WO2000060566A1

WO2000060566A1 - Image quality correcting circuit

Info

Publication number: WO2000060566A1
Application number: PCT/JP2000/001872
Authority: WO
Inventors: Masayuki Kobayashi; Masamichi Nakajima
Original assignee: Fujitsu General Limited
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2000-10-12
Also published as: AU3329000A; AU769305B2; CN1306657A; TW531721B; CN1163057C; KR100732014B1; KR20010043934A; CA2333622A1; EP1085494A1; EP1085494A4; US7012625B1

Description

明細書画質補正回路技術分野

本発明は、プラズマディスプレイパネル（P D P ) や液晶ディスプレイパネル ( L C Dパネル）等を表示パネルとする表示装置で映像を表示する場合に、映像内容に対応して画質の補正（例えば階調補正）を行う画質補正回路に関するものである。背景技術

従来の画質補正回路は、第 1図に示すように、入力端子 1 2に入力した映像信号の 1フレーム（又は 1フィールド）毎に、平均値算出部 1 0によって平均映像レベル（A P L ) を検出し、この A P Lをアドレスとして R O M 1 4から対応した補正データを読み出し、この補正データに対応した入出力変換特性曲線に従つて画質補正部 1 6で入力映像信号を補正し、出力端子 1 8から出力するようにしていた。 A P Lは、例えば 1フレーム（又は 1フィールド）の全表示ドット数について輝度レベル毎に分布頻度数を掛けた値を加算し、全表示ドッ卜数で除算して求められる。

しかしながら、第 1図に示した従来例では、 A P Lに基づいて画質補正データを決めていたので、明るさが平均的に分布した映像内容の表示改善はできるが、輝度レベルのヒストグラム（頻度分布）について考慮されていないので、映像内容に適した補正ができないという問題点があった。

例えば、第 2図（a ) に示すように、輝度レベルが明るい側に集中している頻度分布 1の場合と、同図（b ) に示すように、輝度レベルが暗い側に集中している頻度分布 2の場合とがあったものとする。このように分布状態が異なるにも拘らず、ともに A P Lが同一であったものとすると、第 2図（a ) の場合には明るい側の解像度が低くなり、また、同図（b ) の場合には、暗い側の解像度が低くなるという問題点があった。特に、第 3図に示すように、輝度レベルが暗い側の狭い範囲に集中している頻度分布の場合、補正特性線が第 4図に示すように、極端な傾きを持つ部分が出現し、映像が実際よりも極端に明るくなり、明るい側の解像度が低くなるという問題点があった。輝度レベルが明るい側に集中している頻度分布の場合も同様である。

上述の問題点を解決するため、本出願人は既に第 5図に示すような映像信号補正回路（特開平 8— 2 3 4 6 0 ) を提案した。この回路によれば、アナログの R

(赤）、 G (緑）、 B (青）信号からなる入力映像信号 S 0を A / D (アナログ · ディジタル変換器） 2 0でディジタルの R、 G、 B信号に変換し、下位アドレスとして R O M (リード · オンリ一 · メモリ） 2 2に入力し、テーブルルックアツプ方式で入出力変換即ち階調補正が行われる。一方、マトリックス回路 2 4によつてアナログの R、 G、 B信号から Y信号（輝度信号）を生成し、この Υ信号を A / D 2 6でディジタル信号に変換してヒストグラム回路 2 8に入力する。ヒストグラム回路 2 8は、輝度レベルを複数の領域（例えば 4つの領域）に区分した各領域について、輝度レベルの頻度数（分布数）を計数する。デコーダ 3 0は、ヒストグラム回路 2 8の計数結果をデコードし、上位アドレスとして R O M 2 2 に入力し、 R O M 2 2内に予め記憶された階調補正特性データを選択し、入力したディジタルの R、 G、 B信号が階調補正され、ディジタルの R、 G、 B信号 S

1が出力する。

第 5図に示した映像信号補正回路では、入力映像信号の輝度レベルの頻度分布に応じた階調補正が得られるが、依然として、各輝度レベルの出現数に合わせた適切な補正特性が得られないという問題点があった。

本発明は、上述の問題点に鑑みなされたもので、各輝度レベルの出現数に合わせて最適な補正特性を得て、あらゆる映像にも適した画質補正処理を行うことのできる画質補正回路を提供することを目的とする。発明の開示

本発明の第 1実施例は、映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号の複数画素毎の輝度レベルの平均値を算出する平均値算出部 1 0と、この平均値算出部 1 0 で算出した複数の輝度レベルの出現数データを所定レベル毎に計数する出現数力ゥン夕 1 3と、この出現数カウン夕 1 3の計数出力点に基づき直線補間して補正特性線を形成する直線補間部 1 5と、この補正特性線により入力映像信号を補正する画質補正部 1 6とを具備してなることを特徴とする画質補正回路である。このような構成において、映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号は、平均値算出部 1 0にて複数画素の平均値を算出して出力し、それぞれのレベルに対応した輝度レベルの出現数データがが計数される。直線補間部 1 5では、横軸が輝度レベル、縦軸が出現数として順次直線で結んで直線補間した折線で連続した補正特性線が得られる。

画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2から入力した映像信号を、前記直線補間部 1 5による補正特性線に基づき画質補正処理を行い映像信号出力端子 1 8から出力する。

本発明の第 2実施例は、映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号から抽出した複数の輝度レベルの出現数データを所定レベル毎に計数する出現数カウンタ 1 3と、この出現数カウンタ 1 3の計数出力点データとこの計数点の間に挿入された予め設定された設定点データとから新たな補正曲線を生成する補正曲線生成部 2 5と、この補正曲線生成部 2 5からの補正曲線により入力映像信号を補正する画質補正部 1 6とを具備してなることを特徴とする画質補正回路である。

このような構成において、映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号の出現数データを 1つおきに使用し、これとは別に、開始点と終点を結んだ直線上等、予め設定した輝度レベルに対応する設定データを入力し、一方が他方の間を補完するように輝度レベル順に並べ替えて、開始点と終点を通るベジエ曲線を生成する。映像信号入力端子 1 2から入力した映像信号を前記ベジエ曲線に基づき画質補正をして映像信号出力端子 1 8から出力する。

本発明の第 3実施例は、入力映像信号に基づいて Nフレーム（Nは 1以上の整数）内の各画素の輝度レベルの出現数を複数の設定レベル範囲毎に計数する出現数カウン夕と、この出現数カウン夕の計数値の変化を Nフレーム期間の複数倍の期間における変化に抑制して出力する変化抑制部と、この変化抑制部から出力した計数値に基づき直線補間で補正特性線を形成する直線補間部と、この直線補間部で形成した補正特性線により入力映像信号を補正する画質補正部とを具備してなることを特徴とする。

このような構成において、入力映像信号が出現数カウン夕に入力すると、この出現数カウンタによって Nフレーム内の各画素の輝度レベルの出現数が複数の設定レベル範囲毎に計数される。この出現数カウン夕の計数値は、その変化が変化抑制部で Nフレーム期間の複数倍の期間における変化に抑制されて直線補間部に入力するので、この直線補間部で形成される補正特性線の変化も抑制される。画質補正部では、この変化の抑制された補正特性線により入力映像信号を補正して画質補正処理を行う。

本発明の第 4実施例は、入力映像信号に基づいて Nフレーム内の各画素の輝度レベルの出現数を複数の設定レベル範囲毎に計数する出現数カウン夕と、この出現数カウンタの計数値の変化を Nフレーム期間の複数倍の期間における変化に抑制して出力する変化抑制部と、この変化抑制部から出力した計数値と予め設定された設定値とから新たな補正曲線を生成する補正曲線生成部と、この補正曲線生成部で生成した補正曲線により入力映像信号を補正する画質補正部とを具備してなることを特徴とする。

このような構成において、入力映像信号が出現数カウンタに入力すると、この出現数カウン夕によって各画素の輝度レベルの出現数が複数の設定レベル範囲毎に計数される。この出現数カウンタの計数値は、その変化が変化抑制部で Nフレーム期間の複数倍の期間における変化に抑制されて補正曲線生成部に入力するので、この補正曲線生成部で生成される補正曲線の変化も抑制される。画質補正部では、この変化の抑制された補正曲線により入力映像信号を補正して画質補正処理を行う。

