Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20070111381A - 화상 보정 회로, 화상 보정 방법, 및 화상 디스플레이 - Google Patents

화상 보정 회로, 화상 보정 방법, 및 화상 디스플레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20070111381A
KR20070111381A KR1020070047693A KR20070047693A KR20070111381A KR 20070111381 A KR20070111381 A KR 20070111381A KR 1020070047693 A KR1020070047693 A KR 1020070047693A KR 20070047693 A KR20070047693 A KR 20070047693A KR 20070111381 A KR20070111381 A KR 20070111381A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
luminance
input
output characteristic
distribution
image
Prior art date
Application number
KR1020070047693A
Other languages
English (en)
Inventor
시게루 하라다
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 소니 가부시끼 가이샤
Publication of KR20070111381A publication Critical patent/KR20070111381A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20Circuitry for controlling amplitude response
    • H04N5/202Gamma control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/40Image enhancement or restoration using histogram techniques
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/90Dynamic range modification of images or parts thereof
    • G06T5/92Dynamic range modification of images or parts thereof based on global image properties
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/57Control of contrast or brightness
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/76Television signal recording
    • H04N5/765Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus
    • H04N5/775Interface circuits between an apparatus for recording and another apparatus between a recording apparatus and a television receiver
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10016Video; Image sequence
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20Circuitry for controlling amplitude response
    • H04N5/205Circuitry for controlling amplitude response for correcting amplitude versus frequency characteristic
    • H04N5/208Circuitry for controlling amplitude response for correcting amplitude versus frequency characteristic for compensating for attenuation of high frequency components, e.g. crispening, aperture distortion correction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

화상 보정 회로는, 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 각각의 화상 프레임에서 중간 휘도 영역을 결정하는 영역 결정 수단; 결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 각각의 화상 프레임에서 취득하는 휘도 분포 취득 수단; 취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입/출력 특성선에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 각각의 화상 프레임에서 결정하는 결정 수단; 및 결정된 상기 입/출력 특성선에 기초하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 보정 실행 수단을 포함한다.
화상 보정, 휘도, 콘트라스트, 히스토그램, CRT, LCD, DVD

Description

화상 보정 회로, 화상 보정 방법, 및 화상 디스플레이{IMAGE CORRECTION CIRCUIT, IMAGE CORRECTION METHOD, AND IMAGE DISPLAY}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 디스플레이의 전체 구성을 나타낸 회로 블록도.
도 2는 휘도 분포, 휘도 무게 중심, 및 중간 휘도 영역 간의 관계를 설명하기 위한 도표.
도 3a 및 도 3b는 블랙측의 중간 휘도 분포와 화이트측의 중간 휘도 분포를 설명하기 위한 도표.
도 4a 및 도 4b는 제1 실시예에 따른 입/출력 특성선의 구체예를 나타낸 도표.
도 5a 및 도 5b는 중간 휘도 영역에서의 분포 총량과 이득 간의 관계의 구체예를 나타낸 도표.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 입/출력 특성선의 구성을 나타낸 회로 블록도.
도 7a 및 도 7b는 블랙측 휘도 분포와 화이트측 휘도 분포를 설명하기 위한 도표.
도 8a 및 도 8b는 제2 실시예에 따른 입/출력 특성선의 구체예를 나타낸 도 표.
도 9a 및 도 9b는 제2 실시예에 따른 입/출력 특성선의 다른 구체예를 나타낸 도표.
도 10의 (a) 및 (b)는 본 발명의 변형예에 따른 휘도 분포, 기준 휘도, 및 중간 휘도 영역 간의 관계를 설명하기 위한 도표.
도 11의 (a) 및 (b)는 본 발명의 변형예에 따른 휘도 분포, 기준 휘도, 및 중간 휘도 영역 간의 관계를 설명하기 위한 도표.
도 12는 본 발명의 변형예에 따른 휘도 분포, 초기 기준 휘도, 초기 중간 휘도 영역, 중간 휘도 무게 중심 간의 관계를 설명하기 위한 도표.
도 13a 및 도 13b는 종래 기술의 화상 디스플레이에서 휘도 분포와 감마 곡선의 변화 모드 간의 관계의 일례를 설명하기 위한 도표.
도 14a 및 도 14b는 종래 기술의 화상 디스플레이에서 휘도 분포와 감마 곡선의 변화 모드 간의 관계의 또 다른 예를 설명하기 위한 도표.
도 15a 및 도 15b는 종래 기술의 화상 디스플레이에서 휘도 분포와 감마 곡선의 변화 모드 간의 관례의 또 다른 예를 설명하기 위한 도표.
도 16a 및 도 16b는 종래 기술의 화상 디스플레이에서 감마 곡선의 변화 모드의 또 다른 예를 나타낸 도표.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11 : 튜너
12 : Y/C 분리 회로
13 : 크로마 디코더
14 : 스위치
15 : 지연 회로
2, 2A : 입/출력 특성선 발생부
21 : 휘도분포 취득회로
22 : 블랙측 중간 휘도분포 취득회로
23 : 화이트측 중간 휘도분포 취득 회로
24 : 특성선 결정부
25 : 블랙측 휘도 분포 취득 회로
26 : 화이트측 휘도 분포 취득 회로
3 : 화상처리부
31 : γ 보정 실행 회로
41 : 매트릭스 회로
42 : 드라이버
5 : 디스플레이
51 : CRT
52 : LCD
6 : 휘도 분포
61 : 블랙측 중간 휘도 분포
62 : 화이트측 중간 휘도 분포
63 : 블랙측 휘도 분포
64 : 화이트측 휘도 분포
6M : 중간 휘도 영역
6M0 : 초기 중간 휘도 영역
6BM : 블랙측 중간 휘도 영역
6WM : 화이트측 중간 휘도 영역
6B : 블랙측 휘도 영역
6W : 화이트측 휘도 영역
Y1, Y2, Yin, Yout : 휘도 신호
C1 : 색도 신호
U1, U2, Uin, Uout, V1, V2, Vin, Vout : 색차 신호
Rout, Gout, Bout : RGB 신호
G0 : 초기 기준 휘도
G1, G2 : 휘도 무게 중심
G1M : 중간 휘도 무게 중심
P1, P2 : 중심점
P3 : 최저 휘도점
P4 : 최고 휘도점
Bt0~Bt3 : 블랙측 분포 임계값
Wt0~Wt3 : 화이트측 분포 임계값
Bg : 블랙측 이득
Bg1, Bg2 : 블랙측 이득 임계값
Wg : 화이트측 이득
Wg1, Wg2 : 화이트측 이득 임계값
L0 : 기준 입/출력 특성선
Lout, Lout1, Lout2, Lout11, Lout21 : 입/출력 특성선(γ곡선)
LB1, LB2, LB11 : 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선
LW1, LW2, LW11 : 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선
[특허 문헌1] 일본 특허공개공보 제2006-93753호
[특허 문헌2] 일본 특허공개공보 제2005-175933호
본 발명은 2006년 5월 17일자로 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 제2006-138165호에 관련된 주제를 포함하고 있으며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
본 발명은 화상 신호에 대한 보정 처리를 수행하는 기능을 갖는 화상 보정 회로, 화상 보정 방법, 및 화상 디스플레이에 관한 것이다.
텔레비전 수상기, VTR(Video Tape Recorder), 디지털 카메라, 텔리비젼 카메 라, 프린터 등의 장치들은 통상 입력 화상에 대한 화질 보정 후에 입력 화상을 출력하는 화상 처리 기능(예를 들어, 휘도 또는 콘트라스트 조정, 윤곽 보정 등의 기능들)을 갖는다. 이러한 기능은 전체적으로 어둡고, 콘트라스트가 낮은 화상 또는 흐릿한 화상에 주로 효과적으로 적용된다.
이러한 기능들 중에서, 일반적으로, 소위 감마 특성을 나타내는 감마 곡선을 보정함으로써 콘트라스트 조정이 수행되며, 예를 들어, 입력 화상의 히스토그램 분포로서 휘도 분포를 이용하는 방법이 있다. 더 구체적으로, 예를 들어, 도 13a에 도시된 바와 같이, 휘도 분포가 저휘도 영역(블랙레벨 영역)에 분포된 경우(휘도 분포(106A)), 예를 들어, 도 13b에 도시된 바와 같이, L101에서 L102로 감마 곡선이 보정된다. 마찬가지로, 예를 들어, 도 14a에 도시된 바와 같이, 높은 휘도 영역(화이트레벨 영역)에 휘도 분포가 분포된 경우(휘도 분포(106B)), 예를 들어, 도 14b에 도시된 바와 같이, 감마 곡선은 L101에서 L103으로 보정되며, 예를 들어, 도 15a에 도시된 바와 같이, 중간 휘도 영역에 휘도 분포가 분포된 경우(휘도 분포(106C)), 예를 들어, 도 15b에 도시된 바와 같이, 감마 곡선은 L101에서 L104로 보정된다. 또한, 감마 곡선을 보정하는 때에 각 휘도 레벨에 설정되는 보정량은 이득(gain)이라 불린다.
또한, 예를 들어, 상기 특허 문헌1 및 상기 특허 문헌2에서는, 입력 화상의 휘도 분포가 히스토그램 분포로 검출되어, 휘도 히스토그램 분포에 기초하여 각 분포 피크에서 감마 곡선이 보정되는 콘트라스트 개선 방법이 개시되어 있다.
