專利名稱：畫面信號處理器及畫面信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及畫面信號處理器和畫面信號處理方法的改進(jìn)，其基于亮度直方圖用于對亮度信號進(jìn)行灰度校正處理。
背景技術(shù)：
正如已知道的，近年來已發(fā)展了平板型大屏幕顯示器，并已在彩色電視廣播接收機(jī)等中投入實(shí)際使用。這時(shí)，這類大屏幕顯示器中，灰度校正處理是對畫面信號的亮度分量進(jìn)行的，以允許顯示圖像被清晰地顯示。
具體來說，在這些情形下使用亮度直方圖的基本灰度校正處理中，在各亮度電平獲得的直方圖數(shù)據(jù)從低亮度電平被累積并求和，以便生成亮度輸入/輸出轉(zhuǎn)換參數(shù)。
然而，在這樣的灰度校正處理中在信息局部集中在特定亮度電平的情形下，在集中的部分亮度傾斜突然陡峭。反之，有時(shí)在沒有信息的部分出現(xiàn)亮度傾斜變得基本消失的情形。
反之，現(xiàn)在所獲得的直方圖通過設(shè)置作為下限和上限的極限值被處理。然而由于處理是簡單的拋棄和增加處理，有其優(yōu)勢相對于原始信息變得微弱的趨勢。
日本專利No.2512562公開了灰度校正裝置的一種配置，其基于從亮度直方圖數(shù)據(jù)確定的輸入亮度信號的平均值、模式值、最大值，最小值、黑區(qū)、白區(qū)、偏移系數(shù)等，通過控制灰度校正量，防止動態(tài)范圍的過分?jǐn)U展，并進(jìn)行更為真實(shí)和高對比度的灰度校正。
此外，日本專利申請KOKAT公開No.2000-322047公開了灰度校正裝置的一種配置，其根據(jù)圖像的亮度分布的偏移度，防止亮度分布動態(tài)范圍的過分?jǐn)U展并進(jìn)行最優(yōu)的灰度校正，使得基于亮度的直方圖數(shù)據(jù)生成對于每一亮度電平的校正亮度電平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是就這些情形作出的。本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種畫面信號處理器和畫面信號處理方法，該處理器能夠?qū)τ诹炼褥`活地改變灰度校正處理的控制范圍，并借助于向每一亮度電平指定直方圖數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換參數(shù)而執(zhí)行度轉(zhuǎn)換處理，能夠進(jìn)行適合于實(shí)際使用的亮度控制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種畫面信號處理器，其包括輸入單元，其配置為接收亮度信號；獲取單元，其配置為對于輸入到輸入單元的一個(gè)幀的部分對于亮度信號獲取每一亮度電平上的直方圖數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器單元，其配置為對于由獲取單元獲取的直方圖數(shù)據(jù)，基于指定給每一亮度電平上的直方圖的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理；生成單元，其配置為生成非線性校正處理表，用于對輸入到輸入單元的亮度信號，基于經(jīng)受由轉(zhuǎn)換器單元進(jìn)行的度轉(zhuǎn)換處理的直方圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行非線性校正處理；以及處理單元，其配置為對輸入到輸入單元的亮度信號，基于由生成單元生成的非線性校正處理表進(jìn)行非線性校正處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供了一種畫面信號處理方法，包括第一步驟，輸入亮度信號；第二步驟，對于第一步驟中輸入的一個(gè)幀的部分對于亮度信號獲取每一亮度電平上的直方圖數(shù)據(jù)；第三步驟，對于由獲取單元獲取的直方圖數(shù)據(jù)，基于指定給每一亮度電平上的直方圖的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行度轉(zhuǎn)換；第四步驟，生成非線性校正處理表，用于對第一步驟中輸入的亮度信號，基于在第三步驟中經(jīng)受度轉(zhuǎn)換處理的直方圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行非線性校正處理；第五步驟，對在第一步驟輸入的亮度信號，基于在第四步驟生成的非線性校正處理表，進(jìn)行非線性校正處理。