(57)【要約】【課題】処理負荷を軽減し、回路規模の小さい映像信号処理装置を提供する。【解決手段】コントラスト調整パラメータａ、黒レベル調整パラメータｂ、明るさ調整パラメータｃを用いて入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換する。【選択図】図３
2008124658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹ座標上の入力輝度Ｘ（０≦Ｘ≦Ｍ）を出力輝度Ｙ（０≦Ｙ≦Ｍ）に変換する映像信号処理装置であって、コントラスト調整パラメータａ、黒レベル調整パラメータｂ、明るさ調整パラメータｃを用いて入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記変換によってＹ＜０となった場合はＹ＝０とし、Ｙ＞Ｍとなった場合はＹ＝Ｍとすることを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記各調整パラメータを増減させることによって、対応する各々の調整効果を増減させることができることを特徴とする請求項１又は２記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
Ｙ＝ａ×ｂ×Ｘ＋（１−ｂ）×Ｍ＋ｃの式にしたがって入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
Ｙ＝（ａ＋１）×（ｂ＋１）×Ｘ−ｂ×Ｍ＋ｃの式にしたがって入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
ｐを固定値のコントラスト調整軸として、Ｙ＝（ｂ＋１）×（（Ｘ−ｐ）×ａ＋Ｘ）−ｂ×Ｍ＋ｃの式にしたがって入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
ｐを固定値のコントラスト調整軸として、Ｙ＝（ａ＋１）×（（Ｘ−Ｍ）×ｂ＋Ｘ）−ｐ×ａ＋ｃの式にしたがって入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
Ｙ＝ａ×ｂ×Ｘ＋（１−ｂ）×（Ｍ＋１）＋ｃの式にしたがって入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項９】
Ｙ＝（ａ＋１）×（ｂ＋１）×Ｘ−ｂ×（Ｍ＋１）＋ｃの式にしたがって入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項１０】
ｐを固定値のコントラスト調整軸として、Ｙ＝（ｂ＋１）×（（Ｘ−ｐ）×ａ＋Ｘ）−ｂ×（Ｍ＋１）＋ｃの式にしたがって入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項１１】
ｐを固定値のコントラスト調整軸として、Ｙ＝（ａ＋１）×（（Ｘ−（Ｍ＋１））×ｂ＋Ｘ）−ｐ×ａ＋ｃの式にしたがって入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の映像信号処理装置と、
表示手段とを備え、
前記表示手段によって表示される映像の輝度を前記映像信号処理装置によって調整することを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の映像信号処理装置と、
表示手段とを備え、
前記表示手段によって表示される映像の輝度を前記映像信号処理装置によって調整することを特徴とする携帯通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力映像データを変換して出力する映像信号処理装置に関し、特に、コントラスト、明るさ、黒レベルを調整する映像信号処理装置に関する。本発明は、このような映像信号処理装置を備える表示装置、特に、携帯通信端末にも関する。
【背景技術】
【０００２】
映像データの輝度を変化するための一般式は、
Ｙ＝ａ×Ｘ＋ｃ      （１）
