JP2006203288A - Image processing circuit and image processing method - Google Patents

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JP2006203288A
JP2006203288A JP2005009929A JP2005009929A JP2006203288A JP 2006203288 A JP2006203288 A JP 2006203288A JP 2005009929 A JP2005009929 A JP 2005009929A JP 2005009929 A JP2005009929 A JP 2005009929A JP 2006203288 A JP2006203288 A JP 2006203288A
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input image
threshold value
circuit
output
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JP2005009929A
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Inventor
Takashi Kurumisawa
孝 胡桃澤
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Epson Imaging Devices Corp
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Sanyo Epson Imaging Devices Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a circuit scale from being complicated while ensuring the accuracy of color conversion processing. <P>SOLUTION: This image processing circuit includes: a discrimination circuit 110 for discriminating whether input image data Din are a predetermined threshold value α or below or exceeds the threshold value α; a LUT 112 for applying gamma conversion to the input image data discriminated to exceed the threshold value α; an arithmetic circuit 114 for carrying prescribed matrix arithmetic operations; a LUT 116 for carrying out inverse gamma conversion; a LUT 152 for converting the input image data Din discriminated to be the threshold value α or below into data with a prescribed characteristic; and a selector 130 that selects output data of the LUT 116 when the input image data Din exceed the threshold value α or selects and outputs output data of the LUT 152 when the input image data Din are the threshold value α or below. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像データの色空間を変換する際における画像処理の技術に関する。   The present invention relates to a technique of image processing when converting a color space of image data.

近年、画像表示装置に対し画像データにしたがった画像を表示させる際に、色空間を変
換する場合がある。色空間を変換する場合には、入力画像データをγ(ガンマ)変換して
、階調特性をリニアな状態とし、この状態で必要な演算をして、逆γ変換して出力画像デ
ータとする構成が一般的である。なお、γ変換におけるγ係数は、液晶表示装置である場
合には、2.2が理想的とされる。
このγ変換は、予め入力階調値と出力階調値との特性を記憶したLUT(ルックアップ
テーブル)などを利用して行われる(特許文献1参照)。
In recent years, when an image according to image data is displayed on an image display device, the color space may be converted. When converting the color space, the input image data is subjected to γ (gamma) conversion so that the gradation characteristic is in a linear state, and necessary calculations are performed in this state, and inverse γ conversion is performed to obtain output image data. The configuration is common. Note that 2.2 is ideal for the γ conversion in the case of a liquid crystal display device.
This γ conversion is performed using an LUT (Look Up Table) or the like in which characteristics of input gradation values and output gradation values are stored in advance (see Patent Document 1).

一方、携帯電話その他の電子機器における近年の高画質化に伴って、階調数を増加させ
ると(画像データのビット数が多くすると)、LUTに必要な容量が増大してしまう。そ
こで、入力画像データの階調数よりも少ない階調数分の特性データをLUTに記憶し、不
足分は線形近似などにより補間して求める方法も提案されている(例えば特許文献2を参
照)。
特開平9−271036号公報 特表2002−534007号公報
On the other hand, when the number of gradations is increased (when the number of bits of image data is increased) in accordance with recent high image quality in mobile phones and other electronic devices, the capacity required for the LUT increases. Therefore, a method has been proposed in which characteristic data corresponding to the number of gradations smaller than the number of gradations of the input image data is stored in the LUT, and the deficiency is obtained by interpolation by linear approximation or the like (see, for example, Patent Document 2). .
Japanese Patent Laid-Open No. 9-271036 Special table 2002-534007 gazette

ところで、γ変換の際に、量子化誤差によって階調表現ができない範囲が生じる場合が
ある。例えば、γ係数が2.2である場合に、入力8ビット(256階調)、出力10ビ
ット(1024階調)であれば、入力値が十進表記で「0」〜「7」の範囲にあるときに
、逆γ変換した出力値が「0」となってしまい、精度が低下してしまう。
一方、量子化ビット数を多くすれば、精度が向上するが、上述したようにLUTに必要
な容量が増大してしまうだけでなく、さらに、当該LUT以降における演算、および、逆
γ変換の際においても、多ビットで処理しなければならないので、構成が複雑化する。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、色空間を
変換する際に、必要な精度を十分に確保した上で、構成の複雑化を回避した画像処理回路
および画像処理方法を提供することにある。
By the way, during γ conversion, there may be a range in which gradation expression cannot be performed due to quantization error. For example, when the γ coefficient is 2.2 and the input is 8 bits (256 gradations) and the output is 10 bits (1024 gradations), the input value ranges from “0” to “7” in decimal notation. In this case, the output value obtained by inverse γ conversion becomes “0”, and the accuracy decreases.
On the other hand, if the number of quantization bits is increased, the accuracy is improved. However, as described above, not only the capacity required for the LUT is increased, but also the calculation after the LUT and the inverse γ conversion are performed. However, since the processing must be performed with multiple bits, the configuration becomes complicated.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to perform image processing that avoids complication of the configuration while ensuring sufficient accuracy when converting a color space. To provide a circuit and an image processing method.

