JPH02219371A - カラーテレビジョンの輝度信号補正方式 - Google Patents

カラーテレビジョンの輝度信号補正方式

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JPH02219371A
JPH02219371A JP1039259A JP3925989A JPH02219371A JP H02219371 A JPH02219371 A JP H02219371A JP 1039259 A JP1039259 A JP 1039259A JP 3925989 A JP3925989 A JP 3925989A JP H02219371 A JPH02219371 A JP H02219371A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、カラーテレビジョン信号の伝送方式に係り
、特に高彩度画像の輝度デイテール伝送特性を補償し、
はぼ各飽和度の画像に対してその伝送特性を平坦にする
ことの可能なカラーテレビジョンの輝度信号補正方式に
関するものである。
(発明の概要) この発明は、EDTV (Extended defi
nition TV)方式など高品位TV方式において
採用された高彩度画像の輝度デイテール特性の送像側で
の補償技術に関するもので、 被写体輝度と線形関係の信号源から作られる線形輝度信
号から求めたその高域成分に、非線形処理して得た非線
形輝度信号から求めたその低域成分から得られ名園子を
乗じて補正信号となし、NTSC方式など従来の標準方
式の非線形輝度信号の高域成分を前記補正信号で置換し
ている。
かくして高彩度画像の輝度デイテール伝送特性を補償し
、はぼ各飽和度の画像に対してその伝送特性を平坦にす
ることを可能にしている。
(従来の技術) この種高彩度画像の輝度デイテールの伝送特性の補償方
式の従来例としては、特開昭63〜67889号“カラ
ーテレビジョン放送装置゛や特開昭63−67890号
“カラーテレビジョン放送装置゛がある。
前者の発明は、その補償にあたり、伝送すべき輝度信号
の高域成分として線形の輝度信号をガンマ補正した信号
の高域成分を、従来のNTSC方式などのガンマ補正後
にマトリクス処理された非線形輝度信号の高域成分に替
えて多重しているが、その多重する利得因子を画像の彩
度に応じて変化させないため、高彩度部の伝送特性を平
坦にすることができず改善効果が少なかった。
また後者の発明は、この彩度に応じて高域成分の多重レ
ベルを変化させて上記欠点の改善をおこなってはいるが
、補正因子を乗算して補償輝度信号を得るための被乗算
信号が従来のNTSC方式などの非線形輝度信号より得
ているため、十分な改善特性が得られなかった。
これら両方式の本発明方式との相違は後述の実施例の項
でも定性的にさらに説明される。
その他従来例としては本願人になる特公昭63−245
96号“デイテール補正方式゛があるが、この発明は補
正信号として線形輝度信号と従来の非線形輝度信号の差
を用いており、従来のNTSC方式に較べ改善はなされ
るが、その程度は十分でなかった。
(発明が解決しようとする課題) 従来技術の項でも述べてきたように、カラーテレビジョ
ン信号伝送方式で高彩度画像の輝度デイテール補償技術
としては、すでにいくつかの案が提供されており、それ
ぞれその利点とする所は有するものの今1つ不十分な点
をそれぞれ有していた。その最も顕著な共通とする欠点
は画像の高彩度における輝度デイテールの伝送特性が平
坦でないことであった。
従って本発明の目的は、上述の問題を解決し、高品位テ
レビジョン信号伝送系においても高彩度画像の輝度デイ
テールが忠実に伝送されて受信側において再生され、画
像の高彩度における輝度デイテール伝送特性が平坦にな
って、高画質の画像が再生できる送信側におけるカラー
テレビジョンの輝度信号補正方式を提供せんとするもの
である。
(課題を解決するための手段) この目的を達成するため、本発明カラーテレビジョンの
輝度信号補正方式は、3原色からなるカラーテレビジョ
ン系号を、受信側の受像機のガンマ特性を補償するため
のガンマ補正を施した後、マトリクス回路を介して輝度
信号YSと2つの色信号に変換し、2つの当該色信号を
帯域制限して前記輝度信号YSに多重し複合テレビジョ
ン信号として伝送路に送出する伝送方式において、被写
体の3原色信号をマトリクス回路を介して得た線形輝度
信号Yから求めた輝度信号の高域成分に、非線形処理し
て得た非線形輝度信号から求めた輝度信号の低域成分か
ら得られる因子を乗じて補正信号となし、当該補正信号
を前記輝度信号YSの低域成分に付加して伝送用輝度信
号とすることを特徴とするものである。
(作 用) すなわち本発明方式によれば、従来の伝送方式におりる
