JP4250595B2

JP4250595B2 - 信号処理方法及び信号処理回路

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Description

本発明は、入力された信号の変換処理に関する信号処理方法及び信号処理回路である。

従来、入力画像に応じてγ特性を変換する手法として特許文献１及び特許文献２に記載の手法が提案されている。

この手法では、入力画像一画面分のヒストグラムをカウントし、ヒストグラムにリミット処理、定数加算処理等を行った後、累積ヒストグラムを計算する。

計算された累積ヒストグラムをγテーブルとして使用するために、累積ヒストグラムを正規化（スケーリング）し累積ヒストグラムの最大値がγテーブルの出力最大値となるようにしている。
特開平３−１２６３７７号公報特許第２５１２５６２号公報

本発明は上記の従来技術の課題を鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡単な演算により変換処理を実現する信号処理方法及び信号処理回路を提供することにある。

本願は、信号処理方法の発明として以下の発明を含んでいる。すなわち入力信号を所定の変換特性に従って所定の可変範囲内の変換値に変換する信号処理方法であって、前記信号処理方法は、入力信号の可変範囲を複数の値域に分割し、該複数の値域のそれぞれに属する入力信号が所定期間中に入力される度数に対応して、前記所定の変換特性を定める複数のステップを有しており、前記所定の変換特性を定める複数のステップは、入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最大値をｍ、ｍよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｐとして、ｐからｍまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた値を計算する第１のステップと、前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値から前記第１のステップで得られた値を減算する第２のステップと、少なくとも前記第２のステップで得られた値と前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｐからｍまでの入力信号に対応する変換特性を定める第３のステップと、ｐよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｒとして、入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた値を計算する第４のステップと、少な
くとも前記変換値の可変範囲内の最小値又はその近傍の値と前記第４のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、前記入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでの入力信号に対応する変換特性を定める第５のステップと、であることを特徴とする信号処理方法である。

複数の値域のうちの、度数が大きい（その値域に属する入力信号数が多い）値域に対応する変換値の値域が大きくなるような変換特性を定めるようにするのが特に好適である。また本願発明は画像信号の処理に特に好適であり、前記所定期間としては、１面の画像（より具体的には１フィールドもしくは１フレーム）に対応する信号が入力される期間を採用するのが特に好適である。

なおここで少なくとも２つの値を補間元データとして用いて補間を行う構成としては直線補間を一例としてあげることができる。ただし他の補間方法も採用できる。例えば前記第２のステップで得られた値と前記変換値の可変範囲内の実質的な最大値との間を線形補間する場合には、入力信号の値がｐである場合には、第２のステップで得られた値が出力値として出力されることになるが、本願発明はこれに限りものではない。例えば他の入力信号の値域（例えば後述のｑからｐの値域）における変換特性との不連続性を抑制したい場合には更に他の補間元データ（後述の第７のステップで得られる値など）を用いるなどによって線形補間でない補間方法を採用することも可能であり、また好適である。

なお本願発明においては「取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最大値」という文言を用いているが、これは厳密に入力信号の最大値ではなくても本願発明の作用は得られるからである。例えばｐからｍまでの値域に属する入力信号を考慮する場合、ｍは厳密に入力信号の最大値ではなくても入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値（所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた値を計算する対象となる値）の最大値であればかまわない。より具体的には、入力信号の取りうる値が０〜２５５の場合、信号処理の対象となる値の最大値が２５４であった場合には、最大値は２５４となる。この点を考慮して本願では「取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最大値」という文言を用いている。

また、本願発明において最大値又は「その近傍の値」という文言を用いているが、これも厳密に最大値であることを本願発明の技術思想が要求しないからである。したがって、ここでいう「その近傍の値」とは、本願発明の技術思想を逸脱しない範囲で実施者が設定できるものであり、好ましくは最大値から±１％の範囲の値である。

