KR101761413B1 - Image quality enhancement method and display device using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화질 향상 방법과 이를 이용한 표시장치에 관한 것으로, 그 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 present invention relates to a picture quality enhancement method and a display device using the picture enhancement method. The picture enhancement method includes: obtaining a white extended transmission curve including an upper gradation area of an input image; Generating luminance information of the primary-modulated image by mapping the input image luminance information; Calculating a histogram of all the gradation areas based on the luminance information of the primary-modulated image, obtaining transfer curves of all gradation areas through histogram equalization and transfer curve refinement, Generating second-order modulated luminance information by mapping the luminance information; And a black extension transmission curve including a sub-gradation area of the secondary-modulated image, mapping the secondary-modulated luminance information to the black extension transmission curve according to an average image level of the input image, And generating luminance information of the luminance signal.

Description

화질 향상 방법과 이를 이용한 표시장치{IMAGE QUALITY ENHANCEMENT METHOD AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}[0001] IMAGE QUALITY ENHANCEMENT METHOD AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME [0002]

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 using a predetermined algorithm and a display device using the method.

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 "FPD") capable of reducing weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes, have been developed. The flat panel display may be an electroluminescent display device implemented by a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an inorganic electroluminescent device, or an organic light emitting diode (OLED) An electroluminescence device (EL), a field emission display (FED), and an electrophoresis display (EPD). Such a flat panel display device is improved in picture quality beyond the cathode ray tube due to the processing 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.
Various image quality improvement algorithms have been proposed to enhance the image quality of a display device. For example, US 7,102 697 discloses an algorithm for contrast enhancement of digital images. This image enhancement algorithm is an algorithm related to global contrast enhancement method. It generates a luminance transfer curve by histogram analysis of the previous frame, corrects the current frame image data by the curve, and improves the contrast do. However, since this method generates one luminance transmission curve for each frame and applies it to the current frame image, the contrast ratio of the image can be increased. However, the proposed luminance transmission curve includes information capable of expressing a detailed portion of the image There is a problem that the detail of the image is damaged.

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 picture quality enhancement method and a display device using the same, which can enhance brightness and contrast ratio and express a detailed portion of an image more clearly.

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 enhancement method of the present invention includes: obtaining a white extended transmission curve including an upper gradation region of an input image, mapping the input image luminance information to the white extended transmission curve according to an average image level of the input image, Generating luminance information of the pixel; Calculating a histogram of all the gradation areas based on the luminance information of the primary-modulated image, obtaining transfer curves of all gradation areas through histogram equalization and transfer curve refinement, Generating second-order modulated luminance information by mapping the luminance information; And a black extension transmission curve including a sub-gradation area of the secondary-modulated image, mapping the secondary-modulated luminance information to the black extension transmission curve according to an average image level of the input image, And generating luminance information of the luminance signal.

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.
A display device of the present invention includes a display panel; A display panel drive circuit for displaying video data on the display panel; And a scaler for adjusting the brightness and contrast ratio of the input image based on the image quality improvement method and supplying the adjusted brightness and contrast to the display panel driving circuit.

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 data of an input image in the order of white expansion, transmission curve expansion of all gradation regions, and black expansion order, thereby enhancing brightness and contrast ratio and better expressing a detailed portion of an 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 showing an image quality improvement circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the white area histogram analyzing unit shown in FIG. 1. FIG.
3 is a diagram illustrating the operation of the white area curve generating unit shown in FIG.
FIG. 4 is a detailed view of all the gradation region curve generating units shown in FIG. 1. FIG.
5 is a diagram illustrating transmission curve refinement.
6 is a view showing an example of the tilt adjustment of the transmission curve refinement.
FIG. 7 is a diagram illustrating a histogram analysis result of the black region shown in FIG. 1 and a black extension transmission curve. FIG.
8 is a block diagram illustrating a display device according to an 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 reference numerals throughout the specification denote substantially identical components. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

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 extension 10, a histogram-based extension 20, and a black extension 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-green) data of the input image can 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 section (10).