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例框圖，該框圖所示是說明電視廣播接收機(jī)的畫面的信號處理系統(tǒng)；圖2是一框圖，所示用來詳細(xì)說明該實(shí)施例中電視廣播接收機(jī)的畫面信號處理單元；圖3是一框圖，所示用來詳細(xì)說明該實(shí)施例中畫面信號處理器信號校正單元；圖4是一框圖，所示用來詳細(xì)說明該實(shí)施例中信號校正單元的亮度非線性校正處理單元；圖5是一流程圖，所示用來說明該實(shí)施例中亮度非線性校正處理單元的處理操作；圖6的圖示用來說明該實(shí)施例中由亮度非線性校正處理單元獲取的一個(gè)幀的部分的直方圖數(shù)據(jù)；圖7的圖示用來說明該實(shí)施例中對亮度非線性校正處理單元給出的轉(zhuǎn)換參數(shù)；圖8的圖示用來說明該實(shí)施例中對亮度非線性校正處理單元給出的校正參數(shù)的細(xì)節(jié)；圖9的圖示用來說明該實(shí)施例中，基于轉(zhuǎn)換參數(shù)由亮度非線性校正處理單元進(jìn)行的度轉(zhuǎn)換處理；圖10的圖示用來說明該實(shí)施例中，由亮度非線性校正處理單元進(jìn)行的非線性校正處理；圖11的圖示用來說明在該實(shí)施例中，選擇對亮度非線性校正處理單元給出的轉(zhuǎn)換參數(shù)的一種方法的一例；圖12的圖示用來說明在該實(shí)施例中，由亮度非線性校正處理單元獲取的直方圖數(shù)據(jù)的一例；圖13的圖示用來說明在該實(shí)施例中，由亮度非線性校正處理單元獲取的直方圖另一例；圖14是一流程圖，用來說明該實(shí)施例中亮度非線性校正處理單元的處理操作修改的一例；圖15的圖示用來說明在該實(shí)施例中，非線性校正處理單元的直方圖數(shù)據(jù)的平滑處理操作；以及圖16是一流程圖，用來說明在該實(shí)施例中，亮度非線性校正處理單元的處理操作另一修改例。
具體實(shí)施例方式
以下將參照

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖1圖示出本實(shí)施例中說明的電視廣播接收機(jī)的畫面信號處理系統(tǒng)。
就是說，由用來接收數(shù)字電視廣播的天線12接收的數(shù)字電視廣播信號，通過一個(gè)輸入端13提供給一個(gè)調(diào)諧解調(diào)器單元14。調(diào)諧解調(diào)器單元14從輸入的數(shù)字電視數(shù)字電視廣播信號調(diào)諧所需頻道的廣播信號，并解調(diào)調(diào)諧的信號，以向解碼器15輸出該信號。
然后，解碼器15分別通過對從調(diào)諧解調(diào)器單元14輸入的信號進(jìn)行解碼處理，產(chǎn)生數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr，并向選擇器16輸出數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr。
此外，由用于接收模擬電視廣播的天線17接收的模擬電視廣播信號，通過輸入端28提供給調(diào)諧解調(diào)器單元19。調(diào)諧解調(diào)器單元19從輸入的模擬電視廣播信號調(diào)諧所需頻道的廣播信號，并解調(diào)調(diào)諧的信號以分別產(chǎn)生模擬亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr。
然后，在調(diào)諧解調(diào)器單元19中產(chǎn)生的模擬亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr提供給A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器單元20，以被轉(zhuǎn)換為數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr之后，數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr被輸出到選擇器16。
進(jìn)而，在提供給用于模擬畫面信號的外部輸入端21的模擬亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr提供給A/D轉(zhuǎn)換器單元22以被轉(zhuǎn)換為數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr之后，數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr被輸出到選擇器16。進(jìn)而，提供給用于數(shù)字畫面信號的外部外側(cè)輸入端23的數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr，按原樣提供給選擇器16。
這里，選擇器16選擇分別從解碼器15、A/D轉(zhuǎn)換器單元20、22和外部輸入端23提供的數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr，并向畫面信號處理單元24提供所選擇的信號。
