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TW200803535A - Image correction circuit, image correction method and image display - Google Patents

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TW200803535A
TW200803535A TW096116502A TW96116502A TW200803535A TW 200803535 A TW200803535 A TW 200803535A TW 096116502 A TW096116502 A TW 096116502A TW 96116502 A TW96116502 A TW 96116502A TW 200803535 A TW200803535 A TW 200803535A
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TW
Taiwan
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color
color correction
ymax
luminosity
Prior art date
Application number
TW096116502A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI357268B (en
Inventor
Shigeru Harada
Kazuhito Kobayashi
Yoshifumi Dochi
Tomonori Tsutsumi
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of TW200803535A publication Critical patent/TW200803535A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI357268B publication Critical patent/TWI357268B/zh

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/68—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/57—Control of contrast or brightness
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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Description

200803535 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有在影像信號上執行一校正程序之 功能之影像校正電路、——種影像校正方法及一種影像顯示 器。 .… 【先前技術】
諸如電視接收器（τν)、VTR(磁帶錄影機）、數位相機、 電視相機或印表機之設備通常具有一對輸入影像執行影像 〇口貝杈正、然後輸出輸入影像之影像處理功能（例如，光 度校正功能（如光度或對比度控制），及輪廓校正）。主要針 對總體黑暗且低對比度之影像或模糊影像有效地應用輸入 影像資料上之光度校正。 另一方面’例如’為了使顯示影像鮮明，除上述輸入夥 像資料上之光度校正之外’一般還會在輸入影像資料上執 行色彩校正。更明確言之’例如，在大型家用電器市場之 貨架上所展示的電視中’為了报容易地使顯示影像鮮明， 使用一將色彩增益增至大於！之技術來將色彩增魏定為 一足夠高的值。 卜此外，作為—與此類光度校正及此類色彩校正有關之去 術’例如，在日本未審專利巾請公告案第則责 :提出—種影像處理方法，在該方法中，依據輸入影像:』
度改。^序）置在輪入影像資料J 執4亍色彩校正。 【發明内容】 1188l0.doc 200803535 不^ 在日本未審專;利申請公告案第2000-156871號中 ㈣示影像處理方法之料組態，因此，基於—光度校正 a b田貝現適應性色彩校正之技術並未揭示。 在對比度改善程序中，-般而言，校正γ曲線以便沿輸 *輸出特徵增加之方向陡化，因而相應地出現一色彩變 - 之釔普因此’基於一光度，校正量執行適應性色彩校 _ I ’不過，如上所述，為了使大型家用電器市場之貨架上 所展不的％視上的色衫鮮明，要防止色彩變淡，因此，朝 色彩增益更大（即，更強）之方向校正色彩。此趨勢太強 時，預期黑暗影像中之色彩會變得過分鮮明（例如，白人 之臉色變紅），因此影像會看上去不自然。 料，為了執行適應性色彩校正，必須添加一合適電 路，因此電路複雜化或電路大小增加亦為一問題。 鐾於上相容，需要提供—種能夠很容易基於―光度校 _ i量實現適應性色彩校正之影像校正電路、—種影像校正 方法及一種影像顯示器。 此外，需要提供—種能夠獲得自然影像之景彡像校正電 路、一種影像校正方法及一種影像顯示器。 ，依據本發明之-具體實施例，提供—種影像校正電路， #包括：-光度校正構件’其係用於在輸人影像資料上執 行光度校正；及-色彩校正構件，其係用於基於以下公式 在輸入影像資料上執行適應性色彩校正：
