TWI387318B - 影像校正電路、影像校正方法以及影像顯示器 - Google Patents

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Description

影像校正電路、影像校正方法以及影像顯示器
本發明係關於一種具有對影像信號執行校正處理功能之影像校正電路，一種影像校正方法以及一種影像顯示器。
諸如電視接收機、VTR(磁帶錄影機)、數位攝影機、電視攝影機或印表機之裝置通常具有影像處理功能，其對輸入影像進行影像品質校正，且接著輸出該輸入影像(例如，諸如亮度或對比度控制及輪廓校正之功能)。該功能主要有效地應用於完全黑暗且低對比度之影像或模糊影像。
在此等功能中，一般而言，藉由校正表現所謂之伽馬(gamma)特徵之伽馬曲線執行對比度控制，且作為一實例，有一種將亮度分佈用作輸入影像之直方圖分佈之方法。更具體而言，例如，如圖13A所示，在亮度分佈(亮度分佈106A)分佈於低亮度區域(黑位準區域)中之情況下，例如，如圖13B所示，將伽馬曲線自L101校正為L102。同樣，例如，如圖14A所示，在亮度分佈(亮度分佈106B)分佈於高亮度區域(白位準區域)中之情況下，例如，如圖14B所示，將伽馬曲線自L101校正為L103，且例如，如圖15A所示，在亮度分佈(亮度分佈106C)分佈於中亮度區域中之情況下，例如，如圖15B所示，將伽馬曲線自L101校正為L104。此外，在校正伽馬曲線時在每一亮度位準處設定的校正量稱作增益。
此外，例如，在日本未審查專利申請公開案第2006－93753號及第2005－175933號中，揭示對比度改良方法，在該等方法中，將輸入影像之亮度分佈偵測為直方圖分佈，且基於亮度直方圖分佈在每一分佈峰值處校正伽馬曲線。
在相關技術中使用亮度直方圖分佈之對比度改良方法中，如圖11A及圖11B至圖13A及圖13B所示，反映在所有亮度區域中所偵測到之分佈結果以在所有亮度區域中進行對比度改良，或如在日本未審查專利申請公開案第2006－93753號及第2005－175933號中所示，反映在亮度區域之一部分中所偵測到之分佈結果以在該部分中進行對比度改良，且被偵測亮度直方圖分佈之亮度區域係一預定固定區域。然而，在該等對比度改良方法之情況下，例如，如將在下文中所述，視輸入影像之描述而定，該對比度可能未被有效地改良或所顯示影像可能表現不自然。
換言之，例如，吾人認為在僅一個分佈峰值或少量分佈峰值存在於影像圖框中之亮度直方圖分佈中的情況下，當在固定亮度區域中所偵測到之每一分佈峰值處校正伽馬曲線時，可達成有效的對比度改良。然而，在大量分佈峰值存在於亮度直方圖分佈中之情況下，當基於固定亮度區域中之分佈結果而在此等大量分佈峰值中之每一者處校正伽馬曲線時，例如，伽馬曲線係複雜的，如在圖16A及圖16B中所展示之伽馬曲線L105A及L105B。因此，例如，如圖16A所示，改良對比度之效應減小，且當增加曲線斜率以增強該效應時，例如，曲線具有負斜率，如在圖16B中所展示之伽馬曲線L105B，藉此所顯示之影像表現為不自然的。
因此，在反映在預定固定亮度區域中所偵測到之分佈結果以進行對比度改良的相關技術之技術中，與輸入影像之描述無關地有效改良對比度很難。
鑒於前文所述，需要提供一種能夠與輸入影像之描述無關地達成有效對比度改良的影像校正電路，一種影像校正方法及一種影像顯示器。
根據本發明之實施例，提供一影像校正電路，其包括：一區域確定構件，其用於基於輸入影像資料之描述而確定每一影像圖框中之中亮度區域；一亮度分佈獲取構件，其用於獲取每一影像圖框中之該經確定之中亮度區域中的輸入影像資料之亮度分佈；一確定構件，其用於藉由基於中亮度區域之所獲取之亮度分佈而適應性地改變一預定參考輸入/輸出特徵線來確定每一影像圖框中之輸入/輸出特徵線，該輸入/輸出特徵線定義對輸入影像資料之影像校正之實質；及一校正執行構件，其用於基於經確定之輸入/輸出特徵線而對輸入影像資料執行影像校正。在此情況下，"參考輸入/輸出特徵線"並不限於直線形狀之特徵線，且可為由曲線所示之特徵線。
根據本發明之實施例，提供一種影像校正方法，該方法包括以下步驟：基於輸入影像資料之描述而確定每一影像圖框中之一中亮度區域；獲取每一影像圖框中之該經確定之中亮度區域中的輸入影像資料之亮度分佈；藉由基於中亮度區域之所獲取之亮度分佈而適應性地改變一預定參考輸入/輸出特徵線來確定每一影像圖框中之輸入/輸出特徵線，該輸入/輸出特徵線定義對輸入影像資料之影像校正之實質；及基於經確定之輸入/輸出特徵線而對輸入影像資料執行影像校正。
根據本發明之實施例，提供一種影像顯示器，其包括：一區域確定構件，其用於基於輸入影像資料之描述而確定每一影像圖框中之中亮度區域；一亮度分佈獲取構件，其用於獲取每一影像圖框中之該經確定之中亮度區域中的輸入影像資料之亮度分佈；一確定構件，其用於藉由基於中亮度區域之所獲取之亮度分佈而適應性地改變一預定參考輸入/輸出特徵線來確定每一影像圖框中之輸入/輸出特徵線，該輸入/輸出特徵線定義對輸入影像資料之影像校正之實質；一校正執行構件，其用於基於經確定之輸入/輸出特徵線而對輸入影像資料執行影像校正；及一顯示構件，其用於基於被執行影像校正之輸入影像資料而顯示一影像。
在根據本發明之實施例之影像校正電路、影像校正方法及影像顯示器中，基於輸入影像資料之描述而確定每一影像圖框中之中亮度區域，及獲取每一影像圖框中之中亮度區域中的輸入影像資料之亮度分佈。此外，基於中亮度區域之所獲取之亮度分佈而適應性地改變參考輸入/輸出特徵線，藉此確定每一影像圖框中之輸入/輸出特徵線。接著，基於經確定之輸入/輸出特徵線，對輸入影像資料執行影像校正。因此，基於每一影像圖框中之中亮度區域中之亮度分佈(其基於輸入影像資料之描述)而確定輸入/輸出特徵線，因此輸入/輸出特徵線易於與輸入影像資料之描述無關地形成一簡單曲線。
在根據本發明之實施例之影像校正電路中，上述區域確定構件可具有一組態以使得確定每一影像圖框中之輸入影像資料之亮度分佈的加權亮度中心，及確定一藉由設定自所獲取之加權亮度中心至低亮度側之第一寬度及藉由設定自加權亮度中心至高亮度側之第二寬度所確定之區域(如上述之中亮度區域)。在此情況下，"加權亮度中心"意謂對應於一等於亮度與頻率之乘積之總和(總積分)除以一個影像圖框之亮度分佈中之頻率總和之值的亮度位置。
根據本發明之實施例之影像校正電路可具有一組態以使得上述亮度分佈獲取構件獲取作為經確定之中亮度區域中的最低亮度與中亮度區域之中心處所提供之參考亮度之間的區域中的亮度分佈的每一影像圖框中之黑側中亮度分佈，且上述確定構件基於所獲取之黑側中亮度分佈而確定一低亮度區域輸入/輸出特徵曲線，該低亮度區域輸入/輸出特徵曲線穿過在參考輸入/輸出特徵線中根據參考亮度所確定之一參考點及穿過參考輸入/輸出特徵線之一最小亮度點，且上述校正執行構件基於所確定之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線而對亮度低於參考亮度之輸入影像資料執行影像校正。在該組態中，作為上述輸入/輸出特徵線之一部分之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線易於與輸入影像資料之描述無關地形成一簡單曲線。
