JP3874658B2 - Contrast correction circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコントラスト補正回路に係り、特にPDP(Plasma Display Panel)等のダイナミックレンジの狭い表示装置に使用するに好適なコントラスト補正回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
PDPのようにダイナミックレンジの狭い表示装置においては、視感上、より良い画像を得るために、画像中の情報量の多い部分のコントラストを強調するためのコントラスト補正回路が良く用いられる。
このような従来のコントラスト補正回路において、画像のコントラストを強調するためのコントラスト変換には、通常、コントラスト変換特性の異なる複数種のルックアップテーブルが用いられ、これらのテーブルはROM等のメモリに収められている。ルックアップテーブルの選択には、1画面分の画像データを積算した結果やヒストグラムを取った結果等が用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した複数のルックアップテーブルを使用して画像データのコントラスト変換を行う従来のコントラスト補正回路を使用した場合に、大半の画面においてはかなり良好な映像が得られる。
【0004】
しかしながら、特定の画面では、補正しない方が良いという場合も有る。具体的には映画の暗い画面等の画像データがこれに該当する。このような画面、すなわち黒レベルの画素数が多い画像中に小面積の比較的に明るい画像が有る場合には面積比率(データ量に相当する)で言えば、黒レベルの画素からなる画像の方が多いため、従来のコントラスト補正回路では、暗い画面で有効なコントラスト変換特性を有するルックアップテーブルが選択されやすい。
【0005】
しかし、黒レベルの画素数が多い画像中に小面積の比較的に明るい画像が有る画面の場合、重要な情報はむしろ小面積の部分であり、このような画面に対して暗い画面向けのルックアップテーブルが選択されてコントラストの補正が行われた場合には白潰れ等の劣化を起こしやすいという問題が有った。
また、雪景色の画面等で全体が白一面の中に部分的に暗い映像が有る場合等、上の場合と逆に黒潰れとなり、重要な情報が見づらくなる場合があるという問題が有った。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、均一な階調の画像が画面の大部分を占め注目すべき画像が画面の小部分を占めるような場合に注目すべき画像のコントラストを適切に補正することができるコントラスト補正回路を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、入力される映像信号の明るさのレベルを積算し、画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和を算出する積分手段と、画面の明るさに応じた複数種のコントラスト変換特性を示すテーブルデータが格納されている第1の記憶手段と、前記画面の全画素の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさのレベルの総和を基準値として該基準値と前記積分手段の積分出力とを比較し該比較結果に基づいて、または該比較結果に前記入力される映像信号の階調を考慮して前記複数種のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出力するように前記第1の記憶手段に指示する選択手段と、前記入力される映像信号のコントラストを前記第1の記憶手段から出力されるテーブルデータにより補正する変換テーブルが格納されている第2の記憶手段と、前記入力される映像信号の階調を複数の領域に分割し、該分割された各領域に属する階調の度数を画素単位で検出するヒストグラム検出手段と、前記ヒストグラム検出手段の検出出力を取り込み、度数が予め設定された閾値以上である階調が存在する場合に均一な階調であると判定し、該均一な階調と判定された階調及び該階調の度数を示すデータを出力する制御手段とを有し、前記選択手段は、前記制御手段により前記均一な階調と判定された階調及び該階調の度数を示すデータを受け取った際に、前記積分手段の出力から前記均一な階調と判定された階調及び該階調の度数の積を減算した値を、基準値である1画面における前記均一な階調と判定された階調の占める画像領域を除く画像領域の全画素の明るさのレベルが最大となるときの明るさのレベルの総和で除した値に基づいて前記複数種のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出力するように前記第1の記憶手段に指示することを特徴とする。
【0007】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のコントラスト補正回路において、前記閾値は、表示画面全体に対する注目すべき表示領域の面積比率が予め規定されており、背景が均一な階調の画面である場合には該均一な階調の画面の面積に相当する画素数に設定されることを特徴とすることを特徴とする。
【0008】
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載のコントラスト補正回路において、前記制御手段は、均一な階調であるか否かを判定するにつき、予め判定の対象としない階調について設定されている場合には、この階調の度数を示すデータは出力しないことを特徴とすることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係るコントラスト補正回路の構成を図1に示す。本実施の形態に係るコントラスト補正回路は、映像信号の中の均一で多く存在する階調の度数を検知し、その量がある値を超えた場合には、重要な情報は他の階調に有るあると判断し、コントラスト変換特性を示すテーブルデータの選択信号を操作する事により、暗い画面での白潰れや、明るい画面での黒潰れ等を改善することを特徴とするものである。
