(57)【要約】【課題】入力されるビデオ信号のレベルにより選択的にコントラストを拡張すると同時に色相を保存できる方法及び装置を提供する。【解決手段】輝度信号及び色相信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を出力するための第１輝度レベル変換回路と、前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための画像変換回路と、前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、第２制御信号に応じて前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力するための第２輝度レベル変換回路とを備える。前記ディスプレイ装置はカラーディスプレイチューブ、薄膜トランジスタ液晶表示装置またはプラズマディスプレイパネルであることが望ましい。【選択図】　　　図１
2004088732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置において、
輝度信号及び色相信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を出力するための第１輝度レベル変換回路と、
前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための画像変換回路と、
前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、第２制御信号に応じて前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力するための第２輝度レベル変換回路とを備えることを特徴とするビデオ信号の対比及び明度改善装置。
【請求項２】
前記ディスプレイ装置はＣＤＴ、ＴＦＴ−ＬＣＤまたはＰＤＰであることを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号の対比及び明度改善装置。
【請求項３】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置において、
ＲＧＢビデオ信号を輝度信号及び色相信号に変換するための第１画像変換回路と、
前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記ＲＧＢビデオ信号それぞれの信号レベルを比較し、最大レベルを有するＲビデオ信号、Ｇビデオ信号、またはＢビデオ信号を出力するための最大値出力回路と、
前記輝度信号及び前記色相信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を出力するための第１輝度レベル変換回路と、
前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための第２画像変換回路と、
前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記最大値出力回路の出力信号及び第２制御信号に応じて前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力するための第２輝度レベル変換回路とを備えることを特徴とするビデオ信号の対比及び明度改善装置。
【請求項４】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置において、
輝度信号及び色相信号を受信し、前記色相信号についての統計的特性を利用して前記輝度信号のレベルを下げ、その結果を出力するための第１輝度レベル変換回路と、
前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信し、制御信号に応じて前記色相信号を回転変換させ、その結果を出力するための色相制御回路と、
前記色相制御回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための画像変換回路と、
前記輝度信号についての統計的特性を利用して前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを高め、その結果を出力するための第２輝度レベル変換回路とを備えることを特徴とするビデオ信号の対比及び明度改善装置。
【請求項５】
前記ディスプレイ装置はＣＤＴ、ＴＦＴ−ＬＣＤとＰＤＰであることを特徴とする請求項４に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項６】
前記色相信号は２色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）であることを特徴とする請求項４に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項７】
前記色相信号についての統計的特性は現在フレームに関する前記色相信号の平均値であることを特徴とする請求項４に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項８】
前記輝度信号についての統計的特性は現在フレームに関する前記輝度信号の平均値であることを特徴とする請求項４に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項９】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置において、
ＲＧＢビデオ信号を輝度信号及び色相信号に変換するための第１画像変換回路と、
前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記ＲＧＢビデオ信号それぞれを比較し、最大レベルを有するＲビデオ信号、Ｇビデオ信号、またはＢビデオ信号を出力するための最大値出力回路と、
前記輝度信号及び前記色相信号を受信し、前記色相信号についての統計的特性を利用して前記輝度信号のレベルを下げ、その結果を出力するための第１輝度レベル変換回路と、
前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信し、制御信号に応じて前記色相信号を回転変換させ、その結果を出力するための色相制御回路と、
前記色相制御回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための第２画像変換回路と、
前記最大値出力回路の出力信号及び前記輝度信号についての統計的特性を利用して前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを高め、その結果を出力するための第２輝度レベル変換回路とを備えることを特徴とするビデオ信号の対比及び明度改善装置。
