JP2006033226A - Gradation correcting circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像信号の階調を補正する階調補正装置に関する。 The present invention relates to a gradation correction apparatus that corrects the gradation of a video signal.
プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと略記する)や、液晶表示装置(以下、LCDと略記する)等の、デジタル方式で階調表示を行う表示装置において、様々な高画質化技術が提案され、実用化されている。それら高画質化技術のなかに、表示装置の階調ダイナミックレンジを有効に活用して高コントラスト化を実現するための、映像信号の輝度分布の平滑化処理に関する技術が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4)。映像信号の輝度分布の平滑化処理とは、1フレームまたは1フィールド分の映像信号の輝度の分布を平滑化するように映像信号に補正を行う処理のことであり、表示装置に映像をより鮮明に表示するための技術である。このような輝度分布の平滑化処理(以下、単に平滑化処理とも記す)では、画像のコントラストを改善したり、全体的に暗い画像をより明るく改善したりすることが可能である。
Various display quality enhancement technologies have been proposed and put into practical use in display devices that perform gradation display in a digital manner, such as plasma display panels (hereinafter abbreviated as PDP) and liquid crystal display devices (hereinafter abbreviated as LCD). It has become. Among these image quality enhancement technologies, technologies relating to smoothing processing of the luminance distribution of video signals for realizing high contrast by effectively utilizing the gradation dynamic range of the display device have been proposed (for example,
図15は、従来技術による平滑化処理前と平滑化処理後の輝度の分布を比較した図である。図15(a)は、ある映像信号における、平滑化処理前の1フレーム分の輝度の度数分布を示す図であり、図15(b)は従来の階調補正装置による平滑化処理後の1フレーム分の輝度の度数分布を示す図である。図15(a)、(b)の横軸は映像信号の明るさ(以下、輝度レベルと略記する)を示し、縦軸はその輝度レベルの映像領域が1フレーム中にどれだけあるかを表す出現度数(以下、度数と略記する)を示す。図15(a)に示した例では、輝度レベルの中間辺りで度数が高くなっている。そして、図15(a)に示した映像信号に対して平滑化処理を行うと、図15(b)に示すように輝度分布が輝度レベルの全範囲に渡って平滑化される。それにより、図15(b)に示した映像信号では、図15(a)に示した映像信号と比べて暗い部分と明るい部分が増えて、高コントラスト化が実現される。 FIG. 15 is a diagram comparing luminance distributions before and after the smoothing process according to the prior art. FIG. 15A is a diagram showing a frequency distribution of luminance for one frame before smoothing processing in a certain video signal, and FIG. 15B is 1 after smoothing processing by a conventional gradation correction device. It is a figure which shows the frequency distribution of the brightness | luminance for a flame | frame. 15A and 15B, the horizontal axis represents the brightness of the video signal (hereinafter abbreviated as the luminance level), and the vertical axis represents how many video areas of that luminance level exist in one frame. Appearance frequency (hereinafter abbreviated as frequency) is shown. In the example shown in FIG. 15A, the frequency is high around the middle of the luminance level. When smoothing processing is performed on the video signal shown in FIG. 15A, the luminance distribution is smoothed over the entire range of luminance levels as shown in FIG. 15B. As a result, in the video signal shown in FIG. 15B, darker and brighter portions are increased as compared with the video signal shown in FIG.
一般に、これらの平滑化処理は輝度信号に対して行われる。一方、PDPやLCDでは赤色原色信号、緑色原色信号、青色原色信号の3つの原色信号によって画像を表示する。そのため従来の階調補正装置においては、赤色原色信号、緑色原色信号、青色原色信号を一旦輝度信号に変換し、変換された輝度信号に対して輝度分布の平滑化処理を行っている。その後、平滑化処理前の輝度信号と平滑化処理後の輝度信号との比較を行って輝度信号の変換比率を求め、その変換比率を赤色原色信号、緑色原色信号、青色原色信号に乗算して高コントラスト化を行う。
しかしながら上述の階調補正装置においては、赤色原色信号、緑色原色信号、青色原色信号に同一の変換比率を乗算しており、そのため、平滑化処理によって平滑化処理前よりも輝度レベルが小さくなるような輝度レベルの映像領域においては、赤色原色信号、緑色原色信号、青色原色信号のそれぞれの信号の差分の絶対値が小さくなってしまうという課題があった。このような場合、肌色等の視覚感度の高い色については、色が抜けたように見えてしまうことがある。 However, in the above-described gradation correction apparatus, the red primary color signal, the green primary color signal, and the blue primary color signal are multiplied by the same conversion ratio, so that the brightness level is reduced by the smoothing process as compared with that before the smoothing process. In an image area with a high luminance level, there is a problem that the absolute value of the difference between each of the red primary color signal, the green primary color signal, and the blue primary color signal becomes small. In such a case, colors with high visual sensitivity such as skin color may appear to be missing.
本発明は、視覚感度の高い色であっても見た目の鮮やかさが失われないように原色信号を高コントラスト化することが可能な階調補正装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a gradation correction apparatus capable of increasing the contrast of a primary color signal so that the vividness of an appearance is not lost even for a color with high visual sensitivity.
このような目的を達成するために、本発明の階調補正装置は、入力された複数の原色信号から輝度に対して相関性を有する輝度相関情報を生成する輝度相関情報生成手段と、輝度相関情報に基づいて抽出された輝度分布を平滑化処理するための補正情報を生成する補正情報生成手段と、輝度相関情報と補正情報とに基づいて補正変化率を算出する補正変化率算出手段と、入力された複数の原色信号全てに相関性を有する混合信号を生成する混合信号生成手段とを備え、補正変化率の値が0以上の値か0よりも小さい値かによって、入力された複数の原色信号に対する補正を行うように構成したことを特徴とする。 In order to achieve such an object, the gradation correction apparatus of the present invention includes a luminance correlation information generating unit that generates luminance correlation information having a correlation with luminance from a plurality of input primary color signals, and luminance correlation. Correction information generating means for generating correction information for smoothing the luminance distribution extracted based on the information, correction change rate calculating means for calculating the correction change rate based on the luminance correlation information and the correction information, Mixed signal generating means for generating a mixed signal having a correlation with all of the plurality of primary color signals input, and the plurality of input depending on whether the value of the correction change rate is a value greater than or equal to 0 The present invention is characterized in that correction is performed on the primary color signal.
