JP2007324764A - Video signal processing apparatus and video signal processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、輝度のヒストグラムに基づいて映像信号の高域強調処理を施す映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関する。 The present invention relates to a video signal processing apparatus and a video signal processing method for performing high frequency enhancement processing of a video signal based on a luminance histogram.
周知のように、近年では、フラットパネル型の大画面ディスプレイが開発され、テレビジョン放送受信装置に実用化されている。ところで、この種の大画面ディスプレイでは、表示映像を鮮明に見せるために、映像信号の輝度成分を用いて信号補正処理を施すことが行われている。 As is well known, in recent years, flat panel type large-screen displays have been developed and put into practical use in television broadcast receivers. By the way, in this type of large screen display, signal correction processing is performed using the luminance component of the video signal in order to make the displayed video clear.
特許文献1には、信号補正処理の一つとして輪郭補正を行うようにした構成が開示されている。制御回路4では輝度分布を評価・判定して、輪郭補正回路5では分布度数が大きい輝度レベル領域で輪郭補正が弱められる結果、ノイズが抑制されるようにするというものである。しかしながら、この特許文献1による方法は、輝度分布の評価・判定方法として例えば所定の閾値h1よりも多い画素数を有する輝度レベルの範囲に対して単純に輪郭補正を弱めるというものであり、輪郭強調、換言すると映像信号の高域強調(シャープネス)処理に関して十分に精度の高い有効な制御方法が開示されていないという問題があった。例えば、取得した輝度分布に急峻な山が現れる場合、それは輝度変化が微小でプレーン(一様)な領域を示す。このような領域に適するノイズ低減の効果の可能性を求めることはできないという問題があった。
本発明は、輝度のヒストグラムに基づいてより精度の高い映像信号の高域強調処理を施す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。 An object of the present invention is to provide a video signal processing apparatus and a video signal processing method for performing high-frequency emphasis processing of a video signal with higher accuracy based on a luminance histogram.
上記課題を解決するために、本発明の映像信号処理装置は、輝度信号が入力される入力手段と、前記入力手段から入力された輝度信号より高域成分を抽出して、これを入力された輝度信号に加算して出力する高域強調手段と、前記入力手段に入力された1フレーム分の輝度信号に対して各輝度レベルのヒストグラムデータを取得する取得手段と、前記取得手段で取得された各輝度レベルのヒストグラムデータにより前記入力手段に入力された輝度信号に高域強調処理を施す処理手段とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the video signal processing apparatus according to the present invention extracts an input unit to which a luminance signal is input and a high frequency component extracted from the luminance signal input from the input unit, and inputs the high frequency component. High frequency emphasizing means for adding and outputting to the luminance signal, acquiring means for acquiring histogram data of each luminance level for the luminance signal for one frame input to the input means, and acquired by the acquiring means And processing means for performing high-frequency emphasis processing on the luminance signal input to the input means based on the histogram data of each luminance level.
また映像信号処理方法は、輝度信号を入力する第1の工程と、前記第1の工程で入力された1フレーム分の輝度信号に対して、各輝度レベルのヒストグラムデータを取得する第2の工程と、前記第2の工程で取得された各輝度レベルのヒストグラムデータのうち所定値よりも大きいヒストグラムデータを、各輝度レベルに対応する輝度レベルの範囲に度数変換演算させ、その度数変換演算結果を前記第2の工程で取得された各輝度レベルのヒストグラムデータに加算して補正されたヒストグラムデータを得る第3の工程と、前記第3の工程で補正されたヒストグラムデータに基づいて、前記第1の工程で入力された輝度信号に高域強調処理を施すための高域強調処理用テーブルを作成する第4の工程と、前記第4の工程で作成された高域強調処理用テーブルに基づいて、前記第1の工程で入力された輝度信号に高域強調処理を施す第5の工程とを具備することを特徴とする。 The video signal processing method includes a first step of inputting a luminance signal and a second step of acquiring histogram data of each luminance level for the luminance signal for one frame input in the first step. The histogram data larger than a predetermined value among the histogram data of each luminance level acquired in the second step is subjected to frequency conversion calculation to a luminance level range corresponding to each luminance level, and the frequency conversion calculation result is Based on the third step of obtaining histogram data corrected by adding to the histogram data of each luminance level acquired in the second step, and the histogram data corrected in the third step, the first A fourth step for creating a high-frequency emphasis processing table for performing high-frequency emphasis processing on the luminance signal input in the step, and a high-frequency emphasis processing table created in the fourth step Based on, characterized by comprising a fifth step of performing high frequency emphasis processing to the first luminance signal inputted in step.
本発明によれば、輝度のヒストグラムに基づいてより精度の高い映像信号の高域強調処理を施す映像信号処理装置及び映像信号処理方法が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the video signal processing apparatus and the video signal processing method which perform the high region emphasis process of a video signal with higher precision based on the luminance histogram are obtained.
