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JP3360412B2 - Gradation correction device - Google Patents
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JP3360412B2 - Gradation correction device - Google Patents

Gradation correction device

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JP3360412B2
JP3360412B2 JP09129094A JP9129094A JP3360412B2 JP 3360412 B2 JP3360412 B2 JP 3360412B2 JP 09129094 A JP09129094 A JP 09129094A JP 9129094 A JP9129094 A JP 9129094A JP 3360412 B2 JP3360412 B2 JP 3360412B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機、
ビデオテープレコーダ、ビデオカメラ、ビデオディスク
等の、映像信号の階調を補正する場合に用いる階調補正
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a television receiver,
The present invention relates to a gradation correction device used for correcting a gradation of a video signal, such as a video tape recorder, a video camera, and a video disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、階調補正装置は、カラーテレビジ
ョン受像機の大型化、高画質化にともない、画像をより
鮮明に見せるため、映像信号を非線形な増幅器に通すこ
とによって、映像信号の階調を補正し、CRT上の映像
のダイナミックレンジを拡大するために重要視されてき
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, as a color television receiver has been increased in size and image quality, a tone signal has been passed through a non-linear amplifier in order to make an image look sharper. Emphasis has been placed on correcting the gradation and expanding the dynamic range of an image on a CRT.

【0003】以下に、従来の階調補正装置について説明
する。図2は、従来の階調補正装置のブロック図を示す
ものである。図2において、1は入力輝度信号をデジタ
ル値に変換するAD変換器である。2は入力輝度信号の
輝度ヒストグラムを抽出するヒストグラムメモリであ
り、一般にはメモリのアドレスに入力信号の輝度レベル
を、そのデータに度数が入るようにする。3はヒストグ
ラム演算回路であり、ヒストグラムメモリ2のデータか
ら入力輝度信号の平均値、モード値、最小値、最大値、
偏差係数、白面積、黒面積等を算出し、その結果により
リミッタレベル、一定加算値、累積スタート輝度レベ
ル、累積ストップ輝度レベル、最大輝度レベル等の各制
御値を計算し、リミッタ・加算回路4、累積コントロー
ルレジスタ回路5、正規化コントロールレジスタ回路6
に出力する。4はリミッタ・加算回路であり、ヒストグ
ラムメモリ2のデータを処理する。即ち、ヒストグラム
演算回路3から転送される制御データにより、輝度ヒス
トグラムの度数があるレベル以上にならないように制限
を加えたり、一定値の加算演算を行う。一般に、輝度ヒ
ストグラムを抽出している期間(サンプルしている期
間)はアドレスが一度アクセスされる間にデータ処理を
終える。5は累積コントロールレジスタ回路であり、累
積ヒストグラムを求める際に、その累積を始める輝度レ
ベルと、累積を止める輝度レベルをヒストグラム演算回
路3より与えられ、ヒストグラム累積加算回路7を制御
する。
[0003] A conventional tone correction device will be described below. FIG. 2 shows a block diagram of a conventional tone correction device. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes an AD converter that converts an input luminance signal into a digital value. Reference numeral 2 denotes a histogram memory for extracting a luminance histogram of the input luminance signal. Generally, a luminance level of the input signal is stored in an address of the memory, and a frequency is included in the data. Reference numeral 3 denotes a histogram operation circuit which calculates an average value, a mode value, a minimum value, a maximum value,
A deviation coefficient, a white area, a black area, and the like are calculated. Based on the calculation results, control values such as a limiter level, a constant addition value, an accumulated start luminance level, an accumulated stop luminance level, and a maximum luminance level are calculated. , Accumulation control register circuit 5, normalization control register circuit 6
Output to Reference numeral 4 denotes a limiter / addition circuit that processes data in the histogram memory 2. That is, the control data transferred from the histogram calculation circuit 3 restricts the frequency of the luminance histogram so that the frequency does not exceed a certain level, or performs an addition calculation of a constant value. Generally, during the period of extracting the luminance histogram (the period of sampling), the data processing ends while the address is accessed once. Reference numeral 5 denotes an accumulation control register circuit, which is supplied with a luminance level at which accumulation is to be started and a luminance level at which accumulation is to be stopped from the histogram operation circuit 3 to obtain an accumulation histogram, and controls the histogram accumulation and addition circuit 7.

【0004】6は正規化コントロールレジスタ回路であ
り、累積ヒストグラムのデータを正規化してルックアッ
プテーブルを作成する際に、その正規化後の出力輝度信
号の最大輝度レベルがヒストグラム演算回路3より与え
られ、累積ヒストグラムの最大累積度数が前記最大輝度
レベルとなるように、前記最大輝度レベルの値に応じて
ルックアップテーブル演算回路9で用いる正規化係数を
制御する。7はヒストグラム累積加算回路であり、累積
コントロールレジスタ回路5の制御信号によりヒストグ
ラムメモリ2の処理データの累積を行う。8は累積ヒス
トグラムメモリであり、ヒストグラム累積加算回路7の
累積演算の結果を記憶する。一般には、メモリのアドレ
スに輝度レベルを、そのデータに度数が入るようにす
る。9はルックアップテーブル演算回路であり、累積ヒ
ストグラムメモリ8の各データを正規化コントロールレ
ジスタ回路6の出力信号に基づいて正規化した後、各デ
ータから対応する輝度レベルを減算することにより各輝
度レベルに対応する階調補正データを算出する。
Reference numeral 6 denotes a normalization control register circuit. When a lookup table is created by normalizing the data of the cumulative histogram, the maximum luminance level of the output luminance signal after the normalization is given from the histogram operation circuit 3. The normalization coefficient used in the lookup table calculation circuit 9 is controlled according to the value of the maximum luminance level so that the maximum cumulative frequency of the cumulative histogram becomes the maximum luminance level. Reference numeral 7 denotes a histogram accumulative addition circuit, which accumulates processing data of the histogram memory 2 according to a control signal of the accumulative control register circuit 5. Reference numeral 8 denotes a cumulative histogram memory, which stores the result of the cumulative operation of the histogram cumulative adding circuit 7. In general, the luminance level is set in the address of the memory, and the frequency is set in the data. Reference numeral 9 denotes a look-up table operation circuit, which normalizes each data of the cumulative histogram memory 8 based on the output signal of the normalization control register circuit 6, and then subtracts the corresponding luminance level from each data to obtain each luminance level. Is calculated.

【0005】10はルックアップテーブルであり、ルッ
クアップテーブル演算回路9で算出された補正データを
記憶する。一般には、メモリのアドレスに輝度レベル
を、そのデータに補正データが入るようにする。11は
タイミング制御回路であり、各演算の順序や、各メモリ
の制御等を行う。12は輝度補正演算回路であり、各画
素の輝度レベルをアドレスとしてルックアップテーブル
より読み出された補正信号と映像信号を入力として階調
補正演算を行う。13はDA変換器であり、輝度補正演
算回路12からのデジタル信号出力をアナログ信号に変
換する。
[0005] Reference numeral 10 denotes a look-up table, which stores correction data calculated by the look-up table operation circuit 9. In general, the luminance level is set in the address of the memory, and the correction data is set in the data. A timing control circuit 11 controls the order of each operation, controls each memory, and the like. Reference numeral 12 denotes a luminance correction operation circuit, which performs a gradation correction operation by using a luminance signal of each pixel as an address, a correction signal read from a lookup table and a video signal as inputs. Reference numeral 13 denotes a DA converter, which converts a digital signal output from the luminance correction operation circuit 12 into an analog signal.

