CN104115490A - 视频显示装置及电视接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明检测视频信号的发光的部分，对发光部分的显示亮度进行增强以使其突出显示，从而进一步增加亮度感，以高对比度进行视频呈现。发光检测部(1)利用与输入视频信号的明亮度相关联的规定的特征量，通过与特征量之间的关系预先规定视频信号的发光量，根据输入视频信号的每一帧的特征量来检测发光量。黑检测部(10)基于规定的条件从输入视频信号中检测进行黑显示的量。背光源亮度扩展部(3)根据检测到的发光量对背光源的光源亮度进行扩展，此时，基于由黑检测部(10)检测到的进行黑显示的量来对背光源的亮度扩展量进行限制。

Description

视频显示装置及电视接收装置
技术领域
本发明涉及视频显示装置及电视接收装置，更详细而言，涉及具有视频信号与背光源的亮度扩展功能以提高显示视频的画质的的视频显示装置及电视接收装置。
背景技术
近年来，有关电视接收机的显示技术，对将自然界中存在的物体忠实地再现并显示的HDR(high dynamic range imaging：高动态范围成像)相关的技术进行了大量的研究。HDR的目的之一在于忠实地再现例如画面内的焰火、霓虹灯这样的发光色部分，从而产生亮度感。
该情况下，能利用发光检测功能来检测并分离发光色与物体色，并能通过信号处理和背光源的发光亮度控制来仅使画面上的发光色变亮。这里，在进行各种变化的视频中，根据视频的亮度分布，检测出相对明亮地发光的部分，并有意地对该发光部分进行扩展，从而使画面上发光的部分更加突出，获得提高画质的效果。
作为现有技术，例如专利文献1公开了进行与所输入的视频信号相对应的光量控制、以及与光量控制连动的视频信号处理的视频显示装置。该视频显示装置基于视频信号生成直方图数据，并基于该直方图数据对光量进行控制，使得光源的光量随着相当于黑色的灰度的比率变大而变少。此外，对决定视频信号的相对于输入灰度的输出灰度的特性的第一灰度修正数据进行保存，基于直方图数据生成随着相当于黑色的灰度的比率变大而变大的附加数据，并对中间灰度区域中的每个灰度，将该附加数据附加给第一灰度修正数据，以提高视频信号中规定的中间灰度区域的灰度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2008-20887号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，在HDR技术中，对在画面中明亮地发亮的发光部分进行检测，并对该发光部分的显示亮度进行扩展，从而使人眼的对比感上升、亮度感增加，能提供高品质的显示视频。然而，该情况下存在如下问题：例如对于夜空等接近黑色的部分的颜色，无法通过信号处理使其变暗，会导致所谓的漏光(black float)变显著，视频品质下降。
专利文献1的视频显示装置根据视频信号的相当于黑色的比率来控制光量和视频信号，但当相当于黑色的比率较高时，减少光量，相应地通过视频处理来提高输出灰度。即，并非检测发光部分来对此时的亮度进行扩展，也没有公开使画面内的发光部分尤其显著来使其明亮，防止此时的漏光等视频品质的降低的思想。
本发明是鉴于上述那样的实际情况而完成的，其目的在于提供视频显示装置及电视接收装置，其检测视频信号的正在发光的部分，对发光部分的显示亮度进行扩展以使其突出显示，从而进一步增加亮度感，以高对比度进行显示，并根据此时视频的黑显示来控制亮度扩展，从而始终呈现高品质的视频。
解决技术问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的第一技术方案在于一种视频显示装置，具有显示输入视频信号的显示部、对该显示部进行照明的光源、以及对该显示部和该光源进行控制的控制部，该控制部基于与所述视频信号的明亮度相关联的规定的特征量来决定光源的亮度扩展量，并基于该亮度扩展量来对所述光源的亮度进行扩展，其特征在于，该视频显示装置具有黑检测部，该黑检测部基于规定的条件从所述输入视频信号中检测进行黑显示的量，所述控制部在所述黑检测部所检测到的进行黑显示的量处于规定范围内时，根据所述进行黑显示的量对基于所述规定的特征量而决定的亮度扩展量进行限制。
第二技术方案的特征在于，在第一技术方案中，该控制部基于所述规定的特征量或其它特征量来检测输入视频信号的发光部，对该发光部的视频信号进行扩展并显示在所述显示部中。
第三技术方案的特征在于，在第二技术方案中，所述特征量是输入视频信号的亮度值，所述控制部基于所述输入视频信号的每一帧的亮度直方图，根据该直方图检测出预先规定的所述发光部，对于包含该检测到的发光部的规定范围的输入视频信号，根据对每个像素的亮度进行加权并对像素数进行计数后得到的得分，检测出预先规定的发光量，根据该检测到的发光量来决定所述光源的亮度的扩展量。
第四技术方案的特征在于，在第三技术方案中，所述控制部在将所述亮度直方图的平均值设为A、标准偏差设为σ时，将thresh＝A+Nσ(N为常数)以上的像素视为所述发光部。
第五技术方案的特征在于，在第三技术方案中，所述特征量是关于所述输入视频信号的各像素的RGB的灰度值的最大值，所述控制部根据对所述输入视频信号的所述RGB的灰度值的最大值进行平均后得到的值来检测出预先规定的发光部的发光量，根据该检测到的发光量来决定所述光源的亮度的扩展量。
第六技术方案的特征在于，在第三或第四技术方案中，所述控制部进行将输入视频信号的输入灰度进行转换并输出的视频处理，该视频处理包含如下处理：基于所述输入视频信号的每一帧的亮度直方图，根据该直方图来检测出预先规定的所述发光部，在该检测到的所述发光部的区域内，设定规定的特性转换点，对灰度比所述特性转换点要低的视频信号应用增益，使得所述特性转换点的输入视频信号的输入灰度被扩展到规定的输出灰度为止，对于在所述特性转换点以上的输入灰度，以将对所述特性转换点应用了增益后的输出灰度与最大输出灰度相连接的方式设定相对于输入灰度的输出灰度。
第七技术方案的特征在于，在第三至第五的任一技术方案中，所述控制部进行将输入视频信号的输入灰度进行转换并输出的视频处理，该视频处理包含如下处理：预先确定应用于视频信号的增益与所述发光量之间的关系，根据从输入视频信号检测到的所述发光量来决定增益，对输入视频信号应用所决定的所述增益并进行扩展，将应用所述增益后的输出灰度扩展至规定输出灰度为止的点的输入灰度设为特性转换点，对于比该特性转换点低的灰度，以应用了所述增益后的输出灰度来输出视频信号，对于该特性转换点以上的输入灰度，以将对特性转换点应用了增益后的输出灰度与最大输出灰度相连接的方式设定相对于输入灰度的输出灰度。
第八技术方案的特征在于，在第六或第七技术方案中，所述视频处理包含如下处理：在将规定的增益提供给所述输入视频信号并对视频信号进行扩展后，在除所述发光部以外的非发光部的规定区域中，提供压缩增益来使输出灰度降低。
第九技术方案的特征在于，在第八技术方案中，所述压缩增益设为在所述非发光部的规定区域中、使因所述光源的亮度的扩展及通过应用所述增益所进行的视频信号的扩展而增加的显示亮度降低的值。
第十技术方案在于一种视频显示装置，具有显示输入视频信号的显示部、对该显示部进行照明的光源、以及对该显示部和该光源进行控制的控制部，该控制部对于输入视频信号的规定的特征量，累计像素数来生成直方图，将该直方图的规定范围的上部区域检测作为发光部，基于输入视频信号的其它特征量决定光源的亮度扩展量，基于该亮度扩展量来扩展并增大所述光源的亮度，使除所述发光部以外的非发光部的视频信号的亮度下降，从而对所述发光部的显示亮度进行增强，其特征在于，该视频显示装置具有黑检测部，该黑检测部基于规定的条件从所述输入视频信号中检测进行黑显示的量，所述控制部在所述黑检测部所检测到的进行黑显示的量处于规定范围内时，根据所述进行黑显示的量对基于所述其它特征量而决定的亮度扩展量进行限制。
第十一技术方案的特征在于，在第十技术方案中，所述其它特征量是输入视频信号的灰度值，所述控制部将基于输入视频信号的图像分割为多个区域，基于所述分割后的区域的视频信号的灰度值改变所述光源的区域的点亮率，并基于整个所述区域的平均点亮率来决定所述亮度扩展量。
第十二技术方案的特征在于，在第十一技术方案中，所述控制部预先确定所述平均点亮率与在所述显示部的画面上能获得的最大亮度之间的关系，基于根据所述平均点亮率而确定的所述最大亮度，来决定所述亮度扩展量。
第十三技术方案的特征在于，在第十一或第十二技术方案中，所述控制部在将所述直方图的平均值设为A、标准偏差设为σ时，将thresh＝A+Nσ(N为常数)以上的像素作为发光部。
第十四技术方案的特征在于，在第十至第十三的任一技术方案中，所述控制部在所述特征量较低的规定区域中，通过降低所述视频信号的亮度，使因所述光源的亮度的扩展而产生的显示部的显示亮度的增加量降低。
第十五技术方案在于一种电视接收装置，包括第一至第十四的任一技术方案的视频显示装置。
发明效果
根据本发明的视频显示装置，能提供视频显示装置及电视接收装置，其检测视频信号的正在发光的部分，对发光部分的显示亮度进行扩展以使其突出显示，从而进一步增加亮度感，以高对比度进行视频呈现，由此提高视频品质。
附图说明
图1是对本发明所涉及的视频显示装置的一个实施方式进行说明的图，表示视频显示装置的主要部分的结构。
图2表示根据输入视频信号的亮度信号Y生成的亮度直方图的一个示例。
图3是用于说明根据特征量检测发光量的另一个示例的图。
图4是用于说明黑检测部的黑检测处理例的图。
图5是表示黑检测部所检测到的黑检测得分与增强比率的关系的设定例的图。
图6是对根据视频显示装置中所应显示的广播视频信号来计算CMI的方法进行说明的图。
图7是用于说明黑检测部的黑检测处理的其它示例的图。
图8是表示人类的视觉细胞对亮度的响应曲线的图。
图9是表示几何平均值与增强比率的关系的设定例的图。
