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DE69117677T2 - Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität - Google Patents

Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität

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Publication number
DE69117677T2
DE69117677T2 DE69117677T DE69117677T DE69117677T2 DE 69117677 T2 DE69117677 T2 DE 69117677T2 DE 69117677 T DE69117677 T DE 69117677T DE 69117677 T DE69117677 T DE 69117677T DE 69117677 T2 DE69117677 T2 DE 69117677T2
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DE
Germany
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input signal
circuit
level
histogram
signal
Prior art date
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DE69117677T
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DE69117677D1 (de
Inventor
Naoji Okumura
Hirohiko Sakashita
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of DE69117677T2 publication Critical patent/DE69117677T2/de
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    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/18Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/40Image enhancement or restoration using histogram techniques
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/90Dynamic range modification of images or parts thereof
    • G06T5/92Dynamic range modification of images or parts thereof based on global image properties
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/20Circuitry for controlling amplitude response

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Bildqualitätsverbesserungstechnik zum automatischen Gewinnen eines optimalen Bildes durch Erfassen der Charakteristiken eines Eingangsbildes in mit Videosignalen arbeitenden Geräten, wie einem Femsehempfänger, einem VCR, usw., und im besonderen in Geräten zum digitalen Verarbeiten von Signalen in einer Videochromatiksignalverarbeitungsschaltung
  • Bei mit Videosignalen arbeitenden Geräten hat die Digitalisierung in den vergangenen Jahren ständige Fortschritte gemacht, und diese Entwicklung hat sich auch auf Geräte zum Heim- und Privatgebrauch, wie Fernsehempfänger und VCRs, ausgebreitet. Man erwartet, daß diese Technik die Anzahl der erforderlichen Komponenten vermindert und die Zuverlässigkeit erhöht. Darüber hinaus wird die Entwicklung als sehr vielversprechend angesehen, weil im besonderen eine Videochromatiksignalverarbeitungsschaltung leicht durch die Digitalisierung zu einem EDTV entwickelt werden kann.
  • Beim Analogfernsehen sind andererseits bemerkenswerte Fortschritte gemacht worden, und auch hier können sehr klare Bilder wiedergegeben werden.
  • Sowohl das analoge Fernsehen als auch das digitale Fernsehen verwenden jedoch eine Kathodenstrahlröhre (CRT), die derzeit die gebräuchlichste Anzeigevorrichtung ist. Der dynamische Bereich der CRT ist jedoch viel enger als bei natürlichem Licht. Diese Enge des dynamischen Bereichs der Anzeigekapazität verursacht verschiedene Einschränkungen, etwa Bloom ing, das in einer Szene, in der die Luminanzsignale hell sind, auftritt, und das Problem, daß die Schwarzquadration in einer dunklen Szene nicht ausgedrückt werden kann.
  • Die US-A-4337514 beschreibt eine Vorrichtung zum Steuern der Transferfunktion eines Videosystems, um sicherzustellen, daß bei dem Empfänger ein Bild der maximalen Informationsmenge gewonnen wird. Bei dieser Vorrichtung wird eine Gleichverteilung des Histogramms der Amplituden des Luminanzsignals gewählt, und es wird eine komplexe Anordnung beschne ben, bei der acht variable Transferparameter bestimmt werden.
  • Die FR-A-2452216 beschreibt die Verarbeitung eines Videosignals z. B. zum Verstärken der Information in bezug auf ein kontrolliertes Objekt. In diesem Fall werden die Analogvideosignale mit einer Vielzahl von Referenzwerten in entsprechenden Komparatoren verglichen. Die Ausgangssignale dieser Komparatoren werden dann mittels mit einem Taktpuls versorgten UND-Gatter entsprechenden Zählern zugeführt. Somit liefert das System zu jeder bestimmten Zeit ein Ausgangssignal, das die Größe des Analogsignals im Vergleich zu einer Vielzahl verschiedener Schwellwertpegel angibt.
