JP2005039490A - 映像信号処理装置及び映像信号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】逆ガンマ補正処理における低階調側信号の階調数の減少を防ぐ。
【解決手段】逆ガンマ補正回路14に入力されるデジタル映像信号の階調に所定の閾値を設け、閾値以下の入力階調部分において、階調数を増加させ、かつ、多階調化処理を行なうためのフラグを付して多階調化回路15に伝送して多階調化処理を施して出力し、閾値以上の入力階調部分については、多階調化処理を実行させないフラグを付して多階調化回路15に伝送して多階調化処理を施さないで出力し、多階調化回路15の出力を駆動回路/ドライバ16に供給してディスプレイ17を駆動するように構成した。
【選択図】 図3
【解決手段】逆ガンマ補正回路14に入力されるデジタル映像信号の階調に所定の閾値を設け、閾値以下の入力階調部分において、階調数を増加させ、かつ、多階調化処理を行なうためのフラグを付して多階調化回路15に伝送して多階調化処理を施して出力し、閾値以上の入力階調部分については、多階調化処理を実行させないフラグを付して多階調化回路15に伝送して多階調化処理を施さないで出力し、多階調化回路15の出力を駆動回路/ドライバ16に供給してディスプレイ17を駆動するように構成した。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、EL(Electro Luminescent)、PDP(Plasma Display Panel)、FED(Field Emission Display)等の表示手段を備えた映像信号表示装置に適用される映像信号処理装置に関し、特に、表示する映像信号に対して逆ガンマ補正を行う際に生じる低レベル側の階調数の減少を防いで良好な表示を実現できるようにした映像信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、テレビジョン受像機は、もっぱら陰極線管を表示装置として用いるものであり、この陰極線管の表示特性がガンマ特性を持っているため、映像信号を提供する放送局では、映像信号にガンマ補正を施して送信し、それによってテレビジョン受像機の陰極線管のガンマ特性を補正してリニアな表示が行えるようにする対応がとられ、現在に至っている。
【0003】
昨今、表示装置として、従来の陰極線管に代わって、EL、PDP、FED、LCD(Liquid Crystal Display)等様々な表示手段を用いたものが実用に供されつつある。
これらの表示手段の内、PDP等のサブフィールドを利用して表示が行なわれるものや、EL,FED等のPWM(Plus Width Modulation)駆動が行われる表示手段は、駆動電圧に対して略リニアな階調特性を持っているため、放送局からの放送番組を表示する場合、映像信号に逆ガンマ補正をかけてから表示手段に供給する必要がある。
【0004】
逆ガンマ補正は、一般的に、図9に示すような陰極線管のガンマ特性と同じ2.2乗の特性を持つデータ変換メモリ「ルックアップテーブル」を用いて行われるもので、この「ルックアップテーブル」に基づいて、入力された映像信号の階調に応じた駆動電圧、あるいは駆動電圧のパルス幅を決定し、表示手段を駆動するように構成される。
【0005】
このように、放送局より送信されるガンマ補正の施された入力映像信号に対して、逆ガンマ補正をかけて駆動することにより、送られてくる映像をリニアに再現している。
しかしながら、図9に示す特性の「ルックアップテーブル」による逆ガンマ補正を行うと、低レベル側での階調数は減少し、しばしば階調の連続性が失われてしまうことがある。ここで、階調の連続性が失われるということは、入力階調が異なっているにも関わらず、出力される値が同じになってしまうということを指す。
【0006】
図10は、図9に示す2.2乗の逆ガンマ補正用カーブの傾きに対するビット精度を示したものである。図10から、低レベル入力時は逆ガンマ補正用カーブの傾きが小さくなっている(入力の変化に対する出力の変化の割合が小さい)ことが分かる。つまり、低レベル側では異なる入力階調に対して同じ出力となってしまうことがあるため、ビット精度が落ちてしまうことになる。
【0007】
従来、このような階調数の不足による表示映像品位の低下を防止するための手段として、ディザ法や誤差拡散法等による多階調化処理手段が提案されている(例えば特許文献1)が、回路規模の増大によるコストアップや表示画像の解像度低下等の問題を有している。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−91371公報(第6〜10頁、図1)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の、逆ガンマ補正装置における低階調領域の画質改善を目的とした提案は、回路規模の増大によるコストアップや表示画像の解像度低下等の問題を有していた。
この発明は、入力映像信号に対して逆ガンマ補正施して、当該逆ガンマ補正に対応した出力階調を有する信号を得る際に、映像信号のレベルが所定の閾値以下の部分で階調数を増加させるような逆ガンマ補正を施し、さらに多階調化処理を施すように構成することで、回路規模を増大させることなく、階調数が充分な高レベル側では解像度を低下させることなく、階調数が不足する低レベル側では階調数の減少を防ぐことを可能にした映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号を、逆ガンマ補正された出力階調を有する信号に変換する処理を行う逆ガンマ補正手段と、逆ガンマ補正処理が行われた信号に対して多階調化処理を行う多階調化処理手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、前記入力映像信号に対してその信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すものであり、前記多階調化処理手段が、当該変換処理に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【0011】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が不足する低レベル側において、階調数を増加させると共に、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記映像信号の入力に対する出力の階調数を前記データ変換テーブルに基づいて増大させる処理を行うと共に、当該階調数を増加する処理を施した信号部分に対して多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0013】
