JP2000322047A - 階調補正装置 - Google Patents
階調補正装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
- H04N5/202—Gamma control
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 輝度分布のダイナミックレンジの範囲におけ
る広がり過ぎを防止して、映像の輝度分布の偏り具合に
応じて最適な階調補正を行うことができる階調補正装置
を提供する。 【解決手段】 入力輝度信号の輝度分布を所定のダイナ
ミックレンジの範囲に拡大するように複数の輝度レベル
毎の補正輝度レベルを輝度分布の頻度データに基づいて
作成して拡大補正テーブルメモリに記憶させ、その頻度
データに応じて輝度分布の分散値を算出し、その分散値
に基づいて混合比を設定し、複数の輝度レベル毎にその
輝度レベルとそれに対応する拡大補正テーブルメモリの
補正輝度レベルとを混合比にて混合し、混合したレベル
を複数の輝度レベル各々に対応するテーブルデータとし
てルックアップテーブルメモリに記憶させ、入力輝度信
号の輝度レベルに対応するレベルデータをルックアップ
テーブルメモリから読み出してそれを階調補正輝度信号
として出力する。
る広がり過ぎを防止して、映像の輝度分布の偏り具合に
応じて最適な階調補正を行うことができる階調補正装置
を提供する。 【解決手段】 入力輝度信号の輝度分布を所定のダイナ
ミックレンジの範囲に拡大するように複数の輝度レベル
毎の補正輝度レベルを輝度分布の頻度データに基づいて
作成して拡大補正テーブルメモリに記憶させ、その頻度
データに応じて輝度分布の分散値を算出し、その分散値
に基づいて混合比を設定し、複数の輝度レベル毎にその
輝度レベルとそれに対応する拡大補正テーブルメモリの
補正輝度レベルとを混合比にて混合し、混合したレベル
を複数の輝度レベル各々に対応するテーブルデータとし
てルックアップテーブルメモリに記憶させ、入力輝度信
号の輝度レベルに対応するレベルデータをルックアップ
テーブルメモリから読み出してそれを階調補正輝度信号
として出力する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、映像信号の輝度階
調を補正する階調補正装置に関する。
調を補正する階調補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、表示装置の大型化に伴い、画像を
より鮮明に見せるために階調補正装置を備えることが要
求されている。階調補正装置は、通常、映像信号を非線
形な増幅器に供給することによって輝度分布をダイナミ
ックレンジの範囲に拡大するように映像信号の輝度階調
を補正するものである。
より鮮明に見せるために階調補正装置を備えることが要
求されている。階調補正装置は、通常、映像信号を非線
形な増幅器に供給することによって輝度分布をダイナミ
ックレンジの範囲に拡大するように映像信号の輝度階調
を補正するものである。
【０００３】図１は従来の階調補正装置を示している。
この階調補正装置は、ヒストグラムメモリ１、最大補正
値算出回路２及びルックアップテーブルメモリ３から構
成されている。ヒストグラムメモリ１及びルックアップ
テーブルメモリ３にはディジタル化された輝度信号が入
力信号として供給される。ヒストグラムメモリ１は入力
輝度信号の輝度分布をとるためのメモリであり、予め定
められた複数の輝度レベル毎にその輝度レベルでアドレ
ス指定される記憶領域を有し、各記憶領域には頻度が格
納される。すなわち、１画素分の輝度信号が供給される
毎にその輝度レベルに対応するヒストグラムメモリ１の
記憶領域の頻度が１だけ上昇する。また、ヒストグラム
メモリ１の記憶内容は所定の期間（１垂直走査期間又は
その整数倍）毎に全て０にクリアされ、新たな輝度分布
をとることになる。
この階調補正装置は、ヒストグラムメモリ１、最大補正
値算出回路２及びルックアップテーブルメモリ３から構
成されている。ヒストグラムメモリ１及びルックアップ
テーブルメモリ３にはディジタル化された輝度信号が入
力信号として供給される。ヒストグラムメモリ１は入力
輝度信号の輝度分布をとるためのメモリであり、予め定
められた複数の輝度レベル毎にその輝度レベルでアドレ
ス指定される記憶領域を有し、各記憶領域には頻度が格
納される。すなわち、１画素分の輝度信号が供給される
毎にその輝度レベルに対応するヒストグラムメモリ１の
記憶領域の頻度が１だけ上昇する。また、ヒストグラム
メモリ１の記憶内容は所定の期間（１垂直走査期間又は
その整数倍）毎に全て０にクリアされ、新たな輝度分布
をとることになる。
【０００４】最大補正値算出回路２は、ヒストグラムメ
モリ１のデータを低輝度から順次累算するヒストグラム
累積回路２ａと、その累積回路２ａの結果を記憶する累
積ヒストグラムメモリ２ｂと、累積ヒストグラムメモリ
の記憶データに基づいてその最大累積度数が出力輝度信
号の最大値となるように各データを正規化する正規化演
算回路２ｃとからなる。累積ヒストグラムメモリ２ｂは
ヒストグラムメモリ１と同様に輝度信号の複数の輝度レ
ベル毎にその輝度レベルでアドレス指定される頻度の記
憶領域を有している。
モリ１のデータを低輝度から順次累算するヒストグラム
累積回路２ａと、その累積回路２ａの結果を記憶する累
積ヒストグラムメモリ２ｂと、累積ヒストグラムメモリ
の記憶データに基づいてその最大累積度数が出力輝度信
号の最大値となるように各データを正規化する正規化演
算回路２ｃとからなる。累積ヒストグラムメモリ２ｂは
