JP2011133683A - Image processing apparatus, image processing method, program, and display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus capable of determining a gradation region based on an image signal to be input to selectively smooth an image signal, and converting the smoothed image signal into an image signal with larger number of gradations than that of the image signal to be input, and to provide an image processing method, a program, and a display device. <P>SOLUTION: The image processing apparatus includes: a frequency component detection unit which detects signals of a predetermined frequency band from N bits (N is a positive integer) of input image signals for every pixel; a detected value smoothing unit which spatially smoothes detection signals corresponding to the respective pixels detected by the frequency component detection unit, respectively; a control signal generation unit which generates, for every pixel, control signals for regulating the gradation region based on the smoothed detection signals; and a gradation number extension which outputs N+k bits (k is a positive integer) of first output image signals, in which the number of gradations of the input image signal is extended by the predetermined number based on the control signals, or N+k bits of second output image signals, in which the input image signal is smoothed temporally and the number of gradations is extended by the predetermined number, for every pixel. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および表示装置に関する。   The present invention relates to an image processing device, an image processing method, a program, and a display device.

近年、CRTディスプレイ(Cathode Ray Tube display)に替わる表示装置として、有機ELディスプレイ(organic ElectroLuminescence display。または、OLEDディスプレイ(Organic Light Emitting Diode display)ともよばれる。)、FED(Field Emission Display。電界放出ディスプレイ)、LCD(Liquid Crystal Display。液晶ディスプレイ)、PDP(Plasma Display Panel。プラズマディスプレイ)、プロジェクターなど様々な表示装置が開発されている。   In recent years, organic EL displays (also referred to as organic light emitting diode displays) or FEDs (Field Emission Displays) as display devices that replace CRT displays (Cathode Ray Tube displays). Various display devices such as LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), and projectors have been developed.

また、例えば放送局などから送信される画像信号は一般的に8ビットで256階調を表すことができるが、上記のような表示装置の中には、10ビットや12ビットなどの階調性能を有する表示パネルを備えるものが登場している。   Further, for example, an image signal transmitted from a broadcasting station or the like can generally represent 256 gradations with 8 bits, but some display devices as described above have gradation performances such as 10 bits and 12 bits. A display panel having a display has appeared.

このような中、表示パネルの階調性能を引き出すために入力された画像信号の階調数を拡張する補正を行う技術が開発されている。入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換する技術としては、例えば、特許文献1が挙げられる。   Under such circumstances, a technique for correcting the number of gradations of an input image signal has been developed in order to bring out the gradation performance of the display panel. For example, Patent Document 1 discloses a technique for determining a gradation region based on an input image signal, selectively smoothing the image signal, and converting the image signal into an image signal having a larger number of gradations than the input image signal. Can be mentioned.

また、ブロック歪やモスキートノイズなどのノイズを除去する技術も開発されている。エッジの平滑化を防ぎながら時間的な平滑化処理を行う技術としては、例えば、特許文献2が挙げられる。   In addition, techniques for removing noise such as block distortion and mosquito noise have been developed. As a technique for performing temporal smoothing processing while preventing edge smoothing, for example, Patent Document 2 can be cited.

特開2009−124451号公報JP 2009-124451 A 特開平10−229546号公報JP-A-10-229546

表示パネルの階調性能を引き出すために入力された画像信号の階調数を拡張する補正を行う従来の技術(以下、「従来の技術1」とよぶ場合がある。)は、入力された画像信号に基づいてグラデーションを示す領域(近接する画素間における差分値が所定の値以下の領域であって、凹凸の数が少ない領域。以下、「グラデーション領域」という。)を検出し、検出されたグラデーション領域を空間的に平滑化する。つまり、従来の技術1を用いる場合には、エッジを示す領域(以下、「エッジ領域」という。)や、テクスチャを示す領域(近接する画素間における差分値が所定の値以下の領域であって、凹凸の数が多い領域。以下、「テクスチャ領域」という。)では、画像信号の補正が行われず、グラデーション領域では、グラデーション領域がより滑らかになるように画像信号が補正される。したがって、従来の技術1を用いることによってより高画質化を図ることができる。   A conventional technique for performing correction that expands the number of gradations of an input image signal in order to bring out the gradation performance of the display panel (hereinafter sometimes referred to as “conventional technique 1”) is an input image. Based on the signal, a region showing gradation (a region where the difference value between adjacent pixels is equal to or less than a predetermined value and having a small number of irregularities; hereinafter referred to as “gradation region”) is detected and detected. Smooth the gradation area spatially. That is, when the conventional technique 1 is used, an area indicating an edge (hereinafter referred to as an “edge area”) or an area indicating a texture (an area where a difference value between adjacent pixels is a predetermined value or less) In the region having a large number of irregularities (hereinafter referred to as “texture region”), the image signal is not corrected, and in the gradation region, the image signal is corrected so that the gradation region becomes smoother. Therefore, higher image quality can be achieved by using the conventional technique 1.

しかしながら、従来の技術1を用いる場合、空間的に検出したグラデーション領域を空間的に平滑化するので、検出される可能性があるグラデーション領域が大きくなればなるほど(グラデーションが緩やかなほど)、空間的な参照範囲が広いフィルタが必要となる。そのため、従来の技術1を用いる場合には、検出される可能性があるグラデーション領域が大きくなればなるほど、より大きなタップのフィルタを設けなければならないのでフィルタの回路規模が大きくなってしまう。また、上記フィルタをソフトウェアで実現する場合には、検出されたグラデーション領域が大きくなればなるほどステップ数が増えることから、処理時間の増大へと繋がる恐れがある。   However, when the conventional technique 1 is used, since the spatially detected gradation area is spatially smoothed, the larger the gradation area that can be detected (the gentler the gradation), the spatial A filter with a wide reference range is required. For this reason, when the conventional technique 1 is used, the larger the gradation area that can be detected, the larger the filter size of the filter, because a larger tap filter must be provided. When the filter is realized by software, the larger the detected gradation area, the larger the number of steps, which may lead to an increase in processing time.

また、ノイズを除去する従来の技術(以下、「従来の技術2」とよぶ場合がある。)は、1フレーム前の平滑化された画像と入力された画像信号が示す画像の同じ位置の画素同士を比較して、差分値が小さい、すなわち時間的な変化が小さい場合に、時間的な平滑化をに行う。また、従来の技術2は、上記差分値が大きい、すなわち時間的な変化が大きい場合は、表示画面内をエッジが動いている領域と判断して平滑化を行わない。よって、従来の技術2を用いる場合には、表示画面内で位置が変化するエッジ領域を保護することができるので、画質の低下をある程度は防止できる可能性はある。   In addition, a conventional technique for removing noise (hereinafter sometimes referred to as “conventional technique 2”) is a pixel at the same position in a smoothed image one frame before and an image indicated by an input image signal. When the difference values are small, that is, when the temporal change is small, temporal smoothing is performed. Further, in the case of the conventional technique 2, when the difference value is large, that is, when the temporal change is large, it is determined that the edge of the display screen is moving and smoothing is not performed. Therefore, when the conventional technique 2 is used, the edge region whose position changes in the display screen can be protected, and therefore there is a possibility that the deterioration of the image quality can be prevented to some extent.

しかしながら、従来の技術2は、上記差分値に応じて選択的に平滑化を行うので、エッジ領域以外の領域であるグラデーション領域およびテクスチャ領域とを区別することなく平滑化を行ってしまう。また、従来の技術は、ノイズを除去することを目的とする技術であるため、グラデーション領域をより滑らかに補正すること(階調改善)については、何らの考慮もなされていない。よって、従来の技術2を用いる場合には、平滑化により細かい凹凸が失われるため、例えば、壁や遠い山などの質感が損なわれ、画質が低下する。   However, since the conventional technique 2 selectively performs smoothing according to the difference value, smoothing is performed without distinguishing between a gradation area and a texture area that are areas other than the edge area. In addition, since the conventional technique is a technique for removing noise, no consideration is given to more smoothly correcting the gradation area (gradation improvement). Therefore, when the conventional technique 2 is used, fine unevenness is lost by smoothing, and thus, for example, the texture of a wall or a distant mountain is damaged, and the image quality is deteriorated.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することが可能な、新規かつ改良された画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to determine a gradation area based on an input image signal and selectively smooth the input image signal. It is an object of the present invention to provide a new and improved image processing device, image processing method, program, and display device that can be converted into an image signal having a larger number of gradations than the image signal.

上記目的を達成するために、本発明の第1の観点によれば、入力されたNビット(Nは正の整数)の入力画像信号から所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出する周波数成分検出部と、上記周波数成分検出部が検出した検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号をそれぞれ空間的に平滑化する検出値平滑部と、上記検出値平滑部が平滑化した検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成する制御信号生成部と、Nビットの上記入力画像信号が入力され、上記画素ごとに生成された制御信号に基づいて、上記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビット(kは正の整数)の第1出力画像信号、あるいは上記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力する階調数拡張部とを備え、上記階調数拡張部は、上記入力画像信号の時間的な変化量に応じて上記入力画像信号の時間的な平滑化を選択的に行う画像処理装置が提供される。   To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a frequency component for detecting a signal in a predetermined frequency band for each pixel from an input N-bit input image signal (N is a positive integer). A detection value smoothing unit that spatially smoothes a detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal detected by the frequency component detection unit, and a detection signal smoothed by the detection value smoothing unit. And a control signal generation unit that generates a control signal for defining a gradation region for each pixel, and the N-bit input image signal is input, and the input image signal is generated based on the control signal generated for each pixel. The first output image signal of N + k bits (k is a positive integer) with the number of gradations expanded by a predetermined number, or N + k bits with the number of gradations expanded by a predetermined number by smoothing the input image signal temporally Second of A gradation number expansion unit that outputs a force image signal for each pixel, and the gradation number expansion unit performs temporal smoothing of the input image signal according to a temporal change amount of the input image signal. An image processing apparatus that performs selectively is provided.

かかる構成では、グラデーション領域が空間的に検出され、検出結果に基づいて選択的に入力画像信号に対する時間的な平滑化が行われる。よって、かかる構成により、平滑化に係るフィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、高画質化を図ることが可能となる。   In such a configuration, the gradation area is spatially detected, and temporal smoothing of the input image signal is selectively performed based on the detection result. Therefore, with this configuration, it is possible to achieve high image quality without increasing the circuit scale and processing time of the filter for smoothing.

また、上記階調数拡張部は、上記第1出力画像信号または上記第2出力画像信号を記憶し、上記入力画像信号の1フレーム前の遅延画像信号を出力するフレームメモリと、上記入力画像信号と上記遅延画像信号とに基づく上記入力画像信号の時間的な変化量に応じて、上記入力画像信号の時間的な平滑化を画素ごとに選択的に行う時間的平滑演算部と、上記画素ごとに生成された制御信号に基づいて、上記制御信号がグラデーション領域を示す場合には上記時間的平滑演算部において選択的に平滑化された入力画像信号を上記第2出力画像信号として出力し、上記制御信号がグラデーション領域以外を示す場合には、上記入力画像信号をkビットシフトさせて上記第1出力画像信号として出力する選択部とを備えてもよい。   The gradation number expanding unit stores the first output image signal or the second output image signal, and outputs a delayed image signal one frame before the input image signal, and the input image signal. And a temporal smoothing calculation unit that selectively performs temporal smoothing of the input image signal for each pixel according to a temporal change amount of the input image signal based on the delay image signal and the delayed image signal; When the control signal indicates a gradation region based on the control signal generated in step (b), the input image signal selectively smoothed in the temporal smoothing calculation unit is output as the second output image signal, When the control signal indicates a region other than the gradation region, a selection unit that shifts the input image signal by k bits and outputs it as the first output image signal may be provided.

また、上記制御信号生成部は、上記検出値平滑部が平滑化した検出信号と複数の閾値とを用いて、対応する画素それぞれにおける上記第1出力画像信号と上記第2出力画像信号との混合比率を規定する制御信号を出力し、上記階調数拡張部は、上記第1出力画像信号または上記第2出力画像信号を記憶し、上記入力画像信号の1フレーム前の遅延画像信号を出力するフレームメモリと、上記入力画像信号と上記遅延画像信号とに基づく上記入力画像信号の時間的な変化量に応じて、上記入力画像信号の時間的な平滑化を画素ごとに選択的に行う時間的平滑演算部と、上記入力画像信号と、上記時間的平滑演算部において選択的に平滑化された入力画像信号とが入力され、上記画素ごとに混合比率が規定された上記制御信号に基づいて、対応する各画素における上記第1出力画像信号と上記第2出力画像信号との比率が上記制御信号が規定する混合比率と同一となるように、上記入力画像信号をkビットシフトさせた上記第1出力画像信号と、上記時間的平滑演算部において選択的に平滑化された入力画像信号である上記第2出力画像信号とを画素ごとに混合して出力する混合部とを備えてもよい。   Further, the control signal generation unit uses the detection signal smoothed by the detection value smoothing unit and a plurality of threshold values to mix the first output image signal and the second output image signal in each corresponding pixel. A control signal defining the ratio is output, and the gradation number expanding unit stores the first output image signal or the second output image signal, and outputs a delayed image signal one frame before the input image signal. Temporal smoothing of the input image signal selectively for each pixel in accordance with a temporal change amount of the input image signal based on the frame memory, the input image signal, and the delayed image signal. Based on the control signal in which the smoothing calculation unit, the input image signal, and the input image signal selectively smoothed in the temporal smoothing calculation unit are input, and the mixing ratio is defined for each pixel, Corresponding The first output image obtained by shifting the input image signal by k bits so that the ratio of the first output image signal and the second output image signal in each pixel is the same as the mixing ratio defined by the control signal. A mixing unit may be provided that mixes the signal and the second output image signal, which is the input image signal selectively smoothed by the temporal smoothing calculation unit, for each pixel.

また、上記時間的平滑演算部は、上記遅延画像信号から階調数がN+kビットに拡張された入力画像信号を減算し、画素ごとの差分値を算出する減算部と、画素ごとの上記差分値と、上記入力画像信号の時間的な変化量を判定するための所定の閾値とを比較し、画素ごとの上記差分値を比較結果に応じた値に変換する非線形変換部と、上記非線形変換部から出力される画素ごとの差分値と、上記階調数がN+kビットに拡張された入力画像信号とを画素ごとに加算する加算部と、上記階調数がN+kビットに拡張された入力画像信号と、上記加算部から出力される画像信号とに基づいて画素ごとに加重平均演算を行うことにより上記第2出力画像信号を出力する加重平均演算部とを備えてもよい。   The temporal smoothing unit subtracts the input image signal whose number of gradations is extended to N + k bits from the delayed image signal, and calculates a difference value for each pixel, and the difference value for each pixel. And a predetermined threshold for determining a temporal change amount of the input image signal, and a non-linear conversion unit that converts the difference value for each pixel into a value according to a comparison result, and the non-linear conversion unit An addition unit that adds the difference value for each pixel output from the pixel and the input image signal in which the number of gradations is expanded to N + k bits, and the input image signal in which the number of gradations is expanded to N + k bits And a weighted average calculation unit that outputs the second output image signal by performing a weighted average calculation for each pixel based on the image signal output from the addition unit.

また、上記目的を達成するために、本発明の第2の観点によれば、Nビット(Nは正の整数)の入力画像信号が複数入力される画像信号処理装置であって、上記入力画像信号それぞれから所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出する周波数成分検出部と、上記周波数成分検出部が検出した検出信号に基づいて、複数の入力画像信号それぞれが対応する各画素における検出信号が最大の検出信号を選択する最大値選択部と、上記最大値選択部が選択した検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号それぞれを空間的に平滑化する検出値平滑部と、上記検出値平滑部が平滑化した検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成する制御信号生成部と、Nビットの上記入力画像信号が複数入力され、上記画素ごとに生成された制御信号に基づいて、入力された複数の上記入力画像信号それぞれに対して上記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビット(kは正の整数)の第1出力画像信号、あるいは上記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力する階調数拡張部とを備え、上記階調数拡張部は、上記複数の入力画像信号それぞれの時間的な変化量に応じて、上記複数の入力画像信号それぞれの時間的な平滑化を選択的に行う画像処理装置が提供される。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, there is provided an image signal processing apparatus to which a plurality of N-bit (N is a positive integer) input image signals are input, A frequency component detection unit that detects a signal of a predetermined frequency band from each signal for each pixel, and a detection signal in each pixel corresponding to each of the plurality of input image signals based on the detection signal detected by the frequency component detection unit. A maximum value selection unit that selects the maximum detection signal, a detection value smoothing unit that spatially smoothes each detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal selected by the maximum value selection unit, and the detection value Based on the detection signal smoothed by the smoothing unit, a control signal generating unit that generates a control signal for defining a gradation area for each pixel, and a plurality of N-bit input image signals are input, A first output of N + k bits (k is a positive integer) in which the number of gradations of the input image signal is expanded by a predetermined number for each of the plurality of input image signals input based on the control signal generated in A gradation number expansion unit that outputs, for each pixel, an image signal or an N + k-bit second output image signal in which the input image signal is smoothed in time and the number of gradations is expanded by a predetermined number. The logarithmic expansion unit is provided with an image processing device that selectively performs temporal smoothing of each of the plurality of input image signals according to a temporal change amount of each of the plurality of input image signals.

かかる構成では、グラデーション領域が空間的に検出され、検出結果に基づいて選択的に複数の入力画像信号それぞれに対する時間的な平滑化が行われる。よって、かかる構成により、平滑化に係るフィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、高画質化を図ることが可能となる。   In such a configuration, the gradation region is spatially detected, and temporal smoothing is performed on each of the plurality of input image signals selectively based on the detection result. Therefore, with this configuration, it is possible to achieve high image quality without increasing the circuit scale and processing time of the filter for smoothing.

また、上記目的を達成するために、本発明の第3の観点によれば、入力されたNビット(Nは正の整数)の入力画像信号から所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出するステップと、上記検出するステップにおいて検出された検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号をそれぞれ空間的に平滑化するステップと、上記平滑化するステップにおいて平滑化された検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成するステップと、上記生成するステップにおいて生成された制御信号に基づいて、Nビットの上記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビット(kは正の整数)の第1出力画像信号、あるいはNビットの上記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力するステップとを有し、上記出力するステップでは、上記入力画像信号の時間的な変化量に応じて上記入力画像信号の時間的な平滑化が選択的に行われる画像処理方法が提供される。   In order to achieve the above object, according to the third aspect of the present invention, a signal in a predetermined frequency band is detected for each pixel from the input N-bit (N is a positive integer) input image signal. Step, spatially smoothing the detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal detected in the detecting step, and based on the detection signal smoothed in the smoothing step, A step of generating a control signal for defining a gradation area for each pixel, and N + k bits (N + k bits) in which the number of gradations of the N-bit input image signal is expanded by a predetermined number based on the control signal generated in the generating step. K is a positive integer) first output image signal or N + k bits in which the N-bit input image signal is smoothed in time and the number of gradations is expanded by a predetermined number And outputting a second output image signal for each pixel. In the outputting step, temporal smoothing of the input image signal is selectively performed according to a temporal change amount of the input image signal. An image processing method to be performed is provided.

かかる方法では、グラデーション領域が空間的に検出され、検出結果に基づいて選択的に入力画像信号に対する時間的な平滑化が行われる。よって、かかる方法を用いることにより、平滑化に係るフィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、高画質化を図ることが可能となる。   In such a method, the gradation area is spatially detected, and temporal smoothing is selectively performed on the input image signal based on the detection result. Therefore, by using such a method, it is possible to achieve high image quality without increasing the circuit scale and processing time of the filter related to smoothing.

また、上記目的を達成するために、本発明の第4の観点によれば、入力されたNビット(Nは正の整数)の入力画像信号から所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出するステップ、上記検出するステップにおいて検出された検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号をそれぞれ空間的に平滑化するステップ、上記平滑化するステップにおいて平滑化された検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成するステップ、上記生成するステップにおいて生成された制御信号に基づいて、Nビットの上記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビット(kは正の整数)の第1出力画像信号、あるいはNビットの上記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力するステップをコンピュータに実行させ、上記出力するステップでは、上記入力画像信号の時間的な変化量に応じて上記入力画像信号の時間的な平滑化が選択的に行われるプログラムが提供される。   In order to achieve the above object, according to the fourth aspect of the present invention, a signal in a predetermined frequency band is detected for each pixel from an input N-bit input image signal (N is a positive integer). A step of spatially smoothing the detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal detected in the detecting step, and a gradation region based on the detection signal smoothed in the smoothing step N + k bits (k is a positive value) obtained by expanding the number of gradations of the N-bit input image signal by a predetermined number based on the control signal generated in the generating step. The first output image signal of N) or the N-bit input image signal is temporally smoothed and the number of gradations is expanded by a predetermined number to obtain an N + k-bit second The step of outputting the force image signal for each pixel is executed by the computer, and in the step of outputting, the temporal smoothing of the input image signal is selectively performed according to the temporal change amount of the input image signal. Program is provided.

かかるプログラムを実行するコンピュータでは、グラデーション領域が空間的に検出され、検出結果に基づいて選択的に入力画像信号に対する時間的な平滑化が行われる。よって、かかるプログラムを用いることにより、平滑化に係るフィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、高画質化を図ることが可能となる。   In a computer that executes such a program, the gradation area is spatially detected, and the input image signal is temporally smoothed selectively based on the detection result. Therefore, by using such a program, it is possible to achieve high image quality without increasing the circuit scale and processing time of the filter for smoothing.

また、上記目的を達成するために、本発明の第5の観点によれば、入力された画像信号を補正する画像信号補正部と、上記画像信号補正部が補正した画像信号に基づいて、N+kビット(N、kは正の整数)の画像信号が示す画像を表示可能な画像表示部とを備え、上記画像信号補正部は、入力されたNビットの入力画像信号から所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出する周波数成分検出部と、上記周波数成分検出部が検出した検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号をそれぞれ空間的に平滑化する検出値平滑部と、上記検出値平滑部が平滑化した検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成する制御信号生成部と、Nビットの上記入力画像信号が入力され、上記画素ごとに生成された制御信号に基づいて、上記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビットの第1出力画像信号、あるいは上記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力する階調数拡張部とを備え、上記階調数拡張部は、上記入力画像信号の時間的な変化量に応じて上記入力画像信号の時間的な平滑化を選択的に行う表示装置が提供される。   In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, an image signal correcting unit that corrects an input image signal, and an image signal corrected by the image signal correcting unit, N + k An image display unit capable of displaying an image indicated by an image signal of bits (N and k are positive integers), and the image signal correction unit receives a signal in a predetermined frequency band from the input N-bit input image signal For each pixel, a detection value smoothing unit for spatially smoothing the detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal detected by the frequency component detection unit, and the detection value smoothing A control signal generating unit that generates a control signal for defining a gradation area for each pixel based on the detection signal smoothed by the unit, and a control signal generated for each of the pixels by inputting the N-bit input image signal Based on this, the first output image signal of N + k bits in which the number of gradations of the input image signal is expanded by a predetermined number, or N + k bits in which the number of gradations is expanded by a predetermined number of times by smoothing the input image signal. A gradation number expansion unit that outputs the second output image signal for each pixel, and the gradation number expansion unit is configured to change the time of the input image signal according to a temporal change amount of the input image signal. A display device that selectively performs smoothing is provided.