この構成により、原色信号を階調補正によって高コントラスト化して出力することができるとともに、階調補正によって輝度レベルが上がる領域においては色バランスの変化を抑え、輝度レベルが下がる領域においては彩度の減少を抑えながら高コントラスト化を実現することができる。 With this configuration, the primary color signal can be output with high contrast by gradation correction, and the change in color balance is suppressed in areas where the luminance level increases due to gradation correction, while saturation is reduced in areas where the luminance level decreases. High contrast can be realized while suppressing the decrease.
また、補正変化率の値が0より小さい値のとき、補正変化率の値と混合信号生成手段の混合信号とを乗算して乗算信号を生成し、この乗算信号と入力された複数の原色信号とを加算した加算信号を出力するように構成してもよい。このような構成によれば、階調補正によって輝度レベルが下がる領域においては彩度の減少を抑えながら高コントラスト化を実現することができる。 Further, when the value of the correction change rate is smaller than 0, the multiplication signal is generated by multiplying the value of the correction change rate by the mixed signal of the mixed signal generating means, and this multiplied signal and a plurality of primary color signals inputted thereto A sum signal obtained by adding to may be output. According to such a configuration, it is possible to realize high contrast while suppressing a decrease in saturation in a region where the luminance level is lowered by gradation correction.
また、補正変化率の値が0以上の値であるとき、補正変化率の値と入力された複数の原色信号とを乗算して乗算信号を生成し、この乗算信号と入力された複数の原色信号とを加算した加算信号を出力するように構成してもよい。このような構成によれば、階調補正によって輝度レベルが上がる領域においては色バランスの変化を抑えながら高コントラスト化を実現することができる。 Further, when the value of the correction change rate is a value equal to or greater than 0, a multiplication signal is generated by multiplying the value of the correction change rate and the input primary color signals, and the multiplication signal and the input primary colors An addition signal obtained by adding the signals may be output. According to such a configuration, it is possible to realize high contrast while suppressing a change in color balance in an area where the luminance level is increased by gradation correction.
また、補正情報生成手段は、フレーム毎に輝度相関情報の各値の出現度数の分布を検出する度数分布検出手段と、出現度数の分布に基づいて各値における補正量を補正情報として記憶する補正情報記憶手段とを有し、補正情報記憶手段から読み出された補正情報に基づいて輝度相関情報に対応する補正変化率を算出するように構成してもよい。このような構成によれば、輝度相関情報の各値の出現度数の分布に基づいて階調補正のための補正情報および補正変化率を作成することができる。 In addition, the correction information generation unit detects the distribution of the appearance frequency of each value of the luminance correlation information for each frame, and the correction stores the correction amount at each value as correction information based on the distribution of the appearance frequency An information storage unit, and a correction change rate corresponding to the luminance correlation information may be calculated based on the correction information read from the correction information storage unit. According to such a configuration, it is possible to create correction information and a correction change rate for tone correction based on the distribution of the appearance frequency of each value of the luminance correlation information.
本発明によれば、平滑化処理後の輝度信号が平滑化処理前の輝度信号よりも小さくなるような場合であっても、見た目の鮮やかさが失われないように原色信号を高コントラスト化することが可能となる。 According to the present invention, even when the luminance signal after the smoothing process is smaller than the luminance signal before the smoothing process, the primary color signal is increased in contrast so that the vividness of the appearance is not lost. It becomes possible.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態における階調補正装置の構成を示すブロック図である。図1の階調補正装置は階調情報算出回路101、補正情報生成手段150、信号選択回路107、108、109、補正変化率算出回路105、混合信号算出回路106、乗算回路110、111、112および加算回路113、114、115を含む。また、補正情報生成手段150は、輝度分布抽出回路102、信号選択回路103、階調補正変換テーブル作成回路104を含んでいる。なお、図1において、赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIは、それぞれデジタルの原色信号であり、赤色原色信号RIの値は赤色の輝度レベル(階調)を、緑色原色信号GIの値は緑色の輝度レベル(階調)を、青色原色信号BIの値は青色の輝度レベル(階調)をそれぞれ表す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a gradation correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. 1 includes a gradation
階調情報算出回路101には赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIが入力される。輝度相関情報生成手段である階調情報算出回路101は、3個の乗算回路を含み、赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIから、輝度に対して相関性を有する輝度相関情報として、輝度信号Yを算出する。階調情報算出回路101は算出した輝度信号Yを輝度分布抽出回路102、信号選択回路103、補正変化率算出回路105および混合信号算出回路106に出力する。
The gradation
輝度分布抽出回路102は、輝度信号Yから輝度分布の抽出処理を行い、正規化累積度数分布HSTを作成して信号選択回路103に出力する。この輝度分布抽出回路102の詳細については後述する。
The luminance
信号選択回路103は、垂直有効走査期間(映像を表示する期間)には輝度信号Yを、垂直帰線期間(映像が表示されない期間)には正規化累積度数分布HSTを、それぞれ垂直同期信号等に基づいて選択し、階調補正変換テーブル作成回路104に出力する。ここで、垂直有効走査期間とは1垂直走査期間のうちの映像を表示する期間のことであり、垂直帰線期間とは電子ビームの走査によって映像を表示するCRTのために設けられた期間であって、1垂直走査期間のうちの電子ビームが垂直走査終了点から垂直走査開始点へ戻る期間をいう。
The
補正情報生成手段150のなかの階調補正変換テーブル作成回路104は、垂直帰線期間においては、正規化累積度数分布HSTに基づいて平滑化処理のための階調補正変換テーブルを作成して、補正情報記憶手段(図示せず)に記憶する。また、垂直有効走査期間においては、その階調補正変換テーブルを用いて輝度信号Yから輝度分布の平滑化処理のための補正情報である補正量ΔYを生成し、その補正量ΔYを補正変化率算出回路105に出力する。この補正量ΔYについては後述する。
