(57)【要約】【課題】回路規模を低減することができる映像信号処理装置、映像信号処理方法、及び表示装置を提供すること。【解決手段】各サンプル点に対する補正後の映像信号の信号レベルを補正レベルとして保持するサンプルデータレジスタ２１と、入力映像信号から補正後の映像信号を線形補間により求める際に使用する第１の係数を出力する係数演算回路２６と、入力映像信号から補正後の映像信号をキュービック補間演算により求める際に使用する第２の係数を出力する係数選択回路２４と、サンプルデータレジスタ２１に保持されている補正レベル及び第１の係数又は第２の係数を使用し、キュービック補間演算又は線形補間演算を行うことによって、入力された映像信号の信号レベルに対応した補正後の映像信号の信号レベルを求める補間演算回路２５とを有する。補間演算回路２５は、入力された映像信号レベルに応じて線形補間又はキュービック補間のいずれかを実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号が入力され、入力された映像信号に対してガンマ補正又は逆ガンマ補正を行なう映像信号処理装置であって、
各サンプル点に対する補正後の映像信号の信号レベルを補正レベルとして保持する補正レベル保持部と、
前記入力された映像信号から補正後の映像信号を線形補間により求める際に使用する第１の係数を出力する第１の係数出力部と、
前記入力された映像信号から補正後の映像信号をキュービック補間演算により求める際に使用する第２の係数を出力する第２の係数出力部と、
前記補正レベル保持部に保持されている前記補正レベル及び前記第１の係数又は第２の係数を使用し、前記キュービック補間演算又は線形補間演算を行うことによって、入力された映像信号の信号レベルに対応した補正後の映像信号の信号レベルを求める補間演算部とを有し、
前記補間演算部は、前記入力された映像信号レベルに応じて前記線形補間又は前記キュービック補間のいずれかを実行する映像信号処理装置。
【請求項２】
前記補間演算部は、前記入力された映像信号レベルが前記第１の値ｔｈ１以上のときは、前記線形補間を行なう
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】
前記補間演算部は、前記入力された映像信号レベルが前記第１の値ｔｈ１未満のときは、前記キュービック補間を行なう
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】
前記補間演算部は、前記入力された映像信号レベルが０乃至第２の値ｔｈ２（０＜ｔｈ２＜ｔｈ１）のときは前記線形補間演算を行い、第２の値ｔｈ２以上のときは前記キュービック補間を行なう
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５】
前記補間演算部は、前記入力された映像信号レベルが０乃至第２の値ｔｈ２（０＜ｔｈ２＜ｔｈ１）、及び前記第１の値ｔｈ１以上のときは前記線形補間演算を行い、第２の値ｔｈ２乃至第１の値ｔｈ１のときは前記キュービック補間を行なう
ことを特徴とする請求項１乃至３記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
前記第１の値ｔｈ１は、白レベルである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
前記補間演算部は、前記キュービック補間演算又は線形補間演算において共通に使用可能な共通サンプル点を使用して前記線形補間及び前記キュービック補間を実行する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
前記補間演算部は、前記サンプル点のうち、前記第１の値に対応するサンプル点を含む２つのサンプル点を使用して線形補間を行なう
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項９】
前記補間演算部は、前記サンプル点のうち、前記第１の値に対応するサンプル点及びそれに隣接するサンプル点を使用して線形補間を行なう
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項１０】
前記補間演算部は、同一の演算器を使用して前記線形補間及び前記キュービック補間を行なう
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項１１】
前記入力された映像信号の信号レベルに対し、信号レベルが高い側に位置する近傍の２つのサンプル点及び前記入力された映像信号の信号レベルに対し、信号レベルが低い側に位置する近傍の２つのサンプル点を選択し、選択した４つのサンプル点に対応した各補正レベル（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）を前記補正レベル保持部から取得するサンプルデータ選択回路を有し、
前記第２の係数出力部は、隣接する２つのサンプル点の間の距離で変数が正規化されたカーネル関数に基づき、キュービック補間演算のための４つの係数（ｋ−２，ｋ−１，ｋ１，ｋ２）を取得するものであって、前記入力された映像信号の信号レベルから、前記サンプルデータ選択回路が選択した各サンプル点までの距離を、前記カーネル関数の変数に入力することにより算出される４つの係数を取得し、
前記補間演算部は、サンプルデータ選択回路が取得した４つの補正レベルと、前記係数選択回路により取得された４つの係数とに基づき、
ｙ＝ｋ−２・Ｅ−２＋ｋ−１・Ｅ−１・＋ｋ１・Ｅ１＋ｋ２・Ｅ２
によりキュービック補間演算を行う
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項１２】
前記カーネル関数に対応した係数群を格納した係数メモリを有し、
前記第２の係数出力部は、前記係数メモリに格納された係数群の中から前記距離に対応した係数を読み出す
ことを特徴とする請求項１１項記載の映像信号処理装置。
【請求項１３】
前記係数メモリは、外部装置から前記係数群を書き込み可能に構成される
ことを特徴とする請求項１１又は１２記載の映像信号処理装置。
【請求項１４】
前記第１の係数出力部は、前記線形補間に使用する２つのサンプルポイント（α１，β１）、（α２，β２）、前記入力される映像信号の値をｘとしたとき、
ｉ１＝（α２−ｘ）／（α２−α１）
ｉ２＝（ｘ−α１）／（α２−α１）
で求まるｉ１、ｉ２を第１の係数として出力する
ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項１５】
前記サンプルデータ選択回路は、（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）＝（０，β１，β２，０）を前記補間演算部に出力し、
前記第１の係数出力部は、（ｋ−２，ｋ−１，ｋ１，ｋ２）＝（０，ｉ１，ｉ２，０）を前記補間演算部に出力し、
前記補間演算部は、
ｙ＝ｋ−２・Ｅ−２＋ｋ−１・Ｅ−１・＋ｋ１・Ｅ１＋ｋ２・Ｅ２
