JP3883883B2

JP3883883B2 - Contrast correction circuit

Info

Publication number: JP3883883B2
Application number: JP2002050911A
Authority: JP
Inventors: 正幸大田原; 英人小川; 隆太郎岡本
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2002-02-27
Filing date: 2002-02-27
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: KR100441527B1; KR20030071463A; JP2003259153A

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。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、暗い画面での白潰れ等を防止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仮の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黒レベルが画素単位に連続的に存在する場合に該連続する画素数が所定値以上の場合に前記基準値を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記入力される映像信号の明るさのレベルを画素単位で検出し、映像信号の明るさのレベルが所定値以下の場合に黒レベルと判定する黒レベル検出手段と、黒レベル検出手段より検出された黒レベルの画素数を 1 水平走査期間において、外部から設定された画素数毎に前記設定された画素数だけ、連続した場合にのみ計数し、前記画面の行方向の各ラインについて黒レベルの画素数の計数値を出力する第１の計数手段と、第１の計数手段の計数出力を取り込み、外部から設定された前記画面の行方向のライン数について前記第１の計数手段から前記黒レベルの画素数の計数値が連続して入力された場合にそれらの合計値を計数値として前記選択手段に出力する第２の計数手段とを有し、前記選択手段は、前記補正手段からの補正入力が有った場合には該補正入力により補正された値を基準値として前記複数種のテーブルデータから選択すべきテーブルデータを特定すると共に、前記積分手段の出力と比較する前記基準値を、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示す算出式において前記画面の全画素数を示す値を、前記画面の全画素数を示す値から前記第２の計数手段から出力された黒レベルの画素数の計数値を減算した値に置き換えて得られる値とすることを特徴と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、前記第１の計数手段に設定される画素数及び前記第２の計数手段に設定されるライン数は映像信号に対するノイズ成分を考慮して決定されることを特徴とする。
【０００９】
【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。同図において、コントラスト補正回路は、積分回路１０と、黒レベル検出回路１２と、水平カウンタ１４と、判定回路１６と、垂直カウンタ１８と、選択信号発生回路２０と、ＲＯＭ２２と、ＲＡＭ２４とを有している。
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を算出する。
【００１０】
黒レベル検出回路１２は、入力される映像信号の明るさのレベルを画素単位で検出し、映像信号の明るさのレベルが所定値以下の場合に黒レベルと判定する機能を有する。すなわち、入力端子１００、１０１、１０２より入力される映像信号のうち、Ｒ，Ｇ，Ｂともにある値以下である場合、黒レベルと判定し、その判定信号を出力する回路である。なお、積分回路１０は本発明の積分手段に、黒レベル検出回路１２は本発明の黒レベル検出手段に、それぞれ相当する。
【００１１】
水平カウンタ１４は、黒レベル検出回路１２より検出された黒レベルの画素数を1水平走査期間において、外部から設定された画素数毎にこの設定された画素数だけ、連続した場合にのみ計数し、画面の行方向の各ラインについて黒レベルの画素数の計数値を出力する。1画面を852（ドット）×480（ライン）として外部から設定される画素数は例えば、「４」である。
【００１２】
判定回路１６は、水平カウンタ１４から出力される各ライン毎の黒レベルの画素数が所定値以上の場合のみ水平カウンタ１４の計数出力を垂直カウンタ１８に出力する。ここで、所定値は例えば、「８００」に設定される。なお、判定回路１６の機能を水平カウンタ１４に組み込むことにより判定回路１６を省略してもよい。
【００１３】
垂直カウンタ１８は、水平カウンタ１４の計数出力を取り込み、外部から設定された画面の行方向のライン数について水平カウンタ１４から判定回路１６を介して黒レベルの画素数の計数値（零でない値）が連続して入力された場合にそれらの合計値を計数値として選択信号発生回路２０に出力する。ここで、外部から設定されるライン数は例えば、「４」である。なお、水平カウンタ１４、判定回路１６、垂直カウンタ１８に設定される各値は、非映像信号に対するノイズ成分を考慮して決定される。
なお、水平カウンタ１４及び判定回路１６は本発明の第１の計数手段に、垂直カウンタ１８は本発明の第２の計数手段に、それぞれ相当する。
【００１４】
