WO2021131209A1 - 制御装置及び制御方法 - Google Patents

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backlight
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雄祐 前川
一裕 上原
昭 米田
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    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Definitions

  • This disclosure relates to a control device and a control method.
  • Patent Document 1 discloses an image display device provided with a backlight capable of local dimming.
  • the backlight divided into a plurality of areas dynamically controls the brightness of the light emitting elements belonging to each area according to the brightness distribution of the video signal, so that the dark part of the displayed video is blackened. And improve the contrast ratio of the image.
  • an image display device such as Patent Document 1 has a problem that it is not possible to sufficiently reduce the black floating in the dark part of the image to be displayed, and it is not possible to sufficiently improve the contrast ratio of this image. ..
  • the present disclosure provides a control device and the like that can sufficiently reduce the black floating of the dark part of the image displayed on the liquid crystal display device and can sufficiently improve the contrast ratio of the image.
  • the control device in the present disclosure is a control device that controls a liquid crystal display device, and uses a acquisition unit that acquires a first video signal and a first brightness characteristic of the first video signal to back the liquid crystal display device.
  • a tone map for the first video signal based on a determination unit that determines a first backlight value that is a reference for the brightness of the light, a peak brightness that can be displayed by the liquid crystal display device, and the first backlight value.
  • a tone map processing unit that performs processing and outputs a second video signal after tone map processing, and control for local dimming control of the liquid crystal display device based on the first backlight value and the second video signal. It includes a generation unit that generates a signal and outputs the control signal to the liquid crystal display device.
  • the control device in the present disclosure can sufficiently reduce the black floating of the dark part of the image displayed on the liquid crystal display device, and can sufficiently improve the contrast ratio of the image.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the control device according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a luminance histogram in which a plurality of first pixels included in one first frame are classified according to a class of luminance values.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the average value of the brightness of the first frame and the weight ⁇ 1.
  • FIG. 6 is a tone curve showing the relationship between the brightness of the input signal and the brightness of the output signal.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the gain of signal correction and the backlight value.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of calculating the second luminance characteristic for each of a plurality of regions in which the backlight of the liquid crystal device is independently controlled for luminance in local dimming control.
  • FIG. 9 is a flowchart of the operation of the liquid crystal display device.
  • FIG. 10 is a flowchart of the control signal generation process (S5).
  • the control device is a control device that controls a liquid crystal display device, and includes an acquisition unit that acquires a first video signal and the first video signal.
  • a determination unit that determines a first backlight value that serves as a reference for the brightness of the backlight of the liquid crystal display device, a peak brightness that can be displayed by the liquid crystal display device, and the first Based on the backlight value, the tone map processing unit that performs tone map processing on the first video signal and outputs the second video signal after the tone map processing, and the first backlight value and the second video signal Based on this, it includes a generation unit that generates a control signal for local dimming control of the liquid crystal display device and outputs the control signal to the liquid crystal display device.
  • the local dimming of the liquid crystal display device is based on the first backlight value determined by using the first luminance characteristic of the first video signal and the second video signal after the tone map processing for the first video signal. Generate a control signal for control. Therefore, local dimming control according to the second video signal adjusted according to the peak brightness of the image displayed on the liquid crystal display device using the first luminance characteristic can be performed on the liquid crystal display device. Therefore, the second video signal has a brightness equal to or lower than the brightness of the first video signal. Therefore, it is possible to sufficiently reduce the black floating of the dark portion of the image displayed on the liquid crystal display device, and it is possible to sufficiently improve the contrast ratio of the image.
  • the first luminance characteristic includes the maximum value of the plurality of first luminance values of the plurality of first pixels constituting the one first frame included in the first video indicated by the first video signal, and the maximum value of the plurality of first luminance values.
  • the first video includes the average value of the plurality of first luminance values
  • the first video includes the plurality of first frames including the first frame
  • the determination unit refers to each of the plurality of first frames.
  • the weighted average of the maximum value and the average value based on a plurality of first luminance values constituting each first frame may be determined as the first backlight value.
  • the weight to the maximum value in the weighted average may be set to a larger value as the average value of a plurality of first luminance values in the first frame to be processed is larger.
  • the maximum value is a brightness value within a predetermined range based on the first brightness value of the first pixel whose count value is a predetermined threshold value. It may be the average of a plurality of first luminance values of the plurality of first pixels having.
  • the average value may be a histogram average in a histogram showing the number of pixels having a luminance value belonging to each class when the luminance values are classified into a plurality of classes.
  • the tone map processing unit calculates the output peak brightness when the first frame is displayed on the liquid crystal display device from the peak brightness and the first backlight value, and calculates the output peak brightness.
  • the tone map processing may be performed using the tone curve having the maximum brightness.
  • the generation unit is a second frame included in the second video indicated by the second video signal, and has (i) for each of a plurality of regions constituting the second frame corresponding to the first frame. )
  • the second backlight value in the region is determined using the second brightness characteristic of the region, and (ii) the second video signal corresponding to the region is based on the second backlight value in the region.
  • the gain of the signal correction with respect to is determined, the second video signal in the region is corrected using the gain in the determined region, and the first backlight value and the second backlight value determined in each region are used.
  • the third backlight value in each region calculated based on the above and the third video signal obtained by correcting the second video signal in each region may be generated as the control signal.
  • a recording medium such as a system, method, integrated circuit, computer program or computer-readable CD-ROM, and the system, method, integrated circuit, computer program. And any combination of recording media may be realized.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of the appearance of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 has the appearance of a general flat panel display in which a display device including a display panel is housed in a housing.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment.
  • the liquid crystal display device 100 includes a tuner 101, a decoder 102, a control circuit 103, a memory 104, and a liquid crystal device 105.
  • the control circuit 103 and the memory 104 constitute the control device 110.
  • the liquid crystal display device 100 is a device having a built-in control device 110.
  • the tuner 101 converts an analog signal constituting a broadcast wave received by an antenna (not shown) into coded data which is a digital signal, and outputs the coded data obtained by the conversion to the decoder 102.
  • the decoder 102 decodes the coded data acquired from the tuner 101, and outputs the first video signal obtained by decoding to the control circuit 103.
  • the decoder 102 demultiplexes the coded data to obtain the video coded data and the audio coded data, respectively, as a video signal (first). It may be decoded into a video signal) and an audio signal.
  • the decoder 102 may acquire metadata which is additional data of the first video signal together with the first video signal from the tuner 101 and decode it.
  • the decoded metadata is once written in the memory 104 by the control circuit 103, which will be described later.
  • the metadata is previously added to the first video signal by the distribution side device 200 and transmitted.
  • the control circuit 103 performs predetermined video processing on the first video signal output by the decoder 102.
  • the control circuit 103 performs predetermined video processing on each of the plurality of frames included in the moving image.
  • the control circuit 103 performs predetermined video processing on the still image.
  • the control circuit 103 outputs the control signal obtained by performing the video processing to the liquid crystal device 105.
  • the liquid crystal device 105 can display the image after the image processing.
  • the control signal obtained by the control circuit 103 includes a third backlight value and a third video signal. Details of the third backlight value and the third video signal will be described later.
  • the decoder 102 and the control circuit 103 may be realized by the same circuit. Further, the control circuit 103 may be realized by a general-purpose processor such as a CPU that executes a predetermined program, or may be realized by a dedicated circuit. That is, the function of the liquid crystal display device 100 may be realized by software or hardware.
  • the memory 104 may store a predetermined program and various data used to execute the predetermined program.
  • the memory 104 is, for example, a non-volatile memory.
  • the liquid crystal device 105 displays an image based on the control signal output by the control circuit 103.
  • the liquid crystal device 105 has a liquid crystal panel 105a and a backlight 105b.
  • the backlight 105b has a plurality of light sources (not shown) provided corresponding to the plurality of regions of the liquid crystal panel 105a. Each light source can independently adjust the brightness in each region of the liquid crystal panel 105a.
  • control device 110 Next, the functional configuration of the control device 110 will be described.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the control device according to the present embodiment.
  • the control device 110 includes an acquisition unit 111, a video signal processing unit 112, and a generation unit 113 as functional configurations.
  • the control device 110 is realized by, for example, the control circuit 103 and the memory 104.
  • the control device 110 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • the acquisition unit 111 acquires the first video signal.
  • the first video signal is a video signal before signal processing by the control device 110.
  • the first video signal may be, for example, an HDR (High Dynamic Range) video signal.
  • the first video signal may be an SDR (Standard Dynamic Range) video signal.
  • the acquisition unit 111 may acquire the first video signal obtained by receiving a broadcast wave according to a predetermined television broadcasting standard, for example. Further, the acquisition unit 111 may acquire the first video signal obtained via a network such as the Internet in a predetermined communication protocol, or may acquire the first video signal obtained from a predetermined package media. You may.
  • the acquisition unit 111 is realized by, for example, the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the acquisition unit 111 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • the video signal processing unit 112 performs a process of adjusting the first video signal acquired by the acquisition unit 111 to a second video signal according to the display capability of the liquid crystal device 105.
  • the second video signal is a video signal after the video signal processing unit 112 has processed the first video signal.
  • the video signal processing unit 112 determines the first backlight value that serves as a reference for the backlight 105b of the liquid crystal display device 100.
