RU2414007C1

RU2414007C1 - Device for controlling backlight brightness and display device

Info

Publication number: RU2414007C1
Application number: RU2009135316/09A
Authority: RU
Inventors: Акира КОИКЕ (JP); Акира КОИКЕ; Кохити ТАКАКУ (JP); Кохити ТАКАКУ; Йосинори КОХНО (JP); Йосинори КОХНО; Синити НАГАСИМА (JP); Синити НАГАСИМА; Хидето ЯГИСАВА (JP); Хидето ЯГИСАВА; Кодаи ЯМАДА (JP); Кодаи ЯМАДА
Original assignee: Шарп Кабусики Кайся
Priority date: 2008-09-23
Filing date: 2009-09-22
Publication date: 2011-03-10
Also published as: JP2010079236A; BRPI0903386A2; JP4864076B2

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: in a display device, backlight for liquid crystal panels is segmented into a plurality of regions. A frequency distribution processing module calculates the number of dark pixels from the frequency distribution values of pixel hue in the video image. A backlight control module calculates the lower bound of brightness in each region included in the backlight so that the lower bound increases when the number of dark pixels becomes less. The backlight control module regulates brightness in each region separately in accordance with hue values in each part of the video image, and brings brightness to the lower bound, where brightness is less than the lower bound.

EFFECT: reduced difference in brightness between regions illuminating dark parts of the video image and reduced blurring of brightness caused by brightness boundaries between regions.

17 cl, 18 dwg

Description

1. Область техники1. The technical field

Настоящее изобретение относится к устройству отображения, созданному с использованием жидкокристаллической панели и задней подсветки, а точнее говоря относится к устройству управления яркостью задней подсветки, которое регулирует качество видеоизображения путем управления распределением яркости задней подсветки, и к устройству отображения.The present invention relates to a display device created using a liquid crystal panel and a backlight, and more specifically, relates to a backlight brightness control device that controls video quality by controlling the distribution of backlight brightness, and to a display device.

2. Описание предшествующего уровня техники2. Description of the Related Art

Традиционно жидкокристаллические дисплеи широко используются в качестве устройств отображения, например, мониторов для компьютеров и телевизионных приемников. Жидкокристаллический дисплей создается с использованием жидкокристаллической панели и задней подсветки для освещения жидкокристаллической панели с обратной стороны и показывает видеоизображение путем управления светом от задней подсветки, который нужно передать или заблокировать в каждой части на жидкокристаллической панели. Хотя многие задние подсветки используют люминесцентные лампы в качестве источников света, также разработана задняя подсветка, использующая светодиоды (LED) в качестве источника света. Выложенная публикация заявки на патент Японии № 2007-219234 раскрывает устройство отображения, использующее LED в качестве источника света у задней подсветки.Traditionally, liquid crystal displays are widely used as display devices, for example, monitors for computers and television receivers. The liquid crystal display is created using a liquid crystal panel and a backlight to illuminate the liquid crystal panel from the back side and shows a video image by controlling light from the backlight that needs to be transmitted or blocked in each part on the liquid crystal panel. Although many backlights use fluorescent lamps as light sources, a backlight using light emitting diodes (LEDs) as a light source has also been developed. Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2007-219234 discloses a display device using an LED as a light source at a backlight.

Задняя подсветка, использующая LED, создается путем размещения большого количества LED на плоскости и помещается на обратную сторону жидкокристаллической панели. Задняя подсветка сегментируется на множество областей, которые освещают разные местоположения на жидкокристаллической панели, и устройство отображения способно управлять яркостью отдельно в каждой области задней подсветки. Каждая область задней подсветки включает в себя множество LED и освещает часть жидкокристаллической панели. Видеоизображение, показанное устройством отображения, обычно включает в себя относительно яркую часть и относительно темную часть. Часть жидкокристаллической панели, которая показывает яркую часть видеоизображения, должна освещаться задней подсветкой с высокой яркостью, тогда как задняя подсветка может иметь меньшую яркость для части жидкокристаллической панели, которая показывает темную часть видеоизображения. Таким образом, путем регулирования яркости в каждой области задней подсветки по отдельности для увеличения яркости в области, освещающей часть жидкокристаллической панели, которая показывает яркую часть видеоизображения, и уменьшения яркости в области, освещающей часть, которая показывает темную часть, можно уменьшить потребление энергии устройства отображения наряду с обеспечением необходимой яркости.The backlight using LED is created by placing a large number of LEDs on a plane and placed on the back of the LCD panel. The backlight is segmented into a plurality of areas that illuminate different locations on the liquid crystal panel, and the display device is capable of controlling brightness separately in each area of the backlight. Each backlight area includes a plurality of LEDs and illuminates a portion of the liquid crystal panel. The video image shown by the display device typically includes a relatively bright part and a relatively dark part. The part of the liquid crystal panel that shows the bright part of the video should be backlit with high brightness, while the backlight may have lower brightness for the part of the liquid crystal panel that shows the dark part of the video. Thus, by adjusting the brightness in each area of the backlight individually to increase the brightness in the area illuminating the part of the liquid crystal panel that shows the bright part of the video, and reduce the brightness in the area illuminating the part that shows the dark part, it is possible to reduce the power consumption of the display device along with providing the necessary brightness.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Как описано выше, в устройстве отображения, которое управляет по отдельности яркостью в каждой области, включенной в заднюю подсветку, область, которая освещает часть жидкокристаллической панели, которая показывает темную часть видеоизображения, имеет низкую яркость, тогда как область, которая освещает часть жидкокристаллической панели, которая показывает яркую часть видеоизображения, имеет высокую яркость. К слову, поскольку часть, освещенная одной областью задней подсветки, имеет некоторую площадь, существует случай, где одна область задней подсветки освещает часть видеоизображения, содержащую как яркую часть, так и темную часть. Такая область должна освещать жидкокристаллическую панель с высокой яркостью, чтобы показать яркую часть видеоизображения. Поэтому темная часть рядом с яркой частью видеоизображения освещается задней подсветкой с высокой яркостью. Другими словами, имеются разные типы темных частей даже в одном видеоизображении: одна является темной частью, освещенной задней подсветкой с высокой яркостью, а другая является темной частью, освещенной с низкой яркостью, и темная часть, освещенная с высокой яркостью, ярче темной части, освещенной с низкой яркостью. Поэтому на видеоизображении возникает явление, при котором часть, которая темнее яркой части, но ярче темной части, появляется на периметре яркой части. При этом явлении, поскольку оно выглядит, как если бы яркость в яркой части распространили на периметр, явление в дальнейшем будет называться "размыванием яркости".As described above, in the display device that controls individually the brightness in each area included in the backlight, the area that illuminates the portion of the liquid crystal panel that shows the dark portion of the video image has low brightness, while the area that illuminates the portion of the liquid crystal panel which shows the bright part of the video image, has a high brightness. By the way, since the part illuminated by one area of the backlight has a certain area, there is a case where one area of the backlight illuminates the part of the video image containing both the bright part and the dark part. Such an area should illuminate the high-brightness liquid crystal panel to show the bright part of the video image. Therefore, the dark part next to the bright part of the video image is backlit with high brightness. In other words, there are different types of dark parts even in one video: one is the dark part illuminated with high brightness, the other is the dark part illuminated with low brightness, and the dark part illuminated with high brightness is brighter than the dark part illuminated with low brightness. Therefore, a phenomenon occurs in the video image in which a part that is darker than the bright part but brighter than the dark part appears on the perimeter of the bright part. In this phenomenon, since it looks as if the brightness in the bright part were extended to the perimeter, the phenomenon will hereinafter be referred to as “blurring the brightness”.

Размывание яркости заметно появляется, когда зритель видит полутоновое видеоизображение, показанное на устройстве отображения, с бокового направления. Это обусловлено характеристиками угла обзора жидких кристаллов. В видеоизображении с низкой яркостью, поскольку зависимость угла обзора у жидкого кристалла является небольшой, видеоизображение менее восприимчиво к размыванию яркости. В полутоновом видеоизображении, поскольку влияние угла обзора больше, полутоновое видеоизображение восприимчиво к размыванию яркости. Так как размывание яркости ухудшает качество видеоизображения, появление размывания яркости нужно уменьшить, чтобы повысить качество видеоизображения, показанного устройством отображения, в особенности при отображении полутонового видеоизображения. Однако выложенная публикация заявки на патент Японии № 2007-219234 не упоминает методики для уменьшения появления размывания яркости.The blurring of brightness appears noticeably when the viewer sees the grayscale video image shown on the display device from the lateral direction. This is due to the characteristics of the viewing angle of liquid crystals. In a video image with low brightness, since the dependence of the viewing angle of the liquid crystal is small, the video image is less susceptible to blurring of brightness. In grayscale video, since the influence of the viewing angle is greater, grayscale video is susceptible to blurring brightness. Since blurring the brightness degrades the quality of the video image, the appearance of blurring the brightness needs to be reduced in order to improve the quality of the video image shown by the display device, especially when displaying grayscale video image. However, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2007-219234 does not mention techniques for reducing the appearance of blurring of brightness.

Настоящее изобретение создано с целью решения вышеупомянутых проблем, и задача изобретения - предоставить устройство управления яркостью задней подсветки и устройство отображения, которые могут уменьшить появление размывания яркости путем уменьшения разницы в яркости между областями, освещающими темные части видеоизображения, среди множества областей, включенных в заднюю подсветку.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the invention is to provide a backlight brightness control device and a display device that can reduce the occurrence of blurring of brightness by reducing a difference in brightness between regions illuminating dark portions of a video image among a plurality of regions included in the backlight .

Устройство управления яркостью согласно настоящему изобретению является устройством управления яркостью для индивидуального управления яркостью в каждой из множества сегментированных областей плоской задней подсветки, которая освещает панель дисплея для отображения видеоизображения на основе видеосигнала, чтобы та была яркостью в соответствии со значениями оттенков видеоизображения, показанного в области панели дисплея, освещенной каждой областью, и отличается тем, что содержит: средство для получения частотного распределения значений оттенков пикселей, включенных в видеоизображение, на основе видеосигнала; средство для вычисления из частотного распределения, полученного с помощью средства для его получения, количества темных пикселей, указывающего количество пикселей, чьи значения оттенков меньше либо равны заранее установленному первому справочному значению; средство для вычисления нижней границы яркости в областях до значения, которое монотонно уменьшается в соответствии с количеством темных пикселей; и средство для приведения яркости к нижней границе в области, где яркость в соответствии со значениями оттенков видеоизображения меньше нижней границы, среди множества областей задней подсветки.The brightness control device according to the present invention is a brightness control device for individually controlling brightness in each of a plurality of segmented areas of a flat backlight that illuminates a display panel for displaying a video image based on a video signal so that it is brightness in accordance with the hue values of the video image shown in the panel area a display illuminated by each area, and is characterized in that it comprises: means for obtaining a frequency distribution of values of the shades of pixels included in the video image based on the video signal; means for calculating from the frequency distribution obtained with the means for obtaining it, the number of dark pixels indicating the number of pixels whose hue values are less than or equal to a predetermined first reference value; means for calculating a lower brightness limit in regions to a value that monotonically decreases in accordance with the number of dark pixels; and means for bringing the brightness to the lower boundary in the area where the brightness in accordance with the values of the shades of the video image is less than the lower boundary, among the many areas of the backlight.

Устройство отображения согласно настоящему изобретению является устройством отображения, включающим панель дисплея для отображения видеоизображения на основе видеосигнала, заднюю подсветку для освещения панели дисплея путем излучения света в плоскости и средство для индивидуального управления яркостью в каждой из множества сегментированных областей задней подсветки, чтобы та была яркостью в соответствии со значениями оттенков видеоизображения, показанного в области панели дисплея, освещенной каждой областью, и отличается тем, что содержит: средство для получения частотного распределения значений оттенков пикселей, включенных в видеоизображение, на основе видеосигнала; средство для вычисления из частотного распределения, полученного с помощью средства для его получения, количества темных пикселей, указывающего количество пикселей, чьи значения оттенков меньше либо равны заранее установленному первому справочному значению; средство для вычисления нижней границы яркости в областях до значения, которое монотонно уменьшается в соответствии с количеством темных пикселей; и средство для приведения яркости к нижней границе в области, где яркость в соответствии со значениями оттенков видеоизображения меньше нижней границы, среди множества областей задней подсветки.A display device according to the present invention is a display device including a display panel for displaying a video image based on a video signal, a backlight for illuminating the display panel by emitting light in a plane, and means for individually controlling the brightness in each of the plurality of segmented backlight regions so that it is brightness in in accordance with the hue values of the video image shown in the area of the display panel illuminated by each area, and differs in that contains: means for obtaining a frequency distribution of the values of the shades of pixels included in the video image based on the video signal; means for calculating from the frequency distribution obtained with the means for obtaining it, the number of dark pixels indicating the number of pixels whose hue values are less than or equal to a predetermined first reference value; means for calculating a lower brightness limit in regions to a value that monotonically decreases in accordance with the number of dark pixels; and means for bringing the brightness to the lower boundary in the area where the brightness in accordance with the values of the shades of the video image is less than the lower boundary, among the many areas of the backlight.

Согласно настоящему изобретению в устройстве отображения, в котором задняя подсветка для освещения панели дисплея сегментируется на множество областей, количество темных пикселей вычисляется из частотного распределения значений оттенков у пикселей в видеоизображении на основе видеосигнала. Нижняя граница яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку, вычисляется так, чтобы чем меньше было количество темных пикселей, тем выше была нижняя граница. Яркость в каждой области задней подсветки регулируется индивидуально в соответствии со значениями оттенков в каждой части видеоизображения, и яркость в области, где яркость в соответствии со значениями оттенков меньше нижней границы, приводится к нижней границе. Поэтому минимальная яркость в множестве областей, включенных в заднюю подсветку, увеличивается, посредством этого уменьшая разницу в яркости между областью, которая освещает только темную часть, и областью, которая освещает как яркую часть, так и темную часть видеоизображения.According to the present invention, in a display device in which a backlight for illuminating a display panel is segmented into a plurality of regions, the number of dark pixels is calculated from the frequency distribution of the tint values of the pixels in the video image based on the video signal. The lower limit of brightness in many areas included in the backlight is calculated so that the smaller the number of dark pixels, the higher the lower limit. The brightness in each backlight area is individually adjusted according to the hue values in each part of the video image, and the brightness in the area where the brightness according to the hue values is less than the lower border is reduced to the lower border. Therefore, the minimum brightness in a plurality of regions included in the backlight is increased, thereby reducing the difference in brightness between the region that illuminates only the dark part and the region that illuminates both the bright part and the dark part of the video image.

Устройство отображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что дополнительно содержит: средство для вычисления среднего значения у значений оттенков из частотного распределения; средство для корректирования нижней границы путем умножения вычисленной нижней границы на коэффициент, который монотонно увеличивается в соответствии со средним значением, вычисленным средством для его вычисления.The display device according to the present invention is characterized in that it further comprises: means for calculating the average value of the hue values from the frequency distribution; means for adjusting the lower boundary by multiplying the calculated lower boundary by a coefficient that monotonically increases in accordance with the average value calculated by the means for calculating it.

