JP4380137B2

JP4380137B2 - 映像の黒レベル再生方法及び黒レベル再生回路

Info

Publication number: JP4380137B2
Application number: JP2002304991A
Authority: JP
Inventors: 義明松原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-10-18
Filing date: 2002-10-18
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2022-10-18
Also published as: JP2004140701A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受像機等において黒レベルを安定再生するための映像の黒レベル再生方法及び黒レベル再生回路に関し、特に、複数の映像を同一画面上に同時に表示する、所謂、多画面表示におけるそれぞれの映像信号に対する黒レベル補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に映像信号は最黒の基準となるペデスタルレベルが白側に浮いた状態で送られてくる。この黒レベルとペデスタルレベルとの差はセットアップと称されていて、放送局の都合やＴＶカメラ又は家庭用ＶＴＲ等の製造メーカや機種の相違により異なり、かなり巾広くばらつく。このため再生側（モニタＴＶ）において、黒レベルを正しく再生すること、すなわち、信号の黒レベルとＣＲＴのカットオフレベルとを一致させることが必要となる。
【０００３】
従来、多画面表示における黒レベル補正装置としては、例えば図５に示すように、４画面合成映像信号Ｓ１により表示される４画面それぞれをＡ画面〜Ｄ画面としたときの各画面に対応した黒レベル補正回路１０１〜１０４、４画面合成映像信号Ｓ１から水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤそれぞれを分離する同期分離回路１０５、同期分離回路１０５よりの水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤとから各黒レベル補正回路１０１〜１０４に必要なブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５及び切換回路７を切り換える切換信号Ｓ６を生成する制御信号生成部１０６、各黒レベル補正回路１０１〜１０４よりの信号を切換信号Ｓ６により切り換えて黒レベル補正された４画面合成映像信号Ｓ７を出力する切換回路１０７を備える構成のものが提案されている。この黒レベル補正装置は、多入力の映像信号に対して、それぞれ黒レベル補正回路１０１〜１０４を備え、制御信号生成部１０６により生成されるブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５により黒レベルを補正するか否か制御し、各信号に対して最適の黒補正がなされた補正信号を切換回路１０７により切り換えて黒レベル補正された４画面合成映像信号Ｓ７を得ている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、例えば、図６に示すように、複合映像信号から同期分離回路２３０により分離された同期信号に基づいて、ブランキングパルス生成回路２３２により同期信号及び黒表示用信号をマスクするためのブランキングパルスＢｈ及び／又はＢｖを生成してマスク回路２１２に出力することにより、映像信号と、同期信号と、アスペクト比の異なるモニタで表示するために同期信号の前後に付加された黒表示用信号とを具備する複合映像信号に対し、上記マスク回路２１２で複合映像信号の補正範囲外をマスクすることによって黒レベル補正回路２１０で補正する範囲を指定し、映像信号だけを上記黒レベル補正回路２１０で補正するようにして、アスペクト比の異なるモニタで複合映像信号の映像を表示する場合に、アスペクト比の違いに基づいて画面に付加する黒領域の影響で映像表示領域に黒浮きが生じることのないようにした黒いレベル補正回路の補正範囲指定回路が提案されている。また、この補正範囲指定回路では、黒レベルの検出時に必要な黒レベル検出回路の検出期間を制御することによって、黒検出の精度を向上させ、検出誤差を減少させている（特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、２画面テレビ受信機において、黒レベル再生回路の黒検出回路を子画面の期間マスキングすることにより、子画面の信号内容によらず親画面の黒信号を安定に再生するようにしている（特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、本件出願人は、入力映像信号の所定レベル以下の黒信号を抽出し、抽出された黒信号の振幅を制御し、入力映像信号と黒信号とを加算し、上記加算された信号の黒ピークレベルを検出し、検出された上記黒ピークレベルにより上記抽出された黒信号の振幅を制御するようにした黒レベル再生方法を先に提案している。