JPH04129396A - 色信号処理回路 - Google Patents

色信号処理回路

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JPH04129396A
JPH04129396A JP24885490A JP24885490A JPH04129396A JP H04129396 A JPH04129396 A JP H04129396A JP 24885490 A JP24885490 A JP 24885490A JP 24885490 A JP24885490 A JP 24885490A JP H04129396 A JPH04129396 A JP H04129396A
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color difference
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signals
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JP24885490A
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Toru Miyazaki
通 宮崎
Satoyuki Ishii
聡之 石井
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明はテレビジョン受像機において、色あい 色飽
和度調整を適切に行う色信号処理回路に関する。
(従来の技術) 周知のように、テレビジョン受像機にはブラウン管の特
性や視聴者の好みに合わせて色あい。
色飽和度を調整する機能がある。この色あい1色飽和度
調整は、マトリクス演算により行われている。
以下、第4図を参照してこのマトリクス演算について説
明する。
先ず色あい調整は、色相、相対位相、相対振幅の3つの
手法で行われる。
第4図において、バースト位相を1800方向にとると
(B−Y)軸及び(R−Y)軸は、それぞれ0°及び9
0″になる。
色相は、復調位相軸θ。を調整するもので(第4図(a
)) 、次のマトリクス演算式により出力(R−Y)’
、(B−Y)’が得られる。ここでAは調整用のマトリ
クス係数である。
この場合2つの色差信号(R−Y)’、(BY)′の軸
の位相角は90″のまま固定である。
相対位相は、2つの位相軸のうち例えば(B−Y)軸を
基準として、(R−Y)軸と(R−Y)′軸の位相輪差
θ、を調整するもので〔第4図(b)) 、次のマトリ
クス演算式により出力(R−Y)’、(B−Y)’が得
られる。ここでBは調整用のマトリクス係数である。
この場合、(B−Y)軸は基準となっているため(R−
Y)軸のみに調整が行われる。
相対振幅は、2つの位相軸のうち例えば(B−Y)軸を
基準として、(R−Y)軸の利得を調整するもので(第
4図(c)) 、次のマトリクス演算式により出力(R
−Y)’、(B−Y)’が得られる。ここでCは調整用
のマトリクス係数である。
(2H二Y):)  −c  (R二;)この場合も前
記相対位相と同様に、(B−Y)軸が基準となっている
ため(R−Y)軸のみに調整が行われる。
色飽和度調整は、2つの色差信号に対して同じ利得係数
を与えるもので、次のマトリクス演算式により出力(R
−Y)’ 、(B−Y)’が得られる。ここでDは調整
用のマトリクス係数である。
この色飽和度調整は、視聴者が好みに応じて調整する場
合と、テレビジョン信号の色副搬送波の振幅レベルに応
じて自動的に調整する自動色制御(ACC)による場合
とがある。よって(4)式の係数Gは、上記2つの調整
値が乗ぜられた値である。
第5図(a)は従来のマトリクス演算回路を示し、同図
(b)はこのマトリクス演算回路のタイミングチャート
を示している。
入力端子51.57には色差信号(R−Y)。
(B−Y)がそれぞれ入力されている(第5図(b)x
l、x2)。テレビジョン信号の色信号の帯域幅は約1
.5MHz(I信号1.5MHzQ信号0.5MHz)
であり、この回路のシステムクロック4fsc (fs
cは色副搬送波周波数)における折り返し周波数は2f
sc (=7.16M Hz )である。よって同一デ
ータを重複して与えてデータレートを2fscに変更し
ても折り返し点は3゜58 (MHz)になり問題はな
い。
この色差信号は、Dタイプフリップフッロ、ツブ(以下
D−FFと記す)58.61を介し乗算器62.65に
それぞれ入力される。D−FF58゜61は、先のシス
テムクロック4fscで動作し、以下この回路で使用さ
れるD−FFはすべてこのクロックで動作する。
選択器59.60には、前記(1)〜(4)式のマトリ