CoutxCinx[l+Mx(AY/L)] 其中Com表示一色，彩校正後之色度信號，m表示一色 II8810.doc 200803535
彩校正前之色度信號’ Μ表.示為—固定正值的一適應性色 彩校正幅度，ΑΥ表示該光度校正構件之總光度校正量，L 表=-滿；I L<(Ymax/2)之固定正ϋ 丫咖表示輪入影 像資料之最大光度。 依據本發明·之一具體實施例，提供一 其包括以下步驟:在輸入影像資料上執行==基 於該上述公式在輸入影像資料上執行適應性色彩校正。
依據本發明之-具體實施例，提供_種影像顯示器，直 包括：-光度校正構件，其係用於在輸人影像資料上執^ 光度校正；-色彩校正構件，其係用於基於該上述公式在 輸入影像資料上執行適應性色彩校正；及__示構件，其 係用於基於之上已執行光度校正與適應性色彩校正之輸入 影像資料顯示一影像。 刖 在依據本發明之該具體實施例之該影像校正電路、該影 像校正方法及該影像顯示器中，基於上述公式執行色彩2 正，以便依據總光度校正量ΔΥ在輸入影像資料上實現適 應性色彩校正。此外，例如，即使在Δγ大於必需之之 情況下，亦可藉由固定值L及適應性色彩校正因數％而防 止色彩校正後之色度信號c〇ut變得太大。此外，除之分 母係固定值L，因此可防止電路複雜化。 在依據本發明之該具體實施例之影像校正電路中，當美 =述公式執行適應性色彩校正時，上述色彩校正構件較 佳藉由-穿過點(Ymax，Α)與點（L+j3, Β)之限制、線來限制二 述值（ΔΥ/L)，基於一採用輸入影像資料之光度丫之倒數表 Π 8810.doc 200803535 示之函數（i/γ)之曲線圖定義.該限制線：其中A表示一大於 最大光度Ymax處之函數值（i/Ymax)且小於光度l處之函數 值（1/L)的值（即，一滿足[(1/Ymax)<A<(1/L)]之值），β表示 為正、負或G之固定值，而Β表示一大於光度（L+β)處之 • 函數值DU)]的值（即，一滿足[B>l/(L+p)]之值）。在此 、 一組態中，藉由上述限制線來限制值(ΔΥ/L)，以便依據輸 入影像資料之光度值γ來執行色彩校正。因此，在高光度 馨 側上的-區域中’將（^)設定為_恰當值，且可更有效 地防止色彩校正後之色度信號c〇ut變得太大。 在依據本發明之該具體實施例之該影像校正電路、該影 像校正方法或該影像顯示器中，基於上述公式執行色彩校 正’以便可依據總光度校正量Δγ在輸入影像資料上執行 適應性色彩校正，且可防止色彩校正後之色度信號c〇讲變 得太大。此外，除ΔΥ之分母係固定值匕，因此可實現簡單 φ 電路而不會使電路複雜化。因此，可报容易實現基於一光 度杈正里之適應性色彩校正，且可獲得一自然影像。 從下面的說明中將可更清楚本發明的其它及更多目的、 特徵與優點。 ^ 【實施方式】 ‘以下參考附圖詳細說明較佳具體實施例。 [第一具體實施例] ® 1顯示依據本發明之-第—具體實施例之—影像顯示 器之整體組態。該影像顯示器包括-影像處理功能區段 (包括-調諸器七、-γ/c分離電路12、一色度解碼器η、 118810.doc -10- 200803535 一開關‘14)、一光度校正區段 / 仅2興—色彩校正區段3、及一 影像顯示功能區段（包括一矩 一 没降電路41、一驅動器42及一 顯示器5)。依據本發明之—第—具體實施例的—影像校正 =與^彡像校正方法係藉由依據該具體實施例之影像顯 示益來貫施，因此下面亦說明 兄月遠衫像杈正電路與該影像校 正方法。
除來自TV(電視RTV信號之外，輸入影像顯示器中之 影像信號亦可為來自VCR(盒式磁帶錄影機）、dvd(多樣化 數位光碟)或類似來源之輸出。新近之電視與個人電腦 ㈣-般從複數種媒顧得影像資訊並顯*與每—媒體相 對應之影像。 調諧器11接收及解調變來自τν之τν信號，並作為一複 合視訊叢發信號（CVBS)輸出該TV信號。 Y/C分離電路12將來自調諧器11之複合視訊叢發信號或 來自VCR或DVD1之複合視訊叢發信號分離成一光度信號 Y1與一色度信號C1以將其輸出。 色度解碼器13作為YUV信號（Yl、Ul ' VI)(包括光度信 號Y1及色差信號U1與VI)輸出藉由γ/c分離電路12分離之 光度信號ΥΊ與色度信號C1。 YUV〗5號係一數位影像，及一組與一兩維影像上之位置 相對應之像素值的影像資料。光度信號γ表示一光度位 準，且採用一在白位準（其係1〇〇%)與黑位準間之振幅值。 此外，100%之白影像信號係100 (IRE)，採用稱為IRE(無 線電工程師學會.)表示影像信號之相對比的單位。黑位準 H8810.doc -II - 200803535 係0 IRE。另-方.面，色差信號分別對應於藉由從駐 (B)中減去光度信號Y所產生之信號Β_γ與藉由從紅⑻中二 去光度信號γ所產生之信號R_Y’而且，將信號與光 度信號Y組合時，可顯示色彩（色彩相位、色度飽和度、光 度）〇