【請求項１０】
前記色相信号についての統計的特性は現在フレームに関する前記色相信号の平均値であることを特徴とする請求項９に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項１１】
前記輝度信号についての統計的特性は現在フレームに関する前記輝度信号の平均値であることを特徴とする請求項９に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項１２】
前記色相信号についての統計的特性は前のフレームに関する前記色相信号の平均値と現在フレームに関する前記色相信号の平均値との加重平均値であることを特徴とする請求項９に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項１３】
前記輝度信号についての統計的特性は前のフレームに関する前記輝度信号の平均値と現在フレームに関する前記輝度信号の平均値との加重平均値であることを特徴とする請求項９に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項１４】
前記色相信号についての統計的特性はフレームごとに前記色相信号に関する累積的な加重平均であり、前記加重平均は次の式のように表現され、
加重平均＝（１−ｗ）×Ｍ＿ｃｆ＋ｗ×Ｍ＿ｐｆであり、
ここでｗは加重値を示し、ｗの範囲は０と同じかそれより大きくて１より小さく、Ｍ＿ｃｆは現在フレームの色相信号の最大値の平均値を示し、Ｍ＿ｐｆは前のフレームの色相信号の最大値の平均値を示すことを特徴とする請求項９に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項１５】
前記輝度信号についての統計的特性は毎フレームごとに前記輝度信号に関する累積的な加重平均であり、前記加重平均は次の式のように表現され、
加重平均＝（１−ｗ）×Ｍ＿ｃｆ＋ｗ×Ｍ＿ｐｆであり、
ここでｗは加重値を示し、ｗの範囲は０以上１未満であり、Ｍ＿ｃｆは現在フレームの輝度信号の平均値を示し、Ｍ＿ｐｆは前のフレームの輝度信号の平均値を示すことを特徴とする請求項９に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項１６】
前記色相制御回路は前記回転変換の最中に生じる前記第１輝度レベル変換回路の出力信号の色帯域離脱を防止するために前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を弱め、その結果を出力することを特徴とする請求項９に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項１７】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置において、
ＲＧＢビデオ信号を輝度信号及び色相信号に変換するための第１画像変換回路と、
前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記ＲＧＢビデオ信号それぞれを比較し、最大レベルを有するＲビデオ信号、Ｇビデオ信号、またはＢビデオ信号を出力するための最大値出力回路と、
前記輝度信号及び前記色相信号をそれぞれ受信し、それらに関して統計的特性をそれぞれ計算して第１パラメータ及び第２パラメータを出力する信号統計推定回路と、
前記輝度信号及び前記色相信号を受信し、前記第１パラメータに応じて前記輝度信号のレベルを下げ、その結果を出力するための第１輝度レベル変換回路と、
前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信し、制御信号に応じて前記色相信号を回転変換し、その結果を出力するための色相制御回路と、
前記色相制御回路の出力信号を受信し、それらをＲＧＢビデオ信号に変換し、その結果を出力するための第２画像変換回路と、
前記第２パラメータ、前記最大値出力回路の出力信号、及び前記第２信号変換回路から出力される前記ＲＧＢビデオ信号に応じて前記第２画像変換回路から出力される前記ＲＧＢビデオ信号それぞれの利得を増やすための第２輝度レベル変換回路とを備えることを特徴とする対比及び明度改善装置。
【請求項１８】
前記第１パラメータは現在フレームに関する前記色相信号の平均値であることを特徴とする請求項１７に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項１９】
前記第２パラメータは現在フレームに関する前記輝度信号の平均値であることを特徴とする請求項１７に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項２０】
前記第１パラメータは前のフレームに関する前記色相信号の平均値と現在フレームに関する前記色相信号の平均値との加重平均値であることを特徴とする請求項１７に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項２１】
前記第２パラメータは前のフレームに関する前記輝度信号の平均値と現在フレームに関する前記輝度信号の平均値との加重平均値であることを特徴とする請求項１７に記載の対比及び明度改善装置。
【請求項２２】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための方法において、
輝度信号及び色相信号を含む第１ビデオ信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を含む第２ビデオ信号を出力する段階と、
前記第２ビデオ信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換する段階と、
前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、第２制御信号に応じて前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力する段階とを備えることを特徴とするビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項２３】
前記第１制御信号は現在フレームに関する前記色相信号の統計的特性から生成された信号であることを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項２４】
前記統計的特性は平均値、最小値、最大値、またはヒストグラムであることを特徴とする請求項２３に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項２５】