かかる構成では、グラデーション領域が空間的に検出され、検出結果に基づいて選択的に入力画像信号に対する時間的な平滑化が行われる。よって、かかる構成により、平滑化に係るフィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、高画質化を図ることが可能となる。   In such a configuration, the gradation area is spatially detected, and temporal smoothing of the input image signal is selectively performed based on the detection result. Therefore, with this configuration, it is possible to achieve high image quality without increasing the circuit scale and processing time of the filter for smoothing.

本発明によれば、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。   According to the present invention, it is possible to determine a gradation region based on an input image signal, selectively smooth the image signal, and convert the image signal to an image signal having a larger number of gradations than the input image signal.

本発明の実施形態に係る表示装置における時間的平滑フィルタによるグラデーション領域の補正の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of correction | amendment of the gradation area | region by the temporal smoothing filter in the display apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a display device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る画像処理部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the image process part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る周波数成分検出部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the frequency component detection part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るバンドパス・フィルタの周波数特性の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the frequency characteristic of the band pass filter which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る検出値平滑部における平滑化処理の一例を説明するための説明図であるIt is explanatory drawing for demonstrating an example of the smoothing process in the detected value smoothing part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る制御信号生成部における閾値処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the threshold value process in the control-signal production | generation part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る制御部が生成する制御信号Dcの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the control signal Dc which the control part which concerns on the 1st Embodiment of this invention produces | generates. 本発明の第1の実施形態に係る階調数拡張部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the gradation number expansion part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る時間的平滑演算部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the temporal smoothing calculating part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る非線形変換部の処理の第1の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st example of the process of the nonlinear transformation part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る非線形変換部の処理の第2の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd example of the process of the nonlinear transformation part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る周波数成分検出部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the frequency component detection part which concerns on the 1st modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る周波数成分検出部を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the frequency component detection part which concerns on the 1st modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第2の変形例に係る周波数成分検出部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the frequency component detection part which concerns on the 2nd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係る制御信号生成部における閾値処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the threshold value process in the control signal generation part which concerns on the 3rd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係る階調数拡張部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the gradation number expansion part which concerns on the 3rd modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係る表示装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the display apparatus which concerns on the 4th modification of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the display apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る画像処理部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the image process part which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る画像処理部における各信号の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of each signal in the image process part which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る画像処理部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the image process part which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る表示装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the display apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る擬似階調処理部における擬似階調処理の一例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an example of the pseudo gradation process in the pseudo gradation process part which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(本発明の実施形態に係る表示装置の処理の概要)
本発明の実施形態に係る表示装置について説明する前に、まず、本発明の実施形態に係る表示装置の処理の概要について説明する。以下では、本発明の実施形態に係る表示装置に画像信号が入力されるものとして説明するが、表示装置に入力される画像信号は、動画像(いわゆる映像)である。なお、本発明の実施形態に係る表示装置に静止画像を示す画像信号が入力された場合に、本発明の実施形態に係る表示装置が当該静止画像を表示させることができることは、言うまでもない。
(Outline of processing of display device according to embodiment of present invention)
Before describing the display device according to the embodiment of the present invention, first, an outline of processing of the display device according to the embodiment of the present invention will be described. In the following description, it is assumed that an image signal is input to the display device according to the embodiment of the present invention, but the image signal input to the display device is a moving image (so-called video). Needless to say, when an image signal indicating a still image is input to the display device according to the embodiment of the present invention, the display device according to the embodiment of the present invention can display the still image.

また、以下では、本発明の実施形態に係る表示装置に入力される画像信号がデジタル信号であるとして説明する。なお、本発明の実施形態に係る画像信号は、例えば、アナログ放送などで用いられるアナログ信号がA/Dコンバータ(Analog to Digital converter)でデジタル信号に変換されたものであってもよい。また、本発明の実施形態に係る表示装置に入力される画像信号としては、例えば、放送局から送信され表示装置が受信した画像信号が挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る表示装置に入力される画像信号は、例えば、LAN(Local Area Network)などのネットワークを介して外部装置から送信されて表示装置が受信したものであってもよく、また、表示装置が備える記憶部に保持された映像ファイルや画像ファイルを表示装置が読み出したものであってもよい。   In the following description, it is assumed that the image signal input to the display device according to the embodiment of the present invention is a digital signal. The image signal according to the embodiment of the present invention may be, for example, an analog signal used in analog broadcasting or the like converted into a digital signal by an A / D converter (Analog to Digital converter). Examples of the image signal input to the display device according to the embodiment of the present invention include an image signal transmitted from a broadcasting station and received by the display device. The image signal input to the display device according to the embodiment of the present invention may be a signal transmitted from an external device and received by the display device via a network such as a LAN (Local Area Network). Further, the display device may read a video file or an image file held in a storage unit included in the display device.

本発明の実施形態に係る表示装置における処理は、〔1〕入力された画像信号を補正する画像処理フェーズと、〔2〕補正された画像信号を表示する表示フェーズ、とに分けられる。   The processing in the display device according to the embodiment of the present invention is divided into [1] an image processing phase for correcting the input image signal and [2] a display phase for displaying the corrected image signal.

〔1〕画像処理フェーズ
本発明の実施形態に係る表示装置は、画像処理フェーズにおいて、例えば以下の〔1−1〕、〔1−2〕の処理を行い、入力されたNビット(Nは正の整数)の画像信号(以下、「入力画像信号」という。)を、N+k(kは正の整数)の画像信号(以下、「出力画像信号」という。)に変換する。ここで、上記kの値は、本発明の実施形態に係る表示装置が画像を表示する表示部の階調性能に応じた値である。なお、本発明の実施形態に係る表示装置が画像を表示する表示部の階調性能が入力画像信号と同じNビットの場合には、本発明の実施形態に係る表示装置は、例えば、N+kビットの出力画像信号をさらにNビットに補正する。
[1] Image Processing Phase In the image processing phase, the display device according to the embodiment of the present invention performs the following processes [1-1] and [1-2], for example, and inputs N bits (N is a positive value). Image signal (hereinafter referred to as “input image signal”) is converted into an image signal (hereinafter referred to as “output image signal”) of N + k (k is a positive integer). Here, the value of k is a value according to the gradation performance of the display unit on which the display device according to the embodiment of the present invention displays an image. In the case where the display device according to the embodiment of the present invention has N bits that have the same gradation performance as that of the input image signal, the display device that displays an image, the display device according to the embodiment of the present invention has, for example, N + k bits. Are further corrected to N bits.

〔1−1〕グラデーション領域の判定
本発明の実施形態に係る表示装置は、入力画像信号が示す画像を、エッジを示す「エッジ領域」、エッジ領域以外で凹凸の数が少ない領域を示す「グラデーション領域」、およびエッジ領域以外で凹凸の数が多い領域を示す「テクスチャ領域」に大きく分類し、入力画像信号に基づいてグラデーション領域を判定する。ここで、本発明の実施形態に係る表示装置は、入力画像信号に基づいてグラデーション領域を空間的に検出することによって、入力画像信号が対応する画素ごとにグラデーション領域の判定を行う。
[1-1] Judgment of gradation area The display device according to the embodiment of the present invention uses an “edge area” indicating an edge and an “gradation” indicating an area having a small number of irregularities other than the edge area. The “region” and the “texture region” indicating a region having a large number of irregularities other than the edge region are roughly classified, and the gradation region is determined based on the input image signal. Here, the display device according to the embodiment of the present invention spatially detects the gradation area based on the input image signal, thereby determining the gradation area for each pixel corresponding to the input image signal.

〔1−2〕画像信号の補正
本発明の実施形態に係る表示装置は、上記〔1−1〕における判定結果に基づいて、画素ごとに以下の(A)、(B)のように画像信号の補正を行う。
[1-2] Image signal correction The display device according to the embodiment of the present invention is configured to display an image signal as shown in (A) and (B) below for each pixel based on the determination result in [1-1]. Perform the correction.

(A)グラデーション領域ではないと判定された場合
本発明の実施形態に係る表示装置は、グラデーション領域ではないと判定した場合(すなわち、エッジ領域またはテクスチャ領域の場合)には、例えば、入力された画像信号をkビット左へシフトさせ、入力画像信号の下位にkビットの固定値を付加した画像信号(以下、「第1出力画像信号」とよぶ場合がある。)を出力する。
(A) When it is determined that the area is not a gradation area When the display apparatus according to the embodiment of the present invention determines that the area is not a gradation area (that is, an edge area or a texture area), for example, The image signal is shifted to the left by k bits, and an image signal (hereinafter sometimes referred to as “first output image signal”) in which a fixed value of k bits is added to the lower order of the input image signal is output.

(B)グラデーション領域と判定した場合
本発明の実施形態に係る表示装置は、空間的な検出によりグラデーション領域と判定した場合には、入力された画像信号が時間的に平滑化され、N+kビットに拡張された画像信号(以下、「第2出力画像信号」とよぶ場合がある。)を出力する。
(B) When judged to be a gradation region When the display device according to the embodiment of the present invention is judged to be a gradation region by spatial detection, the input image signal is temporally smoothed to N + k bits. An extended image signal (hereinafter sometimes referred to as “second output image signal”) is output.

上述したように、検出したグラデーション領域を空間的に平滑化する場合には、検出される可能性があるグラデーション領域が大きくなればなるほど、より大きなタップのフィルタを設けなければならないなどの問題が生じる恐れがある。そこで、本発明の実施形態に係る表示装置は、時間的なフィルタ(以下「時間的平滑フィルタ」という。)を用いることによって、検出したグラデーション領域を平滑化する。また、本発明の実施形態に係る表示装置は、入力画像信号の時間的な変化量(現フレームの画像信号と、1フレーム前の出力画像信号とにおける画素ごとの変化量)に応じて入力画像信号の時間的な平滑化を選択的に行う。   As described above, when the detected gradation area is spatially smoothed, the larger the gradation area that can be detected, the greater the problem that a larger tap filter must be provided. There is a fear. Therefore, the display device according to the embodiment of the present invention smoothes the detected gradation area by using a temporal filter (hereinafter referred to as “temporal smoothing filter”). In addition, the display device according to the embodiment of the present invention provides an input image corresponding to a temporal change amount of the input image signal (a change amount for each pixel in the image signal of the current frame and the output image signal of the previous frame). Selectively smoothes the signal temporally.

〔時間的平滑フィルタによるグラデーション領域の補正〕
図1は、本発明の実施形態に係る表示装置における時間的平滑フィルタによるグラデーション領域の補正の一例を示す説明図である。
[Correction of gradation area by temporal smoothing filter]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of correction of a gradation area by a temporal smoothing filter in a display device according to an embodiment of the present invention.

グラデーション領域のような画像が緩やかに変化している領域では、量子化によって階調の段差が生じる。そして、上記階調の段差が擬似輪郭(Contouring)として視認される(図1(a))。   In a region such as a gradation region where an image changes gradually, a gradation step is generated by quantization. Then, the gradation step is visually recognized as a pseudo contour (Contouring) (FIG. 1A).

特に、画像信号が高い圧縮率で圧縮された映像を示す場合には、擬似輪郭の位置が時間的に大きく変動するという現象が見られる。ここで、例えば、MPEG−2(ISO/IEC13818)などのようにブロック単位の圧縮方式では、ブロック単位で画像信号の高域成分が省略される。よって、画像信号が、ブロック単位の圧縮方式に係る画像信号である場合には、特にグラデーション領域では高域成分が省略されやすい傾向があり、残ったDC(Direct Current)成分の寄与が支配的となる。そのため、上記の場合には、ブロックの境界で階調の段差が生じやすくなり、さらにランダムノイズの混入によって、ブロックのDC成分の値が時間的に変動することによって、階調段差の位置がブロック単位で時間的に変動する。その結果として、グラデーション領域に生じた擬似輪郭の位置が時間的に大きく変動するように見えることとなる(図1(b))。   In particular, when the image signal indicates a video image compressed at a high compression rate, a phenomenon that the position of the pseudo contour fluctuates greatly with time is observed. Here, for example, in a compression method in block units such as MPEG-2 (ISO / IEC13818), the high frequency component of the image signal is omitted in block units. Therefore, when the image signal is an image signal according to a block-unit compression method, the high frequency component tends to be omitted particularly in the gradation region, and the contribution of the remaining DC (Direct Current) component is dominant. Become. Therefore, in the above case, a gradation step is likely to occur at the block boundary, and further, the value of the DC component of the block fluctuates with time due to the mixing of random noise. It varies with time in units. As a result, the position of the pseudo contour generated in the gradation area appears to fluctuate greatly in time (FIG. 1B).

上記のようなグラデーション領域では、画像信号を時間的に平滑化することによって、時間的な変動を抑制するだけでなく、空間的に滑らかなグラデーションを表示画面に表示させることができる(図1(c)。   In the gradation area as described above, by smoothing the image signal temporally, not only temporal variations can be suppressed, but also a spatially smooth gradation can be displayed on the display screen (FIG. 1 ( c).

また、時間的平滑フィルタは、空間的に対応する位置にあって時間的に異なる画像信号(画像データ)を用いるため、階調段差が時間的に変動する範囲が広い場合であっても、空間的な参照範囲を広げることなく時間的な平滑化を行うことができる。時間的平滑フィルタが用いられる場合には、検出されたグラデーション領域が大きな領域であったとしても(グラデーションが緩やかであったとしても)、空間的に平滑化する場合のように、フィルタの回路規模や処理時間の増大を招く恐れはない。   Further, since the temporal smoothing filter uses image signals (image data) that are spatially corresponding positions and temporally different, even if the gradation step varies widely in time, Time smoothing can be performed without expanding the general reference range. When a temporal smoothing filter is used, even if the detected gradation area is a large area (even if the gradation is gentle), the circuit scale of the filter is the same as when spatially smoothing is performed. There is no risk of increasing processing time.

本発明の実施形態に係る表示装置は、空間的に検出したグラデーション領域を、時間的平滑フィルタを用いて平滑化することによって、フィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、グラデーション領域を選択的に平滑化することができる。   A display device according to an embodiment of the present invention smoothes a spatially detected gradation area using a temporal smoothing filter, thereby preventing the gradation area from being increased without increasing the filter circuit scale or processing time. It can be selectively smoothed.

本発明の実施形態に係る表示装置は、各画素に対応する入力画像信号に対して上記(A)または(B)の補正を行うことによって、Nビットの入力画像信号をN+kビットの出力画像信号に補正する。   The display device according to the embodiment of the present invention performs the correction (A) or (B) on the input image signal corresponding to each pixel, thereby converting the N-bit input image signal into the N + k-bit output image signal. To correct.

また、本発明の実施形態に係る表示装置は、入力画像信号に基づいてグラデーション領域を判定し、当該判定結果に基づいて、グラデーション領域に対しては入力画像信号を平滑化し、エッジ領域またはテクスチャ領域に対しては入力画像信号を平滑化しない。したがって、本発明の実施形態に係る表示装置では、入力画像信号の補正によって細かい凹凸が失われることはなく、例えば、壁や遠い山などの質感も損なわれないので、高画質化を図ることができる。   In addition, the display device according to the embodiment of the present invention determines a gradation area based on the input image signal, and smoothes the input image signal for the gradation area based on the determination result, thereby obtaining an edge area or a texture area. In contrast, the input image signal is not smoothed. Therefore, in the display device according to the embodiment of the present invention, fine irregularities are not lost by the correction of the input image signal, and for example, the texture of walls and distant mountains is not impaired, so that high image quality can be achieved. it can.

〔2〕表示フェーズ
本発明の実施形態に係る表示装置は、上記〔1〕の画像処理フェーズにおいて補正された画像信号(出力画像信号)に基づいて、画像を表示する。
[2] Display Phase The display device according to the embodiment of the present invention displays an image based on the image signal (output image signal) corrected in the image processing phase of [1].

本発明の実施形態に係る表示装置は、上述した処理によって、入力画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して入力画像信号を時間的に平滑化し、入力画像信号よりも階調数の多い出力画像信号に変換して画像を表示する。   The display device according to the embodiment of the present invention determines the gradation area based on the input image signal and temporally smoothes the input image signal by the above-described processing, and outputs an output image having a larger number of gradations than the input image signal. Convert to signal and display image.

したがって、本発明の実施形態に係る表示装置は、表示部の階調性能が入力画像信号よりも高い場合であっても、表示部の表示性能を引き出すことができ、また、入力画像信号の補正によって細かい凹凸が失われることはないので、高画質化を図ることができる。   Therefore, the display device according to the embodiment of the present invention can bring out the display performance of the display unit even when the gradation performance of the display unit is higher than that of the input image signal, and can correct the input image signal. As a result, fine irregularities are not lost, so that high image quality can be achieved.

また、本発明の実施形態に係る表示装置は、入力画像信号基づいてグラデーション領域を空間的に検出し、検出結果に基づいて入力画像信号に対して時間的な平滑化を選択的に行う。したがって、本発明の実施形態に係る表示装置は、フィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、高画質化を図ることができる。   The display device according to the embodiment of the present invention spatially detects a gradation region based on an input image signal, and selectively performs temporal smoothing on the input image signal based on the detection result. Therefore, the display device according to the embodiment of the present invention can achieve high image quality without increasing the circuit scale and processing time of the filter.

以下、本発明の実施形態に係る表示装置の構成について、具体的に説明する。また、以下では、本発明の実施形態に係る表示装置として、上記〔1〕画像処理フェーズを担う「画像処理部」と、上記〔2〕表示フェーズを担う「表示部」とを備える構成を示す。なお、本発明の実施形態は、例えば、以下に示す画像処理部を独立の装置(画像処理装置)として実現してもよい。   The configuration of the display device according to the embodiment of the present invention will be specifically described below. In addition, in the following, as the display device according to the embodiment of the present invention, a configuration including the [1] “image processing unit” responsible for the image processing phase and the [2] “display unit” responsible for the display phase is shown. . In the embodiment of the present invention, for example, the following image processing unit may be realized as an independent device (image processing device).

(第1の実施形態)
図2は、本発明の第1の実施形態に係る表示装置1000を示すブロック図である。なお、図2では、表示装置1000として、画像処理部100が、モノクロ画像の処理、あるいはカラー画像の複数チャンネルのうちの1チャンネル分の処理を行う構成を示している。
(First embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing the display device 1000 according to the first embodiment of the present invention. Note that FIG. 2 illustrates a configuration in which the image processing unit 100 performs a monochrome image process or a process for one channel among a plurality of channels of a color image as the display device 1000.

[表示装置1000の構成]
図2を参照すると、表示装置1000は、画像処理部100と、表示部190とを備える。
[Configuration of Display Device 1000]
Referring to FIG. 2, the display device 1000 includes an image processing unit 100 and a display unit 190.

また、表示装置1000は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)などで構成され表示装置1000全体を制御することが可能な制御部(図示せず)や、制御部が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたROM(Read Only Memory。図示せず)、制御部により実行されるプログラムなどを一次記憶するRAM(Random Access Memory。図示せず)、放送局などから送信される画像信号を受信する受信部(図示せず)、映像ファイルや画像ファイルなどを記憶可能な記憶部(図示せず)、ユーザが操作可能な操作部(図示せず)、外部装置(図示せず)と通信を行うための通信部(図示せず)などを備えてもよい。表示装置1000は、例えば、データの伝送路としてのバス(bus)により上記各構成要素間を接続する。   The display device 1000 includes, for example, a control unit (not shown) configured by an MPU (Micro Processing Unit) or the like that can control the entire display device 1000, a program used by the control unit, an operation parameter, and the like. ROM (Read Only Memory) (not shown) in which control data is recorded, RAM (Random Access Memory (not shown)) that primarily stores programs executed by the control unit, image signals transmitted from broadcast stations, etc. A receiving unit (not shown) for receiving video, a storage unit (not shown) capable of storing video files and image files, an operation unit (not shown) operable by the user, and an external device (not shown) You may provide the communication part (not shown) etc. for performing communication. The display device 1000 connects the above-described constituent elements by, for example, a bus as a data transmission path.

ここで、記憶部(図示せず)としては、例えば、ハードディスク(Hard Disk)などの磁気記録媒体や、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)、フラッシュメモリ(flash memory)、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、PRAM(Phase change Random Access Memory)などの不揮発性メモリ(nonvolatile memory)が挙げられる。また、操作部(図示せず)としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられる。   Here, as the storage unit (not shown), for example, a magnetic recording medium such as a hard disk, an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), a flash memory, a MRAM (Magnetoresistive Random Access) Non-volatile memory such as Memory, FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory) and PRAM (Phase change Random Access Memory). Further, examples of the operation unit (not shown) include operation input devices such as a keyboard and a mouse, buttons, direction keys, and combinations thereof.

また、表示装置1000と外部装置(図示せず)とは、例えば、USB(Universal Serial Bus)端子やIEEE1394規格の端子、DVI(Digital Visual Interface)端子、あるいはHDMI(High-Definition Multimedia Interface)端子などを介して物理的に接続されてもよいし、また、WUSB(Wireless Universal Serial Bus)やIEEE802.11などを利用して無線で接続されてもよい。さらに、表示装置1000と外部装置(図示せず)とは、例えば、ネットワークを介して接続されてもよい。ネットワークとしては、例えば、LANやWAN(Wide Area Network)など有線ネットワーク、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)を用いたWLAN(Wireless Local Area Network)などの無線ネットワーク、あるいは、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)などの通信プロトコルを用いたインターネットなどが挙げられる。したがって、通信部(図示せず)は、外部装置(図示せず)との接続形態に応じたインタフェースを有する。   The display device 1000 and an external device (not shown) include, for example, a USB (Universal Serial Bus) terminal, an IEEE 1394 standard terminal, a DVI (Digital Visual Interface) terminal, or an HDMI (High-Definition Multimedia Interface) terminal. It may be physically connected via a wireless LAN, or may be connected wirelessly using WUSB (Wireless Universal Serial Bus), IEEE 802.11, or the like. Furthermore, the display device 1000 and an external device (not shown) may be connected via a network, for example. Examples of the network include a wired network such as a LAN or a WAN (Wide Area Network), a wireless network such as a WLAN (Wireless Local Area Network) using MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), or TCP / IP (Transmission Control). Internet using a communication protocol such as Protocol / Internet Protocol. Therefore, the communication unit (not shown) has an interface corresponding to the connection form with the external device (not shown).

画像処理部100は、入力されたNビット(Nは正の整数)の入力画像信号Diを、N+k(kは正の整数)の出力画像信号Do(第1出力画像信号、または第2出力画像信号。以下同様とする。)に変換する。より具体的には、画像処理部100は、入力画像信号Diが示す画像を画素ごとにグラデーション領域の判定を行う制御部102と、制御部102から出力される制御信号Dcに基づいて画素ごとに階調数の拡張、または、入力画像信号Diの補正および階調数の拡張を行う階調数拡張部104とを備える。画像処理部100の詳細については後述する。   The image processing unit 100 converts an input image signal Di of N bits (N is a positive integer) into an output image signal Do (first output image signal or second output image) of N + k (k is a positive integer). Signal, the same shall apply hereinafter). More specifically, the image processing unit 100 determines the gradation area for each pixel of the image indicated by the input image signal Di, and for each pixel based on the control signal Dc output from the control unit 102. A gradation number expansion unit 104 that expands the number of gradations or corrects the input image signal Di and expands the number of gradations. Details of the image processing unit 100 will be described later.

表示部190は、N+kビットの階調性能を有し、画像処理部100から出力されるN+kビットの出力画像信号Doが示す画像を表示する。   The display unit 190 has N + k bit gradation performance and displays an image indicated by the N + k bit output image signal Do output from the image processing unit 100.

