TWI230551B - Contrast adjusting circuitry and video display apparatus using it - Google Patents

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TWI230551B
TWI230551B TW091122514A TW91122514A TWI230551B TW I230551 B TWI230551 B TW I230551B TW 091122514 A TW091122514 A TW 091122514A TW 91122514 A TW91122514 A TW 91122514A TW I230551 B TWI230551 B TW I230551B
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digital
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Hiroshi Aoki
Ryo Hasegawa
Takaaki Matono
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Hitachi Ltd
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Description

1230551 A7 ____—_B7 五、發明説明（1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •本發明係有關於一種將從電視信號或個人電腦等所輸 入的類比影像信號轉換成數位影像信號，且將其顯示在PDP (Plasma Display Panel )或液晶面板等之顯示部的技術。 以往在利用PDP或液晶面板等之固定畫素裝置的影像顯 不裝置中，相較於使用布朗管的影像顯示裝置，則有對比 惡化的課題。PDP爲了要提高對比，乃提高螢光體的發光效 率以及改善驅動方式或構造。詳細地說則記載於特開平1 0-20863 7號公報、特開平8- 1 3 8 5 5 8號公報等。 對於使用PDP或液晶面板等之固定畫素裝置的影像顯示 裝置而言，乃期望更進一步的高對比化。 本發明的課題即在於鑑於上述習知技術得到一安定且 高的對比。 本發明的目的在於提供一能夠解決上述課題的技術。 經濟部智慧財/i^7a (工消費合作社印製 爲了要解決上述課題，本發明是一將類比影像信號作 A/D轉換而進行顯示之影像顯示裝置用的對比調整電路。具 備有：放大裝置，以及將由該放大裝置所放大的影像信號 作A/D轉換的A/D轉換裝置，而根據經A/D轉換的數位亮度信 號的的最大亮度位準資訊與平均亮度位準資訊來改變上述 放大裝置的增益而調整對比。 圖式說明 圖1爲本發明之對比調整電路的基本構成圖。 圖2爲亮度領域分割的說明圖。 圖3爲所分割的亮度領域與增益控制的關係圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） —— 1230551 A7 B7 五、發明説明（2 ) 圖4爲在作對比調整時之增益控制範圍的說明圖。 圖5爲黑色解碼功能的說明圖。 圖6爲與對比調整呈連動之色校正的說明圖。 圖7爲作爲本發明之第1實施例之對比調整電路的構成 例圖。 圖8爲對比調整之效果的說明圖。 圖9爲作爲本發明之第2實施例之對比調整電路的構成 例圖。 圖10爲作爲本發明之第3實施例之對比調整電路的構成 例圖。 圖11爲作爲本發明之第4實施例之對比調整電路的構成 例圖。 主要元件對照表 1對比調整電路 2顯示部 3視頻放大器 4數位信號形成•亮度位準檢測電路 5 A/D轉換器 6信號位準檢測電路 7微電腦 U視頻放大器 12 A/D轉換器 1 3掃描轉換器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（2lQx 297公董） —卜卜卜—参—丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局肖工消費合作钍印製 -5- 1230551 A7 B7 五、發明説明（3) 14 A/D轉換器
' 152雜訊除去用LPF 1 6平均亮度檢測電路 Η最大亮度檢測電路 丨8平均亮度判定部 最大亮度判定部 20增益控制部 3〇黑色解碼電路 31色矩陣電路 32色矩陣電路 以下請參照圖面來說明本發明的實施例。 圖1〜圖8爲本發明之第1實施例的說明圖，圖1爲本發 明之對比調整電路的基本構成圖，圖2爲最大亮度位準與平 均亮度位準之亮度領域分割的說明圖，圖3爲所分割的亮度 領域與增益控制之關係的說明圖，圖4爲在對比調整時之增 益控制範圍的說明圖，圖5爲黑色解碼功能的說明圖，圖6 爲與對比調整連動之色校正的說明圖，圖7爲作爲第1實施 例之對比調整電路的構成圖，圖8爲對比調整之效果的說明 圖。 本第1實施例是一根據最大亮度位準與平均亮度位準的 亮度領域資訊來進行在A/D轉換前之類比亮度信號的增益控 制，與在A/D轉換後之數位亮度信號的黑色解碼處理和數位 色信號的色校正時的例子。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6 - 1230551 A7 B7 五、發明説明（4) 在圖1中’ 1爲對比調整電路，2爲根據經對比調整的信 號將影像做彩色威不的威不部’ 3爲將所輸入的類比亮度信 號放大的視頻放大器，4爲數位信號形成•亮度位準檢測電 路，5爲將類比信號轉換成數位信號的A/D轉換器，6爲用於 檢測在所定期間內之數位亮度信號的最大亮度位準與平均 亮度位準的信號位準檢測電路，7爲判定分別與該所檢測的 最大亮度位準和平均亮度位準相當的亮度領域，且形成與 判定結果呈對應的控制信號而加以輸出的微電腦。