し、分割した領域の映像信号の輝度階調値に基づいて、領域ごとに対応するバックライトの点灯率を変化させる。そしてさらにバックライトの輝度のストレッチ量を決定する際に、映像信号のフレームごとに所定の輝度閾値を設定し、その輝度閾値より明るい部分に、輝度が明るい程大きい重み付けを付与して、明るさに関連する指標であるスコアを生成し、そのスコアと輝度ストレッチ量との関係を定める制御カーブに従って、バックライトをさらにストレッチする。非発光部における映像信号の輝度階調の低下は、バックライトの輝度ストレッチ量に応じて、その輝度ストレッチ量による増加する画面輝度分を低下させるように映像信号の出力階調を低下させる。
【００５４】
上記の処理は、ＨＤＲ処理の例であり、上記の処理に限定されるものではないが、上記のようにＨＤＲ処理では、映像信号のフレームごとに発光部と非発光部を判断し、非発光部の映像信号の輝度階調を低下させて画面を暗くする。一方、バックライトは画面の分割領域に対応させて制御し、分割領域の映像が明るいほど、バックライトを明るくし、暗い映像ではバックライトを暗くする。このときに、画面に明るさに関連する指標（平均点灯率やスコア）に基づいてバックライトの発光輝度をストレッチし、非発光部ではそのストレッチ分の映像信号の輝度を低下させる処理を行う。これにより、発光している部分のみの画面輝度を増大させ、高いコントラストで映像表現を行うことができる。
【００５５】
信号変換回路８は、高速差動信号のスイッチであり、ここではＬＶＤＳで伝送されるインタフェースをＶＢＯへ変換する変換スイッチとして機能する。ＬＶＤＳは、薄型テレビなどで標準的な技術となっている比較的高速の差動インタフェースである。またＶＢＯは、ＬＶＤＳが標準的に用いられてきた薄型テレビ向け等に開発され、画像信号の高解像度化と色深度の拡張により、高速化した伝送速度に対応し、スキューの問題を改善したものとされている。ここでは、ＬＶＤＳで伝送されるインタフェースをＶＢＯに変換し、ＨＤＲデータ取得処理部７´から出力された４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号、またはダウンスケーリングされたＦＨＤ信号からＨＤＲデータ取得処理部７´で輝度データが取得されたＦＨＤ相当の信号と、８Ｋ４Ｋ信号入力時のＯＳＤ信号があればそのＯＳＤ信号とを信号処理部９に出力する。
【００５６】
ＶＢＯでデータを伝送する場合、４Ｋ２Ｋ信号（１２０Ｈｚ）を伝送するために１６レーン（lane）の信号線の束数が必要となる。液晶表示装置１００に４Ｋ２Ｋ信号が入力しているときには、信号変換回路８から信号処理部９へ伝送する映像信号は、上記４Ｋ２Ｋ信号（１２０Ｈｚ）のみであり、信号の伝送は１６レーンにより行われる。
一方、液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力している場合、信号変換回路８から信号処理部９へ伝送される映像信号は、ＦＨＤ（１２０Ｈｚ）の信号（出力１）と、４Ｋ２Ｋ（６０Ｈｚ）のＯＳＤ信号（出力２）である。これらは、それぞれ８レーンで信号伝送が可能であるため、合計ＶＢＯにより１６レーンの信号線の束数で映像信号が伝送される。
【００５７】
また、液晶表示装置１００には、８Ｋ４Ｋ信号を入力させるために、専用の入力端子が設けられる。８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１は、８Ｋ４Ｋ信号をＨＤＭＩインタフェースにより入力する部分であり、本発明の高解像度映像信号入力部に相当する。８Ｋ ＨＤＭＩレシーバは４つの４Ｋ２Ｋ信号（合計８Ｋ４Ｋ）を受信できる構成となっている。
【００５８】
８Ｋ ＨＤＭＩポートプロセッサ２は、８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１が受信した４つの４Ｋ２Ｋ信号を、それぞれ２Ｋ２Ｋの信号に分割する。分割された２Ｋ２Ｋ信号は、ＦＰＧＡ３にて、８Ｋ４Ｋの信号に束ねられて出力される。ＦＰＧＡ３から出力された８Ｋ４Ｋ信号は、信号処理部９に入力される。このときの８Ｋ４Ｋ信号のフレームレートは例えば６０Ｈｚである。
【００５９】