前記第２制御信号は現在フレームに関する前記輝度信号の統計的特性から生成された信号であることを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項２６】
前記統計的特性は平均値、最小値、最大値、またはヒストグラムであることを特徴とする請求項２５に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項２７】
前記第１制御信号は前のフレームに関する前記色相信号の平均値と現在フレームに関する前記色相信号の平均値との加重平均から生成された信号であることを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項２８】
前記第２制御信号は前のフレームに関する前記輝度信号の平均値と現在フレームに関する前記輝度信号の平均値との加重平均から生成された信号であることを特徴とする請求項２２に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項２９】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための方法において、
（ａ）ＲＧＢビデオ信号を輝度信号及び色相信号に変換する段階と、
（ｂ）前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記ＲＧＢビデオ信号それぞれを比較し、最大レベルを有するＲビデオ信号、Ｇビデオ信号、またはＢビデオ信号を出力する段階と、
（ｃ）前記輝度信号及び前記色相信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を出力する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階の色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換する段階と、
（ｅ）前記（ｄ）段階のＲＧＢビデオ信号を受信し、前記（ｂ）段階の出力信号と第２制御信号に応じて受信されたＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力する段階とを備えることを特徴とするビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項３０】
前記第１制御信号は現在フレームに関する前記色相信号の平均値であることを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項３１】
前記第２制御信号は現在フレームに関する前記輝度信号の平均値であることを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項３２】
前記第１制御信号は前のフレームに関する前記色相信号の平均値と現在フレームに関する前記色相信号の平均値との加重平均から生成された信号であることを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項３３】
前記第２制御信号は前のフレームに関する前記輝度信号の平均値と現在フレームに関する前記輝度信号の平均値との加重平均から生成された信号であることを特徴とする請求項２９に記載のビデオ信号の対比及び明度改善法。
【請求項３４】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するためのプログラム段階を行うためにコンピュータにより実行可能なプログラムを記録したコンピュータにより読み込み可能な記録媒体において、
輝度信号及び色相信号を含む第１ビデオ信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を含む第２ビデオ信号を出力する段階と、
前記第２ビデオ信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換する段階と、
前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、第２制御信号に応じて前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力する段階とを備えることを特徴とするコンピュータにより読み込み可能な記録媒体。
【請求項３５】
ディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するためのプログラム段階を行うためにコンピュータにより実行可能なプログラムを記録したコンピュータにより読み込み可能な記録媒体において、
（ａ）ＲＧＢビデオ信号を輝度信号及び色相信号に変換する段階と、
（ｂ）前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記ＲＧＢビデオ信号それぞれを比較し、最大レベルを有するＲビデオ信号、Ｇビデオ信号、またはＢビデオ信号を出力する段階と、
（ｃ）前記輝度信号及び前記色相信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を出力する段階と、
（ｄ）前記（ｃ）段階の色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換する段階と、
（ｅ）前記（ｄ）段階のＲＧＢビデオ信号を受信し、前記（ｂ）段階の出力信号と第２制御信号に応じて受信されたＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力する段階とを備えることを特徴とするコンピュータにより読み込み可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビデオ画像信号処理に係り、より詳細には、ディスプレイ装置にディスプレイされるビデオ画像の色相を保存するための対比／明度改善法及び対比／明度改善装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレイ装置に出力されるビデオ画像のダイナミックレンジが制限された環境にて、ディスプレイ装置に出力されるビデオ画像のコントラストを改善するために、入力されるビデオ画像のレベルは非線型関数により制御または変換される。
この時、非線型関数はすでに固定されているが、入力されるビデオ画像のヒストグラムなどを基盤に可変的に設けることができる。
前記のような非線型関数により入力されるビデオ画像のレベルが単純に変換される場合、前記ビデオ画像の特定レベル領域のコントラストは制限的に改善されうるが、レベルが高まる部分に白色成分が加えられて画像の彩度が低下する現象が発生する問題点がある。
