JPH11275389A - Video signal processing method and device therefor - Google Patents

Video signal processing method and device therefor

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JPH11275389A
JPH11275389A JP9071698A JP9071698A JPH11275389A JP H11275389 A JPH11275389 A JP H11275389A JP 9071698 A JP9071698 A JP 9071698A JP 9071698 A JP9071698 A JP 9071698A JP H11275389 A JPH11275389 A JP H11275389A
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video signal
inverse
signal processing
correction
output
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the video signal processing method and device capable of eliminating the degradation of display definition caused at the time of displaying a natural image on a display less in the number of display gray levels is dissolved. SOLUTION: This device is provided with an A/D converting circuit 11 for digitally converting an input video signal and a signal processing circuit 14 for processing a signal based on a prescribed function as against the output of the circuit 11 and adopting the high-order bit of a digital signal as an output video signal. The processor is also provided with a function table storage part (reverse γ correction converting ROM) 12 where plural prescribed function tables are stored and a function change-over circuit (reverse γ correction curve selection circuit) 13 for changing-over the plural function tables at every dot clock or at every line and also changing-over the change-over pattern at every field or at every frame.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばCRT(Ca
thode Ray Tube)等の受像管とは異なるディスプレイに
テレビジョン信号を表示するために用いられる映像信号
処理方法及び装置に係り、特に、A/D変換の出力ビッ
ト数よりもディスプレイの階調が少ない場合に用いられ
る映像信号処理方法及び装置に属する。
The present invention relates to a CRT (Ca
The present invention relates to a video signal processing method and apparatus used to display a television signal on a display different from a picture tube, such as a thode ray tube, and in particular, the gradation of the display is smaller than the number of output bits of A / D conversion. It belongs to the video signal processing method and device used in the case.

【0002】[0002]

【従来の技術】入力映像信号(例えばテレビジョン信号
やパソコン信号)をディジタル変換した後、所定の信号
処理をして画像をディスプレイに表示する場合、そのデ
ィジタル変換した信号のビット数、例えばA/D変換の
8ビット(256階調)に対してディスプレイの階調数
が例えば64階調(6ビット)と少ない場合には、その
8ビットのうち上位6ビットを使用することがある。
2. Description of the Related Art When an input video signal (for example, a television signal or a personal computer signal) is digitally converted and then subjected to predetermined signal processing to display an image on a display, the number of bits of the digitally converted signal, for example, A / A When the number of gradations of the display is as small as 64 gradations (6 bits) for 8 bits (256 gradations) of the D conversion, the upper 6 bits of the 8 bits may be used.

【0003】このA/D変換した8ビットデータの下位
2ビットを外して6ビットとする場合、当該映像信号装
置は例えば図1に示す構成になっている。この図におい
て、入力映像信号(図1に示すRGB原色ビデオ信号)
をA/D変換部11で8ビットのデータにディジタル変
換し、この8ビットのデータに所定の処理(逆γ補正処
理)し、その処理後の8ビットデータの下位2ビットを
外した6ビットデータで入力映像信号による画像を表示
する。
When the lower 2 bits of the A / D converted 8-bit data are removed to 6 bits, the video signal device has, for example, the configuration shown in FIG. In this figure, an input video signal (RGB primary color video signal shown in FIG. 1)
Is converted into 8-bit data by the A / D converter 11 and the 8-bit data is subjected to a predetermined process (inverse γ correction process), and the 6-bit data obtained by removing the lower 2 bits of the 8-bit data after the process An image based on the input video signal is displayed using the data.

【0004】逆γ補正とは、CRTなどの受像管とは異
なるディスプレイ(例えばプラズマディスプレイ)にテ
レビジョン信号を表示すると、その輝度特性がCRTと
は異なりリニアなためCRTの特性に合わせた補正を行
うことである。
[0004] Inverse gamma correction means that when a television signal is displayed on a display (for example, a plasma display) different from a picture tube such as a CRT, the brightness characteristic is linear unlike the CRT, so that the correction according to the characteristics of the CRT is performed. Is to do.

【0005】NTSCの放送ではγの値は2.2に決め
られているので、このγ係数2.2を使い特性式から入
力信号に対して2.2乗の重み付けを行い、入力ディジ
タル信号に対する補正カーブデータを決めている。
In NTSC broadcasting, the value of γ is determined to be 2.2. Therefore, using the γ coefficient of 2.2, the input signal is weighted by the power of 2.2 from the characteristic equation, and the input digital signal is weighted. Correction curve data is determined.

【0006】この補正カーブデータを予め記憶媒体(例
えばROM)に書き込んでおき、A/D変換後のディジ
タルデータをこの記憶媒体に入力し、変換された出力を
逆γ補正後の補正ディジタル映像信号とする。
The correction curve data is written in a storage medium (for example, a ROM) in advance, the digital data after A / D conversion is input to the storage medium, and the converted output is a corrected digital video signal after inverse γ correction. And

【0007】また、表示させるディスプレイがアナログ
の場合、上記補正ディジタル映像信号をD/A変換し、
このアナログ変換した信号によりディスプレイを駆動し
て入力映像信号による画像を表示する。
When the display to be displayed is analog, the corrected digital video signal is D / A converted,
The display is driven by the analog-converted signal to display an image based on the input video signal.

