УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ ВИДЕО Российский патент 2013 года по МПК H04N9/68 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к устройству отображения видео, которое включает в себя дисплей широкой цветовой гаммы, имеющий диапазон цветопередачи, который является более широким, чем диапазон цветопередачи по стандарту sRGB.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Обычное общее устройство отображения видео включает в себя дисплей, который может отображать видеоизображение, используя цвета в диапазоне цветопередачи по стандарту sRGB (стандарт RGB), который является международным стандартом IEC (Международной электротехнической комиссии) (в дальнейшем, “стандартный диапазон цветопередачи”) (в дальнейшем, “дисплей стандартной цветовой гаммы”). В противоположность этому современное устройство отображения видео, в частности современное жидкокристаллическое устройство отображения, представляет качество изображения, улучшение которого усовершенствованно, и диапазон цветов, который это современное устройство может представлять, имеет тенденцию к расширению по сравнению с условным устройством.

Например, что касается жидкокристаллического устройства отображения, включающего в себя подсветку, использующуюся в качестве его источников LED света, люминесцентные цвета которых имеют высокую чистоту цвета, и жидкокристаллическую панель (например, дисплея), которая подсвечивается посредством подсветки, в случае когда видеосигнал, обусловленный стандартом sRGB, вводится в жидкокристаллическое устройство отображения, когда отображение видео выполняется непосредственно с использованием видеосигнала, видеоизображение отображается, используя цвета в диапазоне цветопередачи, который является более широким, чем диапазон цветопередачи по стандарту (в дальнейшем, “расширенный диапазон цветопередачи”) sRGB. Такой дисплей (в дальнейшем, “дисплей широкой цветовой гаммы”) может отображать цвета, которые являются более яркими (так что каждый имеет более высокую насыщенность), чем у дисплея стандартной цветовой гаммы.

Фиг.4 является графиком диапазона “Cs1” цветопередачи в фазе цветности красного, которую дисплей стандартной цветовой гаммы может отображать, и диапазона “Cs2” цветопередачи в фазе цветности красного, которую дисплей широкой цветовой гаммы может отображать, которые представляются на L*Cu'v' графике цветности, для случая, когда видеоотображение выполняется на основе видеосигнала, который обуславливается стандартом sRGB. Плоскость L*-Cu'v', изображенная на фиг.4, соответствует поперечному сечению (оси ординат которого представляют Y [освещенность]) в направлении фазы цветности красного в системе координат Ycbcr (направление угла 109° полярных координат).

Как изображено на фиг.4, диапазон Cs2 цветопередачи дисплея широкой цветовой гаммы является более широким, чем диапазон Cs1 цветопередачи дисплея стандартной цветовой гаммы, и поэтому дисплей широкой цветовой гаммы может отображать цвета, каждый из которых имеет более высокую освещенность (L*) и насыщенность (Cu'v'), чем у дисплея стандартной цветовой гаммы.

Следовательно, когда отображение видео выполняется посредством дисплея широкой цветовой гаммы на основе видеосигнала, который обуславливается стандартом sRGB, представляется видеоизображение, которое очень ярко воспроизводит оригинальные цвета, указанные видеосигналом относительно красного, насыщенность которого является очень высокой.

ДОКУМЕНТ УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

Патентный документ 1: публикация патента Японии № 8-130655

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

Однако, когда отображение видео относительно цветовой области Csx красного, освещенность (L*) и насыщенность (Cu'v') которой близки к их максимумам, выполняется посредством дисплея широкой цветовой гаммы на основе видеосигнала, который обуславливается стандартом sRGB, отображенное видеоизображение выглядит бликовым, как видеоизображение светящейся части. Поэтому, возникает проблема, что тем самым качество изображения только дополнительно ухудшается.

Для такой проблемы это также может быть рассмотрено, как описано в Патентном документе 1, чтобы применить обработку для сжатия цветовой гаммы к видеосигналу так, что цветовой диапазон отображенных цветов дисплея широкой цветовой гаммы сдвигается с цветового диапазона расширенного диапазона Cs2 цветопередачи к цветовому диапазону стандартного диапазона Cs1 цветопередачи.

Однако проблема возникает в применении к видеосигналу обработки для сжатия цветовой гаммы так, что преимущество не может быть использовано полностью дисплеем широкой цветовой гаммы, способным отображать яркие красные, насыщенность которых высокая. Вышеописанные проблемы также возникают, когда диапазон цветопередачи по стандарту, обуславливающему входной видеосигнал, уже, чем диапазон цветопередачи дисплея широкой цветовой гаммы (расширенный диапазон Cs2 цветопередачи).

Поэтому настоящее изобретение было задумано ввиду вышеизложенных обстоятельств, и его цель заключается в предоставлении устройства отображения видео, которое может полностью использовать преимущество дисплея широкой цветовой гаммы, способного отображать яркие красные, насыщенность которых высокая, и которое может решить проблему того, что видеоизображение выглядит бликовым в цветовой области части красного, освещенность которой и насыщенность которой близки к их максимумам, когда отображение видео осуществляется посредством дисплея широкой цветовой гаммы, на основе видеосигнала, обусловленного стандартом для диапазона цветопередачи, который уже, чем у дисплея широкой цветовой гаммы.

СРЕДСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

Для достижения вышеприведенной цели устройство отображения видео в соответствии с настоящим изобретением включает в себя дисплей широкой цветовой гаммы, причем дисплей широкой цветовой гаммы отображает видеоизображение в расширенном диапазоне цветопередачи, причем расширенный диапазон цветопередачи является более широким диапазоном цветопередачи, чем диапазон цветопередачи по стандарту sRGB, причем устройство отображения видео корректирует входной видеосигнал и вводит скорректированный входной видеосигнал в дисплей широкой цветовой гаммы, причем входной видеосигнал обусловлен стандартом (например, стандартом sRGB или стандартом sYCC) диапазона цветопередачи, причем диапазон цветопередачи уже, чем у расширенной области цветопередачи; и устройство отображения видео включает в себя составной элемент, описанный в (1) ниже.

(1) Средство корректировки сигнала, которое корректирует сигнальное значение входного видеосигнала посредством сжатия сигнального значения, причем сигнальное значение указывает цвет в цветовом диапазоне, который должен быть скорректирован, причем цветовой диапазон, который должен быть скорректирован, находится в заданном диапазоне насыщенности и в заданном диапазоне освещенности, причем заданный диапазон насыщенности находится от максимальной насыщенности до промежуточной насыщенности в заданном диапазоне фазы цветности, центрирующем фазу цветности красного, причем заданный диапазон освещенности находится от максимальной освещенности до промежуточной освещенности в заданном диапазоне насыщенности, причем средства корректировки сигнала корректируют сигнальное значение так, что насыщенность и освещенность цвета варьируются до насыщенности и освещенности в промежуточном цветовом диапазоне, определенном заранее между расширенным диапазоном цветопередачи и диапазоном цветопередачи по стандарту, причем стандарт обуславливает входной видеосигнал.

Заранее определяется промежуточный цветовой диапазон, являющийся, например, диапазоном внутри, в котором верхний предел освещенности с индивидуальной насыщенностью понижается, так как индивидуальная насыщенность приближается к максимальной насыщенности, с, в качестве критерия, расширенным диапазоном цветопередачи в цветовом диапазоне, который должен быть скорректирован.

В соответствии с настоящим изобретением осуществляется цветовая коррекция так, что насыщенность и освещенность цвета в цветовом диапазоне, который должен быть скорректирован, то есть цветовой области части красного, освещенность которой и насыщенность которой близки к их максимумам, варьируются до насыщенности и освещенности в промежуточном цветовом диапазоне между расширенным диапазоном цветопередачи и диапазоном цветопередачи по стандарту, который обуславливает входной видеосигнал.

Посредством этого может быть решена проблема того, что видеоизображение выглядит бликовым в цветовой области части красного, освещенность которой и насыщенность которой близки к их максимумам. В дополнение, цвета не из цветового диапазона, который должен быть скорректирован, не подлежат к применению цветовой коррекции, и даже когда цветовая коррекция применяется к ним, обеспечивается диапазон цветопередачи, который шире, чем диапазон цветопередачи по стандарту, обуславливающему входной видеосигнал, и, поэтому, преимущество может быть полностью использовано дисплеем широкой цветовой гаммы, который может отображать яркий красный, насыщенность которого высокая.

Типичным примером дисплея широкой цветовой гаммы является жидкокристаллическая панель, подсвечиваемая посредством подсветки, которая использует LED в качестве ее источников света.

Оценочный эксперимент через визуальное восприятие был выполнен с множеством субъектов, используя жидкокристаллическую панель дисплея широкой цветовой гаммы, подсвечиваемую посредством подсветки, которая использует LED в качестве ее источников света, и, в результате, предпочтительно, чтобы промежуточная насыщенность являлась нижним пределом заданного диапазона насыщенности, являющегося, например, насыщенностью, которая составляет 70% от максимальной насыщенности в фазе цветности красного в расширенном диапазоне цветопередачи.

Из результата оценочного эксперимента предпочтительно заранее определять промежуточный цветовой диапазон, являющийся цветовым диапазоном, насыщенность Cu'v' которого и освещенность L* которого в L*u'v' цветовом пространстве удовлетворяет уравнению (A1) ниже.

L*≤-178,8×Cu'v'+105,1 (A1)

ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением преимущество может быть использовано полностью дисплеем широкой цветовой гаммы, который может отображать яркий красный, насыщенность которого высокая, и может быть решена проблема того, что видеоизображение выглядит бликовым в цветовой области части красного, освещенность которой и насыщенность которой близки к их максимумам, когда видеоотображение выполняется посредством дисплея широкой цветовой гаммы на основе видеосигнала, который обуславливается стандартом, диапазон цветопередачи которого является более узким, чем диапазон цветопередачи дисплея широкой цветовой гаммы (как, например, по спецификации sRGB).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 является блок-схемой схематичной конфигурации жидкокристаллического устройства X отображения, которое является примером устройства видеоотображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 является графиком диапазона цветовой коррекции в жидкокристаллическом устройстве X отображения, который представлен на L*Cu'v' графике цветности.

Фиг.3 является графиком диапазона цветов, с которыми видеоизображение выглядит бликовым в жидкокристаллическом устройстве X отображения, который представлен на L*Cu'v' графике цветности.

Фиг.4 является графиком диапазона цветопередачи в фазе цветности красного дисплея стандартной цветовой гаммы и диапазона цветопередачи в фазе цветности красного дисплея широкой цветовой гаммы для случая, когда отображение видео выполняется на основе видеосигнала, который обуславливается стандартом sRGB, которые представлены на L*Cu'v' графике цветности.

Фиг.5 является графиком диапазона цветовой коррекции в жидкокристаллическом устройстве X отображения, который представлен в Yrt цветовом пространстве.