【0006】15及び18は入力色差信号をデジタル値
に変換するAD変換器である。16及び19は色補正演
算回路であり、Y/C比を階調補正の前後で一定に保つ
ため、輝度補正演算回路12で用いた階調補正データを
対応する画素の輝度レベル、色レベルによりC/Y倍す
ることにより得られる色差信号用の階調補正データを用
いてAD変換器15及び18の出力である色差信号に階
調補正演算を行う。17及び20はDA変換器であり、
色補正演算回路16及び19からのデジタル信号出力を
アナログ信号に変換する。
A / D converters 15 and 18 convert an input color difference signal into a digital value. Reference numerals 16 and 19 denote color correction operation circuits which maintain the Y / C ratio before and after the gradation correction by using the gradation correction data used in the luminance correction operation circuit 12 according to the luminance level and color level of the corresponding pixel. The tone correction calculation is performed on the color difference signals output from the AD converters 15 and 18 using the tone correction data for the color difference signal obtained by multiplying by C / Y. 17 and 20 are DA converters,
The digital signal outputs from the color correction operation circuits 16 and 19 are converted into analog signals.

【0007】以上のように構成された階調補正回路につ
いて、以下その動作について説明する。図3に各部の動
作を示す。まず、入力輝度信号aをAD変換器1に入力
し、デジタル信号に変換し、変換入力輝度信号bとして
出力する。ヒストグラムメモリ2は、この変換入力輝度
信号bをアドレスとし、各データ毎、そのアドレスのデ
ータに1が加算される。この動作を一垂直走査期間行う
ことによって入力輝度信号aの輝度ヒストグラムを抽出
することができる。この様子を図3(a)に示す。
[0007] The operation of the gradation correction circuit configured as described above will be described below. FIG. 3 shows the operation of each unit. First, the input luminance signal a is input to the AD converter 1, converted into a digital signal, and output as a converted input luminance signal b. The histogram memory 2 uses the converted input luminance signal b as an address, and adds 1 to the data at the address for each data. By performing this operation for one vertical scanning period, a luminance histogram of the input luminance signal a can be extracted. This state is shown in FIG.

【0008】次に、この輝度ヒストグラムの入ったヒス
トグラムメモリ2のデータをヒストグラム演算回路3が
読み出し、入力輝度信号aの平均値、モード値、最小
値、最大値、偏差係数、白面積、黒面積等を計算する。
そして、これらの計算結果からリミッタレベル、一定加
算値、累積計算のスタート輝度レベルおよびストップ輝
度レベル、正規化後の最大輝度レベル等の各制御値を求
め、これらの制御信号eをリミッタ・加算回路4、累積
コントロールレジスタ回路5、正規化コントロールレジ
スタ回路6に転送する。
Next, the data in the histogram memory 2 containing the luminance histogram is read out by the histogram calculation circuit 3, and the average value, mode value, minimum value, maximum value, deviation coefficient, white area, black area of the input luminance signal a are obtained. Calculate etc.
From these calculation results, control values such as a limiter level, a fixed addition value, a start brightness level and a stop brightness level for cumulative calculation, and a maximum brightness level after normalization are obtained, and these control signals e are converted to a limiter / addition circuit. 4. Transfer to the accumulation control register circuit 5 and the normalization control register circuit 6.

【0009】次に、リミッタ・加算回路4はヒストグラ
ムメモリ2からデータを読み出し、各データに対しヒス
トグラム演算回路3から転送された各制御信号をもとに
リミッタ(図3(b)参照)や一定値の加算(図3
(c)参照)等の演算を行い、その結果を補正ヒストグ
ラムデータcとしてヒストグラム累積加算回路7に出力
する。ここで、加算する一定値が大きい程累積加算した
曲線は直線に近くなり、又その値が小さいほどヒストグ
ラム平坦化処理に近くなる(図3(d)参照)。
Next, a limiter / adder 4 reads data from the histogram memory 2 and applies a limiter (see FIG. 3B) or a constant to each data based on each control signal transferred from the histogram arithmetic circuit 3. Addition of values (Fig. 3
(See (c)), and outputs the result to the histogram accumulation circuit 7 as corrected histogram data c. Here, the larger the constant value to be added, the closer the cumulatively added curve is to a straight line, and the smaller the value, the closer to the histogram flattening process (see FIG. 3D).

【0010】そして、ヒストグラム累積加算回路7は、
累積コントロールレジスタ回路5より与えられる累積ス
タート輝度レベルと累積ストップ輝度レベルにより、そ
の範囲内について補正ヒストグラムデータcの累積ヒス
トグラムデータfを計算し、この結果を累積ヒストグラ
ムメモリ8に記憶する。この様子を図3(c)および図
3(d)に示す。
The histogram accumulative adding circuit 7
Based on the cumulative start luminance level and the cumulative stop luminance level given from the cumulative control register circuit 5, the cumulative histogram data f of the corrected histogram data c is calculated within the range, and the result is stored in the cumulative histogram memory 8. This situation is shown in FIGS. 3C and 3D.

【0011】次に、ルックアップテーブル演算回路9
は、累積ヒストグラムメモリ8からデータを読み出し、
その累積ヒストグラムデータの最大値が正規化コントロ
ールレジスタ回路6より与えられる最大出力輝度レベル
hとなるような正規化係数を求め、この係数をもとに累
積ヒストグラムの各データgに対して正規化処理を行っ
た後、各データから対応する輝度レベルを減算し、その
結果iをルックアップテーブル10に記憶する。このと
き、最大出力輝度レベルhを制御することにより自動コ
ントラスト制御(ACL)や、自動ブライト制御(AB
L)のような動作ができる。この動作を図3(e)に示
す。
Next, look-up table operation circuit 9
Reads data from the cumulative histogram memory 8,
A normalization coefficient is determined so that the maximum value of the cumulative histogram data becomes the maximum output luminance level h given from the normalization control register circuit 6. Based on this coefficient, normalization processing is performed on each data g of the cumulative histogram. Is performed, the corresponding luminance level is subtracted from each data, and the result i is stored in the look-up table 10. At this time, by controlling the maximum output luminance level h, automatic contrast control (ACL) or automatic bright control (AB) is performed.
Operation L) can be performed. This operation is shown in FIG.

【0012】次に、ルックアップテーブル10は、変換
入力輝度信号bをアドレスとしてそのデータjを読み出
し、そのデータjと変換入力輝度信号bを入力として輝
度補正演算回路12により階調補正演算を行い、補正出
力輝度信号kを得る。図3(f)は、補正後の輝度信号
のヒストグラムを示す。そして、13のDA変換器A
は、この補正出力輝度信号kをアナログ信号lに変換し
て出力する。
Next, the look-up table 10 reads the data j using the converted input luminance signal b as an address, and performs the gradation correction operation by the luminance correction operation circuit 12 using the data j and the converted input luminance signal b as inputs. , A corrected output luminance signal k is obtained. FIG. 3F shows a histogram of the corrected luminance signal. And 13 DA converters A
Converts the corrected output luminance signal k into an analog signal l and outputs it.