Figure 112010076736318-pat00001
Figure 112010076736318-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 section 10 includes a white area histogram analysis section 14, a statistical analysis section 12, a white area curve generation section 16, and a curve mapping section 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 analyzing unit 14 calculates a histogram of the input image luminance information Y of one frame and counts the number of pixel data for predetermined upper gradation regions (or white gradation regions) in the histogram do. For example, the white area histogram analyzing unit 14 may count the number of pixel data included between W_X1 and W_X2 in the histogram of FIG. W_X1 and W_X2 are preset in the white area histogram analyzer 14 and can be 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 the average picture level APL, the maximum value of the luminance information Y and the maximum value of the luminance information Y from the input image luminance information Y of one frame, And calculates statistical information such as a min value and a variance. The average picture level APL can be calculated by dividing the 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 generating unit 16 receives the luminance information Y of the upper gradation regions inputted from the white region histogram analyzing unit 14 and the statistical information inputted from the statistical analyzing unit 12, (Y) and a white extension transfer curve for improving the luminance and contrast of the white gradation based on the statistical information. For example, the white area curve generator 16 may generate a white extended transmission curve as shown in FIG.

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 extended transmission curve in Fig. 3 is a curve obtained by dividing a straight line having a first slope S1 between the intersection where W_X1 and W_Y1 meet from the intersection where W_X0 and W_Y0 meet and a straight line connecting W_X2 and W_Y2 from the intersection where W_X1 and W_Y1 meet. 2 slope < RTI ID = 0.0 > S2. ≪ / RTI > 3, the x-axis is luminance information (Y) of the input image and the y-axis is primary-modulated luminance information (Y ') in which the contrast and luminance of the upper gradation region (or white gradation region) are improved in the input image. In Fig. 3, W_X0 is a low-order tone value preset in the white area curve generating unit 16. [ W_Y0 is preset as a first-order modulated luminance information value Y 'that meets W_XO. W_X0 can be set to the minimum value of the input image luminance information (Y) in the histogram and can be adjusted according to the user's preference image. The slope from the origin to the intersection of W_X0 and W_Y0 can 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 larger than 1 as shown in FIG. The white area curve generating unit 16 may adjust W_Y1 to W_X1 according to the average picture level APL and set W_Y2 to W_X2 to the maximum value of the input picture luminance information Y. [ For example, the white region curve generating unit 16 increases the brightness of the white gradation region by lowering the second slope S2 by raising W_Y1 as the average image level APL is lower. The white area curve generating unit 16 increases the contrast ratio of the white gradation area by raising 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 extended transmission curve input from the white area curve generating unit 16 and outputs the primary-modulated luminance information Y '. The luminance and contrast ratio of the primary-modulated luminance information Y 'in the white gradation region is higher than that of 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. The image enhancement method of the present invention is to arrange the white extension unit 10 at the front end of the histogram-based extension unit 20 and the black extension unit 30 in order to increase the contrast ratio of the image reproduced in the display device and increase the brightness. If the white extension algorithm is applied after adjusting the transmission curve of all the gradation regions, there is a restriction in increasing the luminance of the white gradation due to the slope restriction of the transmission curve determined in the foregoing.

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 the luminance information Y 'having improved luminance and contrast ratio in the white gradation region through the white expansion unit 10. The histogram-based expansion unit 20 calculates a histogram of all the gradation regions of the luminance information Y 'input from the white expansion unit 10, and calculates histogram equalization according to the distribution of the histograms of all the gradation regions, Perform a refinement (transfer curve refinement). Then, the histogram-based expansion unit 20 obtains transmission curves of all the gradation regions and generates second-order modulated luminance information Y 'by mapping the primary-modulated luminance information Y' to the transmission curves.

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 expansion unit 20 includes all of the gradation area histogram analysis unit 24, statistical analysis unit 22, all gradation region curve generation unit 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 of the gradation area histogram analyzing unit 24 calculates the histogram in all the gradation areas with respect to the first-order modulated luminance information Y 'of one frame amount. The statistical analysis unit 22 calculates a maximum value of the average picture level APL and the luminance information Y 'from the histogram of the primary-modulated luminance information Y', a minimum value of the luminance information Y ' Is calculated.

