专利名称：数字画质调节装置及其方法
技术领域：
本发明涉及到数字画质调节，尤其是通过提供经画质调整的图像，客观地判断调整图像差异的装置及其方法。
背景技术：
现有的数字TV是对显示的整个图像进行数字画质调节。也就是为了对用户正在收看的整个图像进行画质调节，如附图1所示，利用OSD画面，选择用户满意的画质。
这种方式当用户要改变画质的调节变量的时候，要记住现有图像是什么样子，这样用户才能对比现有的图像，选择适合自己的画质，但要做到这一点是相当困难的。
另外，如图1所示，现有的OSD画面位于整个收看画面的中央，遮住了重要的图像，所以用户在剩余的显示画面中感觉图像的变化，这同样也很不方便。
还有一个问题，当要开发数字电视接收机的时候，基于调节数字TV输出图像的亮度信号成分——清晰度，能对于清晰度调节到底起到什么程度的作用，并判断是否能正常地按计划进行，这都是根据数字TV接收机开发者的主观判断来进行的。
也就是，当判断亮度信息与现有图像比较到底变得如何的时候，因为要使用同一种接收机，对比现有图像来区分清晰度调整图像，或者要记住以前的图像来调整和区分清晰度，所以对图像的调节就不得不依据数字TV接收机开发者的主观判断来实现了。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术问题，设计和提供一种能够调节与不同于通常图像的，控制亮度和清晰度的轮廓线图像，并能选择和修改合适的亮度信息以及清晰度变数的装置和方法。
本发明的另一个目的在于提供一种能够实现以整个图像中的一部分画面为调节对象，比较周围图像，进行画质调节。
为了达到上述目的，只调整整个图像中用户所希望调整的一部分图像，本发明的数字画质调节器包括用来提供与用户所希望调整的画面大小有关的水平/垂直同期信号的水平/垂直同期信号处理器；用来接收上述水平/垂直同期信号处理器发送的同期信号并调整图像清晰度的清晰度调节装置；用来接收上述水平/垂直同期信号处理器发送的同期信号并调整除上述清晰度之外的诸如亮度、明暗、色彩、色调等画质的画质调节器。
上述清晰度调节装置由，对上述图像的水平和垂直成分进行简单的清晰度调节处理的预滤器调节器和对上述图像的水平成分进行细致的清晰度调节处理的后滤波器构成。
画质调节器包括用来调整图像清晰度的清晰度调节装置，上述清晰度调节装置还包括针对上述图像信号的亮度信号，进行过滤，而只提取图像轮廓线成分的滤波器；通过上述过滤的信号和缓冲器，核算推迟输入的亮度信号的加法器；接收接收机开发者或用户选择信号并只输出上述过滤的信号图像轮廓线，和输出上述输入亮度信号及经上述核算并经过清晰度调节的图像信号之间进行选择的选择器。
上述滤波器通过脉冲修尖带滤波器或带通滤波器，来实现其功能。
根据本发明的数字画质调节方法，为了只调整整个图像中用户所希望的一部分图像，包括接收与用户想要调整的画面大小有关的水平和垂直同期信号的阶段；在上述同期信号有效的区间中，清晰度调节和画质调节的处理阶段。
根据本发明，调整图像清晰度的清晰度调节方法包括以下阶段为了提取上述图像的轮廓线，进行过滤的阶段；通过上述输入的图像轮廓线，用户或接收机开发者以调整上述过滤阶段的过滤系数的方法，调整图像清晰度的阶段。
根据本发明的数字画质调节器及其方法具有以下效果。
第一，提供经过针对输入图形亮度成分的清晰度调节后的图像，以此为基础，提供能够更细致更精确地进行清晰度调节的装置，并能提高画质的性能。
第二，能提供以清晰度、亮度、明暗、色彩、色调为调节对象，选取整个图像画面中的一部分画面，并将其一并输出，与周围图像进行比较，以实现画质调节控制的装置。
图1是在现有数字TV中的画质调整OSD的示意图；图2是根据本发明的数字画质调节器的整体模块图；图3是根据本发明的清晰度调节装置的模块图；
图4是根据本发明的清晰度调节装置的模块图；图5是根据本发明的清晰度调节装置进行过滤的示意图；图6是根据本发明的画质调节器的模块图；图7是根据本发明的数字画质调节器的实施例示意图；图8是根据本发明的数字画质调节器的另一个实施例示意图.