종래 기술의 휘도 히스토그램 분포를 이용하는 콘트라스트 개선 방법에서, 도 11의 (a) 및 (b) 내지 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 모든 휘도 영역에서 검출되는 분포 결과들은 모든 휘도 영역의 콘트라스트 개선에 반영되거나, 상기 특허 문헌1 및 상기 특허 문헌2에 도시된 바와 같이, 휘도 영역의 일부분에서 검출되는 분포 결과는 그 부분의 콘트라스트 개선에 반영되며, 휘도 히스토그램 분포를 검출하는 휘도 영역은 미리 설정된 고정의 영역이다. 그러나, 이러한 콘트라스트 개선 방법들의 경우에는, 예를 들어, 후술하는 바와 같이, 입력 화상의 내용에 따라서, 콘트라스트가 효율적으로 개선될 수 없거나, 표시된 화상이 부자연스럽게 보일 수 있다.
즉, 예를 들어, 화상 프레임 내의 휘도 히스토그램 분포에 하나의 분포 피크 또는 적은 수의 분포 피크가 존재하는 경우에, 고정의 휘도 영역에서 검출된 각각의 분포 피크에서 감마 곡선이 보정되는 때에, 효과적인 콘트라스트 개선이 성취될 수 있는 것으로 간주된다. 그러나, 휘도 히스토그램 분포에 다수의 분포 피크가 존재하는 경우, 고정의 휘도 영역에서의 분포 결과에 기초하여 이러한 다수의 분포 피크 각각에서 감마 곡선이 보정되는 때에, 예를 들어, 감마 곡선은 도 16a 및 도 16b에 도시된 감마 곡선(L105 및 L105B)과 같이 복잡하다. 따라서, 예를 들어, 도 16a에 도시된 바와 같이, 콘트라스트를 개선하는 효과는 감소되며, 효과를 증대하기 위해 곡선의 기울기를 증가시키는 경우, 예를 들어, 곡선은 도 16b에 도시된 바와 같이, 감마 곡선(L105B)과 같은 마이너스(-)의 기울기를 가져, 표시된 화상은 부자연스럽게 나타난다.
따라서, 미리 설정된 고정의 휘도 영역에서 검출된 분포 결과가 콘트라스트 개선에 반영되는 종래의 기술에서는, 입력 화상의 내용에 무관하게 콘트라스트를 효과적으로 개선하는 것은 어렵다.
전술한 바를 고려할 때, 입력 화상, 입력 보정 방법, 및 화상 디스플레이의 내용에 무관하게 효과적인 콘트라스트 개선을 성취할 수 있는 화상 보정 회로를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 화상 프레임 각각에 중간 휘도 영역을 결정하는 영역 결정 수단; 결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 화상 프레임 각각에서 취득하는 휘도 분포 취득 수단; 취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입/출력 특성에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 화상 프레임 각각에서 결정하는 결정 수단; 및 결정된 입/출력 특성선에 기초하여 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 보정 실행 수단을 포함하는 화상 보정 회로가 제공된다. 이러한 경우에, "기준 입/출력 특성선"은, 선형의 특성에 한정되지 않고, 곡선으로 나타내는 특성선일 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 화상 프레임 각각에서 중간 휘도 영역을 결정하는 단계; 결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 화상 프레임 각각에서 취득하는 단계; 취득된 중 간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입/출력 특성선에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 화상 프레임 각각에서 결정하는 단계; 및 결정된 상기 입/출력 특성선에 기초하여 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 단계를 포함하는 화상 보정 방법에 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 화상 프레임 각각에서 중간 휘도 영역을 결정하는 영역 결정 수단; 결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 화상 프레임 각각에서 취득하는 휘도 분포 취득 수단; 취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입력 특성에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 화상 프레임 각각에서 결정하는 결정 수단; 결정된 입/출력 특성선에 기초하여 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 보정 실행 수단; 및 화상 보정된 입력 화상 데이터에 기초하여 화상을 표시하는 디스플레이 수단을 포함하는 화상 디스플레이가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 화상 보정 회로, 화상 보정 방법 및 화상 디스플레이에서는, 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 화상 프레임 각각에서 중간 휘도 영역이 결정되고, 이 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포가 화상 프레임 각각에서 취득된다. 또한, 취득된 중간 휘도 영역의 휘도분포에 기초하여 기준 입/출력 특성선에 적응적 변경이 가해지고, 이에 따라 입/출력 특성선이 화상 프레임 각각에서 결정된다. 그리고 결정된 입/출력 특성선에 기초하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정이 실행된다. 따라서, 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 화상 프레임 각각에서 중간 휘도 영역에서의 휘도 분포에 기초하여 입/출력 특성선이 결정되므로, 입/출력 특성선이 입력 화상 데이터의 내용에 상관없이 단순한 곡선을 쉽게 형성한다.
본 발명의 실시예에 따른 화상 보정 회로에서는, 상기 영역 결정 수단이, 화상 프레임 각각에서 입력 화상 데이터의 휘도 분포의 휘도 무게 중심을 결정하도록 하는 구성, 및 취득된 휘도 무게 중심으로부터 저휘도측으로 제1 폭을 설정하고 상기 휘도 무게 중심으로부터 고 휘도측으로 제2 폭을 설정하여 정해지는 범위를 상기 중간 휘도 영역으로서 결정하도록 하는 구성을 가질 수 있다. 이러한 경우에, "휘도 무게 중심(a weighed luminance center)"은 1개의 화상 프레임의 휘도 분포에서, 휘도와 도수(frequency)의 곱의 총합(전 적분값)을 도수의 총합으로 나눈 것과 동일한 값에 대응하는 휘도 위치를 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 화상 보정 회로에서는, 상기 휘도 분포 취득 수단이, 결정된 중간 휘도 영역 중, 그 중간 휘도 영역의 중앙에 위치하는 기준 휘도보다 저휘도측의 영역의 휘도분포인 블랙측 중간 휘도 분포를 화상 프레임 각각에서 취득하고, 상기 결정 수단이, 취득된 블랙측 중간 휘도 분포에 기초하여 기준 휘도 및 그 기준 휘도에서의 기준 입/출력 특성의 값에 의해 정해지는 기준점과 기준 입/출력 특성의 최저 휘도점을 통과하는 입/출력 특성선인 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선을 결정하고, 상기 보정 실행 수단이, 결정된 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선에 기초하여 기준 휘도보다도 저휘도측의 영역의 입력 화상 데이터에 대한 화상 보 정을 실행하는 구성을 가질 수 있다. 이러한 구성에서, 상기 입/출력 특성선의 일부인 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선이 입력 화상 데이터의 내용에 상관없이, 단순한 곡선을 쉽게 형성한다.
이러한 경우에, 상기 휘도 분포 취득 수단은, 또한, 결정된 중간 휘도 영역 중 기준 휘도보다 고휘도측의 영역의 휘도 분포인 화이트측 중간 휘도 분포를 취득하고, 상기 결정 수단은, 또한, 취득된 화이트측 중간 휘도 분포에 기초하여 기준점과 기준 입/출력 특성선의 최고 휘도 점을 통과하는 입/출력 특성선인 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선을 결정하고, 상기 보정 실행 수단은, 결정된 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선에 기초하여, 기준 휘도보다 저휘도측 및 고휘도측의 영역의 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성의 경우, 상기 입/출력 특성선의 일부인 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선이 입력 화상 데이터의 내용에 상관없이, 단순한 곡선을 쉽게 형성한다. 또한, 상기 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선은, 기준 입/출력 특성선의 하측에 위치함과 함께 변곡점을 가지지 않는 곡선인 것이 보다 바람직하고, 상기 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선은, 기준 입/출력 특성선의 상측에 위치함과 함께 변곡점을 가지지 않는 곡선인 것이 보다 바람직하다. 이러한 경우에, "변곡점(inflection point)"은 그 곡선을 규정하는 함수의 2차 도함수의 부호가, 플러스로부터 마이너스로 또는 마이너스로부터 플러스로 변화되는 점을 의미한다. 이러한 구성에서, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선이 가장 단순한 곡선이 되고, 효과적인 콘트라스트 개선이 성취될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 화상 보정 회로, 화상 보정 방법, 및 화상 디스플레이에서, 중간 휘도 영역은 입력 화상 데이터 내용에 기초하여 각각의 화상 프레임에서 결정되고, 입력 화상 데이터의 중간 휘도 영역에서의 휘도 분포는 각각의 화상 프레임에서 취득되고, 취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여, 입/출력 특성선이 각각의 화상 프레임에서 결정되고, 결정된 입/출력 특성선에 기초하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정이 실행되어, 입력 화상 데이터의 내용에 무관하게, 입/출력 특성선이 단순한 곡선으로 쉽게 형성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 화상 프레임에서의 휘도 히스토그램 분포가 다수의 분포 피크를 포함하는 경우에도, 부자연스러운 화상이 표시되지 않고 효과적인 콘트라스트 개선이 성취될 수 있다.
본 발명의 다른 기타의 목적, 특징, 및 장점들은 이하의 상세한 설명으로부터 더욱 완전하게 나타날 것이다.
<실시예>
이하, 바람직한 실시예들을 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
[제1 실시예]
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 디스플레이의 전체 구성을 나타낸다. 화상 디스플레이는 튜너(11), Y/C 분리 회로(12), 크로마 디코더(13), 스위치(14), 지연 회로(15), 입/출력 특성선 발생부(2), 및 화상 처리부(3)를 포함하는 화상 처리 기능부, 및 매트릭스 회로(41), 드라이버(42), 및 디스플레이(5)를 포함하는 화상 디스플레이 기능부를 포함한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 보 정 회로 및 화상 보정 방법은 후술하는 바와 같이 본 실시예에 따른 화상 디스플레이에 의해 실시된다.