所輸入 的類比亮度信號，則在視頻放大器3中被放大後，藉由A/D 轉換器5被轉換成數位亮度信號，且被輸入到信號位準檢測 電路。 在該信號位準檢測電路6中，則檢測出在數位亮度信號 之例如1個圖場或1個圖框的影像期間內的最大亮度位準與 平均亮度位準。該所檢測出來的最大亮度位準與平均亮度 位準的資訊（信號）則分別被輸入到微電腦7。在該微電腦 7內，則根據所輸入的該最大亮度位準與平均亮度位準的資 訊分別判定相當於該最大亮度位準的亮度領域，與相當於 該平均亮度位準的亮度領域，且根據該判定結果形成控制 信號加以輸出。該控制信號則被輸入到視頻放大器3，而控 制在該視頻放大器3中之類比亮度信號的放大增益。藉著控 制類比亮度信號的放大增益，則連在A/D轉換後的數位亮度 信號的增益也會變化，結果，則將經調整對比的影像顯示 在顯示部2。 此外，在上述圖1中雖未圖示，但在本發明的第1實施 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智总財產局Μ工消費合作社印製 1230551 A7 ____B7 五、發明説明（5) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例（圖7中），則從上述微電腦7分別將控制信號輸出到用 於進行數位亮度信號之黑色解碼處理的黑色解碼電路，與 用於將數位売度信號和數位色（色差）信號轉換成紅（R ) 、綠（G )、藍（B )之數位影像信號的色矩陣電路。在該 黑色解碼電路中，則根據平均亮度位準的亮度領域資訊進 行黑色解碼處理，且在該色矩陣電路中進行色校正（色的 濃度的控制）。 經濟部智慧財/i^7PH工消費合作社印製 圖2爲最大亮度位準與平均亮度位準之亮度領域分割的 說明圖，（a)爲最大亮度位準的情形，（b)爲平均亮度位準的 情形。最大亮度位準，例如如圖2 ( a )所示，將A/D轉換器 爲8位元時的最高灰階位準2 5 5當作最大亮度位準上限，而 分成3個的最大亮度領域，亦即，飽和亮度領域（①飽和 MAX領域）、高亮度領域（②高MAX領域）、以及低亮度領 域（③低MAX領域）的3個領域。飽和亮度領域（①飽和 MAX領域）是一起過最大亮度位準上限的亮度領域、高亮 度領域（②高MAX領域）是一位在最大亮度位準下限與上 述最大亮度位準上限之間的亮度領域、低亮度領域（③低 MAX領域）是一位在最低灰階位準。與上述最大亮度位準 下限之間的亮度領域。又，平均亮度位準，例如如圖2 ( b )所示，乃將A/D轉換器爲8位元時的最高灰階位準255與最 低灰階位準〇之間分成4個的平均亮度領域’亦即’高平均 亮度領域（①高APL領域），中平均亮度領域（②中APL 領域），低平均亮度領域（③低APL領域），以及極低平 均亮度領域（④極低AP L領域）的4個領域。在圖1之信號 $^尺度適用中國國家標準（(：^$)八4規格（210、犬297公楚) 1230551 A7 B7 五、發明説明（6) 位準檢測電路6中所檢測出的最大亮度位準與平均亮度位準 則分別藉由微電腦7來判定是相當於上述亮度領域中的何者 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 圖3爲表不上述圖2之所分割的亮度領域與增益的關係 。圖3 (a)爲在最大亮度位準的亮度領域與平均亮度位準 的亮度領域中的1 2個的組合的例子，以及在該組合之各種 情形中之增益的控制方向，圖3 ( b )表示增益的控制內容 。No.1〜No.4爲最大亮度位準爲飽和亮度領域（①飽和 MAX領域）的情形，No. 5〜No. 8爲最大亮度位準爲高亮度 領域（②高MAX領域）的情形，No. 9〜No. 12爲最大亮度 位準爲低亮度領域（③低MAX領域）的情形。在No. 1、 No.2中，由於最大亮度位準爲飽和亮度領域（①飽和MAX 領域），且平均亮度位準爲高平均亮度領域（①高APL領 域），中平均亮度領域（②中APL領域），因此，微電腦7 例如藉由對比調整功能來提高視頻放大器3的增益，或爲了 要防止畫面飽和，乃控制增益降低。在N 〇. 3中，即使最大 亮度位準爲飽和亮度領域（①飽和MAX領域），但由於平 均亮度位準爲低平均亮度位準（③低APL領域），因此， 微電腦7會例如控制保持視頻放大器3的增益。在Νο·4中， 即使最大亮度位準爲飽和亮度領域（①飽和max領域）， 但由於平均亮度位準爲極低平均亮度領域（④極低APL領 域），因此，微電腦7會例如控制提高視頻放大器3的增益 。No.5〜No.7中，由於最大亮度位準爲高亮度領域（②高 MAX領域），且平均亮度位準爲高平均亮度領域（①高 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -9- 1230551 A7 B7 經濟部智慧財4局g(工消費合作社印製 五、發明説明（7) APL領域），中平均亮度領域（②中APL領域），低平均 亮度領域（③低APL領域），因此，微電腦7會例如控制保 持視頻放大器3的增益。在No.8中，即使最大亮度位準爲高 亮度領域（②高MAX領域），但由於平均亮度位準爲極低 平均亮度領域（④極低APL領域），因此，微電腦7會例如 控制提高視頻放大器3的增益。在No.9中，即使最大亮度位 準爲低亮度領域（③低MAX領域），但由於平均亮度位準 爲高平均亮度領域（①高APL領域），因此，微電腦7會例 如控制保持視頻放大器3的增益。