JPH0124472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、輝度信号と色信号とダイナミツクレ
ンジの限られた信号処理系で信号処理する映像機
器、例えばVTR一体型カラーテレビジヨンカメ
ラ等、画質改善手段に関するものである。

一般に、NTSC信号等の標準方式カラーテレビ
ジヨン信号の基準では、最大信号レベルを規定し
ている。一方、自然界に存在する全ての映像を直
線性を保つてこの最大信号レベル内に抑えること
は、SN比及び信号処理系のダイナミツクレンジ
等の制約により不可能である。そのため、規定レ
ベル以上の信号はクリツプ回路等で抑圧して
NTSC信号として出力する段階ではNTSC標準方
式の最大信号レベルを超えないようにする信号処
理が施こされる。

この信号処理の様子を、NTSC方式用の単管式
カラーテレビジヨンカメラを例として図面を用い
て説明する。

第１図は単管式カラーテレビジヨンカメラの基
本構成図であつて、ターゲツト前面に設置された
ストライプ状色フイルタ等によつて色信号を変調
して取り出すような構造にされた撮像管１の出力
信号は、前置増巾器２で増巾され、自動利得制御
回路（以下AGC回路と略称する。）３で出力レベ
ルが略一定とされた後、分離回路４に導かれて輝
度Ｙ信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの２つの色差信号に分離
される。２つの色差信号は端子６に入力された色
搬送波によつて変調器５で平衡変調され、搬送色
信号とされ、混合回路７で輝度Ｙ信号と加え合わ
されて複合映像信号が得られる。この複合映像信
号はピーククリツプ回路８で、NTSC標準方式の
規格より大きい信号部分がクリツプされて、出力
端子９より標準NTSC信号として出力される。

ピーククリツプ回路８の動作をさらに詳しく説
明すると、ピーククリツプ回路８へ入力される信
号がたとえば第３図ハに示す波形のように標準
NTSC信号の最大信号レベルを超える部分を含む
信号であるとすると、（システム内にAGC回路系
を含んで、出力レベルを一定とするようにしてい
ても、暗い画面の中に小面積の明るい被写体が存
在するような時にはこのような信号となる）、ク
リツプ回路８の出力は第３図ニに示すような信号
波形となり、大レベル部の信号は、輝度信号（第
３図ハ及びニの波形図で一点鎖線で示されてい
る）・搬送色信号（第３図の波形図で斜線を施こ
した部分）、ともに抑圧されていて、その抑圧さ
れる割合は搬送色信号の方が大きい。つまり標準
NTSC信号の最大レベルを超える大信号部分は白
つぽく再現されることとなる。

このことは、再現の忠実性という点からは好ま
しいことではないが、再現画像の自然さという点
からは特に大きな問題とはならない。つまり、第
１図に示したような、NTSC複合映像信号を出力
する構成の装置では、複合映像信号の段階でピー
ククリツプ操作を行なうことによつて、再生画像
として自然な画像を得ることができる。

一方、第２図に示すような構成の装置では、次
に述べるような欠点を有する。

第２図はVTR−体型カラーテレビジヨンカメ
ラの基本構成図であつて、第１図と同一部分には
同一符号を付して説明を省略する。分離回路４よ
り出力されたＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙの２つの色差信号
は、端子１０に入力された低域変換色搬送波によ
つて変調器１１で平衡変調されて低域変換搬送色
信号とされ、VTR側信号処理回路１３に導かれ
る。一方、分離回路４より出力された輝度Ｙ信号
は、ピーククリツプ回路１２でNTSC標準方式の
規格より大きい信号部分がクリツプされた後に、
VTR側信号処理回路１３に供給される。

このように、カメラ側でNTSC複合映像信号を
合成して、VTR側に信号を送らないようにして
いる理由は、カメラ側での輝度信号と搬送色信号
とを合成する合成回路及びVTR側での、輝度信
号と搬送色信号を分離する為の分離回路・搬送色
信号を低域変換搬送色信号に変換する変換回路を
省略できるメリツトが存在するという理由によ
る。

そして両信号はVTR側で記録・再生等の信号
処理を施された後に、出力端子１４よりNTSC複
合映像信号として出力される。

以上の構成でのピーククリツプ回路１２の動作
について波形図を用いて説明する。分離回路４よ
り出力される輝度Ｙ信号が第３図イの波形で示さ
れるようにNTSC標準方式の最大信号レベル以上
の信号を含む信号であると、この部分はクリツプ
されて第３図ホに示すような輝度信号波形とな
る。したがつて、VTR側信号処理回路１３に送
られる輝度信号及び低域変換搬送色信号はそれぞ
れ第３図ホ，ロの波形に示すような信号となるた
め、VTR側の信号処理系より出力されるNTSC
複合映像信号としては、第３図への波形に示すよ
うな信号となる。この信号とピーククリツプを受
けていない信号（第３図ハの波形で示される信
号）とを比較すると、輝度信号は抑圧されて小さ
くなつているのに対して搬送色信号のレベルは同
一のままである。つまり、この信号を再生すると
クリツプを受けた部分は被写体の画像に比して、
色の飽和度が高く再現されてしまい、一般に明る
い部分は白つぽく感じる人間の目の感覚に対して
逆の再現画像となつて、不自然な画像となる。ま
た、分離回路４の内部の色差信号を作るための信
号処理回路・変調器等の色信号処理系としては、
NTSC信号の最大信号レベル以上の信号をも直線
性を良好に保つて処理しなければならず、回路の
複雑化および消費電流の増加をもたらす。

