CN101087380B - 图像信号处理设备、图像显示器以及图像显示方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种能够较短时间内检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域的图像信号处理设备。图像信号处理设备包括：测量装置，用于在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平；黑色条带检测装置，用于基于来自测量装置的测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域。

Description

图像信号处理设备、图像显示器以及图像显示方法

相关申请的交叉参考

本发明包含与2006年6月8日在日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-159316相关的主题内容，其所有内容包含在此以供参考。

技术领域

本发明涉及图像信号处理设备及图像显示器，所述图像信号处理设备及图像显示器每个均具有检测包含在图像信号中的黑色条带区域的功能，并涉及执行这种黑色条带检测过程的图像显示方法。

背景技术

诸如电视接收器(TV)的图像显示器通常具有对输入图像进行图像质量校正的图像处理功能(例如，诸如亮度或对比度控制和轮廓校正的功能)。这种图像处理功能通过得到例如输入图像信号的平均峰值水平(APL)或亮度水平的直方图分布来执行，并有效地应用，这是因为通过防止图像看起来太暗或者防止黑色的不良再见使灰度得到提高。

在来自包含立体声宽银幕电影尺寸图像的DVD的图像信号或者从广播电台传输来的图像信号中，存在被称为信箱(letterbox)的信号和被称为边条(side panel)的信号，所述被称为信箱的信号在图像区域上方和下方包含黑色条带区域，所述被称为边条的信号在图像区域左侧和右侧包含黑色条带区域。当对这种包含黑色条带区域的图像信号执行上述图像处理时，同样对于与图像区域的内容独立的黑色条带区域执行图像处理，因此不能适当地对图像质量进行校正，并且降低了图像处理的效果。

因此，为了有效地检测以这种方式包含在输入图像信号中的黑色条带区域，已经提出了各种方法(例如，参考日本专利No.3429842和日本未经审查的专利申请公开No.H05-27736和No.2005-203933)。

发明内容

然而，在日本专利No.3429842和日本未经审查的专利申请公开No.H05-27736和No.2005-203933所示的检测方法中，在每个帧中以逐行为基础确定黑色条带区域存在或者不存在，因此要检测整个黑色条带区域需要耗费很长的时间。因此，例如当景象改变时，在检测过程中间期间检测过程回到开始，因而检测过程可能没有完成。近年来，例如象全HD(高清晰度)TV，图像显示器的分辨率增加，因此在短时间内适当地执行黑色条带检测过程是非常重要的。

鉴于前述情况，期望提供一种能够较短时间内检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域的图像信号处理设备、图像显示器以及图像显示方法。

根据本发明的实施例，提供了第一图像信号处理设备，包括：测量装置，用于在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平；黑色条带检测装置，用于基于来自测量装置的测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域。

在这种情况下，上述黑色条带检测装置可以检测具有的信号电平从测量区域端部开始连续低于阈值的像素的像素数目，并可以沿着测量区域的端部执行检测过程，以将所检测的像素数目的最小值确定为黑色条带区域的宽度。

此外，“单位帧”是指一个或者几个图像帧或者一个或几个象场。

根据本发明的实施例，提供了第一图像显示器，所述第一图像显示器除了根据本发明实施例的第一图像信号处理设备中的测量装置和黑色条带检测装置之外，包括：显示器装置，用于基于来自黑色条带检测装置的检测结果显示图像。

根据本发明的实施例，提供了第一图像显示方法，包括步骤：在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平；基于测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域；和基于黑色条带区域的检测结果显示图像。

在根据本发明实施例的第一图像信号处理设备、第一图像显示器和第一图像显示方法中，在单位帧周期中测量输入图像信号的测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平，并基于测量结果，检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域。

根据本发明的实施例，提供了第二图像信号处理设备，包括：测量装置，用于在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平；基本区域提供装置，用于提供作为待测量的基本部分的基本区域；增量/减量值提供装置，用于提供测量区域中的增量/减量值；测量区域确定装置，用于基于基本区域和增量/减量值确定测量区域；黑色条带检测装置，用于基于来自测量装置的测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域，其中所述增量/减量值提供装置将增量/减量值重新设置至先前值的一半，所述测量区域确定装置根据黑色条带检测装置是否检测到黑色条带区域和图像区域之间的边界，通过向先前的测量区域加上或从中减去新的增量/减量值来选择性地重新设置新的测量区域，并且所述测量装置执行对新测量区域的测量。

根据本发明的实施例，提供了第二图像显示器，所述第二图像显示器除上述装置之外，包括：显示装置，用于基于来自黑色条带检测装置的检测结果显示图像。

根据本发明的实施例，提供了第二图像显示方法，包括步骤：在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平；提供作为待测量的基本部分的基本区域；提供测量区域中的增量/减量值；基于基本区域和增量/减量值确定测量区域；基于测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域；和基于黑色条带区域的检测结果显示图像，其中将增量/减量值重新设置至先前值的一半，根据是否从测量结果中检测到黑色条带区域和图像区域之间的边界，通过向先前的测量区域加上或从中减去新的增量/减量值来选择性地重新设置新的测量区域，和对新测量区域执行测量。

在根据本发明实施例的第二图像信号处理设备、第二图像显示器和第二图像显示方法中，在单位帧周期中测量输入图像信号的测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平，并基于测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域。同时，提供作为待测量的基本部分的基本区域和测量区域中的增量/减量值，并基于基本区域和增量/减量值，确定上述测量区域。此外，根据是否从测量结果中检测到黑色条带区域和图像区域之间的边界，通过向先前的测量区域加上或从中减去先前的增量/减量值的1/2作为新增量/减量值，从而设置新的测量区域。然后对新的测量区域执行测量。

在根据本发明实施例的第一图像信号处理设备、第一图像显示器或者第一图像显示方法中，在单位帧周期中测量输入图像信号的测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平，并基于测量结果，检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域，因此与相关技术相比，可以在更短的时间内检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域。

另外，在根据本发明实施例的第二图像信号处理设备、第二图像显示器或第二图像显示方法中，根据输入图像信号的测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平的测量结果，检测黑色条带区域和图像区域之间的边界，并根据是否检测到边界而通过向先前的测量区域加上或从中减去先前增量/减量值的1/2来确定新的测量区域，对新的测量区域重复测量，且基于测量结果检测黑色条带区域，因此与相关技术相比，可以在更短的时间内检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域。

从下面的描述中，将更加充分地显现本发明的其它和另外的目标、特征和优点。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例的图像显示器的总体结构的方框图；

图2示出了图1所示的黑色条带检测部分的详细结构的方框图；

图3A和3B是用于描述包含黑色条带区域的输入图像信号的示意图；

图4A和4B是用于描述通过测量部分执行的测量过程的示意图；

图5是用于描述测量区域中的增量/减量值的示意图；

图6是用于图像区域宽度的下限值的示意图；

图7是描述测量水平后沿长度的过程的时序图；

图8是描述测量水平前沿长度的过程的时序图；

图9是描述测量垂直后沿长度的过程的时序图；

图10是描述测量垂直前沿长度的过程的时序图；

图11示出了黑色条带检测过程的流程图；

图12A和12B是用于描述黑色条带检测过程的示意图；

图13A和13B是用于描述垂直方向上黑色条带区域的二分法检索的示意图；

图14A和14B是用于描述水平方向上黑色条带区域的二分法检索的示意图；

图15示出了图11中的黑色条带检测开始过程详情的流程图；

图16示出了图11中的边界确定过程1的详情的流程图；

图17示出了图16之后的边界确定过程1的详情的流程图；

图18A和18B是用于描述边界确定过程1的示意图；

图19示出了图11中的边界确定过程2的详情的流程图；

图20示出了图19之后的边界确定过程2的详情的流程图；

图21A和21B是用于描述边界确定过程2的示意图；

图22示出了图11中的黑色条带检测确定过程的详情的流程图；

图23示出了图22之后的黑色条带检测确定过程的详情的流程图；

图24示出了输入图像信号的宽高比调整过程的流程图；

图25A、25B和25C是用于描述确定在测量区域中是否存在仅一块黑色条带的过程的示意图；

图26示出了图24中的定标比计算过程的详情的流程图；

图27示出了图26之后的定标比计算过程的详情的流程图；

图28是用于描述不存在黑色条带区域情况下的测量结果的示意图；

图29A、29B和29C是用于描述输入图像信号定标过程的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述优选实施例。

