JPH048069A - デジタル画像処理回路 - 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］ 本発明はビデオ信号をデジタル化しビデオ信号を伸長し
コントラストをアップする為のデジタル画像処理回路に
関するものである。

〔従来の技術〕

一般にビデオ信号を画像として表示する為に用いられる
受像管（ＣＲＴ）のカソード電流工にとグリッド、カソ
ード間電圧Ｅ。Ｋは第２図に示すような関係にあり、又
カソード電流と明るさの関係は比例関係にある０図中Ｅ
ｃはカットオフ電圧であり、これ以下の電圧では、受像
管にカソード電流が流れない９又Ｅ、は受像管の許容最
大駆動電圧でありＥｓ以上の電圧ではカソード電流が過
大に流れ電子ビームのスポット径が大きくなり画像の細
かい部分の表現ができなくなると共に受像管より発生す
るＸ線の増大を招く事になる。

この為、受像管に加える電圧はＥｃからＥｓまでの電圧
とする。すなわちこのＥｃからＥｓが受像管のダイナミ
ックレンジでありこの値より受像管のコントラスト比（
黒から白までの比）が決定される。

いいかえれば充分なコントラストの有る画像を得る為に
はビデオ信号の振幅をこの範囲内で充分なレベルで加え
て受像管を駆動すればよい。

しかしながら、ビデオ信号はいつでもこの範囲内を１０
０％振っているとは限らず、第３図（ａ）に示すような
黒レベルに近い部分、すなわちビデオ信号のレベルの小
さい時もある。これを受像管のダイナミックレンジを有
効に利用し、フントラストを上げるには同図（ｂ）の様
に特に信号の変化部分を拡大し駆動する事により充分な
コントラストを得る事ができる。このような基本的な考
えをもとに １４オートペデスタル これは画像の最も黒い部分をペデスタルレベルまで引き
下げる。この様子を第４図に示す。

２、利得の増加 このままでは受像管の動作範囲をいっばいに使っていな
いので増幅器の利得を上げる（第３図（ｂ）に示すよう
に拡大する）この様な一連の動作を行い受像管の動作範
囲を有効に用いる方法が考案され実用化されている。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら上記従来例では、オートペデスタルを行う
と画像の内容、例えば明るく、かつ白一色の様に画面が
一様で変化の少ない画像では、黒方向に引き下げられる
為充分な明るさが感じられなくなると同時に増幅率か過
大になり不快感を与える画像となる６又、増幅器の利得
を増加させている為、ご（普通の画像では従来よりもコ
ントラストは上がるが、時々白ピークを含んだ信号では
ＥＯＫがＥｓを越えてしまうという欠点があった。

これを防ぐためリミッタ（ＡＢＬ等）があるが、白ピー
クをリミットする為充分な白ピーク（白色）が得られな
いという欠点があった。

［課題を解決するための手段（及び作用）〕本発明によ
ればデジタル画像信号の最大値、最小値、最大値と最小
値の中間値、及び利得の係数を得てデジタル画像信号を
処理する回路を設ける事により明るい画像及び黒い画像
においても各々の質感を失なわずかつコントラストの増
大が計れるようにしたものである。

〔実施例Ｊ 第１図は本発明の実施例図であり、１はビデオ信号が入
力されるところの入力端子であり、２は所望の帯域で帯
域制限を行うローパスフィルタ（図示せず）を経た後、
標本化、量子化を行いアナログ信号をデジタル信号に変
換するアナログ／デジタル変換器、３はデジタル化され
たビデオ信号のデータを記憶、遅延する為のメモリ、４
はビデオ信号データに係数を乗算する等の処理を行う画
像処理回路、５はデジタル／アナログ変換器、６は最大
値検出回路、最小値検出回路、及び最大値と最小値の中
間値を求める演算回路である。

７は増幅率を決める為の係数算出回路、８は７よりの係
数と９よりの係数を乗算する係数演算回路、９は所望の
コントラスト比を得る為に増幅率を可変する係数を発生
する係数発生回路、１０は係数発生回路の係数を可変コ
ントロールするコントロール部である。

上記の構成において、１の入力端子より入力されたビデ
オ信号は、所望の帯域で帯域制限を行うローパスフィル
ター（図示せず）を経る事により帯域制限されたのち、
２のアナログ／デジタル変換器により標本化（サンプリ
ングクロック発生回路、電源等は周知である為図示せず
）量子化が行なわれ、デジタル信号（デジタルデータ）
に交換され順次３のメモリ回路に供給され、例えば、１
水平期間記憶（１ラインメモリ）された後に、４の画像
処理回路に送出される。

