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JP2014203034A - Display control device - Google Patents

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JP2014203034A
JP2014203034A JP2013081339A JP2013081339A JP2014203034A JP 2014203034 A JP2014203034 A JP 2014203034A JP 2013081339 A JP2013081339 A JP 2013081339A JP 2013081339 A JP2013081339 A JP 2013081339A JP 2014203034 A JP2014203034 A JP 2014203034A
Authority
JP
Japan
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processing
image
image data
circuit
backlight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013081339A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
潤 安藤
Jun Ando
潤 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MegaChips Corp
Original Assignee
MegaChips Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MegaChips Corp filed Critical MegaChips Corp
Priority to JP2013081339A priority Critical patent/JP2014203034A/en
Publication of JP2014203034A publication Critical patent/JP2014203034A/en
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  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a need of a special image property evaluation circuit for a compress mode selection of a compression circuit.SOLUTION: A display control device includes: evaluating image property for each of a plurality of areas divided from a display area of a liquid crystal panel with an image property evaluation circuit; generating back-light-control information which controls luminance distribution of back light of the liquid crystal panel based on the evaluation result; and selecting a compress mode of a compression circuit based on the evaluation result by the image property evaluation circuit.

Description

本発明は、入力された画像データを処理して液晶パネル等の表示装置に出力する表示制御装置に関する。   The present invention relates to a display control device that processes input image data and outputs the processed image data to a display device such as a liquid crystal panel.

液晶パネルを使用した表示制御装置では、液晶パネルのバックライトを縦・横に複数の領域に分割して、各領域ごとのバックライト輝度を独立して制御するローカルディミングにより、映像コントラストの改善、消費電力の削減等が行われている。このローカルディミングは、1フレームごとの入力画像の空間的輝度分布を解析して、映像の各領域ごとの明るさを評価し、その評価結果に応じて各領域ごとのバックライトの輝度の制御と画像データの補正を行うものである。   In the display control device using the liquid crystal panel, the backlight of the liquid crystal panel is divided into multiple areas vertically and horizontally, and the local dimming that controls the backlight brightness for each area independently improves the video contrast. Power consumption has been reduced. This local dimming analyzes the spatial luminance distribution of the input image for each frame, evaluates the brightness for each region of the video, and controls the luminance of the backlight for each region according to the evaluation result. The image data is corrected.

図8に従来の表示制御装置200を示す。ローカルディミング回路210は、ヒストグラム作成部211において入力画像データの輝度のヒストグラムを作成し、そのヒストグラムを画像特性評価部212に取り込んで空間的輝度分布を分析して画像特性を評価し、その評価結果によりバックライト制御信号を生成してバックライト制御手段を構成するCPU220に入力し、これによりバックライト230の各領域ごとの輝度が制御される。また、入力画像データがその評価結果によって画像補正回路213で補正される。画像補正部213で補正された画像データは、タイミングコントロール回路240のXYデコーダに入力され、これにより液晶パネル250の表示制御が行われる。このローカルディミングの技術については特許文献1に記載がある。   FIG. 8 shows a conventional display control apparatus 200. The local dimming circuit 210 creates a luminance histogram of the input image data in the histogram creation unit 211, takes the histogram into the image characteristic evaluation unit 212, analyzes the spatial luminance distribution, evaluates the image characteristics, and evaluates the results. Thus, a backlight control signal is generated and input to the CPU 220 constituting the backlight control means, whereby the luminance of each area of the backlight 230 is controlled. Further, the input image data is corrected by the image correction circuit 213 according to the evaluation result. The image data corrected by the image correction unit 213 is input to the XY decoder of the timing control circuit 240, whereby display control of the liquid crystal panel 250 is performed. This local dimming technique is described in Patent Document 1.

一方、この種の表示制御装置200では、さまざまな目的で、入力された画像データのメモリへの書き込みと該メモリからの読み出しが行われる。たとえば、3D表示のためのフォーマット変換や、応答性において限界のある液晶パネル250に動きのある画像を表示させるオーバードライブ処理のために、画像データを一時的にメモリに保存して処理を加え、そこから読み出すことが行われる。このとき、必要なメモリの容量を削減するために、書き込み前の画像データの圧縮処理と、読み出した画像データの伸張処理が行われる。   On the other hand, in this type of display control apparatus 200, the input image data is written to the memory and read from the memory for various purposes. For example, image data is temporarily stored in a memory for processing for format conversion for 3D display and overdrive processing for displaying a moving image on the liquid crystal panel 250 with limited responsiveness. Reading from there is performed. At this time, in order to reduce the necessary memory capacity, compression processing of image data before writing and decompression processing of read image data are performed.

ところが、この圧縮の方法および条件設定によっては、圧縮した画像データを正確に元の画像データに戻すことができない場合がある。特に、特定の特性を有する画像の画像データを圧縮する場合に圧縮誤差が大きくなり、表示画質が劣化する場合がある。   However, depending on the compression method and condition setting, the compressed image data may not be accurately restored to the original image data. In particular, when image data of an image having specific characteristics is compressed, a compression error increases, and the display image quality may deteriorate.

例えば、液晶パネル250の出荷検査において、画面全体にわたって横方向に連続的に輝度が変化するR,G,Bの各色の帯が縦方向に隣り合って配置されたテストパターンを表示させてテストを行うことがある。このときに、異なる色の横帯の境界付近においてノイズが目立つという問題が発生した。   For example, in shipping inspection of the liquid crystal panel 250, a test pattern is displayed in which strips of R, G, and B colors whose luminance continuously changes in the horizontal direction over the entire screen are arranged adjacent to each other in the vertical direction. There are things to do. At this time, there was a problem that noise was conspicuous in the vicinity of the boundary between the horizontal bands of different colors.