在No. 10〜No. 12中，由於 分別最大亮度位準爲低亮度領域（③低MAX領域），且平 均亮度位準爲中平均亮度領域（②中APL領域），低平均 亮度領域（③低APL領域），極低平均亮度領域（④極低 APL領域），因此，微電腦7會例如控制提高視頻放大器3 的增益。以上降低增益的極限即是到最大限初始値爲止。 圖4爲在上述對比調整中之增益控制範圍的說明圖。在 圖4中，增益控制範圍的例子則是將增益分成0到127的128個 階段。增益的增減則是例如在視頻放大器3之增益的最大値 與初始値之間的範圍內進行。增益控制範圍即是以圖3的 N〇· 4、N 0.8的情形以及其他的情形來進行切換。圖3的N〇· 4 、NO. 8的情形的增益的控制範圍則較其他條件的情形爲狹 窄。而此時的條件，則不管所檢測出來的最大亮度位準如 何皆提高增益，及抑制因爲溫度提高增益所造成之影像的 飽和（太白）情形。 圖5爲用於得到黑色緊縮之影像的黑色解碼功能的說明 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ f 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -10- 1230551 A7 B7 五、發明説明（8) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖。圖5 ( a )爲當進行黑色解碼時亮度信號之輸出位準相 對於輸入位準的關係圖。在作黑色解碼時’則針對在所設 .定之開始位準以下的輸入亮度信號降低輸出位準。在本發 明中，則根據增益來控制其降低量，而根據平均亮度位準 (APL )來控制該增益。在該例中，平均亮度位準（APC ) 愈高時則提高增益，而加大輸出位準的降低量。 圖6爲與對比調整連動之色校正的說明圖。 在作對比調整時，由於只針對亮度信號來增加增益， 因此，隨著增益增加，會成爲顏色的濃度降低的影像。因 此，其應對方式即是對應於增益的增加進行增加影像之顏 色濃度的校正（色校正）。該色校正則是例如根據圖6的特 性來進行。從所設定的色校正開始增益、對比的最大增益 、以及色校正量的最大（MAX )値來求取校正特性線的斜 率，而決定對比之各增益的校正量。藉此，可以抑制在作 對比調整時之顏色濃度的降低情形。 圖7爲作爲本發明之第1實施例之對比調整電路的構成 例。 經濟部智慧財產苟g(工消費合作社印製
在圖7中，1爲對比調整電路，2爲由進行影像顯示之 PDP或液晶面板等而構成的顯示部，1 1爲將所輸入的類比亮 度信號Ya加以放大的視頻放大器，1 2爲將該經放大的類比 亮度信號Ya轉換成數位亮度信號Yd的A/D轉換器，13爲將 輸入信號轉換成顯示裝置可以顯示之信號時序（timing)的 掃描轉換器（scanconvetor) ，14爲將所輸入的類比色（色 差）信號Cb、Cr*轉換成數位色（色差）信號Cbd、Crd的A/D 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -11 - 1230551 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（9) 轉換器，1 5 1、1 5 2爲除去由上述A/D轉換所得到之上述數位 亮度信號Yd之雜訊而作爲低通濾波器的雜訊除去用LPF，16 爲用於檢測在雜誌除去用LPF 1 5 1之輸出信號（數位亮度信 號）之所定期間，例如1個圖框或1個圖場中之平均亮度位 準的平均亮度檢測電路，1 7爲用於檢測在雜訊除去用 LPF 152之輸出信號（數位亮度信號）之所定期間，例如1個 圖框或1個圖場中之最大亮度位準的最大亮度檢測電路，1 8 爲被輸入有由平均亮度檢測電路1 6所檢測之平均亮度位準 的資訊（信號），來判定相當於該平均亮度位準之亮度領 域的平均亮度判定部，1 9爲被輸入有由最大亮度檢測電路 17所檢測之最大亮度位準的資訊（信號），來判定相當於 該最大亮度位準之亮度領域的最大亮度判定部，20爲根據 相當於上述平均亮度位準的亮度領域與相當於上述最大亮 度位準之亮度領域的資訊，而形成用來控制視頻放大器1 1 之增益等之控制信號的增益控制部，30爲進行黑色解碼處 理的黑色解碼電路，31爲將數位亮度信號Yd與數位色（色 差）信號Cbd、Crd轉換成紅（R )、綠（G )、藍（B )之 數位影像信號Rd、Gd、B d的色矩陣電路，T 1爲類比亮度信 號Ya的輸入端子，T2、T3爲類比色（色差）信號Cb、Cr的 輸入端子。以上之平均亮度判定部1 8，最大亮度判定部1 9 以及增益控制部20例如以微電腦來構成，而a/D轉換器12、 1 4，掃描轉換器1 3、雜訊除去用LPF 152、152，平均亮度檢 測電路1 6，最大亮度檢測電路1 7，黑色解碼電路3 0，以及 色矩陣電路3 1例如以LSI (大型積體電路）來構成。 本&張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） — -12 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣 訂 IP-· 1230551 A7 B7 五、發明説明（id) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 在上述圖7的構成中，來自輸入端子T1的類比亮度信號 Ya，在視頻放大器1 1中被放大後，則在A/D轉換器12中被轉 換成數位亮度信號Yd。該數位亮度信號Yd除了被輸入到掃 描轉換器13外，也被輸入到雜訊除去用LPF151、152。