图10是表示发光量与作为基础的亮度增强量的关系的设定例的图。
图11是表示与亮度增强量决定部所决定的亮度增强量相对应的背光源亮度的控制例的图。
图12是用于说明视频信号亮度扩展部中的视频信号的亮度扩展的图，是表示视频信号的输入输出特性的设定例的图。
图13是用于说明视频信号亮度扩展部中的视频信号的亮度扩展的其它处理例的图。
图14是表示对输入视频信号施加增益来进行扩展时的输入输出特性的设定例的图。
图15是表示映射部所生成的色调映射的一个示例的图。
图16是表示映射部所生成的色调映射的其它示例的图。
图17是表示画面亮度处于被扩展的状态的一个示例的图。
图18是用于说明本发明所涉及的亮度扩展处理的效果的图。
图19是对本发明的视频显示装置的实施方式2进行说明的图，表示视频显示装置的主要部分的结构。
图20是对区域主动控制和亮度扩展部中的发光区域的控制处理进行说明的图。
图21是对区域主动控制和亮度扩展部中的发光区域的控制处理进行说明的其它图。
图22是对平均点亮率的决定处理进行具体说明的图。
图23是对区域主动控制和亮度扩展部中的发光区域的控制处理进行说明的另一图。
图24是表示根据输入视频信号的亮度信号Y生成的Y直方图的示例的图。
图25是表示映射部所生成的色调映射的一个示例的图。
图26是用于对区域主动控制和亮度扩展部所输出的Max亮度进行说明的图。
图27是表示通过区域主动控制和亮度扩展部的处理、使得画面亮度被增强的状态的图。
具体实施方式
(实施方式1)
图1是对本发明的视频显示装置的实施方式1进行说明的图，表示视频显示装置的主要部分的结构。视频显示装置具有对输入视频信号进行图像处理以进行视频显示的结构，可适用于电视接收装置等。
从广播信号分离得到的视频信号或从外部设备输入的视频信号输入至发光检测部1以及黑检测部10。发光检测部1利用与输入视频信号的明亮度相关联的规定特征量，根据与上述特征量之间的关系来预先规定视频信号的发光量。并且，根据输入视频信号的每一帧的特征量检测发光量。
例如使用视频信号的亮度作为特征量，对于输入视频信号的每一帧，生成对亮度信号Y的每一灰度的像素数进行累计而得到的Y直方图，并根据该Y直方图来检测正在发光的部分。正在发光的部分是利用Y直方图的平均值和标准偏差来求得的，作为每一Y直方图的相对值来检测。
并且，对于正在发光的部分的特征量(亮度)，亮度越高，附加越大的权重，并累计像素数，从而检测每一帧的发光量。发光量表示输入视频信号的发光程度，成为用于进行之后的背光源亮度扩展及视频信号的亮度扩展的指标。
在发光检测部1进行的发光检测的其它示例中，提取构成一个像素的RGB的视频信号的灰度值中最高的灰度值(设为Max RGB)，并计算从一帧内的所有像素提取出的灰度值的平均值(设为Max RGB Ave)，并将该值用作特征量。各像素的Max RGB Ave也能用作与视频的明亮度相关联的特征量。并且，预先确定上述Max RGB Ave与表示该视频信号的发光程度的发光量的关系。例如确定为在Max RGB Ave高到一定程度的区域中，视为正在发光，发光量变高。并且，对于输入视频的每一帧，根据上述Max RGB Ave获得此时的发光量。
黑检测部10根据预先确定的条件来从输入视频信号中检测相当于黑显示的量(像素数)。以下，将相当于黑显示的量仅设为黑色的量，并将相当于黑显示的量的检测处理作为黑检测处理进行说明。
关于黑检测处理的具体处理将在下文阐述，这里，通过规定的运算处理从输入视频信号中检测每一帧的黑色的量。然后，基于预先确定的黑色的量与背光源的亮度增强比率的关系来决定与检测到的黑色的量相对应的亮度增强比率，并输出到亮度增强量决定部2。亮度增强比率用于根据黑显示的量对基于发光检测部1所检测到的发光部的发光量而决定的基础亮度增强量进行限制和调整。
亮度增强量决定部2基于发光检测部1所检测到的输入视频信号的发光量、以及从黑检测部10输出的亮度增强量的比率，决定用于进行背光源的亮度增强而使用的亮度增强量。
这里，首先，亮度增强量决定部2基于从发光检测部1输出的发光量决定作为基础的亮度增强量。该情况下，预先确定了亮度增强量与发光量的关系，在亮度增强量决定部2中，基于从发光检测部1输出的发光量，决定作为基础的亮度增强量。例如确定为在发光量高到某一程度的区域中，作为基础的亮度增强量也较大。由此，在发光量较大的图像中，作为基础的亮度增强量更高。
然后，亮度增强量决定部2将作为基础的亮度增强量与基于黑检测部10所检测到的黑色的量的增强比率相乘，从而决定亮度增强的增加量。将该亮度增强的增加量与未进行亮度增强的状态下的亮度水平相加。未进行亮度增强的状态下的亮度水平是预先决定的水平，例如为显示最大灰度的视频信号时的画面亮度是450cd/m2的亮度水平。由此，决定了最终的亮度增强量。
背光源亮度扩展部3基于亮度增强量决定部2所决定的亮度增强量对背光源亮度进行扩展，从而增大背光源部5的光源(例如LED)的亮度。背光源部5的LED的亮度进行PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制，但也可进行电流控制或利用它们的组合来控制成达到所希望的值。
另一方面，视频信号亮度扩展部6对输入视频信号进行增益提升从而对视频信号的亮度进行扩展。该情况下，对于根据上述亮度直方图的平均值以及标准偏差而得到的发光部，能通过规定的增益提升来对视频信号进行扩展，或利用根据亮度直方图或Max RGB Ave计算出的发光量来决定增益，从而对视频信号进行扩展。
映射部7生成视频信号的输入输出特性(输入灰度所对应的输出灰度的响应特性)的色调映射。该情况下，若直接应用视频信号亮度扩展部6所决定的增益来对输入输出特性进行色调映射，则视频信号的发光部以外的区域也会被扩展，导致画面亮度上升。因此，在低灰度侧的非发光部分，使输入灰度所对应的输出灰度降低来进行色调映射。由此，在色调映射的输入输出特性中，视频信号被扩展的区域主要是高灰度的较亮区域，通过视频信号处理完成了使较亮区域更明亮的控制。
映射部7将用于控制显示部9的控制数据输出到显示控制部8，显示控制部8基于该数据，控制显示部9的显示。显示部9使用液晶面板，该液晶面板由背光源部5的LED进行照明来显示图像。
在上述结构中，背光源部5的亮度扩展量基于发光检测部1所检测到的发光量来决定，因此，能进行使发光量较多的明亮视频更为明亮地发光的控制。此时，根据黑检测部10检测到的视频中的黑色的量对基于发光检测部1所检测到的发光量而决定的亮度扩展量进行限制。例如，黑色的量越多，则对亮度扩展量抑制得越多。由此，即使在使发光量较多的较亮视频更明亮地发光的情况下，在若视频中黑色的区域较多且增强得较多、则漏光较为显著的视频中，也能通过限制亮度扩展量来抑制漏光，从而显示高品质的视频。
此外，视频信号处理中的视频信号的增益提升根据Y直方图的发光区域、所检测到的发光量来进行，并进一步通过色调映射，对除发光部以外的视为未发光的部分进行亮度降低。由此，使正在发光的部分的画面亮度增大，能以高对比度来呈现视频，能提高画质。
作为背光源部5和显示部9的控制例，能够采用所谓的区域主动控制方式，即，将视频区域分割为多个区域(area)，并对每个区域所对应的背光源部5的光源进行控制。
在区域主动控制中，将视频分割为规定的多个区域(area)，对其每一分割区域提取视频信号的最大灰度值，根据提取出的最大灰度值，决定每一区域的LED的点亮率。这里，可以不是每个分割区域的最大灰度值，而是每个分割区域的平均值等其它统计值。然后，例如，对于最大灰度值较低的较暗区域，通过降低点亮率来使背光源的亮度下降。然后，在该状态下，根据亮度增强量，增大整个背光源的接入功率，由此提高背光源的整体亮度。由此，发光的较亮视频变得更亮，增加了亮度感。
此外，对于非发光部分，由于通过视频信号处理来降低与亮度扩展相当的亮度，因此，其结果是，在画面上仅发光部分的亮度提高，从而能显示高对比度的品质较高的视频。
此外，作为背光源部5与显示部9的控制例，也可以不采用上述那样的区域主动控制方式，而根据亮度增强量决定部2所决定的亮度增强量来对背光源部5的整个光源的发光亮度进行扩展。由此，发光的较亮视频变得更亮，增加了亮度感。此外，对于非发光部分，由于通过视频信号处理来降低与亮度扩展相当的亮度，因此，其结果是，在画面上发光部分的亮度变高，从而能显示高对比度的品质较高的视频。
另外，本实施方式中，本发明的控制部对背光源部5和显示部9进行控制，对应于发光检测部1、亮度增强量决定部2、背光源亮度扩展部3、背光源控制部4、视频信号亮度扩展部6、映射部7、以及显示控制部8。
将上述显示装置作为电视接收装置构成的情况下，电视接收装置具有对由天线接收到的广播信号进行选台并进行解调、解码以生成重放用视频信号的单元，对重放用视频信号适当实施规定的图像处理，作为图1的输入视频信号进行输入。由此，能将接收到的广播信号显示于显示部9。本发明可构成为视频显示装置、及包括该视频显示装置的电视接收装置。
以下，对具有上述结构的本实施方式的各部分的处理例进行更为具体的说明。
首先，对发光检测部1中的发光检测处理进行更具体的说明。
在上述那样的发光检测部1中，使用与输入视频信号的明亮度相关联的规定的特征量，并通过与上述特征量之间的关系预先规定视频信号的发光量。并且，根据输入视频信号的每一帧的特征量检测发光量。
(发光检测处理1)
在发光检测处理的第一例中，使用视频信号的亮度作为特征量，生成对输入视频信号的每一帧将与亮度水平相对应的像素数累计后得到的亮度直方图，并根据该直方图对每一帧检测正在发光的部分。
图2表示根据输入视频信号的亮度信号Y生成的亮度直方图的一个示例。在发光检测部1中，对输入的视频信号的每一帧，通过累计每一亮度灰度的像素数来生成Y直方图。横轴为亮度Y的灰度值，max(最大)值在例如八位呈现的视频信号的情况下为255灰度。纵轴表示对每个灰度值进行累计得到的像素数(频度)。若生成Y直方图，则根据该Y直方图来计算平均值(Ave)、标准偏差(σ)，并利用它们来计算2个阈值Th。
