KR20100004329A

KR20100004329A - Apparatus for improving picture of dark areas

Info

Publication number: KR20100004329A
Application number: KR1020080064438A
Authority: KR
Inventors: 이광연; 최병태
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2010-01-13

Abstract

PURPOSE: An apparatus for improving a picture of dark areas is provided to maintain or amplify a detailed range of an image in a dark place by compensating interval contraction and average movement. CONSTITUTION: A luminance information detecting unit(200) includes an LPF(Low Pass Filter)(202), an subtracter(204) and a coring unit(206). The luminance information detection unit detects the information of an inputted brightness signal, and a gain control value generating unit(210) generates a gain control value of the brightness information detected from the luminance information detecting unit. A first multiplier(220) multiplies the gain control value by the brightness information, and an adder(230) adds the output signal of the first multiplier to the inputted brightness signal.

Description

Apparatus for improving picture of dark areas}

본 발명은 어두운 영역의 화질 개선장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 영상의 어두운 영역에서 공간 적응적(spatially-adaptive)으로 화질을 개선하는 어두운 영역의 화질 개선장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for improving image quality of a dark area. More particularly, the present invention relates to a device for improving image quality of a dark region that spatially-adaptively improves image quality in a dark region of an image.

텔레비전 수상기 등과 같은 영상 표시기의 표시패널에 표시되는 영상의 화질을 결정하는 요소들 중에서 영상 대조비(image contrast)는 영상의 전체적인 특징을 결정하는 매우 중요한 요소이다.Among the factors that determine the image quality of an image displayed on a display panel of an image display such as a television receiver, image contrast is a very important factor that determines the overall characteristics of the image.

'흐릿하다', '또렷하다', '밋밋하다' 및 '입체적이다' 등과 같은 주관적 느낌의 대부분은 영상 대조비에 의하여 결정된다. 따라서 영상 대조비의 개선은 화질의 개선 중에서 가장 큰 효과를 갖는 부분이라 할 수 있다.Most of the subjective feelings such as 'blurry', 'clear', 'flat' and 'stereoscopic' are determined by the image contrast ratio. Therefore, the improvement of the image contrast ratio may be said to have the greatest effect among the improvement of the image quality.

영상 대조비를 개선하는 방법으로는 대부분이 화면(picture) 단위로 구성된다. 즉, 화면 전체의 특성을 결정짓는 평균, 히스토그램(histogram) 등을 계산하여 밝은 영역은 더욱 밝게 하고, 어두운 부분은 더욱 어둡게 한다.Most of the methods for improving the image contrast ratio are configured in picture units. In other words, the average, histogram, etc., which determine the characteristics of the entire screen are calculated to make the brighter areas brighter and the darker parts darker.

이 과정은 도 1에 도시된 바와 같은 하나의 톤 매핑 곡선(tone mapping curve)으로 표현할 수 있다.This process may be represented by one tone mapping curve as shown in FIG. 1.

도 1에서 X축은 입력 영상의 화소 밝기 값이고, Y축은 출력 영상의 화소 밝기 값이다. 도 1을 살펴보면, 입력 영상의 어두운 화소(구간 a)들의 밝기 값은 y=x의 직선식의 값보다 다 낮아지고, 입력 영상의 밝은 화소(구간 c)들의 밝기 값은 y=x의 직선식의 값보다 더 높아짐을 알 수 있다.In FIG. 1, the X axis represents a pixel brightness value of the input image and the Y axis represents a pixel brightness value of the output image. Referring to FIG. 1, the brightness values of dark pixels (section a) of the input image are all lower than the linear values of y = x, and the brightness values of bright pixels (section c) of the input image are y = x. It can be seen that higher than the value of.

이러한 톤 매핑은 개념적으로 쉽게 이해되고, 구현도 간단한 장점이 있다. 그러나 어두운 영역과 밝은 영역의 세부적인 특성이 왜곡되고, 손실된다.This tone mapping is conceptually easy to understand and has a simple implementation. However, the details of dark and bright areas are distorted and lost.

도 1에서 입력 영상의 어두운 영역(구간 a)은 출력 영상의 어두운 영역(구간 A)으로 변환되고, 입력 영상의 밝은 영역(구간 c)은 출력 영상의 밝은 영역(구간 C)으로 변환되는데 각 구간의 평균이 이동하고, 구간의 폭은 줄어듦을 알 수 있다(shift and compression).In FIG. 1, a dark region (section a) of the input image is converted into a dark region (section A) of the output image, and a bright region (section c) of the input image is converted into a bright region (section C) of the output image. It can be seen that the mean of N moves and the width of the interval decreases (shift and compression).

반면에 입력 영상의 중간 밝기 영역(구간 b)은 구간 평균이 유지되고, 폭이 커지는 중간 밝기 영역(구간 B)으로 변환된다. 중간 밝기 영역의 대조비 개선효과는 구간의 확장(expansion) 덕분으로서 이는 어두운 영역과 밝은 영역의 구간 수축(compression)을 통해 얻은 것이다.On the other hand, the middle brightness region (section b) of the input image is converted to the middle brightness region (section B) in which the section average is maintained and the width is increased. The improvement of the contrast ratio in the mid-brightness region is due to the expansion of the interval, which is obtained by the compression of the interval in the dark and bright areas.

상기 구간 수축은 밝기를 아날로그로 표현할 경우에 영역이 수축되었을 뿐이고, 밝기 값 자체는 손실되는 것이 아니므로 전혀 문제가 되지 않는다.The interval contraction is not a problem at all because only the region is contracted when the brightness is expressed in analog, and the brightness value itself is not lost.

그러나 화소를 디지털로 표현할 경우에는 상기 구간 수축은 영상 내에 존재하고 있는 세밀한 변화를 잃게 된다. 즉, 통상적으로 화소의 밝기는 8비트 내지 10비트로 표현하게 된다. 구간수축이 발생하게 되면, 서로 다른 값이었던 두 화소가 톤 매핑 후에 동일한 화소 값을 갖게 되는 경우가 발생되고, 이로 인하여 영상 내에 존재하고 있는 밝기의 세밀한 변화를 잃게 된다.However, when the pixels are digitally represented, the section contraction loses the minute change existing in the image. That is, the brightness of the pixel is typically expressed in 8 to 10 bits. When the interval contraction occurs, a case where two pixels having different values have the same pixel value after tone mapping occurs, thereby losing a fine change of brightness existing in the image.