【0011】
図1において、コントラスト補正回路は、積分回路10と、ヒストグラム検出回路12と、選択信号発生回路14と、ROM16と、RAM18と、制御回路20とを有している。
積分回路10は、入力端子100、101、102より入力される映像信号号の明るさのレベルを積算し、画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和を算出する。
【0012】
ヒストグラム検出回路12は、入力端子100、101、102より入力される映像信号(R,G,B)の階調を複数の領域に分割し、該分割された各領域に属する階調の度数を画素単位で検出し、出力する機能を有する。
選択信号発生回路14は、画面の全画素の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさのレベルの総和を基準値として該基準値と積分回路10の積分出力とを比較し該比較結果に基づいて、または制御回路20の出力に基づいて前記比較結果に入力端子100、101、102より入力される入力される映像信号の階調を考慮して複数種のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出力するようにROM16に指示する機能を有する。
【0013】
また、ROM16には、画面の明るさに応じて選択される複数種のコントラスト変換特性を示すテーブルデータが格納されており、ROM16は、選択信号発生回路14より出力される選択信号により選択されたコントラスト変換特性のテーブルデータを出力する。
RAM18には、入力端子100〜102より入力される映像信号のコントラストをROM16から出力されるテーブルデータにより補正する変換テーブルが格納されている。RAM18に格納された変換テーブルによりコントラストが補正された映像信号は出力端子200〜202に出力される。
【0014】
制御回路20は、ヒストグラム検出回路12の検出出力を取り込み、度数が予め設定された閾値以上である階調が存在する場合に均一な階調であると判定し、該均一な階調と判定された階調及び該階調の度数を示すデータを出力する機能を有する。
ここで、閾値は、表示画面全体に対する注目すべき表示領域の面積比率が予め規定されており、背景が均一な階調の画面である場合には該均一な階調の画面の面積に相当する画素数に設定される。
【0015】
また、選択信号発生回路14は、制御回路20により均一な階調と判定された階調及び該階調の度数を示すデータを受け取った際に、積分回路10の出力と比較する基準値を、画面の全画素の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさのレベルの総和から前記均一な階調と判定された階調及び該階調の度数の積を減算した値とし、該基準値を、1画面における前記均一な階調と判定された階調の占める画像領域を除く画像領域の全画素の明るさのレベルが最大となるときの明るさのレベルの総和で除した値に基づいて複数種のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出力するようにROM16に指示する機能を有する。
【0016】
次に、ROM16に格納されている複数種のコントラスト変換特性を示すテーブルデータについて図2を参照して説明する。図2は画像のコントラスト変換特性を示している。同図において、曲線Q1で示されたコントラスト変換特性は、入力される映像信号の明るさのレベルの平均値が小さく、全体が暗い画像に対して選択される特性であり、曲線Q16で示されたコントラスト変換特性は、入力される映像信号の明るさのレベルの平均値が大きく、全体が明るい画像に対して選択される特性である。図中、破線で囲まれた領域の画像データのコントラストが強調されるような特性になっている。
【0017】
本実施の形態では、曲線Q1と曲線Q16の間を均等に分割して得られる曲線Q1〜Q16の16のコントラスト変換特性を示すテーブルデータ(数値データ)がROM16に格納されており、入力される映像信号の明るさのレベルの平均値に応じて所定のテーブルデータが選択されるようになっている。
上記構成からなる本実施形態に係るコントラスト補正回路の動作について説明する。
【0018】
図1において、入力端子100〜102よりR,G,Bの映像信号(ディジタル信号)が入力されると、積分回路10は入力される映像信号の明るさのレベルを積算し、画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和(平均値)S0を算出する。ここで、1画面のサイズを852(ドット)×480(ライン)とし、1画素をR,G,Bについて8ビットで表示するとして、画面の全画素の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさのレベルの総和Smは、
Sm=852(ドット)×480(ライン)×255(8ビット:最大値)×3(RGB)=312854400
となる。
【0019】
積分回路10により算出された画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和(平均値)S0は、選択信号発生回路14により以下のように、テーブルデータを選択するための選択信号へと置換される。すなわち、選択信号は、積分回路10の出力S0を総和Smで除した値(積分器の出力(総和)÷312854400)であり、0〜1の値を取るが、各コントラスト変換特性Q1〜Q16を示すテーブルデータからなるコントラスト変換テーブル数に合わせて、均等に割り振る。ここでは、各コントラスト変換特性を示すテーブルデータの集合をコントラスト変換テーブルと呼ぶことにする。
