KR20120055895A - Image quality enhancement method and display device using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An image quality improvement method and a display device using the same are provided to modulate input image data by successively performing a white expansion process, a transfer curve expansion process of all gradation regions, and a black extension process, thereby improving brightness and contrast ratio. CONSTITUTION: A white expansion part(10) comprises a white area histogram analysis part(14) and a statistical analysis part(12). The white expansion part comprises a white area curve generating part(16) and a curve mapping part(18). The white area histogram analysis part calculates a histogram with respect to input image brightness information. The white area histogram analysis part counts the number of pixel data with respect to upper gradation regions of the histogram. The statistical analysis part calculates statistical information such as an average image level, a dispersion value, and maximum and minimum values of the brightness information. The white area curve generating part generates a white expansion transmission curve.

Description

화질 향상 방법과 이를 이용한 표시장치{IMAGE QUALITY ENHANCEMENT METHOD AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}IMAGE QUALITY ENHANCEMENT METHOD AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 입력 영상 데이터를 미리 설정된 알고리즘으로 보정하여 화질을 향상시키는 방법과 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of improving image quality by correcting input image data with a preset algorithm and a display device using the same.

음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치(Flat Panel Display, 이하 "FPD"라 함)가 개발되고 있다. 평판 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 무기 전계발광소자 혹은 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)로 구현되는 전계발광소자(Electroluminescence Device, EL), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display, FED), 전기영동 표시장치(Electrophoresis Display, EPD) 등이 있다. 이러한 평판 표시장치는 공정 기술과 구동 기술에 힘입어 화질이 음극선관 이상으로 향상되고 있다. Various flat panel displays (hereinafter referred to as "FPDs") that can reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes, have been developed. The flat panel display device is an electroluminescent device implemented as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an inorganic electroluminescent device or an organic light emitting diode device (OLED). Electroluminescence Device (EL), Field Emission Display (FED) and Electrophoresis Display (EPD). Such flat panel display devices have improved image quality over cathode ray tubes due to process technology and driving technology.

표시장치의 화질을 높이기 위하여, 다양한 화질 개선 알고리즘이 제안되고 있다. 일 예로, US 7,102 697은 디지털 이미지의 콘트라스트 향상(Contrast enhacement of digital images)에 관한 알고리즘을 개시하고 있다. 이 화질 개선 알고리즘은 글로벌 콘트라스트 향상(Global contrast enhancement) 방법에 관한 알고리즘으로서, 이전 프레임의 히스토그램 분석을 통해 휘도 전달 커브(Luminace Trasfer curve)를 생성하여 그 커브로 현재 프레임 영상 데이터를 보정하여 콘트라스트를 개선한다. 그런데 이 방법은 프레임마다 하나의 휘도 전달 커브를 생성하여 현재 프레임 영상에 적용하기 때문에 영상의 명암비(Contrast ratio)를 높일 수 있으나 제안된 휘도 전달 커브가 영상의 세밀한 부분을 표현할 수 있는 정보를 포함하고 있지 않기 때문에 영상의 세밀한 부분이 손상되는 문제가 있다.
In order to increase the image quality of the display device, various image quality improvement algorithms have been proposed. As an example, US 7,102 697 discloses an algorithm for contrast enhancement of digital images. This image quality improvement algorithm is an algorithm related to the global contrast enhancement method, which generates a luminance trasfer curve through histogram analysis of the previous frame, and corrects the contrast by correcting the current frame image data with the curve. do. However, since this method generates one luminance transfer curve for each frame and applies it to the current frame image, the contrast ratio of the image can be increased, but the proposed luminance transfer curve includes information that can express the detail of the image. There is a problem that the detail of the image is damaged because it is not.

본 발명은 휘도와 명암비를 높이고 영상의 세밀한 부분을 더 잘 표현할 수 있는 화질 향상 방법과 이를 이용한 표시장치를 제공한다.
The present invention provides a method of improving image quality and a display device using the same, which can enhance brightness and contrast ratios, and can express details of an image better.

본 발명의 화질 향상 방법은 입력 영상의 상위 계조 영역을 포함한 화이트 확장 전달 커브를 구하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 화이트 확장 전달 커브에 상기 입력 영상 휘도 정보를 맵핑하여 1차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 단계; 상기 1차 변조된 영상의 휘도 정보에 기초하여 모든 계조 영역의 히스토그램을 계산하고 히스토그램 등화와 전달 커브 리파인먼트를 거쳐 모든 계조 영역의 전달 커브를 구하고, 상기 모든 계조 영역의 전달 커브에 상기 1차 변조된 휘도 정보를 맵핑하여 2차 변조된 휘도 정보를 발생하는 단계; 및 상기 2차 변조된 영상의 하위 계조 영역을 포함한 블랙 확장 전달 커브를 구하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 블랙 확장 전달 커브에 상기 2차 변조된 휘도 정보를 맵핑하여 3차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 단계를 포함한다. The image quality improving method of the present invention obtains a white extension transfer curve including an upper gradation region of an input image, and maps the input image luminance information to the white extension transfer curve according to an average image level of the input image to perform primary modulation. Generating luminance information of; Compute histograms of all gray areas based on luminance information of the first modulated image, obtain transfer curves of all gray areas through histogram equalization and transfer curve refinement, and transmit the first modulation to the transfer curves of all gray areas. Mapping the adjusted luminance information to generate second-modulated luminance information; And obtaining a black extension transfer curve including a lower gray level region of the second modulated image, and mapping the second modulated luminance information to the black extension transfer curve according to the average image level of the input image. Generating luminance information of < RTI ID = 0.0 >

본 발명의 표시장치는 표시패널; 상기 표시패널에 비디오 데이터를 표시하는 표시패널 구동회로; 및 상기 화질 향상 방법을 바탕으로 입력 영상의 휘도와 명암비를 조절하여 상기 표시패널 구동회로에 공급하는 스케일러를 포함한다.
The display device of the present invention comprises a display panel; A display panel driver circuit for displaying video data on the display panel; And a scaler configured to adjust the brightness and the contrast ratio of the input image to the display panel driver circuit based on the image quality improving method.

