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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号の階調を補正する階調補正装置および階調補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと呼ぶ)、液晶表示装置(以下、LCDと呼ぶ)等のようにデジタル方式で階調表示を行う表示装置においては、限られた階調ダイナミックレンジを有効に活用して高コントラスト化を実現するために、映像信号の輝度分布の平滑化処理が行われている(例えば、特許文献1〜4参照)。このような輝度分布の平滑化処理では、画像をより鮮明に見せるためにコントラストが改善されたり、全体的に暗い画像がより明るく改善されたりしている。
【0003】
図13(a)は平滑化処理前の1フレームにおける輝度の度数分布の一例を示す図であり、図13(b)は従来の階調補正装置による平滑化処理後の1フレームにおける輝度の度数分布を示す図である。図13(a),(b)の横軸は輝度レベルを示し、縦軸は出現度数(以下、度数と略記する)を示す。
【0004】
図13(a)の例では、中間の輝度レベルで度数が高くなっている。平滑化処理によれば、図13(b)に示すように度数分布が輝度レベルの全範囲にわたって平滑化される。それにより、高コントラスト化が実現される。
【0005】
一般に、輝度分布の平滑化処理は輝度信号に対して行われる。そのため、従来の階調補正装置では、赤色原色信号(R信号)、緑色原色信号(G信号)および青色原色信号(B信号)が色座標変換により輝度信号および2つの色差信号に変換され、輝度信号に輝度分布の平滑化処理が行われる。その後、処理された輝度信号および2つの色差信号が色座標逆変換により赤色原色信号、緑色原色信号および青色原色信号に変換される(例えば、特許文献5および6参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開昭63−040472号公報
【特許文献2】
特開平08−115417号公報
【特許文献3】
特開2002−165095号公報
【特許文献4】
特開平08−023460号公報
【特許文献5】
特開平09−247483号公報
【特許文献6】
特開2003−009172号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の階調補正装置では、3つの原色信号が色座標変換により輝度信号および2つの色差信号に変換される際に演算誤差が発生し、平滑化処理された輝度信号および2つの色差信号が色座標逆変換により3つの原色信号に変換される際にも演算誤差が発生する。それにより、平滑化処理により得られた3つの原色信号が劣化し、表示される映像の劣化が発生する。
【0008】
また、色座標変換においては9回の乗算が必要であり、色座標逆変換においても9回の乗算が必要である。そのため、色座標変換を行う色座標変換回路および色座標逆変換を行う色座標逆変換回路をハードウエアにより実現する場合、合計18個の乗算回路が必要となる。そのため、階調補正装置の回路規模が増大する。
【0009】
本発明の目的は、回路規模を増大させることなくかつ映像の劣化を生じることなく原色信号を高コントラスト化することが可能な階調補正装置および階調補正方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る階調補正装置は、入力された複数の原色信号から輝度に対して相関性を有する輝度相関情報を生成する輝度相関情報生成手段と、輝度相関情報生成手段により生成された輝度相関情報に基づいて輝度分布の平滑化処理のための補正情報を生成する補正情報生成手段と、補正情報生成手段により生成された補正情報に基づいて輝度相関情報生成手段により生成された輝度相関情報に対応する補正比率を算出する補正比率算出手段と、補正比率算出手段により算出された補正比率を入力された複数の原色信号にそれぞれ乗算する乗算手段とを備えたものである。
【0011】
本発明に係る階調補正装置においては、入力された複数の原色信号から輝度に対して相関性を有する輝度相関情報が輝度相関情報生成手段により生成され、その輝度相関情報に基づいて輝度分布の平滑化処理のための補正情報が補正情報生成手段により生成される。そして、補正情報生成手段により生成された補正情報に基づいて輝度相関情報生成手段により生成された輝度相関情報に対応する補正比率が補正比率算出手段により算出され、その補正比率が入力された複数の原色信号に乗算手段によりそれぞれ乗算される。
【0012】
このように、複数の原色信号に共通の補正情報に基づく輝度分布の平滑化処理が行われるので、回路規模の低減化が可能となる。また、入力された複数の原色信号の各々に輝度分布の平滑化処理が行われるので、演算誤差が小さく、映像の劣化が防止される。したがって、回路規模を増大させることなくかつ映像の劣化を生じることなく原色信号を高コントラスト化することができる。
【0013】
さらに、複数の原色信号に共通の補正比率が乗算されるので、入力された複数の原色信号と得られた複数の原色信号とで色バランスの変化が生じにくい。
【0014】
補正比率算出手段は、補正情報生成手段により生成された補正情報および輝度相関情報生成手段により生成された輝度相関情報の合計と輝度相関情報との比率を補正比率として算出してもよい。この場合、簡単な回路構成により補正比率を容易に算出することができる。
【0015】
輝度相関情報生成手段は、輝度相関情報として輝度信号を生成してもよい。
この場合、輝度信号は、複数の原色信号の輝度の平均的な要素を含むので、複数の原色信号の平均的な輝度分布を平滑化することが可能となる。それにより、映像の画質を低下させることなく高コントラスト化を図ることができる。
【0016】
複数の原色信号は、赤色原色信号、緑色原色信号および青色原色信号を含み、乗算手段は、補正比率算出手段により算出された補正比率を入力された赤色原色信号に乗算する第1の乗算回路と、補正比率算出手段により算出された補正比率を入力された緑色原色信号に乗算する第2の乗算回路と、補正比率算出手段により算出された補正比率を入力された青色原色信号に乗算する第3の乗算回路とを含んでもよい。
【0017】
乗算手段においては、補正比率算出手段により算出された補正比率が第1の乗算回路により入力された赤色原色信号に乗算され、補正比率算出手段により算出された補正比率が第2の乗算回路により入力された緑色原色信号に乗算され、補正比率算出手段により算出された補正比率が第3の乗算回路により入力された青色原色信号に乗算される。
【0018】
この場合、色座標変換および色座標逆変換を行うことなく、赤色原色信号、緑色原色信号および青色原色信号を用いて映像をそのまま表示することができる。それにより、回路規模の低減が可能になるとともに映像の劣化が防止される。
【0019】
補正情報生成手段は、フレームごとに輝度相関情報生成手段により生成された輝度相関情報の各値の出現度数の分布を検出する度数分布検出手段と、度数分布検出手段により検出された分布に基づいて各値における補正量を補正情報として記憶する補正情報記憶手段とを含み、補正比率算出手段は、補正情報記憶手段から読み出された補正情報に基づいて輝度相関情報生成手段により生成された輝度相関情報に対応する補正比率を算出してもよい。