【０００３】
一方、色相を保存しつつコントラストを改善するために入力されるビデオ画像のＲＧＢベクトルの輝度方向成分により利得を調整する方法が提案された。
この方法は輝度方向成分がカーソル無彩色に近い信号に関しては拡張利得を相対的に大きくし、色差成分の大きい彩度の高い信号に関しては相対的に拡張利得を小さくする。
このような方法は全体的な明るさを増しつつも色相の鮮明度を保持できる。しかし、前記方法は画像の色相によってだけ利得が調整されるので、ビデオ画像のレベルによる選択的な拡張が不可能であり、またダイナミックレンジが拡張されるので色相飽和現象が発生しうる問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、入力されるビデオ信号のレベルにより、選択的にコントラストを拡張すると同時に色相を保存できる方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を達成するため、本発明によるディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置は、輝度信号及び色相信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を出力するための第１輝度レベル変換回路と、前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための画像変換回路と、前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、第２制御信号に応じて前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力するための第２輝度レベル変換回路を備える。
前記ディスプレイ装置はカラーディスプレイチューブ（ＣＤＴ）、薄膜トランジスタ液晶表示装置（ＴＦＴ−ＬＣＤ）、またはプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）であることが望ましい。
【０００６】
本発明によるディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置は、ＲＧＢビデオ信号を輝度信号及び色相信号に変換するための第１画像変換回路と、前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記ＲＧＢビデオ信号それぞれの信号レベルを比較し、最大レベルを有するＲビデオ信号、Ｇビデオ信号、またはＢビデオ信号を出力するための最大値出力回路と、前記輝度信号及び前記色相信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を出力するための第１輝度レベル変換回路と、前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための第２画像変換回路と、前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記最大値出力回路の出力信号及び第２制御信号に応じて前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力するための第２輝度レベル変換回路とを備える。
【０００７】
本発明によるディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置は、輝度信号及び色相信号を受信し、前記色相信号についての統計的特性を利用して前記輝度信号のレベルを下げてその結果を出力するための第１輝度レベル変換回路と、前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信し、制御信号に応じて前記色相信号を回転変換させてその結果を出力するための色相制御回路と、前記色相制御回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための画像変換回路と、前記輝度信号についての統計的特性を利用して前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを高め、その結果を出力するための第２輝度レベル変換回路とを備える。
前記ディスプレイ装置はＣＤＴ、ＴＦＴ−ＬＣＤとＰＤＰである。前記色相信号についての統計的特性は現在フレームに関する前記色相信号の平均値であり、前記輝度信号についての統計的特性は現在フレームに関する前記輝度信号の平均値である。
【０００８】
本発明によるディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための装置は、ＲＧＢビデオ信号を輝度信号及び色相信号に変換するための第１画像変換回路と、前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記ＲＧＢビデオ信号それぞれを比較し、最大レベルを有するＲビデオ信号、Ｇビデオ信号、またはＢビデオ信号を出力するための最大値出力回路と、前記輝度信号及び前記色相信号を受信し、前記色相信号についての統計的特性を利用して前記輝度信号のレベルを下げ、その結果を出力するための第１輝度レベル変換回路と、前記第１輝度レベル変換回路の出力信号を受信し、制御信号に応じて前記色相信号を回転変換させ、その結果を出力するための色相制御回路と、前記色相制御回路の出力信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換するための第２画像変換回路と、前記最大値出力回路の出力信号及び前記輝度信号についての統計的特性を利用して前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを高め、その結果を出力するための第２輝度レベル変換回路とを備える。
【０００９】
本発明によるディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための方法は、輝度信号及び色相信号を含む第１ビデオ信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を含む第２ビデオ信号を出力する段階と、前記第２ビデオ信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換する段階と、前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、第２制御信号に応じて前記ＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力する段階とを備える。
【００１０】
