KR20070024356A

KR20070024356A - 화상처리장치, 화상표시장치 및 화상처리방법

Info

Publication number: KR20070024356A
Application number: KR1020060073709A
Authority: KR
Inventors: 시게루 하라다
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2007-03-02
Also published as: TWI330493B; CN1921559A; JP4419933B2; KR101263420B1; US20070046827A1; EP1758371B1; CN100477732C; US7839455B2; EP1758371A1; JP2007060580A; TW200721806A; DE602006008709D1

Abstract

화상처리에 의한 부자연스러운 화질 변동을 방지할 수 있는 화상처리장치, 화상표시장치 및 화상처리방법이 제공되어 있다. 휘도 분포 검출회로가 YUV 신호의 히스토그램(histogram) 분포로서 휘도 분포를 검출한다. 게인(gain) 산출회로와 게인 리미터(limiter)가 휘도 분포 데이터에 의거하여 게인 변화량을 검출한다. 게인 리미터가 게인 변화량을 게인 변화 임계치 이하로 제한한다. 게인 리미터와 지연회로가 게인 변화량을 조정하기 위하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 게인 변화량을 그 다음의 화상 프레임으로 넘긴다. γ보정회로가 조정된 게인 변화량에 의거하여 YUV 신호에 대한 화상처리(콘트라스트(contrast) 제어)를 수행한다.

Description

화상처리장치, 화상표시장치 및 화상처리방법{Image processing apparatus, image display and image processing method}

도 1은, 본 발명의 제 1실시형태에 따른 화상표시장치의 전체 구성을 나타내는 회로 블록도이다.

도 2는, 휘도 분포를 설명하기 위한 특성도이다.

도 3은, 도 1에 나타낸 게인(gain) 생성부의 상세 구성을 나타내는 회로 블록도이다.

도 4(a), 도 4(b) 및 도 4(c)는, 도 1에 나타낸 게인 변화량 제어부의 기능의 일례를 설명하기 위한 타이밍차트이다.

도 5는, 도 4(a), 도 4(b) 및 도 4(c)에 나타낸 게인 변화량의 제어 후 게인의 변화 모양을 설명하기 위한 타이밍차트이다.

도 6(a) 및 도 6(b)는, 도 1에 나타낸 게인 변화량 제어부의 기능의 다른 예를 설명하기 위한 타이밍차트이다.

도 7은, 도 1에 나타낸 γ보정회로의 기능을 설명하기 위한 특성도이다.

도 8은, 본 발명의 제 2실시형태에 따른 게인 생성부의 상세 구성을 나타내는 회로 블록도이다.

도 9는, 도 8에 나타낸 게인 변화량 제어부의 기능을 설명하기 위한 특성도 이다.

도 10은, 본 발명의 제 3실시형태에 따른 게인 생성부의 상세 구성을 나타내는 회로 블록도이다.

도 11(a) 및 도 11(b)는, 도 10에 나타낸 평준화 처리부의 기능의 일례를 설명하기 위한 특성도이다.

도 12는, 휘도 분포에 있어서 특정의 휘도 레벨 구간의 분포 변화를 설명하기 위한 특성도이다.

도 13(a) 및 도 13(b)는, 도 10에 나타낸 평준화 처리부의 기능의 다른 예를 설명하기 위한 특성도이다.

도 14는, 종래의 화상표시장치의 휘도 분포에 있어서 특정의 휘도 레벨 구간의 분포 변화를 설명하기 위한 특성도이다.

도 15는, 도 14에 나타낸 휘도 레벨 구간에서 분포 변화에 의한 감마 곡선의 변화 모양을 설명하기 위한 특성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 게인 생성부, 3 : 화상처리부,

5 : 디스플레이, 11 : 튜너,

12 : Y／C분리회로, 13 : 크로머(chroma) 디코더,

14 : 스위치, 15 : 지연회로,

20A 내지 20E : 휘도 분포, 21 : 휘도 분포 검출회로,

22 : 게인 산출회로, 23 : 게인 변화량 제어부,

24 : APL 검출회로, 25 : 평준화 처리부,

31 : γ보정회로, 41 : 매트릭스 회로,

42 : 드라이버, 51 : CRT,

52 : LCD, 231 : 게인 리미터(limiter),

232, 234 : 지연회로, 233 : ΔAPL 산출회로,

APLout : 평균 화상 레벨, C1 : 색신호,

Gin, Gout, Gout1, Gout2 : 게인 데이터,

Hout, Hout1, Hout2 : 휘도 분포 데이터,

GLim, GLim(S), GLim(M), GLim(L) : 게인 변화 임계치,

HLim : 분포 임계치, Rout, Gout, Bout : RGB 신호,

U1, Uin, V1, Vin, : 색차 신호, Y1, Yin, : 휘도신호,

ΔAPLout : 평균 화상 레벨 변화량,

ΔGin : 게인 변화량,

Δt : 단위시간(단위 데이터 영역당의 시간),

γ1, γ2 : 감마 곡선.

본 발명은 화상신호에 화질 보정처리를 수행하는 기능을 갖는 화상처리장치, 화상표시장치 및 화상처리방법에 관한 것이다.

본 발명은 2005년 8월 26일 일본 특허청에 출원된 일본특허출원 JP 2005-246611과 관련된 주제를 포함하며, 그 전체 내용이 여기에 참조로 반영되어 있다.

통상, 텔레비전 수상기, VTR(Video Tape Recorder), 디지털카메라, 텔레비전 카메라 또는 프린터와 같은 기기는, 입력 화상에 화질 보정을 하고 나서 입력 화상을 출력하는 화상처리 기능(예를 들면, 휘도나 콘트라스트(contrast) 제어, 윤곽 보정과 같은 기능)을 가지고 있다. 이러한 기능은, 주로 전적으로 어둡고 콘트라스트가 낮은 화상이나, 또렷하지 않은 화상에 대해서 효과적으로 적용된다.

이러한 기능 중, 일반적으로 콘트라스트 제어는, 이른바 감마 특성을 나타내는 감마 곡선을 보정함으로써 수행되어진다. 이 경우, 이 감마 곡선을 보정할 때에 각 휘도(신호) 레벨마다 설정되는 보정량이, 게인(gain)이라고 불려진다.

예를 들면, 일본 미심사 특허출원공보 번호 2002-366121, 2004-40808 및 2004-282377에는, 입력 화상의 휘도 분포가 히스토그램(histogram) 분포로서 검출되고, 이 히스토그램 분포에 의거하여, 입력 화상에 대하여 콘트라스트 제어와 같은 화상처리가 수행되는 화상처리 기술이 개시되어 있다. 이들의 기술에 있어서, 높은 도수치(度數値)를 가진 휘도 레벨에 대하여 특히 게인이 크게 설정될 경우, 전체로서의 콘트라스트는 효과적으로 향상될 수 있다.