で表される。ここで、Ｘは入力映像データ、Ｙは出力映像データ、ａはコントラスト調整パラメータであり、ｃは明るさ調整パラメータである。以下に、図１乃至図３を参照し、式（１）による調整機能を説明する。これらの図では、横軸が入力Ｘ、縦軸が出力Ｙである。ＸおよびＹは最小値０から最大値１までに正規化してある。この場合、０≦ａ、−１≦ｃ≦１である。変換式によってＹが０未満になった場合はＹ＝０とし、Ｙが１を超えた場合はＹ＝１とする。破線は、Ｘ＝Ｙを示す目印である。
【０００３】
コントラスト調整は、Ｘ＝Ｙ＝０を軸に回転する調整機能である。図１は、コントラスト調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、明るさ調整は行わない、すなわち、ｃ＝０とすれば、Ｙ＝ａ×Ｘとなる。コントラスト調整パラメータａを変化させることで、コントラストが変化する。ａ＝１のとき、Ｘ＝Ｙとなり、コントラストは変化しない。ａ＞１では図１（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像のコントラストが強くなり、０≦ａ＜１では図１（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像のコントラストが弱くなる。
【０００４】
明るさ調整は、Ｙ＝Ｘを平行移動する調整機能である。図２は、明るさ調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整は行わない、すなわち、ａ＝１とすれば、Ｙ＝Ｘ＋ｃとなる。明るさ調整パラメータｃを変化させることで、明るさが変化する。ｃ＝０のとき、Ｙ＝Ｘとなり、明るさは変化しない。０＜ｃ≦１では図２（ａ）のようにグラフが上に平行移動し、映像が明るくなり、−１≦ｃ＜０では図２（ｂ）のようにグラフが下に平行移動し、映像が暗くなる。
【０００５】
また、別の調整機能として、黒レベル調整という調整機能がある。これは、入力値が低いところでのコントラスト調整である。ここでは、黒レベル調整を、Ｘ＝Ｙ＝１を軸に回転させて調整する（強めたり弱めたりする）ものと定義する。図３は、黒レベル調整を説明するグラフである。黒レベルを調整するためには、Ｘ＝Ｙ＝１が軸となるようにコントラスト調整パラメータａおよび明るさ調整パラメータｃを同時に変化させる必要がある。ａ＝１、ｃ＝０では、Ｘ＝Ｙとなり、黒レベルは変化しない、ａ＞１、ｃ＜０では図３（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像が黒みがかり、ａ＜１、ｃ＞０では図３（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像が白みがかる。
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、調整の回転軸を任意の入出力座標にすることができる。以下の式（２）は、この従来技術における映像データの輝度変換の式である。
Ｙ＝ａ×Ｘ＋Ｙｃ−ａ×Ｘｃ      （２）
【０００７】
ここで、Ｘは入力、Ｙは出力、Ｘｃ、Ｙｃは任意の入出力座標、ａはコントラスト調整パラメータである。任意の入出力座標を決められることにより、絶えず変化する画像に対して最適なコントラスト調整を行うことを可能としている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１９５０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般式の式（１）によって黒レベルを調整するためには、コントラスト調整パラメータａと明るさ調整パラメータｃの２つのパラメータを同時に変更する必要がある。さらに、特許文献１の式（２）によって黒レベルを調整するためには、コントラスト調整パラメータａと、入出力座標ＸｃおよびＹｃの３つのパラメータを同時に変更する必要がある。したがって、処理が重くなり、回路規模が大きくなってしまうという課題があった。
【００１０】
特に、携帯電話のような携帯通信端末など小型の装置における映像信号処理装置では、回路規模を小さくしたいという要求がある。
【００１１】
