JP4577174B2 - Video signal processing device - Google Patents

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本発明は、映像信号の階調や色信号成分を補正して視覚上の画質を向上させる映像信号処理装置に係り、特に、入力された映像信号に含まれる黒帯を検出し、その黒帯部分を排除した領域の画像の特徴に応じて階調や色信号成分を補正することにより、視覚上の画質をより一層向上させることが可能な映像信号処理装置に関する。   The present invention relates to a video signal processing apparatus that corrects gradation and color signal components of a video signal to improve visual image quality, and in particular, detects a black band included in an input video signal and detects the black band. The present invention relates to a video signal processing apparatus capable of further improving the visual image quality by correcting gradation and color signal components in accordance with the characteristics of an image in a region excluding a part.

入力された映像信号の画像の特徴に応じて、映像信号の階調や色信号成分を補正することにより、視覚上の画質を自動的に向上させる映像信号処理装置の提案がある。
例えば、特許文献１は、入力映像信号の画像の特徴に応じて、ガンマカーブを適宜変更して、最適な画質を得ようというものである。 There has been proposed a video signal processing apparatus that automatically improves the visual image quality by correcting the gradation and color signal components of the video signal in accordance with the characteristics of the image of the input video signal.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151867 is to obtain an optimum image quality by appropriately changing the gamma curve according to the characteristics of the image of the input video signal.

図３は上記従来技術を用いた映像信号処理装置の構成を示す構成図である。以下、この図３を用いて従来の映像信号処理装置の処理内容を簡単に説明する。
従来の映像信号処理装置は、画像特徴検出部１、データ処理部２、映像信号処理部３の３つのブロックで構成される。 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a video signal processing apparatus using the above-described conventional technique. The processing contents of the conventional video signal processing apparatus will be briefly described below with reference to FIG.
A conventional video signal processing apparatus is composed of three blocks: an image feature detection unit 1, a data processing unit 2, and a video signal processing unit 3.

入力される映像信号は、画像特徴検出部１、及び映像信号処理部３に供給される。
画像特徴検出部１では、供給された入力映像信号の１画面（フレーム又はフィールド）毎の画像データの輝度信号分布（ヒストグラム）、平均輝度（ＡＰＬ）、最小輝度（ＭＩＮ）、最大輝度（ＭＡＸ）などの画像特徴情報を検出する。この際に用いる画像データは１画面全体の画像データではなく、予め任意の大きさに設定された検出枠内の画像データを用いても良い。 The input video signal is supplied to the image feature detection unit 1 and the video signal processing unit 3.
In the image feature detection unit 1, the luminance signal distribution (histogram), average luminance (APL), minimum luminance (MIN), and maximum luminance (MAX) of image data for each screen (frame or field) of the supplied input video signal. Image feature information such as is detected. The image data used at this time may be image data within a detection frame set to an arbitrary size in advance, rather than image data of the entire screen.

データ処理部２は、上記画像特徴検出部１で検出した画像特徴情報を基に、映像信号の補正を行なうための制御データを生成する。また、データ処理部２は装置全体の制御も行なう。   The data processing unit 2 generates control data for correcting the video signal based on the image feature information detected by the image feature detection unit 1. The data processing unit 2 also controls the entire apparatus.

映像信号処理部３は、供給された入力映像信号に対して、上記データ処理部２で生成した制御データを用いて映像信号の補正を行う。
図２は、図１に示す画像特徴検出部１での、１画面内の画像特徴情報を検出する領域を表した図である。全体画面がｆであり、その中のｆａが画像特徴情報を検出する領域（検出枠）である。この検出枠ｆａ内の画像の特徴を検出する。検出枠ｆａは予め設定された設定値によって任意の大きさに固定されている。
特開２００５−２１７５７４ The video signal processing unit 3 corrects the video signal using the control data generated by the data processing unit 2 with respect to the supplied input video signal.
FIG. 2 is a diagram showing an area for detecting image feature information in one screen in the image feature detection unit 1 shown in FIG. The entire screen is f, and fa therein is an area (detection frame) for detecting image feature information. The feature of the image within the detection frame fa is detected. The detection frame fa is fixed to an arbitrary size by a preset setting value.
JP 2005-217574 A

しかしながら、このような従来技術では、画像特徴検出部１における１画面内の画像特徴情報を検出する検出枠ｆａは予め設定された設定値によって任意の大きさに固定されている。   However, in such a conventional technique, the detection frame fa for detecting image feature information in one screen in the image feature detection unit 1 is fixed to an arbitrary size by a preset setting value.

従って、映画コンテンツなどのワイド画面サイズの画像を通常画面サイズで表示する際の上下の黒帯や、逆に通常画面サイズの画像をワイド画面サイズで表示する際の左右の黒帯などが存在する映像信号の画像特徴情報を検出しようとする場合、この黒帯部分が検出枠ｆａ内に含まれてしまう可能性がある。この場合、黒帯部分の画像も画像特徴情報を検出するために使用してしまい、本来補正したい黒帯部分以外の画像の補正のための正確な画像特徴情報を得ることができない。従って、精度の良い画質補正ができなくなる。また、この問題を避けるために、黒帯部分が検出枠ｆａ内に含まれないように検出枠ｆａの大きさを設定すると、検出枠ｆａの大きさを小さくしなければならなくなり、画像特徴情報を検出するための画像データ量が十分ではなくなる。従ってこの場合でも、正確な画像特徴情報を得ることができず、精度の良い画質補正ができない。   Therefore, there are upper and lower black bands when displaying a wide screen size image such as movie content in the normal screen size, and conversely there are left and right black bands when displaying a normal screen size image in the wide screen size. When trying to detect the image feature information of the video signal, there is a possibility that this black belt portion is included in the detection frame fa. In this case, the image of the black belt portion is also used to detect the image feature information, and accurate image feature information for correcting the image other than the black belt portion to be originally corrected cannot be obtained. Therefore, accurate image quality correction cannot be performed. In order to avoid this problem, if the size of the detection frame fa is set so that the black belt portion is not included in the detection frame fa, the size of the detection frame fa must be reduced, and the image feature information The amount of image data for detecting is not sufficient. Accordingly, even in this case, accurate image feature information cannot be obtained, and accurate image quality correction cannot be performed.

