JP5332173B2 - Image display control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示制御装置等に関し、特に、入力画像の統計情報を取得し、取得した統計情報に基づいて適応的に画像を補正する画像表示制御装置等に関する。 The present invention relates to an image display control device and the like, and more particularly to an image display control device and the like that acquire statistical information of an input image and adaptively correct an image based on the acquired statistical information.
特許文献1および特許文献2には、静止画の統計値に基づき、その静止画を補正する技術が開示されている。
また、特許文献3には、省電力化のためにバックライトの発光光量を低下させ、一方、液晶表示画面の透過率をできるだけ上げるように画像データを調整する技術が開示されている。 Patent Document 3 discloses a technique for adjusting image data so as to reduce the amount of light emitted from the backlight for power saving while increasing the transmittance of the liquid crystal display screen as much as possible.
また、特許文献4には、表示画像の輝度信号の補正のために、ルックアップテーブル(LUT)を使用する画像補正装置が記載されている。
統計値に基づいて動画像を適応的に補正するためには、動画像の統計値を効率的、かつ高速に取得する必要がある。 In order to adaptively correct a moving image based on a statistical value, it is necessary to acquire the statistical value of the moving image efficiently and at high speed.
特に、照明(バックライト等)の減光と画質低下の防止のための動画像の適応的な補正を同時に行うためには、取得した多様な統計値に基づく膨大な演算を実行する必要がある。したがって、その演算に供する多様な統計値を、効率的かつ迅速に取得することは必須の技術である。 In particular, in order to perform adaptive correction of moving images to reduce illumination (backlight etc.) and prevent deterioration of image quality at the same time, it is necessary to perform enormous calculations based on various acquired statistical values. . Therefore, it is an essential technique to efficiently and quickly acquire various statistical values used for the calculation.
例えば、動画像の適正な補正のためには、入力される動画像の輝度の統計値のみならず、色差の統計値もリアルタイムで取得することが必要になる場合もある。また、輝度の最大値、最小値、標準偏差値の他、輝度の平均値や色差の平均値等もリアルタイムで取得することが必要となる場合もある。これらの場合では、統計値の取得動作はますます複雑化し、統計情報取得部(ヒストグラム作成部)の回路構成は複雑化する。 For example, in order to appropriately correct a moving image, it may be necessary to acquire not only the luminance statistical value of the input moving image but also the color difference statistical value in real time. In addition to the maximum value, minimum value, and standard deviation value of luminance, it may be necessary to acquire the average value of luminance, the average value of color difference , and the like in real time. In these cases, the statistical value acquisition operation becomes more complicated, and the circuit configuration of the statistical information acquisition unit (histogram creation unit) becomes more complicated.
また、減光と画像補正を同時に行う場合の演算処理では、演算結果を記憶したルックアップテーブル(LUT)を使用して演算処理を簡略化する方法もあるが、メモリアクセスに時間がかかる。したがって、例えば、ワンセグ放送(携帯電話端末向けのデジタル放送)によるストリーミング映像を、携帯電話端末上で再生する場合のようにリアルタイム性が要求される場合には、LUTを用いた方式は適さない。 In addition, in the arithmetic processing when light reduction and image correction are performed at the same time, there is a method of simplifying the arithmetic processing using a lookup table (LUT) storing the arithmetic results, but it takes time to access the memory. Accordingly, for example, when a streaming video by one-segment broadcasting (digital broadcasting for a mobile phone terminal) is played back on a mobile phone terminal such as when real-time performance is required, a method using an LUT is not suitable.
一方、所定の演算を複数の専用のハードウエアで並列に行う場合には、高速性(リアル
タイム性)は確保できるが、回路の占有面積が増大すると共に、回路の消費電力が増大す
る。
On the other hand, when a predetermined operation is performed in parallel by a plurality of dedicated hardware, high speed (real time) can be ensured, but the area occupied by the circuit increases and the power consumption of the circuit increases.
このように、動画像のリアルタイムの適応補正のため(特に、照明の減光と、減光に伴う画質補償のための画像補正を同時に行うため)には、統計情報の取得と、統計情報を用
いた演算の双方にリアルタイム性が求められ、かつ、回路規模の増大抑制、低消費電力性も要求される。従来技術では、このような要求に対応することができない。
In this way, for real-time adaptive correction of moving images (especially for performing illumination dimming and image correction for image quality compensation accompanying dimming simultaneously), statistical information acquisition and statistical information Real time performance is required for both of the operations used, and an increase in circuit scale and low power consumption are also required. The prior art cannot respond to such a request.
本発明は、このような考察に基づいてなされたものである。本発明の幾つかの態様によれば、例えば、回路構成の複雑化を防止しつつ、動画像の多様な統計情報を高速かつ効率的に取得可能とし、さらに、統計情報を用いた演算も高速かつ効率的に実行できるようになる。これによって、例えば、低消費電力性、回路規模の増大の抑制を達成しつつ、照明の適応的な減光と、その減光に伴う画質の低下を補償するための従来にない高精度の画像補正と、を同時に実現することができる。 The present invention has been made based on such consideration. According to some aspects of the present invention, for example, various statistical information of a moving image can be acquired at high speed and efficiently while preventing the circuit configuration from becoming complicated, and the calculation using the statistical information is also performed at high speed. And can be executed efficiently. As a result, for example, while achieving low power consumption and suppression of increase in circuit scale, highly accurate images that have not been used in the past to compensate for adaptive illumination dimming and image quality degradation associated with the dimming. Correction can be realized at the same time.
本発明の画像表示制御装置は、統計情報に基づいて画像信号を補正する画像表示制御装置であって、1フレーム毎に前記画像信号の前記統計情報を取得する統計情報取得部と、前記統計情報取得部から出力される前回フレームについての前記統計情報を用いて、画像信号の補正に用いられる補正係数を生成する演算器と、前記補正係数を用いて前記画像信号を補正する画像補正部と、を有し、前記統計情報取得部は、前記画像信号の輝度と基準輝度とを比較して比較結果を出力する比較器と、前記比較結果に応じてカウント値を更新する統計値バッファと、を含んで構成される複数の統計ユニットと、前記複数の統計ユニットの各々から出力される、前記統計値バッファのカウント値に基づいて所定の統計値を算出する統計値演算部と、を含み、前記複数の統計ユニットの各々における前記基準輝度は互いに異なる値に設定され、かつ、前記複数の統計ユニットの各々には前記画像信号が並列に入力される。 An image display control apparatus according to the present invention is an image display control apparatus that corrects an image signal based on statistical information, the statistical information acquisition unit that acquires the statistical information of the image signal for each frame, and the statistical information Using the statistical information about the previous frame output from the acquisition unit, an arithmetic unit that generates a correction coefficient used for correction of the image signal, an image correction unit that corrects the image signal using the correction coefficient, And the statistical information acquisition unit compares a luminance of the image signal with a reference luminance and outputs a comparison result, and a statistical value buffer that updates a count value according to the comparison result. A plurality of statistical units configured to include a statistical value calculation unit that calculates a predetermined statistical value based on a count value of the statistical value buffer that is output from each of the plurality of statistical units. The reference brightness in each of the plurality of statistical units are set to values different from each other, and wherein the each of the plurality of statistical units the image signal is input in parallel.
画像信号の輝度を基準輝度値と比較器してカウント値を更新する構成の統計ユニットの各々に、画像信号を並列に入力し、各統計ユニットにおいて同時並行的に輝度のカウント値を更新し、これによって、輝度のカウント値を超高速に取得するものである。各統計ユニットにおける基準輝度値は、互いに異なる値に設定される。統計値演算部は、各統計ユニットから並列に出力される輝度カウント値を取り込み、画像補正に必要な統計値を高速に算出する。これによって、動画像(例えば、ストリーミング映像)についての統計値をリアルタイムで取得することが可能となる。 In each of the statistical units configured to update the count value by comparing the luminance of the image signal with the reference luminance value, the image signal is input in parallel, and the count value of the luminance is updated in parallel in each statistical unit, Thus, the brightness count value is acquired at an extremely high speed. The reference luminance value in each statistical unit is set to a different value. The statistical value calculation unit takes in the luminance count value output in parallel from each statistical unit, and calculates a statistical value necessary for image correction at high speed. Thereby, it is possible to acquire a statistical value about a moving image (for example, streaming video) in real time.
また、本発明の画像表示制御装置の一態様では、前記統計情報取得部に含まれる前記統計値演算部は、画像信号の輝度の最大値および最小値を検出する輝度最大値/最小値検出部と、標準偏差値を求める標準偏差演算部と、を有し、前記演算器には、演算により求められた輝度最大値、輝度最小値および標準偏差値の各々が供給される。 In one aspect of the image display control device of the present invention, the statistical value calculation unit included in the statistical information acquisition unit is a luminance maximum value / minimum value detection unit that detects a maximum value and a minimum value of luminance of an image signal. And a standard deviation computing unit for obtaining a standard deviation value, and each of the luminance maximum value, the luminance minimum value and the standard deviation value obtained by the calculation is supplied to the computing unit.
1フレームの画像の輝度分布は、最大値/最小値/標準偏差値によって推定することができるため、統計値演算部では、上述の3つの値を求めるようにしたものである。 Since the luminance distribution of an image of one frame can be estimated by the maximum value / minimum value / standard deviation value, the statistical value calculation unit obtains the above three values.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、前記統計情報取得部は、さらに、前記画像信号に含まれる青色差および赤色差の各々の統計情報を取得する。 Further, in another aspect of the image display control apparatus of the present invention, the statistical information acquisition unit further acquires each statistics blue color difference and red color difference included in the image signal.
画像補正のために、輝度の統計情報のみならず色差の統計情報が必要となる場合を考慮し、青色差(Cb)および赤色差(Cr)の統計情報も取得できるようにしたものである。 For image correction, in which consideration of a case where it is necessary statistical information of the color difference not only luminance statistics were as statistics blue color difference (Cb) and red color difference (Cr) can also be acquired.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、前記統計情報部は、前記青色差および前記赤色差の各々の統計情報を取得するための構成として、各画素の輝度を累積加算する加算器と、その累積加算値を蓄積する輝度合計値バッファと、を含む輝度合計値ユニットと、各画素の青色差を累積加算する加算器と、その累積加算値を蓄積する青色差合計値
バッファと、を含む青色差合計値ユニットと、各画素の赤色差を累積加算する加算器と、その累積加算値を蓄積する赤色差合計値バッファと、を含む赤色差合計値ユニットと、求められた前記輝度合計値、青色差合計値および前記赤色差合計値に基づいて、輝度平均値、青色差平均値および赤色差平均値の各々を算出する平均演算部と、を有する。
Further, in another aspect of the image display control apparatus of the present invention, the statistical information unit includes, as a structure for obtaining each of the statistical information of the blue color difference and the red color difference, cumulatively adds the luminance of each pixel addition a vessel, a luminance total value buffer for storing the accumulated value, the brightness sum value unit including an adder for cumulatively adding the blue color difference of each pixel, and blue color difference sum buffer for storing the cumulative sum , and blue color difference sum unit comprising, an adder red chrominance of pixels cumulative addition, and red chrominance sum unit including a red color difference sum buffer for storing the accumulated value, and the obtained brightness sum value, on the basis of the blue color difference sum value and the red color difference sum value, with the brightness average value, the average calculation unit for calculating each of the blue color difference average value and the red color difference average value.
1フレーム分の動画像の、輝度平均値、赤色差(Cr)平均値、青色差(Cb)平均値を取得するための構成を明確化したものである。すなわち、輝度、赤色差、青色差の各々に対応した合計値ユニットを用意し、各合計値ユニットは、基本的には加算器とレジスタによって構成する。各合計値ユニットの構成は簡素化されており、かつ、輝度の統計値を取得するための上記の統計値ユニットと同種の構成をしており、したがって、双方のユニットを高密度にレイアウトすることができる。平均演算部は、各合計値ユニットから並列に出力される輝度、赤色差、青色差の合計値に基づいて各々の平均値を高速に算出する。 A moving image of one frame, the average luminance, red chrominance (Cr) average, is obtained by clarifying the configuration for obtaining the blue color difference (Cb) average. That is, the luminance, red chrominance, prepared sum unit corresponding to each of the blue color difference, the total unit is basically constituted by an adder and a register. The structure of each total value unit is simplified and has the same kind of structure as the above-described statistical value unit for obtaining the luminance statistical value, and therefore, both units are laid out with high density. Can do. The average calculation section luminance outputted in parallel from the sum unit, red color difference is calculated at high speed, each of the average value based on the sum of the blue color difference.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、統計情報の取得が不要な場合に、前記統計情報取得部における統計情報の取得動作を停止する。 In another aspect of the image display control apparatus of the present invention, when the acquisition of statistical information is unnecessary, the statistical information acquisition operation in the statistical information acquisition unit is stopped.
上述の統計情報取得部では、統計値を超高速に取得できるように、各ユニットを並列に動作させている。したがって、消費電力が若干、増大するのはやむを得ない。しかし、統計情報が不要なことが明らかであるとき(例えば、一時停止ボタンが押されて動画像の再生が停止している場合)に、統計情報の取得動作を一斉に停止させることによって、消費電力を低減することができる。 In the above-described statistical information acquisition unit, the units are operated in parallel so that statistical values can be acquired at an extremely high speed. Therefore, it is inevitable that the power consumption slightly increases. However, when it is clear that statistical information is unnecessary (for example, when playback of a moving image is stopped because the pause button is pressed), consumption of the statistical information is stopped by stopping the acquisition operation at the same time. Electric power can be reduced.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、統計情報の取得が不要な場合に、前記複数の統計ユニットの各々に含まれる前記統計値バッファのカウント動作を停止する。 In another aspect of the image display control device of the present invention, when the acquisition of statistical information is unnecessary, the counting operation of the statistical value buffer included in each of the plurality of statistical units is stopped.