またこの発明において、前記所定の変換特性を定める複数のステップは、更に、ｐよりも小さくかつｒよりも大きい値をｑとして、ｑからｐまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変
換値の可変範囲に乗じた値を計算する第６のステップと、前記第２のステップで得られた値から前記第６のステップで得られた値を減算した値を求める第７のステップと、少なくとも前記第７のステップで得られた値と前記第２のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｑからｐまでの入力信号に対応する変換特性を定める第８のステップと、を含むことを特徴とする構成を特に好適に採用できる。

なお、以上及び以下では第ｎ（ｎは自然数）のステップという表記を用いているがこれは各ステップを区別可能にするために便宜的に表記したものであり、第１のステップから順に各ステップを行っていく構成に限定することを意図するものではない。

また第２のステップで得られた値から第６のステップで得られた値を減算した値を求めるステップとは、第２のステップで得られた値から第６のステップで得られた値を減算する演算を実際に行う構成に限るものではなく、例えば、第１のステップで得られた値と第６のステップで得られた値との和を前記変換値の可変範囲内の実質的な最大値から減算することによって得るなどの他の演算によって、ここで得ようとする値が得られるステップであればよい。

なおここで、複数の値域（ｐからｍまでの値域及びもしくはｑからｐまでの値域を含む）は正確を期するためにはそれぞれ重複しない値域であることが望ましいが、若干の重複があってもかまわない。従って、上記各発明もしくは以下の各発明において、ｐからｍまでの値域とｑからｐまでの値域といった隣接する値域が要件に含まれる場合、一方の値域で考慮した値（たとえばｐ）は他方の値域には含まれないものとして扱うのが好適であり
、ｐからｍまでの値域としてｐ以上ｍ以下の範囲を考慮するのであれば、ｑからｐまでの値域としてはｐを含まないようにするのが好適であるが、ｐからｍまでの値域及びｑからｐまでの値域のいずれもがｐを含むものとして扱うことも本願発明の範囲内である。

また、前記所定の変換特性を定める複数のステップは、更に、ｐよりも小さくかつｒよりも大きい値をｓとして、ｒからｓまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた値を計算する第６のステップと、前記第４のステップで得られた値と前記第６のステップで得られた値を加算した値を求める第７のステップと、少なくとも前記第４のステップで得られた値と前記第７のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｒからｓまでの入力信号に対応する変換特性を定める第８のステップと、を含むことを特徴とする構成を特に好適に採用することができる。

また本願は以下の信号処理方法の発明を含んでいる。すなわち、入力信号を所定の変換特性に従って所定の可変範囲内の変換値に変換する信号処理方法であって、前記信号処理方法は、入力信号の可変範囲を複数の値域に分割し、該複数の値域のそれぞれに属する入力信号が所定期間中に入力される度数に対応して、前記所定の変換特性を定める複数のステップを有しており、前記所定の変換特性を定める複数のステップは、入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最大値をｍ、ｍよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｐとして、ｐからｍまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数をカウントする第１のステップと、前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値に所定の数を乗じた値から前記第１のステップで得られた値を減算する第２のステップと、前記第２のステップで得られた値を前記所定の数によって除した値を計算する第３のステップと、少なくとも前記第３のステップで得られた値と前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｐからｍまでの入力信号に対応する変換特性を定める第４のステップと、ｐよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｒとして、入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数をカウントする第５のステップと、前記第５のステップで得られた値を前記所定の数によって除した値を計算する第６のステップと、少なくとも前記変換値の可変範囲内の最小値又はその近傍の値と前記第６のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、前記入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでの入力信号に対応する変換特性を定める第７のステップと、であることを特徴とする信号処理方法である。

本発明によれば、簡単な演算により変換処理を実現する信号処理方法及び信号処理回路を提供することができる。また、本発明を、テレビ信号の画像処理に適用することにより、入力画像に応じて適宜γ特性を変換し、良好なコントラスト感を得るγ変換方法を提供することができる。

以下に本発明の最良の実施形態を示す。この実施形態によれば簡単な演算により、入力信号の変動に関わらず変換値の最大値が変動しない変換処理を実現することができる。

＜第１の実施形態＞
図１に本発明の実施形態に係る信号処理方法を実現する回路ブロック図を示す。図２は本発明の実施形態に係る信号処理方法の処理手順を示すフローチャートである。

