JP5059441B2

JP5059441B2 - イメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法及びそのための画質改善装置

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Publication number: JP5059441B2
Application number: JP2007032225A
Authority: JP
Inventors: 辰穗趙; 鍾佑 ▲バイ▼
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
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Filing date: 2007-02-13
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Description

本発明はイメージ画質改善技術に係り、より詳細には、イメージ遷移特性の向上の際に発生するオーバーシュートとアンダシュートとを抑制する方法と、そのための画質改善装置に関する。さらに、本発明は画質改善装置を含む表示システムに関する。

イメージ信号の遷移特性の向上技術は、イメージの鮮鋭さを高めエッジの遷移時間を減少させてイメージ鮮明度を高くする。遷移特性の向上技術が輝度信号に対して適用されるとき輝度遷移向上という。

一般的に、遷移特性向上技術は遷移時間を減少させてイメージをさらに鮮明に見えるようにすることを目的とする。しかし、従来の遷移特性向上技術はエッジ遷移時間を減少させるがオーバーシュートとアンダシュートとのような不必要な作用も随伴する。即ち、従来の遷移特性向上技術はエッジ遷移時間を減少させイメージの鮮鋭さを高くするが、不必要にイメージを歪曲させるという問題点があった。

図１は従来の画質改善過程の例を示す図である。図１を参照すると、画質改善装置に本来のイメージ信号Ａが入力される。画質改善装置はイメージ信号Ａに対する１次微分信号Ｂと２次微分信号Ｃとを生成する。

画質改善装置は１次微分信号Ｂと２次微分信号Ｃとを乗算して補正信号Ｄを生成する。以後、画質改善装置は本来のイメージ信号Ａに補正信号Ｄを加算して鮮鋭さの向上されたイメージ信号Ｅを生成する。

鮮鋭さの向上されたイメージ信号Ｅは本来のイメージ信号Ａに比べて短い遷移時間を有するが、オーバーシュートとアンダシュートも含む。このようなシュートはイメージを鮮明にする効果もあるが、本来のイメージを歪曲させて画質を低下させる要因となる場合もある。また、従来の画質改善過程で発生するシュートは遷移時間を短くするほど大きくなり、その大きさを任意に制御することが困難である。

本発明は上述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明はエッジ遷移時間を減少しシュート発生を抑制する方法及びそのための画質改善装置を提供することを目的とする。

また、本発明はエッジの遷移時間を減少しシュート発生を抑制して改善された画質のイメージを出力する表示システムを提供することを他の目的とする。

また、本発明はエッジの遷移時間を減少しシュート抑制を調節することができる方法及びそのための画質改善装置を提供する。

また、本発明はエッジの遷移時間を減少しシュート抑制を調節して改善された画質のイメージを出力する表示システムを提供する。

しかしながら、以上の目的は例示的なものであって、本発明の目的はこれに限定されない。

前記のような目的を達成するために、本発明の一実施例によるイメージ信号の遷移特性の向上の際のシュート抑制方法はオリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジでの局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタリング段階を含む。

前記オリジナルイメージ信号は輝度信号であることができる。

前記オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階は、前記オリジナルイメージ信号に対する１次微分信号及び２次微分信号を生成する段階と、前記１次微分信号及び前記２次微分信号を乗算した補正信号を生成する段階と、前記オリジナルイメージ信号及び補正信号を加算する段階と、を含むことができる。

前記フィルタリング段階は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートであるエッジ値を前記最大値にする段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にする段階と、を含むことができる。

前記オーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する段階は、記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値とを乗算した値を求める段階と、前記オリジナル信号の１次微分値と２次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定する段階と、を含むことができる。前記オーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定する段階は、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０以上の時オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０未満の時アンダシュートに決定することができる。

前記イメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断する段階をさらに含み、前記エッジが高周波エッジではない場合、非高周波エッジに対して前記フィルタリングを実施することができる。

前記高周波エッジであるか否かを判断する段階は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する２次微分信号の絶対値と１次微分信号値とを加算する段階と、前記加算した値が基準値以上である場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満の場合、前記エッジを非高周波エッジと判断する段階と、を含むことができる。

前記のような目的を達成するために、本発明の一実施例による画質改善装置は、オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる遷移特性向上回路と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタと、を含む。

