JP2003198983A - コントラスト補正回路 - Google Patents
コントラスト補正回路Info
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Abstract
るコントラスト補正回路を提供する。 【解決手段】 入力される映像信号の明るさのレベルを
積算し、画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和を
算出する積分回路10と、画面の明るさに応じた複数種
のコントラスト変換特性を示すテーブルデータが格納さ
れているROM16と、画面の全画素の明るさのレベル
が最大であるときの全画素の明るさのレベルの総和を基
準値として該基準値と前記積分手段の積分出力とを比較
し、該比較結果に基づいて複数種のテーブルデータのう
ち画面の明るさに適合するテーブルデータを選択的に出
力するようにROM16に指示する選択信号発生回路1
4と、入力される映像信号のコントラストをROM16
から出力されるテーブルデータにより補正する変換テー
ブルが格納されているRAM18とを有する
Description
路に係り、特にPDP(Plasma Display Panel)等の
ダイナミックレンジの狭い表示装置に使用するに好適な
コントラスト補正回路に関する。
い表示装置においては、視感上、より良い画像を得るた
めに、画像中の情報量の多い部分のコントラストを強調
するためのコントラスト補正回路が良く用いられる。こ
のような従来のコントラスト補正回路において、画像の
コントラストを強調するためのコントラスト変換には、
通常、コントラスト変換特性の異なる複数種のルックア
ップテーブルが用いられ、これらのテーブルはROM等
のメモリに収められている。ルックアップテーブルの選
択には、1画面分の画像データを積算した結果やヒスト
グラムを取った結果等が用いられる。
アップテーブルを使用して画像データのコントラスト変
換を行う従来のコントラスト補正回路を使用した場合
に、大半の画面においてはかなり良好な映像が得られ
る。
い方が良いという場合も有る。具体的には映画の暗い画
面等の画像データがこれに該当する。このような画面、
すなわち黒レベルの画素数が多い画像中に小面積の比較
的に明るい画像が有る場合には面積比率(データ量に相
当する)で言えば、黒レベルの画素からなる画像の方が
多いため、従来のコントラスト補正回路では、暗い画面
で有効なコントラスト変換特性を有するルックアップテ
ーブルが選択されやすい。
小面積の比較的に明るい画像が有る画面の場合、重要な
情報はむしろ小面積の部分であり、このような画面に対
して暗い画面向けのルックアップテーブルが選択されて
コントラストの補正が行われた場合には白潰れ等の劣化
を起こしやすいという問題が有った。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたものであり、暗い画面での白潰
れ等を防止することができるコントラスト補正回路を提
供することを目的とする。
に請求項1に記載の発明は、入力される映像信号の明る
さのレベルを積算し、画面全体の映像信号の明るさのレ
ベルの総和を算出する積分手段と、画面の明るさに応じ
た複数種のコントラスト変換特性を示すテーブルデータ
が格納されている第1の記憶手段と、前記画面の全画素
の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさの
レベルの総和を基準値として該基準値と前記積分手段の
積分出力とを比較し、該比較結果に基づいて前記複数種
のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブ
ルデータを選択的に出力するように前記第1の記憶手段
に指示する選択手段と、前記入力される映像信号のコン
トラストを前記第1の記憶手段から出力されるテーブル
データにより補正する変換テーブルが格納されている第
2の記憶手段とを有することを特徴とする。
に記載のコントラスト補正回路において、さらに、前記
入力される映像信号の明るさのレベルを画素単位で検出
し、映像信号の明るさのレベルが所定値以下の場合に黒
レベルと判定し、該黒レベルの画素数を示すデータを出
力する黒レベル検出手段を有し、前記選択手段は、前記
黒レベル検出手段により検出された黒レベルの画素数が
所定値以上である場合に前記積分手段の出力と比較する