選択信号発生回路２０は、積分回路１０の積分出力と、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仮の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ＲＯＭ１６に格納されている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。
【００１５】
また、選択信号発生回路２０は積分回路１０の出力と比較する基準値を、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示す算出式において前記画面の全画素数を示す値を、前記画面の全画素数を示す値から垂直カウンタ１８から出力された黒レベルの画素数の計数値を減算した値に置き換えて得られる値とする。
【００１６】
ＲＯＭ２２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、ＲＯＭ２２は、選択信号発生回路２０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。
【００１７】
また、ＲＡＭ２４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ＲＯＭ２２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。ＲＡＭ２４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。
なお、選択信号発生回路２０は本発明の選択手段に、ＲＯＭ２２は本発明の第１の記憶手段に、ＲＡＭ２４は本発明の第２の記憶手段に、それぞれ相当する。
【００１８】
次に、ＲＯＭ２２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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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２０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までの値を取るが、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。
【００２２】
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２０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ＲＯＭ２２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ＲＯＭ２２に出力される。
【００２３】
この結果、ＲＯＭ２２では、選択信号発生回路２０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ＲＡＭ２４に出力する。ＲＡＭ２４では、変換テーブルによりＲＯＭ２２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。
【００２４】
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うる。その具体例を、図３を参照して説明する。
【００２５】
図３は、背景Ａ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Ｂ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の構成において黒レベル検出回路１２、水平カウンタ１４、判定回路１６、垂直カウンタ１８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。
【００２６】
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。
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、黒レベル検出回路１２により入力端子１００、１０１、１０２から入力される映像信号の明るさのレベルのうち、Ｒ，Ｇ，Ｂともにある値以下である場合、黒レベルと判定する。
【００２７】
ここで、黒レベル検出回路１２で黒レベルの判定をある値以下としているのは、映像信号にはノイズ成分が含まれているため、黒レベル検出回路１２で検出された映像信号の明るさのレベルは、実際は黒レベルでも映像信号の明るさのレベルが全て零になるとは限らないからである。本実施の形態では、例えば、映像信号の階調が０〜５では、黒レベルと判定し、階調が６〜２５５では黒以外の色と判定することとする。
【００２８】
図４に1画面（852（ドット）×480（ライン））において、黒レベル検出回路により各画素について黒レベルと判定された画素を「０」、それ以外のレベル、すなわち「信号有り」と判定された画素を「１」として記した検出結果を示す。この例で水平カウンタ１４、判定回路１６、垂直カウンタ１８の動作を説明する。
【００２９】
水平カウンタ１４は、黒レベル検出回路１２で検出された黒レベルの画素数を1水平走査期間（１Ｈ）において、外部より設定された画素数毎に、設定された画素数だけ、連続した場合にのみ計数し、画面の行方向の各ラインについて黒レベルの画素数の計数値を出力する。
【００３０】
すなわち、例えば、図４に示すように、画面の第１行のラインＬ１で行（Ｈ）方向に黒レベル検出回路１２により最初の４画素について「００００」、次の４画素について「００００」、更に、次の４画素で「０１００」と検出されると、水平カウンタ１４では、４画素毎に「４」、「４」、「０」と計数し、ラインＬ１の計数値としてこれらの４画素毎の計数値の合計値である「８０８」が出力される。
