JP2007257372A - 画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】色の階調データを補正したデータで構成されている色毎の補正データテーブルを4種類記憶する記憶領域がRAM1〜RAM4として設けられている。セレクタ21は、RAM1〜RAM4に記憶されている補正データテーブルのうち、カラー画像の3原色の各色の階調データについての補正データを取得するものを3種類選択する。セレクタ22は、セレクタ21で選択された補正データテーブルから当該3原色の各色の階調データについての補正データを取得して出力する。CPUは、当該補正データを変更したデータで構成されている変更後補正データテーブルを、RAM1〜RAM4のうちセレクタ21で選択された補正データテーブルが記憶されているもの以外のものに記憶させる。
【選択図】図2
Description
ルックアップテーブルを用いて階調データを補正する画像処理装置においては、ルックアップテーブルの内容を変更することで、このような補正量の変更を行うことは可能である。しかし、上述したような用途で補正量を変更する場合には、画像表示を中断することが一般的には許されない。
図10の例の場合、RGBの各色で2面のルックアップテーブルを格納するために必要なメモリ容量は、8ビット×256ワード×3色×2面=12288ビットとなる。例えば色調整部を集積回路として構成する場合には、このような大容量のメモリを構築するために広いチップ面積が必要となる。
また、前述した本発明に係る画像処理装置において、当該階調データについての補正データのうち当該補正データテーブルに示されていないものを、当該補正データテーブルに示されている他の階調データについての補正データに基づいて生成する補正データ生成手段を更に有するように構成することができる。
本発明の別の態様のひとつである画像処理装置は、色の階調データを補正したデータのビット列を上位側ビット列と下位側ビット列とで2分割したときの当該上位側ビット列のデータで構成されている第一補正データテーブル、当該2分割したときの当該下位側ビット列のデータで構成されている第二補正データテーブル、及び、当該第一補正データテーブルと当該第二補正データテーブルとのうちのどちらか一方の構成データを変更して構成されている第三補正データテーブルを記憶する記憶領域を有している記憶手段と、当該記憶手段に記憶されている当該第一、当該第二、及び当該第三補正データテーブルのうち、カラー画像の3原色の各色の階調データについての補正データを取得するものを2つ選択する選択手段と、当該選択手段によって選択された補正データテーブルから、当該3原色の各色の階調データについての補正データを取得して出力する出力手段と、を有することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
なお、このとき、当該第一補正データテーブルの構成データを変更して構成されている第三補正データテーブルを当該記憶手段に記憶させると共に、当該記憶をさせたことによって当該選択手段が当該第三補正データテーブルと当該第二補正データテーブルとを選択したときに、当該第二補正データテーブルの構成データを変更して構成されている第三補正データテーブルを当該記憶手段に記憶させる記憶制御手段を更に有するように構成することができる。
また、このとき、当該上位側ビット列と当該下位側ビット列との桁数は同一であるように構成することができる。
本発明の更なる別の態様のひとつである画像処理装置は、カラー画像の3原色のうちのいずれか1色の階調データについての補正データで構成されている第一補正データテーブル、当該第一補正データテーブルの構成データを変更して構成されている第一変更補正データテーブル、当該構成データと当該3原色のうちの他の2色の各々の階調データについての補正データとの差分値を示す差分値データで色毎に構成されている第二補正データテーブル及び第三補正データテーブル、並びに、当該第二及び当該第三補正データテーブルの各構成データを変更して各々構成されている第二変更補正データテーブル及び第三変更補正データテーブルを記憶する記憶領域を有している記憶手段と、当該記憶手段に記憶されている補正データテーブルのうち、当該第一、当該第二、及び当該第三補正データテーブルの組と、当該第一、当該第二、及び当該第三変更補正データテーブルの組とのどちらか一方を選択する選択手段と、当該選択手段によって選択された補正データテーブルに基づいて、当該3原色の各色の階調データについての補正データを生成して出力する出力手段と、を有することを特徴とするものであり、この特徴によって前述した課題を解決する。
まず図1について説明する。同図は本発明を実施する画像処理装置の構成を示している。この画像処理装置は、MPEG形式に則ったデータ圧縮が施されている動画像データをデコードしてフラットパネルに動画像を表示する装置である。
色調整部14は、RGB形式に変換されたビデオ信号における各色のγ特性を補正して動画像の色の調整を行う。また、CPU17からの指示に応じ、各色のγ特性に対する補正量を変化させる。フラットパネル15は、例えばLCDパネルやPDPであり、色の調整がされた後のビデオ信号で表されている動画像を表示する。
CPU17はこの画像処理装置全体の動作を制御する中央演算装置であり、MPEGビデオデコーダ11、スケーラ12、色調整部14、RAM18、及びROM19の各々とバス20を介して各種のデータを授受することができる。
図2において、セレクタ21及び22はどちらも4入力4出力の構成を有しており、CPU7からの指示に応じて入力と出力との対応関係を切り替えることができる。
まず、CPU7は、初期処理として、R色用の補正データテーブルをRAM1に、G色用の補正データテーブルをRAM2に、B色用の補正データテーブルをRAM3に、それぞれ記憶させておく。そして、セレクタ21を切り替えてビデオ入力R、G、Bの各階調データをそれぞれRAM1、RAM2、RAM3にアドレスとして与えると共に、このときにRAM1、RAM2、RAM3の各々から読み出される補正データがそれぞれビデオ出力R、G、Bとなるようにセレクタ22を切り替える。