當在 雜訊除去用LPF151、152中除去雜訊後，則被輸入到平均亮 度檢測電路1 6與最大亮度檢測電路1 7，而在平均亮度檢測 電路1 6中檢測出在所定期間內的平均亮度位準，該所檢測 的平均亮度位準與最大亮度位準的資訊則分別被輸入到平 均亮度判定部1 8，最大亮度判定部1 9，在平均亮度判定部 1 9中則判定上述所檢測的平均亮度位準係相當於那一個亮 度領域，而在最大亮度判定部1 9中則判定上述所檢測的最 大亮度位準係相當於那一個亮度領域。具體地說，例如判 定所檢測的平均亮度位準係相當於在上述圖2中所說明之4 個的平均亮度領域，亦即，高平均亮度領域（①高APL領 域），中平均亮度領域（②中APL領域），低平均亮度領 域（③低APL領域），極低平均亮度領域（④極低APL領 域）中的何者。又，也可以判定所檢測的最大亮度位準係 相當於在上述圖2中所說明之3個的最大亮度領域，亦即， 飽和亮度領域（①飽和MAX領域），高亮度領域（②高 MAX領域），低亮度領域（③低MAX領域）之3個領域 中的其中何者。該經判定之相當於上述平均亮度位準之亮 度領域的資訊，與相當於上述最大亮度位準之亮度領域的 資訊則被輸入到增益控制部2 0。又，也同時從平均亮度判 定部1 8輸入用在亮度領域判定上的平均亮度位準。增益控 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210'乂297公| ) -13- 1230551 A7 B7 五、發明説明（11) 制部20則根據該些的亮度領域資訊以及平均亮度位準而形 成第1、第2以及第3控制信號。第1控制信號是一控制視頻 放大器1 1的增益而調整對比的信號，例如是一根據如上述 圖3所示之相當於上述經檢測之平均亮度位準的亮度領域， 與相當於上述經檢測之最大亮度位準的亮度領域的組合資 訊所形成的控制信號。第2控制信號是一被輸入到黑色解碼 電路3 0，而用於黑色解碼處理的信號，是一根據上述所檢 測的平均亮度位準所形成的控制信號。第3控制信號是一被 輸入到色矩陣電路3 1，而用於進行數位色（色差）信號之 色濃度校正的信號，是一根據上述第1控制信號中的對比調 整增益所形成的控制信號。另一方面，連從輸入端子T2、 T3所輸入的類比色（色差）信號Cb、Cr，也在A/D轉換器14 中被轉換成數位（色差）信號Cbd、Ci*d後，則與數位亮度 信號Yd同樣地被輸入到掃描轉換器1 3進行晝素轉換。從掃 描轉換器1 3所輸出的數位亮度信號Yd則被輸入到黑色解碼 電路3 〇，在該黑色解碼電路3 0內，則在爲上述第2控制信號 所控制的狀態下實施黑色解碼處理。經實施黑色解碼處理 的數位亮度信號Yd則更被輸入到色矩陣電路3 1。在該色矩 陣電路3 1則被輸入有從上述掃描轉換器1 3所輸出的數位（ 色差）fe號C b d、C r d。在色矩陣電路3 1中，則將數位亮度 信號Yd與數位色（色差）信號Cbd、Crd轉換成紅（R )、 綠（G )、藍（B )的數位影像信號Rd、Gd、B d而加以輸出 。上述圖7的對比調整電路則構成影像顯示裝置的一部分。 在圖7中，上述所輸出的數位影像信號Rd、Gd、B d則被輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ~ ' - -14- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 1230551 A7 B7 五、發明説明（ 入到顯示部2 ’且當作影像顯示在該顯示部2上° 圖8爲進行對比調整時之效果的說明圖。圖8 ( a)、圖8 (b)均是表類比亮度信號的波形的例子。圖8 ( a )爲振幅小 ，且平均亮度位準也低（小）的情形，圖8 ( b )爲雖然振 幅大，但平均亮度位準低（小）的情形。在（a )中’由於 整體的振幅小，且平均亮度位準也低（小），因此’藉由 增大整體波形的振幅，可以提高平均亮度位準。圖3的 NO.10〜NO.12則相當於此。又，在（b)中，由於只有非常 小的一部分的第1波形的振幅大，但其他占了大部分的第2 波形的振幅小’因此’不管最大亮度位準如何’藉由增大 該第2波形的振幅而提高平均亮度位準。圖3的N0.4則相當 於此。 根據上述第1實施例，由於根據最大亮度位準與平均亮 度位準可以調整影像的對比，因此可以得到安定且高的對 比，而可抑制色濃度的降低情形，又，藉由黑色解碼處理 ，可以得到黑色緊縮的影像。 圖9爲本發明的第2實施例，係表示對比調整電路的構 成例。 本第2實施例是一根據最大亮度位準與平均亮度位準的 亮度領域資訊來進行A/D轉換前之類比亮度信號的增益控制 ，A/D轉換前之類比色（色差）信號的增益控制，A/D轉換 後之數位亮度信號的黑色解碼處理時的情形的例子。 在圖9中，1爲對比調整電路，2爲由進行影像顯示之 PDP或液晶面板等而構成的顯示部，1 1爲將所輸入的類比亮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 1230551 A7 B7 五、發明説明（u 度信號Ya加以放大的視頻放大器，i 2爲將該經放大的類比 亮度信號Ya轉換成數位亮度信號Yd的A/D轉換器，13爲將 輸入信號轉換成顯示裝置可以顯示之信號時序（timing)的 掃描轉換器（scan con vet or )，1 1 1爲將所輸入的類比色（ 色差）信號C b、C r加以放大的視頻放大器，1 4爲將所輸入 的類比色（色差）信號Cb、Cf轉換成數位色（色差）信號 Cbd、Crd的A/D轉換器，151、152爲除去由上述A/D轉換所 得到之上述數位亮度信號Yd之雜訊而作爲低通濾波器的雜 訊除去用LPF，16爲用於檢測在雜訊除去用LPF151之輸出信 號（數位亮度信號）之所定期間，例如1個圖框或1個圖場 中之平均亮度位準的平均亮度檢測電路，1 7爲用於檢測在 雜訊除去用LPF152之輸出信號（數位亮度信號）之所定期 間，例如1個圖框或1個圖場中之最大亮度位準的最大亮度 檢測電路，1 8爲被輸入有由平均亮度檢測電路1 6所檢測之 平均亮度位準的資訊（信號）.