JP2004274771A - 適応型輝度値補正装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の適応型輝度値補正装置は、入力される映像信号を構成する各画素の画素値分布によるヒストグラムを算出するヒストグラム算出部、各画素別に算出された画素値に対する平均値を算出し、平均値の大きさによって所定の傾きを有する関数を算出する補正値算出部、および算出された関数に基づいて画素値の分布を再設定する画素値補正部を有する。このような輝度値補正装置によれば、入力される映像信号の輝度に適応的に対応して、フリッカ現象が発生せず、追加的に輝度値を補正するための機能を必要とする際、内蔵された関数値を変換してこれを具現することによって追加的なハードウェア構成を必要としない。
【選択図】図3
Description
同図によれば、輝度値補正装置は平均値算出部10、輝度制御部20、およびマッピング部30を有する。
平均値算出部10は、入力映像信号(input)が有する輝度の平均値を算出する。輝度制御部20は、平均値算出部10で算出された輝度の平均値が既に設定された輝度値より高いか低ければ入力映像信号(input)が有する輝度に対する出力利得が増減する。すなわち、入力映像信号(input)が有する輝度値を増減する利得関数(gain function)を出力する。
マッピング部(mapping)30は、入力映像信号(input)を輝度制御部20から出力される利得関数によってマッピングして出力する。
図2aおよび図2bは、輝度制御部20から出力される利得関数の形態を示したグラフである。
好ましくは、関数は単調増加関数、単調減少関数、および定数関数のうちいずれか一つである。
前述した目的は、本発明によって、入力される映像信号の各画素が有する画素値の分布によるヒストグラムを算出する段階、前記検出された画素値に対する平均値を算出し、前記平均値が有する範囲によって所定の傾きを有する関数を算出する段階、および前記算出された関数に基づいて前記画素値の分布を再設定する段階によって達成される。
前記関数は、単調増加関数、単調減少関数、および定数関数のうちいずれか一つであることが好ましい。
前記画素値は、輝度値、三原色(R、G、B)信号の階調値、および色差信号(Y、Cb、Cr)の階調値のうちいずれか一つであることが好ましい。
図3は、本発明の輝度値補正装置の好ましい一実施形態によるブロック概念図である。示された輝度値補正装置は、ヒストグラム算出部(PDF)100、補正値算出部200、輝度値補正部(BUBO)300、累積分布関数生成部(CDF)400、累積分布関数補正部410、およびマッピング部(mapping)500を有する。
累積分布関数生成部(CDF)400は、輝度値補正部(BUBO)300から出力されるヒストグラム(PDF)を順次に累積して演算する。この際、累積分布関数(CDF)は下記の(式1)のように定義される。
図4は、図3の補正値算出部200の詳細なブロック概念図である。
示された補正値算出部200は、平均値算出部210、平均値範囲検出部220、および関数値出力部230を有する。
まず、図5aは、ヒストグラム算出部(PDF)100から出力される映像信号のヒストグラムを示す。示したヒストグラムの平均値は、平均値算出部210で80の輝度値を有すると仮定する。
まず、ヒストグラム算出部(PDF)100は、入力映像信号(input)を構成するそれぞれの画素が有する画素値を検出し、これに基づいてヒストグラム(PDF)を算出する(S100)。ヒストグラム算出部(PDF)100は、入力映像信号(input)を構成するそれぞれの画素が有する画素値を検出し、これに基づいてヒストグラム(PDF)を算出する。ここで、画素値は、輝度値、三原色(R、G、B)信号の階調値、および色差信号(Y、Cb、Cr)の階調値のうちいずれか一つになれる。階調値は、色相(hue)、彩度(saturation)、および輝度に対する階調値のうちいずれか一つになれる。これを通常の8ビットで表現する際、それぞれの色相(R、G、B)および彩度は256(28)段階で表現され、輝度値もそれぞれ256段階で表現することができ、色差信号を構成するY、Cb、Cr信号もそれぞれ8ビットで表現することができる。これにより、映像信号(input)による輝度値変化について前述した輝度値、三原色信号の階調値、および色差信号の階調値が可変され、これらについてヒストグラムを算出する際、入力される映像信号(input)の輝度値変化に対応するヒストグラムが得られる。
200…補正値算出部
210…平均値算出部
220…平均値範囲検出部
230…関数値出力部
300…輝度値補正部(BUBO)
400…累積分布関数生成部(CDF)
410…累積分布関数補正部
500…マッピング部(mapping)
Claims (13)
- 入力される映像信号を構成する各画素の画素値分布によるヒストグラムを算出するヒストグラム算出部と、
前記各画素別に算出された画素値に対する平均値を算出し、前記平均値の大きさによって所定の傾きを有する関数を算出する補正値算出部と、
前記算出された関数に基づいて前記画素値の分布を再設定する画素値補正部と
を含むことを特徴とする適応型輝度値補正装置。 - 前記画素値補正部は、
前記算出された関数の関数値と前記ヒストグラム算出部で算出されたヒストグラムの各度数とを比較して一部度数を増減するヒストグラム補正部と、
前記画素値補正部によって再構成されたヒストグラムについて累積分布関数を算出する累積分布関数生成部と、
前記累積分布関数に基づいて前記入力される映像信号の画素値を再設定するマッピング部と
を含むことを特徴とする請求項1に記載の適応型輝度値補正装置。 - 前記補正値算出部は、
前記画素値に対する平均画素値を算出する平均値算出部と、
前記算出された平均画素値の範囲を設定する平均値範囲算出部と、
前記算出された平均値の範囲に対応する関数を前記画素値補正部に出力する関数値出力部とを含むことを特徴とする請求項1に記載の適応型輝度値補正装置。 - 前記関数は、
単調増加関数、単調減少関数、および定数関数のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載の適応型輝度値補正装置。 - 前記画素値は、
輝度値、三原色(R、G、B)信号の階調値、および色差信号(Y、Cb、Cr)の階調値のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記載の適応型輝度値補正装置。 - 入力される映像信号の各画素が有する画素値の分布によるヒストグラムを算出する段階と、
前記検出された画素値に対する平均値を算出し、前記平均値が有する範囲によって所定の傾きを有する関数を算出する段階と、
前記算出された関数に基づいて前記画素値の分布を再設定する段階と
を含むことを特徴とする適応型輝度値補正方法。 - 前記画素値の分布を再設定する段階は、
前記算出された関数の関数値と前記算出されたヒストグラムの各度数とを比較して一部度数を増減する段階と、
前記一部度数が増減されたヒストグラムについて累積分布関数を算出する段階と、
前記累積分布関数に基づいて前記入力される映像信号を構成するそれぞれの画素値を再設定する段階と
を含むことを特徴とする請求項8に記載の適応型輝度値補正方法。 - 前記関数を算出する段階は、
前記画素値に対する平均値を算出する段階と、
前記算出された平均値の範囲を設定する段階と、
前記算出された平均値の範囲に対応する関数を算出する段階と
を含むことを特徴とする請求項8に記載の適応型輝度値補正方法。 - 前記関数は、
単調増加関数、単調減少関数、および定数関数のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項8に記載の適応型輝度値補正方法。 - 前記画素値は、
輝度値、三原色(R、G、B)信号の階調値、および色差信号(Y、Cb、Cr)の階調値のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項8に記載の適応型輝度値補正方法。
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