以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明による実施例1を図1乃至図6を参照して説明する。
図1は、実施の形態で説明するテレビジョン放送受信装置11の映像信号処理系を概略的に示している。
すなわち、デジタルテレビジョン放送受信用のアンテナ12で受信したデジタルテレビジョン放送信号は、入力端子13を介して選局復調部14に供給される。この選局復調部14は、入力されたデジタルテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの放送信号を選局し、その選局された信号を復調してデコーダ15に出力している。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 schematically shows a video signal processing system of a television
That is, the digital television broadcast signal received by the digital television
そして、このデコーダ15は、選局復調部14から入力された信号にデコード処理を施すことにより、デジタルの輝度信号Y及び色信号Cb/Crをそれぞれ生成して、セレクタ16に出力している。
The decoder 15 decodes the signal input from the channel selection demodulator 14 to generate a digital luminance signal Y and a color signal Cb / Cr, and outputs them to the
また、アナログテレビジョン放送受信用のアンテナ17で受信したアナログテレビジョン放送信号は、入力端子18を介して選局復調部19に供給される。この選局復調部19では、入力されたアナログテレビジョン放送信号から所望のチャンネルの放送信号を選局し、その選局された信号を復調してアナログの輝度信号Y及び色信号Cb/Crをそれぞれ生成している。 The analog television broadcast signal received by the analog television broadcast receiving antenna 17 is supplied to the channel selection demodulator 19 via the input terminal 18. The channel selection / demodulation unit 19 selects a broadcast signal of a desired channel from the input analog television broadcast signal, demodulates the selected signal, and generates an analog luminance signal Y and color signal Cb / Cr. Each is generated.
そして、この選局復調部19で生成されたアナログの輝度信号Y及び色信号Cb/Crは、A/D (analog/digital) 変換部20に供給されてデジタルの輝度信号Y及び色信号Cb/Crに変換された後、上記セレクタ16に出力される。
Then, the analog luminance signal Y and the color signal Cb / Cr generated by the channel selection demodulator 19 are supplied to an A / D (analog / digital) conversion unit 20 and the digital luminance signal Y and the color signal Cb / Cr. After being converted to Cr, it is output to the
また、アナログ映像信号用の外部入力端子21に供給されたアナログの輝度信号Y及び色信号Cb/Crは、A/D変換部22に供給されてデジタルの輝度信号Y及び色信号Cb/Crに変換された後、上記セレクタ16に出力される。さらに、デジタル映像信号用の外部入力端子23に供給されたデジタルの輝度信号Y及び色信号Cb/Crは、そのまま上記セレクタ16に供給される。
Further, the analog luminance signal Y and the color signal Cb / Cr supplied to the external input terminal 21 for the analog video signal are supplied to the A / D conversion unit 22 and converted into the digital luminance signal Y and the color signal Cb / Cr. After the conversion, it is output to the
ここで、このセレクタ16は、デコーダ15、A/D変換部20、22及び外部入力端子23からそれぞれ供給されるデジタルの輝度信号Y及び色信号Cb/Crから1つを選択して、映像信号処理部24に供給している。上記のようにこのセレクタ16までで輝度信号が入力される入力手段を構成している。
Here, the
この映像信号処理部24は、詳細は後述するが、入力されたデジタルの輝度信号Y及び色信号Cb/Crに対して所定の信号処理を施すことにより、R(red),G(green),B(blue)信号を生成している。
As will be described in detail later, the video
そして、この映像信号処理部24で生成されたR,G,B信号が、映像表示部25に供給されて映像表示に供される。なお、この映像表示部25としては、例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等でなるフラットパネルディスプレイが採用される。
The R, G, and B signals generated by the video
ここで、このテレビジョン放送受信装置11は、上記した各種の受信動作を含む種々の動作を制御部26によって統括的に制御されている。この制御部26は、CPU(central processing unit)等を内蔵したマイクロプロセッサであり、図示しないリモートコントローラを含む操作部27からの操作情報を受けて、その操作内容が反映されるように各部をそれぞれ制御している。
Here, in the television
この場合、制御部26は、主として、そのCPUが実行する制御プログラムを格納したROM(read only memory)28と、該CPUに作業エリアを提供するためのRAM(random access memory)29と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリ30とを利用している。 In this case, the control unit 26 mainly includes a ROM (read only memory) 28 storing a control program executed by the CPU, a RAM (random access memory) 29 for providing a work area to the CPU, A nonvolatile memory 30 in which setting information, control information, and the like are stored is used.
