JP2016110158A - Display device, display device control method, program, and processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to a display device, a display device control method, and a program.
近年、多ビットの画像データを用いて実物に近い表示画像(画面に表示された画像)を得るHDR(ハイダイナミックレンジ)表示が行われるようになってきている。 In recent years, HDR (High Dynamic Range) display has been performed in which multi-bit image data is used to obtain a display image close to the real thing (an image displayed on the screen).
ダイナミックレンジや色域が広いHDR画像データ(多ビットの画像データ)の記録方法の1つとして、HDR画像データをベース画像データと差分データに分割し、ベース画像データと差分データを記録する方法がある(特許文献1)。即ち、HDR画像データのデータフォーマットの1つとして、ベース画像データと差分データを用いたフォーマットがある。ベース画像データは、HDR画像データを階調圧縮した低ビットの画像データである。差分データは、例えば、ベース画像データとHDR画像データの輝度値(階調値)の差分を表すデータである。 As one method of recording HDR image data (multi-bit image data) having a wide dynamic range or color gamut, there is a method of dividing the HDR image data into base image data and difference data, and recording the base image data and difference data. Yes (Patent Document 1). That is, as one of data formats of HDR image data, there is a format using base image data and difference data. The base image data is low-bit image data obtained by gradation-compressing HDR image data. The difference data is, for example, data representing a difference between luminance values (tone values) between the base image data and the HDR image data.
このようなデータフォーマットを用いれば、HDR表示を実行可能な表示装置と、HDR表示を実行不可能な表示装置と、の両方で画像表示を行うことが可能となる。具体的には、HDR表示を実行可能な表示装置では、ベース画像データと差分データからHDR画像データを復元し、HDR画像データを表示することができる。また、HDR表示を実行不可能な表示装置では、ベース画像データを表示することができる。 By using such a data format, it is possible to perform image display on both a display device that can execute HDR display and a display device that cannot execute HDR display. Specifically, a display device capable of executing HDR display can restore HDR image data from base image data and difference data and display HDR image data. Further, the base image data can be displayed in a display device that cannot perform HDR display.
また、上述したデータフォーマットを用いれば、出力装置(画像データを出力する装置)と表示装置の間の信号帯域を低減することができる。具体的には、出力装置がベース画像データと差分データを出力し、表示装置がベース画像データと差分データからHDR画像データを復元する技術が提案されている(特許文献2)。HDR画像データをベース画像と差分情報に分けて出力することにより、HDR画像データを出力する場合よりも信号帯域を低減することができる。 If the data format described above is used, the signal band between the output device (device that outputs image data) and the display device can be reduced. Specifically, a technique has been proposed in which an output device outputs base image data and difference data, and a display device restores HDR image data from the base image data and difference data (Patent Document 2). By dividing the HDR image data into the base image and the difference information, the signal band can be reduced as compared with the case of outputting the HDR image data.
しかしながら、従来の表示装置では、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得るために、多ビットのHDR画像データが処理される。そのため、処理負荷や回路規模が増大してしまう。 However, in a conventional display device, multi-bit HDR image data is processed in order to obtain a display image with a wide dynamic range and color gamut. As a result, the processing load and circuit scale increase.
本発明は、少ない処理負荷でダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of obtaining a display image with a wide dynamic range and color gamut with a small processing load.
本発明の第1の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大
する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、
前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成手段と、
を有することを特徴とする表示装置である。
The first aspect of the present invention is:
Light emitting means;
Display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means;
Acquisition means for acquiring base image data and difference data used in an enlargement process for enlarging at least one of a dynamic range and a color gamut of the image data;
Control means for controlling the light emission of the light emitting means based on the difference data;
Generating means for generating display image data to be used for display on the display means based on the base image data;
It is a display device characterized by having.
本発明の第2の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、
前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、HDR画像データを生成する拡大手段と、
前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように前記HDR画像データのダイナミックレンジを縮小することにより、制限HDR画像データを生成する縮小手段と、
前記制限HDR画像データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記制限HDR画像データに基づく発光と基準の発光との差分に基づいて前記制限HDR画像データの階調値を補正することにより、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する補正手段と、
を有することを特徴とする表示装置である。
The second aspect of the present invention is:
Light emitting means;
Display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means;
Acquisition means for acquiring base image data and difference data used in an enlargement process for enlarging at least one of a dynamic range and a color gamut of the image data;
Enlarging means for generating HDR image data by applying an enlargement process using the difference data to the base image data;
Reduction means for generating restricted HDR image data by reducing the dynamic range of the HDR image data so as to match the dynamic range that can be taken by the image displayed on the screen;
Control means for controlling light emission of the light emitting means based on the restricted HDR image data;
Correction for generating display image data used for display on the display unit by correcting the gradation value of the limited HDR image data based on the difference between the emission based on the limited HDR image data and the reference emission. Means,
It is a display device characterized by having.
本発明の第3の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、を有する表示装置の制御方法であって、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得ステップと、
前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成ステップと、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法である。
The third aspect of the present invention is:
Light emitting means;
A display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means, and a control method for a display device,
An acquisition step of acquiring base image data and difference data used in an enlargement process for enlarging at least one of a dynamic range and a color gamut of the image data;
A control step of controlling light emission of the light emitting means based on the difference data;
Based on the base image data, a generating step for generating display image data used for display on the display means;
A control method for a display device, comprising:
本発明の第4の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、を有する表示装置の制御方法であって、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得ステップと、
前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、HDR画像データを生成する拡大ステップと、
前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように前記HDR画像データのダイナミックレンジを縮小することにより、制限HDR画像データを生成する縮小ステップと、
前記制限HDR画像データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記制限HDR画像データに基づく発光と基準の発光との差分に基づいて前記制限HDR画像データの階調値を補正することにより、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する補正ステップと、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法である。
The fourth aspect of the present invention is:
Light emitting means;
A display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means, and a control method for a display device,
An acquisition step of acquiring base image data and difference data used in an enlargement process for enlarging at least one of a dynamic range and a color gamut of the image data;
An enlargement step for generating HDR image data by applying an enlargement process using the difference data to the base image data;
A reduction step of generating restricted HDR image data by reducing the dynamic range of the HDR image data so as to match the dynamic range of the image displayed on the screen;
A control step of controlling light emission of the light emitting means based on the limited HDR image data;
Correction for generating display image data used for display on the display unit by correcting the gradation value of the limited HDR image data based on the difference between the emission based on the limited HDR image data and the reference emission. Steps,
A control method for a display device, comprising:
本発明の第5の態様は、上述した表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a program that causes a computer to execute each step of the above-described display device control method.
本発明によれば、少ない処理負荷でダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。 According to the present invention, a display image having a wide dynamic range and color gamut can be obtained with a small processing load.
<実施例1>
以下、本発明の実施例1に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
なお、以下では、本実施例に係る表示装置が、透過型の液晶表示装置である場合の例を説明するが、本実施例に係る表示装置はこれに限らない。本実施例に係る表示装置は、発光部からの光を変調することで画面に画像を表示する表示装置であればよい。例えば、本実施例に係る表示装置は、反射型の液晶表示装置であってもよい。また、本実施例に係る表示装置は、液晶素子の代わりにMEMS(Micro Electro Mechanical System)シャッターを用いたMEMSシャッター方式ディスプレイであってもよい。
<Example 1>
Hereinafter, a display device and a control method thereof according to
In the following, an example in which the display device according to the present embodiment is a transmissive liquid crystal display device will be described, but the display device according to the present embodiment is not limited thereto. The display device according to the present embodiment may be a display device that displays an image on a screen by modulating light from the light emitting unit. For example, the display device according to the present embodiment may be a reflective liquid crystal display device. In addition, the display device according to the present embodiment may be a MEMS shutter type display using a MEMS (Micro Electro Mechanical System) shutter instead of the liquid crystal element.
図1は、本実施例に係る表示装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
本実施例に係る表示装置には、ベース画像データ101と差分データが入力される。具体的には、差分データとして、色差分データ1020と輝度差分データ1021が入力される。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the display device according to the present embodiment.
ベース画像データ101(第1ベース画像データ)は、ダイナミックレンジや色域が広いHDR画像データ(多ビットの画像データ)をビット変換処理により階調圧縮した低ビットの画像データである。本実施例では、ベース画像データが、R値、G値、及び、B値がそれぞれ8ビットの値であるRGB画像データである。また、本実施例では、HDR画像データが、R値、G値、及び、B値がそれぞれ32ビットの値であるRGB画像データである。 The base image data 101 (first base image data) is low-bit image data obtained by gradation-compressing HDR image data (multi-bit image data) having a wide dynamic range or color gamut by bit conversion processing. In this embodiment, the base image data is RGB image data in which each of the R value, the G value, and the B value is an 8-bit value. In the present embodiment, the HDR image data is RGB image data in which each of the R value, the G value, and the B value is a 32-bit value.
差分データは、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用されるデータである。 The difference data is data used in an enlargement process for enlarging at least one of the dynamic range and the color gamut of the image data.
具体的には、色差分データ1020は、画像データの色域を拡大する色域拡大処理で使用されるデータであり、HDR画像データとベース画像データの色の差分を表すデータである。例えば、色差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの色差値(Cb値、Cr値)とHDR画像データの色差値(Cb値、Cr値)の一方から他方を減算した差分値である色差分値を表すデータである。ただし、色差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの色差値(Cb値、Cr値)とHDR画像データの色差値(Cb値、Cr値)との比率である色比率を表す色比率データであってもよい。また、色差分値や色比率は、色差値の代わりに、R値、G値、及びB値を用いて算出された値であってもよい。なお、色域拡大処理は、ベース画像データで表現しきれていない色を再現する処理と言うこともできる。本実施例では、色差分データ1020として、各画素のCb差分値とCr差分値が入力される。また、本実施例では、Cb差分値とCr差分値がそれぞれ8ビットの浮動小数点形式で表現されている。Cb差分値は、ベース画像データ101のCb値とHDR画像データのCb値との一方から他方を減算した値であり、Cr差分値は、ベース画像データ101のCr値とHDR画像データのCr値との一方から他方を減算した値である。
Specifically, the
輝度差分データ1021(第1差分データ)は、画像データのダイナミックレンジを拡大する輝度域拡大処理で使用されるデータであり、HDR画像データとベース画像データの輝度値の差分を表すデータである。例えば、輝度差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの輝度値(階調値)とHDR画像データの輝度値(階調値)との比率である輝度比率を表す輝度比率データである。即ち、輝度差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの輝度値(階調値)に対するHDR画像データの輝度値(階調値)の比率またはその逆数を表す輝度比率データである。ただし、輝度差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの輝度値(階調値)とHDR画像データの輝度値(階調値)の一方から他方を減算した差分値である輝度差分値を表すデータであってもよい。また、輝度差分データは、輝度域拡大処理における入力輝度値と出力輝度値との対応関係を表す輝度変換テーブルデータ(例えば、後述する逆トーンマップ)であってもよい。なお、輝度域拡大処理は、ベース画像データで表現しきれていない輝度を再現する処理と言うこともできる。本実施例では、輝度差分データ1021として、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの輝度値(階調値)とHDR画像の輝度値(階調値)との比率である輝度比率を表す輝度比率データが入力される。また、本実施例では、輝度比率が8ビットの浮動小数点形式で表現されている。階調値は、画素値、輝度値、等である。
The luminance difference data 1021 (first difference data) is data used in the luminance area expansion processing for expanding the dynamic range of the image data, and is data representing the difference between the luminance values of the HDR image data and the base image data. For example, the luminance difference data is a ratio between the luminance value (gradation value) of the base image data and the luminance value (gradation value) of the HDR image data in pixel units (or in units of regions including a predetermined number of pixels). This is luminance ratio data representing the luminance ratio. That is, the luminance difference data is the ratio of the luminance value (gradation value) of the HDR image data to the luminance value (gradation value) of the base image data or the reciprocal thereof in pixel units (or an area unit composed of a predetermined number of pixels). Is luminance ratio data representing However, the luminance difference data is obtained by subtracting one from the luminance value (gradation value) of the base image data and the luminance value (gradation value) of the HDR image data in units of pixels (or an area unit composed of a predetermined number of pixels). Data representing a luminance difference value which is a subtracted difference value may be used. Further, the luminance difference data may be luminance conversion table data (for example, a reverse tone map described later) representing a correspondence relationship between the input luminance value and the output luminance value in the luminance range expansion process. Note that the luminance range expansion processing can also be said to be processing for reproducing luminance that cannot be expressed in the base image data. In the present embodiment, as the
なお、HDR画像データ、ベース画像データ101、色差分データ1020、及び、輝度差分データ1021のビット数は特に限定されるものではない。
なお、色差分データ1020と輝度差分データ1021の少なくとも一方は入力されなくてもよい。例えば、HDR画像データを階調圧縮した場合、輝度値の変化は生じるが、色の変化は生じないことがある。即ち、HDR画像データとベース画像データ101の色が一致することがある。そのような場合には、色差分データ1020は不要となる。また、ベース画像データ101がHDR画像データの色域を圧縮した画像データである場合、HDR画像データとベース画像データ101の輝度値が一致することがある。そのような場合には、輝度差分データ1021は不要となる。
Note that the number of bits of the HDR image data, the
Note that at least one of the
原画像データに相当するHDR画像データの画素値、ベース画像データ101の画素値、色差分データ1020の値、及び、輝度差分データ1021の値の関係は、以下の式1で表される。式1において、(Ro,Go,Bo)はHDR画像データの画素値であり、(R,G,B)はベース画像データ101の画素値である。ResCbは色差分データ1020が表すCb差分値であり、ResCrは色差分データ1020が表すCr差分値で
あり、Raは輝度差分データ1021が表す輝度比率である。MはRGB値をYCbCr値に変換する変換行列であり、M−1(行列Mの逆行列)はYCbCr値をRGB値に変換する変換行列である。
HDR処理部105は、ベース画像データ101、色差分データ1020、及び、輝度差分データ1021を取得し、取得したそれらの情報に基づいて、表示用画像データ106を生成したり、バックライト制御値108を生成したりする。そして、HDR処理部105は、表示用画像データ106を液晶パネル107に出力し、バックライト制御値108をバックライト109に出力する。表示用画像データは、液晶パネル107での表示に使用する画像データである。バックライト制御値108は、バックライト109の発光輝度に対応する。以後、バックライト109から発せられた光の輝度を“発光輝度”と記載する。
The
液晶パネル107は、複数の液晶素子、液晶ドライバ、コントロール基板、等を有する。コントロール基板は液晶ドライバを制御し、液晶ドライバは各液晶素子を駆動する。本実施例では、表示用画像データ106に基づいて各液晶素子の透過率が制御される。具体的には、コントロール基板が表示用画像データ106に応じた制御信号を液晶ドライバに出力し、液晶ドライバがコントロール基板からの制御信号に応じて各液晶素子を駆動する。バックライト109からの光が各液晶素子を透過することにより、画面に画像(表示画像)が表示される。
The
バックライト109は、液晶パネル107の背面に光を照射する発光部である。バックライト109は、光源、光源を駆動する駆動回路、光源からの光を拡散する光学ユニット、等を有する。本実施例では、バックライト109は、バックライト制御値108に応じた発光輝度で発光する。具体的には、駆動回路が、バックライト制御値に応じた発光輝度で発光するように光源を駆動する。また、本実施例では、バックライト109は、複数の画素からなる発光領域単位で発光輝度を制御可能に構成されている。具体的には、バックライト109は、画面の領域を構成する複数の発光領域の発光輝度を個別に制御可能に構成されている。例えば、バックライト109は、発光領域毎に光源を有する。光源は、1つ以上の発光素子を有する。発光素子としては、発光ダイオード(LED)、有機EL素子、冷陰極管、等を用いることができる。
なお、本実施例では、複数の発光領域によって画面の領域が構成されている場合の例を説明するが、1つの発光領域によって画面の領域が構成されていてもよい。
The
In this embodiment, an example in which a screen area is configured by a plurality of light emitting areas will be described. However, a screen area may be configured by one light emitting area.
