JP2003348378A

JP2003348378A - 映像信号処理回路

Info

Publication number: JP2003348378A
Application number: JP2002153911A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Watanabe; 俊之渡邉
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ブルーミング現象およびドーミング現象の発
生を防止し、常に高画質映像を得る。【解決手段】入力輝度信号１０１を直流再生するため
のクランプ回路１０２と、入力輝度信号１０１を増幅す
るための映像増幅回路１０３と、映像増幅回路１０３で
得られた映像信号が所定サイズの白ウインドウである場
合に、その白ピークレベルに応じて直流制御信号を出力
するための白ウインドウ検出回路１０４と、クランプ回
路１０２で得られた映像信号に対してガンマ補正を行う
ためのガンマ補正回路１０５とを有する。クランプ回路
１０２および映像増幅回路１０３により、平均輝度に応
じてペデスタル直流電圧を調整するとともに、白ウイン
ドウ検出回路１０４で得られた直流制御信号に基づい
て、ガンマ補正回路１０５を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号処理回路
に関し、特に、テレビジョン受像機に用いるガンマ補正
回路を備えた映像信号処理回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管に加わる電圧と輝度とは非線
形の関係であり、これを送信側のカメラで補正している
が、明度の高い白い文字、図形では補正量が十分でない
ため白い文字等が明るくなり過ぎてしまい、ブルーミン
グ現象が発生する。このため、従来のテレビジョン受像
機には、ブラウン管のガンマ特性を補正するために、ガ
ンマ補正回路が設けられている。このような従来のガン
マ補正回路を備えた映像信号処理回路が、例えば特開昭
６２−２８７７７９号公報に開示されている。

【０００３】図８は、従来の映像信号処理回路のブロッ
ク図、図９は、図８に示すガンマ補正回路のブロック
図、図１０は、図９に示すガンマ補正回路における輝度
信号入出力特性図である。

【０００４】従来の映像信号処理回路では、図８に示す
ように、映像信号がＡ／Ｄ変換器５１によりデジタルデ
ータに変換されたデジタル映像信号Ｖｄｈａ、クロマト
ラップ回路５３によりデジタル映像信号Ｖｄ中のデジタ
ルクロマ信号Ｓｃが減衰され、デジタル輝度信号Ｙｄの
みが出力される。次にピーキング回路５４は、マイクロ
コンピュータ５８の制御によりデジタル輝度信号Ｙｄの
高域の利得低下を補償する。そして、コントラスト回路
５５は、マイクロコンピュータ５８の制御によりデジタ
ル輝度信号Ｙｄの強弱を調整し、画像の明暗の階調を認
定する。コントラスト回路５３を出力した信号は、ガン
マ補正回路５４で補正された後、Ｄ／Ａ変換器５５によ
りアナログに変換され出力される。

【０００５】一方、デジタル映像信号Ｖｄは、クロマバ
ンドパス回路５９により、デジタルクロマ信号Ｓｃのみ
を通過され、カラーキラー回路６０に入力される。カラ
ーキラー回路６０は、マイクロコンピュータ５８の制御
により、白黒映像の場合に色ノイズが生じないように次
段のデコーダ回路６１の動作を停止する。デコーダ回路
６１は、デジタルクロマ信号Ｓｃを復調し、デジタル色
差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを生成する。カラーサチュレーシ
ョン回路６２は、マイクロコンピュータ５８の制御によ
り、デジタル色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙのレベルを一定に
保持する。このデジタル色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−ＹをＤ／
Ａ変換器６３，６４がアナログに変換され出力される。

【０００６】このガンマ補正回路５４では、図９に示す
ように、デジタル映像データがメモリのアドレスおよび
減算器に入力される。また、メモリには、予め変換デー
タが書き込まれている。