，來判定相當於該平均亮度 位準之亮度領域的平均亮度判定部，1 9爲被輸入有由最大 亮度檢測電路17所檢測之最大亮度位準的資訊（信號）， 來判定相當於該最大亮度位準之亮度領域的最大亮度判定 部，20爲根據相當於上述平均亮度位準的亮度領域與相當 於上述最大亮度位準之亮度領域的資訊，而形成用來控制 視頻放大器11之增益等之控制信號的增益控制部’ 30爲進 行黑色解碼處理的黑色解碼電路’ 3 1爲將數位亮度信號Y d 與數位色（色差）信號C b d、C i*d轉換成紅（R )、綠（G ) 、藍（B )之數位影像信號Rd、Gd、Bd的色矩陣電路’ T1 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慈財產^7M工消費合作社印製 -16- 1230551 A7 B7 五、發明説明（以 爲類比売度信號Y a的輸入端子，τ 2、T 3爲類比色（色差） C b、C r的輸入端子。以上之平均亮度判定部丨8，最大亮度 判定部19以及增益控制部20例如以微電腦來構成，而a/D轉 換器12、14，掃描轉換器13、雜訊除去用LPF152、152,平 均亮度檢測電路1 6，最大亮度檢測電路丨7，黑色解碼電路 3 〇，以及色矩陣電路3 1例如以L S I (大型積體電路）來構成 〇 在上述圖9的構成中，來自輸入端子τ 1的類比亮度信號 Ya，在視頻放大器1 1中被放大後，則在a/D轉換器I2中被轉 換成數位亮度信號Yd。該數位亮度信號Yd除了被輸入到掃 描轉換器13外，也被輸入到雜訊除去用LPF151、152。當在 雜訊除去用LPF151、152中除去雜訊後，則被輸入到平均亮 度檢測電路1 6與最大亮度檢測電路1 7，而在平均亮度檢測 電路1 6中檢測出在所定期間內的平均亮度位準，該所檢測 的平均亮度位準與最大亮度位準的資訊則分別被輸入到平 均亮度判定部1 8，最大亮度判定部1 9，在平均亮度判定部 1 9中則判定上述所檢測的平均亮度位準係相當於那一個亮 度領域，而在最大亮度判定部1 9中則判定上述所檢測的最 大亮度位準係相當於那一個亮度領域。具體地說，例如判 定所檢測的平均亮度位準係相當於在上述圖2中所說明之4 個的平均亮度領域，亦即，高平均亮度領域（①高APL領 域），中平均亮度領域（②中APL領域），低平均亮度領 域（③低APL領域），極低平均亮度領域（④極低APL領 域）中的何者。又，也可以判定所檢測的最大亮度位準係 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ^1. 經濟部智慧財產¾¾工消費合作社印製 -17- 1230551 A7 B7 五、發明説明（ 相當於在上述圖2中所說明之3個的最大亮度領域，亦即， 飽和亮度領域（①飽和MAX領域），高亮度領域（②高 MAX領域），低亮度領域（③低MAX領域）之3個領域 中的其中何者。該經判定之相當於上述平均亮度位準之亮 度領域的資訊’與相當於上述最大亮度位準之亮度領域的 資訊則被輸入到增益控制部2 0。又，也同時從平均亮度判 定部1 8輸入用在亮度領域判定上的平均亮度位準。增益控 制部20則根據該些的亮度領域資訊以及平均亮度位準而形 成第1、第2以及第3控制信號。第1控制信號是一控制視頻 放大益1 1的增益而I周整對比的信號’例如是一根據如上述 圖3所示之相當於上述經檢測之平均亮度位準的亮度領域， 與相當於上述經檢測之最大亮度位準的亮度領域的組合資 訊所形成的控制信號。第2控制信號是一被輸入到黑色解碼 電路3 0 ’而用於黑色解碼處理的信號，是一根據上述所檢 測的平均亮度位準所形成的控制信號。第3控制信號是一被 輸入到視頻放大器1 11，而用於進行數位色（色差）信號之 增益控制的信號，是一根據上述第1控制信號中的對比調整 增益所形成的控制信號。另一方面，連從視頻放大器1 1 1所 輸出的類比色（色差）信號Cb、Cr*，也在A/D轉換器14中被 轉換成數位（色差）信號Cbd、Crd後，則與數位亮度信號 Yd同樣地被輸入到掃描轉換器1 3進行畫素轉換。從掃描轉 換器1 3所輸出的數位亮度信號Y d則被輸入到黑色解碼電路 3 0，在該黑色解碼電路3 0內，則在爲上述第2控制信號所控 制的狀態下實施黑色解碼處理。經實施黑色解碼處理的數 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I I — ί I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財凌局肖工消費合作社印製 -18- 1230551 A7 ______B7 五、發明説明（id 位亮度信號Yd則更被輸入到色矩陣電路31。在該色矩陣電 路3 1則被輸入有從上述掃描轉換器〗3所輸出的數位（色差 )信號C b d、C r d。在色矩陣電路3 1中，則將數位亮度信號 Yd與數位色（色差）信號Cbd、Crd轉換成紅（R )、綠（G )、藍（B )的數位亮度信號Rd、Gd、Bd而加以輸出。上 述圖9的對比調整電路則構成影像顯示裝置的一部分。在圖 9中，上述所輸出的數位影像信號Rd、Gd、B d則被輸入到 顯示部2，且當作影像顯示在該顯示部2上。 