JP2004094134A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】出荷前などに指定される調整モードにおいて、黒・白画面表示用画像信号生成部13が生成した白・黒画面表示用画像信号S13H,S13Bに応じた画像信号S17の振幅および基準レベルを検出部19が検出する。そして、制御部22が、検出部19が検出した画像信号S17の振幅および基準レベルと、表示部20の表示特性を基に予め規定された参照用の振幅および基準レベルとを用いて、調整部18の調整量を決定して調整部18に設定する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号処理装置およびその方法に関し、特に、画像信号のレベル調整を行う画像処理装置およびその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
表示のダイナミックレンジが狭い液晶ディスプレイなどの表示装置では、映像信号の白ピーク部分での白つぶれや、黒ピーク部分での黒つぶれなどが生じやすく、これらが画質劣化の要因となる。
このような画質劣化を回避するために、従来の画像処理装置では、出荷後に番組などのコンテンツの映像信号を処理して表示する過程で、入力されたコンテンツの映像信号の振幅レベルを監視し、その監視結果を基に、上述した白つぶれや黒つぶれが生じないように負帰還をかけて、入力された映像信号の振幅レベルを調整している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の画像処理装置では、コンテンツの映像信号にノイズ、オーバーシュートおよびプリシュートなどが重畳されている場合に、その部分がディスプレイの表示特性に応じて要求される所定の白レベルや黒レベルに一致するように負帰還が働き、映像信号全体の振幅が上記表示特性に応じて要求されるレベルより低く調整され、表示画像のコントラストが不足してしまうという問題がある。
【0004】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされ、表示用画像信号のノイズ、オーバーシュートおよびプリシュートなどが重畳されている場合でも、表示手段の表示特性に適合するようにレベル調整された画像信号を生成できる画像処理装置およびその方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、第1の発明の画像処理装置は、表示モードにおいて、調整モードで設定された調整量を基に、表示用画像信号のレベルを調整する調整手段と、前記調整モードにおいて、基準となる黒レベルおよび白レベルの少なくとも一方の画像を表示する調整用画像信号の第1のレベルを検出する検出手段と、前記調整モードにおいて、前記検出手段で検出された前記第1のレベルと、前記表示用画像信号に応じた画像表示を行う表示手段の表示特性を基に予め規定された第2のレベルとを用いて、前記調整量を決定し、当該決定した調整量を前記調整手段に設定する制御手段とを有する。
【0006】
第1の発明の画像処理装置の作用は以下のようになる。
検出手段が、調整モードにおいて、基準となる黒レベルおよび白レベルのうち少なくとも一方の画面を表示するための調整用画像信号の第1のレベルを検出する。
次に、前記調整モードにおいて、制御手段が、前記第1のレベルと、表示用画像信号を応じた画像表示を行う表示手段の表示特性を基に予め規定された第2のレベルとを用いて、調整手段の調整量を決定し、当該決定した調整量を前記調整手段に設定する。
次に、表示モードにおいて、制御手段が、調整モードで設定された調整量を基に、表示用画像信号のレベルを調整する。
【0007】
第1の発明の画像処理装置は、好ましくは、前記検出手段は、前記調整モードにおいて、黒画面および白画面のうち少なくとも一方の画面を表示するための前記調整用画像信号の第1のレベルを検出する。
第1の発明の画像処理装置は、好ましくは、前記調整モードで前記調整用画像信号の画像処理を行い、前記表示モードで前記表示用画像信号の画像処理を行う画像処理手段をさらに有し、前記検出手段は、前記画像処理手段の処理を経た前記調整用画像信号の前記第1のレベルを検出する。
また、第1の発明の画像処理装置は、好ましくは、前記制御手段は、前記表示手段において所定の基準を満たす黒レベルおよび白レベルで画面表示が行われる範囲で、画面表示のダイナミックレンジが最大になるように予め規定された前記第2のレベルを用いて、前記調整量を決定する。
【0008】
第2の発明の画像処理方法は、基準となる黒レベルおよび白レベルの少なくとも一方の画像を表示するための調整用画像信号の第1のレベルを検出する第1の工程と、前記第1のレベルと、表示用画像信号に応じた画像表示を行う表示手段の表示特性を基に予め規定された第2のレベルとを用いて、調整量を決定する第2の工程と、前記第2の工程で決定された調整量を基に、表示用画像信号のレベルを調整する第3の工程とを有する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係わる画像処理装置について説明する。