  • Nach der folgenden Erfindung wird eine Bildqualitätsverbesserungsschaltung angegebenen, wie durch den weiter unten folgenden Anspruch 1 definiert.
  • Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist eine Kumulativhistogrammschaltung eine erste bis eine n-te, oder n Vergleichsschaltungen zum Eingeben von digital kodierten Eingangssignalen und jeweils Vergleichen dieser mit n voneinander verschiedenen Referenzwerten; und einen ersten bis einen n-ten, oder n Zähler zum jeweils Eingeben der Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen und Ausführen einer Hochzähloperation, wenn die Referenzwerte größer sind auf; wobei die Vergleichsoperationen bis zu einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen ausgeführt werden, um ein Kumulativhistogramm am Ausgang jedes Zählers zu gewinnen.
  • Die Bildqualitätsverbesserungsschaltung weist ferner eine erste Auswahleinrichtung zum Eingeben von n-Signalen, d.h. des Maximalwerts eines Eingangsluminanzsignals und des ersten bis (n-1)-ten Kumulativhistogrammwerts, und Auswählen eines der Eingänge unter Verwendung der oberen m Bits des Eingangsluminanzsignals als Kontrollsignal; eine zweite Auswahleinrichtung zum Eingeben der Signale des ersten bis (n-1)-ten Kumulativhistogrammwerts und Auswählen eines der Eingänge unter Verwendung der oberen m Bits des Eingangsluminanzsignals als Kontrollsignal; eine Subtraktionsschaltung zum Eingeben des Ausgangssignals der ersten Auswahleinrichtung und des Ausgangssignals der zweiten Auswahleinrichtung und Berechnen ihrer Differenz; eine Multiplikationsschaltung zum Eingeben der unteren (i-m) Bits des Eingangsluminanzsignals und des Ausgangssignals der Subtraktionsschaltung und Multiplizieren die ser; und eine Additionsschaltung zum Addieren des Ausgangssignals der Multiplikationsschaltung und des Ausgangssignals der zweiten Auswahleinrichtung auf.
  • Die Bildqualitätsverbesserungsschaltung weist ferner eine Zwischenspeicherschaltung zum vorübergehenden Speichern des von der Kumulativhistogrammschaltung gewonnenen Histogrammsignals; und eine Interpolationsschaltung zum Eingeben des Eingangsluminanzsignals sowie des Ausgangshistogrammsignals der Zwischenspeicherschaltung und Interpolieren des Eingangssignals in einen dem Histogrammsignal ähnlichem Liniengraphen auf.
  • In der Kumulativhistogrammschaltung werden Luminanzkomponenten eines Eingangsluminanzsignals als Kumulativhistogramm erfaßt.
  • Die Interpolationsschaltung korrigiert dann ein Luminanzsignal in Realzeit durch die Information des Kumulativhistogramms.
  • Das Kumulativhistogramm des Eingangsluminanzsignals wird direkt berechnet, was einen Realzeitbetrieb der Interpolationsschaltung auf der Basis des Resultats der Berechnung und eine Korrektur der Bildqualität durch Anzeigen des Resultats der Berechnung erlaubt.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Kumulativhistogrammschaltung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Interpolationsschaltung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Bildqualitätsverbesserungsschaltung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
  • Fig. 4 ist ein zum Erklären des Eingangssignals aus der Kumulativhistogrammschaltung in Fig. 2 nützliches Kenndiagramm.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Im folgenden wird anhand der begleitenden Zeichnungen eine Kumulativhistogrammschaltung in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine im anliegenden Anspruch 1 beanspruchte Kumulativhistogrammschaltung zeigt. Zum Vereinfachen der Beschreibung wird dieses Ausführungsbeispiel für den Fall erklärt, daß die Verteilung eines Luminanzsigals in vier Teile eingeteilt wird, um drei Histogramme zu gewinnen, und zwischen den vieren eine Interpolation durchgeführt wird.
