KR20110003598A - 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램 및 반도체 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 시각 처리 장치를 제공하는 것이다. 시각 처리 장치(1)는, 입력 신호 IS를 화상 영역마다 계조 처리하는 시각 처리 장치로서, 화상 분할부(2)와, 계조 변환 곡선 도출부(10)와, 계조 처리부(5)를 구비하고 있다. 화상 분할부(2)와 계조 변환 곡선 도출부(10)는, 광역 화상 영역 Em의 명도 히스토그램 Hm을 사용해, 화상 영역 Pm의 계조 변환 곡선 Cm을 작성한다. 계조 처리부(5)는, 도출된 계조 변환 곡선 Cm에 기초해 화상 영역 Pm의 계조 처리를 행한다.

Description

시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램 및 반도체 장치{VISUAL PROCESSING DEVICE, VISUAL PROCESSING METHOD, VISUAL PROCESSING PROGRAM, AND SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 발명은 시각 처리 장치, 특히 화상 신호의 계조 처리를 행하는 시각 처리 장치에 관한 것이다. 또, 다른 본 발명은 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램 및 반도체 장치에 관한 것이다.

원화상의 화상 신호의 시각 처리로서, 공간 처리와 계조 처리가 알려져 있다.

공간 처리란, 처리 대상이 되는 대상 화소의 주변의 화소를 사용해 대상 화소의 처리를 행하는 것이다. 또, 공간 처리된 화상 신호를 사용해, 원화상의 콘트라스트 강조, 다이나믹 레인지(DR) 압축 등을 행하는 기술이 알려져 있다. 콘트라스트 강조에서는, 원화상과 블러링(blurring) 신호의 차분(화상의 선예(鮮銳) 성분)을 원화상에 추가해 화상의 선예화가 행해진다. DR 압축에서는, 원화상으로부터 블러링 신호의 일부가 감산되어 다이나믹 레인지의 압축이 행해진다.

계조 처리란, 대상 화소의 주변의 화소와는 관계없이 대상 화소마다 룩업 테이블(LUT) 등을 사용해 화소값의 변환을 행하는 처리이고, 감마 보정이라고 불리는 경우도 있다. 예를 들면 콘트라스트 강조하는 경우, 원화상에서의 출현 빈도가 높은 계조 레벨의 계조를 강조하는 LUT를 사용해 화소값의 변환이 행해진다. LUT를 사용한 계조 처리로서, 원화상 전체에 1개의 LUT를 결정하여 사용하는 계조 처리(히스토그램 균등화법)와, 원화상을 복수로 분할한 화상 영역의 각각에 대해 LUT를 결정하여 사용하는 계조 처리(국소적 히스토그램 균등화법)가 알려져 있다(예를 들면, 일본 특개 2000-57335호 공보(3페이지, 도 13∼도 16) 참조).

도 33∼도 36을 사용해, 원화상을 복수로 분할한 화상 영역의 각각에 대해 LUT를 결정하여 사용하는 계조 처리에 관해 설명한다.

도 33에, 원화상을 복수로 분할한 화상 영역의 각각에 대해 LUT를 결정하여 사용하는 시각 처리 장치(300)를 도시한다. 시각 처리 장치(300)는, 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상을 복수의 화상 영역 Sm(1≤m≤n : n은 원화상의 분할 수)으로 분할하는 화상 분할부(301)와, 각각의 화상 영역 Sm에 대해 계조 변환 곡선 Cm을 도출하는 계조 변환 곡선 도출부(310)와, 계조 변환 곡선 Cm을 로딩하여 각각의 화상 영역 Sm에 대해 계조 처리한 출력 신호 OS를 출력하는 계조 처리부(304)를 구비하고 있다. 계조 변환 곡선 도출부(310)는, 각각의 화상 영역 Sm 내의 명도 히스토그램 Hm을 작성하는 히스토그램 작성부(302)와, 작성된 명도 히스토그램 Hm으로부터 각각의 화상 영역 Sm에 대한 계조 변환 곡선 Cm을 작성하는 계조 곡선 작성부(303)로 구성된다.

도 34∼도 36을 사용해 각 부의 동작에 관해 설명을 추가한다. 화상 분할부(301)는, 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상을 복수(n개)의 화상 영역으로 분할한다(도 34(a) 참조). 히스토그램 작성부(302)는, 각각의 화상 영역 Sm의 명도 히스토그램 Hm을 작성한다(도 35 참조). 각각의 명도 히스토그램 Hm은, 화상 영역 Sm 내의 전체 화소의 명도값의 분포 상태를 나타내고 있다. 즉, 도 35(a)∼(d)에 나타낸 명도 히스토그램 Hm에 있어서, 가로축은 입력 신호 IS의 명도 레벨을, 세로축은 화소수를 나타내고 있다. 계조 곡선 작성부(303)는, 명도 히스토그램 Hm의 '화소수'를 명도 순으로 누적하여, 이 누적 곡선을 계조 변환 곡선 Cm으로 한다(도 36 참조). 도 36에 나타낸 계조 변환 곡선 Cm에서, 가로축은 입력 신호 IS에서의 화상 영역 Sm의 화소의 명도값을, 세로축은 출력 신호 OS에서의 화상 영역 Sm의 화소의 명도값을 나타내고 있다. 계조 처리부(304)는, 계조 변환 곡선 Cm을 로딩하여 계조 변환 곡선 Cm에 기초해, 입력 신호 IS에서의 화상 영역 Sm의 화소의 명도값을 변환한다. 이렇게 함으로써, 각 블록에 있어서 출현 빈도가 높은 계조의 기울기를 크게 하는 것이 되어, 블록마다의 콘트라스트감이 향상하는 것이다.

히스토그램 작성부(302)에서는, 화상 영역 Sm 내의 화소의 명도 히스토그램Hm으로부터 계조 변환 곡선 Cm을 작성한다. 화상 영역 Sm에 적용하는 계조 변환 곡선 Cm을 보다 적절하게 작성하기 위해서는, 화상의 암부(shadow)부터 명부(highlight)까지를 모조리 갖고 있을 필요가 있어, 보다 많은 화소를 참조할 필요가 있다. 이 때문에, 각각의 화상 영역 Sm을 그다지 작게 할 수 없다. 즉 원화상의 분할 수 n을 그다지 크게 할 수 없다. 분할 수 n으로서는, 화상 내용에 따라 다르지만 경험적으로 4∼16의 분할 수가 사용되고 있다.

각각의 화상 영역 Sm을 그다지 작게 할 수 없으므로, 계조 처리 후의 출력 신호 OS에서는 다음과 같은 문제가 발생하는 경우가 있다. 즉, 각각의 화상 영역 Sm마다 1개의 계조 변환 곡선 Cm을 사용해 계조 처리하므로, 각각의 화상 영역 Sm의 경계의 이음 부분이 부자연스럽게 눈에 띄거나, 화상 영역 Sm 내에서 유사 윤곽이 발생하는 경우가 있다.

또, 분할 수가 고작 4∼16인 경우에는 화상 영역 Sm이 크므로, 화상 영역 간에 극단적으로 다른 화상이 존재하는 경우, 화상 영역간의 농담 변화가 커서 유사 윤곽의 발생을 방지하는 것이 어렵다. 예를 들면 도 34(b), 도 34(c)처럼, 화상(예를 들어 화상 중의 물체 등)과 화상 영역 Sm의 위치 관계에서 극단적으로 농담이 변화한다.

본 발명에서는, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 시각 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본발명의 시각 처리 장치는, 입력된 화상 신호를 화상 영역마다 계조 처리하는 시각 처리 장치로서, 계조 변환 특성 도출 수단과, 계조 처리 수단을 구비하고 있다. 계조 변환 특성 도출 수단은, 계조 처리의 대상이 되는 대상 화상 영역의 주변에 위치하는 화상 영역으로서, 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 수단은, 도출된 계조 변환 특성에 기초해, 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

대상 화상 영역이란, 예를 들면 화상 신호에 포함되는 화소나, 화상 신호를 소정의 단위로 분할한 화상 블록과, 그 밖의 복수의 화소로 구성되는 영역 등이다. 주변 화상 영역이란, 예를 들면 화상 신호를 소정의 단위로 분할한 화상 블록과 그 밖의 복수의 화소로 구성되는 영역이다. 주변 화상 데이터란, 주변 화상 영역의 화상 데이터 또는 화상 데이터로부터 도출되는 데이터 등이며, 예를 들면 주변 화상 영역의 화소값, 계조 특성(화소마다의 휘도나 명도), 섬네일(축소 화상이나 해상도를 떨어뜨린 솎아낸(間引) 화상) 등이다. 또, 주변 화상 영역은 대상 화상 영역의 주변에 위치하면 되며, 대상 화상 영역을 둘러싸는 영역일 필요는 없다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치는, 청구항 1에 기재된 시각 처리 장치로서, 주변 화상 영역은 화상 신호를 소정의 단위로 분할한 화상 블록이다.

여기서 화상 블록이란, 화상 신호를 직사각형으로 분할한 각각의 영역이다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 주변 화상 영역을 화상 블록 단위로 처리하는 것이 가능해진다. 이 때문에 주변 화상 영역의 결정이나, 계조 변환 특성의 도출에 요하는 처리 부하를 저감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치로서, 계조 변환 특성 도출 수단은, 대상 화상 영역의 대상 화상 데이터를 더 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다.

대상 화상 데이터란, 대상 화상 영역의 화상 데이터 또는 화상 데이터로부터 도출되는 데이터 등이며, 예를 들면 대상 화상 영역의 화소값, 계조 특성(화소마다의 휘도나 명도), 섬네일(축소 화상이나 해상도를 떨어뜨린 솎아낸 화상) 등이다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 대상 화상 영역의 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치는, 청구항 3에 기재된 시각 처리 장치로서, 계조 변환 특성 도출 수단은, 대상 화상 데이터 및 주변 화상 데이터를 사용해 대상 화상 영역의 특징을 나타내는 파라미터인 특징 파라미터를 도출하는 특징 파라미터 도출 수단과, 특징 파라미터 도출 수단에 의해 도출된 대상 영역의 특징 파라미터에 기초해 계조 변환 특성을 결정하는 계조 변환 특성 결정 수단을 갖고 있다.

특징 파라미터란, 예를 들면 대상 화상 데이터 및 주변 화상 데이터 등의 평균값(단순 평균값, 가중 평균값 등)이나, 대표값(최대값, 최소값, 중앙값 등)이나, 히스토그램 등이다. 여기서 히스토그램이란, 예를 들면 대상 화상 데이터 및 주변 화상 데이터의 계조 특성의 분포이다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 데이터를 사용해 특징 파라미터를 도출한다. 이 때문에, 대상 화상 영역의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다. 보다 구체적인 효과로서, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 대상 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치로서, 특징 파라미터는 히스토그램인 것을 특징으로 한다.

계조 변환 특성 결정 수단은, 예를 들면 히스토그램의 값을 누적한 누적 곡선을 계조 변환 특성으로서 결정하거나, 또는 히스토그램에 따른 계조 변환 특성을 선택한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 데이터를 사용해 히스토그램을 작성한다. 이 때문에, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 대상 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치로서, 계조 변환 특성 결정 수단은, 특징 파라미터를 사용해 미리 테이블화된 계조 변환 특성을 선택하는 것을 특징으로 한다.

여기서 계조 변환 특성은 테이블화된 데이터이며, 테이블에는 대상 화상 데이터에 대한 계조 처리 후의 대상 화상 데이터의 특성이 격납되어 있다.

계조 변환 특성 결정 수단은, 특징 파라미터의 값의 각각에 대응하는 테이블을 선택한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 테이블화된 계조 변환 특성을 사용해 계조 처리를 행한다. 이 때문에, 계조 처리를 고속화하는 것이 가능해진다. 또, 복수의 테이블로부터 1개의 테이블을 선택하여 계조 처리를 행하므로, 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치로서, 미리 테이블화된 계조 변환 특성은 변경 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 계조 변환 특성을 변경함으로써, 하드웨어의 구성을 변경하지 않고 계조 처리의 특성을 다양하게 변경하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치로서, 계조 변환 특성의 변경은, 계조 변환 특성의 적어도 일부를 보정함으로써 실현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 계조 변환 특성의 적어도 일부를 보정함으로써 계조 변환 특성의 변경을 행한다. 이 때문에, 계조 변환 특성을 위한 기억 용량을 삭감하면서, 다양한 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

상기 계조 변환 특성 결정 수단은, 특징 파라미터를 사용해 미리 결정된 연산에 의해 계조 변환 특성을 생성하는 것을 특징으로 한다.

여기서 계조 변환 특성은, 대상 화상 데이터에 대한 계조 처리 후의 대상 화상 데이터를 부여한다. 또 계조 변환 특성을 생성하는 연산은, 특징 파라미터를 사용해 미리 결정되어 있다. 보다 상세하게는, 예를 들면 특징 파라미터의 값의 각각에 대응하는 연산이 선택되거나, 또는 특징 파라미터의 값에 따라 연산이 생성된다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 계조 변환 특성을 미리 기억해 둘 필요가 없어, 계조 변환 특성을 기억하기 위한 기억 용량을 삭감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치는, 미리 결정된 연산은 변경 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 연산을 변경함으로써 계조 처리의 특성을 다양하게 변경하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치는, 연산의 변경은 연산의 적어도 일부를 보정함으로써 실현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 연산의 적어도 일부를 보정함으로써 계조 변환 특성이 변경된다. 이 때문에, 연산을 기억하기 위한 기억 용량이 같더라도, 더욱 다양한 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 장치에서의 계조 변환 특성은 복수의 계조 변환 특성을 내삽 또는 외삽하여 얻어지는 것임을 특징으로 한다.

여기서 계조 변환 특성이란, 예를 들면 대상 화상 데이터에 대한 계조 처리 후의 대상 화상 데이터의 특성이다. 계조 변환 특성은, 예를 들면 테이블 형식, 또는 연산 형식으로 부여되고 있다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 복수의 계조 변환 특성을 내삽 또는 외삽함으로써 얻어지는 새로운 계조 변환 특성을 사용해, 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 계조 변환 특성을 기억하기 위한 기억 용량을 삭감하더라도, 보다 다양한 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 방법은, 입력된 화상 신호를 화상 영역마다 계조 처리하는 시각 처리 방법으로서, 계조 변환 특성 도출 단계와, 계조 처리 단계를 구비하고 있다. 계조 변환 특성 도출 단계는, 계조 처리의 대상이 되는 대상 화상 영역의 주변에 위치하는 화상 영역으로서, 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 단계는, 도출된 계조 변환 특성에 기초해, 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

시각 처리 방법의 주변 화상 영역은 화상 신호를 소정의 단위로 분할한 화상 블록이다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 주변 화상 영역을 화상 블록 단위로 처리하는 것이 가능해진다. 이 때문에 주변 화상 영역의 결정이나, 계조 변환 특성의 도출에 요하는 처리 부하를 저감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 방법에서의, 계조 변환 특성 도출 단계는 대상 화상 영역의 대상 화상 데이터를 더 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 대상 화상 영역의 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 방법으로서, 계조 변환 특성 도출 단계는, 대상 화상 데이터 및 주변 화상 데이터를 사용해 대상 화상 영역의 특징을 나타내는 파라미터인 특징 파라미터를 도출하는 특징 파라미터 도출 단계와, 특징 파라미터 도출 단계에 의해 도출된 대상 영역의 특징 파라미터에 기초해 계조 변환 특성을 결정하는 계조 변환 특성 결정 단계를 갖고 있다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 데이터를 사용해 특징 파라미터를 도출한다. 이 때문에, 대상 화상 영역의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다. 보다 구체적인 효과로서, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 대상 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 프로그램은, 컴퓨터를 사용해, 입력된 화상 신호를 화상 영역마다 계조 처리하는 시각 처리 방법을 행하기 위한 시각 처리 프로그램이다. 시각 처리 방법은, 계조 변환 특성 도출 단계와, 계조 처리 단계를 구비하고 있다. 계조 변환 특성 도출 단계는, 계조 처리의 대상이 되는 대상 화상 영역의 주변에 위치하는 화상 영역으로서, 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 단계는, 도출된 계조 변환 특성에 기초해 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서, 주변 화상 영역은 화상 신호를 소정의 단위로 분할한 화상 블록이다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 주변 화상 영역을 화상 블록 단위로 처리하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 주변 화상 영역의 결정이나, 계조 변환 특성의 도출에 요하는 처리 부하를 저감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서의 계조 변환 특성 도출 단계는, 대상 화상 영역의 대상 화상 데이터를 더 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 대상 화상 영역의 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

상기 시각 처리 프로그램은, 계조 변환 특성 도출 단계는, 대상 화상 데이터 및 주변 화상 데이터를 사용해 대상 화상 영역의 특징을 나타내는 파라미터인 특징 파라미터를 도출하는 특징 파라미터 도출 단계와, 특징 파라미터 도출 단계에 의해 도출된 대상 영역의 특징 파라미터에 기초해 계조 변환 특성을 결정하는 계조 변환 특성 결정 단계를 갖고 있다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 데이터를 사용해 특징 파라미터를 도출한다. 이 때문에, 대상 화상 영역의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다. 보다 구체적인 효과로서, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 대상 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

본 발명의 반도체 장치는, 입력된 화상 신호를 화상 영역마다 계조 처리하는 반도체 장치로서, 계조 변환 특성 도출부와, 계조 처리부를 구비하고 있다. 계조 변환 특성 도출부는, 계조 처리의 대상이 되는 대상 화상 영역의 주변에 위치하는 화상 영역으로서, 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리부는, 도출된 계조 변환 특성에 기초해 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

본 발명의 반도체 장치에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 반도체 장치에서, 주변 화상 영역은 화상 신호를 소정의 단위로 분할한 화상 블록이다.

본 발명의 반도체 장치에서는 주변 화상 영역을 화상 블록 단위로 처리하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 주변 화상 영역의 결정이나, 계조 변환 특성의 도출에 요하는 처리 부하를 저감하는 것이 가능해진다.

본 발명의 반도체 장치에서, 계조 변환 특성 도출부는, 대상 화상 영역의 대상 화상 데이터를 더 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다.

본 발명의 반도체 장치에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 대상 화상 영역의 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

본 발명의 반도체 장치에서 계조 변환 특성 도출부는, 대상 화상 데이터 및 주변 화상 데이터를 사용해 대상 화상 영역의 특징을 나타내는 파라미터인 특징 파라미터를 도출하는 특징 파라미터 도출부와, 특징 파라미터 도출부에 의해 도출된 대상 영역의 특징 파라미터에 기초해 계조 변환 특성을 결정하는 계조 변환 특성 결정부를 갖고 있다.

본 발명의 반도체 장치에서는, 대상 화상 데이터 뿐만 아니라, 주변 화상 데이터를 사용해 특징 파라미터를 도출한다. 이 때문에, 대상 화상 영역의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다. 보다 구체적인 효과로서, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 대상 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

본 발명에 따른 시각 처리 장치에 의해, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 필요한 화상 신호의 계조 처리를 행할 수 있다.

보다 구체적인 효과로서, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 대상 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

도 1은, 시각 처리 장치(1)의 구조를 설명하는 블록도(제1 실시형태)이다.
도 2는, 화상 영역 Pm에 관해 설명하는 설명도(제1 실시형태)이다.
도 3은, 명도 히스토그램 Hm에 관해 설명하는 설명도(제1 실시형태)이다.
도 4는, 계조 변환 곡선 Cm에 관해 설명하는 설명도(제1 실시형태)이다.
도 5는, 시각 처리 방법에 관해 설명하는 흐름도 (제1 실시형태)이다.
도 6은, 시각 처리 장치(11)의 구조를 설명하는 블록도(제2 실시형태)이다.
도 7은, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 8은, 2차원 LUT(41)에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 9는, 계조 보정부(15)의 동작에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 10은, 시각 처리 방법에 관해 설명하는 흐름도(제2 실시형태)이다.
도 11은, 계조 변환 곡선 Cm의 선택의 변형예에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 12는, 변형예로서의 계조 처리에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 13은, 계조 처리 실행부(44)의 구조를 설명하는 블록도(제2 실시형태)이다.
도 14는, 곡선 파라미터 P1 및 P2와, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 관계에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 15는, 곡선 파라미터 P1 및 P2와, 선택 신호 Sm의 관계에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 16은, 곡선 파라미터 P1 및 P2와, 선택 신호 Sm의 관계에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 17은, 곡선 파라미터 P1 및 P2와, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 관계에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 18은, 곡선 파라미터 P1 및 P2와, 선택 신호 Sm의 관계에 관해 설명하는 설명도(제2 실시형태)이다.
도 19는, 시각 처리 장치(21)의 구조를 설명하는 블록도(제3 실시형태)이다.
도 20은, 선택 신호 보정부(24)의 동작에 관해 설명하는 설명도(제3 실시형태)이다.
도 21은, 시각 처리 방법에 관해 설명하는 흐름도(제3 실시형태)이다.
도 22는, 시각 처리 장치(61)의 구조를 설명하는 블록도(제4 실시형태)이다.
도 23은, 공간 처리부(62)의 공간 처리에 관해 설명하는 설명도(제4 실시형태)이다.
도 24는, 가중 계수[Wij]에 관해 설명하는 표(제4 실시형태)이다.
도 25는, 시각 처리 장치(61)에 의한 시각 처리의 효과를 설명하는 설명도(제4 실시형태)이다.
도 26은, 시각 처리 장치(961)의 구조를 설명하는 블록도(제4 실시형태)이다.
도 27은, 공간 처리부(962)의 공간 처리에 관해 설명하는 설명도(제4 실시형태)이다.
도 28은, 가중 계수[Wij]에 관해 설명하는 표(제4 실시형태)이다.
도 29는, 콘텐츠 공급 시스템의 전체 구성에 관해 설명하는 블록도(제6 실시형태)이다.
도 30은, 본 발명의 시각 처리 장치를 탑재하는 휴대전화의 예(제6 실시형태)이다.
도 31은, 휴대 전화의 구성에 관해 설명하는 블록도(제6 실시형태)이다.
도 32는, 디지털 방송용 시스템의 예(제6 실시형태)이다.
도 33은, 시각 처리 장치(300)의 구조를 설명하는 블록도(배경 기술)이다.
도 34는, 화상 영역 Sm에 관해 설명하는 설명도(배경 기술)이다.
도 35는, 명도 히스토그램 Hm에 관해 설명하는 설명도(배경 기술)이다.
도 36은, 계조 변환 곡선 Cm에 관해 설명하는 설명도(배경 기술)이다.

(발명을 실시하기위한 최선의 형태)

[제1 실시형태]

본 발명의 제1 실시형태로서의 시각 처리 장치(1)에 관해 도 1∼도 5를 사용해 설명한다. 시각 처리 장치(1)는, 예를 들면 컴퓨터, TV, 디지털 카메라, 휴대전화, PDA 등, 화상을 취급하는 기기에 내장 또는 접속되어, 화상의 계조 처리를 행하는 장치이다. 시각 처리 장치(1)는, 종래에 비해 미세하게 분할된 화상 영역의 각각에 대해 계조 처리를 행하는 점을 특징으로서 갖고 있다.