ヒストグラムメモリ１と同様に輝度信号の複数の輝度レ
ベル毎にその輝度レベルでアドレス指定される頻度の記
憶領域を有している。
【０００５】ルックアップテーブルメモリ３は累積ヒス
トグラムメモリの記憶データを正規化したデータを記憶
する。ルックアップテーブルメモリ３のアドレスは入力
輝度信号の輝度レベルによって指定され、指定されたア
ドレスの記憶領域に記憶された輝度レベルが正規化され
たレベルとして出力される。図２はかかる従来の階調補
正装置による輝度変換動作を波形として示している。入
力輝度信号の１画素毎にヒストグラムメモリ１のいずれ
か１のアドレスが指定され、その指定アドレスの記憶領
域の値が１だけ増加される。所定の期間に亘る入力輝度
信号の輝度レベルに対する頻度が図２(a)に示すように
検出されたとする。ここで、分かり易くするために輝度
レベルＹ150，Ｙ160，Ｙ170，Ｙ180，Ｙ190，Ｙ200，Ｙ
210で頻度がヒストグラムメモリ１にて検出されたとす
る。Ｙ1 50＜Ｙ160＜Ｙ170＜Ｙ180＜Ｙ190＜Ｙ200＜Ｙ
210の関係がある。所定期間内の頻度が輝度レベル
Ｙ150，Ｙ160，Ｙ170，Ｙ180，Ｙ190，Ｙ200，Ｙ210に
対して１，３，５，７，５，３，１であったとすると、
累積頻度は輝度レベルＹ150，Ｙ1 60，Ｙ170，Ｙ180，Ｙ
190，Ｙ200，Ｙ210に対して１，４，９，１６，２１，
２４，２５の如くなる。すなわち、図２(b)に示すよう
に輝度レベルが大になるに従って累積頻度は大きくな
る。この累積頻度の最大値が出力輝度レベルの最大値と
なるように正規化係数が正規化演算回路２ｃにて算出さ
れ、この正規化係数はヒストグラムメモリ１の各データ
に乗算し、その乗算結果は対応するルックアップテーブ
ルメモリ３の記憶領域に記憶される。ルックアップデー
ブルメモリ３の入力輝度レベルと出力輝度レベルとの関
係は図２(c)に示すようになり、入力輝度信号をルック
アップデーブルメモリ３を介することにより階調補正し
た輝度信号が出力される。
トグラムメモリの記憶データを正規化したデータを記憶
する。ルックアップテーブルメモリ３のアドレスは入力
輝度信号の輝度レベルによって指定され、指定されたア
ドレスの記憶領域に記憶された輝度レベルが正規化され
たレベルとして出力される。図２はかかる従来の階調補
正装置による輝度変換動作を波形として示している。入
力輝度信号の１画素毎にヒストグラムメモリ１のいずれ
か１のアドレスが指定され、その指定アドレスの記憶領
域の値が１だけ増加される。所定の期間に亘る入力輝度
信号の輝度レベルに対する頻度が図２(a)に示すように
検出されたとする。ここで、分かり易くするために輝度
レベルＹ150，Ｙ160，Ｙ170，Ｙ180，Ｙ190，Ｙ200，Ｙ
210で頻度がヒストグラムメモリ１にて検出されたとす
る。Ｙ1 50＜Ｙ160＜Ｙ170＜Ｙ180＜Ｙ190＜Ｙ200＜Ｙ
210の関係がある。所定期間内の頻度が輝度レベル
Ｙ150，Ｙ160，Ｙ170，Ｙ180，Ｙ190，Ｙ200，Ｙ210に
対して１，３，５，７，５，３，１であったとすると、
累積頻度は輝度レベルＹ150，Ｙ1 60，Ｙ170，Ｙ180，Ｙ
190，Ｙ200，Ｙ210に対して１，４，９，１６，２１，
２４，２５の如くなる。すなわち、図２(b)に示すよう
に輝度レベルが大になるに従って累積頻度は大きくな
る。この累積頻度の最大値が出力輝度レベルの最大値と
なるように正規化係数が正規化演算回路２ｃにて算出さ
れ、この正規化係数はヒストグラムメモリ１の各データ
に乗算し、その乗算結果は対応するルックアップテーブ
ルメモリ３の記憶領域に記憶される。ルックアップデー
ブルメモリ３の入力輝度レベルと出力輝度レベルとの関
係は図２(c)に示すようになり、入力輝度信号をルック
アップデーブルメモリ３を介することにより階調補正し
た輝度信号が出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の階調補正装置においては、ダイナミックレンジの
範囲の１００％に輝度分布が拡大されるので、輝度分布
が偏ったテレビジョン動画像等の映像に対してかかる階
調補正処理を行うと、現実の映像とはかけ離れ、却って
見辛い画像となってしまうという問題点があった。
従来の階調補正装置においては、ダイナミックレンジの
範囲の１００％に輝度分布が拡大されるので、輝度分布
が偏ったテレビジョン動画像等の映像に対してかかる階
調補正処理を行うと、現実の映像とはかけ離れ、却って
見辛い画像となってしまうという問題点があった。
【０００７】そこで、本発明の目的は、輝度分布のダイ
ナミックレンジの範囲における広がり過ぎを防止して、
映像の輝度分布の偏り具合に応じて最適な階調補正を行
うことができる階調補正装置を提供することである。
ナミックレンジの範囲における広がり過ぎを防止して、
映像の輝度分布の偏り具合に応じて最適な階調補正を行
うことができる階調補正装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の階調補正装置
は、入力輝度信号の輝度レベル各々の頻度データを所定
の期間毎に作成して記憶するヒストグラムメモリと、入
力輝度信号の輝度分布を所定のダイナミックレンジの範
囲に拡大するように複数の輝度レベル毎の補正輝度レベ
ルをヒストグラムメモリの頻度データに基づいて作成し
て記憶する拡大補正テーブルメモリと、ヒストグラムメ
モリの頻度データに応じて輝度分布の分散値を算出し、
分散値に基づいて混合比を設定する手段と、複数の輝度
レベル毎にその輝度レベルとそれに対応する拡大補正テ
ーブルメモリの補正輝度レベルとを混合比にて混合する