图1示出了根据本发明实施例的图像显示器的整体结构。图像显示器包含调谐器11、Y/C分离电路12、色度解码器13、开关14、黑色条带检测部分2、图像处理部分3、矩阵电路41、驱动器42和显示部分5。通过根据该实施例的图像显示器，根据本发明实施例的图像信号处理设备和图像显示方法得以实施，因此在下面将同样对它们进行描述。

除了来自TV的TV信号之外，输入至图像显示器的图像信号可以从VCR(盒式磁带录象机)、DVD等输出。对于近来的电视以及个人计算机(PC)来讲，从多种介质得到图像信息并显示与每种介质对应的图像已经成为普通的应用。

调谐器11接收并调制来自TV的TV信号，并输出作为复合视频色同步信号(CVBS)的TV信号。

Y/C分离电路12将来自调谐器11的复合视频色同步信号或者来自VCR或DVD1的复合视频色同步信号分离成亮度信号Y1和色度信号C1以将其输出。

色度解码器13将通过Y/C分离电路12分离的亮度信号Y1和色度信号C1作为包含亮度信号Y1、色差信号U1和V1的YUV(Y1，U1，V1)信号输出。

YUV信号为两维数字图像的图像数据，是与图像上的位置对应的一组像素值。亮度信号Y代表亮度水平，并且所取的幅值在白色电平(是100％白色)和黑色电平之间。此外，100％白色图像信号在代表图像信号相对比的被称作IRE(“Institute of Radio Engineers”无线电工程师学会)的单位中称为100(IRE)。黑色电平为0 IRE。另一方面，色差信号U和V分别对应于通过从蓝色(B)中减去亮度信号Y产生的信号B-Y和通过从红色(R)中减去亮度信号Y产生的信号R-Y，并且当信号U和V与亮度信号Y组合时，可以显示颜色(色调、色彩饱和度、亮度)。

开关14切换来自多种介质的YUV信号(在这种情况下，YUV信号(Y1、U1、V1)和来自DVD2的YUV信号(Y2、U2、V2))，以便输出所选的信号作为YUV信号(Yin、Uin、Vin)。

黑色条带检测部分2检测包含在作为输入图像信号的YUV信号(Yin、Uin、Vin)中的黑色条带区域，更具体地，黑色条带检测部分2基于亮度信号Yin检测黑色条带区域，以便向将在随后描述的图像处理部分3输出检测结果Kout。黑色条带检测部分2包含信号类型识别部分21、测量部分22和检测部分23。

图2示出了黑色条带检测部分2的详细结构。

信号类型识别部分21识别输入图像信号的类型，更具体地，信号类型识别部分21识别信号类型，诸如是NTSC480i信号以及PAL(逐行倒相)576i信号。

测量部分22包含信号电平比较部分221和测量结果输出部分222，并且在单位帧周期，对输入图像信号中的指定的测量区域执行预定测量。更加具体地，测量部分22测量在测量区域中每个像素的信号电平是否低于基于亮度信号Yin设定的阈值Vt。

图3A和图3B示意性地示出了在输入图像信号6中包含黑色条带区域的情况下的每个区域。图3A示出了黑色条带区域61A和61B布置在图像区域62上方和下方并对应于例如立体声宽银幕电影尺寸图像信号的情况。另外，在黑色条带区域61A中，***OSD(屏幕上的显示)63A，并且在黑色条带区域61B中***字幕63B。另外，空白区域60布置在图像区域62以及黑色条带区域61A和61B周围。另一方面，图3B示出了黑色条带区域65A和65B布置在图像区域66的左侧和右侧并对应于例如边条图像信号等的情况。空白区域60布置在图像区域66和黑色条带区域65A和65B的周围。此外，还存在其中在黑色条带区域中***OSD或者字幕的情况或者其中OSD或者字幕没有***在黑色条带区域中的情况，即使在***OSD或者字幕的情况下，OSD或者字幕可以***在图像区域上方和图像区域下方的黑色条带区域中的任一处或者两处，或者***在图像区域的左侧和右侧。

例如，如图4A所示，信号电平比较部分221在单位帧周期中，在每个像素中的亮度信号Yin的信号电平和输入图像信号6的指定测量区域64A中设定阈值Vt的信号电平之间进行比较，并输出信号电平等于或大于阈值Vt的像素位置。例如，设置阈值Vt使得输出图像区域62的像素位置而不输出黑色条带区域61A和61B以及空白区域60的像素位置。

此外，测量结果输出部分222在如图4A所示的测量区域64A中，基于从信号电平比较部分221输出的信号电平等于或大于阈值Vt的像素位置，确定并输出水平后沿长度Hbp、水平前沿长度Hfp、垂直后沿长度Vbp和垂直前沿长度Vfp。图4A中的测量区域64A示出了其中测量区域64A是作为用于检测黑色条带的基本部分的基本区域的情况；然而，测量区域的区段可以自由确定，例如图4B中示出的测量区域64B。随后将描述测量区域的区段的增大或缩小。

检测部分23基于通过测量部分22得到的水平后沿长度Hbp、水平前沿长度Hfp、垂直后沿长度Vbp和垂直前沿长度Vfp的测量结果以及通过信号类型识别部分21得到的信号类型识别结果Sout，检测包含在输入图像信号6中的黑色条带区域。检测部分23包含黑色条带确定部分230、基本区域提供部分231、初始增量/减量值设定部分232、增量/减量值提供部分233、边界确定部分234、重新检测数目设定部分235、下限值设定部分236、检测确定部分237、测量区域确定部分238和阈值设定部分239。

黑色条带确定部分230确定测量结果Mout是否是黑色条带的测量结果，所述测量结果Mout包含通过测量部分22得到的水平后沿长度Hbp、水平前沿长度Hfp、垂直后沿长度Vbp和垂直前沿长度Vfp。

基本区域提供部分231提供作为用于检测黑色条带的基本部分的基本区域，并根据通过信号类型识别部分21得到的信号类型识别结果Sout提供基本区域，例如，如图5中示出的在输入图像信号6中的基本区域64A的情况。另外，初始增量/减量值设定部分232是在通过测量部分22改变测量区段时设定初始改变量(初始增量/减量值)的部分。示出了与测量区段在垂直方向上从测量区域64A改变至测量区域64B的情况下的增量/减量值64V类似的增量/减量值，如图5所示，并在测量区段在水平方向改变的情况下以相同的方式示出该增量/减量值。另外，初始增量/减量值设定部分232根据通过信号类型识别部分21得到的信号类型识别结果Sout将初始增量/减量值设定为2的幂值(2ⁿ(n：自然数))。更具体地，例如，在输入图像信号6为NTSC 525i信号的情况下，初始增量/减量值设置为64，而在输入图像信号6为被转换成累加信号(progressive signal)的525p信号的情况下，初始增量/减量值设置为128。

增量/减量值提供部分233基于通过初始增量/减量值设定部分232设定的初始增量/减量值和通过黑色条带确定部分230得到的确定结果，提供测量区段中的增量/减量值。更加具体地，增量/减量值的绝对值从通过初始增量/减量值设定部分232设定的初始值开始，并在一个单位帧的每次测量中将新的增量/减量值重新设置为先前增量/减量值的1/2。另外，基于通过将随后描述的黑色条带确定部分230得到的确定结果，确定是向本测量区段加上还是从中减去增量/减量值的绝对值。

边界确定部分234基于通过黑色条带确定部分230得到的确定结果以及增量/减量值提供部分233提供的测量区段中的增量/减量值，确定黑色条带区域61A、61B、65A和65B与图像区域62和66之间的边界。

重新检测数目设定部分235当在将随后描述的检测确定部分237中最终指定黑色条带区域时，设定重新检测数目。重新检测数目可以为0或更大的整数。另外，下限值设定部分236基于通过信号类型识别部分21得到的信号类型识别结果Sout设定图像区域62的水平宽度或者垂直宽度的下限值，所述下限值根据通过边界确定部分234得到的黑色条带区域的边界计算确定。在由例如图6所示的垂直宽度62V代表图像区域62的垂直宽度的情况下，当下限值设定为垂直宽度62V时，防止了黑暗景象等(图6示出了当输入图像信号6中不存在黑色条带区域并且显示了根据图像信号6的黑暗景象等的情况)的错误检测。

检测确定部分237基于通过边界确定部分234得到的黑色条带区域的边界确定结果，通过重新检测数目设定部分235设定的重新检测数目以及通过下限值设定部分236设定的图像区域宽度的下限值，最终确定包含在输入图像信号6中的黑色条带区域，并向图像处理部分3输出确定的黑色条带检测结果Kout。