前記第１制御信号は現在フレームに関する前記色相信号の統計的特性から生成された信号であり、前記第２制御信号は現在フレームに関する前記輝度信号の統計的特性から生成された信号である。前記統計的特性は平均値、最小値、最大値、またはヒストグラムである。
また、前記第１制御信号は前のフレームに関する前記色相信号の平均値と現在フレームに関する前記色相信号の平均値との加重平均から生成された信号であるか、前記第２制御信号は前のフレームに関する前記輝度信号の平均値と現在フレームに関する前記輝度信号の平均値との加重平均から生成された信号である。
【００１１】
本発明によるディスプレイ装置にてディスプレイされるビデオ信号の対比及び明度を改善するための方法は、（ａ）ＲＧＢビデオ信号を輝度信号及び色相信号に変換する段階と、（ｂ）前記ＲＧＢビデオ信号を受信し、前記ＲＧＢビデオ信号それぞれを比較し、最大レベルを有するＲビデオ信号、Ｇビデオ信号、またはＢビデオ信号を出力する段階と、（ｃ）前記輝度信号及び前記色相信号を受信し、第１制御信号に応じて前記輝度信号のレベルを下げ、前記色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を出力する段階と、（ｄ）前記（ｃ）段階の色相信号及び下げられたレベルを有する輝度信号を受信してＲＧＢビデオ信号に変換する段階と、（ｅ）前記（ｄ）段階のＲＧＢビデオ信号を受信し、前記（ｂ）段階の出力信号と第２制御信号に応じて受信されたＲＧＢビデオ信号それぞれのレベルを同時に高め、高められたレベルを有するＲＧＢビデオ信号を出力する段階を備える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明と本発明の動作上のメリット及び本発明の実施により達成される目的を十分に理解するため、本発明の望ましい実施例を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照せねばならない。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を説明することにより、本発明を詳細に説明する。各図面に提示された同じ参照符号は同じ部材を示す。
【００１３】
図１は本発明の第１実施例による対比及び明度改善装置１００のブロック図を示す。
図１を参照すれば、対比及び明度改善装置１００は第１画像変換回路１０、最大値出力回路２０、第１輝度レベル変換回路３０、第２画像変換回路４０、第２輝度レベル変換回路５０及びレベルスムージング回路６０を備える。
第１画像変換回路１０は入力されるＲＧＢビデオ信号（図１のＲＧＢ）を受信し、それらをＹＣｂＣｒカラー空間情報に変換し、デジタル輝度情報Ｙ及び色相情報を第１輝度レベル変換回路３０に出力する。
【００１４】
色相情報は２色差要素Ｃｂ，Ｃｒを保有し、Ｃｒは青色信号と基準信号との差を示し、Ｃｂは赤色信号と基準信号との差を示す。従って、第１画像変換回路１０は８ビットＲＧＢビデオ信号を８ビットＹＣｂＣｒデータに変換する。
最大値出力回路２０は入力されるＲＧＢビデオ信号ＲＧＢを受信し、それぞれのレベルを比較し、ＲＧＢビデオ信号ＲＧＢのうち最大レベルを有する信号Ｍ１を第２輝度レベル変換回路５０に出力する。
本実施の形態の最大値出力回路２０は第１比較器及び第２比較器を備えており、前記第１比較器はＢビデオ信号とＧビデオ信号とを受信し、各信号のレベルを比較し、その比較結果を出力する。
【００１５】
前記第２比較器は前記第１比較器の出力信号とＲビデオ信号とを受信して各信号のレベルを比較し、その比較結果を出力する。
従って、前記第２比較器の出力信号Ｍ１はＲビデオ信号、Ｇビデオ信号及びＢビデオ信号のうち最大レベルを有するビデオ信号である。
第１輝度レベル変換回路３０は第１画像変換回路１０の出力信号ＹＣｂＣｒを受信し、第１制御信号ＣＨＭに応じて図２及び図３に示された中間関数及び後述する数式（１）を利用して輝度情報（または輝度信号）Ｙだけのレベルを下げ、その結果Ｙ’ＣｂＣｒを第２画像変換回路４０に出力する。すなわち、第１輝度レベル変換回路５０は輝度信号Ｙのレベルだけを所定の利得Ｃ＿ｇａｉｎほど下げる。
【００１６】
図２は本発明による第１輝度レベル変換回路にて使われる中間関数の例を示す。
図２に示された中間関数の傾き（直線Ｅ−Ｄ）はユーザまたは対比及び明度改善装置１００のメーカにより可変である。入力される値ＣＨＭ，（後述する）ＷＣＨＭの範囲は０ないし２５５と設定できる。
【００１７】
図３は本発明による第１輝度レベル変換回路にて使われる輝度レベル変換関数（数式（１）のｆ（ＣＭ））の例を示す。
図３に示された各関数ｆ（Ａ’），ｆ（Ｂ’），ｆ（Ｃ’）は図２のｆ（Ａ），ｆ（Ｂ），ｆ（Ｃ）にそれぞれ対応する。入力されるＣＭの範囲は０ないし２５５と設定できる。
図２及び図３を参照すれば、第１制御信号ＣＨＭがＡ値を有する場合、輝度レベル変換関数はｆ（Ａ’）であり、第１制御信号ＣＨＭがＢ値を有する場合、輝度レベル変換関数はｆ（Ｂ’）であり、第１制御信号ＣＨＭがＣ値を有する場合、輝度レベル変換関数はｆ（Ｃ’）である。
【００１８】
すなわち、各制御信号ＣＨＭの値Ａ，ＢまたはＣに対応する各関数ｆ（Ａ’），ｆ（Ｂ’），ｆ（Ｃ’）は対比及び明度改善装置１００のメーカまたはユーザにより与えられうる。
従って、第１輝度レベル変換回路３０は図２及び図３に示された関数を利用して入力された輝度信号Ｙのレベルを数式（１）を通じて下げ、その結果Ｙ’ＣｂＣｒを出力する。また、第１輝度レベル変換回路３０は数式（１）を通じて計算されたそれらＣ＿ｇａｉｎを第２輝度レベル変換回路５０に出力する。
【００１９】
数式（１）を以下に示す。
Ｃ＿ｇａｉｎ＝ｆ（ＣＭ）／ＣＭ
Ｙ’＝Ｙ／Ｃ＿ｇａｉｎ　　　　　　　　　　　　・・・・・（１）
ここで、ＣＭは第１画像変換回路１０から出力される２色差要素（または２色差信号）Ｃｂ及びＣｒのうち最大値を示し、ｆ（ＣＭ）はＣＭの出力値を意味する。
【００２０】
そして、Ｙは第１輝度レベル変換回路３０の入力信号を示し、Ｙ’がＹを第１輝度レベル変換回路３０で変換した出力信号である。
第１輝度レベル変換回路３０は輝度レベル変換過程にて輝度信号Ｙが色帯域を外れることを防止するために、輝度信号Ｙのレベルを下げる。そして、下げられた輝度信号Ｙのレベルは第２輝度レベル変換回路５０により補償される。
【００２１】
図２及び図３を参照すれば、入力される第１制御信号ＣＨＭの値が増加するにしたがって、利得Ｃ＿ｇａｉｎは減少する。例えば、入力される第１制御信号ＣＨＭの値がＡであり、２色差信号Ｃｂ及びＣｒの最大値がＣＭの場合、第１輝度レベル変換回路３０は関数ｆ（Ａ’）を利用して利得Ｃ＿ｇａｉｎ＝ｆ（ＣＭ＿Ａ／ＣＭ）を計算し、前記利得Ｃ＿ｇａｉｎ＝ｆ（ＣＭ＿Ａ／ＣＭ）を利用して輝度信号Ｙのレベルを下げる。
【００２２】