混合手段と、混合手段によって混合されたレベルを複数
の輝度レベル各々に対応するテーブルデータとして記憶
するルックアップテーブルメモリと、入力輝度信号の輝
度レベルに対応するレベルデータをルックアップテーブ
ルメモリから読み出してそれを階調補正輝度信号として
出力することを特徴としている。
は、入力輝度信号の輝度レベル各々の頻度データを所定
の期間毎に作成して記憶するヒストグラムメモリと、入
力輝度信号の輝度分布を所定のダイナミックレンジの範
囲に拡大するように複数の輝度レベル毎の補正輝度レベ
ルをヒストグラムメモリの頻度データに基づいて作成し
て記憶する拡大補正テーブルメモリと、ヒストグラムメ
モリの頻度データに応じて輝度分布の分散値を算出し、
分散値に基づいて混合比を設定する手段と、複数の輝度
レベル毎にその輝度レベルとそれに対応する拡大補正テ
ーブルメモリの補正輝度レベルとを混合比にて混合する
混合手段と、混合手段によって混合されたレベルを複数
の輝度レベル各々に対応するテーブルデータとして記憶
するルックアップテーブルメモリと、入力輝度信号の輝
度レベルに対応するレベルデータをルックアップテーブ
ルメモリから読み出してそれを階調補正輝度信号として
出力することを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ詳細に説明する。図３は本発明による階調補正
装置を示している。この階調補正装置は、図３に示すよ
うにヒストグラムメモリ１１、最大補正値算出回路１
２、最大補正値テーブルメモリ１３、基準テーブルメモ
リ１４、ヒストグラム分散値算出回路１５、混合比算出
回路１６、乗算器１７，１８，２５、加算器１９、ルッ
クアップテーブルメモリ２０、制御回路２１、ｙ／ｘ演
算回路２２及び２つの１フィールド遅延回路２３，２４
から構成されている。
照しつつ詳細に説明する。図３は本発明による階調補正
装置を示している。この階調補正装置は、図３に示すよ
うにヒストグラムメモリ１１、最大補正値算出回路１
２、最大補正値テーブルメモリ１３、基準テーブルメモ
リ１４、ヒストグラム分散値算出回路１５、混合比算出
回路１６、乗算器１７，１８，２５、加算器１９、ルッ
クアップテーブルメモリ２０、制御回路２１、ｙ／ｘ演
算回路２２及び２つの１フィールド遅延回路２３，２４
から構成されている。
【００１０】ヒストグラムメモリ１１にはディジタル化
された輝度信号が入力信号として供給される。ヒストグ
ラムメモリ１１は上記したヒストグラムメモリ１と同様
に、入力輝度信号の輝度分布をとるためのメモリであ
り、輝度信号の輝度レベル単位毎にその輝度レベルでア
ドレス指定される記憶領域を有し、各記憶領域には頻度
が格納される。すなわち、１画素分の輝度信号が供給さ
れる毎にその輝度レベルに対応するヒストグラムメモリ
１１の記憶領域の頻度が１だけ上昇する。また、ヒスト
グラムメモリ１の記憶内容は１垂直走査期間毎に制御回
路２１によって全て０にクリアされ、新たな輝度分布を
とることになる。
された輝度信号が入力信号として供給される。ヒストグ
ラムメモリ１１は上記したヒストグラムメモリ１と同様
に、入力輝度信号の輝度分布をとるためのメモリであ
り、輝度信号の輝度レベル単位毎にその輝度レベルでア
ドレス指定される記憶領域を有し、各記憶領域には頻度
が格納される。すなわち、１画素分の輝度信号が供給さ
れる毎にその輝度レベルに対応するヒストグラムメモリ
１１の記憶領域の頻度が１だけ上昇する。また、ヒスト
グラムメモリ１の記憶内容は１垂直走査期間毎に制御回
路２１によって全て０にクリアされ、新たな輝度分布を
とることになる。
【００１１】最大補正値算出回路１２は、最大補正値算
出回路２と同様にヒストグラムメモリ１１のデータを低
輝度から順次累算する累積回路と、その累積回路の結果
を記憶する累積ヒストグラムメモリと、累積ヒストグラ
ムメモリの記憶データに基づいてその最大累積度数が出
力輝度信号の最大値となるように各データを正規化する
正規化演算回路とからなる。累積ヒストグラムメモリは
ヒストグラムメモリ１１と同様に輝度信号の輝度レベル
単位毎にその輝度レベルでアドレス指定される頻度の記
憶領域を有している。
出回路２と同様にヒストグラムメモリ１１のデータを低
輝度から順次累算する累積回路と、その累積回路の結果
を記憶する累積ヒストグラムメモリと、累積ヒストグラ
ムメモリの記憶データに基づいてその最大累積度数が出
力輝度信号の最大値となるように各データを正規化する
正規化演算回路とからなる。累積ヒストグラムメモリは
ヒストグラムメモリ１１と同様に輝度信号の輝度レベル
単位毎にその輝度レベルでアドレス指定される頻度の記
憶領域を有している。
【００１２】最大補正値テーブルメモリ（拡大補正テー
ブルメモリ）１３は、累積ヒストグラムメモリの記憶デ
ータを正規化したデータを記憶する。最大補正値テーブ
ルメモリ１３のアドレスは入力輝度信号の輝度レベルに
よって指定され、指定されたアドレスの記憶領域に記憶
された輝度レベルが正規化されたレベルとして出力され
る。最大補正値テーブルメモリ１３の記憶輝度レベルは
制御回路２１によって読み出されて乗算器１７に供給さ
れる。
ブルメモリ）１３は、累積ヒストグラムメモリの記憶デ
ータを正規化したデータを記憶する。最大補正値テーブ
ルメモリ１３のアドレスは入力輝度信号の輝度レベルに
よって指定され、指定されたアドレスの記憶領域に記憶
された輝度レベルが正規化されたレベルとして出力され
る。最大補正値テーブルメモリ１３の記憶輝度レベルは
制御回路２１によって読み出されて乗算器１７に供給さ
れる。
【００１３】基準テーブルメモリ１４は、輝度信号の輝