クス係数A−Dを(5)式のように乗算した信号M a
 −M dが与えられる。
つまり端子52には信号M a 、端子53には信号M
 c 、端子55には信号Mb、端子56には信号Md
か入力される。また端子54には信号Sが入力され、信
号Sは選択器59.60の制御端子に入力されている。
信号Sは、システムクロック4fscに対して1/2倍
の周波数2fscの信号である。
信号Ma、Meは、選択器59で信号Sによって1クロ
ック毎に切換えられ(第5図(b)x3) 、D−FF
6Bを介し乗算器62に入力される。信号Mb、Mdも
同様に選択器60で1クロック毎に切換えられ(第5図
(b)x4) 、D−FF64を介し乗算器65に入力
される。
乗算器62は(R−Y)XMa及び(R−Y)X M 
cの演算を行い(第5図(b)x5) 、演算結果はD
−FF66を介して加算器68に入力される。
乗算器65は(B−Y)xMb及び(B−Y)XMdの
演算を行い(第5図(b)x6) 、演算結果はD−F
F67を介して加算器68に入力される。
加算器68は、第5図(b)のx5とx6を加算し、f
 (R−Y)XMa十(B−Y)xMbl及び((R−
Y ) x M c 十(B −Y ) X M d 
lを得る(第5図(b)x7)。この演算結果は、(5
)式の(R−Y)’及び(B−Y)’に対応している。
上記マトリクス演算を行った後に、非線形回路70によ
り非線形演算を行う。
第6図は非線形回路70の構成を示している。
端子82には第5図(a)のD−FF69からの出力が
入力され、端子81にはある固定的なレベルγ(γ>0
)を示す信号Sγが入力される。
信号Sγは選択器84の一方の端子に入力されると共に
係数器83を介して選択器84の他方の端子に入力され
る。
例えば端子82に入力される信号が2の補数表現で示さ
れている場合、この信号の最上位ビット(MSB)によ
り選択器84の出力が切換えられている。つまり入力信
号のMSBが選択器84の制御端子に入力され、MSB
が“1”の時は一γが選択され、MSBが0#の時はγ
が選択される。
選択器84の出力は選択器87の一方の端子に入力され
、他方の端子には端子82の信号が入力される。
選択器87は、上記2つの入力信号を絶対値により切換
えて出力する。つまり信号Sγを比較器86の一方の端
子に入力し、他方の端子に絶対値回路89を介した端子
82の入力信号を入力して信号の大小を比較する。端子
82の入力信号が、信号Sγより大きいときには選択器
84の出力を、またその反対の時には端子82の入力信
号を選択する制御信号を選択器87の制御端子に入力す
る。
選択器87の出力は端子88に導出される。
第7図に第6図の非線形回路の特性図を示す。
第7図において、横軸は端子82の入力信号を示し、縦
軸は端子88の出力信号を示す。つまりこの特性は、入
力信号が端子81の信号Sγの絶対値レベルγを越える
場合は、出力をγに制限するものである。
この非線形回路は、色飽和度の調整等を行った場合、出
力信号の飽和レベルが回路全体のダイナミックレンジを
越えてしまうことを防ぐために設けられている。
非線形回路70の出力は、D−FF71を介して出力端
子72に導出される。出力端子72に導出された信号は
、先の(5)式を満足した信号である。
しかし、上記のようにマトリクス演算結果に対して固定
的な制限を加えると不都合か生じる場合がある。以下第
8図を参照して説明する。
第8図において、円周上に先の非制限回路のレベルγを
設け、色信号C0が入力された場合を想定する(第8図
(a))。つまりこの色信号C8は、(B−Y)信号の
レベルに対して(R−Y)信号のレベルが非常に小さい
信号である。この信号に(6)式のように負利得のみの
調整を行った場合、 (B−Y)信号は(B−Y)  信号となり、これはレ
ベルγを越えることになる。よって(B−Y)′信号の
みに先の非線形回路が動作する。この動作により、レベ
ルγを越えた分(第8図(b)XB)は制限されるので
、xBの誤差が生じる。
テレビジョン受像機では、この調整の後に輝度信号Yを
使い(7)式のマトリクス演算を行いテレビジョンの3
原色であるRGBを作り出している。
R−(R−Y)+Y G−−0,51(R−Y) −〇、 19  (B−Y)  +Y B−(B−Y)+Y             ・・・
 (7)従って、第8図に示すように(B−Y)信号の
みに非線形動作が働くと、(B−Y)信号と(R−Y)
信号の関係が本来の信号と異なる結果となる。よって、
要求される色あいとは異なるものとなり色調整回路の誤
動作を引き起こす原因となっていた。
(発明が解決しようとする課題) 以上説明したように従来の色信号処理方式では、(5)
