專利名稱：沖出抑制方法和圖像質(zhì)量改善設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像質(zhì)量改善，更具體地，涉及一種沖出抑制(shootsuppression)的方法和圖像質(zhì)量改善設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于提高圖像信號(hào)銳度的瞬變改善技術(shù)減少了邊緣過(guò)渡(edge transition)時(shí)間。在亮度信號(hào)的情形中，瞬變改善技術(shù)被稱作亮度瞬變改善(LTI)技術(shù)。
通常，瞬變改善技術(shù)被用來(lái)減少過(guò)渡時(shí)間，從而提高圖像的銳度。在減少過(guò)渡時(shí)間時(shí)，可能存在與圖像的過(guò)沖(overshoot)和/或下沖(undershoot)或失真相關(guān)的副作用。
圖1是示出傳統(tǒng)的圖像質(zhì)量改善過(guò)程的實(shí)例的時(shí)序圖。
參考圖1，原始圖像信號(hào)A輸入至圖像質(zhì)量改善設(shè)備。該圖像質(zhì)量改善設(shè)備從輸入信號(hào)A產(chǎn)生第一導(dǎo)數(shù)(derivative)信號(hào)B和第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)C。圖像質(zhì)量改善設(shè)備將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)B與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)C相乘，產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)D。然后，圖像質(zhì)量改善設(shè)備將輸入信號(hào)A與調(diào)整信號(hào)D相加，產(chǎn)生質(zhì)量改善的圖像信號(hào)E。
質(zhì)量改善的圖像信號(hào)E具有比原始圖像信號(hào)A更短的過(guò)渡時(shí)間，但是還具有過(guò)沖和下沖。邊緣過(guò)渡時(shí)間的減少可使圖像銳化，而過(guò)沖和下沖(沖出)可使原始圖像失真，并因而降低了圖像質(zhì)量。當(dāng)過(guò)渡時(shí)間變得更短時(shí)，在傳統(tǒng)圖像質(zhì)量改善過(guò)程中發(fā)生的下沖或過(guò)沖將變得更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例提供了一種抑制沖出的方法以及一種圖像質(zhì)量改善設(shè)備，其能夠在抑制過(guò)沖和/或下沖的產(chǎn)生時(shí)減少邊緣過(guò)渡時(shí)間。
本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例提供了一種顯示系統(tǒng)，其能夠在抑制過(guò)沖和下沖的產(chǎn)生時(shí)，抑制沖出以及減少邊緣過(guò)渡時(shí)間，而產(chǎn)生質(zhì)量改善的圖像信號(hào)。
本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例提供了一種抑制沖出的方法以及一種圖像質(zhì)量改善設(shè)備，其能夠減少邊緣過(guò)渡時(shí)間并控制沖出的抑制。
本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例提供了一種顯示系統(tǒng)，其能夠減少邊緣過(guò)渡時(shí)間，并控制沖出的抑制，以產(chǎn)生質(zhì)量改善的圖像信號(hào)。
在本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例中，一種改善圖像信號(hào)的過(guò)渡特性的沖出抑制方法包括改善原始圖像信號(hào)的過(guò)渡特性，以及對(duì)位于瞬變改善的圖像信號(hào)邊緣處的局部過(guò)沖和/或下沖濾波。
原始圖像信號(hào)可以是亮度信號(hào)。
改善原始圖像信號(hào)的過(guò)渡特性可包括產(chǎn)生原始圖像信號(hào)的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和原始圖像信號(hào)的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)。通過(guò)第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)。對(duì)原始圖像信號(hào)與調(diào)整信號(hào)求和。
濾波局部過(guò)沖和/或下沖可包括確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的每個(gè)邊緣是否出現(xiàn)了局部的過(guò)沖和/或局部下沖。獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最大值。將獲得的最大值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于局部過(guò)沖的最大值。獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最小值。將獲得的最小值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于局部下沖的最小值。濾波局部過(guò)沖和/或下沖還可包括3抽頭濾波(3-tap filtering)。
確定是否發(fā)生局部過(guò)沖和/或局部下沖可包括將位于瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，獲得一乘積。基于該乘積確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣發(fā)生了哪種沖出。確定發(fā)生哪種沖出可包括當(dāng)該乘積大于“0”時(shí)確定發(fā)生過(guò)沖，而當(dāng)該乘積小于“0”時(shí)確定發(fā)生下沖。