雖然將在稍后說明其細(xì)節(jié)，畫面信號處理單元24通過對輸入的數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr進(jìn)行預(yù)定的信號處理，而產(chǎn)生R(紅色)、G(綠色)，和B(藍(lán)色)信號。
然后，由畫面信號處理單元24產(chǎn)生R、G和B信號被提供給圖像顯示器單元25，以便提供給圖像顯示器。例如，采用由液晶顯示器、等離子顯示器等組成的平板顯示器作為圖像顯示器單元25。
這里，包括上述各種接收操作的電視廣播接收機(jī)11的各種操作由控制單元26統(tǒng)一控制。控制單元26是裝有中央處理器(CPU)等的微處理器?？刂茊卧?6從包括遙控器(未示出)的操作單元27接收操作信息，以便分別控制每一單元，使得其操作內(nèi)容被反映。
這種情形下，控制單元26主要采用其中已存儲由CPU執(zhí)行的控制程序的只讀存儲器(ROM)28，用于對CPU提供工作區(qū)的隨機(jī)訪問存儲器(RAM)29，以及存儲各種設(shè)置信息、控制信息等的非易失存儲器30。
圖2示出畫面信號處理單元24的一例。就是說，由選擇器16所選擇的數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr通過輸入端31a和31b提供給IP(隔行逐行)轉(zhuǎn)換/定標(biāo)處理單元32。
IP轉(zhuǎn)換/定標(biāo)處理單元32對輸入的數(shù)字亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr進(jìn)行逐行轉(zhuǎn)換處理及定標(biāo)處理，以便在圖像顯示單元25(由液晶顯示器、平板顯示器等組成的平板顯示器)上提供顯示，且單元32向增強(qiáng)器處理單元33輸出輸入的亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr。
增強(qiáng)器處理單元33對于輸入的亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr提供在垂直和電平方向陡峭的上升，或進(jìn)行用于改變其尖銳度的增強(qiáng)處理以向信號校正單元34輸出信號。
信號校正單元34對于輸入的亮度信號Y施加用于灰度校正的非線性校正處理，并對彩色信號Cb/Cr與非線性校正處理施加振幅控制處理，以向彩色空間轉(zhuǎn)換器單元35輸出信號。
彩色空間轉(zhuǎn)換器單元35把輸入的亮度信號Y和彩色信號Cb/Cr轉(zhuǎn)換為R、G和B信號，以便被輸出到RGB伽馬(灰度系數(shù))校正單元36。RGB伽馬校正單元36對輸入的R、G和B信號作出白平衡調(diào)節(jié)，并對圖像顯示單元25施加伽馬校正處理，以向抖動處理單元37輸出該信號。
然后，抖動處理單元37對輸入的R、G和B信號進(jìn)行壓縮處理，并然后通過輸出信號38、39和40向圖像顯示單元25輸出該信號。壓縮處理把其中比特?cái)?shù)被擴(kuò)展以增加表現(xiàn)力的高灰度比特表示，轉(zhuǎn)換為對應(yīng)于圖像顯示單元25的低灰度比特?cái)?shù)。
圖3示出信號校正單元34的一例。就是說，從增強(qiáng)器處理單元33輸出的亮度信號Y通過輸入端41，提供給亮度非線性校正處理單元42，并經(jīng)受用于灰度校正的非線性校正處理。然后，該信號通過輸出端43輸出到彩色空間轉(zhuǎn)換器單元35。
這里，雖然將在稍后說明其細(xì)節(jié)，亮度非線性校正處理單元42基于從控制單元26通過擴(kuò)展端子44提供的轉(zhuǎn)換參數(shù)，生成用于亮度非線性校正處理的查找表(LUT)，并基于LUT對亮度信號Y施加非線性校正處理。
此外，從增強(qiáng)器處理單元33輸出的彩色信號Cb/Cr通過輸入端45提供給乘法器46，使得從彩色信號校正單元47輸出的彩色校正系數(shù)倍增以進(jìn)行振幅控制處理。之后，該信號通過輸出端48輸出到彩色空間轉(zhuǎn)換器單元35。
彩色信號校正單元47，從用于彩色校正處理從控制單元26通過控制端49提供的用于彩色校正處理的LUT，檢索成為彩色增益的彩色校正信號，用于基于提供給輸入端41的亮度信號Y的電平對彩色信號Cb/Cr進(jìn)行振幅控制，且檢索的彩色控制校正信號被輸出到乘法器46。
圖4示出亮度非線性校正處理單元42的細(xì)節(jié)。更具體來說，提供給輸入端41的亮度信號Y通過輸入端42a。然后，亮度信號Y提供給非線性校正處理單元42b，并提供給直方圖數(shù)據(jù)獲取單元42c。從這些單元，直方圖數(shù)據(jù)獲取單元42c對于亮度信號對于輸入的一個(gè)幀部分，在每一亮度電平上獲取直方圖數(shù)據(jù)。
然后，由直方圖數(shù)據(jù)獲取單元42c獲取的直方圖數(shù)據(jù)被提供給度轉(zhuǎn)換器單元42d。度轉(zhuǎn)換器單元42d基于轉(zhuǎn)換參數(shù)對于輸入的直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理，能夠在每一亮度電平在直方圖上指定這些從控制單元26通過控制端44、42e提供的參數(shù)，且數(shù)據(jù)被輸出到LUT生成單元42f。