制御部110は、不図示の制御線を通じて各機能部の動作及びそのタイミングを制御する。
The
本実施例では、原画像データ(HDR画像データ)が静止画像データの場合には、1枚の静止画像データに対応するベース画像データと差分データが存在し、原画像データが動画像データの場合には、フレーム毎にベース画像データと差分データが存在する。そして、本実施例では、原画像データが静止画像データであるか動画像データであるかに拘らず、フレーム毎にベース画像データと差分データが表示装置に入力される。そのような構成の場合には、原画像データが静止画像データの場合における内部処理(表示装置の内部処理)と、原画像データが動画像データの場合における内部処理と、を共通化することがで
きる。
In this embodiment, when the original image data (HDR image data) is still image data, base image data and difference data corresponding to one piece of still image data exist, and the original image data is moving image data. Includes base image data and difference data for each frame. In this embodiment, the base image data and the difference data are input to the display device for each frame regardless of whether the original image data is still image data or moving image data. In such a configuration, the internal processing (internal processing of the display device) when the original image data is still image data and the internal processing when the original image data is moving image data may be shared. it can.
ここで、原画像データが動画像データの場合は、画質の観点から、フレーム毎にバックライト制御値108を算出することが好ましい。しかし、原画像データが静止画像データの場合には、画質や演算量の観点から、フレーム毎にバックライト制御値108を算出するのではなく、バックライト制御値108を1度だけ算出することが好ましい。バックライト制御値108の算出回数を1回に制限することにより、フレーム毎にバックライト制御値108を算出する場合に比べて演算量を低減することができる。また、ベース画像データや差分データが変化していないにも拘らずノイズ等によってバックライト制御値108が変動してしまうことを抑制することができる。
Here, when the original image data is moving image data, it is preferable to calculate the
制御部110は、ベース画像データ101、色差分データ1020、及び、輝度差分データ1021が静止画像データの情報である場合に、バックライト制御値108を1度だけ算出して出力するようにHDR処理部105を制御する。具体的には、静止画像データの最初のフレームについてのみバックライト制御値108を算出して出力するようにHDR処理部105を制御する。それにより、静止画像データの最初のフレームについて発光輝度を制御する処理が行われ、静止画像データの2番目以降のフレームについては、発光輝度を制御する処理が省略される。
また、制御部110は、ベース画像データ101、色差分データ1020、及び、輝度差分データ1021が動画像データの情報である場合に、フレーム毎にバックライト制御値108を算出するようにHDR処理部105を制御する。それにより、動画像データの各フレームについて発光輝度を制御する処理が行われる。
なお、原画像データが静止画像データであるか動画像データであるかに拘らず、フレーム毎に発光輝度を制御する処理が行われてもよい。
When the
The
Note that, regardless of whether the original image data is still image data or moving image data, a process for controlling the light emission luminance may be performed for each frame.
図2は、HDR処理部105の機能構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the
画像処理部201は、ベース画像データ101と色差分データ1020を取得する。そして、画像処理部201は、ベース画像データ101に所定の画像処理を施すことにより、処理ベース画像データ202(第2ベース画像データ)を生成する。本実施例では、所定の画像処理は、色差分データ1020を用いた色域拡大処理を含む。本実施例では、多ビットのHDR画像データではなく、低ビットのベース画像データに対して所定の画像処理が施される。それにより、多ビットのHDR画像データに所定の画像処理を施す場合に比べて、画像処理部201の処理負荷や回路規模を低減することができる。
The
本実施例では、以下の式2を用いて色域拡大処理後の画素値が算出される。式2において、(Rc,Gc,Bc)は色域拡大処理後の画素値である。
なお、所定の画像処理として、複数の画像処理が実行されてもよい。例えば、所定の画像処理は、明るさ調整処理、コントラスト調整処理、クロマ調整処理、シャープネス調整処理、等を含んでいてもよい。所定の画像処理に、上記色域拡大処理が含まれていなくてもよい。 A plurality of image processes may be executed as the predetermined image process. For example, the predetermined image processing may include brightness adjustment processing, contrast adjustment processing, chroma adjustment processing, sharpness adjustment processing, and the like. The predetermined image processing may not include the color gamut expansion processing.
Ratioレンジ変換部204は、輝度差分データ1021を取得する。そして、Ra
tioレンジ変換部204は、輝度差分データ1021を補正することにより、輝度差分データ1021よりもダイナミックレンジの拡大度合いが小さい変換差分データ205(第2差分データ)を生成する。
実物に近い表示画像(画面に表示された画像)を得るためには、10000cd/m2程度の表示輝度(画面上の輝度)の表示が可能であることが好ましい。しかし、表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値が広いとは限らず、10000cd/m2程度の表示輝度の表示ができるとは限らない。具体的には、表示画像の輝度の上限値はバックライト109の発光輝度の上限値(またはバックライト109の発光輝度の上限値より若干低い値)となるが、バックライト109が10000cd/m2程度の発光輝度で発光可能であるとは限らない。
そこで、Ratioレンジ変換部204は、変換差分データ205を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように、輝度差分データ1021を補正する。本実施例では、変換差分データ205を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値に一致するように、輝度差分データ1021が補正される。
The ratio
The thio
In order to obtain a display image close to the real thing (image displayed on the screen), it is preferable that display luminance (luminance on the screen) of about 10000 cd / m 2 can be displayed. However, the maximum value of the dynamic range that can be taken by the display image is not necessarily wide, and it is not always possible to display a display luminance of about 10,000 cd / m 2 . Specifically, the upper limit value of the luminance of the display image is the upper limit value of the light emission luminance of the backlight 109 (or a value slightly lower than the upper limit value of the light emission luminance of the backlight 109), but the
Therefore, the ratio
本実施例では、変換ルックアップテーブルを用いて、輝度差分データ1021が変換差分データ205に変換される。変換ルックアップテーブルは、変換前(補正前)の輝度比率である変換前輝度比率と、変換後の輝度比率である変換後輝度比率と、の対応関係を表す。
In this embodiment, the
図3に、変換ルックアップテーブルの一例を示す。図3の横軸は変換前輝度比率を示し、縦軸は変換後輝度比率を示す。図3は、表示輝度の上限値が5000cd/m2である場合の例を示す。
本実施例では、輝度比率に基づいてバックライト制御値が生成される。具体的には、輝度比率が高いときに、輝度比率が低いときよりも高い発光輝度に対応するバックライト制御値が生成される。例えば、輝度比率=1倍の場合に発光輝度=100cd/m2に対応するバックライト制御値が生成され、輝度比率=50倍の場合に発光輝度=5000cd/m2に対応するバックライト制御値が生成される。
FIG. 3 shows an example of the conversion lookup table. In FIG. 3, the horizontal axis represents the pre-conversion luminance ratio, and the vertical axis represents the post-conversion luminance ratio. FIG. 3 shows an example where the upper limit value of the display brightness is 5000 cd / m 2 .
In this embodiment, a backlight control value is generated based on the luminance ratio. Specifically, when the luminance ratio is high, a backlight control value corresponding to a higher light emission luminance is generated than when the luminance ratio is low. For example, the backlight control value is generated, the backlight control value corresponding to the light emission luminance = 5000 cd / m 2 when the luminance ratio = 50 times that corresponds to the light emission luminance = 100 cd / m 2 when the luminance ratio = 1 times Is generated.
上述したように、表示輝度の上限値は、5000cd/m2である。そのため、図3の例では、変換後輝度比率の上限値が50に制限されている。
また、輝度差分データ1021には一般的に1倍付近の変換前輝度比率が多く含まれる。そのため、図3の例では、変換前輝度比率=1倍付近において、変換後輝度比率として、変換前輝度比率と同じ値が設定されている。
そして、高輝度の領域では明るさの違いが知覚されにくい。そのため、図3の例では、変換前輝度比率の範囲=10倍(1000cd/m2)〜100倍(10000cd/m2)が、変換後輝度比率の範囲=10倍〜50倍に圧縮されている。
また、図3の例では、変換前輝度比率の範囲=10倍〜100倍において、変換前輝度比率の増加に対して変換後輝度比率が一定とならないように変換後輝度比率が設定されている。具体的には、変換前輝度比率の範囲=10倍〜100倍において、変換前輝度比率の増加に対して変換後輝度比率が増加するように変換後輝度比率が設定されている。それにより、白つぶれを抑制することができる。
As described above, the upper limit value of the display brightness is 5000 cd / m 2 . Therefore, in the example of FIG. 3, the upper limit value of the converted luminance ratio is limited to 50.
In addition, the
In a high luminance region, the difference in brightness is difficult to perceive. Therefore, in the example of FIG. 3, the range = 10 times the pre-conversion luminance ratio (1000cd / m 2) ~100 fold (10000cd / m 2), is compressed in the range = 10 to 50 times of the converted luminance ratio Yes.