The gradation correction conversion
補正変化率算出手段である補正変化率算出回路105は、1個の除算回路を含み、補正量ΔYを輝度信号Yで除算することで、3つのデジタルの原色信号に対して輝度分布の平滑化処理を行うための補正変化率YKを算出する。補正変化率算出回路105は、補正変化率YKを信号選択回路107、108、109、乗算回路110、111、112に出力する。
The correction change
混合信号算出回路106には赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BI、および輝度信号Yが入力される。混合信号生成手段である混合信号算出回路106は赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIおよび輝度信号Yから赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIの全ての信号に相関のある信号である混合信号として、赤色混合信号BLR、緑色混合信号BLG、青色混合信号BLBを生成する。そして、赤色混合信号BLRを信号選択回路107に、緑色混合信号BLGを信号選択回路108に、青色混合信号BLBを信号選択回路109に、それぞれ出力する。この赤色混合信号BLR、緑色混合信号BLG、青色混合信号BLBの算出方法については後述する。
The mixed
また、信号選択回路107には赤色原色信号RIが、信号選択回路108には緑色原色信号GIが、信号選択回路109には青色原色信号BIが、それぞれ入力される。そして、信号選択回路107は、補正変化率YKが0以上の値のときは赤色原色信号RIを選択し、補正変化率YKが0より小さい値のときは赤色混合信号BLRを選択して、赤色選択信号SRとして乗算回路110に出力する。また、信号選択回路108は、補正変化率YKが0以上の値のときは緑色原色信号GIを選択し、補正変化率YKが0より小さい値のときは緑色混合信号BLGを選択して、緑色選択信号SGとして乗算回路111に出力する。また、信号選択回路109は、補正変化率YKが0以上の値のときは青色原色信号BIを選択し、補正変化率YKが0より小さい値のときは青色混合信号BLBを選択して、青色選択信号SBとして乗算回路112に出力する。
The
乗算回路110は赤色選択信号SRと補正変化率YKとを乗算し、その乗算結果を赤色乗算信号MRとして加算回路113に出力する。乗算回路111は緑色選択信号SGと補正変化率YKとを乗算し、その乗算結果を緑色乗算信号MGとして加算回路114に出力する。乗算回路112は青色選択信号SBと補正変化率YKとを乗算し、その乗算結果を青色乗算信号MBとして加算回路115に出力する。したがって、補正変化率YKが0より小さい値、すなわち赤色選択信号SR、緑色選択信号SG、青色選択信号SBとしてそれぞれ赤色混合信号BLR、緑色混合信号BLG、青色混合信号BLBが選択されたときには、乗算回路110、111、112からは赤色乗算信号MR、緑色乗算信号MG、青色乗算信号MBが出力され、補正変化率YKが0以上の値、すなわち赤色選択信号SR、緑色選択信号SG、青色選択信号SBとしてそれぞれ赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIが選択されたときには、乗算回路110、111、112からは赤色乗算信号MR、緑色乗算信号MG、青色乗算信号MBが出力される。
The multiplication circuit 110 multiplies the red selection signal SR and the correction change rate YK, and outputs the multiplication result to the
また、加算回路113には赤色原色信号RIが、加算回路114には緑色原色信号GIが、加算回路115には青色原色信号BIがそれぞれ入力される。そして、加算回路113は赤色原色信号RIと赤色乗算信号MRとを加算し、その加算結果を赤色原色信号ROとして出力する。加算回路114は緑色原色信号GIと緑色乗算信号MGとを加算し、その加算結果を緑色原色信号GOとして出力する。加算回路115は青色原色信号BIと青色乗算信号MBとを加算し、その加算結果を青色原色信号BOとして出力する。したがって、補正変化率YKが0より小さい値、すなわち乗算回路110、111、112から赤色乗算信号MR、緑色乗算信号MG、青色乗算信号MBが出力されたときには、加算回路113、114、115からは赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOが出力され、補正変化率YKが0以上の値、すなわち乗算回路110、111、112から赤色乗算信号MR、緑色乗算信号MG、青色乗算信号MBが出力されたときには、加算回路113、114、115からは赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOが出力される。
Further, the red primary color signal RI is input to the
次に、補正情報生成手段150のなかの輝度分布抽出回路102の構成および動作について説明する。図2は、図1に示した階調補正装置の輝度分布抽出回路102の構成を示すブロック図である。
Next, the configuration and operation of the luminance
図2に示す輝度分布抽出回路102は、アドレスデコーダ201、n個のカウンタ2021、2022、・・・・、202n(以下、2021〜202nと略記する)、累積度数分布作成回路203、ゲイン制御回路204および正規化回路205を含む。ここで、nは輝度レベルの数(階調数)を表す。例えば、輝度信号Yが8ビットを有する場合にはnは256である。以下、本発明の第1の実施の形態においてはn=256として説明を行うが、階調数をこれに限定するものではなく、任意の値に設定することができる。
Luminance
まず、アドレスデコーダ201に輝度信号Yが入力される。アドレスデコーダ201は、輝度信号Yの値に応じてカウンタ2021〜202nのいずれかにパルスP1〜Pnを出力する。
First, the luminance signal Y is input to the
例えば、アドレスデコーダ201は、輝度信号Yの輝度レベルが0の場合にはカウンタ2021にパルスP1を出力し、輝度信号Yの値が1の場合にはカウンタ2022にパルスP2を出力し、輝度信号Yの値がn−1の場合にはカウンタ202nにパルスPnを出力する。
For example, the
カウンタ2021〜202nは、それぞれパルスP1〜Pnをカウントして1フレーム毎の各輝度レベルの度数H1〜Hnを計算し、算出したH1〜Hnを累積度数分布作成回路203に出力する。輝度信号Yの各値の度数の分布を検出する度数分布検出手段である累積度数分布作成回路203は、1フレーム毎の輝度信号Yの各輝度レベルの度数H1〜Hnを累積することにより累積度数分布RDを生成し、その累積度数分布RDをゲイン制御回路204に出力する。
The counters 202 1 to 202 n respectively count the
ゲイン制御回路204には、所定の補正ゲイン制限パラメータGPが入力されている。本発明の第1の実施の形態では、補正ゲイン制限パラメータGPの値は予め設定されている。そして、ゲイン制御回路204は、補正ゲイン制限パラメータGPに基づき累積度数分布RDにゲイン補正のための処理を行って補正累積度数分布GRとし、その補正累積度数分布GRを正規化回路205に出力する。ゲイン制御回路204の処理については後述する。
A predetermined correction gain limiting parameter GP is input to the
正規化回路205は、与えられた補正累積度数分布GRの正規化処理を行って正規化累積度数分布HSTとし、その正規化累積度数分布HSTを出力する。
The
次に、図1の階調情報算出回路101および図2の輝度分布抽出回路102の動作の詳細について、輝度信号Yの算出から正規化累積度数分布HSTの算出に至るまでの処理に沿って、例を用いて説明する。
Next, regarding the details of the operations of the gradation
図3は、原色信号の度数分布の一例を示す図である。図3(a)は赤色原色信号RIの度数分布の一例を示す図であり、図3(b)は緑色原色信号GIの度数分布の一例を示す図であり、図3(c)は青色原色信号BIの度数分布を示す図である。図3(a)、(b)、(c)の横軸はそれぞれ赤色入力輝度レベル(赤色原色信号RIの値)、緑色入力輝度レベル(緑色原色信号GIの値)、青色入力輝度レベル(青色原色信号BIの値)を示し、縦軸は度数を示す。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of primary color signals. 3A is a diagram illustrating an example of the frequency distribution of the red primary color signal RI, FIG. 3B is a diagram illustrating an example of the frequency distribution of the green primary color signal GI, and FIG. 3C is a blue primary color. It is a figure which shows frequency distribution of signal BI. 3A, 3B, and 3C, the horizontal axis represents the red input luminance level (the value of the red primary color signal RI), the green input luminance level (the value of the green primary color signal GI), and the blue input luminance level (blue). The value of the primary color signal BI), and the vertical axis represents the frequency.