信号処理部９は、信号処理ＩＣマスター１０と信号処理ＩＣスレーブ２０とのマスター／スレーブ構成とされ、処理を分担して所定の信号処理を行う。
すなわちこの例では、８Ｋ４Ｋの高解像度画像を表示可能な液晶パネルを１つの信号処理ＩＣで処理しきれないため、例えば画面を半分に分割して、それぞれの分割領域ごとに信号処理ＩＣマスター１０と、その信号処理ＩＣマスター１０の制御のもとにスレーブとして機能する信号処理ＩＣスレーブ２０とにより表示制御を行う。信号処理ＩＣマスター１０と信号処理ＩＣスレーブ２０には、担当する画面領域のゲートドライバおよびソースドライバの動作を制御するための制御信号を生成するＴＣＯＮ（タイミングコントローラ）３０が接続されている。
【００６０】
信号処理ＩＣマスター１０と、信号処理ＩＣスレーブ２０には、ＯＳＤ ＭＩＸ部１２，２２がそれぞれ設けられ、８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１から８Ｋ４Ｋ信号が入力し、メインＳＯＣ４から８Ｋ４Ｋ信号に重畳すべきＯＳＤ信号が出力されている場合、ＯＳＤ ＭＩＸ部１２，２２では、入力された８Ｋ４Ｋの映像信号にＯＳＤ信号を重畳してミックスする。
信号処理ＩＣマスター１０と、信号処理ＩＣスレーブ２０では、ＨＤＲデータ取得処理部７´で取得した映像信号の輝度データを用いて、映像信号の入力出力特性を変換する変換処理を行う。
また、信号処理部９では、８Ｋ４Ｋ信号（６０Ｈｚ）が液晶表示装置１００に入力された場合、８Ｋ４Ｋ信号をダウンスケーリングしてＦＨＤ相当の解像度の映像信号として出力し、ＨＤＲデータ取得処理部７´でＨＤＲデータを取得させる。
【００６１】
図４は、図３の構成例を更に詳細に説明するための図で、特に図３に示す信号処理部９の内部構成例を示すものである。
図４において、メインＳＯＣ４、ビデオＳＷ５、ＦＲＣ処理部６、ＨＤＲデータ取得処理部７´、信号変換回路８は、図３に示されるものと同じ機能ブロックである。ＨＤＲデータ取得処理部７´では、ＨＤＲデータの取得処理、およびバックライト制御処理を実行する。
【００６２】
信号処理部のＳＷ（スイッチ）４１に対して、信号変換回路８からは、４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号（１２０Ｈｚ）、または図４では図示しない８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ経由で入力された８Ｋ４Ｋ信号（６０Ｈｚ）が入力される。また、８Ｋ４Ｋ信号の入力時に、メインＳＯＣ４からのＯＳＤ信号が出力されていれば、そのＯＳＤ信号（６０Ｈｚの４Ｋ２Ｋ信号）もＳＷ４１に入力される。また、図示しないが８Ｋ４Ｋ信号がＦＨＤの解像度の信号にダウンスケーリングされた映像信号から取得された輝度データを示すＦＨＤ信号（１２０Ｈｚ）が入力される。これらＦＨＤ信号と４Ｋ２Ｋ信号の切り替えは、ビデオＳＷ５で行われている。ＳＷ４１は信号処理ＩＣマスター用のスイッチであり、各入力信号をメイン信号処理ＩＣ４２に出力するとともに、信号処理スレーブ用のＳＷ（スイッチ）４１´にも出力する。ＳＷ４１´は入力された各信号を、サブ信号処理ＩＣ４２´に出力する。
【００６３】
信号処理部９のブロックの上段の信号処理ＩＣマスターの処理と、下段の信号処理スレーブの処理は同様であるため、上段の信号処理についてその動作を説明する。
メイン信号処理ＩＣ４２では、フレームレート変換処理（ＦＲＣ処理）、スケーリング処理、画面分割処理、およびＯＳＤ出力処理を行う。
フレームレート変換処理では、入力した８Ｋ４Ｋ信号のフレームレートを変換し、６０Ｈｚの周波数で入力された映像信号を１２０Ｈｚの周波数に変換して出力する。メインＳＯＣ４に入力された４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号、およびＨＤＲデータの取得に用いたダウンスケーリングされたＦＨＤの映像信号については、すでにＦＲＣ処理部６でフレームレートが１２０Ｈｚに変換されているため、ここで再度フレームレートを変換しない。
【００６４】
