JP2001309207A - Brightness adjustment device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、主に、映像信号をガン
マ補正する折線ガンマ補正回路に係り、出力輝度に対す
るコントラスト調整、ブライト調整、ガンマ補正と入力
映像信号に対するダイナミックレンジ補正を同時に行う
技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gamma correction circuit for gamma correction of a video signal, and a technique for simultaneously performing contrast adjustment, brightness adjustment, gamma correction for output luminance and dynamic range correction for an input video signal. About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、液晶ディスプレイ（LCD）、プラ
ズマ表示パネル（PDP）等の表示デバイスのガンマ補正
をしつつ、入力映像信号のダイナミックレンジ補正が両
立できる輝度調整装置を実現する為には、例えば、入力
信号のダイナミックレンジ補正のためのコントラスト、
ブライト調整の為の専用の乗算機、加算機からなる専用
回路で構成されたもの（特開平１１−３２２３７号公
報）や、ガンマ値とコントラスト値に対応した折線ガン
マ設定値を各々ROMに格納しそれを設定するもの（特開
平８−１９４４５０号公報）など付加回路が付与された
ものが示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in order to realize a luminance adjustment device capable of compensating for a dynamic range of an input video signal while performing gamma correction of a display device such as a liquid crystal display (LCD) and a plasma display panel (PDP). For example, contrast for dynamic range correction of the input signal,
A dedicated circuit composed of a dedicated multiplier and an adder for brightness adjustment (Japanese Patent Laid-Open No. 11-32237), and a linear gamma set value corresponding to a gamma value and a contrast value are stored in a ROM. A circuit to which an additional circuit is provided, such as a circuit for setting this (Japanese Patent Laid-Open No. 8-194450), is shown.
【０００３】第一の従来例として特開平１１−３２２３
７号公報による輝度補正装置のブロック図を図４に示
す。図４において２０１は入力信号のダイナミックレン
ジのゲインを調整する乗算機からなるゲイン調整部、２
０２はゲイン調整部２０１から出力された信号のダイナ
ミックレンジのブライトを調整する加算機からなるブラ
イト調整部、表示デバイスガンマ特性を記録したガンマ
特性記憶部２０６と、出力輝度に対するコントラスト調
整、ブライト調整及びガンマ調整等のデータを記憶する
ユーザー調整値群２０８と、ガンマ特性記憶部２０６と
ユーザー調整値群２０８のデータから調整に好ましい特
性のデータを出力する希望出力輝度曲線データ出力部２
０７と、この出力からガンマ補正データを出力する補正
データ出力部２０５と、前記補正データを折線ガンマ補
正回路２０３に設定することにより、ブライト調整部２
０２からの信号に対して表示デバイス２０９のガンマ補
正をしつつ、入力映像信号のダイナミックレンジ補正を
両立している。ここで点線枠内２１０は、一般にはマイ
クロプロセッサでの演算手段に含まれる。A first conventional example is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-3223.
FIG. 4 shows a block diagram of a brightness correction device according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-107. In FIG. 4, reference numeral 201 denotes a gain adjustment unit including a multiplier for adjusting a gain of a dynamic range of an input signal;
Reference numeral 02 denotes a brightness adjustment unit including an adder that adjusts the brightness of the dynamic range of the signal output from the gain adjustment unit 201, a gamma characteristic storage unit 206 that records display device gamma characteristics, and contrast adjustment, brightness adjustment, and output brightness. A user adjustment value group 208 for storing data such as gamma adjustment, and a desired output luminance curve data output unit 2 for outputting data of characteristics preferable for adjustment from the data of the gamma characteristic storage unit 206 and the user adjustment value group 208
07, a correction data output unit 205 for outputting gamma correction data from the output, and a brightness adjustment unit 2 by setting the correction data in the linear gamma correction circuit 203.
In addition, the gamma correction of the display device 209 is performed on the signal from the input device 02, and the dynamic range correction of the input video signal is compatible. Here, the area 210 within the dotted frame is generally included in the arithmetic means in the microprocessor.