このように、従来技術では検出枠ｆａの大きさが固定されているために、上記で説明したとおり黒帯の存在しない入力映像及び黒帯の存在する入力映像の両方の映像信号に対して正確な画像特徴情報を得ることができず、精度の良い画質補正ができないという課題があった。   As described above, since the size of the detection frame fa is fixed in the conventional technology, as described above, it is accurate with respect to both the video signals of the input video having no black band and the input video having the black band. There is a problem that accurate image feature information cannot be obtained and image quality correction cannot be performed with high accuracy.

そこで本発明は、入力される映像信号に対して一定周期で黒帯の検出処理を行い、黒帯が検出されない場合は、画面全体を検出枠ｆａとし、黒帯を検出した場合はその黒帯を含まない領域の大きさに検出枠ｆａを変更することで、黒帯の存在しない入力映像及び黒帯の存在する入力映像の両方の映像信号に対して正確な画像特徴情報を得ることができ、この正確な画像特徴情報によって精度の良い画質補正が可能な映像信号処理装置を提供することを目的とする。   In view of this, the present invention performs black band detection processing on an input video signal at a constant period. When a black band is not detected, the entire screen is set as a detection frame fa, and when a black band is detected, the black band is detected. By changing the detection frame fa to the size of the area that does not include the image, accurate image feature information can be obtained for both the video signal of the input video without the black band and the input video with the black band. An object of the present invention is to provide a video signal processing apparatus capable of correcting image quality with high accuracy using this accurate image feature information.

映像信号のフィールド又はフレームである画像における画素データの輝度成分及び色成分の少なくとも一方を分析して画像特徴情報を生成し、前記画像特徴情報を基に前記画像の輝度成分及び色成分の少なくとも一方を補正するための制御データを生成し、前記制御データに基づき、前記画像毎に前記画像の輝度成分及び色成分の少なくとも一方を補正する映像信号補正処理を実行する映像信号処理装置において（１、２、３）、
前記画像の上下及び左右の少なくとも一方に黒帯が存在するか否かを検出するための黒帯検出枠を設定する第１の設定処理と、前記映像信号補正処理で用いられる検出枠であり前記画像における画素データを取得するための特徴情報検出枠を設定する第２の設定処理とを交互に繰り返し実行する検出枠設定手段と（４、２）、
前記第１の設定処理で設定された前記黒帯設定枠を用いて前記画像に黒帯が存在するか否かを検出する検出処理を第１の所定期間実行する黒帯検出手段と（１、２）、
を有し、
前記黒帯検出手段は、
前記検出処理を前記第１の所定期間実行するにあたり、
最初の画像に対しては、前記黒帯枠を用いて第１の黒帯検出情報を得、この得られた第１の黒帯検出情報が第１の所定条件を満たしたか否かを判断した結果である第１の検出結果が前記第１の所定条件を満たしたことを示した場合に前記黒帯が存在すると判断し、
２枚目以降の各画像である一の画像に対しては、前記一の画像に対してそれぞれ得られた前記第１の検出結果、及び、前記一の画像に対して得られた前記第１の黒帯検出情報と前記一の画像の直前の画像に対して得られた前記第１の黒帯検出情報との差分値である第２の黒帯検出情報が第２の所定条件を満たしたか否かを判断した結果である第２の検出結果、以上の２つの検出結果がともにそれぞれの条件を満たしたことを示した場合に前記黒帯が存在すると判断し、
前記検出枠設定手段は、
前記黒帯検出手段で前記上下の黒帯のみを検出したならば、この検出結果を得た前記検出処理に続いて前記第１の所定期間よりも長い第２の所定期間実行される前記映像信号補正処理の際に、前記上下の黒帯の領域を除く第１の所定領域からなる前記特徴情報検出枠である第１の特徴情報検出枠を設定し、
前記黒帯検出手段で前記左右の黒帯のみを検出したならば、この検出結果を得た前記検出処理に続いて前記第２の所定期間実行される前記映像信号補正処理の際に、前記左右の黒帯の領域を除く第２の所定領域からなる前記特徴情報検出枠である第２の特徴情報検出枠を設定し、
前記黒帯検出手段で前記上下の黒帯及び前記左右の黒帯の両方を検出したならば、この検出結果を得た前記検出処理に続いて前記第２の所定期間実行される前記映像信号補正処理の際に、前記上下の黒帯の領域及び前記左右の黒帯の領域を除く第３の所定領域からなる前記特徴情報検出枠である第３の特徴情報検出枠を設定し、
前記黒帯検出手段で前記上下の黒帯及び前記左右の黒帯のいずれも検出しなかったならば、この検出結果を得た前記検出処理に続いて前記第２の所定期間実行される前記映像信号補正処理の際に、前記第１〜第３の特徴情報検出枠の領域よりも大きい第４の所定領域からなる前記特徴情報検出枠である第４の特徴情報検出枠を設定する、
ことを特徴とする映像信号処理装置。
Image feature information is generated by analyzing at least one of a luminance component and a color component of pixel data in an image that is a field or frame of a video signal, and at least one of the luminance component and the color component of the image is generated based on the image feature information generates control data for correcting, based on the control data, (1 in the video signal processing apparatus for executing a video signal correction processing for correcting at least one of the luminance component and color component of the image for each of said image, 2 , 3) ,
A first setting process to set the black band detection frame for detecting whether or not the black band is present above and below and at least one of the left and right of the image, be a detection frame used in the video signal correction processing a detection frame setting means repeatedly executes alternately a second setting process to set the feature information detection frame for acquiring pixel data in the image (4,2),
Before Symbol a first black band detecting means to run a predetermined period detection processing for detecting whether or not the black band is present in the first setting processing set above using the black stripe setting frame image ( 1, 2),
Have
The black belt detecting means includes
In executing the detection process for the first predetermined period,
For the first image, the first black belt detection information is obtained using the black belt frame, and it is determined whether or not the obtained first black belt detection information satisfies the first predetermined condition. When the first detection result as a result indicates that the first predetermined condition is satisfied, it is determined that the black belt exists,
For one image that is each of the second and subsequent images, the first detection result obtained for the one image and the first obtained for the one image, respectively. Whether the second black band detection information, which is a difference value between the first black band detection information obtained with respect to the image immediately before the one image and the first black band detection information, satisfies the second predetermined condition A second detection result that is a result of determining whether or not the black band is present when the above two detection results both indicate that the respective conditions are satisfied,
The detection frame setting means includes
If only the upper and lower black bands are detected by the black band detecting means, the video signal is executed for a second predetermined period longer than the first predetermined period following the detection process for obtaining the detection result. In the correction process, a first feature information detection frame that is the feature information detection frame including the first predetermined region excluding the upper and lower black belt regions is set,
Upon detection of only black band of the right and left by the black band detecting means, when following the detection processing to obtain the detection result of the image signal correction process executed the second predetermined time period, the right and left the second set of second feature information detection frame is the feature information detection frame having a predetermined area excluding the area of the black belt,
If both the upper and lower black belts and the left and right black belts are detected by the black belt detection means, the video signal correction executed for the second predetermined period following the detection process for obtaining the detection result. During the processing, a third feature information detection frame that is the feature information detection frame including the third predetermined region excluding the upper and lower black belt regions and the left and right black belt regions is set,
If the black belt detection means does not detect the upper and lower black belts or the left and right black belts, the image executed for the second predetermined period following the detection process for obtaining the detection result. In the signal correction process, a fourth feature information detection frame that is the feature information detection frame including the fourth predetermined region that is larger than the region of the first to third feature information detection frames is set.
A video signal processing apparatus.