【0008】前記A/D変換後のディジタル信号にγ補
正を含む所定の信号処理を施し、この信号処理した信号
によってディスプレイに表示可能とする映像信号処理装
置において、ディジタル変換した信号を構成するビット
数のうち、入力映像信号の重要な部分(有効ビット数)
をディスプレイの階調数必要なビット数に変換する変換
ROMを備え、この変換ROMで得たビット信号に信号
処理を施し、映像信号による画像の重要な部分の階調数
(有効階調数)を増加させる方法が特開平6−3350
13に記述されている。
[0008] In a video signal processing apparatus which performs predetermined signal processing including gamma correction on the digital signal after the A / D conversion, and which can display the digitally converted signal on a display, bits constituting the digitally converted signal Important part of the input video signal (number of effective bits)
Conversion ROM for converting the number of bits required for display to the required number of bits, performs signal processing on the bit signal obtained by this conversion ROM, and provides the number of gradations (effective number of gradations) of the important part of the image based on the video signal Is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-3350.
13.

【0009】また、前記A/D変換後のディジタル信号
に基づいてγ補正を行う回路で、A/D変換されたディ
ジタルデータから階調レベルの分布状態を検出するデコ
ーダ及びカウンタと、補正パターンを切り替え可能とす
る記憶手段を持ち、階調レベルの分布状態に応じてその
補正パターンを切り替えることにより、γ補正の結果得
られる階調レベル分布を最適化し画像のコントラスト等
を自動的に最適化する方法が特開平6−178153に
記述されている。
A circuit for performing γ correction based on the digital signal after the A / D conversion includes a decoder and a counter for detecting a gradation level distribution state from the A / D converted digital data, and a correction pattern. It has storage means that can be switched, and switches the correction pattern according to the distribution state of the gradation level, thereby optimizing the gradation level distribution obtained as a result of the γ correction and automatically optimizing the image contrast and the like. The method is described in JP-A-6-178153.

【0010】また、表示装置の入力信号の種類や階調分
布特性、外光の明るさなどの外部環境によってγ補正カ
ーブを切り替えて、コントラストの増加や階調つぶれを
抑制した表示を可能にする方法なども特開平6−230
760に記述されている。
The gamma correction curve is switched according to the external environment such as the type of input signal of the display device, the gradation distribution characteristic, the brightness of external light, etc., thereby enabling a display in which an increase in contrast and a reduction in gradation are suppressed. The method is also disclosed in JP-A-6-230.
760.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、表示するディ
スプレイの階調数はその仕様により決まっており、例え
ば表示階調数が少ない64階調(6ビット26万色)の
ディスプレイの場合、NTSCなどの自然画表示を行う
とその表示品位が低下するという問題がある
However, the number of gradations of the display to be displayed is determined by the specifications. For example, in the case of a display of 64 gradations (6 bits, 260,000 colors) with a small number of display gradations, NTSC or the like is used. There is a problem that the display quality is reduced when displaying natural images

【0012】その理由は8ビット(256)A/D変換
の場合、変換後のディジタルデータがγ補正ROMを通
すことによってその階調数に抜けが発生し184階調に
なる。さらに64階調26万色ディスプレイの場合は8
ビットデータのうち上位6ビットを使用すると階調数が
64まで低下するためである。
[0012] The reason is that in the case of 8-bit (256) A / D conversion, the converted digital data passes through the γ-correction ROM, so that the number of gradations is lost, resulting in 184 gradations. Further, in the case of a 64 gradation 260,000 color display, 8
This is because when the upper 6 bits of the bit data are used, the number of gradations is reduced to 64.

【0013】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、表示階調数の少な
いディスプレイに自然画を表示したときに見られる表示
品位の低下の問題を解決する映像信号処理方法及び装置
を提供する点にある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to solve the problem of deterioration in display quality seen when a natural image is displayed on a display having a small number of display gradations. It is another object of the present invention to provide a video signal processing method and apparatus that can solve the problem.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、入力映
像信号をディジタル変換した後に、所定の関数に基づく
信号処理をしてディジタル信号の上位ビットを出力映像
信号とする映像信号処理方法において、上記所定の関数
を複数用意しておき、複数の前記関数をドットクロック
毎又はライン毎に切り替えると共にこの切替パターンを
フィールド毎又はフレーム毎に切り替えることを特徴と
する映像信号処理方法に存する。
The gist of the present invention is to provide a video signal processing method for converting an input video signal into a digital signal, performing signal processing based on a predetermined function, and using upper bits of the digital signal as an output video signal. A plurality of the predetermined functions are prepared, the plurality of functions are switched for each dot clock or line, and the switching pattern is switched for each field or each frame.