그렇지만, 일본 미심사 특허출원공보 번호 2002-366121, 2004-40808 및 2004-282377의 기술에서는, 예를 들면 도 14에 나타낸 바와 같이, 히스토그램 분포 에 의한 휘도 분포(120A)가 특정의 휘도 레벨 구간에 집중되어 있는 경우에 있어서, 그 휘도 분포(120A)가 집중되어 있는 휘도 레벨 구간이 도면에서 화살표(P101, P102)로 나타낸 바와 같이 이동될 때, 휘도 레벨 구간이 아무리 가볍게 이동된다 하더라도, 콘트라스트 제어와 같은 화상처리 결과로 큰 변동이 일어날 수 있다. 즉, 그 휘도 분포(120A)가 집중되어 있는 휘도 레벨 구간이 휘도 레벨 구간들 간의 경계를 벌리도록 이동될 경우에는, 히스토그램 분포에 의거하여 화상처리가 수행될 때, 예를 들면 도 15에 나타낸 콘트라스트 제어의 경우에서와 같이, 화상처리전의 감마 곡선(γ101)과 화상처리후의 감마 곡선(γ102)은, 화질에 있어서 큰 변동(도면에서 화살표(P103, P104) 참조)을 일으킨다. 화질에 있어 이와 같은 큰 변동은, 표시된 화상의 화질에 무엇인가 잘못을 일으키게 되어, 부자연스러운 화상이 표시된다. 이러한 문제는, 휘도 레벨 구간분할수가 적은 경우에 특히 현저해진다.

따라서 종래의 기술에서는, 히스토그램 분포에 의한 휘도 분포가 특정의 휘도 레벨 구간에 집중되어 있는 경우에는, 화상처리가 부자연스러운 화질 변동을 일으킨다고 하는 문제가 있다.

상기 사항에 비추어, 화상처리에 의한 부자연스러운 화질 변동을 방지할 수 있는 화상처리장치, 화상표시 및 화상처리방법을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 하나의 실시형태에 따라, 화상처리장치는, 입력 화상 데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램을 획득하는 획득수단과, 획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 화상처리의 레벨을 나타내는 게인 변화량을 검 출하는 게인 변화량 검출수단과, 게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에, 화상 프레임에서의 게인 변화량을 게인 변화 임계치로 제한하는 제어수단과, 이 게인 변화량을 조정하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음의 화상 프레임에서의 게인 변화량으로 넘겨지고, 조정된 게인 변화량에 의거하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상처리를 수행하는 화상처리수단을 모두 포함하는 화상처리장치가 제공되어 있다. 또한,「화상 프레임」이란 1 화면을 구성하는 화상 데이터를 의미한다. 또, 「넘긴다」라는 것은, 그 다음의 화상 프레임에서의 게인 변화량에 추가되는 것을 의미하며, 예를 들면 그 다음의 화상 프레임에서 검출된 게인 변화량이 존재하는 경우에는, 「넘긴다」라는 것은 그 게인 변화량에 추가되는 것을 의미한다.

이 경우에 있어서, 화상처리장치는 입력 화상 데이터의 화상 프레임간의 APL(average picture level : 평균 화상 레벨) 변화량을 검출하는 APL 변화량 검출수단을 더 포함시키는 것이 바람직하며, 여기에서 제어수단은 APL 변화량 검출수단에 의해 검출된 APL 변화량에 의거하여 임계치 레벨을 변화시킨다.

본 발명의 하나의 실시형태에 따라, 화상표시장치는, 입력 화상 데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램을 획득하는 획득수단과, 획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 화상처리의 레벨을 나타내는 게인 변화량을 검출하는 게인 변화량 검출수단과, 게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에, 화상 프레임에서의 게인 변화량을 게인 변화 임계치로 제한하는 제어수단과, 이 게인 변화량을 조정하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음의 화상 프 레임에서의 게인 변화량으로 넘겨지고, 조정된 게인 변화량에 의거하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상처리를 수행하는 화상처리수단과, 그것에 의해 처리된 화상 데이터를 생성하고, 처리된 화상 데이터에 의거하여 화상을 표시하는 표시수단을 모두 포함하는 화상표시장치가 제공되어 있다.

본 발명의 하나의 실시형태에 따라, 화상처리방법은, 입력 화상 데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램을 획득하는 단계와, 획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 화상처리의 레벨을 나타내는 게인 변화량을 검출하는 단계와, 게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에, 화상 프레임에서의 게인 변화량을 게인 변화 임계치로 제한하는 단계와, 이 게인 변화량을 조정하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음의 화상 프레임에서의 게인 변화량으로 넘겨지고, 조정된 게인 변화량에 의거하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상처리를 수행하는 단계를 모두 포함하는 화상처리방법이 제공되어 있다.

본 발명의 실시형태에 따른 화상처리장치, 화상표시장치 및 화상처리방법에서는, 입력 화상 데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램이 획득되고, 획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 게인 변화량이 검출된다. 또한, 하나의 화상 프레임에서 게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에는, 그 게인 변화량이 게인 변화 임계치에 제한되고, 이 게인 변화량은 조정이 이루어져 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음의 화상 프레임에서의 게인 변화량으로 넘겨진다. 그리고 조정된 게인 변화량에 의거하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상처리가 수행된다.

본 발명의 다른 더 이상의 목적, 특징 및 이점은 보다 충분히 후술될 것이다.

본 발명의 실시형태에 대해서 이하, 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

［제 1실시형태］

도 1은, 본 발명의 제 1실시형태에 따른 화상표시장치의 전체 구성을 나타낸다. 이 화상표시장치는, 튜너(11), Y／C분리회로(12), 크로머(chroma) 디코더(13), 스위치(14), 지연회로(15), 게인 생성부(2) 및 화상처리부(3)를 포함하는 화상처리 기능부와 매트릭스 회로(41), 드라이버(42) 및 디스플레이(5)를 포함하는 화상표시 기능부를 갖추고 있다. 본 발명의 제 1실시형태에 따른 화상처리장치 및 화상처리방법도, 본 실시형태에 따른 화상표시장치에 의해서 구현되므로 이하, 함께 설명한다.

이 화상표시장치에 입력되는 화상 신호는, TV(Television)로부터의 텔레비전 신호 외, VCR(Video Cassette Recorder)이나 DVD(Digital Versatile Disc) 등의 출력일 수 있다. 복수종의 매체로부터 화상 정보를 획득하고, 각 매체에 대응하는 화상을 표시하는 것은, 최근의 텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터(PC)에 있어서는 일상이 되고 있다.

튜너(11)는, TV로부터 TV 신호를 수신하고 복조하여, 콤퍼짓(composite) 신호( CVBS；Composite Video Burst Signal)로서 출력한다.

Y／C분리회로(12)는, 튜너(11)로부터 콤퍼짓 신호, 또는 VCR이나 DVD1로부터 콤퍼짓 신호를 각각, 휘도신호(Y1)와 색신호(C1)로 분리하여 출력하는 것이다.

크로머 디코더(13)는, Y／C분리회로(12)에 의해 분리된 휘도신호(Y1) 및 색신호(C1)를, 휘도신호(Y1) 및 색차신호(U1, V1)를 포함하는 YUV 신호(Y1, U1, V1)로서 출력한다.

