专利名称：影像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种影像显示装置，尤其涉及电视机或显示器等的影像显示装置。
背景技术：
近年，随着影像广播的数字化、高清广播的实用化，不断提供高精细、高画质的图 像信息。但如果在影像显示装置中不能充分对应这种高精细、高画质，则即使提供这种高精 细、高画质的图像信息，也不能享受高精细、高画质的图像。但是，在影像显示装置中，只是不断进行大画面化或降低成本的技术改革，能够充 分对应高精细、高画质的影像广播等图像的影像显示装置很少，实际上也缺乏这种技术。在这种影像显示装置中，对显示图像的改善方法，除了日本专利公开2007-142983 号公报中记载的方法之外，正在探讨各种方法。目前所采用的影像显示装置中的画质改善技术中，分析所输入的影像信号成分的 亮度要素、颜色要素，进行对比度、颜色再现、锐度、噪声低减等的画质改善，以谋求画质的 提高。但是，这些画质改善只是千篇一律地进行，没有考虑对所输入的影像信号的频率成分 的依赖性等。因此，在昏暗的地方，高频成分(漆黑的头发、黑色乌鸦等)被黑电平(black level)消隐，产生变暗(blocked up shadows)的现象，或者在中间亮度部产生由亮度信息 的上升倾斜和颜色信息的上升信息差(频带差引起的上升时间的偏离)引起的画质劣化现象。并且，在锐度控制中，与频率成分无关地、千篇一律地设定锐度级(前冲 (preshoot)量、过冲(overshoot)量等)，因此虽然在低频成分可以得到良好的画质，但在 高频成分会产生很多与原信号相同宽度的类似冲激信号，失去敏锐的彩锐度，反而使画质 降低。在噪声低减功能中，也与频率成分无关地、千篇一律地设定噪声低减量(噪声和 高频成分近似时)，因此在此时还同时失去原信号的高频成分本身，即使使用高分辨率的显 示器装置，影像也变得模糊，不能成为高精细的影像。如此，即使对低频成分的图像是有效的画质改善技术，对高频成分的图像有时会 导致画质劣化。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在电视机或显示器等影像 显示装置中可以显示高品位、高画质的影像的影像显示装置。本发明的用于显示所输入的影像信号的影像显示装置，将所述影像信号输入到频 率成分分析装置中，在所述频率分析装置中对所述图像的相当于一个画面的影像信息抽出 每个频带的频度，基于所述频度，由所述影像显示装置的画质控制电路控制所述图像的画 质。
所述频率分析装置是具有多个带通滤波器的装置。所述频率分析装置是具有傅利叶解析器的装置。所述频率分析装置是具有高斯-拉普拉斯滤波器的装置。在所述画质控制电路中，基于所述频带中的频度进行对比度的线性修正、黑电平 的偏移、颜色修正、锐度、干扰成分低减的处理。基于所述频带中的频度，将所述影像信号形成的图像判别为高频成分多的图像、 低频成分多的图像、频率成分平均的图像的任意一个，基于所述判别，进行对比度的线性修 正、黑电平的偏移、颜色修正、锐度、干扰成分低减的处理。基于所述频度制作各频带的直方图，在所述画质控制电路中基于所述直方图进行 对比度的线性修正、黑电平的偏移、颜色修正、锐度、干扰成分低减的处理。基于所述频带的直方图，将所述影像信号形成的图像判别为高频成分多的图像、 低频成分多的图像、频率成分平均的图像的任意一个，基于所述判别，进行对比度的线性修 正、黑电平的偏移、颜色修正、锐度、干扰成分低减的处理。所述影像信号为动画影像信号。根据本发明，可以提供显示高品位的高画质的影像的影像显示装置。
图1为本发明的影像显示装置的构成图。图2为第一实施方式中具有带通滤波器的频率分析装置的构成图。图3A为第一实施方式中频率分析的说明图(1)。图;3B为第一实施方式中频率分析的说明图(2)。图3C为第一实施方式中频率分析的说明图(3)。图4为画质控制装置的构成图。图5为对比度增强器的控制的说明图。图6A为黑电平移位器的控制的说明图(1)。图6B为黑电平移位器的控制的说明图(2)。图7A为色彩增益器的控制的说明图(1)。图7B为色彩增益器的控制的说明图(2)。图8A为图片锐度器的说明图(1)。图8B为图片锐度器的说明图(2)。图9A为噪声低减器的控制的说明图(1-1)。图9B为噪声低减器的控制的说明图(1-2)。图IOA为噪声低减器的控制的说明图(2-1)。图IOB为噪声低减器的控制的说明图(2-2)。图IlA为每个频率的直方图和画质控制的关系图(1)。图IlB为每个频率的直方图和画质控制的关系图(2)。图12为第二实施方式中具有傅利叶解析器的频率分析装置的构成图。图13为第三实施方式中具有高斯-拉普拉斯滤波器的频率分析装置的构成图。主要符号说明