【０００４】第二の従来例として特開平８−１９４４５
０号公報による輝度補正装置のブロック図を図５に示
す。図５において３０１は入力信号のダイナミックレン
ジのブライトを調整する加算機からなるブライト調整
部、ダイナミックレンジゲイン調整値によって表示デバ
イスガンマ特性ROMテーブル群３０４から選択された表
示デバイスガンマ特性と、出力輝度に対するコントラス
ト調整、ブライト調整及びガンマ調整等のユーザー調整
値群３０７から求められた希望出力輝度曲線３０６から
ガンマ補正データ３０５を算出し、前記データを折線ガ
ンマ補正回路３０２に設定することにより、表示デバイ
スのガンマ補正をしつつ、入力映像信号のダイナミック
レンジ補正を両立している。ここで点線枠内３０９はマ
イクロプロセッサでの演算手段に含まれる。As a second conventional example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
FIG. 5 shows a block diagram of a brightness correction device according to Japanese Patent Publication No. 0-205. In FIG. 5, reference numeral 301 denotes a brightness adjustment unit including an adder for adjusting the brightness of the dynamic range of the input signal, and a display device gamma characteristic selected from the display device gamma characteristic ROM table group 304 based on the dynamic range gain adjustment value and the output luminance. By calculating gamma correction data 305 from a desired output luminance curve 306 obtained from a group of user adjustment values 307 such as contrast adjustment, brightness adjustment, and gamma adjustment, and setting the data in the linear gamma correction circuit 302, It achieves both dynamic range correction of input video signals while performing gamma correction. Here, the inside of the dotted frame 309 is included in the arithmetic means in the microprocessor.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら第一の従
来例の構成及び行程ではダイナミックレンジ補正をする
ために乗算機と加算機を増やさなければならず、回路規
模が増大する。更に精度の面でも前段にあるダイナミッ
クレンジ補正の精度を上げると、後段にあるガンマ補正
のための折線ガンマ回路の回路規模は著しく肥大してし
まうという問題点がある。However, in the configuration and process of the first conventional example, the number of multipliers and adders must be increased in order to correct the dynamic range, and the circuit scale is increased. Further, in terms of accuracy, when the accuracy of the dynamic range correction in the preceding stage is increased, the circuit scale of the linear gamma circuit for gamma correction in the subsequent stage is significantly increased.
【０００６】また、第二の従来例の構成及び行程ではダ
イナミックレンジの補正をするために加算機を増やし、
また、ダイナミックレンジゲイン補正其々の値に対応し
た表示デバイスガンマ特性のROMテーブルを所持しなけ
ればならず、前記第一の従来例同様回路規模の増大及び
ROM容量の増大という課題があった。In addition, in the configuration and the process of the second conventional example, the number of adders is increased in order to correct the dynamic range.
Further, it is necessary to have a ROM table of the display device gamma characteristic corresponding to each value of the dynamic range gain correction.
There was a problem of increasing the ROM capacity.
【０００７】[0007]
【課題を解決しようとする手段】本願発明は、輝度調整
装置に係るものであり、入力信号の輝度データを基に折
線の領域を決定する手段によってガンマ補正する折線ガ
ンマ補正回路と、入力信号のダイナミックレンジがフル
レンジであると仮定し、その条件下でユーザーが希望し
た輝度特性出力になるように求められた折線ガンマ補正
回路の折線設定値を、ダイナミックレンジ補正後の入力
信号によってリサンプリングし、それをダイナミックレ
ンジ補正前の入力信号のものとして折線ガンマ補正回路
に設定することによって、上記の手段による入力映像信
号のダイナミックレンジを調整する手段を備えたことを
特徴としたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a brightness adjusting device, and includes a broken line gamma correction circuit for performing gamma correction by means for determining a broken line area based on brightness data of an input signal, Assuming that the dynamic range is the full range, under the conditions, the regression line set value of the refraction line gamma correction circuit, which is obtained to obtain the luminance characteristic output desired by the user, is resampled by the input signal after the dynamic range correction, The apparatus is characterized in that a means for adjusting the dynamic range of the input video signal by the means described above is provided by setting it in the broken line gamma correction circuit as that of the input signal before the dynamic range correction.