본 발명은 화이트 확장, 모든 계조 영역의 전달 커브 확장, 및 블랙 확장 순으로 입력 영상의 데이터를 변조함으로써 휘도와 명암비를 높이고 영상의 세밀한 부분을 더 잘 표현할 수 있다.
The present invention modulates the data of the input image in the order of white extension, transmission curve expansion of all gradation regions, and black extension in order to increase luminance and contrast ratio and to better express the detail of the image.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화질 개선 회로를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화이트 영역 히스토그램 분석부의 동작을 예시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 화이트 영역 커브 발생부의 동작을 예시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 모든 계조 영역 커브 발생부를 상세히 보여 주는 도면이다.
도 5는 전달 커브 리파인먼트를 예시한 도면이다.
도 6은 전달 커브 리파인먼트의 기울기 조절 예를 보여 주는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 블랙 영역의 히스토그램 분석 결과와 블랙 확장 전달 커브를 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
1 is a block diagram illustrating an image quality improvement circuit according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of the white region histogram analyzer illustrated in FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of the white region curve generator shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a diagram illustrating in detail all gray area curve generating units shown in FIG. 1.
5 is a diagram illustrating a transfer curve refinement.
6 is a diagram showing an example of adjusting the slope of the transfer curve refinement.
FIG. 7 is a diagram illustrating a histogram analysis result and a black extended transfer curve of the black region illustrated in FIG. 1.
8 is a block diagram illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout. In the following description, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1을 참조하면, 본 발명의 화질 개선 회로(100)는 화이트 확장부(10), 히스토그램 기반 확장부(20), 및 블랙 확장부(30)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the image quality improvement circuit 100 of the present invention includes a white expander 10, a histogram-based extender 20, and a black extender 30.

입력 영상의 RGB(적녹청) 데이터는 수학식 1과 같이 휘도 정보(Y)와 색차(CbCr) 정보로 분리될 수 있다. 화이트 확장부(10)에는 입력 영상의 휘도 정보(Y)가 입력된다.RGB (red-cyan) data of the input image may be separated into luminance information (Y) and color difference (CbCr) information as shown in Equation (1). The luminance information Y of the input image is input to the white extension 10.

Figure pat00001
Figure pat00001

화이트 확장부(10)는 화이트 영역 히스토그램 분석부(14), 통계 분석부(12), 화이트 영역 커브 발생부(16), 및 커브 맵핑부(18)를 포함한다. The white extension unit 10 includes a white region histogram analyzer 14, a statistical analyzer 12, a white region curve generator 16, and a curve mapping unit 18.

화이트 영역 히스토그램 분석부(14)는 1 프레임 분량의 입력 영상 휘도 정보들(Y)에 대한 히스토그램을 계산하고 그 히스토그램에서 소정의 상위 계조 영역들(또는 화이트 계조 영역들)에 대한 픽셀 데이터 개수를 카운트한다. 예를 들어, 화이트 영역 히스토그램 분석부(14)는 도 2의 히스토그램에서 W_X1과 W_X2 사이에 포함된 픽셀 데이터 개수를 카운트할 수 있다. W_X1과 W_X2는 화이트 영역 히스토그램 분석부(14) 내에 미리 설정되고, 사용자가 선호하는 화질에 따라 조절될 수 있다.The white area histogram analyzer 14 calculates a histogram of the input image luminance information Y of one frame and counts the number of pixel data for predetermined higher gray areas (or white gray areas) in the histogram. do. For example, the white area histogram analyzer 14 may count the number of pixel data included between W_X1 and W_X2 in the histogram of FIG. 2. W_X1 and W_X2 may be preset in the white region histogram analyzer 14 and adjusted according to the user's preferred image quality.

통계 분석부(12)는 1 프레임 분량의 입력 영상 휘도 정보들(Y)로부터 평균화상레벨(Average Picture Level, APL), 휘도 정보(Y)의 최대값(max value), 휘도 정보(Y)의 최소값(min value), 분산값(variance) 등의 통계 정보를 계산한다. 평균화상레벨(APL)은 휘도 정보들(Y)의 총합을 픽셀 개수로 나눈 값으로 계산될 수 있다.The statistical analysis unit 12 calculates an average picture level (APL), a maximum value (max value) of the luminance information (Y), and luminance information (Y) from one frame of input image luminance information (Y). Statistical information, such as a min value and a variance, is calculated. The average image level APL may be calculated by dividing the total sum of the luminance information Y by the number of pixels.

화이트 영역 커브 발생부(16)는 화이트 영역 히스토그램 분석부(14)로부터 입력된 상위 계조 영역들의 휘도 정보들(Y)과, 통계 분석부(12)로부터 입력된 통계 정보를 입력받아 그 휘도 정보들(Y)과 통계 정보를 기반으로 화이트 계조의 휘도와 콘트라스트를 개선하기 위한 화이트 확장 전달 커브(White extension transfer curve)를 발생한다. 예를 들어, 화이트 영역 커브 발생부(16)는 도 3과 같은 화이트 확장 전달 커브를 생성할 수 있다.The white region curve generator 16 receives luminance information Y of the upper gray scale regions input from the white region histogram analyzer 14 and statistical information input from the statistical analyzer 12 and receives the luminance information. Based on the (Y) and the statistical information, a white extension transfer curve is generated to improve the brightness and contrast of the white tone. For example, the white region curve generator 16 may generate a white extension transfer curve as shown in FIG. 3.

도 3의 화이트 확장 전달 커브는 W_X0와 W_Y0가 만나는 교점으로부터 W_X1과 W_Y1이 만나는 교점 사이에서 제1 기울기(S1)를 갖는 직선과, W_X1과 W_Y1이 만나는 교점으로부터 W_X2와 W_Y2가 만나는 교점 사이에서 제2 기울기(S2)를 갖는 직선을 포함한다. 도 3에서, x축은 입력 영상의 휘도 정보(Y)이고 y축은 입력 영상에서 상위 계조 영역(또는 화이트 계조 영역)의 콘트라스트와 휘도가 향상된 1차 변조된 휘도 정보(Y')이다. 도 3에서, W_X0는 화이트 영역 커브 발생부(16)에 미리 설정된 하위 계조 값이다. W_Y0는 W_XO와 만나는 1차 변조된 휘도 정보값(Y')으로서 미리 설정된다. W_X0는 히스토그램에서 입력 영상 휘도 정보(Y)의 최소값으로 설정될 수 있고 사용자의 선호 영상에 따라 조절될 수 있다. 원점으로부터 W_X0와 W_Y0의 교점까지의 기울기는 1로 설정될 수 있다. The white-expanded transfer curve of FIG. 3 is a line between the intersection where W_X0 and W_Y0 meet and the line between W_X1 and W_Y1 meet with a straight line having a first slope S1 and the intersection where W_X2 and W_Y2 meet from the intersection where W_X1 and W_Y1 meet. It includes a straight line with two slopes (S2). In FIG. 3, the x-axis is luminance information Y of the input image, and the y-axis is first-modulated luminance information Y 'having improved contrast and luminance of an upper gray level region (or white gray region) in the input image. In FIG. 3, W_X0 is a lower gray level value preset in the white region curve generation unit 16. W_Y0 is set in advance as the primary modulated luminance information value Y 'which meets W_XO. W_X0 may be set to the minimum value of the input image luminance information Y in the histogram and may be adjusted according to the user's preferred image. The slope from the origin to the intersection of W_X0 and W_Y0 may be set to one.