同様にして、ラインＬ２、Ｌ３、Ｌ４については水平カウンタ１４の計数出力は「８１２」、「８１４」、「８１６」が出力される。
【００３１】
これに対して判定回路１６では、水平カウンタ１４から出力される各ライン毎の黒レベルの画素数が所定値以上の場合のみ水平カウンタ１４の計数出力を垂直カウンタ１８に出力する。ここで、判定の基準となる所定値は既述したように「８００」に設定されている。したがって、この例では、判定回路１６よりラインＬ１〜Ｌ４について、「８０８」、「８１２」、「８１４」、「８１６」が垂直カウンタ１８に出力される。ただし、各ラインの黒レベルの画素数が８００未満の場合にはそのラインについて判定回路１６は「０」を出力する。
【００３２】
垂直カウンタ１８は、水平カウンタ１４の計数出力を取り込み、外部から設定された画面の行方向のライン数（本実施形態では４）について水平カウンタ１４から判定回路１６を介して黒レベルの画素数の計数値（零でない値）が連続して入力された場合にそれらの合計値を計数値として選択信号発生回路２０に出力する。
【００３３】
この例では、判定回路１６よりラインＬ１〜Ｌ４について、「８０８」、「８１２」、「８１４」、「８１６」が入力されるので、垂直カウンタは最初の４ラインについて、これらの合計値である「３２５０」を出力する。
ここで、４ラインのうち少なくとも１ラインについて判定回路１６より「０」が出力されると、これら４ラインについての垂直カウンタ１８の出力は「０」となる。
【００３４】
次に、選択信号発生回路２０は積分回路１０の出力と比較する基準値を、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Ｓｍを示す計算式において前記画面の全画素数を示す値を、前記画面の全画素数を示す値から垂直カウンタ１８から出力された黒レベルの画素数の計数値を減算した値に置き換えて得られる値とする。
すなわち、次式により求められるＳｍ‘をＳｍの代わりに使用して選択信号（Ｓ0／Ｓｍ‘）を算出する。
Ｓｍ‘＝｛852（ドット）×480（行）−（黒レベルと計数した値（垂直カウンタ１８の計数出力））｝×255（8bit最大値）×３（RGB）
【００３５】
このようにして、本実施の形態に係るコントラスト補正回路によれば、黒レベルの画素データの多い画面においても、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、背景の大部分が黒レベルの画素で占められる画面において白潰れが発生する等の弊害を防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明では、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仮の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黒レベルが画素単位に連続的に存在する場合に該連続する画素数が所定値以上の場合に前記基準値を補正する補正手段とを有し、前記補正手段は、前記入力される映像信号の明るさのレベルを画素単位で検出し、映像信号の明るさのレベルが所定値以下の場合に黒レベルと判定する黒レベル検出手段と、黒レベル検出手段より検出された黒レベルの画素数を 1 水平走査期間において、外部から設定された画素数毎に前記設定された画素数だけ、連続した場合にのみ計数し、前記画面の行方向の各ラインについて黒レベルの画素数の計数値を出力する第１の計数手段と、第１の計数手段の計数出力を取り込み、外部から設定された前記画面の行方向のライン数について前記第１の計数手段から前記黒レベルの画素数の計数値が連続して入力された場合にそれらの合計値を計数値として前記選択手段に出力する第２の計数手段とを有し、前記選択手段は、前記補正手段からの補正入力が有った場合には該補正入力により補正された値を基準値として前記複数種のテーブルデータから選択すべきテーブルデータを特定すると共に、前記積分手段の出力と比較する前記基準値を、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示す算出式において前記画面の全画素数を示す値を、前記画面の全画素数を示す値から前記第２の計数手段から出力された黒レベルの画素数の計数値を減算した値に置き換えて得られる値とする。
【００３７】
また、本発明では、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、前記第１の計数手段に設定される画素数及び前記第２の計数手段に設定されるライン数は映像信号に対するノイズ成分を考慮して決定される。
【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】 1画面における各画素についての、黒レベル検出回路による検出結果を示す説明図。
【符号の説明】
１０…積分回路（積分手段）
１２…黒レベル検出回路（黒レベル検出手段、補正手段）
１４…水平カウンタ（第１の計数手段,補正手段）
１６…判定回路（第１の計数手段、補正手段）
１８…垂直カウンタ（第２の計数手段、補正手段）
２０…選択信号発生回路（選択手段）
２２…ＲＯＭ（第１の記憶手段）
２４…ＲＡＭ（第２の記憶手段）[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.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a contrast correction circuit capable of preventing white collapse on a dark screen.
