CN104349017B - 视频信号处理电路、视频显示设备和视频信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视频信号处理电路、视频显示设备和视频信号处理方法。视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号；基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理；将视频信号发送至视频显示单元；所述视频信号处理电路包括：特征值/最大值计算模块，所述特征值/最大值计算模块计算示出视频信号的亮度的数值的特征值；灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式计算关于灰度转换的阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；以及灰度转换模块，所述灰度转换模块通过将视频信号中灰度等于或大于阈值的区域作为目标，基于线性增大的线性函数执行灰度转换。

Description

视频信号处理电路、视频显示设备和视频信号处理方法

相关申请的交叉引用

本申请基于且要求2013年8月7日递交的日本专利申请No.2013-164213的优先权的权益，该日本专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及关于视频信号的处理技术。更具体地，本发明涉及视频信号处理电路、视频显示设备和用于对从外部输入的视频信号执行转换处理的视频信号处理方法。

背景技术

在其厚度根据最近技术创新已越来越减小的显示设备中，正尝试例如通过采用LED作为背光源(B/L)来降低功耗。然而，即使在采用LED等的薄型显示设备中，由背光源消耗的功率占总功耗的比例仍然大。因此，通过根据视频信号控制背光源的亮度来实现低功耗的技术等正在不断地研究和开发。

当试图降低整个薄型显示设备的功耗时，不能获得大的效果，除非不仅降低背光源的功耗，而且还降低用于驱动和控制背光源的电路(IC：集成电路)的功耗。即，即使当背光源的功耗降低时，整个设备的降低效果也被减轻，除非驱动控制电路的功耗同时减小。因此，驱动控制电路的低功耗也是用于获得更显著的降低效果的重要因素。

在背光源始终被照亮时使用的液晶显示设备等的技术领域中，已知一种根据所输入的视频信号控制背光源的亮度的方法。作为该方法的示例，例如，存在这样一种方法，当输入整体看上去暗的视频时，该方法降低背光源的亮度且同时执行相应的γ校正。由此，降低对所显示的图像的可见度施加的影响，并且降低背光源的功耗。

这样的方法也被称为CABC(Content Adaptive Brightness Control，内容自适应亮度控制)(下文通常称为CABC)。更具体地，其是这样的技术内容：当所输入的视频信号整体由暗灰度(低灰度)构成时，其通过增加背光源的亮度的降低量(亮度降低量)和增加灰度转换量(从低灰度转换到高灰度的程度)来增大面板的透光率，实现了背光源的低功耗。

此外，当所输入的视频信号整体由亮灰度(高灰度)构成时，在CABC中所采用的是这样的方法：通过降低亮度降低量以及灰度转换量来保持要输入的原始显示图像的可见度。

例如，当整体低灰度的视频信号被输入到采用CABC的控制电路(CABC控制电路)且在电路内判断亮度降低量为50％时，如果可以通过执行灰度转换将透射率增加至两倍高的处理来处理这种情况，则是理想的。

然而，即使在所输入的视频信号的灰度整体低的情况下，当一部分区域具有高灰度(高灰度区域)时，由于灰度毁坏(通过灰度转换将高灰度区域的灰度全部转换到最大灰度以处于相同的灰度的现象)等，不能实现高灰度区域的灰度显示。

灰度毁坏引起所输入的原始视频信号中的显著的图像质量劣化。因此，当高灰度区域包含在整体低灰度的视频信号的一部分中时，需要至少在高灰度区域和其它低灰度区域之间具有灰度差异。

因此，为了在CABC控制电路中抑制图像质量劣化且更多地增加背光源的亮度降低量，需要预先确定用于设置视频信号的边界的阈值(边界点)，以基于该阈值至少将灰度划分至两个或更多个区域，且执行适合每个区域的灰度转换。

也就是说，需要基于阈值将区域划分为两个或更多个以转换灰度，从而执行对应于亮度降低量的灰度转换直到阈值的区域且不执行对应于亮度降低量的灰度转换，而是通过另一方法执行在阈值的灰度后预先确定的灰度转换。

作为用于实现这种渐进的灰度转换的方法，已知这样一种方法：例如，通过使用LUT(查找表)将灰度转换信息预先存储在存储器中且通过参照LUT输出对应于所输入的灰度的单个灰度(例如，日本专利申请公开2008-117784(专利文献1)或日本专利申请公开2009-081602(专利文献2))。

在专利文献1中，所公开的是这样的技术内容：在移动电话终端内的具有存储用于校正背光源的亮度级的值等的各种表的各结构通过参照这些表来执行背光源的亮度设定和γ校正。

在专利文献2中，所公开的是这样的方法：通过降低背光源的亮度和通过执行灰度转换以增大液晶面板的透光率，来降低背光源的功耗。其中公开了这样的技术内容：当灰度小于预先设定的边界灰度时，通过施加恒定的增益(放大率)来执行灰度转换，且当灰度大于边界灰度时，通过施加随着灰度变大而减小的增益来执行灰度转换。

此外，作为公开了基于预先定义的数值表达式来执行灰度转换的技术文献，例如，已知下列日本未经审查的专利公开2007-310097(专利文献3)或日本未经审查的专利公开2005-249891(专利文献4)。

在专利文献3中，公开了这样一种显示设备：其不是基于上述LUT而是基于计算表达式来执行用于从目标帧图像的输入灰度数据产生输出灰度数据的校正计算。其中公开了这样的技术内容：计算对应于不同的γ值的多个校正点数据且通过使用所计算的数据来执行γ校正。

在专利文献4中，公开了这样一种方法：其通过灰度转换降低背光源的亮度且增加面板的透光率，以保持液晶显示器的对比可视性。该方法通过执行对应于理想的γ曲线的灰度转换来执行校正。更具体地，其是这样的技术内容：基于称为峰值亮度的最大灰度值或灰度的平均值来确定背光亮度的下降率，以使其接近于理想的γ曲线。

然而，通过上文描述的CABC，当增大亮度降低量和灰度转换量时，原始输入的视频信号和执行转换处理后的视频信号之间的差异变得显著。这导致图像质量的劣化。

此外，当亮度变化量改变时，灰度转换量也相应地改变。因此，需要常规的CABC控制电路预先具有亮度变化量的分辨率的LUT，使得电路规模变得巨大。此外，上述在专利文献1和专利文献2中公开的内容是在假设使用LUT的基础上设计的技术。因此，利用这些技术还有电路规模增大的问题。

尤其是，利用专利文献2中公开的显示设备，当输入大于边界灰度的灰度时，降低增益。因此，在整体暗的图像的一部分中存在具有高灰度的多个像素区域且在高灰度部分中每个像素的灰度彼此接近的情况下，在这些像素中的每一个像素之间的灰度差异变小。这导致灰度毁坏和图像质量上的不适感。

此外，在专利文献3中公开的灰度转换计算表达式采用的架构是，仅从理想的γ曲线获取一些特定点的数据且执行近似法。因此，其误差变大，使得在低灰度区域中的图像质量劣化尤其变得显著。

此外，利用专利文献4中公开的方法，称为增益的灰度转换量仅被标准化为作为亮度级的倒数的单个表达式。此外，其中的公开内容仅在曲线图上示出增益是亮度级的倒数，且没有关于特定的灰度转换数值表达式等的图示。也就是说，没有提到用于克服诸如由于上述灰度毁坏等造成的图像质量劣化的问题的公开内容。

本发明的示例性目的是改进上述相关技术的繁琐。更具体地，本发明的示例性目的是提供视频信号处理电路、视频显示设备和视频信号处理方法，当在视频信号上执行转换处理时，其能够利用小的电路规模实现抑制图像质量劣化和低功耗。

发明内容

为了实现上述目的，根据本发明的示例性方面的视频信号处理电路是这样的视频信号处理电路：其分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送该驱动控制信号，且所述视频信号处理电路采用包括如下的结构：特征值计算单元，所述特征值计算单元计算特征值，所述特征值是表示视频信号的亮度的数值；以及灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元基于特征值和由特征值确定的阈值来执行视频信号的灰度的转换处理，其中，所述灰度转换处理单元包括：灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式计算阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；以及灰度转换模块，所述灰度转换模块通过将视频信号中灰度等于或大于阈值的区域作为目标，基于线性增大的线性函数执行灰度转换。

此外，根据本发明的另一示例性方面的视频显示设备采用包括以下的结构：视频显示单元，所述视频显示单元向外部显示视频；背光源，所述背光源从背面照亮所述视频显示单元；以及视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号，基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理，将视频信号发送至视频显示单元，且生成关于从背面照亮视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送该驱动控制信号。

此外，根据本发明的另一示例性方面的视频信号处理方法用在视频信号处理电路中，所述视频信号处理电路包括：灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元分析从外部输入的视频信号，基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理，将视频信号发送至视频显示单元；以及亮度控制电路单元，所述亮度控制电路单元生成关于从背面照亮视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送该驱动控制信号，且所述方法包括：通过亮度控制电路单元计算特征值，所述特征值是表示视频信号的亮度的数值；通过灰度转换处理单元基于阈值计算表达式计算关于灰度的转换的阈值，所述阈值计算表达式是基于特征值和预先设定的转换系数而形成的；通过灰度转换处理单元判断视频信号的灰度是否等于或大于阈值；以及当判断视频信号的灰度等于或大于阈值时，通过灰度转换处理单元，基于线性增大的线性函数，对视频信号执行灰度转换。

此外，根据本发明的另一示例性方面的视频信号处理程序用在视频信号处理电路中，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送该驱动控制信号，且所述程序使预先设置到视频信号处理电路中的计算机作为如下模块作用：特征值计算模块，所述特征值计算模块计算特征值，所述特征值是表示视频信号的亮度的数值；灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式计算关于灰度的转换的阈值，所述阈值计算表达式是基于特征值和预先设定的转换系数而形成的；灰度判断模块，所述灰度判断模块判断视频信号的灰度是否等于或大于阈值；以及线性灰度转换模块，当通过所述灰度判断模块判断灰度等于或大于阈值时，所述线性灰度转换模块基于线性增大的线性函数，对视频信号执行灰度转换。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一示例性实施方式的构成视频显示设备的灰度转换处理电路单元的特定结构的框图；

图2是示出包括图1中所公开的灰度转换处理电路的视频信号处理电路的框图；

图3是示出根据本发明的第一示例性实施方式的包括图2所公开的视频信号处理电路的视频显示设备的框图；

图4是示出图3中所公开的视频显示设备所采用的灰度转换方法的曲线图；

图5是示出通过图2中所公开的视频信号处理电路所进行的关于背光源的亮度的控制的动作的流程图；

图6是示出图1中所公开的灰度转换处理电路单元的动作的流程图；

图7是示出构成根据本发明的第二示例性实施方式的视频显示设备的灰度转换处理电路单元的特定结构的框图；

图8是示出根据本发明的第二示例性实施方式的包括图7中所公开的灰度转换处理电路单元的视频显示设备所采用的灰度转换方法的曲线图；

图9是示出图7中所公开的灰度转换处理电路单元的动作的流程图。

具体实施方式

(第一示例性实施方式)

将参照图1至图5描述根据本发明的视频信号处理电路和视频显示设备的第一示例性实施方式。

(基本结构)

如图3所示，设置有视频显示单元20(诸如液晶面板)的视频显示设备100包括：信号处理基板10，该信号处理基板10设置有电源产生电路11(诸如DC-DC转换器)和视频信号处理电路12，该视频信号处理电路12执行关于显示在视频显示单元20上的视频的信号处理，诸如各种信号的布局转换等以及水平/竖向同步信号的产生、发送等；电源13，该电源13向电源产生电路11提供电源；视频信号供给源14，该视频信号供给源14向视频信号处理电路12供给视频信号；显示单元驱动器21，该显示单元驱动器21提供视频信号，对该视频信号执行各处理且将所述视频信号从视频信号处理电路12发送至视频显示单元20；以及显示单元扫描驱动器22，该显示单元扫描驱动器22将从视频信号处理电路12发送的水平/竖向同步信号提供到视频显示单元20。