【0020】
この場合、フレームごとに輝度相関情報の各値の出現度数の分布が検出され、その分布に基づいて所定範囲内で各値における補正量が補正情報記憶手段に補正情報として記憶される。そして、補正情報記憶手段から読み出された補正情報に基づいて輝度相関情報に対応する補正比率が算出される。
【0021】
第2の発明に係る階調補正方法は、入力された複数の原色信号から輝度に対して相関性を有する輝度相関情報を生成するステップと、生成された輝度相関情報に基づいて輝度分布の平滑化処理のための補正情報を生成するステップと、生成された補正情報に基づいて生成された輝度相関情報に対応する補正比率を算出するステップと、算出された補正比率を入力された複数の原色信号にそれぞれ乗算するステップとを備えたものである。
【0022】
第2の発明に係る階調補正方法においては、入力された複数の原色信号から輝度に対して相関性を有する輝度相関情報が生成され、その輝度相関情報に基づいて輝度分布の平滑化処理のための補正情報が生成される。そして、生成された補正情報に基づいて生成された輝度相関情報に対応する補正比率が算出され、その補正比率が入力された複数の原色信号にそれぞれ乗算される。
【0023】
このように、複数の原色信号に共通の補正情報に基づく輝度分布の平滑化処理が行われるので、回路規模の低減化が可能となる。また、入力された複数の原色信号の各々に輝度分布の平滑化処理が行われるので、演算誤差が小さく、映像の劣化が防止される。したがって、回路規模を増大させることなくかつ映像の劣化を生じることなく原色信号を高コントラスト化することができる。
【0024】
さらに、複数の原色信号に共通の補正比率が乗算されるので、入力された複数の原色信号と得られた複数の原色信号とで色バランスの変化が生じにくい。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る階調補正装置について説明する。
【0026】
図1は、本発明の一実施の形態に係る階調補正装置の構成を示すブロック図である。
【0027】
図1の階調補正装置100は、階調情報算出回路5、変換比率算出回路7、輝度分布抽出回路10、切替回路11、階調補正変換テーブル作成回路12および乗算回路21,22,23を含む。
【0028】
図1の階調補正装置100の階調情報算出回路5には、赤色原色信号(R信号)RI、緑色原色信号(G信号)GIおよび青色原色信号(B信号)BIが入力される。また、乗算回路21には赤色原色信号RIが入力され、乗算回路22には緑色原色信号GIが入力され、乗算回路23には青色原色信号BIが入力される。
【0029】
ここで、赤色原色信号RI、緑色原色信号GIおよび青色原色信号BIは、それぞれデジタルの原色信号である。赤色原色信号RIの値、緑色原色信号GIの値および青色原色信号BIの値は、それぞれ赤色の輝度レベル(階調)、緑色の輝度レベル(階調)および青色の輝度レベル(階調)を表す。
【0030】
階調情報算出回路5は、3個の乗算回路を含み、赤色原色信号RI、緑色原色信号GIおよび青色原色信号BIから輝度信号Y1を算出する。階調情報算出回路5は、算出した輝度信号Y1を変換比率算出回路7、輝度分布抽出回路10および切替回路11に与える。
【0031】
輝度分布抽出回路10は、その輝度信号Y1から後述する輝度分布抽出処理を行い、正規化累積度数分布SSを作成して切替回路11に与える。
【0032】
切替回路11は、垂直有効走査期間に輝度信号Y1を階調補正変換テーブル作成回路12に与え、垂直帰線期間に正規化累積度数分布SSを階調補正変換テーブル作成回路12に与える。ここで、垂直有効走査期間とは、1垂直走査期間のうち映像を表示する期間をいい、垂直帰線期間とは、1垂直帰線期間のうち電子ビームが垂直走査終了点から垂直走査開始点へ戻る期間をいう。
【0033】
階調補正変換テーブル作成回路12は、垂直帰線期間において正規化累積度数分布SSに基づいて平滑化処理のための階調補正変換テーブルを作成して記憶する。また、階調補正変換テーブル作成回路12は、垂直有効走査期間において輝度信号Y1から階調補正変換テーブルを用いて補正量ΔYを生成し、その補正量ΔYを変換比率算出回路7に与える。
【0034】
変換比率算出回路7は、1個の乗算回路を含み、補正量ΔYおよび与えられた輝度信号Y1を用いて3つのデジタルの原色信号に対して輝度分布の平滑化処理を行うための変換比率YRを算出する。この変換比率YRの算出方法については後述する。変換比率算出回路7は、乗算回路21,22,23に算出した変換比率YRを与える。
【0035】
乗算回路21は、赤色原色信号RIと変換比率YRとを乗算し、その乗算結果を赤色原色信号R0として出力する。乗算回路22は、緑色原色信号GIと変換比率YRとを乗算し、その乗算結果を緑色原色信号G0として出力する。乗算回路23は、青色原色信号BIと変換比率YRとを乗算し、その乗算結果を青色原色信号B0として出力する。
【0036】
次に、輝度分布抽出回路10の構成および動作について説明する。図2は、図1の輝度分布抽出回路10の構成を示すブロック図である。
【0037】
図2に示す輝度分布抽出回路10は、アドレスデコーダ30、n個のカウンタ41 ,42 ,・・・,4n (以下、41 〜4n と略記する)、累積度数分布作成回路50、ゲイン制御回路60および正規化回路70を含む。ここで、nは輝度レベルの数(階調数)に相当する。例えば、輝度信号Y1が8ビットを有する場合にはnは256である。以下、理解を容易にするために、n=256とするが、階調数はこれに限定されず、任意の値に設定することができる。
【0038】
まず、アドレスデコーダ30に輝度信号Y1が与えられる。アドレスデコーダ30は、輝度信号Y1の値に応じてカウンタ41 〜4n のいずれかにパルスP1 〜Pn を与える。
【0039】
例えば、アドレスデコーダ30は、輝度信号Y1の値が“0”の場合にカウンタ41 にパルスP1 を与え、輝度信号Y1の値が“1”の場合にカウンタ42 にパルスP2 を与え、輝度信号Y1の値がn−1の場合にカウンタ4n にパルスPn を与える。
【0040】
カウンタ41 〜4n は、それぞれパルスP1 〜Pn をカウントし、1フレーム毎の各輝度レベルの出現度数(以下、度数と略記する)H1 〜Hn を累積度数分布作成回路50に与える。累積度数分布作成回路50は、1フレーム毎の各輝度レベルの度数H1 〜Hn を累積することにより累積度数分布RDを生成し、その累積度数分布RDをゲイン制御回路60に与える。
【0041】
ゲイン制御回路60には、所定の補正ゲイン制限パラメータGPが与えられている。本実施の形態では、補正ゲイン制限パラメータGPの値は予め設定されている。ゲイン制御回路60は、補正ゲイン制限パラメータGPに基づいて累積度数分布作成回路50より与えられた累積度数分布RDにゲイン補正のための処理を行い、補正累積度数分布GRを正規化回路70に与える。ゲイン制御回路60の処理については後述する。
【0042】
正規化回路70は、与えられた補正累積度数分布GRの正規化処理を行い、正規化累積度数分布SSを出力する。
【0043】
ここで、図1の階調情報算出回路5および図2の輝度分布抽出回路10の動作の詳細について例を用いて説明する。
【0044】