根據上述第2實施例，與上述第1實施例的情形同樣地 可得到安定且高的對比，而可抑制色濃度的降低，又，藉 由黑色解碼處理可以得到黑色緊縮的影像。 圖1 〇爲本發明的第3實施例，是一對比調整電路的構成 例。 本第3實施例是一根據最大亮度位準與平均亮度位準的 亮度領域資訊來進行A/D轉換後的數位亮度信號的增益控制 ，A/D轉換後的數位色（色差）信號的增益控制，以及A/D 轉換後的數位亮度信號的黑色解碼處理時的例子。上述數 位亮度信號的增益控制與數位色（色差）信號的增益控制 則是在色矩陣電路內進行。 在圖1 0中，1爲對比調整電路，2爲由進行影像顯示之 PDP或液晶面板等而構成的顯示部，11爲將所輸入的類比亮 度信號Y a加以放大的視頻放大器，1 2爲將該經放大的類比 亮度信號Ya轉換成數位亮度信號Yd的A/D轉換器，13爲將 輸入信號轉換成顯示裝置可以顯示之信號時序（timing )的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局資工消費合作社印製 -19- 1230551 A7 B7 五、發明説明（17) 掃描轉換器（scanconvetor) ，14爲將所輸入的類比色（色 差）信號Cb、Ci*轉換成數位色（色差）信號Cbd、Crd的A/D 轉換器，15 1、152爲除去由上述A/D轉換所得到之上述數位 亮度信號Yd之雜訊而作爲低通濾波器的雜訊除去用LPF，16 爲用於檢測在雜訊除去用LPF 1 5 1之輸出信號（數位亮度信 號）之所定期間，例如1個圖框或1個圖場中之平均亮度位 準的平均亮度檢測電路，1 7爲用於檢測在雜訊除去用 LPF 152之輸出信號（數位亮度信號）之所定期間，例如1個 圖框或1個圖場中之最大亮度位準的最大亮度檢測電路，1 8 爲被輸入有由平均亮度檢測電路1 6所檢測之平均亮度位準 的資訊（信號），來判定相當於該平均亮度位準之亮度領 域的平均亮度判定部，1 9爲被輸入有由最大亮度檢測電路 17所檢測之最大亮度位準的資訊（信號），來判定相當於 該最大亮度位準之亮度領域的最大亮度判定部，20爲根據 相當於上述平均亮度位準的亮度領域與相當於上述最大亮 度位準之亮度領域的資訊，而形成用來控制視頻放大器11 之增益等之控制信號的增益控制部，30爲進行黑色解碼處 理的黑色解碼電路，3 2爲將數位亮度信號Y d與數位色（色 差）信號Cbd、Crd轉換成紅（R )、綠（G )、藍（B )之 數位影像信號Rd、Gd、B d的色矩陣電路’ T 1爲類比亮度信 號Ya的輸入端子，T2、T3爲類比色（色差）信號Cb、Ci*的 輸入端子。以上之平均亮度判定部1 8 ’最大亮度判定部1 9 以及增益控制部20例如以微電腦來構成’而A/D轉換器1 2、 14，掃描轉換器13、雜訊除去用LPF152、152’平均売度檢 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產47:貝工消費合作社印製 -20- 1230551 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7 五、發明説明（ 測電路1 6，最大亮度檢測電路1 7，黑色解碼電路3 0，以及 色矩陣電路32例如以LSI (大型積體電路）來構成。 在上述圖1 0的構成中，來自輸入端子T 1的類比亮度信 號Ya，則在A/D轉換器12中被轉換成數位亮度信號Yd。該 數位亮度信號Yd除了被輸入到掃描轉換器1 3外，也被輸入 到雜訊除去用LPF151、152。當在雜訊除去用LPF151、152 中除去雜訊後，則被輸入到平均亮度檢測電路1 6與最大亮 度檢測電路1 7，而在平均亮度檢測電路1 6中檢測出在所定 期間內的平均亮度位準，該所檢測的平均亮度位準與最大 亮度位準的資訊則分別被輸入到平均亮度判定部1 8，最大 亮度判定部1 9，在平均亮度判定部1 9中則判定上述所檢測 的平均亮度位準係相當於那一個亮度領域，而在最大亮度 判定部1 9中則判定上述所檢測的最大亮度位準係相當於那 一個亮度領域。具體地說，例如判定所檢測的平均亮度位 準係相當於在上述圖2中所說明之4個的平均亮度領域，亦 SP，高平均亮度領域（①高APL領域），中平均亮度領域 (②中APL領域），低平均亮度領域（③低APL領域）， 極低平均亮度領域（④極低APL領域）中的何者。又，也 可以判定所檢測的最大亮度位準係相當於在上述圖2中所說 明之3個的最大亮度領域，亦即，飽和亮度領域（①飽和 MAX領域），高亮度領域（②高MAX領域），低亮度領 域（③低MAX領域）之3個領域中的其中何者。該經判定 之相當於上述平均亮度位準之亮度領域的資訊，與相當於 上述最大亮度位準之亮度領域的資訊則被輸入到增益控制 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -丨、表· 訂 -21 - 1230551 A7 B7 五、發明説明（1令 部20 °又，也同時從平均亮度判定部i 8輸入用在亮度領域 判定上的平均亮度位準。增益控制部2 0則根據該些的亮度 領域資訊以及平均亮度位準而形成第1、第2以及第3控制信 號。第1控制信號是一被輸入到色矩陣電路32，且在該色矩 陣電路3 2中控制數位亮度信號的增益而調整對比的信號， 例如是一根據如上述圖3所示之相當於上述經檢測之平均亮 度位準的亮度領域，與相當於上述經檢測之最大亮度位準 的亮度領域的組合資訊所形成的控制信號。第2控制信號是 一被輸入到黑色解碼電路3 0，而用於黑色解碼處理的信號 ，是一根據上述所檢測的平均亮度位準所形成的控制信號 。第3控制信號則與上述第1控制信號同樣地，是一被輸入 到色矩陣電路32，而在該色矩陣電路32中用於進行數位色 (色差）信號之增益控制的信號，是一根據上述第1控制信 號中的對比調整增益所形成的控制信號。 