此外，视频信号处理电路12还将水平/竖向同步信号发送至显示单元驱动器21，该显示单元驱动器21将该水平/竖向同步信号与执行各处理后的视频信号一起提供至视频显示单元20。

电源产生电路11采用产生用于驱动各种IC的电源的结构，该各种IC诸如是视频信号处理电路12、显示单元驱动器21、显示单元扫描驱动器22等。

也就是说，视频信号处理电路12被构造成执行数据布局的转换以将从外部输入的视频信号发送至显示单元驱动器21，以及产生和发送同步信号、PWM信号(B/L驱动PWM信号)等，以通过使用由电源产生电路11供给的电源驱动各驱动器。类似地，显示单元驱动器21和显示单元扫描驱动器22也被构造成基于由电源产生电路11供给的电源执行各处理内容。

此外，视频显示设备100包括：背光源(B/L)30，该背光源30是当显示视频时所需的光源；B/L驱动控制基板31，该B/L驱动控制基板31设置有B/L驱动控制电路31A，该B/L驱动控制电路31A基于由视频信号处理电路12发送的驱动控制信号执行关于背光源30的驱动(照亮等)的控制；以及B/L电源32，该B/L电源32将电源提供至B/L驱动控制电路31A。

也就是说，视频信号处理电路12产生PWM信号，该PWM信号是用于显著地降低背光源30的亮度的驱动控制信号且视频信号处理电路12将该信号发送至B/L驱动控制电路31A。通过由B/L电源32供给的电源而驱动的B/L驱动控制电路31A以来自视频信号处理电路12的PWM信号中示出的亮度量来点亮背光源30。

具体地，根据第一示例性实施方式的视频显示设备100示出视频信号处理电路12中的技术特征，该视频信号处理电路12分析从外部输入的视频信号、基于分析结果在视频信号上执行转换处理以调节图像质量、将视频信号发送至视频显示单元20、且生成关于从背面照亮视频显示单元20的背光源30的驱动控制信号并发送该驱动控制信号。因此，接下来将参照图1和图2描述关于视频信号处理电路12的特定结构内容。

如图2所示，视频信号处理电路12包括：特征值/最大值计算模块41，该特征值/最大值计算模块41计算从视频信号供给源14输入的一帧视频信号中的特征值和一帧中的灰度的最大值；驱动控制信号发生处理模块42，该驱动控制信号发生处理模块42通过使用由特征值/最大值计算模块41计算的特征值产生示出背光源30的亮度降低量的PWM信号并发送该PWM信号；以及灰度转换处理电路单元51，该灰度转换处理电路单元51执行γ转换等，以补偿根据从驱动控制信号发生处理模块42接收的PWM信号由B/L驱动控制电路31A所降低的亮度(亮度降低量)。

此外，包括特征值/最大值计算模块41和驱动控制信号发生处理模块42的结构称为亮度控制电路单元40。该亮度控制电路单元40被构造成基于从外部输入的视频信号执行尤其关于背光源30的亮度控制的各处理。

此处应当注意，上述特征值(视频信号的特征值)示出这样的信息：从视频信号供给源14输入的一帧视频信号是具有至少一个或多个数值的“整体亮的视频信号或整体暗的视频信号”。例如，该特征值是基于利用四种基本算术运算通过使用视频信号的灰度值的平均值和最大值而获得的多项式的数值表达式等而计算出的。

根据第一示例性实施方式的特征值/最大值计算模块41被构造成计算示出所输入的一帧视频信号的总亮度的渐进数值作为特征值。也就是说，特征值/最大值计算模块41计算特征值，该特征值是由多个数值表示的多个所输入的视频信号的整个一帧的亮度和暗度的程度。

根据基于视频信号的灰度的平均值、最大值等的数值表达式等来确定特征值的范围。特征值/最大值计算模块41被构造成计算当所输入的视频信号较亮时的较大的数值。

此外，还可以采用这样的结构：将亮度/暗度判断功能(未示出)提供给特征值/最大值计算模块41，该亮度/暗度判断功能用于判断所输入的一帧视频信号是否是整体亮的视频信号。在该情况下，特征值/最大值计算模块41被构造成根据亮度/暗度判断功能判断视频信号整体亮或暗的各判断结果，计算相对大的值或相对小的值作为特征值。

在从特征值/最大值计算模块41获得由于视频信号整体亮而计算为大的值的特征值的情况下，驱动控制信号发生处理模块42执行控制，以降低背光源30的亮度降低量，以免恶化图像的可见性(图像质量)。也就是说，在该情况下，驱动控制信号发生处理模块42被构造成发送用以降低背光源30的亮度降低量的PWM信号(驱动控制信号)至B/L驱动控制电路31A。

同时，在从特征值/最大值计算模块41获得由于视频信号整体暗而计算为小的值的特征值的情况下，驱动控制信号发生处理模块42执行控制，以增大背光源30的亮度降低量。也就是说，在该情况下，驱动控制信号发生处理模块42被构造成发送用以增大背光源30的亮度降低量的PWM信号(驱动控制信号)至B/L驱动控制电路31A，从而抑制功耗。

因此，当通过特征值/最大值计算模块41计算特征值时，驱动控制信号发生处理模块42基于特征值确定背光源30的亮度的降低量(亮度降低量)且根据所确定的量发送示出背光源30的亮度量的PWM信号。在接收到该PWM信号时，B/L驱动控制电路31A执行控制，以根据该PWM信号降低背光源30的亮度。

然而，仅利用以这种方式降低背光源30的亮度的控制，仅使视频信号整体变暗。这导致图像的可见性劣化。

因此，第一实施方式采用这样一种结构：灰度转换处理电路单元51通过对应于由驱动控制信号发生处理模块42确定的背光源30的亮度降低量而相比原始灰度增加视频信号的灰度，以增大(调节)面板的透光率。

具体地，驱动控制信号发生处理模块42和灰度转换处理电路单元51两者共同使用通过特征值/最大值计算模块41计算的特征值，从而使背光源30的亮度降低量和灰度转换处理相对应。此外，灰度转换处理电路单元51被构造成根据从外部输入的视频信号的灰度改变关于灰度转换的γ特性。

此处，将参照图1描述灰度转换处理电路单元51的特定结构内容，该灰度转换处理电路单元51通过视频信号的灰度转换处理补偿背光源30的降低的亮度。

如图1所示，灰度转换处理电路单元51基于特征值/最大值计算模块41所计算的特征值和由该特征值所确定的阈值，来执行视频信号的灰度的灰度转换处理，该灰度转换处理电路单元51包括：灰度转换阈值计算模块61，该灰度转换阈值计算模块61根据基于特征值和预先设置的转换系数形成的阈值计算表达式来计算关于灰度的转换的阈值；灰度转换模块71，该灰度转换模块71基于灰度转换阈值计算模块61所计算的阈值转换由视频信号供给源14所供给的视频信号的灰度；平滑处理模块(平滑处理电路)81，该平滑处理模块81对通过灰度转换模块71进行灰度转换后的视频信号(转换后的视频信号)执行有效的平滑处理；以及多灰度处理(多灰度电路)91，该多灰度处理91根据需要执行用于确保γ转换的灰度的分辨率的处理。

灰度转换模块71被构造成当从外部输入的视频信号的灰度等于或大于阈值时基于线性增大的线性函数对视频信号执行灰度转换、且当灰度小于阈值时基于根据特征值或背光源30的亮度降低量形成的且以几何级数的方式增大的函数对视频信号执行灰度转换。

也就是说，灰度转换模块71通过采用在从外部输入的视频信号中其灰度等于或大于阈值的区域作为目标而基于线性增大的线性函数执行灰度转换、且通过采用在从外部输入的视频信号中其灰度小于阈值的区域而基于根据特征值形成的且以几何级数的方式增大的函数执行灰度转换。

此外，以几何级数的方式增大的函数和线性增大的线性函数在位于阈值处的边界区域中连续。

更具体地，灰度转换模块71包括灰度转换表达式选择功能71A，该灰度转换表达式选择功能71A通过比较所输入的视频信号的灰度(灰度值)和灰度转换阈值计算模块61所计算的阈值选择预先设置的多个灰度转换表达式中的一个，且灰度转换模块71根据选择结果发送视频信号。在第一示例性实施方式中，稍后将描述的第一灰度转换表达式(下面的表达式9)和第二灰度转换表达式(下面的表达式11)被用作灰度转换表达式。

此外，灰度转换模块71包括：第一灰度转换功能71B，该第一灰度转换功能71B从灰度转换表达式选择功能71A接收视频信号且基于第一灰度转换表达式(包含用于补偿亮度降低量的系数的灰度转换表达式)执行灰度转换(根据亮度降低量的灰度转换)；以及第二灰度转换功能71C，该第二灰度转换功能71C基于第二灰度转换表达式执行灰度转换。

此处，应当注意，灰度转换阈值计算模块61被构造成将从特征值/最大值计算模块41获得的特征值和最大值提供至灰度转换模块71的灰度转换表达式选择功能71A。灰度转换表达式选择功能71A将特征值和视频信号一起发送至第一灰度转换功能71B且将最大值和视频信号一起发送至第二灰度转换功能71C。

此外，灰度转换阈值计算模块61被构造成将以上文描述的方式计算的阈值发送至第二灰度转换功能71C。

也就是说，灰度转换模块71被构造成通过灰度转换表达式选择功能71A选择用于灰度转换的灰度转换表达式，且通过第一灰度转换功能71B或第二灰度转换功能71C转换实际输入的视频信号的灰度。

在通过灰度转换补偿背光源30的降低的亮度的情况下，初始期望的是，基于单个灰度转换表达式等对所有输入的视频信号的灰度(下文称为输入灰度)执行均匀的灰度转换，作为对应于背光源30的亮度降低量(例如，25％)的补偿。

然而，例如，当在作为高灰度区域的254级灰度或255级灰度被输入在屏幕的一部分中的情况下执行这种均匀的灰度转换时，存在254级灰度可以转换为255级灰度的可能性。然而，由于没有更大的灰度值使得不可能进行255级灰度的灰度转换，因此255级灰度保持为255级灰度。

也就是说，在不考虑这种高灰度区域的情况下执行均匀的灰度转换时，产生所谓的灰度毁坏，其中，比特定的灰度值高的输入灰度都变成相同的灰度。这导致图像质量的极大恶化。

因此，如上所述，第一示例性实施方式采用这样的结构：利用该结构，通过灰度转换模块71，通过基于两个灰度转换表达式执行灰度转换，来补偿背光源30的亮度降低量。也就是说，所采用的结构为这样的结构：利用该结构，提供给定的阈值用于通过灰度转换模块71所执行的灰度转换；当所输入的灰度小于阈值时，通过灰度转换根据亮度降低量执行补偿；以及当输入灰度超过阈值时，执行使用不同于上述补偿的另一灰度转换方法的灰度转换，以避免灰度毁坏等。

作为用于避免灰度破坏等的灰度转换方法，第一示例性实施方式采用这样一种方法：其基于在最大表达灰度(例如，在8比特输入的情况下为255)和通过灰度转换阈值计算模块61计算的阈值之间连接的直线或曲线执行灰度转换。这使得可以执行灰度转换处理，通过该灰度转换处理，在阈值和最大灰度之间的范围内的灰度不会变为相同的灰度(除了原始输入的灰度是相同的灰度的情况)。

平滑处理模块81被构造成：判断从外部输入至预先设置的平滑区域的视频信号的灰度是否属于通过灰度转换阈值计算模块61计算的阈值附近的区域；基于阈值和所输入的灰度之间的差异计算平滑系数；当判断为属于平滑区域时，从视频信号的灰度减去平滑系数；以及当判断为不属于平滑区域时，输出原始状态的视频信号。

(特定结构)

如上所述，在第一示例性实施方式中，尤其是灰度转换处理电路单元51有效地起作用，该灰度转换处理电路单元51通过灰度转换等执行基于视频信号的特征值确定的背光源30的亮度降低量的补偿。