【0013】また、入力色差信号m及びrはAD変換器
15及び18によりデジタル変換し、変換入力色差信号
n及びsとする。そして、変換入力色差信号n及びsを
輝度階調補正データj、変換入力輝度信号bと共に色補
正演算回路16及び19に入力し、輝度補正用のデータ
jを変換入力輝度信号b、変換入力色差信号n及びsと
の演算(C/Y倍)により色補正用のデータを算出す
る。さらに、この色補正用のデータにより変換入力色差
信号n及びsの階調補正演算を行い、補正出力色差信号
p及びtを得る。そして、DA変換器17及び20は、
補正出力色差信号p及びtをアナログ信号q及びuに変
換して出力する。
The input color difference signals m and r are digitally converted by AD converters 15 and 18 to obtain converted input color difference signals n and s. Then, the conversion input chrominance signals n and s are input to the color correction operation circuits 16 and 19 together with the luminance gradation correction data j and the conversion input luminance signal b, and the data j for the luminance correction is converted into the conversion input luminance signal b and the conversion input chrominance. Data for color correction is calculated by an operation (C / Y times) with the signals n and s. Further, a gradation correction operation is performed on the converted input color difference signals n and s based on the color correction data to obtain corrected output color difference signals p and t. Then, the DA converters 17 and 20
The corrected output color difference signals p and t are converted into analog signals q and u and output.

【0014】タイミング制御回路14は、以上述べたよ
うな順序で各部の動作が行われるように各回路の動作を
制御する。
The timing control circuit 14 controls the operation of each circuit so that the operation of each unit is performed in the order described above.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来の構成
では、入力輝度信号が階調ビットの多い高品位な映像信
号である場合、輝度ヒストグラムにより映像の特徴抽出
を行う処理から階調補正演算までの全処理を入力輝度信
号の階調ビットに応じた多くの情報について処理を行わ
なければならないため処理回路の規模が大きくなる、ま
た、処理量の増加に伴い演算スピードも速くしなければ
ならないという課題を有していた。
However, in the above-described conventional configuration, when the input luminance signal is a high-quality video signal having many grayscale bits, the processing from the process of extracting the characteristics of the video using the brightness histogram to the grayscale correction calculation is performed. Has to process a large amount of information corresponding to the gradation bits of the input luminance signal, so that the scale of the processing circuit becomes large, and the calculation speed must be increased as the amount of processing increases. Had issues.

【0016】本発明は前記課題を解決するもので、処理
の多い補正データ算出までの処理を入力輝度信号に対し
少しビットを粗くして処理し、それにより得られたルッ
クアップテーブルを同じもの2個用意し、階調補正演算
については、前記2個のルックアップテーブルより得ら
れる補正データを補間処理することにより、入力輝度信
号の階調ビットに対応した階調補正データを算出し補正
演算を行うことにより、階調ビットの多い入力輝度信号
についても処理回路規模を小さく、処理スピードについ
ても低い処理レートにより処理することが可能となり、
階調ビットの高い、表示クロックレートの高い信号にま
で補正を可能とする階調補正装置を提供することを目的
としている。
The present invention solves the above-mentioned problems. The processing up to the calculation of correction data, which involves a lot of processing, is performed by making the input luminance signal a bit coarser, and the lookup table obtained by the processing is the same. For the tone correction operation, the correction data obtained from the two look-up tables are interpolated to calculate the tone correction data corresponding to the tone bits of the input luminance signal, and the correction operation is performed. By doing so, it is possible to reduce the processing circuit scale even for an input luminance signal having a large number of gradation bits and to process the processing speed at a low processing rate.
It is an object of the present invention to provide a gradation correction device capable of correcting a signal having a high gradation bit and a high display clock rate.

【0017】また前記従来の構成では、色信号が色差信
号形式である場合、乗算器等を含む色補正演算回路が2
系統必要となり、2倍の処理回路が必要になるという課
題を有していた。
In the above-described conventional configuration, when the color signal is in the form of a color difference signal, the color correction operation circuit including a multiplier and the like is provided with two circuits.
There is a problem that a system is required and a double processing circuit is required.