그리고 상기 구간 수축과 함께 어두운 영역(구간 a→구간 A)에서는 구간 평균의 이동도 문제가 된다. 즉, 구간 평균의 이동은 구간 평균값이 더 작아지게 되어 사람의 눈이 인식하는 범위를 벗어나게 되는 경우가 빈번히 발생하는 것으로 영상에서 보였던 물체가 어둠 속으로 묻혀버리게 되는 현상이 영상 단위의 톤 매핑방법의 가장 큰 문제점중의 하나라고 할 수 있다.In addition, the movement of the section average also becomes a problem in the dark region (section a → section A) together with the section contraction. In other words, the movement of the average of the intervals is often smaller than the average range of the human eye, and the phenomenon in which the object seen in the image is buried in the dark is a problem of the tone mapping method of the image unit. It's one of the biggest problems.

그러므로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 영상 단위의 대조비를 개선함에 있어서, 구간 수축과 구간 평균이동을 보상하여, 어두운 영역에서도 영상의 세밀한 범위를 유지 및 증폭시키는 어두운 영역의 화질 개선장치를 제공한다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to improve the contrast ratio of the image unit, to compensate for the interval shrinkage and the average movement of the interval, to provide a device for improving the image quality of the dark region to maintain and amplify the fine range of the image even in the dark region.

또한 본 발명은 지역적인 필터링을 통해 영상의 세밀한 변화를 계산하고, 이를 증폭하여 세밀한 성분의 손실을 방지하는 어두운 영역의 화질 개선장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a device for improving image quality in a dark region that calculates fine changes in an image through local filtering and amplifies them to prevent loss of fine components.

본 발명의 어두운 영역의 화질 개선장치에 따르면, 어두운 영역의 세부 성분을 검출하여 이를 강조한다. 그리고 세부성분 검출에 사용되는 휘도 평균값 계산을 위한 저역통과필터로 적응형 가중치 평균값을 사용한다.According to the apparatus for improving image quality of a dark region of the present invention, the detail component of the dark region is detected and emphasized. An adaptive weighted average value is used as a lowpass filter for calculating a luminance mean value used for subcomponent detection.

게인 함수는 입력 영상의 밝기 값, 블록 내의 밝기 값의 변화, 영상 단위의 평균 및 색차성분의 크기 등을 입력으로 받아 게인 값을 낮추는 용도로 사용한다. 이는 화질개선 수학식에 적용되는 영역을 제한하여 불필요한 부작용(side effect, artifact)발생을 억제하고, 필요한 영역만을 선별하여 적용할 수 있도록 한다.The gain function is used to reduce the gain value by receiving the brightness value of the input image, the change in the brightness value in the block, the average of the image unit, and the magnitude of the color difference component. This restricts the area applied to the image quality improvement equation, thereby suppressing the occurrence of side effects and artifacts, and selects and applies only the necessary areas.

그러므로 본 발명의 어두운 영역의 화질 개선장치는, 입력되는 휘도신호의 정보를 검출하는 휘도정보 검출부와, 상기 휘도정보 검출부가 검출한 휘도정보의 이득 제어값을 생성하는 이득 제어값 생성부와, 상기 휘도정보 검출부가 검출한 휘도정보에 상기 이득 제어값 생성부가 생성한 이득 제어값을 곱하는 제 1 곱셈기와, 상기 입력되는 휘도신호에 상기 제 1 곱셈기의 출력신호를 가산하는 가산기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Therefore, the apparatus for improving image quality of a dark region of the present invention includes a luminance information detector for detecting information of an input luminance signal, a gain control value generator for generating a gain control value of the luminance information detected by the luminance information detector, And a first multiplier for multiplying the luminance information detected by the luminance information detector by the gain control value generated by the gain control value generator, and an adder for adding the output signal of the first multiplier to the input luminance signal. It is done.

상기 휘도정보 검출부는 상기 입력되는 휘도신호를 저역통과 필터링하여 평균값을 검출하는 저역통과필터와, 상기 입력되는 휘도신호에서 상기 저역통과필터의 출력신호를 감산하는 감산기와, 상기 감산기의 출력신호를 미리 설정된 값에 따라 디지털 필터링하는 코어링부로 구성됨을 특징으로 한다.The luminance information detector includes a low pass filter for low pass filtering the input luminance signal to detect an average value, a subtractor for subtracting the output signal of the low pass filter from the input luminance signal, and an output signal of the subtractor in advance. Characterized in that it comprises a coring unit for digital filtering according to a set value.

상기 저역통과필터는 미리 설정된 크기의 윈도우를 형성하고, 현재 입력되는 휘도신호를 상기 윈도우 내의 중심으로 하여 수학식 1에 따라 윈도우 내의 휘도신호들의 평균값을 계산하는 것을 특징으로 한다.The low pass filter forms a window having a predetermined size, and calculates an average value of the luminance signals in the window according to Equation 1 by using the currently input luminance signal as the center of the window.

수학식 1Equation 1

여기서, Y_avg(x, y)는 현재 입력되는 휘도신호(Y_in)의 화소를 기준으로 윈도우 내의 휘도 평균값이고, B는 윈도우 블록이고, Y_in(m, n)은 윈도우 내의 주변화소의 휘도신호의 값이며, Y_in(x, y)는 윈도우 내의 중심화소의 휘도신호의 값이며, g(x)는 도 3에 도시된 바와 같이 윈도우 내의 주변화소와 중심화소간의 휘도신호 차이 값 즉, Y_in(m, n) - Y_in(x, y)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위(±TH1)를 벗어날 경우에 '0'이고, 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위(±TH1) 이내일 경우에 그 값에 따라 0∼1이다.Here, Y_avg (x, y) is a luminance average value in the window with respect to the pixel of the luminance signal Y_in currently input, B is a window block, and Y_in (m, n) is the value of the luminance signal of the peripheral pixel in the window. Y_in (x, y) is the value of the luminance signal of the center pixel in the window, and g (x) is the luminance signal difference value between the peripheral pixel and the center pixel in the window, that is, Y_in (m, n)-'0' if the value of Y_in (x, y) is out of the preset threshold value (± TH1) and is within the preset threshold value (± TH1). 0 to 1 accordingly.