図2は、上記映像信号処理部24の一例を示している。すなわち、上記セレクタ16で選択されたデジタルの輝度信号Y及び色信号Cb/Crは、入力端子31a、31bを介してIP(interlace progressive)変換・スケーリング処理部32に供給される。
FIG. 2 shows an example of the video
このIP変換・スケーリング処理部32は、入力された輝度信号Y及び色信号Cb/Crに対して、映像表示部25(液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等でなるフラットパネルディスプレイ)で表示を行なうためにプログレッシブ変換処理及びスケーリング処理を施して、エンハンサ処理部33に出力している。 The IP conversion / scaling processing unit 32 is progressive in order to display the input luminance signal Y and color signal Cb / Cr on the video display unit 25 (a flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display). Conversion processing and scaling processing are performed, and the result is output to the enhancer processing unit 33.
このエンハンサ処理部33は、入力された輝度信号Y及び色信号Cb/Crに対して、垂直及び水平方向の立ち上がりを急峻にしたり、または、シャープネスを変えたりするエンハンサ処理を施して、信号補正部34に出力している。エンハンサ処理は、信号補正処理の対象である映像信号の高域強調処理に関する。またヒストグラム取得部33aは、IP変換・スケーリング処理部32からの輝度信号を入力し輝度信号のヒストグラムを取得した結果をエンハンサ処理部33へ出力するよう接続されている。
The enhancer processing unit 33 performs an enhancer process on the input luminance signal Y and color signal Cb / Cr so that the vertical and horizontal rising edges are sharp or the sharpness is changed. 34 is output. The enhancer process relates to a high-frequency emphasis process of a video signal that is a target of the signal correction process. The
この信号補正部34は、入力された輝度信号Yに対して階調補正のための非線形補正処理を施すとともに、その非線形補正処理に伴なって色信号Cb/Crに振幅制御処理を施し、色空間変換部35に出力している。 The signal correction unit 34 performs non-linear correction processing for tone correction on the input luminance signal Y, and also performs amplitude control processing on the color signal Cb / Cr in accordance with the non-linear correction processing. The data is output to the space conversion unit 35.
この色空間変換部35は、入力された輝度信号Y及び色信号Cb/CrをR,G,B信号に変換し、RGBガンマ補正部36に出力している。このRGBガンマ補正部36は、入力されたR,G,B信号に対して、ホワイトバランス調整を施すとともに、上記映像表示部25に対するガンマ補正処理を施し、ディザ処理部37に出力している。 The color space conversion unit 35 converts the input luminance signal Y and color signal Cb / Cr into R, G, and B signals and outputs them to the RGB gamma correction unit 36. The RGB gamma correction unit 36 performs white balance adjustment on the input R, G, and B signals, performs gamma correction processing on the video display unit 25, and outputs the result to the dither processing unit 37.
そして、このディザ処理部37が、入力されたR,G,B信号に対して、表現力を増すためにビット数の拡張された高階調のビット表現を、映像表示部25に対応した低階調のビット数に変換する圧縮処理を施した後、出力端子38、39、40を介して映像表示部25に出力している。 Then, the dither processing unit 37 applies a high-gradation bit representation with an expanded number of bits to the input R, G, and B signals so as to increase the expressive power. After performing compression processing to convert the number of bits into a key, the data is output to the video display unit 25 via the output terminals 38, 39, and 40.
図3は、上記エンハンサ処理部33の輝度信号を用いる構成の一例を示している。左下の破線で区切られたヒストグラムデータを取得する取得手段であるヒストグラム取得部33aと接続されている。すなわち、輝度信号が入力される入力手段に連なる上記IP変換・スケーリング処理部32から出力された輝度信号Yは、信号入力41としてフレームメモリ42に与えられよってまず1フレーム遅延処理が行われる構成となっている。これは画像1フレーム分のヒストグラム取得を行わないとならないため、その取得期間の遅延を行うことを目的としている。遅延された信号は、2次微分算出回路43により任意の高域成分を抽出し、ノイズ等の微小信号成分を削除するためにコアリング処理44が施される構成となっている。そして、乗算器46によりLUT格納SRAM45により与えられる値により強調量が決定され、加算器47より源信号となるフレーム遅延信号に加算され高域強調動作が行われ、信号出力48として出力される構成となっている。
FIG. 3 shows an example of a configuration using the luminance signal of the enhancer processing unit 33. It is connected to a