【0020】
選択信号は上述したように、コントラスト変換テーブルが16種有る場合に、選択信号発生回路14での計算結果に応じて以下のようにコントラスト変換テーブルを選択する選択信号がROM16に出力される。すなわち、
S0/Sm=0 〜0.0625である場合には、コントラスト変換テーブルQ1を、
S0/Sm=0.0625〜0.125である場合にはコントラスト変換テーブルQ2を、
S0/Sm=0.875〜0.9375である場合にはコントラスト変換テーブルQ15を、
S0/Sm=0.9375〜1である場合にはコントラスト変換テーブルQ16を、それぞれ、選択するための選択信号がROM16に出力される。
【0021】
この結果、ROM16では、選択信号発生回路14より出力される選択信号により選択されたコントラスト変換特性を有するテーブルデータをRAM18に出力する。RAM18では、変換テーブルによりROM16より受け取ったテーブルデータに基づいて入力端子100〜102より入力された映像信号(R,G,B)のコントラストを補正し、このコントラストが補正された映像信号(R,G,B)を出力端子200〜202より出力する。
【0022】
このようにして、画面全体が暗い時には暗い部分のコントラストを強調した映像が、また、画面全体が明るい時には明るい部分のコントラストを強調した映像が得られる。
大半の場合はこの方法で所望のコントラスト補正ができるが、既述したように、逆に弊害を引き起こす場合も有り得る。その具体例を、図3乃至図5を参照して説明する。
【0023】
図3は、背景A1の大部分が黒レベルの階調で、部分的に白に近い明るい階調の画像B1が存在する場合の画面を示している。図3に示すような画面の場合、積分回路10の出力、すなわち画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和(平均値)は低い値となるので、図1の構成においてヒストグラム検出回路12及び制御回路20を設けない場合には、暗い画面に相応しいコントラスト変換テーブルが選択され、画面中、明るい部分のコントラストを犠牲にして暗い部分のコントラストが強調されることとなる。
【0024】
ところが、重要な映像信号はむしろ明るい部分に有るのに対し、その部分のコントラストは減らされているので、白潰れのような現象を引き起こす。
また、図4に示すように、図3とは逆に、背景A2の大部分が白レベルの階調で、部分的に黒に近い暗い階調の画像B2が存在する場合の画面では、明るい画面に相応しいコントラスト変換テーブルが選択され、画面中、暗い部分のコントラストを犠牲にして明るい部分のコントラストが強調されることとなる。したがって、図4に示す画面の場合には、黒潰れのような現象を引き起こす。
【0025】
さらに、図5に示すように、背景A3が灰色で、部分的に白に近い明るい階調の画像B31と部分的に黒に近い暗い階調の画像B32とが存在する場合の画面では、背景A3の灰色に相応しいコントラスト変換テーブルが選択され、画面中、白部分と、黒部分のコントラストが犠牲にして灰色部分の背景A3のコントラストが強調されることとなる。したがって、図5に示す画面の場合には白と黒の両方の潰れが発生した状態になり得る。
【0026】
図3乃至図5に示した画面を表す映像信号が入力端子100、101、102より入力された場合にヒストグラム検出回路12は、図6乃至図8に示すヒストグラムで表される階調及び度数を示すデータを出力する。各ヒストグラムは、図6は図3に示す画面に、図7は図4に示す画面に、図8は図5に示す画面に、それぞれ対応する。
なお、本実施の形態では、制御回路20は、例えば、映像信号の階調が0〜5では、黒レベル、階調が125〜1130では灰色レベル、さらに階調が250〜255では白レベルと認識するものとする。
【0027】
図3乃至図5に示す画面の場合には、画面中、大半の面積を占める階調により積分回路10により算出される画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和が決定されてしまうために上述したような現象が生ずることとなる。
このような現象を回避するために、本発明では、まず、積分回路10により映像信号の総和を積算すると同時に、ヒストグラム検出回路12により入力端子100、101、102から入力される映像信号(R,G,B)の階調を複数の領域に分割し、該分割された各領域に属する階調の度数を検出し、出力する。
【0028】
制御回路20は、ヒストグラム検出回路12の出力に基づいて外部から設定された閾値を超える度数を有する階調が存在する場合に階調毎の度数を選択信号発生回路14に出力する。すなわち、制御回路20は、選択信号発生回路14で算出される選択信号の演算を修正するための、階調D及びその度数Hを示すデータを出力する。閾値は、ヒストグラムにおいてどの程度の度数(面積)を超えたら、均一な階調と判定するかの判定基準である。
【0029】
このとき、制御回路20に外部から無視する階調の範囲、すなわちコントラストの補正の対象としない階調の範囲が指定されている場合には制御回路20は、指定されている階調の度数のデータは出力しない。
なお、上記閾値は、表示画面全体に対する注目すべき表示領域の面積比率が予め規定されており、背景が均一な階調の画面、例えば、黒画面である場合には該黒画面の面積に相当する画素数に設定してもよい。例えば、背景が黒で白に近い明るい階調の小画面表示(全画面の1/4の表示領域)を行なう場合には、制御回路20に設定される閾値としての設定値は、852×480表示画面の3/4が黒画面である場合に852×480×3/4=306720となる。
【0030】
一方、選択信号発生回路14では、上記閾値を超える度数を有する階調が存在する場合に制御回路20より出力される階調D及び度数Hに基づいて次式により選択信号を算出する。
S0’=(積分回路10の出力(総和)−D×H) (1)
