JP4422560B2 - Image processing circuit and image display device - Google Patents
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本発明は、画像表示信号に対して信号処理を施すことにより、表示画像の擬似輪郭やノイズなどを低減し、表示画像の高画質化を行うための画像処理技術に関する。 The present invention relates to an image processing technique for reducing the pseudo contour and noise of a display image by performing signal processing on the image display signal and improving the display image quality.
低品質なビデオソースを再生した場合に、擬似輪郭と呼ばれる等高線状の模様が現れることがある。この擬似輪郭は、滑らかにグラデーションの掛かった原画像に対して必要以上の量子化が行われ本来存在しないはずの階調段差が表示として現れることに起因して発生したものであり、画質を損ねる原因となっている。 When a low-quality video source is played, contour lines called pseudo contours may appear. This pseudo contour is generated due to a gradation step that should not originally exist as a result of quantization being performed more than necessary on a smooth gradation original image, and this impairs image quality. It is the cause.
この擬似輪郭や画像のノイズを低減する方法として、入力信号を低域濾波器(LPF: Low Pass Filter)に通す方法がある。このLPFをタップ数2k+1個の1次元FIR(Finite Impulse Response)フィルタで構成すると、入力信号系列をx(n)としたときのLPF出力y(n)は以下に示す式(1)のように書くことができる。 As a method of reducing the pseudo contour and image noise, there is a method of passing an input signal through a low pass filter (LPF). When this LPF is configured by a 1-dimensional FIR (Finite Impulse Response) filter having 2k + 1 taps, the LPF output y (n) when the input signal sequence is x (n) is expressed by the following equation (1). Can be written as
この方法では、原画像の高域信号成分がカットされるため、ノイズや擬似輪郭以外の輪郭の部分も一律に平滑化(線形フィルタ処理)してしまい、画像の鮮鋭度が失われるという問題点がある。 In this method, since the high-frequency signal component of the original image is cut, the contour portion other than noise and pseudo contour is uniformly smoothed (linear filter processing), and the sharpness of the image is lost. There is.
これに対し、入力画像像信号を空間的な低域濾波器に通してぼかし、このぼかされた出力信号と元の画像信号との差分をとり、差分が小さいときはぼかした低域濾波器出力が得られるようにし、逆に大きな時はこれを有用な信号と見なして元の画像信号の値を保持するように、(3)〜(5)式に基づいて、両成分を適応的に出力する方法がある(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, the input image signal is blurred through a spatial low-pass filter, and the difference between the blurred output signal and the original image signal is taken. If the difference is small, the blurred low-pass filter Based on the equations (3) to (5), both components are adaptively adapted so that an output can be obtained, and when it is large, this is regarded as a useful signal and the value of the original image signal is retained. There is a method of outputting (see, for example, Patent Document 1).
この方法は、非線形関数Fを用いることにより、単純な平滑フィルタ(線形フィルタ)の欠点を回避し有意な輪郭部を保存することを可能としている。また、この非線形関数はフィルタ出力に対して働くため、比較的小さな回路規模で画質の向上を図ることが出来る。以下、この非線形関数を用いる処理をコアリングと呼ぶ。 This method makes it possible to avoid the drawbacks of a simple smoothing filter (linear filter) and to preserve a significant contour by using the nonlinear function F. Further, since this non-linear function works on the filter output, the image quality can be improved with a relatively small circuit scale. Hereinafter, processing using this nonlinear function is referred to as coring.