【０００８】この構成により、折線ガンマ補正回路に付
加回路を付与せずに、ダイナミックレンジ補正とガンマ
補正を同時に実現することができる。According to this configuration, dynamic range correction and gamma correction can be realized simultaneously without adding an additional circuit to the linear gamma correction circuit.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の発明の実施
の形態について、図１、図２を用いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１０】（実施の形態１）図1は本願発明の一実施
例である輝度調整装置の構成図である。また、図２は本
願発明の折れ線ガンマ値設定例を示す図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of a brightness adjusting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of setting a polygonal line gamma value according to the present invention.
【００１１】図1において、１０１は入力映像信号と出
力信号の関係を数本の直線から構成される折線からなる
変換特性をもたせることの可能な信号変換回路であっ
て、その折線の接続点の切片を設定することによって折
線変換特性の可変の自由度を有する信号を変換する折線
ガンマ回路である。In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a signal conversion circuit which can provide a conversion characteristic consisting of a broken line composed of several straight lines with respect to the relationship between an input video signal and an output signal. This is a broken-line gamma circuit that converts a signal having a variable degree of freedom in broken-line conversion characteristics by setting an intercept.
【００１２】１０２は、表示デバイスガンマ特性データ
を保持する表示デバイスガンマ特性記憶手段（ROM）、
１０３は、出力輝度に対するコントラスト調整値、ブラ
イト調整値、ガンマ調整値等のユーザー調整値を格納し
たユーザー調整値記憶手段（RAM）である。A display device gamma characteristic storage means (ROM) 102 for holding display device gamma characteristic data;
A user adjustment value storage unit (RAM) 103 stores user adjustment values such as a contrast adjustment value, a brightness adjustment value, and a gamma adjustment value for output luminance.
【００１３】１０４は、表示デバイスガンマ特性記憶手
段１０２およびユーザー調整値記憶手段１０３からのデ
ータを保持し、これらの調整値に従って基準希望出力曲
線を作成し、そのデータを出力する希望出力輝度曲線出
力手段である。A reference numeral 104 holds data from the display device gamma characteristic storage means 102 and the user adjustment value storage means 103, creates a reference desired output curve according to these adjustment values, and outputs the desired output luminance curve output. Means.
【００１４】これからの演算は例えばマイクロプロセッ
サ等の演算機能、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えたもの１０９で
行う。The calculation from now on is performed by a computer 109 having a calculation function such as a microprocessor, a RAM and a ROM.
【００１５】ここで入力映像信号をｘ（ａビット）と
し、基準希望輝度曲線をｇ（x）（ｂビット）とする
と、ｇ（ｘ）は以下の（数1）から求められる。Assuming that the input video signal is x (a bits) and the reference desired luminance curve is g (x) (b bits), g (x) can be obtained from the following (Equation 1).
【００１６】[0016]
【数１】 (Equation 1)
【００１７】この基準希望輝度曲線ｇ（ｘ）にユーザー
調整値を作用させ、以下の（数２）から、１０４の希望
出力輝度曲線ｚ（ｘ）が求められる。ここで、コントラ
スト調整値、ブライト調整値および色温度調整値はユー
ザー調整値記憶手段１０３から出力されている。By applying a user adjustment value to the reference desired luminance curve g (x), a desired output luminance curve z (x) of 104 is obtained from the following (Equation 2). Here, the contrast adjustment value, the brightness adjustment value, and the color temperature adjustment value are output from the user adjustment value storage unit 103.
