JP2004048773A - 画面間の相関度を用いた画質改善回路及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 入力される輝度信号を画面単位にグレイレベル分布度に該当するヒストグラムデータを計算し、ヒストグラムデータを用いて第1伝達関数を生成する第1伝達関数生成器と、少なくとも一つの以前画面と現画面に対するヒストグラムデータから画面との相関係数を求め、相関係数に対応する画面間相関情報を出力するフレーム間相関度算出器と、前記画面間相関情報に基づき、第1伝達関数を選択的に出力する伝達関数調整部及び伝達関数調整部から出力される伝達関数によって入力輝度信号を補正して出力するマッパを備える。
【選択図】 図1
Description
一方、図2に示した例とは違うフレーム間相関度算出器の例が図5に示されている。前記図2に示したことと同一機能を果たす要素は同一参照符号を付する。
20 フレーム間相関度算出器
30 伝達関数調整部
40 マッパ
50 入力輝度信号遅延用第1フレームメモリ
11 フレームヒストグラム計算機
12 フレーム平均計算機
13 分割器
14a 第1CDF計算機
14b 第2CDF計算機
15 CDFメモリ
23 第1相関係数算出部
24 場面変化判別部
26 第2相関係数算出部
27 パンニング判別部
21 第2フレームメモリ
22a、22b ローパスフィルター
25 第3フレームメモリ
31 時間フィルター
32 第4フレームメモリ
33 選択器
Claims (35)
- 所定数のグレイレベルで表現される輝度信号をヒストグラム等化して画質を改善する回路において、
入力される輝度信号について画面単位にグレイレベル分布度に該当するヒストグラムデータを計算し、前記ヒストグラムデータを用いて第1伝達関数を生成する第1伝達関数生成器と、
少なくとも一つの以前画面と現画面に対する前記ヒストグラムデータから画面間の相関係数を求め、前記相関係数に対応する画面間相関情報を出力するフレーム間相関度算出器と、
前記フレーム間相関度算出器から出力される前記画面間相関情報に基づき前記第1伝達関数を選択的に出力する伝達関数調整部と、
該伝達関数調整部から出力される第1伝達関数によって前記入力輝度信号を補正して出力するマッパを含むことを特徴とする画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記フレーム間相関度算出器は、
以前フレームのヒストグラムデータと現フレームのヒストグラムデータから第1相関係数を算出する第1相関係数算出部と、
該第1相関係数を設定されたスレショルド値と比較し、前記第1相関係数が前記スレショルド値以下と判断されれば、場面変化検出信号を前記伝達関数調整部に出力する場面変化判別部を備え、
前記伝達関数調整部は前記場面変化検出信号が受信されれば、前記第1伝達関数を前記マッパに出力することを特徴とする請求項1に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記伝達関数調整部は、
前記場面変化判別部から前記場面変化検出信号が発生しない間は、前記場面変化検出と判別されたフレーム以降から現フレームの直前までのフレームについて求めた前記第1伝達関数の累積平均値を前記マッパに出力することを特徴とする請求項2に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記伝達関数調整部は、前記場面変化判別部から前記場面変化検出信号が発生されない間は前記場面変化検出と判別されたフレーム以降から現フレームの直前までのフレームについて求めた前記第1伝達関数の累積平均値と、現フレームの前記第1伝達関数それぞれについて所定の加重値を乗算し、乗算された値を合算した値を伝達関数として前記マッパに出力することを特徴とする請求項2に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- 前記フレーム間相関度算出器は、
以前フレームのうち比較対象に設定されたフレームのヒストグラムデータと現フレームのヒストグラムデータから第2相関係数を算出する第2相関係数算出部と、
前記場面変化判別部から前記場面変化検出信号が発生されない間、前記第2相関係数が設定された所定数のフレームについて次第に減少すればパンニング現象と判別し、パンニング検出信号を前記伝達関数調整部に出力するパンニング判別部と、をさらに備え、
前記伝達関数調整部は、前記パンニング判別部から前記パンニング検出信号が受信されれば、前記場面変化検出と判別されたフレーム以降から現フレームの直前までのフレームについて求めた前記第1伝達関数の累積平均値を前記マッパに出力することを特徴とする請求項2に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記パンニング判別部からパンニング現象が発生することと判別されたフレームの次のフレーム及び場面変化判別部で場面変化が発生することと判別されたフレームのうちいずれか一つを比較対象フレームとして設定して保存するメモリをさらに含むことを特徴とする請求項6に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- 前記伝達関数調整部は、前記パンニング検出信号及び前記場面変化検出信号が受信されなければ、1に該当する第1伝達関数値を前記マッパに出力することを特徴とする請求項6に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- 前記第1伝達関数生成器は、
前記ヒストグラムデータを算出するフレームヒストグラム計算機と、
前記画面単位に対する入力輝度信号の平均レベルを求めるフレーム平均計算機と、
前記ヒストグラムデータを前記輝度信号の平均レベルによって所定数のサブ映像に分割し、サブ映像別に確率密度関数を算出する分割器と、
