专利名称：Tv接收机及tv接收方法
技术领域：
本发明的一个实施例涉及一种TV接收机以及一种执行RGB伽玛校正的TV接收方法。
背景技术：
众所周知，近年来，平板型大屏幕显示器已经被开发出来并被以TV广播接收机的形式投入实际使用中。另外，就显示方法而言，CRT显示器执行脉冲式显示，其中的每个像素都只在每个屏幕显示周期中发光。而这种类型的大屏幕显示器执行稳态式显示，其中的每个像素在每个屏幕显示周期中都保持相同的光输出等级。因此，在输入运动图像时，这种类型的大屏幕显示器会由于运行方式和人视觉特性而显示出模糊图像。
作为克服上述模糊图像的对策，JP-A-2005-3897专利文献公开了一种方法，其中，从视频信号的每个输入帧生成两个显示帧并将这两个显示帧用于在液晶显示屏上进行显示。即，生成亮度互不相同的两个显示帧，并在每个帧周期中将这两个显示帧交替显示在液晶显示屏幕上。然而，该方法适用于静态特性而不适用于本发明所希望的动态处理。
下面将参考附图，描述用于实现本发明的各种特征的一般结构。附图及相关的描述用于阐述本发明的实施例，并不用于限制本发明的范围。
图1是本发明第一实施例(即，TV广播接收机的视频信号处理系统)的示意性框图；图2是示出第一实施例的重要部分的细节的示意性框图；图3是示出第一实施例的帧频加倍操作的示意图；图4是示出第一实施例的RGB伽玛校正操作的示意图；图5是示出第二实施例的重要部分的细节的示意性框图；图6是示出用于第二实施例的柱状图数据的示例性图表；图7是示出第三实施例的重要部分的细节的示意性框图；以及图8是示出第三实施例的运算电路的判断方法的示意性图表。
具体实施例方式
下文中将参考附图描述根据本发明的各实施例。通常，根据本发明的一个实施例，TV接收机包括输入单元，视频信号被输入输入单元；运动图像检测单元，用于在视频信号上检测运动图像；帧频加倍单元，用于对每帧视频信号执行帧频加倍转换；RGB伽玛校正单元，用于基于运动图像检测单元的检测结果来改变每场的RGB伽玛校正特性；以及显示单元，用于显示RGB伽玛校正单元的输出信号。
下面将参考图1至图4来描述本发明的第一实施例。
图1示意性地示出了根据本实施例的TV广播接收机11的视频信号处理系统。如图1所示，将通过用于数字TV广播接收的天线12接收的数字TV广播信号经由输入端13提供给调谐/解调部14。调谐/解调部14从输入数字TV广播信号中选择所需频道的广播信号、解调所选择的信号、并将经过解调的信号输出至解码器15。
解码器15对从调谐/解调部14接收的信号执行解码处理，从而生成将输出至选择器16的数字亮度信号Y和色度信号Cb/Cr。
将通过用于模拟TV广播接收的天线17接收的模拟TV广播信号经由输入端18提供给调谐/解调部19。调谐/解调部19从输入模拟TV广播信号中选择所需频道的广播信号、并将所选择的信号解调成模拟亮度信号Y和色度信号Cb/Cr。
将由调谐/解调部19生成的模拟亮度信号Y和色度信号Cb/Cr提供给A/D(模拟/数字)转换器20。在该A/D转换器中，将它们转换成将输出至选择器16的数字亮度信号Y和色度信号Cb/Cr。
将提供给用于模拟视频信号的外部输入端21的模拟亮度信号Y和色度信号Cb/Cr提供给A/D转换器22。在该A/D转换器中，将它们转换成将输出至选择器16的数字亮度信号Y和色度信号Cb/Cr。另外，将提供给用于数字视频信号的外部输入端23的数字亮度信号Y和色度信号Cb/Cr本身提供给选择器16。
选择器16选择由解码器15、A/D转换器20和22、以及外部输入端23提供的多组数字亮度信号Y和色度信号Cb/Cr之一，并将所选择的数字亮度信号Y和色度信号Cb/Cr提供给视频信号处理部24。如上所述，选择器16及其上游部等构成了输入装置。
如之后详细描述的，视频信号处理部24通过对所接收的数字亮度信号Y和色度信号Cb/Cr执行上述的信号处理，而生成R(红色)、G(绿色)、和B(蓝色)信号。
将视频信号处理部24生成的R、G、和B信号提供给视频显示部25并用于视频显示。例如，视频显示部25是诸如液晶显示器或等离子显示器的平板显示器。
在TV广播接收机11中，控制部26以统一的方式控制包括上述各种接收操作的各种操作。作为结合有CPU(中央处理单元)等的微处理器，控制部26接收来自包括远程控制器(未示出)的操作部27的操作信息，并控制各部进行操作，以使它们的操作反映出操作信息的操作内容。
在这样的操作中，控制部26主要使用了其中存储有将由CPU运行的控制程序的ROM(只读存储器)28、用于为CPU提供工作区域的RAM 29、以及其中存储有各种类型的设置信息、控制信息等的非易失性存储器30。
