非线性处理器件和图像显示设备的制作方法
专利名称：非线性处理器件和图像显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及非线性处理器件和使用非线性处理器件的图像显示装置，所述非线性处理器件用于通过根据用于基于视频信号作图像显示的图像显示单元的显示器件的特性作非线性处理，对视频信号进行校正。
背景技术：
在向诸如液晶显示屏单元等用于图像显示的图像显示单元提供视频信号，以及基于视频信号获取图像时，建议通过根据图像显示单元的显示特性作非线性处理，校正视频信号的电平。一般称这种通过非线性处理对视频信号的电平(电压电平)的校正为“伽马校正”。
例如，当由用于图像显示的液晶显示屏单元形成图像显示单元时，液晶显示屏单元中包括的液晶屏基于视频信号显示图像。图像显示原则上受液晶屏的透光率的改变的影响，而液晶屏的透光率响应视频信号的电平的改变而改变。
图2示出了输入电压-透光率特性，其表示用于图像显示的液晶显示屏单元中包括的液晶屏的例子的输入电压V和透光率T之间的关系。很明显，输入电压-透光率特性为非线性特性。提供给使图像显示在具有这种显示特性的液晶屏上的液晶显示屏单元的视频信号需要校正电平，以校正非线性特性。
对视频信号进行的满足要求的电平校正为伽马校正。因此，当使用用于图像显示的液晶显示屏单元时，伽马校正就是根据液晶显示屏单元的显示特性、或液晶显示屏单元中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性，对提供个液晶显示屏单元的视频信号的电平所作的非线性处理校正。
图1示出对视频信号的电平进行伽马校正的传统图像显示装置的例子。
在这种情况下，模拟/数字(A/D)转换单元121R、121G、以及121B分别使形成彩色视频信号的红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB数字化为数字红基色信号DR、数字绿基色信号DG、以及数字蓝基色信号DB。
将数字红基色信号DR、数字绿基色信号DG、以及数字蓝基色信号DB提供给对比度和亮度调整单元122，以分别调整对比度和亮度。然后，将经调整后从对比度和亮度调整单元122获得的数字红基色信号DRA、数字绿基色信号DGA、以及数字蓝基色信号DBA提供给白色平衡调整单元123。
在白色平衡调整单元123中，由增益调整单元124R对数字红基色信号DRA调整增益，并由直流电平调整单元125R调整其直流电平，从而从直流电平调整单元125R获得调整后的数字红基色信号DRB。
由增益调整单元124G和直流电平调整单元125G对数字绿基色信号DGA进行相似的处理。此外，由增益调整单元124B和直流电平调整单元125B对数字蓝基色信号DBA进行处理。
这样获得的数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB之间的相对直流电平已被适当地设置。从而实现了白色平衡调整。
将从白色平衡调整单元123获得的数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB提供给伽马校正单元126。
在伽马校正单元126中，由非线性处理单元127R对数字红基色信号DRB进行非线性电平处理。
相似地，由非线性处理单元127G和127B对数字绿基色信号DGB和数字蓝基色信号DBB进行非线性处理。
非线性处理单元127R包括校正信号数据表，其表示与下面将描述的液晶显示屏单元118R的显示特性，即液晶显示屏单元118R中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性，具有相反关系的非线性特性。非线性处理单元127R依次比较数字红基色信号DRB的信号电平与校对信号数据表，然后读取对应的校正信号数据。得到校正信号数据作为已校正信号电平的数字红基色信号DRC。从而，从非线性处理单元127R得到的数字红基色信号DRC已通过非线性处理、即伽马校正校正信号电平，来校正例如液晶显示屏单元118R中包括的液晶屏的图2所示的输入电压-透光率特性。
相似地，非线性处理单元127G对数字绿基色信号DGB进行对应于液晶显示屏单元118G中包括的液晶屏的伽马校正处理，然后输出数字绿基色信号DGC。
非线性处理单元127B也对数字蓝基色信号DBB进行对应于液晶显示屏单元118B中包括的液晶屏的伽马校正处理，然后输出数字蓝基色信号DBC。
D/A转换单元128R、128G、以及128B将已作伽马校正，并从伽马校正单元126输出的数字红基色信号DRC、数字绿基色信号DGC、以及数字蓝基色信号DBC转换为已作伽马校正的模拟红基色视频信号SRC′、已作伽马校正的模拟绿基色视频信号SGC′、以及已作伽马校正的模拟蓝基色视频信号SBC′。将已作伽马校正的模拟红基色视频信号SRC′、已作伽马校正的模拟绿基色视频信号SGC′、以及已作伽马校正的模拟蓝基色视频信号SBC′分别提供给显示驱动单元117R、117G、以及117B。
从而，从显示驱动单元117R获得基于红基色视频信号SRC′的显示驱动信号SDR′，并提供给液晶显示屏单元118R。同样，从显示驱动单元117G获得基于绿基色视频信号SGC′的显示驱动信号SDG′，并提供给液晶显示屏单元118G。另外，从显示驱动单元117B获得基于红基色视频信号SBC′的显示驱动信号SDB′，并提供给液晶显示屏单元118B。
图1的图像显示装置还包括定时信号发生单元119，用于基于水平同步信号SH和垂直同步信号SV产生定时信号T1至T6；以及PLL单元120。
定时信号发生单元119分别给显示驱动单元117R、117G、以及117B和液晶显示屏单元118R、118G、以及118B提供定时信号T1至T6，以按预定的定时操作这些部件。
从而，由来自显示驱动单元117R的显示驱动信号SDR′驱动液晶显示屏单元118R。从而在液晶显示屏单元118R上显示对应于已作伽马校正的红基色视频信号SRC′的红基色图像。
相似地，在液晶显示屏单元118G和118B上显示对应于已作伽马校正的绿基色视频信号SGC′和已作伽马校正的蓝基色视频信号SBC′的绿基色图像和蓝基色图像。
将这样分别在液晶显示屏单元118R、118G、以及118B上获得的红基色图像、绿基色图像、以及蓝基色图像，以彼此叠加的状态，经由包括如投影透镜在内的投影光学系统，投影到投影屏幕上，从而在投影屏幕上获得基于由红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB形成的彩色视频信号的彩色图像。
传统图像显示装置可以进行伽马校正，即在这种情况下，校正液晶显示屏单元118R、118G、以及118B中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性。然而，这种情况下的伽马校正一般对数字视频信号的像素数据进行，而所述数字视频信号的像素数据对应于在液晶显示屏单元118R、118G、以及118B中的每一个中包括的液晶屏上获得的整个图像屏幕上分布的每个像素。
即，例如，对其像素数据对应于在液晶屏上获得的图像屏幕中心部分的像素的数字视频信号的像素数据、和其像素数据对应于在液晶屏上获得的图像屏幕边缘部分的像素的数字视频信号的像素数据，进行基于相同非线性特性的伽马校正。这样的伽马校正不能按照液晶屏的屏幕内的位置校正输入电压-透光率特性的差异。
此外，该伽马校正不能校正分别在液晶显示屏单元118R、118G、以及118B上获得的红基色图像、绿基色图像、以及蓝基色图像的亮度和色度的不希望有的变化，而该变化由输入视频信号，即红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB的电平的变化导致。
因此，本申请人先前已提出了可以在屏幕的水平和垂直方向，即根据屏幕上的位置，校正输入电压-透光率特性的非线性器件和图像显示装置，而且其可以进一步根据信号电平进行校正(日本专利申请Hei第9-271598)。
这意味着根据屏幕上的二维方向(水平和垂直方向)的位置和电平校正已作伽马校正的像素数据。即，在伽马校正处理中添加了三维校正。
水平和垂直方向的校正如下。
图3示出作为用于在水平和垂直方向校正的水平和垂直区域信息的方格块。
例如，通过在X方向(水平方向)和Y方向(垂直方向)以大约128个像素为划分单位的方格的形式，设置多个区域，形成方格块。由水平线和垂直线的交点给出的校正值C形成方格块。
例如，假设在X方向给出坐标0至p，而在Y方向给出坐标0至q。在由圆点指示的交点的坐标处设置校正值，图3中示为C(0，0)、C(0，1)、...、C(p，q)。这样，设置了(p+1)×(q+1)个校正值。
从而，形成了(p×q)个由四个交点(校正值)的坐标包围的区域。这些区域示为[1，1]、[1，2]、...、[p，q]。
在添加到伽马校正中的水平和垂直方向中的校正中，首先检测区域像素数据所属的这样的方格块中的区域。在确定了该区域之后，确定该区域内像素数据的位置，然后由形成该区域的四个校正值计算二维校正值。随后，用所计算出的二维校正值进一步校正已作伽马校正的像素数据，由此有可能进行根据水平和垂直方向的校正。
以像素数据dxy为例，首先确定该像素数据dxy包括在区域[5，3]中，然后确定像素数据dxy在区域[5，3]中所处的位置。
由于像素数据dxy包括在区域[5，3]中，使用区域[5，3]边缘的四个坐标值C(4，2)、C(5，2)、C(4，3)、以及C(5，3)，基于像素数据dxy在区域[5，3]内与校正值的交点坐标的距离，计算二维校正值。
三维校正是这样的二维校正的三维扩展，源于对二维校正在Z轴上添加信号电平。
图4示出通过在Z轴方向上堆叠图3的方格块而获得的三维结构。
在Z轴方向上设置大量信号电平边界0，1，...r。在每个电平边界上设置图3所示的二维方格块，由此获得校正值的三维结构。
即，在这种情况下，在每个三维坐标交点设置校正值C，并设置C(0，0，0)、...、C(p，q，r)为校正值C。从而设置(p+1)×(q+1)×(r+1)个校正值。
此外，在电平边界之间形成了电平块L1、L2、...。
由图3所示的方格块中每个区域[1，1]、...、[p，q]穿透Z方向上的电平块而形成的块被称为位置块。图6示出了位置块A(i，j)，将在下文中详细描述。
在这种情况下，在水平和垂直方向以及根据添加到伽马校正的电平的三维校正中，首先确定包括像素数据的电平块和位置块。
在确定了电平块和位置块之后，确定像素数据在电平块中的电平和像素数据在位置块中的位置，然后计算三维校正值。在这种情况下，像素数据位于位置块和电平块彼此相交的三维块中。该三维块由八个校正值C包围。因此，由这八个校正值根据像素数据在该三维块中的位置和电平计算对应于该像素数据的三维校正值。用所计算出的三维校正值进一步校正已作伽马校正的像素数据，由此，有可能进行水平和垂直方向以及根据信号电平的校正。
在使用由本申请人先前提出的这种技术获得作了非线性校正的视频信号时，已作非线性校正的视频信号已根据显示屏幕上的水平和垂直位置校正了亮度和色度的不希望有的变化，还校正了由原始视频信号电平的改变导致的图像显示单元上获得的显示屏幕的亮度和色度的不希望有的变化。
然而，当通过应用本申请人先前提出的技术使视频信号以更高精度线性相关时，存在由图像显示单元的各种显示器件之间的特性差异导致的问题，如下所述。
(1)一般说来，输出电平与输入的非线性特性对每个显示器件不同。
有各种显示器件，例如液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)、等离子体显示屏(PDP)、等离子体寻址液晶(PALC)、以及数字光处理(DLP)。他们具有不同的非线性特性。
同样，即使相同类型的各个显示器件也具有不同的非线性特性。例如，当考虑多个液晶屏时，多个液晶屏具有大致相同的非线性特性，但是每个液晶屏的非线性特性又各不相同。
当在这种情况下进行上述三维校正时，不必合适地设置Z轴方向上的电平边界，因此不可能获得三维校正的良好效果。
例如，当把包括三维校正的非线性处理器件应用到各种显示器件的电路系统时，非线性处理器件不能处理每个显示器件的非线性特性的差异。即使当非线性处理器件包括在相同类型的显示器件中时，非线性处理器件不能处理每单个显示器件的非线性特性的差异。
作为上面的结果，可能降低伽马校正的三维校正的精确度。
(2)每种显示器件的图像分辨率一般不同。
理想的是水平和垂直二维方向的校正值的方格块的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘与图像区域的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘一致。
即，理想情况是，例如，图23的方格块的四个角的坐标(0，0)、(p，0)，(0，q)、以及(p，q)代表图像区域对应的四个角。
当考虑在图像显示装置中包括用于进行上述非线性校正的电路作为对各种显示器件的信号处理系统时，当然希望所选用的显示器件具有各种屏幕分辨率。理想地，最好，方格块的大小根据分辨率改变，以与图像区域的大小一致。
然而，这要求准备大量与各种方格块大小一致的校正值和坐标值，因此，电路的规模大幅上升。因此，方格块的坐标(和校正值)通常固定，以便用单个方格块处理各种分辨率的显示器件。
然而，这导致方格块和图像区之间的垂直和水平不对称关系。因此，二维方向的非线性特性的校正可以导致异常的图像状态。
例如，当其中以高分辨率设置了为器件提供的方格块的非线性校正电路与具有低分辨率的显示器件的信号处理系统合并时，方格块和图像区之间的关系如图19A所示。
即，由于通过使用坐标(0，0)为原点，设置方格块和图像区彼此对应，方格块和图像区之间的位移量在水平方向和垂直方向上都不对称。这导致异常的图像。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种非线性处理器件，其可以根据显示器件的类型或单个显示器件，处理非线性特性的差异。本发明的另一个目的是使得能够用相对小规模的电路构造实现这样的非线性处理器件。本发明的另一个目的是提供包括有这样的非线性处理器件的图像显示设备。
考虑到上述问题，本发明的另一个目的是消除因非线性处理器件的校正而导致的图像异常，所述非线性处理器件使用固定方格块对非线性处理的结果在水平和垂直方向上进行校正，即使当显示器件的分辨率与该方格块不匹配也如此。本发明的另一个目的是提供包括这样的非线性处理器件的图像显示设备。
根据本发明，提供了一种非线性处理器件，包括非线性处理部件，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定部件，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；电平确定部件，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；电平边界设置部件，用于可变地设置电平确定部件的确定中使用的电平边界值；三维校正部件，用于根据由所述水平和垂直位置确定部件所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定部件确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；以及合并部件，用于合并已由所述非线性处理部件校正的视频信号和已由所述三维校正部件校正的视频信号，作为输出。
根据本发明，提供了一种图像显示装置，包括非线性处理装置，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定装置，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；电平确定装置，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；电平边界设置装置，用于可变地设置电平确定装置的确定中使用的电平边界值；三维校正装置，用于根据由所述水平和垂直位置确定装置所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定装置确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；合并装置，用于合并已由所述非线性处理装置校正的视频信号和已由所述三维校正装置校正的视频信号，作为输出；以及图像显示装置，其具有图像显示单元，用于基于从所述合并装置输出的视频信号进行图像显示。
在该非线性处理器件或该图像显示设备中，电平边界设置装置具有寄存器，用于存储电平边界值，并且通过重写所述寄存器的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在电平确定装置所作的确定中。
或者，电平边界设置装置存储各种电平边界值，并且通过给电平确定装置提供从所存储的电平边界值中选择的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用于电平确定装置的确定。
该非线性处理器件或该图像显示设备还包括边界值偏移装置，用于将偏移值提供给所述电平确定装置，并从而偏移为用在所述电平确定装置所作的确定中而设置的电平边界值。
因此，根据本发明，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的图像屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，对已由非线性处理装置作非线性处理(伽马校正)的视频信号进行三维信号电平校正。
由于可以可变地设置三维校正中的信号电平的电平边界值，所以有可能对各种类型的显示器件和每个单独的显示器件的非线性特性进行最优三维校正。
此外，根据本发明，提供了一种非线性处理器件，包括非线性处理部件，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定部件，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；水平和垂直相对位置改变部件，用于为了所述水平和垂直位置确定部件的确定，而改变在所述水平和垂直位置确定部件所作确定中所使用的水平和垂直区域信息与视频信号的图像区域之间的相对位置关系；电平确定部件，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；三维校正部件，用于根据由所述水平和垂直位置确定部件所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定部件确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；以及合并部件，用于合并已由所述非线性处理部件校正的视频信号和已由所述三维校正部件校正的视频信号，作为输出。
此外，根据本发明，提供了一种图像显示设备，包括非线性处理装置，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定装置，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；水平和垂直相对位置改变装置，用于为了所述水平和垂直位置确定装置的确定，而改变在所述水平和垂直位置确定装置确定中所使用的水平和垂直区域信息与视频信号的图像区域之间的相对位置关系；电平确定装置，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；三维校正装置，用于根据由所述水平和垂直位置确定装置所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定装置确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；合并装置，用于合并已由所述非线性处理装置校正的视频信号和已由所述三维校正装置校正的视频信号，作为输出；以及图像显示装置，其具有图像显示单元，用于基于从所述合并装置输出的视频信号进行图像显示。
在该非线性处理器件或该图像显示装置中，水平和垂直相对位置改变装置通过向所述水平和垂直位置确定装置给出水平方向上的偏移值和垂直方向上的偏移值，来改变相对位置关系。
此外，水平和垂直相对位置改变装置改变所述相对位置关系，从而使在水平方向或垂直方向上所述水平和垂直区域信息和所述图像区之间的位移量平均化。
因此，根据本发明，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的图像屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，对已由非线性处理装置作非线性处理(伽马校正)的视频信号进行三维信号电平校正。
由于可以可变地设置三维校正中水平和垂直方向上的二维校正值的水平和垂直区域信息和图像区域之间的位置关系，所以有可能处理各种类型的显示器件的分辨率，并消除校正导致的异常。