  • the video signal processing unit 112 outputs the second video signal and the first backlight value to the generation unit 113.
  • the video signal processing unit 112 includes an extraction unit 121, a determination unit 122, and a tone map processing unit 123.
  • the video signal processing unit 112 is realized by the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the video signal processing unit 112 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • the extraction unit 121 uses the first video signal to extract the first luminance characteristic of the first video signal. Specifically, the extraction unit 121 extracts the first luminance characteristic for each of the plurality of first frames included in the first video. The extraction unit 121 extracts the first luminance characteristic based on the plurality of first luminance values by analyzing the plurality of first luminance values each of the plurality of first pixels constituting each frame.
  • the first luminance characteristic includes, for example, a maximum value of a plurality of first luminance values (hereinafter referred to as a first maximum value) and an average value of a plurality of first luminance values (hereinafter referred to as a first luminance value).
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a luminance histogram in which a plurality of first pixels included in one first frame are classified according to a class of luminance values.
  • the extraction unit 121 shows in FIG. 4 by counting the pixels having the luminance value corresponding to the luminance range in each class based on the first luminance value possessed by each of the plurality of pixels constituting the first frame. Generate a histogram like this.
  • the first luminance value is, for example, the luminance Y when the first video signal is represented by a YUV signal, and the pixel value of the pixels included in the video signal when the first video signal is represented by an RGB signal. It is MaxRGB which shows the maximum value among R component, G component, and B component in.
  • the extraction unit 121 When the first pixel is counted in descending order of the brightness value, the extraction unit 121 has a plurality of brightness values included in a predetermined range based on the first brightness value of the first pixel whose count value is a predetermined threshold value. The average of the plurality of first luminance values of the first pixel is calculated as the first maximum value of the plurality of first luminance values included in the first luminance characteristic. Specifically, the extraction unit 121 adds up the count values in order from the class having the highest brightness in the histogram, and determines whether or not the total count value exceeds a predetermined threshold value.
  • the extraction unit 121 determines whether or not the count value of the class having the highest brightness exceeds a predetermined threshold value, and if not, the count value of the class having the next highest brightness is used for the first determination. Is added to, and it is determined whether or not the total count value exceeds a predetermined threshold value. This process is repeated until the total count value exceeds a predetermined threshold value, and when the total count value exceeds a predetermined threshold value, the total class (Bin [i]) is specified. Then, the extraction unit 121 includes the average of the specified Bin [i] and the bins [i + 1] and Bin [i-1] on both sides of the specified Bin [i] in the first luminance characteristic, and is the first of the plurality of first luminance values. 1 Calculated as the maximum value.
  • the extraction unit 121 calculates the histogram average in the histogram as the first average value of a plurality of first luminance values included in the first luminance characteristic.
  • the histogram average can be calculated by the following equation 1.
  • the histogram average is calculated by multiplying the representative value of each class by the count value in each class, and the sum of the calculated first values in the plurality of classes is the total number of count values. It is a value obtained by dividing.
  • the representative value of the class is the class value, which is a number obtained by dividing the sum of the minimum value and the maximum value of the brightness range of the class by 2.
  • the extraction unit 121 is realized by the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the extraction unit 121 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • the determination unit 122 determines the first backlight value using the first luminance characteristic of the first video signal extracted by the extraction unit 121.
  • the determination unit 122 outputs the determined first backlight value to the tone map processing unit 123 and the generation unit 113.
  • the first backlight value is a value that serves as a reference for the brightness of the backlight 105b of the liquid crystal device 105 of the liquid crystal display device 100.
  • the first backlight value is a duty value for controlling the maximum value of the brightness of the backlight 105b of the liquid crystal device 105 in order to realize the output peak brightness which is the peak brightness of the image displayed on the liquid crystal device 105.
  • the first backlight value is the ratio of the output peak brightness to the display peak brightness of the liquid crystal device 105.
  • the first backlight value is shown, for example, as a percentage of 0 to 100%.
  • the first backlight value is one value defined for the entire first frame of one of the first images.
  • the determination unit 122 has a first maximum value and a first maximum value extracted based on a plurality of first luminance values of the plurality of first pixels constituting each first frame for each of the plurality of first frames. Using the 1 average value, the weighted average of the first maximum value and the first average value is determined as the first backlight value. The determination unit 122 determines the first backlight value using, for example, the following equation 2.
  • Equation 2 ⁇ 1 is the weight for the first maximum value in the weighted average, and (1- ⁇ 1) is the weight for the first average value in the weighted average. ⁇ 1 is represented by a numerical value of 0 or more and 1 or less.
  • the weighted average is expressed by Equation 3 when the variables are x1, x2, x3, ..., Xn and the weights for these are w1, w2, w3, ..., Wn, respectively.
  • the determination unit 122 sets the first maximum value of the brightness of the backlight 105b when displaying each first frame as the weighted average of the first maximum value and the first average value. Even when the first maximum value calculated from the plurality of first luminance values differs greatly between one frame and the next first frame, the brightness of the image displayed on the liquid crystal display device 100 It is possible to reduce the sudden change.
  • ⁇ 1 may be determined to be a value corresponding to the brightness value of the first frame.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the average value of the brightness of the first frame and the weight ⁇ 1.
  • the determination unit 122 determines the weight ⁇ 1 for the first maximum value in the weighted average to be a larger value as the average value of the plurality of first luminance values in the first frame to be processed becomes larger. You may.
  • the determination unit 122 is realized by the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the determination unit 122 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • the tone map processing unit 123 performs tone map processing on the first video signal based on the peak brightness that can be displayed by the liquid crystal device 105 of the liquid crystal display device 100 and the first backlight value, and after the tone map processing, the first 2 Outputs a video signal. Specifically, the tone map processing unit 123 calculates the output peak brightness when the first frame is displayed on the liquid crystal display device 100 from the peak brightness and the first backlight value, and sets the output peak brightness as the maximum brightness. Generate a tone curve to be used. The tone map processing unit 123 performs tone map processing on the first video signal using the generated tone curve, and outputs the second video signal after the tone map processing to the generation unit 113.
  • the peak brightness that can be displayed by the liquid crystal device 105 is stored in the memory 104 in advance, for example.
  • the peak brightness that can be displayed by the liquid crystal device 105 may be stored in another memory (not shown) provided outside the control device 110 and inside the liquid crystal display device 100.
  • the tone map processing unit 123 acquires the peak luminance from the memory 104 or another memory.
  • the tone curve used in the tone map processing in the tone map processing unit 123 is a tone curve for calculating the output peak brightness as the maximum value when the peak brightness of the input signal is input, as shown in FIG. is there. That is, the tone curve is used to convert the brightness of the input signal into an output signal corresponding to the maximum brightness that can be displayed by the liquid crystal device 105. Further, this tone curve is generated in consideration of the gain of the signal correction for correcting the output luminance amount lowered by the first backlight value. The relationship between the backlight value and the gain of signal correction can be expressed by Equation 4 in order to maintain the brightness with the brightness of the original video signal.
  • the gain of signal correction can be expressed by the reciprocal of the backlight value. Since the video signal has a gamma characteristic, the gain of the signal correction can be represented by Equations 5 and 7.
  • Gain indicates the signal correction gain
  • Backlight Duty indicates the backlight value, that is, the first backlight value.
  • ⁇ indicates a gamma characteristic value of a video signal.
  • the gamma is, for example, a value such as 2.2, 2.0, or 1.8.
  • the gain of the signal correction is the first of the first video. This is a value defined for the entire frame.
  • FIG. 6 is a tone curve showing the relationship between the brightness of the input signal and the brightness of the output signal.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the gain of signal correction and the backlight value.
  • the tone map processing unit 123 is realized by the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the tone map processing unit 123 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • the generation unit 113 generates a control signal for local dimming control of the liquid crystal display device 100 based on the first backlight value and the second video signal generated by the video signal processing unit 112.
  • the generation unit 113 outputs the generated control signal to the liquid crystal device 105 of the liquid crystal display device 100.
  • the generation unit 113 generates a control signal for each of a plurality of regions constituting the second frame included in the second video indicated by the second video signal.
  • the generation unit 113 is realized by the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the generation unit 113 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of calculating the second luminance characteristic for each of a plurality of regions in which the backlight of the liquid crystal device is independently controlled for luminance in local dimming control.
  • the second frame F2 included in the second video is divided into a plurality of regions R11 to R14 as shown in FIG. 8A.
  • the plurality of regions R11 to R14 correspond to a plurality of regions in which the backlight 105b of the liquid crystal device 105 is independently brightness-controlled in the local dimming control.
  • the generation unit 113 generates a plurality of control signals corresponding to the plurality of regions R11 to R14. It is assumed that one second frame F2 is divided into four regions R11 to R14, but if it is divided into two or more regions, it is not limited to being divided into four regions R11 to R14.
  • the second frame F2 may include a plurality of blocks different from the plurality of regions R11 to R14.
  • the minimum region whose brightness is independently controlled in the backlight 105b may correspond to two or more blocks, or may correspond to one block.
  • the second frame to be processed here is a frame in the second video signal corresponding to the first frame on which the first backlight value is calculated.
  • the generation unit 113 includes an extraction unit 131, a determination unit 132, a gain adjustment unit 133, and a control signal generation unit 134.