화상 디스플레이에 입력되는 화상 신호들은 TV로부터의 TV 신호 외에 VCR(Video Cassette Recorder), DVD(Digital Versatile Disc), 등으로부터 출력될 수 있다. 복수 종류의 매체로부터 화상 정보를 취득하여, 각 매체에 해당하는 화상을 표시하는 것은 최근의 텔레비전과 PC에 있어서 일상적인 관례가 되었다.
튜너(11)는 TV로부터 TV 신호를 수신하여 복조하며, 콤포지트 비디오 버스트 신호(CVBS)로서 TV 신호를 출력한다.
Y/C 분리 회로(12)는 튜너(11)로부터 또는 VCR 또는 DVD로부터 콤포지트 비디오 버스트 신호를 휘도 신호(Y1) 및 색도 신호(C1)로 분리하여, 이들을 출력한다.
크로마 디코더(13)는 Y/C 분리 회로(12)에 의해 분리된 휘도 신호(Y1)와 색도 신호(C1)를 휘도 신호(Y1) 및 색차 신호(U1 및V1)을 포함하는 YUV 신호(Y1, U1, V1)로 출력한다.
YUV 신호들은 디지털 화상의 화상 데이터이며, 2차원 화상에서의 위치에 해당하는 픽셀값의 집합이다. 휘도 신호(Y)는 휘도 레벨을 나타내며, 100% 백색인 화이트 레벨과 블랙 레벨 사이의 진폭값을 취한다. 또한, 100% 백색 화상 신호는 화상 신호의 상대적인 비율을 나타내는 소위 IRE(Institute of Radio Engineers) 단위로 100 IRE이다. 블랙 레벨은 0 IRE 이다. 반면, 색차 신호(U 및 V)는 청색(B)으로부터 휘도 신호(Y)를 감산하여 만들어지는 신호(B-Y) 및 적색(R)으로부터 휘도 신호(Y)를 감산하여 만들어지는 신호(R-Y)에 각각 해당하며, 신호 U 및 V가 휘도 신호(Y)와 결합되는 경우, 컬러(색상, 채도, 휘도)가 표시될 수 있다.
스위치(14)는 선택된 신호들을 YUV 신호들(Yin, Uin, Vin)로서 출력할 수 있도록 복수 종류의 매체로부터의 YUV 신호들(이 경우, DVD2로부터의 YUV 신호들(Y2, U2, V2) 및 YUV 신호들(Y1, U1, V1))을 스위칭시킨다.
입/출력 특성선 발생부(2)는 후술하는 화상 처리부(3)의 γ 보정 실행 회로(31)에서 사용되는 입/출력 특성선(γ곡선)을 적응적으로 발생시키며, 휘도 분포 취득 회로(21), 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22), 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23), 및 특성선 결정부(24)를 포함한다.
휘도 분포 취득 회로(21)는 스위치(14)로부터 출력되는 YUV 신호(Yin, Uin, Vin) 중 휘도 신호(Yin)에 기초하여 히스토그램 분포로서 휘도 분포를 취득하고, 취득된 휘도 분포의 휘도 무게 중심을 결정하여, 휘도 무게 중심을 중심으로 하는 중간 휘도 영역을 결정한다. 휘도 무게 중심은 하나의 화상 프레임의 휘도 분포에서 휘도와 도수(frequency)의 곱의 총합(전적분값(total integral))을 도수의 총합으로 나눈 값에 해당하는 휘도 위치이다.
도 2는 휘도 분포 취득 회로(21)에 의해 취득된 휘도 분포의 일례(휘도 분포 6)를 나타내며, 종축은 히스토그램 분포의 도수, 횡축은 휘도 레벨이다.
휘도 분포 취득 회로(21)는 화상 표시 시의 하나의 프레임에 대한 데이터 당 휘도 분포(6) 또는 하나의 필드에 대한 데이터인 화상 프레임의 데이터(하나의 화면을 구성하는 화상 데이터) 당 휘도 분포를 취득한다. 또한, 이러한 휘도 분 포(6)에 기초하여, 휘도 분포의 휘도 무게 중심(예를 들어, 도 2의 휘도 무게 중심 G1)이 각각의 화상 프레임에서 결정되고, 취득된 휘도 무게 중심(G1)으로부터 저휘도측 및 고휘도측 각각에서 소정의 폭(도 2에 도시된 예에서는, 3개의 그레이 레벨과 동일한 폭)을 설정한 범위가 각 화상 프레임에서의 중간 휘도 영역으로서 결정된다. 이러한 경우, 휘도 무게 중심(G)은 예를 들어, 이하의 수식 1에 의해 결정되며, 각각의 화상 프레임에서 휘도 분포가 취득되어, 휘도 무게 중심(G)이 각각의 화상 프레임에서 결정될 수 있다. 또한, 이와 같은 방법으로 취득되는 휘도 분포(6), 휘도 무게 중심(G), 및 중간 휘도 영역(6M)의 데이터는 블랙측 중간 휘도 분포 취득부(22) 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득부(23)에 출력된다.
Figure 112007036123107-PAT00001
Figure 112007036123107-PAT00002
G: 휘도 무게 중심
m: 휘도 분포의 휘도 레벨들의 분할수
histk : 휘도 분포의 k번째 휘도 레벨의 도수
Pk: 휘도 분포의 k번째 휘도 레벨
휘도 분포 취득 회로(21)에 의해 취득된 휘도 분포(6), 휘도 무게 중심(G), 및 중간 휘도 영역(6M)의 데이터에 기초하여, 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22)는 각각의 화상 프레임에서 결정된 중간 휘도 영역(6M) 내의 휘도 무게 중심(G)(블랙측 중간 휘도 영역(6BM))보다 낮은 휘도를 갖는 영역의 휘도 분포로서 각각의 화상 프레임에서 블랙측 중간 휘도 분포(61)를 취득한다. 마찬가지로, 휘도 분포 취득 회로(21)에 의해 취득된 휘도 분포(G), 휘도 무게 중심(G) 및 중간 휘도 영역(6M)의 데이터에 기초하여, 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)는 각각의 화상 프레임에서 결정된 중간 휘도 영역(6M) 중 휘도 무게 중심(G)보다 고휘도의 영역(화이트측 중간 휘도 영역(6WM))의 휘도 분포로서 각각의 화상 프레임 내의 화이트측 중간 휘도 분포(62)를 취득한다.
도 1을 참조하면, 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22)에 의해 취득된 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)에 의해 취득된 화이트측 중간 휘도 분포(62)에 기초하여, 특성선 결정부(24)는 (입력 휘도 신호(Yin) = 출력 휘도 신호(Yout)) 임을 나타내는 기준 입/출력 특성선(LO)에 적응적 변경이 가해진 입/출력 특성선(γ곡선)(Lout1)을 결정한다. 더 구체적으로, γ곡선(Lout1)은 휘도 무게 중심(G1)과 휘도 무게 중심(G1)에서의 기준 입/출력 특성선(L0)의 값에 의해 결정되는 중심점(P1) 및 기준 입/출력 특성선(L0)의 최저 휘도점(P3)을 통과하는 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1), 및 중심점(P1)과 기준 입/출력 특성선(L0)의 최고 휘도 점(P4)을 통과하는 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)을 포함한다. 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)은 각각 기준 입/출력 특성선(L0)의 아래와 위에 위치하며, 이들 각각은 변곡점을 갖지 않는 곡선(예를 들어, 2차(quadratic) 곡선)으로 표현되어, 전체 γ곡선(Lout1)은 S-형 곡선이다.
전술한 바와 같이, 휘도 무게 중심은 각각의 화상 프레임에서 결정되므로, 예컨대, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 화상 프레임에서 중심점, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선, 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선, 및 γ곡선이 취득되며, 각각의 화상 프레임에서 상이할 가능성이 높다(예를 들어, 도면에서 휘도 무게 중심(G2), 중심점(P2), 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB2), 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW2), 및 γ곡선(Lout2)).
또한, 특성선 결정부(24)는 블랙측 중간 휘도 분포(61)의 분포 총량 및 화이트측 중간 휘도 분포(62)의 분포 총량에 기초하여, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)에서의 적절한 이득값, 즉, 기준 입/출력 특성선(L0)으로부터의 적응적 변경의 적절한 량을 결정한다.
이러한 경우, 도 5a는 블랙측 중간 휘도 영역(6BM)의 분포 총량과 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1)의 이득(블랙측 이득(Bg) 간의 관계를 나타내며, 도 5b는 화이트측 중간 휘도 영역(6WM)의 분포 총량과 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)의 이득(화이트측 이득(Wg))과의 관계를 설명하기 위한다.
도 5a 및 도 5b에 있어서, 각각 블랙측 분포 임계값들(Bt0 내지 Bt3)과 화이 트측 분포 임계값들(Wt0 내지 Wt3)에 의해, 횡축의 분포 총량의 값에 따른 5개의 영역(B0 내지 B4) 및 5개의 영역(W0 내지 W4)이 존재한다.