図2は、上記特許文献1に記載されている技術を用いた場合に、各段階における信号波形例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing signal waveform examples at each stage when the technique described in
上記特許文献1に記載の方法を用いて信号の平滑化を行うと、画像のエッジから少し離れた位置に、本来存在しないエッジの影(ゴースト)が薄く表示されてしまう。図2(A)に示すように、入力原信号はエッジ波形と疑似波形とが観測されている。
When the signal is smoothed using the method described in
このゴースト現象はコアリング処理に特有の現象であり、以下の理由により発生する。急峻なエッジが存在する画像(図2(A))を(1)式のLPFにより処理すると、エッジは周辺画素と平滑化される。この平滑化された信号(図2(B))を用いて(2)式によるコアリング処理を行うと、エッジの近傍では平滑化後の信号レベルと入力信号レベルの差(図2(C))が大きいためエッジが保存されるが、エッジから少し離れた場所では平滑化された結果と入力信号の差が小さくなるためLPFにより平滑化されたエッジの情報が残ることになり(図2(D))、エッジの影響がゴーストとして現れる(図2(E))。 This ghost phenomenon is a phenomenon peculiar to the coring process and occurs for the following reason. When an image having sharp edges (FIG. 2A) is processed by the LPF of the equation (1), the edges are smoothed with peripheral pixels. When coring processing according to the equation (2) is performed using the smoothed signal (FIG. 2B), the difference between the smoothed signal level and the input signal level in the vicinity of the edge (FIG. 2C). ) Is large, the edge is preserved. However, at a location slightly away from the edge, the difference between the smoothed result and the input signal becomes small, so that the information of the edge smoothed by the LPF remains (FIG. 2 ( D)), the influence of the edge appears as a ghost (FIG. 2E).
このようなゴースト現象は、(3)式のように非線形関数として閾値による単純なコンパレート処理を適用した場合だけではなく、LUT(Look Up Table)を用いた複雑な入出力関係の処理に関して適用した場合においても原理的な問題として発生することになる。 Such a ghost phenomenon is applied not only to the case where a simple comparison process using a threshold value is applied as a nonlinear function as shown in equation (3), but also to the processing of complex input / output relationships using a LUT (Look Up Table). Even in this case, it will occur as a fundamental problem.
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、原画像の輪郭を保存したまま擬似輪郭やノイズを低減するコアリング処理方式を行う際に、すべての表示領域でゴーストの発生を抑制することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and suppresses the occurrence of ghosts in all display areas when performing a coring processing method that reduces pseudo contours and noise while preserving the contours of the original image. The purpose is to do.
本発明の一観点によれば、ビット列で表される入力画像信号に用いられる低域通過フィルタであって、タップ毎にタップ信号と処理対象の入力信号との差を演算し、演算した該差がある閾値よりも大きい場合には処理対象の画素信号を、小さい場合にはタップ信号を、フィルタ係数と乗算し、該乗算の結果を加算して出力する非線形低域通過フィルタと、 前記入力画像信号から前記非線形フィルタの出力を減算する減算器と、前記減算器の出力をある周波数で遮断・減衰させる特性を有する非線形関数によりコアリング処理するコアリング処理回路と、前記コアリング処理回路の出力と前記非線形低域通過フィルタの出力とを加算する加算器とを有する画像処理装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a low-pass filter used for an input image signal represented by a bit string, wherein a difference between a tap signal and a processing target input signal is calculated for each tap, and the calculated difference is calculated. A non-linear low-pass filter that multiplies a filter signal by a filter coefficient when a pixel signal to be processed is larger than a threshold value, and adds a result of the multiplication when the pixel signal is smaller, and outputs the result of the multiplication; A subtractor for subtracting the output of the non-linear filter from the signal; a coring processing circuit for performing a coring process with a non-linear function having a characteristic of blocking and attenuating the output of the subtractor at a certain frequency; and an output of the coring processing circuit And an adder for adding the output of the nonlinear low-pass filter.
非線形フィルタは、着目画素から離れた位置にコンパレート閾値以上のエッジが存在した場合、タップ出力セレクタの働きにより、エッジ近傍の演算に用いる画素信号を着目が素に置き換える。ここで、デジタルフィルタ処理とは、処理着目画素信号および周辺が素信号とフィルタ係数との積和演算に対応するため、この置き換え処理により積和演算の結果からエッジの影響を排除することができる。 In the nonlinear filter, when an edge equal to or greater than the comparison threshold exists at a position away from the pixel of interest, the pixel signal used for the calculation in the vicinity of the edge is replaced with the element of interest by the action of the tap output selector. Here, the digital filter processing means that the pixel signal to be processed and its surroundings correspond to the product-sum operation of the prime signal and the filter coefficient, so that the influence of the edge can be eliminated from the result of the product-sum operation by this replacement processing. .