度レベル単位毎に基準輝度レベルを記憶している。すな
わち、基準テーブルメモリ１４では入力輝度レベルに対
して基準輝度レベルは比例関係を有している。基準テー
ブルメモリ１４の記憶輝度レベルは制御回路２１によっ
て読み出されて乗算器１８に供給される。ヒストグラム
分散値算出回路１５はヒストグラムメモリ１１の出力に
接続され、１垂直走査期間毎にヒストグラムメモリ１１
の輝度分布を基に分散値（輝度分布の偏り具合）を算出
する。混合比算出回路１６はヒストグラム分散値算出回
路１５の出力に接続され、分散値に対応した混合比ｋを
算出する。また、混合比算出回路１６は混合比ｋ（ｋ＜
１）を示す係数信号を乗算器１７，１８に供給する。
度レベル単位毎に基準輝度レベルを記憶している。すな
わち、基準テーブルメモリ１４では入力輝度レベルに対
して基準輝度レベルは比例関係を有している。基準テー
ブルメモリ１４の記憶輝度レベルは制御回路２１によっ
て読み出されて乗算器１８に供給される。ヒストグラム
分散値算出回路１５はヒストグラムメモリ１１の出力に
接続され、１垂直走査期間毎にヒストグラムメモリ１１
の輝度分布を基に分散値（輝度分布の偏り具合）を算出
する。混合比算出回路１６はヒストグラム分散値算出回
路１５の出力に接続され、分散値に対応した混合比ｋを
算出する。また、混合比算出回路１６は混合比ｋ（ｋ＜
１）を示す係数信号を乗算器１７，１８に供給する。
【００１４】乗算器１７は最大補正値テーブルメモリ１
３から読み出された輝度レベルに混合比ｋを乗算し、乗
算器１８は基準テーブルメモリ１４から読み出された輝
度レベルに混合比１−ｋを乗算する。乗算器１７，１８
の各出力には加算器１９が接続されている。加算器１９
は加算器１７，１８の各乗算結果を加算してルックアッ
プテーブルメモリ２０に供給する。
３から読み出された輝度レベルに混合比ｋを乗算し、乗
算器１８は基準テーブルメモリ１４から読み出された輝
度レベルに混合比１−ｋを乗算する。乗算器１７，１８
の各出力には加算器１９が接続されている。加算器１９
は加算器１７，１８の各乗算結果を加算してルックアッ
プテーブルメモリ２０に供給する。
【００１５】ルックアップテーブルメモリ２０には入力
輝度信号が１フィールド遅延回路２３によって遅延され
て供給され、ルックアップテーブルメモリ２０はこの１
フィールド遅延回路２３による１フィールド遅延の輝度
信号の輝度レベルによってアドレス指定される記憶領域
を有し、そのアドレス指定された記憶領域のデータを読
み出して出力する。また、ルックアップテーブルメモリ
２０の各記憶領域には加算器１９の出力データが輝度レ
ベルとして書き込まれるようになっている。この書き込
みは制御回路２１によって制御される。
輝度信号が１フィールド遅延回路２３によって遅延され
て供給され、ルックアップテーブルメモリ２０はこの１
フィールド遅延回路２３による１フィールド遅延の輝度
信号の輝度レベルによってアドレス指定される記憶領域
を有し、そのアドレス指定された記憶領域のデータを読
み出して出力する。また、ルックアップテーブルメモリ
２０の各記憶領域には加算器１９の出力データが輝度レ
ベルとして書き込まれるようになっている。この書き込
みは制御回路２１によって制御される。
【００１６】制御回路２１にはヒストグラムメモリ１
１、最大補正値算出回路１２、最大補正値テーブルメモ
リ１３、基準テーブルメモリ１４及びルックアップテー
ブルメモリ２０各々の制御のために垂直同期信号Ｖ及び
水平同期信号Ｈが供給される。なお、ヒストグラムメモ
リ１１、最大補正値算出回路１２内の累積ヒストグラム
メモリ、最大補正値テーブルメモリ１３、基準テーブル
メモリ１４及びルックアップテーブルメモリ２０各々の
記憶領域は輝度レベルをアドレスとして指定することが
でき、それらメモリには輝度レベルの変化分の記憶領域
が備えられている。
１、最大補正値算出回路１２、最大補正値テーブルメモ
リ１３、基準テーブルメモリ１４及びルックアップテー
ブルメモリ２０各々の制御のために垂直同期信号Ｖ及び
水平同期信号Ｈが供給される。なお、ヒストグラムメモ
リ１１、最大補正値算出回路１２内の累積ヒストグラム
メモリ、最大補正値テーブルメモリ１３、基準テーブル
メモリ１４及びルックアップテーブルメモリ２０各々の
記憶領域は輝度レベルをアドレスとして指定することが
でき、それらメモリには輝度レベルの変化分の記憶領域
が備えられている。
【００１７】ｙ／ｘ演算回路２２はルックアップテーブ
ルメモリ２０の出力輝度レベルｙと１フィールド遅延回
路２３による１フィールド遅延の輝度レベルｘとの比ｙ
／ｘを補正係数として乗算器２５に出力する。１フィー
ルド遅延回路２４はディジタル化された入力色信号を受
け入れ、その色信号を１フィールド分だけ遅延して乗算
器２５に出力する。この入力色信号と上記入力輝度信号
とは同一の映像信号から分離された信号である。乗算器
２５は１フィールド遅延回路２４を経た色信号とｙ／ｘ
演算回路２２の出力補正係数と乗算し、階調補正した色
信号を出力する。
ルメモリ２０の出力輝度レベルｙと１フィールド遅延回
路２３による１フィールド遅延の輝度レベルｘとの比ｙ
／ｘを補正係数として乗算器２５に出力する。１フィー
ルド遅延回路２４はディジタル化された入力色信号を受
け入れ、その色信号を１フィールド分だけ遅延して乗算
器２５に出力する。この入力色信号と上記入力輝度信号
とは同一の映像信号から分離された信号である。乗算器
２５は１フィールド遅延回路２４を経た色信号とｙ／ｘ
演算回路２２の出力補正係数と乗算し、階調補正した色
信号を出力する。
【００１８】かかる構成の階調補正装置においては、入
