专利名称：白色平衡调整器件及其方法
技术领域：
本发明涉及白色平衡调整器件及其方法，特别涉及调整诸如液晶显示器(LCD)和等离子体显示屏(PDP)等的数字显示器的截止点和饱和点的白色平衡调整器件及其方法。本发明基于韩国申请第2002-27934号，将其合并于此，作为参考。
背景技术：
为了在诸如LCD和PDP的数字显示器上显示从外部装置输入的模拟图像信号，必须将模拟图像信号变换为数字图像信号。所以，使从外部装置输入的模拟图像信号的黑色电平和白色电平与数字图像信号的数字值匹配是非常重要的。
所以，为了完整地再现图像的色彩，TV或监视器等中使用的数字显示器设置用于调整发射暗光的黑色电平中的红、绿、蓝(RGB)色的平衡的截止点，并调整用于调整发射强光的白色电平中的RGB色彩的平衡的饱和点。
图1是展示传统白色平衡调整器件的方框图。
参考图1，白色平衡调整器件包括电平调整部分100、A/D转换器110、数据检测部分120、控制部分130、以及显示部分140。电平调整部分110可变地调整变量寄存器的电平，以设置从外部装置输入的RGB色彩信号的截止点和饱和点。A/D转换器110将从电平调整部分100输出的模拟RGB色彩信号转换为8位数字信号。
数据检测部分120检测8位数字RGB色彩信号的所有数据。控制部分130比较从数字检测部分120检测到的8位数字RGB色彩信号的所有数据和预定标准值，然后控制电平调整部分100，以便根据比较结果调整变量寄存器。显示部分140接收从数据检测部分120输出的信号，并驱动液晶以在屏幕上显示。
例如，控制部分130将截止点初始化为期望的数据0x00，以便调整从外部装置输入的RGB色彩信号的截止点。进一步说，在初始化截止点之后，控制部分130将电平调整部分100的电平设置为期望值，以完成对截止点的调整。控制部分比较数据检测部分120检测到的RGB色彩信号的8位数据和期望的数据。
如果数据检测部分120检测到的数据等于期望的数据，则控制部分130控制电平调整部分100逐渐增加变量寄存器的电平，直到获得最佳截止点。电平调整部分100根据控制部分130的控制信号调整变量寄存器的电平。如果从电平调整部分100的已调整变量寄存器中读取的RGB色彩信号的8位数据大于期望的数据，则将变量寄存器的对应电平设置为截止点。
为了设置饱和点，将饱和点初始化为期望的数据0xFF。在将变量寄存器设置为期望值之后，控制部分130比较从数据检测部分120读取的RGB信号和初始数据。
如果由数据检测部分120检测的数据等于期望的数据，则控制部分130控制电平调整部分100逐渐减小变量寄存器的电平，直到获得最佳饱和点。电平调整部分100根据控制部分130的控制信号调整变量寄存器的电平。如果对应于从电平调整部分100的已调整变量寄存器中读取的RGB色彩信号的每个数据小于期望的数据，则将变量寄存器的对应电平设置为饱和点。
然而，在传统白色平衡调整器件中，因为数据检测部分120必须读取对应于从A/D转换器110输出的每个数字RGB色彩信号的所有8位数字数据，问题在于，白色平衡调整器件的电路结构变得复杂了。
另外，如果未使截止点和饱和度最优化，则当将输入模拟信号转换为数字图像信号时，出现信号失真现象，于是对应于昏暗部分的图像信号被截断，并因此而不显示，或者对应于明亮部分的图像信号被饱和，并因此而不显示。
发明内容
开发本发明是为了解决现有技术中的上述问题。因此，本发明的目的是提供白色平衡调整器件及其方法，用于对输入到LCD装置或PDP装置的图像信号最佳地设置每个RGB色彩信号的截止点和饱和点，从而最小化模拟图像信号向数字图像信号的转换处理期间的量化损耗，并改善色彩再现能力。
为解决上述问题，根据本发明的白色平衡调整器件，包括截止值调节部分，用于调节并从而输出以第一图形或模式的形式输入的模拟图像信号的截止值；A/D转换器，用于将已调节了截止值的模拟图像信号转换为数字图像信号；检测部分，用于检测数字图像信号的每三色激励值的最低有效位；控制部分，用于将截止值调节部分的变量寄存器的电平从对应于预设的第一初始截止值向上调整，直到最低有效位变得不同于第一初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第一初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第一截止值；以及存储部分，用于存储第一截止值。
当把模拟图像信号以第二图形的形式输入到截止值调节部分时，控制部分将变量寄存器的电平从对应于预设的第二初始截止值的电平向下调整，直到最低有效位变得不同于第二初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第二初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第二截止值，并在存储部分中存储第二截止值。