Sm’={852(ドット)×480(行)−H}×255(8bit最大値)×3(RGB)(2)
選択信号=S0’/Sm’ (3)
【0031】
ここで、D×Hは、画面中でコントラストの補正をする際に注目すべき画像に対する影響を排除したい均一な階調の画像で占められる画像領域の全画素数(ドット数)の明るさのレベルの総和であり、S0’は画面中で注目すべき画像領域における明るさのレベルの総和である。
また、Sm’は画面中、注目すべき画像領域における各画素の明るさのレベルが最大であるときに、該注目すべき画像領域の全画素の明るさのレベルの総和、すなわち注目すべき画像領域で取り得る明るさのレベルの総和(最大値)である。
【0032】
上述したようにして選択信号発生回路14により選択信号が算出され、算出された選択信号がROM16に出力される結果、映像信号のコントラストを補正する際に注目すべき画像に対して適合するコントラスト変換特性を有するテーブルデータが選択されるので、画面中に均一で、かつ広い面積を占める階調画像領域の影響が排除され、図3乃至図5を参照して説明したような弊害を防止することができる。
【0033】
本実施の形態に係るコントラスト補正回路によれば、映像信号のコントラストを補正する際に、画面中に均一で広い面積を占める階調の画像が存在する場合には、その影響を排除するように注目すべき画像に対してより適切なコントラスト変換特性を有するテーブルデータが選択されるので、コントラストを補正した際に暗い画面での白潰れや、明るい画面での黒潰れ等が発生する弊害を防止することができる。
また、映像信号のコントラストが意図的に加工されていても、それによる弊害を防止することができる。
【0034】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明では、入力される映像信号の明るさのレベルを積算し、画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和を算出する積分手段と、画面の明るさに応じた複数種のコントラスト変換特性を示すテーブルデータが格納されている第1の記憶手段と、前記画面の全画素の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさのレベルの総和を基準値として該基準値と前記積分手段の積分出力とを比較し該比較結果に基づいて、または該比較結果に前記入力される映像信号の階調を考慮して前記複数種のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出力するように前記第1の記憶手段に指示する選択手段と、前記入力される映像信号のコントラストを前記第1の記憶手段から出力されるテーブルデータにより補正する変換テーブルが格納されている第2の記憶手段と、前記入力される映像信号の階調を複数の領域に分割し、該分割された各領域に属する階調の度数を画素単位で検出するヒストグラム検出手段と、前記ヒストグラム検出手段の検出出力を取り込み、度数が予め設定された閾値以上である階調が存在する場合に均一な階調であると判定し、該均一な階調と判定された階調及び該階調の度数を示すデータを出力する制御手段とを有し、前記選択手段は、前記制御手段により前記均一な階調と判定された階調及び該階調の度数を示すデータを受け取った際に、前記積分手段の出力から前記均一な階調と判定された階調及び該階調の度数の積を減算した値を、基準値である1画面における前記均一な階調と判定された階調の占める画像領域を除く画像領域の全画素の明るさのレベルが最大となるときの明るさのレベルの総和で除した値に基づいて前記複数種のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出力するように前記第1の記憶手段に指示する。
【0036】
したがって、映像信号のコントラストを補正する際に、画面中に均一で広い面積を占める階調の画像が存在する場合には、その影響を排除するように注目すべき画像に対してより適切なコントラスト変換特性を有するテーブルデータが選択されるので、コントラストを補正した際に暗い画面での白潰れや、明るい画面での黒潰れ等が発生する弊害を防止することができる。
また、映像信号のコントラストが意図的に加工されていても、それによる弊害を防止することができる。
【0037】
また、請求項2に記載の発明によれば、前記閾値は、表示画面全体に対する注目すべき表示領域の面積比率が予め規定されており、背景が均一な階調の画面である場合には該均一な階調の画面の面積に相当する画素数に設定される。
したがって、背景が均一な階調の画面においても注目すべき画像に対してより適切なコントラスト変換特性を有するテーブルデータが選択されるので、コントラストを補正した際に均一な階調を有する背景の影響を排除することができる。
【0038】
また、請求項3に記載の発明によれば、制御手段は、均一な階調であるか否かを判定するにつき、予め判定の対象としない階調について設定されている場合には、この階調の度数を示すデータは出力しないので、コントラスト補正する際のデータ量を削減でき、処理負荷の軽減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態に係るコントラスト補正回路の構成を示すブロック図。
【図2】 図1に示したコントラスト補正回路のROMに格納されているテーブルデータが示すコントラスト変換特性を示す説明図。
【図3】 背景の大部分が黒レベルの階調で、部分的に白に近い明るい階調の画像が存在する場合の画面を示す説明図。
【図4】 背景の大部分が白レベルの階調で、かつ部分的に黒に近い暗い階調の画像が存在する場合の画面を示す説明図。
【図5】 背景が灰色で、かつ部分的に白に近い明るい階調の画像と部分的に黒に近い暗い階調の画像とが存在する場合の画面を示す説明図。