前記遷移特性向上回路は、前記オリジナルイメージ信号に対する１次微分信号及び２次微分信号を生成する微分回路と、前記１次微分信号及び前記２次微分信号を乗算した補正信号を生成する乗算器と、
前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算する加算器と、を含むことができる。

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断し、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートのエッジ値を前記最大値にすることができる。また、前記フィルタは前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にすることができる。

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を求め、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージのエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定することができる。この場合、前記フィルタは前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０以上であるとき、オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０未満のときアンダシュートに決定することができる。

前記画質改善装置は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断し、前記エッジが高周波エッジでない場合、前記フィルタが非高周波エッジに対するフィルタリングを実施するように制御する抑制制御器をさらに含むことができる。前記抑制制御器は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する２次微分信号の絶対値と１次微分信号値とを加算した値が基準値以上である場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満である場合、前記エッジを非高周波エッジと判断し、前記非高周波エッジに対して前記フィルタがフィルタリングを実施するように制御する。

前記のような目的を達成するために、本発明の一実施例による表示システムはオリジナルイメージ信号を提供するイメージソースと、オリジナルイメージの画質を改善する画質改善装置と、前記画質の改善されたイメージ信号を表示する表示装置と、を含む。前記画質改善装置は、前記オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる遷移特性向上回路と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタと、を含む。

前記オリジナルイメージ信号は、輝度信号であることができる。

前記遷移向上回路は、前記オリジナルイメージ信号に対する１次微分信号及び２次微分信号を生成する微分回路と、前記１次微分信号及び前記２次微分信号を乗算した補正信号を生成する乗算器と、前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算した加算器と、を含むことができる。

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断し、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートであるエッジ値を前記最大値にすることができる。また、前記フィルタは前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にすることができる。

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジから前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を求め、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定することができる。この場合、前記フィルタは前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０以上の時オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０未満のときアンダシュートに決定する。

前記画質改善装置は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断し、前記エッジが高周波エッジでない場合、前記フィルタが非高周波エッジに対する前記フィルタリングを実施するように制御する抑制制御器をさらに含むことができる。

前記抑制制御器は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する２次微分信号の絶対値と１次微分信号値とを加算した値が基準値以上の場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満の場合前記エッジを非高周波エッジと判断し、前記非高周波エッジに対して前記フィルタがフィルタリングを実施するように制御する。

従って、本発明の実施例によるシュート発生を抑制する方法、そのための画質改善装置及び表示システムによるとオリジナルイメージエッジの遷移時間を減少しシュート発生を抑制して改善された画質のイメージを生成することができる。

本文に開示されている本発明の実施例に対して、特定の構造的ないし機能的説明は、常に、本発明の実施例を説明するための目的で例示されたもので、本発明の実施例は多様な形態で実施することができ、本文に説明された実施例に限定されるものとして解釈してはならない。

本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができ、特定実施例を図面に例示し本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定しようとするのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものとして理解されるべきである。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。

図２は本発明の一実施例による表示システムを示す図である。

表示システム２００はイメージソース２１０、イメージプロセッサ２２０及び表示装置２３０を含む。

イメージソース２１０は表示対象となるオリジナルイメージを提供する。イメージソース２１０は表示システム２００がどんな機能を実施するシステムであるかによって異なって実現される。例えば、表示システム２００がデジタルＴＶである場合、イメージソース２１０はＲＦ受信段、逆多重化器、ビデオデコーダなどを含む。この場合、ＲＦ受信段は放送信号を受信し、逆多重化器は受信された放送信号からビデオ信号を分離する。ビデオデコーダは分離されたビデオ信号をデコーディングし、デコーディング過程を通じて再構成されたイメージをイメージプロセッサ２２０に提供する。例えば、表示システム２００がデジタルカメラである場合、イメージソース２１０はイメージセンサ、絞り、及びアナログ/デジタル変換器などを含む。この場合、アナログ/デジタル変換器はイメージセンサによって撮像されたイメージをデジタルイメージに変換し、デジタルイメージをイメージプロセッサ２２０に提供する。