В соответствии с настоящим изобретением устройство отображения вычисляет среднее значение у значений оттенков из частотного распределения видеоизображения и корректирует нижнюю границу путем умножения нижней границы на коэффициент, который уменьшается, когда среднее значение у значений оттенков становится меньше. В видеоизображении, которое в основном является темным с небольшим средним значением у значений оттенков, нижняя граница яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку, находится ниже, и яркость в области, освещающей темную часть видеоизображения, становится ниже, посредством этого уменьшая появление неоднородности черного.According to the present invention, the display device calculates the average value of the hue values from the frequency distribution of the video image and corrects the lower boundary by multiplying the lower boundary by a factor that decreases when the average value of the hue values becomes smaller. In the video image, which is mainly dark with a small average value for the hue values, the lower brightness limit in the plurality of areas included in the backlight is lower, and the brightness in the region illuminating the dark part of the video image becomes lower, thereby reducing the appearance of black inhomogeneity .

Устройство отображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что дополнительно содержит: средство для вычисления из частотного распределения количества ярких пикселей, указывающего количество пикселей, чьи значения оттенков больше либо равны заранее установленному второму справочному значению, которое больше первого справочного значения; и средство для корректирования нижней границы путем умножения вычисленной нижней границы на коэффициент, который монотонно увеличивается в соответствии с количеством ярких пикселей, вычисленным средством для его вычисления.The display device according to the present invention is characterized in that it further comprises: means for calculating from the frequency distribution the number of bright pixels indicating the number of pixels whose hue values are greater than or equal to a predetermined second reference value that is greater than the first reference value; and means for correcting the lower boundary by multiplying the calculated lower boundary by a coefficient that monotonically increases in accordance with the number of bright pixels calculated by the means for calculating it.

Согласно настоящему изобретению количество ярких пикселей вычисляется из частотного распределения видеоизображения, и нижняя граница яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку, корректируется путем умножения нижней границы на коэффициент, который увеличивается, когда количество ярких пикселей становится больше. Коэффициент увеличивается, когда соотношение ярких пикселей становится больше, и поэтому при отображении видеоизображения, имеющего высокое соотношение ярких пикселей и большое количество ярких пикселей, минимальная яркость в областях увеличивается, посредством этого эффективно уменьшая появление размывания яркости.According to the present invention, the number of bright pixels is calculated from the frequency distribution of the video image, and the lower brightness limit in the plurality of areas included in the backlight is corrected by multiplying the lower boundary by a factor that increases when the number of bright pixels becomes larger. The coefficient increases when the ratio of bright pixels becomes larger, and therefore, when displaying a video having a high ratio of bright pixels and a large number of bright pixels, the minimum brightness in the regions increases, thereby effectively reducing the appearance of blurring of brightness.

Устройство отображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что дополнительно содержит: средство для измерения естественной (окружающей) освещенности; средство для корректирования нижней границы путем умножения вычисленной нижней границы на коэффициент, который монотонно увеличивается в соответствии с естественной освещенностью, вычисленной средством для ее вычисления.The display device according to the present invention is characterized in that it further comprises: means for measuring natural (ambient) illumination; means for correcting the lower limit by multiplying the calculated lower limit by a coefficient that monotonically increases in accordance with the natural illumination calculated by the means for calculating it.

Согласно настоящему изобретению устройство отображения измеряет естественную освещенность и корректирует нижнюю границу яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку, путем умножения нижней границы на коэффициент, который увеличивается, когда измеренная освещенность становится выше. Коэффициент увеличивается, когда естественная освещенность становится выше, и поэтому, когда видеоизображение отображается при окружающих условиях с ярким внешним светом, минимальная яркость задней подсветки увеличивается, посредством этого эффективно уменьшая появление размывания яркости, в то же время делая менее заметным уменьшение коэффициента контрастности.According to the present invention, a display device measures natural illumination and corrects a lower brightness limit in a plurality of areas included in the backlight by multiplying the lower limit by a factor that increases when the measured illumination becomes higher. The coefficient increases when the natural illumination becomes higher, and therefore, when the video image is displayed under ambient conditions with bright external light, the minimum brightness of the backlight increases, thereby effectively reducing the appearance of blurring of brightness, while at the same time making the contrast ratio less noticeable.

Устройство отображения согласно настоящему изобретению отличается тем, что дополнительно содержит: задающее средство для задания области из множества областей задней подсветки, где яркость в соответствии со значениями оттенков видеоизображения больше либо равна нижней границе; и средство для ограничения области, чья яркость должна быть приведена к нижней границе среди областей, где яркость в соответствии с значениями оттенков видеоизображения меньше нижней границы, до областей, расположенных в пределах заранее установленного расстояния от области, заданной задающим средством.The display device according to the present invention is characterized in that it further comprises: specifying means for defining an area of a plurality of backlight areas, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and means for limiting the region whose brightness should be brought to the lower boundary among the regions where the brightness in accordance with the values of the shades of the video image is less than the lower boundary, to regions located within a predetermined distance from the region specified by the setting means.

Согласно настоящему изобретению устройство отображения ограничивает область, чья яркость меньше нижней границы и должна быть приведена к нижней границе среди множества областей, включенных в заднюю подсветку, до областей, расположенных в пределах заранее установленного расстояния от области, где яркость в соответствии с видеоизображением больше либо равна нижней границе. Так как ограничивается количество областей, где увеличивается яркость, увеличение потребления энергии сокращается.According to the present invention, the display device limits a region whose brightness is lower than the lower boundary and should be brought to the lower boundary among the plurality of regions included in the backlight to regions within a predetermined distance from the region where the brightness in accordance with the video image is greater than or equal to lower bound. Since the number of areas where brightness increases is limited, the increase in energy consumption is reduced.

Согласно настоящему изобретению уменьшается разница в яркости между областью, освещающей как яркую часть, так и темную часть видеоизображения, и областью, освещающей только темную часть, из множества областей, включенных в заднюю подсветку. Следовательно, уменьшается появление размывания яркости, вызванное разницей в яркости между областями, освещающими темные части видеоизображения, посредством этого повышая качество видеоизображения, показанного устройством отображения. Кроме того, путем определения нижней границы яркости таким образом, что нижняя граница увеличивается, когда количество темных пикселей в видеоизображении становится меньше, появление размывания яркости предупреждается строже, когда освещенность видеоизображения становится выше, и соответственно можно эффективно уменьшить появление размывания яркости. Более того, поскольку темное видеоизображение, имеющее высокое соотношение темных пикселей, менее восприимчиво к размыванию яркости, настоящее изобретение может обеспечить полезные результаты, например уменьшение потребления энергии устройством отображения в рамках неухудшения качества видеоизображения, путем уменьшения нижней границы.According to the present invention, the difference in brightness between the area illuminating both the bright part and the dark part of the video image and the area illuminating only the dark part from the plurality of areas included in the backlight is reduced. Therefore, the appearance of blurring of brightness caused by the difference in brightness between the areas illuminating the dark parts of the video image is reduced, thereby improving the quality of the video image shown by the display device. In addition, by determining the lower limit of brightness so that the lower limit increases when the number of dark pixels in the video image becomes smaller, the appearance of blurring of light is prevented more strictly when the illumination of the video image becomes higher, and accordingly, the appearance of blurring of brightness can be effectively reduced. Moreover, since a dark video image having a high dark pixel ratio is less susceptible to blurring the brightness, the present invention can provide useful results, for example, reducing a power consumption of a display device as part of a non-deteriorating video image by reducing a lower boundary.

Краткое описание нескольких видов чертежейA brief description of several types of drawings

Фиг.1 - блок-схема, показывающая внутреннее строение устройства отображения в соответствии с вариантом 1 осуществления.1 is a block diagram showing an internal structure of a display device according to Embodiment 1.

Фиг.2 - схематичный чертеж, показывающий структуру задней подсветки.Figure 2 is a schematic drawing showing the structure of the backlight.

Фиг.3 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством отображения по варианту 1 осуществления.Figure 3 is a flowchart showing the processing steps performed by the display device of Embodiment 1.

Фиг.4 - типичное представление, показывающее пример гистограммы, которая графически иллюстрирует частотное распределение.4 is a typical view showing an example of a histogram that graphically illustrates a frequency distribution.

Фиг.5 - типичное представление, показывающее зависимость между соотношением темных пикселей и нижней границей яркости.5 is a typical view showing the relationship between the ratio of dark pixels and the lower limit of brightness.

Фиг.6 - схематичный чертеж, показывающий часть экрана и распределение освещенности на экране устройства отображения по варианту 1 осуществления.6 is a schematic drawing showing part of the screen and the distribution of illumination on the screen of the display device according to option 1 implementation.

Фиг.7 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством отображения по варианту 2 осуществления.7 is a flowchart showing the processing steps performed by the display device of Embodiment 2.

Фиг.8 - типичное представление, показывающее зависимость между средним значением у значений оттенков в видеоизображении и поправочным коэффициентом.Fig. 8 is a typical view showing the relationship between the average value of the hue values in the video image and the correction factor.

Фиг.9 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством отображения по варианту 3 осуществления.9 is a flowchart showing processing steps performed by the display device of Embodiment 3.

Фиг.10 - типичное представление, показывающее гистограмму, к которой добавляется яркое справочное значение.10 is a typical view showing a histogram to which a bright reference value is added.

Фиг.11 - типичное представление, показывающее зависимость между соотношением ярких пикселей и поправочным коэффициентом.11 is a typical view showing the relationship between the ratio of bright pixels and the correction factor.

Фиг.12 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством отображения по варианту 4 осуществления.12 is a flowchart showing processing steps performed by the display device of Embodiment 4.

Фиг.13 - типичное представление, показывающее гистограмму видеоизображения, которая включает в себя большое количество ярких пикселей, даже если среднее значение у значений оттенков является небольшим.13 is a typical view showing a histogram of a video image that includes a large number of bright pixels, even if the average value of the hue values is small.

Фиг.14 - блок-схема, показывающая внутреннее строение устройства отображения по варианту 5 осуществления.14 is a block diagram showing an internal structure of a display device of Embodiment 5.

Фиг.15 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством отображения по варианту 5 осуществления.15 is a flowchart showing processing steps performed by the display device of Embodiment 5.

Фиг.16 - типичное представление, показывающее зависимость между освещенностью и поправочным коэффициентом.Fig. 16 is a typical view showing a relationship between illumination and a correction factor.

Фиг.17 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством отображения по варианту 6 осуществления.17 is a flowchart showing processing steps performed by the display device of Embodiment 6.

Фиг.18 - схематичный чертеж, показывающий пример экрана устройства отображения по варианту 6 осуществления.Fig. 18 is a schematic drawing showing an example of a screen of a display device of Embodiment 6.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

Нижеследующее описание будет подробно объяснять настоящее изобретение на основе чертежей, иллюстрирующих его некоторые варианты осуществления.The following description will explain in detail the present invention based on the drawings, illustrating some of its embodiments.

(Вариант 1 осуществления)(Option 1 implementation)

Фиг.1 - блок-схема, показывающая внутреннее строение устройства отображения по варианту 1 осуществления. Устройство 100 отображения по варианту 1 осуществления содержит тюнер 21, устройство 22 ввода, переключатель 23, разделитель 24, декодер 25, модуль 26 обработки звукового сигнала, модуль 15 обработки видеоинформации, жидкокристаллическую панель 11, заднюю подсветку 12 и устройство 1 управления яркостью.1 is a block diagram showing an internal structure of a display device of Embodiment 1. The display device 100 of Embodiment 1 comprises a tuner 21, an input device 22, a switch 23, a separator 24, a decoder 25, an audio signal processing module 26, a video information processing module 15, a liquid crystal panel 11, a backlight 12 and a brightness control device 1.

Тюнер 21 принимает радиовещательные волны с помощью антенны (не показана) и декодирует принятые радиовещательные волны во входные данные. Устройство 22 ввода получает входные данные, введенные от внешнего устройства (не показано), например записывающего устройства или тюнера. Входные данные включают в себя видеоданные, звуковые данные и данные для электронной программы передач (EPG), и устройство 100 отображения по варианту 1 осуществления показывает видеоизображение на основе видеоданных. Устройство 100 отображения может конфигурироваться для обработки цифровых данных или аналоговых данных в качестве входных данных.The tuner 21 receives broadcast waves using an antenna (not shown) and decodes the received broadcast waves into input data. The input device 22 receives input data input from an external device (not shown), such as a recording device or tuner. The input data includes video data, audio data, and electronic program guide (EPG) data, and the display device 100 of Embodiment 1 shows a video image based on video data. The display device 100 may be configured to process digital data or analog data as input.

Тюнер 21 и устройство 22 ввода подключены к переключателю 23, который выбирает либо тюнер 21, либо устройство 22 ввода для ввода входных данных. Переключатель 23 выбирает либо тюнер 21, либо устройство 22 ввода в качестве источника ввода входных данных в соответствии с потребностью и получает входные данные от выбранного тюнера 21 или устройства 22 ввода. Разделитель 24 подключается к переключателю 23. Разделитель 24 разделяет входные данные, введенные от переключателя 23, на множество типов данных, например видеоданные, звуковые данные и данные для EPG. Разделитель 24 подключается к декодеру 25, и декодер 25 декодирует различные типы данных, отделенные от входных данных с помощью разделителя 24. Декодер 25 подключается к модулю 26 обработки звукового сигнала и выводит звуковые данные после декодирования в модуль 26 обработки звукового сигнала. Модуль 26 обработки звукового сигнала выполняет обработку для выведения звуков в соответствии со звуковыми данными через динамик (не показан).The tuner 21 and the input device 22 are connected to a switch 23, which selects either the tuner 21 or the input device 22 for input input. The switch 23 selects either the tuner 21 or the input device 22 as an input data input source according to need and receives input data from the selected tuner 21 or input device 22. A separator 24 is connected to the switch 23. The separator 24 divides the input data input from the switch 23 into a plurality of data types, for example video data, audio data, and EPG data. A splitter 24 is connected to a decoder 25, and a decoder 25 decodes various types of data separated from the input using a splitter 24. A decoder 25 connects to the audio signal processing unit 26 and outputs the audio data after decoding to the audio signal processing unit 26. The audio signal processing unit 26 performs processing for outputting sounds in accordance with the audio data through a speaker (not shown).

Декодер 25 также подключается к модулю 15 обработки видеоинформации и выводит видеоданные после декодирования в модуль 15 обработки видеоинформации. Модуль 15 обработки видеоинформации выполняет процесс по формированию видеосигнала для отображения одного кадра видеоизображения из видеоданных, полученных от декодера 25. Например, модуль 15 обработки видеоинформации формирует видеосигнал путем выполнения обработки видеоинформации, например матричного процесса для вычисления значения оттенка у каждого цвета, улучшающего процесса для улучшения видеоизображения, согласования цветов, согласования оттенков и регулировки баланса белого в соответствии с потребностью. Жидкокристаллическая панель 11 подключается к модулю 15 обработки видеоинформации, и модуль 15 обработки видеоинформации выводит видеосигнал на жидкокристаллическую панель 11. Жидкокристаллическая панель 11 является панелью дисплея в соответствии с настоящим изобретением и показывает видеоизображение на основе видеосигнала.The decoder 25 is also connected to the video information processing module 15 and outputs the video data after decoding to the video information processing module 15. The video information processing unit 15 performs a video signal generation process for displaying one frame of the video image from the video data received from the decoder 25. For example, the video information processing unit 15 generates a video signal by performing video information processing, for example, a matrix process to calculate the hue value of each color, an improvement process for improving video, color matching, color matching, and white balance adjustment according to need. The liquid crystal panel 11 is connected to the video information processing unit 15, and the video information processing unit 15 outputs a video signal to the liquid crystal panel 11. The liquid crystal panel 11 is a display panel in accordance with the present invention and shows a video image based on the video signal.