表示制御装置では、圧縮モードA用の第1圧縮回路10と圧縮モードB用の第2の圧縮回路20を備える場合がある。第1の圧縮回路10は、具体的には、例えば図9(a)に示すように、量子化器11、逆量子化器12、ラインバッファ13、予測部14、加算器15,16を備えている。そして、図9(b)に示すように、上のラインの画素Da,Db,Dcと同一ラインの直前の画素Ddのそれぞれの画素データ(量子化、逆量子化を経たデータ)から予測される画素Dxの画素データDyと当該画素Dxの画素データとに基づき、当該画素Dxの圧縮データQを生成している。   The display control apparatus may include a first compression circuit 10 for compression mode A and a second compression circuit 20 for compression mode B. Specifically, the first compression circuit 10 includes a quantizer 11, an inverse quantizer 12, a line buffer 13, a prediction unit 14, and adders 15 and 16, for example, as shown in FIG. ing. Then, as shown in FIG. 9 (b), prediction is made from the respective pixel data (data subjected to quantization and inverse quantization) of the pixel Dd immediately before the same line as the pixels Da, Db, Dc on the upper line. Based on the pixel data Dy of the pixel Dx and the pixel data of the pixel Dx, compressed data Q of the pixel Dx is generated.

第2の圧縮回路20は、具体的には、例えば図10(a)に示すように、量子化器21、逆量子化器22、1画素遅延器23、予測部24、加算器25,26を備えている。そして、図10(b)に示すように、当該画素Dxの圧縮データQを、同一ラインの直前の画素Daの画素データ(量子化、逆量子化を経たデータ)から予測される画素Dxの画素データDyと当該画素Dxの画像データから予測して生成している。   Specifically, as shown in FIG. 10A, for example, the second compression circuit 20 includes a quantizer 21, an inverse quantizer 22, a one-pixel delay unit 23, a prediction unit 24, and adders 25 and 26. It has. Then, as shown in FIG. 10B, the compressed data Q of the pixel Dx is a pixel of the pixel Dx that is predicted from the pixel data of the pixel Da immediately before the same line (data that has undergone quantization and inverse quantization). The prediction is generated from the data Dy and the image data of the pixel Dx.

2つの圧縮回路10,20は、利用する圧縮方式が、隣接する画素から予測される画像データと当該画素の画像データとの差分を一定のビット数の圧縮データに量子化する方式である点で共通であり、従って、圧縮後のデータ量も同一であり、同一の容量のメモリに記憶できる。しかし、条件設定(予測に利用する画素)が異なる。自然画では、第1の圧縮回路10の方が優れた画質が得られる場合が多い。   The two compression circuits 10 and 20 are such that the compression method used is a method of quantizing the difference between the image data predicted from adjacent pixels and the image data of the pixel into compressed data having a fixed number of bits. Therefore, the amount of data after compression is the same and can be stored in memories having the same capacity. However, the condition setting (pixels used for prediction) is different. For natural images, the first compression circuit 10 often provides superior image quality.

しかし、第1の圧縮回路10は、上記テストパターンを表示させる場合に、図9(c)に示すように、境界付近における注目画素Dxの圧縮データを生成する際に、誤差が大きくなる可能性がある。例えば、緑(G)の帯と青(B)の帯との間の境界付近おいて、上のラインの画像データG60を参照して圧縮データを作成するために、それを伸張させたときは周囲と大幅に異なる輝度の画像データが再生されてしまい、境界上にブツブツのノイズが目立つ問題がある。第2の圧縮回路20は、上記テストパターンでは境界付近での誤差が小さくノイズが目立たない特性を持つ。   However, when the first compression circuit 10 displays the test pattern, as shown in FIG. 9C, there is a possibility that an error may increase when generating compressed data of the pixel of interest Dx near the boundary. There is. For example, when the compressed data is decompressed in the vicinity of the boundary between the green (G) band and the blue (B) band with reference to the image data G60 in the upper line, There is a problem in that image data having a brightness significantly different from that of the surroundings is reproduced, and noise on the boundary is noticeable. The second compression circuit 20 has a characteristic that the error near the boundary is small and noise is not conspicuous in the test pattern.

そこで、通常は、第1の圧縮回路10を使用し、上記した問題となったテストパターンを利用して液晶パネル250の検査を行うときには、第1の圧縮回路10に代えて第2の圧縮回路20を利用して圧縮データを生成することが考えられる。このようにすれば、ノイズの発生が抑制可能になると考えられる。しかし、これを行うためには、対象画像の特徴を抽出することによって上記したテストパターンであることを判定して、使用する圧縮回路を第1の圧縮回路10から第2の圧縮回路20に変更する手段が必要となる。   Therefore, normally, when the first compression circuit 10 is used and the liquid crystal panel 250 is inspected using the test pattern in question, the second compression circuit is used instead of the first compression circuit 10. 20 may be used to generate compressed data. In this way, it is considered that the generation of noise can be suppressed. However, in order to do this, it is determined that the test pattern is the above-described test pattern by extracting the features of the target image, and the compression circuit to be used is changed from the first compression circuit 10 to the second compression circuit 20. A means to do this is required.

ところで、前記した表示制御装置200は、前記した第1の圧縮回路10又は第2の圧縮回路20を選択する目的で画像の特性評価を行う回路を備えていないが、前記したように、縦・横の複数の各領域ごとのバックライトの輝度を独立して調整するための画像特性評価部212を備えている。   Incidentally, the display control apparatus 200 does not include a circuit for evaluating the characteristics of an image for the purpose of selecting the first compression circuit 10 or the second compression circuit 20 as described above. An image characteristic evaluation unit 212 for independently adjusting the luminance of the backlight for each of a plurality of horizontal regions is provided.