  • the extraction unit 131, the determination unit 132, and the gain adjustment unit 133 perform the same processing on each of the plurality of regions R11 to R14 constituting the second frame F2, one region R11 It may be described on behalf of the processing to.
  • the extraction unit 131 extracts the second luminance characteristic in the region R11.
  • the extraction unit 131 extracts the second luminance characteristic in the region R11 based on the plurality of second luminance values each of the plurality of second pixels included in the region R11.
  • the plurality of second pixels included in the area R11 are some pixels among the plurality of second pixels constituting the second frame of the second video signal, and are pixels included in the area R11.
  • the second luminance characteristic includes, for example, a maximum value of a plurality of second luminance values (hereinafter referred to as a second maximum value) and an average value of a plurality of second luminance values (hereinafter referred to as a second luminance value) in the region R11. )including.
  • the region R11 corresponds to a plurality of blocks B1 to B6 (six blocks in the present embodiment), and is a region for controlling the brightness of the plurality of blocks B1 to B6.
  • Region R11 includes a plurality of blocks B1 to B6.
  • each of the other regions R12 to R14 corresponds to a plurality of blocks (six blocks in the present embodiment) (not shown), and is a region for controlling the brightness of the corresponding blocks.
  • Each of the other regions R12 to R14 includes a plurality of blocks (not shown).
  • FIG. 8B is an example of the maximum value of the plurality of second luminance values possessed by the plurality of second pixels in the plurality of blocks B1 to B6.
  • the maximum value among the maximum values of the blocks B1 to B6 may be determined as the second maximum value of the region R11.
  • the average value of the plurality of second luminance values possessed by the plurality of second pixels in the plurality of blocks B1 to B6 is calculated, the average value of the average values of the blocks B1 to B6 is set to the number of the region R11. 2 It may be determined as an average value.
  • the determination unit 132 determines the second backlight value in each region using the second luminance characteristic of each region extracted by the extraction unit 131.
  • the second backlight value is a value that serves as a reference for the brightness of the backlight 105b corresponding to each region.
  • the second backlight value is a duty value for controlling the brightness of each of a plurality of light sources of the backlight 105b of the liquid crystal device 105 in order to realize the region peak brightness which is the peak brightness of each region of the image to be displayed.
  • the second backlight value is the ratio of the region peak brightness of each region to the output peak brightness.
  • the second backlight value is indicated by a value of 0 to 100%.
  • the second backlight value is a plurality of values defined for each of the plurality of regions of the second frame of the second video.
  • the determination unit 132 has a second maximum value extracted based on a plurality of second luminance values of the plurality of second pixels constituting each region R11 to R14 for each of the plurality of regions R11 to R14. And the second average value are used to determine the weighted average of the second maximum value and the second average value as the second backlight value in the region.
  • the determination unit 132 determines the second backlight value using, for example, the following equation 6.
  • Equation 6 ⁇ 2 is the weight for the second maximum value in the weighted average, and (1- ⁇ 2) is the weight for the second average value in the weighted average. ⁇ 2 is represented by a numerical value of 0 or more and 1 or less.
  • the determination unit 132 sets the maximum value of the brightness of the backlight 105b when displaying each second frame as the weighted average of the second maximum value and the second average value, so that the second frame is one. Even when the second maximum value calculated from the plurality of second brightness values differs greatly between the second frame and the next second frame, the change in the brightness of the image displayed on the liquid crystal display device 100 remains. It is possible to reduce the steepness.
  • ⁇ 2 may be determined to be a value corresponding to the brightness value of the second frame, similarly to ⁇ 1.
  • the determination unit 132 is realized by the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the determination unit 132 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • the gain adjusting unit 133 determines the gain of the signal correction for the second video signal corresponding to the regions R11 to R14 based on the second backlight value in each region R11 to R14.
  • the gain adjusting unit 133 corrects the second video signal corresponding to each region R11 to R14 by using the gain of the signal correction in each of the determined regions R11 to R14, and the second video signal corresponding to each region R11 to R14.
  • the third video signal obtained by correcting the above is generated.
  • the second video signal corresponding to each region R11 to R14 is a video signal indicating the video of each region R11 to R14 when the second frame indicated by the second video signal is divided into a plurality of regions R11 to R14. ..
  • the gain adjustment unit 133 outputs the third video signal to the control signal generation unit 134.
  • the relationship between the second backlight value and the gain of signal correction can be expressed by Equation 4 in order to maintain the brightness with the brightness of the original video signal.
  • the gain of signal correction can be expressed by the reciprocal of the backlight value. Since the video signal has a gamma characteristic, the gain of the signal correction can be expressed in the same manner as in Equation 5 and FIG.
  • the gain adjusting unit 133 is realized by the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the gain adjusting unit 133 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • the control signal generation unit 134 calculates the third backlight value in each region R11 to R14 based on the first backlight value and the second backlight value determined in each region R11 to R14. Further, the control signal generation unit 134 generates the calculated third backlight values in the regions R11 to R14 and the third video signal generated by the gain adjustment unit 133 as control signals for local dimming control. The generated control signal is output to the liquid crystal device 105. That is, the control signal generation unit 134 controls the third backlight value for controlling the plurality of light sources of the backlight 105b in each region R11 to R14, and the third backlight value 105a for controlling the liquid crystal panel 105a in each region R11 to R14. Generates a control signal including a video signal.
  • control signal generation unit 134 outputs a control signal corresponding to each of the plurality of regions R11 to R14 to the liquid crystal device 105.
  • the third backlight value and the third video signal included in the control signal correspond to one frame of the video. That is, the control signal is generated for each frame.
  • the control signal generation unit 134 is realized by the control circuit 103 and the memory 104. Specifically, the control signal generation unit 134 may be realized by executing a predetermined program stored in the memory 104 by the control circuit 103.
  • FIG. 9 is a flowchart of the operation of the liquid crystal display device. It should be noted that steps S1 to S5 of this flowchart are also flowcharts of the operation of the control device 110.
  • step S1 the control device 110 of the liquid crystal display device 100 acquires the first video signal (S1).
  • the details of step S1 have been described as the processing of the acquisition unit 111 of the control device 110, and will be omitted.
  • step S2 extracts the first luminance characteristic of the first video signal from the first video signal (S2).
  • the details of step S2 have been described as the processing of the extraction unit 121 of the video signal processing unit 112 of the control device 110, and thus will be omitted.
  • control device 110 uses the extracted first luminance characteristic to determine the first luminance value that serves as a reference for the luminance of the backlight 105b of the liquid crystal display device 100 (S3).
  • the details of step S3 have been described as the processing of the determination unit 122 of the video signal processing unit 112 of the control device 110, and thus will be omitted.
  • control device 110 performs tone map processing on the first video signal acquired in step S1 based on the peak brightness that can be displayed by the liquid crystal device 105 of the liquid crystal display device 100 and the first backlight value.
  • the second video signal after the tone map processing is output (S4).
  • step S4 have been described as the processing of the tone map processing unit 123 of the video signal processing unit 112 of the control device 110, and thus will be omitted.
  • control device 110 generates a control signal for local dimming control of the liquid crystal display device 100 based on the first backlight value and the second video signal, and the generated control signal is used as the liquid crystal of the liquid crystal display device 100.
  • Output to device 105 (S5). Details of step S5 will be described later with reference to FIG.
  • the liquid crystal device 105 of the liquid crystal display device 100 displays an image based on the output control signal (S6). Specifically, the liquid crystal device 105 controls a plurality of light sources of the backlight 105b in each region R11 to R14 by using the third backlight value in each region R11 to R14 included in the control signal. At the same time as controlling the backlight 105b, the liquid crystal device 105 controls the liquid crystal panel 105a using the third video signal included in the control signal. As described above, the liquid crystal device 105 controls the backlight 105b by using the third backlight value in each region R11 to R14, and controls the liquid crystal panel 105a by using the third video signal, thereby controlling the control signal. Display the image based on.
  • FIG. 10 is a flowchart of the control signal generation process (S5).
  • Step S5 is performed in the generation unit 113 of the control device 110.
  • the generation unit 113 starts a loop for each of the plurality of regions constituting the second frame included in the second video of the second video signal. In the loop, steps S11 to S13 are performed.
  • the generation unit 113 extracts the second luminance characteristic of the region to be processed from the region to be processed (S11).
  • step S11 has been described as the processing of the extraction unit 131 of the generation unit 113, and thus will be omitted.
  • the generation unit 113 determines the third backlight value in the processing target area based on the first backlight value and the second backlight value determined in the processing target area (S12).
  • the generation unit 113 determines the gain of the signal correction in the region to be processed based on the second backlight value in the region to be processed, and corrects the second video signal in the processing target according to the determined gain. 3 Generates a video signal (S13).
  • steps S12 and S13 have been described as processing of the determination unit 132, the gain adjustment unit 133, and the control signal generation unit 134 of the generation unit 113, and thus will be omitted.
  • the generation unit 113 executes the loop for all of the plurality of areas, the generation unit 113 ends the loop.