11为影像信号处理电路，12为频率成分分析装置，13为直方图检测判定器，14为 画质控制电路，15为显示部，20为输入电路，21为第一带通滤波器，22为第二带通滤波器， 23为第三带通滤波器，M为第四带通滤波器，25为第五带通滤波器。本发明的最佳实施方式本发明在频率分析装置中，从所输入的影像信号中抽出相当于一个画面的影像信 息中每个频带的频度，并基于所抽出的每个频带的频度的偏差等，进行画质控制。作为画质控制，可以进行对比度、黑电平、锐度、颜色再现、噪声的低减等。基于图1说明本发明的图像显示装置。在本发明的图像显示装置中，输入到影像 信号处理电路11的影像信号被分支而输入到频率成分分析装置12中。在频率成分分析装 置12中抽出每个频带的频度，在直方图检测判定器13中，基于这每个频带的直方图而决定 画质控制的方法。在画质控制电路14中，基于由直方图检测判定器13决定的画质控制的方 法，在影像信号处理电路11中调整影像信号的画质，输出到显示部15而进行影像的显示。(第一实施方式)第一实施方式是作为频率分析装置12而使用带通滤波器时的构成的图像显示装置。图2中示出本实施方式中的使用了带通滤波器的频率分析装置12。本实施方式的 频率分析装置12具有频带不同的五个带通滤波器，即第一带通滤波器21、第二带通滤波器 22、第三带通滤波器23、第四带通滤波器对、第五带通滤波器25。如图3A所示，第一带通滤波器21是使最低频带fl的成分通过的滤波器。第二带 通滤波器22是使第二低频带f2的成分通过的滤波器。第三带通滤波器23是使第三低频 带f3的成分通过的滤波器。第四带通滤波器M是使第四低频带f4的成分通过的滤波器。 第五带通滤波器25是使第五低频带f5的成分通过的滤波器。如图2所示，向输入电路20输入相当于一个画面的影像信号，抽出通过第一带通 滤波器21 第五带通滤波器25的频带中的频度，基于所抽出的频度制作直方图。接着，将由这种方法检测出的一个画面的频带中的频度信息(直方图)输入到直 方图检测判定器13中。关于所输入的一个画面的频带中的频度信息(直方图)，进行对频 率成分的分析。即，在直方图检测判定器13中，分析一个画面的每一个频率成分的直方图， 进行判定是高频成分多的图像，还是低频成分多的图像，还是频率成分被平均化的图像，基 于该判定结果在画质控制电路14中进行控制。图;3B表示一个画面中低频成分多的图像(低频成分的抽出频度多的图像)的情 况。此时，随着频率变低，直方图的度数变高。另外，图3C表示一个画面中高频成分多的图像(高频成分的抽出频度多的图像) 的情况。此时，随着频率变高，直方图的度数变高。画质控制电路14中设有用于控制画质的对比度增强器31、黑电平移位器32、色彩 增益器33、图片锐度器34、噪声低减器35。关于画质控制，基于直方图检测判定器13中进 行的一个画面的每个频率成分的直方图分析结果，对应于各频率成分进行画质调整。其次，基于图5对对比度增强器31的控制进行说明。对比度增强器31是进行图 像的对比度调整的部分。当由直方图检测判定器13判定为低频成分多的图像时，因为需要 进行高对比度化，因此如用虚线51表示的那样，引入较大的γ曲线(γ-curve)。另外，当由直方图检测判定器13判定为高频成分多的图像时，因为需要重视分辨率，因此如用实线 52表示的那样，尽量使其为线性的直线。由此，在高频成分多的图像中，在任何色阶都能确 保分辨率。如此，不管是低频成分多的图像，还是高频成分多的图像，都可以进行适合于各 自的对比度调整。下面，基于图6A和图6B对黑电平移位器32的控制进行说明。黑电平移位器32 是进行图像的黑电平的移位调整的部分。当由直方图检测判定器13判定为低频成分多的 图像时，如图6A所示，固定黑电平。另外，当由直方图检测判定器13判定为高频成分多的 图像时，如图6B所示，使黑电平的偏移位置朝稍亮的方向移位，从而在昏暗的图像中也能 使高频成分明显。