图1是传统图像显示装置的方框图；图2是辅助说明液晶屏的输入电压-透光率特性的图；图3是辅助说明伽马特性的二维校正的图；图4是辅助说明伽马特性的三维校正的图；图5是根据本发明实施例的图像显示装置的方框图；图6是辅助说明该实施例的位置块的图；图7是辅助说明根据该实施例的电平块的图；图8是辅助说明根据该实施例的位置块内位置的图；图9是辅助说明根据该实施例的电平块内电平的图；图10是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第一个例子的方框图；图11是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第一个例子中的电平安排数据存储寄存器的方框图；图12A、12B、以及12C是辅助说明根据该实施例的电平边界值的变量设置；图13是辅助说明根据该实施例的电平边界值设置的例子的图；图14是辅助说明根据该实施例的电平边界值设置的例子的图；图15是辅助说明根据该实施例的电平边界值设置的例子的图；图16是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第二个例子的方框图；图17是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第二个例子的电平安排数据选择单元的方框图；图18是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第三个例子的方框图；图19A和19B是辅助说明该实施例的第三和第四个构造例子的电平边界值偏移的图；图20是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第四个例子的方框图；图21是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第五个例子的方框图；图22A和22B是辅助说明该实施例的第五个和第六个构造例子的水平和垂直方向偏移的图；图23A和23B是辅助说明该实施例的第五个和第六个构造例子的图像区和方格块之间的关系的图；图24是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第六个例子的方框图。
具体实施例方式
下面将以下述顺序描述本发明的优选实施例。
1.图像显示装置的构造2.位置块和电平块3.非线性校正单元的第一个例子4.非线性校正单元的第二个例子5.非线性校正单元的第三个例子6.非线性校正单元的第四个例子7.非线性校正单元的第五个例子8.非线性校正单元的第六个例子1.图像显示装置的构造首先参考图5描述根据该实施例的图像显示装置的构造的例子。
该图像显示装置是这样的图像显示装置的构造的例子，其采用液晶显示屏作显示器件，并使视频信号数字化，然后进行诸如白色平衡和非线性处理的信号处理。
该图像显示装置的特征特别在于非线性校正单元16的构造。后面将作为第一个至第六个构造例子详细描述非线性校正单元16的构造。
对于本发明的图像显示装置中的非线性校正单元16之前的级中的信号处理系统、非线性校正单元16之后的级中的信号处理系统、所采用显示器件的类型等，可以想到各种构造。所以，根据本发明的图像显示装置不限于下面描述的图像显示装置的构造的例子。
在图5所示的例子中，A/D转换单元11R、11G、以及11B分别将形成彩色视频信号的红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB数字化为数字红基色信号DR、数字绿基色信号DG数字蓝基色信号DB。
将数字红基色信号DR、数字绿基色信号DG、以及数字蓝基色信号DB提供给对比度和亮度调整单元12，以对每一个调整对比度和亮度。然后，将已被调整并从对比度和亮度调整单元12获得的数字红基色信号DRA、数字绿基色信号DGA、以及数字蓝基色信号DBA提供给白色平衡调整单元13。
在白色平衡调整单元13中，由增益调整单元14R调整数字红基色信号DRA，并由直流电平调整单元15R调整直流电平，从而获得已调整的数字红基色信号DRB。
相似地，由增益调整单元14G调整数字绿基色信号DGA的增益，并由直流电平调整单元15G调整其直流电平，从而获得已调整的数字绿基色信号DGB。
此外，相似地，由增益调整单元14B调整数字蓝基色信号DBA的增益，并由直流电平调整单元15B调整其直流电平，从而获得已调整的数字蓝基色信号DBB。
这样获得的数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB之间的相对直流电平已被适当地设置。从而实现了白色平衡调整。
将从白色平衡调整单元13获得的数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB提供给非线性校正单元16。
在非线性校正单元16中，将数字红基色信号DRB提供给非线性处理单元17R和三维校正单元18R；将数字绿基色信号DGB提供给非线性处理单元17G和三维校正单元18G；将数字蓝基色信号DBB提供给非线性处理单元17B和三维校正单元18B。
此外，给图5所示的构造例子提供有定时信号发生单元53、和地址数据发生单元55R、55G、以及55B，对其提供由红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、蓝基色视频信号SB形成的彩色视频信号中的水平同步信号SH和垂直同步信号SV。
定时信号发生单元53与PLL单元54连接。
红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB各个与提供给定时信号发生单元53和地址数据发生单元55R、55G、以及55B中每个的水平同步信号SH和垂直同步信号SV同步。
定时信号发生单元53基于水平同步信号SH和垂直同步信号SV产生定时信号T1至T6。
响应水平同步信号SH和垂直同步信号SV，地址数据发生单元55R产生水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，其对应于在下面将描述的液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上获得的图像屏幕的每个像素。地址数据发生单元55R给数字非线性校正单元16中的三维校正单元18R提供水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV。
响应水平同步信号SH和垂直同步信号SV，地址数据发生单元55G产生水平地址数据QGH和垂直地址数据QGV，其对应于在下面将描述的液晶显示屏单元52G中包括的液晶屏上获得的图像屏幕的每个像素。地址数据发生单元55G给三维校正单元18G提供水平地址数据QGH和垂直地址数据QGV。
响应水平同步信号SH和垂直同步信号SV，地址数据发生单元55B产生水平地址数据QBH和垂直地址数据QBV，其对应于在下面将描述的液晶显示屏单元52B中包括的液晶屏上获得的图像屏幕的每个像素。地址数据发生单元55B给三维校正单元18B提供水平地址数据QBH和垂直地址数据QBV。
非线性校正单元16具有非线性处理单元17R、三维校正单元18R、合并单元19R、ROM 20R，这些部件对应于输入非线性校正单元16的数字红基色信号DRB。
此外，非线性校正单元16具有非线性处理单元17G、三维校正单元18G、合并单元19G、ROM 20G，这些部件对应于输入非线性校正单元16的数字绿基色信号DGB。
此外，非线性校正单元16具有非线性处理单元17B、三维校正单元18B、合并单元19B、ROM 20B，这些部件对应于输入非线性校正单元16的数字蓝基色信号DBB。
下面将描述对应于数字红基色信号DRB的非线性处理单元17R、三维校正单元18R、合并单元19R、以及ROM 20R。
非线性处理单元17R存储伽马校正数据，其表示与液晶显示屏单元52R的显示特性，即，液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性，具有相反关系的非线性特性。非线性处理单元17R读取与从白色平衡调整单元13获得的数字红基色信号DRB的信号电平对应的伽马校正数据。得出伽马校正数据，作为具有由非线性处理(伽马校正)产生的信号电平的数字红基色信号DRC。
由此，从非线性处理单元17R得出的数字红基色信号DRC已进行伽马校正，来校正例如液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏的图2所示的输入电压-透光率特性。将数字红基色信号DRC提供给合并单元19R。
同时，根据来自地址数据发生单元55R的水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，三维校正单元18R对信号电平进行三维校正，其中所述信号电平是从白色平衡调整单元13获得的数字红基色信号DRB中的每一像素数据的信号电平，而所述三维校正对应于在液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上获得的图像屏幕的像素的水平方向和垂直方向上的位置、和数字红基色信号DRB中的像素数据的信号电平，其中像素对应于像素数据。
在ROM 20R中存储用作三维校正的水平方向、垂直方向、以及电平方向构成的三维坐标空间中的每一个校正值C。三维校正单元18R装载ROM20R的校正值C，以便在计算中使用。
然后，将已对其信号电平作三维校正的每一像素数据形成的已作三维校正的数字红基色信号DRS，从三维校正单元18R提供给合并单元19R。
合并单元19R合并已通过非线性处理校正信号电平的数字红基色信号DRC与已对其信号电平作三维校正的已作三维校正的数字红基色信号DRS，其中所述数字红基色信号DRC从非线性处理单元17R获得，而已作三维校正的数字红基色信号DRS从三维校正单元18R获得。由此，从合并单元19R输出已作伽马校正并进一步作了三维校正的数字红基色信号DRD。
对应于数字绿基色信号DGB的非线性处理单元17G、三维校正单元18G、合并单元19G、ROM 20G、以及地址数据发生单元55各以与上述相同的方式运行。
具体说来，非线性处理单元17G对液晶显示屏单元52G中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性进行伽马校正。得出已作伽马校正的数字绿基色信号DGC，并将其提供给合并单元19G。
使用来自地址数据发生单元55G的水平地址数据QGH和垂直地址数据QGV，三维校正单元18G对数字绿基色信号DGB进行三维校正，所述三维校正对应于像素数据的水平方向和垂直方向上的位置以及数字绿基色信号DGB的像素数据的信号电平。然后，向合并单元19G提供已作三维校正的数字绿基色信号DGS。
合并单元19G合并从非线性处理单元17G获得的数字绿基色信号DGC与从三维校正单元18G获得的已作三维校正的数字绿基色信号DGS，然后输出结果。由此，输出已作伽马校正并进一步作了三维校正的数字绿基色信号DGD。
对应于数字蓝基色信号DBB的非线性处理单元17B、三维校正单元18B、合并单元19B、ROM 20B、以及地址数据发生单元55各以与上述相同的方式运行。
具体说来，非线性处理单元17B对液晶显示屏单元52B中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性进行伽马校正。得出已作伽马校正的数字蓝基色信号DBC，并将其提供给合并单元19B。
使用来自地址数据发生单元55B的水平地址数据QBH和垂直地址数据QBV，三维校正单元18B对数字蓝基色信号DBB进行三维校正，所述三维校正对应于像素数据的水平方向和垂直方向上的位置以及数字蓝基色信号DBB的像素数据的信号电平。然后，向合并单元19B提供已作三维校正的数字蓝基色信号DBS。
合并单元19B合并从非线性处理单元17B获得的数字蓝基色信号DBC和从三维校正单元18B获得的已作三维校正的数字蓝基色信号DBS，然后输出结果。由此，输出已作伽马校正并进一步作了三维校正的数字蓝基色信号DBD。
然后，D/A转换单元50R将从数字非线性校正单元16获得的已作非线性校正的数字红基色信号DRD转换为已作非线性校正的模拟红基色视频信号SRD。将已作非线性校正的模拟红基色视频信号SRD提供给显示驱动单元51R。
相似地，D/A转换单元50G将已作非线性校正的数字绿基色信号DGD转换为已作非线性校正的模拟绿基色视频信号SGD。将已作非线性校正的模拟绿基色视频信号SGD提供给显示驱动单元51G。
此外，D/A转换单元50B将已作非线性校正的数字蓝基色信号DBD转换为已作非线性校正的模拟蓝基色视频信号SBD。将已作非线性校正的模拟蓝基色视频信号SBD提供给显示驱动单元51B。
显示驱动单元51R与液晶显示屏单元52R连接。分别为显示驱动单元51R和液晶显示屏单元52R提供了来自定时信号发生单元53的定时信号T1和T4。响应定时信号T1和T4，显示驱动单元51R和液晶显示屏单元52R以预定定时操作。
从而，从显示驱动单元51R获得基于红基色视频信号SRD的显示驱动信号SPR，并将其提供给液晶显示屏单元52R。在液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上显示对应于从D/A转换单元50R获得的已作非线性校正的红基色视频信号SRD的红基色图像。
同样，显示驱动单元51G与液晶显示屏单元52G连接。分别为显示驱动单元51G和液晶显示屏单元52G提供了来自定时信号发生单元53的定时信号T2和T5。响应定时信号T2和T5，显示驱动单元51G和液晶显示屏单元52G以预定定时操作。
从而，从显示驱动单元51G获得基于绿基色视频信号SGD的显示驱动信号SPG，并将其提供给液晶显示屏单元52G。在液晶显示屏单元52G中包括的液晶屏上显示对应于从D/A转换单元50G获得的已作非线性校正的绿基色视频信号SGD的绿基色图像。
此外，显示驱动单元51B与液晶显示屏单元52B连接。分别为显示驱动单元51B和液晶显示屏单元52B提供了来自定时信号发生单元53的定时信号T3和T6。响应定时信号T3和T6，显示驱动单元51B和液晶显示屏单元52B以预定定时操作。
从而，从显示驱动单元51B获得基于蓝基色视频信号SBD的显示驱动信号SPB，并将其提供给液晶显示屏单元52B。在液晶显示屏单元52B中包括的液晶屏上显示对应于从D/A转换单元50B获得的已作非线性校正的蓝基色视频信号SBD的蓝基色图像。
将如此分别在液晶显示屏单元52R、52G、以及52B中获得的红基色图像、绿基色图像、以及蓝基色图像，以彼此叠加的状态，经由例如包括如投影透镜在内的投影光学系统，投影到投影屏幕上，从而在投影屏幕上获得基于由红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB形成的彩色视频信号的彩色图像。
在液晶显示屏单元52R、52G、以及52B中获得的红基色图像、绿基色图像、以及蓝基色图像分别基于已非线性校正的从非线性校正单元16获得的数字红基色信号DRD、数字绿基色信号DGD、以及数字蓝基色信号DBD。在这个例子中，非线性校正包括伽马校正和三维校正，其中所述伽马校正用来校正例如液晶显示屏单元52R、52G、以及52B中包括的液晶屏的如图2所示的输入电压-透光率特性，而三维校正用于数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB中的每一像素数据的信号电平，三维校正对应于水平方向和垂直方向的位置和像素数据的信号电平。从而，不但适当地校正了因根据液晶显示屏单元52R、52G、或52B中包括的液晶屏的图像屏幕上的位置的显示特性的差异而产生的显示屏幕上的不希望有的变化，而且适当地校正了由原始模拟视频信号，即红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、或蓝基色视频信号SB，的电平的变化导致的显示屏幕的亮度和色度的不希望有的变化。
图5中示出了CPU 1、ROM 2、以及RAM 3。CPU 1起控制图像显示装置的操作的作用。ROM 2存储CPU 1的操作程序、各种控制常数等。RAM 3用于存储各种控制系数，并用于作为计算等用的工作区。
具体说来，控制了图5所示的电路系统中的对比度和亮度调整单元12、白色平衡调整单元13、非线性校正单元16、定时信号发生单元53等的操作。
例如，进行诸如设置对比度和亮度调整单元12和白色平衡调整单元13中的调整系数、和设置非线性校正单元16的三维校正单元18R、18G、以及18B中的寄存器系数、或向三维校正单元18R、18G、以及18B提供选择控制信号的处理。将在后面描述的以第一个至第六个构造例子中描述三维校正单元18R、18G、以及18B的控制。
如上所述，将会注意到，根据本发明的图像显示装置的特征在于非线性校正单元16，而其它信号处理系统、根据本发明的图像显示装置中所采用的显示器件的类型等不限于图5的例子。
作为信号处理电路，可以想象这样的结构，例如，其中在A/D转换单元11R、11G、以及11B和对比度和亮度调整单元12之间提供了帧存储器、像素计数转换处理单元等。
此外，作为显示器件，可以想象所有类型的显示器件，例如阴极射线管(CRT)、等离子体显示屏(PDP)、等离子体寻址液晶(PALC)、以及数字光处理(DLP)。当然，必要处根据所采用的显示器件改变信号处理系统。2.位置块和电平块下文中将描述在非线性校正单元16的构造的第一个至第六个例子中的伽马校正和三维校正。然而，在下文中，首先将描述在三维校正中使用的位置块和电平块的概念。
如参考图3和图4所描述一样，对于三维校正，在基于水平、垂直、以及电平方向中的X轴、Y轴、以及Z轴的三维坐标的每个交点的坐标设置校正值。
具体说来，关于屏幕的水平和垂直方向，将方格形的多个区域设置为屏幕上在X方向(水平方向)和Y方向(垂直方向)上例如以大约128个像素为划分单位的二维方格块。举例说来，在X方向给出坐标0至p，而在Y方向给出坐标0至q。
此外，在Z轴方向上设置大量信号电平边界0，1，...，r。在每个电平边界设置二维方格块，由此获得校正值的三维结构。
即，在三维坐标的每个交点设置校正值C，并将C(0，0，0)、...、C(p，q，r)设置为校正值C。因此，设置了(p+1)×(q+1)×(r+1)个校正值。
此外，在电平边界之间形成电平块L1，L2，...，Lr。
由图3所示的方格块中每个区域[1，1]、...、[p，q]穿透Z方向上的电平块而形成的块被称为位置块。
图6示出设置C(0，0，0)、...、C(p，q，r)为校正值C的三维空间。即，该三维空间是这样的三维结构，其中在电平方向上的每个电平边界0，1，...，k，k+1，...，r形成由X坐标0，1，...，i-1，i，...，p和Y坐标0，1，...，j-1，j，...，q形成的方格块。
考虑由X坐标值i-1和i以及Y坐标值j-1和j指示的区域，位置块A[i，j]是从电平0处的区域[i，j]穿透到电平r处的区域[i，j]的块，如图6所示。
即，位置块A[i，j]包括作为校正值C的C(i-1，j-1，0)、C(i，j-1，0)、C(i-1，j，0)、C(i，j，0)，...C(i-1，j-1，r)、、C(i，j-1，r)、C(i-1，j，r)和C(i，j，r)。这是不考虑电平(Z坐标)而确定二维方格块中的区域(屏幕上的位置)的块。
因此，基本上可以用二维坐标的交点处的校正值C(i-1，j-1)、C(i，j-1)、C(i-1，j)、C(i，j)指定位置块。
图4示出了电平块L1，L2，...，Lr。电平块L指夹在两个电平边界值处的方格块之间的空间。
图7示出电平块Lk。这是夹在电平边界值k上方格块与电平边界值k-1上方格块之间的空间，即，由校正值C(0，0，k)、C(p，0，k)、C(0，q，k)和C(p，q，k)包围的二维空间与由校正值C(0，0，k-1)、C(p，0，k-1)、C(0，q，k-1)、C(p，q，k-1)包围的二维空间之间的空间。
因此，电平块L是用于不考虑方格块中的区域(屏幕上的位置)，确定由电平边界值划分的电平的块，所述电平包括像素数据的信号电平。
在下面将描述的三维校正处理中，确定像素数据的位置块和电平块，进一步确定像素数据在位置块内的位置和像素数据在电平块内的电平。
下面参考图8描述位置块内的位置。
图8示出位置块A[i，j]。现在将考虑位置块A[i，j]中包括的像素数据dxy。假设像素数据dxy的X坐标值为dx，而像素数据dxy的Y坐标值为dy。
在这种情况下，假设从X坐标值i-1至dx的距离为b，而从X坐标值i至dx的距离为b′。同时，假设从Y坐标值j-1至dy的距离为c，而从Y坐标值j至dy的距离为c′。
距离b、b′、c、以及c′是可以指示从二维坐标的每个校正值C(i-1，j-1)、C(i，j-1)、C(i-1，j)、C(i，j)到像素数据dxy的距离的信息。
例如，其指示从校正值C(i-1，j-1)的观点来说，像素数据dxy位于X方向距离为b，而Y方向距离为c的位置。
因此，距离b、b′、c、以及c′是可以指示从四个校正值C到像素数据dxy的距离的信息。所以，距离b、b′、c、以及c′是从所设定的校正值C(i-1，j-1)、C(i，j-1)、C(i-1，j)、C(i，j)计算在像素数据dxy的位置水平方向和垂直方向上的校正值的信息。
因此，位置块中的位置是由从位置块的四个校正值的距离所指示的信息。
下面将参考图9描述电平块中的电平。
图9示出只用Z轴描述电平块Lk。电平块Lk是Z轴方向上电平边界值k和k-1之间的空间。下面将考虑电平块Lk中包括的像素数据。假设像素数据的Z坐标值为dz。
在这种情况下，假设在Z坐标上，从电平边界值k-1至dz的距离为a，而从电平边界值k至dz的距离为a′。
距离a和a′是可以指示从电平边界值k-1和电平边界值k的各个校正值C至像素数据dz的距离的信息。
当结合考虑上述位置块内的位置和电平块中的电平时，应该理解距离a、a′、b、b′、c、以及c′是可以从位置块和电平块彼此相交的三维部分中八个校正值的每一个的角度来定义像素数据的位置(距离)的信息。
即，当获得有关距离a、a′、b、b′、c、以及c′的信息作为位置块内的位置和电平块内的电平时，可以从形成三维空间的八个校正值计算对应于三维空间中像素数据的位置的校正值。3.非线性校正单元的构造的第一个例子下面将逐个描述图5中非线性校正单元16的第一个至第六个构造例子。
在每个构造例子中，下面将描述对应于数字红基色信号DRB的非线性处理单元17R、三维校正单元18R、合并单元19R、以及ROM 20R的构造和操作。
对应于数字绿基色信号DGB的非线性处理单元17G、三维校正单元18G、合并单元19G、以及ROM 20G的构造和操作，或对应于数字蓝基色信号DBB的非线性处理单元17B、三维校正单元18B、合并单元19B、以及ROM 20B的构造和操作本质上相同，所以省略对其的描述。