In the example of FIG. 3, the post-conversion luminance ratio is set so that the post-conversion luminance ratio does not become constant with respect to the increase of the pre-conversion luminance ratio in the range of the pre-conversion luminance ratio = 10 to 100 times. . Specifically, the post-conversion luminance ratio is set so that the post-conversion luminance ratio increases with respect to the pre-conversion luminance ratio in the pre-conversion luminance ratio range = 10 to 100 times. Thereby, it is possible to suppress white-out.
なお、輝度差分データ1021は、変換前輝度比率と変換後輝度比率の対応関係を表す関数を用いて変換差分データ205に変換されてもよい。即ち、変換差分データ205が表す輝度比率は、関数を用いて算出されてもよい。
なお、本実施例では、変換差分データ205を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値に一致するように、輝度差分データ1021を補正する例を説明したが、これに限らない。変換差分データ
205を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが、表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致すればよい。変換差分データ205を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが、表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値よりも低い値に一致してもよい。
Note that the
In this embodiment, the
ブロックMaxRatio検出部206とバックライト輝度決定部208により、変換差分データ205に基づいてバックライト109の発光輝度が制御される。
The block
ブロックMaxRatio検出部206は、発光領域における変換差分データ205の特徴量を第1特徴量として取得する。本実施例では、発光領域における変換後輝度比率の代表値が第1特徴量として取得される。具体的には、発光領域における複数の変換後輝度比率の中から、値が最も大きい変換後輝度比率(ブロックMaxRatio207)が、第1特徴量として検出される。本実施例では、複数の発光領域が存在するため、発光領域毎に第1特徴量が取得される。
なお、第1特徴量はブロックMaxRatio207に限らない。例えば、第1特徴量として、変換後輝度比率の最小値、最頻値、中間値、平均値、等が取得されてもよい。
The block
Note that the first feature amount is not limited to the
図4を用いて、ブロックMaxRatio検出部206の処理の具体例を説明する。図4において、実線で囲まれた領域が発光領域である。画素Aの変換後輝度比率Rbn(A)は2.0倍であり、画素Bの変換後輝度比率Rbn(B)は1.5倍である。画素A,B以外の画素の変換後輝度比率は、図示されていないが、2.0倍よりも低い。即ち、図4の例では、変換後輝度比率Rbn(A)=2.0が最も大きい。この場合、ブロックMaxRatioであるRmnとして、変換後輝度比率Rbn(A)=2.0が検出される。
A specific example of the processing of the block
バックライト輝度決定部208は、ブロックMaxRatio207に応じて、発光領域における発光輝度を制御する。具体的には、バックライト輝度決定部208は、ブロックMaxRatio207に応じてバックライト制御値108を決定し、決定したバックライト制御値108を出力する。それにより発光輝度が制御される。本実施例では、バックライト輝度決定部208は、輝度比率と発光輝度の対応関係を表すルックアップテーブルからブロックMaxRatio207に対応する発光輝度を取得し、取得した発光輝度に対応するバックライト制御値108を決定する。本実施例では、複数の発光領域が存在するため、発光領域毎にバックライト制御値108が決定される。即ち、発光領域毎に発光輝度が制御される。
なお、輝度比率と発光輝度の対応関係を表す関数を用いてブロックMaxRatio207に対応する発光輝度を算出し、算出した発光輝度に対応するバックライト制御値108を決定してもよい。輝度比率とバックライト制御値の対応関係を表すテーブルや関数を用いてブロックMaxRatio207に対応するバックライト制御値108が取得されてもよい。
The backlight
Note that the light emission luminance corresponding to the
図5に、バックライト制御値108の決定に使用するルックアップテーブルの一例を示す。図5の横軸は輝度比率を示し、縦軸は発光輝度を示す。
図5の例では、ブロックMaxRatio207が大きいほど高い発光輝度を示すバックライト制御値108が決定される。
FIG. 5 shows an example of a lookup table used for determining the
In the example of FIG. 5, the
輝度推定部209は、バックライト制御値108に基づいて、バックライト109から発せられた光の、液晶パネル107の背面における輝度(到達輝度210)を推定する。本実施例では、到達輝度を推定する位置(推定位置)として、発光領域の中心位置が設定されているものとする。また、本実施例では、複数の発光領域が存在するため、発光領域毎に到達輝度210が推定される。到達輝度210は、光源から発せられた光の減衰、他
の発光領域からの光の漏れ、等を考慮して推定される。本実施例では、発光領域毎に到達率情報が用意されている。到達率情報は、光源毎に、光源から発せられた光の到達率を表す。そして、発光領域毎に、到達率情報と各光源のバックライト制御値108を用いて推定処理(到達輝度210を推定する処理)が行われる。推定処理では、光源毎に、バックライト制御値に対応する発光輝度に到達率が乗算される。そして、各光源の乗算値の総和が到達輝度210として算出される。到達率は、光源から発せられた光が推定位置にどの程度到達するかを表す値であり、光源から発せられた光の輝度が推定位置に到達するまでにどの程度減衰するかを表す減衰率の逆数である。
なお、推定位置は発光領域の中心位置でなくてもよい。また、1つの発光領域について、複数の位置の到達輝度が推定されてもよい。例えば、画素毎に到達輝度が推定されてもよい。
Based on the
Note that the estimated position may not be the center position of the light emitting region. Moreover, the arrival brightness | luminance of several positions may be estimated about one light emission area | region. For example, the reached luminance may be estimated for each pixel.
補正係数算出部211は、到達輝度210に基づいて、画像データを補正する補正係数212を算出する。本実施例では、発光領域毎に到達輝度210が推定されるため、発光領域毎に補正係数212が算出される。補正係数212は、バックライト制御値108に対応する発光輝度と到達輝度210のずれによる表示輝度の変化を低減するために画素値に乗算する係数である。本実施例では、以下の式3を用いて補正係数212が算出される。式3において、Gpnは補正係数212であり、Lpnは到達輝度210であり、Ltはバックライト制御値108に対応する発光輝度である。
Gpn=Lt/Lpn ・・・(式3)
なお、補正係数ではなく、画素値に加算する補正値が算出されてもよい。
The correction
Gpn = Lt / Lpn (Formula 3)
Note that a correction value to be added to the pixel value may be calculated instead of the correction coefficient.
Ratio補正部213と画素値補正部203により、処理ベース画像データ202、変換差分データ205、及び、ブロックMaxRatio207に基づいて、表示用画像データ106が生成される。
The
Ratio補正部213は、変換差分データ205とブロックMaxRatio207に基づいて、変換差分データ205とブロックMaxRatio207の差分に相当する補正差分データ214を生成する。本実施例では、画素毎に、その画素の変換後輝度比率と、当該画素が属す発光領域のブロックMaxRatio207と、の差分に相当する輝度比率が、補正差分データ214が表す輝度比率である補正輝度比率として算出される。具体的には、画素毎に、変換後輝度比率をブロックMaxRatio207で除算することにより、補正輝度比率が算出される。即ち、以下の式4を用いて補正輝度比率が算出される。式4において、Rbnは変換後輝度比率であり、RmnはブロックMaxRatio207であり、Abnは補正輝度比率である。それにより、補正差分データ214が生成される。変換後輝度比率は、変換差分データ205が表す輝度比率である。
Abn=Rbn/Rmn ・・・(式4)
The
Abn = Rbn / Rmn (Formula 4)
図6を用いて、Ratio補正部213の処理の具体例を説明する。図6は、図4と同じ発光領域を示す。上述したように、画素Aの変換後輝度比率Rbn(A)は2.0倍であり、画素Bの変換後輝度比率Rbn(B)は1.5倍である。そして、ブロックMaxRatioであるRmnは、変換後輝度比率Rbn(A)=2.0である。そのため、画素Aの補正輝度比率Abn(A)は以下の式5で算出され、画素Bの補正輝度比率Abn(B)は以下の式6で算出される。
Abn(A)=Rbn(A)/Rmn=1.0 ・・・(式5)
Abn(B)=Rbn(B)/Rmn=0.75 ・・・(式6)
A specific example of the processing of the
Abn (A) = Rbn (A) /Rmn=1.0 (Formula 5)
Abn (B) = Rbn (B) /Rmn=0.75 (Formula 6)
画素値補正部203は、補正差分データ214を用いた輝度域拡大処理を処理ベース画像データ202に施すことにより、表示用画像データ106を生成する。本実施例では、上記輝度域拡大処理と、補正係数212を用いた第1補正処理と、を処理ベース画像データ202に施すことにより、表示用画像データ106が生成される。輝度域拡大処理は、補正差分データ214が表す補正輝度比率に応じて画像の階調値を補正する処理であり、第1補正処理は、画像データの階調値に補正係数212を乗算する処理である。到達輝度210の推定位置の画素については、処理画素値(処理ベース画像データ202の画素値)に補正輝度比と補正係数212を乗算することにより、表示用画素値(表示用画像データ106の画素値)が算出される。推定位置以外の位置の画素については、補正係数212を用いた補間処理により、補間補正係数が算出される。そして、処理画素値に補正輝度比と補間補正係数(補間処理によって算出された補正係数)を乗算することにより、表示用画素値が算出される。但し、輝度域拡大処理と第1補正処理を施した後の画素値(乗算値)が、液晶パネル107に入力可能な画素値の範囲(入力レンジ)外の値である場合には、乗算値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出される。例えば、液晶パネル107の入力レンジがベース画像データ101と同じ8ビットである場合には、乗算値が8ビット以下の値になるように補正される。また、液晶パネル107の入力レンジが、ベース画像データ101より分解能が高い10ビットである場合には、乗算値が10ビット以下の値になるように補正される。各画素の表示用画素値を算出することにより、表示用画像データ106が生成される。
The pixel
なお、補間補正係数が算出されずに、推定位置以外の位置の処理画素値に対して、当該画素が属す発光領域の補正係数212が乗算されてもよい。
なお、表示用画像106を生成する際に、輝度域拡大処理と第1補正処理以外の画像処理が処理ベース画像データ202に施されてもよい。第1補正処理は、画質の観点から実行されることが好ましいが、省略されてもよい。第1補正処理を行わない場合には、輝度推定部209と補正係数算出部211の処理は不要となる。
また、表示用画像データ106を生成する際に処理ベース画像データ202に施す処理の実行順序は、特に限定されない。例えば、輝度域拡大処理後に第1補正処理が実行されてもよいし、第1補正処理後に輝度域拡大処理が実行されてもよいし、輝度域拡大処理と第1補正処理が同時に実行されてもよい。
Note that the processing pixel value at a position other than the estimated position may be multiplied by the
Note that when the
In addition, the execution order of processing performed on the processing
以上述べたように、本実施例によれば、HDR画像データを復元せずに、HDR画像データよりもビット数が少ない差分データに基づいてバックライトの発光が制御される。具体的には、輝度差分データに基づいてバックライトの発光輝度が制御される。それにより、HDR画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。即ち、本実施例によれば、HDR画像データを用いる場合に比べて表示装置の処理負荷や回路規模を低減することができる。また、液晶パネルの入力レンジがHDR画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジが広い表示画像を得ることができる。具体的には、バックライトの発光を一定とした場合に表示できない輝度が、バックライトの発光を制御することで表示可能となるため、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the backlight emission is controlled based on the difference data having a smaller number of bits than the HDR image data without restoring the HDR image data. Specifically, the light emission luminance of the backlight is controlled based on the luminance difference data. Thereby, light emission can be controlled with a smaller processing load than when HDR image data is used. That is, according to the present embodiment, the processing load and circuit scale of the display device can be reduced as compared with the case where HDR image data is used. Even if the input range of the liquid crystal panel is narrower than the dynamic range of the HDR image data, a display image having a wide dynamic range can be obtained. Specifically, luminance that cannot be displayed when the light emission of the backlight is constant can be displayed by controlling the light emission of the backlight, so that a display image with a wide dynamic range and color gamut can be obtained.