上述したことを鑑み、本発明は、処理負荷を軽減し、回路規模の小さい映像信号処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明は、このような映像信号処理装置を備える表示装置および携帯通信端末も提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、黒レベル調整を１つの黒レベル調整パラメータによって独立して行う映像信号処理装置に想到した。
【００１４】
すなわち、本発明の映像信号処理装置は、コントラスト調整パラメータａ、黒レベル調整パラメータｂ、明るさ調整パラメータｃを用いて入力輝度Ｘを出力輝度Ｙに変換することを特徴とする。
【００１５】
好適には、前記変換によってＹ＜０となった場合はＹ＝０とし、Ｙ＞Ｍとなった場合はＹ＝Ｍとなるようにする。
【００１６】
好適には、前記各調整パラメータを増減させることによって、対応する各々の調整効果を増減させることができるようにする。
【００１７】
前記調整パラメータによる入力輝度Ｘの出力輝度Ｙへの変換は、Ｙ＝ａ×ｂ×Ｘ＋（１−ｂ）×Ｍ＋ｃ、Ｙ＝（ａ＋１）×（ｂ＋１）×Ｘ−ｂ×Ｍ＋ｃ、ｐを固定値のコントラスト調整軸として、Ｙ＝（ｂ＋１）×（（Ｘ−ｐ）×ａ＋Ｘ）−ｂ×Ｍ＋ｃ、Ｙ＝（ａ＋１）×（（Ｘ−Ｍ）×ｂ＋Ｘ）−ｐ×ａ＋ｃ、Ｙ＝ａ×ｂ×Ｘ＋（１−ｂ）×（Ｍ＋１）＋ｃ、Ｙ＝（ａ＋１）×（ｂ＋１）×Ｘ−ｂ×（Ｍ＋１）＋ｃ、ｐを固定値のコントラスト調整軸として、Ｙ＝（ｂ＋１）×（（Ｘ−ｐ）×ａ＋Ｘ）−ｂ×（Ｍ＋１）＋ｃ、Ｙ＝（ａ＋１）×（（Ｘ−（Ｍ＋１））×ｂ＋Ｘ）−ｐ×ａ＋ｃのいずれかの式にしたがって行うのが好適である。
【００１８】
本発明の表示装置は、このような映像信号処理装置と、表示手段とを備え、前記表示手段によって表示される映像の輝度を前記映像信号処理装置によって調整することを特徴とする。
【００１９】
本発明の携帯通信端末は、このような映像信号処理装置と、表示手段とを備え、前記表示手段によって表示される映像の輝度を前記映像信号処理装置によって調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、処理負荷が小さく回路規模の小さい映像信号処理装置が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、添付図面を参照して、本発明による実施形態について説明する。なお、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、本発明の本質的な範囲を逸脱しない限り、構成の変形・追加・代用が可能であることはもちろんである。
【００２２】
本発明の第１の実施形態による映像信号処理装置では、以下の式（３）によって映像データの輝度を変換する。
Ｙ＝ａ×ｂ×Ｘ−ｂ＋１＋ｃ      （３）
【００２３】
ここで、Ｘは入力映像データ、Ｙは出力映像データ、ａはコントラスト調整パラメータであり、ｂは黒レベル調整パラメータであり、ｃは明るさ調整パラメータである。ＸおよびＹは最小値０から最大値１までに正規化してある。この場合、ａ≧０、ｂ≧０、−１≦ｃ≦１である。変換式によってＹが０未満になった場合はＹ＝０とし、Ｙが１を超えた場合はＹ＝１とする。また、図７に式（３）を回路で実現した場合の一例を示す。以下に、再び図１乃至図３を参照し、式（３）による調整機能を説明する。これらの図では、横軸が入力Ｘ、縦軸が出力Ｙである。破線は、Ｘ＝Ｙを示す目印である。本実施形態の式は単純であるため、回路規模を小さくすることができる。
【００２４】
コントラスト調整は、Ｘ＝Ｙ＝０を軸に回転する調整機能である。図１は、コントラスト調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、明るさ調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ｃ＝０、ｂ＝１とすれば、Ｙ＝ａ×Ｘとなる。コントラスト調整パラメータａを変化させることで、コントラストが変化する。ａ＝１のとき、Ｘ＝Ｙとなり、コントラストは変化しない。ａ＞１では図１（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像のコントラストが強くなり、０≦ａ＜１では図１（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像のコントラストが弱くなる。