测量区域确定部分238基于通过增量/减量值提供部分233提供的测量区段中的增量/减量值，确定测量部分22中的测量区域，并接着向信号电平比较部分221输出测量区域。另外，阈值设定部分239设定在测量部分22的测量中使用的信号电平的阈值Vt，并向信号电平比较部分221输出阈值Vt。如上所述，在测量区域中信号电平小于阈值Vt的区域可能是黑色条带区域。

回头参考图1，图像处理部分3基于通过黑色条带检测部分2得到黑色条带检测结果Kout以及通过黑色条带检测部分2中的信号类型识别部分21得到的输入图像信号的类型识别结果Sout，对作为输入图像信号的YUV信号(Yin，Uin，Vin)执行图像处理。更加具体地，在维持输入图像信号的宽高比的同时，执行增大或者减小输入图像信号的过程(宽高比调整过程)，并且图像处理部分3包含：计算部分31，用于基于显示部分5的显示尺寸(像素数目)、黑色条带检测结果Kout和类型识别结果Sout计算输入图像信号的定标比；定标部分32，用于基于通过计算部分31得到的计算结果Cout(定标比)对作为输入图像信号的YUV信号(Yin，Uin，Vin)进行定标；和位置调整部分33，用于对于已定标的图像信号执行位置调整，以防止在通过定标部分32得到的黑色条带区域中遗漏了字幕。

在通过图像处理部分3进行图像处理(宽高比调整过程)之后，矩阵电路41再现来自YUV信号(Yout，Uout，Vout)的RGB信号，并向驱动器4 2输出再现的RGB信号(Rout，Gout，Bout)。

驱动器42基于从矩阵电路41输出的RGB信号(Rout，Gout，Bout)为显示部分5产生驱动信号，并将驱动信号输出至显示部分5。

显示部分5根据从驱动器42输出的驱动信号，基于通过图像处理部分3进行图像处理(宽高比调整过程)后的YUV信号(Yout，Uout，Vout)来显示图像。显示部分5可以是任何种类的显示装置。可以使用例如CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)、PDP(等离子显示器面板)、有机或无机EL(电致发光)显示器等。

接着，下面将描述根据该实施例的图像显示的操作。首先将描述图像显示的基本操作。

首先，把将输入至图像显示器的图像信号解调成YUV信号。更具体地，通过调谐器11将来自TV的TV信号解调成复合视频色同步信号，并将复合视频色同步信号直接从VCR或者DVD1输入至图像显示器。然后，在Y/C分离电路12中将复合视频色同步信号分离成亮度信号Y1和色度信号C1，然后在色度解码器13中将亮度信号Y1和色度信号C1解码成YUV信号(Y1，U1，V1)。另一方面，将YUV信号(Y2，U2，V2)从DVD2中直接输入至图像显示器。

接着，在开关14中，选择YUV信号(Y1，U1，V1)或者YUV信号(Y2，U2，V2)作为YUV信号(Yin，Uin，Vin)输出。然后，将YUV信号(Yin，Uin，Vin)中的亮度信号Yin输出至黑色条带检测部分2中的信号类型识别部分21和测量部分22以及图像处理部分3中的定标部分32，并将色差信号Uin和Vin输出至图像处理部分3中的定标部分32。

在这种情况下，在黑色条带检测部分2中，检测作为输入图像信号的YUV信号(Yin，Uin，Vin)中包含的黑色条带区域。具体地，基于亮度信号Yin检测黑色条带区域，并将检测结果Kout输出至图像处理部分3。更具体地，测量部分22在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中每个像素中的亮度信号Yin是否具有低于阈值Vt的信号电平，并且检测部分23根据通过测量部分22得到的水平后沿长度Hbp、水平前沿长度Hfp、垂直后沿长度Vbp和垂直前沿长度Vfp的测量结果以及通过信号类型识别部分21得到的信号类型识别结果Sout来检测包含在输入图像信号6中的黑色条带区域，并将黑色条带检测结果Kout输出至图像处理部分3。

另外，基于通过黑色条带检测部分2得到黑色条带检测结果Kout以及通过信号类型识别部分21得到的输入图像信号的类型识别结果Sout，图像处理部分3对作为输入图像信号的YUV信号(Yin，Uin，Vin)执行图像处理，更具体地讲是在维持输入图像信号的宽高比的同时执行对输入图像信号定标的过程(宽高比调整过程)。

然后在通过图像处理部分3进行图像处理之后(宽高比调整过程)矩阵电路41根据YUV信号(Yout，Uout，Vout)再现RGB信号(Rout，Gout，Bout)，驱动器42基于RGB信号(Rout，Gout，Bout)产生驱动信号，并基于驱动信号在显示部分5上显示图像。

接着，将参考图7至10在下面详细描述作为本发明特征部分之一的通过测量部分22执行的测量过程。

图7至图10以时序图示出了通过测量部分22测量水平后沿长度Hbp、水平前沿长度Hfp、垂直后沿长度Vbp和垂直前沿长度Vfp的方法的实例。在这些图中，Hsync代表水平同步信号，Vsync代表垂直同步信号，Clock代表与每个像素的周期对应的时钟(点时钟)信号，H_act代表水平有效信号，与在水平方向上具有的信号电平等于或高于阈值Vt的像素位置对应，V_act代表垂直有效信号，其在水平有效信号H_act在每个水平周期的一个像素中达到“H”电平的情况下变为有效，Hbp_cnt代表水平后沿计数器输出，Hfp_cnt代表水平前沿计数器输出，Vbp_cnt代表垂直后沿计数器输出，Vfp_cnt代表垂直前沿计数器输出，Hbp_lat代表水平后沿锁存输出，与前一水平周期中的水平后沿计数器输出Hbp_cnt的锁存(维持)固定值对应，Hfp_lat代表水平前沿锁存输出，与前一水平周期中的水平前沿计数器输出Hfp_cnt的锁存固定值对应，Hbp_out代表最终作为水平后沿长度Hbp的固定值输出的水平后沿长度输出，Hfp_out代表最终作为水平前沿长度Hfp的固定值输出的水平前沿长度输出，Vbp_out代表垂直后沿长度输出，与先前垂直周期中垂直后沿计数器输出Vbp_cnt的锁存固定值对应且最终作为垂直后沿长度Vbp的固定值输出，Vfp_out代表垂直前沿长度输出，与先前垂直周期中垂直前沿计数器输出Vfp_cnt的锁存固定值对应且最终作为垂直前沿长度Vfp的固定值输出。另外，在亮度信号Yin中的  “<”代表低于阈值Vt的信号电平，“>”代表等于或大于阈值的信号电平。

首先，测量图7中示出的水平后沿长度Hbp，这将在下面进行描述。

当水平同步信号Hsync(参考图7(B))在定时t0达到“H”电平时，则在水平同步信号Hsync的上升沿，重新设置水平后沿计数器输出Hbp_cnt(参考图7(F))，并输出“0”。在定时t0之后，水平后沿计数器输出Hbp_cnt的值在每个时钟信号Clock的上升沿(定时t1，t2，...)增加1(参考图7(C))。

接下来，当在定时t4亮度信号Yin(参考图7(D))具有等于或大于阈值Vt的信号电平时，水平有效信号H_act(参考图7(E))在时钟信号Clock的下一个上升沿的定时t5达到“H”电平。从而，当水平有效信号H_act为“H”电平时(从定时t5至定时t7)，水平后沿计数器输出Hbp_cnt的值固定(在图7中，该值被固定在“4”)。此时，在水平周期中，水平后沿计数器输出Hbp_cnt的值是固定值，并将其更新和维持为水平后沿锁存输出Hbp_lat(参考图7(G))。另外，此时，将在先前水平周期中(更新之前)的水平后沿锁存输出Hbp_lat的值(图7中的“6”)和与先前测量中水平后沿长度Hbp的最小值对应的水平后沿长度输出Hbp_out(参考图7(H))的值(图7中的“10”)进行比较，并将较小的值更新(在图7中，从“10”至“6”)为新的水平后沿长度输出Hbp_out。

接下来，当亮度信号Yin再次在定时t6具有低于阈值Vt的信号电平时，在时钟信号Clock的下一上升沿的定时t7，水平有效信号H_act返回至“L”电平，水平后沿计数器输出Hbp_cnt的值再次加1。然后在定时t8，当水平同步信号Hsync达到“H”电平时，完成一个水平周期的测量。