【0015】また、本発明の要旨は、入力映像信号をデ
ィジタル変換するA/D変換回路と、前記A/D変換回
路の出力に対して所定の関数に基づく信号処理をしてデ
ィジタル信号の上位ビットを出力映像信号とする信号処
理回路とを備える映像信号処理装置において、上記所定
の関数テーブルが複数記憶された関数テーブル記憶部
と、複数の前記関数テーブルをドットクロック毎又はラ
イン毎に切り替えると共にこの切替パターンをフィール
ド毎又はフレーム毎に切り替える関数切替回路とを備え
ることを特徴とする映像信号処理装置に存する。
Further, the gist of the present invention is to provide an A / D conversion circuit for digitally converting an input video signal, a signal processing based on a predetermined function for an output of the A / D conversion circuit, and an upper level of the digital signal. In a video signal processing device including a signal processing circuit that uses bits as an output video signal, a function table storage unit in which a plurality of the predetermined function tables are stored, and a plurality of the function tables are switched for each dot clock or for each line. And a function switching circuit for switching the switching pattern for each field or for each frame.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態
である映像信号処理装置の構成を示すブロック図であ
る。この図において、11はA/D変換部、14は多階
調化γ補正回路ブロックであり、この多階調化γ補正回
路ブロック14は、逆γ補正変換ROM12と逆γ補正
カーブ選択回路13とで構成される。逆γ補正変換RO
M12の内部には、2種類以上の逆γ補正カーブのデー
タが予め書き込まれている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing device according to one embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 11 denotes an A / D converter, 14 denotes a multi-gamma correction γ correction circuit block, and the multi-gray conversion γ correction circuit block 14 includes an inverse γ correction conversion ROM 12 and an inverse γ correction curve selection circuit 13. It is composed of Inverse γ correction conversion RO
In the M12, data of two or more types of inverse γ correction curves are written in advance.

【0017】A/D変換部11で変換された8ビットデ
ィジタル信号は、逆γ補正変換ROM12の下位アドレ
スに接続される。逆γ補正変換ROM12で所定のデー
タに変換された8ビットディジタル信号のうち上位6ビ
ットデータが補正ディジタル映像信号として使用され
る。
The 8-bit digital signal converted by the A / D converter 11 is connected to the lower address of the inverse γ correction conversion ROM 12. The upper 6-bit data of the 8-bit digital signal converted into predetermined data by the inverse γ correction conversion ROM 12 is used as a corrected digital video signal.

【0018】また、逆γ補正カーブ選択回路13から出
力される逆γ補正カーブ選択信号15は逆γ補正変換R
OM12の上位アドレスに接続されている。
The inverse γ correction curve selection signal 15 output from the inverse γ correction curve selection circuit 13 is
It is connected to the upper address of OM12.

【0019】図2は逆γ補正カーブ選択回路13の詳細
回路図である。水平垂直各同期信号を正極性にするため
のインバータ27、28、ドットクロック29を1/2
に分周するフリップフロップ21、水平同期信号を1/
2に分周するフリップフロップ22、垂直同期信号を1
/2に分周するフリップフロップ23、フリップフロッ
プ22の出力とフリップフロップ23の出力との排他的
論理和をとるゲート25、さらに排他的論理和ゲート2
5の出力とフリップフロップ21の出力との排他的論理
和をとるゲート26、ゲート26の出力をラッチするフ
リップフロップ24で構成される。
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the inverse γ correction curve selection circuit 13. Inverters 27 and 28 for making each horizontal and vertical synchronizing signal have a positive polarity, and a dot clock 29
, The horizontal synchronizing signal is divided by 1 /
The flip-flop 22 dividing the frequency by 2 and the vertical synchronizing signal to 1
/ 2, a gate 25 for taking the exclusive OR of the output of the flip-flop 22 and the output of the flip-flop 23, and an exclusive-OR gate 2
5 and an output of the flip-flop 21 by an exclusive OR operation, and a flip-flop 24 for latching the output of the gate 26.

【0020】次に、図1を参照して、本実施形態の映像
信号処理装置の実際の動作について説明する。入力映像
信号(RGB原色ビデオ信号またはパソコン信号)はA
/D変換部11で8ビットのディジタル信号に変換さ
れ、この変換された8ビットディジタル信号が逆γ補正
変換ROM12の下位ビットアドレスに入力される。
Next, the actual operation of the video signal processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The input video signal (RGB primary color video signal or PC signal) is A
The digital signal is converted into an 8-bit digital signal by the / D converter 11, and the converted 8-bit digital signal is input to the lower bit address of the inverse γ correction conversion ROM 12.