  • In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 11 eine erste Vergleichsschaltung, die ein digital kodiertes 8-Bit-Eingangsluminanzsignal empfängt und dieses Eingangsluminanzsignal mit einem bestimmten ersten Referenzwert vergleicht. Die Bezugsziffer 12 bezeichnet einen ersten Zähler, der das Ausgangssignal der ersten Vergleichsschaltung 11 empfängt und eine Hochzähloperation ausführt, wenn der erste Referenzwert (64) größer ist. Die Bezugsziffer 13 bezeichnet eine zweite Vergleichsschaltung, die das Eingangsluminanzsignal empfängt und das Eingangsluminanzsignal mit einem bestimmten zweiten Referenzwert (128) vergleicht. Die Bezugsziffer 14 bezeichnet einen zweiten Zähler, der das Ausgangssignal der zweiten Schaltung 13 empfängt und eine Hochzähloperation ausführt, wenn der zweite Referenzwert größer ist. Die Bezugsziffer 15 bezeichnet eine dritte Vergleichsschaltung, die das Eingangsluminanzsignal empfängt und das Eingangsluminanzsignal mit einem bestimmten dritten Referenzwert (192) vergleicht. Die Bezugsziffer 16 bezeichnet einen dritten Zähler, der das Ausgangssignal der dritten Vergleichsschaltung 15 empfängt und eine Hochzähloperation ausführt, wenn der dritte Referenzwert größer ist.
  • Der Betrieb der Kumulativhistogrammschaltung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird anhand Fig. 1 erklärt.
  • Zunächst wird das Eingangsluminanzsignal in die drei Vergleichsschaltungen 11, 13 bzw. 15 eingegeben. Unter der Annahme, daß das Eingangsluminanzsignal zum Beispiel 100 ist, gibt die erste Vergleichsschaltung 11 0 aus, weil das Eingangsluminanzsignal größer als der Referenzwert (64) ist, aber die zweite und die dritte Vergleichsschaltung 13 und 15 geben 1 aus, weil das Eingangsluminanzsignal kleiner als der zweite bzw. der dritte Referenzwert ist. Daher führen der zweite und der dritte Zähler 14, 16 die Hochzähloperation aus, wobei der erste Zähler 12 seine Hochzähloperation nicht ausführt. Wenn dieses Abtasten 256-mal ausgeführt ist, wird das Ausgangssignal automatisch 256, weil der Wert 256 höher als alle Eingangsluminanzsignale ist, obwohl das Histogramm, wenn ein Luminanzsignalpegel bei 256 ist, hierdurch nicht genommen wird. Ein Kumulativhistogramm kann gewonnen werden durch Verbinden von 0, dem Ausgangssignal des ersten Zählers 12, dem Ausgangssignal des zweiten Zählers 14, dem Ausgangssignal des dritten Zählers 16 und 256.
  • Wie oben beschrieben, weist die Bildqualitätsverbesserungsschaltung nach diesem Ausführungsbeispiel die erste Vergleichsschaltung, die das digital kodierte 8-Bit-Eingangsluminanzsignal empfängt und es mit einem bestimmten Referenzwert vergleicht, den ersten Zähler, der das Ausgangssignal der ersten Vergleichsschaltung empfängt und seine Hochzähloperation ausführt, und wenn der erste Referenzwert (64) größer ist, eine zweite Vergleichsschaltung, die das Eingangsluminanzsignal empfängt und es mit einem bestimmten zweiten Referenzwert (128) vergleicht, den zweiten Zähler, der das Ausgangssignal der zweiten Vergleichsschaltung 13 empfängt und seine Hochzähloperation ausführt, wenn der zweite Ref erenzwert größer ist, die dritte Vergleichsschaltung, die das Eingangsluminanzsignal empfängt und es mit einem bestimmten Referenzwert (192) vergleicht, und den dritten Zähler, der das Aussagesignal der dritten Vergleichsschaltung 15 empfängt und seine Hochzähloperation ausführt, wenn der dritte Referenzwert größer ist auf. Daher kann das kumulative Histogramm am Ausgang jedes Zählers gewonnen werden durch Ausführen der Vergleichsoperation bis zu einer vorbestimmten Anzahl von Wiederholungen.