ПОЯСНЕНИЕ БУКВЕННЫХ ИЛИ ЦИФРОВЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

X: жидкокристаллическое устройство отображения

1: участок ввода видеосигнала

2: схема видеообработки

3: схема возбуждения жидкого кристалла

4: жидкокристаллическая панель

5: схема источника питания LED

6: подсветка LED

7: схема управления освещенностью

8: главная схема управления

81: MPU

82: EEPROM

Ax: назначенная цветовая область

Ay: цветовой диапазон, который должен быть скорректирован

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылкой на прилагаемые чертежи для настоящего изобретения, которое должно быть истолковано. Вариантом осуществления является пример, который получен посредством реализации настоящего изобретения и не является характерным для ограничения технической области настоящего изобретения.

Конфигурация жидкокристаллического устройства X отображения, которое является примером устройства отображения видео в соответствии с настоящим изобретением, будет описана со ссылкой на блок-схему, изображенную на фиг.1.

Как изображено на фиг.1, жидкокристаллическое устройство X отображения включает в себя участок 1 ввода видеосигнала, схему 2 видеообработки, схему 3 возбуждения жидкого кристалла, жидкокристаллическую панель 4, схему 5 источника питания LED, подсветку 6 LED, схему 7 управления освещенностью, схему 8 главного управления и т.д.

Подсветка 6 LED является подсветкой, которая подсвечивает жидкокристаллическую панель 4, используя LED в качестве их источников света. LED компонуются на стороне задней поверхности жидкокристаллической панели 4, которая отображает видеоизображение, и каждый из LED является источником света, который сконфигурирован посредством LED белого света или LED (три LED), излучающих свет трех цветов RGB.

Жидкокристаллическая панель 4, подсвеченная посредством подсветки 6 LED, является примером дисплея широкой цветовой гаммы, который отображает видеоизображение, используя цвета в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи (см. фиг.2-4), который является более широким, чем диапазон цветопередачи по стандарту (стандарт диапазона Cs1 цветопередачи на фиг.2-4) sRGB, когда видеосигнал, обусловленный посредством стандарта sRGB, вводится в схему 3 возбуждения жидкого кристалла через участок 1 ввода видеосигнала и схему 2 обработки видео. Может быть рассмотрено, что используется подсветка, которая использует компоненты, отличные от LED, в качестве ее источников света.

Участок 1 ввода видеосигнала является интерфейсом для ввода видеосигнала. Видеосигнал, введенный через этот участок 1 ввода видеосигнала, именуется далее как “входной видеосигнал”.

Схема 2 обработки видео является схемой, которая исполняет различные виды сигнальной обработки на основе входного видеосигнала.

Например, схема 2 видеообработки исполняет коррекцию сигнального значения входного видеосигнала в ответ на команду от схемы 8 главного управления.

Более конкретно, когда схема 2 видеообработки принимает команду от схемы 8 главного управления, согласно которой схема 2 видеообработки работает в “стандартном режиме”, описанном ниже, схема 2 видеообработки исполняет обработку для сжатия цветовой гаммы для входного видеосигнала. Обработка для сжатия цветовой гаммы является, как описано, например, в Патентном документе 1, процессом коррекции входного видеосигнала, таким, что цветовой диапазон отображенных цветов на жидкокристаллической панели 4 (дисплее широкой цветовой гаммы) варьируется от цветового диапазона расширенного диапазона Cs2 цветопередачи до цветового диапазона стандартного диапазона Cs1 цветопередачи. Таким образом, на жидкокристаллической панели 4 видеоизображение на основе входного видеосигнала, который обуславливается спецификацией sRGB, отображается с цветами, которые по существу идентичны отображенным цветам на обычном дисплее стандартной цветовой гаммы. Конкретное содержимое обработки для сжатия цветовой гаммы не будет описано в этом абзаце.

Когда схема 2 видеообработки принимает команду от схемы 8 главного управления, согласно которой схема 2 видеообработки работает в “ярком режиме”, описанном ниже, схема 2 видеообработки корректирует сигнальное значение входного видеосигнала и, таким образом, исполняет обработку для цветовой коррекции, корректирующую освещенность и насыщенность цвета, который указывается посредством входного сигнала дисплея. Подробности обработки для цветовой коррекции будут описаны ниже.

Схема 2 видеообработки последовательно производит кадровые сигналы, которые указывают светимость (пиксельная градация) видео трех основных цветов (R, G и B) каждого пикселя, который составляет изображение одного кадра в движущемся изображении, на основе видеосигнала, который должен быть отображен для одного кадра, который является входным видеосигналом для одного кадра или сигналом, полученным после обработки для цветовой коррекции, применяющейся к входному видеосигналу, и схема 2 видеообработки передает кадровый сигнал на схему 3 возбуждения жидкого кристалла.

Входной видеосигнал для одного кадра всегда вводится в схему 2 видеообработки, причем схема 2 видеообработки вычисляет средний уровень (так называемый APL) светимости в качестве заданного значения светимости (уровень градации) видео в видеосигнале, который должен быть отображен, и передает результат вычисления на схему 7 управления освещенностью. Средний уровень светимости является средневзвешенным значением частей светимости (уровней градации) видео трех основных цветов (R, G и B) каждого пикселя в видеосигнале, который должен быть отображен для одного кадра.

Схема 3 возбуждения жидкого кристалла является схемой, которая на основании кадровых сигналов, последовательно переданных в заданные интервалы от схемы 2 видеообработки, вызывает видеоизображение для одного кадра (изображение для одного кадра), которое соответствует кадровому сигналу, который должен быть последовательно отображен на жидкокристаллической панели 4.