第２画像変換回路４０は第１輝度レベル変換回路３０の出力信号Ｙ’ＣｂＣｒを受信し、それらをＲＧＢビデオ信号に変換し、その結果Ｒ１Ｇ１Ｂ１を第２輝度レベル変換回路５０に出力する。
第２輝度レベル変換回路５０は最大値出力回路２０の出力信号Ｍ１、第１輝度レベル変換回路３０から出力される利得Ｃ＿ｇａｉｎ、第２画像変換回路４０から出力されるビデオ信号Ｒ１Ｇ１Ｂ１及び第２制御信号ＬＵＭを受信し、第２画像変換回路４０から出力されるビデオ信号Ｒ１Ｇ１Ｂ１それぞれの利得を数式（２）及び数式（３）を通じて増やし、その結果Ｒ２Ｂ２Ｇ２をレベルスムージング回路６０に出力する。
【００２３】
また、第２輝度レベル変換回路５０はレベルスムージング回路６０をイネーブルさせるためのイネーブル信号ＥＮを生成してレベルスムージング回路６０に出力する。
数式（２）を以下に示す。
Ｇａｉｎ＝ｆＭ１／Ｍ１
Ｙ＿ｇａｉｎ＝Ｍｉｎ（（Ｇａｉｎ×Ｃ＿Ｇａｉｎ），２５５／（Ｍａｘ（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１））　　　　　・・・・・（２）
【００２４】
図４は本発明による第２輝度レベル変換回路にて使われる中間関数の例を示す。図４に示された中間関数の傾き、Ｅ値またはＩ値はユーザまたは対比及び明度改善装置１００のメーカにより可変である。
【００２５】
図５は本発明による第２輝度レベル変換回路にて使われる輝度レベル変換関数の例を示す。図５に示された各関数ｆ（Ｆ’），ｆ（Ｇ’），ｆ（Ｈ’）は図４のｆ（Ｆ），ｆ（Ｇ），ｆ（Ｈ）にそれぞれ対応する。図４のｆ（Ｆ），ｆ（Ｇ），ｆ（Ｈ）にそれぞれ対応する各関数ｆ（Ｆ’），ｆ（Ｇ’），ｆ（Ｈ’）はユーザまたは対比及び明度改善装置１００のメーカにより予め設定されている。図４及び図５を参照すれば、第２制御信号ＬＵＭの値が大きくなる場合、数式（２）による利得Ｇａｉｎは減る。
【００２６】
第２輝度レベル変換回路５０は色相保存を補償するためにＧａｉｎ×Ｃ＿Ｇａｉｎと２５５／（Ｍａｘ（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１））のうち最小利得値Ｙ＿ｇａｉｎを計算し、数式（３）を通じてＲビデオ信号、Ｇビデオ信号及びＢビデオ信号の利得をそれぞれ増加して、その結果Ｒ２Ｇ２Ｂ２を出力する。
数式（３）を以下に示す。
Ｒ２＝Ｙ＿ｇａｉｎ×Ｒ１
Ｇ２＝Ｙ＿ｇａｉｎ×Ｇ１
Ｂ２＝Ｙ＿ｇａｉｎ×Ｂ１　　　　　　　　　　　　　・・・・（３）
【００２７】
レベルスムージング回路６０はイネーブル信号ＥＮに応じて画素単位で第２輝度レベル変換回路５０の出力信号Ｒ２Ｇ２Ｂ２をフィルタリングし、その結果Ｒ３Ｇ３Ｂ３をＣＤＴ、ＴＦＴ−ＬＣＤとＰＤＰなどを含むディスプレイ装置に出力する。
レベルスムージング回路６０は「前の画素値」と「現在の画素値」とについて加重平均を使用してフィルタリングをする。従って、レベルスムージング回路６０はイネーブル信号ＥＮが活性化される場合、すなわち第２輝度レベル変換回路５０の出力信号のレベルが拡張される場合、レベルが拡張された区間について選択的にスムージングする。
【００２８】
すなわち、レベルスムージング回路６０は輝度信号のレベルを変換する過程にて輝度信号のレベルが高まった区間にて雑音が増幅されることを抑制するために、輝度信号のレベルが高まった領域についてだけ選択的に低域通過フィルタリングを行う。従って、レベルスムージング回路６０は第２輝度レベル変換回路５０の出力信号Ｒ２Ｇ２Ｂ２の急激な変化を防止する。
また、対比及び明度改善装置１００は第１画像変換回路１０、第１輝度レベル変換回路３０、第２画像変換回路４０、第２輝度レベル変換回路５０及びレベルスムージング回路６０を備えうる。この場合の各回路１０，３０，４０，５０及び６０の動作と機能とは前述の各回路１０，３０，４０，５０及び６０の動作と機能と実質的に同一である。
【００２９】
図６は本発明の第２実施例による対比及び明度改善装置２００のブロック図を示す。図６を参照すれば、対比及び明度改善装置２００は第１画像変換回路１０、最大値出力回路２０、画像統計推定回路２５０、第１輝度レベル変換回路３０、色相制御回路２１０、第２画像変換回路２２０、第２輝度レベル変換回路２３０及びレベルスムージング回路２４０を備える。
第１画像変換回路１０はＲＧＢビデオ信号ＲＧＢを受信し、それらをＹＣｂＣｒカラー空間情報に変換し、デジタル輝度情報（または輝度信号）Ｙ及び色相情報（または色相信号）を画像統計推定回路２５０及び第１輝度レベル変換回路３０に出力する。
【００３０】
色相情報または色相信号は２色差要素（または２色差信号）Ｃｂ，Ｃｒを保存する。Ｃｒは青色信号と基準信号との差を示し、Ｃｂは赤色信号と基準信号との差を示す。最大値出力回路２０は図１の最大値出力回路２０とその構造及び機能が同一なので詳細な説明は省略する。
画像統計推定回路２５０は輝度統計計算回路２５１及び色相統計計算回路２５３を備える。
輝度統計計算回路２５１は第１画像変換回路１０の出力信号ＹＣｂＣｒのうち輝度情報Ｙだけを受信し、現在フレームに関する輝度情報Ｙの平均値を計算し、その結果ＬＵＭを第２輝度レベル変換回路２３０に出力する。例えば、輝度情報Ｙが８ビットで示される場合、輝度統計計算回路２５１は２５６レベルのうち１レベルＬＵＭを出力する。
【００３１】
色相統計計算回路２５３は第１画像変換回路１０の出力信号ＹＣｂＣｒのうち色相情報Ｃｂ，Ｃｒを受信し、現在フレームに関する色相情報の平均値を計算し、その結果ＣＨＭを第１輝度レベル変換回路３０に出力する。例えば、色相情報が８ビットで示される場合、色相統計計算回路２５３は２５６レベルのうち１レベルＣＨＭを出力する。
色相統計計算回路２５３は２色差信号Ｃｂ，Ｃｒの最大値の平均値Ｍｅａｎ（Ｍａｘ（Ｃｂ，Ｃｒ））を計算するか、あるいは２色差信号Ｃｂ，Ｃｒの最大値の最大値Ｍａｘ（Ｍａｘ（Ｃｂ，Ｃｒ））を計算してその結果を出力する。
【００３２】
第１輝度レベル変換回路３０は第１画像変換回路１０の出力信号ＹＣｂＣｒを受信し、色相統計計算回路２５３の出力信号ＣＨＭに応じて図２及び図３に示された関数と数式（１）とを利用して輝度情報Ｙだけのレベルを下げ、その結果Ｙ’ＣｂＣｒを色相制御回路２１０に出力する。また、第１輝度レベル変換回路３０は数式（１）を通じて計算されたそれらＣ＿ｇａｉｎを第２輝度レベル変換回路２３０に出力する。
第１輝度レベル変換回路３０が輝度情報Ｙのレベルを下げるための技術的思想は図１に示された第１輝度レベル変換回路３０が輝度情報Ｙのレベルを下げるための技術的思想と同一である。従って、第１輝度レベル変換回路３０は図２及び図３に示された関数を利用して輝度情報Ｙのレベルを下げられる。
【００３３】