図3(a)は赤色原色信号RIの度数分布の一例を示す図、図3(b)は緑色原色信号GIの度数分布の一例を示す図、図3(c)は青色原色信号BIの度数分布を示す図である。図3(a),(b),(c)の横軸は赤色入力輝度レベル(赤色原色信号RIの値)、緑色入力輝度レベル(緑色原色信号GIの値)、青色入力輝度レベル(青色原色信号BIの値)を示し、縦軸は度数を示す。
【0045】
図1の階調情報算出回路5は、次式に従って赤色原色信号RI、緑色原色信号GIおよび青色原色信号BIから輝度信号Y1を算出する。
【0046】
Y1=α・RI+β・GI+γ・BI
上式において、α、βおよびγはそれぞれ所定の係数である。
【0047】
図4は、階調情報算出回路5より算出される輝度信号Y1の度数分布の一例を示すヒストグラムである。図4の横軸は輝度レベル(輝度信号Y1の値)を示し、縦軸は度数を示す。本実施の形態では、輝度レベルは値“0”〜“255”を有する。
【0048】
図4の例では、輝度レベルが低い範囲aおよび高い範囲bにおいては、度数が0となっている。そのため、範囲a,bに、輝度分布を広げることにより平滑化処理を行うための裕度がある。
【0049】
図2の累積度数分布作成回路50は、図4に示した各輝度レベルの度数を順に累積演算することにより累積度数を算出する。
【0050】
図5は累積度数分布作成回路50により作成される累積度数分布RDの一例を示す図である。図5の横軸は輝度レベル(輝度信号Y1の値)を示し、縦軸は累積度数を示す。
【0051】
また、累積度数分布作成回路50は、輝度レベルの度数の平均値、モード値、最小値、最大値、偏差係数、白面積、黒面積等の特徴量を検出し、検出した特徴量に基づいて正規化後の最大輝度レベル等の制御値を算出する。
【0052】
さらに、ゲイン制御回路60は、補正ゲイン制限パラメータGPに基づいてオフセットを生成する。
【0053】
図6はゲイン制御回路60により生成されるオフセットの一例を示す図である。図6の横軸は輝度レベルを示し、縦軸はオフセット値を示す。
【0054】
オフセットOFの一例を実線で示し、オフセットOFの他の例を破線で示す。ゲイン制御回路60は、補正ゲイン制限パラメータGPの値が小さい場合には、実線で示すようにオフセットOFの傾きを大きくし、補正ゲイン制限パラメータGPの値が大きい場合には、破線で示すようにオフセットOFの傾きを小さくする。
【0055】
ゲイン制御回路60は、補正ゲイン制限パラメータGPに基づいてゲイン補正のための以下の処理を行う。
【0056】
ゲイン制御回路60は、図5に示す累積度数分布RDに図6に示すオフセットOFを加算し、補正累積度数分布GRを生成する。
【0057】
図7はゲイン制御回路60により生成される補正累積度数分布GRの一例を示す図である。図7の横軸は輝度レベルを示し、縦軸は累積度数を示す。
【0058】
オフセットOFの傾きが大きい場合の補正累積度数分布GRを実線で示し、オフセットOFの傾きが小さい場合の補正累積度数分布GRを破線で示す。図6に示すように、オフセットOFの傾きが大きいほど、補正累積度数分布GRの最大値が大きくなる。
【0059】
正規化回路70は、ゲイン制御回路60から与えられる補正累積度数分布GRを正規化し、正規化累積度数分布SSを作成する。具体的に、正規化回路70は、正規化累積度数分布SSの最大累積度数が累積度数分布作成回路50により得られた最大輝度レベルとなるように、補正累積度数分布GRの正規化演算を行う。
【0060】
図8は、正規化回路70により作成される正規化累積度数分布SSの一例を示す図である。図8の横軸は輝度レベルを示し、縦軸は正規化された度数を示す。
【0061】
図8において、図6のオフセットOFの傾きが大きい場合の正規化累積度数分布SSを実線で示し、図6のオフセットOFの傾きが小さい場合の正規化累積度数分布SSを破線で示す。また、横軸をX軸とし、縦軸をY軸とした場合、Y=Xの一次関数で示されるランプ直線LPを一点鎖線で示す。
【0062】
図8に示すように、オフセットOFの傾きが大きい場合、すなわち補正ゲイン制限パラメータGPの値が小さい場合には、ランプ直線LPに対する正規化累積度数分布SSの変位量は小さくなり、オフセットOFの傾きが小さい場合、すなわち補正ゲイン制限パラメータGPの値が大きい場合には、ランプ直線LPに対する正規化累積度数分布SSの変位量は大きくなる。
【0063】
図1の階調補正変換テーブル作成回路12は、正規化回路70により得られた正規化累積度数分布SSからランプ直線LPを減算することにより、補正量ΔYを算出する。
【0064】
図9は、階調補正変換テーブル作成回路12により算出された補正量ΔYの分布の一例を示す図である。図9の横軸は輝度レベルを示し、縦軸は補正量ΔYを示す。
【0065】
図9において、図6のオフセットOFの傾きが大きい場合の補正量ΔYを実線で示し、図6のオフセットOFの傾きが小さい場合の補正量ΔYを破線で示す。
【0066】
図8に示すように、オフセットOFの傾きが大きい場合、すなわち補正ゲイン制限パラメータGPの値が小さい場合には、補正量ΔYは小さくなり、オフセットOFの傾きが小さい場合、すなわち補正ゲイン制限パラメータGPの値が大きい場合には、補正量ΔYは大きくなる。そのため、設定された補正ゲイン制限パラメータGPの値により補正ゲインが定まる。
【0067】
また、階調補正変換テーブル作成回路12は、ルックアップテーブル(LUT)メモリを有する。ルックアップテーブルメモリのアドレスに輝度信号Y1を対応させ、そのアドレスに補正量ΔYがデータとして格納される。ルックアップテーブルメモリに記憶される補正量ΔYが階調補正変換テーブルを構成する。階調補正変換テーブル作成回路12は、垂直有効走査期間に切替回路11を介して与えられる輝度信号Y1をアドレス信号として受け、ルックアップテーブルメモリの指定されたアドレスから補正量ΔYを読み出し、変換比率算出回路7に与える。
【0068】
次に、変換比率算出回路7の構成および動作について説明する。図10は、変換比率算出回路7の構成を示すブロック図である。
【0069】
図10の変換比率算出回路7は、加算回路71および除算回路72を含む。
加算回路71は、図1の階調情報算出回路5より与えられた輝度信号Y1と階調補正変換テーブル作成回路12より与えられた補正量ΔYとを加算して補正後輝度信号Y2を生成し、除算回路72に与える。
【0070】
図11は、加算回路71に与えられる輝度信号Y1と加算回路71により生成される補正後輝度信号Y2との関係の一例を示す図である。図11の横軸は輝度信号Y1の値を示し、縦軸は補正後輝度信号Y2の値を示す。
【0071】
図11の例においては、輝度信号Y1の値が低い場合、補正後輝度信号Y2は輝度信号Y1の値よりも低い値を有し、輝度信号Y1の値が高い場合、補正後輝度信号Y2は輝度信号Y1の値よりも高い値を有する。
【0072】
すなわち、輝度信号Y1の値が比較的低い場合、補正後輝度信号Y2はさらに輝度レベルの低い範囲に平滑化され、輝度信号Y1の値が比較的高い場合、補正後輝度信号Y2はさらに輝度レベルの高い範囲に平滑化される。
【0073】
続いて、図10の除算回路72は、与えられた補正後輝度信号Y2と輝度信号Y1との比率を算出する。除算回路72は、補正後輝度信号Y2を輝度信号Y1で除算することにより3つのデジタルの原色信号に輝度分布の平滑化処理を行うための変換比率YR(=Y2/Y1)を算出する。除算回路72は、その変換比率YRを乗算回路21,22,23に与える。
【0074】