Более конкретно, схема 3 возбуждения жидкого кристалла доставляет сигнал градации напряжения (градация напряжения), который соответствует уровню (который также именуется как “уровень светимости”) градации каждого из трех основных цветов R, G и B, на элемент жидкого кристалла каждого пикселя, размещенного на жидкокристаллической панели. Таким образом, жидкокристаллическая панель 4 отображает видеоизображение (движущееся изображение) на основе входного видеосигнала.

Схема 7 управления освещенностью определяет светимость каждого LED в подсветке 6 LED на основе среднего уровня светимости, детектированного (вычисленного) посредством схемы 2 видеообработки. Схема 7 управления освещенностью определяет контрольное значение мощности, которая должна быть подана (например, коэффициент заполнения в управлении PWM) на каждый LED в подсветке 6 LED, соответствующей определенной светимости, и устанавливает (выводит) контрольное значение в (на) схему 5 источника питания LED.

Схема 5 источника питания LED подает электрическую мощность, соответствующую контрольному значению, установленному посредством схемы 7 управления освещенностью, на каждый LED в подсветке 6 LED. Таким образом, светимость подсветки 6 LED настраивается на светимость, которая определяется посредством схемы 7 управления освещенностью.

Схема 2 видеообработки и схема 7 управления освещенностью, каждая, реализуются посредством FPGA (программируемой вентильной матрицы) или ASIC (специализированной интегральной микросхемы).

Схема 5 источника питания LED является схемой, которая настраивает электрическую мощность, которая должна быть подана на каждый LED в подсветке 6 LED, в соответствии с командой управления от схемы 7 управления освещенностью. Например, схема 5 источника питания LED настраивает электрическую мощность, которая должна быть подана на каждый LED, посредством управления PWM. Иначе, может быть рассмотрено, что схема 5 источника питания LED управляет освещенностью каждого LED посредством настройки уровня напряжения DC (напряжение постоянного тока).

Главная схема 8 управления включает в себя: MPU 81, который является арифметическим средством; EEPROM 82, который является энергонезависимой памятью; и т.д. MPU 81 исполняет управляющую программу, которая хранится в ROM, не показанном, и, таким образом, обработка для управления исполняется для каждого из составляющих элементов, включенных в жидкокристаллическое устройство X отображения.

Например, в главной схеме 8 управления MPU 81 исполняет процесс переключения режима видеоотображения в соответствии с вводом операции через удаленное работающее устройство, не показано. Режим видеоотображения является режимом работы схемы 2 видеообработки.

Более конкретно, MPU 81 исполняет процесс переключения между стандартным режимом и ярким режимом, которые являются двумя видами режима видеоотображения, в соответствии с работой ввода. Команда выводится с MPU 81 на схему 2 видеообработки, согласно которой схема 2 видеообработки работает в режиме видеоотображения, установленном после переключения.

Стандартный режим является режимом работы, который вызывает обработку для сжатия цветовой гаммы, которая должна быть применена к входному видеосигналу, который обуславливается посредством стандарта sRGB, так, что цветовой диапазон отображенных цветов на жидкокристаллической панели 4 (дисплее широкой цветовой гаммы) варьируется от цветового диапазона расширенного диапазона Cs2 цветопередачи, изображенного на фиг.2, до цветового диапазона стандартного диапазона Cs1 цветопередачи.

Режим яркости является режимом работы, который вызывает обработку для цветовой коррекции, корректирующую фазу цветности каждого цвета, который указывается посредством входного видеосигнала, который должен быть исполнен так, что цветовое смещение на основе красного промежуточной насыщенности разрешается в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи посредством корректировки сигнального значения входного видеосигнала, который обуславливается посредством стандарта sRGB.

Обработка для цветовой коррекции, исполненная в режиме яркости, будет описана со ссылкой на фиг.2 и 3. L*-Cu'v' плоскость, изображенная на каждой из фиг.2 и 3, соответствует поперечному сечению (оси ординат которого представляют Y [освещенность]) в направлении в фазе цветности красного в Ycbcr системе координат (направление угла 109° полярных координат).

Идентично фиг.4, фиг.2 и 3 изображают диапазон Cs1 цветопередачи в фазе цветности красного дисплея, который обуславливается посредством стандарта sRGB, и диапазон Cs2 цветопередачи в фазе красного жидкокристаллической панели 4.

Когда жидкокристаллическая панель 4 исполняет видеоотображение для цветовой области красного, освещенность (L*) которой и насыщенность (Cu'v') которой близки к их максимумам, на основе видеосигнала, обуславливаемого стандартом sRGB, видеоизображение вследствие этого выглядит бликовым, как видеоизображение светящейся части.

Цветовая область, которая визуально выглядит превосходно, была открыта посредством проведения оценочного эксперимента через визуальное восприятие с множеством субъектов с использованием жидкокристаллической панели 4.

В результате оценочного эксперимента оказалось, что видеоизображение визуально выглядит превосходно только из цветовой области внутри (направление для освещенности, которая должна быть снижена) расширенного диапазона Cs2 цветопередачи, за исключением цветовой области (области определенной посредством освещенности [L*] и насыщенности [Cu'v']), представленной посредством наклонных линий на фиг.3. В противоположность, оказалось, что видеоизображение цветовой области, представленной посредством наклонных линий на фиг.3, выглядит бликовым как видеоизображение светящейся части или выглядит по существу идентично этому состоянию, и, поэтому, качество изображения тем самым было только дополнительно ухудшено.