本発明によれば、入力される映像信号に対して一定周期で黒帯の検出処理を行い、黒帯が検出されない場合は、画面全体を検出枠ｆａとし、黒帯を検出した場合はその黒帯を含まない領域の大きさに検出枠ｆａを変更することで、黒帯の存在しない入力映像及び黒帯の存在する入力映像の両方の映像信号に対して正確な画像特徴情報を得ることができ、この正確な画像特徴情報によって精度の良い画質補正を行なうことが可能となる。   According to the present invention, black band detection processing is performed on an input video signal at a constant period. When no black band is detected, the entire screen is set as a detection frame fa, and when a black band is detected, the black band is detected. By changing the detection frame fa to the size of the area not including the band, accurate image feature information can be obtained for the video signals of both the input video without the black band and the input video with the black band. Therefore, it is possible to perform accurate image quality correction with this accurate image feature information.

＜構成＞
本発明の実施例を説明する。図１は本発明を用いた映像信号処理装置の一実施例の構成を示す構成図である。 <Configuration>
Examples of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a video signal processing apparatus using the present invention.

画像特徴検出部１、データ処理部２、映像信号処理部３、検出枠設定部４の４つのブロックで構成される。
入力される映像信号は、画像特徴検出部１、及び映像信号処理部３に供給される。 The image feature detection unit 1, the data processing unit 2, the video signal processing unit 3, and the detection frame setting unit 4 are composed of four blocks.
The input video signal is supplied to the image feature detection unit 1 and the video signal processing unit 3.

画像特徴検出部１では、供給された入力映像信号の１画面（フレーム又はフィールド）毎に、データ処理部２から設定される検出枠内の画像データの輝度信号分布（ヒストグラム）、平均輝度（ＡＰＬ）、最小輝度（ＭＩＮ）、最大輝度（ＭＡＸ）などの画像特徴情報を検出する。   In the image feature detection unit 1, for each screen (frame or field) of the supplied input video signal, the luminance signal distribution (histogram) and average luminance (APL) of the image data within the detection frame set by the data processing unit 2 ), Minimum luminance (MIN), maximum luminance (MAX) and the like.

なお入力映像信号はフィールド単位のインターレース信号でもフレーム単位のプログレッシブ信号でもよい。以下の説明ではプログレッシブ信号がフレーム単位で入力される場合の例を説明する。   The input video signal may be an interlace signal in a field unit or a progressive signal in a frame unit. In the following description, an example in which a progressive signal is input in units of frames will be described.

データ処理部２は、画像特徴抽出部１に画像特徴情報を検出するための検出枠を設定すると共に、その検出枠内で画像特徴抽出部１が検出した画像特徴情報を取り込み、この画像特徴情報を基に入力映像信号の補正を行なうための制御データを生成する。また、データ処理部２は装置全体の制御も行なう。   The data processing unit 2 sets a detection frame for detecting the image feature information in the image feature extraction unit 1, and takes in the image feature information detected by the image feature extraction unit 1 within the detection frame, and this image feature information The control data for correcting the input video signal is generated based on the above. The data processing unit 2 also controls the entire apparatus.

映像信号処理部３は、供給された入力映像信号に対して、上記データ処理部２で生成した制御データを用いて映像信号の補正を行い、その補正した映像信号を映像信号出力として、図示しない表示装置などへ出力する。より具体的には、輝度信号（Ｙ）については階調補正部で階調を補正し、色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）については色補正部で色に関する各種補正を行なう。詳細な補正方法は、例えば前述の特許文献１などの従来例に記載されている内容を用いればよい。本説明では省略する。   The video signal processing unit 3 corrects the video signal using the control data generated by the data processing unit 2 with respect to the supplied input video signal, and uses the corrected video signal as a video signal output (not shown). Output to a display device. More specifically, the gradation correction unit corrects the gradation of the luminance signal (Y), and the color correction unit performs various color corrections on the color difference signals (RY and BY). As a detailed correction method, for example, the contents described in the conventional example such as Patent Document 1 described above may be used. It is omitted in this description.

