JP3425072B2 - 画像再生装置 - Google Patents

画像再生装置

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JP3425072B2
JP3425072B2 JP32271497A JP32271497A JP3425072B2 JP 3425072 B2 JP3425072 B2 JP 3425072B2 JP 32271497 A JP32271497 A JP 32271497A JP 32271497 A JP32271497 A JP 32271497A JP 3425072 B2 JP3425072 B2 JP 3425072B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、視感度を向上させ
る装置に用いて好適な画像再生装置であって、特に、入
力される画像が低輝度時における視感度を向上させる装
置に用いて好適な画像再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の技術を図8及び図9に基いて以下
に説明する。図8は画像再生装置としてのDVD(ディ
ジィタル バーサタイル ディスク)再生装置における
再生信号処理系を示す概略構成図であり、図9は本発明
の輝度データ補正技術に関連する先行技術としてのガン
マ補正を説明するための図である。
【0003】従来のDVD再生装置の再生信号処理系
は、図8に示すように画像や音声信号が記録されたディ
スク1、ピックアップにて再生された再生信号を増幅す
るRF増幅器2、RF増幅器2で増幅された信号をデジ
タル復調するとともに、復調されたデータの誤り訂正を
行なうデジタル復調/誤り訂正回路3、MPEG2方式
で圧縮されたデータを伸張するMPEG2デコーダ4、
伸張されたデータを輝度データと色差データに分離する
Y/C分離回路5、分離された輝度データの画像におけ
る輪郭部を強調する輪郭強調回路7、輪郭強調回路7出
力の輝度データとY/C分離回路5出力の色差データを
混合するY/C混合回路8から成る。
【0004】次に、DVD再生装置の再生信号処理系の
動作を簡単に説明する。ディスク1から再生された再生
信号はRF増幅器2で増幅される。増幅された信号はデ
ジタル復調/誤り訂正回路3へ出力され、デジタル復調
されるとともに、復調されたデータの誤りが訂正され、
MPEG2デコーダ4へ出力される。なお、このデータ
は記録時にMPEG2方式で圧縮されたデータである。
【0005】出力されたデータは、MPEG2デコーダ
4にてデータの伸張が行われ圧縮前のデータにデコード
される。デコードされたデータはY/C分離回路5へ出
力され、輝度データと色差データに分離される。
【0006】分離された輝度データは、輪郭強調回路7
へ出力され、輪郭が強調されたデータとなりY/C混合
回路8へ出力される。また、分離された色差データもY
/C混合回路8へ出力され、Y/C混合回路8は入力さ
れた輝度データと色差データを混合し、輪郭が強調され
た画質のよい画像データを図示せぬNTSCやPALエ
ンコーダへ出力する。
【0007】従来のDVD再生装置は、以上の構成にて
再生信号処理系を構成し、画質の向上を図りディスクに
記録された信号を再生している。
【0008】次に、本発明の輝度データ補正技術に関連
する先行技術として、ガンマ補正の技術を説明する。受
像管のR・G・Bの3色蛍光体は、入力した映像信号に
比例して発光しない。そのため、放送局側でこのR・G
・B信号の特性をガンマ補正して送信したり、また、一
般のビデオカメラにおいても同様にガンマ補正を行って
いる。
【0009】本発明の輝度データを補正する技術に関連
するガンマ補正の先行技術としては、特開平2−219
370号に記載の技術が揚げられる。この技術を図9に
基いて以下に説明する。
【0010】特開平2−219370号に記載の技術
は、ビデオカメラに設けられるガンマ補正の技術であ
り、撮像素子に入射する入射光量を制御する絞り機構が
開放状態か否かを判別するとともに、撮影された映像信
号のレベルを判断し、前記絞り機構が開放状態と判断さ
れ、且つ、前記映像信号のレベルが所定レベル以下と判