図1は、本実施形態の画像処理装置1の機能ブロック図である。
図1に示すように、画像処理装置1は、例えば、表示用画像信号生成部12、黒・白画面表示用画像信号生成部13、選択部14、A/D変換部15、フレームメモリ16、画像処理部17、調整部18、検出部19、表示部20、操作部21および制御部22を有する。
ここで、調整部18が本発明の調整手段に対応し、検出部19が本発明の検出手段に対応し、画像処理部17が本発明の画像処理手段に対応し、制御部22が本発明の制御手段に対応している。
また、表示部20が本発明の表示手段に対応している。
【0010】
画像処理装置1では、画像処理装置1の出荷前などに指定される調整モードにおいて、黒・白画面表示用画像信号生成部13が生成した白画面表示用画像信号S13Hまたは黒画面表示用画像信号S13Bを選択部14が選択し、それに応じた画像信号S17の振幅および基準レベルを検出部19が検出する。
そして、制御部22が、検出部19が検出した画像信号S17の振幅および基準レベルと、表示部20の表示特性を基に予め規定された参照用の振幅および基準レベルとを用いて、調整部18の調整量を決定し、これを調整部18に設定する。
出荷後の表示モードでは、調整部18が、上述したように設定された調整量を用いて、表示用画像信号S12に応じた画像信号S17の振幅および基準レベルを調整する。
【0011】
以下、図1に示す画像処理装置1の各構成要素について説明する。
表示用画像信号生成部12は、例えば、画像処理装置1の出荷後などの通常動作時に設定される表示モードで、アナログの表示用画像信号S12を生成し、これを選択部14に出力する。
黒・白画面表示用画像信号生成部13は、例えば、画像処理装置1の出荷前などの調整動作時に設定される調整モードで、アナログの白画面表示用画像信号S13H、黒画面表示用画像信号S13Bを生成し、これを選択部14に出力する。
選択部14は、制御部22からの選択信号S22cに基づいて、表示モードで表示用画像信号S12を選択してA/D変換部15に出力し、調整モードで白画面表示用画像信号S13Hおよび黒画面表示用画像信号S13Bを選択してA/D変換部15に出力する。
【0012】
A/D変換部15は、選択部14から入力したアナログの画像信号をデジタルの画像信号S15に変換してフレームメモリ16に書き込む。
画像処理部17は、フレームメモリ16から読み出した画像信号S16を画像処理して画像信号S17を生成し、これを調整部18に出力する。
画像処理部17は、上記画像処理として、例えば、画像の拡大・縮小などのスケーリング処理、インタレス方式からプレグレッシブ方式への変換処理、色合いや色強度などの画質コントロール処理などを行う。
【0013】
調整部18は、表示モードで、制御部22によって設定されたパラメータを基に、画像処理部17からの画像信号のレベルを調整する。
図2は、図1に示す調整部18の機能ブロック図である。
図2に示すように、調整部18は、例えば、メモリ31、基準レベル調整部32および振幅レベル調整部33を有する。
メモリ31は、制御部22によって設定された基準レベル調整用パラメータS22a(本発明の調整量)、並びに振幅レベル調整用パラメータS22b(本発明の調整量)を記憶する。
基準レベル調整部32は、図2に示すように、メモリ31から読み出した基準レベル調整用パラメータS22aを基に、画像信号S17の振幅の基準レベルAを調整して画像信号S32を生成し、これを振幅レベル調整部33に出力する。
振幅レベル調整部33は、図3に示すように、メモリ31から読み出した振幅レベル調整用パラメータS22bを基に、画像信号S32の振幅の振幅レベルを調整して画像信号S18を生成し、これを図1に示す検出部19に出力する。
なお、調整部18は、調整モードでは、基準レベル調整部32および振幅レベル調整部33による調整を行ってもよいし、行わなくてもよい。
【0014】
検出部19は、調整モードにおいて、画像信号S18の振幅レベルおよび基準レベル(本発明の第1のレベル)を検出し、その検出結果を示す検出信号S19aを制御部22に出力する。
また、検出部19は、例えば、表示モードで、画像信号S18を表示部20に出力する。
なお、検出部19は、表示モードにおいて、例えば、画像信号S18の振幅レベルおよび基準レベルの検出を行わずに、画像信号S18をそのまま表示部20に出力する。
【0015】
表示部20は、画像信号S18に応じた画面表示を行う。
表示部20としては、例えば、液晶ディスプレイなどの比較的、表示のダイナミックレンジが小さいものが用いられる。
なお、表示部20としては、CRT(Cathode Ray Tube)やPDP(Plasma Display Panel)などその他のディスプレイを用いてもよい。