イメージプロセッサ２２０はイメージソース２１０から提供されたオリジナルイメージに対する多様なイメージ処理過程を実施する。イメージプロセッサ２２０はオリジナルイメージの明暗を調整するか鮮鋭度を調節することができる。また、イメージプロセッサ２２０はオリジナルイメージの対比度を調節することができる。このような多様な機能を実施するイメージプロセッサ２２０はこのような各機能を実施する複数のハードウェアで実現することができ、このような機能を全部実施する単一のハードウェアで実現することもできる。また、イメージプロセッサ２２０はこのような機能を実施するためのプロシージャを含むソフトウェアと各プロシージャを実行するＤＳＰとで実現することもできる。本発明による画質改善装置はこのようなイメージプロセッサ２２０に含まれ、オリジナルイメージのエッジ遷移特性を向上させ、エッジ遷移向上の際発生するシュートを抑制する。

表示装置２３０はイメージプロセッサ２２０から出力された画質が改善されたイメージを表示する。表示装置２３０はＬＣＤ、ＯＬＥＤ、ＣＲＴまたはＰＤＰとすることができる。

図３は本発明の一実施例による画質改善装置を示す図である。

画質改善装置３００は遷移特性向上回路３１０とＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０を含む。一実施例において、画質改善装置３００に入力される信号は輝度信号であり、画質改善装置３００は輝度信号の水平遷移特性を向上させる。

遷移特性向上回路３１０は入力されたオリジナルイメージ信号Ｙｉの遷移特性を向上させる。即ち、遷移特性向上回路３１０はオリジナルイメージ信号Ｙｉのエッジ遷移時間を減少させ、遷移特性の向上されたイメージ信号を生成する。このために、遷移特性向上回路３１０は１次微分回路３１１と２次微分回路３１２と乗算器３１３及び加算器３１４とを含む。

１次微分回路３１１はオリジナルイメージ信号Ｙｉに対する１次微分信号を生成し、２次微分回路３１２はオリジナルイメージ信号Ｙｉに対する２次微分信号を生成する。図３では、２次微分回路３１２にオリジナルイメージ信号Ｙｉが直接入力されるものとして表示されているが、２次微分回路３１２に１次微分信号を入力することで、画質改善装置３００を実現することもできる。また、１次微分信号と２次微分信号とを一緒に生成するように微分回路を実現することもできる。

乗算器３１３は１次微分信号と２次微分信号とを乗算して補正信号を生成する。加算器３１４はオリジナルイメージ信号と補正信号とを足して遷移特性の向上されたイメージ信号を生成する。

Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０は遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジから発生する局地的なオーバーシュート及びアンダシュートを除去する。

このために、Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０は遷移特性の向上された信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する。Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０はオリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を求め、その値が０以上であるとオーバーシュートに決定し、０未満であるとアンダシュートに決定する。

Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０は遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、エッジ付近のオリジナルイメージ信号の局部的な最大値を求め、前記エッジ値をオリジナルイメージ信号の局部的な最大値にする。また、Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０は遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダカットである場合、エッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の局部的な最小値を求め、前記エッジ値を前記オリジナルイメージ信号の局部的な最小値にする。

一実施例において、Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０は遷移向上されたイメージ信号のエッジに対して３タップフィルタリングを実施する。４タップ以上にフィルタリングを実施することもある。４タップ以上にフィルタリングを実施する場合Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０の演算量が増え、特に、高周波エッジ成分が多い場合、局地的な最大値/最小値を求めることが難しくなる。３タップフィルタリングは数式１によって計算される。

ここで、ｙ＿ｉｎはオリジナルイメージ信号の値を意味し、ｙ＿ｏｕｔはＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０にフィルタリングされた出力信号、即ち、遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジをフィルタリングした結果値を意味する。Ｔは遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジが局地的にアンダシュートであるかオーバーシュートであるかを判断する基準となる。即ち、Ｔが０以上であるとオーバーシュートエッジに該当し、Ｔが０未満であるとアンダシュートエッジに該当する。

図３の画質改善装置３００はＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ３２０を用いて遷移特性の向上されたイメージ信号から発生することがあるオーバーシュート及びアンダシュートを効果的に抑制することができる。しかし、イメージに含まれた文字や対角線エッジの場合オーバーシュート及びアンダシュートの抑制によってイメージの画質低下が発生することもある。即ち、文字のライン幅増加または減少が発生することがあり、ジャギング（jagging）現象が発生することもある。従って、イメージの特性によってシュート抑制を制御する必要があるが、シュート抑制を制御することができる画質改善装置に対しては図４を参照して説明する。

