JPH03266586A - カラー映像信号の色補正回路 - Google Patents

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〕 本発明は、ディジタル信号処理方式のカラー映像信号の
色補正回路に係り、特に放送業務用など、比較的高度な
処理が要求される場合に好適な色補正回路に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３原
色信号成分からなるカラー映像信号をディジタル処理に
より色調補正する場合、Ｒ，Ｇ、　Ｂの３色と並行して
、これらの補色であるＣｙ（シアン）、Ｍ　ａ　（マゼ
ンタ）、Ｙｅ（イエロー）の各色映像信号成分について
も、すべて独立して色調の調整を行なえるようにした場
合での、必要なディジタル乗算器と加算器の個数を少な
くし、ディジタル回路規模が小さくて済むカラー映像信
号補正装置の提供を目的としたものである。

そして、このため、本発明は、入力されたＲＧＢ３色の
信号成分を上記したように補色も含めて６色に分解する
と、これら６色の信号成分のうち、同時に正の値をとる
色信号成分の数は２を越えないという事実に着目し、乗
算器と加算器に供給すべき信号をＲＧＢ間の色差信号の
極性に応じて選択するようにし、これにより乗算器と加
算器の個数の増加を抑えるようにした点を特徴とする。

〔従来の技術〕

カラー映像信号の色補正装置（マスキング回路とも呼ば
れる）としては、従来から第４図に示すようなリニアマ
トリクス回路が知られている。

この回路は、第４図から明らかなように、減算回路４１
〜４３で、Ｒ，Ｇ、Ｂ信号からＲ−Ｇ、Ｇ−Ｂ、Ｂ−Ｒ
の各色差信号を作り、これらの色差信号に係数乗算回路
４４〜４９により適当な所定の係数に工ないしに６をそ
れぞれ乗算し、その後、加算回路５０〜５５で、元のＲ
，Ｇ、　Ｂ信号に加算して所定の色補正が施された映像
信号を得るようになっているものである。

この従来のカラー映像信号の色補正装置によれば、白色
平衡を保ったまま、つまり無彩色信号は無彩色に保ちつ
つ、色調の調整を行なうことができる。

しかしながら、この従来の装置では、例えばＲ−Ｇ信号
に乗算すべき係数に１を変化させると、それに伴ってＲ
，Ｇの画像の色調及びＣｙ、　Ｙｅ、Ｍａの全ての補色
の画像の色調も変化してしまい、何れか特定の色の画像
の色調だけを調整しようとしても、これが簡単には出来
ないという問題があった。

そこで、このような従来の装置の問題点に対処して改良
した方式として、特公昭４９−４１６９０号公報に開示
の「マトリクス装置」がある。

第５図は、この公報に開示の装置をディジタル方式によ
り具体化した場合の構成をブロック図として示したもの
で、以下、この第５図に示すディジタル方式カラー映像
信号の色補正装置について説明する。

この第５図の装置においては、入力されたカラー映像信
号のＲＧＢの各信号は、まず、６色分離回路６１に入力
される。

この従来の６色分離回路６１は、例えば第８図に示すＲ
信号を分離する抽出回路を例にして説明すると１光信号
によるＲ−Ｇ信号とＲ−Ｂ信号のレベルを比較回路８１
で比較し、これらのうちのレベルの低いほうの信号をセ
レクタ８２で選択し、さらに、この選択した信号の負成
分をクリップ回路８３で除き、Ｒ°信号として出力する
ものである。

従って、この６色分離回路６１は、例えば第９図に示す
ように、＊、ａ、Ｂの各信号の比が０．８　：　１．０
　：　０．２となっているカラー映像信号を、次のよう
に分離することに等しい。