出現数カウン夕の構成を簡単にするために、入力映像信号に基づいて m画素毎に輝度レベルの平均値を算出する平均値算出部を設け、出現数カウン夕が、平均値算出部で算出した輝度レベルの出現数が予め設定された複数の設定レベル範囲毎に計数する。

出現数カウンタを加算器不要として構成を簡単にするために、出現数カウン夕を、入力映像信号に基づいて各画素の輝度レベルが複数の設定レベル範囲のそれぞれに相当するか否かを判定する複数個の判定器と、この判定器の判定回数を計数する複数個の第 1のカウンタと、この第 1のカウン夕の計数値と予め設定された比較基準値とを比較し、比較出力で前記第 1のカウンタをクリァする複数個の比較器と、この比較器の出力回数を計数して出現数とする複数個の第 2のカウン夕とで構成する。

出現数カウン夕を加算器不要として構成を簡単にするために、出現数カウンタを、平均値算出部で算出した輝度レベルが複数の設定レベル範囲のそれぞれに相当するか否かを判定する複数個の判定器と、この判定器の判定回数を計数する複数個の第 1のカウン夕と、この第 1のカウン夕の計数値と予め設定された比較基準値とを比較し、比較出力で第 1のカウン夕をクリアする複数個の比較器と、この比較器の出力回数を計数して出現数とする複数個の第 2のカウン夕とで構成する。

変化抑制部の構成を簡単にするために、変化抑制部を差分器、係数器、加算器及び Nフレーム遅延器で構成し、差分器が出現数カウンタの計数値と Nフレーム遅延器の出力値との差分を出力し、係数器が差分器の出力値に 1 Z X ( Xは 2以上の整数）の係数を掛けて出力し、加算器が Nフレーム遅延器の出力値に係数器の出力値を加算し、 Nフレーム遅延器が加算器による加算値を Nフレーム分遅延させて差分器及び加算器への出力とするとともに変化の抑制された出力とする。本発明の第 5実施例は、映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号から抽出した複数の輝度レベルの出現数デ一夕を所定レベル毎に計数する出現数カウン夕 1 3と、この出現数カウンタ 1 3から出力した補正特性点の計数値が予め設定した上限値より多いときは上限値を、下限値より少ないときは下限値を、上限値と下限値の範囲内のときは計数値を選択して出力する補正特性点抑制回路 2 9と、この補正特性点抑制回路 1 3の出力に応じて補正曲線を生成する補正曲線生成部 4 8と、この補正曲線生成部 4 8で生成された補正特性線により入力映像信号を補正する画質補正部 1 6とを具備してなることを特徵とする画質補正回路であり、補正特性点の計数値の上限値と下限値を、直線的に変化する a n + wと a n— w に設定するようにした画質補正回路である。

本発明の第 6実施例は、第 5実施例において、補正特性点の計数値の上限値と下限値を、直交する一方の軸を入力輝度レベルとし、他方の軸を出力輝度レベルとする補正特性線図における開始点と終点を通り、中間で曲線的に変化する上限値 Y H nと下限値 Y L nに設定するようにした画質補正回路である。図面の簡単な説明

第 1図は、従来の画質補正回路のブロック図である。

第 2図は、映像信号の輝度レベルの頻度分布図で、（a ) は輝度レベルが略中間に偏った例を示し、（b ) は輝度レベルが低い方に偏った例を示すものである。第 3図は、映像信号の輝度レベルが低い方の狭い範囲に集中した例を示す頻度分布図である。

第 4図は、第 3図の場合の補正特性線を示す図である。

第 5は、従来の画質補正回路の他の例を示すブロック図である。

第 6図は、本発明による画質補正回路の第 1実施例を全体の示すプロック図である。

第 7図は、第 6図、第 9図、第 1 2図、第 1 5図における出現数カウンタ 1 3 の詳細なブロック図である。

第 8図は、本発明の第 1実施例による補正特性線図である。

第 9図は、本発明による画質補正回路の第 2実施例を示す全体のブロック図である。

第 1 0図は、本発明の第 2実施例による補正特性線図である。

第 1 1図は、本発明の第 2実施例による他の補正特性線図である。

第 1 2図は、本発明による画質補正回路の第 3実施例を示す全体のブロック図である。

第 1 3図は、第 1 2図中の変化抑制部 3 1の詳細なブロック図である。

第 1 4図は、第 1 3図中の変化抑制部 3 1。の作用を説明するタイムチャートである。

第 1 5図は、本発明による画質補正回路の第 4実施例を示す全体のブロック図である。

第 1 6図は、本発明による画質補正回路の第 5実施例を示す全体のブロック図である。第 1 7図は、本発明の第 5実施例による補正特性線図である。

第 1 8図は、本発明による画質補正回路の第 6実施例を示す全体のブロック図である。

第 1 9図は、本発明の第 6実施例による補正特性線図である。発明を実施するための最良の形態

本発明による画質補正回路の第 1実施例を第 6図、第 7図及び第 8図に基づき説明する。

第 6図において、 1 2は、映像信号の入力する映像信号入力端子、 1 0は、 111 ( 2以上の整数）点の輝度レベルの平均値を算出する平均値算出部、 1 3は、 0 レベルから異なる値に設定されたレベルの間の出現数データを順次カウントする出現数カウン夕、 1 1は、比較基準値を入力する比較基準値入力端子、 1 5は、出現数データに基づいて補正特正点図を得るための直線補間部、 1 6は、直線補間に基づき画質を補正する画質補正部、 1 8は、補正された映像信号を出力する映像信号出力端子である。

第 7図は、前記出現数カウンタ 1 3のさらに具体的回路図である。

前記平均値算出部 1 0は、例えば画素 1 6個の輝度レベルの平均値を算出するもので、これにより後続の出現数カウンタ 1 3におけるビット数を削減している。前記出現数カウン夕 1 3は、例えば 1 6個の判定器 1 7 ₀、 1 7い … 1 7 ₁₅と、これらの判定器 1 7 ₀、 1 7い … 1 7 ₁₅にそれぞれ順次直列接続された第 1の力ゥンタ 1 9 ₀、 1 9い … 1 9 ₁₅と、比較器 2 1 ₀、 2 1い … 1 2 ₁₅と、第 2のカウン夕 2 3 2 3い … 2 3 ₁₅と、前記比較器 2 1 2 1い … 1 2 ₁₅の他方の入力側に接続された前記比較基準値入力端子 1 1とからなり、前記比較器 2 1 ₀、 2 1 い … 1 2 ₁₅の出力は、前段の第 1のカウン夕 1 9 ₀、 1 9い … 1 9 ₁₅へクリア信号として戻され、また、第 2のカウンタ 2 3 ₀、 2 3 "· 2 3 ₁₅の出力は、前記直線補間部 1 5へ送られるようになつている。

以上の第 1実施例の構成による作用を説明する。

映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号は、平均値算出部 1 0にて画素 1 6 個の輝度レベルの平均値を算出して順次出力する。この平均値は、それぞれのレベルに対応した判定器 1 7₀、 1 7い ·'· 1 7₁₅に入力してそれぞれのレベルに相当するかどうかが判定される。具体的には、 1フレーム中の全出現数を 2 5 5とし、輝度レベルを 1 6段階に分けて検出する。判定器 1 7_Qでは、 0レベルから第 1 レベルまでに相当するかどうかを判定し、判定器 1 7 iでは、 0レベルから第 2レベルまでに相当するかどうかを判定し、以下同様にして、判定器 1 7₁₅では、 0レベルから第 1 6レベルまでに相当するかどうかを判定する。このように、すべて Qレベルから当該レベルまでに相当するかどうかが判定される。該当するときは、後続のいずれかの第 1のカウンタ 1 9₀、 1 9 … 1 9₁₅で出現数が計数される。

