JP3255258B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
信号の状況に応じて適応的にガンマ補正を行う、画像表
示装置に関するものである。
影した画像がテレビ受像機のブラウン管の輝度特性に合
うようにガンマ補正されて送信されてくるので、ブラウ
ン管によらない受像機によって受信する場合は、前記ガ
ンマ補正された信号を受像機の輝度特性に合うように逆
に補正する必要がある。また、輝度の分布にかたよりが
あって、例えば、画面全体が明るい(あるいは暗い)ほ
うに偏っているような場合は画面全体がコントラストを
欠いた迫力の乏しいものなってしまうため、予め予想さ
れる輝度分布の偏りの場合に応じ、幾つかの補正係数を
記憶させたルックアップテーブルを備えるようにし、受
信した映像信号の輝度分布を調べて基準値を下回る輝度
範囲の部分があった場合は、その輝度範囲の部分の度数
を増加させるように、前記ルックアップテーブルの中か
ら対応する補正係数を読み出し、前記補正係数に従って
輝度分布を補正するようにし、これによって画面全体の
コントラストを良好なものにするガンマ補正も行われて
いるが、前述のようなルックアップテーブルを切り換え
るガンマ補正は、予め決められているいくつかのガンマ
補正係数しか記憶できないため、補正のモードが限定さ
れることになり、また、前記補正係数の数を増やすこと
によって補正のモードを多岐にわたるようにしたい場合
は、ルックアップテーブルのメモリ容量をふやさなけれ
ばならなくなり、部品コストが上昇する等問題点を有す
るものであるため、補正のモードは限定されたものにな
り、微妙なコントラストの調整をおこなうことは不可能
であった。
切り換えてガンマ補正する方法は、前記ルックアップテ
ーブルを記憶したメモリの容量に限度があり、ガンマ補
正できるモードの数が限定されてしまうという問題を有
し、微妙なコントラストの効いた画面にすることが困難
で、必ずしも最適なガンマ補正がおこなえないという問
題を有していたので、本発明は予め固定されたルックア
ップテーブルによらず、微妙なコントラストの調整を可
能とするガンマ補正回路を提供することにある。
決するため、1フィールドの映像信号から輝度信号を入
力する輝度信号入力部と、前記輝度信号をデジタルの輝
度データに変換するA/D変換器と、前記輝度データを
記憶する記憶部と、前記輝度データから輝度を検出する
輝度検出部と、前記検出した輝度を所定の輝度範囲に分
類する輝度分類部と、前記分類した結果に基づいて1画
面の輝度データのヒストグラムを作成するヒストグラム
作成部と、前記ヒストグラム作成部のデータに基づい
て、1画面に含まれる輝度の全度数から黒領域の輝度範
囲および白領域の輝度範囲の度数を減算して中間領域の
輝度範囲の度数を演算すると共に、度数分布が最も少な
い輝度範囲の最低度数と予め規定した基準度数との度数
差を演算する演算部と、前記ヒストグラム作成部のデー
タと前記演算部の演算結果に基づいて、最低度数の含 ま
れる輝度範囲と、最高度数の含まれる輝度範囲を抽出し
て輝度の特徴を求める特徴抽出部と、前記抽出された特
徴に基いて補正データを作成する補正データ作成部と、
前記補正データに基づき、前記記憶部から読み出したデ
ータを加減算する加減算部と、前記加減算部の出力をア
ナログ信号に変換するD/A変換器とで構成した画像表
示装置としている。
結果、白領域の輝度範囲の度数が少ない場合は、前記最
高度数の含まれる輝度範囲の最高輝度を入力輝度レベル
とし、同入力輝度レベルに白領域の輝度範囲の最低度数
と前記基準度数との度数差を輝度レベルに変換した補正
値を加算した値を出力輝度レベルとする点を入出力特性
の変曲点とし、前記変曲点から前記入出力特性の座標原
点及びその最大点とにそれぞれ引かれた直線を補正曲線
とし、入力された輝度信号レベルを前記補正曲線に沿う
ように補正され、前記特徴抽出部が抽出した結果、黒領
域の輝度範囲の度数が少ない場合は、前記最高度数の含
まれる輝度範囲の最低輝度を入力輝度レベルとし、同入
力輝度レベルに黒領域の輝度範囲の最低度数と前記基準
度数との度数差を輝度レベルに変換した補正値を減算し
た値を出力輝度レベルとする点を入出力特性の変曲点と
し、前記変曲点から前記入出力特性の座標原点及びその
最大点とにそれぞれ引かれた直線を補正曲線とし、入力
された輝度信号レベルを前記補正曲線に沿うようにして
補正される。
詳細に説明する。図1は本発明による画像表示装置の一
実施例を示すブロック図である。図に示すように、輝度
信号入力部1に入力されるテレビの輝度信号は、A/D
変換器2でデジタル信号の輝度データに変換され、メモ
リ3に記憶されると共に、制御部4に入力される。制御
部4には、輝度検出部5、輝度分類部6、ヒストグラム
作成部7、演算部8、特徴抽出部9、補正データ作成部
10、同期入力部11、が接続されており、前記入力さ
れた輝度データの輝度を分類してヒストグラムを作成
し、同ヒストグラムに基づいて所定の補正データを作成
し、加減算部12にて前記補正データをメモリ3から読
み出された輝度データに加算または減算して補正し、D
/A変換器13によってアナログ信号に変換してモニタ