該方法還可進(jìn)一步包括確定瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣是否是高頻邊緣。例如，濾波局部過(guò)沖和/或下沖可包括針對(duì)非高頻邊緣的濾波。
確定瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣是否為高頻邊緣可包括將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)的絕對(duì)值相加，獲得相加值。當(dāng)相加值大于參考值時(shí)，確定該邊緣是高頻邊緣。當(dāng)相加值小于參考值時(shí)，確定該邊緣是非高頻邊緣。參考值可以是用戶可選擇的。
依據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，一種圖像質(zhì)量改善設(shè)備包括瞬變改善電路和濾波器。瞬變改善電路改善原始圖像信號(hào)的過(guò)渡特性。濾波器消除位于瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的局部過(guò)沖和/或下沖。
原始圖像信號(hào)可以是亮度信號(hào)。
瞬變改善電路可包括微分電路、乘法器和加法器。微分電路可產(chǎn)生原始圖像信號(hào)的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和原始圖像信號(hào)的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)。乘法器通過(guò)將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘可產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)。加法器可將原始圖像信號(hào)與調(diào)整信號(hào)相加。
濾波器可確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣發(fā)生局部過(guò)沖還是局部下沖。獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最大值，以將獲得的最大值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于局部過(guò)沖的最大值。獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最小值，以將獲得的最小值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于局部下沖的最小值。濾波器可進(jìn)行3抽頭濾波。
濾波器可通過(guò)將位于瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，獲得一乘積，并根據(jù)該乘積確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣發(fā)生過(guò)沖還是下沖。濾波器可確定當(dāng)乘積大于“0”時(shí)發(fā)生過(guò)沖，而當(dāng)乘積小于“0”時(shí)發(fā)生下沖。
該設(shè)備還可包括抑制控制器。該抑制控制器可確定瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣是否是高頻邊緣。抑制控制器可控制濾波器，使得濾波器僅僅針對(duì)非高頻的邊緣進(jìn)行濾波。當(dāng)邊緣處的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)的絕對(duì)值的相加值大于參考值時(shí)，抑制控制器可確定該邊緣為高頻邊緣。而當(dāng)相加值小于參考值時(shí)，抑制控制器可確定該邊緣為非高頻邊緣。抑制控制器可從參考值寄存器接收參考值。
依據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，一種顯示系統(tǒng)包括圖像源、圖像質(zhì)量改善設(shè)備和顯示裝置。圖像源產(chǎn)生原始圖像信號(hào)。圖像質(zhì)量改善設(shè)備改善原始圖像的圖像質(zhì)量，并包括瞬變改善電路和濾波器。瞬變改善電路可改善原始圖像信號(hào)的過(guò)渡特性。濾波器可消除瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的局部過(guò)沖和/或下沖。顯示裝置顯示質(zhì)量改善的圖像信號(hào)。
原始圖像信號(hào)可以是亮度信號(hào)。
瞬變改善電路可包括微分電路、乘法器和加法器。微分電路可產(chǎn)生原始圖像信號(hào)的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和原始圖像信號(hào)的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)。乘法器可通過(guò)將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)。加法器可將原始圖像信號(hào)與調(diào)整信號(hào)相加。
濾波器可確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣發(fā)生局部過(guò)沖還是局部下沖。濾波器還可獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最大值，以將該獲得的最大值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于局部過(guò)沖的最大值。濾波器還可獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最小值，以將該獲得的最小值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于局部下沖的最小值。濾波器可進(jìn)行3抽頭濾波。