상기 코어링부는 상기 감산기의 출력신호의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위 이내일 경우에 휘도 정보신호로 0을 출력하고, 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위를 벗어날 경우에는 상기 입력되는 휘도신호의 값에 비례하여 기울기 1의 값을 가지는 위도 정보신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.The coring unit outputs 0 as the luminance information signal when the value of the output signal of the subtractor is within a preset threshold value, and when the deviation value is out of the preset threshold value, the value of the input luminance signal. And outputting a latitude information signal having a slope of 1 in proportion to.

상기 이득 제어값 생성부는 상기 휘도정보 검출부가 출력하는 휘도정보 신호의 값에 따라 미리 설정된 제 1 이득 제어값을 발생하는 제 1 이득제어기와, 입력되는 휘도신호의 값에 따라 미리 설정된 미리 설정된 제 2 이득 제어값을 발생하는 제 2 이득제어기와, 소정 크기의 윈도우를 형성하고, 현재 입력되는 휘도신호의 화소가 상기 윈도우의 중앙에 위치될 때 윈도우 내의 화소들 휘도신호들 중에서 최대 값 및 최소 값을 검출하는 최대값/최소값 검출부와, 상기 최대값/최소값 검출부가 검출한 최대값 및 최소값에 따라 미리 설정된 제 3 이득 제어값을 발생하는 제 3 이득제어기와, 외부에서 입력되는 평균영상레벨신호의 값에 따라 미리 설정된 제 4 이득 제어값을 발생하는 제 4 이득제어기와, 외부에서 입력되는 색차신호의 값에 따라 미리 설정된 제 5 이득 제어값을 발생하는 제 5 이득제어기와, 상기 제 1 내지 제 5 이득제어기가 출력하는 제 1 내지 제 5 이득 제어값을 모두 곱하여 상기 제 1 곱셈기로 출력하는 제 2 곱셈기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The gain control value generator includes a first gain controller generating a first gain control value preset according to a value of the luminance information signal output by the brightness information detector, and a second preset second according to the input luminance signal value. A second gain controller which generates a gain control value, and forms a window of a predetermined size, and when the pixel of the luminance signal currently input is located at the center of the window, A maximum gain / minimum value detector for detecting, a third gain controller for generating a third gain control value preset according to the maximum and minimum values detected by the maximum / minimum value detector, and a value of an average image level signal input from the outside A fourth gain controller for generating a fourth gain control value according to the first and second preset values according to the value of the color difference signal input from the And a second multiplier that multiplies all of the first to fifth gain control values output by the first to fifth gain controllers and outputs the multiplier to the first multiplier. It features.

상기 제 1 이득제어기는 상기 휘도정보 검출부가 검출하는 휘도 정보신호의 값이 0 보다 작을 경우에 미리 설정된 G1_NEG을 제 1 이득 제어값으로 출력하고, 휘도 정보신호의 값이 0 보다 클 경우에는 상기 G1_NEG보다 높은 값으로 미리 설정한 G1_POS를 제 1 이득 제어값으로 출력하는 것을 특징으로 한다.The first gain controller outputs a preset G1_NEG as a first gain control value when the value of the luminance information signal detected by the luminance information detector is less than 0, and when the value of the luminance information signal is greater than 0, the G1_NEG. The G1_POS preset to a higher value is output as a first gain control value.

상기 제 2 이득제어기는 상기 입력되는 휘도신호 Y_in의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값 G2_TH0 이하일 경우에 제 2 이득 제어값으로 1을 출력하고, 휘도신호 Y_in의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값 G2_TH1보다 클 경우에는 제 2 이득 제어값으로 0을 출력하며, 휘도신호 Y_in의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위 G2_TH0∼G2_TH1일 경우에 수학식 2에 따라 제 2 이득 제어값을 출력하는 것을 특징으로 한다.The second gain controller outputs 1 as the second gain control value when the input luminance signal Y_in is less than or equal to the preset threshold value G2_TH0 and when the luminance signal Y_in is greater than the preset threshold value G2_TH1. Outputs 0 as the second gain control value, and outputs the second gain control value according to Equation 2 when the luminance signal Y_in is in the range of the preset threshold value G2_TH0 to G2_TH1.

수학식 2Equation 2

여기서, G2는 제 2 이득 제어값이다.Where G2 is the second gain control value.

상기 제 3 이득제어기는 휘도신호 최대값 Y_max와 휘도신호 최소값 Y_min의 차의 절대값 ｜Y_max - Y_min｜을 계산하고, 그 계산한 절대값 ｜Y_max - Y_min｜의 크기가 미리 설정된 드레시홀드 값 G3_TH0보다 작을 경우에 제 3 이득 제어값으로 1을 출력하고, 절대값 ｜Y_max - Y_min｜의 크기가 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위 G3_TH0∼G3_TH1일 경우에 다음의 수학식 3에 따라 계산되는 제 3 이득 제어값을 출력하며, 절대값 ｜Y_max - Y_min｜의 크기가 미리 설정된 드레시홀드 값 G3_TH1보다 클 경우에 제 3 이득 제어값으로 0을 출력하는 것을 특징으로 한다.The third gain controller calculates the absolute value | Y_max-Y_min | of the difference between the luminance signal maximum value Y_max and the luminance signal minimum value Y_min, and the magnitude of the calculated absolute value | Y_max-Y_min | is larger than the preset threshold value G3_TH0. Outputs 1 as the third gain control value when small and the third gain control calculated according to Equation 3 below when the absolute value | Y_max-Y_min | is in the range of the preset threshold value G3_TH0 to G3_TH1. A value is output, and 0 is output as the third gain control value when the magnitude of the absolute value | Y_max-Y_min | is greater than the preset threshold value G3_TH1.

수학식 3Equation 3

여기서, G3는 제 3 이득 제어값이다.Here, G3 is a third gain control value.

