[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2010085524A - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display Download PDF

Info

Publication number
JP2010085524A
JP2010085524A JP2008252231A JP2008252231A JP2010085524A JP 2010085524 A JP2010085524 A JP 2010085524A JP 2008252231 A JP2008252231 A JP 2008252231A JP 2008252231 A JP2008252231 A JP 2008252231A JP 2010085524 A JP2010085524 A JP 2010085524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gain
skin color
luminance
video signal
viewing angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008252231A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Fujine
俊之 藤根
Masahiro Okui
雅博 奥井
Tadamichi Atsumi
忠道 渥美
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2008252231A priority Critical patent/JP2010085524A/en
Publication of JP2010085524A publication Critical patent/JP2010085524A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve image quality by suppressing color changes corresponding to viewing angles about a skin color in which a color change corresponding to a viewing angle is conspicuous and to achieve power saving. <P>SOLUTION: In a display, the light-emitting luminance of a light source for illuminating a liquid crystal panel and the gain of an image signal are together set. In the display, a viewing angle variation of an image to be displayed on the liquid crystal panel is previously detected and stored according to the luminance of the image signal. A skin color detection part 18 detects a skin color from the image signal, generates skin color distribution corresponding to the luminance in each image of the image signal and multiplies the skin color distribution by the viewing angle variation corresponding to the luminance to generate a variation in the skin color distribution due to the viewing angle. A distortion module 5 controls the light-emitting luminance and gain of the light source based on total variation of the skin color distribution due to the viewing angle. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示装置、より詳細には、斜め方向から画面を観察した場合の表示品質を向上させた表示装置に関する。   The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device with improved display quality when a screen is observed from an oblique direction.

液晶パネルを用いた表示装置は、液晶の分子配向を電圧印加によって変更することで、入射光に複屈折変化を与えて明暗やカラー表示を得るという原理に基づいている。この原理により、液晶パネルの光透過率は、本質的に視野角に依存して変化するため、画面の表示品質もまた、視野角に依存して変化することが避けられない。
例えば、液晶表示装置の画面を正面から観察した際には特に問題がなくても、斜め方向から画面を観察した場合には、画面が不鮮明に見える現象や、黒が茶色に見える黒つぶれ現象や、あるいは白が過剰に見えるいわゆる白浮き現象など、ユーザの視認性を損ねるさまざまな問題が発生していた。
A display device using a liquid crystal panel is based on the principle that a birefringence change is given to incident light by changing the molecular orientation of the liquid crystal by applying a voltage to obtain light and dark and color display. Due to this principle, the light transmittance of the liquid crystal panel essentially changes depending on the viewing angle, and thus the display quality of the screen is unavoidably changed depending on the viewing angle.
For example, even if there is no particular problem when the screen of the liquid crystal display device is observed from the front, when the screen is observed from an oblique direction, the phenomenon that the screen appears unclear or the black appears to be browned Various problems that impair the visibility of the user have occurred, such as the so-called white floating phenomenon in which white appears to be excessive.

例えば、特許文献1に記載されているように、液晶パネルの画面を斜めから観察した場合には、液晶パネルを正面から観察した場合よりも黒浮きが発生し、コントラストが低下することが知られている。特許文献1では、入力映像信号を高い階調に対応する第1フィールドと、低い階調に対応する第2フィールドとに変換し、オーバードライブ部によって、入力映像信号の同じ空間位置において階調時間変化が生じた場合には、第1フィールドまたは第2フィールドのいずれか一方又は両方の信号に対して液晶の応答に応じたレベルを修正するようにしている。   For example, as described in Patent Document 1, it is known that when the screen of the liquid crystal panel is observed obliquely, black floating occurs and the contrast is lower than when the liquid crystal panel is observed from the front. ing. In Patent Document 1, an input video signal is converted into a first field corresponding to a high gradation and a second field corresponding to a low gradation, and an overdrive unit performs gradation time at the same spatial position of the input video signal. When a change occurs, the level corresponding to the response of the liquid crystal is corrected for one or both of the signals of the first field and the second field.

また、特許文献2では、液晶パネルの1画素を複数に分割して1つの階調を複数の階調により表示し、視野角を改善するようにしている。ここでは、視野角が悪い階調の映像信号を他の階調に振り分けることにより視野角を改善するようにしている。   Further, in Patent Document 2, one pixel of a liquid crystal panel is divided into a plurality of parts, and one gradation is displayed with a plurality of gradations, thereby improving the viewing angle. Here, the viewing angle is improved by distributing the video signal of the gradation with a bad viewing angle to another gradation.

一方、表示装置の映像品位を高めることを目的として、入力映像信号の輝度レベルに応じて入力映像信号のゲインを上げる技術が種々提案されている。
例えば特許文献3には、 デジタル画像データをデジタルガンマ補正回路にて補正した際のガンマ補正特性に起因して生ずるダイナミックレンジの問題を解消することを目的とした液晶表示装置が開示されている。ここでは、デジタル画像データをデジタルガンマ補正回路にて補正して、液晶表示部の印加電圧−透過率特性に適したデジタル画像データとする。そしてそのデジタル画像データをDA変換し、ゲインを与えて表示している。このときガンマ補正回路への入力デジタル画像データの階調値が最大であり、かつ、ガンマ補正回路からの出力デジタル画像データの階調値が最大値よりも小さいときに、増幅器での増幅率を変更して、表示画像のダイナミックレンジを拡げている。
On the other hand, various techniques for increasing the gain of the input video signal in accordance with the luminance level of the input video signal have been proposed for the purpose of improving the video quality of the display device.
For example, Patent Document 3 discloses a liquid crystal display device for solving the problem of dynamic range caused by gamma correction characteristics when digital image data is corrected by a digital gamma correction circuit. Here, the digital image data is corrected by a digital gamma correction circuit to obtain digital image data suitable for the applied voltage-transmittance characteristics of the liquid crystal display unit. The digital image data is D / A converted and displayed with gain. At this time, when the gradation value of the input digital image data to the gamma correction circuit is the maximum and the gradation value of the output digital image data from the gamma correction circuit is smaller than the maximum value, the amplification factor of the amplifier is set. The dynamic range of the displayed image has been expanded by changing it.

また、最近では、液晶表示装置において入力映像信号のゲインを行うだけではなく、入力映像信号のゲインと連動してバックライト光源の輝度を変調させることにより、消費電力を低減させるとともによりコントラスト感を高める技術が提案されている。
例えば、特許文献4,5には、映像信号のヒストグラムが表示可能帯域の所定比率以下である場合(輝度分布が暗い場合)に、バックライトの輝度を落とすとともに入力映像信号のゲインを上げて、映像表示輝度を保ちながらコントラスト感の向上を図る技術が示されている。特に特許文献3では、入力映像信号のゲインを上げたことによる白つぶれを生じさせないようにするために、高階調領域に対して非線形の補正を行うことが示されている。
特開2006−349952号公報 特開2004−62146号公報 特開平10−319922号公報 特開2006−276677号公報 米国特許出願公開2006/0274026号公報
Recently, not only the gain of the input video signal is performed in the liquid crystal display device, but also the luminance of the backlight light source is modulated in conjunction with the gain of the input video signal, thereby reducing power consumption and providing a more sense of contrast. Technology to enhance has been proposed.
For example, in Patent Documents 4 and 5, when the histogram of the video signal is equal to or less than a predetermined ratio of the displayable band (when the luminance distribution is dark), the backlight luminance is reduced and the input video signal gain is increased. A technique for improving the feeling of contrast while maintaining image display brightness is shown. In particular, Patent Document 3 discloses that non-linear correction is performed on a high gradation region so as not to cause whiteout due to an increase in gain of an input video signal.
JP 2006-349952 A JP 2004-62146 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-319922 JP 2006-276677 A US Patent Application Publication No. 2006/0274026

液晶パネルを用いた表示装置においては、上記のように視野角により映像コントラストや色味が変化する。特に、表示画面に肌色がある場合には、その視野角による変化が視聴者に分かりやすく、特に画面上で肌色の占める割合が大きい場合には、視聴者にとってその映像品位の変化が大変気になる。このような視野角に依存して画面が変化する現象は、映像信号の輝度(階調)が中間レベルにあるとき最も顕著に現れる。
例えば、特許文献2のような技術では、視野角改善が不十分であり、特に肌色が視野角を変えたときに色度変化が目立つ。
In a display device using a liquid crystal panel, the image contrast and color change depending on the viewing angle as described above. In particular, when the display screen has a flesh color, the change due to the viewing angle is easy for the viewer to understand, and particularly when the proportion of the flesh color on the screen is large, the change in the video quality is very anxious for the viewer. Become. Such a phenomenon that the screen changes depending on the viewing angle appears most prominently when the luminance (gradation) of the video signal is at an intermediate level.
For example, in the technique such as Patent Document 2, the viewing angle is not sufficiently improved, and the chromaticity change is particularly noticeable when the skin color changes the viewing angle.

また、入力映像信号のゲインと連動してバックライト光源の輝度を変調させることにより、消費電力を低減させるとともによりコントラスト感を高めるようにした技術においては、ゲインを制御するため、入力映像信号をそのまま表示するよりも視野角が改善されるシーンもあるが、逆に視野角が劣化してしまうシーンもある。つまり、ゲインと連動してバックライト光源の輝度を変調させる従来の制御は、視野角を意図したものではないため、肌色を主とする視野角改善に確実に寄与するものではなかった。   Also, in the technology that reduces the power consumption and enhances the sense of contrast by modulating the brightness of the backlight light source in conjunction with the gain of the input video signal, the input video signal is controlled in order to control the gain. There are scenes in which the viewing angle is improved compared to the display as it is, but there are also scenes in which the viewing angle is deteriorated. That is, the conventional control that modulates the luminance of the backlight light source in conjunction with the gain is not intended for the viewing angle, and thus does not surely contribute to the improvement of the viewing angle mainly for skin color.

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、視野角に応じた色変化が目立ちやすい肌色について、視野角に応じた色変化を抑えて映像品位を向上させるとともに、省電力化を図ることができるようにした表示装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and for skin colors in which color change according to the viewing angle is conspicuous, the color change according to the viewing angle is suppressed to improve the image quality and power saving. An object of the present invention is to provide a display device capable of achieving the above.

上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、入力映像信号による映像を表示する液晶パネルと、液晶パネルを照射する光源とを有し、光源の発光輝度と、映像信号のゲインとを連動して設定する表示装置において、液晶パネルに表示する映像の視野角変化度を映像信号の輝度に応じて予め検出して表示装置が備える記憶手段に記憶しておき、表示装置は、映像信号から予め定められた条件に基づく肌色を検出し、映像信号の画面ごとに輝度に応じた肌色の分布を生成する肌色検出部を有し、肌色検出部で検出された輝度に応じた肌色の分布に対して、輝度に応じた視野角変化度を掛け合わせることで、肌色の分布の視野角による変化量を生成し、変化量の総量に基づいて光源の発光輝度と、ゲインとを制御することを特徴としたものである。   In order to solve the above problems, a first technical means of the present invention includes a liquid crystal panel that displays an image based on an input video signal, and a light source that illuminates the liquid crystal panel. In the display device that sets the gain in conjunction with the display device, the change in the viewing angle of the video displayed on the liquid crystal panel is detected in advance according to the luminance of the video signal and stored in the storage means included in the display device. A skin color detection unit that detects a skin color based on a predetermined condition from the video signal and generates a skin color distribution according to the brightness for each screen of the video signal, according to the brightness detected by the skin color detection unit By multiplying the skin color distribution by the viewing angle change according to the brightness, a change amount according to the viewing angle of the skin color distribution is generated, and the light emission brightness and gain of the light source are calculated based on the total change amount. Characterized by controlling Than is.

第2の技術手段は、第1の技術手段において、入力映像信号の輝度値のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部と、予め設定された液晶パネルの目標コントラストを使用し、入力映像信号のヒストグラムにおいて、目標コントラストのときに液晶パネルで表示可能な入力映像信号の映像輝度範囲のうち、光源の特定の発光輝度レベルにおいて表現できない映像輝度範囲の画像の頻度に所定の重み係数を乗算して評価値を得る処理を、選択可能な光源の発光輝度レベルについて実行する評価値算出部とを有し、肌色の分布の視野角による変化量の総量と、評価値算出部で算出した評価値とに基づいて、映像信号のゲインを制御することを特徴としたものである。   A second technical means uses a histogram detection unit for detecting a histogram of luminance values of the input video signal and a preset target contrast of the liquid crystal panel in the first technical means, and in the histogram of the input video signal, Of the video luminance range of the input video signal that can be displayed on the liquid crystal panel at the target contrast, the evaluation value is obtained by multiplying the frequency of the image luminance range image that cannot be expressed at a specific light emission luminance level of the light source by a predetermined weighting factor. An evaluation value calculation unit that executes a process for obtaining the light emission luminance level of the selectable light source, and based on the total amount of change due to the viewing angle of the skin color distribution and the evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit The gain of the video signal is controlled.

第3の技術手段は、第2の技術手段において、光源に設定可能な発光輝度レベルと、輝度レベル設定部で設定した参照用の発光輝度レベルとを用いて、映像信号に設定可能なゲインを計算するゲイン計算部と、肌色の分布の視野角による変化量の総量と、映像信号に設定可能なゲインとの関係を計算する肌色変化量/ゲイン計算部と、評価値と該評価値に算出に用いた発光輝度レベルによって計算されるゲインとの関係を計算する評価値/ゲイン算出部と、ゲインに応じた肌色の分布の視野角による変化の総量と、ゲインに応じた前記評価値とにそれぞれ係数を掛けて、ゲインごとに足し合わせることで前記映像信号に設定するゲインを選択するための劣化特性を生成し、劣化特性が最も小さいゲインを選択し、選択したゲインにより映像信号を伸張するとともに、選択したゲインに相当する発光輝度レベルを用いて光源の発光輝度を制御することを特徴としたものである。   According to a third technical means, in the second technical means, a gain that can be set for the video signal is set using the light emission luminance level that can be set for the light source and the reference light emission luminance level that is set by the luminance level setting unit. Gain calculation unit for calculating, skin color change / gain calculation unit for calculating the relationship between the total amount of change due to the viewing angle of the skin color distribution and the gain that can be set in the video signal, and the evaluation value and the evaluation value An evaluation value / gain calculation unit for calculating the relationship with the gain calculated according to the light emission luminance level used in the above, a total amount of change due to the viewing angle of the skin color distribution according to the gain, and the evaluation value according to the gain Multiply each coefficient and add each gain to generate a degradation characteristic for selecting the gain to be set for the video signal, select the gain with the lowest degradation characteristic, and select the video signal with the selected gain. While stretching the, in which the control means controls the emission luminance of the light source using the light emission luminance level corresponding to the selected gain.