高域強調量を制御する過程として、入力信号41はまず、ヒストグラム取得部33aに入力され各レベルの画素数が計測される。入力された1フレーム分の輝度信号に対して、各輝度レベルのヒストグラムデータを取得する。この際、レベルの分解数は入力信号1のダイナミックレンジに対して十分細かいものとする。(例えば8bit分解能の256分割)。1フレーム分取得したところでヒストグラム情報50は、プロセッサ51で動作するプログラムに入力され、各レベルの高域強調量となるLUT52を算出し、LUT格納SRAM45にセットする。即ち、LUT格納SRAM45は輝度信号に高域強調処理を施す処理手段、特にプロセッサ51とともに高域強調処理用テーブルを作成する作成手段を構成し、加算器47は高域強調処理を施す高域強調手段を構成している。また輝度信号に高域強調処理を施す処理手段のうちプロセッサ51は制御手段、LUT格納SRAM45は変換手段の役割を担っている。
As a process of controlling the high frequency enhancement amount, the input signal 41 is first input to the
高域強調量は、1フレーム遅延された信号レベルを確認しながら、そのレベルに対応する強調量をLUT格納SRAM45より参照し、乗算器46へ出力することで行われる。
The high frequency enhancement amount is performed by checking the signal level delayed by one frame, referring to the enhancement amount corresponding to the level from the
図4は、上記高域強調補正処理部42が輝度信号Yに施すLUT算出の一例をまとめたフローチャートを示している。すなわち、処理が開始(ステップS1)されると、ヒストグラム取得回路33aは、ステップS2で、各輝度レベル1〜nについてそれぞれヒストグラムデータDIN(1)〜DIN(n)を取得する。
FIG. 4 is a flowchart summarizing an example of LUT calculation performed on the luminance signal Y by the high frequency emphasis
このヒストグラムデータの取得は、輝度レベルのダイナミットレンジをn分割し、1フレーム分の映像信号に対して、各輝度レベル1〜nに対応している画素数をカウントすることにより行なわれる。この場合、輝度レベル1〜nの分解能は十分に細かく設定されるものとする。例えば、入力映像信号が8ビットである場合は、ヒストグラムデータを取得する際の輝度レベルの分解能も8ビットとする。
The histogram data is acquired by dividing the luminance level dynamic range into n and counting the number of pixels corresponding to each of the
図5は、上記のようにして取得された1フレーム分の輝度のヒストグラムデータの一例を示している。この場合、輝度レベルの分解能は、8ビット(0〜255)としている。すなわち、0〜255までの256個の各輝度レベルに対して、それぞれ対応している画素の数が取得されている。このため、各輝度レベルにおける画素数を全て加算すると、その合計は、入力映像信号が持つ1フレーム分の画素数と同じになる。以下0〜255でなく再び1〜nと一般化して説明する。 FIG. 5 shows an example of luminance histogram data for one frame acquired as described above. In this case, the resolution of the luminance level is 8 bits (0 to 255). That is, the number of pixels corresponding to each of 256 luminance levels from 0 to 255 is acquired. Therefore, when all the numbers of pixels at each luminance level are added, the total is the same as the number of pixels for one frame of the input video signal. Hereinafter, it will be generalized as 1 to n again instead of 0 to 255.
その後、プロセッサ51は、取得したヒストグラムデータDIN(1)〜DIN(n)に対して、制御部26から供給される制御データに基づいて度数分散処理を実行する。まず、プロセッサ51は、図4ステップS3で、各輝度レベル1〜nのヒストグラムデータDIN(1)〜DIN(n)に対して、輝度レベル差が微小なプレーンな領域を検出するため、演算対象となるレベルiの前後(i−1、i+1)との差の絶対値を計算し、大きい方(両端の定義されないDIN(0)、DIN(n+1)は値を0として計算する)をDhds1(i)として取得する。次に、プロセッサ51は、ステップS4で、各輝度レベル1〜nのDhds1(1)〜Dhds1(n)に対して、それぞれ偏差上限係数HDEを減算し、Dhds2(i)を取得する。これは、値が大きすぎると補正量が大きくなりすぎるため、リミッタとして動作する。次に、プロセッサ51は、ステップS5で、各輝度レベル1〜nのDhds2(i)より偏差下限係数HDSを減算し、Dhds3(i)を取得する。これは、補正対象とする面積より小さい場合は値を0にすることで、処理が行われないようにするものである。
Thereafter, the
その後、プロセッサ51は、ステップS6で、度数分散処理を行いDhds4を取得する。演算例は以下の番号1〜4に記載するが、これによりヒストグラムにより得られた補正対象となる領域をさらに拡大する処理が行われる。これは、正確に領域を設定した場合、その画像の輪郭部分について少しの変動でも高域強調レベルが変動してしまい視覚的に問題があるため、この変動を押さえ込む働きをする。番号1〜4のうち適宜利用すればよいが、番号が大きくなるほど変動を押さえ込む働きが大きい。この範囲より働きが小さいものや大きいものを用いてもよい。
Thereafter, in step S6, the
1.
Dhds3(i), Dhds3(i-1), 0.875*Dhds3(i-2), 0.75*Dhds3(i-3), 0.625*Dhds3(i-4), 0.5*Dhds3(i-5), 0.375*Dhds3(i-6), 0.25*Dhds3(i-7), 0.125*Dhds3(i-8), Dhds3(i+1), 0.875*Dhds3(i+2), 0.75*Dhds3(i+3), 0.625*Dhds3(i+4), 0.5*Dhds3(i+5), 0.375*Dhds3(i+6), 0.25*Dhds3(i+7), 0.125*Dhds3(i+8) より最大値をDhds4(i)として取得
1.