操作部21は、スイッチなどの操作手段であり、表示モードおよび調整モードの切換操作、表示種類モードの指定などを行うために用いられる。
ここで、調整モードは画像処理装置1の出荷前などに指定され、表示モードは画像処理装置1の出荷時に指定される。
また、表示モードおよび調整モードは、表示種類モードとは別に、画像処理装置1の製造業者のみが指定可能な操作部を用いて指定できるようにしてもよい。
【0016】
制御部22は、表示部20の表示特性を基に予め規定された参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルを保持している。
制御部22は、検出部19からの検出信号S19aが示す画像信号S18の振幅レベルおよび基準レベルが、表示部20の表示特性を基に予め規定された参照用振幅レベルおよび参照用基準レベル(本発明の第2のレベル)になるように、基準レベル調整用パラメータS22a、並びに振幅レベル調整用パラメータS22bを決定し、これを調整部18に出力する。
ここで、参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルは、表示部20において黒つぶれや白つぶれが所定の基準を満たす(例えば、黒つぶれや白つぶれが生じない)黒レベルおよび白レベルで画面表示が行われる範囲で、画面表示のダイナミックレンジが最大になるように予め規定されたレベルである。
具体的には、制御部22は、例えば、表示部20が、画像信号S18のレベル(電位)に応じて、図4に示すように表示部20の液晶の透過率が画像信号S18の電位によって変化する場合に、当該透過率がT1〜T2の範囲になるように、基準レベル調整用パラメータS22a、並びに振幅レベル調整用パラメータS22bを決定する。
【0017】
また、制御部22は、調整モードにおいて、複数の表示種類モードのそれぞれに対応して規定された複数の組の参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルを基に、上記複数の表示種類モードのそれぞれについて、当該表示種類モードに対応する組の参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルを用いて基準レベル調整用パラメータS22a、並びに振幅レベル調整用パラメータS22bを決定して保持する。
また、制御部22は、表示モードにおいて、操作部21を用いて選択された上記表示種類モードに対応して上記保持された基準レベル調整用パラメータS22a、並びに振幅レベル調整用パラメータS22bを調整部18に出力する。
ここで、表示種類モードとは、例えば、ノーマル、映画、スポーツなどの表示用画像信号のコンテンツの内容に応じて規定されている。
【0018】
以下、図1に示す画像処理装置1の動作例を説明する。
〔第1の動作例〕
当該動作例では、画像処理装置1の出荷前などの調整時に、操作部21によって調整モードが指定された場合を例示する。
図5(A)は、当該動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップST1:
制御部22が、操作部21によって調整モードが指定されているか否かを判断し、調整モードが指定されていると判断した場合には、ステップST2の処理に進む。
【0019】
ステップST2:
制御部22からの選択信号S22cに基づいて、選択部14が、黒・白画面表示用画像信号生成部13から順次入力したアナログの白画面表示用画像信号S13Hおよび黒画面表示用画像信号S13BをA/D変換部15に出力する。
次に、A/D変換部15が、アナログの白画面表示用画像信号S13Hおよび黒画面表示用画像信号S13Bをデジタルに変換して画像信号S15を生成し、これをフレームメモリ16に書き込む。
次に、画像処理部17が、画像信号S16を画像処理して画像信号S17を生成し、これを調整部18に出力する。
次に、調整部18が、例えば、初期値として制御部22によって設定された基準レベル調整用パラメータS22aおよび振幅レベル調整用パラメータS22bを基に、画像信号S17の基準レベルおよび振幅レベルを調整して画像信号S18を生成し、これを検出部19に出力する。
なお、調整部18における調整を行わなくてもよい。
【0020】
ステップST3:
検出部19が、画像信号S18の振幅レベルおよび基準レベルを検出し、その検出結果を示す検出信号S19aを制御部22に出力する。
【0021】
ステップST4:
制御部22が、検出部19からの検出信号S19aが示す画像信号S18の振幅レベルおよび基準レベルが、表示部20の表示特性を基に予め規定された参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルになるように、基準レベル調整用パラメータS22a、並びに振幅レベル調整用パラメータS22bを決定し、これを調整部18に出力する。