本発明によれば、視野角に応じた色変化が目立ちやすい肌色について、視野角に応じた色変化を抑えて映像品位を向上させるとともに、省電力化を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the image quality by suppressing the color change according to the viewing angle for the skin color in which the color change according to the viewing angle is conspicuous, and to achieve power saving.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の表示装置に係る好適な実施の形態について説明する。以下に説明する本発明に係る実施形態は、光源としてのバックライトを備えた映像表示装置において、入力映像信号の映像特徴量に応じて入力映像信号の増幅の度合い(ゲイン)を調整するもので、このときに、目標コントラスト(ターゲットCR)を設定し、バックライト光源の発光輝度の制御とゲインの制御によりそのターゲットCRに近づけるように映像表現を行う。このような映像信号とバックライトの輝度変調処理を本明細書ではアドバンスト輝度変調処理とする。   Hereinafter, preferred embodiments according to a display device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiment according to the present invention described below adjusts the degree of amplification (gain) of an input video signal in accordance with the video feature amount of the input video signal in a video display device having a backlight as a light source. At this time, a target contrast (target CR) is set, and video expression is performed so as to approach the target CR by controlling the light emission luminance of the backlight light source and controlling the gain. In this specification, such a video signal and backlight luminance modulation processing is referred to as advanced luminance modulation processing.

また、本発明に係る実施形態の特徴として、ターゲットCRに近づける映像表現を行う際に、視野角の変化により映像品位の低下が目立つ肌色の分布を画面内から検出する。そして、検出した肌色の分布に対して、液晶パネル特有の肌色の視野角特性を使用して重みを付ける。そして、この重み付けした肌色分布をゲイン毎に積算して、ゲインを変えたときの肌色重みの変化を演算し、この肌色の重みの変化を考慮した評価を行ってゲインとバックライトの発光輝度とを設定させるようにする。これにより、肌色の視野角特性を損なうことなく映像品位を向上させるとともに、省電力化を図るようにしている。この処理の詳細は以下に述べることとする。   In addition, as a feature of the embodiment according to the present invention, when performing video expression approaching the target CR, a skin color distribution in which deterioration in video quality is noticeable due to a change in viewing angle is detected from the screen. Then, the detected skin color distribution is weighted using the skin color viewing angle characteristic unique to the liquid crystal panel. Then, the weighted skin color distribution is integrated for each gain, the change in the skin color weight when the gain is changed is calculated, the evaluation considering the change in the skin color weight is performed, and the gain and the luminance of the backlight are calculated. To be set. As a result, the image quality is improved without impairing the viewing angle characteristics of the skin color, and the power is saved. Details of this processing will be described below.

〈本発明に係る輝度変調処理の概要〉
表示装置から発せられる光量は、表示する映像信号のレベルを忠実に再現するのが理想である。つまり、黒画面を表示する場合、画面から発せられる光量は理想的には0でなければならない。しかし、現実の液晶表示装置では、若干の光漏れがあり、黒画面を表示する場合にも黒ではなくグレー表示となる。
<Outline of Luminance Modulation Processing According to the Present Invention>
Ideally, the amount of light emitted from the display device faithfully reproduces the level of the video signal to be displayed. That is, when displaying a black screen, the amount of light emitted from the screen should ideally be zero. However, in an actual liquid crystal display device, there is some light leakage, and even when a black screen is displayed, gray display is performed instead of black.

表示装置の重要な性能の一つとしてコントラスト比(以下CRともいう)がある。表示装置において、CRは表示パネル上の最大輝度と最小輝度の比である。液晶表示装置の場合、最大輝度は光源の最大発光輝度で決まり、最小輝度は黒表示時の光漏れ量によって決まる。よって、光源の発光輝度が一定の場合、同一の液晶パネルにおいてコントラスト比は一定となる。   One of the important performances of the display device is a contrast ratio (hereinafter also referred to as CR). In the display device, CR is a ratio between the maximum luminance and the minimum luminance on the display panel. In the case of a liquid crystal display device, the maximum luminance is determined by the maximum light emission luminance of the light source, and the minimum luminance is determined by the amount of light leakage during black display. Therefore, when the light emission luminance of the light source is constant, the contrast ratio is constant in the same liquid crystal panel.

図1は、CRが3000と6000の液晶パネルについて、入力階調(映像信号レベル)と液晶パネル上での輝度値との関係を示すグラフである。最大輝度は共に同じ450cdであるが、入力階調(画素値)0での液晶パネル上の表示輝度(最小輝度)はCR3000の場合に0.15cd、CR6000の場合に0.075cdとなり、2倍の差がある。   FIG. 1 is a graph showing the relationship between the input gradation (video signal level) and the luminance value on the liquid crystal panel for liquid crystal panels with CR of 3000 and 6000. The maximum brightness is the same 450 cd, but the display brightness (minimum brightness) on the liquid crystal panel at the input gradation (pixel value) 0 is 0.15 cd in the case of CR3000 and 0.075 cd in the case of CR6000. There is a difference.

ここで、CR3000の液晶パネル使用時に光源の発光輝度を50%まで下げるとともにゲイン設定で入力映像信号を所定量増幅させると、入力映像信号の画素値と液晶パネルの表示輝度値との関係は、図1において点線で示すような関係となり、画素値0〜128においてはCR6000の液晶パネルに近い輝度表現をさせることが可能になる。しかしながら、画素値128より大きい映像は階調表現できず、いわゆる白つぶれを起こすことになる。従って、入力映像信号の特徴量に応じてバックライトの発光輝度の調節と、ゲイン設定を行う必要がある。   Here, when the light emission luminance of the light source is reduced to 50% and the input video signal is amplified by a predetermined amount when the CR3000 liquid crystal panel is used, the relationship between the pixel value of the input video signal and the display luminance value of the liquid crystal panel is The relationship is as shown by the dotted line in FIG. 1, and with pixel values 0 to 128, it is possible to express the luminance close to that of a CR6000 liquid crystal panel. However, an image with a pixel value greater than 128 cannot be expressed in gradation, and so-called whitening occurs. Therefore, it is necessary to adjust the light emission luminance of the backlight and set the gain according to the feature amount of the input video signal.

例えば、入力映像信号の輝度のヒストグラムが画素値128以下の輝度分布を示す場合に、上述の図1で示すようにバックライトの輝度を50%まで下げるとともにゲイン設定で所定入力映像信号を所定量増幅させるような制御を行うようにすればよい。このように入力映像信号の特徴量に応じてバックライトの発光輝度の制御及びゲイン設定を行うことにより、コントラスト感を高めることができると同時にバックライトの発光輝度を下げることによる省電力化を図ることが可能になる。   For example, when the luminance histogram of the input video signal shows a luminance distribution with a pixel value of 128 or less, the backlight luminance is reduced to 50% as shown in FIG. Control to be amplified may be performed. By controlling the backlight emission luminance and setting the gain in accordance with the feature amount of the input video signal in this way, it is possible to increase the contrast feeling and at the same time to save power by lowering the backlight emission luminance. It becomes possible.

上記では入力映像信号の輝度のヒストグラムが画素値128以下の輝度分布を示す場合を例に挙げ説明したが、上記の例以外でも、例えば、映像中の白部分が極めて少ない場合には、白部分の重視度を下げ、黒表現の向上を同様にして図ることができる。このとき、重視しない部分の白つぶれは無視してもよいし、ターゲットCRを実現させるゲイン設定によっても白つぶれが緩和できるように、白側領域でのゲインを決めるようにしてもよい。また、特に本発明に係る実施形態では、ターゲットCRを実現させるための映像特徴量の評価に際して、映像の肌色を検出してその肌色の重みを評価に加味することによって、肌色の視野角特性を考慮したゲイン設定を行うようにしている。   In the above description, the case where the luminance histogram of the input video signal shows a luminance distribution with a pixel value of 128 or less has been described as an example. However, in addition to the above example, for example, when the white portion in the video is very small, the white portion It is possible to reduce the emphasis on and improve black expression in the same way. At this time, the unsharp portions of the white area may be ignored, or the gain in the white area may be determined so that the white area can be reduced by the gain setting for realizing the target CR. In particular, in the embodiment according to the present invention, when evaluating the video feature amount for realizing the target CR, the skin color viewing angle characteristic is obtained by detecting the skin color of the video and adding the weight of the skin color to the evaluation. The gain setting is taken into consideration.

また、本発明に係る輝度変調処理では、省電力化を図るために、後述するように映像信号から得た映像のAPL等の特徴量に応じて動的に光源の発光輝度を抑える処理も併せて実行する。
つまり、ゲイン設定及びバックライト光源の発光輝度レベルを設定するための参照用の発光輝度レベルをまず映像特徴量(APL,ピーク(最大輝度値),ヒストグラム情報等)に応じて設定し、省電力化を図ると共に、参照用の発光輝度レベルに対して、さらに上述のごときコントラスト感を出すための処理(すなわち発光輝度レベルを参照用の発光輝度レベル以下の適切な値に設定する)を実行して、CR向上及び更なる省電力化を図り、その処理と連動させて映像信号のゲインを設定して、視覚上の輝度を保つようにする。
In addition, in the luminance modulation processing according to the present invention, in order to save power, processing for dynamically suppressing the light emission luminance of the light source according to the feature amount such as APL of the video obtained from the video signal as described later is also performed. And execute.
In other words, the reference emission luminance level for setting the gain setting and the emission luminance level of the backlight light source is first set in accordance with the video feature amount (APL, peak (maximum luminance value), histogram information, etc.), thereby saving power. In addition, a process for producing a contrast feeling as described above (that is, setting the light emission luminance level to an appropriate value equal to or lower than the reference light emission luminance level) is performed on the reference light emission luminance level. Thus, the CR is improved and further power saving is performed, and the gain of the video signal is set in conjunction with the processing so as to maintain the visual luminance.

〈本発明に係る輝度変調処理を行う液晶表示装置のシステム構成例〉
図2は、本発明に係る表示装置のシステム構成例を示すブロック図である。図2で例示する液晶表示装置は、スケーリング部1、Yヒストグラム検出部2、APL検出部3、BL(バックライト)輝度レベル設定部8、CPU(Central Processing Unit)/CPLD(Complex Programmable Logic Device)11、BL調光部12、画質補正部14、RGBγ/WB(White Balance)調整部15、及びFRC(Frame Rate Control)部16を備える。
<System configuration example of a liquid crystal display device that performs luminance modulation processing according to the present invention>
FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration example of the display device according to the present invention. The liquid crystal display device illustrated in FIG. 2 includes a scaling unit 1, a Y histogram detection unit 2, an APL detection unit 3, a BL (backlight) luminance level setting unit 8, a CPU (Central Processing Unit) / CPLD (Complex Programmable Logic Device). 11, a BL light control unit 12, an image quality correction unit 14, an RGBγ / WB (White Balance) adjustment unit 15, and an FRC (Frame Rate Control) unit 16.

図2で例示する表示装置は、さらに本発明に係る輝度変調処理の主な部分を実行するアドバンスト輝度変調部20を備える。アドバンスト輝度変調部20は、ヒストグラムストレッチング部4、ディストーションモジュール5、シーンチェンジ検出部6、第1のテンポラリフィルタ7、第2のテンポラリフィルタ9、可変ディレイ10、コンフィグレーションデザイン部13、及び肌色検出部18を有する。   The display device illustrated in FIG. 2 further includes an advanced luminance modulation unit 20 that executes the main part of the luminance modulation processing according to the present invention. The advanced luminance modulation unit 20 includes a histogram stretching unit 4, a distortion module 5, a scene change detection unit 6, a first temporary filter 7, a second temporary filter 9, a variable delay 10, a configuration design unit 13, and skin color detection Part 18.

なお、上述したように、本発明に係る輝度変調処理は、APL等の特徴量に応じた動的な光源の発光輝度制御を行うだけでなく、その映像特徴量の所定の条件により決定される光源の参照用の発光輝度レベルBLrefに対しさらにコントラスト感を出すような発光輝度レベルBLreducedを選択し、且つ、肌色検出結果を考慮して映像信号のゲインも設定するという進化した輝度変調処理である。そのため、この処理を実行する部位を「アドバンスト」輝度変調部20と呼んでいる。 Note that, as described above, the luminance modulation processing according to the present invention is determined not only by dynamic light emission luminance control according to a feature quantity such as APL but also by a predetermined condition of the video feature quantity. Evolved luminance modulation processing that selects a light emission luminance level BL reduced that gives more contrast to the light emission luminance level BL ref for reference of the light source and sets the gain of the video signal in consideration of the skin color detection result It is. Therefore, the part that executes this process is called an “advanced” luminance modulation unit 20.

まず、図2の表示装置における各ブロックの概要について説明する。映像出力部17は、映像信号による映像を表示する液晶パネルと、映像信号を液晶パネル駆動のための信号に変換し液晶パネルに出力する液晶制御回路とを有する。その詳細は後述するが、映像信号は、アドバンスト輝度変調部20で設定されたゲインを用いて変換された後、この映像出力部17に入力される。つまり、本発明に係る輝度変調処理においては、この映像出力部17で表示すべき映像を示す映像信号が処理対象となる。ゲイン及びその設定については後述する。   First, the outline of each block in the display device of FIG. 2 will be described. The video output unit 17 includes a liquid crystal panel that displays video based on the video signal, and a liquid crystal control circuit that converts the video signal into a signal for driving the liquid crystal panel and outputs the signal to the liquid crystal panel. Although the details will be described later, the video signal is converted using the gain set by the advanced luminance modulation unit 20 and then input to the video output unit 17. That is, in the luminance modulation processing according to the present invention, a video signal indicating a video to be displayed by the video output unit 17 is a processing target. The gain and its setting will be described later.

