JP2004302311A

JP2004302311A - Contrast correction circuit

Info

Publication number: JP2004302311A
Application number: JP2003097362A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Otawara; 正幸大田原; Ryutaro Okamoto; 隆太郎岡本
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung SDI Co Ltd
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28
Also published as: KR20040086177A; KR100570600B1

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contrast correction circuit which performs proper contrast correction corresponding to distribution of gradation degrees in a range from the low value of the gradation degree to the high value of the gradation degree. <P>SOLUTION: The contrast correction circuit is equipped with a luminance signal generating part which generates a luminance signal from a picture signal, a histogram part which divides luminance gradation scales into blocks for every prescribed range and discriminates a gradation scale for every pixel to be inputted and counts the number of pixels for every corresponding block as the number of pixels of the block in a frame unit, a correction curve generating part which successively integrates the number of pixels of a pertinent block from the block of a low gradation degree and which makes a curve which can be obtained from histograms of integrated values in respective blocks a correction curve, and gradation degree correction parts which corrects the gradation degree of the picture signal to be inputted by this correction curve. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコントラスト補正回路に係り、特にＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）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。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰのようにダイナミックレンジの狭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。
例えば、特許文献１に示されるように、画像信号（あるいは映像信号）の階調度の積算値により、ルックアップテーブルから適合する補正曲線を選択して、入力される各画素の階調度の補正を行っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２４４６１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例においては、階調度の積算値の値が同程度あれば、コントラストの比の大小にかかわらず、同じ補正曲線が選択されてしまい、適正なコントラストの補正が行われないという欠点がある。
例えば、図４に示すように、画面全体において輝度階調が低い値（黒レベル）から高い値（白ピーク）まで均一に存在する（各輝度階調の画素数がほぼ等しい）場合（図４（ａ））と、画面全体において輝度階調が低い値（黒レベル）と高い値（白ピーク）との中間値に集中して存在する（中央の輝度階調の画素数が多い）場合（図４（ｂ））とが存在する。
ここで、図４において、横軸は輝度階調を示し、縦軸は各輝度階調の累積数（積算された積算数）を示しており、破線は累積数の中央、すなわち、フレームにおける画素数の半分の数値を示している。
【０００５】
このとき、従来例は、コントラストの観点において、全く異なる画面特性であるにもかかわらず、積算値が同様のため、同一の補正曲線が選択されてしまい、同様の補正を行ってしまう。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、階調度の低い値（黒レベル）から高い値（白ピーク）の範囲において、階調度の分布に対応して、適正なコントラスト補正を行うコントラスト補正回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のコントラスト補正回路は、画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生成部と、輝度階調を所定の範囲毎にブロック化し、入力される画素毎に輝度信号の輝度階調を判別し、フレーム単位において、対応するブロック毎に画素数を、ブロック画素数として計数するヒストグラム部と、該ブロック画素数を、低い階調度のブロックから、順次、積算していき、各ブロックにおける積算値のヒストグラムから得られる曲線を補正曲線とする補正曲線生成部と、前記補正曲線により、入力される画像信号の階調度の補正を行う階調度補正部とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明のコントラスト補正回路は、前記補正曲線の形状を制限する所定の上限及び下限の制限値範囲が設定されており、この補正曲線の形状をこの制限値範囲により修正する補正曲線制限部を有することを特徴とする。
本発明のコントラスト補正回路は、前記補正曲線生成部が、前記補正曲線のデータを記憶部に記憶させて階調度補正テーブルとし、前記階調度補正部が、入力される階調度によりこの階調度補正テーブルを参照することにより、階調度の補正処理を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明のコントラスト補正方法は、画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生過程と、輝度階調を所定の範囲毎にブロック化し、入力される画素毎に輝度階調を判別し、フレーム単位において、対応するブロック毎に画素数を、ブロック画素数として計数するヒストグラム生成過程と、該ブロック画素数を、低い階調度のブロックから、順次、積算していき、各ブロックにおける積算値のヒストグラムから得られる曲線を補正曲線として記憶部に記憶させる補正曲線生成過程と、階調度補正部が入力される画像信号の階調度の補正を、前記記憶部の補正曲線に従い行う階調度補正過程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のコントラスト補正プログラムは、画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生成処理と、輝度階調を所定の範囲毎にブロック化し、入力される画素毎に輝度階調を判別し、フレーム単位において、対応するブロック毎に画素数を、ブロック画素数として計数するヒストグラム生成処理と、該ブロック画素数を、低い階調度のブロックから、順次、積算していき、各ブロックにおける積算値のヒストグラムから得られる曲線を補正曲線として記憶部に記憶させる補正曲線生成処理と、階調度補正部が入力される画像信号の階調度の補正を、前記記憶部の補正曲線に従い行う階調度補正処理とを有することを特徴とするプログラム実行可能なプログラムである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるコントラスト補正回路を図面を参照して説明する。図１は、コントラスト補正回路の構成例を示すブロック図である。