各第 1のカウン夕 1 9₀、 1 9₁ … 1 9₁₅で計数された出現数データは、それぞれ後続の比較器 2 1₀、 2 1 … 1 2₁₅の一方の入力として加えられる。また、他方の入力として、比較基準値入力端子 1 1から比較基準値データが入力している。従って、各比較器 2 1 2 1い … 1 2₁₅では、各第 1のカウンタ 1 9 1 9 … 1 9₁₅で計数された出現数が比較基準値を越えると、各第 2のカウン夕 2 3₀、 2 3い … 23₁₅で計数し、各第 1のカウン夕 1 9₀、 1 9！, … 1 9₁₅をクリァする。

前記比較基準値入力端子 1 1からの比較基準値は、 1フレームの全面素数を平均値算出部 1 0の平均算出のサンプル数 mで割った数を越えたときに第 2のカウン夕 2 3₁₅の値（補正特性点）が 2 5 5 (F FH) となるように次式によって設定される。

比較基準値 = ( 1フレームの全画素数ノ m) /F FH

=w (横方向画素数） Xh (縦方向画素数） + 1 6 + 2 5 5

前記各第 2のカウンタ 2 3₀、 2 3い "· 2 3₁₅の出現数は、以下のようになつたものとする。

c O : レベル 00〜： 1 0 (0 F : 1 6進表示）の間の第 2のカウン夕 2 3 οの出現数

0 1 : レべル00〜20 ( 1 ： 1 6進表示）の間の第 2のカウンタ 23 iの出現数 c E : レベル 0 0〜 F 0 ( E F : 1 6進表示）の間の第 2のカウン夕 2 3 ₁₅の出現数

これら第 2のカウン夕 2 3 ₀、 2 3い … 2 3 ₁₅の各出現数 c 0、 c l 、 … c E を、横軸が輝度レベル、縦軸が出現数として表わすと、第 8図に示すような補正特性点として出力する。

各出現数 c 0、 c 1、 … c Eに、開始点 0 0と出現総数（一定値）とを加えた 1 6段階のデータが前記直線補間部 1 5へ送られ、この直線補間部 1 5では、各出現数 0 0、 c 0、 c l、〜 c E、 c Fを順次直線で結んで直線補間した折線で連続した補正特性線が得られる。

画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2から入力した映像信号を、前記直線補間部 1 5による補正特性線に基づき画質補正処理を行い映像信号出力端子 1 8から出力する。具体的には、映像信号入力端子 1 2から入力した映像信号の輝度レベルが Xであるときには、補正特性線に基づき補正後の輝度レベル yとなるように画質補正処理を行い映像信号出力端子 1 8から出力する。

以上のような本発明の第 1実施例によれば、各レベルの出現数データに合わせて最適な補正特性を得ることができ、どのような映像にも適した画質補正処理を行うことができる。

なお、前記第 1実施例においては、平均値算出部 1 0の平均値を求めるサンプル数を 1 6個、出現数カウン夕 1 3の出現数データを求めるフレーム数を 1フレーム、輝度レベルの段階数を 1 6としたが、本発明は、これらの例に限られるものではない。

以上のような第 1実施例によれば、各レベルの出現数データに合わせて最適な補正特性を得ることができ、どのような映像にも適した画質補正処理を行うことができる。

次に本発明の第 2実施例を第 9図、第 1 0図及び第 1 1図に基づき説明する。第 9図において、映像信号入力端子 1 2、平均値算出部 1 0、出現数カウンタ 1 3、画質補正部 1 6、映像信号出力端子 1 8は、前記第 6図及び第 7図に示した第 1実施例の場合の構成と変わるところはない。第 2実施例の特徴とするところは、映像信号入力端子 1 2に入力し、平均値算出部 1 0を介して出現数カウン夕 1 3で計数された映像信号の出現数データと、設定点データ入力端子 2 7からの予め設定された設定点データとから新たな補正曲線を生成する補正曲線生成部 2 5を、前記出現数カウンタ 1 3と画質補正部 1 6との間に挿入したものである。この補正曲線生成部 2 5は、例えば、出現数データと、設定点データとを交互に配置した複数点を基にして、開始点 0 0と終点 T Fを通るベジエ曲線を生成するような回路が用いられる。

第 2実施例の作用を説明する。

( 1 ) 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号が第 2図（a) に示すように、略中央に偏った頻度分布 1のような特性であったものとする。出現数カウン夕 1 3の出現数データを第 8図の場合と異なり、 1つおきのレベル 1 0、 3 0、 5 0、 7 0、 9 0、 B 0、 D 0、 F 0に対応する c 0、 c 2、 c 4、 c 6、 c 8、 c A、 c C、 c Eを使用する。これらの出現数デ一夕から c 0〜 c 6と c 8〜 c Eとでは、出現数が少なく、 c 6と c 8の間で出現数が多いことを表わしている。

また、開始点 0 0と終点 T Fを結んだ直線上のレベル 0 0、 2 0、 40、 6 0、 8 0、 A 0、 C 0、 E 0に対応する T 0、 Τ 2、 Τ 4、 Τ 6、 Τ 8、 ΤΑ、 T C、 ΤΕを設定点データ入力端子 2 7から設定データとして入力する。

これらを輝度レベル順に並べ替えると、 T 0、 c 0、 T 2、 c 2、 T 4、 c 4、 T 6、 c 6、 T 8、 c 8、 TA、 c A、 T C、 c C、 TE、 c Eとなり、第 1実施例のように、直線補間すれば点線にて示す折線の補正線となる。

しかるに、第 2実施例では、補正曲線生成部 2 5によって、出現数データと、設定点データとを交互に配置した複数点を基にして、開始点 0 0と終点 T Fを通るベジエ曲線を生成すると、例えば第 1 0図の実線のように、開始点 0 0と終点 T Fを結んだ直線に対して、レベルの高い部分では、直線より上方にやや膨らみ、レベルの低い部分では、直線よりやや下方に膨らむ S字状の補正曲線が得られる。画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2から入力した映像信号を、前記補正曲線生成部 2 5による補正曲線に基づき画質補正処理を行い映像信号出力端子 1 8から出力する。

( 2 ) 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号が第 2図（b) に示すように、低いレベルに偏った頻度分布 2のような特性であったものとする。この場合、 c 0〜 c 2と c 4〜 c Eとでは、出現数が少なく、 c 2と c 4の間で出現数が多いことを表わしている。

前記同様、 T 0、 c O、 T 2、 c 2、 T 4、 c 4、 T 6、 c 6、 T 8、 c 8、 T A、 c A、 T C、 c C、 T E、 c Eの順に並べ替え、補正曲線生成部 2 5によつて、これらの点を基にして、開始点 0 0と終点 T Fを通るベジエ曲線を生成すると、例えば第 1 1図の実線のように、開始点 0 0と終点 T Fを結んだ直線に対して、レベルの高い部分では、略直線状で、レベルの低い部分では、直線よりやや下方に膨らむ補正曲線が得られる。

画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2から入力した映像信号を、前記補正曲線生成部 2 5による補正曲線に基づき画質補正処理を行い映像信号出力端子 1 8から出力する。

前記実施例では、設定点データ入力端子 2 7からの設定点データを、開始点 0 0と終点 T Fを結んだ直線から抽出したが、これに限られるものではなく、例えば、第 1 0図の実線特性線のように、レベルの高い部分では、直線より上方にやや膨らみ、レベルの低い部分では、直線よりやや下方に膨らむ S字状から設定点デ一夕を抽出することにより、明るい部分と、暗い部分をより一層強調するようにしたり、逆特性の設定点を用いることにより明暗をあまり強調しないように設定することもできる。

また、出現数データと、設定点データとを交互に配置する場合に限られるものではなく、出現数データと、設定点データとを 2対 1の割合として、映像信号のデータを強調するようにしたり、出現数データと、設定点データとを 1対 2の割合として、設定点データを強調するようにしたりするなど、任意の割合とすることができる。

以上のような本発明の第 2実施例によれば、各レベルの出現数データに合わせて最適な補正特性を得ることができ、どのような映像にも適した画質補正処理を行うことができる。また、任意の補正特性上の点によって、極端な補正曲線の変化を抑えたり、曲線に目的や好みに応じた変化をつけ加えることができる。つぎに本発明による画質補正回路の第 3実施例を第 1 2図〜第 8図に基づき説明する。第 1 2図において、第 6図と同一部分は同一符号とし説明を省略する。