BL調整部12は、蛍光管で構成されるランプと、そのランプを駆動するランプ駆動回路とを有し、液晶パネルを背面や側面から照射する光源(バックライト光源、或いは単にバックライトともいう)を構成する。本発明に係る輝度変調処理においては、このランプが発光輝度制御の対象となる。   The BL adjustment unit 12 includes a lamp composed of a fluorescent tube and a lamp driving circuit that drives the lamp, and a light source that irradiates the liquid crystal panel from the back and side surfaces (also referred to as a backlight light source or simply a backlight). Configure. In the luminance modulation processing according to the present invention, this lamp is a target of emission luminance control.

BL調整部12は、CPU/CPLD11で制御される。CPU/CPLD11は、アドバンスト輝度変調部20から出力された発光輝度レベルBLreducedを示す信号(例えばデューティ信号)に従って、BL調整部12のランプ駆動回路(例えばインバータ回路)で実際に調光するための信号(例えばパルス幅変調等の駆動に適した信号)に変換して、BL調整部12へ出力する。バックライト調光値を実際のバックライト調光のための信号に変換するものである。また、ランプとしては、例えばLED(Light Emitting Diode)で構成されるものや、LEDと蛍光管の組み合わせで構成されるものを採用してもよく、同時にそれに対応したランプ駆動回路を設けておけばよい。 The BL adjustment unit 12 is controlled by the CPU / CPLD 11. The CPU / CPLD 11 uses the lamp driving circuit (for example, an inverter circuit) of the BL adjusting unit 12 to actually perform light control according to a signal (for example, a duty signal) indicating the light emission luminance level BL reduced output from the advanced luminance modulation unit 20. The signal is converted into a signal (for example, a signal suitable for driving such as pulse width modulation) and output to the BL adjustment unit 12. The backlight dimming value is converted into a signal for actual backlight dimming. Further, as the lamp, for example, a lamp composed of an LED (Light Emitting Diode) or a combination of an LED and a fluorescent tube may be adopted, and at the same time, a lamp driving circuit corresponding to the lamp may be provided. Good.

映像出力部17へ出力する映像信号の処理、並びにCPU/CPLD11を介してBL調整部12の制御を行う部位が、スケーリング部1、Yヒストグラム検出部2、APL検出部3、BL輝度レベル設定部8、画質補正部14、RGBγ/WB調整部15、FRC部16、及びアドバンスト輝度変調部20である。   The parts for processing the video signal output to the video output unit 17 and controlling the BL adjustment unit 12 via the CPU / CPLD 11 are the scaling unit 1, the Y histogram detection unit 2, the APL detection unit 3, and the BL luminance level setting unit. 8, an image quality correction unit 14, an RGBγ / WB adjustment unit 15, an FRC unit 16, and an advanced luminance modulation unit 20.

まず、スケーリング部1は、液晶パネルの解像度等に応じて、入力された映像信号(入力映像信号)が示す映像フレームの画素数、或いはその映像フレームのアスペクト比を、演算により変更する。   First, the scaling unit 1 changes the number of pixels of the video frame indicated by the input video signal (input video signal) or the aspect ratio of the video frame by calculation according to the resolution of the liquid crystal panel and the like.

ここで、入力映像信号としては、例えば放送波として受信した映像信号を復調した信号、通信ネットワーク経由で受信した映像信号、内部記憶装置に記憶された映像信号を読み出した信号、各種レコーダや各種プレーヤやチューナ機器といった外部機器から受信した映像信号などが該当し、或いはそれら映像信号に対して各種映像処理を施した後の映像信号が該当する。図示しないが、図2の表示装置は、このような映像信号のいずれかを取得可能なように構成しておけばよい。   Here, as the input video signal, for example, a signal obtained by demodulating a video signal received as a broadcast wave, a video signal received via a communication network, a signal obtained by reading a video signal stored in an internal storage device, various recorders and various players This corresponds to a video signal received from an external device such as a tuner device or a tuner device, or a video signal obtained by performing various video processes on the video signal. Although not shown, the display device of FIG. 2 may be configured to be able to acquire any of such video signals.

画質補正部14は、スケーリング部1から出力された映像信号に対し、ユーザ設定等により、映像のコントラストや色味等を変更する。
RGBγ/WB調整部15は、画質補正部14から出力された映像信号に対し、映像のγ、WB(ホワイトバランス)/CT(色温度)等の調整を行う。さらに、RGBγ/WB調整部15は、アドバンスト輝度変調部20(実際にはコンフィグレーションデザイン部13)からのゲイン設定信号によって信号のゲインを変更する。
The image quality correction unit 14 changes the contrast, color, and the like of the video with respect to the video signal output from the scaling unit 1 according to user settings and the like.
The RGB γ / WB adjustment unit 15 adjusts γ, WB (white balance) / CT (color temperature), etc., of the video signal output from the image quality correction unit 14. Further, the RGBγ / WB adjustment unit 15 changes the gain of the signal by a gain setting signal from the advanced luminance modulation unit 20 (actually the configuration design unit 13).

RGBγ/WB調整部15ではそのゲインに基づき映像信号の変換が施され、後述するようなアドバンスト輝度変調部20で発光輝度レベルを低下させる制御に対して輝度低下分をゲインによって補償する。またこのゲインは、入力映像信号の肌色分布が考慮されているため、肌色の視野角変化を抑制するゲイン設定が行われる。   The RGBγ / WB adjustment unit 15 converts the video signal based on the gain, and compensates for the luminance reduction by the gain with respect to the control for reducing the emission luminance level by the advanced luminance modulation unit 20 as described later. In addition, since the skin color distribution of the input video signal is taken into consideration for this gain, gain setting for suppressing the change in the viewing angle of the skin color is performed.

アドバンスト輝度変調部20からのゲイン設定信号は、上述の液晶パネルへ出力すべき映像信号の画素値(映像信号レベル)を変換するための変換係数を示す信号である。このゲイン設定信号は、以下の例で示すように各映像信号レベル(この例では0〜255の値)に乗算するための共通の1つの変換係数とし、後述するようにゲインすることで頭打ちとなる映像信号レベルの範囲などに基づいて得た或る映像信号レベルの範囲に対しては、ゲインをRGBγ/WB調整部15で補正してもよい。   The gain setting signal from the advanced luminance modulation unit 20 is a signal indicating a conversion coefficient for converting the pixel value (video signal level) of the video signal to be output to the liquid crystal panel. This gain setting signal is a common conversion coefficient for multiplying each video signal level (in this example, a value of 0 to 255) as shown in the following example, and gaining a peak by gaining as described later. The gain may be corrected by the RGBγ / WB adjustment unit 15 for a certain video signal level range obtained based on the video signal level range.

FRC部16は、フレームレートコンバータであり、RGBγ/WB調整部15から出力された調整後の映像信号に対し、映像の動きベクトルを検出し補完映像を生成することによって、通常60Hzの表示周波数から120Hzの表示周波数に変換するものである。勿論、FRC部16での処理対象の表示周波数や処理後の表示周波数はこれに限ったものではない。図2の例では、映像出力部17の液晶駆動回路は、FRC部16から出力された映像信号を液晶パネル駆動のための信号に変換し、液晶パネルに出力することになる。   The FRC unit 16 is a frame rate converter, and detects the motion vector of the video from the adjusted video signal output from the RGB γ / WB adjustment unit 15 to generate a complementary video, thereby generating a normal video from a display frequency of 60 Hz. The display frequency is converted to 120 Hz. Of course, the display frequency to be processed in the FRC unit 16 and the display frequency after processing are not limited to this. In the example of FIG. 2, the liquid crystal driving circuit of the video output unit 17 converts the video signal output from the FRC unit 16 into a signal for driving the liquid crystal panel and outputs the signal to the liquid crystal panel.

Yヒストグラム検出部2は、映像フレームを画素単位等に分割し、各画素の輝度値の発生頻度を表したヒストグラムを生成する。Yヒストグラム検出部2で生成されたヒストグラムは、例えば輝度値(Y)0〜255のそれぞれに対して頻度の値を持つ。APL検出部3は、映像信号の平均輝度レベルを、映像フレーム毎に算出する。APL検出部3で算出される値としては、全画面で黒の場合には0%を示す値となり、全画面で白の場合には100%を示す値となる。   The Y histogram detection unit 2 divides the video frame into pixel units and generates a histogram representing the frequency of occurrence of the luminance value of each pixel. The histogram generated by the Y histogram detection unit 2 has a frequency value for each of luminance values (Y) 0 to 255, for example. The APL detection unit 3 calculates the average luminance level of the video signal for each video frame. The value calculated by the APL detection unit 3 is a value indicating 0% when the entire screen is black, and a value indicating 100% when the entire screen is white.

ヒストグラムストレッチング部4は、Yヒストグラム検出部2で生成されたヒストグラムから、アドバンスト輝度変調部20で使用する範囲を設定する。例えば、ディストーションモジュール5が最小値0〜最大値255で演算を実行するモジュールであり、且つ入力映像信号が元々最小値10〜最大値235の値をとるような信号であった場合を想定する。このような場合には、ヒストグラムストレッチング部4は、ディストーションモジュール5での演算に合わせるために、最小値10〜最大値235のそれぞれに対する頻度値を、最小値0〜最大値255のそれぞれに対する頻度値に当てはめるように引き伸ばすものである。   The histogram stretching unit 4 sets a range to be used by the advanced luminance modulation unit 20 from the histogram generated by the Y histogram detection unit 2. For example, it is assumed that the distortion module 5 is a module that performs an operation with a minimum value 0 to a maximum value 255, and the input video signal is originally a signal having a minimum value 10 to a maximum value 235. In such a case, the histogram stretching unit 4 sets the frequency value for each of the minimum value 10 to the maximum value 235 to the frequency for each of the minimum value 0 to the maximum value 255 in order to match the calculation in the distortion module 5. It stretches to fit the value.

ディストーションモジュール5は、ヒストグラムストレッチング部4から入力されたヒストグラムと、後述するBL輝度レベル設定部8で設定された参照用の発光輝度レベル(バックライト目標値ともいう)BLrefと、肌色検出部18で検出された肌色の分布とから、実際に設定する発光輝度レベル(バックライト値ともいう)BLreduced、すなわちバックライトの制御に使用する発光輝度レベルを選択(決定)する。選択は、予め定められた複数の発光輝度レベルの中からBL輝度レベル設定部8で設定された参照用発光輝度レベルBLrefを超えない範囲で行う。また、ここでは、ターゲットCRをもつ液晶パネルにより近い表示映像を実現できるバックライト値BLreducedを選択する。ターゲットCR等のディストーションパラメータは図示しないメインCPUから設定すればよい。 The distortion module 5 includes a histogram input from the histogram stretching unit 4, a reference emission luminance level (also referred to as a backlight target value) BL ref set by a BL luminance level setting unit 8 described later, and a skin color detection unit From the skin color distribution detected at 18, the light emission luminance level (also referred to as the backlight value) BL reduced that is actually set, that is, the light emission luminance level used for backlight control is selected (determined). The selection is performed in a range that does not exceed the reference light emission luminance level BL ref set by the BL luminance level setting unit 8 from a plurality of predetermined light emission luminance levels. Here, the backlight value BL reduced that can realize a display image closer to the liquid crystal panel having the target CR is selected. The distortion parameters such as the target CR may be set from a main CPU (not shown).

シーンチェンジ検出部6では、1フレーム前のヒストグラムと現ヒストグラムの変化の程度からシーンチェンジの有無を検出する。例えば、各輝度値の頻度変化の累計値を算出し、特定の値よりも大きかった場合には場面が変わったと判定する。   The scene change detection unit 6 detects the presence or absence of a scene change from the degree of change between the histogram one frame before and the current histogram. For example, the cumulative value of the frequency change of each luminance value is calculated, and if it is larger than a specific value, it is determined that the scene has changed.

第1のテンポラリフィルタ7は、ディストーションモジュール5で選択された上述の実際に設定する発光輝度レベルBLreducedが急激に変化した場合に生じる、視覚上の違和感を防止するために設けられたものであり、発光輝度レベルBLreducedの変化量を時間的に緩慢なものにした後、実際に設定する発光輝度レベルBLreducedとして後段に出力する。また、シーンチェンジ時には、緩慢な発光輝度レベルBLreducedの変化を施すと返って違和感を持つため、シーンチェンジ検出部6によるシーンチェンジ検出信号により、第1のテンポラリフィルタ7の値を変え、比較的早い変化ができるようにする。 The first temporary filter 7 is provided to prevent visual discomfort caused when the above-described actually set light emission luminance level BL reduced selected by the distortion module 5 changes abruptly. after the amount of change in light emission luminance level BL reduced to those temporally slow, output to the subsequent stage as a light emission luminance level BL reduced to be actually set. Further, at the time of a scene change, if a slow light emission brightness level BL reduced is applied, the result is uncomfortable. Therefore , the value of the first temporary filter 7 is changed according to the scene change detection signal from the scene change detection unit 6. Make fast changes possible.

BL輝度レベル設定部8は、APL検出部3から出力されたAPL値もしくはYヒストグラム検出部2から出力されたヒストグラム情報などの映像特徴量、および図示しないメインCPUから出力されたOPC(Optical Picture Control;明るさセンサともいう)の値やユーザ設定値などを参照して、バックライトの発光輝度レベルの最大値を決定する。例えば、APLが高い場合にはバックライトの発光輝度レベルの最大値を低い値とすることで、眩しさを感じない映像とすることができる。このバックライトの発光輝度レベルの最大値が、アドバンスト輝度変調部20で実行されるアドバンスト輝度変調の参照用の発光輝度レベル(バックライト目標値)BLrefとなる。 The BL luminance level setting unit 8 is a video feature amount such as an APL value output from the APL detection unit 3 or histogram information output from the Y histogram detection unit 2, and an OPC (Optical Picture Control) output from a main CPU (not shown). A maximum value of the light emission luminance level of the backlight is determined with reference to a value of the brightness sensor) or a user set value. For example, when the APL is high, the maximum value of the light emission luminance level of the backlight is set to a low value so that an image without feeling dazzling can be obtained. The maximum value of the backlight emission luminance level is the reference emission luminance level (backlight target value) BL ref for advanced luminance modulation executed by the advanced luminance modulation unit 20.