더 구체적으로, 도 5a에 있어서, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt0) 이하인 영역(B0)에서, 블랙측 이득(Bg)의 값은 "0"이고, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt0)보다 크고, 블랙측 분포 임계값(Bt1) 이하인 영역(B1)에 있어서, 블랙측 이득(Bg)의 값은 분포 총량의 증가에 따라서 증가된다(이 경우, 선형적 증가). 또한, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt1)보다 크고, 블랙측 분포 임계값(Bt2) 이하인 영역(B2)에 있어서, 블랙측 이득(Bg)은 일정한 값이 되도록 블랙측 이득 임계값(Bg2)에 제한되며, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt2)보다 큰 영역(B3)에 있어서, 블랙측 이득(Bg)은 블랙측 이득 임계값(Bg2)보다 작도록 제한된다. 즉, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt2)보다 크고, 블랙측 분포 임계값(Bt3) 이하인 영역(B3)에 있어서, 블랙측 이득(Bg)의 값은 분포 총량의 증가에 따라 감소되며(이러한 경우, 선형적으로 감소), 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt3)보다 큰 영역(B4)에 있어서, 블랙측 이득(Bg)은 블랙측 이득 임계값(Bg2)보다 작은 블랙측 이득 임계값(Bg1)으로 제한되어, 일정한 값이 된다.
마찬가지로, 도 5b에서, 분포 총량이 화이트측 분포 임계값(Wt0) 이하인 영역(W0)에 있어서, 화이트측 이득(Wg)의 값은 "0"이고, 분포 총량이 화이트측 분포 임계값(Wt0)보다 크며, 화이트측 분포 임계값(Wt1) 이하인 영역(W1)에 있어서, 화이트측 이득(Wg)의 값은 분포 총량이 증가함에 따라 증가된다(이러한 경우, 선형적으로 증가). 또한, 분포 총량이 화이트측 분포 임계값(Wt1)보다 크고, 화이트측 분포 임계값(Wt2) 이하인 영역(W2)에 있어서, 화이트측 이득(Wg)은 화이트측 이득 임계값(Wg2)에 의해 제한되어 일정한 값이 되며, 분포 총량이 화이트측 분포 임계값(Wt2)보다 큰 영역(W3 및 W4)에 있어서, 화이트측 이득(Wg)은 화이트측 이득 임계값(Wg2)보다 작도록 제한된다. 즉, 분포 총량이 화이트측 분포 임계값(Wt2)보다 크고, 화이트측 분포 임계값(Wt3) 이하인 영역(W3)에 있어서, 화이트측 이득(Wg)의 값은 분포 총량이 증가함에 따라 감소되며(이러한 경우, 선형적으로 감소), 분포 총량이 화이트측 분포 임계값(Wt3)보다 큰 영역(W4)에 있어서, 화이트측 이득(Wg)은 화이트측 이득 임계값(Wg2)보다 작은 화이트측 이득 임계값(Wg1)으로 제한되어 일정한 값이 된다.
따라서, 블랙측 중간 휘도 영역(6BM) 및 화이트측 중간 휘도 영역(6WM)의 분포 총량을 참조하여, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)은 분포 총량에 따라서 블랙측 분포 임계값(Bt1) 및 화이트측 분포 임계값(Wt1)으로 각각 증가되며, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt1) 및 화이트측 분포 임계값(Wt1)보다 큰 경우, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)의 값들은 제한되어, 상세하게 후술하는 바와 같이, 중간 휘도 영역(6M)의 이득이 과도하지 않게 조절된다.
도 1을 다시 참조하면, 지연 회로(15)는 스위치(14)로부터 출력되는 색차 신호(Uin 및 Vin)를 지연시키고, 입/출력 특성선 발생부(2)로부터 출력되는 γ곡선(Lout) 및 색차 신호(Uin 및 Vin)를 동기화시켜, 이들을 화상 처리부(3)에 출력한다.
화상 처리부(3)는 스위치(14)로부터 출력되어, 입/출력 특성선 발생부(2)에 의해 적응적으로 발생되는 γ곡선(Lout)의 사용을 통해 지연 회로(15)를 통과하는 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)에 대하여 소정의 화상 처리를 수행하며, 본 실시예에 따른 화상 디스플레이에서, 화상 처리부(3)는 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)에 대한 콘트라스트 개선 처리를 수행하는 γ보정 실행 회로(31)를 포함한다.
γ보정 실행 회로(31)는 입/출력 특성선 발생부(2)에 의해 적응적으로 발생되는 γ곡선(Lout)의 사용을 통해 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)들에 대하여 콘트라스트 개선 처리를 수행한다. 더 구체적으로, 예를 들어, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 입력 휘도 신호(Yin)의 콘트라스트는, 각 화상 프레임에서 결정되는 γ곡선(Lout1 및 Lout2)만큼 각 휘도 레벨의 이득에 나타나는 정도로 조정된다. 화상 처리(콘트라스트 조정) 후의 YUV 신호(Yout, Uout, Vout)는 매트릭스 회로(41)에 출력된다.
매트릭스 회로(41)는 화상 처리부(3)에 의한 화상 처리후 YUV 신호(Yout, Uout, Vout)로부터 RGB 신호들을 재생하며, 재생된 RGB 신호(Rout, Gout, Bout)를 드라이버(42)에 출력한다.
드라이버(42)는 매트릭스 회로(41)로부터 출력되는 RGB 신호(Rout, Gout, Bout)에 기초하여 디스플레이(5)에 대한 구동 신호를 생성하여, 구동 신호를 디스플레이(5)에 출력한다.
디스플레이(5)는 화상 처리부(3)에 의한 화상 처리후 YUV 신호(Yout, Uout, Vout)에 기초하여 드라이버(42)에서 출력되는 구동 신호에 따라서 화상을 표시한다. 예를 들어, CRT(Cathode-Ray Tube)(51), LCD(Liquid Crystal Display)(52), PDP(Plasma Display Panel)(도시 생략) 등이 사용된다.
이러한 경우, 입/출력 특성선 발생부(2) 및 화상 처리부(3)는 본 발명에서 "화상 보정 회로"의 구체예에 해당하며, 휘도 분포 취득 회로(21), 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22), 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)는 본 발명에서 "휘도 분포 취득 수단"의 구체예에 해당한다. 또한, 특성선 결정부(24)는 본 발명에서 "결정 수단"의 구체예에 해당하며, γ 보정 실행 회로(31)는 본 발명에서 "보정 실행 수단"의 구체예에 해당한다.
다음, 도 1 내지 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 본 실시예에 따른 화상 디스플레이의 동작을 설명한다.
먼저, 화상 디스플레이에 입력되는 화상 신호는 YUV 신호로 복조된다. 더 구체적으로, TV로부터의 TV 신호는 튜너(11)에 의해 콤포지트 비디오 버스트 신호로 복조되어, 콤포지트 비디오 버스트 신호는 VCR 또는 DVD1으로부터 화상 디스플레이에 바로 입력된다. 그 후, 콤포지트 비디오 버스트 신호는 Y/C 분리 회로(12)에서 휘도 신호(Y1)와 색도 신호(C1)로 분리된 후, 휘도 신호(Y1)와 색도 신호(C1)는 크로마 디코더(13)에서 YUV 신호(Y1, U1, V1)으로 디코딩된다. 한편, YUV 신호(Y2, U2, V2)는 DVD2로부터 화상 디스플레이에 바로 입력된다.
다음, 스위치(14)에서, YUV 신호(Y1, U1, V1) 또는 YUV 신호(Y2, U2, V2) 중 어느 하나가 선택되어 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)로서 출력된다. 그 후, YUV 신호(Yin, Uin, Vin) 중 휘도 신호(Yin)가 화상 처리부(3)의 γ 보정 실행 회로(31) 및 입/출력 특성선 발생부(2)에 출력되고, 색차 신호(Uin 및 Vin)가 지연 회로(15) 에 출력된다.
입/출력 특성선 발생부(2)에 있어서, 입력된 휘도 신호(Yin)에 기초하여 γ 곡선(Lout)을 발생시키는 이하의 동작이 수행된다.
더 구체적으로, 먼저, 휘도 분포 취득 회로(21)에서, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 히스토그램 분포로서 휘도 분포가 각각의 화상 프레임에서 스위치(14)로부터 출력되는 YUV 신호(Yin, Uin, Vin) 중 휘도 신호(Yin)에 기초하여 취득된다. 또한, 취득된 휘도 분포에 기초하여, 각각의 화상 프레임에서 휘도 무게 중심(G1)이 결정되고, 휘도 무게 중심(G1)으로부터 저휘도측 및 고휘도측 각각으로 소정의 폭이 설정되어, 중간 휘도 영역이 각 화상 프레임에서 결정된다.
다음, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22) 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)에 있어서, 휘도 분포 취득 회로(21)에 의해 취득되는 휘도 분포(6), 휘도 무게 중심(G), 및 중간 휘도 영역(6M)의 데이터에 기초하여, 각 화상 프레임에서 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포(62)가 취득된다.
그 후, 특성선 결정부(24)에서, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22)에 의해 취득된 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)에 의해 취득된 화이트측 중간 휘도 분포(62)에 기초하여, 기준 입/출력 특성선(L0)에 적응적 변경이 가해지고, 저휘도 영역 입/출력 특징 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)을 포함하는 입/출력 특성선(γ 곡선)(Lout1)이 결정된다. 또한, 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)의 이득(블랙측 이 득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg))의 적절한 값들, 즉, 기준 입/출력 특성선(L0)으로부터의 적응적 변화량이 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포(62)의 분포 총량에 기초하여 결정된다. 더 구체적으로, 블랙측 중간 휘도 영역(6BM) 및 화이트측 중간 휘도 영역(6WM)의 분포 총량을 참조하면, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)은 분포 총량에 따라서 각각 블랙측 분포 임계값(Bt1) 및 화이트측 분포 임계값(Wt1)까지 증가되며, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt1) 및 화이트측 분포 임계값(Wt1)보다 큰 경우에는, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)의 값이 중간 휘도 영역(6M)의 이득이 과도하게 되지 않도록 제한된다. γ 곡선(Lout1)이 화상 처리부(3)의 γ 보정 실행 회로(31)에 출력되도록 각 화상 프레임 내에서 적응적으로 발생된다.