在整个单位帧周期期间，执行这样的一个水平周期的测量，并在单位帧周期中在短时间内从测量部分22输出水平后沿长度Hbp，所述水平后沿长度由具有信号电平从测量区域64A或64B的左端开始连续低于阈值Vt的像素数目的最小值确定。

另外，如将在随后所描述的，基本与水平后沿长度Hbp的情况相同地测量图8中示出的水平前沿长度Hfp。

首先，当水平同步信号Hsync(参考图8(B))在定时t10达到“H”电平时，在定时t11亮度信号Yin(参考图8(D))具有等于或大于阈值Vt的信号电平，水平有效信号H_act(参考图8(E))在时钟信号Clock的下一个上升沿的定时t12达到“H”电平(参考图8(C))。因此，当水平有效信号H_act为“H”电平时(从定时t12至定时t14)，重新设置水平前沿计数器输出Hfp_cnt(参考图8(F))，并输出“0”。

接着，当亮度信号Yin再次在定时t13具有低于阈值Vt的信号电平时，在时钟信号Clock的下一上升沿的定时t14，水平有效信号H_act返回至“L”电平，从而，在定时t14之后(定时t14，t15，...)，水平前沿计数器输出Hfp_cnt的值加1。

接着，当水平同步信号Hsync再次在定时t18达到“H”电平时，在水平周期中，此时的水平前沿计数器输出Hfp_cnt的值为固定值，并将其更新和维持为水平前沿锁存输出Hfp_lat(参考图8(G))。另外，此时，将先前水平周期中(更新之前)的水平前沿锁存输出Hfp_lat的值(图8中的“6”)和与先前测量中水平前沿长度Hfp的最小值对应的水平前沿长度输出Hfp_out的值(参考图8(H)进行比较，并将较小的值更新为新的水平前沿长度输出Hfp_out(在图8中从“10”到“6”)。从而，完成一个水平周期的测量。

在整个单位帧周期期间，执行这样的一个水平周期的测量，并在单位帧周期中在短时间内从测量部分22输出水平前沿长度Hfp，所述水平前沿长度对应于具有信号电平从测量区域64A或64B的右端开始连续低于阈值Vt的像素数目的最小值。

另外，如将在下面所描述的，对图9中示出的垂直后沿长度Vbp进行测量。

当垂直同步信号Vsync(参考图9(A))在定时t20达到“H”电平时，则在垂直同步信号Vsync的上升沿，重新设置垂直后沿计数器输出Vbp_cnt(参考图9(E))，并输出“0”。然后在定时t20之后，垂直后沿计数器输出Vbp_cnt的值在水平同步信号Hsync的每个上升沿(定时t21，t22，...)增加1(参考图9(B))。

接下来，当在定时t22至定时t25的一个水平周期中从定时t23至定时t24，亮度信号Yin具有等于或大于阈值Vt的信号电平时，水平有效信号H_act(参考图9(C))在定时t25达到“H”电平，所述定时t25是水平同步信号Hsync的下一个上升沿，垂直有效信号V_act(参考图9(D))达到“H”电平。从而，当垂直有效信号V_act处于“H”电平时(从定时t25至定时t28)，即，当存在其中水平有效信号H_act在一个水平周期中为“H”电平的周期时，垂直后沿计数器输出Vbp_cnt的值固定(在图9中，该值被固定在“2”)。另外，在垂直周期中垂直后沿计数器输出Vbp_cnt的值是固定值，并将其更新和维持为垂直后沿长度输出Vbp_out(参考图9(F))。

接着，当在从定时t27至定时t28的一个水平周期中，水平有效信号H_act固定在“L”电平，在水平同步信号Hsync的下一个上升沿的定时t28，垂直有效信号V_act返回至“L”电平，并且垂直后沿计数器输出Vbp_cnt的值再次加1。然后，当在定时t29垂直同步信号Vsync达到  “H”电平时，完成一个垂直周期的测量。

在整个单位帧周期期间，执行这样的一个垂直周期的测量(在单位帧周期为一个垂直周期的情况下，仅仅是一个垂直周期)，并在单位帧周期中在短时间内从测量部分22输出垂直后沿长度Vbp，所述垂直后沿长度与具有的信号电平从测量区域64A或64B的顶端开始连续低于阈值Vt的像素数目的最小值对应。

另外，如将在下面所描述的，基本与垂直后沿长度Vbp的情况相同地对图10示出的垂直前沿长度Vfp进行测量。

首先，当垂直同步信号Vsync(参考图10(A))在定时t30达到“H”电平时，亮度信号Yin具有等于或大于阈值Vt的信号电平，使得水平有效信号H_act(参考图10(C))从定时t31至定时t32达到“H”电平，垂直有效信号V_act(参考图10(D))在水平同步信号Hsync的下一个上升沿(参考图10(B))的定时t33达到“H”电平。从而，当垂直有效信号V_act处于“H”电平时(从定时t33至定时t35)，重新设置垂直前沿计数器输出Vfp_cnt(参考图10(E))，并输出“0”。

接着，当在从定时t34至定时t35的一个水平周期中，水平有效信号H_act固定在“L”电平时，在水平同步信号Hsync的下一上升沿的定时t35，垂直有效信号V_act返回“L”电平。因而，在定时t35(定时t35，t36，...)之后，垂直前沿计数器输出Vfp_cnt的值加1。

接着，当垂直同步信号Vsync在定时t38再次达到“H”电平时，在垂直周期中此时的垂直前沿计数器输出Vfp_cnt的值是固定值，并将其更新和维持为垂直前沿长度输出Vfp_out(参见图10(F))。因此，完成了一个垂直周期的测量。

在整个单位帧周期期间，执行这样的一个垂直周期的测量，并在单位帧周期中在短时间内从测量部分22输出垂直前沿长度Vfp，所述垂直前沿长度与具有的信号电平从测量区域64A或64B的底端开始连续低于阈值Vt的像素数目的最小值对应。

可以通过测量部分22依次测量水平后沿长度Hbp、水平前沿长度Hfp、垂直后沿长度Vbp和垂直前沿长度Vfp，或者可以同时测量它们之中的两个或更多。在同时对它们进行测量的情况下，可以在单位帧周期中对水平后沿长度Hbp、水平前沿长度Hfp、垂直后沿长度Vbp和垂直前沿长度Vfp全部进行测量，因此可以以更高的速度执行测量。

接着，将参考图11至图23对作为本发明特征部分之一通过黑色条带检测部分2进行的黑色条带检测过程进行详细描述。图11示出了通过黑色条带检测部分2进行的黑色条带检测过程的流程图。

在黑色条带检测过程中，例如图12A所示，在黑色条带区域61A和61B布置在图像区域62上方和下方且OSD 63A和字幕63B包含在黑色条带区域61A和61B中的情况下，检测输入图像信号6的水平后沿长度H1A、水平前沿长度H1B、从输入图像信号6的顶端至OSD 63A的顶端的长度V0A及从输入图像信号6的顶部至黑色条带区域61A的底部的垂直长度V1A、从输入图像信号6的底端至字幕63B的底端的长度V0B及从输入图像信号6的底部至黑色条带区域61B的顶部的垂直长度V1B、图像区域6 2的垂直宽度V2等。

另外，例如如图12B所示，在黑色区域65A和65B布置在图像区域66的右侧和左侧的情况下，检测输入图像信号6的垂直后沿长度V1A和垂直前沿长度V1B、输入图像信号6的左端至黑色条带区域65A的右端的水平长度H1A、从输入信号6的右端至黑色条带区域65B的左端的水平长度H1B、图像区域62的水平宽度H2等。

另外，在黑色条带检测过程中，例如，如在图13A、13B、14A和14B中由测量区域64A(基本区域)、测量区域64B1至64B3以及箭头P21、P22、P31、P32、P41、P42、P51和P52所示，当测量区域的增量/减量值64V和64H被重新设置为先前增量/减量值的1/2时，执行黑色条带检测。换言之，在黑色条带检测过程中，执行使用二分法检索的黑色条带检测，从而如将在随后详细描述的，可以高速检测黑色条带(在初始增量/减量值设定为2ⁿ的情况下，最迟在(n+1)个单位帧周期中完成黑色条带检测过程，并输出图12A和图12B中所示的各种参数)。

在黑色条带检测过程中，首先，执行黑色条带检测开始过程(步骤S11)。

更加具体地，如图15的流程图中所示，首先阈值设定部分239设定信号电平的阈值Vt，并输出阈值Vt至信号电平比较部分221(图15中的步骤S111)。接着基于信号类型识别结果Sout，基本区域提供部分231提供基本区域(步骤S112)。然后，测量区域确定部分238将基本区域确定为测量区域64A，并输出测量区域64A至信号电平比较部分221(步骤S113)。