在此情況下，較佳地，上述亮度分佈獲取構件進一步獲取作為經確定之中亮度區域中之最高亮度與參考亮度之間的區域中之亮度分佈的白側亮度分佈，上述確定構件進一步基於所獲取之白側中亮度分佈而確定一高亮度區域輸入/輸出特徵曲線，其穿過在該參考輸入/輸出特徵線中之參考點且穿過參考輸入/輸出特徵線之最大亮度點，且上述校正執行構件分別基於所確定之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線及所確定之高亮度區域輸入/輸出特徵曲線而對相對於參考亮度更低亮度及更高亮度之區域中之輸入影像資料執行影像校正。在該組態中，作為上述輸入/輸出特徵線之一部分之高亮度區域輸入/輸出特徵曲線易於與輸入影像資料之描述無關地形成一簡單曲線。此外，上述低亮度區域輸入/輸出特徵曲線更佳為提供於參考輸入/輸出特徵線下方且不具有拐點之曲線，且上述高亮度區域輸入/輸出特徵曲線更佳為提供於參考輸入/輸出特徵線上方且不具有拐點之曲線。在此情況下，"拐點"意謂一定義該曲線之函數之二階導數之符號自正變為負或自負變為正之點。在該組態中，低亮度區域輸入/輸出特徵曲線及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線形成最簡單曲線，且進一步增強改良對比度之效應。
在根據本發明之實施例之影像校正電路、影像校正方法及影像顯示器中，基於輸入影像資料之描述而確定每一影像圖框中之中亮度區域且獲取每一影像圖框中之中亮度區域中的輸入影像資料之亮度分佈，及基於中亮度區域之所獲取之亮度分佈，確定每一影像圖框中之輸入/輸出特徵線，且基於經確定之輸入/輸出特徵線，對輸入影像資料執行影像校正，因此，與輸入影像資料之描述無關，該輸入/輸出特徵線可易於形成一簡單曲線。因此，例如，即使在影像圖框中之亮度直方圖分佈包括大量分佈峰值之情況下，並不顯示不自然的影像，且可達成有效的對比度改良。
本發明之其他及另外目標、特徵及優勢自下文之描述將更全面展示。
下文中將參看附圖詳細描述較佳實施例。
[第一實施例]
圖1展示根據本發明之第一實施例之影像顯示器之整個組態。影像顯示器包括：一影像處理功能區，其包括一調諧器11，一Y/C分離電路12、一色度解碼器13、一切換器14、一延遲電路15；一輸入/輸出特徵線產生區2；及一影像處理區3；及一影像顯示功能區，其包括一矩陣電路41、一驅動器42及一顯示器5。根據本發明之第一實施例之影像校正電路及影像校正方法由根據該實施例之影像顯示器實施，因此其亦將在下文中進行描述。
除了自TV(電視)之TV信號之外，輸入至影像顯示器之影像信號可自VCR(磁帶錄影機)、DVD(數位化多功能光碟)等輸出。新近電視及個人電腦(PC)自複數種媒體獲取影像資訊並顯示對應於該等媒體中的每一者之影像已成為慣例。
調諧器11接收並解調變來自TV之TV信號並輸出作為複合視訊叢發信號(CVBS)之TV信號。
Y/C分離電路12將自調諧器11之複合視訊叢發信號或自VCR或DVD1之複合視訊叢發信號分離為亮度信號Y1及色訊信號C1以將其輸出。
色度解碼器13輸出作為YUV信號(Y1、U1、V1)之由Y/C分離電路12分離之亮度信號Y1及色訊信號C1，該YUV信號包括亮度信號Y1以及色差信號U1及V1。
YUV信號為數位影像之影像資料及對應於二維影像上之一位置之一組像素值。亮度信號Y表示亮度位準且取為介於100%白之白位準與黑位準之間的幅值。此外，100%白影像信號為100(IRE)(以稱作IRE(無線電工程師學會(Institute of Radio Engineers))之單位，其表示影像信號之相對比)。黑位準為0 IRE。另一方面，色差信號U及V分別對應於藉由自藍色(B)減去亮度信號Y所產生之信號B－Y，及藉由自紅色(R)減去亮度信號Y所產生之信號R－Y，且當信號U及V與亮度信號Y組合時，可展示色彩(色彩相位、彩度、亮度)。
切換器14自複數種媒體切換YUV信號(在此情況下，YUV信號(Y1、U1、V1)及自DVD2之YUV信號(Y2、U2、V2))以輸出作為YUV信號(Yin、Uin、Vin)的選定信號。
輸入/輸出特徵線產生區2適應性地產生在影像處理區3(其將在下文中描述)之γ校正執行電路31中使用之輸入/輸出特徵線(γ曲線)，且輸入/輸出特徵線產生區2包括一亮度分佈獲取電路21、一黑側中亮度分佈獲取電路22、一白側中亮度分佈獲取電路23及一特徵線確定區24。
亮度分佈獲取電路21基於自切換器14輸出之YUV信號(Yin、Uin、Vin)之亮度信號Yin而獲取作為直方圖分佈之亮度分佈，且確定所獲取亮度分佈之加權亮度中心以確定以加權亮度中心為中心的中亮度區域。加權亮度中心係對應於一等於亮度與頻率之乘積之總和(總積分)除以一個影像圖框之亮度分佈中之頻率總和之值的亮度位置。
圖2展示由亮度分佈獲取電路21所獲取之亮度分佈(亮度分佈6)之實例且垂直軸表示直方圖分佈之頻率且水平軸表示亮度位準。
亮度分佈獲取電路21獲取每1個圖框資料之該亮度分佈6(當顯示該影像時)或每一影像圖框資料(構成一個螢幕之影像資料)(其為1個像場之資料)之該亮度分佈圖6。此外，基於該亮度分佈6，確定每一影像圖框中之亮度分佈之加權亮度中心(例如，圖2中之加權亮度中心G1)，且距所獲取之加權亮度中心G1至低亮度側與高亮度側中的每一者具有一預定寬度(在圖2所示之實例中，寬度等於3個灰階)之區域被確定為每一影像圖框中之中亮度區域。在此情況下，由(例如)下式1確定加權亮度中心G，且可獲取每一影像圖框中之亮度分佈，因此可確定每一影像圖框中之加權亮度中心G。此外，以此方式獲取之亮度分佈6、加權亮度中心G及中亮度區域6M之資料被輸出至黑側中亮度分佈獲取電路22及白側中亮度分佈獲取電路23。
G：加權亮度中心m：亮度分佈中亮度位準之區段數histk ：亮度分佈中第k亮度位準之頻率Pk ：亮度分佈中第k亮度位準
基於由亮度分佈獲取電路21所獲取之亮度分佈6、加權亮度中心G及中亮度區域6M之資料，例如，如圖3A所示，黑側中亮度分佈獲取電路22獲取作為相對於每一影像圖框中所確定之中亮度區域6M中的加權亮度中心G(黑側中亮度區域6BM)的更低亮度之區域中的亮度分佈的每一影像圖框中之黑側中亮度分佈61。同樣，基於由亮度分佈獲取電路21所獲取之亮度分佈6、加權亮度中心G及中亮度區域6M之資料，例如，如圖3B所示，白側中亮度分佈獲取電路23獲取作為相對於每一影像圖框中所確定之中亮度區域6M中的加權亮度中心G(白側中亮度區域6WM)的更高亮度之區域中的亮度分佈的每一影像圖框中之白側中亮度分佈62。
再次參看圖1，例如，如圖4A所示，基於由黑側中亮度分佈獲取電路22所獲取之黑側中亮度分佈61及由白側中亮度分佈獲取電路23所獲取之白側中亮度分佈62，特徵線確定區24確定輸入/輸出特徵線(γ曲線)Lout1，其為表示輸入亮度信號Yin＝輸出亮度信號Yout之適應性地改變的參考輸入/輸出特徵線L0。更具體而言，γ曲線Lout1包括：一低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1，其穿過由加權亮度中心G1及該參考輸入/輸出特徵線L0在該加權亮度中心G1處之值所確定的中心點P1及參考輸入/輸出特徵線L0之最小亮度點P3；及一高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1，其穿過中心點P1及參考輸入/輸出特徵線L0之最大亮度點P4。低亮度區域輸入/輸出特徵線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵線LW1分別提供於參考輸入/輸出特徵線L0之上方及下方，且各自表示為不具有拐點的曲線(例如，二次曲線)，藉此整個γ曲線Lout1為S形曲線。