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 of the gradation range curve generating units 26 perform histogram equalization and transfer curve refinement according to the histogram distribution of the first-order modulated luminance information Y 'to obtain transmission curves in all the gradation ranges. All of the gradation region curve generation units 26 include a histogram equalization processing unit 42 and a transmission curve refinement processing unit 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 inputted from all of the gradation area histogram analyzing section 24. The histogram equalization is as shown in equation (2).

Figure 112010076736318-pat00002
Figure 112010076736318-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 means the number of histogram bin. Slope (n) is the slope of the nth value of the histogram. The histogram bin can be expressed as "storage per gradation interval ". If the histogram bin is 16, there are 16 stores per section. For example, if the histogram bin is 16 in the 0 to 1023 10bit space, the values 0 to 63 can be stored in the histogram 1 bin, and the values in the range 64 to 127 can be stored in the histogram 2 bin. The histogram equalization method in which the histogram is divided into three sections of the lower gradation region, the middle gradation region, and the upper gradation region can be expressed by the following Tri-histogram Equalization.

Figure 112010076736318-pat00003
Figure 112010076736318-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 transmission curve output through the histogram equalization processing unit 42 can be improved to a proper level when the histogram is widely distributed in the form of a Gaussian distribution. The contrast ratio is excessively increased in the case where the pixel data in the partial grayscale of the histogram is excessively concentrated in the transmission curve outputted through the histogram equalization processing section 42. [ The transmission curve refinement processing unit 44 refines the slope of the transmission curve when the contrast ratio of the specific gradation portion is excessively increased in the transmission curve inputted from the histogram equalization processing unit 42. [ For this, the transmission curve refinement processing unit 44 limits the slope of the transmission curve within a preset minimum slope and maximum slope, and adjusts the slope of the lower gradation region, the middle gradation region, and the upper gradation region according to the amount of pixel data distribution . For example, the transmission curve refinement processing unit 44 may calculate the slope of each of the gradation regions within a predetermined minimum slope and a maximum slope when the slope of the transmission curve changes rapidly as shown in the left side of FIG. 6, Reduce. The transfer curve refinement processing unit 44 adjusts the slope S61 of the lower gradation region, the slope S62 of the middle gradation region, and the slope S63 of the upper gradation region in the same manner as in Equation (3).

Figure 112010076736318-pat00004
Figure 112010076736318-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 intermediate gradation region, and Slope S63 'is an adjustment value of the slope S63 of the upper gradation region Respectively. Slope S61 is the slope S61 of the lower gradation region in the transmission curve inputted to the transmission curve refinement processing unit 44 via the histogram equalization process, Slope S62 is inputted to the transmission curve refinement processing unit 44 through the histogram equalization process The slope S62 of the intermediate gradation region in the transmission curve and the slope S63 mean the slope S63 of the upper gradation region in the transmission curve inputted to the transmission curve refinement processing unit 44 through the histogram equalization process. α is determined as -1 <α <1 according to the distribution of the lower gradations of the histogram, and β is determined as -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 luminance information Y 'subjected to the primary modulation to the transmission curve input from all the gradation region curve generating units 26 and outputs the secondary-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. Based on the statistical information of the histogram, the histogram-based expansion unit 20 determines whether the transmission curve of the first-order modulated luminance information Y 'input from the white expansion unit 10 excessively increases the contrast ratio Modulated luminance information Y "obtained by smoothly diffusing the transmission curve in all the gradation regions.

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. If white gradation expansion and histogram-based expansion are performed, the image is bright and the detailed representation of dark areas is improved. However, since the user does not have a high contrast ratio, the present invention further adjusts the transmission curve slope of the lower gradation (black gradation) with respect to the image subjected to the white gradation expansion and the histogram expansion 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 expanding section 30 includes a black area histogram analyzing section 34, a statistical analyzing section 32, a black area curve generating section 36 and a curve mapping section 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 area histogram analyzer 34 calculates a histogram of luminance information (Y ") of the second frame modulated in one frame, and calculates a histogram of the pixel data for predetermined lower gradation areas (or black gradation areas) The black area histogram analyzing unit 34 may count the number of pixel data included between B_X1 and B_X2 in the histogram of Figure 7. B_X1 and B_X2 are used for counting the number of pixel data included in the black area histogram analyzer 34 ), And can be adjusted according to the user's preferred picture quality. B_X1 can be selected as the minimum among the second-order modulated luminance information Y &quot;.