乗算回路21は、次式に従って変換比率YR(=Y2/Y1)を用いて赤色原色信号R0を算出する。
【0075】
R0=(Y2/Y1)・RI=YR・RI
同様に、乗算回路22および乗算回路23は、次式に従って変換比率YR(=Y2/Y1)を用いて緑色原色信号G0および青色原色信号B0を算出する。
【0076】
G0=(Y2/Y1)・GI=YR・GI
B0=(Y2/Y1)・BI=YR・BI
次いで、上式によって算出された3つのデジタルの原色信号について説明する。図12(a)は赤色原色信号R0の度数分布の一例を示す図、図12(b)は緑色原色信号G0の度数分布の一例を示す図、図12(c)は青色原色信号B0の度数分布を示す図である。図12(a),(b),(c)の横軸は赤色出力輝度レベル(赤色原色信号R0の値)、緑色出力輝度レベル(緑色原色信号G0の値)、青色出力輝度レベル(青色原色信号B0の値)を示し、縦軸は度数を示す。
【0077】
図12(a)の赤色原色信号R0の度数分布においては、図3(a)の赤色原色信号RIの度数分布と比較して、輝度分布が低い範囲および高い範囲に広げられている。したがって、赤色原色信号RIの平滑化処理により、赤色原色信号R0の高コントラスト化を実現することができる。
【0078】
同様に、図12(b)の緑色原色信号G0の度数分布においては、図3(b)の緑色原色信号GIの度数分布と比較して、輝度分布が低い範囲および高い範囲に広げられている。したがって、緑色原色信号GIの平滑化処理により、緑色原色信号G0の高コントラスト化を実現することができる。さらに、図12(c)の青色原色信号B0の度数分布においては、図3(b)の青色原色信号BIの度数分布と比較して、輝度分布が低い範囲および高い範囲に広げられている。したがって、青色原色信号BIの平滑化処理により、青色原色信号B0の高コントラスト化を実現することができる。
【0079】
本実施の形態に係る階調補正装置100においては、階調情報算出回路5が3つの乗算回路を含み、変換比率算出回路7が1つの除算回路を含む。なお、除算回路は、乗算回路とほぼ等価の回路規模で実現可能である。また、3つの乗算回路21,22,23が用いられる。すなわち、階調補正装置100は、7つの乗算回路に相当する回路を含む。したがって、階調補正装置100では、18個の乗算回路を有する従来の階調補正回路と比較して大幅に回路規模が低減される。
【0080】
また、入力された赤色原色信号RI、緑色原色信号GIおよび青色原色信号BIの各々に輝度分布の平滑化処理が行われ、色座標変換および色逆座標変換が行われないので、演算誤差が小さく、映像の劣化が防止される。このように、階調補正装置100においては、回路規模を増大させることなくかつ映像の劣化を生じることなく原色信号を高コントラスト化することができる。
【0081】
さらに、複数の原色信号に共通の変換比率YRが乗算されるので、入力された赤色原色信号RI、緑色原色信号GIおよび青色原色信号BIと得られた赤色原色信号R0、緑色原色信号G0および青色原色信号B0とで色バランスの変化が生じにくい。
【0082】
なお、本実施の形態では、階調情報算出回路5により赤色原色信号RI、緑色原色信号GIおよび青色原色信号BIから輝度相関情報として輝度信号Y1が算出される場合を説明したが、これに限定されず、赤色原色信号RI、緑色原色信号GIおよび青色原色信号BIから輝度と相関性を有する他の信号を算出して輝度相関情報として用いてもよい。
【0083】
本実施の形態においては、階調情報算出回路5が輝度相関情報生成手段に相当し、輝度分布抽出回路10および階調補正変換テーブル作成回路12が補正情報生成手段に相当し、変換比率算出回路7が補正比率算出手段に相当し、乗算回路21,22,23が乗算手段に相当する。また、乗算回路21が第1の乗算回路に相当し、乗算回路22が第2の乗算回路に相当し、乗算回路23が第3の乗算回路に相当し、輝度分布抽出回路10が度数分布検出手段に相当し、階調補正変換テーブル作成回路12が補正情報記憶手段に相当する。さらに、補正量ΔYが補正情報に相当し、輝度信号Y1が輝度相関情報に相当し、変換比率YRが補正比率に相当する。
【0084】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の原色信号に共通の補正情報に基づく輝度分布の平滑化処理が行われるので、回路規模の低減化が可能となる。また、入力された複数の原色信号の各々に輝度分布の平滑化処理が行われるので、演算誤差が小さく、映像の劣化が防止される。したがって、回路規模を増大させることなくかつ映像の劣化を生じることなく原色信号を高コントラスト化することができる。
【0085】
さらに、複数の原色信号に共通の補正比率が乗算されるので、入力された複数の原色信号と得られた複数の原色信号とで色バランスの変化が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る階調補正装置の構成を示すブロック図
【図2】図1の輝度分布抽出回路の構成を示すブロック図
【図3】(a)は赤色原色信号の度数分布の一例を示す図、(b)は緑色原色信号の度数分布の一例を示す図、(c)は青色原色信号の度数分布を示す図
【図4】階調情報算出回路より算出される輝度信号の度数分布の一例を示すヒストグラム
【図5】累積度数分布作成回路により作成される累積度数分布の一例を示す図
【図6】ゲイン制御回路により生成されるオフセットの一例を示す図
【図7】ゲイン制御回路により生成される補正累積度数分布の一例を示す図
【図8】正規化回路により作成される正規化累積度数分布の一例を示す図
【図9】階調補正変換テーブル作成回路により算出された補正量の分布の一例を示す図
【図10】変換比率算出回路の構成を示すブロック図
【図11】加算回路に与えられる輝度信号と加算回路により生成される補正後輝度信号との関係の一例を示す図
【図12】(a)は赤色原色信号の度数分布の一例を示す図、(b)は緑色原色信号の度数分布の一例を示す図、(c)は青色原色信号の度数分布を示す図
【図13】(a)は平滑化処理前の1フレームにおける輝度の度数分布の一例を示す図、(b)は従来の階調補正装置による平滑化処理後の1フレームにおける輝度の度数分布を示す図
【符号の説明】
41 〜4n カウンタ
5 階調情報算出回路
7 変換比率算出回路
10 輝度分布抽出回路
11 切替回路
12 階調補正変換テーブル作成回路
21,22,23 乗算回路
100 階調補正装置
Y1,Y2 輝度信号
ΔY 補正量
YR 変換比率
30 アドレスデコーダ
50 累積度数分布作成回路
60 ゲイン制御回路
70 正規化回路
71 加算回路
72 除算回路
GP 補正ゲイン制限パラメータ
GR 補正累積度数分布
H1 〜Hn 度数
P1 〜Pn パルス
RD 累積度数分布
SS 正規化累積度数分布
RI,R0 赤色原色信号
GI,G0 緑色原色信号
BI,B0 青色原色信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gradation correction apparatus and a gradation correction method for correcting gradation of a video signal.
[0002]
[Prior art]