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記データ変換テーブルに対して映像信号の入力階調に対する出力階調の変換割合を増大させたデータ変換テーブルに基づく変換処理を行うと共に、当該変換割合を増加した変換処理を施した信号部分に対して前記増大された変換割合を元に戻す多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【0014】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理を行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0015】
本発明の映像信号処理装置は、nビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記データ変換テーブルをm(m>n)ビット階調に相当するデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うと共に、当該mビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うことを特徴とする。
【0016】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0017】
本発明の映像信号処理方法は、入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と、信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、前記逆ガンマ補正処理が施された信号に対して、前記変換処理に応じた多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【0018】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が不足する低レベル側において、階調数を増加させると共に、多階調化処理行うことにより、回路規模を増やすこと無く階調数の減少を防ぐことができる。
本発明の映像信号処理方法は、デジタル入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と、信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記デジタル入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号のあるビットに、前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号の出力階調に対応した情報が格納されたビットを付加するステップと、前記付加されたビットに格納された情報に基づいて多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【0019】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0020】
本発明の映像信号処理方法は、nビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行うステップと、前記入力映像信号の階調が所定の閾値より低い部分に対して、前記データ変換テーブルをm(m>n)ビット相当のデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うステップと、当該mビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【0021】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の映像信号処理装置を詳細に説明する。
図1は、本発明の映像信号処理装置の回路構成を示すブロック図である。
図1において、入力端子11に図示しない受信手段で受信された放送信号から抽出されるアナログ映像信号が供給される。入力端子11は、A/D(Analog/Digital)変換器12に接続され、映像信号は、ここでデジタルデータに変換される。A/D変換器12から出力されるデジタル映像信号は、映像信号処理回路13で、ブライト、コントラスト等の処理が施されて、逆ガンマ補正回路14に供給される。
【0023】
逆ガンマ補正回路14は、図2に示すような陰極線管のガンマ特性と同じ2.2乗の特性を持つデータ変換メモリ「ルックアップテーブル」を用いて、映像信号処理回路13からのデジタル映像信号に対して逆ガンマ補正を行う。また、逆ガンマ補正回路14は、実際に表示に供される階調表示ビットの他多階調化判定ビットを出力するが詳細は後述する。
【0024】
逆ガンマ補正回路14の出力は、多階調化回路15に供給されて、多階調化処理が施される。多階調化処理には、誤差拡散法、ディザ法等があり、例えば、隣り合う縦2×横2=4ドットの入力階調レベルが10ビットで1であったとし、これを8ビット出力で表示する場合、入力10ビットの上位8ビットをそのまま出力すると、4ドットすべて0となる。しかし、4ドットの内の一箇所に1を加えれば、擬似的に10ビットの階調の1が表示されているように見える。このように、多階調化回路15では、少ない階調数で多くの階調数があるように見せるための処理が行われる。
【0025】
多階調化回路15の出力は、駆動回路/ドライバ16に供給され、駆動回路/ドライバ16は、入力された階調に応じて、駆動電圧、あるいは駆動電圧のパルス幅を決定し駆動信号をディスプレイ17に出力してディスプレイ17を駆動して映像信号に基づく画像を表示する。
【0026】
さらに逆ガンマ補正回路14について説明する。今、逆ガンマ補正回路14に入力される映像信号を10ビット構成とし、この映像信号に対して、多階調化判定ビットを1ビット加えて、出力を11ビット(b10〜b0)とする。ここで、逆ガンマ補正回路14からの出力のビット構成を図2に示す。図2に示すように、11ビット目のビットb10を多階調化判定ビットとし、その他のビットb9〜b0を階調表示ビットとする。
【0027】
図3に逆ガンマ補正回路14の入出力特性を示す。図3に示すように、入力階調に対して閾値Sを設け、閾値S以下の入力階調に対しては13ビットの階調数に対応した出力階調が得られるように構成するものとする。また、入力階調が閾値Sに等しい場合、出力は13ビットの階調数で1023(2進数で0 0011
1111 1111)を超えないように設定する。
【0028】
このように閾値Sを決定することにより、閾値S以下の入力階調における階調数の上位3ビットは常に0であるため無視でき、下位10ビットを階調表示ビットb9〜b0として出力することができる。また、逆ガンマ補正回路14は、閾値S以下の階調に対しては、多階調化判定ビットb10を1として出力し、閾値Sより大きい階調に対しては、多階調化判定ビットb10を0として出力する。
【0029】
多階調化回路15では、逆ガンマ補正回路14の出力の最上位ビット(多階調化判定ビットb10に相当)が0の場合は多階調化処理を行わず、逆ガンマ補正回路14の出力の最上位ビットが1の場合は多階調化処理を行うように構成されている。
