TWI291686B - Image processing circuit, image display device and image processing method - Google Patents

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(1) (1)1291686 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於影像資料之灰階補正處理，特別關於使 用查詢表格（L U T )之色階補正或7補正等之灰階補 正處理。 [先前技術】 顯示影像資料之影像顯示裝置中，依據c R T、 L C D等顯示裝置之特性而調整影像資料之顯示特性的 處理例如有7補正處理。一般而言，7補正處理係使用 依顯示裝置之顯示特性作成之7特性（灰階補正特性） 資料之記憶用L U T而進行。γ特性爲界定輸入灰階値 與輸出灰階値之關係的特性，影像顯示裝置參照Τ特性 取得和輸入影像資料之輸入灰階値對應之輸出灰階値， 以該輸出灰階値於顯示裝置上進行影像資料之顯示。 又，對於輸入影像資料考慮所要之色階特性而進行 色階補正顯示於影像顯示裝置時，使用記憶有預先準備 之色階轉換特性的L U 丁。上述說明之色階補正及y補 正處理方法之一例記載於專利文獻1。 伴隨行動電話等其他電子機器近年來之高畫質化， 當處理之影像資料之灰階數變大時，構成灰階補正特性 資料之L U T的RA猛之記億裝置之容量隨之增大。因 此有人提案以較輸入影像資料之灰階數爲少的灰階數之 灰階補正特性資料記億於L U T，不足部分則藉由線性 -5- (2) (2)1291686 近似等來內插灰階補正特性資料以進行補正的方法（參 照專利文獻2 )。 欲藉由線性近似等內插灰階補正特性資料時，需要 被內插部分之端點2點之輸出灰階値資料，對記憶1個 灰階補正特性資料之L U T需要2次之讀出處理。因此 ，讀出次數增加，消費電力變大之同時，需要較一般之 輸入時脈更高速之時脈，此爲其問題。 專利文獻1 :特開平9— 271036號公報 專利文獻2:特表2 0 02 — 534007號公報 [發明內容】 (發明所欲解決之課題） 本發明有鑑於上述問題，目的在於提供一種伴隨補 正特性之內插處理不會整壓偫脈速度，可以減低補正特 性資料之記憶容量的灰階補正特性資料用之影像處理電 路，影像顯示裝置及影像處理方法。 (用以解決課題的手段） 本發明之一觀點，係於影像處理電路中具備：輸入 部，用於輸入η灰階之影像資料；第1及第2 L U T記 億部，用於記憶較上述η灰階爲少之m灰階分之灰階補 正特性資料；內插電路，其利用鄰接之輸入灰階値所對 應之來自上述第1及第2 L U T記憶部之輸出，對上述 灰階補正特性資料施予線性內插；及灰階補正電路，其 -6 - (3) (3)1291686 使用線性內插後之灰階補正特性資料對上述影像資料施 予灰階補正。 上述影像處理電路，係適用於例如彩色影像資料之 色階補正或r補正等，將較輸入影像資料之灰階數爲少 之灰階數分所對應之灰階補正特性資料記憶於第1及第2 L U 丁記憶部。之後，以成爲灰階補正處理對象之畫素 之灰階値爲輸入灰階値，參照第1及第2 L U T記憶部 ，取得該輸入灰階値對應之輸出灰階値，以及與其鄰接 之輸入灰階値對應之輸出灰階値。鄰接之灰階値係指， 某一輸入灰階値之上一個灰階値或下一個灰階値。之後 ，藉由線性內插算出彼等2個鄰接輸出灰階値間之輸出 灰階値，而獲得全部輸入灰階値對應之輸出灰階値。依 此對輸入影像資料之各畫素進行灰階補正，輸出補正後 之影像資料。 因爲使用L U T記億有較輸入影像資料之灰階數爲 少之灰階數分所對應之灰階補正特性資，和記憶全灰階 數分之灰階補正特性資料時比較，可以減少構成L U T 之R A Μ等之記憶裝置之容量。又，欲進行灰階補正特 性資料之線性內插時需要鄰接之2個輸出灰階値，但是 使用來自2個L U Τ之輸出灰階値進行線性內插，不必 使用1個L U Τ以高速（例如2倍）時脈進行2次讀出 。因此，可以抑制時脈之高速化，以及其引起之消費電 力之增大。 上述影像處理電路之一態樣中，上述第1 L U Τ記 -7- (4) _ 1291686 憶部與第2 L U Τ記憶部係記憶相同之灰階補正特性資 · 料。