Dhds3 (i), Dhds3 (i-1), 0.875 * Dhds3 (i-2), 0.75 * Dhds3 (i-3), 0.625 * Dhds3 (i-4), 0.5 * Dhds3 (i-5), 0.375 * Dhds3 (i-6), 0.25 * Dhds3 (i-7), 0.125 * Dhds3 (i-8), Dhds3 (i + 1), 0.875 * Dhds3 (i + 2), 0.75 * Dhds3 (i + 3), 0.625 * Dhds3 (i + 4), 0.5 * Dhds3 (i + 5), 0.375 * Dhds3 (i + 6), 0.25 * Dhds3 (i + 7), 0.125 * Dhds3 (i + 8) obtained as i)
2.
Dhds3(i), Dhds3(i-1), Dhds3(i-2), 0.875*Dhds3(i-3), 0.75*Dhds3(i-4), 0.625*Dhds3(i-5), 0.5*Dhds3(i-6), 0.375*Dhds3(i-7), 0.25*Dhds3(i-8), 0.125*Dhds3(i-9), Dhds3(i+1), Dhds3(i+2), 0.875*Dhds3(i+3), 0.75*Dhds3(i+4), 0.625*Dhds3(i+5), 0.5*Dhds3(i+6), 0.375*Dhds3(i+7), 0.25*Dhds3(i+8), 0.125*Dhds3(i+9) より最大値をDhds4(i)として取得
2.
Dhds3 (i), Dhds3 (i-1), Dhds3 (i-2), 0.875 * Dhds3 (i-3), 0.75 * Dhds3 (i-4), 0.625 * Dhds3 (i-5), 0.5 * Dhds3 ( i-6), 0.375 * Dhds3 (i-7), 0.25 * Dhds3 (i-8), 0.125 * Dhds3 (i-9), Dhds3 (i + 1), Dhds3 (i + 2), 0.875 * Dhds3 ( i + 3), 0.75 * Dhds3 (i + 4), 0.625 * Dhds3 (i + 5), 0.5 * Dhds3 (i + 6), 0.375 * Dhds3 (i + 7), 0.25 * Dhds3 (i + 8), 0.125 * Obtain the maximum value as Dhds4 (i) from Dhds3 (i + 9)
3.
Dhds3(i), Dhds3(i-1), Dhds3(i-2), Dhds3(i-3), 0.875*Dhds3(i-4), 0.75*Dhds3(i-5), 0.625*Dhds3(i-6), 0.5*Dhds3(i-7), 0.375*Dhds3(i-8), 0.25*Dhds3(i-9), 0.125*Dhds3(i-10), Dhds3(i+1), Dhds3(i+2), Dhds3(i+3), 0.875*Dhds3(i+4), 0.75*Dhds3(i+5), 0.625*Dhds3(i+6), 0.5*Dhds3(i+7), 0.375*Dhds3(i+8), 0.25*Dhds3(i+9), 0.125*Dhds3(i+10), より最大値をDhds4(i)として取得
3.
Dhds3 (i), Dhds3 (i-1), Dhds3 (i-2), Dhds3 (i-3), 0.875 * Dhds3 (i-4), 0.75 * Dhds3 (i-5), 0.625 * Dhds3 (i- 6), 0.5 * Dhds3 (i-7), 0.375 * Dhds3 (i-8), 0.25 * Dhds3 (i-9), 0.125 * Dhds3 (i-10), Dhds3 (i + 1), Dhds3 (i + 2), Dhds3 (i + 3), 0.875 * Dhds3 (i + 4), 0.75 * Dhds3 (i + 5), 0.625 * Dhds3 (i + 6), 0.5 * Dhds3 (i + 7), 0.375 * Dhds3 ( i + 8), 0.25 * Dhds3 (i + 9), 0.125 * Dhds3 (i + 10), get the maximum value as Dhds4 (i)
4.
Dhds3(i), Dhds3(i-1), Dhds3(i-2), Dhds3(i-3), Dhds3(i-4), 0.875*Dhds3(i-5), 0.75*Dhds3(i-6), 0.625*Dhds3(i-7), 0.5*Dhds3(i-8), 0.375*Dhds3(i-9), 0.25*Dhds3(i-10), 0.125*Dhds3(i-11), Dhds3(i+1), Dhds3(i+2), Dhds3(i+3), Dhds3(i+4), 0.875*Dhds3(i+5), 0.75*Dhds3(i+6), 0.625*Dhds3(i+7), 0.5*Dhds3(i+8), 0.375*Dhds3(i+9), 0.25*Dhds3(i+10), 0.125*Dhds3(i+11) より最大値をDhds4(i)として取得
4).