К тому же к модулю 15 обработки видеоинформации подключается модуль 14 обработки частотного распределения, и модуль 13 управления задней подсветкой подключается к модулю 14 обработки частотного распределения. Модуль 14 обработки частотного распределения и модуль 13 управления задней подсветкой являются устройством 1 управления яркостью по настоящему изобретению. Модуль 15 обработки видеоинформации выводит видеосигнал в модуль 14 обработки частотного распределения. Модуль 14 обработки частотного распределения получает частотное распределение значений оттенков пикселей, содержащихся в видеоизображении, и выполняет описываемый позже процесс вычисления соотношения темных пикселей из полученного частотного распределения. Задняя подсветка 12 подключается к модулю 13 управления задней подсветкой. Модуль 14 обработки частотного распределения выводит видеосигнал и соотношение темных пикселей в модуль 13 управления задней подсветкой, и затем модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс управления работой задней подсветки 12 на основе видеосигнала и соотношения темных пикселей.In addition, the frequency distribution processing module 14 is connected to the video information processing module 15, and the backlight control module 13 is connected to the frequency distribution processing module 14. The frequency distribution processing unit 14 and the backlight control unit 13 are the brightness control device 1 of the present invention. The video information processing unit 15 outputs the video signal to the frequency distribution processing unit 14. The frequency distribution processing unit 14 obtains a frequency distribution of the hue values of pixels contained in the video image and performs the process of calculating the ratio of dark pixels from the obtained frequency distribution described later. The backlight 12 is connected to the backlight control unit 13. The frequency distribution processing unit 14 outputs the video signal and the dark pixel ratio to the backlight control unit 13, and then the backlight control unit 13 performs a process for controlling the operation of the backlight 12 based on the video signal and the dark pixel ratio.

Фиг.2 - схематичный чертеж, показывающий структуру задней подсветки 12. Задняя подсветка 12 использует LED в качестве источника света и конфигурируется с помощью двумерного расположения множества LED на плоскости в комплексе. На фиг.2 LED указываются с помощью окружностей. Задняя подсветка 12 излучает свет в плоскости, заставляя множество двумерно расположенных LED излучать свет. Задняя подсветка 12 сегментируется на множество областей, которые освещают разные части (области) на жидкокристаллической панели 11. На фиг.2 граница между областями в задней подсветке 12 указывается с помощью пунктирной линии. Как показано на фиг.2, каждая область включает в себя множество LED. Модуль 13 управления задней подсветкой индивидуально управляет яркостью в каждой области задней подсветки 12 на основе значений оттенков у соответствующих пикселей, представленных видеосигналом, чтобы та была яркостью в соответствии со значениями оттенков видеоизображения, показанного в каждой области жидкокристаллической панели 11. Другими словами, задняя подсветка 12 содержит множество областей, допускающих индивидуальное управление яркостью, которые размещаются в плоскости. Модуль 15 обработки видеоинформации, модуль 14 обработки частотного распределения и модуль 13 управления задней подсветкой объединяются в единый видеопроцессор.Figure 2 is a schematic drawing showing the structure of the backlight 12. The backlight 12 uses an LED as a light source and is configured using a two-dimensional arrangement of a plurality of LEDs on a plane in the complex. 2, LEDs are indicated by circles. The backlight 12 emits light in a plane, causing a plurality of two-dimensionally arranged LEDs to emit light. The backlight 12 is segmented into a plurality of areas that illuminate different parts (areas) on the liquid crystal panel 11. In FIG. 2, the boundary between the areas in the backlight 12 is indicated by a dashed line. As shown in FIG. 2, each area includes a plurality of LEDs. The backlight control unit 13 individually controls the brightness in each area of the backlight 12 based on the hue values of the respective pixels represented by the video signal so that it is luminance in accordance with the hue values of the video image shown in each area of the liquid crystal panel 11. In other words, the backlight 12 contains many areas that allow individual brightness control, which are placed in the plane. The video processing module 15, the frequency distribution processing module 14, and the backlight control module 13 are combined into a single video processor.

Далее нижеследующее будет объяснять подробности процессов, выполняемых устройство 100 отображения по варианту 1 осуществления. Фиг.3 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством 100 отображения по варианту 1 осуществления. Когда входные данные вводятся в устройство 100 отображения по варианту 1 осуществления, модуль 15 обработки видеоинформации формирует видеосигнал и выводит видеосигнал в модуль 14 обработки частотного распределения. Модуль 14 обработки частотного распределения получает из видеосигнала частотное распределение значений оттенков у соответствующих пикселей, включенных в один кадр видеоизображения, на основе видеосигнала (этап S11). Видеосигнал включает в себя информацию, указывающую значения оттенков соответствующих пикселей, включенных в видеоизображение, с помощью числовых значений. Один кадр видеоизображения на основе видеосигнала соответствует одному экрану видеоизображения. На этапе S11 модуль 14 обработки частотного распределения получает частотное распределение путем подсчета пикселей, имеющих каждое значение оттенка. Например, в случае где один кадр видеоизображения состоит из 1000×2000 пикселей и значение оттенка каждого пикселя представляется любым числовым значением между 0 и 255, то частотное распределение указывает, сколько пикселей, имеющих каждое значение оттенка между 0 и 255, находится в 1000×2000 пикселях.Next, the following will explain the details of the processes performed by the display device 100 of Embodiment 1. FIG. 3 is a flowchart showing processing steps performed by the display device 100 of Embodiment 1. When the input data is input to the display device 100 of Embodiment 1, the video information processing unit 15 generates a video signal and outputs the video signal to the frequency distribution processing unit 14. The frequency distribution processing unit 14 obtains from the video signal a frequency distribution of the hue values of the respective pixels included in one frame of the video image based on the video signal (step S11). The video signal includes information indicating hue values of respective pixels included in the video image using numerical values. A single frame of a video image based on a video signal corresponds to one screen of a video image. In step S11, the frequency distribution processing unit 14 obtains the frequency distribution by counting pixels having each hue value. For example, in the case where one frame of the video image consists of 1000 × 2000 pixels and the hue value of each pixel is represented by any numerical value between 0 and 255, then the frequency distribution indicates how many pixels having each hue value between 0 and 255 are in 1000 × 2000 pixels.

Фиг.4 - типичное представление, показывающее пример гистограммы, которая графически иллюстрирует частотное распределение. Горизонтальная ось на фиг.4 указывает значения оттенков пикселей, включенных в видеоизображение, с помощью числовых значений в диапазоне от 0 до 255. Вертикальная ось на фиг.4 указывает частоту, соответствующую количеству пикселей, имеющих каждое значение оттенка. Модуль 14 обработки частотного распределения может получить частотное распределение из одного полного кадра видеоизображения или может сделать выборку пикселей из одного кадра видеоизображения по заранее установленному правилу и получить частотное распределение значений оттенков у отобранных пикселей. Модуль 14 обработки частотного распределения может получить частотное распределение непосредственно из одного кадра видеосигнала либо может получить частотное распределение из каждого поля видеосигнала и сложить частотные распределения двух полей для получения частотного распределения яркости у одного кадра видеоизображения.4 is a typical view showing an example of a histogram that graphically illustrates a frequency distribution. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the hue values of pixels included in the video image using numerical values in the range from 0 to 255. The vertical axis in FIG. 4 indicates the frequency corresponding to the number of pixels having each hue value. The frequency distribution processing unit 14 may obtain a frequency distribution from one full frame of a video image or may make a selection of pixels from one frame of a video image according to a predetermined rule and obtain a frequency distribution of hue values from the selected pixels. The frequency distribution processing unit 14 may obtain the frequency distribution directly from one frame of the video signal, or may obtain the frequency distribution from each field of the video signal and add the frequency distributions of the two fields to obtain the frequency distribution of the brightness of one frame of the video image.

Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет из полученного частотного распределения количество темных пикселей, представляющее количество пикселей, чьи значения оттенков меньше либо равны заранее установленному темному справочному значению (этап S12). Темное справочное значение является справочным значением, определенным заранее для определения темного пикселя, который является пикселем, имеющим относительно малое значение оттенка и виден темным в видеоизображении, и заранее сохраняется в модуле 14 обработки частотного распределения. Темное справочное значение соответствует первому справочному значению в настоящем изобретении. Значение, которое больше минимального значения из значений оттенков и видится темным на экране, используется для темного справочного значения. Фиг.4 показывает темное справочное значение. Пиксель, чье значение оттенка меньше либо равно темному справочному значению, является темным пикселем, а область в части, где значения оттенков меньше либо равны темному справочному значению на гистограмме, показанной на фиг.4, указывает количество темных пикселей. На этапе S12 модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет количество темных пикселей путем объединения частей, где значения оттенков меньше либо равны темному справочному значению на гистограмме, либо подсчета количества пикселей, чьи значения оттенков меньше либо равны темному справочному значению.Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates from the obtained frequency distribution the number of dark pixels representing the number of pixels whose hue values are less than or equal to a predetermined dark reference value (step S12). The dark reference value is a reference value determined in advance to determine a dark pixel, which is a pixel having a relatively small hue value and is visible dark in the video image, and is stored in advance in the frequency distribution processing unit 14. The dark reference value corresponds to the first reference value in the present invention. A value that is greater than the minimum value of the hue values and appears dark on the screen is used for a dark reference value. 4 shows a dark reference value. A pixel whose hue value is less than or equal to the dark reference value is a dark pixel, and the area in the part where the hue values are less than or equal to the dark reference value in the histogram shown in Fig. 4 indicates the number of dark pixels. In step S12, the frequency distribution processing unit 14 calculates the number of dark pixels by combining parts where the hue values are less than or equal to the dark reference value in the histogram, or counting the number of pixels whose hue values are less than or equal to the dark reference value.

Затем модуль 14 обработки частотного распределения делит вычисленное количество темных пикселей на общее количество пикселей в видеоизображении, чтобы вычислить соотношение темных пикселей, представляющее соотношение темных пикселей, включенных в видеоизображение (этап S13). В качестве общего количества пикселей в видеоизображении можно подсчитывать общее количество пикселей, включенных в один кадр видеоизображения, или каждый раз объединять гистограмму, либо можно использовать заранее установленное значение, заранее сохраненное в модуле 14 обработки частотного распределения. Соотношение темных пикселей соответствует количеству темных пикселей в настоящем изобретении. Модуль 14 обработки частотного распределения выводит видеосигнал, введенный из модуля 15 обработки видеоинформации, и вычисленное соотношение темных пикселей в модуль 13 управления задней подсветкой.Then, the frequency distribution processing unit 14 divides the calculated number of dark pixels by the total number of pixels in the video image to calculate a ratio of dark pixels representing the ratio of dark pixels included in the video image (step S13). As the total number of pixels in the video image, you can count the total number of pixels included in one frame of the video image, or combine the histogram each time, or you can use a predetermined value previously stored in the frequency distribution processing unit 14. The dark pixel ratio corresponds to the number of dark pixels in the present invention. The frequency distribution processing unit 14 outputs a video signal input from the video information processing unit 15 and the calculated ratio of dark pixels to the backlight control unit 13.

Модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс вычисления нижней границы яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку 12, в соответствии с введенным соотношением темных пикселей (этап S14). Нижняя граница яркости, вычисленная на этапе S14, является значением, больше либо равным минимальному значению яркости, реализуемой задней подсветкой 12, и является значением, задающим нижнюю границу яркости в каждой области задней подсветки 12, которая фактически управляется модулем 13 управления задней подсветкой. Модуль 13 управления задней подсветкой сохраняет зависимость между соотношением темных пикселей и нижней границы яркости в виде функции или числовой таблицы и на этапе S14 вычисляет нижнюю границу яркости, соответствующую соотношению темных пикселей, в соответствии с сохраненным содержимым.The backlight control unit 13 performs the process of calculating a lower brightness limit in a plurality of areas included in the backlight 12 in accordance with the entered dark pixel ratio (step S14). The lower brightness limit calculated in step S14 is a value greater than or equal to the minimum brightness value realized by the backlight 12, and is a value defining a lower brightness limit in each area of the backlight 12, which is actually controlled by the backlight control unit 13. The backlight control unit 13 stores the relationship between the ratio of dark pixels and the lower brightness limit as a function or a numerical table and, in step S14, calculates a lower brightness limit corresponding to the ratio of dark pixels in accordance with the stored content.

Фиг.5 - типичное представление, показывающее зависимость между соотношением темных пикселей и нижней границей яркости. Горизонтальная ось на фиг.5 указывает соотношение темных пикселей с минимальным значением 0 и максимальным значением 1. Вертикальная ось на фиг.5 показывает нижнюю границу яркости, соответствующую каждому соотношению темных пикселей. В состоянии, в котором соотношение темных пикселей принимает максимальное значение, равное 1, нижняя граница яркости является минимальным значением, реализуемым задней подсветкой 12. Например, это значение является яркостью 0, при которой выключены все LED, включенные в область задней подсветки 12. Нижняя граница яркости остается на минимальном значении, пока соотношение темных пикселей не уменьшится с 1 до заранее установленного порогового значения b. Нижняя граница яркости изменяется линейно, пока соотношение темных пикселей уменьшается с порогового значения b и достигает заранее установленного порогового значения a, так что чем меньше соотношение темных пикселей, тем больше нижняя граница яркости. В состоянии, в котором соотношение темных пикселей равно пороговому значению a, нижняя граница яркости становится заранее установленным максимальным значением, и нижняя граница яркости остается в максимальном значении, пока соотношение темных пикселей уменьшается с порогового значения a и достигает 0. В целом, зависимость между соотношением темных пикселей и нижней границей яркости такова, что нижняя граница яркости уменьшается монотонно в соответствии с соотношением темных пикселей и нижняя граница яркости увеличивается с уменьшением соотношения темных пикселей. В качестве максимального значения нижней границы яркости может использоваться, например, величина изменения в освещенности жидкокристаллической панели 11, когда изменяется угол обзора.5 is a typical view showing the relationship between the ratio of dark pixels and the lower limit of brightness. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the ratio of dark pixels with a minimum value of 0 and a maximum value of 1. The vertical axis in FIG. 5 shows a lower brightness limit corresponding to each ratio of dark pixels. In a state in which the ratio of dark pixels takes a maximum value of 1, the lower brightness limit is the minimum value realized by the backlight 12. For example, this value is the brightness 0, at which all LEDs included in the backlight region 12 are off. brightness remains at the minimum value until the ratio of dark pixels decreases from 1 to a predetermined threshold value b. The lower brightness limit changes linearly, while the ratio of dark pixels decreases from the threshold value b and reaches a predetermined threshold value a, so that the lower the ratio of dark pixels, the larger the lower brightness limit. In a state in which the dark pixel ratio is equal to the threshold value a, the lower brightness limit becomes the preset maximum value, and the lower brightness limit remains at the maximum value, while the dark pixel ratio decreases from the threshold value a and reaches 0. In general, the relationship between the ratio dark pixels and the lower border of brightness is such that the lower border of brightness decreases monotonously in accordance with the ratio of dark pixels and the lower border of brightness increases with decreasing the dark pixel ratio. As the maximum value of the lower brightness limit, for example, the magnitude of the change in illumination of the liquid crystal panel 11 can be used when the viewing angle changes.