最好，该白色平衡调整器件还包括图形产生部分，用于产生模拟图像信号的第一图形和第二图形，其中，当设置第一截止值时，控制部分控制图形产生部分产生第一图形，而当设置第二截止值时，产生第二图形。这里，第一图形为黑色图形，而第二图形为白色图形。
此外，对应于第一初始截止值的变量寄存器的电平为0x00，而对应于第二初始截止值的变量寄存器的电平为0xFF。
最好，该白色平衡调整器件还包括整流滤波器，用于滤除从A/D转换器输出的数字图像信号中包括的噪音分量，其中检测部分检测已滤除噪音分量的数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位。另外，检测部分可以检测比数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位高一阶的更高位。
为解决另一个问题，根据本发明的调整白色平衡的方法包括下述步骤将变量寄存器的电平设置到对应于第一初始截止值的电平；经变量寄存器调节并输出以第一图形的形式输入的模拟图像信号的截止值；将从变量寄存器输出的模拟图像信号的截止值变换为数字图像信号；比较对应于数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位和第一初始截止值；以及向上调整变量寄存器的电平，其中重复执行变换步骤至向上调整步骤，直到最低有效位变得不同于第一初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第一初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第一截止值。
最好，本方法还包括下述步骤将变量寄存器的电平设置到对应于第二初始截止值的电平；经变量寄存器调节并输出以第二图形的形式输入的模拟图像信号的截止值；将从变量寄存器输出的模拟图像信号的截止值变换为数字图像信号；比较对应于数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位和第二初始截止值；以及向下调整变量寄存器的电平，其中重复执行变换步骤至向下调整步骤，直到最低有效位变得不同于第二初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第二初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第二截止值。
这里第一图形为黑色图形，而第二图形为白色图形。另外，对应于第一初始截止值的变量寄存器的电平为0x00，而对应于第二初始截止值的变量寄存器的电平为0xFF。
根据本发明，因为只使用对应于每个RGB色彩信号的最低有效位调整第一和第二截止点，所以其电路结构很简单。此外，因为将从外部装置输入的模拟图像信号转换为第一截止点和第二截止点之间的范围之内的数字图像信号，所以最小化了信号失真现象。因为最大化了数字显示器的显示范围，所以改善了色彩再现能力。
通过结合附图详细描述本发明的优选实施例，本发明的上述目的和其它优点将变得更加清楚，其中图1是展示传统白色平衡调整器件的方框图。
图2是展示本发明一个实施例的白色平衡调整器件的方框图。
图3是展示本发明调整白色平衡的方法的流程图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图2是展示本发明一个实施例的白色平衡调整器件的方框图。
参考图2，白色平衡调整器件包括图形产生部分200、截止值调节部分210、A/D转换器220、定标器230、整流滤波器240、检测部分250、控制部分260、存储部分270、以及显示部分280。
图形产生部分200根据控制部分260的控制信号，以第一和第二图形或模式(pattern)的形式产生模拟图像信号。
截止值调节部分210调节并输出以第一图形的形式输入的模拟图像信号的截止值。这里，第一图形为黑色图形，而第二图形为白色图形。
A/D转换器220将从截止值调节部分210输出的模拟图像信号转换为数字图像信号。
定标器230以帧为单位变换数字图像信号，以便在显示部分240的显示器上显示。
整流滤波器240滤除从定标器240输出的数字图像信号中包括的噪音分量。
检测部分250检测已由整流滤波器240滤除噪音分量的数字信号的每个三基色激励值(例如RGB色彩信号)的最低有效位。
控制部分260将截止值调节部分210的变量寄存器的电平从对应于预设的第一初始截止值的电平向上调整，直到最低有效位变得不同于预设的第一初始截止值。控制部分260将正好在最低有效位变得不同于预设的第一初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第一截止值。这里，对应于第一初始截止值的变量寄存器的电平为0x00。
