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JP2001346129A - 映像信号処理装置 - Google Patents

映像信号処理装置

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Publication number
JP2001346129A
JP2001346129A JP2000167256A JP2000167256A JP2001346129A JP 2001346129 A JP2001346129 A JP 2001346129A JP 2000167256 A JP2000167256 A JP 2000167256A JP 2000167256 A JP2000167256 A JP 2000167256A JP 2001346129 A JP2001346129 A JP 2001346129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gradation correction
video signal
correction coefficient
acl
abl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000167256A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nio
寛 仁尾
Naoji Okumura
直司 奥村
Katsumi Terai
克美 寺井
Yuichi Ishikawa
雄一 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000167256A priority Critical patent/JP2001346129A/ja
Publication of JP2001346129A publication Critical patent/JP2001346129A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Television Receiver Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、CRT等の表示装置にAPLが大
きい映像を表示するときにACL/ABLによって階調
が劣化する。 【解決手段】 入力映像信号の平均輝度レベル(AP
L)と入力映像信号のレベル分布を測定し、前記平均輝
度レベルとレベル分布からABL/ACLが動作しない
ような映像信号の階調補正係数を演算して、前記階調補
正係数をもとに入力映像信号の階調補正を行い表示する
事によって高階調の映像を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CRTの表示位置
に係わるものであり、特にこのCRT表示装置のAPL
が大きい映像を表示するときにACL/ABLによって
階調が劣化する課題を改善する発明に関する。
【0002】
【従来の技術】映像信号のヒストグラムを求め映像信号
を高階調に表示する信号処理回路は例えば特願平5-7550
5のようなものがある。これを図7を用いて説明する。
入力された映像信号のフィールド毎の累積ヒストグラム
を求め全サンプル数で除算し正規化し出力する累積ヒス
トグラム回路71と、入力された映像信号のAPL検出
回路76と、入力された映像信号から前記APL検出回
路の出力信号を加算する第一の加算回路75と、前記累
積ヒストグラム回路の出力信号から前記第一の加算回路
の出力信号を減算する減算回路72と、前記第一の減算
器2の出力信号とあるゲイン設定値を乗算する乗算器7
3と、前記乗算器の出力と映像信号を加算する第二の加
算回路74を具備する。
【0003】本構成により入力信号が暗い部分に集中し
ている信号に対しても映像の黒レベルが浮くように見え
る事なく階調補正を行う事ができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、CRT等の映像
表示装置は画面を明るく表示するためにドライブ量を大
きくしている。しかし画面の輝度レベルがあがるとCR
Tの高圧を維持できなくなるためABL/ACLを動作
させブライト/コントラストを落として表示している。
このように、従来の階調補正装置はこのようなABL/
ACL動作を考慮に入れた補正は行っておらずABL/
ACLが動作すると階調が劣化していた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題を鑑
み、入力映像信号の平均輝度レベル(APL)を検出す
るAPL検出装置と、入力映像信号のレベル分布を測定
するヒストグラム検出装置と、前記APL検出装置で検