断された時、ガンマ補正手段によって、前記映像信号の
低レベル領域を高レベルに補正し、被写体の明暗の差に
関わらず良好な撮影を行なうことができるようにするも
のである。
【0011】図9は特開平2−219370号における
ガンマ補正手段のガンマ補正特性曲線を示す図である。
この図9に示すように、ガンマ補正手段は、標準ガンマ
曲線cを基準にして、映像信号の低レベル領域を補正す
る部分をほぼ直線状になし、高レベル領域を補正する部
分が標準ガンマ曲線cとほぼ同一になされた複数のガン
マ曲線e,fを備え、被写体が低輝度で絞りが開放され
る場合、曲線eあるいはfを選択することで、映像信号
の低レベル領域を高レベルに補正するものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のDV
D再生装置においては以下の問題が生じている。従来に
おいては輪郭強調等の画質向上が図られ、通常状態にお
いては非常に画質のよい再生画像が得られ、再生画像を
楽しむことができる。ところが、例えば映画等のソフト
再生において、暗闇等の低輝度画像再生時においては黒
の階調が低く、ディスプレイに表示される画像の視感度
が悪いという問題があった。
【0013】また、特開平2−219370号の補正技
術を画像再生装置に適用した場合、低輝度レベル領域を
高レベルに補正することは可能となるが、特開平2−2
19370号においては、白50%レベル付近以上の補
正をどうするかが考慮されておらず、白50%レベル付
近以上のレベルまで高レベルに補正してしまうと、色が
視覚的に薄く感じてしまい(色が白っぽく感じる)、デ
ィスプレイに表示される画像の視感度が悪いという問題
があった。
【0014】さらに、所定期間に入力される再生画像の
明暗に応じて、階調を可変することができないという問
題があった。本発明は、上記問題点に鑑みてなしたもの
であり、これら問題点を解決した画像再生装置を提供す
るものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の画像再生装置
、白50%付近以の入力輝度レベルのみを補正する
ガンマ特性曲線を用いた補正特性を有する輝度データ補
正回路を備える画像再生装置であって、入力された輝度
データレベルの値を所定の期間加算する累算回路と、該
累算回路出力の累算値と内部に有する閾値とを比較し、
所定期間における入力された画像の明暗を判別し、判別
信号を出力する比較/判別回路と、前記輝度データ補正
回路が有する補正データの値を可変するデータ制御部と
を備え、前記比較/判別回路からの判別信号に基づき前
記輝度データ補正回路の補正を1ステップ値毎に可変す
るものである。
【0016】また、前記輝度データ補正回路は、入力さ
れた輝度データのレベルを検出するとともに、検出され
たレベルに基づき入力レベル領域を判別し、領域判別信
号を出力する入力レベル検出回路と、所定ポイント毎の
出力補正データを保持するレジスタ群と、前記入力レベ
ル検出回路からの領域判別信号に基づき、該レジスタ群
より一方のポイントの出力補正データを選択する選択回
路及び他方のポイントの出力補正データを選択する選択
回路と、入力された輝度データ及び選択回路からの補正
データを基に、出力レベルを演算する演算回路とを備
え、該レジスタ群の各々のレジスタは、保持する補正デ
ータの最大値を保持するレジスタと、保持する補正デー
タの最小値を保持するレジスタと、保持する補正データ
の現在値を保持するレジスタと、該比較/判別回路から
の判別信号と前記最大値を保持するレジスタの値と前記
最小値を保持するレジスタの値とに基づいて、前記現在
値を保持するレジスタの補正データ値を演算する演算回
路とを備えるものである。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について、
図1乃至図7に基づき以下説明する。なお、これら図面
において、従来例を示した図8と同じ部分には同じ符号
を付して説明する。
【0018】図1は本発明に係る画像再生装置の一例と
してのDVD再生装置における再生信号処理系を示す概
略構成図、図2は同装置における輝度データ補正回路の
構成を示すブロック図、図3は同装置におけるレジスタ
の詳細な構成を示すブロック図、図4は本発明における