作为非线性校正单元16的构造的第一个例子，图10示出了图5所示的非线性校正单元16中用于处理数字红基色信号DRB的部分，即，包括非线性处理单元17R、三维校正单元18R、合并单元19R、ROM 20R、以及地址数据发生单元55R的部分，其中地址数据发生单元55R与作为非线性处理单元17R和三维校正单元18R的构造的具体例子的部分连接。
非线性处理单元17R包括查询表61，例如由双端口RAM形成；伽马校正数据发生单元62；以及伽马校正数据存储单元63，例如由ROM形成。
三维校正单元18R包括电平块确定处理单元65；内部电平块电平计算处理单元66；三维校正数据发生单元70；三维内内插处理单元71；位置块确定处理单元72；内部位置块位置计算处理单元73；内部位置块校正数据形成单元74；校正数据存储单元75，例如由双端口RAM形成；内部位置块校正数据存储寄存器76；以及电平安排数据存储寄存器77。
合并单元19R由数据输出处理单元64形成。
在图10的构造中，将来自图5的白色平衡调整单元13的数字红基色信号DRB提供给非线性处理单元17R和三维校正单元18R。
在非线性处理单元17R中，将数字红基色信号DRB提供给查询表61。
查询表61依次检测数字红基色信号DRB的信号电平，并响应所检测到的信号电平参考表。具体说来，查询表61包括伽马校正数据表，其表示与液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性具有相反关系的非线性特性。依次读取对应于数字红基色信号DRB的信号电平的伽马校正数据。
在伽马校正数据存储单元63中存储伽马校正数据表中的伽马校正数据。伽马校正数据发生单元62用于在查询表61内设置伽马校正数据表中的伽马校正数据。
如上所述的非线性处理单元17R比较非线性处理单元17R提供的数字红基色信号DRB的信号电平和伽马校正数据表，然后，依次读取对应于数字红基色信号DRB的信号电平的的伽马校正数据。得到伽马校正数据，作为数字红基色信号DRC，其信号电平已通过非线性处理作伽马校正。
这样从查询表61得到的数字红基色信号DRC是信号电平已被伽马校正的信号，用于校正液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏的，例如，图2所示的输入电压-透光率特性。将数字红基色信号DRC提供给合并单元19R中的数据输出处理单元64。
另一方面，在三维校正单元18R中，将数字红基色信号DRB提供给电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66。
电平块确定处理单元65确定信号电平范围，即，数字红基色信号DRB所属的上述电平块。
具体说来，电平块确定处理单元65比较Z轴上设置的电平边界值1、2、...、r与为其提供的数字红基色信号DRB的信号电平，确定包括信号电平的范围的上下电平边界值k和k-1，如参考图7所描述，从而确定电平块Lk。
更具体地说，令dz为图9所示的像素数据的信号电平，当(k-1)≤dz＜k，时，确定电平块Lk。
然后，电平块确定处理单元65发送指示所确定的电平块Lk的电平块数据DLk到内部电平块电平计算处理单元66和三维校正数据发生单元70。
响应电平块数据DLk，内部电平块电平计算处理单元66进行计算处理，以计算电平块Lk内的电平，所述电平块Lk对应于提供给内部电平块电平计算处理单元66的数字红基色信号DRB的信号电平。
对于该计算处理，内部电平块电平计算处理单元66存储图6所示所有校正值C的Z坐标值。
该计算处理提供参考图9描述的距离a和a′。
具体说来，例如，令dz为指示对应于所提供的数字红基色信号DRB的信号电平的电平的Z坐标，基于关系式dz＝(k-1)+a＝k-a′，通过操作a＝dz-(k-1)a′＝k-dz获得距离a和a′作为Z坐标差a和a′。
然后，将指示Z坐标差a和a′的Z坐标差数据DZa和DZa′提供给三维内插处理单元71。
为地址数据发生单元55R除提供了水平同步信号SH和垂直同步信号SV，还提供时钟信号CL。地址数据发生单元55R输出水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，其按时钟信号CL的周期依次改变。将水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
位置块确定处理单元72确定对应于液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上形成的图像屏幕的，在上述方格块内的位置块A[1，1]、A[1，2]、A[1，3]、...、A[1，q]、A[2，0]、...、A[2，q]、A[3，0]、...、A[3，q]、...、A[p，0]、...、以及A[p，q]中哪一个中包括感兴趣的像素数据。
即，响应来自地址数据发生单元55R的水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，位置块确定处理单元72判断液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上形成的图像屏幕上的像素(对应像素)，即，对应于所提供的数字红基色信号DRB的每一像素数据的像素，属于位置块A[1，1]至A[p，q]中的哪一个。由此，位置块确定处理单元72确定，例如，对应像素所属的位置块A[i，j]。
令dx为对应像素dxy的X坐标，而dy为对应像素dxy的Y坐标，如图8所示，当(i-1)≤dz＜i(j-1)≤dz＜j，时，确定对应像素dxy包括在位置块A[i，j]中。
然后，位置块确定处理单元72发送指示所确定的位置块A[i，j]的一对位置块数据DXi和DYj到内部块位置计算处理单元73、内部位置块校正数据形成单元74、以及三维校正数据发生单元70。
响应水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV和指示所确定的位置块A[i，j]的这对位置块DXi和DYj，内部位置块位置计算处理单元73进行计算处理，以便计算位置块A[i，j]内的对应像素的位置。
该计算处理提供如参考图8所描述的距离b、b′、c、以及c′。
具体说来，令dx和dy为指示所提供的数字红基色信号DRB的对应像素的位置的X坐标和Y坐标，基于关系式dx＝(i-1)+b＝i-b′dy＝(j-1)+c＝j-c′，通过操作b＝dx-(i-1)b′＝i-dxc＝dy-(j-1)c′＝j-dy获得距离b、b′、c、以及c′，作为X坐标差b和b′和Y坐标差c和c′。
然后，将指示X坐标差b和b′的X坐标差数据DXb和DXb′以及指示Y坐标差c和c′的Y坐标差DYc和DYc′提供给三维内插处理单元71。
内部位置块校正数据形成单元74发送对应于位置块数据DXi和DYj的数据读取控制信号CXY到校正数据存储单元75。
校正数据存储单元75存储图6所示的由彼此垂直的坐标轴X、坐标轴Y、以及坐标轴Z设置的坐标空间中的交点所设置的校正值C(0，0，0)、...、C(p，q，r)。
即，校正数据存储单元75存储对应于总计(p+1)×(q+1)×(r+1)个交点的各自坐标的校正值C。
从ROM 20R将这些校正值C装载到校正数据存储单元75。
所以，当在ROM 20R中存储多组校正值C(0，0，0)、...、C(p，q，r)时，有可能通过选择要装载到校正数据存储单元75中的一组校正值来改变校正值。
根据对应于位置块数据DXi和DYj的数据读取控制信号CXY，即从内部位置块校正数据形成单元74发送的信号，校正数据存储单元75读取位置块A[i，j]中包括的多个校正值C，作为校正数据DPC，然后将校正数据DPC输出到内部位置块校正数据形成单元74。
具体说来，校正数据DPC是总计4×(r+1)个校正值，作为定义在电平边界0(Z＝0)的平面中的位置块A[i，j]的四个交点的坐标的校正值C(i-1，j-1，0)、C(i-1，j，0)、C(i，j-1，0)、以及C(i，j，0)；定义在电平边界1(Z＝1)的平面中的位置块A[i，j]的四个交点的坐标的校正值C(i-1，j-1，1)、C(i-1，j，1)、C(i，j-1，1)、以及C(i，j，1)；...；以及定义在电平边界r(Z＝r)的平面中的位置块A[i，j]的四个交点的坐标的校正值C(i-1，j-1，r)、C(i-1，j，r)、C(i，j-1，r)、以及C(i，j，r)。
经由内部位置块校正数据形成单元74，在内部位置块校正数据存储寄存器76中，存储校正数据DPC，作为这样根据数据读取控制信号CXY读取的4×(r+1)个校正值C，所述数据读取控制信号CXY对应于位置块数据DXi和DYj，并且该信号从内部位置块校正数据形成单元74发送出。
响应来自位置块确定处理单元72的指示位置块A[i，j]的这对位置块数据DXi和DYi以及来自电平块确定处理单元65的指示电平块Lk的电平块数据DLk，三维校正数据发生单元70从内部位置校正数据存储寄存器76中存储的4×(r+1)个校正值C中，读取总计八个在交点坐标的校正值C，其定义用于定义电平块Lk的Z(k-1)平面和Zk平面中的位置块A[i，j]。
具体说来，三维校正数据发生单元70向内部位置块校正数据存储寄存器76，发送用于读取八个交点坐标处的校正值的数据读取控制信号(地址)。从而，从内部位置块校正数据存储寄存器76读取总计八个校正值C，作为校正数据DPC′，如，定义在电平边界k-1的平面中的位置块A[i，j]的校正值C(i-1，j-1，k-1)、C(i-1，j，k-1)、C(i，j-1，k-1)、以及C(i，j，k-1)；以及定义在电平边界k的平面中的位置块A[i，j]的校正值C(i-1，j-1，k)、C(i-1，j，k)、C(i，j-1，k)、以及C(i，j，k)。经三维校正数据发生单元70将校正数据DPC′提供给三维内插处理单元71。
给三维内插处理单元71提供了总计六个坐标差数据，如，Z坐标差数据DZa和DZa′，其指示Z坐标差a和a′，由内部电平块电平计算处理单元66计算出Z坐标差数据DZa和DZa′；以及X坐标差数据DXb和DXb′与Y坐标差数据DYc和DYc′，其分别指示X坐标差b和b′与Y坐标差c和c′，由内部位置块位置计算处理单元73计算出X坐标差数据DXb和DXb′与Y坐标差数据DYc和DYc′。
使用这六个坐标差数据作为参数，三维内插处理单元71对总计八个校正数据DPC′进行三维内插处理，即，从内部位置块校正数据存储寄存器76中读取的交点坐标处的八个校正值C(i-1，j-1，k-1)、C(i-1，j，k-1)、C(i，j-1，k-1)、C(i，j，k-1)、C(i-1，j-1，k)、C(i-1，j，k)、C(i，j-1，k)、以及C(i，j，k)。
从而，形成从对其中设置了对应像素的数字红基色信号DRB的像素数据的信号电平的三维校正得出的信号，然后将该信号作为已作三维校正的数字红基色信号DRS从三维内插处理单元71发送出。
例如，由三维内插处理单元71进行的、使用Z坐标差数据DZa和DZa′、X坐标差数据DXb和DXb′、以及Y坐标差数据DYc和DYc′作参数的，对八个校正值的三维内插处理是线性内插处理，并且与对应于如下表达的坐标位置(X，Y，Z)相对应(X，Y，Z)＝C(i-1，j-1，k-1)×b′×c′×a′+C(i，j-1，k-1)×b×c′×a′+C(i-1，j，k-1)×b′×c×a′+C(i，j，k-1)×b×c×a′+C(i-1，j-1，k)×b′×c′×a+C(i，j-1，k)×b×c′×a+C(i-1，j，k)×b′×c×a+C(i，j，k)×b×c×a将如此从三维内插处理单元71发送出的已作三维校正的数字红基色信号DRS提供给合并单元19R的数据输出处理单元64。然后，数据输出处理单元64合并来自非线性处理单元17R的数字红基色信号DRC和已作三维校正的数字红基色信号DRS，从而形成已作伽马校正和三维校正的数字红基色信号DRD。
非线性校正单元16用至此描述的构造作伽马校正和三维校正。从而，当获得已作非线性校正的视频信号时，根据显示屏幕上的水平和垂直位置，对已作非线性校正的视频信号校正亮度和色度的不希望有的变化，并进一步校正由原始视频信号的电平变化导致的在图像显示单元上获得的显示屏幕的亮度和色度的不希望有的变化。
这一例子中的非线性校正单元16还包括三维校正单元18R中的电平安排数据存储寄存器77。
电平安排数据存储寄存器77保留一组(r+1)个实际电平值作为边界电平值，其被描述为Z轴方向上的边界电平1、2、...、r。
电平安排数据存储寄存器77具有(r+1)个寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r，如图11所示。
假设图6中Z轴方向上的边界电平1、2、...、r的边界电平值表示为Z0、Z1、Z2、...、Zr，由来自图5所示CPU 1的寄存器写入控制信号DLS分别在寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r中设置边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr。
电平安排数据存储寄存器77给电平块确定处理单元65提供分别存储在寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r中的边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr，作为电平安排数据Zn。
电平块确定处理单元65使用为其提供的电平安排数据Zn(Z0至Zr)作为Z轴方向上的边界电平1、2、...、r的实际电平边界值，来进行上述电平块确定处理。
即，在这一例子中，CPU 1通过寄存器写入控制信号DLS重写边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr，从而可以可变地以任意原点设置Z轴方向上的边界电平1、2、...、r的实际电平边界值。
例如，假设以Z轴方向上的1024分辨率进行电平判定，并且有八个划分开的电平块。
在这种情况下，当要以等间隔安排边界电平1、2、...、r时，其能够将图12A所示边界电平值Z0至Zr(＝Z8)分别写入寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r。
具体说来，设置Z0＝0，Z1＝127，Z2＝255，...，Z8(Zr)＝1023。
然后，电平块确定处理单元65确定以等间隔设置八个电平块L1，L2，...，L8，以进行上述电平块确定处理。
例如，在显示器件为CRT时的伽马校正特性的情况下，设置如图13所示的关于数据数据电平的等间隔电平块L1至L8。
图14示出了液晶屏的情况下的伽马校正特性。在该特性的情况下，通过在斜率大的范围内设置较小的电平块，可以以更高的精确度进行三维校正。
在这种情况下，CPU 1将图12B所示的Z0＝0，Z1＝va1，Z2＝va2，...，Z8(Zr)＝va8(＝1023)作为边界电平值Z0至Zr(＝Z8)写入寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r。
然后，电平块确定处理单元65确定设置了在低电平范围中较小、高电平范围中较大的八个电平块L1、L2、...、L8，以进行上述电平块确定处理。
因此，如图14所示，可以根据液晶屏的伽马校正特性曲线设置电平块。
此外，和图13一样，图15示出了CRT的情况下的伽马校正特性。同样，在这种特性的情况下，通过在斜率大的范围内设置较小的电平块，可以以更高的精确度进行三维校正。
在这种情况下，CPU 1将图13C所示的Z0＝0，Z1＝vb1，Z2＝vb2，...，Z8(Zr)＝vb8(＝1023)作为边界电平值Z0至Zr(＝Z8)写入寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r。
然后，电平块确定处理单元65确定设置了在低电平范围中较小、高电平范围中较大的八个电平块L1、L2、...、L8，以进行上述电平块确定处理。
因此，如图15所示，可以根据CRT的伽马校正特性曲线设置电平块。
图12A至12C和图13至15所示的电平边界安排的例子只是举例。即，在第一个例子中，根据显示器件的类型或作为调整处理等中的操作，CPU 1将实际电平边界值写入寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r，从而可以可变地以任意原点设置电平块。
因此有可能对应显示器件的类型、每个单独器件的特性的改变等，作最优电平块设置，并从而改善三维校正的精确度。
需要注意在第一个例子中，只能够可变地设置电平边界值(电平块的边界)，并不需要根据电平边界值的变化而改变校正数据C。即，例如，在电平边界(Z轴)k的情况下，即使当任意改变k值时，使用在k电平的校正值C(0，0，k)至C(p，q，k)作为在已改变的k值上的校正值C(0，0，k)至C(p，q，k)。
因此，可变地设置电平边界值并不意味着考虑可变电平边界值的范围需要准备大量的校正值C。4.非线性校正单元的第二个例子图16示出非线性校正单元16的构造的第二个例子。在下面描述的第二个至第六个构造例子中，用相同的标号表示与图10的第一个构造例子中相同的部件，并省略对其重复的描述。伽马校正和三维校正的基本操作相同。
图16的第二个构造例子与前述第一个构造例子不同之处在于，图16的构造例子以电平安排数据选择单元78代替图10中的电平安排数据存储寄存器77。
电平安排数据选择单元78如图17所示配置。具体说来，电平安排数据选择单元78包括电平安排数据存储器78a和电平安排数据选择器78b。
电平安排数据存储器78a分别依照显示器件A、B、...、x的各种类型设置存储区。这些区存储有分别与显示器件A、B、...、x一致的电平安排数据ZnA、ZnB、...、Znx。
举例说来，电平排列数据ZnA是对应于确定显示器件A(例如液晶屏)的边界电平值Z0至Zr的数据组。
此外，举例说来，电平排列数据ZnB是对应于确定显示器件B(例如CRT)的边界电平值Z0至Zr的数据组。
电平安排数据选择器78b基于来自CPU 1的选择控制信号DSEL，选择电平安排数据ZnA、ZnB、...、Znx之一，然后从电平安排数据存储器78a读取这段数据。将边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr作为所选择的电平安排数据Zn*提供给电平块确定处理单元65，作为电平安排数据Zn。
图16中的电平块确定处理单元65使用对其提供的电平安排数据Zn(Z0至Zr)，作为Z轴方向上的边界电平1，2，...，r的实际电平边界值，来进行上述电平块确定处理。
即，在这一个例子中，CPU 1可以可变地设置边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr，用于在电平块确定处理单元65中通过选择控制信号DSEL的电平块确定。
例如，假设电平安排数据存储器78a中存储的作为电平安排数据ZnA的边界电平值Z0至Zr(＝Z8)为图12B所示的Z0＝0，Z1＝va1，Z2＝va2，...，Z8(Zr)＝va8(＝1023)。然后，当由选择控制信号DSEL选择电平安排数据ZnA时，获得了如图14所示的电平块的状态。
此外，举例说来，假设电平安排数据存储器78a中存储的作为电平安排数据ZnB的边界电平值Z0至Zr(＝Z8)为图12C所示的Z0＝0，Z1＝vb1，Z2＝vb2，...，Z8(Zr)＝va8(＝1023)。然后，当由选择控制信号DSEL选择电平安排数据ZnB时，获得了如图15所示的电平块的状态。
因此，在第二个构造例子中，可以在电平安排数据存储器78a中存储的各电平安排数据ZnA、ZnB、...的变化范围内可变地设置电平块。
同样在这一情况下，举例说来，当根据显示器件的各种类型存储各种电平安排数据ZnA、ZnB、...时，可以通过根据显示器件的各种类型进行电平块设置，来改善三维校正的精确度。
此外，举例说来，当存储对应于确定类型的显示器件的多个电平安排数据ZnA1、ZnA2、...时，可以通过根据每个单独的器件的特性的变化等进行最优电平块设置，来改善三维校正的精确度。
当然，与前述可以以完全任意的原点可变地设置边界电平值的第一个构造例子相比，第二个例子的电平块设置不太自由，这是因为在电平安排数据存储器78a中存储的多个电平安排数据ZnA、ZnB、...的变化范围内进行第二个例子的可变电平块设置。然而，当所存储的多个电平安排数据ZnA、ZnB、...中每一个为具有高度实用性的数据时，这事实上并不带来实际问题。
此外，其能够选择用于实际可变设置的最优数据，并从而简化电平块设置处理。例如，简化了调整处理中的设置处理，并且可以减少CPU 1上的处理软件的工作量。
此外，与第一个构造例子相比，第二个例子可以相当大地降低电路规模，从而提供了非常有实用性的电路。
具体说来，根据要存储的电平安排数据ZnA、ZnB、...的数据值的设计，可以进一步降低电路规模。
在作为数字处理电路的电平块确定处理电路65中，当每个电平边界值是2的幂时，降低计算量。所以可以简化电平块确定处理单元65的电路构造。另一方面，当与第一个构造例子相同，可以设置的每个电平边界值完全任意时，即使不是2的幂的电平边界值也需要被处理。所以需要提高计算能力，这导致增加电路规模。
当使用2的幂(例如32、64、128、192、256、...)作为所存储的电平安排数据ZnA、ZnB、...的每个电平边界值时，不能设置2的幂之外的电平边界值。因此，电平块确定处理单元65可以本质上简化。
因此，在第二个构造例子中，可以将三维校正的精确度改善到满意的程度，同时可以降低电路规模。所以，第二个构造例子具有提供非常有实用性的非线性处理器件的效果。5.非线性校正单元的第三个例子下面将参考图18描述非线性校正单元16的构造的第三个例子。
第三个构造例子没有象前述第一和第二个构造例子中所述提供用于可变地设置电平安排数据Zn自身的装置，但是提供了电平偏移数据寄存器79。