在A/D轉換器I4中經轉換的數位色（色差）信號Cbd、 Crd，則與數位亮度信號Yd同樣地被輸入到掃描轉換器13。 從掃描轉換器1 3所輸出的數位亮度信號Yd則被輸入到黑色 解碼電路30。在該黑色解碼電路30內，則在爲上述第2控制 信號所控制的狀態下實施黑色解碼處理。經實施黑色解碼 處理的數位亮度信號Yd則更被輸入到色矩陣電路3 1。在該 色矩陣電路3 2則被輸入有從上述掃描轉換器1 3所輸出的數 位（色差）信號Cbd、Crd。在色矩陣電路32中，則藉由上 述第1控制信號控制對比，而根據上述第2控制信號控制色 的濃度，且將數位亮度信號Yd與數位色（色差）信號Cbd、 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） !.!参丨丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 P. 經濟部智慈財產笱肖工消費合作社印製 -22- 1230551 A7 B7 五、發明説明（2C)
Crd轉換成紅（R )、綠（G )、藍（B )的數位亮度信號Rd 、Gd、Bd而加以輸出。上述圖1〇的對比調整電路則構成影 像顯示裝置的一部分。在圖1 0中’上述所輸出的數位影像 信號Rd、Gd、Bd則被輸入到顯示部2，且當作影像顯示在 該顯示部2上。 根據上述第3實施例，則與上述第1、第2實施例同樣地 可以得到安定且高的對比，而抑制色濃度的降低，又，藉 由黑色解碼處理，可以得到黑色緊縮的影像。 圖11爲本發明的第4實施例，係表示對比調整電路的構 成例。 本第4實施例是將輸入到雜訊除去用LPF151、152的數 位亮度信號，而不是將剛經過A/D轉換器12、14後的數位亮 度信號當作來自色矩陣電路3的數位亮度信號。該數位亮度 信號是一在色矩陣電路3 3內所進行之增益控制後的數位亮 度信號，而反映出增益控制結果。 根據上述第4實施例，則與上述第1、第2、第3實施例 同樣地可得到安定且高的對比，而可抑制色濃度的降低情 形’又’藉由黑色解碼處理，可以得到黑色緊縮的影像。 此外’在上述各實施例中，雖然是控制A/D轉換前之類 比色（色差）信號或A/D轉換後之數位色（色差）信號之其 中任一者的增益來進行色補正，但本發明並不限定於此， 也可以控制A / D轉換前的類比色（色差）信號與A / D轉換後 的數位色（色差）信號之雙方的增益來進行。又，同樣地 ’對於亮度信號的增益控制也可以控制A/D轉換前的類比亮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局a(工消費合作社印製 -23 - 1230551 A7 ___ —___B7 五、發明説明（21) 度信號或A/D轉換後的數位亮度信號之雙方的增益。又，在 上述實施例中，雖然是在進行上述對比調整外，也進行黑 …色解碼以及色校正，但本發明並不限定於此，也可以進行 黑色解碼與色校正的其中一者，或是兩者皆不進行。又， 也可以不設置雜訊除去用LPF等之雜訊除去裝置。更者，在 上述第1'第2、第3實施例中，用於最大亮度位準、平均亮 度位準之檢測上的數位信號，則與第4實施例同樣地並不限 定於剛經過A/D轉換器之處理者。 根據本發明可以得到安定且高的對比。 !111.11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ΦΙ. 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -24-

Claims (1)

1230551 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 1. 一種對比調整電路，其主要係一可對類比影像信號進 行A/D轉換而進行顯示之影像顯示裝置用的對比調整電路， 具備有： 放大裝置及； 將由該放大裝置所放大的影像信號作A/D轉換的a/d轉 換裝置， 根據經A/D轉換之數位亮度信號的最大亮度位準資訊與 平均亮度位準資訊，藉由回授系來改變上述放大裝置的增 益而調整對比。 2. 如申請專利範圍第1項之對比調整電路，具備有可根 據上述最大亮度位準資訊與平均亮度位準資訊來改變色信 號的增益而進行色的濃度校正的構成。 3 ·如申請專利範圍第1項之對比調整電路，具備有可根 據上述所檢測之平均亮度位準來進行黑色解碼處理的構成 〇 4.如申請專利範圍第1項之對比調整電路，具備有除了 可根據上述最大亮度位準資訊與平均亮度位準資訊來改變 色信號的增益而進行色的濃度校正外，也可根據上述所檢 測之平均亮度位準來進行黑色解碼處理的構成。 5 .如申請專利範圍第1項之對比調整電路，當上述平均 亮度位準相當於最低亮度位準的亮度領域時，則與上述最 大亮度位準的亮度領域呈無關地提高上述對比的增益。 6.如申請專利範圍第〗項之對比調整電路，在根據第1亮 度領域的資訊與第2亮度領域的資訊來控制A/D轉換前的類 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25 - 1230551 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 比売度fe號或A / D轉換後的數位亮度信號的其中一者或兩者 的增益時，會根據第2亮度領域資訊來切換增益的控制範圍 〇 7 ·如申請專利範圍第1項之對比調整電路，上述最大亮 度位準與上述平均亮度位準則是在1個圖框或1個圖場的影 像期間內被檢測。 