力輝度信号の１画素毎にヒストグラムメモリ１１のいず
れか１のアドレスが入力輝度信号の輝度レベルによって
指定され、その指定されたアドレスの記憶領域の値が１
だけ増加される。ヒストグラムメモリ１１には１垂直走
査期間毎に１垂直走査期間に亘る輝度分布が形成され
る。その１垂直走査期間に亘る輝度分布に基づいて最大
補正値算出回路１２では累積回路によって累積頻度がと
られ、その累積回路の結果が累積ヒストグラムメモリに
記憶される。累積ヒストグラムメモリに記憶された累積
頻度のうちの最大値が出力輝度レベルの最大値となるよ
うに正規化係数が正規化演算回路にて算出され、この正
規化係数はヒストグラムメモリ１１の各データと乗算さ
れ、その乗算結果は対応する最大補正値テーブルメモリ
１３の記憶領域に記憶される。
力輝度信号の１画素毎にヒストグラムメモリ１１のいず
れか１のアドレスが入力輝度信号の輝度レベルによって
指定され、その指定されたアドレスの記憶領域の値が１
だけ増加される。ヒストグラムメモリ１１には１垂直走
査期間毎に１垂直走査期間に亘る輝度分布が形成され
る。その１垂直走査期間に亘る輝度分布に基づいて最大
補正値算出回路１２では累積回路によって累積頻度がと
られ、その累積回路の結果が累積ヒストグラムメモリに
記憶される。累積ヒストグラムメモリに記憶された累積
頻度のうちの最大値が出力輝度レベルの最大値となるよ
うに正規化係数が正規化演算回路にて算出され、この正
規化係数はヒストグラムメモリ１１の各データと乗算さ
れ、その乗算結果は対応する最大補正値テーブルメモリ
１３の記憶領域に記憶される。
【００１９】ヒストグラムメモリ１１に記憶された輝度
分布に応じてヒストグラム分散値算出回路１５では分散
値が算出され、分散値に対応して混合比算出回路１６で
は混合比ｋが算出される。制御回路２１は垂直帰線期間
内において最大補正値テーブルメモリ１３及び基準テー
ブルメモリ１４の各アドレスを順に指定して輝度レベル
を各々読み出す。最大補正値テーブルメモリ１３から読
み出された輝度レベルには混合比ｋが乗算器１７で乗算
され、基準テーブルメモリ１４から読み出された輝度レ
ベルには混合比１−ｋが乗算器１８で乗算され、各乗算
結果が加算器１９で加算されてルックアップテーブルメ
モリ２０に供給される。制御回路２１は垂直帰線期間内
において最大補正値テーブルメモリ１３及び基準テーブ
ルメモリ１４の各アドレス指定に同期してルックアップ
テーブルメモリ２０の書き込みアドレスを順に指定する
ので、ルックアップテーブルメモリ２０の指定アドレス
の記憶領域には加算器１９の出力データが書き込まれ
る。このようにアドレス毎に繰り返すことにより、ルッ
クアップテーブルメモリ２０の全ての記憶領域に混合輝
度レベルが書き込まれる。
分布に応じてヒストグラム分散値算出回路１５では分散
値が算出され、分散値に対応して混合比算出回路１６で
は混合比ｋが算出される。制御回路２１は垂直帰線期間
内において最大補正値テーブルメモリ１３及び基準テー
ブルメモリ１４の各アドレスを順に指定して輝度レベル
を各々読み出す。最大補正値テーブルメモリ１３から読
み出された輝度レベルには混合比ｋが乗算器１７で乗算
され、基準テーブルメモリ１４から読み出された輝度レ
ベルには混合比１−ｋが乗算器１８で乗算され、各乗算
結果が加算器１９で加算されてルックアップテーブルメ
モリ２０に供給される。制御回路２１は垂直帰線期間内
において最大補正値テーブルメモリ１３及び基準テーブ
ルメモリ１４の各アドレス指定に同期してルックアップ
テーブルメモリ２０の書き込みアドレスを順に指定する
ので、ルックアップテーブルメモリ２０の指定アドレス
の記憶領域には加算器１９の出力データが書き込まれ
る。このようにアドレス毎に繰り返すことにより、ルッ
クアップテーブルメモリ２０の全ての記憶領域に混合輝
度レベルが書き込まれる。
【００２０】ここで、ヒストグラムメモリ１１に記憶さ
れた輝度分布が図４(a)に示す如き分布である場合に
は、輝度分布の偏りを小さいので、分散値は小さい。こ
のように分散値が小さい場合には混合比算出回路１６で
算出される混合比ｋはｋ＞０．５となる。図４(a)の輝
度分布に対して最大補正値算出回路１２内の累積ヒスト
グラムメモリに記憶される輝度レベルに対する累積頻度
は図４(b)に示す如き特性となり、最大補正値テーブル
メモリ１３に記憶される入力輝度レベルに対する出力輝
度レベルは図４(c)に示す如き最大補正輝度特性とな
る。基準テーブルメモリ１４に記憶される入力輝度レベ
ルに対する出力基準輝度レベルは図４(d)に示す如き基
準輝度特性である。ｋ＞０．５である場合には最大補正
値テーブルメモリ１３から読み出された輝度レベルと基
準テーブルメモリ１４から読み出された輝度レベルとの
混合割合としては最大補正値テーブルメモリ１３から読
み出された輝度レベルの方が大きくなる。よって、ルッ
クアップテーブルメモリ２０に書き込まれる混合輝度レ
ベルによってルックアップテーブルメモリ２０における
入力輝度レベルに対する出力輝度レベルは図４(e)に実
線で示す如き特性となる。図４(e)の特性において破線
Ａは基準輝度特性であり、破線Ｂは最大補正輝度特性で
ある。
れた輝度分布が図４(a)に示す如き分布である場合に
は、輝度分布の偏りを小さいので、分散値は小さい。こ
のように分散値が小さい場合には混合比算出回路１６で
算出される混合比ｋはｋ＞０．５となる。図４(a)の輝
度分布に対して最大補正値算出回路１２内の累積ヒスト
グラムメモリに記憶される輝度レベルに対する累積頻度
は図４(b)に示す如き特性となり、最大補正値テーブル
メモリ１３に記憶される入力輝度レベルに対する出力輝
