JPH08214191A - 非線形処理回路 - Google Patents

非線形処理回路

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JPH08214191A
JPH08214191A JP7020063A JP2006395A JPH08214191A JP H08214191 A JPH08214191 A JP H08214191A JP 7020063 A JP7020063 A JP 7020063A JP 2006395 A JP2006395 A JP 2006395A JP H08214191 A JPH08214191 A JP H08214191A
Authority
JP
Japan
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data
signal
parameter
processing circuit
rom
Prior art date
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Application number
JP7020063A
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English (en)
Inventor
Susumu Suzuki
進 鈴木
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクセス速度の速いROM不要とし、制御装
置を使用しないでパラメータデータの変更可能な、直線
近似方式の非線形処理回路を提供することを目的として
いる。 【構成】 入力するデータの所定数の上位ビットをデコ
ードするデコーダ1と、前記近似する直線式のパラメー
タデータを複数発生するパラメータ発生部2と、前記デ
コーダよりの所定の上位ビットをデコードしたデコード
信号により前記パラメータ発生部よりのパラメータデー
タを選択して出力するデータセレクタ部3と、前記入力
するデータに前記選択したパラメータデータの傾きデー
タを乗算する乗算器4と、該乗算器よりの乗算結果に前
記選択したパラメータデータのオフセットデータを加算
する加算器5と、該加算結果を所定のデータ範囲に制限
して出力するリミッタ部6とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非線形処理回路に係わ
り、特に、映像信号をデジタル信号処理するものに関す
る。
【0002】
【従来の技術】映像表示装置等の映像信号は、見かけ上
のコントラストの改善,ノイズ等の改善のため、図7に
示すようなガンマ補正等の非線形処理が行われている。
従来、この非線形処理を実現するための非線形処理回路
は、図8に示すように、予めROM等に非線形特性を記
憶したルックアップテーブル80を参照する方式が一般
的に採用されていた。しかし、この方式では、入力信号
をデジタル信号に変換し、このデジタル信号をROMの
アドレスとして入力し、ドットクロックに同期してRO
Mのデータを読み出すため、ROMの性能は前記ドット
クロック周波数に依存し、ドットクロック周波数が高く
なるとROMのアクセス速度も高速にしなければなら
ず、ROMの性能が追いつかなかったり、ROMが高価
となり全体としてコストアップになったりするという問
題があった。そこで、図6に示すように、非線形特性を
複数の領域に分割し、各領域を直線で近似して演算して
出力する、図9に示すガンマ補正回路が考えられてい
る。しかし、この回路構成では、複数の領域の境界線を
書換え可能なデータ格納手段に格納しておき、該境界線
データと入力データとを比較してどの領域に属している
か判断しており、領域の判断のための回路が複雑なもの
になっていた。そこで、図10に示す回路構成により、
入力するデータの所定数の上位ビットをデコードし、こ
のデコード信号により、予め制御部より入力して保持し
た近似する直線式のパラメータを選択し、該パラメータ
と前記入力するデータを乗算器および加算器で演算する
ことにより非線形補正し、演算結果を所定の範囲に制限
して出力する回路が考えられたが、この構成では、パラ
メータデータを設定または変更するに、制御部が必要と
なるため、コストアップとなるばかりか、ゲートアレイ
等の集積回路に実現するには不向きであった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上述べた問
題点を解決し、アクセス速度の速いROM不要とし、制
御部を使用しないでパラメータデータの変更可能な、直
線近似方式の非線形処理回路を提供することを目的とし
ている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、非線形特性を複数の領域に分割し、各領域
を直線で近似し、入力するデータの非線形処理を行う非
線形処理回路において、前記入力するデータの所定数の
上位ビットをデコードするデコーダと、前記近似する直
線式のパラメータデータを複数発生するパラメータ発生
部と、前記デコーダよりの所定の上位ビットをデコード
したデコード信号により前記パラメータ発生部よりのパ