１は画像データの入力端子、２はヒストグラムカウンタ（カウンタ部及び除算部に相当
）、３は累積演算部（演算部に相当）、４は補間部、５はγテーブル（変換部に相当）、６は表示装置である。

入力端子１には輝度データ（Yデータ）あるいはRGBデータ等の画像データｓが入力される。本実施形態では画像データｓは８ビットのデジタルデータであるとする。図１では説明を簡単にするために、ヒストグラムカウンタ２に入力するデータと、γテーブル５に入力するデータは同じデータとしているが、これに限る必要はなく、ヒストグラムカウンタ２には輝度データを入力し、γテーブル５にはその輝度データを色空間変換したRGBデー
タを入力してもよい。ここでは、入力信号の可変範囲は０から２５５であり、最大値ｍは２５５階調となる。

ヒストグラムカウンタ２では入力された画像データ１フレーム分のヒストグラムをカウントする。ヒストグラムカウンタ２の詳細図を図３に示す。１０はカテゴリーデコーダー、１１〜１５はカウンタ、２１〜２５は除算部である。

画像データｓはデコーダ１０に入力され、８ビットデータの上位３ビットによりカテゴリーデコードされる。上位３ビットが０００（０〜３１階調）の画素はカウンタ１１でカウントされ、上位３ビットが００１（３２〜６３階調）の画素はカウンタ１２でカウントされ、上位３ビットが０１０（６４〜９５階調）の画素はカウンタ１３でカウントされ、上位３ビットが１１０（１９２〜２２３階調）の画素はカウンタ１４でカウントされ、上位３ビットが１１１（２２４〜２５５階調）の画素はカウンタ１５でカウントされる。すなわち入力信号の可変範囲は０から３１（ｒ）、３２から６３（ｓ）、６４から９５、１９２（ｑ）から２２３、２２４（ｐ）から２５５の各値域に分割され、各値域ごとに属する入力信号数がカウントされる。括弧内は請求項に記載のｒ、ｓ、ｑ、ｐと本実施形態の対応を示している。

通常は上位３ビットによりデコードした場合、０００、００１、０１０、０１１、１００、１０１、１１０、１１１の８カテゴリーのヒストグラムをカウントする。しかし、本実施形態では低階調側３カテゴリー（０００、００１、０１０）、高階調側２カテゴリー（１１０、１１１）の計５カテゴリーのみヒストグラムカウントする（ステップＳ１）。各カウント値を１フレーム分の入力信号数（ここでは画像サイズが１９２０×１０８０なので、２０７３６００になる）で除することにより１フレーム分の入力信号数に占める各値域に属する入力信号数の割合を求めることができる。その結果に変換値の可変範囲である２５６を乗算することによって、各値域ごとの度数が変換特性を定めるために適切にスケーリングされた結果を得ることができる。しかし、後述するように本願発明では高階調側の値域の度数相当値を変換値の可変範囲内の実質的な最大値から減算によって得る構成としているため、厳密な計算を行う必要が無い。そのため本実施形態では以下のように近似計算している。

カウンタ１１〜１５には不図示のラッチ回路がついており、１フレーム分のヒストグラムをカウントし終わると、垂直同期信号によりそのフレームのヒストグラムデータを次の除算部２１〜２５に出力する。

除算部２１〜２５では、カウンタ１１〜１５の出力である１フレーム分のヒストグラムデータを固定値で除算し、γテーブルとして適切なレベルになるようにスケーリングする（ステップＳ２）。この除算は簡易的な除算でよく、本実施形態ではビットシフトを使用した。

本実施形態では、γテーブル５の出力が８ビットであったとする。すなわちγ変換されて出力される変換値の可変範囲は０から２５５である。ここでは入力画像サイズが１９２
０×１０８０（＝２０７３６００、これが所定期間中に入力される入力信号数に相当）である。従って、カウント値が１フレーム分の入力信号数に占める割合を変換値の可変範囲に乗じた値を示す値（ここでは近似値）はカウント値を８１９２で割ることで得られる。８１９２で割るという演算はデジタル処理では１３ビット右シフトで実現することができる。そこで除算部２１〜２５では入力されたヒストグラムデータを１３ビット右シフト（８１９２で割ることに相当）する。なお、これによりヒストグラムデータが８ビット以内に収まり、８ビット出力のγテーブルとして適切な値が得られる。