輝度信号生成部１は、例えば、入力される画像信号の各画素単位に、ＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）形式から、輝度信号（Ｙ信号）に変換して出力する。
以下の、輝度信号生成部１を含むヒストグラム部２，補正曲線生成部３，補正曲線制限部４の回路列はＲＧＢ信号に対して共通であり、階調度補正部５ＡがＲ信号の階調度補正を行い、階調度補正部５ＢがＧ信号の階調度の補正を行い、階調度補正部５ＣがＢ信号の階調度の補正を行う。
すなわち、上記回路列は、階調度補正部５Ａ〜５Ｃにおいて共通に用いられる補正係数を、輝度信号の輝度階調より求める。
そして、階調度補正部５Ａ〜５Ｃ各々は、Ｒ信号，Ｇ信号及びＢ信号の各階調度の補正を独立して行う。
【００１１】
ヒストグラム部２は、輝度信号に対して、所定の範囲の輝度階調（輝度信号の階調数を表している）がブロックとして設定されており、例えば、表示デバイスのダイナミックレンジにおいて、上記輝度信号の輝度階調が０〜２５５の２５６階調であらわす場合であると、各ブロックを３２階調の範囲でブロック化、すなわち、輝度階調「０〜３１」をブロック１，輝度階調「３２〜６３」をブロック２，…，輝度階調「２２４〜２５５」をブロック８の、８つのブロックに分け、入力される画素毎に、この画素の輝度階調が、いずれのブロックに対応しているかの判定を行う。
【００１２】
そして、ヒストグラム部２は、図２（ａ）に示すように、ブロック各々に対応したカウンタ、すなわちブロック１〜ブロック８に対して、各々カウンタ１〜カウンタ８を有しており、画素が入力される毎に、判定されたブロックに対応するカウンタをインクリメント（１画素ごとに１つ増加）させ、１フレーム単位毎において、各ブロック毎の画素数を計数する。
図２（ａ）において、横軸は各ブロックの番号を示し、縦軸は度数として各ブロックに対応する画素数、すなわち計数値を示す。
ここで、１フレームの画素数が、８５２×４８０（４０８９６０）ドットとすると、全カウンタの計数値の合計は４０８９６０となる。
ここで、上記画素は、輝度信号の輝度階調を用いて補正係数を求める都合上、ＲＧＢの組み合わせであり、ＲＧＢの組み合わせを１ドットとして計数している。
【００１３】
補正曲線生成部３は、低い輝度階調の画素数を計数したカウンタ１から、順次、カウンタの計数値を積算して行き、この積算値のヒストグラムから得られる曲線を補正曲線として、図示しない記憶部に記憶させる。
すなわち、補正曲線生成部３は、ブロック１において、最も低い輝度階調の画素数を計数したカウンタ１の計数値をそのままとし、ブロック２において、次に低い輝度階調の画素数を計数したカウンタ２の計数値に、カウンタ１の計数値を積算して、新たなカウンタ２の計数値とする。
【００１４】
そして、補正曲線生成部３は、この新たなカウンタ２の計数値を、カウンタ３の計数値に積算し、この積算結果を新たなカウンタ３の計数値とするという処理を、カウンタ８まで行い、積算ヒストグラムのデータを求める。
この結果、カウンタ４の新たな計数値はカウンタ１〜カウンタ４の計数値の積算値、カウンタ５の新たな計数値はカウンタ１〜カウンタ５の計数値の積算値、カウンタ６の新たな計数値はカウンタ１〜カウンタ６の計数値の積算値、カウンタ７の新たな計数値はカウンタ１〜カウンタ７の計数値の積算値、カウンタ８の新たな計数値はカウンタ１〜カウンタ８の計数値の積算値（すなわち、４０８９６０、フレーム内の全画素数）となる。
【００１５】
したがって、補正曲線生成部３は、直前（隣接する）の下位ブロックのカウンタの計数値を、順次加算していき、下位ブロック全てのカウンタの積算値として、各々のカウンタの計数値を、新たな計数値として変更していくこととなる。
例えば、図２（ｂ）において、上述したように、補正曲線生成部３は、カウンタ２の計数値に、カウンタ１の計数値を加算して、新たなカウンタ２の計数値としている。
ここで、図２（ｂ）において、横軸は各ブロックの番号を示し、縦軸は度数として積算された計数値（低いブロックからの画素数の累積値）を示している。
【００１６】
同様に、補正曲線生成部３は、カウンタ３の計数値に対して、上記カウンタ２の新たな計数値を積算して、新たなカウンタ３の計数値としている。
ここで、図２（ａ）において、カウンタ６の計数値が「０」となっているが、上述したように、直前のカウンタ５の計数値が加算されるため、カウンタ５の計数値（カウンタ１〜カウンタ５までの積算値）がホールドされて（カウンタ５と同一の計数値として）用いられることとなる。
【００１７】
このようにして、補正曲線生成部３は、補正曲線（積算結果のヒストグラムの最大値の点列として形成されている）として、値が低下することなく、ホールド状態（水平状態）であるか、または上昇していく、ヒストグラム最大値を繋いだ包絡線である曲線が得られる。
すなわち、補正曲線生成部３は、最終的な補正曲線として、図２（ｂ）に示す破線で示す、各ブロックの積算ヒストグラムの最大値を直線で結び、補完したものを出力する。
【００１８】
補正曲線制限部４は、図３に示すように、上記補正曲線の形状を制限する所定の上限及び下限の制限値範囲が、それぞれ破線で描かれた曲線Ａ及びＢとして設定されており、補正曲線生成部３により求められた補正曲線の形状を、この制限値範囲（曲線Ａ及びＢ）により修正し、実線として示す修正された補正曲線として出力する。
図３において、横軸は入力される画像信号（ＲＧＢ信号）の階調度を分類したブロックの番号を示し、縦軸は後に説明する補正係数を示している。
ここで、輝度信号生成部１は、画像信号から生成した輝度信号の輝度階調の階調数を、画像信号の階調度の階調数に対応させて生成する。
すなわち、ＲＧＢ信号各々の階調度が２５６階調であれば、輝度階調の輝度階調も２５６階調とする。
この制限値範囲は、極端に傾きの大きい補正曲線が生成された場合、必要以上に階調度に補正がかかり、隣接するブロック間における階調度の差が大きくなり、コントラストが強すぎ、逆に、人間の目に画像がぼやけて視認されるのを防止するために設けられている。
【００１９】
ここで、制限値範囲を示す曲線Ａ及びＢのデータは、補正曲線制限部４内に設けられた記憶部に記憶されており、任意に調整することができる。
また、この曲線Ａ及びＢのデータは、使用するＰＤＰの機種毎に、複数の人間が実際に表示画面を見つつ、バリアブルに調整し、画像がぼやけずに、コントラストがはっきりする状態の値を検出する試験により求められる。
【００２０】
そして、補正曲線制限部４には、修正した補正曲線（補正係数の点列により構成されている）のデータを、階調度補正部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ内部のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等により構成される各々の記憶部に、ＲＧＢ信号の階調度各々に対応して、補正曲線においてブロック番号に対応した補正係数を、このＲＧＢ信号の階調度に乗じて計算することで補正した階調度が、ルックアップテーブルとして記憶される。
すなわち、階調度補正部５Ａの記憶部には、Ｒ信号の階調度に対応して、この階調度に補正係数を乗じた結果の補正後の階調度が記憶され、階調度補正部５Ｂの記憶部には、Ｇ信号の階調度に対応して、この階調度に補正係数を乗じた結果の補正後の階調度が記憶され、階調度補正部５Ｃの記憶部には、Ｂ信号の階調度に対応して、この階調度に補正係数を乗じた結果の補正後の階調度が記憶されている。
これにより、階調度補正部５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、各々入力される画像信号のＲＧＢ信号各々の階調度に対応して、それぞれのルックアップテーブルから、上記補正係数が乗じられた補正された階調度を読み出して出力する。
そして、ＰＤＰパネルにおいて、輝度階調を求めるために１画素としたなかの、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号それぞれに対応する発光素子を、上記補正したＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号各々の階調度により駆動することとなる。
【００２１】
ここで、補正係数は、１フレームの画素数をＮとし、階調数をブロック１〜８としてブロック化し、カウンタ１〜８各々の計数値の積算後の計数値を、それぞれｎ１，ｎ２，…，ｎ８（ｎｓ：ｓ∈［１，８］）とすると、
＜補正係数＞＝｛ｎｓ−ｎ（ｓ−１）｝／（Ｎ／８）
として求められる。
そして、各ブロックに対応した補正後の階調度は、