図1の階調情報算出回路101は次式にしたがって赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIから輝度信号Yを算出する。
Y=α・RI+β・GI+γ・BI
上式において、α、βおよびγはそれぞれ所定の係数である。このように、階調情報算出回路101においては、赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIにそれぞれ所定の係数を乗算し、それらを加算することで輝度信号Yを算出する。そして、輝度分布抽出回路102において、この輝度信号Yから正規化累積度数分布HSTが算出される。
The gradation
Y = α ・ RI + β ・ GI + γ ・ BI
In the above equation, α, β, and γ are predetermined coefficients. As described above, the gradation
図4は、本発明の第1の実施の形態における階調補正装置の階調情報算出回路101において算出された輝度信号Yの度数分布の一例を示す図である。図4の横軸は輝度レベル(輝度信号Yの値)を示し、縦軸は度数を示す。なお、本発明の第1の実施の形態においては、輝度レベルは0〜255の値を有する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the frequency distribution of the luminance signal Y calculated by the gradation
図4に示した例では、輝度レベルの低い範囲aおよび高い範囲bにおいては、度数が0となっている。そのため、範囲a、bには、平滑化処理によって度数分布を広げることができる裕度がある。平滑化処理を行うためには、まず、各輝度レベルの度数を順に累積演算して、累積度数分布RDを算出する。この累積度数分布RDの算出は、上述したように、輝度分布抽出回路102の中の累積度数分布作成回路203において行う。
In the example illustrated in FIG. 4, the frequency is 0 in the low range a and the high range b. Therefore, the ranges a and b have a margin that can widen the frequency distribution by the smoothing process. In order to perform the smoothing process, first, the frequency of each luminance level is cumulatively calculated in order to calculate the cumulative frequency distribution RD. The calculation of the cumulative frequency distribution RD is performed by the cumulative frequency
図5は、本発明の第1の実施の形態における階調補正装置の累積度数分布作成回路203によって作成された累積度数分布RDの一例を示す図である。図5の横軸は輝度レベル(輝度信号Yの値)を示し、縦軸は累積度数を示す。このように、累積度数分布作成回路203においては、最小の輝度レベルから最大の輝度レベルまでの各輝度レベルにおけるそれぞれの度数を累積した累積度数分布RDが算出される。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the cumulative frequency distribution RD created by the cumulative frequency
また、累積度数分布作成回路203は、輝度レベルの度数の平均値、モード値、最小値、最大値、偏差係数、白面積、黒面積等の特徴量を検出する構成としてもよい。そして、それら検出した特徴量に基づいて、正規化回路205において補正累積度数分布GRの正規化演算に用いる、正規化後の最大輝度レベルを算出する。
Further, the cumulative frequency
次に、ゲイン制御回路204は、補正ゲイン制限パラメータGPに基づいてオフセットを生成する。ここで、このオフセットについて説明する。
Next, the
図6は、本発明の第1の実施の形態における階調補正装置のゲイン制御回路204により生成されるオフセットの一例を示す図である。図6の横軸は輝度レベルを示し、縦軸はオフセット値を示す。ゲイン制御回路204は、図6に示したような最小の輝度レベルから最大の輝度レベルまで徐々に大きくなっていきかつ各輝度レベル毎に異なるオフセットを生成する。そして、図5に示した累積度数分布RDに、それぞれの輝度レベルに応じたオフセットを加算して補正累積度数分布GRを生成する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an offset generated by the
このとき、ゲイン制御回路204は、補正ゲイン制限パラメータGPに基づいてオフセットを変えることができる。例えば、補正ゲイン制限パラメータGPの値が小さい場合には、実線で示すようにオフセットOFの傾きを大きくし、補正ゲイン制限パラメータGPの値が大きい場合には、破線で示すようにオフセットOFの傾きを小さくすることができる。
At this time, the
図7は、同階調補正装置のゲイン制御回路204により生成される補正累積度数分布GRの一例を示す図である。図7の横軸は輝度レベルを示し、縦軸は累積度数を示す。また、オフセットOFの傾きが大きい場合の補正累積度数分布GRを実線で示し、オフセットOFの傾きが小さい場合の補正累積度数分布GRを破線で示す。図6に示すように、オフセットOFの傾きが大きいほど、補正累積度数分布GRの最大値が大きくなる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the corrected cumulative frequency distribution GR generated by the
正規化回路205は、ゲイン制御回路204から出力される補正累積度数分布GRを正規化して正規化累積度数分布HSTを作成する。そのとき、正規化回路205は、正規化累積度数分布HSTの最大累積度数が累積度数分布作成回路203により得られた最大輝度レベルとなるように、補正累積度数分布GRの正規化演算を行う。
The
図8は、同階調補正装置の正規化回路205により生成される正規化累積度数分布HSTの一例を示す図である。図8の横軸は輝度レベルを示し、縦軸は正規化された度数を示す。また、図6に示したオフセットOFの傾きが大きい場合の正規化累積度数分布HSTを実線で示し、オフセットOFの傾きが小さい場合の正規化累積度数分布HSTを破線で示す。また、横軸をX軸とし、縦軸をY軸とした場合、Y=Xの一次関数で示されるランプ直線LPを一点鎖線で示す。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the normalized cumulative frequency distribution HST generated by the
図8に示すように、オフセットOFの傾きが大きい場合、すなわち補正ゲイン制限パラメータGPの値が小さい場合には、ランプ直線LPに対する正規化累積度数分布HSTの変位量は小さくなる。これは、オフセットが大きくなることで累積度数が大きくなり、その結果、正規化する際の母数が大きくなって正規化累積度数分布HSTが平均化されるためである。したがって、オフセットOFの傾きが小さい場合、すなわち補正ゲイン制限パラメータGPの値が大きい場合には、ランプ直線LPに対する正規化累積度数分布HSTの変位量は大きくなる。以上が、輝度信号Yの算出から正規化累積度数分布HSTの算出に至るまでの説明である。次に、算出された正規化累積度数分布HSTから、出力信号RO、GO、BOを出力するまでの動作の詳細について説明する。 As shown in FIG. 8, when the slope of the offset OF is large, that is, when the value of the correction gain restriction parameter GP is small, the displacement amount of the normalized cumulative frequency distribution HST with respect to the ramp straight line LP is small. This is because the cumulative frequency increases as the offset increases, and as a result, the parameter for normalization increases and the normalized cumulative frequency distribution HST is averaged. Accordingly, when the slope of the offset OF is small, that is, when the value of the correction gain restriction parameter GP is large, the displacement amount of the normalized cumulative frequency distribution HST with respect to the ramp straight line LP becomes large. The above is the description from the calculation of the luminance signal Y to the calculation of the normalized cumulative frequency distribution HST. Next, details of the operation from the calculated normalized cumulative frequency distribution HST to the output of the output signals RO, GO, and BO will be described.