により線形補間演算を行う
ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項１６】
映像信号が入力され、入力された映像信号に対してガンマ補正又は逆ガンマ補正を行なう映像信号処理方法であって、
各サンプル点に対する補正後の映像信号の信号レベルを補正レベルとして保持する補正レベル保持部からサンプル点を読出し、
第１の係数出力部から前記入力された映像信号から補正後の映像信号を線形補間により求める際に使用する第１の係数を出力し、
第２の係数出力部から前記入力された映像信号から補正後の映像信号をキュービック補間演算により求める際に使用する第２の係数を出力し、
前記補正レベル保持部から読み出された前記補正レベル及び前記第１の係数又は第２の係数を使用し、前記映像信号レベルに応じて前記線形補間又は前記キュービック補間のいずれかを実行する映像信号処理方法。
【請求項１７】
前記入力された映像信号レベルが第１の値以上のときは前記線形補間演算を行う
ことを特徴とする請求項１６記載の映像信号処理方法。
【請求項１８】
共通のサンプル点を使用して前記線形補間及び前記キュービック補間を実行する
ことを特徴とする請求項１６又は１７のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項１９】
同一の演算器を使用して前記線形補間及び前記キュービック補間を行なう
ことを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項２０】
前記入力された映像信号の信号レベルに対し、信号レベルが高い側に位置する近傍の２つのサンプル点及び前記入力された映像信号の信号レベルに対し、信号レベルが低い側に位置する近傍の２つのサンプル点を選択し、選択した４つのサンプル点に対応した各補正レベル（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）を前記補正レベル保持部から取得し、
前記第２の係数を出力する際は、隣接する２つのサンプル点の間の距離で変数が正規化されたカーネル関数に基づき、キュービック補間演算のための４つの係数（ｋ−２，ｋ−１，ｋ１，ｋ２）を取得するものであって、前記入力された映像信号の信号レベルから、前記サンプルデータ選択回路が選択した各サンプル点までの距離を、前記カーネル関数の変数に入力することにより算出される４つの係数を取得し、
前記４つの補正レベルと、前記４つの係数とに基づき、
ｙ＝ｋ−２・Ｅ−２＋ｋ−１・Ｅ−１・＋ｋ１・Ｅ１＋ｋ２・Ｅ２
によりキュービック補間演算を行う
ことを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれか１項記載の映像信号処理装置。
【請求項２１】
前記第１の係数を出力する際は、前記線形補間に使用する２つのサンプルポイント（α１，β１）、（α２，β２）、前記入力される映像信号の値をｘとしたとき、
ｉ１＝（α２−ｘ）／（α２−α１）
ｉ２＝（ｘ−α１）／（α２−α１）
で求まるｉ１、ｉ２を第１の係数として出力する
ことを特徴とする請求項２０項記載の映像信号処理装置。
【請求項２２】
入力された映像信号を表示する表示装置であって、
前記入力された映像信号に対してガンマ補正又は逆ガンマ補正を行なうガンマ補正部を備え、
前記ガンマ補正部は、
各サンプル点に対する補正後の映像信号の信号レベルを補正レベルとして保持する補正レベル保持部と、
前記入力された映像信号から補正後の映像信号を線形補間により求める際に使用する第１の係数を出力する第１の係数出力部と、
前記入力された映像信号から補正後の映像信号をキュービック補間演算により求める際に使用する第２の係数を出力する第２の係数出力部と、
前記補正レベル保持部に保持されている前記補正レベル及び前記第１の係数又は第２の係数を使用し、前記キュービック補間演算又は線形補間演算を行うことによって、入力された映像信号の信号レベルに対応した補正後の映像信号の信号レベルを求める補間演算部とを有し、
前記補間演算部は、前記入力された映像信号レベルに応じて前記線形補間又は前記キュービック補間のいずれかを実行する表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号に対してガンマ補正又は逆ガンマ補正を行う映像信号処理装置及び映像信号処理方法、並びに、使用するディスプレイのガンマ特性が、入力された映像信号に行われているガンマ補正の特性と異なる場合に、使用するディスプレイに応じたガンマ補正を行う表示装置に関する。特に、ブラウン管ディスプレイ、液晶表示装置又はプラズマディスプレイパネルなどの表示装置、その表示画像の良好な階調やコントラストを実現する映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像信号を表示する液晶ディスプレイ、又は、プラズマ及びブラウン管（ＣＲＴ）などの各表示装置は、それぞれ異なったガンマ特性を有している。ところが、テレビジョン放送信号はＣＲＴに対するガンマ特性であるため、液晶ディスプレイやプラズマの表示装置に表示する場合は、映像信号に対して、送信側で施したガンマ補正を除去すると共に、使用している表示装置に対応したガンマ補正を施す必要がある。したがって、受信側において、複数種類のディスプレイに対応した映像出力を行なう場合には、夫々のディスプレイに対応したガンマ補正が必要となる。
【０００３】
また、コントラスト設定や画質、明るさ、白黒レベル調整等にもガンマ補正同様の補正が行われている。近年のソフトウェア処理量増大により、回路とソフトウェア処理量を共に小規模でかつ、より鮮明で自然な画像を実現するために、より平滑な補正曲線の実現を可能にする回路設計の要求が高まり、非常に高度な技術が必要である。
【０００４】
従来、映像信号処理システムにおいて、映像信号を表示する液晶ディスプレイやプラズマ及びブラウン管（ＣＲＴ）などの表示装置に対応するため、一度に複数の表示装置へ対応が可能なガンマ補正装置が提供されてきている。しかし、ガンマ特性曲線を正確に近似することができない問題や、正確に近似するためには非常に大規模な回路を必要としていた。この問題を解決するための従来技術として特許文献１に記載の技術がある。
【０００５】
図１０は、特許文献１に記載の従来例の逆ガンマ補正装置を示すブロック図である。図１０に示すように、逆ガンマ補正装置３１１は、サンプルデータレジスタ３２１と、サンプルデータ選択回路３２２と、カーネル係数メモリ３２３と、係数選択回路３２４と、補間演算回路３２５とを備えている。
【０００６】
サンプルデータレジスタ３２１は、入力される映像信号の最低の信号レベルから最大の信号レベルの間を等間隔に分割して複数のサンプルポイントを設定し、各サンプルポイントに対する補正された後の映像信号の信号レベル（補正レベル）を保持する。補間演算回路３２５は、サンプルデータレジスタ３２１に保持されている補正レベルを用いてキュービック補間演算を行うことによって、入力された映像信号の信号レベルに対応した補正された後の映像信号の信号レベルを求める。
