JPH0630300A - 映像信号処理装置及び非線形信号処理装置 - Google Patents
映像信号処理装置及び非線形信号処理装置Info
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- JPH0630300A JPH0630300A JP4182629A JP18262992A JPH0630300A JP H0630300 A JPH0630300 A JP H0630300A JP 4182629 A JP4182629 A JP 4182629A JP 18262992 A JP18262992 A JP 18262992A JP H0630300 A JPH0630300 A JP H0630300A
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Abstract
の大きさのバランスを良好にとることができ、またニー
ポイントを変動させて高輝度信号の再現性を向上させる
とともに、これに連動した好適なアパーチャ信号の付与
によって、より自然な解像感のある画質を得ることがで
きるようにする。 【構成】画像が標準の明るさよりも明るくなると、オー
トニー回路32のニーポイントを下げ、高輝度信号の再
現性の向上を図るとともに、ニーポイントの変動に連動
してオートニー回路の入力側の画像信号に基づいて生成
したアパーチャ信号のゲインを変動させ、このゲイン調
整されたアパーチャ信号をガンマ補正回路34の出力側
に加算するようにしている。即ち、ニーポイントが低い
場合には、高輝度信号はより圧縮されるため、アパーチ
ャ信号のゲインを低くして不自然にアパーチャがつきす
ぎないようにしている。
Description
正回路、オートニー回路等を含む映像信号処理装置及び
オートニー回路として用いる非線形信号処理装置に関す
る。
装置には、カラー受像管で忠実な色を再現するために、
カラー受像管の発光特性(ガンマ特性)を補償するため
のガンマ補正回路が設けられている。また、映像信号処
理装置には、画像の輪郭を明瞭にするために、画像信号
(輝度信号)からアパーチャ信号を生成し、このアパー
チャ信号を輝度信号に重畳することにより、輪郭を強調
する輪郭補正回路が設けられている。
処理装置の第1の例を示すブロック図で、ガンマ補正回
路1の後段に輪郭補正回路2が設けられている。輪郭補
正回路2は入力する輝度信号の前後の差分等によってア
パーチャ信号を生成するアパーチャ信号生成回路1A
と、遅延回路1Bを介して加えられる輝度信号と前記ア
パーチャ信号生成回路1Aからのアパーチャ信号とを加
算する加算器1Cから構成されている。しかし、図7に
示すようにガンマ補正回路1の出力信号からアパーチャ
信号を生成すると、高輝度部分はガンマ補正回路1によ
って圧縮されているために、小さなアパーチャ信号しか
得られないという問題がある。
処理装置の第2の例を示すブロック図で、ガンマ補正回
路1の前段に輪郭補正回路2が設けられている。しか
し、この場合には、輪郭強調された輝度信号は、その
後、ガンマ補正回路1を通過することにより高輝度部分
におけるアパーチャ信号も圧縮されてしまうという問題
がある。従って、このような回路構成では、高輝度部分
の輪郭が失われるために、不鮮明な画像となっていた。
処理装置の第3の例を示すブロック図で、ガンマ補正回
路1の入力側の輝度信号に基づいてアパーチャ信号生成
回路4によってアパーチャ信号を生成し、これをガンマ
補正回路1の後段の加算器5で加算するようにしている
( 特開昭55-92083号公報、特開昭63-209373 号公報参
照) 。しかし、この場合にはガンマ補正回路1によって
輝度信号の高輝度部分が圧縮されているのに対し、アパ
ーチャ信号は輝度に無関係に付加されるため、輝度信号
とアパーチャ信号とのバランスをとるのが難しいという
問題がある。
号処理装置の第4の例を示すブロック図である。同図に
示すように高輝度検出回路3によって高輝度信号のみを
抜き出し、アパーチャ信号生成回路4でアパーチャ信号
を生成し、このアパーチャ信号をガンマ補正回路1の後
段の加算器5で加算するようにしている。更に、入力レ
ベルに応じてアパーチャ信号のゲインを制御するものが
ある(特開昭61-15472号公報、特開昭62-227279 号公報
参照)。
号処理装置には高輝度信号の再現性を向上させるために
ニー回路が付加される場合があり、アパーチャ信号と輝
度信号の大きさのバランスをとることは容易でなかっ