また、前記非線形フィルタには、表示領域外の画像信号を入力画像に応じて適当な一定レベルに設定し、これを表示領域内の画像信号とあわせて出力する表示領域外信号生成回路からの信号が入力されるようにする。 Further, the non-linear filter sets a signal signal outside the display area to an appropriate constant level according to the input image, and outputs the signal together with the image signal within the display area from a signal from the display area signal generation circuit. Is entered.
本発明による信号処理回路によれば、ノイズや擬似輪郭を除去しつつ、エッジの先鋭度を失わずにエッジに関連するゴーストの発生を抑制することができ、すべての表示領域内で高品位な表示が可能となる。 According to the signal processing circuit of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of ghosts related to the edge without losing the sharpness of the edge while removing noise and pseudo contour, and high quality in all display areas. Display is possible.
また本発明による画像処理装置では、必要に応じて回路特性を変更し、機能を有効/無効選択することができるため、入力信号ソースの特性や使用者の好みに応じて適切な画像を表示できるという利点がある。 In the image processing apparatus according to the present invention, the circuit characteristics can be changed as necessary to enable / disable the function, so that an appropriate image can be displayed according to the characteristics of the input signal source and the user's preference. There is an advantage.
本明細書において、遅延器毎の出力を「タップ」と称する。以下、本発明の実施の形態による画像処理技術について図面を参照しつつ説明を行う。尚、以下の説明においては、説明の簡単化のために、信号は1次元で扱っているが、2次元の場合も同様の処理が適用できる。まず、本発明の原理について図2を参照しつつ簡単に説明する。図2では、着目画素をx(a)として、そこから離れた位置にコンパレート閾値を越えるエッジが存在し、そのエッジ近傍の画素をx(b)とする。このとき、フィルタのタップ長が2k+1で、aとbとの距離がkより短いとする。一般的な線形フィルタを用いると、着目画素x(a)に対するフィルタ演算に、x(b)を用いるため演算結果にx(b)が反映され、その結果、図2(B)のようにエッジがなまる。これに対して、本発明に係る画像処理装置においては、非線形フィルタを用いている。非線形フィルタを用いると、この場合の演算は全てx(a)を用いるため、aの位置の処理結果がx(b)の影響を受けず、その結果がそのまま保存される。疑似輪郭等のコンパレータ閾値よりも小さなレベル変化の場合には従来の線形フィルタ同様に出力は平滑化される。したがって、コンパレータ閾値を越えるエッジでは、フィルタ出力になまりが無いため、図2(C)から図2(E)までのコアリング処理を行ってもゴーストは発生しない。 In this specification, an output for each delay unit is referred to as a “tap”. Hereinafter, an image processing technique according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, for simplification of description, the signal is handled in one dimension, but the same processing can be applied in the case of two dimensions. First, the principle of the present invention will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 2, the pixel of interest is x (a), an edge exceeding the comparison threshold exists at a position away from the pixel of interest, and a pixel near the edge is x (b). At this time, the tap length of the filter is 2k + 1, and the distance between a and b is shorter than k. When a general linear filter is used, since x (b) is used in the filter calculation for the pixel of interest x (a), x (b) is reflected in the calculation result. As a result, as shown in FIG. Ganamaru. In contrast, the image processing apparatus according to the present invention uses a nonlinear filter. If a non-linear filter is used, all computations in this case use x (a), so the processing result at the position of a is not affected by x (b), and the result is stored as it is. In the case of a level change smaller than the comparator threshold value such as a pseudo contour, the output is smoothed as in the conventional linear filter. Therefore, since the filter output is not rounded at the edge exceeding the comparator threshold value, no ghost is generated even if the coring processing from FIG. 2C to FIG. 2E is performed.