【0021】一方、この逆γ補正変換ROM12の上位
ビットアドレスには逆γ補正カーブ選択回路13から出
力される逆γ補正カーブ選択信号15が接続されてお
り、その選択信号の出力レベルに応じて逆γ補正変換R
OM12の内部に予め書き込まれた2種類以上の逆γ補
正カーブのデータを切り替えている。なお、逆補正変換
γROM12内に書き込まれた逆γ補正カーブのデータ
の詳細については後述する。
On the other hand, an inverse γ correction curve selection signal 15 output from an inverse γ correction curve selection circuit 13 is connected to the upper bit address of the inverse γ correction conversion ROM 12, and the inverse γ correction curve selection signal 15 is output in accordance with the output level of the selection signal. Inverse γ correction conversion R
Data of two or more types of inverse γ correction curves written in advance in the OM 12 are switched. The details of the data of the inverse γ correction curve written in the inverse correction conversion γ ROM 12 will be described later.

【0022】そして逆γ補正変換ROM12で所定のデ
ータに変換された8ビットディジタル信号に対して、デ
ィスプレイの階調数が64階調(6ビット)と少ない場
合には、8ビットデータのうち下位2ビットを外した上
位6ビットデータを使用してディジタル信号変換を行
い、ディスプレイを駆動して入力映像信号による画像の
表示を行う。
When the number of gradations of the display is as small as 64 gradations (6 bits) with respect to the 8-bit digital signal converted into the predetermined data by the inverse γ correction conversion ROM 12, the lower order of the 8-bit data is used. Digital signal conversion is performed using the upper 6-bit data excluding 2 bits, and the display is driven to display an image based on the input video signal.

【0023】次に図2を参照して逆γ補正カーブ選択回
路13の動作を説明する。入力水平同期信号30はイン
バータ27によりその極性が反転して(正極性)フリッ
プフロップ22のクロック入力端子に入力される。同様
に入力垂直同期信号31はインバータ28によりその極
性が反転して(正極性)フリップフロップ23のクロッ
ク入力端子に入力される。フリップフロップ22および
23からはそれぞれ入力水平同期信号30と入力垂直同
期信号31の1/2の周波数の信号が出力され、排他的
論理和ゲート25によってそれぞれの信号が合成され
る。
Next, the operation of the inverse γ correction curve selection circuit 13 will be described with reference to FIG. The polarity of the input horizontal synchronization signal 30 is inverted by the inverter 27 (positive polarity) and is input to the clock input terminal of the flip-flop 22. Similarly, the polarity of the input vertical synchronizing signal 31 is inverted by the inverter 28 (positive polarity) and is input to the clock input terminal of the flip-flop 23. The flip-flops 22 and 23 output a signal having a frequency half of that of the input horizontal synchronizing signal 30 and the input vertical synchronizing signal 31, respectively, and the exclusive OR gate 25 combines these signals.

【0024】一方ドットクロック信号29はフリップフ
ロップ21によってその周波数が1/2に分周される。
フリップフロップ21からの分周出力と排他的論理和ゲ
ート25の出力は、排他的論理和ゲート26によって信
号が合成される。排他的論理和ゲート26からの出力は
最後にフリップフロップ24によってラッチされて出力
される。
On the other hand, the frequency of the dot clock signal 29 is divided by half by the flip-flop 21.
A signal is synthesized from the frequency-divided output from the flip-flop 21 and the output of the exclusive OR gate 25 by the exclusive OR gate 26. The output from the exclusive OR gate 26 is finally latched by the flip-flop 24 and output.

【0025】つまりこれらの回路によって排他的論理和
ゲート26からの出力は、ドットクロック毎、水平信号
(ライン)毎、垂直信号(フィールドまたはフレーム)
毎にその出力レベルの論理が反転した信号になる。この
信号は図1の逆γ補正変換ROM12の上位ビットアド
レスに接続されているので、ドットクロック毎、ライン
毎、フレーム(フィールド)毎に変換ROMに書き込ま
れた逆γ補正カーブのデータを切り替えることができ
る。
That is, the output from the exclusive OR gate 26 by these circuits is output every dot clock, every horizontal signal (line), and every vertical signal (field or frame).
Each time it becomes a signal whose output level logic is inverted. Since this signal is connected to the upper bit address of the inverse γ correction conversion ROM 12 in FIG. 1, it is possible to switch the data of the inverse γ correction curve written in the conversion ROM for each dot clock, for each line, and for each frame (field). Can be.

【0026】次に逆γ補正変換ROM12に書き込まれ
ている逆γ補正カーブデータについて図3、図4および
図5を参照して説明する。
Next, the inverse γ correction curve data written in the inverse γ correction conversion ROM 12 will be described with reference to FIGS. 3, 4 and 5.

【0027】例えばプラズマディスプレイ(PDP)で
は、その表示特性がCRTなどの受像管と異なりリニア
なためγ特性を持っていない。従ってCRTのγ特性に
合わせて逆γ補正を行う必要がある。
For example, a plasma display (PDP) does not have a γ characteristic because its display characteristic is linear unlike a picture tube such as a CRT. Therefore, it is necessary to perform inverse γ correction according to the γ characteristics of the CRT.