等に表示するようになっている。
明する。輝度信号入力部1から入力された輝度信号は、
A/D変換器2によってデジタル信号の輝度データに変
換され、1フィールド分の輝度データが、メモリ3に記
憶されると共に、輝度検出部5にて輝度レベルが検出さ
れる。 この検出された輝度レベルは輝度分類部6におい
て所定の輝度範囲ごとに分類され、ヒストグラム作成部
7により、各輝度範囲内に含まれる輝度レベルの度数を
示すヒストグラムが作成される。演算部8は、1フィー
ルド内に含まれる前記輝度レベルの全度数から前記黒領
域および白領域の度数を減算して中間領域の度数を演算
すると共に、最低度数と基準度数との度数差を演算して
いる。特徴抽出部9は、前記黒領域、中間領域、白領域
の各度数を比較して、その特徴を抽出すると共に、最低
度数の含まれる輝度範囲と、最高度数の含まれる輝度範
囲を抽出している。補正データ作成部10は、前記抽出
した最高度数の含まれる輝度範囲と、演算部8で演算し
た度数差とから変曲点を求め、補正データを作成してい
る。
が所定の変曲点を有する補正データを作成し、帰線消去
期間が終了後に、制御部4がメモリ3から輝度データを
読み出し、加減算回路12にて前記輝度データに対応す
る前記補正データを加算または減算することによりガン
マ補正するようにしている。
体例で、図2(A)に示した縦軸21は度数で、横軸2
2は輝度レベルに対応する階調を示し、複数の輝度範囲
に分 割されている。同図2の例では、横軸22を黒領域
を2つの輝度範囲、中間領域を4つの輝度範囲、白領域
を2つの輝度範囲の合計8つの輝度範囲に分割し、1フ
ィールド期間内の輝度レベルを、前記8つの輝度範囲の
中にそれぞれ分類するようにしている。 そして、同図2
に示すように、特徴抽出部9が抽出した結果が、白領域
の分布が少なく黒領域および中間領域の分布が多い場合
は、画面全体が暗いと判断して最高度数28と、最低度
数27を抽出し、補正データ作成部10は、前記最高度
数28と、最低度数27に基づき補正データを作成して
黒側のコントラストをきわだたせるように、黒領域24
の補正曲線の傾斜が急になるようガンマ補正する。図2
(B)は図2(A)の輝度分布データから作成された入
力輝度レベルに対する出力輝度レベルを示すガンマ補正
曲線を示す図である。補正データ作成部10は、図2
(A)から抽出した前記最高度数28の含まれる輝度範
囲(95〜127)の最大輝度レベルの階調(127)
を図2(B)の入力輝度レベルL1X(=127)と
し、同入力輝度レベルL1Xと演算部8で演算した最低
度数27と基準度数26との度数差を輝度に変換した補
正値(ΔL1)との和を出力輝度レベルL1X(=L1
X+ΔL1)とする点を変曲点とし、また、同変曲点
(L1X、L1X)と図2(B)の座標原点(0、0)
及び最大点(255、255)とを直線で結んだ線を補
正曲線としている。
正を行えるような値に設定されている。図2(A)の縦
軸21に示す度数の総和即ち全度数M(図示せず)を図
2(B)の出力輝度レベルの最大値(255)に対応さ
せ、度数を出力輝度レベルに変換するための変換係数K
を、K=(M/255)とする。 前記基準度数26の値
をAとすると、基準度数値Aに変換係数Kを乗じた値が
出力輝度レベルの補正値ΔLの最大値となり、前記演算
部8で演算した最低度数27の値をEとすると、この時
の補正値ΔL1は、ΔL1=E・Kとして求めることが
できる。特徴抽出部9は、図2(A)のように白領域の
2つの輝度範囲の何れかに基準度数を下回るものがある
ことを検出すると、白領域の分布が少ないと判断する。
抽出した結果が、黒領域の度数の分布が少なく、中間領
域および白領域の分布が多い場合は、図3(A)から抽
出した前記最高度数28の含まれる輝度範囲(159〜
191)の最小輝度レベルの階調(159)を図3
(B)の入力輝度レベルL2X(=159)とし、同入
力輝度レベルL2Xから演算部8で演算した最低度数2
7と基準度数26との度数差を輝度に変換した補正値
(ΔL2)を減算した値を出力輝度レベルL2Y(=L
2X−ΔL2)とする点を変曲点とし、また、同変曲点
(L2X、L2Y)と図3(B)の座標原点(0、0)
及び最大点(255、255)とを直線で結んだ線を補
正曲線としている。 補正値ΔL2は最低度数27の値を
Fとすると、補正値ΔL1と同様に、ΔL2=F・Kと
して求めることができる。
から白領域23の度数と黒領域24の度数とを引き算す
ることによって求められ、白領域23の度数と黒領域2
4の度数が共に基準値を下回らなかった場合は画面全体
の輝度がほぼ平均的に分布しているものと判断してガン
マ補正を行わない。
消去期間に行ない、前記帰線消去期間の終了後に、前記
制御部4が、前記メモリ3に記憶された輝度データを読
み出し、前記加減算回路12にて、この読み出された輝
度データに、同輝度データ(入力輝度データ)に対応す
る前記補正データを加減算して所定のガンマ補正をおこ
なうようにしている。
像表示装置によれば、ガンマ補正を画面内容により変化
させる時、予め予想される補正のモードを書き込んだル
ックアップテーブルが不用となり、ルックアップテーブ
ルを構成していたメモリの部品コストが削減でき、ガン
