Область техники
Данное изобретение относится к схеме коррекции качества изображения для коррекции качества изображения (например, коррекция цветового тона) в зависимости от содержания изображения в тех случаях, когда используют панели дисплея, в частности панель плазменного дисплея (ПPD), панель жидкокристаллического дисплея (ЖКД) и др.
Предшествующий уровень техники
Традиционная схема коррекции качества изображения, изображенная на Фиг.1, выполнена с возможностью выделения среднего уровня изображения (СУИ) для каждого кадра (или поля) с использованием вычислителя 10 среднего уровня, считывания из ПЗУ 14 соответствующих корректирующих данных согласно СУИ, который служит адресом для коррекции входного видеосигнала, производимой с помощью корректора 16 качества изображения в соответствии с характеристикой преобразования входного сигнала в выходной, соответствующей корректирующим данным, и последующим выводом скорректированного сигнала на выход 18 корректора. СУИ получают, например, делением суммы произведений общего числа точечных элементов изображения каждого кадра (или каждого поля) и распределения частоты появления (числа появлений) каждого уровня яркости на общее число точечных элементов изображения.
Согласно традиционному решению, иллюстрируемому на Фиг.1, поскольку корректирующие данные качества изображения основываются на СУИ, качество отображения изображения можно улучшить на участках изображения с равномерным распределением яркости. Однако качество изображения не может быть улучшено в случае реального изображения, если не учитывать гистограмму уровня яркости (распределение частоты появления уровня яркости).
Рассмотрим, например, случай 1 распределения частоты появления уровня яркости, когда преобладают уровни яркости на светлой стороне - согласно Фиг.2(а); и случай 2 распределения частоты появления уровня яркости, когда преобладают уровни яркости на темной стороне - согласно Фиг.2(b). Если предположить, что СУИ равны независимо от отличающихся уровней яркости, то возникает проблема, заключающаяся в том, что в случае согласно Фиг.2(а) разрешающая способность на светлой стороне ухудшается, в то время как в случае согласно Фиг.2(b) ухудшается разрешающая способность на темной стороне. Для случая согласно Фиг.3 распределение частоты появления уровня яркости преобладает в узкой области на темной стороне с низким уровнем яркости, корректирующая характеристика имеет участок большой крутизны, что приводит к негативным последствиям, выражающимся в том, что яркость изображения усиливается сверх необходимости и поэтому разрешающая способность изображения на светлой стороне снижается. То же происходит в случае, когда распределение частоты появления уровня яркости преобладает на светлой стороне изображения.
Для решения вышеизложенных проблем заявителем уже была предложена схема коррекции видеосигнала согласно Фиг.5 в соответствии с выложенной заявкой на патент Японии №8-23460. Согласно предлагаемой схеме входные видеосигналы SO, содержащие аналоговые К, З, С сигналы, или сигналы красного, зеленого и синего тонов, преобразуют в цифровые К, З и С сигналы с помощью аналого-цифрового преобразователя 20 и вводят, в качестве адреса более низкого ранга, в ПЗУ 22 для преобразования входного сигнала в выходной, то есть для коррекции цветового тона, с помощью способа справочной таблицы. С другой стороны, Y-сигнал (сигнал яркости) формируют из аналоговых сигналов К, З и С матричной схемой 24, и Y-сигнал преобразуют в цифровой сигнал с использованием аналого-цифрового преобразователя 26 для ввода в гистограммную схему 28. Гистограммная схема 28 посчитывает частоту (распределение) появления уровня яркости для каждого диапазона уровня яркости, деленного на несколько диапазонов (например, 4 диапазона). Декодер 30 декодирует результат подсчета с помощью гистограммной схемы 28 для введения, в качестве адреса более высокого ранга, в ПЗУ 22 для выбора характеристик коррекции цветового тона, ранее запомненных в ПЗУ 22, тем самым корректируя цветовые тона входных цифровых К, З, С сигналов, выводимых как цифровые К, З, С сигналы 31.
С помощью представленной на Фиг.5 схемы коррекции видеосигнала можно осуществить коррекцию градации яркости согласно распределению частоты появления уровня яркости входного видеосигнала, однако и эта схема не позволяет получить корректирующую характеристику, соответствующую частоте появления каждого уровня яркости.
В основу настоящего изобретения поставлена задача устранения вышеупомянутых недостатков, присущих техническим решениям, из известного уровня техники и создания схемы коррекции качества изображения для коррекции всех видов изображения на основе оптимальной корректирующей характеристики, соответствующей частоте появления каждого уровня яркости.
Раскрытие изобретения
Первый вариант осуществления данного изобретения охватывает схему коррекции качества изображения, содержащую вычислитель 10 среднего значения, служащий для вычисления среднего значения уровней яркости каждого из множественных элементов изображения видеосигнала, подаваемого на видеосигнальный вход 12, счетчик 13 для подсчета частоты появления каждого уровня, выбираемого из множества уровней яркости, подсчитанных вычислителем 10 среднего значения, линейный интерполятор 15 для формирования корректирующей характеристики и корректор 16 качества изображения для коррекции входного видеосигнала в соответствии с корректирующей характеристикой.
Согласно изобретению видеосигнал, поступающий на вход 12, обрабатывают в вычислителе 10 среднего значения для определения среднего значения (уровней яркости) множественных элементов изображения путем вычисления частоты появления каждого уровня яркости. Линейный интерполятор 15 графически обеспечивает характеристику - линию линейной интерполяции, состоящую из нескольких непрерывных сегментов; причем значения уровня яркости отложены по оси у, а значения частоты появления - по оси х.
Корректор 16 качества изображения обрабатывает видеосигнал, поступающий на вход 12, для коррекции качества изображения согласно корректирующей характеристики, обеспечиваемой линейным интерполятором, с получением скорректированного видеосигнала на выходе 18.
Второй вариант осуществления данного изобретения представляет собой схему коррекции качества изображения, содержащую счетчик 13 для подсчета частоты появления множества уровней яркости, выделенных из видеосигнала, поступающего на вход 12, для каждого из заранее определенных уровней, формирователь 25 корректирующей кривой для формирования новой корректирующей кривой на основе данных, полученных на выходе счетчика 13 частоты появления уровня яркости, и данных предварительно заданных точек, введенных наряду с точками подсчета, и корректор 16 качества изображения для коррекции вводимого видеосигнала согласно корректирующей характеристики, обеспечиваемой формирователем 25 корректирующей кривой.
Согласно изобретению используют данные каждой второй частоты появления (уровня яркости) видеосигнала, поступающего на вход 12, и, с другой стороны, вводят заданные значения, соответствующие предварительно определенным уровням яркости, вычерченным на прямой линии, соединяющей исходную и конечную точки графика, в результате чего указанные значения могут быть перегруппированы в соответствии с данным уровнем яркости, с целью их взаимной интерполяции для формирования кривой Безье. Видеосигнал, поступающий на вход 12, обрабатывают для коррекции качества изображения согласно кривой Безье и снимают с выхода 18.
Схема согласно третьему варианту осуществления изобретения содержит счетчик частоты появления уровня яркости каждого элемента изображения входного видеосигнала в N кадрах (N = любое целое число от 1 и выше) для каждого из множества заданных диапазонов уровня, контроллер изменений для контроля на выходе изменения подсчитанного значения счетчика частоты появления до некоторого изменения в течение периода, равного нескольким периодам N-кадра, линейный интерполятор для обеспечения корректирующей характеристики посредством интерполяции на основе подсчитанного значения, полученного с выхода контроллера изменений и корректор качества изображения для коррекции входного видеосигнала с помощью линейного интерполятора согласно корректирующей характеристики, обеспечиваемой линейным интерполятором.