图2示出了视频处理部24和视频显示部25的实例。在图2中，LCD面板106对应于图1中所示的视频显示部25，其他电路为图1中所示的视频处理部24的部件。省略了连接至控制部26的输入/输出信号线、并简化了其他输入/输出信号线。
将选择器16选择的数字亮度信号Y和色度信号Cb/Cr作为视频信号100a提供给隔行-逐行转换/噪声降低(IPNR)电路101(图像质量增强电路)。将得到的信号101a提供给校准(SF)电路102，以将信号101a调整为显示器106的显示尺寸；将信号101a转换为信号102a。
帧频加倍电路103将帧频加倍。即，如果视频信号100a的帧频为50Hz，则将其加倍为100Hz。如果视频信号100a的帧频为60Hz，则将其加倍为120Hz。通过图像质量电路(BEP电路)104对得到的倍频信号103a进行图像质量处理，并将得到的经过图像质量处理的信号104a提供给RGB伽玛校正电路105。
另一方面，IPNR电路101中的运动图像检测电路101A是用于检测视频信号100a的运动的电路，并可以生成运动信息110a。该信息还用于隔行-逐行转换和噪声降低。例如，运动图像检测电路101A比较当前帧或场的像素和位于同一位置的前一帧或场的像素，对发现了差异的像素数目进行计数，并将总数分成多个组。例如，可以按照总数的升序将总数分成组“0”(被判断为静止图像)和组“1”到“8”(被判断为运动图像)。
RGB伽玛校正电路105根据运动信息110a的运动量的变化，为每个显示帧添加中间亮度增强/降低的非线性特性。将得到的校正信号105a提供给显示装置106并用于进行显示。
图3是示出帧频加倍电路103的操作的示意性图表。横轴表示时间，纵轴表示亮度。在一个原始帧周期中输出两个帧，意味着帧频加倍了。对于每个场，首先增强亮度，然后插入黑帧(black)。
图4是示出RGB伽玛校正电路105的操作的示意图。横轴表示灰度等级，纵轴表示亮度。图4中的曲线201对应于图3中的增强亮度时的时间，图4中的曲线202对应于图3中的插入黑帧时的时间。如图4中的曲线203所示，将原始图像的伽玛特性作为整体保持。期望根据运动图像检测电路101A的输出幅度来控制中间亮度增强/降低量。
RGB伽玛校正电路105的非线性特性可以降低运动图像的模糊程度。
下面将参考图1和图3至图6，来描述本发明的第二实施例。将省略对与第一实施例相同的部分的描述。
图5是示出本实施例的重要部分的细节的框图。根据柱状图(histogram)检测电路107获取的柱状图信息110b(亮度)，改变RGB伽玛校正电路105的中间亮度增强/降低的非线性特性，从而可以降低运动图像的模糊程度。
通过将亮度动态范围分成n个等级、并对与每帧视频信号的相应亮度等级1至n对应的像素的数目进行计数来获取柱状图数据。假设，亮度等级1至n的分辨率设置得足够高。例如，当输入视频信号为8位时，也将用于获取柱状图数据的亮度等级的分辨率设置为了8位。
图6示出了通过上述方法获取的一帧的示意性亮度柱状图数据。在这种情况下，亮度等级的分辨率为8位(0-255)。即，获取了用于256个亮度等级(0-255)中的每一个的像素数目。因此，对应于所有亮度等级的像素的总数等于一帧输入视频信号的像素数目。
可以将每个8位的亮度等级进一步分成多个子等级(sub-level)，例如，分成子等级1-8(以亮度的升序为序)。
此外，在第二实施例中，不仅根据柱状图信息110b(亮度)、而且根据多个帧之间的亮度差的变化来改变RGB伽玛校正电路105的中间亮度增强/降低的非线性特性，从而可以降低运动图像的模糊程度。例如，采样下面的判断算法。通常，使用多个“某些值”。
作为柱状图检测的结果，如果亮度高于某值2则减少中间亮度增强/降低量；以及如果亮度低于某值2则增加中间亮度增强/降低量；或如果亮度高于某值1则将中间亮度增强/降低量设置为0；以及如果亮度低于某值1则将中间亮度增强/降低量设置为某固定值。
作为上述运算的逻辑与(AND)结果，如果亮度高于某值1则将中间亮度增强/降低量设置为0；如果亮度介于某值-1和某值2之间则减少中间亮度增强/降低量；以及如果亮度低于某值2则增加中间亮度增强/降低量。
下面将参考图1、图3至图4、和图7至图8，来描述本发明的第三实施例。将省略对与第一或第二实施例中相同的部分的描述。