として、求められる。
第１項によりブロック間の差分による階調度を求め、第２項により直前までのカウンタが積算された計数値に基づく階調度を求めて、これらを合計して、入力された階調度を補正した階調度としている。
ここで、ｄは入力される画像信号（ＲＧＢ信号各々の階調度）であり、ｄｍは画像信号におけるＲＧＢ信号の最大の階調度を表している。
【００２２】
例えば、１フレームの画素数が８５２×４８０（４０８９６０）であり、ＲＧＢ各々の階調度が、０〜２５５の２５６階調であり、この２５６階調を３２階調の範囲でブロック化（ブロック１〜８）に分割したとすると、
＜補正係数＞＝｛ｎｓ−ｎ（ｓ−１）｝／（４０８９６０／８）
であり、各ブロックに対応する補正後の階調度は、

として求められる。
【００２３】
また、補正曲線は、補正曲線生成部３及び補正曲線制限部４により、現在入力して、ＲＧＢ信号の階調度を補正している画素の含まれるフレームに対し、このフレームの直前のフレーム、またはそれ以前の任意のフレームの画素の輝度信号の輝度階調により、１フレーム分の画素が入力されるごとに求められる。
そして、階調度補正部５Ａ，５Ｂ，５Ｃ各々は、１フレーム分の画素が入力されるごと、上記補正曲線により、それぞれＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号に対応して、この補正曲線上のブロック番号に対応した補正係数を、全ての階調数の階調度（例えば、２５６階調であれば、１階調から２５５階調の各々の階調度）に対して乗じて、すなわち、上述した補正後の階調度の式を用いて演算して得られる補正された階調度をルックアップテーブルとして、各々内部のＲＡＭに記憶する。
【００２４】
このように、本発明のコントラスト補正回路は、階調度の補正に用いられる補正係数を求める回路列（ヒストグラム部２，補正曲線生成部３，補正曲線制限部４）と、ＲＧＢ各々の信号ごとに、補正処理を行う階調度補正部５により、コントラスト補正を行う。
ここで、本発明のコントラスト補正回路は、他の構成として、上記回路列を一系統として、階調度補正部５にＲＧＢ各々に対応する補正係数を記憶させる記憶部を設け、各画素毎に時系列にＲＧＢを順次処理するようにしても良い。
【００２５】
上述したように、本発明のコントラスト補正回路は、直前のフレームまたは直前より前のフレームを任意に選択し、選択したフレームの画素の階調度から、以降のフレームに用いる補正曲線を得るため、情報量（計数された画素数）の多い、すなわち、計数値の高いブロックに対する補正係数を他の補正係数より大きく設定することができるため、情報量の多いブロックに対応する階調度の変化量を大きくし、情報量の少ないブロックに対応する階調度の変化量を小さくすることが可能となり、効果的にコントラストの差が明確な画像を得ることができる。
【００２６】
また、本発明のコントラスト補正回路は、予め決められた補正曲線を用いるのではなく、直前のフレームまたは直前より前のフレームを任意に選択し、選択したフレームの画素の階調度から補正曲線を求めるため、そのときどきの階調度毎の画素数に対応した補正曲線が得られるため、表示する画像に対応した階調度の補正が行え、階調毎のコントラストの適切な補正を行うことが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明のコントラスト補正回路は、補正曲線生成部３により、連続的な（常に補正係数の値がホールドまたは上昇する）、かつダイナミックレンジを１００％使用する補正係数が得られ、階調度を最も低い位値から最も高い値までの階調度の補正が行えるため、階調度間のコントラスト補正がダイナミックレンジの全領域で効果的に行える。
【００２８】
加えて、本発明のコントラスト補正回路は、補正曲線制限部４により、補正曲線生成部３が生成した補正曲線において、人間が視認したとき、コントラストの差が大きくなりすぎ、画像がぼやけるような過度な補正が行われないように、補正曲線の上限値と下限値とを制限しているため、極端な補正がかけられずに、適切な補正を行うことが可能である。
【００２９】
また、図１におけるコントラスト補正回路を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりコントラスト補正を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可般媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００３０】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００３１】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコントラスト補正回路によれば、直前のフレームまたは直前より前のフレームを任意に選択し、選択したフレームの画素の階調度から、以降のフレームに用いる補正曲線を得るため、情報量（計数された画素数）の多い、すなわち、計数値の高いブロックに対する補正係数を他の補正係数より大きく設定することができるため、情報量の多いブロックに対応する階調度の変化量を大きくし、情報量の少ないブロックに対応する階調度の変化量を小さくすることが可能となり、効果的にコントラストの差が明確な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるコントラスト補正回路の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の補正曲線生成部３における補正曲線の生成過程を示すヒストグラムを示す図である。
【図３】図１の補正曲線制限部４における補正曲線の制限過程を示すヒストグラムである。
【図４】従来のコントラスト補正回路の問題点を説明する階調度の分布を示す概念図である。
【符号の説明】
１輝度信号生成部
２ヒストグラム部
３補正曲線生成部
４補正曲線制限部
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ階調度補正部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contrast correction circuit, and more particularly to a contrast correction circuit suitable for use in a display device having a narrow dynamic range such as a PDP (Plasma Display Panel).
[0002]
[Prior art]
In a display device with a narrow dynamic range such as a PDP, a contrast correction circuit for enhancing the contrast of a portion having a large amount of information in the image is often used in order to obtain a better image in view.
In such a conventional contrast correction circuit, a plurality of types of lookup tables having different contrast conversion characteristics are generally used for contrast conversion for enhancing the contrast of an image, and these tables are stored in a memory such as a ROM. Have been. For the selection of the look-up table, a result obtained by integrating image data for one screen, a result obtained by taking a histogram, and the like are used.
For example, as shown in Patent Document 1, a suitable correction curve is selected from a look-up table based on an integrated value of the gradation of an image signal (or a video signal), and the gradation of each input pixel is corrected. Is going.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-244615
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional example, if the values of the integrated values of the gradients are substantially the same, the same correction curve is selected regardless of the magnitude of the contrast ratio, and proper contrast correction is not performed. There are drawbacks.
For example, as shown in FIG. 4, when the luminance gradation is present uniformly from a low value (black level) to a high value (white peak) over the entire screen (the number of pixels of each luminance gradation is almost equal) (FIG. 4). (A)), when the luminance gradation is concentrated on the intermediate value between the low value (black level) and the high value (white peak) in the entire screen (the number of pixels of the central luminance gradation is large) ( FIG. 4B).
Here, in FIG. 4, the horizontal axis indicates the luminance gradation, the vertical axis indicates the cumulative number of each luminance gradation (the integrated number), and the broken line indicates the center of the cumulative number, that is, the pixel in the frame. The figure shows half the number.
[0005]
At this time, in the conventional example, the same correction curve is selected because the integrated values are the same in spite of the completely different screen characteristics from the viewpoint of contrast, and the same correction is performed.