上記目的を達成するために本発明は、入力画像データが、予め定められた閾値以下であ
るか、当該閾値を超えているかを判断する判断回路と、前記判断回路によって前記閾値を
超えたと判断された入力画像データに所定の第1処理を施す第1処理回路と、前記判断回
路によって前記閾値以下であると判断された入力画像データに所定の第2処理を施す第2
処理回路と、入力画像データが閾値を超えていた場合には、前記第1処理が施された画像
データを選択する一方、入力画像データが閾値以下であった場合には、前記第2処理が施
された画像データを選択して、当該入力画像データの出力画像データとして出力する出力
回路とを備えることを特徴とする。本発明によれば、閾値を超えているか否かによって、
第1処理および第2処理という異なる処理が入力画像データに施されて出力される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a determination circuit that determines whether input image data is equal to or less than a predetermined threshold value or exceeds the threshold value, and the determination circuit determines that the threshold value is exceeded. A first processing circuit that performs predetermined first processing on the input image data, and a second processing that performs predetermined second processing on the input image data determined by the determination circuit to be equal to or less than the threshold value.
When the processing circuit and the input image data exceed the threshold value, the image data subjected to the first process is selected. On the other hand, when the input image data is equal to or less than the threshold value, the second process is performed. And an output circuit that selects the applied image data and outputs the selected image data as output image data. According to the present invention, whether or not the threshold is exceeded,
Different processes of the first process and the second process are performed on the input image data and output.

本発明において、前記第1処理は、前記閾値を超えている入力画像データを色変換する
処理であり、前記第2処理は、前記閾値以下である入力画像データに対して出力値を予め
記憶するとともに、前記入力画像データに対応する前記出力値を読み出す処理である構成
としても良い。また、本発明において、前記第1処理は、前記閾値を超えている入力画像
データを色変換する処理であり、前記第2処理は、前記閾値以下である入力画像データを
、前記第1処理のビット精度に拡張して、前記第1処理と同一の色変換処理を施す構成と
しても良い。また、本発明において、前記第1処理は、前記閾値を超えている入力画像デ
ータを色変換する処理であり、前記第2処理は、閾値以下であると判断された入力画像デ
ータを2の整数乗で乗算する処理であり、前記出力回路は、入力画像データが閾値以下で
ある場合には、前記第2処理回路から出力される画像データを前記2の整数乗で除算して
出力する構成としても良い。ここで、前記色変換は、各色及び各階調値についてγ変換後
の値を予め記憶するとともに入力値に対応する値を読み出して出力する第1の処理回路と
、当該第1の処理回路で出力された前記各色及び各階調値のデータを演算して出力する演
算回路と、前記各色及び各階調値について逆γ変換後の値を予め記憶するとともに、前記
演算回路における出力値に対応する値を読み出して出力する第2の処理回路とによって行
われる構成とするのが好ましい。
なお、本発明は、画像処理回路のみならず、画像処理方法としても概念することができ
る。
In the present invention, the first process is a process of color-converting input image data that exceeds the threshold, and the second process stores an output value in advance for the input image data that is equal to or less than the threshold. At the same time, the output value corresponding to the input image data may be read. Also, in the present invention, the first process is a process of color-converting input image data exceeding the threshold value, and the second process is a process of converting the input image data that is equal to or less than the threshold value to the first process. A configuration in which the same color conversion process as the first process is performed by extending to bit precision may be adopted. Also, in the present invention, the first process is a process of color-converting input image data exceeding the threshold value, and the second process is a process of converting the input image data determined to be equal to or less than the threshold value to an integer of 2. The output circuit is configured to multiply the image data output from the second processing circuit by the integer power of 2 and output when the input image data is equal to or less than a threshold value. Also good. Here, in the color conversion, a value after γ conversion is stored in advance for each color and each gradation value, and a value corresponding to the input value is read and output, and output by the first processing circuit A calculation circuit that calculates and outputs the data of each color and each gradation value, and stores values after inverse γ conversion for each color and each gradation value in advance, and a value corresponding to the output value in the calculation circuit It is preferable that the second processing circuit that reads and outputs the data is used.
The present invention can be conceptualized not only as an image processing circuit but also as an image processing method.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施
形態に係る画像処理回路の構成を示すブロック図である。
この図に示される画像処理回路100は、RGBの各色の階調値を8ビットでそれぞれ
指定する計24ビットの入力画像データDinを、画像処理するとともに、RGBの各色の
階調値を6ビットにそれぞれ減色して計18ビットの出力画像データDoutとして出力す
るものである。
なお、図1において、画像データの経路中に示される「24」、「30」、「18」の
数字はビット数であり、これらの値の1/3が、各色についてのデータビット数となる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing circuit according to the first embodiment of the present invention.
The image processing circuit 100 shown in this figure performs image processing on a total of 24 bits of input image data Din for designating gradation values of RGB colors in 8 bits, and 6 bits of gradation values of RGB colors. Are respectively output and output as a total of 18-bit output image data Dout.
In FIG. 1, the numbers “24”, “30”, and “18” shown in the image data path are the number of bits, and 1/3 of these values is the number of data bits for each color. .

