视频信号处理电路、视频显示设备、以及视频显示方法技术

本发明专利技术的实施例提供了一种视频显示技术，利用该技术可根据屏幕的亮度获得具有高对比度的稳定视频。在一实施例中，可根据视频信号来进行显示的视频显示设备的视频信号处理系统包括一增益控制模块和一校正模块。该增益控制模块根据与视频信号相对应的亮度信号的最大亮度级信息以及平均亮度级信息而提供了反馈信号，该反馈信号用于控制亮度信号的增益。该校正模块在由增益控制模块对亮度信号的增益进行控制之后将根据平均亮度级信息对视频信号进行伽玛校正。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对基于电视信号的视频或从个人电脑等等所输入的视频信号进行显示的技术。
技术介绍
如本专利技术所涉及的传统技术，在JP-A-8-317250(专利文献1)中有所描述。在已公开的专利申请中，描述了这样一种技术，该技术可根据所输入的视频信号来计算APL和直方图以对其进行分析、扩大视频信号的最低和最高范围以增加与APL附近相对应的输入/输出特性的伽玛值、并增加所显示画面的对比度。在其使用了诸如PDP或液晶显示板这样的固定像素设备的视频显示设备中，要求与屏幕亮度相对应的较高对比度。然而，在上述传统技术中，在这方面存在有缺点，因为例如对视频信号的增益控制不与亮度级相关。另外，还要求计算直方图并对其进行分析，这使结构和信号处理变得很复杂。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种其具有与屏幕亮度相对应的高对比度的稳定视频以作为视频显示设备中的视频信号处理技术。根据本专利技术的一方面，可根据视频信号来进行显示的视频显示设备的视频信号处理系统包括一增益控制模块和一校正模块。该增益控制模块根据与视频信号相对应的亮度信号的最大亮度级信息以及平均亮度级信息来提供反馈信号，该反馈信号用于控制亮度信号的增益。该校正模块在由增益控制模块对亮度信号的增益进行控制之后将根据平均亮度级信息对视频信号进行伽玛校正。在特定实施例中，如果平均亮度级属于其等于或小于预定的低平均亮度级的低亮度区，那么该校正模块根据低亮度伽玛曲线来进行伽玛校正，在该伽玛曲线中伽玛校正之前的亮度信号的输入振幅与伽玛校正之后的亮度信号的输出振幅之比小于1。如果平均亮度级属于其大于预定的低平均亮度级但小于预定的高平均亮度级的中间亮度区，那么该校正模块不进行伽玛校正。如果平均亮度级属于其等于或大于预定的高平均亮度级的高亮度区时，该校正模块根据高亮度伽玛曲线来之行伽玛校正，在该伽玛曲线中伽玛校正之前的亮度信号的输入振幅与伽玛校正之后的亮度信号的输出振幅之比大于1。根据本专利技术的另一个方面，根据视频信号来进行显示的视频显示方法包括检测在与视频信号相对应的亮度信号的预定时段内的最大亮度级和平均亮度级；根据基于所检测到的最大亮度级和平均亮度级而产生的反馈信号来控制亮度信号的增益；在对亮度信号增益进行控制之后根据平均亮度级来对视频信号进行伽玛校正；并且在进行了伽玛校正之后根据该视频信号进行视频显示。根据该专利技术的另一个方面，根据视频信号来进行显示的视频显示方法包括接收多个输入的视频信号。每个输入的视频信号包括一个对应的亮度信号，该亮度信号在预定时段内具有最大亮度级和平均亮度级。与所输入的视频信号相对应的亮度信号具有不同的最大亮度级。该方法进一步包括对每个所输入的视频信号控制亮度信号的增益并且在控制了亮度信号增益之后对每个所输入的视频信号进行伽玛校正以在伽玛校正之后为每个所输入的视频信号产生了输出，以便每个输入视频信号的输出的最大振幅具有相同的预定值。附图说明图1给出了根据本专利技术第一实施例的视频显示设备的基本框图；图2给出了本专利技术中的亮度信号的增益和伽玛校正的示意图；图3给出了本专利技术中的伽玛曲线与平均亮度级之间关系的示意图；图4给出了本专利技术中所计算的伽玛曲线的示意图； 图5给出了根据本专利技术第一实施例的视频显示设备的方框图；图6给出了根据本专利技术第二实施例的视频显示设备的方框图；图7给出了图6的视频显示设备中的颜色校正的示意图。具体实施例方式下面利用附图对本专利技术的实施例进行详细的描述。图1至5给出了本专利技术第一实施例的示意图。该第一实施例是下述这样一种情况下的示例，该情况即就是根据A/D转换之后的数字亮度信号的最大亮度级和平均亮度级的亮度区信息而在A/D转换之前对模拟亮度信号进行增益控制，并且在颜色矩阵电路的后一阶段中对数字亮度信号进行伽玛校正。