CN101422032B

CN101422032B - 视频信号处理装置和视频信号处理方法

Info

Publication number: CN101422032B
Application number: CN2007800132846A
Authority: CN
Inventors: 田上知久
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2027-04-10
Also published as: CN101422032A; WO2007119718A1; US20090251596A1; US8094238B2; EP2009904A1; JPWO2007119718A1; JP4675418B2

Abstract

本发明提供一种视频信号处理装置，将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号，并向显示屏输入，该视频信号处理装置具有：输入部，针对第1视频信号的信号电平中的多个采样点的每一个，接受与信号电平相对应地转换输出的第2视频信号的设定值的输入；计算部，针对各采样点之间的信号电平，对转换输出的第2视频信号的信号电平进行内插计算；以及控制部，向存储部转送包括针对各采样点的第2视频信号的设定值和各采样点之间的内插计算后的内插值的转换表，存储部按照所输入的第1视频信号的信号电平，根据转换表，转换输出为对应的信号电平的第2视频信号。

Description

视频信号处理装置和视频信号处理方法

技术领域

本发明涉及将根据规定的表对所输入的视频信号进行转换输出后的视频信号输入显示屏的视频信号处理装置以及视频信号处理方法。

背景技术

近年，采用了可以薄型化/大画面化的等离子显示屏(PDP：plasmadisplay panel)的等离子显示装置广为所知。该等离子显示屏中的视频输出相对于输入视频信号的关系即伽马(gamma)特性，与现有CRT中的伽马特性不同，并且，与等离子显示屏同样，能够薄型化/大画面化的液晶显示器(LCD)的伽马特性也不同。

另外，现在的电视播送中，在发送侧预先对视频信号进行抵消CRT的伽马特性的伽马校正处理。因此，接收侧的机器为CRT以外的PDP或LCD的情况下，必需对接收到的视频信号进行与接收机器相对应的伽马校正。

这里，具体的伽马校正的方法在专利文献1中有记载。专利文献1中，在对RGB视频信号进行伽马校正的情况下，为了高速化，预先将伽马ROM中记录的R伽马值、G伽马值、B伽马值记录在SRAM中，根据在R—SRAM、G—SRAM、B—SRAM中记录的伽马校正数据，进行所输入的RGB视频信号的伽马校正。

专利文献1：JP特开2001—184016号公报

但是，上述的伽马校正装置中，在伽马ROM中由于必需保存所有模式的伽马校正数据，因此必需增大存储容量，制造成本提高。

发明内容

这里，本发明的目的为提供一种视频信号处理装置，能够按照用户的希望容易地变更伽马特性，同时，能够减少伽马校正中必需的存储容量。

本发明涉及的视频信号处理装置，将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号，向显示屏输入，其特征在于，具有：

输入部，针对第1视频信号的信号电平中的多个采样点的每一个，接受与上述第1视频信号的信号电平相对应地转换输出的第2视频信号的信号电平的设定值的输入；

计算部，针对上述第1视频信号的各采样点之间的信号电平，对转换输出的第2视频信号的信号电平进行内插计算；以及

控制部，将从第1视频信号向第2视频信号的转换表转送给存储部，该转换表包括针对上述第1视频信号的各采样点的第2视频信号的设定值和上述各采样点之间的内插计算后的第2视频信号的内插值，

上述存储部按照所输入的第1视频信号的信号电平，根据转送的上述转换表，转换输出为对应的信号电平的第2视频信号。

并且，上述计算部也可以通过多项式近似进行上述各采样点之间的第2视频信号的内插计算。更进一步地，上述计算部在不显示上述显示屏的视频的视频消隐期间，也可以进行上述各采样点之间的第2视频信号的内插计算。