さて、図1において、判断回路110は、入力画像データDinの各色について、十進表
記で閾値α以下であるか、超えているかを判断して、1つの色でも、閾値αを超えている
ものがあれば、当該画像データDinをLUT112に供給する一方、3色のすべてにわた
って、閾値α以下であれば、当該画像データDinをLUT152に供給するものである。
ここで、本実施形態では、各色の画像データが8ビットであるので、十進表記では「0
」〜「255」の256階調が表現可能である。このうち、閾値αは、低い方の例えば「
7」に設定される。
In FIG. 1, the determination circuit 110 determines whether each color of the input image data Din is not more than a threshold value α in decimal notation or exceeds it, and even one color exceeds the threshold value α. If there is, the image data Din is supplied to the LUT 112, while if it is equal to or less than the threshold value α for all three colors, the image data Din is supplied to the LUT 152.
Here, in this embodiment, since the image data of each color is 8 bits, “0” in decimal notation.
256 gradations from “255” can be expressed. Among these, the threshold α is lower, for example, “
7 ".

LUT112は、各色および各階調値についてγ変換後の値を予め記憶するとともに、
入力値に対応する値を読み出して出力するものである。なお、このLUT112では、入
力側が8ビットの3色で計24ビットであるが、変換後は、10ビットの3色となり計3
0ビットとなる結果、ビットが拡張されている。
The LUT 112 stores values after γ conversion in advance for each color and each gradation value, and
A value corresponding to the input value is read and output. In this LUT 112, the input side is 3 bits of 8 bits and a total of 24 bits, but after conversion, it becomes 3 colors of 10 bits and 3 colors in total.
As a result of being 0 bits, the bits are expanded.

演算回路114は、LUT112で変換された各色10ビットのデータを色変換処理す
るものである。ここで、図2(a)は、演算回路114の構成の一例を示す図であり、図
2(b)は、この演算内容を示す図である。
図2(a)に示されるように、演算回路114は、3つの乗算器1141、1142、
1143と、加算器1144と、係数供給部1145とを備える。
このうち、係数供給部1145は、1画素分の画像データが供給される期間を、第1、
第2および第3の期間に分け、これらの第1〜第3の期間において、それぞれ乗算係数を
乗算器1141、1142、1143に供給するものである。詳細には、係数供給部11
45は、第1の期間では、乗算器1141に係数a1を、乗算器1142に係数a2を、
乗算器1143に係数a3をそれぞれ供給し、第2の期間では、乗算器1141に係数b
1を、乗算器1142に係数b2を、乗算器1143に係数b3をそれぞれ供給し、第1
の期間では、乗算器1141に係数c1を、乗算器1142に係数c2を、乗算器114
3に係数c3をそれぞれ供給する。
The arithmetic circuit 114 performs color conversion processing on 10-bit data of each color converted by the LUT 112. Here, FIG. 2A is a diagram illustrating an example of the configuration of the arithmetic circuit 114, and FIG. 2B is a diagram illustrating the contents of the calculation.
As shown in FIG. 2A, the arithmetic circuit 114 includes three multipliers 1141, 1142,
1143, an adder 1144, and a coefficient supply unit 1145.
Among these, the coefficient supply unit 1145 sets the period during which image data for one pixel is supplied to the first,
Dividing into the second and third periods, the multiplication coefficients are supplied to the multipliers 1141, 1142, and 1143 in the first to third periods, respectively. Specifically, the coefficient supply unit 11
45, in the first period, the multiplier 1141 has a coefficient a1, the multiplier 1142 has a coefficient a2,
A coefficient a3 is supplied to the multiplier 1143, and a coefficient b is supplied to the multiplier 1141 in the second period.
1 is supplied to the multiplier 1142, the coefficient b2 is supplied to the multiplier 1143, and the coefficient b3 is supplied to the multiplier 1143.
, The multiplier 1141 has a coefficient c1, the multiplier 1142 has a coefficient c2, and the multiplier 114.
3 is supplied with the coefficient c3.