第 1 2図において、 1 2は映像信号入力端子、 1 0は平均値算出部、 1 3は出現数カウン夕、 1 1は比較基準値入力端子、 1 5は直線補間部、 1 6は画質補正部、 1 8は映像信号出力端子、 3 1は変化抑制部である。

前記変化抑制部 3 1は第 1 3図に示すように 1 5個の変化抑制部 3 l o、 3 1 _t、 ··-、 3 1₁₄からなり、前記変化抑制部 3 10は差分器 3 3₀, 係数器 3 5₀ 加算器 3 7_Q及び Nフレーム遅延器 3 9oからなり、前記変化抑制部 3 1 iは差分器 3 3！, 係数器 3 5い加算器 3 7 i及び Nフレーム遅延器 3 91からなり、以下同様に構成され、前記変化抑制部 3 1₁₄は差分器 3 3₁₄、係数器 3 5₁₄、加算器 3 7₁₄及び N フレーム遅延器 3 9₁₄からなつている。

前記差分器 3 3o、 3 3 ^ ··'、 3 3₁₄は、前記出現数カウンタ 1 3内の第 2のカウンタ 2 3₀、 2 3 ···、 2 3₁₄から出力する出現数（計数値）と前記 Nフレーム遅延器 3 9₀、 3 9 ···、 3 9₁₄の出力値との差分を出力し、前記係数器 3 5₀、 3 5 ,, ···, 3 5₁₄は前記差分器 3 3₀、 3 3 !、 …、 3 3₁₄の出力値に 1 /X (Xは 2以上の整数で、例えば X= 2) の係数を掛けて出力し、前記加算器 3 7₀, 3 7い …、 3 7₁₄は前記 Nフレーム遅延器 3 9₀、 3 9い …、 3 9₁₄の出力値に前記係数器 3 5₀、 3 5 _b …、 3 5₁₄の出力値を加算し、前記 Nフレーム遅延器 3 9₀、 3 9い …、 3 9₁₄は前記加算器 3 7₀、 3 7い …、 3 7₁₄による加算値を Nフレーム分遅延させて前記差分器 3 3₀、 3 3_1¾ …、 3 3₁₄及び加算器 3 7₀、 3 7い …、 3 7₁₄への出力とするとともに、変化の抑制された出力として前記直線補間部 1 5へ出力する。前記出現数カウン夕 1 3内の第 2のカウン夕 2 3₁₅から出力する出現数は、変化抑制部 3 1を介さずに直接直線補間部 1 5へ出力する。以上の第 3実施例の構成による作用を第 1 4図、第 8図を併用して説明する。 Nは 1以上の整数、 mは 2以上の整数、 Xは 2以上の整数であればよいが、説明の便宜上、 N= l、 m= 1 6、 X = 2の場合について説明する。

( 1 ) 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号は、平均値算出部 1 0にて画素 1 6個の輝度レベルの平均値を算出して順次出力する。

( 2 ) 平均値算出部 1 0で算出された平均値が出現数カウンタ 1 3に入力すると、この出現数カウン夕 1 3は第 6図〜第 7図に示した第 1実施例の場合と同様に作用する。

説明の便宜上、出現数カウン夕 1 3内の各第 2のカウン夕 2 3o、 2 3ぃ - 2 3₁₅の出現数が、 c 0、 c l、 ···、 c E、 c Fであったものとする。ここで、 c 0、 c 1、 ···、 c E、 c Fは、以下の出現数を表す。

c O : レベル 0 0〜 1 0 ( 1 0は 1 6進表示である。）の間の第 2のカウン夕 2 3οの出現数。

c l : レベル 0 0〜 2 0 ( 2 0は 1 6進表示である。）の間の第 2のカウン夕 2 3 iの出現数。 c E ：レベル 0 0〜F 0 (F Oは 1 6進表示である。）の間の第 2のカウン夕 2 3₁₄の出現数.

c F : レベル 0 0〜： 1 0 0 ( 1 0 0は 1 6進表示である。）の間の第 2のカウンタ 2 3₁₅の出現数（固定値）。

( 3 ) これら第 2のカウン夕 2 3₀、 2 3 !, ···、 2 3₁₅の各出現数 c 0、 c l、〜 c Fに、開始点 0 0を加えた 1 6段階のデータが変化抑制部 3 1へ送られると、この変化抑制部 3 1では各出現数 c 0、 c l、 "'、 c E、 c Fの 1フレーム期間 (N= lの場合）における変化を、複数フレーム期間（Nフレームの複数倍の一例）における変化に抑制して出力する。但し c Fは固定値なので変化しない。例えば、第 2のカウン夕 2 3oの出現数 c 0が、第 1 4図（a) に示すように、連続する各フレームで「2」、「2」、「2」、「2」、「2」、「 1 6」、「 1 6」、「 1 6」、「 1 6」、「 1 6」、「 1 6」、「 1 6」となり、 t 6時前後のフレーム期間 FT、 F Tで「2」から「 1 6」に急激に変化したものとすると、同図（b) に示すように、変化抑制部 3 1の抑制作用によって、 t 6時から 1フレーム期間 F T経過した t 7時直後の 1フレーム期間 FTで「2」から「9」に変化し、つづく t 8、 t 9、 t 1 0時直後の各 1フレーム期間 FTで「 1 3」、「 1 5」、「 1 6」と変化し、「 1 6」に収束する。すなわち 1フレーム期間における急激な変化が 4フレーム期間における緩やかな変化に抑制される。

前述の変化抑制部 3 1の抑制作用を第 1 3図の回路を併用して説明すると、つぎの①〜⑤に記載のようになる。説明の便宜上、第 2のカウン夕 2 3 oの出現数（補正特性点）を P₀、 Nフレーム遅延器 3 9_Qの出現数（補正特性点）を PDoとする。

①第 1 4図（a) に示すように t 6時前後の 1フレーム期間 FTで Poが「2」から「 1 6」に変化したものとすると、この 1フレーム期間 F Tでは、 Po= 1 6、 P Do= 2となるので、変化抑制部 3 10から出力する出現数は「 2」となる。このとき、差分器 3 3oの出力（Po— PD₀) が 1 4 (= 1 6 - 2 ) 、係数器 3 5₀の出力 { ( P₀- P D₀) X 1 / 2 } が 7 (= 1 4 2) 、加算器 3 7 oの出力 { P D₀+ (P₀- P D₀) X 1 / 2 } が 9 (= 2 + 7 ) となっている。

② t 6時より 1フレーム期間 FT経過した t 7時直後の 1フレーム期間 FTでは、前記①の加算器 3 70の出力を 1フレーム遅延させたデータが Nフレーム遅延器 3 9oの出力（すなわち PD₀) となるので、変化抑制部 3 l oから出力する出現数は「9」となる。

このとき、差分器 3 3 οの出力（Po一 PD₀) が 7 (= 1 6— 9) 、係数器 3 5 0の出力 { (Po— PD₀) X 1 / 2 } が 4 (= 7ノ2の小数点以下を 4捨 5入した値。）、加算器 3 70の出力 { P D₀+ (P₀- P D₀) X 1 / 2 } が 1 3 (= 9 + 4) となっている。

③ t 7時より 1フレーム期間 F T経過した t 8時直後の 1フレーム期間 F Tでは、前記②と同様にして、変化抑制部 3 10から出力する出現数は「 1 3」となるこのとき加算器 3 70の出力は、前記②と同様にして、 1 5 (= 1 3 + 2) となつている。

④ t 8時より 1フレーム期間 F T経過した t 9時直後の 1フレーム期間 F丁では、前記②と同様にして、変化抑制部 3 10から出力する出現数は「 1 5」となる ₍ このとき加算器 3 7 Qの出力は、前記②と同様にして、 1 6 (= 1 5 + 1 ) となつている。