〈구성〉

도 1에, 시각 처리 장치(1)의 구조를 설명하는 블록도를 도시한다. 시각 처리 장치(1)는, 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상을 복수의 화상 영역 Pm(1≤m≤n : n은 원화상의 분할 수)으로 분할하는 화상 분할부(2)와, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 계조 변환 곡선 Cm을 도출하는 계조 변환 곡선 도출부(10)와, 계조 변환 곡선 Cm을 로딩하여 각각의 화상 영역 Pm에 대해 계조 처리한 출력 신호 OS를 출력하는 계조 처리부(5)를 구비하고 있다. 계조 변환 곡선 도출부(10)는, 각각의 화상 영역 Pm과 화상 영역 Pm 주변의 화상 영역으로 구성되는 광역 화상 영역 Em의 화소의 명도 히스토그램 Hm을 작성하는 히스토그램 작성부(3)와, 작성된 명도 히스토그램 Hm으로부터 각각의 화상 영역 Pm에 대한 계조 변환 곡선 Cm을 작성하는 계조 곡선 작성부(4)로 구성된다.

〈작용〉

도 2∼도 4를 사용해, 각 부의 동작에 관해 설명을 추가한다. 화상 분할부(2)는, 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상을 복수(n개)의 화상 영역 Pm으로 분할한다(도 2 참조). 여기서 원화상의 분할 수는, 도 33에 도시한 종래의 시각 처리 장치(300)의 분할 수(예를 들어 4∼16분할)보다도 많고, 예를 들면 가로방향으로 80분할하고 세로방향으로 60분할하는 4800분할 등이다.

히스토그램 작성부(3)는, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 광역 화상 영역 Em의 명도 히스토그램 Hm을 작성한다. 여기서, 광역 화상 영역 Em이란, 각각의 화상 영역 Pm을 포함하는 복수의 화상 영역의 집합이며, 예를 들면 화상 영역 Pm을 중심으로 하는 세로방향 5블록, 가로방향 5블록의 25개의 화상 영역의 집합이다. 또한, 화상 영역 Pm의 위치에 따라서는, 화상 영역 Pm의 주변에 세로방향 5블록, 가로방향 5블록의 광역 화상 영역 Em을 취할 수 없는 경우가 있다. 예를 들면, 원화상의 주변에 위치하는 화상 영역 PI에 대해, 화상 영역 PI의 주변에 세로방향 5 블록, 가로방향 5블록의 광역 화상 영역 EI를 취할 수 없는 경우가 있다. 이 경우에는, 화상 영역 PI를 중심으로 하는 세로방향 5블록 가로방향 5블록의 영역과 원화상이 겹쳐지는 영역이 광역 화상 영역 EI로서 채용된다. 히스토그램 작성부(3)가 작성하는 명도 히스토그램 Hm은 광역 화상 영역 Em 내의 전체 화소의 명도값의 분포 상태를 나타내고 있다. 즉, 도 3(a)∼(c)에 도시한 명도 히스토그램 Hm에 있어서, 가로축은 입력 신호 IS의 명도 레벨을, 세로축은 화소 수를 나타내고 있다.

계조 곡선 작성부(4)는, 광역 화상 영역 Em의 명도 히스토그램 Hm의 '화소 수'를 명도 순으로 누적하여, 이 누적 곡선을 화상 영역 Pm의 계조 변환 곡선 Cm으로 한다(도 4 참조). 도 4에 도시한 계조 변환 곡선 Cm에서, 가로축은 입력 신호 IS에서의 화상 영역 Pm의 화소의 명도값을, 세로축은 출력 신호 OS에서의 화상 영역 Pm의 화소의 명도값을 나타내고 있다. 계조 처리부(5)는, 계조 변환 곡선 Cm을 로딩하여 계조 변환 곡선 Cm에 기초해, 입력 신호 IS에서의 화상 영역 Pm의 화소의 명도값을 변환한다.

〈시각 처리 방법 및 시각 처리 프로그램〉

도 5에, 시각 처리 장치(1)에서의 시각 처리 방법을 설명하는 흐름도를 도시한다. 도 5에 도시한 시각 처리 방법은, 시각 처리 장치(1)에 있어서 하드웨어에 의해 실현되어, 입력 신호 IS(도 1 참조)의 계조 처리를 행하는 방법이다. 도 5에 도시한 시각 처리 방법에서는, 입력 신호 IS는 화상 단위로 처리된다(단계 S10∼S1 6). 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상은, 복수의 화상 영역 Pm(1≤m≤n : n은 원화상의 분할 수)으로 분할되어(단계 S11), 화상 영역 Pm마다 계조 처리된다(단계 S12∼S15).

각각의 화상 영역 Pm과 화상 영역 Pm 주변의 화상 영역으로 구성되는 광역 화상 영역 Em의 화소의 명도 히스토그램 Hm이 작성된다(단계 S12). 또한, 명도 히스토그램 Hm에 기초해, 각각의 화상 영역 Pm에 대한 계조 변환 곡선 Cm이 작성된다(단계 S13). 여기서, 명도 히스토그램 Hm 및 계조 변환 곡선 Cm에 대해서는 설명을 생략한다(상기 〈작용〉란 참조). 작성된 계조 변환 곡선 Cm을 사용해, 화상 영역 Pm의 화소에 대해 계조 처리가 행해진다(단계 S14). 또한, 모든 화상 영역 Pm에 대한 처리가 종료했는지 여부를 판정하여(단계 S15), 처리가 종료되었다고 판정될 때까지, 단계 S12∼S15의 처리를 원화상의 분할 수만큼 반복한다. 이상에 의해, 화상 단위의 처리가 종료된다(단계 S16).

또한, 도 5에 도시한 시각 처리 방법의 각각의 단계는, 컴퓨터 등에 의해 시각 처리 프로그램으로서 실현되는 것이어도 된다.

〈효과〉

(1)

계조 변환 곡선 Cm은, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 작성된다. 이 때문에, 원화상 전체에 대해 동일한 계조 변환을 행하는 경우에 비해, 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다.

(2)

각각의 화상 영역 Pm에 대해 작성되는 계조 변환 곡선 Cm은, 광역 화상 영역 Em의 명도 히스토그램 Hm에 기초해 작성된다. 이 때문에, 화상 영역 Pm마다의 크기는 작더라도 충분한 명도값의 샘플링이 가능해진다. 또 그 결과, 작은 화상영역 Pm에 대해서도, 적절한 계조 변환 곡선 Cm을 작성하는 것이 가능해진다.

(3)

인접하는 화상 영역에 대한 광역 화상 영역은 중첩을 갖고 있다. 이 때문에, 인접하는 화상 영역에 대한 계조 변환 곡선은, 상호 비슷한 경향을 나타내는 경우가 많다. 이 때문에, 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 인접하는 화상 영역의 경계의 이음 부분이 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

(4)

각각의 화상 영역 Pm의 크기는 종래에 비해 작다. 이 때문에, 화상 영역 Pm 내에서의 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.

〈변형예〉

본 발명은 상기 실시형태 1에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다.

(1)

상기 실시형태에서는 원화상의 분할 수의 일례로서 4800분할로 했으나, 본 발명의 효과는 이 경우에 한정되는 것은 아니며, 다른 분할 수라도 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 계조 처리의 처리량과 시각적 효과는 분할 수에 대해 트레이드오프의 관계에 있다. 즉, 분할 수를 늘리면 계조 처리의 처리량은 증가하지만 보다 양호한 시각적 효과(예를 들어 유사 윤곽의 억제 등)를 얻는 것이 가능해진다.

(2)

상기 실시형태에서는, 광역 화상 영역을 구성하는 화상 영역의 개수의 일례로서 25개로 했으나, 본 발명의 효과는 이 경우에 한정되는 것은 아니며, 다른 개수라도 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.

[제2 실시형태]

본 발명의 제2 실시형태로서의 시각 처리 장치(11)에 관해 도 6∼도 18을 사용해 설명한다. 시각 처리 장치(11)는, 예를 들면 컴퓨터, TV, 디지털 카메라, 휴대전화, PDA 등, 화상을 취급하는 기기에 내장 또는 접속되어, 화상의 계조 처리를 행하는 장치이다. 시각 처리 장치(11)는, 미리 LUT로서 기억한 복수의 계조 변환 곡선을 전환해 사용하는 점을 특징으로서 갖고 있다.

〈구성〉

도 6에 시각 처리 장치(11)의 구조를 설명하는 블록도를 도시한다. 시각 처리 장치(11)는, 화상 분할부(12)와, 선택 신호 도출부(13)와, 계조 처리부(20)를 구비하고 있다. 화상 분할부(12)는, 입력 신호 IS를 입력으로 하여, 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상을 복수로 분할한 화상 영역 Pm(1≤m≤n : n은 원화상의 분할 수)을 출력으로 한다. 선택 신호 도출부(13)는, 각각의 화상 영역 Pm의 계조 처리에 적용되는 계조 변환 곡선 Cm을 선택하기 위한 선택 신호 Sm을 출력한다. 계조 처리부(20)는, 계조 처리 실행부(14)와 계조 보정부(15)를 구비하고 있다. 계조 처리 실행부(14)는, 복수의 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp(p는 후보 수)를 2차원 LUT으로서 구비하고 있고, 입력 신호 IS와 선택 신호 Sm을 입력으로 하고, 각각의 화상 영역 Pm 내의 화소에 대해 계조 처리한 계조 처리 신호 CS를 출력으로 한다. 계조 보정부(15)는 계조 처리 신호 CS를 입력으로 하고, 계조 처리 신호 CS의 계조를 보정한 출력 신호 OS를 출력으로 한다.

(계조 변환 곡선 후보에 관해)

도 7을 사용해 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp에 관해 설명한다. 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 입력 신호 IS의 화소의 명도값과 계조 처리 신호 CS의 화소의 명도값의 관계를 부여하는 곡선이다. 도 7에 있어서, 가로축은 입력 신호 IS에서의 화소의 명도값을, 세로축은 계조 처리 신호 CS에서의 화소의 명도값을 나타내고 있다. 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 첨자에 대해 단조 감소하는 관계에 있고, 모든 입력 신호 IS의 화소의 명도값에 대해, G1≥G2≥…≥Gp의 관계를 만족하고 있다. 예를 들면, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 각각 입력 신호 IS의 화소의 명도값을 변수로 하는 '멱함수'이며, Gm=x^(δm)으로 표시되는 경우(1≤m≤p, x는 변수, δm은 정수), δ1≤δ2≤…≤δp의 관계를 만족하고 있다. 여기서, 입력 신호 IS의 명도값은 값 [0.0∼1.0]의 범위인 것으로 한다.

또한, 이상의 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 관계는, 첨자가 큰 계조 변환 곡선 후보에 대해 입력 신호 IS가 작은 경우, 또는 첨자가 작은 계조 변환 곡선 후보에 대해 입력 신호 IS가 큰 경우에, 성립하지 않아도 된다. 이러한 경우는 거의 없고, 화질에 대한 영향이 작기 때문이다.

계조 처리 실행부(14)는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp를 2차원 LUT로서 구비하고 있다. 즉, 2차원 LUT는 입력 신호 IS의 화소의 명도값과 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp를 선택하는 선택 신호 Sm에 대해, 계조 처리 신호 CS의 화소의 명도값을 부여하는 룩업 테이블(LUT)이다. 도8에 이 2차원 LUT의 일례를 도시한다. 도 8에 도시한 2차원 LUT(41)는 64행 64열의 매트릭스이며, 각각의 계조 변환 곡선 후보 G1∼G64를 행방향(가로방향)으로 나열한 것으로 되어 있다. 매트릭스의 열방향(세로방향)으로는, 예를 들면 10비트로 표시되는 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값, 즉 64단계로 나누어진 입력 신호 IS의 값에 대한 계조 처리 신호 CS의 화소값이 나열되어 있다. 계조 처리 신호 CS의 화소값은, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 ‘멱함수’인 경우, 예를 들면 값 [0.0∼1.0]의 범위의 값을 갖는다.

〈작용〉

각 부의 동작에 관해 설명을 추가한다. 화상 분할부(12)는, 도 1의 화상 분할부(2)와 거의 동일하게 동작하며, 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상을 복수(n개)의 화상 영역 Pm으로 분할한다(도 2 참조). 여기서 원화상의 분할 수는, 도 33에 도시한 종래의 시각 처리 장치(300)의 분할 수(예를 들어 4∼16분할)보다도 많고, 예를 들면 가로방향으로 80분할하고 세로방향으로 60분할하는 4800분할 등이다.

선택 신호 도출부(13)는, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 적용되는 계조 변환 곡선 Cm을 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중에서 선택한다. 구체적으로는, 선택 신호 도출부(13)는, 화상 영역 Pm의 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값을 계산하여, 계산된 평균 명도값에 따라 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 어느 하나를 선택한다. 즉, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값에 관련지어져 있어, 평균 명도값이 커질수록 첨자가 큰 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 선택된다.

여기서 광역 화상 영역 Em이란, [제1 실시형태]에서 도 2를 사용해 설명한 것과 동일하다. 즉 광역 화상 영역 Em은, 각각의 화상 영역 Pm을 포함하는 복수의 화상 영역의 집합이며, 예를 들면 화상 영역 Pm을 중심으로 하는 세로방향 5블록, 가로방향 5블록의 25개의 화상 영역의 집합이다. 또한, 화상 영역 Pm의 위치에 따라서는, 화상 영역 Pm의 주변에 세로방향 5블록, 가로 방향 5블록의 광역 화상 영역 Em을 취할 수 없는 경우가 있다. 예를 들면, 원화상의 주변에 위치하는 화상 영역 PI에 대해, 화상 영역 PI의 주변에 세로방향 5블록, 가로 방향 5블록의 광역 화상 영역 EI를 취할 수 없다. 이 경우에는, 화상 영역 PI를 중심으로 하는 세로방향 5블록 가로 방향 5블록의 영역과 원화상이 겹쳐지는 영역이 광역 화상 영역 EI로서 채용된다.

선택 신호 도출부(13)의 선택 결과는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 어느 하나를 나타내는 선택 신호 Sm으로서 출력된다. 보다 구체적으로는, 선택 신호 Sm은 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 첨자(1∼p)의 값으로서 출력된다.

계조 처리 실행부(14)는, 입력 신호 IS가 포함하는 화상 영역 Pm의 화소의 명도값과 선택 신호 Sm을 입력으로 하여, 예를 들면 도 8에 도시한 2차원 LUT(41)를 사용해 계조 처리 신호 CS의 명도값을 출력한다.

계조 보정부(15)는, 계조 처리 신호 CS가 포함하는 화상 영역 Pm의 화소의 명도값을 화소의 위치와 화상 영역 Pm 및 화상 영역 Pm의 주변의 화상 영역에 대해 선택된 계조 변환 곡선에 기초해 보정한다. 예를 들면, 화상 영역 Pm이 포함하는 화소에 적용된 계조 변환 곡선 Cm과 화상 영역 Pm의 주변의 화상 영역에 대해 선택된 계조 변환 곡선을 화소 위치의 내분비(內分比)로 보정하여, 보정 후의 화소의 명도값을 구한다.

도 9를 사용해, 계조 보정부(15)의 동작에 관해 더욱 상세하게 설명한다. 도 9는 화상 영역 Po, Pp, Pq, Pr(o, p, q, r은 분할 수 n(도 2 참조) 이하의 양의 정수)의 계조 변환 곡선 Co, Cp, Cq, Cr이 계조 변환 곡선 후보 Gs, Gt, Gu, Gv(s, t, u, v는 계조 변환 곡선의 후보 수 p 이하의 양의 정수)로 선택된 것을 나타내고 있다.

여기서 계조 보정의 대상이 되는 화상 영역 Po의 화소 x(명도값 [x]로 한다)의 위치를, 화상 영역 Po의 중심과 화상 영역 Pp의 중심을 [i : 1-i]로 내분하고, 또한 화상 영역 Po의 중심과 화상 영역 Pq의 중심을 [j : 1-j]로 내분하는 위치인 것으로 한다. 이 경우 계조 보정 후의 화소 x의 명도값 [x']는, [x']={(1-j)·(1-i)·[Gs]+(1-J)·(i)·[Gt]+(j)·(1-i)·[Gu]+(j)·(i)·[Gv]}·{[x]/[Gs]}로 구해진다. 또한, [Gs], [Gt], [Gu], [Gv]는 명도값 [x]에 대해, 계조 변환 곡선 후보 Gs, Gt, Gu, Gv를 적용한 경우의 명도값인 것으로 한다.

〈시각 처리 방법 및 시각 처리 프로그램〉

도 10에, 시각 처리 장치(11)에서의 시각 처리 방법을 설명하는 흐름도를 도시한다. 도 10에 도시한 시각 처리 방법은, 시각 처리 장치(11)에서 하드웨어에 의해 실현되어, 입력 신호 IS(도 6 참조)의 계조 처리를 행하는 방법이다. 도 10에 도시한 시각 처리 방법에서는, 입력 신호 IS는 화상 단위로 처리된다(단계 S20∼S26). 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상은, 복수의 화상 영역 Pm(1≤m≤n : n은 원화상의 분할 수)으로 분할되어(단계 S21), 화상 영역 Pm마다 계조 처리된다(단계 S22∼S24).

화상 영역 Pm마다의 처리에서는, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 적용되는 계조 변환 곡선 Cm이 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중에서 선택된다(단계 S22). 구체적으로는, 화상 영역 Pm의 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값을 계산하여, 계산된 평균 명도값에 따라 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 어느 하나가 선택된다. 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값에 관련지어져 있어, 평균 명도값이 커질수록 첨자가 큰 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 선택된다. 여기서 광역 화상 영역 Em에 관해서는 설명을 생략한다(상기 〈작용〉란 참조).

입력 신호 IS가 포함하는 화상 영역 Pm의 화소의 명도값과 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 단계 S22에서 선택된 계조 변환 곡선 후보를 나타내는 선택 신호 Sm에 대해, 예를 들어 도 8에 도시한 2차원 LUT(41)를 사용해 계조 처리 신호 CS의 명도값이 출력된다(단계 S23). 또한, 모든 화상 영역 Pm에 대한 처리가 종료되었는지 여부를 판정하여(단계 S24), 처리가 종료되었다고 판정될 때까지 단계 S22∼S24의 처리를 원화상의 분할 수만큼 반복한다. 이상에 의해, 화상 영역 단위의 처리가 종료된다.

계조 처리 신호 CS가 포함하는 화상 영역 Pm의 화소의 명도값은, 화소의 위치와 화상 영역 Pm 및 화상 영역 Pm의 주변의 화상 영역에 대해 선택된 계조 변환 곡선에 기초해 보정된다(단계 S25). 예를 들면 화상 영역 Pm이 포함하는 화소에, 적용된 계조 변환 곡선 Cm과 화상 영역 Pm의 주변의 화상 영역에 대해 선택된 계조 변환 곡선을 화소 위치의 내분비로 보정하여, 보정 후의 화소의 명도값이 구해진다. 보정의 상세한 내용에 관해서는 설명을 생략한다(상기 〈작용〉란, 도 9 참조).

이상에 의해 화상 단위의 처리가 종료된다(단계 S26).

또한, 도 10에 도시한 시각 처리 방법의 각각의 단계는, 컴퓨터 등에 의해 시각 처리 프로그램으로서 실현되는 것이어도 된다.

〈효과〉

본 발명에 의해, 상기 [제1 실시형태]의 〈효과〉와 거의 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다. 이하, 제2 실시형태 특유의 효과를 기재한다.

(1)

각각의 화상 영역 Pm에 대해 선택되는 계조 변환 곡선 Cm은, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값에 기초해 작성된다. 이 때문에, 화상 영역 Pm의 크기는 작더라도 충분한 명도값의 샘플링이 가능해진다. 또 그 결과, 작은 화상 영역 Pm에 대해서도, 적절한 계조 변환 곡선 Cm을 선택하여 적용하는 것이 가능해진다.

(2)

계조 처리 실행부(14)는 미리 작성된 2차원 LUT를 갖고 있다. 이 때문에, 계조 처리에 요하는 처리 부하, 보다 구체적으로는 계조 변환 곡선 Cm의 작성에 요하는 처리 부하를 삭감하는 것이 가능해진다. 그 결과, 화상 영역 Pm의 계조 처리에 요하는 처리를 고속화하는 것이 가능해진다.

(3)

계조 처리 실행부(14)는 2차원 LUT를 사용해 계조 처리를 실행한다. 2차원 LUT는 시각 처리 장치(11)가 구비하는 하드디스크 또는 ROM 등의 기억 장치로부터 독출되어 계조 처리에 사용된다. 독출하는 2차원 LUT의 내용을 변경함으로써, 하드웨어의 구성을 변경하지 않고 다양한 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다. 즉, 원화상의 특성에 보다 적합한 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

(4)

계조 보정부(15)는, 1개의 계조 변환 곡선 Cm을 사용해 계조 처리된 화상 영역 Pm의 화소의 계조를 보정한다. 이 때문에, 보다 적절하게 계조 처리된 출력 신호 OS를 얻을 수 있다. 예를 들면, 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 출력 신호 OS에서는, 각각의 화상 영역 Pm의 경계의 이음 부분이 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 더욱 방지 가능해진다.

〈변형예〉

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지의 변형이 가능하다.

(1)

상기 실시형태에서는, 원화상의 분할 수의 일례로서 4800분할로 했으나, 본 발명의 효과는 이 경우에 한정되는 것은 아니며, 다른 분할 수라도 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다. 또한, 계조 처리의 처리량과 시각적 효과는 분할 수에 대해 트레이드오프의 관계에 있다. 즉, 분할 수를 늘리면 계조 처리의 처리량은 증가하지만 보다 양호한 시각적 효과(예를 들면 유사 윤곽이 억제된 화상 등)를 얻는 것이 가능해진다.

(2)

상기 실시형태에서는, 광역 화상 영역을 구성하는 화상 영역의 개수의 일례로서 25개로 했으나, 본 발명의 효과는 이 경우에 한정되는 것은 아니며, 다른 개수라도 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.

(3)

상기 실시형태에서는, 64행 64열의 매트릭스로 이루어지는 2차원 LUT(41)를 2차원 LUT의 일례로 했다. 여기서 본 발명의 효과는, 이 사이즈의 2차원 LUT에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 더 많은 계조 변환 곡선 후보를 행방향으로 나열한 매트릭스여도 된다. 또 입력 신호 IS의 화소값을 더욱 미세한 단계로 구획한 값에 대한 계조 처리 신호 CS의 화소값을 매트릭스의 열방향으로 나열한 것이어도 된다. 구체적으로는 예를 들어 10비트로 표시되는 입력 신호 IS의 각각의 화소값에 대해, 계조 처리 신호 CS의 화소값을 나열한 것이어도 된다.

2차원 LUT의 사이즈가 커지면 보다 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해지고, 작아지면 2차원 LUT를 기억하는 메모리의 삭감 등이 가능해진다.