出されたAPLと前記ヒストグラム検出装置で検出され
たヒスとグラム値と例えばマイコン等の制御装置から設
定されるABL/ACLの動作点データから階調補正係
数を演算する階調補正係数演算装置と、前記階調補正係
数演算装置から出力される階調補正係数に応じて入力映
像信号の階調補正を行う階調補正装置とを具備する映像
信号処理装置を提供してCRT等の映像表示装置のAB
L/ACLを動作させないように階調補正するものであ
る。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明によ
る映像信号処理装置を説明する。
【0007】(実施の形態1)第一の実施例の構成を図
1を用いながら説明する。図1において、1はACL/
ABL階調補正装置、2は入力映像信号の平均輝度レベ
ルを求めるAPL検出装置、3は入力映像信号の輝度レ
ベル分布を求めるヒストグラム検出装置、4は2のAP
L検出装置の演算結果及び3のヒストグラム検出装置の
出力結果から階調補正係数を演算する階調補正係数演算
装置、5は4の階調補正係数演算装置の出力を時間方向
にフィルタリングするテンポラルフィルタ、6は5のテ
ンポラルフィルタの出力で入力輝度信号に階調補正を行
う階調補正装置、7は逆マトリックスやブライト/コン
トラスト等のユーザー調整を行うRGBプロセッサ、8
は映像表示装置であるCRTのABL/ACLレベルを
検出するABL/ACL検出装置、9は入力映像信号か
ら同期信号を抽出する同期検出装置、10は制御を行う
マイコン、11はCRTの偏向回路、12はCRTであ
る。
【0008】次に本実施例の階調補正の具体的動作例を
図2及び図3を用いて説明する。入力された輝度信号
は、図2の20のAPL検出部で1フィールドもしくは
1フレームの平均輝度レベルaplが求められる。図2の
22のゲイン計算部において、aplがでマイコンから設
定されたABL/ACL動作点データAPLSより大きけれ
ば、hgain=(apl-APLS)/(255-APLS)の演算を行い、もしa
plがAPLSより小さければhgain=0とする。その演算結果
を図3(a)に示す。
【0009】また、入力された映像信号は、図2の21
のHIST検出部でn点に分割された1フィールドもし
くは1フレームの輝度分布値の検出を行う。本実施例で
は、n=8として入力輝度信号を8エリアに分割してそれ
ぞれのヒストグラム値を検出した例を示す。その演算結
果例を図3(b)に示す。
【0010】ヒスト検出部で検出されたヒストグラム値
hist(n)は、図2の23のMAX検出部でヒストグラム
値の最大値hmaxを検出する。図3(b)の例では、hist
(6)の部分が最大値を示す。
【0011】その後図2の24の階調補正信号演算部に
おいて、各ヒストグラム値hist(n)がマイコンから設定
された階調補正閾値ALIMと最大値hmaxの乗算値より小さ
ければ、x(n)=1-(hgain*(hmax-hist(n))/hist(n)の演算
を行い、各ヒストグラム値hist(n)がマイコンから設定
された階調補正閾値ALIMと最大値hmaxの乗算値より大き
ければ、x(n)=1の演算を行い階調補正信号x(n)を求め
る。その演算結果を図3(c)に示す。
【0012】次に階調補正信号x(n)に図2の25のテン
ポラルフィルタ演算部でy(n)=(1-AK)*x(n)[0F]+AK*x(n)
[-1F]を行い、最終の階調補正信号y(n)を求める。
【0013】求められたy(n)は、n点に分割された輝度
レベルエリアのそれぞれの場所の傾きになる。入力され
た映像信号は図3(d)に示すような階調補正を行い、
図1の7のRGBプロセッサに出力され、図1の12の
CRTに表示される。
【0014】(実施の形態2)第二の実施例の構成を図
4を用いながら説明する。図4において、51はACL
/ABL階調補正装置、2は入力映像信号の平均輝度レ
ベルを求めるAPL検出装置、3は入力映像信号の輝度
レベル分布を求めるヒストグラム検出装置、54は2の
APL検出装置の演算結果及び3のヒストグラム検出装
置の出力結果から階調補正係数を演算する階調補正係数
演算装置、5は54の階調補正係数演算装置の出力を時
間方向にフィルタリングするテンポラルフィルタ、6は
5のテンポラルフィルタの出力で入力輝度信号に階調補
正を行う階調補正装置、7は逆マトリックスやブライト
/コントラスト等のユーザー調整を行うRGBプロセッ
サ、8は映像表示装置であるCRTのABL/ACLレ
ベルを検出するABL/ACL検出装置、9は入力映像
信号から同期信号を抽出する同期検出装置、10は制御
を行うマイコン、11はCRTの偏向回路、12はCR
Tである。
【0015】次に本実施例の階調補正の具体的動作例を
図5及び図6を用いて説明する。図5の62のゲイン計
算部において、図1のABL/ACL検出装置で検出さ