輝度データ補正回路の補正特性を示す図、図5は本発明
における輝度データ補正回路の動作を説明するための
図、図6および図7は本発明におけるレジスタの動作を
説明するための図である。まず、図1を参照して本発明
に係る画像再生装置の再生信号処理系を説明する。な
お、以下の説明はDVD再生装置を例として行う。
【0019】図1に示すように、本発明装置の一例であ
るDVD再生装置の再生信号処理系は、画像や音声信号
が記録されたディスク1、ピックアップにて再生された
再生信号を増幅するRF増幅器2、RF増幅器2で増幅
された信号をデジタル復調するとともに、復調されたデ
ータの誤り訂正を行なうデジタル復調/誤り訂正回路
3、MPEG2方式で圧縮されたデータを伸張するMP
EG2デコーダ4、伸張されたデータを輝度データと色
差データに分離するY/C分離回路5、分離された輝度
データのレベルを補正する輝度データ補正回路6、輝度
データ補正回路6出力データの画像における輪郭部を強
調する輪郭強調回路7、分離された輝度データレベルの
値を所定の期間加算していく累算回路8、累算回路8出
力の累算値と内部に有する閾値とを比較し、所定期間に
おける入力された画像の明暗を判別して、輝度データ補
正回路6へ判別信号を出力する比較/判別回路9、輪郭
強調回路7出力データと色差データを混合するY/C混
合回路10を備える。また、前記輝度データ補正回路6
が有する補正データの最大値と最小値を可変するデータ
制御部11を外部に備える。
【0020】最初に、本発明におけるDVD再生装置の
再生信号処理系の動作を説明する。ディスク1から再生
された再生信号はRF増幅器2で増幅される。増幅され
た信号はデジタル復調/誤り訂正回路3へ出力され、デ
ジタル復調されるとともに、復調されたデータの誤りが
訂正され、MPEG2デコーダ4へ出力される。なお、
このデータは記録時にMPEG2方式で圧縮されたデー
タである。
【0021】出力されたデータは、MPEG2デコーダ
4にてデータの伸張が行われ圧縮前のデータにデコード
される。デコードされたデータはY/C分離回路5へ出
力され、輝度データと色差データに分離される。分離さ
れた輝度データは輝度データ補正回路6へ出力され、ガ
ンマ特性曲線を用いたレベル補正を受け、低輝度部のレ
ベルが高レベルに補正される。
【0022】なお、輝度データ補正回路6は、図4に示
すようなガンマ特性曲線を用いて、少なくとも白50%
付近以上の入力輝度レベルは補正せず、また、白25%
付近以下の入力輝度レベルはレベルを高く補正して黒の
階調を上げ、視感度を向上させるものである。また、補
正レベルは上述の内容を満足する範囲内で可変可能にな
っている。
【0023】輝度データ補正回路6出力のデータは輪郭
強調回路7へ出力され、輪郭が強調されたデータとなり
Y/C混合回路10へ出力される。また、分離された輝
度データは累算回路8へも出力され、輝度データレベル
の値が所定の期間加算され、加算された累算値が比較/
判別回路9へ出力される。
【0024】比較/判別回路9は、入力された累算値A
と内部に備えた閾値Bとを比較し、所定期間における入
力された画像の明暗を判別して、輝度データ補正回路6
へ判別信号C1を出力する。累算値は、例えば、画像全
体もしくはある一部の領域を複数画面分累算した値であ
る。
【0025】判別信号C1は、例えば、累算値A≦閾値
Bならば、所定期間における入力された画像は全体的に
暗い画像であると判断し、例えばH(ハイ)の信号を出
力し、A>Bならば、所定期間における入力された画像
は全体的に明るい画像であると判断し、例えばL(ロ
ー)の信号を出力するものである。
【0026】なお、輝度データ補正回路6には、外部に
備えたデータ制御部11より、補正データの最大値と最
小値を可変するコントロール信号C2も出力される。ま
た、輝度データ補正回路6の詳細な動作については後述
する。
【0027】一方、Y/C分離回路5にて分離された色
差データもY/C混合回路10へ出力され、Y/C混合
回路10は入力された輝度データと色差データを混合
し、レベル補正や輪郭が強調された画像データを図示せ
ぬNTSCやPALエンコーダへ出力する。
【0028】次に、図2を参照して、本発明装置におけ