第二阈值Th2是确定发光边界的阈值，Y直方图中在该阈值Th2以上的像素被视为正在发光的部分并进行处理。
设第二阈值Th2为
Th2＝Ave+Nσ     ···式(1)
。N为规定的常数。
此外，第一阈值Th1为了抑制比Th2要小的区域的灰度特性等的不协调感而设定为
Th1＝Ave+Mσ     ···式(2)
。M为规定的常数，M＜N。
另外，在本例中，进一步设定第三阈值Th3。第三阈值Th3处于Th1与Th2之间，为了检测发光量而设置。发光量将发光部的发光程度确定为指标，利用与特征量的关系来预先规定。本例中，通过以下所示的计算将发光量计算为得分。
阈值Th3也可以是与Th2相同的值，但设置成使Th2以上的发光部分具有余量(margin)而取得较宽，使得易于进行处理。因此，
Th3＝Ave+Qσ(M＜Q≤N)   ···式(3)
成立。
得分(发光量)定义为“某一阈值以上的像素的比率”ד与阈值间的距离(亮度之差)”，表示通过对具有大于第三阈值Th3的灰度值的像素的像素数进行计数，并对与阈值Th3间的距离进行加权而计算得到的明亮度的程度，例如，通过下式(4)来进行计算。
[数学式1]
式(5)中，count[i]是对灰度值为i的像素数进行计数的计数值。此外，i2-(Thresh3)2是指图2所示那样的与亮度的距离(亮度之差)，也可采用明度L*中与阈值间的距离来替代。另外，该平方表示亮度，实际为2.2乘方。即，当数字的代码值为i时，亮度为i2.2。此时，明度L*为(i2.2)1/3≈i。实际的视频显示装置中进行验证得到的结果是亮度中距离阈值的差比明度中距离阈值的差等更为有效。此外，式(4)中，全像素数是指对所有的像素数进行计数而得到的值，不限于i>Th3的这部分像素。若采用这种计算值作为得分，则在发光部分中偏离Th3的高灰度的像素较多的情况下，得分变高。此外，即使Th3以上的像素数固定，灰度较高的像素较多时的得分更高。
(发光检测处理2)
图3是用于说明根据特征量检测发光量的其它示例的图。本例中，作为输入视频信号的特征量，使用以帧内的所有像素对构成一个像素的RGB的视频信号的灰度值中最高灰度值(Max RGB)进行平均后得到的值(Max RGBAverage(Max RGB Ave))。
然后，如图3所示，预先决定检测到的Max RGB Ave与发光量(得分)之间的关系。在本例中，在从Max RGB Ave为最小的C0开始到中间点C1为止的区域中，发光量(得分)为零。即，将该区域视为未发光的区域。此外，在区域C1～C2(C1＜C2)中，根据Max RGB Ave的增加，发光量也增大。从C2～C3(Max RGB Ave的最大值)为止，发光量固定为最大水平。
发光检测部1根据预先设定的图3所示的特性，来决定与检测到的MaxRGB Ave相对应的发光量(得分)。
(黑检测处理1)
图4是用于说明黑检测部的黑检测处理例的图。在本例的处理中，黑检测部10对输入的视频信号的每一帧，通过累计每一亮度灰度的像素数来生成Y直方图。或者，可以采用对构成一个像素的RGB的视频信号的灰度值中的最高灰度值(Max RGB)进行累计而得到的直方图(设为Max RGB直方图)，或者，也可以采用对每个像素计算表示所关注的颜色有多亮的指标即CMI(Color Mode Index：颜色模式索引)并对其像素数进行累计而得到的直方图(设为CMI直方图)。若能利用发光检测部1生成的直方图，则也可以使用该直方图。下面示出使用亮度直方图的示例，但在使用其它直方图的情况下也能进行同样的处理。
图4表示上述某一种直方图。黑检测部10对该直方图设定表示为黑色区域的第四阈值Th4。将第四阈值Th4以下的亮度区域的像素作为进行黑显示的像素来进行处理。并且，对Th4以下的亮度区域的像素数进行计数，并根据计数结果决定黑显示的得分(黑检测得分)。关于黑检测得分，当帧内的所有像素都包含在黑色区域中时为Max(最大值)，而当黑色区域中一个像素也没有时为0，根据该计数得到的像素数来决定。
图5是表示黑检测得分与增强比率的关系的设定例的图。黑检测部10中预先决定了图5所示的关系。并且，根据由图4的直方图得到的黑检测得分来决定增强比率。这里，在黑检测得分较低且黑显示较少的区域S0～S1中，增强比率维持在100％。即，由于黑显示的区域较小，因此漏光的影响较少，不需要对根据发光量而决定的亮度增强量进行限制，因此，将增强比率设为100％，注重亮度增强涉及的明亮部分的亮度感。
此外，在黑检测得分为中等程度的区域S1～S2中，随着黑检测得分的增大、即黑色的量的增大，降低增强比率。若黑显示增加，则漏光容易变得明显，因此对根据发光量而决定的亮度增强量进行限制，从而抑制漏光。并且，在黑检测得分较高的区域S2～S3(得分＝Max(最大值))中，由于画面内黑显示的区域极多，因此将增强比率设为0。由此，消除与发光量相对应的亮度增强，以标准亮度来点亮背光源。
接着，对CMI的定义进行说明。作为生成直方图的特征量，能够使用CMI(Color Mode Index)。CMI是表示所关注的颜色有多亮的指标。此处，CMI与亮度不同，CMI表示将颜色信息也考虑在内的明亮度。CMI由
L*/L*modeboundary×100   ···式(5)
来定义。
上述L*是颜色的相对明亮度的指标，在L*＝100时，是作为物体色最明亮的白色的明度。在上述式(5)中，L*是所关注的颜色的明度，L*modeboundary(L*模式边界)是以与所关注的颜色相同的色度进行发光而看到的边界的明度。此处可知，L*modeboundary≈最明色(物体色中最明亮的颜色)的明度。将CMI＝100的颜色的明度称为发光色边界，若超过CMI＝100，则定义为发光。
参照图6，对根据视频显示装置中应显示的广播视频信号来计算CMI的方法进行说明。广播视频信号基于BT.709标准进行标准化，以进行发送。因而，首先，利用BT.709用的转换矩阵，将广播视频信号的RGB数据转换为三刺激值XYZ的数据。然后，利用转换式，根据Y计算明度L*。所关注的颜色的L*设为处于图6的位置F1。接下来，根据转换得到的XYZ，计算色度，并根据已知的最明色的数据，调查与所关注的颜色相同色度的最明色的L*(L*modeboundary)。图6上的位置为F2。
根据这些值，利用上述式(5)来计算CMI。CMI由关注像素的L*与其色度的最明色的L*(L*modeboundary)之比来表示。
利用上述那样的方法，对视频信号的每个像素求出CMI。由于是标准化后的广播信号，因此，所有像素的CMI取0～100的范围内的任一值。然后，对于1帧视频，将横轴设为CMI，纵轴设为频度，从而制作CMI直方图。
(黑检测处理2)
图7是用于说明黑检测部的黑检测处理的其它示例的图。在本例的处理中，与上述黑检测处理1同样，生成Y直方图、或Max RGB直方图、或CMI直方图。作为直方图，若能利用发光检测部1生成的直方图，则也可以使用该直方图。
另外，黑检测部10根据所生成的直方图来检测每一帧的黑色量，此时，将对黑色赋予了权重(weight)的参数作为黑检测得分。
这里，黑检测得分利用
SCORE(黑检测得分)＝(Σcount[i]×W[i])/Σcount[i]
                                                ···式(6)
来计算得到。这里，count[i]是直方图的第i个特征量(亮度、Max RGB、CMI等)的频度(像素数)。W[i]是第i个权重(weight)，决定权重的函数可以任意设定。
图7中示出了加权的函数W[i]的设定例。基本上，直方图的特征量越小(越接近黑色)，使权重越大。然后，通过使每个特征量的像素数的累计值与权重相乘，从而计算基于对黑色赋予了权重的函数的黑检测得分。
黑检测得分与增强比率的关系能确定为与上述图5相同的关系。即，在黑检测得分较低且黑显示较少的区域S0～S1中，将增强比率设为100％，在黑检测得分为中等程度的区域S1～S2中，随着黑检测得分的增大、即黑色量的增大，使增强比率逐渐降低。并且，在黑检测得分较高的区域S2～S3(得分＝Max(最大值))中，由于画面内黑显示的区域极多，因此将增强比率设为0。由此，消除与发光量相对应的亮度增强，以标准亮度来点亮背光源。
(黑检测处理3)
在黑检测部10的黑检测的另一处理例中，使用符合人类视觉特性的视频信号的平均亮度的指标即几何平均值GAve(Geometric Average))。GAve并非信号亮度的平均，而是将液晶面板的亮度的平均作为与视觉特性相符的值来计算出的亮度平均值。具体而言，GAve.由下式(7)来表示。
[数学式2]
GeometricAve . = exp ( 1 n Σ picxels log ( δ + Y lum ) ) · · · ( 7 )
上式(7)中，δ是防止出现log0的微小值。例如δ是表示人类所能感知的最小亮度的值，例如可以设为δ＝0.00001。另外，Ylum表示各像素的面板亮度，是0-1.0的值。Ylum能表示成(信号亮度/MAX亮度)^γ。另外，n、pixels表示全像素数。由此，式(7)是将图像的像素的亮度值的对数平均进行幂运算后的结果，换言之，示出了几何平均的值。
图8是表示人类的视觉细胞对亮度的响应曲线的图。如图8所示，人类的视觉细胞的响应曲线依赖于取对数后的亮度的值(luminance(亮度)(log cd/m2)。一般将其称作为米氏方程(Mickaelis-Menten Equation)。
GAve如上所述，是对像素的亮度值的对数的平均进行幂运算后得到的，因此，GAve可以说是将肉眼对图像的反应(即，看上去亮到何种程度)量化后的值。即，GAve可以说是接近人类感官的量，将该值用作特征量，来决定与GAve相对应的增强比率。
