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技術 イメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法及びそのための画質改善装置

出願人 三星電子株式会社
発明者 趙辰穗バイ鍾佑
出願日 2007年2月13日 (13年10ヶ月経過) 出願番号 2007-032225
公開日 2007年8月30日 (13年4ヶ月経過) 公開番号 2007-221788
状態 特許登録済
技術分野 映像信号回路
主要キーワード 基準値レジスタ 遷移特性 高周波エッジ フィルタリング段階 エッジ遷移 アンダシュート 位構成要素 適応的フィルタリング
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (13)

課題

イメージ信号遷移特性の向上の際に発生するオーバーシュートアンダシュートとを抑制する方法を提供する。

解決手段

本発明の方法は、オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階及び遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジ局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタリング段階を含む。従って、オリジナルイメージエッジの遷移時間を減少しシュート発生を抑制して改善された画質イメージを生成することができる。

概要

背景

イメージ信号遷移特性の向上技術は、イメージ鮮鋭さを高めエッジ遷移時間を減少させてイメージ鮮明度を高くする。遷移特性の向上技術が輝度信号に対して適用されるとき輝度遷移向上という。

一般的に、遷移特性向上技術は遷移時間を減少させてイメージをさらに鮮明に見えるようにすることを目的とする。しかし、従来の遷移特性向上技術はエッジ遷移時間を減少させるがオーバーシュートアンダシュートとのような不必要な作用も随伴する。即ち、従来の遷移特性向上技術はエッジ遷移時間を減少させイメージの鮮鋭さを高くするが、不必要にイメージを歪曲させるという問題点があった。

図1は従来の画質改善過程の例を示す図である。図1を参照すると、画質改善装置に本来のイメージ信号Aが入力される。画質改善装置はイメージ信号Aに対する1次微分信号Bと2次微分信号Cとを生成する。

画質改善装置は1次微分信号Bと2次微分信号Cとを乗算して補正信号Dを生成する。以後、画質改善装置は本来のイメージ信号Aに補正信号Dを加算して鮮鋭さの向上されたイメージ信号Eを生成する。

鮮鋭さの向上されたイメージ信号Eは本来のイメージ信号Aに比べて短い遷移時間を有するが、オーバーシュートとアンダシュートも含む。このようなシュートはイメージを鮮明にする効果もあるが、本来のイメージを歪曲させて画質を低下させる要因となる場合もある。また、従来の画質改善過程で発生するシュートは遷移時間を短くするほど大きくなり、その大きさを任意に制御することが困難である。

概要

イメージ信号の遷移特性の向上の際に発生するオーバーシュートとアンダシュートとを抑制する方法を提供する。本発明の方法は、オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階及び遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタリング段階を含む。従って、オリジナルイメージエッジの遷移時間を減少しシュート発生を抑制して改善された画質のイメージを生成することができる。

目的

本発明は上述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明はエッジ遷移時間を減少しシュート発生を抑制する方法及びそのための画質改善装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

オリジナルイメージ信号遷移特性を向上させる段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号エッジでの局地的オーバーシュートアンダシュートとを除去するフィルタリング段階と、を含むことを特徴とするイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法

請求項2

前記オリジナルイメージ信号は、輝度信号であることを特徴とする請求項1記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。

請求項3

前記オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階は、前記オリジナルイメージ信号に対する1次微分信号及び2次微分信号を生成する段階と、前記1次微分信号及び前記2次微分信号を乗算した補正信号を生成する段階と、前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算する段階と、を含むことを特徴とする請求項1記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。

請求項4

前記フィルタリング段階は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートであるエッジ値を前記最大値にする段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にする段階と、を含むことを特徴とする請求項1記載のイメージ信号の遷移特性向上の際の、シュート抑制方法。

請求項5

前記フィルタリング段階は、3タッブフィルタリング段階を含むことを特徴とする請求項4記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。

請求項6

前記オーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する段階は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算値を求める段階と、前記オリジナル信号の1次微分値と2次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定する段階と、を含むことを特徴とする請求項4記載のイメージ信号の遷移特性の向上の際のシュート抑制方法。

請求項7

前記オーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定する段階は、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0以上の時オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0未満の時アンダシュートに決定することを特徴とする請求項6記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。