因此，在下文中，将通过例举具体的数值等描述灰度转换处理电路单元51的关于上述灰度转换等的更详细的结构内容。此处，假设所输入的视频信号的灰度表示数(灰度数)为8比特(灰度值为0至255的值)的情况。

构造成通过驱动控制信号发生处理模块42，基于给定帧内的特征值(下文也称为Rank)和可以在所输入的视频信号的给定帧内显示的最大灰度值(下文也称为f(n))，来确定背光源30的亮度降低量。

在第一示例性实施方式中，通过驱动控制信号发生处理模块42，基于下列表达式1产生示出降低后的亮度量的PWM(PWM值)。

表达式1

PWM＝(Rank/f(n))^2.2---(1)

如上所述，“Rank”是一帧视频信号中的特征值(在8比特的情况下为从0至255的值)，且“f(n)”示出能够在一帧内显示的最大灰度值数(2^n–1:n是灰度表示数，(f(n)＝2^n–1)。这在下文中同样适用。

如在第一示例性实施方式中，在预先设置的灰度表示数为8比特(n＝8)的情况下，最大灰度数可以表示为f(8)＝255。

此处，应当注意，根据上述表达式1直接计算的PWM(PWM值)是示出背光源30的亮度量的比例的值(％)。例如，当Rank＝224时，PWM被确定为75％。因此，在该情况下，背光源30的亮度降低量为25％。

也就是说，在示出亮度量的PWM和亮度降低量之间建立关系式“亮度降低量(％)＝100-PWM”。

因此，PWM信号还可以认为是示出亮度降低量的驱动控制信号。

接着，将描述关于通过灰度转换阈值计算模块61进行的阈值的计算的特定结构内容。

首先，在假设关于上述灰度的转换的阈值是Xa且在所述阈值(Xa)的灰度下的相对亮度值为α的情况下，系数α可以利用下列表达式2来表示且当上述表达式1代入表达式2中时可以利用下列表达式3来表示。此外，通过求解表达式3，可以获得用于计算阈值(Xa)的下列表达式4(阈值计算表达式)。

表达式2

α＝{(Xa/f(n))^2.2}×(1/PWM)---(2)

表达式3

α＝{(Xa/f(n))^2.2}×(f(n)/Rank)^2.2}---(3)

表达式4

Xa＝α^(1/2.2)×Rank---(4)

第一示例性实施方式被构造成使得在表达式4中示出的系数α被预先设置为上述转换系数。也就是说，灰度转换阈值计算模块61构造成根据上述表达式4基于预先设置的转换系数α和从特征值/最大值计算模块41获得的特征值Rank计算关于灰度的转换的阈值Xa。

之后，将参照图4以特定的方式描述由灰度转换模块71所执行的灰度转换处理的结构，图4例示了关于第一示例性实施方式的灰度转换方法的曲线图。

图4中绘制的各曲线示出横轴上的输入灰度和纵轴上的视频显示单元20的相对亮度程度(当最大亮度定义为1时的相对亮度)之间的关系，且以虚线示出的曲线是示出当γ＝2.2时的灰度特性的γ曲线。

同时，关于第一示例性实施方式的灰度转换方法的输入灰度和相对亮度之间的关系可以利用从原点O到阈值Xa的区域(第一灰度区域)中示出的曲线和从阈值Xa到最大灰度数的区域(第二灰度区域)中示出的直线来表示。图4例示了当PWM＝75％时的灰度转换方法。

此外，可以利用下列表达式5和表达式6分别表示当输入灰度小于阈值Xa(Xa>输入灰度)时灰度转换模块71所使用的第一转换表达式、以及当输入灰度等于或大于阈值Xa(Xa≦输入灰度)时灰度转换模块71所使用的第二灰度转换表达式。在表达式6中的“MAX”是在给定帧的视频信号中的灰度的最大值。

表达式5

相对亮度＝(1/PWM)×(输入灰度/f(n))^2.2---(5)

表达式6

相对亮度＝{(1–α)/(MAX–Xa)}×(输入灰度–MAX)+1---(6)

上述表达式5(第一灰度转换表达式)是以几何级数的方式增大的函数，其采用这样的结构：PWM的倒数(用于补偿亮度降低量的系数)积分至取决于输入灰度和灰度表示数(n)的值。也就是说，这意味着基于第一灰度转换表达式通过第一灰度转换功能71B所执行的灰度转换实现对应于亮度降低量的量的补偿。

此外，表达式6(第二灰度转换表达式)采用这样的结构：其在一帧视频信号中的最大灰度(在该情况下，最大灰度数：255)和阈值Xa之间线性连接，以免破坏高灰度侧的输入灰度(以不引起高灰度侧的灰度毁坏)。

也就是说，示出线性增大的线性函数的第二灰度转换表达式(基于阈值和最大值而建立的灰度转换表达式)被构造成示出以直线方式连接在阈值Xa的灰度和通过提前设置的灰度表示数而限定的最大灰度之间的直线。

此外，各灰度转换表达式采用在位于各边界的端部(边界部分)中连续的结构。也就是说，示出该表达式的曲线连续地连接，使得没有缺少灰度，如图4所示。为方便起见，整个连接的曲线称为灰度转换曲线。

如所述，采用根据一帧视频信号中的灰度选择性地使用两个灰度转换表达式的结构，使得可以将图像质量的劣化抑制到最小且显著降低背光源30的亮度。

用于降低背光源30的亮度的处理和通过对应于该处理执行的灰度转换的原理(亮度控制的原理)如上所述。然而，当基于上述用于通过相对亮度执行计算的表达式5和表达式6构建电路时，电路规模变得增大。

因此，将根据上述原理得到用于针对输入灰度直接获得输出灰度(待输出的视频信号的灰度)的灰度转换表达式。

相对亮度(相对亮度值)可以表示为通过使用输出灰度和上文提到的f(n)的表达式7。通过应用表达式7，上述表达式5可以表示为下列表达式8。

表达式7

相对亮度＝(输出灰度/f(n))^2.2---(7)

表达式8

(输出灰度/f(n))^2.2＝(1/PWM)×(输入灰度/f(n))^2.2---(8)

此外，通过利用上述表达式1整理表达式8，代替上述表达式5，第一灰度转换表达式(Xa>输入灰度)可以表示为下列表达式9。

表达式9

输出灰度＝(f(n)/Rank)×输入灰度---(9)

关于第二灰度转换表达式的相对亮度也可以如上述利用表达式“相对亮度＝(输出灰度/MAX)^2.2”来表示。然而，当其与上述表达式6结合时，仅对应于左侧的“(输出灰度/MAX)^2.2”变为指数函数。因此，其计算变得复杂。

因此，在第一示例性实施方式中，不利用“(输出灰度/MAX)^2.2”而是利用使用线性近似表达式的下列表达式10来表示相对亮度。

此处，应当注意，X2.2是当相对亮度是α时在γ＝2.2的γ曲线上的灰度值(对应于相对亮度α的灰度值)。

表达式10

相对亮度＝{(1–α)/f(n)–X2.2}×(输出灰度–f(n))+1---(10)

此外，通过使用上述表达式6和表达式10进行整理，第二灰度转换表达式(Xa≦输入灰度)可以表示在下列表达式11而非表达式6中。

表达式11

输出灰度＝f(n)+(f(n)–X2.2)/(MAX–Xa)}×(输入灰度–MAX)---(11)

上述内容可以总结如下。灰度转换阈值计算模块61被构造成基于上述表达式4执行关于灰度转换的阈值的计算处理，且灰度转换模块71被构造成在“Xa>输入灰度”的条件下基于上述表达式9执行灰度转换，且在“Xa≦输入灰度”的条件下基于上述表达式11(基于阈值和最大值形成的灰度转换表达式)执行灰度转换。

表达式9和表达式11两者都利用没有使用指数函数的简单的数值表达式来构建。因此，利用第一示例性实施方式(其中，关于灰度转换模块71的电路基于这些数值表达式)，可以利用极小的电路结构来实现有效的灰度转换处理。

此外，关于α值，作为稍后描述的图像质量检查的结果，可以发现α＝0.6是最佳值。

应当注意，当α＝0.6被确定且设置为固定值时，上述表达式4可以近似表示为下列表达式12，该表达式12还可以改写为下列表达式13。

表达式12

Xa＝(203/256)×Rank---(12)

表达式13

Xa＝(203×Rank)/256---(13)

根据表达式13(阈值计算表达式)，可以通过执行Rank和203的乘法运算一次且通过执行除以2的n次方(256＝2^8)一次，可以产生阈值Xa的值。此外，当实际上基于上述表达式13创建电路时，单个乘法器是充足的且可以对于除以2的n次方应用比特移位，使得实质的除法器是不需要的，

因此，利用第一示例性实施方式，可以利用单个乘法器和单个寄存器(移位寄存器)来构造灰度转换阈值计算模块61。也就是说，可以利用极小规模的电路结构来计算重要的阈值Xa。

现将详细描述上述表达式1至表达式13以及得到这些表达式中的每个表达式的方法等。

首先，表达式1(作为用于得到PWM值的表达式)被构造成：通过基于亮度信息计算通过特征值(图像特征值：Rank)除以最大灰度值(f(n))而获得的值的2.2次方，来计算PWM值。

接着，将描述上述表达式4。

在通过执行灰度转换增大亮度的情况下，在整体灰度的亮度倍率(转换倍率)被设置成均一时，在灰度等于或大于特定灰度的区域中，发生灰度毁坏(例如，当大于1的亮度倍率乘以255级灰度时，由此获得的值是大于255的数值且超过最大灰度值，使得不能完成灰度表示)。

也就是说，即使当利用高达特定点的均一亮度倍率来执行灰度转换时，也没有问题。然而，在该点后，需要将亮度倍率引导至降低方向，以有效地避免灰度毁坏。

因此，第一示例性实施方式采用这样的结构：利用该结构，确定作为用于降低亮度倍率的基点的边界点，通过高达边界点的均一的亮度倍率执行灰度转换(根据亮度降低量的灰度转换)，且此后基于相比根据亮度降低量的灰度转换降低亮度倍率的函数执行灰度转换。

作为基点的边界点(特定点)是通过灰度转换阈值计算模块61基于上述表达式4计算的阈值Xa。基于特征值Rank和系数α(对应于阈值的点的相对亮度)得出阈值Xa。

接着，上述表达式5被构造成使得当从外部输入的视频信号的灰度小于阈值Xa时亮度倍率变为均一的。

表达式5中的“1/PWM”的值是均一的亮度倍率。基于PWM值降低背光源30的亮度，使得PWM值的倒数被定义为亮度倍率。例如，当PWM＝0.75时，背光源30的亮度是相对于100％的75％的值(在该情况下，亮度降低量为25％)。也就是说，PWM值的倒数1.33为亮度倍率。

同时，在超过阈值Xa的情况下，所采用的表达式6基于这样的结构：其中，阈值(Xa)和最大灰度数(在该情况下为255)线性连接。表达式6示出经过点(MAX,1)且具有斜率“(1–α)/(MAX–Xa)”的线性函数，如图4所示。

如上所述，对于将表达式6形成为线性函数(线性形式)存在两点原因

一点原因是通过尽可能地简化构成表达式的计算来实现减小电路规模的目的。另一点原因是通过关于比阈值(Xa)的灰度高的灰度侧的像素尽可能地抑制灰度毁坏，而不造成图像质量中的不适感。

现将更详细地描述后一原因。

如上所述，在整体暗的图像中，例如，视频信号的特征值变小，使得阈值Xa也变为小的值(参照表达式4)。然而，存在可部分地存在高灰度区域的可能性。第一示例性实施方式采用上述作为线性函数的表达式6，以甚至在高灰度区域不是相同的灰度而具有微小的灰度差异的情况下也精确地执行灰度表示且避免灰度毁坏。