【００２５】
明るさ調整は、Ｙ＝Ｘを平行移動する調整機能である。図２は、明るさ調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ａ＝１、ｂ＝１とすれば、Ｙ＝Ｘ＋ｃとなる。明るさ調整パラメータｃを変化させることで、明るさが変化する。ｃ＝０のとき、Ｙ＝Ｘとなり、明るさは変化しない。０＜ｃ≦１では図２（ａ）のようにグラフが上に平行移動し、映像が明るくなり、−１≦ｃ＜０では図２（ｂ）のようにグラフが下に平行移動し、映像が暗くなる。
【００２６】
黒レベル調整は、Ｘ＝Ｙ＝１を軸に回転させて調整する調整機能である。図３は、黒レベル調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整および明るさ調整は行わない、すなわち、ａ＝１、ｃ＝０とすれば、Ｙ＝ｂ×Ｘ−ｂ＋１となる。黒レベル調整パラメータｂを変化させることで黒レベルが変化する。ｂ＝１のとき、Ｙ＝Ｘとなり、黒レベルは変化しない。ｂ＞１では図３（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像が黒みがかり、０≦ｂ＜１では図３（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像が白みがかる。
【００２７】
本発明の第２の実施形態による映像信号処理装置では、以下の式（４）によって映像データの輝度を変換する。
Ｙ＝（ａ＋１）×（ｂ＋１）×Ｘ−ｂ＋ｃ      （４）
【００２８】
ここで、Ｘは入力映像データ、Ｙは出力映像データ、ａはコントラスト調整パラメータであり、ｂは黒レベル調整パラメータであり、ｃは明るさ調整パラメータである。ＸおよびＹは最小値０から最大値１までに正規化してある。この場合、ａ≧−１、ｂ≧−１、−１≦ｃ≦１である。変換式によってＹが０未満になった場合はＹ＝０とし、Ｙが１を超えた場合はＹ＝１とする。また、図８に式（４）を回路で実現した場合の一例を示す。以下に、再び図１乃至図３を参照し、式（４）による調整機能を説明する。これらの図では、横軸が入力Ｘ、縦軸が出力Ｙである。破線は、Ｘ＝Ｙを示す目印である。この実施形態では、各パラメータの基準値をすべてゼロにすることができる。
【００２９】
コントラスト調整は、Ｘ＝Ｙ＝０を軸に回転する調整機能である。図１は、コントラスト調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、明るさ調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ｃ＝０、ｂ＝０とすれば、Ｙ＝（ａ＋１）×Ｘとなる。コントラスト調整パラメータａを変化させることで、コントラストが変化する。ａ＝０のとき、Ｘ＝Ｙとなり、コントラストは変化しない。ａ＞０では図１（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像のコントラストが強くなり、−１≦ａ＜０では図１（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像のコントラストが弱くなる。
【００３０】
明るさ調整は、Ｙ＝Ｘを平行移動する調整機能である。図２は、明るさ調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ａ＝０、ｂ＝０とすれば、Ｙ＝Ｘ＋ｃとなる。明るさ調整パラメータｃを変化させることで、明るさが変化する。ｃ＝０のとき、Ｙ＝Ｘとなり、明るさは変化しない。０＜ｃ≦１では図２（ａ）のようにグラフが上に平行移動し、映像が明るくなり、−１≦ｃ＜０では図２（ｂ）のようにグラフが下に平行移動し、映像が暗くなる。
【００３１】