한편, 지연 회로(15)는 색차 신호(Uin 및 Vin)를 지연시키며, 그 결과, 입/출력 특성선 발생부(2)에서 출력되는 γ 곡선(Lout)과 색차 신호(Uin 및 Vin)는 동기화된다.
다음, 화상 처리부(3)의 γ 보정 실행 회로(31)에서, 스위치(14)로부터 출력되는 휘도 신호(Yin) 및 스위치(14)로부터 출력되어 지연회로(15)를 통과하는 색차 신호(Uin 및 Vin)에 기초하여, 입/출력 특성선 발생부(2)로부터 공급되는 γ 곡선(Lout)의 사용을 통해 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)에 대하여 콘트라스트 개선 처리가 수행된다. 더 구체적으로, 각각의 휘도 레벨에서 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1)의 블랙측 이득(Bg) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)의 화이트측 이득(Wg)에 나타난 정도로 콘트라스트가 조정된다.
이러한 경우, γ 곡선(Lout)은 국소 영역의 휘도 분포인 블랙측 중간 휘도 분포(61)와 화이트측 중간 휘도 분포(62)에 기초하여 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포(62)보다 더 넓은 영역(휘도 무게 중심(G1)보다 저휘도측 및 고휘도측의 영역)의 입/출력 특성선인 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)을 포함하므로, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1), 더 나아가서는 γ 곡선(Lout)이 입력 화상(YUV 신호(Yin, Uin, Vin))의 내용에 무관한 간단한 곡선을 용이하게 형성한다. 더 구체적으로, 본 실시예에 있어서, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1) 각각은 변곡점을 갖지 않는 2차 곡선을 포함하므로, 입력 신호의 내용, 즉, 각 화상 프레임 내의 입력 휘도 신호(Yin)의 히스토그램 분포와 무관하게, γ 곡선(Lout)은 단순한 S-형 곡선이다.
따라서, 예를 들어, 휘도 분포에 피크가 다수 존재하는 입력 화상의 경우, 종래 기술의 화상 디스플레이에서는, 도 14a 및 도 14b에 도시된 감마 곡선(L105A 및 L105B)의 경우에서와 같이, 감마 곡선이 복잡하여, 콘트라스트 개선 효과가 감소되거나(도 14a 참조), 또는 감마 곡선이 마이너스(-)의 기울기를 가져, 표시된 화상이 부자연스럽게 나타난다(도 14b 참조). 한편, 본 실시예에 따른 화상 표시에서는, γ곡선(Lout)이 단순한 S-형 곡선을 용이하게 형성하여, 종래 기술과 비교했을 때, 표시된 화상의 콘트라스트가 더욱 효과적으로 개선되며, 표시된 화상이 부자연스럽게 나타나는 것을 방지한다.
또한, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 블랙측 중간 휘도 영역(6BM) 및 화이트측 중간 휘도 영역(6WM)의 분포 총량에 대하여, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)은 분포 총량에 따라서 각각 블랙측 분포 임계값(Bt1) 및 화이트측 분포 임계값(Wt1)까지 증가되어, 분포 총량에 따라서 콘트라스트를 증가시키도록 이득이 적절히 설정된다. 또한, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt1) 또는 화이트측 분포 임계값(Wt1)보다 큰 경우,블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)의 값들은 중간 휘도 영역(6M)의 이득이 과도하게 되지 않도록 제한된다. 따라서, 예를 들어, 사람 피부의 확대 화상에서도, 피부 요철이 과도하게 강조되지 않고, 더욱 자연스러운 화상이 표시된다. 또한, 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt2) 또는 화이트측 분포 임계값(Wt2)보다 큰 경우, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)의 값들은 (각각, 블랙측 이득 임계값치(Bg2) 및 화이트측 이득 임계값(Wg2)보다 작도록) 더욱 제한되므로, 분포 총량이 더 증가되더라도, 중간 휘도 영역(6M)의 이득은 과도하게 되지 않도록 확실히 제한된다.
다음, 매트릭스 회로(41)는 콘트라스트 처리후의 YUV 신호(Yout, Uout, Vout)로부터 RGB 신호(Rout, Gout, Bout)을 재생하며, 드라이버(42)는 RGB 신호(Rout, Gout, Bout)에 기초하여 구동 신호를 생성하며, 구동 신호에 기초하여 디스플레이(5)에 화상이 표시된다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 휘도 분포 취득 회로(21)에서, 입력 휘도 신호(Yin)에 기초하여 각각의 화상 프레임에서 중간 휘도 영역(6M)을 결정함과 함께, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22) 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)에서, 중간 휘도 영역(6M)에 있어서의 휘도 분포(블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화 이트측 중간 휘도 영역(62))를 각각의 화상 프레임에서 취득되고, 특성선 결정부(24)에서, 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포(62)에 기초하여 기준 입/출력 특성선(L0)에 적응적 변경이 가해지는 것에 의해, γ곡선(Lout)을 각각의 화상 프레임에서 결정하고, γ 보정 실행 회로(31)에서, 이 γ곡선(Lout)에 기초하여 YUV 신호(Yin, Uin ,Vin)에 대한 화상 보정을 실행하도록 했으므로, 입력 화상 데이터의 내용에 상관없이, γ곡선(Lout)을 단순한 곡선으로 쉽게 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들면 화상 프레임 내의 휘도 히스토그램 분포가 다수의 분포 피크를 포함하는 것과 같은 경우에도, 표시된 화상이 부자연스럽게 나타나지 않고, 효과적인 콘트라스트 개선을 실현하는 것이 가능하게 된다.
보다 구체적으로는, 각각의 화상 프레임에서의 휘도 신호(Yin)의 휘도 분포(6)에 있어서의 중간 휘도 영역(6M) 중, 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 영역(62)을 각각의 화상 프레임에서 취득함과 함께, 특성선 결정부(24)에서, 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포(62)에 기초하여, 기준점(휘도 무게 중심(G1))과 최저 휘도점(P3)을 통과하는 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 휘도 무게 중심(G1)과 최고 휘도점(P4)을 통과하는 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)을 각각의 화상 프레임에서 결정하고, γ 보정 실행 회로(31)에서, 결정된 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)에 기초하여, 각각 휘도 무게 중심(G1)보다 저휘도측 및 고휘도측의 영역의 YUV 신호(Yin, Uin ,Vin)에 대한 화상 보정을 실행하도록 했으므로, 입력 화상 데이터의 내용에 무관하게, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고 휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)을 각각 단순한 곡선으로 쉽게 형성할 수 있다.
또한, 블랙측 중간 휘도 영역(6BM) 또는 화이트측 중간 휘도 영역(6WM)의 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt1) 또는 화이트측 분포 임계값(Wt1)보다 더 큰 경우, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)의 값들이 제한되어, 중간 휘도 영역(6M)의 이득이 과도하게 되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 사람 피부의 확대 화상에서, 피부 요철이 과도하게 강조되지 않고, 더 자연스러운 화상이 표시될 수 있다.
또한, 블랙측 중간 휘도 영역(6BM) 또는 화이트측 중간 휘도 영역(6WM)의 분포 총량이 블랙측 분포 임계값(Bt2) 또는 화이트측 분포 임계값(Wt2)보다 큰 경우에는, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)의 값이 (각각 블랙측 이득 임계값(Bg2) 및 화이트측 이득 임계값(Wg2)보다 작도록) 더 제한되어, 분포 총량이 더 증가되더라도, 중간 휘도 영역(6M)의 이득이 과도하게 되는 것이 확실하게 방지될 수 있다.
또한, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22)와 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)가 따로 배치되므로, 저휘도 영역의 콘트라스트를 향상시키는 동작 및 고휘도 영역의 콘트라스트를 향상시키는 동작이 따로 수행될 수 있다.
[제2 실시예]
다음, 본 발명의 제2 실시예에를 아래에서 설명한다. 본 실시예에 따른 화상 디스플레이는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화상 디스플레이 내의 입/출력 특성선 발생부(2)에 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25)와 화이트측 휘도 분포 취득 회 로(26)를 더 포함한다.
도 6은 본 실시예에 따른 입/출력 특성선 발생부(2A)의 구성을 나타낸다. 본 실시예에 따른 입/출력 특성선 발생부(2A)는 휘도 분포 취득 회로(21), 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22), 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23), 특성선 결정부(24), 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25), 및 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26)를 포함한다. 제1 실시예와 유사한 성분들에 대하여는 유사한 참조 부호가 주어지며, 그 설명은 생략한다.