然后，待命直到转移至下一单位帧(步骤S114)后，黑色条带确定部分230从测量部分22得到测量结果Mout(在测量区域64A中的水平后沿长度Hbp、水平前沿长度Hfp、垂直后沿长度Vbp和垂直前沿长度Vfp的测量结果)(步骤S115)。然后，黑色条带确定部分230基于测量结果Mout确定在测量区域64A中是否存在黑色条带区域(步骤S116)，并当确定黑色条带区域存在(步骤S116：Y)时，黑色条带检测过程移至下面的边界确定处理1(图11中的步骤S12)。

另一方面，在步骤S116中在确定黑色条带区域不存在的情况下(步骤S116：N)，确定黑色条带检测过程是否终止(步骤S117)。在确定黑色条带检测过程终止的情况下(步骤S117：Y)，则终止黑色条带检测过程(图11中的“结束”)。另一方面，在确定黑色条带检测过程没有终止并继续(步骤S117：N)的情况下，检测确定部分237将示出了黑色条带区域检测数目的检测数目计数器的值重新设置为0(步骤S118)，并且将基本区域64A作为检测结果Kout输出至图像处理部分3(步骤S119)。然后，重复从步骤S111至步骤S119的过程直到确定黑色条带区域存在或者黑色条带检测过程终止。

接着，执行边界确定过程1(图11中的步骤S12)。更具体地，执行图16和17中的流程图示出的过程。

在边界确定过程1中，通过使用上述二分法检索技术，来确定在输入图像信号6中图像区域62或者图像区域66与顶侧上的黑色条带区域61A或左侧上的黑色条带区域65A之间的边界位置。

具体地，首先测量区域确定部分238确定第一测量区域并输出第一测量区域至信号电平比较部分221(图16中的步骤S121)。更具体地，在确定顶侧上的黑色条带区域61A的边界位置的情况下，将基本区域64A中水平方向上的开始位置和结束位置以及垂直方向上的开始位置赋值给水平方向上的开始位置和结束位置以及垂直方向上的开始位置，将通过向基本区域64A中的垂直开始位置加上垂直方向上的增量/减量值确定的位置赋值给垂直方向上的结束位置，所述垂直方向上的增量/减量值通过初始增量/减量值设定部分232设定。另外，在确定左侧上黑色条带区域65A的边界位置的情况下，将基本区域64A中垂直方向上的开始位置和结束位置以及水平方向上的开始位置赋值给垂直方向上的开始位置和结束位置以及水平方向上的开始位置，将通过向基本区域64A中的水平开始位置加上水平方向上的初始增量/减量值确定的位置赋值给水平方向上的结束位置，所述水平方向上的初始增量/减量值通过初始增量/减量值设定部分232设定。水平方向上和垂直方向上的初始增量/减量值基于信号类型识别结果Sout设定，并且在边界确定过程1中确定顶侧或左侧的边界位置，因此期望的是，在基本区域64A的水平方向和垂直方向上将初始增量/减量值设定为宽度的1/2或者更少，这是因为可以在更短的时间内确定黑色条带区域的边界位置。

接着，待命直到转移至下一单位帧(步骤S122)后，黑色条带确定部分230从测量部分22得到测量结果Mout(步骤123)。然后，增量/减量值提供部分233将测量区域的增量/减量值减半。换言之，将增量/减量值重新设置为先前测量区域的增量/减量值的1/2作为新的增量/减量值。接着，增量/减量值提供部分233确定以这种方式设定的新增量/减量值是否小于1(步骤S125)，并且在增量/减量值小于1的情况下(步骤S125：Y)，确定不需要再使用二分法检索技术，黑色条带检测过程移至下一过程(图17的步骤S129)

另一方面，当在步骤S125中确定新的增量/减量值不小于1的情况下(步骤S125：N)，黑色条带确定部分230基于测量结果Mout确定测量区域64B中是否仅存在黑色条带区域(包含空白区域60的黑色条带区域)(步骤126)。然后，根据确定结果，测量区域确定部分238通过向先前测量区域中加上或者从中减去新测量区段的增量/减量值来重新设置新的测量区域(步骤S127和步骤S128)，所述新测量区段的增量/减量值在步骤S124中通过增量/减量值提供部分233提供。

更加具体地，例如如图18A所示，当在测量区域64B1中除了黑色条带区域之外还存在图像区域62的情况下(步骤S126：N)，如图中由箭头P61所示，通过从先前测量区域64B1的结束位置中减去新的增量/减量值来重新设置新的测量区域64B2(步骤S127)。另一方面，例如如图18B所示，当在测量区域64B3中仅存在黑色条带区域的情况下(步骤S126：Y)，如图中由箭头P62所示，通过向先前测量区域64B3的结束位置加上新的增量/减量值来重新设置新的测量区域64B4(步骤S128)。在步骤S127和S128之后，重复从步骤S122至步骤S127或S128的过程，直到在步骤S125中确定新的增量/减量值小于1，即检测到黑色条带区域和图像区域之间的边界位置(步骤S125：Y)。此外，图18A和图18B示出了确定顶侧上的黑色条带区域61A的边界位置的情况，然而，当在确定左侧上的黑色条带区域65A的边界位置的情况下，执行相同的过程。

接着，如在步骤S126中的情况，基于测量结果Mout，黑色条带确定部分230确定在测量区域64B中是否仅存在黑色条带区域(图17中的步骤S129)。在确定不是仅存在黑色条带区域的情况下(步骤S129：N)，如步骤S127中的情况，通过从先前测量区域的结束位置中减去新的增量/减量值来重新设置新的测量区域(步骤S130)。另一方面，在确定仅存在黑色条带区域的情况下(步骤S129：Y)，如步骤S128中的情况，通过向先前测量区域的结束位置加上新的增量/减量值来重新设置新的测量区域(步骤S131)。

接着，待命直到转移至下一单位帧(步骤S132)后，黑色条带确定部分230从测量部分22得到测量结果Mout(步骤S133)。然后边界确定部分234此时通过计算确定黑色条带区域的顶侧或者左侧的边界位置(步骤S134)，并输出所述边界位置至检测确定部分237，从而终止边界确定过程1，黑色条带检测过程移至下一过程。

接着，执行边界确定过程2(图11中的步骤S14)。更具体地，执行图19和图20的流程图中示出的过程。

在边界确定过程2中，基本与上述边界确定过程1的情况相同，确定输入图像信号6中图像区域62或图像区域66与底侧上黑色条带区域61B或右侧上黑色条带区域65B之间的边界位置。

具体地，首先，测量区域确定部分238确定第一测量区域，并输出第一测量区域至信号电平比较部分221(图19中的步骤S141)。更具体地，在确定底侧上的黑色条带区域61B的边界位置的情况下，将基本区域64A中的水平方向上的开始位置和结束位置以及垂直方向上的结束位置赋值给水平方向上的开始位置和结束位置以及垂直方向上的结束位置，并将通过从基本区域64A的垂直结束位置中减去垂直方向上的初始增量/减量值确定的位置赋值给垂直方向上的开始位置，所述垂直方向上的初始增量/减量值通过初始增量/减量值设定部分232设定。另外，在确定右侧上黑色条带区域65B的边界位置的情况下，将基本区域64A中的垂直方向上的开始位置和结束位置以及水平方向上的结束位置赋值给垂直方向上的开始位置和结束位置以及水平方向上的结束位置，并将通过从基本区域64A中的水平结束位置中减去水平方向上的初始增量/减量值确定的位置赋值给水平方向上的开始位置，所述水平方向上的初始增量/减量值通过初始增量/减量值设定部分232设定。

接着，在下面的步骤S142至S153中，执行与边界确定过程1的步骤S122至S133的过程相同的过程。然而，在步骤S147和S150，例如，如图21A中的箭头P71所示，通过从先前测量区域64B1的开始位置中减去新的增量/减量值或者1来重新设置新的测量区域64B2(步骤S147和S150)。另外，在步骤S148和S151，例如如图21B中的箭头P72所示，通过向先前测量区域64B3的开始位置加上新的增量/减量值或者1来重新设置新的测量区域64B4(步骤S148和S151)。

然后，边界确定部分234通过计算确定黑色条带区域的底侧或者右侧上的边界位置，并在图20的步骤S154中输出边界位置至检测确定部分237，从而终止边界确定过程2，黑色条带检测过程移至下面的过程。此外，图21A和图21B示出了确定右侧上的黑色条带区域65B的边界位置的情况；然而，在确定底侧上的黑色条带区域61B的边界的情况下，执行相同的过程。