図1に示した階調補正変換テーブル作成回路104は、正規化回路205により得られた正規化累積度数分布HSTからランプ直線LPを減算することにより補正量ΔYを算出する。図9は、本発明の第1の実施の形態における階調補正装置の階調補正変換テーブル作成回路104により算出された補正量ΔYの分布の一例を示す図である。図9の横軸は輝度レベルを示し、縦軸は補正量ΔYを示す。また、オフセットOFの傾きが大きい場合の補正量ΔYを実線で示し、オフセットOFの傾きが小さい場合の補正量ΔYを破線で示す。オフセットOFの傾きが大きい場合、すなわち補正ゲイン制限パラメータGPの値が小さい場合に補正量ΔYは小さくなり、オフセットOFの傾きが小さい場合、すなわち補正ゲイン制限パラメータGPの値が大きい場合に補正量ΔYが大きくなるのは、図8で説明したとおりである。したがって、補正ゲイン制限パラメータGPの値によって、平滑化する際の補正ゲインを設定することができる。
The gradation correction conversion
また、本発明の第1の実施の形態において、補正情報生成手段150のなかの階調補正変換テーブル作成回路104は、補正情報記憶手段としてのルックアップテーブル(LUT)メモリ(図示せず)を有する。そして、LUTメモリのアドレスに輝度信号Yを対応させ、そのアドレスに補正量ΔYをデータとして格納する。すなわち、LUTメモリに記憶されている補正量ΔYが階調補正変換テーブルとなる。階調補正変換テーブル作成回路104は、垂直有効走査期間に信号選択回路103を介して入力される輝度信号Yをアドレス信号として、LUTメモリの対応するアドレスから補正情報である補正量ΔYを読み出し、補正変化率算出回路105に出力する。
In the first embodiment of the present invention, the gradation correction conversion
補正変化率算出回路105では階調補正変換テーブル作成回路104から入力されたΔYを階調情報算出回路101から入力された輝度信号Yで除算する。こうして補正変化率YKを算出し、信号選択回路の制御信号として信号選択回路107、108、109に出力し、また、乗算回路の演算信号として乗算回路110、111、112に出力する。
The correction change
図10は、本発明の第1の実施の形態における階調補正装置の補正変化率算出回路105により算出された補正変化量YKの分布の一例を示す図である。図10の横軸は輝度レベルを示し、縦軸は補正変化量YKを示す。ただし、輝度レベルY=0のときは補正変化量YK=0とする。また、オフセットOFの傾きが大きい場合の補正変化量YKを実線で示し、オフセットOFの傾きが小さい場合の補正変化量YKを破線で示す。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the distribution of the correction change amount YK calculated by the correction change
補正変化量YKの値により赤色原色信号RI、緑色原色信号GIおよび青色原色信号BIに対する補正を前述したように切替える。その詳細な動作について説明する。 The correction for the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI is switched as described above according to the value of the correction change amount YK. The detailed operation will be described.
補正変化量YKの値が0以上の値のとき、つまり図10に示したYKが正の領域にある場合は、図1に示したように、信号選択回路107、108、109から乗算回路110、111、112には、赤色選択信号SR、緑色選択信号SG、青色選択信号SBとしてそれぞれSR=RI、SG=GI、SB=BIが入力される。乗算回路110、111、112は、それぞれ式(1)、式(2)、式(3)に基づいて赤色乗算信号MR、緑色乗算信号MG、青色乗算信号MBを算出し、加算回路113、114、115に出力する。ここで、輝度信号Yに対して平滑化処理後の輝度信号をY’とすると、式(1)、式(2)、式(3)は以下のとおりである。
MR=YK・SR=(ΔY/Y)・RI={(Y’−Y)/Y}・RI (1)
MG=YK・SG=(ΔY/Y)・GI={(Y’−Y)/Y}・GI (2)
MB=YK・SB=(ΔY/Y)・BI={(Y’−Y)/Y}・BI (3)
また、加算回路113、114、115は、以下に示す式(4)、式(5)、式(6)に基づいて赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOを算出する。
RO=RI+MR=RI+{(Y’−Y)/Y}・RI=(Y’/Y)・RI (4)
GO=GI+MG=GI+{(Y’−Y)/Y}・GI=(Y’/Y)・GI (5)
BO=BI+MB=BI+{(Y’−Y)/Y}・BI=(Y’/Y)・BI (6)
ただし、上述したように式(1)〜式(6)の適用は補正変化量YKの値が0以上の値のときであり、ΔY≧0つまりY’≧Yのときに限定する。
When the value of the correction change amount YK is 0 or more, that is, when YK shown in FIG. 10 is in the positive region, as shown in FIG. 1, the
MR = YK · SR = (ΔY / Y) · RI = {(Y′−Y) / Y} · RI (1)
MG = YK · SG = (ΔY / Y) · GI = {(Y′−Y) / Y} · GI (2)
MB = YK · SB = (ΔY / Y) · BI = {(Y′−Y) / Y} · BI (3)
The
RO = RI + MR = RI + {(Y′−Y) / Y} · RI = (Y ′ / Y) · RI (4)
GO = GI + MG = GI + {(Y′−Y) / Y} · GI = (Y ′ / Y) · GI (5)
BO = BI + MB = BI + {(Y′−Y) / Y} · BI = (Y ′ / Y) · BI (6)
However, as described above, the application of Expressions (1) to (6) is applied when the value of the correction change amount YK is 0 or more, and is limited to ΔY ≧ 0, that is, Y ′ ≧ Y.