8. —種對比調整電路，其主要係一將類比亮度信號進行 A/D轉換而進行顯示之影像顯示裝置用的對比調整電路，其 特徵在於： 具備有： 放大裝置； 將由該放大裝置所放大的影像信號作A/D轉換的A/D轉 換裝置及； 用於檢測經A/D轉換之數位亮度信號在所定期間內的最 大亮度位準與平均亮度位準的第1電路， 判定相當於該最大亮度位準的第1亮度領域，與相當於 該平均亮度位準的第2亮度領域，而根據該第1亮度領域的 資訊與該第2亮度領域的資訊，藉由回授系自動地將A/D轉 換前的類比亮度信號或A/D轉換後的至少影像的對比加以調 整。 9 .如申請專利範圍第8項之對比調整電路，具備有可根 據在上述第1電路中所檢測的上述平均亮度位準資訊，針對 上述數位影像信號在所設定之開始位準以下的輸入降低輸 出位準而進行黑色解碼處理的第3電路。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26- 1230551 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 10. 如申請專利範圍第8項之對比調整電路，具備有可根 據上述經控制之A/D轉換前的類比亮度信號或A/D轉換後之 數位亮度信號的增益資訊，而控制A/D轉換前的類比色信號 或A/D轉換後的數位色信號的其中一者或兩者之增益的第4 電路。 11. 如申請專利範圍第8項之對比調整電路，具備有可根 據在上述第1電路中所檢測的上述平均亮度位準資訊，針對 上述數位影像信號在所設定之開始位準以下的輸入降低輸 出位準而進行黑色解碼處理的第3電路及； 可根據上述經控制之A/D轉換前的類比亮度信號或A/D 轉換後之數位亮度信號的增益資訊，而控制A/D轉換前的類 比色信號或A/D轉換後的數位色信號的其中一者或兩者的增 益的第4電路。 12. 如申請專利範圍第8項之對比調整電路，當上述平均 亮度位準相當於最低亮度位準的亮度領域時，則與上述最 大亮度位準的亮度領域呈無關地提高上述對比的增益。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13. 如申請專利範圍第8項之對比調整電路，在根據上述 第1亮度領域的資訊與上述第2亮度領域的資訊來控制A/D轉 換前的類比亮度信號或A/D轉換後的數位亮度信號的其中一 者或兩者的增益，而根據上述第2亮度領域資訊來切換增益 的控制範圍。 1 4.如申請專利範圍第8項之對比調整電路，上述最大亮 度位準與上述平均亮度位準會在1個圖框或1個圖場的影像 期間內被檢測。. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27 - 1230551 A8 B8 C8 D8 夂、申請專利範圍 4 1 5 . —種影像顯示裝置，其主要係針對一對類比影像信 號進行A/D轉換來進行顯示之影像顯示裝置，其特徵在於： 具備有： 用於檢測經A/D轉換之數位亮度信號在所定期間內之最 大亮度位準與平均亮度位準的檢測電路； 判定相當於該所檢測之最大亮度位準的第1亮度領域， 與相當於該平均亮度位準的第2亮度領域，根據上述第1亮 度領域的資訊與上述第2亮度領域的資訊，或該第2亮度領 域的資訊，藉由回授系來控制A/D轉換前的類比亮度信號或 A/D轉換後的數位亮度信號的其中一者或兩者的增益的控制 電路； 根據數位色信號與數位亮度信號而形成紅、綠、藍的 數位影像信號的色矩陣電路及； 根據從該色矩陣電路所輸出的數位影像信號來進行影 像顯示的顯示部。 1 6.如申請專利範圍第1 5項之影像顯示裝置，除了根據 上述經檢測的最大亮度位準與平均亮度位準的資訊來控制 A/D轉換前的亮度信號或A/D轉換後的數位亮度信號的其中 一者或兩者之增益外，也控制A/D轉換前的類比色信號或 A/D轉換後的數位色信號的其中一者或兩者之增益的控制電 路。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項之影像顯示裝置，具備有： 根據上述經檢測之平均亮度位準的資訊，針對上述數 位亮度信號在所設定之開始位準以下的輸入降低輸出位準 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -28- 1230551 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍5 而進行黑色解碼處理的黑色解碼電路； 根據色信號與上述經黑色解碼的亮度信號而形成紅、 綠、藍的數位影像信號加以輸出的色矩陣電路及； 根據從該色矩陣電路所輸出的數位影像信號來進行影 像顯示的顯示部。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項之影像顯示裝置，具備有除 了根據上述經檢測的最大亮度位準與平均亮度位準的資訊 來控制A/D轉換前的亮度信號或A/D轉換後的數位亮度信號 的其中一者或兩者之增益外，也控制A/D轉換前的類比色信 號或A/D轉換後的數位色信號的其中一者或兩者之增益的控 制電路； . 根據上述經檢測之平均亮度位準的資訊，針對上述數 位亮度信號在所設定之開始位準以下的輸入降低輸出位準 而進行黑色解碼處理的黑色解碼電路； 根據色信號與上述經黑色解碼的亮度信號而形成紅、 綠、藍的數位影像信號加以輸出的色矩陣電路及； 根據從該色矩陣電路所輸出的數位影像信號來進行影 像顯示的顯示部。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · 29 -
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