〔表示部190の構成例〕
表示部190は、例えば、画像表示部(図示せず)と、行駆動部(図示せず)と、列駆動部(図示せず)と、電源供給部(図示せず)と、表示制御部(図示せず)とを備える。
[Configuration Example of Display Unit 190]
The display unit 190 includes, for example, an image display unit (not shown), a row driving unit (not shown), a column driving unit (not shown), a power supply unit (not shown), and a display control unit. (Not shown).

画像表示部は、例えば、マトリクス状(行列状)に配置された複数の画素を備える。例えば、SD(Standard Definition)解像度の映像を表示する画像表示部は、少なくとも640×480=307200(データ線×走査線)の画素を有し、カラー表示のために当該画素が赤(Red)、緑(Green)、青(Blue)のサブピクセル(sub pixel)からなる場合には、640×480×3=921600(データ線×走査線×サブピクセルの数)のサブピクセルを有する。同様に、例えば、HD(High Definition)解像度の映像を表示する表示部は、1920×1080の画素を有し、カラー表示の場合には、1920×1080×3のサブピクセルを有する。   The image display unit includes, for example, a plurality of pixels arranged in a matrix (matrix). For example, an image display unit that displays an SD (Standard Definition) resolution image has at least 640 × 480 = 307200 pixels (data lines × scanning lines), and the pixels are red for color display. In the case of being composed of green and blue sub-pixels, it has sub-pixels of 640 × 480 × 3 = 921600 (data lines × scanning lines × number of sub-pixels). Similarly, for example, a display unit that displays an HD (High Definition) resolution image has 1920 × 1080 pixels, and has 1920 × 1080 × 3 sub-pixels for color display.

また、画像表示部は、例えば、画素ごとに印加する電圧量/電流量を制御するための画素回路を備えていてもよい。画素回路は、例えば、印加される走査信号および電圧信号により電流量を制御するためのスイッチ素子およびドライブ素子と、電圧信号を保持するためのキャパシタで構成される。上記スイッチ素子および上記ドライブ素子は、例えば、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)で構成される。   Further, the image display unit may include, for example, a pixel circuit for controlling the amount of voltage / current applied to each pixel. The pixel circuit includes, for example, a switch element and a drive element for controlling the amount of current by an applied scanning signal and a voltage signal, and a capacitor for holding a voltage signal. The switch element and the drive element are composed of, for example, a thin film transistor.

行駆動部および列駆動部は、例えば、画像表示部が有する複数の画素に電圧信号を印加して各画素を発光させる。ここで、行駆動部および列駆動部は、一方が画素のON/OFFを決定する電圧信号(走査信号)を印加し、他方が表示させる映像に応じた電圧信号(画像信号)を印加する役割を果たす。また、行駆動部および列駆動部の駆動方式としては、例えば、上記マトリクス状に配置された画素ごとに発光させる点順次駆動走査方式、上記マトリクス状に配置された画素を一列ごとに発光させる線順次駆動走査方式、そして、上記マトリクス状に配置された全ての画素を発光させる面順次駆動走査方式などが挙げられる。   For example, the row driving unit and the column driving unit apply voltage signals to a plurality of pixels included in the image display unit to cause each pixel to emit light. Here, one of the row driving unit and the column driving unit applies a voltage signal (scanning signal) that determines ON / OFF of the pixel, and the other applies a voltage signal (image signal) corresponding to an image to be displayed. Fulfill. In addition, as a driving method of the row driving unit and the column driving unit, for example, a dot sequential driving scanning method in which light is emitted for each pixel arranged in the matrix, and a line in which the pixels arranged in the matrix are emitted for each column. Examples include a sequential driving scanning method, and a surface sequential driving scanning method in which all the pixels arranged in the matrix form emit light.

電源供給部は、行駆動部および列駆動部に電源を供給し、行駆動部および列駆動部には電圧が印加される。また、電源供給部が、行駆動部および列駆動部に印加する電圧の大きさは、画像処理部100から出力される出力画像信号Doに応じて可変する。   The power supply unit supplies power to the row driving unit and the column driving unit, and a voltage is applied to the row driving unit and the column driving unit. The magnitude of the voltage applied by the power supply unit to the row driving unit and the column driving unit varies according to the output image signal Do output from the image processing unit 100.

表示制御部は、例えば、MPUなどで構成され、画像処理部100から出力される出力画像信号Doに応じて、行駆動部および列駆動部の一方に画素のON/OFFを決定する電圧を画素に印加するための制御信号を入力し、また、他方に画像信号を入力する。また、表示制御部は、画像処理部100から出力される出力画像信号Doに応じて、電源供給部による行駆動部および列駆動部への電源の供給を制御する。   The display control unit is configured by, for example, an MPU, and in accordance with an output image signal Do output from the image processing unit 100, a voltage for determining ON / OFF of the pixel is applied to one of the row driving unit and the column driving unit A control signal to be applied to is input, and an image signal is input to the other. The display control unit controls the supply of power to the row driving unit and the column driving unit by the power supply unit in accordance with the output image signal Do output from the image processing unit 100.

表示部190は、上記のような構成により、出力画像信号Doに応じた画像を表示する。ここで、表示部190としては、例えば、有機ELディスプレイや、FED、PDPなどの自発光型の表示デバイスや、LCDなどのバックライト型の表示デバイスが挙げられる。   The display unit 190 displays an image according to the output image signal Do with the above configuration. Here, examples of the display unit 190 include an organic EL display, a self-luminous display device such as an FED and a PDP, and a backlight display device such as an LCD.

本発明の第1の実施形態に係る表示装置1000は、図2に示すような構成により、入力画像信号に基づいて対応する画素ごとにグラデーション領域を判定し、当該判定結果に応じて入力画像信号Diの補正(階調数の拡張、または、入力画像信号Diの補正および階調数の拡張)を行う。そして、表示装置1000は、補正された画像信号、すなわち、出力画像信号Doに基づいて画像を表示する。次に、本発明の第1の実施形態に係る画像処理部100について、より詳細に説明する。なお、以下では、説明の簡単化のために、水平方向の処理を例に挙げて説明を行う。   The display apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention has a configuration as shown in FIG. 2 and determines a gradation area for each corresponding pixel based on the input image signal, and the input image signal according to the determination result. Di correction (expansion of gradation number or correction of input image signal Di and expansion of gradation number) is performed. The display device 1000 displays an image based on the corrected image signal, that is, the output image signal Do. Next, the image processing unit 100 according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail. In the following, for simplification of description, description will be made by taking an example of processing in the horizontal direction.

[第1の実施形態に係る画像処理部100]
図3は、本発明の第1の実施形態に係る画像処理部100を示すブロック図である。図3を参照すると、画像処理部100は、制御部102と、階調数拡張部104とを備える。また、制御部102は、周波数成分検出部106と、検出値平滑部108と、制御信号生成部110とを備える。
[Image Processing Unit 100 According to First Embodiment]
FIG. 3 is a block diagram showing the image processing unit 100 according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the image processing unit 100 includes a control unit 102 and a gradation number expanding unit 104. The control unit 102 includes a frequency component detection unit 106, a detection value smoothing unit 108, and a control signal generation unit 110.

周波数成分検出部106は、入力画像信号Diから所定の周波数成分を画素ごとに検出し、検出結果を周波数成分検出値Dfとして出力する。   The frequency component detection unit 106 detects a predetermined frequency component for each pixel from the input image signal Di, and outputs the detection result as a frequency component detection value Df.

図4は、本発明の第1の実施形態に係る周波数成分検出部106の構成の一例を示すブロック図である。図4を参照すると、周波数成分検出部106は、バンドパス・フィルタ112(Band-Pass Filter。以下、「BPF」とよぶ場合もある。)と絶対値変換部114とで構成される。   FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the frequency component detection unit 106 according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the frequency component detection unit 106 includes a band-pass filter 112 (Band-Pass Filter; hereinafter sometimes referred to as “BPF”) and an absolute value conversion unit 114.

バンドパス・フィルタ112は、特定の周波数帯域の画像信号のみを通過させ、その他の帯域の画像信号を減衰させることによって、BPF出力Dbpfを画素ごとに出力する。図5は、本発明の第1の実施形態に係るバンドパス・フィルタ112の周波数特性の一例を示す説明図である。図5を参照すると、バンドパス・フィルタ112は、周波数fをピークとする通過帯域を有する。ここで周波数fは、例えば、テクスチャ領域の周波数特性に応じて、周波数f付近の成分がテクスチャ領域に多く含まれるように定められる。また、周波数fは、例えば、表示部190の画面サイズと画素数、そして想定される視距離に応じて設定される。   The band pass filter 112 passes only the image signal of a specific frequency band and attenuates the image signal of the other band, thereby outputting the BPF output Dbpf for each pixel. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the frequency characteristics of the bandpass filter 112 according to the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the band pass filter 112 has a pass band having a peak at the frequency f. Here, the frequency f is determined so that many components near the frequency f are included in the texture region, for example, according to the frequency characteristics of the texture region. The frequency f is set according to, for example, the screen size and the number of pixels of the display unit 190 and the assumed viewing distance.

絶対値変換部114は、BPF出力Dbpfの絶対値を算出して周波数成分検出値Dfとして出力する。   The absolute value converter 114 calculates the absolute value of the BPF output Dbpf and outputs it as a frequency component detection value Df.

再度図3を参照して画像処理部100の構成要素について説明する。検出値平滑部108は、周波数成分検出部106から出力された各画素に対応する周波数成分検出値Dfに基づいて、周波数成分検出値Dfの平滑化を画素ごとに行い、平滑化された平均検出値Daveを出力する。   The components of the image processing unit 100 will be described with reference to FIG. 3 again. The detection value smoothing unit 108 smoothes the frequency component detection value Df for each pixel based on the frequency component detection value Df corresponding to each pixel output from the frequency component detection unit 106, and smoothed average detection. Outputs the value Dave.

検出値平滑部108は、平滑化を行う画素に対応する注目画素を含む所定の平滑領域を画素ごとに設定し、当該平滑領域内に含まれる画素に対応する周波数成分検出値Dfの平均値を算出することによって、平均検出値Daveを画素ごとに出力する。図6は、本発明の第1の実施形態に係る検出値平滑部108における平滑化処理の一例を説明するための説明図であり、平滑領域として水平方向に8画素分の大きさの領域が設定された例を示している。なお、検出値平滑部108が設定する平滑領域は、例えば、水平方向および/または垂直方向に任意の大きさの領域であってもよい。また、平滑領域は、例えば、画面上の位置に応じて大きさが変えられてもよい。   The detection value smoothing unit 108 sets a predetermined smoothing region including a target pixel corresponding to a pixel to be smoothed for each pixel, and calculates an average value of the frequency component detection values Df corresponding to the pixels included in the smoothing region. By calculating, the average detection value Dave is output for each pixel. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining an example of the smoothing process in the detection value smoothing unit 108 according to the first embodiment of the present invention, and an area having a size of 8 pixels in the horizontal direction as a smooth area. A set example is shown. Note that the smoothing region set by the detection value smoothing unit 108 may be a region of any size in the horizontal direction and / or the vertical direction, for example. In addition, the size of the smooth region may be changed according to the position on the screen, for example.

また、検出値平滑部108は、例えば、相加平均や、相乗平均、所定の重み付けをした重み付け平均により平均値を算出する。   The detection value smoothing unit 108 calculates an average value by, for example, an arithmetic average, a geometric average, or a weighted average with a predetermined weight.

再度図3を参照して画像処理部100の構成要素について説明する。制御信号生成部110は、検出値平滑部108から出力される平均検出値Daveに基づいて、グラデーション領域の判定を閾値処理によって画素ごとに行う。   The components of the image processing unit 100 will be described with reference to FIG. 3 again. Based on the average detection value Dave output from the detection value smoothing unit 108, the control signal generation unit 110 performs gradation region determination for each pixel by threshold processing.

〔平均検出値Daveに基づいて判定を行う意義〕
ここで、画像処理部100が、平均検出値Daveに基づいてグラデーション領域の判定を行う意義について説明する。
[Significance of performing determination based on average detection value Dave]
Here, the significance of the image processing unit 100 determining the gradation area based on the average detection value Dave will be described.

エッジ領域では周波数成分検出値Dfの値が大きくなり、一方、グラデーション領域やテクスチャ領域では、ともに周波数成分検出値Dfの値は小さくなる。したがって、周波数成分検出値Dfの値の大小だけに注目した場合、グラデーション領域とテクスチャ領域とを区別することができない。   The frequency component detection value Df increases in the edge region, while the frequency component detection value Df decreases in both the gradation region and the texture region. Therefore, when attention is paid only to the magnitude of the frequency component detection value Df, the gradation area and the texture area cannot be distinguished.

ここで、平滑領域における周波数成分検出値Dfの検出の頻度に着目すると、グラデーション領域では周波数成分検出値Dfの検出の頻度は低いが、テクスチャ領域では比較的検出の頻度が高くなる。また、平滑領域に含まれる周波数成分検出値Dfの値は、グラデーション領域およびテクスチャ領域ともに同程度の大きさである。つまり、平滑領域における平均的な周波数成分検出値Dfの値、すなわち平均検出値Daveに着目すると、グラデーション領域の平均検出値Daveよりもテクスチャ領域の平均検出値Daveの方が大きくなる。   Here, focusing on the frequency of detection of the frequency component detection value Df in the smooth area, the frequency of detection of the frequency component detection value Df is low in the gradation area, but the detection frequency is relatively high in the texture area. Further, the frequency component detection value Df included in the smooth region has the same size in both the gradation region and the texture region. That is, focusing on the average frequency component detection value Df in the smooth region, that is, the average detection value Dave, the average detection value Dave in the texture region is larger than the average detection value Dave in the gradation region.

したがって、平均検出値Daveと、グラデーション領域とテクスチャ領域とを区別するための適切な閾値THとに基づく閾値処理を行えば、平均検出値Daveが閾値THより小さい場合はグラデーション領域、また、平均検出値Daveが閾値THより大きい場合はテクスチャ領域またはエッジ領域として、区別することができる。ここで、閾値THの値は、例えば、明らかにグラデーションを示す領域を有する画像を示す画像信号と、明らかにテクスチャを示す領域を有する画像を示す画像信号とを用いて決定される。   Therefore, if threshold processing based on the average detection value Dave and an appropriate threshold TH for distinguishing the gradation area and the texture area is performed, if the average detection value Dave is smaller than the threshold TH, the gradation area or the average detection When the value Dave is larger than the threshold value TH, it can be distinguished as a texture region or an edge region. Here, the value of the threshold TH is determined using, for example, an image signal indicating an image having an area clearly showing gradation and an image signal showing an image having an area clearly showing texture.

図7は、本発明の第1の実施形態に係る制御信号生成部110における閾値処理を説明するための説明図である。制御信号生成部110は、図7に示すように、平均検出値Daveが閾値THより小さいときにはグラデーション領域を示す「1」を制御信号Dcとして出力し、平均検出値Daveが閾値TH以上のときにはテクスチャ領域またはエッジ領域、すなわちグラデーション領域以外を示す「0」を制御信号Dcとして出力する。   FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining threshold processing in the control signal generation unit 110 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, when the average detection value Dave is smaller than the threshold value TH, the control signal generator 110 outputs “1” indicating the gradation region as the control signal Dc, and when the average detection value Dave is equal to or larger than the threshold value TH, the texture is generated. “0” indicating an area or edge area, that is, other than the gradation area, is output as the control signal Dc.

ここで、制御信号生成部110がグラデーション領域を判定するために用いる閾値THの情報は、例えば、画像処理部100が備える記憶手段に記憶され、当該記憶手段から入力される。画像処理部100が備える記憶手段としては、例えば、EEPROMやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリが挙げられる。なお、閾値THの情報は、例えば、制御信号生成部110が記憶手段を備えて保持してもよく、また、表示装置1000の記憶部(図示せず)に記憶され、制御信号生成部110が当該記憶部(図示せず)から適宜読み出してもよいことは、言うまでもない。   Here, the information on the threshold TH used by the control signal generation unit 110 to determine the gradation area is stored in, for example, a storage unit included in the image processing unit 100 and is input from the storage unit. Examples of the storage means included in the image processing unit 100 include a nonvolatile memory such as an EEPROM or a flash memory. Note that the threshold TH information may be held by the control signal generation unit 110 with a storage unit, for example, or stored in a storage unit (not shown) of the display device 1000. Needless to say, the data may be appropriately read from the storage unit (not shown).

図8は、本発明の実施形態に係る制御部102が生成する制御信号Dcの一例を示す説明図である。ここで、図8(a)は入力画像信号Diを示し、図8(b)は、BPF出力Dbpfを示している。同様に、図8(c)〜図8(e)は、周波数成分検出値Df、平均検出値Dave、制御信号Dcをそれぞれ示している。以下、図8を参照して、グラデーション領域(図8の(1))、テクスチャ領域(図8(2))、およびエッジ領域(図8の(3))において、制御部102がどのような制御信号Dcを生成するのかについて説明する。   FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of the control signal Dc generated by the control unit 102 according to the embodiment of the present invention. Here, FIG. 8A shows the input image signal Di, and FIG. 8B shows the BPF output Dbpf. Similarly, FIGS. 8C to 8E show the frequency component detection value Df, the average detection value Dave, and the control signal Dc, respectively. Hereinafter, with reference to FIG. 8, what kind of control unit 102 does in the gradation area ((1) in FIG. 8), the texture area (FIG. 8 (2)), and the edge area ((3) in FIG. 8)? Whether to generate the control signal Dc will be described.

〔A〕グラデーション領域(図8の(1))
(A−1)図8(a)
入力画像信号Diとして、1階調ずつ階段状に変化するグラデーション領域を例に挙げる。
[A] gradation area ((1) in FIG. 8)
(A-1) FIG. 8 (a)
As an example of the input image signal Di, a gradation region that changes stepwise by one gradation is given as an example.

(A−2)図8(b)
バンドパスフィルタ112から出力されるBPF出力Dbpfの振幅は小さく、検出される頻度も低い。
(A-2) FIG. 8B
The amplitude of the BPF output Dbpf output from the bandpass filter 112 is small and the frequency of detection is low.

(A−3)図8(c)
BPF出力Dbpfは、絶対値変換部114において絶対値に変換され、周波数成分検出値Dfが出力される。周波数成分検出値Dfの値は小さく、検出される頻度も低い。
(A-3) FIG. 8 (c)
The BPF output Dbpf is converted into an absolute value by the absolute value converter 114, and the frequency component detection value Df is output. The frequency component detection value Df is small and the frequency of detection is low.

(A−4)図8(d)
検出値平滑部108において、対応する画素ごとに平滑領域における周波数成分検出値Dfの平均値が算出され、平均検出値Daveが出力される。また、平均検出値Daveの値は、閾値THよりも小さな値となる。
(A-4) FIG. 8 (d)
In the detection value smoothing unit 108, the average value of the frequency component detection values Df in the smooth region is calculated for each corresponding pixel, and the average detection value Dave is output. The average detection value Dave is a value smaller than the threshold value TH.

(A−5)図8(e)
制御信号生成部110において閾値処理が行われることによって、制御信号Dcが出力される。図8(d)に示す平均検出値Daveが閾値THより小さいため、制御信号Dcは、グラデーション領域を表す「1」を示す。
(A-5) FIG. 8 (e)
By performing threshold processing in the control signal generation unit 110, the control signal Dc is output. Since the average detection value Dave shown in FIG. 8D is smaller than the threshold value TH, the control signal Dc indicates “1” representing the gradation region.

〔B〕テクスチャ領域(図8(2))
(B−1)図8(a)
入力画像信号Diとして、1階調ずつ変化しながら凹凸を形成するテクスチャ領域を例に挙げる。
[B] Texture area ((2) in FIG. 8)
(B-1) FIG. 8 (a)
As an example of the input image signal Di, a texture region in which irregularities are formed while changing one gradation at a time.

(B−2)図8(b)
図8(1)のグラデーション領域と比較して、バンドパスフィルタ112から出力されるBPF出力Dbpfの振幅は同程度であるが、検出される頻度は高い。
(B-2) FIG. 8B
Compared to the gradation region in FIG. 8A, the BPF output Dbpf output from the bandpass filter 112 has the same amplitude, but is detected more frequently.

(B−3)図8(c)
BPF出力Dbpfは、絶対値変換部114において絶対値に変換され、周波数成分検出値Dfが出力される。図8(1)のグラデーション領域と比較して、周波数成分検出値Dfの値は同程度であるが、検出される頻度は高い。
(B-3) FIG. 8C
The BPF output Dbpf is converted into an absolute value by the absolute value converter 114, and the frequency component detection value Df is output. Compared with the gradation region in FIG. 8A, the frequency component detection value Df is similar, but the frequency of detection is high.

(B−4)図8(d)
検出値平滑部108において、対応する画素ごとに平滑領域における周波数成分検出値Dfの平均値が算出され、平均検出値Daveが出力される。また、平均検出値Daveの値は、閾値THよりも比較的大きな値となる。
(B-4) FIG. 8 (d)
In the detection value smoothing unit 108, the average value of the frequency component detection values Df in the smooth region is calculated for each corresponding pixel, and the average detection value Dave is output. In addition, the average detection value Dave is a relatively larger value than the threshold value TH.

(B−5)図8(e)
制御信号生成部110において閾値処理が行われることによって、制御信号Dcが出力される。図8(d)に示す平均検出値Daveが閾値THより大きいため、制御信号Dcは、グラデーション領域以外の領域を表す「0」を示す。
(B-5) FIG. 8 (e)
By performing threshold processing in the control signal generation unit 110, the control signal Dc is output. Since the average detection value Dave shown in FIG. 8D is larger than the threshold value TH, the control signal Dc indicates “0” representing an area other than the gradation area.

〔C〕エッジ領域(図8(3))
(C−1)図8(a)
入力画像信号Diとして、急峻に変化するエッジ領域を例に挙げる。
[C] Edge region ((3) in FIG. 8)
(C-1) FIG. 8 (a)
As an example of the input image signal Di, an edge region that changes sharply is given.

(C−2)図8(b)
バンドパスフィルタ112から出力されるBPF出力Dbpfは、振幅の大きさに幅がある。
(C-2) FIG. 8B
The BPF output Dbpf output from the bandpass filter 112 has a range in amplitude.

(C−3)図8(c)
BPF出力Dbpfは、絶対値変換部114において絶対値に変換され、周波数成分検出値Dfが出力される。図8(1)のグラデーション領域、図8(2)のテクスチャ領域と比較して、周波数成分検出値Dfの値は非常に大きくなる。
(C-3) FIG. 8 (c)
The BPF output Dbpf is converted into an absolute value by the absolute value converter 114, and the frequency component detection value Df is output. Compared with the gradation region in FIG. 8A and the texture region in FIG. 8B, the frequency component detection value Df is very large.

(C−4)図8(d)
検出値平滑部108において、対応する画素ごとに平滑領域における周波数成分検出値Dfの平均値が算出され、平均検出値Daveが出力される。また、平均検出値Daveの値は、エッジの近傍において閾値THよりも十分に大きな値となる。
(C-4) FIG. 8 (d)
In the detection value smoothing unit 108, the average value of the frequency component detection values Df in the smooth region is calculated for each corresponding pixel, and the average detection value Dave is output. The average detection value Dave is sufficiently larger than the threshold value TH in the vicinity of the edge.