【０００７】
この従来の逆ガンマ補正装置３１１は、図１１に示すように等間隔に複数のサンプルポイントを設定する。そのサンプルポイントに対する出力値であるサンプルデータは任意に設定することができ、そのサンプルデータを滑らかに結ぶことで所望のガンマ曲線に従った逆ガンマ補正処理を行うものである。この従来技術では回路規模を削減してサンプルデータを滑らかに結ぶ手法としてキュービック補間演算を用いている。
【０００８】
次に、従来のガンマ補正処理の動作について説明する。図１１（ａ）は、従来例の逆ガンマ補正装置に設定されるサンプルデータの説明図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）における領域Ｒの拡大図である。図１２は、従来例の逆ガンマ補正装置のカーネル係数メモリ３２３に格納される係数を示す図である。逆ガンマ補正装置３１１では、補正前の映像データの端子３３１から入力される映像信号の最小から最大の信号レベルを等間隔に分割し、複数のサンプルポイントをサンプルデータ選択回路３２２及びサンプルデータレジスタ３２１に設定する。サンプルポイントとは、サンプルデータ選択回路３２２に入力された映像信号レベルを、等間隔に分割した入力値と比較されるデータを示し、入力値に対して補正されるデータを示している。サンプルポイントを図１１に示す入力映像信号の信号レベルであるｘ座標とし、サンプルデータを図１１に示す出力映像信号の信号レベルであるｙ座標とした場合の関係を、以下の式１にて示す。
（ｘ，ｙ）＝（サンプルポイント，サンプルデータ）・・・（１）
【０００９】
サンプルポイントに対する出力値であるサンプルデータは任意に設定することができ、そのサンプルデータを滑らかに結ぶことで所望のガンマ曲線に従った逆ガンマ補正処理を行うものである。この従来技術では回路規模を削減してサンプルデータを滑らかに結ぶ手法としてキュービック補間演算を用いている。次に、キュービック補間演算について詳細に説明する。
【００１０】
キュービック補間演算は、３次の多項式を用いた補間アルゴリズムであり、そのカーネル関数ｈ（ｘ）は、下記式（２）にて表される。図１２は、式（２）においてａ＝−０．５の場合のグラフであり、aは補間関数の性質を制御するための変数で、通常−０．５〜−２程度が用いられる。
【数１】
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【００１１】
キュービック補間演算を用いて、入力映像信号の信号レベルに対して、逆ガンマ補正後の出力映像信号の信号レベルを求める処理を説明する。図１１は、入力映像信号の信号レベルＡ点で、出力映像信号の信号レベル（●で表記する逆ガンマ補正曲線上の点）が補間される時の逆ガンマ補正装置３１１に設定されるサンプルデータを表している。横軸の入力映像信号の信号レベルは、最小から最大の信号レベルを等間隔に分割されて、サンプルポイントが設定されている。ここで補間されるＡ点に隣接する前後４つのサンプルポイント（図１１の中にて破線で囲まれた○表記の４つのポイントＣ−２，Ｃ−１，Ｃ１，Ｃ２）をサンプルデータとして抽出する。上記式（２）におけるｘ値（以下、距離ｘという。）は、隣接するサンプル点のレベル差が、距離"１"に対応している。すなわち、入力映像信号の信号レベルから上記の４つのサンプル点までのレベル差を、隣接するサンプル点間のレベル差で除算すれば、距離ｘが求められる。
【００１２】
ここで算出された距離ｘを式（２）に代入して、４つのサンプルデータに対する重み係数（図１２に示すｈ−２，ｈ−１，ｈ１，ｈ２）を求める。重み係数とは補間演算等で一般的に用いられる用語であって、重み付き平均を重みの総数で割った値のことである。式（３）に示すように、重み係数を４つのサンプルデータに乗算し、乗算結果の総和ｙを求める。
ｙ＝ｈ−２・Ｃ−２＋ｈ−１・Ｃ−１＋ｈ１・Ｃ１＋ｈ２・Ｃ２・・・（３）
【００１３】
式（３）にて求めた総和ｙが逆ガンマ補正されたＡ点の映像信号レベルとなる。この補間処理において必要となるサンプルデータは、距離ｘが、−２≦ｘ＜−１、−１≦ｘ＜０、０≦ｘ＜１、１≦ｘ＜２の４つの範囲から、それぞれ１つであり、係数値は、選択されたサンプルデータに対応した図１２に示す（ｈ−２，ｈ−１，ｈ１，ｈ２）のカーネル係数値（係数値（ｈ））で取得される。
【００１４】
よって、図１０に示す従来技術の逆ガンマ補正装置３１１においては、修正前の映像データ入力端子３３１から入力される映像信号を、係数選択回路３２４及びサンプルデータ選択回路３２２へ入力し、係数選択回路３２４で取得したカーネル係数値と、サンプルデータ選択回路３２２にて選択したサンプルデータとを使用し、補間演算回路３２５において上記式（３）で示すキュービック補間演算を行う。そして出力端子３３３より補正後の映像データを出力する。
【００１５】
また、特許文献２には、画像信号の種類を判別し、その判別結果に従って１つの補間回路によってそれぞれの画像種類に対応する複数の補間方式を切り換えて画素変換処理を行うことを目的とした画像信号処理装置が開示されている。この画像信号処理装置は、入力される画像信号に応じて当該画像信号が自然画の画像信号か、コンピュータによって生成されたコンピュータ画像信号かを判別する画像判別手段と、画像判別手段の判別結果に応じて所定の補間処理を選択し、選択された補間処理で画像信号に対して処理を行い、画素数変換を行なう補間処理手段とを有する。そして、画像判別手段は、入力される画像信号の隣接する第１、第２、第３及び第４の４つの画素のデータを用いて、第１と第２の画素データの差の絶対値と第３と第４の画素データの差の絶対値との和と、第２と第３の画素データの差の絶対値との比を算出し、算出した比と所定の閾値との比較結果に基づき入力される画像信号が自然画の画像信号か、コンピュータ画像信号かについて判別するものである。
【特許文献１】特開２００４−１４０７０２号公報
【特許文献２】特許第３８９９９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、入力映像信号の信号レベルを最小から最大まで等間隔に分割してサンプリングポイントを設定し、設定したサンプリングポイントに対する補正値であるサンプリングデータを用いてキュービック補間演算を行うことを特徴としているため、入力映像信号レベルの最大値をＭ、サンプリングの間隔をＮとすると、常にサンプルポイントは、１＋（Ｍ＋１）／Ｎ個、サンプルデータは、ｌｏｇ２（Ｍ＋１）ｂｉｔ必要である。すなわち、特許文献１に記載の技術においては、サンプルデータのｂｉｔ幅が大きいため、レジスタ及び演算器の数が多く、回路規模が大きくなる。また、サンプルポイントの個数が多いため、レジスタへの設定回数も多くなり、ソフトウェア処理量が増大するという問題点がある。
【００１７】