  • the first backlight value determined by using the first luminance characteristic of the first video signal and the second video signal after the tone map processing for the first video signal are obtained. Based on this, a control signal for local dimming control of the liquid crystal device 105 of the liquid crystal display device 100 is generated. Therefore, the liquid crystal device 105 can perform local dimming control according to the second video signal adjusted according to the peak brightness of the video displayed on the liquid crystal device 105 using the first luminance characteristic. As described above, since the peak brightness of the second video signal is reduced in accordance with the output peak brightness, the second video signal has a brightness equal to or lower than the brightness of the first video signal. Therefore, it is possible to sufficiently reduce the black floating of the dark portion of the image displayed on the liquid crystal device 105, and it is possible to sufficiently improve the contrast ratio of the image.
  • the tone map processing unit 123 calculates the output peak brightness when displaying one first frame on the liquid crystal device 105 from the peak brightness and the first backlight value. , Tone map processing is performed using a tone curve with the output peak brightness as the maximum brightness. Therefore, it is possible to generate a second video signal adjusted according to the peak brightness of the video displayed on the liquid crystal device 105 by using the first luminance characteristic.
  • the generation unit 113 generates a control signal for local dimming control of the liquid crystal device 105 based on the first backlight value and the second video signal. Therefore, local dimming control according to the second video signal can be appropriately performed, black floating in the dark part of the video displayed on the liquid crystal device 105 can be sufficiently reduced, and the contrast ratio of the video is reduced. Can be sufficiently improved.
  • control device 110 is built in the liquid crystal display device 100, but the present invention is not limited to this, and the control device 110 may be a device separate from the liquid crystal display device 100.
  • the control device 110 may be an external device such as a recorder or a set-top box connected to the liquid crystal display device 100.
  • the control device 110 and the liquid crystal display device 100 may be connected by wire or wirelessly with an HDMI (High-Definition Multimedia Interface) (registered trademark) cable or the like.
  • HDMI High-Definition Multimedia Interface
  • the control device 110 and the liquid crystal display device 100 may be connected to each other so as to be communicable with each other.
  • the video signal processing unit 112 of the control device 110 has an extraction unit 121 that extracts the first luminance characteristic by analyzing the first video signal, but the first video signal is used as metadata.
  • the first luminance characteristic is included, it is not necessary to have the extraction unit 121. That is, the video signal processing unit 112 of the control device 110 may acquire the first luminance characteristic from the metadata of the first video signal.
  • the first luminance characteristic may be dynamic metadata.
  • the video signal processing unit 112 and the generation unit 113 are configured by the control circuit 103, but the control circuit having the function of the video signal processing unit 112 and the control circuit having the function of the generation unit 113 May be one or the other.
  • the liquid crystal display device 100 is configured to include the tuner 101, and the control device 110 has described an example of acquiring a first video signal based on a broadcast wave received by using the tuner 101.
  • the control device 110 may acquire the first video signal obtained by reading the video data recorded on a recording medium (predetermined package media) such as an optical disc.
  • the control device 110 may include an electric device including an optical pickup that reads an optical disc.
  • the control device 110 may acquire the first video signal from an external server via a network such as the Internet.
  • the control device 110 may include a communication IF for communicating with an external server.
  • the present disclosure is useful as a control device and a control method capable of sufficiently reducing the blackening of dark areas of an image displayed on a liquid crystal display device and sufficiently improving the contrast ratio of the image. is there.

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Abstract

液晶表示装置（１００）を制御する制御装置（１１０）であって、第１映像信号を取得する取得部（１１１）と、第１映像信号の第１輝度特性を用いて、液晶表示装置（１００）のバックライト（１０５ｂ）の輝度の基準となる第１バックライト値を決定する決定部（１２２）と、液晶表示装置（１００）が表示可能なピーク輝度、及び、第１バックライト値に基づいて、第１映像信号に対するトーンマップ処理を行い、トーンマップ処理後の第２映像信号を出力するトーンマップ処理部（１２３）と、第１バックライト値及び第２映像信号に基づいて、液晶表示装置（１００）のローカルディミング制御のための制御信号を生成し、制御信号を液晶表示装置（１００）へ出力する生成部（１１３）と、を備える。