前記基準値を、前記画面の全画素の明るさのレベルが最
大であるときの全画素の明るさのレベルの総和から前記
検出された黒レベルの画素数を減算した値とすることを
特徴とする。
2に記載のコントラスト補正回路において、前記所定値
は、表示画面全体に対する注目すべき表示領域の面積比
率が予め規定されており、背景が黒画面である場合には
該黒画面の面積に相当する画素数に設定されることを特
徴とする。
面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係るコン
トラスト補正回路の構成を図1に示す。同図において、
コントラスト補正回路は、積分回路10と、黒レベル検
出回路12と、選択信号発生回路14と、ROM16
と、RAM18とを有している。積分回路10は、入力
される映像信号の明るさのレベルを積算し、画面全体の
映像信号の明るさのレベルの総和を算出する。
信号の明るさのレベルを画素単位で検出し、映像信号の
明るさのレベルが所定値以下の場合に黒レベルと判定
し、該黒レベルの画素数を示すデータを出力する機能を
有する。すなわち、入力端子100、101、102よ
り入力される映像信号のうち、R,G,Bともにある値
以下である場合、黒レベルと判定し、その画素数を計数
して出力する回路である。
積分出力と、画面の全画素の明るさのレベルが最大であ
るときの全画素の明るさのレベルの総和を基準値として
該基準値と積分回路10の積分出力とを比較し、該比較
結果に基づいてROM16に格納されている複数種のテ
ーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブルデ
ータを選択的に出力するようにROM16に指示する機
能を有する。
検出回路12により検出された黒レベルの画素数が所定
値以上である場合には、積分回路10の出力と比較する
基準値を、前記画面の全画素の明るさのレベルが最大で
あるときの全画素の明るさのレベルの総和から前記検出
された黒レベルの画素数を減算した値とする。
じて選択される複数種のコントラスト変換特性を示すテ
ーブルデータが格納されており、ROM16は、選択信
号発生回路14より出力される選択信号により選択され
たコントラスト変換特性のテーブルデータを出力する。
RAM18には、入力端子100〜102より入力され
る映像信号のコントラストをROM16から出力される
テーブルデータにより補正する変換テーブルが格納され
ている。RAM18に格納された変換テーブルによりコ
ントラストが補正された映像信号は出力端子200〜2
02に出力される。
のコントラスト変換特性を示すテーブルデータについて
図2を参照して説明する。図2は画像のコントラスト変
換特性を示している。同図において、曲線Q1で示され
たコントラスト変換特性は、入力される映像信号の明る
さのレベルの平均値が小さく、全体が暗い画像に対して
選択される特性であり、曲線Q16で示されたコントラ
スト変換特性は、入力される映像信号の明るさのレベル
の平均値が大きく、全体が明るい画像に対して選択され
る特性である。図中、破線で囲まれた領域の画像データ
のコントラストが強調されるような特性になっている。
の間を均等に分割して得られる曲線Q1〜Q16の16
のコントラスト変換特性を示すテーブルデータ(数値デ
ータ)がROM16に格納されており、入力される映像
信号の明るさのレベルの平均値に応じて所定のテーブル
データが選択されるようになっている。上記構成からな
る本実施形態に係るコントラスト補正回路の動作につい
て説明する。
りR,G,Bの映像信号(ディジタル信号)が入力され
ると、積分回路10は入力される映像信号の明るさのレ
ベルを積算し、画面全体の映像信号の明るさのレベルの
総和(平均値)S0を算出する。ここで、1画面のサイズ
を852(ドット)×480(ライン)とし、1画素をR,
G,Bについて8ビットで表示するとして、画面の全画
素の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさ
のレベルの総和Smは、 Sm=852(ドット)×480(ライン)×255(8ビッ
ト:最大値)×3(RGB)=312854400 となる。
映像信号の明るさのレベルの総和(平均値)S0は、選
択信号発生回路14により以下のように、テーブルデー
タを選択するための選択信号へと置換される。すなわ