また、特許文献２に記載の技術は、線形補間回路とキュービック補間回路を置き、それらを切り替えるものであるが、線形補間とキュービック補間を切り替える判断を自然画かＰＣによる作成画像かで判断している。よって、サンプルポイントを削減することはできず、上述と同様にサンプルデータレジスタの回路規模が大きくなるという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明にかかる映像信号処理装置は、映像信号が入力され、入力された映像信号に対してガンマ補正又は逆ガンマ補正を行なう映像信号処理装置であって、各サンプル点に対する補正後の映像信号の信号レベルを補正レベルとして保持する補正レベル保持部と、前記入力された映像信号から補正後の映像信号を線形補間により求める際に使用する第１の係数を出力する第１の係数出力部と、前記入力された映像信号から補正後の映像信号をキュービック補間演算により求める際に使用する第２の係数を出力する第２の係数出力部と、前記補正レベル保持部に保持されている前記補正レベル及び前記第１の係数又は第２の係数を使用し、前記キュービック補間演算又は線形補間演算を行うことによって、入力された映像信号の信号レベルに対応した補正後の映像信号の信号レベルを求める補間演算部とを有し、前記補間演算部は、前記入力された映像信号レベルに応じて前記線形補間又は前記キュービック補間のいずれかを実行するものである。
【００１９】
本発明にかかる映像信号処理方法は、映像信号が入力され、入力された映像信号に対してガンマ補正又は逆ガンマ補正を行なう映像信号処理方法であって、各サンプル点に対する補正後の映像信号の信号レベルを補正レベルとして保持する補正レベル保持部からサンプル点を読出し、第１の係数出力部から前記入力された映像信号から補正後の映像信号を線形補間により求める際に使用する第１の係数を出力し、第２の係数出力部から前記入力された映像信号から補正後の映像信号をキュービック補間演算により求める際に使用する第２の係数を出力し、前記補正レベル保持部から読み出された前記補正レベル及び前記第１の係数又は第２の係数を使用し、前記映像信号レベルに応じて前記線形補間又は前記キュービック補間のいずれかを実行する。
【００２０】
本発明にかかる表示装置は、入力された映像信号を表示する表示装置であって、前記入力された映像信号に対してガンマ補正又は逆ガンマ補正を行なうガンマ補正部を備え、前記ガンマ補正部は、各サンプル点に対する補正後の映像信号の信号レベルを補正レベルとして保持する補正レベル保持部と、前記入力された映像信号から補正後の映像信号を線形補間により求める際に使用する第１の係数を出力する第１の係数出力部と、前記入力された映像信号から補正後の映像信号をキュービック補間演算により求める際に使用する第２の係数を出力する第２の係数出力部と、前記補正レベル保持部に保持されている前記補正レベル及び前記第１の係数又は第２の係数を使用し、前記キュービック補間演算又は線形補間演算を行うことによって、入力された映像信号の信号レベルに対応した補正後の映像信号の信号レベルを求める補間演算部とを有し、前記補間演算部は、前記入力された映像信号レベルに応じて前記線形補間又は前記キュービック補間のいずれかを実行するものである。
【００２１】
本発明においては、入力された映像信号のレベルに応じて線形補間又はキュービック補間のいずれかを実行するようにしたので、例えば、変化量がほぼ線形であるような映像信号レベル区間は、線形補間を行なうようにすることで、冗長なサンプルデータを保持する必要がなくなり、回路規模を低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、回路規模を低減することができる映像信号処理装置、映像信号処理方法、及び表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、補間曲線の一部を、キュービック補間のためのサンプルデータを用いて線形補間を行うことにより、回路規模及びソフトウェア処理量を削減した映像信号処理装置に適用したものである。
【００２４】
本実施の形態においては、輝度信号の白レベル（１００ＩＲＥ）を超えるレベルの信号について、その領域における逆ガンマ特性が直線に近い曲線という特性に着目する。そして、当該領域をキュービック補間演算に用いたサンプルデータを用いて線形補間、つまり直線近似することで、ソフトウェア処理量（レジスタへの設定量）削減と回路規模削減を同時に実現するものである。
【００２５】
本発明の実施の形態１.
図１は本発明の実施の形態１にかかる逆ガンマ補正装置である。図２は、逆ガンマ補正曲線を示す図である。上述した図９に示す特許文献１に記載の逆ガンマ補正装置に対して、本実施の形態においては、係数演算回路２６、及びセレクタ２７を新たに追加し、サンプルデータレジスタ２１の簡略化とのサンプルデータ選択回路２２の最適化を行った装置である。すなわち、逆ガンマ補正装置１１は、サンプルデータレジスタ２１、サンプルデータ選択回路２２、カーネル係数メモリ２３、係数選択回路２４、補間演算回路２５、係数演算回路２６、及びセレクタ２７を有する。
【００２６】
サンプルデータレジスタ２１は、各サンプルポイントに対する補正された後の映像信号の信号レベルである補正レベルを保持する補正レベル保持部として機能し、ガンマ特性選択の端子３２からサンプルデータレジスタ２１へサンプルデータの値を書き込むサンプルデータレジスタ書き込み信号が入力される。サンプルデータを書き込むのは外部のＣＰＵや他の装置などである。
【００２７】
ここで、本実施の形態においては、図２に示すように、サンプルデータは、入力最大値のレベルの振幅を有する必要はなく、黒レベル（０ＩＲＥ）から白レベル（１００ＩＲＥ）までの振幅を持てばよい。したがって、本実施の形態におけるサンプルデータのｂｉｔ幅は、ｌｏｇ２（Ｌ＋１）ｂｉｔであり、サンプルポイントは、１＋（Ｌ＋１）／Ｎ個である。Ｍは入力映像信号レベルの最大値、Ｎはサンプリング間隔を示す。
【００２８】
サンプルデータ選択回路２２は、サンプルデータレジスタ２１からサンプルデータを選択し、補間演算回路２５に出力する。本実施の形態にかかる逆ガンマ補正装置１１は、入力された映像信号レベルに応じて、キュービック補間又は線形補間のいずれかを実施するものである。キュービック補間では、上述したように、入力映像信号レベル近傍の４つのサンプルデータが必要である。線形補間では、２つのサンプルデータが必要となる。すなわち、補間方法によって、選択するサンプルデータが異なる。そこで、サンプルデータ選択回路２２には、映像信号の上位ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２Ｎｂｉｔが入力され、この上位ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２Ｎｂｉｔにより、入力映像信号レベルを判断し、キュービック補間を行なうか、又は線形補間を行なうかを判断する。本実施の形態においては、入力映像信号が第１の値ｔｈ１以上の場合は、線形補間を実施し、第１の値ｔｈ１未満の場合はキュービック補間を実施するもとする。本実施の形態においては、この第１の値ｔｈ１を白レベル（１００ＩＲＥ）とする。なお、第１の値ｔｈ１は、白レベルより大きな値であっても、小さな値であってもよい。また、後述するように、第１の値ｔｈ１以上のみならず、黒レベル近傍の０乃至第２の値ｔｈ２（０＜ｔｈ２＜ｔｈ１）についても線形補間を行なってもよい。