Цветовая область, представленная посредством наклонных линий на фиг.3, является областью, расположенной на верхней стороне (стороне более высокой освещенности L*) прямой линии Lx, которая выражается посредством уравнения (B1) ниже, в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи.

Lx=-178,8×Cu'v'+105,1 (B1)

Схема 2 видеообработки корректирует сигнальное значение входного видеосигнала, который указывает цвета в цветовой области, представленной посредством наклонных линий на фиг.3, посредством сжатия сигнального значения так, что его освещенность и насыщенность варьируются до освещенности и насыщенности в цветовой области, которая располагается внутри, в отличие от цветовой области, представленной посредством наклонных линий на фиг.3.

Схема 2 видеообработки устанавливает диапазон, который должен быть цветовым диапазоном Ay, который должен быть скорректирован, который находится в диапазоне насыщенности от максимальной насыщенности SAT1 до промежуточной насыщенности SAT2 в заданном диапазоне фазы цветности, центрирующем фазу цветности красного в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи, и который находится в диапазоне освещенности от максимальной освещенности BRI1 до промежуточной освещенности BRI2 в диапазоне насыщенности.

Схема 2 видеообработки исполняет обработку для коррекции сигнала, корректирующую сигнальное значение входного видеосигнала, который указывает цвета в цветовом диапазоне Ay, которые должны быть скорректированы посредством сжатия сигнального значения так, что его насыщенность (Cu'v') и освещенность (L*) варьируются от насыщенности и освещенности в промежуточном цветовом диапазоне, заранее определенном между расширенным диапазоном Cs2 цветопередачи и диапазоном Cs1 цветопередачи по стандарту sRGB, который обуславливает входной видеосигнал.

Промежуточный цветовой диапазон является диапазоном, в котором верхний предел освещенности (L*) занижается (то есть верхний предел освещенности занижается вправо) с определенной насыщенностью (Cu'v'), так как определенная насыщенность (Cu'v') приближается к максимальной насыщенности SAT1, с, в качестве критерия, расширенного диапазона Cs2 цветопередачи в цветовом диапазоне Ay, который должен быть скорректирован.

Промежуточная насыщенность SAT2 (≈0,24), которая является нижним пределом диапазона насыщенности в цветовом диапазоне Ay, который должен быть скорректирован, является насыщенностью, которая составляет около 70% от максимальной насыщенности SAT1 (≈0,36) в фазе цветности красного в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи.

Более конкретно, промежуточный цветовой диапазон является цветовым диапазоном, в котором насыщенность Cu'v' и освещенность L* в L*u'v' плоскости удовлетворяют уравнение (С1) ниже.

L*≤-178,8×Cu'v'+105,1 (С1)

На фиг.2 цвет в положении Py является цветом с максимальной освещенностью L*, которая получается для максимальной насыщенности SAT1 в фазе цветности красного в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи.

Обработка для коррекции будет описана для сигнального значения входного видеосигнала для цветовой коррекции цвета в части цветовой области в расширенном диапазоне цветопередачи, в цветовой области. Обработка для коррекции исполняется посредством схемы 2 видеообработки.

EEPROM 82 главной схемы управления заранее имеет параметры для цветовой настройки, сохраненные в ней, и параметры для цветовой настройки доставляются посредством MPU 81 на схему 2 видеообработки.

Параметры для цветовой настройки включают в себя параметры “yc”, “rc”, “tc”, “yw”, “rw” и “tw”, касающиеся назначенных диапазонов светимости, насыщенности, фазы цветности для идентификации назначенной цветовой области “Ax”, в которой настраиваются цвета, и эталонные коэффициенты “kbri”, “ksat” и “khue” коррекции, которые являются критерием для настройки величин для светимости, насыщенности и фазы цветности.

Параметры, касающиеся назначенных диапазонов светимости, насыщенности и фазы цветности, включают в себя центральное значение “yc” светимости, центральное значение “rc” насыщенности и центральное значение “tc” фазы цветности в назначенной цветовой области Ax, и ширину “yw” светимости, ширину “rw” насыщенности и ширину “tw” фазы цветности, которые принимаются по отношению к центральным значениям. Назначенная цветовая область Ax является цветовой областью, которая определяется посредством назначенных диапазонов светимости, насыщенности и фазы цветности, которые идентифицируются посредством параметров yc, rc, tc, yw, rw и tw.

Координаты центральной позиции Pc назначенной цветовой области Ax определяются посредством центрального значения yc светимости, центрального значения rc насыщенности и центрального значения tc фазы цветности.

В варианте осуществления ширина yw светимости, ширина rw насыщенности и ширина tw фазы цветности являются параметрами, которые представляют половины полных ширин светимости, насыщенности и фазы цветности в назначенной цветовой области Ax. Однако может быть рассмотрен пример, в котором ширина yw светимости, ширина rw насыщенности и ширина tw фазы цветности являются параметрами, которые представляют полные ширины светимости, насыщенности и фазы цветности в назначенной цветовой области Ax.

Значение (значение светимости) Y, значение (дифференциальное сигнальное значение синего) Cb и значение (дифференциальное сигнальное значение красного) Cr входного видеосигнала соответственно обозначаются посредством “Yin”, “Cbin” и “Crin”.

