图像显示控制装置的制作方法
专利名称：图像显示控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像显示控制装置等。
背景技术：
在专利文献l中记载了一种为了校正显示图像的亮度信号而使
用 一览表(LUT )的图像校正装置。
此外，在专利文献2中公开了一种技术为了实现省电化而降 低背光的发光光量，另一方面，调整图像数据，以便可以尽量地提 高液晶显示画面的穿透率。
专利文献1:日本特开2004-310671号乂>报
专利文献2:日本特开平11-65531号7>净艮
虽然为了图像校正而使用一览表(LUT)可以简化运算处理， 但是存储器存取却耗费时间，因此，在要求快速性的情况下，需要 使用快速的硬件来实时地进行图像校正。
但是，当进行自适应的图像校正时，由于为以下步骤取得上 一帧的统计值，使用取得的统计值对校正系数等进行运算，并使用 该校正系数等来校正下一帧的图像，因此，从l帧的图像输入结束 到计算出校正系数为止，需要等待下一帧的图像的校正处理。即，
校正系数的运算所需要的时间导致动态图像的图像校正发生延迟。 所以，无法实iE见严才各意义上的实时处理。
此外，不只是单纯的图像校正，在同时进行用于实现省电的背
图4象4交正时，由于处理内容复杂导致运算量增加，进一步难以进4亍 实时处J里。
此外，若在同时进行用于实现省电的背光的自适应减光和用于 防止随该减光的画质劣化的自适应图像校正的情况下，快速进行庞 大的运算，则需要使同种的硬件并列地进行动作，从而导致电路占 有面积和功一毛增大。这些问题成为可以高画质i也再生显示单波,殳广 播这样的串流图像的便携式终端的小型化、低功耗化(电池的长寿 命化)的障碍。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，目的在于提供一种图像显示控制 装置。根据本发明，可以实现基于统计值的、实时的动态图像的图 像校正。此外，例如，即使是在同时进行用于实现省电的照明的自
正的情况下，也可以实现动态图像的实时处理、抑制电路规模及电 路的低功耗化。
本发明的图像显示控制装置是用于对动态图像的图像信号进
行校正的图像显示控制装置，其包括统计信息取得部，对应各帧 取得上述图像信号的统计信息；运算器，使用上一帧的上述统计信 息，生成用于图像信号校正的校正系数；以及图像校正部，使用上 述校正系数来校正上述图像信号，在上述图像显示控制装置中，在 上述各帧的一部分上i殳定有有效评1^/H象素区i或，上述统计信息取得 部取4寻关于与上述有效评^H象素区域相对应的上述图^f象信号的上 述统计信息，在上述统计信息的取得结束时，不等上述各帧结束即 结束上述统计信息的取得处理，并将所取得的上述统计信息提供给 上述运算器，上述运算器在到上述各帧结束为止的期间内，基于上 述统计信息来计算出上述校正系数，上述图像校正部使用计算出的 上述校正系数，进行上述动态图像的、上述上一帧的下一个帧的图 像信号的校正。
当取得1帧的图像的统计信息时，即使将该帧的一部分图像(例 如，周边部分的图像)从统计信息的取得对象中排除，也不会对获 得的统计值的精度造成大的影响。因此，在统计信息取得部中，不 等耳又得1帧的全体图^f象的统计值即结束统计值取得处理，在到一帧 结束为止的剩余的时间内，进行基于取得的统计值的校正系数的计 算。此外，使用计算出的所述校正系数来进行下一帧的图像信号的 校正。因此，即使依次输入动态图像的各帧的图像信号，也可以无 需等待地进行基于统计值的恰当的图像校正，从而实现图像校正的 实时处J里。
此外，根据本发明的图像校正控制装置的另一方面，上述统计 信息取得部在不进4于上述各帧的最后一行的统计值的取得就结束
上述统计值的:f又得处理，上述运算器(218)在相当于上述各帧的 最后一行的时间内结束上述校正系数的计算。
由于优选对尽可能多的图像取得统计值，所以仅将最后 一行从 统计值的取得对象中排除。此外，如果在才交正系tt的运算形式上想 办法，完全可能在相当于最后一行的时间内计算出校正系数。根据 本发明，为了耳又得尽可能多地取得统计值，统计值的精度几乎没有 降低，因此，可以实现实时的且高精度的图像4交正。
并且，4艮据本发明的图^象显示控制装置的其他方面，上述运算 器使用上述上一 帧的统计信息，并对进行调光控制时的减光后的照 明亮度进行运算，同时，生成用于上述图像信号的校正的上述校正 系数，其中，上述调光控制是对应上述图像信号而自适应地对图像 显示用的照明进行减光的控制，并且，上述图^f象信号的冲交正用于补 偿随上述照明的减光而引起的画质下降。
自适应图像校正时的图像显示控制。虽然由于需要同时进行减光后 的照明亮度的运算和图像的校正系数的运算而增加运算量，但是如 果在运算形式上想办法，还是可以实现快速的运算。因此，即使在 这种情况下，也可无需等待地进行基于统计值的恰当的图像校正， 并实现图像校正的实时处理。
此外，根据本发明的图像显示控制装置的其他方面，上述图像
显示控制装置还包括代码存储部，存储用于指定上述运算器的动 作步骤的多个代码；顺序指示部，控制来自上述代码存4诸部的上述 代码的输出顺序；以及解码器，对从上述代码存储部输出的上述代 码进行解码，并生成用于提供给上述运算器的指令和数据中的至少 一个。
在本发明中，通过基于共通的运算器(共用运算器)的实时运 算来实现照明的自适应减光处理和图〗象冲交正处理。通过该运算，实 时地算出图像校正用校正系数和减光后的照明亮度，并进行使用计 算出的4交正系凄t的图像4交正。通过对信号处理步骤进行编码化后的 孩史码来控制共用运算器的运算。通过4吏用共用化的运算器，从而无 需并列设置同种的硬件即可实现实时运算，可以通过最小的电路、 最小的功耗，实现快速的调光控制及图像校正。因此，例如，即使 在同时进行用于实现省电的照明的自适应减光和用于防止随该减
光而引起的画质劣化的自适应图傳^交正的情况下，也可以实现实时 性、抑制电路规模及低功耗性。
此外，根据本发明的图像显示控制装置的其他方面，上述运算 器包括第一多路转换器及第二多路转换器、算术逻辑运算单元、以 及分配上述算术逻辑运算单元的运算结果的分配器，乂人上述解码 器，分别向上述第一多路转换器及第二多路转换器提供系数，向上 述算术逻辑运算单元提供运算命令，向上述分配器提供分配信息。
在本发明中，明确了以下4支术内容明确了共用运算器的具体 结构的一例，并且，明确了向各个构成要素提供怎样的指令或数据。 即，在本实施例中，通过多个多路转换器、算术逻辑运算单元 (ALU)、以及分配器来构成共用运算器。向多路转换器提供用于 运算的系数，向ALU提供指令(操作码)，并向分配器提供分配目 的地信息。
此外，根据本发明的图像显示控制装置的其他方面，上述运算 器还包括多个输出目的地寄存器；以及反馈路径，将上述多个输 出目的地寄存器所存储的信号的至少一部分反馈给输入侧。
在本发明中，明确了运算器具有用于将运算结果反^t给输入侧 的反馈路径的这个技术内容。由此，可以实现以下处理例如，首 先，通过第一运算处理求得减光后的照明亮度，并将该运算结果反 馈给输入侧，根据该求得的照明亮度来求得图像的校正系数。此外， 因为运算器具有反馈路径，所以可以进行用于防止随场景转换而引 起的闪烁(一见觉上的闪烁)的递归(IIR)的滤波处理。
此外，根据本发明的图像显示控制装置的其他方面，上述代码 存储部所存储的上述代码是对基于程序设计语言的算法的记述进 行转换而获得的微码，该程序设计语言用于对应显示图像对上述图
像显示用的照明进行自适应减光并对图像信号进行校正以补偿随 上述照明的减光而引起的画质下降。
例如，通过将由高级程序设计语言制成的算法一并进行转换，
并生成樣W马，写入ROM (读出专用存<诸器)，/人而可以有刻j也制成 代码表。通过变更算法(微码)，可以比较容易地变更共用运算器 的运算内容。因此，可以灵活i也对应i殳计变更。
此外，本发明的光电装置的驱动装置安装有图像显示控制装置。
本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI)被安装在光 电装置(包括液晶显示装置)的驱动装置(驱动器)中。本发明的 图像显示控制装置(图像显示控制LSI)具有以下特性可处理串 流图像这样的动态图像的实时性、卓越的省电性以及可以实现小型 化。因此，提高了驱动装置(驱动器)的附加价值。
此外，本发明的光电装置的控制装置安装有本发明图像显示控 制装置。
本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI)被安装在光 电装置(包括液晶显示装置)的控制装置(控制器)中。本发明的 图像显示控制装置(图像显示控制LSI)具有以下特性可处理串 流图像这样的动态图像的实时性、卓越的省电性以及可以实现小型 化。因此，提高了控制装置(控制器)的附加价值。
此外，本发明的光电装置的驱动控制装置安装有本发明图像显 示控制装置。
本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI)被安装在光 电装置(包括液晶显示装置)的驱动控制装置(将驱动器和控制器 一体化的装置)中。本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 具有以下特性可处理串流图像这样的动态图〗象的实时性、卓越的
省电性以及可以实现小型化。因此，提高了驱动控制装置(将驱动 器和控制器一体化的装置)的附加价值。
此外，本发明的电子设备安装有本发明的图像显示控制装置。
例如，通过将本发明的图像显示控制装置(LSI)安装于便携 式终端(包括便携式电话终端、PDA终端、可便携式计算机)，从 而可以以高画质来显示单波段广播等的串流图^f象，且可以延长电池 的寿命。
才艮据本发明的实施例，例如，可以获得以下效果
(1) 无需等待取得1帧的全体图^象的统计值即结束统计值取 得处理，在到1帧结束为止的剩余时间内，实施基于所:f又得的统计 值的校正系数等的计算，从而即使依次输入动态图像的各帧的图像 信号，也可以在没有等待时间的情况下，进行基于统计值的恰当的 图傳4交正，实现图像才交正得的实时处理。而且，因为不需要特别的 电3各，戶斤以不会7偉以实施。
(2) 此外，通过仅将最后一行从统计值的取得对象中排除， 在相对于该 一行的时间内完成校正系数等的计算，从而可以实现实 时且高精度的图像校正。
应图像校正时的图像显示控制，可以实时地实现基于统计值的高度 运算，其中，该自适应减光是用于实现省电化的背光的自适应减光，
该自适应图像4交正是用于防止随该减光而引起的画质劣化的自适 应图傳^交正。
(4) 通过使用^f鼓程序控制方式的运算器，无需并列设置同种 的石更件即可实现实时运算，可以以最小的电3各、最小的功库毛，实现 快速的自适应调光控制和自适应图^f象才交正。
(5) 此夕卜，通过在运算器中i殳置反^t^各径，可以实现确定为 以下的顺序的处理求出减光后的照明亮度，然后基于该求;得的照 明亮度来求出图像的校正系数。而且，由于运算器具有反馈路经， 所以可以进^亍用于防止随场景转才奂而引起的闪烁(碎见觉上的闪烁) 的递归型(IIR)滤;皮处J里。
(6) 通过同时进4亍自适应减光处理以及图傳4交正，可以^1夺画 质的降低抑制在最小限度，同时，可以通过照明亮度的自适应调光 而大幅度;也减少功库毛(确i人最大30%的削减)。jt匕夕卜，因为可以以 最小限度的硬件来实现，从而还可以实现节省空间。而且，即使在 串流映像这样的动态图像的处理中，也可以完全不产生延迟时间地 实现实时的高^T度的处理。
(7) 才艮据本发明，可以实现液晶显示装置等的驱动装置(驱 动器)、控制装置(控制器)、驱动控制装置(将驱动器和控制器一 体化的装置)的高附加^f介值。
(8) 通过将本发明的图像显示控制装置(LSI)安装于便携式 终端(包括〗更携式电话终端、PDA终端、可〗更携式计算才几)，乂人而 可以高画质;1也显示单波_歐广#"等的串流图^象，并且可以延长电池的寿命。
(9) 4艮据本发明，即使在实现基于统计值的实时的动态图傳_ 的图傳4交正，并且，还同时进行用于实现省电化的照明的自适应减
情况下，也可以实现实时性、抑制电路规模以及低功耗性。
(10) 4艮据本发明，可以同时实现快速性(实时性)、低功诔毛 性、达成抑制电路规模的增大，同时，可以实现照明的自适应减光、 用于补偿随该减光而引起的画质下降的现有技术中没有的高精度 的图像校正。
图1(A) ~图l(C)是用于对本发明的图像显示控制装置(图 〃像显示控制LSI)中所采用的、与显示图^f象相对应的自适应的调光 控制以及图像才交正的内容进行说明的图2是表示背光(backlight)削减率、无调光时的图傳^交正量 (Gy)、有调光时的图傳4交正量(Gy，)、以及随调光的图像校正量 的强化部分(AGy)相对于1帧图〗象的平均亮度(Yave)的变化的 特性图3是表示随调光的图^f象冲交正量的强化部分(AGy-Gy，-Gy) 的特性线对应背光的亮度削减率如何变化的示意图4 ( A ) ~图4 ( C )分别是用于说明色度校正的图5 (A) ~图5 (D)是用于说明本发明的图像显示控制装置 的概要以及滤波处理的内容的图6 ( A) ~图6 (D)分别是用于对本发明的图像显示装置的 安装形态进行说明的框图7是表示本发明图像显示控制装置(图像显示控制LSI)的 整体结构的概要的框图8是主计算机提供给图像显示控制装置的控制信号的内容的 示意图9是表示如图7所示的图像显示控制装置的具体结构的框 图，对图傳_校正芯200的结构作进一步的具体描述；