Отметим, что зависимость между соотношением темных пикселей и нижней границей яркости, показанная на фиг.5, является всего лишь одним примером, и их зависимость может отличаться от показанной на фиг.5 при условии, что нижняя граница яркости уменьшается монотонно относительно соотношения темных пикселей. Например, зависимость между соотношением темных пикселей и нижней границей яркости может изображаться гладкой функцией. К тому же, например, нижняя граница яркости может принимать дискретные значения на основе заранее установленного значения соотношения темных пикселей.Note that the relationship between the ratio of dark pixels and the lower brightness limit shown in FIG. 5 is just one example, and their dependence may differ from that shown in FIG. 5 provided that the lower brightness limit decreases monotonically with respect to the ratio of dark pixels. For example, the relationship between the ratio of dark pixels and the lower border of brightness can be represented by a smooth function. In addition, for example, the lower brightness limit may take discrete values based on a predetermined dark pixel ratio value.

Затем модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс регулирования яркости в каждой области задней подсветки 12 в соответствии со значениями оттенков у соответствующих пикселей в видеоизображении, представленном введенным видеосигналом, чтобы привести к нижней границе яркость в области, где яркость меньше нижней границы (этап S15). Модуль 13 управления задней подсветкой сохраняет зависимость между значениями оттенков у пикселей, включенных в каждую часть видеоизображения, и яркостью в области, которая освещает часть (область) жидкокристаллической панели 11, отображающую соответствующую часть. Например, для максимального значения пикселей, включенных в часть видеоизображения, освещенного одной областью, определяется яркость в этой области. На этапе S15, в соответствии с сохраненным содержимым, модуль 13 управления задней подсветкой вычисляет яркость в каждой области в соответствии со значениями оттенков у соответствующих пикселей, включенных в видеоизображение, представленное видеосигналом. Если значение вычисленной яркости для области больше либо равно нижней границе, то модуль 13 управления задней подсветкой приводит яркость в области к вычисленной яркости, тогда как, если значение вычисленной яркости для области меньше нижней границы, он приводит яркость в области к нижней границе.Then, the backlight control unit 13 performs a brightness adjustment process in each area of the backlight 12 in accordance with the hue values of the respective pixels in the video image represented by the inputted video signal to bring about a lower boundary brightness in the region where the brightness is less than the lower boundary (step S15). The backlight control unit 13 stores a relationship between the hue values of the pixels included in each part of the video image and the brightness in the area that illuminates the part (region) of the liquid crystal panel 11 displaying the corresponding part. For example, for the maximum value of the pixels included in the part of the video image illuminated by one region, the brightness in this region is determined. In step S15, in accordance with the stored contents, the backlight control unit 13 calculates the brightness in each region according to the hue values of the respective pixels included in the video image represented by the video signal. If the value of the calculated brightness for the region is greater than or equal to the lower boundary, then the backlight control module 13 brings the brightness in the region to the calculated brightness, whereas if the value of the calculated brightness for the region is less than the lower boundary, it brings the brightness in the region to the lower boundary.

Каждая область задней подсветки 12 излучает свет с яркостью, управляемой модулем 13 управления задней подсветкой, и жидкокристаллическая панель 11 регулирует величину пропускания света в части, соответствующей каждому пикселю в видеоизображении, в соответствии с видеосигналом, при помощи чего устройство 100 отображения показывает видеоизображение. На этом устройство 100 отображения завершает процесс отображения одного кадра видеоизображения. Устройство 100 отображения выполняет процесс из этапов S11 - S15 каждый раз, когда оно показывает один кадр видеоизображения.Each area of the backlight 12 emits light with a brightness controlled by the backlight control unit 13, and the liquid crystal panel 11 controls the amount of light transmission in the part corresponding to each pixel in the video image in accordance with the video signal, whereby the display device 100 displays the video image. At this point, the display device 100 completes the display process of one frame of the video image. The display device 100 performs the process of steps S11 to S15 each time it shows one frame of a video image.

Фиг.6 - схематичный чертеж, показывающий часть экрана и распределение освещенности на экране устройства 100 отображения по варианту 1 осуществления. Верхняя часть фиг.6 показывает часть экрана, показывающую видеоизображение, и границы между областями задней подсветки 12, освещающими соответствующие части на жидкокристаллической панели 11, показывающей видеоизображение, указываются пунктирными линиями. 121, 122 и 123 на фиг.6 указывают характерные области. На фиг.6 иллюстрируется яркая часть, которая является относительно яркой частью в видеоизображении, а части, отличные от яркой части, являются темными частями, которые темнее яркой части. Показанное на нижней части фиг.6 является распределением освещенности в соответствующих местоположениях на экране. В местоположении, освещенном областью 121, освещенность высокая, поскольку показывается яркая часть видеоизображения. В местоположении, освещенном областью 122, поскольку часть экрана показывает яркую часть видеоизображения, яркость области 122 имеет значение, большее минимального значения, реализуемого задней подсветкой 12. В местоположении, освещенном областью 123, поскольку показывается темная часть видеоизображения, яркость области 123 становится минимальным значением по предшествующему уровню техники и меньше нижней границы яркости, вычисленной настоящим изобретением.6 is a schematic drawing showing part of the screen and the distribution of illumination on the screen of the display device 100 of Embodiment 1. The upper part of FIG. 6 shows a part of a screen showing a video image, and boundaries between regions of a backlight 12 illuminating corresponding parts on a liquid crystal panel 11 showing a video image are indicated by dashed lines. 121, 122 and 123 of FIG. 6 indicate characteristic regions. 6 illustrates a bright portion that is a relatively bright portion in a video image, and parts other than the bright portion are dark parts that are darker than the bright portion. Shown at the bottom of FIG. 6 is the distribution of illumination at respective locations on the screen. At the location illuminated by area 121, the illumination is high since a bright portion of the video image is displayed. At the location illuminated by area 122, since a portion of the screen shows the bright part of the video image, the brightness of area 122 has a value greater than the minimum value realized by the backlight 12. At the location illuminated by area 123, since the dark part of the video image is displayed, the brightness of area 123 becomes the minimum value by prior art and less than the lower limit of brightness calculated by the present invention.

Другими словами, с помощью предшествующего уровня техники темная часть видеоизображения, освещенная областью 123, имеет освещенность, соответствующую минимальному значению яркости задней подсветки 12. Однако в настоящем изобретении яркость у области 123 увеличивается с яркости предшествующего уровня техники и приводится к нижней границе. Фиг.6 показывает пример, в котором нижняя граница приводится к тому же значению, что и яркость области 122. Поэтому темная часть видеоизображения, освещенная областью 123, имеет освещенность выше, чем освещенность предшествующего уровня техники в темной части, и соответственно имеет освещенность, соответствующую нижней границе, представляющей яркость области 123. В показанном на фиг.6 примере, поскольку область 123, освещающая темную часть видеоизображения, и область 122, освещающая участок, включающий как яркую часть, так и темную часть, имеют одинаковую яркость, темные части в видеоизображении имеют одинаковую освещенность, и не возникает размывание яркости.In other words, with the prior art, the dark portion of the video image illuminated by region 123 has a brightness corresponding to the minimum brightness value of the backlight 12. However, in the present invention, the brightness of region 123 increases with the brightness of the prior art and is reduced to a lower boundary. 6 shows an example in which the lower bound is reduced to the same value as the brightness of region 122. Therefore, the dark part of the video image illuminated by region 123 has a higher illumination than the illumination of the prior art in the dark part, and accordingly has a brightness corresponding to the lower boundary representing the brightness of the region 123. In the example shown in FIG. 6, since the region 123 illuminating the dark portion of the video image and the region 122 illuminating the portion including both the bright portion and the dark portion are one the same brightness, the dark parts in the video image have the same illumination, and there is no blurring of brightness.

Как подробно описано выше, в устройстве 100 отображения по варианту 1 осуществления определяется нижняя граница, задающая нижнюю границу яркости в каждой области задней подсветки 12, и яркость в области, где яркость меньше нижней границы в соответствии с предшествующим уровнем техники, приводится к нижней границе. Следовательно, по сравнению с предшествующим уровнем техники, устройство 100 отображения уменьшает разницу в яркости между областью, освещающей как яркую часть, так и темную часть видеоизображения, и областью, освещающей только темную часть. Соответственно, поскольку можно уменьшить появление размывания яркости, в котором темная часть рядом с яркой частью становится ярче, чем другие темные части, из-за разницы в яркости между соответствующими областями, освещающими темные части видеоизображения, улучшается качество видеоизображения, показанного устройством 100 отображения.As described in detail above, in the display device 100 of Embodiment 1, a lower limit is determined defining a lower brightness limit in each area of the backlight 12, and a brightness in a region where the brightness is less than the lower limit according to the prior art is reduced to a lower limit. Therefore, in comparison with the prior art, the display device 100 reduces the difference in brightness between the area illuminating both the bright part and the dark part of the video image and the area illuminating only the dark part. Accordingly, since it is possible to reduce the occurrence of blurring of brightness in which the dark part next to the bright part becomes brighter than other dark parts, due to the difference in brightness between the respective areas illuminating the dark parts of the video image, the quality of the video image shown by the display device 100 is improved.

Дополнительно в варианте 1 осуществления устройство 100 отображения определяет нижнюю границу так, чтобы чем меньше было соотношение темных пикселей, представляющее соотношение темных пикселей, включенных в видеоизображение, тем выше была нижняя граница яркости в области. Темное видеоизображение невосприимчиво к размыванию яркости, а полутоновое видеоизображение восприимчиво к размыванию яркости. Поэтому с помощью увеличения нижней границы яркости, когда соотношение темных пикселей становится меньше, можно сильнее уменьшить появление размывания яркости, когда видеоизображение становится ярче, и можно эффективно уменьшить появление размывания яркости. В темном видеоизображении с высоким соотношением темных пикселей, поскольку размывание яркости почти не возникает, можно уменьшить потребление энергии устройства 100 отображения в рамках неухудшения качества видеоизображения путем уменьшения нижней границы яркости.Further, in Embodiment 1, the display device 100 determines a lower limit such that the smaller the ratio of dark pixels representing the ratio of dark pixels included in the video image, the higher the lower limit of brightness in the region. A dark video image is immune to blurring brightness, and a grayscale video image is susceptible to blurring brightness. Therefore, by increasing the lower border of brightness when the ratio of dark pixels becomes smaller, it is possible to further reduce the appearance of blurring of the brightness when the video image becomes brighter, and it is possible to effectively reduce the appearance of blurring of brightness. In a dark video image with a high dark pixel ratio, since there is almost no luminance blurring, it is possible to reduce the energy consumption of the display device 100 as part of the video quality degradation by reducing the lower brightness limit.

(Вариант 2 осуществления)(Option 2 implementation)

В варианте 1 осуществления нижняя граница яркости вычисляется в соответствии с соотношением темных пикселей в видеоизображении. Однако, если установлена высокая нижняя граница яркости для видеоизображения, имеющего в целом низкую освещенность, возникает неоднородность черного в видеоизображении, и качество видеоизображения снижается. Варианта 2 осуществления иллюстрирует режим, в котором нижняя граница яркости задней подсветки 12 вычисляется в соответствии с освещенностью всего видеоизображения. Поскольку внутреннее строение устройства 100 отображения в соответствии с вариантом 2 осуществления является таким же, как в варианте 1 осуществления, его объяснение будет пропущено.In Embodiment 1, a lower brightness limit is calculated in accordance with a ratio of dark pixels in a video image. However, if a high lower brightness limit is set for a video image having generally low illumination, black heterogeneity occurs in the video image, and the quality of the video image is reduced. Embodiment 2 illustrates a mode in which the lower brightness limit of the backlight 12 is calculated in accordance with the illumination of the entire video image. Since the internal structure of the display device 100 according to Embodiment 2 is the same as that of Embodiment 1, an explanation thereof will be omitted.

Фиг.7 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством 100 отображения по варианту 2 осуществления. Модуль 15 обработки видеоинформации формирует видеосигнал и выводит его в модуль 14 обработки частотного распределения. Модуль 14 обработки частотного распределения получает частотное распределение значений оттенков у соответствующих пикселей, включенных в один кадр видеоизображения, на основе видеосигнала (этап S21). Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет, из полученного частотного распределения, среднее значение у значений оттенков в одном кадре видеоизображения, представленного видеосигналом (этап S22). Например, на основе частотного распределения модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет среднее значение у значений оттенков пикселей в видеоизображении путем объединения значений, полученных путем умножения значения оттенка на количество пикселей для всех значений оттенков и затем деления объединенного значения на общее количество пикселей. Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет количество темных пикселей, включенных в видеоизображение, из полученного частотного распределения (этап S23), и вычисляет соотношение темных пикселей, представляющее соотношение темных пикселей в видеоизображении (этап S24). После завершения этапа S24 модуль 14 обработки частотного распределения выводит видеосигнал, вычисленное среднее значение у значений оттенков и вычисленное соотношение темных пикселей в модуль 13 управления задней подсветкой.7 is a flowchart showing the processing steps performed by the display device 100 of Embodiment 2. The video information processing module 15 generates a video signal and outputs it to the frequency distribution processing module 14. The frequency distribution processing unit 14 obtains a frequency distribution of the hue values of the respective pixels included in one frame of the video image based on the video signal (step S21). Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates, from the obtained frequency distribution, the average value of the hue values in one frame of the video image represented by the video signal (step S22). For example, based on the frequency distribution, the frequency distribution processing unit 14 calculates the average value of the hue values of pixels in a video image by combining the values obtained by multiplying the hue value by the number of pixels for all hue values and then dividing the combined value by the total number of pixels. Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates the number of dark pixels included in the video image from the obtained frequency distribution (step S23), and calculates the dark pixel ratio representing the ratio of dark pixels in the video image (step S24). After completing step S24, the frequency distribution processing unit 14 outputs a video signal, the calculated average value of the hue values, and the calculated dark pixel ratio to the backlight control unit 13.

Модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс вычисления нижней границы яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку 12, в соответствии с введенным соотношением темных пикселей (этап S25). Затем модуль 13 управления задней подсветкой вычисляет поправочный коэффициент для корректирования нижней границы в соответствии со средним значением у значений оттенков, введенным из модуля 14 обработки частотного распределения (этап S26). Модуль 13 управления задней подсветкой сохраняет зависимость между средним значением у значений оттенков и поправочным коэффициентом в виде функции или числовой таблицы и вычисляет поправочный коэффициент, соответствующий среднему значению у значений оттенков, в соответствии с сохраненным на этапе S26 содержимым.The backlight control unit 13 performs the process of calculating a lower brightness limit in a plurality of areas included in the backlight 12 in accordance with the entered dark pixel ratio (step S25). Then, the backlight control unit 13 calculates a correction factor for correcting the lower limit in accordance with the average value of the hue values inputted from the frequency distribution processing unit 14 (step S26). The backlight control unit 13 stores the relationship between the average value of the hue values and the correction coefficient in the form of a function or a numerical table and calculates a correction coefficient corresponding to the average value of the hue values in accordance with the contents stored in step S26.

Фиг.8 - типичное представление, показывающее зависимость между средним значением у значений оттенков в видеоизображении и поправочным коэффициентом. Горизонтальная ось на фиг.8 указывает среднее значение у значений оттенков, тогда как вертикальная ось указывает поправочный коэффициент, соответствующий среднему значению у значений оттенков. В состоянии, в котором видеоизображение в целом яркое и среднее значение у значений оттенков высокое, поправочный коэффициент принимает максимальное значение, равное 1. Поправочный коэффициент остается в максимальном значении, равном 1, пока среднее значение у значений оттенков не уменьшится до заранее установленного порогового значения d. Поправочный коэффициент изменяется линейно, пока среднее значение у значений оттенков уменьшается от порогового значения d до заранее установленного порогового значения c, так что чем ниже среднее значение у значений оттенков, тем меньше поправочный коэффициент. В состоянии, в котором среднее значение у значений оттенков равно пороговому значению c, поправочный коэффициент становится заранее установленным минимальным значением, и поправочный коэффициент остается в минимальном значении в состоянии, в котором среднее значение у значений оттенков меньше либо равно пороговому значению c. В целом, зависимость между средним значением у значений оттенков и поправочным коэффициентом такова, что поправочный коэффициент увеличивается монотонно в соответствии со средним значением у значений оттенков и поправочный коэффициент становится меньше с уменьшением среднего значения у значений оттенков.Fig. 8 is a typical view showing the relationship between the average value of the hue values in the video image and the correction factor. The horizontal axis in FIG. 8 indicates the average value of the hue values, while the vertical axis indicates the correction factor corresponding to the average value of the hue values. In the state in which the video image is generally bright and the average value of the hue values is high, the correction factor takes a maximum value of 1. The correction factor remains at the maximum value of 1 until the average value of the hue values decreases to a predetermined threshold value d . The correction factor changes linearly, while the average value of the values of the shades decreases from the threshold value d to a predetermined threshold value c, so that the lower the average value of the values of the shades, the lower the correction coefficient. In the state in which the average value of the hue values is equal to the threshold value c, the correction coefficient becomes a predetermined minimum value, and the correction coefficient remains at the minimum value in the state in which the average value of the values of hue is less than or equal to the threshold value c. In general, the relationship between the average value of the values of the shades and the correction factor is such that the correction coefficient increases monotonously in accordance with the average value of the values of the shades and the correction coefficient becomes smaller with a decrease in the average value of the values of the shades.

Зависимость между средним значением у значений оттенков и поправочным коэффициентом, показанная на фиг.8, является всего лишь одним примером, и их зависимость может отличаться от показанной на фиг.8 при условии, что поправочный коэффициент увеличивается монотонно относительно среднего значения у значений оттенков. Например, зависимость между средним значением у значений оттенков и поправочным коэффициентом может быть представлена гладкой функцией. К тому же, например, поправочный коэффициент может принимать дискретные значения на основе заранее установленного среднего значения у значений оттенков.The relationship between the average value of the hue values and the correction coefficient shown in Fig. 8 is just one example, and their dependence may differ from that shown in Fig. 8 provided that the correction coefficient increases monotonously relative to the average value of the hue values. For example, the relationship between the average of the hue values and the correction factor can be represented by a smooth function. In addition, for example, the correction factor may take discrete values based on a predetermined average of the hue values.

Далее с использованием вычисленного поправочного коэффициента модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс корректирования нижней границы яркости, вычисленной на этапе S25 (этап S27). Точнее говоря, модуль 13 управления задней подсветкой умножает нижнюю границу до корректировки на поправочный коэффициент, чтобы вычислить нижнюю границу после корректировки, как показано следующим уравнением.Next, using the calculated correction coefficient, the backlight control unit 13 performs the process of correcting the lower brightness limit calculated in step S25 (step S27). More specifically, the backlight control unit 13 multiplies the lower limit before correction by a correction factor to calculate the lower limit after correction, as shown by the following equation.

(нижняя граница после корректировки)(lower limit after adjustment)

= (нижняя граница до корректировки) × поправочный коэффициент= (lower bound before adjustment) × correction factor

Затем модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс регулирования яркости в каждой области задней подсветки 12 в соответствии со значениями оттенков у соответствующих пикселей в видеоизображении, представленном введенным видеосигналом, чтобы привести к нижней границе яркость в области, где яркость меньше нижней границы (этап S28). Каждая область задней подсветки 12 излучает свет с яркостью, управляемой модулем 13 управления задней подсветкой, и жидкокристаллическая панель 11 регулирует величину пропускания света в части, соответствующей каждому пикселю в видеоизображении, в соответствии с видеосигналом. Соответственно устройство 100 отображения показывает видеоизображение. На этом устройство 100 отображения завершает процесс отображения одного кадра видеоизображения. Устройство 100 отображения выполняет процесс из этапов S21 - S28 каждый раз, когда оно показывает один кадр видеоизображения.Then, the backlight control unit 13 performs a brightness adjustment process in each area of the backlight 12 in accordance with the hue values of the respective pixels in the video image represented by the inputted video signal to bring the brightness to a lower boundary in the region where the brightness is less than the lower boundary (step S28). Each area of the backlight 12 emits light with a brightness controlled by the backlight control unit 13, and the liquid crystal panel 11 adjusts the amount of light transmission in a portion corresponding to each pixel in the video image in accordance with the video signal. Accordingly, the display device 100 shows a video image. At this point, the display device 100 completes the display process of one frame of the video image. The display device 100 performs the process of steps S21 to S28 each time it shows one frame of a video image.

Как подробно описано выше, в варианте 2 осуществления нижняя граница яркости в множестве областей задней подсветки 12 корректируется путем умножения нижней границы яркости на поправочный коэффициент, который становится меньше с уменьшением среднего значения у значений оттенков пикселей. Поскольку поправочный коэффициент становится меньше с уменьшением среднего значения у значений оттенков, если видеоизображение имеет небольшое среднее значение у значений оттенков и в целом темное, то нижняя граница яркости меньше, и ниже яркость в области, освещающей темную часть видеоизображения. В результате, поскольку освещенность в темной части видеоизображение становится ниже, можно предотвратить появления неоднородности черного. В случае видеоизображения, которое имеет большое среднее значение у значений оттенков и в целом яркое, поскольку выше нижняя граница яркости в области, появление размывания яркости эффективно снижается. В случае видеоизображения, которое в целом яркое, даже если возникает неоднородность черного, она не будет сильно заметной. Поэтому в варианте 2 осуществления появление размывания яркости уменьшается для яркого видеоизображения, в котором неоднородность черного не заметна, и появление неоднородности черного уменьшается для видеоизображения, которое в целом темное, посредством этого повышая качество видеоизображения, показанного устройством 100 отображения.As described in detail above, in Embodiment 2, the lower brightness limit in the plurality of backlight areas 12 is corrected by multiplying the lower brightness limit by a correction factor, which becomes smaller with decreasing average value of the pixel tint values. Since the correction coefficient becomes smaller with decreasing average value for the values of the tones, if the video image has a small average value for the values of the tones and is generally dark, the lower border of the brightness is lower and the brightness in the region illuminating the dark part of the video is lower. As a result, since the illumination in the dark part of the video image becomes lower, black inhomogeneity can be prevented. In the case of a video image, which has a large average value at the values of the shades and is generally bright, since the lower boundary of the brightness in the region is higher, the appearance of blurring of brightness is effectively reduced. In the case of a video image that is generally bright, even if black heterogeneity occurs, it will not be very noticeable. Therefore, in Embodiment 2, the appearance of blurring of brightness is reduced for a bright video image in which black heterogeneity is not noticeable, and the appearance of black heterogeneity is reduced for a video image that is generally dark, thereby improving the quality of the video image shown by the display device 100.

(Вариант 3 осуществления)(Option 3 implementation)

В варианте 1 осуществления нижняя граница яркости в множестве областей задней подсветки 12 устанавливается меньше, когда соотношение темных пикселей в видеоизображении увеличивается. К слову, среди изображений имеется видеоизображение, содержащее большое количество как темных пикселей, так и ярких пикселей, но немного пикселей, имеющих промежуточные значения оттенков. В варианте 1 осуществления, когда соотношение темных пикселей в видеоизображении высокое, размывание яркости имеет тенденцию к возникновению, и еще, когда имеется большое количество ярких пикселей в видеоизображении, размывание яркости заметно, и качество видеоизображения снижается. Вариант 3 осуществления иллюстрирует режим, в котором нижняя граница яркости задней подсветки 12 вычисляется как в соответствии с количеством темных пикселей, так и количеством ярких пикселей. Поскольку внутреннее строение устройства 100 отображения в соответствии с вариантом 3 осуществления является таким же, как в варианте 1 осуществления, его объяснение будет пропущено.In Embodiment 1, the lower brightness limit in the plurality of backlight areas 12 is set smaller when the ratio of dark pixels in the video image increases. By the way, among the images there is a video image containing a large number of both dark pixels and bright pixels, but few pixels that have intermediate hue values. In Embodiment 1, when the ratio of dark pixels in the video image is high, luminance blur tends to occur, and yet when there are a large number of bright pixels in the video image, the luminance blur is noticeable, and the quality of the video image decreases. Embodiment 3 illustrates a mode in which the lower brightness limit of the backlight 12 is calculated in accordance with both the number of dark pixels and the number of bright pixels. Since the internal structure of the display device 100 according to Embodiment 3 is the same as in Embodiment 1, an explanation thereof will be omitted.

Фиг.9 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством 100 отображения по варианту 3 осуществления. Модуль 15 обработки видеоинформации формирует видеосигнал и выводит видеосигнал в модуль 14 обработки частотного распределения. Модуль 14 обработки частотного распределения получает из видеосигнала частотное распределение значений оттенков у соответствующих пикселей, включенных в один кадр видеоизображения, на основе видеосигнала (этап S31). Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет, из полученного частотного распределения, количество темных пикселей, включенных в видеоизображение (этап S32), и вычисляет соотношение темных пикселей, представляющее соотношение темных пикселей, включенных в видеоизображение (этап S33).FIG. 9 is a flowchart showing processing steps performed by the display device 100 of Embodiment 3. The video information processing unit 15 generates a video signal and outputs the video signal to the frequency distribution processing unit 14. The frequency distribution processing unit 14 obtains from the video signal the frequency distribution of the hue values of the respective pixels included in one frame of the video image based on the video signal (step S31). Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates, from the obtained frequency distribution, the number of dark pixels included in the video image (step S32), and calculates the ratio of dark pixels representing the ratio of dark pixels included in the video image (step S33).

Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет из полученного частотного распределения количество ярких пикселей, указывающее количество пикселей, чье значение оттенка больше либо равно заранее установленному яркому справочному значению (этап S34). Яркое справочное значение является справочным значением, определенным заранее для определения яркого пикселя, который является пикселем, имеющим относительно большое значение оттенка и виден ярким в видеоизображении, и заранее сохраняется в модуле 14 обработки частотного распределения. Яркое справочное значение больше темного справочного значения и соответствует второму справочному значению в настоящем изобретении. В качестве яркого справочного значения используется значение, которое больше темного справочного значения, но меньше верхней границы значений оттенков, и видится ярким на экране. Фиг.10 - типичное представление, показывающее гистограмму, к которой добавляется яркое справочное значение. Пиксель, чье значение оттенка больше либо равно яркому справочному значению, является ярким пикселем, а область в части, где значение оттенка больше либо равно яркому справочному значению на гистограмме, показанной на фиг.10, указывает количество ярких пикселей. На этапе S34 модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет количество ярких пикселей путем объединения частей, где значения оттенков больше либо равны яркому справочному значению на гистограмме, либо подсчета количества пикселей, чьи значения оттенков больше либо равны яркому справочному значению.Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates from the obtained frequency distribution the number of bright pixels indicating the number of pixels whose hue value is greater than or equal to a predetermined bright reference value (step S34). The bright reference value is a reference value determined in advance to determine a bright pixel, which is a pixel having a relatively large hue value and is seen bright in the video image, and is stored in advance in the frequency distribution processing unit 14. The bright reference value is greater than the dark reference value and corresponds to the second reference value in the present invention. As a bright reference value, a value is used that is larger than the dark reference value, but less than the upper boundary of the hue values, and appears bright on the screen. 10 is a typical view showing a histogram to which a bright reference value is added. A pixel whose hue value is greater than or equal to the bright reference value is a bright pixel, and the area in the part where the hue value is greater than or equal to the bright reference value in the histogram shown in FIG. 10 indicates the number of bright pixels. In step S34, the frequency distribution processing unit 14 calculates the number of bright pixels by combining the parts where the hue values are greater than or equal to the bright reference value in the histogram, or counting the number of pixels whose hue values are greater than or equal to the bright reference value.

Затем модуль 14 обработки частотного распределения делит вычисленное количество ярких пикселей на общее количество пикселей в видеоизображении, чтобы вычислить соотношение ярких пикселей, представляющее соотношение ярких пикселей, включенных в видеоизображение (этап S35). Соотношение ярких пикселей соответствует количеству ярких пикселей в настоящем изобретении. После завершения этапа S35 модуль 14 обработки частотного распределения выводит видеосигнал, вычисленное соотношение темных пикселей и соотношение ярких пикселей в модуль 13 управления задней подсветкой.Then, the frequency distribution processing unit 14 divides the calculated number of bright pixels by the total number of pixels in the video image to calculate a ratio of bright pixels representing the ratio of bright pixels included in the video image (step S35). The bright pixel ratio corresponds to the number of bright pixels in the present invention. After completing step S35, the frequency distribution processing unit 14 outputs a video signal, the calculated dark pixel ratio and the bright pixel ratio to the backlight control unit 13.

Модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс вычисления нижней границы яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку 12, в соответствии с введенным соотношением темных пикселей (этап S36). Затем модуль 13 управления задней подсветкой вычисляет поправочный коэффициент для корректирования нижней границы в соответствии с соотношением ярких пикселей, введенным из модуля 14 обработки частотного распределения (этап S37). Модуль 13 управления задней подсветкой сохраняет зависимость между соотношением ярких пикселей и поправочным коэффициентом в виде функции или числовой таблицы и вычисляет поправочный коэффициент, соответствующий соотношению ярких пикселей на этапе S37, в соответствии с сохраненным содержимым.The backlight control unit 13 performs the process of calculating a lower brightness limit in a plurality of areas included in the backlight 12 in accordance with the entered dark pixel ratio (step S36). Then, the backlight control unit 13 calculates a correction coefficient for correcting the lower limit in accordance with the bright pixel ratio inputted from the frequency distribution processing unit 14 (step S37). The backlight control unit 13 stores the relationship between the bright pixel ratio and the correction coefficient as a function or a numerical table, and calculates a correction coefficient corresponding to the bright pixel ratio in step S37 in accordance with the stored content.