由于第三个构造例子不可变地设置电平安排数据Zn自身，所以给电平块确定处理单元65提供了存储单元65a，用于存储固定电平安排数据Zn(Z0、Z1、...、Zr)。例如，当使用液晶屏作为图5所示显示器件时，存储单元65a存储电平安排数据Z0、Z1、...、Zr作为对应于图19A所示的va1、va2、...、va8的值，并如图19A所示因此对应于其中设置的电平块L1至L8。
由来自CPU 1的写入控制信号DLOF将偏移值Zs写入电平偏移数据寄存器79。将偏移值Zs提供给电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66。
电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66将电平边界值Z1至Zr移动偏移值Zs，然后，进行电平块确定处理和内部电平块电平计算处理。
如第一个构造例子中所述，电平块确定处理单元65确定数字红基色信号DRB所属的电平块。
具体说来，电平块确定处理单元65比较Z轴上设置的边界值1至r(在这种情况下，为存储单元65中存储的Z1至Zr)和向其提供的数字红基色信号DRB的信号电平，确定包括参考图7描述的信号电平的范围的上下电平边界值k(＝Zk)和k-1(＝Zk-1)，从而确定电平块Lk。即，基本上，当像素数据的信号电平dz为Zk-1≤dz＜Zk时，确定电平块Lk。
例如，在将每个电平块向较低的电平移动偏移值Zs的情况下，第三个构造例子中的电平块确定处理单元65确定像素数据的信号电平dz为(Zk-1)-Zs≤dz＜Zk-Zs时的电平块Lk。
在将每个电平块向较高的电平移动偏移值Zs的情况下，第三个构造例子中的电平块确定处理单元65确定像素数据的信号电平dz为(Zk-1)+Zs≤dz＜Zk+Zs时的电平块Lk。
响应电平块数据DLk，内部电平块电平计算处理单元66计算Z坐标差a和a′作为对应于提供给内部电平块电平计算处理单元66的数字红基色信号DRB的信号电平的电平块Lk内的电平。然后，内部电平块电平计算处理单元66将Z坐标差a和a′作为Z坐标差数据DZa和DZa′提供给三维内插处理单元71。在这一例子中，当把每个电平块向较低的电平移动偏移值Zs时，通过使用偏移值Zs的下述操作获得Z坐标差a和a′。
a＝dz-(Zk-1)+Zsa′＝Zk-dz-Zs当把每个电平块向较高的电平移动电平偏移值Zs时，可以通过下述获得Z坐标差a和a′a＝dz-(Zk-1)-Zsa′＝Zk-dz+Zs电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66使用偏移值Zs进行上述处理。从而，举例说来，实际电平边界从图19A的状态移动偏移值Zs到图19B的状态。即，改变了电平块设置。
因此，第三个构造例子可以通过将电平边界值移动偏移值Zs，或通过写入控制信号DLOF由CPU 1设置最优偏移值Zs，可以改善三维校正的精确度。
此外，只通过提供电平偏移数据寄存器79使得能够进行电平块可变设置。从而第三个构造例子是简单电路构造，因此非常有实用性。
此外，当存储单元65a中存储的每个电平边界值Z0至Zr为2的幂时，也可以简化电平块确定处理单元65的电路构造。
需要注意，虽然这一例子中可以只任意设置一个偏移值Zs，但是，举例说来，可以设置多个偏移值。例如，可以根据低电平范围、中电平范围、以及高电平范围分别给定不同的偏移值Zs，或者可以对电平边界值Z0至Zr中每一个单独给定偏移值。6.非线性校正单元的第四个例子下面将参考图20描述非线性校正单元16的构造的第四个例子。
第四个构造例子是前述第二和第三个构造例子的组合。具体说来，第四个构造例子具有，例如，如图17所示配置的电平安排数据选择单元78，从而可以由来自CPU 1的选择控制信号可变的设置电平安排数据Zn。
第四个构造例子还包括偏移数据寄存器79。由来自CPU 1的写入控制信号DLOF设置偏移值Zs，然后提供给电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66，从而如前述第三个构造例子中所述移动电平块边界值(电平安排数据)。
因此，第四个构造例子可以如第二个构造例子一样根据显示器件等来进行适当的电平块设置，并且还可以通过设置偏移值Zs将电平块设置调整到更适当的状态。7.非线性校正单元的第五个例子下面将描述非线性校正单元16的构造的第五个例子。
第五个构造例子不改变电平方向上的电平边界值(电平块设置)。第五个构造例子获得视频信号的图像区与水平和垂直方向上的方格块之间适当的相对位置关系。
最好水平和垂直二维方向的校正值的方格块的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘与图像区域的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘一致。即，理想情况是，例如，图3的方格块的四个角的坐标(0，0)、(p，0)、(0，q)、以及(p，q)实际上代表图像区的四个角。
然而，图像区随图像的分辨率而改变，由于增加电路规模的原因准备大量方格块(校正值)来处理各种分辨率是不具有实用性的。
因此，为各种分辨率的显示器件提供一个方格块。然而，这导致方格块和图像区之间的垂直和水平非对称关系。因此，二维方向上的非线性特性的校正可能导致异常的图像状态。
例如，当把其中设置为高分辨率的器件提供的方格块的非线性校正电路合并到低分辨率的显示器件的信号处理系统时，方格块与图像区之间的关系如图23A所示。
即，由于通过使用坐标(0，0)为原点使方格块和图像区彼此对应，所以方格块和图像区之间的位移量在水平方向和垂直方向上都不对称。这导致异常图像。
因此，第五个例子配置为能够调整在水平和垂直方向上图像区和方格块之间的相对位置关系，从而，即使在显示器件的分辨率与方格块不匹配时也消除图像的异常。
为此目的提出的第五个构造例子如图21所示。
第五个构造例子具有H方向偏移寄存器80和V方向偏移寄存器81。
由于与前述构造例子不同，第五个构造例子并不可变地设置电平安排数据Zn，给电平块确定处理单元65提供了存储单元65a，用于存储固定电平安排数据Zn(Z0、Z1、...、Zr)。例如，当使用液晶屏作为图5所示显示器件时，举例说来，存储单元65a存储电平安排数据Z0、Z1、...、Zr作为对应于图19A所示的va1、va2、...、va8的值，从而如图19A所示对应于其中设置的电平块L1至L8。在第五个例子中，电平块设置为固定的。
由来自CPU 1的写入控制信号DHOF将偏移值Xs写入H方向偏移寄存器80。将偏移值Xs提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
由来自CPU 1的写入控制信号DHOF将偏移值Ys写入V方向偏移寄存器81。将偏移值Ys提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73将形成位置块的方格块在H(水平)方向和V(垂直)方向上分别移动偏移值Xs和Ys，然后进行位置块确定处理和内部位置块位置计算处理。
如在第一个构造例子中所述，基于水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，位置块确定处理单元72确定包括感兴趣的像素数据的位置块A[i，j]，该位置块A[i，j]为方格块内位置块A[1，1]、...、A[p，q]中的一个。
在第五个构造例子中，给电平块确定处理单元65提供偏移值Xs和Ys，将方格块的位置相对于图像区在水平方向和垂直方向上分别移动偏移值Xs和Ys，然后确定位置块。
具体说来，在这种情况下，令dx为对应像素dxy的X坐标，而dy为对应像素dxy的Y坐标，如图22A所示，当(i-1)≤(dx-Xs)＜i(j-1)≤(dy-Ys)＜j时，确定对应像素dxy包括在位置块A[i，j]中。
这意味着将方格块上对应于像素dxy的位置移动偏移值Xs和Ys，如图22B所示。
然后，位置块确定处理单元72将表示确定的位置块的一对位置块数据DXi和DYj发送给内部位置块位置计算处理单元73、内部位置块校正数据形成单元74、以及三维校正数据发生单元70。
响应水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV以及指示所确定的位置块A[i，j]的这对位置块数据DXi和DYj，内部位置块位置计算处理单元73进行计算处理，以计算对应像素在位置块A[i，j]中的位置。此时，也使用偏移值Xs和Ys来进行该计算。
如参考图8在第一个构造例子等中所描述，举例说来，获取有关对应像素在位置块中的位置的信息的处理是获取距离b、b′、c、以及c′的处理。距离b和b′变为X坐标差数据DXb和DXb′。距离c和c′变为Y坐标差数据DYc和DYc′。
然而，当在确定位置块时给出偏移值Xs和Ys时，比较图22A和图22B可以理解，距离b、b′、c、以及c′(DXb、DXb′、DYc、以及DYc′)发生改变。
所以第五个例子中的内部位置块位置计算处理单元73计算图22B中的距离b、b′、c、以及c′(DXb、DXb′、DYc、以及DYc′)。
因此，通过下述操作获得距离b、b′、c、以及c′b＝dx-Xs-(i-1)b′＝i-dx+Xsc＝dy-Ys-(j-1)c′＝j-dy+Ys然后，将指示X坐标差b和b′的X坐标差数据DXb和DXb′以及指示Y坐标差c和c′的Y坐标差数据DYc和DYc′提供给三维内插处理单元71。
如上所述，位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73使用偏移值Xs和Ys进行处理，从而，举例说来，可以将方格块和图像区之间的关系从图23A的状态改变为图23B的状态。
即，第五个构造例子可以通过设置偏移值Xs和Ys，调整方格块和图像区之间的关系。从而，即使方格块的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘与具有该分辨率的图像区域的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘不一致，也能消除由对非线性特性的校正而出现的图像异常。
具体说来，例如，最好消除其方格块和图像区之间的相对位置关系已发生改变的图像的异常，从而使在水平方向和垂直方向上方格块和图像区之间的位移量平均化，如图23B所示。
此外，可以只通过提供H方向偏移寄存器80和V方向偏移寄存器81，来调整方格块和图像区之间的关系。另外，能够准备一个方格块(水平和垂直方向上的一组校正值)。所以，可以用小规模电路构造来形成第五个构造例子，因此其具有非常高的实用性。8.非线性校正单元的第六个例子第六个构造例子如图24所示。
第六个构造例子是前述第二、第三、第五个构造例子的组合。具体说来，例如，第六个构造例子具有如图17所示构造的电平安排数据选择单元78，从而可以由来自CPU 1的选择控制信号DSEL来可变地设置电平安排数据Zn。
第六个构造例子还包括偏移数据寄存器79。由来自CPU 1的写入控制信号DLOF来设置偏移值Zs，然后将其提供给电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66，从而如前述第三个构造例子中所描述来移动电平块边界值(电平安排数据)。
第六个构造例子还包括H方向偏移寄存器80和V方向偏移寄存器81。
由来自CPU 1的写入控制信号DHOF将偏移值Xs写入H方向偏移寄存器80。将偏移值Xs提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
由来自CPU 1的写入控制信号DHOF将偏移值Ys写入V方向偏移寄存器81。将偏移值Ys提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
从而，可以将方格块和图像区之间的相对位置关系调整为上述适当的状态。
因此，第六个构造例子可以如第二个构造例子中一样，根据显示器件等来进行适当的电平块设置，还可以如第三个构造例子中一样，通过设置偏移值Zs来将电平块设置调整为更合适的状态。此外，可以如第五个构造例子中一样，通过将方格块和图像区之间的相对位置关系调整到合适的状态来消除图像的异常。
尽管作为第一至第六个构造例子描述了非线性校正单元16的构造的例子，但是可以想象出非线性校正单元16的构造的各种其它例子。此外，第一至第六个构造例子的其它组合也是可行的。
此外，可以想象并实现具有这种非线性校正单元16的图像显示装置的构造的各种例子，以作为与各种显示器件兼容的装置。
工业实用性从上述描述可以明白，根据本发明，对已由非线性处理设备作非线性处理的视频信号，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的图像屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，进行三维信号电平校正。从而使精确的伽马校正变为可能，并且由于可以可变地设置三维校正中信号电平的电平边界值，所以有可能以最优校正精确度对各种类型的显示器件和每个单独的显示器件的非线性特性进行三维校正。
因此，根据本发明的非线性处理器件可以适用于使用各种类型的显示器件的图像显示装置。同样，有可能在每个单独的图像显示装置中调整到最优三维校正后的状态。
该非线性处理器件还包括用于存储电平边界值的寄存器，通过重写寄存器的电平边界值，可变地设置用于由电平确定设备作确定的电平边界值。
此外，电平边界设置设备存储各种电平边界值，并通过给电平确定设备提供从所存储的电平边界值中选择出的电平边界值，设置电平边界值。从而，可以由小规模电路构造实现电平边界值的可变设置，从而获得高度实用的非线性处理器件。
此外，同样在提供用于偏移电平边界值的边界值偏移设备时，可以由小规模电路构造实现电平边界值的可变设置，从而获得高度实用的非线性处理器件。
此外，从上述描述可以明白，根据本发明，对已由非线性处理设备作非线性处理的视频信号，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的图像屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，进行三维信号电平校正。从而使精确的伽马校正变为可能，并有可能根据屏幕的分辨率以最优位置关系布置水平和垂直区域信息(方格块)。从而，即使方格块的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘与具有图像区域的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘不一致，也能消除由对非线性特性的校正而出现的图像异常。具体说来，最好改变方格块和图像区之间的相对位置关系，从而使在水平方向和垂直方向上方格块和图像区之间的位移量平均化。
因此，根据本发明的非线性处理器件可以适用于使用各种分辨率的显示器件的图像显示装置。
此外，当非线性处理器件构造为能提供一个方格块，并且通过给定水平和垂直方向上的偏移来改变位置关系时，可以用小规模电路构造来形成该非线性处理器件，因此其具有非常高的实用性。
权利要求
1.一种非线性处理器件，其特征在于包括非线性处理部件，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定部件，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；电平确定部件，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；电平边界设置部件，用于可变地设置电平确定部件的确定中使用的电平边界值；三维校正部件，用于根据由所述水平和垂直位置确定部件所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定部件确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；以及合并部件，用于合并已由所述非线性处理部件校正的视频信号和已由所述三维校正部件校正的视频信号，作为输出。
2.如权利要求1所述的非线性处理器件，其特征在于所述电平边界设置部件具有寄存器，用于存储电平边界值，并且通过重写所述寄存器的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在所述电平确定部件的确定中。
3.如权利要求I所述的非线性处理器件，其特征在于所述电平边界设置部件存储各种电平边界值，并且通过给所述电平确定部件提供从所存储的电平边界值中选择的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在所述电平确定部件的确定中。
4.如权利要求1所述的非线性处理器件，其特征在于还包括边界值偏移部件，用于将偏移值提供给所述电平确定部件，并从而偏移为用于所述电平确定部件确定而设置的电平边界值。
5.一种图像显示设备，其特征在于包括非线性处理装置，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定装置，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；电平确定装置，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；电平边界设置装置，用于可变地设置电平确定装置的确定中使用的电平边界值；三维校正装置，用于根据由所述水平和垂直位置确定装置所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定装置确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；合并装置，用于合并已由所述非线性处理装置校正的视频信号和已由所述三维校正装置校正的视频信号，作为输出；以及图像显示装置，其具有图像显示单元，用于基于从所述合并装置输出的视频信号进行图像显示。
6.如权利要求5所述的图像显示设备，其特征在于所述电平边界设置装置具有寄存器，用于存储电平边界值，并且通过重写所述寄存器的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在所述电平确定装置的确定中。
7.如权利要求5所述的图像显示设备，其特征在于所述电平边界设置装置存储各种电平边界值，并且通过给所述电平确定装置提供从所存储的电平边界值中选择的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在所述电平确定装置的确定中。
8.如权利要求5所述的图像显示设备，其特征在于还包括边界值偏移装置，用于将偏移值提供给所述电平确定装置，并从而偏移为用于所述电平确定装置的确定而设置的电平边界值。
9.一种非线性处理器件，其特征在于包括非线性处理部件，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定部件，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；水平和垂直相对位置改变部件，用于为了所述水平和垂直位置确定部件的确定，而改变在所述水平和垂直位置确定部件的确定中所使用的水平和垂直区域信息与视频信号的图像区域之间的相对位置关系；电平确定部件，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；三维校正部件，用于根据由所述水平和垂直位置确定部件所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定部件确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；以及合并部件，用于合并已由所述非线性处理部件校正的视频信号和已由所述三维校正部件校正的视频信号，作为输出。
10.如权利要求9所述的非线性处理器件，其特征在于所述水平和垂直相对位置改变部件通过向所述水平和垂直位置确定部件给出水平方向上的偏移值和垂直方向上的偏移值，来改变所述相对位置关系。
11.如权利要求9所述的非线性处理器件，其特征在于所述水平和垂直相对位置改变部件改变所述相对位置关系，从而使在水平方向或垂直方向上所述水平和垂直区域信息和所述图像区之间的位移量平均化。
12.一种图像显示设备，其特征在于包括非线性处理装置，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定装置，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；水平和垂直相对位置改变装置，用于为了所述水平和垂直位置确定装置的确定，而改变在所述水平和垂直位置确定装置的确定中所使用的水平和垂直区域信息与视频信号的图像区域之间的相对位置关系；电平确定装置，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；三维校正装置，用于根据由所述水平和垂直位置确定装置所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定装置确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；合并装置，用于合并已由所述非线性处理装置校正的视频信号和已由所述三维校正装置校正的视频信号，作为输出；以及图像显示装置，其具有图像显示单元，用于基于从所述合并装置输出的视频信号进行图像显示。
13.如权利要求12所述的图像显示设备，其特征在于所述水平和垂直相对位置改变装置通过向所述水平和垂直位置确定装置给出水平方向上的偏移值和垂直方向上的偏移值，来改变所述相对位置关系。
14.如权利要求12所述的图像显示设备，其特征在于所述水平和垂直相对位置改变装置改变所述相对位置关系，从而使在水平方向或垂直方向上所述水平和垂直区域信息和所述图像区之间的位移量平均化。
全文摘要
