(57)【要約】【課題】逆ガンマ補正処理における低階調側信号の階調数の減少を防ぐ。【解決手段】逆ガンマ補正回路１４に入力されるデジタル映像信号の階調に所定の閾値を設け、閾値以下の入力階調部分において、階調数を増加させ、かつ、多階調化処理を行なうためのフラグを付して多階調化回路１５に伝送して多階調化処理を施して出力し、閾値以上の入力階調部分については、多階調化処理を実行させないフラグを付して多階調化回路１５に伝送して多階調化処理を施さないで出力し、多階調化回路１５の出力を駆動回路／ドライバ１６に供給してディスプレイ１７を駆動するように構成した。【選択図】      図３
2005039490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号を、逆ガンマ補正された出力階調を有する信号に変換する処理を行う逆ガンマ補正手段と、逆ガンマ補正処理が行われた信号に対して多階調化処理を行う多階調化処理手段を備えた映像信号処理装置において、
前記逆ガンマ補正手段が、前記入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すものであり、前記多階調化処理手段が、当該変換処理に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記逆ガンマ補正手段が、前記閾値として複数の閾値を設定されており、当該閾値で区切られた複数の区間の前記入力映像信号の階調をそれぞれ異にする逆ガンマ補正処理を行い、
前記多階調化処理手段が、前記異なる階調に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、
前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対して前記映像信号の入力に対する出力の階調の数を前記データ変換テーブルに基づいて増大させる処理を行うと共に、当該階調数を増加する処理を施した信号部分に対して多階調化処理を施すものであることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項４】
前記逆ガンマ補正手段が、前記閾値として複数の閾値を設定されており、当該閾値で区切られた複数の区間の前記入力映像信号の階調数をそれぞれ異なる値に増加させると共に、増加された階調数に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする請求項３に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、
前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対して前記データ変換テーブルに対して映像信号の入力階調に対する出力階調の変換割合を増大させたデータ変換テーブルに基づく変換処理を行うと共に、当該変換割合を増加した変換処理を施した信号部分に対して前記増大された変換割合を元に戻す多階調化処理を施すものであることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項６】
ｎビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、
前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対して前記データ変換テーブルをｍ（ｍ＞ｎ）ビットの映像信号の階調に相当するデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うと共に、当該ｍビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項７】
前記多階調化処理が、前記ｍビットのデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して、前記ｎビットのデータ変換テーブルで変換処理されたものと実質同等の信号となるような多階調化処理を行うものであることを特徴とする請求項６に記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
前記逆ガンマ補正手段が、前記ｎビットに対して多階調化判定ビットを付加するものであり、当該多階調化判定ビットは、前記ｍビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換した信号部分と前記ｎビットのデータ変換テーブルに基づいて変換した信号部分に異なる論理値の数値が書き込まれ、当該多階調化判定ビットに基づいて多階調化処理を実行するものであることを特徴とする請求項６に記載の映像信号処理装置。
【請求項９】
入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、
前記逆ガンマ補正処理が施された信号に対して、前記変換処理に応じた多階調化処理を行うステップと、
を具備したことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項１０】
