CN1856010A - 图像质量调整装置、图像质量调整方法以及显示装置 - Google Patents

Abstract

一种图像质量调整装置(1，20，30)，其通过对视频信号执行信号处理来调整与该视频信号相对应的视频图像的图像质量。该图像质量调整装置具有：电平检测设备(3)，用于对视频信号的多个频带中的每一个频带，检测视频信号的电平；以及图像质量调整设备(4，5，21，31)，用于基于由所述电平检测设备检测到的视频信号的多个频带中的每一个频带中的电平，对视频信号的多个频带中的每一个频带，调整视频图像的图像质量。

Description

图像质量调整装置、图像质量调整方法以及显示装置

技术领域

本发明涉及能够用在用于显示视频图像或图像的显示装置中的图像质量调整装置和图像质量调整方法，以及具有该图像质量调整装置的显示装置。

背景技术

在大多数显示装置中，例如等离子显示器、液晶显示器和CRT(阴极射线管)，都具有图像质量调整装置。图像质量调整装置是用于调整图像质量的装置，并且作为图像质量调整装置，存在锐度调整装置、亮度调整装置、颜色调整装置等等。

在图像质量调整装置中，图像质量是统一调整的，而不考虑视频信号的频率。这样，存在例如下述问题。

在锐度调整装置中，锐度的强度(即，锐度的幅度或程度，或者清晰度的强度)是统一调整的，而不考虑视频信号的频率。这样，存在这样的问题，即在具有不清晰的高视频频率部分和清晰的低视频频率部分的视频图像中，如果为了改善高视频频率部分的不清晰而增加锐度强度，就会在低视频频率部分出现过冲(overshoot)，以至于几乎不能成功地执行整个视频图像的锐度调整。

而且，在亮度调整装置中，亮度是统一调整的，而不考虑视频信号的频率。这样，会存在这样的问题，即在具有黑暗的高视频频率部分和明亮的低视频频率部分的视频图像中，例如，如果为了使高视频频率部分变亮而增加亮度，就会过度地变亮低视频频率部分，以至于几乎不能成功地调整整个视频图像的亮度。

此外，在颜色调整装置中，色深度或饱和度是统一调整的，而不考虑视频信号的频率。这样，会存在这样的问题，即具有亮的高视频频率部分和深或暗的低视频频率部分的视频图像中，例如，如果为了加深高视频频率部分而调整颜色，就会使低视频频率部分过度地变深，以至于几乎不能成功地调整整个视频图像的颜色。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种图像质量调整装置、图像质量调整方法以及显示装置，其能够根据视频频率来产生好的图像质量。

本发明的上述目的能够通过图像质量调整装置来实现，其通过对视频信号执行信号处理来调整与该视频信号相对应的视频图像的图像质量，该图像质量调整装置具有：电平检测设备，用于对视频信号的多个频带中的每一个频带检测视频信号的电平；以及图像质量调整设备，用于基于由电平检测设备检测到的视频信号的多个频带中的每一个频带中的电平，对视频信号的多个频带中的每一个频带调整视频图像的图像质量。

根据该图像质量调整装置，基于视频信号的多个频带中的每一个频带的电平，对视频信号的多个频带中的每一个频带调整锐度强度。这样，能够根据视频频率产生好的图像质量。

本发明的上述目的也能够通过图像质量调整方法来实现，该图像质量调整方法通过对视频信号执行信号处理来调整与该视频信号相对应的视频图像的图像质量，该图像质量调整方法具有：电平检测处理，用于对视频信号的多个频带中的每一个频带检测该视频信号的电平；以及图像质量调整处理，用于基于由电平检测处理检测到的视频信号的多个频带中的每一个频带中的电平，对该视频信号的多个频带中的每一个频带调整视频图像的图像质量。

根据该图像质量调整方法，能够根据视频频率产生好的图像质量。

本发明的上述目的也能够通过具有本发明的上述图像质量调整装置(包括其各个方面)的显示装置来实现。

本发明的上述目的也能够通过用于存储计算机指令程序的计算机程序存储设备来实现，其用于切实具体化可由计算机执行的指令程序，以便使该计算机起到本发明的上述图像质量调整装置(包括其各个方面)的作用。

根据本发明的计算机程序存储设备，例如ROM、CD-ROM、DVD-ROM和硬盘，当计算机读取并执行指令程序时，或者当通过通信设备下载程序后执行该计算机程序时，能够相对容易地实现本发明的上述图像质量调整装置。