当把第二图形的形式的模拟图像信号输入到截止值调节部分210时，控制部分260将变量寄存器的电平从对应于预设第二初始截止值的电平向下调节，直到最低有效位变得不同于预设第二初始截止值。控制部分260将正好在最低有效位变得不同于预设的第二初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第二截止值。这里，对应于第二初始截止值的变量寄存器的电平为0xFF。将第一和第二截止值存储在存储部分270中。显示部分280接收从定标器230输出的RGB色彩信号，并驱动液晶以在屏幕上显示。这里，第一截止值指作为即将发射光的点的截止点，而第二截止值指作为光变得最明亮的点的饱和点。
为了设置输入模拟图像信号的第一截止值，控制部分260控制图形产生部分200施加以黑色图形的形式从外部装置输入的模拟图像信号。进一步，控制部分260控制截止值调节部分210将截止值调节部分210的变量寄存器设置到第一初始截止值。图形产生部分200根据控制部分260的控制信号，施加以黑色图形的形式从外部装置输入的模拟图像信号。截止值调节部分210根据控制部分260的控制信号将变量寄存器的电平设置到0x00。
A/D转换器220将从截止值调节部分210输出的模拟图像信号转换为8位数字图像信号。从A/D转换器220输出的数字图像数据的RGB色彩信号分别为8位，因此总共是24位。定标器230以帧为单位变换从A/D转换器220输出的数字图像信号，以便在显示部分240的屏幕上显示。一般说来，因为诸如LCD或PDP等的数字显示器的分辨率由面板决定，所以必须将输入图像变换到可以在数字显示器上显示的状态。
整流滤波器240滤除从定标器230输出的8位数字图像信号中包括的噪音分量。检测部分250检测已滤除噪音分量的8位数字图像信号，即对应于每个RGB色彩信号的最低有效位。此外，考虑到误差，检测部分250既可以检测对应于从整流滤波器240输出的每个8位RGB色彩信号的最低有效位，又可以检测比最低有效位高一阶的更高位。此外，关于8位RGB色彩信号，检测部分250可以从四个更高位中检测出至少一个位。
控制部分260比较对应于由检测部分250检测出的每个RGB色彩信号的最低有效位和第一初始截止值，然后将截止值调节部分210的变量寄存器的电平从对应于第一初始截止值的电平向上调整，直到最低有效位变得不同于预设的第一初始截止值。控制部分260将正好在最低有效位变得不同于预设的第一初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第一截止值。
例如，在最低有效位从0变为1而变量寄存器的电平被置为0x4F、0x53、以及0x55中每一个的情况下，将正好在最低有效位从0变为1之前变量寄存器的电平，即，0x4E、0x52、以及0x54设置为第一截止值。在存储部分270中存储关于每个RGB色彩信号的截止点0x4E、0x52、以及0x54。所以，在设置第一截止值之后，将截止值调节部分210的变量寄存器设置为对应于存储部分270中存储的每个RGB色彩信号的第一截止值。
如果完成了对第一截止值的设置，控制部分260控制图形产生部分200施加以白色图形的形式从外部装置输入的模拟图像信号。进一步，控制部分260控制截止值调节部分210将截止值调节部分210的变量寄存器的电平设置到第二初始截止值。图形产生部分200根据控制部分260的控制信号，施加以白色图形的形式从外部装置输入的模拟图像信号。截止值调节部分210根据控制部分260的控制信号将截止值调节部分210的变量寄存器的电平设置到第二初始截止值。这里，对应于第二初始截止值的变量寄存器的电平是0xFF。
A/D转换器220将从截止值调节部分210输出的模拟图像信号转换为8位数字图像信号。定标器230以帧为单位变换从A/D转换器220输出的数字图像信号，以便在屏幕上显示。
整流滤波器240滤除从定标器230输出的8位数字图像信号中包括的噪音分量。检测部分250检测已由整流滤波器240滤除噪音分量的8位数字图像信号，即，对应于每个RGB色彩信号的最低有效位。
控制部分260比较对应于由检测部分250检测出的每个RGB色彩信号的最低有效位和第二初始截止值，然后将截止值调节部分210的变量寄存器的电平从0xFF向下调整，直到最低有效位变得不同于预设的第二初始截止值。控制部分260将正好在最低有效位变得不同于预设的第二初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第二截止值。
例如，在最低有效位从1变为0而电平是0x56、0x61、以及0x74的情况下，将正好在最低有效位从1变为0之前变量寄存器的电平，即，0x55、0x60、以及0x73设置为第二截止值。在存储部分270中存储关于每个RGB色彩信号的点0x55、0x60、以及0x73作为饱和点。所以，在设置第二截止值之后，将截止值调节部分210的变量寄存器设置为对应于存储部分270中存储的每个RGB色彩信号的第二截止值。截止值调节部分210分为分别用于设置第一截止值和第二截止值的变量寄存器。