図1は、本発明の一実施の形態による画像処理回路の一構成例を示すブロック図である。図1に示すように、画像処理回路は、非線形LPF2と、減算器3と、コアリング処理回路4と、加算器5と、を有している。LPF2は、入力画像信号と表示領域信号を受けて表示領域外信号を生成する表示領域外信号生成回路1の主力を受けて、減算器3と加算器5とに出力信号を与える。より詳細には、LPF2は、FIR型のタップ長2k+1の非線形LPFである。非線形LPF2は、表示領域外信号生成回路1からの出力を受けて信号を段毎に遅延させていく多段構成の遅延器21と、表示領域外信号生成回路1からの出力信号を含む各段の遅延器21からの出力をそれぞれ受ける複数のタップ出力セレクタ22と、それぞれのタップ出力セレクタ22からの出力をそれぞれ受ける複数の係数乗算器23と、複数の係数乗算器23の出力信号を加算する加算器24と、を備えている。尚、タップ出力セレクタ22のそれぞれは、減算器221と、絶対値回路222と、比較器223と、セレクタ224と、を有している。まず非線形LPF2の動作について説明を行う。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an image processing circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the image processing circuit includes a
表示領域外信号生成回路1から非線形LPF2に入力された信号は、遅延器21によりサンプリングクロック毎にタップ出力セレクタ22に送られる。タップ出力セレクタ22においては、タップ入力信号と着目信号(タップセンター信号:i=n)との差を減算器221により演算し、演算結果を絶対値回路222に入力する。タップ入力画素は着目(信号処理)画素に対してサンプリングクロック分だけ離れた位置の信号であるため、タップ入力信号と着目信号(タップセンター信号:i=n)との差が大きいということは、着目画素からサンプリングクロック分離れた位置にエッジ等の大きな変化が存在していることを示している。
The signal input to the
絶対値回路222から出力された信号レベルの差分情報は、比較器223の入力端子Aに入力される。比較器223には外部レジスタが指示するコンパレート閾値がもう一方の入力端子Bに接続されており、A入力がB入力より大きな場合に出力Yとして“0”を、A入力がB入力よりも小さな場合には出力Yとして“1”を出力する。
The signal level difference information output from the
セレクタ224には、着目信号とタップ入力信号とが入力されており、比較器223の出力にしたがって制御され、比較器223の出力が“0”の場合には着目信号を、出力が“1”の場合にはタップ入力信号を選択して出力する。従って、タップ出力セレクタ22は、着目画素からサンプリングクロック分離れた位置にエッジ等のコンパレート閾値以上の変化が存在している場合には着目信号を、そうでない場合には従来通りタップ出力信号を出力することにより、着目画素から離れた位置に存在するエッジの影響を除くことができる。
The signal of interest and the tap input signal are input to the
タップ出力セレクタ22の出力信号に対して、係数乗算器23によりフィルタ係数a(n−k)〜a(n+k)が乗じられる。フィルタ出力は加算器24による2k+1個の乗算データの合計であるため、非線形LPF2は、着目画素からサンプリングクロック分だけ離れた位置では、従来型のフィルタを用いる場合に問題となっていたエッジの影響を低減することができる。また、エッジ部分との差がコンパレートの閾値以下では、通常のLPFとして働き、従来通り画像は平滑化される。このコンパレート閾値を変更することで、エッジの影響(ゴースト)を除去する度合いを変えることが出来る。コンパレート閾値はレジスタ等で値を保持し、表示内容に応じて適宜外部から書き換えられるようになっているのが望ましい。
The output signal of the
ところで、画像信号は低周波数成分と高周波数成分とで構成されている。従って、減算器3により原信号からLPFの出力結果を減算すると、高域成分が抽出できHPF(High Pass Filter)として働く。コアリングとは信号の一定以上の高域成分を遮断もしくは減衰させる信号処理である。コアリング処理回路4は、単純な遮断の場合には図3(A)に示すように比較器42とセレクタ43とで構成することができる。コアリング処理回路4に入力された高域成分信号は、その絶対値が大きいほど周波数が高い(信号としての0レベルが直流成分に相当する)。従って、絶対値回路41の出力と遮断する周波数レベルを比較器42で比較し、絶対値回路41の出力が遮断レベルを超えなければセレクタ43は0を出力し、絶対値回路41の出力が遮断レベルを超えていれば入力された信号をそのまま出力することにより、ノイズや擬似輪郭等の微小な変化成分のみを信号から取り除くことができる。