その結果、多階調化回路15では、逆ガンマ補正回路15から供給される信号の最上位ビット(多階調化判定ビット)が1である閾値S以下の入力に対しては多階調化処理を行い、13ビットの1/8の10ビットの階調数にする。階調数は10ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、13ビット相当の階調数を実現できる。
【0030】
また、入力階調が閾値Sを越える、階調数が充分な高レベル側については、逆ガンマ補正回路15から供給される信号の最上位ビット(多階調化判定ビット)が0であるため、多階調化処理を実行しない。
これによって、高レベル側の解像度の低下を防ぐことができると共に、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理を行うことにより、階調数の減少を防ぐことができるようになる。
図4は、図1に示す多階調化処理回路15をさらに具体的に示した回路ブロック図である。図4において、入力端子41は、図1の逆ガンマ補正回路14の出力に接続される。入力端子41には、逆ガンマ補正回路14より、図2に示す11ビットの信号が供給される。入力端子41に供給される11ビット信号のうち、最上位ビット(b10)は多階調化判定情報を判別するための、多階調化判定ビット判別部42に供給される。また、入力端子41に供給される11ビット信号のうち、下位10ビット(b9〜0)はスイッチ43の切換え端子43aに供給される。スイッチ43は、切換え端子43aに供給される信号を、固定端子43bと43cに択一的に切換え伝送するように動作するもので、切換え端子43aは、多階調化ビット判別部42によって制御される。
【0031】
スイッチ43の固定端子43bは、多階調化処理部44に接続され、多階調化処理部44の出力はスイッチ45の固定端子45bに接続されている。またスイッチ43の固定端子43cは、直接、スイッチ45の固定端子45cに接続されている。
スイッチ45は、多階調化処理部44の出力と、スイッチ43の固定端子43aに供給される信号を択一的に切換えて切換え端子45aを介して出力端子46に導出するもので、切換え端子45cは、スイッチ43の切換え端子43aと同様に多階調化ビット判定部42の出力によって制御される。なお、出力端子46は、図1の駆動回路/ドライバ16に接続されている。
【0032】
今、入力端子41に供給される映像信号に付加された多階調化判定ビットが論理値1であった場合には、多階調化ビット判別部42がそれを判別して、スイッチ43,45の切換え端子43a,45aをそれぞれ、固定端子43b,45b側に切換える。これによって、入力端子41に供給された信号は、多階調化処理部44で多階調化処理が施されて出力端子47に導出される。
【0033】
また、入力端子41に供給される映像信号に付加された多階調化判定ビットが論理値0であった場合には、多階調化ビット判別部42がそれを判別して、スイッチ43,45の切換え端子43a,45aをそれぞれ、固定端子43c,45c側に切換える。これによって、映像信号は何ら処理を施されることなくそのまま出力端子46に導出される。
【0034】
以上のように、図4に示す回路によって、多階調化判定ビットの情報に基づいて、多階調化処理の実施の要否が判別されて、逆ガンマ補正回路14で逆ガンマ補正された映像信号が、多階調化処理が施されるかあるいは、多階調化処理が施されることなく出力される。
【0035】
なお、以上の説明では、逆ガンマ補正回路14の入力を10ビット、出力を11ビットとしたが、他のビット数で構成しても同様である。また、逆ガンマ補正は図9に示す、2.2乗のガンマカーブを使用したが、それに限定されるものではなく、他のカーブを用いても同様である。また、多階調化処理を13ビットから10ビットへの変換で行うものとしたが、他のビット数であっても構わない。さらに逆ガンマ補正回路14の出力の最上位ビットを多階調化処理の有無の判定として使用したが、他のビットを多階調化判定ビットとして構成してもよく、あるいは多階調化判定情報を階調表示ビットと一緒ではなく、異なる経路で多階調化回路15に供給するようにしてもよい。
【0036】
また、逆ガンマ補正回路にはルックアップテーブルを使用するものとして説明したが、他の手段を用いて同様の処理を行ってもよいものであり、例えば、図5に示すように、2.2乗のガンマ曲線の所定の位置に対応させたデータP1〜P5を与えて、各点P1〜P5を結ぶ線を演算で求めることで、2.2乗の近似曲線を得ることができる。そして、例えばP1とP2の間の階調数を増加させることによって図3に示す特性と同様の特性を得ることができるようになるものである。
【0037】
図6に本発明に関わる映像信号処理装置の他の実施形態の回路ブロック図を示す。図6においては、図1の回路ブロック図に比べて、逆ガンマ補正回路61が12ビットの信号を出力し、多階調化回路62がそれに対応した回路として構成されている点が異なるだけで後は同一である。したがって、他の構成部分には、図1と同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0038】
図6において、逆ガンマ補正回路61は、映像信号処理回路13から10ビットの信号を受け、逆ガンマ補正を行って12ビット(b11〜b0)の信号を出力する。逆ガンマ補正回路61の出力のビット構成を図7に示す。図7に示すように、逆ガンマ補正回路61は、12ビットの内b11〜b10を多階調化判定ビットとし、b9〜b0を階調表示ビットとして出力するように構成されている。
【0039】
図8に逆ガンマ補正回路61の入出力特性を示す。図8において、入力階調に対して2個の閾値S1,S2設け、入力階調が0〜閾値S1にある場合は13ビット相当の階調数とする。ここで、入力階調が閾値S1に等しいとき、出力は13ビットの階調数で1023(2進数で0 0011 1111 1111)を超えないように設定する。このように閾値S1を決定することで、上位4ビットは常に0であるため無視でき、下位10ビットを階調表示ビットb9〜b0として出力することができる。
【0040】
また、入力階調が閾値S1と閾値S2の間にある場合には、変換階調数を12ビット相当の階調数とする。ここで、入力階調が閾値S2に等しいとき、出力は12ビットの階調数で1023(2進数で0011 1111 1111)を超えないように設定する。このように閾値S2を決定することで、上位2ビットは常に0であるため無視でき、下位10ビットを階調表示ビットb9〜b0として出力することができるものである。
【0041】
さらに、逆ガンマ補正回路61は、入力階調が0〜閾値S1以下の階調に対しては、多階調化判定ビット(b11〜b10)を2進数で01として出力し、閾値S1〜閾値S2の階調に対しては、多階調化判定ビット(b11〜b10)を2進数で10として出力する。また閾値S2より大きい階調に対しては、多階調化判定ビット(b11〜b10)を2進数で00として出力する。
【0042】
多階調化回路62では、多階調化判定ビット(b11〜b10)が2進数で00の場合は多階調化処理を行わず、多階調化判定ビット(b11〜b10)が2進数で01、あるいは2進数で10の場合は多階調化処理を行うものとする。