화이트 영역 커브 발생부(16)는 도 3과 같이 제1 기울기(S1)의 직선을 1 보다 큰 기울기로 설정할 수 있다. 화이트 영역 커브 발생부(16)는 W_X2와 만나는 W_Y1을 평균화상레벨(APL)에 따라 조정하고, W_X2와 만나는 W_Y2를 입력 영상 휘도 정보들(Y)의 최대값으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 화이트 영역 커브 발생부(16)는 평균화상레벨(APL)이 낮을수록 W_Y1을 높여 제2 기울기(S2)를 낮춤으로써 화이트 계조 영역의 휘도를 높인다. 그리고 화이트 영역 커브 발생부(16)는 평균화상레벨(APL)이 높을수록 W_Y1을 낮추어 제2 기울기(S2)를 높여 화이트 계조 영역의 명암비를 높인다. 따라서, 제1 기울기(S1)의 직선 상한값(W_Y1)과 입력 영상의 평균화상레벨(APL)은 반비례 관계이다. The white region curve generator 16 may set the straight line of the first slope S1 to a slope greater than 1 as shown in FIG. 3. The white region curve generation unit 16 may adjust W_Y1 that meets W_X2 according to an average image level APL, and set W_Y2 that meets W_X2 as the maximum value of the input image luminance information Y. For example, the white area curve generation unit 16 increases the brightness of the white gray area by lowering the second slope S2 by increasing W_Y1 as the average image level APL is lower. The white area curve generation unit 16 increases the contrast ratio of the white gray area by increasing the second slope S2 by lowering W_Y1 as the average image level APL is higher. Therefore, the linear upper limit value W_Y1 of the first slope S1 and the average image level APL of the input image are in inverse proportion.

커브 맵핑부(18)는 화이트 영역 커브 발생부(16)로부터 입력된 화이트 확장 전달 커브에 입력 영상 휘도 정보(Y)를 맵핑(mapping)시켜 1차 변조된 휘도 정보(Y')를 출력한다. 1차 변조된 휘도 정보(Y')는 입력 영상 휘도 정보(Y)에 비하여 화이트 계조영역에서 휘도와 명암비가 높아진다. The curve mapping unit 18 maps the input image luminance information Y to the white extension transfer curve input from the white region curve generation unit 16 and outputs the first modulated luminance information Y '. The first modulated luminance information Y 'has a higher luminance and contrast ratio in the white gradation region than the input image luminance information Y.

본 발명의 화질 향상 방법은 표시소자에서 재현되는 영상의 명암비를 높이면서 휘도를 높이기 위하여 화이트 확장부(10)를 히스토그램 기반 확장부(20)와 블랙 확장부(30)의 앞단에 배치한다. 화이트 확장 알고리즘을 모든 계조 영역의 전달 커브를 조정한 후에 적용하면 앞서 결정된 전달 커브의 기울기 제약으로 인하여 화이트 계조의 휘도를 높이는데 제약이 있다. In the image quality improving method of the present invention, the white extension 10 is disposed in front of the histogram-based extension 20 and the black extension 30 to increase the brightness while increasing the contrast ratio of the image reproduced in the display device. If the white extension algorithm is applied after adjusting the transmission curves of all the gradation regions, there is a limitation in increasing the luminance of the white gradations due to the slope constraint of the transmission curve previously determined.

히스토그램 기반 확장부(20)는 화이트 확장부(10)를 통해 화이트 계조 영역에서 휘도와 명암비가 향상된 휘도 정보(Y')를 입력 받는다. 히스토그램 기반 확장부(20)는 화이트 확장부(10)로부터 입력된 휘도 정보(Y')의 모든 계조 영역들에 대한 히스토그램을 계산하고 그 모든 계조 영역의 히스토그램의 분포에 따라 히스토그램 등화와, 전달 커브 리파인먼트(transfer curve refinement)를 실행한다. 그리고 히스토그램 기반 확장부(20)는 모든 계조 영역의 전달 커브를 구하고, 그 전달 커브에 1차 변조된 휘도 정보(Y')를 맵핑하여 2차 변조된 휘도 정보(Y")를 발생한다. The histogram-based expansion unit 20 receives luminance information Y 'having improved luminance and contrast ratio in the white gray area through the white expansion unit 10. The histogram-based extension unit 20 calculates histograms for all gray areas of the luminance information Y 'input from the white extension unit 10, and histogram equalization and transfer curves according to the distribution of the histograms of all the gray area areas. Perform a transfer curve refinement. The histogram-based extension unit 20 obtains the transfer curves of all the gradation regions, generates the second-modulated luminance information Y ″ by mapping the first-modulated luminance information Y ′ to the transfer curve.

히스토그램 기반 확장부(20)는 모든 계조 영역 히스토그램 분석부(24), 통계 분석부(22), 모든 계조 영역 커브 발생부(26), 및 커브 맵핑부(28)를 포함한다.The histogram-based extension unit 20 includes all gray area histogram analyzer 24, statistical analyzer 22, all gray area curve generator 26, and curve mapping unit 28.

