JP2006033226A - Gradation correcting circuit - Google Patents

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JP2006033226A JP2004206927A JP2004206927A JP2006033226A JP 2006033226 A JP2006033226 A JP 2006033226A JP 2004206927 A JP2004206927 A JP 2004206927A JP 2004206927 A JP2004206927 A JP 2004206927A JP 2006033226 A JP2006033226 A JP 2006033226A
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Tomoyuki Saito
朋之 齊藤
Hideto Nakahigashi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gradation correcting circuit capable of providing high contrast to primary color signals, without losing brightness in appearance. <P>SOLUTION: A gradation information calculation circuit 101 calculates a luminance signal Y from the primary color signals, a luminance distribution extract circuit 102 generates a normalized cumulative frequency distribution HST, and a gradation correction conversion table generating circuit 104 generates a correction amount ΔY. Signal selection circuits 107 to 109 output a red selection signal SR, a green selection signal SG, and a blue selection signal SB, on the basis of a value of a correction rate of change YK from a correction change rate calculation circuit 105; multiplier circuits 110 to 112 multiply the signals with the correction rate of change YK, respectively to output a red multiplication signal MR, a green multiplication signal MG, and a blue multiplication signal MB; and adder circuits 113 to 115 respectively add a red primary color signal RI, a green primary color signal GI and a blue primary color signal BI to them to output primary color signals RO, GO and BO. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

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, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4). The smoothing process of the luminance distribution of the video signal is a process of correcting the video signal so as to smooth the luminance distribution of the video signal for one frame or one field, and the video is more clearly displayed on the display device. It is a technique for displaying on the screen. In such a luminance distribution smoothing process (hereinafter, also simply referred to as a smoothing process), it is possible to improve the contrast of an image or to brighten a dark image as a whole.

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。
特開昭63−040472号公報 特開平08−115417号公報 特開2002−165095号公報 特開平08−023460号公報
Generally, these smoothing processes are performed on the luminance signal. On the other hand, in a PDP or LCD, an image is displayed by three primary color signals of a red primary color signal, a green primary color signal, and a blue primary color signal. For this reason, in the conventional gradation correction device, the red primary color signal, the green primary color signal, and the blue primary color signal are once converted into luminance signals, and the luminance distribution is smoothed on the converted luminance signals. Then, the luminance signal before smoothing is compared with the luminance signal after smoothing to obtain the conversion ratio of the luminance signal, and the conversion ratio is multiplied by the red primary signal, green primary signal, and blue primary signal. Increase the contrast.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-040472 JP 08-115417 A JP 2002-165095 A Japanese Patent Laid-Open No. 08-023460

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 information calculation circuit 101, correction information generation means 150, signal selection circuits 107, 108, 109, a correction change rate calculation circuit 105, a mixed signal calculation circuit 106, and multiplication circuits 110, 111, 112. And addition circuits 113, 114, and 115. The correction information generation unit 150 includes a luminance distribution extraction circuit 102, a signal selection circuit 103, and a gradation correction conversion table creation circuit 104. In FIG. 1, a red primary color signal RI, a green primary color signal GI, and a blue primary color signal BI are digital primary color signals, and the value of the red primary color signal RI indicates a red luminance level (gradation) and a green primary color signal. The GI value represents the green luminance level (gradation), and the blue primary color signal BI represents the blue luminance level (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 information calculation circuit 101 receives a red primary color signal RI, a green primary color signal GI, and a blue primary color signal BI. The gradation information calculation circuit 101 that is a luminance correlation information generation unit includes three multiplication circuits, and luminance correlation information having a correlation with luminance from the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI. As a result, the luminance signal Y is calculated. The gradation information calculation circuit 101 outputs the calculated luminance signal Y to the luminance distribution extraction circuit 102, the signal selection circuit 103, the correction change rate calculation circuit 105, and the mixed signal calculation circuit 106.

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 distribution extraction circuit 102 performs a luminance distribution extraction process from the luminance signal Y, creates a normalized cumulative frequency distribution HST, and outputs it to the signal selection circuit 103. Details of the luminance distribution extraction circuit 102 will be described later.