상기 제 4 이득제어기는 외부로부터 입력되는 평균영상레벨신호의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값 G4_TH0보다 작을 경우에 미리 설정된 값 APL_G0을 제 4 이득 제어값으로 출력하고, 상기 평균영상레벨신호의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값 G4_TH1보다 클 경우에 상기 미리 설정된 값 APL_G0보다 높게 미리 설정된 값 APL_G1을 제 4 이득 제어값으로 출력하며, 평균영상레벨신호의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위 G4_TH0∼G4_TH1일 경우에 미리 설정된 값의 범위 APL_G0∼ APL_G1에서 변화되는 값을 제 4 이득 제어값으로 출력하는 것을 특징으로 한다.The fourth gain controller outputs a preset value APL_G0 as a fourth gain control value when the value of the average image level signal input from the outside is smaller than the preset threshold value G4_TH0, and the value of the average image level signal is previously set. When the threshold value is greater than the set threshold value G4_TH1, the preset value APL_G1 is higher than the preset value APL_G0 as the fourth gain control value, and when the average image level signal is in the range of the preset threshold value G4_TH0 to G4_TH1. And outputs a value changed in the range of the preset values APL_G0 to APL_G1 as a fourth gain control value.

상기 제 5 이득제어기는 외부에서 입력되는 색차신호 Cb_in, Cr_in로 ｜Cb_in-128｜+｜Cr_in-128｜의 값을 계산하고, 계산한 ｜Cb_in-128｜+｜Cr_in-128｜의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값 G5_TH0보다 작을 경우에 제 5 이득 제어값으로 1을 출력하고, ｜Cb_in-128｜+｜Cr_in-128｜의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값 G5_TH1보다 클 경우에 제 5 이득 제어값으로 0을 출력하며, ｜Cb_in-128｜+｜Cr_in-128｜의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위 G5_TH0∼G5_TH1일 경우에 수학식 4와 같이 제 5 이득 제어값을 계산하여 출력하는 것을 특징으로 한다.The fifth gain controller calculates the value of | Cb_in-128 | + | Cr_in-128 | from the color difference signals Cb_in and Cr_in input from the outside, and calculates the value of | Cb_in-128 | + | Cr_in-128 | in advance. When the threshold value is less than the set threshold value G5_TH0, 1 is output as the fifth gain control value. When the value of | Cb_in-128 | + | Cr_in-128 | is larger than the preset threshold value G5_TH1, the fifth gain control value is output. Outputs 0 and calculates and outputs a fifth gain control value as shown in Equation 4 when the value of | Cb_in-128 | + | Cr_in-128 | is in the range of the preset threshold value G5_TH0 to G5_TH1. do.

수학식 4Equation 4

여기서, G5는 제 5 이득 제어값이다.Here, G5 is a fifth gain control value.

본 발명의 어두운 영역의 화질 개선장치에 따르면, 어두운 영역의 세부 성분을 검출하여 이를 강조하고, 세부성분 검출에 사용되는 휘도 평균값 계산을 위한 저역통과필터로 적응형 가중치 평균값을 사용하며, 게인 함수는 입력 영상의 밝기 값, 블록 내의 밝기 값의 변화, 영상 단위의 평균 및 색차성분의 크기 등을 입력으로 받아 게인 값을 낮추는 용도로 사용하여 화질개선 수학식에 적용되는 영역을 제한하여 불필요한 부작용(side effect, artifact)발생을 억제하고, 필요한 영역만을 선별하여 적용할 수 있도록 하는 것으로서 어두운 영역의 화질을 깨끗하게 개선할 수 있다.According to the apparatus for improving image quality of a dark region of the present invention, it detects and highlights a detail component of a dark region, and uses an adaptive weighted average value as a low pass filter for calculating a luminance mean value used for detecting the detail component. Unnecessary side effects by limiting the area applied to the image quality improvement equation by using the input value to reduce the gain value by receiving the brightness value of the input image, the change in the brightness value in the block, the average of the image unit, and the size of the color difference component. By suppressing the effects and artifacts and selecting and applying only the necessary areas, the image quality of the dark areas can be improved cleanly.

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

도 2는 본 발명의 화질 개선장치의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 블록도이다. 여기서, 부호 200은 외부로부터 입력되는 휘도신호(Y_in)의 휘도정보를 검출하는 휘도정보 검출부이다. 상기 휘도정보 검출부(200)는 저역통과필터(202), 감산기(204) 및 코어링부(coring unit; 206)를 포함한다.2 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the image quality improving apparatus of the present invention. Here, reference numeral 200 denotes a luminance information detector for detecting luminance information of the luminance signal Y_in input from the outside. The luminance information detector 200 includes a low pass filter 202, a subtractor 204, and a coring unit 206.

상기 저역통과필터(202)는 외부로부터 입력되는 휘도신호(Y_in)를 저역통과 필터링하여 휘도신호 평균값(Y_avg)을 계산한다.The low pass filter 202 low pass filters the luminance signal Y_in input from the outside to calculate the average luminance signal Y_avg.

상기 감산기(204)는 상기 현재 입력되는 화소의 휘도신호(Y_in)에서 상기 휘도신호 평균값(Y_avg)을 감산하여 현재 입력되는 화소에 대한 휘도 정보신호(Y_detail)를 검출한다. 상기 검출한 휘도 정보신호(Y_detail)를 코어링부(206) 에 입력되어 미리 설정된 값에 따라 디지털 필터링하여 휘도 정보신호(Y')를 생성한다.The subtractor 204 subtracts the luminance signal average value Y_avg from the luminance signal Y_in of the currently input pixel to detect the luminance information signal Y_detail for the currently input pixel. The detected luminance information signal Y_detail is input to the coring unit 206 and digitally filtered according to a preset value to generate the luminance information signal Y '.

부호 210은 이득 제어값 생성부이다. 상기 이득 제어값 생성부(210)는 제 1 이득제어기(211), 제 2 이득제어기(212), 최대값/최소값 검출부(213), 제 3 내지 제 5 이득제어기(214. 215, 216) 및 제 2 곱셈기(217)를 포함한다.Reference numeral 210 is a gain control value generator. The gain control value generator 210 may include a first gain controller 211, a second gain controller 212, a maximum / minimum value detector 213, third to fifth gain controllers 214. 215, 216, and A second multiplier 217.