依此則，可由各L U Τ記憶部同時取得鄰接之2個 輸出灰階値，可藉由線性內插獲得其間之輸出灰階値。 此態樣之較佳實施形態中，上述內插電路，係使用 上述第1 L U Τ記憶部輸出之第1輸出灰階値、以及上 述第2 L U Τ記憶部輸出之較上述第1灰階値小的第2 輸出灰階値，對上述第1輸出灰階値與上述第2輸出灰 階値之間之灰階補正特性資料施予內插。 上述影像處理電路之另一態樣中，上述第1 L U Τ 記憶部係記憶上述m灰階分之灰階補正特性資料，上述 第2 L U T記憶部係記憶上述m灰階分之灰階補正特性 資料之中鄰接之灰階値間之差分値。依此則，使用某一 輸入灰階値對應之輸出灰階値、以及與其鄰接之輸入灰 階値間之差分値，藉由線性內插可以獲得其間之輸出灰 階値。 此態樣之較佳實施形態中，上述內插電路，係使用 φ 上述第1 L U T記憶部輸出之第1輸出灰階値、以及上 述第2 L U T記憶部輸出之差分値，對上述第1輸出灰 階値與鄰接之第2輸出灰階値之間之灰階補正特性資料 施予內插。 上述影像處理電路之另一態樣中，上述第1 L U 丁 記憶部係記憶上述m灰階分之灰階補正特性資料之中奇 數之輸入灰階値所對應之灰階補正特性資料，上述第2 L U T記憶部係記億上述m灰階分之灰階補正特性資料 -8 - (5) . (5) .1291686 之中偶數之輸入灰階値所對應之灰階補正特性資料。依 ， 此則，可由各L U T記憶部同時取得鄰接之2個輸出灰 階値，藉由線性內插可得其間之輸出灰階値。又，鄰接 之2個輸入灰階値爲奇數之輸入灰階値與偶數之輸入灰 階値之組合，藉由分別對應地設置L U T記憶部即可降 低各L U T記憶部之記憶容量至1 / 2。 此態樣之較佳實施形態中，上述內插電路具有：判 斷手段，用於依據上述影像資料來判斷上述第1 L U Τ φ 記憶部所輸出第1輸出灰階値、與上述第2 L U T記億 部所輸出第2輸出灰階値間之大小關係；及內插手段， 用於依據上述大小關係，對上述第1輸出灰階値與上述 第2輸出灰階値間之上述灰階補正特性資料施予內插。 依據輸入灰階値之爲奇數或偶數來決定2個輸出灰階値 之大小關係，因此線性內插容易實行。 上述影像處理電路之另一態樣中，上述內插電路， 當上述第1與第2輸出灰階値之中較大者所對應之輸入 φ 灰階値爲0時，係將上述第1與第2輸出灰階値之中較 小者設爲0而進行內插。又，另一態樣中，上述內插電 路，當上述第1與第2輸出灰階値之中較小者所對應之 輸入灰階値爲最大灰階値時，係將上述第1與第2輸出 灰階値之中較大者設爲最大灰階値而進行內插。藉由上 述任一手法之使用，對於不足之輸出灰階値可藉由線性 內插全數補足。 上述影像處理電路之另一態樣中，具備減色處理電 -9 - (6) (6)1291686 路，可藉由抖色（dither )處理對上述灰階補正後之影像 . 資料施予減色處理而輸出上述m灰階之影像資料。依此 則，可依據影像資料之顯示裝置之顯示能力，在不降低 畫質情況下可以削減影像資料量。 又，可以構成影像顯示裝置，其.具備：上述影像處 理電路，及用於顯示上述灰階補正後之影像資料的影像 顯示部。例如使用L C D等作爲影像顯示部，可以構成 行動電話、P D A、數位相機、或其他之影像顯示裝置 0 〇 本發明另一觀點之影像處理方法，係在影像處理電 路中被執行之影像處理方法，該影像處理電路具備第1 及第2 L U T記憶部用於記憶較輸入影像資料之灰階數 之η灰階爲少的m灰階分之灰階補正特性資料；其特徵 爲具有以下步驟：輸入步驟，用於輸入上述輸入影像資 料；線性內插步驟，其利用鄰接之輸入灰階値所對應之 來自上述第1及第2 L U T記憶部之輸出，對上述灰階 補正特性資料施予線性內插；及灰階補正步驟，其使用 線性內插後之灰階補正特性資料對上述影像資料施予灰 階補正。 上述影像處理方法，係適用於例如彩色影像資料之 色階補正或r補正等，將較輸入影像資料之灰階數爲少 之灰階數分所對應之灰階補正特性資料記億於第1及第2 L U T記憶部。之後，以成爲灰階補正處理對象之畫素 之灰階値爲輸入灰階値，參照第1及第2 L U T記憶部 -10- (7) (7)1291686 ，取得該輸入灰階値對應之輸出灰階値，以及與其鄰接 之輸入灰階値對應之輸出灰階値。之後，藉由線性內插 算出彼等2個凜噎輸出灰階値間之輸出灰階値，而獲得 全部輸入灰階値對應之輸出灰階値。依此對輸入影像資 料之各畫素進行灰階補正，輸出補正後之影像資料。 