また、多階調化回路62は、多階調化判定ビットが2進数で01の場合は、13ビットを10ビットの階調数に変換する多階調化処理を実行する。この場合、階調数は10ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、13ビット相当の階調数を表現できる。さらに多階調化判定ビットが2進数で10の場合は、12ビットを10ビットの階調数に変換する処理を実行する。この場合も、階調数は10ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、12ビット相当の階調数を表現できる。
【0043】
これにより、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側においては、階調数の不足の大きさに応じた多階調化処理を行うことができる。
なお、以上の説明では、逆ガンマ補正回路61の入力を10ビット、出力を12ビットとしたが、その他のビット数でも同様である。また、逆ガンマ補正は2.2乗のガンマカーブを使用したが、他のカーブを用いても同様である。多階調化処理は13ビットから10ビット、あるいは12ビットから10への処理を行うものとしたが、その他のビット数とすることも可能である。
【0044】
さらに、閾値はS1,S2の2個としたが、より多い個数の閾値を設定することも可能である。また、逆ガンマ補正回路41の出力の上位2ビットを多階調化処理の有無、割合の判定として使用したが、他のビットや、異なる線路にて決定する場合も同様である。
【0045】
さらにまた、閾値S2以上のレベルの信号に対しては、多階調化処理を施さないとしたが、低度の処理を施すように構成してもよい。例えば、入力映像信号の階調が10ビットの場合、入力レベルが0から閾値S1までの範囲を、16ビット相当の階調数に増加させ、さらに閾値S1からS2までを14ビット相当の階調数に増加させ、閾値S2以上を12ビット相当の階調数に増加させて、それぞれ16ビットから10ビットへの処理、14ビットから10ビットの処理、12ビットから10ビットの処理を行うように構成することも可能である。
【0046】
逆ガンマ補正回路にはルックアップテーブルを使用したが、他の手段を用いて同様の処理を行ってもよい。例えば、図5に示す2.2乗の近似折れ線特性を持つようにを用いて同様に、低レベル側の階調数を増加させた逆ガンマ補正を実行することができるものである。図5に示す、特性において、P1とP2の間と、P2とP3の間をそれぞれ異なる階調数に増加させることができるものである。
【0047】
以上のように、本発明の映像信号処理装置は、逆ガンマ補正回路の入力に対して閾値を設け、この閾値以下の入力に対しては、階調数を増加させ、その信号に対して多階調化処理を行うようにし、閾値を超える入力に対しては、多階調化処理を行わないようにしたため、低レベルの信号に対しては階調数の減少を防ぐことができ、高レベルの信号に対しては解像度の低下を防ぐことができるようになるものである。
【0048】
なお、本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で種々変形した構成を取ることが可能である。例えば、デジタル放送を受信するテレビジョン受像機では、デジタル映像信号のまま処理を行うことも可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、本発明の映像信号処理装置は、以上のように、本発明の映像信号処理装置は、逆ガンマ補正回路の入力に対して閾値を設け、この閾値以下の入力に対しては、階調数を増加させ、その信号に対して多階調化処理を行うようにし、閾値を超える入力に対しては、多階調化処理を行わないようにしたので、低レベルの信号に対しては階調数の減少を防ぐことができ、高レベルの信号に対しては解像度の低下を防ぐことができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る映像信号処理装置の一実施の形態を示す回路構成図。
【図2】図1に示す装置の要部の動作を説明するための信号ビット構成図。
【図3】図1に示す装置の要部の動作を説明するための特性図。
【図4】図1に示す装置の要部の具体例を示す回路構成図。
【図5】図1に示す装置の要部の他の実施の形態を示す構成図。
【図6】本発明に係る映像信号処理装置の他の実施の形態を示す回路構成図。
【図7】図4に示す装置の要部の動作を説明するための信号ビット構成図。
【図8】図4に示す装置の要部の動作を説明するための特性図。
【図9】一般的に使用される逆ガンマ補正用ロックアップテーブルを説明するための特性図。
【図10】一般的な逆ガンマ補正処理を説明するための特性図。
【符号の説明】
11…入力端子
12…A/D変換器
13…映像信号処理回路
14,41…逆ガンマ補正回路
15,42…多階調化回路
16…駆動回路/ドライバ
17…ディスプレイ
【発明の属する技術分野】
この発明は、EL(Electro Luminescent)、PDP(Plasma Display Panel)、FED(Field Emission Display)等の表示手段を備えた映像信号表示装置に適用される映像信号処理装置に関し、特に、表示する映像信号に対して逆ガンマ補正を行う際に生じる低レベル側の階調数の減少を防いで良好な表示を実現できるようにした映像信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、テレビジョン受像機は、もっぱら陰極線管を表示装置として用いるものであり、この陰極線管の表示特性がガンマ特性を持っているため、映像信号を提供する放送局では、映像信号にガンマ補正を施して送信し、それによってテレビジョン受像機の陰極線管のガンマ特性を補正してリニアな表示が行えるようにする対応がとられ、現在に至っている。
【0003】
昨今、表示装置として、従来の陰極線管に代わって、EL、PDP、FED、LCD(Liquid Crystal Display)等様々な表示手段を用いたものが実用に供されつつある。
これらの表示手段の内、PDP等のサブフィールドを利用して表示が行なわれるものや、EL,FED等のPWM(Plus Width Modulation)駆動が行われる表示手段は、駆動電圧に対して略リニアな階調特性を持っているため、放送局からの放送番組を表示する場合、映像信号に逆ガンマ補正をかけてから表示手段に供給する必要がある。
【0004】
逆ガンマ補正は、一般的に、図9に示すような陰極線管のガンマ特性と同じ2.2乗の特性を持つデータ変換メモリ「ルックアップテーブル」を用いて行われるもので、この「ルックアップテーブル」に基づいて、入力された映像信号の階調に応じた駆動電圧、あるいは駆動電圧のパルス幅を決定し、表示手段を駆動するように構成される。
【0005】
このように、放送局より送信されるガンマ補正の施された入力映像信号に対して、逆ガンマ補正をかけて駆動することにより、送られてくる映像をリニアに再現している。
しかしながら、図9に示す特性の「ルックアップテーブル」による逆ガンマ補正を行うと、低レベル側での階調数は減少し、しばしば階調の連続性が失われてしまうことがある。ここで、階調の連続性が失われるということは、入力階調が異なっているにも関わらず、出力される値が同じになってしまうということを指す。