【0018】本発明は前記課題を解決するもので、通
常、色の信号帯域が輝度のものに対して半分以下である
こと、即ち、色差信号の表示レートが輝度信号の表示レ
ートに等しく、表示クロックのレートが輝度信号の信号
帯域に適したものとなっている場合、色差信号は2画素
に一度しかデータ変化しないということに着目し、2系
統の色差信号を1系統に1画素毎に時分割多重し、この
信号に対し従来同様の色補正演算を行い、その後段の処
理で元の信号形式に復調することにより、色信号形式が
色差信号であっても、従来必要であった色補正演算処理
量の1/2の処理量で色階調補正処理を行うことを可能
とする階調補正装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and usually, the color signal band is less than half of that of the luminance signal, that is, the display rate of the color difference signal is equal to the display rate of the luminance signal. When the clock rate is suitable for the signal band of the luminance signal, paying attention to the fact that the chrominance signal changes data only once every two pixels, the two chrominance signals are applied to one system for each pixel. Divide and multiplex, perform the same color correction operation on this signal as before, and demodulate it to the original signal format in subsequent processing, so that even if the color signal format is a color difference signal, the color correction that was conventionally required It is an object of the present invention to provide a gradation correction device that can perform a color gradation correction process with a processing amount of 1 / of a calculation processing amount.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の階調補正装置は、入力輝度信号をデジタル値
に変換する第1のAD変換器と、前記デジタル輝度信号
の下位数ビットを省き量子化ビットを粗くした信号に対
する輝度ヒストグラムを記憶するヒストグラムメモリ
と、前記ヒストグラムメモリのデータより入力輝度信号
のAPL値、最大値、最小値等の映像の特徴抽出を行
い、これらのデータよりクリップ値、加算値、累積スタ
ート値、累積ストップ値等の制御パラメータを算出する
ヒストグラム演算回路と、前記ヒストグラム演算回路か
らの制御データにより前記ヒストグラムメモリのデータ
の最大値を制限したり、各データに一定値を加算し、前
記ヒストグラムメモリのデータを加工するリミッタ・加
算回路と、前記ヒストグラムメモリのデータを累積加算
するヒストグラム累積加算回路と、前記ヒストグラム累
積加算回路の演算結果を記憶する累積ヒストグラムメモ
リと、前記ヒストグラム演算回路で得られた制御データ
により前記ヒストグラム累積加算回路でのヒストグラム
累積加算処理のスタート、ストップ値を制御する累積コ
ントロールレジスタ回路と、前記ヒストグラム演算回路
で得られた前記累積ヒストグラムメモリの最大値により
前記累積ヒストグラムメモリのデータの正規化処理を制
御するための正規化コントロールレジスタ回路と、前記
正規化コントロールレジスタ回路からの制御により前記
累積ヒストグラムメモリのデータを正規化演算した後に
得られたデータから対応する輝度レベルを減算し階調補
正データを算出するルックアップテーブル演算回路と、
前記ルックアップテーブル演算回路の演算結果を低輝度
レベルに対応する補正データより順に記憶する第1のル
ックアップテーブルと、前記第1のルックアップテーブ
ルに入力する補正データを前記第1のルックアップテー
ブルへのデータ書き込み時に1輝度レベル分のデータ書
き込み時間だけデータを遅延させる遅延回路と、前記遅
延回路の出力信号を記憶する第2のルックアップテーブ
ルと、前記ヒストグラムメモリへ入力した入力輝度信号
の上位ビット信号をアドレスとして前記第1及び第2の
ルックアップテーブルから得られた補正信号及び前記ヒ
ストグラムメモリへ入力していない前記第1のAD変換
器の出力下位ビット信号を入力として前記第1及び第2
のルックアップテーブルの出力信号を補間処理すること
により前記輝度レベル信号の各輝度レベルに応じた階調
補正信号を算出する階調補正信号算出回路と、入力輝度
信号である前記第1のAD変換器の出力信号と同一信号
の輝度レベルに応じた前記階調補正信号算出回路の出力
信号により階調補正を行う輝度補正演算回路と、前記輝
度補正演算回路出力をアナログ値に変換する第1のDA
変換器とを有するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a gradation correcting apparatus according to the present invention comprises: a first AD converter for converting an input luminance signal into a digital value; A histogram memory for storing a luminance histogram for a signal whose quantization bits are coarsened, and an image characteristic extraction such as an APL value, a maximum value, and a minimum value of an input luminance signal is performed from the data of the histogram memory. A histogram calculation circuit for calculating control parameters such as a clip value, an addition value, a cumulative start value, a cumulative stop value, and the like, and the maximum value of the data in the histogram memory is limited by control data from the histogram calculation circuit, A limiter / adder circuit for adding a constant value and processing data in the histogram memory; A histogram cumulative addition circuit for cumulatively adding data of a ram memory; a cumulative histogram memory for storing the operation result of the histogram cumulative addition circuit; A cumulative control register circuit for controlling start and stop values of processing, and a normalization control register for controlling a normalization process of data of the cumulative histogram memory based on a maximum value of the cumulative histogram memory obtained by the histogram arithmetic circuit. A look-up table for calculating gradation correction data by subtracting a corresponding luminance level from data obtained after normalizing the data of the cumulative histogram memory under the control of the normalization control register circuit. An arithmetic circuit,
A first look-up table for storing the operation results of the look-up table operation circuit in order from the correction data corresponding to the low luminance level; and a first look-up table for storing the correction data input to the first look-up table. A delay circuit that delays data by a data write time of one luminance level when writing data to the memory, a second lookup table that stores an output signal of the delay circuit, and a higher-order input luminance signal input to the histogram memory. The correction signal obtained from the first and second look-up tables using a bit signal as an address and the lower bit signal output from the first AD converter that has not been input to the histogram memory are input to the first and second input terminals. 2
A tone correction signal calculating circuit for calculating a tone correction signal corresponding to each brightness level of the brightness level signal by interpolating an output signal of the look-up table, and the first AD conversion as an input brightness signal A luminance correction operation circuit for performing gradation correction by an output signal of the gradation correction signal calculation circuit according to the luminance level of the same signal as the output signal of the device, and a first circuit for converting the output of the luminance correction operation circuit into an analog value DA
And a converter.

【0020】さらに本発明は上述した階調補正装置に、
前記第1のAD変換器の出力信号と前記階調補正信号算
出回路の出力信号を入力として色差信号の補正データを
算出する色補正信号演算回路と、前記色補正信号演算回
路の出力信号の2画素分のデータの平均値を算出する平
均値算出回路と、入力色差信号をデジタル値に変換する
第2及び第3のAD変換器と、前記第2及び第3のAD
変換器の出力色差信号の信号帯域を輝度信号の信号帯域
の半分に帯域制限する第1及び第2のローパスフィルタ
と、前記第1及び第2のローパスフィルタの出力データ
を1画素単位で時分割に多重する時分割多重回路と、前
記時分割多重回路の出力信号と同一信号に対応する画素
の前記平均値算出回路の出力信号を入力として輝度信号
で階調補正された比率だけ色差信号についても階調補正
を行う色補正演算回路と、前記色補正演算回路の出力信
号を前記時分割多重回路で多重処理を行う前の信号形式
に1画素単位で時分割に復調する時分割復調回路と、前
記時分割復調回路で得られた階調補正演算後の色差信号
をそれぞれアナログ値に変換する第2及び第3のDA変
換器を有するものである。
Further, the present invention provides the above-described gradation correction device,
A color correction signal operation circuit for calculating correction data of a color difference signal by using an output signal of the first AD converter and an output signal of the gradation correction signal calculation circuit as inputs, and an output signal of the color correction signal operation circuit An average value calculation circuit for calculating an average value of data for pixels; second and third AD converters for converting an input color difference signal into digital values; and the second and third AD converters
First and second low-pass filters for band-limiting the signal band of the output chrominance signal of the converter to half the signal band of the luminance signal, and time-sharing the output data of the first and second low-pass filters in pixel units A time-division multiplexing circuit that multiplexes the output signal of the time-division multiplexing circuit and an output signal of the average value calculation circuit of a pixel corresponding to the same signal as an input signal. A color correction operation circuit that performs gradation correction, a time division demodulation circuit that demodulates an output signal of the color correction operation circuit in a signal format before performing multiplexing processing in the time division multiplexing circuit on a pixel basis in a time division manner, There are second and third DA converters for respectively converting the color difference signals after the gradation correction operation obtained by the time division demodulation circuit into analog values.

【0021】[0021]

【作用】まず、本発明の第1の階調補正装置によれば、
前記した構成により、輝度ヒストグラムより輝度分布の
特徴抽出を行う処理からルックアップテーブルを算出す
るまで階調ビットを粗くして処理を行う事により処理量
の軽減を図り、また後段の補間回路により前段の軽減さ
れた処理を補う事により、補正効果として等価で、且つ
処理量が軽減できる階調補正を実現することが可能とな
る。
First, according to the first gradation correcting device of the present invention,
With the above-described configuration, the processing amount is reduced by coarsening the gradation bits from the processing of extracting the characteristics of the luminance distribution from the luminance histogram to the calculation of the look-up table, and the processing amount is reduced. By compensating for the reduced processing, it is possible to realize gradation correction equivalent to a correction effect and capable of reducing the processing amount.