開關14切换來自複數種媒體之γυν信號（在此情況下， 係YUV信號（Y1、m、V1)與來自_dvd^yuv信號 (Y2、U2、V2))以便作為YUV信號（Yin、mn、心）輸出被 選定信號。 光度杈正區段2在自開關14所輸.出之γυν信號（γίη、 Uin、Vin)之光度信號Yin上執行一預定光度校正程序，而 且在依據該具體實施例之影像顯示器中，光度校正區段2 包括一γ校正電路21，其在光度信號Yin上執行一預定對比 度改善程序。 γ校正電路21透過使用如上所述在每一影像訊框中以適 應丨生方式所產生之輸入/輸出特徵曲線（丫曲線）而在光度信 號Ym上執行一對比度改善程序。更明確言之，例如，在 每一影像訊框中獲得光度信號Yin之光度直方圖分佈（未顯 不），而且，基於所獲得之光度直方圖分佈，在每一影像 訊框中以適應性方式決定γ曲線之光度增益。接著，例 如，如圖2所示，將每一光度位準中所決定之光度增益（例 如，圖式中之光度校正量ΔΥ1與ΔΥ2)添加至一參考輪入/輸 出特徵線(表示輸人光度信號Yin=輸出光度信號以 產生一適應性γ曲線γ!，且藉由該γ曲線γ〗控制輸入光度信 118810.doc -12- 200803535 旒Yin之對比度。設定γ曲線·丫丨，使得分佈依據光度直方圖 刀佈之頻率而集中之一光度位準附近之對比度變大，藉此 有效執行對比度改善程序。因此，將光度校正程序（對比 度改善程序）之後之光度信號（輸出光度信號¥〇价)輸出至隨 後要說明之矩陣電路41。此外，將光度校正程序中之光度 才又正里ΔΥ輸.出至色彩校正，區段3中之適應性色彩增益因數 產生區段321，隨後會說明該適應性色彩增益因數產生區 段 3 2 1 〇 色彩校正區段3在從開關14輸出之YUV信號（Yin、Uin、 Vln)之色差信號Um與Vin上執行一預定色彩校正程序，且 包括一 CTI(色彩瞬態改善）電路31、一適應性色彩校正區 段32(其係一執行下述適應性色彩校正之區段）及一對乘法 器33A與33B(其係透過使用一使用者色彩增益因數κ作為 母一景> 像品質模式（例如，店面展示或起居室之影像品質 模式）中統一設定之色彩增益或依據使用者之偏好設定來 執行色彩校正之區段）。 ‘色差彳σ〗虎Uin與Vin之振幅較大時（例如，顯示^色彩 條影像時），CTI電路31係一改善色彩瞬態之有效電路。 適應性色彩校正區段32基於從光度校正區段2(γ校正電 路21)所供應之光度校正量ay執行色彩校正，且包括一適 應性色彩增益因數產生區段321(其產生此類適應性色彩校 正之增益因數〇&丨111(八丫)）及一對乘法器322八與3228(其係 基於所產生之適應性色彩校正增益因數Gainl (Δγ)執行適 應性色彩校正之區段）。 118810.doc -13 - 200803535 圖3係適應性色彩增益:因數產生;區段321之詳細、電路 >方塊‘ 圖。適應性色彩增益因數產生區段321包括一位元移位電 路321A、一乘法器321B及一加法器321C。 位元移位電路321A係一使從光度校正區段2(γ校正電路 21)所供應之光度校正量ΔΥ偏移η個位元（η : —固定正整數 值）並輸出一值（ΔΥ/L)(其在此情況下係L=2n)的電路。更明· 確言之，在位元移位電路3 2 1A中，例如，在光度信號Yin 係一 256梯度信號之情況下（最大光度Ynxax=256之情況 下），建立 0<2n<128 (=Ymax/2)。 乘法器32 1B使來自位元移位電路321A之輸出值（ΔΥ/L) 與一適應性色彩校正幅度Μ(滿足0<MS 3)相乘，並輸出一 值[Mx(AY/L)]。此外，加法器321C為值[Mx(AY/L)]添加 ”1”，並輸出值[l+Mx(AY/L)]。 在具有此一組態之適應性色彩增益因數產生區段321 中，基於所供應之光度校正量AY，以適應性方式產生基 於光度校正量AY之適應性色彩校正增益因數（其係光度校 正量 ΔΥ之函數）Gainl(AY)=[l+Mx(AY/L)]。 返回參考圖1，乘法器322A與322B係基於光度校正量AY 藉由使從CTI電路31所輸出之色差信號Uoutll及Voutll與 適應性色彩增益因數產生區段321中所產生之適應性色彩 校正增益因數Gainl(AY)相乘來執行適應性色彩校正的區 段。 此外，乘法器33A與33B係藉由使從乘法器322A與322B 所輸出之色差信號Ucmtl2及Vout 12與，預定固定使用者色彩 118810.doc -14- 200803535 增盈〜因數κ相乘來執行一致色彩校正的區段。藉由乘法器 33Α與33Β執行色彩校正後之色差信號u〇u_v〇ut係輸出至 隨後要說明的矩陣電路41。 在具有此一組態之整個色彩校正區段3中，在從CT][電路 3 1輸入之色差信號u〇utl 1與v〇uti 1上執行以下公式（丨丨）與 (12)所表示之色彩校正，並作為'輸出色差信號Uout與Vout 輸出已故正色差信號Uoutll與Voutll。換言之，藉由適應 性色彩校正幅度M執行基於光度校正量△ γ之適應性色彩校 正（採用乘以Gainl(AY)=[l+Mx(AY/L)]之乘法表示），且執 行依據使用者設定之一致色彩校正（採用乘以使用者色彩 增益因數K之乘法表示）。在某些情況下，在公式（11)與 (12)中’可將 KxUoutl lxGainl(AY)或 KxVoutl l xGainl(AY) 與另一因數相乘。