【００２９】
サンプルデータ選択回路２２は、具体的には、サンプルデータレジスタ２１に対し、入力映像信号に対する４つ又は２つのサンプルデータを選択するためのサンプルデータ選択信号を入力する。これを受けてサンプルデータレジスタ２１からサンプルデータ選択回路２２に対し、選択されたサンプルデータからなるサンプルデータ信号が出力される。サンプルデータ選択回路２２は、キュービック補間を行なうと判断した場合は、入力された映像信号の信号レベルに対し、信号レベルが高い側に位置する近傍の２つのサンプルポイント及び入力された映像信号の信号レベルに対し、信号レベルが低い側に位置する近傍の２つのサンプルポイントを選択し、選択した４つのサンプルポイントに対応した各サンプルデータをサンプルデータレジスタ２１からサンプルデータ信号により取得する。線形補間を行なうと判断した場合は、本実施の形態においては、サンプルデータのうち大きいもの２点をサンプルデータ信号により取得する。
【００３０】
こうして、サンプルデータ選択回路２２は、サンプルデータ（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）を補間演算回路２５へ出力すると共に、線形補間用の係数か、キュービック補間用の係数かを選択する係数選択信号をセレクタ２７へ出力する。
【００３１】
カーネル係数メモリ２３は、カーネル関数に対応した係数群を格納したメモリである。このカーネル係数メモリ２３は、外部装置から係数群を書き込み可能に構成される。本例においては、係数群の端子３２から係数値をメモリに書き込む係数メモリ書き込み信号が入力される。係数値をメモリに書き込むのは外部のＣＰＵや他の装置などである。
【００３２】
係数選択回路２４は、入力された映像信号から補正後の映像信号をキュービック補間演算により求める際に使用する第２の係数を出力する第２の係数出力部として機能する。すなわち、カーネル係数メモリ２３へ距離Ｘを示す係数選択信号が入力され、カーネル係数メモリ２３から係数選択回路２４へ距離Ｘに対応する係数値信号（ｈ−２，ｈ−１，ｈ１，ｈ２）が出力される。係数選択回路２４は、隣接する２つのサンプル点の間の距離で変数が正規化されたカーネル関数に基づき、キュービック補間演算のための係数を係数値信号により係数メモリ２３から取得する。この場合、４つの係数は、入力された映像信号の信号レベルから、係数選択回路２４が選択した各サンプルポイントまでの距離Ｘを、カーネル関数の変数に入力することにより算出されるものである。
【００３３】
係数演算回路２６は、入力された映像信号から補正後の映像信号を線形補間により求める際に使用する第１の係数を出力する第１の係数出力部として機能する。この係数演算回路２６は、特許文献１と同様のキュービック補間演算回路を使用して線形補間演算を行う。キュービック補間演算回路により線形補間を行なうため、すなわちキュービック補間演算回路と線形補間演算回路を共通化するために、その線形演算用の係数を算出し、演算結果をセレクタ２７へ出力する。
【００３４】
係数演算回路２６は、具体的には、下記式（４−１）、（４−２）に示す係数を演算する。なお、この式の証明は後述する。
ｉ１＝（α２−ｘ）／（α２−α１）・・・（４−１）
ｉ２＝（ｘ−α１）／（α２−α１）・・・（４−２）
【００３５】
ここで、Ｃ１(α１，β１)、Ｃ２（(α２，β２)は、線形補間演算に使用する２つのサンプルポイントを示し、ｘは、係数演算回路２６に入力される映像信号の値、ｉ１，ｉ２は、係数演算回路２６の出力係数値を示す。なお、係数演算回路２６は、出力係数値を（０，ｉ１，ｉ２，０）の形式で出力する。
【００３６】
セレクタ２７は、サンプルデータ選択回路２２からの選択信号に従い、係数演算回路２６の出力か、係数選択回路２４の出力かを選択し、係数（ｋ−２，ｋ−１，ｋ１，ｋ２）を補間演算回路２５へ出力する。
【００３７】
補間演算回路２５は、サンプルデータ（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）と係数（ｋ−２，ｋ−１，ｋ１，ｋ２）を用いて式（５）の演算を行う。
ｙ＝ｋ−２・Ｅ−２＋ｋ−１・Ｅ−１＋ｋ１・Ｅ１＋ｋ２・Ｅ２・・・（５）
補間演算回路２５は、式（５）の演算を行うが、サンプルデータ（Ｃ−２，Ｃ−１，Ｃ１，Ｃ２）のｂｉｔ幅は、ｌｏｇ２（Ｌ＋１）ｂｉｔである。すなわち、本実施の形態では、白レベル（１００ＩＲＥ）を超えるデータを線形補間演算で処理するため、サンプルデータのｂｉｔ幅は、（ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２（Ｌ＋１））ｂｉｔだけ削減することが可能となる。これにより、当該削減したｂｉｔ幅分、式（５）の演算において、４つの乗算器ｋ−２・Ｅ−２，ｋ−１・Ｅ−１，ｋ１・Ｅ１，ｋ２・Ｅ２及び３つの加算器の回路規模を削減することができる。
【００３８】
次に、サンプルデータ選択回路２２について詳細に説明する。図３は、サンプルデータ選択回路２２を示す図である。サンプルデータ選択回路２２は、入力映像信号レベルが白レベル（１００ＩＲＥ）以上か否かを判定する入力映像レベル判定部２２１と、判定結果に応じてサンプルデータレジスタ２１からサンプルデータを取得するサンプルデータ取得部２２２と、取得したサンプルデータを所定の形式とする出力データ生成部２２３と、入力映像信号レベル判定結果に基づき係数選択信号を生成する係数選択信号生成部２２４とを有する。
【００３９】
入力映像信号判定部２２１は、上述したように、上位（ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２Ｎ）ｂｉｔの信号が入力され、この信号に基づき、入力映像信号が白レベル（１００ＩＲＥ）以上であるか否かを判定する。白レベル（１００ＩＲＥ）以上であれば、補間演算回路２５にて線形補間を実施し、白レベル（１００ＩＲＥ）未満であれば補間演算回路２５にてキュービック補間を実施するが、補間演算によって使用するサンプルデータが異なるため、これを判定するものである。
【００４０】
サンプルデータ取得部２２２は、判定結果に基づき、サンプルデータレジスタ２１に対し、キュービック補間用の４つのサンプルデータ又は線形補間用の２つのサンプルデータを選択するためのサンプルデータ選択信号を入力する。これを受けてサンプルデータレジスタ２１からサンプルデータ選択回路２２に対し、選択されたサンプルデータからなるサンプルデータ信号（Ｃ−２，Ｃ−２，Ｃ１，Ｃ２）又は（Ｄ１，Ｄ２）が出力される。
【００４１】
