JPH02230873A

JPH02230873A - ガンマ補正回路

Info

Publication number: JPH02230873A
Application number: JP1051472A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Matsumoto; 松本　浩彰
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1990-09-13
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JP2754672B2

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〕この発明はガンマ補正回路に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、デジタル弐のガンマ補正回路において、ル
ックアップテーブルと、ビットシフトとを使い分けるこ
とにより、簡単な構成で優れたガンマ補正特性が得られ
るようにしたものである。

〔従来の技術］デジタル式のビデオカメラは、例えば第７図に示すよう
に構成することができる。

すなわち、同図において、（１）は過像用のＣＣＤを示
し、このＣ　Ｏ　Ｄ　（１）の受光面には、図示はしな
いが色分解フィルタが設けられ、Ｃ　Ｃ　Ｄ　（１）か
らはその色分解フィルタに対応した色信号成分を点順次
に有する撮像信号Ｓｖが取り出される。

そして、この信号Ｓｖが、プリアンプ（２）→ＣＤＳ回
路（３）→ＡＧＣ回路（４）の信号ラインを通じてＡ／
Ｄコンバータ（５）に供給されて例えば１サンプルが１
０ビットのデジタル信号とされ、このデジタル撮像信号
ＳｖがＹ／Ｃ分離回路（１１）に供給されて輝度信号Ｓ
ｙと、色信号Ｓｃとに分離される。

そして、輝度信号Ｓｙは、ガンマ補正回路（ｌ２）に供
給されて例えば第８図に示すような特性で１サンプルが
８ビットの輝度信号Ｓｙにガンマ補正される（信号Ｓｙ
は、ガンマ補正前が１０ビット，補正後が８ビットであ
るから、同図のＯ印の値は存在しないが、説明の都合上
、図示をする。また、●印は曲線の端点て、その値が存
在し得ることを示す。さらに、他の特性図及びその説明
においても同様とする）。

そして、このガンマ補正された信号Ｓｙが、アパーチャ
補正回路（１３）及びノイズリダクション回路（１４）
を通じてＤ／Ａコンバータ（１５）に供給されてアナロ
グの輝度信号Ｓｙに変換され、この信号Ｓｙが端子（１
６）に取り出される。

また、分離回路（１１）からの色信号Ｓｄが、処理回路
（２１）に供給されて三原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが取り出さ
れ、これら信号Ｒ−Ｂが、ホワイトバランス回路（２２
）を通じてガンマ補正回路（２３）に供給されて輝度信
号Ｓｙと同様に１サンプルが８ビットの信号Ｒ−Ｂにガ
ンマ補正される。

そして、このガンマ補正された信号Ｒ−Ｂが、マトリッ
クス回路（２４）に供給されて赤及び青の色差信号（Ｒ
−Ｙ）．（Ｂ−Ｙ）が形成され、これら信号（Ｒ−Ｙ）
，（Ｂ−Ｙ）がＮＴＳＣエンコーダ（２５）に供給され
て搬送色信号Ｓｃにエンコードされ、この信号ＳｃがＤ
／Ａコンバータ（２６）に供給されてアナログ信号化さ
れてから端子（２７）に供給される″。

なお、図に鎖線で囲って示すように、回路（１ｌ）〜（
１５）　，　（２１−）〜（２６）は１チップＩＣ化さ
れる。また、このビデオカメラがＶＴＲとの一体型のと
きには、信号Ｓｃは低域変換されたサブキャリア周波数
とされる。

ところで、ガンマ補正回路（１２）　（及び（２３）　
）において、第８図に示すようなガンマ補正特性を得る
方法として、 ■　折れ線近似をする。

■　８ビット×２１０番地のＲＯＭに、全ての点のデー
タを用意しておく。

が考えられる。

文献：特開昭６２−２８９０９０号公報など〔発明が解
決しようとする課題〕しかし、■の方法では、例えば濃淡がなめらかに連続し
た被写体を撮像したとき、近似した折れ線の傾きの変化
点で、再生画面の輝度が不自然に変化してしまう。

その点、■の方法では、そのような不自然さは生じない
が、ＲＯＭの容量が大きくなるので、鎖線部分を１チッ
プＩＣ化する場合に不利であるとともに、消費電流が大
きくなって好ましくない。