濾波器還可通過(guò)將瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，獲得一乘積。濾波器還可基于該乘積確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣發(fā)生過(guò)沖還是下沖。濾波器可確定當(dāng)該乘積大于“0”時(shí)發(fā)生過(guò)沖，而當(dāng)該乘積小于“0”時(shí)發(fā)生下沖。
該設(shè)備還可包括抑制控制器。抑制控制器可確定瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣是否為高頻邊緣。抑制控制器還可控制濾波器，使得濾波器只針對(duì)非高頻邊緣進(jìn)行濾波。當(dāng)邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)的絕對(duì)值的相加值大于參考值時(shí)，抑制控制器可確定該邊緣為高頻邊緣。而當(dāng)相加值小于參考值時(shí)，抑制控制器可確定該邊緣為非高頻邊緣。
因此，依據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的抑制沖出的方法、圖像質(zhì)量改善設(shè)備和顯示系統(tǒng)，可減少過(guò)渡時(shí)間，并可抑制沖出的產(chǎn)生，以產(chǎn)生抑制過(guò)沖和/或下沖的產(chǎn)生和/或控制沖出抑制的質(zhì)量改善的圖像。


下文中將結(jié)合以下附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的這些和/或其他方面和特征圖1是示出傳統(tǒng)圖像質(zhì)量改善過(guò)程的實(shí)例的時(shí)序圖；圖2是示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的顯示系統(tǒng)的框圖；圖3是示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的框圖；圖4是示出依據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的框圖；圖5是示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的圖像質(zhì)量改善過(guò)程的流程圖；圖6是示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的濾波過(guò)程的流程圖；圖7是示出圖3的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的性能的曲線圖；
圖8是示出圖4的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的性能的曲線圖；圖9是示出原始圖像實(shí)例的視圖；圖10是示出通過(guò)傳統(tǒng)亮度瞬變改善(LTI)技術(shù)，改善了質(zhì)量的圖像的實(shí)例的視圖；圖11是示出通過(guò)使用圖3的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的LTI技術(shù)，改善了質(zhì)量的圖像的實(shí)例的視圖；以及圖12是示出通過(guò)使用圖4的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的LTI技術(shù)，改善了質(zhì)量的圖像的實(shí)例的視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以多種不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)視為局限于這里提出的示例性實(shí)施例。同樣的參考標(biāo)號(hào)在整個(gè)申請(qǐng)中指的是同樣的元件。
將會(huì)理解，當(dāng)一個(gè)元件被稱為“連接至”或“耦合至”另一個(gè)元件，它可以直接連接至或耦合至另一個(gè)元件，或者可以存在插入元件。其他用來(lái)描述元件之間關(guān)系的詞語(yǔ)應(yīng)做類似方式的解釋(例如“在……之間”、“與……相鄰”等)。
圖2是示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的顯示系統(tǒng)的框圖。
參考圖2，顯示系統(tǒng)200包括圖像源210、圖像處理器220和顯示裝置230。
圖像源210產(chǎn)生將要顯示的原始圖像。圖像源210可依據(jù)顯示系統(tǒng)200的功能得到各種實(shí)現(xiàn)。例如，在顯示系統(tǒng)200是數(shù)字電視(TV)的情況中，圖像源210可包括射頻(RF)接收器、多路信號(hào)分解器、視頻解碼器等。RF接收器接收廣播信號(hào)。多路信號(hào)分解器從接收到的廣播信號(hào)分離出視頻信號(hào)。視頻解碼器對(duì)分離出的視頻信號(hào)解碼，并給圖像處理器220提供由視頻解碼器重建的圖像。例如，在顯示系統(tǒng)200是數(shù)字照相機(jī)的情況中，圖像源210可包括圖像傳感器，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)等。ADC將由圖像傳感器提供的模擬圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，并將數(shù)字圖像提供至圖像處理器220。