請求項8

前記イメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断する段階をさらに含み、前記エッジが高周波エッジではない場合、非高周波エッジに対して前記フィルタリング段階を実施することを特徴とする請求項1記載のイメージ信号の遷移特性の向上の際のシュート抑制方法。

請求項9

前記高周波エッジであるか否かを判断する段階は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する2次微分信号の絶対値と1次微分信号値とを加算する段階と、前記加算した値が基準値以上である場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満の場合、前記エッジを非高周波エッジと判断する段階と、を含むことを特徴とする請求項8記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。

請求項10

前記基準値は、使用者によって調整可能であることを特徴とする請求項9記載のイメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法。

請求項11

オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる遷移特性向上回路と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタと、を含むことを特徴とする画質改善装置

請求項12

前記オリジナルイメージ信号は、輝度信号であることを特徴とする請求項11記載の画質改善装置。

請求項13

前記遷移特性向上回路は、前記オリジナルイメージ信号に対する1次微分信号及び2次微分信号を生成する微分回路と、前記1次微分信号及び前記2次微分信号を乗算した補正信号を生成する乗算器と、前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算する加算器と、を含むことを特徴とする請求項11記載の画質改善装置。

請求項14

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断し、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートのエッジ値を前記最大値にし、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にすることを特徴とする請求項11記載の画質改善装置。

請求項15

前記フィルタは、3タップフィルタリングを実施することを特徴とする請求項14記載の画質改善装置。

請求項16

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を求め、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を用いて、前記遷移特性の向上されたイメージのエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定することを特徴とする請求項14記載の画質改善装置。

請求項17

前記フィルタは、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0以上のときオーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0未満のときアンダシュートに決定することを特徴とする請求項16記載の画質改善装置。

請求項18

前記画質改善装置は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断し、前記エッジが高周波エッジでない場合、前記フィルタが非高周波エッジに対するフィルタリングを実施するように制御する抑制制御器をさらに含むことを特徴とする請求項11記載の画質改善装置。

請求項19

前記抑制制御器は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する2次微分信号の絶対値と1次微分信号値とを加算した値以上である場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満である場合、前記エッジを非高周波エッジと判断し、前記非高周波エッジに対して前記フィルタがフィルタリングを実施するように制御することを特徴とする請求項18記載の画質改善装置。

請求項20

前記抑制制御器は、基準値レジスタで前記基準値を読み込むことを特徴とする請求項19記載の画質改善装置。

請求項21

オリジナルイメージ信号を提供するイメージソースと、オリジナルイメージ画質を改善する画質改善装置と、前記画質の改善されたイメージ信号を表示する表示装置と、を含み、前記画質改善装置は、前記オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる遷移特性向上回路と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタと、を含むことを特徴とする表示システム

請求項22

前記オリジナルイメージ信号は、輝度信号であることを特徴とする請求項21記載の表示システム。

請求項23

前記遷移特性向上回路は、前記オリジナルイメージ信号に対する1次微分信号及び2次微分信号を生成する微分回路と、前記1次微分信号及び前記2次微分信号を乗算した補正信号を生成する乗算器と、前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算した加算器と、を含むことを特徴とする請求項21記載の表示システム。

請求項24

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断し、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートであるエッジ値を前記最大値にし、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にすることを特徴とする請求項21記載の表示システム。

請求項25

前記フィルタは、3タップフィルタリングを実施することを特徴とする請求項24記載の表示システム。

請求項26

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を求め、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定することを特徴とする請求項24記載の表示システム。

請求項27

前記フィルタは、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0以上の時オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0未満のときアンダシュートに決定することを特徴とする請求項26記載の表示システム。

請求項28

前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断し、前記エッジが高周波エッジでない場合、前記フィルタが非高周波エッジに対する前記フィルタリングを実施するように制御する抑制制御器をさらに含むことを特徴とする請求項21記載の表示システム。

請求項29

前記抑制制御器は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する2次微分信号の絶対値と1次微分信号値とを加算した値が基準値以上の場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満の場合、前記エッジを非高周波エッジと判断し、前記非高周波エッジに対して前記フィルタがフィルタリングを実施するように制御することを特徴とする請求項28記載の表示システム。