【図6】 図3に示した画面を表す映像信号の階調と度数との関係を示すヒストグラム。
【図7】 図4に示した画面を表す映像信号の階調と度数との関係を示すヒストグラム。
【図8】 図5示した画面を表す映像信号の階調と度数との関係を示すヒストグラム。
【符号の説明】
10…積分回路
12…黒レベル検出回路
14…選択信号発生回路
16…ROM
18…RAM
20…制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a contrast correction circuit, and more particularly to a contrast correction circuit suitable for use in a display device having a narrow dynamic range such as a plasma display panel (PDP).
[0002]
[Prior art]
In a display device with a narrow dynamic range such as a PDP, a contrast correction circuit for enhancing the contrast of a portion with a large amount of information in an image is often used in order to obtain a better image in terms of visual perception.
In such a conventional contrast correction circuit, a plurality of types of look-up tables having different contrast conversion characteristics are usually used for contrast conversion for enhancing the contrast of an image, and these tables are stored in a memory such as a ROM. It has been. For the selection of the lookup table, a result of integrating image data for one screen, a result of taking a histogram, or the like is used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When a conventional contrast correction circuit that performs contrast conversion of image data using a plurality of lookup tables as described above is used, a considerably good video can be obtained on most screens.
[0004]
However, there are cases where it is better not to make correction on a specific screen. Specifically, image data such as a dark screen of a movie corresponds to this. If there is a relatively bright image with a small area in such a screen, that is, an image with a large number of pixels at the black level, the area ratio (corresponding to the data amount) of the image composed of pixels at the black level. Therefore, in the conventional contrast correction circuit, a look-up table having contrast conversion characteristics effective on a dark screen is easily selected.
[0005]
However, in the case of a screen with a relatively bright image with a small area in an image with a large number of black-level pixels, the important information is rather a small area, and the dark screen for such a screen When the uptable is selected and contrast correction is performed, there is a problem that deterioration such as white crushing is likely to occur.
In addition, when there is a partially dark image on a white screen on a snowy landscape screen etc., there is a problem that it may be blacked out contrary to the above case, and it may be difficult to see important information .