出力データ生成部は、取得したサンプルデータを（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）として出力する。この場合、キュービック補間用のサンプルデータ（Ｃ−２，Ｃ−２，Ｃ１，Ｃ２）はそのまま出力すればよい。線形補間用のサンプルデータ（Ｄ１，Ｄ２）は、（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）＝（０，Ｄ１，Ｄ２，０）として出力する。
【００４２】
係数選択信号生成部２２４は、セレクタ２７に対し係数選択信号を出力する。係数選択信号により、入力映像信号が白レベル（１００ＩＲＥ）未満である場合は、セレクタ２７に係数選択回路２４の出力を選択させる。入力映像信号が白レベル（１００ＩＲＥ）以上である場合は、セレクタ２７に係数演算回路２６の出力を選択させる。
【００４３】
次に、サンプルデータ選択回路２２の動作について詳細に説明する。図４は、サンプルデータ選択回路２２の動作を示すフローチャートである。図５は、本実施の形態の逆ガンマ補正曲線及び線形補間に使用するサンプルデータを示す図である。図４に示すように、サンプルデータ選択回路２２は、補正前の映像データ１２ｂｉｔのうち、上位（ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２Ｎ）ｂｉｔの信号が入力される。本入力信号を受けて、映像信号レベル判定部２２１は、逆ガンマ補正前の映像データの信号レベルがキュービック補間するべきか、線形補間するべきかを判断する。本実施の形態においては、白レベル（１００ＩＲＥ）以上である場合は、線形補間し、白レベル（１００ＩＲＥ）未満である場合はキュービック補間するものとする。よって、信号レベルが白レベル（１００ＩＲＥ）以上であるか否かを判別する（レベル判定ステップＳ１）。白レベル（１００ＩＲＥ）以上であるか否かは、上位ビットのみで判断することができる。
【００４４】
そして、逆ガンマ補正前の映像データが白レベル（１００ＩＲＥ）未満である場合、サンプルデータ取得部２２２は、キュービック補間演算のためのサンプルデータ（Ｃ−２，Ｃ−１，Ｃ１，Ｃ２）をサンプルデータレジスタ２１より取得する（ステップＳ２）。一方、映像信号レベルが白レベル（１００ＩＲＥ）以上であった場合、線形補間演算のためのサンプルデータ（Ｄ１，Ｄ２）を取得する（ステップＳ３）。ここで、本実施の形態におけるサンプルデータ（Ｄ１，Ｄ２）は、サンプルポイントのうちの最大レベルにある２ポイントのサンプルデータである。すなわち、２ポイントのサンプルデータは、図５に示すように白レベル（１００ＩＲＥ）より１つ小さいレベルのポイントと白レベル（１００ＩＲＥ）のポイント２点である。この場合は、図５のように補正の誤差は若干大きくなるが、キュービック補間用のサンプルポイントを利用するため、線形補間用のサンプルポイントを設ける必要がなく、サンプルポイントをより削減することができる。
【００４５】
サンプルデータ取得部２２２がキュービック補間用のサンプルデータ又は線形補間用のサンプルデータを取得したら、下記に従って、出力データ生成部２２３は、出力するサンプルデータ（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）を生成する（ステップＳ３）。
キュービック補間の場合：（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）＝（Ｃ−２，Ｃ−１，Ｃ１，Ｃ２）
線形補間の場合：（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）=（０，Ｄ１，Ｄ２，０）
【００４６】
出力データ生成部２２３が出力サンプルデータ作成したら、補間演算回路２５に対してサンプルデータ（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）を出力する。また、係数選択信号生成部２２４は、セレクタ２７に対して、係数を選択する係数選択信号を出力する（ステップＳ５）。
【００４７】
次に、式（４−１）、（４−２）と式（５）の関係について説明する。まず、２点のサンプルデータを用いて、線形補間を実現するには、式（６）で表すことができる。
ｙ＝（β１−β２）・ｘ／（α１−α２）−（β１・α２−β２・α１）／（α１−α２）・・・（６）
式（６）は、（６−１）〜（６−５）のように変換することができる。
ｙ＝（β２−β１）・ｘ／（α２−α１）＋（β１・α２−β２・α１）／（α２−α１）・・・（６−１）
ｙ＝（（β２−β１）・ｘ＋（β１・α２−β２・α１））／（α２−α１）・・・（６−２）
ｙ＝（β２・ｘ−β１・ｘ＋β１・α２−β２・α１）／（α２−α１）・・・（６−３）
ｙ＝（（α２−ｘ）・β１＋（ｘ−α１）・β２）／（α２−α１）・・・（６−４）
ｙ＝（（α２−ｘ）／（α２−α１））・β１＋（（ｘ−α１）／（α２−α１））・β２・・・（６−５）
式（４−１）、（４−２）を代入すると
ｙ＝ｉ１・β１＋ｉ２・β２・・・（６−６）
【００４８】
となり、サンプルデータ（Ｅ−２，Ｅ−１，Ｅ１，Ｅ２）＝（０，β１，β２，０）、係数（ｋ−２，ｋ−１，ｋ１，ｋ２）＝（０，ｉ１，ｉ２，０）とすることで式（５）の補間演算回路２５で線形補間演算が可能なことがわかる。
【００４９】
映像信号を表示する液晶ディスプレイやプラズマ、及びブラウン管（ＣＲＴ）などの各表示装置は、それぞれ異なったガンマ特性を持っている。ところが、テレビジョン放送信号はＣＲＴに対するガンマ特性であるため、液晶ディスプレイやプラズマの表示装置に表示する場合は、ガンマ補正または逆ガンマ補正が必要である。上述の特許文献１に記載の技術では、回路規模や演算量が少ない簡易な構成によって、映像信号のガンマ補正及び逆ガンマ補正を行うことが可能であるが、さらなる回路規模削減の要求があり、より小規模な装置を開発する必要がある。また、ＣＰＵ等による装置外部からの設定の効率化の要求があり、よりソフトウェア処理量を削減することができる装置を開発する必要がある。
【００５０】
図２に示すような１００ＩＲＥを超える輝度データを入出力データとして扱う場合、０〜１００ＩＲＥのデータの逆ガンマ補正結果は、変化量が非線形であるため、高精度であることが求められるが、１００ＩＲＥを超えるデータの逆ガンマ補正は、変化量がほぼ線形であるために高精度である必要がない。よって、１００ＩＲＥを超えるレベルのサンプルポイントは冗長となり、特許文献１に記載の技術では、設定に必要なソフトウェア処理効率が落ちる及びサンプルデータレジスタ２１の回路規模が大きくなってしまう。
【００５１】
また、０〜１００ＩＲＥのデータの逆ガンマ補正及びガンマ補正では、出力信号である補正後の値が１００ＩＲＥを超えることはないので、１００ＩＲＥを超える振幅をサンプルデータとして持つ必要がないために、１００ＩＲＥを超えるデータ分のｂｉｔ幅が冗長となり、サンプルデータレジスタ２１及び補間演算回路２５の回路規模が大きくなってしまう。
【００５２】