Схема 2 видеообработки вычисляет полярные координаты (rin, tin), которые идентифицируют насыщенность и фазу цветности на плоскости Cb-Cr входного видеосигнала на основе значения Cb и значения Cr (Cbin, Crin) входного видеосигнала. Полярные координаты (rin, tin) могут быть вычислены на основе известного алгоритма Cordic (Вычислитель поворота системы координат).

Схема 2 видеообработки вычисляет отклонения (Δyin, Δrin, Δtin) цвета (Yin, rin, tin) входного видеосигнала относительно цвета в центральной позиции Pc на основе уравнения (D1) ниже.

[Уравнение 1]

В уравнении (D1)

Δyin: отклонение светимости входного видеосигнала относительно светимости серединной части

Δrin: отклонение насыщенности входного видеосигнала относительно насыщенности серединной части

Δtin: отклонение фазы цветности входного видеосигнала относительно фазы цветности серединной части

Yin: значение светимости входного видеосигнала (полярные координаты светимости входного видеосигнала в Ycbcr цветовом пространстве)

rin: полярные координаты насыщенности входного видеосигнала в Ycbcr цветовом пространстве

tin: полярные координаты фазы цветности входного видеосигнала в Ycbcr цветовом пространстве

yc: полярные координаты (заданное значение) светимости центрального положения назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

rc: полярные координаты (заданное значение) насыщенности центрального положения назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

tc: полярные координаты (заданное значение) фазы цветности центрального положения назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

*срединная часть: центральное положение назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве.

Схема 2 видеообработки вычисляет весовой коэффициент Wyrt для цветовой настройки на основе уравнения (D2) ниже.

[Уравнение 2]

В уравнении (D2)

Wyrt: весовой коэффициент для цветовой коррекции

Δyin: отклонение светимости входного видеосигнала относительно светимости серединной части

Δrin: отклонение насыщенности входного видеосигнала относительно насыщенности серединной части

Δtin: отклонение фазы цветности входного видеосигнала относительно фазы цветности серединной части

rc: полярные координаты (заданное значение) насыщенности центрального положения назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

yw: назначенное значение (заданное значение) ширины светимости назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

rw: назначенное значение (заданное значение) ширины насыщенности назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

tw: назначенное значение (заданное значение) ширины фазы цветности назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

*срединная часть: центральное положение назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве.

Схема 2 видеообработки вычисляет (Yout, Cbout, Crout), которые являются значением Y, значением Cb и значением Cr, полученными после того, как обработка для цветовой настройки применяется к входному видеосигналу, на основе уравнения (D3) ниже.

[Уравнение 3]

В уравнении (D3)

Yin: значение светимости входного видеосигнала

Cbin: значение Cb входного видеосигнала

Crin: значение Cr входного видеосигнала

Yout: значение светимости видеосигнала, полученное после его коррекции

Cbout: значение Cb видеосигнала, полученное после коррекции

Crout: значение Cr видеосигнала, полученное после коррекции

Wyrt: весовой коэффициент для цветовой коррекции

kbri: коэффициент (заданное значение) коррекции светимости

ksat: коэффициент (заданное значение) коррекции насыщенности

khue: коэффициент (заданное значение) коррекции фазы цветности.

Уравнение (D0) ниже является уравнением, которое объединяет уравнения (D1) с (D3).

[Уравнение 4]

В уравнении (D0)

Yin: значение светимости входного видеосигнала (полярные координаты светимости входного видеосигнала в Ycbcr пространстве)

Cbin: значение Cb входного видеосигнала

Crin: значение Cr входного видеосигнала

Yout: значение светимости видеосигнала, полученное после коррекции

Cbout: значение Cb видеосигнала, полученное после коррекции

Crout: значение Cr видеосигнала, полученное после коррекции

rin: полярные координаты насыщенности входного видеосигнала в Ycbcr цветовом пространстве

tin: полярные координаты фазы цветности входного видеосигнала в Ycbcr цветовом пространстве

yc: полярные координаты (заданное значение) светимости центрального положения назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

rc: полярные координаты (заданное значение) насыщенности центрального положения назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

tc: полярные координаты (заданное значение) фазы цветности центрального положения назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

yw: назначенное значение (заданное значение) ширины светимости назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

rw: назначенное значение (заданное значение) ширины насыщенности назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

tw: назначенное значение (заданное значение) ширины фазы цветности назначенной цветовой области в Ycbcr цветовом пространстве

kbri: коэффициент (заданное значение) коррекции светимости

ksat: коэффициент (заданное значение) коррекции насыщенности

khue: коэффициент (заданное значение) коррекции фазы цветности.

Когда схема 2 видеообработки (пример средства корректировки сигнала) исполняет обработку для цветовой настройки на основе уравнений (D1)-(D3), описанных выше, сигнальные значения корректируются, как следует из входного видеосигнала, который указывает цвета внутри назначенной цветовой области Ax.

Когда цвет, указанный посредством сигнального значения входного видеосигнала, является цветом в центральном положении Pc в назначенной цветовой области Ax, весовой коэффициент Wyrt для цветовой коррекции является Wyrt=1, и светимость Yin, насыщенность rin и фаза цветности tin цвета корректируются посредством величин коррекции, которые соответствуют эталонным коэффициентам (kbri, ksat и khue) коррекции. Величины коррекции (величины, которые должны быть добавлены) для светимости, насыщенности, фазы цветности в этом случае являются значениями, которые получаются посредством умножения светимости Yin, насыщенности rin и фазы цветности tin входного видеосигнала, соответственно, на эталонные коэффициенты kbri, ksat и khue коррекции.