对已作非线性处理(伽马校正)的视频信号，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的显示屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，进行三维信号电平校正。从而使精确的伽马校正变为可能，并且可以根据屏幕的分辨率以最优位置关系布置水平和垂直区域信息(方格块)。
文档编号G09G5/00GK1473320SQ02802914
公开日2004年2月4日 申请日期2002年7月26日 优先权日2001年7月27日
发明者小林浩之, 也, 松田直也, 一郎, 灰谷诚, 斋藤健一郎 申请人:索尼公司
技术领域：
本发明涉及非线性处理器件和使用非线性处理器件的图像显示装置，所述非线性处理器件用于通过根据用于基于视频信号作图像显示的图像显示单元的显示器件的特性作非线性处理，对视频信号进行校正。
背景技术：
在向诸如液晶显示屏单元等用于图像显示的图像显示单元提供视频信号，以及基于视频信号获取图像时，建议通过根据图像显示单元的显示特性作非线性处理，校正视频信号的电平。一般称这种通过非线性处理对视频信号的电平(电压电平)的校正为“伽马校正”。
例如，当由用于图像显示的液晶显示屏单元形成图像显示单元时，液晶显示屏单元中包括的液晶屏基于视频信号显示图像。图像显示原则上受液晶屏的透光率的改变的影响，而液晶屏的透光率响应视频信号的电平的改变而改变。
图2示出了输入电压-透光率特性，其表示用于图像显示的液晶显示屏单元中包括的液晶屏的例子的输入电压V和透光率T之间的关系。很明显，输入电压-透光率特性为非线性特性。提供给使图像显示在具有这种显示特性的液晶屏上的液晶显示屏单元的视频信号需要校正电平，以校正非线性特性。
对视频信号进行的满足要求的电平校正为伽马校正。因此，当使用用于图像显示的液晶显示屏单元时，伽马校正就是根据液晶显示屏单元的显示特性、或液晶显示屏单元中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性，对提供个液晶显示屏单元的视频信号的电平所作的非线性处理校正。
图1示出对视频信号的电平进行伽马校正的传统图像显示装置的例子。
在这种情况下，模拟/数字(A/D)转换单元121R、121G、以及121B分别使形成彩色视频信号的红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB数字化为数字红基色信号DR、数字绿基色信号DG、以及数字蓝基色信号DB。
将数字红基色信号DR、数字绿基色信号DG、以及数字蓝基色信号DB提供给对比度和亮度调整单元122，以分别调整对比度和亮度。然后，将经调整后从对比度和亮度调整单元122获得的数字红基色信号DRA、数字绿基色信号DGA、以及数字蓝基色信号DBA提供给白色平衡调整单元123。
在白色平衡调整单元123中，由增益调整单元124R对数字红基色信号DRA调整增益，并由直流电平调整单元125R调整其直流电平，从而从直流电平调整单元125R获得调整后的数字红基色信号DRB。
由增益调整单元124G和直流电平调整单元125G对数字绿基色信号DGA进行相似的处理。此外，由增益调整单元124B和直流电平调整单元125B对数字蓝基色信号DBA进行处理。
这样获得的数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB之间的相对直流电平已被适当地设置。从而实现了白色平衡调整。
将从白色平衡调整单元123获得的数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB提供给伽马校正单元126。
在伽马校正单元126中，由非线性处理单元127R对数字红基色信号DRB进行非线性电平处理。
相似地，由非线性处理单元127G和127B对数字绿基色信号DGB和数字蓝基色信号DBB进行非线性处理。
非线性处理单元127R包括校正信号数据表，其表示与下面将描述的液晶显示屏单元118R的显示特性，即液晶显示屏单元118R中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性，具有相反关系的非线性特性。非线性处理单元127R依次比较数字红基色信号DRB的信号电平与校对信号数据表，然后读取对应的校正信号数据。得到校正信号数据作为已校正信号电平的数字红基色信号DRC。从而，从非线性处理单元127R得到的数字红基色信号DRC已通过非线性处理、即伽马校正校正信号电平，来校正例如液晶显示屏单元118R中包括的液晶屏的图2所示的输入电压-透光率特性。
相似地，非线性处理单元127G对数字绿基色信号DGB进行对应于液晶显示屏单元118G中包括的液晶屏的伽马校正处理，然后输出数字绿基色信号DGC。
非线性处理单元127B也对数字蓝基色信号DBB进行对应于液晶显示屏单元118B中包括的液晶屏的伽马校正处理，然后输出数字蓝基色信号DBC。
D/A转换单元128R、128G、以及128B将已作伽马校正，并从伽马校正单元126输出的数字红基色信号DRC、数字绿基色信号DGC、以及数字蓝基色信号DBC转换为已作伽马校正的模拟红基色视频信号SRC′、已作伽马校正的模拟绿基色视频信号SGC′、以及已作伽马校正的模拟蓝基色视频信号SBC′。将已作伽马校正的模拟红基色视频信号SRC′、已作伽马校正的模拟绿基色视频信号SGC′、以及已作伽马校正的模拟蓝基色视频信号SBC′分别提供给显示驱动单元117R、117G、以及117B。
从而，从显示驱动单元117R获得基于红基色视频信号SRC′的显示驱动信号SDR′，并提供给液晶显示屏单元118R。同样，从显示驱动单元117G获得基于绿基色视频信号SGC′的显示驱动信号SDG′，并提供给液晶显示屏单元118G。另外，从显示驱动单元117B获得基于红基色视频信号SBC′的显示驱动信号SDB′，并提供给液晶显示屏单元118B。
图1的图像显示装置还包括定时信号发生单元119，用于基于水平同步信号SH和垂直同步信号SV产生定时信号T1至T6；以及PLL单元120。
定时信号发生单元119分别给显示驱动单元117R、117G、以及117B和液晶显示屏单元118R、118G、以及118B提供定时信号T1至T6，以按预定的定时操作这些部件。
从而，由来自显示驱动单元117R的显示驱动信号SDR′驱动液晶显示屏单元118R。从而在液晶显示屏单元118R上显示对应于已作伽马校正的红基色视频信号SRC′的红基色图像。
相似地，在液晶显示屏单元118G和118B上显示对应于已作伽马校正的绿基色视频信号SGC′和已作伽马校正的蓝基色视频信号SBC′的绿基色图像和蓝基色图像。
将这样分别在液晶显示屏单元118R、118G、以及118B上获得的红基色图像、绿基色图像、以及蓝基色图像，以彼此叠加的状态，经由包括如投影透镜在内的投影光学系统，投影到投影屏幕上，从而在投影屏幕上获得基于由红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB形成的彩色视频信号的彩色图像。
传统图像显示装置可以进行伽马校正，即在这种情况下，校正液晶显示屏单元118R、118G、以及118B中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性。然而，这种情况下的伽马校正一般对数字视频信号的像素数据进行，而所述数字视频信号的像素数据对应于在液晶显示屏单元118R、118G、以及118B中的每一个中包括的液晶屏上获得的整个图像屏幕上分布的每个像素。
即，例如，对其像素数据对应于在液晶屏上获得的图像屏幕中心部分的像素的数字视频信号的像素数据、和其像素数据对应于在液晶屏上获得的图像屏幕边缘部分的像素的数字视频信号的像素数据，进行基于相同非线性特性的伽马校正。这样的伽马校正不能按照液晶屏的屏幕内的位置校正输入电压-透光率特性的差异。
此外，该伽马校正不能校正分别在液晶显示屏单元118R、118G、以及118B上获得的红基色图像、绿基色图像、以及蓝基色图像的亮度和色度的不希望有的变化，而该变化由输入视频信号，即红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB的电平的变化导致。
因此，本申请人先前已提出了可以在屏幕的水平和垂直方向，即根据屏幕上的位置，校正输入电压-透光率特性的非线性器件和图像显示装置，而且其可以进一步根据信号电平进行校正(日本专利申请Hei第9-271598)。
这意味着根据屏幕上的二维方向(水平和垂直方向)的位置和电平校正已作伽马校正的像素数据。即，在伽马校正处理中添加了三维校正。
水平和垂直方向的校正如下。
图3示出作为用于在水平和垂直方向校正的水平和垂直区域信息的方格块。
例如，通过在X方向(水平方向)和Y方向(垂直方向)以大约128个像素为划分单位的方格的形式，设置多个区域，形成方格块。由水平线和垂直线的交点给出的校正值C形成方格块。
例如，假设在X方向给出坐标0至p，而在Y方向给出坐标0至q。在由圆点指示的交点的坐标处设置校正值，图3中示为C(0，0)、C(0，1)、...、C(p，q)。这样，设置了(p+1)×(q+1)个校正值。
从而，形成了(p×q)个由四个交点(校正值)的坐标包围的区域。这些区域示为[1，1]、[1，2]、...、[p，q]。
在添加到伽马校正中的水平和垂直方向中的校正中，首先检测区域像素数据所属的这样的方格块中的区域。在确定了该区域之后，确定该区域内像素数据的位置，然后由形成该区域的四个校正值计算二维校正值。随后，用所计算出的二维校正值进一步校正已作伽马校正的像素数据，由此有可能进行根据水平和垂直方向的校正。
以像素数据dxy为例，首先确定该像素数据dxy包括在区域[5，3]中，然后确定像素数据dxy在区域[5，3]中所处的位置。
由于像素数据dxy包括在区域[5，3]中，使用区域[5，3]边缘的四个坐标值C(4，2)、C(5，2)、C(4，3)、以及C(5，3)，基于像素数据dxy在区域[5，3]内与校正值的交点坐标的距离，计算二维校正值。
三维校正是这样的二维校正的三维扩展，源于对二维校正在Z轴上添加信号电平。
图4示出通过在Z轴方向上堆叠图3的方格块而获得的三维结构。
在Z轴方向上设置大量信号电平边界0，1，...r。在每个电平边界上设置图3所示的二维方格块，由此获得校正值的三维结构。
即，在这种情况下，在每个三维坐标交点设置校正值C，并设置C(0，0，0)、...、C(p，q，r)为校正值C。从而设置(p+1)×(q+1)×(r+1)个校正值。
此外，在电平边界之间形成了电平块L1、L2、...。
由图3所示的方格块中每个区域[1，1]、...、[p，q]穿透Z方向上的电平块而形成的块被称为位置块。图6示出了位置块A(i，j)，将在下文中详细描述。
在这种情况下，在水平和垂直方向以及根据添加到伽马校正的电平的三维校正中，首先确定包括像素数据的电平块和位置块。
在确定了电平块和位置块之后，确定像素数据在电平块中的电平和像素数据在位置块中的位置，然后计算三维校正值。在这种情况下，像素数据位于位置块和电平块彼此相交的三维块中。该三维块由八个校正值C包围。因此，由这八个校正值根据像素数据在该三维块中的位置和电平计算对应于该像素数据的三维校正值。用所计算出的三维校正值进一步校正已作伽马校正的像素数据，由此，有可能进行水平和垂直方向以及根据信号电平的校正。
在使用由本申请人先前提出的这种技术获得作了非线性校正的视频信号时，已作非线性校正的视频信号已根据显示屏幕上的水平和垂直位置校正了亮度和色度的不希望有的变化，还校正了由原始视频信号电平的改变导致的图像显示单元上获得的显示屏幕的亮度和色度的不希望有的变化。
然而，当通过应用本申请人先前提出的技术使视频信号以更高精度线性相关时，存在由图像显示单元的各种显示器件之间的特性差异导致的问题，如下所述。
(1)一般说来，输出电平与输入的非线性特性对每个显示器件不同。
有各种显示器件，例如液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)、等离子体显示屏(PDP)、等离子体寻址液晶(PALC)、以及数字光处理(DLP)。他们具有不同的非线性特性。
同样，即使相同类型的各个显示器件也具有不同的非线性特性。例如，当考虑多个液晶屏时，多个液晶屏具有大致相同的非线性特性，但是每个液晶屏的非线性特性又各不相同。
当在这种情况下进行上述三维校正时，不必合适地设置Z轴方向上的电平边界，因此不可能获得三维校正的良好效果。
例如，当把包括三维校正的非线性处理器件应用到各种显示器件的电路系统时，非线性处理器件不能处理每个显示器件的非线性特性的差异。即使当非线性处理器件包括在相同类型的显示器件中时，非线性处理器件不能处理每单个显示器件的非线性特性的差异。
作为上面的结果，可能降低伽马校正的三维校正的精确度。
(2)每种显示器件的图像分辨率一般不同。
理想的是水平和垂直二维方向的校正值的方格块的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘与图像区域的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘一致。
即，理想情况是，例如，图23的方格块的四个角的坐标(0，0)、(p，0)，(0，q)、以及(p，q)代表图像区域对应的四个角。
当考虑在图像显示装置中包括用于进行上述非线性校正的电路作为对各种显示器件的信号处理系统时，当然希望所选用的显示器件具有各种屏幕分辨率。理想地，最好，方格块的大小根据分辨率改变，以与图像区域的大小一致。
然而，这要求准备大量与各种方格块大小一致的校正值和坐标值，因此，电路的规模大幅上升。因此，方格块的坐标(和校正值)通常固定，以便用单个方格块处理各种分辨率的显示器件。
然而，这导致方格块和图像区之间的垂直和水平不对称关系。因此，二维方向的非线性特性的校正可以导致异常的图像状态。
例如，当其中以高分辨率设置了为器件提供的方格块的非线性校正电路与具有低分辨率的显示器件的信号处理系统合并时，方格块和图像区之间的关系如图19A所示。
即，由于通过使用坐标(0，0)为原点，设置方格块和图像区彼此对应，方格块和图像区之间的位移量在水平方向和垂直方向上都不对称。这导致异常的图像。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种非线性处理器件，其可以根据显示器件的类型或单个显示器件，处理非线性特性的差异。本发明的另一个目的是使得能够用相对小规模的电路构造实现这样的非线性处理器件。本发明的另一个目的是提供包括有这样的非线性处理器件的图像显示设备。
考虑到上述问题，本发明的另一个目的是消除因非线性处理器件的校正而导致的图像异常，所述非线性处理器件使用固定方格块对非线性处理的结果在水平和垂直方向上进行校正，即使当显示器件的分辨率与该方格块不匹配也如此。本发明的另一个目的是提供包括这样的非线性处理器件的图像显示设备。
根据本发明，提供了一种非线性处理器件，包括非线性处理部件，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定部件，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；电平确定部件，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；电平边界设置部件，用于可变地设置电平确定部件的确定中使用的电平边界值；三维校正部件，用于根据由所述水平和垂直位置确定部件所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定部件确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；以及合并部件，用于合并已由所述非线性处理部件校正的视频信号和已由所述三维校正部件校正的视频信号，作为输出。
根据本发明，提供了一种图像显示装置，包括非线性处理装置，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定装置，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；电平确定装置，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；电平边界设置装置，用于可变地设置电平确定装置的确定中使用的电平边界值；三维校正装置，用于根据由所述水平和垂直位置确定装置所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定装置确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；合并装置，用于合并已由所述非线性处理装置校正的视频信号和已由所述三维校正装置校正的视频信号，作为输出；以及图像显示装置，其具有图像显示单元，用于基于从所述合并装置输出的视频信号进行图像显示。
在该非线性处理器件或该图像显示设备中，电平边界设置装置具有寄存器，用于存储电平边界值，并且通过重写所述寄存器的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在电平确定装置所作的确定中。
或者，电平边界设置装置存储各种电平边界值，并且通过给电平确定装置提供从所存储的电平边界值中选择的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用于电平确定装置的确定。
该非线性处理器件或该图像显示设备还包括边界值偏移装置，用于将偏移值提供给所述电平确定装置，并从而偏移为用在所述电平确定装置所作的确定中而设置的电平边界值。
因此，根据本发明，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的图像屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，对已由非线性处理装置作非线性处理(伽马校正)的视频信号进行三维信号电平校正。
由于可以可变地设置三维校正中的信号电平的电平边界值，所以有可能对各种类型的显示器件和每个单独的显示器件的非线性特性进行最优三维校正。
此外，根据本发明，提供了一种非线性处理器件，包括非线性处理部件，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定部件，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；水平和垂直相对位置改变部件，用于为了所述水平和垂直位置确定部件的确定，而改变在所述水平和垂直位置确定部件所作确定中所使用的水平和垂直区域信息与视频信号的图像区域之间的相对位置关系；电平确定部件，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；三维校正部件，用于根据由所述水平和垂直位置确定部件所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定部件确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；以及合并部件，用于合并已由所述非线性处理部件校正的视频信号和已由所述三维校正部件校正的视频信号，作为输出。
此外，根据本发明，提供了一种图像显示设备，包括非线性处理装置，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定装置，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；水平和垂直相对位置改变装置，用于为了所述水平和垂直位置确定装置的确定，而改变在所述水平和垂直位置确定装置确定中所使用的水平和垂直区域信息与视频信号的图像区域之间的相对位置关系；电平确定装置，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；三维校正装置，用于根据由所述水平和垂直位置确定装置所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定装置确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；合并装置，用于合并已由所述非线性处理装置校正的视频信号和已由所述三维校正装置校正的视频信号，作为输出；以及图像显示装置，其具有图像显示单元，用于基于从所述合并装置输出的视频信号进行图像显示。
在该非线性处理器件或该图像显示装置中，水平和垂直相对位置改变装置通过向所述水平和垂直位置确定装置给出水平方向上的偏移值和垂直方向上的偏移值，来改变相对位置关系。
此外，水平和垂直相对位置改变装置改变所述相对位置关系，从而使在水平方向或垂直方向上所述水平和垂直区域信息和所述图像区之间的位移量平均化。
因此，根据本发明，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的图像屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，对已由非线性处理装置作非线性处理(伽马校正)的视频信号进行三维信号电平校正。
由于可以可变地设置三维校正中水平和垂直方向上的二维校正值的水平和垂直区域信息和图像区域之间的位置关系，所以有可能处理各种类型的显示器件的分辨率，并消除校正导致的异常。
