JPH0423570A - ガンマ補正回路 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ガンマ補正回路に関し、特にデイタル映像信
号のガンマ補正回路に関する。

ジ Ｂ１発明の］既要 本発明は、ガンマ補正回路に関し、ガンマ補正特性から
直線Ｙ＝Ｘを減算した曲線上の値を入力信号のレベルを
アドレスとして記憶する記憶手段と、入力信号のレベル
に基づいて記憶手段から読み出された値に係数Ｋを乗算
する乗算手段と、乗算手段の出力と入ノｊ信号を加算す
る加算手段とを有することにより、ガンマ補正特性を可
変できるようにしたものである。

Ｃ０従来の技術 カラー受像管のグリッド信号電圧と発光出力の関係は直
線的ではなく、発光出力はグリッドに加えた入力信号の
例えば２．２乗に比例している。このため、ビデオカメ
ラからの信号をそのままカラー受像管に加えると、画面
の輝度のみならず色相や彩度も非常に異なってくる。そ
こで、入力信号を、カラー受像管に加える前に、出力信
号が入力信号の例えば１／２．２乗になるような入出力
特性を有するガンマ補正回路に通し、総合特性を直線的
にすることが行われている。このガンマ補正回路は、カ
ラー受像管のグリシドに信号を加える直前に挿入すれば
よいのであるが、経済性、安定度の面から家庭用の電気
器具であるカラー受像機にはイ」属されず、送信側、す
なわちビデオカメラに設けられている。

近年、ビデオカメラにおいても、映像信号をディジタル
的に処理するディジタル映像信号処理技術が広く用いら
れるようになり、上記ガンマ補正回路もデインタル回路
で構成されるようになっている。

例えば、ガンマ補正特性を予めメモリに記憶しておき、
該メモリからガンマ補正が施されたディジタル映像信号
を読み出す所謂マツピング方式が知られている。すなわ
ち、ガンマ補正の入出力特性の出力信号レベルをメモリ
に予め記憶しておき、入力信号レベルをメモリの続出ア
ドレスとしで用い、メモリから出力信号レベルを読み出
し、この出力信号をガンマ補正が施された信号とするよ
うにしている。

また、例えば第７図に示すように、ガンマ補正特性を折
れ線近似し、第８図に示すように、乗算回路、加算回路
等から構成される各演算回路５０〜５０、において折れ
線の各直線の特性を実現し、比較回路５１において各演
算回路５０．〜５０１１の出力を比較して最小値を選択
し、ガンマ補正が施されたディジクルビデオ信号を得る
ようにしたガンマ補正回路が知られている。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 ところで、上述のマツピング方式のガンマ補正では、ガ
ンマ補正特性を表す曲線（Ｙ　＝　Ｘ　＋１／−１）上
の全ての点の値を記憶する容量の大きなメモリが必要と
なる。したがって、例えば放送局毎に異なるガンマ補正
特性に合わせてガンマ補正特性を変える場合、該メモリ
を全部書き換えなければならず、容量が大きいためにデ
ータ作成、作成データのメモリへの書き込み等に時間が
かかっていた。

また、上述した第８図に示す構成のガンマ補正回路では
、折れ線近似の精度を高くするために直線の数を多くと
すると、それに伴って上記演算回路の数が増え、回路規
模が大きくなる問題があった。さらに、直線の数がある
値を超えると実現するのが困難であった。また、ガンマ
補正特性を変えるためには、全ての演算回路５０．〜５
０．ｌの特性（係数ａ１、ｂｉ：ｉ−１〜ｎ）を変更す
る必要があり、現実的ではなかった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、従来に比して小さな回路規模で、ガンマ補正特性を可
変できるガンマ補正回路の提供を目的とする。

Ｅ０課題を解決するための手段 本発明に係るガンマ補正回路では、ガンマ補正特性から
直線Ｙ＝Ｘを減算した曲線上の値を人力信号のレベルを
アドレスとして記憶する記憶手段と、入力信号のレベル
に基づいて上記記憶手段から読み出された値に係数Ｋを
乗算する乗算手段と、該乗算手段の出力と入力信号を加
算する加算手段とを有することにより、上記課題を解決
する。

Ｆ０作用 本発明に係るガンマ補正回路では、上記記憶手段から読
み出された値に係数Ｋを乗算してガンマ補正特性を可変
にする。

Ｇ、実施例 以下、本発明に係るガンマ補正回路の実施例を図面を参
照しながら説明する。

第１図において、例えば、ビデオカメラのＣＯＤイメー
ジセンサ（以下ＣＣＤという）からのビデオ信号をディ
ジタル信号に変換したディジタルビデオ信号Ｘが入力端
子１を介してメモリ回路１１、加算回路１３に供給され
る。