상기 제 1 이득제어기(211)는 상기 휘도정보 검출부(200)가 출력하는 휘도정보 신호(Y_detail)의 값에 따라 미리 설정된 제 1 이득 제어값(G1)을 발생한다.The first gain controller 211 generates a first gain control value G1 preset according to the value of the luminance information signal Y_detail output by the luminance information detection unit 200.

상기 제 2 이득제어기(212)는 입력되는 화소의 휘도신호(Y_in)의 값에 따라 미리 설정된 미리 설정된 제 2 이득 제어값(G2)을 발생한다.The second gain controller 212 generates a preset second gain control value G2 according to the value of the luminance signal Y_in of the input pixel.

상기 최대값/최소값 검출부(213)는 소정 크기의 윈도우를 형성하고, 현재 입력되는 휘도신호(Y_in)의 화소가 상기 윈도우의 중앙에 위치될 때 윈도우 내의 화소들 휘도신호들 중에서 최대 값(Y_max) 및 최소 값(Y_min)을 검출한다.The maximum / minimum value detector 213 forms a window having a predetermined size, and the maximum value Y_max among the luminance signals of the pixels in the window when the pixel of the luminance signal Y_in currently input is located at the center of the window. And detects the minimum value Y_min.

상기 제3 이득제어기(214)는 상기 최대값/최소값 검출부(213)가 검출한 최대값 및 최소값에 따라 미리 설정된 제 3 이득 제어값(G3)을 발생한다.The third gain controller 214 generates a third gain control value G3 preset according to the maximum value and the minimum value detected by the maximum value / minimum value detector 213.

상기 제 4 이득제어기(215)는 외부에서 입력되는 평균영상레벨신호(APL_in)의 값에 따라 미리 설정된 제 4 이득 제어값(G4)를 발생한다.The fourth gain controller 215 generates a fourth gain control value G4 which is preset according to the value of the average image level signal APL_in input from the outside.

상기 제 5 이득제어기(216)는 외부에서 입력되는 색차신호(Cb_in, Cr_in)의 값에 따라 미리 설정된 제 5 이득 제어값(G5)을 발생한다.The fifth gain controller 216 generates a fifth gain control value G5 preset according to the values of the color difference signals Cb_in and Cr_in input from the outside.

상기 제 2 곱셈기(217)는 상기 제 1 내지 제 5 이득제어기(211, 212, 214, 215, 216)가 출력하는 제 1 내지 제 5 이득 제어값을 모두 곱하여 상기 휘도정보 검출부(200)가 검출한 휘도정보의 이득 제어값을 생성한다.The second multiplier 217 multiplies all of the first to fifth gain control values output by the first to fifth gain controllers 211, 212, 214, 215, and 216 to be detected by the luminance information detector 200. A gain control value of one luminance information is generated.

부호 220은 제 1 곱셈기이다. 상기 제 1 곱셈기(220)는 상기 휘도정보 검출부(200)가 검출한 휘도정보에 상기 이득 제어값 생성부(210)가 생성한 이득 제어값을 곱하여 휘도정보의 이득을 조절한다.Reference numeral 220 is a first multiplier. The first multiplier 220 adjusts the gain of the luminance information by multiplying the gain information generated by the gain control value generator 210 with the luminance information detected by the luminance information detector 200.

부호 230은 가산기이다. 상기 가산기(230)는 외부로부터 입력되는 휘도신호(Y_in)에 상기 곱셈기(220)의 출력신호를 가산한다.Reference numeral 230 is an adder. The adder 230 adds an output signal of the multiplier 220 to a luminance signal Y_in input from the outside.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 어두운 영역의 화질 개선장치는 외부로부터 입력되는 휘도신호(Y_in)가 휘도정보 검출부(200)의 감산기(201) 및 저역통과필터(213)로 입력된다.In the apparatus for improving image quality of a dark region of the present invention having such a configuration, the luminance signal Y_in input from the outside is input to the subtractor 201 and the low pass filter 213 of the luminance information detector 200.

상기 저역통과필터(213)는 상기 외부로부터 입력되는 휘도신호(Y_in)를 저역통과 필터링한다. 예를 들면, 상기 저역통과필터(213)는 31×3의 크기를 가지는 윈도우를 형성하고, 현재 입력되는 휘도신호(Y_in)의 화소를 상기 윈도우 내의 중심으로 하여 예를 들면, 수학식 1에 따라 윈도우 내의 휘도신호(Y_in)들의 평균값(Y_avg)을 계산한다.The low pass filter 213 low-pass filters the luminance signal Y_in input from the outside. For example, the low pass filter 213 forms a window having a size of 31 × 3, and uses the pixel of the luminance signal Y_in currently input as the center within the window, for example, according to Equation 1 below. The average value Y_avg of the luminance signals Y_in in the window is calculated.

여기서, Y_avg(x, y)는 현재 입력되는 휘도신호(Y_in)의 화소를 기준으로 윈 도우 내의 휘도 평균값이고, B는 윈도우 블록이고, Y_in(m, n)은 윈도우 내의 주변화소의 휘도신호의 값이며, Y_in(x, y)은 윈도우 내의 중심화소의 휘도신호의 값이며, g(x)는 도 3에 도시된 바와 같이 윈도우 내의 주변화소와 중심화소간의 휘도신호 차이 값 즉, Y_in(m, n) - Y_in(x, y)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위(±TH1)를 벗어날 경우에 '0'이고, 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위(±TH1) 이내일 경우에 그 값에 따라 0∼1의 값을 갖는다.Here, Y_avg (x, y) is a luminance average value in the window based on the pixel of the luminance signal Y_in currently input, B is a window block, and Y_in (m, n) is a luminance signal of peripheral pixels in the window. Y_in (x, y) is the value of the luminance signal of the center pixel in the window, and g (x) is the difference between the luminance signals of the center pixel and the center pixel in the window, that is, Y_in (m). , n)-'0' if the value of Y_in (x, y) is out of the preset threshold value (± TH1), and within the preset threshold value (± TH1) It has a value from 0 to 1.