０．８Ｒ＋１．ＯＧ＋０．２Ｂ＝ ０．２（Ｒ十〇十Ｂ）＋０．６（Ｒ十Ｇ）＋０．２Ｇこ
こで、（Ｒ＋Ｇ十Ｂ）ｉ白 （Ｒ十Ｇ）　；　Ｙ　ｅ Ｇ、Ｇ’ そこで、このときには、この映像信号の色は、Ｙｅ’と
Ｇ′が０．６　：　０．２の割合で混合されているもの
と判定し、信号のレベルが各々 ０．０　：　０．２　：　０．０ の比になっている色補正用原色信号Ｒ゛、Ｇ′、Ｂ゛と
、同じく信号レベルが各々 ０．０　：　０．６　：　０．０ の比になっている色補正用補色信号Ｃｙ’、Ｍａ’、Ｙ
ｅ’を出力するのである。

同様に、Ｒ，Ｇ、Ｈの各信号の比が ０．８　：　１．０　：　０．２となっているカラー映
像信号については、 ０．８Ｒ＋０．４Ｇ＋０．４Ｂ＝ ０．４（Ｒ十〇十Ｂ）＋〇、４Ｒ と判定し、色補正用原色信号Ｒ°の出力レベルだけが０
．４で、その他の色補正用信号についてはレベルがＯの
信号を出力するのである。

次に、このようにして６色分離回路６１から出力された
色補正用原色信号Ｒ°、Ｇ”、Ｂ′　と、色補正用補色
信号Ｃｙ′、Ｍａ’、Ｙｅ’の各信号は、各々乗算回路
６２〜６５に供給され、ここで所定の補正用の係数に１
〜に１２が乗算された後、各々加減算回路６６〜７４に
より元のＲＧＢの各信号に加減算されて、所定の補正が
施されたＲＧＢ信号として出力されることになる。

ここで、例えば、上記のＹｅ’信号に上記の係数に１を
乗算した上で、それをＲ信号に加算し、かつＧ信号から
減算することの意味について、第６図のマクスウェルの
２色図により説明すると、これは、Ｙｅ色の位置を実線
の矢印■の方向に動かし、係数に１分だけこのＹｅ色の
色相を変化させることを意味する。

また、Ｙｅ’信号に上記の係数に２を乗算した上で、そ
れをＲ信号とＧ信号に加算することは、第８図において
、Ｙｅ色の位置を破線の矢印■の方向に動かし、係数に
２分だけこのＹｅ色の彩度を変化させることを意味する
。

同様に、色補正用原色信号Ｒ′、Ｇｏ、Ｂ′　と、色補
正用補色信号Ｃｙ゛、Ｍａ’の各信号に、それぞれ係数
に３〜Ｋ１２を乗算した上で、それをＲ信号とＧ信号に
加減算することにより、Ｒ，Ｇ、Ｂ％Ｃｙ％Ｍａの各色
について、それぞれの色相と彩度とを調整することが出
来、結局、この第５図に示す装置によれば、第１表に示
すように、ＲｌＧ、Ｂ、ＣＶ、Ｍａ、Ｙｅの各色につい
て、それぞれの色相と彩度とを、何れも独立に調整する
ことが出来ることになる。

第１表 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、入力カラー映像信号の各色信号毎に、
それらの色相と彩度とを任意に独立して調整出来る反面
、入力カラー映像信号のＲＧＢの各色信号成分から色補
正用原色信号Ｒ°、Ｇｏ、Ｂ′と、同じく色補正用補色
信号ｃｙ°、Ｍａ“、Ｙｅの各成分を分離抽出する回路
に加えて、１２個の乗算器と２１個もの加減算器を必要
とするため、回路規模が膨大になり、コスト面や小型軽
量化に間厘があった。

本発明の目的は、上記した６色独立した補正が可能な色
補正装置のディジタル回路化に際して、ハードウェア量
増加の虞れがなく、充分なローコスト化、小型化、それ
に低動作電力化が可能なカラー映像信号の色調補正装置
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的は、以下の手段を設けることにより達成される
。