該メモリ回路１１は、例えばランダムアクセスメモリ（
以下ＲＡＭという）あるいはリードオンリメモリ（以下
ＲＯＭという）から構成され、当該メモリ回路１１には
、第２図に示すように、ガンマ補正特性、すなわちｙ　
＝　Ｘ　Ｎ／ｒ）で表される曲線からＹ＝Ｘで表される
直線を引いて得られる曲線上の値（以下基準データΔｙ
という）が、第３図の実線で示す曲線のように上記人力
ディジタルビデオ信号Ｘを続出アドレスとして記憶され
ている。このメモリ回路１１に記憶されている基準デー
タΔｙか上記入力ディジタルビデオ信号Ｘに基づいて読
み出され、この読み出された基準データΔｙが乗算回路
１２に供給される。

該乗算回路１２は、端子３を介して供給されるガンマ補
正特性を変えるための係数Ｋを乗算し、この乗算結果を
上記加算回路１３に供給する。

該加算回路１３は上記乗算回路１２の出力と上記人力デ
ィジタルビデオ信号Ｘを加算し、この加算結果をガンマ
補正を施したディジタルビデオ信号Ｙとして出力端子２
から出力する。

かくして、本実施例では、上記メモリ回路１１がガンマ
補正特性から直線Ｙ＝Ｘを減算した曲線上の値を入力信
号のレベルをアドレスとして記憶する記憶手段として用
いられ、上記乗算回路１２が入力信号のレベルに基づい
てメモリ１１から読め出された値に係数Ｋを乗算する乗
算手段として用いられ、上記加算回路１３が乗算回路１
２の出力と入力信号を加算する加算手段として用いられ
る。

つぎに、上述のような構成を有するガンマ補正回路の動
作原理について説明する。

メモリ回路１１から読み出された基準データΔｙは、入
力ディジタルビデオ信号Ｘが零％及び１００％の点では
零である。そこで、乗算回路１２の出力は、端子３を介
して供給する係数Ｋを変化させることにより、第３図の
破線で示す曲線のように、入力ディジタルビデオ信号Ｘ
が零％及び１００％の点では変化せず、それ以外の点で
は基準データΔｙのに倍となる。したがって、この実施
例のガンマ補正回路では、第４図に示すように、入力デ
ィジタルビデオ信号Ｘが零％及び１００％の点でのガン
マ補正特性を変えることなく、ガンマ補正特性のカーブ
を変化させることができることになる。

以上のように、この実施例のガンマ補正回路では、メモ
リ回路１１にガンマ補正特性から直線Ｙ＝Ｘを減算した
曲線上の値、すなわち基準データΔｙを記憶しておき、
乗算回路１２において人力ディジタルビデオ信号Ｘに基
づいてメモリ回路１１から読み出した基準データΔｙに
係数Ｋを乗算し、加算回路１２において乗算回路１２の
出力と入力ディジタルビデオ信号Ｘを加算ことにより、
ガンマ補正特性を可変にすることができる。また、演算
回路を１つの乗算回路１２と１つの加算回路１３で構成
することができ、従来に比して小さな回路規模でガンマ
補正特性を可変できるガンマ補正回路を構成することが
できる。

つぎに、本発明に係るガンマ補正回路の他の実施例につ
いて説明する。

上記第１図に示す実施例では、メモリ回路１１にガンマ
補正特性から直線Ｙ−ｘを減算して得られる曲線上の全
ての点の値（基準データΔｙ）を記憶しているために、
ある程度容量が大きなメモリが必要であった。そこで、
ガンマ補正特性から直線Ｙ＝Ｘを引いて得られる曲線を
折れ線近似し、各線分の傾きと折曲点のデータを記憶す
るようにする。具体的には以下のような構成とする。

第５図に示すように、入力ディジタルビデオ信号Ｘが入
力端子４を介してエンコーダ２１、加算回路２３．２７
に供給される。

上記エンコーダ２１は、上記人力ディジタルビデオ信号
Ｘをメモリ回路２２の続出アドレスに変換する。

該メモリ回路２２は例えばＲＡＭから構成され、当該メ
モリ回路２２には、ガンマ補正特性、すなわちｙ　＝＝
　Ｘ　Ｎ／ｒ＋　で表される曲線からＹ＝Ｘで表される
直線を引き、得られた曲線を折れ線近似し、この折れ線
の各線分の傾き（以下傾きデータａ１という）と、各折
曲点の入力ディジタルビデオ信号Ｘのレベル（以下折曲
点データＸ１という）と、この折曲点データｘｌＩにお
ける折れ線のレベル（以下切片データｂ、という）が記
憶されている。