まず、CPU7は、セレクタ21を介してRAM4にアドレス(BUSアドレス)を与えると共に、RAM4における当該アドレスに対応する記憶領域にデータ(BUSライトデータ)を書き込む。このときに、CPU7は、R色の全階調に亘る補正前の階調データと変更後の補正データとを、それぞれアドレス及び書き込みデータに対応付けてRAM4に順次与える。こうすることにより、補正データを取得するものとしてはセレクタ21で選択されていないRAM4には、変更後の補正データからなるR色用のルックアップテーブル(変更後補正データテーブル)が書き込まれる。
次に図3について説明する。同図は、図1に示した画像処理装置における色調整部14の構成の第二の例を示している。なお、図3において、図2に示したものと同一の構成要素には同一の符号を付している。
図4における左側の曲線は、γ補正の前後における階調データの関係の一例を示しており、同図における右側の図は、当該曲線の一部分を拡大したものである。このように、γ補正の補正特性を示す曲線を微小区間で観察すると直線とみなすことができる。
シフタ33は、加算器32から出力される補正データの加算結果を右(下位桁)に1ビットシフトすることで、当該加算結果の1/2倍の値を出力する。
遅延部35は、ビデオ入力Rの階調データを遅延させて、セレクタ36における当該階調データと補正データとの対応関係を適切なものとする。
図6Aは、ビデオ入力Rの階調データで表されている階調値と、当該階調データのうちの上位6ビット及び下位2ビットとの関係を示している。また、図6Bは、RAM1−1及びRAM1−2のメモリマップを示している。
当該階調データが“255”の場合には、図5における「d」の補正データ、すなわち、レジスタ34で保持させている補正データを選択して出力する。一方、当該階調データが“255”でない場合には、当該階調データの下位2ビットの値に応じ、補正データを以下のように選択して出力する。
例えば、階調データとして「00000001」(階調値は“1”)が補正データ生成部23−1に入力された場合を考える。この場合、当該階調データの下位2ビットは「01」であるので、アドレス生成部31は、当該階調データの上位6ビットである「000000」をRAM1−1及びRAM1−2へアドレスとして与え、セレクタ36は、図5における「b」の補正データ、すなわち、このときにRAM1−1及びRAM1−2から読み出された2つの補正データを加算平均して得られる補正データを選択して出力する。
この第三の例では、補正データテーブル構成する各補正データを2分割し、補正データの上位側4ビット分のビット列からなる補正データテーブルと、補正データの下位側4ビット分のビット列からなる補正データテーブルとを記憶部に記憶させておく。そして、補正データを変更するときには、変更後補正データの上位側4ビット分のビット列からなる変更後補正データテーブルへの切り替えと、変更後補正データの下位側4ビット分のビット列からなる変更後補正データテーブルへの切り替えとを分けて行うようにするというものである。
なお、この色調整部14の動作はRGB各色について同様であるので、ここではR色に関する動作のみを説明する。
なお、色調整部14によるこの変更の動作も、RGB各色について同様であるので、ここではR色に関する動作のみを説明する。
この第四の例では、画像処理装置を通常に使用する範囲内でのγ補正であれば、補正データテーブルの構成データはRGB各色間で大差ないことに着目している。すなわち、この第四の例は、G色及びB色の補正データテーブルについての構成データを、R色の補正データテーブルを構成している補正データに対する差分値のデータとしておき、G色及びB色の補正データを、R色の補正データとG色及びB色それぞれの差分値データとから生成するようにするというものである。
図8に示した色調整部14の動作を説明する。
まず、CPU7は、セレクタ51R、51G、及び51Bを介してRAM_R2、RAM_G2、及びRAM_B2にアドレス(BUSアドレス)を与えると共に、RAM_R2、RAM_G2、及びRAM_B2における当該アドレスに対応する記憶領域にデータ(BUSライトデータ)を書き込む。このときに、CPU7は、R色の全階調に亘る補正前の階調データと変更後の補正データとを、それぞれアドレス及び書き込みデータに対応付けてRAM_R2に順次与える。また、このときに並行して、CPU7は、G色及びB色各々の全階調に亘る補正前の階調データと前述した差分値データとを、それぞれアドレス及び書き込みデータに対応付けてRAM_G2及びRAM_B2に順次与える。こうすることにより、補正データを取得するものとしてはセレクタ51Rで選択されていないRAM_R2には、R色用の変更後補正データテーブルが書き込まれ、補正データを取得するものとしてはセレクタ51G及び51Bで共に選択されていないRAM_G2及びRAM_B2には、G色用及びB色用の前述した差分値データからなる変更後補正データテーブルが書き込まれる。
例えば、上述した実施形態においては、色調整部14に備えられる複数のRAMを物理的に別個のメモリとして説明したが、例えば色調整部14を集積回路として構成する場合には、これらのメモリを同一チップ上における異なる記憶領域として実装することはもちろん可能である。
RAM_R1、RAM_R2、RAM_R3、
RAM_G1、RAM_G2、RAM_G3、
RAM_B1、RAM_B2、RAM_B3 RAM
11 MPEGビデオデコーダ
12 スケーラ
13 カラースペースコンバータ
14 色調整部
15 フラットパネル
16 ビデオ解析部
17 CPU
18 RAM
19 ROM
20 バス
21、22、36、41R、41G、41B、42R、42G、42B、
51R、51G、51B、52R、52G、52B、
100R、100G、100B、101R、101G、101B セレクタ
23−1、23−2、23−3、23−4 補正データ生成部
31 アドレス生成部
32、53G、53B 加算器
33 シフタ
34 レジスタ
35 遅延部
Claims (10)