調整部18は、制御部22から入力した基準レベル調整用パラメータS22a、並びに振幅レベル調整用パラメータS22bを図2に示すメモリ31に記憶する。
【0022】
〔第2の動作例〕
当該動作例では、画像処理装置1の出荷時などに表示モードが指定された場合を例示する。
図5(B)は、当該動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップST11:
制御部22が、操作部21によって表示モードが指定されているか否かを判断し、表示モードが指定されていると判断した場合には、ステップST12の処理に進む。
【0023】
ステップST12:
制御部22からの選択信号S22cに基づいて、選択部14が、表示用画像信号生成部12から入力したアナログの表示用画像信号S12をA/D変換部15に出力する。
ステップST13:
A/D変換部15が、アナログの表示用画像信号S12をデジタルに変換して画像信号S15を生成し、これをフレームメモリ16に書き込む。
次に、画像処理部17が、画像信号S16を画像処理して画像信号S17を生成し、これを調整部18に出力する。
次に、調整部18が、例えば、前述した第1の動作例で示した処理により制御部22によって設定された基準レベル調整用パラメータS22aおよび振幅レベル調整用パラメータS22bを基に、画像信号S17の基準レベルおよび振幅レベルを調整して画像信号S18を生成し、これを検出部19を介して表示部20に出力する。
【0024】
ステップST14:
表示部20が、ステップST13で調整部18から入力した画像信号S18に応じた画像表示を行う。
【0025】
以上説明したように、画像処理装置1では、調整モードにおいて、黒・白画面表示用画像信号生成部13が順次生成した白画面表示用画像信号S13Hおよび黒画面表示用画像信号S13Bを、A/D変換部15、フレームメモリ16、画像処理部17および調整部18で順に処理して生成した画像信号S18の振幅レベルおよび基準レベルを検出部19で検出する。
そして、制御部22が、検出信号S19aが示す画像信号S18の振幅レベルおよび基準レベルが、表示部20の表示特性を基に予め規定された参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルに一致あるいは略一致するように、調整部18による調整に用いるパラメータを設定する。
そのため、参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルを、表示部20において黒つぶれや白つぶれが所定の基準を満たす黒レベルおよび白レベルで画面表示が行われる範囲で、画面表示のダイナミックレンジが最大になるように予め規定することで、黒つぶれおよび白つぶれが生じなく、しかも高いコントラストの高品質な画像を表示部20に表示させることができる。
特に、表示部20が液晶などの表示のダイナミックレンジの狭いディスプレイである場合には効果的である。
【0026】
また、画像処理装置1によれば、大量に製造される画像処理装置1の全てについて共通のパラメータを調整部18に設定するのではなく、各画像処理装置1毎に検出部19の検出結果を基に当該パラメータを設定する。
そのため、複数の画像処理装置1の間で生じるA/D変換部15、画像処理部17および調整部18の処理のバラツキを各画像処理装置1間で個別に補正したパラメータを調整部18に設定できる。
【0027】
また、画像処理装置1では、調整モードにおいて、複数の表示種類モードのそれぞれに対応して規定された複数の組の参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルを基に、上記複数の表示種類モードのそれぞれについて、当該表示種類モードに対応する組の参照用振幅レベルおよび参照用基準レベルを用いて基準レベル調整用パラメータS22a、並びに振幅レベル調整用パラメータS22bを決定して保持し、指定された表示種類モードに対応したパラメータを使用する。
これにより、画像処理装置1によれば、表示する画像の種類に適合した振幅レベルおよび基準レベルの調整ができ、高品質な画像を提供できる。
【0028】
本発明は上述した実施形態には限定されない。
上述した画像処理装置1では、図1に示すように、画像処理装置1内に表示用画像信号生成部12および黒・白画面表示用画像信号生成部13を備えた場合を例示したが、表示用画像信号生成部12および黒・白画面表示用画像信号生成部13のうち少なくとも一方を画像処理装置1の外部に設けてもよい。
【0029】
また、上述した実施形態では、図1に示すように、画像処理部17の後段に調整部18を設けた場合を例示したが、図6に示すように、A/D変換部15の後段に調整部18を設けてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、表示用画像信号のノイズ、オーバーシュートおよびプリシュートなどが重畳されている場合でも、表示手段の表示特性に適合するようにレベル調整された画像信号を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施形態の画像処理装置の機能ブロック図である。