ディジタル化されたカラー映像信号を構成するＲＧＢ色
信号の各信号間でのレベルを比較し、この比較結果によ
り入力信号の色を設定する色判定手段、上記ＲＧＢ色信
号から色補正用のＲｏ、Ｇｏ、Ｂ′、ｃｙ’、Ｙｅ’、
Ｍａ’の６種の色補正信号を抽出する色成分信号抽出手
段、上記色判定手段の判定結果に基づき、その判定され
た色に対応して、上記６種の色補正信号の中からＲ，Ｇ
、Ｂの原色補正用の１色とＣｙ、Ｙｅ、Ｍａの補色補正
用の１色を選択する色補正信号選択手段、この選択され
た２色の色補正信号に乗算すべき所定の係数を上記色判
定手段による判定結果に基づいて選択する係数選択手段
、この選択された所定の係数と上記２色の色補正信号と
を乗算する乗算手段、この乗算結果により補正されるべ
き信号を上記色判定手段による判定結果に基づいて元の
ＲＧＢの色信号の中から選択するＲＧＢ色信号選択手段
、このＲＧＢ色信号選択手段により選択された色信号に
上記乗算結果を加算する加算手段。

〔作用〕

カラー映像信号のＲＧＢ成分から、この映像信号をＲ，
Ｇ、Ｂの原色信号と、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍａの補色信号の６
色に分解する方法を採ると、それがどのようなカラー映
像信号であっても、Ｒ，Ｇ、Ｂの原色信号の中の何れか
１色と、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｍａの補色信号の中の何れか１色
の加算、もしくは１色だけに分解され、決して３色以上
には分解されず、従って、複数の乗算器のうち、レベル
が有限な値を持つ有意信号が入力されるのは、同時には
最大でも４個にしかならない点に着目し、映像信号の色
を判定することにより、色信号の中の有意信号を選択す
ることにより乗算器の有効利用が図られ、回路規模の縮
小が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明によるカラー映像信号の色補正回路につい
て、実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、図において、３個の端子
ＲｒＮ、　ＧＩＮ、　ＢＩＮは色補正すべきカラー映像
信号を構成するＲ、　Ｇ、　Ｂの３種のディジタル信号
が供給される入力端子で、ＲＯＩＪア、Ｇｏ、Ｊア。

Ｂ　ＯＵＴは補正されたＲ、　Ｇ、　Ｂ信号が取り出さ
れる出力端子である。

入力端子ＲＩＮ、　ＧＩＮ、　ＢＩＮに供給されたＲ、
　Ｇ、Ｂの３種のディジタル色信号は６色分離回路１に
供給され、ここで従来技術の場合と同様にして、色補正
用原色信号Ｒ′、Ｇ′、Ｂ゛　と、色補正用補色信号ｃ
ｙ“、Ｍａ“、Ｙｅ“の６種の信号に分離される。なお
、この具体的な方法については、既に第８図により説明
した通りである。

入力端子ＲＩＭ、　ＧＩＮ、　Ｂ＋ｓに供給されたＲ、
　Ｇ、Ｂの３種のディジタル色信号は、また、減算回路
２〜４にも供給され、それぞれＲ−Ｇ、Ｇ７Ｂ、Ｂ−Ｒ
の各色差信号に合成される。なお、このような色差信号
を使用する実施例では、図に破線で記しであるように、
これらの減算回路２〜４から得られた色差信号を、６色
分離回路１にも供給す・るようにし、回路構成の簡略化
を図ることができる。

減算回路２〜４の出力は色判定回路５に入力され、Ｒ−
Ｇ、Ｇ−Ｂ、Ｂ−Ｒの各色差信号が持つ極性情報（減算
回路ａカの符号ビット）により、以下のようにして色の
判定が行なわれる。

第７図はカラーパー信号に対するＲ、Ｇ、Ｂの各色信号
の極性と、Ｒ−Ｇ、Ｇ−Ｂ、Ｂ−Ｒの各色差信号の極性
とを示したものであるが、この図から明らかなように、
Ｒ−Ｇ信号の極性が負で、Ｇ−Ｂ信号の極性が正なら、
入力映像信号の色はＧになり、反対にＲ−Ｇ信号の極性
が正で、Ｇ−Ｂ信号の極性が負なら、入力映像信号の色
はＲになるというように、この場合には、入力映像信号
の色は２種の色差信号の極性により一義的に判別できる
ことが判る。