スケーリング処理では、１２０Ｈｚの４Ｋ２Ｋ信号を、１２０Ｈｚの８Ｋ４Ｋ信号にアップスケーリングする。アップスケーリングした結果、映像信号の解像度は予め設定された比率で拡大され、８Ｋ４Ｋ相当の解像度を持つ信号となる。また、８Ｋ４Ｋ信号が入力された場合には、アップスケーリングは行われず、上記のようなフレームレート変換によって、８Ｋ４Ｋ信号の１２０Ｈｚにフレームレートが変換される。
画面分割処理では、信号処理ＩＣマスター側と、信号処理ＩＣスレーブ側で画面を分担して処理するための分割処理を行う。ＯＳＤ出力処理では、８Ｋ４Ｋ信号が８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ１から入力されているとき、メインＳＯＣ４で生成されたＯＳＤ信号があればそのＯＳＤ信号を出力する。ＯＳＤ信号は、メイン信号処理ＩＣ４２の直後のガンマ補正部４３ではなく、後段のＯＳＤ  ＭＩＸ部１２，２２に対して出力される。
ここでは一方のメイン信号処理ＩＣ４２が担当する画面の解像度は、８Ｋ４Ｋの解像度の画面が半分に分割された４Ｋ４Ｋ相当の解像度の信号となるため、メイン信号処理ＩＣ４２から出力される映像信号およびＯＳＤ信号は４Ｋ４Ｋ相当で、１２０Ｈｚの周波数の信号となる。
【００６５】
メイン信号処理ＩＣ４２から出力された４Ｋ４Ｋ相当の映像信号は、ガンマ（γ）補正部４３でガンマ補正される。ここでは映像信号に対して所定のガンマ補正を行うように調整される。例えばガンマ２．２になるように出力特性が調整される。画質調整部４４では、ユーザ設定に基づく画質調整処理を行う。例えばブライトネス、コントラスト、カラーティントなどの所定の画質調整処理を行う。エンハンサ４５は、入力映像信号のエッジを検出し、エッジ部分の輪郭強調処理を行う。これらガンマ補正部４３、画質調整部４４、エンハンサ４５の処理は、液晶表示装置において行われる一般的な処理である。
ＯＳＤ ＭＩＸ部１２では、エンハンサ４５から出力された映像信号に対してＯＳＤ信号が重畳される。ＯＳＤ信号は、メイン信号処理ＩＣ４２から出力された４Ｋ４Ｋ相当の映像信号である。なおサブ側のＯＳＤ ＭＩＸ部は、図３に合わせて符号２２で示している。
【００６６】
ＯＳＤ ＭＩＸ部１２，２２から出力された４Ｋ４Ｋ相当の映像信号は、ＨＤＲγ処理部４６に出力されるとともに、ダウンスケーリング部４８に出力される。ダウンスケーリング部４８では、４Ｋ４Ｋ相当の映像信号をダウンスケーリングして、ＦＨＤ解像度の映像信号に変換する。つまりここでは、メイン信号処理ＩＣ４２側のダウンスケーリング部４８では、画面の半分の４Ｋ４Ｋ相当の映像信号をダウンスケーリングし、１Ｋ１Ｋ相当の映像信号にする。画面合成ＦＨＤ出力部４９は、メイン信号処理ＩＣ４２側のダウンスケーリング部４８と、サブ信号処理ＩＣ４２´側のダウンスケーリング部４８とから映像信号を受け取り、画面合成してＦＨＤ相当の解像度の映像信号を生成して、ビデオＳＷ５に出力する。こうして、ＨＤＲデータを取得するためのＦＨＤ信号が８Ｋ４Ｋ信号から生成され、ＨＤＲデータ取得処理部７´におけるＨＤＲデータの取得に使用される。
【００６７】
ＨＤＲγ処理部４６は、ＨＤＲ処理における映像信号の入出力特性を変換する。
本発明のハイダイナミックレンジ処理部は、低解像度映像信号から輝度データを取得するとともに、バックライトの発光輝度を制御するハイダイナミックレンジデータ取得処理部と、映像信号に輝度階調を低下させる処理を行うハイダイナミックレンジ映像処理部とから構成されるが、本例のＨＤＲγ処理部４６は、上記本発明のハイダイナミックレンジ処理部のうちのハイダイナミックレンジ映像処理部に相当する。
【００６８】
ここでは、ＨＤＲγ処理部４６は、入力した４Ｋ４Ｋ相当の映像信号に対して、ダウンスケーリング部４８でダウンスケーリングしたＦＨＤ信号から取得した輝度データを用いて映像信号処理を行う。この場合ＦＨＤ信号の方が解像度が低いが、ＦＨＤ信号の各画素から取得したＨＤＲデータ（輝度データ）を４Ｋ４Ｋ信号の所定範囲の画素ブロック（例えば１６個）に適用して、その輝度データに基づき映像信号の入出力特性を変換する。ここでは、上記のように非発光部における映像信号の輝度階調を低下させる。すなわち、バックライトの輝度ストレッチ量に応じて、その輝度ストレッチ量により増加する画面輝度分を低下させるように映像信号の出力階調を低下させる。
