JP2003009172A - Image signal processing circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受像
機やモニタ装置等の画像表示装置に用いられる映像信号
処理回路に係り、特に、彩度を効果的に補正することが
でき、画質を向上させることができる映像信号処理回路
に関する。
【0002】
【従来の技術】テレビジョン受像機やモニタ装置等の画
像表示装置においては、輝度信号に映像信号処理として
ガンマ補正処理を施し、画像表示装置のダイナミックレ
ンジを有効に使って画質を向上させている。図3は従来
の映像信号処理回路の一例を示すブロック図である。図
3において、入力端子1から入来したコンポジット映像
信号はY/C分離回路2に入力され、輝度信号Yと搬送
色信号Cに分離される。色信号Cは色復調回路3に入力
され、2つの色差信号Cb,Crに復調される。
【0003】輝度信号Yは輝度信号処理回路4に入力さ
れ、後述する輝度信号Yに対する信号処理が施され、輝
度信号Y′として出力端子6より出力される。色差信号
Cb,Crは色信号処理回路5に入力され、カラー調整
やティント調整等の色差信号Cb,Crに対する信号処
理が施され、色差信号Cb′,Cr′として出力端子
7,8より出力される。
【0004】ここで、輝度信号処理回路4における信号
処理の例について、図4を用いて説明する。輝度信号処
理回路4による信号処理は、一例としてガンマ補正処理
である。ガンマ補正処理は、テレビジョンの伝送系の限
られたダイナミックレンジを有効に使うために、輝度信
号Yの入出力特性を映像内容に応じて適応的に制御する
ものである。図4において、(A)は、入力Y信号(輝
度信号処理回路4に入力される輝度信号Y)と出力Y信
号(輝度信号処理回路4に出力される輝度信号Y′)と
がリニアな関係を有する特性を示している。
【0005】ガンマ補正処理としては、例えば、白側の
ガンマ補正や黒側のガンマ補正がある。図4の(B)に
示すように、白側の入出力特性に非直線性を持たせるこ
とにより、白の階調を抑え、白ピーク信号によるハレー
ションを防ぐことができる。また、図4の(C)に示す
ように、100%白信号が(A)に示すリニアな入出力
特性と同等になるように中間階調を上げることにより、
中間階調のコントラストを上げ、めりはりのある画像を
再現することができる。
【0006】さらに、黒が浮いたような画像に対して
は、図4の(D)に示すように、画像の黒レベルを下げ
ると同時に、黒側の階調を上げる。これにより、暗部で
のコントラストが識別できるようになり、また、黒が本
来の黒に引き込まれることにより、より引き締まった画
像再現が可能となる。このようにして、強調したい輝度
レベル部分のコントラストが向上し、画質が向上する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の映
像信号処理回路においては、輝度信号に対する処理のみ
であり、色信号に対しては同様の処理を行わないので、
輝度信号のガンマ補正処理によって輝度信号の階調のみ
が高くなった領域では、色が薄く白っぽくなったり、輝
度信号の階調のみが低くなった領域では色が暗くなると
いう問題点があった。即ち、従来の映像信号処理回路で
は、色の再現性が悪くなりがちであり、最適な彩度の画
像を得ることができないという問題点があった。
【0008】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、彩度を効果的に補正することができ、画質
を向上させることができる映像信号処理回路を提供する
ことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、映像信号を処理する映像
信号処理回路において、3原色R,G,B信号それぞれ
の所定期間における振幅値の分布を検出する振幅分布検
出手段(12)と、前記R,G,B信号それぞれを圧縮
する圧縮回路(14〜16)と、前記振幅分布検出手段
によって検出された前記振幅の分布に応じて、前記圧縮
回路における圧縮のゲインを制御するゲイン制御回路
(13)と、前記圧縮回路により圧縮された前記R,
G,B信号それぞれの振幅値を調整する調整回路(17
〜19)とを備えて構成したことを特徴とする映像信号
処理回路を提供するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の映像信号処理回路
について、添付図面を参照して説明する。図1は本発明
の映像信号処理回路の一実施例を示すブロック図、図2
は本発明の映像信号処理回路の動作を説明するための3
原色信号のヒストグラムを示す図である。なお、図1に
おいて、図3と同一部分には同一符号が付してある。
【0011】図1において、入力端子1から入来したコ
ンポジット映像信号はY/C分離回路2に入力され、輝
度信号Yと搬送色信号Cに分離される。色信号Cは色復
調回路3に入力され、2つの色差信号Cb,Crに復調
される。輝度信号Yと色差信号Cb,Crは、RGB変
換回路11に入力され、3原色信号R,G,B(以下、
R,G,B信号)に変換される。R,G,B信号は、ヒ
ストグラム作成回路12及び圧縮回路14〜16に入力
される。
【0012】ヒストグラム作成回路12は、複数フィー
ルドのR,G,B信号それぞれの値を記憶し、図2
(A)に示すように、R,G,B信号それぞれのヒスト
グラムを作成する。なお、図2の横軸は振幅値のデータ
であり、縦軸はその頻度(積算値)である。所定期間分
のR,G,B信号のヒストグラムを作成することによ
り、R,G,B信号が最小値0から最大値255(8ビ
ットの場合)の範囲でどのように分布しているかを検出
することができる。この映像の分布を検出することによ
り、入力された映像信号が全体として暗い映像であるか
明るい映像であるが分かる。
【0013】ヒストグラム作成回路12によって検出し