假定在高灰度区域中的灰度差异非常小，则甚至当通过采用具有大的曲率的曲线等执行灰度转换时也没有明显的问题。然而，实际的视频信号具有各种类型，使得灰度值的差异具有大的变化。因此，当基于具有大的曲率的曲线等执行灰度转换而不考虑这种情况时，必定产生斜率变平缓的部分，且在该部分中，灰度毁坏易于发生。

也就是说，根据第一示例性实施方式的视频显示设备100对灰度转换模块71所使用的第二灰度转换表达式采用线性函数。因此，即使当在整体暗的图像内存在具有微小的灰度差异的高灰度区域时，也可以更精确地执行其灰度转换。

应当注意，当选择第一灰度转换表达式或第二灰度转换表达式时灰度转换表达式选择功能71A所使用的阈值(Xa)的范围是用于执行有效的灰度转换的极其重要的因素。也就是说，可能导致如下不便：当阈值(Xa)过度地设置在高灰度侧时，在灰度转换后灰度毁坏变得显著，且当阈值(Xa)过度地设置在低灰度侧时，功耗的降低效果变小。

考虑到通过确定系数α可以获得阈值(Xa)(参照表达式4)，需要考虑图像质量劣化的抑制和功耗的降低效果之间的平衡而预先设置系数α的最佳值。

因此，为了选择系数α的最佳值，集中于图像中的亮的部分(高灰度部分)。在第一示例性实施方式中，通过比较执行灰度转换前的该亮的部分和执行灰度转换后的该亮的部分，搜索图像质量中的不适感(灰度毁坏)尽可能小的点，且采用由此获得的最佳值作为系数α的值。如上所述，系数α的最佳值为如上所述的0.6(α＝0.6)。

如上所述，通过将表达式5和表达式6的相对亮度值代入灰度值以形成数值表达式来获得表达式7至表达式11。

基于当α＝0.6时表达式4变为“Xa＝0.6^(1/2.2)×Rank”，即“Xa＝0.796×Rank”的事实来得出上述表达式12和表达式13.

为了得到表达式13，基于图像质量检查的结果采用作为系数α的最佳值的0.6。然而，即使在任意地确定值α的情况下，用于计算阈值Xa的数值表达式也可改变为与上述表达式13的形式相同的形式。

也就是说，该数值表达式通过使用下列表达式14中限定的β而表示为下列表达式15。应当注意，当通过使用表达式14计算β时产生的小数部分被忽略。

表达式14

β＝256×α^(1/2.2)---(14)

表达式15

Xa＝(β×Rank)/256---(15)

因此，在第一示例性实施方式采用任意地确定系数α的值的结构的情况下，灰度转换阈值计算模块61被构造成通过使用上述表达式14计算β(为整数)且通过将其应用至上述表达式15而计算阈值(Xa)。

通过使用表达式14和表达式15，任意值可以设置为系数α，通过执行特征值Rank和整数β的乘法运算一次且通过执行除以2的n次方(256＝2^8)一次，可以生成阈值Xa的值。因此，实际上，可以通过包括单个乘法器和单个寄存器的简单结构的电路来有效地计算阈值Xa的值。

上述内容是得出表达式1至表达式13以及表达式14和表达式15的方法等。

在第一示例性实施方式中，关于灰度转换处理电路单元51的电路结构的表达式13、表达式9和表达式11都仅由四种基本算术运算(诸如加法、减法、乘法和除法)构成，而不包括使得计算变得复杂且电路规模变大的指数函数。

此外，在数值表达式中的各参数是预先设置的固定值或仅从关于待输入的视频信号的信息产生的数值。

因此，可以实现这样的灰度转换：通过使用灰度转换处理电路单元51，利用极小的电路结构，尽可能地抑制图像质量的劣化，该灰度转换处理电路单元51包括采用基于表达式13的简单的电路结构的灰度转换阈值计算模块61、以及采用可以由两个简单的电路构成的灰度转换表达式(表达式9和表达式11)的灰度转换模块71。

接着，将描述通过平滑处理模块81执行的平滑处理的原理和必要性。

第一灰度转换表达式(表达式9)和第二灰度转换表达式(表达式11)连接的部分变为由于这些表达式中的每一个表达式的特征的差异而产生的转折点。

本文中的转折点是当集中于一线上的整个曲线图时在转折点之前和之后曲线图的特征改变的点。

在第一示例性实施方式中，如图4的曲线图所示，关于第一灰度转换表达式的曲线的切线的斜率和关于第二灰度转换表达式的直线的斜率在位于阈值Xa处的转折点P(Xa,α)处是不同的，使得转折点P的周边部分向上膨胀，即使是非常小的量。也就是说，在转折点P的周边部分中，平滑度与第一灰度区域的曲线和第二灰度区域的直线的粗略形状成比例地消失。

当存在这样的转折点时，例如，在灰阶显示(在竖向方向或横向方向上显示从0灰度开始且通过使灰度递增1持续到最大灰度的屏幕显示)的情况下，明显观察到在转折点处的灰度的附近的灰度差异(例如，显示为边界线)。换句话说，这可以引起图像质量的劣化。

为了预先防止这种图像质量的劣化，在第一示例性实施方式中，如图1所示，在灰度转换处理电路单元51内设置平滑处理模块81，作为更平滑地连接第一灰度转换表达式和第二灰度转换表达式的结构，以进一步使转折点的周边部分平滑。

本文中的平滑处理是用于抑制可以以上述方式引起的图像质量的劣化的处理，其中，输入灰度在阈值Xa的附近。此处，将通过将阈值Xa±A灰度(A是任意系数：对应于减法强度和减法范围的系数)的范围限定为Xa的附近(平滑区域)来进行说明。

也就是说，在输入灰度对应于平滑区域“Xa–A≦输入灰度≦Xa+A”的情况下，平滑处理模块81被构造成执行用于使转折点的附近平滑的平滑处理。基于这样的计算方法执行平滑处理：从输入灰度减去一系数(下文称为平滑系数)，该系数包括“具有输入灰度的平方的系数”和“MAX和Rank之间的差异的系数”。

可以基于下列表达式16计算平滑系数。

因此，关于在视频信号的输入灰度属于平滑区域“Xa–A≦输入灰度≦Xa+A”或对应于条件“输入灰度<Xa–A或Xa+A<输入灰度”的情况下执行的平滑处理的特定数值表达式可以分别表示为下列表达式17或表达式18。

表达式16

平滑系数＝{(A–|Xa–输入灰度|)^2}×{(MAX–Rank)/(2^n)}---(16)

如上所述，Xa是关于灰度转换的阈值，MAX是一帧视频信号中的灰度的最大值，Rank是一帧视频信号中的特征值，A是任意系数(对应于减法强度和减法区域的系数)，且n是任意系数(8比特的情况下的推荐值为8)。

表达式17

输出灰度＝输入灰度–平滑系数---(17)

表达式18

输出灰度＝输入灰度---(18)

例如，在输入灰度是Xa±b(b是满足“b≦A”的正数)的情况下，上述表达式16的系数“(A–|Xa–输入灰度|)^2”变为“(A–b)^2”。因此，当b的值变得越大，“(A–b)^2”变得越小，而当b的值变得越小，“(A–b)^2”变得越大。

也就是说，在本文中，通过在平滑系数的结构中包括“(A–|Xa–输入灰度|)^2”(其是“包括输入灰度的平方的系数”)，可以在Xa–A或Xa+A的灰度的附近中执行用于减小减去量的处理以及随着更靠近Xa执行用于增大减去量的处理。由此，可以使转折点的附近变得平滑。

此外，通过在系数中包括“MAX–Rank”(其是最大值MAX和特征值Rank之间的差异)，当该差异小时，可以实现用于减小减去量的处理，且当该差异大时，可以实现用于增大减去量的处理。

作为最大值MAX和特征值Rank之间的差异小的这种情况，例如，假设可以是一帧中的大部分像素具有相同的灰度的情况，即立体屏幕(光栅屏幕)的显示的情况。在这种情况下，由于在第一位置中不存在γ曲线的转折点，因此不需要执行平滑处理。因此，即使当如上所述减小减去量时，也没有图像质量劣化的问题。

平滑处理可以设置为灰度转换后执行的处理。如图1所示，第一示例性实施方式被构造成通过平滑处理模块81对从灰度转换模块71获得的灰度转换后的视频信号执行处理。

现将详细描述得出上述表达式16至表达式18的方法等。

如上所述，平滑处理设计成使阈值(Xa)处的转折点的附近平滑。为了实现该目的，需要执行在靠近阈值(Xa)的位置处针对输入灰度增大减去值以及随着从阈值(Xa)离开逐渐减小减去值的处理。

当与阈值(Xa)的距离更靠近时增大减去值且当与阈值(Xa)的距离更远离时减小减去值的处理，可以通过使用这样的算术表达式来实现，利用该算术表达式，计算与阈值(Xa)的距离且对通过从特定值减去所计算的距离而获得的值求平方。

因此，在第一示例性实施方式中，当输入灰度属于通过条件表达式“Xa–A≦输入灰度≦Xa+A”(其使用任意系数A作为特定值)表示的平滑区域时，如下的结构被应用到上述表达式16，利用该结构，计算作为阈值Xa和输入灰度之间的差异的|Xa–输入灰度|，以及对通过从作为特定值的系数A减去|Xa–输入灰度|而获得的值“A–|Xa–输入灰度|”求平方。

此外，当特征值Rank靠近最大值MAX时，亮度倍率低使得转折点不是问题。因此，即使减去值本身降低，也没有问题。因此，上述表达式16被构造成将通过上述“(A–|Xa–输入灰度|)^2”计算的值与“(MAX-Rank)”的值相乘。

如上所述，上述表达式17的减去值是通过上述表达式16确定的平滑系数。也就是说，表达式17是示出实际从输入灰度减去平滑系数的处理的算术表达式。通过使用表达式17，当输入灰度与阈值Xa之间的距离近时，可以使转折点的附近平滑。

同时，当输入灰度与阈值(Xa)之间的距离远时，在转折点的附近没有影响，使得不需要执行减法处理。因此，示出满足条件表达式“输入灰度<Xa–A或Xa+A<输入灰度”的情况的平滑处理的上述表达式18，构成这样的处理，通过该处理，平滑处理模块81以原始状态输出从灰度转换模块71获得的视频信号。

上文是得出上述表达式16至表达式18的方法。这些表达式中的每个表达式被构造成被平滑处理模块81使用，以判断是否满足条件表达式“Xa–A≦输入灰度≦Xa+A”以及何时执行关于平滑处理的减法处理。

也就是说，平滑处理模块81被构造成包括阈值附近判断功能(未示出)，该阈值附近判断功能判断从第一灰度转换功能71B或第二灰度转换功能71C接收到的灰度转换后的视频信号的灰度(转换后的灰度)是否属于预先设置的平滑区域，且当通过阈值附近判断功能判断属于平滑区域时，基于表达式16和表达式17执行视频信号的平滑处理。

在上述表达式16中，“n”是固定值且平方可以替换为乘法。因此，可以说上述表达式16至表达式18仅由四种基本算术运算构成。此外，表达式16中的各参数是预先设置的固定值或仅基于要输入的视频信号的信息产生。也就是说，基于这些表达式中的每一个表达式构造的平滑处理模块81采用极其简单的电路结构。

通过在灰度转换处理电路单元51的结构中包括平滑处理模块81，可以防止在彼此不同灰度的两个灰度转换表达式连接的部分中产生转折点。这使得可以进一步改善图像质量。

表达式16至表达式18中的输入灰度是关于输入至平滑处理模块81的视频信号的输入灰度，即关于通过灰度转换模块71执行灰度转换后的视频信号的输入灰度(转换后的输入灰度)。

考虑实际的灰度转换，使用FRC(帧速率控制)等的多灰度技术对于确保在执行γ转换后的灰度的分辨率来说可能变得必要。FRC是通过以高速度切换液晶显示器等的帧数率，通过利用人眼的余象效果，以伪方式增大所显示的颜色的数目。