ラメータデータを選択して出力するデータセレクタ部
と、前記入力するデータに前記選択したパラメータデー
タの傾きデータを乗算する乗算器と、該乗算器よりの乗
算結果に前記選択したパラメータデータのオフセットデ
ータを加算する加算器と、該加算結果を所定のデータ範
囲に制限して出力するリミッタ部とを備えている。
【0005】また、前記パラメータ発生部は、垂直同期
期間にROMのアドレス及びストローブ信号を発生する
ROMアドレッサ部と、前記ROMアドレッサ部よりの
アドレス及びストローブ信号からラッチタイミング信号
を生成するラッチタイミング生成部と、前記傾きデータ
及びオフセットデータを予め記憶する前記ROMと、該
ROMよりのパラメータデータを各々ラッチするデータ
ラッチ部とでなる。また、前記ROMアドレッサ部は、
同期信号よりクロック信号を生成するクロック生成部
と、垂直同期期間に、前記クロック信号を所定数(N)
カウントするN進カウンタと、該N進カウンタよりの出
力データの所定数(m)データをデコードするmデコー
ダと、該mデコード信号をラッチするラッチと、前記N
進カウンタよりのキャリー信号を垂直同期期間に1回、
所定値(j)から所定数(M)カウントアップしてアド
レスデータを出力するM進カウンタとでなる。
【0006】
【作用】以上のように構成したので、本発明の非線形処
理回路によれば、入力するデータの所定数の上位ビット
をデコードし、このデコード信号により、予めROMよ
り読み出してラッチした、近似する直線式のパラメータ
を選択し、該パラメータと前記入力するデータを乗算器
および加算器で演算することにより非線型補正し、演算
結果を所定の範囲に制限して出力している。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明による非線形処
理回路を詳細に説明する。図1は本発明による非線形処
理回路の一実施例を示す回路ブロック図である。図にお
いて、1はデコーダで、本例では入力する8ビットの映
像データの上位2ビットをデコードし、4つの領域信号
を出力している。2はパラメータデータ発生部で、7ビ
ットの傾きデータおよび、11ビットのオフセットデー
タを発生している。
【0008】3はデータセレクタ部で、傾きデータセレ
クタ部3aと、オフセットデータセレクタ部3bとでな
り、前記パラメータデータ発生部2より発生したパラメ
ータデータから、前記デコーダ1でデコードした領域信
号により傾きデータおよびオフセットデータを選択して
出力している。4は乗算器で、前記入力するデータに、
傾きデータセレクタ部3aで選択した傾きデータを乗算
している。5は加算器で、前記乗算器4で乗算した結果
に、前記オフセットデータセレクタ3bよりのオフセッ
トデータを加算している。6はリミッターで、前記加算
器5よりの加算結果を入力し、所定のレベル範囲(0〜
255)からはみ出したもの、例えば、負数は0に制限
し、また、255を超える数は255に制限して出力し
ている。
【0009】前記パラメータデータ発生部2は、図2に
示すように、垂直同期信号に同期してROMのアドレス
及びストローブ信号を発生するROMアドレッサ部21
と、前記ROMアドレッサ部21よりのアドレス及びス
トローブ信号からラッチタイミング信号を生成するラッ
チタイミング生成部22と、傾きデータ及びオフセット
データを予め記憶する前記ROM23と、該ROM23
よりの傾きデータ及びオフセットデータを各々ラッチす
る傾きデータラッチ部24aおよび、オフセットデータ
ラッチ部24bとで構成している。尚、本例では、パラ
メータデータのビット数を、傾き0.0625〜3.9
375の近似直線で入力256ステップ,出力256ス
テップの特性全体を表現できる値としている。
【0010】図3は前記ROMアドレッサ部21の詳細
回路図である。図において、210はクロック生成部
で、垂直同期信号(Vsync)と水平同期信号(Hs
ync)を入力して、クロック信号(CK)を生成して
いる。211は2入力AND回路で、入力の一方には垂
直同期信号(Vsync)を入力して、出力を16進カ
ウンタ212のロードデータ(LD)端子に入力してい
る。212は前記16進カウンタで、前記2入力AND
回路211よりの信号を入力すると、クロック信号(C
K)を0値から16(F)値までカウントアップし、4
ビットデータを出力してD値デコーダ214に入力し、
また、そのキャリー信号(Sca)を12進カウンタ2
16及び2入力NAND回路213に入力している。2
13は前記2入力NAND回路で、前記16進カウンタ
212よりのキャリー信号(Sca)と12進カウンタ
216のキャリー信号(Scb)の反転信号を入力し、
該2入力NAND回路の出力を前記AND回路211の
他方の入力端子に入力している。214は前記D値デコ
ーダで、インバータ214aと4入力NAND回路21
4bとで構成し、D値をデコードしている。215はD
フリップフロップで、前記D値デコーダ214よりのデ
コード信号(Sd)をデータ(D)端子に入力し、前記
クロック信号(CK)でラッチし、ストローブ信号(S
st)を出力している。216は前記12進カウンタ
で、前記16進カウンタ212よりのキャリー信号(S