Когда цвет, указанный посредством сигнального значения входного видеосигнала, является цветом, отличным от цвета центрального положения Pc в назначенной цветовой области Ax (другой случай), весовой коэффициент Wyrt для цветовой коррекции становится близким к нулю, так как положение в цветовом пространстве цвета, указанного посредством сигнального значения входного видеосигнала, становится близким к пограничному положению назначенной цветовой области Ax (становится более удаленным от центрального положения Pc). Как результат, светимость Yin, насыщенность rin и фаза цветности tin цвета сигнального значения входного видеосигнала корректируются посредством величин коррекции, которые становятся меньше, так как положение цвета сигнального значения становится ближе к пограничному положению назначенной цветовой области Ax. Величины коррекции, все, являются нулями для сигнального значения цвета в пограничном положении назначенной цветовой области Ax. Поэтому однородность цветопередачи (градация) обеспечивается между тем, что до и что после коррекции сигнального значения.

В варианте осуществления схема 2 видеообработки исполняет обработку для коррекции сигнального значения входного видеосигнала, как описано выше, и, таким образом, коррекция сигнального значения, которое указывает цвет в цветовом диапазоне Ay, должна быть скорректирована посредством сжатия сигнального значения.

Более конкретно, схема 2 видеообработки исполняет обработку для коррекции сигнального значения входного видеосигнала для назначенной цветовой области Ax, как изображено на фиг.2.

Насыщенностью Cu'v', освещенностью L* и фазой цветности цвета в центральном положении Pc назначенной цветовой области Ax являются, в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи, максимальная освещенность BRI1 (=62), получаемая с промежуточной насыщенностью SAT2 и максимальной насыщенностью SAT1 (0,36) в фазе цветности красного, и фаза цветности красного (фаза цветности в направлении угла 109° полярных координат в u'v' плоскости).

Ширинами (каждая из которых является половиной полной ширины) освещенности и насыщенности в назначенной цветовой области Ax соответственно являются, в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи, ширина от промежуточной освещенности BRI2 с максимальной насыщенностью SAT1 до максимальной освещенности BRI1 с промежуточной насыщенностью SAT2 в фазе цветности красного (SAT1-SAT2=22) и ширина от максимальной насыщенности SAT1 до промежуточной насыщенности SAT2 в фазе цветности красного (BRI1-BRI2=0,12).

Ширина (которая является половиной полной ширины) фазы цветности назначенной цветовой области Ax равна, например, около 25°.

Схема 2 видеообработки исполняет цветовую коррекцию для назначенной цветовой области Ax, как изображено на фиг.2, так что цвет в ее центральном положении Pc варьируется до цвета в положении Px на прямой линии Lx в фазе цветности красного. Освещенностью, насыщенностью и фазой цветности цвета в положении Px являются (освещенность [L*], насыщенность [Cu'v'] и фаза цветности)=(47,9, 0,32 и 109°). Схема 2 видеообработки устанавливает эталонные коэффициенты (kbri, ksat и khue) коррекции, чтобы исполнить цветовую коррекцию.

Схема 2 видеообработки исполняет сигнальное значение коррекции (коррекции посредством сжатия) на основе уравнений (D1)-(D3), используя параметры для цветовой настройки yc, rc, tc, yw, rw и tw и эталонные коэффициенты kbri, ksat и khue коррекции.

Перекрывающейся областью между назначенной цветовой областью Ax и расширенным диапазоном Cs2 цветопередачи, изображенной на фиг.2, является область, которая включается как часть ее цветового диапазона Ay, который должен быть скорректирован на фиг.3.

Поэтому из-за обработки для коррекции сигнального значения входного видеосигнала, исполненной посредством схемы 2 видеообработки, сигнальное значение входного видеосигнала, который указывает цвет в цветовом диапазоне Ay, который должен быть скорректирован, корректируется так, что его насыщенность и освещенность варьируются до насыщенности и освещенности в промежуточном цветовом диапазоне между расширенным диапазоном Cs2 цветопередачи и диапазоном Cs1 цветопередачи по стандарту, который обуславливает входной видеосигнал (в этом случае, стандарт sRGB) (в диапазоне на нижней стороне прямой линии Lx).

Как результат, когда жидкокристаллическая панель 4 исполняет отображение видео на основе входного видеосигнала, который обуславливается посредством стандарта (стандарта sRGB и т.д.) диапазона Cs1 цветопередачи, который уже, чем диапазон Cs2 цветопередачи жидкокристаллической панели 4, проблема того, что видеоизображение в цветовой области части красного, освещенность которой и насыщенность которой близки к их максимумам, выглядит бликовым, может быть решена полностью, используя преимущество жидкокристаллической панели 4, которая может отображать яркий красный, насыщенность которого высокая.

Также следует учесть, что схема 2 видеообработки исполняет обработку для коррекции сигнального значения входного видеосигнала, как описано выше, используя сигнальное значение в Yrt цветовом пространстве.

Фиг.5 является графиком диапазона цветовой коррекции в жидкокристаллическом устройстве X отображения, который представляется в Yrt цветовом пространстве. Фиг.5 изображает поперечное сечение фазы цветности красного в Yrt цветовом пространстве и является графиком, полученным посредством преобразования графика цветности, изображенного на фиг.2, в то, что в Yrt цветовом пространстве, и изображает результат преобразования. На фиг.5 ссылочные обозначения идентичны ссылочным обозначениям, заданным на фиг.2, и задаются идентичными цветами и идентичными цветовыми диапазонами как цвета и цветовые диапазоны в графике цветности, изображенном на фиг.2.