Uout=KxUoutllxGainl(AY) =KxUoutllx[l+Mx(AY/L)] ...(11) Vout-KxVoutllxGainl(AY) =KxV〇utllx[l+Mx(AY/L)] …（12) 接著，矩陣電路41依據之上已藉由光度校正區段2執行 光度校正（對比度改善程序）之光度信號（輸出光度信號 Yout)以及之上已藉由色彩校正區段32執行色彩校正之色 差信號Uout與Vout重製RGB信號，並將已重製rgb信號 (Rout、Gout、Bout)輸出至驅動器 42。 驅動器42基於從矩陣電路41輸出之RGB信號（Rout、 Gout、Bout)產生一用於顯示器5之驅動信號，並將該驅動 118810.doc •15- 200803535 號輸出至，顯示.器5。 顯示5依據從驅動哭 ^ 勒為42輸出之驅動信號基於光度校正 與色彩校正後之YUV作狹 說（Yout、Uom、Vout)顯示一与 像。顯示器5可為杯打私』 ?y 為任何種類的顯示裝置。例如，使用 CRT(陰極射線管1、Τ 一 LCD(液晶顯示器）52、PDP(電漿顯 示面板；未顯示）等等。 …
在况下，γ杈正電路21與適應性色彩校正區段W對 應於本發明中之”-影像校正電路"之特定範#j，而且，γ ^正電路21對應於本發明中之光度校正構件，，之一特定 耗例，而適應性色彩校正區段32對應於本發明中之"一色 心&正構件之一特定範例。此外，色差信號诚！工與 Vo^Ul對應於本發明中之”_色彩校正前之色度信號eh"之 寺疋範例而色差“號Uoutl2與Voutl2對應於本發明中之 ” 一色彩校正後之色度信號Cout”之特定範例。 接著，下文中苓考圖1至3說明依據該具體實施例之影像 顯示器之操作。 首先，將欲輸入景多像顯示器中之影像信號解調變成yuv 化唬。更明確言之，藉由調諧器^將來自τν之τν信號解 調變成一複合視訊叢發信號，且將來自VCR4DVD1之複 -視eft叢^ k说直接輸入影像顯示器中。接著，在YZC分 離電路12中將複合視訊叢發信號分離成光度信號Y1與色度 信號ci ’然後在色度解碼器13中將光度信號们與色度信 號C1解碼成YUV信號（Y1、m、V1)。另一方面，將來自 DVD2之YUV信號（Y2、U2、V2)直接輸入影像顯示器中。 H88l0.doc -16- 200803535 接著，在開關14中，選擇Ύ·υν信號（γι v ui、Vl)或 YUV信號（Y2、U2、V2)以作為 γυν信號（Yin、Uin、Vin) 輸出。接著，將YUV信號（Yin、Uin、Vin)之光度信號γίη 輸出至光度校正區段2中之γ校正電路2丨中，並將色差信號 Um與Vm輪出至色彩校正區段3中之cTI電路3 j。
在此情況下，在γ校正電路21中，基於從開關14輸出之 光度信號Yin在每一影像訊框中獲得一作為直方圖分佈之 光度刀佈且基於该光度直方圖分佈，在每一影像訊框中 以適應性方式決定γ曲線之光度增益。接著，依據每一光 度位準藉由該光度增益（例如，光度校正量Δγι與Δγ2)產 生適應性γ曲線γ1，且透過使用該？曲線"來控制輸入光度 信號Yin之對比度以執行對比度改善程序。丫校正區段加 此=式執行光度校正程序（對比度改善程序）後之輸出光 度仏號Yout係輸出至矩陣電路41。 另一方面，在色彩校正區段3中，執行以下色彩校正程 序。 首先在CTI電路3 1中，當色差信號之振幅較大時（例 如，顯示-色彩條影像時），在從開關14輪出之色差信號 Um與Vin上執行色彩校正（例如，色彩瞬態改善卜 接著，在適應性色彩校正區段32卜首先，°在適應性色 彩增益因數產生區段321中，基於從愤正電路㈣供應之 先度校正量ΔΥ，以適應性方式產生基於光度校正量心之 適應性色彩校正增益因數Gainl(AY)=[1+Mx^Y/L)]。 接著，在乘法器322A與,322B中，使色差信號及 llS8iadoc -17- 200803535
Voutl丨舆所產生之適.應性色彩校正增益因數Gaini(AY)相 乘，藉此執行基於光度校正量Λγ之適應性色彩校正。此 外，在乘法盗33Α與33Β中，將藉由乘法器322八與322&執 行適應性色衫校正後之色差信號u〇uU2&v〇uti2與預定固 定使用者色彩增益因數K相乘，藉此執行—致⑽校正。 因此，在色彩校正區段32中執行上述公式（11)與（12)所表 不之適應性色彩校正與一致色彩校正，且將色彩校正後之 色差信號Uout與V〇ut輸出至矩陣電路41。 接著，在矩陣電路41中，將藉由光度校正區段2執行光 度校正（對比度改善程序）後之光度信號（輸出光度信號 Yout)以及藉由色彩校正區段32執行色彩校正（適應性色彩 才又正及致色杉权正）後之色差信號Uout與Vout重製為RGB 信號（Rom、Gout、B〇m)，而且，在驅動器U中，基於該 娜信號(Rout、G〇ut、驗)產生一驅動信號，然後基於 該驅動信號在顯示器5上顯示一影像。 在依據該具體實施例之影像顯示器中，基於上述公式 (11)與（12)執行色彩校正，則更在輸人光度信號％上依據 光度校正量ΔΥ執行適應性色彩校正。 此外’例如，即使在光度校正量ΔΥ大於必需之之情 況下，亦可藉由固定值L(作為除^丫之分母）及適應性色彩 校正幅度Μ(滿足0<Μ$ 3)而防止色彩校正後之色差信號 Uout與V〇ut’交彳于太大。此外，例如，即使在使用者色彩增 益因數K大於必需之冗之情況下，例如將Μ設定為一較大量: (例如Μ-〇.5)時，亦可減小使用者色彩增益因數&之一致 118810.doc -18 - 200803535 .色彩校正度’且可增加適應性色彩校正增益因數 Gainl(AY)=[l+Mx(AY/L)]之適應性色彩校正度。因此，在 此情況下，亦可防止色彩校正後之色差信號1;〇此與玑如變 得太大。 此外，如上所述，可視使用者色彩增益因數κ之值（一致 色彩校正幅度）與適應性色彩校正.