当结合以下简要描述的附图进行阅读时，从参考本发明的优选实施例的如下详细描述中，本发明的实质、效果和进一步的特征变得更加清晰显见。

附图说明

图1是示出本发明的显示装置的一个实施例的正面视图；

图2是示出作为本发明的图像质量调整装置的第一实施例的锐度调整装置的框图；

图3是示出图2中的电平检测电路的框图；

图4是示出图2中的锐度调整电路的框图；

图5是示出视频信号的波形图；

图6是示出在统一地增加视频信号的锐度强度而不考虑频带的情况下，锐度强度调整之前的视频信号以及锐度强度调整之后的视频信号的波形图；

图7是示出在只对视频信号中属于选择的特定频带的频率分量增加锐度强度的情况下，锐度强度调整之前的视频信号以及锐度强度调整之后的视频信号的波形图；

图8是示出作为本发明的图像质量调整装置的第二实施例的亮度调整装置的框图；以及

图9是示出作为本发明的图像质量调整装置的第三实施例的色深度调整装置的框图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图讨论本发明的实施例。

(第一实施例)

首先，作为本发明的图像质量调整装置和图像质量调整方法的第一实施例，将讨论应用了本发明的锐度调整装置。

图1示出了一种显示装置，该显示装置具有应用了本发明的锐度调整装置。例如，应用了本发明的锐度调整装置1优选地用于如图1所示的显示装置2。例如，显示装置2是等离子显示器、液晶显示器、CRT显示器等等。根据具有锐度调整装置1的显示装置2，能够根据视频频率产生好的图像质量。

图2示出了锐度调整装置1的结构。锐度调整装置1是通过对视频信号执行信号处理，来调整与该视频信号相对应的视频图像的锐度的装置。锐度调整装置1具有：电平检测电路3；频带选择电路4；以及锐度调整电路5。顺便提及，视频信号可以是模拟视频信号或数字视频信号。

图3示出了电平检测电路3的结构。电平检测电路3对视频信号的5个频带中的每一个频带，检测该视频信号的电平。也就是，电平检测电路3对视频信号的5个不同频带中的每一个频带，检测视频信号的扫描间隔中的幅度大小，即，视频信号中包含着如下信息的部分的振幅大小，该信息用于确定构成图像的每个图像元素(像素)的亮度和颜色。如图3所示，电平检测电路3具有：5个滤波设备11A至11E；5个电平检测设备12A至12E；5个平均设备13A至13E；以及定时控制设备14。

滤波设备11A至11E在扫描间隔的预定检测区域中，提取该视频信号的一部分，并将其分为分别的5个不同的频率分量。例如，如图5所示，滤波设备11A至11E在检测区域P1至P4的每一个中提取视频信号S1的一部分，其中这些检测区域设置在视频信号S1的扫描间隔中。而且，为滤波设备11A至11E设置分别的5个不同的带通。视频信号的提取部分被滤波设备11A至11E分为响应5个带通的分别的5个频率分量。滤波设备11A至11E中的每一个可以由带通滤波器等等构成。

电平检测设备12A至12E中的每一个检测由滤波设备11A至11E中的各个滤波设备提取的视频信号的频率分量的电平。

平均设备13A至13E中的每一个对于一帧或一场，累加由电平检测设备12A至12E中的各个电平检测设备检测到的视频信号的频率分量的电平，并将累加获得的累加值除以检测区域的数量，其中这些检测区域设置在构成一帧或一场的视频信号中。结果，能够获得构成一帧的整个视频信号的每个频率分量的电平的实质上的平均值。也就是，对该视频信号的5个频率分量的5个电平，能够获得5个实质上的平均值。如上所述，根据平均设备13A至13E，通过累加多个检测区域中的视频信号的频率分量的电平，并将累加获得的累加值除以检测区域的数量，能够获得整个视频信号的每个频率分量的电平的实质上的平均值。

定时控制设备14基于垂直同步信号和水平同步信号，来控制滤波设备11A至11E执行视频信号提取处理的定时。顺便提及，垂直同步信号和水平同步信号能够通过未示出的同步电路从视频信号的消隐间隔中划分或分离垂直同步脉冲和水平同步脉冲来产生。