デジタル入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記デジタル入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、
前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号のあるビットに、前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号の出力階調に対応した情報が格納されたビットを付加するステップと、
前記付加されたビットに格納された情報に基づいて多階調化処理を行うステップと、
を具備したことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項１１】
ｎビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行うステップと、
前記入力映像信号の階調が所定の閾値より低い部分に対して前記データ変換テーブルをｍ（ｍ＞ｎ）ビット相当の映像信号の階調に対応するデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うステップと、
当該ｍビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うステップと、
を具備したことを特徴とする映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、ＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示手段を備えた映像信号表示装置に適用される映像信号処理装置に関し、特に、表示する映像信号に対して逆ガンマ補正を行う際に生じる低レベル側の階調数の減少を防いで良好な表示を実現できるようにした映像信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョン受像機は、もっぱら陰極線管を表示装置として用いるものであり、この陰極線管の表示特性がガンマ特性を持っているため、映像信号を提供する放送局では、映像信号にガンマ補正を施して送信し、それによってテレビジョン受像機の陰極線管のガンマ特性を補正してリニアな表示が行えるようにする対応がとられ、現在に至っている。
【０００３】
昨今、表示装置として、従来の陰極線管に代わって、ＥＬ、ＰＤＰ、ＦＥＤ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等様々な表示手段を用いたものが実用に供されつつある。
これらの表示手段の内、ＰＤＰ等のサブフィールドを利用して表示が行なわれるものや、ＥＬ，ＦＥＤ等のＰＷＭ（Ｐｌｕｓ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動が行われる表示手段は、駆動電圧に対して略リニアな階調特性を持っているため、放送局からの放送番組を表示する場合、映像信号に逆ガンマ補正をかけてから表示手段に供給する必要がある。
【０００４】
逆ガンマ補正は、一般的に、図９に示すような陰極線管のガンマ特性と同じ２．２乗の特性を持つデータ変換メモリ「ルックアップテーブル」を用いて行われるもので、この「ルックアップテーブル」に基づいて、入力された映像信号の階調に応じた駆動電圧、あるいは駆動電圧のパルス幅を決定し、表示手段を駆動するように構成される。
【０００５】
このように、放送局より送信されるガンマ補正の施された入力映像信号に対して、逆ガンマ補正をかけて駆動することにより、送られてくる映像をリニアに再現している。
しかしながら、図９に示す特性の「ルックアップテーブル」による逆ガンマ補正を行うと、低レベル側での階調数は減少し、しばしば階調の連続性が失われてしまうことがある。ここで、階調の連続性が失われるということは、入力階調が異なっているにも関わらず、出力される値が同じになってしまうということを指す。
【０００６】
図１０は、図９に示す２．２乗の逆ガンマ補正用カーブの傾きに対するビット精度を示したものである。図１０から、低レベル入力時は逆ガンマ補正用カーブの傾きが小さくなっている（入力の変化に対する出力の変化の割合が小さい）ことが分かる。つまり、低レベル側では異なる入力階調に対して同じ出力となってしまうことがあるため、ビット精度が落ちてしまうことになる。
【０００７】
従来、このような階調数の不足による表示映像品位の低下を防止するための手段として、ディザ法や誤差拡散法等による多階調化処理手段が提案されている（例えば特許文献１）が、回路規模の増大によるコストアップや表示画像の解像度低下等の問題を有している。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−９１３７１公報（第６〜１０頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の、逆ガンマ補正装置における低階調領域の画質改善を目的とした提案は、回路規模の増大によるコストアップや表示画像の解像度低下等の問題を有していた。