  • Als nächstes wird die Interpolationsschaltung dieses Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen beschrieben. Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Interpolationsschaltung, wie im anliegenden Anspruch 2 beansprucht.
  • In Fig. 2 bezeichnet die Bezugsziffer 21 eine erste Auswahleinrichtung, die n Signale von einem ersten und einem zweiten Kumulativhistogrammwert bis zum (n-1)-ten Kumulativhistogrammwert empfängt und irgendeinen der Eingänge auswählt unter Verwendung der oberen m Bits des Eingangsluminanzsignals als Kontrollsignal. Die Bezugsziffer 22 bezeichnet eine zweite Auswahleinrichtung, die das erste, zweite bis (n-1)-te Signal der Kumulativhistogrammwerte empfängt und irgendeinen der Eingänge auswählt unter Verwendung der oberen m Bits des Eingangsluminanzsignals als Kontrollsignal. Die Bezugsziffer 23 bezeichnet eine Subtraktionsschaltung, die das Ausgangssignal der ersten Auswahleinrichtung 21 und das der zweiten Auswahleinrichtung 22 empfängt und ihre Differenz berechnet. Die Bezugsziffer 24 bezeichnet eine Multiplikationsschaltung, die die unteren (i-m) Bits des Eingangsluminanzsignals sowie das oben beschriebene Ausgangssignal der oben beschriebenen Subtraktionsschaltung empfängt und eine Multiplikation damit ausführt. Die Bezugsziffer 25 bezeichnet eine Additionsschaltung, die das Ausgangssignal des Multiplikationssignals 24 (richtig: der Multiplikationsschaltung) zu dem Ausgangssignal der zweiten Auswahleinrichtung 22 addiert.
  • Der Betrieb der Interpolationsschaltung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird anhand der Fig. 2 und 4 erklärt.
  • Zuerst wird der numerische Wert, der interpoliert werden muß, anhand der Fig. 4 erklärt.
  • In Fig. 4 stellt die Abszisse das Eingangsluminanzsignal und die Ordinate die Amplitude des Ausgangssignals der Interpolationsschaltung dar. In diesem Diagramm bezeichnet die gestrichelte Linie die Originalkennlinie und die durchgezogene Linie die Interpolationskennlinie, die erhalten werden muß.
  • Unter der Annahme, daß das Eingangsluminanzsignal 100 ist, kann sein Ausgangswert y durch die folgende Gleichung (1) unter Verwendung der Werte m (64) und m (128) vor und nach dem Eingangsluminanzsignalwert 100 in den Berechnungsresultaten der Histogramme gewonnen werden:
  • y = m (128) - m (64) / 128 - 64 x (100 - 64) + m (64) ... (1)
  • In der obigen Gleichung ist (128 - 64) des Nenners immer 64 und in anderen Bereichen ebenfalls konstant. Da der Verteilungsbereich in diesem Ausführungsbeispiel in vier Teile aufgeteilt ist, kann der Nenner durch 64 ersetzt werden. Dies kann durch eine Hardwarekonstruktion zum Verschieben um 6 Bits zu niedrigeren Bits hin erreicht werden.
  • Als nächstes wird ein Beispiel anhand der Fig. 2 erklärt, bei dem die oben beschriebene Gleichung ausgeführt wird.
  • In Fig. 2 werden zuerst die oberen zwei Bits des Eingangsluminanzsignals herausgenommen, um zu erfassen, in welchem der folgenden Bereiche der Pegel des Eingangssignals liegt:
  • (0-63, 64-127, 128-191, 192-255)
  • Da der Bereich in vier Teile eingeteilt ist, ist es möglich, zu wissen, in welchem Bereich der numerische Wert liegt, indem man sich auf die oberen 2 Bits bezieht.