黒レベル調整は、Ｘ＝Ｙ＝１を軸に回転させて調整する調整機能である。図３は、黒レベル調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整および明るさ調整は行わない、すなわち、ａ＝０、ｃ＝０とすれば、Ｙ＝（ｂ＋１）×Ｘ−ｂとなる。黒レベル調整パラメータｂを変化させることで黒レベルが変化する。ｂ＝０のとき、Ｙ＝Ｘとなり、黒レベルは変化しない。ｂ＞０では図３（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像が黒みがかり、−１≦ｂ＜０では図３（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像が白みがかる。
【００３２】
本発明の第３の実施形態による映像信号処理装置では、以下の式（５）によって映像データの輝度を変換する。
Ｙ＝（ｂ＋１）×（（Ｘ−ｐ）×ａ＋Ｘ）−ｂ＋ｃ      （５）
【００３３】
ここで、Ｘは入力映像データ、Ｙは出力映像データ、ａはコントラスト調整パラメータであり、ｂは黒レベル調整パラメータであり、ｃは明るさ調整パラメータであり、ｐは固定値のコントラスト調整軸である。ＸおよびＹは最小値０から最大値１までに正規化してある。この場合、ａ≧−１、ｂ≧−１、−１≦ｃ≦１、０≦ｐ≦１である。変換式によってＹが０未満になった場合はＹ＝０とし、Ｙが１を超えた場合はＹ＝１とする。また、図９に式（５）を回路で実現した場合の一例を示す。以下に、再び図１乃至図３と図４とを参照し、式（５）による調整機能を説明する。これらの図では、横軸が入力Ｘ、縦軸が出力Ｙである。破線は、Ｘ＝Ｙを示す目印である。この実施形態では、各パラメータの基準値をすべてゼロにすることができる。さらに本実施形態では、コントラスト調整軸ｐを導入することにより、Ｘ＝Ｙ＝ｐを軸としてコントラスト調整を行うことができる。
【００３４】
先ず、Ｘ＝Ｙ＝０を軸に回転するコントラスト調整について説明する。この場合、ｐ＝０である。図１は、コントラスト調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、明るさ調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ｃ＝０、ｂ＝０とすれば、Ｙ＝（ａ＋１）×Ｘとなる。コントラスト調整パラメータａを変化させることで、コントラストが変化する。ａ＝０のとき、Ｘ＝Ｙとなり、コントラストは変化しない。ａ＞０では図１（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像のコントラストが強くなり、−１≦ａ＜０では図１（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像のコントラストが弱くなる。
【００３５】
次に、コントラスト調整軸ｐを調節した場合のコントラスト調整について説明する。図４は、コントラスト調整軸ｐを軸に回転するコントラスト調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、明るさ調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ｃ＝０、ｂ＝０とすれば、Ｙ＝（ａ＋１）×Ｘ−ａ×ｐとなる。ａ＝０のとき、Ｘ＝Ｙとなり、コントラストは変化しない。ａ＞０では図４（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像のコントラストが強くなり、−１≦ａ＜０では図４（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像のコントラストが弱くなる。この際の傾きの変化は、Ｘ＝Ｙ＝ｐを軸とした回転となる。ｐは０から１までの範囲で設定することができ、ｐ＝０のときは上述したＸ＝Ｙ＝０を軸として回転する通常のコントラスト調整となり、ｐ＝１のときはＸ＝Ｙ＝１を軸として回転する黒レベル調整と等価になる。
【００３６】
明るさ調整は、Ｙ＝Ｘを平行移動する調整機能である。図２は、明るさ調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ａ＝０、ｂ＝０とすれば、Ｙ＝Ｘ＋ｃとなる。明るさ調整パラメータｃを変化させることで、明るさが変化する。ｃ＝０のとき、Ｙ＝Ｘとなり、明るさは変化しない。０＜ｃ≦１では図２（ａ）のようにグラフが上に平行移動し、映像が明るくなり、−１≦ｃ＜０では図２（ｂ）のようにグラフが下に平行移動し、映像が暗くなる。