度レベルは図４(c)に示す如き最大補正輝度特性とな
る。基準テーブルメモリ１４に記憶される入力輝度レベ
ルに対する出力基準輝度レベルは図４(d)に示す如き基
準輝度特性である。ｋ＞０．５である場合には最大補正
値テーブルメモリ１３から読み出された輝度レベルと基
準テーブルメモリ１４から読み出された輝度レベルとの
混合割合としては最大補正値テーブルメモリ１３から読
み出された輝度レベルの方が大きくなる。よって、ルッ
クアップテーブルメモリ２０に書き込まれる混合輝度レ
ベルによってルックアップテーブルメモリ２０における
入力輝度レベルに対する出力輝度レベルは図４(e)に実
線で示す如き特性となる。図４(e)の特性において破線
Ａは基準輝度特性であり、破線Ｂは最大補正輝度特性で
ある。
【００２１】次に、ヒストグラムメモリ１１に記憶され
た輝度分布が図５(a)に示す如き分布である場合には、
輝度分布の偏りは中程度であるので、分散値は中程度で
ある。このように分散値が中程度である場合には混合比
算出回路１６で算出される混合比ｋはｋ≒０．５とな
る。図５(a)の輝度分布に対して最大補正値算出回路１
２内の累積ヒストグラムメモリに記憶される輝度レベル
に対する累積頻度は図５(b)に示す如き特性となり、最
大補正値テーブルメモリ１３に記憶される入力輝度レベ
ルに対する出力輝度レベルは図５(c)に示す如き最大補
正輝度特性となる。基準テーブルメモリ１４に記憶され
る入力輝度レベルに対する出力基準輝度レベルは図５
(d)に示す如き基準輝度特性である。ｋ≒０．５である
場合には最大補正値テーブルメモリ１３から読み出され
た輝度レベルと基準テーブルメモリ１４から読み出され
た輝度レベルとの混合割合は互いに等しくなる。よっ
て、ルックアップテーブルメモリ２０に書き込まれる混
合輝度レベルによってルックアップテーブルメモリ２０
における入力輝度レベルに対する出力輝度レベルは図５
(e)に実線で示す如き特性となる。図５(e)の特性におい
て破線Ａは基準輝度特性であり、破線Ｂは最大補正輝度
特性である。
た輝度分布が図５(a)に示す如き分布である場合には、
輝度分布の偏りは中程度であるので、分散値は中程度で
ある。このように分散値が中程度である場合には混合比
算出回路１６で算出される混合比ｋはｋ≒０．５とな
る。図５(a)の輝度分布に対して最大補正値算出回路１
２内の累積ヒストグラムメモリに記憶される輝度レベル
に対する累積頻度は図５(b)に示す如き特性となり、最
大補正値テーブルメモリ１３に記憶される入力輝度レベ
ルに対する出力輝度レベルは図５(c)に示す如き最大補
正輝度特性となる。基準テーブルメモリ１４に記憶され
る入力輝度レベルに対する出力基準輝度レベルは図５
(d)に示す如き基準輝度特性である。ｋ≒０．５である
場合には最大補正値テーブルメモリ１３から読み出され
た輝度レベルと基準テーブルメモリ１４から読み出され
た輝度レベルとの混合割合は互いに等しくなる。よっ
て、ルックアップテーブルメモリ２０に書き込まれる混
合輝度レベルによってルックアップテーブルメモリ２０
における入力輝度レベルに対する出力輝度レベルは図５
(e)に実線で示す如き特性となる。図５(e)の特性におい
て破線Ａは基準輝度特性であり、破線Ｂは最大補正輝度
特性である。
【００２２】更に、ヒストグラムメモリ１１に記憶され
た輝度分布が図６(a)に示す如き分布である場合には、
輝度分布が大きく偏っているので、分散値は大きい。こ
のように分散値が大きい場合には混合比算出回路１６で
算出される混合比ｋはｋ＜０．５となる。図６(a)の輝
度分布に対して最大補正値算出回路１２内の累積ヒスト
グラムメモリに記憶される輝度レベルに対する累積頻度
は図６(b)に示す如き特性となり、最大補正値テーブル
メモリ１３に記憶される入力輝度レベルに対する出力輝
度レベルは図６(c)に示す如き最大補正輝度特性とな
る。基準テーブルメモリ１４に記憶される入力輝度レベ
ルに対する出力基準輝度レベルは図６(d)に示す如き基
準輝度特性である。ｋ＜０．５である場合には最大補正
値テーブルメモリ１３から読み出された輝度レベルと基
準テーブルメモリ１４から読み出された輝度レベルとの
加算器１９における混合割合においては基準テーブルメ
モリ１４から読み出された輝度レベルの方が大きくな
る。よって、ルックアップテーブルメモリ２０に書き込
まれる混合輝度レベルによってルックアップテーブルメ
モリ２０における入力輝度レベルに対する出力輝度レベ
ルは図６(e)に実線で示す如き特性となる。図６(e)の特
性において破線Ａは基準輝度特性であり、破線Ｂは最大
補正輝度特性である。
た輝度分布が図６(a)に示す如き分布である場合には、
輝度分布が大きく偏っているので、分散値は大きい。こ
のように分散値が大きい場合には混合比算出回路１６で
算出される混合比ｋはｋ＜０．５となる。図６(a)の輝
度分布に対して最大補正値算出回路１２内の累積ヒスト
グラムメモリに記憶される輝度レベルに対する累積頻度
は図６(b)に示す如き特性となり、最大補正値テーブル
メモリ１３に記憶される入力輝度レベルに対する出力輝
度レベルは図６(c)に示す如き最大補正輝度特性とな
る。基準テーブルメモリ１４に記憶される入力輝度レベ
ルに対する出力基準輝度レベルは図６(d)に示す如き基
準輝度特性である。ｋ＜０．５である場合には最大補正
値テーブルメモリ１３から読み出された輝度レベルと基
準テーブルメモリ１４から読み出された輝度レベルとの
加算器１９における混合割合においては基準テーブルメ
モリ１４から読み出された輝度レベルの方が大きくな
る。よって、ルックアップテーブルメモリ２０に書き込