接着，执行黑色条带检测确定过程(图11中的步骤S16)。更具体地，执行图22和图23中的流程图所示的过程。

首先，检测确定部分237基于通过边界确定部分234在边界检测过程1和2中确定的黑色条带区域65A和65B或者黑色条带区域61A和61B的边界位置以及通过信号类型识别结果Sout得到的输入图像信号6的分辨率，通过计算确定图像区域62的宽度(垂直宽度V2或水平宽度H2)(图22中的步骤S161)。接着，检测确定部分237确定图像区域62的宽度是否等于或者大于通过下限值设定部分236设定的下限值(步骤S162)。

在确定所述宽度小于下限值的情况下(步骤S162：N)，则确定这是因为图像区域62为黑色景象等，并且为防止黑色条带区域的错误检测，将黑色条带区域的检测数目计数器的值重新设置为0(步骤S163)。然后，除了黑色条带检测确定过程终止(“返回”)并在图11的步骤S18(步骤S18：Y)终止整个黑色条带检测过程的情况之外，黑色条带检测过程返回至黑色条带检测开始过程(步骤S11)，并从开头开始。

另一方面，在确定宽度大于等于下限值的情况下(步骤S162：Y)，检测确定部分237确定是否满足条件表达式(检测数目计数器的值＝0)且(重新检测数目设定部分235设定的重新检测数目≠0)(步骤S164)。在确定满足条件表达式的情况下(步骤S164：Y)，因为这是第一次黑色条带检测，所以测量结果不能与先前的测量结果进行比较。因此，按照原样维持两个检测到的黑色条带区域(顶侧和底侧或者左侧和右侧上)的边界位置以及图像区域62的宽度(步骤165)，并且使检测数目计数器的值加1，因而除了黑色条带检测确定过程终止(“返回return”)并在图11的步骤S18终止整个黑色条带检测过程(步骤S18：Y)的情况之外，黑色条带检测过程返回至黑色条带检测开始过程(步骤S11)，并再次执行。

另一方面，在没有满足步骤S164中的条件表达式的情况下(步骤S164：N)，检测确定部分237确定检测数目是否设定为0(图23中的步骤S167)。在确定重新检测数目设置为0的情况下(步骤S167：Y)，除了在确定黑色条带检测被证实的情况之外(步骤S170：Y)，按照原样将两个检测得到的黑色条带区域(顶侧和底侧或者左侧和右侧上)的边界位置以及图像区域62的宽度作为黑色条带检测结果Kout输出至图像处理部分3(步骤S172)，并将检测数目计数器的值重新设定为0(步骤S163)，因而除了黑色条带检测确定过程终止(“返回”)且在图11的步骤S18终止整个黑色条带检测过程(步骤S18：Y)的情况之外，黑色条带检测过程返回至黑色条带检测开始过程(步骤S11)，并再次执行。

另外，当在步骤S170中确定黑色条带检测被证实的情况下(步骤S170：Y)，检测确定部分237确定黑色条带区域的宽度是否改变，并且在所述宽度改变的情况下，检测确定部分237确定是否仅仅两个黑色条带检测区域中的任何一个大量改变(步骤S171)。在仅仅其中之一大量改变的情况下(步骤S171：Y)，则确定图像区域62是黑色景象等并且为防止黑色条带区域的错误检测，将黑色条带区域的检测数目计数器的值重新设定为0(步骤S163)，因而黑色条带检测确定过程在没有输出黑色条带检测结果Kout的情况下终止(“返回”)。另一方面，在确定不是仅仅其中之一大量改变的情况下(步骤S171：N)，则过程移至步骤S172，并输出黑色条带检测结果Kout(步骤S172)，并将黑色条带区域的检测数目计数器的值设定为0(步骤S163)，从而终止黑色条带检测确定过程(“返回”)。

当在步骤S167中确定重新检测数目被设定为除0以外的值时(1或更大的值)(步骤167：N)，黑色条带区域的检测数目为1或更大，因此检测确定部分237确定先前检测中的图像区域62的宽度是否与此次检测中的图像区域62的宽度匹配(步骤S168)。在它们并不相互匹配的情况下(步骤S168：N)，则存在很高的错误检测的可能性，因此为了防止这种错误检测，将黑色条带区域的检测数目计数器的值重新设置为0(步骤S163)，因而黑色条带检测确定过程在没有输出黑色条带检测结果Kout的情况下终止(“返回”)。另一方面，在确定它们彼此匹配的情况下(步骤S168：Y)，检测确定部分237确定检测数目计数器的值是否小于所设定的重新检测数目(步骤S169)。在确定该值小于重新检测数目的情况下(步骤S169：Y)，按照原样维持两个检测的黑色条带区域的边界位置以及图像区域62的宽度(步骤S165)，并使检测数目计数器的值加1，从而终止(“返回”)黑色条带检测确定过程，除了在图11的步骤S18终止整个黑色条带检测过程(步骤S18：Y)的情况之外，黑色条带检测过程返回至黑色条带检测开始过程(步骤S11)，并再次执行。

另一方面，当在步骤S169中在所述值不小于重新检测数目(即所述值等于重新检测数目)的情况下(步骤S169：N)，过程移至步骤S170至S172，并如上所述输出黑色条带检测结果Kout，并确定黑色条带检测确定过程是否终止。

如上所述，当确定黑色条带检测确定过程终止时，在步骤S18中确定整个黑色条带检测过程是否终止，在整个过程并未终止的情况下(步骤S18：N)，重复步骤S11至S16的过程，而在确定整个过程终止的情况下，则终止整个黑色条带检测过程。

接着，将参考图24至28详细描述作为本发明的特征部分之一的宽高比调整过程，该宽高比调整过程包含上述黑色条带检测部分2和图像处理部分3中对输入图像信号的黑色条带检测过程。图24示出了宽高比调整过程的流程图。

首先，黑色条带检测部分2中的信号类型识别部分211识别输入图像信号6的类型(步骤S0)，并输出识别结果Sout至检测部分23以及图像处理部分3中的计算部分31。

接着，黑色条带检测部分2基于信号类型识别结果Sout和输入图像信号的亮度信号Yin执行图11(以及图12A和12B至23)中所示的一系列的黑色条带检测过程S11至S18(步骤S1)，并输出黑色条带检测结果Kout至计算部分31。

在这种情况下，在黑色条带检测过程S1中，在图16、17、19和20所示的边界确定过程1和2的步骤S126、S129、S146和S149中，当确定测量区域64B中是否仅存在包含空白部分60的黑色条带区域时，例如，如图25A、25B和25C所述进行确定。换言之，例如如附图中所示，当确定图像区域62的顶侧是否仅存在黑色条带区域61A(包含空白区域60)时，还通过使用水平后沿长度Hbp和水平前沿长度Hfp的值来确定。

更具体地，例如如图25A所示，在水平后沿长度Hbp和水平前沿长度Hfp都与测量区域64B的水平方向的宽度匹配(在该情况下，为基本区域64A的水平方向中的宽度)的情况下，确定在测量区域64B中不存在图像区域62或者黑色条带区域中的字幕等，仅存在黑色条带区域。

另外，例如如图25B所示，当在测量区域64B中存在图像区域62的情况下，根据由测量结果得到的水平后沿长度Hbp和水平前沿长度Hfp是否与预置的水平后沿长度Hbp0和预置的水平前沿长度Hfp0匹配，确定图像区域62存在或者不存在。更具体地的，当至少水平后沿长度Hbp与水平后沿长度Hbp0或水平前沿长度Hfp与水平前沿长度Hfp0彼此匹配时，确定存在图像区域62。如图25B中所示，水平后沿长度Hbp0通过由输入图像信号的类型确定的水平长度Hbp1和在确定测量区域64B时确定的水平长度Hbp2之间的差值来确定(Hbp0＝Hbp1-Hbp2)，而水平前沿长度Hfp0通过由输入图像信号的类型确定的水平长度Hfp1和在确定测量区域64B时确定的水平长度Hfp2之间的差值来确定(Hfp0＝Hfp1-Hfp2)