By the way, the image signal is composed of a low frequency component and a high frequency component. Therefore, when the output result of the LPF is subtracted from the original signal by the subtracter 3, a high frequency component can be extracted and works as an HPF (High Pass Filter). Coring is signal processing for blocking or attenuating a high frequency component above a certain level. The coring processing circuit 4 can be configured by a
信号を非線形に減衰させる場合には、例えば、ROM(Read Only Memory)/RAM(Random Access Memory)等で構成されるLUTに図示するような減衰曲線を書き込んでおけばよい(図3(B))。また、減衰させる信号の周波数はDC成分に比較的近い部分だけであるため、図3(A)において、遮断レベルの代わりに図示するように減衰上限レベルを与え、セレクタがLUT出力を選ぶように構成すれば、LUTの容量を減らすことが出来る(図3(C))。さらに、コアリング回路への入力信号と対応する減衰曲線が示す出力信号レベルとの差は一般的に小さいので、この差分情報のみをLUTに格納し、LUT入力から差分を減算することによりLUTの容量をさらに小さくすることが可能になる(図3(D))。 When the signal is attenuated nonlinearly, for example, an attenuation curve as shown in FIG. 3B may be written in an LUT composed of ROM (Read Only Memory) / RAM (Random Access Memory) or the like. ). Further, since the frequency of the signal to be attenuated is only a portion relatively close to the DC component, in FIG. 3A, an attenuation upper limit level is given instead of the cutoff level, and the selector selects the LUT output. If configured, the capacity of the LUT can be reduced (FIG. 3C). Furthermore, since the difference between the input signal to the coring circuit and the output signal level indicated by the corresponding attenuation curve is generally small, only this difference information is stored in the LUT and the difference is subtracted from the LUT input. The capacity can be further reduced (FIG. 3D).
このようにLUTの容量を削減すると、ROMやRAMの容量に関する占有容量を低減することができ、コストダウンが可能であるという利点がある。また、メモリ素子の動作速度の関係等で、このLUTに高速のRAMを用いざるを得ない場合には、外部ROMからダウンロードするデータの容量を減らすことにつながる。したがって、外部ROMの容量削減にも寄与し、またデータ量が減るため初期ロードに要する時間を削減でき、起動時間を短縮することができる利点がある。さらに、1個あたりのLUTの容量を抑えることにより、予め複数のLUTを保持しておき必要に応じて適宜選択することも可能になる。 If the LUT capacity is reduced in this way, there is an advantage that the occupied capacity related to the ROM and RAM capacity can be reduced and the cost can be reduced. In addition, when a high-speed RAM must be used for this LUT due to the operating speed of the memory element, etc., the capacity of data downloaded from the external ROM is reduced. Therefore, it contributes to the capacity reduction of the external ROM, and since the amount of data is reduced, there is an advantage that the time required for the initial load can be reduced and the startup time can be shortened. Further, by suppressing the capacity of one LUT, it is possible to hold a plurality of LUTs in advance and select them as necessary.