請求項30

前記抑制制御器は、基準値レジスタで前記基準値を読み込むことを特徴とする請求項29記載の表示システム。

技術分野

0001

本発明はイメージ画質改善技術に係り、より詳細には、イメージ遷移特性の向上の際に発生するオーバーシュートアンダシュートとを抑制する方法と、そのための画質改善装置に関する。さらに、本発明は画質改善装置を含む表示システムに関する。

背景技術

0002

イメージ信号の遷移特性の向上技術は、イメージの鮮鋭さを高めエッジ遷移時間を減少させてイメージ鮮明度を高くする。遷移特性の向上技術が輝度信号に対して適用されるとき輝度遷移向上という。

0003

一般的に、遷移特性向上技術は遷移時間を減少させてイメージをさらに鮮明に見えるようにすることを目的とする。しかし、従来の遷移特性向上技術はエッジ遷移時間を減少させるがオーバーシュートとアンダシュートとのような不必要な作用も随伴する。即ち、従来の遷移特性向上技術はエッジ遷移時間を減少させイメージの鮮鋭さを高くするが、不必要にイメージを歪曲させるという問題点があった。

0004

図1は従来の画質改善過程の例を示す図である。図1を参照すると、画質改善装置に本来のイメージ信号Aが入力される。画質改善装置はイメージ信号Aに対する1次微分信号Bと2次微分信号Cとを生成する。

0005

画質改善装置は1次微分信号Bと2次微分信号Cとを乗算して補正信号Dを生成する。以後、画質改善装置は本来のイメージ信号Aに補正信号Dを加算して鮮鋭さの向上されたイメージ信号Eを生成する。

0006

鮮鋭さの向上されたイメージ信号Eは本来のイメージ信号Aに比べて短い遷移時間を有するが、オーバーシュートとアンダシュートも含む。このようなシュートはイメージを鮮明にする効果もあるが、本来のイメージを歪曲させて画質を低下させる要因となる場合もある。また、従来の画質改善過程で発生するシュートは遷移時間を短くするほど大きくなり、その大きさを任意に制御することが困難である。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は上述した問題点を解決するために案出されたもので、本発明はエッジ遷移時間を減少しシュート発生を抑制する方法及びそのための画質改善装置を提供することを目的とする。

0008

また、本発明はエッジの遷移時間を減少しシュート発生を抑制して改善された画質のイメージを出力する表示システムを提供することを他の目的とする。

0009

また、本発明はエッジの遷移時間を減少しシュート抑制を調節することができる方法及びそのための画質改善装置を提供する。

0010

また、本発明はエッジの遷移時間を減少しシュート抑制を調節して改善された画質のイメージを出力する表示システムを提供する。

0011

しかしながら、以上の目的は例示的なものであって、本発明の目的はこれに限定されない。

課題を解決するための手段

0012

前記のような目的を達成するために、本発明の一実施例によるイメージ信号の遷移特性の向上の際のシュート抑制方法オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジでの局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタリング段階を含む。

0013

前記オリジナルイメージ信号は輝度信号であることができる。

0014

前記オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる段階は、前記オリジナルイメージ信号に対する1次微分信号及び2次微分信号を生成する段階と、前記1次微分信号及び前記2次微分信号を乗算した補正信号を生成する段階と、前記オリジナルイメージ信号及び補正信号を加算する段階と、を含むことができる。

0015

前記フィルタリング段階は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートであるエッジ値を前記最大値にする段階と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にする段階と、を含むことができる。

0016

前記オーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する段階は、記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値とを乗算した値を求める段階と、前記オリジナル信号の1次微分値と2次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定する段階と、を含むことができる。前記オーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定する段階は、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0以上の時オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0未満の時アンダシュートに決定することができる。

0017

前記イメージ信号の遷移特性向上の際のシュート抑制方法は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断する段階をさらに含み、前記エッジが高周波エッジではない場合、非高周波エッジに対して前記フィルタリングを実施することができる。

0018

前記高周波エッジであるか否かを判断する段階は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する2次微分信号の絶対値と1次微分信号値とを加算する段階と、前記加算した値が基準値以上である場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満の場合、前記エッジを非高周波エッジと判断する段階と、を含むことができる。

0019

前記のような目的を達成するために、本発明の一実施例による画質改善装置は、オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる遷移特性向上回路と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタと、を含む。