た分布範囲を示す検出信号はゲイン制御回路13及び調
整回路17〜19に入力される。ゲイン制御回路13
は、圧縮回路14〜16における圧縮のゲインをヒスト
グラム作成回路12より入力された検出信号に応じて制
御する。圧縮回路14〜16は、分布範囲の最小値とし
て、0から所定のレベルaだけずらした位置を新たな最
小値とし、分布範囲の最大値として、255から所定の
レベルaだけずらした位置を新たな最大値となるよう、
R,G,B信号を中央値の方向へと圧縮する。最小値を
レベルaだけ上げ、最大値をレベルaだけ下げることに
より、圧縮回路14〜16より出力されるR′,G′,
B′信号のヒストグラムは、図2(B)のようになる。
【0014】図2(B)中のレベルaは、ヒストグラム
作成回路12より入力された検出信号に応じたものとな
る。即ち、元々0〜255の範囲のほぼ全域に渡って分
布するような映像信号であれば、レベルaを大とし、元
々0〜255の範囲の例えば中間領域のみに分布するよ
うな映像信号であれば、レベルaを小(0を含む)とす
る。入力されたR,G,B信号を図2(B)に示すよう
なヒストグラムを有する信号となるように圧縮すること
により、R,G,B信号それぞれに対し、後段の処理に
て圧縮や伸長あるいは振幅値の移動等の任意の処理(調
整)を施すことが可能となる。なお、圧縮回路14〜1
6における圧縮は、R,G,B信号に対して共通に行わ
れるので、R,G,B信号のバランスが崩れることはな
い。
【0015】以上の処理を式で表すと、次のようにな
る。ここでは、R信号のみについて示すが、G,B信号
においても同様である。下記(1)〜(3)式におい
て、Kは圧縮率(ゲイン)である。
R>127のとき
R′={(R−127)×K}+127 …(1)
R<127のとき
R′=(R×K)+(a−1) …(2)
K=(128−a)/128 …(3)
【0016】圧縮回路14〜16より出力されたR′,
G′,B′信号は、調整回路17〜19に入力される。
調整回路17〜19は、R′,G′,B′信号の振幅値
を任意に調整する。R′,G′,B′信号のいずれか1
つまたは2つの信号のみ調整してもよいし、全ての信号
を調整してもよい。調整回路17〜19は、表示装置に
特性に応じてR′,G′,B′信号を圧縮したり伸長し
たりする。あるいは、調整回路17〜19は、暗い映像
を明るくしたり、逆に、明るい映像を暗い映像に調整す
るよう、R′,G′,B′信号の振幅値をずらす。振幅
値をずらすとは、図2(B)における分布範囲を左右に
移動させることである。このような任意の調整は、圧縮
回路14〜16によってR,G,B信号を予め圧縮した
ことにより可能となる。
【0017】調整回路17〜19より出力されたR″,
G″,B″信号は、Y/CbCr変換回路20に入力さ
れ、輝度信号Y″と色差信号Cb″,Cr″に変換され
る。輝度信号Y″は出力端子21より出力され、色差信
号Cb″,Cr″は出力端子22,23より出力され
る。
【0018】本発明によれば、彩度が補正されるだけで
なく、Y/CbCr変換回路20より出力される輝度信
号Y″のコントラストも改善される。このようにして、
色数豊富で、奥行感や立体感のある高画質な画像を得る
ことができる。輝度信号Y″に対して、さらに、従来の
ようなガンマ補正処理を施してもよい。
【0019】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の映
像信号処理回路は、3原色R,G,B信号それぞれの所
定期間における振幅値の分布を検出する振幅分布検出手
段と、R,G,B信号それぞれを圧縮する圧縮回路と、
振幅分布検出手段によって検出された前記振幅の分布に
応じて、圧縮回路における圧縮のゲインを制御するゲイ
ン制御回路と、圧縮回路により圧縮されたR,G,B信
号それぞれの振幅値を調整する調整回路とを備えて構成
したので、彩度を効果的に補正することができ、画質を
向上させることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a video signal processing circuit used for an image display device such as a television receiver or a monitor device, and more particularly to a video signal processing circuit for effectively reducing saturation. And a video signal processing circuit capable of improving image quality. 2. Description of the Related Art In an image display device such as a television receiver or a monitor device, a gamma correction process is performed as a video signal process on a luminance signal to improve image quality by effectively using a dynamic range of the image display device. Let me. FIG. 3 is a block diagram showing an example of a conventional video signal processing circuit. In FIG. 3, a composite video signal input from an input terminal 1 is input to a Y / C separation circuit 2 and separated into a luminance signal Y and a carrier