【0022】また、本発明の第2の階調補正装置によれ
ば、前記した構成により、各画素単位で輝度レベルに応
じて階調補正データを算出し、輝度、色差信号に対し階
調補正を行う時、色差信号の階調補正演算については補
正演算を行う前後で時分割多重/復調処理を施すことに
より、色補正演算の処理軽減を図ることができる階調補
正を実現することが可能となる。
Further, according to the second tone correction device of the present invention, with the above-described configuration, tone correction data is calculated in accordance with the brightness level for each pixel, and tone correction is performed on the brightness and color difference signals. When performing the gradation correction operation of the color difference signal, by performing time division multiplexing / demodulation processing before and after performing the correction operation, it is possible to realize gradation correction that can reduce the processing of the color correction operation. Becomes

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明の一実施例を示す階調補正装
置のブロック図である。図1において、101は入力輝
度信号をデジタル値に変換するAD変換器Aである。本
実施例では階調ビットを10ビットとして以下説明を行
う。102は入力輝度信号の輝度ヒストグラムを抽出す
るヒストグラムメモリであり、本実施例では上位8ビッ
トの輝度ヒストグラムを抽出することとする。また、一
般にはメモリのアドレスに入力信号の輝度レベルを、そ
のデータに度数が入るようにする。
FIG. 1 is a block diagram of a tone correction device showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an AD converter A for converting an input luminance signal into a digital value. In the present embodiment, the following description is made on the assumption that the gradation bit is 10 bits. Reference numeral 102 denotes a histogram memory for extracting a luminance histogram of the input luminance signal. In this embodiment, a luminance histogram of the upper 8 bits is extracted. In general, the luminance level of the input signal is set in the address of the memory, and the frequency is set in the data.

【0025】103はヒストグラム演算回路であり、ヒ
ストグラムメモリ102のデータから入力輝度信号の平
均値、モード値、最小値、最大値、偏差係数、白面積、
黒面積等を算出し、その結果によりリミッタレベル、一
定加算値、累積スタート輝度レベル、累積ストップ輝度
レベル、最大輝度レベル等の各制御値を計算し、リミッ
タ・加算回路104、累積コントロールレジスタ回路1
05、正規化コントロールレジスタ回路106に出力す
る。
Reference numeral 103 denotes a histogram calculation circuit which calculates the average value, mode value, minimum value, maximum value, deviation coefficient, white area,
A black area and the like are calculated, and control values such as a limiter level, a fixed addition value, an accumulated start luminance level, an accumulated stop luminance level, and a maximum luminance level are calculated, and the limiter / adder circuit 104 and the accumulated control register circuit 1 are calculated.
05, Output to the normalization control register circuit 106.

【0026】104はリミッタ・加算回路であり、ヒス
トグラムメモリ102のデータを処理する。即ち、ヒス
トグラム演算回路103から転送される制御データによ
り、輝度ヒストグラムの度数があるレベル以上にならな
いように制限を加えたり、一定値の加算演算を行う。一
般に、輝度ヒストグラムを抽出している期間(サンプル
している期間)はアドレスが一度アクセスされる間にデ
ータ処理を終える。
A limiter / adder circuit 104 processes data in the histogram memory 102. In other words, the control data transferred from the histogram operation circuit 103 limits the frequency of the luminance histogram so that it does not exceed a certain level, or performs an addition operation of a constant value. Generally, during the period of extracting the luminance histogram (the period of sampling), the data processing ends while the address is accessed once.

【0027】105は累積コントロールレジスタ回路で
あり、累積ヒストグラムを求める際に、その累積を始め
る輝度レベルと、累積を止める輝度レベルをヒストグラ
ム演算回路103より与えられ、ヒストグラム累積加算
回路107を制御する。
Reference numeral 105 denotes an accumulation control register circuit, which is provided with a luminance level at which accumulation is to be started and a luminance level at which accumulation is to be stopped from the histogram operation circuit 103 when the accumulation histogram is obtained, and controls the histogram accumulation and addition circuit 107.

【0028】106は正規化コントロールレジスタ回路
であり、累積ヒストグラムのデータを正規化してルック
アップテーブルを作成する際に、その正規化後の出力輝
度信号の最大輝度レベルがヒストグラム演算回路103
より与えられ、累積ヒストグラムの最大累積度数が前記
最大輝度レベルとなるように、前記最大輝度レベルの値
に応じてルックアップテーブル演算回路109で用いる
正規化係数を制御する。
Reference numeral 106 denotes a normalization control register circuit. When a lookup table is created by normalizing the data of the cumulative histogram, the maximum luminance level of the output luminance signal after the normalization is calculated by the histogram calculation circuit 103.
The normalization coefficient used in the lookup table calculation circuit 109 is controlled according to the value of the maximum luminance level so that the maximum cumulative frequency of the cumulative histogram becomes the maximum luminance level.

【0029】107はヒストグラム累積加算回路であ
り、累積コントロールレジスタ回路105の制御信号に
よりヒストグラムメモリ102の処理データの累積を行
う。108は累積ヒストグラムメモリであり、ヒストグ
ラム累積加算回路107の累積演算の結果を記憶する。
一般には、メモリのアドレスに輝度レベルを、そのデー
タに度数が入るようにする。
Reference numeral 107 denotes a histogram accumulation adding circuit, which accumulates processing data of the histogram memory 102 according to a control signal of the accumulation control register circuit 105. Reference numeral 108 denotes a cumulative histogram memory, which stores the result of the cumulative operation of the histogram cumulative adding circuit 107.
In general, the luminance level is set in the address of the memory, and the frequency is set in the data.

【0030】109はルックアップテーブル演算回路で
あり、累積ヒストグラムメモリ108の各データを正規
化コントロールレジスタ回路106の出力信号に基づい
て正規化した後、各データから対応する輝度レベルを減
算することにより各輝度レベルに対応する階調補正デー
タを算出する。
Reference numeral 109 denotes a look-up table operation circuit which normalizes each data of the cumulative histogram memory 108 based on the output signal of the normalization control register circuit 106, and subtracts a corresponding luminance level from each data. The tone correction data corresponding to each luminance level is calculated.

【0031】110はルックアップテーブルであり、ル
ックアップテーブル演算回路109で算出された補正デ
ータを記憶する。一般には、メモリのアドレスに輝度レ
ベルを、そのデータに補正データが入るようにする。1
11は、タイミング制御回路であり、各演算の順序や、
各メモリの制御等を行う。112は遅延回路であり、ル
ックアップテーブル演算回路109で算出された補正デ
ータを書き込み時に1輝度レベル分だけ遅延させる。1
13もルックアップテーブルであり、ルックアップテー
ブル演算回路109で算出された補正データが遅延回路
112を通った後、データとして書き込まれる。よって
ルックアップテーブル113には、同じアドレスに対し
相対的にルックアップテーブル110のデータより1輝
度レベル前の輝度信号に対する補正データが書き込まれ
る。
Reference numeral 110 denotes a look-up table, which stores the correction data calculated by the look-up table operation circuit 109. In general, the luminance level is set in the address of the memory, and the correction data is set in the data. 1
Reference numeral 11 denotes a timing control circuit, and the order of each operation,
It controls each memory. Reference numeral 112 denotes a delay circuit that delays the correction data calculated by the lookup table operation circuit 109 by one luminance level at the time of writing. 1
Reference numeral 13 also denotes a look-up table. The correction data calculated by the look-up table operation circuit 109 passes through the delay circuit 112 and is written as data. Therefore, the correction data for the luminance signal one luminance level before the data of the lookup table 110 is written in the lookup table 113 relative to the same address.