また、２よりのデジタル信号は、６の最大値検出、最小
値検出、中間値演算回路に送出される。

６の最大値検出、最小値検出、中間値演算回路では、第
６図（ａ）に示すようなビデオ信号の同期部分及びペデ
スタルレベル除く有効ビデオ信号データの中で最大レベ
ルのデータを最大値Ｄａ、最小レベルのデータを最小値
Ｄｂとして検出し、中間イａＤ　ｃ　Ｌｉ、最７」１，
１１＋最大値−最小値８．−Ｃ演算し求め、７の係数算
出回路に送出する。７の係数算出回路では、６で求めら
れた最大値をＤａ、最小値をＤｂ、中間値をＤｃとし、
デジタルデー夕として採りつる最大値をＦ５ペデイスタ
ルレベルをＧとすれば、 ａ−Ｄｂ □をＤｄとすれば Ｆ−ＤｃＤｃ−Ｇ □を求めいずれか小さい値を Ｄｄ　　、　　Ｄｉｄ 選択する。

二の事は、データの採りつる最大値、またはペデスタル
レベルと中間値との差を求める事により、いずれの方向
が増幅する為の余裕が少ないかを判別し、Ｄｄで除算す
るという事は増幅率を求めた事になる。この係数算出回
路は、ビデオ信号の中間値を求め、最大可能なビデオ信
号のクリップしない増幅率を求める回路である。

９の係数発生回路では、この本発明の効果を画像の好み
により自由に可変する為の係数を発生する回路であり、
コントロール部より必要なデータが入力され、１以下の
係数が発生される。１であればこの本発明は１００％の
効果（コントラスト比の向上）となる。

なお、７で求められた係数は、最小１から最大無限大に
近い値を採りつる。また９で発生する係数は１以下であ
り、これらの係数を８の係数演算回路に入力し乗算処理
を行なう。

しかしながら、第５図（ａ）に示す様な信号レベルが中
レベルで最大値、最小値のレベル差の少ないもの、すな
わちコントラスト比の少ないものについては、同図（ｂ
）に示す様な増幅率（係数）の大きな画像となり不快感
を与える画像を映出してしまう事になる。

この為この係数演算回路においては、増幅率（係数）の
最大値を決めておく必要がある（すなわちリミッタ）。

例えば、その値を２とすれば、第５図（ａ）の信号は同
図（ｂ）にはならず、同図（Ｃ）程度であり不快感を与
える事はない。

例えば、係数発生回路の係数を１とすれば、この係数演
算回路で得られる係数は１以上２以下となり、４の画像
処理回路に供給される。

この画像処理回路では、６で求められた中間値を中心と
し、それに８の係数演算で求められた係数（増幅率）の
乗算を行ない、第６図（ｂ）に示すようなビデオ信号の
データの処理が行なわれる。

このデジタルビデオ信号データは、５のデジタル／アナ
ログ変換器でアナログ信号に変換され、後置される。ロ
ーパルスフィルターについて帯域制限された後、受像管
の駆動回路に供給される。

［発明の効果］ 以上説明したようにビデオ信号をデジタル化し、最大値
、最小値またそれらの中間値を求め利得の係数を可変す
る手段を設ける事により、画像に応じた充分なコントラ
ストが得られ大幅に画質が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例におけるブロック図、 第２図は受像管の特性を示す図、 第３図はコントラストについて説明する図、第４図はオ
ートペデスタルについて説明する図、 第５図は増幅率について説明する為の図、第６図は最大
値、最小値、中間値を説明する為の図である。 １は入力端子、 ２はアナログ／デジタル変換器、 ３はメモリ、 ４は画像処理回路、 ５はデジタル／アナログ変換器、 ６は最大値検出、最小値検出、中間値演算回路、 ７は係数算出回路、 ８は係数演算回路 ９は係数発生回路、 １０はコントロール部である。 −２図 第 ■

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）デジタル画像信号の最大値、最少値、中間値を求
   める為の演算手段、該演算手段の出力に基づきデジタル
   画像信号に対する係数を演算する係数算出手段、係数発
   生手段、係数発生手段における係数を可変する為のコン
   トロール部、係数算出手段に得られた係数と係数発生手
   段より発生された係数を演算する為の係数演算手段、デ
   ジタル画像信号を前記係数演算手段で求められた係数に
   より処理する画像処理手段、 とを設けたデジタル画像処理回路。
2. （２）最大値、最小値、中間値を求める演算手段の演算
   区間を１水平期間又は１フィールド期間又は、１フレー
   ム期間とした請求項（１）のデジタル画像処理回路。