图3是展示本发明调整白色平衡的方法的流程图。
参考图3，为了设置从外部装置输入的模拟图像信号的截止点，控制部分260将截止值调节部分210的变量寄存器的电平初始化为0x00(S300)。控制部分260控制图形产生部分200以黑色图形的形式输入模拟图像信号。图形产生部分200根据控制部分260的控制信号施加黑色图形形式的模拟图像信号。
截止值调节部分210调整并输出以黑色图形的形式输入的模拟图像信号的截止值。A/D转换器220将从截止值调节部分210输出的模拟图像信号转换为数字图像信号(S310)。
定标器230变换从A/D转换器220输出的数字图像信号，以在显示部分280的屏幕上显示。整流滤波器240滤除从定标器230输出的数字图像信号中包括的噪音分量。检测部分250检测对应于已滤除噪音分量的每个RGB色彩信号的最低有效位。控制部分260比较对应于由检测部分250检测到每个RGB色彩信号的最低有效位和0x00(S320)。
作为S320的处理中比较的结果，如果对应于每个RGB色彩信号的最低有效位没有改变，即，最低有效位等于值0x00，那么控制部分260就向上调整截止值调节部分210的变量寄存器的电平(S330)。控制部分260重复执行S330的处理，直到从S330的处理输出的每个RGB色彩信号的最低有效位变得不同于第一初始截止值，即，直到对应于有检测部分250检测到的每个RGB色彩信号的最低有效位从0变为1。
作为S320的处理的结果或重复执行S330的处理的结果，如果每个RGB色彩信号的最低有效位为1，那么控制部分260将正好在最低有效位变为1之前变量寄存器的电平设置为第一截止值(S340)。
如上所述，如果完成了对第一截止值的调整，那么控制部分260将截止值调节部分210的变量寄存器的电平初始化为0xFF，以便调整饱和点(S350)。控制部分260控制图形产生部分200以白色图形的形式从外部装置输入模拟图像信号。图形产生部分200根据控制部分260的控制信号施加白色图形形式的模拟图像信号。
截止值调节部分210调整并输出以白色图形的形式输入的模拟图像信号。A/D转换器220将从变量寄存器输出的模拟图像信号转换为数字图像信号(S360)。定标器230变换从A/D转换器220输出的数字图像信号，以在显示部分280的屏幕上显示。整流滤波器240滤除从定标器230输出的数字图像信号中包括的噪音分量。
检测部分250检测对应于已由整流滤波器240滤除噪音分量的每个RGB色彩信号的最低有效位。控制部分260比较对应于由检测部分250检测到每个RGB色彩信号的最低有效位和0xFF(S370)。
作为S370的处理中比较的结果，如果对应于由检测部分250检测到的每个RGB色彩信号的最低有效位没有改变，即，最低有效位等于预设的第一初始截止值，那么控制部分260就向下调整截止值调节部分210的变量寄存器的电平。控制部分260重复执行S380的处理，直到从S380的处理输出的每个RGB色彩信号的最低有效位变得不同于第二初始截止值。
作为S370的处理的结果或重复执行S380的处理的结果，如果从检测部分250检测到的每个RGB色彩信号的最低有效位为0，那么控制部分260将正好在最低有效位变得不同于第二初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第二截止值(S390)。即，将正好在最低有效位从1变为0之前的变量寄存器的电平设置为第二截止值。
如果完成了对第一和第二截止值的设置，那么就将截止值调节部分210的变量寄存器设置到第一和第二节数值。然后，将从外部装置输入的模拟信号转换为截止值调节部分210设置的第一截止值到第二截止值的范围内的数字值。
根据白色平衡调整器件及其方法，当把从外部装置输入的模拟图像信号转换为数字图像信号时，将模拟信号转换为数字显示器的显示范围之内的数字值。所以，避免了信号失真现象，从而对应于昏暗部分的图像信号被截断，并因此而不显示，或者对应于明亮部分的图像信号被饱和，并因此而不显示。因为最大限度地使用了数字显示器的显示范围，所以可以最小化量化损耗，并且可以最大化色彩再现能力。
进一步说，因为在确定对应于每个RGB色彩信号的最低有效位之后调整变量寄存器的电平，所以白色平衡调整器件的电路结构简单，并可以容易地应用。此外，无论显示器的诸如定标器的信号处理器件如何，本发明可以以相同的调整方法适用于各种显示模型。
尽管详细描述了本发明，应该明白，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做各种改变、替换、以及变更。
权利要求