前記サブ映像別に出力される前記確率密度関数に基づき前記サブ映像別に累積密度関数を算出し、前記累積密度関数を前記第1伝達関数として出力するCDF計算機を備えることを特徴とする請求項1に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 所定数のグレイレベルで表現される輝度信号をヒストグラム等化して画質を改善する方法において、
入力される輝度信号について画面単位にグレイレベル分布度に該当するヒストグラムデータを計算する段階と、
前記ヒストグラムデータを用いて第1伝達関数を生成する段階と、
少なくとも一つの以前画面と現画面に対する前記ヒストグラムデータから画面間の相関係数を求め、前記相関係数に対応する画面間相関情報を生成する段階と、
前記画面間の相関情報に基づき前記入力輝度信号について前記第1伝達関数を選択的に適用して補正する段階を含むことを特徴とする画面間の相関関係を用いた画質改善方法。 - 前記第1伝達関数を入力輝度信号に適用する段階は、
以前画面と現画面について相関関係を求めた第1相関係数が設定されたスレショルド値以下と判断されれば、場面変化と判断する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善方法。 - 前記第1相関係数が設定されたスレショルド値以下に落ちない間は、前記第1相関係数が前記スレショルド値以下に落ちたフレーム以降から現フレームの直前までのフレームについて前記第1伝達関数の累積平均を伝達関数にして前記入力輝度信号に適用して補正することを特徴とする請求項13に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善方法。
- 以前フレームのうち比較対象に設定されたフレームのヒストグラムデータと現フレームのヒストグラムデータから第2相関係数を算出する段階をさらに含み、
前記第1相関係数が設定されたスレショルド値以下に落ちないなら、前記第2相関係数が設定された所定数のフレームについて次第に減少すればパンニング現象と判断し、前記第1相関係数が前記スレショルド値以下に落ちたフレーム以降から現フレーム直前までのフレームについて前記第1伝達関数の平均値を伝達関数にして前記入力輝度信号に適用して補正することを特徴とする請求項13に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善方法。 - 前記第2相関係数を算出するのに用いられる前記比較対象フレームは、前記場面変化判別部で場面変化検出と判別されたフレーム及び前記パンニング判別部からパンニング現象と判別された最終フレームの次番目のパンニング現象中断フレームのうちいずれか一つに更新され設定されることを特徴とする請求項15に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- 前記画面間の相関情報が、前記場面変化及び前記パンニング現象のうちいずれか一つとして判断されなければ、前記入力輝度信号について補正を行なわないことを特徴とする請求項17に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善方法。
- 所定数のグレイレベルで表現される輝度信号をヒストグラム等化して画質を改善する回路において、
入力輝度信号についてグレイレベル分布度に該当するヒストグラムデータを画面単位に計算し、前記ヒストグラムデータを用いて第1伝達関数を生成する第1伝達関数生成器と、
少なくとも一つの以前画面と現画面に対する前記ヒストグラムデータから画面間相関係数を求め、前記画面間相関係数に対応する画面間相関情報を出力するフレーム間相関度算出器、及び
前記第1伝達関数及び画面間相関情報に基づき前記入力輝度信号を補正して出力するマッパを含むことを特徴とする画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記第1伝達関数生成器は、以前フレームの第1伝達関数から累積平均値を演算し、前記マッパは前記第1伝達関数、画面間相関情報及び前記累積平均値に基づき入力輝度信号を補正することを特徴とする請求項19に記載の画面間の相関関係を用いた 画質改善回路。
- 前記画面間相関情報は、前記ヒストグラムデータに基づくパンニング検出信号及び場面変化検出信号を含み、前記マッパは前記第1伝達関数、前記パンニング検出信号、前記場面変化検出信号及び前記累積平均値に基づき入力輝度信号を補正することを特徴とする請求項20に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- フレーム間相関度算出部から出力される画面変化判別信号及びパンニング検出信号に基づき第1伝達関数を調整し、該調整された第1伝達関数を最終伝達関数として出力する伝達関数調整部をさらに含み、
前記マッパは、前記最終伝達関数及び累積平均値に基づき入力輝度信号を補正することを特徴とする請求項21に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 第1伝達関数及び画面間相関情報に基づき最終伝達関数を生成する伝達関数調整部、及び
以前フレームの第1伝達関数の累積平均値を演算するフレーム平均計算機と、をさらに含み、