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 signal selection circuit 103 displays the luminance signal Y during the vertical effective scanning period (period during which video is displayed), the normalized cumulative frequency distribution HST during the vertical blanking period (period during which no video is displayed), the vertical synchronization signal, etc. And output to the gradation correction conversion table creation circuit 104. Here, the vertical effective scanning period is a period for displaying an image in one vertical scanning period, and the vertical blanking period is a period provided for a CRT that displays an image by scanning with an electron beam. The period during which the electron beam returns from the vertical scanning end point to the vertical scanning start point in one vertical scanning period.

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 table creation circuit 104 in the correction information generation means 150 creates a gradation correction conversion table for smoothing processing based on the normalized cumulative frequency distribution HST in the vertical blanking period, The correction information is stored in a correction information storage means (not shown). In the vertical effective scanning period, a correction amount ΔY, which is correction information for smoothing the luminance distribution, is generated from the luminance signal Y using the gradation correction conversion table, and the correction amount ΔY is used as a correction change rate. Output to the calculation circuit 105. This correction amount ΔY will be described later.

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 rate calculation circuit 105, which is a correction change rate calculation means, includes one division circuit and divides the correction amount ΔY by the luminance signal Y, thereby smoothing the luminance distribution for the three digital primary color signals. A correction change rate YK for processing is calculated. The correction change rate calculation circuit 105 outputs the correction change rate YK to the signal selection circuits 107, 108, and 109 and the multiplication circuits 110, 111, and 112.

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 signal calculation circuit 106 receives a red primary color signal RI, a green primary color signal GI, a blue primary color signal BI, and a luminance signal Y. The mixed signal calculation circuit 106, which is a mixed signal generating means, converts all of the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, the blue primary color signal BI, and the luminance signal Y to the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI. As a mixed signal that is a correlated signal, a red mixed signal BLR, a green mixed signal BLG, and a blue mixed signal BLB are generated. Then, the red mixed signal BLR is output to the signal selection circuit 107, the green mixed signal BLG is output to the signal selection circuit 108, and the blue mixed signal BLB is output to the signal selection circuit 109. A method for calculating the red mixed signal BLR, the green mixed signal BLG, and the blue mixed signal BLB will be described later.

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 signal selection circuit 107 receives the red primary color signal RI, the signal selection circuit 108 receives the green primary color signal GI, and the signal selection circuit 109 receives the blue primary color signal BI. The signal selection circuit 107 selects the red primary color signal RI when the correction change rate YK is a value greater than or equal to 0, and selects the red mixed signal BLR when the correction change rate YK is a value smaller than 0, thereby selecting the red color. The selection signal SR is output to the multiplication circuit 110. Further, the signal selection circuit 108 selects the green primary color signal GI when the correction change rate YK is a value equal to or greater than 0, and selects the green mixed signal BLG when the correction change rate YK is a value smaller than 0. The selection signal SG is output to the multiplication circuit 111. The signal selection circuit 109 selects the blue primary color signal BI when the correction change rate YK is a value equal to or greater than 0, and selects the blue mixed signal BLB when the correction change rate YK is a value smaller than 0, and The selection signal SB is output to the multiplication circuit 112.

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 addition circuit 113 as a red multiplication signal MR. The multiplication circuit 111 multiplies the green selection signal SG and the correction change rate YK, and outputs the multiplication result to the addition circuit 114 as a green multiplication signal MG. The multiplication circuit 112 multiplies the blue selection signal SB and the correction change rate YK, and outputs the multiplication result to the addition circuit 115 as a blue multiplication signal MB. Therefore, when the correction change rate YK is a value smaller than 0, that is, when the red mixed signal BLR, the green mixed signal BLG, and the blue mixed signal BLB are selected as the red selection signal SR, the green selection signal SG, and the blue selection signal SB, respectively, multiplication is performed. The circuits 110, 111, and 112 output a red multiplication signal MR, a green multiplication signal MG, and a blue multiplication signal MB, and the correction change rate YK is a value of 0 or more, that is, a red selection signal SR, a green selection signal SG, and a blue selection signal. When red primary color signal RI, green primary color signal GI, and blue primary color signal BI are selected as SB, red multiplication signal MR, green multiplication signal MG, and blue multiplication signal MB are output from multiplication circuits 110, 111, and 112, respectively. .