⑤ t 9時より 1フレーム期間 FT経過した t l 0時直後の 1フレーム期間 FT では、前記②と同様にして変化抑制部 3 10から出力する出現数は「 1 6」となる, このとき加算器 3 70の出力は、前記②と同様にして、 1 6 (= 1 6 + 0) となつている。

(4) その他の第 2のカウン夕 2 3い '··、 2 3₁₄の出現数 c 1、 ···、 c Eの変化も、第 2のカウンタ 2 3 oの出現数 c 0と同様に、変化抑制部 3 1の抑制作用によって複数フレーム期間における緩やかな変化となって出力する。

これを第 1 3図の回路に当てはめると、第 2のカウンタ 2 3い ···、 2 3₁₄の出現数が Pi (= c 1 ) 、 ···、 P ₁₄ (= c E) となり、 Nフレーム遅延器 3 9 ^ ··'、 3 9₁₄の出力値が P Dい …、 P D₁₄となり、 P!、 ···、 P ₁₄がある 1フレーム期間において急激に変化した場合、対応する PDi、 ···、 PD₁₄が複数フレーム期間における緩やかな変化に抑制される。

( 5) 第 2のカウンタ 2 3₀、 2 3い ···、 2 3₁₄の出現数 c 0 ( = P ₀) 、 c 1 (= Pj) 、 ···、 c E (= P₁₄) の変化が変化抑制部 3 1で緩やかな変化に抑制されて直線補間部 1 5へ送られると、この直線補間部 1 5では、変化の抑制された各出現数 0 0、 c 0、 c l、一 c E、 c Fを順次直線で結んで直線補間した補正特性線が得られる。

例えば、変化抑制部 3 1のない既提案の第 6図の直線補間部 1 5で得られた補正特性線が、ある 1フレーム期間において第 8図に点線で示す補正特性線 U 1から実線で示す補正特性線 U 2に急激に変化した場合について考えると、変化抑制部 3 1のある第 1 2図に示した本発明による回路では、補正特性線 U 1から U 2 への変化が複数フレーム期間にわたった緩やかな変化に抑制される。

すなわち、変化抑制部 3 1の作用で出現数 c 0、 c l、 ···、 c Eの変化が緩やかになるので、直線補間部 1 5で生成される補正特性線は、第 8図に示すように、複数フレーム期間（例えば 4〜 6フレーム期間）かけて、 U 1、 U 1_1¾ U 1₂ (図示省略）、 ···、 U 2と緩やかに変化し、 U 2に収束する。

このとき、出現数 c 0については前記①〜⑤に記述したように 4フレーム期間かけて緩やかに変化したが、出現数 c l、 ··'、 c Eについてはその変化量に応じて 4フレーム期間かけて緩やかに変化したり、 4以外の複数（例えば 5、 6 ) フレーム期間かけて緩やかに変化する。

第 8図中において、補正特性線 U 1 iは第 1 4図の t 6時から 1フレーム期間経過した t 7時直後の 1フレーム期間における補正特性線に相当し、この補正特性線上の c O (第 2のカウンタ 2 30の出現数）は前記②の「 9」に相当する。

( 6) 画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2から入力した映像信号を、直線補間部 1 5による補正特性線に基づき画質補正処理を行い映像信号出力端子 1 8から出力する。具体的には、映像信号入力端子 1 2から入力した映像信号の輝度レベルが Xであるときには、補正特性線に基づき補正後の輝度レベル yとなるように画質補正処理を行い映像信号出力端子 1 8から出力する。

本発明の第 3実施例によれば、 Nフレーム内の各画素の輝度レベルの出現数に合わせた最適な補正特性による画質補正処理を行うことができるとともに、画面の切り替わり時または動画表示時に輝度レベルの出現数の分布状態が大きく変化しても、この変化を抑制して画質劣化を招くことのない画質補正処理を行うことができる。

つぎに本発明による画質補正回路の第 4実施例を第 1 5図に基づき説明する。この第 1 5図において、映像信号入力端子 1 2、平均値算出部 1 0、出現数力ゥンタ 1 3、画質補正部 1 6、映像信号出力端子 1 8及び変化抑制部 3 1は、第 1 2図及び第 1 3図に示した第 3実施例の場合の構成と変わるところはない。この第 4実施例の特徴とするところは、第 1 2図の直線補間部 1 5の代わりに補正曲線生成部 2 5を設けた点である。

この補正曲線生成部 2 5は、出現数カウンタ 1 3で計数され変化抑制部 3 1で変化の抑制された出現数と、設定点データ入力端子 2 7からの予め設定された設定点デ一夕とから新たな補正曲線を生成するもので、変化抑制部 3 1と画質補正部 1 6との間に挿入したものである。

前記補正曲線生成部 2 5は、例えば、出現数と設定点データを交互に配置した複数点を基にして、開始点 0 0と終点 T Fを通るベジエ曲線を生成するような回路が用いられる。

以上の第 4実施例の作用を第 2図、第 9図、第 1 0図、第 1 1図を併用して説明する。

( 1 ) 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号が第 2図（a ) に示すように、略中央に偏った頻度分布 1のような特性であったものとする。

出現数カウン夕 1 3の出現数として、第 9図の第 2実施例と同様に、 1つおきのレベル 1 0 、 3 0、 5 0、 7 0 、 9 0 、 B 0 、 D 0 、 F Oに対応する c 0、 c 2 、 c 4 、 c 6 、 c 8、 c A、 c C、 c Eを使用する。また、開始点 0 0と終点 T Fを結んだ直線上のレベル 0 0、 2 0、 4 0、 6 0、 8 0、 A 0、 C 0、 £ 0に対応する丁 0、 T 2、 Τ 4、 Τ 6、 Τ 8、 ΤΑ、 T C、 ΤΕを設定点データ入力端子 2 7から設定データとして入力する。

すると、変化抑制部 3 1のない第 9図の既提案例では、補正曲線生成部 2 5によって、出現数データ c 0、 c 2、 c 4、 c 6、 c 8、 c A、 c C、 c Eと、設定点データ T 0、 Τ 2、 Τ 4、 Τ 6、 Τ 8、 ΤΑ、 T C、 ΤΕとを交互に配置した複数点を基にして、第 1 0図に実線で示すような S字状の補正曲線 V (ベジエ曲線）が得られ、出現数 c 0、 c 2、 c 4、 c 6、 c 8、 c A、 c C、 c Eが急激に変化した場合、これに応じて補正曲線 Vも V 1から V 2へ急激に変化する（V 1、 V 2は図示省略）。

しかし、変化抑制部 3 1のある第 1 5図の実施形態例では、出現数 c 0、 c 2、 c 4、 c 6、 c 8、 c A、 c C、 c Eの 1フレーム期間における変化が複数フレーム期間にわたる緩やかな変化に抑制されるので、これに応じて補正曲線生成部 2 5で生成される補正曲線 Vも各 1フレーム期間毎に V 1、 V 1_1¾ V l ₂、 ···、 V 2と緩やかに変化し、 V 2に収束する（V l i、 V l ₂も図示省略）。

( 2 ) 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号が第 2図（b) に示すように、低いレベルに偏った頻度分布 2のような特性であったものとする。

前記（ 1 ) と同様にして、変化抑制部 3 1のない第 2実施例では、補正曲線生成部 2 5によって、出現数データ c 0、 c 2、 c 4、 c 6、 c 8、 c A、 c C、 c Eと、設定点データ T O、 T 2、 Τ 4、 Τ 6、 Τ 8、 ΤΑ、 TC、 ΤΕとを交互に配置した複数点を基にして、第 1 1図に実線で示すような補正曲線 W (ベジェ曲線）が得られ、出現数 c 0、 c 2、 c 4、 c 6、 c 8、 c A、 c C、 c Eが急激に変化した場合、これに応じて補正曲線 Wも W 1から W2へ急激に変化する (W 1、 W 2は図示省略）。

しかし、変化抑制部 3 1のある第 4実施例では、出現数データ c 0、 c 2、 c 4、 c 6、 c 8、 c A、 c C、 c Eの 1フレーム期間における変化が複数フレーム期間にわたる緩やかな変化に抑制されるので、これに応じて補正曲線生成部 2 5で生成される補正曲線 Wも各 1フレーム期間毎に W 1 、 W 1い W 1 ₂、 ···、 W 2と緩やかに変化し、 W 2に収束する（W l !、 W l ₂も図示省略）。