【0006】
図10は、図9に示す2.2乗の逆ガンマ補正用カーブの傾きに対するビット精度を示したものである。図10から、低レベル入力時は逆ガンマ補正用カーブの傾きが小さくなっている(入力の変化に対する出力の変化の割合が小さい)ことが分かる。つまり、低レベル側では異なる入力階調に対して同じ出力となってしまうことがあるため、ビット精度が落ちてしまうことになる。
【0007】
従来、このような階調数の不足による表示映像品位の低下を防止するための手段として、ディザ法や誤差拡散法等による多階調化処理手段が提案されている(例えば特許文献1)が、回路規模の増大によるコストアップや表示画像の解像度低下等の問題を有している。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−91371公報(第6〜10頁、図1)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の、逆ガンマ補正装置における低階調領域の画質改善を目的とした提案は、回路規模の増大によるコストアップや表示画像の解像度低下等の問題を有していた。
この発明は、入力映像信号に対して逆ガンマ補正施して、当該逆ガンマ補正に対応した出力階調を有する信号を得る際に、映像信号のレベルが所定の閾値以下の部分で階調数を増加させるような逆ガンマ補正を施し、さらに多階調化処理を施すように構成することで、回路規模を増大させることなく、階調数が充分な高レベル側では解像度を低下させることなく、階調数が不足する低レベル側では階調数の減少を防ぐことを可能にした映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号を、逆ガンマ補正された出力階調を有する信号に変換する処理を行う逆ガンマ補正手段と、逆ガンマ補正処理が行われた信号に対して多階調化処理を行う多階調化処理手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、前記入力映像信号に対してその信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すものであり、前記多階調化処理手段が、当該変換処理に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【0011】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が不足する低レベル側において、階調数を増加させると共に、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記映像信号の入力に対する出力の階調数を前記データ変換テーブルに基づいて増大させる処理を行うと共に、当該階調数を増加する処理を施した信号部分に対して多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0013】
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記データ変換テーブルに対して映像信号の入力階調に対する出力階調の変換割合を増大させたデータ変換テーブルに基づく変換処理を行うと共に、当該変換割合を増加した変換処理を施した信号部分に対して前記増大された変換割合を元に戻す多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【0014】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理を行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0015】
本発明の映像信号処理装置は、nビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記データ変換テーブルをm(m>n)ビット階調に相当するデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うと共に、当該mビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うことを特徴とする。
【0016】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0017】
本発明の映像信号処理方法は、入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と、信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、前記逆ガンマ補正処理が施された信号に対して、前記変換処理に応じた多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【0018】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が不足する低レベル側において、階調数を増加させると共に、多階調化処理行うことにより、回路規模を増やすこと無く階調数の減少を防ぐことができる。
本発明の映像信号処理方法は、デジタル入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と、信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記デジタル入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号のあるビットに、前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号の出力階調に対応した情報が格納されたビットを付加するステップと、前記付加されたビットに格納された情報に基づいて多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【0019】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0020】
本発明の映像信号処理方法は、nビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行うステップと、前記入力映像信号の階調が所定の閾値より低い部分に対して、前記データ変換テーブルをm(m>n)ビット相当のデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うステップと、当該mビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【0021】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の映像信号処理装置を詳細に説明する。
図1は、本発明の映像信号処理装置の回路構成を示すブロック図である。