本例中，在将输入视频信号输入到黑检测部10后，首先计算GAve。这里，按照上式(7)进行以下处理，从而计算出GAve。
(S1)对直方图的每个像素进行标准化，并取γ次幂，计算面板亮度值，将最小亮度值与面板亮度值相加，取其值的log10值。
(S2)将所有像素的log10的结果相加。
(S3)取相加后的结果的平均的exp。
图9是表示几何平均值与增强比率的关系的设定例的图。黑检测部10中预先决定了图9所示的关系。并且，根据由输入视频信号计算出的每一帧的几何平均值来决定增强比率。这里，在几何平均值较低且黑显示较多的区域P0～P1中，将增强比率设为0％。即，若黑显示增加，则漏光容易变得明显，因此，将根据与人类感官的量较为接近的几何平均值而确定的亮度增强量抑制为0％来抑制漏光。
此外，在几何平均值为中等程度的区域P1～P2中，随着几何平均值的增大、即黑色的量的减少，使增强比率逐渐提高。若黑显示减少，则漏光的影响会变少，因此，随着几何平均的增大，使亮度增强量比率逐渐提高。并且，在几何平均值较高的区域P2～P3(几何平均值＝Max(最大值))中，由于画面内黑显示的区域极少，因此将增强比率设为100％，注重并强调亮度增强所涉及的明亮部分的亮度感。
(亮度增强量决定处理)
亮度增强量决定部2基于从发光检测部1输出的发光量、以及从黑检测部10输出的增强比率来决定亮度增强量。
这里，首先，亮度增强量决定部2基于由发光检测部1检测到的发光量(得分)决定作为基础的亮度增强量。图10是表示发光量与作为基础的亮度增强量的关系的设定例的图。亮度增强量作为表示希望显示的最大亮度的量，例如能够利用画面亮度(cd/m2)及亮度扩展的倍率等值来表示。希望显示的最大亮度是指例如视频信号为最高灰度(8位呈现的情况下为255灰度)时的画面亮度。
在图10的示例中，在发光量在一定以上的较高水平(D2～D3(发光量的最大值))之间的情况下，亮度增强量在较高水平设定为固定，高灰度的发亮的视频扩展成更高亮度，增加了亮度感。在该示例中，在得分高到一定以上的部分，设定成在亮度扩展后能获得的画面的最大亮度为例如1500(cd/m2)。此外，在发光量比D2低的区域(D1(D1＜D2)～D2)中，设定为发光量越小、亮度扩展量越小。在发光量最小的区域(D0(发光量＝0)～D1)中，不进行亮度增强。这是因为发光量较小，因此发光的部分较少，即使进行亮度增强，效果也较小。在该情况下的画面的最大亮度例如设为450cd/cm2。
利用图10，根据发光量决定亮度增强量。该决定得到的亮度增强量是在接受通过黑检测进行的亮度扩展的限制之前、作为基础的亮度增强量。亮度增强量决定部2将作为基础的亮度增强量与从黑检测部10输出的增强比率相乘，从而决定实际应用到背光源的最终亮度增强量。具体而言，在将基于发光量决定的作为基础的增强量设为V，将未进行亮度增强时的标准量度设为X，将从黑检测部10输出的增强比率设为W，将最终应用于背光源的亮度增强量设为Z时，通过下式
亮度增强量Z＝(V-X)×W+X     ···(8)
来决定最终的亮度增强量。
亮度增强量Z是表示希望显示的最大亮度的量，例如是画面亮度(cd/m2)、亮度扩展的倍率等值。希望显示的最大亮度是指例如视频信号为最高灰度(8位呈现的情况下为255灰度)时的画面亮度。
(背光源的亮度扩展处理)
图11是表示与亮度增强量决定部所决定的亮度增强量相对应的背光源亮度的控制例的图。
在背光源亮度扩展部3中，使用亮度增强量决定部2所决定的亮度增强量，来扩展背光源部5的光源亮度。此处，根据背光源亮度扩展部3所决定的亮度扩展量，背光源控制部4控制背光源部5。
例如根据预先设定的图11的特性进行亮度扩展。图11中，横轴是亮度增强量决定部2所决定的亮度增强量，纵轴表示背光源的亮度水平，例如由背光源的驱动占空比、驱动电流值等规定。
例如，在不扩展背光源亮度而通常点亮时，画面的最大亮度设为450cd/m2。这里，如果是黑色区域多于规定水平的较暗的图像，则增强比率为0，因此上述式(8)所表示的亮度增强量也达到最低水平，背光源的发光亮度水平被控制在图11的点E1。
若亮度增强量从点E1所对应的状态开始增加，则如图11所示，随着亮度增强量的增大，背光源的发光亮度被大幅扩展。在亮度增强量为最大值的点E2处，扩展背光源的发光亮度例如使最大的画面亮度成为1500cd/m2。通过上述控制，根据从输入视频信号检测到的发光量来扩展背光源的发光亮度，从而能增加发光部分的亮度感。
(视频信号的亮度扩展处理1)
图12是用于说明视频信号亮度扩展部中的视频信号的亮度扩展的图，是表示视频信号的输入输出特性的设定例的图。
如上所述，在发光检测部1中生成输入视频信号的亮度(Y)直方图，并基于其平均值与标准偏差决定用于确定发光边界的第二阀值Th2。Y直方图中该阀值Th2以上的像素视为发光的部分。视频信号亮度扩展部6中基于Y直方图进行对发光的部分的视频信号进行扩展的视频处理。
此时，作为一个示例，将视频信号的输入输出特性设定成如图12所示那样。图12中，横轴是视频信号的亮度Y的输入灰度，纵轴是与该输入灰度相对应的输出灰度。此外，也可以设定RGB信号的输入输出特性来代替亮度Y。在RGB信号的情况下，分别对RGB信号应用以下所示的增益，来规定输入输出特性。例如在8位呈现的视频信号的情况下，输入输出灰度的最大值为255灰度。图12中，T1表示亮度扩展处理后的输入输出特性。
在输入输出特性T1的设定中，首先确定输入灰度的点I1。点I1设定在预先设定的任意规定位置。规定位置不随第二阀值Th2动态地变化。因此，当点I1的位置相比第二阀值Th2位于低灰度侧时，点I1变成与第二阀值Th2相同的值。点I1相当于本发明的特性转换点。
此时，相对于输入I1的输出灰度O1预先设定为规定的值。例如，设定在输出灰度的最大值O2的80％的位置上。因此，在输入输出特性T1中，当输入灰度在0～I1的区域中时，对输入视频信号提供固定增益G1来进行扩展，使得点I1的输入灰度变为输出灰度O1。增益G1能够表示为输入输出特性T1的倾斜。增益G1由决定输出灰度的I1的位置决定。
然后，当最大输入灰度I2时，使得与输入灰度具有相同灰度的最大输出值O2被输出，在输入灰度I1～最大灰度I2之间，将I1所对应的输出灰度位置与最大输入值I2所对应的输出位置灰度位置以线形连接。在I1～I2的区域中，在I1处充分进行了亮度扩展的状态下，通过随着输入灰度的变高而逐渐增加输出亮度，从而能尽可能地防止亮度扩展后的白失真，能表现灰度特性。
由此，规定了图12所示那样的输入输出特性T1。利用此时的视频信号的扩展，发光的部分的视频信号的亮度得到了扩展，但低灰度的非发光部分也得到了扩展，因此在后级的映射部7中，进行使非发光部分的视频信号的亮度再次降低的色调映射处理。
(视频信号的亮度扩展处理2)
图13是用于说明视频信号亮度扩展部中的视频信号的亮度扩展的其它处理例的图。图12所示的处理例1中，根据视频信号的Y直方图，设置具有规定输出灰度值的点I1，据此设定应用于输入视频信号的增益。
与此相对，本处理例的情况下，发光检测部1基于根据Y直方图或者MaxRGB Ave检测到的发光量(得分)的值，设定用于扩展视频信号的增益。
如图13所示，视频信号亮度扩展部6预先确定发光量与增益之间的关系。然后，事先生成确定这些关系的LUT，利用该LUT决定与发光量相对应的增益。这里，基本上发光量越高，使扩展视频信号的增益越大。此外，在低发光量的规定区域中能设定为不进行增益提升。这是因为发光量较小时发光的部分较少，即使进行视频信号的亮度增强，效果也较小。
图14是表示对输入视频信号施加增益来进行扩展时的输入输出特性的设定例的图。视频信号亮度扩展部6基于图13所示的关系，根据发光量决定增益，并应用于视频信号。例如根据图13的关系，决定增益G2。
在该情况下，如图14所示，对于输入灰度在从最低(0)开始到规定灰度I3的范围内的输入视频信号应用上述所决定的增益G2。增益G2表示为应用增益后的输入输出特性T2的倾斜量。
规定灰度I3能任意设定。例如将输入灰度I3所对应的输出灰度O3设定成最大灰度O4的80％的灰度。然后，对视频信号应用增益G2，将输出灰度为最大灰度的80％时的输入灰度设为I3。当输入灰度在I3～最大灰度I4之间时，以线形连接I3的输出灰度位置与最大灰度I4的输出灰度位置。由此，规定了图14所示那样的输入输出特性T2。I3相当于本发明的特性转换点。
利用此时的视频信号的扩展，发光部分的视频信号的亮度得到了扩展，但非发光部分也得到了扩展，因此在后段的映射部7中，进行使非发光部分的视频信号的亮度再次降低的视频处理。
(映射处理1)
如上所述，在视频信号亮度扩展部6中，基于Y直方图的分布状态、或者检测到的发光量来扩展视频信号。因此，照这样的话，输入视频信号的整个灰度区域的亮度增大，从而易于产生所谓的漏光而使品质降低，并且对比感也不够。
在映射部7中利用视频信号处理使非发光部分的亮度降低。由此，对输入视频信号的发光部分的亮度进行扩展，而不改变非发光部分的亮度，从而提供了对比感，并突出了发光部分的亮度感。
图15是表示映射部7所生成的色调映射的一个示例的图，是表示利用图12所示的亮度扩展处理1，根据视频信号的Y直方图中设定的I1的位置来扩展视频信号时的色调映射例的图。图15中，横轴是视频信号的输入灰度，纵轴是输出灰度。输入输出灰度能设为视频信号的亮度Y或者RGB的灰度。在RGB信号的情况下，分别对RGB信号应用以下的增益，来规定输入输出特性。
发光检测部1所检测到的第二阀值Th2以上的区域是视频中视为发光的部分。映射部7中，对于在视频信号亮度扩展部6中进行了亮度扩展后的视频信号，对除发光部分以外的部分应用压缩增益，从而映射增益降低后的特性。
此时，若对于比发光边界即Th2要低灰度的区域统一应用一定的压缩增益，以抑制输出灰度，则会在灰度性方面产生不协调感。因此，设定第一阀值Th1，对于比Th1低灰度的区域设定增益G3，以线形连接Th1与Th2之间的方式进行色调映射。