しかして、この第７図は、色飽和度が１００％の場合で
あるが、そうでない場合には、極性が０のところが正負
いずれかの値をとるようになる。例えば、この第７図の
左端の例で、Ｒ−Ｇの極性も正になったようなときで、
このときには、入力映像信号の色はＹｅかつＧ、すなわ
ち、２色の混色という状態になる。

しかしながら、このような混色がおきた場合でも、それ
は原色と補色の混色であり、原色どうし、あるいは補色
どうし、さらには３色以上の混色を生じることは絶対に
起こらない。

そこで、色判定回路５は、入力映像信号の色として、原
色を１色と補色を１色の２種を指定するようになってい
る。なお、入力映像信号が無彩色、或いは純粋な原色、
若しくは純粋な補色によるものになっている場合も有り
得るが、このときには、動作上からは何色と判定しても
構わないので、適当な色が指定されるようになっている
。

色判定回路５の判定結果は８個のセレクタ６〜１１の制
御に使用される。

まずセレクタ６は、色判定回路５の判定結果に基づき、
６色分離回路１から出力される原色信号Ｒ′、Ｇ′、Ｂ
′の中から１色を選択し、それを乗算回路１４．１５に
供給するａきをする。

次にセレクタ７は、同じく色判定回路５の判定結果に基
づき、６色分離回路１から出力される補色信号Ｃｙ′、
Ｍａ’、Ｙｅ’の中から１色を選択し、それを乗算回路
１６．１７に供給する働きをする。

さらにセレクタ８，９は、同じく色判定回路５の判定結
果に基づき、それぞれ原色の彩度調整用係数に１〜に３
が格納されているレジスタ１８．１９．２０の１と、そ
れぞれ原色の色相調整用係数に４〜に６が格納されてい
るレジスタ２１．２２．２３の１をそれぞれ選択する働
きをする。

同じくセレクタ１０と１１は、色判定回路５の判定結果
から、補色信号に対応した彩度調整用の係数に７〜に９
が格納されているレジスタ２４〜２６の中の１と、同じ
く補色に対応した色相調整用の係数ＫＩＯ−に１２が格
納されているレジスタ２７〜２９の中の１をそれぞれ選
択する働きをする。

次に、３人力３出力切換用のセレクタ１２は、乗算回路
１４の出力が、判定された原色と同じ色の映像信号に、
また、乗算回路１５の出力と、これを反転回路３０で極
性反転した出力が残りの２の色の映像信号のそれぞれに
、いずれも加算回路３３〜３５を介して加算されるよう
に切換制御される。

従って、この結果、レジスタ１８〜２３に格納しである
係数を変化させることにより、第１表に示す、原色につ
いての彩度と色相に関する独立した調整が得られ、さら
に、レジスタ２４〜２９に格納しである係数を変化させ
ることにより、第１表に示す、補色、についての彩度と
色相に関する独立した調整が得られることになるのであ
るが、以下、この実施例の動作について、具体例により
詳細に説明する。

なお、上記したように、レジスタ１８〜２９に格納すべ
き各係数のうち、まず係数に１〜に３はＲ，’　Ｇ、Ｈ
の各原色の彩度調整用、係数に４〜に６は同じく各原色
の色相調整用であり、次に係数に７〜に９はＹｅ、Ｃｙ
、Ｍａの各補色の彩度調整用、係数ＫＩＯ−に１２は同
じく各補色の色相調整用である。

いま、入力端子ＲＩＮ％　Ｇ１１１１．　Ｂ［から供給
されているディジタルカラー映像信号が、 Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０．８：０．４＝０．４ になっている信号であったとする。

そうすると、減算回路２〜４の出力の極性は各々“正”
Ｏ″、“負”となるので、第７図から明らかなように、
色判定回路５は、入力信号の色はＲであると判定する。

この結果、セレクタ６は、６色分離回路１の原色出力の
中から、第１図に実線で示すように、Ｒ′倍信号選択し
、これと並行してセレクタ８．９はＲ゛信号用のレジス
タ１８．２１の出力を選択するように、これも実線に示
すように切換制御されるので、Ｒ′倍信号原色の彩度調
整用係数に１、およびＲ′倍信号原色の色相調整用係数
に４が乗算回路１４．１５により乗算され、これらの結
果と、反転回路３ｏの出力とがセレクタ１２に供給され
る。