모든 계조 영역 히스토그램 분석부(24)는 1 프레임 분량의 1차 변조된 휘도 정보들(Y')에 대하여 모든 계조 영역에서 히스토그램을 계산한다. 통계 분석부(22)는 1차 변조된 휘도 정보들(Y')의 히스토그램으로부터 평균화상레벨(APL), 휘도 정보(Y')의 최대값, 휘도 정보(Y')의 최소값, 분산값 등의 통계 정보를 계산한다.All gradation area histogram analyzer 24 calculates histograms in all gradation areas with respect to one frame of first-modulated luminance information Y '. The statistical analysis unit 22 calculates the average image level APL, the maximum value of the luminance information Y ', the minimum value of the luminance information Y', the variance value, etc. from the histogram of the first modulated luminance information Y '. Calculate statistical information.

모든 계조 영역 커브 발생부(26)는 1차 변조된 휘도 정보들(Y')의 히스토그램 분포에 따라 히스토그램 등화와 전달 커브 리파인먼트를 실시하여 모든 계조 영역에서 전달 커브를 구한다. 모든 계조 영역 커브 발생부(26)는 도 4와 같이 히스토그램 등화 처리부(42)와 전달 커브 리파인먼트 처리부(44)를 포함한다. All gradation region curve generators 26 perform histogram equalization and transfer curve refinement according to the histogram distribution of the first modulated luminance information Y 'to obtain transfer curves in all gradation regions. All gradation region curve generation sections 26 include a histogram equalization processing section 42 and a transfer curve refinement processing section 44 as shown in FIG.

히스토그램 등화 처리부(42)는 모든 계조 영역 히스토그램 분석부(24)로부터 입력된 히스토그램 등화를 실시한다. 히스토그램 등화는 수학식 2와 같다. The histogram equalization processing section 42 performs histogram equalization input from all the gradation region histogram analysis sections 24. The histogram equalization is as in Equation 2.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, n과 i는 양의 정수이고, N은 히스토그램 bin 개수를 의미한다. Slope(n)은 히스토그램의 n 번째 값의 기울기를 의미한다. 히스토그램 bin 이란 "계조 구간별 저장소" 로 표현할 수 있다. 히스토그램 bin이 16개이면 구간별 저장소가 16개가 존재한다고 볼 수 있다. 예를 들어 0~ 1023 10bit 공간에서 히스토그램 bin이 16개 이면, 0~63의 값은 히스토그램 1번 bin에 저장되고, 64~127의 값은 히스토그램 2번 bin에 저장될 수 있다. 히스토그램을 하위 계조 영역, 중간 계조 영역 및 상위 계조 영역의 3구간으로 나눈 히스토그램 등화 방법은 아래의 트라이 히스토그램 등화(Tri-histogram Equalization)으로 표현될 수 있다.Here, n and i are positive integers, and N is the number of histogram bins. Slope (n) means the slope of the n th value of the histogram. A histogram bin can be expressed as a "gradation storage". If there are 16 histogram bins, there are 16 bins for each section. For example, if there are 16 histogram bins in 0 ~ 1023 10bit space, the values of 0 ~ 63 can be stored in histogram bin 1, and the values of 64 ~ 127 can be stored in histogram bin 2. The histogram equalization method obtained by dividing the histogram into three sections of the lower gray level region, the middle gray level region, and the upper gray level region may be expressed as tri-histogram equalization below.

Figure pat00003
Figure pat00003

단, N = N1 + N2 + N3 이고, n은 1~N 사이의 값이다. However, N = N 1 + N 2 + N 3 , and n is a value between 1 and N.

히스토그램 등화 처리부(42)를 통해 출력된 전달 커브는 히스토그램이 가우시안(guassian) 분포의 형태로 넓게 분포하고 있을 경우에 화질이 적정 수준으로 향상될 수 있다. 히스토그램 등화 처리부(42)를 통해 출력된 전달 커브에서 히스토그램의 일부 계조에서 픽셀 데이터들이 과도할 정도로 몰려 있는 경우에 명암비를 과도하게 높이게 된다. 전달 커브 리파인먼트 처리부(44)는 히스토그램 등화 처리부(42)로부터 입력된 전달 커브에서 특정 계조 부분의 명암비를 과도하게 높이는 경우에 전달 커브의 기울기를 리파인먼트한다. 이를 위하여, 전달 커브 리파인먼트 처리부(44)는 전달 커브의 기울기를 미리 설정된 최소 기울기와 최대 기울기 내에서 제한하고 하위 계조 영역, 중간 계조 영역, 상위 계조 영역의 기울기를 픽셀 데이터 분포양에 따라 조절한다. 예를 들어, 전달 커브 리파인먼트 처리부(44)는 도 6의 좌측과 같이 전달 커브의 기울기가 급변하는 경우에 미리 설정된 최소 기울기와 최대 기울기 이내에서 각 계조 영역들의 기울기를 도 6의 중앙 도면과 같이 줄인다. 그리고 전달 커브 리파인먼트 처리부(44)는 하위 계조 영역의 기울기(S61), 중간 계조 영역의 기울기(S62) 및 상위 계조 영역의 기울기(S63)의 기울기를 수학식 3과 같은 방법으로 조절한다. The transfer curve output through the histogram equalization processor 42 may improve the image quality to an appropriate level when the histogram is widely distributed in the form of a Gaussian distribution. In the transfer curve output through the histogram equalization processor 42, the contrast ratio is excessively increased when the pixel data are excessively concentrated in some gray levels of the histogram. The transfer curve refinement processing unit 44 refines the slope of the transfer curve when excessively increasing the contrast ratio of the specific gradation portion in the transfer curve input from the histogram equalization processing unit 42. To this end, the transfer curve refinement processor 44 restricts the slope of the transfer curve within a preset minimum slope and maximum slope and adjusts the slopes of the lower gray level region, the middle gray region, and the upper gray scale region according to the pixel data distribution amount. . For example, when the slope of the transfer curve suddenly changes as shown in the left side of FIG. 6, the transfer curve refinement processor 44 may incline the slopes of the grayscale regions within a preset minimum slope and the maximum slope as shown in the center of FIG. 6. Reduce In addition, the transfer curve refinement processor 44 adjusts the slope of the slope S61 of the lower gray scale region, the slope S62 of the middle gray scale region, and the slope S63 of the upper gray scale region in the same manner as in Equation 3 below.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, SlopeS61'는 하위 계조 영역의 기울기(S61)의 조정값, SlopeS62'는 중간 계조 영역의 기울기(S62)의 조정값, 그리고 SlopeS63'는 상위 계조 영역의 기울기(S63)의 조정값을 각각 의미한다. SlopeS61는 히스토그램 등화 과정을 거쳐 전달 커브 리파인먼트 처리부(44)에 입력된 전달 커브에서 하위 계조 영역의 기울기(S61), SlopeS62는 히스토그램 등화 과정을 거쳐 전달 커브 리파인먼트 처리부(44)에 입력된 전달 커브에서 중간 계조 영역의 기울기(S62), 그리고 SlopeS63은 히스토그램 등화 과정을 거쳐 전달 커브 리파인먼트 처리부(44)에 입력된 전달 커브에서 상위 계조 영역의 기울기(S63)를 각각 의미한다. α는 히스토그램의 하위 계조의 분포량에 따라 -1 < α < 1 의 값으로 결정되고, β는 히스토그램의 상위 계조의 분포량에 따라 -1 < β < 1 의 값으로 결정된다. Here, Slope S61 ′ is an adjustment value of the slope S61 of the lower gradation region, Slope S62 ′ is an adjustment value of the slope S62 of the middle gradation region, and Slope S63 ′ is an adjustment value of the slope S63 of the upper gradation region. Means each. Slope S61 is the slope S61 of the lower gradation region in the transfer curve inputted to the transfer curve refinement processor 44 through the histogram equalization process, and Slope S62 is input to the transfer curve refinement processor 44 through the histogram equalization process. The slope S62 and the slope S63 of the intermediate gradation region in the transfer curve mean the slope S63 of the upper gradation region in the transfer curve input to the transfer curve refinement processor 44 through a histogram equalization process. α is determined as a value of -1 <α <1 according to the distribution of the lower gradations of the histogram, and β is determined as a value of -1 <β <1 according to the distribution of the upper gradations of the histogram.