【０００７】ここで、例えば白１００％の場合を映像デ
ータ「２５５」とし、メモリにアドレス「２５５」が入
力された場合に、変換データ「１０」が出力するように
設定する。このような設定により、映像データとして白
１００％が入力されると、メモリと減算器により得られ
る映像データは、「２４５」になり白ピークを抑えるこ
とができる。この輝度信号入出力特性が、図１０に示さ
れている。従来の映像信号処理回路では、上述した特性
のガンマ補正回路を備えることにより、白い文字等に対
してブルーミング現象の発生を抑制することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の映像信号処理回路では、映像信号の内容に関係
なく、図１０に示すように、固定された入出力カーブに
基づいてガンマ補正を行っていたため、ＡＰＬ（平均輝
度）の高い明るい画面では、白色情報が多いにもかかわ
らず、ガンマ補正回路により階調が劣化して不自然な映
像になってしまう。一方、ＡＰＬの低い画面では、文字
等の小さい面積の白ピーク輝度信号に対してガンマ補正
を行うと、白ピークがなくなりコントラスト感が損なわ
れてしまう。このような不都合を解消しようとして、ガ
ンマ補正量を減らした場合には、ＡＰＬの低い画面であ
っても、一定サイズの白ピーク輝度信号の場合には、ブ
ルーミング現象が発生してしまう。

【０００９】本発明は、上述した事情に鑑み提案された
もので、ブルーミング現象およびドーミング現象の発生
を防止し、常に高画質映像を得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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る映像信号処
理回路は、入力輝度信号をガンマ補正するための映像信
号処理において、前記入力輝度信号を直流再生するため
のクランプ回路と、前記入力輝度信号を増幅するための
映像増幅回路と、前記映像増幅回路で得られた映像信号
が所定サイズの白ウインドウである場合に、その白ピー
クレベルに応じて直流制御信号を出力するための白ウイ
ンドウ検出回路と、前記クランプ回路で得られた映像信
号に対してガンマ補正を行うためのガンマ補正回路とを
有し、前記クランプ回路および前記映像増幅回路によ
り、平均輝度に応じてペデスタル直流電圧を調整すると
ともに、前記白ウインドウ検出回路で得られた直流制御
信号に基づいて、前記ガンマ補正回路を制御することを
特徴とするものである。

【００１１】ここで、前記白ウインドウ検出回路は、前
記映像増幅回路で得られた映像信号に含まれる不要パル
スを除去するためのローパスフィルタと、放電時定数の
速い第１の白ピークホールド回路と、放電時定数の速い
黒ピークホールド回路と、前記第１の白ピークホールド
回路および前記黒ピークホールド回路によって得られた
信号に基づいて、白ウインドウに対応した直流電圧を得
るための第２の白ピークホールド回路とを含むことを特
徴とする。また、前記白ウインドウ検出回路は、白ピー
ク精度を向上させるためのリミッタ回路を含むことを特
徴とする。

【００１２】本発明に係る映像信号処理回路は、上述し
た構成を備えることにより、映像信号内容を検出するた
めに、ＡＰＬに追従したＡＭＰを介して、白文字程度の
小面積高輝度は検出せずに、一定サイズの白ウインドウ
（高輝度部分）を検出し、検出した白ピークウインドウ
レベルに応じたガンマ補正を行うことができる。

【００１３】そして、ＡＰＬが高い画面では、ガンマ補
正量を少なくして階調劣化を防止する。また、ＡＰＬが
低い画面で文字等の小さい面積の白ピーク輝度信号の場
合には、ガンマ補正量を少なくしてコントラスト感を損
なわないようにする。さらに、ＡＰＬの低い画面で一定
サイズの白ピーク輝度信号の場合には、ガンマ補正をか
けることにより、ブルーミング現象およびドーミング現
象の発生を防止して、常に高画質映像を得ることができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】まず、本発明に係る映像信号処理
回路の主旨を説明する。従来のテレビ受像機において、
ＡＰＬの高い画面では、ＡＢＬ，ＡＣＬ回路が働きブル
ーミング現象はほとんど発生しない。また、ＡＢＬ，Ａ
ＣＬ回路が働かないＡＰＬの低い画面であって、小さい
文字、クロスハッチ信号のような小面積の白ピーク輝度
信号の場合にも、ブルーミング現象はほとんど発生しな
い。しかしながら、白い面積が大きくなる（白ウインド
ウ）になると、ＡＢＬ，ＡＣＬ回路が働かず、白ピーク
電流が流れ過ぎてしまい、高圧が変動してブルーミング
現象およびドーミング現象が発生し画質を劣化させる。