Description

制御装置及び制御方法
　本開示は、制御装置及び制御方法に関する。
　特許文献１には、ローカルディミング可能なバックライトを備える映像表示装置が開示されている。この映像表示装置では、複数のエリアに分割されたバックライトを、各エリアに属する発光素子の輝度を映像信号の輝度分布に応じて動的に制御することで、表示する映像の暗部の黒浮きを低減し、かつ、映像のコントラスト比を向上させている。
特許第６１８５６３６号公報
　しかしながら、特許文献１のような映像表示装置は、表示する映像の暗部の黒浮きを十分に低減することができず、また、この映像のコントラスト比を十分に向上させることができないという課題がある。
　本開示は、液晶表示装置に表示される映像の暗部の黒浮きを十分に低減することができ、かつ、当該映像のコントラスト比を十分に向上させることができる制御装置などを提供する。
　本開示における制御装置は、液晶表示装置を制御する制御装置であって、第１映像信号を取得する取得部と、前記第１映像信号の第１輝度特性を用いて、前記液晶表示装置のバックライトの輝度の基準となる第１バックライト値を決定する決定部と、前記液晶表示装置が表示可能なピーク輝度、及び、前記第１バックライト値に基づいて、前記第１映像信号に対するトーンマップ処理を行い、トーンマップ処理後の第２映像信号を出力するトーンマップ処理部と、前記第１バックライト値及び前記第２映像信号に基づいて、前記液晶表示装置のローカルディミング制御のための制御信号を生成し、前記制御信号を前記液晶表示装置へ出力する生成部と、を備える。
　なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　本開示における制御装置は、液晶表示装置に表示される映像の暗部の黒浮きを十分に低減することができ、かつ、当該映像のコントラスト比を十分に向上させることができる。
図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置の外観の一例を示す斜視図である。 図２は、本実施の形態に係る液晶表示装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図３は、本実施の形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図４は、一の第１フレームに含まれる複数の第１画素を輝度値の階級毎に分類した輝度ヒストグラムの一例を示す図である。 図５は、第１フレームの輝度の平均値と重みα１との関係を示すグラフである。 図６は、入力信号の輝度と、出力信号の輝度との関係を示すトーンカーブである。 図７は、信号補正のゲインと、バックライト値との関係を示すグラフである。 図８は、液晶デバイスのバックライトがローカルディミング制御において独立して輝度制御される複数の領域毎に、第２輝度特性を算出する例を示す図である。 図９は、液晶表示装置の動作のフローチャートである。 図１０は、制御信号の生成処理（Ｓ５）のフローチャートである。
　（本開示の基礎となった知見）
　特許文献１のような映像表示装置は、ローカルディミングによるバックライト制御を行う場合、制御対象のエリアの映像信号の輝度の最大値に合わせた輝度となるように、当該エリアのバックライトの輝度を調整する。つまり、制御対象のエリアの映像信号の輝度が低い場合には、バックライトの輝度を低下させることで、暗部の黒浮きを低減している。このとき、バックライトの輝度を低減させる分だけ、映像信号の信号補正ゲインを上げることで、映像信号の輝度が元の輝度と一致するように制御している。
　しかしながら、バックライトの輝度を低減させるほど、信号補正ゲインを大きくする必要があり、大きな信号補正ゲインを実現するためには、信号補正を行う回路の回路規模を増大させる必要がある。言い換えると、回路規模を増大させない場合、信号補正ゲインには上限があるため、この上限のために十分にバックライトの輝度を低下させることが難しい。この結果、表示する映像の暗部の黒浮きを十分に低減することができず、また、この映像のコントラスト比を十分に向上させることができないという課題がある。
　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
　上述したような課題を解決するために、本開示の一態様に係る制御装置は、液晶表示装置を制御する制御装置であって、第１映像信号を取得する取得部と、前記第１映像信号の第１輝度特性を用いて、前記液晶表示装置のバックライトの輝度の基準となる第１バックライト値を決定する決定部と、前記液晶表示装置が表示可能なピーク輝度、及び、前記第１バックライト値に基づいて、前記第１映像信号に対するトーンマップ処理を行い、トーンマップ処理後の第２映像信号を出力するトーンマップ処理部と、前記第１バックライト値及び前記第２映像信号に基づいて、前記液晶表示装置のローカルディミング制御のための制御信号を生成し、前記制御信号を前記液晶表示装置へ出力する生成部と、を備える。
　これによれば、第１映像信号の第１輝度特性を用いて決定した第１バックライト値と、第１映像信号に対するトーンマップ処理後の第２映像信号とに基づいて液晶表示装置のローカルディミング制御のための制御信号を生成する。このため、第１輝度特性を用いて液晶表示装置に表示される映像のピーク輝度に応じて調整された第２映像信号に応じたローカルディミング制御を液晶表示装置に対して行うことができる。よって、第２映像信号は、第１映像信号が有する輝度以下の輝度を有することとなる。このため、液晶表示装置に表示される映像の暗部の黒浮きを十分に低減することができ、かつ、当該映像のコントラスト比を十分に向上させることができる。
　また、前記第１輝度特性は、前記第１映像信号で示される第１映像に含まれる一の第１フレームを構成する複数の第１画素が有する複数の第１輝度値の最大値、及び、前記複数の第１輝度値の平均値を含み、前記第１映像は、前記一の第１フレームを含む複数の第１フレームを含み、前記決定部は、前記複数の第１フレームのそれぞれについて、各第１フレームを構成する複数の第１輝度値に基づく前記最大値及び前記平均値の加重平均を、前記第１バックライト値として決定してもよい。
　このため、一の第１フレームとその次の第１フレームとの間で複数の第１輝度値から算出される最大値が大きく異なるような場合であっても、液晶表示装置に表示される映像の輝度の変化が急峻となることを低減することができる。
　また、前記加重平均における前記最大値への重みは、処理対象の第１フレームにおける複数の第１輝度値の平均値が大きいほど大きい値に設定されてもよい。
　このため、一の第１フレームとその次の第１フレームとの間で複数の第１輝度値から算出される最大値が大きく異なるような場合であっても、液晶表示装置に表示される映像の輝度の変化が急峻となることを低減することができる。
　また、前記最大値は、輝度値が大きい順に前記第１画素をカウントした場合、カウント値が所定の閾値である第１画素が有する第１輝度値を基準とした所定の範囲内の輝度値を有する複数の第１画素の複数の第１輝度値の平均であってもよい。
　また、前記平均値は、輝度値を複数の階級に分類したときの各階級に属する輝度値を有する画素の数を示すヒストグラムにおけるヒストグラム平均であってもよい。
　また、前記トーンマップ処理部は、前記ピーク輝度及び前記第１バックライト値から前記液晶表示装置で前記一の第１フレームを表示するときの出画ピーク輝度を算出し、前記出画ピーク輝度を最大輝度とするトーンカーブを用いて前記トーンマップ処理を行ってもよい。
　このため、第１輝度特性を用いて液晶表示装置に表示される映像のピーク輝度に応じて調整された第２映像信号を生成することができる。
　また、前記生成部は、前記第２映像信号で示される第２映像に含まれる第２フレームであって、前記第１フレームに対応する第２フレームを構成する複数の領域のそれぞれについて、（ｉ）当該領域の第２輝度特性を用いて、当該領域における第２バックライト値を決定し、（ｉｉ）当該領域における前記第２バックライト値に基づいて、当該領域に対応する前記第２映像信号に対する信号補正のゲインを決定し、決定した当該領域における前記ゲインを用いて当該領域における前記第２映像信号を補正し、前記第１バックライト値と各領域において決定した前記第２バックライト値とに基づいて算出される各領域における第３バックライト値、及び、前記第２映像信号が各領域において補正されることで得られた第３映像信号を前記制御信号として生成してもよい。
　このため、第２映像信号に応じたローカルディミング制御を適切に行うことができる。
　なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
　（実施の形態）
　以下、図１～図１０を用いて、実施の形態を説明する。
　［１．構成］
　図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置の外観の一例を示す斜視図である。
　図１に示されるように、液晶表示装置１００は、表示パネルを含む表示デバイスを筐体内に格納した、一般的なフラットパネルディスプレイの外観を有している。
　図２は、本実施の形態に係る液晶表示装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
　図２に示されるように、液晶表示装置１００は、チューナ１０１と、デコーダ１０２と、制御回路１０３と、メモリ１０４と、液晶デバイス１０５とを備える。制御回路１０３およびメモリ１０４は、制御装置１１０を構成している。このように、液晶表示装置１００は、制御装置１１０を内蔵する装置である。
　チューナ１０１は、図示しないアンテナにより受信した放送波を構成するアナログ信号をデジタル信号である符号化データへ変換し、変換することで得られた符号化データをデコーダ１０２に出力する。
　デコーダ１０２は、チューナ１０１から取得した符号化データを復号し、復号することで得られた第１映像信号を制御回路１０３に出力する。デコーダ１０２は、符号化データが多重化されている場合には、符号化データを逆多重化して得られた映像用の符号化データおよび音声用の符号化データを、それぞれ、映像信号（第１映像信号）および音声信号に復号してもよい。デコーダ１０２は、第１映像信号とともに第１映像信号の付加データであるメタデータをチューナ１０１から取得し、復号してもよい。復号されたメタデータは後述する制御回路１０３がメモリ１０４に一旦書き込む。メタデータは予め配信側装置２００により第１映像信号に付加されて送信される。
　制御回路１０３は、デコーダ１０２により出力された第１映像信号に対して、所定の映像処理を行う。制御回路１０３は、映像信号が示す映像が動画像である場合には、動画像に含まれる複数のフレームのそれぞれに対して所定の映像処理を行う。制御回路１０３は、映像が静止画像である場合には、静止画像に対して所定の映像処理を行う。制御回路１０３は、映像処理を行うことで得られた制御信号を、液晶デバイス１０５に出力する。これにより、液晶デバイス１０５は、映像処理後の映像を表示させることができる。なお、制御回路１０３により得られた制御信号は、第３バックライト値及び第３映像信号を含む。第３バックライト値及び第３映像信号の詳細は、後述する。
　なお、デコーダ１０２と制御回路１０３とは、同一の回路で実現されていてもよい。また、制御回路１０３は、所定のプログラムを実行するＣＰＵなどの汎用のプロセッサにより実現されていてもよいし、専用回路により実現されていてもよい。つまり、液晶表示装置１００の機能は、ソフトウェアにより実現されていてもよいし、ハードウェアにより実現されていてもよい。