非線形輝度信号の高域成分伝送の代わりに、線形輝度信
号から求めた輝度信号の高域成分に非線形輝度信号から
求めた輝度信号の低域成分、すなわち輝度信号の信号レ
ベルから決定される因子を乗した補正信号を用いるので
、画像の高彩度における輝度デイテールの伝送特性も平
坦にできてその目的を達成することができる。
(実施例) 以下添付図面を参照し実施例により本発明を説明するが
、これに先立ち本発明の理解を容易にするため、カラー
テレビジョン系での輝度高域信号伝送特性の解析を行な
い、被写体輝度を再生するために必要な伝送輝度信号の
条件を調べる。
被写体のR,GおよびBからのカメラの撮像管出力の低
域成分をX、、X2.X3、高域成分をXX 2 + 
 X 3とし、高域成分は低域成分より十分率さい(χ
、〈〈Xア)とする。またここでkは1゜2または3で
あり、それぞれR,GまたはBの各成分に対応しΣはk
に関して総和をとるものとする。
さらにまた従来からもNTSC方式などに使用されてい
るR、GおよびB信号を変換して2つの色信号と輝度信
号を得るための71〜リクス回路Mの係数をM−(mt
h)とする。そして記載の便宜上輝度信号に対する係数
mikをm、と略記する。被写体の輝度と線形関係にあ
る輝度信号Yおよびその低域成分YLと高域成分YHは Y−Σmk(Xk+Xb) YL−Σm1lX。
YS−Σm□xk である。またこの線形輝度信号にガンマ補正を行なった
マトリクス・ガンマ補正輝度信号Ygおよびその低域成
分YgLと高域成分YS1.はYg− (Σmh  (
Xk+ Xb))「 −(Σmkxk+ΣmkXy) 「 従って Y 9 t −Y L である。
一方、従来のNTSC方式などガンマ補正後マトリクス
処理された輝度信号YSおよびその低域成分YSLと高
域成分YSHはxk<<X、として「 YS−Σmk (Xk+x++) 従って yst−Σmkxk となる。
所で第4図は受信側受像機の略構成図を示しているが、
その入力信号の伝送されてきた輝度信号および2つの色
信号をそれぞれYt 、  It 、  Qtとする。
2つの色信号■、とQLは帯域制限されて伝送されてき
たため存在するのは低域成分のみである。輝度信号Yt
の低域成分をY tL+高域成分をyとすると Y t −Y t t + V と表わされる。従来のNTSC方式などでも低域成分に
関しては被写体の輝度レベルが再生されるので、輝度伝
送信号YSの低域成分に関しては従来の輝度信号の低域
成分を伝送すればよい。
すなわち YS1=YS、、−Σm□X3である。
受像機の逆マトリクス回路15の出力のR,GまたはB
の出力Xcア は、その逆マトリクス14がエンコーダ
側のマトリクスMの逆マトリクスになっておるから 「 であり、Xch−Xh+yとなる。またCRT15の発
光出力X、アは Xdt+−(xck) (iii )また、マトリクス・ガンマ補正信号Ygを
考えると、式(1)と(2)に示されたその低域、高域
成分は r               F−IYg.=YL
 、   Yg.’4”YSYLであり、yとして ’I = V c = Yg11(YgL/YS1.)
とし、発光輝度の高域成分が被写体輝度の高域成分に等
しくなる条件y、と比較すると1−「 yc/ y 、= Y 、+1l(YgL/ySL)/
(YH/ 7Σm1IX、  )「−1F −「ΣmkX++(ΣmJb)    (ΣmJ*)2
r−I     LF     I’=(ΣmJJ  
  Σm、(X、   /Σm1JKここで r=1/
1−=2とした場合にはyc/ya−1となる。また、
TN2の場合には、飽和度が非常に高い領域で若干yc
/yaが1より外れるが、第7図に示した数値解析の結
果より明らかなように、飽和度Sの全領域に対しyc/
yaはほぼ1で被写体輝度が受像機のCRT上に再現さ
れるよって総和の発光輝度Ydは YSi=ΣmkXdk = Y t + Y a Hとなる。
1−「 但し、YdII−γyΣmk xk     −−−−
−−−−−(3)従って、発光輝度の高域成分が被写体
輝度の高域成分に等しくなる条件は Y a ++ −Y u 1−「 ずなわち γyΣmよX、 −Σmkxlとなる。
従って輝度伝送信号の高域成分yとして1−「 (i)y=ya =YH/γΣy X h    −−
−−(4)とすれば発光輝度信号は被写体輝度に等しく
なる。
(ii )さらに、受信側受像機のCRT16のガンマ
がγ−2と考えられる場合には1−I’−4”でありy
として 「 !l’ = ’1b−YH/TΣmうX。
−Y H/ T V 5L となる。
ことになる。yc/yaの1からのずれは第7図示のご
とくその飽和度の高い領域の90%以」二で赤単色に対
し1.5< T<2.5の範囲で±10%程度である。
第1図に本発明方式になるカラーテレビジョンエンコー