幅度:Μ之值之間之關孫谴 意設定一致色彩校正度與適應性色彩校正度，因此可藉由 此等值來改善色彩校正之自由度。 此外，除光度校正量ΔΥ之分母L係—固定值，因此由於 用於此類適應性色彩校正之額外電路（適應性色彩校正區 段32中之位元移位電路321Α、乘法器32 ιβ、322八及Mm 以及加法器321C)所造成的電路複雜化可得以防止。 如上所述，在該具體實施例中，在色彩校正區段3中， 執行基於上述公式⑴）與（12)之色彩校正，因此可依據光 度校正量ΔΥ在輸入光度信號Yin上執行適應性色彩校正。 此外，除光度校正量ΔΥ之分母係固定值L，@此可實現簡 單電路而不會使電路複雜化。因此，可” Μ現基於光 度校正量ΔΥ之適應性色彩校正。 此外，藉由固定值U乍為除心之分母以及滿足〇<Mg之 適應性色彩校正幅度M，使用者色彩增益因數K可為一接 二之值目此可防止色彩校正後之色差信號U〇m與v〇ut 于太大®此，由於使用者色彩增益因就係—接近1之 值’所以’諸如白人之臉色看似為紅色或由於黑暗影像中 之色衫太鮮，明而顯示不自然影像之間題可得以防止，且可 1188J0.doc -19· 200803535 獲付自然、鮮明且高著色之影像。 [第二具體實施例] 接者’下文中將說明本發明之第二具體實施例。依據該 具體實施例之影像顯示器藉由依據該第—具體實施例之影 像顯示.器中之色彩校正區段3中的一預定線（隨後要說明的 限制線與.62)限制適應性色彩增益因數[i+Mx(ay/l)]之 (△Y/L)。更明確言之，在適應性色彩校正區段叫而不是 適應性色彩增益因數產生區段321)中，包括一適應性色彩 增益因數產生區段32〇相同組件係採用與第一具體實，施 例相同的數字來表示且不再進一步說明。 圖4顯示該具體實施例中之適應性色彩增益因數產生區 段324之電路方塊圖。除適應性色彩增益因數產生區段 中之位元移位電路321A、乘法器321；8及加法器321C之 外，適應性色彩增益因數產生區段324包括位於位元移位 電路3 21A與乘法裔321B之間之減法器3 21E及選擇器 321F，且包括一限制線產生電路321D(其產生欲供應至減 法器321E及選擇器321F之預定限制線）。 限制線產生電路321D產生一用於限制來自位元移位電路 321A之輸出值（ΔΥ/L)的限制線。減法器321E從來自位元移 位電路321A之輸出值（ΔΥ/L)中減去已產生限制線之一值， 而選擇器321F基於減法器321E之減法輸出值（更明確言 之，視減法輸出值為正值還是負值而定）選擇並輸出來自 位元移位電路321A之輸出值（δυ/l)與限制線之該值中的一 個。在此一組態中，在減法器32 1£與選擇器321F中，當將 118810.doc -20- 200803535 來自位元移位·電路321A之輸出值（ΔΥ/L)與限制線之該.值作 比較且輸出值（ΔΥ/L)小於限制線之該值時，輸出輸出值 (ΔΥ/L) ’而當輪出值（δυ/l)大於限制線之該值時，輪出限 制線之該值，藉此將來自位元移位電路32 i Α之輪出值 (ΔΥ/L)限制為限制線之該值或小於限制線之該值^乘法哭 321B使來自選擇器321F之受很制輪出值‘（下文中·稱為
Lim(AY/L))與適應性色彩校正幅度μ相乘，且藉由加法器 321C為乘積值添加"i"，並將結果作為適應性色彩校正增 盈因數Gain2(AY)=[l+MxLim(AY/L)]輸出至乘法器322八與 322B。 ' 蒼考圖5至8，下面將詳細說明一產生該具體實施例中之 限制線並藉由該限制線來限制操作之方法。圖5與7顯示藉 由限制線產生電路321D產生限制線之方法。圖6與8顯示^ 由圖5與7中所產生之限制線來限制來自位元移位電路321a 之輸出值（ΔΥ/L)之操作。在此等圖式中，水平軸表示輸入 光度信號Yin，而垂直軸表示輸入光度信號Yin之函數值 f(Yin)。此外，在圖5與7中，光度校正量奶與州表示丫 校正電路21中之特定光度校正量（γ變化量）。 首先，在γ校正電路2i之光度校正（對比度改善程序）中 在一低光度區域(Y之值較小之區域）中，改善對比度之卢 應較大（如圖2所示，當光度校正量州為負值日夺，絕對1 #父大）。因此’在藉由圖5所示函數f(Yin)=(i/Yin)來正規』 此情況下之光度校正量ΔΥ1且基於值（則Yin)產生適岸伯 色彩校正增益因數的情況下，值⑽夠變得相當I， II8810.d〇c 200803535 因而適應性色彩校正增益:因數變得太大，從而無法獲得— 自然影像。因λ ’在輸入光度信號Yin之低光度區域中， 希望產生適應性色彩校正增益因數時，藉由固定光度l(如 圖，*函數f(Yin)=(1/L))來正規化光度校正量Δγ二如 同第一具體實施例中所說明之適應性色彩校正增益