图IO是说明代码表的制作步骤的示意图11是表示如图9所示的直方图(histogram)制作部(统计 信息取得部)的内部的具体结构的电路图12是将直方图制作部(统计信息取得部)的周围的主要结 构进行抽出并表示的框图13是用于可进行基于统计值的实时的图像校正的、直方图 制作部(统计信息取得部)中的定时(timing)控制的一例的示意 图14是表示以下处理的具体处理步骤的流程图在1帧期间 的中途，结束统计值取得处理，并到l帧期间结束为止，计算出校 正系数和调光系数，根据计算出的校正系数来校正下 一帧的图像； 以及
图15是表示为了进一步降低功耗，在不需要统计值取得动作 时，停止直方图制作部(统计信息取得部)中的统计值的计凄t动作 的结构的才匡图。
具体实施例方式
本发明可广泛被适用于基于统计值的动态图像的校正。并且，
本发明在以下方面为一项重要的技术在同时进行用于实现省电的 照明的自适应减光、以及对由该减光而引起的画质劣化进行补充的 图像4交正的情况下，确保该实时性。因此，在对本发明的实施例进 行说明之前，先使用图1~图6对与显示图像相对应的自适应调光 控制以及图像校正的内容进行说明。
(调光控制与图像校正之间的关系)
图1 (A) ~图1 (C)是用于对在本发明的图像显示控制装置 (图像显示控制LSI)中所采用的、与显示图像相对应的自适应调 光控制以及图像校正的内容进行说明的图。
如图1 (A)所示，在本发明的实施例中，同时进4亍、液晶面才反 (LCD) 10的自适应图像校正、以及照明(LED:以下称为背光) 12的亮度的自适应校正(自适应调光)。在图1 (A)中，Gy，是有 调光时的被强化后的图像校正量。该Gy，是通过将无调光时的图像 才交正量Gy加上随调光的图像才交正量的强化部分AGy而获得的。此 外，Gs是随自适应调光的背光12的亮度的校正量。
图1 (B)示出无调光时的图像校正量Gy。即，Gy是将背光 12的亮度进行固定时的图像校正量。例如，对亮度低的部分进行提 高亮度这样的校正，对亮度高的部分进行降低亮度这样的校正。
图1 (C)示出随调光的图像校正量的强化部分AGy。由于发 暗的图像与明亮的图像相比，较难受到背光12减光的影响，因此 原则上当为发暗图像时，背光12的减光量增大。但是，因为随着
减光，显示图像的亮度会降低，所以需要强化图像校正，以便对亮
度降低进行补偿。随调光(Gs)的图像校正的强化部分为AGy。
在本发明中，如图1 (A)所示，为了实J见省电而积才及;也进4亍 背光12的减光，另一方面，为了对随该减光而引起的画质下降进 4亍补偿，通过在通常的图傳4交正量(Gy)上加上随调光(Gs)的图 像校正量的强化部分(AGy )，从而确定最终的图像校正量Gy。
(关于图傳4交正量的自适应调光)
图2是表示背光削减率、无调光时的图像校正量(Gy)、有调 光时的图像校正量(Gy')、随调光的图像校正量的强化部分(AGy) 相对于1帧图^f象的平均亮度(Yave)变化的特性图。
在图2中，特性线A表示背光亮度削减率(％ )的特性，特性 线B表示无调光时的图像4交正量(Gy)的特性，特性线C表示有 调光时图像校正量(Gy，)的特性，特性线D表示随调光的图像校 正量的强化部分(AGy)的特性。
首先，着眼于表示背光亮度削减率变化的特性线A。很明显， 平均亮度(Yave)越低，背光亮度削减率越高，随着平均亮度(Yave) 的变高，背光亮度削减率降低。这是因为越是平均亮度高的图像， 背光减光的影响越大，所以其结果对于平均亮度低的图像优先实 现省电而大幅度地减光，而对于平均亮度高的图像则优先实现抑制 画质降低而、幅度地减光。
然后，着眼于表示无调光时的图像校正量Gy变化的特性线B。 如图2所示，到平均亮度值Gammathl为止，实施几乎定量的亮度 提高的校正，若平均亮度值增大，则亮度的提高量减少，当平均亮 度值大于平均亮度值Gammath2时，进行降低亮度的校正。即，基
本上是当平均亮度低时进行提高亮度这样的校正，并当平均亮度过 高时进行降低亮度这样的校正。
接下来，着眼于表示有调光时的图像校正量Gy，变化的特性线 C。很明显，平均亮度越低，图像校正量越大，而平均亮度越高， 图像校正量越小。这是因为以特性线B为基础来决定图像校正量， 并在此基础上，为了防止i殳定有大减光率的^氏亮度侧的画质降寸氐， 而越是低亮度侧越需要对图像校正量进行强化。
下面，着眼于表示随调光的图傳4交正量的强化部分(AGy = Gy，-Gy)变化的特性线D。如上所述，随调光的图傳^交正量的强化 部分AGy在低亮度侧增大，并随亮度值的增大而逐渐降低。但是， 图像校正量的强化部分从平均亮度值Gammath3附近开始緩緩地上 升。这是因为随着背光12的减光，越是高亮度的图像越担心其 画质下降，所以为了抑制平均亮度高的图像的亮度下降，需要进一 步强化图俜^交正。
(省电性的强弱和AGy的关系)
图3是随调光的图傳4交正量的强化部分(AGy = Gy，-Gy )的特 性线对应背光的亮度削减率如何变化的示意图。在图3中，特性线 A表示高省电(背光亮度削减率30% )时的特性线，特性线B表示 低省电(背光亮度削减率10% )时的特性线，特性线C表示普通 省电(背光亮度削减率20% )时的特性线。
如上所述，任一条特性线都示出以下这种倾向随调光的图傳_ 校正量的强化部分AGy在低亮度侧增大，并随亮度值的增大而逐渐 降低，但是，也示出了在亮度值高的区域AGy又逐渐上升的倾向。 此外，越是强化省电性并增大背光的亮度削减率，随调光的图像校 正量的强化部分AGy越随之增大。 (色度的校正强化)
由于背光的减光，画面整体的色度下降。因此，进行色度校正 以保存调光前后的色度。基本上，按照下面的算式(1)来进行色
度的校正。此外，虽然在下面的算式中，仅示出了蓝色度(Cb-Y -B)，但是红色度(Cr = Y-R)也是相同的。
Cb[cb] =Fc x Gc + Cb......( 1 )
在上面的算式(l)中，cb是色度校正输入色差，Cb是色度校 正输出色差，Gc是色度校正量，Fc是色度校正系数曲线。
图4 ( A ) ~图4 ( C )是用于说明色度4交正的图。图4 ( A ) 是输出色差(Cb或Cr)相对于输入色差(cb或cr)的示意图。在 图4(A)中，实线所示的特性线和虚线所示的直线之间的差分相 当于上面算式(l)中的色度^f交正量Gc。图4(B)是冲交正系数(Fc) 相对于输入色度(cb或cr)的特性的示意图。其中，由于在上面的 算式(1)中，示出了未考虑调光时的色度校正，但是实际上还需 要将色度校正量Gc加上随调光的色度校正的强化部分AGc。 AGc 可以在调光前后，平均色度相等的条件下通过解方程式而求得。
此外，如果^又以亮度为基础来确定减光量，则会存在减光过度， 红(R)和蓝(B)的鲜明度受损的情况。即，以由于发暗图像受到 减光的影响小，因此照明的减光量大为原则。但是，即使对于发暗 图像，例如在画面中心有鲜艳的大蔷薇花时，为了抑制该蔷薇花的 色度下降，从而对减光量进行限制是妥当的。但是，因为红(R) 和蓝(B)对亮度(Y)的贡献率低，所以根据仅凭借亮度(Y)进 行判断其为发暗图像这样的判断，会使照明过度降低。因此，为了 防止这样的过度减光，不仅依据亮度(Y ),还要将色度(红色度(Cr )、 蓝色度(Cb))也作为基准来确定减光，并当亮度和色度满足规定
的关系时，优先色度地对减光量进行限制。据此，在色度高的图像 中，可抑制减光，并可抑制显示图像的色度降低。
图4 (C)是用于i兌明以下处理的图，该处理为^吏用通过平 均亮度和平均色度之间的关系而决定的阈值，确定优先保存减光和 色度中的哪一个。如图4(C)所示，设定通过亮度的平均值和色 差(=色度)的平均值的关系而决定的阈值，将该阈值作为界限， 判断是根据亮度进行减光还是根据色度进行减光。
在图4 ( C )中，斜线所示的区域ZP2是基于色度(cr， cb )的 调光区域，ZP1是基于亮度(Y)的调光区域。例如，当平均亮度 值为"64"时，由于图像发暗，因此如果仅凭借亮度进行判断，则 减光量就会大大增加。但是，当平均色度为例如"96"时，由于为 色度高的图像，因此需要抑制由于减光而引起的色度下降。因此， 在这种情况下，以色度为基准来确定减光量(与以亮度为基准时相 比，减小减光量)。即，对以亮度为基准的减光量设置基于色度的 规定限制，由此，抑制极端降低色度这样的过度减光。
(用于防止随场景转才奐(scene change )而引起的闪烁的滤波处
理)
当以动态图像的各帧进行照明亮度的自适应调光和图像校正 时，由于随场景转换的照明亮度和图^f象校正量的急剧变化，会产生 视觉的闪烁(flicker )。因此，以帧为单位对所要求的照明校正和图 ^f象才交正的双方进^f亍与各个特性相适应的滤波处理。因为对于照明亮 度的变化是白和黑的变化而言，由于在视觉上容易识别，所以进行 时间常数长的滤波处理，另一方面，因为对于图像校正量的变化是 中间色调的变化，难以引起注意，所以重视对动态图像的场景转换 的适应性，并进4亍时间常凄t短的滤波处理。据此，可以实现随动态
图像的场景转换的图像校正，同时，可以有效地抑制随照明的自适 应才交正的闪烁。
此外，如果独立进4于各个滤波处理，则会有石皮坏照明4交正和图 像校正之间的平衡且降低画质的情况。因此，以帧为单位对所要求 的照明亮度进行第一滤波处理，并根据该结果求得图像校正量，对 该图傳4交正量进行第二滤波处理(采用进行串联处理的结构)。由 于在计算出照明亮度的减光量之后，计算与该减光量相适应的图{象 才交正量，所以通常可以确<呆第 一及第二滤波处理的平4軒。
图5 (A) ~图5 (D)是用于说明本发明的图像显示控制装置 的概要及滤波处理的内容的图。即，图5 (A)是表示图4象显示控 制装置的整体结构的框图，图5 (B)是进一步具体示出图5(A) 所示结构的框图，图5 (C)是表示调光控制时进行的滤波处理的 时间常凄t的图，图5 (D)是表示图像校正时进行的滤波处理的时 间常#1的图。
如图5 (A)所示，输入亮度(Y)、蓝色度(Cb)、红色度(Cr) 的平均值中的最大值(将其记为Wave),对该输入信号进行线性处 理(C),计算背光亮度(K)，通过时间常数长的时间轴滤波器22 对该背光亮度(K)进行滤波，从而获得最终的背光亮度(表示减 光后的背光亮度的调光系数)Kflt。通过滤波系数P对时间轴滤波 器22的特性进行控制。滤波系数P的值和图像的平均亮度的变化 率(AYave)之间的关系如图5(C)所示。
根据最终背光亮度(Kflt)，由图像校正量计算部24计算亮度 校正以及色度校正的校正量Gym 。由将时间常翁:较短地设定的时间 轴滤波器26对图傳j交正量Gym进行滤波处理，由此，求得最终的 图像校正
行控制。滤波系数q的值和图像的平均亮度的变化率(AYave)之 间的关系如图5(D)所示。
如图5 (B)所示，背光用的时间轴滤波器22是递归型(IIR) 滤波器，图像校正量用的时间轴滤波器26同样也是递归型(IIR) 滤波器。背光用的时间轴滤波器22的传递函数是Hbl[z]，图像校 正量用的时间轴滤波器26的传递函数是Himg[Z]。因此，图像显示 控制装置中的滤波处理的传递函数通过Hbl [z]/Himg[Z]加以表示。 此外，图像校正用计算部24通过非线性的传递函数来实现。此夕卜， 在图5 (B)中，参考符号28、 30表示延时元件。
下面，参照附图对本发明的实施例进行"i兌明。
(第一实施例)
下面，以具有同时进行调光控制和图像校正的功能的图像显示 控制装置为例进行说明。但是，如上所述，本发明并不仅限定于此， 可以被广泛的适用于根据统计值来进行动态图像得图像校正的情 况。
(图像显示控制装置的安装形态)
图6 (A) ~图6 (D)分别是用于说明本发明的图像显示装置 的安装形态的框图。
在图6(A)中，便携式电话终端(电子设备的一例)100中安 装有图像显示控制装置(图像显示控制LSI)。该便携式电话终端 100包4舌天线AN、通信/图4象处理部102、 CCD照相才几104、主计 算机106、图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 108、驱动器110(包括面板驱动器112和背光驱动器114 )、显示面板(例如，液晶 面才反(LCD)) 116、背光(LED) 118。
在图6 (B)中，在驱动装置(驱动器)110自身中安装有图像 显示控制装置(图像显示控制LSI) 108，从主计算机106向该图像 显示控制装置(图像显示控制LSI) 108输入图傳_信号和控制信息。
在图6 (C)中，在驱动器110的控制装置(控制器)130中安 装有图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 108。在图6 (D)中， 在驱动控制装置(将驱动器和控制器一体化的装置)140中安装有 图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 108。