コアリング処理回路4によって遮断あるいは減衰させる高域成分の周波数や振幅特性は、入力画像や非線形LPF2のコンパレート閾値に応じて切り換え、或いは、書き換えで変更できるようにしておけば、ノイズの平滑化やエッジ、テクスチャーの保存の程度を最適に与えることが出来る。
The frequency and amplitude characteristics of the high-frequency components that are cut off or attenuated by the coring processing circuit 4 can be switched according to the input image and the comparison threshold value of the
また、加算器5によって非線形LPF2の出力にコアリング回路4の出力を足し合わせる。非線形LPF2の出力はエッジのゴーストが除去されており、コアリング回路4では不要な高域成分(ノイズ、疑似輪郭等)を減衰させ、遮断・減衰周波数以上の必要なエッジ情報が残されているので、これらの信号を足し合わせれば、入力画像信号からノイズや擬似輪郭を除去しながら、エッジの先鋭度を失わず、さらにエッジのゴーストを発生させないような出力画像信号を得ることができる。
The
以上の演算処理の説明においては、入力画像が無限に連続していることを仮定しているが、実際の入力画像信号には表示領域外にはデータ信号が存在せず不連続になっていることが多い。一般的に、画像信号に対してフィルタ演算を行う場合、処理画素が画像の端部から1/2タップ長よりも外側に位置すると、一部のタップ入力信号が表示領域外となり、この部分に正しい画像データが存在しない場合には対応するタップ入力が不正になり正しい演算結果を得ることが出来なくなるという問題がある。この点を改善する方法として、本来存在しない表示領域外に仮の信号を生成して元の信号に付加し、全体を処理する方法がある。具体的な仮の信号として、表示画像領域端部を境界にして領域外に表示領域の線対称な鏡像データが存在する信号とするミラー処理、黒(レベル0)や白(レベル1)の固定データでマスクされている信号とする方法がある。 In the above description of the arithmetic processing, it is assumed that the input image is infinitely continuous, but the actual input image signal is discontinuous because there is no data signal outside the display area. There are many cases. In general, when performing a filter operation on an image signal, if the processing pixel is located outside the half tap length from the edge of the image, a part of the tap input signal is out of the display area, When correct image data does not exist, there is a problem that the corresponding tap input becomes invalid and a correct calculation result cannot be obtained. As a method for improving this point, there is a method in which a temporary signal is generated outside a display area that does not originally exist, added to the original signal, and the whole is processed. As a specific tentative signal, mirror processing that makes the display area line-symmetric mirror image data exist outside the display area at the edge of the display image area, fixing black (level 0) or white (level 1) There is a method of making a signal masked with data.
このうち、ミラー処理は、表示画像領域端部を境界にして領域外に表示領域の線対称な鏡像データが存在するとしてこれを仮データとし、元の信号に付加する方法である。この方法を用いると、処理画素が表示領域の端部であっても正常な処理を行うことができ、得られる結果にゴースト等の悪影響は無く、高い画質が得られる利点がある。しかしながら、領域外のタップ入力に対して鏡像データをサンプリングクロックごと入れ替える必要があるため、表示領域外信号生成回路の規模が増大してしまう問題がある。 Among these, the mirror processing is a method in which mirror image data that is line-symmetric with respect to the display area exists outside the area with the edge of the display image area as a boundary, and is used as temporary data and added to the original signal. When this method is used, normal processing can be performed even if the processing pixel is at the end of the display region, and the obtained result has no adverse effect such as ghost, and there is an advantage that high image quality can be obtained. However, since it is necessary to replace the mirror image data for each sampling clock with respect to tap input outside the area, there is a problem that the scale of the signal generation circuit outside the display area increases.