なお、カメラ側信号処理部分でNTSC標準方式
の規格の最大信号レベル以上の信号をクリツプせ
ずにVTR側信号処理回路１３に送り出して、
VTR側でNTSC複合映像信号を合成した段階で
ピーククリツプを行なえば以上述べた欠点は発生
しないのであるが、VTR側としてはカメラ側よ
り入力される信号以外にも、外部から入力される
たとえばテレビ受像機等からの標準NTSC信号を
も受け入れる必要があること及びVTR側信号処
理系のダイナミツクレンジ、特に輝度信号を磁気
記録するためのFM変調器の変調周波数偏移のダ
イナミツクレンジが限られていることによつて、
カメラ側から送り出す信号のレベルを規格内に抑
えておく必要があるので、第２図に示すような構
成図が用いられているのである。

そこで本発明は、以上述べたようなVTR一体
型カラーカメラ等での画像の不自然さ等の欠点を
除去することのできる映像信号処理回路を提供す
ることを目的とするものである。

以下本発明について、その実施例を示す図面に
より詳細に説明する。

第４図は本発明の第１の実施例を示すものであ
つて、第２図中と同一の部分には同一符号を付し
て、説明を省略する。ここでは、変調器１１より
出力された低域変換搬送色信号は利得制御回路１
６に加えられる。一方、分離回路４より出力され
た輝度Ｙ信号は、ベースクリツプ回路１５に加え
られ、NTSC標準方式の最大信号レベル以上の信
号だけが取り出される。そして、この出力信号は
利得制御回路１６に制御信号として加えられ、輝
度信号がNTSC標準方式の最大信号レベルより大
きくなる信号部分での低域変換搬送色信号の利得
を小さくする方向に制御して、この信号部分の再
生画像の色飽和度が高くなるのを防止する。そし
て、利得制御器１６より出力される利得制御を受
けた低域搬送色信号と、分離回路４より出力され
る輝度信号のうちでNTSC標準方式の規格よりも
大きい信号部分がピーククリツプ回路１２でクリ
ツプされた輝度信号とが、VTR側信号処理回路
１３に供給される。両信号はVTR側で記録・再
生等の信号処理を受けた後、出力端子１４より
NTSC複合映像信号として出力される。

以上の構成のうち、特にベースクリツプ回路１
５と利得制御回路１６の動作について波形図を用
いて詳述する。従来例の場合と同様に、分離回路
４より出力される輝度Ｙ信号の波形、及び変調器
１１より出力される低域変換搬送色信号の波形が
それぞれ第３図イ，ロに示す波形で示されるもの
であるとすると、VTR側信号処理回路１３に供
給される輝度Ｙ信号は、NTSC標準方式の規格の
最大信号レベル以上の信号がクリツプされて、第
３図ホに示すような波形の信号となる。一方、分
離回路４より出力される輝度Ｙ信号は、ベースク
リツプ回路１５にも加えられ、第３図トに示す波
形のようにNTSC標準方式の規格の最大信号レベ
ル以上の信号だけが出力される。そして、この信
号は利得制御回路１６に加えられて、変調器１１
より加えられた第３図ロに示す波形のような低域
変換搬送色信号を利得制御して、第３図チに示す
波形のように、輝度信号がNTSC規格の最大信号
レベルを超える部分でのレベルを抑圧した信号と
する。したがつて、VTR側信号処理回路１３で
信号処理を受けた後のNTSC複合映像信号として
は、第３図リに示す波形のようになり、第１図に
示した従来例の、NTSC複合映像信号の段階でピ
ーククリツプを行なつて得られる第３図ニに示す
波形の信号とよく似た信号が得られ、第２図に示
した構成のVTR一体型カラーカメラの欠点を除
去して自然な画像を得ることができる。

また、ベースクリツプ回路１５の出力による利
得制御回路１６での制御特性をゆるやかにして、
第３図ヌに示す波形のような低域変換搬送色信号
を得るようにすると、輝度信号の抑圧割合とほぼ
同一割合で色信号も抑圧されることとなり、更に
忠実な画像を得ることができる。