検出枠設定部４は、予め装置出荷時または利用者のマニュアル操作などによって設定され図６に示す６種類の検出枠のそれぞれを設定するための４つの設定値(水平スタートポイント、水平幅、垂直スタートポイント、垂直幅)を保持している。そして、装置の動作開始時にその保持しているそれぞれの設定値をデータ処理部２に設定する。６種類の検出枠というのは、図６に示す通りの以下の検出枠である。   The detection frame setting unit 4 is set in advance at the time of shipment of the apparatus or by manual operation of the user, and the like. (Start point, vertical width). Then, each set value held at the start of the operation of the apparatus is set in the data processing unit 2. The six types of detection frames are the following detection frames as shown in FIG.

・検出枠ＡＬＬ：黒帯が無い映像の際に用いる最も大きい検出枠。
・検出枠Ｖ：Ｖ（垂直)方向の範囲が上下の黒帯にかからないように設定された検出枠検出枠。上下に黒帯がある映像に用いる。 Detection frame ALL: The largest detection frame used in the case of an image without a black belt.
Detection frame V: a detection frame detection frame that is set so that the range in the V (vertical) direction does not cover the upper and lower black bands. Used for images with black bands on the top and bottom.

・検出枠Ｈ：Ｈ（水平)方向の範囲が上下の黒帯にかからないように設定された検出枠検出枠。左右に黒帯がある映像に用いる。
・検出枠ＨＶ：Ｈ（水平)方向及びのＶ（垂直)方向の範囲が上下左右の黒帯にかからないように設定された検出枠検出枠。上下左右に黒帯がある映像に用いる。 Detection frame H: A detection frame detection frame that is set so that the range in the H (horizontal) direction does not cover the upper and lower black bands. Used for images with black bands on the left and right.
Detection frame HV: A detection frame detection frame that is set so that the range in the H (horizontal) direction and the V (vertical) direction does not cover the upper, lower, left, and right black bands. Used for images with black bands on the top, bottom, left and right.

・検出枠ＶＢ：上部の黒帯を検出するための上部黒帯検出用検出枠。上部の黒帯が存在する範囲内に納まるような領域に設定されている。
・検出枠ＨＢ：左部の黒帯を検出するための左部黒帯検出用検出枠。左部の黒帯が存在する範囲内に納まるような領域に設定されている。 Detection frame VB: an upper black belt detection frame for detecting the upper black belt. The area is set so as to be within the range where the upper black belt exists.
Detection frame HB: detection frame for detecting the left black band for detecting the black band on the left. The area is set such that it falls within the range in which the left black belt exists.

データ処理部２は、本装置の動作開始時に、検出枠設定部４に記憶されている上記６種類の検出枠における４つの設定値(水平スタートポイント、水平幅、垂直スタートポイント、垂直幅)をそれぞれ取得し、データ処理部２内の一時記憶部に記憶しておき、入力される映像信号のフレーム毎に、この６種類の検出枠から後述する本発明の一実施例の動作シーケンスに応じて所定の１種類を選択して画像特徴検出部に設定する。   At the start of operation of the apparatus, the data processing unit 2 obtains the four set values (horizontal start point, horizontal width, vertical start point, vertical width) in the six types of detection frames stored in the detection frame setting unit 4. Each is acquired and stored in the temporary storage unit in the data processing unit 2, and for each frame of the input video signal, from these six types of detection frames, according to the operation sequence of one embodiment of the present invention to be described later. One predetermined type is selected and set in the image feature detection unit.

画像特徴検出部１、映像処理部３は、画素の単位で、かつ比較的処理が単純な情報処理を行うため、一般的には高速処理が可能なハードウェアで実現される。一方、データ処理部２は、フレーム単位で、かつ複雑な演算処理で画像解析を行なう必要があるので、一般的にはＣＰＵなどを用いたソフトウェアで実現される。またデータ処理部２は装置全体の制御も併せて行なう。
＜動作シーケンス＞
本発明の一実施例の動作シーケンスを図１の構成図、図４の画面上の検出枠設定の遷移図、及び図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。 Since the image feature detection unit 1 and the video processing unit 3 perform information processing that is a unit of pixels and relatively simple processing, it is generally realized by hardware capable of high-speed processing. On the other hand, since the data processing unit 2 needs to perform image analysis in units of frames and with complicated arithmetic processing, it is generally realized by software using a CPU or the like. The data processing unit 2 also controls the entire apparatus.
<Operation sequence>
The operation sequence of one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the block diagram of FIG. 1, the transition diagram of detection frame settings on the screen of FIG. 4, and the flowchart of FIG.

この実施例は、上下左右に黒帯が存在する入力映像信号に対する動作例である。また、これは黒帯の検出動作を行ないつつ、同時に入力映像信号の補正動作も行なう実施例である。なお、以下のフローチャートの動作の主体はデータ処理部２である。   This embodiment is an operation example for an input video signal in which black bands exist on the top, bottom, left and right. Further, this is an embodiment in which a black band detection operation is performed and an input video signal correction operation is performed at the same time. The main body of the operations in the following flowchart is the data processing unit 2.

ステップＳ０１：初期設定
本装置が動作を開始すると、まず検出枠設定部４が保持している６種類の検出枠の設定値データを取得する。 Step S01: Initial Setting When the operation of the apparatus starts, first, set value data of six types of detection frames held by the detection frame setting unit 4 is acquired.

ステップＳ０２：映像信号補正処理
入力映像信号に黒帯が無い状態を想定して、図４（１）に示すような検出枠ＡＬＬを画像特徴検出部１に設定する。 Step S02: Video signal correction process A detection frame ALL as shown in FIG. 4A is set in the image feature detection unit 1 assuming that there is no black belt in the input video signal.

