JP2008139840A - 画像表示制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】減光後の照明輝度および画像補正のための補正係数を、共用演算器(218)のリアルタイム演算により算出する。共用演算器(218)は、コードテーブル(216)に記憶されてマイクロコードによって制御する。画像補正に際しては、彩度補正の強化を実施し、減光による彩度低下を抑制し、直列的な巡回型(IIR)フィルタ処理によってフリッカを防止する。また、画像の平均輝度が低くても、彩度が高い画像に対しては、照明の減光を制限して彩度低下を抑制する。
【選択図】 図9
Description
(1)マイクロプログラム制御方式の共用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。
(2)輝度のみならず、彩度もエンハンス(伸長)することによって彩度の低下を抑制することができ、減光に伴う画質低下をより効果的に補償することができる。
(3)輝度と彩度の双方を考慮して減光量を決めることによって、彩度が高い画像では減光量が制限され、過剰な減光による彩度低下を効果的に防止することができる。
(4)調光補正および画像補正の双方において、巡回型(IIR)フィルタ処理を実行すると共に、調光補正のためのフィルタ処理の時定数をより長く設定することによって、動画のシーンチェンジへの即応性を確保しつつ、フリッカ(視覚的なちらつき)の発生を効果的に抑制することができる。
(5)照明輝度の減光量を算出した後、その減光量に適応した画像補正量を算出すること(直列処理を採用すること)によって、調光制御に伴うフィルタ処理と、画像補正に伴う調光処理とのバランスが常に確保される。
(6)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。
(7)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。
(8)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。(9)高速性(リアルタイム性)、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。
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。
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。
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。
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、青彩度(Cb=Y−B)についてのみ示すが、赤彩度(Cr=Y−R)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。
(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。
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。
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彩度に関する統計情報)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。
本実施形態では、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。
本実施形態では、図9の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について説明する。
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郡、410 係数バッファ
Claims (14)
- 画像表示用の照明を表示画像に応じて適応的に減光し、かつ、前記照明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画像表示制御装置であって、
前記画像信号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与えられる、前記画像信号の統計値情報を用いて、減光後の照明輝度を求めると共に、前記画像信号の補正に用いられる補正係数を生成する共用演算器と、
前記共用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、前記共用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。 - 請求項1記載の画像表示制御装置であって、
前記シーケンス指示部によって指示された順番で、前記コード記憶部から前記コードが順次、出力され、前記デコーダによるデコードの結果として生成される前記命令または前記データが前記共用演算器に供給され、前記命令または前記データを用いた、前記減光後の照明輝度の決定と前記画像信号の補正に用いられる補正係数の生成とが前記共用演算器によって実行され、前記補正係数を用いて補正された前記画像信号および前記減光後の証明輝度を示す信号が出力されることを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項1記載の画像表示制御装置であって、
前記共用演算器は、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先情報が、各々供給されることを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項3記載の画像表示制御装置であって、
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、
を有することを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか記載の画像表示制御装置であって、
前記統計情報取得部は、前記画像信号の輝度の統計値に加えて彩度の統計値を取得し、
前記補正係数を用いた前記画像信号の補正では、前記照明の減光に対応した輝度をエンハンスする補正、ならびに、前記照明の減光に対応した彩度をエンハンスする補正が実行されることを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか記載の画像表示制御装置であって、
前記統計情報取得部は、前記画像信号の輝度の統計値に加えて、前記彩度の統計値を取得し、
前記減光後の前記減光後の照明輝度を求める場合に、前記輝度の統計値と前記彩度の統計値との関係から、前記照明の減光と前記彩度の低下防止のいずれを優先させるかを判断し、彩度の低下防止が優先される場合には、照明の減光に制限を課した上で減光制御を実行する、ことを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項1〜請求項6のいずれか記載の画像表示制御装置であって、
前記照明を減光する補正、および、前記補正係数を用いた前記画像信号の補正の各々について、第1および第2の巡回型のフィルタ処理を実行し、
前記照明を減光する補正のための前記第1の巡回型のフィルタ処理の時定数は、前記画像信号の補正のための前記第2の巡回型のフィルタ処理の時定数よりも長く設定されることを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項7記載の画像表示制御装置であって、
前記輝度の統計値および前記彩度の統計値の少なくとも一方に基づいて、前記第1の巡回型のフィルタ処理を含む前記照明の減光制御が実行されて前記減光後の証明輝度が求められ、続いて、求められた照明輝度に基づいて、前記第2の巡回型のフィルタ処理を含む前記画像信号の補正が実行されることを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項7または請求項8記載の画像表示制御装置であって、
前記共用演算器は、演算結果の少なくとも一部を入力側に帰還させるための帰還経路を有することを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項1〜請求項9のいずれか記載の画像表示制御装置であって、
前記コード記憶部に記憶される前記コードは、前記画像表示用の照明を表示画像に応じて適応的に減光し、かつ前記照明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によるアルゴリズムの記述を変換して得られるマイクロコードであることを特徴とする画像表示制御装置。 - 請求項1〜請求項10のいずれか記載の画像表示制御装置を搭載する電気光学装置の駆動装置。
- 請求項1〜請求項10のいずれか記載の画像表示制御装置を搭載する電気光学装置の制御装置。
- 請求項1〜請求項10のいずれか記載の画像表示制御装置を搭載する電気光学装置の駆動制御装置。
- 請求項1〜請求項10のいずれか記載の画像表示制御装置を搭載する電子機器。
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