【實施方式】 以下參照圖面說明本發明較佳實施形態。 (影像顯示裝置） 圖1爲本發明之影像處理電路適用之影像顯示裝置 之槪略構成之方塊圖。如圖示，影像顯示裝置1 0 0具備 :影像處理電路1 0 1，與影像顯示部1 〇2。影像顯示裝竃 1 〇〇可爲例如行動電話、攜帶型終端機、P D A、數位相 機等。 影像處理電路1 0 1 ,係對外部輸入之影像資料D 1施 予包含色階補正或^補正之灰階特性補正處理，將補 後之影像資料D 1 0供給至影像顯示部1 〇2。又，於影像 處理電路1 0 1被輸入和影像資料D 1同步之時脈信號 C L K。影像顯示部10 2具備例如C R T、L C D (液 晶顯不器）等之顯示裝置，可顯示補正後之影像資料 D 10。 (影像處理電路） -11 - (8) . (8) .1291686 圖2爲圖1之影像處理電路1 Ο 1之內部構成之方塊 . 圖。如圖示，影像處理電路1 0 1具備：色階轉換運算部 1 0 ;灰階補正部2 0 ;及減色處理部3 0。色階轉換運算部 1 〇，係對外部輸入之影像資料D 1 0施予色階轉換處理成 爲所要之色階特定，色階轉換後之影像資料D 2被供給 至灰階補正部20。輸入之影像資料D 10爲RGB各色8 位元之數位資料，色階轉換運算部1 0藉由3 X 3之矩陣 運算進行色階轉換處理。色階轉換後之影像資料D 2亦 φ 爲R G B各色8位元之資料。又，於色階轉換運算部1 0 ，除影像資料D 1以外，另外輸入暫存器控制信號S c。 灰階補正部2 0，爲適用本發明之影像處理電路之部 分，係對色階轉換後之影像資料D 2進行作爲灰階特性 .補正之7補正，將補正後之影像資料D 3供給至減色處 理部3 0。補正後之影像資料D 3爲R G B各色8位元之 資料。又，暫存器控制信號S c被輸入灰階補正部20。 減色處理部3 0，係對7補正後之影像資料D 3進行 φ 減色處理。如上述說明，T補正後之影像資料D 3爲 R G B各色8位元之資料，減色處理部3 0，例如係對其 之上位6位元施予位元切割（bit slice )而成爲R G B各 色6位元之資料，依據下位2位元之資料使用抖色（ dither )處理而將RGB各色6位元（藉由抖色處理成爲 相當於各色8位元）之影像資料D 1 0供給至影像顯示部 102° 依據影像顯示部1 02之顯示能力，減色處理部3 0可 -12- 1291686 Ο) 不進行減色處理而將各色8位兀之影像資料供給至影像 顯示部1 02。例如，影像顯示部1 〇2具有各色8位元之顯 示能力時減色處理部3 0不進行減色處理而將各色8飲+ 之影像資料D 1 0供給至影像顯示部1 〇2。另外，影像顯 示部.1 0 2僅具有各色6位元之顯示能力時，減色處理部 3 〇藉由減色處理作成各色6位元之影像資料供給至影像 顯示部1 02。又，於減色處理部3 0 ,除r補正後之影像 資料D 3以外，被輸入暫存器控制信號S c、以及和影像 資料D 1同步之水平同步信號H sync及垂直同步信號 V sync 〇 (色階轉換運算部） 以下詳細說明色階轉換運算部1 0。圖3 ( a )爲色階 轉換運算部1 0之構成例。色階轉換運算部1 〇具備：3個 乘法器11〜1 3 ;加法器1 4 ;暫存器値控制部1 5 ;進行圖 3(b)所示3x3之矩陣運算。各乘法器11〜13進行乘 法運算之係數al〜a3、bl〜b3、cl〜c3,係由暫存器値 控制部1 5依據暫存器控制信號S c予以決定，設定一各 乘法器1 1〜1 3。 具體言之爲，乘法器1 1對影像資料D 1之中之R ( 紅）資料R in進行係數a 1〜a3之乘法運算，而對加法器 1 4輸出。乘法器1 2對影像資料D 1之中之G (綠）資料 G in進行係數bl〜b3之乘法運算，而對加法器14輸出 。乘法器1 3對影像資料D 1之中之B (藍）資料B in -13- (10) (10)1291686 進行係數c 1〜c 3之乘法運算，而對加法器1 4輸出。加 · 法器14對乘法器1 1〜13之輸出進行加法運算產生R 〇ut 、G 〇 u t、B 〇 u t ,以彼等作爲影像資料D 2輸出。 藉由暫存器値控制部1 5設定之係數al〜a3、bl〜b3 、cl〜c3使輸出之影像資料D 2 (亦即R out、G out、 B out )之色階特性變化。