統計値バッファにおける、輝度値のカウント動作を停止させて低消費電力化を図る点を明確化したものである。 This clarifies that the statistical value buffer stops the luminance value counting operation to reduce the power consumption.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、前記統計値バッファの各々への動作クロックの供給/非供給を制御するためのゲート回路が設けられ、前記ゲート回路からの前記動作クロックの出力/非出力を、第1のイネーブル信号によって切り替える。 In another aspect of the image display control apparatus of the present invention, a gate circuit for controlling supply / non-supply of the operation clock to each of the statistical value buffers is provided, and the operation clock from the gate circuit is provided. Output / non-output is switched by the first enable signal.
統計値バッファにおける輝度値のカウント動作を停止させるために、第1のイネーブル信号とゲート回路を利用したクロックゲーティングを実行する点を明らかとしたものである。動作クロックの供給/非供給の制御は簡単にでき、回路構成が複雑化せず、実現が容易である。 It is clarified that clock gating using the first enable signal and the gate circuit is executed in order to stop the luminance value counting operation in the statistical value buffer. The supply / non-supply control of the operation clock can be easily performed, the circuit configuration is not complicated, and the realization is easy.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、統計情報の取得が不要な場合に、前記複数の統計ユニットの各々に含まれる前記統計値バッファのカウント動作を停止し、かつ、前記輝度合計値バッファ、前記青色差合計値バッファおよび前記赤色差合計値バッファのカウント動作を停止する。 In another aspect of the image display control device of the present invention, when the acquisition of statistical information is unnecessary, the counting operation of the statistical value buffer included in each of the plurality of statistical units is stopped, and the luminance total value buffer, stopping the blue color difference sum value buffer and the count operation of the red color difference sum buffer.
輝度値をカウントする統計値バッファに加えて、輝度合計値バッファ、青色差合計値バッファおよび赤色差合計値バッファのカウント動作を一斉に停止させることによって、消費電力を効果的に低減するものである。各バッファは同種の構成をしており、かつ、クロックに同期してカウントする点で共通しているため、共通の動作クロックの供給を停止することによって、簡単にカウント動作を停止させることが可能である。 In addition to statistics buffer for counting the brightness value, by stopping luminance total value buffer, a blue color difference sum value buffer and the count operation of the red color difference sum buffer all at once, is to effectively reduce the power consumption . Since each buffer has the same type of configuration and is common in that it counts in synchronization with the clock, it is possible to easily stop the count operation by stopping the supply of the common operation clock. It is.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、前記輝度合計値バッファ、前記青色差合計値バッファおよび前記赤色差合計値バッファの各々に動作クロックを供給するため
のゲート回路を設け、前記ゲート回路からの前記動作クロックの出力/非出力を、第2のイネーブル信号によって切り替える。
Further, in another aspect of the image display control apparatus of the present invention, provided the gate circuit for supplying an operation clock to each of the luminance total value buffer, the blue color difference sum buffer and the red color difference sum value buffer, the The output / non-output of the operation clock from the gate circuit is switched by the second enable signal.
輝度合計値バッファ、青色差合計値バッファおよび赤色差合計値バッファにおけるカウント動作を停止させるために、第2のイネーブル信号とゲート回路を利用したクロックゲーティングを実行する点を明らかとしたものである。動作クロックの供給/非供給の制御は簡単にでき、回路構成が複雑化せず、実現が容易である。 Brightness sum value buffer, in order to stop the counting operation in the blue color difference sum value buffer and the red color difference sum buffer is obtained by a clearly points to perform clock gating utilizing the second enable signal and a gate circuit . The supply / non-supply control of the operation clock can be easily performed, the circuit configuration is not complicated, and the realization is easy.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、前記演算器は、前記前回フレームの統計情報を用いて、前記画像信号に応じて適応的に画像表示用の照明を減光する調光制御が実行されたときの減光後の照明輝度も演算すると共に、前記照明の減光に伴う画質低下を補償するための前記画像信号の補正に用いられる前記補正係数を生成する。 In another aspect of the image display control apparatus of the present invention, the arithmetic unit uses the statistical information of the previous frame to dimm the illumination for image display adaptively according to the image signal. The illumination luminance after dimming when the control is executed is also calculated, and the correction coefficient used for correcting the image signal for compensating for the image quality degradation accompanying the dimming of the illumination is generated.
演算器は、算出された統計値を用いて、適応的な減光後の照明輝度も算出し、かつ、その減光に伴う画質低下を補償するための画像補正に必要な補正係数を算出する点を明らかとしたものである。 The computing unit also calculates the illumination brightness after adaptive dimming using the calculated statistical value, and calculates a correction coefficient necessary for image correction to compensate for image quality deterioration due to the dimming The point is clarified.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、さらに、前記演算器の動作手順を指定するための複数のコードを記憶しているコード記憶部と、前記コード記憶部からの前記コードの出力順を制御するシーケンス指示部と、前記コード記憶部から出力される前記コードをデコードして、前記演算器に供給するための命令およびデータの少なくとも一つを生成するデコーダと、を有する。 In another aspect of the image display control device of the present invention, a code storage unit storing a plurality of codes for designating an operation procedure of the computing unit, and the code stored in the code storage unit A sequence instructing unit that controls an output order; and a decoder that decodes the code output from the code storage unit and generates at least one of an instruction and data to be supplied to the computing unit.
照明の適応的な減光処理および画像補正処理を、共通の演算器(共用演算器)によるリアルタイム演算によって実現することを明らかとしたものである。その演算によって、画像補正用の補正係数と減光後の照明輝度とがリアルタイムで算出され、算出された補正係数を用いた画像補正が実行される。共用演算器の演算は、信号処理手順をコード化したマイクロコードによって制御される。共用化された演算器を用いることによって、同種のハードウエアを並列に設ける必要なくリアルタイム演算が可能となり、最小の回路、最小の消費電力により、高速な調光制御および画像補正を実現することができる。 It has been clarified that the adaptive dimming processing and image correction processing of illumination are realized by real-time computation using a common computing unit (shared computing unit). By the calculation, the correction coefficient for image correction and the illumination brightness after dimming are calculated in real time, and image correction using the calculated correction coefficient is executed. The operation of the shared arithmetic unit is controlled by microcode that encodes the signal processing procedure. By using a common computing unit, real-time computation is possible without the need to install the same type of hardware in parallel, and high-speed dimming control and image correction can be realized with the minimum circuit and minimum power consumption. it can.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、前記演算器は、第1および第2のマルチプレクサと、算術論理演算ユニットと、前記算術論理ユニットの演算結果を振り分ける分配器と、有し、前記デコーダから、前記第1および第2のマルチプレクサに対しては係数が、前記算術論理ユニットに対しては演算命令が、前記分配器に対しては振り分け情報が、各々供給される。 In another aspect of the image display control apparatus of the present invention, the arithmetic unit includes first and second multiplexers, an arithmetic logic unit, and a distributor that distributes the arithmetic results of the arithmetic logic unit. The decoder supplies a coefficient to the first and second multiplexers, an arithmetic instruction to the arithmetic logic unit, and distribution information to the distributor.
共用演算器の具体的構成の一例を明確化し、かつ、構成要素の各々にどのような命令あるいはデータが供給されるのかを明確化したものである。すなわち、本態様では、複数のマルチプレクサと、算術論理ユニット(ALU)と、分配器とによって共用演算器が構成される。マルチプレクサに対しては演算に用いられる係数が供給され、ALUには命令(オペコード)が供給され、分配器には、分配先情報が供給される。 An example of a specific configuration of the shared arithmetic unit is clarified, and what instruction or data is supplied to each component is clarified. That is, in this aspect, a shared arithmetic unit is configured by a plurality of multiplexers, an arithmetic logic unit (ALU), and a distributor. Coefficients used for calculation are supplied to the multiplexer, instructions (opcodes) are supplied to the ALU, and distribution destination information is supplied to the distributor.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、前記演算器は、さらに、複数の出力先レジスタと、前記複数の出力先レジスタに蓄積された信号の少なくとも一部を入力側に帰還させる帰還経路と、を有する。 In another aspect of the image display control device of the present invention, the computing unit further feeds back a plurality of output destination registers and at least a part of signals accumulated in the plurality of output destination registers to the input side. And a return path.
また、本発明の画像表示制御装置の他の態様では、前記共用演算器は、さらに、複数の出力先レジスタと、前記複数の出力先レジスタに蓄積された信号の少なくとも一部を入力側に帰還させる帰還経路と、を有する。 In another aspect of the image display control apparatus of the present invention, the shared arithmetic unit further feeds back to the input side a plurality of output destination registers and at least some of the signals accumulated in the plurality of output destination registers. And a return path to be made.
共用演算器が、演算結果を入力側に戻すための帰還経路を有する点を明確化したものである。これによって、例えば、まず、第1の演算処理によって減光後の照明輝度を求め、その演算結果を入力側に戻して、その求められた照明輝度に基づいて画像の補正係数を求める、というような処理が可能となる。また、共用演算器が帰還経路をもつことによって、巡回型(IIR)のフィルタ処理を実施することも可能となる。 This clarifies that the shared arithmetic unit has a feedback path for returning the operation result to the input side. Accordingly, for example, first, the illumination brightness after dimming is obtained by the first computation process, the computation result is returned to the input side, and the correction coefficient of the image is obtained based on the obtained illumination brightness. Processing becomes possible. In addition, since the shared arithmetic unit has a feedback path, it is possible to perform a cyclic (IIR) filtering process.
また、本発明の電気光学装置の駆動装置は、画像表示制御装置を搭載する。 In addition, the electro-optical device driving device of the present invention includes an image display control device.
本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)を、電気光学装置(液晶表示装置を含む)の駆動装置(ドライバ)に搭載するものである。本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)は、ストリーミング画像のような動画像を処理可能なリアルタイム性、優れた省電力性および小型化が可能である、という特性を備えている。よって、駆動装置(ドライバ)の付加価値が向上する。 The image display control device (image display control LSI) of the present invention is mounted on a drive device (driver) of an electro-optical device (including a liquid crystal display device). The image display control device (image display control LSI) of the present invention has the characteristics that it can process moving images such as streaming images in real time, has excellent power saving, and can be miniaturized. Therefore, the added value of the driving device (driver) is improved.
また、本発明の電気光学装置の制御装置は、本発明の画像表示制御装置を搭載する。 The control device for the electro-optical device of the present invention is equipped with the image display control device of the present invention.
本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)を、電気光学装置(液晶表示装置を含む)の制御装置(コントローラ)に搭載するものである。本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)は、ストリーミング画像のような動画像を処理可能なリアルタイム性、優れた省電力性および小型化が可能である、という特性を備えている。よって、制御装置(コントローラ)の付加価値が向上する。 The image display control device (image display control LSI) of the present invention is mounted on a control device (controller) of an electro-optical device (including a liquid crystal display device). The image display control device (image display control LSI) of the present invention has the characteristics that it can process moving images such as streaming images in real time, has excellent power saving, and can be miniaturized. Therefore, the added value of the control device (controller) is improved.
また、本発明の電気光学装置の駆動制御装置は、本発明の画像表示制御装置を搭載する。 The drive control device for the electro-optical device of the present invention is equipped with the image display control device of the present invention.
本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)を、電気光学装置(液晶表示装置を含む)の駆動制御装置(ドライバとコントローラが一体化された装置)に搭載するものである。本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)は、ストリーミング画像のような動画像を処理可能なリアルタイム性、優れた省電力性および小型化が可能である、という特性を備えている。よって、駆動制御装置(ドライバとコントローラが一体化された装置)の付加価値が向上する。 The image display control device (image display control LSI) of the present invention is mounted on a drive control device (device in which a driver and a controller are integrated) of an electro-optical device (including a liquid crystal display device). The image display control device (image display control LSI) of the present invention has the characteristics that it can process moving images such as streaming images in real time, has excellent power saving, and can be miniaturized. Therefore, the added value of the drive control device (device in which the driver and the controller are integrated) is improved.
また、本発明の電子機器は、本発明の画像表示制御装置を搭載する。 The electronic device of the present invention is equipped with the image display control device of the present invention.
例えば、本発明の画像表示制御装置(LSI)を携帯端末(携帯電話端末、PDA端末、携帯可能なコンピュータを含む)に搭載することによって、ワンセグ放送等のストリーミング画像を高画質で表示することができ、かつ、電池の長寿命化を実現することができる。 For example, by mounting the image display control device (LSI) of the present invention on a mobile terminal (including a mobile phone terminal, a PDA terminal, and a portable computer), a streaming image such as one-segment broadcasting can be displayed with high image quality. And a longer battery life can be realized.