乗算器1141は、LUT112で変換されたRのデータRinに、係数供給部1145
から供給された係数を乗算するものであり、同様に、乗算器1142、1143は、LU
T112で変換されたGのデータGin、BのデータBinに係数をそれぞれ乗算するもので
ある。加算器1144は、乗算器1141、1142、1143による乗算結果同士を加
算するものである。
したがって、係数供給部1145が第1の期間において係数a1、a2、a3を出力し
たとき、加算器1144の加算内容は、a1・Rin+a2・Gin+a3・Binとなり、こ
れは、図2(b)におけるRoutにほかならない。同様に、係数供給部1145が第2の
期間において係数b1、b2、b3を出力したとき、加算器1144の加算内容は、b1
・Rin+b2・Gin+b3・BinであるGoutとなり、係数供給部1145が第3の期間
において係数c1、c2、c3を出力したとき、加算器1144の加算内容は、c1・R
in+c2・Gin+c3・BinであるBoutとなる。
このように加算器1144の加算内容は、第1の期間ではRのデータRoutとなり、第
2の期間ではGのデータGoutとなり、第3の期間ではBのデータBoutとなる。なお、い
ずれも各色について10ビットで出力される。
The multiplier 1141 adds the coefficient supply unit 1145 to the R data Rin converted by the LUT 112.
Similarly, the multipliers 1142 and 1143 are connected to the LU.
The G data Gin and the B data Bin converted at T112 are respectively multiplied by coefficients. The adder 1144 adds the multiplication results obtained by the multipliers 1141, 1142, and 1143.
Therefore, when the coefficient supply unit 1145 outputs the coefficients a1, a2, and a3 in the first period, the addition content of the adder 1144 is a1 · Rin + a2 · Gin + a3 · Bin, which is Rout in FIG. It is none other than. Similarly, when the coefficient supply unit 1145 outputs the coefficients b1, b2, and b3 in the second period, the addition content of the adder 1144 is b1.
When Gout is Rin + b2 · Gin + b3 · Bin and the coefficient supply unit 1145 outputs coefficients c1, c2, and c3 in the third period, the addition content of the adder 1144 is c1 · R
Bout which is in + c2 · Gin + c3 · Bin.
As described above, the addition content of the adder 1144 becomes R data Rout in the first period, G data Gout in the second period, and B data Bout in the third period. Both are output in 10 bits for each color.

説明を再び図1に戻すと、LUT116は、各色および各階調値について逆γ変換後の
値を予め記憶するとともに、入力値に対応する値を読み出して出力するものである。なお
、このLUT116では、入力側が10ビットの3色で計30ビットであるが、変換後は
、8ビットの3色となるので計24ビットとなる結果、入力画像データDinと同じビット
数に戻されている。
Returning to FIG. 1 again, the LUT 116 stores in advance the values after inverse γ conversion for each color and each gradation value, and reads and outputs a value corresponding to the input value. In this LUT 116, the input side has 3 bits of 10 bits and a total of 30 bits. However, after conversion, the color becomes 8 bits and 3 colors, resulting in a total of 24 bits. Has been.

一方、LUT152は、階調値「0」〜「α」(本実施形態ではα=7)についてRG
B毎に独立した出力値を予め記憶するとともに、入力値に対応する値を読み出して出力す
るものである。なお、このLUT152では、入力側が8ビットの3色で計24ビットで
あり、出力側も8ビットの3色で計24ビットである。
On the other hand, the LUT 152 performs RG for the gradation values “0” to “α” (α = 7 in this embodiment).
An independent output value is stored in advance for each B, and a value corresponding to the input value is read and output. In this LUT 152, the input side has 3 bits of 8 bits for a total of 24 bits, and the output side also has 3 colors of 8 bits for a total of 24 bits.

セレクタ(出力回路)130は、判断回路110によって、入力画像データDinのうち
、1つの色でも、閾値αを超えていたと判断されれば、LUT116の変換結果を選択出
力する一方、3色のすべてにわたって、3色すべてが閾値α以下であったと判断されれば
、LUT152の変換結果を選択出力するものである。
減色回路132は、セレクタ130によって選択出力された各色の8ビットのデータを
、例えばディザ法などによって6ビットに減色処理して出力画像データDoutとして出力
するものである。
なお、減色処理する必要がなければ、セレクタ130による選択結果がそのまま出力画
像データDoutとして出力しても良い。
The selector (output circuit) 130 selects and outputs the conversion result of the LUT 116 when the determination circuit 110 determines that even one color of the input image data Din exceeds the threshold value α, while all three colors are output. If it is determined that all three colors are equal to or less than the threshold value α, the conversion result of the LUT 152 is selectively output.
The color reduction circuit 132 performs color reduction processing on the 8-bit data of each color selected and output by the selector 130 to 6 bits by, for example, a dither method, and outputs the result as output image data Dout.
If there is no need for color reduction processing, the selection result by the selector 130 may be output as it is as the output image data Dout.

レジスタ140は、図示しない上位装置、例えばCPUから、各種の値やデータを各部
にセットするものである。例えば、判断回路110における閾値αや、LUT112、1
16、152の入出力特性、演算回路114における係数a1〜a3、b1〜b3、c1
〜c3、減色回路132におけるディザマトリクス係数などの各種値やデータなどがレジ
スタ140によって変更可能な構成となっている。
なお、各部は、図示しないクロック信号によって互いに同期して動作する。
The register 140 sets various values and data to each unit from a host device (not shown) such as a CPU. For example, the threshold α in the determination circuit 110, the LUT 112, 1
16, 152 input / output characteristics, coefficients a1 to a3, b1 to b3, c1 in the arithmetic circuit 114
˜c3, various values such as dither matrix coefficients in the color reduction circuit 132, data, and the like can be changed by the register 140.
Each unit operates in synchronization with each other by a clock signal (not shown).

