KR20030083613A

KR20030083613A - 화상처리장치, 화상처리방법, 및 프로그램

Info

Publication number: KR20030083613A
Application number: KR10-2003-0024744A
Authority: KR
Inventors: 시마자키히로아키; 츠다겐지로우; 사코다구니히코
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2003-10-30
Also published as: US20030198401A1; US7573532B2; TW200306750A; JP2003319411A

Abstract

화상처리장치(2)는 역 감마 보정 파라미터, 색 변환 파라미터, 감마 보정 파라미터 등의 파라미터를 각각 다수 기억함과 동시에, 입력된 화상신호에 따라서 각각 다수중에서 하나의 파라미터를 선택하는 파라미터 기억부(23)와, 입력된 화상신호에 대해 파라미터 기억부(23)에서 선택된 파라미터에 따라서 역 감마 보정, 색 변환, 감마보정 등의 화상신호처리를 행하는 화상신호 처리부(24)를 구비한다.

Description

화상처리장치, 화상처리방법, 및 프로그램{IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING METHOD, AND PROGRAM}

본 발명은 노트형 퍼스널 컴퓨터, PDA 등의 휴대형 표시장치에 있어서, 입력된 화상신호에 처리를 실시함으로써 표시 패널의 특성을 보정하고, 시각적으로 양호한 화상을 표시하기 위한 화상처리장치에 관한 것이다.

최근, 퍼스널 컴퓨터(이하, PC라고 한다)의 성능향상에 따라, 디지털 비디오 디스크(이하, DVD라고 한다)나 네트워크 등을 통해 화상신호를 PC에서 취급하는 경우가 증가하고 있다. 이 경향은 데스크탑 PC만이 아니라, 휴대 가능한 노트 PC에서도 많아지고 있다. 게다가, 노트 PC보다 더 컴팩트한 휴대정보단말(이하, PDA라고 한다)에서도 화상신호를 취급하는 것을 볼 수 있게 되었다.

한편, PC는 원래 화상신호를 취급하기 위해 만들어진 것이 아니므로, TV 등의 화상표시기기와 비교해 화질면에서 떨어지는 부분도 있다. 특히 노트 PC에서는 소비전력의 제약에 의해, 표시 디바이스로서 이용되는 액정 패널에 있어서 백 라이트를 너무 밝게 할 수 없고, 저소비 전력에서 휘도를 얻기 때문에 컬러 필터를너무 진하게 할 수 없는 등의 이유로 어둡고 색채가 엷은, 선명하지 않은 화상을 제시하고 있다.

또한, TV 등의 화상표시기기에서는 NTSC 등의 규격에 준거한 화상신호를 취급하고 있다. DVD 등으로부터 재생되는 디지털 화상신호의 경우에도, ITU-R(국제전기 통신연합, 무선통신부문)(656) 등의 표준규격에 준거하고 있다. 한편, PC에서는 DVD 등의 표준규격에 준거한 화상신호를 취급하는 한편, 그래픽 화상이나 디지털 카메라나 캡쳐 카드에 의해 취득한 화상 등의, 반드시 표준규격에 준거하는 것이 아닌 화상신호를 취급하는 경우도 많고, 양자를 공통의 액정 패널에 그대로 표시시켜, 각각의 화상신호에 대해 양호한 표시화상을 얻고 있다고는 말하기 어렵다.

이 대책으로서, 화상처리장치에 의해 입력화상신호를 처리한 것을 액정 패널에 출력하여 양호한 표시화질을 얻는 것이 행해지고 있다. 이 때에 사용하는 종래의 화상처리장치에 있어서는, RGB 신호, YIQ 신호와 같은 화상신호를 입력하고, 비디오 카메라의 광학계의 보정, 표시 디바이스의 비선형성의 보정 등을 행하기 위해, 화상신호에 대해, 색 보정, 감마 보정 등의 처리를 실시하게 된다.

이러한 화상처리장치로서, 예를 들면, 입력된 화상신호로부터 노이즈량, 백 피크, 흑 피크, 평균휘도를 검출하고, 이 검출결과에 따라서 로우패스 필터, 윤곽 제어회로, 비디오 채도회로, 감마 보정회로를 제어하고, 입력화상신호에 화상처리를 실시하는 화상처리장치가 있다(예를 들면, 일본국 특개평 6-169437호 공보 참조).

그러나, 이러한 종래의 화상처리장치에 있어서는, 백 피크, 흑 피크, 평균휘도 등을 연산하기 위해 많은 하드웨어가 필요해진다. 이 때문에, 소비전력이나 설치회로규모의 면에서 노트 PC 등의 휴대기기에 적용하는 것이 곤란하다. 또한, 표시 디바이스의 특성을 고려하지 않고 일률적으로 처리를 행하므로, 충분한 화질을 얻을 수 없다는 과제가 있다.

또한, PC에서는, NTSC 등의 규격에 준거한 화상신호와 규격에 준거하지않는 독자의 화상신호를 윈도우 다중으로서 표시할 수 있는데, 이러한 경우에 대해서도 각각의 화상신호에 대해 양호한 표시화상을 표시할 수는 없다.

그래서, 본 발명은 상기의 과제에 비추어 이루어진 것으로, 소비전력이나 설치회로규모의 면에서 노트 PC 등의 휴대형 표시장치에 탑재 가능하고, NTSC 등의 규격에 준거한 화상신호와 규격에 준거하지 않은 독자의 화상신호가 윈도우 다중으로 혼재한 화상신호를 색 선명하게 표시 가능함과 동시에, 표시 디바이스를 다수 품종 이용한 경우에도 각각에 대해 최적의 휘도·색의 보정·강조 처리를 행한 후에 표시 디바이스와 화상처리장치를 셋트로 장착한 표시 기기를 양산할 수 있는 화상처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 화상처리장치는 입력되는 화상신호를 파라미터에 따라서, 신호처리를 행하는 화상처리장치로서, 다수의 파라미터를 기억하는 파라미터 기억수단과, 상기 화상신호에 따라서, 상기 다수의 파라미터로부터 하나의 파라미터를 선택하는 파라미터 선택수단과, 상기 파라미터 선택수단에 의해 선택된 파라미터에 따라서, 상기 화상신호에 신호처리를 하는 화상신호 처리수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 화상신호에 따른 파라미터에 따라서, 화상신호에 신호처리를 행할 수 있으므로, 화상신호를 색 선명하게 표시하는 것이 가능하다.

또한, 상기 화상처리장치는 또한, 상기 화상신호를 표시 화면상의 위치에 의해서 배경화면과 적어도 하나의 윈도우 영역으로 분할하는 분할수단을 구비하고, 상기 파라미터 선택수단은 상기 배경화면에 대해서 상기 다수의 파라미터로부터 소정의 파라미터를 선택하고, 상기 적어도 하나의 윈도우 영역에 대해서는 상기 화상신호에 따라서 각각의 윈도우 영역마다 상기 다수의 파라미터로부터 하나의 파라미터를 선택하고, 상기 화상신호 처리수단은 상기 배경화면 및 상기 윈도우 영역마다, 상기 파라미터 선택수단에 의해 선택된 파라미터에 따라서 상기 화상신호에 신호처리를 행해도 된다.

이에 따라, 배경화면 및 윈도우 영역마다, 각각의 화상신호에 따른 파라미터에 따라서, 화상신호에 신호처리를 행할 수 있으므로, 윈도우 다중으로 혼재한 화상신호를 색 선명하게 표시하는 것이 가능하다.

또한, 상기 파라미터 선택수단은 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되는지 여부, 또는 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되는지 여부를 판정하고, 상기 판정결과에 따라서 상기 파라미터를 선택하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 입력되는 화상신호가 예를 들면 NTSC와 같은 비디오 카메라측에서 수상 감마 보정이 미리 실시되어 있는 화상신호인지 여부를 판정하는 것이 가능하다.