增益G3用于补偿并降低与背光源亮度扩展部3的亮度扩展量和视频信号亮度扩展部6的亮度扩展量双方相当的亮度，设定为维持画面上的输入视频信号的灰度的值。
此处，设为以b倍对背光源亮度进行亮度扩展。b倍的基准是图11的点E1的背光源亮度，表示以几倍对此时的亮度进行亮度扩展。在该情况下，若利用视频信号处理降低并补偿b倍的背光源亮度扩展量，则其所需的降低量为(1/b)γ倍。
此外，将视频信号亮度扩展部6中的因增益G1而产生的亮度扩展量设为a倍。a倍的基准是增益＝1(输入灰度＝输出灰度)时的输入输出特性。在该情况下，映射部7的视频处理的亮度降低量为1/a倍。因此，由(1/b)γ×1/a来设定适用于比第一阀值Th1要小的区域的增益G3。由此，输入视频信号的非发光部分中、比第一阀值Th1低灰度的范围维持与输入视频信号的灰度相对应的画面亮度。
第二阀值Th2以上的色调映射直接使用由视频信号亮度扩展部6扩展后的输入输出特性。也直接维持设定在第二阀值Th2以上的输入灰度I1中的输入输出特性的特性转换点(拐点)。由此，在第二阀值Th2以上的发光色区域中，通过视频信号的扩展与背光源的亮度扩展能获得明亮的具有亮度感的图像。
此外，第一阈值Th1～第二阈值Th2之间设定成以直线连接因增益G3而下降的第一阈值Th1的输出灰度与第二阈值Th2的输出灰度。通过上述处理，获得图15所示的色调映射。此时，对于Th1、Th2的连接部分、及输入灰度I1的特性转换点，利用二次函数来对规定范围(例如连接部分±Δ(Δ为规定值))进行平滑即可。
(映射处理2)
图16是表示映射部7所生成的色调映射的其它示例的图，是表示利用图14所示的视频信号亮度扩展处理，按照根据视频信号的发光量而设定的增益来扩展视频信号时的色调映射例的图。图16中，横轴是视频信号的输入灰度，纵轴是输出灰度。输入输出灰度能设为视频信号的亮度Y或者RGB的灰度。在RGB信号的情况下，分别对RGB信号应用以下所示的增益，来规定输入输出特性。
在本例中与图15的第一处理例相同，对于由视频信号亮度扩展部6进行亮度扩展的视频信号，对除发光部分以外的部分应用压缩增益从而降低增益。在该情况下，与图15的示例同样地设定第一阀值Th1，对于比Th1小的区域设定增益G3，以线性连接Th1与Th2之间的方式进行色调映射。
若设增益G3用于降低与背光源亮度扩展部3的亮度扩展量和视频信号亮度扩展部6的亮度扩展量双方相当的亮度，以b倍对背光源亮度进行亮度扩展，在视频信号亮度扩展部6中因增益G2而产生的亮度扩展量为a倍，则适用于比第一阀值Th1要小的区域的增益G3为(1/b)γ×(1/a)。由此，输入视频信号的非发光部分中、比第一阀值Th1低灰度的区域维持与输入视频信号的灰度相对应的画面亮度。
此外，第二阀值Th2以上的色调映射直接使用经视频信号亮度扩展部6扩展后的输入输出特性。由此，在第二阀值Th2以上的发光色区域中，通过视频信号的扩展与背光源的亮度扩展能获得明亮的具有亮度感的图像。
此外，第一阈值Th1～第二阈值Th2之间设定成以直线连接因增益G3而下降的第一阈值Th1的输出灰度与第二阈值Th2的输出灰度。通过上述处理，获得图16所示的色调映射。若视频信号亮度扩展部6所设定的输入灰度I3的特性转换点(拐点)比第二阀值Th2小则无法维持，被连接第一阀值Th1与第二阀值Th2的输出灰度的线所吸收。因此，将新的特性转换点设定于第二阀值Th2的输出灰度部分。此时，对于Th1、Th2的连接部分，可以利用二次函数来对规定范围(例如连接部分±Δ(Δ为规定值))进行平滑。
图17是表示画面亮度处于被扩展的状态的一个示例的图。横轴是输入视频信号的灰度值，纵轴是显示部9的画面亮度(cd/m2)。
U1相当于最小灰度的灰度值，U2相当于第一阀值Th1的灰度值，U3相当于第二阀值Th2的灰度值。在输入灰度值处于U1～U2的情况下，如上所述，进行视频信号的色调映射，以降低因背光源的亮度扩展及视频信号的扩展而产生的画面亮度增加量。因此，在U1～U2中以第一γ曲线(γ1)进行画面显示。第一γ曲线(γ1)例如是最大灰度值时画面亮度成为450cd/m2的标准亮度。该情况下，即使根据黑检测部10的黑检测结果对背光源的亮度扩展量进行了限制的情况下，也进行色调映射，以降低因应用黑检测结果后的背光源的亮度扩展和视频信号的扩展而产生的画面亮度增加量。
这里，在灰度较低的较暗视频的情况下，若提高亮度来进行显示，则会产生对比度的下降、漏光等品质下降，因此，通过视频信号处理来以背光源的亮度扩展量及视频信号的亮度扩展量抑制亮度，使得画面亮度不会上升。另外，U1～U2为止的γ曲线无需与上述标准的第一γ曲线(γ1)相一致，若是与发光部分的扩展区域具有差异的水平，则能通过适当调整增益G3来进行设定。
此外，在U2～U3中，根据Th1～Th2的色调映射，随着输入灰度的增大，画面灰度离开第一γ曲线(γ1)并上升，在相当于第二阀值Th2的S3附近增大至第二γ曲线(γ2)的水平。之后，降低画面亮度的增大率(倾斜变缓)，到达输入最高灰度。第二γ曲线(γ2)以γ曲线表示以图12的增益G1或者图14的增益G2扩展视频信号时的画面灰度。此外，通过降低比U3高灰度区域的画面亮度的增大率，来防止因亮度扩展而引起的高灰度区域的失真，尽可能地维持灰度表现。由此，能进行具有高灰度区域的亮度感与对比感的高品质的视频显示。
图18是用于说明本发明所涉及的亮度扩展处理的效果的图，是表示亮度扩展处理前后的画面状态的一个示例的图。这里示出将视频信号处理和背光源的亮度扩展双方考虑在内的显示画面上的亮度、以及与该亮度相对应的像素的频度。
图18(A)表示为了比较而不利用黑检测进行亮度扩展的限制时的示例。在图18(A)中，k1表示对进行亮度扩展处理前的输入视频信号进行了显示时的画面亮度直方图，k2表示利用上述亮度扩展和映射处理对k1的输入视频信号进行了色调映射时的画面亮度直方图。
该例中，输入视频信号在接近黑色的低灰度区域中存在多个像素，此外在高于第二阈值Th2的高灰度区域中也存在相当多的像素。即，是在接近黑色的较暗画面中存在视为发光的明亮部分的图像。
上述亮度扩展处理1及映射处理1根据输入视频信号的亮度直方图来设定第二阀值Th2，对从最低灰度开始到Th2以上的点I1为止的区域进行增益提升，利用映射处理使非发光部分即比第一阀值Th1低灰度的区域的亮度降低。此外，亮度扩展处理2及映射处理2基于根据输入视频信号检测到的发光量来决定增益，将所决定的增益应用于低灰度区域并进行增益提升，利用映射处理使非发光部分即比第一阀值Th1低灰度的区域的亮度降低。此时，根据检测到的发光量对背光源进行扩展。
在通过这些处理得到的画面亮度直方图k2中，对于发光色即高亮度区域的视频，亮度进一步向高亮度侧偏移，从而获得明亮的具有亮度感的视频。然而，在接近黑色的低亮度的非发光部分，由于输入视频信号已接近黑色，视频信号的灰度值足够低，因此在信号处理中，无法再使亮度进一步充分下降。并且，通过背光源的亮度扩展使得画面亮度上升，如图18(A)的R所示的部分那样，画面上接近黑色的区域的像素的亮度向高亮度侧偏移，产生漏光。
图18(B)示出根据由黑检测部检测到的黑色的量对背光源进行亮度扩展限制时的画面亮度直方图k3。此外，为了比较，同时示出了图18(A)所示的画面亮度直方图k1、k2。
在本发明的实施方式中，根据由黑检测部检测到的黑色的量，进一步对根据发光量而确定的背光源的亮度扩展进行限制。例如在k1所示那样在接近黑色的较暗画面中存在被视为正在发光的明亮部分的图像的情况下，会由黑检测部检测到一定量的黑色的量，因此根据该检测量(黑检测得分)来降低增强比率从而对亮度扩展进行限制。所得到的画面亮度直方图的一个示例即为k3的直方图。
这里，与未根据黑检测对亮度扩展量进行限制时的画面亮度直方图k2相比，抑制了画面亮度向高亮度侧的偏移，从而能防止因漏光引起的品质下降。
上述示例表示获得良好效果时的视频状态的一个示例，无论采用哪种处理，都能通过背光源的亮度扩展、视频的亮度扩展以及色调映射来提高对比感，增强明亮部分的亮度感，从而进行高品质的视频呈现，此外，通过根据黑检测部的黑检测结果对背光源的亮度扩展进行限制和调整，从而能抑制黑色较多的视频的漏光，显示高品质的视频。
(实施方式2)
图19是对本发明的视频显示装置的实施方式2进行说明的图，表示视频显示装置的主要部分的结构。视频显示装置具有对输入视频信号进行图像处理以进行视频显示的结构，可应用于电视接收装置等。
从广播信号分离出的视频信号、从外部设备输入的视频信号输入到信号处理部11及区域主动控制和亮度扩展部14。此时，对要提供给区域主动控制和亮度扩展部14的视频信号应用由信号处理部11的映射部13所生成的色调映射，之后将其输入到区域主动控制和亮度扩展部14。
信号处理部11的发光检测部12基于与输入视频信号的明亮度相关联的特征量，生成每一帧的直方图，检测出正在发光的部分。正在发光的部分是利用直方图的平均值和标准偏差来求得的，因此作为每一直方图的相对值来检测。
信号处理部11的黑检测部19基于输入视频的特征量对每一帧检测进行黑显示的量。关于黑检测的具体处理，可以进行与上述实施方式1相同的处理。
映射部13使用所检测到的发光部分的信息、及从区域主动控制和亮度扩展部14输出的Max亮度，生成色调映射，并应用于输入视频信号。
区域主动控制和亮度扩展部14根据所输入的视频信号，将基于视频信号的图像分割成规定区域，并对每一分割区域提取出视频信号的最大灰度值。然后，基于最大灰度值，计算背光源部16的点亮率。对与视频的分割区域相对应的背光源部16的每一区域确定点亮率。此外，背光源部16由多个LED构成，可对每一区域进行亮度控制。
背光源部16的每一区域的点亮率基于预定的运算式来决定，但基本上，在高灰度的较亮的具有最大灰度值的区域中，维持LED的亮度不使其下降，在低灰度的较暗区域，进行使LED的亮度下降这样的运算。