[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 Using the sum of levels as a temporary reference value, the reference value is compared with the integration output of the integration means, and table data that matches the brightness of the screen is selectively selected from the plurality of types of table data based on the comparison result. Selection means for instructing the first storage means to output to the first storage means, and a conversion table for correcting the contrast of the input video signal by the table data output from the first storage means. Second storage means, and correction means for correcting the reference value when the black level of the input video signal is continuously present in pixel units and the number of consecutive pixels is equal to or greater than a predetermined value; And the correction means detects the brightness level of the input video signal in units of pixels, and determines the black level when the brightness level of the video signal is a predetermined value or less. And the number of black level pixels detected by the black level detecting means is counted only when the set number of pixels is continuous for each number of pixels set from the outside in one horizontal scanning period. First counting means for outputting a count value of the number of pixels at the black level for each line in the row direction, and taking in a count output of the first counting means, and the number of lines in the row direction of the screen set from the outside Is it the first counting means And a second counting means for outputting to said selection means as a count value of their sum value when the count value of the number of pixels of the black level is continuously input, the selection means, the correction means When there is a correction input from the above, the table data to be selected from the plurality of types of table data is specified using the value corrected by the correction input as a reference value, and the reference is compared with the output of the integration means The value indicating the total number of pixels of the screen in the calculation formula indicating the sum of the brightness levels of all the pixels when the brightness level of all the pixels of the screen is the maximum. The value obtained by subtracting the count value of the number of black level pixels output from the second counting means from the value indicating the value is obtained .
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the contrast correction circuit according to the first aspect, the number of pixels set in the first counting unit and the number of lines set in the second counting unit are video signals. It is determined in consideration of the noise component .
[0009]
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. In the figure, the contrast correction circuit includes an integration circuit 10, a black level detection circuit 12, a horizontal counter 14, a determination circuit 16, a vertical counter 18, a selection signal generation circuit 20, a ROM 22, and a RAM 24. is doing.
The integrating circuit 10 integrates the brightness level of the input video signal and calculates the sum of the brightness levels of the video signal of the entire screen.
[0010]
The black level detection circuit 12 has a function of detecting the brightness level of the input video signal in units of pixels and determining the black level when the brightness level of the video signal is a predetermined value or less. That is, in the video signals input from the input terminals 100, 101, and 102, when R, G, and B are less than a certain value, the circuit determines that the level is black and outputs the determination signal. The integrating circuit 10 corresponds to the integrating means of the present invention, and the black level detecting circuit 12 corresponds to the black level detecting means of the present invention.
[0011]
The horizontal counter 14 counts the number of pixels at the black level detected by the black level detection circuit 12 only when this set number of pixels continues for each number of pixels set from the outside in one horizontal scanning period. The count value of the number of pixels at the black level is output for each line in the row direction of the screen. For example, the number of pixels set from the outside with one screen as 852 (dots) × 480 (lines) is “4”.
[0012]
The determination circuit 16 outputs the count output of the horizontal counter 14 to the vertical counter 18 only when the number of black level pixels output from the horizontal counter 14 is greater than or equal to a predetermined value. Here, the predetermined value is set to “800”, for example. Note that the determination circuit 16 may be omitted by incorporating the function of the determination circuit 16 into the horizontal counter 14.
[0013]
The vertical counter 18 takes in the count output of the horizontal counter 14 and counts the number of black level pixels from the horizontal counter 14 through the determination circuit 16 (a non-zero value) for the number of lines in the row direction of the screen set from the outside. Are continuously input, the total value thereof is output to the selection signal generation circuit 20 as a count value. Here, the number of lines set from the outside is “4”, for example. The values set in the horizontal counter 14, the determination circuit 16, and the vertical counter 18 are determined in consideration of noise components for non-video signals.
The horizontal counter 14 and the determination circuit 16 correspond to the first counting means of the present invention, and the vertical counter 18 corresponds to the second counting means of the present invention.
[0014]
The selection signal generation circuit 20 integrates the integration output of the integration circuit 10 and the reference value with the sum of the brightness levels of all the pixels when the brightness levels of all the pixels on the screen are maximum as a temporary reference value. The integrated output of the circuit 10 is compared, and based on the comparison result, the ROM 16 is instructed to selectively output table data suitable for the screen brightness among a plurality of types of table data stored in the ROM 16. It has a function.
[0015]
In addition, the selection signal generation circuit 20 uses a reference value to be compared with the output of the integration circuit 10 as a calculation formula indicating the sum of the brightness levels of all the pixels when the brightness levels of all the pixels on the screen are maximum. A value obtained by replacing the value indicating the total number of pixels on the screen with a value obtained by subtracting the count value of the number of pixels at the black level output from the vertical counter 18 from the value indicating the total number of pixels on the screen.