式の示されるマトリクス演算後に固定的な非線形処理を
行っている。よって入力信号によっては、2つの色信号
のうち一方のみにこの非線形特性が与えられ、2つの色
差信号のバランスが変化し正しい画像が表現されないと
いった問題があった。
そこでこの発明は、2つの色差信号の双方に非線形特性
を与えることにより2つの信号の振幅比を保ち、正しい
画像を表現することができる色信号処理回路を提供する
ことを目的とする。
[発明の構成コ (課題を解決するための手段) この発明は、第1の入力色差信号と、この第1の入力色
差信号を制御する第1の制御信号とを乗算する第1の乗
算手段と、第2の人力色差信号と、この第2の入力色差
信号を制御する第2の制御信号とを乗算する第2の乗算
手段と、前記第1及び第2の乗算手段からの出力信号を
加算する加算手段と、前記加算手段からの出力信号に順
次歯まれる2つのクロック単位の色差信号のうちレベル
の大きい方の信号を順次検出し、この検出した信号に応
じ、前記第1及び第2の入力色差信号の振幅比を保つた
めに非線形特性とした第3の制御信号を発生する制御信
号発生手段と、前記第3の制御信号を前記加算手段から
の対応する出力信号に乗算する第3の乗算手段とを具備
したものである。
(作 用) 上記の手段によれば、マトリクス演算後の色差信号に固
定的な非線形特性を与えずに、2つの色差信号の双方に
同一の非線形特性を与えることができる。よって、2つ
の色差信号の振幅比を崩すことがないため、正しいカラ
ー画像を得ることができる。
(実施例) 以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図(a)はこの発明の一実施例である色信号処理回
路を示し、同図(b)はこの回路のタイミングチャート
を示している。
選択器11の端子4,5には先の(5)式の信号Ma、
Me(第1の制御信号)が入力され、選択器12の端子
7,8には信号Mb、Md (第2の制御信号)が入力
されている。端子6には信号Sが入力されている。この
信号Sは、この回路のシステムクロック4fsc(fs
、cは色副搬送波周波数)に対して1/2倍の周波数2
fscの信号である。
選択器11.12は、信号Sによって1クロック毎に信
号Ma、Mc及び信号Mb、Mdを切換えている(第1
図(b)x3.x4)、選択器11 ]2の出力は、選
択器19.18(第3第4の選択手段)の一方の端子に
それぞれ入力される。
入力端子1,2には色差信号(R−Y)、(B−Y)(
第1.第2の入力色差信号)がそれぞれ入力されている
。またこの色差信号は信号Sの2クロック間にわたりク
ロック単位で同一の信号が入力される。
入力端子1,2に入力された色差信号(R−Y)、(B
−Y)は、選択器10.13(第1第2の選択手段)の
一方の端子にそれぞれ入力される。選択器10.13及
び選択器18.19の制御端子には、端子9に導入され
ているタイミング信号T1が入力されている(第1図(
b)TI)。タイミング信号T1は、信号Sの3クロッ
クに対して1回アクティブになる信号である。
選択器10.13は、タイミング信号T1の期間Aで2
つの色差信号を選択する。また選択器19.18も選択
器11.12の出力であるマトリクス信号を、タイミン
グ信号T1の期間Aで選択する。
選択器10.13の出力は、Dタイプフリップフロップ
(以下D−FFと記す)14.15を介してそれぞれ乗
算器20.36 (第1.第2の乗算器)に入力される
。乗算器20.36には、選択器19.18の出力がD
−FF16,17を介して入力される。D−FF14〜
17は、先のシステムクロック4fscで動作する。以
下この回路で使用されるD−FFは、後に説明するD−
FF26を除きすべてこのクロックで動作する。
乗算器20は色差信号(R−Y)と信号Ma。
Mcとの乗算を行い、乗算器36は色差信号(B−Y)
と信号Mb、Mdとの乗算を行う。つまり乗算器20で
は(R−Y ) X M a 、  (R−Y ) X
Meの演算が行われ、乗算器36では(B−Y)xMb
、(B−Y)xMdの演算が行われる。乗算器20.3
6の出力は、D−FF21,22を介してそれぞれ加算
器23に入力される。
加算器23は、入力信号双方の加算を行い、先の(5)
式のマトリクス演算を完了する。つまり加算器23では
、(R−Y ) X M a 十(B −Y )X M
 b 、  (R−Y ) X M c + (B −
Y ) X M dの演算が行われたことになり、以下
この2つの式を(R−Y)’   (B−Y)’ と記
す(第1図(b)x5.x6)。
加算器23の出力信号(R−Y)’、(B−Y)′は、
直列に接続されたD−FF28,29゜30に導入され
る。このうちD−FF28,29の出力は、絶対値最大