た。ところで、ニー回路は、図11 のグラフに示すよう
に一定レベル以上の輝度信号に対しては、その振幅を抑
圧して出力ものであり、また従来のニー回路には、入力
信号によってニーポイントを変更するオートニー回路(
アナログ回路) があるが(特開昭62-157474 号公報参
照)、デジタル信号処理によってニーポイントを変更す
るものはなかった。
12 に示すようにシフト/セレクタ6を使用し、nビッ
ト並列の入力のうち、MBS(最上位ビットDn )が
“H”となったとき、MBSより下のビットの入力D
n-1,Dn-2,…DO を、予め設定しておいた段数だけシフ
トして出力することにより、等価的に高レベルの信号を
抑圧する効果を得ていたものがあるが、この方式では、
ニーをかけるレベル(ニーポイントレベル)が、回路自
体の入力レベルの1/2に固定され、また抑圧率の設定
が1/2,1/4等,(1/2)n に限定されるため、
自由度が低く、応用の範囲が限られていた。
もので、その目的は、撮影シーンに応じてアパーチャ信
号と輝度信号の大きさのバランスを良好にとることがで
き、またニーポイントを変動させて高輝度信号の再現性
を向上させるとともに、これに連動した好適なアパーチ
ャ信号の付与によって、より自然な解像感のある画質を
得ることができる映像信号処理装置を提供することにあ
る。
処理によってニーポイントレベル及び抑圧率を自由に設
定することができる非線形信号処理装置を提供すること
にある。
するために、画像信号を入力し所定のニーポイントレベ
ル以上の高輝度部を圧縮して出力するオートニー回路で
あって、ニーポイントの変更が可能なオートニー回路
と、前記オートニー回路の出力を入力しガンマ補正して
出力するガンマ補正回路と、前記画像信号を入力してア
パーチャ信号を生成するアパーチャ信号生成回路と、入
力するゲイン係数に基づいて前記アパーチャ信号のゲイ
ンを制御するゲイン制御回路と、前記ゲイン制御回路で
ゲインが制御されたアパーチャ信号を前記ガンマ補正回
路の出力に加算する加算器と、被写体の明るさが標準よ
りも明るくなると、前記オートニー回路のニーポイント
を下げるとともに前記ゲイン係数を小さくする制御手段
と、を備えたことを特徴としている。
ートニー回路を設けない場合には、被写体の明るさが標
準よりも明るくなると、前記ゲイン係数を標準の明るさ
のときの所定のゲイン係数よりも大きくし、標準の明る
さよりも暗くなると、前記ゲイン係数を標準の明るさの
ときの所定のゲイン係数よりも小さくする制御手段を設
けたことを特徴としている。
処理による非線形信号処理装置を、入力するデジタル信
号に対するニーポイントレベルを設定するニーポイント
レベル設定手段と、前記デジタル信号を入力し、該デジ
タル信号から前記ニーポイントレベル設定手段で設定さ
れたニーポイントレベルを減算する減算器と、前記減算
器の減算結果のうち正のデジタル信号のみを出力する第
1のクリップ回路と、ニーポイントレベル以上のデジタ
ル信号の抑圧率を設定する抑圧率設定手段と、前記第1
のクリップ回路の出力信号と前記抑圧率設定手段に設定
された抑圧率とを乗算する乗算器と、前記デジタル信号
を入力し、該デジタル信号が前記ニーポイントレベル設
定手段で設定されたニーポイントレベルを越えないよう
に制限して出力する第2のクリップ回路と、前記第2の
クリップ回路の出力と前記乗算器の出力とを加算する加
算器と、から構成したことを特徴としている。
るくなると、オートニー回路のニーポイントを下げ、高
輝度信号の再現性の向上を図るとともに、ニーポイント
の変動に連動して(即ち、オートニー回路での高輝度信
号の圧縮の度合いに応じて)、オートニー回路の入力側
の画像信号に基づいて生成したアパーチャ信号のゲイン
を変動させ、このゲイン調整されたアパーチャ信号をガ
ンマ補正回路の出力側に加算するようにしている。即
ち、ニーポイントが低い場合には、高輝度信号はより圧
縮されるため、アパーチャ信号のゲインを制御しない場
合には、画面上では明るさに対するアパーチャ量が変動
するようにみえるので、アパーチャ信号のゲインを低く
して不自然にアパーチャがつきすぎないようにしてい
る。
って実現するために、入力するデジタル信号から予め設
定したニーポイントレベルを減算し、その減算結果の信
号を第1のクリップ回路を介してゼロレベルのクリップ
をかけた後、そのニーポイントレベル以上のデジタル信
号に所望の抑圧率を乗算する。そして、入力するデジタ
ル信号を第2のクリップ回路を介してニーポイントレベ