In a display device that performs gradation display in a digital manner, such as a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) or a liquid crystal display device (hereinafter referred to as LCD), a limited gradation dynamic range is effectively utilized. In order to achieve high contrast, smoothing processing of the luminance distribution of the video signal is performed (see, for example,
[0003]
FIG. 13A is a diagram showing an example of a luminance frequency distribution in one frame before the smoothing process, and FIG. 13B is a luminance frequency in one frame after the smoothing process by the conventional gradation correction apparatus. It is a figure which shows distribution. 13A and 13B, the horizontal axis indicates the luminance level, and the vertical axis indicates the appearance frequency (hereinafter abbreviated as frequency).
[0004]
In the example of FIG. 13A, the frequency is high at an intermediate luminance level. According to the smoothing process, the frequency distribution is smoothed over the entire range of luminance levels as shown in FIG. Thereby, high contrast is realized.
[0005]
In general, the luminance distribution smoothing process is performed on the luminance signal. Therefore, in the conventional gradation correction device, the red primary color signal (R signal), the green primary color signal (G signal), and the blue primary color signal (B signal) are converted into a luminance signal and two color difference signals by color coordinate conversion. A luminance distribution smoothing process is performed on the signal. Thereafter, the processed luminance signal and the two color difference signals are converted into a red primary color signal, a green primary color signal, and a blue primary color signal by inverse color coordinate conversion (see, for example,
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-040472
[Patent Document 2]
JP 08-115417 A
[Patent Document 3]
JP 2002-165095 A
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 08-023460
[Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-247483
[Patent Document 6]
JP 2003-009172 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional gradation correction device, an arithmetic error occurs when the three primary color signals are converted into a luminance signal and two color difference signals by color coordinate conversion, and the smoothed luminance signal and the two color difference signals are converted into colors. A calculation error also occurs when the three primary color signals are converted by the inverse coordinate transformation. As a result, the three primary color signals obtained by the smoothing process are degraded, and the displayed video is degraded.
[0008]
In addition, nine multiplications are necessary in the color coordinate conversion, and nine multiplications are also necessary in the color coordinate reverse conversion. Therefore, when the color coordinate conversion circuit for performing color coordinate conversion and the color coordinate reverse conversion circuit for performing color coordinate reverse conversion are realized by hardware, a total of 18 multiplication circuits are required. Therefore, the circuit scale of the gradation correction device increases.