この、画像特性評価部212は、画面全体の輝度分布を解析するものであり、画面全体にわたって連続的に輝度が変化するパターンが表示されたことを検出することが可能である。そこで、このバックライト輝度調整のための画像特性評価部212の評価結果に基づいて、圧縮回路の選択を行うことが可能であると思われる。   The image characteristic evaluation unit 212 analyzes the luminance distribution of the entire screen, and can detect that a pattern in which the luminance continuously changes over the entire screen is displayed. Therefore, it seems that the compression circuit can be selected based on the evaluation result of the image characteristic evaluation unit 212 for adjusting the backlight luminance.

ここで、特定の画像の場合に圧縮誤差が大きくなる問題は従来から認識されていた。例えば、横方向に連続的に輝度が変化する「グラデーション画像」であることを検出して、圧縮回路の選択を切り替えることを記載した従来技術が存在する(特許文献2)。   Here, the problem that the compression error increases in the case of a specific image has been conventionally recognized. For example, there is a conventional technique that describes that a “gradation image” whose luminance continuously changes in the horizontal direction is detected and the selection of the compression circuit is switched (Patent Document 2).

特開2010−175913号公報JP 2010-175913 A 特開2006−311474号公報JP 2006-31474 A

しかし、特許文献2での「グラデーション画像」であることの検出は、微少な領域毎に(横方向に隣り合う4画素の差分に基づいて)行われるものである。ここでは、前記した表示制御装置200において問題となった、画面全体にわたって横方向に連続的に輝度が変化するテストパターンのみではなく、画面内の微少な領域において横方向の輝度変化がある場合でも検出が行われる。微少な領域で横方向の輝度変化があって、その領域のみでノイズが発生しても、人間の目では検知が困難であり、圧縮回路の選択を変更することは必須ではない。むしろ、画面内の個々の領域毎に圧縮回路の選択が変更されると、領域間での不連続性が目立つ等の副作用が発生する可能性がある。   However, the detection of a “gradation image” in Patent Document 2 is performed for each minute region (based on the difference between four pixels adjacent in the horizontal direction). Here, not only the test pattern in which the luminance continuously changes in the horizontal direction over the entire screen, which is a problem in the display control apparatus 200 described above, but also in the case where there is a horizontal luminance change in a small area in the screen. Detection is performed. Even if there is a change in luminance in the horizontal direction in a small area and noise occurs only in that area, it is difficult for the human eye to detect, and it is not essential to change the selection of the compression circuit. Rather, if the selection of the compression circuit is changed for each area in the screen, there may be side effects such as the discontinuity between the areas being noticeable.

本発明の目的は、圧縮モード等の処理条件の変更ために特別な画像特性評価手段を必要としないようにした表示制御装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a display control apparatus that does not require special image characteristic evaluation means for changing processing conditions such as a compression mode.

上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、入力された画像データに、第1の処理を含む処理を行って表示データとして表示装置に出力する表示制御装置であって、前記表示装置の表示領域を複数の領域に分割して得た各領域ごとの前記画像データの特性を評価する画像特性評価回路と、前記画像特性評価回路による評価結果に基づいて前記表示装置のバックライトの輝度分布を制御するバックライト制御信号を生成するバックライト制御手段と、前記画像特性評価回路による評価結果に基づいて前記第1の処理を複数の処理条件のうちから選択された1つの処理条件で行う処理手段と、備えることを特徴とする。
請求項2にかかる発明は、請求項1記載の表示制御装置において、前記画像データは連続して入力される複数のフレームのそれぞれのデータであり、前記処理条件の選択を前記複数のフレームのそれぞれの全体において共通に行うことを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1または2に記載の表示制御装置において、前記画像データは連続して入力される複数のフレームのそれぞれのデータであり、前記画像特性評価回路による評価結果に基づき、前記複数のフレームのうちの、それぞれ1つもしくは連続する2以上のフレームの画像データについて、前記バックライト制御信号と前記処理条件の選択用の信号を交互に取得することを特徴とする。
請求項4にかかる発明は、請求項1ないし3のいずれか記載の表示制御装置において、前記処理手段は、前記評価結果が、該各領域のそれぞれに対して予め設定された設定範囲内である割合が所定の割合である場合に、前記第1の処理として第1の処理条件を選択し、それ以外である場合に第2の処理条件を選択することを特徴とする。
請求項5にかかる発明は、請求項1ないし4のいずれか記載の表示制御装置において、前記第1の処理が前記画像データの圧縮処理であり、前記複数の処理条件が同一の圧縮率が得られる互いに異なる処理条件であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a display control device that performs processing including first processing on input image data and outputs the display data as display data to the display device. An image characteristic evaluation circuit for evaluating the characteristics of the image data for each area obtained by dividing the display area of the apparatus into a plurality of areas, and the backlight of the display device based on the evaluation result by the image characteristic evaluation circuit A backlight control means for generating a backlight control signal for controlling the luminance distribution, and the first process based on an evaluation result by the image characteristic evaluation circuit under one processing condition selected from a plurality of processing conditions And a processing means for performing the processing.
According to a second aspect of the present invention, in the display control device according to the first aspect, the image data is data of a plurality of frames that are continuously input, and the selection of the processing condition is performed for each of the plurality of frames. It is characterized in that it is performed in common in the whole.
According to a third aspect of the present invention, in the display control device according to the first or second aspect, the image data is data of a plurality of frames that are continuously input, and the evaluation result by the image characteristic evaluation circuit Based on the above, the backlight control signal and the signal for selecting the processing condition are alternately obtained for image data of one or more consecutive frames of the plurality of frames.
According to a fourth aspect of the present invention, in the display control device according to any one of the first to third aspects, the processing means has the evaluation result within a set range preset for each of the regions. When the ratio is a predetermined ratio, the first process condition is selected as the first process, and the second process condition is selected otherwise.
According to a fifth aspect of the present invention, in the display control apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the first process is a compression process of the image data, and the plurality of processing conditions obtain the same compression rate. The processing conditions are different from each other.