【００１５】そこで、本発明に係る映像信号処理回路で
は、ブルーミング現象が発生しやすい白ウインドウを検
出して、検出したレベルに応じてガンマ補正をかけるこ
とにより、白ピークレベルを抑え、かつ、ＡＢＬ，ＡＣ
Ｌ回路が働くような大面積の白ウインドウでは、白ウイ
ンドウのレベルとＡＰＬ（平均輝度レベル）に応じてガ
ンマ補正量を調整して、常に良好な画質を得られるよう
にしている。

【００１６】以下、図面に基づいて、本発明に係る映像
信号処理回路の実施形態を説明する。図１は、本発明の
実施形態に係る映像信号処理回路（ダイナミックガンマ
回路）の構成を示すブロック図である。本発明の実施形
態に係る映像信号処理回路は、図１に示すように、クラ
ンプ回路１０２、ガンマ補正回路１０５、映像増幅回路
１０３、白ウインドウ検出回路１０４、コンデンサおよ
び抵抗１１１〜１１４から構成される。

【００１７】次に、映像信号処理回路を構成する各回路
等の動作を詳細に説明する。入力輝度信号１０１は、コ
ンデンサ１１４を介してクランプ回路１０２に入力さ
れ、直流再生された映像信号となり、ガンマ補正回路１
０５に送出される。また、入力輝度信号１０１は、コン
デンサ１１１および抵抗１１２を介して映像増幅回路１
０３に入力されるとともに、直流再生された映像信号が
抵抗１１３を介して映像増幅回路１０３に入力され、ガ
ンマ補正制御信号が生成される。

【００１８】映像増幅回路１０３は、詳細には図示しな
いが、一般的なコンデンサ結合増幅回路からなる。この
映像増幅回路１０３は、固定バイアス抵抗による増幅器
のため、ＡＰＬ（平均輝度）によりペデスタルが変動す
る。すなわち、同期負の映像信号の場合には、ＡＰＬが
低いとペデスタルが上がり、ＡＰＬが高いとペデスタル
が下がる。また、コンデンサ１１１に、抵抗１１２およ
び直流再生された映像信号が入力される抵抗１１３を接
続することにより、ＡＰＬによりペデスタルの変動量を
調整することができる。ここでは、この回路構成をＡＰ
Ｌ追従ＡＭＰ回路とする。

【００１９】ペデスタルレベルの変動は、白ピークＤＣ
電圧に追従する。図２は、ＡＰＬ追従ＡＭＰ回路の動作
説明図である。（Ａ）は、ＡＰＬに対するＡＭＰ回路の
白ピークＤＣ出力電圧を示し、（Ｂ）は、ＡＰＬに対す
る抵抗１１３を使用した場合のＡＭＰ回路のＤＣ出力回
路を示し、（Ｃ）は、ＡＰＬに対するコンデンサ１１１
を使用した場合のＡＭＰ回路のＤＣ出力回路を示してい
る。

【００２０】映像増幅回路１０３のＤＣ出力電圧は
（Ｂ）（Ｃ）に示す通りである。このうち白ピーク電圧
（白１００％の場合の電圧）を結んだ線が（Ａ）のグラ
フである。（Ｂ）（Ｃ）には、抵抗１１３を使用した
場合、コンデンサ１１１を使用した場合がそれぞれ示
されている。のコンデンサ１１１、抵抗１１２，１１
３を使用した場合のＤＣ出力電圧は示されていないが、
（Ａ）に示すようにとの間の値を取る。

【００２１】映像増幅回路１０３にて得られた映像信号
は、白ウインドウ検出回路１０４へ送出される。この白
ウインドウ検出回路１０４では、白面積および白ピーク
レベルに応じた直流制御信号を出力するガンマ制御信号
を生成する。

【００２２】図３に、白ウインドウ検出回路１０４の動
作説明図を示す。（Ａ）は、白ウインドウサイズに対す
る白ウインドウ検出回路出力を示し、（Ｂ）は、大中小
の白ウインドウサイズを示している。図３に示すよう
に、白ウインドウが小さい時は白ウインドウ回路１０４
の出力電圧が低く、白ウインドウがある一定サイズにな
るまで高くなり、それ以後は変化しない。