LUT生成單元42f基于輸入的直方圖數(shù)據(jù)在度轉(zhuǎn)換之后，生成用于亮度非線性校正處理的LUT，以向非線性校正處理單元42b生成該數(shù)據(jù)。非線性校正處理單元42b基于LUT對于輸入的亮度信號進(jìn)行非線性校正處理，并通過輸出端42g、43把該信號輸出到彩色空間轉(zhuǎn)換器單元35。
圖5是一流程圖，其中概括了由非線性校正處理單元42對于亮度信號Y進(jìn)行的非線性校正處理的一例。就是說，當(dāng)處理開始時(shí)(在步驟S5a)，在步驟S5b，直方圖獲取單元42c對于亮度獲取直方圖數(shù)據(jù)。
通過對于一個(gè)幀部分的畫面信號對每一象素檢測亮度電平，并計(jì)數(shù)對應(yīng)于每一亮度電平的象素?cái)?shù)，來獲取直方圖數(shù)據(jù)。這種情形下，以足夠微小的方式設(shè)置亮度電平的分辨率。例如，在輸入畫面信號為8比特的情形下，獲取直方圖數(shù)據(jù)時(shí)的亮度電平分辨率也設(shè)置為8比特。
圖6示出對于一個(gè)幀部分的亮度直方圖數(shù)據(jù)的一例，數(shù)據(jù)是按上述獲取的。這種情形下，亮度分辨率設(shè)置為8比特(0到255)。換言之，對于從0到255亮度的256個(gè)電平，按對應(yīng)于各亮度電平的數(shù)目獲取象素。結(jié)果是，當(dāng)相加各亮度電平的象素?cái)?shù)時(shí)，其總數(shù)變?yōu)榕c對于輸入畫面信號具有的一個(gè)幀部分的象素?cái)?shù)相同。
然后在步驟S5c，度轉(zhuǎn)換器單元42d基于從控制單元26提供的轉(zhuǎn)換參數(shù)對于獲取的直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理。如圖7中所示的轉(zhuǎn)換參數(shù)，對于輸入轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)分別對于亮度電平0到255的每一個(gè)調(diào)節(jié)輸出的直方圖數(shù)據(jù)。
圖8示出對于亮度電平0的轉(zhuǎn)換參數(shù)一例。在這一轉(zhuǎn)換參數(shù)中，直方圖數(shù)據(jù)的數(shù)量是很大的。因此，輸入的直方圖數(shù)據(jù)以相等的間隔排布，以便只調(diào)節(jié)與輸入的直方圖數(shù)據(jù)所排布的位置IN0到IN6對應(yīng)的輸出的直方圖數(shù)據(jù)OUT0到OUT6。各輸出的直方圖數(shù)據(jù)OUT0到OUT6之間的間隔借助于與直線的連接處理。
這里，圖6所示的直方圖數(shù)據(jù)基于上述的轉(zhuǎn)換參數(shù)經(jīng)受度轉(zhuǎn)換處理，并從而經(jīng)受例如如圖9中所示的度轉(zhuǎn)換。此后在步驟S5d，LUT生成單元42f從度轉(zhuǎn)換的直方圖數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)的總數(shù)，即對應(yīng)于從畫面信號的消隱脈沖電平起100％振幅范圍的象素總數(shù)。
然后在步驟S5e，LUT生成單元42f設(shè)置表示100％振幅的轉(zhuǎn)換值，以使在步驟S5c經(jīng)受度轉(zhuǎn)換的直方圖數(shù)據(jù)乘以一個(gè)系數(shù)，使得在步驟S5d獲取的數(shù)據(jù)總數(shù)落入從畫面信號的消隱脈沖電平起100％振幅范圍內(nèi)。
然后在步驟S5f，LUT生成單元42f通過從低亮度電平累積并相加乘以系數(shù)并經(jīng)受度轉(zhuǎn)換的直方圖數(shù)據(jù)，而生成亮度輸入/輸出轉(zhuǎn)換參數(shù)，即用于非線性校正處理的LUT。
然后，LUT生成單元42f在步驟S5g設(shè)置消隱脈沖電平，以進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，且非線性校正處理單元42b在步驟S5h基于LUT對亮度信號Y進(jìn)行非線性校正處理，以終止該處理(在步驟S5i)。圖10示出對亮度信號Y由用于非線性校正處理的LUT給出的非線性特征一例。
在上述實(shí)施例中，借助于轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理，該轉(zhuǎn)換參數(shù)使得能夠向每一亮度電平指定直方圖數(shù)據(jù)。結(jié)果是，對于亮度用于灰度校正處理的控制范圍能夠以可變的方式靈活改變，使得能夠進(jìn)行適合于實(shí)際使用的亮度控制。