[0016]
The ROM 22 stores table data indicating a plurality of types of contrast conversion characteristics selected according to the brightness of the screen. The ROM 22 stores the contrast conversion selected by the selection signal output from the selection signal generation circuit 20. Output characteristic table data.
[0017]
The RAM 24 stores a conversion table for correcting the contrast of the video signal input from the input terminals 100 to 102 using the table data output from the ROM 22. The video signal whose contrast is corrected by the conversion table stored in the RAM 24 is output to the output terminals 200 to 202.
The selection signal generation circuit 20 corresponds to the selection means of the present invention, the ROM 22 corresponds to the first storage means of the present invention, and the RAM 24 corresponds to the second storage means of the present invention.
[0018]
Next, table data indicating a plurality of types of contrast conversion characteristics stored in the ROM 22 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the contrast conversion characteristics of the image. In the figure, the contrast conversion characteristic indicated by the curve Q1 is a characteristic that is selected for a dark image having a small average value of the brightness level of the input video signal, and is indicated by the curve Q16. The contrast conversion characteristic is a characteristic that is selected for an image having a large average brightness level of an input video signal and having a bright overall image. In the figure, the characteristic is such that the contrast of the image data in the area surrounded by the broken line is enhanced.
[0019]
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 ROM 16 and inputted. Predetermined table data is selected according to the average value of the brightness level of the video signal.
The operation of the contrast correction circuit according to this embodiment configured as described above will be described.
[0020]
In FIG. 1, when R, G, B video signals (digital signals) are input from input terminals 100 to 102, the integration circuit 10 integrates the brightness level of the input video signal, and the entire screen image is displayed. The sum (average value) S0 of signal brightness levels is calculated. Here, assuming that the size of one screen is 852 (dots) × 480 (line) and one pixel is displayed with 8 bits for R, G, and B, the brightness level of all the pixels on the screen is maximum. The sum Sm of the brightness levels of all pixels is
Sm = 852 (dots) x 480 (lines) x 255 (8 bits: maximum value) x 3 (RGB) = 312854400
It becomes.
[0021]
The sum (average value) S0 of the brightness level of the video signal of the entire screen calculated by the integration circuit 10 is replaced by a selection signal for selecting table data by the selection signal generation circuit 20 as follows. The That is, the selection signal is a value obtained by dividing the output S0 of the integration circuit 10 by the total sum Sm (integrator output (total) ÷ 312854400) and takes a value from 0 to 1, but each contrast conversion characteristic Q1 to Q16. Are evenly allocated in accordance with the number of contrast conversion tables made up of table data indicating. Here, a set of table data indicating each contrast conversion characteristic is referred to as a contrast conversion table.
[0022]
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 ROM 22 as follows according to the calculation result in the selection signal generation circuit 20. That is,
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 ROM 22, respectively.
[0023]
As a result, the ROM 22 outputs the table data having the contrast conversion characteristics selected by the selection signal output from the selection signal generation circuit 20 to the RAM 24. The RAM 24 corrects the contrast of the video signals (R, G, B) input from the input terminals 100 to 102 based on the table data received from the ROM 22 by the conversion table, and the video signal (R, G, B) is output from the output terminals 200-202.
[0024]
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, there is a possibility that a negative effect is caused. A specific example will be described with reference to FIG.
[0025]
FIG. 3 shows a screen in the case where there is an image B with a gray level that is mostly black level and has a light gray level that is partially close to white. In the case of the screen as shown in FIG. 3, the output of the integration circuit 10, that is, the sum (average value) of the brightness level of the video signal of the entire screen is a low value, so that the black level detection circuit 12 in the configuration of FIG. When the horizontal counter 14, the determination circuit 16, and the vertical counter 18 are not provided, a contrast conversion table suitable for a dark screen is selected, and the contrast of the dark portion is enhanced at the expense of the contrast of the bright portion in the screen. It becomes.
[0026]
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.
In order to avoid such a phenomenon, in the present invention, first, the integration of the video signal is integrated by the integration circuit 10, and at the same time, the brightness of the video signal input from the input terminals 100, 101, 102 by the black level detection circuit 12 is increased. If all of R, G, and B are less than a certain value, the black level is determined.