【0032】114及び115はセレクタ、116は加
算器であり、これらを併せて補間回路を構成する。各画
素の輝度レベルをアドレスとしてルックアップテーブル
110及び113より読み出された補正信号をビットシ
フトにより0、1/4、1/2、3/4倍及び1、3/
4、1/2、1/4倍と定数倍した後、それぞれの信号
をセレクタ114、115のデータとして入力し、入力
輝度信号の下位2ビットを同セレクタ114、115の
セレクト信号とする。このようにして得られたセレクト
後の信号を加算器116で加算することにより、入力輝
度信号全10ビットに対する補正信号が得られる。
Reference numerals 114 and 115 denote selectors, and reference numeral 116 denotes an adder, which together constitute an interpolation circuit. The correction signal read from the look-up tables 110 and 113 using the luminance level of each pixel as an address is 0, 1/4, 1/2, 3/4 times and 1, 3 /
After being multiplied by a constant of 4, 1/2, and 1/4, the respective signals are input as data of the selectors 114 and 115, and the lower two bits of the input luminance signal are used as select signals of the selectors 114 and 115. By adding the selected signals thus obtained by the adder 116, a correction signal for all 10 bits of the input luminance signal is obtained.

【0033】117は輝度補正演算回路であり、加算器
116より得られた補正信号とAD変換器101からの
入力輝度像信号を入力として階調補正演算を行う。11
8はDA変換器であり、輝度補正演算回路117からの
デジタル信号出力をアナログ信号に変換する。
Reference numeral 117 denotes a luminance correction operation circuit which performs a gradation correction operation by using the correction signal obtained from the adder 116 and the input luminance image signal from the AD converter 101 as inputs. 11
Reference numeral 8 denotes a DA converter, which converts a digital signal output from the luminance correction operation circuit 117 into an analog signal.

【0034】119は色補正信号演算回路であり、加算
器116より得られた補正信号をAD変換器101から
の入力輝度像信号で除算することにより、色補正信号を
算出する。120、121は遅延回路であり、表示クロ
ック1クロック分、色補正信号を遅延させる。122、
123は加算器、124はセレクタである。遅延回路1
20、121、加算器123、セレクタ124により、
色補正信号演算回路119の出力である色補正信号の信
号レートを1/2に下げる。セレクタ124のセレクト
信号を1画素単位で切り換えることにより色補正信号の
データの隣接データとの平均をとり、データの変化レー
トが2画素単位となるようにデータ変換する。
Reference numeral 119 denotes a color correction signal operation circuit which calculates a color correction signal by dividing the correction signal obtained from the adder 116 by the luminance image signal input from the AD converter 101. Reference numerals 120 and 121 denote delay circuits that delay the color correction signal by one display clock. 122,
123 is an adder, and 124 is a selector. Delay circuit 1
20, 121, an adder 123, and a selector 124,
The signal rate of the color correction signal output from the color correction signal calculation circuit 119 is reduced to 1 /. By switching the select signal of the selector 124 in units of one pixel, the data of the color correction signal is averaged with the adjacent data, and data conversion is performed so that the data change rate is in units of two pixels.

【0035】以上のように本実施例によれば、2つのル
ックアップテーブル110、113を用いることにより
得られる補正データを補間処理することにより、補正効
果を劣化させず処理量を軽減することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the correction amount obtained by using the two look-up tables 110 and 113 is interpolated to reduce the processing amount without deteriorating the correction effect. It becomes possible.

【0036】(実施例2)次に、本発明の他の実施例に
ついて、同じく図面1を用いて説明する。実施例1にお
いて説明をした符号に係わる構成要素についてはここで
は説明を省略する。
(Embodiment 2) Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the components related to the reference numerals described in the first embodiment is omitted here.

【0037】125、126は入力色差信号A、Bをデ
ジタル値に変換するAD変換器である。127、128
はローパスフィルタであり、AD変換器125及び12
6の出力色差信号A、Bの信号帯域を1/2に制限す
る。
A / D converters 125 and 126 convert the input color difference signals A and B into digital values. 127, 128
Is a low-pass filter, and AD converters 125 and 12
The signal band of the output color difference signals A and B of No. 6 is limited to 1/2.

【0038】129は時分割多重回路であり、ローパス
フィルタ127、128により帯域制限された2系統の
色差信号を1画素単位に切り換えることにより時分割に
多重し、1系統の信号とする。130は色補正演算回路
であり、時分割多重回路129の出力信号とセレクタ1
24の出力色補正信号を入力として、この入力2信号を
乗算した後、再度時分割多重回路129の出力である多
重色差信号を加算することにより色補正演算処理を行
う。
Reference numeral 129 denotes a time-division multiplexing circuit, which switches two color difference signals band-limited by the low-pass filters 127 and 128 in units of one pixel to multiplex them in a time-division manner to obtain one system signal. 130 is a color correction operation circuit, which outputs the output signal of the time division multiplexing circuit 129 and the selector 1
After inputting the 24 output color correction signals as inputs and multiplying the input 2 signals, the color correction arithmetic processing is performed by adding the multiple color difference signals output from the time division multiplexing circuit 129 again.

【0039】131は時分割復調回路であり、時分割多
重回路129の逆処理により1画素づつ信号分離を行
い、色補正信号処理を行った後の色差信号を得る。13
2、133はDA変換器であり、時分割復調回路131
の出力として得られたデジタル値の階調補正処理後の色
差信号をアナログ信号に変換する。
Reference numeral 131 denotes a time-division demodulation circuit, which performs signal separation for each pixel by inverse processing of the time-division multiplexing circuit 129 to obtain a color difference signal after color correction signal processing. 13
Reference numerals 2 and 133 denote DA converters, which are time-division demodulation circuits 131
Is converted into an analog signal after the gradation correction processing of the digital value obtained as the output.

【0040】以上のように本実施例によれば、補正効果
を劣化させず処理量を軽減することが可能であり、さら
に輝度、色差の両信号に対し階調補正を行う時、色差信
号の階調補正演算について補正演算を行う前後で時分割
多重/復調処理を施すことにより、色補正演算の処理軽
減を図ることができる階調補正を実現することが可能と
なる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to reduce the processing amount without deteriorating the correction effect. Further, when performing gradation correction on both the luminance and color difference signals, the color difference signal By performing the time-division multiplexing / demodulation processing before and after the correction operation is performed for the gradation correction operation, it is possible to realize the gradation correction that can reduce the processing of the color correction operation.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、階調補正
信号算出までの処理回路を軽減し、処理回路規模を小さ
くでき、また処理スピードについては低い処理レートに
より処理することが可能となり、さらに階調ビットの多
い、表示クロック周波数の高い輝度信号に対しても画素
単位に階調補正することを可能とする階調補正装置を実
現できる。
As described above, according to the present invention, the number of processing circuits up to the calculation of the gradation correction signal can be reduced, the processing circuit scale can be reduced, and the processing speed can be reduced at a low processing rate. In addition, it is possible to realize a gradation correction device that can perform gradation correction for each pixel even for a luminance signal having more gradation bits and a high display clock frequency.