本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 108具备可 以处理串流(streaming)图像这样的动态图像的实时性、和卓越的 省电性以及可以实现小型化等特性。因此，通过安装本发明的图傳_ 显示控制装置(图像显示控制LSI),驱动装置(驱动器)110、控 制装置(控制器)130、驱动控制装置(将驱动器和控制器一体化 的装置)以及电子设备100的附加价值提高。
(图像显示控制装置的整体结构)
图7是表示本发明图像显示控制装置(图像显示控制LSI)的 整体结构的概要的框图。
在此，图像显示控制装置108被安装在便携式终端(包括便携 式电话终端、PDA终端、可《更携的计算机终端)中。^更携式终端包 4舌例i口， 4妄4文单》皮4殳广才番(one segment broadcasting )的天线AN、 通信/图<象处理部102、主计算才几106。主计算机106例如将接收到 的串流映像信号提供给图像显示控制装置108。此外，虽然也可以 将通过CCD照相机拍摄的图像信号提供给图像显示控制装置108 (参照图6 (A)),但是在图7中省略了 CCD照相机。
如图7所示，图像显示控制装置108包括图傳4lT入接口 (I/F) 150,接收从主计算机106赋予的图像信号(RGB (颜色信号形式) 或YUV (亮度信号和色差信号的形式))，当该图像信号为RGB时 转换为YUV的图像信号；寄存器152,临时存储从主计算机106 赋予的控制信息；图像校正芯(core) 200,确定调光后的背光亮度 (调光系数Kflt),同时，对图像信号进行图像校正处理以补偿随减 光而引起的画质下降；以及图^象输出4妄口 (I/F)154,将YUV形式 的图像信号转换成RGB形式图像信号并输出、或以YUV形式直接 输出。
图像校正芯200包括定时部210,从图像输入接口 (I/F)150 输出的YUV形式的图像信号中抽出同步信号，并生成表示各部的 动作定时的定时信号；直方图制作部(统计信息取得部)212,取 得运算所需的统计信息；顺序计数器214;代码表216,存储将校 正算法(algorithm)细化后的^f鼓码；解码器217，解码孩i码并生成 指令和数据；共用运算器218,由最小限度的电路构成，并共同用 于调光和图像校正的各个处理；系数緩冲器220，临时存储通过运 算而生成的、用于图傳4交正的才交正系凄t;以及图像冲交正部222, 4吏 用校正系数来校正图像信号。
图8是主计算机提供给图像显示控制装置的控制信号的内容的 示意图。从通信/图像处理部102向主计算机106输入例如以MPEG4 为标准的图像信号，而且，从图像输入接口 (I/F) 302向主计算机 106输入模式信息(例如指定高清晰显示模式的模式信号)以及画 质信息(例如表示伽马校正、对比度、色度强度的信息或场景加权 系数信息等)。
从主计算才几106输出图像信号(RGB形式或YUV形式)，此 夕卜，还输出作为控制信息的伽马校正强度(L1 )、对比度强度(L2)、 色度强度(L3)、图像校正用场景加权系数(L4)、背光亮度削减率
(省电程度L5)、以及背光用场景加权系数(L6)。图傳-校正用场 景加权系数(L4)相当于图5的滤波系数P,背光用场景加权系数
(L6)相当于图5的滤波系凄tq。
上述控制信息在被临时存储在寄存器152中后，被提供给共用 运算器218。共用运算器218基于被赋予的控制信息，使用来自解 码器217的指令和数据进行规定的运算，并生成用于图像校正的校 正系数及背光亮度(调光系数Kflt)。
图9是表示如图7所示的图像显示控制装置的具体结构的框 图。在图9中，进一步具体地示出了图^f象4交正芯200的结构。此外， 在图9中，对和图7相同的部分标注了相同的参考符号。
在图9中，共用运算器218包括第一及第二多路转换器(400a、 400b);算术逻辑运算单元(ALU) 402;分配器404,分配算术逻 辑运算单元(ALU)的运算结果；多个输出目的地寄存器(目的寄 存器)406。输出目的地寄存器406包括划分为各输出目的地的寄 存器组408a-408c。此外，形成有反々贵路径，其用于将存储于多个 寄存器组408a 408c的各个寄存器组中的运算结果的至少一部分 反馈给第一及第二多路转换器(400a、 400b)的输入侧。
下面，对图9的图像校正芯200的各部的功能以及动作进行具 体说明。直方图制作部(统计信息取得部)212取得1帧的图像信 号的统计信息(关于亮度的统计信息以及关于色度的统计信息)。 此外，将在第三实施例中对直方图制作部(统计信息取"得部)212 的具体内部结构进行说明。
代码表(代码存储部)216存储用于指定共用运算器218的动 作步骤的多个;f敛码。此外，将在第二实施例中对^码表216的制作 步-骤进^f亍"i兌明。
顺序计数器(顺序指示部)214对4^码表216进行指示 (pointing),并控制从代码表216输出微码的顺序。解码器217对 从代码表216中依次输出的微码进行解码，并生成用于提供给共用 运算器的指令及数据(系数等)中的至少一个。
从解码器217向第一及第二多路转换器(400a、 400b)提供用 于运算的系数，并从解码器217向算术逻辑运算单元(ALU) 402 提供运算指令(操作码(叩ecode)),从解码器2l7向分配器4O4 提供分配目的地信息(目的信息)。
共用运算器218实时地计算图像校正用的校正系数和减光后的 背光亮度(调光系数Kflt)。根据共用运算器218的运算，其结果进 行使用图5 (A) ~图5 (D)所说明的数字信号处理。此外，实质 上进行了使用图2~图5所说明的以下所有的串联处理色度的增 强处理、用于防止高色度图像的画质下降而限制背光亮度的减光率 的处理、以及第一及第二递归滤波处理。
如上所述，通过将信号处理步骤编码化后的孩i码来对共用运算 器218的运算进行控制。通过使用共用化后的最小限度的电路结构 的运算器，无需并列设置同种的硬件即可实现实时运算。因此，可 以通过最小的电路、最小的功耗，实现高速的调光控制以及图像校 正。
共用运算器218的运算结果被临时存储在被划分为每个输出目 的地的寄存器组408a 408c中。将计算出的背光亮度(调光系彩: Kflt)输出给背光(LED)驱动器，而且，4交正系数4皮存储在系彰:
緩沖器410中。将系数緩冲器410中所存储的校正系数与下一帧的 图像信号的输入同步地提供给图像校正部222,从而进行图像的校 正(亮度以及色度的增强)。
此外，通过反馈路径，将多个寄存器组408a ~ 408c的各个寄 存器组中存储的运算结果的至少一部分反馈给第一及第二多路转 换器(400a、 400b)的llr入侧。据此，首先，求得减光后的照明亮 度，将该运算结果返回给输入侧，并根据该求得的照明亮度来进行 求得图像的校正系数的处理。并且，进行上述第一及第二递归(IIR) 滤波处理。
下面，对如图10所示的代码表的制作步骤进行说明。图10是 代码表的制作步骤的示意图。
在图10中，首先，对应显示图像，对图像显示用的背光进行 自适应减光，并且准备基于程序设计语言(例如，高级程序设计语 言)的算法(增强运算算法)(步骤S500 ),其中，该程序设计语言 用于校正图像信号以补偿随背光减光而引起的画质下降。
然后，将通过程序设计语言制成的算法一并进行转换，并生成 微码(步骤S502 )。
接下来，将生成的微码写入ROM (读出专用存储器)(步骤 S503 )。
这样，可以有效地制成代码表216。此外，通过改变算法(孩吏 码)，可以比较容易地改变共用运算器218的运算内容。因此，可 以加灵活对应i殳计的改变。
下面，对直方图制作部(统计信息取得部)212的内部具体结 构的一例进行i兌明。
如上所述，在本发明的图像显示控制装置中，取得与l帧的图 像信号的亮度和色度相关的统计值，基于该统计值，对背光亮度及 图像信号(色度以及亮度)进行自适应校正。此外，如上所述，在 进行图像校正时，即使是平均亮度低的图像，平均色度高时，与省 电相比优先色度，从而进行限制背光的减光率的校正。为了进行这 样的控制，需要快速取得所需的亮度和色度的统计值信息。
图11是表示图9的直方图制作部(统计信息取得部)的内部 具体结构的电^各图。如图11所示，i殳置有用于制作亮度直方图的 多个统计单元(EX0-EX255 )。 EXO-EX255中任意一个都是相同 的电^各结构。即，用于制作亮度直方图的多个统计单元(EXO~ EX255 )的各个统计单元包括比较器1,将输入的图像信号的亮 度值和基准亮度值(该基准亮度值在每个统计单元中都不同)进行 比專交；力口法计凄史器(up counter) 2;"与"门(AND gate ) 3;以及 统计值緩冲器4。将亮度值定为256灰阶，对应于各灰阶的基准亮 度值(1) ~ ( 255 )的各基准亮度值被赋予各个比较器(EX0~ EX255 )。
将图像信号的亮度信号(Y)并列输入各统计单元(EX0~ EX255 ),并通过各比较器1,将与各灰阶相对应的基准亮度值(1 ) ~ (255 )同时进行比较。各比较器1作为亮度值的一致检测电路而 发挥功能，当输入亮度值与基准亮度值一致时，比较器的输出为高 电平，由此，将提供给"与"门3的另一个输入端子的动作时钟提 供给统计值緩冲器4。
统计值緩沖器4在提供时钟的定时，调入加法计数器2的计数 值并将其锁住(latch )。这样，图像信号所包含的各像素的亮度值
被分类为每个灰阶值并进行计数。由于输入图像的亮度值被并列输 入到各统计单元，因此可以超快速地取得统计值。
亮度最大值/最小值检测器5根据各统计单元(EXO ~ EX255 ) 的计数值，求得亮度(Y)的最大值、最小值。此外，标准偏差运 算部6计算表示亮度(Y)的分布的标准偏差值。使用这样计算出 的统计值来进行自适应调光和图傳4交正。
此外，如图11的下侧所示，还设置有用于求得亮度(Y)的平 均值的统计单元ES (Y)、用于求得蓝色度(Cb)的平均值的统计 单元ES ( Cb )、用于求得红色度(Cr )的平均值的统计单元ES ( Cr )。 各统计单元(ES (Y)、 ES (Cb)、 ES (Cr))是相同的结构。
即，各统计单元(ES (Y)、 ES (Cb)、 ES (Cr))包4舌力口法 器(7a ~ 7c ),将Y、 Cb、 Cr的值进行累力口；以及合计值緩沖器(8a ~ 8c)，存储累加值。平均值运算部(9a 9c)分别计算亮度(Y)的 平均值、色度(Cb)的平均值、色度(Cr)的平均值并加以输出。
如图4(C)所说明的，根据亮度(Y)和色度(Cb、 Cr)关系， 选择亮度(Y)或色度(Cb、 Cr)的任一个作为用于计算调光系数 的基础。上述的亮度(Y)的平均值、色度(Cb)的平均值、色度 (Cr)的平均值用于进行这样的判断。
此外，如图11的左下方所示的"与"门Al的i殳置目的是才艮 才居统计4直有效4言号，开启(geting )贝武予各统计单元(EXO ~ EX255 ) 的动作时钟，并根据需要，停止时钟供给。同样地，"与"门A2的 设置目的是根据平均有效信号，开启赋予各统计单元(ES (Y)、 ES (Cb)、 ES (Cr))的动作时钟，并根据需要，停止时钟供给。 当不需要取得统计值时，停止时钟供给并停止统计值取得动作，从 而可以减少功库€。关于这一点将使用图15进一步作具体i兌明。
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(能够实现实时处理的结构)
当进行自适应的图像校正时，由于通过为以下步骤取得上一 帧的统计值，^使用取得的统计值对冲交正系凄t进4亍运算，并^f吏用该才交 正系数来校正下一帧的图像，因此，从1帧的图像输入结束到计算 出校正系数为止，需要等待下一帧的图像的校正处理。即，校正系 数的运算所需要的时间导致动态图像的图像校正发生延迟。
为了避免发生这样的延迟，在本发明中采用了以下结构。下面， 通过图12 ~图14对用于能够实现实时处理的结构进^f亍"i兌明。
图12是抽出直方图制作部(统计信息取得部)周围的主要结 构并加以表示的一匡图。如图12所示，乂人主计算才几106向直方图制 作部(统计信息取得部)212赋予控制信息，同时，直方图制作部 (统计信息取得部)212 #4居来自定时部210的定时信息，制作亮 度直方图等，并将统计值信息输出给运算器(其中，定时部210并 不是必须的，也可以是直方图制作部(统计信息取得部)212本身 独立地生成定时信号)。
在此，通过对直方图制作部(统计信息取得部)212取得统计 值的结束定时进行控制，从而可以进行实时处理。
即，当直方图制作部(统计信息取得部)212取得1帧的图像 的统计信息时，若不等取得1帧的全部图像的统计值即结束统计值 耳又得处理，则在直至1帧结束为止而剩下的时间内，可以计算出基 于取得的统计值的校正系数。
即使将帧的一部分的图像(例如，周边部分的图像)从统计信 息的取得对象中排除，也不会对所获得的统计值的精度造成大的影 响，乂人而可以确<呆统计<直的4青度。
图13是用于可进4亍基于统计值的实时的图傳4交正的、直方图 制作部(统计信息取得部)中的定时控制的一例的示意图。如图13 的下侧所示，在1帧的图像中设定有效评价像素区域Zl,剩下的区 域:没定为无效区域Z2 。作为统计值取得对象的 <象素<又为有效评<介<象 素区域Z1所包含的像素，无效区域Z2中所包含的像素不作为制作 统计值的基础。