順便來說，用于對直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理的轉(zhuǎn)換參數(shù)不限于一類。例如，事先在非易失存儲器30中準(zhǔn)備對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)模式、電影模式等的多類參數(shù)，從而允許用戶選擇并設(shè)置對應(yīng)于該模式的亮度。
這一設(shè)置是這樣作出的，使得用戶操作操作單元27，以便在圖像顯示單元25上顯示如圖11所示的模式設(shè)置屏幕。作為模式設(shè)置屏幕，顯示諸如“標(biāo)準(zhǔn)模式”和“電影模式”的項(xiàng)。然后，能夠使用操作單元27上的光標(biāo)鍵并操作回車鍵通過選擇任何一個(gè)項(xiàng)設(shè)置亮度。
然后，將說明以上實(shí)施例的一個(gè)修改例。具體來說，在模擬畫面信號的情形下，如同圖12所示的直方圖數(shù)據(jù)那樣，呈現(xiàn)亮度電平，其在噪聲等影響下即使在具有高的特定亮度電平信號中，擴(kuò)展到原始亮度電平的周圍。
另一方面，將考慮對于輸入的畫面信號是完全明亮的圖像或者完全黑暗圖像的情形，或者數(shù)字廣播內(nèi)容是能夠沒有噪聲統(tǒng)一扁平作出的圖像的情形，如借助于計(jì)算機(jī)圖形的動畫圖像。這種情形下，有時(shí)發(fā)生一種趨向，即，當(dāng)直方圖信息被充分分割時(shí)，盡管存在關(guān)于一定亮度電平的信息，但不呈現(xiàn)相鄰亮度電平的信息，就是說直方圖數(shù)據(jù)不完全散開，而是集中在特定的位置，諸如圖13所示的直方圖數(shù)據(jù)。這種情形下，有可能進(jìn)行過分的灰度校正，以改進(jìn)信息集中部分的信息量，使得圖像被損壞。
圖14是一流程圖，其中在這樣的情形下概括了亮度非線性校正處理42的處理操作，其中消除了直方圖數(shù)據(jù)的局部集中，并添加了平滑處理，以減少其敏感度。更具體來說，當(dāng)處理開始時(shí)(在步驟S14a)，亮度非線性校正處理單元42在步驟S14b對于亮度獲取直方圖數(shù)據(jù)。
然后，亮度非線性校正處理單元42在步驟S14c對于獲取的直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理。例如通過對直方圖數(shù)據(jù)D(n)關(guān)于特定亮度電平使用該直方圖數(shù)據(jù)之前和之后的直方圖數(shù)據(jù)，施加以下的處理等進(jìn)行如圖15所示的平滑處理[D(n)+{D(n-1)+D(n+1)}/2]/2[D(n)+D(n-1)+D(n+1)+{D(n-2)+D(n+2)}/2]/4[D(n)+D(n-1)+D(n+1)+D(n-2)+D(n+2)+{D(n-3)+D(n+3)}/2]8順便來說，在如圖13所示步驟S14c獲取的直方圖數(shù)據(jù)具有一種特征使得數(shù)據(jù)集中在如圖13所示特定的亮度電平上的情況下，使用在特定亮度電平上的直方圖數(shù)據(jù)之前和之后的直方圖數(shù)據(jù)的平滑處理。
這樣，亮度非線性校正處理單元42在步驟S14d基于從控制單元26提供的轉(zhuǎn)換參數(shù)，對于獲取的直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理，使得圖13所示的直方圖數(shù)據(jù)如圖15所示被平滑。
因而，在步驟S14e，亮度非線性校正單元42對直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理。在步驟S14f，如上所述，亮度非線性校正單元42基于度轉(zhuǎn)換結(jié)果設(shè)置消隱脈沖電平及100％振幅電平，并計(jì)算落入該范圍的數(shù)據(jù)數(shù)目Dout。
在步驟S14g，亮度非線性校正處理單元42使度轉(zhuǎn)換之后的直方圖數(shù)據(jù)乘以Dref(100％振幅電平的數(shù)據(jù)數(shù)目)/Dout。此后，亮度非線性校正處理單元42在步驟S14h從低亮度電平起，累積并相加經(jīng)受度轉(zhuǎn)換并乘以系數(shù)的直方圖數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)備亮度輸入/輸出轉(zhuǎn)換參數(shù)，即用于非線性校正處理的LUT。
然后，亮度非線性校正處理單元42在步驟S14i基于用于亮度非線性校正處理的LUT，對亮度信號Y進(jìn)行非線性校正處理，以終止該處理(在步驟S14j)。
就是說，即使當(dāng)直方圖數(shù)據(jù)集中在特定亮度電平時(shí)，借助于使用轉(zhuǎn)換參數(shù)的度轉(zhuǎn)換處理，直方圖數(shù)據(jù)也能夠易于被平滑。因而，能夠防止輸出圖像由于過分的灰度控制所致的損壞。