В соответствии с данным техническим решением при последующей подаче видеосигнала в счетчик частоты появления уровня яркости частоту появления уровня яркости каждого элемента изображения в N-числе кадров подсчитывают счетчиком частоты появления для каждого из множества диапазонов заданного уровня. Поскольку изменение подсчитанного значения счетчика частоты появления контролируют до определенного изменения в течение периода многократного ранжирования периода N-кадра посредством контроллера изменений, то одновременно контролируют изменение корректирующей характеристики, формируемой линейным интерполятором. Корректор качества изображения корректирует входной видеосигнал согласно управляемой по изменению корректирующей характеристики.
Четвертый вариант осуществления изобретения подразумевает наличие счетчика для подсчета частоты появления уровня яркости каждого элемента изображения в N-кадрах для каждого множественного диапазона заданного уровня, контроллера изменений для контроля на выходе, изменения подсчитанного значения счетчика частоты появления до определенного изменения в течение периода многократного ранжирования периода N-кадра, формирователь корректирующей кривой для формирования новой корректирующей кривой на основе подсчитанного значения, выводимого из контроллера изменения, и заранее определенного заданного значения и корректор качества изображения для коррекции входного видеосигнала согласно корректирующей кривой, сформированной формирователем корректирующей кривой.
В соответствии с данным техническим решением при подаче видеосигнала в счетчик частоты появления уровня яркости частоту появления уровня яркости каждого элемента изображения подсчитывают для каждого множественного диапазона заданного уровня. Поскольку изменение подсчитанного значения счетчика частоты появления контролируют до определенного изменения в течение периода многократного ранжирования периода N-кадра и это изменение вводят в формирователь корректирующей кривой, также контролируют изменение корректирующей кривой, формируемой формирователем корректирующей кривой. Для обработки коррекции качества корректор качества изображения корректирует входной видеосигнал согласно управляемой по изменению корректирующей кривой.
Для упрощения выполнения счетчика частоты появления используют средство вычисления среднего значения для вычисления среднего значения уровней яркости для каждого из m элементов изображения, в результате чего счетчик частоты появления подсчитывает частоту появления уровня яркости для каждого заранее определенного множественного диапазона заданного уровня.
Счетчик частоты появления упрощают, исключив сумматор. При этом счетчик содержит некоторое множество дискриминаторов для того, чтобы определить, соответствует ли уровень яркости каждого элемента изображения каждому из множественных диапазонов заданного уровня, некоторое множество первых счетчиков для подсчета частоты дискриминации, выполняемой каждым из дискриминаторов, некоторое множество компараторов для сравнения подсчитанного значения первого счетчика с заранее определенным эталонным значением и для установки показания первого счетчика согласно выходному сигналу компаратора и некоторое множество вторых счетчиков для подсчета частоты выходного сигнала компаратора и определения частоты появления (уровня яркости).
Для упрощения выполнения счетчика частоты появления за счет исключения сумматора счетчик частоты появления выполняют содержащим некоторое множество дискриминаторов с целью определить, соответствует ли уровень яркости, вычисленный средством вычисления среднего значения, каждому из множественных диапазонов заданного уровня; некоторое множество первых счетчиков для подсчета частоты дискриминации, выполняемой каждым из дискриминаторов; некоторое множество компараторов для сравнения подсчитанного значения первого счетчика с заранее определенным эталонным значением и для установки показания первого счетчика с учетом значения выходного сигнала первого компаратора и некоторое множество вторых счетчиков для подсчета частоты выходного сигнала компаратора с целью определения частоты появления.
Для упрощения выполнения контроллера изменений последний содержит разностный детектор, умножитель на константу, сумматор и средство замедления N-кадра, при этом разностный детектор выделяет разность между значением, вырабатываемым счетчиком частоты появления и значением выходного сигнала средства замедления N-кадра, умножитель на константу позволяет получить произведение выходного сигнала разностного детектора на 1×Х (X = целое число, равное 2, или большее), сумматор суммирует сигнал с выхода умножителя на константу с сигналом с выхода средства замедления N-кадра, средство замедления N-кадра производит задержку сигнала с выхода сумматора на N-кадров для подачи на разностный детектор и на сумматор сигнала со своего выхода не только как такового, но и как выходного сигнала, изменение которого отрегулировано.
Пятый вариант реализации данного изобретения представляет собой схему коррекции качества изображения, содержащую счетчик 13 частоты появления для подсчета частоты появления множественных уровней яркости, выбранных из видеосигнала, поступающего на видеосигнальный вход 12, по каждому из заранее определенных уровней яркости, схему 29 управления корректирующей характеристической точкой для избирательного выведения верхнего предельного значения, когда подсчитанное значение корректирующей характеристической точки, снимаемое со счетчика 13 частоты появления, превышает заранее определенное верхнее предельное значение, или для выведения нижнего предельного значения, когда это значение меньше (заранее определенного) нижнего предельного значения, или для выведения подсчитанного значения, когда подсчитанное значение находится в пределах диапазона от верхнего предельного значения и до нижнего предельного значения, формирователь 48 корректирующей кривой для формирования корректирующей кривой в соответствии с выходным сигналом со схемы 13 управления корректирующей точкой управления и корректор 16 качества изображения для коррекции входного видеосигнала в соответствии с корректирующей характеристикой, формируемой формирователем 48 корректирующей характеристики, при этом схема коррекции качества изображения также выполнена с возможностью установки верхнего предельного значения и нижнего предельного значения подсчитанного значения корректирующей характеристической точки на +w и -w с целью соответствующего линейного изменения.
Шестой вариант осуществления изобретения основан на схеме коррекции качества изображения в соответствии с пятым вариантом, при этом верхнее предельное значение и нижнее предельное значение устанавливают на верхнее предельное значение YHn и нижнее предельное значение YLn, изменяющиеся вблизи средней части квадратичной кривой, проходящей через исходную точку графика, и конечную точку графика в прямоугольных координатах корректирующей характеристики, по оси х которого отложены значения входного уровня яркости, и по оси у - значения выходного уровеня яркости, в прямоугольных координатах.
Краткое описание фигур чертежей
Фиг.1 изображает блок-схему традиционной схемы коррекции качества изображения.
Фиг.2 изображает схему распределения частоты появления уровня яркости видеосигнала, в которой (а) представляет случай, когда уровни яркости сосредоточены, в основном, вокруг среднего значения, и (b) представляет случай, когда уровни яркости сосредоточены, в основном, в пределах низких значений.
Фиг.3 изображает схему распределения частоты появления, изображающую уровни яркости видеосигналов, сосредоточенных в узком диапазоне на стороне низких уровней.
Фиг.4 изображает корректирующую характеристику в соответствии с вариантом согласно Фиг.3.
Фиг.5 - еще один пример традиционной схемы коррекции качества изображения.
Фиг.6 изображает блок-схему коррекции качества изображения согласно первому варианту осуществления данного изобретения.
Фиг.7 изображает блок-схему счетчика 13 частоты появления, изображаемого на Фиг.6, 9, 12 и 15.
Фиг.8 изображает корректирующую характеристику согласно первого варианта осуществления изобретения.
Фиг.9 изображает схему коррекции качества изображения согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг.10 изображает корректирующую характеристику согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг.11 изображает еще одну корректирующую характеристику согласно второму варианту осуществления изобретения.
Фиг.12 изображает блок-схему коррекции качества изображения согласно третьему варианту осуществления изобретения.
Фиг.13 изображает блок-схему контроллера 31 изменений, показанного на Фиг.12.
Фиг.14 изображает временную диаграмму, иллюстрирующую функцию контроллера 310 изменений, показанного на Фиг.13.
Фиг.15 изображает блок-схему коррекции качества изображения в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.
Фиг.16 изображает блок-схему коррекции качества изображения в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения.
Фиг.17 изображает диаграмму, соответствующую корректирующей характеристике в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения.