频带选择电路4基于由电平检测电路3检测到的视频信号的每个频带的电平(具体地，是构成一帧的整个视频信号的每个频率分量的电平的实质上的平均值)，来选择特定的频带。例如，频带选择电路4从属于分别的5个频带的视频信号的5个频率分量中，检测电平比预定电平低的频率分量，并选择包含选择的频率分量的频带。然后，频带选择电路4产生表示选择的频带的选择信号。

图4示出了锐度调整电路5的结构。锐度调整电路5基于由电平检测电路3检测到的视频信号的5个频带中的每一个频带中的电平，对5个频带中的每一个频带调整视频图像的锐度强度。例如，锐度调整电路5为视频信号的属于由频带选择电路4选择的特定频带的频率分量，调整锐度强度。如图4所示，锐度调整电路5具有：5个滤波设备15A至15E；5个锐度调整设备16A至16E；以及加法器17。滤波设备15A至15E将视频信号分为分别的5个不同的频率分量。滤波设备15A至15E中的每一个能够由带通滤波器等等构成。锐度调整设备16A至16E中的每一个调整视频信号的每个频率分量的锐度强度。加法器17将由滤波设备15A至15E划分的视频信号的频率分量，组合为一个视频信号。

锐度调整装置1的操作如下。如果视频信号输入到锐度调整装置1中，那么该视频信号被输入到锐度调整装置1的电平检测电路3和锐度调整电路5中。然后，电平检测电路3从设置在视频信号的扫描间隔中的多个提取区域中，提取视频信号的一部分，将视频信号的提取部分分为5个频率分量，并检测每个频率分量的电平。而且，电平检测电路3产生构成一帧的视频信号的每个频率分量的电平的实质上的平均值，并将其输出到频带选择电路4。然后，频带选择电路4从视频信号的5个频率分量中，检测电平低于预定电平的频率分量，其中该5个频率分量属于分别的5个频带，并产生表示包含了检测到的频率分量的频带的选择信号，并将该选择信号输入到锐度调整电路5中。然后，锐度调整电路5对视频图像的属于由选择信号表示的频带的频率分量，调整锐度强度。具体地，锐度调整设备16A至16E对视频图像的频率分量调整锐度强度，其中该频率分量属于选择信号表示的频带。

如上所解释的，锐度调整装置1基于视频信号的多个频带中的每一个频带的电平，对视频信号的每个频带，例如只对具有低电平的频率分量调整锐度强度。这样，能够根据视频频率产生好的图像质量。

图6示出了统一增加视频信号的锐度强度而不考虑频带的情况。也就是，图6的实线所示的视频信号S2是增加锐度强度之前的视频信号，而双点划线所示的视频信号S3是增加锐度强度之后的视频信号。由于统一地增加了视频信号的锐度强度，而不考虑频带，视频信号S3具有过冲分量Sh。该过冲分量Sh恶化了图像质量。

另一方面，图7示出了只对视频信号中属于选择的特定频带的频率分量，具体地，只对电平低于预定电平的频率分量，增加锐度强度的情况。也就是，图7的实线所示的视频信号S2是增加锐度强度之前的视频信号，而双点划线所示的视频信号S4是增加锐度强度之后的视频信号。由于只对电平低于预定电平的频率分量来统一地增加视频信号的锐度强度，视频信号S4不具有任何过冲分量。由于不存在过冲分量，也就能获得好的图像质量。

顺便提及，电平检测电路3是电平检测设备和电平检测处理的具体实例。平均设备13A至13E是平均值产生设备的具体实例。频带选择电路4是选择设备的具体实例。锐度调整电路5是图像质量调整设备、选择的图像质量调整设备、图像质量调整处理和锐度调整设备的具体实例。

而且，在电平检测电路3中，如上所述，对多个频带中的每一个频带检测设置在视频信号的扫描间隔中的多个检测区域中的电平，并且对多个频带中的每一个频带产生在多个检测区域中的电平的平均值。然而，本发明的电平检测设备不限于此。例如，在一行中的视频信号的整个扫描间隔中，可以对多个频带中的每一个频带检测电平，并且能够以一帧或一场来产生检测到的电平的值。此外，可对每两帧或更多的帧产生平均值。

而且，在锐度调整装置1中视频信号被分为5个频率分量；然而，视频信号也可以被分为2个、4个、6个或更多的频率分量。

而且，在锐度调整装置1中，举例说明了这种情况，即对电平低于预定电平的频率分量来调整锐度强度；然而，本发明不限于这种情况。例如，可对视频信号中电平高于预定电平的频率分量，来调整锐度强度。而且，能够根据由电平检测电路3检测到的每个频率分量的电平，来设置调整锐度强度的比例。例如，调整的比例，对具有较低电平的频率分量可设置为具有大的锐度强度的调整量，而对具有较高电平的频率分量可设置为具有小的锐度强度的调整量。