鉴于这样的情况，第一示例性实施方式在灰度转换处理电路单元51的结构中采用多灰度模块(多灰度电路)91，用以执行关于FRC的多灰度处理。

例如，当执行m比特(m是任意自然数)的FRC时，需要具有通过将“2^m”与输出灰度相乘而得到的分辨率。这可以通过预先将根据所需的分辨率设置的系数应用至关于灰度转换的数值表达式中而实现。

例如，考虑使用2比特FRC的情况，可以通过将系数4与上述表达式9和表达式11的右侧相乘而确保分辨率。

即使利用这样的结构，各上述数值表达式的原理本身也不改变。因此，对灰度转换处理的精度没有施加影响。

(动作的说明)

将参照图5和图6中示出的流程图描述图1至图3中公开的视频信号处理电路12和视频显示设备100的动作。

此处，将参照图5描述用于根据从外部输入的视频信号控制背光源30的亮度的各电路块的动作。

当从视频信号供给源14输入用于在视频显示单元20上显示的视频信号时(图5：S501)，特征值/最大值计算模块41在获得该视频信号时基于一帧中的视频信号的整体亮度计算特征值(Rank)，该特征值是由数值表示的、一帧视频信号中的亮度(图5：S502)。

然后，在接收到特征值时，驱动控制信号发生处理模块42根据特征值基于上述表达式1产生PWM信号且将该PWM信号发送至设置到B/L驱动控制基板31上的B/L驱动控制电路31A(图5：S503)。

在接收到PWM信号时，B/L驱动控制电路31A根据该PWM信号驱动背光源30。也就是说，B/L驱动控制电路31A基于在PWM信号中示出的亮度量执行关于背光源30的点亮的控制(图5：S504)。

接着，将参照图6描述关于用于补偿背光源30的亮度降低量的灰度转换处理等的各电路块的动作。

当从视频信号供给源14输入视频信号时(图6：S601)，特征值/最大值计算模块41在获得视频信号时，基于一帧中的视频信号的整体亮度计算一帧视频信号中的特征值Rank和最大值MAX(图6：S602)。

然后，在获得特征值和最大值时，灰度转换阈值计算模块61基于上述表达式4或表达式13，通过使用特征值，计算关于灰度转换的阈值Xa(图6：S603)。

在接收到阈值Xa时，灰度转换模块71通过灰度转换表达式选择功能71A将阈值Xa与所输入的视频信号的灰度值进行比较，以选择第一灰度转换表达式(表达式9)或第二灰度转换表达式(表达式11)(图6：S604)。

在第一示例性实施方式中，灰度转换表达式选择功能71A判断阈值(Xa)是否满足条件“Xa>输入灰度”(图6:S604)。

此处，当判断条件满足时，灰度转换表达式选择功能71A选择上述表达式9，将添加有特征值Rank的视频信号(转换命令信号)发送到第一灰度转换功能71B(图6：S604/是)，且第一灰度转换功能71B相应地基于表达式9执行灰度转换(图6:S605)。

同时，当判断条件不满足时，灰度转换表达式选择功能71A选择上述表达式11，将添加有最大值MAX的视频信号(转换命令信号)发送到第二灰度转换功能71C(图6：S604/否)，且第二灰度转换功能71C相应地基于表达式11执行灰度转换(图6:S606)。

然后，在从第一灰度转换功能71B或第二灰度转换功能71C接收到灰度转换后的视频信号时，平滑处理模块81判断输入灰度(转换后的输入灰度)是否满足平滑条件“Xa–A≦输入灰度≦Xa+A(A是任意正数)”(图6:S607)。

当判断满足平滑条件时(图6:S607/是)，由于输入灰度位于转折点(阈值)的附近，因此平滑处理模块81基于表达式16和表达式17执行视频信号的平滑处理(图6:S608)。

同时，当判断不满足平滑条件时(图6:S607/否)，平滑处理模块81基于表达式18执行处理。也就是说，在这种情况下，平滑处理模块81将所接收到的原始状态的、没有改变(调节)其灰度的视频信号提供至多灰度模块91(图6:S609)。

之后，在从平滑处理模块81接收到所处理的视频信号时，多灰度模块91根据需要对视频信号执行多灰度处理，且根据规定的传输格式将视频信号发送至显示单元驱动器21(图6:S610)。

步骤S501至步骤S504中的每一个步骤(图5)和步骤S601至步骤S610中的每一个步骤(图6)的执行内容的一部分或全部可以输入程序中，以通过计算机实现一系列的各控制程序。

(第一示例性实施方式的效果等)

根据示例性实施方式的视频信号处理电路12包括灰度转换处理电路单元51，该灰度转换处理电路单元51以小规模的电路结构更有效地执行根据背光源30的亮度的减小处理执行的灰度转换。因此，在保持基于包括许多高灰度区域的视频信号的图像的可见性和质量的状态下，尤其能够极大地减小功耗且显著抑制图像质量的劣化(看图像时产生不适感)。

也就是说，视频信号处理电路12设计成，利用最小的电路结构而不使用LUT、存储器等(用于临时存储对应于像素的数目的输入数据的存储区域是不需要的)，实现对应于视频信号的灰度的有效的灰度转换，使得可以降低关于各控制电路的功耗。这与背光源30的亮度降低处理一起可以极大地降低整个视频显示设备100的功耗。

尤其是，当输入比阈值的灰度大的灰度时，根据第一示例性实施方式的灰度转换模块71基于第二灰度转换表达式执行线性的灰度转换。因此，可以抑制图像质量的劣化，诸如在高灰度侧(更接近白色的侧)的图像质量的毁坏。

此外，对于低灰度侧的视频信号，灰度转换模块71基于考虑亮度降低量和灰度转换量之间的平衡以符合理想的γ曲线的灰度转换表达式，来执行灰度转换。因此，相比相关技术的情况可以获得更优的图像质量。

此外，以上述方式得出的阈值计算表达式(表达式13)、线性增大的线性函数(第二灰度转换表达式：表达式11)等利用四种基本算术运算形成。因此，灰度转换阈值计算模块61、第二灰度转换功能71C等可以利用基于此的极其小规模的电路结构形成。

如上所述，作为用于控制背光源30的亮度的方法，第一示例性实施方式采用这样的结构(PWM控制)，利用该结构，视频信号处理电路12将通过特征值所确定的亮度降低量的相关信息作为PWM信号发送至B/L驱动控制基板31。然而，代替通过PWM信号的控制，驱动控制信号发生处理模块42可以被构造成基于电流值执行控制。

在假定待输入的视频信号的灰度表示数是8比特(灰度值是0和255之间的值)的同时描述第一示例性实施方式。然而，灰度表示数不仅限于这种情况。也就是说，也可以采用6比特、10比特等。即使是这样的情况，当基于上述相同的原理利用小的电路规模执行视频信号的转换处理时，也可以有效地抑制图像质量的劣化且可以降低功耗。

作为根据本发明的示例性优点，可以提供视频信号处理电路、视频显示设备和视频信号处理方法，尤其当对视频信号执行转换处理时，其能够利用小的电路规模实现图像质量劣化的抑制和低功耗。

(第二示例性实施方式)

将参照图7至图9描述根据本发明的视频信号处理电路和视频显示设备的第二示例性实施方式。相同的附图标记用于与上述第一示例性实施方式的结构部件相同的结构部件。

(基本结构)

上述根据第一示例性实施方式的灰度转换处理电路单元51，通过使单个阈值作为边界，而采用基于两种分开的灰度转换方法的电路结构，以根据待输入的视频信号的灰度执行灰度转换。

然而，第二示例性实施方式具有的特征是：其采用具有计算两个阈值的功能的灰度转换阈值计算模块62，来代替灰度转换阈值计算模块61，且针对包括灰度转换阈值计算模块62的灰度转换处理电路单元52，通过使两个阈值作为边界而采用基于三种灰度转换方法的电路结构。

如图7所示，灰度转换处理电路单元52包括：灰度转换阈值计算模块62，该灰度转换阈值计算模块62基于特征值/最大值计算模块41所计算的特征值来计算关于灰度的转换的多个阈值；灰度转换模块72，该灰度转换模块72基于灰度转换阈值计算模块62所计算的阈值转换由视频信号供给源14所供给的视频信号的灰度；平滑处理模块(平滑处理电路)82，该平滑处理模块82对通过灰度转换模块72进行灰度转换后的视频信号(转换后的视频信号)执行有效的平滑处理；以及多灰度处理(多灰度电路)91，该多灰度处理91执行用于确保γ转换的灰度的分辨率的处理。

在第二示例性实施方式中，在通过灰度转换阈值计算模块62计算的阈值中，相对较小的值(下文称为第一阈值)被构造成与上述第一示例性实施方式的阈值Xa相同的值，使得其通过使用相同的附图标记而定义为第一阈值Xa，相对大的值定义为第二阈值Xb，以提供下列说明(Xa<Xb)。

如同上述第一示例性实施方式的情况，通过灰度转换阈值计算模块62，基于表达式4或表达式14、表达式15等计算第一阈值Xa和第二阈值Xb。此外，在预先设置的用于计算第一阈值Xa和第二阈值Xb的系数α中，当计算第一阈值Xa时所使用的系数α称为转换系数，且当计算第二阈值Xb时所使用的系数α称为分割系数。

参照图8，在通过采用第一阈值Xa作为边界分割整个灰度而获得的两个区域中，根据第二示例性实施方式的灰度转换模块72被构造成，将等于或大于第一阈值Xa的灰度的区域进一步分割为两个区域，使示出具有彼此不同的特性的函数的三个灰度转换表达式对应于这些区域中的每一个区域，然后基于各灰度转换表达式对视频信号执行灰度转换。

也就是说，灰度转换模块72包括这样的功能：将等于或大于灰度转换阈值计算模块62基于转换系数计算的第一阈值(Xa)的灰度基于分割系数分割为两个区域，且使示出具有彼此不同的斜率的函数的两个灰度转换表达式对应于这两个区域。在这两个灰度转换表达式中，对应于具有相对较小的灰度的区域的灰度转换表达式是线性函数，该线性函数具有比从第一阈值(Xa)的灰度到通过预先设置的灰度表示数所限定的最大灰度直接连接的直线的斜率小的斜率，且对应于具有相对较大的灰度的区域的灰度转换表达式是线性函数，该线性函数具有比从所述阈值的灰度到通过预先设置的灰度表示数所限定的最大灰度直接连接的直线的斜率大的斜率。

(特定结构)

如上所述，如图8所示，在第二示例性实施方式中，如同第一示例性实施方式的情况，在第一灰度区域中，基于上述表达式9执行用于补偿亮度降低量的灰度转换。此外，在第二灰度区域中，相比在上述第一示例性实施方式中采用的基于表达式11的灰度转换，灰度差被设定成更平缓。在第三灰度区域中，相比在上述第一示例性实施方式中采用的基于表达式11的灰度转换，灰度差被设定成更陡峭。

也就是说，第二示例性实施方式的特征点采用具有比上述表达式11更小斜率的第二灰度转换表达式以及具有比表达式11更大斜率的第三灰度转换表达式。如同第一示例性实施方式的情况，以几何级数的方式增大的函数和线性增大的线性函数在第一灰度区域和第二灰度区域之间的边界部分中连续。

例如，利用这种组合，可以对包含更高灰度区域的灰度的视频信号执行有效的灰度转换，该更高灰度区域的灰度等于或大于比第一阈值Xa和第二阈值Xb之间的灰度大的第二阈值Xb。这使得可以改善图像质量。

因此，下文，将通过例举用于系数α的特定数值来描述关于灰度转换模块72进行的灰度转换和灰度转换之前和之后执行的处理的结构内容。

灰度转换阈值计算模块62包括：第一阈值计算功能62A，当系数α的值设置为0.6时，该第一阈值计算功能62A计算第一阈值Xa；以及第二阈值计算功能62B，当系数α的值设置为0.7时，该第二阈值计算功能62B计算第二阈值Xb。第一阈值计算功能62A和第二阈值计算功能62B被构造成将分别计算的阈值Xa或Xb发送至灰度转换模块72。