参照用の発光輝度レベルBLrefを決定するための映像特徴量としては、上述のようにAPLやヒストグラム情報を用いることができ、実施形態に応じて使用する特徴量が選択される。ヒストグラム情報には、映像のピーク値(最大輝度値)や、最大輝度より小さい所定輝度の間に含まれる映像信号の割合などが使用される。 As the video feature amount for determining the light emission luminance level BL ref for reference, APL or histogram information can be used as described above, and the feature amount to be used is selected according to the embodiment. For the histogram information, the peak value (maximum luminance value) of the video, the ratio of the video signal included between the predetermined luminances smaller than the maximum luminance, and the like are used.

なお、ディストーションモジュール5での選択が、BL輝度レベル設定部8で設定された参照用発光輝度レベルBLrefを超えない範囲で行われることから、BL輝度レベル設定部8では、参照用発光輝度レベルBLrefとしてバックライトの発光輝度レベルの最大値が設定されると説明している。また、図2の例では、第2のテンポラリフィルタ9を経由した参照用発光輝度レベルをBLrefとしている。 Since the selection by the distortion module 5 is performed within a range that does not exceed the reference emission luminance level BL ref set by the BL luminance level setting unit 8, the BL luminance level setting unit 8 uses the reference emission luminance level. It is described that the maximum value of the light emission luminance level of the backlight is set as BL ref . In the example of FIG. 2, the reference light emission luminance level that has passed through the second temporary filter 9 is BL ref .

第2のテンポラリフィルタ9は、第1のテンポラリフィルタ7と同等の機能を持つフィルタである。概略を説明すると、APLが急激に変化し、且つその変化がディストーションモジュール5での選択に影響を与えないような場合に、第1のテンポラリフィルタ7から出力される発光輝度レベルBLreducedはその時間的変化が緩和されている。しかし、ゲイン設定はBL輝度レベル設定部8から出力された参照用発光輝度レベルを元に計算するため、ゲインが変化してしまい、液晶パネル上の表示輝度が急激に変化してしまう。このような表示輝度の急激な変化を無くす或いは緩和するために、第2のテンポラリフィルタ9を設けている。 The second temporary filter 9 is a filter having a function equivalent to that of the first temporary filter 7. In brief, when the APL changes rapidly and the change does not affect the selection in the distortion module 5, the emission luminance level BL reduced output from the first temporary filter 7 is the time. Change has been mitigated. However, since the gain setting is calculated based on the reference emission luminance level output from the BL luminance level setting unit 8, the gain changes and the display luminance on the liquid crystal panel changes abruptly. In order to eliminate or alleviate such a sudden change in display luminance, a second temporary filter 9 is provided.

可変ディレイ10は、映像出力部17での映像出力とBL調光部12でのバックライト調光とのタイミングを取るための遅延部である。バックライト調光は、調光値が決定すれば比較的少ない処理後、バックライト輝度制御が行われる。それに対して、映像信号はアドバンスト輝度変調で映像のゲインが決定し、映像信号の輝度レベルを変更した後もFRC部16でのフレームレート制御や、液晶制御回路でのパネル制御信号への変換など、多くの処理が行われるため、時間的な遅延が発生する。そうすると、本来同時におこなわれるべきバックライト調光制御と映像のゲイン制御のタイミングがずれてしまい、バックライトと映像のバランスが崩れてしまうことになる。そこで、可変ディレイ10によってバックライト調光をあえて遅らせ、バックライト調光制御と映像のゲイン制御のタイミングを合わせるものである。   The variable delay 10 is a delay unit for timing the video output from the video output unit 17 and the backlight dimming in the BL dimming unit 12. In backlight dimming, backlight luminance control is performed after a relatively small amount of processing if the dimming value is determined. On the other hand, the video signal gain is determined by advanced luminance modulation, the frame rate is controlled by the FRC unit 16 and converted to the panel control signal by the liquid crystal control circuit after the luminance level of the video signal is changed. Since many processes are performed, a time delay occurs. Then, the timing of the backlight dimming control and the video gain control that should be performed at the same time is shifted, and the balance between the backlight and the video is lost. Therefore, the backlight dimming is intentionally delayed by the variable delay 10 to match the timing of the backlight dimming control and the video gain control.

コンフィグレーションデザイン部13は、BL輝度レベル設定部8で決定された参照用発光輝度レベルBLrefとディストーションモジュール5によって選択された発光輝度レベルBLreducedとに基づき、映像信号のゲインを計算する。 The configuration design unit 13 calculates the gain of the video signal based on the reference emission luminance level BL ref determined by the BL luminance level setting unit 8 and the emission luminance level BL reduced selected by the distortion module 5.

〈本発明に係る輝度変調処理を実行する主要ブロックの説明〉
図2の表示装置における主要ブロックとして、BL輝度レベル設定部8、コンフィグレーションデザイン部13、肌色検出部18をこの順序で説明する。
<Description of Main Blocks for Performing Luminance Modulation Processing According to the Present Invention>
The BL luminance level setting unit 8, the configuration design unit 13, and the skin color detection unit 18 will be described in this order as main blocks in the display device of FIG.

《BL輝度レベル設定部8》
BL輝度レベル設定部8には、APL検出部3で検出された映像信号のAPLが入力されるとともに、周囲の明るさ(周囲の照度)を測定する図示しない明るさセンサの検出情報に基づく制御信号、及び液晶パネルの明るさを設定するユーザ設定に基づく制御信号が入力される。また、映像特徴量として、映像信号を仮に伸張したときに表現できない頻度、あるいは映像信号の最小輝度及び最大輝度などの情報を使用する場合には、ヒストグラム検出部2から、映像信号の画面単位(フレーム単位)で必要とするこれら情報(ヒストグラム情報とする)が入力される。また、APLとヒストグラム情報の両方を使用する場合には、それぞれの情報がBL輝度レベル設定部8に入力される。
<< BL brightness level setting section 8 >>
The BL luminance level setting unit 8 receives the APL of the video signal detected by the APL detection unit 3 and controls based on detection information from a brightness sensor (not shown) that measures the ambient brightness (ambient illuminance). A signal and a control signal based on a user setting for setting the brightness of the liquid crystal panel are input. Also, when information such as the frequency that cannot be expressed when the video signal is expanded or information such as the minimum luminance and the maximum luminance of the video signal is used as the video feature amount, the histogram detection unit 2 outputs the video signal screen unit ( These pieces of information necessary for each frame (to be referred to as histogram information) are input. When both APL and histogram information are used, each information is input to the BL luminance level setting unit 8.

そして、BL輝度レベル設定部8ではこれらの制御信号とAPLとに基づいて、参照用発光輝度レベルBLrefを出力する。より具体的には、画面単位(フレーム単位)で変化する入力映像信号のAPLに応じて、バックライト輝度を動的に調整する方式を適用し、これにより得られた発光輝度レベルを参照用発光輝度レベルBLrefとして出力する。 Then, the BL luminance level setting unit 8 outputs the reference light emission luminance level BL ref based on these control signals and APL. More specifically, a method of dynamically adjusting the backlight luminance according to the APL of the input video signal that changes in screen units (frame units) is applied, and the light emission luminance level obtained thereby is used for reference light emission. Output as luminance level BL ref .

参照用発光輝度レベルBLrefの生成には、BL輝度レベル設定部8に保持されている輝度制御テーブル(ルックアップテーブル)が用いられる。輝度制御テーブルは、入力映像信号の映像特徴量(ここではAPL)に応じたバックライトの発光輝度レベルの関係、すなわち輝度制御特性を定めるものである。そして予め選択可能な複数の輝度制御テーブルを用意し、BL輝度レベル設定部8が備えるROM(Read Only Memory)等のテーブル格納メモリに保持させておく。 A luminance control table (lookup table) held in the BL luminance level setting unit 8 is used to generate the reference emission luminance level BL ref . The luminance control table defines the relationship of the light emission luminance level of the backlight according to the video feature amount (APL in this case) of the input video signal, that is, the luminance control characteristic. A plurality of selectable brightness control tables are prepared and held in a table storage memory such as a ROM (Read Only Memory) provided in the BL brightness level setting unit 8.

液晶表示装置周囲の明るさを測定する明るさセンサには、例えばフォトダイオードが適用される。明るさセンサは、検出した周囲光に応じた直流電圧信号を生成し、図示しないメインCPUに出力する。メインCPUは、周囲光に応じた直流電圧信号に応じて輝度制御テーブルを選択する制御信号をBL輝度レベル設定部8に出力する。   For example, a photodiode is applied to a brightness sensor that measures the brightness around the liquid crystal display device. The brightness sensor generates a DC voltage signal corresponding to the detected ambient light and outputs it to a main CPU (not shown). The main CPU outputs a control signal for selecting the brightness control table to the BL brightness level setting unit 8 according to the DC voltage signal corresponding to the ambient light.

さらに、メインCPUは、液晶パネルの明るさを設定するユーザ設定に基づく制御信号として、輝度制御テーブルの輝度制御値を調整するための輝度調整係数を出力する。輝度調整係数は、ユーザ操作に応じて画面全体の明るさ設定を行うために使用される。例えば、表示装置が保持するメニュー画面には、画面の明るさ調整項目が設定されている。ユーザは、その設定項目を操作することによって、任意の画面明るさを設定することができる。メインCPUは、その明るさ設定を認識し、設定された明るさに従ってBL輝度レベル設定部8に輝度調整係数を出力する。   Further, the main CPU outputs a luminance adjustment coefficient for adjusting the luminance control value of the luminance control table as a control signal based on a user setting for setting the brightness of the liquid crystal panel. The brightness adjustment coefficient is used for setting the brightness of the entire screen in accordance with a user operation. For example, screen brightness adjustment items are set on a menu screen held by the display device. The user can set an arbitrary screen brightness by operating the setting item. The main CPU recognizes the brightness setting and outputs a brightness adjustment coefficient to the BL brightness level setting unit 8 according to the set brightness.

BL輝度レベル設定部8では、明るさセンサの検出情報に従ってメインCPUから出力された制御信号により、テーブルNoを指定して輝度制御テーブルを選択する。若しくは選択する輝度制御テーブルを演算によって生成するようにしてもよい。そして、選択した輝度制御テーブルの輝度変換値に対して、ユーザ設定に基づく制御信号として得た輝度調整係数を乗算し、輝度制御テーブルの輝度制御特性の傾きを変化させ、最終的に、参照用発光輝度レベルBLrefの生成に使用する輝度制御テーブルを決定する。そして、BL輝度レベル設定部8は、決定した輝度制御テーブルの輝度制御特性を使用し、APL検出部3から出力されたAPLに応じて参照用発光輝度レベルBLrefを生成して出力する。 The BL luminance level setting unit 8 selects a luminance control table by designating a table No. according to a control signal output from the main CPU according to the detection information of the brightness sensor. Alternatively, the luminance control table to be selected may be generated by calculation. Then, the brightness conversion value of the selected brightness control table is multiplied by the brightness adjustment coefficient obtained as a control signal based on the user setting, and the slope of the brightness control characteristic of the brightness control table is changed, and finally, for reference A brightness control table used to generate the light emission brightness level BL ref is determined. Then, the BL luminance level setting unit 8 uses the luminance control characteristic of the determined luminance control table to generate and output a reference emission luminance level BL ref according to the APL output from the APL detection unit 3.

輝度制御テーブルは、上述したように、入力映像信号の特徴量であるAPLとバックライトの発光輝度レベルとの関係を定めるものであって、例えば、APLが大きいときにはバックライトの発光輝度レベルが小さくなるように設定することで、高輝度の映像のときに眩しさを感じないようにバックライトの発光輝度を抑えるようにしている。輝度制御テーブルの輝度制御特性に従って、映像信号のAPLの変化に応じて発光輝度レベルBLrefが動的に変化する。本発明においては、輝度制御テーブルにおける輝度制御特性については特に限定されるものではなく、入力映像信号の特徴量に応じてバックライトの発光輝度レベルを動的に変化させる特性を規定するものを適宜適用することができる。 As described above, the luminance control table defines the relationship between the APL that is the feature amount of the input video signal and the light emission luminance level of the backlight. For example, when the APL is large, the light emission luminance level of the backlight is small. By setting so as to be, the luminance of the backlight is suppressed so as not to feel dazzling in the case of a high-luminance image. In accordance with the luminance control characteristics of the luminance control table, the light emission luminance level BL ref dynamically changes according to the change in the APL of the video signal. In the present invention, the brightness control characteristics in the brightness control table are not particularly limited, and those that prescribe characteristics that dynamically change the light emission brightness level of the backlight according to the feature amount of the input video signal are appropriately selected. Can be applied.

このようにしてBL輝度レベル設定部8から出力された参照用発光輝度レベルBLrefは、第1のテンポラリフィルタ7の作用で遅延された後、コンフィグレーションデザイン部13に入力し、映像ゲインの演算に使用されるとともに、ディストーションモジュール5に入力して、ヒストグラムに応じた発光輝度レベルBLreducedの決定に使用される。 In this way, the BL luminance level for reference light emission luminance level BL ref output from the setting section 8, after being delayed by the action of the first temporary filter 7, and input to the configuration design portion 13, operation of the image gain And is input to the distortion module 5 and used to determine the emission luminance level BL reduced according to the histogram.

図3は、図2の表示装置におけるディストーションモジュールで実行される評価値の演算処理例を説明するための図である。図3において、h1は映像信号のYヒストグラムを示している。ここで横軸は映像信号の入力階調(映像信号としてとりうる画素値、又は映像信号レベルともいう)を示し、縦軸は各映像信号レベルの頻度を示している。   FIG. 3 is a diagram for explaining an example of an evaluation value calculation process executed by the distortion module in the display device of FIG. In FIG. 3, h1 represents the Y histogram of the video signal. Here, the horizontal axis represents the input gradation of the video signal (also referred to as a pixel value or video signal level that can be taken as the video signal), and the vertical axis represents the frequency of each video signal level.