Gain 1 (ΔΥ)之情況使用值（△ Y/L)。亦基於影像品質之^ : 評估對此加以證實。 另一方面，在一高光度區域中，基於影像品質之主觀評 估，希望如同上述函數f(Yin)=( 1/Yin)之情況依據輪入光度 信號Yin來正規化光度校正量Δγ，且基於值（ΔΥ/Υίη)產生 一適應性色彩校正增益因數。 因此，在整個光度區域中，在特定光度校正量係（例如） △Υ3之情況下，希望藉由圖5之？1所表示的一線與一曲線 來正規化光度校正量ΑΥ以產生一適應性色彩校正增益因 數；不過，在此一組態中，適應性色彩增益因數產生區段 之電路變得複雜化，且會增加電路大小。在該第一具體實 施例中，與輸入光度信號Yin無關，在整個光度區域中， 藉由為固定值之函數f(Yin)=(1/L)來正規化光度校正量 △γ ’且基於此產生適應性色彩校正增益因數Gaini(AY) [l+Mx(AY/L)]。因此，可簡化適應性色彩增益因數產生區 段321之組態，而且，如圖5所示，在低光度區域中，值 (AY3/L)之線與p 1所表示之線相匹配，因此，其係所希望 的；不過，在高光度區域中，如P21所示，值（AY3/L)之線 大於P1所表示之曲線，因此適應性色彩校正增益因數太 118810.doc •22» 200803535 大。 因此在依據该第二具體實施例之適應性色彩增益因數 產生區段324中，藉由限制線產生區段32m產生圖$所示相 對於輸入光度信號Yin具有負斜率之限制線61，且使用減 法态321E及選擇器32ip將來自·位元移位電路32la之輸出 值（ΔΥ/L)(例如（△m))限制成一，等於或小於限制鍊6〗之值 的值。在高光度區域中，在該第一具體實施例中，例如， 如P21所示，P1所表示之曲線上之一點與值（Δγ3/ι^之線上 之一點之差較大，因此，與P1所表示之曲線之情況相比， 適應性色彩校正增益因數，變得過大。另一方面，在該第二 具體實施例中，例如，如P61所示，P1所表示之曲線上之 一點與限制線61上之一點之差相對較小，因此，與p丨所表 示之曲線之情況相比，可有效防止適應性色彩校正增益因 數變得過大。 更明確言之，例如，如圖5所示，限制線61係一穿過兩 點P32與P42(其係基於函數f(Yin)=(1/Yin)之曲線圖中之兩 點P31與P41)之線，且分別藉由以下公式（13)與（14)來表示 兩點P32與P42之座標。在該等公式中，a表示一大於最大 光度Ymax處之函數值（1/Ymax)且小於固定值[的值（即一滿 足[(l/Ymax)<A<L]的值），B1表示一大於光度處之函數值 (1/L)的值（即一滿足L[B1>(1/L)]的值），α係一為正、負或〇 的固定值，而ΑΧ係一固定正值。當〇e為正時，限制線61之 斜率變得更負（線很容易陡化），因此α較佳為一正值。 Ρ32之座標：（Ymax，A)=(Ymax，（1/Ymax)+ Αχ)…（13) 118810.doc -23- 200803535 P42之座標：（l，B1)=(L，（1/Ι〇+(ΔΧ+α)) ...(14) 此外，更典型地，如同圖7所示限制線62之情況，該限 制線可為一穿過點P44(其係基於具有自由度β之光度（L+β) 中之點Ρ43)之線，而與限制線61上之點42不同。換言之， 藉由以下公式（15)表示點Ρ44之座標，且Β2表示一大於光 度（[外）處之函數值[1/(L+P)]的值，即一滿足[B2>l/(L+p>] 的值。在此情況下，在高光度區域中，在該第一具體實施 例中，例如，如P22所示，P1所表示之曲線上之一點與值 (△Y4/L)之線上之一點之差亦較大，因此，與P1所表示之 曲線之情況相比，適應性色彩校正增益因數變得過大◊另 一方面，在該具體實施例中’例如，如P62所示，P1所表 示之曲線上之一點與限制線62上之一點之差相對較小，因 此，與P1所表示之曲線之情況相比，可有效防止適應性色 彩校正增益因數變得過大。 P44之座標：(L，B2)=((L+p)，[1/(ί+β)]+(ΔΧ+α)) ...(15) 在此情況下，假設限制線62之斜率為kl，限制線62係一 穿過兩點P32與P44之線，因此可藉由以下公式（16)與（17) 來表示限制線62，且藉由由公式（1 6)與（1 7)導出之公式（1 8) 來決定斜率k 1，最後，藉由公式（19)表示限制線62。 f(Yin)-[l/(L+P)+(AX+a)]=klx[Yin-(L+P)] ...(16) f(Yin)-[(l/Ymax) + AX]=klx(Yin^Ymax) ...(17) kl = [f(YinH(l/Ymax)+AX)]/(Yin 一 Ymax) …（18) [(L+p)-Ymax] x f(Yin)= [(l/(L+p)+(AX+a))-((l/Ymax)+AX)]xYin 118810.doc -24- 200803535 ^Ymaxx[l/(L+p)+(AX+a)] + [(l/Ymax)+AX]x(L+p)…（19) 在減法器32 IE及選擇器32IF中將適應性色彩增益因數產 生區段324中以此一方式所產生的限制線61與62中之值與 來自位元移位電路321A之輸出值（ΔΥ/L)作比較，並最後將 限制線61與62中之該等值作為適應性色彩校正增益因數 Gain2(AY)=[l+MxLim(AY/L)]輸出至乘法器 322A與 322B。 更明確言之，當值（ΔΥ/L)小於限制線61與62之值時，輸出 值（ΔΥ/L)，而當值（ΔΥ/L)大於限制線61與62之值時，輸出 限制線61與62之值，藉此將來自位元移位電路321A之输出 值（ΔΥ/L)限制成等於或小於限制線之值。 圖6與8顯示來自位元移位電路321A之輸出值（AY3/L)與 (△Y4/L·)的基於圖5與7所示限制線61與62之限制值 f(Yin)=Lim(AY3/L)、Lim(AY4/L)。在圖 6 中，在一低於光 度Ytl (其對應於f(Yin)=Lim(AY3/L)上之點P5 1)之光度側上 的一區域YL1中，輪出值（AY3/L)係低於限制線61，因此建 立Lim(AY3/L)=(AY3/L)，不過，另一方面，在一高於光度 Ytl之光度側上的一區域YH1中，輸出值（AY3/L)係高於限 制線61，因此建立1^111(八丫3/1)=(限制線61之值）。同樣 地，在圖8中，在一低於光度Yt2(其對應於f(Yin)=Lim AY4/L)上之點P52)之光度側上的一區域YL2中，輸出值 (AY4/L)係低於限制線62，因此建立Lim(AY4/L) = △Y4/L·)，不過，在一高於光度Yt2之光度側上的一區域 YH2中，輸出值（AY4/L)係高於限制線62，因此建立 118議.doc -25- 200803535