灰度转换模块72包括灰度转换表达式选择功能72A，该灰度转换表达式选择功能72A通过比较所输入的视频信号的灰度和灰度转换阈值计算模块62所计算的阈值而选择预先设置的多个灰度转换表达式中的一个(确定当执行灰度转换时所使用的灰度转换表达式)且根据选择结果发送视频信号。第二示例性实施方式采用第一灰度转换表达式、第二灰度转换表达式和第三灰度转换表达式作为上述灰度转换表达式。

灰度转换模块72包括：第一灰度转换功能72B，该第一灰度转换功能72B从灰度转换表达式选择功能72A接收视频信号且基于第一灰度转换表达式执行灰度转换(根据亮度降低量的灰度转换)；第二灰度转换功能72C，该第二灰度转换功能72C基于第二灰度转换表达式执行灰度转换；以及第三灰度转换功能72D，该第三灰度转换功能72D基于第三灰度转换表达式执行灰度转换。

此处，应当注意，灰度转换阈值计算模块62被构造成将从特征值/最大值计算模块41获得的特征值和最大值提供至灰度转换模块72的灰度转换表达式选择功能72A。灰度转换表达式选择功能72A采用这样的结构，该结构将特征值和视频信号一起发送至第一灰度转换功能72B且将最大值和视频信号一起发送至第二灰度转换功能72C和第三灰度转换功能72D。

此外，灰度转换阈值计算模块62被构造成将以上文描述的方式计算的第一阈值Xa发送至第二灰度转换功能72C，且将以上文描述的方式计算的第二阈值Xb发送至第三灰度转换功能72D。

也就是说，灰度转换模块72被构造成通过灰度转换表达式选择功能72A选择用于灰度转换的灰度转换表达式，且通过第一灰度转换功能72B、第二灰度转换功能72C或第三灰度转换功能72D转换实际输入的视频信号的灰度。

因此，灰度转换模块72构造成使得，当输入灰度属于第一灰度区域时，第一灰度转换功能72B基于第一灰度转换表达式执行灰度转换，当输入灰度属于第二灰度区域时，第二灰度转换功能72C基于第二灰度转换表达式执行灰度转换，以及当输入灰度属于第三灰度区域时，第三灰度转换功能72D基于第三灰度转换表达式执行灰度转换。

如图8所示，采用这样的结构的第二示例性实施方式可以将灰度区域分割为三个区域，使得可以通过灰度转换模块72使用对应于各灰度区域的三种灰度转换表达式来执行有效的灰度转换。

在第二示例性实施方式中，各灰度转换表达式也采用在位于各边界的端部(边界部分)中连接的结构。也就是说，示出这些结构的曲线连续地连接，使得没有灰度缺失，如图8所示。

图8所示的各曲线也示出横轴上的输入灰度和纵轴上的视频显示单元20的相对亮度程度(当最大亮度定义为1时的相对亮度)之间的关系，且以虚线示出的曲线是示出当γ＝2.2时的灰度特性的γ曲线。

同时，关于第二示例性实施方式的灰度转换方法的输入灰度和相对亮度之间的关系可以利用从原点O到第一阈值Xa的区域(第一灰度区域)中示出的曲线、从阈值Xa到阈值Xb的区域(第二灰度区域)中示出的直线、以及从阈值Xb到最大灰度值的区域(第三灰度区域)中示出的直线来表示。

为方便起见，由连续连接的以几何级数的方式增大的函数和线性增大的线性函数构成的整个曲线称为灰度转换曲线。

根据上述第一示例性实施方式的灰度转换曲线以粗虚线示出，以清楚地示出相对于第二示例性实施方式的灰度转换曲线的差异。

灰度转换表达式选择功能72A包括：第一条件判断功能(未示出)，该第一条件判断功能判断输入灰度是否满足第一条件“第一阈值(Xa)>输入灰度”；以及第二条件判断功能(未示出)，该第二条件判断功能判断输入灰度是否满足第二条件“第一阈值(Xa)≦输入灰度≦第二阈值(Xb)”。

也就是说，灰度转换表达式选择功能72A被构造成，当判断第一条件满足时，选择第一灰度转换表达式且将添加有特征值Rank的视频信号发送到第一灰度转换功能72B，且当判断第一条件不满足时，判断输入灰度是否满足第二条件“第一阈值Xa≦输入灰度≦第二阈值Xb”。

此外，灰度转换表达式选择功能72A被构造成，当判断第二条件满足时，选择第二灰度转换表达式且将添加有最大值的视频信号发送到第二灰度转换功能72C，且当判断第二条件不满足时，选择第三灰度转换表达式且将添加有最大值的视频信号发送到第三灰度转换功能72D。

如同第一示例性实施方式的平滑处理模块81的情况，平滑处理模块82采用这样的结构，其在产生转折点P(Xa,0.6)的第一阈值Xa的附近以及产生转折点Q(Xb,0.7)的第二阈值Xb的附近执行平滑处理，如图8所示。

因此，可以更有效地抑制图像质量的劣化。

第二示例性实施方式可以以与上述根据第一示例性实施方式的电路结构的原理相同的原理来构造，除了结构具有关于灰度转换的两个阈值和相应地具有三个灰度转换表达式之外。也就是说，其它结构内容与上述根据第一示例性实施方式的视频显示设备100的结构部件的结构内容相同。

(动作的说明)

将参照图9中示出的流程图描述关于图7中公开的灰度转换处理电路单元52的动作。

当从视频信号供给源14输入视频信号时(图9：S901)，特征值/最大值计算模块41，在获得视频信号时，基于一帧中的视频信号的整体亮度，计算通过将一帧视频信号中的亮度表示为数值而获得的特征值Rank(图9：S902)。

然后，在获得特征值和最大值时，灰度转换阈值计算模块62基于特征值计算关于灰度转换的第一阈值Xa和第二阈值Xb(图9：S903)。

在接收到第一阈值Xa和第二阈值Xb时，灰度转换模块72通过灰度转换表达式选择功能72A将这些阈值(Xa和Xb)中的每一个与所输入的视频信号的灰度值进行比较，以选择第一灰度转换表达式、第二灰度转换表达式或第三灰度转换表达式。

即，灰度转换表达式选择功能72A首先判断输入灰度是否满足第一条件“第一阈值Xa>输入灰度”(图9：S904)。

此处，当判断第一条件满足时，灰度转换表达式选择功能72A选择上述第一灰度转换表达式，将添加有特征值Rank的视频信号发送到第一灰度转换功能72B(图9：S904/是)，且第一灰度转换功能72B相应地基于第一灰度转换表达式执行灰度转换(图9：S905)。

同时，当判断第一条件不满足时(图9：S904/否)，灰度转换表达式选择功能72A判断输入灰度是否满足第二条件“第一阈值Xa≦输入灰度≦第二阈值Xb”(图9：S906)。

此处，当判断第二条件满足时，灰度转换表达式选择功能72A选择上述第二灰度转换表达式，将添加有最大值的视频信号发送到第二灰度转换功能72C(图9：S906/是)，且第二灰度转换功能72C相应地基于第二灰度转换表达式执行灰度转换(图9：S907)。

同时，当判断第二条件不满足时，灰度转换表达式选择功能72A选择上述第三灰度转换表达式且将添加有最大值的视频信号发送到第三灰度转换功能72D(图9：S906/否)，且第三灰度转换功能72D相应地基于第三灰度转换表达式执行灰度转换(图9：S908)。

然后，在从第一灰度转换功能72B、第二灰度转换功能72C或第三灰度转换功能72D接收到灰度转换后的视频信号时，平滑处理模块82通过与上述第一示例性实施方式的平滑处理(图6：S607至S609)相同的处理执行视频信号的平滑处理(图9：S909)。

之后，在从平滑处理模块82接收到所处理的视频信号时，多灰度模块91根据需要对视频信号执行多灰度处理，且根据规定的传输格式将视频信号发送至显示单元驱动器21(FIG.9:S910)。

虽然以图9所应用的数字的顺序(S901至S910)描述了动作的内容，但是在第二示例性实施方式中的动作的顺序不一定受限于此。此外，步骤S901至步骤S910中的每一个步骤(图6)的执行内容的一部分或全部可以编入程序中，以通过计算机实现一系列的各控制程序。

(第二示例性实施方式的效果等)

如上所述，第二示例性实施方式采用这样的结构，利用该结构，灰度转换阈值计算模块62计算两个阈值，且灰度转换模块72将等于或大于第一阈值(Xa)的灰度分割为两个区域且通过使用对应于各区域的各灰度转换表达式执行灰度转换。因此，尤其针对斜率希望是陡峭的区域、针对即使当斜率平缓时也对图像质量没有影响的区域等，例如，在高灰度侧区域中，可以灵活地设置灰度转换表达式。这使得可以更高的多功能性执行灰度转换。

也就是说，由于采用这样的结构：根据一帧视频信号中的灰度而选择性地使用三个灰度转换表达式，因此可以将图像质量的劣化抑制到最小且可以显著降低背光源30的亮度。

此外，也可以采用这样的结构：提供三个或更多个阈值作为关于灰度转换的阈值。

也就是说，灰度转换模块72可以采用这样的结构，该结构基于预先设置的多个不同的分割系数，将等于或大于第一阈值(Xa)的灰度分割为多个(n+1)(n为任意自然数)区域，且不同斜率的多个(n+1)灰度转换表达式对应于各区域。

利用这种结构，灰度转换表达式可以以更精细的方式对应于各灰度区域，使得可以更高的多功能性执行灰度转换。

第二示例性实施方式采用这样的结构，利用该结构，灰度转换表达式选择功能72A，当选择各灰度转换表达式时，首先进行关于“第一阈值Xa>输入灰度：第一条件”的判断，然后进行关于“第一阈值Xa≦输入灰度≦第二阈值(Xb)：第二条件”的判断。然而，例如，还可以采用这样的结构，利用该结构，通过首先进行关于条件“第二阈值Xb＜输入灰度”的判断，然后进行关于条件“第一阈值Xa≦输入灰度≦第二阈值Xb”的判断的另一方法，来选择灰度转换表达式。

此外，基于第一阈值Xa和第二阈值Xb描述关于上述特定结构的灰度转换处理，该第一阈值Xa和第二阈值Xb从关于阈值的计算的系数α中的设置为0.6的转换系数和设置为0.7的分割系数得出。然而，根据各种视频信号和操作环境，关于第二阈值Xb的分割系数尤其可以灵活地设置在“0.6<分割系数<1”的范围内。当然，这对关于第一阈值Xa的转换系数也适用。

其它效果等与上述第一示例性实施方式的效果相同。也就是说，利用根据第二示例性实施方式的视频信号处理电路和视频显示设备，当利用小电路规模对视频信号执行转换处理时，可以有效地抑制图像质量的劣化且实现低功耗。

各上述示例性实施方式是视频信号处理电路、视频显示设备和视频信号处理方法的优选的具体示例，且其可能设置有技术上优选的各种限制。然而，应当注意，本发明的技术范围不限于这些模式，除非没有提到用于限制本发明的范围的具体陈述。

关于上述示例性实施方式的新的技术内容总结如下。然而，本发明并不一定限于此。

补充注释1：

一种视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将所述视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮所述视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号，且所述视频信号处理电路包括：

特征值计算单元，所述特征值计算单元计算特征值，所述特征值是表示所述视频信号的亮度的数值；以及

灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元基于所述特征值和由所述特征值确定的阈值来执行所述视频信号的灰度的转换处理，其中，

所述灰度转换处理单元包括：

灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式计算阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；以及