【0028】逆γの補正とは入力の信号レベルをeとす
るとeに対してeのγ乗を重み付けしてやることで、N
TSCの放送ではγの値は2.2が適当とされ、そのよ
うな補正をかけて送像している。
The correction of inverse γ means that when the input signal level is e, e is weighted by e raised to the power of γ.
In TSC broadcasting, the value of γ is considered to be 2.2, and the image is transmitted with such correction.

【0029】従ってこの係数2.2を使い、出力信号レ
ベルをLとして、γの特性式
Therefore, using this coefficient 2.2, and letting the output signal level be L, the characteristic equation of γ

【数1】L=a*e2.2 から8ビットディジタル入力データに対応する出力デー
タを算出し、逆γ補正変換ROMデータとする。
## EQU1 ## Output data corresponding to the 8-bit digital input data is calculated from L = a * e2.2 to obtain inverse γ correction conversion ROM data.

【0030】図3は前記特性式から求めたA/D変換後
の8ビット入出力特性を表している。ディスプレイの階
調数が64階調(6ビット)の場合には、8ビットデー
タのうち上位6ビットデータを使用する。この時の補正
カーブは図3の出力を6ビットに換算した図4の入出
力特性になる。
FIG. 3 shows an 8-bit input / output characteristic after A / D conversion obtained from the characteristic equation. When the number of gradations of the display is 64 gradations (6 bits), the upper 6-bit data of the 8-bit data is used. The correction curve at this time has the input / output characteristics of FIG. 4 obtained by converting the output of FIG. 3 into 6 bits.

【0031】ここで図中補正カーブの入出力特性が、入
力信号レベル230以降1対1になっているのは映像の
明るい場面で信号が飽和しないように、また不正規の信
号にも対応できるようA/D変換器の入力レベルに10
%のマージンを持たせているためである。
The reason why the input / output characteristics of the correction curve in the figure are one-to-one after the input signal level 230 is to prevent the signal from being saturated in a bright scene of an image and to cope with an irregular signal. 10 to the input level of the A / D converter
This is because a margin of% is provided.

【0032】図5は図4の入力が0から128の部分を
拡大した図である。図中はγの特性式から求めた標準
の補正カーブであり、はのカーブに対して低輝度レ
ベル(0から127)で階調を補完するようなカーブ、
つまり出力が1ステップ上がるための各入力レベルを7
ビットでの立ち上がりと同じレベルにしたものである。
FIG. 5 is an enlarged view of the portion from 0 to 128 in FIG. In the figure, a standard correction curve obtained from the characteristic equation of γ, a curve that complements the gradation at a low luminance level (0 to 127) with respect to the curve
That is, each input level for increasing the output by one step is set to 7
This is the same level as the rising edge of the bit.

【0033】図3、図4及び図5のデータの値を図6〜
図9の表に示す。図6〜図9中、XはA/D変換後の8
ビットデータ、Yは逆γ補正後の8ビットデータであ
る。この8ビットデータの上位7ビットを使ったデータ
がY1であり、上位6ビットを使ったデータがY3である。
このデータY3が図5のカーブに相当する。Y2データ
は、入力Xが0から128での変位点がY1と等しく、そ
の時の出力値がY3と等しくなるようなものであり、言わ
ば低輝度レベルにおいて擬似的に7ビットデータを採用
した(補完した)6ビットデータである。このデータY2
が図5のカーブに相当する。
The values of the data in FIGS. 3, 4 and 5 are shown in FIGS.
This is shown in the table of FIG. 6 to 9, X is 8 after A / D conversion.
Bit data, Y, is 8-bit data after inverse γ correction. Data using the upper 7 bits of the 8-bit data is Y1, and data using the upper 6 bits is Y3.
This data Y3 corresponds to the curve in FIG. The Y2 data is such that the displacement point when the input X is 0 to 128 is equal to Y1 and the output value at that time is equal to Y3. So-called 7-bit data is employed at a low luminance level in a pseudo manner (complementation). 6 bit data. This data Y2
Corresponds to the curve in FIG.

【0034】ここでのカーブで低輝度レベルに対して
補完させるようにしたのは、逆γ補正による階調の欠落
が多いのは低輝度レベルであることと、切り替えによる
輝度の変化を目立ちにくくするためである。
The low luminance level is complemented by the curve in this case because the gradation is often lost due to the inverse γ correction at the low luminance level, and the change in luminance due to switching is less noticeable. To do that.

【0035】この2つのカーブ(と)を切り替える
ことによって、入力が0から127での出力階調数が擬
似的に2倍の32(16+16:7ビット相当)になる
ので全体として80階調(64+16)までその階調数
を増やすことができる。
By switching between these two curves (and), the number of output gradations when the input is from 0 to 127 is doubled to 32 (16 + 16: corresponding to 7 bits), so that 80 gradations as a whole ( 64 + 16).