圖像處理器220處理由圖像源210接收的原始圖像。例如，圖像處理器220可控制原始圖像的亮度、銳度和/或?qū)Ρ榷?。因此，圖像處理器220可包括硬件和/或軟件來(lái)執(zhí)行以上功能。例如，圖像處理器220可用包括執(zhí)行各功能的指令和執(zhí)行這些指令的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的圖像質(zhì)量改善設(shè)備可以包括在圖像處理器220內(nèi)。因此，這種圖像質(zhì)量改善設(shè)備可以改善原始圖像邊緣處的過(guò)渡特性，并且可以抑制當(dāng)處理原始圖像信號(hào)以改善圖像信號(hào)的過(guò)渡特性時(shí)出現(xiàn)的沖出。
顯示裝置230利用圖像處理器220的輸出信號(hào)，顯示具有比原始圖像改善了圖像質(zhì)量的圖像。顯示裝置230可以是液晶顯示器(LCD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器、陰極射線管(CRT)和等離子顯示面板(PDP)等。
圖3是示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的框圖。
參考圖3，圖像質(zhì)量改善設(shè)備300包括瞬變改善電路310和最小/最大濾波器320。依據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，圖像質(zhì)量改善設(shè)備300接收亮度信號(hào)并改善亮度信號(hào)的水平過(guò)渡特性。
瞬變改善電路310改善原始圖像信號(hào)Yi的過(guò)渡特性。例如，瞬變改善電路310減少原始圖像信號(hào)Yi邊緣的過(guò)渡時(shí)間，以產(chǎn)生瞬變改善的圖像信號(hào)TIS。瞬變改善電路310包括第一微分電路311、第二微分電路312、乘法器313和加法器314。
第一微分電路311產(chǎn)生原始圖像信號(hào)Yi的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS1，而第二微分電路312產(chǎn)生原始圖像信號(hào)Yi的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS2。在上述參考圖3的示例性實(shí)施例中，第二微分電路312直接接收原始圖像信號(hào)Yi。依據(jù)其他示例性的實(shí)施例，第二微分電路312可接收第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS1，以產(chǎn)生第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS2。此外，圖像質(zhì)量改善設(shè)備300可包括一個(gè)既產(chǎn)生第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS1又產(chǎn)生第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS2的微分電路。
乘法器313將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS1和第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS2相乘，產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)AS。加法器314將原始圖像信號(hào)Yi與調(diào)整信號(hào)AS相加，產(chǎn)生瞬變改善的圖像信號(hào)TIS。
最小/最大濾波器320消除發(fā)生在瞬變改善的圖像信號(hào)TIS邊緣的局部過(guò)沖和下沖。
最小/最大濾波器320確定瞬變改善的信號(hào)TIS的每個(gè)邊緣是局部過(guò)沖還是下沖。例如，最小/最大濾波器320將原始圖像信號(hào)Yi的第一微分值與原始圖像信號(hào)Yi的第二微分值相乘。最小/最大濾波器320確定當(dāng)該乘積大于“0”時(shí)，該邊緣對(duì)應(yīng)于過(guò)沖；而當(dāng)該乘積小于“0”時(shí)，該邊緣對(duì)應(yīng)于下沖。
當(dāng)在瞬變改善的圖像信號(hào)TIS的邊緣發(fā)生過(guò)沖時(shí)，最小/最大濾波器320獲得在原始圖像信號(hào)Yi的邊緣周圍的局部最大值，然后將獲得的值設(shè)定為原始圖像信號(hào)Yi的局部最大值。當(dāng)在瞬變改善的圖像信號(hào)TIS的邊緣發(fā)生下沖時(shí)，最小/最大濾波器320獲得在原始圖像信號(hào)Yi的邊緣周圍的局部最小值，然后將獲得的值設(shè)定為原始圖像信號(hào)Yi的局部最小值。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，最小/最大濾波器320可針對(duì)瞬變改善的圖像信號(hào)TIS的邊緣進(jìn)行3抽頭濾波。在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，最小/最大濾波器320可進(jìn)行4抽頭濾波。然而，當(dāng)用大于4抽頭進(jìn)行濾波時(shí)，可能增加最小/最大濾波器320的運(yùn)算量。例如，當(dāng)存在著許多高頻邊緣時(shí)，可能難以計(jì)算局部的最大/最小值?？梢罁?jù)下式1進(jìn)行3抽頭濾波。
y_out[m][n]＝y(tǒng)_local_max[m][n]＝max(y_in[m][n-1]，y_in[m][n]，y_in[m][n+1])，ifT＞＝0y_out[m][n]＝y(tǒng)_local_min[m][n]＝min(y_in[m][n-1]，y_in[m][n]，y_in[m][n+1])，ifT＜0T＝(水平歸一的第一導(dǎo)數(shù))*(水平第二導(dǎo)數(shù))這里“y_in”表示原始圖像信號(hào)Yi的值，“y_out”表示從最小/最大濾波器320產(chǎn)生的輸出信號(hào)Yo的值。例如，通過(guò)濾波瞬變改善的圖像信號(hào)TIS的邊緣獲得的值。另外，“T”是確定瞬變改善的圖像信號(hào)TIS的邊緣是局部過(guò)沖還是局部下沖的參考值。當(dāng)T大于“0”時(shí)，該邊緣對(duì)應(yīng)于過(guò)沖。而當(dāng)T小于“0”時(shí)，該邊緣對(duì)應(yīng)于下沖。