커브 맵핑부(28)는 모든 계조 영역 커브 발생부(26)로부터 입력된 전달 커브에 1차 변조된 휘도 정보(Y')를 맵핑시켜 2차 변조된 휘도 정보(Y")를 출력한다. The curve mapping unit 28 maps the first-modulated luminance information Y 'to the transfer curves input from all the gradation region curve generating units 26 and outputs the second-modulated luminance information Y ″.

이와 같은 과정을 거쳐, 히스토그램 기반 확장부(20)는 히스토그램의 통계 정보에 기초하여 화이트 확장부(10)로부터 입력된 1차 변조된 휘도 정보(Y')의 전달 커브가 과도하게 명암비를 높이는 경우에 모든 계조 영역에서 전달 커브를 부드럽게 확산시킨 2차 변조된 휘도 정보(Y")를 출력한다. Through this process, the histogram-based extension unit 20 excessively increases the contrast ratio when the transfer curve of the first modulated luminance information Y ′ input from the white extension unit 10 is based on the histogram statistical information. Second modulated luminance information Y &quot;

화이트 계조 확장과 히스토그램 기반 확장 과정을 거치게 되면, 영상이 밝으면서 어두운 영역의 세밀한 표현이 향상된다. 그런데, 이 과정에서 사용자가 육안으로 느끼는 명암비는 크게 높지 않기 때문에 본 발명은 화이트 계조 확장과 히스토그램 기반 확장 과정을 거친 영상에 대하여 하위 계조(블랙 계조)의 전달 커브 기울기를 추가로 조정한다. The white gradation and histogram-based expansion process improves the detail of dark areas while the image is bright. However, since the contrast ratio that the user feels with the naked eye in this process is not very high, the present invention further adjusts the slope of the transmission curve of the lower gray scale (black gray scale) with respect to the image which has undergone the white gray scale expansion and the histogram-based scaling process.

블랙 확장부(30)는 블랙 영역 히스토그램 분석부(34), 통계 분석부(32), 블랙 영역 커브 발생부(36), 및 커브 맵핑부(38)를 포함한다. The black extension unit 30 includes a black region histogram analyzer 34, a statistical analyzer 32, a black region curve generator 36, and a curve mapping unit 38.

블랙 영역 히스토그램 분석부(34)는 1 프레임 분량의 2차 변조된 휘도 정보들(Y")에 대한 히스토그램을 계산하고 그 히스토그램에서 소정의 하위 계조 영역들(또는 블랙 계조 영역들)에 대한 픽셀 데이터 개수를 카운트한다. 예를 들어, 블랙 영역 히스토그램 분석부(34)는 도 7의 히스토그램에서 B_X1과 B_X2 사이에 포함된 픽셀 데이터 개수를 카운트할 수 있다. B_X1과 B_X2는 블랙 영역 히스토그램 분석부(34) 내에 미리 설정되고, 사용자가 선호하는 화질에 따라 조절될 수 있다. B_X1은 2차 변조된 휘도 정보들(Y") 중 최소값으로 선택될 수 있다.The black region histogram analyzer 34 calculates a histogram for one frame of the second modulated luminance information Y ″, and pixel data of predetermined lower gray level regions (or black gray region regions) in the histogram. For example, the black region histogram analyzer 34 may count the number of pixel data included between B_X1 and B_X2 in the histogram of Fig. 7. B_X1 and B_X2 are the black region histogram analyzer 34. ) May be preset and adjusted according to a user's preferred image quality B_X1 may be selected as the minimum value of the second modulated luminance information Y ″.

통계 분석부(32)는 1 프레임 분량의 2차 변조된 휘도 정보들(Y")로부터 평균화상레벨(APL), 휘도 정보(Y")의 최대값, 휘도 정보(Y")의 최소값, 분산값 등의 통계 정보를 계산한다. The statistical analysis unit 32 calculates the average image level APL, the maximum value of the luminance information Y ″, the minimum value of the luminance information Y ″, and the variance from the second frame-modulated luminance information Y ″. Calculate statistical information such as values.

블랙 영역 커브 발생부(36)는 블랙 영역 히스토그램 분석부(34)로부터 입력된 하위 계조 영역들의 휘도 정보들(Y")과, 통계 분석부(32)로부터 입력된 통계 정보를 입력받아 그 휘도 정보들(Y")과 통계 정보를 기반으로 블랙 계조의 휘도와 콘트라스트를 개선하기 위한 블랙 확장 전달 커브(Black extension transfer curve)를 발생한다. 예를 들어, 블랙 영역 커브 발생부(36)는 도 7과 같은 블랙 확장 전달 커브를 생성할 수 있다.The black region curve generator 36 receives the luminance information Y ″ of the lower gray scale regions input from the black region histogram analyzer 34 and the statistical information input from the statistical analyzer 32, and the luminance information thereof. A black extension transfer curve is generated to improve the brightness and contrast of the black gradation based on the Y 'and statistical information. For example, the black region curve generator 36 may generate a black extension transfer curve as shown in FIG. 7.