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 adder circuit 113, the green primary color signal GI is input to the adder circuit 114, and the blue primary color signal BI is input to the adder circuit 115. Then, the adding circuit 113 adds the red primary color signal RI and the red multiplication signal MR, and outputs the addition result as a red primary color signal RO. The adder circuit 114 adds the green primary color signal GI and the green multiplication signal MG, and outputs the addition result as the green primary color signal GO. The adder circuit 115 adds the blue primary color signal BI and the blue multiplication signal MB, and outputs the addition result as the blue primary color signal BO. Therefore, when the correction change rate YK is a value smaller than 0, that is, when the red multiplication signal MR, the green multiplication signal MG, and the blue multiplication signal MB are output from the multiplication circuits 110, 111, and 112, the addition circuits 113, 114, and 115 A red primary color signal RO, a green primary color signal GO, and a blue primary color signal BO are output, and the correction change rate YK is a value of 0 or more, that is, the red multiplication signal MR, the green multiplication signal MG, and the blue multiplication signal from the multiplication circuits 110, 111, and 112. When MB is output, the adder circuits 113, 114, 115 output a red primary color signal RO, a green primary color signal GO, and a blue primary color signal BO.

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 distribution extraction circuit 102 in the correction information generation unit 150 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the luminance distribution extraction circuit 102 of the gradation correction apparatus shown in FIG.

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202、202、・・・・、202(以下、202〜202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 distribution extraction circuit 102 shown in FIG. 2, the address decoder 201, n number of counters 202 1, 202 2, ····, 202 n ( hereinafter, abbreviated to 202 1 to 202 n), the cumulative frequency distribution creating circuit 203, a gain control circuit 204 and a normalization circuit 205. Here, n represents the number of luminance levels (the number of gradations). For example, n is 256 when the luminance signal Y has 8 bits. Hereinafter, in the first embodiment of the present invention, description will be made assuming that n = 256, but the number of gradations is not limited to this, and can be set to an arbitrary value.

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202〜202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 address decoder 201. The address decoder 201 outputs pulses P1 to Pn to any one of the counters 202 1 to 202 n according to the value of the luminance signal Y.

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202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202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202にパルスPnを出力する。 For example, the address decoder 201, when the luminance level of the luminance signal Y is 0 and outputs a pulse P1 to the counter 202 1, and outputs a pulse P2 to the counter 202 2 when the value of the luminance signal Y is 1, When the value of the luminance signal Y is n−1, the pulse Pn is output to the counter 202 n .

カウンタ202〜202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 pulses P 1 to Pn, calculate the frequencies H 1 to Hn of each luminance level for each frame, and output the calculated H 1 to Hn to the cumulative frequency distribution creation circuit 203. The cumulative frequency distribution creating circuit 203, which is a frequency distribution detecting means for detecting the frequency distribution of each value of the luminance signal Y, accumulates the frequencies H1 to Hn of each luminance level of the luminance signal Y for each frame, thereby accumulating the cumulative frequency. A distribution RD is generated, and the cumulative frequency distribution RD is output to the gain control circuit 204.

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 gain control circuit 204. In the first embodiment of the present invention, the value of the correction gain restriction parameter GP is set in advance. Then, the gain control circuit 204 performs processing for gain correction on the cumulative frequency distribution RD based on the correction gain restriction parameter GP to obtain a corrected cumulative frequency distribution GR, and outputs the corrected cumulative frequency distribution GR to the normalization circuit 205. . The processing of the gain control circuit 204 will be described later.

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 normalization circuit 205 normalizes the given corrected cumulative frequency distribution GR to obtain a normalized cumulative frequency distribution HST, and outputs the normalized cumulative frequency distribution HST.

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 information calculation circuit 101 in FIG. 1 and the luminance distribution extraction circuit 102 in FIG. 2, along the processing from the calculation of the luminance signal Y to the calculation of the normalized cumulative frequency distribution HST, This will be described using an example.