또, 본 발명은 이러한 화상처리장치로서 실현할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 화상처리장치가 구비하는 특징적인 수단을 단계로 하는 화상처리방법으로서 실현하거나, 이들 단계를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램으로서 실현할 수도 있다. 그리고, 이러한 프로그램은 CD-ROM 등의 기록매체나 인터넷 등의 전송매체를 통해 송신할 수 있는 것은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 화상처리장치를 사용한 화상처리 지원 시스템의 구성을 도시하는 블록도,

도 2는 표시 디바이스의 감마 특성의 측정결과의 일례를 도시하는 도면,

도 3은 표시 디바이스에 있어서의 색 재현성의 측정결과의 일례를 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 화상처리장치의 내부구성을 도시하는 블록도,

도 5는 역 감마 보정회로의 구성을 도시하는 블록도,

도 6은 역 감마 보정회로의 보정처리내용을 설명하는 도면,

도 7은 색 변환처리회로의 구성을 도시하는 블록도,

도 8은 역 감마 보정 파라미터에 의해 지정되는 처리특성의 일례를 도시하는 도면,

도 9는 색 변환 파라미터에 의해 지정되는 처리특성의 일례를 도시하는 도면,

도 10은 감마보정 파라미터에 의해 지정되는 처리특성의 일례를 도시하는 도면,

도 11은 화상처리장치와 표시 디바이스를 조합한 노트 PC의 구성을 도시하는 블록도,

도 12는 파라미터 기억부의 검출회로의 구성을 도시하는 블록도,

도 13은 화상처리장치로 취급되는 표시화면을 도시하는 개념도,

도 14는 NTSC 준거용의 화상처리 파라미터에 있어서의 역 감마 보정 파라미터의 특성을 도시하는 도면,

도 15는 NTSC 비준거용의 화상처리 파라미터에 있어서의 역 감마 보정 파라미터의 특성을 도시하는 도면,

도 16은 표시 감마 보정처리가 실시되어 있지 않은 화상신호에 대응하는 역 감마 보정 파라미터의 특성을 도시하는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 화상처리 지원장치 2 : 화상처리장치

3 : 표시 디바이스 4 : 측정장치

5 : 조작용 화면 표시장치 10, 11 : 입력단자

12 : 측정치 수신부 13 : 타겟 설정부

14 : 파라미터 산출부 15 : 파라미터 설정부

16 : 출력단자 17 : 화상신호 출력부

18, 19 : 출력단자 20, 21 : 입력단자

22 : 외부 인터페이스 수단 23 : 파라미터 기억부

24 : 화상신호 처리부 25 : 출력단자

40 : EEPROM 41, 42, 43 : 레지스터

44 : 파라미터 선택부 45 : 검출회로

50 : 역 감마 보정회로 51 : 색 변환 처리회로

52 : 감마 보정회로

이하, 본 발명의 실시 형태에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 화상처리장치를 사용한 화상처리지원 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.

이 화상처리 지원 시스템은 화상처리장치(2)로 이용하는 신호처리용의 파라미터를 표시 디바이스(3)에 맞추어 조정하기 위한 시스템이고, 도 1에 도시하는 바와 같이 화상처리 지원장치(1), 화상처리장치(2), 표시 디바이스(3), 측정장치(4) 및 조작용 화면표시장치(5)를 구비하고 있다.

또한, 화상처리 지원장치(1)는 입력단자(10, 11), 측정치 수신부(12), 타겟 설정부(13), 파라미터 산출부(14), 파라미터 설정부(15), 출력단자(16), 화상신호 출력부(17) 및 출력단자(18, 19)를 구비하고 있다.

화상신호 출력부(17)는 표시 디바이스(3)의 감마 특성 및 색 재현성을 측정하기 위한 측정용 화상신호를 출력한다. 측정치 수신부(12)는 입력단자(10)를 통해 측정장치(4)로부터 측정결과를 수신하여, 보존한다. 타겟 설정부(13)는 입력단자(11)를 통해 조작자가 조작 입력한 타겟치를 파라미터 산출부(14) 및 화상신호 출력부(17)에 통지한다. 파라미터 산출부(14)는 측정치 수신부(12)에서 통지된 측정결과 및 타겟 설정부(13)에서 통지된 타겟치에 따라서 파라미터를 산출한다. 파라미터 설정부(15)는 작성된 파라미터를 출력단자(16)를 통해 화상처리장치(2)에 출력한다.

또한, 화상처리장치(2)는 입력단자(20, 21), 외부 인터페이스(22), 파라미터 기억부(23), 화상신호 처리부(24) 및 출력단자(25)를 구비하고 있다.

파라미터 기억부(23)는 역 감마 보정 파라미터, 색 변환 파라미터, 감마 보정 파라미터 등의 파라미터를 각각 다수 기억함과 동시에, 입력된 화상 신호 등에 따라서 각각 다수중에서 하나의 파라미터를 선택한다. 화상신호 처리부(24)는 입력된 화상신호에 대해 파라미터 기억부(23)에서 선택된 각 파라미터에 따라서 역 감마 보정, 색 변환, 감마 보정 등의 화상신호처리를 행한다.

이와 같이 구성된 화상처리 지원 시스템에 있어서, 우선, 표시 디바이스(3)의 감마 특성 및 색 재현성을 측정하는 경우의 동작에 관해서 설명한다.

화상처리 지원장치(1)의 화상신호 출력부(17)는 표시 디바이스(3)의 감마 특성 및 색 재현성을 측정하기 위한 측정용 화상신호를 출력한다. 이 측정용 화상신호는 화상처리장치(2)를 통해 표시 디바이스(3)에 출력되는데, 측정시에는 화상처리장치(2)에 있어서 감마보정이나 색 강조 등의 처리가 실시되지 않게 할 필요가 있다. 이 때문에, 화상처리 지원장치(1)의 파라미터 산출부(14)는 화상신호 처리부(24)가 입력단자(20)로부터의 입력신호에 대해 감마 보정이나 색 강조 등의 신호처리를 실시하지 않고, 원신호 그대로 출력단자(25)에 전하는 측정용 파라미터를 작성한다. 파라미터 설정부(15)는 파라미터 산출부(14)에서 작성된 측정용 파라미터를 출력단자(16)를 통해 화상처리장치(2)로 출력한다. 이 측정용 파라미터는 입력단자(21), 외부 인터페이스(22)를 통해 파라미터 기억부(23)에 입력되어, 기억된다. 파라미터 기억부(23)는 기억한 측정용 파라미터를 화상신호 처리부(24)에 공급한다.

측정장치(4)는 표시 디바이스(3)에 표시된 측정용 화상신호의 휘도 및 색채를 측정하고, 측정결과를 화상처리 지원장치(1)에 출력한다. 화상처리 지원장치(1)의 입력단자(10)에 입력된 측정결과는 측정치 수신부(12)에 의해 수신되어 보존된다.

화상신호 출력부(17)가 출력하는 측정용 화상신호로는 예를 들면 전면 적, 녹 또는 청의 단색표시, 다수 계조의 회색 단색 표시 등의 다수의 화상신호를 바꾸어 이용한다. 이 측정용 화상신호의 전환을, 측정장치(4)의 측정동작과 동기하여 행하도록 하기 위해, 측정치 수신부(12)가 측정장치(4)로부터 측정결과를 수신하면, 이를 통지하는 수신통지신호를 화상신호 출력부(17)에 출력한다. 화상신호 출력부(17)는 수신통지신호를 받고 나서 측정용 화상신호를 바꾼다.

이상의 동작을 반복함으로써, 표시 디바이스(3)의 감마 특성, 색 재현성 등의 특성 데이터가 측정치 수신부(12)에 보존된다.

도 2는 표시 디바이스(3)에 있어서의 감마 특성의 측정결과의 일례를 도시하는 도면이고, 도 3은 표시 디바이스(3)에 있어서의 색 재현성의 측정 결과의 일례를 도시하는 도면이다. 본 실시 형태에 있어서, 표시 디바이스(3)는 입력으로서 RGB 각 8비트 평행의 디지털 화상신호를 받아, 표시하는 것으로 한다.

측정용 화상신호로서 무채색, 즉 RGB의 3신호로서 상호 동일한 값을 화면 전체에 표시하는 단색표시신호를, 흑(R=0, G=0, B=0)으로부터 백(R=255, G=255, B= 255)의 사이에서 순차 값을 변화시키면서 바꾸어 표시·측정함으로써, 도 2에 도시한 표시 디바이스(3)의 감마 특성을 얻을 수 있다. 일반 표시 디바이스에 있어서는, 감마 특성은 도 2에 도시한 비선형의 특성이 된다.