*符号说明*100清晰度调节装置 110预滤器调节器120后滤波器调节器 200画质调节器300水平/垂直同期信号处理机具体实施方式
下面根据本发明理想化的实施例，参照附图就本发明的构成和作用进行说明。
图2是根据本发明的数字画质调节器的整体模块图。
如图2所示，根据本发明的数字画质调节器由清晰度调节装置100、画质调节器200、水平/垂直同期信号处理器300构成。
清晰度调节装置100用于输入接收原图像的信息，然后调节清晰度；画质调节器200用于调节除上述清晰度之外的诸如亮度、明暗、色彩度、色调等数字画质；
水平/垂直同期信号处理器300用于向清晰度调节装置100和画质调节器200输入一定范围的水平/垂直同期信号。
这种结构以从上述水平/垂直同期信号中获取实际图像的大小信息后对水平/垂直同期信号在有效的领域中实施调节的方法进行运作。
详细地说，获取实际图像的水平垂直同期信号，接收用户想要调节的图像范围大小，并将实际图像的水平垂直同期信号加工成与用户想要调节的图像范围大小相应的同期信号，上述加工过的同期信号将进行画质调整过的图像信息传送到有效区间中，将现有输入的图像数据输出到无效的区间。使用上述的方法，就能得到只有一部分被调整过的图像。
此外，通过上述清晰度调节装置100，只提取图像的轮廓线成分，并将其输出，这样使接收机开发者或用户能够更精确地调整图像清晰度，并提供客观的调节依据以进行运作。
根据本发明的数字画质调节器，以下说明数字画质调节器的详细结构。
图3是根据本发明的清晰度调节装置的模块图。
图3显示的是图2中的清晰度调节装置100的模块图。图3所示，它是以预滤器调节器110和后滤波器调节装置120的复合滤波器结构组成的。
预滤器调节器110就输入的图像水平和垂直成分进行简单的清晰度调节处理，后滤波器调节装置120在就水平成分进行细致的清晰度调节处理。上述预滤器调节器110和后滤波器调节装置120在必要的情况下还可以变换顺序。
上述预滤器调节器110的详细构成和运行过程在已申请的大韩民国第10-0344807号专利中作了详细说明，在此不再就其结构和功能加以赘述。
以下，通过附图4就后滤波器调节装置120的详细构成进行说明。
后滤波器调节装置120包含以下组件对输入的亮度信号，根据滤波器系数，进行脉冲修尖带(bandpeaking)或通频带(band pass)的滤波，并输出滤波信号的滤波器121；从上述滤波信号中删除滤波后生成的错误成分的滤波错误删除器122在上述通频带滤波的信号中根据加权值系数给予加权值并强调高频成分的加权器123；通过缓冲存储器125推迟上述滤波信号，并进行核算的加法器124；根据接收机开发者或用户，在接收选择信号并只输出上述过滤的信号图像轮廓线，和输出上述输入亮度信号及经上述核算并经过清晰度调节的图像信号之间进行选择的选择器127。
详细地说，图4的滤波器121使用了以在并不局限于模糊化装(Unsharp masking)的滤波器结构，设计成只给轮廓线予以加权值的滤波系数，从而能够获取亮度成分清晰度的脉冲修尖带滤波器，或者只以处于轮廓线位置的频率对照为对象，能够进行清晰度调节的通频带(band pass)滤波器。
如图5所示，利用上述滤波器的亮度成分调节方法为提取控制清晰度的图像高频成分，也就是图像的轮廓线成分，并给予加权值，因此，清晰度调节的核心依据的是能够正确提取图像轮廓线的滤波系数或者是滤波器结构。
接收机开发者或用户在使用这种滤波构造并进行清晰度调节的时候，会带有就输入的图像改善亮度成分清晰度的主观判断，但就现在选择的滤波系数或滤波构造，提取高频成分，即轮廓线成分不知道究竟能精确到什么程度。
为了解决这个问题，上述滤波器121的输出值就利用了作为图像高频成分的轮廓线成分。
详细地说，正常处理清晰度调节的时候，在上述轮廓线成分中设定加权值，这样一来，设定加权值的高频成分就能加入到被推迟的现有的亮度成分中，并能获取清晰度被调节过的图像。
并且，在针对轮廓线成分实现调节的时候，上述设定了加权值的高频成分不进行与原亮度成分的运算，而直接通过。
如果只有上述轮廓线成分被通过的时候，没有高频成分的区域通过滤波器121，DC标准降为0，而只剩下了高频，因此，如图2提取轮廓线成分的画面，背景显示为黑色，轮廓只由高频成分构成，并被输出。
也就是说，在清晰度调节中要使用一段滤波系数的时候，如果对于想要调节的画面图像，选择同上面一样的运作模式，在显示器中就只显示被提取的图像轮廓成分。因此，针对更精确地调整滤波系数，就能给接收机开发者或用户提供客观的依据。
图6显示图2中的画质调节器200的构成和运作。