　メモリ１０４は、所定のプログラムおよび所定のプログラムを実行するために利用する各種データを記憶していてもよい。メモリ１０４は、例えば、不揮発性メモリである。
　液晶デバイス１０５は、制御回路１０３により出力された制御信号に基づいて、映像を表示する。液晶デバイス１０５は、液晶パネル１０５ａと、バックライト１０５ｂとを有する。バックライト１０５ｂは、液晶パネル１０５ａの複数の領域にそれぞれ対応して設けられる複数の光源（図示せず）を有する。各光源は、液晶パネル１０５ａの各領域における輝度を独立して調整することができる。
　次に、制御装置１１０の機能構成について説明する。
　図３は、本実施の形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
　図３に示すように、制御装置１１０は、機能構成として、取得部１１１と、映像信号処理部１１２と、生成部１１３とを備える。制御装置１１０は、例えば、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、制御装置１１０は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　取得部１１１は、第１映像信号を取得する。なお、第１映像信号は、制御装置１１０により信号処理される前の映像信号である。第１映像信号は、例えば、ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）映像信号であってもよい。また、第１映像信号は、ＳＤＲ（Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ）映像信号であってもよい。取得部１１１は、例えば、所定のテレビジョン放送規格での放送波が受信されることで得られた第１映像信号を取得してもよい。また、取得部１１１は、所定の通信プロトコルでのインターネットのようなネットワークを介して得られた第１映像信号を取得してもよいし、所定のパッケージメディアから得られた第１映像信号を取得してもよい。本実施の形態では、所定のテレビジョン放送規格での放送波からチューナ１０１及びデコーダ１０２を用いて取得された第１映像信号を取得する場合を例に説明する。取得部１１１は、例えば、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、取得部１１１は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　次に、映像信号処理部１１２について説明する。
　映像信号処理部１１２は、取得部１１１により取得された第１映像信号を液晶デバイス１０５の表示能力に応じた第２映像信号に調整する処理を行う。第２映像信号は、映像信号処理部１１２により第１映像信号に対する処理が行われた後の映像信号である。また、映像信号処理部１１２は、液晶表示装置１００のバックライト１０５ｂの基準となる第１バックライト値を決定する。映像信号処理部１１２は、第２映像信号及び第１バックライト値を生成部１１３へ出力する。映像信号処理部１１２は、抽出部１２１と、決定部１２２と、トーンマップ処理部１２３とを有する。なお、映像信号処理部１１２は、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、映像信号処理部１１２は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　抽出部１２１は、第１映像信号を用いて、第１映像信号の第１輝度特性を抽出する。抽出部１２１は、具体的には、第１映像に含まれる複数の第１フレームのそれぞれについて第１輝度特性を抽出する。抽出部１２１は、各フレームを構成する複数の第１画素がそれぞれ有する複数の第１輝度値を解析することで、複数の第１輝度値に基づいて、第１輝度特性を抽出する。第１輝度特性は、例えば、複数の第１輝度値の最大値（以下、第１最大値という）、及び、複数の第１輝度値の平均値（以下、第１平均値という）を含む。
　ここで、抽出部１２１による第１輝度特性の算出方法について、図４を用いて具体的に説明する。図４は、一の第１フレームに含まれる複数の第１画素を輝度値の階級毎に分類した輝度ヒストグラムの一例を示す図である。
　抽出部１２１は、一の第１フレームを構成する複数の画素のそれぞれが有する第１輝度値に基づいて、各階級における輝度範囲に該当する輝度値を有する画素をカウントすることで図４に示すようなヒストグラムを生成する。第１輝度値は、例えば、第１映像信号がＹＵＶ信号で示されている場合において輝度Ｙであり、第１映像信号がＲＧＢ信号で示されている場合において映像信号に含まれる画素の画素値におけるＲ成分、Ｇ成分、およびＢ成分のうちの最大値を示すＭａｘＲＧＢである。
　抽出部１２１は、輝度値が大きい順に第１画素をカウントした場合、カウント値が所定の閾値である第１画素が有する第１輝度値を基準とした所定の範囲に含まれる輝度値を有する複数の第１画素の複数の第１輝度値の平均を、第１輝度特性に含まれる、複数の第１輝度値の第１最大値として算出する。具体的には、抽出部１２１は、ヒストグラムにおいて、輝度が大きい階級から順にカウント値を合算し、合算したカウント値が所定の閾値を超えたか否かを判定する。例えば、抽出部１２１は、最も輝度が大きい階級のカウント値が所定の閾値を超えたか否かを判定し、超えていなければ次に輝度が大きい階級のカウント値を最初の判定に用いたカウント値に合算し、合算したカウント値が所定の閾値を超えたか否かを判定する。この処理を、合算したカウント値が所定の閾値を超えるまで繰り返し、所定の閾値を超えたときに合算した階級（Ｂｉｎ［ｉ］）を特定する。そして、抽出部１２１は、特定したＢｉｎ［ｉ］と、その両隣のＢｉｎ［ｉ＋１］およびＢｉｎ［ｉ－１］との平均を、第１輝度特性に含まれる、複数の第１輝度値の第１最大値として算出する。
　また、抽出部１２１は、ヒストグラムにおけるヒストグラム平均を、第１輝度特性に含まれる複数の第１輝度値の第１平均値として算出する。ヒストグラム平均は、下記の式１で算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　つまり、ヒストグラム平均は、各階級の代表値に各階級におけるカウント値を乗算することで第１の値を算出し、算出した複数の階級における複数の第１の値の総和をカウント値の総数で除算することで得られる値である。階級の代表値は、階級値であり、階級の輝度範囲の最小値と最大値との和を２で除した数である。
　なお、抽出部１２１は、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、抽出部１２１は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　決定部１２２は、抽出部１２１により抽出された第１映像信号の第１輝度特性を用いて第１バックライト値を決定する。決定部１２２は、決定した第１バックライト値をトーンマップ処理部１２３及び生成部１１３へ出力する。第１バックライト値は、液晶表示装置１００の液晶デバイス１０５のバックライト１０５ｂの輝度の基準となる値である。第１バックライト値は、液晶デバイス１０５に表示する映像のピーク輝度である出画ピーク輝度を実現するために液晶デバイス１０５のバックライト１０５ｂの輝度の最大値を制御するためのデューティ値である。言い換えると、第１バックライト値は、液晶デバイス１０５の表示ピーク輝度に対する出画ピーク輝度の割合である。第１バックライト値は、例えば、０～１００％の百分率で示される。第１バックライト値は、第１映像の一の第１フレームの全体に対して定められる一つの値である。
　具体的には、決定部１２２は、複数の第１フレームのそれぞれについて、各第１フレームを構成する複数の第１画素の複数の第１輝度値に基づいて抽出された第１最大値及び第１平均値を用いて、当該第１最大値及び第１平均値の加重平均を第１バックライト値として決定する。決定部１２２は、例えば、下記の式２を用いて第１バックライト値を決定する。
　第１バックライト値＝α１×第１最大値＋（１－α１）×第１平均値　　　（式２）
　式２においてα１は、加重平均における第１最大値に対する重みであり、（１－α１）は、加重平均における第１平均値に対する重みである。α１は、０以上１以下の数値で示される。
　なお、加重平均とは、変量をｘ１、ｘ２、ｘ３、・・・、ｘｎとし、これらに対する重みをそれぞれｗ１、ｗ２、ｗ３、・・・、ｗｎとしたとき、式３で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　このように、決定部１２２は、各第１フレームを表示するときのバックライト１０５ｂの輝度の第１最大値を、第１最大値及び第１平均値の加重平均とすることで、一の第１フレームとその次の第１フレームとの間で複数の第１輝度値から算出される第１最大値が大きく異なるような場合であっても、液晶表示装置１００に表示される映像の輝度の変化が急峻となることを低減することができる。
　ここで、α１は、第１フレームの輝度値に応じた値に決定されてもよい。図５は、第１フレームの輝度の平均値と重みα１との関係を示すグラフである。例えば、決定部１２２は、図５に示すように、加重平均における第１最大値への重みα１を、処理対象の第１フレームにおける複数の第１輝度値の平均値が大きいほど大きい値に決定してもよい。
　なお、決定部１２２は、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、決定部１２２は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　トーンマップ処理部１２３は、液晶表示装置１００の液晶デバイス１０５が表示可能なピーク輝度、及び、第１バックライト値に基づいて、第１映像信号に対するトーンマップ処理を行い、トーンマップ処理後の第２映像信号を出力する。具体的には、トーンマップ処理部１２３は、ピーク輝度及び第１バックライト値から液晶表示装置１００で第１フレームを表示するときの出画ピーク輝度を算出し、出画ピーク輝度を最大輝度とするトーンカーブを生成する。トーンマップ処理部１２３は、生成したトーンカーブを用いて、第１映像信号に対するトーンマップ処理を行い、トーンマップ処理後の第２映像信号を生成部１１３へ出力する。
　ここで、液晶デバイス１０５が表示可能なピーク輝度は、例えば、予めメモリ１０４に記憶されている。なお、液晶デバイス１０５が表示可能なピーク輝度は、制御装置１１０の外部に設けられ、かつ、液晶表示装置１００の内部に設けられる他のメモリ（図示せず）に記憶されていてもよい。トーンマップ処理部１２３は、メモリ１０４または他のメモリからピーク輝度を取得する。
　トーンマップ処理部１２３におけるトーンマップ処理において用いられるトーンカーブは、図６に示すような、入力信号のピーク輝度が入力されたときに、出画ピーク輝度を最大値として算出するためのトーンカーブである。つまり、トーンカーブは、入力信号の輝度を、液晶デバイス１０５が表示可能な最大輝度に応じた出力信号に変換するために用いられる。また、このトーンカーブは、第１バックライト値により低下した出画輝度分を補正する信号補正のゲインを考慮して生成される。バックライト値と信号補正のゲインとの関係は、輝度を元の映像信号の輝度で維持するために式４で表すことができる。