【００３７】
黒レベル調整は、Ｘ＝Ｙ＝１を軸に回転させて調整する調整機能である。図３は、黒レベル調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整および明るさ調整は行わない、すなわち、ａ＝０、ｃ＝０とすれば、Ｙ＝（ｂ＋１）×Ｘ−ｂとなる。黒レベル調整パラメータｂを変化させることで黒レベルが変化する。ｂ＝０のとき、Ｙ＝Ｘとなり、黒レベルは変化しない。ｂ＞０では図３（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像が黒みがかり、−１≦ｂ＜０では図３（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像が白みがかる。
【００３８】
本発明の第４の実施形態による映像信号処理装置では、以下の式（６）によって映像データの輝度を変換する。
Ｙ＝（ａ＋１）×（（Ｘ−１）×ｂ＋Ｘ）−ｐ×ａ＋ｃ      （６）
【００３９】
ここで、Ｘは入力映像データ、Ｙは出力映像データ、ａはコントラスト調整パラメータであり、ｂは黒レベル調整パラメータであり、ｃは明るさ調整パラメータであり、ｐは固定値のコントラスト調整軸である。ＸおよびＹは最小値０から最大値１までに正規化してある。この場合、ａ≧−１、ｂ≧−１、−１≦ｃ≦１、０≦ｐ≦１である。変換式によってＹが０未満になった場合はＹ＝０とし、Ｙが１を超えた場合はＹ＝１とする。また、図１０に式（６）を回路で実現した場合の一例を示す。以下に、再び図１乃至図３と図４とを参照し、式（６）による調整機能を説明する。これらの図では、横軸が入力Ｘ、縦軸が出力Ｙである。破線は、Ｘ＝Ｙを示す目印である。この実施形態では、各パラメータの基準値をすべてゼロにすることができる。さらに本実施形態では、コントラスト調整軸ｐを導入することにより、Ｘ＝Ｙ＝ｐを軸としてコントラスト調整を行うことができる。
【００４０】
先ず、Ｘ＝Ｙ＝０を軸に回転するコントラスト調整について説明する。この場合、ｐ＝０である。図１は、コントラスト調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、明るさ調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ｃ＝０、ｂ＝０とすれば、Ｙ＝（ａ＋１）×Ｘとなる。コントラスト調整パラメータａを変化させることで、コントラストが変化する。ａ＝０のとき、Ｘ＝Ｙとなり、コントラストは変化しない。ａ＞０では図１（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像のコントラストが強くなり、−１≦ａ＜０では図１（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像のコントラストが弱くなる。
【００４１】
次に、コントラスト調整軸ｐを調節した場合のコントラスト調整について説明する。図４は、コントラスト調整軸ｐを軸に回転するコントラスト調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、明るさ調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ｃ＝０、ｂ＝０とすれば、Ｙ＝（ａ＋１）×Ｘ−ａ×ｐとなる。ａ＝０のとき、Ｘ＝Ｙとなり、コントラストは変化しない。ａ＞０では図４（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像のコントラストが強くなり、−１≦ａ＜０では図４（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像のコントラストが弱くなる。この際の傾きの変化は、Ｘ＝Ｙ＝ｐを軸とした回転となる。ｐは０から１までの範囲で設定することができ、ｐ＝０のときは上述したＸ＝Ｙ＝０を軸として回転する通常のコントラスト調整となり、ｐ＝１のときはＸ＝Ｙ＝１を軸として回転する黒レベル調整と等価になる。
【００４２】