この黒レベル再生方法によれば、映像信号中のあるレベル以上の白方向の信号については振幅操作が行われないから、黒レベル再生によって輝度レベルが変動することがなく、安定な色再現ができる。また黒再生のためのレベルコントロールが黒付近でのみ起きるので、黒ピークの急変動によって画面全体が明るくなったり暗くなったりすることがなく、明るさが一定した安定な受信映像が得られる。また入力映像信号の所定レベル以下の黒信号を検出し、検出された黒信号のピーク値がペデスタルと一致するように黒信号を伸張するので、ペデスタルレベルを越えるような過度の黒再生により黒つぶれが生じて黒部分の解像度が劣化したり、再生した黒レベルが同期レベルまで及んで同期乱れが生じるような不都合がなく、安定した黒再生ができる（特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１８９２１４号公報
【特許文献２】
特開平６−１２５４８１号公報
【特許文献３】
特開平６−０９８２７３号公報
【特許文献４】
特開平７−２１２６１９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている従来の黒レベル補正装置では、黒レベル補正回路を複数の映像信号に対応して映像信号毎に備える必要があり、回路規模が大きくなるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２や特許文献３の開示技術を採用することにより、従来の黒レベル補正装置でも回路規模を小さくすることができるのであるが、１つの映像信号のみにしか最適な黒レベル補正を行うことができず、それ以外の映像信号に対しては、補正をオフする制御しかでいない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に鑑み、小規模な回路構成にて、多画面表示におけるそれぞれの映像信号に対する黒レベル補正を適正に行うことができるにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では、黒レベル再生回路の黒検出回路と黒レベル補正回路を別の構成とし、多画面合成映像信号により表示される多画面それぞれの画面毎に黒レベル検出を行い、画面毎の黒レベル検出結果を切り換えることで１つの黒レベル補正回路でそれぞれの映像信号に対する黒レベル補正を適正に行う。
【００１２】
すなわち、本発明に係る映像の黒レベル再生方法は、複数の映像を同一画面上に同時に表示する多画面合成映像信号に対し、上記多画面合成映像信号により表示される多画面それぞれの画面毎に、上記多画面合成映像信号から分離された水平同期信号、及び垂直同期信号を基準として、生成された黒レベル検出を行う範囲を限定するためのブランキング信号がローレベルにある範囲以外の範囲に関して黒レベル検出を行い、上記黒レベル検出により得られた画面毎の黒レベル検出出力信号を上記水平同期信号と垂直同期信号とから生成した、上記各黒レベル検出信号を切り換えるための切換信号に応じて切り換えることにより上記多画面合成映像信号の黒レベル検出出力信号を合成し、この黒レベル検出出力信号を用いて上記多画面合成映像信号に対して上記ブランキング信号がローレベルにある範囲以外の範囲に関して、単一の黒レベル補正回路で黒レベル補正を行うことにより、画面毎に黒レベル補正を施した多画面合成映像信号を得ることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る映像の黒レベル再生回路は、複数の映像を同一画面上に同時に表示する多画面合成映像信号が供給される複数の黒レベル検出回路と、上記多画面合成映像信号から水平同期信号及び垂直同期信号を分離する同期分離回路と、上記複数の黒レベル検出回路により得られる各黒レベル検出出力信号が供給され、上記多画面合成映像信号から分離された水平同期信号と垂直同期信号とから生成された、上記各黒レベル検出信号を切り換えるための切換信号に応じて、供給された各黒レベル検出出力信号を切り換えることにより上記多画面合成映像信号の黒レベル検出出力信号を合成する切換回路と、上記同期分離回路により上記多画面合成映像信号から分離された水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、上記複数の黒レベル検出回路によって黒レベル検出を行う範囲を限定するためのブランキング信号と、上記切換回路によって上記各黒レベル検出信号を切り換えるための切換信号とを含む制御信号を生成し、上記多画面合成映像信号に対し、上記多画面合成映像信号により表示される多画面それぞれの画面毎に上記多画面合成映像信号から分離された水平同期信号及び垂直同期信号を基準として生成した上記黒レベル検出を行う