【００２３】白ウインドウ検出回路１０４で得られ、最
終的にガンマ補正回路１０５に出力される制御電圧は、
映像増幅回路１０３のＤＣ出力電圧（白ピーク出力電
圧）との合成となる。図４に、最終的にガンマ補正回路
１０５に出力される制御電圧の説明図を示す。（Ａ）
は、ＡＰＬに対する白ウインドウ検出回路出力を示し、
（Ｂ）は、大中小の白ウインドウサイズを示している。

【００２４】白ウインドウ検出回路１０４が出力するガ
ンマ制御信号に基づき、ガンマ補正回路１０５が制御さ
れ、ガンマ補正された出力輝度信号１０６を得る。図５
に、ガンマ補正回路１０５の入出力輝度信号を示す。

【００２５】図５に示すように、文字のような小面積輝
度信号、クロスハッチ信号では、ガンマ補正がほとんど
行われず（ガンマ補正制御電圧が小）、階調とコントラ
ストのある映像を実現することができる。これに対し
て、ピーク電流の流れる白ウインドウでは、ガンマ補正
が行われ（ガンマ補正制御電圧が大の方に制御され
る）、フォーカスぼけを抑えることができる。また、Ａ
ＢＬが動作する一定サイズを超えた白ウインドウでは、
ガンマ補正がほとんど行われず、階調とコントラストの
ある映像を実現することができる。

【００２６】ここで、図６に、白ウインドウ検出回路１
０４の具体的な実施例を示す。白ウインドウ検出回路１
０４ａは、図６に示すように、ＬＰＦ２０２、白ピーク
ホールド回路Ａ２０３、黒ピークホールド回路２０４、
白ピークホールド回路Ｂ２０５から構成される。ここ
で、白ピークホールド回路Ａ２０３と黒ピークホールド
回路２０４は、放電時定数が速い。

【００２７】この白ウインドウ検出回路１０４ａの動作
を詳細に説明する。なお、入力輝度信号（映像増幅回路
１０３の出力信号）２０１として、図３に示すクロスハ
ッチ信号、白ウインドウ（中面積）信号が入力された場
合について説明する。

【００２８】入力輝度信号２０１がクロスハッチ信号の
場合には、ＬＰＦ２０２により縦線のレベルが小さくな
り、横線のレベルが残る。そして、次段の白ピークホー
ルド回路Ａ２０３により鈍った波形となる。次段の黒ピ
ークホールド回路２０４では、パルス幅が狭いため、波
形レベルが小さくなる。さらに、次段の白ピークホール
ド回路Ｂ２０５により、レベルの白ピークを保持する。
したがって、低い制御電圧が得られ、これがガンマ補正
制御電圧となる。

【００２９】次に、白ウインドウ（中面積）信号の場合
には、ＬＰＦ２０２により少し波形が鈍る。そして、次
段の白ピークホールド回路Ａ２０３では、垂直方向にパ
ルス幅が広いため、垂直方向の白ウインドウの波形が得
られる。次段の黒ピークホールド回路２０４では波形が
鈍るが、パルス幅が広いため、波形レベルは保持され
る。さらに、次段の白ピークホールド回路Ｂ２０５によ
りレベルの白ピークを保持する。したがって、高い制御
電圧が得られ、これがガンマ補正制御電圧となる。

【００３０】図７に、白ウインドウ検出回路を改善した
他の実施例を示す。この実施例に係る白ウインドウ検出
回路１０４ｂは、図６に示す白ウインドウ検出回路１０
４ａの構成に対して、ＬＰＦ２０２の後段にリミッタ２
０６を追加したものである。