ダ構成の第1の実施例を示す。これは前述の解析(i)
に対応する構成である。
撮像カメラ1により撮像された3原色R,GおよびB信
号は、従来のNTSC方式と同様にガンマ補正回路2,
7トリクス回路3を介して従来と同様輝度信号YSと2
つの色信号I、Qに変換される。色信号1.Qに対して
は従来と同様低域通過フィルタ(LPF) 5. 6に
より帯域制限がなされ、輝度信号YSからはLPF4で
その低域成分YSLが抽出される。
一方マトリクス回路3と同じ作用をするマトリクス回路
7により撮像カメラ1の出力など被写体の輝度信号と線
形な関係を有するR、GおよびB信号から線形輝度信号
Yを作成し、つづいて高域通過フィルタ(tlPF) 
8によりその高域成分YHを抽出する。抽出された高域
成分は除算器9に送られる。
またさらに、ガンマ補正回路2と同様な非線形回路10
により撮像カメラ1からの出力R,GおよびB信号が非
線形処理され、つづいてマトリクス回路3,7と同じ作
用をするマトリクス回路11により非線形輝度信号Yn
を作成し、LPF12でその低域成分YS、Lを抽出す
る。ここで非線形回路10はそれが各入力に対しく14
’)乗なる非線形処理をする回路である。
LPF12の出力は乗算器13により1倍された後、除
算器9に送られそこで伝送すべき伝送高域成分さらに加
算器14で非線形輝度信号YSより抽出された低域成分
YSLに加算され伝送輝度信号Ytが作成される。ここ
でHPF8の構成を第5図(a)の構成とする代わりに
、第5図(b)のLPFと減算器による構成とすること
は通常の処理であり特に断わることはしない。同様に除
算器9の部分を第6図(a)とする代わりに化6図(b
)の構成にすることも通常の処理でありこれも断わらな
い。また、肝F8と除算器9の順序をいれ替えても同様
な効果が得られるが、これも断らない。
第2図示構成図は本発明方式に係る第2の実施例のそれ
であり前述の解析(11)に対応する構成である。ここ
に示す構成各ブロックで第1図示のそれらと同じ作用を
するブロックには同一の参照番号と付したが、第1図示
の構成例からブロック10、 IL 12を削除したの
が第2図示の構成図である。この例では除算器9に与え
る除数としてLPF4の出力である低域成分YSI−が
使用されている。
第3図示構成図は本発明方式に係る第3の実施例で前述
の解析(iii )に対応する構成である。
ここに示す構成例は図示のブロックで第1図示のそれら
と同じ作用をするブロックには同一の参照番号を付した
が、第1図示の構成例からブロック10. IL 12
の各回路を除き、除算器20の除数として与える信号と
してL P F 4の出力である低域成分ystを用い
る。またマトリクス回路7の出力である線形輝度信号Y
に対しガンマ補正回路2と同し特性のガンマ補正回路1
7でマトリクス・ガンマ輝度信号Ygを作成し、さらに
LPF18と減算器19によりその低域成分YgLと高
域成分Yg1.を得る。
さらに除算器20で低域成分YgLとL P F 4の
出力YSLとより利得c −y 9L / y −tを
つくり、乗算器21で高域成分YgHを0倍し、 ”/ = yC−Yg11(YSL/YSL)として低
域成分YS1.に加算して伝送輝度信号Ytとする。
また第2.第3の実施例の上述の説明では、輝度信号の
高域成分YIIまたはYgHに乗する因子を導出する輝
度信号の低域成分YSLを加算器14の入力にも使用し
ているが、動作の安定化のため加算器140入力として
マトリクス回路3の出力YSにLPF4とは別の同一特
性のLPFにより帯域制限を行なった信号を用いてもよ
い。
以下本発明に係る3つの実施例につき詳細に説明してき
たが、最後に前述の伝送特性の解析で用いた手法を従来
技術の項で述べた従来例に適用して本発明の実施例と比
較検嗣してみよう。
特開昭63−67889号記載の従来例では、伝送する
輝度高域成分として信号YgHを伝送することで伝送特
性を平坦にできることを主張しているが、この記述は前
述の解析から間違いである。ずなわち となるが、2m1l=1であるから であり、従ってCRT u二に被写体輝度を再生できな
い。
例えばR信号のみがある場合を考えると1” −11−
F YSH−r r” Xo、3 r X (0,3)  
  Xo、3  Rγ−L/I’=2.2とするとY−
t+−0,58Y++となりCRT上の輝度高域成分は
約5dB低下している。
また特開昭63−67890号記載の従来例では彩度に
応じて高域成分の多重レベルを変化させているが、ちと
となる高域成分を従来方式の非線形輝度高域成分より得
ていたため、十分な改善特性が得られなかった。すなわ
ち伝送輝度高域信号としてV = Y S)I X Y
 9L/ Y stを用いているが、例えば、赤のみの
信号R十rがある場合を考えると「 = 0 、3  Y u T = 1 /F=2.2とするとYalI=0.58