如上文所述，確定每一影像圖框中之加權亮度中心，因此，例如，如圖4B所示，可獲取每一影像圖框中之中心點、低亮度區域輸入/輸出特徵曲線、高亮度區域輸入/輸出特徵曲線及γ曲線，且在每一影像圖框中各不相同(例如，圖式中之加權亮度中心G2、中心點P2、低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB2、高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW2及γ曲線Lout2)。
此外，特徵線確定區24基於黑側中亮度分佈61中之總分佈量及白側中亮度分佈62中之總分佈量而確定低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1中之適當增益，亦即，相對於參考輸入/輸出特徵線L0之適應性變化之適當量。
在此情況下，圖5A展示黑側中亮度區域6BM中之總分佈量與低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1中之增益(黑側增益Bg)之間的關係，且圖5B展示白側中亮度區域6WM之總分佈量與高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1中之增益(白側增益Wg)之間的關係。
在圖5A及圖5B中，參考水平軸中總分佈量的值，存在分別由黑側分佈臨限值Bt0至Bt3及白側分佈臨限值Wt0至Wt3分隔之五個區域B0至B4及五個區域W0至W4。
更具體而言，在圖5A中，在總分佈量等於或小於黑側分佈臨限值Bt0之區域B0中，黑側增益Bg之值為"0"，且在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt0且等於或小於黑側分佈臨限值Bt1之區域B1中，黑側增益Bg之值隨著總分佈量增加而增加(在此情況下，線性增加)。此外，在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt1且等於或小於黑側分佈臨限值Bt2之區域B2中，黑側增益Bg由黑側增益臨限值Bg2限制為均一值，且在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt2之區域B3及B4中，黑側增益Bg經限制小於黑側增益臨限值Bg2。換言之，在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt2且等於或小於黑側分佈臨限值Bt3之區域B3中，黑側增益Bg之值隨著總分佈量增加而減小(在此情況下，線性減小)，且在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt3之區域B4中，黑側增益Bg被限制為小於黑側增益臨限值Bg2且為均一值之黑側增益臨限值Bg1。
同樣，在圖5B中，在總分佈量等於或小於白側分佈臨限值Wt0之區域W0中，白側增益Wg之值為"0"，且在總分佈量大於白側分佈臨限值Wt0且等於或小於白側分佈臨限值Wt1之區域W1中，白側增益Wg之值隨著總分佈量增加而增加(在此情況下，線性增加)。此外，在總分佈量大於白側分佈臨限值Wt1且等於或小於白側分佈臨限值Wt2之區域W2中，白側增益Wg由白側增益臨限值Wg2限制為均一值，且在總分佈量大於白側分佈臨限值Wt2之區域W3及W4中，白側增益Wg經限制小於白側增益臨限值Wg2。換言之，在總分佈量大於白側分佈臨限值Wt2且等於或小於白側分佈臨限值Wt3之區域W3中，白側增益Wg之值隨著總分佈量增加而減小(在此情況下，線性減小)，且在總分佈量大於白側分佈臨限值Wt3之區域W4中，白側增益Wg被限制為小於白側增益臨限值Wg2且為均一值之白側增益臨限值Wg1。
因此，參考黑側中亮度區域6BM及白側中亮度分佈6WM中之總分佈量，黑側增益Bg及白側增益Wg分別根據總分佈量增加為黑側分佈臨限值Bt1及白側分佈臨限值Wt1，且在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt1及白側分佈臨限值Wt1之情況下，黑側增益Bg之值及白側增益Wg之值被限制，因此中亮度區域6M中之增益經調整以免過量，如將在下文中詳細描述。
參看圖1，延遲電路15延遲自切換器14輸出之色差信號Uin及Vin，且使色差信號Uin及Vin與自輸入/輸出特徵線產生區2輸出之γ曲線Lout同步以將其輸出至影像處理區3。
影像處理區3經由使用由輸入/輸出特徵線產生區2適應性地產生之γ曲線Lout而對自切換器14輸出並穿過延遲電路15之YUV信號(Yin、Uin、Vin)執行預定影像處理，且在根據該實施例之影像顯示器中，影像處理區3包括對YUV信號(Yin、Uin、Vin)執行對比度改良處理之γ校正執行電路31。
γ校正執行電路31經由使用由輸入/輸出特徵線產生區2適應性地產生之γ曲線Lout而對YUV信號(Yin、Uin、Vin)執行對比度改良處理。更具體而言，例如，如圖4A及圖4B所示，輸入亮度信號Yin之對比度被控制為由每一影像圖框中所確定之γ曲線Lout1及Lout2以每一亮度位準之增益所展示之程度。進行影像處理(控制對比度)之後的YUV信號(Yout、Uout、Vout)被輸出至矩陣電路41。
由影像處理區3進行影像處理之後，矩陣電路41自YUV信號(Yout、Uout、Vout)再生RGB信號，並輸出所再生的RGB信號(Rout、Gout、Bout)至驅動器42。
驅動器42基於自矩陣電路41輸出之RGB信號(Rout、Gout、Bout)而產生針對顯示器5之驅動信號並輸出驅動信號至顯示器5。
根據自驅動器42輸出之驅動信號，在由影像處理區3進行影像處理之後，顯示器5基於YUV信號(Yout、Uout、Vout)而顯示影像。顯示器5可為任何類型之顯示設備。舉例而言，使用CRT(陰極射線管)51、LCD(液晶顯示器)52、PDP(電漿顯示面板，未圖示)等。
在此情況下，輸入/輸出特徵線產生區2及影像處理區3對應於本發明中之"影像校正電路"之具體實例，且亮度分佈獲取電路21、黑側中亮度分佈獲取電路22及白側中亮度分佈獲取電路23對應於本發明中之"亮度分佈獲取構件"之具體實例。此外，特徵線確定區24對應於本發明中之"確定構件"之具體實例，且γ校正執行電路31對應於本發明中之"校正執行構件"之具體實例。
接著，下文將參看圖1至圖5A及圖5B描述根據該實施例之影像顯示器之操作。
首先，將輸入至影像顯示器之影像信號解調變為YUV信號。更具體而言，由調諧器11將自TV之TV信號解調變為複合視訊叢發信號，且將複合視訊叢發信號自VCR或DVD1直接輸入至影像顯示器。接著，在Y/C分離電路12中將複合視訊叢發信號分離為亮度信號Y1及色訊信號C1，且接著在色度解碼器13中將亮度信號Y1及色訊信號C1解碼為YUV信號(Y1、U1、V1)。另一方面，將YUV信號(Y2、U2、V2)自DVD2直接輸入至影像顯示器。
接著，在切換器14中選擇YUV信號(Y1、U1、V1)或YUV信號(Y2、U2、V2)作為YUV信號(Yin、Uin、Vin)而輸出。接著，將YUV信號(Yin、Uin、Vin)之亮度信號Yin輸出至輸入/輸出特徵線產生區2及影像處理區3中之γ校正執行電路31，且將色差信號Uin及Vin輸出至延遲電路15。