本発明によれば、本来バックライト輝度分布調整を行う画像特性評価手段による評価結果に基づいて圧縮モード等の処理条件の選択が行われるので、処理条件の変更のために特別な画像特性評価手段を必要としない。また、バックライト輝度分布調整のために画面全体の各領域ごとの輝度が評価されるので、各領域の評価結果を総合して画面全体として処理条件の変更の必要性を判断することができ、画面全体に対して共通の圧縮モード等の処理条件を選択することが可能となる。   According to the present invention, since the processing conditions such as the compression mode are selected based on the evaluation result by the image characteristic evaluation unit that originally adjusts the backlight luminance distribution, a special image characteristic evaluation unit is provided for changing the processing conditions. Do not need. In addition, since the brightness of each area of the entire screen is evaluated for backlight luminance distribution adjustment, the evaluation result of each area can be synthesized to determine the necessity of changing the processing conditions for the entire screen, It becomes possible to select processing conditions such as a common compression mode for the entire screen.

本発明の1つの実施例の表示制御装置の構成図である。It is a block diagram of the display control apparatus of one Example of this invention. 図1のローカルディミング回路の詳細な構成図である。It is a detailed block diagram of the local dimming circuit of FIG. 図2のヒストグラム作成部で作成されるヒストグラムの特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram of a histogram created by the histogram creating unit in FIG. 2. バックライト制御と画像パターン識別のタイミングの説明図である。It is explanatory drawing of the timing of backlight control and image pattern identification. バックライト制御と画像パターン識別の処理のフローチャートである。It is a flowchart of a process of backlight control and image pattern identification. 画像パターン識別の説明図である。It is explanatory drawing of image pattern identification. 本発明の別の実施例の表示制御装置の構成図である。It is a block diagram of the display control apparatus of another Example of this invention. 従来の表示制御装置の構成図である。It is a block diagram of the conventional display control apparatus. 圧縮モードAの説明図である。It is explanatory drawing of the compression mode A. FIG. 圧縮モードBの説明図である。It is explanatory drawing of the compression mode B. FIG.

図1に本発明の1つの実施例の表示制御装置100を示す。110は3Dフォーマット変換回路であり、入力した画像データに対して3Dフォーマット変換の処理を行った画像データを出力する。その変換処理の際に画像データを一時的にメモリ111に保存するために、圧縮と伸張の処理を行うエンコーダ/デコーダ112が備えられている。120はローカルディミング回路であり、後記する図2に示すように構成されていて、補正画像データを生成するとともに、バックライト制御信号を生成する。130はCPUであり、ローカルディミング回路120で得られたバックライト制御信号を入力して、バックライトの輝度調整を行うバックライト制御手段を構成するとともに、圧縮回路の圧縮モードの選択を行う処理手段を構成する。150は画面の変化速度に対して液晶パネルの応答性が低い点を改善するためのオーバードライブ回路、170はタイミングコントローラ、180は液晶パネルである。   FIG. 1 shows a display control apparatus 100 according to one embodiment of the present invention. Reference numeral 110 denotes a 3D format conversion circuit, which outputs image data obtained by performing 3D format conversion processing on input image data. In order to temporarily store the image data in the memory 111 during the conversion processing, an encoder / decoder 112 that performs compression and expansion processing is provided. Reference numeral 120 denotes a local dimming circuit, which is configured as shown in FIG. 2 to be described later, and generates corrected image data and a backlight control signal. Reference numeral 130 denotes a CPU, which constitutes a backlight control means for inputting the backlight control signal obtained by the local dimming circuit 120 to adjust the brightness of the backlight, and a processing means for selecting a compression mode of the compression circuit. Configure. 150 is an overdrive circuit for improving the low response of the liquid crystal panel with respect to the screen change speed, 170 is a timing controller, and 180 is a liquid crystal panel.

図2にローカルディミング回路120の構成を示す。121は輝度のヒストグラム作成回路であり、入力する画像データで表される1フレームの画面を縦・横に複数に分割して得られた各領域ごとの輝度のヒストグラムを作成する。122は画像特性評価回路であり、得られた各領域ごとのヒストグラムからからその各領域ごとの画像特性を評価する。この画像特性評価では、例えば図3に示すように、得られたヒストグラムから輝度の平均値と最大値を取り込んで所定のパラメータを使用して演算処理を行うことで所定の評価結果を得ることができる。   FIG. 2 shows the configuration of the local dimming circuit 120. A luminance histogram creation circuit 121 creates a luminance histogram for each area obtained by dividing a screen of one frame represented by input image data into a plurality of vertical and horizontal areas. Reference numeral 122 denotes an image characteristic evaluation circuit, which evaluates the image characteristic for each area from the obtained histogram for each area. In this image characteristic evaluation, for example, as shown in FIG. 3, a predetermined evaluation result can be obtained by taking an average value and a maximum value of luminance from the obtained histogram and performing arithmetic processing using predetermined parameters. it can.

123は画像補正回路であり、評価結果に応じて当該各領域ごとの画像を補正する。例えば、ある領域の評価結果がバックライトの輝度を低下させるものであった場合に、それを補うように当該領域の画像の輝度を上昇させる。   Reference numeral 123 denotes an image correction circuit, which corrects the image for each area according to the evaluation result. For example, when the evaluation result of a certain area is to reduce the luminance of the backlight, the luminance of the image of the area is increased so as to compensate for it.