このようにして、低階調側３カテゴリー、高階調側２カテゴリーのヒストグラムデータｈ１〜ｈ５が得られる。図４はあるフレームのヒストグラムデータを示したものである。

ヒストグラムカウンタ２から出力されたヒストグラムデータｈ１〜ｈ５は、次の累積演算部３に入力される。累積演算部３の詳細を図５に示す。

累積演算部３では、低階調側３カテゴリーのヒストグラムｈ１、ｈ２、ｈ３から以下の計算により累積データｒ１、ｒ２、ｒ３を得る（ステップＳ３）。

一方高階調側２カテゴリーのヒストグラムｈ４、ｈ５は、高階調側（２５５階調側）から累積演算し、γテーブルの出力最大値（以下MaxOutと呼ぶ）からその累積データを減算する。これにより以下の累積データｒ４、ｒ５を得る（ステップＳ４）。

ここで、MaxOutはγテーブルの出力が８ビットであれば２５５である。ここでは、MaxOutが変換値の可変範囲内の最大値である。あるフレームでカウントされたヒストグラムデータが図４のようであった場合に、累積演算部３により得られた累積データｒ１〜ｒ５を図６に示す。

補間部４では、累積演算部３で得られた累積データｒ１〜ｒ５を補間しγテーブルを作成する（ステップＳ５）。

図６に示すように、本実施形態では累積データｒ１を３１階調の出力とし、累積データｒ２を６３階調の出力とし、累積データｒ３を９５階調の出力とし、累積データｒ４を１９１階調の出力とし、累積データｒ５を２２３階調の出力とする。また、２５５階調の出力はMaxOutである２５５で固定である。ここで、入力信号の最大値ｍ（＝２５５）よりも小さいｐは２２４に相当する。

本実施形態では、これらの累積データを直線補間することによりγテーブルを作成する。図７の３０は図６の累積データを直線補間して得たγ変換特性カーブである。このγ変換特性カーブをγテーブル５に書き込むことで、画像データｓはγ変換され表示装置６に表示される（ステップＳ６）。

本実施形態では、補間部４の処理を直線補間としたが、これに限るものではなく多項式補間、スプライン補間等を用いても構わない。

以上のような構成により、画像を処理した例を図８、図９を用いて説明する。

図８は入力画像が暗い場合の例である。（ａ）は入力画像、（ｂ）はヒストグラムデータ、（ｃ）は累積データ及びγ変換特性を示している。ヒストグラムカウンタ２によりカウントされたヒストグラムデータｈ１〜ｈ５は（ｂ）のように低階調側に度数が多い形となる。これを累積演算、直線補間すると、（ｃ）のように低階調側の傾きが大きく、高階調側の傾きが小さいγ特性となる。これにより、暗部にコントラストがつき見やすい画像になる。

一方図９は入力画像が明るい場合の例である。ヒストグラムデータｈ１〜ｈ５は（ｂ）のように高階調側の度数が多い形となる。これを累積演算、直線補間すると、（ｃ）のように低階調側の傾きが小さく、高階調側の傾きが大きいγ特性となる。これにより、明部にコントラストがつき見やすい画像になる。

以上のように本実施形態によれば、入力画像に応じて良好なコントラスト感を得ることができる。また、γテーブルを作成する際に、累積データをビットシフト等する簡易除算を行っても、γテーブルの出力最大値は所望の値に固定することができるため、回路も簡単に構成できる。

すなわち、本実施形態によれば、累積ヒストグラムの最大値で累積ヒストグラムを割り、γテーブルの出力最大値を掛け算する処理を行うといった処理を行わなくても精度の高い信号処理を行うことができる。

本実施形態ではヒストグラムカウントの際上位３ビットでカテゴリーデコードしたが、これに限るものではなく８ビット全てを使用してデコードしても構わないし、それ以外でも構わない。また、本実施形態では低階調側３カテゴリー、高階調側２カテゴリーのヒストグラムをカウントしたが、これに限る必要はない。