第１輝度レベル変換回路３０は輝度信号のレベル変換過程にて輝度信号Ｙが色帯域から外れることを防止するため、輝度信号Ｙのレベルを下げる。そして、下げられた輝度信号Ｙのレベルは第２輝度レベル変換回路２３０により補償される。
色相制御回路２１０は第１輝度レベル変換回路３０の出力信号Ｙ’ＣｂＣｒを受信し、制御信号θに応じて数式（４）を通じて２色差要素Ｃｂ及びＣｒを回転変換し、その結果Ｙ”Ｃｂ’Ｃｒ’を第２画像変換回路２２０に出力する。制御信号θは対比及び明度改善装置１００の外部から入力される。
例えば、制御信号θはユーザ入力装置などを通じて入力されうる。制御信号θは元来の２色差要素Ｃｂ及びＣｒを示す座標を基準に所定角度回転させるための変数である。従って、制御信号θは所定の角度、ｃｏｓθ及びｓｉｎθと与えられうる。色相制御回路２１０は制御信号θに対応するルックアップテーブルを備えられる。
【００３４】
数式（４）を以下に示す。
Ｙ”＝０．５×Ｙ’
Ｃｂ’＝０．５×（ｃｏｓθ×Ｃｂ＋ｓｉｎθ×Ｃｒ）
Ｃｒ’＝０．５×（−ｓｉｎθ×Ｃｂ＋ｃｏｓθ×Ｃｒ）　・・・・（４）
色相制御回路２１０は回転変換過程にて輝度信号Ｙ’及び２色差信号Ｃｂ及びＣｒが色帯域を外れることを防止するために、輝度信号Ｙ’及び２色差信号Ｃｂ及びＣｒのレベルを数式（４）を通じて下げる。数式（４）に使われた縮尺（０．５）は可変である。
【００３５】
第２画像変換回路２２０は色相制御回路２１０の出力信号Ｙ”Ｃｂ’Ｃｒを受信し、それらをＲＧＢビデオ信号に変換し、その結果Ｒ１Ｇ１Ｂ１を第２輝度レベル変換回路２３０に出力する。
第２輝度レベル変換回路２３０は最大値出力回路２０の出力信号Ｍ１、第１輝度レベル変換回路３０から出力される利得Ｃ＿ｇａｉｎ、第２画像変換回路２２０から出力されるビデオ信号Ｒ１Ｇ１Ｂ１及び輝度統計計算回路２５１から出力される信号ＬＵＭを受信し、第２画像変換回路２２０から出力される各ビデオ信号Ｒ１Ｇ１Ｂ１の利得を数式（５）及び数式（３）を通じて増やし、その結果Ｒ２Ｂ２Ｇ２をレベルスムージング回路２４０に出力する。
【００３６】
また、第２輝度レベル変換回路２３０はレベルスムージング回路２４０をイネーブルさせるためのイネーブル信号ＥＮを生成してレベルスムージング回路２４０に出力する。
数式（５）を以下に示す。
Ｇａｉｎ＝ＦＭ１／Ｍ１
Ｙ＿ｇａｉｎ＝Ｍｉｎ（（Ｇａｉｎ×Ｃ＿Ｇａｉｎ×２），２５５／（Ｍａｘ（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１））　　　　　　　　　　　　・・・・（５）
【００３７】
第２輝度レベル変換回路２３０が利得Ｇａｉｎを計算するための技術的思想は図１に示された第２輝度レベル変換回路５０が利得Ｇａｉｎを計算するための技術的思想と実質的に同一である。
従って、第２輝度レベル変換回路２３０は図４に示された中間関数及び図５に示された各輝度レベル変換関数ｆ（Ｆ’），ｆ（Ｇ’），ｆ（Ｈ’）を通じて最大値出力回路３０の出力信号Ｍ１に関する利得Ｇａｉｎを計算できる。
【００３８】
第２輝度レベル変換回路２３０は、色相保存を補償するためにＧａｉｎ×Ｃ＿Ｇａｉｎ×２と２５５／Ｍａｘ（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）のうちの最小の利得値Ｙ＿ｇａｉｎを出力する。そして、第２輝度レベル変換回路２３０は第１輝度レベル変換回路３０及び色相制御回路２１０により減った利得を補償するための縮尺、すなわち利得Ｃ＿ｇａｉｎと２とを利得Ｇａｉｎに掛け合わせる。
レベルスムージング回路２４０の構造及び機能は図１のレベルスムージング回路６０の構造及び機能と同一なので詳細な説明は省略する。
【００３９】
図６に示された対比及び明度改善装置２００はフレーム単位で入力されるビデオ信号（または画像）のヒストグラム、平均値、最小値、最大値などを含む統計的特性を利用して輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ及びＣｒを適応的に制御できる。
本発明による対比及び明度改善装置２００はディスプレイ装置の全体スクリーンまたは全体スクリーンのうち一部領域にディスプレイされる停止画像の対比及び明度を適切に制御できる。
よって、本発明による対比及び明度改善装置２００は入力される画素のコントラストを図３及び図５に示された非線型関数を利用して調節でき、同時にコントラスト調節過程にて生じうる色相鮮明度の変化を抑制できる。
【００４０】
図７は本発明の第３実施例による対比及び明度改善装置３００のブロック図を示す。図７を参照すれば、対比及び明度改善装置３００は第１画像変換回路１０、最大値出力回路２０、画像統計推定回路２５０、第１輝度レベル変換回路３１、色相制御回路２１０、第２画像変換回路２２０、第２輝度レベル変換回路２３１及びレベルスムージング回路２４０を備える。
【００４１】
第１画像変換回路１０はＲＧＢビデオ信号ＲＧＢを受信し、それらをＹＣｂＣｒカラー空間情報に変換し、デジタル輝度情報（または輝度信号）Ｙ及び色相情報（または色相信号）を画像統計推定回路２５０及び第１輝度レベル変換回路３０に出力する。最大値出力回路２０は図１の最大値出力回路２０とその構造及び機能が同一なので詳細な説明は省略する。
画像統計推定回路２５０は第１輝度統計計算回路２５４、第２輝度統計計算回路２５６、第１色相統計計算回路２５５及び第２色相統計計算回路２５７を備える。
【００４２】
第１輝度統計計算回路２５４は第１画像変換回路１０の出力信号ＹＣｂＣｒのうち輝度情報Ｙだけを受信し、現在フレームに関する輝度情報Ｙの統計的特性（例えば平均値）を計算し、その結果ＬＵＭを第２輝度統計計算回路２５６に出力する。
第２輝度統計計算回路２５６は前のフレームに関する輝度情報Ｙの統計的特性（例えば、平均値）と現在フレームに関する輝度情報Ｙの統計的特性（例えば、平均値）に対する加重平均を計算し、その結果ＷＬＵＭを第２輝度レベル変換回路２３１に出力する。
加重平均を利用する理由は現在フレームの輝度情報Ｙの統計的特性（平均値）が急激に変化することを防止するためである。従って、第２輝度統計計算回路２５６は累積的にあらゆるフレームに関する輝度情報Ｙの統計的特性（平均値）を計算できる。
【００４３】
第２輝度統計計算回路２５６にて使われる加重平均は数式（６）により計算できる。
数式（６）を以下に示す。
加重平均＝（１−ｗ）×Ｍ＿ｃｆ＋ｗ×Ｍ＿ｐｆ　　　・・・・（６）
ここで、ｗは加重値を示し、ｗの範囲は０と同じかそれより大きくて１より小さい。Ｍ＿ｃｆは現在フレームの輝度情報Ｙの平均値を示し、Ｍ＿ｐｆは前のフレームの輝度情報Ｙの平均値を示す。
第１輝度統計計算回路２５４及び第２輝度統計計算回路２５６は輝度情報Ｙに関する平均値、最小値、最大値またはヒストグラムなどを含むあらゆる統計的特性も計算できる。
【００４４】