(C−5)図8(e)
制御信号生成部110において閾値処理が行われることによって、制御信号Dcが出力される。エッジ近傍の領域では図8(d)に示す平均検出値Daveが閾値THより大きいため、制御信号Dcはグラデーション領域以外の領域を表す「0」を示す。また、エッジ近傍から遠い領域では、図8(d)に示す平均検出値Daveが閾値THより小さくなるため制御信号Dcはグラデーション領域を表す「1」を示す。
(C-5) FIG. 8 (e)
By performing threshold processing in the control signal generation unit 110, the control signal Dc is output. Since the average detection value Dave shown in FIG. 8D is larger than the threshold value TH in the area near the edge, the control signal Dc indicates “0” representing an area other than the gradation area. In the region far from the vicinity of the edge, the average detection value Dave shown in FIG. 8D is smaller than the threshold value TH, so the control signal Dc indicates “1” representing the gradation region.

制御部102は、上記のような周波数成分検出部106、検出値平滑部108、および制御信号生成部110を備えることによって、入力画像信号に基づいてグラデーション領域を画素ごとに判定する。   The control unit 102 includes the frequency component detection unit 106, the detection value smoothing unit 108, and the control signal generation unit 110 as described above, thereby determining the gradation area for each pixel based on the input image signal.

次に、階調数拡張部104について説明する。図9は、本発明の第1の実施形態に係る階調数拡張部104の構成の一例を示すブロック図である。階調数拡張部104は、フレームメモリ130と、時間的平滑演算部116と、選択部118とを備える。   Next, the gradation number expansion unit 104 will be described. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of the gradation number expanding unit 104 according to the first embodiment of the present invention. The gradation number expansion unit 104 includes a frame memory 130, a temporal smoothing calculation unit 116, and a selection unit 118.

フレームメモリ130は、出力画像信号Do(第1出力画像信号、または第2出力画像信号)を記憶し、1フレーム遅延したタイミングで記憶した出力画像信号Doを遅延画像信号Dmとして出力する。なお、フレームメモリ130からの遅延画像信号Dmの出力制御は、例えば、制御部(図示せず)などの他の構成要素により行われてもよい。   The frame memory 130 stores the output image signal Do (first output image signal or second output image signal), and outputs the output image signal Do stored at a timing delayed by one frame as the delayed image signal Dm. The output control of the delayed image signal Dm from the frame memory 130 may be performed by other components such as a control unit (not shown), for example.

時間的平滑演算部116には、入力画像信号Diと遅延画像信号Dmとが入力され、時間的平滑演算部116は、入力画像信号Diの時間的な変化量に応じて入力画像信号Diの時間的な平滑化を選択的に行う。より具体的には、時間的平滑演算部116は、入力画像信号Diが示す画像のうち、時間的な変化量が大きい部分(例えば、動きがある部分)に対しては、時間的な平滑化を行わず、また、時間的な変化量が小さい部分(例えば、静止部分)に対しては、時間的な平滑化を行う。   The temporal smoothing calculation unit 116 receives the input image signal Di and the delayed image signal Dm, and the temporal smoothing calculation unit 116 determines the time of the input image signal Di according to the temporal change amount of the input image signal Di. Smoothing is selectively performed. More specifically, the temporal smoothing calculation unit 116 temporally smoothes a portion having a large temporal change amount (for example, a portion having motion) in the image indicated by the input image signal Di. Further, temporal smoothing is performed on a portion (for example, a stationary portion) where the temporal variation is small.

図10は、本発明の第1の実施形態に係る時間的平滑演算部116の構成の一例を示すブロック図である。時間的平滑演算部116は、シフト部132と、減算部134と、非線形変換部136と、加算部138と、加重平均演算部140とを備える。   FIG. 10 is a block diagram showing an example of the configuration of the temporal smoothing calculation unit 116 according to the first embodiment of the present invention. The temporal smoothing calculation unit 116 includes a shift unit 132, a subtraction unit 134, a non-linear conversion unit 136, an addition unit 138, and a weighted average calculation unit 140.

シフト部132は、入力画像信号Diをkビット左へシフトさせて、入力画像信号Diの下位にkビットの固定値を付加したN+kビットの入力画像信号Di’を出力する。   The shift unit 132 shifts the input image signal Di to the left by k bits, and outputs an N + k-bit input image signal Di ′ in which a fixed value of k bits is added to the lower order of the input image signal Di.

なお、本発明の実施形態に係る階調数拡張部104は、シフト部132を時間的平滑演算部116ではなく、時間的平滑演算部116と選択部118との前段に備える構成であってもよい。上記の構成をとる場合には、後述する選択部118は、シフト部132から出力される入力画像信号Di’を、第1出力画像信号として選択的に出力することとなる。   Note that the gradation number expanding unit 104 according to the embodiment of the present invention may be configured to include the shift unit 132 in front of the temporal smoothing calculation unit 116 and the selection unit 118 instead of the temporal smoothing calculation unit 116. Good. In the case of adopting the above configuration, the selection unit 118 described later selectively outputs an input image signal Di ′ output from the shift unit 132 as a first output image signal.

減算部134は、下記の数式1に示すように、遅延画像信号Dmから入力画像信号Di’を減算し、画素ごとの差分値DIFを算出する。そして、減算部134は、画素ごとの差分値DIFを非線形変換部136へ出力する。   The subtracting unit 134 subtracts the input image signal Di ′ from the delayed image signal Dm to calculate a difference value DIF for each pixel, as shown in Equation 1 below. Then, the subtraction unit 134 outputs the difference value DIF for each pixel to the nonlinear conversion unit 136.

DIF=Dm−Di’
・・・(数式1)
DIF = Dm−Di ′
... (Formula 1)

非線形変換部136は、画素ごとの差分値DIFと、入力画像信号Diの時間的な変化量を判定するための所定の閾値とを比較し、画素ごとの差分値DIFを比較結果に応じた差分値DIF’に変換する。   The nonlinear conversion unit 136 compares the difference value DIF for each pixel with a predetermined threshold value for determining the temporal change amount of the input image signal Di, and calculates the difference value DIF for each pixel according to the comparison result. Convert to value DIF '.

図11は、本発明の第1の実施形態に係る非線形変換部136の処理の第1の例を示す説明図である。図11では、横軸に非線形変換部136の入力である差分値DIFを示しており、縦軸に非線形変換部136の出力である差分値DIF’を示している。   FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a first example of processing of the nonlinear conversion unit 136 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 11, the horizontal axis indicates the difference value DIF that is the input of the nonlinear conversion unit 136, and the vertical axis indicates the difference value DIF ′ that is the output of the nonlinear conversion unit 136.

図11に示すように、非線形変換部136は、差分値DIFを、閾値Limによって制限された差分値DIF’に変換する。より具体的には、非線形変換部136は、|DIF|≦Limでは、DIF’=DIFを出力し、|DIF|>LimではDIF’=0を出力する。   As illustrated in FIG. 11, the nonlinear conversion unit 136 converts the difference value DIF into a difference value DIF ′ limited by the threshold Lim. More specifically, the nonlinear conversion unit 136 outputs DIF ′ = DIF when | DIF | ≦ Lim, and outputs DIF ′ = 0 when | DIF |> Lim.

ここで、|DIF|≦Limの場合には、非線形変換部136は、入力画像信号Diの時間的な変化量が小さい、すなわち静止部分であるとみなす。また、|DIF|>Limの場合には、入力画像信号Diの時間的な変化量が大きい、すなわち動き部分であるとみなす。|DIF|>Limである場合としては、例えば、画像内のオブジェクトや画像全体が移動する場合や、シーンチェンジがあるような場合が挙げられる。   Here, when | DIF | ≦ Lim, the nonlinear conversion unit 136 regards that the amount of temporal change of the input image signal Di is small, that is, a stationary portion. When | DIF |> Lim, it is considered that the amount of temporal change of the input image signal Di is large, that is, a moving part. Examples of the case where | DIF |> Lim include a case where an object in the image or the entire image moves, or a case where there is a scene change.

非線形変換部136は、例えば、図11に示す処理を行うことによって、画素ごとの差分値DIFを、入力画像信号Diの時間的な変化量に応じて非線形に変換することができる。   The non-linear conversion unit 136 can convert the difference value DIF for each pixel non-linearly according to the temporal change amount of the input image signal Di, for example, by performing the processing shown in FIG.

図12は、本発明の第1の実施形態に係る非線形変換部136の処理の第2の例を示す説明図である。図12では、図11と同様に、横軸に非線形変換部136の入力である差分値DIFを示しており、縦軸に非線形変換部136の出力である差分値DIF’を示している。   FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a second example of the process of the nonlinear conversion unit 136 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 12, as in FIG. 11, the horizontal axis indicates the difference value DIF that is the input of the nonlinear conversion unit 136, and the vertical axis indicates the difference value DIF ′ that is the output of the nonlinear conversion unit 136.

図12に示すように、非線形変換部136は、Lim<|DIF|≦2Limの範囲で、差分値DIF’を閾値Limから0の間を連続的に変化させる。したがって、非線形変換部136は、図12に示す処理を行うことによって、例えば、変換特性の不連続性に起因するような映像のちらつきを防止しつつ、画素ごとの差分値DIFを、入力画像信号Diの時間的な変化量に応じて非線形に変換することができる。   As shown in FIG. 12, the nonlinear conversion unit 136 continuously changes the difference value DIF ′ between the threshold value Lim and 0 in the range of Lim <| DIF | ≦ 2Lim. Therefore, the nonlinear conversion unit 136 performs the processing shown in FIG. 12 to prevent the video flickering caused by, for example, the discontinuity of the conversion characteristics, and the difference value DIF for each pixel as the input image signal. Non-linear conversion can be performed according to the amount of change in Di over time.

非線形変換部136は、例えば、図11、図12に示す処理を行うことによって、画素ごとの差分値DIFを、入力画像信号Diの時間的な変化量に応じて非線形に変換する。   The nonlinear conversion unit 136 converts the difference value DIF for each pixel into a nonlinear manner according to the temporal change amount of the input image signal Di, for example, by performing the processing shown in FIGS.

加算部138は、下記の数式2に示すように、入力画像信号Di’と、非線形変換部136から出力される画素ごとの差分値DIF’とを加算して、加算された画像信号Dm’を加重平均演算部140へ出力する。ここで、加算部138は、遅延画像信号Dmが入力画像信号Di’に対して±Limの範囲内の場合は、画像信号Dm’として遅延画像信号Dmを出力し、また、遅延画像信号Dmが入力画像信号Di’に対して±Limの範囲外の場合は、画像信号Dm’として入力画像信号Di’を出力することとなる。   The addition unit 138 adds the input image signal Di ′ and the difference value DIF ′ for each pixel output from the nonlinear conversion unit 136 as shown in Equation 2 below, and adds the added image signal Dm ′. The result is output to the weighted average calculation unit 140. Here, when the delayed image signal Dm is within the range of ± Lim with respect to the input image signal Di ′, the adder 138 outputs the delayed image signal Dm as the image signal Dm ′, and the delayed image signal Dm When the input image signal Di ′ is outside the range of ± Lim, the input image signal Di ′ is output as the image signal Dm ′.

Dm’=Di’+DIF’
・・・(数式2)
Dm ′ = Di ′ + DIF ′
... (Formula 2)

加重平均演算部140は、例えば下記の数式3に示すように、入力画像信号Di’と、加算部138から出力される画像信号Dm’とに基づいて画素ごとに、α:1−αの比率で加重平均演算を行う(ここで、αは、0≦α≦1。)。そして、加重平均演算部140は、加重平均演算の結果を時間的平滑画像信号Dsとして出力する。加重平均演算部140が出力する時間的平滑画像信号Dsは、上述した第2出力画像信号に該当する。   For example, as shown in the following Equation 3, the weighted average calculation unit 140 uses a ratio of α: 1−α for each pixel based on the input image signal Di ′ and the image signal Dm ′ output from the addition unit 138. To perform a weighted average calculation (where α is 0 ≦ α ≦ 1). Then, the weighted average calculation unit 140 outputs the result of the weighted average calculation as a temporally smoothed image signal Ds. The temporally smoothed image signal Ds output from the weighted average calculating unit 140 corresponds to the above-described second output image signal.

Ds=(1−α)XDi’+αXDm’
・・・(数式3)
Ds = (1-α) XDi ′ + αXDm ′
... (Formula 3)

ここで、αが大きいほど画像信号Dm’の寄与が大きくなるため、加重平均演算部140が出力する時間的平滑画像信号Dsに対する時間的平滑化の強度は大きくなる。また、逆にαが小さいほど、加重平均演算部140が出力する時間的平滑画像信号Dsに対する時間的平滑化の強度は小さくなる。例えば、α=0の場合には、Ds=Di’となり入力画像信号Di’がそのまま出力されるため、時間的な平滑化は行われない。   Here, since the contribution of the image signal Dm ′ increases as α increases, the temporal smoothing strength for the temporally smoothed image signal Ds output from the weighted average calculation unit 140 increases. Conversely, the smaller α is, the smaller the temporal smoothing intensity for the temporally smoothed image signal Ds output from the weighted average calculation unit 140 is. For example, when α = 0, Ds = Di ′ and the input image signal Di ′ is output as it is, so that temporal smoothing is not performed.

加重平均演算部140は、例えば、予め規定されたαの値に応じて処理を行う。なお、加重平均演算部140は、例えば、操作部(図示せず)から伝達されるユーザ操作に応じた操作信号に応じて、αの値を適宜設定して処理を行ってもよい。   For example, the weighted average calculation unit 140 performs processing according to a value of α defined in advance. Note that the weighted average calculation unit 140 may perform processing by appropriately setting the value of α in accordance with, for example, an operation signal corresponding to a user operation transmitted from an operation unit (not shown).

時間的平滑演算部116は、例えば図10に示す構成によって、入力画像信号Diの時間的な変化量に応じて入力画像信号Diの時間的な平滑化を選択的に行う。ここで、時間的平滑演算部116は、遅延画像信号Dmと入力画像信号Di’の差分値が所定の閾値(±Lim)を超える部分では、Dm’=Di’に変換するので、入力画像信号Di’と画像信号Dm’の加重平均演算結果である時間的平滑画像信号Dsは入力画像信号Di’のままとなる。したがって、時間的平滑演算部116は、入力画像信号Diが示す画像のうち、時間的な変化量が大きい部分(例えば、動きがある部分)に対しては、時間的な平滑化を行わず、また、時間的な変化量が小さい部分(例えば、静止部分)に対しては、時間的な平滑化を行うことができる。   The temporal smoothing calculation unit 116 selectively performs temporal smoothing of the input image signal Di according to the temporal change amount of the input image signal Di, for example, with the configuration shown in FIG. Here, the temporal smoothing calculation unit 116 converts the input image signal to Dm ′ = Di ′ when the difference value between the delayed image signal Dm and the input image signal Di ′ exceeds a predetermined threshold (± Lim). The temporally smoothed image signal Ds, which is the weighted average calculation result of Di ′ and the image signal Dm ′, remains as the input image signal Di ′. Therefore, the temporal smoothing calculation unit 116 does not perform temporal smoothing on a portion having a large amount of temporal change (for example, a portion having motion) in the image indicated by the input image signal Di. Further, temporal smoothing can be performed on a portion with a small amount of temporal change (for example, a stationary portion).

再度図9を参照して、階調数拡張部104の構成の一例について説明する。選択部118は、制御信号生成部110から出力される制御信号Dcに基づいて、以下の(i)または(ii)に示すように、N+kビットの出力画像信号Doを対応する画素ごとに選択的に出力する。   With reference to FIG. 9 again, an example of the configuration of the gradation number expanding unit 104 will be described. Based on the control signal Dc output from the control signal generation unit 110, the selection unit 118 selectively selects the N + k-bit output image signal Do for each corresponding pixel as shown in (i) or (ii) below. Output to.

(i)制御信号Dcがグラデーション領域以外の領域を示す「0」である場合
制御信号Dcがグラデーション領域以外の領域を示す「0」である場合には、選択部118は、入力画像信号Diをkビット左へシフトさせ、入力画像信号Diの下位にkビットの固定値を付加したN+kビットの第1出力画像信号を、出力画像信号Doとして出力する。なお、上述したように、階調数拡張部104が選択部118の前段にシフト部132を備える構成である場合には、選択部118は、シフト部132から出力される入力画像信号Di’を、出力画像信号Do(第1出力画像信号)として出力する。
(I) When the control signal Dc is “0” indicating an area other than the gradation area When the control signal Dc is “0” indicating an area other than the gradation area, the selection unit 118 receives the input image signal Di. The first output image signal of N + k bits obtained by shifting to the left by k bits and adding a fixed value of k bits to the lower order of the input image signal Di is output as the output image signal Do. As described above, when the gradation number expanding unit 104 includes the shift unit 132 before the selection unit 118, the selection unit 118 receives the input image signal Di ′ output from the shift unit 132. , And output as an output image signal Do (first output image signal).

(ii)制御信号Dcがグラデーション領域を示す「1」である場合
制御信号Dcがグラデーション領域を示す「1」である場合には、選択部118は、時間的平滑演算部116から出力されたN+kビットの第2出力画像信号(時間的平滑画像信号Ds)を出力画像信号Doとして出力する。
(Ii) When the control signal Dc is “1” indicating the gradation area When the control signal Dc is “1” indicating the gradation area, the selection unit 118 outputs N + k output from the temporal smoothing calculation unit 116. A bit second output image signal (temporal smoothed image signal Ds) is output as an output image signal Do.

階調数拡張部104は、例えば図9に示す構成によって、制御部102から出力される制御信号Dcに応じて第1出力画像信号または第2出力画像信号を選択的に出力画像信号Doとして出力する。   For example, with the configuration illustrated in FIG. 9, the gradation number expanding unit 104 selectively outputs the first output image signal or the second output image signal as the output image signal Do in accordance with the control signal Dc output from the control unit 102. To do.

以上のように、本発明の第1の実施形態に係る表示装置1000は、Nビットの入力画像信号DiをN+kビットの出力画像信号Doに補正する画像処理部100と、N+kビットの階調性能を有する表示部190とを備える。画像処理部100は、制御部102と階調数拡張部104とを備える。制御部102は、入力画像信号Diに基づいてグラデーション領域を空間的に検出することにより、グラデーション領域を画素ごとに判定して制御信号Dcを出力する。また、階調数拡張部104は、制御信号Dcに基づいて、入力画像信号Diの下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号Diが時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を選択的に出力画像信号Doとして出力する。したがって、表示装置1000は、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を時間的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換して表示することができる。   As described above, the display apparatus 1000 according to the first embodiment of the present invention includes the image processing unit 100 that corrects the N-bit input image signal Di to the N + k-bit output image signal Do, and the N + k-bit gradation performance. And a display unit 190 having. The image processing unit 100 includes a control unit 102 and a gradation number expanding unit 104. The control unit 102 spatially detects the gradation area based on the input image signal Di, thereby determining the gradation area for each pixel and outputting the control signal Dc. Further, the gradation number expansion unit 104 adds the k-bit fixed value to the lower order of the input image signal Di based on the control signal Dc, and converts the first output image signal Di or the input image signal Di into N + k bits. The time-smoothed N + k-bit second output image signal is selectively output as the output image signal Do. Therefore, the display apparatus 1000 determines a gradation region based on the input image signal, selectively smoothes the image signal temporally, and converts the image signal into an image signal having a larger number of gradations than the input image signal. Can be displayed.

また、表示装置1000は、グラデーション領域を判定して選択的にグラデーション領域をより滑らかに補正するため、グラデーション領域の階調性能を向上させることができる。また、表示装置1000は、エッジ領域やテクスチャ領域では入力画像を補正しないため、出力画像信号Doが示す画像は鮮鋭感を損なわない。   In addition, since the display apparatus 1000 determines the gradation area and selectively corrects the gradation area more smoothly, the gradation performance of the gradation area can be improved. In addition, since the display device 1000 does not correct the input image in the edge region or the texture region, the image indicated by the output image signal Do does not lose sharpness.

また、一般的に、階調性能が不足する場合には、視覚的には、グラデーション領域では等高線状に偽輪郭が生じるなどの画質劣化がユーザにより視認され、エッジ領域やテクスチャ領域では画質劣化が目立ちにくい。表示装置1000は、選択的にグラデーション領域の階調性能を向上させるので、視覚的には画像全体に階調性能が向上したのと同様な効果を得ることができる。   In general, when the gradation performance is insufficient, the image quality degradation such as a false contour is generated visually in the gradation area, and the image quality degradation is observed in the edge area and texture area. Inconspicuous. Since the display device 1000 selectively improves the gradation performance of the gradation area, it is possible to visually obtain the same effect as the gradation performance is improved on the entire image.

また、表示装置1000は、所定の周波数帯域の信号(BPF出力Dbpf)を検出し、所定の平滑領域で検出値を平滑した結果に基づいて閾値処理を行う。したがって、表示装置1000は、テクスチャ領域とグラデーション領域を的確に判別することができるので、誤ってテクスチャ領域を平滑化することによる鮮鋭度の低下という画質劣化を防止することができる。   The display apparatus 1000 detects a signal (BPF output Dbpf) in a predetermined frequency band, and performs threshold processing based on the result of smoothing the detection value in a predetermined smooth region. Accordingly, the display device 1000 can accurately discriminate between the texture area and the gradation area, and can prevent image quality deterioration such as a reduction in sharpness due to erroneous smoothing of the texture area.

さらに、表示装置1000の画像処理部100は、空間的に検出したグラデーション領域を、時間的平滑フィルタを用いて平滑化する。したがって、表示装置1000は、空間的に平滑化する場合のようにフィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、グラデーション領域を選択的に平滑化することができる。   Further, the image processing unit 100 of the display apparatus 1000 smoothes the spatially detected gradation area using a temporal smoothing filter. Therefore, the display apparatus 1000 can selectively smooth the gradation area without increasing the filter circuit scale and processing time as in the case of spatial smoothing.

[表示装置1000の変形例]
〔第1の変形例〕
上記では、第1の実施形態に係る表示装置1000として、図4に示すように周波数成分検出部106が一つのバンドパス・フィルタ112を備えることにより周波数成分検出値Dfを出力する構成を示したが、本発明の第1の実施形態に係る周波数成分検出部は、複数のバンドパス・フィルタを備える構成であってもよい。
[Modification of Display Device 1000]
[First Modification]
In the above, as the display apparatus 1000 according to the first embodiment, the configuration in which the frequency component detection unit 106 includes the single bandpass filter 112 and outputs the frequency component detection value Df as illustrated in FIG. However, the frequency component detection unit according to the first embodiment of the present invention may be configured to include a plurality of bandpass filters.

図13は、本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る周波数成分検出部を示すブロック図である。なお、図13では、バンドパス・フィルタを2つ備える構成を例を示しているが、本発明の第1の実施形態に係る周波数成分検出部の変形例が、2つのバンドパス・フィルタを備える構成に限られないことは、言うまでもない。   FIG. 13 is a block diagram illustrating a frequency component detection unit according to a first modification of the first embodiment of the present invention. FIG. 13 shows an example of a configuration including two bandpass filters, but a modification of the frequency component detection unit according to the first embodiment of the present invention includes two bandpass filters. Needless to say, the configuration is not limited.

図13を参照すると、第1の変形例に係る周波数成分検出部は、第1のバンドパス・フィルタ112a、第1の係数乗算部120a、および第1の絶対値変換部114aと、第2のバンドパス・フィルタ112b、第2の係数乗算部120b、および第2の絶対値変換部114bと、最大値選択部122とを備える。   Referring to FIG. 13, the frequency component detection unit according to the first modification includes a first bandpass filter 112a, a first coefficient multiplication unit 120a, a first absolute value conversion unit 114a, A band-pass filter 112b, a second coefficient multiplier 120b, a second absolute value converter 114b, and a maximum value selector 122 are provided.