如此，不管是低频成分多的图像，还是高频成分多的图像，都可以进行适 合于各自的黑电平的调整。下面，基于图7A和图7B对色彩增益器33的控制进行说明。色彩增益器33是进 行图像的色彩修正的部分。需要说明的是，色彩修正方法有很多种，在本实施方式中说明亮 度与色度的时间对准(亮度-色度延迟，Y-C Delay)。当由直方图检测判定器13判定为低 频成分多的图像时，如图7A所示，将Y-C延迟的调谐精度设定为相对于亮度(luminance) 提早设定色度(C)。由此，可以良好地呈现颜色边缘。另外，当由直方图检测判定器13判定 为高频成分多的图像时，如图7B所示，提高Y-C延迟的调谐精度，对上两者的中心(居中)。 由此，可以得到没有色彩偏差的画质。在高频成分多的图像中，如果不进行这种居中，色彩 偏差变得明显，使色画质降低。如此，不管是低频成分多的图像，还是高频成分多的图像，都 可以进行适合于各自的色彩修正。下面，基于图8A和图8B对图片锐度器34的控制进行说明。图片锐度器34是进 行图像的轮廓调整的部分。当由直方图检测判定器13判定为低频成分多的图像时，如图8A 所示，对实线表示的信号进行如用虚线表示的那样，使边缘的前冲讨、过冲55、下冲56的边 缘冲激量变大，提高清晰度，强调轮廓。另外，当由直方图检测判定器13判定为高频成分多 的图像时，如图8B所示，对实线表示的信号进行如用虚线表示的那样，使边缘的前冲M、过 冲55、下冲56的边缘冲激量变小，使倾斜度变高，从而提高清晰度。由于高频成分的倾斜度 原本就高，因此如果加上所谓前冲或过冲的边缘冲激，则犹如错误信号，导致显示的影像的 品位降低。如此，不管是低频成分多的图像，还是高频成分多的图像，都可以进行适合于各 自的锐度调整。下面，对噪声低减器35的控制进行说明。噪声低减器35是降低信号噪声的部分。 当由直方图检测判定器13判定为低频成分多的图像时，进行噪声的低减控制。即，对图9A 中示出的信号进行噪声低减处理，可以得到图9B中示出的信号。另外，当由直方图检测判 定器13判定为高频成分多的图像时，如果对图IOA中示出的高频成分信号进行噪声的低减 处理，则如图IOB所示，高频成分的信号成分与噪声一起被低减，还会导致焦点模糊。因此， 对于高频成分多的图像，尽量不进行噪声低减处理为好。如此，不管是低频成分多的图像， 还是高频成分多的图像，都可以进行适合于各自的噪声低减处理。图IlA和图IlB中示出将上述的画质控制电路14中的控制进行总结的图表。在 本实施方式中，如图IlA所示，被分为高频成分多的图像(H)的情况、频率成分平均的图像 (M)的情况、低频成分多的图像(L)的情况这三种。图中示出每个频率成分的直方图(在图 中，用曲线图表示)的典型的图案。
然后，如图IlB所示，在画质控制电路14中，对应于各高频成分多的图像(H)的 情况、频率成分平均的图像(M)的情况、低频成分多的图像(L)的情况，进行对比度增强器 31、黑电平移位器32、色彩增益器33、图片锐度器34、噪声低减器35的控制。需要说明的 是，对频率成分平均的图像进行对低频成分多的图像进行的控制和对高频成分多的图像进 行的控制的中间程度的控制。需要说明的是，可以不制作直方图，可以基于在每个频带抽出的频度信息进行电 子处理。(第二实施方式)第二实施方式是作为频率分析装置12而使用傅利叶解析器的构成的图像显示装置。图12表示本实施方式中使用了傅利叶解析器的频率分析装置12的构成。本实施 方式的频率分析装置12包含高速傅利叶变换器61、傅利叶系数抽出器62。影像信号输入 到输入电路60中，在高速傅利叶变换器61中对相当于一个画面的图像进行傅利叶解析。 在傅利叶系数抽出器62中，对进行了傅利叶解析的图像抽出每个频率成分fll、fl2、fl3、 fl4、fl5的频度。此后，与第一实施方式相同，对于每个频率成分的频度，即针对各频率成 分制作直方图，然后基于该直方图，在图1中的画质控制电路14进行对比度增强器31、黑电 平移位器32、色彩增益器33、图片锐度器34、噪声低减器35的控制。这种使用了傅利叶解析器的方法，可以进行更高精度、高品位的画质的控制。(第三实施方式)第三实施方式是作为频率分析装置12使用高斯-拉普拉斯滤波器的构成的图像 显示装置。参照图13说明本实施方式的使用了高斯-拉普拉斯滤波器的频率分析装置12。 