如图13所示，在本实施例中，将1帧的最后一刊 没定为无效 区域Z2。但并不限定于此，由于优选对尽可能多的图像取得统计值， 所以^又将最后一行/人统计值的取得对象中排除。此外，通过采用未 使用LUT而使用微程序控制的运算电路的结构(图7、图9的结构)， 所以可以实现超快速的运算，因此，若存在一行的空余时间，则即 可求得减光后的照明亮度和4交正系数。
在图13中，时刻tl、 t10表示输入图像信号的垂直同步信号 (Vsync)的定时。乂人时刻t2~时刻t8为止，取4寻关于有岁丈评^K象 素区域Z1的统计值(即，使用图11的结构，取得统计值的计数、 亮度最大值/最小值、标准偏差值、亮度平均值、蓝色度(Cb)的 平均值、红色度(Cr))。
此外，在时刻t8结束取得统计值的处理。接着，在相当于作为 无效区域的最后一行(最终行)的时间(时刻t8-t9)内，根据取 得的统计值，例如，图9的共用运算器218实施超快速的运算，并 计算出背光亮度(调光系数Kfit)和校正系数。
当在时刻t10开始下一帧时，图9的图像校正部222使用计算 出的校正系数来校正图像信号。即，配合减光的程度，进行增强亮 度及色度的图像校正。
如上所述，在相当于l帧的期间中，结束统计值的取得和才交正 系数的运算，因此，即使不延迟地输入下一帧，也可以马上开始图 {象才交正，因此，可以实5见动态图^象的实时4交正。
此外，虽然在上述说明中，对/人上一帧取得统计值的情况进4亍 了说明，但是也可以是基于上 一 帧以及过去的帧两者来取得统计 值。
汇总以上i兌明的动作如图14所示。图14是表示以下处理的具 体处理步骤的流程图在l帧期间的中途，结束统计^直取得处理， 并到1帧期间结束为止计算出校正系数和调光系^t, #4居计算出的 校正系数来校正下 一 帧的图像。
图14的处理是使用图9的结构加以实现的。如图14所示，首 先，通过主计算机设定需要的系数(计算统计值所需的标准偏差值 阈值和最大值最小值阈值等)(步骤ST700 )。
然后，输入图像信号(视频信号)(步骤ST701)。接着，根据 除最后一行的1帧的图像数据，制作表示图像信号的亮度分布、亮 度的累积值、和色度的累积值的直方图(计算统计值的基础数据) (步骤ST702)。然后，根据制成的直方图来求得表示统计特性的 系数(统计值)(步骤ST703 )。接着，将求得的统计值提供给图9 的运算器218，并根据统计值，计算校正系数和背光亮度(调光系 数)(步骤ST704 )。
ST704的处理在1帧期间内结束。而且，开始下一帧的图傳_信 号的输入，并对该图像信号实施使用校正系数的实时的图像校正， 此外，与此并行地将背光亮度(调光系数)向LED驱动器进行输 出，并同时开始生成新的直方图(步骤ST705 )。
如上所述，才艮据本发明，可以在完全不产生延迟时间的情况下， 实现基于统计值的自适应动态图像的校正。
(发展应用例)
图15是表示说明为了进一步减少功耗，在不需要统计值取得 动作时，4f止直方图制作部(统计4言息取4寻部)中的统计^L的计泰: 动作的结构的^i图。此外，在图15中，对和前面附图相同的部分 标注了相同的参考符号。
如图11所说明的，直方图制作部(统计信息取得部)212包括 用于开启动作时4中(CLK)的"与"门Al和"与"门A2。在图 15中，从定时部210提供动作时钟(CLK)。此夕卜，定时部210通 过将输入到图像输入接口 (I/F)的图像信号所包含的同步时钟进行 分离来生成动作时钟(CLK)。
"与"门Al根据统计值有效信号开启赋予各统计单元(EXO-EX255 )的动作时钟，同样地，"与"门A2才艮据平均有效信号开启 贝武予各统计单元(ES (Y)、 ES (Cb)、 ES ( Cr))的动作时4中。
统计值有岁l信号及平均有效信号例如/人主计算才几106所包4舌的 亮度变化检测器107输出。亮度变化检测器107根据移动矢量，在 连续的帧间，判断在图像上是否发生变化，其中，该移动矢量是从 通信/图像处理部102所包括的编码译码器(codec)发送来的。
或者，也可以根据从通信/图像处理部102发送来的状态通知信 号，获知在图像上没有变化。例如，当状态通知信号表示临时停止 (停止动作)模式时，可以临时停止动态图像再生，并判定在帧间 的图^f象上没有变化。
此外，亮度变化检测器107也可以直接监视帧存储器105的图 像数据，并检测有无图像的变化。
当亮度变化检测器107判定在连续的帧间没有图像的变化时， 由于不需要制作新的统计值，所以将统计值有效信号和平均有效信 号定为低电平，并禁止来自"与"门A1及A2的、动作时钟Q1及 Q2的车lr出。由止匕，各纟克i十单元(EX0 EX255、以及ES(Y)、 ES (Cb)、 ES (Cr))停止计数动作。因此，可以进一步减少功耗。
以上，通过实施例对本发明进行了说明，但是，本发明并不仅 限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内可以有各种变形、应用。
如上所述，根据本发明的实施例，可以获得以下的主要效果。
无需等待耳又得一帧的全部图 <象的统计值即结束统计值取得处 理，在到一帧结束为止的剩余时间内，计算出基于所取得的统计^直 的校正系数等，从而即使依次输入动态图像的各帧的图像信号，也 可以在无需等待时间的情况下进行基于统计值的恰当的图像校正， 乂人而实5见图傳4交正的实时处理。因为不需要特别的结构，所以可以 4交容易地加以实施。
此外，通过l又将最后一行乂人统计值的耳又得对象中排除，并在相 对于该 一行的时间内完成才交正系#t等的计算，乂人而可以实现实时且 高精度的图像校正。
并且，在同时进行用于省电化的背光的自适应减光、和用于防 止随该减光而引起的画质劣化的自适应图傳^交正时的图^象显示控 制中，通过适用本发明的技术，可以低功耗且实时地实现基于统计 值的高度的运算。 此外，通过釆用孩i程序控制方式的运算方法，无需并列i更置同 种的硬件即可进行实时运算，并可通过最小的电路、最小的功耗来 实现高速的自适应调光控制以及自适应图像校正。
而且，通过在运算器中i殳置反々贵3各径，可以实现确定为以下的
顺序的处理求出减光后的照明亮度，然后基于该求得的照明亮度 来求出图像的校正系数。此外，由于运算器具有反馈路经，所以可 以进4亍用于防止随场景转换而引起的闪烁"见觉上的闪烁)的递归 型(IIR)滤波处理。
通过同时进行自适应减光处理及图像才交正，/人而可以将画质的 降低抑制在最小限度，同时，可以通过照明亮度的自适应调光来大 幅度地降低功耗(确认最大30%的降低)。此外，因为可以以最小 限度的硬件来加以实现，所以可以实现节省空间。而且，即使在串 流映象这样的动态图像的处理中，也可以在完全不会发生延迟时间 的情况下，实现实时的高精度处理。
此外，根据本发明，可以实现液晶显示装置等的驱动装置(驱 动器)、控制装置(控制器)、驱动控制装置(将驱动器和控制器一 体化的装置)的高附加价值。
并且，通过将本发明的图像显示控制装置(LSI)安装于便携 式终端(包括便携式电话终端、PDA终端、可^更携的计算机)，从 而可以高画质地显示单波_歐广#番等的串流图<象，且可以增长电池的寿命。
此外，根据本发明，即使在实现基于统计值的实时的动态图像 的图傳4交正，同时，将用于省电化的照明的自适应减光和用于防止 随该减光而引起的画质劣化的自适应图像校正同时进行的情况下， 也可以实现实时性、抑制电路规模以及低功耗性。
根据本发明，可以同时实现快速性(实时性)、低功耗性、抑 制电游^见才莫增大，同时，可以同时进4亍照明的自适应减光、和用于 补偿随该减光而引起的画质降低的、现有技术中没有的高精度图像 校正。
本发明对于在基于图像的统计值，实时地对动态图像进行自适 应校正的情况非常有效，例如，优选作为与串流再生相对应的图像 显示控制装置。此外，将本发明作为在配合显示图像而对显示用的 照明的亮度进行自适应减光，同时，；fe正图^f象信号以补偿随该减光
而引起的画质下降的图像显示控制装置(图像显示控制LSI)也非 常有用。此外，将本发明作为显示面板的驱动装置(驱动器)、显 示面板的控制装置(控制器)、显示面板的驱动控制装置(将驱动 器和控制器一体化的装置)、便携式终端等的电子设备也非常有用。
附图才示i己i兑明
100 便携式电话终端(电子i殳备)
102 通4言/图〗象处理部
104 CCD照相机
106 110
主计算机 驱动器
108 图4象显示控制装置
112 面纟反马区动器
114 背光驱动器
116 显示面才反
118 背光(LED)
150 图像输入接口 (I/F)
152用于存储来自主计算机的控制信息的寄存
154 图4象l命出4妻口 (I/F)
200 图像校正芯210 定时部
212 直方图制作部(统计信息取得部)
214 顺序计凄t器 216 ^石马表
217 解码器 218 共用运算器
220 系凝:乡爰冲器 222 图傳^交正部
400a、 400b 第一及第二多i 各转4灸器
402 算术逻辑运算单元(ALU)
404 》西己器 406 ^西己目的i也寄4器
408a ~ 408c 划分为每个分配目的地的寄存器组 410系数緩沖器
权利要求
1. 一种用于对动态图像的图像信号进行校正的图像显示控制装置，其特征在于，包括统计信息取得部，对应各帧取得所述图像信号的统计信息；运算器，使用上一帧的所述统计信息，生成用于图像信号校正的校正系数；以及图像校正部，使用所述校正系数来校正所述图像信号，在所述各帧的一部分上设定有有效评价像素区域，所述统计信息取得部取得关于与所述有效评价像素区域相对应的所述图像信号的所述统计信息，在所述统计信息的取得结束时，不等所述各帧结束即结束所述统计信息的取得处理，并将所取得的所述统计信息提供给所述运算器，所述运算器在到所述各帧结束为止的期间内，基于所述统计信息来计算出所述校正系数，所述图像校正部使用计算出的所述校正系数，进行所述动态图像的、所述上一帧的下一个帧的图像信号的校正。
2. 根据权利要求1所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述统计信息耳又得部在不进4亍所述各帧的最后 一行的统 计值的取得就结束所述统计值的取得处理，所述运算器在相当 于所述各帧的最后一行的时间内结束所述冲交正系数的计算。
3. 根据权利要求1或2所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述运算器使用所述上 一 帧的统计信息，并对进行调光 控制时的减光后的照明亮度进行运算，同时，生成用于所述图 像信号的校正的所述校正系数，其中，所述调光控制是对应所 述图〗象信号而自适应地对图^象显示用的照明进4亍减光的控制， 并且，所述图4象信号的才交正用于补偿随所述照明的减光而引起 的画质下降。
4. 根据权利要求3所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述 图像显示控制装置还包括代码存储部，存储用于指定所述运算器的动作步骤的多 个代码；顺序指示部，控制来自所述代码存〗诸部的所述代码的输 出》l页序；以及解码器，对/人所述代码存^f诸部输出的所述代码进行解码， 并生成用于提供给所述运算器的指令和数据中的至少 一个。
5. 根据权利要求4所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述运算器包括第一多路转换器及第二多路转换器、算 术逻辑运算单元、以及分配所述算术逻辑运算单元的运算结果 的分配器，从所述解码器，分别向所述第一多路转换器及第二多路 转换器提供系数，向所述算术逻辑运算单元提供运算命令，向 所述分配器提供分配信息。
6. 根据权利要求5所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述运算器还包括 多个输出目的地寄存器；以及 反馈路径，将所述多个输出目的地寄存器所存储的信号 的至少 一部分反4贵给输入侧。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的图像显示控制装置，其特 征在于，所述代码存储部所存储的所述代码是对基于程序设计语 言的算法的记述进行转换而获得的微码，该程序设计语言用于 对应显示图J象对所述图j象显示用的照明进4亍自适应减光并刈-图像信号进行校正以4卜偿随所述照明的减光而引起的画质下 降。
8. —种光电装置的驱动装置，安装有权利要求1至7中任一项所 述的图像显示控制装置。
9. 一种光电装置的控制装置，安装有权利要求1至7中任一项所 述的图像显示控制装置。
10. —种光电装置的驱动控制装置，安装有权利要求1至7中任一 项所述的图像显示控制装置。
11. 一种电子设备，安装有权利要求1至7中任一项所述的图像显 示控制装置。
全文摘要
本发明提供了一种图像显示控制装置，其可以实现基于统计值的、实时的动态图像的图像校正，并即使在同时进行用于实现省电的照明的自适应减光和用于防止随该减光而引起的画质劣化的自适应图像校正的情况下，实现实时性、抑制电路规模及低功耗性。其中，统计信息取得部(212)在1帧中设定有效评价像素区域Z1。统计信息取得部(212)取得关于有效评价像素区域Z1的统计值后，结束统计值取得处理，在1帧的剩余的期间(时刻t8～t9)内，结束使用该统计值的校正系数等的运算处理，并开始下一个帧的输入(时刻t10)，然后实施使用计算出的校正系数的图像校正。在计算出校正系数的同时，还可以同时计算出减光处理后的背光亮度。