この発明は、入力映像信号に対して逆ガンマ補正施して、当該逆ガンマ補正に対応した出力階調を有する信号を得る際に、映像信号のレベルが所定の閾値以下の部分で階調数を増加させるような逆ガンマ補正を施し、さらに多階調化処理を施すように構成することで、回路規模を増大させることなく、階調数が充分な高レベル側では解像度を低下させることなく、階調数が不足する低レベル側では階調数の減少を防ぐことを可能にした映像信号処理装置及び映像信号処理方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号を、逆ガンマ補正された出力階調を有する信号に変換する処理を行う逆ガンマ補正手段と、逆ガンマ補正処理が行われた信号に対して多階調化処理を行う多階調化処理手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、前記入力映像信号に対してその信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すものであり、前記多階調化処理手段が、当該変換処理に応じて多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が不足する低レベル側において、階調数を増加させると共に、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記映像信号の入力に対する出力の階調数を前記データ変換テーブルに基づいて増大させる処理を行うと共に、当該階調数を増加する処理を施した信号部分に対して多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【００１３】
本発明の映像信号処理装置は、入力映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記データ変換テーブルに対して映像信号の入力階調に対する出力階調の変換割合を増大させたデータ変換テーブルに基づく変換処理を行うと共に、当該変換割合を増加した変換処理を施した信号部分に対して前記増大された変換割合を元に戻す多階調化処理を施すものであることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理を行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【００１５】
本発明の映像信号処理装置は、ｎビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行う逆ガンマ補正手段を備えた映像信号処理装置において、前記逆ガンマ補正手段が、さらに、前記入力映像信号のレベルが所定の閾値より低い部分に対しては、前記データ変換テーブルをｍ（ｍ＞ｎ）ビット階調に相当するデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うと共に、当該ｍビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【００１７】
本発明の映像信号処理方法は、入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と、信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、前記逆ガンマ補正処理が施された信号に対して、前記変換処理に応じた多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、デジタル映像信号の、階調数が不足する低レベル側において、階調数を増加させると共に、多階調化処理行うことにより、回路規模を増やすこと無く階調数の減少を防ぐことができる。
本発明の映像信号処理方法は、デジタル入力映像信号に対して、その信号レベルが所定の閾値より低い部分に対する出力階調と、信号レベルが所定の閾値より高い部分に対する出力階調とを異にする変換処理を施すことで、前記デジタル入力映像信号に対して逆ガンマ補正処理を施すステップと、前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号のあるビットに、前記逆ガンマ補正処理が施されたデジタル映像信号の出力階調に対応した情報が格納されたビットを付加するステップと、前記付加されたビットに格納された情報に基づいて多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【００１９】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【００２０】
本発明の映像信号処理方法は、ｎビットの入力デジタル映像信号の階調を所定のデータ変換テーブルに基づいて変換して出力することで当該映像信号に対して逆ガンマ補正を行うステップと、前記入力映像信号の階調が所定の閾値より低い部分に対して、前記データ変換テーブルをｍ（ｍ＞ｎ）ビット相当のデータ変換テーブルとして階調の変換処理を行うステップと、当該ｍビット相当のデータ変換テーブルに基づいて変換処理された信号部分に対して多階調化処理を行うステップと、を具備したことを特徴とする。
【００２１】
本発明によればデジタル映像信号の、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理行うことにより、階調数の減少を防ぐことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の映像信号処理装置を詳細に説明する。