このような構成によれば、入力画像データDinのうち、1つの色でも、閾値αを超えて
いるものがあれば、LUT112、演算回路114およびLUT116経由で色変換処理
される一方、3色のすべてにわたって、閾値α以下であれば、LUT152の変換結果が
用いられる。
本実施形態では、LUT152が別途を必要となるものの、その入力階調値「0」〜「
7」のそれぞれに対応して「0」〜「10」程度のデータ、すなわち、4ビット程度のデ
ータを記憶できれば十分であるので、記憶量はそれほど多くは必要としない。
According to such a configuration, if any one of the input image data Din exceeds the threshold α, color conversion processing is performed via the LUT 112, the arithmetic circuit 114, and the LUT 116, while three colors If all of them are equal to or less than the threshold value α, the conversion result of the LUT 152 is used.
In the present embodiment, although the LUT 152 needs to be provided separately, its input gradation values “0” to “0”
Since it is sufficient to store data of about “0” to “10” corresponding to each of “7”, that is, about 4 bits of data, a large amount of storage is not required.

ここで、本実施形態における効果、および、入力階調値「0」〜「7」のそれぞれに対
応して「0」〜「10」程度のデータを記憶すれば良い理由について、それぞれ図5を参
照して説明する。
入力階調値は8ビットで表現されるので、十進表記では「0」〜「255」となる。こ
れらの入力階調値を、γ係数「2.2」としてγ変換すると、図5の第2列のようになる
。なお、この列の数字は、10ビットで表現可能な「0」〜「1023」に対応するよう
に正規化表現しているために小数点を含んでいる。
ここで、小数点以下については四捨五入し整数化して逆γ変換の入力としなければなら
ないので、入力階調値「0」〜「7」については、逆γ変換の入力が「0」となってしま
う。「0」を逆γ変換しても、出力は「0」のままであるので、入力階調値「0」〜「7
」の範囲では、逆γ変換後の値が一律に「0」となって、階調表現できない領域が存在し
てしまうことになる。
Here, FIG. 5 shows the effects in the present embodiment and the reason why data of about “0” to “10” should be stored corresponding to each of the input gradation values “0” to “7”. The description will be given with reference.
Since the input gradation value is expressed by 8 bits, it is “0” to “255” in decimal notation. When these input tone values are γ-converted with a γ coefficient “2.2”, the result becomes the second column in FIG. The numbers in this column include a decimal point because they are normalized to correspond to “0” to “1023” that can be expressed by 10 bits.
Here, since the fractional part must be rounded off to be converted into an integer and used as the input of the inverse γ conversion, the input of the inverse γ conversion becomes “0” for the input gradation values “0” to “7”. . Even if “0” is subjected to inverse γ conversion, the output remains “0”, so the input gradation values “0” to “7”
In the range of “”, the value after the inverse γ conversion is uniformly “0”, and there is a region where gradation cannot be expressed.

一方、入力階調値「8」〜「13」については、逆γ変換の入力が「1」となる。「1
」を逆γ変換すると「10.9」となるので、入力階調値「7」からみれば、一気に上昇
して、階段特性となってしまう。
そこで、本実施形態では、入力値「0」〜「7」の各々に対応して逆γ変換後の値をそ
れぞれLUT152に記憶するとともに、入力階調値「0」〜「7」の範囲であれば、対
応する値をLUT152から読み出す構成となっている。
また、「1」を逆γ変換すると「10.9」であるので、入力階調値「0」〜「7」に
対応する逆γ変換後の値は「0」〜「10」の範囲に収まることになる。このため、LU
T152では、入力階調値「0」〜「7」のそれぞれに対応して4ビット程度のデータを
記憶できれば十分であることが判る。
On the other hand, for the input gradation values “8” to “13”, the input of inverse γ conversion is “1”. “1
”Is converted to“ 10.9 ”, and when viewed from the input gradation value“ 7 ”, it rises at a stretch and becomes staircase characteristics.
Therefore, in this embodiment, the values after inverse γ conversion are stored in the LUT 152 corresponding to each of the input values “0” to “7”, and in the range of the input gradation values “0” to “7”. If there is, the corresponding value is read from the LUT 152.
Since “1” is “10.9” when the inverse γ conversion is performed, the value after the inverse γ conversion corresponding to the input gradation values “0” to “7” is in the range of “0” to “10”. Will fit. For this reason, LU
At T152, it can be seen that it is sufficient to store about 4 bits of data corresponding to each of the input gradation values “0” to “7”.