chrominance signal C. The color signal C is input to the color demodulation circuit 3 and demodulated into two color difference signals Cb and Cr. [0003] The luminance signal Y is input to a luminance signal processing circuit 4, subjected to signal processing for the luminance signal Y described later, and output from an output terminal 6 as a luminance signal Y '. The color difference signals Cb and Cr are input to the color signal processing circuit 5, where signal processing such as color adjustment and tint adjustment is performed on the color difference signals Cb and Cr, and output from the output terminals 7 and 8 as color difference signals Cb 'and Cr'. You. Here, an example of signal processing in the luminance signal processing circuit 4 will be described with reference to FIG. The signal processing by the luminance signal processing circuit 4 is gamma correction processing as an example. The gamma correction process is to adaptively control the input / output characteristics of the luminance signal Y in accordance with the video content in order to effectively use the limited dynamic range of the television transmission system. In FIG. 4, (A) shows a linear relationship between the input Y signal (the luminance signal Y input to the luminance signal processing circuit 4) and the output Y signal (the luminance signal Y 'output to the luminance signal processing circuit 4). Is shown. The gamma correction processing includes, for example, white-side gamma correction and black-side gamma correction. As shown in FIG. 4B, by giving the input / output characteristics on the white side non-linearity, white gradation can be suppressed and halation due to a white peak signal can be prevented. Also, as shown in FIG. 4C, by increasing the intermediate gradation so that the 100% white signal becomes equivalent to the linear input / output characteristic shown in FIG.
It is possible to increase the contrast of the intermediate gradation and reproduce a sharp image. Further, for an image in which black is floating, as shown in FIG. 4D, the black level of the image is lowered and the gradation on the black side is raised. As a result, the contrast in the dark part can be identified, and the black is drawn into the original black, so that a tighter image can be reproduced. In this way, the contrast of the luminance level portion to be enhanced is improved, and the image quality is improved. [0007] In the conventional video signal processing circuit described above, only processing for a luminance signal is performed, and similar processing is not performed for a chrominance signal.