[0009]
An object of the present invention is to provide a gradation correction apparatus and a gradation correction method capable of increasing the contrast of a primary color signal without increasing the circuit scale and without causing image deterioration.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The gradation correction apparatus according to the present invention includes a luminance correlation information generating unit that generates luminance correlation information having a correlation with luminance from a plurality of input primary color signals, and a luminance correlation generated by the luminance correlation information generating unit. Correction information generating means for generating correction information for smoothing the luminance distribution based on the information, and luminance correlation information generated by the luminance correlation information generating means based on the correction information generated by the correction information generating means. A correction ratio calculation unit that calculates a corresponding correction ratio and a multiplication unit that multiplies each of the input primary color signals by the correction ratio calculated by the correction ratio calculation unit.
[0011]
In the gradation correction apparatus according to the present invention, luminance correlation information having a correlation with luminance is generated from a plurality of input primary color signals by the luminance correlation information generating means, and the luminance distribution information is generated based on the luminance correlation information. Correction information for the smoothing process is generated by the correction information generation means. Then, based on the correction information generated by the correction information generating means, a correction ratio corresponding to the luminance correlation information generated by the luminance correlation information generating means is calculated by the correction ratio calculating means, and a plurality of the correction ratios inputted thereto are inputted. The primary color signals are respectively multiplied by multiplication means.
[0012]
As described above, since the luminance distribution is smoothed based on correction information common to a plurality of primary color signals, the circuit scale can be reduced. In addition, since the luminance distribution is smoothed on each of the plurality of input primary color signals, the calculation error is small and the deterioration of the video is prevented. Therefore, it is possible to increase the contrast of the primary color signal without increasing the circuit scale and without causing deterioration of the image.
[0013]
Furthermore, since a plurality of primary color signals are multiplied by a common correction ratio, a change in color balance is unlikely to occur between the input primary color signals and the obtained primary color signals.
[0014]
The correction ratio calculation unit may calculate a ratio between the correction information generated by the correction information generation unit and the luminance correlation information generated by the luminance correlation information generation unit and the luminance correlation information as a correction ratio. In this case, the correction ratio can be easily calculated with a simple circuit configuration.
[0015]
The luminance correlation information generation unit may generate a luminance signal as the luminance correlation information.
In this case, since the luminance signal includes an average element of the luminances of the plurality of primary color signals, it is possible to smooth the average luminance distribution of the plurality of primary color signals. As a result, high contrast can be achieved without degrading the image quality of the video.
[0016]
A plurality of primary color signals including a red primary color signal, a green primary color signal, and a blue primary color signal; and a multiplying unit that multiplies the input red primary color signal by the correction ratio calculated by the correction ratio calculating unit; A second multiplication circuit that multiplies the input green primary color signal by the correction ratio calculated by the correction ratio calculation means; and a third multiplier that multiplies the input blue primary color signal by the correction ratio calculated by the correction ratio calculation means. The multiplication circuit may be included.
[0017]
In the multiplication means, the correction ratio calculated by the correction ratio calculation means is multiplied by the red primary color signal input by the first multiplication circuit, and the correction ratio calculated by the correction ratio calculation means is input by the second multiplication circuit. The blue primary color signal input by the third multiplication circuit is multiplied by the corrected green primary color signal and the correction ratio calculated by the correction ratio calculating means.
[0018]
In this case, an image can be displayed as it is using the red primary color signal, the green primary color signal, and the blue primary color signal without performing color coordinate conversion and color coordinate reverse conversion. Thereby, the circuit scale can be reduced and the deterioration of the video is prevented.
[0019]
The correction information generating means is based on the frequency distribution detecting means for detecting the distribution of the appearance frequency of each value of the luminance correlation information generated by the luminance correlation information generating means for each frame, and the distribution detected by the frequency distribution detecting means. Correction information storage means for storing the correction amount at each value as correction information, the correction ratio calculation means is a luminance correlation generated by the luminance correlation information generation means based on the correction information read from the correction information storage means A correction ratio corresponding to the information may be calculated.
[0020]
In this case, the distribution of the frequency of appearance of each value of the luminance correlation information is detected for each frame, and the correction amount for each value is stored as correction information in the correction information storage means within a predetermined range based on the distribution. Then, a correction ratio corresponding to the luminance correlation information is calculated based on the correction information read from the correction information storage unit.
[0021]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a gradation correction method comprising: generating luminance correlation information having a correlation with luminance from a plurality of input primary color signals; and smoothing a luminance distribution based on the generated luminance correlation information. Generating correction information for the conversion processing, calculating a correction ratio corresponding to the luminance correlation information generated based on the generated correction information, and a plurality of primary colors inputted with the calculated correction ratio Each step of multiplying the signals.
[0022]
In the gradation correction method according to the second invention, luminance correlation information having a correlation with the luminance is generated from the plurality of input primary color signals, and the luminance distribution smoothing process is performed based on the luminance correlation information. Correction information is generated. Then, a correction ratio corresponding to the luminance correlation information generated based on the generated correction information is calculated, and the input primary color signals are respectively multiplied by the correction ratio.
[0023]
As described above, since the luminance distribution is smoothed based on correction information common to a plurality of primary color signals, the circuit scale can be reduced. In addition, since the luminance distribution is smoothed on each of the plurality of input primary color signals, the calculation error is small and the deterioration of the video is prevented. Therefore, it is possible to increase the contrast of the primary color signal without increasing the circuit scale and without causing deterioration of the image.
[0024]
Furthermore, since a plurality of primary color signals are multiplied by a common correction ratio, a change in color balance is unlikely to occur between the input primary color signals and the obtained primary color signals.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a gradation correction apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
[0026]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a gradation correction apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0027]
The
[0028]
A red primary color signal (R signal) RI, a green primary color signal (G signal) GI, and a blue primary color signal (B signal) BI are input to the gradation
[0029]
Here, the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI are digital primary color signals, respectively. The value of the red primary color signal RI, the value of the green primary color signal GI, and the value of the blue primary color signal BI are respectively a red luminance level (gradation), a green luminance level (gradation), and a blue luminance level (gradation). To express.
[0030]
The gradation
[0031]
The luminance
[0032]
The switching
[0033]
The gradation correction conversion
[0034]
The conversion
[0035]
The
[0036]
Next, the configuration and operation of the luminance
[0037]
The luminance
[0038]
First, the luminance signal Y1 is given to the
[0039]
For example, when the value of the luminance signal Y1 is “0”, the
[0040]
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
Here, details of the operations of the gradation
[0044]
3A shows an example of the frequency distribution of the red primary color signal RI, FIG. 3B shows an example of the frequency distribution of the green primary color signal GI, and FIG. 3C shows the frequency of the blue primary color signal BI. It is a figure which shows distribution. 3A, 3B, and 3C, the horizontal axis indicates the red input luminance level (the value of the red primary color signal RI), the green input luminance level (the value of the green primary color signal GI), and the blue input luminance level (the blue primary color). The value of the signal BI), and the vertical axis indicates the frequency.