係數ai、b2、C3設爲「1」， 其他之計數値設爲「0」時輸入之影像資料D 1與輸出之 影像資料D 2成爲同一之色階特性。例如，輸出之影像 鲁 資料D 2欲設爲紅色較強之色階特性時，將r丨η與乘法 運算之係數al〜a3設爲較大即可。 (灰階補正部之第1實施形態） 以下說明灰階補正部之第1實施形態。圖4爲第1 實施形態之灰階補正部2 0之槪略構成。如圖示，灰階補 正部2 0具備· L U T 21、2 2 ;線性內插運算電路2 3 ; 及暫存器値控制部24。L υ τ 21、22分別記憶作爲輸入 馨 灰階値之64灰階分（相當於6位元），以及作爲輸出灰 階値之25 6灰階分之τ特性。由色階轉換運算部1 〇輸出 之影像資料D 2爲R g B各色8位元（相當於2 5 6灰階 )，因此L U T 2 1、22記憶之灰階補正特性資料較輸入 影像貝料之灰Ps數爲少。依此則’可以減少構成^ υ τ 21、22之RA门等之容量。又，圖4(a)僅圖示R、g 、B 3色之中R資料對應之部分，而G資料與b資料亦 具有同樣構成。 -14- (11) (11)1291686 L U T 2 1、22記憶之灰階補正特性資料（r特性） 之一例示於圖5 ( b )。灰階補正特性6 0，可由輸入灰階 値與輸出灰階値之關係圖表予以表示，於L U T內，於 輸入灰階値對應之位址被記憶輸出灰階値對應之資料。 因此，以輸入影像資料之某一畫素之灰階値爲輸入灰階 値時，該輸入灰階値對應之L U T之位址上記憶之資料 作爲輸出灰階値被輸出。本實施形態中，輸入灰階値爲 64灰階，輸出灰階値威256灰階。 於圖4之L U T 2 1、22記憶相同之灰階補正特性資 料。之所以設2個L U T之理由爲，於線性內插運算電 路23之線性內插運算中，需要線性內插對象之特性端點 2點之輸出灰階値。 於圖4 ( a )，於L U Τ 2 1被輸入影像資料D 2中某 一畫素之R資料之上位6位元R out ( 7…2 )。又，以下 說明中，標記R out ()之括號內表示對象位元。例如全 部8位元時以R out ( 7…0 )表示，下位2位元時以 R out ( 1…〇 )表示，L U T 21將以該R資料爲輸入灰 階値時之輸出灰階値設爲X η並輸出至線性內插運算電 路23。 另外，於L U Τ 22被輸入，作爲輸入灰階値而被輸 入LUT 21之R out(7…0)之下一灰階値R out— 1(7 …〇 )，對應之輸出灰階値X η - 1被輸出至線性內插運 算電路23。又，同一畫素之下位2位元之値R out ( 1… 〇 )被供給至線性內插運算電路2 3。 -15- (12) (12)1291686 圖4 ( b )表示線性內插運算電路2 3之線性內插運算 之模式，如上述說明，輸入影像資料爲r G B各色8位 元，相對於此，L U T 2 1、2 2記億之灰階補正特性資料 之輸入灰階値爲6位元分（64灰階分）。因此，需要藉 由線性內插運算電路2 3對不足之2位元分之輸入灰階値 對應之輸出灰階値進行內插。如圖4 ( b )所示，線性內 插運算電路23，係於某一畫素之輸入灰階値R 〇ut (7… 2 )所對應之輸出灰階値X η、與其之下一輸入灰階値R out - 1 ( 7…0 )所對應之輸出灰階値X η— 1之間，依據 高畫素之下位2位元R 〇 u t ( 1…0 )之値，進行3各輸出 灰階値之線性內插運算。依此則，線性內插運算電路2 3 可利用64灰階（6位元）分之L U T 21、22，作成256 灰階（8位元）分之灰階補正特性資料。 具體言之爲，線性內插運算電路23之運算可以（式 1 )表示。 R ( lut一out) =X η — 1+ (X η— X η - 1 ) x ( R out ( 1---0) [Dec]/4)+〇FF_set (式 1) 其中，R out— 1 ( 7··. 2 ) = — 1 時，設爲 X n-l= 〇 ，（[D ec]表示十進位數。 說明（式1 )之但書，對具有64灰階分之輸入灰階 値的灰階補正特性資料施予線性內插而作成具有2 5 6灰 -16- (13) (13)1291686 階分輸入灰階値的灰階補正特性資料十，如圖4 ( b )所 示，於灰階値0〜6 3之中鄰接之2個灰階値之間隔內插3 個灰階値時，全體成爲64 ( L U T內之灰階數）+ 63 ( 0 〜63之間隔數）χ3(灰階値）=253，256灰階之中不 足3灰階。