(4)

상기 실시형태에서는, 매트릭스의 열방향으로는 예를 들면 10비트로 표시되는 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값, 즉 64단계로 나누어진 입력 신호 IS의 값에 대한 계조 처리 신호 CS의 화소값이 나열되어 있다고 설명했다. 여기서, 계조 처리 신호 CS는 계조 처리 실행부(14)에 의해, 입력 신호 IS의 화소값의 하위 4 비트의 값으로 선형 보간된 매트릭스의 성분으로서 출력되는 것이어도 된다. 즉, 매트릭스의 열방향으로는, 예를 들면 10비트로 표시되는 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값에 대한 매트릭스의 성분이 나열되어 있고, 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값에 대한 매트릭스의 성분과, 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값에 [1]을 더한 값에 대한 매트릭스의 성분(예를 들면, 도 8에서는 1행 아래의 성분)을 입력 신호 IS의 화소값의 하위 4비트의 값을 사용해 선형 보간하여, 계조 처리 신호 CS로서 출력한다.

이에 의해, 2차원 LUT(41)(도 8 참조)의 사이즈가 작더라도, 보다 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다.

(5)

상기 실시형태에서는, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값에 기초해, 화상 영역 Pm에 적용하는 계조 변환 곡선 Cm을 선택한다고 설명했다. 여기서, 계조 변환곡선 Cm의 선택 방법은 이 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면, 광역 화상 영역 Em의 최대 명도값 또는 최소 명도값에 기초해, 화상 영역 Pm에 적용하는 계조 변환 곡선 Cm을 선택해도 된다. 또한, 계조 변환 곡선 Cm의 선택에 있어서, 선택 신호 Sm의 값 [Sm]은 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값, 최대 명도값, 또는 최소 명도값 그 자체여도 된다. 이 경우, 선택 신호 Sm이 취할 수 있는 값을 64단계로 나눈 각각의 값에 대해, 계조 변환 곡선 후보 G1∼G64가 관련지어져 있게 된다.

또 예를 들면, 다음과 같이 하여 화상 영역 Pm에 적용하는 계조 변환 곡선 Cm을 선택해도 된다. 즉 각각의 화상 영역 Pm에 대해 평균 명도값을 구하고, 각각의 평균 명도값으로부터 각각의 화상 영역 Pm에 대한 임시 선택 신호 Sm'를 구한다. 여기서 임시 선택 신호 Sm'는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 첨자의 번호를 값으로 하고 있다. 또한, 광역 화상 영역 Em이 포함하는 각각의 화상 영역에 대해, 임시 선택 신호 Sm'의 값을 평균하여, 화상 영역 Pm의 선택 신호 Sm의 값 [Sm]을 구해, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 값 [Sm]에 가장 가까운 정수를 첨자로 하는 후보를 계조 변환 곡선 Cm으로서 선택한다.

(6)

상기 실시형태에서는, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값에 기초해, 화상 영역 Pm에 적용하는 계조 변환 곡선 Cm을 선택한다고 설명했다. 여기서 광역 화상 영역 Em의 단순 평균이 아니라, 가중 평균(웨이트닝 평균)에 기초해, 화상 영역 Pm에 적용하는 계조 변환 곡선 Cm을 선택해도 된다. 예를 들어 도 11에 도시한 바와 같이, 광역 화상 영역 Em을 구성하는 각각의 화상 영역의 평균 명도값을 구해, 화상 영역 Pm의 평균 명도값과 크게 다른 평균 명도값을 갖는 화상 영역 Ps1, Ps2, …에 대해서는 가중을 가볍게 하거나 또는 제외하여, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값을 구한다.

이에 의해, 광역 화상 영역 Em이 명도적으로 특이한 영역을 포함하는 경우(예를 들어, 광역 화상 영역 Em이 2개의 명도값이 다른 물체의 경계를 포함하는 경우)라도, 화상 영역 Pm에 적용되는 계조 변환 곡선 Cm의 선택에 대해, 그 특이 영역의 명도값이 주는 영향이 적어져, 더욱 적절한 계조 처리가 행해지게 된다.

(7)

상기 실시형태에 있어서, 계조 보정부(15)의 존재는 임의로 해도 된다. 즉, 계조 처리 신호 CS를 출력으로 한 경우라도, 종래의 시각 처리 장치(300)(도 33 참조)에 비해, [제1 실시형태]의 〈효과〉에 기재한 것과 동일한 효과, 및 [제2 실시형태]의 〈효과〉(1) 및 (2)에 기재한 것과 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.

(8)

상기 실시형태에서는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는 첨자에 대해 단조 감소하는 관계에 있어, 모든 입력 신호 IS의 화소의 명도값에 대해, G1≥G2≥…≥Gp의 관계를 만족하고 있다고 설명했다. 여기서, 2차원 LUT가 구비하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 입력 신호 IS의 화소의 명도값의 일부에 대해 G1≥G2≥…≥Gp의 관계를 만족하지 않아도 된다. 즉, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 어느 하나가 서로 교차하는 관계에 있어도 된다.

예를 들면, 어두운 야경 속에 있는 작은 빛의 부분 등(야경 속에 있는 네온사인 부분 등), 입력 신호 IS의 값은 크지만 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값은 작은 경우, 계조 처리된 화상 신호의 값이 화질에 주는 영향은 작다. 이러한 경우에는, 2차원 LUT가 구비하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 입력 신호 IS의 화소의 명도값의 일부에 대해 G1≥G2≥…≥Gp의 관계를 만족하지 않아도 된다. 즉, 계조 처리 후의 값이 화질에 주는 영향이 작은 부분에서는, 2차원 LUT가 격납하는 값은 임의여도 된다.

또한, 2차원 LUT가 격납하는 값이 임의인 경우에도, 같은 값의 입력 신호 IS와 선택 신호 Sm에 대해 격납되어 있는 값은, 입력 신호 IS와 선택 신호 Sm의 값에 대해, 단조 증가 또는 단조 감소하는 관계를 유지하고 있는 것이 바람직하다.

또 상기 실시형태에서는, 2차원 LUT가 구비하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는 '멱함수'라고 설명했다. 여기서, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 엄밀하게 '멱함수'로서 정식화되는 것이 아니어도 된다. 또 S자, 역S자 등과 같은 형상을 갖는 함수여도 된다.

(9)

*시각 처리 장치(11)에서는, 2차원 LUT가 격납하는 값인 프로파일 데이터를 작성하는 프로파일 데이터 작성부를 더 구비하고 있어도 된다. 구체적으로는 프로파일 데이터 작성부는, 시각 처리 장치(1)(도 1 참조)에서의 화상 분할부(2)와 계조 변환 곡선 도출부(10)로 구성되어 있고, 작성된 복수의 계조 변환 곡선의 집합을 프로파일 데이터로서 2차원 LUT에 격납한다.

또, 2차원 LUT에 격납되는 계조 변환 곡선의 각각은, 공간 처리된 입력 신호 IS에 관련지어져 있어도 무방하다. 이 경우 시각 처리 장치(11)에서는, 화상 분할부(12)와 선택 신호 도출부(13)를, 입력 신호 IS를 공간 처리하는 공간 처리부로 치환해도 된다.

(10)

상기 실시형태에 있어서, 입력 신호 IS의 화소의 명도값은, 값 [0.0∼1.0]의 범위의 값이 아니어도 된다. 입력 신호 IS가 다른 범위의 값으로서 입력되는 경우에는, 그 범위의 값을 값 [0.0∼1.0]으로 정규화하여 사용해도 된다. 또 정규화는 행하지 않고, 상기한 처리에서 취급하는 값을 적절하게 변경해도 된다.

(11)

계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 각각은, 통상의 다이나믹 레인지보다도 넓은 다이나믹 레인지를 갖는 입력 신호 IS를 계조 처리하여, 통상의 다이나믹 레인지의 계조 처리 신호 CS를 출력하는 계조 변환 곡선이어도 된다.

최근 S/N이 좋은 CCD를 광량을 조여서 사용하는, 전자 셔터를 장단 2회 개방하거나, 또는 저감도·고감도의 화소를 갖는 센서를 사용하는 등의 방법에 의해, 통상의 다이나믹 레인지보다도 1∼3자리수 넓은 다이나믹 레인지를 취급할 수 있는 기기의 개발이 진행되고 있다.

이에 따라, 입력 신호 IS가 통상의 다이나믹 레인지(예를 들어 값 [0.0∼1.0]의 범위의 신호)보다도 넓은 다이나믹 레인지를 갖는 경우에도, 적절하게 계조 처리할 것이 요구되고 있다.

여기서 도 12에 도시한 바와 같이, 값 [0.0∼1.0]을 넘는 범위의 입력 신호 IS에 대해서도, 값 [0.0∼1.0]의 계조 처리 신호 CS를 출력하는 계조 변환 곡선을 사용한다.

이에 의해, 넓은 다이나믹 레인지를 갖는 입력 신호 IS에 대해서도, 적절 한 계조 처리를 행해, 통상의 다이나믹 레인지의 계조 처리 신호 CS를 출력하는 것이 가능해진다.

또, 상기 실시형태에서는, "계조 처리 신호 CS의 화소값은, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 '멱함수'인 경우, 예를 들면 값 [0.0∼1.0]의 범위의 값을 갖는다."라고 기재했다. 여기서 계조 처리 신호 CS의 화소값은 이 범위에 한정되지 않는다. 예를 들면 값 [0.0∼1.0]의 입력 신호 IS에 대해, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는 다이나믹 레인지 압축을 행하는 것이어도 된다.

(12)

상기 실시형태에는, "계조 처리 실행부(14)는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp를 2차원 LUT로서 갖고 있다."고 설명했다. 여기서, 계조 처리 실행부(14)는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp를 특정하기 위한 곡선 파라미터와 선택 신호 Sm의 관계를 격납하는 1차원 LUT를 갖는 것이어도 된다.

《구성》

도 13에, 계조 처리 실행부(14)의 변형예로서의 계조 처리 실행부(44)의 구조를 설명하는 블록도를 도시한다. 계조 처리 실행부(44)는, 입력 신호 IS와 선택 신호 Sm을 입력으로 하고, 계조 처리된 입력 신호 IS인 계조 처리 신호 CS를 출력으로 한다. 계조 처리 실행부(44)는, 곡선 파라미터 출력부(45)와 연산부(48)를 구비하고 있다.

곡선 파라미터 출력부(45)는, 제1 LUT(46)와 제2 LUT(47)로 구성된다. 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)는 선택 신호 Sm을 입력으로 하고, 선택 신호 Sm이 지정하는 계조 변환 곡선 후보 Gm의 곡선 파라미터 P1 및 P2를 각각 출력한다.

연산부(48)는, 곡선 파라미터 P1 및 P2와, 입력 신호 IS를 입력으로 하고, 계조 처리 신호 CS를 출력으로 한다.

《1차원 LUT에 관해서》

제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)는, 각각 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값을 격납하는 1차원 LUT이다. 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)에 관해 상세하게 설명하기 전에, 곡선 파라미터 P1 및 P2의 내용에 관해 설명한다.

도 14를 사용해, 곡선 파라미터 P1 및 P2와, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 관계에 관해 설명한다. 도 14는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp를 나타내고 있다. 여기서, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는 첨자에 대해 단조 감소하는 관계에 있어, 모든 입력 신호 IS의 화소의 명도값에 대해, G1≥G2≥…≥Gp의 관계를 만족하고 있다. 또한, 이상의 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 관계는, 첨자가 큰 계조 변환 곡선 후보에 대해 입력 신호 IS가 작은 경우, 또는 첨자가 작은 계조 변환 곡선 후보에 대해 입력 신호 IS가 큰 경우 등에 성립하지 않아도 된다.

곡선 파라미터 P1 및 P2는, 입력 신호 IS의 소정의 값에 대한 계조 처리 신호 CS의 값으로서 출력된다. 즉, 선택 신호 Sm에 의해 계조 변환 곡선 후보 Gm이 지정된 경우, 곡선 파라미터 P1의 값은 입력 신호 IS의 소정의 값 [X1]에 대한 계조 변환 곡선 후보 Gm의 값 [R1m]으로서 출력되고, 곡선 파라미터 P2의 값은 입력 신호 IS의 소정의 값 [X2]에 대한 계조 변환 곡선 후보 Gm의 값 [R2m]으로서 출력된다. 여기서, 값 [X2]는 값 [X1]보다도 큰 값이다.

다음에, 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)에 관해 설명한다.

제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)는, 각각 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값을 격납하고 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 6비트의 신호로서 주어지는 각각의 선택 신호 Sm에 대해, 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값이 각각 6비트로 주어진다. 여기서, 선택 신호 Sm이나 곡선 파라미터 P1 및 P2에 대해 확보되는 비트 수는 이것에 한정되지 않는다.

도 15를 사용해, 곡선 파라미터 P1 및 P2와 선택 신호 Sm의 관계에 관해 설명한다. 도 15는 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값의 변화를 나타내고 있다. 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)에는, 각각의 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값이 격납되어 있다. 예를 들면, 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1의 값으로서 값 [R1m]이 격납되어 있고, 곡선 파라미터 P2의 값으로서 값 [R2m]이 격납되어 있다.

이상의 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)에 의해, 입력된 선택 신호 Sm에 대해 곡선 파라미터 P1 및 P2가 출력된다.

《연산부(48)에 관해》

연산부(48)는, 취득한 곡선 파라미터 P1 및 P2(값 [R1m] 및 값 [R2m])에 기초해, 입력 신호 IS에 대한 계조 처리 신호 CS를 도출한다. 구체적인 순서를 이하 에 기재한다. 여기서 입력 신호 IS의 값은, 값 [0.0∼1.0]의 범위로 주어지는 것으로 한다. 또, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 값 [0.0∼1.0]의 범위로 주어지는 입력 신호 IS를 값 [0.0∼1.0]의 범위로 계조 변환하는 것으로 한다. 또한 본 발명은, 입력 신호 IS를 이 범위로 한정하지 않는 경우에도 적용 가능하다.

우선 연산부(48)는, 입력 신호 IS의 값과 소정의 값 [X1], [X2]의 비교를 행한다.

입력 신호 IS의 값(값 [X]로 한다)이 [0.0] 이상 [X1] 미만인 경우, 도 14에 있어서의 원점과 좌표([X1], [R1m])를 연결하는 직선 상에서, 값 [X]에 대한 계조 처리 신호 CS의 값(값 [Y]로 한다)이 구해진다. 보다 구체적으로는, 값 [Y]는 다음 식 [Y]=( [X]/[X1])*[R1m]에 의해 구해진다.

입력 신호 IS의 값이 [X1] 이상 [X2] 미만인 경우, 도 14에서의 좌표 ([X1], [R1m])과 좌표 ([X2], [R2m])을 연결하는 직선 상에서, 값 [X]에 대한 값 [Y]가 구해진다. 보다 구체적으로는, 값 [Y]는, 다음 식 [Y]=[R1m]+{([R2m]-[R1m])/([X2]-[X1])}*([X]-[X1])에 의해 구해진다.

입력 신호 IS의 값이 [X2] 이상 [1.0] 이하인 경우, 도 14에서의 좌표 ([X2], [R2m])과 좌표 ([1.0], [1.0])을 연결하는 직선 상에서, 값 [X]에 대한 값 [Y]가 구해진다. 보다 구체적으로는 값 [Y]는, 다음 식 [Y]=[R2m]+{([1.0]-[R2m])/([1.0]-[X2])}*([X]-[X2])에 의해 구해진다.

이상의 연산에 의해, 연산부(48)는 입력 신호 IS에 대한 계조 처리 신호 CS를 도출한다.

《계조 처리 방법·프로그램》

상술한 처리는 계조 처리 프로그램으로서, 컴퓨터 등에 의해 실행되는 것이어도 된다. 계조 처리 프로그램은, 이하에 기재하는 계조 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이다.

계조 처리 방법은, 입력 신호 IS와 선택 신호 Sm을 취득하여 계조 처리 신호 CS를 출력하는 방법으로서, 입력 신호 IS를 1차원 LUT를 사용해 계조 처리하는 점에 특징을 갖고 있다.

우선 선택 신호 Sm이 취득되면, 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)로부터 곡선 파라미터 P1 및 P2가 출력된다. 제1 LUT(46), 제2 LUT(47), 곡선 파라미터 P1 및 P2에 관해서는 상세한 설명을 생략한다.

또한, 곡선 파라미터 P1 및 P2에 기초해, 입력 신호 IS의 계조 처리가 행해진다. 계조 처리의 상세한 내용은, 연산부(48)에 관한 설명 중에 기재했으므로 생략한다.

이상의 계조 처리 방법에 의해, 입력 신호 IS에 대한 계조 처리 신호 CS가 도출된다.

《효과》

계조 처리 실행부(14)의 변형예로서의 계조 처리 실행부(44)에서는, 2차원 LUT가 아니라 2개의 1차원 LUT를 구비하고 있다. 이 때문에, 룩업 테이블을 기억하기 위한 기억 용량을 삭감하는 것이 가능해진다.

《변형예》

(1)

상기 변형예에서는, "곡선 파라미터 P1 및 P2의 값은, 입력 신호 IS의 소정의 값에 대한 계조 변환 곡선 후보 Gm의 값이다."라고 설명했다. 여기서 곡선 파라미터 P1 및 P2는, 계조 변환 곡선 후보 Gm의 다른 곡선 파라미터여도 된다. 이하, 구체적으로 설명을 추가한다.

(1-1)

곡선 파라미터는 계조 변환 곡선 후보 Gm의 기울기여도 된다. 도 14를 사용해 구체적으로 설명한다. 선택 신호 Sm에 의해 계조 변환 곡선 후보 Gm이 지정된 경우, 곡선 파라미터 P1의 값은 입력 신호 IS의 소정의 범위 [0.0∼X1]에서의 계조 변환 곡선 후보 Gm의 기울기의 값 [K1m]이고, 곡선 파라미터 P2의 값은 입력 신호 IS의 소정의 범위 [X1∼X2]에서의 계조 변환 곡선 후보 Gm의 기울기의 값 [K2m]이다.

도 16을 사용해, 곡선 파라미터 P1 및 P2와 선택 신호 Sm의 관계에 관해 설명한다. 도 16은, 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값의 변화를 나타내고 있다. 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)에는, 각각의 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값이 격납되어 있다. 예를 들면, 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1의 값으로서 값 [K1m]이 격납되어 있고, 곡선 파라미터 P2의 값으로서 값 [K2m]이 격납되어 있다.

이상의 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)에 의해, 입력된 선택 신호 Sm에 대해 곡선 파라미터 P1 및 P2가 출력된다.

연산부(48)에서는, 취득한 곡선 파라미터 P1 및 P2에 기초해, 입력 신호 IS 에 대한 계조 처리 신호 CS를 도출한다. 구체적인 순서를 이하에 기재한다.

우선 연산부(48)는, 입력 신호 IS의 값과, 소정의 값 [X1], [X2]의 비교를 행한다.

입력 신호 IS의 값(값 [X]로 한다)이 [0.0] 이상 [X1] 미만인 경우, 도 14에 있어서의 원점과 좌표([X1], [K1m]*[X1](이하, [Y1]으로 기재한다))를 연결하는 직선 상에서, 값 [X]에 대한 계조 처리 신호 CS의 값(값 [Y]로 한다)이 구해진다. 보다 구체적으로는, 값 [Y]는 다음 식 [Y]=[K1m]*[X]에 의해 구해진다.

입력 신호 IS의 값이 [X1] 이상 [X2] 미만인 경우, 도 14에 있어서의 좌표 ([X1], [Y1])과 좌표([X2], [K1m]*[X1]+[K2m]*([X2]-[X1])(이하, [Y2]로 기재한다))를 연결하는 직선 상에서, 값 [X]에 대한 값 [Y]가 구해진다. 보다 구체적으로는, 값 [Y]는 다음 식 [Y]=[Y1]+[K2m]*([X]-[X1])에 의해 구해진다.

입력 신호 IS의 값이 [X2] 이상 [1.0] 이하인 경우, 도 14에서의 좌표 ([X2], [Y2])와 좌표 (1.0, 1.0)을 연걸하는 직선 상에서, 값 [X]에 대한 값 [Y]가 구해진다. 보다 구체적으로는, 값 [Y]는 다음 식 [Y]=[Y2]+{([1.0]-[Y2])/([1.0]-[X2])}*([X]-[X2])에 의해 구해진다.

이상의 연산에 의해, 연산부(48)는 입력 신호 IS에 대한 계조 처리 신호 CS를 도출한다.

(1-2)

곡선 파라미터는, 계조 변환 곡선 후보 Gm 상의 좌표여도 된다. 도 17을 사용해 구체적으로 설명한다. 선택 신호 Sm에 의해 계조 변환 곡선 후보 Gm이 지정된 경우, 곡선 파라미터 P1의 값은 계조 변환 곡선 후보 Gm 상의 좌표의 한쪽 성분의 값 [Mm]이고, 곡선 파라미터 P2의 값은 계조 변환 곡선 후보 Gm 상의 좌표의 다른쪽 성분의 값 [Nm]이다. 또한, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는 모두 좌표 (X1, Y1)을 통과하는 곡선이다.

도 18을 사용해, 곡선 파라미터 P1 및 P2와 선택 신호 Sm의 관계에 관해 설명한다. 도 18은, 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값의 변화를 나타내고 있다. 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)에는, 각각의 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값이 격납되어 있다. 예를 들면, 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1의 값으로서 값 [Mm]이 격납되어 있고, 곡선 파라미터 P2의 값으로서 값 [Nm]이 격납되어 있다.

이상의 제1 LUT(46) 및 제2 LUT(47)에 의해, 입력된 선택 신호 Sm에 대해 곡선 파라미터 P1 및 P2가 출력된다.

연산부(48)에서는, 도 14를 사용해 설명한 변형예와 동일한 처리에 의해, 입력 신호 IS로부터 계조 처리 신호 CS가 도출된다. 상세한 설명은 생략한다.

(1-3)

이상의 변형예는 일례이며, 곡선 파라미터 P1 및 P2는 계조 변환 곡선 후보 Gm의 또 다른 곡선 파라미터여도 된다.

또, 곡선 파라미터의 개수도 상기에 한정되지 않는다. 더 적어도 되고, 더 많아도 된다.

연산부(48)에 관한 설명에서는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 직선의 선분으로 구성되는 곡선인 경우에 대한 연산에 관해 기재했다. 여기서, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 상의 좌표가 곡선 파라미터로서 주어지는 경우에는, 주어진 좌표를 통과하는 매끄러운 곡선이 작성되어(커브 피팅), 작성된 곡선을 사용해 계조 변환 처리가 행해지는 것이어도 된다.

(2)

상기 변형예에서는, "곡선 파라미터 출력부(45)는, 제1 LUT(46)와 제2 LUT(47)로 구성된다."고 설명했다. 여기서 곡선 파라미터 출력부(45)는, 선택 신호 Sm의 값에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값을 격납하는 LUT를 구비하지 않는 것이어도 된다.