【００１８】[0018]
【数２】 (Equation 2)
【００１９】この操作（数１）、（数２）は、例えばテ
ーブル切り替え可能なＲＯＭテーブルで希望出力輝度曲
線出力手段１０４に保存するか、マイクロプロセッサ等
の演算装置において行う。The operations (Equation 1) and (Equation 2) are stored in the desired output luminance curve output means 104, for example, in a switchable ROM table, or performed by an arithmetic unit such as a microprocessor.
【００２０】この希望出力輝度曲線ｚ（ｘ）は希望出力
輝度曲線出力手段１０４から出力され、表示デバイスガ
ンマ特性記憶手段１０２のデバイスガンマ特性データｐ
（ｘ）から１０５のガンマ補正データＬ（ｘ）を以下の
（数３）よりダイナミックレンジ補正計算１０６で求め
る。The desired output luminance curve z (x) is output from the desired output luminance curve output means 104 and is stored in the display device gamma characteristic storage means 102 as device gamma characteristic data p.
The gamma correction data L (x) from (x) to 105 is obtained by the dynamic range correction calculation 106 from the following (Equation 3).
【００２１】[0021]
【数３】 (Equation 3)
【００２２】このガンマ補正データＬ（ｘ）が入力信号
のダイナミックレンジがフルレンジであると仮定し、そ
の条件下でユーザーが希望した輝度特性出力になるよう
に求められた折線ガンマ補正回路の折線設定値である。Assuming that the dynamic range of the input signal is the full range of the gamma correction data L (x), the polygonal line setting of the polygonal line gamma correction circuit obtained under the condition so that the luminance characteristic output desired by the user is obtained. Value.
【００２３】ここから、ダイナミックレンジ補正のリサ
ンプリングの計算を行う。From here, resampling for dynamic range correction is calculated.
【００２４】ダイナミックレンジの補正をダイナミック
レンジ補正前の入力信号をｘ’とすれば以下の（数４）
に従って行われるので、ダイナミックレンジ補正された
折線ガンマ設定データは以下の（数５）から求められる
Ｌ’（ｘ’）に従う。If the input signal before the dynamic range correction is x ′, the dynamic range is corrected as follows (Equation 4).
The dynamic line-corrected broken-line gamma setting data follows L ′ (x ′) obtained from the following (Equation 5).
【００２５】[0025]
【数４】 (Equation 4)
【００２６】[0026]
【数５】 (Equation 5)
【００２７】しかし（数５）から前記Ｌ’（ｘ’）を精
度を維持したまま高速に導くことは非常に困難なため、
（数５）を変形し、以下の（数６）として、右辺のＬ
（ｘ）をあらかじめ求めておきＲＡＭに保存し、Ｄ
（ｘ）に従って変換された入力信号、特に折線接続点で
の折線入出力特性を前記RAMに保存しておいたL（ｘ）に
代入しリサンプリングする。その前記リサンプリングさ
れた折線ガンマ設定データをダイナミックレンジ補正前
の入力信号に対するものとして折線ガンマ補正回路に設
定することでＬ’（ｘ’）で変換することと同義のこと
が容易に実現可能である。However, it is very difficult to derive L ′ (x ′) at high speed while maintaining the accuracy from (Equation 5).
(Equation 5) is modified to obtain the following (Equation 6) as L
(X) is obtained in advance, stored in the RAM, and D
The input signal converted in accordance with (x), in particular, the broken line input / output characteristics at the broken line connection point is substituted into L (x) stored in the RAM and resampled. By setting the resampled broken-line gamma setting data to the input signal before dynamic range correction in the broken-line gamma correction circuit, it is possible to easily realize the same meaning as converting with L ′ (x ′). is there.
【００２８】[0028]
【数６】 (Equation 6)
【００２９】図２の実線の折線がＬ（ｘ）であり、点線
が求められたＬ’（ｘ’）である。このＬ’（ｘ’）が
ダイナミックレンジ補正データ１０７であり、１０６の
ダイナミックレンジ補正計算部で求める。これまでの演
算１０９は例えばマイクロプロセッサ等の演算機能、Ｒ
ＡＭ、ＲＯＭを備えたもので行う。The broken line of the solid line in FIG. 2 is L (x), and the dotted line is the obtained L '(x'). This L '(x') is the dynamic range correction data 107, which is obtained by the dynamic range correction calculation unit 106. The calculation 109 so far is, for example, a calculation function such as a microprocessor, R
This is performed with a device equipped with AM and ROM.