Фиг.18 изображает блок-схему коррекции качества изображения согласно шестому варианту осущеcтвления изобретения.
Фиг.19 изображает диаграмму корректирующей характеристики в соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения.
Варианты осуществления изобретения
Схема коррекции качества изображения согласно первому варианту осуществления изобретения в дальнейшем описывается со ссылкой на Фиг.6, 7 и 8.
На Фиг.6 позицией 12 обозначен видеосигнальный вход, позицией 10 обозначено средство вычисления среднего значения для вычисления среднего значения уровней яркости в m точках (m = целое число, равное 2, или большее); 13 - счетчик частоты появления для последовательного подсчета частоты появления предварительно заданных различных уровней яркости, начиная с нулевого уровня, 11 - входной вывод эталонного значения сравнения, 15 - линейный интерполятор для получения корректирующей характеристической точки на основе данных частоты появления, 16 - корректор качества изображения для коррекции качества изображения на основе линейной интерполяции, 18 - видеосигнальный выход для вывода скорректированного видеосигнала.
На Фиг.7 представлена более подробная принципиальная схема счетчика частоты появлений.
Средство 10 вычисления среднего значения выполнено с возможностью вычисления средних значений, например, 16 уровней яркости, что позволяет уменьшить число битов для последующего счетчика 13 частоты появлений.
Счетчик 13 частоты появлений содержит, например, 16 дискриминаторов 170, 171,...1715; первые счетчики 190, 191,...1915, последовательно подключенные к дискриминаторам, компараторы 210, 211,...2115, вторые счетчики 230, 231,...2315, вход 11 эталонного значения сравнения, подключенный к другим входам компараторов; причем выходные сигналы компараторов 210, 211,...2115 повторно подают в качестве незашифрованного сигнала на первые счетчики 190, 191,...1915 предыдущего этапа, при этом выходные сигналы вторых счетчиков 230, 231,...2315 подают на линейный интерполятор 15.
В дальнейшем будет подробно описано назначение первого варианта осуществления на основе вышеприведенной схемы.
Видеосигнал, подаваемый на видеосигнальный вход 12, обрабатывают вычислителем 10 среднего значения с получением на его выходе среднего значения уровней яркости 16 элементов изображения.
Среднее значение подают на дискриминаторы 170, 171,...1715, каждый из которых определяет соответствующий уровень яркости, чтобы определить, соответствует ли оно одному из уровней яркости. Более конкретно, предполагается, что сумма частот появления в 1 кадре составляет 255, и уровень яркости делят на 16 уровней для обнаружения. Дискриминатор 170 определяет, соответствует ли уровень яркости либо уровню 0, либо уровню 1, дискриминатор 171 определяет, соответствует ли уровень яркости одному из уровней с 0 по 2. Данная операция продолжается до тех пор, пока не будет определено, соответствует ли уровень яркости одному из уровней с 0 по 16. Таким образом определяют, соответствует ли каждый из всех уровней яркости одному из уровней с 0 до нужного уровня. Если уровень яркости соответствует одному из заданных уровней, то частоту появления подсчитывают с использованием одного из последующих первых счетчиков 190, 191,...1915.
Данные, соответствующие частотам появления, подсчитанным первыми счетчиками 190, 191,...1915, подают соответственно на входы компараторов 210, 211,...2115. На другие входы компараторов подают сигнал с вывода 11 эталонного значения сравнения. Поэтому, когда частота появления, подсчитанная каждым из первых счетчиков 190, 191,...1915, превышает эталонное значение сравнения, то подсчет ведут вторыми счетчиками 230, 231,...2315, а первые счетчики 190, 191,...1915 устанавливают в исходное положение.
Если эталонное значение сравнения, подаваемое с вывода 11 эталонного значения сравнения, превышает частное от деления данного числа выборок в 1 кадре на число m выборок, используемых для вычисления среднего значения уровней яркости вычислителем 10 среднего значения, то применяют приводимое ниже уравнение, и значение корректирующей характеристической точки, получаемое на втором счетчике 23, становится равным 255 (FFH).
Эталонное значение сравнения = (Общему числу элементов изображения в 1 кадре/m) FFH = w (Число элементов изображения в горизонтальном направлении) × h (Число элементов изображения в вертикальном направлении) - 16÷255.
Предполагается, что частоты появления, подсчитанные вторыми счетчиками 230, 231,...2315, являются следующими.
с0: Частота появления уровней в 00-10 (OF: шестнадцатеричная система счисления), подсчитанная вторым счетчиком 230.
с1: Частота появления уровней в 00-20 (IF: шестнадцатеричная система счисления), подсчитанная вторым счетчиком 231.
сЕ: Частота появления уровней 00-F0 (EF: шестнадцатеричная система счисления), подсчитанная вторым счетчиком 2315.
Частоты появления, подсчитанные вторыми счетчиками 230, 231,...2315, соответственно можно вывести в качестве корректирующих характеристических точек в графическом представлении уровней яркости на х-оси и частот появления на у-оси согласно Фиг.8.
Данные по 16 уровням, полученные суммированием каждой из частот появления с0, с1,...сЕ до исходной точки 00, и общее число частот появления (фиксированное значение), направляют в линейный интерполятор 15, где частоты появления 00, с0, с1,...сЕ последовательно соединяют с сегментами, которые линейно интерполируют для получения корректирующей характеристики, состоящей из непрерывных сегментов.
Корректор 16 качества изображения обрабатывает видеосигнал, подаваемый с видеосигнального выхода 12, для коррекции качества изображения согласно корректирующей характеристике, получаемой с линейного интерполятора 15, с формированием на его выходе 18 скорректированного видеосигнала. Более конкретно, если уровень яркости видеосигнала, поданного на видеосигнальный вход 12, равен х, то корректирующую обработку качества изображения делают согласно корректирующей характеристике, в результате чего скорректированный уровень яркости становится равным у, и скорректированный видеосигнал снимают с видеосигнального выхода 18.
В соответствии с первым вариантом осуществления изобретения оптимальную корректирующую характеристику, как это было показано выше, можно получить на основе данных частоты появления каждого уровня яркости, в результате чего можно осуществлять корректирующую обработку качества изображения сообразно состоянию данного изображения.
Согласно первому варианту осуществления изобретения число выборок для определения среднего значения с помощью вычислителя 10 среднего значения составляет 16, число кадров для получения данных о частоте появления с помощью счетчика частоты появления - 1, число уровней яркости - 16. Настоящее изобретение не ограничивается, однако, данным конкретным случаем.
Согласно приведенному выше первому варианту осуществления можно получить оптимальную корректирующую характеристику сообразно частоте появления каждого уровня яркости, и поэтому корректирующую обработку изображения можно производить в соответствии с любым типом изображения.
В дальнейшем приводится второй вариант осуществления изобретения, описывается со ссылкой на Фиг.9, 10 и 11.
Представленные на Фиг.9 видеосигнальный вход 12, вычислитель 10 среднего значения, счетчик 13 частоты появления, корректор 16 изображения и видеосигнальный выход 18 аналогичны соответствующим элементам по первому варианту осуществления согласно Фиг.6 и 7. Второй вариант осуществления отличается наличием формирователя 25 корректирующей кривой, подключенным между счетчиком 13 частоты появления и корректором 16 качества изображения, при этом формирователь корректирующей кривой выполнен с возможностью формирования новой корректирующей кривой согласно данным частоты появления видеосигнала, которые получают на основе видеосигнала, подаваемого на видеосигнальный вход 12, и подсчитывают счетчиком 13 частоты появления с использованием вычислителя 10 среднего значения и по данным заданной точки, поступаемым с вывода 27 данных заданной точки.
Формирователь 25 корректирующей кривой содержит схему, выполненную с возможностью формирования кривой Безье, проходящей через исходную точку 00 и конечную точку TF и основывающейся на множестве точек, характеризующих частоту появления и обеспечиваемой попеременно заданной точке.