The present invention has been made in view of such circumstances, and the contrast of an image to be noticed when an image having a uniform gradation occupies most of the screen and an image to be noticed occupies a small part of the screen. An object of the present invention is to provide a contrast correction circuit capable of appropriately correcting the above.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is an integration means for integrating the brightness levels of the input video signals and calculating the sum of the brightness levels of the video signals of the entire screen; First storage means for storing table data indicating a plurality of types of contrast conversion characteristics corresponding to the brightness of the image, and brightness of all pixels when the brightness level of all pixels on the screen is maximum The reference value is compared with the integrated output of the integrating means using the sum of levels as a reference value, and the plurality of types are selected based on the comparison result or in consideration of the gradation of the video signal input to the comparison result. Selection means for instructing the first storage means to selectively output table data suitable for screen brightness among the table data, and contrast of the input video signal from the first storage means Output Second storage means storing a conversion table to be corrected by the table data, and dividing the gradation of the input video signal into a plurality of areas, and determining the frequency of gradation belonging to each of the divided areas Histogram detection means for detecting in pixel units and the detection output of the histogram detection means are fetched, and when there is a gradation whose frequency is equal to or higher than a preset threshold, it is determined that the gradation is uniform, and the uniform Control means for outputting data indicating the gradation determined as the gradation and the frequency of the gradation, and the selection means includes the gradation determined by the control means as the uniform gradation and the floor. When data indicating the frequency of the key is received, a value obtained by subtracting the product of the gray level determined as the uniform gray level and the frequency of the gray level from the output of the integrating unit is obtained on one screen as a reference value . The uniform gradation is determined Based on the value divided by the sum of the brightness levels when the brightness level of all the pixels in the image area excluding the image area occupied by the gradation is maximized, the brightness of the screen among the plurality of types of table data is calculated. The first storage unit is instructed to selectively output suitable table data.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the contrast correction circuit according to the first aspect, the threshold value is defined in advance as an area ratio of a display area to be noted with respect to the entire display screen, and the background is uniform. In the case of a tone screen, the number of pixels corresponding to the area of the screen with the uniform gradation is set.
[0008]
The invention according to claim 3, in contrast correction circuit according to claim 1 or 2, wherein the control means per determines whether the uniform tone, previously determined target In the case where the gradation is not set, data indicating the frequency of the gradation is not output.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The configuration of the contrast correction circuit according to this embodiment is shown in FIG. The contrast correction circuit according to the present embodiment detects the frequency of a uniform and abundant gradation in a video signal, and if the amount exceeds a certain value, important information is transferred to other gradations. It is characterized in that it is judged that there is, and by operating a selection signal of table data indicating contrast conversion characteristics, white crushing on a dark screen, black crushing on a bright screen, and the like are improved.
[0011]
In FIG. 1, the contrast correction circuit includes an
The
[0012]
The
The selection
[0013]
The
The
[0014]
The
Here, the threshold value is defined in advance as the area ratio of the display region to be noticed with respect to the entire display screen, and corresponds to the area of the uniform gradation screen when the background is a uniform gradation screen. Set to the number of pixels.
[0015]
In addition, the selection
[0016]
Next, table data indicating a plurality of types of contrast conversion characteristics stored in the
[0017]
In the present embodiment, table data (numerical data) indicating 16 contrast conversion characteristics of the curves Q1 to Q16 obtained by dividing the curve Q1 and the curve Q16 equally is stored in the
The operation of the contrast correction circuit according to this embodiment configured as described above will be described.
[0018]
In FIG. 1, when R, G, B video signals (digital signals) are input from
Sm = 852 (dots) x 480 (lines) x 255 (8 bits: maximum value) x 3 (RGB) = 312854400
It becomes.
[0019]
The sum (average value) S0 of the brightness level of the video signal of the entire screen calculated by the
[0020]
As described above, when there are 16 types of contrast conversion tables as described above, a selection signal for selecting the contrast conversion table is output to the
When S0 / Sm = 0 to 0.0625, the contrast conversion table Q1 is
When S0 / Sm = 0.0625 to 0.125, the contrast conversion table Q2 is
When S0 / Sm = 0.875 to 0.9375, the contrast conversion table Q15 is
When S0 / Sm = 0.9375 to 1, selection signals for selecting the contrast conversion table Q16 are output to the
[0021]
As a result, the
[0022]
In this way, an image in which the contrast of the dark part is emphasized when the entire screen is dark, and an image in which the contrast of the bright part is emphasized when the entire screen is bright can be obtained.
In most cases, a desired contrast correction can be performed by this method. However, as described above, adverse effects may occur. Specific examples thereof will be described with reference to FIGS.
[0023]
FIG. 3 shows a screen in the case where the background A1 is mostly black level gradation and there is a bright gradation image B1 partially close to white. In the case of the screen as shown in FIG. 3, the output of the
[0024]
However, while the important video signal is rather in the bright part, the contrast of that part is reduced, causing a phenomenon such as white crushing.
Further, as shown in FIG. 4, contrary to FIG. 3, the background A2 is mostly white level gradation, and the screen in the case where there is a dark gradation image B2 partially close to black is bright. A contrast conversion table suitable for the screen is selected, and the contrast of the bright portion is enhanced at the expense of the contrast of the dark portion in the screen. Therefore, in the case of the screen shown in FIG. 4, a phenomenon such as black crushing is caused.