The present invention has been made in view of such circumstances, and performs appropriate contrast correction in a range from a low gradation value (black level) to a high gradation value (white peak) according to the distribution of the gradation. It is an object to provide a contrast correction circuit.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a contrast correction circuit according to the present invention includes a luminance signal generation unit that generates a luminance signal from an image signal, a luminance gradation block for each predetermined range, and a luminance signal for each input pixel. And a histogram section that counts the number of pixels for each corresponding block as the number of block pixels in a frame unit, and sequentially integrates the number of block pixels from a block having a low gradient. A correction curve generation unit that uses a curve obtained from a histogram of integrated values in each block as a correction curve; and a gradation correction unit that corrects the gradation of an input image signal using the correction curve. And
[0007]
The contrast correction circuit of the present invention has a predetermined upper and lower limit value range for limiting the shape of the correction curve, and has a correction curve limiter for correcting the shape of the correction curve based on the limit value range. It is characterized by the following.
In the contrast correction circuit according to the present invention, the correction curve generating unit stores the data of the correction curve in a storage unit to form a gradation correction table, and the gradation correction unit performs the gradation correction based on the inputted gradation. It is characterized in that the gradation correction processing is performed by referring to the table.
[0008]
The contrast correction method according to the present invention includes a luminance signal generation process of generating a luminance signal from an image signal, and dividing a luminance gradation into predetermined ranges, determining a luminance gradation for each input pixel, and A histogram generation process of counting the number of pixels for each corresponding block as the number of block pixels, and sequentially calculating the number of block pixels from the block having the lower gradient, and obtaining the number of pixels from the histogram of the integrated value in each block. A correction curve generating step of storing the obtained curve as a correction curve in the storage unit, and a gradation correction step of correcting the gradation of the image signal input to the gradation correction unit in accordance with the correction curve of the storage unit. It is characterized by.
[0009]
A contrast correction program according to the present invention includes a luminance signal generation process of generating a luminance signal from an image signal, a method of dividing a luminance gradation into blocks for each predetermined range, and determining a luminance gradation for each input pixel. A histogram generation process that counts the number of pixels for each corresponding block as the number of block pixels, and sequentially calculates the number of block pixels starting from the block having the lower gradient, and obtains the number of pixels from the histogram of the integrated value in each block. A correction curve generation process for storing the obtained curve as a correction curve in the storage unit, and a gradation correction process for correcting the gradient of the image signal input to the gradation correction unit in accordance with the correction curve of the storage unit. The program is an executable program.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a contrast correction circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a contrast correction circuit.
The luminance signal generation unit 1 converts, for example, each pixel of an input image signal from an RGB (Red, Green, Blue) format into a luminance signal (Y signal) and outputs the luminance signal (Y signal).
The following circuit rows of the histogram section 2 including the luminance signal generation section 1, the correction curve generation section 3, and the correction curve restriction section 4 are common to the RGB signals, and the gradation correction section 5A performs the gradation correction of the R signal. And the gradation correction unit 5B corrects the gradation of the G signal, and the gradation correction unit 5C corrects the gradation of the B signal.
That is, the circuit array obtains a correction coefficient commonly used in the gradation correction units 5A to 5C from the luminance gradation of the luminance signal.
Then, each of the gradient correction units 5A to 5C independently corrects each gradient of the R signal, the G signal, and the B signal.
[0011]
The histogram unit 2 sets a predetermined range of luminance gradations (representing the number of gradations of the luminance signal) as a block with respect to the luminance signal. For example, in the dynamic range of the display device, the luminance signal In the case where the luminance gradations are represented by 256 gradations of 0 to 255, each block is divided into blocks in the range of 32 gradations, that is, the luminance gradations “0 to 31” are divided into the block 1 and the luminance gradation “32”. ... 63 "are divided into eight blocks, block 2,..., And the luminance gradation" 224-255 "is divided into eight blocks, and for each input pixel, the luminance gradation of this pixel corresponds to any block. Is determined.
[0012]
Then, as shown in FIG. 2A, the histogram unit 2 has counters 1 to 8 for counters corresponding to the blocks, that is, for blocks 1 to 8, respectively. Each time the counter is incremented, the counter corresponding to the determined block is incremented (increased by one for each pixel), and the number of pixels for each block is counted for each frame.
In FIG. 2A, the horizontal axis indicates the number of each block, and the vertical axis indicates the number of pixels corresponding to each block as a frequency, that is, the count value.