第 4実施例では、設定点データ入力端子 2 7からの設定点データを、開始点 0 0と終点 T Fを結んだ直線から抽出したが、これに限られるものではなく、例えば、第 1 0図の実線特性線のように、レベルの高い部分では、直線より上方にやや膨らみ、レベルの低い部分では、直線よりやや下方に膨らむ S字状から設定点データを抽出することにより、明るい部分と、暗い部分をより一層強調するようにしたり、逆特性の設定点を用いることにより明暗をあまり強調しないように設定することもできる。

以上のような第 4実施例によれば、各レベルの出現数データに合わせた最適な補正特性による画質補正処理を行うことができるとともに、各画素の輝度レベルの出現数の分布状態が大きく変化しても画質劣化を招くことのない画質補正処理を行うことができる。また、任意の補正特性上の点によって、極端な補正曲線の変化を抑えたり、曲線に目的や好みに応じた変化をつけ加えることができる。前記第 3および第 4実施例では、出現数カウン夕の構成を簡単にするために、平均値算出部を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、平均値算出部を省略した場合についても利用することができる。

本発明による画質補正回路の第 5実施例を第 1 6図及び第 1 7図に基づき説明する。

第 1 6図において、 1 2は、映像信号の入力する映像信号入力端子、 1 0は、 m ( 2以上の整数）点の輝度レベルの平均値を算出する平均値算出部、 1 3は、 0レベルから異なる値に設定されたレベルの間の出現数データを N ( 1以上の整数）フレーム分順次カウントする出現数カウンタ、 2 9は、上限値（a n +w) と下限値（a n—w) とを設定して補正特性点を抑制するための補正特性点抑制回路、 4 8は、抑制された補正特性点に基づき補正曲線を生成する補正曲線生成部、 4 9は、設定点デ一夕を入力する設定点データ入力端子、 1 6は、生成された補正曲線に基づき画質を補正する画質補正部、 1 8は、補正された映像信号を出力する映像信号出力端子である。

前記補正特性点抑制回路 2 9は、抑制範囲比較器 4 3と、抑制範囲設定部 4 6 と、 n点ある補正特性点のうち、何番目の処理を行うかを制御する制御カウンタ 4 0と、補正特性点選択器 4 7とからなり、前記抑制範囲比較器 4 3は、出現数カウンタ 1 3からの抑制前補正特性点デ一夕（P n) とその特性点における上限値（a n +w) とを比較する上限比較器 4 1 aと、 P nとその特性点における下限値（a n—w) とを比較する下限比較器 4 2 aとからなり、前記抑制範囲設定部 4 6は、上限値（a n +w) を設定する上限設定部 4 4 aと、下限値（a n— w) を設定する下限設定部 4 5 aとからなり、前記補正特性点選択器 4 7は、出現数カウン夕 1 3の P nの端子 Xと、上限設定部 4 4 aの上限値（a n+w) の端子 yと、下限設定部 4 5 aの下限値（a n—w) の端子 zとを選択するための回路である。

ここで、直線 a nは、第 1 7図に示すように、直交する一方の軸を輝度の入力レベルとし、他方の軸を輝度の出力レベルとする補正特性線図における開始点と終点を直線で結んだもので、入力映像信号における入力レベルの出現数に偏りのない場合の理想的補正特性線であり、また、 wは、理想的特性線に対する一定の分布幅を示している。しかるに、 a n + wと a n— wとは、第 1 7図に点線で示すように、上限と下限に一定幅を持たせた理想的特性線に平行な抑制設定ラインを示している。

以上の第 5実施例の構成による作用を説明する。

映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号は、平均値算出部 1 0にて各点、例えば、画素 1 6個毎の輝度レベルの平均値を算出して順次出力する。この平均値は、 N ( 1以上の整数）フレーム中の全出現数を 2 5 5とし、輝度レベルを 1 6段階に分けて検出する。検出された平均値は、出現数カウンタ 1 3 にて出現数が計数される。

出現数カウン夕 1 3からの抑制前補正特性点データ P nは、補正特性点選択器 4 7の接点 Xに入力するとともに、後続の上限比較器 4 1 aと下限比較器 4 2 a の一方の入力として加えられる。また、これらの上限比較器 4 1 aと下限比較器 4 2 aのそれぞれの他方の入力として、制御カウンタ 4 0から補正特性点データ P nの番号に対応した上限値 a n +wと下限値 a n— wが入力している。従って、上限比較器 4 l aでは、 P n> a n +wのとき、補正特性点選択器 4 7の接点 y への切換え信号を出力し、下限比較器 4 2 aでは、 P n< a n— wのとき、補正特性点選択器 4 7の接点 zへの切換え信号を出力する。

例えば、第 1 7図において、 P nが入力レベルの極端に高い y点であった場合、 P n> a n +wであるから、上限比較器 4 1 aから切換え信号が出力し、補正特性点選^ 4 7を接点 yに切換え、上限設定部 44 aからの a n +wが補正曲線生成部 4 8へ出力する。この補正曲線生成部 4 8では、上限設定部 44 aからの出力 a n +wをアドレスとし、設定点データ入力端子 4 9から入力した設定点デ —夕に基づき、第 1 7図における上限の設定ライン上の P 1に補正された補正曲線が生成されて画質補正部 1 6へ出力する。画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2からの映像信号がこの補正曲線に基づき補正されて出力端子 1 8へ出力する。このようにして、出現数に偏りのある y点を設定範囲内に制限するように補正することで画質劣化が防止される。

また、第 1 7図において、 P nが入力レベルの極端に低い z点であった場合、 P nぐ a n— wであるから、下限比較器 4 2 aから切換え信号が出力し、補正特性点選択器 4 7を接点 zに切換え、下限設定部 4 5 aからの a n— wが補正曲線生成部 4 8へ出力する。この補正曲線生成部 4 8では、下限設定部 4 5 aからの出力 a n— wをアドレスとし、設定点データ入力端子 4 9から入力した設定点デ一夕に基づき、第 1 7図における下限の設定ライン上の P 3に補正された補正曲線が生成されて画質補正部 1 6へ出力する。画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2からの映像信号がこの補正曲線に基づき補正されて出力端子 1 8へ出力する。このようにして、出現数に偏りのある z点を設定範囲内に制限するように補正することで画質劣化が防止される。

さらに、 P nが上限値と下限値の間の X点にあった場合、 a n + w≥ P n≥ a n— wであるから、上限比較器 4 1 a、下限比較器 4 2 aからの切換え信号がなくなり、出現数カウン夕 1 3からの P nが補正曲線生成部 4 8へ出力する。この補正曲線生成部 4 8からは補正されない曲線が画質補正部 1 6へ出力して映像信号入力端子 1 2からの映像信号を補正することなく出力端子 1 8へ出力する。以上のような本発明の第 5実施例によれば、各レベルの出現数データ分布に偏りがあつたとき発生する極端な傾きを持った補正特性線の生成を抑制でき、出現数の偏りによる画質劣化を抑え、最適な補正特性を得ることができる。

つぎに本発明の第 6実施例を第 1 8図及び第 1 9図に基づき説明する。

前記第 5実施例では、各補正特性点に拘らず上限値の幅 + wと下限値の幅一 w を一定値とした。

これに対し、第 6実施例では、 Nフレーム内での映像信号の各入力レベルの出現数を基にして補正特性点を算出するに際し、各補正特性点毎に設定範囲の上限幅と下限幅を設定するようにしたものである。