れた信号aclvがでマイコンから設定されたABL/AC
L動作点データAPLSより大きければ、hgain=(apl-APLS)
/(255-APLS)の演算を行い、もしaplがAPLSより小さけれ
ばhgain=0とする。ABL/ACL検出装置の動作を図6
(a)に示す。また、入力された映像信号は、図5の6
1のHIST検出部でn点に分割された1フィールドも
しくは1フレームの輝度分布値の検出を行う。本実施例
では、n=8として入力輝度信号を8エリアに分割してそ
れぞれのヒストグラム値を検出した例を示す。その演算
結果例を図6(b)に示す。
【0016】ヒスト検出部で検出されたヒストグラム値
hist(n)は、図5の63のMAX検出部でヒストグラム
値の最大値hmaxを検出する。図6(b)の例では、hist
(6)の部分が最大値を示す。
【0017】その後、図5の64の階調補正信号演算部
において、各ヒストグラム値hist(n)がマイコンから設
定された階調補正閾値ALIMと最大値hmaxの乗算値より小
さければ、x(n)=1-(hgain*(hmax-hist(n))/hist(n)の演
算を行い、各ヒストグラム値hist(n)がマイコンから設
定された階調補正閾値ALIMと最大値hmaxの乗算値より大
きければ、x(n)=1の演算を行い階調補正信号x(n)を求め
る。その演算結果を図6(c)に示す。
【0018】次に階調補正信号x(n)に図5の65のテン
ポラルフィルタ演算部でy(n)=(1-AK)*x(n)[0F]+AK*x(n)
[-1F]を行い、最終の階調補正信号y(n)を求める。
【0019】求められたy(n)は、n点に分割された輝度
レベルエリアのそれぞれの場所の傾きになる。入力され
た映像信号は図6(d)に示すような階調補正を行い、
図4の57のRGBプロセッサに出力され、図4の12
のCRTに表示される。
【0020】
【発明の効果】第1の発明の信号処理装置では、CRT
等の映像表示装置に必要なABL/ACLによって入力
映像信号の輝度レベルが集中している部分での階調を落
とすことなく高画質に表示できる。
【0021】第2の発明の信号処理装置では、マイコン
からABL/ACL動作点を設定しABL/ACLが動作
する部分のみ階調補正を行う事が可能となる。
【0022】第3の発明の信号処理装置では、マイコン
から設定するABL/ACL動作点をブライトやコント
ラスト等のユーザー調整に連動する事により、ユーザー
が設定を変えてCRTのABL/ACLの動作点が変化
しても正常に階調補正を行いユーザーに高階調の映像を
提供する。
【0023】第4の発明の信号処理装置では、CRT等
の映像表示装置のABL/ACLの動作点を検出してそ
の信号から直接階調補正係数を発生する事により、従来
必要であったRGBプロセッサでのABL/ACLが不
要になると共に第3の発明のようにユーザー調整などに
よって設定値を連動する必要がなく制御の自動化が図れ
る。
【0024】第5の発明の信号処理装置では、階調補正
を輝度分布が集中していない所のみに行う事により、偽
輪郭などのノイズを少なくして高階調の映像を実現する
事が可能となる。
【0025】第6の発明の信号処理装置では、ヒストグ
ラムのMAX値を求める事によりより細かい階調補正が
可能となり、第5の発明より偽輪郭などのノイズを少な
く高階調の映像を実現する事が可能となる。
【0026】第7の発明の信号処理装置では、階調補正
係数にテンポラルフィルタをかける事により、第1〜6
の発明に比べて時間方向になめらかな階調補正が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示す図
【図2】本発明の第一の実施例の信号処理回路の演算例
を示す図
【図3】本発明の第一の実施例の信号処理回路の動作説
明図
【図4】本発明の第二の実施例を示す図
【図5】本発明の第二の実施例の信号処理回路の演算例
を示す図
【図6】本発明の第二の実施例の信号処理回路の動作説
明図
【図7】従来の実施例を示す図
【符号の説明】
1、51 ACL/ABL階調補正装置 2 APL検出装置 3 ヒストグラム検出装置 4、54 階調補正係数演算装置 5 テンポラルフィルタ 6 階調補正装置 7、57 RGBプロセッサ 8 ABL/ACL検出装置 9 同期検出装置 10 マイコン 11 偏向回路 12 CRT 20 APL検出部 22、62 ゲイン計算部 21、61 HIST検出部 23、63 MAX検出部 24、64 階調補正信号演算部 25、65 テンポラルフィルタ演算部 71 累積ヒストグラム回路 76 APL検出回路 75 第一の加算回路 72 減算回路 73 乗算器 74 第二の加算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺井 克美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 石川 雄一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5C021 PA31 PA32 PA71 PA72 PA76 RB03 RC06 XA35 YC13 5C026 CA02 CA03 5C058 AA01 BA05 BA07 BA08 BB25