【0036】次に、本実施形態の映像信号処理装置から
の出力の一例を図10及び図11を参照して説明する。
図10及び図11は1画面を構成する画素の内のある部
分(6×6)を取り出して説明したものであり、格子外
上部の数字はA/D変換をする際の入力レベルを示し、
各格子内の数字は図5ののカーブのデータ(図6〜図
9のデータY3)を、格子内に○内で示す数字は図5の
のカーブのデータ(図6〜図9のデータY2)を示す。
Next, an example of an output from the video signal processing device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIGS. 10 and 11 illustrate a portion (6 × 6) of the pixels constituting one screen, and the numbers in the upper part outside the grid indicate the input levels when performing A / D conversion.
The numbers in each grid represent the curve data of FIG. 5 (data Y3 in FIGS. 6 to 9), and the numbers in circles represent the data of the curve in FIG. 5 (data Y2 in FIGS. 6 to 9). ).

【0037】図10(a)は、図5のカーブのみを用
いた場合の出力、図10(b)は図5のカーブのみを
用いた場合の出力である。図10(c)は、逆γ補正カ
ーブ選択回路13によりドットクロック毎、ライン毎で
逆γ補正カーブが切り替えられることにより逆γ補正変
換ROM12から出力されるディジタル信号の一例であ
り、図10(d)は図9(c)と異なるフレームにおけ
る出力ディジタル信号の一例である。その結果、フレー
ム間補正が行われることにより図11のような出力デジ
タル信号が得られる。このデータは、図6〜図9に示し
た7ビットデータY1に相当していることが分かる。
FIG. 10A shows the output when only the curve shown in FIG. 5 is used, and FIG. 10B shows the output when only the curve shown in FIG. 5 is used. FIG. 10C is an example of a digital signal output from the inverse γ correction conversion ROM 12 when the inverse γ correction curve is switched for each dot clock and for each line by the inverse γ correction curve selection circuit 13. 9D is an example of an output digital signal in a frame different from that in FIG. 9C. As a result, an output digital signal as shown in FIG. 11 is obtained by performing the inter-frame correction. It can be seen that this data corresponds to the 7-bit data Y1 shown in FIGS.

【0038】従って、本実施形態の映像信号処理装置に
よれば、入力映像信号(RGB原色映像信号またはパソ
コン信号)をディジタル変換した後、所定の信号処理
(逆γ補正)をして画像をディスプレイに表示する際、
そのディジタル変換した信号のビット数、例えばA/D
変換の8ビット(256階調)に対してディスプレイの
階調数が例えば64階調(6ビット)と少ない場合に、
ある特定の逆γ補正カーブの切り替えを隣接するドット
クロック毎、ライン毎、フィールドまたはフレーム毎に
行うことにより、見掛け上階調数を増加させ、画質の向
上がはかれる。
Therefore, according to the video signal processing apparatus of the present embodiment, after the input video signal (RGB primary color video signal or personal computer signal) is converted into a digital signal, it is subjected to predetermined signal processing (inverse γ correction) to display the image. When displaying on
The number of bits of the digitally converted signal, for example, A / D
When the number of gradations of the display is as small as 64 gradations (6 bits) for 8 bits (256 gradations) of conversion,
By switching a specific inverse γ correction curve for each adjacent dot clock, for each line, for each field, or for each frame, the number of gradations is apparently increased, and the image quality is improved.

【0039】また補正カーブは低輝度側の階調を補完す
るようなカーブとし、さらにその選択は、ドットクロッ
ク毎、ライン毎の千鳥格子配列パターンをフィールドま
たはフレーム単位で+補正と−補正を切り替えているの
で画面上固定パターンノイズになりにくいという効果が
ある。
The correction curve is a curve that complements the gradation on the low luminance side, and the selection is made by performing a + correction and a − correction on the staggered grid array pattern for each dot clock and line for each field or frame. Since the switching is performed, there is an effect that the fixed pattern noise hardly occurs on the screen.

【0040】すなわち、図5の、に示す2つのカー
ブをフレーム毎のみで切り替えればフリッカが生じ(図
10(a)(b)をフレーム毎に交互に出力することに
対応する)、一方、ドットクロック毎、ライン毎のみで
切り替えるとS/Nの劣化した固定ノイズになりやすい
(図10(c)または(d)のみを出力することに対応
する)ため、これらを組み合わせてもノイズが固定しな
いように、時間的及び空間的に拡散している。言い換え
れば、これは一種の誤差拡散やディザのようなものであ
り、ノイズによって見かけ上階調を増やしていることに
なる。
That is, if the two curves shown in FIG. 5 are switched only for each frame, a flicker occurs (corresponding to the case where FIGS. 10A and 10B are alternately output for each frame). If switching is performed only for each clock and for each line, fixed noise with a deteriorated S / N is likely to occur (corresponding to output of only FIG. 10C or FIG. 10D). Therefore, even if these are combined, the noise is not fixed. As such, they are temporally and spatially diffuse. In other words, this is a kind of error diffusion or dither, which means that the noise increases the apparent gradation.