文档编号G09G3/34GK101178876SQ200710188160
公开日2008年5月14日 申请日期2007年11月12日 优先权日2006年11月10日
发明者山本武邦 申请人:精工爱普生株式会社
技术领域：
本发明涉及图像显示控制装置等。
背景技术：
在专利文献l中记载了一种为了校正显示图像的亮度信号而使
用 一览表(LUT )的图像校正装置。
此外，在专利文献2中公开了一种技术为了实现省电化而降 低背光的发光光量，另一方面，调整图像数据，以便可以尽量地提 高液晶显示画面的穿透率。
专利文献1:日本特开2004-310671号乂>报
专利文献2:日本特开平11-65531号7>净艮
虽然为了图像校正而使用一览表(LUT)可以简化运算处理， 但是存储器存取却耗费时间，因此，在要求快速性的情况下，需要 使用快速的硬件来实时地进行图像校正。
但是，当进行自适应的图像校正时，由于为以下步骤取得上 一帧的统计值，使用取得的统计值对校正系数等进行运算，并使用 该校正系数等来校正下一帧的图像，因此，从l帧的图像输入结束 到计算出校正系数为止，需要等待下一帧的图像的校正处理。即，
校正系数的运算所需要的时间导致动态图像的图像校正发生延迟。 所以，无法实iE见严才各意义上的实时处理。
此外，不只是单纯的图像校正，在同时进行用于实现省电的背
图4象4交正时，由于处理内容复杂导致运算量增加，进一步难以进4亍 实时处J里。
此外，若在同时进行用于实现省电的背光的自适应减光和用于 防止随该减光的画质劣化的自适应图像校正的情况下，快速进行庞 大的运算，则需要使同种的硬件并列地进行动作，从而导致电路占 有面积和功一毛增大。这些问题成为可以高画质i也再生显示单波,殳广 播这样的串流图像的便携式终端的小型化、低功耗化(电池的长寿 命化)的障碍。
发明内容
本发明鉴于上述问题而提出，目的在于提供一种图像显示控制 装置。根据本发明，可以实现基于统计值的、实时的动态图像的图 像校正。此外，例如，即使是在同时进行用于实现省电的照明的自
正的情况下，也可以实现动态图像的实时处理、抑制电路规模及电 路的低功耗化。
本发明的图像显示控制装置是用于对动态图像的图像信号进
行校正的图像显示控制装置，其包括统计信息取得部，对应各帧 取得上述图像信号的统计信息；运算器，使用上一帧的上述统计信 息，生成用于图像信号校正的校正系数；以及图像校正部，使用上 述校正系数来校正上述图像信号，在上述图像显示控制装置中，在 上述各帧的一部分上i殳定有有效评1^/H象素区i或，上述统计信息取得 部取4寻关于与上述有效评^H象素区域相对应的上述图^f象信号的上 述统计信息，在上述统计信息的取得结束时，不等上述各帧结束即 结束上述统计信息的取得处理，并将所取得的上述统计信息提供给 上述运算器，上述运算器在到上述各帧结束为止的期间内，基于上 述统计信息来计算出上述校正系数，上述图像校正部使用计算出的 上述校正系数，进行上述动态图像的、上述上一帧的下一个帧的图 像信号的校正。
当取得1帧的图像的统计信息时，即使将该帧的一部分图像(例 如，周边部分的图像)从统计信息的取得对象中排除，也不会对获 得的统计值的精度造成大的影响。因此，在统计信息取得部中，不 等耳又得1帧的全体图^f象的统计值即结束统计值取得处理，在到一帧 结束为止的剩余的时间内，进行基于取得的统计值的校正系数的计 算。此外，使用计算出的所述校正系数来进行下一帧的图像信号的 校正。因此，即使依次输入动态图像的各帧的图像信号，也可以无 需等待地进行基于统计值的恰当的图像校正，从而实现图像校正的 实时处J里。
此外，根据本发明的图像校正控制装置的另一方面，上述统计 信息取得部在不进4于上述各帧的最后一行的统计值的取得就结束
上述统计值的:f又得处理，上述运算器(218)在相当于上述各帧的 最后一行的时间内结束上述校正系数的计算。
由于优选对尽可能多的图像取得统计值，所以仅将最后 一行从 统计值的取得对象中排除。此外，如果在才交正系tt的运算形式上想 办法，完全可能在相当于最后一行的时间内计算出校正系数。根据 本发明，为了耳又得尽可能多地取得统计值，统计值的精度几乎没有 降低，因此，可以实现实时的且高精度的图像4交正。
并且，4艮据本发明的图^象显示控制装置的其他方面，上述运算 器使用上述上一 帧的统计信息，并对进行调光控制时的减光后的照 明亮度进行运算，同时，生成用于上述图像信号的校正的上述校正 系数，其中，上述调光控制是对应上述图像信号而自适应地对图像 显示用的照明进行减光的控制，并且，上述图^f象信号的冲交正用于补 偿随上述照明的减光而引起的画质下降。
自适应图像校正时的图像显示控制。虽然由于需要同时进行减光后 的照明亮度的运算和图像的校正系数的运算而增加运算量，但是如 果在运算形式上想办法，还是可以实现快速的运算。因此，即使在 这种情况下，也可无需等待地进行基于统计值的恰当的图像校正， 并实现图像校正的实时处理。
此外，根据本发明的图像显示控制装置的其他方面，上述图像
显示控制装置还包括代码存储部，存储用于指定上述运算器的动 作步骤的多个代码；顺序指示部，控制来自上述代码存4诸部的上述 代码的输出顺序；以及解码器，对从上述代码存储部输出的上述代 码进行解码，并生成用于提供给上述运算器的指令和数据中的至少 一个。
在本发明中，通过基于共通的运算器(共用运算器)的实时运 算来实现照明的自适应减光处理和图〗象冲交正处理。通过该运算，实 时地算出图像校正用校正系数和减光后的照明亮度，并进行使用计 算出的4交正系凄t的图像4交正。通过对信号处理步骤进行编码化后的 孩史码来控制共用运算器的运算。通过4吏用共用化的运算器，从而无 需并列设置同种的硬件即可实现实时运算，可以通过最小的电路、 最小的功耗，实现快速的调光控制及图像校正。因此，例如，即使 在同时进行用于实现省电的照明的自适应减光和用于防止随该减
光而引起的画质劣化的自适应图傳^交正的情况下，也可以实现实时 性、抑制电路规模及低功耗性。
此外，根据本发明的图像显示控制装置的其他方面，上述运算 器包括第一多路转换器及第二多路转换器、算术逻辑运算单元、以 及分配上述算术逻辑运算单元的运算结果的分配器，乂人上述解码 器，分别向上述第一多路转换器及第二多路转换器提供系数，向上 述算术逻辑运算单元提供运算命令，向上述分配器提供分配信息。
在本发明中，明确了以下4支术内容明确了共用运算器的具体 结构的一例，并且，明确了向各个构成要素提供怎样的指令或数据。 即，在本实施例中，通过多个多路转换器、算术逻辑运算单元 (ALU)、以及分配器来构成共用运算器。向多路转换器提供用于 运算的系数，向ALU提供指令(操作码)，并向分配器提供分配目 的地信息。
此外，根据本发明的图像显示控制装置的其他方面，上述运算 器还包括多个输出目的地寄存器；以及反馈路径，将上述多个输 出目的地寄存器所存储的信号的至少一部分反馈给输入侧。
在本发明中，明确了运算器具有用于将运算结果反^t给输入侧 的反馈路径的这个技术内容。由此，可以实现以下处理例如，首 先，通过第一运算处理求得减光后的照明亮度，并将该运算结果反 馈给输入侧，根据该求得的照明亮度来求得图像的校正系数。此外， 因为运算器具有反馈路径，所以可以进行用于防止随场景转换而引 起的闪烁(一见觉上的闪烁)的递归(IIR)的滤波处理。
此外，根据本发明的图像显示控制装置的其他方面，上述代码 存储部所存储的上述代码是对基于程序设计语言的算法的记述进 行转换而获得的微码，该程序设计语言用于对应显示图像对上述图
像显示用的照明进行自适应减光并对图像信号进行校正以补偿随 上述照明的减光而引起的画质下降。
例如，通过将由高级程序设计语言制成的算法一并进行转换，
并生成樣W马，写入ROM (读出专用存<诸器)，/人而可以有刻j也制成 代码表。通过变更算法(微码)，可以比较容易地变更共用运算器 的运算内容。因此，可以灵活i也对应i殳计变更。
此外，本发明的光电装置的驱动装置安装有图像显示控制装置。
本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI)被安装在光 电装置(包括液晶显示装置)的驱动装置(驱动器)中。本发明的 图像显示控制装置(图像显示控制LSI)具有以下特性可处理串 流图像这样的动态图像的实时性、卓越的省电性以及可以实现小型 化。因此，提高了驱动装置(驱动器)的附加价值。
此外，本发明的光电装置的控制装置安装有本发明图像显示控 制装置。
本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI)被安装在光 电装置(包括液晶显示装置)的控制装置(控制器)中。本发明的 图像显示控制装置(图像显示控制LSI)具有以下特性可处理串 流图像这样的动态图像的实时性、卓越的省电性以及可以实现小型 化。因此，提高了控制装置(控制器)的附加价值。
此外，本发明的光电装置的驱动控制装置安装有本发明图像显 示控制装置。
本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI)被安装在光 电装置(包括液晶显示装置)的驱动控制装置(将驱动器和控制器 一体化的装置)中。本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 具有以下特性可处理串流图像这样的动态图〗象的实时性、卓越的
省电性以及可以实现小型化。因此，提高了驱动控制装置(将驱动 器和控制器一体化的装置)的附加价值。
此外，本发明的电子设备安装有本发明的图像显示控制装置。
例如，通过将本发明的图像显示控制装置(LSI)安装于便携 式终端(包括便携式电话终端、PDA终端、可便携式计算机)，从 而可以以高画质来显示单波段广播等的串流图^f象，且可以延长电池 的寿命。
才艮据本发明的实施例，例如，可以获得以下效果
(1) 无需等待取得1帧的全体图^象的统计值即结束统计值取 得处理，在到1帧结束为止的剩余时间内，实施基于所:f又得的统计 值的校正系数等的计算，从而即使依次输入动态图像的各帧的图像 信号，也可以在没有等待时间的情况下，进行基于统计值的恰当的 图傳4交正，实现图像才交正得的实时处理。而且，因为不需要特别的 电3各，戶斤以不会7偉以实施。
(2) 此外，通过仅将最后一行从统计值的取得对象中排除， 在相对于该 一行的时间内完成校正系数等的计算，从而可以实现实 时且高精度的图像校正。
应图像校正时的图像显示控制，可以实时地实现基于统计值的高度 运算，其中，该自适应减光是用于实现省电化的背光的自适应减光，
该自适应图像4交正是用于防止随该减光而引起的画质劣化的自适 应图傳^交正。
(4) 通过使用^f鼓程序控制方式的运算器，无需并列设置同种 的石更件即可实现实时运算，可以以最小的电3各、最小的功库毛，实现 快速的自适应调光控制和自适应图^f象才交正。
(5) 此夕卜，通过在运算器中i殳置反^t^各径，可以实现确定为 以下的顺序的处理求出减光后的照明亮度，然后基于该求;得的照 明亮度来求出图像的校正系数。而且，由于运算器具有反馈路经， 所以可以进^亍用于防止随场景转才奂而引起的闪烁(碎见觉上的闪烁) 的递归型(IIR)滤;皮处J里。
(6) 通过同时进4亍自适应减光处理以及图傳4交正，可以^1夺画 质的降低抑制在最小限度，同时，可以通过照明亮度的自适应调光 而大幅度;也减少功库毛(确i人最大30%的削减)。jt匕夕卜，因为可以以 最小限度的硬件来实现，从而还可以实现节省空间。而且，即使在 串流映像这样的动态图像的处理中，也可以完全不产生延迟时间地 实现实时的高^T度的处理。
(7) 才艮据本发明，可以实现液晶显示装置等的驱动装置(驱 动器)、控制装置(控制器)、驱动控制装置(将驱动器和控制器一 体化的装置)的高附加^f介值。
(8) 通过将本发明的图像显示控制装置(LSI)安装于便携式 终端(包括〗更携式电话终端、PDA终端、可〗更携式计算才几)，乂人而 可以高画质;1也显示单波_歐广#"等的串流图^象，并且可以延长电池的寿命。
(9) 4艮据本发明，即使在实现基于统计值的实时的动态图傳_ 的图傳4交正，并且，还同时进行用于实现省电化的照明的自适应减
情况下，也可以实现实时性、抑制电路规模以及低功耗性。
(10) 4艮据本发明，可以同时实现快速性(实时性)、低功诔毛 性、达成抑制电路规模的增大，同时，可以实现照明的自适应减光、 用于补偿随该减光而引起的画质下降的现有技术中没有的高精度 的图像校正。
图1(A) ~图l(C)是用于对本发明的图像显示控制装置(图 〃像显示控制LSI)中所采用的、与显示图^f象相对应的自适应的调光 控制以及图像才交正的内容进行说明的图2是表示背光(backlight)削减率、无调光时的图傳^交正量 (Gy)、有调光时的图傳4交正量(Gy，)、以及随调光的图像校正量 的强化部分(AGy)相对于1帧图〗象的平均亮度(Yave)的变化的 特性图3是表示随调光的图^f象冲交正量的强化部分(AGy-Gy，-Gy) 的特性线对应背光的亮度削减率如何变化的示意图4 ( A ) ~图4 ( C )分别是用于说明色度校正的图5 (A) ~图5 (D)是用于说明本发明的图像显示控制装置 的概要以及滤波处理的内容的图6 ( A) ~图6 (D)分别是用于对本发明的图像显示装置的 安装形态进行说明的框图7是表示本发明图像显示控制装置(图像显示控制LSI)的 整体结构的概要的框图8是主计算机提供给图像显示控制装置的控制信号的内容的 示意图9是表示如图7所示的图像显示控制装置的具体结构的框 图，对图傳_校正芯200的结构作进一步的具体描述；