0020

前記オリジナルイメージ信号は輝度信号であることができる。

0021

前記遷移特性向上回路は、前記オリジナルイメージ信号に対する1次微分信号及び2次微分信号を生成する微分回路と、前記1次微分信号及び前記2次微分信号を乗算した補正信号を生成する乗算器と、
前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算する加算器と、を含むことができる。

0022

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断し、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートのエッジ値を前記最大値にすることができる。また、前記フィルタは前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にすることができる。

0023

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を求め、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージのエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定することができる。この場合、前記フィルタは前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0以上であるとき、オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0未満のときアンダシュートに決定することができる。

0024

前記画質改善装置は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断し、前記エッジが高周波エッジでない場合、前記フィルタが非高周波エッジに対するフィルタリングを実施するように制御する抑制制御器をさらに含むことができる。前記抑制制御器は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する2次微分信号の絶対値と1次微分信号値とを加算した値が基準値以上である場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満である場合、前記エッジを非高周波エッジと判断し、前記非高周波エッジに対して前記フィルタがフィルタリングを実施するように制御する。

0025

前記のような目的を達成するために、本発明の一実施例による表示システムはオリジナルイメージ信号を提供するイメージソースと、オリジナルイメージの画質を改善する画質改善装置と、前記画質の改善されたイメージ信号を表示する表示装置と、を含む。前記画質改善装置は、前記オリジナルイメージ信号の遷移特性を向上させる遷移特性向上回路と、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジで局地的なオーバーシュートとアンダシュートとを除去するフィルタと、を含む。

0026

前記オリジナルイメージ信号は、輝度信号であることができる。

0027

前記遷移向上回路は、前記オリジナルイメージ信号に対する1次微分信号及び2次微分信号を生成する微分回路と、前記1次微分信号及び前記2次微分信号を乗算した補正信号を生成する乗算器と、前記オリジナルイメージ信号と補正信号とを加算した加算器と、を含むことができる。

0028

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断し、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、前記オーバーシュートエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最大値を求め、前記オーバーシュートであるエッジ値を前記最大値にすることができる。また、前記フィルタは前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダシュートである場合、前記アンダシュートであるエッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の最小値を求め、前記アンダシュートであるエッジ値を前記最小値にすることができる。

0029

前記フィルタは、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジから前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を求め、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を用いて前記遷移特性の向上されたイメージエッジがオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを決定することができる。この場合、前記フィルタは前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0以上の時オーバーシュートに決定し、前記オリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算が0未満のときアンダシュートに決定する。

0030

前記画質改善装置は、前記遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断し、前記エッジが高周波エッジでない場合、前記フィルタが非高周波エッジに対する前記フィルタリングを実施するように制御する抑制制御器をさらに含むことができる。

0031

前記抑制制御器は、前記エッジで前記オリジナルイメージ信号に対する2次微分信号の絶対値と1次微分信号値とを加算した値が基準値以上の場合、前記エッジを高周波エッジと判断し、前記加算した値が基準値未満の場合前記エッジを非高周波エッジと判断し、前記非高周波エッジに対して前記フィルタがフィルタリングを実施するように制御する。

0032

従って、本発明の実施例によるシュート発生を抑制する方法、そのための画質改善装置及び表示システムによるとオリジナルイメージエッジの遷移時間を減少しシュート発生を抑制して改善された画質のイメージを生成することができる。

0033

本文に開示されている本発明の実施例に対して、特定の構造的ないし機能的説明は、常に、本発明の実施例を説明するための目的で例示されたもので、本発明の実施例は多様な形態で実施することができ、本文に説明された実施例に限定されるものとして解釈してはならない。

0034

本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができ、特定実施例を図面に例示し本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定しようとするのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものとして理解されるべきである。