1.一种白色平衡调整器件，包括截止值调节部分，用于调节并从而输出以第一图形的形式输入的模拟图像信号的截止值；A/D转换器，用于将已调节了截止值的模拟图像信号转换为数字图像信号；检测部分，用于检测数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位；控制部分，用于将截止值调节部分的变量寄存器的电平从对应于预设的第一初始截止值向上调整，直到最低有效位变得不同于第一初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第一初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第一截止值；以及存储部分，用于存储第一截止值。
2.如权利要求1所述的器件，其中当把模拟图像信号以第二图形的形式输入到截止值调节部分时，控制部分将变量寄存器的电平从对应于预设的第二初始截止值的电平向下调整，直到最低有效位变得不同于第二初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第二初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第二截止值，并在存储部分中存储第二截止值。
3.如权利要求2所述的器件，还包括图形产生部分，用于产生关于模拟图像信号的第一图形和第二图形，其中，当设置第一截止值时，控制部分控制图形产生部分产生第一图形，而当设置第二截止值时，产生第二图形。
4.如权利要求2所述的器件，其中第一图形为黑色图形，而第二图形为白色图形。
5.如权利要求2所述的器件，其中对应于第一初始截止值的变量寄存器的电平为0x00，而对应于第二初始截止值的变量寄存器的电平为0xFF。
6.如权利要求1所述的器件，还包括整流滤波器，用于滤除从A/D转换器输出的数字图像信号中包括的噪音分量，其中检测部分检测已滤除噪音分量的数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位。
7.如权利要求6所述的器件，其中检测部分检测比数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位高一阶的更高位。
8.一种调整白色平衡的方法，包括将变量寄存器的电平设置到对应于第一初始截止值的电平；经变量寄存器调节并输出以第一图形的形式输入的模拟图像信号的截止值；将从变量寄存器输出的模拟图像信号的截止值变换为数字图像信号；比较对应于数字图像信号的每个三基色激励值的最低有效位和第一初始截止值；以及向上调整变量寄存器的电平，其中重复执行变换步骤至向上调整步骤，直到最低有效位变得不同于第一初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第一初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第一截止值。
9.如权利要求8所述的方法，还包括将变量寄存器的电平设置到对应于第二初始截止值的电平；经变量寄存器调节并输出以第二图形的形式输入的模拟图像信号的截止值；将从变量寄存器输出的模拟图像信号的截止值变换为数字图像信号；比较对应于数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位和第二初始截止值；以及向下调整变量寄存器的电平，其中重复执行变换步骤至向下调整步骤，直到最低有效位变得不同于第二初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第二初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第二截止值。
10.如权利要求9所述的方法，其中第一图形为黑色图形，而第二图形为白色图形。
11.如权利要求9所述的方法，其中对应于第一初始截止值的变量寄存器的电平为0x00，而对应于第二初始截止值的变量寄存器的电平为0xFF。
全文摘要
公开了一种白色平衡调整器件，包括截止值调节部分，用于调节并输出作为第一图形输入的模拟图像信号的截止值；A/D转换器，用于将已调节了截止值的模拟图像信号转换为数字图像信号；检测部分，用于检测数字图像信号的每个三色激励值的最低有效位；控制部分，用于将截止值调节部分的变量寄存器的电平从对应于预设的第一初始截止值向上调整，直到最低有效位变得不同于第一初始截止值，并将正好在最低有效位变得不同于第一初始截止值之前变量寄存器的电平设置为第一截止值；以及存储部分，用于存储第一截止值。
文档编号H04N9/68GK1459983SQ0310851
公开日2003年12月3日 申请日期2003年3月28日 优先权日2002年5月20日
发明者康虎雄 申请人:三星电子株式会社