图IO是说明代码表的制作步骤的示意图11是表示如图9所示的直方图(histogram)制作部(统计 信息取得部)的内部的具体结构的电路图12是将直方图制作部(统计信息取得部)的周围的主要结 构进行抽出并表示的框图13是用于可进行基于统计值的实时的图像校正的、直方图 制作部(统计信息取得部)中的定时(timing)控制的一例的示意 图14是表示以下处理的具体处理步骤的流程图在1帧期间 的中途，结束统计值取得处理，并到l帧期间结束为止，计算出校 正系数和调光系数，根据计算出的校正系数来校正下 一帧的图像； 以及
图15是表示为了进一步降低功耗，在不需要统计值取得动作 时，停止直方图制作部(统计信息取得部)中的统计值的计凄t动作 的结构的才匡图。
具体实施例方式
本发明可广泛被适用于基于统计值的动态图像的校正。并且，
本发明在以下方面为一项重要的技术在同时进行用于实现省电的 照明的自适应减光、以及对由该减光而引起的画质劣化进行补充的 图像4交正的情况下，确保该实时性。因此，在对本发明的实施例进 行说明之前，先使用图1~图6对与显示图像相对应的自适应调光 控制以及图像校正的内容进行说明。
(调光控制与图像校正之间的关系)
图1 (A) ~图1 (C)是用于对在本发明的图像显示控制装置 (图像显示控制LSI)中所采用的、与显示图像相对应的自适应调 光控制以及图像校正的内容进行说明的图。
如图1 (A)所示，在本发明的实施例中，同时进4亍、液晶面才反 (LCD) 10的自适应图像校正、以及照明(LED:以下称为背光) 12的亮度的自适应校正(自适应调光)。在图1 (A)中，Gy，是有 调光时的被强化后的图像校正量。该Gy，是通过将无调光时的图像 才交正量Gy加上随调光的图像才交正量的强化部分AGy而获得的。此 外，Gs是随自适应调光的背光12的亮度的校正量。
图1 (B)示出无调光时的图像校正量Gy。即，Gy是将背光 12的亮度进行固定时的图像校正量。例如，对亮度低的部分进行提 高亮度这样的校正，对亮度高的部分进行降低亮度这样的校正。
图1 (C)示出随调光的图像校正量的强化部分AGy。由于发 暗的图像与明亮的图像相比，较难受到背光12减光的影响，因此 原则上当为发暗图像时，背光12的减光量增大。但是，因为随着
减光，显示图像的亮度会降低，所以需要强化图像校正，以便对亮
度降低进行补偿。随调光(Gs)的图像校正的强化部分为AGy。
在本发明中，如图1 (A)所示，为了实J见省电而积才及;也进4亍 背光12的减光，另一方面，为了对随该减光而引起的画质下降进 4亍补偿，通过在通常的图傳4交正量(Gy)上加上随调光(Gs)的图 像校正量的强化部分(AGy )，从而确定最终的图像校正量Gy。
(关于图傳4交正量的自适应调光)
图2是表示背光削减率、无调光时的图像校正量(Gy)、有调 光时的图像校正量(Gy')、随调光的图像校正量的强化部分(AGy) 相对于1帧图^f象的平均亮度(Yave)变化的特性图。
在图2中，特性线A表示背光亮度削减率(％ )的特性，特性 线B表示无调光时的图像4交正量(Gy)的特性，特性线C表示有 调光时图像校正量(Gy，)的特性，特性线D表示随调光的图像校 正量的强化部分(AGy)的特性。
首先，着眼于表示背光亮度削减率变化的特性线A。很明显， 平均亮度(Yave)越低，背光亮度削减率越高，随着平均亮度(Yave) 的变高，背光亮度削减率降低。这是因为越是平均亮度高的图像， 背光减光的影响越大，所以其结果对于平均亮度低的图像优先实 现省电而大幅度地减光，而对于平均亮度高的图像则优先实现抑制 画质降低而、幅度地减光。
然后，着眼于表示无调光时的图像校正量Gy变化的特性线B。 如图2所示，到平均亮度值Gammathl为止，实施几乎定量的亮度 提高的校正，若平均亮度值增大，则亮度的提高量减少，当平均亮 度值大于平均亮度值Gammath2时，进行降低亮度的校正。即，基
本上是当平均亮度低时进行提高亮度这样的校正，并当平均亮度过 高时进行降低亮度这样的校正。
接下来，着眼于表示有调光时的图像校正量Gy，变化的特性线 C。很明显，平均亮度越低，图像校正量越大，而平均亮度越高， 图像校正量越小。这是因为以特性线B为基础来决定图像校正量， 并在此基础上，为了防止i殳定有大减光率的^氏亮度侧的画质降寸氐， 而越是低亮度侧越需要对图像校正量进行强化。
下面，着眼于表示随调光的图傳4交正量的强化部分(AGy = Gy，-Gy)变化的特性线D。如上所述，随调光的图傳^交正量的强化 部分AGy在低亮度侧增大，并随亮度值的增大而逐渐降低。但是， 图像校正量的强化部分从平均亮度值Gammath3附近开始緩緩地上 升。这是因为随着背光12的减光，越是高亮度的图像越担心其 画质下降，所以为了抑制平均亮度高的图像的亮度下降，需要进一 步强化图俜^交正。
(省电性的强弱和AGy的关系)
图3是随调光的图傳4交正量的强化部分(AGy = Gy，-Gy )的特 性线对应背光的亮度削减率如何变化的示意图。在图3中，特性线 A表示高省电(背光亮度削减率30% )时的特性线，特性线B表示 低省电(背光亮度削减率10% )时的特性线，特性线C表示普通 省电(背光亮度削减率20% )时的特性线。
如上所述，任一条特性线都示出以下这种倾向随调光的图傳_ 校正量的强化部分AGy在低亮度侧增大，并随亮度值的增大而逐渐 降低，但是，也示出了在亮度值高的区域AGy又逐渐上升的倾向。 此外，越是强化省电性并增大背光的亮度削减率，随调光的图像校 正量的强化部分AGy越随之增大。 (色度的校正强化)
由于背光的减光，画面整体的色度下降。因此，进行色度校正 以保存调光前后的色度。基本上，按照下面的算式(1)来进行色
度的校正。此外，虽然在下面的算式中，仅示出了蓝色度(Cb-Y -B)，但是红色度(Cr = Y-R)也是相同的。
Cb[cb] =Fc x Gc + Cb......( 1 )
在上面的算式(l)中，cb是色度校正输入色差，Cb是色度校 正输出色差，Gc是色度校正量，Fc是色度校正系数曲线。
图4 ( A ) ~图4 ( C )是用于说明色度4交正的图。图4 ( A ) 是输出色差(Cb或Cr)相对于输入色差(cb或cr)的示意图。在 图4(A)中，实线所示的特性线和虚线所示的直线之间的差分相 当于上面算式(l)中的色度^f交正量Gc。图4(B)是冲交正系数(Fc) 相对于输入色度(cb或cr)的特性的示意图。其中，由于在上面的 算式(1)中，示出了未考虑调光时的色度校正，但是实际上还需 要将色度校正量Gc加上随调光的色度校正的强化部分AGc。 AGc 可以在调光前后，平均色度相等的条件下通过解方程式而求得。
此外，如果^又以亮度为基础来确定减光量，则会存在减光过度， 红(R)和蓝(B)的鲜明度受损的情况。即，以由于发暗图像受到 减光的影响小，因此照明的减光量大为原则。但是，即使对于发暗 图像，例如在画面中心有鲜艳的大蔷薇花时，为了抑制该蔷薇花的 色度下降，从而对减光量进行限制是妥当的。但是，因为红(R) 和蓝(B)对亮度(Y)的贡献率低，所以根据仅凭借亮度(Y)进 行判断其为发暗图像这样的判断，会使照明过度降低。因此，为了 防止这样的过度减光，不仅依据亮度(Y ),还要将色度(红色度(Cr )、 蓝色度(Cb))也作为基准来确定减光，并当亮度和色度满足规定
的关系时，优先色度地对减光量进行限制。据此，在色度高的图像 中，可抑制减光，并可抑制显示图像的色度降低。
图4 (C)是用于i兌明以下处理的图，该处理为^吏用通过平 均亮度和平均色度之间的关系而决定的阈值，确定优先保存减光和 色度中的哪一个。如图4(C)所示，设定通过亮度的平均值和色 差(=色度)的平均值的关系而决定的阈值，将该阈值作为界限， 判断是根据亮度进行减光还是根据色度进行减光。
在图4 ( C )中，斜线所示的区域ZP2是基于色度(cr， cb )的 调光区域，ZP1是基于亮度(Y)的调光区域。例如，当平均亮度 值为"64"时，由于图像发暗，因此如果仅凭借亮度进行判断，则 减光量就会大大增加。但是，当平均色度为例如"96"时，由于为 色度高的图像，因此需要抑制由于减光而引起的色度下降。因此， 在这种情况下，以色度为基准来确定减光量(与以亮度为基准时相 比，减小减光量)。即，对以亮度为基准的减光量设置基于色度的 规定限制，由此，抑制极端降低色度这样的过度减光。
(用于防止随场景转才奐(scene change )而引起的闪烁的滤波处
理)
当以动态图像的各帧进行照明亮度的自适应调光和图像校正 时，由于随场景转换的照明亮度和图^f象校正量的急剧变化，会产生 视觉的闪烁(flicker )。因此，以帧为单位对所要求的照明校正和图 ^f象才交正的双方进^f亍与各个特性相适应的滤波处理。因为对于照明亮 度的变化是白和黑的变化而言，由于在视觉上容易识别，所以进行 时间常数长的滤波处理，另一方面，因为对于图像校正量的变化是 中间色调的变化，难以引起注意，所以重视对动态图像的场景转换 的适应性，并进4亍时间常凄t短的滤波处理。据此，可以实现随动态
图像的场景转换的图像校正，同时，可以有效地抑制随照明的自适 应才交正的闪烁。
此外，如果独立进4于各个滤波处理，则会有石皮坏照明4交正和图 像校正之间的平衡且降低画质的情况。因此，以帧为单位对所要求 的照明亮度进行第一滤波处理，并根据该结果求得图像校正量，对 该图傳4交正量进行第二滤波处理(采用进行串联处理的结构)。由 于在计算出照明亮度的减光量之后，计算与该减光量相适应的图{象 才交正量，所以通常可以确<呆第 一及第二滤波处理的平4軒。
图5 (A) ~图5 (D)是用于说明本发明的图像显示控制装置 的概要及滤波处理的内容的图。即，图5 (A)是表示图4象显示控 制装置的整体结构的框图，图5 (B)是进一步具体示出图5(A) 所示结构的框图，图5 (C)是表示调光控制时进行的滤波处理的 时间常凄t的图，图5 (D)是表示图像校正时进行的滤波处理的时 间常#1的图。
如图5 (A)所示，输入亮度(Y)、蓝色度(Cb)、红色度(Cr) 的平均值中的最大值(将其记为Wave),对该输入信号进行线性处 理(C),计算背光亮度(K)，通过时间常数长的时间轴滤波器22 对该背光亮度(K)进行滤波，从而获得最终的背光亮度(表示减 光后的背光亮度的调光系数)Kflt。通过滤波系数P对时间轴滤波 器22的特性进行控制。滤波系数P的值和图像的平均亮度的变化 率(AYave)之间的关系如图5(C)所示。
根据最终背光亮度(Kflt)，由图像校正量计算部24计算亮度 校正以及色度校正的校正量Gym 。由将时间常翁:较短地设定的时间 轴滤波器26对图傳j交正量Gym进行滤波处理，由此，求得最终的 图像校正
行控制。滤波系数q的值和图像的平均亮度的变化率(AYave)之 间的关系如图5(D)所示。
如图5 (B)所示，背光用的时间轴滤波器22是递归型(IIR) 滤波器，图像校正量用的时间轴滤波器26同样也是递归型(IIR) 滤波器。背光用的时间轴滤波器22的传递函数是Hbl[z]，图像校 正量用的时间轴滤波器26的传递函数是Himg[Z]。因此，图像显示 控制装置中的滤波处理的传递函数通过Hbl [z]/Himg[Z]加以表示。 此外，图像校正用计算部24通过非线性的传递函数来实现。此夕卜， 在图5 (B)中，参考符号28、 30表示延时元件。
下面，参照附图对本发明的实施例进行"i兌明。
(第一实施例)
下面，以具有同时进行调光控制和图像校正的功能的图像显示 控制装置为例进行说明。但是，如上所述，本发明并不仅限定于此， 可以被广泛的适用于根据统计值来进行动态图像得图像校正的情 况。
(图像显示控制装置的安装形态)
图6 (A) ~图6 (D)分别是用于说明本发明的图像显示装置 的安装形态的框图。
在图6(A)中，便携式电话终端(电子设备的一例)100中安 装有图像显示控制装置(图像显示控制LSI)。该便携式电话终端 100包4舌天线AN、通信/图4象处理部102、 CCD照相才几104、主计 算机106、图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 108、驱动器110(包括面板驱动器112和背光驱动器114 )、显示面板(例如，液晶 面才反(LCD)) 116、背光(LED) 118。
在图6 (B)中，在驱动装置(驱动器)110自身中安装有图像 显示控制装置(图像显示控制LSI) 108，从主计算机106向该图像 显示控制装置(图像显示控制LSI) 108输入图傳_信号和控制信息。
在图6 (C)中，在驱动器110的控制装置(控制器)130中安 装有图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 108。在图6 (D)中， 在驱动控制装置(将驱动器和控制器一体化的装置)140中安装有 图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 108。