Фиг.11 - типичное представление, показывающее зависимость между соотношением ярких пикселей и поправочным коэффициентом. Горизонтальная ось на фиг.11 указывает соотношение ярких пикселей, тогда как вертикальная ось показывает поправочный коэффициент, соответствующий соотношению ярких пикселей. В состоянии, в котором соотношение ярких пикселей небольшое, поправочный коэффициент принимает минимальное значение. Поправочный коэффициент остается в минимальном значении, пока соотношение ярких пикселей не увеличится до заранее установленного порогового значения e. Поправочный коэффициент изменяется линейно, пока соотношение ярких пикселей увеличивается от порогового значения e и достигает заранее установленного порогового значения f, так что чем выше соотношение ярких пикселей, тем выше поправочный коэффициент. В состоянии, в котором соотношение ярких пикселей равно пороговому значению f, поправочный коэффициент принимает максимальное значение, равное 1, и поправочный коэффициент остается в максимальном значении, равном 1, пока соотношение ярких пикселей не увеличится от порогового значения f до максимального значения 1. В целом, зависимость между соотношением ярких пикселей и поправочным коэффициентом такова, что поправочный коэффициент увеличивается монотонно в соответствии с соотношением ярких пикселей, и чем выше соотношение ярких пикселей, тем выше поправочный коэффициент.11 is a typical view showing the relationship between the ratio of bright pixels and the correction factor. The horizontal axis in FIG. 11 indicates the ratio of bright pixels, while the vertical axis shows a correction factor corresponding to the ratio of bright pixels. In a state in which the ratio of bright pixels is small, the correction factor takes a minimum value. The correction factor remains at its minimum value until the ratio of bright pixels increases to a predetermined threshold value e. The correction factor varies linearly while the ratio of bright pixels increases from a threshold value e and reaches a predetermined threshold value f, so that the higher the ratio of bright pixels, the higher the correction coefficient. In a state in which the bright pixel ratio is equal to the threshold value f, the correction coefficient assumes a maximum value of 1, and the correction coefficient remains at a maximum value of 1 until the bright pixel ratio increases from the threshold value f to the maximum value of 1. In general , the relationship between the ratio of bright pixels and the correction coefficient is such that the correction coefficient increases monotonously in accordance with the ratio of bright pixels, and the higher the ratio of bright pixels , The higher the correction coefficient.

Отметим, что зависимость между соотношением ярких пикселей и поправочным коэффициентом, показанная на фиг.11, является всего лишь одним примером, и их зависимость может отличаться от показанной на фиг.11 при условии, что поправочный коэффициент увеличивается монотонно относительно соотношения ярких пикселей. Например, зависимость между соотношением ярких пикселей и поправочным коэффициентом может быть представлена гладкой функцией. К тому же, например, поправочный коэффициент может принимать дискретные значения на основе заранее установленного значения соотношения ярких пикселей.Note that the relationship between the ratio of bright pixels and the correction coefficient shown in FIG. 11 is just one example, and their dependence may differ from that shown in FIG. 11 provided that the correction coefficient increases monotonically with respect to the ratio of bright pixels. For example, the relationship between the ratio of bright pixels and the correction factor can be represented by a smooth function. In addition, for example, the correction factor may take discrete values based on a predetermined value of the ratio of bright pixels.

Далее с использованием вычисленного поправочного коэффициента модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс корректирования нижней границы яркости, вычисленной на этапе S36 (этап S38). Точнее говоря, модуль 13 управления задней подсветкой умножает нижнюю границу до корректировки на поправочный коэффициент, чтобы вычислить нижнюю границу после корректировки, как показано следующим уравнением.Next, using the calculated correction coefficient, the backlight control unit 13 performs the process of correcting the lower brightness limit calculated in step S36 (step S38). More specifically, the backlight control unit 13 multiplies the lower limit before correction by a correction factor to calculate the lower limit after correction, as shown by the following equation.

Затем модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс регулирования яркости в каждой области задней подсветки 12 в соответствии со значениями оттенков у соответствующих пикселей в видеоизображении, представленном введенным видеосигналом, чтобы привести к нижней границе яркость в области, где яркость меньше нижней границы (этап S39). Каждая область задней подсветки 12 излучает свет с яркостью, управляемой модулем 13 управления задней подсветкой, и жидкокристаллическая панель 11 регулирует величину пропускания света в части, соответствующей каждому пикселю в видеоизображении, в соответствии с видеосигналом. Соответственно устройство 100 отображения показывает видеоизображение. На этом устройство 100 отображения завершает процесс отображения одного кадра видеоизображения. Устройство 100 отображения выполняет процесс из этапов S31 - S39 каждый раз, когда оно показывает один кадр видеоизображения.Then, the backlight control unit 13 performs a brightness adjustment process in each area of the backlight 12 in accordance with the hue values of the respective pixels in the video image represented by the inputted video signal to bring the brightness to a lower boundary in the region where the brightness is less than the lower boundary (step S39). Each area of the backlight 12 emits light with a brightness controlled by the backlight control unit 13, and the liquid crystal panel 11 adjusts the amount of light transmission in a portion corresponding to each pixel in the video image in accordance with the video signal. Accordingly, the display device 100 shows a video image. At this point, the display device 100 completes the display process of one frame of the video image. The display device 100 performs the process of steps S31 to S39 each time it shows one frame of a video image.

В варианте 3 осуществления, как подробно описано выше, нижняя граница яркости в множестве областей задней подсветки 12 корректируется путем умножения нижней границы яркости на поправочный коэффициент, который увеличивается, когда соотношение ярких пикселей становится выше. Поскольку поправочный коэффициент увеличивается с увеличением соотношения ярких пикселей, когда показывается видеоизображение, имеющее высокое соотношение ярких пикселей и большое количество ярких пикселей, минимальная яркость в области задней подсветки 12 увеличивается, посредством этого эффективно уменьшая появление размывания яркости. Поскольку размывание яркости заметно в видеоизображении, имеющем высокое соотношение ярких пикселей и большое количество ярких пикселей, если эффективно уменьшается размывание яркости в видеоизображении, включающем большое количество ярких пикселей, то повышается качество видеоизображения, показанного устройством 100 отображения.In Embodiment 3, as described in detail above, the lower brightness limit in the plurality of backlight areas 12 is corrected by multiplying the lower brightness limit by a correction factor that increases when the ratio of bright pixels becomes higher. Since the correction coefficient increases with the bright pixel ratio when a video image having a high bright pixel ratio and a large number of bright pixels is displayed, the minimum brightness in the backlight region 12 increases, thereby effectively reducing the appearance of a blurring of brightness. Since the blurring of brightness is noticeable in a video image having a high ratio of bright pixels and a large number of bright pixels, if the blurring of brightness in a video image including a large number of bright pixels is effectively reduced, the quality of the video image shown by the display device 100 is improved.

(Вариант 4 осуществления)(Option 4 implementation)

Вариант 4 осуществления иллюстрирует режим, в котором нижняя граница яркости задней подсветки 12, которая определяется в соответствии с соотношением темных пикселей, корректируется в соответствии с освещенностью и соотношением ярких пикселей во всем изображении. Поскольку внутреннее строение устройства 100 отображения в соответствии с вариантом 4 осуществления является таким же, как в варианте 1 осуществления, его объяснение будет пропущено.Embodiment 4 illustrates a mode in which the lower brightness limit of the backlight 12, which is determined in accordance with the ratio of dark pixels, is adjusted in accordance with illumination and the ratio of bright pixels in the entire image. Since the internal structure of the display device 100 according to Embodiment 4 is the same as that of Embodiment 1, an explanation thereof will be omitted.

Фиг.12 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством 100 отображения по варианту 4 осуществления. Модуль 15 обработки видеоинформации формирует видеосигнал и выводит видеосигнал в модуль 14 обработки частотного распределения. Модуль 14 обработки частотного распределения получает из видеосигнала частотное распределение значений оттенков у соответствующих пикселей, включенных в один кадр видеоизображения, на основе видеосигнала (этап S401). Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет, из полученного частотного распределения, среднее значение у значений оттенков в одном кадре видеоизображения, представленного видеосигналом (этап S402). Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет количество темных пикселей, включенных в видеоизображение, из полученного частотного распределения (этап S403), и вычисляет соотношение темных пикселей, представляющее соотношение темных пикселей, включенных в видеоизображение (этап S404). Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет, из полученного частотного распределения, количество ярких пикселей, включенных в видеоизображение (этап S405), и вычисляет соотношение ярких пикселей, представляющее соотношение ярких пикселей, включенных в видеоизображение (этап S406). После завершения этапа S406 модуль 14 обработки частотного распределения выводит видеосигнал, вычисленное среднее значение у значений оттенков и соотношение темных пикселей и соотношение ярких пикселей в модуль 13 управления задней подсветкой.12 is a flowchart showing processing steps performed by the display device 100 of Embodiment 4. The video information processing unit 15 generates a video signal and outputs the video signal to the frequency distribution processing unit 14. The frequency distribution processing unit 14 obtains from the video signal a frequency distribution of the hue values of the respective pixels included in one frame of the video image based on the video signal (step S401). Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates, from the obtained frequency distribution, the average value of the hue values in one frame of the video image represented by the video signal (step S402). Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates the number of dark pixels included in the video image from the obtained frequency distribution (step S403), and calculates the ratio of dark pixels representing the ratio of dark pixels included in the video image (step S404). Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates, from the obtained frequency distribution, the number of bright pixels included in the video image (step S405), and calculates the ratio of bright pixels representing the ratio of bright pixels included in the video image (step S406). After completing step S406, the frequency distribution processing unit 14 outputs a video signal, the calculated average value of the hue values and the ratio of dark pixels and the ratio of bright pixels to the backlight control unit 13.

Модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс вычисления нижней границы яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку 12, в соответствии с введенным соотношением темных пикселей (этап S407). Затем с помощью способа, аналогичного варианту 2 осуществления, модуль 13 управления задней подсветкой вычисляет первый поправочный коэффициент для корректирования нижней границы в соответствии со средним значением у значений оттенков, введенным из модуля 14 обработки частотного распределения (этап S408). Затем с помощью способа, аналогичного варианту 3 осуществления, модуль 13 управления задней подсветкой вычисляет второй поправочный коэффициент для корректирования нижней границы в соответствии с соотношением ярких пикселей, введенным из модуля 14 обработки частотного распределения (этап S409).The backlight control unit 13 performs the process of calculating a lower brightness limit in a plurality of areas included in the backlight 12 in accordance with the entered dark pixel ratio (step S407). Then, using a method similar to Embodiment 2, the backlight control unit 13 calculates a first correction coefficient for correcting the lower limit according to the average value of the hue values inputted from the frequency distribution processing unit 14 (step S408). Then, using a method similar to Embodiment 3, the backlight control unit 13 calculates a second correction coefficient for correcting the lower limit in accordance with the bright pixel ratio inputted from the frequency distribution processing unit 14 (step S409).

Затем с использованием вычисленных первого и второго поправочных коэффициентов модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс корректирования нижней границы, вычисленной на этапе S407 (этап S410). Точнее говоря, модуль 13 управления задней подсветкой умножает нижнюю границу до корректировки на первый поправочный коэффициент и второй поправочный коэффициент, чтобы вычислить нижнюю границу после корректировки, как показано следующим уравнением.Then, using the calculated first and second correction factors, the backlight control unit 13 performs the process of correcting the lower limit calculated in step S407 (step S410). More specifically, the backlight control unit 13 multiplies the lower limit before correction by the first correction coefficient and the second correction coefficient to calculate the lower limit after correction, as shown by the following equation.

(нижняя граница после корректировки) = (нижняя граница до корректировки) ×(lower limit after adjustment) = (lower limit before adjustment) ×

(первый поправочный коэффициент) × (второй поправочный коэффициент)(first correction factor) × (second correction factor)

Затем модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс регулирования яркости в каждой области задней подсветки 12 в соответствии со значениями оттенков у соответствующих пикселей в видеоизображении, представленном введенным видеосигналом, чтобы привести к нижней границе яркость в области, где яркость меньше нижней границы (этап S411). Каждая область задней подсветки 12 излучает свет с яркостью, управляемой модулем 13 управления задней подсветкой, и жидкокристаллическая панель 11 регулирует величину пропускания света в части, соответствующей каждому пикселю в видеоизображении, в соответствии с видеосигналом. Соответственно устройство 100 отображения показывает видеоизображение. На этом устройство 100 отображения завершает процесс отображения одного кадра видеоизображения. Устройство 100 отображения выполняет процесс из этапов S401 - S411 каждый раз, когда оно показывает один кадр видеоизображения.Then, the backlight control unit 13 performs a brightness adjustment process in each area of the backlight 12 in accordance with the hue values of the respective pixels in the video image represented by the input video signal to bring the brightness to a lower boundary in the region where the brightness is less than the lower boundary (step S411). Each area of the backlight 12 emits light with a brightness controlled by the backlight control unit 13, and the liquid crystal panel 11 adjusts the amount of light transmission in a portion corresponding to each pixel in the video image in accordance with the video signal. Accordingly, the display device 100 shows a video image. At this point, the display device 100 completes the display process of one frame of the video image. The display device 100 performs the process of steps S401 to S411 each time it shows one frame of a video image.

Как подробно описано выше, в варианте 4 осуществления нижняя граница яркости в множестве областей задней подсветки 12 корректируется путем умножения нижней границы яркости на первый поправочный коэффициент, который становится меньше с уменьшением среднего значения у значений оттенков, и второй поправочный коэффициент, который становится больше, когда увеличивается соотношение ярких пикселей. Фиг.13 - типичное представление, показывающее гистограмму видеоизображения, которая включает в себя большое количество ярких пикселей, даже если среднее значение у значений оттенков является небольшим. В результате корректирования нижней границы в соответствии со средним значением у значений оттенков и соотношением ярких пикселей в видеоизображении уменьшается появление неоднородности черного в видеоизображении, которое в целом темное. Более того, для видеоизображения, которое включает в себя некоторое большое количество ярких пикселей, даже если среднее значение у значений оттенков небольшое, как показано на фиг.13, и является восприимчивым к заметному размыванию яркости, можно эффективно уменьшить появление размывания яркости путем увеличения минимальной яркости задней подсветки 12. Таким образом, повышается качество видеоизображения, показанного устройством 100 отображения.As described in detail above, in Embodiment 4, the lower brightness limit in the plurality of backlight areas 12 is corrected by multiplying the lower brightness limit by a first correction factor, which becomes smaller with decreasing average value of the hue values, and a second correction coefficient, which becomes larger when the ratio of bright pixels increases. 13 is a typical view showing a histogram of a video image that includes a large number of bright pixels, even if the average value of the hue values is small. As a result of adjusting the lower boundary in accordance with the average value of the hue values and the ratio of bright pixels in the video image, the appearance of black heterogeneity in the video image, which is generally dark, is reduced. Moreover, for a video image that includes some large number of bright pixels, even if the average value of the hue values is small, as shown in FIG. 13, and is susceptible to noticeable blurring of brightness, it is possible to effectively reduce the appearance of blurring by increasing the minimum brightness backlight 12. Thus, the quality of the video image shown by the display device 100 is improved.