ち、選択信号は、積分回路10の出力S0を総和Smで
除した値(積分器の出力(総和)÷312854400)であ
り、0〜1までの値を取るが、各コントラスト変換特性
Q1〜Q16を示すテーブルデータからなるコントラス
ト変換テーブル数に合わせて、均等に割り振る。ここで
は、各コントラスト変換特性を示すテーブルデータの集
合をコントラスト変換テーブルと呼ぶことにする。
変換テーブルが16種有る場合に、選択信号発生回路1
4での計算結果に応じて以下のようにコントラスト変換
テーブルを選択する選択信号がROM16に出力され
る。すなわち、S0/Sm=0 〜0.0625である場合に
は、コントラスト変換テーブルQ1を、S0/Sm=0.0
625〜0.125である場合にはコントラスト変換テーブルQ
2を、S0/Sm=0.875〜0.9375である場合にはコント
ラスト変換テーブルQ15を、S0/Sm=0.9375〜1
である場合にはコントラスト変換テーブルQ16を、そ
れぞれ、選択するための選択信号がROM16に出力さ
れる。
回路14より出力される選択信号により選択されたコン
トラスト変換特性を有するテーブルデータをRAM18
に出力する。RAM18では、変換テーブルによりRO
M16より受け取ったテーブルデータに基づいて入力端
子100〜102より入力された映像信号(R,G,
B)のコントラストを補正し、このコントラストが補正
された映像信号(R,G,B)を出力端子200〜20
2より出力する。
い部分のコントラストを強調した映像が、また、画面全
体が明るい時には明るい部分のコントラストを強調した
映像が得られる。大半の場合はこの方法で所望のコント
ラスト補正ができるが、既述したように、逆に弊害を引
き起こす場合も有りうる。その具体例を、図3を参照し
て説明する。
で、部分的に白に近い明るい階調の画像Bが存在する場
合の画面を示している。図3に示すような画面の場合、
積分回路10の出力、すなわち画面全体の映像信号の明
るさのレベルの総和(平均値)は低い値となるので、図
1の構成において黒レベル検出回路を設けない場合に
は、暗い画面に相応しいコントラスト変換テーブルが選
択され、画面中、明るい部分のコントラストを犠牲にし
て暗い部分のコントラストが強調されることとなる。
部分に有るのに対し、その部分のコントラストは減らさ
れているので、白潰れのような現象を引き起こす。この
ような現象を回避するために、本発明では、まず、積分
回路10により映像信号の総和を積算すると同時に、黒
レベル検出回路12により入力端子100、101、1
02から入力される映像信号の明るさのレベルのうち、
R,G,Bともにある値以下である場合、黒レベルと判
定し、その画素数を計数して出力する。
の判定をある値以下としているのは、映像信号にはノイ
ズ成分が含まれているため、黒レベル検出回路12で検
出された映像信号の明るさのレベルは、実際は黒レベル
でも映像信号の明るさのレベルが全て零になるとは限ら
ないからである。本実施の形態では、例えば、映像信号
の階調が0〜5では、黒レベルと判定し、階調が6〜2
55では黒以外の色と判定することとする。
計数された画素数が所定値以上である場合には、選択信
号発生回路14で発生する選択信号の計算式において、
「画面の全画素の明るさのレベルが最大であるときの全
画素の明るさのレベルの総和Sm」を算出する際に、黒
レベル検出回路12で黒レベルと計数された画素数を間
引いて計算する。すなわち、次式により求められるSm
‘をSmの代わりに使用して選択信号(S0/Sm‘)
を算出する。 Sm‘={852(ドット)×480(行)−(黒レベルと計
数した値)×3}×255(8bit最大値)×3(RGB)
る注目すべき表示領域の面積比率が予め規定されてお
り、背景が黒画面である場合には該黒画面の面積に相当
する画素数に設定してもよい。例えば、背景が黒で白に
近い明るい階調の小画面表示(全画面の1/4の表示領
域)を行なう場合には、選択信号発生回路14に設定さ
れる所定値としての設定値は、852×480表示画面の3/
4が黒画面である場合に852×480×3/4=306720とな
る。
トラスト補正回路によれば、黒レベルの画素データの多
い画面においても、より適切なコントラスト変換特性を
有するテーブルデータが選択されるので、背景の大部分
が黒レベルの画素で占められる画面において白潰れが発
生する等の弊害を防止することができる。