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 a maximum value of the average image level APL, luminance information Y ", a minimum value of the luminance information Y ", and a maximum value of the luminance information Y " Value and other statistical information.

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 area curve generating section 36 receives the luminance information Y '' of the lower gradation region input from the black area histogram analyzing section 34 and the statistical information inputted from the statistical analyzing section 32, And generates a black extension transfer curve for improving the brightness and contrast of the black gradation based on the information (Y '') and the statistical information. For example, the black area curve generator 36 may generate a black extension transmission curve as shown in FIG.

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 extension transmission curve of FIG. 7 is a curve extending from a line extending from B_X1 to an intersection where BX2 and B_Y2 meet to a third slope S3 and a fourth slope S4 from an intersection where B_X2 and B_Y2 meet to an intersection where B_X3 and B_Y3 meet And a rising straight line. In Fig. 7, the x-axis is secondarily modulated luminance information (Y ") and the y-axis is luminance information (Y" ') after black expansion. In Fig. 4, B_X1 is a lower gray-scale value set in advance in the black area curve generating unit 36. [ B_X1 may be determined as a minimum value in the histogram of the second-order modulated luminance information (Y ''). B_X2 may be determined as a value lower than B_X1 and smaller than B_X3 as a sub-tone value preset in the black area curve generator 36 The linear upper limit value B_X3 of the fourth slope S4 is proportional to the average picture level APL of the secondarily modulated luminance information and the third upper limit B_X2 of the third slope S4, The luminance information value B_Y2 of the modulated image is proportional to the average picture level APL of the second-order 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 area curve generating unit 36 can adjust the third and fourth slopes S3 and S4 according to the average image level APL of the secondarily modulated luminance information Y ". For example, The curve generating unit 36 adjusts the value of B_X3 to a higher value as the average image level APL of the secondarily modulated luminance information Y & The black area curve generating unit 36 can set the value of B_Y2 to a lower value as the average image level APL of the secondarily modulated luminance information Y "is higher, And the value of B_Y2 can be adjusted higher as the average image level APL of the second-order modulated luminance information Y "is lower.

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 section 38 maps the luminance information Y '' that is secondarily modulated to the black extension transmission curve input from the black area curve generation section 36 to output the 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. Lastly, the image quality improvement circuit 100 of the present invention can invert the third-order modulated luminance information Y '' 'to RGB data (R'G'B') as shown in Equation (4).

Figure 112010076736318-pat00005
Figure 112010076736318-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. 8, the display apparatus 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 may be implemented as a display panel of any one of a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), an electroluminescence display (EL), a field emission display (FED), and an electrophoretic display . The display panel 100 includes a plurality of scan lines G1 to Gm that are sequentially crossed with the data lines D1 to Dm and the data lines D1 to Dm to which a data voltage is applied and scan pulses (or gate pulses) 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 drive circuit includes a data drive circuit 102, a scan drive circuit 104, and a timing controller 106. The data driving circuit 102 latches 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 in synchronization with the data voltages to the scan lines G1 to Gn. The timing controller 106 supplies 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 DE and a dot clock CLK from the host system 200 (SDC, GDC) for controlling the operation timings of the data driving circuit 102 and the scan driving circuit 104 using the timing control signals SDC, GDC.