图6是根据本发明的画质调节器的详细模块图，如图6所示，就除清晰度以外的亮度、明暗、色彩、色调，各调整装置210、220、230、240接收与各调整装置相关的参数(parameter)，并对其进行调整。
这时，如上所述，画质调节器200从水平/垂直同期信号处理器300中获取实际图像的水平垂直同期信号，接收用户想要调节的图像范围大小，并将实际图像的水平垂直同期信号加工成与用户想要调节的图像范围大小相应的同期信号，上述加工过的同期信号将进行画质调整过的图像信息传送到有效区间中。
现有的数字TV，针对整个画面进行调整，根据用户对调整前图像的判断，来判断调节的画质达到了什么样的程度。但是，如果使用本发明的功能，将实行画质调节的图像与周边图像区分显示，所以能直观地得知画质变化到了什么程度。
并且，针对画面上下或左右的黑色带和与原图像共存的如DVD图像的人为图像，如果水平/垂直方向的清晰度调节过度时，构成黑色带中的黑色和构成图像的像素值会急剧变化，而且会发生表示边界部分上下左右清晰度调节无效的振铃(ringing)现象，利用上述功能，就解决了这样的问题。
即如图7所示，DVD图像为了符合画面比例，在画面中用黑色显示，这是，进行根据本发明的部分画质处理，就消除了在周边部分出现的振铃现象。
图8是根据本发明的数字画质调节器的另一个实施例图。图8显示，以透明矩形框构成OSD画面后，以整个图像中的一部分图像为对象，可以将显示明暗、亮度、色彩、清晰度4种参数的指示标记向上下或左右移动，并且直观显示对比周边图像进行画质调整后的图像。
通过上述的说明内容，相关专业人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的详细说明内容，而要根据专利申请的权利范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种数字画质调节装置，用来只调整整个图像中用户所希望调整的一部分图像，其包括用来提供与用户所希望调整的画面大小有关的水平/垂直同期信号的水平/垂直同期信号处理器；用来接收上述水平/垂直同期信号处理器发送的同期信号并调整图像清晰度的清晰度调节装置；用来接收上述水平/垂直同期信号处理器发送的同期信号并调整除上述清晰度之外的诸如亮度、明暗、色彩、色调等画质的画质调节器。
2.如权利要求1所述的数字画质调节装置，其特征为，上述清晰度调节装置包括对上述图像的水平和垂直成分进行简单清晰度调节处理的预滤器调节器；对上述图像的水平成分进行细致清晰度调节处理的后滤波器。
3.如权利要求1所述的数字画质调节装置，其特征为，上述清晰度调节装置包括针对上述图像信号的亮度信号，为了提取图像轮廓线成分，进行过滤的滤波器；通过上述过滤的信号和缓冲器，核算推迟输入的亮度信号的加法器；根据接收机开发者或用户，在接收选择信号并只输出上述过滤的信号图像轮廓线，和输出上述输入亮度信号经上述核算并经过清晰度调节的图像信号之间进行选择的选择器。
4.如权利要求3所述的数字画质调节装置，其特征为，上述滤波器使用脉冲修尖带滤波器或带通滤波器。
5.一种数字画质调节方法，用来只调整整个图像中用户所希望调整的一部分图像，其包括接收与用户要调整的画面大小有关的水平和垂直同期信号的阶段；在上述同期信号有效的区间中，进行清晰度调节和画质调节的处理阶段。
6.如权利要求5所述的数字画质调节方法，其特征为，上述清晰度调节方法包括为了提取上述图像的轮廓线成分，进行过滤的阶段；输出经过过滤的图像的轮廓线成分的阶段；通过上述输出的图像轮廓线，用户或接收机开发者以调整上述过滤阶段的过滤系数的方法，调整图像清晰度的阶段。
全文摘要
本发明涉及到数字画质调节，具体是通过提供画质调整过的图像，客观地判断调整图像差异的装置和方法。本发明的数字画质调节装置包括，为了只调整再整个图像中用户所希望的一部分图像，提供与用户所希望调整的画面大小有关的水平/垂直同期信号的水平/垂直同期信号处理器、接收上述水平/垂直同期信号处理器发送的同期信号并调整图像清晰度的清晰度调节装置、接收上述水平/垂直同期信号处理器发送的同期信号并调整除上述清晰度之外的亮度、明暗、色彩、色调等画质的画质调节器，这样，它能以清晰度、亮度、明暗、色彩、色调为调节对象，选取整个图像画面中的一部分画面，并将其一并输出，与周围图像进行比较，可控制和调节画质。
文档编号H04N5/445GK1744722SQ20041005424
公开日2006年3月8日 申请日期2004年9月2日 优先权日2004年9月2日
发明者崔钟仁 申请人:上海乐金广电电子有限公司