Как изображено на фиг.5, в Yrt цветовом пространстве: координатами (r, Y) центрального положения Pc назначенной цветовой области Ax являются (r, Y)=(0,45, 0,31); ширина в направлении r назначенной цветовой области Ax является 0,6; и ширина в направлении y назначенной цветовой области Ax является 0,38.

Координатами (r, Y) положения Px, которые представляют цвет, полученный после коррекции цвета в центральном положении Pc назначенной цветовой области Ax, являются (r, Y)=(0,29, 0,19).

На фиг.5 значение “t”, которое представляет фазу цветности, составляет 0,286. На фиг.5 координаты (r, Y) составляют (r, Y)=(0,45, 0,24) положения Py цвета максимальной освещенности, полученной для максимальной насыщенности в фазе цветности красного в расширенном диапазоне Cs2 цветопередачи. Кривая, обозначенная “Lx” на фиг.5, получается посредством преобразования прямой линии Lx, изображенной на фиг.2, в линию в Yrt цветовом пространстве.

Как изображено на фиг.5, когда обработка для коррекции сигнального значения входного видеосигнала исполняется, используя сигнальное значение в Yrt цветовом пространстве, идентичные действия и эффекты, идентичные эффектам варианта осуществления, также могут быть получены.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Настоящее изобретение применимо в устройстве видеоотображения.

Изобретение относится к устройствам отображения изображения. Техническим результатом является отображение высоко насыщенных и ярких красных оттенков на дисплее с широкой цветовой гаммой, с устранением проблемы наблюдения бликовых изображений в части области красного цвета, вблизи наивысшей яркости и насыщенности при отображении видео на основе видеосигнала, который соответствует стандарту более узкого диапазона цветопередачи. Результат достигается тем, что схема (2) видеообработки уменьшает и корректирует сигнальное значение входного видеосигнала, который представляет цвета в цветовом диапазоне, который должен быть скорректирован, который находится в конкретном диапазоне насыщенности от наивысшей насыщенности до средней насыщенности внутри конкретного диапазона цветового тона, центрированного на красный цветовой тон в диапазоне цветопередачи (расширенный диапазон цветопередачи, более широкий, чем диапазон цветопередачи по стандарту sRGB) жидкокристаллической панели (4), и который находятся в конкретном диапазоне яркости от наивысшей яркости до средней яркости внутри этого диапазона, так что его насыщенность и яркость изменяются на насыщенность и яркость в заранее определенном среднем диапазоне цвета, между расширенным диапазоном цветопередачи и диапазоном цветопередачи по стандарту, которому соответствует входной видеосигнал. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство отображения видео, которое включает в себя дисплей широкой цветовой гаммы, причем дисплей широкой цветовой гаммы отображает видеоизображение в расширенном диапазоне цветопередачи, причем расширенный диапазон цветопередачи является более широким диапазоном цветопередачи, чем диапазон цветопередачи по стандарту sRGB, причем устройство отображения видео корректирует входной видеосигнал и вводит скорректированный входной видеосигнал в дисплей широкой цветовой гаммы, причем входной видеосигнал обусловлен посредством стандарта диапазона цветопередачи, причем диапазон цветопередачи является более узким, чем расширенная область цветопередачи, содержащее:
средство корректировки сигнала, которое корректирует сигнальное значение входного видеосигнала посредством сжатия сигнального значения, причем сигнальное значение указывает цвет в цветовом диапазоне, который должен быть скорректирован, причем цветовой диапазон, который должен быть скорректирован, находится в заданном диапазоне насыщенности и в заданном диапазоне освещенности, причем заданный диапазон насыщенности существует от максимальной насыщенности до промежуточной насыщенности в заданном диапазоне фазы цветности, центрирующем фазу цветности красного, причем заданный диапазон освещенности существует от максимальной освещенности до промежуточной освещенности в заданном диапазоне насыщенности, причем средство корректировки сигнала корректирует сигнальное значение так, что насыщенность и освещенность цвета изменяются до насыщенности и освещенности в промежуточном цветовом диапазоне, определенном заранее между расширенным диапазоном цветопередачи и диапазоном цветопередачи по стандарту, причем стандарт обуславливает входной видеосигнал.

2. Устройство отображения видео по п.1, в котором
заранее определенный промежуточный цветовой диапазон является диапазоном, внутри которого верхний предел освещенности с определенной насыщенностью понижается по мере того, как определенная насыщенность приближается к максимальной насыщенности, с расширенным диапазоном цветопередачи в качестве критерия, который должен быть скорректирован в цветовом диапазоне.

3. Устройство отображения видео по п.1 или 2, в котором
дисплей широкой цветовой гаммы является жидкокристаллической панелью, которая подсвечивается посредством подсветки, имеющей светодиоды (LED) в качестве источников света.

4. Устройство отображения видео по п.3, в котором
промежуточная насыщенность, которая является нижним пределом заданного диапазона насыщенности, является насыщенностью, которая составляет около 70% по отношению к максимальной насыщенности в фазе цветности красного в расширенном диапазоне цветопередачи.

5. Устройство отображения видео по п.3, в котором
определенный заранее промежуточный цветовой диапазон является цветовым диапазоном, насыщенность Cu′v′ которого и освещенность L* которого в L*u′v′ цветовом пространстве удовлетворяют нижеприведенному уравнению (A1):
L*≤-178,8·Cu′v′+105,1 (A1).