本発明の少なくとも一つの実施態様によれば、例えば、以下の効果が得られる。但し、以下の効果が同時に得られるとは限らず、以下の効果の列挙が、本発明を不当に限定する根拠として用いられてはならない。
(1)統計ユニットの各々に、画像信号を並列に入力し、各統計ユニットにおいて同時並行的に輝度のカウント値を更新することによって、輝度のカウント値を超高速に取得することができる。
(2)また、輝度の統計情報のみならず色差の統計情報も取得することによって、色差に基づいた適応的な画像補正が可能となる。
(3)統計ユニットや合計値ユニットはコンパクトな回路であり、かつ、同種の構成であるため、高密度な回路レイアウトを実現できる。
(4)統計情報の取得が不要な場合に、統計ユニットや合計値ユニットのカウント動作を停止させることによって、無駄な電力消費をなくすことができる。統計値ユニットや合計値ユニットは、共通の動作クロックで動作する同種の構成をしているため、例えば、その共通の動作クロックをゲーティングにより停止することによって、カウント動作を簡単に停止させることができる。
(5)省電力化のためのバックライトの適応的な減光と、この減光に伴う画質劣化を防止するための適応的な画像補正とを同時に行う場合の画像表示制御に、本発明の技術を適用することによって、統計値に基づく高度な演算を、低消費電力かつリアルタイムで実現することができる。
(6)マイクロプログラム制御方式の演算器を用いることによって、同種のハードウエアを並列に設けることなくリアルタイム演算が可能となり、最小の回路、最小の消費電力により、高速な適応調光制御および適応画像補正を実現することができる。
(7)適応的な減光処理および画像補正を同時に実行することによって、画質の低下を最小限に抑制しつつ、照明輝度の適応調光によって消費電力を大幅に削減できる(最大30%の削減が確認されている)。また、最小限のハードウエアで実現が可能であるため、省スペース化も図ることができる。さらに、ストリーミング映像のような動画像の処理においても、遅延時間がまったく生じず、リアルタイムの高精度な処理が実現される。
(8)液晶表示装置等の駆動装置(ドライバ)、制御装置(コントローラ)、駆動制御装置(ドライバとコントローラとを一体化した装置)の高付加価値化を実現することができる。
(9)本発明の画像表示制御装置(LSI)を携帯端末(携帯電話端末、PDA端末、携帯可能なコンピュータを含む)に搭載することによって、ワンセグ放送等のストリーミング画像を高画質で表示することができ、かつ、電池の長寿命化を実現することができる。(10)統計値に基づく、リアルタイムの動画の画像補正を実現すると共に、省電力化のための照明の適応的な減光と、この減光に伴う画質劣化を防止するための適応的な画像補正とを同時に行う場合でも、リアルタイム性、回路規模の抑制ならびに低消費電力性を実現することができる。
(11)動画像の統計情報を高速かつ低消費電力で取得する技術を提供することができる。
(12)回路構成の複雑化を防止しつつ、動画像の多様な統計情報を高速かつ効率的に取得可能となり、さらに、統計情報を用いた演算も高速かつ効率的に実行できるようになり、これによって、例えば、低消費電力性、回路規模の増大の抑制を達成しつつ、照明の適応的な減光と、その減光に伴う画質の低下を補償するための従来にない高精度の画像補正と、を同時に実現することができる。
According to at least one embodiment of the present invention, for example, the following effects can be obtained. However, the following effects are not always obtained, and the following list of effects should not be used as a basis for unduly limiting the present invention.
(1) By inputting image signals in parallel to each of the statistical units and simultaneously updating the luminance count value in each statistical unit, the luminance count value can be acquired at an extremely high speed.
(2) In addition, by also acquiring statistical information of the color difference not only luminance of the statistical information enables adaptive image correction based on color differences.
(3) Since the statistical unit and the total value unit are compact circuits and have the same configuration, a high-density circuit layout can be realized.
(4) When it is not necessary to acquire statistical information, useless power consumption can be eliminated by stopping the counting operation of the statistical unit and the total value unit. Since the statistical value unit and the total value unit have the same configuration that operates with a common operating clock, for example, the counting operation can be easily stopped by stopping the common operating clock by gating. it can.
(5) For image display control in the case of performing adaptive dimming of the backlight for power saving and adaptive image correction for preventing image quality deterioration accompanying the dimming simultaneously, By applying the technology, it is possible to realize advanced calculations based on statistical values in low power consumption and in real time.
(6) By using an arithmetic unit of a microprogram control system, real-time computation can be performed without providing the same kind of hardware in parallel, and high-speed adaptive dimming control and adaptive image can be achieved with minimum circuitry and minimum power consumption. Correction can be realized.
(7) By simultaneously executing adaptive dimming processing and image correction, power consumption can be significantly reduced by adaptive dimming of illumination brightness while minimizing image quality degradation (up to 30% reduction) Has been confirmed). Further, since it can be realized with a minimum amount of hardware, space can be saved. Further, even in the processing of moving images such as streaming video, no delay time occurs, and real-time and highly accurate processing is realized.
(8) A high added value of a drive device (driver) such as a liquid crystal display device, a control device (controller), and a drive control device (device in which a driver and a controller are integrated) can be realized.
(9) By displaying the image display control device (LSI) of the present invention in a mobile terminal (including a mobile phone terminal, a PDA terminal, and a portable computer), streaming images such as one-segment broadcasting can be displayed with high image quality. In addition, the battery life can be extended. (10) Real-time video image correction based on statistical values, and adaptive illumination dimming for power saving, and adaptive image for preventing image quality degradation due to this dimming Even when correction is performed at the same time, real-time performance, circuit scale reduction, and low power consumption can be realized.
(11) A technique for acquiring moving image statistical information at high speed and with low power consumption can be provided.
(12) Various statistical information of moving images can be acquired at high speed and efficiently while preventing complication of the circuit configuration, and further, calculation using statistical information can be executed at high speed and efficiently. As a result, for example, while achieving low power consumption and suppression of increase in circuit scale, highly accurate images that have not been used in the past to compensate for adaptive illumination dimming and image quality degradation associated with the dimming. Correction can be realized at the same time.
本発明は、動画像の統計情報の取得技術として広く利用可能である。但し、本発明は、省電力化のための照明の適応的減光と、その減光に基づく画質劣化を補償する画像補正とを同時に行う場合に、そのリアルタイム性を確保する上で重要な技術である。そこで、図1〜図10を用いて、表示画像に応じた適応的な調光制御および画像補正の内容について説明し、その後、統計情報取得部の具体的な構成について説明する。 The present invention can be widely used as a technique for acquiring moving image statistical information. However, the present invention is an important technique for securing the real-time property when performing adaptive dimming of illumination for power saving and image correction for compensating image quality degradation based on the dimming simultaneously. It is. Therefore, the contents of adaptive dimming control and image correction according to the display image will be described with reference to FIGS. 1 to 10, and then the specific configuration of the statistical information acquisition unit will be described.
(第1の実施形態)
(調光制御と画像補正との関係)
図1(A)〜図1(C)は、本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)において採用される表示画像に応じた適応的な調光制御および画像補正の内容を説明するための図である。
(First embodiment)
(Relation between light control and image correction)
1A to 1C are diagrams for explaining the contents of adaptive dimming control and image correction according to a display image employed in the image display control apparatus (image display control LSI) of the present invention. FIG.
図1(A)に示されるように、本発明の実施態様では、液晶パネル(LCD)10の適応的な画像補正と、照明(LED:以下、バックライトという)12の輝度の適応的補正
(適応的調光)とを、同時に実行する。図中、Gy’は、調光有りの場合の強化された画像補正量である。このGy’は、調光無しの場合の画像補正量Gyに、調光に伴う画像補正量の強化分ΔGyを加算して得られる。また、Gsは、適応調光に伴うバックライト12の輝度の補正量である。
As shown in FIG. 1A, in the embodiment of the present invention, adaptive image correction of a liquid crystal panel (LCD) 10 and adaptive correction of luminance of an illumination (LED: hereinafter referred to as backlight) 12 ( Adaptive dimming) at the same time. In the figure, Gy ′ is an enhanced image correction amount in the case of dimming. This Gy ′ is obtained by adding the image correction amount enhancement amount ΔGy accompanying dimming to the image correction amount Gy when there is no dimming. Gs is a correction amount of the luminance of the
図1(B)は、調光無しの場合の画像補正量Gyを示している。すなわち、Gyは、バックライト12の輝度を固定した場合の、画像補正量である。例えば、輝度が低い部分には輝度を持ち上げるような補正が実行され、輝度が高すぎる部分には輝度を低下させるような補正が実行される。
FIG. 1B shows the image correction amount Gy when there is no light control. That is, Gy is an image correction amount when the luminance of the
図1(C)は、調光に伴う画像補正量の強化分ΔGyを示している。暗い画像は、明るい画像に比べてバックライト12の減光の影響を受けにくいことから、原則として、暗い画像の場合にバックライト12の減光量が大きくなる。ただし、減光に伴って表示画像の輝度が低下するため、輝度低下を補償するように画像補正を強化する。調光(Gs)に伴う画像補正の強化分がΔGyである。
FIG. 1C shows the enhancement amount ΔGy of the image correction amount accompanying the light control. Since a dark image is less susceptible to the dimming of the
本発明では、図1(A)に示されるように、省電力化のためにバックライト12の減光を積極的に行い、一方、その減光に伴う画質低下を補償するために、通常の画像補正量(Gy)に、調光(Gs)に伴う画像補正量の強化分(ΔGy)を上乗せすることによって、最終的な画像補正量Gyが定まる。
In the present invention, as shown in FIG. 1 (A), the
(画像補正量の適応調光について)
図2は、1フレームの画像の平均輝度(Yave)に対する、バックライト削減率、調光無しの場合の画像補正量(Gy)、調光有りの場合の画像補正量(Gy’)、調光に伴う画像補正量の強化分(ΔGy)の変化を示す特性図である。
(Adaptive dimming of image correction amount)
FIG. 2 shows a backlight reduction rate, an image correction amount (Gy) without dimming, an image correction amount (Gy ′) with dimming, and dimming with respect to the average luminance (Yave) of an image of one frame. FIG. 6 is a characteristic diagram illustrating a change in an image correction amount enhancement amount (ΔGy) associated with FIG.
図中、特性線Aは、バックライト輝度削減率(%)の特性を示し、特性線Bは、調光無しの場合の画像補正量(Gy)の特性を示し、特性線Cは、調光有りの場合の画像補正量(Gy’)の特性を示し、特性線Dは、調光に伴う画像補正量の強化分(ΔGy)の特性を示す。 In the figure, the characteristic line A indicates the characteristic of the backlight luminance reduction rate (%), the characteristic line B indicates the characteristic of the image correction amount (Gy) without dimming, and the characteristic line C indicates dimming. The characteristic of the image correction amount (Gy ′) in the case of being present is shown, and the characteristic line D shows the characteristic of the enhancement (ΔGy) of the image correction amount accompanying the light control.
まず、バックライト輝度削減率の変化を示す特性線Aに着目する。明らかなように、平均輝度(Yave)が低いほどバックライト輝度削減率が高く、平均輝度(Yave)が高くなるにつれて、バックライト削減率は低下する。これは、平均輝度が高い画像ほど、バックライトの減光の影響が大きくなるため、平均輝度が低い画像では省電力化を優先させて大きく減光し、平均輝度が高い画像については画質低下の抑制を優先して小さく減光するようにした結果である。 First, attention is focused on the characteristic line A indicating the change in the backlight luminance reduction rate. Obviously, the lower the average luminance (Yave), the higher the backlight luminance reduction rate, and the lower the average luminance (Yave), the lower the backlight reduction rate. This is because the higher the average brightness, the greater the effect of backlight dimming.Therefore, for images with a low average brightness, priority is given to power saving and the light is greatly reduced. This is a result of diminishing a small amount in order to give priority to suppression.
次に、調光無しの場合の画像補正量Gyの変化を示す特性線Bに着目する。図示されるように、平均輝度値Gammath1までは、ほぼ定量の輝度持ち上げ補正が実施され、平均輝度値が大きくなると、輝度の持ち上げ量が減少し、平均輝度値Gammath2より平均輝度値が大きくなると、輝度を低下させる補正が実行される。すなわち、基本的には、平均輝度が低い場合には輝度を持ち上げるような補正が実行され、平均輝度が高すぎる場合には輝度を低下させるような補正が実行されることになる。 Next, attention is paid to the characteristic line B indicating the change in the image correction amount Gy when there is no light control. As shown in the figure, until the average luminance value Gammath1, almost fixed luminance increase correction is performed, and when the average luminance value increases, the amount of increase in luminance decreases, and when the average luminance value becomes larger than the average luminance value Gammath2, Correction for reducing the brightness is executed. That is, basically, when the average luminance is low, correction is performed to increase the luminance, and when the average luminance is too high, correction is performed to decrease the luminance.
次に、調光有りの場合の画像補正量Gy’の変化を示す特性線Cに着目する。明らかなように、平均輝度が低いほど画像補正量が大きく、平均輝度が高くなるほど画像補正量は小さくなる。これは、特性線Bを基礎として画像補正量が決まることに加えて、大きな減光率が設定される低輝度側における画質低下を防止するために、低輝度側ほど、画像補正量を強化する必要があるからである。 Next, attention is paid to a characteristic line C indicating a change in the image correction amount Gy ′ when light adjustment is performed. Obviously, the lower the average luminance, the larger the image correction amount, and the higher the average luminance, the smaller the image correction amount. In addition to determining the image correction amount on the basis of the characteristic line B, this further enhances the image correction amount on the low luminance side in order to prevent image quality deterioration on the low luminance side where a large light reduction rate is set. It is necessary.