また、本実施例によれば、HDR画像データよりもビット数が少ない画像データに画像処理が施されるため、HDR画像データに画像処理を施す場合に比べて画像処理を実行する機能部の処理負荷や回路規模を低減することができる。具体的には、画像処理部201ではベース画像データ101に所定の画像処理が施されるため、HDR画像データに画像処理を施す場合に比べて画像処理部201の処理負荷や回路規模を低減することができる
。そして、画素値補正部203では処理ベース画像データ202に輝度域拡大処理等が施されるため、HDR画像データに画像処理を施す場合に比べて画素値補正部203の処理負荷や回路規模を低減することができる。
In addition, according to the present embodiment, since image processing is performed on image data having a smaller number of bits than HDR image data, processing of a functional unit that executes image processing as compared with the case where image processing is performed on HDR image data The load and circuit scale can be reduced. Specifically, since the
また、本実施例によれば、変換差分データ205を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように、輝度差分データ1021が補正される。それにより、差分データに基づく発光輝度がバックライトの取り得る発光輝度の最大値を超え、バックライトが制御不可能となってしまうことを防止することができる。そして、変換前輝度比率の増加に対して変換後輝度比率が一定とならずに増加するように変換後輝度比率が設定された変換ルックアップテーブルを用いて、輝度差分データ1021が補正される。それにより、輝度差分データ1021に基づく発光輝度がバックライトの取り得る発光輝度の最大値を超えている領域における表示画像の白つぶれを軽減することができる。
Further, according to the present embodiment, the
なお、本実施例では、輝度比率として、輝度域拡大処理前の階調値に対する輝度域拡大処理後の階調値の割合を用いたが、輝度比率は、輝度域拡大処理後の階調値に対する輝度域拡大処理前の階調値の割合であってもよい。その場合には、輝度域拡大処理において、輝度域拡大処理前の階調値を輝度比率で除算すればよい。また、輝度比率が低いときに、輝度比率が高いときよりも高い発光輝度に対応するバックライト制御値が生成されればよい。 In this embodiment, the ratio of the gradation value after the luminance area expansion process to the gradation value before the luminance area expansion process is used as the luminance ratio, but the luminance ratio is the gradation value after the luminance area expansion process. It may be the ratio of the gradation value before the luminance range expansion process. In that case, in the luminance range expansion process, the gradation value before the luminance range expansion process may be divided by the luminance ratio. Further, when the luminance ratio is low, a backlight control value corresponding to a higher emission luminance than that when the luminance ratio is high may be generated.
なお、表示装置は画像処理部201を有していなくてもよい。画素値補正部203では、処理ベース画像データ202の代わりにベース画像データ101が使用されてもよい。
なお、表示装置はRatioレンジ変換部204を有していなくてもよい。ブロックMaxRatio検出部206とRatio補正部213では、変換差分データ205の代わりに輝度差分データ1021が使用されてもよい。原画像データであるHDR画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値以下である場合には、輝度差分データ1021を補正せずに使用しても問題はない。そのため、そのような場合には、Ratioレンジ変換部204の処理は不要となる。
Note that the display device may not include the
Note that the display device may not have the ratio
<実施例2>
以下、本発明の実施例2に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例1では、差分データのみに基づいてバックライトの発光を制御する例を説明した。本実施例では、ベース画像データと差分データに基づいてバックライトの発光を制御する例を説明する。ベース画像データを考慮して発光を制御することにより、差分データのみを用いる場合に比べて発光輝度を低減することができ、表示装置の消費電力を低減することができる。
<Example 2>
Hereinafter, a display device and a control method thereof according to
In Example 1, the example which controls light emission of a backlight based only on difference data was demonstrated. In this embodiment, an example in which the light emission of the backlight is controlled based on the base image data and the difference data will be described. By controlling the light emission in consideration of the base image data, the light emission luminance can be reduced as compared with the case where only the difference data is used, and the power consumption of the display device can be reduced.
本実施例に係る表示装置の機能構成は実施例1(図1)と同じであるため、その説明は省略する。
図7は、本実施例に係るHDR処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、図7において、実施例1(図2)と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
Since the functional configuration of the display device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), description thereof is omitted.
FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the HDR processing unit according to the present embodiment.
In FIG. 7, the same functional parts as those in the first embodiment (FIG. 2) are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
ブロックMaxRGB検出部301は、発光領域における処理ベース画像データ202の特徴量を第2特徴量として取得する。本実施例では、発光領域における処理階調値(処理ベース画像データ202の階調値)の代表値が第2特徴量として取得される。具体的には、発光領域における複数の処理階調値の中から、値が最も大きい処理階調値(ブロックMaxRGB302)が、第2特徴量として検出される。本実施例では、実施例1と同様に、複数の発光領域が存在する。そのため、発光領域毎に第2特徴量が取得される。
The block
なお、ブロックMaxRGB302として、R値の最大値である最大R値が取得されてもよいし、G値の最大値である最大G値が取得されてもよいし、B値の最大値である最大B値が取得されてもよいし、輝度値の最大値である最大輝度値が取得されてもよい。最大R値、最大G値、及び、最大B値のうちの最大値がブロックMaxRGB302として取得されてもよい。
なお、第2特徴量はブロックMaxRGB302に限らない。例えば、第2特徴量として、処理階調値の最小値、最頻値、中間値、平均値、等が取得されてもよい。
Note that as the block MaxRGB302, the maximum R value that is the maximum value of the R value may be acquired, the maximum G value that is the maximum value of the G value may be acquired, or the maximum that is the maximum value of the B value. The B value may be acquired, or the maximum luminance value that is the maximum luminance value may be acquired. The maximum value among the maximum R value, the maximum G value, and the maximum B value may be acquired as the block MaxRGB302.
The second feature amount is not limited to the block MaxRGB302. For example, the minimum value, the mode value, the intermediate value, the average value, and the like of the processing gradation value may be acquired as the second feature amount.
ブロックMaxRGB乗算部303とバックライト輝度決定部305により、ブロックMaxRatio207とブロックMaxRGB302の組み合わせに応じて、発光領域における発光輝度が制御される。
The block
ブロックMaxRGB乗算部303は、ブロックMaxRGB302の取り得る値の最大値に対するブロックMaxRGB302の割合をブロックMaxRatio207に乗算することにより、補正ブロックMaxRatio304を算出する。即ち、以下の式7を用いて、補正ブロックMaxRatio304が算出される。式7において、PMAXはブロックMaxRGB302の取りうる最大値であり、RmnはブロックMaxRatio207であり、PmnはブロックMaxRGB302であり、RPmnは補正ブロックMaxRatio304である。本実施例では、実施例1と同様に、処理ベース画像データは8ビットの画像データである。そのため、PMAXは255である。本実施例では、複数の発光領域が存在するめ、発光領域毎に補正ブロックMaxRatio304が算出される。
RPmn=Rmn×Pmn/PMAX ・・・(式7)
なお、補正ブロックMaxRatio304の決定方法は上記方法に限らない。例えば、ブロックMaxRatio及びブロックMaxRGBの組み合わせと、補正ブロックMaxRatioと、の対応関係を表す情報(関数やテーブル)を用いて、補正ブロックMaxRatio304が決定されてもよい。
The block
RPmn = Rmn × Pmn / PMAX (Expression 7)
The method for determining the
バックライト輝度決定部305は、補正ブロックMaxRatio304に応じて、発光領域における発光輝度を制御する。具体的には、バックライト輝度決定部305は、補正ブロックMaxRatio304に応じてバックライト制御値108を決定し、決定したバックライト制御値108を出力する。バックライト制御値108の決定方法は、実施例1と同じである。補正ブロックMaxRatio304はブロックMaxRGB302に依存して変化するため、バックライト制御値108もブロックMaxRGB302に依存して変化する。これにより、消費電力を低減することができる。例えば、ブロックMaxRGB302が0である場合には、発光輝度0に対応する値がバックライト制御値として決定されるため、消費電力を低減することができる。
The backlight
本実施例では、Ratio補正部213と画素値補正部306により、処理ベース画像データ202、変換差分データ205、ブロックMaxRatio207、及び、ブロックMaxRGB302に基づいて、表示用画像データ106が生成される。具体的には、実施例1と同様の方法で補正差分データ214が生成され、補正差分データ214、ブロックMaxRatio207、及び、ブロックMaxRGB302に基づいて、表示用画像データ106が生成される。
In the present embodiment, the
画素値補正部306は、補正差分データ214を用いた輝度域拡大処理、補正係数212を用いた第1補正処理、及び、ブロックMaxRGB302を用いた第2補正処理を、
処理ベース画像データ202に施すことにより、表示用画像データ106を生成する。第2補正処理は、最大画素割合の逆数を画像データの階調値に乗算する処理である。最大画素割合は、ブロックMaxRGB302の取り得る値の最大値に対するブロックMaxRGB302の割合である。推定位置の画素については、補正輝度比、補正係数212、及び、最大画素割合の逆数を処理画素値に乗算することにより、表示用画素値が算出される。推定位置以外の入りの画素については、最大画素割合を用いた補間処理により、補間最大画素割合が算出される。そして、処理画素値に、補正輝度比、補間補正係数、及び、補間最大画素割合の逆数を処理画素値に乗算することにより、表示用画素値が算出される。但し、拡大処理、第1補正処理、及び、第2補正処理を施した後の画素値(乗算値)が、液晶パネル107の入力レンジ外の値である場合には、乗算値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出される。各画素の表示用画素値を算出することにより、表示用画像データ106が生成される。最大画素割合(または補間最大画素割合)の逆数を画素値に乗算することにより、最大画素割合に応じた発光輝度の低下による表示輝度の低下を抑制することができる。
The pixel
By applying to the processing
なお、補間最大画素割合が算出されずに、推定位置以外の位置の処理画素値に対して、当該画素が属す発光領域の最大画素割合の逆数が乗算されてもよい。
なお、第2補正処理は、画質の観点から実行されることが好ましいが、省略されてもよい。
Note that the processing pixel value at a position other than the estimated position may be multiplied by the reciprocal of the maximum pixel ratio of the light emitting region to which the pixel belongs without calculating the maximum interpolation pixel ratio.
The second correction process is preferably executed from the viewpoint of image quality, but may be omitted.
以上述べたように、本実施例によれば、HDR画像データを復元せずに、HDR画像データよりもビット数が少ない差分データとベース画像データに基づいてバックライトの発光が制御される。それにより、HDR画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。また、液晶パネルの入力レンジがHDR画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。
また、本実施例によれば、ベース画像データを考慮してバックライトの発光が制御されるため、ベース画像データを考慮しない場合に比べて、バックライトの発光輝度を低減すことができ、表示装置の消費電力を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the backlight emission is controlled based on the difference data and the base image data having a smaller number of bits than the HDR image data without restoring the HDR image data. Thereby, light emission can be controlled with a smaller processing load than when HDR image data is used. Even if the input range of the liquid crystal panel is narrower than the dynamic range of the HDR image data, a display image having a wide dynamic range and color gamut can be obtained.
Further, according to the present embodiment, since the backlight emission is controlled in consideration of the base image data, the backlight emission luminance can be reduced compared to the case where the base image data is not considered, and the display The power consumption of the apparatus can be reduced.
<実施例3>
以下、本発明の実施例1に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例1,2では、HDR画像データを復元しない例を説明した。本実施例では、HDR画像データを復元する例を説明する。
<Example 3>
Hereinafter, a display device and a control method thereof according to
In the first and second embodiments, an example in which HDR image data is not restored has been described. In the present embodiment, an example of restoring HDR image data will be described.
本実施例に係る表示装置の機能構成は実施例1(図1)と同じであるため、その説明は省略する。
図8は、本実施例に係るHDR処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、図8において、実施例1,2(図2,7)と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
Since the functional configuration of the display device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), description thereof is omitted.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the HDR processing unit according to the present embodiment.
In FIG. 8, the same reference numerals are given to the same functional units as those in the first and second embodiments (FIGS. 2 and 7), and the description thereof is omitted.