124はオン/オフ切替可能な時間軸フィルタであり、オン設定時には各領域ごとの評価によって隣接フレーム間の同一領域の評価結果に大きな輝度の差分が出た場合にそれを緩和するためのフィルタリングを行う。オフ設定時には画像特性評価回路122で得られた評価結果の信号がそのまま通過する。この時間軸フィルタ124の処理結果は画像補正部123にも補正信号として入力する。125はバックライトLUTであり、ルックアップテーブルによって、評価結果に応じたバックライト制御情報を生成する。   124 is a time axis filter that can be switched on / off, and when it is set to on, filtering is performed to reduce a large luminance difference in the evaluation result of the same region between adjacent frames when evaluated for each region. Do. When set to OFF, the evaluation result signal obtained by the image characteristic evaluation circuit 122 passes as it is. The processing result of the time axis filter 124 is also input to the image correction unit 123 as a correction signal. Reference numeral 125 denotes a backlight LUT, which generates backlight control information corresponding to the evaluation result using a lookup table.

126はオン/オフ切替可能な空間フィルタであり、オン設定時にはフレーム内において各領域ごとのバックライト制御情報に大きな輝度差分が生じたときにその差分を緩和するためのフィルタリングを行う。オフ設定時にはバックライトLUTで得られた各領域ごとのバックライト制御情報がそのまま通過する。   Reference numeral 126 denotes a spatial filter that can be switched on / off. When a large luminance difference is generated in the backlight control information for each area in the frame when the ON is set, filtering is performed to reduce the difference. When set to OFF, the backlight control information for each area obtained by the backlight LUT passes as it is.

127はディミング回路であり、ユーザ等によって設定されるバックライト一括輝度を示すPWMデータに対して、各領域ごとの空間フィルタ126から得られるバックライト制御情報による制御を加え、制御情報バッファ128に出力する。   Reference numeral 127 denotes a dimming circuit, which applies control based on backlight control information obtained from the spatial filter 126 for each area to PWM data indicating the backlight collective luminance set by the user or the like, and outputs it to the control information buffer 128. To do.

この制御情報バッファ128から出力するバックライト制御情報が、CPU130に取り込まれ、バックライト190が各領域ごとに制御される。また、後記するように、時間軸フィルタ124と空間フィルタ126をオフに設定したときに得られたバックライト制御情報は、CPU130において画像パターンの識別に使用される。その識別結果に応じてエンコーダ/デコーダ112の圧縮回路が圧縮モードA又はBに切り替えられる。   The backlight control information output from the control information buffer 128 is taken into the CPU 130, and the backlight 190 is controlled for each area. Further, as will be described later, the backlight control information obtained when the time axis filter 124 and the spatial filter 126 are turned off is used by the CPU 130 to identify the image pattern. Depending on the identification result, the compression circuit of the encoder / decoder 112 is switched to the compression mode A or B.

さて、本実施例の特徴は、ローカルディミング用の画像特性評価回路122による評価結果を利用して入力画像の画像パターンを識別するものである。しかし、その評価結果から生成されるバックライト制御情報はあくまでもバックライト制御用であり、入力画像の輝度分布を適切に表す値ではない。これをそのまま使用したのでは、画像パターンの識別精度が十分とはならない。そこで本実施例では、識別精度を向上するために、ローカルディミング回路120の動作モードを、バックライト制御モードと画像パターン識別モードとで切り替える。   The feature of the present embodiment is that the image pattern of the input image is identified using the evaluation result by the image characteristic evaluation circuit 122 for local dimming. However, the backlight control information generated from the evaluation result is only for backlight control, and is not a value that appropriately represents the luminance distribution of the input image. If this is used as it is, the image pattern identification accuracy is not sufficient. Therefore, in this embodiment, in order to improve the identification accuracy, the operation mode of the local dimming circuit 120 is switched between the backlight control mode and the image pattern identification mode.

まず、バックライト制御モードでは、前記した時間軸フィルタ124と空間フィルタ126を動作オンに設定する。これにより、画像特性評価回路122による評価結果を時間軸フィルタ124と空間フィルタ126によりフィルタリングし、その空間フィルタ126から出力する制御情報をさらにディミング回路127においてユーザ等が設定した輝度情報であるPWM信号により調整し、最終的に得られた制御情報でバックライト制御を行う。これは従来例のローカルディミングと同じ動作となる。   First, in the backlight control mode, the time axis filter 124 and the spatial filter 126 are set to be on. As a result, the evaluation result by the image characteristic evaluation circuit 122 is filtered by the time axis filter 124 and the spatial filter 126, and the control information output from the spatial filter 126 is further converted into PWM signals that are luminance information set by the user or the like in the dimming circuit 127. Then, backlight control is performed using the control information finally obtained. This is the same operation as the conventional local dimming.

一方、画像パターン識別モードでは、前記した時間軸フィルタ124と空間フィルタ126を動作オフに設定してスルー状態にする。これにより、画像特性評価回路122で得られた評価結果が、ローカルディミング用のフィルタリングの影響を受けることなく、そのまま制御情報バッファ128に入力されるので、これを用いて画像パターン識別を行う。なお、この場合でもバックライトはローカルディミングの必要があるので、直前に得られてCPU139のメモリ131にキャッシュされたバックライト制御の情報源により制御を行う。なお、このとき、ディミング回路127は、入力するPWMデータではなく、内部で画像パターン識別用として特別に設定した内容でディミングをおこなう。あるいは、空間フィルタ126の出力信号をスルーで制御情報バッファ128に送る。   On the other hand, in the image pattern identification mode, the time axis filter 124 and the spatial filter 126 described above are set to the operation-off state and set to the through state. As a result, the evaluation result obtained by the image characteristic evaluation circuit 122 is directly input to the control information buffer 128 without being affected by the filtering for local dimming, and image pattern identification is performed using this. Even in this case, since the backlight needs to be locally dimmed, control is performed by the information source of the backlight control obtained immediately before and cached in the memory 131 of the CPU 139. At this time, the dimming circuit 127 performs dimming not with the input PWM data but with the contents specially set for image pattern identification inside. Alternatively, the output signal of the spatial filter 126 is sent to the control information buffer 128 through.