이 YUV 신호는, 2차원적 디지털 화상의 화상 데이터이며, 화상상의 위치에 대응하는 일련의 화소치이다. 휘도신호(Y)는 휘도 레벨을 표현하며, 백색 100％인 백색 레벨과 흑색 100％인 흑색 레벨과의 사이의 진폭치를 갖는다. 또한, 100％의 백색 화상신호는, 화상 신호의 상대적인 비를 나타내는 IRE(Institute of Radio Engineers)라고 하는 단위로, 100 (IRE)이다. NTSC(National Television Standards Committee) 신호 표준에서는, 백색 레벨은 100 IRE이고, 흑색 레벨은 0 IRE이다. 다른 한편, 색차신호(U 및 V)는 각각, 청색(B) 신호에서 휘도신호(Y)를 뺌으로써 생성된 신호(B－Y)와, 적색(R) 신호에서 휘도신호(Y)를 뺌으로써 생성된 신호(R－Y)에 대응하고 있고, 이들 신호(U 및 V)가 휘도신호(Y)와 조합될 때, 색깔(색상, 채도, 휘도)이 나타내질 수 있다.

스위치(14)는, 선택된 신호를 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)로서 출력하기 위하여, 복수종의 매체로부터 YUV 신호(이 경우에서는, YUV 신호(Y1, U1, V1) 및 DVD2로부터의 YUV 신호(Y2, U2, V2))를 교환한다.

게인 생성부(2)는, 후술하는 화상처리부(3) 내의 γ보정회로(31)로 출력되는 게인 데이터(Gout)를 생성하며, 휘도 분포 검출회로(21), 게인 산출회로(22) 및 게 인 변화량 제어부(23)를 포함한다.

휘도 분포 검출회로(21)는, 스위치(14)로부터 출력되는 YUV 신호(Yin, Uin, Vin) 중 휘도신호(Yin)에 의거하여, 히스토그램 분포로서 휘도 분포를 검출한다.

도 2는, 휘도 분포 검출회로(21)에 의해 검출된 휘도 분포의 일례(휘도 분포(20A))를 나타낸 것이며, 종축이 히스토그램 분포의 도수를, 횡축이 휘도 레벨을 각각 나타내고 있다. 또한, 이 휘도 분포(20A)의 예에서는, 휘도 레벨이 8 단계(8 중간 레벨)를 가지고 있다. 검출된 휘도 분포를 나타내는 휘도 분포 데이터(Hout1)는 게인 산출회로(22)로 출력된다. 생성된 휘도 분포 데이터(Hout1)는, 예를 들면, 화상을 표시할 때의 1 프레임 분의 데이터나 또는, 1 필드 분의 데이터인 화상 프레임의 데이터(1 화면을 구성하는 화상 데이터)를 포함하고 있다.

게인 산출회로(22)는, 휘도 분포 검출회로(21)로부터 출력되는 휘도 분포 데이터(Hout1)에 의거하여, γ보정회로(31)에 있어서의 콘트라스트 제어의 정도를 나타내는 게인 데이터(Gin)를 산출한다. 보다 구체적으로, 이 게인 데이터(Gin)의 산출 방법으로서는, 휘도 분포 데이터(Hout1)를 참조하면서, 보정합, 즉 큰 도수치의 휘도 레벨에서의 게인 데이터(Gin)가 작은 도수치의 휘도 레벨에서의 게인 데이터보다 커지도록 설정한다. 바꾸어 말하면, 입력 휘도 레벨에서의 변화에 대한 출력 휘도 레벨에서의 변화량은 비교적 크다.(도 7 참조) 게인 데이터(Gin)가 이러한 방식으로 설정되면, 후술되는 바와 같이 전체의 콘트라스트가 보다 효과적으로 향상된다. 이러한 방식으로 산출된 게인 데이터(Gin)는, 게인 변화량 제어부(23)로 출력된다.

도 3은, 게인 생성부(2)에서 게인 변화량 제어부(23)의 상세 구성을 나타낸다. 게인 변화량 제어부(23)는 게인 리미터(231)와 지연회로(232)를 포함한다.

게인 리미터(231)는, 게인 산출회로(22)에 의해 산출된 게인 데이터(Gin)에 의거하여 이 게인 데이터(Gin)의 화상 프레임간의 변화량인 게인 변화량(ΔGin)을 검출하고, 이 게인 변화량(ΔGin)을 소정의 임계치(게인 변화 임계치(GLim))로 제한하는 회로이다. 또, 지연회로(232)는, 게인 변화량(ΔGin)이 게인 변화 임계치(GLim)를 넘을 경우, 화상 프레임 당의 시간(단위시간 Δt)만큼 데이터를 지연시키며, 이것에 의해 게인 변화 임계치(GLim)를 넘은 만큼의 게인 변화량(ΔGin－GLim)이 게인 변화량(ΔGin)을 제어하도록 그 다음의 화상 프레임으로 넘겨진다.

보다 구체적으로, 예를 들면 도 4(a)의 타이밍차트에 나타낸 바와 같이 게인 리미터(231)로 입력되는 게인 데이터(Gin)가, 시간(t1)에 있어서 0에서 Gin1로 급격하게 증가하여, 그 후도 Gin1을 유지하는 경우, 게인 리미터(231)에 의해 검출되는 게인 변화량(ΔGin)에서 변화는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같다. 이 도면에서, 시간(t0, t1, t2,…) 사이의 시간 Δt가 상기한 화상 프레임 당의 시간(단위시간 Δt)에 해당한다. 이 경우, 게인 변화 임계치(GLim)가 도 4(b)에서 나타내는 바와 같이 설정되어 있는 경우, 게인 리미터(231)는 게인 변화량(ΔGin)의 값(Gin1)을 이 게인 변화 임계치(GLim)로 제한한다. 그리고 도 4(c)에 나타낸 바와 같이, 게인 리미터(231) 및 지연회로(232)는, 시간(t1~t2)에서 게인 변화 임계치(GLim)를 넘은 만큼의 게인 변화량(Gin1-GLim)을, 화살표(P1)로 나타낸 바와 같이, 시간(t2~t3)인 그 다음의 단위시간(Δt)으로 넘긴다. 또, 이 시간(t2~t3) 에서도, 넘겨진 게인 변화량(Gin1-GLim)이 게인 변화 임계치(GLim)를 넘기 때문에, 게인 리미터(231)는 게인 변화량을 게인 변화 임계치(GLim)로 다시 제한하고, 게인 리미터(231)와 지연회로(232)는 게인 변화 임계치(GLim)를 넘은 만큼의 게인 변화량(Gin1-2×GLim)을, 도면에서 화살표(P2)로 나타낸 바와 같이 시간(t3~t4)인 그 다음의 단위시간(Δt)으로 넘긴다. 이와 같이 하여, 게인 변화량(ΔGin)은 게인 변화 임계치(GLim) 이하로 제한되고, 도 5에서 화살표(P3, P4)로 나타낸 바와 같이, 원래의 게인 데이터(Gin)를 제어하여 생성된 게인 데이터(Gout)가, 게인 리미터(231)에서 화상처리부(3)에 있는 γ보정회로(31)로 출력된다.