次に、調光に伴う画像補正量の強化分(ΔGy=Gy’−Gy)の変化を示す特性線Dに着目する。上述のとおり、調光に伴う画像補正量の強化分ΔGyは、低輝度側では増大し、輝度値が増大するにつれて少しずつ低下する。ただし、画像補正量の強化分は、平均輝度値Gammath3付近から緩やかに上昇する。これは、バックライト12の減光に伴い、高輝度の画像ほど画質低下が懸念されるため、平均輝度が高い画像の輝度低下を抑制するために、画像補正をより強化する必要があるからである。
Next, attention is focused on the characteristic line D indicating the change in the amount of image correction enhancement (ΔGy = Gy′−Gy) associated with dimming. As described above, the enhancement amount ΔGy of the image correction amount associated with the light control increases on the low luminance side and gradually decreases as the luminance value increases. However, the enhancement of the image correction amount gradually increases from around the average luminance value Gammath3. This is because, as the brightness of the
(省電力性の強弱とΔGyの関係)
図3は調光に伴う画像補正量の強化分(ΔGy=Gy’−Gy)の特性線が、バックライトの輝度削減率に応じてどのように変化するかを示す図である。図3中、特性線Aは省電力強め(バックライト輝度削減率30%)の場合の特性線を示し、特性線Bは省電力弱め(バックライト輝度削減率10%)の場合の特性線を示し、特性線Cは、省電力普通(バックライト輝度削減率20%)の場合の特性線を示している。
(Relationship between power saving strength and ΔGy)
FIG. 3 is a diagram showing how the characteristic line of the image correction amount enhancement (ΔGy = Gy′−Gy) accompanying light adjustment changes according to the luminance reduction rate of the backlight. In FIG. 3, a characteristic line A shows a characteristic line when power saving is high (backlight
上述のとおり、いずれの特性線も、調光に伴う画像補正量の強化分ΔGyが、低輝度側では増大し、輝度値が増大するにつれて少しずつ低下する傾向を示し、だだし、輝度値が高い領域ではΔGyは、再び少しずつ上昇する傾向を示す。また、省電力性を強化してバックライトの輝度削減率を大きくするほど、調光に伴う画像補正量の強化分ΔGyも増大する。 As described above, in any of the characteristic lines, the enhancement amount ΔGy of the image correction amount accompanying dimming tends to increase on the low luminance side and gradually decrease as the luminance value increases. In the high region, ΔGy tends to gradually increase again. Further, as the power saving performance is enhanced and the luminance reduction rate of the backlight is increased, the image correction amount enhancement amount ΔGy associated with the light control is also increased.
(彩度の補正強化)
バックライトの減光によって画面の全体にわたって彩度が低下する。そこで、調光の前後における彩度が保存されるように彩度補正を行う。基本的には、以下の式(1)に従って彩度の補正を行う。なお、以下の式では、青色差(Cb)についてのみ示すが、赤色差(Cr)についても同じである。
Cb[cb]=Fc×Gc+cb・・・・・(1)
上記(1)式において、cbは彩度補正入力色差であり、Cbは彩度補正出力色差であり、Gcは彩度補正量であり、Fcは彩度補正係数曲線である。
(Enhancement of saturation correction)
Dimming the backlight reduces the saturation across the screen. Therefore, saturation correction is performed so that the saturation before and after dimming is preserved. Basically, the saturation is corrected according to the following equation (1). In the following equations, it is shown only for the blue color difference (Cb), the same for red chrominance (Cr).
Cb [cb] = Fc × Gc + c b (1)
In the above equation (1), cb is a saturation correction input color difference, Cb is a saturation correction output color difference, Gc is a saturation correction amount, and Fc is a saturation correction coefficient curve.
図4(A)〜図4(C)は、彩度補正について説明するための図である。図4(A)は入力色差(cbまたはcr)に対する出力色差(CbまたはCr)を示している。図中、実線で示される特性線と点線で示される直線との差分が、上記(1)式における彩度補正量Gcに相当する。図4(B)は、入力色差(cbまたはcr)に対する補正係数(Fc)の特性を示している。但し、上記(1)式は、調光を考慮しない場合の彩度補正を示しているため、実際には、彩度補正量Gcに、調光に伴う彩度補正強化分ΔGcを上乗せする必要がある。ΔGcは、調光の前後で平均彩度を等しくするという条件の下で方程式を解くことによって求めることができる。 4A to 4C are diagrams for explaining saturation correction. FIG. 4A shows the output color difference (Cb or Cr) with respect to the input color difference (cb or cr). In the figure, the difference between the characteristic line indicated by the solid line and the straight line indicated by the dotted line corresponds to the saturation correction amount Gc in the above equation (1). FIG. 4B shows the characteristic of the correction coefficient (Fc) with respect to the input color difference (cb or cr). However, since the above equation (1) indicates saturation correction without considering dimming, actually, it is necessary to add the saturation correction enhancement ΔGc accompanying dimming to the saturation correction amount Gc. There is. ΔGc can be obtained by solving an equation under the condition that the average saturation is equal before and after dimming.
また、輝度のみを基準として減光量を決定すると、減光が過剰となって赤(R)や青(B)の鮮やかさが損なわれる場合がある。すなわち、暗い画像は減光の影響が少ないため、照明の減光量が大きくなるのが原則である。しかし、暗い画像であっても、例えば、画面の中心に大きく鮮やかな薔薇の花がある場合には、その薔薇の花の彩度の低下を抑えるために減光量に制限を課すのが妥当である。ところが、赤(R)や青(B)は、輝度(Y)への寄与率が低いために、輝度(Y)だけで判断すると、暗い画像であるとの判断に基づき、照明を過剰に低下させることになる。そこで、このような過剰な減光を防止するために、輝度(Y)だけでなく、色差(赤色差(Cr),青色差(Cb))も基準として減光を決定するようにし、輝度と色差が所定の関係を満たす場合には、彩度を優先させて減光量に制限を課す。これによって、彩度の高い画像では減光が抑制され、表示画像の彩度低下が抑制される。 Further, when the light reduction amount is determined based on only the luminance, the light reduction is excessive and the vividness of red (R) or blue (B) may be impaired. That is, since dark images are less affected by dimming, it is a general rule that the amount of light dimming increases. However, even if the image is dark, for example, if there is a large and bright rose flower in the center of the screen, it is reasonable to impose a limit on the amount of light that can be reduced to reduce the saturation of the rose. is there. However, since red (R) and blue (B) have a low contribution rate to luminance (Y), if they are judged only by luminance (Y), the illumination is excessively reduced based on the judgment that they are dark images. I will let you. Therefore, in order to prevent such excessive dimming, as well as luminance (Y), chrominance (red color difference (Cr), and blue color difference (Cb)) is also configured to determine a dimming basis, a luminance When the color difference satisfies a predetermined relationship, the saturation is prioritized to limit the amount of light reduction. As a result, dimming is suppressed in an image with high saturation, and reduction in saturation of the display image is suppressed.
図4(C)は、平均輝度と平均色差との関係で決まる閾値を用いて、減光と彩度保存のいずれを優先させるかを決定する処理を説明するための図である。図示されるように、輝度の平均値と色差の平均値との関係で決まる閾値を設定し、その閾値を境界として、輝度に基づいて減光を実行するか、色差に基づいて減光を実行するかを判定する。 FIG. 4C is a diagram for describing processing for determining which of dimming or saturation preservation is to be prioritized using a threshold value determined by the relationship between average luminance and average color difference . As shown in the figure, a threshold value determined by the relationship between the average value of luminance and the average value of color difference is set, and dimming is performed based on luminance, or dimming is performed based on color difference , with the threshold as a boundary. Judge whether to do.
図中、斜線で示される領域ZP2は、色差(cr,cb)に基づく調光領域であり、ZP1は、輝度(Y)に基づく調光領域である。例えば、平均輝度値が“64”の場合、画像が暗いため、輝度だけで判断すれば、減光量がかなり大きくなる。しかし、平均色差が例えば、“96”であるとすると、色差が高い画像であるため、減光によって彩度が低下するのを抑制する必要がある。したがって、このような場合には、色差を基準として減光量を決定する(輝度を基準とした場合よりも減光量を小さくする)。つまり、輝度を基準とした減光量に、色差による所定の制限を設け、これによって、彩度を極端に低下させるような過剰な減光を抑制する。 In the drawing, a hatched area ZP2 is a dimming area based on the color difference (cr, cb), and ZP1 is a dimming area based on the luminance (Y). For example, when the average luminance value is “64”, the image is dark, and therefore the amount of light reduction is considerably increased if only the luminance is determined. However, if the average color difference is, for example, “96”, it is an image with a high color difference , so that it is necessary to suppress a decrease in saturation due to light reduction. Therefore, in such a case, the amount of light reduction is determined based on the color difference (the amount of light reduction is made smaller than when the luminance is used as a reference). In other words, a predetermined restriction due to the color difference is provided for the amount of light reduced based on the luminance, thereby suppressing excessive light reduction that causes an extreme decrease in saturation.
(シーンチェンジに伴うフリッカ防止のためのフィルタ処理) (Filter processing to prevent flicker associated with scene changes)
照明輝度の適応調光と画像補正を、動画の各フレームに行うと、シーンチェンジに伴う照明輝度や画像補正量の急激な変化によって、視覚的なちらつき(フリッカ)が生じる。そこで、フレーム単位で求められた照明補正と画像補正の双方について、各々の特性に適したフィルタ処理を実行する。照明輝度の変化は白と黒の変化であって視覚的に認識しやすいため、時定数の長いフィルタ処理を施し、一方、画像補正量の変化は中間調の変化であって目立ちにくいため、動画のシーンチェンジへの即応性を重視して時定数の短いフィルタ処理を施す。これによって、動画のシーンチェンジに追従した画像補正を実現しつつ、照明の適応補正に伴うフリッカを効果的に抑制することができる。 When adaptive illumination dimming and image correction are performed on each frame of a moving image, visual flicker occurs due to a rapid change in the illumination luminance and the image correction amount accompanying a scene change. Therefore, filter processing suitable for each characteristic is executed for both illumination correction and image correction obtained in units of frames. Since the change in illumination brightness is a change between white and black, which is easy to recognize visually, filter processing with a long time constant is applied.On the other hand, the change in image correction amount is a halftone change that is not noticeable. A filter process with a short time constant is applied with emphasis on quick response to scene changes. As a result, it is possible to effectively suppress flicker associated with adaptive illumination correction while realizing image correction following a scene change of a moving image.
また、各々のフィルタ処理を独立に実行すると、照明の補正と画像の補正とのバランスが崩れて画質が低下する場合がある。そこで、フレーム単位で求められた照明輝度に対して第1のフィルタ処理を施し、その結果から画像補正量を求め、その画像補正量に対して第2のフィルタ処理を実施する(直列処理を実行する構成の採用)。照明輝度の減光量が算出された後、その減光量に適応した画像補正量が算出されるため、第1および第2のフィルタ処理のバランスが常に確保される。 In addition, if each filter process is executed independently, the balance between the illumination correction and the image correction may be lost and the image quality may deteriorate. Therefore, the first filter processing is performed on the illumination luminance obtained in frame units, the image correction amount is obtained from the result, and the second filter processing is performed on the image correction amount (execution of serial processing is performed). Adopting a configuration to do). Since the amount of image correction adapted to the reduced light amount is calculated after the reduced amount of illumination luminance is calculated, the balance between the first and second filter processes is always ensured.
図5は、本発明の画像表示制御装置の概要およびフィルタ処理の内容を説明するための図であり、(A)は画像表示制御装置の全体構成を示すブロック図であり、図5(B)は図5(A)に示される構成をより具体的に示すブロック図であり、図5(C)は調光制御の際に実行されるフィルタ処理の時定数を示す図であり、図5(D)は画像補正の際に実行されるフィルタ処理の時定数を示す図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the outline of the image display control device of the present invention and the contents of the filter processing. FIG. 5A is a block diagram showing the overall configuration of the image display control device, and FIG. FIG. 5A is a block diagram showing more specifically the configuration shown in FIG. 5A, and FIG. 5C is a diagram showing a time constant of filter processing executed at the time of dimming control. D) is a diagram showing a time constant of filter processing executed at the time of image correction.
図5(A)に示されるように、輝度(Y),青色差(Cb),赤色差(Cr)の平均値の内の最大値(これをWaveと記載する)が入力され、この入力信号に対して、線形処理(C)が施されてバックライト輝度(K)が算出され、そのバックライト輝度(K)を時定数の長い時間軸フィルタ22でフィルタリングすることによって、最終のバックライト輝度(減光後のバックライト輝度を示す調光係数)Kfltが得られる。時間軸フィルタ2
2の特性は、フィルタ係数Pにより制御される。フィルタ係数Pの値と、画像の平均輝度の変化率(ΔYave)との関係は、図5(C)のとおりである。
As shown in FIG. 5 (A), luminance (Y), blue color difference (Cb), the maximum value among the average values of the red color difference (Cr) (written down and Wave) is input, the input signal Is subjected to linear processing (C) to calculate backlight luminance (K), and the backlight luminance (K) is filtered by the
The characteristic of 2 is controlled by the filter coefficient P. The relationship between the value of the filter coefficient P and the change rate (ΔYave) of the average luminance of the image is as shown in FIG.