因此，藉由輸入灰階値（對L U Τ之輸入位 址）=〇進行下側3灰階之內插，而使全體成爲2 5 6灰階 〇 參照圖5 ( a )，例如L U Τ 2 1、2 2之輸出灰階値爲 X n = X 1、X η -1 = X 0時，於輸出灰階値X 〇與X 1 之間只需內插符號90所示3個輸出灰階値即可。相對於 此，輸出灰階値X η= X 0時，雖然本來輸出灰階値X η —1不存在，但和輸入灰階値R out - 1 ( 7…2 )= — 1對 應地將輸出灰階値經常設爲X n-l= 「0」，而進行圖5 之符號9 1所示3灰階之內插。此相當於圖5 ( b )之虛線 6 1之部分之內插。依此則可以作成全部具有2 5 6灰階分 輸入灰階値的灰階補正特性資料。 又，圖4 ( a )之構成中，暫存器値控制部24依據暫 存器控制信號S c將補償部分〇F F _set供給至線性內 插運算電路23，則可使圖5 ( b )之灰階補正特性60全 體如箭頭7 0所示朝灰階値增加之方向移動。 如上述說明，於灰階補正部2 0 ,對於輸入之R G B 各色8位元（2 5 6灰階）之影像資料，係將具有各色6位 元（64灰階）分輸入灰階値的灰階補正特性資料記憶於 L U T，不足部分則依據輸入灰階値之下位2位元進行 -17- (14) (14)1291686 線性內插（進行灰階補正特性（r補正））而產生輸出 灰階値。依此則，不必記憶和輸入影像資料全灰階數對 應之具有2 5 6灰階分輸入灰階値的灰階補正特性資料， 可以減少構成L U T之R A Μ等之記憶部之容量。本實 施形態中，和具有2 5 6灰階分輸入灰階値的灰階補正特 性資料被記憶於R A Μ之情況比較，只需將具有64灰階 分輸入灰階値的灰階補正特性資料記憶於2個L U Τ即 可，R A Μ之總容量只需1 / 2即可。 又，本實施形態中，使用2個L U Τ，線性內插使 用之端點2點之輸出灰階値X η與X η 1 — 1由個別之 LU 丁讀出。因此，如上述說明，由1個LUT讀出端 點2點之輸出灰階値時讀出時脈需要高速化，但是本實 施形態中時脈不需要高速化，因此可抑制消費電力之增 加。 (減色電路） _ 說明減色處理部。如圖2所示，減色處理部3 0 ,係 對灰階補正部20輸出之R G Β各色8位元之影像資料 D 3、亦即對 R (lut_out) 、 G (lut — out) 、 Β ( lut_out )施予位元切割處理以及抖色（dither )處理，而 減爲各色6位元之影像資料作爲影像資料D 1 0輸出。圖 7爲減色處理部30之構成。圖7僅圖示RGB 3色之中 和R資料對應之部分，而G資料與B資料亦具有同樣構 成。 -18- (15) (15)1291686 於圖7，減色處理部3 0具備2位元計數器3 1、3 2 ; · 抖色矩陣電路3 3 ;加法器3 4 ;開關器3 5 ;及暫存器値控 制部3 6。圖6 ( a )爲抖色矩陣電路3 3中使用之4 X 4之 抖色矩陣之例。 計數器31，係計數和影像資料D 3同步之時脈信號. C L K而將2位元之X位址X ad輸出至抖色矩陣電路33 。計數器3 1被水平同步信號H sync重置。計數器32， 係計數水平同步信號H sync而將2位元之Y位址Y ad ^ 輸出至抖色矩陣電路33。計數器32被垂直同步信號 Y sync重置。 抖色矩陣電路3 3 ,係依據輸入之X位址X ad與Y位 址Y ad將抖色矩陣中界定之値設爲R ( D _out )並供給 至加法器3 4。如圖6 ( b )所示，加法器3 4 ,係對灰階補 正部20輸出之R資料R (lut — out；)、與抖色矩陣電路33 輸出之値R ( D—out)之上位2位元施予加法運算，以 結果之上位 6位兀作爲R (ADD_out)輸出至切換器 3 5之輸入端子b。如此則，灰階補正部2 0所供給之 R G B各色8位元之影像資料D 3被減色處理爲各色6 位元之影像資料。又，因爲使用抖色處理，各色6位元 之影像資料具有和各色8位元相當之色階特性。 切換器3 5之輸出，係和暫存器値控制部3 6依據暫 存器控制信號S c而輸出之暫存器値對應地被切換。當 切換器35之輸入端子a被選擇時，不進行減色處理直接 以R G B各色8位元之影像資料作爲影像資料d〗0輸出 -19- (16) (16)1291686 。