図１は、本発明の映像信号処理装置の回路構成を示すブロック図である。
図１において、入力端子１１に図示しない受信手段で受信された放送信号から抽出されるアナログ映像信号が供給される。入力端子１１は、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１２に接続され、映像信号は、ここでデジタルデータに変換される。Ａ／Ｄ変換器１２から出力されるデジタル映像信号は、映像信号処理回路１３で、ブライト、コントラスト等の処理が施されて、逆ガンマ補正回路１４に供給される。
【００２３】
逆ガンマ補正回路１４は、図２に示すような陰極線管のガンマ特性と同じ２．２乗の特性を持つデータ変換メモリ「ルックアップテーブル」を用いて、映像信号処理回路１３からのデジタル映像信号に対して逆ガンマ補正を行う。また、逆ガンマ補正回路１４は、実際に表示に供される階調表示ビットの他多階調化判定ビットを出力するが詳細は後述する。
【００２４】
逆ガンマ補正回路１４の出力は、多階調化回路１５に供給されて、多階調化処理が施される。多階調化処理には、誤差拡散法、ディザ法等があり、例えば、隣り合う縦２×横２＝４ドットの入力階調レベルが１０ビットで１であったとし、これを８ビット出力で表示する場合、入力１０ビットの上位８ビットをそのまま出力すると、４ドットすべて０となる。しかし、４ドットの内の一箇所に１を加えれば、擬似的に１０ビットの階調の１が表示されているように見える。このように、多階調化回路１５では、少ない階調数で多くの階調数があるように見せるための処理が行われる。
【００２５】
多階調化回路１５の出力は、駆動回路／ドライバ１６に供給され、駆動回路／ドライバ１６は、入力された階調に応じて、駆動電圧、あるいは駆動電圧のパルス幅を決定し駆動信号をディスプレイ１７に出力してディスプレイ１７を駆動して映像信号に基づく画像を表示する。
【００２６】
さらに逆ガンマ補正回路１４について説明する。今、逆ガンマ補正回路１４に入力される映像信号を１０ビット構成とし、この映像信号に対して、多階調化判定ビットを１ビット加えて、出力を１１ビット（ｂ１０〜ｂ０）とする。ここで、逆ガンマ補正回路１４からの出力のビット構成を図２に示す。図２に示すように、１１ビット目のビットｂ１０を多階調化判定ビットとし、その他のビットｂ９〜ｂ０を階調表示ビットとする。
【００２７】
図３に逆ガンマ補正回路１４の入出力特性を示す。図３に示すように、入力階調に対して閾値Ｓを設け、閾値Ｓ以下の入力階調に対しては１３ビットの階調数に対応した出力階調が得られるように構成するものとする。また、入力階調が閾値Ｓに等しい場合、出力は１３ビットの階調数で１０２３（２進数で０  ００１１
１１１１  １１１１）を超えないように設定する。
【００２８】
このように閾値Ｓを決定することにより、閾値Ｓ以下の入力階調における階調数の上位３ビットは常に０であるため無視でき、下位１０ビットを階調表示ビットｂ９〜ｂ０として出力することができる。また、逆ガンマ補正回路１４は、閾値Ｓ以下の階調に対しては、多階調化判定ビットｂ１０を１として出力し、閾値Ｓより大きい階調に対しては、多階調化判定ビットｂ１０を０として出力する。
【００２９】
多階調化回路１５では、逆ガンマ補正回路１４の出力の最上位ビット（多階調化判定ビットｂ１０に相当）が０の場合は多階調化処理を行わず、逆ガンマ補正回路１４の出力の最上位ビットが１の場合は多階調化処理を行うように構成されている。
その結果、多階調化回路１５では、逆ガンマ補正回路１５から供給される信号の最上位ビット（多階調化判定ビット）が１である閾値Ｓ以下の入力に対しては多階調化処理を行い、１３ビットの１／８の１０ビットの階調数にする。階調数は１０ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、１３ビット相当の階調数を実現できる。
【００３０】
また、入力階調が閾値Ｓを越える、階調数が充分な高レベル側については、逆ガンマ補正回路１５から供給される信号の最上位ビット（多階調化判定ビット）が０であるため、多階調化処理を実行しない。
これによって、高レベル側の解像度の低下を防ぐことができると共に、階調数が不足する低レベル側は、多階調化処理を行うことにより、階調数の減少を防ぐことができるようになる。
図４は、図１に示す多階調化処理回路１５をさらに具体的に示した回路ブロック図である。図４において、入力端子４１は、図１の逆ガンマ補正回路１４の出力に接続される。入力端子４１には、逆ガンマ補正回路１４より、図２に示す１１ビットの信号が供給される。入力端子４１に供給される１１ビット信号のうち、最上位ビット（ｂ１０）は多階調化判定情報を判別するための、多階調化判定ビット判別部４２に供給される。また、入力端子４１に供給される１１ビット信号のうち、下位１０ビット（ｂ９〜０）はスイッチ４３の切換え端子４３ａに供給される。スイッチ４３は、切換え端子４３ａに供給される信号を、固定端子４３ｂと４３ｃに択一的に切換え伝送するように動作するもので、切換え端子４３ａは、多階調化ビット判別部４２によって制御される。
【００３１】
スイッチ４３の固定端子４３ｂは、多階調化処理部４４に接続され、多階調化処理部４４の出力はスイッチ４５の固定端子４５ｂに接続されている。またスイッチ４３の固定端子４３ｃは、直接、スイッチ４５の固定端子４５ｃに接続されている。