一方、補正変化量YKの値が0より小さい値のとき(図10においてYKが負の領域にあるとき)、すなわちΔY<0の場合は、信号選択回路107、108、109から乗算回路110、111、112に出力される赤色選択信号SR、緑色選択信号SG、青色選択信号SBは、それぞれSR=BLR、SG=BLG、SB=BLBとなる。
On the other hand, when the value of the correction change amount YK is smaller than 0 (when YK is in a negative region in FIG. 10), that is, when ΔY <0, the
ここで、混合信号算出回路106から算出される赤色混合信号BLRは赤色原色信号RIと輝度信号Yの混合信号であり、緑色混合信号BLGは緑色原色信号GIと輝度信号Yの混合信号であり、青色混合信号BLBは青色原色信号BIと輝度信号Yの混合信号であって、それぞれ、式(7)、式(8)、式(9)に基づいて算出される。そして、原色信号の混合比率をa(a=0〜1)とし、輝度信号の混合比率をb(b=0〜1)とすると、式(7)、式(8)、式(9)は以下のように表される。
BLR=a・RI+b・Y (ただしa+b=1) (7)
BLG=a・GI+b・Y (ただしa+b=1) (8)
BLB=a・BI+b・Y (ただしa+b=1) (9)
また、乗算回路110、111、112は、以下に示す式(10)、式(11)、式(12)に基づいて赤色乗算信号MR、緑色乗算信号MG、青色乗算信号MBを算出し、加算回路113、114、115に出力する。
MR=YK・SR=(ΔY/Y)・BLR={(Y’−Y)/Y}・BLR (10)
MG=YK・SG=(ΔY/Y)・BLG={(Y’−Y)/Y}・BLG (11)
MB=YK・SB=(ΔY/Y)・BLB={(Y’−Y)/Y}・BLB (12)
また、加算回路113、114、115は、以下に示す式(13)、式(14)、式(15)に基づいて赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOを算出し、出力する。
RO=RI+MR=RI+{(Y’−Y)/Y}・BLR (13)
GO=GI+MG=GI+{(Y’−Y)/Y}・BLG (14)
BO=BI+MB=BI+{(Y’−Y)/Y}・BLB (15)
ただし、上述したように式(7)〜式(15)の適用は補正変化量YKの値が0より小さい値のときであり、ΔY<0のときに限定する。
Here, the red mixed signal BLR calculated from the mixed
BLR = a · RI + b · Y (where a + b = 1) (7)
BLG = a · GI + b · Y (where a + b = 1) (8)
BLB = a · BI + b · Y (where a + b = 1) (9)
Further, the
MR = YK · SR = (ΔY / Y) · BLR = {(Y′−Y) / Y} · BLR (10)
MG = YK · SG = (ΔY / Y) · BLG = {(Y′−Y) / Y} · BLG (11)
MB = YK · SB = (ΔY / Y) · BLB = {(Y′−Y) / Y} · BLB (12)
The
RO = RI + MR = RI + {(Y′−Y) / Y} · BLR (13)
GO = GI + MG = GI + {(Y′−Y) / Y} · BLG (14)
BO = BI + MB = BI + {(Y′−Y) / Y} · BLB (15)
However, as described above, the expressions (7) to (15) are applied when the value of the correction change amount YK is smaller than 0 and limited to when ΔY <0.
以上が、正規化累積度数分布HSTから、出力信号RO、GO、BOを出力するまでの動作の説明である。ここで、出力信号RO、GO、BOについてさらに詳しく説明する。 The above is the description of the operation from the normalized cumulative frequency distribution HST to the output of the output signals RO, GO, and BO. Here, the output signals RO, GO, and BO will be described in more detail.
まず、ΔYが0以上の値のとき、つまり平滑化処理後の輝度信号Y’が輝度信号Yよりも大きい値のとき、式(4)、式(5)、式(6)に基づいて算出された3つのデジタルの原色信号RO、GO、BOについて説明する。図11は、本発明の第1の実施の形態における輝度信号Yと平滑化処理後の輝度信号Y’との関係の一例を示す図である。図11の横軸は輝度信号Yの値を示し、縦軸は平滑化処理後の輝度信号Y’の値を示す。 First, when ΔY is a value greater than or equal to 0, that is, when the smoothed luminance signal Y ′ is larger than the luminance signal Y, the calculation is performed based on the equations (4), (5), and (6). The three digital primary color signals RO, GO and BO will be described. FIG. 11 is a diagram showing an example of the relationship between the luminance signal Y and the smoothed luminance signal Y ′ in the first embodiment of the present invention. The horizontal axis in FIG. 11 indicates the value of the luminance signal Y, and the vertical axis indicates the value of the luminance signal Y ′ after the smoothing process.
図11の例において、輝度信号Yの値が高い場合、平滑化処理後の輝度信号Y’は輝度信号Yの値よりも高い値を有する。すなわち、輝度信号Yの値が比較的高い場合、平滑化処理後の輝度信号Y’は輝度信号Yよりもさらに輝度レベルの高い範囲に平滑化される。 In the example of FIG. 11, when the value of the luminance signal Y is high, the luminance signal Y ′ after the smoothing process has a higher value than the value of the luminance signal Y. That is, when the value of the luminance signal Y is relatively high, the luminance signal Y ′ after the smoothing process is smoothed to a range having a higher luminance level than the luminance signal Y.
図12は、本発明の第1の実施の形態におけるΔY≧0のときの平滑化処理前と平滑化処理後の3つの原色信号の輝度レベルの関係の一例を示す図である。図12(a)は、ある1画素の平滑化処理前の赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIの輝度レベルの関係を示す図であり、図12(b)は、その1画素の平滑化処理後の赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOの輝度レベルの関係を示す図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a relationship between luminance levels of three primary color signals before and after the smoothing process when ΔY ≧ 0 in the first embodiment of the present invention. FIG. 12A is a diagram showing the relationship between the luminance levels of the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI before smoothing processing of one pixel, and FIG. It is a figure which shows the relationship of the luminance level of the red primary color signal RO after the smoothing process of a pixel, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO.