【図2】図2は、図1に示す調整部の機能ブロック図である。
【図3】図3は、図2に示す調整部の処理を説明するための図である。
【図4】図4は、図2に示す調整部の処理を説明するための図である。
【図5】図5は、図1に示す画像処理装置の動作例を説明するための図である。
【図6】図6は、本発明の実施形態に変形例に係わる画像処理装置の機能ブロック図である。
【符号の説明】
1…画像処理装置、12…表示用画像信号生成部、13…黒・白画面表示用画像信号生成部、14…選択部、15…A/D変換部、16…フレームメモリ、17…画像処理部、18…調整部、19…検出部、20…表示部、21…操作部、31…メモリ、32…基準レベル調整部、33…振幅レベル調整部
Claims (11)
- 表示モードにおいて、調整モードで設定された調整量を基に、表示用画像信号のレベルを調整する調整手段と、
前記調整モードにおいて、基準となる黒レベルおよび白レベルの少なくとも一方の画像を表示する調整用画像信号の第1のレベルを検出する検出手段と、
前記調整モードにおいて、前記検出手段で検出された前記第1のレベルと、前記表示用画像信号に応じた画像表示を行う表示手段の表示特性を基に予め規定された第2のレベルとを用いて、前記調整量を決定し、当該決定した調整量を前記調整手段に設定する制御手段と
を有する画像処理装置。 - 前記検出手段は、前記調整モードにおいて、黒画面および白画面のうち少なくとも一方の画面を表示するための前記調整用画像信号の第1のレベルを検出する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記調整モードで前記調整用画像信号の画像処理を行い、前記表示モードで前記表示用画像信号の画像処理を行う画像処理手段
をさらに有し、
前記検出手段は、前記画像処理手段の処理を経た前記調整用画像信号の前記第1のレベルを検出する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記制御手段は、前記表示手段において所定の基準を満たす黒レベルおよび白レベルで画面表示が行われる範囲で、画面表示のダイナミックレンジが最大になるように予め規定された前記第2のレベルを用いて、前記調整量を決定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記制御手段は、前記第1のレベルと前記第2のレベルとが一致あるいは略一致するように前記調整量を決定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記調整手段は、設定されている前記調整量を基に、前記表示用画像信号の振幅レベルおよび基準レベルを調整し、
前記検出手段は、前記調整用画像信号の振幅レベルおよび基準レベルである前記第1のレベルを検出する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記制御手段は、前記調整モードにおいて、複数の表示種類モードのそれぞれに対応して規定された複数の前記第2のレベルを基に、前記複数の表示種類モードのそれぞれについて、当該表示種類モードに対応する前記第2のレベルを用いて前記調整量を決定し、前記表示モードにおいて、選択された前記表示種類モードに対応して決定された前記調整量を前記調整手段に設定する
請求項1に記載の画像処理装置。 - 調整用画像信号を生成して前記検出手段に出力する信号生成手段
をさらに有する請求項1に記載の画像処理装置。 - 基準となる黒レベルおよび白レベルのうち少なくとも一方のレベルの画像を表示するための調整用画像信号の第1のレベルを検出する第1の工程と、
前記第1のレベルと、表示用画像信号に応じた画像表示を行う表示手段の表示特性を基に予め規定された第2のレベルとを用いて、調整量を決定する第2の工程と、
前記第2の工程で決定された調整量を基に、表示用画像信号のレベルを調整する第3の工程と
を有する画像処理方法。 - 前記第1の工程において、画像処理回路で処理された前記調整用画像信号の前記第1のレベルを検出し、
前記第3の工程において、前記第2の工程で決定された調整量を基に、前記画像処理回路で処理される前の前記表示用画像信号、または前記画像処理回路で処理された前記表示用画像信号のレベルを調整する
請求項9に記載の画像処理方法。 - 前記第2の工程において、前記表示手段において所定の基準を満たす黒レベルおよび白レベルで画面表示が行われる範囲で、画面表示のダイナミックレンジが最大になるように予め規定された前記第2のレベルを用いて、前記調整量を決定する
請求項9に記載の画像処理方法。
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