Ниже раскрывается назначение второго варианта осуществления изобретения.
(1). Предположим, что видеосигнал, подаваемый на видеосигнальный вход 12, имеет характеристику, которая обусловливает сосредоточение частоты появления вокруг центра аналогично случаю 1 распределения частоты появления. В противоположность случаю, иллюстрируемому на Фиг.8, в качестве данных частоты появления, обеспечиваемых счетчиком частоты появления 13, используют с0, с2, с4, с6, с8, сА, сС и сЕ, соответствующие каждому второму уровню 10, 30, 50, 70, 90, ВО и FO. Эти данные частоты появления указывают, что частоты появления находятся на относительно низких уровнях с0-с6 и с8-сЕ; при этом частоты появления находятся на относительно высоких уровнях между с6 и с8.
Т0, Т2, Т4, Т6, Т8, ТА, ТС и ТЕ, соответствующие уровням 00, 20, 40, 60, 80, А0, С0 и Е0, которые находятся на прямой линии, соединяющей исходную точку 00 и конечную точку TF, соответственно подают в качестве заданных данных на вход 27 заданных данных.
Перегруппировка указанных данных в порядке уровня яркости дает Т0, с0, Т2, с2, Т4, с4, Т6, с6, Т8, с8, ТА, сА, ТС, сС, ТЕ и сЕ, которые вырождаются в корректирующую линию, содержащую сегменты, - изображено точечной линией как и в первом варианте осуществления.
Согласно второму варианту осуществления, если кривая Безье, проходящая через исходную точку 00 и конечную точку FF, формируется формирователем 24 корректирующей кривой на основе множества точек, включающего в себя точки частоты появления и заданные точки, расположенные попеременно, то она принимает З-образную форму, причем ее часть, характеризующая относительно высокие уровни яркости, несколько выдается вверх, а ее часть, характеризующая относительно низкие уровни яркости, несколько снижается по сравнению с прямой линией, представленной сплошной линией на Фиг.10.
Корректор 16 качества изображения обрабатывает видеосигнал, подаваемый с видеосигнального входа 12, чтобы скорректировать качество изображения согласно корректирующей кривой, обеспечиваемой формирователем 25 корректирующей кривой, и позволяет получить на своем выходе 18 скорректированный видеосигнал.
(2). Предположим, что видеосигнал, подаваемый на видеосигнальный вход 12 имеет характеристику, представленную схемой 2 распределения частоты появления, характеризуемой преобладанием относительно низких уровней яркости согласно Фиг.2(b). Этот случай указывает, что частоты появления являются относительно низкими, соответственно, в пределах с0-с2 и с4-сЕ; при этом частота появления является относительно высокой в пределах между с2 и с4.
Аналогично вышеизложенному, при формировании линии Безье, проходящей через исходную точку 00 и конечную точку TF и формируемой формирователем 25 корректирующей кривой на основе заданных точек, перегруппированных в порядке Т0, с0, Т2, с2, Т4, с4, Т6, с6, Т8, ТА, сА, ТС, сС, ТЕ и сЕ, она принимает форму, в которой ее часть, представляющая высокие уровни яркости, является практически прямой, а ее часть, представляющая низкие уровни яркости, ненамного снижается - на Фиг.11 указанная кривая представлена сплошной линией сравнительно с прямой линией между исходной точкой 00 и конечной точкой TF.
Корректор 16 качества изображения обрабатывает видеосигнал, поступающий с вывода 16, для коррекции качества изображения согласно корректирующей кривой, обеспечиваемой формирователем 25 корректирующей кривой, с получением на его выходе 18, скорректированного видеосигнала.
В описываемом выше варианте осуществления данные, определяющие заданные точки и поступающие с вывода 27 данных заданных точек, выбирают из прямой линии, соединяющей исходную точку 00 и конечную точку TF, но способ выборки не ограничивается этим случаем. Например, как и в случае характеристической линии, представленной сплошной линией на Фиг.10, контраст между яркой частью и темной частью изображения можно усилить путем выборки заданных точек из З-образной кривой, содержащей выдающуюся вверх часть, представляющую более высокие уровни яркости, и снижающуюся часть, представляющую более низкие уровни яркости; либо контраст между яркой частью и темной частью можно ослабить с помощью заданных точек, имеющих обратную характеристику.
Данный вариант осуществления не ограничивается случаем, когда данные частоты появления и данные заданных точек расположены попеременно; например, данные частоты появления и данные заданных точек можно перегруппировать в отношении 2:1, чтобы выделить данные видеосигнала, или и те, и другие можно перегруппировать в отношении 1:2, чтобы выделить данные заданных точек.
В соответствии с вышеизложенным, согласно второму варианту осуществления изобретения, оптимальную корректирующую характеристику можно получить в соответствии с данными частоты появления для каждого уровня яркости, чтобы сделать обработку коррекции качества изображения применимой для каждого вида изображения. В случае необходимости, путем выбора любых данных точек корректирующей характеристики, характеристику можно изменять.
Далее следует описание схемы коррекции качества изображения в рамках третьего варианта осуществления - со ссылкой на Фиг.8-12.
Элементы, представленные на Фиг.12, аналогичны элементам, изображенным на Фиг.6, и имеют общие цифровые и буквенные позиции, вследствие чего их описание не приводится.
На Фиг.12 позицией 12 обозначен видеосигнальный вход; 10 - вычислитель среднего значения; 13 - счетчик частоты появления; 11 - входной вывод эталонного значения; 15 - линейный интерполятор; 16 - корректор качества изображения; 18 - выходной вывод видеосигнала; 31 - контроллер изменений.
Контроллер 31 изменений содержит 15 контроллеров изменений 310, 311,...3114; контроллер 310 изменений содержит разностные детекторы 330, умножитель на константу 350, сумматор 370 и средство замедления 390 N-кадра. Контроллер 311 изменений содержит разностные детекторы 331, умножитель на константу 351, сумматор 371 и средство замедления 391 N-кадра. Прочие контроллеры содержат аналогичные элементы, в частности контроллер 3114 изменений содержит разностный детектор 3314, умножитель на константу 3514, сумматор 3714 и средство замедления 3914 N-кадра.
Разностные детекторы 310, 311,...3114 вырабатывают разностную величину между подсчитанными значениями частот появления, снимаемыми со вторых счетчиков 230, 231,...2314, и выходными значениями средств замедления 390, 391,...3914 N-кадра. Постоянные умножители 350, 351,...3514 умножают выходные значения разностных детекторов 330, 331,...3314 на коэффициент 1/Х (X - целое число, равное 2, или большее, например, Х=2) для получения произведения, сумматоры 370, 371,...3714 суммируют выходные значения постоянных умножителей 350, 351,...3514 с выходными значениями средств замедления 390, 391,...3914 N-кадра; средства замедления 390, 391,...3914 N-кадра не только задерживают суммы, полученные сумматорами 370, 371,...3714, на N кадров для подачи сигнала на выходе на разностные детекторы 330, 331,...3314 и сумматоры 370, 331,...3414, но также адресуют свои выходные сигналы на линейный интерполятор 15. Значение частоты появления, получаемое на выходе второго счетчика 2315 в счетчике 13 появления, непосредственно поступает на линейный интерполятор 15 без использования контроллера 13 изменений.
Назначение третьего варианта осуществления, имеющего раскрытую выше структуру, описывается со ссылкой на Фиг.14 и Фиг.18.
N может быть любым целым числом, равным или большим единицы; m - любым целым числом, равным или большим 2; Х - любым числом, равным или большим 2. Для удобства объяснения приводится вариант, когда N=1, m=16 и Х=2.
(1). Видеосигналы, подаваемые на видеосигнальный вход 12, обрабатывают вычислителем 10 среднего значения и выводят последовательно как средние значения каждого из 16-ти уровней яркости.