このような映像のヒストグラムh1に対して、使用する液晶パネルにおいてバックライトの発光輝度レベルが100%の時に表示可能な映像輝度範囲をAとする。また、ターゲットCRの液晶パネルで表示可能な映像輝度範囲をBとする。また、ディストーションモジュール5で選択可能な発光輝度レベルのうち、ある特定の発光輝度レベルで表示可能な映像輝度範囲をCとする。そして、ヒストグラムh1において、映像輝度範囲Cの両側で映像輝度範囲Bと重なる部分が、ディストーションとして数値化を行う部分であり、評価値算出部分である。この評価値算出部分のうち、低輝度部分をD1、高輝度部分をD2とする。   For such a video histogram h1, A is a video luminance range that can be displayed when the light emission luminance level of the backlight is 100% in the liquid crystal panel to be used. Also, let B be the video luminance range that can be displayed on the liquid crystal panel of the target CR. Also, let C be an image luminance range that can be displayed at a specific light emission luminance level among the light emission luminance levels that can be selected by the distortion module 5. In the histogram h1, portions overlapping the video luminance range B on both sides of the video luminance range C are portions that are digitized as distortion, and are evaluation value calculation portions. Of the evaluation value calculation portion, the low luminance portion is D1 and the high luminance portion is D2.

評価値(ディストーション;Distortion)は、選択可能な発光輝度レベルに対して、頻度と重み付けによって下式(1)によって算出する。
Distortion=Σ{(映像輝度範囲D1+D2の頻度)×(距離重み)}・・・(1)
The evaluation value (distortion) is calculated by the following equation (1) based on the frequency and weighting with respect to the selectable luminance level.
Distortion = Σ {(frequency of image luminance range D1 + D2) × (distance weight)} (1)

重みとしては、評価値算出対象となる発光輝度レベルで表示可能な映像輝度範囲Cから遠ざかる程大きくする距離重みを用いる。ここでは、低輝度部分D1の距離重みをE1、高輝度部分D2の距離重みをE2とする。従って、同じ頻度値であっても、表現できる範囲から遠いほうが、評価値は大きくなる。これは表現できる範囲から遠いほうが、映像として表現できない影響が大きいためである。頻度と重み付けによって算出した値はF1(低輝度部分)、F2(高輝度部分)である。評価値はF1とF2の面積(累計)を合計した値となる。   As the weight, a distance weight that increases as the distance from the image luminance range C that can be displayed at the light emission luminance level that is an evaluation value calculation target increases. Here, the distance weight of the low luminance portion D1 is E1, and the distance weight of the high luminance portion D2 is E2. Therefore, even if the frequency value is the same, the evaluation value becomes larger as it is far from the range that can be expressed. This is because the farther from the range that can be expressed, the greater the influence that cannot be expressed as video. The values calculated by the frequency and the weight are F1 (low luminance part) and F2 (high luminance part). The evaluation value is the sum of the areas (cumulative total) of F1 and F2.

ディストーションモジュール5では、各発光輝度レベルに対して評価値を算出し、後述する手法によって評価値とゲインとの関係を算出する。また肌色検出部18で検出された肌色の分布から液晶パネルの視野角特性に応じた肌色劣化度を算出し、肌色劣化度の合計とゲインとの関係、及び評価値とゲインとの関係から、バックライトに設定すべき発光輝度レベルBLreducedを選択する。発光輝度レベルBLreducedは、この後、コンフィグレーションデザイン部13に出力され、映像信号に適用するゲインが決定される。
上記の発光輝度レベルBLreducedとして選択する際、ディストーションモジュール5では、BL輝度レベル設定部8で設定され、第2のテンポラリフィルタ9によって緩和された発光輝度レベルBLrefを越えない範囲で、発光輝度レベルBLreducedを選択する。
In the distortion module 5, an evaluation value is calculated for each emission luminance level, and a relationship between the evaluation value and the gain is calculated by a method described later. Further, the skin color degradation degree corresponding to the viewing angle characteristic of the liquid crystal panel is calculated from the skin color distribution detected by the skin color detection unit 18, and the relationship between the total skin color degradation degree and the gain, and the relationship between the evaluation value and the gain, The light emission luminance level BL reduced to be set for the backlight is selected. The emission luminance level BL reduced is then output to the configuration design unit 13 to determine the gain applied to the video signal.
When selecting the light emission luminance level BL reduced as described above, the distortion module 5 sets the light emission luminance within a range not exceeding the light emission luminance level BL ref set by the BL luminance level setting unit 8 and relaxed by the second temporary filter 9. Select the level BL reduced .

このような評価値の算出は、ディストーションモジュール5で、選択可能な発光輝度レベルの全てについて行うことが理想である。しかし、処理時間等の制限があるため、選択可能な発光輝度レベルの輝度制御範囲を均等に分け、例えば10%程度毎の発光輝度レベルについて算出すればよい。   Ideally, the evaluation value is calculated for all selectable light emission luminance levels in the distortion module 5. However, since there is a limitation on the processing time or the like, the luminance control range of selectable light emission luminance levels may be equally divided, and for example, the light emission luminance level may be calculated for about 10%.

つまり、上式(1)の特定の発光輝度レベルで表示可能な映像輝度範囲をCとして、選択可能な発光輝度レベルを順次適用し、発光輝度レベルごとに評価値を算出する。そして算出した評価値とゲインとの関係を算出する。
評価値は、発光輝度レベルに応じて定まるものである。また、特定の発光輝度レベルを設定したときのゲインの値は、バックライトに設定する発光輝度レベルをBLreducedとするとき、
G=CVreduced/CVref=(BLref/BLreduced1/γ・・・(4)
によって計算される。
That is, the video luminance range that can be displayed at the specific light emission luminance level of the above equation (1) is set as C, and the selectable light emission luminance levels are sequentially applied, and the evaluation value is calculated for each light emission luminance level. Then, the relationship between the calculated evaluation value and the gain is calculated.
The evaluation value is determined according to the light emission luminance level. Further, the gain value when a specific light emission luminance level is set is as follows. When the light emission luminance level set for the backlight is BL reduced ,
G = CV reduced / CV ref = (BL ref / BL reduced ) 1 / γ (4)
Calculated by

上記の参照用の発光輝度レベルBLrefと、バックライトに設定する発光輝度レベルBLreducedとによるゲイン計算について説明する。ゲインをかけた画素値をCVreduced とするとき、発光輝度レベルを低下させたときの画面の明るさ(液晶パネルでの表示輝度)は、BLreduced(CVreduced/255)γである。一方で、参照用発光輝度レベルBLrefでバックライトを制御したときの画面の明るさは、BLref(CVref/255)γとなる。これらの値を等しくさせ、発光輝度レベルBLreducedによって生じるバックライトの発光輝度の低下分を補償するように、画素値を決定すればよい。つまり、下式(3)を満たすようなゲインを演算する。
Y=BLreduced(CVreduced/255)γ=BLref(CVref/255)γ・・・(3)
A description will be given of gain calculation based on the above-described light emission luminance level BL ref for reference and the light emission luminance level BL reduced set for the backlight. When the pixel value to which the gain is applied is CV reduced , the screen brightness (display brightness on the liquid crystal panel) when the light emission brightness level is reduced is BL reduced (CV reduced / 255) γ . On the other hand, the brightness of the screen when the backlight is controlled at the reference emission luminance level BL ref is BL ref (CV ref / 255) γ . The pixel values may be determined so that these values are equalized and the decrease in the light emission luminance of the backlight caused by the light emission luminance level BL reduced is compensated. That is, a gain that satisfies the following expression (3) is calculated.
Y = BL reduced (CV reduced / 255) γ = BL ref (CV ref / 255) γ (3)

従って、このときのゲイン(Gとする)は、下式(4)のようになる。例えば、参照用発光輝度レベルBLrefが100%のときには、下式(5)のようになる。なお、BLrefとBLreducedとの関係をルックアップテーブルとしてのROMなどに格納しておき、下式(4)の演算処理を高速に実行させることが好ましい。 Accordingly, the gain (G) at this time is as shown in the following equation (4). For example, when the reference light emission luminance level BL ref is 100%, the following equation (5) is obtained. In addition, it is preferable to store the relationship between BL ref and BL reduced in a ROM as a lookup table or the like so that the arithmetic processing of the following expression (4) is executed at high speed.

G=CVreduced/CVref=(BLref/BLreduced1/γ・・・(4)
G=(1/BLreduced1/γ ・・・(5)
G = CV reduced / CV ref = (BL ref / BL reduced) 1 / γ ··· (4)
G = (1 / BL reduced ) 1 / γ (5)

ディストーションモジュール5では、バックライトで選択可能な発光輝度レベルごとに評価値を算出し、その発光輝度レベルと、BL輝度レベル設定部8で選択された発光輝度レベルBLrefとから、上記選択可能な発光輝度レベルごとにゲインを計算し、発光輝度レベルとゲインとの関係を得る。 The distortion module 5 calculates an evaluation value for each light emission luminance level that can be selected by the backlight, and can select from the light emission luminance level and the light emission luminance level BL ref selected by the BL luminance level setting unit 8. A gain is calculated for each emission luminance level, and a relationship between the emission luminance level and the gain is obtained.

さらにディストーションモジュール5では、肌色検出部18で検出された肌色の分布に対して、液晶パネル特有の肌色の視野角による変化量を使用して重みを付けを行う。そして、この重み付けした肌色の分布をゲイン毎に積算して、ゲインを変えたときの肌色重みの変化を演算し、この肌色の重みの変化を考慮した評価を行ってBLreducedを選択する。 Further, the distortion module 5 weights the skin color distribution detected by the skin color detection unit 18 using a change amount according to the viewing angle of the skin color peculiar to the liquid crystal panel. Then, the weighted skin color distribution is integrated for each gain, the change in the skin color weight when the gain is changed is calculated, the evaluation considering the change in the skin color weight is performed, and BL reduced is selected.

ディストーションモジュール5での評価値算出処理を、図4〜図7を参照し具体的な数値で説明する。図4は、本発明に係る表示装置における輝度変調処理の具体例を説明するための図で、映像ヒストグラムにおけるパネルCRとターゲットCRとの関係の一例を示す図である。ここでは、使用する液晶パネルのCR(パネルCR)が2000、ターゲットCRが3500、バックライトの輝度制御範囲が20〜100%で、バックライト輝度100%のときの液晶パネルの最大輝度は450cdとする。また、図4における各アルファベット記号は図3に準拠する。   The evaluation value calculation process in the distortion module 5 will be described with specific numerical values with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram for explaining a specific example of the luminance modulation processing in the display device according to the present invention, and is a diagram showing an example of the relationship between the panel CR and the target CR in the video histogram. Here, the maximum luminance of the liquid crystal panel is 450 cd when the CR (panel CR) of the liquid crystal panel to be used is 2000, the target CR is 3500, the luminance control range of the backlight is 20 to 100%, and the backlight luminance is 100%. To do. Moreover, each alphabet symbol in FIG. 4 is based on FIG.

この例において、使用する液晶パネルで表示可能な映像輝度範囲Aは、450cd〜0.225cdである。また、目標とする液晶パネルの表示可能な映像輝度範囲Bは、450cd〜0.128cdである。そして、各映像信号レベル0〜255に対する頻度を映像輝度範囲Bに合わせるように割り付ける。この場合、映像輝度範囲Aと映像輝度範囲Bとの差は5デジット程度である。   In this example, the video luminance range A that can be displayed on the liquid crystal panel to be used is 450 cd to 0.225 cd. In addition, the target image luminance range B that can be displayed on the liquid crystal panel is 450 cd to 0.128 cd. Then, the frequency for each video signal level 0 to 255 is assigned so as to match the video luminance range B. In this case, the difference between the video luminance range A and the video luminance range B is about 5 digits.

ヒストグラムh1において、映像輝度範囲Bと映像輝度範囲Aとの差の部分に映像があれば、バックライトの発光輝度レベルを下げることで、よりターゲットCRに近い輝度表現が可能になる。しかし、高輝度側にも映像が分布していると、バックライトの発光輝度レベルを下げることで表現できない部分が発生する。そこで、上述したように、評価値を算出する。   If there is an image in the difference between the image luminance range B and the image luminance range A in the histogram h1, the luminance expression closer to the target CR can be expressed by lowering the light emission luminance level of the backlight. However, if an image is distributed on the high luminance side, a portion that cannot be expressed by reducing the light emission luminance level of the backlight occurs. Therefore, the evaluation value is calculated as described above.

図5は、選択対象の一つである発光輝度レベル100%のときの映像輝度範囲Cを示す図、図6は、選択対象の一つである発光輝度レベル70%程度のときの映像輝度範囲Cを示す図、図7は、選択対象の一つである発光輝度レベル50%程度のときの映像輝度範囲Cを示す図である。図5〜図7における各アルファベット記号は図3に準拠する。   FIG. 5 is a diagram showing a video luminance range C when the light emission luminance level is 100%, which is one of the selection targets, and FIG. 6 is a video luminance range when the light emission luminance level is about 70%, which is one of the selection targets. FIG. 7 is a diagram showing a video luminance range C at a light emission luminance level of about 50%, which is one of the selection targets. Each alphabet symbol in FIGS. 5-7 is based on FIG.

図5で示したように、発光輝度レベルが100%を示すものである場合、低輝度部分の評価値F1には或る程度の値があり、高輝度部分の評価値F2には値がない。また、図6で示したように、発光輝度レベルを70%程度に下げた場合、低輝度部分の評価値F1及び高輝度部分の評価値F2ともに、低い値を持つ。また、図7で示したように、発光輝度レベルを50%程度に下げた場合、低輝度部分の評価値F1には値がなく、高輝度部分の評価値F2には大きな値を持つ。図5〜図7で例示した各発光輝度レベルでの評価値算出結果の面積(累積)を比較してみると、発光輝度レベルが70%のときが最も低い。このような処理によって、バックライトの発光輝度レベルに応じた評価値を算出することができる。   As shown in FIG. 5, when the light emission luminance level is 100%, the evaluation value F1 for the low luminance portion has a certain value, and the evaluation value F2 for the high luminance portion has no value. . Further, as shown in FIG. 6, when the emission luminance level is lowered to about 70%, both the low luminance portion evaluation value F1 and the high luminance portion evaluation value F2 have low values. Further, as shown in FIG. 7, when the emission luminance level is lowered to about 50%, the evaluation value F1 for the low luminance portion has no value, and the evaluation value F2 for the high luminance portion has a large value. Comparing the areas (cumulative values) of the evaluation value calculation results at the respective light emission luminance levels exemplified in FIGS. 5 to 7, the light emission luminance level is the lowest when it is 70%. By such processing, an evaluation value corresponding to the light emission luminance level of the backlight can be calculated.