つまり、分離回路４より出力される輝度信号レ
ベルをＸとし、NTSC最大信号レベルをＳとし、
変調器１１より出力される低域変換搬送色信号レ
ベルをＣとし、利得制御回路１６より出力される
低域変換搬送色信号レベルをC′とすると、ＸがＳ
より大きい時にはピーククリツプ回路１２より出
力される輝度信号レベルはＳとなるので、輝度信
号としては元の信号に対してＳ／Ｘ倍に抑圧され
ることとなる。したがつて、利得制御回路１６で C′＝Ｋ／Ｘ−ＳＣ（但し、Ｋは制御利得） なる制御を行なうとすると、 Ｋ／Ｘ−Ｓ＝Ｓ／Ｘ つまり、Ｋ＝Ｓ／Ｘ（Ｘ−Ｓ） ……１ なる値とすると、色信号と輝度信号は全く同じ抑
圧を受けることとなり、最も原画に忠実な再生画
像を得ることができる。また、Ｋの値を正確に１
式で示される値にしなくても、それに近い値に近
似することによつても良好な効果が得られること
は明らかである。

また、ベースクリツプ回路１５の出力による利
得制御回路１６での制御特性を急カーブにして、
ベースクリツプ回路１５より出力が現われた時に
は、色信号を零とするようにすると、分離回路４
以降の色信号処理回路としては直線性良く信号処
理を行なわなければならないダイナミツクレンジ
としては狭いものでよくなり、回路の簡易化や省
費電力の低減化を図ることができる。このように
しても、再現される画像としては高輝度部分が白
に再現されるのでそれ程不自然さは感じないこと
は、前述したとおりである。

第５図は本発明の第２の実施例の映像信号処理
回路を示すものであつて、第４図とは利得制御回
路１６に加える制御信号を得る手段が異なつてい
て、より現実的な回路を提供するものである。な
お、第４図に示した回路と同様の部分には同一符
号を付して説明を省略し、相違点についてのみ説
明する。

この回路においては、AGC回路３の出力信号
は分離回路４に供給されるとともに、低域波器
（以下LPFと略称する）１７に加えられ、利得制
御回路１６に加えられる低域変換搬送色信号と帯
域及びタイミングを合致された後、ベースクリツ
プ１８に加えられて、NTSC標準方式の規格の最
大信号レベル以上の信号だけが出力される。

このような構成にすることによつて、より現実
的なものとすることができる。なお、LPF１７
とベースクリツプ回路１８の順序を逆にしても同
様に構成できることは当然である。

このように、本発明の映像信号処理回路によれ
ば、例えばVTR一体形カラーテレビジヨンカメ
ラ等のような複合映像信号の段階では信号のピー
ククリツプを行なわない構成の映像機器におい
て、現在のテレビジヨン信号系では忠実に再現し
えない高輝度信号部分での再現画像が不自然とな
ることを防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は単管式カラーテレビジヨンカメラの基
本構成を示すブロツク図、第２図はVTR一体型
カラーテレビジヨンカメラの従来例の基本構成を
示すブロツク図、第３図は従来例および本発明の
一実施例の映像信号処理回路の各部の信号波形
図、第４図は本発明の第１の実施例における映像
信号処理回路の構成を示すブロツク図、第５図は
本発明の第２の実施例における映像信号処理回路
構成を示すブロツク図である。 １……撮像管、２……前置増巾器、３……自動
利得制御回路、４……分離回路、５，１１……変
調器、１２……ピーククリツプ回路、１３……
VTR側信号処理回路、１５，１８……ベースク
リツプ回路、１６……利得制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複合映像信号を輝度信号と色情報を伝達する
   信号とに分離する分離回路と、前記輝度信号の大
   振幅部分を抑圧するピーククリツプ回路と、前記
   輝度信号の大振幅部分のみの信号を取り出すベー
   スクリツプ回路の出力信号により前記色情報を伝
   達する信号を抑圧する利得制御回路とを具備した
   ことを特徴とする映像信号処理回路。 ２ 自動利得制御された複合映像信号を輝度信号
   と色情報を伝達する信号とに分離する分離回路
   と、上記色情報を伝達する信号から搬送色信号を
   得る色信号処理回路と、前記利得制御された輝度
   信号の大振幅部分を抑圧するピーククリツプ回路
   と、前記利得制御された輝度信号の大振幅部分の
   みの信号を取り出すベースクリツプ回路と、上記
   ベースクリツプ回路の出力信号により上記搬送色
   信号を抑圧する利得制御回路とを具備したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像信号
   処理回路。 ３ 単管もしくは単板式の撮像装置の出力信号を
   自動利得制御回路を介してから輝度信号と互いに
   異なる２つの色差信号とに分離する分離回路と、
   上記２つの色差信号と低域変換色副搬送波とによ
   り低域変換色信号を得る変調回路と、上記利得制
   御された輝度信号の大信号部分を抑圧するピーク
   クリツプ回路と、上記利得制御された輝度信号の
   大信号部分のみの信号を得るベースクリツプ回路
   と、上記ベースクリツプ回路の出力信号により上
   記低域変換色副搬送色信号を抑圧する利得制御回
   路とを具備したことを特徴とする映像信号処理回
   路。