以下，將參照圖16的流程圖說明以上實(shí)施例的另一修改例。更具體來說，當(dāng)處理開始時(shí)(在步驟S14a)，亮度非線性校正處理單元42在步驟S14b對于亮度獲取直方圖數(shù)據(jù)。在步驟S16c，亮度非線性校正處理單元42基于從控制單元26向獲取的直方圖數(shù)據(jù)提供的轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換。
此后，如上所述，亮度非線性校正處理單元42在步驟S16d基于度轉(zhuǎn)換結(jié)果設(shè)置消隱脈沖電平及100％振幅電平，以計(jì)算落入該范圍的數(shù)據(jù)數(shù)目Dout。
亮度非線性校正處理單元42在步驟S16e使度轉(zhuǎn)換之后的直方圖數(shù)據(jù)乘以Dref(100％振幅電平的數(shù)據(jù)數(shù)目)/Dout。在步驟S16f，亮度非線性校正處理單元42從低亮度電平起，累積并相加經(jīng)受度轉(zhuǎn)換并乘以系數(shù)的直方圖數(shù)據(jù)，從而準(zhǔn)備亮度輸入/輸出轉(zhuǎn)換參數(shù)，即用于非線性校正處理的LUT。
然后在步驟S16g，亮度非線性校正處理單元42阿爾法(alpha)彎曲可由用戶指定給用于亮度非線性校正處理的LUT亮度的輸入/輸出轉(zhuǎn)換參數(shù)。在步驟S16h，亮度非線性校正處理單元42基于阿爾法彎曲之后的LUT對亮度信號(Y)進(jìn)行非線性校正處理，以終止該處理(步驟S16i)。
更具體來說，可由用戶指定的亮度輸入/輸出轉(zhuǎn)換參數(shù)通過用于亮度非線性校正處理的LUT被阿爾法彎曲。其結(jié)果是，除了借助于度轉(zhuǎn)換的灰度校正之外，能夠借助于亮度輸入/輸出轉(zhuǎn)換參數(shù)進(jìn)行灰度校正。例如在非易失存儲器30中事先準(zhǔn)備好多類亮度輸入/輸出轉(zhuǎn)換參數(shù)，使得用戶能夠適當(dāng)?shù)剡x擇任何參數(shù)。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例本身。在實(shí)際使用階段，組成的元件可以在不背離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)作各種修改以被實(shí)施。此外，通過適當(dāng)組合實(shí)施例中所公開的多個(gè)組成元件能夠形成各發(fā)明。例如，若干組成元件可從實(shí)施例中所示全部組成元件刪除。此外，可適當(dāng)組合根據(jù)不同實(shí)施例的組成元件。
權(quán)利要求
1.一種畫面信號處理器，其特征在于包括輸入單元(41，42a)，其配置為接收亮度信號(Y)；獲取單元(42c)，其配置為對于輸入到輸入單元(41，42a)的一個(gè)幀的部分對于亮度信號(Y)獲取每一亮度電平上的直方圖數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器單元(42d)，其配置為對于由獲取單元(42c)獲取的直方圖數(shù)據(jù)，基于指定給每一亮度電平上的直方圖的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理(42c)；生成單元(42f)，其配置為生成非線性校正處理表，用于對輸入到輸入單元(41，42a)的亮度信號(Y)，基于經(jīng)受由轉(zhuǎn)換器單元(42d)進(jìn)行的度轉(zhuǎn)換處理的直方圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行非線性校正處理；以及處理單元(42b)，其配置為對輸入到輸入單元(41，42a)的亮度信號(Y)，基于由生成單元(42f)生成的非線性校正處理表，進(jìn)行非線性校正處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的畫面信號處理器，其特征在于，轉(zhuǎn)換器單元(42d)中使用的轉(zhuǎn)換參數(shù)被配置為，對于每一亮度電平對輸入的直方圖數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)輸出的直方圖數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的畫面信號處理器，其特征在于，轉(zhuǎn)換器單元(42d)中使用的轉(zhuǎn)換參數(shù)被配置為，對于每一亮度電平調(diào)節(jié)與輸入的直方圖數(shù)據(jù)的多個(gè)預(yù)定位置對應(yīng)的輸出的直方圖數(shù)據(jù)，并以一條直線連接相鄰的輸出的直方圖數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的畫面信號處理器，其特征在于，轉(zhuǎn)換器單元(42d)中使用的轉(zhuǎn)換參數(shù)被配置為，對由獲取單元(42c)獲取的直