灰度转换模块，当视频信号的灰度等于或大于所述阈值时，所述灰度转换模块基于线性增大的线性函数对视频信号执行灰度转换。

补充注释2：

根据补充注释1所述的视频信号处理电路，其中，

仅利用四种基本算术运算(包括规定的系数)来形成所述阈值计算表达式。

补充注释3：

根据补充注释1所述的视频信号处理电路，其中，

所述阈值计算表达式表示为数值表达式“Xa＝α^(1/2.2)×Rank”，其中，所述阈值为Xa，所述特征值为Rank，且所述转换系数为α。

补充注释4：

根据补充注释1至3中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

仅利用四种基本算术运算(包括规定的系数)来形成所述线性增大的线性函数。

补充注释5：

根据补充注释1至4中任一项所述的视频信号处理电路，还包括灰度最大值计算单元，所述灰度最大值计算单元计算所述视频信号的灰度的最大值，其中，

利用基于所述阈值和所述最大值形成的灰度转换表达式，来表示所述线性增大的线性函数。

补充注释6：

根据补充注释5所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换表达式表示为数值表达式“输出灰度＝f(n)+{(f(n)–X2.2)/(MAX–Xa)}×(输入灰度–MAX)”，其中，所述最大值是MAX，所述视频信号的灰度是输入灰度，最大灰度(2^n–1:n是预先设置的灰度表示数)是f(n)，转换系数是α，在γ＝2.2的γ曲线上当相对亮度是α时的灰度值是X2.2，所述阈值是Xa，发送至所述视频显示单元的视频信号的灰度是输出灰度。

补充注释7：

根据补充注释1至4中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述线性增大的线性函数表示为以直线方式连接在所述阈值的灰度和通过预先设定的灰度数限定的最大灰度之间的直线。

补充注释8：

根据补充注释1至4中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换模块基于预先设定的分割系数将等于或大于所述阈值的灰度分割为多个区域，且使具有不同斜率的多个灰度转换表达式作为线性增大的线性函数对应于所述多个区域中的每一个区域。

补充注释9：

根据补充注释1至4中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换模块包括这样的功能：基于预先设定的分割系数将等于或大于所述阈值的灰度分割为两个区域，且使具有彼此不同斜率的两个灰度转换表达式作为线性增大的线性函数对应于所述两个区域；

在所述两个灰度转换表达式中，对应于具有相对较小灰度的区域的灰度转换表达式是斜率比以直线方式连接在所述阈值的灰度和通过预先设定的灰度表示数限定的最大灰度之间的直线的斜率小的线性函数；以及

对应于具有相对较大灰度的区域的灰度转换表达式是斜率比以直线方式连接在所述阈值的灰度和所述最大灰度之间的直线的斜率大的线性函数。

补充注释10：

根据补充注释1至9中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换模块通过将在所述视频信号中灰度小于所述阈值的区域作为目标而基于根据特征值形成的且以几何级数的方式增大的函数执行灰度转换。

补充注释11：

根据补充注释1至9中任一项所述的视频信号处理电路，还包括：

控制信号发生处理单元，所述控制信号发生处理单元基于所述特征值产生表示所述背光源的亮度降低量的驱动控制信号，并将所产生的信号发送至所述背光源，其中：

所述灰度转换模块，基于根据所述亮度降低量形成的且以几何级数的方式增大的函数，对所述视频信号中灰度比所述阈值小的视频信号执行灰度转换。

补充注释12：

根据补充注释10或11所述的视频信号处理电路，其中，

所述以几何级数的方式增大的函数表示为数值表达式“输出灰度＝(f(n)/Rank)×输入灰度”，其中，所述视频信号的灰度是输入灰度，最大灰度(2^n–1:n是预先设定的灰度表示数)是f(n)，所述特征值是Rank，发送至所述视频显示单元的视频信号的灰度是输出灰度。

补充注释13：

根据补充注释9所述的视频信号处理电路，其中，

所述以几何级数的方式增大的函数和所述线性增大的线性函数在位于所述阈值处的边界部分中连续。

补充注释14：

根据补充注释10所述的视频信号处理电路，其中，

所述以几何级数的方式增大的函数和所述线性增大的线性函数在位于所述阈值处的边界部分中连续。

补充注释15：

根据补充注释1至9中任一项所述的视频信号处理电路，还包括：

控制信号发生处理单元，所述控制信号发生处理单元基于所述特征值确定所述背光源的亮度降低量，产生表示所述亮度降低量的驱动控制信号，并将所述驱动控制信号发送至所述背光源，其中：

当所述视频信号的灰度小于所述阈值时，所述灰度转换模块对所述视频信号执行用于补偿由所述控制信号发生处理单元所确定的所述亮度降低量。

补充注释16：

根据补充注释10至12中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述以几何级数的方式增大的函数和所述线性增大的线性函数在位于所述阈值处的边界部分中连续。

补充注释17：

根据补充注释1至16中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换处理单元还包括平滑处理模块，所述平滑处理模块判断所述视频信号的灰度是否属于靠近所述阈值的预先设定的平滑区域；当判断所述灰度属于所述平滑区域时，基于所述阈值和所述视频信号的灰度之间的差计算平滑系数；且从所述视频信号的灰度减去所述平滑系数。

补充注释18：

根据补充注释17所述的视频信号处理电路，其中，

所述平滑区域表示为条件表达式“Xa–A≦输入灰度≦Xa+A”；以及

所述平滑处理模块根据数值表达式“{(A–|Xa–输入灰度|)^2}×{(MAX–Rank)/(2^n)}”计算平滑系数，其中，所述视频信号的灰度的最大值是MAX，所述视频信号的灰度是输入灰度，所述阈值是Xa，所述特征值是Rank，A是任意正数，n是预先设定的灰度数。

补充注释19：

根据补充注释17或18所述的视频信号处理电路，其中，

当判断所述灰度不属于所述平滑区域时，所述平滑处理模块将处于原始状态的所述视频信号输出至所述视频显示单元。

补充注释20：

根据补充注释1至19中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换阈值计算模块仅基于从外部输入的所述视频信号中包括的信息(包括规定的系数)计算所述阈值。

补充注释21：

根据补充注释1至20中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换阈值计算模块包括近似阈值计算功能，所述近似阈值计算功能通过基于数值表达式“β＝256×α^(1/2.2)”的近似计算来获得作为整数的β，且通过将所述β应用至数值表达式“Xa＝(β×Rank)/256”来计算阈值，其中所述阈值是Xa，所述特征值是Rank，所述转换系数是α。

补充注释22：

根据补充注释1至21中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述转换系数预先设定为0.6。

补充注释23：

根据补充注释1至18中任一项所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换阈值计算模块应用数值表达式“Xa＝(203×Rank)/256”作为所述阈值计算表达式，而与所述转换系数无关。

补充注释24：

一种视频显示设备，包括：

视频显示单元，所述视频显示单元向外部显示视频；

背光源，所述背光源从背面照亮所述视频显示单元；以及

视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号，基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理，将视频信号发送至视频显示单元，且生成关于从背面照亮所述视频显示单元的所述背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号；其中

所述视频信号处理电路是根据补充注释1至23中任一项所述的视频信号处理电路。

补充注释25：

一种视频信号处理方法，所述视频信号处理方法用在视频信号处理电路中，所述视频信号处理电路包括：灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元分析从外部输入的视频信号，基于分析结果对所述视频信号执行用于调节图像质量的转换处理，将所述视频信号发送至视频显示单元；以及亮度控制电路单元，所述亮度控制电路单元生成关于从背面照亮所述视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号，且所述方法包括：

通过亮度控制电路单元计算特征值，所述特征值是表示所述视频信号的亮度的数值；

通过灰度转换处理单元基于阈值计算表达式计算关于灰度的转换的阈值，所述阈值计算表达式是基于特征值和预先设定的转换系数而形成的；

通过灰度转换处理单元判断所述视频信号的灰度是否等于或大于所述阈值；以及

当判断所述视频信号的灰度等于或大于阈值时，通过所述灰度转换处理单元，基于线性增大的线性函数，对所述视频信号执行灰度转换。

补充注释26：

根据补充注释25所述的视频信号处理方法，包括：

通过灰度转换模块基于预先设定的分割系数将等于或大于所述阈值的灰度分割为两个区域；

判断从外部输入的视频信号的灰度是否属于所述两个区域中具有相对小的灰度的区域；

当判断所述灰度属于所述区域时，应用与以直线方式连接在所述阈值的灰度和通过预先设置的灰度表示数限定的最大灰度之间的直线相比斜率小的线性函数作为线性增大的线性函数；以及

当判断所述灰度不属于所述区域时，应用与连接在所述阈值的灰度和所限定的最大灰度之间的直线相比斜率大的线性函数作为线性增大的线性函数，其中，

通过所述灰度转换处理单元依次执行一系列步骤中的每一个步骤的内容。

补充注释27：

根据补充注释25或26所述的视频信号处理方法，包括：

基于所述特征值产生表示所述背光源的亮度降低量的驱动控制信号；以及

将所产生的驱动控制信号发送至所述背光源，其中，

在通过所述亮度控制电路单元完成所述特征值的计算后，依次执行一系列步骤中的每一个步骤的内容。

补充注释28：

根据补充注释25至27中任一项所述的视频信号处理方法，其中，

在判断所述视频信号的灰度是否等于或大于所述阈值时判断出所述视频信号的灰度不等于或不大于所述阈值时，所述灰度转换处理单元基于根据所述特征值形成的且以几何级数的方式增大的函数对所述视频信号执行灰度转换。

补充注释29：

根据补充注释25至28中任一项所述的视频信号处理方法，包括：

判断从外部输入的视频信号的灰度是否属于靠近所述阈值的预先设定的平滑区域；

当判断所述灰度属于所述平滑区域时，基于所述阈值和所述视频信号的灰度之间的差计算平滑系数；以及

从执行灰度转换后的所述视频信号的灰度减去所计算的平滑系数，其中，

通过所述灰度转换处理单元依次执行一系列步骤中的每一个步骤的内容。

补充注释30：

一种视频信号处理程序，所述视频信号处理程序用在视频信号处理电路中，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送该驱动控制信号，且所述程序使预先设置到所述视频信号处理电路中的计算机作为如下模块作用：

特征值计算模块，所述特征值计算模块计算特征值，所述特征值是表示视频信号的亮度的数值；

灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式计算关于灰度的转换的阈值，所述阈值计算表达式是基于特征值和预先设定的转换系数而形成的；

灰度判断模块，所述灰度判断模块判断视频信号的灰度是否等于或大于阈值；以及

线性灰度转换模块，当通过所述灰度判断模块判断灰度等于或大于阈值时，所述线性灰度转换模块基于线性增大的线性函数，对视频信号执行灰度转换。

补充注释31：

一种视频信号处理程序，所述视频信号处理程序用在视频信号处理电路中，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送该驱动控制信号，且所述程序使预先设置到所述视频信号处理电路中的计算机作为如下模块作用：

特征值计算模块，所述特征值计算模块计算特征值，所述特征值是表示视频信号的亮度的数值；

灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式计算关于灰度的转换的阈值，所述阈值计算表达式是基于特征值和预先设定的转换系数而形成的；

灰度判断模块，所述灰度判断模块判断视频信号的灰度是否等于或大于阈值；

区域分割模块，所述区域分割模块基于预先设定的分割系数将等于或大于所述阈值的灰度分割为两个区域；以及

灰度区域判断模块，当通过所述灰度判断模块判断所述视频信号的灰度等于或大于所述阈值时，所述灰度区域判断模块判断所述视频信号的灰度是否属于所述两个区域中具有相对小的灰度的区域；以及

平缓斜率线性灰度转换模块，当通过灰度区域判断模块判断所述灰度属于所述区域时，所述平缓斜率线性灰度转换模块基于与以直线方式连接在所述阈值的灰度和通过预先设置的灰度表示数限定的最大灰度之间的直线相比斜率小的线性函数，对所述视频信号执行灰度转换。

补充注释32：

根据补充注释31所述的视频信号处理程序，其中，所述视频信号处理程序使所述计算机作为陡峭斜率线性灰度转换模块作用，当通过灰度区域判断模块判断所述灰度不属于所述区域时，所述陡峭斜率线性灰度转换模块，基于与以直线方式连接在所述阈值的灰度和所述最大灰度之间的直线相比斜率大的线性函数，对所述视频信号执行灰度转换。