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力映像信号の平均輝度レベル(AP
    L)と入力映像信号のレベル分布を測定し、前記平均輝
    度レベルとレベル分布からABL/ACLが動作しない
    ような映像信号の階調補正係数を演算して、前記階調補
    正係数をもとに入力映像信号の階調補正を行い表示する
    映像信号処理装置。
  2. 【請求項2】 入力映像信号の平均輝度レベル(AP
    L)を検出するAPL検出装置と、 入力映像信号のレベル分布を測定するヒストグラム検出
    装置と、 前記APL検出装置で検出されたAPLと前記ヒストグ
    ラム検出装置で検出されたヒスとグラム値と例えばマイ
    コン等の制御装置から設定されるABL/ACLの動作
    点データから階調補正係数を演算する階調補正係数演算
    装置と、 前記階調補正係数演算装置から出力される階調補正係数
    に応じて入力映像信号の階調補正を行う階調補正装置
    と、 RGBプロセッサを具備することを特徴とする映像信号
    処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、APL検出装置で検
    出されたAPL値が階調補正係数演算装置がマイコン等
    の制御装置から設定されるABL/ACLの動作点デー
    タより大きいときのみ、階調補正係数を変化させて階調
    補正を行う事を特徴とする映像信号処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項2、3において、マイコン等の制
    御装置から設定されるABL/ACLの動作点データ
    が、マイコン等の制御装置からの設定で動作するRGB
    プロセッサ等で行われるブライト/コントラスト等のユ
    ーザ設定に連動する事を特徴とする映像信号処理装置。
  5. 【請求項5】 入力映像信号のレベル分布と映像表示装
    置のABL/ACLの動作点を測定し、レベル分布とA
    BL/ACLの動作点からABL/ACLが動作しない
    ような映像信号の階調補正係数を演算して、前記階調補
    正係数をもとに入力映像信号の階調補正を行い表示する
    映像信号処理装置。
  6. 【請求項6】 映像表示装置のABL/ACL動作点を
    測定するABL/ACL検出装置と、 入力映像信号のレベル分布を測定するヒストグラム検出
    装置と、 前記ABL/ACL検出装置で検出されたABL/ACL
    動作点と前記ヒストグラム検出装置で検出されたヒスと
    グラム値と例えばマイコン等の制御装置から設定される
    ABL/ACLの動作点データから階調補正係数を演算
    する階調補正係数演算装置と、 前記階調補正係数演算装置から出力される階調補正係数
    に応じて入力映像信号の階調補正を行う階調補正装置
    と、 RGBプロセッサを具備することを特徴とする映像信号
    処理装置。
  7. 【請求項7】 請求項2、3、5、6において、階調補
    正係数演算装置が各ヒストグラム値がマイコンによって
    設定された値以下のレベルであれば階調の傾きを減らす
    方向に(傾きを1以下)変化させ、前記値以上であれば
    階調補正の傾きを変えない(傾きを1にする)事を特徴
    とする映像信号処理装置。
  8. 【請求項8】 請求項2、3、5において、階調補正係
    数演算装置が各ヒストグラム値の最大値を求め、各ヒス
    トグラム値がマイコンによって設定された値との乗算結
    果以下のレベルであれば階調の傾きを減らす方向に(傾
    きを1以下)変化させ、前記乗算結果値以上であれば階
    調補正の傾きを変えない(傾きを1にする)事を特徴と
    する映像信号処理装置。
  9. 【請求項9】 請求項1、2、3、4、5、6、7、8
    において、階調補正係数演算装置から出力される階調補
    正データに時間的なフィルタをかけるテンポラルフィル
    タ装置を具備する信号処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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