또한, 측정용 화상신호로서 전면 적(R=255, G=0, B=0)의 신호를 표시, 측정함으로써 도 3에 도시하는 R점(300)의 색도를 얻을 수 있다. 마찬가지로 전면 녹(R=0, G=255, B=0)의 신호를 이용하여 도 3에 도시하는 G점(301)의 색도가, 전면 청(R=0, G=0, B= 255)의 신호를 이용하여 도 3에 도시하는 B점(302)의 색도가 각각 얻어진다. 표시 디바이스(3)로서 노트 PC 등 휴대형 표시장치에 이용하는 액정 패널 등을 상정하면, 일반적으로 RGB점이 그리는 삼각형의 범위, 즉 색 재현성은 R점(303), G점(304), B점(305)이 그리는 삼각형으로 도시한 NTSC 규격으로 정해지는 색 재현성에 대해 상대적으로 좁은 범위로 된다. 이 때문에, 예를 들면 NTSC 규격에 준거한 화상신호를 표시하면, 색이 엷은 화상이 표시되게 된다.

다음에, 화상처리장치(2)에 있어서의 처리를 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 화상처리장치(2)의 내부구성을 도시하는 블록도이다. 또, 도 1에 이미 도시되어 있는 구성요소에 대해서는 도 1과 동일한 부호를 부여했다.

화상처리장치(2)의 파라미터 기억부(23)는 EEPROM(40), 레지스터(41, 42, 43), 파라미터 선택부(44) 및 검출회로(45)를 구비하고 있다. 또한, 화상신호 처리부(24)는 역 감마 보정회로(50), 색 변환 처리회로(51) 및 감마 보정회로(52)를 구비하고 있다.

여기서는, 화상처리 지원장치(1) 및 화상처리장치(2)로 취급하는 처리 파라미터로서, 역 감마 보정 파라미터, 색 변환 파라미터, 감마 보정 파라미터의 3개를 1그룹으로 한 것을 이용하여 설명한다. 화상처리 지원장치(1)로부터 입력된 처리 파라미터는 외부 인터페이스(22) 경유로 EEPROM(40)에 기입된다. 화상처리장치(2)에 있어서의 처리 파라미터의 기억에 EEPROM(Electrically-Erasable and Programmable ROM)을 이용함으로써, 화상처리장치(2)는 화상처리 지원장치(1)로부터의 입력 없이, 한번 기억한 처리 파라미터에 의거하는 화상처리를 행하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에 있어서는, 다수의 처리 파라미터가 EEPROM(40)에 기입된다. EEPROM(40)에 기입된 처리 파라미터 중의 하나가 파라미터 선택부(44)에 의해 선택되고, 읽혀져 레지스터(41)에 역 감마 보정 파라미터가, 레지스터(42)에 색 변환 파라미터가, 레지스터(43)에 감마 보정 파라미터가 각각 출력된다. 이러한 파라미터 선택은 EEPROM(40)이 다른 어드레스에 처리 파라미터를 기억해 두고, 검출회로(45)가 판정 결과에 따라 파라미터 선택부(44)를 제어하고, EEPROM(40)으로부터 읽어내는 어드레스를 변경하도록 함으로써 용이하게 실현할 수 있다. 여기서, 다수의 처리 파라미터로부터 하나의 파라미터를 선택하는 판정은 검출회로(45)에 의해 행해지는데, 이 판정방법에 대해서는 후술한다.

레지스터(41)에 읽혀진 역 감마 보정 파라미터는 역 감마 보정회로(50)에 출력되고, 역 감마 보정회로(50)는 입력된 역 감마 보정 파라미터에 따라서 입력 단자(20)로부터 입력된 화상신호에 대해 역 감마 보정을 실시하고, 색 변환 처리회로(51)에 출력한다. 레지스터(42)에 읽혀진 색 변환 파라미터는 색 변환 처리회로(51)에 출력되고, 색 변환 처리회로(51)는 입력된 색 변환 파라미터에 따라서 역 감마 보정회로(50)로부터 입력된 화상신호에 대하여 색 변환 처리를 실시하며, 감마 보정회로(52)에 출력한다. 레지스터(43)에 읽혀진 감마 보정 파라미터는 감마 보정회로(52)에 출력되고, 감마 보정회로(52)는 입력된 감마 보정 파라미터에 따라서 색 변환 처리회로(51)로부터 입력된 화상신호에 대하여 감마 보정처리를 실시하여, 출력단자(25)에 출력한다.

도 5는 역 감마 보정회로(50)의 구성을 도시하는 블록도이다.

역 감마 보정회로(50)는 입력단자(100), 제어부(101), 승산기(102), 가산기(103), 출력단자(104), 종료 Y좌표치 기억부(106), 개시 Y좌표치 기억부(107), 종료 Y좌표치 선택부(108), 개시 Y좌표치 선택부(109), 감산기(110), 제산기(111), 파라미터 입력단자(120) 및 입력단자(121, 122)를 구비하고 있다. 또, 도 5는 역 감마 보정회로(50) 중에서 RGB 중 한 종류의 신호만을 처리하는 회로의 블록도이고, 따라서 역 감마 보정회로(50)로서는 도 5에 도시하는 회로를 RGB의 3계통 병렬로 가지고 있다.

이 역 감마 보정회로(50)에서 역 감마 보정처리의 특성은 8영역으로 분할된 꺾인선에 의해 근사하고 있다. 즉, 입력된 화상신호는 그 레벨에 의해 8개의 영역중 어느 것에 속하는 지가 판정되고, 판정결과에 따른 영역에서 직선 근사 연산에 의해 처리후의 출력치로 변환된다.

도 6은 도 5에 블록도를 도시한 역 감마 보정회로(50)에 있어서의 보정 처리내용을 설명하는 도면이다. 가로축이 입력단자(100)로부터 입력되는 화상신호의 레벨이고, 세로축이 출력단자(104)로부터 출력되는 화상신호의 레벨을 도시한다. 입력된 화상신호는 입력치(32)마다 구분된 8영역으로 나누어지고, 각각 8개의 직선(201-202, 202-203, 203-204, 204-205, 205-206, 206-207, 207-208, 208-209)에 맞추어 근사 처리된다. 이들 8영역의 양단의 Y축의 값, 즉(0, a, b, c, d, e, f, g, 255)가 본 실시 형태에 있어서의 역 감마 보정 파라미터이다.

8개의 직선의 개시 Y좌표, 즉 도 6의 각 직선에 있어서의 좌측의 꺾인점이 나타내는 출력 레벨치(0, a, b, c, d, e, f, g)가 개시 Y좌표치로서 입력단자(122)를 통해 개시 Y좌표치 기억부(107)에 기억된다. 또한, 8개의 직선의 종료 Y좌표, 즉 도 6의 각 직선에 있어서의 우측의 꺽인점이 표시하는 출력 레벨치(a, b, c, d, e, f, g, 255)가 종료 Y좌표치로서 입력단자(121)를 통해 종료 Y좌표치 기억부(106)에 기억된다.

입력단자(100)로부터 입력된 8비트 평행의 화상신호는 상위 3비트와 하위 5비트로 나누어지고, 상위 3비트는 제어부(101)에, 하위 5비트는 승산기(102)에 각각 입력된다. 제어부(101)는 상위 3비트의 값을 이용하여 입력된 화상신호가 도 6에 있어서의 각 꺾인선의 어느 쪽 영역에 상당하는 지를 판정하고, 그 판정결과에 따라서 판정결과신호(105)에 의해 종료 Y좌표치 선택부(108), 개시 Y좌표치 선택부(109)를 제어한다. 종료 Y좌표치 선택부(108) 및 개시 Y좌표치 선택부(109)는 제어부(101)로부터의 제어에 의해, 종료 Y좌표치 기억부(106) 및 개시 Y좌표치 기억부(107)에 기억된 각 꺾인점의 Y좌표치로부터 입력화상신호가 속하는 영역의 양단에 대응하는 Y좌표치를 각각 출력한다.

종료 Y좌표치 선택부(108)로부터 출력된 값으로부터 개시 Y좌표치 선택부(109)로부터 출력된 값을 감산기(110)에 의해 감산한 결과를, 다시 제산기(111)에 의해 고정치(32)로 제산한 결과가, 대응하는 꺾인선의 경사를 표시하는 값이다. 제산기(111)로부터 출력되는 경사값은 승산기(102)에 출력된다. 승산기(102)는 제산기(111)로부터의 경사값과, 입력단자(100)로부터의 입력화상신호의 하위 5비트를 승산한 결과, 즉 입력화상신호의, 대응하는 꺾인선에 있어서의 개시 Y좌표치로부터의 Y축상의 오프셋값을 가산기(103)에 출력한다. 가산기(103)는 입력된 오프셋값과, 개시 Y좌표값 선택부(109)로부터 입력된 입력화상신호에 대응하는 꺾인선에 있어서의 개시 Y좌표치를 가산하여 출력 레벨의 값을 구하고, 출력단자(104)에 출력한다.