并且，该视频信号处理装置，还可以具有：

设定值变更检测部，针对上述第1视频信号的各采样点，检测转换输出的第2视频信号的信号电平的设定值已被变更；

再计算区间检测部，在上述设定值变更的情况下，检测必需进行内插计算的再计算的区间；以及

再计算部，对必需进行上述再计算的区间进行再计算。

另外，上述再计算部也可以具有再计算所必需的时间不同的2种以上的运算部。

并且，上述再计算部最好具有：

采用低次多项式近似进行内插计算的低次近似运算部；以及

采用高次多项式近似进行内插计算的高次近似运算部。

并且，上述视频信号处理装置还可以具有再计算时间判定部，该再计算时间判定部比较内插计算的再计算所必需的时间和不显示上述显示屏的视频的视频消隐期间。该情况下，上述再计算部根据上述再计算时间判定部的判定，控制上述低次近似运算部和上述高次近似运算部进行再计算。

更进一步地，上述再计算部在通过上述低次近似运算部进行了再计算的情况下，也可以在下个视频消隐期间以后，对由上述低次近似运算部计算过的区间采用上述高次近似运算部进行再计算。

并且，上述输入部也可以包括选择部，该选择部针对多个各采样点，对与上述第1视频信号的信号电平相对应地转换输出的第2视频信号的信号电平，从预先设定的多个设定值组中选择并接受输入。

更进一步地，上述视频信号处理装置还可以具有存储部，该存储部按照所输入的第1视频信号的信号电平，根据所转送的上述转换表，转换输出为对应的信号电平的第2视频信号。

本发明涉及的视频信号处理方法，将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号，并向显示屏输入，其特征在于，包括：

针对第1视频信号的信号电平中的多个采样点的每一个，接受与上述第1视频信号的信号电平相对应地转换输出的第2视频信号的信号电平的设定值的输入的步骤；

针对上述第1视频信号的各采样点之间的信号电平，对转换输出的第2视频信号的信号电平进行内插计算的步骤；

形成包括针对上述第1视频信号的各采样点的第2视频信号的设定值和上述各采样点之间的内插计算后的第2视频信号的、从第1视频信号向第2视频信号的转换表的步骤；以及

对于所输入的第1视频信号，根据上述转换表，转换输出对应的第2视频信号的步骤。

本发明涉及的视频信号处理程序，用于在计算机中执行将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号，并向显示屏输入的视频信号处理方法，上述方法包括：

对所输入的第1视频信号，根据上述转换表，转换输出对应的第2视频信号的步骤。

根据本发明涉及的视频信号处理装置，针对输入的第1视频信号的各采样点，根据转换的第2视频信号的设定值，对各采样之间的第2视频信号进行内插计算，对全部的信号电平能够产生从第1视频信号向第2视频信号的转换表。更进一步地，根据所产生的转换表，能够将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号。由此，由于没有必要对于全部的信号电平在记录装置中存储用于将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号的转换表，因此能够减少存储容量。

并且，由于在视频消隐期间进行内插运算或转换表的产生，因此显示视频不中断，且能够仅仅通过按照用户的希望指定采样点的输出电平来容易地变更转换表。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的视频信号处理装置的构成的概略图。

图2是表示图1的伽马特性计算部的构成的框图。

图3是针对输入的第1视频信号，表示包含有转换输出的第2视频信号的各采样点的设定值和各采样之间的内插计算后的内插值的转换表的图。

图4是本发明的实施方式1涉及的视频信号处理方法中，转换表形成的流程图。

图5是本发明的实施方式1涉及的视频信号处理方法中，根据转换表将第1视频信号转换输出为第2视频信号的流程图。

图6是表示本发明的实施方式2涉及的视频信号处理装置的伽马特性计算部的构成的框图。

图7是表示图6的再计算区间检测部的构成的框图。

图8是表示针对输入的第1视频信号，在变更了转换输出的第2视频信号的各采样点的设定值的情况下，再计算后的转换表的图。

图9(a)是表示针对输入的第1视频信号，在变更了转换输出的第2视频信号的各采样点的设定值的情况下，按照变更后的设定值必需进行再计算的区间的图，(b)是表示在变更了y4和y13的设定值的情况下必需进行再计算的区间的图。