画像特徴検出部１は、設定された検出枠ＡＬＬ内で、入力映像信号の画像特徴情報を検出する。検出した画像特徴情報を取得して、この画像特徴情報を基に入力映像信号の補正を行なうための制御データを生成し、映像信号処理部３へ供給する。映像信号供給部３は、供給された制御データを用いて、入力映像信号のうち輝度信号（Ｙ）は階調補正部で階調を補正し、色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）は色補正部で色に関する各種補正を行なって出力映像信号（Ｙ’、(Ｒ−Ｙ)'、(Ｂ−Ｙ)'）として、図示しない表示装置などへ出力する（ステップＳ０１、図４（１））。   The image feature detection unit 1 detects the image feature information of the input video signal within the set detection frame ALL. The detected image feature information is acquired, control data for correcting the input video signal is generated based on the image feature information, and supplied to the video signal processing unit 3. The video signal supply unit 3 uses the supplied control data to correct the gradation of the luminance signal (Y) in the input video signal by the gradation correction unit and the color difference signals (RY, BY). The color correction unit performs various color corrections and outputs the output video signals (Y ′, (RY) ′, (BY) ′) to a display device (not shown) or the like (step S01, FIG. 4 (1)). )).

上記一連の映像信号補正処理を所定期間（例えば３秒程度）実行する。
ステップＳ０３：上部黒帯検出
入力映像信号の上部に黒帯があるかどうかを検出するため、図４（２）に示すような検出枠ＶＢを画像特徴検出部１に設定する。 The series of video signal correction processing is executed for a predetermined period (for example, about 3 seconds).
Step S03: Upper Black Band Detection A detection frame VB as shown in FIG. 4B is set in the image feature detection unit 1 in order to detect whether or not there is a black band above the input video signal.

画像特徴検出部１は、設定された検出枠ＶＢ内の画像データに対して上部の黒帯の有無を検出するための上部黒帯検出情報（BHistVNew)を生成する。
以下にこの上部黒帯検出情報（BHistVNew)の生成方法を説明する。 The image feature detection unit 1 generates upper black band detection information (BHistVNew) for detecting the presence or absence of the upper black band in the image data within the set detection frame VB.
A method for generating the upper black band detection information (BHistVNew) will be described below.

輝度信号の大きさを所定の１６レベルに分割し、前記検出枠ＶＢ内の存在する画像データの各画素の輝度レベルが、その分割した１６レベルのうちのどのレベル間に入るかをそれぞれ検出して、その各レベル間に入る画素の数を数え、各レベル間毎のヒストグラムデータ（レベル間毎の画素数）を求める。この求めた各ヒストグラムデータのうち、輝度レベルが低く、映像として黒と判断できる例えば輝度レベル０から１番輝度レベルが小さいレベル間のヒストグラムデータと１番輝度レベルが小さいレベルと２番目に輝度レベルが小さいレベル間のヒストグラムデータの２つのヒストグラムデータの加算値(BHistV)を求める。   The size of the luminance signal is divided into predetermined 16 levels, and it is detected between which of the divided 16 levels the luminance level of each pixel of the image data existing in the detection frame VB falls. Then, the number of pixels that fall between the levels is counted, and histogram data for each level (number of pixels for each level) is obtained. Among the obtained histogram data, the brightness level is low and the image can be determined to be black. For example, the histogram data between the brightness level 0 to the lowest brightness level, the lowest brightness level, and the second brightness level. The addition value (BHistV) of the two histogram data of the histogram data between the levels with small is obtained.

そして、検出枠ＶＢ内の総画素数にあたる全ヒストグラムデータの総数（HistVSum）に対する割合（BHistVNew）を下記式１によって求める。
BHistVNew = (BHistV ÷ HistVSum) × １００ ・・・ 式１
このBHistVNewが上部黒帯検出情報となり、本装置動作開始後１回目の上部黒帯検出時には、以下の条件１を満たした時に上部黒帯が存在すると判断する。 Then, a ratio (BHistVNew) to the total number (HistVSum) of all histogram data corresponding to the total number of pixels in the detection frame VB is obtained by the following equation 1.
BHistVNew = (BHistV ÷ HistVSum) × 100 ... Equation 1
This BHistVNew becomes the upper black band detection information, and when the upper black band is detected for the first time after the start of the operation of the apparatus, it is determined that the upper black band exists when the following condition 1 is satisfied.

条件1. BHistVNew > 90 （％）(但し90に相当する閾値は任意に設定可)
今回の実施例では上部に黒帯が存在しているので、BHistVNewは90％を超える値になる。 Condition 1. BHistVNew> 90 (%) (threshold value corresponding to 90 can be set arbitrarily)
In this example, there is a black belt at the top, so BHistVNew is over 90%.

更に、２回目以降の上部黒帯検出処理時には、今回検出したBHistVNewの値と、前回検出したBHistVNewの値との差分をとり、その差分値も黒帯検出の条件とする。このため今回検出したBHistVNewの値を、便宜的にBHistVOldと名称変更してデータ処理部２内の一時記憶部に保存する。   Further, in the second and subsequent upper black band detection processing, the difference between the value of BHistVNew detected this time and the value of BHistVNew detected last time is taken, and the difference value is also used as the black band detection condition. For this reason, the value of BHistVNew detected this time is renamed as BHistVOld for convenience and stored in the temporary storage unit in the data processing unit 2.

そして今回求めたBHistVNewと前回求めた上部黒帯検出情報であるBHistVOldとにより、下記式２によってその差分２乗値(BHistVSub)を求める。
BHistVSub = (BHistVNew - BHistVOld) 2 ・・・式２
このBHistVSubは値が小さいほど、前回の画像との変化が少ないことを示す。 Then, the difference square value (BHistVSub) is obtained by the following equation 2 from BHistVNew obtained this time and BHistVOld which is the upper black band detection information obtained last time.
BHistVSub = (BHistVNew-BHistVOld) 2 ... Equation 2
A smaller value of this BHistVSub indicates that there is less change from the previous image.

従って、２回目以降の上部黒帯検出時には、以下の条件１、及び条件２を満たした時に上部黒帯が存在すると判断する。このように２つの条件によって判断することにより、より正確に上部黒帯を検出することができる。   Therefore, when the upper black band is detected for the second time and thereafter, it is determined that the upper black band exists when the following conditions 1 and 2 are satisfied. As described above, the upper black belt can be detected more accurately by judging based on the two conditions.