예를 들면 도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 게인 데이터(Gin)가 시간(t0)에서 Gin1에서 0으로 급격하게 감소하고, 그 후에도 0을 유지하는 경우에서도, 상기와 같이 동일한 방식으로 게인 변화량이 제어되며, 도 6(b)에서 화살표(P5, P6)로 나타낸 바와 같이, 원래의 게인 데이터(Gin)의 게인 변화량을 조정하여 생성된 게인 데이터(Gout)가 게인 리미터(231)로부터 출력된다.

도 1로 되돌아가 설명하면, 지연회로(15)는, 스위치(14)에서 출력되는 색차신호(Uin, Vin)를 지연시키고, 화상처리부(3)로 색차신호(Uin, Vin)를 출력하도록 색차신호(Uin, Vin)와 게인 생성부(2)에서 출력되는 게인 데이터(Gout)를 동기화시킨다.

화상처리부(3)는, 게인 생성부(2)에서 출력되고, 게인 변화량을 제어하여 생성된 게인 데이터(Gout)의 이용을 통하여, 스위치(14)에서 출력되어 지연회로(15)를 통한 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)에 대하여 소정의 화상처리를 수행하는 것이며, 본 실시형태에 따른 화상표시장치에서, 화상처리부(3)는 이 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)에 대하여 콘트라스트 개선 처리를 수행하는 γ보정회로(31)를 포함하고 있다.

이 γ보정회로(31)는 상기와 같이, 게인 데이터(Gout)의 이용을 통하여 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)에 대하여 콘트라스트 개선 처리를 수행한다. 보다 구체적으로, 예를 들면 도 7의 입력휘도레벨 - 출력휘도레벨 특성곡선에서 나타내는 바와 같이, 원래의 γ커브 곡선(γ1)의 콘트라스트는, 각 휘도 레벨 마다 게인 데이터(Gout)(예를 들면, 도면중의 게인 데이터(Gout1 , Gout2))로 나타내지는 정도로 제어되고 있다. 이와 같은 방식으로 콘트라스트가 제어될 때, 예를 들면 γ커브 곡선(γ1)이, 중간의 휘도 레벨에서는 기울기가 가파르고 낮고 높은 휘도 레벨에서는 기울기가 완만한 γ커브 곡선(γ2)이 되도록 보정될 수 있으며, 특히 큰 도수치의 휘도 레벨 부근(도 2 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 중간의 휘도 레벨 부근)에서 콘트라스트가 향상될 수 있다. 그러므로 화상처리 후의 YUV 신호(Yout, Uout, Vout) 전체에 대한 콘트라스트는 보다 효과적으로 향상될 수 있다. 화상처리(콘트라스트 제어) 후의 YUV 신호(Yout, Uout, Vout)는 매트릭스 회로(41)로 출력된다.

매트릭스 회로(41)는, 화상처리부(3)에 의해 화상처리 후 YUV 신호(Yout, Uout , Vout)로부터 RGB 신호를 재생하며, 재생된 RGB 신호(Rout, Gout, Bout)를 드라이버(42)로 출력한다.

드라이버(42)는, 매트릭스 회로(41)로부터 출력된 RGB 신호(Rout, Gout, Bout)에 의거하여 디스플레이(5)에 대한 구동 신호를 생성하며, 이 구동 신호를 디 스플레이(5)로 출력한다.

디스플레이(5)는, 드라이버(42)로부터 출력된 구동 신호에 따라, 화상처리부(3)에 의해 화상처리 후, YUV 신호(Yout, Uout, Vout)에 의거하여 화상을 표시한다. 이 디스플레이(5)는 어떠한 종류의 디스플레이 디바이스이어도 좋으며, 예를 들면 CRT(Cathode-Ray Tube)(51), LCD(Liquid Crystal Display)(52), PDP(Plasma Display Panel ; 도시하지 아니함) 등이 이용된다.

이 경우, YUV 신호(Yin, Uin, Vin)는 본 발명에 있어서 「입력 화상 데이터」의 구체적인 예에 대응하고, YUV 신호(Yout, Uout, Vout)는 본 발명에 있어서 「화상처리 데이터」의 구체적인 예에 대응한다. 또, 휘도 분포 검출회로(21)는 본 발명에 있어서 「획득 수단」의 구체적인 예에 대응하고, 게인 리미터(231)는 본 발명에 있어서 「게인-변화량 검출 수단」의 구체적인 예에 대응하며, 이 게인 리미터(231) 및 지연회로(232)는 본 발명에 있어서 「제어 수단」의 구체적인 예에 대응한다. 또, γ보정회로(31)는 본 발명에 있어서 「화상처리 수단」의 구체적인 예에 대응한다.

다음에, 도 1~도 7을 참조하여, 본 실시형태에 따른 화상표시장치의 동작에 대하여 이하에 설명한다.

우선, 이 화상표시장치로 입력되는 화상 신호가 YUV 신호로 복조된다.

보다 구체적으로, TV로부터의 TV 신호는 튜너(11)에 의해 콤퍼짓 신호로 복조되고, VCR이나 또는 DVD1에서는 콤퍼짓 신호가 화상표시장치로 직접 입력된다.

그리고 콤퍼짓 신호는 Y／C분리회로(12)에서 휘도신호(Y1)와 색신호(C1)로 분리되고, 크로머 디코더(13)에서 YUV 신호(Y1, U1, V1)로 디코드 된다.

다른 한편, DVD2에서는 YUV 신호(Y2, U2, V2)가 화상표시장치로 직접 입력된다.

다음에, 스위치(14)에서, 이들 YUV 신호(Y1, U1, V1)나 또는 YUV 신호(Y2, U2, V2) 중 한쪽의 YUV 신호가 선택되어, YUV 신호(Yin, Uin, Vin)로서 출력된다. 그리고 이 YUV 신호(Yin, Uin, Vin) 중 휘도신호(Yin)는 게인 생성부(2) 및 화상처리부(3)내의 γ보정회로(31)로 출력되고, 색차신호(Uin, Vin)는 지연회로(15)로 출력된다.

게인 생성부(2)에서는, 입력된 휘도신호(Yin)에 의거하여, 이하와 같은 게인 데이터(Gout)의 생성 동작이 수행된다.