発明を実施するための最良の形態

0035

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。

0036

図2は本発明の一実施例による表示システムを示す図である。

0037

表示システム200はイメージソース210、イメージプロセッサ220及び表示装置230を含む。

0038

イメージソース210は表示対象となるオリジナルイメージを提供する。イメージソース210は表示システム200がどんな機能を実施するシステムであるかによって異なって実現される。例えば、表示システム200がデジタルTVである場合、イメージソース210はRF受信段逆多重化器ビデオデコーダなどを含む。この場合、RF受信段は放送信号を受信し、逆多重化器は受信された放送信号からビデオ信号を分離する。ビデオデコーダは分離されたビデオ信号をデコーディングし、デコーディング過程を通じて再構成されたイメージをイメージプロセッサ220に提供する。例えば、表示システム200がデジタルカメラである場合、イメージソース210はイメージセンサ絞り、及びアナログ/デジタル変換器などを含む。この場合、アナログ/デジタル変換器はイメージセンサによって撮像されたイメージをデジタルイメージに変換し、デジタルイメージをイメージプロセッサ220に提供する。

0039

イメージプロセッサ220はイメージソース210から提供されたオリジナルイメージに対する多様なイメージ処理過程を実施する。イメージプロセッサ220はオリジナルイメージの明暗を調整するか鮮鋭度を調節することができる。また、イメージプロセッサ220はオリジナルイメージの対比度を調節することができる。このような多様な機能を実施するイメージプロセッサ220はこのような各機能を実施する複数のハードウェアで実現することができ、このような機能を全部実施する単一のハードウェアで実現することもできる。また、イメージプロセッサ220はこのような機能を実施するためのプロシージャを含むソフトウェアと各プロシージャを実行するDSPとで実現することもできる。本発明による画質改善装置はこのようなイメージプロセッサ220に含まれ、オリジナルイメージのエッジ遷移特性を向上させ、エッジ遷移向上の際発生するシュートを抑制する。

0040

表示装置230はイメージプロセッサ220から出力された画質が改善されたイメージを表示する。表示装置230はLCD、OLED、CRTまたはPDPとすることができる。

0041

図3は本発明の一実施例による画質改善装置を示す図である。

0042

画質改善装置300は遷移特性向上回路310とMin/Maxフィルタ320を含む。一実施例において、画質改善装置300に入力される信号は輝度信号であり、画質改善装置300は輝度信号の水平遷移特性を向上させる。

0043

遷移特性向上回路310は入力されたオリジナルイメージ信号Yiの遷移特性を向上させる。即ち、遷移特性向上回路310はオリジナルイメージ信号Yiのエッジ遷移時間を減少させ、遷移特性の向上されたイメージ信号を生成する。このために、遷移特性向上回路310は1次微分回路311と2次微分回路312と乗算器313及び加算器314とを含む。

0044

1次微分回路311はオリジナルイメージ信号Yiに対する1次微分信号を生成し、2次微分回路312はオリジナルイメージ信号Yiに対する2次微分信号を生成する。図3では、2次微分回路312にオリジナルイメージ信号Yiが直接入力されるものとして表示されているが、2次微分回路312に1次微分信号を入力することで、画質改善装置300を実現することもできる。また、1次微分信号と2次微分信号とを一緒に生成するように微分回路を実現することもできる。

0045

乗算器313は1次微分信号と2次微分信号とを乗算して補正信号を生成する。加算器314はオリジナルイメージ信号と補正信号とを足して遷移特性の向上されたイメージ信号を生成する。

0046

Min/Maxフィルタ320は遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジから発生する局地的なオーバーシュート及びアンダシュートを除去する。

0047

このために、Min/Maxフィルタ320は遷移特性の向上された信号のエッジそれぞれが局地的にオーバーシュートであるかアンダシュートであるかを判断する。Min/Maxフィルタ320はオリジナルイメージ信号の1次微分値と2次微分値との乗算を求め、その値が0以上であるとオーバーシュートに決定し、0未満であるとアンダシュートに決定する。

0048

Min/Maxフィルタ320は遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがオーバーシュートである場合、エッジ付近のオリジナルイメージ信号の局部的な最大値を求め、前記エッジ値をオリジナルイメージ信号の局部的な最大値にする。また、Min/Maxフィルタ320は遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジがアンダカットである場合、エッジ付近の前記オリジナルイメージ信号の局部的な最小値を求め、前記エッジ値を前記オリジナルイメージ信号の局部的な最小値にする。

0049

一実施例において、Min/Maxフィルタ320は遷移向上されたイメージ信号のエッジに対して3タップフィルタリングを実施する。4タップ以上にフィルタリングを実施することもある。4タップ以上にフィルタリングを実施する場合Min/Maxフィルタ320の演算量が増え、特に、高周波エッジ成分が多い場合、局地的な最大値/最小値を求めることが難しくなる。3タップフィルタリングは数式1によって計算される。