《コンフィグレーションデザイン部13》
コンフィグレーションデザイン部13は、ディストーションモジュール5で選択された発光輝度レベルBLreducedによってバックライトの発光輝度が低下したときに、画面上の輝度を上げるように、映像ゲインを調整する。
参照用の発光輝度レベルBLrefと、バックライトに設定する発光輝度レベルBLreducedとによるゲイン計算については、上述の式(4)により実行することができる。また、ディストーションモジュール5で計算されたゲインを使用して、ゲイン設定を行うようにしてもよい。
<< Configuration Design Section 13 >>
The configuration design unit 13 adjusts the video gain so that the luminance on the screen is increased when the luminance of the backlight is reduced by the luminance level BL reduced selected by the distortion module 5.
The gain calculation using the light emission luminance level BL ref for reference and the light emission luminance level BL reduced set for the backlight can be performed by the above-described equation (4). Further, the gain setting may be performed using the gain calculated by the distortion module 5.

《肌色検出部18》
図8は、液晶パネルにおける映像信号の入力階調と表示パネルの相対輝度との関係の一例を示す図である。ここでは、液晶パネルの視野角0°と60°とにおいて、入力階調に応じた相対輝度がどの程度変化するかが示されている。入力階調は8ビット(256階調)で表現されている場合を示す。
<< Skin Color Detection Unit 18 >>
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the input gradation of the video signal in the liquid crystal panel and the relative luminance of the display panel. Here, it is shown how the relative luminance changes according to the input gradation at the viewing angles of 0 ° and 60 ° of the liquid crystal panel. The input gradation is represented by 8 bits (256 gradations).

図8に示すように、液晶パネルに対する視野角が大きくなると、同じ入力階調であっても相対輝度が増大する方向に変化する傾向があるが、特にその変化の傾向は中間階調(128付近)で最も大きくなる。視野角による変化が大きいほど、映像品の低下が顕著になるといえる。従って、入力階調を中間階調付近から遠ざけるようにすれば、視野角による品位の低下を抑制することができる。   As shown in FIG. 8, when the viewing angle with respect to the liquid crystal panel is increased, the relative luminance tends to increase in the same input gradation, but the tendency of the change is particularly intermediate gradation (near 128). ) Is the largest. It can be said that the greater the change due to the viewing angle, the more remarkable the deterioration of the video product. Therefore, if the input gradation is kept away from the vicinity of the intermediate gradation, it is possible to suppress degradation in quality due to the viewing angle.

図9〜図10は、肌色を表示したときの視野角変化の一例を示す図である。この例では、肌色の一例として(R,G,B)=(160,110,100)の映像についてその輝度変化を示している。図9に示すように上記のRGB値をもつ映像の視野角による輝度差d1〜d3は、RGB値が中間階調付近に分布しているため、大きなものとなっている。従って、このRGB値の肌色は、視野角による輝度変化が大きく、品位の低下が目立つ。   9-10 is a figure which shows an example of a viewing angle change when a skin color is displayed. In this example, the luminance change is shown for an image of (R, G, B) = (160, 110, 100) as an example of skin color. As shown in FIG. 9, the luminance differences d1 to d3 depending on the viewing angle of the image having the RGB values are large because the RGB values are distributed in the vicinity of the intermediate gradation. Therefore, the skin color of this RGB value has a large luminance change depending on the viewing angle, and the deterioration of the quality is conspicuous.

ここで図10に示すように、映像信号の輝度を上げることにより視野角の影響を軽減させることができる。ここでは、図9に示すRGB値をもつ肌色に対して特定のゲイン(約1.59)を付与し、RGB値をそれぞれ(255,175,159)としたときの例を示している。このように、RGB値を中間階調域から外すことにより、輝度差d1〜d3が小さくなり、視野角による変化が軽減される。   Here, as shown in FIG. 10, the influence of the viewing angle can be reduced by increasing the luminance of the video signal. Here, an example in which a specific gain (about 1.59) is given to the skin color having RGB values shown in FIG. 9 and the RGB values are (255, 175, 159), respectively. Thus, by removing the RGB values from the intermediate gradation range, the luminance differences d1 to d3 are reduced, and the change due to the viewing angle is reduced.

一方、肌色のRGB値によっては、ゲインをかけることによって逆に視野角変化が増大して映像品位の低下を招く場合もある。図11〜図12は、肌色を表示したときの視野角変化の他の例を示す図である。この例では、肌色の一例として(R,G,B)=(110,80,50)の映像についてその輝度変化を示している。図11に示すように上記のRGB値をもつ映像の視野角による輝度差d1〜d3は、RGB値が低階調付近に分布しているため、それほど大きくない。   On the other hand, depending on the RGB values of the skin color, when the gain is applied, the viewing angle change may increase and the video quality may be degraded. FIGS. 11-12 is a figure which shows the other example of a viewing angle change when a skin color is displayed. In this example, as an example of skin color, the luminance change is shown for an image of (R, G, B) = (110, 80, 50). As shown in FIG. 11, the luminance differences d1 to d3 depending on the viewing angle of the image having the RGB value are not so large because the RGB values are distributed near the low gradation.

図12は、RGB値に対して特定のゲイン(約1.27)を付与し、RGB値をそれぞれ(140,102,64)としたときの例を示している。この例では、RGB値が中間階調域に上がってしまい、輝度差d1〜d3が大きくなって、視野角による変化が増大してしまう。   FIG. 12 shows an example in which a specific gain (about 1.27) is given to the RGB values and the RGB values are (140, 102, 64), respectively. In this example, the RGB value rises to the intermediate gradation range, the luminance differences d1 to d3 increase, and the change due to the viewing angle increases.

上記のような肌色の視野角変化を抑えて、最適な映像品位による映像表示を行うために、本実施形態の表示装置では、肌色検出部18によって映像の肌色を検出し、その結果に基づいて視野角の劣化度を算出する。そしてその視野角の劣化度と、ディストーションモジュール5で得られるディストーションの値とを用いて、肌色の視野角変化を考慮した最も適切なゲイン、及びバックライトの発光輝度BLreducedを選択できるようにする。 In order to suppress the change in the skin color viewing angle as described above and display an image with the optimum image quality, in the display device of the present embodiment, the skin color detection unit 18 detects the skin color of the image, and based on the result. The deterioration degree of the viewing angle is calculated. Then, using the degree of deterioration of the viewing angle and the distortion value obtained by the distortion module 5, it is possible to select the most appropriate gain considering the viewing angle change of the skin color and the backlight emission brightness BL reduced. .

肌色検出部18における処理をさらに具体的に説明する。肌色検出部18は、入力映像信号から予め定められた条件に基づく肌色を検出し、映像信号の輝度に応じた肌色分布を生成する。また、肌色検出部18では、液晶パネルの特性として予め測定された視野角変化度を用いて、その画面毎の肌色の分布の変化量の総量を生成し、ディストーションモジュール5に出力する。   The processing in the skin color detection unit 18 will be described more specifically. The skin color detection unit 18 detects a skin color based on a predetermined condition from the input video signal, and generates a skin color distribution according to the luminance of the video signal. In addition, the skin color detection unit 18 generates a total amount of change in the skin color distribution for each screen by using the viewing angle change degree measured in advance as a characteristic of the liquid crystal panel, and outputs the total change amount to the distortion module 5.

例えば、文献「Journal of Electronic Imaging 15(4), 041203, Oct-Dec 2006」に記載されたDu-Shik Park, Youngshin kwak, Hyunwook Ok, Chang Yeong kimによる「Preferred Advanced Institute of Technology」には、肌色の信号の領域が示されている。図13は、上記文献に示された肌色領域を示す図で、肌色S1は、信号CbCrの一定領域内に存在している。肌色検出部18では、例えばこのような色差Cb,Crにより定義された領域に加えて、輝度Yを加味した肌色検出を行う。   For example, `` Preferred Advanced Institute of Technology '' by Du-Shik Park, Youngshin kwak, Hyunwook Ok, Chang Yeong kim described in the document `` Journal of Electronic Imaging 15 (4), 041203, Oct-Dec 2006 '' The signal area is shown. FIG. 13 is a diagram showing the skin color area shown in the above document, and the skin color S1 exists in a certain area of the signal CbCr. The skin color detection unit 18 performs skin color detection in consideration of the luminance Y in addition to the region defined by such color differences Cb and Cr, for example.

図14は、Y,Cb、Crにおける肌色領域を示す図である。上記図13に示したようなCb,Crの空間における肌色の領域を、輝度Yを加味したY,Cb,Cr空間で表すと、図14に示すような楕円柱形状の領域S2(点線で示す領域)となる。Y,Cb,Crにおける中心座標部分は白である。そして肌色領域S2の楕円柱の中心軸cは、肌色度(Sとする)が最も高く、この肌色度が最も高いCb,Crの値をそれぞれCbskin,Crskinとする。   FIG. 14 is a diagram showing skin color regions in Y, Cb, and Cr. When the skin-colored region in the Cb, Cr space as shown in FIG. 13 is represented by the Y, Cb, Cr space in consideration of the luminance Y, the elliptical column-shaped region S2 (shown by a dotted line) as shown in FIG. Area). The central coordinate portion in Y, Cb, and Cr is white. The center axis c of the elliptical column in the skin color region S2 has the highest skin chromaticity (S), and the values of Cb and Cr having the highest skin chromaticity are Cbskin and Crskin, respectively.

図15は、縦軸に肌色度Sをとり、横軸に肌色領域S2のCb,Cr面内における肌色中心cからの距離をとったときの図を示すものである。ここでは、Cbskin,Crskinの値をもつ肌色中心の肌色度を1とし、肌色ではない色(非肌色)の肌色度を0とするとき、図14の肌色領域S2における肌色中心cから肌色領域S2の外縁(非肌色領域との境界)までの肌色度Sは、図15に示すような分布をとるものとする。つまり、肌色に重みを付けて、肌色中心の重みを1とし、肌色以外の領域では重みを0にする。   FIG. 15 shows a graph when the skin chromaticity S is taken on the vertical axis and the distance from the skin color center c in the Cb, Cr plane of the skin color region S2 is taken on the horizontal axis. Here, when the skin chromaticity of the skin color center having the values of Cbskin and Crskin is set to 1, and the skin chromaticity of the color other than the skin color (non-skin color) is set to 0, the skin color region S2 from the skin color center c in the skin color region S2 of FIG. The skin chromaticity S up to the outer edge (boundary with the non-skin color area) is assumed to have a distribution as shown in FIG. In other words, the skin color is weighted, the skin color center weight is set to 1, and the weight other than the skin color is set to 0.

肌色検出部18で肌色を検出するための構成としては、色々な肌色(例えば明るい肌色、暗い肌色など)の肌色サンプルの値を使用してD−LUT(Dimensional Look Up Table)を構成し、このD−LUTを使用して入力映像信号から、Y,Cb,Cr空間の所定領域内の肌色を検出してもよい。   As a configuration for detecting the skin color by the skin color detection unit 18, a D-LUT (Dimensional Look Up Table) is configured by using values of skin color samples of various skin colors (for example, light skin color, dark skin color, etc.). You may detect the skin color in the predetermined area | region of Y, Cb, Cr space from an input video signal using D-LUT.

図16は、肌色検出部における肌色の検出例を説明するための図である。肌色検出部18では、入力映像信号の輝度毎の肌色度を検出し、その肌色度を合計する。つまり、入力映像信号の輝度に応じた肌色の分布を生成する。
ここでは、肌色検出部18は、入力映像信号の画面ごとに画素単位で肌色度を検出し、輝度毎にその肌色度を合計して図16に示すような関係を得る。ここでは、ある輝度における肌色度の合計Syは、Sy=ΣS×nで表すことができる。Sは、図15に示した肌色度であり、nは同じ肌色度Sを持つ画素の数である。画面内の輝度毎の画素に対応する肌色度を全て積算することで、図16のように輝度に応じた肌色度Syの分布が得られる。この分布は、画面ごと(例えばフレームごと)にその都度生成されるものである。
FIG. 16 is a diagram for explaining an example of skin color detection in the skin color detection unit. The skin color detection unit 18 detects the skin chromaticity for each luminance of the input video signal, and sums up the skin chromaticity. That is, a skin color distribution corresponding to the luminance of the input video signal is generated.
Here, the skin color detection unit 18 detects the skin chromaticity in units of pixels for each screen of the input video signal, and sums the skin chromaticity for each luminance to obtain the relationship shown in FIG. Here, the total Sy of skin chromaticity at a certain luminance can be expressed as Sy = ΣS × n. S is the skin chromaticity shown in FIG. 15, and n is the number of pixels having the same skin chromaticity S. By integrating all the skin chromaticities corresponding to the pixels for each luminance in the screen, a distribution of the skin chromaticity Sy according to the luminance can be obtained as shown in FIG. This distribution is generated for each screen (for example, for each frame) each time.

ここで、予め表示パネルの特性に応じて決まる肌色の視野角変化度Wyを決定しておく。図17は、表示パネルの特性に応じて決定される肌色の視野角変化度の分布例を示す図である。上述したように、液晶パネルでは、視野角による相対輝度の変化により、映像品位が低下する。ここで肌色について、表示パネルの視野角特性(視野角変化度Wyとする)を測定して、図17に示すような視野角変化度Wyの分布曲線を予め得ておき、ROMなどの記憶手段に記憶させておく。   Here, the skin color viewing angle change degree Wy determined in accordance with the characteristics of the display panel is determined in advance. FIG. 17 is a diagram illustrating a distribution example of the skin color viewing angle change degree determined according to the characteristics of the display panel. As described above, in the liquid crystal panel, the image quality deteriorates due to the change in relative luminance depending on the viewing angle. Here, for the skin color, the viewing angle characteristic (viewing angle change degree Wy) of the display panel is measured to obtain a distribution curve of the viewing angle change degree Wy as shown in FIG. Remember me.