可實(shí)現(xiàn)圖3中的圖像質(zhì)量改善設(shè)備300，以利用最小/最大濾波器320來(lái)抑制過(guò)沖和下沖在瞬變改善的圖像信號(hào)TIS中出現(xiàn)。當(dāng)抑制了圖像上疊加的字母和對(duì)角線的邊緣上的過(guò)沖和下沖時(shí)，可能導(dǎo)致圖像質(zhì)量劣化。例如，字母的線寬可能增大、減小或可能導(dǎo)致鋸齒。因此，需要依據(jù)圖像特性控制沖出的抑制。能夠控制沖出抑制的圖像質(zhì)量改善設(shè)備將參考圖4在下文中進(jìn)行描述。
圖4是示出依據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的框圖。
參考圖4，圖像質(zhì)量改善設(shè)備400包括瞬變改善電路410和最小/最大濾波器420。依據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，圖像質(zhì)量改善設(shè)備400接收亮度信號(hào)，以改善圖像信號(hào)的水平過(guò)渡特性。圖像質(zhì)量改善設(shè)備400還包括抑制控制器430。瞬變改善電路410和最小/最大濾波器420的功能和操作基本與圖3中的瞬變改善電路310和最小/最大濾波器320相同。
抑制控制器430確定瞬變改善的圖像信號(hào)TIS的每一邊緣是否為高頻邊緣。抑制控制器430控制最小/最大濾波器420。例如，抑制控制器430使最小/最大濾波器420執(zhí)行針對(duì)非高頻邊緣的濾波。
當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)數(shù)信號(hào)DS1的絕對(duì)值和第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS2的絕對(duì)值之和大于參考值RV時(shí)，抑制控制器430確定瞬變改善的圖像信號(hào)TIS的邊緣是高頻邊緣。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)數(shù)信號(hào)DS1和第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)DS2的絕對(duì)值之和小于參考值RV時(shí)，抑制控制器430確定瞬變改善的圖像信號(hào)TIS的邊緣是非高頻邊緣。抑制控制器430可從參考值寄存器(未示出)接收參考值RV。參考值RV可以是用戶可改變的。
圖5是示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的圖像質(zhì)量改善過(guò)程的流程圖。
參考圖5，圖像質(zhì)量改善設(shè)備接收原始圖像信號(hào)(步驟S510)。
圖像質(zhì)量改善設(shè)備產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)(步驟S520)。依據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，圖像質(zhì)量改善設(shè)備產(chǎn)生原始圖像信號(hào)的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和原始圖像信號(hào)的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)，然后通過(guò)將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)。
當(dāng)產(chǎn)生了調(diào)整信號(hào)，圖像質(zhì)量改善設(shè)備通過(guò)將原始圖像信號(hào)與調(diào)整信號(hào)相加產(chǎn)生瞬變改善的圖像信號(hào)(步驟S530)。
圖像質(zhì)量改善設(shè)備執(zhí)行最小/最大濾波，以抑制在瞬變改善的圖像信號(hào)中沖出的產(chǎn)生(步驟S540)。
當(dāng)最小/最大濾波完成時(shí)，圖像質(zhì)量改善設(shè)備產(chǎn)生質(zhì)量改善的圖像信號(hào)(步驟S550)。
可在瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣，也可在根據(jù)邊緣特性選定的邊緣，執(zhí)行最小/最大濾波。依據(jù)邊緣特性的最小/最大濾波將在下文中參考圖6進(jìn)行描述。
圖6是示出依據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的濾波過(guò)程的流程圖。
參考圖6，圖像質(zhì)量改善設(shè)備計(jì)算出高頻邊緣參數(shù)D(步驟S610)。該高頻邊緣參數(shù)D由下式2計(jì)算出。
D＝normalize(水平第一導(dǎo)數(shù)+abs(水平第二導(dǎo)數(shù)))這里，“水平第一導(dǎo)數(shù)”表示原始圖像信號(hào)的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)，而“abs(水平第二導(dǎo)數(shù))”表示原始圖像信號(hào)的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)的絕對(duì)值。
函數(shù)“normalize()”對(duì)高頻邊緣參數(shù)D歸一化，使之具有“0”到“1”之間的值。
圖像質(zhì)量改善設(shè)備將高頻邊緣參數(shù)D與參考值進(jìn)行比較(步驟S620)。參考值可由用戶設(shè)定為“0”或“1”。
當(dāng)高頻邊緣參數(shù)D小于參考值時(shí)，圖像質(zhì)量改善設(shè)備針對(duì)瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣執(zhí)行最小/最大濾波(步驟S630)。否則，圖像質(zhì)量改善設(shè)備不執(zhí)行最小/最大濾波。