0050

0051

ここで、y_inはオリジナルイメージ信号の値を意味し、y_outはMin/Maxフィルタ320にフィルタリングされた出力信号、即ち、遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジをフィルタリングした結果値を意味する。Tは遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジが局地的にアンダシュートであるかオーバーシュートであるかを判断する基準となる。即ち、Tが0以上であるとオーバーシュートエッジに該当し、Tが0未満であるとアンダシュートエッジに該当する。

0052

図3の画質改善装置300はMin/Maxフィルタ320を用いて遷移特性の向上されたイメージ信号から発生することがあるオーバーシュート及びアンダシュートを効果的に抑制することができる。しかし、イメージに含まれた文字対角線エッジの場合オーバーシュート及びアンダシュートの抑制によってイメージの画質低下が発生することもある。即ち、文字のライン幅増加または減少が発生することがあり、ジャギング(jagging)現象が発生することもある。従って、イメージの特性によってシュート抑制を制御する必要があるが、シュート抑制を制御することができる画質改善装置に対しては図4を参照して説明する。

0053

図4は本発明の他の実施例による画質改善装置を示す図である。

0054

画質改善装置400は遷移特性向上回路410とMin/Maxフィルタ420とを含む。一実施例において、画質改善装置400に入力される信号は輝度信号であり、画質改善装置400は輝度信号の水平遷移特性を向上させる。または、画質改善装置400は図3の画質改善装置300に含まれない抑制制御器430をさらに含む。遷移向上回路410とMin/Maxフィルタ420の機能及び動作は図3の画質改善装置300の対応する構成要素と同一であり、従って、それに対する説明は省略する。

0055

抑制制御器430は遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジそれぞれが高周波エッジであるか否かを判断する。抑制制御器430は非高周波エッジに対してMin/Maxフィルタ420がフィルタリングを実施するようにMin/Maxフィルタ420を除去する。

0056

このために、抑制制御器430は2次微分信号の絶対値と1次微分信号の絶対値とを足して値が基準値RV以上である場合、高周波エッジと判断し、基準値RV未満である場合、非高周波エッジと判断する。抑制制御器430は非高周波エッジに対してMin/Maxフィルタ420がフィルタリングイを実施するようにMin/Maxフィルタ420を制御する。抑制制御器430は基準値レジスタ(図示せず)で基準値RVを読み取り、基準値RVは使用者が設定することができる。

0057

図5は本発明の一実施例による画質改善過程を示す図である。

0058

まず、画質改善装置はオリジナルイメージ信号の入力を受ける(S510)。

0059

画質改善装置は補正信号を生成する(S520)。一実施例において、画質改善装置はオリジナルイメージ信号に対する1次微分信号及び2次微分信号を生成し、生成された1次微分信号及び2次微分信号を乗算して補正信号を生成する。

0060

補正信号が生成されると、画質改善装置はオリジナルイメージ信号に補正信号を足して遷移特性の向上されたイメージ信号を生成する(S530)。

0061

画質改善装置は遷移特性の向上されたイメージ信号のシュート発生を抑制するためにMin/Maxフィルタリングを実施する(S540)。

0062

画質改善装置はMin/Maxフィルタリングが終わると画質の改善されたイメージ信号を出力する(S550)。

0063

Min/Maxフィルタリングは遷移特性の向上されたイメージ信号の全てのエッジで実施することができるが、エッジの特性によって選択的に実施することもできる。このように、エッジの特性によるMin/Maxフィルタリングに対しては図6を参照して説明する。

0064

図6は本発明の一実施例によるフィルタリング過程を示す図である。

0065

画質改善装置は高周波エッジプラメータDを計算する(S610)。高周波エッジパラメータDは数式2によって計算することができる。

0066

0067

horizontal_first_derivativeはオリジナルイメージ信号に対する1次微分信号を意味し、abs(horizontal_second_derivative)はオリジナルイメージ信号に対する2次微分信号の絶対値を意味する。