예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이, 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25)는 휘도 분포 취득 회로(21)에 의해 취득된 휘도 분포(6), 휘도 무게 중심(G), 및 중간 휘도 영역(6M)의 데이터에 기초하여 각 화상 프레임에서 결정되는 중간 휘도 영역(6M)보다 저휘도측의 영역(블랙측 휘도 영역(6B))에서의 휘도 분포로서 각 화상 프레임의 블랙측 휘도 분포(63)를 취득한다. 마찬가지로, 예를 들어, 도 7b에 도시된 바와 같이, 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26)는 휘도 분포 취득 회로(21)에 의해 취득된 휘도 분포(6), 휘도 무게 중심(G), 및 중간 휘도 영역(6M)의 데이터에 기초하여 각 화상 프레임에서 결정된 중간 휘도 영역(6M)보다 고휘도측의 영역(화이트측 휘도 영역(6W))의 휘도 분포로서 각 화상 프레임에서의 화이트측 휘도 분포(64)를 취득한다.
이러한 경우, 휘도 분포 취득 회로(21), 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22), 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23), 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25), 및 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26)는 본 발명에서의 "휘도 분포 취득 수단"의 구체예에 해당한다.
본 실시예에 따른 입/출력 특성선 발생부(2A)에서는, 입력된 휘도 신호(Yin)에 기초하여 다음의 γ곡선(Lout)을 발생시키는 동작이 수행된다.
먼저, 휘도 분포 취득 회로(21)에서는, 제1 실시예의 경우와 같이, 휘도 신호(Yin)에 기초하여 각 화상 프레임에서 히스토그램 분포로서의 휘도 분포(6)가 취득되고, 취득된 휘도 분포에 기초하여, 휘도 무게 중심(G1)과 중간 휘도 영역(6M)이 각 화상 프레임에서 결정된다. 다음, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22) 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)에서는, 제1 실시예의 경우에서와 같이, 휘도 분포(6), 휘도 무게 중심(G), 및 중간 휘도 영역(6M)의 데이터에 기초하여, 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포(62)가 각 화상 프레임에서 취득된다. 한편, 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25) 및 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26)에서는, 휘도 분포(6), 휘도 무게 중심(G), 및 중간 휘도 영역(6M)의 데이터에 기초하여, 블랙측 휘도 분포(63) 및 화이트측 휘도 분포(64)가 각 화상 프레임에서 취득된다.
다음, 특성선 결정부(24)에서는, 제1 실시예의 경우에서와 같이, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22)에 의해 취득된 블랙측 중간 휘도 분포(61) 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)에 의해 취득된 화이트측 중간 휘도 분포(62)에 기초하여, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)이 발생된다.
본 실시예에 따른 특성선 결정부(24)에서는, γ곡선(Lout)이 최종 결정되는 경우, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1) 이외에, 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25)에 의해 취득된 블랙측 휘도 분포(63) 및 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26)에 의해 취득된 화이트측 휘도 분포(64)에 기초하여, γ곡선(Lout)이 결정된다. 더 구체적으로, 도 8A에 도시된 γ곡선(Lout11)의 경우에서와 같이, 블랙측 휘도 분포(63)에 기초하여 발생된 입/출력 특성선(L10B)의 이득과 화이트측 휘도 분포(64)에 기초하여 발생된 입/출력 특성선(L10W)의 이득이 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1)과 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)의 이득에 중첩되어, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB11) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW11)을 포함하는 γ곡선(Lout11)을 최종 결정한다. 따라서, 중간 휘도 영역(6M)의 휘도 분포 이외에 블랙측 휘도 영역(6B)의 휘도 분포 및 화이트측 휘도 영역(6W)의 휘도 분포를 고려하여 γ곡선(Lout11)이 결정되어, γ곡선을 더욱 정교하게 조정한다.
또한, 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 입/출력 특성선(L10B)의 이득과 입/출력 특성선(L10W)의 이득을 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1)의 이득과 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1)의 이득에 중첩한 결과, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB11) 또는 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW11)의 이득이 과도하게 되고, 블랙측 휘도 영역(6B) 또는 화이트측 휘도 영역(6W)의 일부에서, 입력이 변할지라도, 출력이 변하지 않으므로, 그레이 레벨을 나타내기 어려운 경우, 입/출력 특성선(L10B)의 이득 및 입/출력 특성선(L10W)의 이득이 더 작도록 보정되고, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB11) 또는 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW11)의 이 득이 과도하게 되는 것이 방지된다. 따라서, 블랙측 휘도 영역(6B) 또는 화이트측 휘도 영역(6W)의 일부에서는, 입력의 변화에 따라서 출력이 변하고, 그레이 레벨이 확실하게 표시될 수 있다.
또한, 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 블랙측 휘도 분포(63) 또는 화이트측 취도 분포(64)에 기초하여 발생된 입/출력 특성선이 도면에서 입/출력 특성선(L20)과 같은 형태를 갖는 경우, 입/출력 특성선은 마찬가지의 방식으로 도면의 γ곡선(Lout21)과 같이 결정되고, 도 9b에 도시된 입/출력 특성선(L21)과 같이, 이 때의 이득이 과도하게 되는 경우, γ곡선(Lout21)의 이득은 과도하게 도지 않도록 보정된다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서는, γ곡선(Lout)이 최종 결정되는 경우, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB1) 및 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW1) 이외에 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25)에 의해 얻어지는 블랙측 휘도 분포(63) 및 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26)에 의해 얻어지는 화이트측 휘도 분포(64)를 고려하여 γ곡선(Lout)이 결정되므로, 블랙측 휘도 영역(6B) 및 화이트측 휘도 영역(6W)의 휘도 분포를 고려하여 γ곡선(Lout11)이 또한 결정되는 경우, γ곡선은 더욱 정교하게 조정될 수 있다.
더 구체적으로, 예를 들어, 입/출력 특성선(L10B) 및 입/출력 특성선(L10W)을 중첩한 결과, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB11) 또는 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW11)의 이득이 과도하게 되고, 블랙측 휘도 영역(6B) 또는 화이트측 휘도 영역(6W)의 일부에서 그레이 레벨을 표시하기 어려운 경우, 입/출력 특성 선(L10B)의 이득 및 입/출력 특성선(L10W)의 이득은 더 작게 보정되므로, 블랙측 휘도 영역(6B) 또는 화이트측 휘도 영역(6W)의 일부가 없어져 버리는(collapsed) 것을 막을 수 있어, 그레이 레벨이 확실하게 표시될 수 있다.
또한, 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25) 및 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26)가 따로 배치되므로, 본 실시예에서는, 저휘도 영역에서의 콘트라스트를 향상시키는 동작과 고휘도 영역에서의 콘트라스트를 향상시키는 동작이 따로 수행될 수 있다.
제1 실시예 및 제2 실시예를 참조하여 본 발명이 기술되었지만, 본 발명은 이에 한하지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다.
예를 들어, 전술한 실시예들에 있어서, 도 2에 도시된 전체 휘도 영역에서의 휘도 분포(6)에 기초하여 휘도 무게 중심(G1)이 결정되고, 휘도 무게 중심(G1)에 기초하여 중간 휘도 영역이 결정되는 경우, 중간 휘도 무게 중심으로부터 블랙측인 저휘도측과 화이트측인 고휘도측의 각각으로 소정의 폭(도 2에 도시된 예에서는, 3개의 그레이 레벨의 폭)을 갖는 범위가 각 화상 프레임에서 중간 휘도 영역(6M)으로 결정된다. 그러나, 휘도 무게 중심(G1)이 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 블랙측으로 편향되는 경우(휘도 무게 중심(G11)이 휘도 무게 중심(G1c)보다 저휘도측에 제공되는 경우), 중심점(P30)과 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW3)을 통과하는 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB3)을 포함하는 입/출력 특성선(Lout3)은 특성선 결정부(24)에 의해 결정된다: 그러나, 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB3)에 의해, 도면에 도시된 바와 같이, 블랙 이득이 과도하게 감소되므로, 블랙을 자세하 게 재생하기 어렵고, 이에 따라 화상은 너무 어둡게 나타난다. 또한, 휘도 무게 중심(G1)이 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 화이트측으로 편향되는 경우(휘도 무게 중심(G1h)이 휘도 무게 중심(G1c)보다 높은 휘도측에 제공되는 경우), 중심점(P50)과 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LW5)을 통과하는 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB5)을 포함하는 입/출력 특성선(Lout5)이 특성 곡선 결정부(24)에 의해 결정된다: 그러나, 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선(LB5)에 의해 도면에 도시된 바와 같이 화이트 이득이 과도하게 증가되어, 그 결과, 화상은 너무 밝게 나타난다.
따라서, 휘도 무게 중심(G1)이 블랙측 또는 화이트측으로 편향되는 경우, 도 10의 (b) 및 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 중간 휘도 영역(6M)과 폭이 동일하고, 휘도 무게 중심(G1)이 편향되는 측의 중간 휘도 무게 중심에서부터의 폭이 더 좁아지고, 대향하는 측의 폭이 더 넓어지는 면적은 중간 영역(6Mv)으로 결정되므로, 블랙 이득 또는 화이트 이득이 과도하게 되는 것이 방지될 수 있어서, 더욱 효과적인 콘트라스트 개선이 성취될 수 있다.
예를 들어, 전술한 실시예들에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전체 휘도 영역에서의 휘도 분포(6)에 기초하여 휘도 무게 중심(G1)이 결정되고, 휘도 무게 중심(G1)에 기초하여 중간 휘도 영역(6M)이 결정되는 경우가 기재되어 있다: 그러나, 도 12에 도시된 바와 같이, 소정의 초기 중간 휘도 영역(6M0)의 휘도 분포에 기초하여 휘도 무게 중심(중간 휘도 무게 중심(G1M))이 결정되고, 중간 휘도 무게 중심(G1M)으로부터 저휘도측과 고휘도측 각각까지의 소정의 폭(도 12에 도시된 예에 있어서 3개의 그레이 레벨과 같은 폭)을 갖는 영역이 각각의 화상 프레임에서 중간 휘도 영역(6M)으로서 결정될 수 있다. 이러한 구성에서는, 전술한 실시예들과 동일한 효과들이 성취될 수 있다.