(第二实施例)

下面，作为本发明的图像质量调整装置和图像质量调整方法的第二实施例，将讨论应用了本发明的亮度调整装置。图8示出了应用了本发明的亮度调整装置。顺便提及，在图8的亮度调整装置中，与图2所示的锐度调整装置相同的组成部件使用了相同的标记，并省略对它们的解释。

亮度调整装置20是用于调整视频图像的亮度的装置。亮度调整装置20具有：电平检测电路3；频带选择电路4；以及亮度调整电路21。

亮度调整电路21基于由电平检测电路3检测到的视频信号的多个频带中的每一个频带中的电平，对多个频带中的每一个频带调整视频图像的亮度。例如，亮度调整电路21对视频信号的属于由频带选择电路4选择的特定频带的频率分量，调整亮度。亮度调整电路21以与图4所示的锐度调整电路5基本上相同的方式具有：多个滤波设备；多个亮度调整设备；多个开关；以及加法器。而且，在亮度调整电路21中，与图4所示的锐度调整电路5基本上相同之处是，由多个滤波设备将视频信号分为多个频率分量，由开关的改变来选择是否要调整亮度，基于选择信号来控制多个开关的改变，以及由加法器将多个频率分量组合为一个视频信号。

亮度调整装置20的操作如下。如果将视频信号输入到亮度调整装置20，则该视频被输入到亮度调整装置20中的电平检测电路3和亮度调整电路21。然后，电平检测电路3从设置在视频信号的扫描间隔中的多个提取区域中提取视频信号的一部分，将视频信号的提取部分分为多个频率分量，并检测每个频率分量的电平。而且，电平检测电路3产生构成一帧的视频信号的每个频率分量的电平的实质上的平均值，并将其输出到频带选择电路4。然后，频带选择电路4从属于分别的频带的视频信号的频率分量中，检测电平低于预定电平的频率分量，产生表示包含了检测到的频率分量的频带的选择信号，并将该选择信号输出到亮度调整电路21。然后，亮度调整电路21对视频图像的属于由选择信号表示的频带的频率分量调整亮度。

如上所解释的，亮度调整装置20基于视频信号的多个频带中的每一个频带的电平，对视频信号的每个频带，例如只对具有低电平的频率分量来调整亮度。这样，能够根据视频频率产生好的图像质量。顺便提及，亮度调整电路21是亮度调整设备的具体实例。

(第三实例)

下面，作为本发明的图像质量调整装置和图像质量调整方法的第三实施例，将讨论应用了本发明的色深度调整装置。图9示出了应用了本发明的色深度调整装置。顺便提及，在图9的色深度调整装置中，与图2所示的锐度调整装置相同的组成部件使用了相同的标记，并省略对它们的解释。

色深度调整装置30是用于调整视频图像的色深度的装置。色深度调整装置30具有：电平检测电路3；频带选择电路4；以及色深度调整电路31。

色深度调整电路31基于由电平检测电路3检测到的视频信号的多个频带中的每一个频带中的电平，来对多个频带中的每一个频带调整视频图像的色深度。例如，色深度调整电路31对视频信号的属于由频带选择电路4选择的特定频带的频率分量，调整色深度。色深度调整电路31以与图4所示的锐度调整电路5基本上相同的方式具有：多个滤波设备；多个色深度调整设备；多个开关；以及加法器。而且，在色深度调整电路31中，与图4所示的锐度调整电路5基本相同之处是，由多个滤波设备将视频信号分为多个频率分量，由开关的改变来选择是否要调整色深度，基于选择信号控制多个开关的改变，以及由加法器将多个频率分量组合为一个视频信号。

色深度调整装置30的操作如下。如果将视频信号输入到色深度调整装置30，则该视频被输入到色深度调整装置30中的电平检测电路3和色深度调整电路31。然后，电平检测电路3从设置在视频信号的扫描间隔中的多个提取区域中提取视频信号的一部分，将视频信号的提取部分分为多个频率分量，并检测每个频率分量的电平。而且，电平检测电路3产生构成一帧的视频信号的每个频率分量的电平的实质上的平均值，并将其输出到频带选择电路4。然后，频带选择电路4从视频信号的属于分别的频带的频率分量中，检测电平低于预定电平的频率分量，产生表示包含了检测到的频率分量的频带的选择信号，并将该选择信号输出到色深度调整电路31。然后，色深度调整电路31对视频图像的属于由选择信号表示的频带的频率分量调整色深度。