　バックライト値／１００×信号補正のゲイン＝１．０　　　（式４）
　よって、信号補正のゲインは、バックライト値の逆数で表すことができる。映像信号はガンマ特性を有するため、信号補正のゲインは、式５および図７で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　式５において、Ｇａｉｎは、信号補正のゲインを示し、Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ　Ｄｕｔｙは、バックライト値、つまり、第１バックライト値を示す。また、γは、映像信号のガンマ特性値を示す。ガンマは、例えば、２．２、２．０、１．８などの値である。
　なお、上述したように、第１バックライト値は、第１映像の一の第１フレームの全体に対して定められる一つの値であるため、信号補正のゲインは、第１映像の一の第１フレームの全体に対して定められる値である。
　なお、図６は、入力信号の輝度と、出力信号の輝度との関係を示すトーンカーブである。また、図７は、信号補正のゲインと、バックライト値との関係を示すグラフである。
　なお、トーンマップ処理部１２３は、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、トーンマップ処理部１２３は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　次に、生成部１１３について説明する。
　生成部１１３は、映像信号処理部１１２により生成された、第１バックライト値及び第２映像信号に基づいて、液晶表示装置１００のローカルディミング制御のための制御信号を生成する。生成部１１３は、生成した制御信号を液晶表示装置１００の液晶デバイス１０５に出力する。生成部１１３は、第２映像信号で示される第２映像に含まれる第２フレームを構成する複数の領域のそれぞれについて、制御信号を生成する。なお、生成部１１３は、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、生成部１１３は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　ここで、第２フレームと複数の領域との関係について図８を用いて説明する。図８は、液晶デバイスのバックライトがローカルディミング制御において独立して輝度制御される複数の領域毎に、第２輝度特性を算出する例を示す図である。
　第２映像に含まれる第２フレームＦ２は、図８の（ａ）に示すように、複数の領域Ｒ１１～Ｒ１４に区分される。複数の領域Ｒ１１～Ｒ１４は、液晶デバイス１０５のバックライト１０５ｂがローカルディミング制御において独立して輝度制御される複数の領域に対応する。生成部１１３は、複数の領域Ｒ１１～Ｒ１４に対応する複数の制御信号を生成する。なお、１つの第２フレームＦ２は、４つの領域Ｒ１１～Ｒ１４に区分されるとしたが、２以上の領域に区分されるのであれば４つの領域Ｒ１１～Ｒ１４に区分されることに限定されない。第２フレームＦ２は、複数の領域Ｒ１１～Ｒ１４とは異なる複数のブロックを含んでいてもよい。バックライト１０５ｂにおいて独立して輝度制御される最小の領域は、２以上のブロックに対応していてもよいし、１つのブロックに対応していてもよい。また、ここで処理対象となる第２フレームは、第１バックライト値を算出する基になった第１フレームに対応する第２映像信号におけるフレームである。生成部１１３は、抽出部１３１と、決定部１３２と、ゲイン調整部１３３と、制御信号生成部１３４とを有する。以下では、抽出部１３１と、決定部１３２と、ゲイン調整部１３３とは、第２フレームＦ２を構成する複数の領域Ｒ１１～Ｒ１４のそれぞれに対して、同じ処理が行われるため、１つの領域Ｒ１１への処理を代表して説明する場合がある。
　抽出部１３１は、領域Ｒ１１における第２輝度特性を抽出する。抽出部１３１は、領域Ｒ１１に含まれる複数の第２画素がそれぞれ有する複数の第２輝度値に基づいて、領域Ｒ１１における第２輝度特性を抽出する。領域Ｒ１１に含まれる複数の第２画素は、第２映像信号の第２フレームを構成する複数の第２画素のうちの一部の画素であり、領域Ｒ１１に含まれる画素である。第２輝度特性は、例えば、領域Ｒ１１における、複数の第２輝度値の最大値（以下、第２最大値という）、及び、複数の第２輝度値の平均値（以下、第２平均値という）を含む。領域Ｒ１１は、複数のブロックＢ１～Ｂ６（本実施の形態では６つのブロック）に対応しており、複数のブロックＢ１～Ｂ６の輝度を制御するための領域である。領域Ｒ１１は、複数のブロックＢ１～Ｂ６を含む。同様に、他の領域Ｒ１２～Ｒ１４のそれぞれは、図示しない複数のブロック（本実施の形態では６つのブロック）に対応しており、対応しているブロックの輝度を制御するための領域である。他の領域Ｒ１２～Ｒ１４のそれぞれは、図示しない複数のブロックを含む。
　図８の（ｂ）は、複数のブロックＢ１～Ｂ６における複数の第２画素がそれぞれ有する複数の第２輝度値の最大値の一例である。この場合、各ブロックＢ１～Ｂ６の最大値のうちの最大値を領域Ｒ１１の第２最大値として決定してもよい。同様に、複数のブロックＢ１～Ｂ６における複数の第２画素がそれぞれ有する複数の第２輝度値の平均値が算出されている場合、各ブロックＢ１～Ｂ６の平均値の平均を、領域Ｒ１１の第２平均値として決定してもよい。
　決定部１３２は、抽出部１３１により抽出された各領域の第２輝度特性を用いて各領域における第２バックライト値を決定する。第２バックライト値は、各領域に対応するバックライト１０５ｂの輝度の基準となる値である。第２バックライト値は、表示する映像の各領域のピーク輝度である領域ピーク輝度を実現するために液晶デバイス１０５のバックライト１０５ｂの複数の光源毎の輝度を制御するためのデューティ値である。言い換えると、第２バックライト値は、出画ピーク輝度に対する各領域の領域ピーク輝度の割合である。第２バックライト値は、０～１００％の値で示される。第２バックライト値は、第２映像の一の第２フレームの複数の領域のそれぞれに対して定められる複数の値である。
　具体的には、決定部１３２は、複数の領域Ｒ１１～Ｒ１４のそれぞれについて、各領域Ｒ１１～Ｒ１４を構成する複数の第２画素の複数の第２輝度値に基づいて抽出された第２最大値及び第２平均値を用いて、当該第２最大値及び第２平均値の加重平均を当該領域における第２バックライト値として決定する。決定部１３２は、例えば、下記の式６を用いて第２バックライト値を決定する。
　第２バックライト値＝α２×第２最大値＋（１－α２）×第２平均値　　　（式６）
　式６においてα２は、加重平均における第２最大値に対する重みであり、（１－α２）は、加重平均における第２平均値に対する重みである。α２は、０以上１以下の数値で示される。
　このように、決定部１３２は、各第２フレームを表示するときのバックライト１０５ｂの輝度の最大値を、第２最大値及び第２平均値の加重平均とすることで、一の第２フレームとその次の第２フレームとの間で複数の第２輝度値から算出される第２最大値が大きく異なるような場合であっても、液晶表示装置１００に表示される映像の輝度の変化が急峻となることを低減することができる。ここで、α２は、α１と同様に、第２フレームの輝度値に応じた値に決定されてもよい。
　なお、決定部１３２は、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、決定部１３２は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　ゲイン調整部１３３は、各領域Ｒ１１～Ｒ１４における第２バックライト値に基づいて、当該領域Ｒ１１～Ｒ１４に対応する第２映像信号に対する信号補正のゲインを決定する。ゲイン調整部１３３は、決定した各領域Ｒ１１～Ｒ１４における信号補正のゲインを用いて、各領域Ｒ１１～Ｒ１４に対応する第２映像信号を補正し、各領域Ｒ１１～Ｒ１４に対応する第２映像信号を補正することにより得られた第３映像信号を生成する。各領域Ｒ１１～Ｒ１４に対応する第２映像信号とは、第２映像信号が示す第２フレームを複数の領域Ｒ１１～Ｒ１４に分割したときに、各領域Ｒ１１～Ｒ１４の映像を示す映像信号である。ゲイン調整部１３３は、第３映像信号を制御信号生成部１３４に出力する。第２バックライト値と信号補正のゲインとの関係は、上述したように、輝度を元の映像信号の輝度で維持するために式４で表すことができる。
　よって、信号補正のゲインは、バックライト値の逆数で表すことができる。映像信号はガンマ特性を有するため、信号補正のゲインは、式５および図７と同様に表すことができる。
　なお、ゲイン調整部１３３は、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、ゲイン調整部１３３は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　制御信号生成部１３４は、第１バックライト値と各領域Ｒ１１～Ｒ１４において決定した第２バックライト値とに基づいて、各領域Ｒ１１～Ｒ１４における第３バックライト値を算出する。また、制御信号生成部１３４は、算出した各領域Ｒ１１～Ｒ１４における第３バックライト値、及び、ゲイン調整部１３３により生成された第３映像信号をローカルディミング制御のための制御信号として生成し、生成した制御信号を液晶デバイス１０５へ出力する。つまり、制御信号生成部１３４は、各領域Ｒ１１～Ｒ１４におけるバックライト１０５ｂの複数の光源を制御するための第３バックライト値と、各領域Ｒ１１～Ｒ１４における液晶パネル１０５ａを制御するための第３映像信号とを含む制御信号を生成する。そして、制御信号生成部１３４は、複数の領域Ｒ１１～Ｒ１４にそれぞれが対応する制御信号を、液晶デバイス１０５に出力する。制御信号に含まれる第３バックライト値及び第３映像信号は、映像の１つのフレームに対応している。つまり、制御信号は、フレーム毎に生成される。
　なお、制御信号生成部１３４は、制御回路１０３及びメモリ１０４により実現される。具体的には、制御信号生成部１３４は、制御回路１０３によりメモリ１０４に格納される所定のプログラムが実行されることにより実現されてもよい。
　［２．動作］
　次に、液晶表示装置１００の動作について説明する。図９は、液晶表示装置の動作のフローチャートである。なお、このフローチャートのステップＳ１～Ｓ５は、制御装置１１０の動作のフローチャートでもある。
　まず、液晶表示装置１００の制御装置１１０は、第１映像信号を取得する（Ｓ１）。ステップＳ１の詳細は、制御装置１１０の取得部１１１の処理として説明したため、省略する。
　次に、制御装置１１０は、第１映像信号から第１映像信号の第１輝度特性を抽出する（Ｓ２）。ステップＳ２の詳細は、制御装置１１０の映像信号処理部１１２の抽出部１２１の処理として説明したため、省略する。
　次に、制御装置１１０は、抽出した第１輝度特性を用いて、液晶表示装置１００のバックライト１０５ｂの輝度の基準となる第１バックライト値を決定する（Ｓ３）。ステップＳ３の詳細は、制御装置１１０の映像信号処理部１１２の決定部１２２の処理として説明したため、省略する。
　次に、制御装置１１０は、液晶表示装置１００の液晶デバイス１０５が表示可能なピーク輝度、及び、第１バックライト値に基づいて、ステップＳ１で取得した第１映像信号に対するトーンマップ処理を行い、トーンマップ処理後の第２映像信号を出力する（Ｓ４）。ステップＳ４の詳細は、制御装置１１０の映像信号処理部１１２のトーンマップ処理部１２３の処理として説明したため、省略する。