또한, 전술한 실시예들에서는, 블랙측 중간 휘도 영역(6BM) 또는 화이트측 중간 휘도 영역(6WM)의 분포 총량과 블랙측 이득(Bg) 또는 화이트측 이득(Wg)간의 관계가 도 5a 및 도 5b를 참조하여 자세하게 기재되어 있다: 그러나, 본 발명은 이러한 경우에 한하지 않는다. 예를 들어, 영역(B2 및 W2)과 영역(B4 및 W4)에 있어서, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)은 일정한 값을 가지지 않을 수 있으며, 이득이 과도하게 되지 않는 정도로 약간 증가 또는 감소될 수 있다. 또한, 블랙측 이득(Bg) 및 화이트측 이득(Wg)은 영역(B0 및 W2)로부터 증가되거나, 영역(B3 및 W3)을 배치하지 않고서 영역(B2 및 W2)로부터 영역(B4 및 W4)까지 이득이 바로 감소될 수 있다.
전술한 실시예들에서는, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22) 및 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23)가 입/출력 특성선 발생부(2)에 배치되어 있는 경우, 또는 이에 더하여, 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25) 및 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26)가 입/출력 특성선 발생부(2A)에 배치되어, 저휘도측에 대한 콘트라스트 개선 처리와 고휘도측에 대한 콘트라스트 개선 처리를 동시에 수행하는 경우가 기재되어 있다. 그러나, 블랙측 중간 휘도 분포 취득 회로(22)와 화이트측 중간 휘도 분포 취득 회로(23) 중 어느 하나만이 배치되거나, 또는 이에 더하여, 블랙측 휘도 분포 취득 회로(25) 및 화이트측 휘도 분포 취득 회로(26) 중 어느 하나만이 배치되어, 저휘도측 및 고휘도측 중 어느 것에 대해서도 콘트라스트 개선 처리를 수행할 수 있다. 이러한 구성에서도, 종래 기술보다 더 자연스러운 화상이 표시될 수 있으며, 콘트라스트가 효율적으로 개선될 수 있다.
전술한 실시예들에서는, 화상 처리부(3)가 γ 보정 실행 회로(31)를 포함하는 경우가 기재되어 있다: 그러나, 화상 처리부(3)의 구성은 이 경우에 한하지 않으며, 화상 처리부(3)는 예를 들어 화상 처리를 위한 또 다른 회로, 또는 복수의 이러한 회로들을 포함할 수도 있다.
첨부된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내라면, 설계 요구사항 및 기타의 요소들에 따라서 각종의 변형예, 결합예, 하부 결합예, 및 변경예들이 발생할 수 있다는 것을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 화상 보정 회로, 화상 보정 방법 및 화상 디스플레이에서, 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 화상 프레임 각각에서 중간 휘도 영역을 결정하고, 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 화상 프레임 각각에서 취득하고, 취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 입/출력 특성선을 화상 프레임 각각에서 결정하고, 결정된 입/출력 특성선에 기초하여 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하도록 했으므로, 입력 화상 데이터의 내용에 상관없이, 입/출력 특성선을 단순한 곡선으로 쉽게 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 화상 프레임 내의 휘도 히스토그램 분포가 다수의 분포 피크를 포함하는 경우에도, 부자연스러운 화상이 표시되지 않고, 효과적인 콘트라스트 개선을 실현하는 것이 가능하게 된다.

Claims (13)

  1. 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 각각의 화상 프레임에서 중간 휘도 영역을 결정하는 영역 결정 수단;
    결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 각각의 화상 프레임에서 취득하는 휘도 분포 취득 수단;
    취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입/출력 특성선에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 각각의 화상 프레임에서 결정하는 결정 수단; 및
    결정된 상기 입/출력 특성선에 기초하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 보정 실행 수단
    을 포함하는 화상 보정 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영역 결정 수단은, 각각의 화상 프레임에서 입력 화상 데이터의 휘도 분포의 휘도 무게 중심을 결정하고, 취득된 휘도 무게 중심으로부터 저휘도측으로 제1 폭을 설정하고 상기 휘도 무게 중심으로부터 고휘도측으로 제2 폭을 설정하여 정해지는 범위를 상기 중간 휘도 영역으로서 결정하는 화상 보정 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 휘도 분포 취득 수단은, 결정된 중간 휘도 영역 중 최 저 휘도와 상기 중간 휘도 영역의 중앙에 위치하는 기준 휘도 사이 영역의 휘도 분포로서 블랙측 중간 휘도 분포를 각각의 화상 프레임에서 취득하고,
    상기 결정 수단은, 취득된 블랙측 중간 휘도 분포에 기초하여, 상기 기준 입/출력 특성선에서 상기 기준 휘도에 따라 정해지는 기준점 및 상기 기준 입/출력 특성선의 최저 휘도점을 통과하는 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선을 결정하고,
    상기 보정 실행 수단은, 결정된 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선에 기초하여, 상기 기준 휘도보다 저휘도측의 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 화상 보정 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선은, 상기 기준 입/출력 특성선의 하측에 위치하고, 변곡점을 갖지 않는 곡선인 화상 보정 회로.
  5. 제3항에 있어서, 상기 휘도 분포 취득 수단은, 또한, 상기 중간 휘도 영역에서의 최저 휘도에 대해 더 낮은 휘도의 영역에서 휘도 분포로서 블랙측 휘도 분포를 취득하고,
    상기 결정 수단은, 취득된 상기 블랙측 휘도 분포는 물론 상기 블랙측 중간 휘도 분포에 기초하여, 상기 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선을 결정하는 화상 보정 회로.
  6. 제3항에 있어서, 상기 휘도 분포 취득 수단은, 또한, 결정된 중간 휘도 영역 중 최고 휘도와 상기 기준 휘도 사이의 영역에서 휘도 분포로서 화이트측 중간 휘도 분포를 취득하고,
    상기 결정 수단은, 또한, 취득된 화이트측 중간 휘도 분포에 기초하여, 상기 기준 입/출력 특성선 내의 상기 기준점 및 상기 기준 입/출력 특성선의 최고 휘도점을 통과하는 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선을 결정하고,
    상기 보정 실행 수단은, 결정된 저휘도 영역 입/출력 특성 곡선 및 결정된 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선에 기초하여, 상기 기준 휘도보다도 저휘도측 및 고휘도측의 영역의 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 화상 보정 회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선은, 상기 기준 입/출력 특성선의 상측에 위치하고 변곡점을 갖지 않는 곡선인 화상 보정 회로.
  8. 제6항에 있어서, 상기 휘도 분포 취득 수단은, 또한, 상기 중간 휘도 영역에서의 최고 휘도에 비해 더 높은 휘도의 영역에 있는 휘도 분포로서 화이트측 휘도 분포를 취득하고,
    상기 결정 수단은, 취득된 상기 화이트측 휘도 분포는 물론 상기 화이트측 중간 휘도 분포에 기초하여 상기 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선을 결정하는 화상 보정 회로.
  9. 제1항에 있어서, 상기 휘도 분포 취득 수단은, 결정된 중간 휘도 영역에서의 최고 휘도와 상기 중간 휘도 영역의 중앙에 위치하는 기준 휘도 사이의 영역에서의 휘도 분포로서 화이트측 중간 휘도 분포를 각각의 화상 프레임에서 취득하고,
    상기 결정 수단은, 취득된 화이트측 중간 휘도 분포에 기초하여, 상기 기준 입/출력 특성선에서 상기 기준 휘도에 따라 정해지는 기준점 및 상기 기준 입/출력 특성선의 최고 휘도점을 통과하는 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선을 결정하고,
    상기 보정 실행 수단은, 결정된 고휘도 영역 입/출력 특성 곡선에 기초하여, 상기 기준 휘도보다 고휘도측의 영역의 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 화상 보정 회로.
  10. 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 각각의 화상 프레임에서 중간 휘도 영역을 결정하는 단계;
    결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 각각의 화상 프레임에서 취득하는 단계;
    취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입/출력 특성선에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 각각의 화상 프레임에서 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 입/출력 특성선에 기초하여 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 단계
    를 포함하는 화상 보정 방법.
  11. 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 각각의 화상 프레임에서 중간 휘도 영역을 결정하는 영역 결정 수단;
    결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 각각의 화상 프레임에서 취득하는 휘도 분포 취득 수단;
    취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입/출력 특성선에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 각각의 화상 프레임에서 결정하는 결정 수단;
    결정된 상기 입/출력 특성선에 기초하여 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 보정 실행 수단; 및
    화상 보정된 입력 화상 데이터에 기초하여 화상 표시를 행하는 디스플레이 수단
    을 포함하는 화상 디스플레이.
  12. 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 각각의 화상 프레임에서 중간 휘도 영역을 결정하는 영역 결정부;
    결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 각각의 화상 프레임에서 취득하는 휘도 분포 취득부;
    취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입/출력 특성선에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 각각의 화상 프레임에서 결정하는 결정부; 및
    결정된 상기 입/출력 특성선에 기초하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 보정 실행부
    를 포함하는 화상 보정 회로.