另外，例如如图25C所示，当在测量区域64B中不存在图像区域62(仅仅存在黑色条带区域61A)但在黑色条带区域61A存在字幕63B的情况下，与预置的水平后沿长度Hbp0和预置的水平前沿长度Hfp0相比，测量结果得到的水平后沿长度Hbp和水平前沿长度Hfp很大，因此基本可以确定图像区域62不存在。这是因为，当确定存在包含字幕63B区域的图像区域时，在调整宽高比时(将在随后描述)，将对宽高比进行错误调整。然而，为了不遗漏字幕63B，通过在测量结果得到的水平后沿长度Hbp和水平前沿长度Hfp之外使用由测量结果得到的垂直后沿长度Vbp或垂直前沿长度Vfp(在图25C的情况下，通过使用垂直后沿长度Vbp)来检测字幕63B的位置。此外，或者不根据一个单位帧来显示字幕63B，因此将直到证实了通过黑色条带检测过程的检测为止的垂直后沿长度Vbp或垂直前沿长度Vfp的最小值看作是字幕63B的位置。

因此，当确定在测量区域64B中是否仅存在包含空白区域60的黑色条带区域时候，还通过使用水平后沿长度Hbp或水平前沿长度Hfp的值来确定，因此除了存在图像区域62之外，还可以确定黑色条带区域中的字幕63B存在还是不存在

现在回头参考图24，接着图像处理部分3中的计算部分31基于通过上述黑色条带检测部分2得到的黑色条件检测过程的结果(黑色条带检测结果Kout)和通过信号类型识别部分21得到的输入图像信号的类型识别结果Sout，通过计算来执行确定作为输入图像信号的YUV信号(Yin，Uin，Vin)扩大比或减小比的过程(定标比计算过程)(步骤S2)。更具体地，执行图26和27的流程图所示的过程。

首先，当计算部分31得到黑色条带检测结果Kout(和类型识别结果Sout)(步骤S201)，计算部分31基于结果确定在输入图像信号(Yin，Uin，Vin)中是否存在黑色条带区域(步骤S202)。更加具体地，根据基于类型识别结果Sout的输入图像信号的水平后沿长度、水平前沿长度、垂直后沿长度和垂直前沿长度是否与基于黑色条带检测结果Kout的水平后沿长度H1A、水平前沿长度H1B、垂直后沿长度V1A和垂直前沿长度V1B匹配，来确定是否存在黑色条带区域。这是因为，例如当在输入图像信号中不存在黑色条带区域的情况下，如图28所示，基于类型识别结果Sout的这些值与基于黑色条带检测结果Kout的值匹配。

当在步骤S202中以这样的方式确定不存在黑色条带区域的情况下(步骤S202：N)，计算部分31基于信号类型识别结果Sout，根据图像区域中的显示尺寸计算水平方向和垂直方向上的定标比(步骤S204和S205)。然后，将计算结果Cout输出至定标部分32(步骤S205)，从而结束定标比计算过程。

另一方面，当在步骤S202中确定存在黑色条带区域的情况下(步骤S202：Y)，计算部分31确定当前黑色条带检测结果Kout是否从先前单位帧的结果开始变化(水平后沿长度H1A、水平前沿长度H1B、垂直后沿长度V1A和垂直前沿长度V1B等的值是否改变)(步骤S206)。在确定当前黑色条带检测结果Kout不是从先前结果变化来的情况下(步骤S206：N)，则不需要改变定标比，按照原样维持所述定标比，因此定标比计算过程终止。

另一方面，当在步骤S206中确定当前黑色条带检测结果Kout从先前结果变化来的情况下(步骤S206：Y)，计算部分31确定图像区域是否基于黑色条带检测结果Kout改变(例如，图12A和图12B中示出的图像区域的宽度H2和V2是否改变)(步骤S207)。在确定图像区域没有改变的情况下(步骤S207：N)，计算部分31确定字幕区域是否基于黑色条带检测结果Kout扩大(步骤S209)。更具体地，计算部分31确定如图12A所示从输入图像信号6的底端至字幕63B的底端的长度V0B或者从输入图像信号6的顶端至OSD 63A的顶端的长度V0A是否减小。在确定字幕区域减小或者没有被这些值改变的情况下(步骤S209：N)，则不需要改变定标比，按照原样维持定标比，因此终止定标比计算过程。

另一方面，当在步骤S207中确定图像区域改变(步骤S207：Y)并且在步骤S209中确定字幕区域扩大(步骤S209：Y)的情况下，计算部分31基于黑色条带检测结果Kout(更具体地，图像区域的宽度H2和V2等)，通过计算确定除了输入图像信号(Yin，Uin，Vin)中的黑色条带区域之外的图像区域的宽高比(步骤S208)。然后，计算部分31基于所确定的宽高比和黑色条带检测结果Kout，在维持输入图像信号(Yin，Uin，Vin)中的图像区域的宽高比的同时，根据显示尺寸通过计算确定水平方向和垂直方向上的定标比，以不遗漏字幕(步骤S210和S211)。从而，终止定标比计算过程。

更具体地，例如如图29A所示，当在输入图像信号6的黑色条带区域61A和61B中不存在字幕时，为了防止黑色条带区域61A和61B阻碍观看，在维持输入图像信号6的宽高比的同时，对于输入图像信号6执行定标(宽高比调整)，以将图像区域62仅仅作为显示区域7在显示部分5的整个显示屏幕上进行显示。

另一方面，例如如图29B所示，当在黑色条带区域61A和61B中存在字幕63B1和63B2的情况下，在维持输入图像信号6的宽高比的同时执行定标以不遗漏字幕63B1和63B2。另外，例如如图29C中所示，当在一对黑色条带区域的仅任何一个区域中出现字幕(字幕63B)的情况下(在这种情况下，位于顶侧和底侧上的黑色条带区域61A和61B的底侧上的黑色条带区域61B中)，如图中通过箭头P1所示，位置调整部分33对图像信号(为了不遗漏字幕63B，通过定标部分32对所述图像信号进行了定标)执行位置调整，以在显示区域7中不包含其它黑色条带区域(在这种情况下，是顶部侧上的黑色条带区域61A)。

此外，当子窗口布置在显示部分5的部分显示屏幕中的情况下，在子窗口中显示图像信号，图像处理部分3可以执行宽高比调整过程以在整个子窗口上显示输入图像信号。

接着参考图24，定标部分32基于通过计算部分31得到的计算结果Cout(定标比)对作为输入图像信号的YUV信号(Yin，Uin，Vin)定标(步骤S3)。接着，例如如图29C中示出，位置调整部分33对图像信号(为了不遗漏黑色条带区域中的字幕，通过定标部分32对所述图像信号进行了定标)执行位置调整(步骤S4)。最终，确定宽高比调整过程是否终止(步骤S5)，并且在确定所述过程没有终止的情况下(步骤S5：N)，重复步骤S0至S4，而在确定所述过程已经终止的情况下(步骤S5：Y)，则终止宽高比调整过程。

因此，基于通过黑色条带检测部分2得到的黑色条带检测结果Kout，图像处理部分3执行图像处理(对输入图像信号执行宽高比调整过程)。

如上所述，在实施例中，测量部分22在单位帧周期中测量作为输入图像信号6的YUV信号(Yin，Uin，Vin)的测量区域64A和64B中每个像素是否具有小于阈值Vt的信号电平，并且检测部分23基于检测结果检测包含在输入图像信号6中的黑色条带区域，因此与相关技术相比，可以在更短时间内检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域。

另外，在测量部分22中和检测部分23中，黑色条带区域和图像区域之间的边界可以根据每个像素是否具有低于阈值Vt的信号电平的测量结果进行检测，并根据是否检测到边界，通过向先前测量范围中加上或从中减去作为新增量/减量值的先前增量/减量值的1/2来确定新的测量区域，重复地对新的测量区域进行测量，并基于测量结果检测黑色条带区域，因此可以在更短的时间内检测到包含在输入图像信号6中的黑色条带区域。

另外，在检测部分23中的检测确定部分237确定黑色条带区域的宽度是否改变，并且所述宽度改变的情况下，确定是否两个黑色条带检测区域的宽度中仅任一个大量改变，因此在它们中仅任一个大量改变的情况下，则可以确定图像信号为黑暗景象等，并可以防止黑色条带区域的错误检测。因此，可以防止这种错误检测，并可以高精确度执行黑色条带检测。

另外，如上所述，可以在短时间内以高精确度执行黑色条带检测，因此通过使用黑色条带检测结果Kout，图像处理部分3可以在短时间内执行最优图像处理。

另外，在维持除了输入图像信号中黑色条带区域之外的图像区域宽高比的同时，可以对输入图像信号进行定标。因此，当通过使用定标的图像信号显示图像时，与相关技术相比可以显示容易可见的图像。