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 information calculation circuit 101 in FIG. 1 calculates the luminance signal Y from the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI according to the following equation.
Y = α ・ RI + β ・ GI + γ ・ BI
In the above equation, α, β, and γ are predetermined coefficients. As described above, the gradation information calculation circuit 101 calculates the luminance signal Y by multiplying the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI by respective predetermined coefficients and adding them. Then, the luminance distribution extraction circuit 102 calculates a normalized cumulative frequency distribution HST from the luminance signal Y.

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 information calculation circuit 101 of the gradation correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the luminance level (value of the luminance signal Y), and the vertical axis indicates the frequency. In the first embodiment of the present invention, the luminance level has a value from 0 to 255.

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 distribution creation circuit 203 in the luminance distribution extraction circuit 102 as described above.

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 distribution creation circuit 203 of the gradation correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axis in FIG. 5 represents the luminance level (value of the luminance signal Y), and the vertical axis represents the cumulative frequency. As described above, the cumulative frequency distribution creation circuit 203 calculates the cumulative frequency distribution RD in which the respective frequencies at the respective luminance levels from the minimum luminance level to the maximum luminance level are accumulated.

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 distribution creation circuit 203 may be configured to detect a feature amount such as an average value, a mode value, a minimum value, a maximum value, a deviation coefficient, a white area, and a black area of the luminance level. Based on the detected feature values, the normalization circuit 205 calculates a normalized maximum luminance level used for normalization of the corrected cumulative frequency distribution GR.

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 gain control circuit 204 generates an offset based on the correction gain limiting parameter GP. Here, this offset will be described.

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 gain control circuit 204 of the gradation correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axis in FIG. 6 indicates the luminance level, and the vertical axis indicates the offset value. The gain control circuit 204 gradually increases from the minimum luminance level as shown in FIG. 6 to the maximum luminance level, and generates a different offset for each luminance level. Then, a corrected cumulative frequency distribution GR is generated by adding an offset corresponding to each luminance level to the cumulative frequency distribution RD shown in FIG.

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 gain control circuit 204 can change the offset based on the correction gain limiting parameter GP. For example, when the value of the correction gain limiting parameter GP is small, the slope of the offset OF is increased as shown by a solid line, and when the value of the correction gain limiting parameter GP is large, the slope of the offset OF is shown as shown by a broken line. Can be reduced.

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 gain control circuit 204 of the gradation correction apparatus. The horizontal axis in FIG. 7 indicates the luminance level, and the vertical axis indicates the cumulative frequency. Further, the corrected cumulative frequency distribution GR when the offset OF has a large slope is indicated by a solid line, and the corrected cumulative frequency distribution GR when the offset OF has a small slope is indicated by a broken line. As shown in FIG. 6, the maximum value of the corrected cumulative frequency distribution GR increases as the slope of the offset OF increases.

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 normalization circuit 205 normalizes the corrected cumulative frequency distribution GR output from the gain control circuit 204 to create a normalized cumulative frequency distribution HST. At that time, the normalization circuit 205 performs a normalization operation of the corrected cumulative frequency distribution GR so that the maximum cumulative frequency of the normalized cumulative frequency distribution HST becomes the maximum luminance level obtained by the cumulative frequency distribution creation circuit 203.

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 normalization circuit 205 of the gradation correction apparatus. The horizontal axis in FIG. 8 indicates the luminance level, and the vertical axis indicates the normalized frequency. Also, the normalized cumulative frequency distribution HST when the offset OF shown in FIG. 6 is large is indicated by a solid line, and the normalized cumulative frequency distribution HST when the offset OF is small is indicated by a broken line. When the horizontal axis is the X axis and the vertical axis is the Y axis, the ramp straight line LP indicated by a linear function of Y = X is indicated by a one-dot chain line.

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 table creation circuit 104 shown in FIG. 1 calculates the correction amount ΔY by subtracting the ramp straight line LP from the normalized cumulative frequency distribution HST obtained by the normalization circuit 205. FIG. 9 is a diagram showing an example of the distribution of the correction amount ΔY calculated by the gradation correction conversion table creation circuit 104 of the gradation correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the luminance level, and the vertical axis indicates the correction amount ΔY. The correction amount ΔY when the offset OF has a large inclination is indicated by a solid line, and the correction amount ΔY when the offset OF has a small inclination is indicated by a broken line. When the offset OF has a large inclination, that is, when the value of the correction gain restriction parameter GP is small, the correction amount ΔY is small, and when the offset OF has a small inclination, that is, when the value of the correction gain restriction parameter GP is large, the correction amount ΔY. As described with reference to FIG. Therefore, the correction gain for smoothing can be set by the value of the correction gain restriction parameter GP.