然后，区域主动控制和亮度扩展部14根据各区域的点亮率来计算整个背光源部16的平均点亮率，并根据该平均点亮率，利用规定的运算式来计算出背光源部16的亮度扩展量。由此，得到在画面内的区域中能获得的最大亮度值(Max亮度)。此处，对获得的Max亮度，基于黑检测部19对黑色的检测结果，对Max亮度进行调整，并输出至信号处理部11的映射部13。
接着，区域主动控制和亮度扩展部14将根据黑色量的检测结果进行了调整的Max亮度返还给信号处理部11，从而降低与背光源部16的亮度扩展量相当的亮度。此时，对整个背光源部16进行亮度扩展，对于除发光部以外的、视为未发光的部分，利用视频信号处理使其亮度下降。由此，仅使正在发光的部分的画面亮度增大，能以高对比度来呈现视频，能提高画质。
区域主动控制和亮度扩展部14将用于控制背光源部16的控制数据输出到背光源控制部15，背光源控制部15基于该数据，对每一分割区域控制背光源部16的LED的发光亮度。背光源部16的LED的亮度进行PWM(PulseWidth Modulation：脉宽调制)控制，但也可进行电流控制或利用它们的组合来控制成达到所希望的值。
此外，区域主动控制和亮度扩展部14将用于控制显示部18的控制数据输出到显示控制部17，显示控制部17基于该数据，控制显示部18的显示。显示部18使用液晶面板，该液晶面板由背光源部16的LED进行照明来显示图像。
另外，在本实施方式中，本发明的控制部控制背光源部16和显示部18，相当于信号处理部11、区域主动控制和亮度扩展部14、背光源控制部15、及显示控制部17。
在将上述显示装置作为电视接收装置构成的情况下，电视接收装置具有对由天线接收到的广播信号进行选台并进行解调、解码以生成重放用视频信号的单元，对重放用视频信号适当实施规定的图像处理，作为图19的视频信号进行输入。由此，能将接收到的广播信号显示于显示部18。本发明可构成为显示装置、及包括该显示装置的电视接收装置。
以下，对具有上述结构的本实施方式的各部分的处理例进行更为具体的说明。
区域主动控制和亮度扩展部14将视频分割为规定的多个区域(area)，并对每一区域控制与该分割出的区域相对应的LED的发光亮度。图20～图21是对区域主动控制和亮度扩展部14的发光区域的控制处理进行说明的图。适用于本实施方式的区域主动控制将视频分割为规定的多个区域(area)，并对每一区域控制与该分割出的区域相对应的LED的发光亮度。
此处，区域主动控制和亮度扩展部14基于输入视频信号，将1帧的视频分割为预定的多个区域，对每一该分割区域提取出视频信号的最大灰度值。例如，将如图20(A)所示的视频分割成预定的多个区域。此处，提取各区域的视频信号的最大灰度值。在其它示例中，也可以利用视频信号的灰度平均值等其它统计值，而不是最大灰度值。以下，利用提取出最大灰度值的示例进行说明。
区域主动控制和亮度扩展部14根据提取出的最大灰度值，决定每一区域的LED的点亮率。在图20(B)示出此时的各区域的LED的点亮率的情形。在视频信号的灰度较高的较亮的部分，使LED的点亮率上升来进行明亮显示。对此时的处理进行更为具体的说明。
在图21示出提取出1帧的各分割区域的最大灰度值时的情形的一个示例。为了简化说明，在图21中，将1帧的画面分割成8个区域(区域<1>～<8>)。图21(A)表示各区域(区域<1>～<8>)的点亮率，图21(B)表示各区域的点亮率与整体画面的平均点亮率。此处，根据各区域的最大灰度值，计算出该区域的背光源的LED的点亮率。点亮率能以例如LED的驱动占空比(duty)来表示。在该情况下，点亮率Max(最大值)为100％。
在决定各区域的LED的点亮率时，对于最大灰度值较低的较暗区域，降低点亮率，以使背光源的亮度下降。作为一个示例，在视频的灰度值由0-255的8位数据来呈现的情况下，在最大灰度值为128时，使背光源下降至(1/(255/128))2.2＝0.217倍(21.7％)。
在图21的示例中，将各区域的背光源的点亮率决定为在10～90％的范围内。上述点亮率计算方法表示其一个示例，但基本上是根据预先确定的运算式以在较亮的高灰度的区域中不降低背光源亮度、在低灰度的较暗区域中使背光源的亮度下降的方式来计算各区域的点亮率。
之后，对根据视频信号的最大灰度值计算得到的每个区域的背光源的点亮率进行平均，计算出1帧中背光源的平均点亮率。在该示例中，平均点亮率成为图21(B)所示平均点亮率的水平。
图22是对平均点亮率的决定处理进行更具体的说明的图。如上所述那样决定各区域的LED的点亮率时，对于最大灰度值较低的较暗区域，降低点亮率，以使背光源的亮度下降。这里，各区域的实际点亮率以能够准确地显示想要显示的灰度、且尽可能降低LED占空比的方式来决定。由于需要在各区域中尽可能地降低LED占空比、但不破坏想要显示的灰度的情况下准确地进行显示，因此，设定能够显示区域内的最大灰度、且能够尽可能降低LED占空比的LED占空比(临时点亮率)，并基于此来设定显示部9(此处指LCD面板)的灰度。
作为一个示例，对以0-255的8位数据呈现视频的灰度值、且在图22(A)示出图21(A)中的一个区域内的多个像素的灰度值的情况进行说明。这里，假设1个区域与9个像素相对应。图22(A)所示的像素组中，最大灰度值为128，在该情况下，如图22(B)所示，使该区域中的背光源的点亮率降低至(1/(255/128))2.2＝0.217倍(21.7％)。
接着，作为一个示例，区域主动控制和亮度扩展部14在按此方式决定点亮率的同时，对显示部9中每个像素的灰度值考虑包含该像素的区域的点亮率来进行计算。例如，在想要显示的灰度值为96的情况下，由于96/(128/255)＝192，因此只要使用灰度值192来呈现像素即可。同样，对图22(A)的各像素计算出进行显示时的灰度值，图22(C)示出该计算结果。
基于根据平均点亮率决定的最大亮度的值，将实际背光源部16的亮度进一步扩展并增强。作为基础的基准亮度例如是在最大灰度值时画面亮度达到550(cd/m2)的亮度。基准亮度并不限于该示例，可适当确定。
图23是对区域主动控制和亮度扩展部中的扩展量的决定处理进行说明的图。
如上所述，区域主动控制和亮度扩展部14基于根据各区域的最大灰度值等决定的点亮率，计算出整个画面的平均点亮率。若点亮率较高的区域变多，则整个画面的平均点亮率变高。
然后，利用图23的关系，决定可获取的亮度的最大值(Max亮度)。横轴表示背光源的点亮率(窗口尺寸)，纵轴表示Max亮度下的画面亮度(cd/m2)。平均点亮率能以点亮率为100％的点亮区域(窗口区域)与点亮率为0％的熄灭区域之比来表示。在没有点亮区域的状态下，点亮率为零，随着点亮区域的窗口变大，点亮率增大，在全点亮状态下，点亮率成为100％。
该最大值(Max亮度)是接受通过黑检测进行的扩展量限制之前作为基础的值。若未根据黑检测的结果接受扩展量的限制，则利用图22所示的关系决定Max亮度，并根据该Max亮度对背光源的亮度进行扩展。
图23中，设背光源全点亮(平均点亮率为100％)时的Max亮度为例如550(cd/m2)。而且，在本实施方式中，随着平均点亮率下降，使Max亮度增大。此时，灰度值为255灰度级(用8位来呈现的情况)的像素在画面内的画面亮度最高，成为能获得的最大的画面亮度(Max亮度)。因而可知，即使是相同的平均点亮率，根据像素灰度值的情况，画面亮度也会不上升到Max亮度。
在平均点亮率为Q1时，Max亮度的值最大，此时的最大的画面亮度为1500(cd/m2)。即，在Q1时，能获得的最大的画面亮度与全点亮时的550(cd/m2)相比，扩展到1500(cd/m2)。Q1设定在平均点亮率较低的位置。即，在整体较暗的画面中平均点亮率较低、且在一部分具有高灰度的峰值的画面的情况下，背光源的亮度最高可被扩展到1500(cd/m2)为止。Max亮度从最大的平均点亮率Q1到平均点亮率0(全黑)为止，使Max亮度的值逐渐下降。
对于上述根据平均点亮率而确定的Max亮度的值，根据信号处理部11的黑检测部19对黑色量的检测结果来进行限制和调整。该黑检测部19根据视频信号的特征量来检测每一帧的黑色的量。黑色的量的检测方法能够应用上述实施方式1的黑检测处理1～3中的任意一种，因此参照上述内容，省略重复的说明。通过这些黑检测处理，从黑检测部10输出用于限制扩展量的增强比率。
在区域主动控制和亮度扩展部14中，输入从黑检测部19输出的增强比率，决定实际上应用于背光源的Max亮度。具体而言，在将利用图23的特性并根据平均点亮率而确定的作为基础的Max亮度的值设为V，将未进行亮度扩展时的作为基础的基准亮度设为X，将从黑检测部10输出的增强比率设为W，将最终应用于背光源的Max亮度设为Z时，通过下式
Max亮度Z＝(V-X)×W+X     ···(8)
来决定最终的Max亮度。在黑色量较多且增强比率接近0的情况下，Max亮度大致接近基准亮度(例如550cd/m2)。由此，在黑色量较多的情况下，限制背光源的亮度扩展来防止漏光，显示高品质的图像。
接着，对输入到区域主动控制和亮度扩展部14的视频信号应用色调映射，使低灰度区域的增益降低来进行输入，其中，该色调映射通过以下说明的信号处理部11所进行的信号处理来生成。由此，在低灰度的非发光区域，对应于背光源的亮度的扩展量，由视频信号降低亮度，其结果是，仅正在发光的区域中，画面亮度被增强，亮度感增强。
区域主动控制和亮度扩展部14利用黑检测部19所检测到的增强比率，对按照图23的曲线并根据背光源的平均点亮率求得的作为基础的Max亮度的值进行调整，将调整后的Max亮度输出到信号处理部11的映射部13。在映射部13中，使用从区域主动控制和亮度扩展部14输出的Max亮度，进行色调映射。
对信号处理部11进行说明。
在信号处理部11的发光检测部12中，根据视频信号，检测出正在发光的部分。这里，能以和实施例1相同的思路来执行发光部分的检测处理。