[0027]
Here, the reason why the black level detection circuit 12 makes the determination of the black level equal to or less than a certain value is that the video signal contains noise components, so that the brightness of the video signal detected by the black level detection circuit 12 is reduced. This is because the level of brightness of the video signal is not always zero even though the level is actually a black level. In the present embodiment, for example, when the gradation of the video signal is 0 to 5, it is determined as a black level, and when the gradation is 6 to 255, it is determined as a color other than black.
[0028]
In one screen (852 (dots) x 480 (lines)) in FIG. 4, the pixels determined to be black level for each pixel by the black level detection circuit are determined to be “0” and other levels, that is, “signal present”. A detection result in which the obtained pixel is described as “1” is shown. In this example, operations of the horizontal counter 14, the determination circuit 16, and the vertical counter 18 will be described.
[0029]
The horizontal counter 14 counts the number of black level pixels detected by the black level detection circuit 12 continuously for the set number of pixels for each number of pixels set from the outside in one horizontal scanning period (1H). Only the count is performed, and the count value of the number of pixels at the black level is output for each line in the row direction of the screen.
[0030]
That is, for example, as shown in FIG. 4, “0000” for the first four pixels and “0000” for the next four pixels by the black level detection circuit 12 in the row (H) direction on the line L1 of the first row of the screen. Further, when “0100” is detected in the next four pixels, the horizontal counter 14 counts “4”, “4”, “0” every four pixels, and these four pixels are counted as the count value of the line L1. “808”, which is the total value of the count values for each, is output.
Similarly, for the lines L2, L3, and L4, the count output of the horizontal counter 14 is “812”, “814”, and “816”.
[0031]
On the other hand, the determination circuit 16 outputs the count output of the horizontal counter 14 to the vertical counter 18 only when the number of black level pixels for each line output from the horizontal counter 14 is a predetermined value or more. Here, as described above, the predetermined value serving as the determination criterion is set to “800”. Therefore, in this example, “808”, “812”, “814”, and “816” are output from the determination circuit 16 to the vertical counter 18 for the lines L1 to L4. However, if the number of black level pixels in each line is less than 800, the determination circuit 16 outputs “0” for that line.
[0032]
The vertical counter 18 takes in the count output of the horizontal counter 14 and sets the number of black level pixels from the horizontal counter 14 via the determination circuit 16 for the number of lines in the row direction of the screen (4 in the present embodiment) set from the outside. When count values (non-zero values) are continuously input, the total value is output to the selection signal generation circuit 20 as a count value.
[0033]
In this example, since “808”, “812”, “814”, and “816” are input from the determination circuit 16 for the lines L1 to L4, the vertical counter is the sum of these values for the first four lines. “3250” is output.
Here, when “0” is output from the determination circuit 16 for at least one of the four lines, the output of the vertical counter 18 for these four lines is “0”.
[0034]
Next, the selection signal generation circuit 20 calculates a reference value to be compared with the output of the integration circuit 10 as the sum Sm of the brightness levels of all the pixels when the brightness levels of all the pixels on the screen are the maximum. In the equation, a value obtained by replacing the value indicating the total number of pixels of the screen with a value obtained by subtracting the count value of the number of black level pixels output from the vertical counter 18 from the value indicating the total number of pixels of the screen. .
That is, the selection signal (S0 / Sm ′) is calculated using Sm ′ obtained by the following equation instead of Sm.
Sm ′ = {852 (dots) × 480 (rows) − (value counted with black level (count output of vertical counter 18))} × 255 (8-bit maximum value) × 3 (RGB)
[0035]
In this way, according to the contrast correction circuit according to the present embodiment, table data having more appropriate contrast conversion characteristics is selected even on a screen with a lot of black level pixel data, so that most of the background is It is possible to prevent adverse effects such as occurrence of white crushing on a screen occupied by black level pixels.