[0045]
The gradation
[0046]
Y1 = α · RI + β · GI + γ · BI
In the above equation, α, β, and γ are predetermined coefficients.
[0047]
FIG. 4 is a histogram showing an example of the frequency distribution of the luminance signal Y1 calculated by the gradation
[0048]
In the example of FIG. 4, the frequency is 0 in the low range a and high range b. Therefore, the ranges a and b have a margin for performing the smoothing process by widening the luminance distribution.
[0049]
The cumulative frequency
[0050]
FIG. 5 is a diagram showing an example of the cumulative frequency distribution RD created by the cumulative frequency
[0051]
In addition, the cumulative frequency
[0052]
Furthermore, the
[0053]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the offset generated by the
[0054]
An example of the offset OF is indicated by a solid line, and another example of the offset OF is indicated by a broken line. The
[0055]
The
[0056]
The
[0057]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the corrected cumulative frequency distribution GR generated by the
[0058]
The corrected cumulative frequency distribution GR when the offset OF has a large slope is indicated by a solid line, and the corrected cumulative frequency distribution GR when the offset OF has a small slope is indicated by a broken line. As shown in FIG. 6, the maximum value of the corrected cumulative frequency distribution GR increases as the slope of the offset OF increases.
[0059]
The
[0060]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the normalized cumulative frequency distribution SS created by the
[0061]
In FIG. 8, the normalized cumulative frequency distribution SS when the offset OF in FIG. 6 is large is indicated by a solid line, and the normalized cumulative frequency distribution SS when the offset OF in FIG. 6 is small is indicated by a broken line. When the horizontal axis is the X axis and the vertical axis is the Y axis, the ramp straight line LP indicated by a linear function of Y = X is indicated by a one-dot chain line.
[0062]
As shown in FIG. 8, when the slope of the offset OF is large, that is, when the value of the correction gain limiting parameter GP is small, the displacement amount of the normalized cumulative frequency distribution SS with respect to the ramp line LP becomes small, and the slope of the offset OF Is small, that is, when the value of the correction gain limiting parameter GP is large, the displacement amount of the normalized cumulative frequency distribution SS with respect to the ramp straight line LP becomes large.
[0063]
The gradation correction conversion
[0064]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the distribution of the correction amount ΔY calculated by the gradation correction conversion
[0065]
In FIG. 9, the correction amount ΔY when the inclination of the offset OF in FIG. 6 is large is indicated by a solid line, and the correction amount ΔY when the inclination of the offset OF in FIG. 6 is small is indicated by a broken line.
[0066]
As shown in FIG. 8, when the inclination of the offset OF is large, that is, when the value of the correction gain restriction parameter GP is small, the correction amount ΔY is small, and when the inclination of the offset OF is small, that is, the correction gain restriction parameter GP. When the value of is large, the correction amount ΔY is large. Therefore, the correction gain is determined by the set value of the correction gain restriction parameter GP.
[0067]
The gradation correction conversion
[0068]
Next, the configuration and operation of the conversion
[0069]
10 includes an adding
The adding
[0070]
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the relationship between the luminance signal Y1 supplied to the adding
[0071]
In the example of FIG. 11, when the value of the luminance signal Y1 is low, the corrected luminance signal Y2 has a lower value than the value of the luminance signal Y1, and when the luminance signal Y1 is high, the corrected luminance signal Y2 is The value is higher than the value of the luminance signal Y1.
[0072]
That is, when the value of the luminance signal Y1 is relatively low, the corrected luminance signal Y2 is smoothed to a range with a lower luminance level, and when the value of the luminance signal Y1 is relatively high, the corrected luminance signal Y2 is further increased in luminance level. Is smoothed to a high range.
[0073]
Subsequently, the
[0074]
The
[0075]
R0 = (Y2 / Y1) .RI = YR.RI
Similarly, the
[0076]
G0 = (Y2 / Y1) · GI = YR · GI
B0 = (Y2 / Y1) · BI = YR · BI
Next, the three digital primary color signals calculated by the above equation will be described. 12A shows an example of the frequency distribution of the red primary color signal R0, FIG. 12B shows an example of the frequency distribution of the green primary color signal G0, and FIG. 12C shows the frequency of the blue primary color signal B0. It is a figure which shows distribution. 12A, 12B, and 12C, the horizontal axis represents the red output luminance level (the value of the red primary color signal R0), the green output luminance level (the value of the green primary color signal G0), and the blue output luminance level (the blue primary color). The value of the signal B0), and the vertical axis indicates the frequency.
[0077]
In the frequency distribution of the red primary color signal R0 in FIG. 12A, the luminance distribution is expanded to a low range and a high range as compared with the frequency distribution of the red primary color signal RI in FIG. Therefore, it is possible to realize a high contrast of the red primary color signal R0 by the smoothing process of the red primary color signal RI.
[0078]
Similarly, in the frequency distribution of the green primary color signal G0 in FIG. 12B, the luminance distribution is expanded to a low range and a high range as compared with the frequency distribution of the green primary color signal GI in FIG. . Therefore, it is possible to realize high contrast of the green primary color signal G0 by smoothing the green primary color signal GI. Furthermore, in the frequency distribution of the blue primary color signal B0 in FIG. 12C, the luminance distribution is expanded to a low range and a high range as compared with the frequency distribution of the blue primary color signal BI in FIG. Therefore, high contrast of the blue primary color signal B0 can be realized by the smoothing process of the blue primary color signal BI.
[0079]
In the
[0080]
Further, since the luminance distribution is smoothed on each of the input red primary color signal RI, green primary color signal GI, and blue primary color signal BI, and color coordinate conversion and color inverse coordinate conversion are not performed, the calculation error is small. Deterioration of the image is prevented. Thus, in the
[0081]
Further, since a plurality of primary color signals are multiplied by a common conversion ratio YR, the input red primary color signal RI, green primary color signal GI and blue primary color signal BI and the obtained red primary color signal R0, green primary color signal G0 and blue color are obtained. The change in color balance is less likely to occur with the primary color signal B0.