Here, if the number of pixels in one frame is 852 × 480 (408960) dots, the sum of the count values of all the counters is 408960.
Here, the above-mentioned pixels are combinations of RGB for convenience of obtaining a correction coefficient using the luminance gradation of the luminance signal, and the combination of RGB is counted as one dot.
[0013]
The correction curve generation unit 3 sequentially accumulates the count value of the counter from the counter 1 that counts the number of pixels of low luminance gradation, and stores a curve obtained from the histogram of the integrated value as a correction curve as a correction curve. Store in the department.
That is, the correction curve generation unit 3 keeps the count value of the counter 1 that counts the number of pixels of the lowest luminance gradation in the block 1 as it is, and the counter that counts the number of pixels of the next lowest luminance gradation in the block 2. The count value of the counter 1 is added to the count value of the counter 2 to obtain a new count value of the counter 2.
[0014]
Then, the correction curve generation unit 3 performs a process of integrating the new count value of the counter 2 with the count value of the counter 3 and setting the integration result as a new count value of the counter 3 up to the counter 8. Obtain the data of the integrated histogram.
As a result, the new count value of the counter 4 is the integrated value of the count values of the counters 1 to 4, the new count value of the counter 5 is the integrated value of the count values of the counters 1 to 5, and the new count value of the counter 6. Is the integrated value of the count values of the counters 1 to 6, the new count value of the counter 7 is the integrated value of the count values of the counters 1 to 7, and the new count value of the counter 8 is the count value of the counters 1 to 8. It becomes the integrated value (ie, 408960, the total number of pixels in the frame).
[0015]
Therefore, the correction curve generation unit 3 sequentially adds the count values of the counters of the immediately preceding (adjacent) lower blocks, and calculates the count values of the respective counters as new integrated values of the counters of all the lower blocks. It will be changed as a count value.
For example, in FIG. 2B, as described above, the correction curve generation unit 3 adds the count value of the counter 1 to the count value of the counter 2 to obtain a new count value of the counter 2.
Here, in FIG. 2B, the horizontal axis indicates the number of each block, and the vertical axis indicates the count value integrated as the frequency (the cumulative value of the number of pixels from the lower block).
[0016]
Similarly, the correction curve generation unit 3 integrates the new count value of the counter 2 with the count value of the counter 3 to obtain a new count value of the counter 3.
Here, in FIG. 2A, the count value of the counter 6 is “0”, but as described above, the count value of the immediately preceding counter 5 is added. 1 to the counter 5) are held (used as the same count value as the counter 5).
[0017]
In this manner, the correction curve generation unit 3 determines whether the correction curve (formed as a point sequence of the maximum value of the histogram of the integration result) is in the hold state (horizontal state) without a decrease in the value, Alternatively, an ascending curve is obtained which is an envelope connecting the histogram maximum values.
That is, the correction curve generation unit 3 outputs a complement of the maximum value of the integrated histogram of each block, which is indicated by a broken line in FIG.
[0018]
As shown in FIG. 3, the correction curve limiting unit 4 sets predetermined upper and lower limit value ranges for limiting the shape of the correction curve as curves A and B drawn by broken lines, respectively. The shape of the correction curve obtained by the curve generation unit 3 is corrected according to the limit value range (curves A and B), and is output as a corrected correction curve shown as a solid line.
In FIG. 3, the horizontal axis represents the number of a block into which the gradation of the input image signal (RGB signal) is classified, and the vertical axis represents a correction coefficient described later.
Here, the luminance signal generation unit 1 generates the number of gradations of the luminance gradation of the luminance signal generated from the image signal in correspondence with the number of gradations of the gradation of the image signal.
That is, if the gradation of each of the RGB signals is 256, the luminance gradation of the luminance gradation is also 256.
In the limit value range, when a correction curve having an extremely large slope is generated, the gradation is corrected more than necessary, the difference in the gradation between adjacent blocks becomes large, and the contrast is too strong. It is provided in order to prevent an image from being visually recognized by a human eye.
[0019]
Here, the data of the curves A and B indicating the limit value range are stored in the storage unit provided in the correction curve limit unit 4, and can be arbitrarily adjusted.
In addition, the data of the curves A and B are used for each model of the PDP to be used, by a plurality of people, while actually looking at the display screen, making variable adjustments to obtain values in a state where the image is not blurred and the contrast is clear. It is determined by the test to be detected.
[0020]
The correction curve limiting unit 4 stores the data of the corrected correction curve (constituted by a sequence of correction coefficients) in a RAM (random access memory) or the like inside the