HDR復号部401は、輝度差分データ1021を用いた輝度域拡大処理を処理ベース画像データ202に施すことにより、HDR画像データ402を生成する。具体的には、輝度差分データ1021は輝度比率データである。そして、画素毎に、処理ベース画像データ202の階調値に輝度差分データ1021が表す輝度比率を乗算することにより、HDR画素値(HDR画像データ402の画素値)が算出される。それにより、HDR画像データ402が生成される。本実施例では、32ビットのHDR画像データ402が生成される。
The
RGBレンジ変換部403は、画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに
一致するようにHDR画像データ402のダイナミックレンジを縮小することにより、制限HDR画像データ404を生成する。本実施例では、縮小前の階調値と縮小後の階調値との対応関係を表すルックアップテーブルを用いてHDR画像データ402の階調値を制限HDR画像データ404の階調値に変換することにより、制限HDR画像データ404が生成される。
図9に、制限HDR画像データ404を生成する縮小処理で使用するルックアップテーブルの一例を示す。図9の横軸は縮小前の階調値を示し、縦軸は縮小後の階調値を示す。
なお、縮小前の階調値と縮小後の階調値との対応関係を表す関数を用いてHDR画像データ402の階調値から制限HDR画像データ404の階調値を算出することにより、制限HDR画像データ404が生成されてもよい。
The RGB
FIG. 9 shows an example of a lookup table used in the reduction process for generating the restricted
It should be noted that the restriction
ブロックMaxRGB検出部405とバックライト輝度決定部406により、制限HDR画像データ404に基づいてバックライト109の発光輝度が制御される。
The block
ブロックMaxRGB検出部405は、制限HDR画像データ404の特徴量を取得する。本実施例では、実施例2と同様に、特徴量としてブロックMaxRGB302が取得される。また、本実施例では、実施例2と同様に、複数の発光領域が存在する。そのため、発光領域毎に特徴量が取得される。
The block
バックライト輝度決定部406は、ブロックMaxRGB302に応じて、発光領域における発光輝度を制御する。具体的には、バックライト輝度決定部406は、ブロックMaxRGB302に応じてバックライト制御値108を決定し、決定したバックライト制御値108を出力する。それにより発光輝度が制御される。本実施例では、バックライト輝度決定部406は、階調値と発光輝度の対応関係を表すルックアップテーブルからブロックMaxRGB302に対応する発光輝度を取得し、取得した発光輝度に対応するバックライト制御値108を決定する。本実施例では、複数の発光領域が存在するため、発光領域毎にバックライト制御値108が決定される。即ち、発光領域毎に発光輝度が制御される。
図10に、バックライト制御値108の決定に使用するルックアップテーブルの一例を示す。図10の横軸は階調値を示し、縦軸は発光輝度を示す。
なお、階調値と発光輝度の対応関係を表す関数を用いてブロックMaxRGB302に対応する発光輝度を算出し、算出した発光輝度に対応するバックライト制御値108を決定してもよい。階調値とバックライト制御値の対応関係を表すテーブルや関数を用いてブロックMaxRGB302に対応するバックライト制御値108が取得されてもよい。
The backlight
FIG. 10 shows an example of a lookup table used for determining the
Note that the light emission luminance corresponding to the
補正係数算出部407は、制限HDR画像データに基づく発光と基準の発光との比率を補正係数408として算出する。具体的には、輝度推定部209で推定された到達輝度210と基準の発光輝度との比率が補正係数408として算出される。即ち、以下の式8を用いて補正係数408が算出される。式8において、Lpnは到達輝度210であり、Lmは基準の発光輝度であり、Gpnは補正係数408である。本実施例では、基準の発光輝度として、発光輝度の上限値が使用される。具体的には、基準の発光輝度として5000cd/m2が使用される。補正係数408は、実施例1,2の補正係数212とは異なり、発光輝度が基準値から変化したことによる表示輝度の変化を低減するために画素値に乗算する係数である。本実施例では、発光領域毎に到達輝度210が推定されるため、発光領域毎に補正係数408が算出される。
Gpn=Lm/Lpn ・・・(式8)
The correction
Gpn = Lm / Lpn (Equation 8)
なお、基準の発光輝度は発光輝度の上限値に限らない。基準の発光輝度は、発光輝度の
上限値より低くてもよい。
なお、到達輝度210を推定せずに、Lmとしてバックライト制御値108に対応する発光輝度が使用されてもよい。また、Lpnとして、基準の発光輝度で全ての光源を発光させた場合の到達輝度が使用されてもよい。
なお、補正係数408の代わりに、制限HDR画像に基づく発光輝度と基準の発光輝度との一方から他方を減算した値が算出されてもよい。制限HDR画像に基づく発光と基準の発光との差分を表す値であれば、どのような値が算出されてもよい。
Note that the reference light emission luminance is not limited to the upper limit value of the light emission luminance. The reference light emission luminance may be lower than the upper limit value of the light emission luminance.
Note that the light emission luminance corresponding to the
Instead of the
画素値補正部409は、補正係数408に基づいて制限HDR画像データ404の階調値を補正することにより、表示用画像データ106を生成する。具体的には、到達輝度210の推定位置の画素については、制限画素値(制限HDR画像データ404の画素値)に補正係数408を乗算することにより、表示用画素値が算出される。推定位置以外の位置の画素については、補正係数408を用いた補間処理により、補間補正係数が算出される。そして、制限画素値に補間補正係数を乗算することにより、表示用画素値が算出される。但し、補正係数408に基づく補正処理を施した後の画素値(乗算値)が、液晶パネル107の入力レンジ外の値である場合には、乗算値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出される。例えば、液晶パネル107の入力レンジが8ビットである場合には、乗算値を32ビットの値に変換した後、変換後の値の下位24ビットを切り捨てることにより、乗算値が8ビットの値に補正される。液晶パネル107の入力レンジが10ビットである場合には、乗算値を32ビットの値に変換した後、変換後の値の下位22ビットを切り捨てることにより、乗算値が8ビットの値に補正される。各画素の表示用画素値を算出することにより、表示用画像データ106が生成される。
The pixel
以上述べたように、本実施例によれば、HDR画像データを復元した後、HDR画像データのダイナミックレンジ(ビット数)を縮小することにより、制限HDR画像データが生成される。そして、制限HDR画像データに基づいてバックライトの発光が制御される。それにより、HDR画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。即ち、本実施例によれば、HDR画像データを用いる場合に比べて表示装置の処理負荷や回路規模を低減することができる。また、液晶パネルの入力レンジがHDR画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, after restoring the HDR image data, the limited HDR image data is generated by reducing the dynamic range (number of bits) of the HDR image data. Then, the light emission of the backlight is controlled based on the limited HDR image data. Thereby, light emission can be controlled with a smaller processing load than when HDR image data is used. That is, according to the present embodiment, the processing load and circuit scale of the display device can be reduced as compared with the case where HDR image data is used. Even if the input range of the liquid crystal panel is narrower than the dynamic range of the HDR image data, a display image having a wide dynamic range and color gamut can be obtained.
また、制限HDR画像データを用いることにより、HDR画像データに基づく発光輝度がバックライトの取り得る発光輝度の最大値を超え、バックライトが制御不可能となってしまうことを防止することができる。そして、縮小前の階調値の増加に対して縮小後の階調値が一定とならずに増加するように縮小後の階調値が設定されたルックアップテーブルを用いて、制限HDR画像データが生成される。それにより、HDR画像データに基づく発光輝度がバックライトの取り得る発光輝度の最大値を超えている領域における表示画像の白つぶれを軽減することができる。 Further, by using the limited HDR image data, it is possible to prevent the light emission luminance based on the HDR image data from exceeding the maximum value of the light emission luminance that the backlight can take and the backlight from becoming uncontrollable. Then, using the lookup table in which the gradation value after the reduction is set so that the gradation value after the reduction increases without being constant with respect to the increase in the gradation value before the reduction, the limited HDR image data Is generated. Accordingly, it is possible to reduce whiteout of the display image in a region where the light emission luminance based on the HDR image data exceeds the maximum value of the light emission luminance that the backlight can take.
また、制限HDR画像データを用いることにより、差分データのみを用いる場合よりも、バックライトの発光輝度を低減することができ、表示装置の消費電力を低減することができる。 Further, by using the limited HDR image data, it is possible to reduce the light emission luminance of the backlight and to reduce the power consumption of the display device, compared to the case where only the difference data is used.
<実施例4>
以下、本発明の実施例4に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
本実施例では、HDR画像データを復元する他の例を説明する。
<Example 4>
Hereinafter, a display device and a control method thereof according to
In this embodiment, another example of restoring HDR image data will be described.
本実施例に係る表示装置の機能構成は実施例1(図1)と同じであるため、その説明は省略する。
図11は、本実施例に係るHDR処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、図11において、実施例1〜3(図2,7,8)と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
Since the functional configuration of the display device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), description thereof is omitted.
FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the HDR processing unit according to the present embodiment.
In FIG. 11, the same reference numerals are given to the same functional units as in the first to third embodiments (FIGS. 2, 7, and 8), and the description thereof is omitted.
HDR復号部501は、変換差分データ205を用いた輝度域拡大処理を処理ベース画像データ202に施すことにより、制限HDR画像データ404(拡大画像データ)を生成する。輝度域拡大処理の方法は、実施例3と同じである。
なお、実施例3のHDR復号部401と同様に、輝度差分データ1021を用いた輝度域拡大処理を行うことにより、拡大画像としてHDR画像データ402が生成されてもよい。
The
Similar to the
画素値補正部502は、ブロックMaxRatio207と制限HDR画像データ404に基づいて、表示用画像データ106を生成する。具体的には、ブロックMaxRatio207に相当する分だけ制限HDR画像データ404のダイナミックレンジを縮小した縮小画像データが、表示用画像データ106として生成される。本実施例では、ブロックMaxRatio207に基づいて画像データのダイナミックレンジを縮小する縮小処理と、第1補正処理と、を制限HDR画像データ404に施すことにより、表示用画像データ106が生成される。また、本実施例では、縮小処理は、画像データの階調値にブロックMaxRatio207の逆数を乗算する処理である。
なお、縮小処理と第1補正処理を施した後の画素値(乗算値)が、液晶パネル107の入力レンジ外の値である場合には、乗算値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出される。
The pixel
When the pixel value (multiplication value) after the reduction process and the first correction process is a value outside the input range of the
以上述べたように、本実施例によれば、実施例1〜3と同様に、HDR画像データを用いずにバックライトの発光が制御される。それにより、HDR画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。即ち、本実施例によれば、HDR画像データを用いる場合に比べて表示装置の処理負荷や回路規模を低減することができる。また、液晶パネルの入力レンジがHDR画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, as in the first to third embodiments, the light emission of the backlight is controlled without using the HDR image data. Thereby, light emission can be controlled with a smaller processing load than when HDR image data is used. That is, according to the present embodiment, the processing load and circuit scale of the display device can be reduced as compared with the case where HDR image data is used. Even if the input range of the liquid crystal panel is narrower than the dynamic range of the HDR image data, a display image having a wide dynamic range and color gamut can be obtained.
<実施例5>
以下、本発明の実施例5に係る表示装置及びその制御方法について説明する。
実施例1〜4では、輝度差分データが輝度比率データである場合の例を説明した。本実施例では、輝度差分データがトーンマップである場合の例を説明する。トーンマップは、輝度域拡大処理前の階調値と輝度域拡大処理後の階調値との対応関係を表す情報(テーブルや関数)である。輝度差分データであるトーンマップは、HDR画像データをベース画像データに変換する変換処理で使用するトーンマップの入力値と出力値を入れ替えたものであるため、逆トーンマップと呼ぶこともできる。
<Example 5>
Hereinafter, a display device and a control method thereof according to Embodiment 5 of the present invention will be described.
In the first to fourth embodiments, an example in which the luminance difference data is luminance ratio data has been described. In this embodiment, an example in which the luminance difference data is a tone map will be described. The tone map is information (table or function) indicating the correspondence between the gradation value before the luminance range expansion process and the gradation value after the luminance range expansion process. The tone map that is the luminance difference data is obtained by switching the input value and the output value of the tone map used in the conversion process for converting the HDR image data into the base image data, and can also be called a reverse tone map.
原画像データに相当するHDR画像データの画素値、ベース画像データの画素値、色差分データの値、及び、逆トーンマップの関係は、以下の式9で表される。式9において、(Ro,Go,Bo)はHDR画像データの画素値であり、(R,G,B)はベース画像データの画素値である。T−1は逆トーンマップであり、(ResR,ResG,ResB)は色差分データの値である。輝度差分データとして逆トーンマップを用いる方式では、一般に、画素値と同じ形式の残差値を表す残差データが色差分データとして使用される。ResRは色差分データが表すR値(残差R値)であり、ResGは色差分データが表すG値(残差G値)であり、ResBは色差分データが表すB値(残差B値)である。通常、1枚の画像データに対して、1つの逆トーンマップT−1と、画素毎の残差値(RseR,ResG,ResB)と、が用意される。
なお、式9は、逆トーンマップがベース画像データのダイナミックレンジを拡大するためのデータである場合の式であるが、逆トーンマップは、色域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジを拡大するためのデータであってもよい。
The relationship between the pixel value of the HDR image data corresponding to the original image data, the pixel value of the base image data, the value of the color difference data, and the inverse tone map is expressed by Equation 9 below. In Equation 9, (Ro, Go, Bo) is a pixel value of HDR image data, and (R, G, B) is a pixel value of base image data. T- 1 is an inverse tone map, and (ResR, ResG, ResB) is a value of color difference data. In a method using an inverse tone map as luminance difference data, generally, residual data representing a residual value in the same format as a pixel value is used as color difference data. ResR is an R value (residual R value) represented by the color difference data, ResG is a G value (residual G value) represented by the color difference data, and ResB is a B value (residual B value) represented by the color difference data. ). Usually, one reverse tone map T −1 and residual values (RseR, ResG, ResB) for each pixel are prepared for one piece of image data.