이 경우 곡선 파라미터 출력부(45)는, 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값을 연산한다. 보다 구체적으로는 곡선 파라미터 출력부(45)는, 도 15, 도 16, 도 18 등에 도시된 곡선 파라미터 P1 및 P2의 그래프를 표시하는 파라미터를 기억하고 있다. 곡선 파라미터 출력부(45)는, 기억된 파라미터로부터 곡선 파라미터 P1 및 P2의 그래프를 특정한다. 또한, 곡선 파라미터 P1 및 P2의 그래프를 사용해, 선택 신호 Sm에 대한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 값을 출력한다.

여기서 곡선 파라미터 P1 및 P2의 그래프를 특정하기 위한 파라미터란, 그래프 상의 좌표, 그래프의 기울기, 곡률 등이다. 예를 들면 곡선 파라미터 출력부(45)는, 도 15에 도시한 곡선 파라미터 P1 및 P2의 그래프 상의 각각 2점의 좌표를 기억하고 있어, 이 2점의 좌표를 연결하는 직선을 곡선 파라미터 P1 및 P2의 그래프로서 사용한다.

여기서, 파라미터로부터 곡선 파라미터 P1 및 P2의 그래프를 특정할 때는, 직선 근사 뿐만 아니라, 꺾은선 근사, 곡선 근사 등을 사용해도 된다.

이에 의해, LUT를 기억하기 위한 메모리를 사용하지 않고 곡선 파라미터를 출력하는 것이 가능해진다. 즉, 장치가 구비하는 메모리의 용량을 더욱 삭감하는 것이 가능해진다.

[제3 실시형태]

본 발명의 제3 실시형태로서의 시각 처리 장치(21)에 관해 도 19∼도 21을 사용해 설명한다. 시각 처리 장치(21)는, 예를 들면 컴퓨터, TV, 디지털 카메라, 휴대전화, PDA 등 화상을 취급하는 기기에 내장 또는 접속되어, 화상의 계조 처리를 행하는 장치이다. 시각 처리 장치(21)는, 미리 LUT로서 기억한 복수의 계조 변환 곡선을 계조 처리의 대상이 되는 화소마다 전환하여 사용하는 점을 특징으로서 갖고 있다.

〈구성〉

도 19에, 시각 처리 장치(21)의 구조를 설명하는 블록도를 도시한다. 시각 처리 장치(21)는 화상 분할부(22)와, 선택 신호 도출부(23)와, 계조 처리부(30)를 구비하고 있다. 화상 분할부(22)는 입력 신호 IS를 입력으로 하고, 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상을 복수로 분할한 화상 영역 Pm(1≤m≤n : n은 원화상의 분할 수)을 출력으로 한다. 선택 신호 도출부(23)는, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 계조 변환 곡선 Cm을 선택하기 위한 선택 신호 Sm을 출력한다. 계조 처리부(30)는, 선택 신호 보정부(24)와, 계조 처리 실행부(25)를 구비하고 있다. 선택 신호 보정부(24)는 선택 신호 Sm을 입력으로 하여, 각각의 화상 영역 Pm마다의 선택 신호 Sm을 보정한 신호인 화소마다의 선택 신호 SS를 출력한다. 계조 처리 실행부(25)는, 복수의 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp(p는 후보 수)를 2차원 LUT로서 구비하고 있으며, 입력 신호 IS와 화소마다의 선택 신호 SS를 입력으로 하여, 각각의 화소에 대해 계조 처리한 출력 신호 OS를 출력으로 한다.

(계조 변환 곡선 후보에 관해)

계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp에 관해서는, [제2 실시형태]에서 도 7을 사용해 설명한 것과 거의 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다. 단, 본 실시형태에서는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 입력 신호 IS의 화소의 명도값과 출력 신호 OS의 화소의 명도값의 관계를 부여하는 곡선이다.

계조 처리 실행부(25)는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp를 2차원 LUT로서 구비하고 있다. 즉 2차원 LUT는, 입력 신호 IS의 화소의 명도값과 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp를 선택하는 선택 신호 SS에 대해, 출력 신호 OS의 화소의 명도값을 부여하는 룩업 테이블(LUT)이다. 구체예는 [제2 실시형태]에서 도 8을 사용해 설명한 것과 거의 동일하므로, 여기서는 설명을 생략한다. 단 본 실시형태에 있어서는, 매트릭스의 열방향으로는, 예들 들어 10 비트로 표시되는 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값에 대한 출력 신호 OS의 화소값이 나열되어 있다.

〈작용〉

각 부의 동작에 관해 설명을 추가한다. 화상 분할부(22)는 도 1의 화상 분할부(2)와 거의 동일하게 동작하여, 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상을 복수(n개)의 화상 영역 Pm으로 분할한다(도 2 참조). 여기서 원화상의 분할 수는, 도 33에 도시한 종래의 시각 처리 장치(300)의 분할 수(예를 들면 4∼16분할)보다도 많고, 예를 들면 가로방향으로 80분할하고 세로방향으로 60분할하는 4800분할 등이다.

선택 신호 도출부(23)는, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 계조 변환 곡선 Cm을 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중에서 선택한다. 구체적으로는 선택 신호 도출부(23)는, 화상 영역 Pm의 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값을 계산하여, 계산된 평균 명도값에 따라 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 어느 하나를 선택한다. 즉, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값과 관련지어져 있어, 평균 명도값이 커질수록 첨자가 큰 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 선택된다.

여기서 광역 화상 영역 Em이란, [제1 실시형태]에서 도 2를 사용해 설명한 것과 동일하다. 즉 광역 화상 영역 Em은, 각각의 화상 영역 Pm을 포함하는 복수의 화상 영역의 집합이며, 예를 들면 화상 영역 Pm을 중심으로 하는 세로방향 5블록, 가로 방향 5블록의 25개의 화상 영역의 집합이다. 또한 화상 영역 Pm의 위치에 따라서는, 화상 영역 Pm의 주변에 세로방향 5블록, 가로방향 5블록의 광역 화상 영역 Em을 취할 수 없는 경우가 있다. 예를 들면, 원화상의 주변에 위치하는 화상 영역 PI에 대해, 화상 영역 PI의 주변에 세로방향 5블록, 가로방향 5블록의 광역 화상 영역 EI를 취할 수 없다. 이 경우에는, 화상 영역 PI를 중심으로 하는 세로방향 5블록 가로방향 5블록의 영역과 원화상이 겹쳐지는 영역이 광역 화상 영역 EI로서 채용된다.

선택 신호 도출부(23)의 선택 결과는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 어느 하나를 나타내는 선택 신호 Sm으로서 출력된다. 보다 구체적으로는 선택 신호 Sm은, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 첨자(1∼p)의 값으로서 출력된다.

선택 신호 보정부(24)는, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 출력된 각각의 선택신호 Sm을 사용한 보정에 의해, 입력 신호 IS를 구성하는 화소마다 계조 변환 곡선을 선택하기 위한 화소마다의 선택 신호 SS를 출력한다. 예를 들면, 화상 영역 Pm에 포함되는 화소에 대한 선택 신호 SS는, 화상 영역 Pm 및 화상 영역 Pm의 주변의 화상 영역에 대해 출력된 선택 신호의 값을 화소 위치의 내분비로 보정하여 구해진다.

도 20을 사용해 선택 신호 보정부(24)의 동작에 관해 더욱 상세히 설명한다. 도 20은 화상 영역 Po, Pp, Pq, Pr(o, p, q, r은 분할 수 n(도 2 참조) 이하의 양의 정수)에 대해 선택 신호 So, Sp, Sq, Sr이 출력된 상태를 나타내고 있다.

여기서, 계조 보정의 대상이 되는 화소 x의 위치를, 화상 영역 Po의 중심과 화상 영역 Pp의 중심을 [i : 1-i]로 내분하고, 또한 화상 영역 Po의 중심과 화상 영역 Pq의 중심을 [i : 1-j]로 내분하는 위치인 것으로 한다. 이 경우 화소 x에 대한 선택 신호 SS의 값 [SS]는, [SS]={(1-j)·(1-i·[So]+(1-j)·(i)·[Sp]+(j)·(1-i)·[Sq]+(j)·(i)·[Sr]로 구해진다. 또한, [So], [Sp], [Sq], [Sr]은 선택 신호 So, Sp, Sq, Sr의 값인 것으로 한다.

계조 처리 실행부(25)는, 입력 신호 IS가 포함하는 화소의 명도값과 선택 신호 SS를 입력으로 하여, 예를 들면 도 8에 도시한 2차원 LUT(41)를 사용해 출력 신호 OS의 명도값을 출력한다.

또한, 선택 신호 SS의 값 [SS]가, 2차원 LUT(41)가 구비하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 첨자 (1∼p)와 같은 값이 되지 않는 경우, 값 [SS]에 가장 가까운 정수를 첨자로 하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 입력 신호 IS의 계조 처리에 사용된다.

〈시각 처리 방법 및 시각 처리 프로그램〉

도 21에 시각 처리 장치(21)에 있어서의 시각 처리 방법을 설명하는 흐름도를 도시한다. 도 21에 나타낸 시각 처리 방법은, 시각 처리 장치(21)에서 하드웨어에 의해 실현되어, 입력 신호 IS(도 19 참조)의 계조 처리를 행하는 방법이다. 도 21에 도시한 시각 처리 방법에서는, 입력 신호 IS는 화상 단위로 처리된다(단계 S30∼S37). 입력 신호 IS로서 입력되는 원화상은, 복수의 화상 영역 Pm(1≤m≤n : n은 원화상의 분할 수)으로 분할되어(단계 S31), 화상 영역 Pm마다 계조 변환 곡선 Cm이 선택되고(단계 S32∼S33), 화상 영역 Pm마다 계조 변환 곡선 Cm을 선택하기 위한 선택 신호 Sm에 기초해, 원화상의 화소마다 계조 변환 곡선이 선택되어, 화소 단위로의 계조 처리가 행해진다(단계 S34∼S36).

각각의 단계에 관해 구체적으로 설명을 추가한다.

각각의 화상 영역 Pm에 대해 계조 변환 곡선 Cm이 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중에서 선택된다(단계 S32). 구체적으로는 화상 영역 Pm의 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값을 계산하여, 계산된 평균 명도값에 따라 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 어느 하나가 선택된다. 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp는, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값과 관련지어져 있어, 평균 명도값이 커질수록 첨자가 큰 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 선택된다. 여기서, 광역 화상 영역 Em에 관해서는 설명을 생략한다(상기 〈작용)란 참조). 선택 결과는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp 중 어느 하나를 나타내는 선택 신호 Sm으로서 출력된다. 보다 구체적으로는 선택 신호 Sm은, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 첨자 (1∼p)의 값으로서 출력된다. 또한, 모든 화상 영역 Pm에 관한 처리가 종료했는지 여부를 판정하여(단계 S33), 처리가 종료되었다고 판정될 때까지, 단계 S32∼S33의 처리를 원화상의 분할 수만큼 반복한다. 이상에 의해, 화상 영역 단위의 처리가 종료한다.

각각의 화상 영역 Pm에 대해 출력되는 각각의 선택 신호 Sm을 사용한 보정에 의해, 입력 신호 IS를 구성하는 화상마다 계조 변환 곡선을 선택하기 위한 화소마다의 선택 신호 SS가 출력된다(단계 S34). 예를 들면 화상 영역 Pm에 포함되는 화소에 대한 선택 신호 SS는, 화상 영역 Pm 및 화상 영역 Pm의 주변의 화상 영역에 대해 출력되는 선택 신호의 값을 화소 위치의 내분비로 보정하여 구해진다. 보정의 상세한 내용에 관해서는, 설명을 생략한다(상기 〈작용〉란, 도 20 참조).

입력 신호 IS가 포함하는 화소의 명도값과 선택 신호 SS를 입력으로 하여, 예를 들면 도 8에 도시한 2차원 LUT(41)를 사용해, 출력 신호 OS의 명도값이 출력된다(단계 S35). 또한, 모든 화소에 관한 처리가 종료되었는지 여부를 판정하여(단계 S36), 처리가 종료되었다고 판정될 때까지, 단계 S34∼S36의 처리를 화소 수만큼 반복한다. 이상에 의해 화상 단위의 처리가 종료한다.

또한, 도 21에 도시한 시각 처리 방법의 각각의 단계는, 컴퓨터 등에 의해 시각 처리 프로그램으로서 실현되는 것이어도 된다.

〈효과〉

본 발명에 의해, 상기 [제1 실시형태] 및 [제2 실시형태]의 〈효과〉와 거의 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다. 이하, 제3 실시형태 특유의 효과를 기재한다.

(1)

각각의 화상 영역 Pm에 대해 선택되는 계조 변환 곡선 Cm은, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값에 기초해 작성된다. 이 때문에, 화상 영역 Pm의 크기는 작아도 충분한 명도값의 샘플링이 가능해진다. 또 그 결과, 작은 화상 영역 Pm에 대해서도, 적절한 계조 변환 곡선 Cm이 선택된다.

(2)

선택 신호 보정부(24)는, 화상 영역 단위로 출력되는 선택 신호 Sm에 기초한 보정에 의해, 화소마다의 선택 신호 SS를 출력한다. 입력 신호 IS를 구성하는 원화상의 화소는, 화소마다의 선택 신호 SS가 지정하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp를 사용해 계조 처리된다. 이 때문에, 보다 적절하게 계조 처리된 출력 신호 OS를 얻을 수 있다. 예를 들면, 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 출력 신호 OS에서는, 각각의 화상 영역 Pm의 경계의 이음 부분이 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 더욱 방지 가능해진다.

(3)

계조 처리 실행부(25)는 미리 작성된 2차원 LUT를 갖고 있다. 이 때문에, 계조 처리에 요하는 처리 부하를 삭감하는 것, 보다 구체적으로는 계조 변환 곡선 Cm의 작성에 요하는 처리 부하를 삭감하는 것이 가능해진다. 그 결과, 계조 처리를 고속화하는 것이 가능해진다.

(4)

계조 처리 실행부(25)는 2차원 LUT를 사용해 계조 처리를 실행한다. 여기서 2차원 LUT의 내용은, 시각 처리 장치(21)가 구비하는 하드디스크 또는 ROM 등의 기억 장치로부터 독출되어 계조 처리에 사용된다. 독출하는 2차원 LUT의 내용을 변경함으로써, 하드웨어의 구성을 변경하지 않고 다양한 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다. 즉, 원화상의 특성에 따라 적합한 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

〈변형예〉

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 [제2 실시형태]〈변형예〉와 거의 동일한 변형을 제3 실시형태에 적용하는 것이 가능하다. 특히, [제2 실시형태]〈변형예〉의 (10)∼(12)에서는, 선택 신호 Sm을 선택 신호 SS로, 계조 처리 신호 CS를 출력 신호 OS로 대체함으로써, 동일하게 적용 가능하다.

이하, 제3 실시형태 특유의 변형예를 기재한다.

(1)

상기 실시형태에서는, 64행 64열의 매트릭스로 이루어지는 2차원 LUT(41)를 2차원 LUT의 일례로 했다. 여기서 본 발명의 효과는, 이 사이즈의 2차원 LUT에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 더 많은 계조 변환 곡선 후보를 행방향으로 나열한 매트릭스여도 된다. 또, 입력 신호 IS의 화소값을 더욱 미세한 단계로 구획한 값에 대한 출력 신호 OS의 화소값을 매트릭스의 열방향으로 나열한 것이어도 된다. 구체적으로는 예를 들면 10비트로 표시되는 입력 신호 IS의 각각의 화소값에 대해, 출력 신호 OS의 화소값을 나열한 것이어도 된다.

2차원 LUT의 사이즈가 커지면 보다 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해지고, 작으면 2차원 LUT를 기억하는 메모리의 삭감 등이 가능해진다.

(2)

상기 실시형태에서는, 선택 신호 SS의 값 [SS]가, 2차원 LUT(41)(도 8 참조)가 구비하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 첨자 (1∼p)와 같은 값이 되지 않는 경우, 값 [SS]에 가장 가까운 정수를 첨자로 하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp가 입력 신호 IS의 계조 처리에 사용된다고 설명했다. 여기서, 선택 신호 SS의 값 [SS]가, 2차원 LUT(41)가 구비하는 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 첨자 (1∼p)와 같은 값이 되지 않는 경우, 선택 신호 SS의 값 [SS]를 넘지 않는 최대의 정수 (k)를 첨자로 하는 계조 변환 곡선 후보 Gk(1≤k≤p-1)와, [SS]를 넘는 최소의 정수 (k+1)을 첨자로 하는 계조 변환 곡선 후보 Gk+1의 양쪽을 사용해 계조 처리한 입력 신호 IS의 화소값을, 선택 신호 SS의 값 [SS]의 소수점 이하의 값을 사용해 가중 평균(내분)하여 출력 신호 OS를 출력해도 된다.

(3)

상기 실시형태에서는, 매트릭스의 열방향으로는 예를 들면 10비트로 표시되는 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값에 대한 출력 신호 OS의 화소값이 나열되어 있다고 설명했다. 여기서 출력 신호 OS는, 계조 처리 실행부(25)에 의해, 입력 신호 IS의 화소값의 하위 4비트의 값으로 선형 보간된 매트릭스의 성분으로서 출력되는 것이어도 된다. 즉 매트릭스의 열방향으로는, 예를 들면 10비트로 표시되는 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값에 대한 매트릭스의 성분이 나열되어 있고, 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값에 대한 매트릭스의 성분과, 입력 신호 IS의 화소값의 상위 6비트의 값에 [1]을 더한 값에 대한 매트릭스의 성분(예를 들면, 도 8에서는 1행 아래의 성분)을 입력 신호 IS의 화소값의 하위 4비트의 값을 사용해 선형 보간하여, 출력 신호 OS로서 출력한다.

이에 의해, 2차원 LUT(41)(도 8 참조)의 사이즈가 작더라도, 보다 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다.

(4)

상기 실시형태에서는, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값에 기초해, 화상 영역 Pm에 대한 선택 신호 Sm을 출력한다고 설명했다. 여기서 선택 신호 Sm의 출력 방법은 이 방법에 한정되지 않는다. 예를 들면 광역 화상 영역 Em의 최대 명도값 또는 최소 명도값에 기초해, 화상 영역 Pm에 대한 선택 신호 Sm을 출력해도 된다. 또한 선택 신호 Sm의 값 [Sm]은, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값, 최대 명도값, 또는 최소 명도값 그 자체여도 된다.

*또 예를 들면, 다음과 같이 하여 화상 영역 Pm에 대한 선택 신호 Sm을 출력해도 된다. 즉, 각각의 화상 영역 Pm에 대해 평균 명도값을 구하고, 각각의 평균 명도값으로부터 각각의 화상 영역 Pm에 대한 임시 선택 신호 Sm'를 구한다. 여기서 임시 선택 신호 Sm'는, 계조 변환 곡선 후보 G1∼Gp의 첨자의 번호를 값으로 하고 있다. 또한, 광역 화상 영역 Em이 포함하는 각각의 화상 영역에 대해, 임시 선택 신호 Sm'의 값을 평균하여, 화상 영역 Pm의 선택 신호 Sm으로 한다.

(5)

상기 실시형태에서는, 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값에 기초해, 화상 영역 Pm에 대한 선택 신호 Sm을 출력한다고 설명했다. 여기서, 광역 화상 영역 Em의 단순 평균이 아니라 가중 평균(웨이트닝 평균)에 기초해, 화상 영역 Pm에 대한 선택 신호 Sm을 출력해도 된다. 상세한 것은 상기 [제2 실시형태]에서 도 11을 사용해 설명한 것과 동일하며, 광역 화상 영역 Em을 구성하는 각각의 화상 영역의 평균 명도값을 구해, 화상 영역 Pm의 평균 명도값과 크게 다른 평균 명도값을 갖는 화상 영역 Ps1, Ps2, …에 대해서는, 가중을 가볍게 하여 광역 화상 영역 Em의 평균 명도값을 구한다.

이에 의해, 광역 화상 영역 Em이 명도적으로 특이 영역을 포함하는 경우(예를 들면, 광역 화상 영역 Em이 2개의 명도값이 다른 물체의 경계를 포함하는 경우)라도, 선택 신호 Sm의 출력에 대해 그 특이 영역의 명도값이 주는 영향이 적어져, 더욱 적절한 선택 신호 Sm의 출력이 행해지게 된다.

(6)

시각 처리 장치(21)에서는, 2차원 LUT가 격납하는 값인 프로파일 데이터를 작성하는 프로파일 데이터 작성부를 더 구비하고 있어도 된다. 구체적으로는 프로파일 데이터 작성부는, 시각 처리 장치(1)(도 1 참조)에 있어서의 화상 분할부(2)와 계조 변환 곡선 도출부(10)로 구성되어 있고, 작성된 복수의 계조 변환 곡선의 집합을 프로파일 데이터로서 2차원 LUT에 격납한다.

또, 2차원 LUT에 격납되는 계조 변환 곡선의 각각은, 공간 처리된 입력 신호 IS에 관련지어져 있어도 무방하다. 이 경우 시각 처리 장치(21)에서는, 화상 분할부(22)와 선택 신호 도출부(23)와 선택 신호 보정부(24)를, 입력 신호 IS를 공간 처리하는 공간 처리부로 치환해도 된다.

[제4 실시형태]

도 22∼도 25를 사용해 본 발명의 제4 실시형태로서의 시각 처리 장치(61)에 관해 설명한다.

도 22에 도시한 시각 처리 장치(61)는, 화상 신호의 공간 처리, 계조 처리 등 시각 처리를 행하는 장치이다. 시각 처리 장치(61)는, 예를 들면 컴퓨터, TV, 디지털 카메라, 휴대전화, PDA, 프린터, 스캐너 등의 화상을 취급하는 기기에 있어서, 화상 신호의 색 처리를 행하는 장치와 함께 화상 처리 장치를 구성한다.

시각 처리 장치(61)는, 화상 신호와, 화상 신호에 대해 공간 처리(블러링 필터 처리)를 실시한 블러링 신호를 사용한 시각 처리를 행하는 장치이며, 공간 처리에 있어서 특징을 갖고 있다.

종래에 대상 화소의 주변의 화소를 사용해 블러링 신호를 도출할 때, 주변의 화소가 대상 화소와 크게 농도가 다른 화소를 포함하면, 블러링 신호는 농도가 다른 화소의 영향을 받는다. 즉, 화상에 있어서 물체의 에지 근방의 화소를 공간 처리하는 경우, 원래 에지가 아닌 화소가 에지의 농도의 영향을 받게 된다. 이 때문에 이 공간 처리에 의해, 예를 들면 유사 윤곽의 발생 등이 야기되게 된다.

그래서, 공간 처리를 화상의 내용에 적응시켜 행할 것이 요구된다. 이에 대해, 예를 들면 일본 특개평 10-75395호 공보는, 블러링 정도가 다른 복수의 블러링 신호를 작성하여, 각각의 블러링 신호를 합성 또는 전환함으로써 적절한 블러링 신호를 출력한다. 이에 의헤 공간 처리의 필터 사이즈를 변경하여, 농도가 다른 화소의 영향을 억제하는 것을 목적으로 한다.