条件1. BHistVNew > 90（％）(但し90に相当する値は任意に設定可)
条件2. BHistVSub < 5 （％）(但し5に相当する値は任意に設定可)
なお、上部に黒帯が存在するということは、必然的に下部にも黒帯が存在すると判断できる。 Condition 1. BHistVNew> 90 (%) (however, the value corresponding to 90 can be set arbitrarily)
Condition 2. BHistVSub <5 (%) (however, the value corresponding to 5 can be set arbitrarily)
In addition, it can be judged that the black belt exists in the upper part necessarily has the black belt in the lower part.

この上部黒帯検出処理と以下に説明する左部黒帯検出処理を実行している期間（数フレーム程度）は、映像信号補正処理用の画像特徴情報が得られないため、データ処理部２は、上部黒帯検出処理に入る前のフレームにおいて生成し、記憶している制御データを、映像信号処理部３に設定して映像信号補正処理を行わせる。こうすることにより、上部及び左部黒帯検出期間においても違和感のない映像信号補正が実現できる。   During the period (about several frames) during which the upper black band detection process and the left black band detection process described below are performed, image feature information for video signal correction processing cannot be obtained. Then, the control data generated and stored in the frame before entering the upper black belt detection process is set in the video signal processing unit 3 to perform the video signal correction process. By doing so, it is possible to realize video signal correction without a sense of incongruity even in the upper and left black band detection periods.

ステップＳ０４：左部黒帯検出
入力映像信号の左部に黒帯があるかどうかを検出するため、図４（３）に示すような検出枠ＨＢを画像特徴検出部１に設定する。 Step S04: Left Black Band Detection A detection frame HB as shown in FIG. 4 (3) is set in the image feature detection unit 1 in order to detect whether there is a black band on the left side of the input video signal.

画像特徴検出部１は、設定された検出枠ＨＢ内の画像データに対して上部の黒帯の有無を検出するための上部黒帯検出情報（BHistHNew)を生成する。
この左部黒帯検出情報（BHistHNew)は上記ステップＳ０３での方法と同様の方法で生成する。 The image feature detection unit 1 generates upper black band detection information (BHistHNew) for detecting the presence or absence of the upper black band in the image data within the set detection frame HB.
The left black belt detection information (BHistHNew) is generated by the same method as that in step S03.

そして、検出枠ＨＢ内の総画素数にあたる全ヒストグラムデータの総数（HistHSum）に対する割合（BHistHNew）を下記式３によって求める。
BHistHNew = (BHistH ÷ HistHSum) × １００ ・・・ 式３
このBHistHNewが左部黒帯検出情報となり、以下の条件１を満たした時に左部黒帯が存在すると判断する。 Then, a ratio (BHistHNew) to the total number (HistHSum) of all histogram data corresponding to the total number of pixels in the detection frame HB is obtained by the following expression 3.
BHistHNew = (BHistH ÷ HistHSum) × 100 ... Equation 3
This BHistHNew becomes the left black band detection information, and when the following condition 1 is satisfied, it is determined that the left black band exists.

条件1. BHistHNew > 90 （％）(但し90に相当する閾値は任意に設定可)
今回の実施例では左部に黒帯が存在しているので、BHistHNewは90％を超える値になる。 Condition 1. BHistHNew> 90 (%) (threshold value corresponding to 90 can be set arbitrarily)
In this example, there is a black belt on the left side, so BHistHNew exceeds 90%.

更に、２回目以降の左部黒帯検出処理時には、今回検出したBHistHNewの値と、前回検出したBHistHNewの値との差分をとり、その差分値も黒帯検出の条件とする。このため今回検出したBHistHNewの値は、検出時に便宜上BHistHOldと名称変更してデータ処理部２内の一時記憶部に保存する。   Further, in the second and subsequent left black band detection processing, the difference between the BHistHNew value detected this time and the BHistHNew value detected last time is taken, and the difference value is also used as the black band detection condition. For this reason, the value of BHistHNew detected this time is renamed as BHistHOld for convenience during detection and stored in the temporary storage unit in the data processing unit 2.

そして２回目以降の左部黒帯検出を行う際には、今回求めたBHistHNewと前回求めた上部黒帯検出情報であるBHistHOldとにより、下記式４によってその差分２乗値(BHistVSub)を求める。   When the left black band is detected for the second and subsequent times, the difference square value (BHistVSub) is obtained by the following equation 4 using BHistHNew obtained this time and BHistHOld which is the upper black band detection information obtained last time.

BHistHSub = (BHistHNew - BHistHOld) 2 ・・・式４
このBHistVSubは値が小さいほど、前回の画像との変化が少ないことを示す。
従って、２回目以降の左部黒帯検出時には、以下の条件１、及び条件２を満たして時に左部黒帯が存在すると判断する。このように２つの条件によって判断することにより、より正確に左部黒帯を検出することができる。 BHistHSub = (BHistHNew-BHistHOld) 2 ... Equation 4
A smaller value of this BHistVSub indicates that there is less change from the previous image.
Therefore, when the left black band is detected for the second time and thereafter, it is determined that the left black band exists when the following conditions 1 and 2 are satisfied. As described above, the left black belt can be detected more accurately by making the determination based on the two conditions.

条件1. BHistHNew > 90（％）(但し90に相当する値は任意に設定可)
条件2. BHistHSub < 5 （％）(但し5に相当する値は任意に設定可)
なお、左部に黒帯が存在するということは、必然的に右部にも黒帯が存在すると判断できる。 Condition 1. BHistHNew> 90 (%) (however, the value corresponding to 90 can be set arbitrarily)
Condition 2. BHistHSub <5 (%) (however, the value corresponding to 5 can be set arbitrarily)
Note that the presence of a black belt on the left side inevitably indicates that there is also a black belt on the right side.