图10是在本发明的实施方式2涉及的视频信号处理方法中，转换表形成的流程图。

图11是表示本发明的实施方式2涉及的视频信号处理方法中，伽马特性计算部和存储部中的视频消隐期间和视频有效期间的关系的定时图。

图12是表示本发明的实施方式3涉及的视频信号处理装置的伽马特性计算部的构成的框图。

符号的说明

10 视频信号处理装置

20、20a、20b 伽马特性计算部

21 输入部

22 计算部

23 控制部

24 设定值变更检测部

25 再计算区间检测部

26 再计算时间判定部

30 再计算部

31a 低次近似运算部

31b 高次近似运算部

32 选择部

33a 画面调整A

33b 画面调整B

40a R—SRAM

40b G—SRAM

40c B—SRAM

具体实施方式

对本发明的实施方式涉及的视频信号处理装置，采用附图进行说明。另外，在附图中本质上相同的部件上附加相同的符号。

(实施方式1)

如图1所示，本发明的实施方式1涉及的视频信号处理装置10具有存储部(R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c)和伽马特性计算部20。存储部根据规定的转换表将所输入的R—视频信号、G—视频信号、B—视频信号等第1视频信号转换为对应的第2视频信号。并且，伽马特性计算部20根据针对多个采样点的第1视频信号转换输出的第2视频信号的设定值，输出用于从第1视频信号转换为第2视频信号的转换表。另外，第1视频信号为例如接收到的视频信号，第2视频信号为输入显示屏的视频信号。

图2是表示该视频信号处理装置10的构成部件即伽马特性计算部20的构成的框图。该伽马特性计算部20具有输入部21、计算部22以及控制部23。输入部21在输入的第1视频信号的信号电平中，针对17点的采样点，接受转换输出的第2视频信号的设定值的输入。计算部22对针对第1视频信号的各采样点之间的信号电平转换输出的第2视频信号的信号电平进行内插计算。控制部23将从第1视频信号向第2视频信号的转换表分别向存储部即R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c分别转送，其中，上述第1视频信号包含有针对第1视频信号的各采样点的第2视频信号的设定值和各采样点之间的内插计算后的第2视频信号的内插值。

下面，对该视频信号处理装置10中的视频信号处理方法，采用图4和图5说明。该视频信号处理方法在伽马特性计算部20和存储部即R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c中执行。图4是伽马特性计算部20中的转换表的制成方法的流程图。以下说明该流程图。

(a)取入第1视频信号的各采样点(x₀～x₁₆)中的第2视频信号的设定值(S01)。这里，为第1视频信号的信号电平(灰度等级)为256灰度值的情况的例子，等距离地分割0至256灰度值，针对采样点设定17点的采样点x₀～x₁₆，设定转换的第2视频信号的设定值。

(b)将0代入i(i＝0)(S02)。这是由于，将17点的采样点x₀～x₁₆以0～16来附加号码，因此按照0到16的顺序来处理。另外，也可以按照逆序来处理。

(c)进行采样点x_i～x_i+1之间的内插计算(S03)。另外，内插计算的方法不限于这样按每个区间计算的情况，也可以对于全区间进行内插计算。

(d)增加i(i＝i+1)(S04)。

(e)判断i是否超过15(S05)。由此能够判断是否对17点的采样点之间的全区间进行了内插计算。在对全区间进行了内插计算的情况下，转移到下面的步骤S06，在还有未进行内插计算的区间的情况下返回步骤S03。

(f)在对全区间进行了内插计算的情况下，向存储部即R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c转送采样点x₀～x₁₆之间的从第1视频信号向第2视频信号的转换表(S06)。另外，虽然这里为在全区间内插计算结束后转送转换表，但是并不限于此，也可以按各区间中的每次内插计算转送其内插结果。

(g)判断设定值是否已被变更(S07)。在设定值已被变更了的情况下，返回步骤S01。如果设定值没有变更，则重复该步骤S07。

通过以上在伽马特性计算部20中，能够制成从第1视频信号向第2视频信号的转换表，且能够向存储部即R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c转送。

图5是存储部即R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c中，由所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号的方法的流程图。以下说明该流程图。