在輸入/輸出特徵線產生區2中，基於輸入亮度信號Yin而執行產生γ曲線Lout之以下操作。
更具體而言，首先，在亮度分佈獲取電路21中，例如，基於自切換器14輸出之YUV信號(Yin、Uin、Vin)之亮度信號Yin而獲取每一影像圖框中之如圖2所示之作為直方圖分佈的亮度分佈。此外，基於所獲取之亮度分佈，確定每一影像圖框中之加權亮度中心G1，且自加權亮度中心G1至低亮度側及高亮度側中的每一者之預定寬度經設定以便確定每一影像圖框中之該中亮度區域。
接著，在黑側中亮度分佈獲取電路22及白側中亮度分佈獲取電路23中，基於由亮度分佈獲取電路21所獲取之亮度分佈6、加權亮度中心G及中亮度區域6M之資料，獲取每一影像圖框中之黑側中亮度分佈61及白側中亮度分佈62。
接著，在特徵線確定區24中，基於由黑側中亮度分佈獲取電路22所獲取之黑側中亮度分佈61及由白側中亮度分佈獲取電路23所獲取之白側中亮度分佈62，參考輸入/輸出特徵線L0適應性地改變，且確定包括低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1之輸入/輸出特徵曲線(γ曲線)Lout1。此外，例如，如圖5A及圖5B所示，基於黑側中亮度分佈61中之總分佈量及白側中亮度分佈62中之總分佈量而確定低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1中之適當增益值(黑側增益Bg及白側增益Wg)，亦即，相對於參考輸入/輸出特徵線L0之適應性變化之適當量。更具體而言，參考黑側中亮度區域6BM及白側中亮度分佈區域6WM中之總分佈量，黑側增益Bg及白側增益Wg分別根據總分佈量增加至黑側分佈臨限值Bt1及白側分佈臨限值Wt1，且在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt1及白側分佈臨限值Wt1之情況下，黑側增益Bg之值及白側增益Wg之值經限制以防止中亮度區域6M中之增益過量。以此方式在每一影像圖框中適應性地產生之γ曲線Lout被輸出至影像處理區3中之γ校正執行電路31。
另一方面，延遲電路15延遲色差信號Uin及Vin，且因此，色差信號Uin及Vin與自輸入/輸出特徵線產生區2輸出之γ曲線Lout同步。
接著，在影像處理區3之γ校正執行電路31中，基於自切換器14輸出之亮度信號Yin及自切換器14輸出並穿過延遲電路15之色差信號Uin及Vin，經由使用自輸入/輸出特徵線產生區2供應之γ曲線Lout而對YUV信號(Yin、Uin及Vin)執行對比度改良處理。更具體而言，對比度被控制為在每一亮度位準中低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1中之黑側增益Bg及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1中之白側增益Wg所展示之程度。
γ曲線Lout包括基於黑側中亮度分佈61及白側中亮度區域62(其為局部區域中之亮度分佈)的低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1，其為比黑側中亮度分佈61及白側中亮度分佈62更寬之區域(相對於加權亮度中心G1之更低亮度及更高亮度之區域)中的輸入/輸出特徵線，因此，低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1，及藉此之γ曲線Lout易於在與輸入影像之描述(YUV信號(Yin、Uin、Vin))無關的情況下形成簡單曲線。更具體而言，在該實施例中，低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1各自包括不具有拐點之二次曲線，因此與輸入影像之描述(亦即，每一影像圖框中之輸入亮度信號Yin之直方圖分佈)無關，γ曲線Lout係一簡單S形曲線。
因此，例如，在亮度分佈中存在大量峰值之輸入影像之情況下，在相關技術之影像顯示器中，如圖14A及圖14B之伽馬曲線L105A及L105B之情況，伽馬曲線係複雜的，因此改良對比度之效應減小(參看圖14A)，或伽馬曲線具有一負斜率，藉此所顯示之影像表現不自然(參看圖14B)。另一方面，在根據該實施例之影像顯示器中，γ曲線Lout易於形成簡單S形曲線，因此與相關技術相比，所顯示影像之對比度得以更有效地改良，且所顯示之影像表現不自然得以防止。
此外，如圖5A及圖5B所示，關於黑側中亮度區域6BM及白側中亮度區域6WM中之總分佈量，根據該等總分佈量，黑側增益Bg及白側增益Wg分別增加至黑側分佈臨限值Bt1及白側分佈臨限值Wt1，因此增益經適當設定以根據總分佈量增加對比度。此外，在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt1或白側分佈臨限值Wt1的情況下，黑側增益Bg之值及白側增益Wg之值經限制以防止中亮度區域6M中之增益過量。因此，例如，即使在人皮膚之放大影像中，皮膚輪廓並未過多強調，且顯示更自然的影像。此外，在總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt2或白側分佈臨限值Wt2之情況下，黑側增益Bg之值及白側增益Wg之值經進一步限制(分別限制為小於黑側增益臨限值Bg2及白側增益臨限值Wg2)，因此，即使總分佈量進一步增加，中亮度區域6M中之增益得以可靠地限制以免過量。
接著，在對比度處理之後，矩陣電路41自YUV信號(Yout、Uout、Vout)再生RGB信號(Rout、Gout、Bout)，且驅動器42基於RGB信號(Rout、Gout、Bout)而產生驅動信號，且基於驅動信號而在顯示器5上顯示影像。
如上文所述，在該實施例中，在亮度分佈獲取電路21中，基於輸入亮度信號Yin而確定每一影像圖框中之中亮度區域6M，且在黑側中亮度分佈獲取電路22及白側中亮度分佈獲取電路23中，獲取每一影像圖框中之中亮度區域6M中之亮度分佈(黑側中亮度分佈61及白側中亮度分佈62)，且在特徵線確定區24中，基於黑側中亮度分佈61及白側中亮度分佈62，參考輸入/輸出特徵線L0適應性地改變，因此確定每一影像圖框中之γ曲線Lout，且在γ校正執行電路31中，基於γ曲線Lout，對YUV信號(Yin、Uin、Vin)執行影像校正，因此與輸入影像資料之描述無關，γ曲線Lout可易於形成一簡單曲線。因此，例如，即使在影像圖框中之亮度直方圖分佈包括大量分佈峰值之情況下，所顯示影像並不表現不自然，且有效的對比度改良可得以達成。
更具體而言，在每一影像圖框中獲取每一影像圖框中之亮度信號Yin之亮度分佈6中的中亮度區域6M中之黑側中亮度分佈61及白側中亮度分佈62，且在特徵線確定區24中，基於黑側中亮度分佈61及白側中亮度分佈62，確定每一影像圖框中之穿過參考點(加權亮度中心G1)及最小亮度點P3之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1以及穿過加權亮度中心G1及最大亮度點P4之高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1，且在γ校正執行電路31中，基於所確定之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及所確定之高亮度區域輸入/輸出曲線LW1，對相對於加權亮度中心G1之更低亮度及更高亮度之區域中的YUV信號(Yin、Uin、Vin)執行影像校正，因此與輸入影像資料之描述無關，低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1可各自易於形成一簡單曲線。