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 table creation circuit 104 in the correction information generation unit 150 includes a lookup table (LUT) memory (not shown) as the correction information storage unit. Have. Then, the luminance signal Y is made to correspond to the address of the LUT memory, and the correction amount ΔY is stored as data at that address. That is, the correction amount ΔY stored in the LUT memory becomes a gradation correction conversion table. The gradation correction conversion table creation circuit 104 reads the correction amount ΔY, which is correction information, from the corresponding address of the LUT memory, using the luminance signal Y input via the signal selection circuit 103 during the vertical effective scanning period as an address signal, It outputs to the correction change rate calculation circuit 105.

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 rate calculation circuit 105 divides ΔY input from the gradation correction conversion table creation circuit 104 by the luminance signal Y input from the gradation information calculation circuit 101. In this way, the corrected change rate YK is calculated and output to the signal selection circuits 107, 108, and 109 as a control signal of the signal selection circuit, and is output to the multiplication circuits 110, 111, and 112 as an operation signal of the multiplication circuit.

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 rate calculation circuit 105 of the gradation correction apparatus according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axis in FIG. 10 indicates the luminance level, and the vertical axis indicates the correction change amount YK. However, when the luminance level Y = 0, the correction change amount YK = 0. Further, the correction change amount YK when the offset OF has a large inclination is indicated by a solid line, and the correction change amount YK when the offset OF has a small inclination is indicated by a broken line.

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 signal selection circuits 107, 108, 109 to the multiplication circuit 110 are used. , 111, 112 are inputted with SR = RI, SG = GI, and SB = BI as the red selection signal SR, the green selection signal SG, and the blue selection signal SB, respectively. The multiplication circuits 110, 111, and 112 calculate the red multiplication signal MR, the green multiplication signal MG, and the blue multiplication signal MB based on the equations (1), (2), and (3), respectively, and the addition circuits 113, 114 , 115. Here, assuming that the luminance signal after smoothing processing for the luminance signal Y is Y ′, Equations (1), (2), and (3) are as follows.
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 adder circuits 113, 114, and 115 calculate the red primary color signal RO, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO based on the following formulas (4), (5), and (6).
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 signal selection circuits 107, 108, 109 to the multiplication circuit 110, The red selection signal SR, the green selection signal SG, and the blue selection signal SB output to 111 and 112 are SR = BLR, SG = BLG, and SB = BLB, respectively.

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 signal calculating circuit 106 is a mixed signal of the red primary color signal RI and the luminance signal Y, the green mixed signal BLG is a mixed signal of the green primary color signal GI and the luminance signal Y, The blue mixed signal BLB is a mixed signal of the blue primary color signal BI and the luminance signal Y, and is calculated based on the equations (7), (8), and (9), respectively. If the mixing ratio of the primary color signal is a (a = 0 to 1) and the mixing ratio of the luminance signal is b (b = 0 to 1), Expressions (7), (8), and (9) are It is expressed as follows.
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 multiplication circuits 110, 111, and 112 calculate the red multiplication signal MR, the green multiplication signal MG, and the blue multiplication signal MB based on the following expressions (10), (11), and (12), and add them. Output to circuits 113, 114, and 115.
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 adder circuits 113, 114, and 115 calculate the red primary color signal RO, the green primary color signal GO, and the blue primary color signal BO based on the following formulas (13), (14), and (15), and output them. To do.
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 information calculation circuit 101 calculates the luminance signal Y as luminance correlation information from the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, another signal having a correlation with the luminance may be calculated from the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI to obtain the luminance correlation information.

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 signal calculation circuit 106 have been described as mixed signals including the luminance signal Y, the present invention is not limited to this. For example, it may be a mixed signal including other signals having a correlation with all the signals of the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI.