スイッチ４５は、多階調化処理部４４の出力と、スイッチ４３の固定端子４３ａに供給される信号を択一的に切換えて切換え端子４５ａを介して出力端子４６に導出するもので、切換え端子４５ｃは、スイッチ４３の切換え端子４３ａと同様に多階調化ビット判定部４２の出力によって制御される。なお、出力端子４６は、図１の駆動回路／ドライバ１６に接続されている。
【００３２】
今、入力端子４１に供給される映像信号に付加された多階調化判定ビットが論理値１であった場合には、多階調化ビット判別部４２がそれを判別して、スイッチ４３，４５の切換え端子４３ａ，４５ａをそれぞれ、固定端子４３ｂ，４５ｂ側に切換える。これによって、入力端子４１に供給された信号は、多階調化処理部４４で多階調化処理が施されて出力端子４７に導出される。
【００３３】
また、入力端子４１に供給される映像信号に付加された多階調化判定ビットが論理値０であった場合には、多階調化ビット判別部４２がそれを判別して、スイッチ４３，４５の切換え端子４３ａ，４５ａをそれぞれ、固定端子４３ｃ，４５ｃ側に切換える。これによって、映像信号は何ら処理を施されることなくそのまま出力端子４６に導出される。
【００３４】
以上のように、図４に示す回路によって、多階調化判定ビットの情報に基づいて、多階調化処理の実施の要否が判別されて、逆ガンマ補正回路１４で逆ガンマ補正された映像信号が、多階調化処理が施されるかあるいは、多階調化処理が施されることなく出力される。
【００３５】
なお、以上の説明では、逆ガンマ補正回路１４の入力を１０ビット、出力を１１ビットとしたが、他のビット数で構成しても同様である。また、逆ガンマ補正は図９に示す、２．２乗のガンマカーブを使用したが、それに限定されるものではなく、他のカーブを用いても同様である。また、多階調化処理を１３ビットから１０ビットへの変換で行うものとしたが、他のビット数であっても構わない。さらに逆ガンマ補正回路１４の出力の最上位ビットを多階調化処理の有無の判定として使用したが、他のビットを多階調化判定ビットとして構成してもよく、あるいは多階調化判定情報を階調表示ビットと一緒ではなく、異なる経路で多階調化回路１５に供給するようにしてもよい。
【００３６】
また、逆ガンマ補正回路にはルックアップテーブルを使用するものとして説明したが、他の手段を用いて同様の処理を行ってもよいものであり、例えば、図５に示すように、２．２乗のガンマ曲線の所定の位置に対応させたデータＰ１〜Ｐ５を与えて、各点Ｐ１〜Ｐ５を結ぶ線を演算で求めることで、２．２乗の近似曲線を得ることができる。そして、例えばＰ１とＰ２の間の階調数を増加させることによって図３に示す特性と同様の特性を得ることができるようになるものである。
【００３７】
図６に本発明に関わる映像信号処理装置の他の実施形態の回路ブロック図を示す。図６においては、図１の回路ブロック図に比べて、逆ガンマ補正回路６１が１２ビットの信号を出力し、多階調化回路６２がそれに対応した回路として構成されている点が異なるだけで後は同一である。したがって、他の構成部分には、図１と同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３８】
図６において、逆ガンマ補正回路６１は、映像信号処理回路１３から１０ビットの信号を受け、逆ガンマ補正を行って１２ビット（ｂ１１〜ｂ０）の信号を出力する。逆ガンマ補正回路６１の出力のビット構成を図７に示す。図７に示すように、逆ガンマ補正回路６１は、１２ビットの内ｂ１１〜ｂ１０を多階調化判定ビットとし、ｂ９〜ｂ０を階調表示ビットとして出力するように構成されている。
【００３９】
図８に逆ガンマ補正回路６１の入出力特性を示す。図８において、入力階調に対して２個の閾値Ｓ１，Ｓ２設け、入力階調が０〜閾値Ｓ１にある場合は１３ビット相当の階調数とする。ここで、入力階調が閾値Ｓ１に等しいとき、出力は１３ビットの階調数で１０２３（２進数で０  ００１１  １１１１  １１１１）を超えないように設定する。このように閾値Ｓ１を決定することで、上位４ビットは常に０であるため無視でき、下位１０ビットを階調表示ビットｂ９〜ｂ０として出力することができる。
【００４０】
また、入力階調が閾値Ｓ１と閾値Ｓ２の間にある場合には、変換階調数を１２ビット相当の階調数とする。ここで、入力階調が閾値Ｓ２に等しいとき、出力は１２ビットの階調数で１０２３（２進数で００１１  １１１１  １１１１）を超えないように設定する。このように閾値Ｓ２を決定することで、上位２ビットは常に０であるため無視でき、下位１０ビットを階調表示ビットｂ９〜ｂ０として出力することができるものである。
【００４１】
さらに、逆ガンマ補正回路６１は、入力階調が０〜閾値Ｓ１以下の階調に対しては、多階調化判定ビット（ｂ１１〜ｂ１０）を２進数で０１として出力し、閾値Ｓ１〜閾値Ｓ２の階調に対しては、多階調化判定ビット（ｂ１１〜ｂ１０）を２進数で１０として出力する。また閾値Ｓ２より大きい階調に対しては、多階調化判定ビット（ｂ１１〜ｂ１０）を２進数で００として出力する。
【００４２】
多階調化回路６２では、多階調化判定ビット（ｂ１１〜ｂ１０）が２進数で００の場合は多階調化処理を行わず、多階調化判定ビット（ｂ１１〜ｂ１０）が２進数で０１、あるいは２進数で１０の場合は多階調化処理を行うものとする。