상기 저역통과필터(203)에서 저역통과 필터링된 휘도신호 평균값(Y_avg)은 감산기(204)에 입력된다.The low pass filtered luminance signal average value Y_avg filtered by the low pass filter 203 is input to the subtractor 204.

그러면, 상기 감산기(204)는 입력되는 휘도신호(Y_in)에서 상기 휘도신호 평균값(Y_avg)을 감산하여 휘도 정보신호(Y_detail)를 계산하고, 계산한 휘도 정보신호(Y_detail)는 코어링부(206)로 입력된다.Then, the subtractor 204 calculates the luminance information signal Y_detail by subtracting the luminance signal average value Y_avg from the input luminance signal Y_in, and calculates the luminance information signal Y_detail by the coring unit 206. Is entered.

상기 코어링부(206)는 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 휘도 정보신호(Y_detail)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(±TH2)의 범위 이내일 경우에 휘도 정보신호(Y')를 0으로 출력하고, 미리 설정된 드레시홀드 값(±TH1)의 범위를 벗어날 경우에는 기울기 1의 값을 가지는 휘도 정보신호(Y')로 변환하여 출력한다.For example, as illustrated in FIG. 4, the coring unit 206 may use the luminance information signal Y ′ when the value of the luminance information signal Y_detail is within a preset threshold value ± TH2. Is output as 0, and when it is out of the preset threshold value (± TH1), it is converted into a luminance information signal Y 'having a value of slope 1 and output.

즉, 상기 코어링부(206)는 휘도 정보신호(Y_detail)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(-TH2)보다 작을 경우에 Y' = Y_detail + TH2를 출력하고, 휘도 정보신호(Y_detail)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(-TH2∼+TH2)일 경우에 Y' = 0을 출력하며, 휘도 정보신호(Y_detail)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(+TH2)보다 작을 경우에 Y' = Y_detail - TH2를 출력한다.That is, the coring unit 206 outputs Y '= Y_detail + TH2 when the value of the luminance information signal Y_detail is smaller than the preset threshold value -TH2, and the value of the luminance information signal Y_detail is Y '= 0 is output when the threshold value (-TH2 to + TH2) is set and Y' = Y_detail-when the luminance information signal (Y_detail) is smaller than the preset threshold value (+ TH2). Output TH2.

상기 휘도정보 검출부(200)의 코어링부(206)에서 출력되는 휘도 정보신호(Y')는 이득 제어값 생성부(210)의 제 1 이득 제어기(211)로 입력된다.The luminance information signal Y ′ output from the coring unit 206 of the luminance information detection unit 200 is input to the first gain controller 211 of the gain control value generation unit 210.

상기 제 1 이득 제어기(211)는 도 5에 도시된 바와 같이 휘도 정보신호(Y')의 값이 0 보다 작을 경우에 제 1 이득 제어값(G1)으로 미리 설정된 G1_NEG을 출력하고, 휘도 정보신호(Y')의 값이 0 보다 클 경우에는 제 1 이득 제어값(G1)으로 상기 G1_NEG보다 큰 값의 G1_POS를 출력한다.As illustrated in FIG. 5, the first gain controller 211 outputs G1_NEG preset as the first gain control value G1 when the value of the luminance information signal Y ′ is less than 0, and the luminance information signal. If the value of (Y ') is larger than 0, G1_POS having a value larger than G1_NEG is output as the first gain control value G1.

그리고 제 2 이득 제어기(212)는 도 6에 도시된 바와 같이 입력되는 휘도신호(Y_in)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(G2_TH0) 이하일 경우에 제 2 이득 제어값(G2)으로 1을 출력하고, 휘도신호(Y_in)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위(G2_TH0∼G2_TH1)일 경우에는 다음의 수학식 2에 따라 제 2 이득 제어값(G2)을 출력하며, 휘도신호(Y_in)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(G2_TH1)보다 클 경우에 제 2 이득 제어값(G2)으로 0을 출력한다.The second gain controller 212 outputs 1 as the second gain control value G2 when the value of the luminance signal Y_in input as shown in FIG. 6 is equal to or less than the preset threshold value G2_TH0. When the value of the luminance signal Y_in is in the preset range of threshold values G2_TH0 to G2_TH1, the second gain control value G2 is output according to the following Equation 2, and the value of the luminance signal Y_in If it is larger than the preset threshold value G2_TH1, 0 is output as the second gain control value G2.

최대값/최소값 검출부(213)는 미리 소정의 크기를 가지는 윈도우 예를 들면, 31×3의 크기를 가지는 윈도우를 형성하고, 현재 입력되는 휘도신호(Y_in)의 화소를 상기 윈도우 내의 중심으로 하여 윈도우내에서 윈도우 내의 화소들의 휘도신호 최대값(Y_max)과 휘도신호 최소값(Y_min)을 검출한다.The maximum / minimum value detector 213 forms a window having a predetermined size in advance, for example, a window having a size of 31 × 3, and uses a pixel of the luminance signal Y_in currently input as the center of the window. The luminance signal maximum value Y_max and the luminance signal minimum value Y_min of the pixels in the window are detected.

상기 최대값/최소값 검출부(213)가 검출한 휘도신호 최대값(Y_max)과 휘도신 호 최소값(Y_min)은 제 3 이득제어기(214)로 입력된다.The maximum luminance value Y_max and the minimum luminance signal Y_min detected by the maximum / minimum value detector 213 are input to the third gain controller 214.