この第 6実施例を具体的に説明する。

第 1 8図において、映像信号入力端子 1 2、平均値算出部 1 0、出現数カウン夕 1 3、画質補正部 1 6、映像信号出力端子 1 8、補正曲線生成部 4 8、設定点デ一夕入力端子 4 9は、前記第 1 6図に示した第 5実施例の場合の構成と変わるところはない。第 2実施例の特徴とするところは、上限値 Y H nと下限値 Y L n を、第 1 9図に示すように、開始点 0 0では、 0とし、中間位置までは、上限値 Y H nを直線 a nに対して次第に増加させ、下限値 Y L nを直線 a nに対して次第に減少させ、再び終点 F Fを通るような各補正特性点毎に変化する 2次元的な曲線としたものである。なお、直線 a nは、前記同様、補正特性線図における開始点 0 0と終点 F Fを直線で結んだもので、入力映像信号における入力レベルの出現数に偏りのない場合の理想的補正特性線である。

第 6実施例の作用を説明する。

例えば、第 1 9図において、出現数カウンタ 1 3からの抑制前補正特性点デー夕 P nが入力レベルの極端に高い y点であった場合、 Ρ η > Υ Η 1であるから、上限比較器 4 1 bから切換え信号が出力し、補正特性点選択器 4 7を接点 yに切換え、上限設定部 4 4 bからの Y H 1が補正曲線生成部 4 8へ出力する。この補正曲線生成部 4 8では、上限設定部 4 4 bからの出力をアドレスとし、設定点デ —夕入力端子 4 9から入力した設定点デ一夕に基づき、第 1 9図における上限の設定ライン上の P 1に補正された補正曲線が生成されて画質補正部 1 6へ出力する。画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2からの映像信号がこの補正曲線に基づき補正されて出力端子 1 8へ出力する。このようにして、出現数に偏りのある y点を設定範囲内に制限するように補正することで画質劣化が防止される。また、第 1 9図において、 P nが入力レベルの極端に低い z点であった場合、 P n < Y L 3であるから、下限比較器 4 2 bから切換え信号が出力し、補正特性点選択器 4 7を接点 zに切換え、下限設定部 4 5 bからの Y L 3が補正曲線生成部 4 8へ出力する。この補正曲線生成部 4 8では、下限設定部 4 5 bからの出力をアドレスとし、設定点データ入力端子 4 9から入力した設定点データに基づき、第 1 9図における下限の設定ライン上の P 3に補正された補正曲線が生成されて画質補正部 1 6へ出力する。画質補正部 1 6では、映像信号入力端子 1 2からの映像信号がこの補正曲線に基づき補正されて出力端子 1 8へ出力する。このようにして、出現数に偏りのある z点を設定範囲内に制限するように補正することで画質劣化が防止される。

さらに、 P nが上限値と下限値の間の X点にあった場合、 Y H 2≥ P n≥Y L 2であるから、上限比較器 4 1 a、下限比較器 4 2 aからの切換え信号がなくなり、出現数カウン夕 1 3からの P nが補正曲線生成部 4 8へ出力する。この補正曲線生成部 4 8からは補正されない曲線が画質補正部 1 6へ出力して映像信号入力端子 1 2からの映像信号を補正することなく出力端子 1 8へ出力する。

以上のような本発明の第 6実施例によれば、各レベルの出現数データに合わせて最適な補正特性を得ることができ、どのような映像にも適した画質補正処理を行うことができる。また、任意の補正特性上の点によって、極端な補正曲線の変化を抑えたり、曲線に目的や好みに応じた変化をつけ加えることができる。

なお、前記第 5および第 6実施例においては、平均値算出部 1 0の平均値を求めるサンプル数を 1 6個、出現数カウンタ 1 3の出現数データを求めるフレーム数を 1フレーム、輝度レベルの段階数を 1 6 としたが、本発明は、これらの例に限られるものではない。産業上の利用可能性

以上のように、本発明による画質補正回路は各レベルの出現数デ一夕に合わせて最適な補正特性を得ることができるので、どのような映像にも適した画質補正処理を行うことができ、また、任意の補正特性上の点によって、極端な補正曲線の変化を抑えたり、曲線に目的や好みに応じた変化をつけ加えることができる。さらに、画面の切り替わり時または動画表示時に輝度レベルの出現数の分布状態が大きく変化しても、この変化を抑制して画質劣化を招くことのない画質補正処理を行うことができる。

Claims

請求の範囲

1 . 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号から抽出した複数の輝度レベルの出現数データを所定レベル毎に計数する出現数カウンタ 1 3 と、この出現数カウンタ 1 3の計数出力点に基づき直線補間して補正特性線を形成する直線補間部 1 5と、この補正特性線により入力映像信号を補正する画質補正部 1 6とを具備してなることを特徴とする画質補正回路。

2 . 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号の複数画素毎の輝度レベルの平均値を算出する平均値算出部 1 0と、この平均値算出部 1 0で算出した複数の輝度レベルの出現数デ一夕を所定レベル毎に計数する出現数カウン夕 1 3 と、この出現数カウンタ 1 3の計数出力点に基づき直線補間して補正特性線を形成する直線補間部 1 5と、この補正特性線により入力映像信号を補正する画質補正部 1 6とを具備してなることを特徴とする画質補正回路。

3 . 出現数カウン夕 1 3は、複数の輝度レベルの出現数データを所定レベル毎に判定する複数個の判定器 1 7 と、判定器 1 7で判定した所定レベル毎の出現数デ一夕を計数する複数個の第 1のカウンタ 1 9と、この第 1のカウンタ 1 9の出力と予め設定された比較基準値入力端子 1 1からの比較基準値とを比較して、この比較出力で前記第 1のカウン夕 1 9をクリアする複数個の比較器 2 1 と、この比較器 2 1の出力を計数する複数個の第 2のカウンタ 2 3とからなることを特徴とする請求項 1または 2記載の画質補正回路。

4 . 出現数カウン夕 1 3は、判定器 1 7、第 1のカウンタ 1 9、比較器 2 1及び第 2のカウンタ 2 3の直列回路を互いに 1 6個を並列接続してなることを特徴とする請求項 3記載の画質補正回路。

5 . 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号から抽出した複数の輝度レベルの出現数データを所定レベル毎に計数する出現数カウンタ 1 3と、この出現数カウン夕 1 3の計数出力点データとこの計数点の間に挿入された予め設定された設定点データとから新たな補正曲線を生成する補正曲線生成部 2 5と、この補正曲線生成部 2 5からの補正曲線により入力映像信号を補正する画質補正部 1 6とを具備してなることを特徴とする画質補正回路。

6 . 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号の複数画素毎の輝度レベルの平均値を算出する平均値算出部 1 0と、この平均値算出部 1 0で算出した複数の輝度レベルの出現数データを所定レベル毎に計数する出現数カウンタ 1 3と、この出現数カウン夕 1 3の計数出力点データとこの計数点の間に挿入された予め設定された設定点データとから新たな補正曲線を生成する補正曲線生成部 2 5と、この補正曲線生成部 2 5からの補正曲線により入力映像信号を補正する画質補正部 1 6とを具備してなることを特徴とする画質補正回路。

7 . 補正曲線生成部 2 5は、出現数カウンタ 1 3の計数出力点デ一夕と、予め設定された設定点データとを、一方のデ一夕の間に他方のデータを 1または複数個置きに挿入して新たな補正曲線を生成するようにしたことを特徴とする請求項 5 又は 6記載の画質補正回路。

8 . 補正曲線生成部 2 5は、出現数カウン夕 1 3の計数出力点データと、予め設定された設定点データとを、一方のデータの間に他方のデータを 1または複数個置きに挿入した複数点を基にして、開始点と終点を通るベジエ曲線を生成するような回路からなることを特徴とする請求項 5又は 6記載の画質補正回路。

9 . 入力映像信号に基づいて Nフレーム（Nは 1以上の整数）内の各画素の輝度レベルの出現数を複数の設定レベル範囲毎に計数する出現数カウン夕と、この出現数カウン夕の計数値の変化を Nフレーム期間の複数倍の期間における変化に抑制して出力する変化抑制部と、この変化抑制部から出力した計数値に基づき直線補間で補正特性線を形成する直線補間部と、この直線補間部で形成した補正特性線により入力映像信号を補正する画質補正部とを具備してなることを特徴とする画質補正回路。