gradation correction units

5A, 5B, and 5C. In each of the storage units, the gradation corrected by calculating a correction coefficient corresponding to the block number in the correction curve by multiplying the gradation of the RGB signal, corresponding to each gradation of the RGB signal, Stored as a lookup table.
That is, the storage unit of the gradation correction unit 5A stores the corrected gradation obtained by multiplying the gradation by the correction coefficient, corresponding to the gradation of the R signal, and stores the corrected gradation in the gradation correction unit 5B. In the section, the corrected gradation obtained by multiplying the gradation by a correction coefficient is stored in correspondence with the gradation of the G signal. In the storage of the gradation correction section 5C, the gradation of the B signal is stored. Corresponding to, the corrected gradient obtained by multiplying the gradient by the correction coefficient is stored.
As a result, the

gradation correction units

5A, 5B, and 5C correspond to the gradation of each of the RGB signals of the input image signal, and perform the corrected correction factor multiplied by the correction coefficient from the respective look-up tables. Read and output the furniture.
In the PDP panel, the light emitting elements corresponding to each of the R signal, the G signal, and the B signal in the one pixel for obtaining the luminance gradation are set to the respective levels of the corrected R signal, G signal, and B signal. It is driven by the furniture.
[0021]
Here, as the correction coefficient, the number of pixels in one frame is set to N, the number of gradations is divided into blocks 1 to 8, and the counted values of the counters 1 to 8 after integration are counted as n1, n2,. , N8 (ns: s∈ [1,8]),
<Correction coefficient> = {ns-n (s-1)} / (N / 8)
Is required.
Then, the corrected gradient corresponding to each block is