當切換器35之輸入端子b被選擇時，進行減色處理而 以獲得之R G B各色6位元之影像資料作爲影像資料 D 1 0輸出。 (灰階補正部之第2實施形態） 以下說明灰階補正部之第2實施形態。圖8 ( a )爲 第2實施形態之灰階補正部20a之構成。第2實施形態 爲，2個L U T內記憶之灰階補正特性資料之內容互異。 φ 於第1實施形態之灰階補正部20係於2個L U T 2 1、22 記憶相同之灰階補正特性資料。相對於此，第2實施形 態中，於1個L U T 26記憶具有64灰階分輸入灰階値 的灰階補正特性資料，另一個L U T 2 5則記憶L U T 2 6 中記憶之灰階補正特性資料之中鄰接之灰階値間之差分 値。其他之點基本上和第1實施形態相同。 輸入之影像資料中某一畫素之輸入灰階値R 〇 ut ( 7 …2 )被輸入於L U T 2 5，與其對應之差分値△ X被供給 馨 至線性內插運算電路2 3。又，同一畫素之下一個輸入灰 階値R out - 1 ( 7…2 )被輸入於L U T . 26，與其對應之 差分値△ X η — 1被供給至線性內插運算電路23。 圖8 ( b )爲線性內插運算電路2 3之線性內插運算之 模式。如圖示，LUT 25輸出之差分値ΔΧ表示，該畫 素之輸入灰階値對應之輸出灰階値、與下一個輸入灰階 値對應之輸出灰階値間之差。因此，線性內插運算電路 23利用輸出灰階値X n 一 ：[與差分値△ X進行彼等鄰接之 -20- (17) (17)1291686 輸出灰階値間之內插。具體言之爲，線性內插運算電路 23進行以下之（式2 )之運算。 R ( lut_out) =X η — 1 + Δ X X ( R out ( 1 ··· 0 ) [ D ec]/4) + OFF _set (式 2) 其中，R out - 1(7 …2) = —1 時，設爲 X π-1= 0 φ ，（[D ec]表示十進位數。 又，式2之但書之意義和第1實施形態之式1相同 〇 L U 丁 2 5只需記憶鄰接之輸出灰階値間之差分値 △ X即可。由圖 8 ( b )可以理解，差分値△ X和本來之 灰階補正資料本身比較可以較少灰階表現，因此， L U T 2 5可以設爲比L U T 2 6少之灰階値（亦即較少 之位元數）。例如，記億差分値之L U T 2 5設爲具有1 6 φ 灰階（4位元）之輸出的L U T時，構成L U T 2 5之 RAM之容量可爲構成LUT 26之RAM之溶賴之1/2 。此情況下，和使用具有8位元（2 5 6灰階）輸出灰階値 的1個LUT比較，LUT必要之全體RAM之容量可 降爲3 / 8。 又，第1實施形態中，將灰階補正特性資料記憶於 L U T 2 1、2 2時只需將預先準備之灰階補正特性資料記 憶於兩L U 丁即可。相對於此，第2實施形態需將預備 -21 - (18) . 1291686 之灰階補正特性資料記憶於L U 丁 2 6之同時，依據該灰 / 階補正特性資料計算差分値而記億於L U T 2 5。 (灰階補正部之第3實施形態） 說明灰階補正部之第.3實施形態。於第1實施形態 中，係將具有64灰階分輸入灰階値的相同之灰階補正特 性資料記憶於2個L U T 21與22。但是，線性內插運算 使用之2個輸出灰階値爲，影像資料之某一畫素之輸入 φ 灰階値、和與其鄰接（上一個或下一個）之輸入灰階値 。因此，彼等凜噎之2個輸入灰階値之其中一個爲奇數 時，另一個爲偶數，反之，其中一個爲偶數時另一個爲 奇數。亦即，鄰接之2個輸入灰階値雙方無法同時爲奇 數或偶數。於第3實施形態中，係將64灰階分之灰階補 正特性資料，分割爲奇數之輸入灰階値對應之灰階補正 特性資料與偶數之輸入灰階値對應之灰階補正特性資料 ，分開記憶於2個L U T。依此則，構成L U T之 φ R A Μ之容量可以更減少。 圖9表示第3實施形態之灰階補正部之構成。 L U Τ 27記憶32灰階分之奇數之輸入灰階値對應之灰 階補正特性資料，L U Τ 2 8記憶3 2灰階分之偶數之輸 入灰階値對應之灰階補正特性資料，於L U Τ 2 7、2 8之 後段設置資料切換器2 9。 輸入之影像資料之中，偶數之輸入灰階値對應之 R out ( 7…3 )被輸入l U Τ 28，對應之輸出灰階値X q -22- (19) . (19) .1291686 被輸出至資料切換器2 9。奇數之輸入灰階値對應之 * R out — 1 ( 7…2 )被輸入L U T 27，對應之輸出灰階値 X P被輸出至資料切換器29。輸入之影像資料之下位起 第3位6之表示用R out ( 2 )被輸入資料切換器29。 R out ( 2 )用於表示灰階特性補正對象之畫素之上位6 位元爲奇數或偶數，作爲被資料切換器2 9切換之控制信 號使用。資料切換器29係依據R out (2)切換輸出入之 關係，以輸出灰階値X p或輸出灰階値X q之中較大者 泰 作爲輸出灰階値Υ η、較小者作爲輸出灰階値γ η - 1供 給至線性內插運算電路2 3。

