[發(fā)明專利]視頻信號處理裝置、成像裝置和視頻信號處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910134906.1
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101557463A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 遠(yuǎn)藤一雄;真貝光俊
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼株式會社
• 主分類號: H04N5/202
• 分類號: H04N5/202;H04N5/66
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 宋 鶴;南 霆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視頻信號處理裝置、成像裝置、視頻信號處理方法和計(jì)算機(jī)程序，具體而言涉及用于調(diào)節(jié)在伽馬校正(gamma?correction)期間使用的伽馬曲線的技術(shù)。

背景技術(shù)

雖然諸如CRT(陰極射線管)和LCD(液晶顯示器)之類的顯示裝置根據(jù)輸入的視頻信號來顯示圖像，但即使在同一圖像被不同的顯示裝置顯示時(shí)，對于不同的裝置，屏幕上顯示的圖像的明度(brightness)和色度(chroma)也可能是不同的。這是因?yàn)椋磉_(dá)光電轉(zhuǎn)換期間的亮度(luminance)再現(xiàn)特性的伽馬特性可能由于諸如形成顯示裝置的屏幕的元件的類型之類的因素而有所不同。由于此原因，執(zhí)行將輸入圖像的各個色調(diào)(tone)值調(diào)節(jié)為對伽馬特性來說適當(dāng)?shù)闹档馁ゑR校正，以便在顯示裝置上再現(xiàn)原始圖像的亮度。

伽馬特性是由示出輸出視頻的明度與輸入視頻的信號電平的比率的伽馬曲線表達(dá)的。因此，為了執(zhí)行伽馬校正，在考慮顯示裝置的輸入/輸出特性的情況下預(yù)先調(diào)節(jié)伽馬曲線的梯度，并且根據(jù)調(diào)節(jié)后的伽馬曲線來轉(zhuǎn)換輸入視頻信號中的色調(diào)值。

近年來，已經(jīng)出現(xiàn)了對于這樣一種技術(shù)的需求，該技術(shù)能夠改變在顯示裝置的屏幕上顯示的圖像的色調(diào)再現(xiàn)，例如根據(jù)圖像所再現(xiàn)的場景的類型的改變。在這種情況下，也是通過調(diào)節(jié)伽馬曲線來實(shí)現(xiàn)所期望的顏色再現(xiàn)的。

例如，日本未實(shí)審專利申請公布No.2007-60393公開了一種技術(shù)，該技術(shù)使得可以通過移動滑動條來改變形成伽馬曲線的若干個點(diǎn)的位置，并且利用調(diào)節(jié)后的伽馬曲線來執(zhí)行伽馬校正。

發(fā)明內(nèi)容

當(dāng)輸入視頻信號的信號電平被表達(dá)為x，輸出視頻信號的亮度被表達(dá)為y，并且通過量化伽馬特性而產(chǎn)生的伽馬值被表達(dá)為γ時(shí)，上述的伽馬曲線由式子y＝x^γ來表達(dá)。也就是說，伽馬曲線是由指數(shù)函數(shù)形成的。但是，當(dāng)像例如日本未實(shí)審專利申請公布No.2007-60393中公開的技術(shù)中那樣允許用戶調(diào)節(jié)伽馬曲線時(shí)，在執(zhí)行調(diào)節(jié)操作時(shí)，伽馬曲線的形狀可能發(fā)生改變。在這種情況下，通常執(zhí)行插值處理(interpolation?processing)來將修改后的點(diǎn)與形成伽馬曲線的其他點(diǎn)平滑地連接起來。由于執(zhí)行了這種插值處理，形成伽馬曲線的式子也將發(fā)生改變，結(jié)果，伽馬曲線將不再是能夠由指數(shù)函數(shù)表達(dá)的曲線。

當(dāng)伽馬曲線不是指數(shù)函數(shù)時(shí)，存在這樣的問題，即校正后的視頻信號所產(chǎn)生的圖像中發(fā)生圖像惡化，例如色調(diào)跳變，其中相鄰色調(diào)之間的亮度差異過大，以及不自然的著色，其中不存在于原始圖像中的顏色被使用。

希望提供這樣一種視頻信號處理裝置，在這種裝置中，能夠在不引起視頻信號的圖像質(zhì)量惡化的情況下調(diào)節(jié)伽馬曲線。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，提供了一種視頻信號處理裝置。該視頻信號處理裝置包括：用戶接口單元、伽馬校正值計(jì)算單元和伽馬校正值存儲單元。該用戶接口單元被配置為接收對形成將在對視頻信號的伽馬校正期間使用的伽馬曲線的至少三個點(diǎn)的值的指定。該伽馬校正值計(jì)算單元被配置為通過把系數(shù)代入到使用這些系數(shù)作為參數(shù)的指數(shù)函數(shù)中，來計(jì)算伽馬校正值，其中這些系數(shù)是通過對利用用戶接口單元接收對其的指定的所述至少三個點(diǎn)的值執(zhí)行近似計(jì)算來獲得的。該伽馬校正值存儲單元被配置為存儲由伽馬校正值計(jì)算單元計(jì)算出的伽馬校正值，并且在從用戶接收到確認(rèn)伽馬校正值的指示時(shí)可操作來將伽馬校正值輸出到執(zhí)行用于伽馬校正的處理的伽馬校正單元。

因此，在視頻信號的伽馬校正期間使用的伽馬曲線將遵循指數(shù)函數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，由于在視頻信號的伽馬校正期間使用的伽馬曲線將遵循指數(shù)函數(shù)，因此在伽馬校正后視頻信號的圖像質(zhì)量不會有惡化。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置的內(nèi)部配置的一個示例的框圖。

圖2A和2B是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的伽馬曲線的設(shè)定屏幕的示例性配置的示圖，其中圖2A示出了其中利用指數(shù)來計(jì)算基本曲線的示例性屏幕，圖2B示出了其中利用對數(shù)來計(jì)算基本曲線的示例性屏幕。

圖3A至3C是可用于說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的插值范圍的示例性選擇的示圖，其中圖3A示出了不執(zhí)行插值處理的示例，圖3B示出了插值級別被設(shè)定為“低”的示例，圖3C示出了插值范圍被設(shè)定為“高”的示例。

圖4是可用于說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在調(diào)節(jié)主增益時(shí)的屏幕的示例的示圖。

圖5是可用于說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例各個設(shè)定參數(shù)和伽馬曲線之間的關(guān)系的示圖。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例從計(jì)算伽馬校正值直到伽馬校正的處理的一個示例的流程圖。