例えば、肌色中心となるRGBの比率をR0:G0:B0とするとき、この関係を持ついろいろな輝度の肌色データを作ることができる。このようないろいろな輝度の肌色を実際に液晶パネルに表示させて、正面(0度)から液晶パネルを見たときの肌色の色度(u0,v0)と、斜め60度から液晶パネルを見たときの肌色の色度(u60,v60)とを測定する。   For example, when the ratio of RGB as the skin color center is R0: G0: B0, skin color data with various luminances having this relationship can be created. The skin color with such various brightness is actually displayed on the liquid crystal panel, and the liquid crystal panel is viewed from the skin color chromaticity (u0, v0) when viewed from the front (0 degree) and 60 degrees obliquely. The skin color chromaticity (u60, v60) is measured.

そして測定した色度の差Δu´v´を以下の式(6)、
Δu´v´=((u−u60)+(v0−v60)0.5 ・・・(6)
により求める。つまり、Δu´v´は、視野角0度と60度のときの色度の距離を表している。この色度の差Δu´v´が最も大きい輝度の肌色値を1となるように正規化することで、図17に示すような輝度に応じた視野角変化度Wyを得ることができる。これは、液晶パネルによって異なるものとなる。ここでは、中間階調のときの視野角変化(色の変化)が大きく、低階調と高階調との領域では、視野角変化が小さいことがわかる。
The measured chromaticity difference Δu′v ′ is expressed by the following equation (6),
Δu′v ′ = ((u−u60) 2 + (v0−v60) 2 ) 0.5 (6)
Ask for. That is, Δu′v ′ represents the chromaticity distance when the viewing angle is 0 degree and 60 degrees. By normalizing the skin color value of the luminance with the largest chromaticity difference Δu′v ′ to be 1, a viewing angle change degree Wy corresponding to the luminance as shown in FIG. 17 can be obtained. This differs depending on the liquid crystal panel. Here, it can be seen that the viewing angle change (color change) at the middle gradation is large, and the viewing angle change is small in the low gradation and high gradation areas.

図18は、表示パネルごとの視野角変化度を考慮した画面毎の肌色度の一例を示す図である。肌色検出部18では、図16に示したようなある画面のときの肌色度の合計Syに対して、図17に示すような液晶パネルごとに定められる視野角変化度Wyを掛け合わせることで、図18に示すような肌色変化度Wを計算する。これは、肌色の分布の視野角による変化量を示すものである。
そして、計算した肌色変化度Wをディストーションモジュール5に出力する。ディストーションモジュール5では、肌色検出部18から出力された画面毎の肌色変化度Wと、ディストーションモジュールで演算したディストーションとから、肌色の視野角変化を考慮した発光輝度レベルBLreducedを決定する。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the skin chromaticity for each screen in consideration of the viewing angle variation for each display panel. The skin color detection unit 18 multiplies the total skin chromaticity Sy on a certain screen as shown in FIG. 16 by the viewing angle change degree Wy determined for each liquid crystal panel as shown in FIG. The skin color change degree W as shown in FIG. 18 is calculated. This indicates the amount of change in the skin color distribution depending on the viewing angle.
Then, the calculated skin color change degree W is output to the distortion module 5. In the distortion module 5, the light emission luminance level BL reduced in consideration of the skin color viewing angle change is determined from the skin color change degree W for each screen output from the skin color detection unit 18 and the distortion calculated by the distortion module.

《ディストーションモジュールによる発光輝度レベルの選択処理の詳細》
ディストーションモジュール5では、肌色検出部18から出力された肌色変化度Wを用いて、肌色変化度の合計ΣWを計算する。ここでは、肌色検出部18から出力された肌色変化度Wの分布曲線によって囲まれた領域の面積を肌色変化度の合計ΣWとする。肌色変化度の合計ΣWは、図18において、0〜255の輝度毎の肌色変化度Wを足し合わせた面積として計算する。肌色変化度の合計ΣWは、肌色の分布の視野角による変化量の総量である。この変化量の総量を用いて、ゲイン及びバックライトの発光輝度レベルBLreducedが選択される。
《Details of selection process of light emission luminance level by distortion module》
In the distortion module 5, the skin color change degree total ΣW is calculated using the skin color change degree W output from the skin color detection unit 18. Here, the area of the region surrounded by the distribution curve of the skin color change degree W output from the skin color detection unit 18 is defined as the total skin color change degree ΣW. The total skin color change degree ΣW is calculated as an area obtained by adding the skin color change degree W for each luminance of 0 to 255 in FIG. The total skin color change degree ΣW is the total amount of change due to the viewing angle of the skin color distribution. The gain and the backlight emission luminance level BLreduced are selected using the total amount of change.

図19は、肌色変化度の合計ΣWとゲインとの関係を示す図である。ここでは、選択可能なバックライトの発光輝度レベルに応じてゲインが変化する。ゲインは、上述の(4)式のように、BL輝度レベル設定部8から出力されるBLrefと、選択可能なバックライトの発光輝度レベルの値から計算される。
ゲインが変化すると、図16の肌色度の合計Syの分布曲線は輝度方向に変化する。従って表示パネルごとに一定の視野角変化度Wyと掛け合わせることによって、得られる肌色劣化度Wの面積ΣWも変化することになる。
FIG. 19 is a diagram illustrating the relationship between the total color change degree ΣW and the gain. Here, the gain changes according to the light emission luminance level of the selectable backlight. The gain is calculated from the BL ref output from the BL luminance level setting unit 8 and the value of the selectable emission luminance level of the backlight, as in the above equation (4).
When the gain changes, the distribution curve of the total skin chromaticity Sy in FIG. 16 changes in the luminance direction. Therefore, the area ΣW of the obtained skin color deterioration degree W is also changed by multiplying by a constant viewing angle change degree Wy for each display panel.

すなわち、肌色度の合計Syの分布が中間階調付近に集中する図16の例のような場合には、同様に中間階調付近で劣化が大きい視野角変化度Wyと掛け合わせることで、得られる肌色変化度Wの面積ΣWも大きくなる。つまりゲイン後に中間階調付近に肌色がある場合には、最も視野角変化度Wyが大きく、肌色変化度Wの面積ΣWも大きくなる。これは、肌色の視野角変化という観点からは、中間階調付近に肌色が位置するようなゲインを選択すべきではないことを意味する。   That is, in the case of the example of FIG. 16 in which the distribution of the total skin chromaticity Sy is concentrated near the intermediate gradation, it is obtained by multiplying by the viewing angle change degree Wy that is similarly deteriorated near the intermediate gradation. The area ΣW of the skin color change degree W obtained is also increased. That is, when there is a skin color near the intermediate tone after gain, the viewing angle change degree Wy is the largest, and the area ΣW of the skin color change degree W is also large. This means that, from the viewpoint of changing the viewing angle of the skin color, a gain such that the skin color is located near the intermediate gradation should not be selected.

一方、ゲイン後に中間階調から外れた輝度領域に肌色度の合計Syが分布している場合には、その輝度領域では視野角変化度Wyが小さいため、肌色変化度Wの面積ΣWも小さくなる。従ってこの領域のゲインの場合には、肌色の視野角変化が小さいことになる。   On the other hand, when the total skin chromaticity Sy is distributed in a luminance region that is out of the intermediate gradation after the gain, the viewing angle variation Wy is small in the luminance region, and thus the area ΣW of the skin color variation W is also small. . Therefore, in the case of the gain in this region, the change in the viewing angle of the skin color is small.

図20は、ディストーションとゲインとの関係の一例を示す図である。ディストーションモジュール5では、バックライトで選択可能な発光輝度レベルに対してそれぞれディストーション(評価値)を算出する。ここでは選択可能な発光輝度レベルに応じてゲインが変化する。つまり、ある画面のYヒストグラムにおいて、発光輝度レベルを変化させると、それに応じてディストーションが変化する。発光輝度レベルに応じてゲインも変化するため、その画面におけるディストーションとゲインとの関係を演算することができる。図20は、ある画面におけるディストーションとゲインとの関係を示すもので、この関係は画面(例えばフレーム)ごとに異なってくるものである。   FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the relationship between distortion and gain. In the distortion module 5, a distortion (evaluation value) is calculated for each light emission luminance level that can be selected by the backlight. Here, the gain changes in accordance with the selectable light emission luminance level. That is, in the Y histogram of a certain screen, when the light emission luminance level is changed, the distortion changes accordingly. Since the gain also changes according to the light emission luminance level, the relationship between the distortion and the gain on the screen can be calculated. FIG. 20 shows the relationship between distortion and gain on a certain screen, and this relationship differs for each screen (for example, frame).

上述のように図19の肌色変化度の面積ΣWで示される値は、ΣWが大きいほど視野角の劣化量が大きくなるもので、また、図20に示すディストーションの値も大きくなるほど画面のコントラスト感が損なわれる値である。
そこで、これらΣWとディストーションとを係数A,Bを付加して足し合わせることによりトータルの劣化量xを算出する。つまり、
x=A×ΣW+B×ディストーション(A,Bは係数) ・・・(7)
により劣化量xを得る。
As described above, the value indicated by the area ΣW of the skin color change degree in FIG. 19 is such that the larger the ΣW, the larger the viewing angle deterioration amount, and the greater the distortion value shown in FIG. Is a value that is impaired.
Therefore, the total deterioration amount x is calculated by adding the coefficients A and B to these ΣW and distortion. That means
x = A × ΣW + B × distortion (A and B are coefficients) (7)
Thus, the deterioration amount x is obtained.

図21は、肌色劣化度とディストーションとを加味したトータルの劣化量xの分布例を示す図である。図19に示すΣWと、図20に示すディストーションとを上記式(7)により係数を用いて足し合わせることで、図21に示すような劣化量xの分布を得ることができる。この劣化量xのゲインに応じた分布特性を、ゲインを選択するための劣化特性とする。この例では、係数A、Bをそれぞれ1とし、両者の重み付けを均等にしているが、係数A,Bについては任意に設定することができる。   FIG. 21 is a diagram illustrating a distribution example of the total deterioration amount x in consideration of the skin color deterioration degree and distortion. By adding the ΣW shown in FIG. 19 and the distortion shown in FIG. 20 by using the coefficient according to the above equation (7), the distribution of the deterioration amount x as shown in FIG. 21 can be obtained. The distribution characteristic corresponding to the gain of the deterioration amount x is set as a deterioration characteristic for selecting a gain. In this example, the coefficients A and B are each set to 1, and the weights of both are made equal. However, the coefficients A and B can be arbitrarily set.

この場合に、ディストーションモジュール5では、劣化特性に示される劣化量xが最も小さくなるゲインを抽出して、そのゲインに相当するバックライトの発光輝度レベルBLreducedを選択する。この選択した発光輝度レベルBLreducedをバックライトの制御に使用する値として、テンポラリフィルタ7に出力する。コンフィグレーションデザイン部13では、テンポラリフィルタ7を介して入力した発光輝度レベルBLreducedに基づいて、映像信号のゲインを設定する。また、あるいは、ディストーションモジュール5から、選択したゲインそのものを出力し、コンフィグレーションデザイン部13におけるゲイン設定に使用するようにしてもよい。   In this case, the distortion module 5 extracts a gain that minimizes the deterioration amount x indicated by the deterioration characteristic, and selects a backlight emission luminance level BLreduced corresponding to the gain. The selected light emission luminance level BLreduced is output to the temporary filter 7 as a value used for backlight control. The configuration design unit 13 sets the gain of the video signal based on the light emission luminance level BLreduced input via the temporary filter 7. Alternatively, the selected gain itself may be output from the distortion module 5 and used for gain setting in the configuration design unit 13.

上述のようにディストーションモジュール5は、入力映像信号のヒストグラムにおいて、バックライトの選択可能な発光輝度レベルに対して評価値を得る処理を実行する本発明の評価値算出部として機能するとともに、光源に設定可能な発光輝度レベルと輝度レベル設定部で設定した参照用の発光輝度レベルBLrefとを用いて、映像信号に設定可能なゲインを計算するゲイン計算部として機能する。そしてさらにディストーションモジュール5は、肌色の分布の視野角による変化量の総量と、映像信号に設定可能なゲインとの関係を計算する本発明の肌色変化量/ゲイン計算部と、評価値とその評価値に算出に用いた発光輝度レベルによって計算されるゲインとの関係を計算する本発明の評価値/ゲイン算出部とを実現するものである。 As described above, the distortion module 5 functions as an evaluation value calculation unit according to the present invention that executes processing for obtaining an evaluation value for a light emission luminance level that can be selected for a backlight in a histogram of an input video signal, and as a light source. Using the settable light emission luminance level and the reference light emission luminance level BL ref set by the luminance level setting unit, it functions as a gain calculation unit that calculates a gain that can be set for the video signal. Further, the distortion module 5 further includes a skin color change / gain calculator according to the present invention that calculates the relationship between the total amount of change due to the viewing angle of the skin color distribution and the gain that can be set in the video signal, an evaluation value, and its evaluation. The evaluation value / gain calculation unit of the present invention for calculating the relationship with the gain calculated by the light emission luminance level used for the calculation is realized.

そしてディストーションモジュール5は、ゲインに応じた肌色の分布の視野角による変化の総量と、ゲインに応じた評価値とにそれぞれ係数を掛けて、ゲインごとに足し合わせることで映像信号に設定するゲインを選択するための劣化特性を生成し、劣化特性が最も小さいゲインを選択し、選択したゲインに相当する発光輝度レベルをBLreducedとして出力するものである。 Then, the distortion module 5 multiplies the total amount of change in the skin color distribution according to the viewing angle according to the viewing angle and the evaluation value according to the gain by a coefficient, and adds the gain for each gain to set the gain to be set for the video signal. A degradation characteristic for selection is generated, a gain with the smallest degradation characteristic is selected, and an emission luminance level corresponding to the selected gain is output as BL reduced .

以上に説明したように、本実施形態の表示装置では、ディストーションに加えて肌色の劣化度を考慮した最適なゲイン、及びバックライトの発光輝度レベルを選択することで、特に肌色の視野角改善と低消費電力化を両立させることが可能となる。   As described above, in the display device according to the present embodiment, the optimal gain considering the skin color deterioration degree in addition to the distortion, and the light emission luminance level of the backlight are selected, thereby improving the skin angle of view. It is possible to achieve both low power consumption.