＜第２の実施形態＞
第２実施形態に係る処理ブロック図は、第１の実施形態と同様に図１で示される。第２の実施形態はヒストグラムカウンタ２の構成が第１の実施形態と異なる。

図１０に第２の実施形態のヒストグラムカウンタ２（カウンタ部に相当）の詳細図を示す。

図１０で、１０はカテゴリーデコーダー、５１は第一のカウンタ、５２は比較器、５３は第二のカウンタである。

８ビットの画像データｓはカテゴリーデコーダー１０により上位３ビットデコードされる。カテゴリーデコーダー１０の処理は第１実施形態と同じである。

図１０では、カテゴリーデコードされた信号の処理はどのカテゴリーも同じであるため、上位３ビットが０００のデータ処理ブロックのみ示し、上位３ビットが００１〜１１１のデータ処理ブロックは省略した。

カウンタ５１は上位３ビットが０００である画素の度数をカウントする。カウントされ
た度数データは次の比較器５２に出力される。比較器５２にはあらかじめ決められたプリスケール値が入力されており、カウンタ５１からの度数データがプリスケール値と一致するとリセット信号ｓｒを出力する。例えば、γテーブルの出力が８ビットであり、入力画像サイズが１９２０×１０８０であるとすると、８１９２をプリスケール値とすることができる。

リセット信号ｓｒはカウンタ５１とカウンタ５３に入力される。カウンタ５１では、リセット信号ｓｒが入力されるとカウント値を０にリセットし、再び度数をカウントする。一方カウンタ５３では、リセット信号ｓｒが入力された回数をカウントする。

このように構成することで、度数データをプリスケール値で整数除算した結果がカウンタ５３の出力として得られる。これによりγテーブルとして適切なレベルにスケーリングされる。ヒストグラムカウンタ２の出力は、第１の実施形態と同じように処理される。

＜第３の実施形態＞
第３の実施形態の処理ブロック図は第１の実施形態と同様に図１で示される。

図１１は第３の実施形態に係る信号処理方法の処理手順を示すフローチャートである。第３の実施形態はヒストグラムカウンタ２（カウンタ部に相当）と累積演算部３（演算部及び除算部に相当）の構成が第１の実施形態と異なる。

図１２に第３の実施形態のヒストグラムカウンタ２の詳細図を示す。

本実施形態のヒストグラムカウンタは第１の実施形態のヒストグラムカウンタから除算部２１〜２５をなくした構成である。このためヒストグラムカウンタ２は、スケーリングされていないヒストグラムデータｈ１〜ｈ５を出力する（ステップＳ１１）。

ヒストグラムデータｈ１〜ｈ５は累積演算部３に入力される。累積演算部の詳細図を図１３に示す。累積演算部では、まず、第１の実施形態と同様な計算により、累積データｒ１’〜ｒ５’を計算する（ステップＳ１２、Ｓ１３）。累積データｒ１’〜ｒ５’を求める式を以下に示す。

ここで、MaxOut’はγテーブルの出力が８ビットであれば、２５５を所定ビット（Ａビットとする）左ビットシフト（２^Ａ倍したことに相当）した値である。これは変換値の可変範囲内の最大値に所定数２のＡ乗を乗算したことに相当する。このビットシフト量Ａは、後述の除算部６１〜６５で行うビットシフトと同じにする。

求められた累積データｒ１’〜ｒ５’は除算部６１〜６５に入力される。除算部６１〜６５では累積データを固定値で除算し、γテーブルとして適切なレベルになるようにスケーリングする（ステップＳ１４）。この除算は簡易的な除算でよく、本実施形態ではビットシフトを使用した。

例えば、入力画像サイズが１９２０×１０８０であれば、１３ビット右シフト（８１９２で割ることに相当）することで適切なスケーリングができる。このとき、前記のＭａｘＯｕｔ’のシフト量Ａも１３である（ＭａｘＯｕｔ’＝２５５×８１９２）。