한편, 상기 공보에서는, 복수의 블러링 신호를 작성하여, 각각의 블러링 신호를 합성 또는 전환하게 되므로, 장치에 있어서의 회로 규모, 또는 처리 부하가 커진다.

그래서, 본 발명의 제4 실시형태로서의 시각 처리 장치(61)에서는, 적절한 블러링 신호를 출력하는 것을 목적으로 하며, 또한 장치에 있어서의 회로 규모 또는 처리 부하를 삭감하는 갓을 목적으로 한다.

〈시각 처리 장치(61)〉

도 22에, 화상 신호(입력 신호 IS)에 시각 처리를 행해 시각 처리 화상(출력 신호 OS)을 출력하는 시각 처리 장치(61)의 기본 구성을 도시한다. 시각 처리 장치(61)는, 입력 신호 IS로서 취득한 원화상의 화소마다의 명도값에 공간 처리를 실행하여 언샤프 신호 US를 출력하는 공간 처리부(62)와, 같은 화소에 대한 입력 신호 IS와 언샤프 신호 US를 사용해 원화상의 시각 처리를 행해, 출력 신호 OS를 출력하는 시각 처리부(63)를 구비하고 있다.

〈공간 처리부(62)〉

도 23을 사용해, 공간 처리부(62)의 공간 처리에 관해 설명한다. 공간 처리부(62)는, 공간 처리의 대상이 되는 대상 화소(65)와, 대상 화소(65)의 주변 영역의 화소(이하, 주변 화소(66)라고 한다)의 화소값을 입력 신호 IS로부터 취득한다.

주변 화소(66)는 대상 화소(65)의 주변 영역에 위치하는 화소이며, 대상 화소(65)를 중심으로 해서 확산되는 세로 9화소, 가로 9화소의 주변 영역에 포함되는 화소이다. 또한 주변 영역의 크기는 이 경우에 한정되지 않고, 보다 작아도 되고, 보다 커도 된다. 또 주변 화소(66)는, 대상 화소(65)로부터의 거리에 따라 가까운 것부터 제1 주변 화소(67), 제2 주변 화소(68)로 나뉘어져 있다. 도 23에서는 제1 주변 화소(67)는, 대상 화소(65)를 중심으로 하는 세로 5화소, 가로 5화소의 영역에 포함되는 화소인 것으로 한다. 또한 제2 주변 화소(68)는 제1 주변 화소(67)의 주변에 위치하는 화소인 것으로 한다.

공간 처리부(62)는, 대상 화소(65)에 대해 필터 연산을 행한다. 필터 연산에서는 대상 화소(65)와 주변 화소(66)의 화소값이, 대상 화소(65)와 주변 화소(66)의 화소값의 차 및 거리에 기초한 가중치를 사용해 가중 평균된다. 가중 평균은, 다음 식 F=(Σ[Wij]*[Aij])/(Σ[Wij])에 기초해 계산된다. 여기서 [Wij]는, 대상 화소(65) 및 주변 화소(66)에 있어서, i행 j열째에 위치하는 화소의 가중 계수이고, [Aij]는 대상 화소(65) 및 주변 화소(66)에 있어서, i행 j열째에 위치하는 화소의 화소값이다. 또 한, 「Σ」는 대상 화소(65) 및 주변 화소(66)의 각각의 화소에 대한 합계의 계산을 행하는 것을 의미하고 있다.

도 24를 사용해, 가중 계수[Wij]에 관해 설명한다. 가중 계수 [Wij]는, 대상 화소(65)와 주변 화소(66)의 화소값의 차 및 거리에 기초해 정해지는 값이다. 보다 구체적으로는, 화소값의 차의 절대값이 클수록 작은 값의 가중 계수가 주어진다. 또, 거리가 클수록 작은 가중 계수가 주어진다.

예를 들면 대상 화소(65)에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1]이다.

제1 주변 화소(67) 중, 대상 화소(65)의 화소값과의 차의 절대값이 소정의 임계값보다도 작은 화소값을 갖는 화소에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1]이다. 제1 주변 화소(67) 중, 차의 절대값이 소정의 임계값보다도 큰 화소값을 갖는 화소에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1/2]이다. 즉, 제1 주변 화소(67)에 포함되는 화소라 해도, 화소값에 따라 주어지는 가중 계수가 다르다.

제2 주변 화소(68) 중, 대상 화소(65)의 화소값과의 차의 절대값이 소정의 임계값보다도 작은 화소값을 갖는 화소에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1/2]이다. 제2 주변 화소(68) 중, 차의 절대값이 소정의 임계값보다도 큰 화소값을 갖는 화소에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1/4]이다. 즉, 제2 주변 화소(68)에 포함되는 화소라 해도, 화소값에 따라 주어지는 가중 계수가 다르다. 또 대상 화소(65)로부터의 거리가 제1 주변 화소(67)보다도 큰 제2 주변 화소(68)에서는, 보다 작은 가중 계수가 주어져 있다.

여기서 소정의 임계값이란, 값 [0.0∼1.0]의 범위의 값을 취하는 대상 화소(65)의 화소값에 대해, 값 [20/256∼60/256] 등과 같은 크기의 값이다.

이상에 의해 계산된 가중 평균이, 언샤프 신호 US로서 출력된다.

〈시각 처리부(63)〉

시각 처리부(63)에서는, 동일한 화소에 대한 입력 신호 IS와 언샤프 신호 US의 값을 사용해 시각 처리를 행한다. 여기서 행해지는 시각 처리는, 입력 신호 IS의 콘트라스트 강조, 또는 다이나믹 레인지 압축 등과 같은 처리이다. 콘트라스트 강조에서는, 입력 신호 IS와 언샤프 신호 US의 차, 또는 비(比)를 강조하는 함수를 사용해 강조한 신호를 입력 신호 IS에 추가해, 화상의 선예화가 행해진다. 다이나믹 레인지 압축에서는, 입력 신호 IS로부터 언샤프 신호 US가 감산된다.

시각 처리부(63)에 있어서의 처리는, 입력 신호 IS와 언샤프 신호 US를 입력으로 해서 출력 신호 OS를 출력하는 2차원 LUT를 사용해 행해져도 된다.

〈시각 처리 방법·프로그램〉

상술한 처리는 시각 처리 프로그램으로서, 컴퓨터 등에 의해 실행되는 것이어도 된다. 시각 처리 프로그램은, 이하에 기재하는 시각 처리 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이다.

시각 처리 방법은, 입력 신호 IS로서 취득한 원화상의 화소마다의 명도값에 공간 처리를 실행하여 언샤프 신호 US를 출력하는 공간 처리 단계와, 같은 화소에 대한 입력 신호 IS와 언샤프 신호 US를 사용해 원화상의 시각 처리를 행해, 출력 신호 OS를 출력하는 시각 처리 단계를 구비하고 있다.

공간 처리 단계에서는, 입력 신호 IS의 화소마다, 공간 처리부(62)의 설명에서 기재한 가중 평균을 행해 언샤프 신호 US를 출력한다. 상세한 것에 관해서는 상술했으므로 생략한다.

시각 처리 단계에서는, 같은 화소에 대한 입력 신호 IS와 언샤프 신호 US를 사용해, 시각 처리부(63)의 설명에서 기재한 시각 처리를 행해 출력 신호 OS를 출력한다. 상세한 것에 관해서는 상술했으므로 생략한다.

〈효과〉

도 25(a)∼(b)를 사용해, 시각 처리 장치(61)에 의한 시각 처리의 효과를 설명한다. 도 25(a)와 도 25(b)는, 종래의 필터에 의한 처리를 도시하고 있다. 도 25(b)는 본 발명의 필터에 의한 처리를 도시하고 있다.

도 25(a)는, 주변 화소(66)가 농도가 다른 물체(71)를 포함하는 상태를 도시하고 있다. 대상 화소(65)의 공간 처리에서는, 소정의 필터 계수를 갖는 평활화 필터가 사용된다. 이 때문에, 원래 물체(71)의 일부가 아닌 대상 화소(65)가 물체(71)의 농도의 영향을 받게 된다.

도 25(b)는, 본 발명의 공간 처리의 상태를 도시하고 있다. 본 발명의 공간 처리에서는, 주변 화소(66)가 물체(71)를 포함하는 부분(66a), 물체(71)를 포함하지 않는 제1 주변 화소(67), 물체(71)를 포함하지 않는 제2 주변 화소(68), 대상 화소(65)의 각각에 대해, 다른 가중 계수를 사용해 공간 처리가 행해진다. 이 때문에, 공간 처리된 대상 화소(65)가 극단적으로 농도가 다른 화소로부터 받는 영향을 억제하는 것이 가능해져, 보다 적절한 공간 처리가 가능해진다.

또 시각 처리 장치(61)에서는, 일본 특개평 10-75395호 공보처럼 복수의 블러링 신호를 작성할 필요가 없다. 이 때문에, 장치에 있어서의 회로 규모, 또는 처리 부하를 삭감하는 것이 가능해진다.

또한 시각 처리 장치(61)에서는, 실질적으로 공간 필터의 필터 사이즈, 및 필터가 참조하는 화상의 형상을 화상 내용에 따라 적응적으로 변경하는 것이 가능하다. 이 때문에, 화상 내용에 적합한 공간 처리를 행하는 것이 가능해진다.

〈변형예〉

(1)

상기한 주변 화소(66), 제1 주변 화소(67), 제2 주변 화소 등의 크기는 일례이며, 다른 크기여도 된다.

상기한 가중 계수는 일례이며, 다른 것이어도 된다. 예를 들면, 화소값의 차의 절대값이 소정의 임계값을 넘는 경우에, 가중 계수를 값 [0]으로서 부여해도 된다. 이에 의해, 공간 처리된 대상 화소(65)가 극단적으로 농도가 다른 화소로부터 받는 영향을 없애는 것이 가능해진다. 이것은 콘트라스트 강조를 목적으로 한 응용에서는, 원래 어느 정도 콘트라스트가 큰 부분에 있어서의 콘트라스트를 과도하게 강조하지 않는다는 효과가 있다.

또 가중 계수는, 다음에 나타낸 것 같은 함수의 값으로서 주어지는 것이어도 된다.

(1-a)

화소값의 차의 절대값을 변수로 하는 함수에 의해 가중 계수의 값을 부여해도 된다. 함수는 예를 들면, 화소값의 차의 절대값이 작을 때는 가중 계수가 커지고(1에 가깝게), 화소값의 차의 절대값이 클 때는 가중 계수가 작아지는(0에 가깝게), 화소값의 차의 절대값에 대해 단조 감소하는 함수이다.

(1-b)

대상 화소(65)부터의 거리를 변수로 하는 함수에 의해 가중 계수의 값을 부여해도 된다. 함수는 예를 들면, 대상 화소(65)로부터의 거리가 가까울 때는 가중 계수가 커지고(1에 가깝게), 대상 화소(65)로부터의 거리가 멀 때는 가중 계수가 작아지는(0에 가깝게), 대상 화소(65)로부터의 거리에 대해 단조 감소하는 함수이다.

상기 (1-a), (1-b)에서는, 가중 계수가 보다 연속적으로 주어지게 된다. 이 때문에 임계값을 사용한 경우에 비해, 보다 적절한 가중 계수를 부여하는 것이 가능해져, 과도한 콘트라스트 강조를 억제하여 유사 윤곽의 발생 등을 억제해, 보다 시각적 효과가 높은 처리를 행하는 것이 가능해진다.

*(2)

상기한 각각의 화소에 대한 처리는, 복수의 화소를 포함하는 블록을 단위로 해서 행해져도 된다. 구체적으로는 우선, 공간 처리의 대상이 되는 대상 블록의 평균 화소값과, 대상 블록의 주변의 주변 블록의 평균 화소값이 계산된다. 또한, 각각의 평균 화소값이 상기와 같은 가중 계수를 사용해 가중 평균된다. 이에 의해, 대상 블록의 평균 화소값이 더욱 공간 처리되게 된다.

이러한 경우에는, 공간 처리부(62)를 선택 신호 도출부(13)(도 6 참조) 또는 선택 신호 도출부(23)(도 19 참조)로서 사용하는 것도 가능하다. 이 경우, [제2 실시형태]〈변형예〉(6), 또는 [제3 실시형태]〈변형예〉(5)에 기재한 것과 동일하다.

이에 관해 도 26∼도 28을 사용해 설명을 추가한다.

《구성》

도 26은, 도 22∼도 25를 사용해 설명한 처리를 복수의 화소를 포함하는 블록 단위로 행하는 시각 처리 장치(961)의 구성을 도시한 블록도이다.

시각 처리 장치(961)는, 입력 신호 IS로서 입력되는 화상을 복수의 화상 블록으로 분할하는 화상 분할부(964)와, 분할된 화상 블록마다의 공간 처리를 행하는 공간 처리부(962)와, 입력 신호 IS와 공간 처리부(962)의 출력인 공간 처리 신호 US2를 사용해 시각 처리를 행하는 시각 처리부(963)로 구성되어 있다.

화상 분할부(964)는, 입력 신호 IS로서 입력되는 화상을 복수의 화상 블록으로 분할한다. 또한, 분할된 화상 블록마다의 특징 파라미터를 포함하는 처리 신호 US1을 도출한다. 특징 파라미터란, 예를 들면 분할된 화상 블록마다의 화상의 특징을 표시하는 파라미터이고, 예를 들면 평균값(단순 평균, 가중 평균 등)이나 대표값(최대값, 최소값, 중앙값 등)이다.

공간 처리부(962)는, 화상 블록마다의 특징 파라미터를 포함하는 처리 신호 US1을 취득하여 공간 처리를 행한다.

도 27을 사용해, 공간 처리부(962)의 공간 처리에 관해 설명한다. 도 27은, 복수 화소를 포함하는 화상 블록으로 분할된 입력 신호 IS를 도시하고 있다. 여기서 각각의 화상 블록은, 세로 3화소·가로 3화소의 9화소를 포함하는 영역으로 분할되어 있다. 또한 이 분할 방법은 일례이며, 이러한 분할 방법에 한정되는 것은 아니다. 또 시각 처리 효과를 충분히 발휘하기 위해서는, 상당히 넓은 영역을 대상으로 해서 공간 처리 신호 US2를 생성하는 것이 바람직하다.

공간 처리부(962)는, 공간 처리의 대상이 되는 대상 화상 블록(965)과, 대상 화상 블록(965)의 주변에 위치하는 주변 영역(966)에 포함되는 각각의 주변 화상 블록의 특징 파라미터를 처리 신호 US1으로부터 취득한다.

주변 영역(966)은 대상 화상 블록(965)의 주변에 위치하는 영역이며, 대상 화상 블록(965)을 중심으로 해서 확산되는 세로 5블록, 가로 5블록의 영역이다. 또한, 주변 영역(966)의 크기는 이 경우에 한정되지 않고, 보다 작아도 되고, 보다 커도 된다. 또 주변 영역(966)은, 대상 화상 블록(965)으로부터의 거리에 따라 가까운 것부터 제1 주변 영역(967), 제2 주변 영역(968)으로 나눠져 있다.

도 27에서는 제1 주변 영역(967)은, 대상 화상 블록(965)을 중심으로 하는 세로 3블록, 가로 3블록의 영역인 것으로 한다. 또한 제2 주변 영역(968)은, 제1 주변 영역(967)의 주변에 위치하는 영역인 것으로 한다.

공간 처리부(962)는, 대상 화상 블록(965)의 특징 파라미터에 대해 필터 연산을 행한다.

필터 연산에서는, 대상 화상 블록(965)과 주변 영역(966)의 주변 화상 블록의 특징 파라미터의 값이 가중 평균된다. 여기서 가중 평균의 가중치는, 대상 화상 블록(965)과 주변 화상 블록의 거리 및 특징 파라미터의 값의 차에 기초해 정해져 있다.

보다 구체적으로는, 가중 평균은 다음 식 F=(Σ[Wij]*[Aij])/(Σ[Wij])에 기초해 계산된다.

여기서 [Wij]는, 대상 화상 블록(965) 및 주변 영역(966)에 있어서, i행 j열째에 위치하는 화상 블록에 대한 가중 계수이고, [Aij]는 대상 화상 블록(965) 및 주변 영역(966)에 있어서, i행 j열째에 위치하는 화상 블록의 특징 파라미터의 값이다. 또 「Σ」는 대상 화상 블록(965) 및 주변 영역(966)의 각각의 화상 블록에 대한 합계의 계산을 행하는 것을 의미하고 있다.

도 28을 사용해, 가중 계수 [Wij]에 관해 설명한다.

가중 계수 [Wij]는 대상 화상 블록(965)과 주변 영역(966)의 주변 화상 블록의 거리 및 특징 파라미터의 값의 차에 기초해 정해지는 값이다. 보다 구체적으로는, 특징 파라미터의 값의 차의 절대값이 클수록 작은 값의 가중 계수가 주어진다. 또, 거리가 클수록 작은 가중 계수가 주어진다.

예를 들면 대상 화상 블록(965)에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1]이다.

제1 주변 영역(967) 중, 대상 화상 블록(965)의 특징 파라미터의 값과의 차의 절대값이 소정의 임계값보다도 작은 특징 파라미터의 값을 갖는 주변 화상 블록에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1]이다. 제1 주변 영역(967) 중, 차의 절대값이 소정의 임계값보다도 큰 특징 파라미터의 값을 갖는 주변 화상 블록에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1/2]이다. 즉, 제1 주변 영역(967)에 포함되는 주변 화상 블록이라 해도, 특징 파라미터의 값에 따라 주어지는 가중 계수가 다르다.

제2 주변 영역(968) 중, 대상 화상 블록(965)의 특징 파라미터의 값과의 차의 절대값이 소정의 임계값보다도 작은 특징 파라미터의 값을 갖는 주변 화상 블록에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1/2]이다. 제2 주변 영역(968) 중, 차의 절대값이 소정의 임계값보다도 큰 특징 파라미터의 값을 갖는 주변 화상 블록에 대해서는, 가중 계수 [Wij]는 값 [1/4]이다. 즉, 제2 주변 영역(968)에 포함되는 주변 화상 블록이라 해도, 특징 파라미터의 값에 따라 주어지는 가중 계수가 다르다. 또, 대상 화상 블록(965)으로부터의 거리가 제1 주변 영역(967)보다도 큰 제2 주변 영역(968)에서는, 보다 작은 가중 계수가 주어져 있다.

여기서 소정의 임계값이란, 값 [0.0∼1.0]의 범위의 값을 취하는 대상 화상 블록(965)의 특징 파라미터의 값에 대해, 값 [20/256∼60/256] 등과 같은 크기의 값이다.

이상에 의해 계산된 가중 평균이, 공간 처리 신호 US2로서 출력된다.

시각 처리부(963)에서는, 시각 처리부(63)(도 22 참조)와 동일한 시각 처리가 행해진다. 단 시각 처리부(63)와의 상이점은, 언샤프 신호 US 대신에, 시각 처리의 대상이 되는 대상 화소를 포함하는 대상 화상 블록의 공간 처리 신호 US2가 사용되는 점이다. 또 시각 처리부(963)에 있어서의 처리는, 대상 화소를 포함하는 대상 화상 블록 단위로 일괄적으로 처리되어도 되지만, 입력 신호 IS로부터 취득되는 화소의 순서대로 공간 처리 신호 US2를 전환하여 처리되어도 된다.

이상의 처리가, 입력 신호 IS에 포함되는 모든 화소에 대해 행해진다.

《효과》

공간 처리부(962)의 처리에서는, 화상 블록을 단위로 한 처리가 행해진다. 이 때문에 공간 처리부(962)의 처리량을 삭감할 수 있어, 보다 고속의 시각 처리가 실현 가능해진다. 또, 하드웨어 규모를 작게 하는 것이 가능해진다.

《변형예》

상기에서는, 정방의 블록 단위로 처리를 행한다고 기재했다. 여기서 블록의 형상은 임의로 해도 된다.

또 상기한 가중 계수, 임계값 등도 적절하게 변경 가능하다.

여기서 가중 계수의 일부의 값은, 값 [0]이어도 된다. 이 경우에는, 주변 영역(966)의 형상을 임의의 형상으로 하는 것과 같은 것이 된다.

또 공간 처리부(962)에서는, 대상 화상 블록(965)과 주변 영역(966)의 특징 파라미터를 사용해 공간 처리를 행한다고 설명했으나, 공간 처리는 주변 영역(966)만의 특징 파라미터를 사용해 행하는 것이어도 된다. 즉, 공간 처리의 가중 평균의 가중치에 있어서, 대상 화상 블록(965)의 가중치를 값 [0]으로 해도 된다.

(3)

시각 처리부(63)에 있어서의 처리는, 상기한 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 시각 처리부(63)는, 입력 신호 IS의 값 A, 언샤프 신호 US의 값 B, 다이나믹 레인지 압축 함수 F4, 강조 함수 F5를 사용해, 다음 식 C=F4(A)*F5(A/B)에 의해 연산되는 값 C를 출력 신호 OS의 값으로서 출력하는 것이어도 무방하다. 여기서, 다이나믹 레인지 압축 함수 F4는, 위로 볼록한 멱함수 등의 단조 증가 함수이며, 예를 들면 F4(x)=x^γ(0<r<1)로 표시된다. 강조 함수 F5는 멱함수이며, 예를 들면 F5(x)=x^α(0<α≤ 1)로 표시된다.

시각 처리부(63)에서 이러한 처리가 행해지는 경우, 본 발명의 공간 처리부(62)에 의해 출력된 적절한 언샤프 신호 US가 사용되면, 입력 신호 IS의 다이나믹 레인지를 압축하면서, 국소적인 콘트라스트를 강조하는 것이 가능해진다.

한편, 언샤프 신호 US가 적절하지 않아 블러링이 너무 적은 경우에는, 에지 강조적이기는 하나 콘트라스트의 강조를 적절하게 행할 수 없다. 또, 블러링이 너무 많은 경우에는, 콘트라스트의 강조는 행할 수 있지만 다이나믹 레인지의 압축을 적절하게 행할 수 없다.

[제5 실시형태]

본 발명의 제5 실시형태로서, 상기 제1∼제4 실시형태에서 설명한 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램의 응용예와, 그것을 사용한 시스템에 관해 설명한다.

시각 처리 장치는 예를 들면, 컴퓨터, TV, 디지털 카메라, 휴대전화, PDA 등, 화상을 취급하는 기기에 내장 또는 접속되어, 화상의 계조 처리를 행하는 장치이며, LSI 등의 집적 회로로서 실현된다.

보다 상세하게는, 상기 실시형태의 각 기능 블록은 개별적으로 1칩화되어도 되고, 일부 또는 전부를 포함하도록 1칩화되어도 된다. 또한 여기서는 LSI로 했으나, 집적도의 차이에 따라, IC, 시스템 LSI, 슈퍼 LSI, 울트라 LSI로 호칭되는 경우도 있다.