此外，在黑側中亮度區域6BM或白側中亮度區域6WM之總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt1或白側分佈臨限值Wt1的情況下，黑側增益Bg之值及白側增益Wg之值受到限制，因此中亮度區域6M中之增益過量可得以防止。因此，例如，在人皮膚之放大影像中，皮膚輪廓並未過多強調，且可顯示更自然的影像。
此外，在黑側中亮度區域6BM或白側中亮度區域6WM中之總分佈量大於黑側分佈臨限值Bt2或白側分佈臨限值Wt2的情況下，黑側增益Bg之值及白側增益Wg之值受到進一步限制(分別限制為小於黑側增益臨限值Bg2及白側增益臨限值Wg2)，因此，即使總分佈量進一步增加，中亮度區域6M中之增益過量可得以可靠地防止。
另外，黑側中亮度分佈獲取電路22及白側中亮度分佈獲取電路23被分別配置，因此可分別執行改良低亮度區域中對比度之操作及改良高亮度區域中對比度之操作。
[第二實施例]
接著，下文將描述本發明之第二實施例。根據該實施例之影像顯示器進一步包括根據第一實施例之影像顯示器中之輸入/輸出特徵線產生區2中之黑側亮度分佈獲取電路25及白側亮度分佈獲取電路26。
圖6展示根據該實施例之輸入/輸出特徵線產生區2A之組態。根據該實施例之輸入/輸出特徵線產生區2A包括亮度分佈獲取電路21、黑側中亮度分佈獲取電路22、白側中亮度分佈獲取電路23、特徵線確定區24、黑側亮度分佈獲取電路25及白側亮度分佈獲取電路26。相同組件由與第一實施例相同的數字表示且將不再另外展開描述。
舉例而言，如圖7A所示，基於由亮度分佈獲取電路21所獲取之亮度分佈6、加權亮度中心G及中亮度區域6M之資料，黑側亮度分佈獲取電路25獲取作為比每一影像圖框中所確定之中亮度區域6M更低之亮度側上之區域(黑側亮度區域6B)中的亮度分佈的每一影像圖框中之黑側亮度分佈63。同樣，例如，如圖7B所示，基於由亮度分佈獲取電路21所獲取之亮度分佈6、加權亮度中心G及中亮度區域6M之資料，白側亮度分佈獲取電路26獲取作為比每一影像圖框中所確定之中亮度區域6M更高之亮度側上之區域(白側亮度區域6W)中的亮度分佈的每一影像圖框中之白側亮度分佈64。
在此情況下，亮度分佈獲取電路21、黑側中亮度分佈獲取電路22、白側中亮度分佈獲取電路23、黑側亮度分佈獲取電路25及白側亮度分佈獲取電路26對應於本發明中之"亮度分佈獲取構件"之具體實例。
在根據該實施例之輸入/輸出特徵線產生區2A中，基於輸入亮度信號Yin而執行產生γ曲線Lout之以下操作。
首先，在亮度分佈獲取電路21中，如第一實施例之情況，基於亮度信號Yin而獲取每一影像圖框中之作為直方圖分佈之亮度分佈6，且基於所獲取之亮度分佈，確定每一影像圖框中之加權亮度中心G1及中亮度區域6M。接著，在黑側中亮度分佈獲取電路22及白側中亮度分佈獲取電路23中，如第一實施例之情況，基於亮度分佈6、加權亮度中心G及中亮度區域6M之資料，獲取每一影像圖框中之黑側中亮度分佈61及白側中亮度分佈62。另一方面，在黑側亮度分佈獲取電路25及白側亮度分佈獲取電路26中，基於亮度分佈6、加權亮度中心G及中亮度區域6M之資料，獲取每一影像圖框中之黑側亮度分佈63及白側亮度分佈64。
接著，在特徵線確定區24，如第一實施例之情況，基於由黑側中亮度分佈獲取電路22所獲取之黑側中亮度分佈61及由白側中亮度分佈獲取電路23所獲取之白側中亮度分佈62，產生低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1。
在根據該實施例之特徵線確定區24中，當最終確定γ曲線Lout時，除低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1之外基於由黑側亮度分佈獲取電路25所獲取之黑側亮度分佈63及由白側亮度分佈獲取電路26所獲取之白側亮度分佈64而確定γ曲線Lout。更具體而言，如圖8A所示之γ曲線Lout11之情況，基於黑側亮度分佈63而產生之輸入/輸出特徵線L10B之增益及基於白側亮度分佈64而產生之輸入/輸出特徵線L10W之增益與低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1之增益經疊加以最終確定包括低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB11及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW11的γ曲線Lout11。因此，除中亮度區域6M中之亮度分佈之外，考慮黑側亮度區域6B及白側亮度區域6W中之亮度分佈來確定γ曲線Lout11以更細微地調整γ曲線。
此外，例如，如圖8B所示，在由於輸入/輸出特徵線L10B之增益及輸入/輸出特徵線L10W之增益與低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1之增益及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1之增益疊加，低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB11之增益或高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW11之增益變為過量且在黑側亮度區域6B或白側亮度區域6W之一部分中，即使輸入改變，輸出並不改變，因此難以展示灰階的情況下，校正輸入/輸出特徵線L10B之增益及輸入/輸出特徵線L10W之增益至更小，且防止低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB11之增益或高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW11之增益過量。因此，可防止黑側亮度區域6B或白側亮度區域6W之一部分崩潰，且可以可靠地顯示灰階。
此外，例如，如圖9A所示，在基於黑側亮度分佈63或白側亮度分佈64而產生的輸入/輸出特徵線具有類似圖式中之輸入/輸出特徵線L20之形狀的情況下，如同圖式中之γ曲線Lout21，以類似方式確定輸入/輸出特徵線，且在此時增益變得過量的情況下，如同圖9B所示輸入/輸出特徵線L21，校正γ曲線Lout21之增益以免變得過量。
如上文所述，在該實施例中，當最終確定γ曲線Lout時，除低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB1及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW1之外，考慮由黑側亮度分佈獲取電路25所獲取之黑側亮度分佈63及由白側亮度分佈獲取電路26所獲取之白側亮度分佈64來確定γ曲線Lout，因此當亦考慮黑側亮度區域6B及白側亮度區域6W中之亮度分佈來確定γ曲線Lout11時，可更細微地調整γ曲線。