그러면, 제 3 이득 제어기(214)는 휘도신호 최대값(Y_max)과 휘도신호 최소값(Y_min)의 차의 절대값 ｜Y_max - Y_min｜을 계산하고, 그 계산한 절대값 ｜Y_max - Y_min｜의 크기에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 제 3 이득 제어값(G3)을 출력한다. 즉, 상기 제 3 이득 제어기(214)는 절대값 ｜Y_max - Y_min｜의 크기가 미리 설정된 드레시홀드 값(G3_TH0)보다 낮을 경우에 제 3 이득 제어값(G3)으로 1을 출력하고, 절대값 ｜Y_max - Y_min｜의 크기가 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위(G3_TH0∼G3_TH1) 이내일 경우에 다음의 수학식 2에 따라 계산되는 제 3 이득 제어값(G3)을 출력하며, 절대값 ｜Y_max - Y_min｜의 크기가 미리 설정된 드레시홀드 값(G3_TH1)보다 클 경우에 제 3 이득 제어값(G3)으로 0을 출력한다.Then, the third gain controller 214 calculates the absolute value | Y_max-Y_min | of the difference between the luminance signal maximum value Y_max and the luminance signal minimum value Y_min, and the magnitude of the calculated absolute value | Y_max-Y_min | As shown in FIG. 7, the third gain control value G3 is output. That is, the third gain controller 214 outputs 1 as the third gain control value G3 when the magnitude of the absolute value | Y_max-Y_min | is lower than the preset threshold value G3_TH0, and the absolute value | When the magnitude of Y_max-Y_min | is within the preset threshold value range (G3_TH0 to G3_TH1), the third gain control value G3 calculated according to Equation 2 is output and the absolute value | Y_max-Y_min If the magnitude of | is larger than the preset threshold value G3_TH1, 0 is output as the third gain control value G3.

제 4 이득 제어기(215)는 외부로부터 평균영상레벨신호(APL_in)를 입력하고, 그 입력한 평균영상레벨신호(APL_in)의 값에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 제 4 이득 제어값(G4)을 출력한다.The fourth gain controller 215 inputs the average image level signal APL_in from the outside, and according to the value of the input average image level signal APL_in, as shown in FIG. 8, the fourth gain control value G4. Outputs

즉, 제 4 이득 제어기(215)는 평균영상레벨신호(APL_in)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(G4_TH0)보다 작을 경우에 미리 설정된 값(APL_G0)을 제 4 이득 제어값(G4)으로 출력하고, 평균영상레벨신호(APL_in)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(G4_TH1)보다 클 경우에 미리 설정된 값(APL_G1)을 제 4 이득 제어값(G4)으로 출 력하며, 평균영상레벨신호(APL_in)의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위(G4_TH0∼G4_TH1)일 경우에 미리 설정된 값(APL_G0∼APL_G1)으로 변화되는 값을 제 4 이득 제어값(G4)으로 출력한다.That is, the fourth gain controller 215 outputs the preset value APL_G0 as the fourth gain control value G4 when the value of the average image level signal APL_in is smaller than the preset threshold value G4_TH0. When the value of the average image level signal APL_in is greater than the preset threshold value G4_TH1, the preset value APL_G1 is output as the fourth gain control value G4, and the average image level signal APL_in is output. When the value of is within the preset threshold value range (G4_TH0 to G4_TH1), the value changed to the preset value APL_G0 to APL_G1 is output as the fourth gain control value G4.

제 5 이득 제어기(216)는 외부에서 색차신호(Cb_in, Cr_in)를 입력하고, 그 입력한 색차신호(Cb_in, Cr_in)의 값에 따라 도 9에 도시된 바와 같이 제 5 이득 제어값(G5)를 출력한다.The fifth gain controller 216 externally inputs the color difference signals Cb_in and Cr_in, and according to the values of the input color difference signals Cb_in and Cr_in, as shown in FIG. 9, the fifth gain control value G5. Outputs

즉, 제 5 이득 제어기(216)는 ｜Cb_in-128｜+｜Cr_in-128｜의 값을 계산하고, 계산한 ｜Cb_in-128｜+｜Cr_in-128｜의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(G5_TH0)보다 작을 경우에 제 5 이득 제어값(G5)으로 1을 출력하고, ｜Cb_in-128｜+｜Cr_in-128｜의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값(G5_TH1)보다 클 경우에 제 5 이득 제어값(G5)으로 0을 출력하며, ｜Cb_in-128｜+｜Cr_in-128｜의 값이 미리 설정된 드레시홀드 값의 범위(G5_TH0∼G5_TH1)일 경우에 수학식 4와 같이 제 5 이득 제어값(G5)을 계산하여 출력한다.That is, the fifth gain controller 216 calculates the value of | Cb_in-128 | + | Cr_in-128 |, and the calculated value of | Cb_in-128 | + | Cr_in-128 | is a preset threshold value G5_TH0. 1 is outputted as the fifth gain control value G5 when the value is smaller than), and the fifth gain control value when the value of | Cb_in-128 | + | Cr_in-128 | is larger than the preset threshold value G5_TH1. If the value of | Cb_in-128 | + | Cr_in-128 | is within the preset threshold value range (G5_TH0 to G5_TH1), the fifth gain control value G5 is output as (G5). ) Is calculated and printed.

이와 같이 제 1 내지 제 5 이득 제어기(211, 212, 214, 215, 216)가 각기 출력하는 제 1 내지 데 5 이득 제어값(G1∼G5)은 제 2 곱셈기(217)에서 모두 곱셈되어 이득 제어값이 계산되고, 제 2 곱셈기(217)에서 계산된 이득 제어값은 제 1 곱셈기(220)에서 휘도정보 검출부(200)가 검출한 휘도정보(Y')와 곱셈되고, 제 1 곱 셈기(220)의 출력신호는 가산기(230)에서 입력되는 휘도신호(Y_in)에 가산되어 어두운 영역의 화질이 개선된 휘도신호(Y_out)를 출력한다.As such, the first to fifth gain control values G1 to G5 respectively output by the first to fifth gain controllers 211, 212, 214, 215, and 216 are all multiplied by the second multiplier 217 to control gain. The value is calculated, the gain control value calculated by the second multiplier 217 is multiplied by the luminance information Y 'detected by the luminance information detector 200 in the first multiplier 220, and the first multiplier 220 ) Is added to the luminance signal Y_in input from the adder 230 to output the luminance signal Y_out having improved image quality of the dark region.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

본 발명은 텔레비전 수상기 등과 같은 영상표시기에서 영상신호를 디지털로 처리할 경우에 어두운 영역의 화질을 개선하는 것으로서 구간 수축 및 구간 평균이동을 보상하여 어두운 영역에서도 영상의 세밀한 범위를 유지 및 증폭시키고, 지역적인 필터링을 통해 영상의 세밀한 변화를 계산하고, 이를 증폭하여 세밀한 성분의 손실을 방지한다.The present invention improves the image quality of a dark area when a video signal is digitally processed by an image display such as a television receiver, thereby compensating for section contraction and average movement of a region to maintain and amplify a detailed range of an image even in a dark region. Through detailed filtering, fine changes in the image are calculated and amplified to prevent the loss of fine components.