る輝度データ補正回路6の構成を説明する。本発明装置
における輝度データ補正回路6は、入力された輝度デー
タのレベルを検出するとともに、検出されたレベルに基
づき入力レベル領域を判別し、領域判別信号を出力する
入力レベル検出回路61、所定ポイント毎の出力補正デ
ータを保持するY個のレジスタ群65〜XY、前記入力
レベル検出回路61からの領域判別信号に基づき、前記
レジスタ群65〜XYより一方のポイントの出力補正デ
ータを選択する選択回路A62、及び他方のポイントの
出力補正データを選択する選択回路B63、入力された
輝度データ及び選択回路62,63からの補正データを
基に、出力レベルを演算する演算回路64を備える。ま
た、Y個のレジスタ群65〜XYの各々は、図3に示す
よう構成されている。なお、図3の番号,符号はレジス
タ65に合わせたものであるが、他のレジスタも同様で
ある。
【0029】図3に示すように、レジスタ65は、保持
する補正データの最大値を保持するレジスタ1MAX6
51と、保持する補正データの最小値を保持するレジス
タ1MIN652と、保持する補正データの現在値を保
持するレジスタ1PSN654と、前述した比較/判別
回路9からの判別信号C1が入力され、該レジスタ1M
AX651,レジスタ1MIN652,レジスタ1PS
N654の保持する値と該判別信号C1に基づいて、補
正データを演算回路653を備える。これらレジスタ1
MAX651,レジスタ1MIN652の値は、前述し
たように、データ制御部11からのコントロール信号C
2にて外部より可変することができる。
【0030】次に、図2を参照して輝度データ補正回路
6の動作説明をする。まず、図1のY/C分離回路5よ
り出力された入力輝度データは、入力レベル検出回路6
1に入力され、入力された輝度データのレベルが検出さ
れる。入力レベル検出回路61は、検出したレベルに基
づき、図5に示すよう入力レベルに対応した各領域(領
域0〜領域15)のどの領域に属する信号かを判別し、
領域判別信号を選択回路62,63へ出力する。
【0031】選択回路62,63は、入力された領域判
別信号に基づき、出力補正データを保持するレジスタ群
65〜XYより補正データを選択し、演算回路64へ選
択した補正データを出力する。
【0032】ここで、レジスタ群65〜XYより出力さ
れる補正データについて、図6、図7に基づき詳細に説
明する。まず、レジスタ群65〜XYの各々は前述した
ように、保持するデータの最大値を保持するレジスタM
AX,保持するデータの最小値を保持するレジスタMI
N,保持するデータの現在値を保持するレジスタPS
N,演算回路を備え、補正データは図6に示すように、
max〜minの範囲で可変可能となっている。すなわ
ち、レジスタMAXの保持する値がmax、レジスタM
INの保持する値がminである。また、max,mi
nの値はデータ制御部11からのコントロール信号C2
により、可変することができる。
【0033】次に、演算回路の動作を図7のフローチャ
ートとともに説明する。まず、比較/判別回路9から所
定期間における画像の明暗を判別した判別信号C1が入
力されると、演算回路は、判別信号C1がHの信号であ
るか否かを判断(C1=H信号?)する(ステップ
1)。
【0034】判別信号C1がH信号であれば(YE
S)、現在値を保持するレジスタPSNの値psnを1
ステップアップした値にアップするとともに、1ステッ
プアップした値が、レジスタMAXの保持する値max
より小さいか否かを判断(psn<max)する(ステ
ップ2)。
【0035】psn<maxならば(YES)、レジス
タPSNの値を1ステップアップした値に置き換える
(psn←psn1ステップアップ)(ステップ3)。
psn<maxでなければ(NO)、レジスタPSNの
値をmaxに置き換える(psn←max)(ステップ
4)。
【0036】一方、判別信号C1がH信号でなければ
(NO)、現在値を保持するレジスタPSNの値psn
を1ステップダウンした値にダウンするとともに、1ス
テップダウンした値が、レジスタMINの保持する値m
inより大きいか否かを判断(psn>min)する
(ステップ5)。
【0037】psn>minならば(YES)、レジス