更具體而言，例如，在由於輸入/輸出特徵線L10B之增益及輸入/輸出特徵線L10W之增益疊加，低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB11之增益或高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW11之增益變得過量且難以顯示黑側亮度區域6B或白側亮度區域6W之一部分中之灰階的情況下，校正輸入/輸出特徵線L10B之增益及輸入/輸出特徵線L10W之增益至更小，因此黑側亮度區域6B或白側亮度區域6W之一部分崩潰可得以防止且灰階可得以可靠地顯示。
此外，黑側亮度分佈獲取電路25及白側亮度分佈獲取電路26被分別配置，因此在該實施例中可分別執行改良低亮度區域中對比度之操作及改良高亮度區域中對比度之操作。
雖然參考第一實施例及第二實施例描述本發明，但本發明並不受其限制且可作出各種修改。
舉例而言，在上述實施例中，在基於圖2所示之整個亮度區域中之亮度分佈6而確定加權亮度中心G1(如圖2所示)及基於加權亮度中心G1而確定中亮度區域之情況下，具有自加權中亮度中心至作為黑側之低亮度側及作為白側之高亮度側中的每一者之預定寬度(在圖2所示之實例中，寬度等於3個灰階位準)之區域被確定為每一影像圖框中之中亮度區域6M。然而，在加權亮度中心G1偏移至黑側之情況下(如圖10A所示)(在加權亮度中心G11提供於比加權亮度中心G1c更低亮度側上之情況下)，由特徵線確定區24確定一包括穿過中心點P30之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB3及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW3的輸入/輸出特徵線Lout3；然而，藉由低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB3，如在圖式中所示，黑增益過量減小，因此難以再現黑色之細節，藉此影像表現太暗。此外，在加權亮度中心G1偏移至白側之情況下(如圖11A所示)(在加權亮度中心G1h提供於比加權亮度中心G1c更高亮度側上之情況下)，由特徵線確定區24確定一包括穿過中心點P50之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB5及高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LW5的輸入/輸出特徵線Lout5；然而，藉由高亮度區域輸入/輸出特徵曲線LB5，如在圖式中所示，白增益過量增加，因此，影像表現太亮。
因此，在加權亮度中心G1偏移至黑側或亮側之情況下，如圖10B或圖11B所示，寬度與中亮度區域6M之寬度相同且在加權亮度中心G1被偏移之一側上距加權中亮度中心之寬度較窄且在另一側上之寬度較寬之區域被確定為中區域6Mv，因此可防止黑增益或白增益變得過量，藉此可達成更有效的對比度改良。
舉例而言，在上述實施例中，描述了基於整個亮度區域中之亮度分佈6而確定加權亮度中心G1(如圖2所示)及基於加權亮度中心G1而確定中亮度區域6M之情況；然而，例如，如圖12所示，基於預定初始中亮度區域6M0中之亮度分佈而確定加權亮度中心(加權中亮度中心G1M)，且具有自加權亮度中心G1M至低亮度側及高亮度側中的每一者之預定寬度(在圖12所示實例中，寬度等於3個灰階)之區域可被確定為每一影像圖框中之中亮度區域6M。在該組態中，可獲取與上述實施例之效應相同的效應。
此外，在上述實施例中，參看圖5A及圖5B詳細描述在黑側中亮度區域6BM或白側中亮度區域6WM中之總分佈量與黑側增益Bg或白側增益Wg之間的關係；然而，本發明並不限於此情況。舉例而言，在區域B2及W2以及區域B4及W4中，黑側增益Bg及白側增益Wg可不具有均一值，且可略微增加或減少至增益並不變得過量的程度。另外，黑側增益Bg及白側增益Wg可自區域B0及W0增加，或增益可自區域B2及W2直接減小至區域B4及W4而不配置區域B3及W3。
在上述實施例中，描述了黑側中亮度分佈獲取電路22及白側中亮度分佈獲取電路23配置於輸入/輸出特徵線產生區2中，或除此之外，黑側亮度分佈獲取電路25及白側亮度分佈獲取電路26配置於輸入/輸出特徵線產生區2A中，以使得同時對低亮度側執行對比度控制及對高亮度側執行對比度控制的情況；然而，可僅配置黑側中亮度分佈獲取電路22及白側中亮度分佈獲取電路23中的任一者，或除此之外，可僅配置黑側亮度分佈獲取電路25及白側亮度分佈獲取電路26中之任一者，以使得對低亮度側及高亮度側中的任一者執行對比度改良處理。即使在此種組態中，可顯示比相關技術中之影像更自然的影像且可有效地改良對比度。
在上述實施例中，描述了影像處理區3包括γ校正執行電路31的情況；然而，影像處理區3之組態並不限於此種情況，且影像處理區3可包括(例如)用於進行影像處理之另一電路，或複數個此種電路。
熟習此項技術者應瞭解，可視屬於所附申請專利範圍或其均等物之範疇內的設計要求及其他因素而定作出各種修改、組合、次組合及變更。
2．．．輸入/輸出特徵線產生區
2A．．．輸入/輸出特徵線產生區
3．．．影像處理區
5．．．顯示器
6．．．亮度分佈
6B．．．黑側亮度區域
6BM．．．黑側中亮度區域
6M．．．中亮度區域
6M0．．．預定初始中亮度區域
6Mv．．．中區域
6W．．．白側亮度區域
6WM．．．白側中亮度區域
11．．．調諧器
12．．．Y/C分離電路
13．．．色度解碼器
14．．．切換器
15．．．延遲電路
21．．．亮度分佈獲取電路
22．．．黑側中亮度分佈獲取電路
23．．．白側中亮度分佈獲取電路
24．．．特徵線確定區
25．．．黑側亮度分佈獲取電路
26．．．白側亮度分佈獲取電路
31．．．校正執行電路
41．．．矩陣電路
42．．．驅動器
51．．．CRT(陰極射線管)
52．．．LCD(液晶顯示器)
61．．．黑側中亮度分佈
62．．．白側中亮度分佈
63．．．黑側亮度分佈
64．．．白側亮度分佈
106A．．．亮度分佈
106B．．．亮度分佈
106C．．．亮度分佈
B0．．．區域
B1．．．區域
B2．．．區域
B3．．．區域
B4．．．區域
Bg1．．．黑側增益臨限值
Bg2．．．黑側增益臨限值
Bt0．．．黑側分佈臨限值
Bt1．．．黑側分佈臨限值
Bt2．．．黑側分佈臨限值
Bt3．．．黑側分佈臨限值
C1．．．色訊信號
G．．．加權亮度中心
G1．．．加權亮度中心
G1c．．．加權亮度中心
G1h．．．加權亮度中心
G1l．．．加權亮度中心
G1M．．．加權中亮度中心
G2．．．加權亮度中心
L0．．．參考輸入/輸出特徵線
L10B．．．輸入/輸出特徵線
L10W．．．輸入/輸出特徵線
L20．．．輸入/輸出特徵線
L21．．．輸入/輸出特徵線
L101．．．伽馬曲線
L102．．．伽馬曲線
L103．．．伽馬曲線
L104．．．伽馬曲線
L105A．．．伽馬曲線
L105B．．．伽馬曲線