明るさ調整は、Ｙ＝Ｘを平行移動する調整機能である。図２は、明るさ調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整および黒レベル調整は行わない、すなわち、ａ＝０、ｂ＝０とすれば、Ｙ＝Ｘ＋ｃとなる。明るさ調整パラメータｃを変化させることで、明るさが変化する。ｃ＝０のとき、Ｙ＝Ｘとなり、明るさは変化しない。０＜ｃ≦１では図２（ａ）のようにグラフが上に平行移動し、映像が明るくなり、−１≦ｃ＜０では図２（ｂ）のようにグラフが下に平行移動し、映像が暗くなる。
【００４３】
黒レベル調整は、Ｘ＝Ｙ＝１を軸に回転させて調整する調整機能である。図３は、黒レベル調整を説明するグラフである。わかりやすくするために、コントラスト調整および明るさ調整は行わない、すなわち、ａ＝０、ｃ＝０とすれば、Ｙ＝（ｂ＋１）×Ｘ−ｂとなる。黒レベル調整パラメータｂを変化させることで黒レベルが変化する。ｂ＝０のとき、Ｙ＝Ｘとなり、黒レベルは変化しない。ｂ＞０では図３（ａ）のようにグラフの傾きが大きくなり、映像が黒みがかり、−１≦ｂ＜０では図３（ｂ）のようにグラフの傾きが小さくなり、映像が白みがかる。
【００４４】
本発明の映像信号処理装置において、上述した式（３）乃至式（６）による変換を、ハードウェア又はソフトウェアのいずれによっても実現してもよいが、リアルタイムでの処理を考慮すると、ハードウェアによる実装が好ましい。
【００４５】
上述した第１〜第４の実施形態では、説明を簡単にするために入力輝度Ｘおよび出力輝度Ｙを最小値０から最大値１までに正規化して説明したが、実際には他の値の範囲としてもよく、例えば、輝度を８ビットで表してもよい。この場合、入力輝度Ｘおよび出力輝度Ｙは、０から２５５までの範囲で変化することになる。入力輝度Ｘおよび出力輝度Ｙが、０からＭまでの範囲である場合、第１の実施形態の式（３）は、
Ｙ＝ａ×ｂ×Ｘ＋（１−ｂ）×Ｍ＋ｃ      （３´）
となり、ａ≧０、ｂ≧０、−Ｍ≦ｃ≦Ｍとなる。第２の実施形態の式（４）は、
Ｙ＝（ａ＋１）×（ｂ＋１）×Ｘ−ｂ×Ｍ＋ｃ      （４´）
となり、ａ≧−１、ｂ≧−１、−Ｍ≦ｃ≦Ｍとなる。第３の実施形態の式（５）は、
Ｙ＝（ｂ＋１）×（（Ｘ−ｐ）×ａ＋Ｘ）−ｂ×Ｍ＋ｃ      （５´）
となり、ａ≧−１、ｂ≧−１、−Ｍ≦ｃ≦Ｍ、０≦ｐ≦Ｍとなる。第４の実施形態の式（６）は、
Ｙ＝（ａ＋１）×（（Ｘ−Ｍ）×ｂ＋Ｘ）−ｐ×ａ＋ｃ      （６´）
となり、ａ≧−１、ｂ≧−１、−Ｍ≦ｃ≦Ｍ、０≦ｐ≦Ｍとなる。
【００４６】
ここで、処理負荷を軽減するため、２のべき乗で計算処理を行う場合は、第１の実施形態の式（３）は、
Ｙ＝ａ×ｂ×Ｘ＋（１−ｂ）×（Ｍ＋１）＋ｃ      （３´´）
となり、ａ≧０、ｂ≧０、−Ｍ≦ｃ≦Ｍとなる。第２の実施形態の式（４）は、
Ｙ＝（ａ＋１）×（ｂ＋１）×Ｘ−ｂ×（Ｍ＋１）＋ｃ      （４´´）
となり、ａ≧−１、ｂ≧−１、−Ｍ≦ｃ≦Ｍとなる。第３の実施形態の式（５）は、
Ｙ＝（ｂ＋１）×（（Ｘ−ｐ）×ａ＋Ｘ）−ｂ×（Ｍ＋１）＋ｃ      （５´´）
となり、ａ≧−１、ｂ≧−１、−Ｍ≦ｃ≦Ｍ、０≦ｐ≦Ｍとなる。第４の実施形態の式（６）は、
Ｙ＝（ａ＋１）×（（Ｘ−（Ｍ＋１））×ｂ＋Ｘ）−ｐ×ａ＋ｃ      （６´´）
となり、ａ≧−１、ｂ≧−１、−Ｍ≦ｃ≦Ｍ、０≦ｐ≦Ｍとなる。
【００４７】
図５は、本発明の表示装置の構成の一例を示すブロック図である。表示装置１は、テレビジョン受像機など、表示部を備える種々のものとして実現することができるが、映像信号処理装置の回路規模を小さくできることから、携帯電話をはじめとする携帯通信端末が適している。
【００４８】
表示装置１は、操作部２と、制御部３と、レジスタ４と、映像信号処理部５と、表示部６とを備える。操作部２は、本体装置やリモコン装置に設けられている操作ボタンやダイヤル等である。表示装置１が携帯通信端末である場合、筐体に設けられたテンキーなどのボタンとなる。制御部３は、ＣＰＵを含み、表示装置１の他の各部分を制御して本発明に係わる映像信号の処理を司るものであるが、表示装置１の他の機能、例えば、表示装置１が携帯通信端末である場合、通信に係わる処理なども制御するものであってもよい。レジスタ４は、操作部２によって設定されるパラメータの値を、制御部３を経て格納する。映像信号処理部５は、上述した実施の形態のような本発明の映像信号処理装置であり、例えば、乗算器や加算器などを組み合わせたハードウェアとして実装される。表示部６は、実際に映像を表示する部分であり、表示装置１が携帯通信端末である場合、液晶画面である。