보다 구체적으로, 우선 휘도 분포 검출회로(21)에서는, 스위치(14)에서 출력되는 YUV 신호(Yin, Uin, Vin) 중 휘도신호(Yin)에 의거하여, 예를 들면 도 2에서 나타내는 바와 같이, 히스토그램 분포로서 휘도 분포가 검출되고, 휘도 분포 데이터(Hout1)로서 휘도 분포가 출력된다. 다음에, 게인 산출회로(22)에서는 휘도 분포 데이터(Hout1)에 의거하여, 게인 데이터(Gin)가 산출된다. 게인 변화량 제어부(23)에서는, 게인 리미터(231)에서 게인 변화량(ΔGin)이 게인 데이터(Gin)로부터 검출되며, 이 게인 변화량(ΔGin)은 게인 변화 임계치(GLim) 또는 그 이하로 제한된다. 또, 게인 변화량(ΔGin)이 게인 변화 임계치(GLim)를 넘는 경우에는, 게인 변화 임계치(GLim)를 넘은 만큼의 게인 변화량(ΔGin-GLim)이 게인 리미터(231) 및 지연회로(232)에 의해 그 다음의 화상 프레임으로 넘겨진다. 이와 같이 해서, 게인 변화량을 제어한 후 게인 데이터(Gout)가 생성되어, 게인 생성부(2)에서 화상처리부(3)로 출력된다.

다른 한편, 지연회로(15)에서는, 색차신호(Uin, Vin)가 지연되며, 그 결과, 색차신호(Uin, Vin)는 게인 생성부(2)에서 출력되는 게인 데이터(Gout)와 동기화 된다.

다음에, 화상처리부(3)의 γ보정회로(31)에서는, 스위치(14)에서 출력된 휘도신호(Yin)와 스위치(14)로부터 출력되어 지연회로(15)를 통한 색차신호(Uin, Vin)에 의거하여, 게인 생성부(2)로부터 공급되는 게인 데이터(Gout)를 이용함으로써, YUV신호(Yin, Uin, Vin)에 대하여 콘트라스트 개선 처리가 수행된다. 보다 구체적으로는, 각 휘도 레벨 마다 게인 데이터(Gout)로 나타내지는 정도로 콘트라스트가 제어된다.

이 경우, 게인 생성부(2)로부터 공급되는 게인 데이터(Gout)는, 상기와 같이, 게인 변화량을 제어한 후의 데이터이다. 그러므로, 특정의 휘도 레벨 구간에 집중된 휘도 분포에 있어서의 DC 변동에 의해, 예를 들면 도 4(a) 및 도 6(a)에 나타낸 게인 데이터(Gin)와 같이, 어떤 휘도 레벨 구간에서 게인(Gin)이 급히 변화(증가 또는 감소)하는 경우에서도, 단위시간(Δt)에서의 게인 변화량(ΔGin)이 게인 변화 임계치(GLim) 이하로 제한되기 때문에, 조정되지 않은 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)와 조정된 YUV 신호(Yout, Uout, Vout) 사이에서의 변화는, 게인 변화량에 있어서 조정이 이루어지기 전의 게인 데이터(Gin)가 이용될 경우와 비교하여, 축소된다.

다음에, 매트릭스 회로(41)에서는, 콘트라스트 처리 후의 YUV 신호(Yout, Uout, Vout)로부터 RGB 신호(Rout, Gout, Bout)가 재생되며, 드라이버(42)는 이 RGB 신호(Rout, Gout, Bout)에 의거하여 구동 신호를 생성하고, 이 구동 신호에 의거하여 디스플레이(5)에 화상이 표시된다.

상기와 같이, 본 실시형태에서는, 게인 생성부(2) 내의 휘도 분포 검출회로(21)가 스위치(14)에서 출력되는 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)의 히스토그램 분포에 의한 휘도 분포를 검출하고, 게인 산출회로(22) 및 게인 변화량 제어부(23) 내의 게인 리미터(231)가 휘도 분포 데이터(Hout1)에 의거하여 게인 변화량(ΔGin)을 검출하며, 게인 리미터(231)는 이 게인 변화량(ΔGin)을 소정의 게인 변화 임계치(GLim) 이하로 제한하고, 게인 리미터(231) 및 지연회로(232)는 게인 변화량(ΔGin)을 제어하기 위하여, 게인 변화 임계치(GLim)를 넘은 만큼의 게인 변화량(ΔGin-GLim)을 그 다음의 화상 프레임으로 넘기고, 화상처리부(3) 내의 γ보정회로(31)는 게인 변화량을 제어한 후 게인 변화량(ΔGin)에 의거하여 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)에 대하여 화상처리(콘트라스트 제어)를 수행함으로써, 휘도 분포의 모양에 관계없이 화상처리에 의한 부자연스러운 화질 변동이 방지될 수 있다.

［제 2실시형태］

다음에, 본 발명의 제 2실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 화상표시장치는, 제 1실시형태에 따른 화상표시장치에 있어서의 게인 생성부(2)에서, APL(Average Picture Level；평균 화상 레벨) 검출회로(24)를 더 포함하며, 게인 변화량 제어부(23)에서, ΔAPL 산출회로(233) 및 지연회로(234)를 더 포함한다.

도 8은 본 실시형태에 따른 게인 생성부(2)의 구성을 나타낸다. 본 실시형태에 따른 게인 생성부(2)는 휘도 분포 검출회로(21), 게인 산출회로(22), 게인 변화량 제어부(23) 및 APL 검출회로(24)를 포함하고 있다. 또, 게인 변화량 제어부(23)는 게인 리미터(231), 지연회로(232), ΔAPL 산출회로(233) 및 지연회로(234)를 포함하고 있다. 제 1실시형태에 있어서의 구성요소와 같은 것들은 같은 부호로 표현되며, 설명은 생략한다.

APL 검출회로(24)는, 스위치(14)에서 출력되는 YUV 신호(Yin, Uin, Vin) 중 휘도신호(Yin)에 의거하여, 단위 데이터 영역 당(예를 들면, 필드 당)의 평균 화상 레벨을 검출한다.

검출된 평균 화상 레벨(APLout)는, 게인 변화량 조정부(23) 내의ΔAPL 산출회로(233) 및 지연회로(234)에 출력된다.

ΔAPL 산출회로(233)는, APL 검출회로(24)에서 출력되는, 어떤 화상 프레임의 평균 화상 레벨(예를 들면, n번째(n；자연수)의 화상 프레임의 평균 화상 레벨(APLout(n)))과 그 다음의 화상 프레임의 평균 화상 레벨(예를 들면, (n＋1)번째의 화상 프레임의 평균 화상 레벨(APLout(n＋1))) 간의 차분, 즉 평균 화상 레벨 변화량(ΔAPLout)(예를 들면, ΔAPL(n＋1)=APLout(n＋1)－APLout(n))을 검출하는 것이다. 또, 지연회로(234)는 ΔAPL 산출회로(233)에 데이터를 공급하기 위하여, APL 검출회로(24)에서 출력되는 평균 화상 레벨(APLout)의 데이터를 화상 프레임 당의 시간(예를 들면, 상기 단위시간(Δt))만큼 지연시킨다.

이 경우에, ΔAPL 산출 회로(233)는, 본 발명에 있어서의 「APL(average picture level ; 평균 화상 레벨) 변화량 검출 수단」의 구체적인 예에 대응한다.

본 실시형태에 따른 게인 생성부(2)에서는, 이하와 같은 게인 데이터(Gout)의 생성 동작이 입력된 휘도신호(Yin)에 의거하여 수행된다.