如上所解释的，色深度调整装置30基于视频信号的多个频带中的每一个频带的电平，对该视频信号的每个频带，例如只对具有低电平的频率分量来调整色深度。这样，能够根据视频频率来产生好的图像质量。顺便提及，色深度调整电路31是色深度调整设备的具体实例。

顺便提及，本发明的图像质量调整装置不必需由用于显示装置的专用电路来实现，而是可以采用其他形式。例如，也能够使计算机用作图像质量调整装置。换句话说，通过准备用来实现噪声电平检测功能和图像质量调整功能等等的计算机程序，通过允许计算机读取该计算机程序，并通过使用安装在计算机上的电路资源或连接到计算机的电路资源，能够实现该图像质量调整装置。

本发明能够以其它具体形式来体现，而不偏离其精神或本质特征。因此，这些实施例在各个方面都被认为是示意性而不是限制性的，本发明的范围由权利要求而不是前面的说明来表示，所以在权利要求的等效含义以及范围内的所有改变都意图包含在其内。

Claims (10)

1.一种图像质量调整装置(1，20，30)，用于通过对视频信号执行信号处理，调整与该视频信号相对应的视频图像的图像质量，其特征在于所述图像质量调整装置包括：

电平检测设备(3)，用于对视频信号的多个频带中的每一个频带，检测视频信号的电平；以及

图像质量调整设备(4，5，21，31)，用于基于由所述电平检测设备检测到的视频信号的多个频带中的每一个频带的电平，对视频信号的多个频带中的每一个频带，调整视频图像的图像质量。

2.根据权利要求1的图像质量调整装置(1，20，30)，其特征在于所述电平检测设备(3)包括：平均值产生设备(11A至11E，12A至12E，13A至13E)，用于对多个频带中的每一个频带检测设置在视频信号的扫描间隔中的多个检测区域中的电平，并且对多个频带中的每一个频带产生包含在多个检测区域中的电平的平均值。

3.根据权利要求1的图像质量调整装置，其特征在于所述图像质量调整设备(4，5，21，31)包括：

选择设备(4)，用于基于由所述电平检测设备检测到的视频信号的多个频带中的每一个频带中的电平，选择特定的频带；以及

选择性的图像质量调整设备(5，21，31)，用于对视频信号的属于由所述选择设备选择的频带的频率分量，调整图像质量。

4.根据权利要求3的图像质量调整装置(1，20，30)，其特征在于所述选择设备(4)从视频信号的属于分别的多个频带的多个频率分量中，检测电平低于预定电平的频率分量，并选择包含检测到的频率分量的频带。

5.根据权利要求1的图像质量调整装置(1，20，30)，其特征在于所述图像质量调整设备(5，21，31)包括锐度调整设备(5)，用于调整视频图像的锐度。

6.根据权利要求1的图像质量调整装置(1，20，30)，其特征在于所述图像质量调整设备(5，21，31)包括亮度调整设备(21)，用于调整视频图像的亮度。

7.根据权利要求1的图像质量调整装置(1，20，30)，其特征在于所述图像质量调整设备(5，21，31)包括色深度调整设备(31)，用于调整视频图像的色深度。

8.一种图像质量调整方法，其通过对视频信号执行信号处理来调整与该视频信号相对应的视频图像的图像质量，其特征在于所述图像质量调整方法包括：

电平检测处理，用于对视频信号的多个频带中的每一个频带，检测视频信号的电平；以及

图像质量调整处理，用于基于由所述电平检测处理检测到的视频信号的多个频带中的每一个频带中的电平，对视频信号的多个频带中的每一个频带，调整视频图像的图像质量。

9.一种显示装置(2)，其特征在于所述显示装置包括根据权利要求1至7的任一项的所述图像质量调整装置(1，20，30)。

10.一种用于存储计算机指令程序的计算机程序存储设备，其用于切实具体化可由计算机执行的指令程序，其特征在于所述计算机程序使计算机起到根据权利要求1至7的任一项的所述图像质量调整装置(1，20，30)的作用。

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