도 7의 블랙 확장 전달 커브는 B_X1으로부터 BX2와 B_Y2가 만나는 교점까지 제3 기울기(S3)로 상승하는 직선과, B_X2와 B_Y2가 만나는 교점으로부터 B_X3와 B_Y3가 만나는 교점까지 제4 기울기(S4)로 상승하는 직선을 포함한다. 도 7에서, x축은 2차 변조된 휘도 정보(Y")이고 y축은 블랙 확장 후의 휘도 정보(Y"')이다. 도 4에서, B_X1는 블랙 영역 커브 발생부(36)에 미리 설정된 하위 계조 값이다. B_X1는 2차 변조된 휘도 정보(Y")의 히스토그램에서 최소값으로 결정될 수 있다. B_X2는 블랙 영역 커브 발생부(36)에 미리 설정된 하위 계조 값으로서, B_X1 보다 크고 B_X3 보다 작은 값으로 결정될 수 있다. 따라서, 제4 기울기(S4)의 직선 상한값(B_X3)은 2차 변조된 휘도 정보들의 평균화상레벨(APL)과 비례 관계이고, 제3 기울기(S3)의 직선 상한값(B_X2)과 만나는 3차 변조된 영상의 휘도 정보 값(B_Y2)는 2차 변조된 휘도 정보들의 평균화상레벨(APL)과 비례 관계이다.The black extended transfer curve of FIG. 7 is a straight line that rises from B_X1 to an intersection where BX2 and B_Y2 meet at a third slope S3 and a fourth slope S4 from an intersection where B_X2 and B_Y2 meets to an intersection where B_X3 and B_Y3 meet. It includes a straight line that rises. In Fig. 7, the x-axis is the secondary-modulated luminance information Y " and the y-axis is the luminance information Y " 'after black expansion. In FIG. 4, B_X1 is a lower gray level value preset in the black region curve generation unit 36. B_X1 may be determined as the minimum value in the histogram of the secondary modulated luminance information Y ″. B_X2 is a lower gray level value preset in the black region curve generation unit 36 and may be determined as a value larger than B_X1 and smaller than B_X3. Therefore, the linear upper limit value B_X3 of the fourth slope S4 is proportional to the average image level APL of the second modulated luminance information and meets the third upper limit value B_X2 of the third slope S3. The luminance information value B_Y2 of the modulated image is proportional to the average image level APL of the secondary modulated luminance information.

블랙 영역 커브 발생부(36)는 2차 변조된 휘도 정보(Y")의 평균화상레벨(APL)에 따라 제3 및 제4 기울기(S3, S4)를 조절할 수 있다. 예를 들어, 블랙 영역 커브 발생부(36)는 2차 변조된 휘도 정보(Y")의 평균화상레벨(APL)이 높을수록 B_X3의 값을 높게 조정하고, 2차 변조된 휘도 정보(Y")의 평균화상레벨(APL)이 낮을수록 B_X3의 값을 낮게 조정할 수 있다. 또한, 블랙 영역 커브 발생부(36)는 2차 변조된 휘도 정보(Y")의 평균화상레벨(APL)이 높을수록 B_Y2의 값을 낮게 조정하고, 2차 변조된 휘도 정보(Y")의 평균화상레벨(APL)이 낮을수록 B_Y2의 값을 높게 조정할 수 있다. The black region curve generation unit 36 may adjust the third and fourth slopes S3 and S4 according to the average image level APL of the secondary modulated luminance information Y ″. The curve generator 36 adjusts the value of B_X3 higher as the average image level APL of the secondary modulated luminance information Y "is higher, and averages the average image level of the secondary modulated luminance information Y" ( The lower the APL), the lower the value of B_X3. Further, the black area curve generation unit 36 decreases the value of B_Y2 as the average image level APL of the secondary modulated luminance information Y ″ is higher. The lower the average image level APL of the secondary modulated luminance information Y ″, the higher the value of B_Y2 can be adjusted.

커브 맵핑부(38)는 블랙 영역 커브 발생부(36)로부터 입력된 블랙 확장 전달 커브에 2차 변조된 휘도 정보(Y")를 맵핑시켜 3차 변조된 휘도 정보(Y"')를 출력한다. The curve mapping unit 38 maps the second-modulated luminance information Y ″ to the black extension transfer curve input from the black region curve generation unit 36 to output the third-modulated luminance information Y ″ ′. .

마지막으로, 본 발명의 화질 개선 회로(100)는 3차 변조된 휘도 정보(Y"')를 수학식 4와 같은 RGB 데이터(R'G'B')로 역변환할 수 있다. Finally, the image quality improvement circuit 100 may inversely convert the third-order modulated luminance information Y ″ ′ into RGB data R′G′B ′ as shown in Equation 4. FIG.

Figure pat00005
Figure pat00005

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 준다. 8 shows a display device according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 표시장치는 표시패널(110), 표시패널 구동회로, 및 호스트 시스템(200)을 포함한다. Referring to FIG. 8, the display device of the present invention includes a display panel 110, a display panel driving circuit, and a host system 200.

표시패널(110)은 액정표시장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계발광소자(EL), 전계 방출 표시장치(FED), 전기영동 표시장치(EPD) 중 어느 하나의 표시패널로 구현될 수 있다. 이러한 표시패널(100)은 데이터전압이 인가되는 데이터라인들(D1~Dm), 데이터라인들(D1~Dm)과 교차되고 스캔펄스(또는 게이트펄스)가 순차적으로 인가되는 스캔라인들(G1~Gn), 및 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다. The display panel 110 is implemented by any one of a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an electroluminescent device (EL), a field emission display (FED), and an electrophoretic display (EPD). Can be. The display panel 100 crosses the data lines D1 to Dm to which the data voltage is applied and the scan lines G1 to which the scan pulse (or gate pulse) is sequentially applied to the data lines D1 to Dm. Gn), and pixels arranged in a matrix form.