도 7은 색 변환 처리회로(51)의 구성을 도시하는 블록도이다.

색 변환 처리회로(51)는 입력단자(140, 141, 142), 승산기(143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151), 가산기(152, 153, 154, 155, 156, 157), 출력단자(160, 161, 162) 및 입력단자(170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177,178)를 구비하고 있다. 또, 도 7은 RGB의 전체 신호에 대해 도시한 도면이다.

색 변환 처리회로(51)에서는 3 × 3의 매트릭스 연산에 의해, 입력된 RGB 화상신호에 대하여 색 변환처리를 행하고 있다. 여기서, 입력 RGB 신호를 각각 R, G, B, 출력(RGB) 신호를 각각 R’, G’, B’로 하고, 색 변환 파라미터를(A11, A12, A13, A21, A22, A23, A31, A32, A33)로 하면, 도 7에 도시하는 색 변환 처리회로(51)에 있어서 실행되는 연산은 다음 식(1)으로 표시된다.

따라서, 입력단자(140)에 R신호, 입력단자(141)에 G신호, 입력단자(142)에 B신호가 각각 입력되는 것으로 하면, 입력단자(170)에 A11, 입력단자(171)에 파라미터(A12), 입력단자(172)에 파라미터(A13), 입력단자(173)에 파라미터(A21), 입력단자(174)에 파라미터(A22), 입력단자(175)에 파라미터(A23), 입력단자(176)에 파라미터(A31), 입력단자(177)에 파라미터(A32), 입력단자(178)에 파라미터(A33)가 각각 입력되게 된다. 이들을 연산한 결과, 출력단자(160)에 R’신호, 출력단자(161)에 G’신호, 출력단자(162)에 B’신호가 각각 출력된다.

또한, 감마 보정회로(52)는 도 5에 도시한 역 감마 보정회로(50)와 동일하게 구성한 회로를 이용하여 실현할 수 있다.

다음에, 도 1에 도시한 화상처리 지원장치(1)에 있어서의 역 감마 보정 파라미터의 산출 동작에 관해서 설명한다.

도 8은 역 감마 보정 파라미터에 의해 지정되는 처리특성의 일례를 도시하는 도면이다. 우선, 입력되는 화상신호가 예를 들면 NTSC와 같은 비디오 카메라측에서 수상 감마 보정이 미리 실시되어 있는 화상신호라고 하면, 역 감마 보정회로(50)에 있어서 선형인 신호를 얻기 위해서 수상 감마보정의 역특성을 실시할 필요가 있다. 이 때문에, 파라미터 산출부(14)는 도 8에 곡선(310)으로 표시한 역 감마 특성을 가지는 역 감마 보정 파라미터를 산출하여, 출력한다.

파라미터 산출부(14)에서의 연산에 관해서는, 표시 디바이스의 특성이 직접 역 감마 보정 특성에는 얽히지 않기 때문에, 역 감마 보정 파라미터는 단지 NTSC의 수상 감마 보정 특성의 역특성을 연산하는 것만으로 되고, 나아가 연산결과를 고정값으로서 기억해 두는 것만으로 된다. 예를 들면, 역 감마 보정회로(50)의 입력신호를 Xg, 출력신호를 Yg로 하면, 도 8의 곡선(310)은 다음 식(2)에 의해 산출할 수 있다.

Xg < 16일 때,

Yg= 0

16≤ Xg≤ 235일 때,

Yg= 255 ×((Xg-16)/(235-16))**(1/2.2)

235< Xg일 때,

Yg= 255 …(2)

또, 본 명세서에 있어서 **는 누승의 연산을 표시한다.

즉, 파라미터 산출부(14)는 상기에 설명한 입력치(32)마다 구분된 8영역의양단의 Y축의 값인 역 감마 보정 파라미터를, 상기의 식(2)에 의해 산출한다.

이러한 파라미터 산출부(14)는 예를 들면 하드웨어로서 마이크로 컴퓨터를 이용하고, 또한 실행되는 소프트웨어에 식 (2)를 넣어 용이하게 실현할 수 있다. 혹은 도 5의 역 감마 보정회로(50)에 있어서는 Xg의 값은 고정으로 정해져 있으므로, 파라미터 산출부(14)는 이에 대응하는 Yg의 값을 식(2)에 의해 구한 결과를 기억해 두도록 해도 된다.

한편, 소프트웨어에 의해 생성한 그래픽 화상이나 디지털 카메라에 의해 촬영한 화상에 있어서는, NTSC의 규격에 준거하지 않고 8비트 평행의 풀 스케일을 전부 화상 데이터로서 사용한 것도 있다. 이 경우의 역 감마 특성의 일례를 도 8의 곡선(311)으로 표시한다. 이 경우, 파라미터 산출부(14)는 곡선(311)으로 표시한 역 감마 특성을 가지는 역 감마 보정 파라미터를 산출하여, 출력한다. 이 곡선(311)은 다음 식(3)에 의해 산출할 수 있다.

Yg= 255×(Xg/255)**(1/2.2) …(3)

즉, 파라미터 산출부(14)는 상기의 식(3)을 이용하여 역 감마 보정 파라미터를 산출한다.

또, NTSC에 준거하지 않은 경우에 있어서는, 감마 계수로서 2.2이외의 값을 가지는 경우도 있고, 또한 화상신호에 표시 감마 특성을 실시하지 않고, 도 8에 도시하는 직선(312)과 같은 리니어 특성으로 하는 경우도 있다.

이와 같이 화상처리 지원장치(1)의 파라미터 산출부(14)에 있어서 산출된 역 감마 보정 파라미터는 파라미터 설정부(15)에 의해 화상처리장치(2)에 출력된다.

다음에, 다수의 역 감마 보정 파라미터가 설정된 화상처리장치(2)에 있어서의 역 감마 보정 파라미터의 전환 동작에 대해 설명한다. 여기서는 간단하게 하기 위해 NTSC에 준거하지 않는 경우는 상기의 식(3)의 감마 특성만을 가지는 것으로 하고, 화상처리장치(2)는 식(3)을 이용하여 산출된 역 감마 보정 파라미터와, NTSC 준거용인 식(2)을 이용하여 산출된 역 감마 보정 파라미터와의 2개의 역 감마 보정 파라미터를 가지는 것으로 한다.

도 4에 도시한 검출회로(45)에 있어서는, 입력단자(20)를 통해 입력된 화상신호로부터, 입력 레벨이 16미만인 화상 데이터의 유무, 혹은 입력 레벨이 235를 넘는 화상 데이터의 유무를 검출한다. 그리고, 검출회로(45)는 입력 레벨이 16미만, 또는 235을 넘는 값의 화상 데이터가 입력된 경우는 식(3)을 이용하여 산출된 역 감마 보정 파라미터를, 그 이외의 경우는 식(2)를 이용하여 산출된 역 감마 보정 파라미터를 사용하도록 파라미터 선택부(44)를 제어한다.

상기와 같은 동작에 의해, 역 감마 보정회로(50)는 입력단자(20)를 통해 입력된 화상신호가 NTSC 준거의 화상신호인지 여부에 따라, 최적의 특성을 가지는 역 감마 보정을 행할 수 있고, 어느 쪽 경우에 대해서도 양호한 처리화상을 얻을 수 있다.

다음에, 도 1에 도시한 화상처리 지원장치(1)에 있어서의 색 변환 파라미터의 산출 동작에 관해서 설명한다.

도 9는 색 변환 파라미터에 의해 지정되는 처리 특성의 일례를 도시하는 도면이다.

xy 색도 도면상에 표시한 R점(300), G점(301), B점(302)이 먼저 기술한 순서로 측정된 표시 디바이스(3)의 색 재현성을 표시하는 삼각형을 그리고 있다. R점(306), G점(307), B점(308)은 타겟이 되는 색 재현성을 표시하는 색도점이다. 또한, 타겟이 되는 색 재현성을 나타내는 색도점 R점(306), G점(307), B점(308)은 도 3에 도시한 NTSC 규격의 색 재현성을 나타내는 색도점 R점(303), G점(304), B점(305)과 반드시 동일한 것은 아니다.