これに対して、表示領域外を0や1の固定データにより一律にマスクする方法は回路的に非常に簡単であり、表示領域外信号生成回路1としても特段の工夫を必要としない。しかしながら、表示領域の内外で画像が不連続になるため、得られる結果には画面端付近で妨害が発生するという問題がある。
On the other hand, the method of uniformly masking the outside of the display area with fixed data of 0 or 1 is very simple in terms of circuit, and the display area outside
ところで、本発明の非線形LPF2においては、表示領域の境界の内外で画像が不連続になってもその差がコンパレート閾値よりも大きければ、表示領域内にゴーストは発生しない(図4(A)、(B)参照、図4(A)は表示領域内外の差がコンパレータ閾値より小さい場合、図4(B)はは表示領域内外の差がコンパレータ閾値より大きい場合を示す。)。そこで、表示領域外信号生成回路1において、表示領域外のデータ信号を生成する際に、設定方法に従って0あるいは1に適応的に設定する方法がある。
By the way, in the
図5は、このような表示領域外信号生成回路1の構成例を示す図である。図5に示すように、入力画像の表示領域を示すDE(Data Enable)信号により表示領域端部を検出し、表示領域端−閾値比較器11において端部での入力画像信号のレベルが0(最小)に近ければ表示領域外信号として1(最大)を、逆に入力画像信号のレベルが1(最大)に近ければ表示領域外信号として0(最小)を設定するように、セレクタ12を制御する。この判定には、例えば画像信号が8bitで与えられていれば、その最上位bitを利用することができる。非線形LPF2に与えるコンパレート閾値は、入力信号が取りうるレベル範囲に対して1/2を超えるようなことはないので、このような簡易な判定で十分であり、画質劣化もなく回路構成も簡単で良好に動作する。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of such an out-of-display-area
上述の表示領域外信号生成回路1を通った入力画像信号は、表示領域内外で大きなエッジを持つことになるため、非線形LPF2で表示領域外からのゴーストを除去することができる。よって、本実施の形態による画像処理装置においては、全表示画像領域において高画質な処理結果を得ることが可能になる。
Since the input image signal that has passed through the display area outside
図6は、本実施の形態による画像処理回路を備える液晶表示装置の構成例を示すブロック図である。本例では液晶表示装置として、チューナを内蔵した液晶テレビを例にして説明する。液晶テレビはTV信号処理回路6を備え、このTV信号処理回路6は、アンテナ61、チューナ62、ビデオ信号処理回路63、スケーラ64を備え、スケーラ64からのデータ信号および同期信号が前述した本実施の形態による画像処理回路に入力される。液晶パネルモジュール7は、タイミングコントローラ71と、ソースドライバ72と、ゲートドライバ73と、TFT液晶パネル74と、を備え、画像処理回路からのデータ信号、同期信号を受けてタイミングコントローラ71がデータ信号をソースドライバ72に走査信号をゲートドライバに送ることによりTFT液晶パネル74の画面上に表示を行う。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a liquid crystal display device including the image processing circuit according to the present embodiment. In this example, a liquid crystal television with a built-in tuner will be described as an example of the liquid crystal display device. The liquid crystal television includes a TV signal processing circuit 6, and this TV signal processing circuit 6 includes an
この構成例では、レジスタ設定回路8を介して非線形LPF2にコンパレート閾値を与えるとともに、コアリング処理回路4に減衰設定を与えている。レジスタ設定回路8は、リモコン等のスイッチやメニュー表示を組み合わせることにより実現されるユーザインターフェイス(I/F)81と、これを制御するマイコン82と、ユーザインターフェイス81からマイコン82を介して取り込まれた設定情報を格納しておくためのレジスタ83により構成することができる。レジスタ83の設定状態は、例えばOSD(On Screen Display:表示画面上への情報表示)機能によりテレビ画面上74に表示される。
In this configuration example, a comparison threshold is given to the
本実施の形態による画像処理回路の機能として、OSDで表示する画質調整メニュー上に、ノイズリダクション(雑音除去)、S/N(Signal / Noise)比向上、スムーサ等の名称で表示しておき、入/切、弱(シャープ)〜強(ソフト)等で機能のON/OFFや平滑化の程度を選べるようにしておくと便利である。マイコン82は、上記メニュー設定において、「切」が選択されたときには画像処理回路をパスするようにし、「入」が選択された場合にはコアリングの結果が出力されるようにレジスタ83にデータ信号切り換えの設定値を書き込む。同様に、メニュー設定の弱(シャープ)〜強(ソフト)にしたがって、コンパレート閾値と減衰設定とをレジスタ83に書き込む。
As a function of the image processing circuit according to the present embodiment, on the image quality adjustment menu displayed on the OSD, it is displayed with names such as noise reduction (noise removal), S / N (Signal / Noise) improvement, smoother, It is convenient to be able to select the ON / OFF of the function and the level of smoothing from ON / OFF, weak (sharp) to strong (soft), etc. In the menu setting, the