そして最後にホワイトバランス調整処理部４７により、白色を所望の色温度で表示するように調整する。ホワイトバランスが調整された映像信号は、信号処理部からＴＣＯＮ３０に出力される。
【００６９】
上記構成により、本発明に係る実施形態では、８Ｋ４Ｋ信号による高解像度の映像信号が入力した場合であっても、この高解像度の映像信号をダウンスケーリングして、ＨＤＲデータを取得し、その取得したＨＤＲデータを用いてバックライトの発光輝度を制御するともに、映像信号の入力出力特性の変換を行う。これにより、８Ｋ４Ｋ画像のような高解像度の映像信号に対して、回路規模の増大や処理速度の低下、画質低下等を招来することなく、ＨＤＲ処理を行って、高品位の映像表現を行うことができる。
【００７０】
（実施形態２）
上記実施形態１では、信号変換回路８は、ＬＶＤＳで伝送されるインタフェースをＶＢＯへ変換する変換スイッチとして機能する信号変換回路８を備えている。実施形態１を説明した図３の構成において、信号変換回路８は、ＬＶＤＳで伝送されるインタフェースをＶＢＯに変換し、ＨＤＲデータ取得処理部７´から出力された４Ｋ２Ｋ以下の解像度の映像信号、またはダウンスケーリングされたＦＨＤ信号からＨＤＲデータ取得処理部７´で輝度データが取得されたＦＨＤ相当の信号と、８Ｋ４Ｋ信号入力時のＯＳＤ信号があればそのＯＳＤ信号とを信号処理部９に出力する。
【００７１】
ここで実施形態１で説明したように、ＶＢＯでデータを伝送する場合、４Ｋ２Ｋ信号（１２０Ｈｚ）を伝送するために１６レーン（lane）の信号線の束数が必要となる。液晶表示装置１００に４Ｋ２Ｋ信号が入力しているときには、信号変換回路８から信号処理部９へ伝送する映像信号は、上記４Ｋ２Ｋ信号（１２０Ｈｚ）のみであり、信号の伝送は１６レーンにより行われる。
一方、液晶表示装置１００に８Ｋ４Ｋ信号が入力している場合、信号変換回路８から信号処理部９へ伝送される映像信号は、ＦＨＤ（１２０Ｈｚ）の信号と、４Ｋ２Ｋ（６０Ｈｚ）のＯＳＤ信号である。これらの信号は、ＶＢＯのインタフェースにより、それぞれ８レーンで信号伝送が可能であり、従って合計１６レーンの信号線の束数で映像信号の伝送が可能となる。
【００７２】
本実施形態では、１６レーンの信号線を共通に使用する。すなわち、液晶表示装置１００に４Ｋ２信号が入力しているときに、信号変換回路８から信号処理部９への映像信号の伝送に使用する１６レーンの信号線と、液晶表示装置に８Ｋ４Ｋ信号が入力しているときに、信号変換回路８から信号処理部９へのＦＨＤ（１２０Ｈｚ）信号と４Ｋ２Ｋ（６０Ｈｚ）のＯＳＤ信号の伝送に使用する１６レーンの信号線を、共通の信号線とする。これにより、８Ｋ４Ｋ信号が入力しているときと、４Ｋ２Ｋ以下の解像度の信号が入力しているときとで、共通の１６レーンの信号線の束数で、ハードウェアを変更する必要なくＨＤＲ処理とＯＳＤ表示が可能となる。
【００７３】
上記の各実施形態で記載されている技術的特徴（構成要件）は、お互いに組み合わせ可能であり、組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１…８Ｋ ＨＤＭＩレシーバ、２…８Ｋ ＨＤＭＩポートプロセッサ、３…ＦＰＧＡ、４…メインＳＯＣ、５…ビデオＳＷ、６…ＦＲＣ処理部、７…４Ｋ以下信号用ＨＤＲデータ取得処理部、７´…ＨＤＲデータ取得処理部、８…信号変換回路、９…信号処理部、１０…信号処理ＩＣマスター、１１…８Ｋ信号用ＨＤＲデータ取得処理部、１２…ＯＳＤ  ＭＩＸ部、２０…信号処理ＩＣスレーブ、２１…８Ｋ信号用ＨＤＲデータ取得処理部、２２…ＯＳＤ  ＭＩＸ部、３０…ＴＣＯＮ、４１…ＳＷ（スイッチ）、４２…メイン信号処理ＩＣ、４２´…サブ信号処理ＩＣ、４３…ガンマ補正部、４４…画質調整部、４５…エンハンサ、４６…ＨＤＲγ処理部、４７…ホワイトバランス調整処理部、４８…ダウンスケーリング部、４９…画面合成ＦＨＤ出力部、１００…液晶表示装置。
【図１】
2017003756.tif 000003
【図２】
2017003756.tif 000004
【図３】
2017003756.tif 000005
【図４】
2017003756.tif 000006