[0082]
In the present embodiment, the case where the luminance signal Y1 is calculated as the luminance correlation information from the red primary color signal RI, the green primary color signal GI, and the blue primary color signal BI by the gradation
[0083]
In the present embodiment, the gradation
[0084]
【The invention's effect】
According to the present invention, the luminance distribution is smoothed based on correction information common to a plurality of primary color signals, so that the circuit scale can be reduced. In addition, since the luminance distribution is smoothed on each of the plurality of input primary color signals, the calculation error is small and the deterioration of the video is prevented. Therefore, it is possible to increase the contrast of the primary color signal without increasing the circuit scale and without causing deterioration of the image.
[0085]
Furthermore, since a plurality of primary color signals are multiplied by a common correction ratio, a change in color balance is unlikely to occur between the input primary color signals and the obtained primary color signals.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a gradation correction apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of a luminance distribution extraction circuit in FIG.
3A is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of a red primary color signal, FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of a green primary color signal, and FIG. 3C is a diagram illustrating a frequency distribution of a blue primary color signal;
FIG. 4 is a histogram showing an example of a frequency distribution of a luminance signal calculated by a gradation information calculation circuit.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a cumulative frequency distribution created by a cumulative frequency distribution creation circuit;
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an offset generated by a gain control circuit.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a corrected cumulative frequency distribution generated by a gain control circuit.
FIG. 8 is a diagram showing an example of a normalized cumulative frequency distribution created by a normalization circuit
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a correction amount distribution calculated by a gradation correction conversion table creation circuit;
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a conversion ratio calculation circuit.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a relationship between a luminance signal given to an addition circuit and a corrected luminance signal generated by the addition circuit;
12A is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of a red primary color signal, FIG. 12B is a diagram illustrating an example of a frequency distribution of a green primary color signal, and FIG. 12C is a diagram illustrating a frequency distribution of a blue primary color signal;
FIG. 13A is a diagram showing an example of a luminance frequency distribution in one frame before smoothing processing, and FIG. 13B is a luminance frequency distribution in one frame after smoothing processing by a conventional gradation correction apparatus. Illustration
[Explanation of symbols]
4 1 ~ 4 n counter
5 Gradation information calculation circuit
7 Conversion ratio calculation circuit
10 Luminance distribution extraction circuit
11 Switching circuit
12 gradation correction conversion table creation circuit
21, 22, 23 multiplication circuit
100 gradation correction device
Y1, Y2 Luminance signal
ΔY Correction amount
YR conversion ratio
30 Address decoder
50 Cumulative frequency distribution creation circuit
60 Gain control circuit
70 Normalization circuit
71 Adder circuit
72 Division circuit
GP correction gain limit parameter
GR corrected cumulative frequency distribution
H 1 ~ H n frequency
P 1 ~ P n pulse
RD cumulative frequency distribution
SS Normalized cumulative frequency distribution
RI, R0 Red primary color signal
GI, G0 green primary color signal
BI, B0 Blue primary color signal
Claims (3)
前記輝度相関情報生成手段の出力である前記輝度相関情報の各レベルの出現度数をフレーム毎に検出し前記出現度数の累積度数分布を算出する累積度数分布部と、
予め設定されている補正ゲイン制限パラメータに基いて前記輝度相関情報の最小レベルにおける値が最小値であり、前記輝度相関情報の最大レベルにおける値が最大値であり、前記輝度相関情報の値の取りうる範囲内において前記輝度相関情報に対して単調増加する値であるオフセット値を前記累積度数分布部の出力である累積度数分布に加算し補正累積度数分布を生成するゲイン制御部と、前記ゲイン制御部の出力である前記補正累積度数分布の最大値を基準にして正規化演算を行い正規化累積度数分布を算出する正規化部とを備える度数分布検出手段と、
前記度数分布検出手段の出力である正規化累積度数分布の前記輝度相関情報の最小レベルにおける値が最小値であり、前記輝度相関情報の最大レベルにおける値が最大値であり、前記輝度相関情報の値の取りうる範囲内において前記輝度相関情報に対して単調増加する値を前記正規化累積度数分布から減算して前記輝度相関情報の各レベルに対する補正情報を算出し記憶し出力する補正情報記憶手段と、
前記補正情報記憶手段の出力である前記補正情報と前記輝度相関情報との加算結果を前記輝度相関情報で除算した値を輝度相関情報に対応する補正比率とする補正比率算出手段と、
前記補正比率算出手段の出力である補正比率を前記入力された複数の原色信号の各々に乗算する乗算手段と、
を有する階調補正装置。Luminance correlation information generating means for generating luminance correlation information having correlation with luminance from a plurality of input primary color signals;
A cumulative frequency distribution unit that detects the frequency of appearance of each level of the luminance correlation information that is an output of the luminance correlation information generation unit for each frame and calculates the cumulative frequency distribution of the frequency of appearance;
A value at the minimum level of the luminance correlation information is a minimum value based on a preset correction gain restriction parameter, a value at the maximum level of the luminance correlation information is a maximum value, and the value of the luminance correlation information is taken. A gain control unit that generates a corrected cumulative frequency distribution by adding an offset value that is a monotonically increasing value with respect to the luminance correlation information within a possible range to a cumulative frequency distribution that is an output of the cumulative frequency distribution unit; and the gain control A frequency distribution detection means comprising: a normalization unit that performs a normalization operation on the basis of the maximum value of the corrected cumulative frequency distribution that is an output of the unit, and calculates a normalized cumulative frequency distribution;
The value at the minimum level of the luminance correlation information of the normalized cumulative frequency distribution that is the output of the frequency distribution detection means is the minimum value, the value at the maximum level of the luminance correlation information is the maximum value, and the luminance correlation information Correction information storage means for calculating, storing and outputting correction information for each level of the luminance correlation information by subtracting from the normalized cumulative frequency distribution a value that monotonically increases with respect to the luminance correlation information within a possible range of values When,
A correction ratio calculation means for setting a value obtained by dividing the addition result of the correction information and the luminance correlation information, which is an output of the correction information storage means, by the luminance correlation information as a correction ratio corresponding to the luminance correlation information;
Multiplying means for multiplying each of the inputted primary color signals by a correction ratio that is an output of the correction ratio calculating means;
A gradation correction apparatus having
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