第１色相統計回路２５５は第１画像変換回路１０の出力信号ＹＣｂＣｒのうち色相情報Ｃｂ，Ｃｒを受信し、現在フレームに関する色相情報の統計的特性（平均値）を計算し、その結果ＣＨＭを第２色相統計計算回路２５７に出力する。
第１色相統計計算回路２５５は２色差信号Ｃｂ，Ｃｒの最大値の平均値Ｍｅａｎ（Ｍａｘ（Ｃｂ，Ｃｒ））を計算するか、あるいは２色差信号Ｃｂ，Ｃｒの最大値の最大値Ｍａｘ（Ｍａｘ（Ｃｂ，Ｃｒ））を計算してその結果を出力できる。
【００４５】
第２色相統計計算回路２５７は前のフレームに関する色相情報の統計的特性（平均値）と現在フレームに関する色相情報の平均値に対する加重平均とを計算し、その結果ＷＣＨＭを第１輝度レベル変換回路３１に出力する。第２色相統計計算回路２５７は累積的にあらゆるフレームに関する色相情報の平均値ＷＣＨＭを計算できる。
第２色相統計計算回路２５７による加重平均は数式（６）を通じて計算できる。ここで、「Ｍ＿ｃｆ」は現在フレームの色相情報の平均値を示し、「Ｍ＿ｐｆ」は前のフレームの色相情報の平均値を示す。
例えば、第１色相統計計算回路２５５及び第２色相統計計算回路２５７それぞれが２色差信号Ｃｂ，Ｃｒの最大値に対する平均値を計算してその結果を出力するならば、第２色相統計計算回路２５７は累積的にあらゆるフレームに関する２色差要素の最大値の平均値を計算してその結果を出力する。
【００４６】
第１輝度レベル変換回路３１の機能は図６の第１輝度レベル変換回路３０の機能と実質的に同一である。従って、第１輝度レベル変換回路３１は第１画像変換回路１０の出力信号ＹＣｂＣｒを受信し、第２色相統計計算回路２５７の出力信号ＷＣＨＭに応じて図２及び図３に示された中間関数及び数式（１）を利用して輝度情報Ｙだけのレベルを下げ、その結果Ｙ’ＣｂＣｒを色相制御回路２１０に出力する。
色相制御回路２１０の機能と動作とは図６の色相制御回路２１０の機能と動作と同一である。すなわち、色相制御回路２１０は第１輝度レベル変換回路３１の出力信号Ｙ’ＣｂＣｒを受信し、制御信号θに応じて数式（４）を通じて２色差要素Ｃｂ及びＣｒを回転変換し、その結果Ｙ”Ｃｂ’Ｃｒ’を第２画像変換回路２２０に出力する。
【００４７】
第２画像変換回路２２０は色相制御回路２１０の出力信号Ｙ”Ｃｂ’Ｃｒ’を受信し、それらをＲＧＢビデオ信号に変換し、その結果Ｒ１Ｇ１Ｂ１を第２輝度レベル変換回路２３１に出力する。すなわち、第２画像変換回路２２０はＹＣｂＣｒデータをＲＧＢデータに変換する。
第２輝度レベル変換回路２３１の機能と動作とは図６の第２輝度レベル変換回路２３０の機能と動作と実質的に同一である。
すなわち、第２輝度レベル変換回路２３１は最大値出力回路２０の出力信号Ｍ１、第１輝度レベル変換回路３１から出力される利得Ｃ＿ｇａｉｎ、第２画像変換回路２２０から出力されるビデオ信号Ｒ１Ｇ１Ｂ１及び第２輝度統計計算回路２５６から出力される信号ＷＬＵＭを受信し、第２画像変換回路２２０から出力されるビデオ信号Ｒ１Ｇ１Ｂ１の利得を数式（５）及び数式（３）を通じて増やし、その結果Ｒ２Ｂ２Ｇ２をレベルスムージング回路２４０に出力する。
【００４８】
レベルスムージング回路２４０はイネーブル信号ＥＮに応じて画素単位で第２輝度レベル変換回路２３１の出力信号Ｒ２Ｇ２Ｂ２をフィルタリングし、その結果Ｒ３Ｇ３Ｂ３をＴＦＴ−ＬＣＤとＰＤＰなど含むディスプレイ装置に出力する。レベルスムージング回路２４０は図６のレベルスムージング回路２４０と同一である。
図７に示された対比及び明度改善装置はフレーム単位で入力されるビデオ画像のヒストグラム、平均値、最小値、最大値などを含む統計的特性を利用して輝度信号及び／または色差信号Ｃｂ及びＣｒを適切に制御できる。
【００４９】
本発明による対比及び明度改善装置３００はディスプレイ装置の全体スクリーンにて、または全体スクリーンのうち一部領域にてディスプレイされる動画像の対比及び明度を適切に制御できる。
本発明の実施例による色相保存のための適応的対比及び明度改善法は図１及び図４を通じて分かることは当然である。本発明の実施例による対比及び明度改善装置は１つの半導体チップまたはシステムオンチップで具現できる。
本発明はコンピュータにより読み込み可能な記録媒体にコンピュータで読み込み可能なコードとして具現できる。ここで、コンピュータにより読み込み可能な記録媒体はコンピュータシステムにより読み込まれうるデータを保存する能力を有したあらゆる記録装置、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ記憶装置などを含む。
【００５０】
その上、コンピュータにより読み込み可能な記録媒体はインターネットを通じてデータを伝送する搬送波である場合もある。コンピュータにより読み込み可能な記録媒体はネットワークに連結されたコンピュータシステムに必須的に設置されたり、コンピュータにより読み込み可能なコードとして記憶されうる。本発明の技術的な思想はハードウエア及びソフトウエアの結合により具現されうる。
本発明は図面に示された一実施例を参考に説明されたが、それは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者ならばそれから多様な変形及び均等な他実施例が可能であるという点が理解されるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決まるべきである。
【００５１】
【発明の効果】
このように、本発明のビデオ画像の色相保存のための適応的対比／明度改善法及び対比／明度改善装置によれば、入力されるビデオ画像のレベルにより選択的にコントラストを拡張すると同時に、コントラストを拡張する過程にて生じうる色相変化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による対比及び明度改善装置のブロック図。
【図２】本発明による第１輝度レベル変換回路にて使われる中間関数の一例を示す図。
【図３】本発明による第１輝度レベル変換回路にて使われる輝度レベル変換関数の一例を示す図。
【図４】本発明による第２輝度レベル変換回路にて使われる中間関数の一例を示す図。
【図５】本発明による第２輝度レベル変換回路にて使われる輝度レベル変換関数の一例を示す図。
【図６】本発明の第２実施例による対比及び明度改善装置のブロック図。
【図７】本発明の第３実施例による対比及び明度改善装置のブロック図。
【符号の説明】
１０　　第１画像変換回路
２０　　最大値出力回路
３０　　第１輝度レベル変換回路
４０　　第２画像変換回路
５０　　第２輝度レベル変換回路
６０　　レベルスムージング回路
１００　　明度改善装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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