표시패널 구동회로는 데이터 구동회로(102), 스캔 구동회로(104), 및 타이밍 콘트롤러(106)를 구비한다. 데이터 구동회로(102)는 타이밍 콘트롤러(106)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(R'G'B')를 래치한다. 그리고 데이터 구동회로(102)는 디지털 비디오 데이터(R'G'B')를 감마보상전압으로 변환하여 픽셀들에 충전될 데이터전압을 발생한다. 데이터 구동회로(102)로부터 출력된 데이터전압은 데이터라인들(D1~Dm)에 공급된다. 스캔 구동회로(104)는 데이터전압에 동기되는 스캔펄스를 스캔라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급한다. 타이밍 콘트롤러(106)는 호스트 시스템(200)으로부터 입력된 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(R'G'B')를 데이터 구동회로(102)에 공급한다. 그리고 타이밍 콘트롤러(106)는 호스트 시스템(200)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터 구동회로(102)와 스캔 구동회로(104)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(SDC, GDC)를 발생한다. The display panel driver circuit includes a data driver circuit 102, a scan driver circuit 104, and a timing controller 106. The data driving circuit 102 latches the digital video data R'G'B 'input from the timing controller 106. The data driving circuit 102 converts the digital video data R'G'B 'into a gamma compensation voltage to generate a data voltage to be charged in the pixels. The data voltage output from the data driving circuit 102 is supplied to the data lines D1 to Dm. The scan driving circuit 104 sequentially supplies scan pulses synchronized with the data voltages to the scan lines G1 to Gn. The timing controller 106 supplies the digital video data R'G'B 'of the input image input from the host system 200 to the data driving circuit 102. The timing controller 106 receives timing signals such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal Data Enable, DE, and a dot clock CLK input from the host system 200. By using the timing control signals (SDC, GDC) for controlling the operation timing of the data driving circuit 102 and the scan driving circuit 104 is generated.

호스트 시스템(200)은 스케일러(scaler)를 포함한 시스템 온 칩(System on Chip, 이하 "SoC"라 함)을 포함한다. 스케일러는 전술한 화질 개선 회로(100)를 이용하여 입력 영상의 휘도를 밝게 하고 명암비를 향상시키고, 입력 영상의 해상도를 표시패널(110)의 해상도에 맞게 변환한다. 호스트 시스템(200)은 스케일러로부터 출력된 데이터(R'G'B')와 함께 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 타이밍 콘트롤러(106)로 전송한다.The host system 200 includes a system on chip (hereinafter referred to as "SoC") including a scaler. The scaler uses the image quality improvement circuit 100 to brighten the brightness of the input image, improve the contrast ratio, and convert the resolution of the input image to match the resolution of the display panel 110. The host system 200 includes the vertical sync signal Vsync, the horizontal sync signal Hsync, the data enable signal Data Enable, and the dot clock CLK together with the data R'G'B 'output from the scaler. And a timing signal such as e.g.).

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

10 : 화이트 확장부 20 : 히스토그램 기반 확장부
30 : 블랙 확장부
10: white extension 20: histogram-based extension
30: black extension

Claims (8)