CRが3000と6000の液晶パネルについて、入力階調レベル(映像信号レベル)と液晶パネル上での輝度値との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an input gradation level (video signal level) and the luminance value on a liquid crystal panel about liquid crystal panels with CR of 3000 and 6000. 本発明の一実施形態に係る表示装置のシステム構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration example of the display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図2の表示装置におけるディストーションモジュールで実行される発光輝度レベル選択処理の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the light emission luminance level selection process performed with the distortion module in the display apparatus of FIG. 図2の表示装置におけるアドバンスト輝度変調処理の具体例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for describing a specific example of advanced luminance modulation processing in the display device of FIG. 2. 選択対象の一つである発光輝度レベル100%のときの映像輝度範囲Cを示す図である。It is a figure which shows the video-luminance range C in the case of the light emission luminance level 100% which is one of the selection objects. 選択対象の一つである発光輝度レベル70%程度のときの映像輝度範囲Cを示す図である。It is a figure which shows the image luminance range C when the light emission luminance level which is one of the selection objects is about 70%. 選択対象の一つである発光輝度レベル50%程度のときの映像輝度範囲Cを示す図である。It is a figure which shows the image luminance range C when the light emission luminance level which is one of the selection objects is about 50%. 液晶パネルにおける映像信号の入力階調と表示パネルの相対輝度との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the input gradation of the video signal in a liquid crystal panel, and the relative luminance of a display panel. 肌色を表示したときの視野角変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a viewing angle change when a skin color is displayed. 肌色を表示したときの視野角変化の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a viewing angle change when a skin color is displayed. 肌色を表示したときの視野角変化の更に他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a viewing angle change when a skin color is displayed. 肌色を表示したときの視野角変化の更に他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a viewing angle change when a skin color is displayed. 先行技術文献に示された肌色領域を示す図である。It is a figure which shows the skin color area | region shown by prior art literature. Y,Cb、Crにおける肌色領域を示す図である。It is a figure which shows the skin color area | region in Y, Cb, Cr. 縦軸に肌色度Sをとり、横軸に肌色領域S2のCb,Cr面内における肌色中心cからの距離をとったときの図である。It is a figure when the skin chromaticity S is taken on the vertical axis, and the distance from the skin color center c in the Cb, Cr plane of the skin color region S2 is taken on the horizontal axis. 肌色検出部における肌色の検出例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of detection of the skin color in a skin color detection part. 表示パネルの特性に応じて決定される肌色の視野角変化度の分布例を示す図である。It is a figure which shows the example of distribution of the viewing angle change degree of the skin color determined according to the characteristic of a display panel. 表示パネルごとの視野角変化度を考慮した画面毎の肌色度の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the skin color degree for every screen which considered the viewing angle change degree for every display panel. 肌色変化度の合計ΣWとゲインとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the total (SIGMA) W of skin color change degree, and a gain. ディストーションとゲインとの関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a distortion and a gain. 肌色劣化度とディストーションとを加味したトータルの劣化量の分布例を示す図である。It is a figure which shows the example of distribution of the total degradation amount which considered the skin color degradation degree and distortion.

符号の説明Explanation of symbols

1…スケーリング部、2…Yヒストグラム検出部、3…APL検出部、4…ヒストグラムストレッチング部、5…ディストーションモジュール、6…シーンチェンジ検出部、7…第1のテンポラリフィルタ、8…BL輝度レベル設定部、9…第2のテンポラリフィルタ、9a…第3のテンポラリフィルタ、10…可変ディレイ、11…CPU/CPLD、12…BL調光部、13…コンフィグレーションデザイン部、14…画質補正部、15…RGBγ/WB調整部、16…FRC部、17…映像出力部、18…肌色検出部、20…アドバンスト輝度変調部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scaling part, 2 ... Y histogram detection part, 3 ... APL detection part, 4 ... Histogram stretching part, 5 ... Distortion module, 6 ... Scene change detection part, 7 ... 1st temporary filter, 8 ... BL brightness level Setting unit, 9 ... second temporary filter, 9a ... third temporary filter, 10 ... variable delay, 11 ... CPU / CPLD, 12 ... BL dimming unit, 13 ... configuration design unit, 14 ... image quality correction unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... RGB (gamma) / WB adjustment part, 16 ... FRC part, 17 ... Video output part, 18 ... Skin color detection part, 20 ... Advanced luminance modulation part.

Claims (3)

入力映像信号による映像を表示する液晶パネルと、該液晶パネルを照射する光源とを有し、前記光源の発光輝度と、映像信号のゲインとを連動して設定する表示装置において、
前記液晶パネルに表示する映像の視野角変化度を映像信号の輝度に応じて予め検出して前記表示装置が備える記憶手段に記憶しておき、
該表示装置は、映像信号から予め定められた条件に基づく肌色を検出し、映像信号の画面ごとに輝度に応じた肌色の分布を生成する肌色検出部を有し、
該肌色検出部で検出された輝度に応じた肌色の分布に対して、前記輝度に応じた視野角変化度を掛け合わせることで、前記肌色の分布の視野角による変化量を生成し、該変化量の総量に基づいて前記光源の発光輝度と、前記ゲインとを制御することを特徴とする表示装置。
In a display device that includes a liquid crystal panel that displays an image based on an input video signal, and a light source that illuminates the liquid crystal panel, and sets the emission luminance of the light source and the gain of the video signal in conjunction with each other.
The degree of change in the viewing angle of the video displayed on the liquid crystal panel is detected in advance according to the luminance of the video signal and stored in the storage means provided in the display device,
The display device includes a skin color detection unit that detects a skin color based on a predetermined condition from a video signal, and generates a skin color distribution according to luminance for each screen of the video signal,
The skin color distribution according to the brightness detected by the skin color detection unit is multiplied by the viewing angle change degree according to the brightness to generate a change amount according to the viewing angle of the skin color distribution, and the change A display device, wherein the light emission luminance of the light source and the gain are controlled based on a total amount.
請求項1に記載の表示装置において、入力映像信号の輝度値のヒストグラムを検出するヒストグラム検出部と、
予め設定された前記液晶パネルの目標コントラストを使用し、前記入力映像信号のヒストグラムにおいて、前記目標コントラストのときに前記液晶パネルで表示可能な入力映像信号の映像輝度範囲のうち、前記光源の特定の発光輝度レベルにおいて表現できない映像輝度範囲の画像の頻度に所定の重み係数を乗算して評価値を得る処理を、選択可能な前記光源の発光輝度レベルについて実行する評価値算出部とを有し、
前記肌色の分布の視野角による変化量の総量と、前記評価値算出部で算出した評価値とに基づいて、前記映像信号のゲインを制御することを特徴とする表示装置。
The display device according to claim 1, wherein a histogram detector for detecting a histogram of luminance values of the input video signal;
A predetermined target contrast of the liquid crystal panel is used, and in the histogram of the input video signal, a specific luminance of the light source is selected from the video luminance range of the input video signal that can be displayed on the liquid crystal panel at the target contrast. An evaluation value calculation unit that executes processing for obtaining an evaluation value by multiplying the frequency of an image in a video luminance range that cannot be expressed in the light emission luminance level by a predetermined weighting factor for the light emission luminance level of the selectable light source,
A display device, wherein the gain of the video signal is controlled based on a total amount of change according to a viewing angle of the skin color distribution and an evaluation value calculated by the evaluation value calculation unit.
請求項2に記載の表示装置において、前記光源に設定可能な発光輝度レベルと、前記輝度レベル設定部で設定した前記参照用の発光輝度レベルとを用いて、映像信号に設定可能なゲインを計算するゲイン計算部と、
前記肌色の分布の視野角による変化量の総量と、前記映像信号に設定可能なゲインとの関係を計算する肌色変化量/ゲイン計算部と、
前記評価値と該評価値に算出に用いた発光輝度レベルによって計算されるゲインとの関係を計算する評価値/ゲイン算出部と、
前記ゲインに応じた肌色の分布の視野角による変化の総量と、前記ゲインに応じた前記評価値とにそれぞれ係数を掛けて、ゲインごとに足し合わせることで前記映像信号に設定するゲインを選択するための劣化特性を生成し、前記劣化特性が最も小さいゲインを選択し、選択したゲインにより映像信号を伸張するとともに、該選択したゲインに相当する発光輝度レベルを用いて前記光源の発光輝度を制御することを特徴とする表示装置。
3. The display device according to claim 2, wherein a gain that can be set for a video signal is calculated using a light emission luminance level that can be set for the light source and the reference light emission luminance level that is set by the luminance level setting unit. A gain calculator to
A skin color change amount / gain calculation unit for calculating a relationship between a total amount of change due to a viewing angle of the skin color distribution and a gain that can be set in the video signal;
An evaluation value / gain calculation unit for calculating a relationship between the evaluation value and a gain calculated based on a light emission luminance level used for calculation of the evaluation value;
A gain to be set for the video signal is selected by multiplying the total amount of change in the skin color distribution according to the gain according to the viewing angle and the evaluation value according to the gain by a coefficient, and adding each gain. Generating a deterioration characteristic for the selected light source, selecting a gain having the smallest deterioration characteristic, extending the video signal by the selected gain, and controlling the light emission luminance of the light source using the light emission luminance level corresponding to the selected gain. A display device characterized by:
JP2008252231A 2008-09-30 2008-09-30 Liquid crystal display Pending JP2010085524A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008252231A JP2010085524A (en) 2008-09-30 2008-09-30 Liquid crystal display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008252231A JP2010085524A (en) 2008-09-30 2008-09-30 Liquid crystal display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010085524A true JP2010085524A (en) 2010-04-15

Family

ID=42249563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008252231A Pending JP2010085524A (en) 2008-09-30 2008-09-30 Liquid crystal display

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010085524A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120219219A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Fujitsu Limited Image processing apparatus, storage medium storing image processing program, and image processing method
WO2013002146A1 (en) * 2011-06-27 2013-01-03 シャープ株式会社 Liquid crystal display device
CN104680992A (en) * 2015-03-09 2015-06-03 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driving device for liquid crystal display
WO2016141602A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
WO2016141604A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
WO2016141607A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
WO2016141606A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
WO2016141603A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
WO2018214188A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-29 惠科股份有限公司 Image processing method, image processing device, and display device
JP2021505079A (en) * 2017-12-29 2021-02-15 ティーシーエル チャイナスター オプトエレクトロニクス テクノロジー カンパニー リミテッドTCL China Star Optoelectronics Technology Co.,Ltd. Display drive method and equipment

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001134226A (en) * 1999-11-08 2001-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Picture display device and picture display method
JP2005227436A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display device
JP2005258404A (en) * 2004-02-09 2005-09-22 Hitachi Ltd Liquid crystal display
JP2007212834A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Seiko Epson Corp Image display method and device thereof
JP2008176211A (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Hitachi Ltd Liquid crystal display device and method of controlling brightness thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001134226A (en) * 1999-11-08 2001-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Picture display device and picture display method
JP2005258404A (en) * 2004-02-09 2005-09-22 Hitachi Ltd Liquid crystal display
JP2005227436A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal display device
JP2007212834A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Seiko Epson Corp Image display method and device thereof
JP2008176211A (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Hitachi Ltd Liquid crystal display device and method of controlling brightness thereof

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120219219A1 (en) * 2011-02-28 2012-08-30 Fujitsu Limited Image processing apparatus, storage medium storing image processing program, and image processing method
JP2012181261A (en) * 2011-02-28 2012-09-20 Fujitsu Ltd Image processing apparatus, image processing program, and image processing method
US8837829B2 (en) 2011-02-28 2014-09-16 Fujitsu Limited Image processing apparatus, storage medium storing image processing program, and image processing method
WO2013002146A1 (en) * 2011-06-27 2013-01-03 シャープ株式会社 Liquid crystal display device
WO2016141606A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
US9715847B2 (en) 2015-03-09 2017-07-25 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Drive method and drive device of liquid crystal display
WO2016141604A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
WO2016141607A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
CN104680992A (en) * 2015-03-09 2015-06-03 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driving device for liquid crystal display
WO2016141608A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
WO2016141603A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
WO2016141602A1 (en) * 2015-03-09 2016-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 Driving method and driver device for liquid crystal display
US9799304B2 (en) 2015-03-09 2017-10-24 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Drive method and drive device of liquid crystal display based on different gray scale values applied to two pixels of same color
US9824616B2 (en) 2015-03-09 2017-11-21 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Drive method and drive device of liquid crystal display
US9886880B2 (en) 2015-03-09 2018-02-06 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Drive method and drive device of liquid crystal display
WO2018214188A1 (en) * 2017-05-22 2018-11-29 惠科股份有限公司 Image processing method, image processing device, and display device
JP2021505079A (en) * 2017-12-29 2021-02-15 ティーシーエル チャイナスター オプトエレクトロニクス テクノロジー カンパニー リミテッドTCL China Star Optoelectronics Technology Co.,Ltd. Display drive method and equipment
JP7025547B2 (en) 2017-12-29 2022-02-24 ティーシーエル チャイナスター オプトエレクトロニクス テクノロジー カンパニー リミテッド Display drive method and equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5091955B2 (en) Video display device
JP3430998B2 (en) Image display device and image display method
JP2010085524A (en) Liquid crystal display
JP5091701B2 (en) Liquid crystal display
JP5085792B1 (en) Video display device and television receiver
JP5085793B1 (en) Video display device and television receiver
JP5197858B1 (en) Video display device and television receiver
JP4991949B1 (en) Video display device and television receiver
JP5165802B1 (en) Video display device and television receiver
JP5284444B2 (en) Video display device and television receiver
JP2009205128A (en) Display device
JP5236622B2 (en) Display device
JP2010271480A (en) Display device
JP5070114B2 (en) Video display device
JP5249703B2 (en) Display device
JP5174982B1 (en) Video display device and television receiver
JP2009265114A (en) Liquid crystal display device
JP5139897B2 (en) Video display device
JP5091699B2 (en) Video display device
JP2011128182A (en) Display device
JP5244251B1 (en) Video display device and television receiver
JP2005341220A (en) Image display device
JP2013167876A (en) Video display device and television receiver

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100826

A977 Report on retrieval

Effective date: 20121109

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20121127

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A02 Decision of refusal

Effective date: 20130319

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02