第1のバンドパス・フィルタ112aには入力画像信号Diが入力され、第1のバンドパス・フィルタ112aは、周波数f1をピークとする周波数特性に基づいてBPF出力Dbpf1を出力する。   The input image signal Di is input to the first bandpass filter 112a, and the first bandpass filter 112a outputs the BPF output Dbpf1 based on the frequency characteristic having the peak at the frequency f1.

第1の係数乗算部112aは、BPF出力Dbpf1に所定の係数K1を乗算し、重み付けがなされたBPF出力Dk1を出力する。ここで、第1の係数乗算部112aが乗算に用いる係数K1の情報は、例えば、画像処理部100が備える記憶手段に記憶され、当該記憶手段から入力される。なお、係数K1の情報は、例えば、第1の係数乗算部112aが記憶手段を備えて保持することができ、また、表示装置の記憶部(図示せず)に記憶されて第1の係数乗算部112aが当該記憶部(図示せず)から適宜読み出してもよい。   The first coefficient multiplier 112a multiplies the BPF output Dbpf1 by a predetermined coefficient K1, and outputs a weighted BPF output Dk1. Here, the information on the coefficient K1 used for multiplication by the first coefficient multiplication unit 112a is stored in, for example, a storage unit included in the image processing unit 100, and is input from the storage unit. Note that the information on the coefficient K1 can be held, for example, by the first coefficient multiplication unit 112a including a storage unit, and is also stored in a storage unit (not shown) of the display device and is stored in the first coefficient multiplication unit. The unit 112a may appropriately read from the storage unit (not shown).

第1の絶対値変換部114aは、重み付けがなされたBPF出力Dk1の絶対値を算出して第1周波数成分検出値Df1を出力する。   The first absolute value converter 114a calculates the absolute value of the weighted BPF output Dk1 and outputs the first frequency component detection value Df1.

また、第2のバンドパス・フィルタ112bには入力画像信号Diが入力され、第2のバンドパス・フィルタ112bは、周波数f2をピークとする周波数特性に基づいてBPF出力Dbpf2を出力する。第2の係数乗算部120bは、BPF出力Dbpf2に所定の係数K2を乗算し、重み付けがなされたBPF出力Dk2を出力する。また、第2の絶対値変換部114bは、重み付けがなされたBPF出力Dk2の絶対値を算出して第2周波数成分検出値Df2を出力する。ここで、第2の係数乗算部112bが乗算に用いる係数K2の情報は、第1の係数乗算部112aが乗算に用いる係数K1と同様に、例えば、画像処理部100が備える記憶手段に記憶されて当該記憶手段から入力される。   Further, the input image signal Di is input to the second bandpass filter 112b, and the second bandpass filter 112b outputs the BPF output Dbpf2 based on the frequency characteristic having the peak at the frequency f2. The second coefficient multiplier 120b multiplies the BPF output Dbpf2 by a predetermined coefficient K2, and outputs a weighted BPF output Dk2. The second absolute value converter 114b calculates the absolute value of the weighted BPF output Dk2, and outputs the second frequency component detection value Df2. Here, the information on the coefficient K2 used for multiplication by the second coefficient multiplier 112b is stored in, for example, a storage unit included in the image processing unit 100, similarly to the coefficient K1 used by the first coefficient multiplier 112a for multiplication. From the storage means.

最大値選択部122は、対応する画素ごとに周波数成分検出値Df1、Df2のうち大きい方の値を選択して、周波数成分検出値Dfとして出力する。   The maximum value selection unit 122 selects the larger one of the frequency component detection values Df1 and Df2 for each corresponding pixel and outputs the selected value as the frequency component detection value Df.

ここで、第1の変形例に係る周波数成分検出部が図13の構成をとる意義について説明する。図14は、本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る周波数成分検出部を説明するための説明図である。図14では、例えば、係数K1=1、係数K2=0.5に設定した場合を示している。   Here, the significance of the frequency component detection unit according to the first modification taking the configuration of FIG. 13 will be described. FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a frequency component detection unit according to a first modification of the first embodiment of the present invention. For example, FIG. 14 shows a case where the coefficient K1 = 1 and the coefficient K2 = 0.5 are set.

図14に示すFBはテクスチャ領域に多く含まれる主な周波数成分の帯域であり、テクスチャ領域の主な周波数成分が周波数f1となるように、第1のバンドパス・フィルタ112aが設定される。ここで、第1のバンドパス・フィルタ112aは周波数f1をピークとする特性を持つが、第1のバンドパス・フィルタ112aだけでは周波数帯域FBの範囲をすべてカバーすることができない。例えば、テクスチャ領域が周波数f2付近の成分を多く含む場合には、BPF出力Dbpf1がほとんど0(ゼロ)に近い値をとり、周波数成分検出値Dfもほとんど0(ゼロ)となるので、テクスチャ領域がグラデーション領域として誤検出される恐れがある。   FB shown in FIG. 14 is a band of main frequency components included in a large amount in the texture region, and the first bandpass filter 112a is set so that the main frequency component in the texture region becomes the frequency f1. Here, the first band-pass filter 112a has a characteristic that peaks at the frequency f1, but the first band-pass filter 112a alone cannot cover the entire range of the frequency band FB. For example, when the texture region includes many components near the frequency f2, the BPF output Dbpf1 takes a value almost close to 0 (zero), and the frequency component detection value Df is almost 0 (zero). There is a risk of erroneous detection as a gradation area.

図14に示すDk1は、BPF出力Dbpf1に係数K1=1を乗じた特性を示し、Dk2はBPF出力Dbpf2に係数K2=0.5を乗じた特性を示している。Dk1とDk2を絶対値に変換した第1周波数成分検出値Df1および第2周波数成分検出値Df2の最大値を選択することによって、周波数f1付近では第1周波数成分検出値Df1が選択され、周波数f2付近では第2周波数成分検出値Df2が選択される。   14 indicates a characteristic obtained by multiplying the BPF output Dbpf1 by a coefficient K1 = 1, and Dk2 indicates a characteristic obtained by multiplying the BPF output Dbpf2 by a coefficient K2 = 0.5. By selecting the maximum value of the first frequency component detection value Df1 and the second frequency component detection value Df2 obtained by converting Dk1 and Dk2 into absolute values, the first frequency component detection value Df1 is selected near the frequency f1, and the frequency f2 In the vicinity, the second frequency component detection value Df2 is selected.

したがって、図14に示すように周波数特性の異なる複数のバンドパス・フィルタを用いることによって、帯域FB全体をカバーすることができる。   Therefore, the entire band FB can be covered by using a plurality of bandpass filters having different frequency characteristics as shown in FIG.

本発明の第1の実施形態の第1の変形例に係る表示装置は、周波数成分検出部の構成が、図4に示す周波数成分検出部106と異なるが、入力画像信号Diに基づいて周波数成分検出値Dfを出力することができる。また、第1の変形例に係る表示装置のその他の構成は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様である。したがって、第1の変形例に係る表示装置は、上述した第1の実施形態に係る表示装置1000と同様の効果を奏することができる。   The display device according to the first modification of the first embodiment of the present invention is different in frequency component detection unit from the frequency component detection unit 106 shown in FIG. 4, but the frequency component is based on the input image signal Di. The detection value Df can be output. Further, the other configuration of the display device according to the first modification is the same as that of the display device 1000 according to the first embodiment. Therefore, the display device according to the first modification can achieve the same effects as the display device 1000 according to the first embodiment described above.

〔第2の変形例〕
図15は、本発明の第1の実施形態の第2の変形例に係る周波数成分検出部を示すブロック図である。
[Second Modification]
FIG. 15 is a block diagram illustrating a frequency component detection unit according to a second modification of the first embodiment of the present invention.

図15を参照すると、第2の変形例に係る周波数成分検出部は、基本的に図13に示す第1の変形例に係る周波数成分検出部と同様の構成を有するが、図13の最大値選択部122が加算部124に置き換わっている。   Referring to FIG. 15, the frequency component detection unit according to the second modification basically has the same configuration as the frequency component detection unit according to the first modification shown in FIG. The selection unit 122 is replaced with an addition unit 124.

加算部124は、対応する画素ごとに第1周波数成分検出値Df1および第2周波数成分検出値Df2を加算して周波数成分検出値Df(=Df1+Df2)を出力する。このとき、周波数f1付近では周波数成分検出値Dfに対する第1周波数成分検出値Df1の割合が高く、また、周波数f2付近では周波数成分検出値Dfに対する第2周波数成分検出値Df2の割合が高くなる。したがって、上記の場合であっても図14に示す帯域FB全体にわたって良好に周波数成分検出値Dfを出力することができる。   The adder 124 adds the first frequency component detection value Df1 and the second frequency component detection value Df2 for each corresponding pixel, and outputs a frequency component detection value Df (= Df1 + Df2). At this time, the ratio of the first frequency component detection value Df1 to the frequency component detection value Df is high near the frequency f1, and the ratio of the second frequency component detection value Df2 to the frequency component detection value Df is high near the frequency f2. Therefore, even in the above case, the frequency component detection value Df can be output satisfactorily over the entire band FB shown in FIG.

本発明の第1の実施形態の第2の変形例に係る表示装置は、周波数成分検出部の構成が、図4に示す周波数成分検出部106と異なるが、図13に示す第1の変形例に係る周波数成分検出部と同様に、入力画像信号Diに基づいて周波数成分検出値Dfを出力することができる。また、第2の変形例に係る表示装置のその他の構成は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様である。したがって、第2の変形例に係る表示装置は、上述した第1の実施形態に係る表示装置1000と同様の効果を奏することができる。   The display device according to the second modification of the first embodiment of the present invention differs from the frequency component detection unit 106 shown in FIG. 4 in the configuration of the frequency component detection unit, but the first modification shown in FIG. Similarly to the frequency component detection unit according to the above, the frequency component detection value Df can be output based on the input image signal Di. In addition, the other configuration of the display device according to the second modification is the same as that of the display device 1000 according to the first embodiment. Therefore, the display device according to the second modification can achieve the same effect as the display device 1000 according to the first embodiment described above.

〔第3の変形例〕
本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係る表示装置として、画像処理部が第1出力画像信号と第2出力画像信号との混合比率を規定する制御信号Dcを生成し、制御信号Dcが示す混合比率に応じた出力画像信号Doを出力する構成について説明する。なお、第3の変形例に係る表示装置の画像処理部は、図3と同様の構成を有する。
[Third Modification]
As a display device according to a third modification of the first embodiment of the present invention, the image processing unit generates a control signal Dc that defines a mixing ratio of the first output image signal and the second output image signal, and performs control. A configuration for outputting the output image signal Do corresponding to the mixing ratio indicated by the signal Dc will be described. Note that the image processing unit of the display device according to the third modification has the same configuration as that of FIG.

図16は、本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係る制御信号生成部における閾値処理を説明するための説明図である。第3の変形例に係る制御信号生成部は、閾値TH1、TH2および検出値平滑部から出力される平均検出値Daveを用いた閾値処理により制御信号Dcを出力する。   FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining threshold processing in the control signal generation unit according to the third modification of the first embodiment of the present invention. The control signal generation unit according to the third modification outputs the control signal Dc by threshold processing using the thresholds TH1 and TH2 and the average detection value Dave output from the detection value smoothing unit.

具体的には、第3の変形例に係る制御信号生成部は、平均検出値Daveが閾値TH1より小さいとき、グラデーション領域を表す制御信号「1」を生成し、平均検出値Daveが閾値TH2より大きいとき、グラデーション領域以外の領域を示す制御信号「0」を生成する。また、第3の変形例に係る制御信号生成部は、平均検出値Daveが閾値TH1と閾値TH2との間である場合には、例えば、Dc=1とDc=0とを結ぶ直線(すなわち、閾値TH1、TH2の設定により一意に定まる。)に基づいて、中間的な値の制御信号Dcを生成する。上記のように生成される制御信号Dcは、第2出力画像信号(平滑化画像信号Ds)の混合比率を示す。   Specifically, when the average detection value Dave is smaller than the threshold value TH1, the control signal generation unit according to the third modification example generates a control signal “1” representing a gradation region, and the average detection value Dave is less than the threshold value TH2. When it is larger, a control signal “0” indicating an area other than the gradation area is generated. Further, when the average detection value Dave is between the threshold value TH1 and the threshold value TH2, the control signal generation unit according to the third modification example, for example, a straight line connecting Dc = 1 and Dc = 0 (that is, Based on the threshold values TH1 and TH2, the control signal Dc having an intermediate value is generated. The control signal Dc generated as described above indicates the mixing ratio of the second output image signal (smoothed image signal Ds).

ここで、第3の変形例に係る制御信号生成部がグラデーション領域を判定するために用いる閾値TH1、TH2の情報は、例えば、画像処理部が備える記憶手段に記憶され、当該記憶手段から入力される。なお、閾値TH1、TH2の情報は、例えば、制御信号生成部が記憶手段を備えて当該記憶手段に保持されてもよいし、また、表示装置の記憶部(図示せず)に記憶されて制御信号生成部が当該記憶部(図示せず)から適宜読み出してもよい。   Here, the information on the thresholds TH1 and TH2 used by the control signal generation unit according to the third modification to determine the gradation area is stored in, for example, a storage unit included in the image processing unit, and is input from the storage unit. The Note that the information on the thresholds TH1 and TH2 may be stored in the storage unit provided by the control signal generation unit, for example, or stored in the storage unit (not shown) of the display device. The signal generation unit may appropriately read from the storage unit (not shown).

図17は、本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係る階調数拡張部を示すブロック図である。第3の変形例に係る階調数拡張部は、フレームメモリ130と、時間的平滑演算部116と、混合部126とを備える。   FIG. 17 is a block diagram showing the gradation number expanding unit according to the third modification of the first embodiment of the present invention. The gradation number expansion unit according to the third modification includes a frame memory 130, a temporal smoothing calculation unit 116, and a mixing unit 126.

フレームメモリ130および時間的平滑演算部116は、それぞれ図9に示すフレームメモリ130および時間的平滑演算部116と同様の機能、構成を有する。   The frame memory 130 and the temporal smoothing calculation unit 116 have the same functions and configurations as the frame memory 130 and the temporal smoothing calculation unit 116 shown in FIG.

混合部126は、制御信号Dcが示す混合比率に応じて、対応する画素ごとに時間的平滑画像信号Ds(第2出力画像信号)と、入力画像信号Diの下位にkビットの固定値を付加したN+kビットの第1出力画像信号とを、Dc:(1−Dc)の割合で混合し、出力画像信号Doとして出力する。   The mixing unit 126 adds a temporally smoothed image signal Ds (second output image signal) and a fixed value of k bits to the lower order of the input image signal Di for each corresponding pixel according to the mixing ratio indicated by the control signal Dc. The N + k-bit first output image signal is mixed at a ratio of Dc: (1−Dc) and output as an output image signal Do.

ここで、第3の変形例に係る階調数拡張部が、時間的平滑画像信号Ds(第2出力画像信号)と、第1出力画像信号とを混合して出力する意義について説明する。入力画像信号Diに微小なノイズが混じることによって同様の画像の同じ表示位置に対応する平均検出値Daveが時間的に変化し、閾値THを上回ったり下回ったりする場合がある。このとき、単純な閾値処理では、制御信号Dcがグラデーション領域を示す「1」とグラデーション領域以外の領域を示す「0」とを交互に行き来するため、第1出力画像信号と時間的平滑画像信号Ds(第2出力画像信号)とが交互に選択されて、ちらつきとなってユーザに視認される恐れがある。   Here, the significance that the gradation number expanding unit according to the third modification mixes and outputs the temporally smoothed image signal Ds (second output image signal) and the first output image signal will be described. When a minute noise is mixed in the input image signal Di, the average detection value Dave corresponding to the same display position of a similar image changes with time, and may exceed or fall below the threshold value TH. At this time, in the simple threshold processing, since the control signal Dc alternates between “1” indicating the gradation area and “0” indicating the area other than the gradation area, the first output image signal and the temporally smoothed image signal Ds (second output image signal) is alternately selected and may flicker and be visually recognized by the user.

一方、混合処理では、混合比率を示す制御信号Dcが「1」と「0」の中間の値をとりうるため、第1出力画像信号と時間的平滑画像信号Ds(第2出力画像信号)との比率が極端に変化することはない。したがって、第3の変形例に係る表示装置は、第1の実施形態に係る表示装置1000よりも、ちらつきの発生を抑制することができる。   On the other hand, in the mixing process, since the control signal Dc indicating the mixing ratio can take an intermediate value between “1” and “0”, the first output image signal and the temporally smoothed image signal Ds (second output image signal) The ratio does not change drastically. Therefore, the display device according to the third modification can suppress flickering more than the display device 1000 according to the first embodiment.

本発明の第1の実施形態の第3の変形例に係る表示装置は、制御信号生成部における制御信号Dcの生成手段、および階調数拡張部の構成が、上述した第1の実施形態に係る表示装置1000と異なるが、表示装置1000と同様に、制御信号Dcに基づいて出力画像信号Doを出力して表示することができる。したがって、第3の変形例に係る表示装置は、上述した第1の実施形態に係る表示装置1000と同様の効果を奏することができる。   In the display device according to the third modification of the first embodiment of the present invention, the configuration of the control signal Dc generating unit and the gradation number extending unit in the control signal generating unit is the same as that of the first embodiment described above. Although different from the display device 1000, the output image signal Do can be output and displayed based on the control signal Dc, as with the display device 1000. Therefore, the display device according to the third modification can achieve the same effects as the display device 1000 according to the first embodiment described above.

〔第4の変形例〕
本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係る表示装置として、画像処理部が水平方向、垂直方向それぞれに対して処理を行う構成について説明する。
[Fourth Modification]
As a display device according to a fourth modification of the first embodiment of the present invention, a configuration in which an image processing unit performs processing in each of the horizontal direction and the vertical direction will be described.

図18は、本発明の第1の実施形態の第4の変形例に係る表示装置1500を示すブロック図である。図18を参照すると、表示装置1500は、画像処理部150と、表示部190を備える。ここで、表示部190は、図1に示す表示部190と同様の構成をとり、N+kビットの階調性能を有する。   FIG. 18 is a block diagram showing a display device 1500 according to a fourth modification of the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 18, the display device 1500 includes an image processing unit 150 and a display unit 190. Here, the display unit 190 has the same configuration as the display unit 190 illustrated in FIG. 1 and has N + k-bit gradation performance.

画像処理部150は、水平制御部102hと、垂直制御部102vと、階調数拡張部142とを備える。   The image processing unit 150 includes a horizontal control unit 102h, a vertical control unit 102v, and a gradation number expanding unit 142.

水平制御部102hは、入力された入力画像信号Diに基づいて、水平方向のグラデーション領域であるか否かを示す水平制御信号Dhcを画素ごとに出力する。ここで、水平制御部102hは、例えば、図3に示す制御部102と同様の構成をとることによって、水平制御信号Dhcを出力する。   The horizontal control unit 102h outputs, for each pixel, a horizontal control signal Dhc indicating whether or not it is a gradation region in the horizontal direction, based on the input image signal Di input. Here, the horizontal control unit 102h outputs the horizontal control signal Dhc, for example, by taking the same configuration as the control unit 102 shown in FIG.

垂直制御部102vは、入力された入力画像信号Diに基づいて、垂直方向のグラデーション領域であるか否かを示す垂直制御信号Dvcを画素ごとに出力する。ここで、垂直制御部102vは、例えば、図3に示す制御部102と同様の構成をとることによって、垂直制御信号Dvcを出力する。   The vertical control unit 102v outputs, for each pixel, a vertical control signal Dvc indicating whether the gradation region is in the vertical direction based on the input image signal Di input. Here, the vertical control unit 102v outputs the vertical control signal Dvc by taking the same configuration as the control unit 102 shown in FIG. 3, for example.

階調数拡張部142は、水平制御信号Dhcおよび垂直制御信号Dvcに基づいて、第1出力画像信号、または、時間的に平滑化された第2出力画像信号を出力画像信号Doとして画素ごとに選択的に出力する。より具体的には、階調数拡張部142は、水平制御信号Dhcおよび垂直制御信号Dvcの双方がグラデーション領域を示す場合に、第2出力画像信号を出力画像信号Doとして出力する。ここで、階調数拡張部142は、図9に示す階調数拡張部104と基本的に同様の構成をとり、階調数拡張部142の選択部が水平制御信号Dhcおよび垂直制御信号Dvcに基づいて出力画像信号Doを出力する点が、図9に示す階調数拡張部104と異なる。   The gradation number expanding unit 142 uses the first output image signal or the temporally smoothed second output image signal as the output image signal Do based on the horizontal control signal Dhc and the vertical control signal Dvc for each pixel. Selectively output. More specifically, the gradation number expanding unit 142 outputs the second output image signal as the output image signal Do when both the horizontal control signal Dhc and the vertical control signal Dvc indicate a gradation region. Here, the gradation number expansion unit 142 has basically the same configuration as the gradation number expansion unit 104 shown in FIG. 9, and the selection unit of the gradation number expansion unit 142 has the horizontal control signal Dhc and the vertical control signal Dvc. Is different from the gradation number expanding unit 104 shown in FIG.

画像処理部150は、図18に示す構成を有することによって、水平方向、垂直方向の両方についてテクスチャ領域やエッジ領域の鮮鋭度を損なうことを防止することができる。   By having the configuration shown in FIG. 18, the image processing unit 150 can prevent the sharpness of the texture area and the edge area from being impaired in both the horizontal direction and the vertical direction.

(第1の実施形態に係る画像処理装置)
上記では、第1の実施形態に係る表示装置について説明したが、上述した第1の実施形態に係る表示装置(変形例も含む)が備える画像処理部は、表示部とは別体の独立の装置、すなわち、画像処理装置であってもよい。
(Image processing apparatus according to the first embodiment)
In the above, the display device according to the first embodiment has been described. However, the image processing unit included in the display device according to the first embodiment described above (including modifications) is independent of the display unit. It may be an apparatus, that is, an image processing apparatus.

(第1の実施形態に係るプログラム)
[表示装置に係るプログラム]
本発明の第1の実施形態に係る表示装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。
(Program according to the first embodiment)
[Programs related to display devices]
The program for causing the display device according to the first embodiment of the present invention to function as a computer determines a gradation region based on an input image signal, selectively smoothes the image signal, and receives the input image signal Can be converted into an image signal having a larger number of gradations.

[画像処理装置に係るプログラム]
本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。
[Program for image processing apparatus]
A program for causing the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention to function as a computer determines a gradation region based on an input image signal, selectively smoothes the image signal, and inputs an image It can be converted into an image signal having a larger number of gradations than the signal.

(第1の実施形態に係る画像処理方法)
次に、本発明の第1の実施形態に係る画像処理方法について説明する。以下では、第1の実施形態に係る画像処理方法を表示装置1000が行うとして説明するが、本発明の第1の実施形態に係る画像処理装置に適用することができることは、言うまでもない。
(Image processing method according to the first embodiment)
Next, an image processing method according to the first embodiment of the present invention will be described. In the following description, the image processing method according to the first embodiment is described as being performed by the display device 1000, but it is needless to say that the image processing method can be applied to the image processing device according to the first embodiment of the present invention.

表示装置1000は、Nビットの入力画像信号Diから所定の周波数成分を画素ごとに検出する(S100)。ステップS100の検出は、例えば、1または複数のバンドパス・フィルタを用いて行われる。   The display apparatus 1000 detects a predetermined frequency component for each pixel from the N-bit input image signal Di (S100). The detection in step S100 is performed using, for example, one or a plurality of bandpass filters.