There has been a problem that the color becomes light and whitish in a region where only the gradation of the luminance signal is increased by the gamma correction processing of the luminance signal, and the color becomes dark in a region where only the gradation of the luminance signal is reduced. That is, in the conventional video signal processing circuit, the color reproducibility tends to deteriorate, and there has been a problem that an image having an optimum saturation cannot be obtained. The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a video signal processing circuit capable of effectively correcting saturation and improving image quality. . According to the present invention, in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, a video signal processing circuit for processing a video signal is provided for each of three primary colors R, G and B signals. An amplitude distribution detecting means (12) for detecting a distribution of amplitude values in a period, a compression circuit (14 to 16) for compressing each of the R, G, and B signals; and an amplitude distribution detecting means for detecting the amplitude detected by the amplitude distribution detecting means. A gain control circuit (13) for controlling a compression gain in the compression circuit according to the distribution;
An adjustment circuit (17) for adjusting the amplitude value of each of the G and B signals
To 19) are provided. A video signal processing circuit according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a video signal processing circuit according to the present invention.
Is a diagram for explaining the operation of the video signal processing circuit of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a histogram of a primary color signal. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, a composite video signal input from an input terminal 1 is input to a Y / C separation circuit 2 and separated into a luminance signal Y and a carrier chrominance signal C. The color signal C is input to the color demodulation circuit 3 and demodulated into two color difference signals Cb and Cr. The luminance signal Y and the color difference signals Cb, Cr are input to an RGB conversion circuit 11, and are output from three primary color signals R, G, B (hereinafter, referred to as R, G, B).
(R, G, B signals). The R, G, and B signals are input to a histogram creation circuit 12 and compression circuits 14 to 16. The histogram creation circuit 12 stores the values of the R, G, and B signals in a plurality of fields, and
As shown in (A), a histogram is created for each of the R, G, and B signals. Note that the horizontal axis in FIG. 2 is the amplitude value data, and the vertical axis is the frequency (integrated value). By creating a histogram of the R, G, B signals for a predetermined period, it is possible to detect how the R, G, B signals are distributed in a range from a minimum value 0 to a maximum value 255 (in the case of 8 bits). can do. By detecting the distribution of the video, it can be determined whether the input video signal is a dark video or a bright video as a whole. A detection signal indicating the distribution range detected by the histogram creation circuit 12 is input to a gain control circuit 13 and adjustment circuits 17 to 19. Gain control circuit 13
Controls the gain of compression in the compression circuits 14 to 16 according to the detection signal input from the histogram creation circuit 12. The compression circuits 14 to 16 set a position shifted from 0 by a predetermined level a as a minimum value of the distribution range as a new minimum value, and newly set a position shifted from 255 by a predetermined level a from 255 as a maximum value of the distribution range. The maximum value.
The R, G, and B signals are compressed in the direction of the median. By increasing the minimum value by level a and decreasing the maximum value by level a, the R ', G',
The histogram of the B 'signal is as shown in FIG. The level a in FIG. 2B corresponds to the detection signal input from the histogram creation circuit 12. That is, if the video signal is originally distributed over almost the entire range of 0 to 255, the level a is large, and the video signal is originally distributed only in the intermediate range of 0 to 255, for example. For example, the level a is set to small (including 0). By compressing the input R, G, and B signals so as to form a signal having a histogram as shown in FIG. 2B, the R, G, and B signals are respectively compressed and decompressed in the subsequent processing. Alternatively, arbitrary processing (adjustment) such as movement of the amplitude value can be performed. The compression circuits 14 to 1
6, the compression is performed in common for the R, G, and B signals, so that the balance of the R, G, and B signals is not lost. The above processing is represented by the following equation. Here, only the R signal is shown, but the same applies to the G and B signals. In the following equations (1) to (3), K is a compression ratio (gain). When R> 127, R ′ = {(R-127) × K} +127 (1) When R <127, R ′ = (R × K) + (a−1) (2) K = (128− a) / 128 (3) R ', output from the compression circuits 14 to 16
The G 'and B' signals are input to adjustment circuits 17 to 19.