- 色の階調データを補正したデータで構成されている色毎の補正データテーブルを4種類記憶する記憶領域を有している記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている補正データテーブルのうち、カラー画像の3原色の各色の階調データについての補正データを取得するものを3種類選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された補正データテーブルから、前記3原色の各色の階調データについての補正データを取得して出力する出力手段と、
前記補正データを変更したデータで構成されている変更後補正データテーブルを、前記記憶手段の有している前記記憶領域のうち前記選択手段で選択されたものが記憶されている領域以外の領域に記憶させる記憶制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記記憶制御手段は、前記3原色のうちのいずれか1色についての変更後補正データテーブルを前記記憶手段に記憶させ、
前記選択手段は、前記記憶制御手段が変更後補正データテーブルを前記記憶手段に記憶させたときには、前記1色についての補正データテーブルの選択を当該変更後補正データテーブルへと切り替える、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記階調データについての補正データのうち前記補正データテーブルに示されていないものを、当該補正データテーブルに示されている他の階調データについての補正データに基づいて生成する補正データ生成手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記補正データ生成手段は、補正前の階調データに隣接する階調を表している2つの階調データについて前記補正データテーブルに各々示されている2つの補正データを線形補間することによって、当該補正前の階調データについての補正データの生成を行うことを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 色の階調データを補正したデータのビット列を上位側ビット列と下位側ビット列とで2分割したときの当該上位側ビット列のデータで構成されている第一補正データテーブル、当該2分割したときの当該下位側ビット列のデータで構成されている第二補正データテーブル、及び、当該第一補正データテーブルと当該第二補正データテーブルとのうちのどちらか一方の構成データを変更して構成されている第三補正データテーブルを記憶する記憶領域を有している記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記第一、前記第二、及び前記第三補正データテーブルのうち、カラー画像の3原色の各色の階調データについての補正データを取得するものを2つ選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された補正データテーブルから、前記3原色の各色の階調データについての補正データを取得して出力する出力手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記選択手段は、前記第一補正データテーブルの構成データを変更して構成されている前記第三補正データテーブルが前記記憶手段に記憶された場合には、当該第三補正データテーブルと前記第二補正データテーブルとを選択し、当該第二補正データテーブルの構成データを変更して構成されている当該第三補正データテーブルが前記記憶手段に記憶された場合には、当該第三補正データテーブルと当該第一補正データテーブルとを選択することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記第一補正データテーブルの構成データを変更して構成されている第三補正データテーブルを前記記憶手段に記憶させると共に、当該記憶をさせたことによって前記選択手段が当該第三補正データテーブルと前記第二補正データテーブルを選択したときに、当該第二補正データテーブルの構成データを変更して構成されている第三補正データテーブルを当該記憶手段に記憶させる記憶制御手段を更に有することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記上位側ビット列と前記下位側ビット列との桁数は同一であることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
- カラー画像の3原色のうちのいずれか1色の階調データについての補正データで構成されている第一補正データテーブル、当該第一補正データテーブルの構成データを変更して構成されている第一変更補正データテーブル、当該構成データと当該3原色のうちの他の2色の各々の階調データについての補正データとの差分値を示す差分値データで色毎に構成されている第二補正データテーブル及び第三補正データテーブル、並びに、当該第二及び当該第三補正データテーブルの各構成データを変更して各々構成されている第二変更補正データテーブル及び第三変更補正データテーブルを記憶する記憶領域を有している記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている補正データテーブルのうち、前記第一、前記第二、及び前記第三補正データテーブルの組と、前記第一、前記第二、及び前記第三変更補正データテーブルの組とのどちらか一方を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された補正データテーブルに基づいて、前記3原色の各色の階調データについての補正データを生成して出力する出力手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記出力手段は、前記選択手段によって選択された補正データテーブルから得られるデータのうち、前記1色の階調データについての補正データと前記他の2色の各々についての前記差分値データとより、当該他の2色の各々の階調データについての補正データを生成することを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
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