タPSNの値を1ステップダウンした値に置き換える
(psn←psn1ステップダウン)(ステップ6)。
psn<maxでなければ(NO)、レジスタPSNの
値をminに置き換える(psn←min)(ステップ
7)。
【0038】以上のように、演算回路はmax〜min
の範囲で、所定期間における入力される画像が暗い画像
の場合は、現在値を保持するレジスタPSNの値psn
を1ステップアップした値にアップし、所定期間におけ
る入力される画像が明るい画像の場合は、現在値を保持
するレジスタPSNの値psnを1ステップダウンした
値にダウンするものである。
【0039】レジスタ群65〜XYは図5に示すよう
に、前述した各領域に対応したポイントa〜q毎の出力
補正データを保持している。なお、図5及び以下の説明
における補正データは、上述した現在値を保持するレジ
スタPSNの値psnを意味する。
【0040】また、図5においては、補正データは後述
するdポイント及びeポイント以外は図示していない。
即ち、dポイントの現在値を保持するレジスタPSNの
値がyd、eポイントの現在値を保持するレジスタPS
Nの値がyeとなる。
【0041】前述した選択回路は、レジスタ群65〜X
Yより一方のポイントの出力補正データを選択する選択
回路A62、及び他方のポイントの出力補正データを選
択する選択回路B63から成る。
【0042】ここで、一方のポイント及び他方のポイン
トとは、例えば仮に領域判別結果、領域3と判別された
場合、一方のポイントはe、他方のポイントがdとな
り、領域4と判別された場合、一方のポイントはf、他
方のポイントがeとなる。すなわち、一つの領域の高レ
ベル側のポイントが一方のポイント、低レベル側のポイ
ントが他方のポイントを意味する。
【0043】動作説明に戻る。前述したように領域判別
信号に基づいて、選択回路62,63より一方のポイン
トの補正データ及び他方のポイント補正データが入力さ
れると、演算回路64は入力された輝度データ及び補正
データに基づいて補正出力データの演算を行なう。
【0044】以下に補正出力データの演算動作の具体例
を説明する。例えば、図5に示すように、入力レベルが
Xレベルの輝度データが入力されたとすると、入力レベ
ル検出回路61からは領域3を示す領域判別信号が出力
される。出力された領域判別信号がに基づいて、選択回
路A62は一方のポイントeの補正データyeを選択し
演算回路64へ出力するとともに、選択回路B63は他
方のポイントdの補正データydを選択し演算回路64
へ出力する。
【0045】演算回路64は、図5に示すように領域3
の一方ポイントの入力レベルxe、他方のポイントの入
力レベルxd、選択回路62,62からの補正データy
e,ydを基に、補正出力データYを以下に示す演算を
行なって求める。 Y=(ye−yd)/(xe−xd)×(X−xd)+
yd 上述の演算にて求められた補正出力データは、演算回路
64より図1に示す輪郭強調回路7へ出力される。
【0046】以上説明した領域,ポイント,補正データ
の設定により、図4に示す補正特性が実現でき、少なく
とも白50%付近以上の入力輝度レベルは補正せず、ま
た、白25%付近以下の入力輝度レベルを高く補正する
ことで、低輝度時における視感度を向上させることがで
きる。
【0047】また、補正特性を可変する場合において、
ルックアップテーブルを用いて補正特性を可変する方式
においては、備えているテーブルの単位でしか可変する
ことはできないが、本発明はレジスタの値を可変するこ
とで、補正特性を自由に可変することが実現できる。
【0048】以上説明したように本発明の画像再生装置
は、白50%付近以上の入力輝度レベルは補正しないで
色の視感度を損なわず、白25%付近以下の入力輝度レ
ベルを高く補正することで、入力される再生画像が低輝
度時における視感度を向上させるものである。
【0049】また、所定期間における入力される再生画
像が暗い画像の場合は、補正データを1ステップアップ
し、所定期間における入力される再生画像が明るい画像
の場合は、補正データを1ステップダウンし、入力され
る再生画像の明暗に応じて、補正の度合いを可変し、よ
り視感度を向上させるものである。
【0050】
【発明の効果】請求項1項に記載の画像再生装置によれ