この発明は、これらの問題点を解決しようとするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

今、第８図のガンマ補正曲線について考えると、入出力
レベルの小さい■の区間では、曲線の｛ｑきの変化量は
大きい。

ｉｊ　　入出力レベルの大きい■の区間では、傾きの変
化量は小さく、直線に近い。

そこで、この発明は、これらの点に着目し、区間■につ
いてはメモリのデータテーブルを使用し、区間■は直線
近似を行うことにより、ガンマ補正を行うようにしたも
のである。

〔作用〕

簡単なハードウエアにより優れた特性のガンマ補正が行
われ′る。

〔実施例〕

第１図において、（３１）はデータテーブル用のＲＯＭ
を示し、このＲ　Ｏ　Ｍ　（３１）は８ビット×２９番
地の容量を有するとともに、そのＯ〜５１１番地には、
例えば第２図Ａに実線で示すよう．に、ガンマ補正特性
の区間のに対応して値Ｏ〜１９２が書き込まれている（
ＲＯＭ（３１）は５１１番地までであるが、０印につい
て説明したように、５１２番地があるとすれば、そのデ
ータが値１９２である）。

そして、分離回路（１１）からの１０ビットの輝度信号
Ｓｙ（ｂ＊〜ｂｏ）のうち、ＭＳＢを除いた９ビット（
ｂｅ〜ｂｏ）がＲ　Ｏ　Ｍ　（３１）にアドレス信号と
して供給される。したがって、Ｒ　Ｏ　Ｍ　（３１）か
らは、第２図Ａに示すような信号Ｓｑ、すなわち、１０
ビットの信号Ｓｙが値Ｏから値５１２まで変化するとき
、同図Ａに実線で示すように、値０から値１９２までガ
ンマ補正特性にしたがって変化する８ビットの信号Ｓｑ
が取り出され、信号Ｓｙが値５１２から値１０２４まで
変化するとき、同図Ａに破線で示すように、実線で示し
た値と同じ値の信号Ｓｑが取り出される。なお、破線で
示した信号Ｓｑは、信号ＳｙのＭＳＢをＲ　Ｏ　Ｍ　（
３１）のアドレス信号として使用していないことによる
イメージデータである。

そして、この信号Ｓｑが、スイッチ回路（３２）の“０
”側接点に供給される。

また、信号Ｓｙのうち、ＭＳＢを除いた９ビット（ｂ．
〜ｂｅ）が乗算回路（３３）に供給されて定数、例えば
値１／８が乗算され、乗算回路（３３）からは第２図Ｂ
に破線で示すような信号Ｓｍ、すなわち、信号Ｓｙが値
０から値５１２まで変化するとき、及び値５１２から値
１０２４まで変化するとき、同図Ｂに破線で示すように
、それぞれ値Ｏから値６４まで直線状に変化する信号Ｓ
ｍが取り出される。

そして、この信号Ｓｍが加算回路（３４）に供給される
ととに、加算回路（３４）に定数、例えば値１９２が加
算され、加算回路（３４）からは、第２図Ｂに実線で示
すように、信号Ｓｙが値Ｏから値５１２まで変化すると
き、及び値５１２から値１０２４まで変化するとき、そ
れぞれ値１９２から値２５６まで変化する信号Ｓｓが取
り出される。なお、この場合、信号ＳｙのＭＳＢを除い
た９ビットｂ８〜ｂｏが取り得る最大値はｒ５１１，で
あり、この値５１１に定数１／８が乗算されるとともに
、定数１９２が加算されて信号Ｓｓとされているので、
信号Ｓｓの最大値は実際にはｒ２５５」（小数以下は切
り捨て）であり、したがって、信号Ｓｓは８ビットで表
現できる。

そして、この８ビットの信号Ｓｓが、スイッチ回路（３
２）の″１“側接点に供給される。

さらに、信号ＳｙのＭＳＢ　（ビットｂｑ）がスインチ
回路（３２）に制御信号として供給され、このスイッチ
出力Ｓ一が次段のアパーチャ補正回路（１３）に供給さ
れる。