表示装置1000は、ステップS100において検出された検出値(周波数成分検出値Df)を空間的に平滑化し(S102)、平滑化された検出値(平均検出値Dave)に基づいて制御信号Dcを生成する(S104)。   Display apparatus 1000 spatially smoothes the detection value (frequency component detection value Df) detected in step S100 (S102), and generates control signal Dc based on the smoothed detection value (average detection value Dave). (S104).

表示装置1000は、入力画像信号DiとステップS104において生成された制御信号Dcとに基づいて、入力画像信号Diの下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号Diが時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を選択的に出力する(S106)。また、ステップS106では、表示装置1000は、入力画像信号Diの時間的な変化量に応じて入力画像信号Diの時間的な平滑化を選択的に行う。   Based on the input image signal Di and the control signal Dc generated in step S104, the display apparatus 1000 adds the k-bit fixed value to the lower order of the input image signal Di and converts the first output image signal to N + k bits. Alternatively, an N + k-bit second output image signal obtained by smoothing the input image signal Di in terms of time is selectively output (S106). In step S106, the display apparatus 1000 selectively performs temporal smoothing of the input image signal Di according to the temporal change amount of the input image signal Di.

表示装置1000は、上記ステップS100〜S106の処理を行うことによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を時間的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。   The display apparatus 1000 determines the gradation area based on the input image signal and selectively smoothes the image signal temporally by performing the processing of steps S100 to S106, and the display device 1000 performs the smoothing over the input image signal. It can be converted into an image signal having a large number of gradations.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る表示装置として、カラー画像の複数チャンネルを処理する構成について説明する。なお、以下では、カラー画像の複数チャンネルとして、赤(以下「R」という。)、緑(以下、「G」という。)、青(以下、「B」という。)の画像信号が入力される例を示す。
(Second Embodiment)
Next, as a display device according to the second embodiment, a configuration for processing a plurality of channels of a color image will be described. In the following, red (hereinafter referred to as “R”), green (hereinafter referred to as “G”), and blue (hereinafter referred to as “B”) image signals are input as a plurality of channels of a color image. An example is shown.

図19は、本発明の第2の実施形態に係る表示装置2000を示すブロック図である。図19を参照すると、表示装置2000は、画像処理部200と表示部190とを備え、画像処理部200は、制御部202と、階調数拡張部204とを備える。   FIG. 19 is a block diagram showing a display device 2000 according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 19, the display device 2000 includes an image processing unit 200 and a display unit 190, and the image processing unit 200 includes a control unit 202 and a gradation number expanding unit 204.

画像処理部200にはNビットのR/G/Bの入力画像信号Ri、Gi、Biがそれぞれ入力され、画像処理部200は、入力画像信号Ri、Gi、BiをN+kビットの出力画像信号Ro、Go、Boに変換して出力する。また、表示部190は、図1に示す第1の実施形態に係る表示部190と同様にN+kビットの階調性能を有し、N+kビットの出力画像信号Ro、Go、Boに基づいて画像を表示する。以下、画像処理部200の構成について、具体的に説明する。   N-bit R / G / B input image signals Ri, Gi, Bi are respectively input to the image processing unit 200, and the image processing unit 200 converts the input image signals Ri, Gi, Bi into an N + k-bit output image signal Ro. , Go, and Bo and output. The display unit 190 has N + k-bit gradation performance like the display unit 190 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and displays an image based on the N + k-bit output image signals Ro, Go, and Bo. indicate. Hereinafter, the configuration of the image processing unit 200 will be specifically described.

[画像処理部200の構成例]
図20は、本発明の第2の実施形態に係る画像処理部200を示すブロック図である。図20を参照すると、制御部202は、第1の周波数成分検出部106aと、第2の周波数成分検出部106bと、第3の周波数成分検出部106cと、最大値選択部206と、検出値平滑部108と、制御信号生成部110とを備える。また、階調数拡張部204は、第1の階調数拡張部204aと、第2の階調数拡張部204bと、第3の階調数拡張部204cとを備える。
[Configuration Example of Image Processing Unit 200]
FIG. 20 is a block diagram showing an image processing unit 200 according to the second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 20, the control unit 202 includes a first frequency component detection unit 106a, a second frequency component detection unit 106b, a third frequency component detection unit 106c, a maximum value selection unit 206, and a detection value. A smoothing unit 108 and a control signal generation unit 110 are provided. In addition, the gradation number expansion unit 204 includes a first gradation number expansion unit 204a, a second gradation number expansion unit 204b, and a third gradation number expansion unit 204c.

〔制御部202〕
第1の周波数成分検出部106aには入力画像信号Riが、第2の周波数成分検出部106bには入力画像信号Giが、そして第3の周波数成分検出部106cには入力画像信号Biがそれぞれ入力される。ここで、第1の周波数成分検出部106a〜第3の周波数成分検出部106cそれぞれは、図4に示す第1の実施形態に係る周波数成分検出部106と同様の構成をとることができる。したがって、第1の周波数成分検出部106aは、入力画像信号Riから所定の周波数成分を検出して周波数成分検出値Rfを出力し、同様に、第2の周波数成分検出部106bは周波数成分検出値Gf、第3の周波数成分検出部106cは周波数成分検出値Bfを出力する。
[Control unit 202]
The input image signal Ri is input to the first frequency component detector 106a, the input image signal Gi is input to the second frequency component detector 106b, and the input image signal Bi is input to the third frequency component detector 106c. Is done. Here, each of the first frequency component detection unit 106a to the third frequency component detection unit 106c can have the same configuration as the frequency component detection unit 106 according to the first embodiment shown in FIG. Therefore, the first frequency component detection unit 106a detects a predetermined frequency component from the input image signal Ri and outputs a frequency component detection value Rf. Similarly, the second frequency component detection unit 106b has a frequency component detection value. Gf, the third frequency component detection unit 106c outputs a frequency component detection value Bf.

最大値選択部206は、周波数成分検出値Rf、GfおよびBfの中から対応する画素ごとに最大値を選択して、最大検出値Dmaxを出力する。   The maximum value selection unit 206 selects the maximum value for each corresponding pixel from the frequency component detection values Rf, Gf, and Bf, and outputs the maximum detection value Dmax.

検出値平滑部108は、図3に示す第1の実施形態に係る検出値平滑部108と同様に、平滑領域における最大検出値Dmaxの平均値を算出して、平均検出値Daveを出力する。   Similar to the detection value smoothing unit 108 according to the first embodiment shown in FIG. 3, the detection value smoothing unit 108 calculates the average value of the maximum detection values Dmax in the smooth region and outputs the average detection value Dave.

制御信号生成部110は、図3に示す第1の実施形態に係る検出値平滑部108と同様に、平均検出値Daveと閾値THを用いた閾値処理によってグラデーション領域を判定し、判定結果を制御信号Dcとして出力する。   Similar to the detection value smoothing unit 108 according to the first embodiment illustrated in FIG. 3, the control signal generation unit 110 determines the gradation region by threshold processing using the average detection value Dave and the threshold TH, and controls the determination result. Output as signal Dc.

〔階調数拡張部204〕
第1の階調数拡張部204a、第2の階調数拡張部204b、および第3の階調数拡張部204cそれぞれは、図3に示す第1の実施形態に係る階調数拡張部204と同様の構成を有する。したがって、第1の階調数拡張部204aは、制御信号Dcに基づいて、Nビットの入力画像信号Riの下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号Riが時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を選択的に出力画像信号Roとして出力する。また同様に、第2の階調数拡張部204b、第3の階調数拡張部204cは、それぞれ出力画像信号Go、Boを出力する。
[Gradation number expansion unit 204]
Each of the first gradation number expanding unit 204a, the second gradation number expanding unit 204b, and the third gradation number expanding unit 204c is a gradation number expanding unit 204 according to the first embodiment shown in FIG. It has the same configuration as. Therefore, the first gradation number expansion unit 204a adds a k-bit fixed value to the lower order of the N-bit input image signal Ri and converts it to N + k bits based on the control signal Dc, Alternatively, an N + k-bit second output image signal obtained by temporally smoothing the input image signal Ri is selectively output as the output image signal Ro. Similarly, the second gradation number expanding section 204b and the third gradation number expanding section 204c output output image signals Go and Bo, respectively.

画像処理部200は、例えば図20の構成によって、出力画像信号Ro、Go、Boを出力する。   The image processing unit 200 outputs output image signals Ro, Go, and Bo, for example, with the configuration of FIG.

次に、画像処理部200が、R/G/Bの周波数成分検出結果の最大値を用いることの意義について説明する。図21は、本発明の第2の実施形態に係る画像処理部200における各信号の一例を示す説明図である。ここで、図20では、テクスチャ領域における各信号の一例を示している。カラー画像におけるテクスチャ領域では、3色のR/G/B画像信号が同様な頻度で変化するとは限らず、むしろR/G/Bで変化の頻度に差があるのが一般的であるからである。   Next, the significance of using the maximum value of the R / G / B frequency component detection result by the image processing unit 200 will be described. FIG. 21 is an explanatory diagram illustrating an example of each signal in the image processing unit 200 according to the second embodiment of the present invention. Here, FIG. 20 shows an example of each signal in the texture region. In a texture area in a color image, the R / G / B image signals of the three colors do not always change at the same frequency, but rather, the frequency of change is generally different between R / G / B. is there.

図21(a)〜図21(c)は、入力画像信号Ri、Gi、Biをそれぞれ示している。また、図21(d)〜図21(f)は、周波数成分検出値Rf、Gf、Bfをそれぞれ示している。ここで、図21(a)の入力画像信号Riは、比較的凹凸が多いため、図21(d)の周波数成分検出値Rfは比較的高い頻度で検出されている。また、図21(b)、図21(c)の入力画像信号Gi、Biは変化が少ないため、図21(e)の周波数成分検出値Gfおよび図21(f)の周波数成分検出値Bfの検出の頻度は低い。   FIGS. 21A to 21C show the input image signals Ri, Gi, and Bi, respectively. FIGS. 21D to 21F show the frequency component detection values Rf, Gf, and Bf, respectively. Here, since the input image signal Ri in FIG. 21A is relatively uneven, the frequency component detection value Rf in FIG. 21D is detected with a relatively high frequency. Further, since the input image signals Gi and Bi in FIGS. 21B and 21C have little change, the frequency component detection value Gf in FIG. 21E and the frequency component detection value Bf in FIG. The frequency of detection is low.

図21(g)は、最大検出値Dmaxを示している。ここで、画像処理部200は、各画素ごとに周波数成分検出値Rf、Gf、Bfの最大値を選択するので、周波数成分検出値Rf、Gf、Bf単独の場合よりも、最大検出値Dmaxの検出の頻度が高くなる。   FIG. 21G shows the maximum detection value Dmax. Here, since the image processing unit 200 selects the maximum value of the frequency component detection values Rf, Gf, and Bf for each pixel, the maximum detection value Dmax is higher than that of the frequency component detection values Rf, Gf, and Bf alone. The frequency of detection increases.

図21(h)は平均検出値Daveを示し、図21(i)は制御信号Dcを示している。ここで、最大検出値Dmaxの検出の頻度が高いため、平均検出値Daveは閾値THよりも大きな値をとり、制御信号Dcはグラデーション領域以外の領域を示す「0」となる。   FIG. 21 (h) shows the average detection value Dave, and FIG. 21 (i) shows the control signal Dc. Here, since the detection frequency of the maximum detection value Dmax is high, the average detection value Dave takes a value larger than the threshold value TH, and the control signal Dc is “0” indicating an area other than the gradation area.

ここで、仮に周波数成分検出値Rf、Gf、Bfに対して、最大値を選択することなく、各色ごとに領域の判別を行うとすると、入力画像信号の変化の少ないGとBについてはグラデーション領域として検出され、画像が平滑化される恐れがある。図21に示す入力画像信号Gi、Biのように変化が少ない画像信号であっても、テクスチャ領域ではそもそも画像信号の変化の幅が小さいため、鮮鋭感への寄与は無視できない。つまり、テクスチャ領域では、変化の少ない入力画像信号が平滑化されることによって、鮮鋭感が損なわれてしまう。画像処理部200は、R/G/Bの周波数成分検出結果の最大値を用いることにより、上記の問題の発生を防止することができる。   Here, if the region is determined for each color without selecting the maximum value for the frequency component detection values Rf, Gf, and Bf, the gradation region for G and B with little change in the input image signal And the image may be smoothed. Even in the case of an image signal with little change such as the input image signals Gi and Bi shown in FIG. 21, since the width of the change in the image signal is small in the texture region, the contribution to the sharpness cannot be ignored. That is, in the texture region, the sharpness is lost by smoothing the input image signal with little change. The image processing unit 200 can prevent the occurrence of the above problem by using the maximum value of the R / G / B frequency component detection result.

画像処理部200は、周波数成分検出値Rf、Gf、Bfの最大値Dmaxに対して検出値の平滑化と閾値処理を行うことによって、グラデーション領域をテクスチャ領域と間違えることなく検出することができる。そのため、テクスチャ領域を平滑化することによる鮮鋭度の低下という画質劣化を抑制することができる。   The image processing unit 200 can detect the gradation area without making a mistake with the texture area by performing smoothing of the detection value and threshold processing on the maximum value Dmax of the frequency component detection values Rf, Gf, and Bf. Therefore, it is possible to suppress image quality deterioration such as a reduction in sharpness caused by smoothing the texture region.

以上のように、本発明の第2の実施形態に係る表示装置2000は、カラー画像を示す複数チャンネルの入力画像信号Ri、Gi、Bi(それぞれNビットの入力画像信号)を、それぞれN+kビットの出力画像信号Ro、Go、Boに補正する画像処理部200と、N+kビットの階調性能を有する表示部190とを備える。画像処理部200は、制御部202と階調数拡張部204とを備える。制御部202は、入力画像信号Ri、Gi、Biに基づいてグラデーション領域を空間的に検出することにより、グラデーション領域を画素ごとに判定して制御信号Dcを出力する。また、階調数拡張部204は、制御信号Dcに基づいて入力画像信号の下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号が時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を、選択的に出力画像信号Ro、Go、Boとして出力する。したがって、表示装置2000は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を時間的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換して表示することができる。   As described above, the display device 2000 according to the second embodiment of the present invention receives a plurality of channels of input image signals Ri, Gi, and Bi (each N-bit input image signal) indicating a color image by N + k bits. An image processing unit 200 that corrects output image signals Ro, Go, and Bo and a display unit 190 having N + k-bit gradation performance are provided. The image processing unit 200 includes a control unit 202 and a gradation number expansion unit 204. The control unit 202 spatially detects the gradation area based on the input image signals Ri, Gi, Bi, thereby determining the gradation area for each pixel and outputting the control signal Dc. Further, the gradation number expanding unit 204 adds the k-bit fixed value to the lower order of the input image signal based on the control signal Dc, and converts the first output image signal or the input image signal into N + k bits in terms of time. The smoothed N + k-bit second output image signal is selectively output as output image signals Ro, Go, Bo. Accordingly, in the same way as the display device 1000 according to the first embodiment, the display device 2000 determines a gradation region based on the input image signal, selectively smoothes the image signal in terms of time, and inputs the image signal. It can be converted into an image signal having more gradations than the image signal and displayed.

また、表示装置2000は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、グラデーション領域を判定して選択的にグラデーション領域をより滑らかに補正するので、グラデーション領域の階調性能を向上させることができる。また、表示装置2000は、エッジ領域やテクスチャ領域では入力画像を補正しないため、出力画像信号Ro、Go、Boが示す画像は鮮鋭感を損なわない。   Further, as with the display device 1000 according to the first embodiment, the display device 2000 determines the gradation region and selectively corrects the gradation region more smoothly, thereby improving the gradation performance of the gradation region. Can do. In addition, since the display device 2000 does not correct the input image in the edge region or the texture region, the image indicated by the output image signals Ro, Go, Bo does not lose sharpness.

また、表示装置2000は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、選択的にグラデーション領域の階調性能を向上させるので、視覚的には画像全体に階調性能が向上したのと同様な効果を得ることができる。   Further, since the display device 2000 selectively improves the gradation performance of the gradation area in the same manner as the display device 1000 according to the first embodiment, the gradation performance is visually improved over the entire image. Similar effects can be obtained.

また、表示装置2000は、周波数成分検出値Rf、Gf、Bfの最大値Dmaxに対して検出値の平滑化と閾値処理を行うことによって、グラデーション領域をテクスチャ領域と間違えることなく検出することができる。そのため、テクスチャ領域を平滑化することによる鮮鋭度の低下という画質劣化を抑制することができる。   Further, the display device 2000 can detect the gradation area without making a mistake with the texture area by performing smoothing of the detection value and threshold processing on the maximum value Dmax of the frequency component detection values Rf, Gf, and Bf. . Therefore, it is possible to suppress image quality deterioration such as a reduction in sharpness caused by smoothing the texture region.

さらに、表示装置2000の画像処理部200は、第1の実施形態に係る表示装置1000の画像処理部100と同様に、空間的に検出したグラデーション領域を、時間的平滑フィルタを用いて平滑化する。したがって、表示装置2000は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、空間的に平滑化する場合のようにフィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、グラデーション領域を選択的に平滑化することができる。   Furthermore, the image processing unit 200 of the display device 2000 smoothes the spatially detected gradation area using a temporal smoothing filter, as with the image processing unit 100 of the display device 1000 according to the first embodiment. . Therefore, like the display device 1000 according to the first embodiment, the display device 2000 selectively selects a gradation area without increasing the filter circuit scale or processing time as in the case of spatial smoothing. Can be smoothed.

[表示装置2000の変形例]
第2の実施形態に係る表示装置は、上述した第1の実施形態に係る表示装置の変形例と同様の変形例をとることができる。
[Modification of Display Device 2000]
The display device according to the second embodiment can take a modification similar to the modification of the display device according to the first embodiment described above.

(第2の実施形態に係る画像処理装置)
上記では、第2の実施形態に係る表示装置について説明したが、上述した第2の実施形態に係る表示装置(変形例も含む)が備える画像処理部は、表示部とは別体の独立の装置、すなわち、画像処理装置であってもよい。
(Image processing apparatus according to the second embodiment)
In the above, the display device according to the second embodiment has been described. However, the image processing unit included in the display device according to the second embodiment described above (including modifications) is independent of the display unit. It may be an apparatus, that is, an image processing apparatus.

(第2の実施形態に係るプログラム)
[表示装置に係るプログラム]
本発明の第2の実施形態に係る表示装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して画像信号を選択的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。
(Program according to the second embodiment)
[Programs related to display devices]
The program for causing the display device according to the second embodiment of the present invention to function as a computer determines a gradation region based on an input image signal, selectively smoothes the image signal, and receives the input image signal Can be converted into an image signal having a larger number of gradations.

[画像処理装置に係るプログラム]
本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して画像信号を選択的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。
[Program for image processing apparatus]
A program for causing an image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention to function as a computer determines a gradation region based on an input image signal, selectively smoothes the image signal, and inputs an image It can be converted into an image signal having a larger number of gradations than the signal.

(第2の実施形態に係る画像処理方法)
次に、本発明の第2の実施形態に係る画像処理方法について説明する。以下では、本発明の第2の実施形態に係る画像処理方法を表示装置2000が行うとして説明するが、本発明の第2の実施形態に係る画像処理装置に適用することもできる。
(Image processing method according to the second embodiment)
Next, an image processing method according to the second embodiment of the present invention will be described. In the following, the image processing method according to the second embodiment of the present invention will be described as being performed by the display device 2000, but it can also be applied to the image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.

表示装置2000は、Nビットの入力画像信号Ri、Gi、Biそれぞれから所定の周波数成分を画素ごとに検出する(S200)。   The display device 2000 detects a predetermined frequency component for each pixel from each of the N-bit input image signals Ri, Gi, Bi (S200).

表示装置2000は、ステップS200において検出された検出値(周波数成分検出値Rf、Gf、Bf)に基づいて、画素ごとに最大値を選択する(S202)。   The display device 2000 selects the maximum value for each pixel based on the detection values (frequency component detection values Rf, Gf, Bf) detected in step S200 (S202).

表示装置2000は、ステップS202において選択された最大値Dmaxを空間的に平滑化し(S204)、平滑化された検出値(平均検出値Dave)に基づいて制御信号Dcを生成する(S206)。   The display device 2000 spatially smoothes the maximum value Dmax selected in step S202 (S204), and generates a control signal Dc based on the smoothed detection value (average detection value Dave) (S206).

表示装置2000は、各チャンネルごとの入力画像信号Ri、Gi、Biと、ステップS206において生成された制御信号Dcとに基づいて、入力画像信号の下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号が時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を、各チャンネルごとに選択的に出力する(S208)。   The display device 2000 adds a fixed value of k bits to the lower order of the input image signal based on the input image signals Ri, Gi, Bi for each channel and the control signal Dc generated in step S206, and N + k bits. The first output image signal converted into, or the N + k-bit second output image signal obtained by temporally smoothing the input image signal is selectively output for each channel (S208).

表示装置2000は、上記ステップS200〜S208の処理を行うことによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を時間的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。   The display device 2000 determines the gradation area based on the input image signal and selectively smoothes the image signal temporally by performing the processing of steps S200 to S208, and the display device 2000 is more than the input image signal. It can be converted into an image signal having a large number of gradations.

(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る表示装置として、カラー画像の複数チャンネルを処理する他の構成について説明する。なお、以下では、カラー画像の複数チャンネルとして、輝度信号(以下「Y」という。)、輝度信号と青色成分の差を示す信号(以下「U」という。)、および輝度信号と赤色成分の差を示す信号(以下「V」という。)が、画像信号として入力される例を示す。
(Third embodiment)
Next, another configuration for processing a plurality of channels of a color image will be described as a display device according to the third embodiment. Hereinafter, as a plurality of channels of a color image, a luminance signal (hereinafter referred to as “Y”), a signal indicating a difference between the luminance signal and the blue component (hereinafter referred to as “U”), and a difference between the luminance signal and the red component. A signal (hereinafter, referred to as “V”) indicating “” is input as an image signal.

第3の実施形態に係る表示装置(図示せず)は、画像処理部250と、表示部190とを備える。画像処理部250にはNビットのY/U/Vの入力画像信号Yi、Ui、Viがそれぞれ入力され、画像処理部250は、入力画像信号Yi、Ui、ViをN+kビットの出力画像信号Yo、Uo、Voに変換して出力する。また、表示部190は、図1に示す第1の実施形態に係る表示部190と同様にN+kビットの階調性能を有し、N+kビットの出力画像信号Yo、Uo、Voに基づいて画像を表示する。以下、画像処理部250の構成について、具体的に説明する。   A display device (not shown) according to the third embodiment includes an image processing unit 250 and a display unit 190. N-bit Y / U / V input image signals Yi, Ui, and Vi are input to the image processing unit 250, and the image processing unit 250 converts the input image signals Yi, Ui, and Vi into N + k-bit output image signals Yo. , Uo, and Vo for output. The display unit 190 has N + k-bit gradation performance like the display unit 190 according to the first embodiment shown in FIG. 1, and displays an image based on the N + k-bit output image signals Yo, Uo, and Vo. indicate. Hereinafter, the configuration of the image processing unit 250 will be specifically described.