图1是传统图像显示装置的方框图；图2是辅助说明液晶屏的输入电压-透光率特性的图；图3是辅助说明伽马特性的二维校正的图；图4是辅助说明伽马特性的三维校正的图；图5是根据本发明实施例的图像显示装置的方框图；图6是辅助说明该实施例的位置块的图；图7是辅助说明根据该实施例的电平块的图；图8是辅助说明根据该实施例的位置块内位置的图；图9是辅助说明根据该实施例的电平块内电平的图；图10是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第一个例子的方框图；图11是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第一个例子中的电平安排数据存储寄存器的方框图；图12A、12B、以及12C是辅助说明根据该实施例的电平边界值的变量设置；图13是辅助说明根据该实施例的电平边界值设置的例子的图；图14是辅助说明根据该实施例的电平边界值设置的例子的图；图15是辅助说明根据该实施例的电平边界值设置的例子的图；图16是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第二个例子的方框图；图17是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第二个例子的电平安排数据选择单元的方框图；图18是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第三个例子的方框图；图19A和19B是辅助说明该实施例的第三和第四个构造例子的电平边界值偏移的图；图20是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第四个例子的方框图；图21是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第五个例子的方框图；图22A和22B是辅助说明该实施例的第五个和第六个构造例子的水平和垂直方向偏移的图；图23A和23B是辅助说明该实施例的第五个和第六个构造例子的图像区和方格块之间的关系的图；图24是根据该实施例的非线性校正单元的构造的第六个例子的方框图。
具体实施例方式
下面将以下述顺序描述本发明的优选实施例。
1.图像显示装置的构造2.位置块和电平块3.非线性校正单元的第一个例子4.非线性校正单元的第二个例子5.非线性校正单元的第三个例子6.非线性校正单元的第四个例子7.非线性校正单元的第五个例子8.非线性校正单元的第六个例子1.图像显示装置的构造首先参考图5描述根据该实施例的图像显示装置的构造的例子。
该图像显示装置是这样的图像显示装置的构造的例子，其采用液晶显示屏作显示器件，并使视频信号数字化，然后进行诸如白色平衡和非线性处理的信号处理。
该图像显示装置的特征特别在于非线性校正单元16的构造。后面将作为第一个至第六个构造例子详细描述非线性校正单元16的构造。
对于本发明的图像显示装置中的非线性校正单元16之前的级中的信号处理系统、非线性校正单元16之后的级中的信号处理系统、所采用显示器件的类型等，可以想到各种构造。所以，根据本发明的图像显示装置不限于下面描述的图像显示装置的构造的例子。
在图5所示的例子中，A/D转换单元11R、11G、以及11B分别将形成彩色视频信号的红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB数字化为数字红基色信号DR、数字绿基色信号DG数字蓝基色信号DB。
将数字红基色信号DR、数字绿基色信号DG、以及数字蓝基色信号DB提供给对比度和亮度调整单元12，以对每一个调整对比度和亮度。然后，将已被调整并从对比度和亮度调整单元12获得的数字红基色信号DRA、数字绿基色信号DGA、以及数字蓝基色信号DBA提供给白色平衡调整单元13。
在白色平衡调整单元13中，由增益调整单元14R调整数字红基色信号DRA，并由直流电平调整单元15R调整直流电平，从而获得已调整的数字红基色信号DRB。
相似地，由增益调整单元14G调整数字绿基色信号DGA的增益，并由直流电平调整单元15G调整其直流电平，从而获得已调整的数字绿基色信号DGB。
此外，相似地，由增益调整单元14B调整数字蓝基色信号DBA的增益，并由直流电平调整单元15B调整其直流电平，从而获得已调整的数字蓝基色信号DBB。
这样获得的数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB之间的相对直流电平已被适当地设置。从而实现了白色平衡调整。
将从白色平衡调整单元13获得的数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB提供给非线性校正单元16。
在非线性校正单元16中，将数字红基色信号DRB提供给非线性处理单元17R和三维校正单元18R；将数字绿基色信号DGB提供给非线性处理单元17G和三维校正单元18G；将数字蓝基色信号DBB提供给非线性处理单元17B和三维校正单元18B。
此外，给图5所示的构造例子提供有定时信号发生单元53、和地址数据发生单元55R、55G、以及55B，对其提供由红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、蓝基色视频信号SB形成的彩色视频信号中的水平同步信号SH和垂直同步信号SV。
定时信号发生单元53与PLL单元54连接。
红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB各个与提供给定时信号发生单元53和地址数据发生单元55R、55G、以及55B中每个的水平同步信号SH和垂直同步信号SV同步。
定时信号发生单元53基于水平同步信号SH和垂直同步信号SV产生定时信号T1至T6。
响应水平同步信号SH和垂直同步信号SV，地址数据发生单元55R产生水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，其对应于在下面将描述的液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上获得的图像屏幕的每个像素。地址数据发生单元55R给数字非线性校正单元16中的三维校正单元18R提供水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV。
响应水平同步信号SH和垂直同步信号SV，地址数据发生单元55G产生水平地址数据QGH和垂直地址数据QGV，其对应于在下面将描述的液晶显示屏单元52G中包括的液晶屏上获得的图像屏幕的每个像素。地址数据发生单元55G给三维校正单元18G提供水平地址数据QGH和垂直地址数据QGV。
响应水平同步信号SH和垂直同步信号SV，地址数据发生单元55B产生水平地址数据QBH和垂直地址数据QBV，其对应于在下面将描述的液晶显示屏单元52B中包括的液晶屏上获得的图像屏幕的每个像素。地址数据发生单元55B给三维校正单元18B提供水平地址数据QBH和垂直地址数据QBV。
非线性校正单元16具有非线性处理单元17R、三维校正单元18R、合并单元19R、ROM 20R，这些部件对应于输入非线性校正单元16的数字红基色信号DRB。
此外，非线性校正单元16具有非线性处理单元17G、三维校正单元18G、合并单元19G、ROM 20G，这些部件对应于输入非线性校正单元16的数字绿基色信号DGB。
此外，非线性校正单元16具有非线性处理单元17B、三维校正单元18B、合并单元19B、ROM 20B，这些部件对应于输入非线性校正单元16的数字蓝基色信号DBB。
下面将描述对应于数字红基色信号DRB的非线性处理单元17R、三维校正单元18R、合并单元19R、以及ROM 20R。
非线性处理单元17R存储伽马校正数据，其表示与液晶显示屏单元52R的显示特性，即，液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性，具有相反关系的非线性特性。非线性处理单元17R读取与从白色平衡调整单元13获得的数字红基色信号DRB的信号电平对应的伽马校正数据。得出伽马校正数据，作为具有由非线性处理(伽马校正)产生的信号电平的数字红基色信号DRC。
由此，从非线性处理单元17R得出的数字红基色信号DRC已进行伽马校正，来校正例如液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏的图2所示的输入电压-透光率特性。将数字红基色信号DRC提供给合并单元19R。
同时，根据来自地址数据发生单元55R的水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，三维校正单元18R对信号电平进行三维校正，其中所述信号电平是从白色平衡调整单元13获得的数字红基色信号DRB中的每一像素数据的信号电平，而所述三维校正对应于在液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上获得的图像屏幕的像素的水平方向和垂直方向上的位置、和数字红基色信号DRB中的像素数据的信号电平，其中像素对应于像素数据。
在ROM 20R中存储用作三维校正的水平方向、垂直方向、以及电平方向构成的三维坐标空间中的每一个校正值C。三维校正单元18R装载ROM20R的校正值C，以便在计算中使用。
然后，将已对其信号电平作三维校正的每一像素数据形成的已作三维校正的数字红基色信号DRS，从三维校正单元18R提供给合并单元19R。
合并单元19R合并已通过非线性处理校正信号电平的数字红基色信号DRC与已对其信号电平作三维校正的已作三维校正的数字红基色信号DRS，其中所述数字红基色信号DRC从非线性处理单元17R获得，而已作三维校正的数字红基色信号DRS从三维校正单元18R获得。由此，从合并单元19R输出已作伽马校正并进一步作了三维校正的数字红基色信号DRD。
对应于数字绿基色信号DGB的非线性处理单元17G、三维校正单元18G、合并单元19G、ROM 20G、以及地址数据发生单元55各以与上述相同的方式运行。
具体说来，非线性处理单元17G对液晶显示屏单元52G中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性进行伽马校正。得出已作伽马校正的数字绿基色信号DGC，并将其提供给合并单元19G。
使用来自地址数据发生单元55G的水平地址数据QGH和垂直地址数据QGV，三维校正单元18G对数字绿基色信号DGB进行三维校正，所述三维校正对应于像素数据的水平方向和垂直方向上的位置以及数字绿基色信号DGB的像素数据的信号电平。然后，向合并单元19G提供已作三维校正的数字绿基色信号DGS。
合并单元19G合并从非线性处理单元17G获得的数字绿基色信号DGC与从三维校正单元18G获得的已作三维校正的数字绿基色信号DGS，然后输出结果。由此，输出已作伽马校正并进一步作了三维校正的数字绿基色信号DGD。
对应于数字蓝基色信号DBB的非线性处理单元17B、三维校正单元18B、合并单元19B、ROM 20B、以及地址数据发生单元55各以与上述相同的方式运行。
具体说来，非线性处理单元17B对液晶显示屏单元52B中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性进行伽马校正。得出已作伽马校正的数字蓝基色信号DBC，并将其提供给合并单元19B。
使用来自地址数据发生单元55B的水平地址数据QBH和垂直地址数据QBV，三维校正单元18B对数字蓝基色信号DBB进行三维校正，所述三维校正对应于像素数据的水平方向和垂直方向上的位置以及数字蓝基色信号DBB的像素数据的信号电平。然后，向合并单元19B提供已作三维校正的数字蓝基色信号DBS。
合并单元19B合并从非线性处理单元17B获得的数字蓝基色信号DBC和从三维校正单元18B获得的已作三维校正的数字蓝基色信号DBS，然后输出结果。由此，输出已作伽马校正并进一步作了三维校正的数字蓝基色信号DBD。
然后，D/A转换单元50R将从数字非线性校正单元16获得的已作非线性校正的数字红基色信号DRD转换为已作非线性校正的模拟红基色视频信号SRD。将已作非线性校正的模拟红基色视频信号SRD提供给显示驱动单元51R。
相似地，D/A转换单元50G将已作非线性校正的数字绿基色信号DGD转换为已作非线性校正的模拟绿基色视频信号SGD。将已作非线性校正的模拟绿基色视频信号SGD提供给显示驱动单元51G。
此外，D/A转换单元50B将已作非线性校正的数字蓝基色信号DBD转换为已作非线性校正的模拟蓝基色视频信号SBD。将已作非线性校正的模拟蓝基色视频信号SBD提供给显示驱动单元51B。
显示驱动单元51R与液晶显示屏单元52R连接。分别为显示驱动单元51R和液晶显示屏单元52R提供了来自定时信号发生单元53的定时信号T1和T4。响应定时信号T1和T4，显示驱动单元51R和液晶显示屏单元52R以预定定时操作。
从而，从显示驱动单元51R获得基于红基色视频信号SRD的显示驱动信号SPR，并将其提供给液晶显示屏单元52R。在液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上显示对应于从D/A转换单元50R获得的已作非线性校正的红基色视频信号SRD的红基色图像。
同样，显示驱动单元51G与液晶显示屏单元52G连接。分别为显示驱动单元51G和液晶显示屏单元52G提供了来自定时信号发生单元53的定时信号T2和T5。响应定时信号T2和T5，显示驱动单元51G和液晶显示屏单元52G以预定定时操作。
从而，从显示驱动单元51G获得基于绿基色视频信号SGD的显示驱动信号SPG，并将其提供给液晶显示屏单元52G。在液晶显示屏单元52G中包括的液晶屏上显示对应于从D/A转换单元50G获得的已作非线性校正的绿基色视频信号SGD的绿基色图像。
此外，显示驱动单元51B与液晶显示屏单元52B连接。分别为显示驱动单元51B和液晶显示屏单元52B提供了来自定时信号发生单元53的定时信号T3和T6。响应定时信号T3和T6，显示驱动单元51B和液晶显示屏单元52B以预定定时操作。
从而，从显示驱动单元51B获得基于蓝基色视频信号SBD的显示驱动信号SPB，并将其提供给液晶显示屏单元52B。在液晶显示屏单元52B中包括的液晶屏上显示对应于从D/A转换单元50B获得的已作非线性校正的蓝基色视频信号SBD的蓝基色图像。
将如此分别在液晶显示屏单元52R、52G、以及52B中获得的红基色图像、绿基色图像、以及蓝基色图像，以彼此叠加的状态，经由例如包括如投影透镜在内的投影光学系统，投影到投影屏幕上，从而在投影屏幕上获得基于由红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、以及蓝基色视频信号SB形成的彩色视频信号的彩色图像。
在液晶显示屏单元52R、52G、以及52B中获得的红基色图像、绿基色图像、以及蓝基色图像分别基于已非线性校正的从非线性校正单元16获得的数字红基色信号DRD、数字绿基色信号DGD、以及数字蓝基色信号DBD。在这个例子中，非线性校正包括伽马校正和三维校正，其中所述伽马校正用来校正例如液晶显示屏单元52R、52G、以及52B中包括的液晶屏的如图2所示的输入电压-透光率特性，而三维校正用于数字红基色信号DRB、数字绿基色信号DGB、以及数字蓝基色信号DBB中的每一像素数据的信号电平，三维校正对应于水平方向和垂直方向的位置和像素数据的信号电平。从而，不但适当地校正了因根据液晶显示屏单元52R、52G、或52B中包括的液晶屏的图像屏幕上的位置的显示特性的差异而产生的显示屏幕上的不希望有的变化，而且适当地校正了由原始模拟视频信号，即红基色视频信号SR、绿基色视频信号SG、或蓝基色视频信号SB，的电平的变化导致的显示屏幕的亮度和色度的不希望有的变化。
图5中示出了CPU 1、ROM 2、以及RAM 3。CPU 1起控制图像显示装置的操作的作用。ROM 2存储CPU 1的操作程序、各种控制常数等。RAM 3用于存储各种控制系数，并用于作为计算等用的工作区。
具体说来，控制了图5所示的电路系统中的对比度和亮度调整单元12、白色平衡调整单元13、非线性校正单元16、定时信号发生单元53等的操作。
例如，进行诸如设置对比度和亮度调整单元12和白色平衡调整单元13中的调整系数、和设置非线性校正单元16的三维校正单元18R、18G、以及18B中的寄存器系数、或向三维校正单元18R、18G、以及18B提供选择控制信号的处理。将在后面描述的以第一个至第六个构造例子中描述三维校正单元18R、18G、以及18B的控制。
如上所述，将会注意到，根据本发明的图像显示装置的特征在于非线性校正单元16，而其它信号处理系统、根据本发明的图像显示装置中所采用的显示器件的类型等不限于图5的例子。
作为信号处理电路，可以想象这样的结构，例如，其中在A/D转换单元11R、11G、以及11B和对比度和亮度调整单元12之间提供了帧存储器、像素计数转换处理单元等。
此外，作为显示器件，可以想象所有类型的显示器件，例如阴极射线管(CRT)、等离子体显示屏(PDP)、等离子体寻址液晶(PALC)、以及数字光处理(DLP)。当然，必要处根据所采用的显示器件改变信号处理系统。2.位置块和电平块下文中将描述在非线性校正单元16的构造的第一个至第六个例子中的伽马校正和三维校正。然而，在下文中，首先将描述在三维校正中使用的位置块和电平块的概念。
如参考图3和图4所描述一样，对于三维校正，在基于水平、垂直、以及电平方向中的X轴、Y轴、以及Z轴的三维坐标的每个交点的坐标设置校正值。
具体说来，关于屏幕的水平和垂直方向，将方格形的多个区域设置为屏幕上在X方向(水平方向)和Y方向(垂直方向)上例如以大约128个像素为划分单位的二维方格块。举例说来，在X方向给出坐标0至p，而在Y方向给出坐标0至q。
此外，在Z轴方向上设置大量信号电平边界0，1，...，r。在每个电平边界设置二维方格块，由此获得校正值的三维结构。
即，在三维坐标的每个交点设置校正值C，并将C(0，0，0)、...、C(p，q，r)设置为校正值C。因此，设置了(p+1)×(q+1)×(r+1)个校正值。
此外，在电平边界之间形成电平块L1，L2，...，Lr。
由图3所示的方格块中每个区域[1，1]、...、[p，q]穿透Z方向上的电平块而形成的块被称为位置块。
图6示出设置C(0，0，0)、...、C(p，q，r)为校正值C的三维空间。即，该三维空间是这样的三维结构，其中在电平方向上的每个电平边界0，1，...，k，k+1，...，r形成由X坐标0，1，...，i-1，i，...，p和Y坐标0，1，...，j-1，j，...，q形成的方格块。
考虑由X坐标值i-1和i以及Y坐标值j-1和j指示的区域，位置块A[i，j]是从电平0处的区域[i，j]穿透到电平r处的区域[i，j]的块，如图6所示。
即，位置块A[i，j]包括作为校正值C的C(i-1，j-1，0)、C(i，j-1，0)、C(i-1，j，0)、C(i，j，0)，...C(i-1，j-1，r)、、C(i，j-1，r)、C(i-1，j，r)和C(i，j，r)。这是不考虑电平(Z坐标)而确定二维方格块中的区域(屏幕上的位置)的块。
因此，基本上可以用二维坐标的交点处的校正值C(i-1，j-1)、C(i，j-1)、C(i-1，j)、C(i，j)指定位置块。
图4示出了电平块L1，L2，...，Lr。电平块L指夹在两个电平边界值处的方格块之间的空间。
图7示出电平块Lk。这是夹在电平边界值k上方格块与电平边界值k-1上方格块之间的空间，即，由校正值C(0，0，k)、C(p，0，k)、C(0，q，k)和C(p，q，k)包围的二维空间与由校正值C(0，0，k-1)、C(p，0，k-1)、C(0，q，k-1)、C(p，q，k-1)包围的二维空间之间的空间。
因此，电平块L是用于不考虑方格块中的区域(屏幕上的位置)，确定由电平边界值划分的电平的块，所述电平包括像素数据的信号电平。
在下面将描述的三维校正处理中，确定像素数据的位置块和电平块，进一步确定像素数据在位置块内的位置和像素数据在电平块内的电平。
下面参考图8描述位置块内的位置。
图8示出位置块A[i，j]。现在将考虑位置块A[i，j]中包括的像素数据dxy。假设像素数据dxy的X坐标值为dx，而像素数据dxy的Y坐标值为dy。
在这种情况下，假设从X坐标值i-1至dx的距离为b，而从X坐标值i至dx的距离为b′。同时，假设从Y坐标值j-1至dy的距离为c，而从Y坐标值j至dy的距离为c′。
距离b、b′、c、以及c′是可以指示从二维坐标的每个校正值C(i-1，j-1)、C(i，j-1)、C(i-1，j)、C(i，j)到像素数据dxy的距离的信息。
例如，其指示从校正值C(i-1，j-1)的观点来说，像素数据dxy位于X方向距离为b，而Y方向距离为c的位置。
因此，距离b、b′、c、以及c′是可以指示从四个校正值C到像素数据dxy的距离的信息。所以，距离b、b′、c、以及c′是从所设定的校正值C(i-1，j-1)、C(i，j-1)、C(i-1，j)、C(i，j)计算在像素数据dxy的位置水平方向和垂直方向上的校正值的信息。
因此，位置块中的位置是由从位置块的四个校正值的距离所指示的信息。
下面将参考图9描述电平块中的电平。
图9示出只用Z轴描述电平块Lk。电平块Lk是Z轴方向上电平边界值k和k-1之间的空间。下面将考虑电平块Lk中包括的像素数据。假设像素数据的Z坐标值为dz。
在这种情况下，假设在Z坐标上，从电平边界值k-1至dz的距离为a，而从电平边界值k至dz的距离为a′。
距离a和a′是可以指示从电平边界值k-1和电平边界值k的各个校正值C至像素数据dz的距离的信息。
当结合考虑上述位置块内的位置和电平块中的电平时，应该理解距离a、a′、b、b′、c、以及c′是可以从位置块和电平块彼此相交的三维部分中八个校正值的每一个的角度来定义像素数据的位置(距离)的信息。
即，当获得有关距离a、a′、b、b′、c、以及c′的信息作为位置块内的位置和电平块内的电平时，可以从形成三维空间的八个校正值计算对应于三维空间中像素数据的位置的校正值。3.非线性校正单元的构造的第一个例子下面将逐个描述图5中非线性校正单元16的第一个至第六个构造例子。
在每个构造例子中，下面将描述对应于数字红基色信号DRB的非线性处理单元17R、三维校正单元18R、合并单元19R、以及ROM 20R的构造和操作。
对应于数字绿基色信号DGB的非线性处理单元17G、三维校正单元18G、合并单元19G、以及ROM 20G的构造和操作，或对应于数字蓝基色信号DBB的非线性处理单元17B、三维校正单元18B、合并单元19B、以及ROM 20B的构造和操作本质上相同，所以省略对其的描述。