YHとなり、CRT上の輝度高域成分は約5dB低下す
る。すなわち従来技術の2つの前記特開昭ではその改善
効果はかなり小さい。
また、特公昭63−24596号記載の従来例としては
前記補正信号として線形輝度信号の高域成分YSと従来
方式の非線形輝度信号の高域成分Y s uの差を従来
方式の非線形輝度信号YSに付加することで補償してい
る。従って信号yとしては線形輝度信号の高域成分Yl
、が使用されているにすぎない。それ故伝送特性として
は特開昭63−67889号記載の従来例と同じである
(発明の効果) 以上本発明のよってたつ輝度高域信号伝送特性の解析な
らびにその実施例について詳細に述べてきたが、これら
記載がらも明らかなように、本発明方式によれば、従来
のカラーテレビジョン伝送方式では送信側でガンマ補正
後マトリクス回路を介して非線形輝度信号を得、これを
伝送輝度信号としていたため高彩度画像の輝度デイテー
ル伝送特性が劣化していたのを完全に補償することがで
き、被写体の輝度を受信側受像機で忠実に再生できるよ
うになり、高画質の画像の伝送が可能になった。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図は、本発明補正方式に係る
第1、第2および第3の実施例の送信側エンコーダ構成
のブロック線図をそれぞれ示し、第4図は受信側受像機
の略構成図を示し、第5図と第6図は、それぞれ実施例
HPF回路8の構成および除算器9まわりの回路構成を
示し、第7図は本発明方式の赤色の飽和度に対するTを
パラメータとした補償特性を示す。 1・・・撮像カメラ 2.17・・・ガンマ補正回路 3、7.11・・・マトリクス回路 4、 5. 6. 12 18  ・・・LPF9.2
0・・・除算器 13、21・・・乗算器 15・・・逆マトリクス回路 19・・・減算器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、3原色からなるカラーテレビジョン信号を、受信側
    の受像機のガンマ特性を補償するためのガンマ補正を施
    した後、マトリクス回路を介して輝度信号Y_Sと2つ
    の色信号に変換し、2つの当該色信号を帯域制限して前
    記輝度信号Y_Sに多重し複合テレビジョン信号として
    伝送路に送出する伝送方式において、 被写体の3原色信号をマトリクス回路を介 して得た線形輝度信号Yから求めた輝度信号の高域成分
    に、非線形処理して得た非線形輝度信号から求めた輝度
    信号の低域成分から得られる因子を乗じて補正信号とな
    し、当該補正信号を前記輝度信号Y_Sの低域成分に付
    加して伝送用輝度信号とすることを特徴とするカラーテ
    レビジョンの輝度信号補正方式。 2、請求項1記載の補正方式において、前記求めた輝度
    信号の高域成分が前記線形輝度信号Yを高域通過フィル
    タを介して求めた高域成分Y_Hであり、 前記因子が前記受像機がガンマ値をγとし た時、ガンマ値として{1−(1/γ)}に近い値を用
    いてガンマ処理した非線形輝度信号Y_nから求めた低
    域成分Y_n_Lで決定される因子であることを特徴と
    するカラーテレビジョンの輝度信号補正方式。 3、請求項1記載の補正方式において、前記求めた輝度
    信号の高域成分が前記線形輝度信号Yを高域通過フィル
    タを介して求めた高域成分Y_Hであり、 前記因子が前記輝度信号Y_Sの低域成分 Y_S_Lで決定される因子であることを特徴とするカ
    ラーテレビジョンの輝度信号補正方式。 4、請求項1記載の補正方式において、前記求めた輝度
    信号の高域成分が前記線形輝度信号Yにガンマ補正値1
    /γを用いてガンマ補正処理して得られたマトリクス・
    ガンマ補正輝度信号Y_gの高域成分Y_g_Hであり
    、 前記因子が前記マトリクス・ガンマ補正輝 度信号Y_gの低域成分Y_g_Lと前記輝度信号Y_
    Sの低域成分Y_S_LからもとまるY_g_L/Y_
    S_Lで決定されることを特徴とするカラーテレビジョ
    ンの輝度信号補正方式。 5、負極性の同期信号を付して複合テレビジョン信号を
    伝送路に送出する請求項1から4いずれかに記載の補正
    方式において、信号の零レベル以下に所定の閾値を設け
    て前記伝送用輝度信号のレベルが前記所定の閾値を越え
    てより負にシフトするのを防止したことを特徴とするカ
    ラーテレビジョンの輝度信号補正方式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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