또 집적 회로화의 수법은 LSI에 한정되지 않으며, 전용 회로 또는 범용 프로세서로 실현해도 된다. LSI 제조 후에, 프로그램하는 것이 가능한 FPGA(Field Programmable Gate Array)나, LSI 내부의 회로 셀의 접속이나 설정을 재구성 가능한 리컨피규러블·프로세스를 이용해도 된다.

또한, 반도체 기술의 진보 또는 파생하는 다른 기술에 의해 LSI를 대신하는 집적 회로화의 기술이 등장하면, 당연히 그 기술을 사용해 기능 블록의 집적화를 행해도 된다. 바이오 기술의 적응 등이 가능할 수 있다.

도 1, 도 6, 도 19, 도 22, 도 26의 각 블록의 처리는, 예를 들면 시각 처리 장치가 구비하는 중앙 연산 장치(CPU)에 의해 행해진다. 또 각각의 처리를 행하기 위한 프로그램은, 하드디스크, ROM 등의 기억 장치에 격납되어 있고, ROM에서 또는 RAM에 독출되어 실행된다. 또 도 6, 도 19의 계조 처리 실행부(14, 25)에 있어서 참조되는 2차원 LUT는, 하드디스크, ROM 등의 기억 장치에 격납되어 있고, 필요에 따라 참조된다. 또한 2차원 LUT는 시각 처리 장치에 직접적으로 접속되거나, 또는 네트워크를 통해 간접적으로 접속되는 2차원 LUT의 제공 장치로부터 제공되는 것이어도 된다. 또, 도 13도의 계조 처리 실행부(44)에서 참조되는 1차원 LUT에 대해서도 동일하다.

또 시각 처리 장치는, 동화상을 취급하는 기기에 내장 또는 접속되어, 프레임마다(필드마다)의 화상의 계조 처리를 행하는 장치여도 된다.

또 각각의 시각 처리 장치에서는, 상기 제1∼제4 실시형태에서 설명한 시각 처리 방법이 실행된다.

시각 처리 프로그램은, 컴퓨터, TV, 디지털 카메라, 휴대전화, PDA 등, 화상을 취급하는 기기에 내장 또는 접속되는 장치에 있어서, 하드디스크, ROM 등의 기억 장치에 기억되어 화상의 계조 처리를 실행하는 프로그램이며, 예를 들면 CD-ROM 등의 기록 매체를 통해 또는 네트워크를 통해 제공된다.

상기 실시형태에서는, 각각의 화소의 명도값에 대해 처리를 행한다고 설명했다. 여기서 본 발명은, 입력 신호 IS의 색 공간에 의존하는 것은 아니다. 즉, 상기 실시형태에 있어서의 처리는, 입력 신호 IS가 YCbCr 색 공간, YUV 색 공간, Lab 색 공간, Luv 색 공간, YIQ 색 공간, XYZ 색 공간, YPbPr 색 공간, RGB 색 공간 등으로 표시되어 있는 경우에, 각각의 색 공간의 휘도, 명도에 대해 동일하게 적용 가능하다.

또 입력 신호 IS가 RGB 색 공간으로 표시되어 있는 경우에, 상기 실시형태에 있어서의 처리는, RGB 각각의 성분에 대해 독립적으로 행해지는 것이어도 된다.

[제6 실시형태]

본 발명의 제6 실시형태로서, 상기에서 설명한 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램의 응용예와 그것을 사용한 시스템을 도 29∼도 32를 사용해 설명한다. .

도 29는, 컨텐츠 배송 서비스를 실현하는 컨텐츠 공급 시스템(ex100)의 전체구성을 도시한 블록도이다. 통신 서비스의 제공 영역을 원하는 크기로 분할하고, 각 셀 내에 각각 고정 무선국인 기지국(ex107∼ex110)이 설치되어 있다.

이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은, 예를 들면 인터넷(ex101)에 인터넷 서비스 프로바이더(ex102) 및 전화망(ex104), 및 기지국(ex107∼ex110)을 통해, 컴퓨터 (ex111), PDA(personal digital assistant)(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114), 카메라 부착 휴대전화(ex115) 등의 각 기기가 접속된다.

그러나, 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은 도 29와 같은 조합에 한정되지 않고, 어느 하나를 조합하여 접속하도록 해도 된다. 또, 고정 무선국인 기지국(ex107∼ex110)을 통하지 않고, 각 기기가 전화망(ex104)에 직접 접속되어도 된다.

카메라(ex113)는 디지털 비디오 카메라 등의 동화상 촬영이 가능한 기기이다. 또, 휴대전화는, PDC(Personal Digital Communications) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식, W-CDMA(Wideband-Code Division Multiple Access) 방식, 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 방식의 휴대전화기, 또는 PHS(Personal Handyphone System) 등이며, 어느 것이든 무방하다.

또, 스트리밍 서버(ex103)는, 카메라(ex113)로부터 기지국(ex109), 전화망(ex104)을 통해 접속되어 있고, 카메라(ex113)를 사용해 사용자가 송신하는 부호화 처리된 데이터에 기초한 라이브 배송 등이 가능하게 된다. 촬영한 데이터의 부호화 처리는 카메라(ex113)로 행해도 되고, 데이터의 송신 처리를 하는 서버 등으로 행해도 된다. 또, 카메라(ex116)로 촬영한 동화상 데이터는 컴퓨터(ex111)를 통해 스트리밍 서버(ex103)에 송신되어도 된다. 카메라(ex116)는 디지털 카메라 등의 정지화상, 동화상이 촬영 가능한 기기이다. 이 경우, 동화상 데이터의 부호화는 카메라(ex116)로 행하거나 컴퓨터(ex111)로 행하거나 어느 쪽이든 무방하다. 또, 부호화 처리는 컴퓨터(ex111)나 카메라(ex116)가 갖는 LSI(ex117)에서 처리하게 된다. 또한, 화상 부호화·복호화용의 소프트웨어를 컴퓨터(ex111) 등으로 판독 가능한 기록 매체인 어떠한 축적 미디어(CD-ROM, 플렉시블 디스크, 하드디스크 등)에 설치해도 된다. 또한, 카메라 부착 휴대전화(ex115)로 동화상 데이터를 송신해도 된다. 이 때의 동화상 데이터는 휴대전화(ex115)가 갖는 LSI로 부호화 처리된 데이터이다.

이 컨텐츠 공급 시스템(ex100)에서는, 사용자가 카메라(ex113), 카메라(ex116) 등으로 촬영하고 있는 컨텐츠(예를 들면, 음악 라이브를 촬영한 영상 등)를 부호화 처리하여 스트리밍 서버(ex103)에 송신하는 한편, 스트리밍 서버(ex103)는 요구가 있었던 클라이언트에 대해 상기 컨텐츠 데이터를 스트림 배송한다. 클라이언트로서는, 부호화 처리된 데이터를 복호화하는 것이 가능한, 컴퓨터(ex111), PDA(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114) 등이 있다. 이렇게 함으로써 컨텐츠 공급 시스템(ex100)은, 부호화된 데이터를 클라이언트에서 수신하여 재생할 수 있고, 또한 클라이언트에서 실시간으로 수신하여 복호화하여 재생함으로써, 개인 방송도 실현 가능하게 되는 시스템이다.

컨텐츠의 표시에 있어서, 상기 실시형태에서 설명한 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램을 사용해도 된다. 예를 들면 컴퓨터(ex111), PDA(ex112), 카메라(ex113), 휴대전화(ex114) 등은 상기 실시형태에서 기재한 시각 처리 장치를 구비하여, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램을 실현하는 것이어도 된다.

또 스트리밍 서버(ex103)는, 시각 처리 장치에 대해 인터넷(ex101)을 통해 프로파일 데이터를 제공하는 것이어도 된다. 또한, 스트리밍 서버(ex103)는, 복수 대 존재하여, 각각 다른 프로파일 데이터를 제공하는 것이어도 된다. 또한, 스트리밍 서버(ex103)는 프로파일의 작성을 행하는 것이어도 된다. 이렇게 인터넷(ex101)을 통해, 시각 처리 장치가 프로파일 데이터를 취득할 수 있는 경우, 시각 처리 장치는 미리 시각 처리에 사용하는 프로파일 데이터를 기억해 둘 필요가 없ㅇ어, 시각 처리 장치의 기억 용량을 삭감하는 것도 가능해진다. 또 인터넷(ex101)을 통해 접속되는 복수의 서버로부터 프로파일 데이터를 취득할 수 있으므로, 다른 시각 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

일례로서 휴대전화에 대해 설명한다.

도 30은, 상기 실시형태의 시각 처리 장치를 구비한 휴대전화(ex115)를 도시하는 도면이다. 휴대전화(ex115)는, 기지국(ex110)과의 사이에서 전파를 송수신하기 위한 안테나(ex201), CCD 카메라 등의 영상, 정지화상을 찍는 것이 가능한 카메라부(ex203), 카메라부(ex203)로 촬영한 영상, 안테나(ex201)로 수신한 영상 등이 복호화된 데이터를 표시하는 액정 디스플레이 등의 표시부(ex202), 조작 키(ex204)군으로 구성되는 본체부, 음성 출력을 하기 위한 스피커 등의 음성 출력부(ex208), 음성 입력을 하기 위한 마이크 등의 음성 입력부(ex205), 촬영한 동화상 또는 정지화상의 데이터, 수신한 메일의 데이터, 동화상의 데이터 또는 정지화상의 데이터 등, 부호화된 데이터 또는 복호화된 데이터를 저장하기 위한 기록 미디어(ex207), 휴대전화(ex115)에 기록 미디어(ex207)를 장착 가능하게 하기 위한 슬롯부(ex206)를 갖고 있다. 기록 미디어(ex207)는 SD 카드 등의 플라스틱 케이스 내에 전기적으로 다시쓰기나 소거가 가능한 불휘발성 메모리인 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)의 일종인 플래쉬 메모리 소자를 격납한 것이다.

또한, 휴대전화(ex115)에 대해 도 31을 사용해 설명한다. 휴대전화(ex115)는 표시부(ex202) 및 조작 키(ex204)를 구비한 본체부의 각 부를 통괄적으로 제어하도록 이루어진 주제어부(ex311)에 대해, 전원 회로부(ex310), 조작 입력 제어부(ex304), 화상 부호화부(ex312), 카메라 인터페이스부(ex303), LCD(Liquid Crystal Display) 제어부(ex302), 화상 복호화부(ex309), 다중 분리부(ex308), 기록 재생부(ex307), 변복조 회로부(ex306) 및 음성 처리부(ex305)가 동기 버스(ex313)를 통해 서로 접속되어 있다.

전원 회로부(ex310)는, 사용자의 조작에 의해 엔드 및 전원 키가 ON 상태가 되면, 배터리 팩으로부터 각 부에 대해 전력을 공급함으로써 카메라 부착 디지털휴대전화(ex115)를 동작 가능한 상태로 기동한다.

휴대전화(ex115)는, CPU, ROM 및 RAM 등으로 이루어지는 주제어부(ex311)의 제어에 기초해, 음성 통화 모드시에 음성 입력부(ex205)에서 집음한 음성 신호를 음성 처리부(ex305)에 의해 디지털 음성 데이터로 변환하고, 이것을 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산 처리하여, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex201)를 통해 송신한다. 또 휴대전화(ex115)는, 음성 통화 모드시에 안테나(ex201)로 수신한 수신 데이터를 증폭하여 주파수 변환 처리 및 아날로그 디지털 변환 처리를 실시하여, 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 역확산 처리하고, 음성 처리부(ex305)에 의해 아날로그 음성 신호로 변환한 뒤, 이것을 음성 출력부(ex208)를 통해 출력한다.

또한, 데이터 통신 모드시에 이메일을 송신하는 경우, 본체부의 조작 키(ex204)의 조작에 의해 입력된 이메일의 텍스트 데이터는 조작 입력 제어부(ex304)를 통해 주제어부(ex311)에 송출된다. 주제어부(ex311)는, 텍스트 데이터를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산 처리하여, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex201)를 통해 기지국(ex110)으로 송신한다.

데이터 통신 모드시에 화상 데이터를 송신하는 경우, 카메라부(ex203)로 촬상된 화상 데이터를 카메라 인터페이스부(ex303)를 통해 화상 부호화부(ex312)에 공급한다. 또, 화상 데이터를 송신하지 않는 경우에는, 카메라부(ex203)로 촬상한 화상 데이터를 카메라 인터페이스부(ex303) 및 LCD 제어부(ex302)를 통해 표시부(ex202)에 직접 표시하는 것도 가능하다.

화상 부호화부(ex312)는, 카메라부(ex203)로부터 공급된 화상 데이터를 압축 부호화함으로써 부호화 화상 데이터로 변환하고, 이것을 다중 분리부(ex308)에 송출한다. 또, 이 때 동시에 휴대전화(ex115)는, 카메라부(ex203)로 촬상중에 음성 입력부(ex205)에서 집음한 음성을 음성 처리부(ex305)를 통해 디지털의 음성 데이터로서 다중 분리부(ex308)에 송출한다.

다중 분리부(ex308)는, 화상 부호화부(ex312)로부터 공급된 부호화 화상 데이터와 음성 처리부(ex305)로부터 공급된 음성 데이터를 소정의 방식으로 다중화하여, 그 결과 얻어지는 다중화 데이터를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 확산 처리하여, 송수신 회로부(ex301)에서 디지털 아날로그 변환 처리 및 주파수 변환 처리를 실시한 뒤에 안테나(ex201)를 통해 송신한다.

데이터 통신 모드시에 홈페이지 등에 링크된 동화상 파일의 데이터를 수신하는 경우, 안테나(ex201)를 통해 기지국(ex110)으로부터 수신한 수신 신호를 변복조 회로부(ex306)에서 스펙트럼 역확산 처리하여, 그 결과 얻어지는 다중화 데이터를 다중 분리부(ex308)에 송출한다.

또, 안테나(ex201)를 통해 수신된 다중화 데이터를 복호화하기 위해서는, 다중 분리부(ex308)는, 다중화 데이터를 분리함으로써 화상 데이터의 부호화 비트 스트림과 음성 데이터의 부호화 비트 스트림으로 나누어, 동기 버스(ex313)를 통해 당해 부호화 화상 데이터를 화상 복호화부(ex309)에 공급함과 더불어 당해 음성 데이터를 음성 처리부(ex305)에 공급한다.

다음으로 화상 복호화부(ex309)는, 화상 데이터의 부호화 비트 스트림을 복호함으로써 재생 동화상 데이터를 생성하여, 이것을 LCD 제어부(ex302)를 통해 표시부(ex202)에 공급하고, 이에 의해 예를 들면 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 동화상 데이터가 표시된다. 이 때 동시에 음성 처리부(ex305)는, 음성 데이터를 아날로그 음성 신호로 변환한 뒤, 이것을 음성 출력부(ex208)에 공급하고, 이에 의해 예를 들면 홈페이지에 링크된 동화상 파일에 포함되는 음성 데이터가 재생된다.

이상의 구성에 있어서, 화상 복호화부(ex309)는 상기 실시형태의 시각 처리 장치를 구비하고 있어도 된다.

또한, 상기 시스템의 예에 한정되지 않고, 최근에는 위성, 지상파에 의한 디지털 방송이 화제가 되고 있고, 도 32에 도시하는 바와 같이 디지털 방송용 시스템에도 상기 실시형태에서 설명한 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램을 설치할 수 있다. 구체적으로는, 방송국(ex409)에서는 영상 정보의 부호화 비트 스트림이 전파를 통해 통신 또는 방송 위성(ex410)에 전송된다. 이것을 받은 방송 위성(ex410)은 방송용의 전파를 발신하고, 이 전파를 위성 방송 수신 설비를 갖는 가정의 안테나(ex406)로 수신하여, TV(수신기)(ex401) 또는 셋탑 박스(STB)(ex407) 등의 장치에 의해 부호화 비트 스트림을 복호화하여 이것을 재생한다. 여기서, TV(수신기)(ex401) 또는 셋탑 박스(STB)(ex407) 등의 장치가 상기 실시형태에서 설명한 시각 처리 장치를 구비하고 있어도 된다. 또, 상기 실시형태의 시각 처리 방법을 사용하는 것이어도 된다. 또한, 시각 처리 프로그램을 구비하고 있어도 된다. 또, 기록 매체인 CD나 DVD 등의 축적 미디어(ex402)에 기록한 부호화 비트 스트림을 판독하여, 복호화하는 재생 장치(ex403)에도 상기 실시형태에서 설명한 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램을 실장하는 것이 가능하다. 이 경우, 재생된 영상 신호는 모니터(ex404)에 표시된다. 또, CATV용의 케이블(ex405) 또는 위성/지상파 방송의 안테나(ex406)에 접속된 셋탑 박스(ex407) 내에 상기 실시형태에서 설명한 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램을 실장하여, 이것을 TV의 모니터(ex408)로 재생하는 구성도 생각할 수 있다. 이 때 셋탑 박스가 아니라, TV 내에 상기 실시형태에서 설명한 시각 처리 장치를 설치해도 된다. 또, 안테나(ex411)를 갖는 차(ex412)에서 위성(ex410)으로부터 또는 기지국(ex107) 등으로부터 신호를 수신하여, 차(ex412)가 갖는 카 네비게이션(ex413) 등의 표시 장치에 동화상을 재생하는 것도 가능하다.

또한, 화상 신호를 부호화하여, 기록 매체에 기록할 수도 있다. 구체예로서는, DVD 디스크(ex421)에 화상 신호를 기록하는 DVD 레코더나, 하드 디스크에 기록하는 디스크 레코더 등의 레코더(ex420)가 있다. 또한 SD 카드(ex422)에 기록할 수도 있다. 레코더(ex420)가 상기 실시형태의 복호화 장치를 구비하고 있으면, DVD 디스크(ex421)나 SD 카드(ex422)에 기록한 화상 신호를 보간하여 재생해서 모니터(ex408)에 표시할 수 있다.

또한, 카 네비게이션(ex413)의 구성은 예를 들면 도 31에 도시한 구성 중, 카메라부(ex203)와 카메라 인터페이스부(ex303), 화상 부호화부(ex312)를 제외한 구성을 생각할 수 있고, 동일한 것을 컴퓨터(ex111)나 TV(수신기)(ex401) 등에서도 생각할 수 있다.

또, 상기 휴대전화(ex114) 등의 단말은, 부호화기·복호화기를 모두 갖는 송수신형의 단말 외에, 부호화기만의 송신 단말, 복호화기만의 수신 단말의 3가지의 실장 형식을 생각할 수 있다.

이렇게, 상기 실시형태에서 설명한 시각 처리 장치, 시각 처리 방법, 시각 처리 프로그램을 상술한 어느 한 기기·시스템에 사용하는 것은 가능하며, 상기 실시형태에서 설명한 효과를 얻을 수 있다.

[부기]

상기 실시형태에 기재된 본 발명은, 다음과 같이 표현하는 것도 가능하다.

〈부기의 내용〉

(부기 1)

입력된 화상 신호를 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 영역 분할 수단과,

상기 화상 영역마다 계조 변환 특성을 도출하는 수단으로서, 상기 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역과 상기 대상 화상 영역의 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해, 상기 대상 화상 영역의 상기 계조 변환 특성을 도출하는 계조 변환 특성 도출 수단과,

도출된 상기 계조 변환 특성에 기초해, 상기 화상 신호의 계조 처리를 행하는 계조 처리 수단을 구비하는 시각 처리 장치.

(부기 2)

부기 1에 있어서, 상기 계조 변환 특성은 계조 변환 곡선이고,

상기 계조 변환 특성 도출 수단은, 상기 계조 특성을 사용해 히스토그램을 작성하는 히스토그램 작성 수단과, 작성된 상기 히스토그램에 기초해 상기 계조 변환 곡선을 작성하는 계조 곡선 작성 수단을 갖고 있는 시각 처리 장치.

(부기 3)

부기 1에 있어서, 상기 계조 변환 특성은, 상기 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이고,

상기 계조 처리 수단은, 상기 복수의 계조 변환 테이블을 2차원 LUT로서 갖고 있는 시각 처리 장치.

(부기 4)

부기 3에 있어서, 상기 2차원 LUT는, 상기 화상 신호의 모든 값에 있어서, 상기 선택 신호의 값에 대한 계조 처리된 상기 화상 신호의 값이 단조 증가 또는 단조 감소하는 순서로 상기 복수의 계조 변환 테이블을 격납하고 있는 시각 처리 장치.

(부기 5)

부기 3 또는 4에 있어서, 상기 2차원 LUT는, 프로파일 데이터의 등록에 의해 변경 가능한 시각 처리 장치.

(부기 6)

부기 3 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 선택 신호의 값은, 상기 대상 화상 영역과 상기 주변 화상 영역의 각각의 화상 영역에 대해 도출된 선택 신호인 개별 선택 신호의 특징량으로서 도출되는 시각 처리 장치.

(부기7)

부기 3 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 선택 신호는, 상기 대상 화상 영역과 상기 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해 도출되는 특징량인 계조 특성 특징량에 기초해 도출되는 시각 처리 장치.

(부기 8)

부기 3 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 계조 처리 수단은, 상기 선택 신호가 선택하는 상기 계조 변환 테이블을 사용해 상기 대상 화상 영역의 계조 처리를 실행하는 계조 처리 실행 수단과, 상기 계조 처리된 상기 화상 신호의 계조를 보정하는 수단으로서, 보정의 대상이 되는 대상 화소를 포함하는 화상 영역과 상기 대상 화소를 포함하는 상기 화상 영역의 인접 화상 영역에 대해 선택된 상기 계조 처리 테이블에 기초해, 상기 대상 화소의 계조를 보정하는 보정 수단을 갖고 있는 시각 처리 장치.

(부기 9)

부기 3 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 계조 처리 수단은, 상기 선택 신호를 보정하여, 상기 화상 신호의 화소마다 계조 처리 테이블을 선택하기 위한 보정 선택 신호를 도출하는 보정 수단과, 상기 보정 선택 신호가 선택하는 상기 계조 변환 테이블을 사용해 상기 화상 신호의 계조 처리를 실행하는 계조 처리 실행 수단을 갖고 있는 시각 처리 장치.

(부기 10)

입력된 화상 신호를 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 영역 분할 단계와,

상기 화상 영역마다 계조 변환 특성을 도출하는 단계로서, 상기 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역과 상기 대상 화상 영역의 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해, 상기 대상 화상 영역의 상기 계조 변환 특성을 도출하는 계조 변환 특성 도출 단계와,

도출된 상기 계조 변환 특성에 기초해, 상기 화상 신호의 계조 처리를 행하는 계조 처리 단계를 구비하는 시각 처리 방법.

(부기 11)

부기 10에 있어서, 상기 계조 변환 특성은 계조 변환 곡선이고,

상기 계조 변환 특성 도출 단계는, 상기 계조 특성을 사용해 히스토그램을 작성하는 히스토그램 작성 단계와, 작성된 상기 히스토그램에 기초해 상기 계조 변환 곡선을 작성하는 계조 곡선 작성 단계를 갖고 있는 시각 처리 방법.