選択回路27にそれぞれ入力される。
第2図は絶対値最大選択回路27の一例を示している。
第2図において、41は先の第1図(a)のD−FF2
8からの出力信号(第1図(b)x5)が入力される端
子である。42はD−FF29からの出力信号(第1図
(b)x6)が入力される端子である。
入力信号x5.x6は、絶対値回路43.44にそれぞ
れ入力され絶対値化される。絶対値回路43.45の出
力は、比較器45に入力される。
比較器45は、入力信号のうち絶対値の大きい方を選択
する制御信号を選択器46の制御端子に入力する。
選択器46は、上記制御信号に基づいて絶対値回路43
.44の出力のうち絶対値の大きい方を選択し端子47
に導出する。
絶対値最大選択回路27の出力は、係数発生回路31に
入力される。
第3図は係数発生回路31の特性図を示している。
第3図において、横軸は係数発生回路31に入力される
絶対値最大選択回路27からの出力信号である。縦軸は
係数発生回路31の出力信号である。
係数発生回路31の特性は、絶対値最大選択回路27か
らの信号に応じて出力係数値が変化するものである(第
3の制御信号)。つまり絶対値最大選択回路27の出力
が、この色信号処理回路全体のダイナミックレンジγに
対して小さい場合は、係数値1.0を発生する。一方絶
対値最大選択回路27の出力がある値P点を越え、ダイ
ナミックレンジγに近づくにつれて1.0よりも小さな
係数を発生する。係数発生回路31の出力は、D−FF
26に入力される。
D−FF26は、信号Sの3クロックに対して1回アク
ティブになる信号T2(第1図(b)T2)によりセッ
トされる。この信号T2は、端子9に入力されているタ
イミング信号T1をD−FF24,25を直列に介すこ
とにより得られ、信号T2によりD−FF26をセット
し信号x7を得ている。この信号x7は、2つの色差信
号の絶対値のレベルに応じて、絶対値の大きい方の信号
により係数を発生していることになる(第1間借号X5
〜7.T2)。
D −F F、26の出力信号(第1図(b)x7)は
、選択器18.19の他方の端子に入力されている。
選択器18.19は、上記信号x7と一方の端子に入力
されている選択器12.41の出力のマトリクス信号と
を信号T1により切換えている。
つまり信号T1の期間Bのみ、信号X7をD−FF16
.17を介してそれぞれ乗算器20゜36に入力してい
る。また信号T1の期間Bには、D−FF29,30の
出力が選択器13.10により切換えられ、D−FF1
5,14を介して乗算器20.36にそれぞれ入力され
る。よって信号T1の期間Bでは、色差信号(B−Y)
’(R−Y)’が多重され(第1図(b)xl。
x2)、また信号GNが多重される(第1図(b)x3
.x4)。
乗算器20.36は、信号T1の期間Bに色差信号(B
−Y)’、(R−Y)’ と係数発生回路31からの出
力信号GNとを乗算し、D−FF21.22に出力する
。つまり乗算器20.36では(B  Y) ’ GN
 、  (RY’) ’ GNの演算が行われたことに
なり、以下この2つの式を(BY)’、(R−Y)’と
記す。D−FF21の出力は、選択器37の一方の端子
に入力される。
D−FF21の出力は、D−FF32を介して選択器3
7の他方の端子に入力される。
D−FF32及び選択器37は、信号T1の期間Bにパ
ラレルで入力される色差信号(R−Y)’、(B−Y)
’をシリアルに変換して出力している(第1図(b)x
8)。選択器37の出力信号x8は、選択器35の一方
の端子に入力されると共に、D−FF33,34を直列
に介して選択器35の他方の端子に入力される。
信号X8は、信号Sの3クロックに1回の割合で信号に
欠落を生じている。よってこの欠落部分を近傍の色差信
号、つまり信号x8をD−FF3B、34で遅らせた色
差信号で補った後に出力端子3に導出される(第1図(
b)x9)。出力端子3に導出される色差信号(R−Y
)’   (B−Y)″は、先の(5)式のマトリクス
演算を満足した信号である。
従来の色信号処理回路は、マトリクス演算後に固定的な
非線形回路を用いていた。よって、2つの色差信号のレ
ベルによっては、一方の色差信号のみに非線形特性が与
えられ、映し出される色信号が本来のものとは異なる場
合があった。これに対して本実施例の色信号処理回路で
は、マトリクス演算後の2つの色差信号のうち、その絶
対値レベルが大きい方を基準に双方同一の非線形特性を
与えている。これにより2つの色差信号の振幅比を保っ
たまま出力しているので正しいカラー画像を得ることが
可能である。
また本実施例において得られる色差信号は3データに1
データの割合で欠落を生じている。回路システムクロッ
クを4fscとした場合、1つの色差信号のデータレー