【0041】加えて、低輝度側の階調特性を主に変えて
高輝度側への補正カーブを変えないようにしたので極端
に不自然な画像にならない。しかも、逆γ補正によって
欠落するデータが低輝度側に多いため、低輝度側の階調
を補完することによる画質向上の効果も大きい。
In addition, since the gradation characteristic on the low luminance side is mainly changed so that the correction curve on the high luminance side is not changed, an extremely unnatural image is prevented. Moreover, since there are many data missing on the low luminance side due to the inverse γ correction, the effect of improving the image quality by complementing the gradation on the low luminance side is great.

【0042】更に言えば、誤差拡散処理LSIなどの高
価なかつ複雑な回路を用いることなく、比較的容易な回
路で誤差拡散類似の効果をもたらすことができ、また、
A/D変換回路のビット数(分解能)を増やさずに解像
度上昇を図ることができる、という効果もある。
Furthermore, it is possible to provide an effect similar to error diffusion with a relatively simple circuit without using an expensive and complicated circuit such as an error diffusion processing LSI.
There is also an effect that the resolution can be increased without increasing the number of bits (resolution) of the A / D conversion circuit.

【0043】なお、本実施の形態においては、本発明は
上述の映像信号処理回路に限定されず、本発明を適用す
る上で好適な回路に適用することができる。
In the present embodiment, the present invention is not limited to the above-described video signal processing circuit, but can be applied to a circuit suitable for applying the present invention.

【0044】すなわち、前記一実施形態では一例として
ディスプレイの階調数が64階調(6ビット)の場合に
ついて記述したが、256階調(8ビット)などそのデ
ィスプレイの階調数が増えた場合にも同様の効果があ
る。
That is, in the above-described embodiment, the case where the number of gradations of the display is 64 gradations (6 bits) is described as an example. However, when the number of gradations of the display increases, such as 256 gradations (8 bits). Has the same effect.

【0045】また補正カーブの選択は、ドットクロック
毎、ライン毎の千鳥格子配列パターンをフィールドまた
はフレーム単位で+補正と−補正を切り替える場合につ
いて記述したが、表示画像によっては、それらのうちの
いくつかの組み合わせによって切り替えてもよい。
The selection of the correction curve has been described in connection with the case where the staggered grid arrangement pattern for each dot clock and each line is switched between + correction and-correction on a field or frame basis. Switching may be performed by some combinations.

【0046】補正カーブの種類については、図3の標準
の逆γ補正カーブに対して低輝度レベル(0から12
7)で出力が1ステップ上がるための各入力レベルを7
ビットでの立ち上がりと同じレベルにしたもの(図4,
5)を前記実施形態にしたが、表示するディスプレイ
の階調数に応じてその1ステップの入力レベルは変わ
る。
Regarding the type of the correction curve, a low luminance level (0 to 12) is used for the standard inverse γ correction curve shown in FIG.
In 7), each input level for increasing the output by one step is set to 7
The same level as the rise at the bit (Fig. 4,
5) is described in the above embodiment, but the input level of one step changes according to the number of gradations of the display to be displayed.

【0047】またこれらの逆γ補正カーブは切り替えに
よって合成した際に擬似的に標準のカーブとなるように
する等、その種類は多数考えられる。一例として、2つ
のカーブを合成すると図5のになるようなカーブや、
変位点を変えたカーブを3つ以上にして切り替えたも
の、さらには低輝度側だけでなく表示する映像に応じて
任意のレベルまで上述の疑似7ビットカーブを適用した
もの、等が挙げられる。さらに前記実施形態では低輝度
レベルに対してその階調を補完させるようカーブについ
て記述しているが高輝度側にも同様の補正を施したカー
ブを使用しても良い。
There are many possible types of these inverse γ correction curves, such as pseudo-standard curves when synthesized by switching. As an example, a curve such as that shown in FIG. 5 when two curves are combined,
A curve in which the displacement point is changed to three or more and the curve is switched, and a curve in which the above-described pseudo 7-bit curve is applied to an arbitrary level according to an image to be displayed as well as a low-luminance side, and the like. Further, in the above-described embodiment, the curve is described so as to complement the gradation with respect to the low luminance level. However, a curve on which the same correction is performed may be used on the high luminance side.

【0048】また、上記構成部材の数、位置、形状等は
上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好
適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図
において、同一構成要素には同一符号を付している。
The number, position, shape, and the like of the above-mentioned constituent members are not limited to the above-described embodiment, but can be set to a number, position, shape, and the like suitable for carrying out the present invention. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、表示階調数の少ないディスプレイに自然画を表示し
たときに見られる表示品位の低下の問題を解決する映像
信号処理方法及び装置を提供することができる。
Since the present invention is constructed as described above, a video signal processing method and apparatus for solving the problem of deterioration of display quality seen when a natural image is displayed on a display having a small number of display gradations. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である映像信号処理装置を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a video signal processing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】逆γ補正カーブ選択回路の具体的構成を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of an inverse γ correction curve selection circuit.