図４は本発明の他の実施例による画質改善装置を示す図である。

画質改善装置４００は遷移特性向上回路４１０とＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ４２０とを含む。一実施例において、画質改善装置４００に入力される信号は輝度信号であり、画質改善装置４００は輝度信号の水平遷移特性を向上させる。または、画質改善装置４００は図３の画質改善装置３００に含まれない抑制制御器４３０をさらに含む。遷移向上回路４１０とＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ４２０の機能及び動作は図３の画質改善装置３００の対応する構成要素と同一であり、従って、それに対する説明は省略する。

抑制制御器４３０は遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断する。抑制制御器４３０は非高周波エッジに対してＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ４２０がフィルタリングを実施するようにＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ４２０を除去する。

このために、抑制制御器４３０は２次微分信号の絶対値と１次微分信号の絶対値とを足して値が基準値ＲＶ以上である場合、高周波エッジと判断し、基準値ＲＶ未満である場合、非高周波エッジと判断する。抑制制御器４３０は非高周波エッジに対してＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ４２０がフィルタリングイを実施するようにＭｉｎ/Ｍａｘフィルタ４２０を制御する。抑制制御器４３０は基準値レジスタ（図示せず）で基準値ＲＶを読み取り、基準値ＲＶは使用者が設定することができる。

図５は本発明の一実施例による画質改善過程を示す図である。

まず、画質改善装置はオリジナルイメージ信号の入力を受ける（Ｓ５１０）。

画質改善装置は補正信号を生成する（Ｓ５２０）。一実施例において、画質改善装置はオリジナルイメージ信号に対する１次微分信号及び２次微分信号を生成し、生成された１次微分信号及び２次微分信号を乗算して補正信号を生成する。

補正信号が生成されると、画質改善装置はオリジナルイメージ信号に補正信号を足して遷移特性の向上されたイメージ信号を生成する（Ｓ５３０）。

画質改善装置は遷移特性の向上されたイメージ信号のシュート発生を抑制するためにＭｉｎ/Ｍａｘフィルタリングを実施する（Ｓ５４０）。

画質改善装置はＭｉｎ/Ｍａｘフィルタリングが終わると画質の改善されたイメージ信号を出力する（Ｓ５５０）。

Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタリングは遷移特性の向上されたイメージ信号の全てのエッジで実施することができるが、エッジの特性によって選択的に実施することもできる。このように、エッジの特性によるＭｉｎ/Ｍａｘフィルタリングに対しては図６を参照して説明する。

図６は本発明の一実施例によるフィルタリング過程を示す図である。

画質改善装置は高周波エッジプラメータＤを計算する（Ｓ６１０）。高周波エッジパラメータＤは数式２によって計算することができる。

horizontal＿first＿derivativeはオリジナルイメージ信号に対する１次微分信号を意味し、abs（horizontal＿second＿derivative）はオリジナルイメージ信号に対する２次微分信号の絶対値を意味する。

normalize演算は高周波エッジパラメータＤが０〜１の間の値を有するように正規化する関数である。

画質改善装置は高周波エッジパラメータＤと基準値とを比較する（Ｓ６２０）。基準値は０〜１の間の値で使用者がその大きさを設定することができる。

画質改善装置は高周波エッジパラメータＤが基準値より小さい場合、遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジに対してＭｉｎ/Ｍａｘフィルタリングを実施し（Ｓ６３０）、そうでない場合、Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタリングを実施しない。

図７は本発明の一実施例による画質改善装置による画質改善効果を示す。

従来のＬＴＩ（Luminance Transient Improvement）技法２０でオリジナルイメージ１０を処置した場合と本発明の一実施例によるフィルタリングを含むＬＴＩ技法３０でオリジナルイメージを処理した場合、全部において遷移時間が短縮されることがわかる。

しかし、Ａ地点を見ると、従来のＬＴＩ技法２０でオリジナルイメージ１０を処理した場合オーバーシュートが示されるが、本発明の一実施例によるフィルタリングをＬＴＩ技法３０でオリジナルイメージ１０を処理した場合オーバーシュートは示されない。