図12(a)に示した例では、3つのデジタル信号の中で赤色原色信号RIの輝度レベルが最も大きく、次に青色原色信号BIの輝度レベルが大きく、緑色原色信号GIの輝度レベルが最も小さくなっている。そして、赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIに対してそれぞれ同一の係数であるY’/Yを乗算することにより赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOを算出する。したがって、図12(b)に示したように、3つのデジタル信号の中で最も大きい輝度レベルを有する赤色原色信号RIに対する補正量が最も大きくなり、次に青色原色信号BIに対する補正量が大きくなり、緑色原色信号GIに対する補正量が最も小さくなる。 In the example shown in FIG. 12A, among the three digital signals, the luminance level of the red primary color signal RI is the highest, the luminance level of the blue primary color signal BI is next highest, and the luminance level of the green primary color signal GI is the highest. It is getting smaller. Then, the red primary color signal RO, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI are multiplied by the same coefficient Y ′ / Y to calculate the red primary color signal RO, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO. To do. Therefore, as shown in FIG. 12B, the correction amount for the red primary color signal RI having the highest luminance level among the three digital signals is the largest, and then the correction amount for the blue primary color signal BI is increased. The correction amount for the green primary color signal GI is the smallest.
このとき、3つの原色信号のそれぞれに共通の係数であるY’/Yを乗算するので、入力された赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIの比率と、補正によって得られた赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOの比率とはほぼ等しく、色バランスの変化は生じにくい。 At this time, Y ′ / Y, which is a common coefficient, is multiplied to each of the three primary color signals, so that the ratio of the input red primary color signal RI, green primary color signal GI, and blue primary color signal BI is obtained by correction. The ratio of the red primary color signal RO, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO is substantially equal, and the color balance hardly changes.
次に、ΔYが0より小さい値のとき、つまり平滑化処理後の輝度信号Y’が輝度信号Yよりも小さい値のとき、式(13)、式(14)、式(15)に基づいて算出された3つのデジタルの原色信号RO、GO、BOについて説明する。なお、説明をわかりやすくするため、原色信号の混合比率a=0として説明を行う。 Next, when ΔY is a value smaller than 0, that is, when the luminance signal Y ′ after the smoothing process is smaller than the luminance signal Y, based on the equations (13), (14), and (15). The three calculated digital primary color signals RO, GO, and BO will be described. In order to make the description easy to understand, the description will be made assuming that the mixing ratio a of primary color signals is zero.
a=0のとき、式(13)、式(14)、式(15)に基づき赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOはそれぞれ
RO=RI+Y’−Y
GO=GI+Y’−Y
BO=BI+Y’−Y
となる。したがって、入力された原色信号RI、GI、BIからそれぞれY−Y’を一律に減算することで赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOが算出される。
When a = 0, the red primary color signal RO, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO are respectively RO = RI + Y′−Y based on the equations (13), (14), and (15).
GO = GI + Y′−Y
BO = BI + Y′−Y
It becomes. Therefore, the red primary color signal RO, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO are calculated by uniformly subtracting YY ′ from the input primary color signals RI, GI, and BI.
図13は、本発明の第1の実施の形態におけるΔY<0のときの平滑化処理前と平滑化処理後の3つの原色信号の輝度レベルの関係の一例を示す図である。図13(a)は、ある1画素の平滑化処理前の赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIの輝度レベルの関係を示す図であり、図13(b)は、その1画素の平滑化処理後の赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOの輝度レベルの関係を示す図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the relationship between the luminance levels of the three primary color signals before and after the smoothing process when ΔY <0 in the first embodiment of the present invention. FIG. 13A is a diagram showing the relationship between the luminance levels of the red primary color signal RI, green primary color signal GI, and blue primary color signal BI before smoothing processing of a certain pixel. FIG. It is a figure which shows the relationship of the luminance level of the red primary color signal RO after the smoothing process of a pixel, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO.
図13(a)に示した例では、図12に示した例と同様、3つのデジタル信号の中で赤色原色信号RIの輝度レベルが最も大きく、次に青色原色信号BIの輝度レベルが大きく、緑色原色信号GIの輝度レベルが最も小さくなっている。そして、赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIに対してそれぞれ一律にY−Y’を減算し、赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOを算出する。したがって、図13(b)に示したように、入力された赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIのそれぞれの差分値と、補正によって得られた赤色原色信号RO、緑色原色信号GO、青色原色信号BOのそれぞれの差分値とはほぼ等しくなる。 In the example shown in FIG. 13A, as in the example shown in FIG. 12, the luminance level of the red primary color signal RI is the highest among the three digital signals, and the luminance level of the blue primary color signal BI is the next highest. The luminance level of the green primary color signal GI is the smallest. Then, Y-Y ′ is uniformly subtracted from the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI to calculate the red primary color signal RO, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO. Therefore, as shown in FIG. 13B, the respective difference values of the input red primary color signal RI, green primary color signal GI, and blue primary color signal BI, and the red primary color signal RO and green primary color signal obtained by the correction. The difference values of GO and blue primary color signal BO are substantially equal.
一般的にHSV色空間では、彩度は3つのデジタル信号の中で最大の輝度レベルをもつ信号と最小の輝度レベルをもつ信号の差分値を最大の輝度レベルをもつ信号で除算した値となる。本発明の第1の実施の形態では、上述したように赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIのそれぞれの差分値を保存したまま補正を行う構成としている。こうすることにより、彩度が減少すること、すなわち、色抜け等の見た目の鮮やかさが失われることを抑えることができる。 In general, in the HSV color space, the saturation is a value obtained by dividing the difference value between the signal having the maximum luminance level and the signal having the minimum luminance level among the three digital signals by the signal having the maximum luminance level. . In the first embodiment of the present invention, as described above, the correction is performed while the respective difference values of the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI are stored. By doing so, it is possible to suppress a decrease in saturation, that is, loss of vividness of appearance such as color loss.
なお、原色信号の混合比率a=0のとき、補正による彩度の変化率が最大となり、原色信号の混合比率aが0より大きくなるにつれて補正による彩度の変化率は小さくなり、原色信号の混合比率a=1のときには、補正による彩度の変化はない。 When the primary color signal mixing ratio a = 0, the saturation change rate due to the correction is maximized, and as the primary color signal mixing ratio a is greater than 0, the saturation change rate due to the correction decreases, and the primary color signal When the mixing ratio a = 1, there is no change in saturation due to the correction.