  • Wenn zum Beispiel das Eingangssignal 100 ist, werden die oberen zwei Bits im Binärkode 01b. Das Suff ix "b" gibt an, daß der numerische Wert im Binärkode ausgedrückt ist. Dann wählt die erste Auswahleinrichtung 21 m (128) und die zweite Auswahleinrichtung 22 m (64). Die Subtraktionsschaltung 23 führt eine Subtraktion zwischen dem Ausgangssignal der ersten Auswahleinrichtung 21 und dem Ausgangssignal der zweiten Auswahleinrichtung 22 aus und führt m (128) - m (64) in der Gleichung (1) aus. Als nächstes wird das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung 23 um 6 Bit zu den niedrigeren Bits hin verschoben und wird als eines der Eingangssignale der Multiplikationsschaltung 24 eingegeben. Die niedrigeren 6 Bits des Eingangsluminanzsignals werden als das andere Eingangssignal der Multiplikationsschaltung 24 eingegeben, und mit ihnen wird eine Multiplikation ausgeführt. Die Operationen bewirken die Division durch (128 - 64) und die Subtraktion (100 - 64) im ersten Term der Gleichung (1). Als nächstes wird das Ausgangssignal der Multiplikationsschaltung 24 als eines der Eingangssignale der Additionsschaltung 25 eingegeben, und der Wert m (64) wird als der andere eingegeben, um mit ihnen eine Addition auszuführen. In dieser Weise wird die Addition des zweiten Terms der Gleichung (1) erreicht.
  • Wie oben beschrieben, kann dieses Ausführungsbeispiel das interpolierte Ausgangssignal durch Verwendung des Resultats der Kumulativhistogramme in Realzeit gewonnen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Gesamtanordnung der Bildqualitätsverbesserungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Bildqualitätsverbesserungsschaltung nach diesem Ausführungsbeispiel zeigt.
  • In Fig. 3 stellt die Bezugsziffer 31 eine ein digital kodiertes Eingangsluminanzsignal zum Gewinnen eines kumulativen Histogramms empfangende Kumulativhistogrammschaltung dar. Eine Zwischenspeicherschaltung zum vorübergehenden Speichern des von der Kumulativhistogrammschaltung 31 gewonnenen Histogrammsignals ist mit der Bezugsziffer 32 bezeichnet. Eine ein Eingangsluminanzsignal und das Ausgangshistogrammsignal der Zwischenspeicherschaltung 32 zum Interpolieren des Eingangssignals in einen dem Histogrammsignal ähnlichen Liniengraphen empfangende Interpolationsschaltung ist mit der Bezugsziffer 33 bezeichnet.
  • Die Bildqualitätsverbesserungsschaltung mit dem oben beschriebenen Aufbau arbeitet auf die oben beschriebene Weise.
  • Das Eingangsluminanzsignal wird in die Kumulativhistogrammschaltung 31 eingegeben, um das Kumulativhistogramm des Eingangsluminanzsignals zu gewinnen. Das Ausgangssignal der Kumulativhistogrammschaltung 31 wird in die Zwischenspeicherschaltung 32 eingegeben, die diesen Wert hält, bis die Kumulativhistogrammschaltung 31 die nächste Operation ausführt und ihr Ausgangssignal ausgibt.
  • Andererseits wird das Eingangsluminanzsignal in die Interpolationsschaltung 33 eingegeben und sein Wert wird unter Verwendung des von der Zwischenspeicherschaltung 32 ausgegebenen Kumulativhistogramms korrigiert. Diese Korrekturoperation wird in Realzeit ausgeführt, indem unter Verwendung der Daten des Kumulativhistogramms eine Interpolation durchgeführt wird.
  • Wenn zum Beispiel die Luminanzverteilung des Eingangsluminanzsignals eine große Anzahl von dunklen Signalen aufweist, beschreiben die Ausgangssignale der Kumulativhistogrammschaltung 31 einen nach oben vorstehenden Graphen, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Charakteristiken dieses Kumulativhistogramms werden über die Zwischenspeicherschaltung 32 in die Interpolationsschaltung 33 eingegeben, und das in die Interpolationsschaltung 33 eingegebene Luminanzsignal wird zu dem Ausgangssignal korrigiert, das durch diese gerade Linie interpoliert ist. Wenn das Eingangsluminanzsignal eine große Zahl dunkler Signale enthält, wird dementsprechend der dunkle Bereich in einer hellen Richtung gestreckt und ausgegeben.