ca)を4値よりF値までカウントし、4ビットデータ
を出力し、次ぎの垂直同期信号(Vsync)まで待機
するようにしている。217は、インバータで、前記1
2進カウンタ216よりのキャリー信号(Scb)を反
転し、前記2入力NAND回路213の入力端子,12
進カウンタ216および16進カウンタ212のイネー
ブル端子に入力している。
【0011】以上の構成において、つぎにその動作を説
明する。図6は入力データ階調0〜255の8ビットデ
ータを4領域に分割し、各領域毎に非線型特性を、直線
式Yn=anXn+bnに近似した例を示している。本
例の場合、8ビットデータの上位2ビットをデコードす
ることにより4つの領域に分割することができる。即ち
0〜63のデータ(00000000〜0011111
1)が第一領域,64〜127のデータ(010000
00〜01111111)が第2領域,128〜191
のデータ(10000000〜10111111)が第
3領域,192〜255のデータ(11000000〜
11111111)が第4領域として分割している。例
えば、第一領域の直線近似式はY1=a1X1+b1と
なり、傾きデータ発生部の第1領域には傾きデータa1
データを発生し、オフセットデータ発生部にはオフセッ
トデータb1を発生している。従って、第1領域のデー
タX1が入力されると、乗算器4ではX1にa1を乗算
し、a1X1とし、加算器5でこれにb1を加算して処
理データY1=a1X1+b1を出力している。リミッ
ター6では、この演算結果の処理データY1が0〜25
5の範囲を超える場合、0〜255の8ビットデータに
制限して出力している。例えば、乗算結果に11ビット
のオフセットデータを加算するため、加算結果の12ビ
ット目が1で11ビット目,10ビット目,9ビット目
が0の場合は正数の255とし、12ビット目が1で,
11ビット目,10ビット目,9ビット目のいずれかが
1の場合は負数であると定義して0として出力してい
る。
【0012】図4は前記パラメータデータ発生部2およ
びROMアドレッサ部21の各部タイミングを示すタイ
ミング図である。以下図2に示すパラメータデータ発生
部2および図3に示すROMアドレッサ部21の動作を
図4を参照して説明する。まず、16進カウンタ212
のLD端子に垂直同期信号(Vsync)が入力してL
レベルになると、クロック生成部210で生成したクロ
ック信号(CK)をカウントし、4ビットのカウントデ
ータを出力する。13クロックカウントするとD値デコ
ーダ214よりデコード信号(Sd)を出力し、Dフリ
ップロップ回路215で1クロック期間保持してストロ
ーブ信号(Sst)として出力し、ラッチタイミング生
成部22に入力している。16進カウンタ212が16
クロックカウントすると、キャリー信号(Sca)を出
力し、12進カウンタ216に入力している。12進カ
ウンタ216では、垂直同期信号(Vsync)をLD
端子に入力すると、4値を出力し、クロック信号のタイ
ミングで前記16進カウンタ212のキャリー信号(S
ca)を4値からカウントアップし、4ビットデータを
ROM23のアドレス信号(Sad)として出力し、R
OM23および、ラッチタイミング生成部22に入力し
ている。12進カウンタ216が12カウントするとキ
ャリー信号を出力し、該12進カウンタ216および、
前記16進カウンタ212のカウントを停止している。
従って、前記16進カウンタ212に垂直同期信号が1
個入力されると、ROMアドレッサ21から12パルス
のストローブ信号と、4〜Fまでの12種類のアドレス
を出力し、次の垂直同期信号が入力するまで待機状態と
している。
【0013】図5は前記ROM23に予め記憶するパラ
メータデータとそのアドレスを示すROMマッピング図
であり、前記ROMアドレッサ21より入力するアドレ
スに対して、そのパラメータデータDp(a1(a16
〜a10),a2(a26〜a20),・・・,b1
(b110〜b10,b210〜b20),・・・)を
出力し、データラッチ24のデータ(D)入力端子に入
力している。ラッチタイミング生成部22では前記RO
Mアドレッサ21からのアドレスとストローブ信号か
ら、各アドレスに対するラッチタイミング信号Sl(S
la1〜Sla4,Slb1u,Slb1d,・・・S
lb4u,Slb4d)を生成し、データラッチ24の
ラッチ(G)端子に各々入力している。データラッチ2
4では、前記ROM23よりのパラメータデータ(D
p)を各々ラッチしている。 例えば、データラッチ2
4a1にはラッチタイミング信号(Sla1)のタイミ
ングで7ビットの傾きデータa1(a16〜a10)
を、データラッチ24b1にはラッチタイミング信号
(Slb1u,Slb1d)のタイミングで11ビット
のオフセットデータb1(b110〜b13,b12〜
b10)をラッチしている。
【0014】本例では、8ビットデータをその上位2ビ
ットをデコードして4領域に分割したが、nビットデコ
ードしてnの階乗の領域に分割することもできることは
理解できよう。また、パラメータデータは、制御装置よ
り、適時入力してラッチすることができるので、例え
ば、ビデオカメラで撮影する場合の照明が暗い場合、S
/Nの悪化があるので、これを改善するため、レベルの