【図3】8ビットの逆γ補正カーブ入出力特性図であ
る。
FIG. 3 is an input / output characteristic diagram of an 8-bit inverse γ correction curve.

【図4】一実施形態の逆γ補正カーブ入出力特性図であ
る。
FIG. 4 is an input / output characteristic diagram of an inverse γ correction curve according to an embodiment.

【図5】図4の一部拡大図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4;

【図6】図3、図4及び図5のデータを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing data of FIGS. 3, 4 and 5;

【図7】図6と同様の図である。FIG. 7 is a view similar to FIG. 6;

【図8】図6と同様の図である。FIG. 8 is a view similar to FIG. 6;

【図9】図7と同様の図である。FIG. 9 is a view similar to FIG. 7;

【図10】本実施形態の映像信号処理装置の出力を説明
するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining an output of the video signal processing device according to the embodiment.

【図11】図10と同様の図である。FIG. 11 is a view similar to FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 A/D変換部 12 逆γ補正変換ROM 13 逆γ補正カーブ選択回路 14 多階調化逆γ補正回路 Reference Signs List 11 A / D converter 12 Inverse γ correction conversion ROM 13 Inverse γ correction curve selection circuit 14 Multi-gradation inverse γ correction circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力映像信号をディジタル変換した後
に、所定の関数に基づく信号処理をしてディジタル信号
の上位ビットを出力映像信号とする映像信号処理方法に
おいて、 上記所定の関数を複数用意しておき、 複数の前記関数をドットクロック毎又はライン毎に切り
替えると共にこの切替パターンをフィールド毎又はフレ
ーム毎に切り替えることを特徴とする映像信号処理方
法。
1. A video signal processing method for converting an input video signal into a digital signal, performing signal processing based on a predetermined function, and using upper bits of the digital signal as an output video signal, wherein a plurality of the predetermined functions are prepared. A video signal processing method, wherein the plurality of functions are switched every dot clock or every line, and this switching pattern is switched every field or every frame.
【請求項2】 前記所定の関数は逆γ補正関数であるこ
とを特徴とする請求項1記載の映像信号処理方法。
2. The video signal processing method according to claim 1, wherein the predetermined function is an inverse γ correction function.
【請求項3】 前記所定の関数は、ディジタル変換出力
のビット数に対応した逆γ補正関数と、この逆γ補正関
数の低輝度レベルにおいて階調を補完した補完逆γ補正
関数とを備えることを特徴とする請求項2記載の映像信
号処理方法。
3. The predetermined function includes an inverse γ correction function corresponding to the number of bits of a digital conversion output, and a complementary inverse γ correction function that complements gradation at a low luminance level of the inverse γ correction function. 3. The video signal processing method according to claim 2, wherein
【請求項4】 入力映像信号をディジタル変換するA/
D変換回路と、 前記A/D変換回路の出力に対して所定の関数に基づく
信号処理をしてディジタル信号の上位ビットを出力映像
信号とする信号処理回路とを備える映像信号処理装置に
おいて、 上記所定の関数テーブルが複数記憶された関数テーブル
記憶部と、 複数の前記関数テーブルをドットクロック毎又はライン
毎に切り替えると共にこの切替パターンをフィールド毎
又はフレーム毎に切り替える関数切替回路とを備えるこ
とを特徴とする映像信号処理装置。
4. An A / D converter for converting an input video signal into a digital signal.
A video signal processing device comprising: a D conversion circuit; and a signal processing circuit that performs signal processing based on a predetermined function on an output of the A / D conversion circuit and uses the upper bits of the digital signal as an output video signal. A function table storage unit in which a plurality of predetermined function tables are stored, and a function switching circuit that switches the plurality of function tables for each dot clock or line and switches this switching pattern for each field or each frame. Video signal processing device.
【請求項5】 前記所定の関数テーブルは逆γ補正関数
テーブルであることを特徴とする請求項4記載の映像信
号処理装置。
5. The video signal processing device according to claim 4, wherein said predetermined function table is an inverse γ correction function table.
【請求項6】 前記所定の関数テーブルは、ディジタル
変換回路の出力ビット数に対応した逆γ補正関数テーブ
ルと、この逆γ補正関数テーブルの低輝度レベルにおい
て階調を補完した補完逆γ補正関数テーブルとを備える
ことを特徴とする請求項5記載の映像信号処理装置。
6. The predetermined function table includes an inverse γ correction function table corresponding to the number of output bits of the digital conversion circuit, and a complementary inverse γ correction function that complements gradation at a low luminance level of the inverse γ correction function table. The video signal processing device according to claim 5, further comprising a table.
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