【００３０】以上のように本願発明の一実施例によれ
ば、専用の回路追加なしでダイナミックレンジの可変が
可能としたことによって、簡易な回路構成で、表示デバ
イスのガンマ補正をしつつ、適切なダイナミックレンジ
補正が同一デバイス上で両立することができる階調補正
方法を提供することを可能とした。As described above, according to one embodiment of the present invention, the dynamic range can be changed without adding a dedicated circuit, so that the gamma correction of the display device can be performed with a simple circuit configuration and This makes it possible to provide a gradation correction method that can achieve both dynamic range correction on the same device.
【００３１】（実施の形態２）前記（実施の形態1）で
はダイナミックレンジ補正値Ｄ（ｘ）はあらかじめ設定
された数値であるが、前記（実施の形態１）を基に図３
のように５０１の入力映像信号特徴量検出回路を追加
し、前記特徴量検出回路で検出された入力映像信号の輝
度分布に応じてダイナミックレンジの調整値を算出する
画質制御量計算５０３を例えばマイクロプロセッサ等演
算機能を有する回路によって計算し、入力信号の常時変
化するダイナミックレンジ補正値Ｄ（ｘ）によって映像
信号のダイナミックレンジ補正を常時行う輝度調整装置
である。(Embodiment 2) In the above (Embodiment 1), the dynamic range correction value D (x) is a preset numerical value. However, based on the above (Embodiment 1), FIG.
The image quality control amount calculation 503 for adding an input video signal feature value detection circuit 501 and calculating an adjustment value of a dynamic range according to the luminance distribution of the input video signal detected by the feature value detection circuit is, for example, a micro process. This is a brightness adjustment device that calculates by a circuit having an arithmetic function such as a processor, and constantly corrects the dynamic range of a video signal with a dynamically changing dynamic range correction value D (x) of an input signal.
【００３２】本実施の形態の構成は、入力映像信号の特
徴量を検出する回路と、その検出量を評価しダイナミッ
クレンジの制御量を算出する回路が追加されている箇所
が（実施の形態１）と異なっており、そのことによりリ
アルタイムにダイナミックレンジを変更しコントラスト
比を常に向上させる効果を奏する。The configuration of the present embodiment is different from the first embodiment in that a circuit for detecting the characteristic amount of the input video signal and a circuit for evaluating the detected amount and calculating the control amount of the dynamic range are added. ), Which has the effect of changing the dynamic range in real time and constantly improving the contrast ratio.
【００３３】[0033]
【発明の効果】専用の回路追加なしでダイナミックレン
ジの可変が可能。簡易な回路構成で、表示デバイスのガ
ンマ補正をしつつ、適切なダイナミックレンジ補正が同
一デバイス上で両立できる階調補正方法を提供すること
が可能となり、しかもリアルタイムにダイナミックレン
ジを変更しコントラスト比を常に向上させることもでき
る。The dynamic range can be varied without adding a dedicated circuit. With a simple circuit configuration, it is possible to provide a gradation correction method that allows appropriate dynamic range correction to be compatible on the same device while performing gamma correction of the display device, and also changes the dynamic range in real time to improve the contrast ratio. It can always be improved.
【図１】本発明の第１の実施の形態における輝度調整装
置の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a luminance adjustment device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明によるダイナミックレンジ補正時の折線
ガンマ設定値例を示す図FIG. 2 is a diagram showing an example of a polygonal line gamma setting value at the time of dynamic range correction according to the present invention.
【図３】本発明の第２の実施の形態における輝度調整装
置の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a brightness adjustment device according to a second embodiment of the present invention.
【図４】従来例における輝度調整装置のブロック図FIG. 4 is a block diagram of a brightness adjusting device in a conventional example.