Expression 9 is an expression when the inverse tone map is data for expanding the dynamic range of the base image data, but the inverse tone map expands the dynamic range of the image data after the color gamut expansion processing. It may be data for.
本実施例では、原画像データであるHDR画像データのR値、G値、及び、B値がそれぞれ32ビットの浮動小数点形式で表現されているものとする。また、ベース画像データのR値、G値、及び、B値がそれぞれ8ビットの浮動小数点形式で表現されており、色差分データの残差R値、残差G値、及び、残差B値もそれぞれ8ビットの浮動小数点形式で表現されているものとする。そして、逆トーンマップが、8ビットの値を入力し、32ビットの値を出力するルックアップテーブルであるものとする。逆トーンマップの入力値と出力値は、例えば、図12に示すような対応関係を有する。 In this embodiment, it is assumed that the R value, the G value, and the B value of the HDR image data that is the original image data are each expressed in a 32-bit floating point format. Further, the R value, G value, and B value of the base image data are each expressed in an 8-bit floating point format, and the residual R value, residual G value, and residual B value of the color difference data. Are each expressed in an 8-bit floating point format. The inverse tone map is a lookup table that inputs an 8-bit value and outputs a 32-bit value. The input value and output value of the reverse tone map have a correspondence relationship as shown in FIG. 12, for example.
本実施例に係る表示装置の機能構成は実施例1(図1)と同じであるため、その説明は省略する。
図13は、本実施例に係るHDR処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。
なお、図13において、実施例1〜4(図2,7,8,11)と同じ機能部には同じ符号を付し、その説明は省略する。
Since the functional configuration of the display device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), description thereof is omitted.
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the HDR processing unit according to the present embodiment.
In FIG. 13, the same reference numerals are given to the same functional units as those in the first to fourth embodiments (FIGS. 2, 7, 8, and 11), and description thereof is omitted.
本実施例に係るHDR処理部には、輝度差分データとして逆トーンマップ1023が入力される。
なお、画素間で共通の1つの逆トーンマップ1023が入力されてもよいし、画素毎の逆トーンマップ1023が入力されてもよい。領域毎の逆トーンマップ1023が入力されてもよい。
The
Note that one
逆トーンマップレンジ変換部601は、逆トーンマップ1023(第1差分データ)を取得する。そして、逆トーンマップレンジ変換部601は、逆トーンマップ1023を補正する。それにより、逆トーンマップ1023よりもダイナミックレンジの拡大度合いが小さい変換逆トーンマップ602(第2差分データ)が生成される。具体的には、逆トーンマップレンジ変換部601は、変換逆トーンマップ602を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように、逆トーンマップ1023を補正する。本実施例では、変換逆トーンマップ602を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値に一致するように、逆トーンマップ1023が補正される。
The reverse tone map
本実施例では、逆トーンマップ1023が表す出力値を補正することにより、変換逆トーンマップ602を生成する。具体的には、変換ルックアップテーブルを用いて、逆トーンマップ1023が表す出力値が、変換逆トーンマップ602が表す出力値に変換される。変換ルックアップテーブルは、変換前(補正前)の出力値である変換前出力値と、変換後の出力値である変換後出力値と、の対応関係を表す。
In this embodiment, the converted
図14に、変換ルックアップテーブルの一例を示す。図14の横軸は変換前出力値を示し、縦軸は変換後出力値を示す。図12に示す逆トーンマップが表す出力値を図14に示す変換ルックアップテーブルを用いて変換すると、変換逆トーンマップ602として、図15に示す逆トーンマップが得られる。 FIG. 14 shows an example of the conversion lookup table. The horizontal axis of FIG. 14 shows the output value before conversion, and the vertical axis shows the output value after conversion. When the output value represented by the reverse tone map shown in FIG. 12 is converted using the conversion lookup table shown in FIG. 14, the reverse tone map shown in FIG.
なお、変換前出力値と変換後出力値の対応関係を表す関数を用いて、逆トーンマップ1023が表す出力値が、変換逆トーンマップ602が表す出力値に変換されてもよい。即ち、変換逆トーンマップ602が表す出力値は、関数を用いて算出されてもよい。
なお、本実施例では、変換逆トーンマップ602を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値に一致するように、逆トーンマップ1023を補正する例を説明したが、これに限らない。変換逆トーンマップ602を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが、表示画像の取り得るダイナミックレンジに一致すればよい。変換逆トーンマップ602を用いた輝度域拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが、表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値よりも低い値に一致してもよい。
Note that the output value represented by the
In this embodiment, the
ブロックMaxRGB復号部603は、変換逆トーンマップ602とブロックMaxRGB302に基づいて、第3特徴量を取得する。第3特徴量は、発光領域における画像データの特徴量であり、且つ、変換逆トーンマップ602を用いた輝度域拡大処理後の特徴量である。ブロックMaxRGB復号部603は、変換逆トーンマップ602から、ブロックMaxRGB302に対応する制限出力値を、第3特徴量である復号ブロックMaxRGB604として取得する。本実施例では、実施例1と同様に、複数の発光領域が存在する。そのため、発光領域毎に第3特徴量が取得される。
The block
バックライト輝度決定部605は、復号ブロックMaxRGB604に応じて、発光領域における発光輝度を制御する。具体的には、バックライト輝度決定部605は、復号ブロックMaxRGB604に応じてバックライト制御値108を決定し、決定したバックライト制御値108を出力する。バックライト制御値108の決定方法は、実施例3と同じである。
The backlight
階調変換部606と残差補正部608により、ベース画像データ101、変換逆トーンマップ602、及び、補正係数408に基づいて、表示用画像データ106が生成される。
なお、補正係数408の代わりに、復号ブロックMaxRGB604に応じた発光と基準の発光との一方から他方を減算した値が算出されてもよい。復号ブロックMaxRGB604に応じた発光と基準の発光との差分を表す値であれば、どのような値が使用されてもよい。
The
Instead of the
階調変換部606は、変換逆トーンマップ602を用いた輝度域拡大処理と、補正係数408に基づく補正処理と、をベース画像データ101に施すことにより、処理ベース画像データ607を生成する。輝度域拡大処理は、変換逆トーンマップ602の変換特性に従い画像データの階調値を変換する処理である。補正係数408に基づく補正処理の方法は、実施例3と同じである。本実施例では、拡大処理が行われた後に補正処理が行われる。
The
なお、輝度域拡大処理と補正処理を施した後の画素値が液晶パネル107の入力レンジ外の値となることがある。その場合には、輝度域拡大処理と補正処理を施した後の画素値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、処理ベース画像データ607の画素値が算出されてもよい。
なお、補正処理の後に輝度域拡大処理が行われてもよい。
なお、階調変換部606において、輝度域拡大処理と補正処理以外の画像処理が実行されてもよい。例えば、明るさ調整処理、コントラスト調整処理、クロマ調整処理、シャープネス調整処理、等が実行されてもよい。輝度域拡大処理後の画像データは輝度域拡大処理前の画像データよりもダイナミックレンジが広いと考えられる。そのため、処理負荷の
観点から、明るさ調整処理、コントラスト調整処理、クロマ調整処理、シャープネス調整処理、等は輝度域拡大処理よりも前に実行されることが好ましい。
Note that the pixel value after performing the luminance range expansion process and the correction process may be a value outside the input range of the
Note that the luminance range expansion process may be performed after the correction process.
Note that the
残差補正部608は、色差分データ1022(残差データ)に基づく色域拡大処理である残差補正処理と、補正係数408に基づく補正処理と、を処理ベース画像データ607に施すことにより、表示用画像データ106を生成する。本実施例では、以下の式10を用いて表示用画素値が算出される。式10において、(R607,G607,B607)は、処理ベース画像データ607の画素値であり、(ResR,ResG,ResB)は残差データ1022の値である。Gpnは補正係数408であり、(R106,G106,B106)は、表示用画素値である。
なお、残差補正処理を施した後の画素値が、液晶パネル107の入力レンジ外の値である場合には、残差補正処理を施した後の画素値を入力レンジ内の値になるように補正することにより、表示用画素値が算出されることが好ましい。
The
If the pixel value after the residual correction processing is a value outside the input range of the
以上述べたように、本実施例によれば、輝度差分データとして逆トーンマップが使用されるが、HDR画像データを復元せずに、HDR画像データよりもビット数が少ない差分データとベース画像データに基づいてバックライトの発光が制御される。それにより、HDR画像データを用いる場合に比べて少ない処理負荷で発光を制御することができる。また、液晶パネルの入力レンジがHDR画像データのダイナミックレンジよりも狭くても、ダイナミックレンジや色域が広い表示画像を得ることができる。
また、本実施例によれば、ベース画像データを考慮してバックライトの発光が制御されるため、ベース画像データを考慮しない場合に比べて、バックライトの発光輝度を低減すことができ、表示装置の消費電力を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the inverse tone map is used as the luminance difference data, but the difference data and the base image data having a smaller number of bits than the HDR image data without restoring the HDR image data. The light emission of the backlight is controlled based on the above. Thereby, light emission can be controlled with a smaller processing load than when HDR image data is used. Even if the input range of the liquid crystal panel is narrower than the dynamic range of the HDR image data, a display image having a wide dynamic range and color gamut can be obtained.
Further, according to the present embodiment, since the backlight emission is controlled in consideration of the base image data, the backlight emission luminance can be reduced compared to the case where the base image data is not considered, and the display The power consumption of the apparatus can be reduced.
なお、表示装置は逆トーンマップレンジ変換部601を有していなくてもよい。ブロックMaxRGB復号部603と階調変換部606では、変換逆トーンマップ602の代わりに逆トーンマップ1023が使用されてもよい。原画像データであるHDR画像データのダイナミックレンジが表示画像の取り得るダイナミックレンジの最大値以下である場合には、逆トーンマップ1023を補正せずに使用しても問題はない。そのため、そのような場合には、逆トーンマップレンジ変換部601の処理は不要となる。
Note that the display device may not include the inverse tone map
なお、実施例1〜4では、輝度差分データが輝度比率データである場合の例を説明したが、実施例1〜4の構成において輝度比率データとは異なる差分データが使用されてもよい。例えば、輝度差分データとして、階調値に加算または減算する差分値を画素毎に表す階調差データが使用されてもよいし、トーンマップが使用されてもよい。
また、実施例5では、輝度差分データがトーンマップである場合の例を説明したが、実施例5の構成においてトーンマップとは異なる輝度差分データが使用されてもよい。例えば、輝度差分データとして、階調差データや輝度比率データが使用されてもよい。
なお、実施例1〜5では、輝度差分データを用いてバックライトの発光輝度を制御する例を説明したが、これに限らない。例えば、色差分データを用いてバックライトの発光色が制御されてもよい。また、輝度差分データと色差分データを用いて、バックライトの発光輝度と発光色が制御されてもよい。
In the first to fourth embodiments, an example in which the luminance difference data is luminance ratio data has been described. However, difference data different from the luminance ratio data may be used in the configurations of the first to fourth embodiments. For example, as the luminance difference data, gradation difference data representing a difference value to be added to or subtracted from the gradation value for each pixel may be used, or a tone map may be used.
In the fifth embodiment, an example in which the luminance difference data is a tone map has been described. However, luminance difference data different from the tone map may be used in the configuration of the fifth embodiment. For example, tone difference data or brightness ratio data may be used as the brightness difference data.
In the first to fifth embodiments, the example in which the light emission luminance of the backlight is controlled using the luminance difference data is not limited to this. For example, the light emission color of the backlight may be controlled using the color difference data. Further, the light emission luminance and the light emission color of the backlight may be controlled using the luminance difference data and the color difference data.
<その他の実施例>
記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータ(又はCPU、MPU等のデバイス)によっても、本発明を実施することができる。また、例えば、記憶装置に記録されたプログラムを読み込み実行することで前述した実施例の機能を実現するシステムや装置のコンピュータによって実行されるステップからなる方法によっても、本発明を実施することができる。この目的のために、上記プログラムは、例えば、ネットワークを通じて、又は、上記記憶装置となり得る様々なタイプの記録媒体(つまり、非一時的にデータを保持するコンピュータ読取可能な記録媒体)から、上記コンピュータに提供される。したがって、上記コンピュータ(CPU、MPU等のデバイスを含む)、上記方法、上記プログラム(プログラムコード、プログラムプロダクトを含む)、上記プログラムを非一時的に保持するコンピュータ読取可能な記録媒体は、いずれも本発明の範疇に含まれる。
<Other examples>
The present invention can also be implemented by a system (or a device such as a CPU or MPU) of a system or apparatus that implements the functions of the above-described embodiments by reading and executing a program recorded in a storage device. The present invention can also be implemented by a method comprising steps executed by a computer of a system or apparatus that implements the functions of the above-described embodiments by reading and executing a program recorded in a storage device, for example. . For this purpose, the program is stored in the computer from, for example, various types of recording media that can serve as the storage device (ie, computer-readable recording media that holds data non-temporarily). Provided to. Therefore, the computer (including devices such as CPU and MPU), the method, the program (including program code and program product), and the computer-readable recording medium that holds the program non-temporarily are all present. It is included in the category of the invention.