圖7是示出圖3的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的性能的曲線圖。
參考圖7，當(dāng)處理原始圖像信號(hào)10時(shí)，過(guò)渡時(shí)間減少。處理過(guò)的信號(hào)20圖示了傳統(tǒng)亮度瞬變改善(LTI)技術(shù)的結(jié)果，而處理過(guò)的信號(hào)30則圖示了依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的包括濾波的LTI技術(shù)的結(jié)果。
在區(qū)域A中，當(dāng)由傳統(tǒng)LTI技術(shù)處理原始圖像10時(shí)發(fā)生過(guò)沖。但當(dāng)用依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的LTI技術(shù)處理原始圖像10時(shí)不發(fā)生過(guò)沖。
圖8是示出圖4的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的性能的曲線圖。
參考圖8，當(dāng)處理原始圖像信號(hào)40時(shí)，過(guò)渡時(shí)間減少。處理過(guò)的信號(hào)50圖示了傳統(tǒng)亮度瞬變改善(LTI)技術(shù)的結(jié)果，而處理過(guò)的信號(hào)60則圖示了依據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的包括頻率自適應(yīng)(adaptive)濾波的LTI技術(shù)的結(jié)果。
在區(qū)域A中，當(dāng)由傳統(tǒng)LTI技術(shù)處理原始圖像40時(shí)發(fā)生過(guò)沖，但當(dāng)用依據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括頻率自適應(yīng)濾波60的LTI技術(shù)處理原始圖像40時(shí)不發(fā)生過(guò)沖。
在區(qū)域B中，當(dāng)由依據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的包括頻率自適應(yīng)濾波的LTI技術(shù)處理原始圖像40時(shí)，發(fā)生過(guò)沖。這與上文中參考圖7描述的依據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括濾波的LTI技術(shù)的結(jié)果不同。例如，包括頻率自適應(yīng)濾波60的LTI技術(shù)不在高頻邊緣執(zhí)行最小/最大濾波。
圖9是原始圖像的實(shí)例。圖10是通過(guò)傳統(tǒng)亮度瞬變改善(LTI)技術(shù)的改善了質(zhì)量的圖像的實(shí)例。圖11是通過(guò)使用圖3的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的LTI技術(shù)改善了質(zhì)量的圖像的實(shí)例。圖12是通過(guò)使用圖4的圖像質(zhì)量改善設(shè)備的LTI技術(shù)改善了質(zhì)量的圖像的實(shí)例。
如上所述，依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的抑制沖出的方法和圖像質(zhì)量改善設(shè)備，可減少原始圖像邊緣處的過(guò)渡時(shí)間，從而產(chǎn)生抑制了過(guò)沖和下沖產(chǎn)生的質(zhì)量改善的圖像。
另外，依據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的抑制沖出的方法和圖像質(zhì)量改善設(shè)備，可減少原始圖像邊緣處的過(guò)渡時(shí)間，并可基于邊緣特性控制沖出產(chǎn)生的抑制。
雖然上文已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以在這里做出各種不同的改變、取代和變型。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)依照35USC§119要求2006年2月16日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(KIPO)申請(qǐng)的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2006-15129的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^(guò)引用全文引入。
權(quán)利要求
1.一種圖像信號(hào)的沖出抑制的方法，包括減少原始圖像信號(hào)的邊緣過(guò)渡時(shí)間，以形成瞬變改善的圖像信號(hào)；以及濾波位于瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的過(guò)沖或下沖。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中原始圖像信號(hào)是亮度信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中減少原始圖像信號(hào)的邊緣過(guò)渡時(shí)間包括產(chǎn)生原始圖像信號(hào)的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和原始圖像信號(hào)的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)；通過(guò)將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)；以及對(duì)原始圖像信號(hào)與調(diào)整信號(hào)求和。