(Вариант 5 осуществления)(Option 5 implementation)

В случае где увеличивается минимальная яркость задней подсветки 12 для уменьшения появления размывания яркости, коэффициент контрастности видеоизображения уменьшается. С другой стороны, поскольку внешний вид видеоизображения, показанного устройством 100 отображения, подвергается воздействию окружающего освещения, когда зритель видит видеоизображение в окружении, которое является до некоторой степени ярким, зритель вряд ли может воспринимать изменение в освещенности черного. Поэтому, даже когда коэффициент контрастности уменьшается, зритель вряд ли может воспринимать это уменьшение. Таким образом, в окружении, которое является до некоторой степени ярким, даже когда увеличивается минимальная яркость задней подсветки 12, уменьшение коэффициента контрастности вряд ли может восприниматься. Вариант 5 осуществления иллюстрирует режим, в котором нижняя граница яркости, определенная в соответствии с соотношением темных пикселей, корректируется в соответствии с окружающим освещением.In the case where the minimum brightness of the backlight 12 is increased to reduce the appearance of blurring of brightness, the contrast ratio of the video image is reduced. On the other hand, since the appearance of the video image shown by the display device 100 is exposed to ambient light when the viewer sees the video image in an environment that is somewhat bright, the viewer is unlikely to perceive a change in black illumination. Therefore, even when the contrast ratio decreases, the viewer can hardly perceive this decrease. Thus, in an environment that is somewhat bright, even when the minimum brightness of the backlight 12 increases, a decrease in the contrast ratio can hardly be perceived. Embodiment 5 illustrates a mode in which a lower brightness limit determined in accordance with a dark pixel ratio is corrected in accordance with ambient lighting.

Фиг.14 - блок-схема, показывающая внутреннее строение устройства 100 отображения по варианту 5 осуществления. Устройство 100 отображения включает в себя датчик 16 освещенности для измерения естественной освещенности устройства 100 отображения, и датчик 16 освещенности подключается к модулю 13 управления задней подсветкой. Датчик 16 освещенности размещается рядом с жидкокристаллической панелью 11, измеряет освещенность внешнего света и выводит результат измерения в модуль 13 управления задней подсветкой. Поскольку остальное внутреннее строение устройства 100 отображения в соответствии с вариантом 5 осуществления является таким же, как и в варианте 1 осуществления, его объяснение будет пропущено путем обозначения соответствующих частей теми же кодами.14 is a block diagram showing an internal structure of a display device 100 of Embodiment 5. The display device 100 includes a light sensor 16 for measuring the natural illumination of the display device 100, and the light sensor 16 is connected to the backlight control unit 13. The light sensor 16 is located next to the liquid crystal panel 11, measures the illumination of external light and outputs the measurement result to the backlight control unit 13. Since the rest of the internal structure of the display device 100 according to Embodiment 5 is the same as in Embodiment 1, its explanation will be omitted by designating the corresponding parts with the same codes.

Фиг.15 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством 100 отображения по варианту 5 осуществления. Модуль 15 обработки видеоинформации формирует видеосигнал и выводит видеосигнал в модуль 14 обработки частотного распределения. Модуль 14 обработки частотного распределения получает из видеосигнала частотное распределение значений оттенков у соответствующих пикселей, включенных в один кадр видеоизображения, на основе видеосигнала (этап S51). Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет количество темных пикселей, включенных в видеоизображение, из полученного частотного распределения (этап S52), и вычисляет соотношение темных пикселей, представляющее соотношение темных пикселей, включенных в видеоизображение (этап S53). После завершения этапа S53 модуль 14 обработки частотного распределения выводит видеосигнал и вычисленное соотношение темных пикселей в модуль 13 управления задней подсветкой. Датчик 16 освещенности выводит измеренную освещенность в модуль 13 управления задней подсветкой.FIG. 15 is a flowchart showing processing steps performed by the display device 100 of Embodiment 5. The video information processing unit 15 generates a video signal and outputs the video signal to the frequency distribution processing unit 14. The frequency distribution processing unit 14 obtains from the video signal a frequency distribution of the hue values of the respective pixels included in one frame of the video image based on the video signal (step S51). Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates the number of dark pixels included in the video image from the obtained frequency distribution (step S52), and calculates the ratio of dark pixels representing the ratio of dark pixels included in the video image (step S53). After completing step S53, the frequency distribution processing unit 14 outputs the video signal and the calculated dark pixel ratio to the backlight control unit 13. The light sensor 16 outputs the measured light to the backlight control unit 13.

Модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс вычисления нижней границы яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку 12, в соответствии с соотношением темных пикселей, введенным модулем 14 обработки частотного распределения (этап S54). Затем модуль 13 управления задней подсветкой вычисляет поправочный коэффициент для корректирования нижней границы в соответствии с освещенностью, введенной от датчика 16 освещенности (S55). Модуль 13 управления задней подсветкой сохраняет зависимость между освещенностью и поправочным коэффициентом в виде функции или числовой таблицы и вычисляет поправочный коэффициент, соответствующий освещенности, в соответствии с сохраненным на этапе S55 содержимым.The backlight control unit 13 performs the process of calculating a lower brightness limit in a plurality of areas included in the backlight 12 in accordance with the dark pixel ratio inputted by the frequency distribution processing unit 14 (step S54). Then, the backlight control unit 13 calculates a correction factor for correcting the lower limit according to the light input from the light sensor 16 (S55). The backlight control unit 13 stores the relationship between the illumination and the correction coefficient in the form of a function or a numerical table, and calculates the correction coefficient corresponding to the illumination in accordance with the contents stored in step S55.

Фиг.16 - типичное представление, показывающее зависимость между освещенностью и поправочным коэффициентом. Горизонтальная ось на фиг.16 указывает освещенность, тогда как вертикальная ось показывает поправочный коэффициент, соответствующий освещенности. В состоянии, в котором освещенность небольшая, поправочный коэффициент принимает минимальное значение, равное 1. Поправочный коэффициент остается в минимальном значении, равном 1, пока освещенность увеличивается до заранее установленного порогового значения g. Поправочный коэффициент изменяется линейно, пока освещенность увеличивается от порогового значения g и достигает заранее установленного порогового значения h, так что чем выше освещенность, тем выше поправочный коэффициент. В состоянии, в котором освещенность равна пороговому значению h, поправочный коэффициент становится максимальным значением, и поправочный коэффициент остается в максимальном значении в состоянии, в котором освещенность больше либо равна пороговому значению h. В целом, зависимость между освещенностью и поправочным коэффициентом такова, что поправочный коэффициент увеличивается монотонно в соответствии с освещенностью, и поправочный коэффициент становится меньше, когда освещенность становится ниже.Fig. 16 is a typical view showing a relationship between illumination and a correction factor. The horizontal axis in FIG. 16 indicates illumination, while the vertical axis shows a correction factor corresponding to illumination. In a state in which the illumination is small, the correction coefficient takes a minimum value of 1. The correction factor remains at a minimum value of 1, while the illumination increases to a predetermined threshold value g. The correction factor varies linearly while the illumination increases from the threshold value g and reaches a predetermined threshold value h, so that the higher the illumination, the higher the correction coefficient. In the state in which the luminance is equal to the threshold value of h, the correction coefficient becomes the maximum value, and the correction coefficient remains at the maximum value in the state in which the illumination is greater than or equal to the threshold value of h. In general, the relationship between illumination and the correction coefficient is such that the correction coefficient increases monotonically in accordance with the illumination, and the correction coefficient becomes smaller when the illumination becomes lower.

Отметим, что зависимость между освещенностью и поправочным коэффициентом, показанная на фиг.16, является всего лишь одним примером, и их зависимость может отличаться от показанной на фиг.16 при условии, что поправочный коэффициент увеличивается монотонно относительно освещенности. Например, зависимость между освещенностью и поправочным коэффициентом может быть представлена гладкой функцией. К тому же, например, поправочный коэффициент может принимать дискретные значения на основе заранее установленной освещенности.Note that the relationship between illumination and the correction factor shown in FIG. 16 is just one example, and their dependence may differ from that shown in FIG. 16, provided that the correction coefficient increases monotonically with respect to the illumination. For example, the relationship between illumination and the correction factor can be represented by a smooth function. In addition, for example, the correction factor may take discrete values based on a predetermined illumination.

Далее с использованием вычисленного поправочного коэффициента модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс корректирования нижней границы, вычисленной на этапе S54 (этап S56). Точнее говоря, модуль 13 управления задней подсветкой умножает нижнюю границу до корректировки на поправочный коэффициент, вычисленный на этапе S55, чтобы вычислить нижнюю границу после корректировки, как показано следующим уравнением.Next, using the calculated correction coefficient, the backlight control unit 13 performs the process of correcting the lower limit calculated in step S54 (step S56). More specifically, the backlight control unit 13 multiplies the lower limit before correction by the correction factor calculated in step S55 to calculate the lower limit after correction, as shown by the following equation.

Затем модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс регулирования яркости в каждой области задней подсветки 12 в соответствии со значениями оттенков у соответствующих пикселей в видеоизображении, представленном введенным видеосигналом, чтобы привести к нижней границе яркость в области, где яркость меньше нижней границы (этап S57). Каждая область задней подсветки 12 излучает свет с яркостью, управляемой модулем 13 управления задней подсветкой, и жидкокристаллическая панель 11 регулирует величину пропускания света в части, соответствующей каждому пикселю в видеоизображении, в соответствии с видеосигналом. Соответственно устройство 100 отображения показывает видеоизображение. На этом устройство 100 отображения завершает процесс отображения одного кадра видеоизображения. Устройство 100 отображения выполняет процесс из этапов S51 - S57 каждый раз, когда оно показывает один кадр видеоизображения.Then, the backlight control unit 13 performs a brightness adjustment process in each area of the backlight 12 in accordance with the hue values of the respective pixels in the video image represented by the inputted video signal to bring the brightness to a lower limit in the region where the brightness is less than the lower limit (step S57). Each area of the backlight 12 emits light with a brightness controlled by the backlight control unit 13, and the liquid crystal panel 11 adjusts the amount of light transmission in a portion corresponding to each pixel in the video image in accordance with the video signal. Accordingly, the display device 100 shows a video image. At this point, the display device 100 completes the display process of one frame of the video image. The display device 100 performs the process of steps S51 to S57 each time it shows one frame of a video image.

Как подробно описано выше, в варианте 5 осуществления нижняя граница яркости в множестве областей задней подсветки 12 корректируется путем умножения нижней границы яркости на поправочный коэффициент, который увеличивается, когда увеличивается освещенность, представляющая естественную освещенность. Поскольку поправочный коэффициент увеличивается с увеличением освещенности, когда видеоизображение показывается в окружающих условиях с ярким внешним светом, нижняя граница увеличивается, и минимальная яркость задней подсветки 12 увеличивается, посредством этого уменьшая появление размывания яркости. В состоянии, где минимальная яркость задней подсветки 12 увеличивается, коэффициент контрастности в видеоизображении уменьшается, но уменьшение коэффициента контрастности вряд ли может распознаваться при яркой окружающей среде. Таким образом, в варианте 5 осуществления можно эффективно уменьшить появление размывания яркости, в то же время делая менее заметным уменьшение коэффициента контрастности. Следовательно, повышается качество видеоизображения, показанного устройством 100 отображения.As described in detail above, in Embodiment 5, the lower brightness limit in the plurality of backlight areas 12 is corrected by multiplying the lower brightness limit by a correction factor that increases when the illumination representing natural illumination increases. Since the correction factor increases with increasing illumination when the video image is displayed in ambient conditions with bright external light, the lower limit increases and the minimum brightness of the backlight 12 increases, thereby reducing the appearance of blurring of brightness. In a state where the minimum brightness of the backlight 12 increases, the contrast ratio in the video image decreases, but a decrease in the contrast ratio can hardly be recognized in a bright environment. Thus, in Embodiment 5, it is possible to effectively reduce the appearance of blurring of brightness, while at the same time making the decrease in the contrast ratio less noticeable. Therefore, the quality of the video image shown by the display device 100 is improved.

(Вариант 6 осуществления)(Option 6 implementation)

Вариант 6 осуществления иллюстрирует режим, в котором диапазон увеличения минимальной яркости в множестве областей задней подсветки 12 ограничивается в соответствии с видеоизображением. Поскольку внутреннее строение устройства 100 отображения в соответствии с вариантом 6 осуществления является таким же, как в варианте 1 осуществления, его объяснение будет пропущено.Embodiment 6 illustrates a mode in which a minimum brightness increase range in a plurality of areas of the backlight 12 is limited in accordance with a video image. Since the internal structure of the display device 100 according to Embodiment 6 is the same as that of Embodiment 1, an explanation thereof will be omitted.

Фиг.17 - блок-схема алгоритма, показывающая этапы обработки, выполняемые устройством 100 отображения по варианту 6 осуществления. Модуль 15 обработки видеоинформации формирует видеосигнал и выводит его в модуль 14 обработки частотного распределения. Модуль 14 обработки частотного распределения получает из видеосигнала частотное распределение значений оттенков у соответствующих пикселей, включенных в один кадр видеоизображения, на основе видеосигнала (этап S61). Затем модуль 14 обработки частотного распределения вычисляет, из полученного частотного распределения, количество темных пикселей, включенных в видеоизображение (этап S62), и вычисляет соотношение темных пикселей, представляющее соотношение темных пикселей, включенных в видеоизображение (этап S63). После завершения этапа S63 модуль 14 обработки частотного распределения выводит видеосигнал и вычисленное соотношение темных пикселей в модуль 13 управления задней подсветкой.17 is a flowchart showing processing steps performed by the display device 100 of Embodiment 6. The video information processing module 15 generates a video signal and outputs it to the frequency distribution processing module 14. The frequency distribution processing unit 14 obtains from the video signal the frequency distribution of the hue values of the respective pixels included in one frame of the video image based on the video signal (step S61). Then, the frequency distribution processing unit 14 calculates, from the obtained frequency distribution, the number of dark pixels included in the video image (step S62), and calculates the ratio of dark pixels representing the ratio of dark pixels included in the video image (step S63). After completing step S63, the frequency distribution processing unit 14 outputs the video signal and the calculated dark pixel ratio to the backlight control unit 13.

Модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс вычисления нижней границы яркости в множестве областей, включенных в заднюю подсветку 12, в соответствии с соотношением темных пикселей, введенным модулем 14 обработки частотного распределения (этап S64). Затем модуль 13 управления задней подсветкой вычисляет яркость в каждой области в соответствии со значениями оттенков соответствующих пикселей в видеоизображении, представленном видеосигналом, и задает область, где вычисленное значение яркости выше или равно нижней границе, из множества областей, включенных в заднюю подсветку 12 (этап S65). Затем модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс ограничения диапазона областей, где яркость меньше нижней границы должна быть приведена к нижней границе (этап S66). Точнее говоря, модуль 13 управления задней подсветкой устанавливает диапазон областей рядом с областью, заданной на этапе S65, в качестве ограниченного диапазона, который является диапазоном областей, где яркость меньше нижней границы должна быть приведена к нижней границе. Отметим, что области, которые нужно включить в ограниченный диапазон, не ограничиваются областями рядом с областью, заданной на этапе S65, и области, расположенные в заранее установленном диапазоне от области, заданной на этапе S65, могут включаться в ограниченный диапазон.The backlight control unit 13 performs the process of calculating a lower brightness limit in a plurality of areas included in the backlight 12 in accordance with the dark pixel ratio inputted by the frequency distribution processing unit 14 (step S64). Then, the backlight control unit 13 calculates the brightness in each region in accordance with the hue values of the corresponding pixels in the video image represented by the video signal, and sets the region where the calculated brightness value is higher than or equal to the lower boundary from the plurality of regions included in the backlight 12 (step S65 ) Then, the backlight control unit 13 performs the process of limiting the range of regions where the brightness is lower than the lower limit should be brought to the lower limit (step S66). More specifically, the backlight control unit 13 sets the range of areas next to the area set in step S65 as a limited range, which is the range of areas where brightness less than the lower limit should be brought to the lower limit. Note that the areas to be included in the limited range are not limited to areas near the area set in step S65, and areas located in a predetermined range from the area set in step S65 can be included in the limited range.

Затем модуль 13 управления задней подсветкой выполняет процесс регулирования яркости в каждой области задней подсветки 12 в соответствии со значениями оттенков у соответствующих пикселей в видеоизображении, представленном введенным видеосигналом, чтобы привести к нижней границе яркость в областях в ограниченном диапазоне, где яркость меньше нижней границы (этап S67). На этапе S67 для области, где значение яркости, вычисленное на этапе S65, выше или равно нижней границе, модуль 13 управления задней подсветкой приводит яркость в области к вычисленной яркости. Кроме того, для области, включенной в ограниченный диапазон, установленный на этапе S66, среди областей, где значение яркости, вычисленное на этапе S65, меньше нижней границы, модуль 13 управления задней подсветкой приводит яркость в области к нижней границе, тогда как для области, которая не включается в ограниченный диапазон, модуль 13 управления задней подсветкой приводит яркость в области к вычисленной яркости.Then, the backlight control unit 13 performs a brightness adjustment process in each area of the backlight 12 in accordance with the hue values of the respective pixels in the video image represented by the input video signal to bring the brightness to the lower boundary in areas in a limited range where the brightness is less than the lower boundary (step S67). In step S67, for the region where the brightness value calculated in step S65 is greater than or equal to the lower limit, the backlight control unit 13 brings the brightness in the region to the calculated brightness. In addition, for the area included in the limited range set in step S66, among areas where the brightness value calculated in step S65 is less than the lower limit, the backlight control unit 13 brings the brightness in the region to the lower boundary, while for the region which is not included in the limited range, the backlight control unit 13 brings the brightness in the region to the calculated brightness.

Каждая область задней подсветки 12 излучает свет с яркостью, управляемой модулем 13 управления задней подсветкой, и жидкокристаллическая панель 11 регулирует величину пропускания света в части, соответствующей каждому пикселю в видеоизображении, в соответствии с видеосигналом. Соответственно устройство 100 отображения показывает видеоизображение. На этом устройство 100 отображения завершает процесс отображения одного кадра видеоизображения. Устройство 100 отображения выполняет процесс из этапов S61 - S67 каждый раз, когда оно показывает один кадр видеоизображения.Each area of the backlight 12 emits light with a brightness controlled by the backlight control unit 13, and the liquid crystal panel 11 adjusts the amount of light transmission in a portion corresponding to each pixel in the video image in accordance with the video signal. Accordingly, the display device 100 shows a video image. At this point, the display device 100 completes the display process of one frame of the video image. The display device 100 performs the process of steps S61 to S67 each time it shows one frame of a video image.

Фиг.18 - схематичный чертеж, показывающий пример экрана устройства 100 отображения по варианту 6 осуществления. На фиг.18 граница между областями задней подсветки 12 указывается с помощью пунктирной линии. Среди областей задней подсветки 12 области рядом с областями, освещающими яркую часть видеоизображения, включаются в ограниченный диапазон. В ограниченном диапазоне яркость в области, где яркость в соответствии с видеоизображением меньше нижней границы, приводится к нижней границе. Вне ограниченного диапазона, даже когда яркость в соответствии с видеоизображением становится меньше нижней границы, яркость в каждой области остается меньше нижней границы. Поскольку яркость в каждой области задней подсветки 12 в ограниченном диапазоне становится больше либо равной нижней границе, уменьшается разница в яркости между областью, освещающей как яркую часть, так и темную часть видеоизображения, и областями рядом с этой областью, посредством этого уменьшая появление размывания яркости. Кроме того, вне ограниченного диапазона яркость в области, освещающей темную часть видеоизображения, меньше нижней границы, и соответственно можно предотвратить увеличение в потреблении энергии.Fig. 18 is a schematic drawing showing an example of a screen of the display device 100 of Embodiment 6. On Fig the boundary between the areas of the backlight 12 is indicated using a dashed line. Among the backlight areas 12, areas adjacent to areas illuminating the bright part of the video image are included in a limited range. In a limited range, the brightness in the region where the brightness in accordance with the video image is less than the lower limit is reduced to the lower limit. Out of the limited range, even when the brightness according to the video image becomes less than the lower limit, the brightness in each region remains less than the lower limit. Since the brightness in each area of the backlight 12 in a limited range becomes greater than or equal to the lower border, the difference in brightness between the area illuminating both the bright part and the dark part of the video image and the areas next to this area is reduced, thereby reducing the appearance of blurring of brightness. In addition, outside a limited range, the brightness in the region illuminating the dark part of the video image is less than the lower boundary, and accordingly, an increase in energy consumption can be prevented.

Варианты осуществления с 1 по 6, описанные выше, иллюстрируют режимы, в которых соотношение темных пикселей и соотношение ярких пикселей используются в качестве количества темных пикселей и количества ярких пикселей в соответствии с настоящим изобретением, но настоящее изобретение ими не ограничивается. Например, настоящее изобретение может быть реализовано в режиме, в котором количество темных пикселей используется в качестве количества темных пикселей, или режиме, в котором количество ярких пикселей используется в качестве количества ярких пикселей. Более того, хотя варианты осуществления с 1 по 6 иллюстрируют режимы, в которых процессы, которые должны выполняться устройством 100 отображения, выполняются аппаратными устройствами, устройство 100 отображения из настоящего изобретения может выполнять часть или все процессы с помощью программного обеспечения.Embodiments 1 through 6 described above illustrate modes in which the dark pixel ratio and bright pixel ratio are used as the number of dark pixels and the number of bright pixels in accordance with the present invention, but the present invention is not limited to them. For example, the present invention can be implemented in a mode in which the number of dark pixels is used as the number of dark pixels, or in a mode in which the number of bright pixels is used as the number of bright pixels. Moreover, although embodiments 1 through 6 illustrate modes in which processes to be performed by the display device 100 are performed by hardware devices, the display device 100 of the present invention can execute part or all of the processes using software.

Хотя варианты осуществления с 1 по 6 иллюстрируют режимы, использующие заднюю подсветку 12, включающую в себя множество LED в качестве источника света, задняя подсветка в настоящем изобретении этим не ограничивается. Задняя подсветка в настоящем изобретении может быть задней подсветкой, использующей другие светоизлучающие элементы, например электролюминесцентные элементы (EL), в качестве источника света при условии, что они могут регулировать яркость в каждой области по отдельности. К тому же, хотя варианты осуществления с 1 по 6 иллюстрируют режимы, использующие жидкокристаллическую панель 11 в качестве панели дисплея в соответствии с настоящим изобретением, панель дисплея согласно настоящему изобретению этим не ограничивается. Панель дисплея согласно настоящему изобретению может быть другой панелью дисплея при условии, что она относится к панели дисплея проходного типа, которая показывает видеоизображение с использованием света от задней подсветки.Although embodiments 1 through 6 illustrate modes using a backlight 12 including a plurality of LEDs as a light source, the backlight in the present invention is not limited to this. The backlight in the present invention may be a backlight using other light emitting elements, such as electroluminescent elements (EL), as a light source, provided that they can adjust the brightness in each area individually. Moreover, although embodiments 1 through 6 illustrate modes using the liquid crystal panel 11 as the display panel in accordance with the present invention, the display panel according to the present invention is not limited to this. The display panel according to the present invention may be another display panel, provided that it refers to a pass-through display panel that displays a video image using backlighting.

Claims

1. A backlight brightness control device comprising:
a brightness control unit for individually controlling brightness in each of a plurality of areas constituting a flat backlight that illuminates a display panel for displaying a video image based on a video signal, in accordance with hue values of a video image shown in an area of said display panel illuminated by each area;
a frequency distribution acquiring module for obtaining a frequency distribution of tint values of pixels constituting a video image based on a video signal;
a dark pixel number calculation unit for calculating from a frequency distribution obtained by said frequency distribution obtaining unit, wherein the number of dark pixels indicates a number of pixels whose hue values are less than or equal to a predetermined first reference value;
a lower boundary calculation module for computing a lower brightness boundary in regions to a value that is monotonically reduced in accordance with the number of dark pixels; and
a regulation module for bringing the brightness to the lower boundary in the region where the brightness in accordance with the values of the shades of the video image is less than the lower boundary, among the plurality of regions of said backlight.

2. A display device comprising:
a display panel for displaying a video image based on a video signal;
a backlight for illuminating said display panel by emitting light in a plane;
a brightness control unit for individually controlling brightness in each of a plurality of areas constituting said backlight, in accordance with hue values of a video image shown in an area of said display panel illuminated by each area;
a frequency distribution acquiring module for obtaining a frequency distribution of tint values of pixels constituting a video image based on a video signal;
a dark pixel number calculation unit for calculating from a frequency distribution obtained by said frequency distribution obtaining unit, a dark pixel number indicating a number of pixels whose hue values are less than or equal to a predetermined first reference value;
a lower boundary calculation module for computing a lower brightness boundary in regions to a value that is monotonically reduced in accordance with the number of dark pixels; and
a regulation module for bringing the brightness to the lower boundary in the region where the brightness in accordance with the values of the shades of the video image is less than the lower boundary, among the plurality of regions of said backlight.

3. The display device according to claim 2, containing:
an average calculation module for calculating an average value of hue values from a frequency distribution; and
a module for correcting the lower boundary by multiplying the lower boundary calculated by said lower boundary calculation module by a coefficient that monotonically increases in accordance with the average value calculated by said average calculation module.

4. The display device according to claim 2, containing:
a module for calculating the number of bright pixels for calculating from the frequency distribution the number of bright pixels indicating the number of pixels whose hue values are greater than or equal to a predetermined second reference value that is greater than the first reference value; and
a module for correcting the lower boundary by multiplying the lower boundary calculated by said lower boundary calculation module by a coefficient that monotonically increases in accordance with the number of bright pixels calculated by said bright pixel number calculation module.

5. The display device according to claim 3, comprising:
a module for calculating the number of bright pixels for calculating from the frequency distribution the number of bright pixels indicating the number of pixels whose hue values are greater than or equal to a predetermined second reference value that is greater than the first reference value; and
a module for correcting the lower boundary by multiplying the lower boundary calculated by said lower boundary calculation module by a coefficient that monotonically increases in accordance with the number of bright pixels calculated by said bright pixel number calculation module.

6. The display device according to claim 2, containing:
measurement module for measuring natural light; and
a module for correcting the lower boundary by multiplying the lower boundary calculated by said lower boundary calculation module by a coefficient that monotonically increases in accordance with the natural illumination measured by said measuring module.

7. The display device according to claim 3, comprising:
measurement module for measuring natural light; and
a module for correcting the lower boundary by multiplying the lower boundary calculated by said lower boundary calculation module by a coefficient that monotonically increases in accordance with the natural illumination measured by said measuring module.

8. The display device according to claim 4, comprising:
measurement module for measuring natural light; and
a module for correcting the lower boundary by multiplying the lower boundary calculated by said lower boundary calculation module by a coefficient that monotonically increases in accordance with the natural illumination measured by said measuring module.

9. The display device according to claim 5, comprising:
measurement module for measuring natural light; and a module for correcting the lower boundary by multiplying the lower boundary calculated by said lower boundary calculation module by a coefficient that monotonically increases in accordance with the natural illumination measured by said measuring module.

10. The display device according to claim 2, containing:
a driver module for defining a region from a plurality of regions of said backlight, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and
a restriction module for restricting an area whose brightness should be brought to the lower boundary among areas where the brightness according to the values of the tones of the video image is less than the lower boundary, to areas located within a predetermined distance from the area specified by the referenced module.

11. The display device according to claim 3, comprising:
a driver module for defining a region from a plurality of regions of said backlight, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and
a restriction module for restricting an area whose brightness should be brought to the lower boundary among areas where the brightness according to the values of the tones of the video image is less than the lower boundary, to areas located within a predetermined distance from the area specified by the referenced module.

12. The display device according to claim 4, comprising:
a driver module for defining a region from a plurality of regions of said backlight, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and
a restriction module for restricting an area whose brightness should be brought to the lower boundary among areas where the brightness according to the values of the tones of the video image is less than the lower boundary, to areas located within a predetermined distance from the area specified by the referenced module.

13. The display device according to claim 5, containing:
a driver module for defining a region from a plurality of regions of said backlight, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and
a restriction module for restricting an area whose brightness should be brought to the lower boundary among areas where the brightness according to the values of the tones of the video image is less than the lower boundary, to areas located within a predetermined distance from the area specified by the referenced module.

14. The display device according to claim 6, containing:
a driver module for defining a region from a plurality of regions of said backlight, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and
a restriction module for restricting an area whose brightness should be brought to the lower boundary among areas where the brightness according to the values of the tones of the video image is less than the lower boundary, to areas located within a predetermined distance from the area specified by the referenced module.

15. The display device according to claim 7, containing:
a driver module for defining a region from a plurality of regions of said backlight, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and
a restriction module for restricting an area whose brightness should be brought to the lower boundary among areas where the brightness according to the values of the tones of the video image is less than the lower boundary, to areas located within a predetermined distance from the area specified by the referenced module.

16. The display device of claim 8, containing:
a driver module for defining a region from a plurality of regions of said backlight, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and
a restriction module for restricting an area whose brightness should be brought to the lower boundary among areas where the brightness according to the values of the tones of the video image is less than the lower boundary, to areas located within a predetermined distance from the area specified by the referenced module.

17. The display device according to claim 9, containing:
a driver module for defining a region from a plurality of regions of said backlight, where the brightness in accordance with the values of the tones of the video image is greater than or equal to the lower boundary; and
a restriction module for restricting an area whose brightness should be brought to the lower boundary among areas where the brightness according to the values of the tones of the video image is less than the lower boundary, to areas located within a predetermined distance from the area specified by the referenced module.