(a) 입력 영상의 상위 계조 영역을 포함한 화이트 확장 전달 커브를 구하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 화이트 확장 전달 커브에 상기 입력 영상 휘도 정보를 맵핑하여 1차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 단계;
(b) 상기 1차 변조된 영상의 휘도 정보에 기초하여 모든 계조 영역의 히스토그램을 계산하고 히스토그램 등화와 전달 커브 리파인먼트를 거쳐 모든 계조 영역의 전달 커브를 구하고, 상기 모든 계조 영역의 전달 커브에 상기 1차 변조된 휘도 정보를 맵핑하여 2차 변조된 휘도 정보를 발생하는 단계; 및
(c) 상기 2차 변조된 영상의 하위 계조 영역을 포함한 블랙 확장 전달 커브를 구하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 블랙 확장 전달 커브에 상기 2차 변조된 휘도 정보를 맵핑하여 3차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 향상 방법.
(a) obtaining a white extension transfer curve including an upper gradation region of an input image, mapping the input image luminance information to the white extension transfer curve according to an average image level of the input image, and obtaining luminance information of a first modulated image; Generating;
(b) calculate a histogram of all gray areas based on luminance information of the first modulated image, obtain transfer curves of all gray areas through histogram equalization and transfer curve refinement, and transfer the curves to the transfer curves of all gray areas. Mapping the first modulated luminance information to generate second modulated luminance information; And
(c) obtaining a black extension transfer curve including a lower gradation region of the second modulated image, mapping the second modulated luminance information to the black extension transfer curve according to an average image level of the input image, and performing third modulation; And generating luminance information of the captured image.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계에 앞서, 상기 입력 영상의 RGB 데이터로부터 상기 휘도 정보와 색차 정보를 추출하는 단계; 및
상기 (c) 단계 이후에 상기 3차 변조된 영상의 휘도 정보를 RGB 데이터로 역변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 향상 방법.
The method of claim 1,
Before the step (a), extracting the luminance information and the color difference information from the RGB data of the input image; And
And inversely converting luminance information of the third-order modulated image into RGB data after the step (c).
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
상기 입력 영상의 상위 계조들을 포함한 히스토그램을 계산하는 단계;
상기 입력 영상의 휘도 정보들로부터 상기 평균화상레벨을 계산하는 단계;
상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 화이트 확장 전달 커브의 기울기를 조정하는 단계; 및
상기 입력 영상의 휘도 정보를 상기 화이트 확장 전달 커브에 맵핑하여 상기 1차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 향상 방법.
The method of claim 1,
In step (a),
Calculating a histogram including upper gray levels of the input image;
Calculating the average image level from luminance information of the input image;
Adjusting a slope of the white extension transfer curve according to the average image level of the input image; And
And mapping luminance information of the input image to the white extension transfer curve to generate luminance information of the first modulated image.
제 3 항에 있어서,
상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 화이트 확장 전달 커브의 기울기를 조정하는 단계는,
상기 상위 계조 영역 내에서 상승하는 직선의 제1 기울기를 1 보다 큰 값으로 설정하는 단계;
상기 상위 계조 영역 내에서 상기 제1 기울기의 직선 상한값으로부터 상기 입력 영상의 최대값까지 상승하는 직선의 제2 기울기를 상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 조절하는 단계를 포함하고,
상기 제1 기울기의 직선 상한값과 상기 입력 영상의 평균화상레벨은 반비례 관계인 것을 특징으로 하는 화질 향상 방법.
The method of claim 3, wherein
Adjusting the slope of the white extended transfer curve according to the average image level of the input image,
Setting a first slope of a straight line rising in the upper grayscale region to a value greater than 1;
Adjusting a second slope of a straight line that rises from the upper limit of the straight line of the first slope to the maximum value of the input image in the upper grayscale region according to the average image level of the input image,
And a linear upper limit value of the first slope and an average image level of the input image are inversely related to each other.
제 3 항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
상기 1차 변조된 휘도 정보들에 대하여 모든 계조 영역에서 히스토그램을 계산하는 단계;
상기 1차 변조된 휘도 정보들의 히스토그램으로부터 평균화상레벨을 계산하는 단계;
상기 1차 변조된 휘도 정보들의 히스토그램 분포에 따라 히스토그램 등화와 전달 커브 리파인먼트를 실시하여 미리 설정된 최소 기울기, 상기 미리 설정된 최대 기울기 내에서 상기 모든 계조 영역의 전달 커브의 기울기를 조정하는 단계; 및
상기 입력 영상의 휘도 정보를 상기 모든 계조 영역의 전달 커브에 맵핑하여 상기 2차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 향상 방법.
The method of claim 3, wherein
The step (b)
Calculating a histogram in all gray level regions with respect to the first modulated luminance information;
Calculating an average image level from the histogram of the first modulated luminance information;
Performing a histogram equalization and a transfer curve refinement according to the histogram distribution of the first modulated luminance information to adjust a preset minimum slope and a slope of the transfer curves of all the gray scale regions within the preset maximum slope; And
And generating luminance information of the second modulated image by mapping luminance information of the input image to transfer curves of all the gray scale regions.
제 5 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 2차 변조된 휘도 정보들의 하위 계조 영역들을 포함한 히스토그램을 계산하는 단계;
상기 2차 변조된 휘도 정보들의 히스토그램으로부터 평균화상레벨을 계산하는 단계;
상기 2차 변조된 휘도 정보들의 평균화상레벨에 따라 상기 블랙 확장 전달 커브의 기울기를 조정하는 단계; 및
상기 2차 변조된 영상의 휘도 정보를 상기 블랙 확장 전달 커브에 맵핑하여 상기 2차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 향상 방법.
The method of claim 5, wherein
In step (c),
Calculating a histogram including lower gray level regions of the second modulated luminance information;
Calculating an average image level from the histogram of the secondary modulated luminance information;
Adjusting a slope of the black extension transmission curve according to an average image level of the second modulated luminance information; And
And mapping luminance information of the secondary modulated image to the black extension transfer curve to generate luminance information of the secondary modulated image.
제 6 항에 있어서,
상기 2차 변조된 휘도 정보들의 평균화상레벨에 따라 상기 블랙 확장 전달 커브의 기울기를 조정하는 단계는,
상기 2차 변조된 휘도 정보들의 평균화상레벨에 따라 상기 하위 계조 영역 내에서 상승하는 직선의 제3 기울기와, 상기 제3 기울기의 직선 상한값으로부터 상승하는 직선의 제4 기울기를 조정하는 단계를 포함하고,
상기 제4 기울기의 직선 상한값은 상기 2차 변조된 휘도 정보들의 평균화상레벨과 비례 관계이고, 상기 제3 기울기의 직선 상한값과 만나는 상기 3차 변조된 영상의 휘도 정보 값은 상기 2차 변조된 휘도 정보들의 평균화상레벨과 비례 관계인 것을 특징으로 하는 화질 향상 방법.
The method according to claim 6,
Adjusting the slope of the black expansion transmission curve according to the average image level of the second modulated luminance information,
Adjusting a third slope of a straight line rising in the lower gradation region and a fourth slope of a straight line rising from an upper limit of the straight line of the third slope according to an average image level of the second modulated luminance information; ,
The linear upper limit value of the fourth slope is proportional to the average image level of the secondary modulated luminance information, and the luminance information value of the third modulated image that meets the linear upper limit value of the third slope is the second modulated luminance. And a proportional relationship with the average image level of the information.
표시패널;
상기 표시패널에 비디오 데이터를 표시하는 표시패널 구동회로; 및
입력 영상의 휘도와 명암비를 조절하여 상기 표시패널 구동회로에 공급하는 스케일러를 포함하고,
상기 스케일러는,
입력 영상의 상위 계조 영역을 포함한 화이트 확장 전달 커브를 구하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 화이트 확장 전달 커브에 상기 입력 영상 휘도 정보를 맵핑하여 1차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하고,
상기 1차 변조된 영상의 휘도 정보에 기초하여 모든 계조 영역의 히스토그램을 계산하고 히스토그램 등화와 전달 커브 리파인먼트를 거쳐 모든 계조 영역의 전달 커브를 구하고, 상기 모든 계조 영역의 전달 커브에 상기 1차 변조된 휘도 정보를 맵핑하여 2차 변조된 휘도 정보를 발생하고,
상기 2차 변조된 영상의 하위 계조 영역을 포함한 블랙 확장 전달 커브를 구하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 블랙 확장 전달 커브에 상기 2차 변조된 휘도 정보를 맵핑하여 3차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
Display panel;
A display panel driver circuit for displaying video data on the display panel; And
A scaler for adjusting a brightness and contrast ratio of an input image to supply the display panel driver circuit;
The scaler is,
Obtaining a white extended transfer curve including an upper gray level region of an input image, mapping the input image luminance information to the white extended transfer curve according to an average image level of the input image, and generating luminance information of a first modulated image;
Compute histograms of all gray areas based on luminance information of the first modulated image, obtain transfer curves of all gray areas through histogram equalization and transfer curve refinement, and transmit the first modulation to the transfer curves of all gray areas. Mapping the generated luminance information to generate the second modulated luminance information,
Obtaining the black extended transfer curve including the lower gradation region of the second modulated image, mapping the second modulated luminance information to the black extended transfer curve according to the average image level of the input image, A display device characterized by generating luminance information.
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