[画像処理部250の構成例]
図22は、本発明の第3の実施形態に係る画像処理部250を示すブロック図である。図22を参照すると、画像処理部250は、制御部252と、階調数拡張部254とを備える。
[Configuration Example of Image Processing Unit 250]
FIG. 22 is a block diagram showing an image processing unit 250 according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 22, the image processing unit 250 includes a control unit 252 and a gradation number expanding unit 254.

〔制御部202〕
制御部252は、図3に示す第1の実施形態に係る制御部102と同様の構成を有する。制御部252には入力画像信号Yiが入力され、制御部252は、入力画像信号Yiに基づいてグラデーション領域を空間的に検出することにより、グラデーション領域を画素ごとに判定して制御信号Dcを出力する。ここで、第3の実施形態に係る画像処理部250が入力画像信号Yiに基づいてグラデーション領域を画素ごとに判定して制御信号Dcを出力する理由は、色に係る入力画像信号Ui、Viが帯域圧縮された信号である可能性があるからである。
[Control unit 202]
The control unit 252 has the same configuration as the control unit 102 according to the first embodiment shown in FIG. The input image signal Yi is input to the control unit 252. The control unit 252 spatially detects the gradation region based on the input image signal Yi, thereby determining the gradation region for each pixel and outputting the control signal Dc. To do. Here, the reason why the image processing unit 250 according to the third embodiment determines the gradation area for each pixel based on the input image signal Yi and outputs the control signal Dc is that the input image signals Ui and Vi relating to the colors are This is because the signal may be a band-compressed signal.

なお、本発明の実施形態に係る画像処理部は、入力画像信号Yi、Ui、Viに基づいてグラデーション領域を空間的に検出することにより、グラデーション領域を画素ごとに判定して制御信号Dcを出力してもよい。上記の場合、本発明の実施形態に係る画像処理部の制御部は、図20に示す第2の実施形態に係る制御部202と同様の構成をとる。また、上記の構成は、例えば、色に係る入力画像信号Ui、Viの帯域が高い場合に特に有効である。   Note that the image processing unit according to the embodiment of the present invention spatially detects the gradation area based on the input image signals Yi, Ui, and Vi, thereby determining the gradation area for each pixel and outputting the control signal Dc. May be. In the above case, the control unit of the image processing unit according to the embodiment of the present invention has the same configuration as the control unit 202 according to the second embodiment shown in FIG. Further, the above configuration is particularly effective when, for example, the band of the input image signals Ui and Vi relating to color is high.

〔階調数拡張部254〕
階調数拡張部254は、第1の階調数拡張部254aと、第2の階調数拡張部254bと、第3の階調数拡張部254cとを備える。第1の階調数拡張部254a、第2の階調数拡張部254b、および第3の階調数拡張部254cそれぞれは、図3に示す第1の実施形態に係る階調数拡張部204と同様の構成を有する。したがって、第1の階調数拡張部254aは、制御信号Dcに基づいて、Nビットの入力画像信号Yiの下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号Yiが時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を選択的に出力画像信号Roとして出力する。また同様に、第2の階調数拡張部254b、第3の階調数拡張部254cは、それぞれ出力画像信号Uo、Voを出力する。
[Gradation number expansion unit 254]
The gradation number expansion unit 254 includes a first gradation number expansion unit 254a, a second gradation number expansion unit 254b, and a third gradation number expansion unit 254c. Each of the first gradation number expanding section 254a, the second gradation number expanding section 254b, and the third gradation number expanding section 254c is a gradation number expanding section 204 according to the first embodiment shown in FIG. It has the same configuration as. Therefore, the first gradation number expanding unit 254a adds a k-bit fixed value to the lower order of the N-bit input image signal Yi based on the control signal Dc, and converts the first output image signal into N + k bits, Alternatively, an N + k-bit second output image signal obtained by temporally smoothing the input image signal Yi is selectively output as the output image signal Ro. Similarly, the second gradation number expanding unit 254b and the third gradation number expanding unit 254c output output image signals Uo and Vo, respectively.

画像処理部250は、例えば図22の構成によって、出力画像信号Yo、Uo、Voを出力する。   The image processing unit 250 outputs the output image signals Yo, Uo, Vo with the configuration of FIG. 22, for example.

以上のように、本発明の第3の実施形態に係る表示装置は、カラー画像を示す複数チャンネルの入力画像信号Yi、Ui、Vi(それぞれNビットの入力画像信号)を、それぞれN+kビットの出力画像信号Yo、Uo、Voに補正する画像処理部250と、N+kビットの階調性能を有する表示部190とを備える。画像処理部250は、制御部252と階調数拡張部254とを備える。制御部252は、入力画像信号Yiに基づいてグラデーション領域を空間的に検出することにより、グラデーション領域を画素ごとに判定して制御信号Dcを出力する。また、階調数拡張部254は、制御信号Dcに基づいて入力画像信号の下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号が時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を、選択的に出力画像信号Yo、Uo、Voとして出力する。したがって、第3の実施形態に係る表示装置は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を時間的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換して表示することができる。   As described above, the display device according to the third embodiment of the present invention outputs a plurality of channels of input image signals Yi, Ui, and Vi (each N-bit input image signal) indicating a color image and outputs N + k bits. An image processing unit 250 that corrects the image signals Yo, Uo, and Vo, and a display unit 190 that has N + k-bit gradation performance are provided. The image processing unit 250 includes a control unit 252 and a gradation number expanding unit 254. The control unit 252 spatially detects the gradation area based on the input image signal Yi, thereby determining the gradation area for each pixel and outputting the control signal Dc. Further, the gradation number expanding unit 254 adds the k-bit fixed value to the lower order of the input image signal based on the control signal Dc, and converts the first output image signal or the input image signal into N + k bits in terms of time. The smoothed N + k-bit second output image signal is selectively output as output image signals Yo, Uo, Vo. Therefore, similarly to the display device 1000 according to the first embodiment, the display device according to the third embodiment determines the gradation area based on the input image signal and selectively outputs the image signal temporally. It can be smoothed, converted into an image signal having a larger number of gradations than the input image signal, and displayed.

また、第3の実施形態に係る表示装置は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、グラデーション領域を判定して選択的にグラデーション領域をより滑らかに補正するので、グラデーション領域の階調性能を向上させることができる。また、第3の実施形態に係る表示装置は、エッジ領域やテクスチャ領域では入力画像を補正しないため、出力画像信号Yo、Uo、Voが示す画像は鮮鋭感を損なわない。   Further, the display device according to the third embodiment determines the gradation area and selectively corrects the gradation area more smoothly similarly to the display apparatus 1000 according to the first embodiment. Toning performance can be improved. Further, since the display device according to the third embodiment does not correct the input image in the edge region or the texture region, the image indicated by the output image signals Yo, Uo, Vo does not impair sharpness.

また、第3の実施形態に係る表示装置は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、選択的にグラデーション領域の階調性能を向上させるので、視覚的には画像全体に階調性能が向上したのと同様な効果を得ることができる。   In addition, the display device according to the third embodiment selectively improves the gradation performance of the gradation area in the same manner as the display device 1000 according to the first embodiment. The same effect as the performance can be improved.

さらに、第3の実施形態に係る表示装置の画像処理部250は、第1の実施形態に係る表示装置1000の画像処理部100と同様に、空間的に検出したグラデーション領域を、時間的平滑フィルタを用いて平滑化する。したがって、第3の実施形態に係る表示装置は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、空間的に平滑化する場合のようにフィルタの回路規模や処理時間の増大を招くことなく、グラデーション領域を選択的に平滑化することができる。   Further, the image processing unit 250 of the display device according to the third embodiment, like the image processing unit 100 of the display device 1000 according to the first embodiment, applies a temporally smoothed gradation region to spatially detected gradation regions. Use to smooth. Therefore, like the display device 1000 according to the first embodiment, the display device according to the third embodiment does not increase the circuit scale and processing time of the filter as in the case of spatial smoothing. The gradation area can be selectively smoothed.

[第3の実施形態に係る表示装置の変形例]
第3の実施形態に係る表示装置は、上述した第1の実施形態に係る表示装置の変形例と同様の変形例をとることができる。
[Modification of Display Device According to Third Embodiment]
The display device according to the third embodiment can take a modification similar to the modification of the display device according to the first embodiment described above.

(第3の実施形態に係る画像処理装置)
上記では、第3の実施形態に係る表示装置について説明したが、上述した第3の実施形態に係る表示装置(変形例も含む)が備える画像処理部は、表示部とは別体の独立の装置、すなわち、画像処理装置であってもよい。
(Image processing apparatus according to the third embodiment)
In the above, the display device according to the third embodiment has been described. However, the image processing unit included in the display device (including the modification example) according to the third embodiment described above is independent of the display unit. It may be an apparatus, that is, an image processing apparatus.

(第3の実施形態に係るプログラム)
[表示装置に係るプログラム]
本発明の第3の実施形態に係る表示装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して画像信号を選択的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。
(Program according to the third embodiment)
[Programs related to display devices]
The program for causing the display device according to the third embodiment of the present invention to function as a computer determines a gradation region based on an input image signal, selectively smoothes the image signal, and receives the input image signal Can be converted into an image signal having a larger number of gradations.

[画像処理装置に係るプログラム]
本発明の第3の実施形態に係る画像処理装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して画像信号を選択的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。
[Program for image processing apparatus]
A program for causing an image processing apparatus according to the third embodiment of the present invention to function as a computer determines a gradation region based on an input image signal, selectively smoothes the image signal, and inputs an image It can be converted into an image signal having a larger number of gradations than the signal.

(第3の実施形態に係る画像処理方法)
次に、本発明の第3の実施形態に係る画像処理方法について説明する。以下では、本発明の第3の実施形態に係る画像処理方法を、第3の実施形態に係る表示装置が行うとして説明するが、本発明の第3の実施形態に係る画像処理装置に適用することもできる。
(Image processing method according to the third embodiment)
Next, an image processing method according to the third embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, the image processing method according to the third embodiment of the present invention will be described as being performed by the display device according to the third embodiment. However, the image processing method is applied to the image processing device according to the third embodiment of the present invention. You can also.

第3の実施形態に係る表示装置は、Nビットの入力画像信号Yiから所定の周波数成分を画素ごとに検出する(S300)。   The display device according to the third embodiment detects a predetermined frequency component from the N-bit input image signal Yi for each pixel (S300).

第3の実施形態に係る表示装置は、ステップS300において検出された検出値(周波数成分検出値Df)を空間的に平滑化し(S302)、平滑化された検出値(平均検出値Dave)に基づいて制御信号Dcを生成する(S304)。   The display device according to the third embodiment spatially smoothes the detection value (frequency component detection value Df) detected in step S300 (S302), and based on the smoothed detection value (average detection value Dave). The control signal Dc is generated (S304).

第3の実施形態に係る表示装置は、各チャンネルごとの入力画像信号Yi、Ui、Viと、ステップS304において生成された制御信号Dcとに基づいて、入力画像信号の下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号が時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を、各チャンネルごとに選択的に出力する(S306)。   The display device according to the third embodiment has a fixed value of k bits below the input image signal based on the input image signals Yi, Ui, Vi for each channel and the control signal Dc generated in step S304. The first output image signal converted to N + k bits by adding or the second output image signal of N + k bits obtained by temporally smoothing the input image signal is selectively output for each channel (S306).

第3の実施形態に係る表示装置は、上記ステップS300〜S306の処理を行うことによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を時間的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。   The display device according to the third embodiment determines the gradation area based on the input image signal and selectively smoothes the image signal temporally by performing the processes of steps S300 to S306. It can be converted into an image signal having a larger number of gradations than the image signal to be processed.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態に係る表示装置として、表示部がNビットの階調性能を有する場合の構成について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, as a display device according to the fourth embodiment of the present invention, a configuration when the display unit has N-bit gradation performance will be described.

図23は、本発明の第4の実施形態に係る表示装置3000を示すブロック図である。図23を参照すると、表示装置3000は、画像処理部300と、表示部390とを備える。   FIG. 23 is a block diagram showing a display device 3000 according to the fourth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 23, the display device 3000 includes an image processing unit 300 and a display unit 390.

画像処理部300は、制御部102と、階調数拡張部104と、擬似階調処理部302とを備える。制御部102および階調数拡張部104は、図2に示す第1の実施形態に係る画像処理部100が備える制御部102および階調数拡張部104と同様の構成を有する。つまり、制御部102は、入力画像信号Diに基づいて制御信号Dcを生成し、階調数拡張部104は、制御信号Dcに基づいて入力画像信号Diの下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号Diが時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を、選択的に画像信号Deとして出力する。   The image processing unit 300 includes a control unit 102, a gradation number expansion unit 104, and a pseudo gradation processing unit 302. The control unit 102 and the gradation number expanding unit 104 have the same configurations as the control unit 102 and the gradation number expanding unit 104 included in the image processing unit 100 according to the first embodiment shown in FIG. That is, the control unit 102 generates the control signal Dc based on the input image signal Di, and the gradation number expanding unit 104 adds a k-bit fixed value to the lower order of the input image signal Di based on the control signal Dc. The first output image signal converted into N + k bits or the N + k bit second output image signal obtained by temporally smoothing the input image signal Di is selectively output as the image signal De.

擬似階調処理部302は、擬似的な中間階調を使ってN+kビットの画像信号DeをNビットの出力画像信号Doに変換する。   The pseudo gradation processing unit 302 converts the N + k-bit image signal De into an N-bit output image signal Do using a pseudo intermediate gradation.

ここで、擬似階調処理部302における擬似階調処理について説明する。図24は、本発明の第4の実施形態に係る擬似階調処理部302における擬似階調処理の一例を説明するための説明図であり、擬似階調処理としてディザ処理を用いる場合の例を示している。図24(a)はディザ処理を行う2×2画素の領域を示しており、図24(b)はディザパターンの一例を示している。   Here, the pseudo gradation processing in the pseudo gradation processing unit 302 will be described. FIG. 24 is an explanatory diagram for explaining an example of the pseudo gradation processing in the pseudo gradation processing unit 302 according to the fourth embodiment of the present invention, and an example in which dither processing is used as the pseudo gradation processing. Show. FIG. 24A shows a 2 × 2 pixel area where dither processing is performed, and FIG. 24B shows an example of a dither pattern.

ディザ処理は、図24(a)のN+kビットの画像信号Deにおける画素a〜dに対して、図24(b)のディザパターンの各画素位置に対応する値を加算した後に、下位kビットを丸めることにより、上位Nビットを出力画像信号として出力する処理である。ここで、ディザ処理は擬似階調処理の一種であり、少ないビット数でより多くのビット数の階調を擬似的に表示することができることが知られている。   In the dither processing, after adding a value corresponding to each pixel position of the dither pattern in FIG. 24B to the pixels a to d in the N + k-bit image signal De in FIG. This is a process of outputting the upper N bits as an output image signal by rounding. Here, the dither processing is a kind of pseudo gradation processing, and it is known that gradation with a larger number of bits can be displayed in a pseudo manner with a smaller number of bits.

擬似階調処理部302は、擬似階調処理としてディザ処理を用いることによって、N+kビットの画像信号Deを変換してグラデーション領域の階調性能を向上させたNビットの出力画像信号Doを出力する。   The pseudo gradation processing unit 302 converts the N + k-bit image signal De by using dither processing as the pseudo gradation processing, and outputs an N-bit output image signal Do that improves the gradation performance of the gradation area. .

[擬似階調処理の他の例]
なお、擬似階調処理部302は、例えば、擬似階調処理として誤差拡散処理を用いてもよい。ここで、誤差拡散処理とは、N+kビットの画像信号をNビットに丸めたときの下位kビット(「誤差データ」という。)の値を周囲の画素信号に加算あるいは減算して、誤差データを拡散していくことによって、擬似的な中間階調を得る方法である。擬似階調処理部302は、誤差拡散処理を用いて擬似階調処理を行ったとしても、上記ディザ処理を用いる場合と同様の効果を得ることができる。
[Another example of pseudo gradation processing]
Note that the pseudo gradation processing unit 302 may use error diffusion processing as the pseudo gradation processing, for example. Here, the error diffusion processing is performed by adding or subtracting a value of lower k bits (referred to as “error data”) obtained by rounding an N + k-bit image signal to N bits to the surrounding pixel signal, and converting the error data. This is a method of obtaining pseudo halftones by diffusing. Even if the pseudo gradation processing unit 302 performs the pseudo gradation processing using the error diffusion processing, the same effect as in the case of using the dither processing can be obtained.

再度図23を参照して、表示装置3000の構成要素について説明する。表示部390は、Nビットの階調性能を有し、画像処理部300から出力されるNビットの出力画像信号Doが示す画像を表示する。   With reference to FIG. 23 again, components of the display device 3000 will be described. The display unit 390 has N-bit gradation performance and displays an image indicated by the N-bit output image signal Do output from the image processing unit 300.

上述したように、表示装置3000は、画像処理部300がNビットの入力画像信号Diを一旦階調数を拡張してN+kビットの画像信号Deに変換した後に、ディザ処理などの擬似階調処理を用いてNビットの出力画像信号Doに変換することによって、グラデーション領域の階調性能を向上させる。したがって、表示装置3000は、表示部390の階調性能がNビットであったとしても、グラデーション領域の階調性能を向上させた画像を表示することができる。   As described above, in the display device 3000, after the image processing unit 300 temporarily converts the N-bit input image signal Di into the N + k-bit image signal De by expanding the number of gradations, pseudo-gradation processing such as dither processing is performed. Is converted into an N-bit output image signal Do, thereby improving the gradation performance of the gradation region. Therefore, the display device 3000 can display an image in which the gradation performance of the gradation area is improved even if the gradation performance of the display unit 390 is N bits.

なお、図23では、入力される画像信号がモノクロ画像の入力画像信号(あるいはカラー画像の複数チャンネルのうちの1チャンネルに対応する画像信号)Diを例に説明を行ったが、第2の実施形態に係る表示装置2000や第3の実施形態に係る表示装置のように、例えば、R/G/BやY/U/Vからなるカラー画像の画像信号に対しても、同様の効果を得ることができる。   In FIG. 23, the input image signal is described as an example of a monochrome image input image signal (or an image signal corresponding to one of a plurality of channels of a color image) Di. As in the display device 2000 according to the embodiment and the display device according to the third embodiment, for example, the same effect can be obtained for an image signal of a color image composed of R / G / B or Y / U / V. be able to.

以上のように、本発明の第4の実施形態に係る表示装置3000は、Nビットの入力画像信号DiをN+kビットの画像信号Deに変換した後に擬似階調処理を用いてNビットのDoに変換する画像処理部300と、Nビットの階調性能を有する表示部390とを備える。画像処理部300は、第1の実施形態に係る制御部102および階調数拡張部104と同様の構成を有する制御部102と階調数拡張部104とを備える。つまり、画像処理部300は、入力画像信号Diに基づいてグラデーション領域を空間的に検出することにより、グラデーション領域を画素ごとに判定して制御信号Dcを生成する。そして、画像処理部300は、制御信号Dcに基づいて入力画像信号Diの下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号Diが時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を、選択的に画像信号Deとして出力する。したがって、表示装置3000は、第1の実施形態に係る表示装置1000と同様に、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を時間的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換することができる。   As described above, the display device 3000 according to the fourth embodiment of the present invention converts the N-bit input image signal Di into the N + k-bit image signal De and then converts the N-bit input image signal Di into the N-bit Do using the pseudo gradation processing. An image processing unit 300 for conversion and a display unit 390 having N-bit gradation performance are provided. The image processing unit 300 includes a control unit 102 and a gradation number expanding unit 104 having the same configuration as the control unit 102 and the gradation number expanding unit 104 according to the first embodiment. That is, the image processing unit 300 spatially detects the gradation area based on the input image signal Di, thereby determining the gradation area for each pixel and generating the control signal Dc. Then, the image processing unit 300 adds the k-bit fixed value to the lower order of the input image signal Di based on the control signal Dc, and converts the first output image signal Di or the input image signal Di into N + k bits in terms of time. The smoothed N + k-bit second output image signal is selectively output as the image signal De. Accordingly, the display device 3000 determines the gradation area based on the input image signal, selectively smoothes the image signal temporally, and inputs the same as in the display device 1000 according to the first embodiment. It can be converted into an image signal having a larger number of gradations than the image signal.

また、表示装置3000は、画像処理部300が擬似階調処理部302を備え、ディザ処理などの擬似階調処理を用いてN+kビットの画像信号DeをNビットの出力画像信号Doに変換することにより、グラデーション領域の階調性能を向上させる。したがって、表示装置3000は、表示部390の階調性能がNビットであったとしても、グラデーション領域の階調性能を向上させた画像を表示することができる。   In the display device 3000, the image processing unit 300 includes a pseudo gradation processing unit 302, and converts the N + k-bit image signal De into an N-bit output image signal Do using pseudo gradation processing such as dither processing. Thus, the gradation performance of the gradation area is improved. Therefore, the display device 3000 can display an image in which the gradation performance of the gradation area is improved even if the gradation performance of the display unit 390 is N bits.

[表示装置3000の変形例]
第3の実施形態に係る表示装置は、上述した第1の実施形態に係る表示装置の変形例と同様の変形例をとることができる。
[Modification of Display Device 3000]
The display device according to the third embodiment can take a modification similar to the modification of the display device according to the first embodiment described above.

(第4の実施形態に係る画像処理装置)
上記では、第4の実施形態に係る表示装置について説明したが、上述した第4の実施形態に係る表示装置(変形例も含む)が備える画像処理部は、表示部とは別体の独立の装置、すなわち、画像処理装置であってもよい。
(Image processing apparatus according to the fourth embodiment)
Although the display device according to the fourth embodiment has been described above, the image processing unit included in the display device (including the modification example) according to the above-described fourth embodiment is independent of the display unit. It may be an apparatus, that is, an image processing apparatus.

(第4の実施形態に係るプログラム)
[表示装置に係るプログラム]
本発明の第4の実施形態に係る表示装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して画像信号を選択的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換した上でさらに擬似階調処理を行うことにより階調性能を向上させることができる。
(Program according to the fourth embodiment)
[Programs related to display devices]
The program for causing the display device according to the fourth embodiment of the present invention to function as a computer determines a gradation region based on an input image signal, selectively smoothes the image signal, and receives the input image signal The gradation performance can be improved by performing the pseudo gradation process after converting the image signal to a larger number of gradations.

[画像処理装置に係るプログラム]
本発明の第4の実施形態に係る画像処理装置をコンピュータとして機能させるためのプログラムによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して画像信号を選択的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換した上でさらに擬似階調処理を行うことにより階調性能を向上させることができる。
[Program for image processing apparatus]
A program for causing an image processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention to function as a computer determines a gradation region based on an input image signal, selectively smoothes the image signal, and inputs an image The gradation performance can be improved by performing pseudo gradation processing after converting the image signal to have more gradations than the signal.

(第4の実施形態に係る画像処理方法)
次に、本発明の第4の実施形態に係る画像処理方法について説明する。なお、以下では、本発明の第4の実施形態に係る画像処理方法を表示装置3000が行うとして説明するが、本発明の第4の実施形態に係る画像処理装置に適用することもできる。
(Image processing method according to the fourth embodiment)
Next, an image processing method according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In the following description, the image processing method according to the fourth embodiment of the present invention is described as being performed by the display device 3000. However, the image processing method according to the fourth embodiment of the present invention can also be applied.

表示装置3000は、上述した第1の実施形態に係るステップS100と同様に、Nビットの入力画像信号Diから所定の周波数成分を画素ごとに検出する(S400)。   The display device 3000 detects a predetermined frequency component for each pixel from the N-bit input image signal Di as in step S100 according to the first embodiment described above (S400).