【0042】また、本発明によれば、色信号形式が色差
信号の場合、従来の1/2の色補正演算処理回路の規模
で色階調補正処理を行うことを可能とする階調補正装置
を実現できる。
Further, according to the present invention, when the color signal format is a color difference signal, a tone correction device capable of performing color tone correction processing on a scale of a conventional color correction arithmetic processing circuit of 1/2. Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す階調補正装置のブロッ
ク図
FIG. 1 is a block diagram of a tone correction device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の階調補正装置のブロック図FIG. 2 is a block diagram of a conventional tone correction device.

【図3】階調補正装置における、 (a) 入力輝度データのヒストグラム (b) 度数にリミッタをかけた場合の補正輝度データ
のヒストグラム (c) 度数にリミッタをかけ、一定値を加算した場合
の補正輝度データのヒストグラム (d) 補正輝度データの累積ヒストグラム (e) 最大出力輝度レベルを制御した場合の出力輝度
レベル分布図 (f) 階調補正演算後の補正輝度データのヒストグラ
FIGS. 3A and 3B are diagrams of (a) a histogram of input luminance data, (b) a histogram of corrected luminance data when a frequency is limited, and (c) a histogram when a frequency is limited and a fixed value is added. Histogram of corrected luminance data (d) Cumulative histogram of corrected luminance data (e) Output luminance level distribution diagram when maximum output luminance level is controlled (f) Histogram of corrected luminance data after gradation correction operation

