JPH03297278A

JPH03297278A - ガンマ補正回路

Info

Publication number: JPH03297278A
Application number: JP2097608A
Authority: JP
Inventors: Osamu Matsunaga; 修松永; Takayoshi Ikeda; 池田　敬義
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1991-12-27

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１この発明は、例えば、映像信号の振幅特性を指数関数的
に変換する場合に有用なガンマ補正回路に関するもので
ある。

〔発明の概要］本発明のガンマ補正回路は、入力された映像信号等をデ
ジタル信号に変換しガンマ補正をおこなうような回路に
おいて、折れ線近似法を適応することによりメモリ容量
を低減するとともに、折曲り点の入力データの差を２の
べき数となるように設定し、かつ、この入力データに対
応する出力データの差分が出来るだけ均等になるように
選択されたデータをＲＯＭに内蔵しているため、演算回
路を簡易化するとともに、補正された出力信号の誤差を
小さ（することができる。

［従来の技術］テレビ信号の送受信系では、種々の変換過程において入
力対出力の関係が直線的ではない。例えば撮像カメラや
受像管が使用される。

そのため、全系統の適当な位置において、かかる非直線
性の補正を行うガンマ補正回路が必要になる。

例えば、一般にカラーモニタ用の受像管の輝度（Ｌ）は
ＣＲＴのグリッド電圧（Ｖ）の２．２乗に比例するから
、送信側であらかじめ信号レベルを１／２．２乗となる
ようなガンマ補正を加えて出力するようにしている。

又、近年は受像機でデジタル信号処理を行う機器が増加
する傾向にあるが、かかる受信機では、ガンマ補正され
た受信信号をもとの直線的な信号に逆変換したのち、色
補正処理、又は輪郭強調処理等を行い、再びＣＲＴに入
力する前に逆方向のガンマ補正をかけることが行われる
。

ところで、このようなガンマ補正回路としては、従来か
らアナログ的な回路手法によって行うものが広く知られ
ている。

しかし、アナログ回路で行うものは動作点の安定性、及
び調整に難点があり、正確な指数演算出力を得ることが
困難であった。

そこで、受信された被補正信号（Ｒ，Ｇ、Ｂ）をデジタ
ル信号に変換し、この変復データをアドレス信号として
ＲＯＭメモリのデータを読み出すデジタルガンマ補正回
路が開発されている。

［発明が解決しようとする問題点１しかしながら、上記したようなデジタルガンマ補正回路
は、入力信号が例えば８ビツトの２進信号に変換される
ときは、アドレスデータのみで２５６×８ビツトのＲＯ
Ｍメモリ３個が必要になり、ＩＣ化する際に回路規模が
大きくなりコストアップを招くという問題があった。

ｃ問題点を解決するための手段］本発明は、かかる問題点にかんがみてなされたもので、
ガンマ補正される入力データによって読み出される折線
データメモリ手段と、該折線データメモリ手段から出力
される４つの種類の折線データを演算する演算部を設け
、該演算部よりガンマ補正された出力データが得られる
ように構成したものである。

［作用１人力データによって読み出される差入力折線データは２
のべき数となるように設定されているため、演算部の除
数回路を簡易化することができると同時に、差出力折線
データをほぼ等しい値となるように設定しているので、
折線近似であるにもかかわらず、出力されるデータの誤
差を小さくすることができる。

［実施例１第１図は、本発明の一実施例を示すデジタルガンマ補正
回路のブロック図である。

この図において、ガンマ補正をされる入力信号は図示さ
れていないＡ／Ｄ変換器によって、例えば８ビツトの２
進データに変換され、この入力信号が入力データＶＩＮ
として折線データメモリ１０に供給される。

折線データメモリ１０は、後述するように、補正ガンマ
曲線によってあらかじめ形成されているデータをＲＯＭ
化したものであり、入力データＶ　ＩＮをアドレス信号
として出力折線データＹＰ、入力折線データｘＰ、差入
力折線データＸＱ−ｘＰ、及び差出力折線データＹ、−
Ｙ、を読み出すものである。