圖9 ( b )爲線性內插運算電路2 3之線性內插運算之 模式圖。線性內插運算電路2 3，係依據由資料切換器2 9 供給之輸出灰階値Υ η、Y n — 1，與用於表示輸入灰階 値下位2位元之R out ( 1…〇 )，進行輸出灰階値γ η與 Υ η — 1間之內插。具體言之爲，線性內插運算可以（式 3 ) 表示。 A R ( lut-〇ut) =Υ η - 1+ ( Υ η- Υ η-1 ) χ ( R out (卜··0)[

Dec]/4)+〇FF—set (式 3)

其中，R out — 1(7 …2)= 一；[時，設爲 γ n-l= C ([D ec]表示十進位數。 又，式3之但書之意義係和第1實施形態、第2實 -23- (20) (20)1291686 施形態相同。 · 如上述說明，於第3實施形態，係將64灰階分之灰 階補正特性資料，分開記憶於奇數之輸入灰階値對應之 LUT 27，與偶數之輸入灰階値對應之LUT 28，因此 可以更降低構成LUT所要之RAM之容量。實際上和 上述說明之使用1個具由2 5 6灰階分之輸入灰階値的 L U T比較時R A Μ之總容量成爲1 / 4 ,和第1實施形 態比較時R A Μ總容量亦成爲1 / 2。 φ (變形例） 上述說明之灰階補正部之第1 一第3實施形態中，正 如參照圖5之說明，於線性內插處理中，係於輸入灰階 値=〇之更下側附加3個灰階値而構成全體2 5 6灰階，但 是亦可改爲如圖1 〇所示，於輸入灰階値=6 3之更上側附 加3個灰階値而構成全體2 5 6灰階。此情況下，第1實 施形態之2個輸入灰階値之中較小者、亦即輸出灰階値 φ X η— 1 = 63時，將輸出灰階値X η對應之輸出灰階値設 爲「2 5 5」即可。第2實施形態及第3實施形態亦同樣。 但是，於灰階値較小側附加3個灰階値時需將値「0 」、於灰階値較大側附加3個灰階値時需將値「2 5 5」記 憶於暫存器等，因此於灰階値較小側附加3個灰階値之 暫存器佔有量較小。又，於灰階値較小側或較大側之中 相當於顯示影像之黑色之側附加3個灰階値時，可以減 少對顯示影像之影響。 -24- (21) * 1291686 又，上述第1實施形態中，於線性內插處理使用之2 · 個輸入灰階値，係設爲某一畫素之灰階値R out ( 7…2 ) 、與其之下一個灰階値R out — 1 ( 7…2 )。但是亦可構 成爲使用某一畫素之灰階値尺out(7…2)、與其之上一 個灰階値R 〇 u t + 1 ( 7…2 )進ί了線性內插。 又，上述第2實施形態中，係將某一畫素之灰階値 R out ( 7…2 )、與其之下一個灰階値R 〇ut - 1 ( 7…2 ) 間之差分値記憶於L U T °但是亦可構成爲將某一畫素 φ 之灰階値R out ( 7…2 )、與其上一個灰階値R out + 1 ( 7…2 )間之差分値記憶於L U T ° 之 置 裝 示 顯 像 影 之 用 適 路 電 彐二 理 處 像 影 之 1 明 明發 說本 單 ： 簡 1 式圖 圖 圖 圖 塊 方 路 電 m: 理 處 像 影 之 11 圖 圖 塊 方 之 成 構 Β- 立口 內 之 圖圖圖圖圖 圖圖圖 圖 塊 。 方 圖之 塊部 方正 成補 構階 之灰 部之 算態 運形 換施 轉實 階 1 色第 圖 之 例 ml·-* 理 。 處 圖與 明修 說陣 之矩 法色 方抖 算之 flHll 7\J 10 UI2J mi 一 插理 內處 性色 線減 圖 塊 方 之 。 部 圖正 塊補 方階 成灰 構之 之態 部形 理施 處實 色 2 減第 圖 塊 方 之 部 正 補 階 灰 之 態 形 施 實 3 第 圖 明 說 之 法 方 算 運 插 內 性 線 之 例 形 變 -25- (22) 1291686 【主要元件符號說明】 1 〇、色階轉換運算部 1 1〜1 3、乘法器 14、加法器 20、 20a、20b、灰階補正部