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、101 AD変換器 2、102 ヒストグラムメモリ 3、103 ヒストグラム演算回路 4、104 リミッタ・加算回路 5、105 累積コントロールレジスタ回路 6、106 正規コントロールレジスタ回路 7、107 ヒストグラム累積加算回路 8、108 累積ヒストグラムメモリ 9、109 ルックアップテーブル演算回路 10、110 ルックアップテーブル 11、111 タイミング制御回路 112 遅延回路 113 ルックアップテーブル 114、115 セレクタ 116 加算器 12、117 輝度補正演算回路 13、118 DA変換器 119 色補正信号演算回路 120、121 遅延回路 122、123 加算器 124 セレクタ 15、125 AD変換器 18、126 AD変換器 127、128 ローパスフィルタ 129 時分割多重回路 16、19、130 色補正演算回路 131 時分割復調回路 17、132 DA変換器 20、133 DA変換器 1, 101 A / D converter 2, 102 Histogram memory 3, 103 Histogram operation circuit 4, 104 Limiter / addition circuit 5, 105 Cumulative control register circuit 6, 106 Regular control register circuit 7, 107 Histogram cumulative addition circuit 8, 108 Cumulative histogram Memory 9, 109 Look-up table operation circuit 10, 110 Look-up table 11, 111 Timing control circuit 112 Delay circuit 113 Look-up table 114, 115 Selector 116 Adder 12, 117 Brightness correction operation circuit 13, 118 DA converter 119 colors Correction signal operation circuit 120, 121 Delay circuit 122, 123 Adder 124 Selector 15, 125 AD converter 18, 126 AD converter 127, 128 Low-pass filter 129 Division multiplexing circuit 16, 19, 130 Color correction operation circuit 131 Time division demodulation circuit 17, 132 DA converter 20, 133 DA converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−126377(JP,A) 特開 平3−239072(JP,A) 特開 平4−293365(JP,A) 特開 平4−349783(JP,A) 特開 平4−349784(JP,A) 特開 平6−90381(JP,A) 特開 平7−250339(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/50 - 5/63 H04N 5/14 - 5/217 H04N 1/40 G09G 5/00 - 5/40 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-3-126377 (JP, A) JP-A-3-23972 (JP, A) JP-A-4-293365 (JP, A) JP-A-4- 349783 (JP, A) JP-A-4-349784 (JP, A) JP-A-6-90381 (JP, A) JP-A-7-250339 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/50-5/63 H04N 5/14-5/217 H04N 1/40 G09G 5/00-5/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力輝度信号をデジタル値に変換するA
D変換器と、前記デジタル値の上位ビットに対する輝度
ヒストグラムを記憶するヒストグラムメモリと、前記ヒ
ストグラムメモリの出力から入力輝度信号の特徴を算出
し、前記特徴から少なくともリミッタレベル、一定加算
値、累積スタート輝度レベル、累積ストップ輝度レベ
ル、最大輝度レベルを含む複数の制御パラメータを算出
するヒストグラム演算回路と、前記ヒストグラム演算回
路からの制御パラメータにより前記ヒストグラムメモリ
の出力を加工するリミッタ・加算回路と、前記ヒストグ
ラムメモリの出力を累積加算するヒストグラム累積加算
回路と、前記ヒストグラム累積加算回路の演算結果を記
憶する累積ヒストグラムメモリと、前記ヒストグラム演
算回路からの制御パラメータにより前記ヒストグラム累
積加算回路でのヒストグラム累積加算処理のスタート、
ストップ値を制御する累積コントロールレジスタ回路
と、前記ヒストグラム演算回路で得られた最大輝度レベ
ルにより前記累積ヒストグラムメモリの出力の正規化演
算を制御する正規化コントロールレジスタ回路と、前記
正規化コントロールレジスタ回路からの制御により正規
化演算した後に、正規化演算結果から対応する輝度レベ
ルを減算するルックアップテーブル演算回路と、前記ル
ックアップテーブル演算回路の出力を低輝度レベルに対
応する順番に書き込む第1のルックアップテーブルと、
前記第1のルックアップテーブルへの書き込み時に1輝
度レベル分の書き込み時間だけ遅延させる遅延回路と、
前記遅延回路の出力を書き込む第2のルックアップテー
ブルと、前記AD変換器の出力であるデジタル値の上位
ビットをアドレスとして前記第1及び第2のルックアッ
プテーブルから得られた2つの出力を各々定数倍する回
路と、前記回路出力を前記デジタル値の下位ビットで選
択した後に加算する加算器と、前記加算器の出力と前記
A/D変換器の出力を入力として階調補正を行う輝度補
正演算回路と、前記輝度補正演算回路の出力をアナログ
値に変換するDA変換器を有することを特徴とする階調
補正装置。
1. A converter for converting an input luminance signal into a digital value.
A D converter, a histogram memory for storing a luminance histogram for the higher-order bits of the digital value, and a feature of the input luminance signal calculated from an output of the histogram memory, and at least a limiter level, a constant addition value, and a cumulative start luminance based on the feature. A histogram operation circuit for calculating a plurality of control parameters including a level, an accumulated stop luminance level, and a maximum luminance level; a limiter / addition circuit for processing an output of the histogram memory according to a control parameter from the histogram operation circuit; , A cumulative histogram memory for storing the operation result of the histogram cumulative addition circuit, and a histogram in the histogram cumulative addition circuit based on a control parameter from the histogram calculation circuit. Start of gram cumulative addition processing,
A cumulative control register circuit for controlling a stop value, and a normalization operation of the output of the cumulative histogram memory based on the maximum luminance level obtained by the histogram arithmetic circuit.
And normalization control register circuit for controlling the calculated, normalized by the control from the normalization control register circuit
A look-up table operation circuit for subtracting a corresponding luminance level from the normalization operation result after the conversion operation, a first look-up table for writing an output of the look-up table operation circuit in an order corresponding to the low luminance level,
A delay circuit for delaying a write time for one luminance level when writing to the first lookup table;
A second look-up table into which the output of the delay circuit is written, and two outputs obtained from the first and second look-up tables using the upper bits of the digital value output from the AD converter as addresses. A circuit for multiplying by a constant, an adder for adding the circuit output after selecting the lower bit of the digital value, and an output of the adder and
A gradation correction device , comprising: a luminance correction operation circuit that performs gradation correction using an output of an A / D converter as an input; and a DA converter that converts an output of the luminance correction operation circuit into an analog value.
【請求項2】 入力輝度信号をデジタル値に変換する第
1のAD変換器と、前記デジタル値の上位ビットに対す
る輝度ヒストグラムを記憶するヒストグラムメモリと、
前記ヒストグラムメモリの出力から入力輝度信号の特徴
を算出し、前記特徴から少なくともリミッタレベル、一
定加算値、累積スタート輝度レベル、累積ストップ輝度
レベル、最大輝度レベルを含む複数の制御パラメータを
算出するヒストグラム演算回路と、前記ヒストグラム演
算回路からの制御パラメータにより前記ヒストグラムメ
モリの出力を加工するリミッタ・加算回路と、前記ヒス
トグラムメモリの出力を累積加算するヒストグラム累積
加算回路と、前記ヒストグラム累積加算回路の演算結果
を記憶する累積ヒストグラムメモリと、前記ヒストグラ
ム演算回路からの制御パラメータにより前記ヒストグラ
ム累積加算回路でのヒストグラム累積加算処理のスター
ト、ストップ値を制御する累積コントロールレジスタ回
路と、前記ヒストグラム演算回路で得られた最大輝度レ
ベルにより前記累積ヒストグラムメモリの出力の正規化
演算を制御する正規化コントロールレジスタ回路と、前
記正規化コントロールレジスタ回路からの制御により正
規化演算した後に、正規化演算結果から対応する輝度レ
ベルを減算するルックアップテーブル演算回路と、前記
ルックアップテーブル演算回路の出力を低輝度レベルに
対応する順番に書き込む第1のルックアップテーブル
と、前記第1のルックアップテーブルへの書き込み時に
1輝度レベル分の書き込み時間だけ遅延させる遅延回路
と、前記遅延回路の出力信号を書き込む第2のルックア
ップテーブルと、前記AD変換器の出力であるデジタル
値の上位ビットをアドレスとして前記第1及び第2のル
ックアップテーブルから得られた2つの出力を各々定数
倍する回路と、前記回路出力を前記デジタル値の下位ビ
ットで選択した後に加算する加算器と、前記加算器の出
力と前記A/D変換器の出力を入力として階調補正を行
う輝度補正演算回路と、前記輝度補正演算回路の出力を
アナログ値に変換する第1のDA変換器と、前記第1の
AD変換器の出力と前記加算器の出力を入力として色補
正信号を算出する色補正信号演算回路と、前記色補正信
号演算回路の出力の2画素分の平均値を算出する回路
と、入力色差信号をデジタル値に変換する第2及び第3
のAD変換器と、前記第2及び第3のAD変換器の出力
色差信号の信号帯域を輝度信号の信号帯域の半分に帯域
制限する第1及び第2のローパスフィルタと、前記第1
及び第2のローパスフィルタの出力を1画素単位で時分
割に多重する時分割多重回路と、前記時分割多重回路の
出力と前記出力に対応する色補正信号の2画素分の平均
値を入力として、輝度信号で階調補正された比率だけ色
差信号についても階調補正を行う色補正演算回路と、前
記色補正演算回路の出力を前記時分割多重回路で多重処
理を行う前の信号形式に1画素単位で時分割に復調する
時分割復調回路と、前記時分割復調回路で得られた階調
補正演算後の色差信号をそれぞれアナログ値に変換する
第2及び第3のDA変換器を有することを特徴とする階
調補正装置。
2. A first AD converter for converting an input luminance signal into a digital value, a histogram memory for storing a luminance histogram for upper bits of the digital value,
Histogram calculation for calculating a characteristic of an input luminance signal from an output of the histogram memory and calculating a plurality of control parameters including at least a limiter level, a constant addition value, an accumulated start luminance level, an accumulated stop luminance level, and a maximum luminance level from the characteristic. Circuit, a limiter / adder circuit for processing the output of the histogram memory according to the control parameter from the histogram calculation circuit, a histogram cumulative addition circuit for cumulatively adding the output of the histogram memory, and a calculation result of the histogram cumulative addition circuit. An accumulative histogram memory for storing, an accumulative control register circuit for controlling a start / stop value of the histogram accumulative addition processing in the histogram accumulative adder circuit based on a control parameter from the histogram arithmetic circuit; Normalization of the output of the cumulative histogram memory by the maximum luminance level obtained by the ram arithmetic circuit
And normalization control register circuit for controlling the operation, positive by control from the normalization control register circuit
A lookup table operation circuit for subtracting a corresponding luminance level from the normalization operation result after the normalization operation, and a first lookup table for writing an output of the lookup table operation circuit in an order corresponding to the low luminance level. A delay circuit for delaying a write time for one luminance level when writing to the first look-up table; a second look-up table for writing an output signal of the delay circuit; and an output of the AD converter. A circuit for multiplying each of the two outputs obtained from the first and second look-up tables by a constant with the upper bit of the digital value as an address, and an addition for adding the circuit output after selecting the lower bit of the digital value And the output of the adder
A luminance correction operation circuit for performing gradation correction by using the input of the power and the output of the A / D converter, a first DA converter for converting the output of the luminance correction operation circuit into an analog value, and the first AD converter A color correction signal operation circuit for calculating a color correction signal by using an output of the converter and an output of the adder as inputs, a circuit for calculating an average value of two pixels of the output of the color correction signal operation circuit, and an input color difference signal Second and third to convert the
An AD converter; first and second low-pass filters for band-limiting the signal band of the color difference signal output from the second and third AD converters to half of the signal band of the luminance signal;
A time-division multiplexing circuit for multiplexing the output of the second low-pass filter on a pixel-by-pixel basis in a time-division manner, and an output of the time-division multiplexing circuit and an average value of two pixels of a color correction signal corresponding to the output as inputs. A color correction operation circuit for performing gradation correction for the color difference signal by the ratio corrected by the luminance signal, and an output of the color correction operation circuit in a signal format before being subjected to multiplex processing by the time division multiplex circuit. A time-division demodulation circuit for demodulating in a time-division manner on a pixel-by-pixel basis, and second and third DA converters for respectively converting the color difference signals after the gradation correction operation obtained by the time-division demodulation circuit into analog values. A gradation correction device characterized by the above-mentioned.
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