最終バックライト輝度(Kflt)に基づいて、画像補正量算出部24にて、明るさ補正
および彩度補正の補正量Gmが算出される。画像補正量Gymに対して、時定数が短く設定されている時間軸フィルタ26によるフィルタリング処理が施され、これによって、最
終の画像補正量(Gy’)が求められる。時間軸フィルタ26の特性は、フィルタ係数qにより制御される。フィルタ係数qの値と、画像の平均輝度の変化率(ΔYave)との関係は、図5(D)のとおりである。
Based on the final backlight luminance (Kflt), the image correction
図5(B)に示されるように、バックライト用の時間軸フィルタ22は巡回型(IIR)フィルタであり、画像補正量用の時間軸フィルタ26も同様に、巡回型(IIR)型フィルタである。バックライト用の時間軸フィルタ22の伝達関数はHbl[z]であり、画像補正量用の時間軸フィルタ26の伝達関数はHimg[Z]である。したがって、画像表示制御装置におけるフィルタ処理の伝達関数は、Hbl[z]・Himg[Z]によって表される。なお、画像補正用算出部24は、非線形の伝達関数により実現される。また、図5(B)において参照符号28,参照符号30は遅延素子を示す。
As shown in FIG. 5B, the backlight
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
(画像表示制御装置の搭載態様)
図6(A)〜図6(D)は各々、本発明の画像表示装置の搭載態様を説明するためのブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
(Mounting mode of image display control device)
6 (A) to 6 (D) are block diagrams for explaining the mounting mode of the image display device of the present invention.
図6(A)では、携帯電話端末(電子機器の一例)100に画像表示制御装置(画像表示制御LSI)が搭載されている。この携帯電話端末100は、アンテナANと、通信/画像処理部102と、CCDカメラ104と、ホストコンピュータ106と、画像表示制御装置(画像表示制御LSI)108と、ドライバ110(パネルドライバ112とバックライトドライバ114を備える)と、表示パネル(例えば液晶パネル(LCD))116と、バックライト(LED)118と、を有する。
In FIG. 6A, an image display control device (image display control LSI) is mounted on a mobile phone terminal (an example of an electronic device) 100. The
図6(B)では、駆動装置(ドライバ)110自体に画像表示制御装置(画像表示制御LSI)108が搭載され、この画像表示制御装置(画像表示制御LSI)108には、ホストコンピュータ106から画像信号や制御情報が入力される。
In FIG. 6B, an image display control device (image display control LSI) 108 is mounted on the drive device (driver) 110 itself, and the image display control device (image display control LSI) 108 receives an image from the
図6(C)では、ドライバ110の制御装置(コントローラ)130に、画像表示制御装置(画像表示制御LSI)108が搭載されている。図6(D)では、駆動制御装置(ドライバとコントローラが一体化されたもの)140に、画像表示制御装置(画像表示制御LSI)108が搭載されている。
In FIG. 6C, the image display control device (image display control LSI) 108 is mounted on the control device (controller) 130 of the
本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)108は、ストリーミング画像のような動画像を処理可能なリアルタイム性、優れた省電力性および小型化が可能である、という特性を備えている。よって、本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)が搭載されることによって、駆動装置(ドライバ)110,制御装置(コントローラ)130、駆動制御装置(ドライバとコントローラが一体化された装置)ならびに電子機器100の付加価値が向上する。
The image display control device (image display control LSI) 108 according to the present invention has the characteristics that it can process a moving image such as a streaming image, can be processed in real time, has excellent power saving performance, and can be downsized. Therefore, by mounting the image display control device (image display control LSI) of the present invention, the drive device (driver) 110, the control device (controller) 130, and the drive control device (device in which the driver and the controller are integrated). In addition, the added value of the
(画像表示制御装置の全体構成)
図7は、本発明の画像表示制御装置(画像表示制御LSI)の全体の構成の概要を示すブロック図である。
(Overall configuration of image display control device)
FIG. 7 is a block diagram showing an outline of the overall configuration of the image display control apparatus (image display control LSI) of the present invention.
ここでは、画像表示制御装置108は、携帯端末(携帯電話端末、PDA端末、携帯可能なコンピュータ端末を含む)に搭載されているものとする。携帯端末は、例えば、ワンセグ放送を受信するアンテナANと、通信/画像処理部102と、ホストコンピュータ106と、を有する。ホストコンピュータ106は、例えば、受信したストリーミング映像信号を、画像表示制御装置108に供給する。なお、CCDカメラにより撮像した画像信
号を画像表示制御装置108に供給することもできるが(図6(A)参照)、図7では、CCDカメラは省略している。
Here, it is assumed that the image
図示されるように、画像表示制御装置108は、ホストコンピュータ106から与えられる画像信号(RGB(色信号形式)あるいはYUV(輝度信号と色差信号の形式))を受け、その画像信号がRGBの場合はYUVの画像信号に変換する画像入力インタフェース(I/F)150と、ホストコンピュータ106から与えられる制御情報を一時的に蓄積するレジスタ152と、調光後のバックライト輝度(調光係数Kflt)を決定すると共
に、減光に伴う画質低下を補償するように画像信号に画像補正処理を施す画像補正コア200と、YUV形式の画像信号をRGB形式画像信号に変換する、または、YUV形式のまま出力する画像出力インタフェース(I/F)154と、を有する。
As shown in the figure, the image
画像補正コア200は、画像入力インタフェース(I/F)150から出力されるYUV形式の画像信号から同期信号を抜き出し、各部の動作タイミングを示すタイミング信号を生成するタイミング部210と、演算に必要な統計情報を取得するヒストグラム作成部(統計情報取得部)212と、シーケンスカウンタ214と、補正アルゴリズムを細分化したマイクロコードを記憶しているコードテーブル216と、マイクロコードをデコードして命令とデータを生成するデコーダ217と、最小限の回路で構成され、調光と画像補正の各処理に共通に使用される共用演算器218と、演算によって生成された画像補正のための補正係数を一時的に蓄積する係数バッファ220と、補正係数を用いて画像信号を補正する画像補正部222と、を有する。
The
図8は、ホストコンピュータが画像表示制御装置に供給する制御信号の内容を示す図である。ホストコンピュータ106には、通信/画像処理部102から、例えば、MPEG4に準拠した画像信号が入力され、また、画像入力インタフェース(I/F)302からモード情報(例えば、高精細表示モードを指定するモード信号)および画質情報(例えば、ガンマ補正、コントラスト、彩度の強度を示す情報やシーン加重係数情報等)が入力される。
FIG. 8 is a diagram showing the contents of control signals supplied from the host computer to the image display control device. For example, an image signal conforming to, for example, MPEG4 is input from the communication /
ホストコンピュータ106からは、画像信号(RGB形式またはYUV形式)が出力され、また、制御情報としてのガンマ補正強度(L1),コントラスト強度(L2),彩度強度(L3),画像補正用シーン加重係数(L4),バックライト輝度削減率(省電力程度:L5)と、バックライト用シーン加重係数(L6)が出力される。画像補正用シーン加重係数(L4)およびバックライト用シーン加重係数(L6)は各々、図5のフィルタ係数P,Qに該当する。
An image signal (RGB format or YUV format) is output from the
上述の制御情報は、レジスタ152に一時的に蓄積された後、共用演算器218に供給される。共用演算器218は、与えられた制御情報を基にして、デコーダ217からの命令やデータを用いて所定の演算を実行して、画像補正のための補正係数およびバックライト輝度(調光係数Kflt)を生成する。
The control information described above is temporarily stored in the
図9は、図7に示される画像表示制御装置の具体的な構成を示すブロック図である。図9では、画像補正コア200の構成をより具体的に記載している。なお、図9において、図7と共通する部分には同じ参照符号を付してある。
FIG. 9 is a block diagram showing a specific configuration of the image display control apparatus shown in FIG. In FIG. 9, the configuration of the
図9において、共用演算器218は、第1および第2のマルチプレクサ(400a,400b)と、算術論理演算ユニット(ALU)402と、算術論理ユニット(ALU)の演算結果を振り分ける分配器404と、複数の出力先レジスタ(デスティネーションレジスタ)406と、を有する。出力先レジスタ406は、出力先毎に区分されたレジスタ群408a〜408cにより構成される。また、複数のレジスタ群408a〜408cの各
々に蓄積された演算結果の少なくとも一部を、第1および第2のマルチプレクサ(400a,400b)の入力側に帰還させる帰還経路が形成されている。
In FIG. 9, the shared
以下、図9の画像補正コア200の各部の機能および動作を具体的に説明する。
ヒストグラム作成部(統計情報取得部)212は、1フレーム分の画像信号の統計情報(輝度に関する統計情報および色差に関する統計情報)を取得する。なお、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)212の具体的な内部構成については、第3の実施形態において説明する。
Hereinafter, the function and operation of each part of the
A histogram creation unit (statistical information acquisition unit) 212 acquires statistical information (statistical information about luminance and statistical information about color difference ) of image signals for one frame. A specific internal configuration of the histogram creation unit (statistical information acquisition unit) 212 will be described in the third embodiment.
コードテーブル(コード記憶部)216は、共用演算器218の動作手順を指定するための複数のマイクロコードを記憶している。なお、コードテーブル216の作成手順については、第2の実施形態において説明する。
The code table (code storage unit) 216 stores a plurality of microcodes for designating the operation procedure of the shared
シーケンスカウンタ(シーケンス指示部)214は、コードテーブル216をポインティングし、コードテーブル216からのマイクロコードの出力順を制御する。デコーダ217は、コードテーブル216から順次、出力されるマイクロコードをデコードして、共用演算器に供給するための命令およびデータ(係数等)の少なくとも一つを生成する。
The sequence counter (sequence instruction unit) 214 points to the code table 216 and controls the output order of the microcode from the code table 216. The
デコーダ217からは、第1および第2のマルチプレクサ(400a,400b)に対して、演算に用いられる係数が供給され、算術論理ユニット(ALU)402に対して演算命令(オペコード)が供給され、分配器404に対して分配先情報(デスティネーション情報)が供給される。
The
共用演算器218は、画像補正用の補正係数と、減光後のバックライト輝度(調光係数Kflt)とをリアルタイムに算出する。共用演算器218の演算によって、結果的に、図
5(A)〜図5(D)を用いて説明したデジタル信号処理が実行されることになる。また、図2〜図5を用いて説明した、彩度のエンハンス処理、高彩度画像の画質低下の防止のためにバックライト輝度の減光率を制限する処理、ならびに、第1および第2の巡回型フィルタ処理を直列に行う処理が、実質的にすべて実行されることになる。
The shared
共用演算器218の演算は、上述のとおり、信号処理手順をコード化したマイクロコードによって制御される。共用化された最小限の回路構成の演算器を用いることによって、同種のハードウエアを並列に設ける必要なくリアルタイム演算が可能となる。よって、最小の回路、最小の消費電力により、高速な調光制御および画像補正を実現することができる。
As described above, the operation of the shared
共用演算器218の演算結果は、出力先毎に区分されたレジスタ群408a〜408cに一時的に蓄積される。算出されたバックライト輝度(調光係数Kflt)は、バックライ
ト(LED)ドライバに向けて出力され、また、補正係数は、係数バッファ410に蓄積される。係数バッファ410に蓄積された補正係数は、次のフレームの画像信号の入力に同期して画像補正部222に供給され、画像の補正(輝度および彩度のエンハンス)が実行される。
The calculation result of the shared
また、複数のレジスタ群408a〜408cの各々に蓄積された演算結果の少なくとも一部は、帰還経路を介して、第1および第2のマルチプレクサ(400a,400b)の入力側に帰還される。これによって、まず、減光後の照明輝度を求め、その演算結果を入力側に戻して、その求められた照明輝度に基づいて画像の補正係数を求める処理が実行される。また、上述の第1および第2の巡回型(IIR)のフィルタ処理が実行される。
In addition, at least a part of the operation result stored in each of the plurality of
次に、図9に示されるコードテーブルの作成手順について説明する。図10は、コード
テーブルの作成手順を示す図である。
Next, a procedure for creating the code table shown in FIG. 9 will be described. FIG. 10 is a diagram showing a procedure for creating a code table.
図10において、まず、画像表示用のバックライトを表示画像に応じて適応的に減光し、かつバックライトの減光に伴う画質低下を補償するように画像信号を補正するためのプログラミング言語(例えば、高級プログラミング言語)によるアルゴリズム(エンハンス演算アルゴリズム)を用意する(ステップS500)。 In FIG. 10, first, a programming language for correcting an image signal so that a backlight for displaying an image is adaptively dimmed according to a display image and image quality deterioration due to dimming of the backlight is compensated. For example, an algorithm (enhancement operation algorithm) using a high-level programming language is prepared (step S500).
次に、プログラミング言語で作成されたアルゴリズムを、一括変換してマイクロコードを生成する(ステップS502)。 Next, the algorithm created in the programming language is batch converted to generate microcode (step S502).
次に、生成されたマイクロコードを、ROM(読出し専用メモリ)に書き込む(ステップS502)。 Next, the generated microcode is written in a ROM (read only memory) (step S502).
このようにして、コードテーブル216を効率的に作成することができる。また、アルゴリズム(マイクロコード)を変更することによって、共用演算器218による演算内容を、比較的容易に変更することができる。したがって、設計変更に柔軟に対応することができる。
次に、図9に示されるヒストグラム作成部(統計情報取得部)212の内部の具体的な構成の一例について説明する。
In this way, the code table 216 can be created efficiently. In addition, by changing the algorithm (microcode), it is possible to relatively easily change the calculation contents of the shared
Next, an example of a specific configuration inside the histogram creation unit (statistical information acquisition unit) 212 illustrated in FIG. 9 will be described.