[0036]
【The invention's effect】
In the present invention, the invention described in claim 1 integrates the brightness level of the input video signal and calculates the sum of the brightness levels of the video signal of the entire screen, and the screen brightness. A first storage means storing table data indicating a plurality of types of contrast conversion characteristics according to the above, and a sum of brightness levels of all pixels when the brightness levels of all the pixels on the screen are maximum Is used as a temporary reference value, and the reference value is compared with the integrated output of the integrating means, and table data suitable for the brightness of the screen is selectively output from the plurality of types of table data based on the comparison result. As described above, the selection means for instructing the first storage means and the conversion table for correcting the contrast of the input video signal by the table data output from the first storage means are stored. Storage means, the number of pixels the continuous if the black level of the input picture signal is present continuously in units of pixels and a correction means for correcting the reference value in the case of a predetermined value or more, the A correcting unit that detects a brightness level of the input video signal in units of pixels, and determines a black level when the brightness level of the video signal is a predetermined value or less; and a black level detection The number of black level pixels detected by the means is counted only when the set number of pixels is continuous for each number of pixels set from the outside in one horizontal scanning period, and each line in the row direction of the screen is counted. A first counting means for outputting a count value of the number of pixels at a black level for the first and a first counting means for taking in a count output of the first counting means, and for the number of lines in the row direction of the screen set from the outside From the black level And a second counting means for outputting to said selection means as a count value of their sum value when the count value the number of pixels is continuously input, the selection means, the correction from the correction means When there is an input, specify the table data to be selected from the plurality of types of table data using the value corrected by the correction input as a reference value, and the reference value to be compared with the output of the integrating means, A value indicating the total number of pixels of the screen in a calculation formula indicating the sum of the brightness levels of all the pixels when the brightness level of all the pixels of the screen is maximum, a value indicating the total number of pixels of the screen To a value obtained by substituting the count value of the number of black level pixels output from the second counting means with a value obtained by subtracting.
[0037]
In the present invention, the invention of claim 2 is set to the contrast correction have your circuit, the first pixel number is set to the counting means and said second counting means according to claim 1 The number of lines to be determined is determined in consideration of noise components for the video signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a contrast correction circuit according to an embodiment.
FIG. 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 detection result by a black level detection circuit for each pixel in one screen.
[Explanation of symbols]
10: Integration circuit (integration means)
12. Black level detection circuit (black level detection means, correction means)
14 ... Horizontal counter (first counting means, correcting means)
16: Determination circuit (first counting means, correction means)
18 ... Vertical counter (second counting means, correcting means)
20 ... Selection signal generation circuit (selection means)
22 ROM (first storage means)
24 ... RAM (second storage means)

Claims

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;
The sum of the brightness levels of all the pixels when the brightness level of all the pixels of the screen is the maximum is used as a temporary reference value to compare the reference value with the integration output of the integrating means, and the comparison result Selection means for instructing the first storage means to selectively output table data suitable for screen brightness among the plurality of types of table data,
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;
Correction means for correcting the reference value when the number of continuous pixels is equal to or greater than a predetermined value when the black level of the input video signal is continuously present in pixel units,
The correction means includes
Black level detection means for detecting the brightness level of the input video signal in units of pixels, and determining the black level when the brightness level of the video signal is a predetermined value or less;
The number of black level pixels detected by the black level detection means is counted only when the set number of pixels is continuous for each number of pixels set from the outside in one horizontal scanning period, and the row direction of the screen First counting means for outputting a count value of the number of black level pixels for each of the lines;
When the count output of the first counting means is taken in and the count value of the number of pixels at the black level is continuously input from the first counting means for the number of lines in the row direction of the screen set from the outside A second counting means for outputting the total value as a count value to the selection means,
When there is a correction input from the correction unit, the selection unit specifies table data to be selected from the plurality of types of table data using a value corrected by the correction input as a reference value , and the integration The reference value to be compared with the output of the means is a value indicating the total number of pixels of the screen in a calculation formula indicating the sum of the brightness levels of all the pixels when the brightness level of all the pixels of the screen is maximum. Is a value obtained by substituting a value obtained by subtracting the count value of the number of black level pixels output from the second counting means from the value indicating the total number of pixels of the screen. .

2. The contrast according to claim 1, wherein the number of pixels set in the first counting unit and the number of lines set in the second counting unit are determined in consideration of a noise component with respect to the video signal. Correction circuit.