なお、「0」〜「255」の入力階調値を、γ係数「2.2」としてγ変換したときに
、16ビットで表現可能な「0」〜「65535」に対応するように正規化表現して値が
図5の最右列である。このようにγ変換後に16ビットで処理すれば、入力階調値が「0
」〜「7」であっても、変換後の整数値が「0」〜「24」で順当に変化するので、逆γ
変換後であっても階調表現が可能となるが、LUT112の出力側、演算回路114、L
UT116の入力側が10ビットの場合と比較して、回路規模が顕著に複雑化する。
特に演算回路114は、処理ビットを1ビット増えると(2倍になると)、マトリクス
演算のために回路規模が4倍となる。このため、画像処理回路100を小型携帯機器に組
み込む場合に大きな障害となる。
In addition, when the input gradation values of “0” to “255” are γ-converted as a γ coefficient “2.2”, normalization is performed so as to correspond to “0” to “65535” that can be expressed in 16 bits. Expressed values are in the rightmost column of FIG. Thus, if processing is performed with 16 bits after γ conversion, the input gradation value is “0”.
”To“ 7 ”, the converted integer value changes appropriately from“ 0 ”to“ 24 ”.
Although gradation can be expressed even after conversion, the output side of the LUT 112, the arithmetic circuit 114, L
Compared with the case where the input side of the UT 116 is 10 bits, the circuit scale is remarkably complicated.
In particular, when the processing circuit 114 increases the processing bit by 1 bit (doubled), the circuit scale is quadrupled for matrix calculation. For this reason, it becomes a big obstacle when the image processing circuit 100 is incorporated in a small portable device.

これに対して、本実施形態によれば、入力画像データDinの入力階調値が「0」〜「7
」であるときには、LUT152で直接変換する一方、それ以外の入力階調値であるとき
には、精度が確保されたLUT112、演算回路114およびLUT116を用いて色変
換処理するので、演算精度と小規模の回路構成とを両立することが可能となる。
On the other hand, according to the present embodiment, the input gradation values of the input image data Din are “0” to “7”.
”Is directly converted by the LUT 152, while color conversion processing is performed using the LUT 112, the arithmetic circuit 114, and the LUT 116 with which accuracy is ensured when the input gradation value is other than that, the arithmetic accuracy and the small scale It is possible to achieve both circuit configuration.

次に、本発明の第2実施形態に係る画像処理回路について説明する。図3は、第2実施
形態に係る画像処理回路102の構成を示すブロック図である。
この図に示される画像処理回路102が、図1に示した画像処理回路100と相違する
点は、判断回路110によって、入力画像データDinにおいて3色のすべてが閾値α以下
であると判断された場合でも、同様にLUT162、演算回路164およびLUT166
で色変換処理する点にある。
ただし、LUT162、演算回路164およびLUT166が、LUT112、演算回
路114およびLUT116と一部相違する点がある。その相違点は次の通りである。す
なわち、LUT162、演算回路164およびLUT166は、入力階調値が「0」〜「
7」であり、実質的には3ビットの範囲(8ビットのうち、下位3ビットで定まる範囲)
であるので、上位桁に7ビットだけシフトして、10ビットの精度に拡張して処理する点
にある。
Next, an image processing circuit according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the image processing circuit 102 according to the second embodiment.
The image processing circuit 102 shown in this figure is different from the image processing circuit 100 shown in FIG. 1 in that the determination circuit 110 determines that all three colors in the input image data Din are less than or equal to the threshold value α. Even in the case, the LUT 162, the arithmetic circuit 164, and the LUT 166 similarly
The point is that color conversion processing is performed.
However, the LUT 162, the arithmetic circuit 164, and the LUT 166 are partially different from the LUT 112, the arithmetic circuit 114, and the LUT 116. The differences are as follows. In other words, the LUT 162, the arithmetic circuit 164, and the LUT 166 have input gradation values of “0” to “
7 ”, which is essentially a 3-bit range (the range determined by the lower 3 bits of the 8 bits)
Therefore, the upper digit is shifted by 7 bits and the processing is extended to the accuracy of 10 bits.

第2実施形態では、γ変換のためのLUTと、演算回路と、逆γ変換のためのLUTと
が2系列設けられるが、LUT162、演算回路164およびLUT166は、入力階調
値が「0」〜「7」であり、10ビットの「0」〜「1023」の全域にわたって処理す
る必要もないので、14〜16ビットの精度で処理する場合と比較すれば、回路規模が小
さくて済む。すなわち、上述したように、特に演算回路は、処理ビット数を上げると、2
の2乗で回路規模が複雑化するので、14〜16ビットの精度の処理回路を1系列設ける
よりは、回路規模が遙かに小さくて済む。
In the second embodiment, an LUT for γ conversion, an arithmetic circuit, and an LUT for inverse γ conversion are provided in two series. Since it is not necessary to process the entire range of 10 bits “0” to “1023”, the circuit scale can be reduced as compared with the case of processing with the accuracy of 14 to 16 bits. That is, as described above, especially when the arithmetic circuit increases the number of processing bits, 2
Since the circuit scale becomes complicated by the square of, the circuit scale can be much smaller than providing one series of processing circuits with an accuracy of 14 to 16 bits.