Lim(AY4/L)=(限制線 62之.值）。 因此’在該具體實施例中，藉由上述限制線61與62限制 來自位元移位電路321A之輸出值（ΔΥ/L)，以便依據輸入光 度^號Yin執行色彩校正。因此，例如，在高於光度1及 光度Yt2之光度側上的區域YH1與YH2中，將輪出值（△y/l) δ又疋為一恰當值（限制線61與62之值），且如同圖式中，:之線 Ρ1改變輸出值（ΔΥ/L)，因而可有效防止色彩校正後之色差 信號Uout與Vout變得太大。 如上所述，在该具體貫施例中，在限制線產生電路3 210 中產生限制線61與62，且在減法器321E及選擇器321F中限 制來自位元移位電路321A之輸出值（Δγ/L)，因此可在高光 度區域中將輸出值（ΔΥ/L)設定為一恰當值，且可有效防止 色彩杈正後之色差信號Uout與V〇ut變得太大。因此，與第 一具體實施例相比，可維持更自然的色彩增強，且可進一 步改善顯示影像。 此外，無需乘法器、除法器等，藉由穿過兩點之限制線 61與62以及減法器321E與選擇器321F來限制輸出值 (△Y/L) ’因此可报容易產生限制線，且可很容易限制輸出 值（ΛΥ/L)。@此，無需使適應性色彩增益因數產生區段 324之電路複雜化’即可實現簡單電路。因此，在該具體 貝細例中’亦可很容易實現基於光度校正量ΔΥ之適應性 色彩校正。 在該具體實施例中，如圖5與7所示，說明基於為_ f(Yin)=(l/Yin)^ ^ « ± ^ ^ Δχ4 (Δχ+α)^ ^ ^ 118810.doc -26- 200803535 之兩點產生限制線61與62之情況；不過，如下所述，例 如，可基於曲線圖上之兩點與ΔΖ(—固定正值）相乘所決定 之兩點產生限制線。換言之，假設此情況下之兩點為P35 與P45，藉由以下公式（20)與（21)來表示該等點之座標。 P35之座標：（Ymax，A5)=(Ymax，（l/Ymax)xAZ) ".(20) P45之座標:：（L+β，B5)=((L+p)，1/(Ε+β)χΔΖ) ...(21) 此外，假設限制線之斜率在此情況下為k2，藉由以下公 式（22)與（23)表示與ΔΖ相乘所決定之兩點，且藉由以下由 公式（22)與（23)導出之公式（24)來決定斜率k2，最後，藉由 公式（25)表示限制線。在此一組態中，可獲得與該具體實 施例相同的效應。 f(Yin).[AZ/(L + P)]=k2x[Yin-(L+P)] f(Yin)-(AZ/Ymax)=k2x(Yin-Ymax) k2 = [f(Yin)-(AZ/Ymax)]/(Yin-Ymax) [Ymax-(L+f)]xf(Yin)- [(l/Ymax)-l/(L+f)]xAZxYin +YmaxxAZx[l/(L+p)]^Zx(L+P)x(l/Ymax) ...(25) 已參考第一具體實施例與第二具體實施例說明本發明； 不過，本發明不受限於該等具體實施例，而可以各種方式 修改。 例如，在上述具體實施例中，說明光度校正區段2包括γ 校正電路21之情況；不過，光度校正區段2之組態不受限 於此，且光度校正區段2可包括另一用於光度校正之電 路，例如DCT(直流傳輸速率傳输）電路或銳度電路，因此 118810.doc -27- 200803535 可在複數個用於光度校正之.電路中基於總光度‘/校正量 A Ytotal執行上述具體實施例中所說明之適應性色彩校 正。在此一組態中，可獲得與上述具體實施例相同的效 應0 此外，在上述具體實施例中，說明色彩校正區段3包括 CTI電路3 1之情況；不過’色彩校正區段3之組態不受限於
此，而且在某些情況下，色彩校正區段3可不包括c丁Z電路 31 〇 此外，在上述具體實施例中，說明藉由位元移位電路 321A產生值（ΔΥ/£)(在^^之情況下）之情況；不過，例 如，可藉由一包括複數個位元移位電路之組合電路（其係 採用一諸如々八』▲ 1 +···之公式來表示）產生值 (△Y/L) 〇 熟習此項技術人士應瞭解各種 ^ x 砠合、次組合及變 更可根據设汁要求及其他因辛 往專刺㈣， 只要其係在所附申 明專利耗圍或其專效内容的範脅内。 【圖式簡單說明】 圖1係-電路方塊圖，其顯示依據本發 實施例之一影像顯示器之整體組態； 八體 圖2係一繪圖，其用於說明 善程序； 乂 “路執行的一對比度改 圖3係一電路方塊圖， 數產生區段之詳細組態 圖4係一電路方塊圖， 其顯示圖1所糸 β不適應性色彩增益因 其顯示，依據本於 ，曰 * 4 乂明之一第二具體 1188I0.doc -28、 200803535 實施例之 ®5係-繪圖 例’· ®6係一繪圖 圖7係1圖 改；及 圖8係 適應性色彩增益因數產生區段之組·態； 其用於說明一產生限制線之·方法之一範 其用於说明圖5所示限制線之限制操作· 其用於說明一產生限制線之方法之一修 繪圖，其用於說明圖7所示限制線之限制摔作 L主要元件符號說明】 本 2 3 5 11 12 13 14 21 31 32 33A 41 42 51 52 61、 光度校正區段 色彩校正區段 顯示器 調諧器 Y/C分離電路 色度解碼器 開關 r校正電路 色彩瞬態改善電路