  13. 입력 화상 데이터의 내용에 기초하여 각각의 화상 프레임에서 중간 휘도 영역을 결정하는 영역 결정부;
    결정된 중간 휘도 영역에 있어서의 입력 화상 데이터의 휘도 분포를 각각의 화상 프레임에서 취득하는 휘도 분포 취득부;
    취득된 중간 휘도 영역의 휘도 분포에 기초하여 미리 정해진 기준 입/출력 특성선에 적응적 변경을 가하는 것에 의해, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정 내용을 규정하는 입/출력 특성선을 각각의 화상 프레임에서 결정하는 결정부;
    결정된 상기 입/출력 특성선에 기초하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상 보정을 실행하는 보정 실행부; 및
    화상 보정된 입력 화상 데이터에 기초하여 화상 표시를 행하는 디스플레이부
    를 포함하는 화상 디스플레이.
KR1020070047693A 2006-05-17 2007-05-16 화상 보정 회로, 화상 보정 방법, 및 화상 디스플레이 KR20070111381A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006138165 2006-05-17
JPJP-P-2006-00138165 2006-05-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070111381A true KR20070111381A (ko) 2007-11-21

Family

ID=38441574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070047693A KR20070111381A (ko) 2006-05-17 2007-05-16 화상 보정 회로, 화상 보정 방법, 및 화상 디스플레이

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8369645B2 (ko)
EP (1) EP1858246A3 (ko)
KR (1) KR20070111381A (ko)
CN (1) CN100521745C (ko)
TW (1) TWI387318B (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100149418A1 (en) * 2002-09-21 2010-06-17 Shomi Technologies Corporation Video improvement processor
US8369646B2 (en) * 2006-05-17 2013-02-05 Sony Corporation Image correction circuit, image correction method and image display
TWI455106B (zh) 2008-01-31 2014-10-01 Innolux Corp 色彩校正方法、色彩校正迴路及顯示裝置
JP2010278724A (ja) * 2009-05-28 2010-12-09 Olympus Corp 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラム
WO2011148677A1 (ja) * 2010-05-28 2011-12-01 シャープ株式会社 液晶表示装置
CN102376082B (zh) * 2010-08-06 2014-11-05 株式会社理光 基于伽马校正的图像处理方法和装置
CN105488768B (zh) * 2015-11-27 2018-01-12 天津工业大学 一种眼底图像对比度增强方法
CN107610675A (zh) * 2017-09-11 2018-01-19 青岛海信电器股份有限公司 一种基于动态电平的图像处理方法及装置
CN108259793B (zh) * 2018-03-27 2020-11-27 思特威(上海)电子科技有限公司 图像传感器的黑电平校准方法及系统
US11176859B2 (en) * 2020-03-24 2021-11-16 Synaptics Incorporated Device and method for display module calibration
JP7185656B2 (ja) * 2020-03-30 2022-12-07 Tvs Regza株式会社 映像信号処理装置および映像信号処理方法

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6342575A (ja) * 1986-08-08 1988-02-23 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 階調変換方法およびその装置
JPH0614684B2 (ja) 1988-06-30 1994-02-23 大日本スクリーン製造株式会社 階調変換曲線の発生方法
FR2633746A1 (fr) * 1988-07-01 1990-01-05 Labo Electronique Physique Methode numerique de modification d'image et systeme de mise en oeuvre
DE4309878C2 (de) * 1992-04-06 1994-07-21 Hell Ag Linotype Verfahren und Einrichtung zur Analyse und Korrektur der Bildgradation in Bildvorlagen
JP3501252B2 (ja) * 1995-06-16 2004-03-02 三菱電機株式会社 階調補正装置
JP3505115B2 (ja) * 1999-04-28 2004-03-08 富士通株式会社 画像加工装置及びプログラム記録媒体
JPH10285607A (ja) * 1997-03-31 1998-10-23 Sony Corp 映像表示装置および方法
JP3881439B2 (ja) * 1998-01-23 2007-02-14 シャープ株式会社 画像処理装置
JP2000287104A (ja) 1999-03-30 2000-10-13 Fujitsu General Ltd 映像信号補正回路
JP2000307896A (ja) 1999-04-15 2000-11-02 Toshiba Corp 画像処理装置及び画像処理方法
US7006668B2 (en) * 1999-12-28 2006-02-28 Canon Kabushiki Kaisha Image processing method and image processing apparatus
TW526668B (en) * 2001-06-01 2003-04-01 Silitek Corp Fast gamma correction method of image reading device
TWI231701B (en) * 2001-06-14 2005-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic tone correction device, automatic tone correction method, and tone correction program recording medium
CA2365893A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-21 Jaldi Semiconductor Corp. System and method for dynamically enhanced colour space
CA2421468A1 (en) * 2002-03-14 2003-09-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image processing device and ultrasonic diagnostic device
JP2003308529A (ja) 2002-04-15 2003-10-31 Rohm Co Ltd 画像処理装置
TW564645B (en) * 2002-06-13 2003-12-01 Avision Inc Gamma table establishing method and gamma correcting method executed based on the gamma table
JP4062031B2 (ja) * 2002-09-25 2008-03-19 セイコーエプソン株式会社 ガンマ補正方法、ガンマ補正装置及び画像読み取りシステム
US7043090B2 (en) * 2002-10-02 2006-05-09 Eastman Kodak Company Enhancing the tonal characteristics of digital images using expansive and compressive tone scale functions
US7359572B2 (en) * 2003-03-26 2008-04-15 Microsoft Corporation Automatic analysis and adjustment of digital images with exposure problems
SG118191A1 (en) * 2003-06-27 2006-01-27 St Microelectronics Asia Method and system for contrast enhancement of digital video
JP4172346B2 (ja) * 2003-07-15 2008-10-29 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像処理装置及びプログラム
JP4036156B2 (ja) * 2003-07-30 2008-01-23 セイコーエプソン株式会社 逆光画像の判定
KR100592385B1 (ko) * 2003-11-17 2006-06-22 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 구동방법 및 구동장치
JP2005202749A (ja) 2004-01-16 2005-07-28 Konica Minolta Photo Imaging Inc 画像処理方法、画像処理装置及び画像記録装置
JP4595330B2 (ja) * 2004-01-19 2010-12-08 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
US20050212726A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-29 Pioneer Plasma Display Corporation Method, display apparatus and burn-in reduction device for reducing burn-in on display device
TWI283396B (en) * 2004-03-23 2007-07-01 Lite On Technology Corp Method for adjusting image contrast
KR100555755B1 (ko) * 2004-05-04 2006-03-03 삼성전자주식회사 휘도 히스토그램을 이용한 영상 자동 보정 장치
JP4262151B2 (ja) 2004-06-30 2009-05-13 キヤノン株式会社 画像処理方法および画像処理装置およびコンピュータプログラムおよび記憶媒体
JP4277773B2 (ja) * 2004-09-21 2009-06-10 株式会社日立製作所 映像表示装置
JP2006098614A (ja) 2004-09-29 2006-04-13 Pioneer Electronic Corp コントラスト補正方法、コントラスト補正回路及び表示装置
US7684639B2 (en) * 2005-10-20 2010-03-23 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for automatic digital image enhancement
US8369646B2 (en) * 2006-05-17 2013-02-05 Sony Corporation Image correction circuit, image correction method and image display

Also Published As

Publication number Publication date
CN101076088A (zh) 2007-11-21
EP1858246A2 (en) 2007-11-21
TW200746798A (en) 2007-12-16
US8369645B2 (en) 2013-02-05
TWI387318B (zh) 2013-02-21
US20070286532A1 (en) 2007-12-13
EP1858246A3 (en) 2011-02-16
CN100521745C (zh) 2009-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1858247B1 (en) Image correction circuit, image correction method and image display
KR20070111381A (ko) 화상 보정 회로, 화상 보정 방법, 및 화상 디스플레이
KR101263420B1 (ko) 화상처리장치, 화상표시장치 및 화상처리방법
JP4783985B2 (ja) 映像処理装置、映像表示装置及びそれに用いる映像処理方法並びにそのプログラム
JP4967454B2 (ja) 画像補正回路、画像補正方法および画像表示装置
JP4930781B2 (ja) 画像補正回路、画像補正方法および画像表示装置
KR101346520B1 (ko) 화상 보정 회로, 화상 보정 방법 및 화상 표시 장치
US8139079B2 (en) Color gamut component analysis apparatus, method of analyzing color gamut component, and color gamut component analysis program
CN101674489A (zh) 过滤器设备、图像校正电路和方法、图像显示设备
JP4175024B2 (ja) 画像表示装置および画像処理装置、並びに画像処理方法
JP2004266757A (ja) 画像処理装置および方法
JP2002132225A (ja) 映像信号補正装置およびそれを用いたマルチメディア計算機システム
JP5012195B2 (ja) 画像補正回路、画像補正方法および画像表示装置
JP2008193645A (ja) 明るさ補正装置、その方法、および、表示装置
US20070046788A1 (en) Image processing apparatus, image display and image processing method
JP2003153037A (ja) 映像信号の輪郭補正回路
JP2004080269A (ja) 映像信号処理装置
JP2008205684A (ja) 色調整装置
KR20070023530A (ko) 화상 처리 장치, 화상 표시 장치 및 화상 처리 방법
KR20060081901A (ko) 명암 대비의 향상 방법
JP2003009172A (ja) 映像信号処理回路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right