As required.
The gradation based on the difference between the blocks is obtained by the first term, the gradation based on the count value accumulated by the counter until immediately before is obtained by the second term, and these are summed to correct the inputted gradation. The gradient is used.
Here, d is the input image signal (gradation of each of the RGB signals), and dm represents the maximum gradation of the RGB signal in the image signal.
[0022]
For example, the number of pixels in one frame is 852 × 480 (408960), the gradation of each of RGB is 256 gradations of 0 to 255, and the 256 gradations are divided into blocks of 32 gradations (block 1). ~ 8)
<Correction coefficient> = {ns−n (s−1)} / (408960/8)
And the corrected gradient corresponding to each block is

Is required.
[0023]
The correction curve is generated by the correction curve generating unit 3 and the correction curve limiting unit 4 with respect to a frame including a pixel which is currently input and which corrects the gradation of the RGB signal, the frame immediately before this frame, or The luminance gradation of the luminance signal of a pixel of an arbitrary frame before that is obtained every time a pixel for one frame is input.
Each time a pixel for one frame is input, each of the

gradation correction units

5A, 5B, and 5C uses the correction curve to correspond to an R signal, a G signal, and a B signal, respectively. The correction coefficient corresponding to the number is multiplied by the gradations of all the gradation numbers (for example, in the case of 256 gradations, each gradation from 1 to 255 gradations), that is, the above-described correction The corrected gradients obtained by using the following gradient expression are stored in the internal RAM as lookup tables.
[0024]
As described above, the contrast correction circuit of the present invention includes a circuit array (histogram section 2, correction curve generation section 3, correction curve restriction section 4) for obtaining a correction coefficient used for the correction of the gradient, and a signal for each of the RGB signals. The contrast correction is performed by the gradient correction unit 5 that performs the correction processing.
Here, as another configuration, the contrast correction circuit according to the present invention includes a storage unit that stores correction coefficients corresponding to each of RGB in the gradation correction unit 5 using the above-described circuit row as one system, RGB may be sequentially processed in a sequence.
[0025]
As described above, the contrast correction circuit of the present invention arbitrarily selects the immediately preceding frame or the frame before the immediately preceding frame, and obtains a correction curve used for the subsequent frames from the gradient of the pixel of the selected frame. Since a correction coefficient for a block having a large amount (the number of counted pixels), that is, a block having a high count value can be set to be larger than other correction coefficients, the amount of change in gradient corresponding to a block having a large amount of information is large. However, it is possible to reduce the amount of change in the gradient corresponding to a block having a small amount of information, and it is possible to effectively obtain an image having a clear contrast difference.
[0026]
Further, the contrast correction circuit of the present invention does not use a predetermined correction curve, but arbitrarily selects the immediately preceding frame or a frame before the immediately preceding frame, and obtains a correction curve from the gradient of pixels of the selected frame. Therefore, since a correction curve corresponding to the number of pixels for each gradation at that time can be obtained, the gradation can be corrected according to the image to be displayed, and the contrast can be appropriately corrected for each gradation. .
[0027]
Further, in the contrast correction circuit of the present invention, the correction curve generation unit 3 can obtain a correction coefficient that is continuous (the value of the correction coefficient is always held or increased) and that uses 100% of the dynamic range. Since the gradation can be corrected from the lowest value to the highest value, contrast correction between the gradations can be effectively performed in the entire dynamic range.
[0028]
In addition, according to the contrast correction circuit of the present invention, when the correction curve generated by the correction curve generation unit 3 is visually recognized by a person, the difference between the contrasts becomes excessively large and the image is blurred by the correction curve restriction unit 4. Since the upper limit value and the lower limit value of the correction curve are limited so as not to perform a proper correction, it is possible to perform an appropriate correction without performing an extreme correction.
[0029]
Also, a program for realizing the contrast correction circuit in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to perform contrast correction. Is also good.
Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a general medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in a computer system.
[0030]
Further, a “computer-readable recording medium” refers to a communication line for transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, which dynamically holds the program for a short time. In this case, it is also assumed that a program that holds a program for a certain period of time, such as a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, is included. Further, the above-mentioned program may be for realizing a part of the above-mentioned functions, or may be for realizing the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in a computer system.
[0031]
As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and includes a design and the like without departing from the gist of the present invention.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the contrast correction circuit of the present invention, the immediately preceding frame or the frame before the immediately preceding frame is arbitrarily selected, and the correction curve used for the subsequent frames is obtained from the gradient of the pixel of the selected frame. Therefore, the correction coefficient for a block with a large amount of information (the number of counted pixels), that is, a block with a high count value can be set to be larger than other correction coefficients. It is possible to increase the amount and reduce the amount of change in the gradient corresponding to a block with a small amount of information, and an image with a clear contrast difference can be obtained effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a contrast correction circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a histogram illustrating a process of generating a correction curve in a correction curve generation unit 3 of FIG. 1;
FIG. 3 is a histogram showing a process of limiting a correction curve in a correction curve limiting unit 4 of FIG. 1;
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a gradient distribution for explaining a problem of the conventional contrast correction circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Luminance signal generation part 2 Histogram part 3 Correction curve generation part 4 Correction