考虑到黑色条带区域中的字幕的存在或不存在，执行图像信号的扩大或减小，因此可以在不遗漏字幕的情况下显示包含黑色条带区域的图像。

可以根据黑色条带区域中的字幕存在或不存在，通过位置调整部分33调整图像信号的显示位置。因此，可以提供更加容易可见的图像。

通过使用由黑色条带检测部分2检测得到的黑色条带检测结果Kout，可以在高速下执行图像处理，因此可以根据输入图像信号中的变化通过再次计算确定定标比，并且可以实时调整宽高比。

虽然，参考实施例对本发明进行了描述，但是本发明并不仅限于实施例，并可以进行各种变型。

例如，在上述实施例中，描述了对在图像区域上方和下方包含黑色条带区域的立体声宽银幕电影图像信号或者在图像区域左侧和左侧包含黑色条带区域的边条图像信号执行的黑色条带检测；然而，通过这样的黑色条带检测的结合，可以从四个方向检测黑色条带区域，即在图像区域的顶部、底部、右侧和左侧上。

另外，在上述实施例中，描述了图像处理部分3通过使用由黑色条带检测部分2得到的黑色条带检测结果Kout对输入图像信号执行宽高比调整过程的情况；然而，通过使用黑色条带检测结果Kout的图像处理并不限于此，还可以将图像处理应用至例如对比度调整过程、亮度调整过程等。在图像处理应用于这样的图像处理的情况下，可以通过在短时间内以高精确度由黑色条带检测部分2执行的黑色条带检测，在短时间内执行最优图像处理。

另外，在上述实施例中，描述了将YUV信号输入至其中的图像显示器，然而，本发明还可以应用于将RGB信号直接输入至其中的图像显示器，诸如PC。此外，在以这种方式直接输入RGB信号的情况下，不需要矩阵转换，因此矩阵电路41不是必须的。

另外，在上述实施例中，参考TV作为图像显示器的具体实例对本发明进行了描述；然而，本发明的图像显示器可以应用至PDA(个人数字助理)、蜂窝电话等中。

本领域技术人员应当理解的是，在所附权利要求书或者其等效的范围内，根据设计要求以及其它因素，可以出现各种变型、组合、子组合以及替代。

Claims (13)

1.一种图像信号处理设备，包括：

测量装置，用于在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平；和

黑色条带检测装置，用于基于来自测量装置的测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域，

其中，所述黑色条带检测装置包括：

基本区域提供装置，用于提供作为待测量的基本部分的基本区域；

增量/减量值提供装置，用于提供测量区域中的增量/减量值；和

测量区域确定装置，用于基于基本区域和增量/减量值确定测量区域，

其中，所述增量/减量值提供装置将增量/减量值重新设置至先前值的一半，

所述测量区域确定装置根据黑色条带检测装置是否检测到黑色条带区域和图像区域之间的边界，通过向先前的测量区域加上或从中减去新的增量/减量值来选择性地重新设置新的测量区域，并且

所述测量装置执行对新测量区域的测量。

2.根据权利要求1所述的图像信号处理设备，其中，所述黑色条带检测装置还包括：

用于设定阈值的阈值设定装置。

3.根据权利要求1所述的图像信号处理设备，其中

所述黑色条带检测装置检测具有的信号电平从测量区域端部开始连续低于阈值的像素的数目，并可以沿着测量区域的端部执行检测过程，以将所检测到的像素数目的最小值确定为黑色条带区域的宽度。

4.根据权利要求1所述的图像信号处理设备，其中

所述测量装置同时测量两个方向上的测量区域，即水平方向和垂直方向。

5.根据权利要求4所述的图像信号处理设备，其中

所述测量区域确定装置将基本区域中水平方向的两端位置和垂直方向的顶端位置分别赋值给测量区域中水平方向的两端位置和垂直方向的顶端位置，并将通过向基本区域中顶端位置加上初始增量/减量值所确定的位置赋值给测量区域中的初始底端位置，从那时起，测量区域确定装置通过向测量区域中先前底端位置加上或从中减去增量/减量值来重复确定新的测量区域，且

黑色条带检测装置基于通过测量区域确定装置设置的测量区域上的测量结果，检测包含在输入图像信号中的顶侧黑色条带区域。

6.根据权利要求4所述的图像信号处理设备，其中

所述测量区域确定装置将基本区域中水平方向的两端位置和垂直方向的底端位置分别赋值给测量区域中水平方向的两端位置和垂直方向的底端位置，并将通过从基本区域中的底端位置中减去初始增量/减量值确定的位置赋值给测量区域中的初始顶端位置，从那时起，测量区域确定装置通过向测量区域中先前顶端位置加上或从中减去增量/减量值来重复确定新的测量区域，且

黑色条带检测装置基于通过测量区域确定装置设置的测量区域上的测量结果，检测包含在输入图像信号中的底侧黑色条带区域。

7.根据权利要求4所述的图像信号处理设备，其中

所述测量区域确定装置将基本区域中垂直方向的两端位置和水平方向的左端位置分别赋值给测量区域中垂直方向的两端位置和水平方向的左端位置，并将通过向基本区域中左端位置加上初始增量/减量值确定的位置赋值给测量区域中的初始右端位置，从那时起，测量区域确定装置通过向测量区域中先前右端位置加上或从中减去增量/减量值来重复确定新的测量区域，

黑色条带检测装置基于通过测量区域确定装置设置的测量区域上的测量结果，检测包含在输入图像信号中的左侧黑色条带区域。

8.根据权利要求4所述的图像信号处理设备，其中

所述测量区域确定装置将基本区域中垂直方向的两端位置和水平方向的右端位置分别赋值给测量区域中垂直方向的两端位置和水平方向的右端位置，并将通过从基本区域中右端位置减去初始增量/减量值确定的位置赋值给测量区域中的初始左端位置，从那时起，测量区域确定装置通过向测量区域中先前左端位置加上或从中减去增量/减量值来重复确定新的测量区域，且

黑色条带检测装置基于通过测量区域确定装置设置的测量区域上的测量结果，检测包含在输入图像信号中的右侧黑色条带区域。

9.根据权利要求1所述的图像信号处理设备，进一步包括：

图像处理装置，用于基于来自黑色条带检测装置的检测结果确定输入图像信号的已校正区域，并对已校正区域中的输入图像信号执行预定的图像处理。

10.一种图像显示器，包括

测量装置，用于在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平；

黑色条带检测装置，用于基于来自测量装置的测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域；和

显示器装置，用于基于来自黑色条带检测装置的检测结果显示图像，

其中，所述黑色条带检测装置包括：

基本区域提供装置，用于提供作为待测量的基本部分的基本区域；

增量/减量值提供装置，用于提供测量区域中的增量/减量值；和

测量区域确定装置，用于基于基本区域和增量/减量值确定测量区域，

其中所述增量/减量值提供装置将增量/减量值重新设置至先前值的一半，

所述测量区域确定装置根据黑色条带检测装置是否检测到黑色条带区域和图像区域之间的边界，通过向先前的测量区域加上或从中减去新的增量/减量值来选择性地重新设置新的测量区域，并且

所述测量装置执行对新测量区域的测量。

11.根据权利要求10所述的的图像显示器，进一步包括：

图像处理装置，用于基于来自黑色条带检测装置的检测结果确定输入图像信号的已校正区域，并对已校正区域中的输入图像信号执行预定的图像处理，

其中所述显示器装置基于图像处理之后的输入图像信号显示图像。

12.一种图像显示方法，包括步骤：

在单位帧周期中测量输入图像信号的指定测量区域中的每个像素是否具有低于阈值的信号电平；

基于测量结果检测包含在输入图像信号中的黑色条带区域；和

基于黑色条带区域的检测结果显示图像，

其中检测步骤包括：

提供作为待测量的基本部分的基本区域；

提供测量区域中的增量/减量值；和

基于基本区域和增量/减量值确定测量区域，

其中，提供测量区域中的增量/减量值包括将增量/减量值重新设置至先前值的一半，

确定测量区域包括根据是否从测量结果中检测到黑色条带区域和图像区域之间的边界，通过向先前的测量区域加上或从中减去新的增量/减量值来选择性地重新设置新的测量区域，并且

所述方法还包括对新测量区域执行测量。

13.根据权利要求12所述的图像显示方法，其中

基于黑色条带区域的检测结果确定输入图像信号的已校正区域，并对已校正区域中的输入图像信号执行预定的图像处理，且基于图像处理之后的输入图像信号显示图像。

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