图7是示出本实施例的重要部分的细节的框图。根据基于运动图像检测电路101a的输出信号101b和柱状图检测电路107的输出信号107a生成的信息110c来改变RGB伽玛校正电路105的中间亮度增强/降低的非线性特性，从而可以降低运动图像的模糊程度。
如在第一和第二实施例中所述，假设采用运动量组1-8和柱状图亮度等级1-8。
就运算电路108的算法而言，期望使用用于上述信号的下列判断方案中的适合的一个
1.运动量或柱状图亮度等级的最大值。
2.运动量或柱状图亮度等级的最小值。
3.运动量或柱状图亮度等级的平均值。
4.使用8×8矩阵进行判断。
可选地，可以相互结合上面的判断方案。
图8示出了使用8×8矩阵(上面的第4项)进行判断的示意性方法。输出等级范围还是1至8。该判断方案是输出随着半色调范围(换言之，亮度灰阶处于中间范围)中的运动检测程度而增加的方案。RGB伽玛校正电路使用该判断结果。
如参考实施例所述，提供了一种TV接收机和动态执行RGB伽玛校正的TV接收方法。根据RGB伽玛校正装置，该实施例可以在不降低亮度或对比度的条件下，降低在显示运动图像时观众易于感觉到的图像模糊程度。
本发明并不限于上述实施例本身，而可以在不背离本发明的精神和范围的条件下，以通过各种形式来修改部件的方式来实施本发明。可以通过适当地结合上述实施例中公开的多个部件，来构建本发明所覆盖的各种设备。例如，可以从每个实施例的所有部件中去除某些部件。此外，可以适当地结合不同实施例的多个部件的多个部分。
如参考实施例所描述的，提供了一种TV接收机和动态执行RGB伽玛校正的TV接收方法。
权利要求
1.一种TV接收机，包括输入单元，视频信号被输入所述输入单元；运动图像检测单元，用于在所述视频信号上检测运动图像；帧频加倍单元，用于对每帧所述视频信号执行帧频加倍转换；RGB伽玛校正单元，用于基于所述运动图像检测单元的检测结果来改变每场的RGB伽玛校正特性；以及显示单元，用于显示所述RGB伽玛校正单元的输出信号。
2.一种TV接收机，包括输入单元，视频信号被输入所述输入单元；获取单元，用于从包括在每帧所述视频信号中的亮度信号中获取相应亮度等级的柱状图数据；帧频加倍单元，用于对每帧所述视频信号执行帧频加倍转换；RGB伽玛校正单元，用于基于所述柱状图数据来改变每场的RGB伽玛校正特性；以及显示单元，用于显示所述RGB伽玛校正单元的输出信号。
3.根据权利要求1所述的TV接收机，进一步包括获取单元，用于从接收自所述输入单元的亮度信号中获取有关每帧所述视频信号的相应亮度等级的柱状图数据；以及计算单元，用于基于所述运动图像检测单元的检测结果和所述柱状图数据生成校正信息；其中，所述RGB伽玛校正单元基于所述校正信息来改变每场的所述RGB伽玛校正特性。
4.根据权利要求3所述的TV接收机，其中，所述计算单元使用所述柱状图数据的最大亮度等级、最小亮度等级、以及平均亮度等级中的至少一个。
5.根据权利要求3所述的TV接收机，其中，所述计算单元使用所述校正信息的矩阵表。
6.一种TV接收方法，包括接收视频信号；在所接收的视频信号上检测运动图像；对每帧所述视频信号执行帧频加倍转换；基于所述运动图像检测的检测结果，改变每场所述视频信号的RGB伽玛校正特性；对每场所述视频信号执行RGB伽玛校正；以及显示执行了所述RGB伽玛校正的所述视频信号。
7.根据权利要求6所述的TV接收方法，进一步包括从所接收的视频信号的亮度信号中获取有关每帧所述视频信号的相应亮度等级的柱状图数据；以及基于所述运动图像检测的检测结果和所述柱状图数据生成校正信息；其中，当改变所述RGB伽玛校正特性时，基于所述运动图像检测的结果和所述柱状图数据执行所述改变。
8.根据权利要求7所述的TV接收方法，其中，所述生成步骤包括使用所述柱状图数据的最大亮度等级、最小亮度等级、以及平均亮度等级中的至少一个来生成所述校正信息。
9.根据权利要求7所述的TV接收方法，其中，所述生成步骤包括通过使用所述校正信息的矩阵表来生成所述校正信息。
全文摘要
根据一个实施例，TV接收机包括输入单元，视频信号被输入所述输入单元；运动图像检测单元，用于在视频信号上检测运动图像；帧频加倍单元，用于对每帧视频信号执行帧频加倍转换；RGB伽玛校正单元，用于基于运动图像检测单元的检测结果来改变每场的RGB伽玛校正特性；以及显示单元，用于显示RGB伽玛校正单元的输出信号。
文档编号H04N9/69GK101083720SQ20071010735
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月29日 优先权日2006年5月30日
发明者武藤靖彦 申请人:株式会社东芝