curve restriction parts

5A, 5B, 5C Gradation degree correction part

Claims

画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生成部と、
輝度階調を所定の範囲毎にブロック化し、入力される画素毎に輝度信号の輝度階調を判別し、フレーム単位において、対応するブロック毎に画素数を、ブロック画素数として計数するヒストグラム部と、
該ブロック画素数を、低い階調度のブロックから、順次、積算していき、各ブロックにおける積算値のヒストグラムから得られる曲線を補正曲線とする補正曲線生成部と、
前記補正曲線により、入力される画像信号の階調度の補正を行う階調度補正部と
を有することを特徴とするコントラスト補正回路。A luminance signal generation unit that generates a luminance signal from the image signal;
A histogram section that divides the luminance gradation into predetermined ranges, determines the luminance gradation of the luminance signal for each input pixel, and counts the number of pixels for each corresponding block in the frame unit as the number of block pixels. ,
A correction curve generation unit that sequentially integrates the number of block pixels, starting from a block with a low gradient, and sets a curve obtained from a histogram of integrated values in each block as a correction curve;
A gradation correction unit for correcting a gradation of an input image signal based on the correction curve.

前記補正曲線の形状を制限する所定の上限及び下限の制限値範囲が設定されており、この補正曲線の形状をこの制限値範囲により修正する補正曲線制限部を有することを特徴とする請求項１記載のコントラスト補正回路。2. A method according to claim 1, wherein a predetermined upper and lower limit value range for limiting the shape of the correction curve is set, and a correction curve limiting unit for correcting the shape of the correction curve based on the limit value range. A contrast correction circuit as described.

前記補正曲線生成部が、前記補正曲線のデータを記憶部に記憶させて階調度補正テーブルとし、前記階調度補正部が、入力される階調度によりこの階調度補正テーブルを参照することにより、階調度の補正処理を行うことを特徴とする請求項２記載のコントラスト補正回路。The correction curve generation unit stores the data of the correction curve in a storage unit to form a gradation correction table, and the gradation correction unit refers to the gradation correction table based on the input gradation, thereby obtaining a gradation correction table. 3. The contrast correction circuit according to claim 2, wherein the correction processing is performed.

画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生過程と、
輝度階調を所定の範囲毎にブロック化し、入力される画素毎に輝度階調を判別し、フレーム単位において、対応するブロック毎に画素数を、ブロック画素数として計数するヒストグラム生成過程と、
該ブロック画素数を、低い階調度のブロックから、順次、積算していき、各ブロックにおける積算値のヒストグラムから得られる曲線を補正曲線として記憶部に記憶させる補正曲線生成過程と、
階調度補正部が入力される画像信号の階調度の補正を、前記記憶部の補正曲線に従い行う階調度補正過程と
を有することを特徴とするコントラスト補正方法。A luminance signal generation process of generating a luminance signal from an image signal;
A histogram generation step of dividing the luminance gradation into predetermined ranges, determining the luminance gradation for each input pixel, and counting the number of pixels for each corresponding block in the frame unit as the number of block pixels;
A correction curve generation process of sequentially accumulating the number of block pixels from a block having a low gradient, and storing a curve obtained from a histogram of integrated values in each block in a storage unit as a correction curve;
A gradation correction step in which the gradation correction section corrects the gradation of the input image signal in accordance with the correction curve of the storage section.

画像信号から輝度信号を生成する輝度信号生成処理と、
輝度階調を所定の範囲毎にブロック化し、入力される画素毎に輝度階調を判別し、フレーム単位において、対応するブロック毎に画素数を、ブロック画素数として計数するヒストグラム生成処理と、
該ブロック画素数を、低い階調度のブロックから、順次、積算していき、各ブロックにおける積算値のヒストグラムから得られる曲線を補正曲線として記憶部に記憶させる補正曲線生成処理と、
階調度補正部が入力される画像信号の階調度の補正を、前記記憶部の補正曲線に従い行う階調度補正処理と
を有することを特徴とするプログラム実行可能なコントラスト補正プログラム。A luminance signal generation process for generating a luminance signal from the image signal;
A histogram generation process of dividing the luminance gradation into blocks for each predetermined range, determining the luminance gradation for each input pixel, and counting the number of pixels for each corresponding block in the frame unit as the number of block pixels;
A correction curve generation process for sequentially accumulating the number of block pixels from a block having a low gradient and storing a curve obtained from a histogram of integrated values in each block as a correction curve in a storage unit;
A gradation correction process for correcting a gradation of an image signal input to the gradation correction unit in accordance with a correction curve of the storage unit.