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.

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The block diagram which shows the structure of the gradation correction apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 同階調補正装置の輝度分布抽出回路の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the luminance distribution extraction circuit of the same gradation correction apparatus 原色信号の度数分布の一例を示す図The figure which shows an example of the frequency distribution of a primary color signal 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The figure which shows an example of the frequency distribution of the luminance signal Y calculated in the gradation information calculation circuit of the gradation correction apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 同階調補正装置の累積度数分布作成回路によって作成された累積度数分布RDの一例を示す図The figure which shows an example of the cumulative frequency distribution RD produced by the cumulative frequency distribution creation circuit of the gradation correction apparatus 同階調補正装置のゲイン制御回路により生成されるオフセットの一例を示す図The figure which shows an example of the offset produced | generated by the gain control circuit of the same gradation correction apparatus 同階調補正装置のゲイン制御回路により生成される補正累積度数分布GRの一例を示す図The figure which shows an example of the correction | amendment cumulative frequency distribution GR produced | generated by the gain control circuit of the same gradation correction apparatus 同階調補正装置の正規化回路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The figure which shows an example of the normalization accumulation frequency distribution HST produced | generated by the normalization circuit of the same gradation correction apparatus 同階調補正装置の階調補正変換テーブル作成回路により算出された補正量ΔYの分布の一例を示す図The figure which shows an example of distribution of correction amount (DELTA) Y calculated by the gradation correction conversion table preparation circuit of the gradation correction apparatus 同階調補正装置の補正変化率算出回路により算出された補正変化量YKの分布の一例を示す図The figure which shows an example of distribution of the correction variation | change_quantity YK calculated by the correction change rate calculation circuit of the same gradation correction apparatus. 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The figure which shows an example of the relationship between the luminance signal Y in the 1st Embodiment of this invention, and the luminance signal Y 'after a smoothing process. 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The figure which shows an example of the relationship of the luminance level of three primary color signals before the smoothing process in case of (DELTA) Y> = 0 in the 1st Embodiment of this invention, and a smoothing process. 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The figure which shows an example of the relationship of the luminance level of three primary color signals before the smoothing process in case of (DELTA) Y <0 in the 1st Embodiment of this invention, and a smoothing process. 図3に示した入力信号を同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The figure which shows the frequency distribution of the output signal at the time of correcting the input signal shown in FIG. 3 with the same gradation correction apparatus 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Comparison of brightness distribution before and after smoothing by conventional technology

符号の説明Explanation of symbols

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
202〜202 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 information calculation circuit 102 luminance distribution extraction circuit 103, 107, 108, 109 signal selection circuit 104 gradation correction conversion table creation circuit 105 correction change rate calculation circuit 106 mixed signal calculation circuit 110, 111, 112 multiplication circuits 113, 114 , 115 Adder circuit 150 Correction information generation means 201 Address decoder 202 1 to 202 n counter 203 Cumulative frequency distribution creation circuit 204 Gain control circuit 205 Normalization circuit

Claims (4)

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、
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.
前記補正変化率の値が0より小さい値のとき、前記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たことを特徴とする請求項1記載の階調補正装置。 When the value of the correction change rate is smaller than 0, the correction change rate value is multiplied by the mixed signal of the mixed signal generating means to generate a multiplication signal, and the multiplication signal and a plurality of primary color signals inputted thereto The gradation correction apparatus according to claim 1, wherein an addition signal obtained by adding and is output. 前記補正変化率の値が0以上の値であるとき、前記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、この乗算信号と前記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たことを特徴とする請求項1記載の階調補正装置。 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 plurality of input signals are generated. 2. The gradation correction apparatus according to claim 1, wherein an addition signal obtained by adding the primary color signal is output. 前記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、前記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、前記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前記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たことを特徴とする請求項1に記載の階調補正装置。 The correction information generation means detects frequency distribution of the appearance frequency of each value of the brightness correlation information for each frame, and stores the correction amount at each value as correction information based on the distribution of the appearance frequency. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: an information storage unit configured to calculate a correction change rate corresponding to the luminance correlation information based on the correction information read from the correction information storage unit. Gradation correction device.
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