(2). При подаче среднего значения, вычисленного вычислителем 10 среднего значения, на счетчик 13 частоты появления, последний функционирует аналогично счетчику по первому варианту осуществления согласно Фиг.6 и 7.
Для удобства предположим, что значения частот появления, снимаемые со вторых счетчиков 230, 231,...2314, являются с0, с1,...сЕ и cF соответственно. В этом случае с0, с1,...сЕ и cF характеризуют поясняемые ниже частоты появления.
с0: Частота появления, подсчитанная вторым счетчиком 230 в пределах уровней 00-10 (10 - шестнадцатеричная величина).
с1: Частота появления, подсчитанная вторым счетчиком 231 в пределах уровней 00-20 (20 - шестнадцатеричная величина).
сЕ: Частота появления, подсчитанная вторым счетчиком 2314 в пределах уровней 00-F0 (F0 - шестнадцатеричная величина).
cF: Частота появления (постоянное значение), подсчитанная вторым счетчиком 2315 в пределах уровней 00-100 (100 - шестнадцатеричная величина).
(3). При приеме 16-уровневых данных, содержащих значения частот появления с0, с1,...cF, снимаемые со вторых счетчиков 230, 231,...2315, и суммированных с ними данных исходной точки 00, контроллер 31 изменений управляет изменением каждой частоты появления с0, с1,...сЕ и cF в течение 1-кадрового периода (случай, когда N=1) до определенной величины изменения в течение многокадрового периода (пример множественности N-кадра) на выходе, при том условии, что cF не будет изменяться, будучи постоянным значением.
Например, если предположить, что частота появления с0 второго счетчика 230 становится [2], [2], [2], [2], [2], [16], [16], [16], [16], [16], [16] и [16] согласно Фиг.14 (а) и изменяется сразу до [16] от [2] в течение кадрового периода FT вблизи точки t6 согласно части (b) этой же Фиг., благодаря функции управления контроллера 31 изменений, то частота появлений изменится с [2] до [9] в течение 1-кадрового периода FT непосредственно за точкой t7, которая появляется по истечении 1-кадрового периода FT с точки t6, и далее изменяется до [13], [15] и [16], соответственно в течение 1-кадровых периодов непосредственно за точкой t8, t9 и t10 до схождения к точке [16]. То есть быстрым изменением в течение одного 1-кадрового периода управляют до более плавных изменений, длящихся в течение 4-кадрового периода.
Функция управления контроллера 31 изменений поясняется с ее подразделением на пункты с 1 по 5 согласно схеме, изображенной в Фиг.13.
Для удобства предположим, что частота появления (корректирующая характеристическая точка) второго счетчика 230 равна Р0 и частота появления (корректирующая характеристическая точка) средства замедления 390 N-кадра – PD0.
Согласно Фиг.14(а), предположив, что Р0 изменилось до [16] с [12] в течение 1-кадрового периода FT вокруг точки t6, Р0=16 и PD0=2 в течение указанного 1-кадрового периода FT, и поэтому частота появления, снимаемая с контроллера 310 изменений, становится равной [2].
В этом случае значение (Р0-PD0) на выходе разностного детектора 330 становится 14 (=16-2); значение (Р0-PD0)×1/2 на выходе умножителя на константу 350 равно 7 (=14/2); значение PD0+(Р0-PD0) 1/2 на выходе сумматора 370 равно 9 (=2+7).
В продолжение 1-кадрового периода у точки t7 непосредственно по истечении 1-кадрового периода FT с точки t6 данные, полученные задержкой на 1 кадр выходного сигнала сумматора 370, формируют выходной сигнал (т.е. PD) средства замедления 390 N-кадра, и поэтому значение частоты появления, снимаемое с контроллера 31 изменений, становится равным [9].
В этом случае выходной сигнал (Р0-PD0) разностного детектора 330 равен 7 (=16-9); выходной сигнал (Р0-PD0)×1/2 постоянного умножителя 350 равен 4 (=7/2, с округлением до десятичных дробей); выходной сигнал PD0+(Р0-PD9)×1/2 сумматора 370 равен 13 (=9+4).
В продолжение 1-кадрового периода FT непосредственно за точкой t8 по истечении 1-кадрового периода, берущего начало от точки t7, аналогично случаю, описанному в пункте 2, значение частоты появления, снимаемое с контроллера 31 изменений, становится равным 13.
В этом случае выходной сигнал сумматора 370 становится равным 15 (=13+2), аналогично случаю, приведенному в предыдущем абзаце.
В течение 1-кадрового периода FT непосредственно за точкой t9 по истечении 1-кадрового периода TF, начиная с точки t8, аналогично варианту, описываемому в предыдущем абзаце, значение частоты появления, снимаемое с контроллера 310 изменений, становится равным 15.
В этом случае выходной сигнал сумматора 370, аналогично случаю, приведенному в предыдущем абзаце, становится равным 16 (=15+1).
В течение 1-кадрового периода FT непосредственно после точки t10 по истечении 1-кадрового периода TF, начиная с точки t9, значение частоты появления, снимаемое с контроллера 310 изменений, становится равным [16], как и в случае, приведенном в предыдущем абзаце.
В этом случае выходной сигнал сумматора 37, аналогично случаю, приведенному в предыдущем абзаце, становится равным 16 (=16+0).
(4). Изменения частот появления с1,...сЕ других вторых сумматоров 370 также делаются более плавными на выходе за счет управляющего эффекта контроллера 31 изменений.
В случае применения описываемого выше варианта для схемы согласно Фиг.13, значения частот появления, снимаемые со вторых счетчиков 211,...2314, становятся равными Р1 (=с1),...Р14 (=сЕ), и когда выходные значения средств замедления 391,...3914 N-кадра становятся равными PD1,...PD14, и значения Р1,...Р14 резко изменяются в течение определенного 1-кадрового периода, изменениями соответствующих значений PD1,...PD14 управляют для обеспечения менее резких изменений в течение многокадрового периода.
(5). Значения изменений частот появления с0 (=Р0), с1 (=Р1),...сЕ (=Р14) со вторых счетчиков 230, 231,...2314, отрегулированные до менее резких изменений, направляют в линейный интерполятор 15, для линейной интерполяции изменения посредством последовательного соединения отрегулированных частот появления 00, с0, с1,...сЕ и cF с прямой линией, с целью формирования корректирующей характеристики.
Например, по сравнению с вариантом, когда корректирующая характеристика, полученная традиционным линейным интерполятором без контроллера 31 изменений, согласно Фиг.6, резко изменилась аналогично варианту корректирующей характеристики U1, изображенной в виде точечной линии, и корректирующей характеристики U2, изображенной сплошной линией на Фиг.8, в течение 1-кадрового периода, то в случае схемы, включающей в себя контроллер 31 изменений согласно данному изобретению, изменение от корректирующей характеристики U1 до аналогичной линии U2 можно сделать более плавным в течение многокадрового периода.
То есть, поскольку изменения частот появления с0, с1,...сЕ становятся более плавными благодаря функции контроллера 31 изменений, корректирующая характеристика, сформированная линейным интерполятором 15, плавно изменяется в течение многокадрового периода (например, периода в пределах 4-6 кадров), и сходится в U2.
В этом случае частота появления с0 плавно изменяется в течение 4-кадрового периода, как это было показано в пунктах 1-5, при этом частоты появления с1,...сЕ плавно изменяются в течение 4-кадрового периода или в многокадровых периодах, число кадров в которых не равно 4 (например, 5 или 6 кадров), в зависимости от объема изменений.
На Фиг.8 корректирующая характеристика U1 соответствует корректирующей характеристике, ранжированной от точки t6 до точки t7, точки по истечении 1-кадрового периода с точки t6; а с0 (частота появления по второму счетчику 230) на указанной корректирующей характеристике U1 соответствует значению [9] согласно случаю, описанному в предыдущем абзаце.