まれる混合輝度レベルによってルックアップテーブルメ
モリ２０における入力輝度レベルに対する出力輝度レベ
ルは図６(e)に実線で示す如き特性となる。図６(e)の特
性において破線Ａは基準輝度特性であり、破線Ｂは最大
補正輝度特性である。
【００２３】このように各記憶領域に混合輝度レベルが
記憶されたルックアップテーブルメモリ２０において
は、１フィールド遅延回路２３から出力される１フィー
ルド遅延の輝度信号の輝度レベルに対応する記憶領域か
ら輝度レベルが読み出され、それが階調補正された輝度
信号として出力される。すなわち、輝度分布の偏りが小
さい場合にはダイナミックレンジの範囲に十分に拡大し
た輝度信号が出力され、輝度分布の偏りが大きい場合に
はダイナミックレンジの範囲にほとんど拡大しない輝度
信号が出力されるので、映像の輝度分布の偏り具合に応
じて最適な階調補正を行うことができる。
記憶されたルックアップテーブルメモリ２０において
は、１フィールド遅延回路２３から出力される１フィー
ルド遅延の輝度信号の輝度レベルに対応する記憶領域か
ら輝度レベルが読み出され、それが階調補正された輝度
信号として出力される。すなわち、輝度分布の偏りが小
さい場合にはダイナミックレンジの範囲に十分に拡大し
た輝度信号が出力され、輝度分布の偏りが大きい場合に
はダイナミックレンジの範囲にほとんど拡大しない輝度
信号が出力されるので、映像の輝度分布の偏り具合に応
じて最適な階調補正を行うことができる。
【００２４】また、この階調補正の輝度信号はｙ／ｘ演
算回路２２において入力輝度信号によって割り算され、
その結果が補正係数として乗算器２５に供給される。そ
の補正係数は乗算器２５において１フィールド遅延の色
信号と乗算され、これによって色信号が輝度信号の階調
補正に対応して補正されることになる。
算回路２２において入力輝度信号によって割り算され、
その結果が補正係数として乗算器２５に供給される。そ
の補正係数は乗算器２５において１フィールド遅延の色
信号と乗算され、これによって色信号が輝度信号の階調
補正に対応して補正されることになる。
【００２５】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、輝度分布
のダイナミックレンジの範囲における広がり過ぎを防止
して、映像の輝度分布の偏り具合に応じて最適な階調補
正を行うことができる。
のダイナミックレンジの範囲における広がり過ぎを防止
して、映像の輝度分布の偏り具合に応じて最適な階調補
正を行うことができる。
【図１】従来の階調補正装置を示すブロック図である。
【図２】図１の装置の動作例を説明するための特性図で
ある。
ある。
【図３】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図４】輝度分布の偏りが小さい場合の図３の装置によ
る階調補正動作を説明するための図である。
る階調補正動作を説明するための図である。
【図５】輝度分布の偏りが中程度の場合の図３の装置に
よる階調補正動作を説明するための図である。
よる階調補正動作を説明するための図である。
【図６】輝度分布の偏りが大きい場合の図３の装置によ
る階調補正動作を説明するための図である。
る階調補正動作を説明するための図である。
１，１１ ヒストグラムメモリ ２，１２ 最大補正値算出回路 ３，２０ ルックアップテーブルメモリ １４ 基準テーブルメモリ １５ ヒストグラム分散値算出回路 １７，１８，２５ 乗算器 １９ 加算器
Claims (3)
- 【請求項１】 入力輝度信号の輝度レベル各々の頻度デ
ータを所定の期間毎に作成して記憶するヒストグラムメ
モリと、 前記入力輝度信号の輝度分布を所定のダイナミックレン
ジの範囲に拡大するように複数の輝度レベル毎の補正輝
度レベルを前記ヒストグラムメモリの頻度データに基づ
いて作成して記憶する拡大補正テーブルメモリと、 前記ヒストグラムメモリの頻度データに応じて輝度分布
の分散値を算出し、前記分散値に基づいて混合比を設定
する手段と、 前記複数の輝度レベル毎にその輝度レベルとそれに対応
する前記拡大補正テーブルメモリの前記補正輝度レベル
とを前記混合比にて混合する混合手段と、 前記混合手段によって混合されたレベルを複数の輝度レ
ベル各々に対応するテーブルデータとして記憶するルッ
クアップテーブルメモリと、 前記入力輝度信号の輝度レベルに対応するレベルデータ
を前記ルックアップテーブルメモリから読み出してそれ
を階調補正輝度信号として出力することを特徴とする階
調補正装置。 - 【請求項２】 前記混合手段は、前記分散値が大きい場
合には前記補正輝度レベルの混合割合を小さくする前記
混合比を設定し、前記分散値が小さい場合には前記補正
輝度レベルの混合割合を大きくする前記混合比を設定す
ることを特徴とする請求項１記載の階調補正装置。 - 【請求項３】 前記入力輝度信号と前記階調補正輝度信
号とに基づいて補正係数を算出し、入力色信号に前記補
正係数を乗算して階調補正色信号を得る手段を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の階調補正装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13072599A JP3714657B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 階調補正装置 |