105 HDR処理部
107 液晶パネル
109 バックライト
201 画像処理部
204 Ratioレンジ変換部
206 ブロックMaxRatio検出部
208,305,406,605 バックライト輝度決定部
301,405 ブロックMaxRGB検出部
303 ブロックMaxRGB乗算部
401 HDR復号部
403 RGBレンジ変換部
601 逆トーンマップレンジ変換部
603 ブロックMaxRGB復号部
105
本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、プログラム、及び、処理装置に関する。 The present invention is a control method of a display device, a display device, program, and a processor.
ダイナミックレンジや色域が広いHDR画像データ(多ビットの画像データ)の記録方法の1つとして、HDR画像データをベース画像データと差分データに分割し、ベース画像データと差分データを記録する方法がある(特許文献1)。即ち、HDR画像データのデータフォーマットの1つとして、ベース画像データと差分データを用いたフォーマットがある。ベース画像データは、HDR画像データを階調圧縮した低ビットの画像データである。差分データは、例えば、ベース画像データの輝度値(階調値)とHDR画像データの輝度値(階調値)の差分を表すデータである。 As one method of recording HDR image data (multi-bit image data) having a wide dynamic range or color gamut, there is a method of dividing the HDR image data into base image data and difference data, and recording the base image data and difference data. Yes (Patent Document 1). That is, as one of data formats of HDR image data, there is a format using base image data and difference data. The base image data is low-bit image data obtained by gradation-compressing HDR image data. The difference data is, for example, data representing a difference between the luminance value (gradation value) of the base image data and the luminance value (gradation value) of the HDR image data.
本発明の第1の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
原画像データを階調圧縮して得られた画像データである第1データに少なくとも基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成し、前記表示用画像データを前記表示手段に出力する生成手段と、
前記第1データのダイナミックレンジおよび色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される第2データに基づいて、前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする表示装置である。
The first aspect of the present invention is:
Light emitting means;
Display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means;
Display image data used for display on the display means is generated based on at least first data which is image data obtained by gradation-compressing original image data, and the display image data is displayed on the display means. Generating means for outputting to
Based on the second data to be used in enlargement processing for enlarging at least one of the dynamic range and color gamut of the first data, and a control means for controlling light emission of said light emitting means,
It is a display device characterized by having.
本発明の第2の態様は、
発光手段と、
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
を有する表示装置の制御方法であって、
原画像データを階調圧縮して得られた画像データである第1データに少なくとも基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成し、前記表示用画像データを前記表示手段に出力する生成ステップと、
前記第1データのダイナミックレンジおよび色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される第2データに基づいて、前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法である。
The second aspect of the present invention is:
A light emitting means;
Display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means;
A display device control method comprising:
Display image data used for display on the display means is generated based on at least first data which is image data obtained by gradation-compressing original image data, and the display image data is displayed on the display means. A generation step to output to
A control step of controlling light emission of the light emitting means based on second data used in an enlargement process for enlarging at least one of the dynamic range and color gamut of the first data;
A control method for a display device, comprising:
本発明の第3の態様は、
発光手段、および、前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段に接続可能な処理装置であって、
原画像データを階調圧縮して得られた画像データである第1データに少なくとも基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成し、前記表示用画像データを前記表示手段に出力する第1出力手段と、
前記第1データのダイナミックレンジおよび色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される第2データに基づいて、前記発光手段の発光を制御する制御情報を出力する第2出力手段と、
を有することを特徴とする処理装置である。
The third aspect of the present invention is:
A processing device connectable to a light emitting means, and a display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means,
Display image data used for display on the display means is generated based on at least first data which is image data obtained by gradation-compressing original image data, and the display image data is displayed on the display means. First output means for outputting to
Second output means for outputting control information for controlling light emission of the light emitting means based on second data used in enlargement processing for enlarging at least one of the dynamic range and color gamut of the first data;
It is a processing device characterized by having.
本発明の第4の態様は、上述した表示装置の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。 A fourth aspect of the present invention is a program that causes a computer to execute each step of the above-described display device control method.
差分データは、画像データのダイナミックレンジおよび色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用されるデータである。 The difference data is data used in an enlargement process for enlarging at least one of the dynamic range and the color gamut of the image data.
具体的には、色差分データ1020は、画像データの色域を拡大する色域拡大処理で使用されるデータであり、HDR画像データの色とベース画像データの色の差分を表すデータである。例えば、色差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの色差値(Cb値、Cr値)とHDR画像データの色差値(Cb値、Cr値)の一方から他方を減算した差分値である色差分値を表すデータである。ただし、色差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの色差値(Cb値、Cr値)とHDR画像データの色差値(Cb値、Cr値)との比率である色比率を表す色比率データであってもよい。また、色差分値や色比率は、色差値の代わりに、R値、G値、及びB値を用いて算出された値であってもよい。なお、色域拡大処理は、ベース画像データで表現しきれていない色を再現する処理と言うこともできる。本実施例では、色差分データ1020として、各画素のCb差分値とCr差分値が入力される。また、本実施例では、Cb差分値とCr差分値がそれぞれ8ビットの浮動小数点形式で表現されている。Cb差分値は、ベース画像データ101のCb値とHDR画像データのCb値との一方から他方を減算した値であり、Cr差分値は、ベース画像データ101のCr値とHDR画像データのCr値との一方から他方を減算した値である。
Specifically, the
輝度差分データ1021(第1差分データ)は、画像データのダイナミックレンジを拡大する輝度域拡大処理で使用されるデータであり、HDR画像データの輝度値とベース画像データの輝度値の差分を表すデータである。例えば、輝度差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの輝度値(階調値)とHDR画像データの輝度値(階調値)との比率である輝度比率を表す輝度比率データである。即ち、輝度差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの輝度値(階調値)に対するHDR画像データの輝度値(階調値)の比率またはその逆数を表す輝度比率データである。ただし、輝度差分データは、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの輝度値(階調値)とHDR画像データの輝度値(階調値)の一方から他方を減算した差分値である輝度差分値を表すデータであってもよい。また、輝度差分データは、輝度域拡大処理における入力輝度値と出力輝度値との対応関係を表す輝度変換テーブルデータ(例えば、後述する逆トーンマップ)であってもよい。なお、輝度域拡大処理は、ベース画像データで表現しきれていない輝度を再現する処理と言うこともできる。本実施例では、輝度差分データ1021として、画素単位(又は所定数の画素からなる領域単位)で、ベース画像データの輝度値(階調値)とHDR画像の輝度値(階調値)との比率である輝度比率を表す輝度比率データが入力される。また、本実施例では、輝度比率が8ビットの浮動小数点形式で表現されている。階調値は、画素値、輝度値、等である。
The luminance difference data 1021 (first difference data) is data used in luminance region expansion processing for expanding the dynamic range of the image data, and represents data indicating the difference between the luminance value of the HDR image data and the luminance value of the base image data. It is. For example, the luminance difference data is a ratio between the luminance value (gradation value) of the base image data and the luminance value (gradation value) of the HDR image data in pixel units (or in units of regions including a predetermined number of pixels). This is luminance ratio data representing the luminance ratio. That is, the luminance difference data is the ratio of the luminance value (gradation value) of the HDR image data to the luminance value (gradation value) of the base image data or the reciprocal thereof in pixel units (or an area unit composed of a predetermined number of pixels). Is luminance ratio data representing However, the luminance difference data is obtained by subtracting one from the luminance value (gradation value) of the base image data and the luminance value (gradation value) of the HDR image data in units of pixels (or an area unit composed of a predetermined number of pixels). Data representing a luminance difference value which is a subtracted difference value may be used. Further, the luminance difference data may be luminance conversion table data (for example, a reverse tone map described later) representing a correspondence relationship between the input luminance value and the output luminance value in the luminance range expansion process. Note that the luminance range expansion processing can also be said to be processing for reproducing luminance that cannot be expressed in the base image data. In the present embodiment, as the
なお、HDR画像データ、ベース画像データ101、色差分データ1020、及び、輝度差分データ1021のビット数は特に限定されるものではない。
なお、色差分データ1020と輝度差分データ1021の少なくとも一方は入力されなくてもよい。例えば、HDR画像データを階調圧縮した場合、輝度値の変化は生じるが、色の変化は生じないことがある。即ち、HDR画像データの色とベース画像データ101の色が一致することがある。そのような場合には、色差分データ1020は不要となる。また、ベース画像データ101がHDR画像データの色域を圧縮した画像データである場合、HDR画像データの輝度値とベース画像データ101の輝度値が一致することがある。そのような場合には、輝度差分データ1021は不要となる。
Note that the number of bits of the HDR image data, the
Note that at least one of the
バックライト109は、液晶パネル107の背面に光を照射する発光部である。バックライト109は、光源、光源を駆動する駆動回路、光源からの光を拡散する光学ユニット、等を有する。本実施例では、バックライト109は、バックライト制御値108に応じた発光輝度で発光する。具体的には、駆動回路が、バックライト制御値に応じた発光輝度で発光するように光源を駆動する。また、本実施例では、バックライト109は、複数の画素からなる発光領域単位で発光輝度を制御可能に構成されている。具体的には、バックライト109は、複数の発光領域の発光輝度を個別に制御可能に構成されている。例えば、バックライト109は、発光領域毎に光源を有する。光源は、1つ以上の発光素子を有する。発光素子としては、発光ダイオード(LED)、有機EL素子、冷陰極管、等を用いることができる。
なお、本実施例では、複数の発光領域によって画面の領域が構成されている場合の例を説明するが、1つの発光領域によって画面の領域が構成されていてもよい。
The
In this embodiment, an example in which a screen area is configured by a plurality of light emitting areas will be described. However, a screen area may be configured by one light emitting area.
Claims (24)
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、
前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成手段と、
を有することを特徴とする表示装置。 Light emitting means;
Display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means;
Acquisition means for acquiring base image data and difference data used in an enlargement process for enlarging at least one of a dynamic range and a color gamut of the image data;
Control means for controlling the light emission of the light emitting means based on the difference data;
Generating means for generating display image data to be used for display on the display means based on the base image data;
A display device comprising:
前記制御手段は、前記輝度差分データに基づいて前記発光手段の発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The difference data includes luminance difference data used in a luminance range expansion process for expanding a dynamic range of image data,
The display device according to claim 1, wherein the control unit controls the light emission luminance of the light emitting unit based on the luminance difference data.
前記制御手段は、前記色差分データに基づいて前記発光手段の発光色を制御する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 The difference data includes color difference data used in a color gamut expansion process for expanding the color gamut of image data,
The display device according to claim 1, wherein the control unit controls a light emission color of the light emission unit based on the color difference data.
前記制御手段は、
前記発光領域における前記差分データの特徴量を、第1特徴量として取得し、
前記第1特徴量に応じて前記発光領域における発光を制御し、
前記生成手段は、前記ベース画像データ、前記差分データ、及び、前記第1特徴量に基づいて、前記表示用画像データを生成する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。 The light emitting means is configured to be capable of controlling light emission in a light emitting area unit composed of a plurality of pixels.
The control means includes
Obtaining the feature amount of the difference data in the light emitting region as a first feature amount;
Controlling light emission in the light emitting region according to the first feature amount;
The said production | generation means produces | generates the said display image data based on the said base image data, the said difference data, and the said 1st feature-value, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Display device.
前記差分データと前記第1特徴量に基づいて、前記差分データと前記第1特徴量の差分に相当する補正差分データを生成し、
前記補正差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、前記表示用画像データを生成する
ことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 The generating means includes
Based on the difference data and the first feature value, generate corrected difference data corresponding to the difference between the difference data and the first feature value,
The display device according to claim 4, wherein the display image data is generated by performing an enlargement process using the correction difference data on the base image data.