このメモリ回路２２に記憶されている傾きデータａｆｆ
ｉ、切片データｂい、折曲点データＸ、が上記エンコー
ダ２１からの続出アドレスに基づいて読み出され、この
読み出された折曲点データＸｍが上記加算回路２３の減
算端子に供給され、傾きデ−タａ０が乗算回路２４に供
給され、切片データｂ、が加算回路２５に供給される。

上記加算回路２３は上記入力端子４を介して供給される
入力ディジタルビデオ信号Ｘから上記折曲点データＸ、
を減算し、減算結果を上記乗算回路２４に供給する。

該乗算回路２４は上記加算回路２３の出力と上記メモリ
回路２２からの傾きデータａ１を乗算し、この乗算結果
を−に１加算回路２５に供給する。

該加算回路２５は上記乗算回路２４の出力と上記メモリ
回路２２からの切片データｂ、を加算し、この加算結果
を乗算回路２６に供給する。

該乗算回路２６は、上記加算回路２５の出力に端子５を
介して供給される上記ガンマ補正特性を変えるための係
数Ｋを乗算し、この乗算結果を加算回路２７に供給する
。

該加算回路２７ば上記乗算回路２６の出力と上記人カデ
ィジタルビデオ信Ｍ、　Ｘを加算し、この加算結果をガ
ンマ補正を施したディジタルビデオ信号Ｚとして出ツノ
端子６から出力する。

かくして、この実施例では、ガンマ補正特性から直線Ｙ
＝Ｘを減算した曲線」二の値を入力信号のレベルをアド
レスとして記憶する記憶手段が上記エンコーダ２１〜加
算回路２５から構成され、」二記乗算回路２６が入力信
号のレベルに基づいて記憶手段から読み出された信号に
係数Ｋを乗算する乗算手段として用いられ、上記加算回
路２７が乗算回路２６の出力と入力信号を加算する加算
手段として用いられる。

つぎに、上述のような構成を有するガンマ補正回路の動
作について説明する。

メモリ回路２２には、上述のように、ガンマ補正特性か
らＹ＝Ｘで表される直線を引き、得られた曲線を折れ線
近似し、この折れ線の各線分の傾きデータａＬＩと、各
折曲点の人力ディジタルビデオ信号のレベルである折曲
点データＸ１と、折曲点データＸ、における切片データ
ｂ＋、が記憶されている。具体的には、ガンマ補正特性
からＹ＝Ｘで表される直線を引いて得られる曲線を、例
えば第６図に示すように、入力ディジタルビデオ信号Ｘ
が基準白レベルの０％以下のとき、■折れ線で近催し、
出力信号の変化が大きな黒領域である０％〜１５％のと
き、１６折れ線で近似し、１５％〜１２０％のとき、１
４折れ線で近イ以し、１２０％以上のとき、■折れ線で
近似する。そして、この３２折れ線の各線分の傾きデー
タａ、を８ビットとして、折曲点データＸｆｆ１を１４
ビツトとして、各レベルＸ１における切片データｂｆｆ
ｉを１１ビットとじてメモリ回路２２に記憶する。

エンコーダ２１は入力ディジタルビデオ信号χをメモリ
回路２２の続出アドレスに変換する。具体的には、上記
３２折れ線近似の場合、例えば１４ピントの入力ディジ
タルビデオ信号Ｘを、入力ディジタルビデオ信号Ｘが基
準白レベルの０％のとき、１個のアドレスに変換し、０
％〜１５％のとき、１６個のアドレスに変換し、１５％
〜１２０％のとき、１４個のアドレスに変換し、１２０
％以」二のとき、１個のアドレスに変換する。ずなわら
、３２折れ線近似に対応して５ヒツトの続出アドレスに
変換する。そして、この続出アドレスを用いて読み出さ
れた折曲点データＸ、が加算回路２３に供給され、傾き
データａ０が乗算回路２４に供給され、切片データｂ、
が加算回路２５に供給される。

そして、加算回路２３は入力ディジタルビデオ信号Ｘか
ら折曲点データＸ１を減算し、乗算回路２４は加算回路
２３の出力と傾きデータａ１を乗算し、加算回路２５は
乗算回路２４の出力と切片データｂ、を加算し、乗算回
路２６は加算回路２５の出力に端子５を介して供給され
る係数Ｋを乗算し、加算回路２７は乗算回路２６の出力
と入力ディジタルビデオ信号Ｘを加算することにより、
出力端子６からガンマ補正が施されたディジタルビデオ
信号Ｚ、 ｚ−（ａＬＩｘ（Ｘ＝Ｘ１１）＋ｂ、）ＸＫ＋Ｘ　・・
・（１）が出力される。