  • Wie oben beschrieben, kann eine Bildqualitätsverbesserungsschaltung erhalten werden, die den dynamischen Bereich des Luminanzsignals durch die Luminanzverteilung des Eingangsluminanzsignals verbreitert, indem die das digital kodierte Eingangsluminanzsignal zum Gewinnen des Kumulativhistogramms empfangende Kumulativhistogrammschaltung, die Zwischenspeicherschaltung zum vorübergehenden Speichern des in der Kumulativhistogrammschaltung gewonnenen Histogrammsignals und die das Eingangsluminanzsignal und das Ausgangshistogrammsignal der Zwischenspeicherschaltung zum Interpolieren des Eingangsluminanzsignals in den dem eingegebenen Histogrammsignal ähnlichen Liniengraphen empfangende Interpolationsschaltung vorgesehen wird.
  • In der oben beschriebenen Kumulativhistogrammschaltung wird zur Erleichterung der Erklärung eine Einteilung in vier Teile vorgenommen, jedoch können Kumulativhistogramme mit einer größeren Einteilungszahl durch Erhöhen der Zahl der Einteilungen und Ausführen einer genaueren Kontrolle erreicht werden
  • In der Kumulativhistogrammschaltung ist das Eingangsluminanzsignal als Beispiel ein Luminanzsignal mit 256 Stufen (8 Bit). Daher wird das Kumulativhistogramm für einen Zyklus durch 256mal Ausführen der Zähloperation gewonnen. Das Kumulativhistogramm kann jedoch durch N-mal Ausführen dieser Operation und dann Teilen des resultierenden Kumulativhistogramms durch N gewonnen werden. In einem solchen Fall kann wegen des Integrationseffekts ein Kumulativhistogramm mit einer höheren Stabilität gewonnen werden, selbst wenn im Eingangsluminanzsignal eine Fluktuation existiert.
  • Obwohl die kontinuierlichen Eingangsluminanzsignale in der Kumulativhistogrammschaltung gemessen werden, können effektiv die Daten über den gesamten Bildschirm verwendet werden, wenn die Abtastung mit geeigneten Intervallen so ausgeführt wird, daß über den Bildschirm 256 Abtastpunkte existieren.
  • Wenn die Daten der ganzen Oberfläche des Bildschirms in der Kumulativhistogrammschaltung - wie oben beschrieben -verwendet werden, ist es leicht möglich, daß ein Fehler auftritt. Wenn ein Filmbild im Panoramaformat vertikal schwarz zerschnitten wird und zum Beispiel in einen sogenannten "Briefkasten" ("letter box") übertragen wird, werden eine große Anzahl von schwarzen Bereichen, die keine Bildbereiche sind, und falsche Kumulativhistogramme gewonnen, wenn die Daten der gesamten Oberfläche des Bildschirms verwendet werden. In einem solchen Fall sollte die Operation mit den Luminanzsignalen nur in dem Mittenbereich des Bildschirms ausgeführt werden, und die oberen und unteren Abschnitte des Schirms sollten maskiert werden.
  • Wie oben beschrieben sieht ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Bildqualitätsverbesserungsschaltung zum Verbreitern des dynamischen Bereichs eines Luminanzsignals entsprechend der Luminanzverteilung des Eingangsluminanzsignals vor, die die das digital kodierte Eingangsluminanzsignal zum Gewinnen des Kumulativhistogramms empfangende Kumulativhistogrammschaltung, die Zwischenspeicherschaltung zum vorübergehenden Speichern des in der Kumulativhistogrammschaltung gewonnenen Histogrammsignals und die das Eingangsluminanzsignal sowie das Ausgangshistogrammsignal der Zwischenspeicherschaltung zum Interpolieren des Eingangssignals in den dem Histogrammsignal ähnlichen Liniengraphen empfangende Interpolationsschaltung aufweist.