上述のとおり、本発明の画像表示制御装置では、1フレーム分の画像信号の輝度および色差に関する統計値を取得し、その統計値に基づいて、バックライト輝度および画像信号(色差および輝度)を適応的に補正する。また、上述のとおり、画像の補正に際しては、平均輝度が低い画像であっても平均色差が高い場合には、省電力よりも色差を優先させて、バックライトの減光率を制限する補正が行われる。このような制御を実行するためには、必要な輝度および色差の統計値情報を高速に取得する必要がある。 As described above, the image display control device according to the present invention acquires statistical values related to luminance and color difference of an image signal for one frame, and adapts backlight luminance and image signals ( color difference and luminance) based on the statistical values. To correct. Further, as described above, when correcting an image, if the average color difference is high even if the average luminance is low, correction is performed to limit the backlight dimming rate by giving priority to the color difference over power saving. Done. In order to execute such control, it is necessary to acquire necessary luminance and color difference statistical value information at high speed.
図11は、図9のヒストグラム作成部(統計情報取得部)の内部の具体的な構成を示す回路図である。図示されるように、輝度ヒストグラム作成のための複数の統計ユニット(EX0〜EX255)が設けられている。EX0〜EX255のいずれも同じ回路構成をしている。 FIG. 11 is a circuit diagram showing a specific internal configuration of the histogram creation unit (statistical information acquisition unit) in FIG. 9. As shown in the drawing, a plurality of statistical units (EX0 to EX255) for creating a luminance histogram are provided. All of EX0 to EX255 have the same circuit configuration.
すなわち、輝度ヒストグラム作成のための複数の統計ユニット(EX0〜EX255)の各々は、入力される画像信号の輝度値と基準輝度値(この基準輝度値は統計ユニット毎に異なる)とを比較する比較器1と、アップカウンタ2と、アンドゲート3と、統計値バッファ4と、を有する。輝度値は256階調とし、各階調に対応する基準輝度値(1)〜(255)の各々が、比較器(EX0〜EX255)の各々に与えられる。
That is, each of the plurality of statistical units (EX0 to EX255) for creating the luminance histogram is a comparison that compares the luminance value of the input image signal with the reference luminance value (this reference luminance value is different for each statistical unit). A
画像信号の輝度信号(Y)は、各統計ユニット(EX0〜EX255)に並列に入力され、各比較器1によって、各階調に対応した基準輝度値(1)〜(255)と同時に比較される。各比較器1は、輝度値の一致検出回路として機能し、入力輝度値が基準輝度値と一致したとき、比較器の出力がハイレベルとなり、これにより、アンドゲート3の他方の入力端子に供給される動作クロックが統計値バッファ4に供給される。
The luminance signal (Y) of the image signal is input in parallel to each statistical unit (EX0 to EX255), and is compared simultaneously with the reference luminance values (1) to (255) corresponding to each gradation by each
統計値バッファ4は、クロックが供給されたタイミングで、アップカウンタ2のカウント値を取り込んで一時的に保持する(すなわち、統計値バッファ4はレジスタとして機能する)。このようにして、画像信号に含まれる各画素の輝度値が、階調値毎に分類されてカウントされる。入力画像の輝度値が、各統計ユニットに並列に入力され、各統計ユニットにてカウント動作が同時に実行させるため、超高速な統計値の取得が可能である。 The statistical value buffer 4 captures and temporarily holds the count value of the up counter 2 at the timing when the clock is supplied (that is, the statistical value buffer 4 functions as a register). In this way, the luminance value of each pixel included in the image signal is classified and counted for each gradation value. Since the luminance value of the input image is input in parallel to each statistical unit and the counting operation is simultaneously performed in each statistical unit, it is possible to obtain an extremely high-speed statistical value.
輝度最大値・最小値検出器5は、各統計ユニット(EX0〜EX255)のカウント値に基づいて、輝度(Y)の最大値、最小値を求める。また、標準偏差演算部6は、輝度(Y)の分布を示す標準偏差値を算出する。輝度(Y)の最大値/最小値/標準偏差値によって、1フレームの画像の輝度分布を推定(特定)することが可能である。このようにして算出された統計値を用いて、適応的な調光と画像補正が実行される。
The luminance maximum value / minimum value detector 5 obtains the maximum value and the minimum value of the luminance (Y) based on the count value of each statistical unit (EX0 to EX255). In addition, the standard
また、図11の下側に示すように、統計情報取得部212には、さらに、輝度(Y)の平均値を求めるための統計ユニットES(Y)と、青色差(Cb)の平均値を求めるための統計ユニットES(Cb)と、赤色差(Cr)の平均値を求めるための統計ユニットES(Cr)が設けられている。上述のとおり、画像の平均輝度が低くても平均色差(特に、輝度への貢献が少ない青色差および赤色差の平均値)が高い場合には、色差の保存を優先して減光率を抑制する必要があり、このような高度な調光制御を実施するためには、輝度と色差の平均値の比較が必要であるため、統計ユニットES(Y),ES(Cb),ES(Cr)の各々を設け、輝度および色差の平均値も高速に取得できるようにしたものである。
Further, as shown in the lower side of FIG. 11, the statistical
各統計ユニット(ES(Y),ES(Cb),ES(Cr))は、同じ構成をしている。すなわち、各統計ユニット(ES(Y),ES(Cb),ES(Cr))は、Y,Cb,Crの値を累積加算する加算器(7a〜7c)と、累積加算値を蓄積する合計値バッファ(8a〜8c)と、を有する。平均値演算部(9a〜9c)は各々、輝度(Y)の平均値、色差(Cb)の平均値,色差(Cr)の平均値を算出して出力する。 Each statistical unit (ES (Y), ES (Cb), ES (Cr)) has the same configuration. That is, each statistical unit (ES (Y), ES (Cb), ES (Cr)) includes an adder (7a-7c) for accumulating the values of Y, Cb, Cr, and a sum for accumulating the accumulated addition value. Value buffers (8a to 8c). The average value calculators (9a to 9c) calculate and output an average value of luminance (Y), an average value of color difference (Cb), and an average value of color difference (Cr), respectively.
図4(C)にて説明したように、輝度(Y)と色差(Cb,Cr)の関係によって、輝度(Y)あるいは色差(Cb,Cr)のいずれを調光係数算出のためのベースとするのかが選択される。上記の輝度(Y)の平均値、色差(Cb)の平均値,色差(Cr)の平均値は、このような判断のために用いられる。 As described in FIG. 4 (C), the by the relation of the color difference and luminance (Y) (Cb, Cr) , a base for any dimming coefficient calculating luminance (Y) or color difference (Cb, Cr) It is selected whether to do. The average value of luminance (Y), the average value of color difference (Cb), and the average value of color difference (Cr) are used for such a determination.
このように、統計ユニットの各々に、画像信号を並列に入力し、各統計ユニットにおいて同時並行的に輝度のカウント値を更新することによって、輝度のカウント値を超高速に取得することができる。また、輝度の統計情報のみならず色差の統計情報も取得することによって、色差に基づいた適応的な画像補正も可能となる。また、統計ユニットや合計値ユニットはコンパクトな回路であり、かつ、同種の構成であるため、高密度な回路レイアウトを実現することができるという効果も得られる。 In this way, by inputting image signals in parallel to each statistical unit and simultaneously updating the luminance count value in each statistical unit, the luminance count value can be acquired at an extremely high speed. Further, by acquiring not only the luminance statistical information but also the color difference statistical information, adaptive image correction based on the color difference is also possible. Further, since the statistical unit and the total value unit are compact circuits and have the same configuration, an effect that a high-density circuit layout can be realized is also obtained.
また、図11の左下に示されるアンドゲートA1は、各統計ユニット(EX0〜EX255)に与えられる動作クロックを、統計値有効信号によってゲーティングし、必要に応じてクロック供給を停止することを目的に設けられている。同様に、アンドゲートA2は、各統計ユニット(ES(Y),ES(Cb),ES(Cr))に与えられる動作クロックを、平均有効信号によってゲーティングし、必要に応じてクロック供給を停止することを目的に設けられている。統計値の取得が不要な場合に、クロック供給を停止して統計値取得動作を停止することによって、消費電力を削減することができる。この点については、図12を用いて、より具体的に説明する。 Also, the AND gate A1 shown in the lower left of FIG. 11 is intended to gate the operation clock given to each statistical unit (EX0 to EX255) with a statistical value valid signal and stop the clock supply as necessary. Is provided. Similarly, the AND gate A2 gates the operation clock given to each statistical unit (ES (Y), ES (Cb), ES (Cr)) with the average valid signal, and stops the clock supply as necessary. It is provided for the purpose of doing. When statistical value acquisition is unnecessary, power supply can be reduced by stopping clock supply and statistical value acquisition operation. This point will be described more specifically with reference to FIG.
図12は、消費電力をさらに削減するために、統計値取得動作が不要な場合に、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)における統計値のカウント動作を停止させるための構成を示すブロック図である。なお、図12において、前掲の図面と共通する部分には同じ参照符号を付してある。 FIG. 12 is a block diagram showing a configuration for stopping the statistical value counting operation in the histogram creation unit (statistical information acquisition unit) when the statistical value acquisition operation is unnecessary in order to further reduce power consumption. . Note that, in FIG. 12, the same reference numerals are given to portions common to the above-described drawings.
図11で説明したように、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)212は、動作クロック(CLK)をゲーティングするためのアンドゲートA1およびA2を有する。図15
において、動作クロック(CLK)は、タイミング部210から供給される。なお、タイミング部210は、画像入力インタフェース(I/F)に入力される画像信号に含まれる同期クロックを分離することによって、動作クロック(CLK)を生成する。
As described in FIG. 11, the histogram creation unit (statistical information acquisition unit) 212 includes AND gates A1 and A2 for gating the operation clock (CLK). FIG.
, The operation clock (CLK) is supplied from the
アンドゲートA1は、各統計ユニット(EX0〜EX255)に与えられる動作クロックを統計値有効信号(第1のイネーブル信号)によってゲーティングし、同様に、アンドゲートA2は、各統計ユニット(ES(Y),ES(Cb),ES(Cr))に与えられる動作クロックを、平均有効信号(第2のイネーブル信号)によってゲーティングする。 The AND gate A1 gates the operation clock given to each statistical unit (EX0 to EX255) by a statistical value valid signal (first enable signal). Similarly, the AND gate A2 includes each statistical unit (ES (Y ), ES (Cb), ES (Cr)) are gated by an average effective signal (second enable signal).
統計値有効信号および平均有効信号は、例えば、ホストコンピュータ106に備わる輝度変化検出器107から出力される。輝度変化検出器107は、通信/画像処理部102に備わるコーデックから送られてくる動きベクトルに基づいて、連続するフレーム間で、画像に変化が生じているか否かを判定する。
The statistical value valid signal and the average valid signal are output from, for example, a
また、輝度変化検出器107は、通信/画像処理部102から送られてくる状態通知信号に基づいて、画像に変化がないことを知ることもできる。例えば、状態通知信号が、一時停止(ストップモーション)モードを示しているときは、動画再生が一時的にストップしており、フレーム間の画像に変化がないと判定することができる。
Further, the
また、輝度変化検出器107は、フレームメモリ105の画像データを直接的に監視し、画像の変化の有無を検知することもできる。
The
輝度変化検出器107が、連続するフレーム間で画像の変化がないと判定したときは、新たな統計値の作成は不要なことから、統計値有効信号および平均有効信号をローレベルにして、アンドゲートA1およびA2からの、動作クロックQ1およびQ2の出力を禁止する。これによって、各統計ユニット(EX0〜EX255,ならびにES(Y),ES(Cb),ES(Cr))はカウント動作を停止する。したがって、消費電力をさらに削減することができる。
If the
このように、カウント動作を実行する各ユニットは、同種の構成をしており、かつ、共通の動作クロックにて動作しているため、その動作クロックをゲーティングして、動作クロックの供給を止めることによって、カウント動作を一斉に停止させることができる。したがって、無駄な電力消費を効果的に減らすことができる。また、回路構成が簡単であり、実現が容易である。 In this way, the units that perform the count operation have the same type of configuration and operate with a common operation clock, so the operation clock is gated and the supply of the operation clock is stopped. Thus, the counting operation can be stopped all at once. Therefore, useless power consumption can be effectively reduced. In addition, the circuit configuration is simple and easy to implement.
(第2の実施形態)
適応的な画像補正を行う場合には、前回フレームの統計値を取得し、取得された統計値を用いて補正係数を演算し、その補正係数を用いて次のフレームの画像を補正する、という手順となるため、1フレーム分の画像の入力が完了してから、補正係数が算出されるまで、次のフレームの画像の補正処理を待つ必要が生じる。つまり、補正係数の演算に要する時間分は、動画の画像補正が遅延してしまう。このような遅延を生じさせないために、本実施形態では、前掲の実施形態の構成に加えて、さらに、以下の構成を採用する。
(Second Embodiment)
When performing adaptive image correction, the statistical value of the previous frame is acquired, the correction coefficient is calculated using the acquired statistical value, and the image of the next frame is corrected using the correction coefficient. Since this is a procedure, it is necessary to wait for the correction process for the image of the next frame after the input of the image for one frame is completed until the correction coefficient is calculated. That is, the image correction of the moving image is delayed for the time required for calculating the correction coefficient. In order to prevent such a delay from occurring, in the present embodiment, the following configuration is further adopted in addition to the configuration of the above-described embodiment.
(リアルタイム処理を可能とするための構成)
以下、図13〜図15を用いて、リアルタイム処理を可能とするための構成について説明する。
(Configuration to enable real-time processing)
Hereinafter, a configuration for enabling real-time processing will be described with reference to FIGS.