补充注释33：

根据补充注释30至32中任一项所述的视频信号处理程序，其中，所述视频信号处理程序使所述计算机作为控制信号发生处理模块作用，所述控制信号发生处理模块基于所述特征值产生表示所述背光源的亮度降低量的驱动控制信号，并将所述驱动控制信号发送至所述背光源。

补充注释34：

根据补充注释30至33中任一项所述的视频信号处理程序，其中，所述视频信号处理程序使所述计算机作为几何级数灰度转换模块作用，当通过灰度判断模块判断所述视频信号的灰度不等于或不大于所述阈值时，所述几何级数灰度转换模块基于根据所述特征值形成的且以几何级数的方式增大的函数对所述视频信号执行灰度转换。

补充注释35：

根据补充注释30至34中任一项所述的视频信号处理程序，其中，所述视频信号处理程序使所述计算机作为如下模块作用：

阈值附近判断模块，所述阈值附近判断模块判断从外部输入的视频信号的灰度是否属于靠近所述阈值预先设定的平滑区域；以及

平滑处理模块，当通过所述阈值附近判断模块判断所述阈值属于所述区域时，所述平滑处理模块，基于所述阈值和所述视频信号的灰度之间的差计算平滑系数；且从执行所述灰度转换后的所述视频信号的灰度减去所述平滑系数。

工业适用性

本发明可以用于各种显示设备，诸如信息处理设备。

Claims (19)

1.一种视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对所述视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将所述视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮所述视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号，且所述视频信号处理电路包括：

特征值计算单元，所述特征值计算单元计算特征值，所述特征值是表示所述视频信号的亮度的数值；以及

灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元基于所述特征值和由所述特征值确定的阈值来执行所述视频信号的灰度的转换处理，其中，

所述灰度转换处理单元包括：

灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式来计算所述阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；以及

灰度转换模块，所述灰度转换模块通过将所述视频信号中灰度等于或大于所述阈值的区域作为目标，基于线性增大的线性函数执行灰度转换，其中，

所述阈值计算表达式表示为数值表达式“Xa＝α^(1/2.2)×Rank”，其中，所述阈值为Xa，所述特征值为Rank，且所述转换系数为α。

2.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，其中，

利用四种基本算术运算来形成所述阈值计算表达式。

3.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，其中，

利用四种基本算术运算来形成所述线性增大的线性函数。

4.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，还包括灰度最大值计算单元，所述灰度最大值计算单元计算所述视频信号的灰度的最大值，其中，

利用基于所述阈值和所述最大值形成的灰度转换表达式，来表示所述线性增大的线性函数。

5.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，其中，

所述线性增大的线性函数表示为以直线方式连接在所述阈值的灰度和由预先设定的灰度数限定的最大灰度之间的直线。

6.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换模块基于预先设定的分割系数将等于或大于所述阈值的灰度分割为多个区域，且使具有不同斜率的多个灰度转换表达式作为所述线性增大的线性函数对应于所述多个区域中的每一个区域。

7.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换模块包括这样的功能：基于预先设定的分割系数将等于或大于所述阈值的灰度分割为两个区域，且使具有彼此不同斜率的两个灰度转换表达式作为所述线性增大的线性函数对应于所述两个区域；

在所述两个灰度转换表达式中，对应于具有相对较小灰度的区域的灰度转换表达式是斜率比以直线方式连接在所述阈值的灰度和由预先设定的灰度表示数限定的最大灰度之间的直线斜率小的线性函数；以及

对应于具有相对较大灰度的区域的灰度转换表达式是斜率比以直线方式连接在所述阈值的灰度和所述最大灰度之间的直线斜率大的线性函数。

8.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，其中，

所述灰度转换模块通过将在所述视频信号中灰度小于所述阈值的区域作为目标而基于根据所述特征值形成的且以几何级数的方式增大的函数，执行灰度转换。

9.根据权利要求1所述的视频信号处理电路，还包括：

控制信号发生处理单元，所述控制信号发生处理单元基于所述特征值产生表示所述背光源的亮度降低量的驱动控制信号，并将所产生的信号发送至所述背光源，其中：

所述灰度转换模块基于根据所述亮度降低量形成的且以几何级数的方式增大的函数，对所述视频信号中灰度比所述阈值小的视频信号执行灰度转换。

10.根据权利要求8所述的视频信号处理电路，其中，

所述以几何级数的方式增大的函数和所述线性增大的线性函数在位于所述阈值处的边界部分中连续。

11.根据权利要求9所述的视频信号处理电路，其中，

所述以几何级数的方式增大的函数和所述线性增大的线性函数在位于所述阈值处的边界部分中连续。

12.一种视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对所述视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将所述视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮所述视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号，且所述视频信号处理电路包括：

特征值计算单元，所述特征值计算单元计算特征值，所述特征值是表示所述视频信号的亮度的数值；

灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元基于所述特征值和由所述特征值确定的阈值来执行所述视频信号的灰度的转换处理；以及

灰度最大值计算单元，所述灰度最大值计算单元计算所述视频信号的灰度的最大值，

其中，所述灰度转换处理单元包括：

灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式来计算所述阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；以及

灰度转换模块，所述灰度转换模块通过将所述视频信号中灰度等于或大于所述阈值的区域作为目标，基于线性增大的线性函数执行灰度转换，

其中，利用基于所述阈值和所述最大值形成的灰度转换表达式，来表示所述线性增大的线性函数，

其中，所述灰度转换表达式表示为数值表达式“输出灰度＝f(n)+{(f(n)–X2.2)/(MAX–Xa)}×(输入灰度–MAX)”，其中，所述最大值是MAX，所述视频信号的灰度是所述输入灰度，最大灰度是f(n)＝2^n–1，其中n是预先设定的灰度表示数，转换系数是α，在γ＝2.2的γ曲线上当相对亮度是α时的灰度值是X2.2，所述阈值是Xa，发送至所述视频显示单元的视频信号的灰度是所述输出灰度。

13.一种视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对所述视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将所述视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮所述视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号，且所述视频信号处理电路包括：

特征值计算单元，所述特征值计算单元计算特征值，所述特征值是表示所述视频信号的亮度的数值；以及

灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元基于所述特征值和由所述特征值确定的阈值来执行所述视频信号的灰度的转换处理，其中，

所述灰度转换处理单元包括：

灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式来计算所述阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；以及

灰度转换模块，所述灰度转换模块通过将所述视频信号中灰度等于或大于所述阈值的区域作为目标，基于线性增大的线性函数执行灰度转换；其中，

所述灰度转换模块通过将在所述视频信号中灰度小于所述阈值的区域作为目标而基于根据所述特征值形成的且以几何级数的方式增大的函数，执行灰度转换，其中，

所述以几何级数的方式增大的函数表示为数值表达式“输出灰度＝(f(n)/Rank)×输入灰度”，其中，所述视频信号的灰度是所述输入灰度，最大灰度是f(n)＝2^n–1，其中n是预先设定的灰度表示数，所述特征值是Rank，发送至所述视频显示单元的所述视频信号的灰度是所述输出灰度。

14.一种视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对所述视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将所述视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮所述视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号，且所述视频信号处理电路包括：

特征值计算单元，所述特征值计算单元计算特征值，所述特征值是表示所述视频信号的亮度的数值；

灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元基于所述特征值和由所述特征值确定的阈值来执行所述视频信号的灰度的转换处理；以及

控制信号发生处理单元，所述控制信号发生处理单元基于所述特征值产生表示所述背光源的亮度降低量的驱动控制信号，并将所产生的信号发送至所述背光源，其中，

所述灰度转换处理单元包括：

灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式来计算所述阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；以及

灰度转换模块，所述灰度转换模块通过将所述视频信号中灰度等于或大于所述阈值的区域作为目标，基于线性增大的线性函数执行灰度转换；

其中，所述灰度转换模块基于根据所述亮度降低量形成的且以几何级数的方式增大的函数，对所述视频信号中灰度比所述阈值小的视频信号执行灰度转换，其中，

所述以几何级数的方式增大的函数表示为数值表达式“输出灰度＝(f(n)/Rank)×输入灰度”，其中，所述视频信号的灰度是所述输入灰度，最大灰度是f(n)＝2^n–1，其中n是预先设定的灰度表示数，所述特征值是Rank，发送至所述视频显示单元的所述视频信号的灰度是所述输出灰度。

15.一种视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号、基于分析结果对所述视频信号执行用于调节图像质量的转换处理、将所述视频信号发送至视频显示单元、并且生成关于从背面照亮所述视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号，且所述视频信号处理电路包括：

特征值计算单元，所述特征值计算单元计算特征值，所述特征值是表示所述视频信号的亮度的数值；以及

灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元基于所述特征值和由所述特征值确定的阈值来执行所述视频信号的灰度的转换处理，其中，

所述灰度转换处理单元包括：

灰度转换阈值计算模块，所述灰度转换阈值计算模块基于阈值计算表达式来计算所述阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；

灰度转换模块，所述灰度转换模块通过将所述视频信号中灰度等于或大于所述阈值的区域作为目标，基于线性增大的线性函数执行灰度转换，以及，

平滑处理模块，所述平滑处理模块判断所述视频信号的灰度是否属于靠近所述阈值的预先设定的平滑区域；当判断所述灰度属于所述平滑区域时，基于所述阈值和所述视频信号的灰度之间的差计算平滑系数；且从所述视频信号的灰度减去所述平滑系数。

16.根据权利要求15所述的视频信号处理电路，其中，

所述平滑区域表示为条件表达式“Xa–A≦输入灰度≦Xa+A”；以及

所述平滑处理模块根据数值表达式“{(A–|Xa–输入灰度|)^2}×{(MAX–Rank)/(2^n)}”计算所述平滑系数，其中，所述视频信号的灰度的最大值是MAX，所述视频信号的灰度是所述输入灰度，所述阈值是Xa，所述特征值是Rank，A是任意正数，n是预先设定的灰度数。

17.根据权利要求15所述的视频信号处理电路，其中，

当判断所述灰度不属于所述平滑区域时，所述平滑处理模块将处于原始状态的所述视频信号输出至所述视频显示单元。

18.一种视频显示设备，包括：

视频显示单元，所述视频显示单元向外部显示视频；

背光源，所述背光源从背面照亮所述视频显示单元；以及

视频信号处理电路，所述视频信号处理电路分析从外部输入的视频信号，基于分析结果对所述视频信号执行用于调节图像质量的转换处理，将所述视频信号发送至所述视频显示单元，且生成关于从背面照亮所述视频显示单元的所述背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号；其中

所述视频信号处理电路是根据权利要求1所述的视频信号处理电路。

19.一种视频信号处理方法，所述视频信号处理方法用在视频信号处理电路中，所述视频信号处理电路包括：灰度转换处理单元，所述灰度转换处理单元分析从外部输入的视频信号，基于分析结果对所述视频信号执行用于调节图像质量的转换处理，将所述视频信号发送至视频显示单元；以及亮度控制电路单元，所述亮度控制电路单元生成关于从背面照亮所述视频显示单元的背光源的驱动控制信号并发送所述驱动控制信号，且所述方法包括：

通过所述亮度控制电路单元计算特征值，所述特征值是表示所述视频信号的亮度的数值；

通过所述灰度转换处理单元基于阈值计算表达式计算关于灰度的转换的阈值，所述阈值计算表达式是基于所述特征值和预先设定的转换系数而形成的；

通过所述灰度转换处理单元判断所述视频信号的灰度是否等于或大于所述阈值；

当判断所述视频信号的灰度等于或大于所述阈值时，通过所述灰度转换处理单元，基于线性增大的线性函数，对所述视频信号执行灰度转换；

判断从外部输入的所述视频信号的灰度是否属于靠近所述阈值的预先设定的平滑区域；

当判断所述灰度属于所述平滑区域时，基于所述阈值和所述视频信号的灰度之间的差计算平滑系数；以及

从执行灰度转换后的所述视频信号的灰度减去所计算的所述平滑系数，其中，

通过所述灰度转换处理单元依次执行判断步骤、计算步骤、减去步骤中的每一个步骤的内容。