색 변환 처리회로(51)에 있어서, 도 9중에 화살표로 표시한 R점(300)을 R점(306)에, G점(301)을 G점(307)에, B점(302)을 B점(308)에 각각 유사적으로 근접하도록, 색 신호의 진폭을 확대하는 처리를 행한다. 표시 디바이스(3)의 색 재현성 자체가 확장되는 것은 아니므로, 표시 디바이스(3)에 표시된 화상은 R점(300), G점(301), B점(302)이 표시하는 삼각형으로 화상의 색이 포화하는 형으로 표시된다. 그러나, 중간색에 대해서는 색 선명하게 표시되므로 색 변환 파라미터를 적절히 설정함으로써, 색이 포화하는 폐해를 최소한으로 억제하면서, 선명한 색 표시를 가능하게 한다.

이 때문에, 타겟이 되는 색 재현성을 도시하는 색도점 R점(306), G점(307), B점(308)을 적절하게 선택할 필요가 있고, 실제로 색 변환 처리회로(51)에서 처리한 화상을 표시 디바이스(3)로 표시하고, 화질을 확인하면서 타겟의 조정을 행하지 않으면 안된다. 본 실시 형태의 화상처리 지원 시스템은 이 목적에 충분히 대응 가능하다.

본 실시 형태에 있어서, 색 변환 처리회로(51)에서 실제로 행하는 처리는식(1)에 표시한 연산이다. 이 연산처리에서, 도 9를 이용한 상기 설명에 대응하는 처리를 행하기 위한 파라미터 산출방법에 대해서는 이하에 기술한다.

식(1)에서 입출력 신호는 RGB 신호로 되어 있는데, 도 9는 xy 색도 도면상에 도시되어 있으므로, 이 사이의 변환을 고려할 필요가 있다. 입력신호가 그대로 표시 디바이스(3)의 색 재현역상에 표시된 경우의 색도점을, 목표로 하는 색 재현역상의 색도점에 사상(寫像)하는 처리를 생각할 수 있다. 표시 디바이스(3)의 색 재현역상에의 어느 색의 색도를 x, y, z로 하면, XYZ 계의 3자극치 X, Y, Z는

X= xS, Y= yS, Z= zS …(4)

로 된다. 단, S= X+ Y+ Z이다.

한편, 목표로 하는 색 재현역상의, 대응하는 색의 색도를 x’, y’, z’로 하면, XYZ계의 3자극치 X’, Y’, Z’는

X'= x' S', Y'= y' S', Z'= z' S' …(5)

로 된다. 단, S’= X’+ Y’+ Z’이다.

또한, XYZ계 3자극치로부터 RGB 3자극치에의 변환은

로 행할 수 있다.

예를 들면, 입력 신호가 그대로 표시 디바이스(3)의 색 재현역상에 표시된 경우의 RGB 각 색도점의 xy 색도를 R(Rx, Ry, Rz), G(Gx, Gy, Gz), B(Bx, By, Bz)로 하고, 이를 목표로 하는 색 재현역에 있어서의 RGB 각 색도점의 xy색도 R’(Rx’, Ry’, Rz’), G’(Gx’, Gy’, Gz’), B’(Bx’, By’, Bz’)에 맞추기 위한 색 변환 파라미터를 구하는 경우, 식(1), 식(4), 식(5) 및 식(6)에서 구한 다음 식(7)을 이용한다.

파라미터 산출부(14)는 상기 식(7)에서 표시 디바이스(3)의 R(Rx, Ry, Rz), G(Gx, Gy, Gz), B(Bx, By, Bz) 각 색도점을, 목표로 하는 색 재현역에 맞춘 R’(Rx’, Ry’, Rz’), G’(Gx’, Gy’, Gz’), B’(Bx’, By’, Bz’) 색도점으로 변환하기 위한 색 변환 파라미터(A11, A12, A13, A21, A22, A23, A31, A32, A33)를 구한다.

이와 같이 화상처리 지원장치(1)의 파라미터 산출부(14)에서 산출된 색 변환 파라미터는 파라미터 설정부(15)에 의해 화상처리장치(2)로 출력된다.

화상처리장치(2)에서는 역 감마 보정 파라미터의 경우와 마찬가지로 검출회로(45)에서의 검출결과를 기초로, 목표로 하는 색 재현역이 다른 색 변환 파라미터를 바꾼다. 예를 들면, 입력화상신호가 NTSC에 준거하고 있는 경우의 색 변환 파라미터를 기준으로 하면, 입력화상신호가 8비트 풀 스케일을 이용한 경우는 소프트웨어에 의해 생성한 그래픽스 화상을 표시하는 경우가 많다고 생각된다. 이 때, 그래픽스 화상에서는 색이 짙은 화상이 사용되는 경우가 많으므로, 표시 디바이스(3)의 색 재현역(300, 301, 302)에서 색 재현성이 제한되는 폐해를 피하기 위해, 목표로 하는 색 재현역을 도 9에서 약간 안쪽, 즉 표시 디바이스(3)의 색 재현역에 조금 가깝게 설정한 색 변환 파라미터를 선택하도록, 검출회로(45)가 파라미터 선택부(44)를 제어한다.

도 10은 감마 보정 파라미터에 의해 지정되는 처리특성의 일례를 도시하는 도면이다. 이 특성은 도 2에 도시한 표시 디바이스(3)에 있어서의 감마 특성의 역특성이고, 도 2의 Y축에 있어서, 휘도의 최저 레벨에 0, 최고 레벨에 255를 할당한 후에, X축과 Y축을 교체함으로써 얻어진다. 따라서, 측정치로부터 연산만으로 구할 수 있다.

이상에서 기술한 파라미터의 산출 동작에 있어서, 휘도나 색채를 조정하여 눈으로 봐서 양호한 화상을 얻기 위해서는, 실제로 사용하는 표시 디바이스에 있어서 화질을 확인해 두는 것이 필요하다. 이 때문에, 도 1의 파라미터 산출부(14)는 파라미터의 산출에 이용한 측정치나 타겟치, 연산 결과나 연산 도중의 값 등의 파라미터 산출정보를, 화상신호 출력부(17) 경유로 조작용 화면표시장치(5)에 표시하여 조작자에게 나타내는 동시에, 산출한 파라미터를 화상처리장치(2)에 전송하여 실제로 화상처리를 실시한 화상신호를 표시 디바이스(3)에 출력함으로써, 조작자가 파라미터의 변화와 실제의 표시 디바이스(3)에서의 화질을 확인하면서 파라미터 설정을 행하는 것이 가능하다.

이상과 같이 하여 파라미터가 설정된 화상처리장치(2)는 표시 디바이스(3)와 조합하여 이용되는 기기에 장착되어 양산되게 된다. 도 11은 이러한 기기의 예인 노트 PC의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 11에서, 도 1과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여, 자세한 설명은 생략한다.

노트 PC는 화상처리장치(2), 표시 디바이스(3), CPU(30), 메모리(31), 버스 제어부(32), 그래픽 칩(33), 버스(34), 사용자 인터페이스부(35) 및 확장 인터페이스부(36)를 구비하고 있다. 또, 이 구성은, 화상처리장치(2)를 포함하고 있는 것을 제외하면, 일반적인 퍼스널 컴퓨터의 구성이다.

CPU(30)에서 연산에 의해 생성된 그래픽스나, 확장 인터페이스부(36)에 접속되는 각종 드라이브나 네트워크(도시하지 않음)로부터 취득한 정지화상·동작 화상은 그래픽 칩(33)을 통해 화상처리장치(2)에 출력된다. 화상처리장치(2)의 파라미터 기억부(23)는 화상처리 파라미터를 EEPROM(40)내에 보존하고 있고, 표시 디바이스(3)에 맞추어 설정된 파라미터로 처리를 행하므로, 표시 디바이스(3) 특유의 특성에 맞추어 휘도나 색채를 조정한 양호한 화상을 표시 디바이스(3)에 표시하는 것이 가능하다.