次に、本発明の第3実施形態に係る画像処理回路について説明する。図4は、第3実施
形態に係る画像処理回路104の構成を示すブロック図である。
この図に示される画像処理回路104では、入力画像データDinにおいて、3色のすべ
てが閾値α以下である場合に、当該入力画像データDinがシフトレジスタ172に供給さ
れる。ここで、シフトレジスタ172は、当該入力画像データDinを7ビット分上位桁に
シフトするものである。すなわち、第2実施形態において、入力階調値が「0」〜「7」
であるときに、実質的に3ビットの入力画像データを上位桁に7ビット分シフトするとい
う動作を、この第3実施形態では、シフトレジスタ172によって行わせるものである。
また、除算器174は、シフトレジスタ172によりシフトされたデータを逆の下位桁
に7ビット分シフトして、すなわち「128」で除してセレクタ130に供給するもので
ある。なお、シフトレジスタ172および除算器174では、LUT112→演算回路1
14→LUT116による演算遅延時間に相当する分だけ入力から出力まで遅延させる。
第3実施形態では、除算器174とセレクタ130によって出力回路が構成されること
になる。
Next, an image processing circuit according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the image processing circuit 104 according to the third embodiment.
In the image processing circuit 104 shown in this figure, when all three colors are equal to or less than the threshold value α in the input image data Din, the input image data Din is supplied to the shift register 172. Here, the shift register 172 shifts the input image data Din to the upper digit by 7 bits. That is, in the second embodiment, the input gradation values are “0” to “7”.
In this third embodiment, the shift register 172 performs an operation of substantially shifting 3-bit input image data to the upper digit by 7 bits.
The divider 174 shifts the data shifted by the shift register 172 to the opposite lower digit by 7 bits, that is, divides it by “128” and supplies it to the selector 130. In the shift register 172 and the divider 174, the LUT 112 → the arithmetic circuit 1
14 → Delay from input to output by an amount corresponding to the operation delay time by LUT116.
In the third embodiment, the divider 174 and the selector 130 constitute an output circuit.

この第3実施形態によれば、入力階調値が「0」〜「7」である場合に、当該入力画像
データDinがビットシフトだけの演算となるので、回路構成が極めて簡略化される。
According to the third embodiment, when the input gradation value is “0” to “7”, the input image data Din is calculated only by bit shift, so the circuit configuration is greatly simplified.

なお、上述した実施形態では、閾値αを「7」として説明したが、上述したようにレジ
スタ140によって適宜、任意の値に設定可能である。
また、γ係数を「2.2」として説明したが、これに限られることもない。LUT11
2、114、152、162、166の入出力特性についても、上述したようにレジスタ
140によって適宜、任意の特性に設定可能である。
さらに、液晶表示装置に限られず、他の表示素子、例えば、有機EL素子や、無機EL
素子、フィールド・エミッション(FE)素子、LED、さらには、電気泳動素子、エレ
クトロ・クロミック素子などを用いても良いし、CRTにも適用可能である。
In the above-described embodiment, the threshold value α is described as “7”. However, as described above, the threshold value α can be appropriately set to an arbitrary value by the register 140.
Further, although the γ coefficient is described as “2.2”, it is not limited to this. LUT11
As described above, the input / output characteristics of 2, 114, 152, 162, and 166 can be appropriately set to arbitrary characteristics by the register 140 as described above.
Furthermore, the display device is not limited to the liquid crystal display device, and other display elements such as organic EL elements and inorganic EL elements.
An element, a field emission (FE) element, an LED, an electrophoretic element, an electrochromic element, or the like may be used, and is applicable to a CRT.

本発明の第1実施形態に係る画像処理回路の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an image processing circuit according to a first embodiment of the present invention. 同画像処理回路におけるマトリクス演算回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the matrix calculating circuit in the image processing circuit. 本発明の第2実施形態に係る画像処理回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the image processing circuit which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る画像処理回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the image processing circuit which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 入力画像データと出力値等との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between input image data, an output value, etc.