| US09/567,079 US6661917B1 (en) | 1999-05-12 | 2000-05-08 | Gradation correcting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13072599A JP3714657B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 階調補正装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000322047A true JP2000322047A (ja) | 2000-11-24 |
| JP3714657B2 JP3714657B2 (ja) | 2005-11-09 |
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ID=15041149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13072599A Expired - Fee Related JP3714657B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 階調補正装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3714657B2 (ja) |
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| WO2007145168A1 (ja) | 2006-06-13 | 2007-12-21 | Panasonic Corporation | 階調補正装置 |
| JP2009031341A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Sony Corp | 表示装置 |
| JP2010220032A (ja) * | 2009-03-18 | 2010-09-30 | Victor Co Of Japan Ltd | 映像信号処理方法及び映像信号処理装置 |
| KR101032437B1 (ko) * | 2004-04-30 | 2011-05-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치의 구동방법 및 구동장치 |
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| JP2006024090A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 画像情報処理装置及び画像情報処理方法 |
| WO2006025486A1 (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-09 | Nec Corporation | 画像補正処理システム及び画像補正処理方法 |
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| JP2008016940A (ja) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Seiko Instruments Inc | コントラスト自動調整方法 |
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| DE102008032686B4 (de) * | 2008-07-06 | 2020-07-16 | Dürr Dental SE | Verfahren zur Verbesserung des Kontrastes von Bildern, insbesondere Grauwertbildern und Vorrichtung zu seiner Durchführung |
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| JP3019479B2 (ja) * | 1991-06-28 | 2000-03-13 | 松下電器産業株式会社 | 階調補正装置 |
| DE4309878C2 (de) * | 1992-04-06 | 1994-07-21 | Hell Ag Linotype | Verfahren und Einrichtung zur Analyse und Korrektur der Bildgradation in Bildvorlagen |
| EP0613294B1 (en) * | 1993-02-24 | 1998-10-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gradation correction device and image sensing device therewith |
| JP3201449B2 (ja) * | 1994-04-06 | 2001-08-20 | 株式会社富士通ゼネラル | 電子ディスプレイの映像表示処理方法およびその装置 |
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-
1999
- 1999-05-12 JP JP13072599A patent/JP3714657B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-08 US US09/567,079 patent/US6661917B1/en not_active Expired - Fee Related
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