ステップＳ０５：上記ステップＳ０３による上部黒帯の検出結果、及びステップＳ０４による左部黒帯の検出結果に基付いて、次の映像信号補正処理に用いる検出枠を選択する。   Step S05: Based on the detection result of the upper black belt in step S03 and the detection result of the left black belt in step S04, a detection frame used for the next video signal correction process is selected.

ステップＳ０６：上部左部いずれの黒帯も検出しなかった場合は検出枠ＡＬＬを選択する。
ステップＳ０７：上部黒帯のみを検出した場合は検出枠Ｖを選択する。 Step S06: If no black band is detected in the upper left part, the detection frame ALL is selected.
Step S07: When only the upper black belt is detected, the detection frame V is selected.

ステップＳ０８：左部黒帯のみを検出した場合は検出枠Ｈを選択する。
ステップＳ０９：上部左部両方の黒帯を検出した場合は検出枠ＨＶを選択する。
ステップＳ１０：映像信号補正処理
上記ステップＳ０６〜ステップＳ０９で選択した検出枠を画像特徴検出部１に設定する。画像特徴検出部１は、設定された検出枠内で、入力映像信号の画像特徴情報を検出する。検出した画像特徴情報を取得して、この画像特徴情報を基に入力映像信号の補正を行なうための制御データを生成し、映像信号処理部３へ供給する。映像信号供給部３は、供給された制御データを用いて、入力映像信号のうち輝度信号（Ｙ）は階調補正部で階調を補正し、色差信号（Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ）は色補正部で色に関する各種補正を行なって出力映像信号（Ｙ’、(Ｒ−Ｙ)'、(Ｂ−Ｙ)'）として、図示しない表示装置などへ出力する（ステップＳ０１、図４（１））。 Step S08: When only the left black belt is detected, the detection frame H is selected.
Step S09: When both the upper left black bands are detected, the detection frame HV is selected.
Step S10: Video signal correction processing The detection frame selected in steps S06 to S09 is set in the image feature detection unit 1. The image feature detection unit 1 detects the image feature information of the input video signal within the set detection frame. The detected image feature information is acquired, control data for correcting the input video signal is generated based on the image feature information, and supplied to the video signal processing unit 3. The video signal supply unit 3 uses the supplied control data to correct the gradation of the luminance signal (Y) in the input video signal by the gradation correction unit and the color difference signals (RY, BY). The color correction unit performs various color corrections and outputs the output video signals (Y ′, (RY) ′, (BY) ′) to a display device (not shown) or the like (step S01, FIG. 4 (1)). )).

上記一連の映像信号補正処理を所定期間（例えば３秒程度）実行し後、ステップＳ０３に戻る。そして、本装置動作終了までステップＳ０３〜ステップＳ１０までの処理を繰り返し実行し、検出枠を動的に制御しながら映像信号補正処理を行なう。   After executing the above series of video signal correction processes for a predetermined period (eg, about 3 seconds), the process returns to step S03. Then, the processing from step S03 to step S10 is repeatedly executed until the operation of the apparatus is completed, and the video signal correction processing is performed while dynamically controlling the detection frame.

上記のように、本実施例によれば、黒帯の存在しない入力映像及び黒帯の存在する入力映像の両方の映像信号に対して正確な画像特徴情報を得ることができ、この正確な画像特徴情報によって精度の良い画質補正を行なうことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, accurate image feature information can be obtained for the video signals of both the input video having no black band and the input video having the black band. It is possible to perform image quality correction with high accuracy based on the feature information.

また上記効果に加えて、本実施例は、検出する画像特徴情報の種類（映像信号補正用の情報、上部又は左部黒帯検出用の情報）をフレーム毎に切り替えてそれぞれの処理を行う動作シーケンスとしているので、検出枠の設定用のリソース、及びその設定した検出枠内における画像特徴情報の生成のためのリソースがそれぞれ1つで済み、回路規模の削減も可能となる。   In addition to the above effects, the present embodiment is an operation in which the type of image feature information to be detected (video signal correction information, upper or left black band detection information) is switched for each frame to perform each processing. Since it is a sequence, only one resource for setting a detection frame and one resource for generating image feature information within the set detection frame are required, and the circuit scale can be reduced.

なお、以上説明した黒帯検出には、輝度信号の大きさを所定の１６レベルに分割したヒストグラムを用いたが、もちろんヒストグラムを用いなくても良い。例えば、単純に黒レベルと判断できる輝度信号レベルを閾値として、この閾値以下の画素の数をカウントしたデータと黒帯検出枠内の画素データとを基に黒帯検出を行なっても良い。   In the black band detection described above, a histogram obtained by dividing the magnitude of the luminance signal into predetermined 16 levels is used. Of course, the histogram need not be used. For example, the luminance signal level that can be simply determined as the black level is used as a threshold value, and black band detection may be performed based on data obtained by counting the number of pixels equal to or less than the threshold value and pixel data in the black band detection frame.

また、本発明は上記した映像信号処理装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むものである。これらのプログラムは、記録媒体から読み取られてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。

The present invention also includes a program for causing a computer to realize the functions of the video signal processing apparatus described above. These programs may be read from a recording medium and loaded into a computer, or may be transmitted via a communication network and loaded into a computer.