そして、このセレクタ１２が、色判定回路５によるＲ色
という判定結果により、乗算回路１４の出力を加算回路
３３に切換え、入力映像信号のＲ信号に加算すると共に
、乗算回路１５の出力と反転回路３ｏの出力をそれぞれ
加算回路３４．３５に切換えて、入力映像信号のＢ信号
とＧ信号に加算させる。

そこで、このときには、Ｒ信号について、その彩度が係
数に１分、色相が係数に４分、それぞれ補正されたディ
ジタルカラー映像信号のＲ，Ｇ、Ｂ信号が出力端子Ｒ０
，ＪＴ、ＧｏＵア、Ｂｏｕアから得られることになり、
従って、これらの係数に１、Ｋ４の調整により、Ｒ信号
の彩度と色相を、他の色の信号とは全く独立に調整する
ことができる。

以上は入力映像信号が原色の場合であるが、補色の場合
も同様で、今度は５白傷号のレベル比が、Ｒ：　Ｇ　：
　Ｂ＝０．８　：　０．８　：　０．４になっているカ
ラー映像信号が入力されたとする。

そうすると、第７図から明らかなように、このときには
、入力信号の色はＹｅであると判定される。

この結果、６色分離回路１の補色出力のうちのＹｅ”出
力と、このＹｅ色月の彩度調整用係数に７と１色相調整
月の係数ＫＩＯが格納しであるレジスタ２４．２７の出
力とが、それぞれセレクタ７．１０，１１により選択さ
れ、これらの出力が乗算回路１６．１７に供給される。

そして、乗算回路１６と１７の乗算結果を加算回路３１
で加算した結果がセレクタ１３により加算回路３６に供
給され、入力映像信号のＲ信号に加算され、他方、乗算
回路１６の出力から乗算回路１７の出力を減算回路３２
で差し引いた結果は、セレクタ１３により加算回路３７
に供給され、入力映像信号のＧ信号に加算される。

従って、このときには、Ｙｅ色について、その彩度が係
数に７分、色相が係数Ｋ１０分、それぞれ補正されたデ
ィジタルカラー映像信号のＲ，Ｇ、Ｂ信号が出力端子Ｒ
０ｕア、ＧＯＬｌｌ、Ｂ　ＯＵＴから得られることにな
り、これらの係数に７、ＫＩＯの調整により、Ｙｅ色の
彩度と色相を、他の色のとは全く独立に調整することが
できる。

なお、この実施例では、上記の例についての説明から明
らかなように、入力信号が原色、補色のいずれか一方の
信号だけからなる場合、６色分離回路１の他方の出力は
すべて零になるので、上記した動作に特に影響は無く、
他方、原色と補色が混合していた場合には、上記のよう
な動作が、互いに独立して並行に得られることになる。

従って、この実施例によれば、８個の加減算回路と、４
個の乗算回路を用いるだけで、６色独立した色補正が可
能なディジタル方式の色調補正装置を得ることができる
。

次に、本発明の他の実施例について、第２図により説明
する。

この第２図の実施例が、上記した第１図の実施例と異な
る点は、セレクタ６．７に代えて加算回路２−１．２−
２を使用するようにした点にある。

上記したように、６色分離回路１の出力である色補正用
原色信号Ｒ゛、Ｇ゛、Ｂ゛　と、同じく色補正用補色信
号Ｃｙ゛、Ｍａ’、Ｙｅ’は、それぞれ１色だけが有意
の出力となり、残りはＯになるので、従って、この実施
例も、基本的な動作は第１図の実施例と同じで、得られ
る効果についても、さらにローコスト化が可能になると
いう効果が加わる外、同様な効果が期待できるものであ
り、よって、その詳しい説明は省略する。