このようにして得られた累積データｒ１〜ｒ５は、第１の実施形態と同様に補間部４で補間され、γテーブルが作成される（ステップＳ１５）。

第１の実施形態と同様に、このγ変換特性カーブをγテーブル５（変換部に相当）に書き込むことで、画像データｓはγ変換され表示装置６に表示される（ステップＳ１６）。

図１は、本発明の実施形態に係る回路ブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係る信号処理方法の手順を示すフローチャートである。図３は、ヒストグラムカウンタの詳細図である。図４は、あるフレームのヒストグラムである。図５は、累積演算部の詳細図である。図６は、あるフレームの累積データである。図７は、補間部により直線補間されたγ特性である。図８は、暗い入力画像を処理した例である。図９は、明るい入力画像を処理した例である。図１０は、第２の実施形態のヒストグラムカウンタの詳細図である。図１１は、第３の実施形態の信号処理の処理手順を示すフローチャートである。図１２は、第３の実施形態のヒストグラムカウンタの詳細図である。図１３は、第３の実施形態の累積演算部である。

符号の説明

１入力端子
２ヒストグラムカウンタ
３累積演算部
４補間部
５ γテーブル
６表示装置
１０カテゴリーデコーダー
１１〜１５カウンタ
２１〜２５除算部
３０ γ特性カーブ
５１カウンタ
５２比較器
５３カウンタ
６１〜６５除算部