The adjustment circuits 17 to 19 arbitrarily adjust the amplitude values of the R ', G', and B 'signals. Any one of R ', G', B 'signals
One or two signals may be adjusted, or all signals may be adjusted. The adjusting circuits 17 to 19 compress or expand the R ', G', B 'signals according to the characteristics of the display device. Alternatively, the adjustment circuits 17 to 19 shift the amplitude values of the R ', G', and B 'signals so as to brighten a dark image or conversely adjust a bright image to a dark image. To shift the amplitude value means to shift the distribution range in FIG. Such an arbitrary adjustment can be made by compressing the R, G, and B signals in advance by the compression circuits 14 to 16. R ″ output from the adjustment circuits 17 to 19,
The G "and B" signals are input to a Y / CbCr conversion circuit 20 and converted into a luminance signal Y "and color difference signals Cb" and Cr ". The luminance signal Y" is output from an output terminal 21 and a color difference signal Cb. ", Cr" are output from the output terminals 22 and 23. According to the present invention, not only the saturation is corrected, but also the contrast of the luminance signal Y ″ output from the Y / CbCr conversion circuit 20 is improved.
It is possible to obtain a high-quality image with a rich number of colors and a sense of depth and three-dimensionality. The luminance signal Y ″ may be further subjected to a conventional gamma correction process. As described above in detail, the video signal processing circuit according to the present invention employs three primary colors. Amplitude distribution detecting means for detecting the distribution of the amplitude value of each of the R, G, and B signals in a predetermined period; a compression circuit for compressing each of the R, G, and B signals;
A gain control circuit for controlling a compression gain of the compression circuit in accordance with the distribution of the amplitude detected by the amplitude distribution detection means, and an adjustment for adjusting the amplitude values of the R, G, and B signals compressed by the compression circuit. Since the circuit is provided with the circuit, the saturation can be effectively corrected, and the image quality can be improved.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明の動作を説明するための3原色信号のヒ
ストグラムを示す図である。
【図3】従来例を示すブロック図である。
【図4】従来例の動作を説明するための特性図である。
【符号の説明】
2 Y/C分離回路
3 色復調回路
11 RGB変換回路
12 ヒストグラム作成回路
13 ゲイン制御回路
14〜16 圧縮回路
17〜19 調整回路
20 Y/CbCr変換回路BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a histogram of three primary color signals for explaining the operation of the present invention. FIG. 3 is a block diagram showing a conventional example. FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the operation of the conventional example. [Description of Signs] 2 Y / C separation circuit 3 Color demodulation circuit 11 RGB conversion circuit 12 Histogram creation circuit 13 Gain control circuits 14 to 16 Compression circuits 17 to 19 Adjustment circuit 20 Y / CbCr conversion circuit
フロントページの続き Fターム(参考) 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB11 CE17 CH08 5C066 CA05 EA05 EC05 GA01 GA33 KA12 KD01 KD06 KD07 KE01 KE09 KE24 KP02 5C077 LL19 MP08 PP15 PP32 PP34 PP37 PQ12 PQ19 SS06 5C079 HB01 HB04 LB02 MA11 MA17 NA03 PA05 Continuation of front page F term (reference) 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB11 CE17 CH08 5C066 CA05 EA05 EC05 GA01 GA33 KA12 KD01 KD06 KD07 KE01 KE09 KE24 KP02 5C077 LL19 MP08 PP15 PP32 PP34 PP37 PQ12 PQ19 SS06 5C079 HB01 HB04 LB02 MA11 MA17 NA03 PA05
Claims (1)
いて、 3原色R,G,B信号それぞれの所定期間における振幅
値の分布を検出する振幅分布検出手段と、 前記R,G,B信号それぞれを圧縮する圧縮回路と、 前記振幅分布検出手段によって検出された前記振幅の分
布に応じて、前記圧縮回路における圧縮のゲインを制御
するゲイン制御回路と、 前記圧縮回路により圧縮された前記R,G,B信号それ
ぞれの振幅値を調整する調整回路とを備えて構成したこ
とを特徴とする映像信号処理回路。1. A video signal processing circuit for processing a video signal, comprising: amplitude distribution detecting means for detecting a distribution of amplitude values of respective three primary colors R, G, and B signals in a predetermined period; , G, and B signals, a gain control circuit that controls a compression gain in the compression circuit in accordance with the amplitude distribution detected by the amplitude distribution detection means, A video signal processing circuit comprising: an adjustment circuit for adjusting the amplitude values of the R, G, and B signals.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010161456A (en) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | Image processor |
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