図1において、入力端子11に図示しない受信手段で受信された放送信号から抽出されるアナログ映像信号が供給される。入力端子11は、A/D(Analog/Digital)変換器12に接続され、映像信号は、ここでデジタルデータに変換される。A/D変換器12から出力されるデジタル映像信号は、映像信号処理回路13で、ブライト、コントラスト等の処理が施されて、逆ガンマ補正回路14に供給される。
【0023】
逆ガンマ補正回路14は、図2に示すような陰極線管のガンマ特性と同じ2.2乗の特性を持つデータ変換メモリ「ルックアップテーブル」を用いて、映像信号処理回路13からのデジタル映像信号に対して逆ガンマ補正を行う。また、逆ガンマ補正回路14は、実際に表示に供される階調表示ビットの他多階調化判定ビットを出力するが詳細は後述する。
【0024】
逆ガンマ補正回路14の出力は、多階調化回路15に供給されて、多階調化処理が施される。多階調化処理には、誤差拡散法、ディザ法等があり、例えば、隣り合う縦2×横2=4ドットの入力階調レベルが10ビットで1であったとし、これを8ビット出力で表示する場合、入力10ビットの上位8ビットをそのまま出力すると、4ドットすべて0となる。しかし、4ドットの内の一箇所に1を加えれば、擬似的に10ビットの階調の1が表示されているように見える。このように、多階調化回路15では、少ない階調数で多くの階調数があるように見せるための処理が行われる。
【0025】
多階調化回路15の出力は、駆動回路/ドライバ16に供給され、駆動回路/ドライバ16は、入力された階調に応じて、駆動電圧、あるいは駆動電圧のパルス幅を決定し駆動信号をディスプレイ17に出力してディスプレイ17を駆動して映像信号に基づく画像を表示する。
【0026】
さらに逆ガンマ補正回路14について説明する。今、逆ガンマ補正回路14に入力される映像信号を10ビット構成とし、この映像信号に対して、多階調化判定ビットを1ビット加えて、出力を11ビット(b10〜b0)とする。ここで、逆ガンマ補正回路14からの出力のビット構成を図2に示す。図2に示すように、11ビット目のビットb10を多階調化判定ビットとし、その他のビットb9〜b0を階調表示ビットとする。
【0027】
図3に逆ガンマ補正回路14の入出力特性を示す。図3に示すように、入力階調に対して閾値Sを設け、閾値S以下の入力階調に対しては13ビットの階調数に対応した出力階調が得られるように構成するものとする。また、入力階調が閾値Sに等しい場合、出力は13ビットの階調数で1023(2進数で0 0011
1111 1111)を超えないように設定する。
【0028】
このように閾値Sを決定することにより、閾値S以下の入力階調における階調数の上位3ビットは常に0であるため無視でき、下位10ビットを階調表示ビットb9〜b0として出力することができる。また、逆ガンマ補正回路14は、閾値S以下の階調に対しては、多階調化判定ビットb10を1として出力し、閾値Sより大きい階調に対しては、多階調化判定ビットb10を0として出力する。
【0029】
多階調化回路15では、逆ガンマ補正回路14の出力の最上位ビット(多階調化判定ビットb10に相当)が0の場合は多階調化処理を行わず、逆ガンマ補正回路14の出力の最上位ビットが1の場合は多階調化処理を行うように構成されている。
その結果、多階調化回路15では、逆ガンマ補正回路15から供給される信号の最上位ビット(多階調化判定ビット)が1である閾値S以下の入力に対しては多階調化処理を行い、13ビットの1/8の10ビットの階調数にする。階調数は10ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、13ビット相当の階調数を実現できる。
【0030】
また、入力階調が閾値Sを越える、階調数が充分な高レベル側については、逆ガンマ補正回路15から供給される信号の最上位ビット(多階調化判定ビット)が0であるため、多階調化処理を実行しない。
これによって、高レベル側の解像度の低下を防ぐことができると共に、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理を行うことにより、階調数の減少を防ぐことができるようになる。
図4は、図1に示す多階調化処理回路15をさらに具体的に示した回路ブロック図である。図4において、入力端子41は、図1の逆ガンマ補正回路14の出力に接続される。入力端子41には、逆ガンマ補正回路14より、図2に示す11ビットの信号が供給される。入力端子41に供給される11ビット信号のうち、最上位ビット(b10)は多階調化判定情報を判別するための、多階調化判定ビット判別部42に供給される。また、入力端子41に供給される11ビット信号のうち、下位10ビット(b9〜0)はスイッチ43の切換え端子43aに供給される。スイッチ43は、切換え端子43aに供給される信号を、固定端子43bと43cに択一的に切換え伝送するように動作するもので、切換え端子43aは、多階調化ビット判別部42によって制御される。
【0031】
スイッチ43の固定端子43bは、多階調化処理部44に接続され、多階調化処理部44の出力はスイッチ45の固定端子45bに接続されている。またスイッチ43の固定端子43cは、直接、スイッチ45の固定端子45cに接続されている。
スイッチ45は、多階調化処理部44の出力と、スイッチ43の固定端子43aに供給される信号を択一的に切換えて切換え端子45aを介して出力端子46に導出するもので、切換え端子45cは、スイッチ43の切換え端子43aと同様に多階調化ビット判定部42の出力によって制御される。なお、出力端子46は、図1の駆動回路/ドライバ16に接続されている。
【0032】
今、入力端子41に供給される映像信号に付加された多階調化判定ビットが論理値1であった場合には、多階調化ビット判別部42がそれを判別して、スイッチ43,45の切換え端子43a,45aをそれぞれ、固定端子43b,45b側に切換える。これによって、入力端子41に供給された信号は、多階調化処理部44で多階調化処理が施されて出力端子47に導出される。
【0033】
また、入力端子41に供給される映像信号に付加された多階調化判定ビットが論理値0であった場合には、多階調化ビット判別部42がそれを判別して、スイッチ43,45の切換え端子43a,45aをそれぞれ、固定端子43c,45c側に切換える。これによって、映像信号は何ら処理を施されることなくそのまま出力端子46に導出される。
【0034】
以上のように、図4に示す回路によって、多階調化判定ビットの情報に基づいて、多階調化処理の実施の要否が判別されて、逆ガンマ補正回路14で逆ガンマ補正された映像信号が、多階調化処理が施されるかあるいは、多階調化処理が施されることなく出力される。
【0035】
なお、以上の説明では、逆ガンマ補正回路14の入力を10ビット、出力を11ビットとしたが、他のビット数で構成しても同様である。また、逆ガンマ補正は図9に示す、2.2乗のガンマカーブを使用したが、それに限定されるものではなく、他のカーブを用いても同様である。また、多階調化処理を13ビットから10ビットへの変換で行うものとしたが、他のビット数であっても構わない。さらに逆ガンマ補正回路14の出力の最上位ビットを多階調化処理の有無の判定として使用したが、他のビットを多階調化判定ビットとして構成してもよく、あるいは多階調化判定情報を階調表示ビットと一緒ではなく、異なる経路で多階調化回路15に供給するようにしてもよい。