Dhds3 (i), Dhds3 (i-1), Dhds3 (i-2), Dhds3 (i-3), Dhds3 (i-4), 0.875 * Dhds3 (i-5), 0.75 * Dhds3 (i-6) , 0.625 * Dhds3 (i-7), 0.5 * Dhds3 (i-8), 0.375 * Dhds3 (i-9), 0.25 * Dhds3 (i-10), 0.125 * Dhds3 (i-11), Dhds3 (i + 1), Dhds3 (i + 2), Dhds3 (i + 3), Dhds3 (i + 4), 0.875 * Dhds3 (i + 5), 0.75 * Dhds3 (i + 6), 0.625 * Dhds3 (i + 7) , 0.5 * Dhds3 (i + 8), 0.375 * Dhds3 (i + 9), 0.25 * Dhds3 (i + 10), 0.125 * Dhds3 (i + 11) Get the maximum value as Dhds4 (i)
そして、プロセッサ51は、ステップS7で、値Dhds4(i)に値HDG(i)を乗算して、つまり、
Dhds5(i)=Dhds4(i)×HDG(i)
なる演算を行なって、乗算値Dhds5(i)を算出する。このステップS8による演算処理は、各輝度レベル1〜nに対してそれぞれ行なわれる。最終的な補正量を決定するためのゲインを設定する。これはレベル1〜nに対してのデータ量を持たせている。HDG(i)は0と1の間の数で1は最高の効果0は無効果に相当する。ユーザがこの間で強、中、弱、オフというように数段階に装置メニュー等で選択できるようにすればよい。
In step S7, the
Dhds5 (i) = Dhds4 (i) × HDG (i)
The multiplication value Dhds5 (i) is calculated by performing the following calculation. The calculation process in step S8 is performed for each of the
次に、プロセッサ51は、ステップS8で、各輝度レベル1〜nのヒストグラムデータDIN(1)〜DIN(n)に対して、それぞれ高域強調ゲインの基準値Dds(1)〜Dds(n)を取得する。これは、ヒストグラム値による補正を行わない際の基準とするゲイン設定となる。
Next, in step S8, the
次に、プロセッサ51は、ステップS9で、各輝度レベル1〜nのヒストグラムデータDIN(1)〜DIN(n)に対して、それぞれ高域強調ゲイン下限リミット値Su(1)〜Su(n)を取得する。
Next, in step S9, the
そして、プロセッサ51は、ステップS10で、値Dds(i)から値Dhds5(i)を減算して、つまり、
Dhds6(i)=Dds(i)−Dhds5(i)
なる演算を行なって、減算値Dhds6(i)を算出する。これにより基準値となる高域強調ゲインの設定値からヒストグラム値から得られた補正が行われることになる。
Then, the
Dhds6 (i) = Dds (i) −Dhds5 (i)
Is calculated to calculate a subtraction value Dhds6 (i). Thereby, the correction obtained from the histogram value from the set value of the high frequency emphasis gain as the reference value is performed.
その後、プロセッサ51は、ステップS11で、Dhds6(i)[i=1〜n]と値Su(i)を比較して、値の大きい方をDhds7(i)として得る。これは、補正が行われる限界値をユーザーが設定し、過度に補正されるのを防ぐために行われる。つまり、
Thereafter, in step S11, the
Dhds7(i)=MAX(Dhds6(i), Su(i))
なる演算を行なって値Dhds7(i)を算出する。これは、補正が行われる限界値をユーザーが設定し、過度に補正されるのを防ぐために行われる。
このステップS10及びS11による演算処理は、各輝度レベル1〜nに対してそれぞれ行なわれる。なお、減算結果が負になった場合には、Dhds7(i)を0とする。
Dhds7 (i) = MAX (Dhds6 (i), Su (i))
To calculate the value Dhds7 (i). This is done in order to prevent the user from setting a limit value at which correction is performed and overcorrecting.