图24是表示根据输入视频信号的亮度信号Y生成的Y直方图的示例的图。在发光检测部12中，对输入的视频信号的每一帧，通过累计每一亮度灰度的像素数来生成Y直方图。横轴表示亮度Y的灰度值，纵轴表示对每一灰度值累计的像素数(频度)。亮度Y是生成直方图的视频的特征量之一，作为特征量的其它示例，也可以将实施方式1中说明的RGB Max的值、或者CMI作为特征量来生成直方图。此处，设为对于亮度Y，检测出发光部分。
在生成Y直方图后，根据该Y直方图来计算出平均值(Ave)、标准偏差(σ)，并利用它们来计算2个阈值(第一阈值Th1、第二阈值Th2)。第一及第二阈值Th1、Th2能够通过与实施方式1相同的计算来决定。
即，第二阈值Th2是确定发光边界的阈值，Y直方图中在该阈值Th2以上的像素被视为发光部分并进行处理。
设第二阈值Th2为
Th2＝Ave+Nσ     ···式(9)
。N为规定的常数。
此外，第一阈值Th1为了抑制比Th2要小的区域的灰度特性等的不协调感而设定为
Th1＝Ave+Mσ     ···式(10)
。M为规定的常数，M＜N。
将发光检测部12所检测出的第一及第二阈值Th1、Th2的值输出到映射部13，用于生成色调映射。
图25是表示映射部13所生成的色调映射的一个示例的图。横轴是视频的亮度值的输入灰度，纵轴是输出灰度。发光检测部12所检测出的在第二阈值Th2以上的像素是视频中的发光部分，除发光部分以外应用压缩增益，以降低增益。此时，若对比发光边界即Th2要小的区域统一应用固定的压缩增益，来抑制输出灰度，则会在灰度特性方面产生不协调感。因此，利用发光检测部12设定第一阈值Th1来进行检测，对比Th1要小的区域设定增益G4，并以线性连接Th1与Th2之间的方式设定增益G5，由此来进行色调映射。
对增益的设定方法进行说明。
从区域主动控制和亮度扩展部14向映射部13输入Max亮度的值。对于Max亮度，如上所述，利用黑检测部19的检测结果对根据背光源的平均点亮率而确定的最大亮度(Max亮度)进行调整后而得到。其值例如作为背光源占空比的值来输入。
增益G4应用于比第一阈值Th1要小的区域，由
G4＝(Ls/Lm)1/γ     ···式(11)
来设定。Ls为基准亮度(不扩展背光源亮度时的基准亮度；作为一个示例，最大的画面亮度为550cd/m2时的亮度)，Lm表示从区域主动控制和亮度扩展部14输出的Max亮度。因而，应用于比第一阈值Th1要小的区域的增益G4使视频信号的输出灰度下降，以减小因背光源的亮度扩展而产生的画面亮度增加量。
在第二阈值Th2以上的色调映射设为f(x)＝x。即，设为输入灰度＝输出灰度，不进行使输出灰度下降的处理。此外，第一阈值Th1～第二阈值Th2之间设定成以直线连接因增益G4而下降的第一阈值Th1的输出灰度与第一阈值Th1的输出灰度。
即，通过G5＝(Th2-G4·Th1)/(Th2-Th1)···式(12)
来决定增益G5。
通过上述处理，获得图25所示的色调映射。此时，对于Th1、Th2的连接部分，利用二次函数来对规定范围(例如连接部分±Δ(Δ为规定值))进行平滑即可。
将由映射部13生成的色调映射应用于输入视频信号，将基于背光源的亮度扩展量来抑制低灰度部分的输出后得到的视频信号输入到区域主动控制和亮度扩展部14。
图26是用于对区域主动控制和亮度扩展部14所输出的Max亮度进行说明的图。
区域主动控制和亮度扩展部14输入应用了映射部13所生成色调映射的视频信号，并基于该视频信号来进行区域主动控制，决定基于平均点亮率的作为基础的Max亮度，并进一步对作为基础的Max亮度应用黑检测部19对黑色量的检测结果来调整Max亮度。
设此时的帧为N帧。N帧的Max亮度的值接受黑检测部19所进行的调整后被输出到信号处理部11的映射部13。在映射部13中，使用所输入的N帧的Max亮度，生成如图25所示的色调映射，将其应用于N+1帧的视频信号。
如此，在本实施方式中，对基于区域主动的平均点亮率的Max亮度进行反馈，以使用于下一帧的色调映射。映射部13基于在N帧所决定的Max亮度，对比第一阈值Th1要小的区域应用使视频输出下降的增益(增益G4)。对于Th1与Th2之间的区域，应用线性连接Th1与Th2之间的增益G5，使Th1与Th2之间的视频输出下降。
在N帧中，除了黑色的检测量较多而完全不进行亮度扩展的情况以外，应用使视频输出下降的增益，因此，在平均点亮率为Q1以上的高点亮率的区域，在N+1帧，每一区域的最大灰度值下降，点亮率有下降的趋势，由此，在N+1帧，Max亮度有上升的趋势。由此，背光源的亮度扩展量进一步变大，画面的亮度感有增加的趋势。但是，在点亮率比Q1要低的区域，未观察到该趋势，成为相反的趋势。
图27是表示通过区域主动控制和亮度扩展部14的处理来增强了画面亮度的状态的图。横轴是输入视频信号的灰度值，纵轴是显示部18的画面亮度(cd/m2)。
J2、J3分别相当于发光检测部12中使用的第一及第二阈值Th1、Th2的灰度值的位置。如上所述，在由发光检测部12检测出的第二阈值Th2以上的区域中，不进行根据背光源的亮度扩展量来使视频信号的输出灰度下降的信号处理。其结果是，在J3～J4中，利用根据由区域主动控制决定的Max亮度得到的γ曲线，对输入视频信号进行增强并显示。例如，在Max亮度为1500(cd/m2)的情况下，当输入视频信号为最高灰度值(255)时，画面亮度为1500(cd/m2)。此时的Max亮度是根据黑检测处理的检测结果对根据基于视频信号决定的平均点亮率而确定的作为基础的Max亮度进行限制和调整后得到的Max亮度。
另一方面，对于J1～J2为止的输入灰度值的情况，如上所述，由于对视频信号应用第一增益G1，以减少因背光源的亮度扩展而产生的画面亮度增加量，因此，利用基于基准亮度的γ曲线来进行画面显示。这是由于，根据由区域主动控制和亮度扩展部14所决定的Max亮度，在映射部13中与亮度扩展量相对应地、在小于阈值Th1(相当于J2)的范围内将视频信号的输出值进行抑制。J2～J3中，画面亮度根据Th1～Th2的色调映射而变化。
若Max亮度变大，则J1～J2的基于基准亮度的曲线、与J3～J4的基于Max亮度的曲线在画面亮度方向上的差变大。基于基准亮度的曲线如上所述是最大灰度值的画面亮度为不扩展背光源亮度时的基准亮度(作为一个示例，最大灰度值的画面亮度为550cd/m2)的γ曲线，基于Max亮度的曲线是最大灰度值的画面亮度为由区域主动控制和亮度扩展部14决定的Max亮度的γ曲线。
如此，在输入视频信号从0灰度(J1)到J2之间，利用基准亮度来控制画面亮度。在灰度较低的较暗视频的情况下，若提高亮度来进行显示，则会导致对比度的下降、漏光等的品质下降，因此，通过视频信号处理来与背光源的亮度扩展量相应地抑制亮度，使得画面亮度不会上升。
此外，输入视频信号为J3以上的范围是被视为正在发光的范围，因此，在利用亮度扩展来对背光源进行了扩展的状态下，维持视频信号而不进行抑制。由此，画面亮度得以增强，从而能进行更有亮度感的高品质的图像显示。
该情况下，若黑检测部19的黑色检测量较多而不进行背光源的亮度扩展，则以最大灰度值时为550(cd/m2)的伽玛曲线来进行控制。即，随着根据黑检测部所检测到的黑色的量而确定的Max亮度变大，使J1～J4的曲线向高亮度侧偏移。另外，J1到J2为止的γ曲线无需与基准亮度一致，只要与发光部分的增强区域具有差异的水平，就能通过适当调整增益G4来进行设定。
标号说明
1    发光检测部
2    亮度扩展
3    背光源亮度扩展部
4    背光源控制部
5    背光源部
6    视频信号亮度扩展部
7    映射部
8    显示控制部
9    显示部
10   黑检测部
11   信号处理部
12   发光检测部
13   映射部
14   区域主动控制和亮度扩展部
15   背光源控制部
16   背光源部
17   显示控制部
18   显示部
19   黑检测部
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修正后)一种视频显示装置，具有显示输入视频信号的显示部、对该显示部进行照明的光源、以及对该显示部和该光源进行控制的控制部，该控制部基于与所述视频信号的明亮度相关联的规定的特征量来决定光源的亮度扩展量，并基于该亮度扩展量来对所述光源的亮度进行扩展，其特征在于，
该视频显示装置具有黑检测部，该黑检测部基于规定的条件从所述输入视频信号中检测进行黑显示的量，
所述控制部在所述黑检测部所检测到的进行黑显示的量处于规定范围内时，根据所述进行黑显示的量对基于所述规定的特征量而决定的亮度扩展量进行限制，
基于所述规定的特征量或其它特征量来检测输入视频信号的发光部，对该发光部的视频信号进行扩展并显示在所述显示部中。
2.(修正后)如权利要求1所述的视频显示装置，其特征在于，
所述规定的特征量是输入视频信号的亮度值，
所述控制部基于所述输入视频信号的每一帧的亮度直方图，根据该直方图检测出预先规定的所述发光部，对于包含该检测到的发光部的规定范围的输入视频信号，根据对每个像素的亮度进行加权并对像素数进行计数后得到的得分，检测出预先规定的发光量，根据该检测到的发光量来决定所述光源的亮度的扩展量。
3.(修正后)如权利要求2所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部在将所述亮度直方图的平均值设为A、标准偏差设为σ时，将
thresh＝A+Nσ(N为常数)
以上的像素视为所述发光部。
4.(修正后)如权利要求2所述的视频显示装置，其特征在于，
所述其它特征量是关于所述输入视频信号的各像素的RGB的灰度值的最大值，
所述控制部根据对所述输入视频信号的所述RGB的灰度值的最大值进行平均后得到的值来检测出预先规定的发光部的发光量，根据该检测到的发光量来决定所述光源的亮度的扩展量。