これに対し、本実施の形態においては、黒レベル（０ＩＲＥ）から白レベル（１００ＩＲＥ）までのレベル域においては、キュービック補間演算により従来技術と同様の精度で逆ガンマ補正を行い、白レベル（１００ＩＲＥ）を超えるレベル域においては、線形補間演算で逆ガンマ補正を行うことで、ソフトウェア処理量を削減し、かつ同時に回路規模削減を実現することができる。また、サンプルデータ選択回路２２により、レベル域を選択してキュービック補間演算を行う回路を備えているために、従来技術同様の逆ガンマ補正を行うことが可能である。
【００５３】
次に、本実施の形態にかかる効果について具体的に説明する。サンプルポイント数に着目すると、
特許文献１で必要となるサンプルポイント：１＋（Ｍ＋１）／Ｎ個
本実施の形態で必要となるサンプルポイント：１＋（Ｌ＋１）／Ｎ個
であるので、
（Ｍ−Ｌ）／Ｎ個のサンプルポイント削減が可能となる。つまり、サンプルポイントの補正値であるサンプルデータを設定する回数が削減される。すなわち、サンプルデータレジスタ２１及びサンプルデータ選択回路２２におけるソフトウェア処理量を削減することができる。
【００５４】
また、このことから、入力最大値Ｍと白レベル（１００ＩＲＥ）Ｌの値の差が大きいほど、またはサンプルポイント間隔Ｎの値が小さいほど、サンプルポイントの削減数が多くなり、本効果が大きくなることがわかる。
【００５５】
サンプルポイントの削減により、特許文献１で必要となるサンプルデータのｂｉｔ幅を最大値ｌｏｇ２（Ｍ＋１）だけ有する必要がなくなる。すなわち、ｌｏｇ２（Ｌ＋１）のｂｉｔ幅を持てばよい。これにより、
ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２（Ｌ＋１）
のサンプルデータのｂｉｔ幅削減することができる。ここで、ｂｉｔ幅削減分と、サンプルポイント削減分を合わせて、削減できるレジスタの総数は、
ｌｏｇ２（Ｍ＋１）×（Ｍ−Ｌ）／Ｎ＋｛ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２（Ｌ＋１）｝×｛１＋（Ｌ＋１）／Ｎ｝
となる。
【００５６】
また、補間演算回路２５で行う演算は、特許文献１では式（３）、本実施の形態では式（５）である。最短の時間で演算を行う場合は、両式共に演算器４つと加算器３つが必要である。
式（３）、式（５）における係数（ｈ−２，ｈ−１，ｈ１，ｈ２）、（ｋ−２，ｋ−１，ｋ１，ｋ２）のｂｉｔ幅は、求める演算結果の精度に依存するため、この場合は同じｎｂｉｔとする。
特許文献１に記載のサンプルデータのｂｉｔ幅は、ｌｏｇ２（Ｍ＋１）であるので、その補間演算回路では、
ｎ×ｌｏｇ２（Ｍ＋１）の乗算器４つ、ｎ＋ｌｏｇ２（Ｍ＋１）ｂｉｔの加算器３つ
が必要である。
本発明のｂｉｔ幅は、ｌｏｇ２（Ｌ＋１）であるので、本実施の形態にかかる補間演算回路２５では、
ｎ×ｌｏｇ２（Ｌ＋１）の乗算器４つ、ｎ＋ｌｏｇ２（Ｌ＋１）ｂｉｔの加算器３つ
が必要である。
よって、本実施の形態においては、
ｎ×｛ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２（Ｌ＋１）｝×４＋｛ｌｏｇ２（Ｍ＋１）−ｌｏｇ２（Ｌ＋１）｝×３
ｂｉｔ分の回路を削減することができる。
【００５７】
逆に、係数演算回路２６で行う演算は、式（４−１）、（４−２）で表される通り、ｎｂｉｔの加算器４つと、除算器２つが新たに増加することになる。ただし、α２−α１は、サンプルデータを等分割するという性質に着目すると、２の乗数倍となる。すなわち、／（α２−α１）は、ｂｉｔシフト演算で表現でき、式（４−３）、（４−４）で示す通り、最大で（ｎ−１）ｂｉｔの加算器２つの増加で済む。
ｉ１＝α２−ｘ・・・（４−３）
ｉ２＝ｘ−α１・・・（４−４）
【００５８】
補間演算回路２５での回路削減分と、係数演算回路２６で回路増加分を比較した場合、乗算器による削減効果が大きいため、全体として回路規模を低減することができる。
【００５９】
次に、本実施の形態の具体例について説明する。
Ｍ＝２０４７、Ｌ＝１０２３、Ｎ＝１２８、ｎ＝１２の場合
図１に示すサンプルデータレジスタ２１とサンプルデータ選択回路２２については、
従来：
サンプルポイントの個数：１７個（＝１＋（１＋２０４７）／１２８）
サンプルデータのｂｉｔ幅：１１ｂｉｔ（＝ｌｏｇ２（２０４７＋１））
本実施の形態の具体例：
サンプルポイントの個数：９個（＝１＋（１＋１０２３）／１２８）
サンプルデータのｂｉｔ幅：１０ｂｉｔ（＝ｌｏｇ２（１０２３＋１））
よってレジスタ削減の総数は、９７個＝１７×１１−９×１０
すなわち、４８％を削減することができる。
これは、レジスタ削減による回路削減＋約５０％のソフトウェア処理量が削減できることを示す。
【００６０】
補間演算回路２５と係数演算回路２６については
従来：
サンプルデータのｂｉｔ幅：１１ｂｉｔ（＝ｌｏｇ２（２０４７＋１））
すなわち、下記の演算器が必要。
１１ｂｉｔ×１２ｂｉｔの乗算器４つ
２３ｂｉｔ（１１＋１２）の加算器３つ
本実施の形態の具体例：
サンプルデータのｂｉｔ幅：１０ｂｉｔ（＝ｌｏｇ２（１０２３＋１））
すなわち、下記の演算器が必要。
１０ｂｉｔ×１２ｂｉｔの乗算器４つ
２２ｂｉｔ（１０＋１２）の加算器３つ
１１ｂｉｔ（１２−１）の加算器２つ
【００６１】
このように、本実施の形態においては、係数演算回路２６とセレクタ２７が追加されるが、回路規模に影響する係数演算回路２６の式（４−１）、（４−２）で、１１ｂｉｔの加算器を２つが増加される。但し、この増加分よりも、補間演算回路２５のｂｉｔ幅削減による、乗算器４つ、加算器３つの回路削減分の効果がはるかに大きいため、
すなわち、レジスタ削減分と、演算回路削減分の効果で、逆ガンマ補正装置１１全体としての、回路削減効果が大きい。
【００６２】
このように、線形補間への置き換えによるソフトウェア処理量削減、サンプルデータのｂｉｔ幅削減、線形補間演算とキュービック補間演算の演算器の共通化（補間演算回路２５）により、回路規模削減を実現することができる。
【００６３】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。図６は、本変形例にかかる逆ガンマ補正曲線を示す図である。上述の実施の形態においては、サンプルデータのうち大きいもの２点を使用して線形補間を行なうものとして説明したが、これに限らない。本変形例においては、図６に示すように、白レベル（１００ＩＲＥ）より更にレベルが大きいサンプルポイントＣ３を設定し、線形補間の際は、このサンプルポイントＣ３とＣ１を使用する。これにより、上記実施の形態よりも更に補間精度が向上する。
【００６４】
この場合、サンプルデータ選択回路２２、サンプルデータレジスタ２１は、ｌｏｇ２（Ｌ＋１）ｂｉｔではなく、最大でｌｏｇ２（Ｍ＋１）ｂｉｔのｂｉｔ幅が必要となる。そこで、サンプルデータＣ３を補間演算回路２５に保存しておくようにしてもよい。その場合は、サンプルデータ選択回路２２、サンプルデータレジスタ２１は、上述と同様、ｌｏｇ２（Ｌ＋１）ｂｉｔのｂｉｔ幅とすることができる。この場合もα３−α１が２の乗数になるようにすることで、係数演算回路２６の係数演算回路規模を最小限とすることができる。
【００６５】