33B 適應性色彩校正區段 乘法器 62 矩陣電路 驅動器 陰極射線管 液晶顯示器 限制線 118810.doc -29^ 200803535 321 適應性色彩增益因數產生區.段 321A 位元移位電路 321B 乘法器 321C 加法器 321D 限制線產生電路 321E 減法器 321F 選擇器 322A、322B 乘法器 324 適應性色彩增益因數產生區段 馨 118810.doc 30-

Claims (1)

  1. 200803535 十、申請專利範圍： 1. 一種影像校正電路，其包含： 一光度校正構件，其係用於在輸入影像資料上執行光 度校正；及 t 一色彩校正構件，其係用於基於以下公式（1)在輸入影 像資料上執行適應.性色彩校正： Cout〇cCinx[l+Mx(AY/L)] ...(1) φ 其中Cout表示一色彩校正後之色度信號，Cin表示一 色彩校正前之色度信號，Μ表示為一固定正值的一適應 性色彩校正幅度，ΑΥ表示該光度校正構件之總光度校正 量，L表示一滿足L<(Ymax/2)之固定正值，而Ymax表示 輸入影像資料之最大光度。 2. 如請求項1之影像校正電路，其中 當基於該公式（1)執行適應性色彩校正時，該色彩校正 構件藉由一穿過一點（Ymax，A)與一點（L+β，B)之限制線 • 來限制該值（ΔΥ/L)，基於一採用輸入影像資料之光度Y 之倒數表示之函數（1/Y)之曲線圖定義該限制線： 其中A表示一大於最大光度Ymax處之一函數值 • (Ι/Ymax)且小於光度L處之一函數值（1/L)的值，即一滿 足[(l/Ymax)<A<(l/L)]之值，β表示一為正、負或0之固 定值，而Β表示一大於光度（L+β)處之一函數值[l/(L + p)] 的值，即一滿足[B>l/(L+p)]之值。 3 ·如請求項2之影像校正電路，其中 滿足以下公式（2)與（3): 118810.doc 200803535 A 二（l/Ymax)+AX ...(2) B-[l/(L+p)]+(AX+a) ...(3) 其中a表示一為正、負或0之固定值，而AX表示一固定 正值。 - 4.如請求項2之影像校正電.‘路，其中 ^ 滿足以下公式（4)與（5): A=(l/Ymax)x ΔΖ…(4) • B = [l/(L+P)]xAZ...(5) 其中ΔΖ表示一固定正值。 5.如請求項1之影像校正電路，其中 滿足以下公式（6)與（7): Cout〇cKxCinx[l+Mx(AY/L)] ...(6) 0<M^ 3 ...(7) 其中K表示一為固定正值之使用者色彩增益因數。 6· —種影像校正方法，其包含以下步驟： β 在輸入影像資料上執行光度校正；及 基於以下公式在輸入影像資料上執行適應性色彩校 正： ， CoutxCinx[l+Mx(AY/L)] . 其中Cout表示一色彩校正後之色度信號，Cin表示一 色彩校正前之色度信號，Μ表示為一固定正值的一適應 性色彩校正幅度，A Υ表示總光度校正量，L表示一滿足 L<(Ymax/2)之固定正值，而Ymax表示輸入影像資料之最 大光度。 118810.doc 200803535 7. —種影像顯示器，.其包含·： 一光度校正構件，其係用於在輸入影像資料上執行光 度校正； 一色彩校正構件，其係用於基於以下公式在輸入影像 資料上執行適應性色彩校正；及 一顯示構脅，其<係用於基於之上已執行光度校正與適 應性色彩校正之輸入影像資料顯示一影像： Cout〇cCinx[l+Mx(AY/L)] 其中Cout表示一色彩校正後之色度信號，Cin表示一 色彩校正前之色度信號，Μ表示為一固定正值的一適應 性色彩校正幅度，ΔΥ表示該光度校正構件之總光度校正 量，L表示一滿足L<(Ymax/2)之固定正值，而Ymax表示 輸入影像資料之最大光度。 8 · —種影像校正電路，其包含： 一光度校正區段，其係用於在輸入影像資料上執行光 度校正；及 一色彩校正區段，其係用於基於以下公式在輸入影像 資料上執行適應性色彩校正: Cout〇cCinx[l+Mx(AY/L)] 其中Cout表示一色彩校正後之色度信號，Cin表示一 色彩校正前之色度信?虎，Μ表示為一固定正值的一適應 性色彩校正幅度，ΑΥ表示該光度校正區段之總光度校正 量，L表示一滿足L<(Ymax/2)之固定正值，而Ymax表示 輸入影像資料之最大光度。 118810.doc 200803535 9. 一種影像顯示器，其包含： 一光度校正區段，其係用於在輸入影像資料上執行光 度校正； 一色彩校正區段，其係用於基於以下公式在輸入影像 資料上執行適應性色彩校正；及 一顧示構件，其係用於基於之上已執行光度校正與適 應性色彩校正之輸入影像資料顯示一影像： C 〇 ut〇c C iη X [ 1+M X (Δ Y/L)] 其中Cout表示一色彩校正後之色度信號，Cin表示一 色彩校正前之色度信號，Μ表示為一固定正值的一適應 性色彩校正幅度，ΑΥ表示該光度校正區段之總光度校正 量，L表示一滿足L<(Ymax/2)之固定正值，而Ymax表示 輸入影像實料之最大光度。
    118810.doc
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