表示装置3000は、上述した第1の実施形態に係るステップS102、S104と同様に、ステップS400において検出された検出値(周波数成分検出値Df)を空間的に平滑化し(S402)、平滑化された検出値(平均検出値Dave)に基づいて制御信号Dcを生成する(S404)。   The display device 3000 spatially smoothes the detection value (frequency component detection value Df) detected in step S400, similarly to steps S102 and S104 according to the first embodiment described above (S402), and is smoothed. A control signal Dc is generated based on the detected value (average detected value Dave) (S404).

表示装置3000は、上述した第1の実施形態に係るステップS106と同様に、入力画像信号DiとステップS404において生成された制御信号Dcとに基づいて、入力画像信号Diの下位にkビットの固定値を付加してN+kビットに変換した第1出力画像信号、または入力画像信号Diが時間的に平滑化されたN+kビットの第2出力画像信号を選択的に出力する(S406)。   The display device 3000 fixes k bits below the input image signal Di based on the input image signal Di and the control signal Dc generated in step S404, as in step S106 according to the first embodiment described above. A first output image signal that is converted to N + k bits by adding a value, or a second output image signal of N + k bits obtained by temporally smoothing the input image signal Di is selectively output (S406).

表示装置3000は、ステップS406において出力された画像信号(第1出力画像信号または第2出力画像信号)に対して擬似階調処理を行い、Nビットの画像信号(出力画像信号Do)に変換する(S408)。ここで、表示装置3000は、例えば、ディザ処理や誤差拡散処理を用いることにより、ステップS408の擬似階調処理を行う。   The display device 3000 performs pseudo gradation processing on the image signal (first output image signal or second output image signal) output in step S406 and converts the image signal into an N-bit image signal (output image signal Do). (S408). Here, the display device 3000 performs the pseudo gradation processing in step S408 by using, for example, dither processing or error diffusion processing.

表示装置3000は、上記ステップS400〜S408の処理を行うことによって、入力される画像信号に基づいてグラデーション領域を判定して選択的に画像信号を時間的に平滑化し、入力される画像信号よりも階調数の多い画像信号に変換した上でさらに擬似階調処理を行うことにより階調性能を向上させることができる。   The display device 3000 performs the processes of steps S400 to S408 to determine a gradation region based on the input image signal, and selectively smooth the image signal temporally. The gradation performance can be improved by converting the image signal into an image signal having a large number of gradations and further performing pseudo gradation processing.

以上、第1〜第4の実施形態として表示装置を挙げて説明したが、上述した本発明の第1〜第4実施形態は、例えば、有機ELディスプレイや、FED、PDPなどの自発光型の表示装置や、LCDなどのバックライト型の表示装置、テレビジョン(Television)放送を受信する受信装置に適用することができる。また、上述した本発明の第1〜第4実施形態に係る表示装置は、PC(Personal Computer)、サーバ(Server)などのコンピュータ、携帯電話などの携帯型通信装置など、様々な機器に適用することができる。   As described above, the display device has been described as the first to fourth embodiments. However, the first to fourth embodiments of the present invention described above are, for example, organic EL displays, self-luminous types such as FEDs and PDPs. The present invention can be applied to a display device, a backlight-type display device such as an LCD, and a receiving device that receives a television broadcast. The display devices according to the first to fourth embodiments of the present invention described above are applied to various devices such as computers such as PCs (Personal Computers) and servers (Servers), and portable communication devices such as mobile phones. be able to.

また、第1〜第4の実施形態に係る画像処理装置は、有機ELディスプレイやLCDなどの表示装置や、PCなどのコンピュータ、携帯電話などの携帯型通信装置など、様々な機器に適用することができる。   The image processing apparatuses according to the first to fourth embodiments are applied to various devices such as display devices such as organic EL displays and LCDs, computers such as PCs, and portable communication devices such as mobile phones. Can do.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば、第4の実施形態に係る表示装置では、入力される画像信号としてモノクロ画像の処理、あるいはカラー画像の複数チャンネルのうちの1チャンネル分の処理を行う構成を示したが、本発明の実施形態に係る表示装置は、例えば、第2の実施形態または第3の実施形態と、第4の実施形態それぞれとを組み合わせることによって、カラー画像の複数チャンネルを処理することもできる。   For example, in the display device according to the fourth embodiment, a configuration has been described in which processing of a monochrome image or processing of one channel among a plurality of channels of a color image is performed as an input image signal. For example, the display device according to the embodiment can process a plurality of channels of a color image by combining the second embodiment or the third embodiment with each of the fourth embodiments.

また、上記では、コンピュータを、本発明の実施形態に係る情報処理装置としてそれぞれ機能させるためのプログラム(コンピュータプログラム)が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記憶媒体も併せて提供することができる。   In the above description, it has been shown that a program (computer program) for causing a computer to function as the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention is provided. However, the embodiment of the present invention further includes the above program. Can also be provided.

上述した構成は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、当然に、本発明の技術的範囲に属するものである。   The configuration described above shows an example of the embodiment of the present invention, and naturally belongs to the technical scope of the present invention.

100、150、200、250、300 画像処理部
102、202、252 制御部
104、142、204、254 階調数拡張部
106 周波数成分検出部
108 検出値平滑部
110 制御信号生成部
116 時間的平滑演算部
118 選択部
122、206 最大値選択部
124、138 加算部
126 混合部
130 フレームメモリ
132 シフト部
134 減算部
136 非線形変換部
140 加重平均演算部
190、390 表示部
302 擬似階調処理部
1000、1500、2000、3000 表示装置
100, 150, 200, 250, 300 Image processing unit 102, 202, 252 Control unit 104, 142, 204, 254 Tone number expansion unit 106 Frequency component detection unit 108 Detection value smoothing unit 110 Control signal generation unit 116 Temporal smoothing Calculation unit 118 Selection unit 122, 206 Maximum value selection unit 124, 138 Addition unit 126 Mixing unit 130 Frame memory 132 Shift unit 134 Subtraction unit 136 Non-linear conversion unit 140 Weighted average calculation unit 190, 390 Display unit 302 Pseudo gradation processing unit 1000 1500, 2000, 3000 display device

Claims (8)

入力されたNビット(Nは正の整数)の入力画像信号から所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出する周波数成分検出部と、
前記周波数成分検出部が検出した検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号をそれぞれ空間的に平滑化する検出値平滑部と、
前記検出値平滑部が平滑化した検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成する制御信号生成部と、
Nビットの前記入力画像信号が入力され、前記画素ごとに生成された制御信号に基づいて、前記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビット(kは正の整数)の第1出力画像信号、あるいは前記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力する階調数拡張部と、
を備え、
前記階調数拡張部は、前記入力画像信号の時間的な変化量に応じて前記入力画像信号の時間的な平滑化を選択的に行うことを特徴とする、画像処理装置。
A frequency component detection unit that detects a signal of a predetermined frequency band for each pixel from the input N-bit (N is a positive integer) input image signal;
A detection value smoothing unit that spatially smoothes the detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal detected by the frequency component detection unit;
Based on the detection signal smoothed by the detection value smoothing unit, a control signal generating unit that generates a control signal for defining a gradation region for each pixel;
First, N + k bits (k is a positive integer) obtained by inputting the N-bit input image signal and expanding the number of gradations of the input image signal by a predetermined number based on a control signal generated for each pixel. An output image signal, or a gradation number expansion unit that outputs, for each pixel, an N + k-bit second output image signal in which the input image signal is time-smoothed and the number of gradations is expanded by a predetermined number;
With
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the gradation number extending unit selectively performs temporal smoothing of the input image signal in accordance with a temporal change amount of the input image signal.
前記階調数拡張部は、
前記第1出力画像信号または前記第2出力画像信号を記憶し、前記入力画像信号の1フレーム前の遅延画像信号を出力するフレームメモリと、
前記入力画像信号と前記遅延画像信号とに基づく前記入力画像信号の時間的な変化量に応じて、前記入力画像信号の時間的な平滑化を画素ごとに選択的に行う時間的平滑演算部と、
前記画素ごとに生成された制御信号に基づいて、前記制御信号がグラデーション領域を示す場合には前記時間的平滑演算部において選択的に平滑化された入力画像信号を前記第2出力画像信号として出力し、前記制御信号がグラデーション領域以外を示す場合には、前記入力画像信号をkビットシフトさせて前記第1出力画像信号として出力する選択部と、
を備えることを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。
The gradation number expansion unit
A frame memory for storing the first output image signal or the second output image signal and outputting a delayed image signal one frame before the input image signal;
A temporal smoothing operation unit that selectively performs temporal smoothing of the input image signal for each pixel in accordance with a temporal change amount of the input image signal based on the input image signal and the delayed image signal; ,
Based on the control signal generated for each pixel, when the control signal indicates a gradation region, the input image signal selectively smoothed by the temporal smoothing calculation unit is output as the second output image signal. When the control signal indicates a region other than the gradation region, a selection unit that shifts the input image signal by k bits and outputs it as the first output image signal;
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記制御信号生成部は、前記検出値平滑部が平滑化した検出信号と複数の閾値とを用いて、対応する画素それぞれにおける前記第1出力画像信号と前記第2出力画像信号との混合比率を規定する制御信号を出力し、
前記階調数拡張部は、
前記第1出力画像信号または前記第2出力画像信号を記憶し、前記入力画像信号の1フレーム前の遅延画像信号を出力するフレームメモリと、
前記入力画像信号と前記遅延画像信号とに基づく前記入力画像信号の時間的な変化量に応じて、前記入力画像信号の時間的な平滑化を画素ごとに選択的に行う時間的平滑演算部と、
前記入力画像信号と、前記時間的平滑演算部において選択的に平滑化された入力画像信号とが入力され、前記画素ごとに混合比率が規定された前記制御信号に基づいて、対応する各画素における前記第1出力画像信号と前記第2出力画像信号との比率が前記制御信号が規定する混合比率と同一となるように、前記入力画像信号をkビットシフトさせた前記第1出力画像信号と、前記時間的平滑演算部において選択的に平滑化された入力画像信号である前記第2出力画像信号とを画素ごとに混合して出力する混合部と、
を備えることを特徴とする、請求項1に記載の画像処理装置。
The control signal generation unit uses the detection signal smoothed by the detection value smoothing unit and a plurality of threshold values to determine a mixing ratio of the first output image signal and the second output image signal in each corresponding pixel. Output the control signal to be specified,
The gradation number expansion unit
A frame memory for storing the first output image signal or the second output image signal and outputting a delayed image signal one frame before the input image signal;
A temporal smoothing operation unit that selectively performs temporal smoothing of the input image signal for each pixel in accordance with a temporal change amount of the input image signal based on the input image signal and the delayed image signal; ,
Based on the control signal in which the input image signal and the input image signal selectively smoothed in the temporal smoothing calculation unit are input and the mixing ratio is defined for each pixel, The first output image signal obtained by shifting the input image signal by k bits so that the ratio of the first output image signal and the second output image signal is the same as the mixing ratio defined by the control signal; A mixing unit that mixes and outputs the second output image signal, which is the input image signal selectively smoothed in the temporal smoothing calculation unit, for each pixel;
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記時間的平滑演算部は、
前記遅延画像信号から階調数がN+kビットに拡張された入力画像信号を減算し、画素ごとの差分値を算出する減算部と、
画素ごとの前記差分値と、前記入力画像信号の時間的な変化量を判定するための所定の閾値とを比較し、画素ごとの前記差分値を比較結果に応じた値に変換する非線形変換部と、
前記非線形変換部から出力される画素ごとの差分値と、前記階調数がN+kビットに拡張された入力画像信号とを画素ごとに加算する加算部と、
前記階調数がN+kビットに拡張された入力画像信号と、前記加算部から出力される画像信号とに基づいて画素ごとに加重平均演算を行うことにより前記第2出力画像信号を出力する加重平均演算部と、
を備えることを特徴とする、請求項2または3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The temporal smoothing calculation unit is
A subtraction unit that subtracts an input image signal in which the number of gradations is expanded to N + k bits from the delayed image signal, and calculates a difference value for each pixel;
A non-linear conversion unit that compares the difference value for each pixel with a predetermined threshold for determining a temporal change amount of the input image signal, and converts the difference value for each pixel into a value according to the comparison result. When,
An addition unit that adds, for each pixel, a difference value for each pixel output from the nonlinear conversion unit and an input image signal in which the number of gradations is expanded to N + k bits;
A weighted average that outputs the second output image signal by performing a weighted average operation for each pixel based on the input image signal in which the number of gradations is expanded to N + k bits and the image signal output from the adder. An arithmetic unit;
The image processing apparatus according to claim 2, further comprising:
Nビット(Nは正の整数)の入力画像信号が複数入力される画像信号処理装置であって、
前記入力画像信号それぞれから所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出する周波数成分検出部と、
前記周波数成分検出部が検出した検出信号に基づいて、複数の入力画像信号それぞれが対応する各画素における検出信号が最大の検出信号を選択する最大値選択部と、
前記最大値選択部が選択した検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号それぞれを空間的に平滑化する検出値平滑部と、
前記検出値平滑部が平滑化した検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成する制御信号生成部と、
Nビットの前記入力画像信号が複数入力され、前記画素ごとに生成された制御信号に基づいて、入力された複数の前記入力画像信号それぞれに対して前記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビット(kは正の整数)の第1出力画像信号、あるいは前記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力する階調数拡張部と、
を備え、
前記階調数拡張部は、前記複数の入力画像信号それぞれの時間的な変化量に応じて、前記複数の入力画像信号それぞれの時間的な平滑化を選択的に行うことを特徴とする、画像処理装置。
An image signal processing apparatus to which a plurality of N-bit (N is a positive integer) input image signals are input,
A frequency component detector that detects a signal of a predetermined frequency band for each pixel from each of the input image signals;
Based on the detection signal detected by the frequency component detection unit, a maximum value selection unit that selects a detection signal with the maximum detection signal in each pixel corresponding to each of the plurality of input image signals;
A detection value smoothing unit that spatially smoothes each detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal selected by the maximum value selection unit;
Based on the detection signal smoothed by the detection value smoothing unit, a control signal generating unit that generates a control signal for defining a gradation region for each pixel;
A plurality of N-bit input image signals are input, and the number of gradations of the input image signal is expanded by a predetermined number for each of the plurality of input image signals input based on a control signal generated for each pixel The N + k-bit first output image signal (k is a positive integer) or the N + k-bit second output image signal in which the input image signal is time-smoothed and the number of gradations is expanded by a predetermined number of pixels. The number of gradations to be output every time,
With
The gradation number expanding unit selectively performs temporal smoothing of each of the plurality of input image signals according to a temporal change amount of each of the plurality of input image signals. Processing equipment.
入力されたNビット(Nは正の整数)の入力画像信号から所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出するステップと、
前記検出するステップにおいて検出された検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号をそれぞれ空間的に平滑化するステップと、
前記平滑化するステップにおいて平滑化された検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成するステップと、
前記生成するステップにおいて生成された制御信号に基づいて、Nビットの前記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビット(kは正の整数)の第1出力画像信号、あるいはNビットの前記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力するステップと、
を有し、
前記出力するステップでは、前記入力画像信号の時間的な変化量に応じて前記入力画像信号の時間的な平滑化が選択的に行われることを特徴とする、画像処理方法。
Detecting a signal of a predetermined frequency band for each pixel from an input N-bit (N is a positive integer) input image signal;
Spatially smoothing the detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal detected in the detecting step;
Generating a control signal for defining a gradation region for each pixel based on the detection signal smoothed in the smoothing step;
A first output image signal of N + k bits (k is a positive integer) obtained by expanding the number of gradations of the N-bit input image signal by a predetermined number based on the control signal generated in the generating step, or N bits Outputting a second output image signal of N + k bits in which the input image signal is smoothed in time and the number of gradations is expanded by a predetermined number for each pixel;
Have
In the outputting step, the temporal smoothing of the input image signal is selectively performed according to the temporal change amount of the input image signal.
入力されたNビット(Nは正の整数)の入力画像信号から所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出するステップ、
前記検出するステップにおいて検出された検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号をそれぞれ空間的に平滑化するステップ、
前記平滑化するステップにおいて平滑化された検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成するステップ、
前記生成するステップにおいて生成された制御信号に基づいて、Nビットの前記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビット(kは正の整数)の第1出力画像信号、あるいはNビットの前記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力するステップ、
をコンピュータに実行させ、
前記出力するステップでは、前記入力画像信号の時間的な変化量に応じて前記入力画像信号の時間的な平滑化が選択的に行われることを特徴とする、プログラム。
Detecting a signal of a predetermined frequency band for each pixel from the input N-bit (N is a positive integer) input image signal;
Spatially smoothing the detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal detected in the detecting step;
Generating a control signal for defining a gradation region for each pixel based on the detection signal smoothed in the smoothing step;
A first output image signal of N + k bits (k is a positive integer) obtained by expanding the number of gradations of the N-bit input image signal by a predetermined number based on the control signal generated in the generating step, or N bits Outputting a second output image signal of N + k bits in which the input image signal is smoothed in time and the number of gradations is expanded by a predetermined number for each pixel,
To the computer,
In the output step, temporal smoothing of the input image signal is selectively performed according to a temporal change amount of the input image signal.
入力された画像信号を補正する画像信号補正部と、
前記画像信号補正部が補正した画像信号に基づいて、N+kビット(N、kは正の整数)の画像信号が示す画像を表示可能な画像表示部と、
を備え、
前記画像信号補正部は、
入力されたNビットの入力画像信号から所定の周波数帯域の信号を画素ごとに検出する周波数成分検出部と、
前記周波数成分検出部が検出した検出信号に基づいて各画素に対応する検出信号をそれぞれ空間的に平滑化する検出値平滑部と、
前記検出値平滑部が平滑化した検出信号に基づいて、グラデーション領域を規定する制御信号を画素ごとに生成する制御信号生成部と、
Nビットの前記入力画像信号が入力され、前記画素ごとに生成された制御信号に基づいて、前記入力画像信号の階調数が所定数拡張されたN+kビットの第1出力画像信号、あるいは前記入力画像信号が時間的に平滑化されて階調数が所定数拡張されたN+kビットの第2出力画像信号を画素ごとに出力する階調数拡張部と、
を備え、
前記階調数拡張部は、前記入力画像信号の時間的な変化量に応じて前記入力画像信号の時間的な平滑化を選択的に行うことを特徴とする、表示装置。

An image signal correction unit for correcting the input image signal;
An image display unit capable of displaying an image represented by an image signal of N + k bits (N and k are positive integers) based on the image signal corrected by the image signal correction unit;
With
The image signal correction unit
A frequency component detection unit that detects a signal in a predetermined frequency band from the input N-bit input image signal for each pixel;
A detection value smoothing unit that spatially smoothes the detection signal corresponding to each pixel based on the detection signal detected by the frequency component detection unit;
Based on the detection signal smoothed by the detection value smoothing unit, a control signal generating unit that generates a control signal for defining a gradation region for each pixel;
The input image signal of N bits is input, and the first output image signal of N + k bits in which the number of gradations of the input image signal is expanded by a predetermined number based on the control signal generated for each pixel, or the input A gradation number expanding unit that outputs, for each pixel, an N + k-bit second output image signal in which the image signal is temporally smoothed and the number of gradations is expanded by a predetermined number;
With
The display device according to claim 1, wherein the gradation number extending unit selectively performs temporal smoothing of the input image signal in accordance with a temporal change amount of the input image signal.

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013171405A (en) * 2012-02-20 2013-09-02 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Gradation reduction device and program
JP2013258646A (en) * 2012-06-14 2013-12-26 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Gradation reduction device and program
JP2014059643A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Gradation reduction device and program
WO2015146240A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 Nkワークス株式会社 Image processing device
CN105554351A (en) * 2014-10-23 2016-05-04 乐金显示有限公司 Image conversion unit and display device having the same
JP2017511621A (en) * 2015-01-13 2017-04-20 小米科技有限責任公司Xiaomi Inc. Image processing method, image processing apparatus, and electronic apparatus
WO2023148814A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-10 Eizo株式会社 Image display device, image display method, and image display program

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04354272A (en) * 1991-05-30 1992-12-08 Hitachi Denshi Ltd Noise suppressor for television signal
JP2006222564A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 Toshiba Corp Gradation interpolation circuit and gradation interpolation method
JP2006245752A (en) * 2005-03-01 2006-09-14 Mitsubishi Electric Corp Image processor, image processing method, image display device, and image display method
JP2007213460A (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Mitsubishi Electric Corp Image processing method and apparatus and image display device
JP2008047986A (en) * 2006-08-11 2008-02-28 Victor Co Of Japan Ltd Video processing circuit
JP2009124451A (en) * 2007-11-14 2009-06-04 Samsung Electronics Co Ltd Image processor, image processing method, program, and display device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04354272A (en) * 1991-05-30 1992-12-08 Hitachi Denshi Ltd Noise suppressor for television signal
JP2006222564A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 Toshiba Corp Gradation interpolation circuit and gradation interpolation method
JP2006245752A (en) * 2005-03-01 2006-09-14 Mitsubishi Electric Corp Image processor, image processing method, image display device, and image display method
JP2007213460A (en) * 2006-02-13 2007-08-23 Mitsubishi Electric Corp Image processing method and apparatus and image display device
JP2008047986A (en) * 2006-08-11 2008-02-28 Victor Co Of Japan Ltd Video processing circuit
JP2009124451A (en) * 2007-11-14 2009-06-04 Samsung Electronics Co Ltd Image processor, image processing method, program, and display device

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013171405A (en) * 2012-02-20 2013-09-02 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Gradation reduction device and program
JP2013258646A (en) * 2012-06-14 2013-12-26 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Gradation reduction device and program
JP2014059643A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Gradation reduction device and program
JPWO2015146240A1 (en) * 2014-03-27 2017-04-13 ノーリツプレシジョン株式会社 Image processing device
WO2015146240A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 Nkワークス株式会社 Image processing device
US10311550B2 (en) 2014-03-27 2019-06-04 Noritsu Precision Co., Ltd. Image processing device for eliminating graininess of image
EP3125191A4 (en) * 2014-03-27 2017-08-16 Noritsu Precision Co., Ltd. Image processing device
CN105993032A (en) * 2014-03-27 2016-10-05 诺日士精密株式会社 Image processing device
CN105554351A (en) * 2014-10-23 2016-05-04 乐金显示有限公司 Image conversion unit and display device having the same
EP3012825A3 (en) * 2014-10-23 2016-10-05 LG Display Co., Ltd. Image conversion unit and display device having the same
US9928581B2 (en) 2014-10-23 2018-03-27 Lg Display Co., Ltd. Image conversion unit and display device having the same
KR20160048250A (en) * 2014-10-23 2016-05-04 엘지디스플레이 주식회사 Image conversion apparatus and display apparatus having the same
CN105554351B (en) * 2014-10-23 2019-08-23 乐金显示有限公司 Image conversion unit and display device with the image conversion unit
KR102134030B1 (en) * 2014-10-23 2020-07-15 엘지디스플레이 주식회사 Image conversion apparatus and display apparatus having the same
JP2017511621A (en) * 2015-01-13 2017-04-20 小米科技有限責任公司Xiaomi Inc. Image processing method, image processing apparatus, and electronic apparatus
US9947292B2 (en) 2015-01-13 2018-04-17 Xiaomi Inc. Image processing method and device
WO2023148814A1 (en) * 2022-02-01 2023-08-10 Eizo株式会社 Image display device, image display method, and image display program

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