(부기12)

*부기 10에 있어서, 상기 계조 변환 특성은, 상기 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이고,

상기 계조 처리 단계는, 상기 선택 신호가 선택하는 상기 계조 변환 테이블을 사용해 상기 대상 화상 영역의 계조 처리를 실행하는 계조 처리 실행 단계와, 상기 계조 처리된 상기 화상 신호의 계조를 보정하는 단계로서, 보정의 대상이 되는 대상 화소를 포함하는 화상 영역과 상기 대상 화소를 포함하는 상기 화상 영역의 인접 화상 영역에 대해 선택된 상기 계조 처리 테이블에 기초해, 상기 대상 화소의 계조를 보정하는 보정 단계를 갖고 있는 시각 처리 방법.

(부기 13)

부기 10에 있어서, 상기 계조 변환 특성은, 상기 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이고,

상기 계조 처리 단계는, 상기 선택 신호를 보정하여, 상기 화상 신호의 화소마다 계조 처리 테이블을 선택하기 위한 보정 선택 신호를 도출하는 보정 단계와, 상기 보정 선택 신호가 선택하는 상기 계조 변환 테이블을 사용해 상기 화상 신호의 계조 처리를 실행하는 계조 처리 실행 단계를 갖고 있는 시각 처리 방법.

(부기 14)

컴퓨터에 의해 시각 처리 방법을 행하기 위한 시각 처리 프로그램으로서,

상기 시각 처리 프로그램은, 컴퓨터에,

입력된 화상 신호를 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 영역 분할 단계와,

상기 화상 영역마다 계조 변환 특성을 도출하는 단계로서, 상기 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역과 상기 대상 화상 영역의 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해, 상기 대상 화상 영역의 상기 계조 변환 특성을 도출하는 계조 변환 특성 도출 단계와,

도출된 상기 계조 변환 특성에 기초해, 상기 화상 신호의 계조 처리를 행하는 계조 처리 단계를 구비하는 시각 처리 방법을 행하게 하는 것인 시각 처리 프로그램.

(부기 15)

부기 14에 있어서, 상기 계조 변환 특성은 계조 변환 곡선이고,

상기 계조 변환 특성 도출 단계는, 상기 계조 특성을 사용해 히스토그램을 작성하는 히스토그램 작성 단계와, 작성된 상기 히스토그램에 기초해 상기 계조 변환 곡선을 작성하는 계조 곡선 작성 단계를 갖고 있는 시각 처리 프로그램.

(부기 16)

부기 14에 있어서, 상기 계조 변환 특성은, 상기 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이고,

상기 계조 처리 단계는, 상기 선택 신호가 선택하는 상기 계조 변환 테이블을 사용해 상기 대상 화상 영역의 계조 처리를 실행하는 계조 처리 실행 단계와, 상기 계조 처리된 상기 화상 신호의 계조를 보정하는 단계로서, 보정의 대상이 되는 대상 화소를 포함하는 화상 영역과 상기 대상 화소를 포함하는 상기 화상 영역의 인접 화상 영역에 대해 선택된 상기 계조 처리 테이블에 기초해, 상기 대상 화소의 계조를 보정하는 보정 단계를 갖고 있는 시각 처리 프로그램.

(부기 17)

부기 14에 있어서, 상기 계조 변환 특성은, 상기 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이고,

상기 계조 처리 단계는, 상기 선택 신호를 보정하여, 상기 화상 신호의 화소마다 계조 처리 테이블을 선택하기 위한 보정 선택 신호를 도출하는 보정 단계와, 상기 보정 선택 신호가 선택하는 상기 계조 변환 테이블을 사용해 상기 화상 신호의 계조 처리를 실행하는 계조 처리 실행 단계를 갖고 있는 시각 처리 프로그램.

*(부기 18)

부기 1에 있어서, 상기 계조 처리 수단은, 상기 화상 신호를 계조 처리하기 위한 계조 변환 곡선의 곡선 파라미터를, 상기 계조 변환 특성에 기초해 출력하는 파라미터 출력 수단을 갖고 있고, 상기 계조 변환 특성과 상기 곡선 파라미터에 기초해 특정되는 상기 계조 변환 곡선을 사용해, 상기 화상 신호를 계조 처리하는 시각 처리 장치.

(부기 19)

부기 18에 있어서, 상기 파라미터 출력 수단은, 상기 계조 변환 특성과 상기 곡선 파라미터의 관계를 격납하는 룩업 테이블인 시각 처리 장치.

(부기 20)

부기 18 또는 19에 있어서, 상기 곡선 파라미터는, 상기 화상 신호의 소정의 값에 대한 상기 계조 처리된 화상 신호의 값을 포함하는 시각 처리 장치.

(부기 21)

부기 18 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 곡선 파라미터는, 상기 화상 신호의 소정의 구간에서의 상기 계조 변환 곡선의 기울기를 포함하는 시각 처리 장치.

(부기 22)

부기 18 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 곡선 파라미터는, 상기 계조 변환 곡선이 통과하는 적어도 1점의 좌표를 포함하는 시각 처리 장치.

(부기 23)

입력된 화상 신호에서의 복수의 화상 영역마다의 공간 처리를 행해 공간 처리 신호를 도출하는 수단으로서, 상기 공간 처리에서는, 상기 공간 처리의 대상이 되는 대상 화상 영역과 상기 대상 화상 영역의 주변 화상 영역의 계조 특성의 차에 기초한 가중을 사용해, 상기 대상 화상 영역과 상기 주변 화상 영역의 계조 특성의 가중 평균을 행하는 공간 처리 수단과,

상기 대상 화상 영역의 계조 특성과 상기 공간 처리 신호에 기초해, 상기 대상 화상 영역의 시각 처리를 행하는 시각 처리 수단을 구비하는 시각 처리 장치.

(부기 24)

부기 23에 있어서, 상기 가중은, 상기 계조 특성의 차의 절대값이 클수록 작아지는 시각 처리 장치.

(부기 25)

부기 23 또는 24에 있어서, 상기 가중은, 상기 대상 화상 영역과 상기 주변 화상 영역의 거리가 클수록 작아지는 시각 처리 장치.

(부기 26)

부기 23 내지 25 중 어느 하나에 있어서, 상기 화상 영역은, 복수의 화소로 구성되어 있고,

상기 대상 화상 영역과 상기 주변 화상 영역의 계조 특성은, 각각의 화상 영역을 구성하는 화소값의 특징량으로서 정해져 있는 시각 처리 장치.

(부기 27)

입력된 화상 신호로부터 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역을 결정하는 대상 화상 영역 결정 수단과,

상기 대상 화상 영역의 주변에 위치하여 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역을 결정하는 주변 화상 영역 결정 수단과,

상기 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 상기 대상 화상 영역의 상기 계조 변환 특성을 도출하는 계조 변환 특성 도출 수단과,

도출된 상기 계조 변환 특성에 기초해, 상기 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행하는 계조 처리 수단을 구비하는 시각 처리 장치.

(부기 28)

입력된 화상 신호로부터 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역을 결정하는 대상 화상 영역 결정 단계와,

상기 대상 화상 영역의 주변에 위치하여 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역을 결정하는 주변 화상 영역 결정 단계와,

상기 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 상기 대상 화상 영역의 상기 계조 변환 특성을 도출하는 계조 변환 특성 도출 단계와,

도출된 상기 계조 변환 특성에 기초해, 상기 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행하는 계조 처리 단계를 구비하는 시각 처리 방법.

(부기 29)

컴퓨터를 사용해, 입력된 화상 신호의 시각 처리를 행하는 시각 처리 방법을 행하기 위한 시각 처리 프로그램으로서,

상기 시각 처리 방법은,

입력된 화상 신호로부터 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역을 결정하는 대상 화상 영역 결정 단계와,

상기 대상 화상 영역의 주변에 위치하여 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역을 결정하는 주변 화상 영역 결정 단계와,

상기 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 상기 대상 화상 영역의 상기 계조 변환 특성을 도출하는 계조 변환 특성 도출 단계와,

도출된 상기 계조 변환 특성에 기초해, 상기 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행하는 계조 처리 단계를 구비하는 시각 처리 방법인 시각 처리 프로그램.

(부기 30)

입력된 화상 신호로부터 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역을 결정하는 대상 화상 영역 결정부와,

상기 대상 화상 영역의 주변에 위치하여 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역을 결정하는 주변 화상 영역 결정부와,

상기 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 상기 대상 화상 영역의 상기 계조 변환 특성을 도출하는 계조 변환 특성 도출부와,

도출된 상기 계조 변환 특성에 기초해, 상기 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행하는 계조 처리부를 구비하는 반도체 장치.

(부기의 설명)

부기 1에 기재된 시각 처리 장치는, 화상 영역 분할 수단과, 계조 변환 특성 도출 수단과, 계조 처리 수단을 구비하고 있다. 화상 영역 분할 수단은, 입력된 화상 신호를 복수의 화상 영역으로 분할한다. 계조 변환 특성 도출 수단은, 화상 영역마다 계조 변환 특성을 도출하는 수단으로서, 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역과 대상 화상 영역의 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 수단은, 도출된 계조 변환 특성에 기초해 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

여기서 계조 변환 특성이란, 화상 영역마다의 계조 처리의 특성이다. 계조 특성이란, 예를 들면 화소마다의 휘도, 명도 등과 같은 화소값이다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 화상 영역마다의 계조 변환 특성을 판단할 때, 화상 영역마다의 계조 특성 뿐만 아니라, 주변의 화상 영역을 포함한 광역의 화상 영역의 계조 특성을 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 2에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 1에 기재된 시각 처리 장치로서, 계조 변환 특성은 계조 변환 곡선이다. 계조 변환 특성 도출 수단은, 계조 특성을 사용해 히스토그램을 작성하는 히스토그램 작성 수단과, 작성된 히스토그램에 기초해 계조 변환 곡선을 작성하는 계조 곡선 작성 수단을 갖고 있다.

여기서 히스토그램이란, 예를 들면 대상 화상 영역 및 주변 화상 영역이 포함하는 화소의 계조 특성에 대한 분포이다. 계조 곡선 작성 수단은, 예를 들면 히스토그램의 값을 누적한 누적 곡선을 계조 변환 곡선으로 한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 히스토그램을 작성할 때, 화상 영역마다의 계조 특성 뿐만 아니라, 주변의 화상 영역을 포함한 광역의 계조 특성을 사용해 히스토그램의 작성을 행한다. 이 때문에, 화상 신호의 분할 수를 늘려 화상 영역의 크기를 작게 하는 것이 가능해져, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

부기 3에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 1에 기재된 시각 처리 장치로서, 계조 변환 특성은, 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이다. 계조 처리 수단은, 복수의 계조 변환 테이블을 2차원 LUT로서 갖고 있다.

여기서 계조 변환 테이블이란, 예를 들면 화상 신호의 화소값에 대해 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 기억하는 록업 테이블(LUT) 등이다.

선택 신호는, 예를 들면 복수의 계조 변환 테이블의 각각에 할당된 값 중에서 선택되는 1개의 계조 변환 테이블에 할당된 값을 갖고 있다. 계조 처리 수단은, 선택 신호의 값과 화상 신호의 화소값으로부터 2차원 LUT를 참조하여 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 출력한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 계조 처리를 2차원 LUT를 참조하여 행한다. 이 때문에, 계조 처리를 고속화하는 것이 가능해진다. 또, 복수의 계조 변환 테이블로부터 1개의 계조 변환 테이블을 선택하여 계조 처리를 행하므로, 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다.

부기 4에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 3에 기재된 시각 처리 장치로서, 2차원 LUT는, 화상 신호의 모든 값에 있어서, 선택 신호의 값에 대한 계조 처리된 화상 신호의 값이 단조 증가 또는 단조 감소하는 순서로 복수의 계조 변환 테이블을 격납하고 있다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 예를 들면 선택 신호의 값이 계조 변환의 정도를 나타내게 된다.

부기 5에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 3 또는 4에 기재된 시각 처리 장치로서, 2차원 LUT는 프로파일 데이터의 등록에 의해 변경 가능하다.

여기서 프로파일 데이터란, 2차원 LUT에 격납되는 데이터이며, 예를 들면 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 요소로 하고 있다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 2차원 LUT를 변경함으로써, 하드웨어의 구성을 변경하지 않고 계조 처리의 특성을 여러가지로 변경하는 것이 가능해진다.

부기 6에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 3∼5 중 어느 하나에 기재된 시각 처리 장치로서, 선택 신호의 값은, 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 각각의 화상 영역에 대해 도출된 선택 신호인 개별 선택 신호의 특징량으로서 도출된다.

여기서 개별 선택 신호의 특징량이란, 예를 들면 각각의 화상 영역에 대해 도출된 선택 신호의 평균값(단순 평균 또는 가중 평균), 최대값 또는 최소값 등이다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 대상 화상 영역에 대한 선택 신호를 주변 화상 영역을 포함하는 광역의 화상 영역에 대한 선택 신호의 특징량으로서 도출한다. 이 때문에, 선택 신호에 대해 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

부기 7에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 3∼5 중 어느 하나에 기재된 시각 처리 장치로서, 선택 신호는, 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해 도출되는 특징량인 계조 특성 특징량에 기초해 도출된다.

여기서 계조 특성 특징량이란, 예를 들면 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 광역의 계조 특성의 평균값(단순 평균 또는 가중 평균), 최대값 또는 최소값 등이다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 대상 화상 영역에 대한 선택 신호를 주변 화상 영역을 포함하는 광역의 화상 영역에 대한 계조 특성 특징량에 기초해 도출한다. 이 때문에, 선택 신호에 대해 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

부기 8에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 3∼7 중 어느 하나에 기재된 시각 처리 장치로서, 계조 처리 수단은, 계조 처리 실행 수단과, 보정 수단을 갖고 있다. 계조 처리 실행 수단은, 선택 신호가 선택하는 계조 변환 테이블을 사용해 대상 화상 영역의 계조 처리를 실행한다. 보정 수단은, 계조 처리된 화상 신호의 계조를 보정하는 수단으로서, 보정의 대상이 되는 대상 화소를 포함하는 화상 영역과 대상 화소를 포함하는 화상 영역의 인접 화상 영역에 대해 선택된 계조 처리 테이블에 기초해, 대상 화소의 계조를 보정한다.

여기서 인접 화상 영역이란, 계조 변환 특성을 도출할 때의 주변 화상 영역과 같은 화상 영역이어도 되고, 다른 화상 영역이어도 된다. 예를 들면 인접 화상 영역은, 대상 화소를 포함하는 화상 영역에 인접하는 화상 영역 중, 대상 화소로부터의 거리가 짧은 3개의 화상 영역으로서 선택된다.

보정 수단은, 예를 들면 대상 화상 영역마다 동일한 계조 변환 테이블을 사용해 계조 처리된 화상 신호의 계조를 보정한다. 대상 화소의 보정은, 예를 들면 대상 화소의 위치에 따라, 인접 화상 영역에 대해 선택된 각각의 계조 변환 테이블의 영향이 나타나도록 행해진다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 화상 신호의 계조를 화소마다 보정하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 더욱 방지되어, 시각적 효과를 향상시키는 것이 가능해진다.

부기 9에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 3∼7 중 어느 하나에 기재된 시각 처리 장치로서, 계조 처리 수단은 보정 수단과, 계조 처리 실행 수단을 갖고 있다. 보정 수단은 선택 신호를 보정하여, 화상 신호의 화소마다 계조 처리 테이블을 선택하기 위한 보정 선택 신호를 도출한다. 계조 처리 실행 수단은, 보정 선택 신호가 선택하는 계조 변환 테이블을 사용해 화상 신호의 계조 처리를 실행한다.

보정 수단은, 예를 들면 대상 화상 영역마다 도출된 선택 신호를 화소 위치 및 대상 화상 영역에 인접하는 화상 영역에 대해 도출된 선택 신호에 기초해 보정하여, 화소마다의 선택 신호를 도출한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 화소마다 선택 신호를 도출하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 더욱 방지되어, 시각적 효과를 향상시키는 것이 가능해진다.

부기 10에 기재된 시각 처리 방법은, 화상 영역 분할 단계와, 계조 변환 특성 도출 단계와, 계조 처리 단계를 구비하고 있다. 화상 영역 분할 단계는, 입력된 화상 신호를 복수의 화상 영역으로 분할한다. 계조 변환 특성 도출 단계는, 화상 영역마다 계조 변환 특성을 도출하는 단계로서, 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역과 대상 화상 영역의 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 단계는, 도출된 계조 변환 특성에 기초해 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

*여기서 계조 변환 특성이란, 화상 영역마다의 계조 처리의 특성이다. 계조 특성이란, 예를 들면 화소마다의 휘도, 명도 등과 같은 화소값이다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 화상 영역마다의 계조 변환 특성을 판단할 때, 화상 영역마다의 계조 특성 뿐만 아니라, 주변의 화상 영역을 포함한 광역의 화상 영역의 계조 특성을 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과가 높은 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 11에 기재된 시각 처리 방법은, 부기 10에 기재된 시각 처리 방법으로서, 계조 변환 특성은 계조 변환 곡선이다. 계조 변환 특성 도출 단계는, 계조 특성을 사용해 히스토그램을 작성하는 히스토그램 작성 단계와, 작성된 히스토그램에 기초해 계조 변환 곡선을 작성하는 계조 곡선 작성 단계를 갖고 있다.

여기서 히스토그램이란, 예를 들면 대상 화상 영역 및 주변 화상 영역이 포함하는 화소의 계조 특성에 대한 분포이다. 계조 곡선 작성 단계는, 예를 들면 히스토그램의 값을 누적한 누적 곡선을 계조 변환 곡선으로 한다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 히스토그램을 작성할 때, 화상 영역마다의 계조 특성 뿐만 아니라, 주변의 화상 영역을 포함한 광역의 계조 특성을 사용해 히스토그램의 작성을 행한다. 이 때문에, 화상 신호의 분할 수를 늘려 화상 영역의 크기를 작게 하는 것이 가능해져, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

부기 12에 기재된 시각 처리 방법은, 부기 10에 기재된 시각 처리 방법으로서, 계조 변환 특성은, 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이다. 또 계조 처리 단계는 계조 처리 실행 단계와, 보정 단계를 갖고 있다. 계조 처리 실행 단계는, 선택 신호가 선택하는 계조 변환 테이블을 사용해 대상 화상 영역의 계조 처리를 실행한다. 보정 단계는 계조 처리된 화상 신호의 계조를 보정하는 단계로서, 보정의 대상이 되는 대상 화소를 포함하는 화상 영역과 대상 화소를 포함하는 화상 영역의 인접 화상 영역에 대해 선택된 계조 처리 테이블에 기초해, 대상 화소의 계조를 보정한다.

여기서 계조 변환 테이블이란, 예를 들면 화상 신호의 화소값에 대해 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 기억하는 룩업 테이블(LUT) 등이다. 인접 화상 영역이란, 계조 변환 특성을 도출할 때의 주변 화상 영역과 같은 화상 영역이어도 되고, 다른 화상 영역이어도 된다. 예를 들면 인접 화상 영역은, 대상 화소를 포함하는 화상 영역에 인접하는 화상 영역 중, 대상 화소로부터의 거리가 짧은 3개의 화상 영역으로서 선택된다.

선택 신호는, 예를 들면 복수의 계조 변환 테이블의 각각에 할당된 값 중에서 선택되는 1개의 계조 변환 테이블에 할당된 값을 갖고 있다. 계조 처리 단계는, 선택 신호의 값과 화상 신호의 화소값으로부터 LUT를 참조하여 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 출력한다. 보정 단계는 예를 들면, 대상 화상 영역마다 동일한 계조 변환 테이블을 사용해 계조 처리된 화상 신호의 계조를 보정한다. 대상 화소의 보정은, 예를 들면 대상 화소의 위치에 따라, 인접 화상 영역에 대해 선택된 각각의 계조 변환 테이블의 영향이 나타나도록 행해진다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 계조 처리를 LUT를 참조하여 행한다. 이 때문에 계조 처리를 고속화하는 것이 가능해진다. 또, 복수의 계조 변환 테이블로부터 1개의 계조 변환 테이블을 선택하여 계조 처리를 행하므로, 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다. 또한, 화상 신호의 계조를 화소마다 보정하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 더욱 방지되어, 시각적 효과를 향상시키는 것이 가능해진다.

부기 13에 기재된 시각 처리 방법은, 부기 10에 기재된 시각 처리 방법으로서, 계조 변환 특성은, 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이다. 또 계조 처리 단계는, 보정 단계와, 계조 처리 실행 단계를 갖고 있다. 보정 단계는, 선택 신호를 보정하여, 화상 신호의 화소마다 계조 처리 테이블을 선택하기 위한 보정 선택 신호를 도출한다. 계조 처리 실행 단계는, 보정 선택 신호가 선택하는 계조 변환 테이블을 사용해 화상 신호의 계조 처리를 실행한다.

여기서 계조 변환 테이블란, 예를 들면 화상 신호의 화소값에 대해 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 기억하는 룩업 테이블(LUT) 등이다.

선택 신호는, 예를 들면 복수의 계조 변환 테이블의 각각에 할당된 값 중에서 선택되는 1개의 계조 변환 테이블에 할당된 값을 갖고 있다. 계조 처리 단계는, 선택 신호의 값과 화상 신호의 화소값으로부터 2차원 LUT를 참조하여 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 출력한다. 보정 단계는 예를 들면, 대상 화상 영역마다 도출된 선택 신호를 화소 위치 및 대상 화상 영역에 인접하는 화상 영역에 대해 도출된 선택 신호에 기초해 보정하여, 화소마다의 선택 신호를 도출한다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 계조 처리를 LUT를 참조해 행한다. 이 때문에, 계조 처리를 고속화하는 것이 가능해진다. 또 복수의 계조 변환 테이블로부터 1개의 계조 변환 테이블을 선택하여 계조 처리를 행하므로, 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다. 또한, 화소마다 선택 신호를 도출하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 더욱 방지되어, 시각적 효과를 향상시키는 것이 가능해진다.

부기 14에 기재된 시각 처리 프로그램은, 컴퓨터에 의해, 화상 영역 분할 단계와, 계조 변환 특성 도출 단계와, 계조 처리 단계를 구비하는 시각 처리 방법을 행하게 하는 시각 처리 프로그램이다. 화상 영역 분할 단계는, 입력된 화상 신호를 복수의 화상 영역으로 분할한다. 계조 변환 특성 도출 단계는, 화상 영역마다 계조 변환 특성을 도출하는 단계로서, 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역과 대상 화상 영역의 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 단계는, 도출된 계조 변환 특성에 기초해 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

여기서 계조 변환 특성이란, 화상 영역마다의 계조 처리의 특성이다. 계조 특성이란, 예를 들면 화소마다의 휘도, 명도 등과 같은 화소값이다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 화상 영역마다의 계조 변환 특성을 판단할 때, 화상 영역마다의 계조 특성 뿐만 아니라, 주변의 화상 영역을 포함한 광역의 화상 영역의 계조 특성을 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과가 높은 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 15에 기재된 시각 처리 프로그램은, 부기 14에 기재된 시각 처리 프로그램으로서, 계조 변환 특성은 계조 변환 곡선이다. 계조 변환 특성 도출 단계는, 계조 특성을 사용해 히스토그램을 작성하는 히스토그램 작성 단계와, 작성된 히스토그램에 기초해 계조 변환 곡선을 작성하는 계조 곡선 작성 단계를 갖고 있다.