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中濾波過(guò)沖或下沖包括確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣發(fā)生過(guò)沖還是下沖；獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最大值，以將獲得的最大值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于過(guò)沖的最大值；獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最小值，以將獲得的最小值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于下沖的最小值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中濾波過(guò)沖或下沖還包括3抽頭濾波。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其中確定發(fā)生過(guò)沖還是下沖包括將瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，獲得一乘積；以及基于該乘積確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣發(fā)生哪種沖出。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中確定發(fā)生哪種沖出包括當(dāng)該乘積大于“0”時(shí)，確定發(fā)生過(guò)沖；以及當(dāng)該乘積小于“0”時(shí)，確定發(fā)生下沖。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣是否是高頻邊緣；其中濾波過(guò)沖或下沖包括針對(duì)非高頻邊緣進(jìn)行濾波。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中確定瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣是否是高頻邊緣包括將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)的絕對(duì)值相加，獲得相加值；當(dāng)該相加值大于參考值時(shí)，確定該邊緣是高頻邊緣；以及當(dāng)該相加值小于參考值時(shí)，確定該邊緣是非高頻邊緣。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中該參考值是用戶可選擇的。
11.一種圖像質(zhì)量改善設(shè)備，包括瞬變改善電路，配置其來(lái)減少原始圖像信號(hào)的邊緣過(guò)渡時(shí)間，形成瞬變改善的圖像信號(hào)；以及濾波器，配置其來(lái)消除瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的過(guò)沖或下沖。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中原始圖像信號(hào)是亮度信號(hào)。
13.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中瞬變改善電路包括微分電路，配置其來(lái)產(chǎn)生原始圖像信號(hào)的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和原始圖像信號(hào)的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)；乘法器，配置其通過(guò)將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘以產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)；以及加法器，配置其來(lái)將原始圖像信號(hào)與調(diào)整信號(hào)相加。
14.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中該濾波器確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣發(fā)生過(guò)沖還是下沖；獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最大值，以將獲得的最大值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于過(guò)沖的最大值；以及獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最小值，以將獲得的最小值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于下沖的最小值。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中濾波器進(jìn)行3抽頭濾波。
16.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中濾波器通過(guò)將瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，獲得一乘積，并基于該乘積確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣發(fā)生過(guò)沖還是下沖。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中濾波器確定當(dāng)該乘積大于“0”時(shí)發(fā)生過(guò)沖，而當(dāng)該乘積小于“0”時(shí)發(fā)生下沖。