(a)在视频消隐期间开始的同时，从伽马特性计算部20接受转换表的转送(S11)。只在视频信号消隐期间能够重写转换表。

(b)在视频消隐期间结束的同时，视频有效期间开始。存储部40a、40b、40c中接收所输入的第1视频信号(S12)。

(c)针对第1视频信号，根据转换表，转换输出为对应的第2视频信号(S13)。例如，R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c能够将所输入的第1视频信号的信号电平作为地址，并输出在相应的地址中记录的信号电平的第2视频信号。该情况下，R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c其自身能够作为转换表来发挥作用。

(d)在视频有效期间结束的同时，视频消隐期间开始，返回步骤S11。

通过以上，在存储部即R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c中，根据转换表，能够由所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号。

这样，实施方式1涉及的视频信号处理装置和视频信号处理方法中，针对输入的第1视频信号的各采样点，根据转换的第2视频信号的设定值，对各采样之间的第2视频信号进行内插计算，对于全部信号电平产生由第1视频信号向第2视频信号的转换表。更进一步地，根据产生的转换表，能够将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号。由此，没有必要对于全部的信号电平在记录部件中保存用于将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号的伽马校正数据。

(实施方式2)

图6是表示本发明实施方式2涉及的视频信号处理装置的伽马特性计算部20a的构成的框图。该伽马特性计算部20a与构成实施方式1涉及的视频信号处理装置的伽马特性计算部20相比较，在计算部22的构成上不同。即，该伽马特性计算部20a在计算部22中，具有设定值变更检测部24、再计算区间检测部25、再计算时间判定部26、以及再计算部30。设定值变更检测部24针对第1视频信号的各采样点，检测所转换输出的第2视频信号的信号电平的设定值已被变更。再计算区间检测部25在设定值已被变更的情况下，检测必需进行内插计算的再计算的区间。再计算时间判定部26，比较内插计算的再计算中必需的时间和不显示显示屏的视频的视频消隐期间。再计算部30对必需进行再计算的区间进行再计算，具体地，具有采用低次多项式近似进行内插计算的低次近似运算部31a和采用高次多项式近似进行内插计算的高次近似运算部31b。

图7是表示再计算区间检测部25的构成的一部分的电路图。图8是表示第1视频信号的采样点和转换输出的第2视频信号的设定值的关系的转换表，表示针对2个采样点x4和x13第2视频信号的设定值变更了的情况的例子的概略图。图9是表示按照在图7的电路中检测出设定值变化的采样点，必需进行再计算的区间的关系图。该再计算区间检测部25，首先，在图7的电路中，对紧前面的输出设定值，检测出之后输出设定值变更了的采样点，输出设定值变化检测信号(例如，对于S4、S13为“1”)。更进一步地，按照进行内插计算的多项式近似，根据图9的关系图，检测必需进行再计算的区间。例如，如图8所示，针对2个采样点x4和x13第2视频信号的设定值变更了的情况下，从图9的关系图可知，针对采样点x4(S4＝1)，对于4个区间T3～T6必需进行再计算，针对采样点x13(S13＝1)，对于4个区间T12～T15必需进行再计算。另外，再计算区间检测部25的构成不限定为图7的例子。

图10是实施方式2涉及的视频信号处理装置10中的伽马特性计算部20a的视频信号处理方法的流程图。该流程图与图4的流程图比较，虽然至步骤S07为止为大致相同的顺序(S21～S27)，但是不同点为具有与再计算相关的步骤S28～S37。这里，简单说明步骤S21～S27为止的重复部分，并详细说明与再计算相关的步骤S28到S37。

(a)取入第1视频信号的各采样点(x₀～x₁₆)中的第2视频信号的设定值(S21)。

(b)将0代入i(i＝0)(S22)。

(c)进行采样点x_i～x_i+1之间的内插计算(S23)。

(d)增加i(i＝i+1)(S24)。在对全区间进行了内插计算的情况下转移到下面的步骤S26，在还有未进行内插计算的区间的情况下，返回步骤S23。

(f)在对全区间进行了内插计算的情况下，向存储部即R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c转送采样点x₀～x₁₆之间的从第1视频信号向第2视频信号的转换表(S26)。