このような構成によれば、１０ビットの信号Ｓｙが値Ｏ
から値５１１までのときには、そのＭＳＢは“０″なの
で、スイッ．千回路（３２）からは、第２図Ｃに示すよ
うに信号Ｓｑがスイッチ出力Ｓｗとして取り出され、信
号Ｓｙが値５１２から値１０２３までのときには、その
ＭＳＢが“１″゛なので、スイッチ回路（３２）からは
信号Ｓｓがスイッチ出力Ｓｗとして取り出される。

したがって、このスイッチ回路（３２）の出力信号Ｓｗ
は、同図Ｃにも示すようにガンマ補正された８ビットの
輝度信号にほかならず、すなわち、１０ビットの輝度信
号Ｓｙが、ガンマ補正され、かつ、８ビットに圧縮され
て取り出されたことになる。

こうして、この発明によれば、輝度信号Ｓｙのガンマ補
正を行うことができるが、この場合、特にこの発明によ
れば、もとの輝度信号Ｓｙを傾きの変化量の大きい区間
■と、変化量の小さい区間［Ｆ］とに分割し、区間■に
ついてはＲ　Ｏ　Ｍ　（３１）を使用し、区間■につい
ては直線で近似してガンマ補正を行っているので、Ｒ　
Ｏ　Ｍ　（３１）の容量は８ビット×２９番地、すなわ
ち、１／２にできる。したがって、ビデオカメラの鎖線
部分を１チップＩＣ化する場合に優利であるとともに、
消費電流を小さくできる。

また、傾きの変化量の大きい区間のをＲ　Ｏ　Ｍ　（３
１）のデータテーブルにより得ているので、再生画面の
輝度変化が不自然になることがない。

さらに、実際には、乗算回路（３３）における定数１／
８の乗算は、信号ＳｙのＭＳＢを除く９ビットｂ８〜ｂ
０をＬＳＢ側に３ビットシフトするとともに、もとのビ
ットｂ，〜ｂ．のうちの下位３ビットｂ２〜ｂ０をシフ
ト後に捨てればよいので、ハードウエアとして乗算回路
（３３）を設ける必要がない。

また、加算回路（３４）における定数１９２の加算も、
１９２　＝　１２８　＋　６４＝ＩＸ２’＋ＩＸ２６であるから、乗算のためにビットシフトされた信号Ｓｓ
の上位ビットｋｌ？＋１）＆を“１１”とするだけでよ
く、加算回路（３４）をハードウェアとして設ける必要
もない。

すなわち、信号Ｓｙのビッ｝ｂｓ〜ｂ３の上位にビット
“１１’“を並べれば、信号Ｓｓであり、ハードウエア
として乗算回路（３３）及び加算回路（３４）を設ける
必要はなく、Ｒ　Ｏ　Ｍ　（３１）及びスイッチ回路（
３２）を設けるだけでガンマ補正回路を構成でき、非常
に簡単である。しかも、そのＲ　Ｏ　Ｍ　（３１）も上
述のように容量が１／２でよい。

第３図に示す例においては、Ｒ　Ｏ　Ｍ　（３１）の容
量が８ビット×２ｓ番地とされ、そのＯ〜２５５番地に
、第４図に示すように、区間■の値０〜１６０が書き込
まれている。そして、信号Ｓｙの下位８ビットｂ，〜ｂ
０がＲ　Ｏ　Ｍ　（３１）にそのアドレス信号として供
給される。

また、Ｓｙが第４図に破線で示すように１／８倍されて
信号Ｓｎ＋とされ、この信号Ｓｍに定数１２８が加算さ
れて信号Ｓｓとされる。

さらに、信号、Ｓｙの上位２ビットｂ．，ｂ．がオア回
路（３５）に供給され、そのオア出力がスイッチ回路（
３２）にその制御信号として供給される。

したがって、この例においては、第４図に実線で示す特
性のガンマ補正が行われる。

そして、この例においては、Ｒ　Ｏ　Ｍ　（３１）の容
量をさらに小さくできる。また、ハードウエアとして乗
算回路（３３）及び加算回路（３４）を設ける必要もな
い。

第５図に示す例においては、可変二一特性とした場合で
ある。

すなわち、Ｒ　Ｏ　Ｍ　（３１）は８ビット×２９番地
とされ、そのＯ〜５１１番地に第６図に示すように区間
のの値０〜１９２が書き込まれている。そして、信号Ｓ
ｙのＭＳＢを除く９ビットｂ８〜ｂ０がＲＯ　Ｍ　（３
１）にそのアドレス信号として供給される。