符号の説明Explanation of symbols

100…画像処理回路、110…判断回路、112、116、152、162、166
…LUT、114、164…演算回路、130…セレクタ、132…減色回路、172…
シフトレジスタ、174…除算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image processing circuit, 110 ... Judgment circuit, 112, 116, 152, 162, 166
... LUT, 114, 164 ... arithmetic circuit, 130 ... selector, 132 ... subtractive color circuit, 172 ...
Shift register, 174 ... Divider

Claims (6)

入力画像データが、予め定められた閾値以下であるか、当該閾値を超えているかを判断
する判断回路と、
前記判断回路によって前記閾値を超えたと判断された入力画像データに所定の第1処理
を施す第1処理回路と、
前記判断回路によって前記閾値以下であると判断された入力画像データに所定の第2処
理を施す第2処理回路と、
入力画像データが閾値を超えていた場合には、前記第1処理が施された画像データを選
択する一方、
入力画像データが閾値以下であった場合には、前記第2処理が施された画像データを選
択して、当該入力画像データの出力画像データとして出力する出力回路と
を備えることを特徴とする画像処理回路。
A determination circuit that determines whether the input image data is equal to or less than a predetermined threshold value, or exceeds the threshold value;
A first processing circuit for performing a predetermined first process on the input image data determined to have exceeded the threshold by the determination circuit;
A second processing circuit that performs predetermined second processing on the input image data determined by the determination circuit to be equal to or less than the threshold;
If the input image data exceeds the threshold, the image data subjected to the first process is selected,
And an output circuit that selects the image data that has been subjected to the second processing and outputs the selected image data as output image data of the input image data when the input image data is less than or equal to a threshold value. Processing circuit.
前記第1処理は、前記閾値を超えている入力画像データを色変換する処理であり、
前記第2処理は、前記閾値以下である入力画像データに対して出力値を予め記憶すると
ともに、前記入力画像データに対応する前記出力値を読み出す処理である
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理回路。
The first process is a process of color-converting input image data that exceeds the threshold,
The said 2nd process is a process which reads the said output value corresponding to the said input image data while previously storing an output value with respect to the input image data below the said threshold value. Image processing circuit.
前記第1処理は、前記閾値を超えている入力画像データを色変換する処理であり、
前記第2処理は、前記閾値以下である入力画像データを、前記第1処理のビット精度に
拡張して、前記第1処理と同一の色変換処理を施す
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理回路。
The first process is a process of color-converting input image data that exceeds the threshold,
The said 2nd process expands the input image data which is below the said threshold value to the bit precision of the said 1st process, and performs the same color conversion process as the said 1st process. Image processing circuit.
前記第1処理は、前記閾値を超えている入力画像データを色変換する処理であり、
前記第2処理は、閾値以下であると判断された入力画像データを2の整数乗で乗算する
処理であり、
前記出力回路は、入力画像データが閾値以下である場合には、前記第2処理回路から出
力される画像データを前記2の整数乗で除算して出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理回路。
The first process is a process of color-converting input image data that exceeds the threshold,
The second process is a process of multiplying input image data determined to be equal to or less than a threshold by an integer power of 2.
2. The output circuit according to claim 1, wherein, when the input image data is equal to or less than a threshold value, the output circuit divides the image data output from the second processing circuit by the integer power of 2 and outputs the divided image data. Image processing circuit.
前記色変換は、
各色及び各階調値についてγ変換後の値を予め記憶するとともに入力値に対応する値を
読み出して出力する第1の処理回路と、
当該第1の処理回路で出力された前記各色及び各階調値のデータを演算して出力する演
算回路と、
前記各色及び各階調値について逆γ変換後の値を予め記憶するとともに、前記演算回路
における出力値に対応する値を読み出して出力する第2の処理回路と
によって行われる
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の画像処理回路。
The color conversion is
A first processing circuit that pre-stores values after γ conversion for each color and each gradation value, and reads and outputs a value corresponding to the input value;
An arithmetic circuit that calculates and outputs the data of each color and each gradation value output from the first processing circuit;
The second processing circuit that stores in advance a value after inverse γ conversion for each color and each gradation value, and reads and outputs a value corresponding to an output value in the arithmetic circuit. 5. The image processing circuit according to any one of 2 to 4.
入力画像データが、予め定められた閾値以下であるか、当該閾値を超えているかを判断
し、
前記閾値を超えたと判断された入力画像データに所定の第1処理を施す一方、前記閾値
以下であると判断された入力画像データに所定の第2処理を施し、
入力画像データが閾値を超えていた場合には、前記第1処理が施された画像データを選
択する一方、入力画像データが閾値以下であった場合には、前記第2処理が施された画像
データを選択して、当該入力画像データの出力画像データとして出力する
ことを特徴とする画像処理方法。
Determine whether the input image data is less than or equal to a predetermined threshold,
A predetermined first process is performed on the input image data determined to exceed the threshold value, while a predetermined second process is performed on the input image data determined to be equal to or less than the threshold value,
When the input image data exceeds the threshold value, the image data subjected to the first process is selected. On the other hand, when the input image data is equal to or less than the threshold value, the image subjected to the second process is selected. An image processing method, wherein data is selected and output as output image data of the input image data.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080067226A (en) * 2007-01-15 2008-07-18 주식회사 대우일렉트로닉스 Method for removing rgb declination of color space converter
JP2018196040A (en) * 2017-05-19 2018-12-06 キヤノン株式会社 Image processing apparatus, image processing method, and program

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