18.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括抑制控制器，配置其來(lái)確定瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣是否是高頻邊緣，并控制濾波器，使得濾波器進(jìn)行針對(duì)非高頻邊緣的濾波。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中抑制控制器確定當(dāng)邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)的絕對(duì)值的相加值大于參考值時(shí)，該邊緣是高頻邊緣；而當(dāng)該相加值小于參考值時(shí)，該邊緣是非高頻邊緣。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中抑制控制器從參考值寄存器接收參考值。
21.一種顯示系統(tǒng)，包括圖像源，配置其來(lái)產(chǎn)生原始圖像信號(hào)；圖像質(zhì)量改善設(shè)備，配置其來(lái)減少邊緣過(guò)渡時(shí)間并濾波原始圖像的過(guò)沖或下沖，形成質(zhì)量改善的圖像信號(hào)；以及顯示裝置，配置其來(lái)顯示基于質(zhì)量改善的圖像信號(hào)的圖像；該圖像質(zhì)量改善設(shè)備包括瞬變改善電路，配置其來(lái)減少原始圖像信號(hào)的邊緣過(guò)渡時(shí)間；以及濾波器，配置其來(lái)消除瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的過(guò)沖或下沖。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中原始圖像信號(hào)是亮度信號(hào)。
23.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中瞬變改善電路包括微分電路，配置其來(lái)產(chǎn)生原始圖像信號(hào)的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)和原始圖像信號(hào)的第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)；乘法器，配置其通過(guò)將第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，產(chǎn)生調(diào)整信號(hào)；以及加法器，配置其來(lái)將原始圖像信號(hào)與調(diào)整信號(hào)相加。
24.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中該濾波器確定在瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣發(fā)生過(guò)沖還是下沖；獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最大值，以將獲得的最大值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于過(guò)沖的最大值；以及獲得在邊緣周圍的原始圖像信號(hào)的最小值，以將獲得的最小值設(shè)定為在邊緣周圍的瞬變改善的圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)于下沖的最小值。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中濾波器進(jìn)行3抽頭濾波。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中濾波器通過(guò)將瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)相乘，獲得一乘積，并基于該乘積確定瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣發(fā)生過(guò)沖還是下沖。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中濾波器確定當(dāng)該乘積大于“0”時(shí)發(fā)生過(guò)沖，而當(dāng)乘積小于“0”時(shí)發(fā)生下沖。
28.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，還包括抑制控制器，配置其來(lái)確定瞬變改善的圖像信號(hào)的每一邊緣是否是高頻邊緣，并控制濾波器，使得濾波器只針對(duì)非高頻邊緣進(jìn)行濾波。
29.如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中配置抑制控制器來(lái)確定當(dāng)邊緣的第一導(dǎo)數(shù)信號(hào)與第二導(dǎo)數(shù)信號(hào)的絕對(duì)值的相加值大于參考值時(shí)，該邊緣是高頻邊緣；而當(dāng)相加值小于參考值時(shí)，該邊緣是非高頻邊緣。
30.如權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中抑制控制器從參考值寄存器接收參考值。
全文摘要
一種當(dāng)圖像信號(hào)的過(guò)渡特性得到改善時(shí)抑制沖出的方法。該方法包括改善原始圖像信號(hào)的過(guò)渡特性，以及濾波位于瞬變改善的圖像信號(hào)的邊緣的局部過(guò)沖和/或下沖。因此，可減少原始圖像信號(hào)的過(guò)渡時(shí)間，并可抑制沖出的產(chǎn)生，從而產(chǎn)生質(zhì)量改善的圖像。
文檔編號(hào)H04N5/205GK101031031SQ200710100670
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月16日
發(fā)明者趙辰穗, 裵鐘佑 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社