0068

normalize演算は高周波エッジパラメータDが0〜1の間の値を有するように正規化する関数である。

0069

画質改善装置は高周波エッジパラメータDと基準値とを比較する(S620)。基準値は0〜1の間の値で使用者がその大きさを設定することができる。

0070

画質改善装置は高周波エッジパラメータDが基準値より小さい場合、遷移特性の向上されたイメージ信号のエッジに対してMin/Maxフィルタリングを実施し(S630)、そうでない場合、Min/Maxフィルタリングを実施しない。

0071

図7は本発明の一実施例による画質改善装置による画質改善効果を示す。

0072

従来のLTI(Luminance Transient Improvement)技法20でオリジナルイメージ10を処置した場合と本発明の一実施例によるフィルタリングを含むLTI技法30でオリジナルイメージを処理した場合、全部において遷移時間が短縮されることがわかる。

0073

しかし、A地点を見ると、従来のLTI技法20でオリジナルイメージ10を処理した場合オーバーシュートが示されるが、本発明の一実施例によるフィルタリングをLTI技法30でオリジナルイメージ10を処理した場合オーバーシュートは示されない。

0074

図8は本発明の他の実施例による画質改善効果を示すグラフである。

0075

従来のLTI技法50でオリジナルイメージ40を処理した場合と本発明の他の実施例による周波数適応的フィルタリングを含むLTI技法60でオリジナルイメージ40を処理した場合、全部において遷移時間が短縮されることがわかる。

0076

しかし、第1地点Aを見ると、従来のLTI技法50でオリジナルイメージ40を処理した場合、オーバーシュートが示されるが、本発明の他の実施例による周波数適応的フィルタリングを含むLTI技法60でオリジナルイメージ40を処理した場合、オーバーシュートは示されない。

0077

第2地点Bを見ると、図7の本発明の一実施例によるフィルタリングを含むLTI技法とは異なり、本発明の他の実施例による周波数適応的フィルタリングを含むLTI技法60でオリジナルイメージを処理した場合、オーバーシュートが示される。即ち、周波数適応的フィルタリングを含むLTI技法60は高周波エッジではMin/Maxフィルタリングを実施していないことがわかる。

0078

図9はオリジナルイメージを示し、図10図9のオリジナルイメージをLTIの方式で画質を改善した例を示す。図11図9のオリジナルイメージを本発明の一実施例によるフィルタリングを含むLTI技法で画質を改善した例を示し、図12図9のオリジナルイメージを本発明の他の実施例による周波数適応的フィルタリングを含むLTI技法で画質を改善した例を示す。

0079

本発明の実施例によるシュート発生を抑制する方法及びそのための画質改善装置によると、オリジナルイメージのエッジの遷移時間を減少させ、シュート発生を抑制して改善された画質のイメージを生成することができる。

0080

また、本発明の他の実施例によるシュート発生を抑制する方法及びそのための画質改善装置によると、エッジの遷移時間を減少させ、シュート抑制をエッジの特性によって調節することができる。

0081

このような画質改善装置を含む表示システムは向上された画質のイメージを表示することができる。

0082

本発明の実施例による画質改善装置に含まれた、特定の機能を実施する各構成要素はソフトエェアまたはハードウェアで実現することができる。複数の構成要素は上位構成要素で結合するか各構成要素は下位の構成要素で分離することができる。また、一つの構成要素が他の構成要素の一部機能を実施するように画質改善装置または表示システムを実現することもできる。

0083

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

図面の簡単な説明

0084

従来の画質改善過程の例を示す図である。
本発明の一実施例による表示システムを示す図である。
本発明の一実施例による画質改善装置を示す図である。
本発明の他の実施例による画質改善装置を示す図である。
本発明の一実施例による画質改善過程を示す図である。
本発明の一実施例によるフィルタリング過程を示す図である。
本発明の一実施例による画質改善効果を示すグラフである。
本発明の他の実施例による画質改善効果を示すグラフである。
オリジナルイメージの例を示す。
図9のオリジナルイメージを従来の方式で画質を改善した例を示す。
図9のオリジナルイメージを本発明の一実施例によって画質を改善した例を示す。
図9のオリジナルイメージを本発明の他の実施例によって画質を改善した例を示す。

符号の説明

0085

200 表示システム
210イメージソース
220イメージプロセッサ
230表示装置
300画質改善装置
310遷移特性向上回路
311 1次微分回路
312 2次微分回路
313乗算器
314加算器
320 Min/Maxフィルタ
430抑制制御器

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