バックライト制御モードと画像パターン識別モードとの交互切替は、図4に示すように、入力する画像データの連続する4フレームを1サイクルとして行われ、2フレームごとに切り替えられる。   As shown in FIG. 4, alternating switching between the backlight control mode and the image pattern identification mode is performed with four consecutive frames of input image data as one cycle, and is switched every two frames.

しかし、バックライト制御モードに切り替えた直後のフレームで得られたバックライト制御情報は不正確であるので捨てて、直前のローカルディミングで使用されCPU130のメモリ131にキャッシュされた情報を用いる。また、このキャッシュされた情報は、画像パターン識別モードのときにもバックライトの制御情報として用いる。つまり、図4においてCPU130にキャッシュされたバックライト制御情報を用いるフレームは、フレーム番号1,2,3である。これらのフレームでは、画像補正回路123による補正も、キャッシュされた情報を用いて行われる。フレーム番号0では、前フレームでのバックライト制御モードにより得られたバックライト制御情報を用いて本来のローカルディミングが行われる。画像パターン識別は、フレーム番号1のときに画像パターン識別モードで検出された制御情報を用いて、次のフレーム番号2のときに行う。   However, since the backlight control information obtained in the frame immediately after switching to the backlight control mode is inaccurate, it is discarded and the information used in the previous local dimming and cached in the memory 131 of the CPU 130 is used. The cached information is also used as backlight control information in the image pattern identification mode. That is, the frames using the backlight control information cached in the CPU 130 in FIG. In these frames, correction by the image correction circuit 123 is also performed using the cached information. In frame number 0, the original local dimming is performed using the backlight control information obtained in the backlight control mode in the previous frame. Image pattern identification is performed at the next frame number 2 using control information detected in the image pattern identification mode at frame number 1.

以上により、バックライト制御情報の更新はフレーム番号3で採取した評価結果で行われる。また、画像パターン識別はフレーム番号1で採取した評価結果で行われる。このように、バックライト制御情報の更新頻度と画像パターン識別の頻度は、4フレームごととなる。   As described above, the backlight control information is updated based on the evaluation result collected at frame number 3. Further, the image pattern identification is performed based on the evaluation result collected at frame number 1. Thus, the update frequency of the backlight control information and the frequency of image pattern identification are every four frames.

図5に以上説明した制御を行うためのCPU130での処理のフローチャートを示す。まず、フレーム番号の初期化が行われ(S1)、フレーム番号FR=0がセットされる。垂直同期信号が検出されたとき(S2)、FR=0であれば(S3−YES)、その直前のバックライト制御で使用されたバックライト制御情報をメモリ131にキャッシュし(S4)、ローカルディミング回路120を画像パターン識別モードに設定する(S5)。そしてメモリ131にキャッシュしたバックライト制御情報を読み出して(S6)、そのバックライト情報情報に基づきバックライト制御を行い(S7)、フレーム番号を(FR+1)/4の余りに更新する(S8)。すなわち、フレーム番号更新は、FR=0〜2のときはFR+1で行われるが、FR=3のときは、FR=0に戻される。これにより、フレーム番号は0〜3が繰り返されることになる。   FIG. 5 shows a flowchart of processing in the CPU 130 for performing the control described above. First, the frame number is initialized (S1), and the frame number FR = 0 is set. When the vertical synchronization signal is detected (S2), if FR = 0 (S3-YES), the backlight control information used in the immediately preceding backlight control is cached in the memory 131 (S4), and the local dimming is performed. The circuit 120 is set to the image pattern identification mode (S5). Then, the backlight control information cached in the memory 131 is read (S6), backlight control is performed based on the backlight information information (S7), and the frame number is updated to the remainder of (FR + 1) / 4 (S8). That is, the frame number update is performed with FR + 1 when FR = 0 to 2, but is returned to FR = 0 when FR = 3. As a result, the frame numbers 0 to 3 are repeated.

このときは、FR=0であるので、更新によりFR=1になる。よって、ステップS3はNOとなるが、ステップS9もNOであるので、FR=1ではステップS6→S7→S8→が繰り返される。   At this time, since FR = 0, FR = 1 is obtained by updating. Therefore, although step S3 is NO, since step S9 is also NO, steps S6 → S7 → S8 → are repeated when FR = 1.

これにより、FR=2になれば、ステップS9がYESとなるので、画像パターン識別結果が、特定のパターン(前記したテストパターン)と一致しないとき(S10−NO)は、エンコーダ/デコーダ112の圧縮回路を前記した圧縮モードAに設定(S12)してから、ローカルディミング回路120をバックライト制御モードに設定し、ステップS6に戻る。一方、画像パターン識別結果が、特定のパターン(前記したテストパターン)と一致したとき(S10−YES)は、エンコーダ/デコーダ112の圧縮回路を前記した圧縮モードBに設定(S11)してから、ローカルディミング回路120をバックライト制御モードに設定し(S13)、ステップS6に戻る。   As a result, if FR = 2, step S9 is YES, and therefore the compression of the encoder / decoder 112 is performed when the image pattern identification result does not match the specific pattern (the test pattern described above) (S10-NO). After the circuit is set to the compression mode A (S12), the local dimming circuit 120 is set to the backlight control mode, and the process returns to step S6. On the other hand, when the image pattern identification result matches the specific pattern (the test pattern described above) (S10-YES), the compression circuit of the encoder / decoder 112 is set to the compression mode B described above (S11), The local dimming circuit 120 is set to the backlight control mode (S13), and the process returns to step S6.