(6). Корректор 16 качества изображения обрабатывает, корректируя качество изображения, видеосигнал, подаваемый на видеосигнальный вход 12, в соответствии с корректирующей характеристикой, с получением на его выходе 18 скорректированного видеосигнала. Более конкретно, если уровень яркости видеосигнала, подаваемого на видеосигнальный вход 12, равен х, то обработку для коррекции качества изображения выполняют согласно корректирующей характеристике, в результате чего уровень яркости корректируют до у, и получают на выходе 18 скорректированный видеосигнал.
Согласно третьему варианту осуществления изобретения возможно выполнять не только операции для коррекции качества изображения согласно оптимальной характеристике на основе частоты появления уровня яркости каждого элемента изображения в N кадрах, но также и коррекцию качества изображения без ухудшения качества изображения, исключая значительное изменение в распределении частоты появления уровня яркости во время переключения изображения или во время отображения подвижного изображения.
Далее следует описание схемы коррекции качества изображения в рамках четвертого варианта осуществления данного изобретения со ссылками на Фиг.15.
Схема содержит видеосигнальный вход 12, вычислитель 10 среднего значения, счетчик 13 частоты появления, корректор 16 качества изображения, видеосигнальный выход 18 и контроллер 31 изменений. Указанные элементы аналогичны элементам согласно третьему варианту осуществления, иллюстрируемому на Фиг.12 и Фиг.13. Схема согласно четвертому варианту отличается тем, что формирователь 25 корректирующей кривой заменяет линейный интерполятор 15, изображенный на Фиг.12.
Формирователь 26 корректирующей кривой подключен между контроллером 31 изменений и корректором 16 качества изображения и выполнен с возможностью формирования новой корректирующей кривой на основе частоты появления, которую подсчитывают счетчиком 13 частоты появления и изменением которой управляют контроллером 31 изменений, и на основе данных заданной точки, подаваемых со входа 27 данных заданной точки.
Формирователь 25 корректирующей кривой, в частности, выполнен в виде схемы, позволяющей формировать кривую Безье, проходящую через исходную точку 00 и конечную точку TF, на основе множественных точек, определяющих частоту появления, и заданных точек, расположенных попеременно.
Четвертый вариант осуществления поясняется со ссылкой на Фиг.2, 9, 10 и 11.
(1). Предположим, что частоты появления уровня яркости видеосигналов, вводимых с видеосигнального входа 12, имеют тенденцию группироваться практически вокруг среднего значения, как представлено распределением частоты и изображено на Фиг.2(а).
Частоты появления с0, с2, с4, с6, с8, сА, сС и сЕ счетчиком 13 частоты появления используются в соответствии с уровнями яркости 10, 30, 50, 70, 90, В0, D0 и F0, которые располагаются таким образом, что каждый второй уровень пропущен аналогично второму варианту осуществления, изображенному на Фиг.2.
Значения Т0, Т2, Т4, Т6, Т8, ТА, ТС и ТЕ соответственно соответствующие уровням 00, 20, 40, 60, 80, А0, С0 и Е0 на прямой линии, соединяющей исходную точку 00 и конечную точку TF, вводят в качестве заданных данных со входа 27 входного вывода данных.
В традиционном варианте, когда контроллер 31 изменений, как показано на Фиг.9, отсутствует S-образная корректирующая кривая V (кривая Безье) коррекции, изображаемая сплошной линией на Фиг.10, получается с помощью формирователя 25 корректирующей кривой на основе множественных точек, несущих данные о частоте появления: с0, с2, с4, с6, сА, сС и СЕ и данные о заданных точках: Т0, Т2, Т4, Т6, Т8, ТА, ТС и ТЕ, которые расположены попеременно; в этом случае, если частоты появления С0, с2, с4, с6, с8, сА, сС и СЕ резко изменяются, корректирующая кривая коррекции также резко изменяется от корректирующей кривой VI до корректирующей кривой V2 (V1 и V2 не изображены).
Но в случае варианта осуществления с контроллером 31 изменений, изображаемым на Фиг.15, изменениями частот появления с0, с2, с4, с6, с8, сА, сС и сЕ в течение 1 кадра управляют для придания им более плавных изменений в продолжении многокадрового периода, в результате чего корректирующая кривая V, формируемая формирователем 25 корректирующей кривой, изменяется постепенно как V1, V11, V12,..., V2 кадр за кадром, пока не сойдется в V2 (V11, V12 не изображены).
Контроллер 16 качества изображения обрабатывает, для коррекции качества изображения, видеосигнал, поступающий на видеосигнальный вход 12, с получением на его выходе 18 скорректированного видеосигнала.
(2). Предположим, что видеосигналы, подаваемые на видеосигнальный вход 12, имеют схему 2 распределения частоты появления уровня яркости, которая характеризуется концентрацией значений в пределах нижнего уровня.
Аналогично варианту, раскрытому в предыдущем абзаце (1), согласно второго варианта осуществления, не предусматривающего контроллер 31 изменений, кривую W коррекции (кривую Безье) формируют с помощью формирователя 25 корректирующей кривой на основе множественных точек, определяющих данные частоты появления: с0, с2, с4, с6, с8, сА, сС и сЕ, и данные заданной точки: Т0, Т2, Т4, Т6, Т8, ТА, ТС и ТЕ, которые расположены попеременно; при этом, если частоты появления с0, с2, с4, с6, с8, сА, сС и сЕ, соответственно изменяются резко, то корректирующая кривая W также изменяется резко с W1 до W2 (W1 и W2 не изображены).
В случае четвертого варианта осуществления, предусматривающем контроллер 31 изменений, изменениями данных появления с0, с2, с4, с6, с8, сА, сС и сЕ во время 1-кадрового периода управляют для придания им более плавный характер в течение многокадрового периода, в результате чего корректирующая кривая W также изменяется постепенно с W1, W11, W12,...W2 в каждом однокадровом периоде до схождения в W2 (W11, W12 не изображены).
Контроллер 16 качества изображения обрабатывает, для коррекции качества изображения, видеосигнал, поступающий с видеосигнального входа 12, согласно корректирующей кривой, сформированной формирователем 25 корректирующей кривой, с получением на его выходе 18 скорректированного видеосигнала.
Согласно четвертому варианту осуществления выборку данных заданной точки со входа 27 данных заданной точки производят на основе прямой линии, соединяющей исходную точку 00 и конечную точку TF, но этот вариант не ограничивается только этой выборкой; например, выборку данных заданной точки можно произвести на основе S-образной кривой, в которой ненамного выступающий вверх участок характеризует верхние уровни, и понижающийся участок представляет нижние уровни, как показано на Фиг.10, для выделения контраста между яркими и темными участками, либо для ослабления контраста между яркими и темными участками путем выборки заданных точек, имеющих обратные характеристики.
Данное изобретение не ограничивается вариантом, когда данные частоты появления и данные заданной точки расположены попеременно; данные видеосигнала можно выделить путем задания соотношения между данными частоты появления и данными заданной точки, равного 2:1, либо данные заданной точки можно выделить путем задания соотношения 1:2 или других соотношений.
Согласно раскрытому выше четвертому варианту осуществления изобретения возможно выполнить не только обработку сигнала для коррекции качества изображения в соответствии с оптимальной характеристикой коррекции на основе частоты появления, соответствующей каждому уровню яркости, указанную обработку возможно выполнить также без сопутствующего ей ухудшения качества изображения даже в случае, когда частоты появления уровней яркости элементов изображения значительно изменяются. При этом чрезмерное изменение корректирующей кривой можно исключить с помощью выборочного использования характеристики коррекции. Корректирующую кривую можно также изменять в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству изображения.