２０は前記４つの折線データを演算する演算部を示し、
減算器２１、乗算器２２、除算器２３、加算器２４を備
えている。

第２図は前記各折線データの一例を示すグラフであって
、横軸が入力データ（Ｘｉ）、縦軸がガンマ補正（１／
２．２乗）された出力データ（Ｙ、）を示す。

本発明の実施例では、このグラフに示されているように
、折線近似を行うために入力折線データＸｉＸ２Ｘ３　
・・・ｘｎが図示されている数値に設定され、この入力
折線データＸｉＸ２Ｘ３　・・・ｘｎに対応して出力折
線データＹ、Ｙ２Ｙ３・・Ｙｎが図示されている数値に
設定されている場合をしめす。

そして、この折線データＸｉＸ２Ｘ３　・・・の差、す
なわち、差入力折線データｘ０−ＸＰの値が全て２ｎの
値を有するように設定すると同時に、この差入力折線デ
ータＸｏ　　Ｘｐに対応する差出力折線データＹ、　−
ＹＰの値が出来るだけ等しくなるように前記２のべき数
ｎが設定される。

以下、本発明のガンマ補正の動作を前記第１図及び第２
図を参照して説明する。

入力信号が折線データメモリ１０に入力されるとそのデ
ータのレベル■、。ををアドレスとして、折線の範囲の
下限を示す折線データｘＰ、ＹＰが読み出されると同時
に、この折線の上限データである折線データＸｉ、Ｙ、
どの差（Ｘｉ　−ＸＰ）及び（ｙ、−ｙ、）が、差入力
折線データ及び差出力折線データとして読み出される。

入力折線データｘＰと入力レベル■、ｎは減算器２１に
よって減算され、減算器２１の出力側に差分データ（Ｖ
、。−ｘＰ）を出力する。

又、この差分データと、折線データメモリ１０から読み
出されている差出力折線データは乗算器２２において乗
算され乗算データ（■、。−ＸＦ）（Ｙ、−Ｙ、）を形
成する。

さらに、この乗算データは除算器２３において折線デー
タメモリ１０から読み出されている差入力折線データに
よって除算され、する。

除算器２３の出力はさらに次の加算器２４に供給され、
出力折線データが加算される。

したがって、加算器２４から出力されるガンマ補正出力
信号データ■。はとなる。

この値は、入力信号■１，４が−Ｘｐ−Ｘｐの範囲内に
あるデータを折線近似で出力した値を示している。

差入力折線データＸｉ　−Ｘｉの値は折線データメモリ
１０の記憶容量に応じて任意に選ぶことができるが、特
に、指数関数的に変化するガンマ補正の場合は、あとで
述べるように差入力折線デタＸ。−ＸＦ数を少な（する
ことが可能であり、その時に出力される近似エラーも小
さくすることができる。

又、本発明のデジタルγ補正回路はこの差入力折線デー
タＸＱ−ＸＰが２のべき数となるように選択されている
ため、除算器２３で除算を行うとき、２進デジタルデー
タのビットシフト動作によって行うことが可能になり、
演算部の回路構成を簡易化すると共に、演算速度を早く
することができるという利点がある。

第３図は、本発明の他の実施例を示したものである。折
線データメモリ部は、ウィンドコンパレータ３１と、出
力補正データメモリ３２、及び入力補正データメモリ３
３より構成する。

ウィンドコンパレータ３１は入力信号のレベルＶ　ＩＨ
の値によって、折線範囲を指定しこの折線範囲指定デー
タを前記出力補正データメモリ３２、入力補正データメ
モリ３３に供給して、出力補正データメモリ３２、入力
補正データメモリ３３から前述シタ折線データＹ、、Ｙ
、、Ｘｉ、Ｘｉを出力する。

選択すｔＬ７’：折線データＹ、、Ｙ、、ＸＰ、Ｘ。

は第１の減算器３４、第２の減算器３５、第３の減算器
３６に供給され、それぞれ、差出力折線データＹｏ　　
Ｙｐ、差入力折線データｘＱ−ＸＰ及び差分データ■、
。−ｘＰを出力する。