또한, CPU(30)로 실행되는 제어용 소프트웨어를 이용하여, 확장 인터페이스부(36), 외부 인터페이스(22) 경유로 파라미터 기억부(23)를 제어하여 화상처리의 내용을 변경하는 것도 가능하다. 이 때, 화상처리장치(2)의 외부 인터페이스(22)로서는 예를 들면 SM 버스, USB 등을 이용하는 것이 가능하다. 또한, 제어용 소프트웨어에 의해 변경하는 화상처리의 내용으로는, 먼저 기술한 역 감마 처리의 처리 파라미터 변경, 즉 입력화상신호가 NTSC 준거가 아닌 경우의 감마계수의 선택이나 리니어 특성의 사용의 유무 등이 있다. 이 변경을, 화상표시를 행하는 어플리케이션 소프트가 화상 파일의 파일명이나 화상 데이터에의 부가 데이터에서 판정하여, 제어용 소프트웨어 경유로 화상처리장치(2)에 지시하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 화상신호의 내용이 영화 등, 어두운 화면이 많은 신호인 경우에, 이를 마찬가지로 재생하는 화상 데이터에의 부가 데이터나, 도 11의 노트 PC의 사용자로부터의 조작에 의해 화상표시를 행하는 어플리케이션 소프트가 판정하고, 제어용 소프트웨어 경유로 화상처리장치(2)에 화면이 어두운 부분을 밝게 표시하는 화상처리를 지시하는 것도 가능하다. 나아가, 이들 처리를 표시 디바이스상에서 구분된 화면의 영역(소위 윈도우)마다 변경하는 것도 가능하다. 이를 위한 구성에 관해서는 이하에 설명한다.

도 12는 파라미터 기억부(23)의 검출회로(45)의 구성을 도시하는 블록도이다.

검출회로(45)는 입력단자(70, 71, 72), 비교기(73), 수평 카운터(74), 레지스터(75), 비교기(76), 수직 카운터(77), 레지스터(78), 비교기(79), AND 게이트(80, 81), 레지스터(82, 83), 선택부(84), 레지스터(85, 86, 87, 88), 선택부(89, 90) 및 출력단자(91)를 구비하고 있다.

입력단자(72)는 확장 인터페이스부(36), 외부 인터페이스(22) 경유로 CPU(30)로부터의 지시를 받아, 레지스터(75, 78, 82, 83, 85, 86, 87, 88) 및 선택부(84, 89)에 전달한다. 이들 레지스터 및 선택부의 설정은 CPU(30)상에서 실행되는 어플리케이션 소프트가 행하는데, 어플리케이션 소프트 자체가 어떠한 구성인지, 어떻게 화상신호를 재생할지 등은 본 실시 형태의 동작에 직접 관계하지 않으므로 생략하고, 어플리케이션 소프트가 검출회로(45)의 각 부에 대해 행하는 설정의 내용에 관해서 이하에 설명한다.

레지스터(82, 83, 85, 86, 87, 88)에는, EEPROM(40)에 있어서 각 화상처리 파라미터가 기억되는 영역의 선두 어드레스가 설정된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 이들 EEPROM 어드레스를 CPU(30)로부터 설정 가능하게 하여 설명하고 있는데, 완전히 고정 어드레스로 해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

레지스터(82)에는 NTSC 준거의 화상을 처리하기 위한 화상처리 파라미터를 도시하는 EEPROM 어드레스가 설정된다. 레지스터(83)에는 NTSC 준거의 화상으로, 화상신호의 내용이 영화 등, 어두운 화면이 많은 신호인 경우에 밝게 보이기 위한 화상처리 파라미터를 도시하는 EEPROM 어드레스가 설정된다. 마찬가지로, 레지스터(85)에는 NTSC 준거가 아닌 화상을 처리하기 위한 화상처리 파라미터를 도시하는 EEPROM 어드레스가 설정된다. 레지스터(86)에는 NTSC 준거가 아닌 화상으로, 화상신호의 내용이 영화 등, 어두운 화면이 많은 신호인 경우에 밝게 보이기 위한 화상처리 파라미터를 도시하는 EEPROM 어드레스가 설정된다. 또한, 레지스터(87)에는 표시 감마 처리가 실시되어 있지 않은 리니어 특성의 화상을 처리하기 위한 화상처리 파라미터를 도시하는 EEPROM 어드레스가 설정된다. 레지스터(88)에는 표시 감마 보정처리가 실시되어 있지 않은 리니어 특성의 화상으로, 화상신호의 내용이 영화 등, 어두운 화면이 많은 신호인 경우에 밝게 보이기 위한 화상처리 파라미터를 도시하는 EEPROM 어드레스가 설정된다.

선택부(84)는 NTSC 준거의 화상을 처리하기 위한 화상처리 파라미터를 밝게 보이기 위한 화상처리 파라미터로 할지, 통상의 화상처리 파라미터로 할지를 선택한다. 그리고, 선택부(84)는 NTSC 준거용의 화상처리 파라미터로서, 선택한 화상처리 파라미터의 EEPROM 어드레스를 선택부(90)에 출력한다. 선택부(84)에서 어느 쪽 화상처리 파라미터를 선택할지는, 입력단자(72) 경유로 CPU(30)상의 어플리케이션 소프트가 설정된다. 어플리케이션 소프트의 판단기준으로 어느 것을 선택할지를 GUI에서 사용자에게 제시하여 선택을 재촉해도 되고, 미리 화상신호에 부가 데이터를 첨가하도록 정해 두고, 어플리케이션 소프트가 부가 데이터를 해석하여 자동적으로 선택하도록 해도 된다.

또한, 선택부(89)는 NTSC 준거가 아닌 화상을 처리하기 위한 화상처리 파라미터를 (1) NTSC 준거는 아니지만 표시 감마 보정처리가 실시된 화상신호, (2) NTSC 준거가 아니고 표시 감마 보정처리가 실시되어 밝기를 강조할 필요가 있는 화상신호, (3) 표시 감마 보정처리가 실시되어 있지 않은 화상신호, (4) 표시 감마 보정처리가 실시되어 있지 않아 밝기를 강조할 필요가 있는 화상신호의 4종류의 화상신호에 대응하는 것 중 어느 하나를 선택한다. 그리고, 선택부(89)는 NTSC 비준거용의 화상처리 파라미터로서, 선택한 화상처리 파라미터의 EEPROM 어드레스를 선택부(90)에 출력한다. 선택부(89)에 있어서 어느 화상처리 파라미터를 선택할지는 선택부(84)의 경우와 마찬가지로, 입력단자(72) 경유로 CPU(30)상의 어플리케이션소프트가 설정된다.

다음에, NTSC 준거용의 화상처리 파라미터와, NTSC 비준거용의 화상처리 파라미터의 선택에 관해서 설명한다. 도 13은 화상처리장치(2)에서 취급되는 표시화면을 도시하는 개념도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 표시화면 전체 중에서, CPU(30)상에서 실행되는 어플리케이션 소프트가 영역(윈도우)을 1개 설정하고, 그 외측의 화상에 관해서는 항상 NTSC 비준거의 화상이 표시되고, 윈도우의 내측에 대해서는 NTSC 준거의 화상이 표시되는 경우와, NTSC 비준거의 화상이 표시되는 경우가 있는 것으로 한다.

레지스터(75)에는 수평 방향의 스타트 어드레스(350) 및 수평 방향의 엔드 어드레스(351)가 설정된다. 또한, 레지스터(78)에는 수직방향의 스타트 어드레스(352) 및 수직방향의 엔드 어드레스(353)가 설정된다. 한편, 입력단자(71)로부터는 동기신호가 입력되고, 이 동기신호에 의해 수평 카운터(74) 및 수직 카운터(77)가 리셋되고, 표시 화면상의 수평 및 수직 어드레스를 각각 카운트한다.

비교기(76)는 수평 카운터(74)가 출력하는 수평 어드레스값과, 레지스터(75)에 설정되어 있는 수평방향의 스타트 어드레스(350) 및 수평방향의 엔드 어드레스(351)를 비교하여, 수평 어드레스가 윈도우내 화상에 상당하는 영역을 가리키고 있을 때에 “Hi”로 되는 신호를 AND 게이트(80)에 출력한다. 또한, 비교기(79)는 수직 카운터(77)가 출력하는 수직 어드레스의 값과, 레지스터(78)에 설정되어 있는 수직방향의 스타트 어드레스(352) 및 수직방향의 엔드 어드레스(353)를비교하여, 수평 어드레스가 윈도우내 화상에 상당하는 영역을 가리키고 있을 때에 “Hi”로 되는 신호를 AND 게이트(80)에 출력한다. 따라서, AND 게이트(80)는 윈도우내 화상의 부분에 상당하는 타이밍만큼 “Hi”로 되는 신호를 AND 게이트(81)에 출력하게 된다.