低い領域のゲインを絞った、非線型特性に近似した直線
式のパラメータデータを制御装置より入力してパラメー
タデータ保持部にラッチすることも可能である。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による非線
形処理回路によれば、入力するデータの所定数の上位ビ
ットをデコードし、このデコード信号により、予めRO
Mより読み出してラッチした、近似する直線式のパラメ
ータを選択し、該パラメータと前記入力するデータを乗
算器および加算器で演算することにより非線型補正し、
演算結果を所定の範囲に制限して出力しているので、ア
クセス速度の遅いROMをゲートアレイ等の集積回路の
外に交換可能なように配置することにより、制御部を使
用しないでパラメータデータの変更可能な、直線近似方
式の非線形処理回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による非線形処理回路の一実施例を示す
図である。
【図2】本発明による非線形処理回路のパラメータデー
タ発生部の詳細回路ブロック図である。
【図3】本発明による非線形処理回路のROMアドレッ
サ部の詳細回路ブロック図である。
【図4】本発明による非線形処理回路の各部の信号タイ
ミング図である。
【図5】本発明による非線形処理回路のROMマッピン
グ図である。
【図6】非線形特性を上位ビットのデコーダで分割する
領域毎に直線近似した例を示す図である。
【図7】非線形特性例を示す図である。
【図8】従来の非線形処理回路を示す図である。
【図9】従来の別の非線形処理回路を示す図である。
【図10】従来の別の非線形処理回路を示す図である。
【符号の説明】
1 デコーダ 2 パラメータデータ発生部 3 データセレクタ 4 乗算器 5 加算器 6 リミッタ 21 ROMアドレッサ 22 ラッチタイミング生成部 23 ROM 24 データラッチ部 210 クロック信号生成部 211 2入力AND回路 212 16進カウンタ 213 2入力NAND回路 214 D値デコーダ 214aインバータ 214b4入力NAND回路 215 Dフリップフロップ 216 12進カウンタ 217 インバータ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非線形特性を複数の領域に分割し、各領
    域を直線で近似し、入力するデータの非線形処理を行う
    非線形処理回路において、前記入力するデータの所定数
    の上位ビットをデコードするデコーダと、前記近似する
    直線式のパラメータデータを複数発生するパラメータ発
    生部と、前記デコーダよりの所定の上位ビットをデコー
    ドしたデコード信号により前記パラメータ発生部よりの
    パラメータデータを選択して出力するデータセレクタ部
    と、前記入力するデータに前記選択したパラメータデー
    タの傾きデータを乗算する乗算器と、該乗算器よりの乗
    算結果に前記選択したパラメータデータのオフセットデ
    ータを加算する加算器と、該加算結果を所定のデータ範
    囲に制限して出力するリミッタ部とを備えたことを特徴
    とする非線形処理回路。
  2. 【請求項2】 前記パラメータ発生部は、垂直同期期間
    にROMのアドレス及びストローブ信号を発生するRO
    Mアドレッサ部と、前記ROMアドレッサ部よりのアド
    レス及びストローブ信号からラッチタイミング信号を生
    成するラッチタイミング生成部と、前記傾きデータ及び
    オフセットデータを予め記憶する前記ROMと、該RO
    Mよりのパラメータデータを各々ラッチするデータラッ
    チ部とでなることを特徴とする請求項1記載の非線形処
    理回路。
  3. 【請求項3】 前記ROMアドレッサ部は、同期信号よ
    りクロック信号を生成するクロック生成部と、垂直同期
    期間に、前記クロック信号を所定数(N)カウントする
    N進カウンタと、該N進カウンタよりの出力データの所
    定数(m)データをデコードするmデコーダと、該mデ
    コード信号をラッチするラッチと、前記N進カウンタよ
    りのキャリー信号を垂直同期期間に1回、所定値(j)
    から所定数(M)カウントアップしてアドレスデータを
    出力するM進カウンタとでなることを特徴とする請求項
    2記載の非線形処理回路。
  4. 【請求項4】 前記N進カウンタは、16進カウンタで
    なることを特徴とする請求項3記載の非線形処理回路。
  5. 【請求項5】 前記M進カウンタは、12進カウンタで
    なることを特徴とする請求項3記載の非線形処理回路。
JP7020063A 1995-02-08 1995-02-08 非線形処理回路 Pending JPH08214191A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100319878B1 (ko) * 1996-10-04 2002-04-22 윤종용 비선형특성보정장치및방법

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