画像処理回路は、レジスタ83に格納された値にしたがって動作する。具体的には「強」設定の場合には、コアリング処理回路4において遮断周波数を高く設定したり減衰量が大きくなるようにLUTを選択したりし、それに合わせて非線形LPF2ではコンパレート閾値を高くする。逆に「弱」設定の場合には、コアリング処理回路4において遮断周波数を低く設定したり減衰量が小さくなるようにLUTを選択したりし、それに合わせて非線形LPF2ではコンパレート閾値を低くする。これらの機能により、液晶テレビにおいて、使用者が映像ソースに合った適切な画質設定を行うことができる。
The image processing circuit operates according to the value stored in the
以上、本実施の形態による信号処理回路によれば、ノイズや擬似輪郭を除去しつつ、エッジの先鋭度を失わずにエッジに関連するゴーストの発生を抑制することができ、高品位な表示が可能となる。また本実施の形態による画像処理装置では、必要に応じて回路特性を変更し、上記の機能の有効/無効を選択することができるように構成されているため、入力信号ソースの特性や使用者の好みに応じて適切な画像を表示できるという利点がある。 As described above, according to the signal processing circuit according to the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of ghosts related to the edge without losing the sharpness of the edge while removing noise and pseudo contour, and a high-quality display can be achieved. It becomes possible. In addition, the image processing apparatus according to the present embodiment is configured so that the circuit characteristics can be changed as necessary to enable / disable the above functions. There is an advantage that an appropriate image can be displayed according to the user's preference.
本発明は、画像処理装置及びこれを用いた表示装置、例えば液晶テレビなどに適用可能である。 The present invention is applicable to an image processing device and a display device using the image processing device, such as a liquid crystal television.
1…表示領域外信号生成回路、2…非線形LPF、3…減算器、4…コアリング処理回路、5…加算器、6…TV信号処理回路、7…液晶パネルモジュール、8…レジスタ設定回路、11…表示領域端-閾値比較器、12…セレクタ、21…遅延器、22…タップ出力セレクタ、23…係数乗算器、24…加算器、41…絶対値回路、42…比較器、43…セレクタ、44…LUT、61…アンテナ、62…チューナ、63…ビデオ信号処理回路、64…スケーラ、71…タイミングコントローラ、72…ソースドライバ、73…ゲートドライバ、74…TFT液晶パネル、81…ユーザインターフェイス、82…マイコン、83…レジスタ、221…減算器、222…絶対値回路、223…比較器、224…セレクタ、441…絶対値回路、442…比較器、443…LUT、444…セレクタ、445…絶対値回路、446…比較器、447…LUT、448…減算器、449…セレクタ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記非線形低域通過フィルタに入力される入力画像信号の前記表示領域外の信号レベルを最大値又は最小値に設定し、設定された前記表示領域外の信号を表示領域内の画像信号とあわせて前記非線形低域通過フィルタに出力する表示領域外信号生成回路を有することを特徴とする画像処理装置。 A low-pass filter that is used for an input image signal represented by a bit string, and calculates the difference between the tap signal and the input signal to be processed for each tap, and the calculated difference is greater than a threshold value A pixel signal to be processed, or a tap signal if it is small, is multiplied by a filter coefficient, the result of the multiplication is added and output, and the output of the nonlinear filter is subtracted from the input image signal A coring processing circuit for coring processing using a nonlinear function having a characteristic of blocking and attenuating the output of the subtractor at a certain frequency, an output of the coring processing circuit, and an output of the nonlinear low-pass filter an image processing apparatus having an adder for adding the bets,
The signal level outside the display area of the input image signal input to the nonlinear low-pass filter is set to the maximum value or the minimum value, and the set signal outside the display area is combined with the image signal within the display area. An image processing apparatus comprising an out-of-display-area signal generation circuit that outputs to the nonlinear low-pass filter.
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