さらに、第３図は、同じく本発明のさらに別の実施例で
、この第３図の実施例が第２図の実施例と異なる点は、
加算回路３１、減算回路３２とセレクタ３１に代えて、
反転回路３−１と、３人力３出力セレクタ３−２．１人
力３出力セレクタ３−３、それに加算回路３−４〜３−
６を使用するようにした点にある。

そして、セレクタ３−２により、色判定回路５で判定さ
れた、互いに補色関係にあるＲ、Ｇ、Ｂ信号用加算回路
３−４〜３−６うちの２色用の片方に乗算回路１７の出
力を、そして他方には、この乗算回路１７の出力を反転
回路３−１で極性反転した出力を、それぞれ供給して元
のＲ，Ｇ、Ｂ信号に加算するように切換制御すると共に
、セレクタ３−３により１、乗算回路１６の出力を、加
算回路３−４〜３−６うちの互いに補色関係にあるＲ、
Ｇ、Ｂ信号のうちの２色用の加算回路に供給するように
切換制御するのである。

この第３図の実施例の動作も、基本的には第１図、第２
図の実施例と同じで、効果についても同様なので、詳し
い説明は省略する。

なお、当業者なら、本発明の思想を具体化する構成は、
上記実施例以外にも種々自明であり、従って、本発明の
技術的範囲は上記実施例に限定されるものではないこと
は言うまでもなく、例えば、上記何れかの実施例におい
て、減算回路２〜４の出力を６色分離回路１に供給しな
いで動作するように構成した場合には、これらの減算回
路２〜４として単なる比較回路の置換が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来技術によるディジタル方式のカラ
ー映像信号の色調補正装置と同様な、６色独立補正が可
能な装置を、例えば１／３の回路規模により確実に実現
できるから、ローコストで。

小型軽量なカラー映像信号の色調補正装置を容易に提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー映像信号の色補正回路の一
実施例を示すブロック図、第２図は同じく本発明の他の
一実施例を示すブロック図、第３図は同じく本発明のさ
らに別の一実施例を示すブロック図、第４図及び第５図
はそれぞれ従来技術を説明するブロック図、第６図は色
補正動作の説明図、第７図はカラーパー信号に対する動
作説明図、第８図は６色分離回路の従来例を示すブロッ
ク図、第９図は色信号レベルの関係を示す説明図である
。 １・・・・・・６色分離回路、２〜４・・・・・・減算
回路、５・・・・・・色判定回路、６〜１３・・・・・
・セレクタ、１４〜１７・・・・・・乗算回路、１８〜
２９・・・・・・レジスタ。 ２２２ Ｑ：（りＱ） 第６図 ０ 第７図 −Ｇ 負 貞 正 正 −８ 正 正 負 負 −Ｒ 負 正 負 正 第５図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、赤色、緑色、青色の３原色映像信号成分からなるデ
   ィジタルカラー映像信号から色補正用の３原色成分及び
   その補色成分の６種の成分を分離抽出し、これら６種の
   成分毎にそれぞれ所定の調整用の係数を乗算してから上
   記赤色、緑色、青色の３原色映像信号成分に加算するこ
   とにより、上記６種の色成分毎に独立して色相と彩度を
   調整するようにしたカラー映像信号の色補正回路におい
   て、 上記赤色、緑色、青色の３種の映像信号成分のそれぞれ
   のレベルを検出し、これらの信号成分間でのレベルの大
   小関係に基づいて上記ディジタルカラー映像信号の色を
   表わすための原色１色と補色１色からなる２種の判定色
   を決定する判定手段と、 上記６種の成分に、これら２種の判定色に応じて選択し
   た、それぞれの係数を乗算する乗算手段と、 上記２種の判定色に応じて上記乗算手段の出力を加算す
   べき上記赤色、緑色、青色の３種の映像信号成分の組合
   せを選択する選択手段とを設け、 上記所定の係数の調整により上記色相と彩度の調整が与
   えられるように構成したことを特徴とするカラー映像信
   号の色補正回路。