[0025]
Further, as shown in FIG. 5, in the screen where the background A3 is gray and there is a bright gradation image B31 that is partially close to white and a dark gradation image B32 that is partially close to black, A contrast conversion table corresponding to the gray of A3 is selected, and the contrast of the background A3 of the gray portion is enhanced at the expense of the contrast of the white portion and the black portion in the screen. Therefore, in the case of the screen shown in FIG. 5, both white and black may be crushed.
[0026]
When the video signals representing the screens shown in FIGS. 3 to 5 are input from the
In the present embodiment, the
[0027]
In the case of the screens shown in FIG. 3 to FIG. 5, the sum of the brightness levels of the video signal of the entire screen calculated by the
In order to avoid such a phenomenon, in the present invention, first, the sum total of the video signals is integrated by the
[0028]
The
[0029]
At this time, if the
The threshold value is defined in advance as the area ratio of the display area to be noticed with respect to the entire display screen, and corresponds to the black screen area when the background is a screen with a uniform gradation, for example, a black screen. The number of pixels to be set may be set. For example, in the case of performing a small-screen display with a light gradation close to white with a black background (display area of 1/4 of the entire screen), the setting value as a threshold value set in the
[0030]
On the other hand, the selection
S0 '= (output of the integration circuit 10 (sum) -D × H) (1)
Sm ′ = {852 (dots) × 480 (rows) −H} × 255 (8-bit maximum value) × 3 (RGB) (2)
Selection signal = S0 '/ Sm' (3)
[0031]
Here, D × H is the brightness of the total number of pixels (the number of dots) in the image area occupied by an image of uniform gradation to eliminate the influence on the image to be noticed when correcting the contrast in the screen. The sum of the levels, S0 ′ is the sum of the brightness levels in the image area to be noted in the screen.
Sm ′ is the sum of the brightness levels of all the pixels in the image area to be noticed when the brightness level of each pixel in the image area to be noticed is the maximum in the screen, that is, the image to be noticed. This is the sum (maximum value) of the brightness levels that can be taken in the area.
[0032]
As described above, the selection signal is calculated by the selection
[0033]
According to the contrast correction circuit according to the present embodiment, when there is an image having a uniform gradation that occupies a large area in the screen when correcting the contrast of the video signal, the influence is eliminated. Since table data with more appropriate contrast conversion characteristics is selected for the image to be noticed, white spots on dark screens and blacks on bright screens are prevented when contrast is corrected. can do.
Further, even if the contrast of the video signal is intentionally processed, it is possible to prevent the adverse effects caused by the processing.
[0034]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the integration means for integrating the brightness levels of the input video signal and calculating the sum of the brightness levels of the video signal of the entire screen, and a plurality of units corresponding to the brightness of the screen. The first storage means storing table data indicating the contrast conversion characteristics of the seeds, and the sum of the brightness levels of all the pixels when the brightness levels of all the pixels of the screen are the maximum as a reference value The reference value is compared with the integrated output of the integrating means, and the brightness of the screen is selected from the plurality of types of table data based on the comparison result or considering the gradation of the video signal input to the comparison result. Selection means for instructing the first storage means to selectively output table data conforming to the table size, and table data output from the first storage means for contrast of the input video signal. Second storage means storing a conversion table to be corrected and the gradation of the input video signal is divided into a plurality of areas, and the frequency of the gradation belonging to each of the divided areas is detected in units of pixels. And detecting the histogram detection means, and determining that the gradation is uniform when there is a gradation whose frequency is equal to or greater than a preset threshold, and determining that the gradation is uniform. Control means for outputting data indicating the gradations and the frequency of the gradations, and the selection means determines the gradations determined by the control means as the uniform gradations and the frequencies of the gradations. When the data shown is received, the value obtained by subtracting the product of the gradation determined as the uniform gradation and the frequency of the gradation from the output of the integrating means is the uniform scale in one screen as a reference value. Image area occupied by tones determined as tones Select table data suitable for the screen brightness from among the plurality of types of table data based on the value divided by the sum of the brightness levels when the brightness levels of all the pixels in the image area are the maximum. To the first storage means.
[0036]
Therefore, when correcting the contrast of the video signal, if there is an image with a uniform gradation that occupies a large area in the screen, a more appropriate contrast for the image to be noted so as to eliminate the influence Since the table data having the conversion characteristics is selected, it is possible to prevent an adverse effect such as white crushing on a dark screen or black crushing on a bright screen when the contrast is corrected.
Further, even if the contrast of the video signal is intentionally processed, it is possible to prevent the adverse effects caused by the processing.