図８は本発明の他の実施例による画質改善効果を示すグラフである。

従来のＬＴＩ技法５０でオリジナルイメージ４０を処理した場合と本発明の他の実施例による周波数適応的フィルタリングを含むＬＴＩ技法６０でオリジナルイメージ４０を処理した場合、全部において遷移時間が短縮されることがわかる。

しかし、第１地点Ａを見ると、従来のＬＴＩ技法５０でオリジナルイメージ４０を処理した場合、オーバーシュートが示されるが、本発明の他の実施例による周波数適応的フィルタリングを含むＬＴＩ技法６０でオリジナルイメージ４０を処理した場合、オーバーシュートは示されない。

第２地点Ｂを見ると、図７の本発明の一実施例によるフィルタリングを含むＬＴＩ技法とは異なり、本発明の他の実施例による周波数適応的フィルタリングを含むＬＴＩ技法６０でオリジナルイメージを処理した場合、オーバーシュートが示される。即ち、周波数適応的フィルタリングを含むＬＴＩ技法６０は高周波エッジではＭｉｎ/Ｍａｘフィルタリングを実施していないことがわかる。

図９はオリジナルイメージを示し、図１０は図９のオリジナルイメージをＬＴＩの方式で画質を改善した例を示す。図１１は図９のオリジナルイメージを本発明の一実施例によるフィルタリングを含むＬＴＩ技法で画質を改善した例を示し、図１２は図９のオリジナルイメージを本発明の他の実施例による周波数適応的フィルタリングを含むＬＴＩ技法で画質を改善した例を示す。

本発明の実施例によるシュート発生を抑制する方法及びそのための画質改善装置によると、オリジナルイメージのエッジの遷移時間を減少させ、シュート発生を抑制して改善された画質のイメージを生成することができる。

また、本発明の他の実施例によるシュート発生を抑制する方法及びそのための画質改善装置によると、エッジの遷移時間を減少させ、シュート抑制をエッジの特性によって調節することができる。

このような画質改善装置を含む表示システムは向上された画質のイメージを表示することができる。

本発明の実施例による画質改善装置に含まれた、特定の機能を実施する各構成要素はソフトエェアまたはハードウェアで実現することができる。複数の構成要素は上位構成要素で結合するか各構成要素は下位の構成要素で分離することができる。また、一つの構成要素が他の構成要素の一部機能を実施するように画質改善装置または表示システムを実現することもできる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

従来の画質改善過程の例を示す図である。本発明の一実施例による表示システムを示す図である。本発明の一実施例による画質改善装置を示す図である。本発明の他の実施例による画質改善装置を示す図である。本発明の一実施例による画質改善過程を示す図である。本発明の一実施例によるフィルタリング過程を示す図である。本発明の一実施例による画質改善効果を示すグラフである。本発明の他の実施例による画質改善効果を示すグラフである。オリジナルイメージの例を示す。図９のオリジナルイメージを従来の方式で画質を改善した例を示す。図９のオリジナルイメージを本発明の一実施例によって画質を改善した例を示す。図９のオリジナルイメージを本発明の他の実施例によって画質を改善した例を示す。

符号の説明

２００表示システム
２１０イメージソース
２２０イメージプロセッサ
２３０表示装置
３００画質改善装置
３１０遷移特性向上回路
３１１１次微分回路
３１２２次微分回路
３１３乗算器
３１４加算器
３２０Ｍｉｎ/Ｍａｘフィルタ
４３０抑制制御器