前記マッパは、前記最終伝達関数及び前記累積平均値によって入力輝度信号を補正することを特徴とする請求項19に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記第1伝達関数生成器は、前記累積平均値及びヒストグラムデータに基づき第1伝達関数を生成することを特徴とする請求項23に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- 前記第1伝達関数生成器は、第1及び第2サブ映像の前記累積平均値及びヒストグラムデータに基づき第1及び第2確率密度関数を生成することを特徴とする請求項24に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- 前記第1伝達関数生成器は、前記第1及び第2確率密度関数によって第1伝達関数を生成することを特徴とする請求項24に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- 前記フレーム平均計算機は、第1伝達関数生成器から生成された第1伝達関数を保存するメモリと、
前記第1伝達関数によって累積平均値を生成する時間フィルターと、を含むことを特徴とする請求項23に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記フレーム間相関度算出器は、
現フレームに対するヒストグラムデータを1フレーム遅らせて第1ヒストグラムデータとして保存する第2フレームメモリと、
前記現フレームと比較対象になる以前フレームの第2ヒストグラムデータを保存した第3フレームメモリと、
前記第1ヒストグラムデータ及び第2ヒストグラムデータに基づき第1相関係数を生成する第1相関係数生成器と、
前記第2ヒストグラムデータ及び現フレームに対するヒストグラムデータに基づき第2相関係数を生成する第2相関係数生成器と、
第1相関係数によって場面変化検出信号を生成する場面変化判別部、及び
第2相関係数によってパンニング検出信号を生成するパンニング判別部と、をさらに含み、
前記伝達関数調整部は、前記第1伝達関数、前記場面変化検出信号、前記パンニング検出信号及び累積平均値に基づき最終伝達関数を計算することを特徴とする請求項23に記載の画面間の相関関係を用いた 画質改善回路。 - 前記第1伝達関数生成器は、
少なくとも一つの以前フレーム及び現フレームのヒストグラムデータを計算するフレームヒストグラム計算機と、
入力輝度信号の累積平均レベルを計算するフレーム平均計算機と、
該フレーム平均計算機で計算された累積平均レベルに基づき、前記フレームヒストグラム計算機から計算されたグレイレベル分布度を第1及び第2サブ映像に分割して各サブ映像に対する確率密度関数である第1及び第2確率密度関数を出力する分割器と、
該分割器から出力された第1確率密度関数によって第1累積密度関数を計算する第1CDF計算機と、
前記分割器から出力された第2確率密度関数によって第2累積密度関数を計算する第2CDF計算機と、
第1及び第2確率密度関数のうちいずれか一つを第1伝達関数として保存するCDFメモリ、及び
第1、第2確率密度関数及び画面間相関情報に基づき最終伝達関数を生成する伝達関数調整部と、を含むことを特徴とする請求項19に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記マッパは前記最終伝達関数及び前記累積平均値に基づき入力輝度信号を補正することを特徴とする請求項29に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。
- 前記フレーム間相関度算出器は、
現フレームに対するヒストグラムデータを1フレーム遅らせて第1ヒストグラムデータとして保存する第2フレームメモリと、
前記現フレームと比較対象になる以前フレームの第2ヒストグラムデータを保存した第3フレームメモリと、
少なくとも一つの以前フレームのヒストグラムデータ及び現フレームのヒストグラムデータに基づき相関係数を計算する相関係数算出部と、
第1伝達関数生成器で生成される第1伝達関数によって累積平均値を演算するフレーム平均計算機、及び
前記相関係数によって場面変化検出信号を生成する場面変化判別部と、を含み、
前記伝達関数調整部は、前記第1伝達関数生成器で生成される第1伝達関数によって累積平均値を計算し、前記第1伝達関数、前記場面変化検出信号及び前記累積平均値によって最終伝達関数を計算することを特徴とする請求項19に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記フレーム平均計算機は、
前記第1伝達関数 生成器から生成された第1伝達関数を保存するメモリと、
前記第1伝達関数によって累積平均値を生成する時間フィルターと、を含むことを特徴とする請求項31に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記伝達関数調整部は、
前記累積平均値及び第1伝達関数によって調整伝達関数を演算する演算器、及び
前記場面変化検出信号に応じて前記第1伝達関数及び前記調整伝達関数のうちいずれか一つを選択して最終伝達関数として出力する選択器と、をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 前記調整伝達関数は、
fw=w1*f1+w2*fmの式から求められ、
前記数式においてf1は第1伝達関数、fmは前記累積平均値、w1及びw2は加重値を示すことを特徴とする請求項33に記載の画面間の相関関係を用いた画質改善回路。 - 所定数のグレイレベルで表現される輝度信号をヒストグラム等化して画質を改善する方法において、
入力される輝度信号について画面単位にグレイレベル分布度に該当するヒストグラムデータを計算する段階と、
前記ヒストグラムデータを用いて第1伝達関数を生成する段階と、
少なくとも一つの以前画面と現画面に対する前記ヒストグラムデータから画面間の相関係数を求め、前記相関係数に対応する画面間相関情報を生成する段階と、
前記画面間の相関情報及び前記第1伝達関数に基づき前記入力輝度信号を補正する段階と、を含むことを特徴とする画面間の相関関係を用いた画質改善方法。
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