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 brightens the brightness of the input image, improves the contrast ratio, and converts the resolution of the input image according to the resolution of the display panel 110 using the image quality improvement circuit 100 described above. The host system 200 outputs a vertical synchronizing signal Vsync, a horizontal synchronizing signal Hsync, a data enable signal DE and a dot clock CLK And the like to the timing controller 106. The timing controller 106 receives the timing signals from the timing controller 106,

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 확장부10: White extension part 20: Histogram-based extension part
30: Black extension part

Claims (8)

(a) 입력 영상의 상위 계조 영역을 포함한 화이트 확장 전달 커브를 구하고, 상기 입력 영상의 평균화상레벨에 따라 상기 화이트 확장 전달 커브에 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 extended transmission curve including an upper gradation region of an input image, mapping the input image luminance information to the white extended transmission curve according to an average image level of the input image, and generating luminance information of the primary- ;
(b) calculating a histogram of all gradation areas based on the luminance information of the primary-modulated image, obtaining transmission curves of all gradation areas through histogram equalization and transfer curve refinement, Generating secondarily modulated luminance information by mapping first-order modulated luminance information; And
(c) obtaining a black extension transmission curve including a lower gradation area of the secondary-modulated image, mapping the secondary-modulation luminance information to the black extension transmission curve according to an average image level of the input image, And generating luminance information of the input image. 제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계에 앞서, 상기 입력 영상의 RGB 데이터로부터 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 according to claim 1,
Extracting luminance information and color difference information from the RGB data of the input image prior to the step (a); And
Further comprising the step of inversely converting luminance information of the tertiary-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 according to claim 1,
The step (a)
Calculating a histogram including upper gradations of the input image;
Calculating the average picture level from the luminance information of the input picture;
Adjusting a slope of the white extended transmission curve according to an average image level of the input image; And
And generating luminance information of the primary-modulated image by mapping the luminance information of the input image to the white extended transmission curve. 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 transmission curve according to an average picture level of the input image comprises:
Setting a first slope of a straight line rising in the upper gradation region to a value larger than 1;
Adjusting a second slope of a straight line rising from a linear upper limit value of the first slope to a maximum value of the input image in the upper gradation region according to an average image level of the input image,
Wherein the linear upper limit value of the first slope and the average image level of the input image are in inverse proportion 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,
The step (b)
Calculating a histogram in all gradation regions for the primary-modulated luminance information;
Calculating an average picture level from a histogram of the primary-modulated luminance information;
Performing a histogram equalization and a transmission curve refinement according to a histogram distribution of the primary-modulated luminance information to adjust a slope of a transmission curve of all the gradation regions within a preset minimum slope and a preset maximum slope; And
And generating luminance information of the secondary-modulated image by mapping luminance information of the input image to transmission curves of all the gradation areas. 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 3차 변조된 영상의 휘도 정보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화질 향상 방법. 6. The method of claim 5,
The step (c)
Calculating a histogram including sub-gradation regions of the secondary-modulated luminance information;
Calculating an average picture level from a histogram of the second-order modulated luminance information;
Adjusting a slope of the black extension transmission curve according to an average picture level of the secondary-modulated luminance information; And
And generating luminance information of the tertiary-modulated image by mapping the luminance information of the secondary-modulated image to the black extension transmission curve. 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 extension transmission curve according to the average picture level of the secondarily modulated luminance information comprises:
Adjusting a fourth slope of a straight line rising from a straight line upper limit value of the third slope and a third slope of a straight line rising in the lower gradation region according to an average picture level of the secondarily modulated luminance information ,
Wherein a linear upper limit value of the fourth slope is proportional to an average picture level of the second modulated luminance information, and a luminance information value of the third-order modulated image, which meets the linear upper limit value of the third slope, And the average picture level of the information is proportional to the average picture 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 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 drive circuit for displaying video data on the display panel; And
And a scaler for adjusting the luminance and contrast ratio of the input image and supplying the luminance and the contrast ratio to the display panel driving circuit,
The scaler comprising:
A white extension transmission curve including an upper gradation area of an input image is obtained, luminance information of a primary-modulated image is generated by mapping input image luminance information to the white extension transmission curve according to an average image level of the input image,
Calculating a histogram of all the gradation areas based on the luminance information of the primary-modulated image, obtaining transfer curves of all gradation areas through histogram equalization and transfer curve refinement, Modulated luminance information by mapping the luminance information,
A black extension transmission curve including the lower gradation region of the secondary-modulated image is obtained, and the secondary-modulation-related luminance information is mapped to the black extension transmission curve according to the average image level of the input image, And generates luminance information.
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