또한, 입력단자(70)로부터는 화상신호가 입력된다. 비교기(73)는 입력단자(70) 경유로 입력된 화상신호에 입력 레벨이 16미만인 데이터값이 있는지 여부를 판정하고, 16미만의 데이터값이 없을 때에 “Hi”로 되는 신호를 AND 게이트(81)에 출력한다. 따라서, AND 게이트(81)의 출력은 윈도우내 화상이 16미만인 데이터값을 가지지 않을 때(NTSC 준거의 화상신호라고 판정될 때)에 “Hi”로 되는 신호가 선택부(90)에 출력되게 된다.

이상의 동작에 의해, 선택부(90)는 AND 게이트(81)로부터의 신호가 “Hi”일 때는 윈도우내 화상이 NTSC 준거의 화상신호로 되어 있는 것으로 하여 선택부(84)로부터 입력된 NTSC 준거용의 화상처리 파라미터를 도시하는 EEPROM 어드레스를 출력단자(91)에 출력한다. 한편, AND 게이트(81)로부터의 신호가 “Lo”일 때는 윈도우내 화상이 NTSC 비준거의 화상신호로 되어 있던지, 혹은 윈도우 외 화상을 표시하는 타이밍으로서, 선택부(89)로부터 입력된 NTSC 비준거용의 화상처리 파라미터를 도시하는 EEPROM 어드레스를 출력단자(91)에 출력한다. 파라미터 선택부(44)는 출력단자(91)경유로 받아들인 EEPROM 어드레스에 기억되어 있는 화상처리 파라미터를 EEPROM(40)로부터 읽어내고, 레지스터(41, 42, 43)에 각각 설정한다.

또, 여기서 윈도우외 화상은 윈도우의 배경을 도시하는 화상이고, 이 부분은노트 PC에서는 일반적으로 OS가 제공하는 그래픽 화상이 표시되는 경우가 많다. 이 때문에, 윈도우의 배경화상에 관해서는 NTSC 비준거의 화상신호에 대한 화상처리 파라미터를 고정적으로 이용하도록 함으로써, 도 12에 도시한 회로구성과 같이 배경화상에 대한 화상처리 파라미터의 선택 처리부분이 없는 회로구성을 이용할 수 있고, 회로규모 및 소비전력의 저감에 기여할 수 있다.

다음에, 도 12에 도시한 검출회로(45)에 의해 선택되는 각각의 역 감마 보정 파라미터에 대해, 특성의 예와 작성 방법을 설명한다.

도 14는 NTSC 준거용의 화상처리 파라미터의 역 감마 보정 파라미터의 특성을 도시하는 도면이다. 곡선(310)이 NTSC 규격에 준거한 Y= 2.2인 감마 곡선이다. 이에 대해, 밝기를 강조하는 경우에는 곡선(313)에 도시하는 바와 같이 특히 입력 레벨이 낮을 때에 출력 레벨이 Y= 2.2인 감마 곡선에 대해 조금 높아지는 곡선을 설정한다. 이러한 곡선은 예를 들면 다음 식(8)에 의해 작성할 수 있다(**는 누승 연산).

Xg < 16일 때,

Yg= 0

16≤ Xg <2 × B일 때,

Yg= 255×((Xg-16)/(235-16)**(1/2.2))+A ×(1-cos(π((Xg-16)/B)))

2× B≤ Xg≤ 235일 때,

Yg= 255×((Xg-16)/(235-16)**(1/2.2))

235<Xg일 때,

Yg= 255 …(8)

식(8)에 의해, (Xg-16)= B를 피크로 하여, 최대 레벨 A만을 원래의 역 감마 보정 특성에 대해 강조한 역 감마 보정 파라미터를 산출할 수 있다.

혹은 원래의 식(2)에 있어서, 감마계수를 2.2로부터 조금 작게 함으로써(예를 들면 2.0 등) 원래의 역 감마특성을 표시하는 곡선(310)에 대해 밝기를 강조하는 곡선을 얻을 수 있다.

도 15는 NTSC 비준거용의 화상처리 파라미터에 있어서의 역 감마보정 파라미터의 특성예를 도시하는 도면이다. 곡선(311)이 8비트 평행 입력의 풀 스케일을 이용한 경우의_Y= 2.2의 감마 곡선이다. 이에 대해, 밝기를 강조하는 경우에는 곡선(314)으로 표시하는 바와 같이 출력 레벨이_Y= 2.2인 감마 곡선에 대해 약간 높아지는 곡선을 설정한다. 이러한 곡선은 예를 들면 다음 식(9)에 의해 작성할 수 있다(**는 누승의 연산).

Xg< 2×B인 경우

Yg= 255 ×(Xg/255)**(1/2.2) + A ×(1-cos(π(Xg/B))

Xg≥ 2×B인 경우

Yg= 255 ×(Xg/255)**(1/2.2) …(9)

식 (9)에 의해, Xg= B를 피크로 하여, 최대 레벨 A만을 원래의 역 감마 보정 특성에 대해 강조한 역 감마 보정 파라미터를 산출할 수 있다.

또는, 원래의 식(3)에 있어서, 감마계수를 2.2로부터 조금 작게 함으로써 원래의 역 감마특성을 표시하는 곡선(311)에 대해 밝기를 강조하는 곡선을 얻을 수 있다.

도 16은 표시 감마 보정처리가 실시되어 있지 않은 화상신호에 대응하는 역 감마 보정 파라미터의 특성예를 도시하는 도면이다. 직선(312)은 역 감마 보정회로(50)에 있어서 입출력을 완전히 리니어 특성으로 한 경우이다.

이에 대해, 밝기를 강조하는 경우에는 곡선(315)에 도시하는 바와 같이 출력 레벨이 리니어 특성에 대해 조금 높아지는 곡선을 설정한다. 이러한 곡선은 예를 들면 다음 식(10)에 의해 작성할 수 있다.

Xg< 2×B인 경우

Yg= Xg+ A ×(1-cos(π(Xg/B))

Xg≥ 2 × B인 경우

Yg= Xg …(10)

식(10)에 의해, Xg= B를 피크로 하여, 최대 레벨A만을 원래의 역 감마 보정특성에 대해 강조한 역 감마 보정 파라미터를 산출할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이, 도 14, 도 15, 도 16에 도시한 특성을 가지는 역 감마 보정 파라미터는 용이하게 작성할 수 있다. 식(8), 식(9), 식(10)을 이용하여 파라미터 산출부(14)에서 연산에 의해 역 감마 보정 파라미터를 작성함으로써, 특정한 표시 디바이스(3)에 대해 화상신호의 내용이 영화 등, 어두운 화면이 많은 신호인 경우에 밝게 보이는 목적에 알맞은 화상처리 파라미터를 작성하는 것이 가능하다.

이상, 본 실시 형태에 있어서는, DSP 등을 이용하지 않고 전용의 소규모인 하드웨어를 이용함으로써 소비전력이나 설치회로규모의 면에서 노트 PC 등의 휴대형 표시장치에 탑재가능하고, 간단한 구성에 의해 NTSC 등의 규격에 준거한 화상신호와 규격에 준거하지 않는 독자의 화상신호가 혼재한 화상신호에 대응하여 선명하게 색 표시 가능하다. 또한, 표시 디바이스를 다수 품종 이용한 경우에도, 각각에 대해 최적의 휘도·색의 보정·강조처리를 행한 후에 표시 디바이스와 화상처리장치를 세트로 장착한 표시기기를 양산할 수 있다.

또한, 개개의 엔드 사용자가 컬러 매니지먼트를 자신이 행하는 것과 달리, 기기 제조자가 표시 디바이스에 대해 축적한 노우-하우를 이용하여, 보다 보기 좋은 화상을 양산 베이스로 공급할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서, 비교기(73)는 단순히 화상신호 데이터를 16이라는 값과 비교하도록 했는데, 또한 적분부를 내장하여 16미만의 값이 일정수 이상 포함된 경우에만 NTSC 비대응의 파라미터를 선택하도록 구성해도 된다.