The arithmetic processing in steps S10 and S11 is performed for each of the
ステップS12では、上記のDhds7を結果として出力する。これがプロセッサ51より出力されるLUT52となり、高域強調効果量を補正するフローは終了である(ステップS13)。
In step S12, Dhds7 is output as a result. This is the
ここで、図6は、上記した高域強調処理をヒストグラムデータの特性図上で示している。まず、図6(a)に示すように、各輝度レベル1〜nの分布の広いヒストグラムデータDIN(1)〜DIN(n)に対して、(b)の実線に示すような傾斜の絶対値の差分Dhds1(i)が取得される。ここではHDEよりDhds1(i)は常に小さいのでDhds2(i)はDhds1(i)と同一の線となる。Dhds2(i)はHDSより常に小さいのでDhds3(i)としては常に値は0となる。このため次のDhds4(i)も常に値は0となり、高域強調ゲインの基準値Dds(1)〜Dds(n)に強調の緩和は行われない。
Here, FIG. 6 shows the above-described high-frequency emphasis processing on the characteristic diagram of the histogram data. First, as shown in FIG. 6 (a), the absolute value of the inclination as shown by the solid line in (b) with respect to the histogram data DIN (1) to DIN (n) having a wide distribution of each
他方図6(c)では(a)とは異なり、各輝度レベル1〜nの分布のより狭いヒストグラムデータDIN(1)〜DIN(n)に対して、(d)の実線に示すような傾斜の絶対値の差分Dhds1(i)が取得される。ここではHDEによるDhds1(i)の頭切り、HDSによるDhds2(i)の足切りが行われ、Dhds3(i)としては(e)の破線のような分布が得られる。Dhds4(i)をこのDhds3(i)より計算すると(e)の実線のようになる。視聴者が見るときシャープネスが急に変わって見えることを防ぐような、急峻なエッジの範囲を広げる補正である。このDhds4(i)の分だけ高域強調ゲインの基準値Dds(1)〜Dds(n)に対して強調の緩和が行われる。
On the other hand, in FIG. 6 (c), unlike (a), the narrower histogram data DIN (1) to DIN (n) of the distribution of each
上記した実施の形態によれば、輝度のレベルと、それが画面に占める面積を情報として取得していることにより、例えば特定の輝度のレベルで面積の大きいプレーンな画像(例えば青空の撮影画像)において、そういった部分を検出し、特定的に高域強調を制限する処理が可能になる。この輝度分布の山の部分の両端(入力輝度レベルでの下端と上端)を算出し、その範囲について高域強調ゲインを制限することで、プレーンな画像(例えば、全面の青空等)に載ってしまっているノイズ成分に対して強調を行わないようにすることが可能になる。 According to the embodiment described above, by acquiring the luminance level and the area occupied on the screen as information, for example, a plain image having a large area at a specific luminance level (for example, a blue sky photographed image) In this case, it is possible to detect such a part and to specifically limit the high frequency emphasis. By calculating both ends (lower and upper ends at the input luminance level) of the peak portion of this luminance distribution, and limiting the high frequency emphasis gain for that range, it is placed on a plain image (for example, the blue sky on the entire surface). It becomes possible not to perform emphasis on the noise component.
これにより、青空部分に載ってしまったノイズなどを強調しない(さらに反転加算でコアリング処理)等の処理を行うことで視覚上ノイズを目立たせなくすることが可能になる。 As a result, it is possible to make the noise inconspicuous by performing processing such as not emphasizing noise or the like that has been placed in the blue sky portion (further, coring processing by inversion addition).
処理画像ピクセルの輝度レベルにより、高域強調(シャープネス)のゲインを制御する手段と、処理画像の輝度によるヒストグラムを取得する手段を持つシステムにおいて、取得したヒストグラムの内容により、各輝度レベルにおいて最適な高域強調ゲインに制御するシステムが供される。 In a system having means for controlling the gain of high-frequency emphasis (sharpness) according to the brightness level of the processed image pixel and means for acquiring a histogram based on the brightness of the processed image, the optimum content at each brightness level depends on the content of the acquired histogram. A system for controlling the high frequency emphasis gain is provided.
取得したヒストグラムの傾向から、ほぼ同じレベルの輝度が画面に占める割合の大きい(面積大)時、そのレベルに対して高域強調のゲインを基準値よりも下げるように働くことを基本動作とする。 Based on the tendency of the acquired histogram, when the proportion of the luminance of the same level on the screen is large (large area), the basic operation is to work to lower the high-frequency emphasis gain below the reference value for that level. .
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by variously modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements according to different embodiments may be appropriately combined.
11…テレビジョン放送受信装置、12…アンテナ、13…入力端子、14…選局復調部、15…デコーダ、16…セレクタ、17…アンテナ、18…入力端子、19…選局復調部、20…A/D変換部、21…外部入力端子、22…A/D変換部、23…外部入力端子、24…映像信号処理部、25…映像表示部、26…制御部、27…操作部、28…ROM、29…RAM、30…不揮発性メモリ、31a, 31b…入力端子、32…IP変換・スケーリング処理部、33…エンハンサ処理部、33a…ヒストグラム取得部、34…信号補正部、35…色空間変換部、36…RGBガンマ補正部、37…ディザ処理部、38〜40…出力端子、41…信号入力、42…フレームメモリ、43…2次微分算出回路、出力端子、44…コアリング処理、45…LUT格納SRAM、46…乗算器、47…加算器、48…信号出力、49…ヒストグラム情報、51…プロセッサ、52…LUT。
11 ... Television broadcast receiver, 12 ... Antenna, 13 ... Input terminal, 14 ... Channel selection demodulator, 15 ... Decoder, 16 ... Selector, 17 ... Antenna, 18 ... Input terminal, 19 ... Channel selection demodulator, 20 ... A / D conversion unit, 21 ... external input terminal, 22 ... A / D conversion unit, 23 ... external input terminal, 24 ... video signal processing unit, 25 ... video display unit, 26 ... control unit, 27 ... operation unit, 28 ... ROM, 29 ... RAM, 30 ... nonvolatile memory, 31a, 31b ... input terminal, 32 ... IP conversion / scaling processing unit, 33 ... enhancer processing unit, 33a ... histogram acquisition unit, 34 ... signal correction unit, 35 ... color Spatial conversion unit, 36 ... RGB gamma correction unit, 37 ... dither processing unit, 38-40 ... output terminal, 41 ... signal input, 42 ... frame memory, 43 ... secondary differential calculation circuit, output terminal, 44 ...