(g)判断设定值是否已被变更(S27)。设定值已被变更了的情况下，转移到下面的步骤S28。如果设定值没有变更，则重复该步骤S27。

(h)在设定值已被变更了的情况下，判定再计算区间(S28)。在只针对一部分的采样点设定值变更了的情况下，存在不必进行全区间范围的再计算的情况，只对必需的区间进行再计算就足够了。例如，图8和图9的例子中，对于采样点x4的变更，可知对4个区间T3～T6必需进行再计算。并且，对于采样点x13的变更，可知对4个区间T12～T15必需进行再计算。

(i)接着，计算出再计算所必需的时间(S29)。

(j)判断再计算所必需的时间是否比视频消隐时间长(S30)。例如，为了对全部的区间进行内插计算来制成转换表，至少会花费2垂直期间以上的时间。这里，在再计算所必需的时间比视频消隐期间长的情况下，由于在进行采用高次近似的内插计算中时间不够，因此转移到进行采用低次近似的内插计算的步骤S31。另一方面，再计算中必需的时间比视频消隐期间短的情况下，转移到进行采用高次近似的内插计算的步骤S36。

(k)步骤S30中，在判断为再计算中没有充分的时间的情况下，采用低次近似进行内插计算(S31)。例如，按照直线进行内插计算。

(1)向存储部转送采样点x₀～x₁₆之间的转换表(S32)。该情况下，对再计算后的区间重写原来的转换表。另外，对采用低次近似进行了内插计算的部分必需重新进行采用高次近似的内插计算。这里，重新进行以下的内插计算。

(m)首先，判断是否是消隐时间(S33)。能够向存储部转送作为重新进行了内插计算的结果而得到的转换表的期间只是消隐期间。这里，在消隐期间中重新进行内插计算并将其结果向存储部转送。

(n)对采用低次近似进行了内插计算的区间，重新进行采用高次近似的内插计算(S34)。

(o)向存储部转送采样点x₀～x₁₆之间的转换表(S35)。该情况下，对重新进行了内插计算的区间重写原来的转换表。

(p)另一方面，在步骤S30中判断为再计算中有充分的时间的情况下，采用高次近似进行内插计算(S36)。例如，采用3次曲线进行内插。

(q)向存储部转送采样点x₀～x₁₆之间的转换表(S37)。该情况下，对进行了再计算的区间重写原来的转换表。

由以上，针对一部分的采样点设定值变更了的情况下，判定进行再计算的区间，能够按照再计算中必需的时间采用低次近似或高次近似进行内插计算并转送转换表。

图11是表示该视频信号处理方法中，伽马特性计算部20a和存储部即R—SRAM40a、G—SRAM40b、B—SRAM40c中执行的各步骤和视频消隐期间以及视频有效期间的关系的定时图。再计算在视频消隐期间内进行。因此，有充分的时间的情况下能够进行采用高次近似的内插计算。另一方面，没有充分的时间的情况下，在最初的视频消隐期间进行采用低次近似的内插计算。之后，在下面的视频消隐期间中，对在最初的视频消隐期间采用低次近似进行了内插计算的区间采用高次近似重新进行内插计算。

该情况，即使存在针对一部分的采样点设定值变更了的情况，为了对全部的区间进行内插计算来制成转换表，至少花费2垂直期间以上的时间，如果超出视频消隐期间则画面上成为中断状态。即使画面中断的状态时间短，也带给用户不适感。

另一方面，根据实施方式2涉及的视频信号处理装置和视频信号处理方法，在针对一部分的采样点设定值变更了的情况下，能够判定进行再计算的区间，按照再计算必需的时间采用低次近似或高次近似进行内插计算，在视频消隐期间中转送转换表。由于如这样地判定必需进行再计算的区间，因此能够缩短再计算的时间。并且，如上所述，由于能够在再计算和视频消隐期间内转送转换表，因此能够不发生中断等、且不给用户带来不适感来进行画面调整。该情况下，对再计算采用低次近似进行了内插计算的区间，在之后的视频消隐期间进行采用高次近似的内插计算。这里，能够将由采用低次近似的内插计算所引起的粗糙的画面调整只设为较短的期间，之后由于调换到采用高次近似进行了内插计算的转换表，因此能够进行精度较高的画面调整。