우선, 휘도 분포 검출회로(21)에서는, 휘도 분포 데이터(Hout1)가 휘도신호(Yin)에 의거하여 검출되고, 게인 산출회로(22)는 이 휘도 분포 데이터(Hout1)에 의거하여 게인 데이터(Gin)를 산출한다. 또, APL 검출회로(24)에서는, 화상 프레임의 평균 화상 레벨(APLout)이 휘도신호(Yin)에 의거하여 검출되고, ΔAPL 산출 회로 및 지연회로(234)는 평균 화상 레벨 변화량(ΔAPLout)을 검출한다. 그리고 게인 리미터(231)에서는, 게인 데이터(Gin)로부터 게인 변화량(ΔGin)이 검출되고, 이 게인 변화량(ΔGin)은 게인 변화 임계치(GLim) 이하로 제한된다.

이 경우에, 본 실시형태에 따른 게인 리미터(231)는 ΔAPL 산출회로(233)로부터 공급되는 평균 화상 레벨 변화량(ΔAPLout)의 크기에 따라 게인 변화 임계치(GLim)를 변화시킨다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 도 9에 나타내는 바와 같이, ΔAPLout＜ΔAPLout1인 소변화영역(ΔAPLout(S))에서는 게인 변화 임계치(GLim)=GLim(S)와, ΔAPLout1≤ΔAPLout＜ΔAPLout2인 중변화영역(ΔAPLout(M))에서는 게인 변화 임계치(GLim)=GLim(M)와, ΔAPLout2≤ΔAPLout인 대변화영역(ΔAPLout(L))에서는 게인 변화 임계치(GLim)=GLim(L)라고 하는 것과 같은 방식으로 게인 변화 임계치(GLim)가 다단계(이 경우, 3단계)로 변화되도록 설정된다. 보다 구체적으로는, 소변화영역(ΔAPLout(S))에서의 게인 변화 임계치(GLim(S))와 대변화영역(ΔAPLout(L))에서의 게인 변화 임계치(GLim(L))는 중변화영역(Δ APLout(M))에서의 게인 변화 임계치(GLim(M))보다 적게 설정된다. 소변화영역(ΔAPLout(S)), 중변화영역(ΔAPLout(M)) 및 대변화영역(ΔAPLout(L))은 각각, 본 발명에 있어서의 「 제 1영역」, 「 제 3영역」 및 「 제 2영역」의 구체적인 예에 대응한다.

게인 변화 임계치(GLim)가 이와 같은 방식으로 설정될 경우, 소변화영역(ΔAPLout(S))에서는, 제 1실시형태의 경우에서와 같이, 단위시간(Δt)에서의 게인 변화량(ΔGin)은 게인 변화 임계치(GLim)(S) 이하로 제한되므로, 예를 들면 도 4(a) 및 도 6(a)에서 나타내는 바와 같이, 특정 휘도 레벨 구간에 집중된 휘도 분포에 있어서 사소한 DC변동에 의해, 어떤 휘도 레벨 구간에서의 게인(Gin)이 급히 변화(증가 또는 감소)하는, 즉 게인 변화량(ΔGin)이 큰 경우에서도, 조정되지 않은 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)와 조정된 YUV 신호(Yout, Uout, Vout) 사이에서의 변화는, 게인 변화량에 있어서 조정이 이루어지기 전의 게인 데이터(Gin)가 이용될 경우와 비교하여, 축소된다. 또, 게인 변화 임계치(GLim)(S)가 이와 같은 방식으로 중변화영역(ΔAPLout(M))에서의 게인 변화 임계치(GLim)(M)보다 적게 설정될 경우에서도, 평균 화상 레벨 변화량(ΔAPLout)이 적기(DC 변동이 적다) 때문에, 콘트라스트 제어 후의 YUV 신호(Yout, Uout, Vout)에 의거하여 화상이 자연스럽게 표시된다.

또, 중변화영역(ΔAPLout(M))에서는, 게인 변화 임계치(GLim)(M)가 증가하도록(게인 변화 임계치(GLim)의 제한을 취소) 설정되고, 평균 화상 레벨 변화량(ΔAPLout)이 어느 정도(중간 정도)까지 큰 경우에는, 게인 데이터(Gout)가 급격하게 변화될 수 있기 때문에, 조정되지 않은 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)와 조정된 YUV 신호(Yout, Uout, Vout) 사이에서의 변화는 평균 화상 레벨에서의 변화를 쫓아갈 수 있게 되어, 부자연스러운 화질 변동 방지가 회피될 수 있다.

또, 대변화영역(ΔAPLout(L))에서는, 게인 변화 임계치(GLim(L))가 감소하도록(게인 임계치(GLim)를 제어한다) 설정되기 때문에, 평균 화상 레벨 변화량(ΔAPLout)이 큰 경우에, 예를 들면 화면이 변화되는 경우에는 게인 변화량(ΔGin)이 제한되고, 휘도 변화시의 부자연스러운 화질 변동이 방지된다.

이렇게, 본 실시형태에서는, 게인 생성부(2)는 APL 검출회로(24), ΔAPL 산출회로(233) 및 지연회로(234)를 포함하고 있고, 게인 리미터(231)는 ΔAPL 산출회로(233)로부터 공급되는 평균 화상 레벨 변화량(ΔAPLout)에 따라 게인 변화 임계치(GLim)를 변화시키므로, 제 1실시형태에 있어서의 효과에 부가하여, 화상처리에 의한 부자연스러운 화질 변동이, 평균 화상 레벨 변화량에 따라 보다 효과적으로 방지될 수 있다.

［제 3실시형태］

다음에, 본 발명의 제 3실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 화상표시장치는, 제 1또는 제 2실시형태에 따른 화상표시장치에 있어서의 게인 생성부(2)에서, 휘도 분포 검출회로(21)와 게인 산출회로(22)와의 사이에 평준화 처리부(25)를 더 포함하고 있다. 이하의 설명은, 도 1에 나타낸 제 1실시형태에 따른 게인 생성부(2)에 의거하여 이루어지지만, 도 8에 나타낸 제 2실시형태에 따른 게인 생성부(2)의 경우에 대해서도 같다.

도 10은, 본 실시형태에 따른 게인 생성부(2)의 구성을 나타낸다. 본 실시형태에 따른 게인 생성부(2)는 휘도 분포 검출회로(21), 평준화 처리부(21), 게인 산출회로(22) 및 게인 변화량 제어부(23)를 포함하고 있다. 제 1실시형태에 있어서의 구성요소와 같은 것들은 같은 부호로 표현되며, 설명은 생략한다.

평준화 처리부(25)는 분포 리미터, 분포 필터 등(도시하지 아니함)을 포함한다. 이 평준화 처리부(25)는 본 발명에 있어서의 「평준화 처리 수단」의 구체적인 예에 대응한다.