作为非线性校正单元16的构造的第一个例子，图10示出了图5所示的非线性校正单元16中用于处理数字红基色信号DRB的部分，即，包括非线性处理单元17R、三维校正单元18R、合并单元19R、ROM 20R、以及地址数据发生单元55R的部分，其中地址数据发生单元55R与作为非线性处理单元17R和三维校正单元18R的构造的具体例子的部分连接。
非线性处理单元17R包括查询表61，例如由双端口RAM形成；伽马校正数据发生单元62；以及伽马校正数据存储单元63，例如由ROM形成。
三维校正单元18R包括电平块确定处理单元65；内部电平块电平计算处理单元66；三维校正数据发生单元70；三维内内插处理单元71；位置块确定处理单元72；内部位置块位置计算处理单元73；内部位置块校正数据形成单元74；校正数据存储单元75，例如由双端口RAM形成；内部位置块校正数据存储寄存器76；以及电平安排数据存储寄存器77。
合并单元19R由数据输出处理单元64形成。
在图10的构造中，将来自图5的白色平衡调整单元13的数字红基色信号DRB提供给非线性处理单元17R和三维校正单元18R。
在非线性处理单元17R中，将数字红基色信号DRB提供给查询表61。
查询表61依次检测数字红基色信号DRB的信号电平，并响应所检测到的信号电平参考表。具体说来，查询表61包括伽马校正数据表，其表示与液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏的输入电压-透光率特性具有相反关系的非线性特性。依次读取对应于数字红基色信号DRB的信号电平的伽马校正数据。
在伽马校正数据存储单元63中存储伽马校正数据表中的伽马校正数据。伽马校正数据发生单元62用于在查询表61内设置伽马校正数据表中的伽马校正数据。
如上所述的非线性处理单元17R比较非线性处理单元17R提供的数字红基色信号DRB的信号电平和伽马校正数据表，然后，依次读取对应于数字红基色信号DRB的信号电平的的伽马校正数据。得到伽马校正数据，作为数字红基色信号DRC，其信号电平已通过非线性处理作伽马校正。
这样从查询表61得到的数字红基色信号DRC是信号电平已被伽马校正的信号，用于校正液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏的，例如，图2所示的输入电压-透光率特性。将数字红基色信号DRC提供给合并单元19R中的数据输出处理单元64。
另一方面，在三维校正单元18R中，将数字红基色信号DRB提供给电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66。
电平块确定处理单元65确定信号电平范围，即，数字红基色信号DRB所属的上述电平块。
具体说来，电平块确定处理单元65比较Z轴上设置的电平边界值1、2、...、r与为其提供的数字红基色信号DRB的信号电平，确定包括信号电平的范围的上下电平边界值k和k-1，如参考图7所描述，从而确定电平块Lk。
更具体地说，令dz为图9所示的像素数据的信号电平，当(k-1)≤dz＜k，时，确定电平块Lk。
然后，电平块确定处理单元65发送指示所确定的电平块Lk的电平块数据DLk到内部电平块电平计算处理单元66和三维校正数据发生单元70。
响应电平块数据DLk，内部电平块电平计算处理单元66进行计算处理，以计算电平块Lk内的电平，所述电平块Lk对应于提供给内部电平块电平计算处理单元66的数字红基色信号DRB的信号电平。
对于该计算处理，内部电平块电平计算处理单元66存储图6所示所有校正值C的Z坐标值。
该计算处理提供参考图9描述的距离a和a′。
具体说来，例如，令dz为指示对应于所提供的数字红基色信号DRB的信号电平的电平的Z坐标，基于关系式dz＝(k-1)+a＝k-a′，通过操作a＝dz-(k-1)a′＝k-dz获得距离a和a′作为Z坐标差a和a′。
然后，将指示Z坐标差a和a′的Z坐标差数据DZa和DZa′提供给三维内插处理单元71。
为地址数据发生单元55R除提供了水平同步信号SH和垂直同步信号SV，还提供时钟信号CL。地址数据发生单元55R输出水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，其按时钟信号CL的周期依次改变。将水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
位置块确定处理单元72确定对应于液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上形成的图像屏幕的，在上述方格块内的位置块A[1，1]、A[1，2]、A[1，3]、...、A[1，q]、A[2，0]、...、A[2，q]、A[3，0]、...、A[3，q]、...、A[p，0]、...、以及A[p，q]中哪一个中包括感兴趣的像素数据。
即，响应来自地址数据发生单元55R的水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，位置块确定处理单元72判断液晶显示屏单元52R中包括的液晶屏上形成的图像屏幕上的像素(对应像素)，即，对应于所提供的数字红基色信号DRB的每一像素数据的像素，属于位置块A[1，1]至A[p，q]中的哪一个。由此，位置块确定处理单元72确定，例如，对应像素所属的位置块A[i，j]。
令dx为对应像素dxy的X坐标，而dy为对应像素dxy的Y坐标，如图8所示，当(i-1)≤dz＜i(j-1)≤dz＜j，时，确定对应像素dxy包括在位置块A[i，j]中。
然后，位置块确定处理单元72发送指示所确定的位置块A[i，j]的一对位置块数据DXi和DYj到内部块位置计算处理单元73、内部位置块校正数据形成单元74、以及三维校正数据发生单元70。
响应水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV和指示所确定的位置块A[i，j]的这对位置块DXi和DYj，内部位置块位置计算处理单元73进行计算处理，以便计算位置块A[i，j]内的对应像素的位置。
该计算处理提供如参考图8所描述的距离b、b′、c、以及c′。
具体说来，令dx和dy为指示所提供的数字红基色信号DRB的对应像素的位置的X坐标和Y坐标，基于关系式dx＝(i-1)+b＝i-b′dy＝(j-1)+c＝j-c′，通过操作b＝dx-(i-1)b′＝i-dxc＝dy-(j-1)c′＝j-dy获得距离b、b′、c、以及c′，作为X坐标差b和b′和Y坐标差c和c′。
然后，将指示X坐标差b和b′的X坐标差数据DXb和DXb′以及指示Y坐标差c和c′的Y坐标差DYc和DYc′提供给三维内插处理单元71。
内部位置块校正数据形成单元74发送对应于位置块数据DXi和DYj的数据读取控制信号CXY到校正数据存储单元75。
校正数据存储单元75存储图6所示的由彼此垂直的坐标轴X、坐标轴Y、以及坐标轴Z设置的坐标空间中的交点所设置的校正值C(0，0，0)、...、C(p，q，r)。
即，校正数据存储单元75存储对应于总计(p+1)×(q+1)×(r+1)个交点的各自坐标的校正值C。
从ROM 20R将这些校正值C装载到校正数据存储单元75。
所以，当在ROM 20R中存储多组校正值C(0，0，0)、...、C(p，q，r)时，有可能通过选择要装载到校正数据存储单元75中的一组校正值来改变校正值。
根据对应于位置块数据DXi和DYj的数据读取控制信号CXY，即从内部位置块校正数据形成单元74发送的信号，校正数据存储单元75读取位置块A[i，j]中包括的多个校正值C，作为校正数据DPC，然后将校正数据DPC输出到内部位置块校正数据形成单元74。
具体说来，校正数据DPC是总计4×(r+1)个校正值，作为定义在电平边界0(Z＝0)的平面中的位置块A[i，j]的四个交点的坐标的校正值C(i-1，j-1，0)、C(i-1，j，0)、C(i，j-1，0)、以及C(i，j，0)；定义在电平边界1(Z＝1)的平面中的位置块A[i，j]的四个交点的坐标的校正值C(i-1，j-1，1)、C(i-1，j，1)、C(i，j-1，1)、以及C(i，j，1)；...；以及定义在电平边界r(Z＝r)的平面中的位置块A[i，j]的四个交点的坐标的校正值C(i-1，j-1，r)、C(i-1，j，r)、C(i，j-1，r)、以及C(i，j，r)。
经由内部位置块校正数据形成单元74，在内部位置块校正数据存储寄存器76中，存储校正数据DPC，作为这样根据数据读取控制信号CXY读取的4×(r+1)个校正值C，所述数据读取控制信号CXY对应于位置块数据DXi和DYj，并且该信号从内部位置块校正数据形成单元74发送出。
响应来自位置块确定处理单元72的指示位置块A[i，j]的这对位置块数据DXi和DYi以及来自电平块确定处理单元65的指示电平块Lk的电平块数据DLk，三维校正数据发生单元70从内部位置校正数据存储寄存器76中存储的4×(r+1)个校正值C中，读取总计八个在交点坐标的校正值C，其定义用于定义电平块Lk的Z(k-1)平面和Zk平面中的位置块A[i，j]。
具体说来，三维校正数据发生单元70向内部位置块校正数据存储寄存器76，发送用于读取八个交点坐标处的校正值的数据读取控制信号(地址)。从而，从内部位置块校正数据存储寄存器76读取总计八个校正值C，作为校正数据DPC′，如，定义在电平边界k-1的平面中的位置块A[i，j]的校正值C(i-1，j-1，k-1)、C(i-1，j，k-1)、C(i，j-1，k-1)、以及C(i，j，k-1)；以及定义在电平边界k的平面中的位置块A[i，j]的校正值C(i-1，j-1，k)、C(i-1，j，k)、C(i，j-1，k)、以及C(i，j，k)。经三维校正数据发生单元70将校正数据DPC′提供给三维内插处理单元71。
给三维内插处理单元71提供了总计六个坐标差数据，如，Z坐标差数据DZa和DZa′，其指示Z坐标差a和a′，由内部电平块电平计算处理单元66计算出Z坐标差数据DZa和DZa′；以及X坐标差数据DXb和DXb′与Y坐标差数据DYc和DYc′，其分别指示X坐标差b和b′与Y坐标差c和c′，由内部位置块位置计算处理单元73计算出X坐标差数据DXb和DXb′与Y坐标差数据DYc和DYc′。
使用这六个坐标差数据作为参数，三维内插处理单元71对总计八个校正数据DPC′进行三维内插处理，即，从内部位置块校正数据存储寄存器76中读取的交点坐标处的八个校正值C(i-1，j-1，k-1)、C(i-1，j，k-1)、C(i，j-1，k-1)、C(i，j，k-1)、C(i-1，j-1，k)、C(i-1，j，k)、C(i，j-1，k)、以及C(i，j，k)。
从而，形成从对其中设置了对应像素的数字红基色信号DRB的像素数据的信号电平的三维校正得出的信号，然后将该信号作为已作三维校正的数字红基色信号DRS从三维内插处理单元71发送出。
例如，由三维内插处理单元71进行的、使用Z坐标差数据DZa和DZa′、X坐标差数据DXb和DXb′、以及Y坐标差数据DYc和DYc′作参数的，对八个校正值的三维内插处理是线性内插处理，并且与对应于如下表达的坐标位置(X，Y，Z)相对应(X，Y，Z)＝C(i-1，j-1，k-1)×b′×c′×a′+C(i，j-1，k-1)×b×c′×a′+C(i-1，j，k-1)×b′×c×a′+C(i，j，k-1)×b×c×a′+C(i-1，j-1，k)×b′×c′×a+C(i，j-1，k)×b×c′×a+C(i-1，j，k)×b′×c×a+C(i，j，k)×b×c×a将如此从三维内插处理单元71发送出的已作三维校正的数字红基色信号DRS提供给合并单元19R的数据输出处理单元64。然后，数据输出处理单元64合并来自非线性处理单元17R的数字红基色信号DRC和已作三维校正的数字红基色信号DRS，从而形成已作伽马校正和三维校正的数字红基色信号DRD。
非线性校正单元16用至此描述的构造作伽马校正和三维校正。从而，当获得已作非线性校正的视频信号时，根据显示屏幕上的水平和垂直位置，对已作非线性校正的视频信号校正亮度和色度的不希望有的变化，并进一步校正由原始视频信号的电平变化导致的在图像显示单元上获得的显示屏幕的亮度和色度的不希望有的变化。
这一例子中的非线性校正单元16还包括三维校正单元18R中的电平安排数据存储寄存器77。
电平安排数据存储寄存器77保留一组(r+1)个实际电平值作为边界电平值，其被描述为Z轴方向上的边界电平1、2、...、r。
电平安排数据存储寄存器77具有(r+1)个寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r，如图11所示。
假设图6中Z轴方向上的边界电平1、2、...、r的边界电平值表示为Z0、Z1、Z2、...、Zr，由来自图5所示CPU 1的寄存器写入控制信号DLS分别在寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r中设置边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr。
电平安排数据存储寄存器77给电平块确定处理单元65提供分别存储在寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r中的边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr，作为电平安排数据Zn。
电平块确定处理单元65使用为其提供的电平安排数据Zn(Z0至Zr)作为Z轴方向上的边界电平1、2、...、r的实际电平边界值，来进行上述电平块确定处理。
即，在这一例子中，CPU 1通过寄存器写入控制信号DLS重写边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr，从而可以可变地以任意原点设置Z轴方向上的边界电平1、2、...、r的实际电平边界值。
例如，假设以Z轴方向上的1024分辨率进行电平判定，并且有八个划分开的电平块。
在这种情况下，当要以等间隔安排边界电平1、2、...、r时，其能够将图12A所示边界电平值Z0至Zr(＝Z8)分别写入寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r。
具体说来，设置Z0＝0，Z1＝127，Z2＝255，...，Z8(Zr)＝1023。
然后，电平块确定处理单元65确定以等间隔设置八个电平块L1，L2，...，L8，以进行上述电平块确定处理。
例如，在显示器件为CRT时的伽马校正特性的情况下，设置如图13所示的关于数据数据电平的等间隔电平块L1至L8。
图14示出了液晶屏的情况下的伽马校正特性。在该特性的情况下，通过在斜率大的范围内设置较小的电平块，可以以更高的精确度进行三维校正。
在这种情况下，CPU 1将图12B所示的Z0＝0，Z1＝va1，Z2＝va2，...，Z8(Zr)＝va8(＝1023)作为边界电平值Z0至Zr(＝Z8)写入寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r。
然后，电平块确定处理单元65确定设置了在低电平范围中较小、高电平范围中较大的八个电平块L1、L2、...、L8，以进行上述电平块确定处理。
因此，如图14所示，可以根据液晶屏的伽马校正特性曲线设置电平块。
此外，和图13一样，图15示出了CRT的情况下的伽马校正特性。同样，在这种特性的情况下，通过在斜率大的范围内设置较小的电平块，可以以更高的精确度进行三维校正。
在这种情况下，CPU 1将图13C所示的Z0＝0，Z1＝vb1，Z2＝vb2，...，Z8(Zr)＝vb8(＝1023)作为边界电平值Z0至Zr(＝Z8)写入寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r。
然后，电平块确定处理单元65确定设置了在低电平范围中较小、高电平范围中较大的八个电平块L1、L2、...、L8，以进行上述电平块确定处理。
因此，如图15所示，可以根据CRT的伽马校正特性曲线设置电平块。
图12A至12C和图13至15所示的电平边界安排的例子只是举例。即，在第一个例子中，根据显示器件的类型或作为调整处理等中的操作，CPU 1将实际电平边界值写入寄存器77-0、77-1、77-2、...、77-r，从而可以可变地以任意原点设置电平块。
因此有可能对应显示器件的类型、每个单独器件的特性的改变等，作最优电平块设置，并从而改善三维校正的精确度。
需要注意在第一个例子中，只能够可变地设置电平边界值(电平块的边界)，并不需要根据电平边界值的变化而改变校正数据C。即，例如，在电平边界(Z轴)k的情况下，即使当任意改变k值时，使用在k电平的校正值C(0，0，k)至C(p，q，k)作为在已改变的k值上的校正值C(0，0，k)至C(p，q，k)。
因此，可变地设置电平边界值并不意味着考虑可变电平边界值的范围需要准备大量的校正值C。4.非线性校正单元的第二个例子图16示出非线性校正单元16的构造的第二个例子。在下面描述的第二个至第六个构造例子中，用相同的标号表示与图10的第一个构造例子中相同的部件，并省略对其重复的描述。伽马校正和三维校正的基本操作相同。
图16的第二个构造例子与前述第一个构造例子不同之处在于，图16的构造例子以电平安排数据选择单元78代替图10中的电平安排数据存储寄存器77。
电平安排数据选择单元78如图17所示配置。具体说来，电平安排数据选择单元78包括电平安排数据存储器78a和电平安排数据选择器78b。
电平安排数据存储器78a分别依照显示器件A、B、...、x的各种类型设置存储区。这些区存储有分别与显示器件A、B、...、x一致的电平安排数据ZnA、ZnB、...、Znx。
举例说来，电平排列数据ZnA是对应于确定显示器件A(例如液晶屏)的边界电平值Z0至Zr的数据组。
此外，举例说来，电平排列数据ZnB是对应于确定显示器件B(例如CRT)的边界电平值Z0至Zr的数据组。
电平安排数据选择器78b基于来自CPU 1的选择控制信号DSEL，选择电平安排数据ZnA、ZnB、...、Znx之一，然后从电平安排数据存储器78a读取这段数据。将边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr作为所选择的电平安排数据Zn*提供给电平块确定处理单元65，作为电平安排数据Zn。
图16中的电平块确定处理单元65使用对其提供的电平安排数据Zn(Z0至Zr)，作为Z轴方向上的边界电平1，2，...，r的实际电平边界值，来进行上述电平块确定处理。
即，在这一个例子中，CPU 1可以可变地设置边界电平值Z0、Z1、Z2、...、Zr，用于在电平块确定处理单元65中通过选择控制信号DSEL的电平块确定。
例如，假设电平安排数据存储器78a中存储的作为电平安排数据ZnA的边界电平值Z0至Zr(＝Z8)为图12B所示的Z0＝0，Z1＝va1，Z2＝va2，...，Z8(Zr)＝va8(＝1023)。然后，当由选择控制信号DSEL选择电平安排数据ZnA时，获得了如图14所示的电平块的状态。
此外，举例说来，假设电平安排数据存储器78a中存储的作为电平安排数据ZnB的边界电平值Z0至Zr(＝Z8)为图12C所示的Z0＝0，Z1＝vb1，Z2＝vb2，...，Z8(Zr)＝va8(＝1023)。然后，当由选择控制信号DSEL选择电平安排数据ZnB时，获得了如图15所示的电平块的状态。
因此，在第二个构造例子中，可以在电平安排数据存储器78a中存储的各电平安排数据ZnA、ZnB、...的变化范围内可变地设置电平块。
同样在这一情况下，举例说来，当根据显示器件的各种类型存储各种电平安排数据ZnA、ZnB、...时，可以通过根据显示器件的各种类型进行电平块设置，来改善三维校正的精确度。
此外，举例说来，当存储对应于确定类型的显示器件的多个电平安排数据ZnA1、ZnA2、...时，可以通过根据每个单独的器件的特性的变化等进行最优电平块设置，来改善三维校正的精确度。
当然，与前述可以以完全任意的原点可变地设置边界电平值的第一个构造例子相比，第二个例子的电平块设置不太自由，这是因为在电平安排数据存储器78a中存储的多个电平安排数据ZnA、ZnB、...的变化范围内进行第二个例子的可变电平块设置。然而，当所存储的多个电平安排数据ZnA、ZnB、...中每一个为具有高度实用性的数据时，这事实上并不带来实际问题。
此外，其能够选择用于实际可变设置的最优数据，并从而简化电平块设置处理。例如，简化了调整处理中的设置处理，并且可以减少CPU 1上的处理软件的工作量。
此外，与第一个构造例子相比，第二个例子可以相当大地降低电路规模，从而提供了非常有实用性的电路。
具体说来，根据要存储的电平安排数据ZnA、ZnB、...的数据值的设计，可以进一步降低电路规模。
在作为数字处理电路的电平块确定处理电路65中，当每个电平边界值是2的幂时，降低计算量。所以可以简化电平块确定处理单元65的电路构造。另一方面，当与第一个构造例子相同，可以设置的每个电平边界值完全任意时，即使不是2的幂的电平边界值也需要被处理。所以需要提高计算能力，这导致增加电路规模。
当使用2的幂(例如32、64、128、192、256、...)作为所存储的电平安排数据ZnA、ZnB、...的每个电平边界值时，不能设置2的幂之外的电平边界值。因此，电平块确定处理单元65可以本质上简化。
因此，在第二个构造例子中，可以将三维校正的精确度改善到满意的程度，同时可以降低电路规模。所以，第二个构造例子具有提供非常有实用性的非线性处理器件的效果。5.非线性校正单元的第三个例子下面将参考图18描述非线性校正单元16的构造的第三个例子。
第三个构造例子没有象前述第一和第二个构造例子中所述提供用于可变地设置电平安排数据Zn自身的装置，但是提供了电平偏移数据寄存器79。