Третий и четвертый варианты осуществления поясняются на основе примеров с обеспечением средства вычисления среднего значения для упрощения выполнения счетчика частоты появления, однако указанные варианты осуществления не ограничиваются данными примерами; они также применимы к случаям, когда средство вычисления среднего значения не применяется.
Схема коррекции качества изображения согласно пятому варианту осуществления поясняется со ссылками на Фиг.16 и Фиг.17.
На Фиг.16 цифровой позицией 12 обозначен видеосигнальный вход; позицией 10 - вычислитель среднего значения для вычисления среднего значения значений с числом точек m (m = целое число, равное 2, или большее); позицией 13 - счетчик частоты появления для последовательного подсчета частот появления, установленных на разные значения, начиная с 0-уровня N числа кадров (любое целое число, равное 1, или большее); позицией 29 - схема управления корректирующей характеристической точкой для управления корректирующей характеристической точкой путем задания верхнего предельного значения (an + w) и нижнего предельного значения (an - w); позицией 48 - формирователь корректирующей кривой для формирования корректирующей кривой в соответствии с управляемыми корректирующими характеристическими точками; позицией 49 - вход данных заданной точки для введения данных заданной точки; позицией 16 - корректор качества изображения для коррекции качества изображения согласно сформированной корректирующей кривой; позицией 18 - видеосигнальный выход для выведения скорректированного видеосигнала.
Схема 29 управления точкой корректирующей характеристики содержит компаратор 43 диапазона управления, средство 46 установки диапазона управления, счетчик управления для определения порядка обработки и селектор 47 корректирующей характеристической точки, компаратор 43 диапазона управления содержит компаратор 41а верхнего предела для сравнения некорректированных данных (Рn) корректирующей характеристической точки с верхним предельным значением (an + w) на этой характеристической точке и компаратор 42а нижнего предела для сравнения Рn с нижним предельным значением (an - w) на этой характеристической точке; средство 46 установки диапазона управления содержит средство 44а установки верхнего предела для установки верхнего предельного значения (an + w) и средство 45а установки нижнего предела для установки нижнего предельного значения (an - w); причем селектор 47 корректирующей характеристической точки является схемой для выбора выхода х для Рn счетчика 13 частоты появления, выхода у для верхнего предельного значения (an + w) средства 44а установки верхнего предела и выхода z для нижнего предельного значения (an + w) средства 45а установки нижнего предела.
В этом случае согласно Фиг.17 прямая линия, соединяющая исходную точку и конечную точку в прямоугольных координатах, где ось х представляет выходной уровень яркости и ось у представляет входной уровень яркости, характеризует идеальную корректирующую характеристику в случае отсутствия отклонения по частотам появления входных уровней вводимых видеосигналов; причем w представляет некоторый диапазон распределения вокруг идеальной характеристики an + w и an - w, соответственно представляют заданные линии управления, изображенные точечными линиями на Фиг.17 и характеризующие верхний и нижний пределы, и проходящие на некотором протяжении параллельно идеальной прямой линии.
В дальнейшем поясняется назначение схемы коррекции согласно пятому варианту осуществления.
Видеосигналы, подаваемые на видеосигнальный вход 12, обрабатывают средством 10 вычисления среднего значения для вычисления средних значений уровней яркости каждого из 16 элементов изображения в разных точках, которые должны выводиться последовательно.
Указанное среднее значение находят исходя из предположения, что общее число частот появления в N числе (N = любое целое число, равное 1, или большее) составляет 255, и имеется 16 разных уровней яркости. Обнаруживаемые средние значения подсчитывают счетчиком частоты появления.
Данные Рn корректирующей характеристической точки, в отношении которых не осуществляют управление, со счетчика 13 частоты появления подают не только на клемму х селектора 47 корректирующей характеристической точки 47, но также и на один из входов последующего компаратора 41а верхнего предела и компаратора 42а нижнего предела. Верхнее предельное значение an + w и нижнее предельное значение an - w, соответственно соответствующие числам данных Рn корректирующей характеристической точки, снимаемых со счетчика 40 управления, подают на другие входы компаратора 41а верхнего предела и компаратора 42а нижнего предела, соответственно. Поэтому в случае, когда Рn > an + w, то на выходе компаратора 41а верхнего предела получают сигнал для переключения контакта у селектора 47 корректирующей характеристической точки; если же Рn > an - w, то на выходе компаратора 42а нижнего предела получают сигнал для переключения на клемму z селектора 47 корректирующей характеристической точки.
Например, согласно варианту, проиллюстрированному на Фиг.17, поскольку Рn > an + w, где Рn находится в очень высокой точке у, то переключающий сигнал снимают с компаратора 41а верхнего предела для переключения контакта селектора 47 корректирующей характеристической точки на клемму у, и значение an + w со средства 44а установки верхнего предела подают на формирователь 48 корректирующей кривой. Формирователь 48 корректирующей кривой формирует скорректированную корректирующую кривую на линии Р1 установки верхнего предела, изображаемой на Фиг.17, согласно значению an + w, снимаемому со средства 44а установки верхнего предела для использования в качестве адреса и данных заданной точки, вводимых со входа 49 данных заданной точки, а скорректированную корректирующую кривую подают на корректор 16 качества изображения. Видеосигнал, поступающий с видеосигнального входа 12, корректируют с помощью корректора 16 качества изображения согласно корректирующей кривой, и скорректированный видеосигнал снимают с выхода 18. Согласно вышеизложенному ухудшение качества изображения можно предотвратить путем контролирования точки у, распределение частот появления которой имеет некоторый разброс в заданном диапазоне.
Согласно варианту осуществления согласно Фиг.17, поскольку Рn< an - w, где Рn находится в очень низкой точке z, переключающий сигнал снимают с компаратора 42а нижнего предела, чтобы переключить контакт селектора 47 корректирующей характеристической точки на клемму z, и значение an - w с выхода средства 45а установки нижнего предела подают на формирователь 48 корректирующей кривой. Формирователь 48 корректирующей кривой формирует скорректированную корректирующую кривую в точке Р3 линии установки нижнего предела, изображенной на Фиг.17, согласно значению an - w, снимаемого со средства 45а установки нижнего предела, для использования в качестве адреса и данных заданной точки, поступающих со входа 49 данных заданной точки, а скорректированную корректирующую кривую подают на корректор 16 качества изображения. Видеосигнал, подаваемый на видеосигнальный вход 12, корректируют с помощью корректора 16 качества изображения согласно скорректированной корректирующей кривой, и скорректированный видеосигнал снимают с выхода 18. Согласно вышеизложенному ухудшение качества изображения можно предотвратить путем контролирования точки z, распределение частот, появления которой имеет некоторый разброс в заданном пределе.
Далее, в случае an + w > Pn > an - w, где Рn находится в точке х между верхним предельным значением и нижним предельным значением, то переключающий сигнал с компаратора 41а верхнего предела и компаратора 42а нижнего предела выводиться не будет, а Pn с выхода счетчика 13 появлений подают на формирователь 48 корректирующей кривой. С выхода формирователя 48 корректирующей кривой некорректированная корректирующая кривая схемы подается на корректор 16 качества изображения, а видеосигнал с видеосигнального входа 12 поступает некорректированным на выход 18.
Согласно вышеизложенному в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения можно предотвращать формирование корректирующей характеристики, имеющей чрезмерный наклон, и ухудшение качества изображения из-за наклона характеристики частоты появления для получения оптимальной корректирующей характеристики.
В дальнейшем приводится описание шестого варианта осуществления изобретения согласно Фиг.18 и 19.
Согласно пятому варианту осуществления независимо от значений корректирующих характеристических точек предполагается, что диапазон верхних предельных значений +w и нижних предельных значений -w является фиксированным.
В противоположность этому согласно шестому варианту осуществления при вычислении корректирующей характеристической точки на основе частоты появления входного уровня видеосигнала в N числе кадров диапазоны верхнего предела и нижнего предела устанавливают для каждой корректирующей характеристической точки.