이 분포 리미터는, 휘도 분포 검출회로(21)에서 출력되는 휘도 분포 데이터(Hout1)에 있어서, 히스토그램의 도수를 소정의 임계치 이하로 제한하는 회로이다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 도 11(a)에 나타낸 휘도 분포(20B) 중 부호 P7로 나타낸 바와 같이, 특정의 휘도 레벨 구간에 분포가 집중되고, 도수치가 분포 임계치(HLim) 이상일 경우에는, 도 11(b)에 나타낸 휘도 분포(20C) 중 부호 P8로 나타낸 바와 같이, 이 분포 임계치(HLim) 이상의 도수치는 삭제된다. 이것에 의해, 히스토그램에 있어서 특정의 휘도 레벨 구간에서의 분포 집중이 축소되어 평준화된다. 이렇게 하여, 평준화 처리된 휘도 분포 데이터(Hout2)는 게인 산출 회로(23)로 출력된다.

이와 같이 하여, 이 게인 생성부(2)로부터 공급되는 게인 데이터(Gout)는, 분포 리미터에 의해 평준화 처리된 휘도 분포 데이터(Hout2)에 의거하는 것이 되므로, 예를 들면 도 12에 나타낸 휘도 분포(20C)의 경우에서와 같이, 분포가 집중되어 있는 휘도 레벨 구간이 화살표(P9, P10)로 나타낸 바와 같이 이동된다 하더라 도, 조정되지 않은 YUV 신호(Yin, Uin, Vin)와 조정된 YUV 신호(Yout, Uout, Vout) 사이에서의 변화는, 무조정 하에서의 휘도 분포 데이터(Hout1)에 의거한 게인 데이터의 경우와 비교하여, 축소된다.

다른 한편, 분포 필터는, 휘도 분포 검출회로(21)에 의해 생성된 휘도 분포 데이터(Hout1)에 있어서, 연속한 복수의 휘도 레벨 구간들 각각에 대하여 가중평균치를 산출하며, 원래의 도수치는 가중평균치로 대체되고, 가중평균치는 휘도 분포 데이터(Hout2)로서 출력된다.

보다 구체적인 설명은, 예를 들면 도 13(a), 도 13(b)에 각각 나타낸 휘도 분포(20D, 20E)를 참조하여 설명하면, 이하와 같이 된다. 예를 들면, 도 13(a)에 나타낸 휘도 분포(20D)로 나타낸 바와 같이, 어떤 휘도 레벨 구간(좌측의 휘도 레벨 구간)에서의 도수치가 20이고, 그 우측의 휘도 레벨 구간(한가운데의 휘도 레벨 구간)에서의 도수치가 100이며, 그리고 가운데에서 더 그 우측의 휘도 레벨 구간(우측의 휘도 레벨 구간)에서의 도수치가 20인, 즉 한가운데의 휘도 레벨 구간에 분포가 집중되어 있는 경우, 연속한 복수(이 경우에 3개)의 휘도 레벨 구간들 각각에 대하여 휘도 레벨 구간에서의 가중평균치(Aｖe(좌), Aｖe(중), Aｖe(우))는 이하의 식(1) 내지 식(3)에 의해 산출된다. 또한, 이 경우에 가중치는, 일례로서 (좌：중：우)=(1：2：1)이다.

Aｖe(좌)=(0×1＋20×2＋100×1)/(1＋2＋1)=35…(1)

Aｖe(중)=(20×1＋100×2＋20×1)/(1＋2＋1)=60…(2)

Aｖe(우)=(100×1＋20×2＋0×1)/(1＋2＋1)=35…(3)

따라서, 원래의 휘도 레벨 구간에서의 도수치가 이들 식(1) 내지 식(3)에 의해 각각 산출된 가중평균치(Aｖe(좌), Aｖe(중), Aｖe(우))로 대체될 경우, 도 13(b)에 나타낸 휘도 분포(20E)가 생성된다.

이 휘도 분포(20E)에서, 원래의 휘도 분포(20D)와 비교하면, 도면에서 화살표(P11~P13)로 나타낸 바와 같이, 좌측의 휘도레벨 구간에서의 도수치는 20에서 35로 증가하고, 한가운데의 휘도 레벨 구간에서의 도수치는 100에서 60으로 감소하며, 좌측의 휘도 레벨 구간에서의 도수치는 20에서 35로 증가하기 때문에, 한가운데의 휘도 레벨 구간에서의 분포 집중이 축소되고, 분포는 평준화된다.

상기와 같이, 본 실시형태에서는, 게인 생성부(2)는 특정의 휘도 레벨 구간에서의 분포 집중을 축소시켜 평준화 처리를 하는 평준화 처리부(25)를 포함하고 있으므로, 평준화 처리된 휘도 분포 데이터(Hout2)에 의거하여 게인 데이터(Gout)가 생성될 수 있고, 제 1 또는 제 2실시형태에 있어서의 효과에 부가하여, 화상처리에 의한 부자연스러운 화질 변동이 더욱 축소될 수 있다.

본 실시형태에서 평준화 처리부(25)는, 분포 리미터 또는 분포 필터 중 어느 하나를 포함할 경우가 설명되지만, 평준화 처리부(25)는 분포 리미터와 분포 필터를 다 포함해도 좋다. 보다 구체적으로, 분포 리미터는, 휘도 분포의 도수치를 분포 임계치(HLim) 이하로 제한하며, 분포 필터는 도수치를 제한한 후 휘도 분포 데이터에 있어서의 가중평균치를 산출하고, 가중평균치를 출력하기 위하여 원래의 도수치를 가중평균치로 대체한다. 이와 같은 구성에 있어서, 분포 리미터 및 분포 필터를 이용함으로써 부자연스러운 화질 변동이 더욱 축소될 수 있다. 이들 은 순서가 반대로 배치되어도 좋다.

본 발명이 제 1, 제 2 및 제 3실시형태를 참조하여 설명되어 있지만, 본 발명은 이러한 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 여러 가지의 변형이 가능하다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는, 휘도 분포(20A 내지 20E)에 대해 휘도 레벨이 8 구간(8 중간 단계의 레벨)으로 분할되어 있는 경우가 설명되고 있지만, 게인 변화량 제어부(23)나 또는 APL 검출회로(24)가, 이 휘도 레벨의 구간 수에 따라 게인 변화량(ΔGin)의 제어 동작이나 또는 평균 화상 레벨(APLout)의 검출 동작을 수행해도 괜찮다. 마찬가지로, 평준화 처리부(25)로서의 분포 리미터 또는 분포 필터가, 이 휘도 레벨의 구간 수에 따라 평준화 처리를 수행해도 좋다. 보다 구체적으로, 특정의 휘도 레벨 구간에서의 분포 집중으로 인한 부자연스러운 화질 변동은 상기한 바와 같이, 이 휘도 레벨의 구간 수가 적을 경우에 특히 현저해지기 때문에, 휘도 레벨의 구간 수가 임계치 이하일 경우에만, 이러한 동작들이 수행된다. 이와 같은 구성의 경우, 부자연스러운 화질 변동이 무시해도 좋을 정도의 휘도 레벨 구간 수인 경우에는, 이러한 동작들은 전체의 화상 처리의 처리 속도를 향상시키기 위하여 보류될 수 있다.