由于第三个构造例子不可变地设置电平安排数据Zn自身，所以给电平块确定处理单元65提供了存储单元65a，用于存储固定电平安排数据Zn(Z0、Z1、...、Zr)。例如，当使用液晶屏作为图5所示显示器件时，存储单元65a存储电平安排数据Z0、Z1、...、Zr作为对应于图19A所示的va1、va2、...、va8的值，并如图19A所示因此对应于其中设置的电平块L1至L8。
由来自CPU 1的写入控制信号DLOF将偏移值Zs写入电平偏移数据寄存器79。将偏移值Zs提供给电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66。
电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66将电平边界值Z1至Zr移动偏移值Zs，然后，进行电平块确定处理和内部电平块电平计算处理。
如第一个构造例子中所述，电平块确定处理单元65确定数字红基色信号DRB所属的电平块。
具体说来，电平块确定处理单元65比较Z轴上设置的边界值1至r(在这种情况下，为存储单元65中存储的Z1至Zr)和向其提供的数字红基色信号DRB的信号电平，确定包括参考图7描述的信号电平的范围的上下电平边界值k(＝Zk)和k-1(＝Zk-1)，从而确定电平块Lk。即，基本上，当像素数据的信号电平dz为Zk-1≤dz＜Zk时，确定电平块Lk。
例如，在将每个电平块向较低的电平移动偏移值Zs的情况下，第三个构造例子中的电平块确定处理单元65确定像素数据的信号电平dz为(Zk-1)-Zs≤dz＜Zk-Zs时的电平块Lk。
在将每个电平块向较高的电平移动偏移值Zs的情况下，第三个构造例子中的电平块确定处理单元65确定像素数据的信号电平dz为(Zk-1)+Zs≤dz＜Zk+Zs时的电平块Lk。
响应电平块数据DLk，内部电平块电平计算处理单元66计算Z坐标差a和a′作为对应于提供给内部电平块电平计算处理单元66的数字红基色信号DRB的信号电平的电平块Lk内的电平。然后，内部电平块电平计算处理单元66将Z坐标差a和a′作为Z坐标差数据DZa和DZa′提供给三维内插处理单元71。在这一例子中，当把每个电平块向较低的电平移动偏移值Zs时，通过使用偏移值Zs的下述操作获得Z坐标差a和a′。
a＝dz-(Zk-1)+Zsa′＝Zk-dz-Zs当把每个电平块向较高的电平移动电平偏移值Zs时，可以通过下述获得Z坐标差a和a′a＝dz-(Zk-1)-Zsa′＝Zk-dz+Zs电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66使用偏移值Zs进行上述处理。从而，举例说来，实际电平边界从图19A的状态移动偏移值Zs到图19B的状态。即，改变了电平块设置。
因此，第三个构造例子可以通过将电平边界值移动偏移值Zs，或通过写入控制信号DLOF由CPU 1设置最优偏移值Zs，可以改善三维校正的精确度。
此外，只通过提供电平偏移数据寄存器79使得能够进行电平块可变设置。从而第三个构造例子是简单电路构造，因此非常有实用性。
此外，当存储单元65a中存储的每个电平边界值Z0至Zr为2的幂时，也可以简化电平块确定处理单元65的电路构造。
需要注意，虽然这一例子中可以只任意设置一个偏移值Zs，但是，举例说来，可以设置多个偏移值。例如，可以根据低电平范围、中电平范围、以及高电平范围分别给定不同的偏移值Zs，或者可以对电平边界值Z0至Zr中每一个单独给定偏移值。6.非线性校正单元的第四个例子下面将参考图20描述非线性校正单元16的构造的第四个例子。
第四个构造例子是前述第二和第三个构造例子的组合。具体说来，第四个构造例子具有，例如，如图17所示配置的电平安排数据选择单元78，从而可以由来自CPU 1的选择控制信号可变的设置电平安排数据Zn。
第四个构造例子还包括偏移数据寄存器79。由来自CPU 1的写入控制信号DLOF设置偏移值Zs，然后提供给电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66，从而如前述第三个构造例子中所述移动电平块边界值(电平安排数据)。
因此，第四个构造例子可以如第二个构造例子一样根据显示器件等来进行适当的电平块设置，并且还可以通过设置偏移值Zs将电平块设置调整到更适当的状态。7.非线性校正单元的第五个例子下面将描述非线性校正单元16的构造的第五个例子。
第五个构造例子不改变电平方向上的电平边界值(电平块设置)。第五个构造例子获得视频信号的图像区与水平和垂直方向上的方格块之间适当的相对位置关系。
最好水平和垂直二维方向的校正值的方格块的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘与图像区域的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘一致。即，理想情况是，例如，图3的方格块的四个角的坐标(0，0)、(p，0)、(0，q)、以及(p，q)实际上代表图像区的四个角。
然而，图像区随图像的分辨率而改变，由于增加电路规模的原因准备大量方格块(校正值)来处理各种分辨率是不具有实用性的。
因此，为各种分辨率的显示器件提供一个方格块。然而，这导致方格块和图像区之间的垂直和水平非对称关系。因此，二维方向上的非线性特性的校正可能导致异常的图像状态。
例如，当把其中设置为高分辨率的器件提供的方格块的非线性校正电路合并到低分辨率的显示器件的信号处理系统时，方格块与图像区之间的关系如图23A所示。
即，由于通过使用坐标(0，0)为原点使方格块和图像区彼此对应，所以方格块和图像区之间的位移量在水平方向和垂直方向上都不对称。这导致异常图像。
因此，第五个例子配置为能够调整在水平和垂直方向上图像区和方格块之间的相对位置关系，从而，即使在显示器件的分辨率与方格块不匹配时也消除图像的异常。
为此目的提出的第五个构造例子如图21所示。
第五个构造例子具有H方向偏移寄存器80和V方向偏移寄存器81。
由于与前述构造例子不同，第五个构造例子并不可变地设置电平安排数据Zn，给电平块确定处理单元65提供了存储单元65a，用于存储固定电平安排数据Zn(Z0、Z1、...、Zr)。例如，当使用液晶屏作为图5所示显示器件时，举例说来，存储单元65a存储电平安排数据Z0、Z1、...、Zr作为对应于图19A所示的va1、va2、...、va8的值，从而如图19A所示对应于其中设置的电平块L1至L8。在第五个例子中，电平块设置为固定的。
由来自CPU 1的写入控制信号DHOF将偏移值Xs写入H方向偏移寄存器80。将偏移值Xs提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
由来自CPU 1的写入控制信号DHOF将偏移值Ys写入V方向偏移寄存器81。将偏移值Ys提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73将形成位置块的方格块在H(水平)方向和V(垂直)方向上分别移动偏移值Xs和Ys，然后进行位置块确定处理和内部位置块位置计算处理。
如在第一个构造例子中所述，基于水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV，位置块确定处理单元72确定包括感兴趣的像素数据的位置块A[i，j]，该位置块A[i，j]为方格块内位置块A[1，1]、...、A[p，q]中的一个。
在第五个构造例子中，给电平块确定处理单元65提供偏移值Xs和Ys，将方格块的位置相对于图像区在水平方向和垂直方向上分别移动偏移值Xs和Ys，然后确定位置块。
具体说来，在这种情况下，令dx为对应像素dxy的X坐标，而dy为对应像素dxy的Y坐标，如图22A所示，当(i-1)≤(dx-Xs)＜i(j-1)≤(dy-Ys)＜j时，确定对应像素dxy包括在位置块A[i，j]中。
这意味着将方格块上对应于像素dxy的位置移动偏移值Xs和Ys，如图22B所示。
然后，位置块确定处理单元72将表示确定的位置块的一对位置块数据DXi和DYj发送给内部位置块位置计算处理单元73、内部位置块校正数据形成单元74、以及三维校正数据发生单元70。
响应水平地址数据QRH和垂直地址数据QRV以及指示所确定的位置块A[i，j]的这对位置块数据DXi和DYj，内部位置块位置计算处理单元73进行计算处理，以计算对应像素在位置块A[i，j]中的位置。此时，也使用偏移值Xs和Ys来进行该计算。
如参考图8在第一个构造例子等中所描述，举例说来，获取有关对应像素在位置块中的位置的信息的处理是获取距离b、b′、c、以及c′的处理。距离b和b′变为X坐标差数据DXb和DXb′。距离c和c′变为Y坐标差数据DYc和DYc′。
然而，当在确定位置块时给出偏移值Xs和Ys时，比较图22A和图22B可以理解，距离b、b′、c、以及c′(DXb、DXb′、DYc、以及DYc′)发生改变。
所以第五个例子中的内部位置块位置计算处理单元73计算图22B中的距离b、b′、c、以及c′(DXb、DXb′、DYc、以及DYc′)。
因此，通过下述操作获得距离b、b′、c、以及c′b＝dx-Xs-(i-1)b′＝i-dx+Xsc＝dy-Ys-(j-1)c′＝j-dy+Ys然后，将指示X坐标差b和b′的X坐标差数据DXb和DXb′以及指示Y坐标差c和c′的Y坐标差数据DYc和DYc′提供给三维内插处理单元71。
如上所述，位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73使用偏移值Xs和Ys进行处理，从而，举例说来，可以将方格块和图像区之间的关系从图23A的状态改变为图23B的状态。
即，第五个构造例子可以通过设置偏移值Xs和Ys，调整方格块和图像区之间的关系。从而，即使方格块的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘与具有该分辨率的图像区域的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘不一致，也能消除由对非线性特性的校正而出现的图像异常。
具体说来，例如，最好消除其方格块和图像区之间的相对位置关系已发生改变的图像的异常，从而使在水平方向和垂直方向上方格块和图像区之间的位移量平均化，如图23B所示。
此外，可以只通过提供H方向偏移寄存器80和V方向偏移寄存器81，来调整方格块和图像区之间的关系。另外，能够准备一个方格块(水平和垂直方向上的一组校正值)。所以，可以用小规模电路构造来形成第五个构造例子，因此其具有非常高的实用性。8.非线性校正单元的第六个例子第六个构造例子如图24所示。
第六个构造例子是前述第二、第三、第五个构造例子的组合。具体说来，例如，第六个构造例子具有如图17所示构造的电平安排数据选择单元78，从而可以由来自CPU 1的选择控制信号DSEL来可变地设置电平安排数据Zn。
第六个构造例子还包括偏移数据寄存器79。由来自CPU 1的写入控制信号DLOF来设置偏移值Zs，然后将其提供给电平块确定处理单元65和内部电平块电平计算处理单元66，从而如前述第三个构造例子中所描述来移动电平块边界值(电平安排数据)。
第六个构造例子还包括H方向偏移寄存器80和V方向偏移寄存器81。
由来自CPU 1的写入控制信号DHOF将偏移值Xs写入H方向偏移寄存器80。将偏移值Xs提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
由来自CPU 1的写入控制信号DHOF将偏移值Ys写入V方向偏移寄存器81。将偏移值Ys提供给位置块确定处理单元72和内部位置块位置计算处理单元73。
从而，可以将方格块和图像区之间的相对位置关系调整为上述适当的状态。
因此，第六个构造例子可以如第二个构造例子中一样，根据显示器件等来进行适当的电平块设置，还可以如第三个构造例子中一样，通过设置偏移值Zs来将电平块设置调整为更合适的状态。此外，可以如第五个构造例子中一样，通过将方格块和图像区之间的相对位置关系调整到合适的状态来消除图像的异常。
尽管作为第一至第六个构造例子描述了非线性校正单元16的构造的例子，但是可以想象出非线性校正单元16的构造的各种其它例子。此外，第一至第六个构造例子的其它组合也是可行的。
此外，可以想象并实现具有这种非线性校正单元16的图像显示装置的构造的各种例子，以作为与各种显示器件兼容的装置。
工业实用性从上述描述可以明白，根据本发明，对已由非线性处理设备作非线性处理的视频信号，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的图像屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，进行三维信号电平校正。从而使精确的伽马校正变为可能，并且由于可以可变地设置三维校正中信号电平的电平边界值，所以有可能以最优校正精确度对各种类型的显示器件和每个单独的显示器件的非线性特性进行三维校正。
因此，根据本发明的非线性处理器件可以适用于使用各种类型的显示器件的图像显示装置。同样，有可能在每个单独的图像显示装置中调整到最优三维校正后的状态。
该非线性处理器件还包括用于存储电平边界值的寄存器，通过重写寄存器的电平边界值，可变地设置用于由电平确定设备作确定的电平边界值。
此外，电平边界设置设备存储各种电平边界值，并通过给电平确定设备提供从所存储的电平边界值中选择出的电平边界值，设置电平边界值。从而，可以由小规模电路构造实现电平边界值的可变设置，从而获得高度实用的非线性处理器件。
此外，同样在提供用于偏移电平边界值的边界值偏移设备时，可以由小规模电路构造实现电平边界值的可变设置，从而获得高度实用的非线性处理器件。
此外，从上述描述可以明白，根据本发明，对已由非线性处理设备作非线性处理的视频信号，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的图像屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，进行三维信号电平校正。从而使精确的伽马校正变为可能，并有可能根据屏幕的分辨率以最优位置关系布置水平和垂直区域信息(方格块)。从而，即使方格块的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘与具有图像区域的上边缘、下边缘、左边缘、以及右边缘不一致，也能消除由对非线性特性的校正而出现的图像异常。具体说来，最好改变方格块和图像区之间的相对位置关系，从而使在水平方向和垂直方向上方格块和图像区之间的位移量平均化。
因此，根据本发明的非线性处理器件可以适用于使用各种分辨率的显示器件的图像显示装置。
此外，当非线性处理器件构造为能提供一个方格块，并且通过给定水平和垂直方向上的偏移来改变位置关系时，可以用小规模电路构造来形成该非线性处理器件，因此其具有非常高的实用性。
权利要求
1.一种非线性处理器件，其特征在于包括非线性处理部件，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定部件，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；电平确定部件，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；电平边界设置部件，用于可变地设置电平确定部件的确定中使用的电平边界值；三维校正部件，用于根据由所述水平和垂直位置确定部件所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定部件确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；以及合并部件，用于合并已由所述非线性处理部件校正的视频信号和已由所述三维校正部件校正的视频信号，作为输出。
2.如权利要求1所述的非线性处理器件，其特征在于所述电平边界设置部件具有寄存器，用于存储电平边界值，并且通过重写所述寄存器的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在所述电平确定部件的确定中。
3.如权利要求I所述的非线性处理器件，其特征在于所述电平边界设置部件存储各种电平边界值，并且通过给所述电平确定部件提供从所存储的电平边界值中选择的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在所述电平确定部件的确定中。
4.如权利要求1所述的非线性处理器件，其特征在于还包括边界值偏移部件，用于将偏移值提供给所述电平确定部件，并从而偏移为用于所述电平确定部件确定而设置的电平边界值。
5.一种图像显示设备，其特征在于包括非线性处理装置，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定装置，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；电平确定装置，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；电平边界设置装置，用于可变地设置电平确定装置的确定中使用的电平边界值；三维校正装置，用于根据由所述水平和垂直位置确定装置所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定装置确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；合并装置，用于合并已由所述非线性处理装置校正的视频信号和已由所述三维校正装置校正的视频信号，作为输出；以及图像显示装置，其具有图像显示单元，用于基于从所述合并装置输出的视频信号进行图像显示。
6.如权利要求5所述的图像显示设备，其特征在于所述电平边界设置装置具有寄存器，用于存储电平边界值，并且通过重写所述寄存器的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在所述电平确定装置的确定中。
7.如权利要求5所述的图像显示设备，其特征在于所述电平边界设置装置存储各种电平边界值，并且通过给所述电平确定装置提供从所存储的电平边界值中选择的电平边界值，可变地设置电平边界值，所述电平边界值用在所述电平确定装置的确定中。
8.如权利要求5所述的图像显示设备，其特征在于还包括边界值偏移装置，用于将偏移值提供给所述电平确定装置，并从而偏移为用于所述电平确定装置的确定而设置的电平边界值。
9.一种非线性处理器件，其特征在于包括非线性处理部件，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定部件，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；水平和垂直相对位置改变部件，用于为了所述水平和垂直位置确定部件的确定，而改变在所述水平和垂直位置确定部件的确定中所使用的水平和垂直区域信息与视频信号的图像区域之间的相对位置关系；电平确定部件，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；三维校正部件，用于根据由所述水平和垂直位置确定部件所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定部件确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；以及合并部件，用于合并已由所述非线性处理部件校正的视频信号和已由所述三维校正部件校正的视频信号，作为输出。
10.如权利要求9所述的非线性处理器件，其特征在于所述水平和垂直相对位置改变部件通过向所述水平和垂直位置确定部件给出水平方向上的偏移值和垂直方向上的偏移值，来改变所述相对位置关系。
11.如权利要求9所述的非线性处理器件，其特征在于所述水平和垂直相对位置改变部件改变所述相对位置关系，从而使在水平方向或垂直方向上所述水平和垂直区域信息和所述图像区之间的位移量平均化。
12.一种图像显示设备，其特征在于包括非线性处理装置，用于通过根据图像显示单元的显示特性进行非线性处理来校正视频信号的信号电平，所述图像显示单元用于基于视频信号进行图像显示；水平和垂直位置确定装置，用于确定所述视频信号中的像素在水平方向和垂直方向上的位置；水平和垂直相对位置改变装置，用于为了所述水平和垂直位置确定装置的确定，而改变在所述水平和垂直位置确定装置的确定中所使用的水平和垂直区域信息与视频信号的图像区域之间的相对位置关系；电平确定装置，用于确定所述视频信号中的像素的信号电平；三维校正装置，用于根据由所述水平和垂直位置确定装置所确定的水平方向和垂直方向上的位置、以及由所述电平确定装置确定的信号电平，产生三维信号电平校正值，并从而对视频信号进行三维校正；合并装置，用于合并已由所述非线性处理装置校正的视频信号和已由所述三维校正装置校正的视频信号，作为输出；以及图像显示装置，其具有图像显示单元，用于基于从所述合并装置输出的视频信号进行图像显示。
13.如权利要求12所述的图像显示设备，其特征在于所述水平和垂直相对位置改变装置通过向所述水平和垂直位置确定装置给出水平方向上的偏移值和垂直方向上的偏移值，来改变所述相对位置关系。
14.如权利要求12所述的图像显示设备，其特征在于所述水平和垂直相对位置改变装置改变所述相对位置关系，从而使在水平方向或垂直方向上所述水平和垂直区域信息和所述图像区之间的位移量平均化。
全文摘要
对已作非线性处理(伽马校正)的视频信号，使用三维校正值，并对应于图像显示单元的显示屏幕上的像素的水平方向和垂直方向上的位置、以及像素数据的信号电平，进行三维信号电平校正。从而使精确的伽马校正变为可能，并且可以根据屏幕的分辨率以最优位置关系布置水平和垂直区域信息(方格块)。
文档编号G09G5/00GK1473320SQ02802914
公开日2004年2月4日 申请日期2002年7月26日 优先权日2001年7月27日
发明者小林浩之, 也, 松田直也, 一郎, 灰谷诚, 斋藤健一郎 申请人:索尼公司
最新回复(0)