LB．．．低亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LB1．．．低亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LB2．．．低亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LB3．．．低亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LB5．．．高亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LB11．．．低亮度區域輸入/輸出特徵曲線
Lout．．．γ曲線
Lout1．．．輸入/輸出特徵線(γ曲線)
Lout2．．．γ曲線
Lout3．．．輸入/輸出特徵線
Lout5．．．輸入/輸出特徵線
Lout11．．．γ曲線
Lout21．．．γ曲線
LW1．．．高亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LW2．．．高亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LW3．．．高亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LW5．．．高亮度區域輸入/輸出特徵曲線
LW11．．．高亮度區域輸入/輸出特徵曲線
P1．．．中心點
P2．．．中心點
P3．．．最小亮度點
P4．．．最大亮度點
P30．．．中心點
P50．．．中心點
Rout、Gout、Bout．．．RGB信號
TV．．．電視
U1．．．色差信號
Uin．．．色差信號
V1．．．色差信號
VCR．．．磁帶錄影機
Vin．．．色差信號
W0．．．區域
W1．．．區域
W2．．．區域
W3．．．區域
W4．．．區域
Wg1．．．白側增益臨限值
Wg2．．．白側增益臨限值
Wt0．．．白側分佈臨限值
Wt1．．．白側分佈臨限值
Wt2．．．白側分佈臨限值
Wt3．．．白側分佈臨限值
Y1．．．亮度信號
Y2、U2、V2．．．YUV信號
Yin．．．輸入亮度信號
Yout、Uout、Vout．．．YUV信號
圖1為展示根據本發明之第一實施例之影像顯示器之整個組態的電路方塊圖；圖2為描述亮度分佈、加權亮度中心及中亮度區域之間的關係的曲線；圖3A及圖3B為描述黑側中亮度分佈及白側中亮度分佈的曲線；圖4A及圖4B為展示根據第一實施例之輸入/輸出特徵線之具體實例的曲線；圖5A及圖5B為描述中亮度區域中總分佈量與增益之間的關係之具體實例的曲線；圖6為展示根據本發明之第二實施例之輸入/輸出特徵線產生區之組態的電路方塊圖；圖7A及圖7B為描述黑側亮度分佈及白側亮度分佈的曲線；圖8A及圖8B為展示根據第二實施例之輸入/輸出特徵線之具體實例的曲線；圖9A及圖9B為展示根據第二實施例之輸入/輸出特徵線之另一具體實例的曲線；圖10A及圖10B為描述根據本發明之修改之亮度分佈、參考亮度及中亮度區域之間的關係的曲線；圖11A及圖11B為描述根據本發明之修改之亮度分佈、參考亮度及中亮度區域之間的關係的曲線；圖12為描述根據本發明之修改之亮度分佈、初始參考亮度、初始中亮度區域及加權中亮度中心之間的關係的曲線；圖13A及圖13B為描述相關技術中之影像顯示器中亮度分佈與伽馬曲線之變化模式之間的關係之實例的曲線；圖14A及圖14B為描述相關技術中之影像顯示器中亮度分佈與伽馬曲線之變化模式之間的關係之另一實例的曲線；圖15A及圖15B為描述相關技術中之影像顯示器中亮度分佈與伽馬曲線之變化模式之間的關係之又一實例的曲線；及圖16A及圖16B為展示相關技術中之影像顯示器中伽馬曲線之變化模式的另一實例的曲線。
2．．．輸入/輸出特徵線產生區
3．．．影像處理區
5．．．顯示器
11．．．調諧器
12．．．Y/C分離電路
13．．．色度解碼器
14．．．切換器
15．．．延遲電路
21．．．亮度分佈獲取電路
22．．．黑側中亮度分佈獲取電路
23．．．白側中亮度分佈獲取電路
24．．．特徵線確定區
31．．．γ校正執行電路
41．．．矩陣電路
42．．．驅動器
51．．．CRT(陰極射線管)
52．．．LCD(液晶顯示器)
C1．．．色訊信號
Lout．．．γ曲線
Rout、Gout、Bout．．．RGB信號
TV．．．電視
U1．．．色差信號
Uin．．．色差信號
V1．．．色差信號
VCR．．．磁帶錄影機
Vin．．．色差信號
Y1．．．亮度信號
Y2、U2、V2．．．YUV信號
Yin．．．輸入亮度信號
Yout、Uout、Vout．．．YUV信號

Claims (17)

  1. 一種影像校正電路，其包含：一區域決定構件，其用於藉由計算每一完整影像圖框中之輸入影像資料之一亮度分佈之一加權亮度中心而基於該輸入影像資料之描述而決定每一影像圖框中之一中亮度區域，該加權亮度中心係為對應於亮度與頻率之乘積之總和除以該亮度分佈中之頻率總和的一亮度位置，該中亮度區域包括一黑-中區域及一白-中區域，該黑-中區域之一大小係不同於該白-中區域之一大小以回應於該加權亮度中心是否偏移至一低亮度側或一高亮度側；以及該區域決定構件基於該亮度分布、該加權亮度中心、及該中亮度區域來決定一黑側亮度區域及一白側亮度區域，該黑側亮度區域為亮度低於該中亮度區域中之最低亮度之一區域，該白側亮度區域為亮度高於該中亮度區域中之最高亮度之一區域，且該中亮度區域、該黑側亮度區域、及該白側亮度區域係為不同的且非部分重疊的；一亮度分佈獲取構件，其用於獲取每一影像圖框中之該確定之中亮度區域中的該輸入影像資料之該亮度分佈；一決定構件，其用於藉由基於該中亮度區域之該獲取之亮度分佈而適應性地改變一預定參考輸入/輸出特徵線來決定每一影像圖框中之一輸入/輸出特徵線，該輸入/輸出特徵線定義對該輸入影像資料之影像校正之實 質；及一校正執行構件，其用於基於該決定之輸入/輸出特徵線而對該輸入影像資料執行影像校正。
  2. 如請求項1之影像校正電路，其中該區域決定構件決定一區域作為該中亮度區域，該區域係藉由設定自該獲取之加權亮度中心至該低亮度側之一第一寬度、藉由設定自該加權亮度中心至該高亮度側之一第二寬度而決定。
  3. 如請求項1之影像校正電路，其中該亮度分佈獲取構件獲取作為一介於該決定之中亮度區域中之一最低亮度與該中亮度區域之中心處所提供之一參考亮度之間的區域中之一亮度分佈的每一影像圖框中之一黑側中亮度分佈，該決定構件基於該獲取之黑側中亮度分佈而決定一低亮度區域輸入/輸出特徵曲線，該低亮度區域輸入/輸出特徵曲線穿過在該參考輸入/輸出特徵線中根據該參考亮度決定之一參考點且穿過該參考輸入/輸出特徵線之一最小亮度點，及該校正執行構件基於該決定之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線而對具有一低於該參考亮度之亮度側之輸入影像資料執行影像校正。
  4. 如請求項3之影像校正電路，其中該低亮度區域輸入/輸出特徵曲線係一提供於該參考輸入/輸出特徵線下方且不具有一拐點之曲線。
  5. 如請求項3之影像校正電路，其中該亮度分佈獲取構件進一步獲取作為該黑側亮度區域中之一亮度分佈的一黑側亮度分佈，及該決定構件基於該獲取之黑側亮度分佈以及該黑側中亮度分佈而決定該低亮度區域輸入/輸出特徵曲線。