또한, 검출회로(45)에 있어서 EEPROM 어드레스를 선택하는 것이 아니고, 예를 들면 전원 투입시에 일단 EEPROM에서 전부 화상처리 파라미터를 레지스터(82, 83, 85, 86, 87, 88)에 읽어낸 후에, 화상처리 파라미터 그 자체를 선택하여 출력단자(91)경유로 레지스터(41, 42, 43)에 직접 설정하도록 구성해도 된다.

또한, 도 13의 설명에 있어서 윈도우를 1개로 했는데, 다수의 윈도우에 대해 개별의 화상처리 파라미터를 사용하는 경우에도 본 실시 형태를 확장하여 이용하는 것이 가능하다.

또한, 화상신호로서 NTSC 준거의 경우와 NTSC 비준거의 경우에 대해 설명했는데, NTSC에 한정되지 않고, HDTV 등의 규격에 준거한 화상에 있어서도 동일한 구성을 적용하는 것이 가능하다.

또한, 표시 디바이스(3)의 입력신호가 RGB 각 8비트 평행인 디지털 신호의 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고 화상신호 일반에 적용 가능하다. 또한 표시 디바이스(3)는 노트 PC 등의 액정에 한정되지 않고, CRT, PDP 등의 일반의 표시 디바이스에 대해서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 색 변환처리로서 3× 3의 매트릭스 연산을 이용한 경우에 대해 설명했는데, 본 발명은 이 경우에 한정되지 않고, 별도의 색 변환처리를 이용한 경우에도 적용 가능하다.

이상 설명한 바와같이, 본 발명에 관한 화상처리장치에 의하면, 입력된 화상신호에 따라 파라미터를 선택하고, 이 파라미터에 따라서 화상신호에 신호처리를 행하고 있으므로, 화상신호에 적합한 신호처리를 행할 수 있고, 화상신호를 표시 디바이스에 선명하게 색 표시하는 것이 가능하다. 또한, 소비전력이나 설치회로규모의 면에서 노트 PC 등의 휴대형 표시장치에 탑재가능하고, NTSC 등의 규격에 준거한 화상신호와 규격에 준거하지 않은 독자의 화상신호가 혼재한 화상신호를 선명한 색으로 표시 가능하다. 또한, 표시 디바이스를 다수 품종 이용한 경우에도, 각각에 대해 최적의 휘도·색의 보정·강조 처리를 행한 후에 표시 디바이스와 화상처리장치를 세트로 장착한 표시기기를 양산할 수 있다.

Claims

입력되는 화상신호를 파라미터에 따라서 신호처리를 행하는 화상처리장치로서,

다수의 파라미터를 기억하는 파라미터 기억수단;

상기 화상신호에 따라서, 상기 다수의 파라미터로부터 하나의 파라미터를 선택하는 파라미터 선택수단; 및

상기 파라미터 선택수단에 의해 선택된 파라미터에 따라서, 상기 화상신호에 신호처리를 행하는 화상신호 처리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 화상처리장치는, 또한, 상기 화상신호를 표시화면상의 위치에 의해 배경화면과 적어도 하나의 윈도우 영역으로 분할하는 분할수단을 구비하고,

상기 파라미터 선택수단은 상기 배경화면에 대해서는 상기 다수의 파라미터로부터 소정의 파라미터를 선택하고, 상기 적어도 하나의 윈도우 영역에 대해서는 상기 화상신호에 따라서 각각의 윈도우 영역마다 상기 다수의 파라미터로부터 하나의 파라미터를 선택하고,

상기 화상신호 처리수단은 상기 배경화면 및 상기 윈도우 영역마다, 상기 파라미터 선택수단에 의해 선택된 파라미터에 따라서 상기 화상신호에 신호처리를 행하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 2 항에 있어서, 상기 파라미터 선택수단은 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되는 지의 여부, 또는 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되는 지의 여부를 판정하여, 상기 판정결과에 따라서 상기 파라미터를 선택하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 파라미터 선택수단은 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되는 지의 여부, 혹은 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되는 지의 여부를 판정하고, 상기 판정결과에 따라 상기 파라미터를 선택하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파라미터 기억수단은 다수의 역 감마 보정 파라미터를 기억하고,

상기 파라미터 선택수단은 상기 다수의 역 감마 보정 파라미터로부터 하나의 역 감마 보정 파라미터를 선택함과 동시에,

상기 화상신호 처리수단은 상기 파라미터 선택수단에 의해 선택된 역 감마 보정 파라미터에 따라 상기 화상신호에 역 감마 보정처리를 행하는 역 감마 보정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 5 항에 있어서, 상기 다수의 역 감마 보정 파라미터는, 입출력 특성이 리니어 특성이 되는 역 감마 보정 파라미터와, 입출력 특성이 신호생성의 단계에서 상기 화상신호에 실시되는 수상 감마 보정 특성의 역 특성이 되는 역 감마 보정 파라미터이고,

상기 파라미터 선택수단은 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되는 지의 여부, 또는 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되는 지의 여부를 판정하고, 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되는 경우, 또는 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되는 경우에, 상기 입출력 특성이 리니어 특성이 되는 역 감마 보정 파라미터를 선택하고, 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되지 않는 경우, 또는 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되지 않는 경우에, 상기 입출력 특성이 신호 생성의 단계에서 상기 화상신호에 실시되어 있는 수상 감마 보정 특성의 역특성이 되는 역 감마 보정 파라미터를 선택하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 5 항에 있어서, 상기 다수의 역 감마 보정 파라미터는, 입출력 특성이 리니어 특성에 대해 일부 출력만을 강조한 특성이 되는 역 감마 보정 파라미터와, 입출력 특성이 신호생성의 단계에서 상기 화상신호에 실시되는 수상 감마 보정 특성의 역 특성에 대해 일부 출력만을 강조한 특성이 되는 역 감마 보정 파라미터이고,

상기 파라미터 선택수단은 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되는 지의 여부, 또는 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되는 지의 여부를 판정하고, 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되는 경우, 또는 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되는 경우에, 상기 입출력 특성이 리니어 특성에 대해 일부 출력만을 강조한 특성이 되는 역 감마 보정 파라미터를 선택하고, 상기 화상신호에 소정치 미만의 신호 레벨의 신호가 포함되지 않는 경우, 또는 소정치를 넘는 신호 레벨의 신호가 포함되지 않는 경우에, 상기 입출력 특성이 신호 생성의 단계에서 상기 화상신호에 실시되어 있는 수상 감마 보정 특성의 역특성에 대해 일부 출력만을 강조한 특성이 되는 역 감마 보정 파라미터를 선택하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파라미터 기억수단은, 다수의 색 변환 파라미터를 기억하고,

상기 파라미터 선택수단은 상기 다수의 색 변환 파라미터로부터 하나의 색 변환 파라미터를 선택함과 동시에,

상기 화상신호 처리수단은 상기 파라미터 선택수단에 의해 선택된 색 변환 파라미터에 따라서 상기 화상신호에 색 변환 처리를 행하는 색 변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파라미터 기억수단은, 적어도 다수의 색 변환 파라미터를 기억하고,

상기 파라미터 선택수단은 다수의 상기 색 변환 파라미터로부터 하나의 색변환 파라미터를 선택함과 동시에,

상기 화상신호 처리수단은 상기 화상신호에 역 감마 보정처리를 행하는 역 감마 보정부와,

상기 파라미터 선택수단에 의해 선택된 색 변환 파라미터에 따라서, 상기 역 감마 보정부의 출력신호에 색 변환처리를 행하는 색 변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
입력되는 화상신호를 파라미터에 따라서 신호처리를 행하는 화상처리방법으로서,

상기 화상신호에 따라서, 미리 기억하고 있는 다수의 파라미터로부터 하나의 파라미터를 선택하는 파라미터 선택 단계와,

상기 파라미터 선택 단계에 의해 선택된 파라미터에 따라서, 상기 화상신호에 신호처리를 행하는 화상신호 처리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상처리방법.
입력되는 화상신호를 파라미터에 따라서 신호처리를 행하기 위한 프로그램으로서,

상기 화상신호에 따라서, 미리 기억하고 있는 다수의 파라미터로부터 하나의 파라미터를 선택하는 파라미터 선택단계와,

상기 파라미터 선택단계에 의해 선택된 파라미터에 따라서, 상기 화상신호에신호처리를 행하는 화상신호 처리단계를 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 프로그램.