以上の処理により算出された3つのデジタルの原色信号について説明する。図14は、図3に示した入力信号を本発明の第1の実施の形態における階調補正装置で補正した場合の出力信号の度数分布を示す図である。図14(a)は赤色原色信号ROの度数分布を示す図であり、図14(b)は緑色原色信号GOの度数分布を示す図であり、図14(c)は青色原色信号BOの度数分布を示す図である。図14(a)、(b)、(c)の横軸はそれぞれの原色信号の出力輝度レベルを示し、縦軸は度数を示す。 The three digital primary color signals calculated by the above processing will be described. FIG. 14 is a diagram showing the frequency distribution of the output signal when the input signal shown in FIG. 3 is corrected by the gradation correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. 14A shows the frequency distribution of the red primary color signal RO, FIG. 14B shows the frequency distribution of the green primary color signal GO, and FIG. 14C shows the frequency of the blue primary color signal BO. It is a figure which shows distribution. 14A, 14B, and 14C, the horizontal axis indicates the output luminance level of each primary color signal, and the vertical axis indicates the frequency.
図14(a)に示すように、赤色原色信号ROの度数分布は、図3(a)に示した赤色原色信号RIの度数分布と比較して、低い輝度レベルから高い輝度レベルまでのより広い範囲に広げられている。また、図14(b)に示すように、緑色原色信号GOの度数分布も、図3(b)に示した緑色原色信号GIの度数分布と比較して、低い輝度レベルから高い輝度レベルまでのより広い範囲に広げられている。さらに、図14(c)に示すように、青色原色信号BOの度数分布も、図3(c)に示した青色原色信号BIの度数分布と比較して、低い輝度レベルから高い輝度レベルまでのより広い範囲に広げられている。したがって、本発明の第1の実施の形態においては、入力された3つの原色信号から輝度信号Yを算出し、それを平滑化して原色信号に補正をかけることで、高コントラスト化された原色信号を出力することができる。さらに、輝度信号Yの平滑化によって輝度レベルが上がる領域と下がる領域とを分け、それぞれの領域で原色信号に異なる補正をかける構成とすることで、輝度レベルが上がる領域においては色バランスの変化を抑え、輝度レベルが下がる領域においては彩度の減少を抑えながら高コントラスト化を実現することができる。 As shown in FIG. 14A, the frequency distribution of the red primary color signal RO is wider than the frequency distribution of the red primary color signal RI shown in FIG. 3A from a low luminance level to a high luminance level. The range has been expanded. Further, as shown in FIG. 14B, the frequency distribution of the green primary color signal GO is also lower from the low luminance level to the high luminance level than the frequency distribution of the green primary color signal GI shown in FIG. It has been expanded to a wider range. Further, as shown in FIG. 14 (c), the frequency distribution of the blue primary color signal BO is lower than the frequency distribution of the blue primary color signal BI shown in FIG. 3 (c) from a low luminance level to a high luminance level. It has been expanded to a wider range. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the luminance signal Y is calculated from the three input primary color signals, is smoothed, and the primary color signal is corrected so that the high-contrast primary color signal is obtained. Can be output. Further, by dividing the region where the luminance level is increased by the smoothing of the luminance signal Y and the region where the luminance level is decreased, and by applying different corrections to the primary color signal in each region, the change in the color balance in the region where the luminance level increases In contrast, in a region where the luminance level is lowered, high contrast can be realized while suppressing a decrease in saturation.
なお、本発明の第1の実施の形態では、階調情報算出回路101によって赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIから輝度相関情報としての輝度信号Yを算出する構成を説明したが、これに限定するものではない。例えば、赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIから輝度と相関性を有する他の信号を算出して輝度相関情報としてもよい。
In the first embodiment of the present invention, the configuration in which the gradation
また、混合信号算出回路106によって算出される赤色混合信号BLR、緑色混合信号BLG、青色混合信号BLBは輝度信号Yを含む混合信号であると説明したが、これに限定するものではない。例えば、赤色原色信号RI、緑色原色信号GI、青色原色信号BIの全ての信号と相関性を有する他の信号を含む混合信号であってもよい。
Further, although the red mixed signal BLR, the green mixed signal BLG, and the blue mixed signal BLB calculated by the mixed
本発明に係る階調補正装置は、輝度信号Yの平滑化によって輝度レベルが上がる領域と下がる領域とを分け、それぞれの領域で原色信号に異なる補正をかける構成とすることで、輝度レベルが上がる領域においては色バランスの変化を抑え、輝度レベルが下がる領域においては彩度の減少を抑えながら高コントラスト化を実現することができるので、映像信号の階調を補正する階調補正装置として有用である。 In the gradation correction apparatus according to the present invention, the luminance level is increased by dividing the region where the luminance level is increased by the smoothing of the luminance signal Y and the region where the luminance level is decreased, and applying different corrections to the primary color signal in each region. It is useful as a tone correction device that corrects the tone of the video signal because it can achieve high contrast while suppressing the change in color balance in the region and suppressing the decrease in saturation in the region where the luminance level decreases. is there.
101 階調情報算出回路
102 輝度分布抽出回路
103,107,108,109 信号選択回路
104 階調補正変換テーブル作成回路
105 補正変化率算出回路
106 混合信号算出回路
110,111,112 乗算回路
113,114,115 加算回路
150 補正情報生成手段
201 アドレスデコーダ
2021〜202n カウンタ
203 累積度数分布作成回路
204 ゲイン制御回路
205 正規化回路
101 gradation
Claims (4)
前記輝度相関情報に基づいて抽出された輝度分布を平滑化処理するための補正情報を生成する補正情報生成手段と、
前記輝度相関情報と前記補正情報とに基づいて補正変化率を算出する補正変化率算出手段と、
前記入力された複数の原色信号全てに相関性を有する混合信号を生成する混合信号生成手段とを備え、
前記補正変化率の値が0以上の値か0よりも小さい値かによって、前記入力された複数の原色信号に対する補正を行うように構成したことを特徴とする階調補正装置。 Luminance correlation information generating means for generating luminance correlation information having correlation with luminance from a plurality of input primary color signals;
Correction information generating means for generating correction information for smoothing the luminance distribution extracted based on the luminance correlation information;
Correction change rate calculating means for calculating a correction change rate based on the luminance correlation information and the correction information;
A mixed signal generating means for generating a mixed signal having a correlation with all of the plurality of input primary color signals,
A gradation correction apparatus configured to perform correction on the plurality of input primary color signals depending on whether the value of the correction change rate is a value of 0 or more or a value smaller than 0.
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JP2004206927A JP2006033226A (en) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Gradation correcting circuit |
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JP2006033226A true JP2006033226A (en) | 2006-02-02 |
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- 2004-07-14 JP JP2004206927A patent/JP2006033226A/en active Pending
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