在图1中，附图标记1表示一视频信号处理电路；附图标记2表示一显示单元，它根据该视频信号处理电路1的输出信号将一视频用彩色显示；附图标记3表示一视频放大器，它放大所输入的模拟亮度信号；附图标记4表示一数字信号形成处理电路，它形成一数字信号、检测亮度级并进行伽玛校正；附图标记5表示一A/D转换器，它将模拟信号转换成数字信号；附图标记6表示一信号级别检测模块，它在一预定时段内检测一数字亮度信号的最大亮度级和平均亮度级；附图标记8表示一伽玛校正模块，它对数字视频信号进行伽玛校正；以及附图标记7表示一微型计算机，它为所检测到的每个最大亮度级和平均亮度级判断相应的亮度面积、形成了与判断的结果相对应的一控制信号并对其进行输出、在视频放大器3中进行增益控制、并根据一伽马曲线在伽玛校正模块8中控制该数字视频信号的输入/输出特性。所输入的模拟亮度信号由视频放大器3放大，然后由A/D转换器5转换为数字亮度信号并输入到信号级别检测模块6中。在该信号级别检测模块6中，检测诸如一场(field)或者一帧这样的视频时段内的数字亮度信号的最大亮度级和平均亮度级。将所检测到的最大亮度级和平均亮度级的信息(信号)输入到微型计算机7。在微型计算机7，分别根据所输入的最大亮度级和平均亮度级的信息来判断与最大亮度级相对应的第一亮度区和与平均亮度级相对应的第二亮度区，并且形成了基于该判断结果的控制信号并输出。将该控制信号输入到视频放大器3和伽玛校正模块8。在视频放大器3，根据所反馈的控制信号来控制模拟亮度信号的放大增益。因为该模拟亮度的放大增益是被控制的，因此A/D转换之后的数字亮度信号的增益也同样改变了。另外，在伽玛校正模块8，受到增益控制的数字视频信号的输入/输出特性是根据该控制信号而被控制的。其结果是，根据亮度而受到对比度调节的视频被显示在显示装置2上。图2是图1的视频显示设备中的亮度信号的增益控制操作和伽玛校正(输入/输出特性校正)操作的示意图。在下面对图2的描述中，将使用图1中的部件的附图标记。在视频放大器3中，例如，根据来自微型计算机7的控制信号来对具有输入/输出特性A(第一实施例情况下的模拟亮度信号)的输入信号的模拟亮度信号进行增益控制，并且其输出为诸如输入/输出特性B的模拟亮度信号。该输入/输出特性B的模拟亮度信号进一步受到A/D转换并结合一彩色信号以成为数字视频信号。由伽玛校正模块8对该数字视频信号的亮度信号的输入/输出特性进行校正，并输出为输入/输出特性C的数字视频信号。根据与亮度信号的最大亮度级相对应的第一亮度区的信息以及与平均亮度级相对应的第二亮度区的信息这两者或者第二亮度区的信息而形成了输入到视频放大器3的控制信号。另外，根据与亮度信号的平均亮度级相对应的第二亮度区的信息而形成了输入到伽玛校正模块8的控制信号。虽然在这里增益控制和伽玛校正所使用的第二亮度区采用相同的亮度区基准，但是对于伽玛校正所使用的亮度区而言，区信息可以不同于增益控制所使用的亮度区基准。图3给出了用于伽玛校正的伽马曲线与平均亮度级(APL)之间的关系示意图。图3(a)给出了伽码曲线，图3(b)给出了相对于平均亮度级(APL)而言伽马曲线的转换点。在图3(a)，“伽码1”是一线性伽码曲线，在该伽码曲线中在一定的区域中输入/输出特性的级别(相对于输入而言输出的级别)不会增加也不会降低，“伽码0”是这样的伽马曲线，即在该伽码曲线中在任何区域内输入/输出特性的级别都高于“伽码1”并且其输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频信号处理系统，用于根据视频信号来进行显示的视频显示设备，该视频信号处理系统包括：　　　　增益控制模块，该增益控制模块根据与所述视频信号相对应的亮度信号的最大亮度级信息以及平均亮度级信息来提供反馈信号，该反馈信号用于控制所述亮度信号的增益；以及　　　　校正模块，该校正模块在由所述增益控制模块对亮度信号的增益进行控制之后根据所述平均亮度级信息对所述视频信号进行伽玛校正。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大山俊章，青木浩司，长谷川亮，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]