本发明的图像显示控制装置(图像显示控制LSI) 108具备可 以处理串流(streaming)图像这样的动态图像的实时性、和卓越的 省电性以及可以实现小型化等特性。因此，通过安装本发明的图傳_ 显示控制装置(图像显示控制LSI),驱动装置(驱动器)110、控 制装置(控制器)130、驱动控制装置(将驱动器和控制器一体化 的装置)以及电子设备100的附加价值提高。
(图像显示控制装置的整体结构)
图7是表示本发明图像显示控制装置(图像显示控制LSI)的 整体结构的概要的框图。
在此，图像显示控制装置108被安装在便携式终端(包括便携 式电话终端、PDA终端、可《更携的计算机终端)中。^更携式终端包 4舌例i口， 4妄4文单》皮4殳广才番(one segment broadcasting )的天线AN、 通信/图<象处理部102、主计算才几106。主计算机106例如将接收到 的串流映像信号提供给图像显示控制装置108。此外，虽然也可以 将通过CCD照相机拍摄的图像信号提供给图像显示控制装置108 (参照图6 (A)),但是在图7中省略了 CCD照相机。
如图7所示，图像显示控制装置108包括图傳4lT入接口 (I/F) 150,接收从主计算机106赋予的图像信号(RGB (颜色信号形式) 或YUV (亮度信号和色差信号的形式))，当该图像信号为RGB时 转换为YUV的图像信号；寄存器152,临时存储从主计算机106 赋予的控制信息；图像校正芯(core) 200,确定调光后的背光亮度 (调光系数Kflt),同时，对图像信号进行图像校正处理以补偿随减 光而引起的画质下降；以及图^象输出4妄口 (I/F)154,将YUV形式 的图像信号转换成RGB形式图像信号并输出、或以YUV形式直接 输出。
图像校正芯200包括定时部210,从图像输入接口 (I/F)150 输出的YUV形式的图像信号中抽出同步信号，并生成表示各部的 动作定时的定时信号；直方图制作部(统计信息取得部)212,取 得运算所需的统计信息；顺序计数器214;代码表216,存储将校 正算法(algorithm)细化后的^f鼓码；解码器217，解码孩i码并生成 指令和数据；共用运算器218,由最小限度的电路构成，并共同用 于调光和图像校正的各个处理；系数緩冲器220，临时存储通过运 算而生成的、用于图傳4交正的才交正系凄t;以及图像冲交正部222, 4吏 用校正系数来校正图像信号。
图8是主计算机提供给图像显示控制装置的控制信号的内容的 示意图。从通信/图像处理部102向主计算机106输入例如以MPEG4 为标准的图像信号，而且，从图像输入接口 (I/F) 302向主计算机 106输入模式信息(例如指定高清晰显示模式的模式信号)以及画 质信息(例如表示伽马校正、对比度、色度强度的信息或场景加权 系数信息等)。
从主计算才几106输出图像信号(RGB形式或YUV形式)，此 夕卜，还输出作为控制信息的伽马校正强度(L1 )、对比度强度(L2)、 色度强度(L3)、图像校正用场景加权系数(L4)、背光亮度削减率
(省电程度L5)、以及背光用场景加权系数(L6)。图傳-校正用场 景加权系数(L4)相当于图5的滤波系数P,背光用场景加权系数
(L6)相当于图5的滤波系凄tq。
上述控制信息在被临时存储在寄存器152中后，被提供给共用 运算器218。共用运算器218基于被赋予的控制信息，使用来自解 码器217的指令和数据进行规定的运算，并生成用于图像校正的校 正系数及背光亮度(调光系数Kflt)。
图9是表示如图7所示的图像显示控制装置的具体结构的框 图。在图9中，进一步具体地示出了图^f象4交正芯200的结构。此外， 在图9中，对和图7相同的部分标注了相同的参考符号。
在图9中，共用运算器218包括第一及第二多路转换器(400a、 400b);算术逻辑运算单元(ALU) 402;分配器404,分配算术逻 辑运算单元(ALU)的运算结果；多个输出目的地寄存器(目的寄 存器)406。输出目的地寄存器406包括划分为各输出目的地的寄 存器组408a-408c。此外，形成有反々贵路径，其用于将存储于多个 寄存器组408a 408c的各个寄存器组中的运算结果的至少一部分 反馈给第一及第二多路转换器(400a、 400b)的输入侧。
下面，对图9的图像校正芯200的各部的功能以及动作进行具 体说明。直方图制作部(统计信息取得部)212取得1帧的图像信 号的统计信息(关于亮度的统计信息以及关于色度的统计信息)。 此外，将在第三实施例中对直方图制作部(统计信息取"得部)212 的具体内部结构进行说明。
代码表(代码存储部)216存储用于指定共用运算器218的动 作步骤的多个;f敛码。此外，将在第二实施例中对^码表216的制作 步-骤进^f亍"i兌明。
顺序计数器(顺序指示部)214对4^码表216进行指示 (pointing),并控制从代码表216输出微码的顺序。解码器217对 从代码表216中依次输出的微码进行解码，并生成用于提供给共用 运算器的指令及数据(系数等)中的至少一个。
从解码器217向第一及第二多路转换器(400a、 400b)提供用 于运算的系数，并从解码器217向算术逻辑运算单元(ALU) 402 提供运算指令(操作码(叩ecode)),从解码器2l7向分配器4O4 提供分配目的地信息(目的信息)。
共用运算器218实时地计算图像校正用的校正系数和减光后的 背光亮度(调光系数Kflt)。根据共用运算器218的运算，其结果进 行使用图5 (A) ~图5 (D)所说明的数字信号处理。此外，实质 上进行了使用图2~图5所说明的以下所有的串联处理色度的增 强处理、用于防止高色度图像的画质下降而限制背光亮度的减光率 的处理、以及第一及第二递归滤波处理。
如上所述，通过将信号处理步骤编码化后的孩i码来对共用运算 器218的运算进行控制。通过使用共用化后的最小限度的电路结构 的运算器，无需并列设置同种的硬件即可实现实时运算。因此，可 以通过最小的电路、最小的功耗，实现高速的调光控制以及图像校 正。
共用运算器218的运算结果被临时存储在被划分为每个输出目 的地的寄存器组408a 408c中。将计算出的背光亮度(调光系彩: Kflt)输出给背光(LED)驱动器，而且，4交正系数4皮存储在系彰:
緩沖器410中。将系数緩冲器410中所存储的校正系数与下一帧的 图像信号的输入同步地提供给图像校正部222,从而进行图像的校 正(亮度以及色度的增强)。
此外，通过反馈路径，将多个寄存器组408a ~ 408c的各个寄 存器组中存储的运算结果的至少一部分反馈给第一及第二多路转 换器(400a、 400b)的llr入侧。据此，首先，求得减光后的照明亮 度，将该运算结果返回给输入侧，并根据该求得的照明亮度来进行 求得图像的校正系数的处理。并且，进行上述第一及第二递归(IIR) 滤波处理。
下面，对如图10所示的代码表的制作步骤进行说明。图10是 代码表的制作步骤的示意图。
在图10中，首先，对应显示图像，对图像显示用的背光进行 自适应减光，并且准备基于程序设计语言(例如，高级程序设计语 言)的算法(增强运算算法)(步骤S500 ),其中，该程序设计语言 用于校正图像信号以补偿随背光减光而引起的画质下降。
然后，将通过程序设计语言制成的算法一并进行转换，并生成 微码(步骤S502 )。
接下来，将生成的微码写入ROM (读出专用存储器)(步骤 S503 )。
这样，可以有效地制成代码表216。此外，通过改变算法(孩吏 码)，可以比较容易地改变共用运算器218的运算内容。因此，可 以加灵活对应i殳计的改变。
下面，对直方图制作部(统计信息取得部)212的内部具体结 构的一例进行i兌明。
如上所述，在本发明的图像显示控制装置中，取得与l帧的图 像信号的亮度和色度相关的统计值，基于该统计值，对背光亮度及 图像信号(色度以及亮度)进行自适应校正。此外，如上所述，在 进行图像校正时，即使是平均亮度低的图像，平均色度高时，与省 电相比优先色度，从而进行限制背光的减光率的校正。为了进行这 样的控制，需要快速取得所需的亮度和色度的统计值信息。
图11是表示图9的直方图制作部(统计信息取得部)的内部 具体结构的电^各图。如图11所示，i殳置有用于制作亮度直方图的 多个统计单元(EX0-EX255 )。 EXO-EX255中任意一个都是相同 的电^各结构。即，用于制作亮度直方图的多个统计单元(EXO~ EX255 )的各个统计单元包括比较器1,将输入的图像信号的亮 度值和基准亮度值(该基准亮度值在每个统计单元中都不同)进行 比專交；力口法计凄史器(up counter) 2;"与"门(AND gate ) 3;以及 统计值緩冲器4。将亮度值定为256灰阶，对应于各灰阶的基准亮 度值(1) ~ ( 255 )的各基准亮度值被赋予各个比较器(EX0~ EX255 )。
将图像信号的亮度信号(Y)并列输入各统计单元(EX0~ EX255 ),并通过各比较器1,将与各灰阶相对应的基准亮度值(1 ) ~ (255 )同时进行比较。各比较器1作为亮度值的一致检测电路而 发挥功能，当输入亮度值与基准亮度值一致时，比较器的输出为高 电平，由此，将提供给"与"门3的另一个输入端子的动作时钟提 供给统计值緩冲器4。
统计值緩沖器4在提供时钟的定时，调入加法计数器2的计数 值并将其锁住(latch )。这样，图像信号所包含的各像素的亮度值
被分类为每个灰阶值并进行计数。由于输入图像的亮度值被并列输 入到各统计单元，因此可以超快速地取得统计值。
亮度最大值/最小值检测器5根据各统计单元(EXO ~ EX255 ) 的计数值，求得亮度(Y)的最大值、最小值。此外，标准偏差运 算部6计算表示亮度(Y)的分布的标准偏差值。使用这样计算出 的统计值来进行自适应调光和图傳4交正。
此外，如图11的下侧所示，还设置有用于求得亮度(Y)的平 均值的统计单元ES (Y)、用于求得蓝色度(Cb)的平均值的统计 单元ES ( Cb )、用于求得红色度(Cr )的平均值的统计单元ES ( Cr )。 各统计单元(ES (Y)、 ES (Cb)、 ES (Cr))是相同的结构。
即，各统计单元(ES (Y)、 ES (Cb)、 ES (Cr))包4舌力口法 器(7a ~ 7c ),将Y、 Cb、 Cr的值进行累力口；以及合计值緩沖器(8a ~ 8c)，存储累加值。平均值运算部(9a 9c)分别计算亮度(Y)的 平均值、色度(Cb)的平均值、色度(Cr)的平均值并加以输出。
如图4(C)所说明的，根据亮度(Y)和色度(Cb、 Cr)关系， 选择亮度(Y)或色度(Cb、 Cr)的任一个作为用于计算调光系数 的基础。上述的亮度(Y)的平均值、色度(Cb)的平均值、色度 (Cr)的平均值用于进行这样的判断。
此外，如图11的左下方所示的"与"门Al的i殳置目的是才艮 才居统计4直有效4言号，开启(geting )贝武予各统计单元(EXO ~ EX255 ) 的动作时钟，并根据需要，停止时钟供给。同样地，"与"门A2的 设置目的是根据平均有效信号，开启赋予各统计单元(ES (Y)、 ES (Cb)、 ES (Cr))的动作时钟，并根据需要，停止时钟供给。 当不需要取得统计值时，停止时钟供给并停止统计值取得动作，从 而可以减少功库€。关于这一点将使用图15进一步作具体i兌明。
28
(能够实现实时处理的结构)
当进行自适应的图像校正时，由于通过为以下步骤取得上一 帧的统计值，^使用取得的统计值对冲交正系凄t进4亍运算，并^f吏用该才交 正系数来校正下一帧的图像，因此，从1帧的图像输入结束到计算 出校正系数为止，需要等待下一帧的图像的校正处理。即，校正系 数的运算所需要的时间导致动态图像的图像校正发生延迟。
为了避免发生这样的延迟，在本发明中采用了以下结构。下面， 通过图12 ~图14对用于能够实现实时处理的结构进^f亍"i兌明。
图12是抽出直方图制作部(统计信息取得部)周围的主要结 构并加以表示的一匡图。如图12所示，乂人主计算才几106向直方图制 作部(统计信息取得部)212赋予控制信息，同时，直方图制作部 (统计信息取得部)212 #4居来自定时部210的定时信息，制作亮 度直方图等，并将统计值信息输出给运算器(其中，定时部210并 不是必须的，也可以是直方图制作部(统计信息取得部)212本身 独立地生成定时信号)。
在此，通过对直方图制作部(统计信息取得部)212取得统计 值的结束定时进行控制，从而可以进行实时处理。
即，当直方图制作部(统计信息取得部)212取得1帧的图像 的统计信息时，若不等取得1帧的全部图像的统计值即结束统计值 耳又得处理，则在直至1帧结束为止而剩下的时间内，可以计算出基 于取得的统计值的校正系数。
即使将帧的一部分的图像(例如，周边部分的图像)从统计信 息的取得对象中排除，也不会对所获得的统计值的精度造成大的影 响，乂人而可以确<呆统计<直的4青度。
图13是用于可进4亍基于统计值的实时的图傳4交正的、直方图 制作部(统计信息取得部)中的定时控制的一例的示意图。如图13 的下侧所示，在1帧的图像中设定有效评价像素区域Zl,剩下的区 域:没定为无效区域Z2 。作为统计值取得对象的 <象素<又为有效评<介<象 素区域Z1所包含的像素，无效区域Z2中所包含的像素不作为制作 统计值的基础。
如图13所示，在本实施例中，将1帧的最后一刊 没定为无效 区域Z2。但并不限定于此，由于优选对尽可能多的图像取得统计值， 所以^又将最后一行/人统计值的取得对象中排除。此外，通过采用未 使用LUT而使用微程序控制的运算电路的结构(图7、图9的结构)， 所以可以实现超快速的运算，因此，若存在一行的空余时间，则即 可求得减光后的照明亮度和4交正系数。