Claims (5)

1. Bildqualitätsverbesserungsschaltung mit:
einer Kumulativhistogrammeinrichtung (31) zum Empfangen eines Eingangssignals mit einem innerhalb eines vorbestimmten Bereichs variablen Pegel und Gewinnen eines Kumulativhistogramms des Eingangssignals für einen vorbestimmten Zeitraum, wobei das Kumulativhistogramm Beziehungen zwischen einer Vielzahl ausgewählter Pegel des Eingangssignals und entsprechenden Histogrammwerten, die jeweils eine Anzahl von Abtastungen des Eingangssignals darstellen, deren Pegel niedriger als ein entsprechender der ausgewählten Pegel liegen, darstellt;
einer Speichereinrichtung (32) zum vorübergehenden Speichern der Histogrammwerte; und
einer Interpolationseinrichtung (33) zum Empfangen des Eingangssignals und der Histogrammwerte aus der Speichereinrichtung (32) und Berechnen eines Pegels eines dem Eingangssignal entsprechenden korrigierten Ausgangssignals durch Interpolation als ein dem Pegel des Eingangssignal entsprechender Pegel und abhängig von dem Kumulativhistogramm;
dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolationseinrichtung (33) aufweist:
eine erste Auswahleinrichtung (21) zum Bestimmen eines ersten der ausgewählten Pegel, der am nächsten an und größer als ein Pegel des Eingangssignals ist, und Ausgeben eines dem Pegel des ersten der ausgewählten Pegel entsprechenden ersten der Histogrammwerte;
eine zweite Auswahleinrichtung (22) zum Bestimmen eines zweiten der ausgewählten Pegel, der am nächsten an und nicht größer als der Pegel des Eingangssignals ist, und Ausgeben eines dem Pegel des zweiten der ausgewählten Pegel ent sprechenden zweiten der Histogrammwerte; und
eine Berechnungseinrichtung (23, 24, 25, 26) zum Berechnen eines Pegels eines dem Eingangssignal entsprechenden korrigierten Signals durch Interpolieren des Pegels des Eingangssignals zwischen dem ersten und dem zweiten der Histogrammwerte.
2. Bildqualitätsverbesserungsschaltung nach Anspruch 1, bei der:
das Eingangssignal ein digital kodiertes Eingangssignal mit i Bits ist (wobei i eine ganze Zahl größer als 1 ist);
die erste und die zweite Auswahleinrichtung (21, 22) jeweils den ersten und den zweiten der Histogrammwerte bestimmen auf der Grundlage der signifikantesten m Bits des Eingangssignals (wobei m eine ganze Zahl größer als 0 und kleiner als i ist); und
die Berechnungseinrichtung eine Subtraktionsschaltung (23) zum Berechnen einer Differenz zwischen einem ersten und einem zweiten der Histogrammwerte, eine Bitverschiebungseinrichtung (26) zum Verschieben jedes Bits der Differenz in einer niedrigeren Richtung um (i-m)-Plätze, eine Multiplikationsschaltung (24) zum Multiplizieren eines Ausgangssignals der Bitverschiebungseinrichtung mit einem die am wenigsten signifikanten (i-m)-Bits des Eingangssignals beinhaltenden Signal und eine Additionsschaltung (25) zum Addieren des zweiten der Histogrammwerte und eines Ausgangssignals der Multiplikationsschaltung (24), um den Pegel des korrigierten Ausgangssignals zu gewinnen.
3. Bildqualitätsverbesserungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kumulativhistogrammeinrichtung (31) aufweist:
eine Vielzahl Vergleichsschaltungen (11, 13, 15) zum Vergleichen eines Pegels jeder der Abtastungen des Eingangssi gnals mit den ausgewählten Pegeln und jeweils Erzeugen von Ausgangspulsen, wenn der Pegel der Abtastung des Eingangssignals niedriger als ein entsprechender der ausgewählten Pegel ist; und
eine Anzahl von Zählern (12, 14, 16) zum jeweils Zählen der Ausgangspulse der Vergleichsschaltungen für den vorbestimmten Zeitraum zum Ausführen einer Abtastoperation und Gewinnen von die Histogrammwerte darstellenden Zählwerten und Ausgeben der Zählwerte
4. Bildqualitätsverbessserungsschaltung nach Anspruch 3 und dazu ausgelegt, die Abtastoperation so in vorbestimmten Intervallen auszuführen, daß die Vergleichsschaltungen 256 Abtastungen des Eingangssignals entsprechend einer gesamten Oberfläche eines Bildschirms empfangen.
5. Bildqualitätsverbesserungsschaltung nach Anspruch 3, ferner mit einer Einrichtung zum Begrenzen der Abtastoperation, so daß diese nur in einem zentralen Abschnitt eines Bildschirms ausgeführt wird, so daß obere und unter Abschnitte des Bildschirms maskiert sind.
DE69117677T 1990-11-19 1991-11-07 Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität Expired - Fee Related DE69117677T2 (de)

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DE69117677D1 DE69117677D1 (de) 1996-04-11
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05176263A (ja) * 1991-12-20 1993-07-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 階調補正装置
DE69319960T2 (de) * 1992-05-22 1998-12-10 Thomson Consumer Electronics, Inc., Indianapolis, Ind. Nichtlineare Video-Signalprozessor unter Verwendung von Bildelementanalyse
US5381450A (en) * 1993-08-20 1995-01-10 Hitachi America, Ltd. Technique for automatically detecting the constellation size of a quadrature amplitude modulated (QAM) signal
JPH0773308A (ja) * 1993-09-03 1995-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd デジタル画像処理装置
BE1007608A3 (nl) * 1993-10-08 1995-08-22 Philips Electronics Nv Beeldsignaalverbeteringsschakeling.
BE1007777A3 (nl) * 1993-11-23 1995-10-17 Philips Electronics Nv Niet-lineaire signaalverwerking.
EP1763256A3 (de) * 1996-04-12 2007-04-04 Sony Corporation Videokamera, Videosignalverarbeitung, Videosignalkompression, und Videosignalumsetzung
KR980003999A (ko) * 1996-06-27 1998-03-30 김광호 Cdf 연산영역에 근거한 히스토그램 등화회로 및 그 방법
KR100213094B1 (ko) * 1997-02-21 1999-08-02 윤종용 영상 개선장치를 위한 히스토그램 및 cdf 추출방법 및 그 회로
MY118340A (en) 1997-03-06 2004-10-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Histogram generator.
US7139426B2 (en) * 2002-02-12 2006-11-21 Tektronix, Inc. Histogram data collector for applying progressively adjusted histogram equalization to an oscilloscope image
JP4557090B2 (ja) * 2009-11-10 2010-10-06 セイコーエプソン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3979555A (en) * 1975-05-27 1976-09-07 Hughes Aircraft Company Histogram equalization system for display improvement
FR2452216A1 (fr) * 1979-03-21 1980-10-17 Hajime Industries Procede et appareil pour le traitement d'informations relatives a un modele
FR2456448A1 (fr) * 1979-05-11 1980-12-05 Thomson Csf Dispositif de commande automatique de la fonction de transfert d'un systeme de transmission videofrequence en vue d'ameliorer la perception des images
CH651983A5 (de) * 1980-02-13 1985-10-15 Siemens Ag Albis Verfahren zur verbesserung der aufloesung eines videobildes.
JPS6273867A (ja) * 1985-09-26 1987-04-04 Canon Inc 画像分離方法
JPH0248728A (ja) * 1988-08-10 1990-02-19 Toshiba Corp ウィンドウ処理装置
JPH02268082A (ja) * 1989-04-10 1990-11-01 Fuji Xerox Co Ltd 画像切り出し方法

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