도 1은 영상 단위 대조비 개선의 개념을 설명하기 위한 그래프,1 is a graph illustrating a concept of improving an image unit contrast ratio;

도 2는 본 발명의 화질 개선장치의 바람직한 실시 예의 구성을 보인 블록도,2 is a block diagram showing the configuration of a preferred embodiment of the image quality improving apparatus of the present invention;

도 3은 본 발명의 화질 개선장치에서 저역통과필터의 동작을 설명하기 위한 그래프,3 is a graph for explaining the operation of the low pass filter in the image quality improving apparatus of the present invention;

도 4는 본 발명의 화질 개선장치에서 코어링부의 동작을 설명하기 위한 그래프, 및Figure 4 is a graph for explaining the operation of the coring unit in the image quality improving apparatus of the present invention, and

도 5 내지 도 9는 본 발명의 화질 개선장치에서 제 1 내지 제 5 이득제어기의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.5 to 9 are graphs for explaining the operation of the first to fifth gain controller in the image quality improving apparatus of the present invention.

Claims

A luminance information detector for detecting information of an input luminance signal;

A gain control value generator for generating a gain control value of the luminance information detected by the luminance information detector;

A first multiplier multiplying the luminance information detected by the luminance information detector by a gain control value generated by the gain control value generator; And

And an adder configured to add an output signal of the first multiplier to the input luminance signal.

The display apparatus of claim 1, wherein the luminance information detection unit;

A low pass filter for low pass filtering the input luminance signal to detect an average value;

A subtractor which subtracts an output signal of the low pass filter from the input luminance signal; And

And a coring unit configured to digitally filter the output signal of the subtractor according to a preset value.

3. The filter of claim 2, wherein the low pass filter;

And forming a window having a predetermined size, and calculating an average value of the luminance signals in the window according to Equation 1 by using the currently input luminance signal as the center of the window.

Equation 1

Here, Y_avg (x, y) is a luminance average value in the window with respect to the pixel of the luminance signal Y_in currently input, B is a window block, and Y_in (m, n) is the value of the luminance signal of the peripheral pixel in the window. Y_in (x, y) is the value of the luminance signal of the center pixel in the window, and g (x) is the luminance signal difference value between the peripheral pixel and the center pixel in the window, that is, Y_in (m, n)-'0' if the value of Y_in (x, y) is out of the preset threshold value (± TH1) and is within the preset threshold value (± TH1). 0 to 1 accordingly.

The method of claim 2, wherein the coring portion;

When the value of the output signal of the subtractor is within the preset threshold value, 0 is output as the luminance information signal, and when it is out of the preset threshold value, it is proportional to the value of the input luminance signal. An apparatus for improving image quality in a dark area, characterized by outputting a latitude information signal having a value of slope 1.

2. The apparatus of claim 1, wherein the gain control value generator;

A first gain controller configured to generate a first gain control value preset according to a value of the luminance information signal output by the luminance information detector;

A second gain controller generating a preset second gain control value according to a value of an input luminance signal;

A maximum / minimum value detector which forms a window of a predetermined size and detects a maximum value and a minimum value among the luminance signals of the pixels in the window when the pixel of the currently input luminance signal is located at the center of the window;

A third gain controller configured to generate a third gain control value preset according to the maximum value and the minimum value detected by the maximum value / minimum value detector;

A fourth gain controller configured to generate a fourth gain control value preset according to the value of the average image level signal input from the outside;

A fifth gain controller configured to generate a fifth gain control value preset according to a value of a color difference signal input from the outside; And

And a second multiplier configured to multiply all of the first to fifth gain control values output by the first to fifth gain controllers and output the multiplier to the first multiplier.

6. The apparatus of claim 5, wherein the first gain controller;

When the value of the luminance information signal detected by the luminance information detection unit is less than 0, the preset G1_NEG is output as the first gain control value. When the value of the luminance information signal is greater than 0, the preset G1_NEG is set to a higher value than the G1_NEG. Outputting a G1_POS as a first gain control value.

6. The apparatus of claim 5, wherein the second gain controller;

When the value of the luminance signal Y_in is less than or equal to the preset threshold value G2_TH0, 1 is output as the second gain control value, and when the value of the luminance signal Y_in is greater than the preset threshold value G2_TH1, the second gain control value is output. And outputs a zero, and outputs a second gain control value according to Equation 2 when the luminance signal Y_in is in the range of preset threshold values G2_TH0 to G2_TH1.

Equation 2

Where G2 is the second gain control value.

6. The apparatus of claim 5, wherein the third gain controller;

The third gain is calculated when the absolute value | Y_max-Y_min | of the difference between the maximum luminance value Y_max and the minimum luminance value Y_min is calculated, and the magnitude of the calculated absolute value | Y_max-Y_min | is smaller than the preset threshold value G3_TH0. Outputs 1 as a control value, and outputs a third gain control value calculated according to Equation 3 below when the magnitude of the absolute value | Y_max-Y_min | is in the range of the preset threshold value G3_TH0 to G3_TH1. And outputting 0 as the third gain control value when the size | Y_max-Y_min | is larger than the preset threshold value G3_TH1.

Equation 3

Where G3 is the third gain control value.

6. The apparatus of claim 5, wherein the fourth gain controller comprises: a;

When the value of the average video level signal input from the outside is smaller than the preset threshold value G4_TH0, the preset value APL_G0 is output as the fourth gain control value, and the value of the average video level signal is greater than the preset threshold value G4_TH1. When the value is greater than the preset value APL_G0, the preset value APL_G1 is output as a fourth gain control value, and when the value of the average video level signal is a range of preset threshold values G4_TH0 to G4_TH1, a range of preset values APL_G0 And outputting the value changed in -APL_G1 as a fourth gain control value.

6. The apparatus of claim 5, wherein the fifth gain controller;

Equation 4

Where G5 is the fifth gain control value.