[0037]
According to the second aspect of the present invention, the threshold value is defined in advance as an area ratio of a display area to be noticed with respect to the entire display screen. The number of pixels corresponding to the screen area of uniform gradation is set.
Therefore, even on a screen with a uniform background, table data having a more appropriate contrast conversion characteristic is selected for an image to be noticed, so the influence of a background with a uniform gradation when the contrast is corrected Can be eliminated.
[0038]
According to the third aspect of the present invention, when determining whether or not the gradation is a uniform gradation, the control means determines this gradation when a gradation that is not subject to determination is set in advance. Since data indicating the frequency of the key is not output, the amount of data for contrast correction can be reduced and the processing load can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a contrast correction circuit according to an embodiment.
2 is an explanatory diagram showing contrast conversion characteristics indicated by table data stored in a ROM of the contrast correction circuit shown in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a screen in a case where an image having a light gradation having a gray level close to white partially exists with the majority of the background being a black level gradation.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a screen in a case where an image having a dark gradation whose part of the background is mostly white level gradation and partially close to black exists.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a screen in a case where a gray background and a bright gradation image partially close to white and a dark gradation image partially black are present.
6 is a histogram showing the relationship between the gradation and the frequency of the video signal representing the screen shown in FIG. 3;
7 is a histogram showing the relationship between the gradation and frequency of the video signal representing the screen shown in FIG. 4;
8 is a histogram showing the relationship between the gradation and frequency of a video signal representing the screen shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
18 ... RAM
20 ... Control circuit
Claims (3)
画面の明るさに応じた複数種のコントラスト変換特性を示すテーブルデータが格納されている第1の記憶手段と、
前記画面の全画素の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさのレベルの総和を基準値として該基準値と前記積分手段の積分出力とを比較し該比較結果に基づいて、または該比較結果に前記入力される映像信号の階調を考慮して前記複数種のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出力するように前記第1の記憶手段に指示する選択手段と、
前記入力される映像信号のコントラストを前記第1の記憶手段から出力されるテーブルデータにより補正する変換テーブルが格納されている第2の記憶手段と、
前記入力される映像信号の階調を複数の領域に分割し、該分割された各領域に属する階調の度数を画素単位で検出するヒストグラム検出手段と、
前記ヒストグラム検出手段の検出出力を取り込み、度数が予め設定された閾値以上である階調が存在する場合に均一な階調であると判定し、該均一な階調と判定された階調及び該階調の度数を示すデータを出力する制御手段とを有し、
前記選択手段は、前記制御手段により前記均一な階調と判定された階調及び該階調の度数を示すデータを受け取った際に、前記積分手段の出力から前記均一な階調と判定された階調及び該階調の度数の積を減算した値を、基準値である1画面における前記均一な階調と判定された階調の占める画像領域を除く画像領域の全画素の明るさのレベルが最大となるときの明るさのレベルの総和で除した値に基づいて前記複数種のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出力するように前記第1の記憶手段に指示することを特徴とするコントラスト補正回路。Integration means for integrating the brightness level of the input video signal and calculating the sum of the brightness levels of the video signal of the entire screen;
First storage means storing table data indicating a plurality of types of contrast conversion characteristics according to the brightness of the screen;
Based on the comparison result by comparing the reference value and the integration output of the integrating means with the sum of the brightness levels of all the pixels when the brightness level of all the pixels of the screen is the maximum as a reference value, Alternatively, the first storage means may selectively output table data suitable for screen brightness among the plurality of types of table data in consideration of the gradation of the input video signal in the comparison result. A selection means to direct;
Second storage means storing a conversion table for correcting the contrast of the input video signal by table data output from the first storage means;
Histogram detection means for dividing the gradation of the input video signal into a plurality of areas and detecting the frequency of gradation belonging to each of the divided areas in units of pixels;
The detection output of the histogram detection means is captured, and when there is a gradation whose frequency is equal to or higher than a preset threshold, it is determined that the gradation is uniform, and the gradation determined as the uniform gradation and the gradation Control means for outputting data indicating the frequency of gradation,
The selection means is determined to be the uniform gradation from the output of the integration means when receiving data indicating the gradation determined as the uniform gradation by the control means and the frequency of the gradation. The brightness level of all the pixels in the image area excluding the image area occupied by the uniform gradation in one screen, which is the reference value, obtained by subtracting the product of the gradation and the frequency of the gradation The first storage means is configured to selectively output table data suitable for screen brightness among the plurality of types of table data based on a value divided by the sum of brightness levels at the time when the brightness becomes maximum. It features and to Turkey contrast correction circuit to instruct.
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