여기서 히스토그램이란, 예를 들면 대상 화상 영역 및 주변 화상 영역이 포함하는 화소의 계조 특성에 대한 분포이다. 계조 곡선 작성 단계는, 예를 들면 히스토그램의 값을 누적한 누적 곡선을 계조 변환 곡선으로 한다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 히스토그램을 작성할 때, 화상 영역마다의 계조 특성 뿐만 아니라, 주변의 화상 영역을 포함한 광역의 계조 특성을 사용해 히스토그램의 작성을 행한다. 이 때문에, 화상 신호의 분할 수를 늘려 화상 영역의 크기를 작게 하는 것이 가능해져, 계조 처리에 따른 유사 윤곽의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 또, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 방지 가능해진다.

부기 16에 기재된 시각 처리 프로그램은, 부기 14에 기재된 시각 처리 프로그램으로서, 계조 변환 특성은, 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이다. 또 계조 처리 단계는, 계조 처리 실행 단계와 보정 단계를 갖고 있다. 계조 처리 실행 단계는, 선택 신호가 선택하는 계조 변환 테이블을 사용해 대상 화상 영역의 계조 처리를 실행한다. 보정 단계는 계조 처리된 화상 신호의 계조를 보정하는 단계로서, 보정의 대상이 되는 대상 화소를 포함하는 화상 영역과 대상 화소를 포함하는 화상 영역의 인접 화상 영역에 대해 선택된 계조 처리 테이블에 기초해, 대상 화소의 계조를 보정한다.

여기서 계조 변환 테이블이란, 예를 들면 화상 신호의 화소값에 대해 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 기억하는 룩업 테이블(LUT) 등이다. 인접 화상 영역이란, 계조 변환 특성을 도출할 때의 주변 화상 영역과 같은 화상 영역이어도 되고, 다른 화상 영역이어도 된다. 예를 들면 인접 화상 영역은, 대상 화소를 포함하는 화상 영역에 인접하는 화상 영역 중, 대상 화소부터의 거리가 짧은 3개의 화상 영역으로서 선택된다.

선택 신호는, 예를 들면 복수의 계조 변환 테이블의 각각에 할당된 값 중에서 선택되는 1개의 계조 변환 테이블에 할당된 값을 갖고 있다. 계조 처리 단계는, 선택 신호의 값과 화상 신호의 화소값으로부터 LUT를 참조하여 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 출력한다. 보정 단계는, 예를 들면 대상 화상 영역마다 동일한 계조 변환 테이블을 사용해 계조 처리된 화상 신호의 계조를 보정한다. 대상 화소의 보정은, 예를 들면 대상 화소의 위치에 따라, 인접 화상 영역에 대해 선택된 각각의 계조 변환 테이블의 영향이 나타나도록 행해진다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 계조 처리를 LUT를 참조하여 행한다. 이 때문에 계조 처리를 고속화하는 것이 가능해진다. 또 복수의 계조 변환 테이블로부터 1개의 계조 변환 테이블을 선택하여 계조 처리를 행하므로, 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다. 또한, 화상 신호의 계조를 화소마다 보정하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 더욱 방지되어, 시각적 효과를 향상시키는 것이 가능해진다.

부기 17에 기재된 시각 처리 프로그램은, 부기 14에 기재된 시각 처리 프로그램으로서, 계조 변환 특성은 화상 신호를 계조 처리하는 복수의 계조 변환 테이블 중에서 1개의 계조 변환 테이블을 선택하기 위한 선택 신호이다. 또 계조 처리 단계는, 보정 단계와 계조 처리 실행 단계를 갖고 있다. 보정 단계는, 선택 신호를 보정하여, 화상 신호의 화소마다 계조 처리 테이블을 선택하기 위한 보정 선택 신호를 도출한다. 계조 처리 실행 단계는, 보정 선택 신호가 선택하는 계조 변환 테이블을 사용해 화상 신호의 계조 처리를 실행한다.

여기서 계조 변환 테이블이란, 예를 들면 화상 신호의 화소값에 대해 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 기억하는 룩업 테이블(LUT) 등이다.

선택 신호는, 예를 들면 복수의 계조 변환 테이블의 각각에 할당된 값 중에서 선택되는 1개의 계조 변환 테이블에 할당된 값을 갖고 있다. 계조 처리 단계는, 선택 신호의 값과 화상 신호의 화소값으로부터 2차원 LUT를 참조하여 계조 처리된 화상 신호의 화소값을 출력한다. 보정 단계는, 예를 들면 대상 화상 영역마다 도출된 선택 신호를 화소 위치 및 대상 화상 영역에 인접하는 화상 영역에 대해 도출된 선택 신호에 기초해 보정하여, 화소마다의 선택 신호를 도출한다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 계조 처리를 LUT를 참조하여 행한다. 이 때문에, 계조 처리를 고속화하는 것이 가능해진다. 또, 복수의 계조 변환 테이블로부터 1개의 계조 변환 테이블을 선택하여 계조 처리를 행하므로, 적절한 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다. 또한, 화소마다 선택 신호를 도출하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 화상 영역의 경계가 부자연스럽게 눈에 띄는 것이 더욱 방지되어, 시각적 효과를 향상시키는 것이 가능해진다.

부기 18에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 1에 기재된 시각 처리 장치로서, 계조 처리 수단은, 화상 신호를 계조 처리하기 위한 계조 변환 곡선의 곡선 파라미터를, 계조 변환 특성에 기초해 출력하는 파라미터 출력 수단을 갖고 있다. 계조 처리 수단은, 계조 변환 특성과 곡선 파라미터에 기초해 특정되는 계조 변환 곡선을 사용해 화상 신호를 계조 처리한다.

여기서 계조 변환 곡선이란, 적어도 일부가 직선인 것도 포함하고 있다. 곡선 파라미터란, 계조 변환 곡선을 다른 계조 변환 곡선과 구별하기 위한 파라미터이며, 예를 들면 계조 변환 곡선 상의 좌표, 계조 변환 곡선의 기울기, 곡률 등이다. 파라미터 출력 수단은, 예를 들면 계조 변환 특성에 대한 곡선 파라미터를 격납하는 룩업 테이블이나, 소정의 계조 변환 특성에 대한 곡선 파라미터를 사용한 곡선 근사 등의 연산에 의해 곡선 파라미터를 구하는 연산 수단 등이다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 계조 변환 특성에 따라 화상 신호를 계조 처리한다. 이 때문에, 보다 적절하게 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다. 또, 계조 처리에 사용되는 모든 계조 변환 곡선의 값을 미리 기억해 둘 필요가 없고, 출력된 곡선 파라미터로부터 계조 변환 곡선을 특정하여 계조 처리를 행한다. 이 때문에, 계조 변환 곡선을 기억하기 위한 기억 용량을 삭감하는 것이 가능해진다.

부기 19에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 18에 기재된 시각 처리 장치로서, 파라미터 출력 수단은, 계조 변환 특성과 곡선 파라미터의 관계를 격납하는 룩업 테이블이다.

룩업 테이블은, 계조 변환 특성과 곡선 파라미터의 관계를 격납하고 있다. 계조 처리 수단은, 특정된 계조 변환 곡선을 사용해 화상 신호를 계조 처리한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 계조 변환 특성에 따라 화상 신호를 계조 처리한다. 이 때문에, 보다 적절하게 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다. 또한, 사용되는 모든 계조 변환 곡선의 값을 미리 기억해 둘 필요가 없고, 곡선 파라미터를 기억할 뿐이다. 이 때문에, 계조 변환 곡선을 기억하기 위한 기억 용량을 삭감하는 것이 가능해진다.

부기 20에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 18 또는 19에 기재된 시각 처리 장치로서, 곡선 파라미터는, 화상 신호의 소정의 값에 대한 계조 처리된 화상 신호의 값을 포함한다.

계조 처리 수단에서는, 화상 신호의 소정의 값과 시각 처리의 대상이 되는 화상 신호의 값의 관계를 사용해, 곡선 파라미터가 포함하는 계조 처리된 화상 신호의 값을 비선형 또는 선형으로 내분하여, 계조 처리된 화상 신호의 값을 도출한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 화상 신호의 소정의 값에 대한 계조 처리된 화상 신호의 값으로부터 계조 변환 곡선을 특정하여 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다.

부기 21에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 18∼20 중 어느 하나에 기재된 시각 처리 장치로서, 곡선 파라미터는 화상 신호의 소정의 구간에 있어서의 계조 변환 곡선의 기울기를 포함한다.

계조 처리 수단에서는, 화상 신호의 소정의 구간에 있어서의 계조 변환 곡선의 기울기에 의해 계조 변환 곡선이 특정된다. 또한 특정된 계조 변환 곡선을 사용해, 화상 신호의 값에 대한 계조 처리된 화상 신호의 값이 도출된다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 화상 신호의 소정의 구간에서의 계조 변환곡선의 기울기에 의해 계조 변환 곡선을 특정하여, 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다.

부기 22에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 18∼21 중 어느 하나에 기재된 시각 처리 장치로서, 곡선 파라미터는 계조 변환 곡선이 통과하는 적어도 1점의 좌표를 포함한다.

곡선 파라미터에서는, 계조 변환 곡선이 통과하는 적어도 1점의 좌표가 특정되어 있다. 즉 화상 신호의 값에 대한 계조 처리 후의 화상 신호의 값이 적어도 1점 특정되어 있다. 계조 처리 수단에서는, 특정된 화상 신호의 값과, 시각 처리의 대상이 되는 화상 신호의 값의 관계를 사용해, 특정된 계조 처리 후의 화상 신호의 값을 비선형 또는 선형으로 내분함으로써 계조 처리된 화상 신호의 값을 도출한다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 계조 변환 곡선이 통과하는 적어도 1점의 좌표에 의해 계조 변환 곡선을 특정하여, 계조 처리를 행하는 것이 가능해진다.

부기 23에 기재된 시각 처리 장치는, 공간 처리 수단과 시각 처리 수단을 구비하고 있다. 공간 처리 수단은, 입력된 화상 신호에서의 복수의 화상 영역마다의 공간 처리를 행해 공간 처리 신호를 도출하는 수단이다. 공간 처리에서는, 공간 처리의 대상이 되는 대상 화상 영역과 대상 화상 영역의 주변 화상 영역의 계조 특성의 차에 기초한 가중을 사용해, 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 계조 특성의 가중 평균을 행한다. 시각 처리 수단은, 대상 화상 영역의 계조 특성과 공간 처리 신호에 기초해 대상 화상 영역의 시각 처리를 행한다.

여기서 화상 영역이란, 화상에 있어서 복수의 화소를 포함하는 영역, 또는 화소 그 자체를 의미하고 있다. 계조 특성이란, 화소마다의 휘도, 명도 등과 같은 화소값에 기초하는 값이다. 예를 들면 화상 영역의 계조 특성이란, 화상 영역이 포함하는 화소의 화소값의 평균값(단순 평균 또는 가중 평균), 최대값 또는 최소값 등이다.

공간 처리 수단은, 주변 화상 영역의 계조 특성을 사용해 대상 화상 영역의 공간 처리를 행한다. 공간 처리에서는, 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 계조 특성이 가중 평균된다. 가중 평균에 있어서의 가중치는, 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 계조 특성의 차에 기초해 설정된다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 공간 처리 신호에 있어서, 계조 특성이 크게 다른 화상 영역으로부터 받는 영향을 억제하는 것 등이 가능해진다. 예를 들면, 주변 화상 영역이 물체의 경계 등을 포함하는 화상이고, 대상 화상 영역과는 계조 특성이 크게 다른 경우에도, 적절한 공간 처리 신호를 도출하는 것이 가능해진다. 그 결과, 공간 처리 신호를 사용한 시각 처리에 있어서도, 특히 유사 윤곽 등의 발생을 억제하는 것 등이 가능해진다. 이 때문에, 시각적 효과를 향상시키는 시각 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 24에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 23에 기재된 시각 처리 장치로서, 가중은 계조 특성의 차의 절대값이 클수록 작아진다.

*여기서 가중치는, 계조 특성의 차에 따라 단조 감소하는 값으로서 주어지는 것이어도 되고, 소정의 임계값과 계조 특성의 차의 비교에 의해, 소정의 값으로 설정되는 것이어도 된다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 공간 처리 신호에 있어서, 계조 특성이 크게 다른 화상 영역으로부터 받는 영향을 억제하는 것 등이 가능해진다. 예를 들면 주변 화상 영역이 물체의 경계 등을 포함하는 화상이고, 대상 화상 영역과는 계조 특성이 크게 다른 경우에도, 적절한 공간 처리 신호를 도출하는 것이 가능해진다. 그 결과, 공간 처리 신호를 사용한 시각 처리에 있어서도, 특히 유사 윤곽 등의 발생을 억제하는 것 등이 가능해진다. 이 때문에, 시각적 효과를 향상시키는 시각 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 25에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 23 또는 24에 기재된 시각 처리 장치로서, 가중은 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 거리가 클수록 작아진다.

여기서 가중치는, 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 거리의 크기에 따라 단조 감소하는 값으로서 주어지는 것이어도 되고, 소정의 임계값과 거리의 크기의 비교에 의해, 소정의 값으로 설정되는 것이어도 된다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 공간 처리 신호에 있어서, 대상 화상 영역과 떨어진 주변 화상 영역으로부터 받는 영향을 억제하는 것 등이 가능해진다. 이 때문에, 주변 화상 영역이 물체의 경계 등을 포함하는 화상이고, 대상 화상 영역과는 계조 특성이 크게 다른 경우에도, 주변 화상 영역과 대상 화상 영역이 떨어져 있는 경우에는, 주변 화상 영역으로부터 받는 영향을 억제하여 보다 적절한 공간 처리 신호를 도출하는 것이 가능해진다.

부기 26에 기재된 시각 처리 장치는, 부기 23∼25 중 어느 하나에 기재된 시각 처리 장치로서, 화상 영역은 복수의 화소로 구성되어 있다. 대상 화상 영역과 주변 화상 영역의 계조 특성은, 각각의 화상 영역을 구성하는 화소값의 특징량으로서 정해져 있다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 화상 영역마다의 공간 처리를 행할 때, 화상 영역마다 포함되는 화소 뿐만 아니라, 주변의 화상 영역을 포함한 광역의 화상 영역에 포함되는 화소의 계조 특성을 사용해 처리를 행한다. 이 때문에, 보다 적절한 공간 처리를 행하는 것이 가능해진다. 그 결과, 공간 처리 신호를 사용한 시각 처리에 있어서도, 특히 유사 윤곽 등의 발생을 억제하는 것 등이 가능해진다. 이 때문에, 시각적 효과를 향상시키는 시각 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 27에 기재된 시각 처리 장치는, 대상 화상 영역 결정 수단과, 주변 화상 영역 결정 수단과, 계조 변환 특성 도출 수단과, 계조 처리 수단을 구비하고 있다. 대상 화상 영역 결정 수단은, 입력된 화상 신호로부터 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역을 결정한다. 주변 화상 영역 결정 수단은, 대상 화상 영역의 주변에 위치하여 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역을 결정한다. 계조 변환 특성 도출 수단은, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 수단은, 도출된 계조 변환 특성에 기초해, 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

대상 화상 영역이란, 예를 들면 화상 신호에 포함되는 화소나, 화상 신호를 소정의 단위로 분할한 화상 블록과 그 밖의 복수의 화소로 구성되는 영역 등이다. 주변 화상 영역이란, 예를 들면 화상 신호를 소정의 단위로 분할한 화상 블록과 그 밖의 복수의 화소로 구성되는 영역이다. 주변 화상 데이터란, 주변 화상 영역의 화상 데이터 또는 화상 데이터로부터 도출되는 데이터 등이며, 예를 들면 주변 화상 영역의 화소값, 계조 특성(화소마다의 휘도나 명도), 섬네일(축소 화상이나 해상도를 떨어뜨린 솎아낸 화상) 등이다. 또, 주변 화상 영역은 대상 화상 영역의 주변에 위치하면 되고, 대상 화상 영역을 둘러싸는 영역일 필요는 없다.

본 발명의 시각 처리 장치에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 28에 기재된 시각 처리 방법은, 대상 화상 영역 결정 단계와, 주변 화상 영역 결정 단계와, 계조 변환 특성 도출 단계와, 계조 처리 단계를 구비하고 있다. 대상 화상 영역 결정 단계는, 입력된 화상 신호로부터 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역을 결정한다. 주변 화상 영역 결정 단계는, 대상 화상 영역의 주변에 위치하여 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역을 결정한다. 계조 변환 특성 도출 단계는, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 단계는, 도출된 계조 변환 특성에 기초해 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

본 발명의 시각 처리 방법에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 29에 기재된 시각 처리 프로그램은, 컴퓨터를 사용해, 입력된 화상 신호의 시각 처리를 행하는 시각 처리 방법을 행하기 위한 시각 처리 프로그램이다. 시각 처리 방법은, 대상 화상 영역 결정 단계와, 주변 화상 영역 결정 단계와, 계조 변환 특성 도출 단계와, 계조 처리 단계를 구비하고 있다. 대상 화상 영역 결정 단계는, 입력된 화상 신호로부터 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역을 결정한다. 주변 화상 영역 결정 단계는, 대상 화상 영역의 주변에 위치하여 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역을 결정한다. 계조 변환 특성 도출 단계는, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리 단계는, 도출된 계조 변환 특성에 기초해, 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

본 발명의 시각 처리 프로그램에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

부기 30에 기재된 반도체 장치는, 대상 화상 영역 결정부와, 주변 화상 영역 결정부와, 계조 변환 특성 도출부와, 계조 처리부를 구비하고 있다. 대상 화상 영역 결정부는, 입력된 화상 신호로부터 계조 변환 특성의 도출 대상이 되는 대상 화상 영역을 결정한다. 주변 화상 영역 결정부는, 대상 화상 영역의 주변에 위치하여 복수의 화소를 포함하는 적어도 1개의 주변 화상 영역을 결정한다. 계조 변환 특성 도출부는, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 도출한다. 계조 처리부는, 도출된 계조 변환 특성에 기초해 대상 화상 영역의 화상 신호의 계조 처리를 행한다.

본 발명의 반도체 장치에서는, 대상 화상 영역의 계조 변환 특성을 판단할 때, 주변 화상 영역의 주변 화상 데이터를 사용해 판단을 행한다. 이 때문에, 대상 화상 영역마다의 계조 처리에 공간 처리적 효과를 더하는 것이 가능해져, 더욱 시각적 효과를 향상시키는 계조 처리를 실현하는 것이 가능해진다.

Claims (6)

1. 입력 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 분할부와,
   상기 화상 영역 마다, 상기 화상 영역의 주변 영역을 포함하는 광역 주변 영역을 결정하고, 상기 광역 주변 영역의 특징량에 따라, 상기 화상 영역에 대한 영역 계조 변환 특성을 도출하는 영역 변환 특성 도출부와,
   상기 화상 영역의 하나인 대상 화상 영역에 포함되는 화소의 화소값을, 상기 대상 화상 영역에 대한 상기 영역 계조 변환 특성에 따라 계조 변환 처리한 화소값으로 변환하는 변환 처리부를 갖는 계조 변환 처리 장치.
2. 영상 신호를 수신하는 수신부와,
   상기 영상 신호를 복호하여 화상 신호를 출력하는 복호부와,
   상기 복호된 화상 신호에 의해 형성되는 입력 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 분할부와,
   상기 화상 영역 마다, 상기 화상 영역의 주변 영역을 포함하는 광역 주변 영역을 결정하고, 상기 광역 주변 영역의 특징량에 따라, 상기 화상 영역에 대한 영역 계조 변환 특성을 도출하는 영역 변환 특성 도출부와,
   상기 화상 영역의 하나인 대상 화상 영역에 포함되는 화소의 화소값을, 상기 대상 화상 영역에 대한 상기 영역 계조 변환 특성에 따라 계조 변환 처리한 화소값으로 변환하는 변환 처리부를 갖는 텔레비젼.
3. 영상 신호를 수신하는 수신부와,
   상기 영상 신호를 복호하여 화상 신호를 출력하는 복호부와,
   상기 복호된 화상 신호에 의해 형성되는 입력 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 분할부와,
   상기 화상 영역 마다, 상기 화상 영역의 주변 영역을 포함하는 광역 주변 영역을 결정하고, 상기 광역 주변 영역의 특징량에 따라, 상기 화상 영역에 대한 영역 계조 변환 특성을 도출하는 영역 변환 특성 도출부와,
   상기 화상 영역의 하나인 대상 화상 영역에 포함되는 화소의 화소값을, 상기 대상 화상 영역에 대한 상기 영역 계조 변환 특성에 따라 계조 변환 처리한 화소값으로 변환하는 변환 처리부를 갖는 정보 휴대 단말.
4. 화상을 촬영하여 화상 신호를 작성하는 촬영부와,
   상기 화상 신호에 의해 형성되는 입력 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 분할부와,
   상기 화상 영역 마다, 상기 화상 영역의 주변 영역을 포함하는 광역 주변 영역을 결정하고, 상기 광역 주변 영역의 특징량에 따라, 상기 화상 영역에 대한 영역 계조 변환 특성을 도출하는 영역 변환 특성 도출부와,
   상기 화상 영역의 하나인 대상 화상 영역에 포함되는 화소의 화소값을, 상기 대상 화상 영역에 대한 상기 영역 계조 변환 특성에 따라 계조 변환 처리한 화소값으로 변환하는 변환 처리부를 갖는 카메라.
5. 입력 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 분할 단계와,
   상기 화상 영역 마다, 상기 화상 영역의 주변 영역을 포함하는 광역 주변 영역을 결정하고, 상기 광역 주변 영역의 특징량에 따라, 상기 화상 영역에 대한 영역 계조 변환 특성을 도출하는 영역 변환 특성 도출 단계와,
   상기 화상 영역의 하나인 대상 화상 영역에 포함되는 화소의 화소값을, 상기 대상 화상 영역에 대한 상기 영역 계조 변환 특성에 따라 계조 변환 처리한 화소값으로 변환하는 변환 처리 단계를 갖는 계조 변환 처리 방법.
6. 화상 출력장치에 이용되는 프로세서로서,
   입력 화상을 복수의 화상 영역으로 분할하는 화상 분할 단계와,
   상기 화상 영역 마다, 상기 화상 영역의 주변 영역을 포함하는 광역 주변 영역을 결정하고, 상기 광역 주변 영역의 특징량에 따라, 상기 화상 영역에 대한 영역 계조 변환 특성을 도출하는 영역 변환 특성 도출 단계와,
   상기 화상 영역의 하나인 대상 화상 영역에 포함되는 화소의 화소값을, 상기 대상 화상 영역에 대한 상기 영역 계조 변환 특성에 따라 계조 변환 처리한 화소값으로 변환하는 변환 처리 단계를 실행하는 프로세서.

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