Claims (12)
前記入力手段から入力された輝度信号より高域成分を抽出して、これを入力された輝度信号に加算して出力する高域強調手段と、
前記入力手段に入力された1フレーム分の輝度信号に対して各輝度レベルのヒストグラムデータを取得する取得手段と、
前記取得手段で取得された各輝度レベルのヒストグラムデータにより前記入力手段に入力された輝度信号に高域強調処理を施す処理手段とを
具備することを特徴とする映像信号処理装置。 An input means for inputting a luminance signal;
A high frequency emphasizing unit that extracts a high frequency component from the luminance signal input from the input unit, adds the high frequency component to the input luminance signal, and outputs it;
Acquisition means for acquiring histogram data of each luminance level for the luminance signal for one frame input to the input means;
A video signal processing apparatus comprising: processing means for performing high-frequency emphasis processing on the luminance signal input to the input means based on histogram data of each luminance level acquired by the acquisition means.
前記取得手段で取得された各輝度レベルのヒストグラムデータから、ヒストグラムデータの差分をとりこの差分データから各輝度レベルに対応して予め設定された閾値を減算する減算手段と、
前記減算手段から得られた各減算値に、各輝度レベルに対応して予め設定された重み付け係数を乗算する乗算手段と、
前記乗算手段から得られた各乗算結果に基づいて、各輝度レベルに対応して予め設定された高域強調効果量を補正する補正手段とを具備することを特徴とする請求項3記載の映像信号処理装置。 The high frequency emphasis table creating means includes
Subtraction means for taking a difference of histogram data from the histogram data of each luminance level acquired by the acquisition means, and subtracting a preset threshold value corresponding to each luminance level from the difference data;
Multiplication means for multiplying each subtraction value obtained from the subtraction means by a weighting coefficient set in advance corresponding to each luminance level;
4. The video according to claim 3, further comprising correction means for correcting a high-frequency emphasis effect amount set in advance corresponding to each luminance level based on each multiplication result obtained from the multiplication means. Signal processing device.
前記第1の工程で入力された1フレーム分の輝度信号に対して、各輝度レベルのヒストグラムデータを取得する第2の工程と、
前記第2の工程で取得された各輝度レベルのヒストグラムデータのうち所定値よりも大きいヒストグラムデータを、各輝度レベルに対応する輝度レベルの範囲に度数変換演算させ、その度数変換演算結果を前記第2の工程で取得された各輝度レベルのヒストグラムデータに加算して補正されたヒストグラムデータを得る第3の工程と、
前記第3の工程で補正されたヒストグラムデータに基づいて、前記第1の工程で入力された輝度信号に高域強調処理を施すための高域強調処理用テーブルを作成する第4の工程と、
前記第4の工程で作成された高域強調処理用テーブルに基づいて、前記第1の工程で入力された輝度信号に高域強調処理を施す第5の工程とを具備することを特徴とする映像信号処理方法。 A first step of inputting a luminance signal;
For the luminance signal for one frame input in the first step, a second step of acquiring histogram data of each luminance level;
Histogram data larger than a predetermined value among the histogram data of each luminance level acquired in the second step is subjected to frequency conversion calculation in a luminance level range corresponding to each luminance level, and the frequency conversion calculation result is converted to the frequency conversion calculation result. A third step of obtaining histogram data corrected by adding to the histogram data of each luminance level acquired in step 2,
Based on the histogram data corrected in the third step, a fourth step of creating a high frequency enhancement processing table for performing high frequency enhancement processing on the luminance signal input in the first step;
And a fifth step of applying a high frequency enhancement process to the luminance signal input in the first step based on the high frequency enhancement processing table created in the fourth step. Video signal processing method.
前記第2の工程で取得された各輝度レベルのヒストグラムデータから、各輝度レベルに対応して予め設定された閾値を減算する第6の工程と、
前記第6の工程で得られた各減算値に、各輝度レベルに対応して予め設定された重み付け係数を乗算する第7の工程とを具備することを特徴とする請求項8記載の映像信号処理方法。 The fourth step includes
A sixth step of subtracting a preset threshold value corresponding to each luminance level from the histogram data of each luminance level acquired in the second step;
9. The video signal according to claim 8, further comprising a seventh step of multiplying each subtraction value obtained in the sixth step by a weighting coefficient set in advance corresponding to each luminance level. Processing method.
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