図13は、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)の周囲の主要な構成を抜き出して示すブロック図である。図13に示すように、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)212は、ホストコンピュータ106から制御情報を与えられると共に、タイミング部210
からのタイミング情報に基づいて、輝度ヒストグラム等の作成と、統計値情報の演算器への出力とを実行する(ただし、タイミング部210は必須のものではなく、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)212自体が自立的にタイミング信号を生成してもよい)。
FIG. 13 is a block diagram showing a main configuration around the histogram creation unit (statistical information acquisition unit). As shown in FIG. 13, the histogram creation unit (statistical information acquisition unit) 212 is given control information from the
Based on the timing information from, the creation of a luminance histogram and the like and the output of statistical value information to the calculator are performed (however, the
ここで、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)212の統計値取得の終了タイミングを制御することによって、リアルタイム処理が可能なる。 Here, real-time processing can be performed by controlling the end timing of the statistical value acquisition of the histogram creation unit (statistical information acquisition unit) 212.
すなわち、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)212が、1フレーム分の画像の統計情報を取得する場合に、1フレーム分の全画像の統計値の取得を待たずに統計値取得処理を終了させれば、1フレームが終了するまでの残りの時間内において、取得された統計値に基づいた補正係数の算出を行うことが可能となる。 That is, when the histogram creation unit (statistical information acquisition unit) 212 acquires statistical information of an image for one frame, the statistical value acquisition process is terminated without waiting for acquisition of statistical values of all images for one frame. Then, it becomes possible to calculate the correction coefficient based on the acquired statistical value within the remaining time until the end of one frame.
フレームの一部の画像(例えば、周辺部分の画像)を統計情報の取得対象から外したとしても、得られる統計値の精度には大きな影響はなく、統計値の精度は確保することができる。 Even if a part of the image of the frame (for example, an image of the peripheral part) is excluded from the acquisition target of the statistical information, the accuracy of the obtained statistical value is not greatly affected, and the accuracy of the statistical value can be ensured.
図14は、統計値に基づくリアルタイムの画像補正を可能とするための、ヒストグラム作成部(統計情報取得部)におけるタイミング制御の一例を示す図である。図13の下側に示すように、1フレームの画像には有効評価画素領域Z1が設定され、残りの領域が無効領域Z2となる。統計値の取得対象となる画素は、有効評価画素領域Z1に含まれる画素のみであり、無効領域Z2に含まれる画素は統計値作成の基礎とはならない。 FIG. 14 is a diagram illustrating an example of timing control in a histogram creation unit (statistical information acquisition unit) for enabling real-time image correction based on statistical values. As shown in the lower side of FIG. 13, an effective evaluation pixel area Z1 is set for an image of one frame, and the remaining area is an invalid area Z2. The pixels for which the statistical values are acquired are only the pixels included in the effective evaluation pixel area Z1, and the pixels included in the invalid area Z2 are not a basis for generating the statistical values.
図示されるように、本実施態様では、1フレームの最後の1行を無効領域Z2として設定する。これに限定されるものではないが、できるだけ多くの画像について統計値を取得するのが望ましいため、最後の1行のみを、統計値の取得対象から除外したものである。また、LUTを使用せずにマイクロプログラム制御の演算回路を用いる構成(図7,図9の構成)を採用することにより超高速の演算が実現できるため、1行分の空時間があれば、減光後の照明輝度と補正係数を求めることが可能である。 As illustrated, in the present embodiment, the last line of one frame is set as an invalid area Z2. Although it is not limited to this, since it is desirable to obtain statistical values for as many images as possible, only the last line is excluded from the statistical value acquisition targets. Further, by adopting a configuration using a microprogram-controlled arithmetic circuit without using an LUT (the configuration shown in FIGS. 7 and 9), an extremely high-speed operation can be realized. It is possible to obtain the illumination brightness and the correction coefficient after dimming.
図14において、時刻t1,t10は、入力画像信号の垂直同期信号(Vsync)のタイミングを示している。時刻t2〜時刻t8までは、有効評価画素領域Z1についての統計値の取得(すなわち、図11の構成を用いた、統計値のカウント、輝度最大値・最小値、標準偏差値、輝度平均値、青色差(Cb)平均値、赤色差(Cr)平均値の取得)が実行される。 In FIG. 14, times t1 and t10 indicate the timing of the vertical synchronization signal (Vsync) of the input image signal. From time t2 to time t8, acquisition of statistical values for the effective evaluation pixel region Z1 (that is, using the configuration of FIG. 11, statistical value count, luminance maximum value / minimum value, standard deviation value, luminance average value, blue color difference (Cb) average, the acquisition of the red color difference (Cr) average) is performed.
そして、時刻t8にて、統計値の取得処理を終了する。次に、無効領域である最後の1行(最終行)に相当する時間(時刻t8〜t9)において、取得した統計値に基づいて、例えば、図9の共用演算器218が超高速の演算を実施し、バックライト輝度(調光係数Kfit)と補正係数を算出する。
Then, at time t8, the statistical value acquisition process ends. Next, at a time corresponding to the last one row (final row) that is an invalid area (time t8 to t9), for example, the shared
時刻t10に次のフレームが開始されると、図9の画像補正部222が、算出された補正係数を用いて画像信号を補正する。すなわち、減光の程度に合わせて、輝度ならびに色差をエンハンスする画像補正が実行される。
When the next frame is started at time t10, the
このように、1フレームに相当する期間中に、統計値の取得および補正係数の演算が完了するため、次のフレームが遅延なく入力されても、すぐに画像補正を開始することができ、したがって、動画像のリアルタイム補正が実現される。 As described above, since the acquisition of the statistical value and the calculation of the correction coefficient are completed during the period corresponding to one frame, even when the next frame is input without delay, the image correction can be started immediately. Real-time correction of moving images is realized.
なお、上述の説明では、直前のフレームから統計値を取得しているが、直前のフレームと、さらに過去のフレームの双方に基づいて統計値を取得してもよい。 In the above description, the statistical value is acquired from the immediately preceding frame, but the statistical value may be acquired based on both the immediately preceding frame and the past frame.
以上説明した動作をまとめると、図15のようになる。図15は、統計値取得処理を1フレーム期間の途中で終了させ、1フレーム期間が終了するまでに補正係数と調光係数を算出し、算出された補正係数によって次のフレームの画像を補正する処理の、具体的な処理手順を示すフロー図である。 The operations described above are summarized as shown in FIG. In FIG. 15, the statistical value acquisition process is ended in the middle of one frame period, the correction coefficient and the dimming coefficient are calculated until the end of one frame period, and the image of the next frame is corrected by the calculated correction coefficient. It is a flowchart which shows the specific process sequence of a process.
図15の処理は、図9の構成を用いて実現されるものとする。図示されるように、まず、ホストコンピュータによって、必要な係数(統計値算出に必要な標準偏差値閾値や最大値最小値閾値等)が設定される(ステップST700)。 The processing of FIG. 15 is assumed to be realized using the configuration of FIG. As shown in the figure, first, necessary coefficients (standard deviation value threshold, maximum value minimum value threshold, etc. necessary for statistical value calculation) are set by the host computer (step ST700).
次に、画像信号(ビデオ信号)が入力される(ステップST701)。次に、最後の1行を除く1フレーム分の画像データに基づいて画像信号の輝度の分布や、輝度の累積値や色差の累積値を示すヒストグラム(統計値算出の基礎データ)が作成される。(ステップST702)。次に、作成されたヒストグラムから、統計の特徴を示す係数(統計値)が求められる(ステップST703)。次に、求められた統計値が、図9の演算器218に供給され、統計値に基づいて、補正係数とバックライト輝度(調光係数)が算出される(ステップST704)。
Next, an image signal (video signal) is input (step ST701). Next, based on the image data for one frame excluding the last row, a histogram (basic data for calculating statistical values) indicating the luminance distribution of the image signal, the accumulated luminance value, and the accumulated color difference value is created. . (Step ST702). Next, the coefficient (statistical value) which shows the characteristic of a statistics is calculated | required from the produced histogram (step ST703). Next, the obtained statistical value is supplied to
ST704の処理は、1フレーム期間内に終了する。そして、次のフレームの画像信号の入力が開始され、その画像信号について、補正係数を用いたリアルタイムの画像補正が実施され、また、これと併行して、バックライト輝度(調光係数)がLEDドライバに向けて出力され、また、同時に新たなヒストグラムの生成が開始される(ステップST705)。 The process of ST704 ends within one frame period. Then, the input of the image signal of the next frame is started, and the image signal is subjected to real-time image correction using the correction coefficient. In parallel with this, the backlight luminance (dimming coefficient) is changed to LED. At the same time, generation of a new histogram is started (step ST705).
このように、本実施形態の構成を採用することによって、全く遅延時間を生じさせることなく、統計値に基づく適応的な動画像の補正を実現することができる。 As described above, by adopting the configuration of the present embodiment, it is possible to realize adaptive video image correction based on statistical values without causing any delay time.
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々、変形、応用が可能である。高速な補正係数の算出が可能ならば、上記の演算器の替わりに、ルックアップテーブル方式の演算回路を用いてもよい。すなわち、本明細書において、「演算器」には、上記実施形態に記載のマイクロプログラム制御の演算器の他、他の演算手段が含まれる。 As described above, the present invention has been described using the embodiments. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention. If a high-speed correction coefficient can be calculated, a lookup table type arithmetic circuit may be used instead of the arithmetic unit. That is, in this specification, the “calculator” includes other arithmetic means in addition to the microprogram-controlled arithmetic unit described in the above embodiment.
以上説明したように本発明の少なくとも一つの実施態様によれば、例えば、以下の効果が得られる。但し、以下の効果が同時に得られるとは限らず、以下の効果の列挙が、本発明を不当に限定する根拠として用いられてはならない。
統計ユニットの各々に、画像信号を並列に入力し、各統計ユニットにおいて同時並行的に輝度のカウント値を更新することによって、輝度のカウント値を超高速に取得することができる。
As described above, according to at least one embodiment of the present invention, for example, the following effects can be obtained. However, the following effects are not always obtained, and the following list of effects should not be used as a basis for unduly limiting the present invention.
By inputting an image signal in parallel to each of the statistical units and simultaneously updating the luminance count value in each statistical unit, the luminance count value can be acquired at a very high speed.
また、輝度の統計情報のみならず色差の統計情報も取得することによって、色差に基づいた適応的な画像補正が可能となる。 Further, by acquiring not only the luminance statistical information but also the color difference statistical information, adaptive image correction based on the color difference becomes possible.
また、統計ユニットや合計値ユニットはコンパクトな回路であり、かつ、同種の構成であるため、高密度な回路レイアウトを実現できる。 Further, since the statistical unit and the total value unit are compact circuits and have the same configuration, a high-density circuit layout can be realized.
また、統計情報の取得が不要な場合に、統計ユニットや合計値ユニットのカウント動作を停止させることによって、無駄な電力消費をなくすことができる。統計値ユニットや合計値ユニットは、共通の動作クロックで動作する同種の構成をしているため、例えば、その共通の動作クロックをゲーティングにより停止することによって、カウント動作を一斉
に、かつ簡単に停止させることができる。
In addition, when it is not necessary to acquire statistical information, wasteful power consumption can be eliminated by stopping the counting operation of the statistical unit and the total value unit. Since the statistical value unit and the total value unit have the same configuration that operates with a common operating clock, for example, by stopping the common operating clock by gating, the counting operation can be performed simultaneously and easily. Can be stopped.
また、省電力化のためのバックライトの適応的な減光と、この減光に伴う画質劣化を防止するための適応的な画像補正とを同時に行う場合の画像表示制御に、本発明の技術を適用することによって、統計値に基づく高度な演算を、低消費電力かつリアルタイムで実現することができる。 In addition, the technique of the present invention is used for image display control in the case of performing adaptive dimming of a backlight for power saving and adaptive image correction for preventing image quality deterioration accompanying the dimming at the same time. By applying the above, it is possible to realize advanced calculations based on statistical values in low power consumption and in real time.
また、マイクロプログラム制御方式の演算器を用いることによって、同種のハードウエアを並列に設けることなくリアルタイム演算が可能となり、最小の回路、最小の消費電力により、高速な適応調光制御および適応画像補正を実現することができる。 In addition, by using an arithmetic unit of the microprogram control system, real-time computation is possible without providing the same type of hardware in parallel, and high-speed adaptive dimming control and adaptive image correction are achieved with the minimum circuit and minimum power consumption. Can be realized.
また、適応的な減光処理および画像補正を同時に実行することによって、画質の低下を最小限に抑制しつつ、照明輝度の適応調光によって消費電力を大幅に削減できる(最大30%の削減が確認されている)。また、最小限のハードウエアで実現が可能であるため、省スペース化も図ることができる。さらに、ストリーミング映像のような動画像の処理においても、遅延時間がまったく生じず、リアルタイムの高精度な処理が実現される。 In addition, by performing adaptive dimming processing and image correction simultaneously, power consumption can be significantly reduced by adaptive dimming of illumination brightness while minimizing degradation in image quality (a reduction of up to 30%). Confirmed). Further, since it can be realized with a minimum amount of hardware, space can be saved. Further, even in the processing of moving images such as streaming video, no delay time occurs, and real-time and highly accurate processing is realized.
また、本発明によって、液晶表示装置等の駆動装置(ドライバ)、制御装置(コントローラ)、駆動制御装置(ドライバとコントローラとを一体化した装置)の高付加価値化を実現することができる。 Further, according to the present invention, it is possible to realize high added value of a drive device (driver) such as a liquid crystal display device, a control device (controller), and a drive control device (device in which a driver and a controller are integrated).