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理，使得用特定亮度電平之前和之后的亮度來平滑集中在特定亮度電平的直方圖數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的畫面信號處理器，其特征在于，生成單元(42f)包括配置為從經(jīng)受由轉(zhuǎn)換器單元(42d)的度轉(zhuǎn)換處理的直方圖數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)的總數(shù)的電路；配置為生成一個(gè)系數(shù)以允許計(jì)算的數(shù)據(jù)總數(shù)對應(yīng)于最后輸出數(shù)據(jù)的數(shù)目的電路；配置為使直方圖數(shù)據(jù)乘以生成的系數(shù)的電路，該直方圖數(shù)據(jù)經(jīng)受由轉(zhuǎn)換器單元(42d)的度轉(zhuǎn)換處理；以及配置為基于乘以系數(shù)的直方圖數(shù)據(jù)生成非線性校正處理表的電路。
6.一種圖像顯示裝置，其特征在于包括第一輸入單元(41，42a)，其配置為接收亮度信號(Y)；獲取單元(42c)，其配置為對于輸入到第一輸入單元(41，42a)的一個(gè)幀的部分對于亮度信號(Y)獲取每一亮度電平上的直方圖數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換器單元(42d)，其配置為對于由獲取單元(42c)獲取的直方圖數(shù)據(jù)，基于指定給每一亮度電平上的直方圖的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理；生成單元(42f)，其配置為生成非線性校正處理表，用于對輸入到第一輸入單元(41，42a)的亮度信號(Y)，基于經(jīng)受由轉(zhuǎn)換器單元(42d)進(jìn)行的度轉(zhuǎn)換處理的直方圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行非線性校正處理；處理單元(42b)，其配置為對輸入到第一輸入單元(41，42a)的亮度信號(Y)，基于經(jīng)受由生成單元(42f)生成的非線性校正處理表的直方圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行非線性校正處理；第二輸入單元(45)，其配置為接收彩色信號(Cb/Cr)；校正單元(46，47)，其配置為基于輸入到第一輸入單元(41，42a)的亮度信號(Y)，對于輸入到第二輸入單元(45)的彩色信號(Cb/Cr)，進(jìn)行振幅校正處理；以及顯示單元(25)，其配置為基于經(jīng)受由校正單元(46，47)進(jìn)行的振幅校正處理的彩色信號，及經(jīng)受由處理單元(42b)進(jìn)行的非線性校正處理的亮度信號(Y)，進(jìn)行圖像顯示。
7.一種畫面信號處理方法，其特征在于包括第一步驟(41，42a)，輸入亮度信號(Y)；第二步驟(42c，S5b，S14b，S16b)，對于第一步驟(41，42a)中輸入的一個(gè)幀的部分的亮度信號(Y)獲取每一亮度電平上的直方圖數(shù)據(jù)；第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)，對于在第二步驟(42c，S5b，S14b，S16b)中獲取的直方圖數(shù)據(jù)，基于指定給每一亮度電平上的直方圖的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行度轉(zhuǎn)換；第四步驟(42f，S5d到S5g，S14f到S14h，S16d到S16g)，生成非線性校正處理表，用于對第一步驟中輸入的亮度信號(Y)，基于在第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)中經(jīng)受度轉(zhuǎn)換處理的直方圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行非線性校正處理；第五步驟(42b，S5h，S14i，S16h)，對在第一步驟(41，42a)中輸入的亮度信號(Y)，基于在第四步驟(42f，S5d到SSg，S14f到S14h，S16d到S16g)生成的非線性校正處理表，進(jìn)行非線性校正處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的畫面信號處理方法，其特征在于，第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)中所使用的轉(zhuǎn)換參數(shù)，對于每一亮度電平輸入的直方圖數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)輸出的直方圖數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