在图13中，时刻tl、 t10表示输入图像信号的垂直同步信号 (Vsync)的定时。乂人时刻t2~时刻t8为止，取4寻关于有岁丈评^K象 素区域Z1的统计值(即，使用图11的结构，取得统计值的计数、 亮度最大值/最小值、标准偏差值、亮度平均值、蓝色度(Cb)的 平均值、红色度(Cr))。
此外，在时刻t8结束取得统计值的处理。接着，在相当于作为 无效区域的最后一行(最终行)的时间(时刻t8-t9)内，根据取 得的统计值，例如，图9的共用运算器218实施超快速的运算，并 计算出背光亮度(调光系数Kfit)和校正系数。
当在时刻t10开始下一帧时，图9的图像校正部222使用计算 出的校正系数来校正图像信号。即，配合减光的程度，进行增强亮 度及色度的图像校正。
如上所述，在相当于l帧的期间中，结束统计值的取得和才交正 系数的运算，因此，即使不延迟地输入下一帧，也可以马上开始图 {象才交正，因此，可以实5见动态图^象的实时4交正。
此外，虽然在上述说明中，对/人上一帧取得统计值的情况进4亍 了说明，但是也可以是基于上 一 帧以及过去的帧两者来取得统计 值。
汇总以上i兌明的动作如图14所示。图14是表示以下处理的具 体处理步骤的流程图在l帧期间的中途，结束统计^直取得处理， 并到1帧期间结束为止计算出校正系数和调光系^t, #4居计算出的 校正系数来校正下 一 帧的图像。
图14的处理是使用图9的结构加以实现的。如图14所示，首 先，通过主计算机设定需要的系数(计算统计值所需的标准偏差值 阈值和最大值最小值阈值等)(步骤ST700 )。
然后，输入图像信号(视频信号)(步骤ST701)。接着，根据 除最后一行的1帧的图像数据，制作表示图像信号的亮度分布、亮 度的累积值、和色度的累积值的直方图(计算统计值的基础数据) (步骤ST702)。然后，根据制成的直方图来求得表示统计特性的 系数(统计值)(步骤ST703 )。接着，将求得的统计值提供给图9 的运算器218，并根据统计值，计算校正系数和背光亮度(调光系 数)(步骤ST704 )。
ST704的处理在1帧期间内结束。而且，开始下一帧的图傳_信 号的输入，并对该图像信号实施使用校正系数的实时的图像校正， 此外，与此并行地将背光亮度(调光系数)向LED驱动器进行输 出，并同时开始生成新的直方图(步骤ST705 )。
如上所述，才艮据本发明，可以在完全不产生延迟时间的情况下， 实现基于统计值的自适应动态图像的校正。
(发展应用例)
图15是表示说明为了进一步减少功耗，在不需要统计值取得 动作时，4f止直方图制作部(统计4言息取4寻部)中的统计^L的计泰: 动作的结构的^i图。此外，在图15中，对和前面附图相同的部分 标注了相同的参考符号。
如图11所说明的，直方图制作部(统计信息取得部)212包括 用于开启动作时4中(CLK)的"与"门Al和"与"门A2。在图 15中，从定时部210提供动作时钟(CLK)。此夕卜，定时部210通 过将输入到图像输入接口 (I/F)的图像信号所包含的同步时钟进行 分离来生成动作时钟(CLK)。
"与"门Al根据统计值有效信号开启赋予各统计单元(EXO-EX255 )的动作时钟，同样地，"与"门A2才艮据平均有效信号开启 贝武予各统计单元(ES (Y)、 ES (Cb)、 ES ( Cr))的动作时4中。
统计值有岁l信号及平均有效信号例如/人主计算才几106所包4舌的 亮度变化检测器107输出。亮度变化检测器107根据移动矢量，在 连续的帧间，判断在图像上是否发生变化，其中，该移动矢量是从 通信/图像处理部102所包括的编码译码器(codec)发送来的。
或者，也可以根据从通信/图像处理部102发送来的状态通知信 号，获知在图像上没有变化。例如，当状态通知信号表示临时停止 (停止动作)模式时，可以临时停止动态图像再生，并判定在帧间 的图^f象上没有变化。
此外，亮度变化检测器107也可以直接监视帧存储器105的图 像数据，并检测有无图像的变化。
当亮度变化检测器107判定在连续的帧间没有图像的变化时， 由于不需要制作新的统计值，所以将统计值有效信号和平均有效信 号定为低电平，并禁止来自"与"门A1及A2的、动作时钟Q1及 Q2的车lr出。由止匕，各纟克i十单元(EX0 EX255、以及ES(Y)、 ES (Cb)、 ES (Cr))停止计数动作。因此，可以进一步减少功耗。
以上，通过实施例对本发明进行了说明，但是，本发明并不仅 限定于此，在不脱离本发明宗旨的范围内可以有各种变形、应用。
如上所述，根据本发明的实施例，可以获得以下的主要效果。
无需等待耳又得一帧的全部图 <象的统计值即结束统计值取得处 理，在到一帧结束为止的剩余时间内，计算出基于所取得的统计^直 的校正系数等，从而即使依次输入动态图像的各帧的图像信号，也 可以在无需等待时间的情况下进行基于统计值的恰当的图像校正， 乂人而实5见图傳4交正的实时处理。因为不需要特别的结构，所以可以 4交容易地加以实施。
此外，通过l又将最后一行乂人统计值的耳又得对象中排除，并在相 对于该 一行的时间内完成才交正系#t等的计算，乂人而可以实现实时且 高精度的图像校正。
并且，在同时进行用于省电化的背光的自适应减光、和用于防 止随该减光而引起的画质劣化的自适应图傳^交正时的图^象显示控 制中，通过适用本发明的技术，可以低功耗且实时地实现基于统计 值的高度的运算。 此外，通过釆用孩i程序控制方式的运算方法，无需并列i更置同 种的硬件即可进行实时运算，并可通过最小的电路、最小的功耗来 实现高速的自适应调光控制以及自适应图像校正。
而且，通过在运算器中i殳置反々贵3各径，可以实现确定为以下的
顺序的处理求出减光后的照明亮度，然后基于该求得的照明亮度 来求出图像的校正系数。此外，由于运算器具有反馈路经，所以可 以进4亍用于防止随场景转换而引起的闪烁"见觉上的闪烁)的递归 型(IIR)滤波处理。
通过同时进行自适应减光处理及图像才交正，/人而可以将画质的 降低抑制在最小限度，同时，可以通过照明亮度的自适应调光来大 幅度地降低功耗(确认最大30%的降低)。此外，因为可以以最小 限度的硬件来加以实现，所以可以实现节省空间。而且，即使在串 流映象这样的动态图像的处理中，也可以在完全不会发生延迟时间 的情况下，实现实时的高精度处理。
此外，根据本发明，可以实现液晶显示装置等的驱动装置(驱 动器)、控制装置(控制器)、驱动控制装置(将驱动器和控制器一 体化的装置)的高附加价值。
并且，通过将本发明的图像显示控制装置(LSI)安装于便携 式终端(包括便携式电话终端、PDA终端、可^更携的计算机)，从 而可以高画质地显示单波_歐广#番等的串流图<象，且可以增长电池的寿命。
此外，根据本发明，即使在实现基于统计值的实时的动态图像 的图傳4交正，同时，将用于省电化的照明的自适应减光和用于防止 随该减光而引起的画质劣化的自适应图像校正同时进行的情况下， 也可以实现实时性、抑制电路规模以及低功耗性。
根据本发明，可以同时实现快速性(实时性)、低功耗性、抑 制电游^见才莫增大，同时，可以同时进4亍照明的自适应减光、和用于 补偿随该减光而引起的画质降低的、现有技术中没有的高精度图像 校正。
本发明对于在基于图像的统计值，实时地对动态图像进行自适 应校正的情况非常有效，例如，优选作为与串流再生相对应的图像 显示控制装置。此外，将本发明作为在配合显示图像而对显示用的 照明的亮度进行自适应减光，同时，；fe正图^f象信号以补偿随该减光
而引起的画质下降的图像显示控制装置(图像显示控制LSI)也非 常有用。此外，将本发明作为显示面板的驱动装置(驱动器)、显 示面板的控制装置(控制器)、显示面板的驱动控制装置(将驱动 器和控制器一体化的装置)、便携式终端等的电子设备也非常有用。
附图才示i己i兑明
100 便携式电话终端(电子i殳备)
102 通4言/图〗象处理部
104 CCD照相机
106 110
主计算机 驱动器
108 图4象显示控制装置
112 面纟反马区动器
114 背光驱动器
116 显示面才反
118 背光(LED)
150 图像输入接口 (I/F)
152用于存储来自主计算机的控制信息的寄存
154 图4象l命出4妻口 (I/F)
200 图像校正芯210 定时部
212 直方图制作部(统计信息取得部)
214 顺序计凄t器 216 ^石马表
217 解码器 218 共用运算器
220 系凝:乡爰冲器 222 图傳^交正部
400a、 400b 第一及第二多i 各转4灸器
402 算术逻辑运算单元(ALU)
404 》西己器 406 ^西己目的i也寄4器
408a ~ 408c 划分为每个分配目的地的寄存器组 410系数緩沖器
权利要求
1. 一种用于对动态图像的图像信号进行校正的图像显示控制装置，其特征在于，包括统计信息取得部，对应各帧取得所述图像信号的统计信息；运算器，使用上一帧的所述统计信息，生成用于图像信号校正的校正系数；以及图像校正部，使用所述校正系数来校正所述图像信号，在所述各帧的一部分上设定有有效评价像素区域，所述统计信息取得部取得关于与所述有效评价像素区域相对应的所述图像信号的所述统计信息，在所述统计信息的取得结束时，不等所述各帧结束即结束所述统计信息的取得处理，并将所取得的所述统计信息提供给所述运算器，所述运算器在到所述各帧结束为止的期间内，基于所述统计信息来计算出所述校正系数，所述图像校正部使用计算出的所述校正系数，进行所述动态图像的、所述上一帧的下一个帧的图像信号的校正。
2. 根据权利要求1所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述统计信息耳又得部在不进4亍所述各帧的最后 一行的统 计值的取得就结束所述统计值的取得处理，所述运算器在相当 于所述各帧的最后一行的时间内结束所述冲交正系数的计算。
3. 根据权利要求1或2所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述运算器使用所述上 一 帧的统计信息，并对进行调光 控制时的减光后的照明亮度进行运算，同时，生成用于所述图 像信号的校正的所述校正系数，其中，所述调光控制是对应所 述图〗象信号而自适应地对图^象显示用的照明进4亍减光的控制， 并且，所述图4象信号的才交正用于补偿随所述照明的减光而引起 的画质下降。
4. 根据权利要求3所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述 图像显示控制装置还包括代码存储部，存储用于指定所述运算器的动作步骤的多 个代码；顺序指示部，控制来自所述代码存〗诸部的所述代码的输 出》l页序；以及解码器，对/人所述代码存^f诸部输出的所述代码进行解码， 并生成用于提供给所述运算器的指令和数据中的至少 一个。
5. 根据权利要求4所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述运算器包括第一多路转换器及第二多路转换器、算 术逻辑运算单元、以及分配所述算术逻辑运算单元的运算结果 的分配器，从所述解码器，分别向所述第一多路转换器及第二多路 转换器提供系数，向所述算术逻辑运算单元提供运算命令，向 所述分配器提供分配信息。
6. 根据权利要求5所述的图像显示控制装置，其特征在于，所述运算器还包括 多个输出目的地寄存器；以及 反馈路径，将所述多个输出目的地寄存器所存储的信号 的至少 一部分反4贵给输入侧。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的图像显示控制装置，其特 征在于，所述代码存储部所存储的所述代码是对基于程序设计语 言的算法的记述进行转换而获得的微码，该程序设计语言用于 对应显示图J象对所述图j象显示用的照明进4亍自适应减光并刈-图像信号进行校正以4卜偿随所述照明的减光而引起的画质下 降。
8. —种光电装置的驱动装置，安装有权利要求1至7中任一项所 述的图像显示控制装置。
9. 一种光电装置的控制装置，安装有权利要求1至7中任一项所 述的图像显示控制装置。
10. —种光电装置的驱动控制装置，安装有权利要求1至7中任一 项所述的图像显示控制装置。
11. 一种电子设备，安装有权利要求1至7中任一项所述的图像显 示控制装置。
全文摘要
本发明提供了一种图像显示控制装置，其可以实现基于统计值的、实时的动态图像的图像校正，并即使在同时进行用于实现省电的照明的自适应减光和用于防止随该减光而引起的画质劣化的自适应图像校正的情况下，实现实时性、抑制电路规模及低功耗性。其中，统计信息取得部(212)在1帧中设定有效评价像素区域Z1。统计信息取得部(212)取得关于有效评价像素区域Z1的统计值后，结束统计值取得处理，在1帧的剩余的期间(时刻t8～t9)内，结束使用该统计值的校正系数等的运算处理，并开始下一个帧的输入(时刻t10)，然后实施使用计算出的校正系数的图像校正。在计算出校正系数的同时，还可以同时计算出减光处理后的背光亮度。
文档编号G09G3/34GK101178876SQ200710188160
公开日2008年5月14日 申请日期2007年11月12日 优先权日2006年11月10日
发明者山本武邦 申请人:精工爱普生株式会社
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