また、信号Ｓｙが第６図に破線で示すように１／８倍さ
れて信号ＳＩＩ１とされ、信号Ｓｍが加算回路（３４）
に供給されるとともに、信号Ｓｙが検出回路（３６）に
供給されて信号Ｓｙのダイナミックレンジを示す信号Ｓ
ａが取り出され、この信号Ｓａが加算回路（３４）に供
給される。ただし、このとき、信号Ｓａは、信号Ｓｙの
ダイナミックレンジが小さくなるほど大きくなるととも
に、その最大値はｒｌ２８Ｊとされる。

したがって、加算回路（３４）からは、第６図に実線で
示すように、傾きは一定であるが、信号Ｓｙのダイナミ
ックレンジが小さくなるほど大きくなる信号Ｓｓが取り
出される。

そして、この信号Ｓｓと、Ｒ　Ｏ　Ｍ　（３１）からの
信号Ｓｑとが、レベル比較゜回路（３７）において比較
され、Ｓｑ≦Ｓｓのときには“０”，Ｓｑ＞Ｓｓのとき
には“１゛となる比較出力が取り出され、この比較出力
と、信号ＳｙのＭＳＢとがオア回路（３５）を通じてス
イッチ回路（３２）にその制御信号として供給される．したがって、信号Ｓ一は、ガンマ補正が行われた輝度信
号Ｓｙであるとともに、ちとのガンマ補正前の輝度信号
Ｓｙのダイナミックレンジに対応して信号Ｓｓのレベル
が変化するので、ガンマ補正された輝度信号Ｓｙの二一
特性は、ダイナミックレンジにしたがって変化すること
になる。

なお、上述において、ＲＯＭ（３１）の代わりにＲＡＭ
を電池でバックアップして不揮発性として使用してもよ
い。

〔発明の効果〕

この発明によれば、もとの輝度信号Ｓｙを傾きの変化量
の大きい区間のと、変化量の小さい区間■とに分割トし
、区間のについてはＲ　Ｏ　Ｍ　（３１）を使用し、区
間■については直線で近似してガンマ補正を行っている
ので、Ｒ　Ｏ　Ｍ　（３１）の容量は８ビット×２９番
地、すなわち、１／２にできる。したがって、ビデオカ
メラの鎖線部分を１チップＩＣ化する場合に優利である
とともに、消費電流を小さくできる．また、傾きの変化量の大きい区間のをＲ　Ｏ　Ｍ　（３
１）のデータテーブルにより得ているので、再生画面の
輝度変化が不自然になることがない。

さらに、実際には、信号Ｓｙのビン｝ｂｓ〜ｂ，の上位
にビット“１１゛を並べれば、信号Ｓｓであり、ハード
ウェアとして乗算回路（３３）及び加算回路（３４）を
設ける必要はなく、Ｒ　Ｏ　Ｍ　（３１）及びスイッチ
回路（３２）を設けるだけでガンマ補正回路を構成でき
、非常に簡単である。しかも、そのＲＯＭ（３１）も上
述のように容量が１／２でよい。

【図面の簡単な説明】

第１図，第３図，第５図はこの発明の一例の系統図、第
２図，第４図，第６図〜第８図はその説明のための図で
ある。（１）は盪像用ＣＣＤ、（１２）　，　（２３）はガン
マ補正回路、（３１）はメモリ、（３２）はスイッチ回
路である。代理人松隈秀盛第１図第４図

Claims

【特許請求の範囲】ｍビット（ｍ≧２）の入力ビデオ信号の下位ｎビット（
ｍ≧ｎ≧１）をノンリニアのビデオ信号に変換するメモ
リと、上記入力ビデオ信号のＭＳＢ側から少なくとも（ｍ−ｎ
）ビットを直線近似する直線近似回路と、上記メモリの
出力信号と、上記直線近似回路の出力信号とを選択的に
取り出すスイッチ回路とを有し、上記入力ビデオ信号の少なくともＭＳＢに基づいて上記
スイッチ回路を制御してこのスイッチ回路から上記入力
ビデオ信号のガンマ補正されたビデオ信号を取り出すようにしたガンマ補正回路。