図6に画像パターン識別方法について示す。ここでは、テストパターンとして、画面全体にわたって右横方向に連続的に輝度が順次大きくなるよう変化するR,G,Bの各色の帯が縦方向に隣り合って配置されたグラデーションパターンを使用し、これと一致するか否かを識別する。   FIG. 6 shows an image pattern identification method. Here, as a test pattern, a gradation pattern is used in which bands of each color of R, G, and B that change so that the luminance sequentially increases in the right lateral direction over the entire screen are arranged adjacent to each other in the vertical direction, Whether it matches this is identified.

このとき、図6(a)に示すように、液晶パネルの画面を横W=8、縦H=8に分割して64個の領域を作成し、ラインL1〜L8の領域a1〜a8のぞれぞれについて、図3で説明したように、輝度の平均値と最大値から評価値を算出する。例えば、ラインL2の8個の領域a1〜a8の場合は、図6(b)に示すような評価値が算出される。○印がその算出値である。なお、縦方向の線(I字線)は、前記したテストパターンを表示した際に当該の領域で算出される評価値の許容範囲(正常範囲)を示していて、「I字線」の内に○印があれば、当該の領域の評価値は正常であると識別する。図6(b)では、領域a6の評価値がこの「I字線」から外れていて正常ではなくなっているが、他の領域a1〜a5、a7、a8は正常となっている。   At this time, as shown in FIG. 6A, the screen of the liquid crystal panel is divided into W = 8 and H = 8 to create 64 areas, and each of the areas a1 to a8 on the lines L1 to L8. For each, as described with reference to FIG. 3, the evaluation value is calculated from the average value and the maximum value of the luminance. For example, in the case of eight areas a1 to a8 of the line L2, evaluation values as shown in FIG. 6B are calculated. A circle indicates the calculated value. The vertical line (I-shaped line) indicates the allowable range (normal range) of the evaluation value calculated in the area when the test pattern is displayed. If there is a circle mark, the evaluation value of the area is identified as normal. In FIG. 6B, the evaluation value of the area a6 deviates from this “I-shaped line” and is not normal, but the other areas a1 to a5, a7, and a8 are normal.

そして、ラインL1〜L8の合計で64個の領域について、○印が「I字線」に入っている領域の数に応じて、画像パターンが前記したテストパターンと一致しているか否かを識別する。ここでは、○印が「I字線」のうちに入っている領域の数をNpとし、
Np≧W×(H−2)−W ・・・(1)
により、表示されている画像がテストパターンであるか否かが識別される。「H−2」は、メニューバー等が表示される最上ラインL1の8個の領域a1〜a8とステータスバー等が表示される最下ラインの8個の領域L8を除くためである。「−W」はコンテキストメニューを除くためである。
Then, for a total of 64 areas of the lines L1 to L8, whether or not the image pattern matches the above-described test pattern is identified according to the number of areas where the circles are in the “I-shaped line”. To do. Here, Np is the number of regions where the circle is in the “I-shaped line”,
Np ≧ W × (H−2) −W (1)
Thus, it is identified whether or not the displayed image is a test pattern. “H-2” is for excluding the eight areas a1 to a8 of the uppermost line L1 where the menu bar and the like are displayed and the eight areas L8 of the lowermost line where the status bar and the like are displayed. “−W” is for excluding the context menu.

上記式(1)を満足するときは、表示されている画像がテストパターンと一致していると識別されるので、図5に示したように、圧縮回路が圧縮モードBに設定される。これにより、テストパターンの横帯の上下境界部分に生じるノイズによる圧縮誤りを防ぐことができる。式(1)を満足しないときは、テストパターンではないことを示すので、圧縮回路が圧縮モードA(通常動作モード)に設定される。   When the above expression (1) is satisfied, the displayed image is identified as matching the test pattern, so that the compression circuit is set to the compression mode B as shown in FIG. Thereby, it is possible to prevent a compression error due to noise generated at the upper and lower boundary portions of the horizontal band of the test pattern. When the expression (1) is not satisfied, it indicates that the pattern is not a test pattern, so the compression circuit is set to the compression mode A (normal operation mode).

なお、テストパターンとして、画面全体にわたって右横方向に連続的に輝度が順次小さくなるよう変化するR,G,Bの各色の帯が縦方向に隣り合って配置されたグラデーションパターンを使用するときは、図6(c)に示すような評価値の特性を使用する。   When using a gradation pattern in which strips of R, G, and B colors that change so that the luminance sequentially decreases in the right lateral direction over the entire screen are arranged adjacent to each other in the vertical direction as the test pattern. The characteristics of the evaluation value as shown in FIG. 6C are used.

さらに、パターン識別精度向上を行うためには、次の手法を使用できる。バックライトについては、個別に制御可能なバックライトの数がそれほど多くない場合がある(例えば、縦8、横2の16分割等)。この場合、ローカルディミング制御では、バックライト制御情報を算出すべき領域の数が少なくなり、画像パターン識別を行うには不十分となる場合がある。一方でローカルディミング回路としては、様々なバックライトの仕様に対応できるように、領域の分割数や大きさ等を柔軟に変更できるようにした場合が多い。   Furthermore, in order to improve the pattern identification accuracy, the following method can be used. As for the backlight, the number of individually controllable backlights may not be so large (for example, 16 divisions of 8 vertically and 2 horizontally). In this case, in the local dimming control, the number of areas where the backlight control information should be calculated is small, and may be insufficient for image pattern identification. On the other hand, in many cases, the local dimming circuit can flexibly change the number of divisions, the size, etc. of the area so as to be compatible with various backlight specifications.