21、 22、 25〜28、 LUT 23、線性內插運算電路 2 9、資料切換器 3 0、減色處理部 3 1、3 2、計數器 3 3、抖色矩陣電路 3 4、力口法器 3 5、切換器 1〇〇、影像顯示裝置

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Claims (1)

1291686 (1) -十、申請專利範圍 1. 一種影像處理電路，其特徵爲具備： 輸入部，用於輸入η灰階之影像資料； 第1及第2 L U Τ記憶部，用於記憶較上述η.灰階 爲少之m灰階分之灰階補正特性資料； 內插電路，其利用鄰接之輸入灰階値所對應之來自 上述第1及第2 L U T記憶部之輸出，對上述灰階補正 特性資料施予線性內插；及 φ 灰階補正電路，其使用線性內插後之灰階補正特性 資料對上述影像資料施予灰階補正。 2 .如申請專利範圍第1項之影像處理電路，其中 上述第1 L U T記憶部與第2 L U T記憶部係記億 相同之灰階補正特性資料。 3 .如申請專利範圍第2項之影像處理電路，其中. 上述內插電路，係使用上述第1 L U T記憶部輸出 之第1輸出灰階値、以及上述第2 L U T記憶部輸出之 φ 較上述第1灰階値小的第2輸出灰階値，對上述第1輸 出灰階値與上述第2輸出灰階値之間之灰階補正特性資 料施予內插。 4 .如申請專利範圍第1項之影像處理電路，其中 上述第1 / L U T記憶部係記憶上述m灰階分之灰階 補正特性資料，上述第2 L U T記憶部係記憶上述m灰 階分之灰階補正特性資料之中鄰接之灰階値間之差分値 -27- (2) - (2) -1291686 5 .如申請專利範圍第4項之影像處理電路，其中 * 上述內插電路，係使用上述第1 L U T記憶部輸出 之第1輸出灰階値、以及上述第2 L U T記憶部輸出之 差分値，對上述第1輸出灰階値與鄰接之第2輸出灰階 値之間之灰階補正特性資料施予內插。 6.如申請專利範圍第1項之影像處理電路，其中 上述第1 L U T記憶部係記憶上述m灰階分之灰階 補正特性資料之中奇數之輸入灰階値所對應之灰階補正 · 特性資料，上述第2 L U T記憶部係記憶上述m灰階分 之灰階補正特性資料之中偶數之輸入灰階値所對應之灰 階補正特性資料。 7 .如申請專利範圍第6項之影像處理電路，其中 上述內插電路具有： 判斷手段，用於依據上述影像資料來判斷上述第1 L U T記億部所輸出第1輸出灰階値、與上述第2 L U T記億部所輸出第2輸出灰階値間之大小關係；及 ϋ 內插手段，用於依據上述大小關係，對上述第1輸 出灰階値與上述第2輸出灰階値間之上述灰階補正特性 資料施予內插。 8 .如申請專利範圍第3、5或7項之影像處理電路， 其中 上述內插電路，當上述第1與第2輸出灰階値之中 較大者所對應之輸入灰階値爲〇時，係將上述第1與第2 輸出灰階値之中較小者設爲〇而進行內插。 -28- (3) , (3) ,1291686 9.如申請專利範圍第3、5或7項之影像處理電路，， 其中 上述內插電路，當上述第1與第2輸出灰階値之中 較小者所對應之輸入灰階値爲最大灰階値時，係將上述 第1與第2輸出灰階値之中較大者設爲最大灰階値而進 行內插。 1 〇 ·如申請專利範圍第1至7項中任一項之影像處理 電路，其中 φ 具備減色處理電路，可藉由抖色（dither )處理對上 述灰階補正後之影像資料施予減色處理而輸出上述m灰 階之影像資料。 1 1 . 一種影像顯示裝置，其特徵爲具備：申.請專利範 圍第1至1 0項中任一項之影像處理電路，及用於顯示上 述灰階補正後之影像資料的影像顯示部。 1 2 . —種影像處理方法，係於影像處理電路中被執行 者，該影像處理電路具備第1及第2 L U 丁記憶部用於 φ 記憶較輸入影像資料之灰階數之η灰階爲少的m灰階分 之灰階補正特性資料；其特徵爲具有以下步驟： 輸入步驟，用於輸入上述輸入影像資料； 線性內插步驟，其利用鄰接之輸入灰階値所對應之 來自上述第1及第2 L U T記憶部之輸出，對上述灰階 補正特性資料施予線性內插；及 灰階補正步驟，其使用線性內插後之灰階補正特性 資料對上述影像資料施予灰階補正。 -29-