マ補正がメモリ容量に制約されることなく、画面内容に
応じて多様な変換を行うことができるので、きめの細か
いガンマ補正が可能になり、迫力のある画面を見ること
ができるようになるという効果がある。
ク図である。
白領域の分布が少なく黒〜中間領域の分布が多い場合の
度数分布を表すヒストグラム、(B)は、この場合のガ
ンマ補正の変曲点と直線の勾配とを求めるための説明図
である。
黒領域の分布量が少なく白〜中間領域の分布量が多い場
合の度数分布を表すヒストグラム、(B)は、この場合
のガンマ補正の変曲点と直線の勾配とを求めるための説
明図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 1フィールドの映像信号から輝度信号を
入力する輝度信号入力部と、前記輝度信号をデジタルの
輝度データに変換するA/D変換器と、前記輝度データ
を記憶する記憶部と、前記輝度データから輝度を検出す
る輝度検出部と、前記検出した輝度を所定の輝度範囲に
分類する輝度分類部と、前記分類した結果に基づいて1
画面の輝度データのヒストグラムを作成するヒストグラ
ム作成部と、前記ヒストグラム作成部のデータに基づい
て、1フィールド中に含まれる輝度の全度数から黒領域
の輝度範囲および白領域の輝度範囲の度数を減算して中
間領域の輝度範囲の度数を演算すると共に、度数分布が
最も少ない輝度範囲の最低度数と予め規定した基準度数
との度数差を演算する演算部と、前記ヒストグラム作成
部のデータと前記演算部の演算結果に基づいて、最低度
数の含まれる輝度範囲と、最高度数の含まれる輝度範囲
を抽出して輝度の分布の特徴を求める特徴抽出部と、前
記抽出された特徴に基いて補正データを作成する補正デ
ータ作成部と、前記補正データに基づき、前記記憶部か
ら読み出したデータを加減算する加減算部と、前記加減
算部の出力をアナログ信号に変換するD/A変換器とで
構成したことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項2】 前記特徴抽出部が抽出した結果、白領域
の輝度範囲の度数が少ない場合は、前記最高度数の含ま
れる輝度範囲の最高輝度を入力輝度レベルとし、同入力
輝度レベルに白領域の輝度範囲の最低度数と前記基準度
数との度数差を輝度レベルに変換した補正値を加算した
値を出力輝度レベルとする点を入出力特性の変曲点と
し、前記変曲点から前記入出力特性の座標原点及びその
最大点とにそれぞれ引かれた直線を補正曲線とし、入力
された輝度信号レベルを前記補正曲線に沿うように補正
するようにしたことを特徴とする請求項1記載の画像表
示装置。 - 【請求項3】 前記特徴抽出部が抽出した結果、黒領域
の輝度範囲の度数が少ない場合は、前記最高度数の含ま
れる輝度範囲の最低輝度を入力輝度レベルとし、同入力
輝度レベルに黒領域の輝度範囲の最低度数と前記基準度
数との度数差 を輝度レベルに変換した補正値を減算した
値を出力輝度レベルとする点を入出力特性の変曲点と
し、前記変曲点から前記入出力特性の座標原点及びその
最大点とにそれぞれ引かれた直線を補正曲線とし、入力
された輝度信号レベルを前記補正曲線に沿うようにして
補正するようにしたことを特徴とする請求項1記載の画
像表示装置。 - 【請求項4】 前記特徴抽出部が抽出した結果が、白領
域の輝度範囲と黒領域の輝度範囲とで同じ度数分布であ
った場合は、補正を行わないようにしたことを特徴とす
る請求項1記載の画像表示装置。 - 【請求項5】 映像信号の帰線消去期間に、前記補正デ
ータの作成をおこない、前記帰線消去期間の終了後、作
成された前記補正データを加減算部にて、前記記憶部に
記憶される輝度データと加減算して所定のガンマ補正を
おこなうようにしたことを特徴とする請求項1記載の画
像表示装置。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP13751294A Expired - Fee Related JP3255258B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | 画像表示装置 |
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WO2009072207A1 (ja) | 2007-12-06 | 2009-06-11 | Fujitsu Limited | 画像補正装置、画像補正プログラムおよび画像補正方法 |
WO2009093324A1 (ja) | 2008-01-24 | 2009-07-30 | Fujitsu Limited | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび画像補正装置 |
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1994
- 1994-06-20 JP JP13751294A patent/JP3255258B2/ja not_active Expired - Fee Related
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