На Фиг.18 представлена схема, содержащая видеосигнальный вход 12, вычислитель 10 среднего значения, счетчик 13 частоты появления, корректор 16 качества изображения, видеосигнальный выход 18, формирователь 48 корректирующей кривой и вход 49 данных заданной точки. Указанные элементы аналогичны соответствующим элементам схемы согласно пятому варианту осуществления. С другой стороны, согласно Фиг.19 второй вариант осуществления отличается формированием квадратической кривой согласно корректирующим характеристическим точкам, представляющим верхнее предельное значение YHn и нижнее предельное значение YLn, равные 0, соответственно в исходной точке 0; причем верхнее предельное значение YHn постепенно увеличивается относительно прямой линии an до промежуточного положения, а нижнее предельное значение YLn снова дискретно уменьшается относительно прямой линии an до конечной точки FF. Согласно вышеизложенному, прямая линия an соединяет начальную точку и конечную точку FF на корректирующей характеристике и представляет идеальную корректирующую характеристику, где частоты появления входных уровней входных видеосигналов не имеют наклона.
В дальнейшем приводится описание назначения шестого варианта осуществления изобретения.
Например, согласно Фиг.19, поскольку Pn > YH1, где не подвергаемые управлению данные Pn корректирующей характеристической точки со счетчика 13 частоты появления находятся в точке у высокого входного уровня, переключающий сигнал снимают с компаратора 41b верхнего предела для переключения контакта селектора 47 корректирующей характеристической точки на клемму у; и сигнал YH1 с выхода компаратора 44b верхнего предела подают на формирователь 48 корректирующей кривой. Формирователь 48 корректирующей кривой формирует скорректированную корректирующую кривую в точке Р1 установленной линии верхнего предела, изображаемой на Фиг.19, согласно сигналу, служащему в качестве адреса, с выхода средства 44b задания верхнего предела, и на основании данных заданной точки, поступающих со входа 49 данных заданной точки, и получаемая на его выходе скорректированная корректирующая кривая подается на корректор 16 качества изображения. Корректор 16 качества изображения корректирует видеосигнал с видеосигнального входа 12 в соответствии с корректирующей кривой и позволяет получить на своем выходе 18 скорректированный видеосигнал. Таким образом, ухудшение качества изображения предотвращают путем управления точкой у, распределение частоты, появления которой уменьшается в пределах заданного диапазона.
При этом в варианте согласно Фиг.19, поскольку Рn < Y13, где Рn находится в точке z с низким входным уровнем, переключающий сигнал снимают с выхода компаратора 42b нижнего предела для переключения контакта селектора 47 корректирующей характеристической точки на клемму z; и YL3 с выхода средства 45b установки нижнего предела подают на формирователь 48 корректирующей кривой. Формирователь 48 корректирующей кривой формирует скорректированную корректирующую кривую в точке Р3 на установленной линии верхнего предела, изображенной в Фиг.19, согласно сигналу, служащему в качестве адреса, с выхода средства 45b установки нижнего предела, и на основании данных заданной точки, поступающих со входа 49 данных заданной точки, с получением на его выходе скорректированной корректирующей кривой, подаваемой на корректор 16 качества изображения. Корректор 16 качества изображения корректирует видеосигнал, поступивший на видеосигнальный вход 12 в соответствии с корректирующей кривой с получением на выходе 18 скорректированного видеосигнала. Таким образом, ухудшение качества изображения предотвращают путем управления точкой у, распределение частоты, появления которой уменьшается в пределах заданного диапазона.
Далее, в случае, когда YH2 > Pn > YL2, где Рn находится в точке х между верхним предельным значением и нижним предельным значением, вследствие чего переключающий сигнал не будет сниматься с компаратора 41а верхнего предела и компаратора 42а нижнего предела, а значение Pn с выхода счетчика 13 частоты появления подают на формирователь 48 корректирующей кривой. С выхода формирователя 48 корректирующей кривой некорректированную корректирующую кривую подают на корректор 16 качества изображения, а видеосигнал, подаваемый на вход 12, поступает на выход 18 без коррекции.
Согласно изложенному выше в соответствии с шестым вариантом осуществления можно получить оптимальную корректирующую характеристику, сообразную данным частоты появления каждого уровня, а также осуществить обработку для коррекции качества изображения для любого изображения. В соответствии с данным вариантом осуществления согласно корректирующей характеристической точке существует возможность не только исключить избыточное изменение корректирующей кривой, но и формировать корректирующую кривую в соответствии с требованиями, предъявляемыми к изобретению.
Согласно пятому и шестому вариантам осуществления число выборок для получения среднего значения с помощью вычислителя 10 среднего значения задают равным 16, число кадров для получения данных частоты появления со счетчика 13 частоты появления задают равным 1; и число градаций уровня яркости задают равным 16, однако данное изобретение не ограничивается данными конкретными примерами.
Промышленная применимость
Схема коррекции качества изображения согласно данному изобретению выполнена не только с возможностью получения оптимальной корректирующей характеристики согласно данным частоты появления каждого уровня яркости для обработки в целях коррекции качества изображения любого вида, но также с возможностью предотвращения избыточного изменения корректирующей кривой и с возможностью изменения корректирующей кривой в соответствии с требованиями, предъявляемыми к изобретению. Даже в случае значительного изменения распределения частоты появления уровня яркости во время переключения изображения или при отображении подвижных изображений, указанные избыточные изменения и сопутствующее им ухудшение качества изображения можно предотвратить с использованием обработки для коррекции качества изображения согласно данному изобретению.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| АДАПТИВНАЯ СХЕМА ПИКИНГА ВИДЕОСИГНАЛА, АДАПТИВНЫЙ ЛЮМА/ХРОМА СЕПАРАТОР И АДАПТИВНЫЙ ХРОМА СЕПАРАТОР | 1993 |
|
RU2160972C2 |
| СПОСОБ ДЛЯ ЦИФРОВОЙ СУБСТРАКЦИОННОЙ АНГИОГРАФИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1992 |
|
RU2043073C1 |
| ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ | 1996 |
|
RU2127961C1 |
| СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦИФРОВОГО СИГНАЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 2004 |
|
RU2287909C2 |
| СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПРИЗНАКОВ ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБЪЕКТА | 1990 |
|
RU2090929C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ | 1991 |
|
RU2018111C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА | 2003 |
|
RU2243591C1 |
| УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ | 1991 |
|
RU2010448C1 |
| СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ | 2003 |
|
RU2250478C2 |
| УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИМ | 2013 |
|
RU2545507C2 |
Изобретение относится к устройствам коррекции качества изображения, например цветового тона. Его применение в устройствах отображения, таких как плазменные и жидкокристаллические дисплеи, позволяет получить технический результат в виде улучшения качества изображения. Этот результат достигается благодаря тому, что схема коррекции качества изображения содержит счетчик частоты появления уровней яркости для подсчета частоты появления множественных уровней яркости, выборку которых производят из видеосигналов, подаваемых на видеосигнальный вход, линейный интерполятор для формирования корректирующей характеристики с помощью интерполяции на основе точек подсчитанного значения, снимаемых с выхода счетчика частоты появления, и корректор качества изображения для коррекции поступающих видеосигналов в соответствии с корректирующими характеристическими точками. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 19 ил.
| СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ИСКАЖЕНИЙ СИГНАЛА ДВИЖУЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1990 |
|
RU2030840C1 |
| Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. | 1921 |
|
SU3A1 |
| Топка с несколькими решетками для твердого топлива | 1918 |
|
SU8A1 |
| Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
| Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов | 1921 |
|
SU7A1 |
| Топка с несколькими решетками для твердого топлива | 1918 |
|
SU8A1 |