範囲を限定するためのブランキング信号によって、上記ブランキング信号がローレベルにある範囲に関して黒レベル検出を行わないように上記複数の黒レベル検出回路を制御するとともに、上記複数の黒レベル検出回路により得られた画面毎の黒レベル検出出力信号を上記水平同期信号と垂直同期信号とから生成した、上記各黒レベル検出信号を切り換えるための切換信号に応じて切り換えることにより上記多画面合成映像信号の黒レベル検出出力信号を合成するように上記切換回路を制御する制御信号生成部と、上記切換回路により合成された黒レベル検出出力信号を用いて上記多画面合成映像信号に対して、上記ブランキング信号がローレベルにある範囲以外の範囲に関して黒レベル補正を行う単一の黒レベル補正回路とを備え、上記黒レベル補正回路から画面毎に黒レベル補正を施した多画面合成映像信号を得ることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
本発明に係る黒レベル再生回路は、例えば図１に示すように構成される。
【００１６】
この図１に示す黒レベル再生回路１０は、４画面合成映像信号Ｓ１が供給される黒レベル検出回路１〜４、同期分離回路５及び黒レベル補正回路８、上記同期分離回路５から水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤが供給される制御信号生成部６、上記黒レベル検出回路１〜４の各検出出力信号Ｓ８〜Ｓ１１が供給される切換回路７を備える。
【００１７】
上記黒レベル検出回路１〜４は、４画面合成映像信号Ｓ１により表示される４画面それぞれをＡ画面〜Ｄ画面としたときの各画面に対応しており、上記制御信号生成部６により生成されるブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５に応じて、Ａ画面〜Ｄ画面の各画面の黒レベル検出を行い、各画面の黒レベル検出出力信号Ｓ８〜Ｓ１１を上記切換回路７に供給する。上記黒レベル検出回路１〜４では、例えばペデスタルを基準にした所定のスレッショールドレベル以下の黒信号が検出される。上記黒レベル検出回路１〜４には、例えばクリップレベルとして基準電圧が与えられたクリップ回路が用いられる。
【００１８】
上記同期分離回路５は、４画面合成映像信号Ｓ１から水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤそれぞれを分離して上記制御信号生成部６に供給する。
【００１９】
上記制御信号生成部６は、上記同期分離回路５よりの水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤから各黒レベル検出回路１〜４に必要なブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５及び切換回路７を切り換える切換信号Ｓ６を生成する。この制御信号生成部６により生成されたブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５は、上記各黒レベル検出回路１〜４に供給され、また、切換信号Ｓ６は上記切換回路７に供給される。
【００２０】
上記切換回路７は、各黒レベル検出回路１〜４よりの検出出力信号Ｓ８〜Ｓ１１を切換信号Ｓ６により切り換えて４画面合成映像信号Ｓ１の黒レベル検出出力信号Ｓ１２として上記黒レベル補正回路８に供給する。
【００２１】
そして、上記黒レベル補正回路８は、上記黒レベル検出出力信号Ｓ１２に応じて４画面合成映像信号Ｓ１に対して黒レベル補正を行い、黒レベル補正された４画面合成映像信号Ｓ７を出力する。
【００２２】
次に、このような構成の黒レベル再生回路１０の動作について説明する。なお、以下の説明では４画面Ａ〜Ｄは図２に示すように表示するものとする。
【００２３】
この黒レベル再生回路１０では、上記同期分離回路５より４画面映像信号Ｓ１から分離された水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤを基準にして、上記制御信号生成部６により、各黒レベル検出回路１〜４における黒レベル検出範囲を限定する図３のＳ２〜Ｓ５に示すようなブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５を生成する。ブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５は、各黒レベル検出回路１〜４の専用の制御信号である。
【００２４】
各黒レベル検出回路１〜４は、上記制御信号生成部６からブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５が供給されることにより、ブランキング信号がローレベルにある期間（範囲）は黒レベル検出動作がなされなくなり、その結果として黒レベル補正回路８による黒レベル補正動作がなされなくなる。
【００２５】