次に、本実施の形態の他の変形例について説明する。上述の実施の形態においては、白レベル（１００ＩＲＥ）以上の場合に線形補間するものとして説明したが、線形補間するレベル域は、これに限らない。例えば、図７に示すように、黒レベル近傍においても変化量がほぼ線形であり、線形補間を行なうようにしてもよい。例えば０乃至ｔｈ２（０＜ｔｈ２＜ｔｈ１）までのレベル域は線形補間を行い、ｔｈ２以上のレベル域はキュービック補間を行なったり、又は０乃至ｔｈ２までのレベル域及びｔｈ１以上のレベル域は線形補間を行い、ｔｈ２乃至ｔｈ１の間はキュービック補間をするようにしてもよい。この場合、線形補間用のサンプルデータは、０乃至ｔｈ２に含まれるキュービック補間用のサンプルデータＣ４（α４，β４）、Ｃ５（α５，β５）を利用することができる。サンプルデータＣ４（α４，β４）、Ｃ５（α５，β５）により、直線Ｌ３上の点に入力映像信号のレベルが補間される。これにより、更にサンプルデータ数を減らすことができる。
【００６６】
本発明の実施の形態２.
図７は、本発明の実施の形態２にかかる逆ガンマ補正装置を示す図である。実施の形態２にかかる逆ガンマ補正装置４１は、実施の形態１の逆ガンマ補正装置１１に対して、サンプルポイント情報端子３７、線形補間範囲情報端子３６が追加され、それぞれ係数演算回路４６、サンプルデータ選択回路４２にサンプルポイント情報、線形補間範囲情報が入力される。
【００６７】
係数演算回路４６で行う式（４−１）、（４−２）の演算のα１、α２はサンプルポイント情報端子３７より外部から係数演算回路４６へ入力される。線形補間範囲情報端子３６からは、線形補間を行なうべき映像信号レベルの範囲及びその際に使用するサンプルデータがサンプルデータ選択回路４２に入力される。
【００６８】
図８は、本実施の形態におけるサンプルデータ選択回路４２の動作を示すフローチャートである。図８に示すように、入力映像信号が、線形補間範囲情報が示す線形補間範囲内であるか否かが判定される（ステップＳ１１）。線形補間範囲である場合は、同じく線形補間範囲情報端子３６からサンプルデータを取得する（ステップＳ１３）。一方、線形補間範囲外である場合は、実施の形態１と同様、サンプルデータレジスタ２１からキュービック補間用のサンプルデータを取得する。その後のステップは実施の形態１と同様であり、出力データを所定の形式とし（ステップＳ１４）、補間演算回路２５に出力すると共に、係数選択信号をセレクタ２７に出力する。
【００６９】
本実施の形態においては、実施の形態１の効果に加え、線形補間を行う補正曲線の範囲を白レベル（１００ＩＲＥ）以上に限定することなく、すべての領域において行うことが可能になる。
【００７０】
本発明の実施の形態１においては、線形補間を行うポイントとして、サンプルポイントのうちの最大レベルにある２ポイントのサンプルデータを使用する。そのため、線形補間を行う範囲は、白レベル（１００ＩＲＥ）以上のレベルに限定されていた。これに対し、実施の形態２では、２ポイントのサンプルポイント、サンプルデータの情報及び線形補間を行うレベルの情報を外部より入力する構成とすることにより、線形補間の範囲を限定することなく逆ガンマ補正が可能となる。
【００７１】
また、線形補間を行う範囲は、キュービック補間のサンプルポイントが必要ないために、サンプルポイントは削減され、ソフトウェアの処理量を削減することができる。また、セレクタ２７を備えているために、従来技術同様のキュービック補間演算による逆ガンマ補正を行うことが可能である。
【００７２】
本実施の形態においては、実施の形態１と同様、キュービック補間演算によってガンマ補正または逆ガンマ補正を行なう回路装置において、入力映像信号のレベルに応じて線形補間とキュービック補間を切り換える機能を備えた装置で、係数の選択で線形補間とキュービック補間を切り替え、補間演算の演算器を共通に使用することにより、回路規模を削減する。また、線形補間演算の情報を外部より入力することにより、いずれの領域においても線形補間を行なうことができる。さらに、線形補間演算を、キュービック補間のサンプルポイントを用いて行うことにより、サンプルポイントの保持量を削減することができる。
【００７３】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる逆ガンマ補正装置である。
【図２】逆ガンマ補正曲線を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる逆ガンマ補正装置のサンプルデータ選択回路を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる逆ガンマ補正装置のサンプルデータ選択回路の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１における逆ガンマ補正曲線及び線形補間に使用するサンプルデータを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例にかかる逆ガンマ補正曲線を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の変形例にかかる他の逆ガンマ補正曲線を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２にかかる逆ガンマ補正装置を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるサンプルデータ選択回路の動作を示すフローチャートである。
【図１０】特許文献１に記載の従来例の逆ガンマ補正装置を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）は、従来例の逆ガンマ補正装置に設定されるサンプルデータの説明図であり、（ｂ）は、（ａ）における領域Ｒの拡大図である。
【図１２】従来例の逆ガンマ補正装置のカーネル係数メモリに格納される係数を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
２１  サンプルデータレジスタ
２２、４２  サンプルデータ選択回路
２３  カーネル係数メモリ
２３  係数メモリ
２４  係数選択回路
２５  補間演算回路
２６、４６  係数演算回路
２７  セレクタ
３６  線形補間範囲情報端子
３７  サンプルポイント情報端子
２２１  映像信号レベル判定部
２２１  入力映像レベル判定部
２２１  入力映像信号判定部
２２２  サンプルデータ取得部
２２３  出力データ生成部
２２４  係数選択信号生成部
【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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【図１１】
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【図１２】
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