トは4/3fsc(約2.4MHz)となり、この場合
の折り返しを生じる信号周波数は2/3fsc以上とな
る。しかしNTSC信号の場合、色信号の帯域幅は約1
.5MHz(I信号1.5MHz、Q信号0.5MHz
)なので問題はない。
上記実施例によると、−度マトリクス演算を完了した後
の色差信号と非線形係数を、更にマトリクス演算回路内
の乗算器にフィードバックさせている。よって、乗算器
を追加するといった大規模なハードウェアの増大を伴う
ことなく、色あい色飽和度調整を適切に行う色信号処理
回路を得ることができる。
上記した実施例においては、乗算器20.36にD−F
F30,29の出力をフィードバックすることにより、
第3の制御信号を乗算した。しかし本発明の趣旨は、こ
の回路形式に限定されるものではなく、D−FF30,
29の出力と第3の制御信号が供給される乗算器を別途
後段に設けてもよい。
[発明の効果] 上記したようにこの発明によれば、2つの色差信号の双
方に同等の非線形特性を与えることにより2つの色差信
号の振幅比を保ち、正しい画像を表現することができる
色信号処理回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)はこの発明に係わる色信号処理回路の一実
施例を示す回路図、第1図(b)は同図(a)に示した
回路の動作を説明するための図、第2図は第1図(a)
に示した回路の絶対値最大選択回路を説明するための回
路図、第3図は第2図に示した回路の特性を説明するた
めの図、第4図は色相調整の概念を説明するための図、
第5図(a)は従来の色信号処理回路を示す回路図、第
5図(b)は同図(a)に示した回路の動作を説明する
ための図、第6図は第5図(a)に示した回路の非線形
回路を説明するための図、第7図は第6図に示した回路
の特性を説明するための図、第8図は従来の回路の飽和
度調整を説明するだめの図である。 1.2・・・入力端子、3・・・出力端子、10〜13
゜18.19,35.37・・・選択器、14〜17゜
21.22.24〜26.28〜30.32〜34・・
・Dタイプフリップフロップ、20゜36・・・乗算器
、23・・・加算器、27・・・絶対値最大回路、31
・・・係数発生回路、43.44・・・絶対値回路、4
5・・・比較器、46・・・選択器、51゜57・・・
入力端子、59.60・・・選択器、58゜61.6B
、64.66.667.69゜71・・・Dタイプフリ
ップフロップ、62゜65・・・乗算器、68・・・加
算器、70・・・非線形回路、72・・・出力端子、8
3・・・係数器、84.87・・・選択器、85・・・
絶対値回路、86・・・比較器。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1の入力色差信号と、この第1の入力色差信号
    を制御する第1の制御信号とを乗算する第1の乗算手段
    と、 第2の入力色差信号と、この第2の入力色差信号を制御
    する第2の制御信号とを乗算する第2の乗算手段と、 前記第1及び第2の乗算手段からの出力信号を加算する
    加算手段と、 前記加算手段からの出力信号に順次含まれる2つのクロ
    ック単位の色差信号のうちレベルの大きい方の信号を順
    次検出し、この検出した信号に応じ、前記第1及び第2
    の入力色差信号の振幅比を保つために非線形特性とした
    第3の制御信号を発生する制御信号発生手段と、 前記第3の制御信号を前記加算手段からの対応する出力
    信号に乗算する第3の乗算手段とを具備したことを特徴
    とする色信号処理回路。
  2. (2)前記第3の乗算手段として、前記第1及び第2の
    乗算手段が兼用されていることを特徴とする請求項第1
    項記載の色信号処理回路。
  3. (3)前記第1及び第2の乗算手段として、4fsc(
    fscは色副搬送波周波数)の3クロックに1回は前記
    加算手段からの出力信号をそれぞれ選択導出し、2回は
    前記第1及び第2の入力色差信号をそれぞれ選択導出す
    る第1及び第2の選択手段と、 4fscの3クロックに1回は前記第3の制御信号を選
    択し2回はそれぞれ対応する前記第1及び第2の制御信
    号を選択する第3及び第4の選択手段と、 前記第1及び第3の選択手段からの前記第1の入力色差
    信号及び前記第1の制御信号を乗算する第1の手段と、 前記第2及び第4の選択手段からの前記第2の入力色差
    信号及び前記第2の制御信号を乗算する第2の手段とを
    具備したことを特徴とする請求項2記載の色信号処理回
    路。
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