【００４９】
ユーザは、操作部２によって、コントラスト調整パラメータ、明るさ調整パラメータ、黒レベル調整パラメータを設定する。この際、例えば、携帯通信端末の液晶画面に操作画面を表示し、所定のキーによって操作するようにしてもよい。コントラスト調整軸を任意に設定できるようにしてもよい。操作部２によって入力されたコントラスト調整パラメータ、明るさ調整パラメータ、黒レベル調整パラメータ、もしあればコントラスト調整軸は、制御部３を経てレジスタ４に格納される。
【００５０】
レジスタ４に格納されたコントラスト調整パラメータ、明るさ調整パラメータ、黒レベル調整パラメータ、もしあればコントラスト調整軸は、制御部３を経て映像信号処理部５に供給される。映像信号処理部５は、コントラスト調整パラメータ、明るさ調整パラメータ、黒レベル調整パラメータ、もしあればコントラスト調整軸を、上述した式（３）乃至（６）に代入し、これらの式にしたがって入力映像信号の輝度を変換し、出力映像信号として表示部６に供給する。入力映像信号は、例えば表示装置１が携帯通信端末である場合、操作画面や、通信によって受信された、又は、カメラやメモリカード等によって取り込まれた静止画像、映像、カメラ画像、ウェブ画面、ネットワークを経由した情報等である。表示部６は、供給された出力映像信号を表示する。
【００５１】
図６に本発明を携帯通信端末として実現した一構成例を示す。電波塔７からの放送やネットワーク８からの情報をアンテナ１０などにより受信し、携帯通信端末内に内蔵した本発明の映像信号処理装置で映像処理し、表示部６に表示している。ここでは、放送として地上デジタル放送を表示部６の左側に表示し、情報としてインターネット経由に接続されるリンクを右側に表示している。映像信号処理装置は絶えず変化する映像においても調整が可能である。ユーザは表示部６の映像を見ながら操作部２を操作し、コントラスト調整パラメータ、明るさ調整パラメータ、黒レベル調整パラメータを設定し、好みの映像に調整することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、入力輝度を出力輝度に変換する映像信号処理装置、このような映像信号処理装置を備える表示装置、特に携帯通信端末等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】コントラスト調整機能を説明するグラフである。
【図２】明るさ調整機能を説明するグラフである。
【図３】黒レベル調整機能を説明するグラフである。
【図４】コントラスト調整軸を軸に回転するコントラスト調整を説明するグラフである。
【図５】本発明の表示装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】本発明を携帯通信端末として実現した一構成例である。
【図７】本発明の第１の実施形態による映像信号処理回路の構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による映像信号処理回路の構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態による映像信号処理回路の構成の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態による映像信号処理回路の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  表示装置
２  操作部
３  制御部
４  レジスタ
５  映像信号処理部
６  表示部
７  電波塔
８  ネットワーク
９  携帯通信端末
１０  アンテナ
１１  乗算器
１２  減算器
１３  加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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