Claims

オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階と、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する段階と、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートであるエッジ値を前記最大値にする段階と、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にする段階と、
を含むことを特徴とするイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。
前記オリジナルイメージ信号は、輝度信号であることを特徴とする請求項１記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。
前記オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階は、
前記オリジナルイメージ信号に対する１次微分信号及び２次微分信号を生成する段階と、
前記１次微分信号及び前記２次微分信号を乗算した補正信号を生成する段階と、
前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算する段階と、を含むことを特徴とする請求項１記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。
前記フィルタリング段階は、３タッブフィルタリング段階を含むことを特徴とする請求項１記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。
前記オーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する段階は、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算値を求める段階と、
前記オリジナル信号の１次微分値と２次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定する段階と、を含むことを特徴とする請求項１記載のイメージ信号の遷移特性の向上の際のシュート抑制方法。
前記オーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定する段階は、
前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０以上の時オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０未満の時アンダシュートに決定することを特徴とする請求項５記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。
前記イメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断する段階をさらに含み、
前記エッジが高周波エッジではない場合、非高周波エッジに対して前記フィルタリング段階を実施することを特徴とする請求項１記載のイメージ信号の遷移特性の向上の際のシュート抑制方法。
前記高周波エッジであるか否かを判断する段階は、
前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する２次微分信号の絶対値と１次微分信号値とを加算する段階と、
前記加算した値が基準値以上である場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満の場合、前記エッジを非高周波エッジと判断する段階と、を含むことを特徴とする請求項７記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。
前記基準値は、使用者によって調整可能であることを特徴とする請求項８記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。
オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる遷移特性向上回路と、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断し、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートのエッジ値を前記最大値にし、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にするフィルタと、
を含むことを特徴とする画質改善装置。
前記オリジナルイメージ信号は、輝度信号であることを特徴とする請求項１０記載の画質改善装置。
前記遷移特性向上回路は、
前記オリジナルイメージ信号に対する１次微分信号及び２次微分信号を生成する微分回路と、
前記１次微分信号及び前記２次微分信号を乗算した補正信号を生成する乗算器と、
前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算する加算器と、を含むことを特徴とする請求項１０記載の画質改善装置。
前記フィルタは、３タップフィルタリングを実施することを特徴とする請求項１０記載の画質改善装置。
前記フィルタは、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を求め、
前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を用いて、前記遷移特性の向上されたイメージのエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定することを特徴とする請求項１０記載の画質改善装置。
前記フィルタは、
前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０以上のときオーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０未満のときアンダシュートに決定することを特徴とする請求項１４記載の画質改善装置。
前記画質改善装置は、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断し、前記エッジが高周波エッジでない場合、前記フィルタが非高周波エッジに対するフィルタリングを実施するように制御する抑制制御器をさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の画質改善装置。
前記抑制制御器は、
前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する２次微分信号の絶対値と１次微分信号値とを加算した値以上である場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満である場合、前記エッジを非高周波エッジと判断し、
前記非高周波エッジに対して前記フィルタがフィルタリングを実施するように制御することを特徴とする請求項１６記載の画質改善装置。
前記抑制制御器は、基準値レジスタで前記基準値を読み込むことを特徴とする請求項１７記載の画質改善装置。
オリジナルイメージ信号を提供するイメージソースと、
オリジナルイメージの画質を改善する画質改善装置と、
前記画質の改善されたイメージ信号を表示する表示装置と、
を含み、
前記画質改善装置は、
前記オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる遷移特性向上回路と、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断し、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートであるエッジ値を前記最大値にし、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にするフィルタと、
を含むことを特徴とする表示システム。
前記オリジナルイメージ信号は、輝度信号であることを特徴とする請求項１９記載の表示システム。
前記遷移特性向上回路は、
前記オリジナルイメージ信号に対する１次微分信号及び２次微分信号を生成する微分回路と、
前記１次微分信号及び前記２次微分信号を乗算した補正信号を生成する乗算器と、
前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算した加算器と、を含むことを特徴とする請求項１９記載の表示システム。
前記フィルタは、３タップフィルタリングを実施することを特徴とする請求項１９記載の表示システム。
前記フィルタは、
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を求め、
前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定することを特徴とする請求項１９記載の表示システム。
前記フィルタは、
前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０以上の時オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の１次微分値と２次微分値との乗算が０未満のときアンダシュートに決定することを特徴とする請求項２３記載の表示システム。
前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断し、前記エッジが高周波エッジでない場合、前記フィルタが非高周波エッジに対する前記フィルタリングを実施するように制御する抑制制御器をさらに含むことを特徴とする請求項１９記載の表示システム。
前記抑制制御器は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する２次微分信号の絶対値と１次微分信号値とを加算した値が基準値以上の場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満の場合、前記エッジを非高周波エッジと判断し、
前記非高周波エッジに対して前記フィルタがフィルタリングを実施するように制御することを特徴とする請求項２５記載の表示システム。
前記抑制制御器は、基準値レジスタで前記基準値を読み込むことを特徴とする請求項２６記載の表示システム。