前記第1特徴量は、前記発光領域における前記輝度比率データが表す輝度比率の代表値であり、
前記生成手段は、前記輝度比率データが表す輝度比率を前記第1特徴量で除算することにより、前記補正差分データを生成する
ことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 The difference data includes luminance ratio data representing a luminance ratio for each pixel, which is a ratio between a gradation value before the enlargement process and a gradation value after the enlargement process,
The first feature amount is a representative value of a luminance ratio represented by the luminance ratio data in the light emitting region,
The display device according to claim 5, wherein the generation unit generates the correction difference data by dividing a luminance ratio represented by the luminance ratio data by the first feature amount.
前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、拡大画像データを生成し、
前記第1特徴量と前記拡大画像データに基づいて、前記第1特徴量に相当する分だけ前記拡大画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を縮小した縮小画像デ
ータを、前記表示用画像データとして生成する
ことを特徴とする請求項4に記載の表示装置。 The generating means includes
By performing enlargement processing using the difference data on the base image data, generating enlarged image data,
Based on the first feature amount and the enlarged image data, reduced image data obtained by reducing at least one of the dynamic range and the color gamut of the enlarged image data by an amount corresponding to the first feature amount is used as the display image data. The display device according to claim 4, wherein the display device is generated as follows.
前記第1特徴量は、前記発光領域における前記輝度比率データが表す輝度比率の代表値であり、
前記生成手段は、前記拡大画像データの階調値に前記第1特徴量の逆数を乗算することにより、前記縮小画像データを生成する
ことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。 The difference data includes luminance ratio data representing a luminance ratio for each pixel, which is a ratio between a gradation value before the enlargement process and a gradation value after the enlargement process,
The first feature amount is a representative value of a luminance ratio represented by the luminance ratio data in the light emitting region,
The display device according to claim 7, wherein the generation unit generates the reduced image data by multiplying a gradation value of the enlarged image data by an inverse of the first feature amount.
前記制御手段は、
前記発光領域における前記差分データの特徴量を、第1特徴量として取得し、
前記発光領域における前記ベース画像データの特徴量を、第2特徴量として取得し、
前記第1特徴量と前記第2特徴量の組み合わせに応じて前記発光領域における発光を制御し、
前記生成手段は、前記ベース画像データ、前記差分データ、前記第1特徴量、及び、前記第2特徴量に基づいて、前記表示用画像データを生成する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。 The light emitting means is configured to be capable of controlling light emission in a light emitting area unit composed of a plurality of pixels.
The control means includes
Obtaining the feature amount of the difference data in the light emitting region as a first feature amount;
Acquiring the feature amount of the base image data in the light emitting region as a second feature amount;
Controlling light emission in the light emitting region according to a combination of the first feature value and the second feature value,
The said production | generation means produces | generates the said display image data based on the said base image data, the said difference data, the said 1st feature-value, and the said 2nd feature-value. The display device according to any one of the above.
前記差分データと前記第1特徴量に基づいて、前記差分データと前記第1特徴量の差分に相当する補正差分データを生成し、
前記ベース画像データ、前記補正差分データ、及び、前記第2特徴量に基づいて、前記表示用画像データを生成することを特徴とする請求項9に記載の表示装置。 The generating means includes
Based on the difference data and the first feature value, generate corrected difference data corresponding to the difference between the difference data and the first feature value,
The display device according to claim 9, wherein the display image data is generated based on the base image data, the correction difference data, and the second feature amount.
前記第1特徴量は、前記発光領域における前記輝度比率データが表す輝度比率の代表値であり、
前記第2特徴量は、前記発光領域における前記ベース画像データの階調値の代表値であり、
前記生成手段は、
前記輝度比率データが表す輝度比率を前記第1特徴量で除算することにより、前記補正差分データを生成し、
前記補正差分データが表す輝度比率に応じて画像データの階調値を補正する処理と、前記第2特徴量の取り得る値の最大値に対する前記第2特徴量の割合の逆数を画像データの階調値に乗算する処理と、を前記ベース画像データに施すことにより、前記表示用画像データを生成する
ことを特徴とする請求項10に記載の表示装置。 The difference data includes luminance ratio data representing a luminance ratio for each pixel, which is a ratio between a gradation value before the enlargement process and a gradation value after the enlargement process,
The first feature amount is a representative value of a luminance ratio represented by the luminance ratio data in the light emitting region,
The second feature amount is a representative value of gradation values of the base image data in the light emitting region,
The generating means includes
By dividing the luminance ratio represented by the luminance ratio data by the first feature amount, the correction difference data is generated,
A process of correcting the gradation value of the image data in accordance with the luminance ratio represented by the correction difference data, and the reciprocal of the ratio of the second feature quantity with respect to the maximum value of the second feature quantity can be calculated. The display device according to claim 10, wherein the display image data is generated by performing a process of multiplying a tone value on the base image data.
前記第1特徴量は、前記発光領域における前記輝度比率データが表す輝度比率の代表値であり、
前記第2特徴量は、前記発光領域における前記ベース画像データの階調値の代表値であり、
前記制御手段は、前記第2特徴量の取り得る値の最大値に対する前記第2特徴量の割合
を前記第1特徴量に乗算した値に応じて前記発光領域における発光輝度を制御する
ことを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の表示装置。 The difference data includes luminance ratio data representing a luminance ratio for each pixel, which is a ratio between a gradation value before the enlargement process and a gradation value after the enlargement process,
The first feature amount is a representative value of a luminance ratio represented by the luminance ratio data in the light emitting region,
The second feature amount is a representative value of gradation values of the base image data in the light emitting region,
The control means controls light emission luminance in the light emitting region according to a value obtained by multiplying the first feature amount by a ratio of the second feature amount to a maximum value that the second feature amount can take. The display device according to any one of claims 9 to 11.
前記制御手段は、
前記発光領域における前記ベース画像データの特徴量を、第2特徴量として取得し、
前記差分データと前記第2特徴量に基づいて、前記発光領域における画像データの特徴量であり、且つ、前記差分データを用いた拡大処理後の特徴量である第3特徴量を取得し、
前記第3特徴量に応じて前記発光領域における発光を制御し、
前記生成手段は、前記ベース画像データ、前記差分データ、及び、前記第3特徴量に応じた発光と基準の発光との差分に基づいて、前記表示用画像データを生成する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示装置。 The light emitting means is configured to be capable of controlling light emission in a light emitting area unit composed of a plurality of pixels.
The control means includes
Acquiring the feature amount of the base image data in the light emitting region as a second feature amount;
Based on the difference data and the second feature amount, obtain a third feature amount that is the feature amount of the image data in the light emitting region and is the feature amount after the enlargement process using the difference data;
Controlling light emission in the light emitting region according to the third feature amount;
The generation unit generates the display image data based on the base image data, the difference data, and a difference between light emission corresponding to the third feature amount and reference light emission. Item 4. The display device according to any one of Items 1 to 3.
ことを特徴とする請求項13に記載の表示装置。 The generation means includes: an enlargement process using the difference data; and a process of correcting a gradation value of image data based on a difference between light emission corresponding to the third feature amount and reference light emission. The display device according to claim 13, wherein the display image data is generated by applying the data.
前記第2特徴量は、前記発光領域における前記ベース画像データの階調値の代表値であり、
前記制御手段は、前記差分データから、前記第2特徴量に対応する拡大処理後の階調値を、前記第3特徴量として取得する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の表示装置。 The difference data includes a tone map representing a correspondence relationship between a gradation value before the enlargement process and a gradation value after the enlargement process,
The second feature amount is a representative value of gradation values of the base image data in the light emitting region,
The display device according to claim 13 or 14, wherein the control unit acquires, from the difference data, a gradation value after enlargement processing corresponding to the second feature amount as the third feature amount. .
ことを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の表示装置。 The acquisition unit corrects the first difference data input to the display device, thereby generating second difference data having a smaller degree of enlargement of the enlargement process than the first difference data as the difference data. The display device according to claim 1, wherein:
前記取得手段は、前記第2差分データを用いた拡大処理後の画像データのダイナミックレンジが前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように、前記第1差分データを補正する
ことを特徴とする請求項16に記載の表示装置。 The enlargement process includes a luminance range expansion process for expanding a dynamic range of image data,
The acquisition unit corrects the first difference data so that a dynamic range of the image data after the enlargement process using the second difference data matches a dynamic range that can be taken by the image displayed on the screen. The display device according to claim 16.
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得手段と、
前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、HDR画像データを生成する拡大手段と、
前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように前記HDR画像データのダイナミックレンジを縮小することにより、制限HDR画像データを生成する縮小手段と、
前記制限HDR画像データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御手段と、
前記制限HDR画像データに基づく発光と基準の発光との差分に基づいて前記制限HD
R画像データの階調値を補正することにより、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する補正手段と、
を有することを特徴とする表示装置。 Light emitting means;
Display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means;
Acquisition means for acquiring base image data and difference data used in an enlargement process for enlarging at least one of a dynamic range and a color gamut of the image data;
Enlarging means for generating HDR image data by applying an enlargement process using the difference data to the base image data;
Reduction means for generating restricted HDR image data by reducing the dynamic range of the HDR image data so as to match the dynamic range that can be taken by the image displayed on the screen;
Control means for controlling light emission of the light emitting means based on the restricted HDR image data;
The restricted HD based on the difference between the light emission based on the restricted HDR image data and the reference light emission.
Correcting means for generating display image data used for display on the display means by correcting the gradation value of the R image data;
A display device comprising:
前記制御手段は、前記発光領域毎に発光を制御する
ことを特徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の表示装置。 The light emitting means is configured to be capable of individually controlling light emission of a plurality of light emitting areas constituting the area of the screen,
The display device according to claim 1, wherein the control unit controls light emission for each light emitting region.
ことを特徴とする請求項1〜19のいずれか1項に記載の表示装置。 The acquisition unit generates second base image data as the base image data by performing predetermined image processing on the first base image data input to the display device. The display device according to any one of the above.
前記制御手段は、
静止画像データの最初のフレーム及び動画像データの各フレームについて前記発光手段の発光を制御する処理を行い、
静止画像データの2番目以降のフレームについては、前記発光手段の発光を制御する処理を省略する
ことを特徴とする請求項1〜20のいずれか1項に記載の表示装置。 The acquisition means acquires base image data and difference data for each frame,
The control means includes
Performing a process of controlling the light emission of the light emitting means for the first frame of still image data and each frame of moving image data;
The display device according to any one of claims 1 to 20, wherein processing for controlling light emission of the light emitting unit is omitted for the second and subsequent frames of still image data.
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、を有する表示装置の制御方法であって、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得ステップと、
前記差分データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記ベース画像データに基づいて、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する生成ステップと、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法。 Light emitting means;
A display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means, and a control method for a display device,
An acquisition step of acquiring base image data and difference data used in an enlargement process for enlarging at least one of a dynamic range and a color gamut of the image data;
A control step of controlling light emission of the light emitting means based on the difference data;
Based on the base image data, a generating step for generating display image data used for display on the display means;
A control method for a display device, comprising:
前記発光手段からの光を変調することで画面上に画像を表示する表示手段と、を有する表示装置の制御方法であって、
ベース画像データと、画像データのダイナミックレンジと色域の少なくとも一方を拡大する拡大処理で使用される差分データと、を取得する取得ステップと、
前記差分データを用いた拡大処理を前記ベース画像データに施すことにより、HDR画像データを生成する拡大ステップと、
前記画面に表示された画像の取り得るダイナミックレンジに一致するように前記HDR画像データのダイナミックレンジを縮小することにより、制限HDR画像データを生成する縮小ステップと、
前記制限HDR画像データに基づいて前記発光手段の発光を制御する制御ステップと、
前記制限HDR画像データに基づく発光と基準の発光との差分に基づいて前記制限HDR画像データの階調値を補正することにより、前記表示手段での表示に使用する表示用画像データを生成する補正ステップと、
を有することを特徴とする表示装置の制御方法。 Light emitting means;
A display means for displaying an image on a screen by modulating light from the light emitting means, and a control method for a display device,
An acquisition step of acquiring base image data and difference data used in an enlargement process for enlarging at least one of a dynamic range and a color gamut of the image data;
An enlargement step for generating HDR image data by applying an enlargement process using the difference data to the base image data;
A reduction step of generating restricted HDR image data by reducing the dynamic range of the HDR image data so as to match the dynamic range of the image displayed on the screen;
A control step of controlling light emission of the light emitting means based on the limited HDR image data;
Correction for generating display image data used for display on the display unit by correcting the gradation value of the limited HDR image data based on the difference between the emission based on the limited HDR image data and the reference emission. Steps,
A control method for a display device, comprising:
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