【００３１】この実施例に係る白ウインドウ検出回路１
０４ｂでは、入力輝度信号（映像増幅回路１０３の出力
信号）２０１としてクロスハッチ信号が入力された場合
に、ＬＰＦ２０２にて縦線レベルが小さくなった後に、
リミッタ２０６により下側信号をスライスして、同期信
号および小レベルの信号を取り除き、ある一定レベル以
上の白ピークを取り出すことができる。その後の動作
は、図６に示す白ウインドウ検出回路の動作と同様とな
り、白ウインドウ検出の精度を上げることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係る映像信号処理回路によれ
ば、ＡＢＬ，ＡＣＬがかからないような映像信号中の小
さな白文字等や、クロスハッチ信号のような小面積の高
輝度信号が入力された場合には、ガンマ補正量が少なく
なるようにして、階調を劣化させることなく、映像のコ
ントラスト感を上げることができる。同様に、ＡＢＬ，
ＡＣＬがかからないような白ピーク電流の流れる中サイ
ズの白ウインドウの場合には、ガンマ補正量を多くする
ことにより、白ピークを抑え、ブルーミング現象および
ドーミング現象を改善することができる。また、ＡＢ
Ｌ，ＡＣＬがかかるような大サイズの白ウインドウの場
合には、ガンマ補正量が少なくなるようにして、階調を
劣化させることなく映像のコントラスト感を上げること
ができる。このように、本発明に係る映像信号処理回路
によれば、ブラウン管等の受像状態が最適となるよう
に、ダイナミックにガンマ補正を行うことにより、高画
質を得ることができる。

【００３３】さらに、白ウインドウ検出回路の時定数を
変化させることにより動作点を変更し、個々のブラウン
管、回路等の特性を吸収することができる。

【００３４】また、白ウインドウ検出回路にリミッタを
付加することにより、精度の高い白ウインドウ検出を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る映像信号処理回路（ダ
イナミックガンマ回路）の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の実施形態に係る映像増幅回路の動作説
明図である。

【図３】本発明の実施形態に係る白ウインドウ検出回路
の動作説明図である。

【図４】最終的にガンマ補正回路に出力される制御電圧
の説明図である。

【図５】本発明の実施形態に係るガンマ補正回路の入出
力輝度信号の説明図である。

【図６】白ウインドウ検出回路の構成を示すブロック図
である。

【図７】第２の実施例に係る白ウインドウ検出回路の構
成を示すブロック図である。

【図８】従来の映像信号処理回路のブロック図である。

【図９】従来のガンマ補正回路のブロック図である。

【図１０】従来のガンマ補正回路における輝度信号入出
力特性図である。

【符号の説明】

１０１入力輝度信号１０２クランプ回路１０３映像増幅回路１０４白ウインドウ検出回路１０５ガンマ補正回路１０６出力輝度信号１１１，１１４コンデンサ１１２，１１３抵抗２０１入力輝度信号２０２ＬＰＦ２０３白ピークホールド回路Ａ（放電時定数速い）２０４黒ピークホールド回路（放電時定数速い）２０５白ピークホールド回路Ｂ２０６リミッタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力輝度信号をガンマ補正するための映
像信号処理回路において、前記入力輝度信号を直流再生するクランプ回路と、前記入力輝度信号を増幅する映像増幅回路と、前記映像増幅回路で得られた映像信号が所定サイズの白
ウインドウである場合に、その白ピークレベルに応じて
直流制御信号を出力するための白ウインドウ検出回路
と、前記クランプ回路で得られた映像信号に対してガンマ補
正を行うためのガンマ補正回路とを有し、前記クランプ回路および前記映像増幅回路により、平均
輝度に応じてペデスタル直流電圧を調整するとともに、
前記白ウインドウ検出回路で得られた直流制御信号に基
づいて、前記ガンマ補正回路を制御することを特徴とす
る映像信号処理回路。
【請求項２】前記白ウインドウ検出回路は、前記映像増幅回路で得られた映像信号に含まれる不要パ
ルスを除去するためのローパスフィルタと、放電時定数の速い第１の白ピークホールド回路と、放電時定数の速い黒ピークホールド回路と、前記第１の白ピークホールド回路および前記黒ピークホ
ールド回路によって得られた信号に基づいて、白ウイン
ドウに対応した直流電圧を得るための第２の白ピークホ
ールド回路とを含むことを特徴とする請求項１記載の映
像信号処理回路。
【請求項３】前記白ウインドウ検出回路は、白ピーク精度を向上させるためのリミッタ回路を含むこ
とを特徴とする請求項２記載の映像信号処理回路。