そこで、図4で説明したバックライト制御と画像パターン識別の交互切替による検出精度向上の手法において、画像パターン識別モードに設定する際に、領域の数を実際のバックライトの数よりも多く設定すれば、より細かい領域毎の輝度情報を得ることが出来、検出精度向上を図ることができる。   Therefore, in the method for improving detection accuracy by alternately switching between backlight control and image pattern identification described with reference to FIG. 4, when setting the image pattern identification mode, the number of regions should be set larger than the actual number of backlights. Accordingly, it is possible to obtain luminance information for each finer region and improve detection accuracy.

なお、以上では、3Dフォーマット変換回路110での処理の際にエンコーダ/デコーダ112の圧縮回路の圧縮モードを切り替えるときに、ローカルディミング回路120で得られるバックライト制御情報を利用した例について説明した。しかし、本願発明はこのような例に限られるものではなく、図7に示すように、オーバードライブ回路150における処理のために、一時的に画像データをメモリ151に保存する際のエンコーダ/デコーダ152の圧縮回路の圧縮モードの切り替える際にも、同様に利用できることはもちろんである。   In the above description, the example in which the backlight control information obtained by the local dimming circuit 120 is used when the compression mode of the compression circuit of the encoder / decoder 112 is switched during the processing by the 3D format conversion circuit 110 has been described. However, the present invention is not limited to such an example. As shown in FIG. 7, an encoder / decoder 152 for temporarily storing image data in the memory 151 for processing in the overdrive circuit 150. Of course, it can be used in the same manner when the compression mode of the compression circuit is switched.

100:表示制御装置
110:3Dフォーマット変換回路、111:メモリ、112:エンコーダ/デコーダ
120:ローカルディミング回路、121:ヒストグラム作成部、122:画像特性評価部、123:画像補正部、124:時間軸フィルタ、125:バックライトLUT、126:空間フィルタ、127:ディミング回路、128:画像情報バッファ
130:CPU、131:メモリ
150:オーバードライブ回路、151:メモリ、152:エンコーダ/デコーダ
170:タイミングコントロール回路
180:液晶パネル
190:バックライト
100: Display control device 110: 3D format conversion circuit, 111: Memory, 112: Encoder / decoder 120: Local dimming circuit, 121: Histogram creation unit, 122: Image characteristic evaluation unit, 123: Image correction unit, 124: Time axis Filter: 125: Backlight LUT, 126: Spatial filter, 127: Dimming circuit, 128: Image information buffer 130: CPU, 131: Memory 150: Overdrive circuit, 151: Memory, 152: Encoder / decoder 170: Timing control circuit 180: LCD panel 190: Backlight

Claims (5)

入力された画像データに、第1の処理を含む処理を行って表示データとして表示装置に出力する表示制御装置であって、
前記表示装置の表示領域を複数の領域に分割して得た各領域ごとの前記画像データの特性を評価する画像特性評価回路と、
前記画像特性評価回路による評価結果に基づいて前記表示装置のバックライトの輝度分布を制御するバックライト制御信号を生成するバックライト制御手段と、
前記画像特性評価回路による評価結果に基づいて前記第1の処理を複数の処理条件のうちから選択された1つの処理条件で行う処理手段と、
を備えることを特徴とする表示制御装置。
A display control apparatus that performs a process including a first process on input image data and outputs the processed image data as display data to a display apparatus,
An image characteristic evaluation circuit for evaluating the characteristics of the image data for each area obtained by dividing the display area of the display device into a plurality of areas;
Backlight control means for generating a backlight control signal for controlling the luminance distribution of the backlight of the display device based on the evaluation result by the image characteristic evaluation circuit;
Processing means for performing the first processing under one processing condition selected from a plurality of processing conditions based on an evaluation result by the image characteristic evaluation circuit;
A display control apparatus comprising:
前記画像データは連続して入力される複数のフレームのそれぞれのデータであり、
前記処理条件の選択を前記複数のフレームのそれぞれの全体において共通に行うこと、
を特徴とする請求項1記載の表示制御装置。
The image data is data of each of a plurality of frames input continuously,
Selecting the processing condition in common for each of the plurality of frames;
The display control apparatus according to claim 1.
前記画像データは連続して入力される複数のフレームのそれぞれのデータであり、
前記画像特性評価回路による評価結果に基づき、前記複数のフレームのうちの、それぞれ1つもしくは連続する2以上のフレームの画像データについて、前記バックライト制御信号と前記処理条件の選択用の信号を交互に取得する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の表示制御装置。
The image data is data of each of a plurality of frames input continuously,
Based on the evaluation result by the image characteristic evaluation circuit, the backlight control signal and the signal for selecting the processing condition are alternately used for image data of one or more consecutive frames of the plurality of frames. To get into the
The display control apparatus according to claim 1, wherein the display control apparatus is a display control apparatus.
前記処理手段は、前記評価結果が、該各領域のそれぞれに対して予め設定された設定範囲内である割合が所定の割合である場合に、前記第1の処理として第1の処理条件を選択し、それ以外である場合に第2の処理条件を選択することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の表示制御装置。   The processing means selects the first processing condition as the first processing when the ratio that the evaluation result is within a preset setting range for each of the areas is a predetermined ratio. 4. The display control apparatus according to claim 1, wherein the second processing condition is selected in other cases. 前記第1の処理が前記画像データの圧縮処理であり、前記複数の処理条件が同一の圧縮率が得られる互いに異なる処理条件であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか記載の表示制御装置。   5. The display according to claim 1, wherein the first processing is compression processing of the image data, and the plurality of processing conditions are different processing conditions for obtaining the same compression rate. Control device.
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