本発明の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of this invention. 一画面内の検出枠の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detection frame in one screen. 従来技術を示す構成図である。It is a block diagram which shows a prior art. 本発明の一実施例の検出枠の遷移を示す図である。It is a figure which shows the transition of the detection frame of one Example of this invention. 本発明の一実施例のフローチャートである。It is a flowchart of one Example of this invention. 本発明の一実施例の検出枠の例である。It is an example of the detection frame of one Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 画像特徴検出部
２ データ処理部
３ 映像信号処理部
４ 検出枠設定部




DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image feature detection part 2 Data processing part 3 Video signal processing part 4 Detection frame setting part




Claims (1)

映像信号のフィールド又はフレームである画像における画素データの輝度成分及び色成分の少なくとも一方を分析して画像特徴情報を生成し、前記画像特徴情報を基に前記画像の輝度成分及び色成分の少なくとも一方を補正するための制御データを生成し、前記制御データに基づき、前記画像毎に前記画像の輝度成分及び色成分の少なくとも一方を補正する映像信号補正処理を実行する映像信号処理装置において、
前記画像の上下及び左右の少なくとも一方に黒帯が存在するか否かを検出するための黒帯検出枠を設定する第１の設定処理と、前記映像信号補正処理で用いられる検出枠であり前記画像における画素データを取得するための特徴情報検出枠を設定する第２の設定処理とを交互に繰り返し実行する検出枠設定手段と、
前記第１の設定処理で設定された前記黒帯設定枠を用いて前記画像に黒帯が存在するか否かを検出する検出処理を第１の所定期間実行する黒帯検出手段と、
を有し、
前記黒帯検出手段は、
前記検出処理を前記第１の所定期間実行するにあたり、
最初の画像に対しては、前記黒帯枠を用いて第１の黒帯検出情報を得、この得られた第１の黒帯検出情報が第１の所定条件を満たしたか否かを判断した結果である第１の検出結果が前記第１の所定条件を満たしたことを示した場合に前記黒帯が存在すると判断し、
２枚目以降の各画像である一の画像に対しては、前記一の画像に対してそれぞれ得られた前記第１の検出結果、及び、前記一の画像に対して得られた前記第１の黒帯検出情報と前記一の画像の直前の画像に対して得られた前記第１の黒帯検出情報との差分値である第２の黒帯検出情報が第２の所定条件を満たしたか否かを判断した結果である第２の検出結果、以上の２つの検出結果がともにそれぞれの条件を満たしたことを示した場合に前記黒帯が存在すると判断し、
前記検出枠設定手段は、
前記黒帯検出手段で前記上下の黒帯のみを検出したならば、この検出結果を得た前記検出処理に続いて前記第１の所定期間よりも長い第２の所定期間実行される前記映像信号補正処理の際に、前記上下の黒帯の領域を除く第１の所定領域からなる前記特徴情報検出枠である第１の特徴情報検出枠を設定し、
前記黒帯検出手段で前記左右の黒帯のみを検出したならば、この検出結果を得た前記検出処理に続いて前記第２の所定期間実行される前記映像信号補正処理の際に、前記左右の黒帯の領域を除く第２の所定領域からなる前記特徴情報検出枠である第２の特徴情報検出枠を設定し、
前記黒帯検出手段で前記上下の黒帯及び前記左右の黒帯の両方を検出したならば、この検出結果を得た前記検出処理に続いて前記第２の所定期間実行される前記映像信号補正処理の際に、前記上下の黒帯の領域及び前記左右の黒帯の領域を除く第３の所定領域からなる前記特徴情報検出枠である第３の特徴情報検出枠を設定し、
前記黒帯検出手段で前記上下の黒帯及び前記左右の黒帯のいずれも検出しなかったならば、この検出結果を得た前記検出処理に続いて前記第２の所定期間実行される前記映像信号補正処理の際に、前記第１〜第３の特徴情報検出枠の領域よりも大きい第４の所定領域からなる前記特徴情報検出枠である第４の特徴情報検出枠を設定する、
ことを特徴とする映像信号処理装置。 Image feature information is generated by analyzing at least one of a luminance component and a color component of pixel data in an image that is a field or frame of a video signal, and at least one of the luminance component and the color component of the image is generated based on the image feature information generates control data for correcting, based on the control data, in the video signal processing apparatus for executing a video signal correction processing for correcting at least one of the luminance component and color component of the image for each of said image,
A first setting process to set the black band detection frame for detecting whether or not the black band is present above and below and at least one of the left and right of the image, be a detection frame used in the video signal correction processing a detection frame setting means for repeatedly executed alternately feature information detection frame and a second setting processing of setting for acquiring pixel data in the image,
A black band detecting means detecting process of detecting whether or not the black band is present to run the first predetermined time period prior Symbol first setting process configured above using the black stripe setting frame image,
Have
The black belt detecting means includes
In executing the detection process for the first predetermined period,
For the first image, the first black belt detection information is obtained using the black belt frame, and it is determined whether or not the obtained first black belt detection information satisfies the first predetermined condition. When the first detection result as a result indicates that the first predetermined condition is satisfied, it is determined that the black belt exists,
For one image that is each of the second and subsequent images, the first detection result obtained for the one image and the first obtained for the one image, respectively. Whether the second black band detection information, which is a difference value between the first black band detection information obtained with respect to the image immediately before the one image and the first black band detection information, satisfies the second predetermined condition A second detection result that is a result of determining whether or not the black band is present when the above two detection results both indicate that the respective conditions are satisfied,
The detection frame setting means includes
If only the upper and lower black bands are detected by the black band detecting means, the video signal is executed for a second predetermined period longer than the first predetermined period following the detection process for obtaining the detection result. In the correction process, a first feature information detection frame that is the feature information detection frame including the first predetermined region excluding the upper and lower black belt regions is set,
Upon detection of only black band of the right and left by the black band detecting means, when following the detection processing to obtain the detection result of the image signal correction process executed the second predetermined time period, the right and left the second set of second feature information detection frame is the feature information detection frame having a predetermined area excluding the area of the black belt,
If both the upper and lower black belts and the left and right black belts are detected by the black belt detection means, the video signal correction executed for the second predetermined period following the detection process for obtaining the detection result. During the processing, a third feature information detection frame that is the feature information detection frame including the third predetermined region excluding the upper and lower black belt regions and the left and right black belt regions is set,
If the black belt detection means does not detect the upper and lower black belts or the left and right black belts, the image executed for the second predetermined period following the detection process for obtaining the detection result. In the signal correction process, a fourth feature information detection frame that is the feature information detection frame including the fourth predetermined region that is larger than the region of the first to third feature information detection frames is set.
A video signal processing apparatus.
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