さのレベルを積算し、画面全体の映像信号の明るさのレ
ベルの総和を算出する積分手段と、画面の明るさに応じ
た複数種のコントラスト変換特性を示すテーブルデータ
が格納されている第1の記憶手段と、前記画面の全画素
の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさの
レベルの総和を基準値として該基準値と前記積分手段の
積分出力とを比較し、該比較結果に基づいて前記複数種
のテーブルデータのうち画面の明るさに適合するテーブ
ルデータを選択的に出力するように前記第1の記憶手段
に指示する選択手段と、前記入力される映像信号のコン
トラストを前記第1の記憶手段から出力されるテーブル
データにより補正する変換テーブルが格納されている第
2の記憶手段とを有する。
像信号の明るさのレベルを画素単位で検出し、映像信号
の明るさのレベルが所定値以下の場合に黒レベルと判定
し、該黒レベルの画素数を示すデータを出力する黒レベ
ル検出手段を有し、前記選択手段は、前記黒レベル検出
手段により検出された黒レベルの画素数が所定値以上で
ある場合に前記積分手段の出力と比較する前記基準値
を、前記画面の全画素の明るさのレベルが最大であると
きの全画素の明るさのレベルの総和から前記検出された
黒レベルの画素数を減算した値とする。したがって、黒
レベルの画素数が多い画像中に小面積の比較的に明るい
画像が有る画面のコントラストの補正を行う際に白潰れ
の防止が図れる。
と比較する前記基準値を、黒レベルの画素数を減算した
値とするか否かの判定値である前記所定値が、表示画面
全体に対する注目すべき表示領域の面積比率が予め規定
されており、背景が黒画面である場合には該黒画面の面
積に相当する画素数に設定される。したがって、黒レベ
ルの画素データの多い画面においても、所望の注目すべ
き画像に対してより適切なコントラスト変換特性を有す
るテーブルデータが選択されるので、背景の大部分が黒
レベルの画素で占められる画面において白潰れが発生す
る等の弊害を防止することができる。
構成を示すブロック図。
格納されているテーブルデータが示すコントラスト変換
特性を示す説明図。
白に近い明るい階調の画像が存在する場合の画面を示す
説明図。
Claims (3)
- 【請求項1】 入力される映像信号の明るさのレベルを
積算し、画面全体の映像信号の明るさのレベルの総和を
算出する積分手段と、 画面の明るさに応じた複数種のコントラスト変換特性を
示すテーブルデータが格納されている第1の記憶手段
と、 前記画面の全画素の明るさのレベルが最大であるときの
全画素の明るさのレベルの総和を基準値として該基準値
と前記積分手段の積分出力とを比較し、該比較結果に基
づいて前記複数種のテーブルデータのうち画面の明るさ
に適合するテーブルデータを選択的に出力するように前
記第1の記憶手段に指示する選択手段と、 前記入力される映像信号のコントラストを前記第1の記
憶手段から出力されるテーブルデータにより補正する変
換テーブルが格納されている第2の記憶手段と、 を有することを特徴とするコントラスト補正回路。 - 【請求項2】 さらに、前記入力される映像信号の明る
さのレベルを画素単位で検出し、映像信号の明るさのレ
ベルが所定値以下の場合に黒レベルと判定し、該黒レベ
ルの画素数を示すデータを出力する黒レベル検出手段を
有し、 前記選択手段は、前記黒レベル検出手段により検出され
た黒レベルの画素数が所定値以上である場合に前記積分
手段の出力と比較する前記基準値を、前記画面の全画素
の明るさのレベルが最大であるときの全画素の明るさの
レベルの総和から前記検出された黒レベルの画素数を減
算した値とすることを特徴とする請求項1に記載のコン
トラスト補正回路。 - 【請求項3】 前記所定値は、表示画面全体に対する注
目すべき表示領域の面積比率が予め規定されており、背
景が黒画面である場合には該黒画面の面積に相当する画
素数に設定されることを特徴とする請求項2に記載のコ
ントラスト補正回路。
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- 2002-07-18 KR KR10-2002-0042011A patent/KR100467428B1/ko not_active IP Right Cessation
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