ば、色の視感度を損なうことなく、入力される画像が低
輝度時における視感度を向上させることが実現できる。
また、入力される画像の明暗に応じて補正の度合いを可
変し、より視感度を向上させることが実現できる。
【0051】請求項2項に記載の画像再生装置によれ
ば、ルックアップテーブルを用いて補正特性を可変する
方式に比べ、レジスタの値を可変することで、補正特性
を自由に可変できるとともに、入力される画像の明暗に
応じて補正の度合いを可変し、より視感度を向上させる
ことが実現できるいう利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明画像再生装置の一例としてのDVD再生
装置における再生信号処理系を示す概略構成図である。
【図2】本発明装置における輝度データ補正回路の構成
を示すブロック図である。
【図3】本発明装置におけるレジスタの詳細な構成を示
すブロック図である。
【図4】本発明における輝度データ補正回路の補正特性
を示す図である。
【図5】本発明における輝度データ補正回路の動作を説
明するための図である。
【図6】本発明におけるレジスタの動作を説明するため
の図である。
【図7】本発明におけるレジスタの動作を説明するため
のフローチャート図である。
【図8】従来のDVD再生装置における再生信号処理系
を示す概略構成図である。
【図9】ガンマ補正を説明するための図である。
【符号の説明】
1 ディスク 2 RF増幅器 3 デジタル復調/誤り訂正回路 4 MPEGデコーダ 5 Y/C分離回路 6 輝度データ補正回路 7 輪郭強調回路 8 累算回路 9 比較/判別回路 10 Y/C混合回路 11 データ制御部 61 入力レベル検出回路 62 選択回路A 63 選択回路B 64 演算回路 65〜X レジスタ 651 レジスタ1MAX 652 レジスタ1MIN 653 演算回路 654 レジスタ1PSN
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/14 - 5/217

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 50%付近以の入力輝度レベルのみ
    補正するガンマ特性曲線を用いた補正特性を有する輝
    度データ補正回路を備える画像再生装置であって、 入力された輝度データレベルの値を所定の期間加算する
    累算回路と、 該累算回路出力の累算値と内部に有する閾値とを比較
    し、所定期間における入力された画像の明暗を判別し、
    判別信号を出力する比較/判別回路と、 前記輝度データ補正回路が有する補正データの値を可変
    するデータ制御部とを備え、 前記比較/判別回路からの判別信号に基づき前記輝度デ
    ータ補正回路の補正を1ステップ値毎に可変することを
    特徴とする画像再生装置。
  2. 【請求項2】 前記輝度データ補正回路は、入力された
    輝度データのレベルを検出するとともに、検出されたレ
    ベルに基づき入力レベル領域を判別し、領域判別信号を
    出力する入力レベル検出回路と、 所定ポイント毎の出力補正データを保持するレジスタ群
    と、 前記入力レベル検出回路からの領域判別信号に基づき、
    該レジスタ群より一方のポイントの出力補正データを選
    択する選択回路及び他方のポイントの出力補正データを
    選択する選択回路と、 入力された輝度データ及び該選択回路からの補正データ
    を基に、出力レベルを演算する演算回路とを備え、 前記レジスタ群の各々のレジスタは、保持する補正デー
    タの最大値を保持するレジスタと、保持する補正データ
    の最小値を保持するレジスタと、保持する補正データの
    現在値を保持するレジスタと、前記比較/判別回路から
    の判別信号と前記最大値を保持するレジスタの値と前記
    最小値を保持するレジスタの値とに基づいて、前記現在
    値を保持するレジスタの補正データ値を演算する演算回
    路とを備えたことを特徴とする請求項1記載の画像再生
    装置。
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