例えば、図２のＡ画面の場合、その映像出力位置は画面上側半分の左側半分であるので、上記ブランキング信号Ｓ２は、１垂直周期（１Ｖ）のうち垂直ブランキング期間Ｔ１を除いた垂直走査期間Ｔ２を画面上半分（Ｔ３＝Ｔ２／２）と画面下半分（Ｔ４＝Ｔ２／２）とに分け、Ｔ３内には水平ブランキング信号（Ｖ１）を挿入し、Ｔ４は全期間ブランキングをかける。また、垂直ブランキング期間Ｔ１にもブランキングをかける。これにより、画面下半分については黒レベル補正の対象（範囲）外となる。上記Ｔ３内の各水平ブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５を更に詳しく描いたものが図４である。図４において、Ｓｖは図４の位相関係理解のための水平ブランキング信号を示している。
【００２６】
さらに、Ａ画面につき図４で説明すると、ブランキング信号Ｓ２により、１水平周期（１Ｈ）のうち本来の水平ブランキング期間Ｔ５を除いた水平走査期間Ｔ６の前半Ｔ７（画面左側半分）はブランキングはかからず、同・後半Ｔ８（画面右側半分）及び本来の水平ブランキング期間Ｔ５にはブランキングがかかる。これにより、画面右半分については黒レベル補正の対象（範囲）外となる。Ａ画面につき、以上の説明をまとめると、図３及び図４に示すブランキング信号Ｓ２により、画面上側半分の左側半分の範囲の映像信号（つまりＡ画面）の範囲のみに限定してＡ画面用黒レベル検出回路１により黒レベル検出がなされることになる。これにより、同一走査線内にある隣のＢ画面の影響を受けることなく純粋にＡ画面映像だけでの黒レベル補正が行われることになる。
【００２７】
以上がＡ画面の場合であるが、他の画面についても同様にして補正が行われる。即ち、図２から、Ｂ画面は画面上側の右半分、Ｃ画面は画面下側の左半分、Ｄ画面は画面下側の右半分である。従って、制御信号生成部６で生成される各画面に対応したブランキング信号Ｓ３、Ｓ４及びＳ５は、黒レベル補正すべき映像が存在する期間にはブランキングをかけず、その他の期間についてはすべてブランキングをかける位相関係の信号にしている（図３及び図４）。なお、図３のＳｖは図３の位相関係理解のための垂直ブランキング信号である。この結果、各黒レベル検出回路２〜４により該当範囲のみ黒レベル検出がなされることになる。従って、各画面の映像は同一走査線内にある隣の画面映像の影響を受けることなく純粋にそれぞれの画面映像だけでの黒レベル補正が行われることになる。
【００２８】
このようにして各黒レベル検出回路１〜４により画面毎に黒レベル検出された黒レベル検出出力信号は切換回路７へ入力される。
【００２９】
上記切換回路７は、画面毎に黒レベル検出された黒レベル検出出力信号をもとの合成映像と同一配列の合成信号にすることを目的とする。かかる合成のために、切換回路７は各画面Ａ〜Ｄを順次切り換えるが、その切り換えタイミングを定めるものが制御信号生成部６で生成する切換信号Ｓ６である。制御信号生成部６は、上記ブランキング信号Ｓ２〜Ｓ５と同様に、水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤとから、図２に示したもとの映像配列と同じ配列にするに要する切換信号Ｓ６を生成する。即ち、画面上半分においては、走査前半（画面左側）でＡ画面、走査後半（画面右側）でＢ画面をそれぞれ選択し、画面下半分では、走査前半（画面左側）でＣ画面、走査後半（画面右側）でＤ画面をそれぞれ選択するように切り換える。上記切換回路７で得られる黒レベル検出出力信号Ｓ１２は、垂直周期で見ると図３に示すように出力され、水平周期で見るとＳ１２ｃ，Ｓ１２ｄのように出力される。
【００３０】
そして、上記黒レベル補正回路８では、上記切換回路７から供給される黒レベル検出出力信号Ｓ１２により、４画面合成映像信号Ｓ１に対して黒レベル補正を行うことにより、各画面Ａ〜Ｄそれぞれ適正に黒レベル補正された４画面合成映像信号Ｓ７が得られる。なお、上記切換回路７の説明において、その映像合成をもとの合成配置と同一としたが、同一にこだわる必要はなく、切換信号Ｓ６を変えることにより新たな配置の合成とすることもできる。
【００３１】
このように本発明に係る黒レベル再生回路１０では、４画面合成映像信号Ｓ１により表示される４画面それぞれをＡ画面〜Ｄ画面としたときの画面毎に設けられた各黒レベル検出回路１〜４による各黒レベル検出出力信号Ｓ８〜Ｓ１１を切換回路７で切り換えることにより、４画面合成映像信号Ｓ１の黒レベル検出出力信号Ｓ１２を合成し、この黒レベル検出出力信号Ｓ１２を用いて１つの黒レベル補正回路８で４画面合成映像信号Ｓ１に対して黒レベル補正を行うことにより、各画面Ａ〜Ｄそれぞれ適正に黒レベル補正した４画面合成映像信号Ｓ７を得ることができる。
【００３２】