在本实施方式中，通过高斯-拉普拉斯滤波器将影像信号的输入信号分解为水平和垂直的 频率成分，而且通过高斯滤波器和拉普拉斯滤波器抽出频率成分中的频度，制作每个频率 成分的直方图。S卩，输入作为原图像71的影像信号，在高斯滤波器中进行一次平均化72，得到高 斯级1 (Gaussian level 1)。并且，从原图像减去73高斯级1的一次平均化72，得到零次 拉普拉斯成分的拉普拉斯级0。通过重复同样的动作，可以得到高斯级2、高斯级3以及拉普拉斯级1、拉普拉斯级 2。基于通过这种方法而得到的相当于一个画面的信息，对于每个频率成分进行能量 频度的度数分布化，制作直方图。此后，与第一实施方式相同，基于该直方图，在图1中的画 质控制电路14中进行对比度增强器31、黑电平移位器32、色彩增益器33、图片锐度器34、 噪声低减器35的控制。使用了这种高斯-拉普拉斯滤波器的方法，具有与数字压缩技术(Wavelet变换) 整合性良好的特征。需要说明的是，就频率成分分析装置12而言，如果在大型的高精细的显示器中进 行显示，则最好提高检测精度，进行细致的画质控制，如果在小型的显示器中进行显示，则 最好降低检测精度。
上面说明了本发明的实施方式，但上述内容并不用于限定本发明的内容。(工业上的应用)本发明可以应用于影像显示装置，尤其可以应用于电视机或显示器等影像显示装 置中。本国际申请以2008年9月10日申请的日本专利申请2008-232712号作为主张优 先权的基础，并在本国际申请中引用2008-232712号的全部内容。
权利要求
1.一种影像显示装置，显示所输入的影像信号，其特征在于，将所述影像信号输入到频率分析装置中，在所述频率分析装置中，从所述图像的相当于一个画面的影像信息抽出每个频带的频度，基于所述频度，由所述影像显示装置的画质控制电路控制所述图像的画质。
2.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述频率分析装置是具有多个 带通滤波器的装置。
3.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述频率分析装置是具有傅利 叶解析器的装置。
4.根据权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于，所述频率分析装置是具有高 斯-拉普拉斯滤波器的装置。
5.根据权利要求1至4的任意一项所述的影像显示装置，其特征在于，在所述画质控制 电路中，基于所述频带中的频度进行对比度的线性修正、黑电平的偏移、色彩修正、锐度、噪 声低减的处理。
6.根据权利要求1至4的任意一项所述的影像显示装置，其特征在于，基于所述频带中 的频度，将所述影像信号形成的图像判别为高频成分多的图像、低频成分多的图像、频率成 分平均的图像中的任意一个，基于所述判别，进行对比度的线性修正、黑电平的偏移、色彩 修正、锐度、噪声低减的处理。
7.根据权利要求1至4的任意一项所述的影像显示装置，其特征在于，基于所述频度制 作各频带的直方图，在所述画质控制电路中基于所述直方图进行对比度的线性修正、黑电 平的偏移、色彩修正、锐度、噪声低减的处理。
8.根据权利要求7所述的影像显示装置，其特征在于，基于所述频带的直方图，将所述 影像信号形成的图像判别为高频成分多的图像、低频成分多的图像、频率成分平均的图像 中的任意一个，基于所述判别，进行对比度的线性修正、黑电平的偏移、色彩修正、锐度、噪 声低减的处理。
9.根据权利要求1至8的任意一项所述的影像显示装置，其特征在于，所述影像信号为 动画影像信号。
全文摘要
本发明提供影像显示装置，该影像显示装置显示所输入的影像信号，其特征在于，将所述影像信号输入到频率分析装置中，在所述频率分析装置中，从所述图像的相当于一个画面的影像信息抽出每个频带的频度，基于所述频度，由所述影像显示装置的画质控制电路控制所述图像的画质。
文档编号H04N5/208GK102150420SQ20088013101
公开日2011年8月10日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年9月10日
发明者安达武志 申请人:三美电机株式会社, 有限会社Atrc