【図５】他の従来例における輝度調整装置のブロック図FIG. 5 is a block diagram of a brightness adjusting device in another conventional example.
１０１、２０３、３０２、５０２ 折線ガンマ補正回路 １０２、２０６、３０４、５０４ 設定値を保持するＲ
ＯＭ １０８、２０９、３０８、５１０ ＬＣＤ、ＰＤＰ等の
表示デバイス １０９、２１０、３０９、５１１ ＭＰＵ等の演算デバ
イス ２０１ 乗算機 ２０２、３０１ 加算機 ５０１ 入力映像信号の輝度分布検出回路101, 203, 302, 502 Linear gamma correction circuit 102, 206, 304, 504 R holding a set value
OM 108, 209, 308, 510 Display device such as LCD, PDP 109, 210, 309, 511 Operation device such as MPU 201 Multiplier 202, 301 Adder 501 Luminance distribution detection circuit of input video signal
Claims (4)
を決定する折線ガンマ補正回路によってガンマ補正する
輝度調整装置であって、入力信号のダイナミックレンジ
がフルレンジであると仮定し、その条件下でユーザーが
希望した輝度特性出力になるように求められた折線ガン
マ補正回路の折線設定値を、ダイナミックレンジ補正後
の入力信号によってリサンプリングし、それをダイナミ
ックレンジ補正前の入力信号のものとして折線ガンマ補
正回路に設定することによって、上記の手段による入力
映像信号のダイナミックレンジを調整する手段を備えた
ことを特徴とする輝度調整装置。1. A brightness adjustment device for performing gamma correction by a broken line gamma correction circuit for determining a broken line region based on brightness data of an input signal, wherein the dynamic range of the input signal is assumed to be a full range, and Then, resample the broken-line setting value of the broken-line gamma correction circuit, which is obtained to obtain the luminance characteristic output desired by the user, with the input signal after dynamic range correction, and use it as the input signal before dynamic range correction. A brightness adjusting device comprising means for adjusting a dynamic range of an input video signal by the means described above by setting the gamma correction circuit.
を決定する機能を有する折線ガンマ補正回路によってガ
ンマ補正する手段を備えたことを特徴とする輝度調整装
置であって、入力信号のダイナミックレンジがフルレン
ジであると仮定し、その条件下でユーザーが 希望した
輝度特性出力になるように折線ガンマ補正回路の折線設
定値を求める手段と、前記折線設定値をダイナミックレ
ンジ補正後の入力信号によってリサンプリングする手段
と、前記手段によって求められたリサンプリング後の設
定値ををダイナミックレンジ補正前の入力信号のものと
して折線ガンマ補正回路に設定する手段とを備えたこと
を特徴とする輝度調整装置。2. A brightness adjusting device, comprising: means for gamma-correcting a broken-line gamma correction circuit having a function of determining a broken-line area based on brightness data of an input signal, wherein the dynamic adjustment of the input signal is performed. Assuming that the range is the full range, a means for obtaining a broken line set value of the broken line gamma correction circuit so that the luminance characteristic output desired by the user under the condition is obtained, and the broken line set value is determined by an input signal after the dynamic range correction. A luminance adjustment device comprising: means for resampling; and means for setting a set value after resampling obtained by the means as an input signal before dynamic range correction in a polygonal gamma correction circuit. .
の輝度分布に応じて常時変化するようにしたことを特徴
とする請求項１記載の輝度調整装置。3. The brightness adjustment device according to claim 1, wherein the adjustment value of the dynamic range is constantly changed according to the brightness distribution of the input signal.
の輝度分布を検出する検出手段と、前記検出手段の結果
より、決定されたダイナミックレンジの調整値決定手段
とをさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の輝度
調整装置。4. A dynamic range adjustment value detecting means for detecting a luminance distribution of an input signal, and a dynamic range adjustment value determining means determined from a result of the detecting means. The brightness adjusting device according to claim 2.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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