5.(修正后)如权利要求2或3所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部进行将输入视频信号的输入灰度进行转换并输出的视频处理，
该视频处理包含如下处理：基于所述输入视频信号的每一帧的亮度直方图，根据该直方图来检测出预先规定的所述发光部，在该检测到的所述发光部的区域内，设定规定的特性转换点，对灰度比所述特性转换点要低的视频信号应用增益，使得所述特性转换点的输入视频信号的输入灰度被扩展到规定的输出灰度为止，对于在所述特性转换点以上的输入灰度，以将对所述特性转换点应用了增益后的输出灰度与最大输出灰度相连接的方式设定相对于输入灰度的输出灰度。
6.(修正后)如权利要求2至4中任一项所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部进行将输入视频信号的输入灰度进行转换并输出的视频处理，
该视频处理包含如下处理：预先确定应用于视频信号的增益与所述发光量之间的关系，根据从输入视频信号检测到的所述发光量来决定增益，对输入视频信号应用所决定的所述增益并进行扩展，将应用所述增益后的输出灰度扩展至规定输出灰度为止的点的输入灰度设为特性转换点，对于比该特性转换点低的灰度，以应用了所述增益后的输出灰度来输出视频信号，对于该特性转换点以上的输入灰度，以将对特性转换点应用了增益后的输出灰度与最大输出灰度相连接的方式设定相对于输入灰度的输出灰度。
7.(修正后)如权利要求5或6所述的视频显示装置，其特征在于，
所述视频处理包含如下处理：在将规定的增益提供给所述输入视频信号并对视频信号进行扩展后，在除所述发光部以外的非发光部的规定区域中，提供压缩增益来使输出灰度降低。
8.(修正后)如权利要求7所述的视频显示装置，其特征在于，
所述压缩增益设为在所述非发光部的规定区域中、使因所述光源的亮度的扩展及通过应用所述增益所进行的视频信号的扩展而增加的显示亮度降低的值。
9.(修正后)一种视频显示装置，具有显示输入视频信号的显示部、对该显示部进行照明的光源、以及对该显示部和该光源进行控制的控制部，
该控制部对于输入视频信号的规定的特征量，累计像素数来生成直方图，将该直方图的规定范围的上部区域检测作为发光部，
基于输入视频信号的其它特征量决定光源的亮度扩展量，基于该亮度扩展量来扩展并增大所述光源的亮度，
使除所述发光部以外的非发光部的视频信号的亮度下降，从而对所述发光部的显示亮度进行增强，其特征在于，
该视频显示装置具有黑检测部，该黑检测部基于规定的条件从所述输入视频信号中检测进行黑显示的量，
所述控制部在所述黑检测部所检测到的进行黑显示的量处于规定范围内时，根据所述进行黑显示的量对基于所述其它特征量而决定的亮度扩展量进行限制。
10.(修正后)如权利要求9所述的视频显示装置，其特征在于，
所述其它特征量是输入视频信号的灰度值，
所述控制部将基于输入视频信号的图像分割为多个区域，基于所述分割后的区域的视频信号的灰度值改变所述光源的区域的点亮率，并基于整个所述区域的平均点亮率来决定所述亮度扩展量。
11.(修正后)如权利要求10所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部预先确定所述平均点亮率与在所述显示部的画面上能获得的最大亮度之间的关系，基于根据所述平均点亮率而确定的所述最大亮度，来决定所述亮度扩展量。
12.(修正后)如权利要求10或11所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部在将所述直方图的平均值设为A、标准偏差设为σ时，将thresh＝A+Nσ(N为常数)
以上的像素作为发光部。
13.(修正后)如权利要求9至12中任一项所述的视频显示装置，其特征在于，所述控制部在所述特征量较低的规定区域中，通过降低所述视频信号的亮度，使因所述光源的亮度的扩展而产生的显示部的显示亮度的增加量降低。
14.一种电视接收装置，其包括权利要求1至13中任一项所述的视频显示装置。
15.(删除)

Claims (15)

1.一种视频显示装置，具有显示输入视频信号的显示部、对该显示部进行照明的光源、以及对该显示部和该光源进行控制的控制部，该控制部基于与所述视频信号的明亮度相关联的规定的特征量来决定光源的亮度扩展量，并基于该亮度扩展量来对所述光源的亮度进行扩展，其特征在于，
该视频显示装置具有黑检测部，该黑检测部基于规定的条件从所述输入视频信号中检测进行黑显示的量，
所述控制部在所述黑检测部所检测到的进行黑显示的量处于规定范围内时，根据所述进行黑显示的量对基于所述规定的特征量而决定的亮度扩展量进行限制。
2.如权利要求1所述的视频显示装置，其特征在于，
该控制部基于所述规定的特征量或其它特征量来检测输入视频信号的发光部，对该发光部的视频信号进行扩展并显示在所述显示部中。
3.如权利要求2所述的视频显示装置，其特征在于，
所述规定的特征量是输入视频信号的亮度值，
所述控制部基于所述输入视频信号的每一帧的亮度直方图，根据该直方图检测出预先规定的所述发光部，对于包含该检测到的发光部的规定范围的输入视频信号，根据对每个像素的亮度进行加权并对像素数进行计数后得到的得分，检测出预先规定的发光量，根据该检测到的发光量来决定所述光源的亮度的扩展量。
4.如权利要求3所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部在将所述亮度直方图的平均值设为A、标准偏差设为σ时，将
thresh＝A+Nσ(N为常数)
以上的像素视为所述发光部。
5.如权利要求3所述的视频显示装置，其特征在于，
所述其它特征量是关于所述输入视频信号的各像素的RGB的灰度值的最大值，
所述控制部根据对所述输入视频信号的所述RGB的灰度值的最大值进行平均后得到的值来检测出预先规定的发光部的发光量，根据该检测到的发光量来决定所述光源的亮度的扩展量。
6.如权利要求3或4所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部进行将输入视频信号的输入灰度进行转换并输出的视频处理，
该视频处理包含如下处理：基于所述输入视频信号的每一帧的亮度直方图，根据该直方图来检测出预先规定的所述发光部，在该检测到的所述发光部的区域内，设定规定的特性转换点，对灰度比所述特性转换点要低的视频信号应用增益，使得所述特性转换点的输入视频信号的输入灰度被扩展到规定的输出灰度为止，对于在所述特性转换点以上的输入灰度，以将对所述特性转换点应用了增益后的输出灰度与最大输出灰度相连接的方式设定相对于输入灰度的输出灰度。
7.如权利要求3至5中任一项所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部进行将输入视频信号的输入灰度进行转换并输出的视频处理，
该视频处理包含如下处理：预先确定应用于视频信号的增益与所述发光量之间的关系，根据从输入视频信号检测到的所述发光量来决定增益，对输入视频信号应用所决定的所述增益并进行扩展，将应用所述增益后的输出灰度扩展至规定输出灰度为止的点的输入灰度设为特性转换点，对于比该特性转换点低的灰度，以应用了所述增益后的输出灰度来输出视频信号，对于该特性转换点以上的输入灰度，以将对特性转换点应用了增益后的输出灰度与最大输出灰度相连接的方式设定相对于输入灰度的输出灰度。
8.如权利要求6或7所述的视频显示装置，其特征在于，
所述视频处理包含如下处理：在将规定的增益提供给所述输入视频信号并对视频信号进行扩展后，在除所述发光部以外的非发光部的规定区域中，提供压缩增益来使输出灰度降低。
9.如权利要求8所述的视频显示装置，其特征在于，
所述压缩增益设为在所述非发光部的规定区域中、使因所述光源的亮度的扩展及通过应用所述增益所进行的视频信号的扩展而增加的显示亮度降低的值。
10.一种视频显示装置，具有显示输入视频信号的显示部、对该显示部进行照明的光源、以及对该显示部和该光源进行控制的控制部，
该控制部对于输入视频信号的规定的特征量，累计像素数来生成直方图，将该直方图的规定范围的上部区域检测作为发光部，
基于输入视频信号的其它特征量决定光源的亮度扩展量，基于该亮度扩展量来扩展并增大所述光源的亮度，
使除所述发光部以外的非发光部的视频信号的亮度下降，从而对所述发光部的显示亮度进行增强，其特征在于，
该视频显示装置具有黑检测部，该黑检测部基于规定的条件从所述输入视频信号中检测进行黑显示的量，
所述控制部在所述黑检测部所检测到的进行黑显示的量处于规定范围内时，根据所述进行黑显示的量对基于所述其它特征量而决定的亮度扩展量进行限制。
11.如权利要求10所述的视频显示装置，其特征在于，
所述其它特征量是输入视频信号的灰度值，
所述控制部将基于输入视频信号的图像分割为多个区域，基于所述分割后的区域的视频信号的灰度值改变所述光源的区域的点亮率，并基于整个所述区域的平均点亮率来决定所述亮度扩展量。
12.如权利要求11所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部预先确定所述平均点亮率与在所述显示部的画面上能获得的最大亮度之间的关系，基于根据所述平均点亮率而确定的所述最大亮度，来决定所述亮度扩展量。
13.如权利要求11或12所述的视频显示装置，其特征在于，
所述控制部在将所述直方图的平均值设为A、标准偏差设为σ时，将
thresh＝A+Nσ(N为常数)
以上的像素作为发光部。
14.如权利要求10至13中任一项所述的视频显示装置，其特征在于，所述控制部在所述特征量较低的规定区域中，通过降低所述视频信号的亮度，使因所述光源的亮度的扩展而产生的显示部的显示亮度的增加量降低。
15.一种电视接收装置，其包括权利要求1至14中任一项所述的视频显示装置。
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