３７は乗算器を示し、前記差出力折線データと差分デー
タの乗算を行うと共に、その出力は除算器３８に供給さ
れ、第３の減算器３６の差入力折線データで除算される
。

そして、出力折線データＹＰが加算器３９で加算されガ
ンマ補正された出力レベル■。を得ることができる。

この実施例は、出力補正データメモリ３２と入力補正デ
ータメモリ３３及びウィンドコンパレータ３１に記憶さ
れる折線データ（Ｙ、Ｙ２・・・・・ｙｎ、ｘ、ｘ、・
・・・・ｘｌ、）を外部のコンピュータよって書き換え
可能にすることができるため、任意の曲線に沿ったガン
マ補正を行うことが容易にできる。　なお、差入力折線
データの値は前述したように２のべき数となるように設
定されるため除算器３８はデータをシフトさせることに
よって除算が行われることになり、この演算回路の回路
構成を簡易化することができる。

又、第１の減算器３４、第３の減算器３６は補正データ
の下位ビットの減算出力が得られればよいので、演算ビ
ット数の少ない減算器を使用することができる。

第４図（ａ）は、被補正信号を８ビツトでデジタル化し
、第２図にしめしたように、入力折線データデータＸｉ
を１６の折線で近似した数値と、出力折線データＹ、の
数値を使用して本発明のガンマ補正回路で出力データを
計算したデータを示している。（アンダーラインを引い
た数値が第２図のＸｉに対応する出力データの値を示し
、他のデータはＶｌＨが０．ｌ、２．３、・・・・・２
５４．２５５に設定された場合の計算値を示す）入力折
線データｘ１〜Ｘ　Ｉ６の差入力折線データは２２．２
３２４となるように設定し、これに対応する出力折線デ
ータ￥１〜Ｙ　＋ｓも、はぼ均等になるように設定され
ている。

又、第４図（ｂ）は上記した折線データに基づいて出力
されたＯ〜２５５のレベル値と、理論値との誤差を示し
たものである。

この図から理解できるように、ガンマ補正（２，２乗）
を行うときは、８ビツトの入力データに対して１６本の
折線を上記した折線データに設定すると、最大でもＬＳ
Ｂが−２となる誤差しか生じないことが確かめられた。

又、この誤差は演算結果の有効桁数を１ビツト増やし、
その最下位ビットの処理（４捨５人）を行うことによっ
て、さらに、小さくすることが可能になるものである。

なお、本発明のガンマ補正回路は上記した数値に限定さ
れることなく、指数関数的に変化する関数であれば、任
意の折線に対応して応用することができる。

〔発明の効果Ｊ以上説明したように、本発明のデジタルγ補正回路は、
入力データで指定される差入力折線データの値を２のべ
き数となるように設定すると同時に、この差入力折線デ
ータに対応する差出力折線データの値が、はぼ均等にな
るようなデータに設定し、直線近似によって出力データ
を演算するようにしているので、特に指数関数的な補正
が要求されるガンマ補正回路に採用したときに、著しく
デジタル補正回路のビット数を少な（し、演算が容易に
なるという効果がある。　又、出力データの誤差が小さ
くなるという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すデジタルγ補正回路の
ブロック図、第２図は折線データの一例を示すグラフ、第３図は本発
明の他の実施例を示すブロック図、第４図（ａ）、（ｂ
）は折線データの一例と出力データの数値を示す説明図
である。図中、１０は折線データメモリ、２０は演算部２１減算
器、２２乗算器、２３除算器を示す。手続ネ甫正書（自発）平成２年６月１２日

Claims

【特許請求の範囲】

２進化された被補正信号を折線近似によってガンマ補正
を行なうようなガンマ補正回路において、折線の折曲り
点入力データＸ＿ｉ（ｉ＝０、１、２、３・・・）の間
隔が２のべき数となるように設定され、前記折曲り点入
力データＸ＿ｉに対応する補正信号のレベル差出力デー
タがほぼ等間隔となるように設定されているメモリ手段
と、該メモリ手段から出力される折曲り点の信号と、前
記折曲り点の出力に対応するデータを演算する演算手段
を備え、被補正信号により前記メモリ手段から前記入力
データＸ＿ｉおよびレベル差出力データが読み出される
ように形成されていることを特徴とするガンマ補正回路
。