1 0 . 入力映像信号に基づいて m画素毎（mは 2以上の整数）に輝度レベルの平均値を算出する平均値算出部と、この平均値算出部で算出した輝度レベルの出現数を複数の設定レベル範囲毎に Nフレーム期間（Nは 1以上の整数）にわたつて計数する出現数カウン夕と、この出現数カウン夕の計数値の変化を Nフレーム期間の複数倍の期間における変化に抑制して出力する変化抑制部と、この変化抑制部から出力した計数値に基づき直線補間で補正特性線を形成する直線補間部と、この直線補間部で形成した補正特性線により入力映像信号を補正する画質補正部とを具備してなることを特徵とする画質補正回路。

1 1 . 入力映像信号に基づいて Nフレーム（Nは 1以上の整数）内の各画素 I 度レベルの出現数を複数の設定レベル範囲毎に計数する出現数カウン夕と、この出現数カウン夕の計数値の変化を Nフレーム期間の複数倍の期間における変化に抑制して出力する変化抑制部と、この変化抑制部から出力した計数値と予め設定された設定値とから新たな補正曲線を生成する補正曲線生成部と、この補正曲線生成部で生成した補正曲線により入力映像信号を補正する画質補正部とを具備してなることを特徵とする画質補正回路。

1 2 . 入力映像信号に基づいて m画素毎（mは 2以上の整数）に輝度レベルの平均値を算出する平均値算出部と、この平均値算出部で算出した輝度レベルの出現数を複数の設定レベル範囲毎に Nフレーム期間（Nは 1以上の整数）にわたつて計数する出現数カウンタと、この出現数カウン夕の計数値の変化を Nフレーム期間の複数倍の期間における変化に抑制して出力する変化抑制部と、この変化抑制部から出力した計数値と予め設定された設定値とから新たな補正曲線を生成する補正曲線生成部と、この補正曲線生成部で生成した補正曲線により入力映像信号を補正する画質補正部とを具備してなることを特徴とする画質補正回路。

1 3 . 出現数カウンタは、入力映像信号に基づいて各画素の輝度レベルが複数の設定レベル範囲のそれぞれに相当するか否かを判定する複数個の判定器と、この判定器の判定回数を計数する複数個の第 1のカウン夕と、この第 1のカウン夕の計数値と予め設定された比較基準値とを比較し、比較出力で前記第 1のカウン夕をクリァする複数個の比較器と、この比較器の出力回数を計数して出現数とする複数個の第 2のカウン夕とからなる請求の範囲 9又は 1 1記載の画質補正回路。

1 4 . 出現数カウン夕は、平均値算出部で算出した輝度レベルが複数の設定レべル範囲のそれぞれに相当するか否かを判定する複数個の判定器と、この判定器の判定回数を計数する複数個の第 1のカウン夕と、この第 1のカウン夕の計数値と予め設定された比較基準値とを比較し、比較出力で前記第 1のカウン夕をクリアする複数個の比較器と、この比較器の出力回数を計数して出現数とする複数個の第 2のカウン夕とからなる請求の範囲 1 0又は 1 2記載の画質補正回路。

1 5 . 変化抑制部は、差分器、係数器、加算器及び Nフレーム遅延器からなり、前記差分器は出現数カウン夕の計数値と前記 Nフレーム遅延器の出力値との差分を出力し、前記係数器は前記差分器の出力値に 1 ( Xは 2以上の整数）の係数を掛けて出力し、前記加算器は前記 Nフレーム遅延器の出力値に前記係数器の出力値を加算し、前記 Nフレーム遅延器は前記加算器による加算値を Nフレーム分遅延させて前記差分器及び加算器への出力とするとともに変化の抑制された出力としてなる請求の範囲 9、 1 0、 1 1又は 1 2記載の画質補正回路。

1 6 . 変化抑制部は、差分器、係数器、加算器及び Nフレーム遅延器からなり、前記差分器は第 2カウンタの計数値と前記 Nフレーム遅延器の出力値との差分を出力し、前記係数器は前記差分器の出力値に 1 ( Xは 2以上の整数）の係数を掛けて出力し、前記加算器は前記 Nフレーム遅延器の出力値に前記係数器の出力値を加算し、前記 Nフレーム遅延器は前記加算器による加算値を Nフレーム分遅延させて前記差分器及び加算器への出力とするとともに変化の抑制された出力としてなる請求の範囲 1 3記載の画質補正回路。

1 7 . 変化抑制部は、差分器、係数器、加算器及び Nフレーム遅延器からなり、前記差分器は第 2カウンタの計数値と前記 Nフレーム遅延器の出力値との差分を出力し、前記係数器は前記差分器の出力値に 1 Z X ( Xは 2以上の整数）の係数を掛けて出力し、前記加算器は前記 Nフレーム遅延器の出力値に前記係数器の出力値を加算し、前記 Nフレーム遅延器は前記加算器による加算値を Nフレーム分遅延させて前記差分器及び加算器への出力とするとともに変化の抑制された出力としてなる請求の範囲 1 4記載の画質補正回路。

1 8 . 映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号から抽出した複数の輝度レベルの出現数データを所定レベル毎に計数する出現数カウン夕 1 3 と、この出現数力ゥン夕 1 3から出力した補正特性点の計数値が予め設定した上限値より多いときは上限値を、下限値より少ないときは下限値を、上限値と下限値の範囲内のときは計数値を選択して出力する補正特性点抑制回路 2 9と、この補正特性点抑制回路 2 9の出力に応じて補正曲線を生成する補正曲線生成部 4 8と、この補正曲線生成部 4 8で生成された補正特性線により入力映像信号を補正する画質補正部 1 6 とを具備してなることを特徴とする画質補正回路。

1 9 . 出現数カウンタ 1 3は、映像信号入力端子 1 2に入力した映像信号の複数画素毎の輝度レベルの平均値を平均値算出部 1 0で算出し、この平均値算出部 1 0で算出した複数の輝度レベルの出現数データを所定レベル毎に計数するものからなることを特徴とする請求の範囲 1 8記載の画質補正回路。

2 0 . 補正特性点抑制回路 2 9は、補正特性点の計数値と、直線的に変化する上限値 · 下限値とを比較する抑制範囲比較器 4 3 と、この抑制範囲比較器 4 3の出力に応じて、抑制範囲設定部 4 6で設定された上限値、下限値又は出現数カウン夕 1 3の計数値を選択する補正特性点選択器 4 7 と、補正特性点のうちの何番目の処理を行うかを制御する制御カウンタ 4 0 とを具備してなることを特徴とする請求の範囲 1 8又は 1 9記載の画質補正回路。

2 1 . 抑制範囲比較器 4 3は、補正特性点の計数値 P nと直線的に変化する上限値 a n + wを比較する上限比較器 4 1 aと、補正特性点の計数値 P nと下限値 a n— wを比較する下限比較器 4 2 aとからなり、抑制範囲設定部 4 6は、上限値 a n + wを設定する上限設定部 4 4 aと、下限値 a n—wを設定する下限設定部 4 5 aとからなることを特徴とする請求の範囲 2 0記載の画質補正回路。

2 2 . 補正特性点抑制回路 2 9は、補正特性点の計数値と、直交する一方の軸を入力輝度レベルとし、他方の軸を出力輝度レベルとする補正特性線図における開始点と終点を通り、中間で曲線的に変化する上限値 ·下限値とを比較する抑制範囲比較器 4 3と、この抑制範囲比較器 4 3の出力に応じて、抑制範囲設定部 4 6 で設定された上限値、下限値又は出現数カウンタ 1 3の計数値を選択する補正特性点選択器 4 7と、補正特性点のうちの何番目の処理を行うかを制御する制御力ゥン夕 4 0とを具備してなることを特徴とする請求の範囲 1 8又は 1 9記載の画質補正回路。

2 3 . 抑制範囲比較器 4 3は、補正特性点の計数値 P nと曲線的に変化する上限値 Y H nを比較する上限比較器 4 1 bと、補正特性点の計数値 P nと下限値 Y L nを比較する下限比較器 4 2 bとからなり、抑制範囲設定部 4 6は、上限値 Y H nを設定する上限設定部 4 4 bと、下限値 Y L nを設定する下限設定部 4 5 bとからなることを特徽とする請求の範囲 2 2記載の画質補正回路。