또, 상기 실시형태에서는, 화상처리부(3)가 γ보정회로(31)를 포함하고 있는 경우가 설명되고 있지만, 화상처리부(3)의 구성은 이 경우로 한정되지 않고, 화상처리부(3)가, 예를 들면 다른 화상처리용의 회로를 포함하거나 또는 그와 같은 회로를 복수개 포함해도 좋다.

여러 가지의 수정, 조합, 부분조합 및 변경이 첨부된 청구항의 범위 내에 있 거나 또는 그것과 동일한 것일 경우, 그들이 설계 요구조건 및 기타 요소에 의해 일어날 수 있음은 당업자들에 의해 충분히 이해되어져야 한다.

본 발명의 실시형태에 따른 화상처리장치, 화상표시장치 또는 화상처리방법에 있어서, 입력 화상 데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램이 획득되고, 획득된 휘도 히스토그램에 의거하여 화상 프레임간에서의 게인 변화량이 검출되며, 한 화상 프레임에서 이 게인 변화량이 소정의 게인 변화 임계치를 넘는 경우에는, 이 게인 변화량은 게인 변화 임계치로 제한되고, 이 게인 변화량이 조정되기 때문에 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음 프레임의 게인 변화량으로 넘겨지며, 조정된 게인 변화량에 의거하여 입력 화상 데이터에 대한 화상처리가 수행되므로, 화상처리에 의한 부자연스러운 화질 변동이 방지될 수 있다.

Claims

화상처리장치에 있어서,

입력 화상 데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램을 획득하는 획득수단과,

획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 화상처리의 레벨을 나타내는 게인의 변화량을 검출하는 게인-변화량 검출수단과,

게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에, 화상 프레임에서의 게인 변화량을 게인 변화 임계치로 제한하는 제어수단과,

이 게인 변화량을 조정하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음의 화상 프레임에서의 게인 변화량으로 넘겨지고, 조정된 게인 변화량에 의거하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상처리를 수행하는 화상처리수단을 갖추어 구성하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1항에 있어서,

입력 화상 데이터의 화상 프레임간의 APL(average picture level : 평균 화상 레벨) 변화량을 검출하는 APL 변화량 검출수단을 더 갖추어 구성하고,

상기 제어수단은 상기 APL 변화량 검출수단에 의해 검출된 APL 변화량에 의거하여 임계치 레벨을 변화시키는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 2항에 있어서,

상기 제어수단은 상기 APL 변화량에 따라 계단식 방식으로 상기 게인 변화 임계치를 개별적으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 3항에 있어서,

상기 제어수단은, 상기 APL 변화량의 제 1영역내 게인 변화 임계치와 상기 APL 변화량의 제 2영역내 게인 변화 임계치를, 제 1영역과 제 2영역의 중간에 있는 제 3영역내 게인 변화 임계치보다 작게 되도록 설정하고, 제 2영역내 APL 변화량은 제 1영역내 APL 변화량보다 크게 되는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 획득수단에 의해 획득된 상기 휘도 히스토그램을 평준화하는 평준화수단을 더 갖추어 구성하고,

상기 게인-변화량 검출수단은 상기 평준화된 휘도 히스토그램에 의거하여, 상기 게인 변화량을 검출하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 5항에 있어서,

상기 평준화 수단은 상기 휘도 히스토그램의 도수를 도수 임계치로 제한함으로써, 상기 휘도 히스토그램을 평준화하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 5항에 있어서,

상기 평준화 수단은, 상기 휘도 히스토그램의 연속한 복수의 휘도 레벨 구간들 각각에 대하여 가중평균치를 산출하고, 각 휘도 레벨에서의 도수치를 산출된 가중평균치로 치환함으로써, 상기 휘도 히스토그램을 평준화하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 6항에 있어서,

상기 평준화 수단은, 상기 휘도 히스토그램의 연속한 복수의 휘도 레벨 구간들 각각에 대하여 가중평균치를 산출하고, 상기 휘도 히스토그램에서 도수를 제한함은 물론 휘도 레벨 각 구간에서의 도수치를 산출된 가중평균치로 치환함으로써, 평준화를 행하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 제어 수단은, 상기 휘도 히스토그램에서 증강한 레벨 구간 수가 임계치 수 이하이면, 상기 게인 변화량을 조정하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1항에 있어서,

상기 화상처리 수단은, 상기 입력 화상 데이터의 콘트라스트를 개선시키기 위한 γ보정회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
화상표시장치에 있어서,

입력화상데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램을 획득하는 획득수단과,

획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 화상처리의 레벨을 나타내는 게인의 변화량을 검출하는 게인-변화량 검출수단과,

게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에, 화상 프레임에서의 게인 변화량을 게인 변화 임계치로 제한하는 제어수단과,

이 게인 변화량을 조정하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음의 화상 프레임에서의 게인 변화량으로 넘겨지고, 조정된 게인 변화량에 의거하여, 상기 입력 화상 데이터에 대한 화상처리를 수행하는 화상처리수단과,

처리된 화상 데이터에 의거하여 화상을 표시하는 표시수단을 갖추어 구성하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
입력 화상 데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램을 획득하는 단계와,

획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 화상처리의 레벨을 나타내는 게인 변화량을 검출하는 단계와,

게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에, 화상 프레임에서의 게인 변화량을 게인 변화 임계치로 제한하는 단계와,

이 게인 변화량을 조정하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음 의 화상 프레임에서의 게인 변화량으로 넘겨지고, 조정된 게인 변화량에 의거하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상처리를 수행하는 단계를 갖추어 구성하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
화상처리장치에 있어서,

입력 화상 데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램을 획득하는 획득부와,

획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 화상처리의 레벨을 나타내는 게인의 변화량을 검출하는 게인-변화량 검출부와,

게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에, 화상 프레임에서의 게인 변화량을 게인 변화 임계치로 제한하는 제어부와,

이 게인 변화량을 조정하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음의 화상 프레임에서의 게인 변화량으로 넘겨지고, 조정된 게인 변화량에 의거하여, 입력 화상 데이터에 대한 화상처리를 수행하는 화상처리부를 갖추어 구성하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
화상표시장치에 있어서,

입력화상데이터의 각 화상 프레임을 위한 휘도 히스토그램을 획득하는 획득부와,

획득된 휘도 히스토그램에 의거하여, 화상 프레임간의 화상처리의 레벨을 나 타내는 게인의 변화량을 검출하는 게인-변화량 검출부와,

게인 변화량이 게인 변화 임계치를 넘을 경우에, 화상 프레임에서의 게인 변화량을 게인 변화 임계치로 제한하는 제어부와,

이 게인 변화량을 조정하여 게인 변화 임계치를 넘은 만큼의 부분이 그 다음의 화상 프레임에서의 게인 변화량으로 넘겨지고, 조정된 게인 변화량에 의거하여, 상기 입력 화상 데이터에 대한 화상처리를 수행하는 화상처리부와,

그것에 의해 처리된 화상 데이터를 생성하고, 처리된 화상 데이터에 의거하여 화상을 표시하는 표시부를 갖추어 구성하는 것을 특징으로 하는 화상표시장치.