【0036】
また、逆ガンマ補正回路にはルックアップテーブルを使用するものとして説明したが、他の手段を用いて同様の処理を行ってもよいものであり、例えば、図5に示すように、2.2乗のガンマ曲線の所定の位置に対応させたデータP1〜P5を与えて、各点P1〜P5を結ぶ線を演算で求めることで、2.2乗の近似曲線を得ることができる。そして、例えばP1とP2の間の階調数を増加させることによって図3に示す特性と同様の特性を得ることができるようになるものである。
【0037】
図6に本発明に関わる映像信号処理装置の他の実施形態の回路ブロック図を示す。図6においては、図1の回路ブロック図に比べて、逆ガンマ補正回路61が12ビットの信号を出力し、多階調化回路62がそれに対応した回路として構成されている点が異なるだけで後は同一である。したがって、他の構成部分には、図1と同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0038】
図6において、逆ガンマ補正回路61は、映像信号処理回路13から10ビットの信号を受け、逆ガンマ補正を行って12ビット(b11〜b0)の信号を出力する。逆ガンマ補正回路61の出力のビット構成を図7に示す。図7に示すように、逆ガンマ補正回路61は、12ビットの内b11〜b10を多階調化判定ビットとし、b9〜b0を階調表示ビットとして出力するように構成されている。
【0039】
図8に逆ガンマ補正回路61の入出力特性を示す。図8において、入力階調に対して2個の閾値S1,S2設け、入力階調が0〜閾値S1にある場合は13ビット相当の階調数とする。ここで、入力階調が閾値S1に等しいとき、出力は13ビットの階調数で1023(2進数で0 0011 1111 1111)を超えないように設定する。このように閾値S1を決定することで、上位4ビットは常に0であるため無視でき、下位10ビットを階調表示ビットb9〜b0として出力することができる。
【0040】
また、入力階調が閾値S1と閾値S2の間にある場合には、変換階調数を12ビット相当の階調数とする。ここで、入力階調が閾値S2に等しいとき、出力は12ビットの階調数で1023(2進数で0011 1111 1111)を超えないように設定する。このように閾値S2を決定することで、上位2ビットは常に0であるため無視でき、下位10ビットを階調表示ビットb9〜b0として出力することができるものである。
【0041】
さらに、逆ガンマ補正回路61は、入力階調が0〜閾値S1以下の階調に対しては、多階調化判定ビット(b11〜b10)を2進数で01として出力し、閾値S1〜閾値S2の階調に対しては、多階調化判定ビット(b11〜b10)を2進数で10として出力する。また閾値S2より大きい階調に対しては、多階調化判定ビット(b11〜b10)を2進数で00として出力する。
【0042】
多階調化回路62では、多階調化判定ビット(b11〜b10)が2進数で00の場合は多階調化処理を行わず、多階調化判定ビット(b11〜b10)が2進数で01、あるいは2進数で10の場合は多階調化処理を行うものとする。
また、多階調化回路62は、多階調化判定ビットが2進数で01の場合は、13ビットを10ビットの階調数に変換する多階調化処理を実行する。この場合、階調数は10ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、13ビット相当の階調数を表現できる。さらに多階調化判定ビットが2進数で10の場合は、12ビットを10ビットの階調数に変換する処理を実行する。この場合も、階調数は10ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、12ビット相当の階調数を表現できる。
【0043】
これにより、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側においては、階調数の不足の大きさに応じた多階調化処理を行うことができる。
なお、以上の説明では、逆ガンマ補正回路61の入力を10ビット、出力を12ビットとしたが、その他のビット数でも同様である。また、逆ガンマ補正は2.2乗のガンマカーブを使用したが、他のカーブを用いても同様である。多階調化処理は13ビットから10ビット、あるいは12ビットから10への処理を行うものとしたが、その他のビット数とすることも可能である。
【0044】
さらに、閾値はS1,S2の2個としたが、より多い個数の閾値を設定することも可能である。また、逆ガンマ補正回路41の出力の上位2ビットを多階調化処理の有無、割合の判定として使用したが、他のビットや、異なる線路にて決定する場合も同様である。
【0045】
さらにまた、閾値S2以上のレベルの信号に対しては、多階調化処理を施さないとしたが、低度の処理を施すように構成してもよい。例えば、入力映像信号の階調が10ビットの場合、入力レベルが0から閾値S1までの範囲を、16ビット相当の階調数に増加させ、さらに閾値S1からS2までを14ビット相当の階調数に増加させ、閾値S2以上を12ビット相当の階調数に増加させて、それぞれ16ビットから10ビットへの処理、14ビットから10ビットの処理、12ビットから10ビットの処理を行うように構成することも可能である。
【0046】
逆ガンマ補正回路にはルックアップテーブルを使用したが、他の手段を用いて同様の処理を行ってもよい。例えば、図5に示す2.2乗の近似折れ線特性を持つようにを用いて同様に、低レベル側の階調数を増加させた逆ガンマ補正を実行することができるものである。図5に示す、特性において、P1とP2の間と、P2とP3の間をそれぞれ異なる階調数に増加させることができるものである。
【0047】
以上のように、本発明の映像信号処理装置は、逆ガンマ補正回路の入力に対して閾値を設け、この閾値以下の入力に対しては、階調数を増加させ、その信号に対して多階調化処理を行うようにし、閾値を超える入力に対しては、多階調化処理を行わないようにしたため、低レベルの信号に対しては階調数の減少を防ぐことができ、高レベルの信号に対しては解像度の低下を防ぐことができるようになるものである。
【0048】
なお、本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で種々変形した構成を取ることが可能である。例えば、デジタル放送を受信するテレビジョン受像機では、デジタル映像信号のまま処理を行うことも可能である。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、本発明の映像信号処理装置は、以上のように、本発明の映像信号処理装置は、逆ガンマ補正回路の入力に対して閾値を設け、この閾値以下の入力に対しては、階調数を増加させ、その信号に対して多階調化処理を行うようにし、閾値を超える入力に対しては、多階調化処理を行わないようにしたので、低レベルの信号に対しては階調数の減少を防ぐことができ、高レベルの信号に対しては解像度の低下を防ぐことができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る映像信号処理装置の一実施の形態を示す回路構成図。