的畫面信號處理方法，其特征在于，第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)中所使用的轉(zhuǎn)換參數(shù)被配置為，分別在每一亮度電平上調(diào)節(jié)與輸入的直方圖數(shù)據(jù)的多個(gè)預(yù)定位置對應(yīng)的輸出的直方圖數(shù)據(jù)，并以一直線連接相鄰的輸出的直方圖數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的畫面信號處理方法，其特征在于，第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)中所使用的轉(zhuǎn)換參數(shù)，對在第二步驟(42c，S5b，S14b，S16b)中獲取的直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理，使得集中在特定亮度的直方圖數(shù)據(jù)根據(jù)特定亮度電平之前和之后的亮度電平被平滑。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的畫面信號處理方法，其特征在于，第四步驟(42f，S5d到S5g，S14f到S14h，S16d到S16g)包括從在第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)中經(jīng)受度轉(zhuǎn)換處理的直方圖數(shù)據(jù)來計(jì)算數(shù)據(jù)的總數(shù)的步驟(S5d，S14f，S16d)；生成一個(gè)系數(shù)以允許計(jì)算的數(shù)據(jù)總數(shù)對應(yīng)于最終輸出數(shù)據(jù)數(shù)目的步驟(S5e，S14g，S16e)；以及使直方圖數(shù)據(jù)乘以生成的系數(shù)的步驟(S5e，S14g，S16e)，該直方圖數(shù)據(jù)在第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)中經(jīng)受度轉(zhuǎn)換處理；以及基于乘以系數(shù)的直方圖數(shù)據(jù)生成非線性校正處理表的步驟(S5f，S5g，S14h，S16f，S16g)。
12.一種圖像顯示方法，其特征在于包括第一步驟(41，42a)，輸入亮度信號(Y)；第二步驟(42c，S5b，S14b，S16b)，對于第一步驟(41，42a)中輸入的一個(gè)幀的部分的亮度信號(Y)獲取每一亮度電平上的直方圖數(shù)據(jù)；第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)，對于在第二步驟(42c，S5b，S14b，S16b)中獲取的直方圖數(shù)據(jù)，基于指定給每一亮度電平上的直方圖的轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理；第四步驟(42f，S5d到S5g，S14f到S14h，S16d到S16g)，生成非線性校正處理表，用于對第一步驟(41，42a)中輸入的亮度信號(Y)，基于在第三步驟(42d，S5c，S14d，S16c)中經(jīng)受度轉(zhuǎn)換處理的直方圖數(shù)據(jù)，進(jìn)行非線性校正處理；第五步驟(42b，S5h，S14i，S16h)，對在第一步驟(41，42a)中輸入的亮度信號(Y)，基于在第四步驟(42f，S5d到S5g，S14f到S14h，S16d到S16g)中生成的非線性校正處理表，進(jìn)行非線性校正處理；以及第六步驟(45)，輸入彩色信號(Cb/Cr)；第七步驟(46，47)，基于第一進(jìn)驟(41，42a)中輸入的亮度信號(Y)對于在第六步驟(46，47)中輸入的彩色信號(Cb/Cr)進(jìn)行振幅校正處理；以及第八步驟(25)，基于在第七步驟(46，47)中經(jīng)受振幅校正處理的彩色信號(Cb/Cr)及在第五步驟(42b，S5h，S14i，S16h)中經(jīng)受非線性校正處理的亮度信號(Y)，進(jìn)行圖像顯示。
全文摘要
本發(fā)明涉及畫面信號處理器及畫面信號處理方法，其中從對于一個(gè)幀部分的輸入亮度信號(Y)獲取每一亮度電平上的直方圖數(shù)據(jù)，并基于能夠指定給每一亮度電平上的直方圖的轉(zhuǎn)換參數(shù)，對獲取的直方圖數(shù)據(jù)進(jìn)行度轉(zhuǎn)換處理。然后基于經(jīng)受度轉(zhuǎn)換的直方圖數(shù)據(jù)，生成用于對輸入的亮度信號(Y)進(jìn)行非線性校正處理的表，并對輸入的亮度信號(Y)基于生成的表進(jìn)行非線性校正處理。
文檔編號H04N5/202GK1905624SQ20061011000
公開日2007年1月31日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者宮沢弘俊 申請人:株式會社東芝