　次に、制御装置１１０は、第１バックライト値及び第２映像信号に基づいて、液晶表示装置１００のローカルディミング制御のための制御信号を生成し、生成した制御信号を液晶表示装置１００の液晶デバイス１０５へ出力する（Ｓ５）。ステップＳ５の詳細は、図１０を用いて後述する。
　次に、液晶表示装置１００の液晶デバイス１０５は、出力された制御信号に基づいて、映像を表示する（Ｓ６）。具体的には、液晶デバイス１０５は、制御信号に含まれる各領域Ｒ１１～Ｒ１４における第３バックライト値を用いて、各領域Ｒ１１～Ｒ１４におけるバックライト１０５ｂの複数の光源を制御する。バックライト１０５ｂの制御と同時に、液晶デバイス１０５は、制御信号に含まれる第３映像信号を用いて液晶パネル１０５ａを制御する。このように、液晶デバイス１０５は、各領域Ｒ１１～Ｒ１４における第３バックライト値を用いてバックライト１０５ｂを制御し、かつ、第３映像信号を用いて液晶パネル１０５ａを制御することで、制御信号に基づく映像を表示する。
　図１０は、制御信号の生成処理（Ｓ５）のフローチャートである。
　ステップＳ５は、制御装置１１０の生成部１１３において行われる。
　生成部１１３は、第２映像信号の第２映像に含まれる第２フレームを構成する複数の領域のそれぞれについて、ループを開始する。ループでは、ステップＳ１１～ステップＳ１３が行われる。
　生成部１１３は、処理対象の領域から処理対象の領域の第２輝度特性を抽出する（Ｓ１１）。ステップＳ１１の詳細は、生成部１１３の抽出部１３１の処理として説明したため、省略する。
　生成部１１３は、第１バックライト値と、処理対象の領域において決定した第２バックライト値とに基づいて、処理対象の領域における第３バックライト値を決定する（Ｓ１２）。
　生成部１１３は、処理対象の領域における第２バックライト値に基づいて、処理対象の領域における信号補正のゲインを決定し、決定したゲインに応じて処理対象における第２映像信号を補正して第３映像信号を生成する（Ｓ１３）。
　ステップＳ１２及びＳ１３の詳細は、生成部１１３の決定部１３２、ゲイン調整部１３３及び制御信号生成部１３４の処理として説明したため、省略する。
　生成部１１３は、複数の領域の全てについてループを実行すると、ループを終了する。
　［３．効果など］
　本実施の形態に係る制御装置１１０によれば、第１映像信号の第１輝度特性を用いて決定した第１バックライト値と、第１映像信号に対するトーンマップ処理後の第２映像信号とに基づいて液晶表示装置１００の液晶デバイス１０５のローカルディミング制御のための制御信号を生成する。このため、第１輝度特性を用いて液晶デバイス１０５に表示される映像のピーク輝度に応じて調整された第２映像信号に応じたローカルディミング制御を液晶デバイス１０５に対して行うことができる。このように、第２映像信号は、出画ピーク輝度に合わせてピーク輝度が低減されているため、第１映像信号が有する輝度以下の輝度を有することとなる。このため、液晶デバイス１０５に表示される映像の暗部の黒浮きを十分に低減することができ、かつ、当該映像のコントラスト比を十分に向上させることができる。
　また、本実施の形態に係る制御装置１１０において、トーンマップ処理部１２３は、ピーク輝度及び第１バックライト値から液晶デバイス１０５で一の第１フレームを表示するときの出画ピーク輝度を算出し、出画ピーク輝度を最大輝度とするトーンカーブを用いてトーンマップ処理を行う。このため、第１輝度特性を用いて液晶デバイス１０５に表示される映像のピーク輝度に応じて調整された第２映像信号を生成することができる。
　また、本実施の形態に係る制御装置１１０において、生成部１１３は、第１バックライト値及び第２映像信号に基づいて、液晶デバイス１０５のローカルディミング制御のための制御信号を生成する。このため、第２映像信号に応じたローカルディミング制御を適切に行うことができ、液晶デバイス１０５に表示される映像の暗部の黒浮きを十分に低減することができ、かつ、当該映像のコントラスト比を十分に向上させることができる。
　［４．変形例］
　上記実施の形態では、制御装置１１０は、液晶表示装置１００に内蔵されるとしたが、これに限らずに、液晶表示装置１００とは別体の装置であってもよい。例えば、制御装置１１０は、液晶表示装置１００に接続されるレコーダ、セットトップボックスなどの外部装置であってもよい。この場合、制御装置１１０と、液晶表示装置１００とは、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（登録商標）ケーブルなどで有線接続されてもよいし、無線接続されてもよい。制御装置１１０と、液晶表示装置１００とは、互いに通信可能に接続されていればよい。
　上記実施の形態では、制御装置１１０の映像信号処理部１１２は、第１映像信号を解析することで第１輝度特性を抽出する抽出部１２１を有するとしたが、第１映像信号にメタデータとして第１輝度特性が含まれている場合には、抽出部１２１を有していなくてもよい。つまり、制御装置１１０の映像信号処理部１１２は、第１映像信号のメタデータから第１輝度特性を取得してもよい。第１輝度特性は、ダイナミックメタデータであってもよい。
　上記実施の形態では、映像信号処理部１１２及び生成部１１３は、制御回路１０３により構成されるとしたが、映像信号処理部１１２の機能を有する制御回路と、生成部１１３の機能を有する制御回路とは、一体であってもよいし、別体であってもよい。
　上記実施の形態では、液晶表示装置１００は、チューナ１０１を備える構成であり、制御装置１１０は、チューナ１０１を用いて受信した放送波に基づく第１映像信号を取得する例について説明したが、これに限らない。制御装置１１０は、光ディスクなどの記録媒体（所定のパッケージメディア）に記録されている映像データを読み出すことで得られた第１映像信号を取得してもよい。この場合、制御装置１１０は、光ディスクを読み出す光ピックアップを備える電気機器を備えていてもよい。また、制御装置１１０は、インターネットなどのネットワークを介して外部サーバから第１映像信号を取得してもよい。この場合、制御装置１１０は、外部サーバとの間で通信を行うための通信ＩＦを備えていてもよい。
　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
　したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
　本開示は、液晶表示装置に表示される映像の暗部の黒浮きを十分に低減することができ、かつ、当該映像のコントラスト比を十分に向上させることができる制御装置及び制御方法などとして有用である。
１００　　液晶表示装置
１０１　　チューナ
１０２　　デコーダ
１０３　　制御回路
１０４　　メモリ
１０５　　液晶デバイス
１０５ａ　　液晶パネル
１０５ｂ　　バックライト
１１０　　制御装置
１１１　　取得部
１１２　　映像信号処理部
１１３　　生成部
１２１、１３１　　抽出部
１２２、１３２　　決定部
１２３　　トーンマップ処理部
１３３　　ゲイン調整部
１３４　　制御信号生成部
　Ｂ１～Ｂ６　　ブロック
　Ｆ２　　第２フレーム
　Ｒ１１～Ｒ１４　　領域

Claims (8)

  1. 　液晶表示装置を制御する制御装置であって、
    　第１映像信号を取得する取得部と、
    　前記第１映像信号の第１輝度特性を用いて、前記液晶表示装置のバックライトの輝度の基準となる第１バックライト値を決定する決定部と、
    　前記液晶表示装置が表示可能なピーク輝度、及び、前記第１バックライト値に基づいて、前記第１映像信号に対するトーンマップ処理を行い、トーンマップ処理後の第２映像信号を出力するトーンマップ処理部と、
    　前記第１バックライト値及び前記第２映像信号に基づいて、前記液晶表示装置のローカルディミング制御のための制御信号を生成し、前記制御信号を前記液晶表示装置へ出力する生成部と、を備える
    　制御装置。
  2. 　前記第１輝度特性は、前記第１映像信号で示される第１映像に含まれる一の第１フレームを構成する複数の第１画素が有する複数の第１輝度値の最大値、及び、前記複数の第１輝度値の平均値を含み、
    　前記第１映像は、前記一の第１フレームを含む複数の第１フレームを含み、
    　前記決定部は、前記複数の第１フレームのそれぞれについて、各第１フレームを構成する複数の第１輝度値に基づく前記最大値及び前記平均値の加重平均を、前記第１バックライト値として決定する
    　請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記加重平均における前記最大値への重みは、処理対象の第１フレームにおける複数の第１輝度値の平均値が大きいほど大きい値に設定される
    　請求項２に記載の制御装置。
  4. 　前記最大値は、輝度値が大きい順に前記第１画素をカウントした場合、カウント値が所定の閾値である第１画素が有する第１輝度値を基準とした所定の範囲内の輝度値を有する複数の第１画素の複数の第１輝度値の平均である
    　請求項２または３に記載の制御装置。
  5. 　前記平均値は、輝度値を複数の階級に分類したときの各階級に属する輝度値を有する画素の数を示すヒストグラムにおけるヒストグラム平均である
    　請求項２から４のいずれか１項に記載の制御装置。
  6. 　前記トーンマップ処理部は、前記ピーク輝度及び前記第１バックライト値から前記液晶表示装置で前記一の第１フレームを表示するときの出画ピーク輝度を算出し、前記出画ピーク輝度を最大輝度とするトーンカーブを用いて前記トーンマップ処理を行う
    　請求項２から５のいずれか１項に記載の制御装置。
  7. 　前記生成部は、
    　前記第２映像信号で示される第２映像に含まれる第２フレームであって、前記第１フレームに対応する第２フレームを構成する複数の領域のそれぞれについて、
    　　（ｉ）当該領域の第２輝度特性を用いて、当該領域における第２バックライト値を決定し、
    　　（ｉｉ）当該領域における前記第２バックライト値に基づいて、当該領域に対応する前記第２映像信号に対する信号補正のゲインを決定し、決定した当該領域における前記ゲインを用いて当該領域における前記第２映像信号を補正し、
    　前記第１バックライト値と各領域において決定した前記第２バックライト値とに基づいて算出される各領域における第３バックライト値、及び、前記第２映像信号が各領域において補正されることで得られた第３映像信号を前記制御信号として生成する
    　請求項２から６のいずれか１項に記載の制御装置。
  8. 　液晶表示装置を制御する制御方法であって、
    　第１映像信号を取得し、
    　前記第１映像信号の第１輝度特性を用いて、前記液晶表示装置のバックライトの輝度の基準となる第１バックライト値を決定し、
    　前記液晶表示装置が表示可能なピーク輝度、及び、前記第１バックライト値に基づいて、前記第１映像信号に対するトーンマップ処理を行い、トーンマップ処理後の第２映像信号を出力し、
    　前記第１バックライト値および前記第２映像信号に基づいて、前記液晶表示装置のローカルディミング制御のための制御信号を生成し、
    　前記制御信号を前記液晶表示装置へ出力する
    　制御方法。
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