Claims

入力信号を所定の変換特性に従って所定の可変範囲内の変換値に変換する信号処理方法であって、
前記信号処理方法は、入力信号の可変範囲を複数の値域に分割し、該複数の値域のそれぞれに属する入力信号が所定期間中に入力される度数に対応して、前記所定の変換特性を定める複数のステップを有しており、
前記所定の変換特性を定める複数のステップは、
入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最大値をｍ、ｍよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｐとして、ｐからｍまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた値を計算する第１のステップと、
前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値から前記第１のステップで得られた値を減算する第２のステップと、
少なくとも前記第２のステップで得られた値と前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｐからｍまでの入力信号に対応する変換特性を定める第３のステップと、
ｐよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｒとして、入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた値を計算する第４のステップと、
少なくとも前記変換値の可変範囲内の最小値又はその近傍の値と前記第４のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、前記入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでの入力信号に対応する変換特性を定める第５のステップと、
であることを特徴とする信号処理方法。
前記所定の変換特性を定める複数のステップは、
更に、
ｐよりも小さくかつｒよりも大きい値をｑとして、ｑからｐまでのいずれかの値を持つ
入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた値を計算する第６のステップと、
前記第２のステップで得られた値から前記第６のステップで得られた値を減算した値を求める第７のステップと、
少なくとも前記第７のステップで得られた値と前記第２のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｑからｐまでの入力信号に対応する変換特性を定める第８のステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の信号処理方法。
前記所定の変換特性を定める複数のステップは、
更に、
ｐよりも小さくかつｒよりも大きい値をｓとして、ｒからｓまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた値を計算する第６のステップと、
前記第４のステップで得られた値と前記第６のステップで得られた値を加算した値を求める第７のステップと、
少なくとも前記第４のステップで得られた値と前記第７のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｒからｓまでの入力信号に対応する変換特性を定める第８のステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の信号処理方法。
前記ｐからｍまでのいずれかの値を持つ入力信号が所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合は、近似計算により算出されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の信号処理方法。
入力信号を所定の変換特性に従って所定の可変範囲内の変換値に変換する信号処理方法であって、
前記信号処理方法は、入力信号の可変範囲を複数の値域に分割し、該複数の値域のそれぞれに属する入力信号が所定期間中に入力される度数に対応して、前記所定の変換特性を定める複数のステップを有しており、
前記所定の変換特性を定める複数のステップは、
入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最大値をｍ、ｍよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｐとして、ｐからｍまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数をカウントする第１のステップと、
前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値に所定の数を乗じた値から前記第１のステップで得られた値を減算する第２のステップと、
前記第２のステップで得られた値を前記所定の数によって除した値を計算する第３のステップと、
少なくとも前記第３のステップで得られた値と前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｐからｍまでの入力信号に対応する変換特性を定める第４のステップと、
ｐよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｒとして、入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数をカウントする第５のステップと、
前記第５のステップで得られた値を前記所定の数によって除した値を計算する第６のステップと、
少なくとも前記変換値の可変範囲内の最小値又はその近傍の値と前記第６のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、前記入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでの入力信号に対応する変換特性を定める第７のステップと、
であることを特徴とする信号処理方法。
前記所定の変換特性を定める複数のステップは、
更に、
ｐよりも小さくかつｒよりも大きい値をｑとして、ｑからｐまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数をカウントする第８のステップと、
前記第２のステップで得られた値から前記第８のステップで得られた値を減算した値を求める第９のステップと、
前記第９のステップで得られた値を前記所定の数によって除した値を計算する第１０のステップと、
少なくとも前記第１０のステップで得られた値と前記第３のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｑからｐまでの入力信号に対応する変換特性を定める第１１のステップと、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の信号処理方法。
前記所定の変換特性を定める複数のステップは、
更に、
ｐよりも小さくかつｒよりも大きい値をｓとして、ｒからｓまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数をカウントする第８のステップと、
前記第５のステップで得られた値と前記第８のステップで得られた値を加算した値を求める第９のステップと、
前記第９のステップで得られた値を前記所定の数によって除した値を計算する第１０のステップと、
少なくとも前記第６のステップで得られた値と前記第１０のステップで得られた値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｒからｓまでの入力信号に対応する変換特性を定める第１１のステップと、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の信号処理方法。
入力信号を所定の変換特性に従って所定の可変範囲内の変換値に変換する信号処理回路であって、
前記信号処理回路は、入力信号の可変範囲を複数の値域に分割し、該複数の値域のそれぞれに属する入力信号が所定期間中に入力される度数に対応して、前記所定の変換特性を定める構成を備えており、
前記所定の変換特性を定める構成は、
入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最大値をｍ、ｍよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｐとして、ｐからｍまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた第１の値を計算する第１のカウンタ部と、
前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値から前記第１の値を減算した第２の値を得る演算部と、
少なくとも前記第２の値と前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｐからｍまでの入力信号に対応する変換特性を定める第１の補間部と、
ｐよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｒとして、入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数が前記所定期間中の入力信号数に占める割合を前記変換値の可変範囲に乗じた第３の値を計算する第２のカウンタ部と、
少なくとも前記変換値の可変範囲内の最小値又はその近傍の値と前記第３の値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、前記入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでの入力信号に対応する変換特性を定める第２の
補間部と、
から成ることを特徴とする信号処理回路。
入力信号を所定の変換特性に従って所定の可変範囲内の変換値に変換する信号処理回路であって、
前記信号処理回路は、入力信号の可変範囲を複数の値域に分割し、該複数の値域のそれぞれに属する入力信号が所定期間中に入力される度数に対応して、前記所定の変換特性を定める構成を備えており、
前記所定の変換特性を定める構成は、
入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最大値をｍ、ｍよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｐとして、ｐからｍまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数をカウントして第１の値を得る第１のカウンタ部と、
前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値に所定の数を乗じた値から前記第１の値を減算して第２の値を得ると共に、前記第２の値を前記所定の数によって除した第３の値を計算する第１の演算部と、
少なくとも前記第３の値と前記変換値の可変範囲内の最大値又はその近傍の値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、ｐからｍまでの入力信号に対応する変換特性を定める第１の補間部と、
ｐよりも小さくかつ入力信号の最小値でない値をｒとして、入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでのいずれかの値を持つ入力信号が前記所定期間中に入力される回数をカウントして第４の値を得る第２のカウンタ部と、
前記第４の値を前記所定の数によって除した第５の値を計算する第２の演算部と、
少なくとも前記変換値の可変範囲内の最小値又はその近傍の値と前記第５の値とを補間元データとして用いて補間して得た補間値によって、前記入力信号の取りうる値のうち信号処理の対象となる値の最小値からｒまでの入力信号に対応する変換特性を定める第２の補間部と、
から成ることを特徴とする信号処理回路。