【図2】図1に示す装置の要部の動作を説明するための信号ビット構成図。
【図3】図1に示す装置の要部の動作を説明するための特性図。
【図4】図1に示す装置の要部の具体例を示す回路構成図。
【図5】図1に示す装置の要部の他の実施の形態を示す構成図。
【図6】本発明に係る映像信号処理装置の他の実施の形態を示す回路構成図。
【図7】図4に示す装置の要部の動作を説明するための信号ビット構成図。
【図8】図4に示す装置の要部の動作を説明するための特性図。
【図9】一般的に使用される逆ガンマ補正用ロックアップテーブルを説明するための特性図。
【図10】一般的な逆ガンマ補正処理を説明するための特性図。
【符号の説明】
11…入力端子
12…A/D変換器
13…映像信号処理回路
14,41…逆ガンマ補正回路
15,42…多階調化回路
16…駆動回路/ドライバ
17…ディスプレイ
Claims (11)
- 入力映像信号を、逆ガンマ補正された出力階調を有する信号に変換する処理を行う逆ガンマ補正手段と、逆ガンマ補正処理が行われた信号に対して多階調化処理を行う多階調化処理手段を備えた映像信号処理装置において、
前記逆ガンマ補正手段が、前記入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すものであり、前記多階調化処理手段が、当該変換処理に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする映像信号処理装置。 - 前記逆ガンマ補正手段が、前記閾値として複数の閾値を設定されており、当該閾値で区切られた複数の区間の前記入力映像信号の階調をそれぞれ異にする逆ガンマ補正処理を行い、
前記多階調化処理手段が、前記異なる階調に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする請求項1に記載の映像信号処理装置。 - 入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、
前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対して前記映像信号の入力に対する出力の階調の数を前記データ変換テーブルに基づいて増大させる処理を行うと共に、当該階調数を増加する処理を施した信号部分に対して多階調化処理を施すものであることを特徴とする映像信号処理装置。 - 前記逆ガンマ補正手段が、前記閾値として複数の閾値を設定されており、当該閾値で区切られた複数の区間の前記入力映像信号の階調数をそれぞれ異なる値に増加させると共に、増加された階調数に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする請求項3に記載の映像信号処理装置。
- 入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、
前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対して前記データ変換テーブルに対して映像信号の入力階調に対する出力階調の変換割合を増大させたデータ変換テーブルに基づく変換処理を行うと共に、当該変換割合を増加した変換処理を施した信号部分に対して前記増大された変換割合を元に戻す多階調化処理を施すものであることを特徴とする映像信号処理装置。 - nビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、
前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対して前記データ変換テーブルをm(m>n)ビットの映像信号の階調に相当するデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うと共に、当該mビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うことを特徴とする映像信号処理装置。 - 前記多階調化処理が、前記mビットのデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して、前記nビットのデータ変換テーブルで変換処理されたものと実質同等の信号となるような多階調化処理を行うものであることを特徴とする請求項6に記載の映像信号処理装置。
- 前記逆ガンマ補正手段が、前記nビットに対して多階調化判定ビットを付加するものであり、当該多階調化判定ビットは、前記mビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換した信号部分と前記nビットのデータ変換テーブルに基づいて変換した信号部分に異なる論理値の数値が書き込まれ、当該多階調化判定ビットに基づいて多階調化処理を実行するものであることを特徴とする請求項6に記載の映像信号処理装置。
- 入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、
前記逆ガンマ補正処理が施された信号に対して、前記変換処理に応じた多階調化処理を行うステップと、
を具備したことを特徴とする映像信号処理方法。 - デジタル入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記デジタル入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、
前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号のあるビットに、前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号の出力階調に対応した情報が格納されたビットを付加するステップと、
前記付加されたビットに格納された情報に基づいて多階調化処理を行うステップと、
を具備したことを特徴とする映像信号処理方法。 - nビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行うステップと、
前記入力映像信号の階調が所定の閾値より低い部分に対して前記データ変換テーブルをm(m>n)ビット相当の映像信号の階調に対応するデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うステップと、
当該mビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うステップと、
を具備したことを特徴とする映像信号処理方法。
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2003
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