また、本発明の画像表示制御装置(LSI)を携帯端末(携帯電話端末、PDA端末、携帯可能なコンピュータを含む)に搭載することによって、ワンセグ放送等のストリーミング画像を高画質で表示することができ、かつ、電池の長寿命化を実現することができる。 Further, by mounting the image display control device (LSI) of the present invention on a mobile terminal (including a mobile phone terminal, a PDA terminal, and a portable computer), it is possible to display a streaming image such as one-segment broadcasting with high image quality. And a longer battery life can be realized.
また、本発明によって、統計値に基づく、リアルタイムの動画の画像補正を実現すると共に、省電力化のための照明の適応的な減光と、この減光に伴う画質劣化を防止するための適応的な画像補正とを同時に行う場合でも、リアルタイム性、回路規模の抑制ならびに低消費電力性を実現することができる。 Further, according to the present invention, real-time video image correction based on statistical values is realized, and adaptive dimming of lighting for power saving and adaptation for preventing image quality deterioration due to the dimming are realized. Even when simultaneous image correction is performed simultaneously, real-time performance, circuit scale reduction, and low power consumption can be realized.
また、本発明によって、動画像の統計情報を高速かつ低消費電力で取得する技術を提供することができる。 In addition, according to the present invention, it is possible to provide a technique for acquiring moving image statistical information at high speed and with low power consumption.
また、本発明によって、回路構成の複雑化を防止しつつ、動画像の多様な統計情報を高速かつ効率的に取得可能となり、さらに、統計情報を用いた演算も高速かつ効率的に実行できるようになり、これによって、例えば、低消費電力性、回路規模の増大の抑制を達成しつつ、照明の適応的な減光と、その減光に伴う画質の低下を補償するための従来にない高精度の画像補正と、を同時に実現することができる。 In addition, according to the present invention, various statistical information of moving images can be acquired at high speed and efficiently while preventing the circuit configuration from becoming complicated, and further, calculations using statistical information can be executed at high speed and efficiency. Thus, for example, while achieving low power consumption and suppression of increase in circuit scale, it is unprecedentedly high to compensate for adaptive light reduction of light and deterioration of image quality due to the light reduction. Accurate image correction can be realized at the same time.
本発明は、動画像の多様な統計情報を超高速に取得する技術として有用であり、画像補正や調光制御等に広く利用することができる。また、本発明は、動画像をリアルタイムで適応的に補正する場合に有効であり、例えば、ストリーミング再生に対応した画像表示制御装置等として好適である。また、本発明は、表示用の照明の輝度を表示画像に合わせて適応的に減光すると共に、その減光に伴う画質の低下を補償するように画像信号の補正を行う画像表示制御装置(画像表示制御LSI)等として有用である。また、本発明は、表示パネルの駆動装置(ドライバ)、表示パネルの制御装置(コントローラ)、表示パネルの駆動制御装置(ドライバとコントローラが一体化された装置)等、携帯端末等の電子機器としても有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a technique for acquiring various statistical information of moving images at an extremely high speed, and can be widely used for image correction, dimming control, and the like. The present invention is effective when adaptively correcting a moving image in real time, and is suitable as an image display control device or the like that supports streaming reproduction, for example. In addition, the present invention adaptively reduces the luminance of the display illumination in accordance with the display image, and corrects the image signal so as to compensate for the deterioration in image quality due to the reduction. It is useful as an image display control LSI). The present invention also relates to electronic devices such as portable terminals such as display panel drive devices (drivers), display panel control devices (controllers), display panel drive control devices (devices in which a driver and a controller are integrated), and the like. Is also useful.
1 比較器、2 アップカウンタ(インクリメンタ)、3 アンドゲート、
4 統計値バッファ、5 輝度最大値・最小値検出器 6 標準偏差演算部、
7a〜7c 加算器 8a〜8c 合計値バッファ、100 携帯電話端末(電子機器)、102 通信/画像処理部、104 CCDカメラ、106 ホストコンピュータ、108 画像表示制御装置、110 ドライバ、112 パネルドライバ、114 バックライトドライバ、116 表示パネル、118 バックライト(LED)、150 画像入力インタフェース(I/F)、152 ホストコンピュータからの制御情報を蓄積するレジスタ、154 画像出力インタフェース(I/F)、200 画像補正コア、210 タイミング部、212 ヒストグラム作成部(統計情報取得部)、214 シーケンスカウンタ、216 コードテーブル、217 デコーダ、218 共用演算器、220 係数バッファ、222 画像補正部、400a,400b、第1および第2のマルチプレクサ、402 算術論理ユニット(ALU)、404 分配器、406 分配先レジスタ、408a〜408c 分配先毎に区別されたレジスタ群、410 係数バッファ、EX0〜EX255 統計値ユニット、ES(Y) 輝度合計値ユニット、
ES(Cb) 青色差合計値ユニット、ES(Cr) 赤色差合計値ユニット
1 comparator, 2 up counter (incrementer), 3 AND gate,
4 Statistical value buffer, 5 Luminance maximum /
7a to 7c
ES (Cb) blue color difference total value unit, ES (Cr) red color difference total value unit
Claims (15)
前記統計情報として、1フレーム毎に前記画像信号の輝度、青色差および赤色差の各々の統計情報を取得する統計情報取得部と、
前記統計情報取得部から出力される前回フレームについての前記統計情報を用いて、画像信号の補正に用いられる補正係数を生成する演算器と、
前記補正係数を用いて前記画像信号を補正する画像補正部と、
を有し、
前記統計情報取得部は、
前記画像信号の輝度と基準輝度とを比較して比較結果を出力する比較器と、前記比較結果に応じてカウント値を更新する統計値バッファと、を含んで構成される複数の統計ユニットと、
前記複数の統計ユニットの各々から出力される、前記統計値バッファのカウント値に基づいて所定の統計値を算出する統計値演算部と、を含み、
前記複数の統計ユニットの各々における前記基準輝度は互いに異なる値に設定され、かつ、前記複数の統計ユニットの各々には前記画像信号が並列に入力され、
前記統計値演算部は、画像信号の輝度の最大値および最小値を検出する輝度最大値/最小値検出部と、標準偏差値を求める標準偏差演算部と、を有し、
前記演算器には、演算により求められた輝度最大値、輝度最小値および標準偏差値の各々が供給されることを特徴とする画像表示制御装置。 An image display control device that corrects an image signal based on statistical information,
As the statistical information , a statistical information acquisition unit that acquires statistical information of luminance, blue difference, and red difference of the image signal for each frame;
An arithmetic unit that generates a correction coefficient used for correcting an image signal using the statistical information about the previous frame output from the statistical information acquisition unit;
An image correction unit that corrects the image signal using the correction coefficient;
Have
The statistical information acquisition unit
A plurality of statistical units comprising: a comparator that compares the luminance of the image signal with a reference luminance and outputs a comparison result; and a statistical value buffer that updates a count value in accordance with the comparison result;
A statistical value calculation unit that calculates a predetermined statistical value based on a count value of the statistical value buffer that is output from each of the plurality of statistical units;
The reference brightness in each of the plurality of statistical units is set to a value different from each other, and the image signal is input in parallel to each of the plurality of statistical units ,
The statistical value calculation unit includes a luminance maximum value / minimum value detection unit that detects a maximum value and a minimum value of luminance of an image signal, and a standard deviation calculation unit that obtains a standard deviation value,
Wherein the arithmetic unit, the luminance maximum value was obtained by calculation, the image display control device that each of the minimum luminance value and the standard deviation value, characterized in Rukoto supplied.
前記統計情報取得部は、前記輝度、前記青色差および前記赤色差の各々の統計情報を取得するための構成として、
各画素の輝度を累積加算する加算器と、その累積加算値を蓄積する輝度合計値バッファと、を含む輝度合計値ユニットと、
各画素の青色差を累積加算する加算器と、その累積加算値を蓄積する青色差合計値バッファと、を含む青色差合計値ユニットと、
各画素の赤色差を累積加算する加算器と、その累積加算値を蓄積する赤色差合計値バッファと、を含む赤色差合計値ユニットと、
求められた前記輝度合計値、青色差合計値および前記赤色差合計値に基づいて、輝度平均値、青色差平均値および赤色差平均値の各々を算出する平均演算部と、
を有することを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 1 ,
The statistical information acquisition unit, the luminance, as a configuration for acquiring the respective statistics of the blue color difference and the red color difference,
A luminance total value unit including an adder for accumulating the luminance of each pixel, and a luminance total value buffer for accumulating the accumulated addition value;
An adder for cumulatively adding the blue color difference of each pixel, and blue color difference sum unit including a blue color difference sum buffer for storing the accumulated value, a,
An adder for cumulatively adding the red color difference of each pixel, and red chrominance sum unit including a red color difference sum buffer for storing the accumulated value, a,
The total luminance values determined, and the average calculating unit for calculating, based on the blue color difference sum value and the red color difference sum value, the luminance average value of each of the blue color difference average value and the red color difference average value,
An image display control device comprising:
統計情報の取得が不要な場合に、前記統計情報取得部における統計情報の取得動作を停止することを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 1 or 2 ,
An image display control apparatus, wherein when the acquisition of statistical information is unnecessary, the operation for acquiring statistical information in the statistical information acquisition unit is stopped.
統計情報の取得が不要な場合に、前記複数の統計ユニットの各々に含まれる前記統計値バッファのカウント動作を停止することを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to any one of claims 1 to 3 ,
An image display control apparatus, wherein when the acquisition of statistical information is unnecessary, the counting operation of the statistical value buffer included in each of the plurality of statistical units is stopped.
前記統計値バッファの各々への動作クロックの供給/非供給を制御するためのゲート回路が設けられ、前記ゲート回路からの前記動作クロックの出力/非出力を、第1のイネーブル信号によって切り替えることを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 4 ,
A gate circuit for controlling supply / non-supply of the operation clock to each of the statistical value buffers is provided, and output / non-output of the operation clock from the gate circuit is switched by a first enable signal. A featured image display control device.
統計情報の取得が不要な場合に、前記複数の統計ユニットの各々に含まれる前記統計値バッファのカウント動作を停止し、かつ、
前記輝度合計値バッファ、前記青色差合計値バッファおよび前記赤色差合計値バッファのカウント動作を停止することを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 2 ,
If the acquisition of statistical information is unnecessary, stop the counting operation of the statistical value buffer included in each of the plurality of statistical units; and
Image display control apparatus characterized by stopping the brightness total value buffer, the blue color difference sum value buffer and the count operation of the red color difference sum buffer.
前記輝度合計値バッファ、前記青色差合計値バッファおよび前記赤色差合計値バッファの各々に動作クロックを供給するためのゲート回路を設け、前記ゲート回路からの前記動作クロックの出力/非出力を、第2のイネーブル信号によって切り替えることを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 6 ,
The luminance total value buffer, a gate circuit for supplying an operation clock to each of the blue color difference sum buffer and the red color difference sum buffer is provided, the operation clock output / non-output from the gate circuit, the 2. An image display control device that is switched by an enable signal of 2.
前記演算器は、前記前回フレームの統計情報を用いて、前記画像信号に応じて適応的に画像表示用の照明を減光する調光制御が実行されたときの減光後の照明輝度も演算すると共に、前記照明の減光に伴う画質低下を補償するための前記画像信号の補正に用いられる前記補正係数を生成することを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 1 ,
The computing unit also calculates the illumination brightness after dimming when dimming control is performed that adaptively dims the illumination for image display according to the image signal, using the statistical information of the previous frame. And an image display control device for generating the correction coefficient used for correcting the image signal to compensate for a decrease in image quality due to dimming of the illumination.
前記演算器の動作手順を指定するための複数のコードを記憶しているコード記憶部と、
前記コード記憶部からの前記コードの出力順を制御するシーケンス指示部と、
前記コード記憶部から出力される前記コードをデコードして、前記演算器に供給するための命令およびデータの少なくとも一つを生成するデコーダと、
を有することを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 8 , further comprising:
A code storage unit storing a plurality of codes for designating the operation procedure of the computing unit;
A sequence instruction unit for controlling the output order of the codes from the code storage unit;
A decoder that decodes the code output from the code storage unit and generates at least one of an instruction and data to be supplied to the computing unit;
An image display control device comprising:
前記演算器は、第1および第2のマルチプレクサと、算術論理演算ユニットと、前記算術論理演算ユニットの演算結果を振り分ける分配器と、有し、
前記デコーダから、前記第1および第2のマルチプレクサに対しては前記データとして演算に用いられる係数が、前記算術論理演算ユニットに対しては前記命令として演算命令が、前記分配器に対しては前記データとして振り分け情報が、各々供給されることを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 9 ,
The arithmetic unit includes first and second multiplexers, and arithmetic logic unit, and a distributor which distributes an operation result of said arithmetic logic unit includes,
From the decoder, the coefficients for the first and second multiplexer used in the calculation as the data, the operation instruction as the instruction to the arithmetic logic unit, wherein for the distributor sorting information as data, image display control device, wherein each supplied.
前記演算器は、さらに、
複数の出力先レジスタと、
前記複数の出力先レジスタに蓄積された信号の少なくとも一部を入力側に帰還させる帰還経路と、
を有することを特徴とする画像表示制御装置。 The image display control device according to claim 10 ,
The computing unit further includes:
Multiple output destination registers,
A feedback path for returning at least a part of the signals accumulated in the plurality of output destination registers to the input side;
An image display control device comprising:
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