なお、上述の実施の形態では、４画面映像信号について黒レベル補正を行う上記黒レベル再生回路１０について説明したが、本発明は、これに限定されることなく、２画面以上の多画面映像信号について黒レベル補正を行う場合に適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、多画面合成映像信号により表示される多画面それぞれの画面毎に設けられた各黒レベル検出回路による各黒レベル検出出力信号を切換回路で切り換えることにより、上記多画面合成映像信号の黒レベル検出出力信号を合成し、この黒レベル検出出力信号を用いて１つの黒レベル補正回路で多画面合成映像信号に対して黒レベル補正を行うことにより、各画面それぞれ適正に黒レベル補正した多画面合成映像信号を得ることができる。
【００３４】
したがって、本発明によれば、小規模な回路構成にて、多画面表示における各画面それぞれの映像信号に対する黒レベル補正を適正に行うことができる。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した監視用の撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】上記信号処理部の機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】合成画像の映像信号の特性を示す特性図である。
【図４】上記撮像装置により得られる合成画像の映像信号の閾値の変化を示す特性図である。
【図５】従来の多画面表示における黒レベル補正装置の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の補正範囲指定回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１〜４黒レベル検出回路、５同期分離回路、６制御信号生成部、７切換回路、８黒レベル補正回路、１０黒レベル再生回路、ＨＤ水平同期信号、ＶＤ垂直同期信号、Ｓ１４画面合成映像信号、Ｓ２〜Ｓ５ブランキング信号、Ｓ６切換信号、Ｓ７４画面合成映像信号、Ｓ８〜Ｓ１１黒レベル検出出力信号、Ｓ１２黒レベル検出出力信号

Claims

複数の映像を同一画面上に同時に表示する多画面合成映像信号に対し、
上記多画面合成映像信号により表示される多画面それぞれの画面毎に、上記多画面合成映像信号から分離された水平同期信号、及び垂直同期信号を基準として、生成された黒レベル検出を行う範囲を限定するためのブランキング信号がローレベルにある範囲以外の範囲に関して黒レベル検出を行い、
上記黒レベル検出により得られた画面毎の黒レベル検出出力信号を上記水平同期信号と垂直同期信号とから生成した、上記各黒レベル検出信号を切り換えるための切換信号に応じて切り換えることにより上記多画面合成映像信号の黒レベル検出出力信号を合成し、
この黒レベル検出出力信号を用いて上記多画面合成映像信号に対して上記ブランキング信号がローレベルにある範囲以外の範囲に関して、単一の黒レベル補正回路で黒レベル補正を行うことにより、画面毎に黒レベル補正を施した多画面合成映像信号を得ること
を特徴とする映像の黒レベル再生方法。
複数の映像を同一画面上に同時に表示する多画面合成映像信号が供給される複数の黒レベル検出回路と、
上記多画面合成映像信号から水平同期信号及び垂直同期信号を分離する同期分離回路と、
上記複数の黒レベル検出回路により得られる各黒レベル検出出力信号が供給され、上記多画面合成映像信号から分離された水平同期信号と垂直同期信号とから生成された、上記各黒レベル検出信号を切り換えるための切換信号に応じて、供給された各黒レベル検出出力信号を切り換えることにより上記多画面合成映像信号の黒レベル検出出力信号を合成する切換回路と、
上記同期分離回路により上記多画面合成映像信号から分離された水平同期信号及び垂直同期信号に基づいて、上記複数の黒レベル検出回路によって黒レベル検出を行う範囲を限定するためのブランキング信号と、上記切換回路によって上記各黒レベル検出信号を切り換えるための切換信号とを含む制御信号を生成し、上記多画面合成映像信号に対し、上記多画面合成映像信号により表示される多画面それぞれの画面毎に上記多画面合成映像信号から分離された水平同期信号及び垂直同期信号を基準として生成した上記黒レベル検出を行う範囲を限定するためのブランキング信号によって、上記ブランキング信号がローレベルにある範囲に関して黒レベル検出を行わないように上記複数の黒レベル検出回路を制御するとともに、上記複数の黒レベル検出回路により得られた画面毎の黒レベル検出出力信号を上記水平同期信号と垂直同期信号とから生成した、上記各黒レベル検出信号を切り換えるための切換信号に応じて切り換えることにより上記多画面合成映像信号の黒レベル検出出力信号を合成するように上記切換回路を制御する制御信号生成部と、
上記切換回路により合成された黒レベル検出出力信号を用いて上記多画面合成映像信号に対して、上記ブランキング信号がローレベルにある範囲以外の範囲に関して黒レベル補正を行う単一の黒レベル補正回路とを備え、
上記黒レベル補正回路から画面毎に黒レベル補正を施した多画面合成映像信号を得ること
を特徴とする映像の黒レベル再生回路。