  6. 如請求項3之影像校正電路，其中該亮度分佈獲取構件進一步獲取作為一介於該決定之中亮度區域中之一最高亮度與該參考亮度之間的區域中之一亮度分佈的一白側中亮度分佈，該決定構件進一步基於該獲取之白側中亮度分佈而決定一高亮度區域輸入/輸出特徵曲線，該高亮度區域輸入/輸出特徵曲線穿過該參考輸入/輸出特徵線中之該參考點且穿過該參考輸入/輸出特徵線之一最大亮度點，及該校正執行構件分別基於該決定之低亮度區域輸入/輸出特徵曲線及該決定之高亮度區域輸入/輸出特徵曲線而對相對於該參考亮度之更低亮度及更高亮度區域中之輸入影像資料執行影像校正。
  7. 如請求項6之影像校正電路，其中該高亮度區域輸入/輸出特徵曲線係一提供於該參考輸入/輸出特徵線上方且不具有一拐點之曲線。
  8. 如請求項6之影像校正電路，其中該亮度分佈獲取構件進一步獲取作為該白側亮度區域中之一亮度分佈的一白側亮度分佈，及該決定構件基於該獲取之白側亮度分佈以及該白側中 亮度分佈而決定該高亮度區域輸入/輸出特徵曲線。
  9. 如請求項1之影像校正電路，其中該亮度分佈獲取構件獲取作為一介於該決定之中亮度區域中之一最高亮度與該中亮度區域之中心處所提供之一參考亮度之間的區域中之一亮度分佈的每一影像圖框中之一白側中亮度分佈，該決定構件基於該獲取之白側中亮度分佈而決定一高亮度區域輸入/輸出特徵曲線，該高亮度區域輸入/輸出特徵線穿過在該參考輸入/輸出特徵線中根據該參考亮度決定之一參考點且穿過該參考輸入/輸出特徵線之一最大亮度點，及該校正執行構件基於該決定之高亮度區域輸入/輸出特徵曲線而對具有一高於該參考亮度之亮度之輸入影像資料執行影像校正。
  10. 如請求項1之影像校正電路，其中該決定構件，其基於複數個臨限值而藉由調整一增益而適應性地改變該預定參考輸入/輸出特徵線，使得在該亮度分佈大於該複數個臨限值之一第一臨限值的情況下，該增益係被限制為一實質均一值。
  11. 如請求項1之影像校正電路，其中該加權亮度中心係經計算以用於該亮度分佈，其包括每一完整影像圖框中之該輸入影像資料之所有峰值，及該等峰值對應於每一完整影像圖框中之一背景和一前景。
  12. 如請求項1之影像校正電路，其中該黑側亮度區域之一大小係不同於該白側亮度區域之一大小。
  13. 如請求項2之影像校正電路，其中該第一寬度等於三個灰階。
  14. 一種使用具有一處理器之一影像校正裝置而執行之影像校正方法，該方法包含以下步驟：藉由計算每一完整影像圖框中之輸入影像資料之一亮度分佈之一加權亮度中心而基於該輸入影像資料之描述而決定每一影像圖框中之一中亮度區域，該加權亮度中心係為對應於亮度與頻率之乘積之總和除以該亮度分佈中之頻率總和的一亮度位置，該中亮度區域包括一黑-中區域及一白-中區域，該黑-中區域之一大小係不同於該白-中區域之一大小以回應於該加權亮度中心是否偏移至一低亮度側或一高亮度側；基於該亮度分布、該加權亮度中心、及該中亮度區域而決定一黑側亮度區域及一白側亮度區域，該黑側亮度區域為亮度低於該中亮度區域中之最低亮度之一區域，該白側亮度區域為亮度高於該中亮度區域中之最高亮度之一區域，且該中亮度區域、該黑側亮度區域、及該白側亮度區域係為不同的且非部分重疊的；獲取每一影像圖框中之該決定之中亮度區域中的該輸入影像資料之該亮度分佈；基於該中亮度區域之該獲取之亮度分佈而適應性地改變一預定參考輸入/輸出特徵線而使用該處理器來決定每 一影像圖框中之一輸入/輸出特徵線，該輸入/輸出特徵線定義對該輸入影像資料之影像校正之實質；及基於該決定之輸入/輸出特徵線而對該輸入影像資料執行影像校正。
  15. 一種影像顯示器，其包含：一區域決定構件，其用於藉由計算每一完整影像圖框中之輸入影像資料之一亮度分佈之一加權亮度中心而基於該輸入影像資料之描述而決定每一影像圖框中之一中亮度區域，該加權亮度中心係為對應於亮度與頻率之乘積之總和除以該亮度分佈中之頻率總和的一亮度位置，該中亮度區域包括一黑-中區域及一白-中區域，該黑-中區域之一大小係不同於該白-中區域之一大小以回應於該加權亮度中心是否偏移至一低亮度側或一高亮度側，以及該區域決定構件基於該亮度分布、該加權亮度中心、及該中亮度區域來決定一黑側亮度區域及一白側亮度區域，該黑側亮度區域為亮度低於該中亮度區域中之最低亮度之一區域，該白側亮度區域為亮度高於該中亮度區域中之最高亮度之一區域，且該中亮度區域、該黑側亮度區域、及該白側亮度區域係為不同的且非部分重疊的；一亮度分佈獲取構件，其用於獲取每一影像圖框中之該決定之中亮度區域中的該輸入影像資料之該亮度分佈；一決定構件，其用於藉由基於該中亮度區域之該獲取 之亮度分佈而適應性地改變一預定參考輸入/輸出特徵線來決定每一影像圖框中之一輸入/輸出特徵線，該輸入/輸出特徵線定義對該輸入影像資料之影像校正之實質；一校正執行構件，其用於基於該決定之輸入/輸出特徵線而對該輸入影像資料執行影像校正，及一顯示構件，其用於基於被執行影像校正之該輸入影像資料而顯示一影像。
  16. 一種影像校正電路，其包含：一區域決定區塊，其用於藉由計算每一完整影像圖框中之輸入影像資料之一亮度分佈之一加權亮度中心而基於該輸入影像資料之描述而決定每一影像圖框中之一中亮度區域，該加權亮度中心係為對應於亮度與頻率之乘積之總和除以該亮度分佈中之頻率總和的一亮度位置，該中亮度區域包括一黑-中區域及一白-中區域，該黑-中區域之一大小係不同於該白-中區域之一大小以回應於該加權亮度中心是否偏移至一低亮度側或一高亮度側，以及該區域決定構件基於該亮度分布、該加權亮度中心、及該中亮度區域來決定一黑側亮度區域及一白側亮度區域，該黑側亮度區域為亮度低於該中亮度區域中之最低亮度之一區域，該白側亮度區域為亮度高於該中亮度區域中之最高亮度之一區域，且該中亮度區域、該黑側亮度區域、及該白側亮度區域係為不同的且非部分重疊的；一亮度分佈獲取區塊，其用於獲取每一影像圖框中之 該決定之中亮度區域中的該輸入影像資料之該亮度分佈；一決定區塊，其用於藉由基於該中亮度區域之該獲取之亮度分佈而適應性地改變一預定參考輸入/輸出特徵線來決定每一影像圖框中之一輸入/輸出特徵線，該輸入/輸出特徵線定義對該輸入影像資料之影像校正之實質；及一校正執行區塊，其用於基於該決定之輸入/輸出特徵線而對該輸入影像資料執行影像校正。
  17. 一種影像顯示器，其包含：一區域決定區塊，其藉由計算每一完整影像圖框中之輸入影像資料之一亮度分佈之一加權亮度中心而基於該輸入影像資料之描述而決定每一影像圖框中之一中亮度區域，該加權亮度中心係為對應於亮度與頻率之乘積之總和除以該亮度分佈中之頻率總和的一亮度位置，該中亮度區域包括一黑-中區域及一白-中區域，該黑-中區域之一大小係不同於該白-中區域之一大小以回應於該加權亮度中心是否偏移至一低亮度側或一高亮度側，以及該區域決定構件基於該亮度分布、該加權亮度中心、及該中亮度區域來決定一黑側亮度區域及一白側亮度區域，該黑側亮度區域為亮度低於該中亮度區域中之最低亮度之一區域，該白側亮度區域為亮度高於該中亮度區域中之最高亮度之一區域，且該中亮度區域、該黑側亮度區域、及該白側亮度區域係為不同的且非部分重疊的； 一亮度分佈獲取區塊，其獲取每一影像圖框中之該決定之中亮度區域中的該輸入影像資料之該亮度分佈；一決定區塊，其藉由基於該中亮度區域之該獲取之亮度分佈而適應性地改變一預定參考輸入/輸出特徵線來決定每一影像圖框中之一輸入/輸出特徵線，該輸入/輸出特徵線定義對該輸入影像資料之影像校正之實質；一校正執行區塊，其基於該決定之輸入/輸出特徵線而對該輸入影像資料執行影像校正，及一顯示區塊，其用於基於被執行影像校正之該輸入影像資料而顯示一影像。
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