ところで、入力ディジタルビデオ信号Ｘが零％及び１０
０％の点では上記第（１）式の第１項の値は零となる。

したがって、この実施例のガンマ補正回路では、係数Ｋ
を変化させることにより、入力ディジクルビデオ信号Ｘ
が零％及び１００％の点でのガンマ補正特性を変えるこ
となく、ガンマ補正特性のカーブを変化させるこ七がで
きることになる。

以」二のように、この実施例のガンマ補正回路では、ガ
ンマ補正特性からＹ＝Ｘで表される直線を引いて得られ
る曲線を折れ線近似し、各線分の傾きデータａｐ、切片
データｂ□、折曲点データＸ。

をメモリ回路２２に予め記憶する。そして、エンコーダ
２１において入力ディジタルビデオ信号Ｘをメモリ回路
２２の続出アドレスに変換し、この続出アドレスに基づ
いてメモリ回路２２から傾きデータａ。、切片データｂ
イ、折曲点データＸ□を読み出し、加算回路２３〜加算
回路２７において係数Ｋを変化させて上記第（１）式に
示す演算を行うことにより、ガンマ補正特性を可変にし
たディジタルビデオ信号Ｚを得ることができる。この場
合、メモリ回路２２には折れ線上の各点のデータを記憶
する必要がなく、例えば上述のような３２折れ線近似の
場合は、３２組の傾きデータａ１、切片データｂ０、折
曲点データＸ、を記憶ずればよいので、メモリ回路２２
の容量を少なくすることができる。また、演算回路も２
つの乗算回路２４．２６と３つの加算回路２３．２５．
２７で構成することができ、従来に比して小さな回路規
模でガンマ補正特性を可変できるガンマ補正回路を構成
することができる。

Ｈ９発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明に係るガンマ
補正回路では、記録手段にガンマ補正特性から直線Ｙ＝
Ｘを減算した曲線」二の値を入力信号のレベルをアドレ
スとして記憶し、乗算手段で入力信号のレベルに基づい
て記憶手段から読み出された値に係数Ｋを乗算し、加算
手段で乗算手段の出力と入力信号を加算することにより
、ガンマ補正特性を可変にすることができる。また、記
憶手段には基準となるガンマ補正特性を１つだけ記憶す
ればよく、記憶手段の容量を少なくすることができ、ま
た上記演算のための回路も簡単に構成することができ、
従来に比して小さな回路規模でガンマ補正特性を可変で
きるガンマ補正回路を実現することができる。換言する
と、ガンマ補正回路のＩＣ化が容易になり、また消費電
力を従来に比して小さくすることができる。また例えば
放送局によってまちまちなガンマ補正特性に、係数Ｋを
変えることにより、簡単に対応することが可能になる。

また、ガンマ補正特性から直線Ｙ＝Ｘを引いて得られる
曲線を折れ線近似することにより、さらにメモリの容量
を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るガンマ補正回路の実施例を示すブ
ロック図であり、第２図は本発明の詳細な説明するため
のガンマ補正特性を示す図であり、第３図はガンマ補正
特性から直線Ｙ＝Ｘを減算して得られる曲線を示す図で
あり、第４図は係数Ｋを可変にしたときのガンマ補正特
性を示す図であり、第５図は他の実施例を示すブロック
図であり、第６図はガンマ補正特性から直線Ｙ＝Ｘを減
算して得られる曲線を折れ線近似したときの折れ線を示
す図であり、第７図は従来用いられているガンマ補正特
性を折れ線近似したときの折れ線を示す図であり、第８
図は従来のガンマ補正回路のブロック図である。 メモリ回路 乗算回路 加算回路 エンコーダ メモリ回路 ・・・・乗算回路 ２７　・・・・加算回路 １１　・・・・ １２　・・・・ １３　・・・・ ２１　・・・・ ２２　・・・・ ２４、２６ ２３、２５、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガンマ補正特性から直線Ｙ＝Ｘを減算した曲線上の値を
   入力信号のレベルをアドレスとして記憶する記憶手段と
   、 入力信号のレベルに基づいて上記記憶手段から読み出さ
   れた値に係数Ｋを乗算する乗算手段と、該乗算手段の出
   力と入力信号を加算する加算手段とを有することを特徴
   とするガンマ補正回路。