(实施方式3)

图12是表示本发明实施方式3涉及的视频信号处理装置的伽马特性计算部20b的构成的框图。在该伽马特性计算部20b中，与实施方式2涉及的视频信号处理装置的伽马特性计算部20a比较，不同点为输入部21中具有选择部32。该选择部32针对多个各采样点，对与第1视频信号的信号电平相对应地转换输出的第2视频信号的信号电平，从预先设定的多个设定值组中选择并接受输入。该选择部32，例如，也可以具有针对各采样点转换输出的第2视频信号的设定值组即画面调整A(33a)、画面调整B(33b)等。

作为针对各采样点转换输出的第2视频信号的设定值组即画面调整A(33a)、画面调整B(33b)的一例，存在电影用模式、动画用模式等。电影用模式中，例如，虽然画面整体暗，但是存在使得色调清楚的画面调整用设定值组。

该视频信号处理装置中，该伽马特性计算部10b中由于具有多个设定值组，例如，从图像调整A(33a)、图像调整B(33b)等选择并接受输入的选择部32，因此不必针对多个采样点逐一设定，能够简易设定。并且，只从预先准备的各种图像调整用组中选择就能够进行所希望的图像调整。

本发明涉及的视频信号处理装置，能够作为根据规定的转换表转换输出所输入的视频信号并向显示屏输入的伽马校正电路等来利用。另外，该视频信号处理装置，能够作为用户能任意设定显示屏的画面调整的视频信号处理装置来利用。

Claims

1.一种视频信号处理装置，将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号，向显示屏输入，其特征在于，具有：

计算部，针对上述第1视频信号的各采样点之间的信号电平，对转换输出的第2视频信号的信号电平进行内插计算；和

上述计算部具有：

再计算部，对必需进行上述再计算的区间进行再计算，

2.根据权利要求1所述的视频信号处理装置，其特征在于，

上述计算部通过多项式近似进行上述各采样点之间的第2视频信号的内插计算。

3.根据权利要求1所述的视频信号处理装置，其特征在于，

上述计算部在不显示上述显示屏的视频的视频消隐期间，进行上述各采样点之间的第2视频信号的内插计算。

4.根据权利要求1所述的视频信号处理装置，其特征在于，

上述再计算部具有：

采用低次多项式近似进行内插计算的低次近似运算部；以及

采用高次多项式近似进行内插计算的高次近似运算部。

5.根据权利要求4所述的视频信号处理装置，其特征在于，

上述计算部还具有再计算时间判定部，其比较内插计算的再计算所必需的时间和不显示上述显示屏的视频的视频消隐期间，

上述再计算部根据上述再计算时间判定部的判定，控制上述低次近似运算部和上述高次近似运算部进行再计算。

6.根据权利要求5所述的视频信号处理装置，其特征在于，

上述再计算部在通过上述低次近似运算部进行了再计算的情况下，在之后的视频消隐期间中，对由上述低次近似运算部计算过的区间采用上述高次近似运算部进行再计算。

7.根据权利要求1所述的视频信号处理装置，其特征在于，

上述输入部包括选择部，该选择部针对多个各采样点，对与上述第1视频信号的信号电平相对应地转换输出的第2视频信号的信号电平，从预先设定的多个设定值组中选择并接受输入。

8.一种视频信号处理方法，将所输入的第1视频信号转换输出为第2视频信号，并向显示屏输入，其特征在于，包括：

对于所输入的第1视频信号，根据上述转换表，转换输出对应的第2视频信号的步骤，

在上述内插计算的步骤中依次进行以下步骤：

针对上述第1视频信号的各采样点，检测转换输出的第2视频信号的信号电平的设定值已被变更的步骤；

在上述设定值变更的情况下，检测必需进行内插计算的再计算的区间的步骤；以及

对必需进行上述再计算的区间进行再计算的步骤。