また、多階調化回路６２は、多階調化判定ビットが２進数で０１の場合は、１３ビットを１０ビットの階調数に変換する多階調化処理を実行する。この場合、階調数は１０ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、１３ビット相当の階調数を表現できる。さらに多階調化判定ビットが２進数で１０の場合は、１２ビットを１０ビットの階調数に変換する処理を実行する。この場合も、階調数は１０ビットとなるが、多階調化処理が行われているため、１２ビット相当の階調数を表現できる。
【００４３】
これにより、階調数が充分な高レベル側は、多階調化処理を行わないため、多階調化処理による解像度の低下を防ぐことができる。また、階調数が不足する低レベル側においては、階調数の不足の大きさに応じた多階調化処理を行うことができる。
なお、以上の説明では、逆ガンマ補正回路６１の入力を１０ビット、出力を１２ビットとしたが、その他のビット数でも同様である。また、逆ガンマ補正は２．２乗のガンマカーブを使用したが、他のカーブを用いても同様である。多階調化処理は１３ビットから１０ビット、あるいは１２ビットから１０への処理を行うものとしたが、その他のビット数とすることも可能である。
【００４４】
さらに、閾値はＳ１，Ｓ２の２個としたが、より多い個数の閾値を設定することも可能である。また、逆ガンマ補正回路４１の出力の上位２ビットを多階調化処理の有無、割合の判定として使用したが、他のビットや、異なる線路にて決定する場合も同様である。
【００４５】
さらにまた、閾値Ｓ２以上のレベルの信号に対しては、多階調化処理を施さないとしたが、低度の処理を施すように構成してもよい。例えば、入力映像信号の階調が１０ビットの場合、入力レベルが０から閾値Ｓ１までの範囲を、１６ビット相当の階調数に増加させ、さらに閾値Ｓ１からＳ２までを１４ビット相当の階調数に増加させ、閾値Ｓ２以上を１２ビット相当の階調数に増加させて、それぞれ１６ビットから１０ビットへの処理、１４ビットから１０ビットの処理、１２ビットから１０ビットの処理を行うように構成することも可能である。
【００４６】
逆ガンマ補正回路にはルックアップテーブルを使用したが、他の手段を用いて同様の処理を行ってもよい。例えば、図５に示す２．２乗の近似折れ線特性を持つようにを用いて同様に、低レベル側の階調数を増加させた逆ガンマ補正を実行することができるものである。図５に示す、特性において、Ｐ１とＰ２の間と、Ｐ２とＰ３の間をそれぞれ異なる階調数に増加させることができるものである。
【００４７】
以上のように、本発明の映像信号処理装置は、逆ガンマ補正回路の入力に対して閾値を設け、この閾値以下の入力に対しては、階調数を増加させ、その信号に対して多階調化処理を行うようにし、閾値を超える入力に対しては、多階調化処理を行わないようにしたため、低レベルの信号に対しては階調数の減少を防ぐことができ、高レベルの信号に対しては解像度の低下を防ぐことができるようになるものである。
【００４８】
なお、本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で種々変形した構成を取ることが可能である。例えば、デジタル放送を受信するテレビジョン受像機では、デジタル映像信号のまま処理を行うことも可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の映像信号処理装置は、以上のように、本発明の映像信号処理装置は、逆ガンマ補正回路の入力に対して閾値を設け、この閾値以下の入力に対しては、階調数を増加させ、その信号に対して多階調化処理を行うようにし、閾値を超える入力に対しては、多階調化処理を行わないようにしたので、低レベルの信号に対しては階調数の減少を防ぐことができ、高レベルの信号に対しては解像度の低下を防ぐことができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る映像信号処理装置の一実施の形態を示す回路構成図。
【図２】図１に示す装置の要部の動作を説明するための信号ビット構成図。
【図３】図１に示す装置の要部の動作を説明するための特性図。
【図４】図１に示す装置の要部の具体例を示す回路構成図。
【図５】図１に示す装置の要部の他の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明に係る映像信号処理装置の他の実施の形態を示す回路構成図。
【図７】図４に示す装置の要部の動作を説明するための信号ビット構成図。
【図８】図４に示す装置の要部の動作を説明するための特性図。
【図９】一般的に使用される逆ガンマ補正用ロックアップテーブルを説明するための特性図。
【図１０】一般的な逆ガンマ補正処理を説明するための特性図。
【符号の説明】
１１…入力端子
１２…Ａ／Ｄ変換器
１３…映像信号処理回路
１４，４１…逆ガンマ補正回路
１５，４２…多階調化回路
１６…駆動回路／ドライバ
１７…ディスプレイ
【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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