ルを越えないように制限した信号と、前記抑圧された信
号とを加算することによって入力するデジタル信号に対
して非線形なデジタル信号を得るようにしている。
ニー回路を設けない場合には、被写体の明るさが標準の
明るさよりも明るくなると、アパーチャ信号のゲインを
大きくしてハイライト部分の再現性を良くし、標準の明
るさよりも暗くなると、アパーチャ信号のゲインを小さ
くしてノイズ感を少なくするようにしている。
処理装置及び非線形信号処理装置の好ましい実施例を詳
述する。図1は本発明に係る映像信号処理装置の一実施
例を示すブロック図である。同図において、固体撮像素
子(CCD)10から読み出された被写体の画像信号
は、サンプリングホールド回路12及びA/D変換器1
4を介して輝度信号処理回路16に加えられる。輝度信
号処理回路16はトラップ回路、ローパスフィルタ(L
PF)を含み、入力信号から輝度信号を生成し、その輝
度信号を遅延回路18を介して加算器20に出力する。
また、上記輝度信号はアパーチャ信号生成回路22及び
オートアイリス回路(AE回路)24に加えられる。
すように遅延素子22A,22B、加算器22C、乗算
器22D、減算器22Eから構成されている。現在の入
力時点の輝度信号をY0 とすると(図3(A))、遅延
素子22A及び22Bから出力される輝度信号Y1 及び
Y2 は、それぞれ図3(B)及び(C)に示すように輝
度信号Y0 に対して遅延された信号となる。
とを加算して乗算器22Dに出力し、乗算器22Dは入
力信号を2分の1にして減算器22Eに出力する。減算
器22Eの他の入力には輝度信号Y1 が加えられてお
り、減算器22Eは輝度信号Y 1 から乗算器22Dの出
力を減算することにより、(Y1 −(Y0 +Y2 )/
2)を示すアパーチャ信号(図3(D))を出力する。
は、図1に示すように乗算器26及び28に加えられ
る。AE回路24は入力する輝度信号から1画面中の所
定領域の輝度信号の積算等を行い、被写体の明るさ等を
示す信号を中央処理装置(CPU)30に出力する。
たゲイン係数βが加えられており、乗算器26は入力す
るアパーチャ信号とゲイン係数βとを乗算することによ
り、アパーチャ信号のゲインを制御して加算器20に出
力する。加算器20は遅延回路18から加えられる輝度
信号(図2の輝度信号Y1 に対応する信号)と、ゲイン
制御されたアパーチャ信号とを加算し、これをオートニ
ー回路32に加える。尚、アパーチャ信号の加算によ
り、輝度信号の変化部分(画像の輪郭部分)が強調され
る。
動させることができもので、図4に示すデジタル回路に
よって構成されている。即ち、このオートニー回路32
は、減算器32A、クリップ回路32B、ゼロクリップ
回路32C、乗算器32D、抑圧率設定器32E、及び
加算器32Fから構成されている。
ジタル信号)は、減算器32A及びクリップ回路32B
に加えられる。減算器32A及びクリップ回路32Bの
他の入力にはCPU30(図1)から所定のニーポイン
トレベル(デジタル信号)が加えられている。尚、この
ニーポイントレベルの大きさ等については後述する。減
算器32Aは入力する輝度信号からニーポイントレベル
を減算し、その減算した信号a(図5(A))をゼロク
リップ回路32Cに出力する。尚、図5(A)におい
て、一点鎖線は減算前の輝度信号を示している。
度信号がニーポイントレベルを越えないように制限する
もので、入力する輝度信号に対して制限した信号b(図
5(B))を出力する。ゼロクリップ回路32Cは、入
力する信号a(図5(A))のゼロレベル未満が出力さ
れないようにゼロクリップをかけ、ゼロクリップした信
号c(図5(C))を乗算器32Dに出力する。
器32Eから所望の抑圧率を示すデジタル信号が加えら
れており、乗算器32Dは信号cと抑圧率とを乗算して
その積を示す信号d(図5(D))を加算器32Fに出
力する。加算器32Fの他の入力には、前記クリップ回
路32Bから信号b(図4(B))が加えられており、
加算器32Fはこれらの2入力を加算してその和を示す
信号e(図5(E))を出力する。
CPU30から加えられるニーポイントレベルによりニ
ーポイントを自由に変更することができるとともに、抑
圧率設定器32Eによりニーポイントレベルを越えるデ
ジタル信号に対する抑圧率も自由に変更することができ
る。このオートニー回路32によって高輝度部分が抑圧
された輝度信号は、図1に示すようにガンマ補正回路3
4に加えられ、ここで所定のガンマ補正された後、加算
器36に加えられる。
路22から加えられるアパーチャ信号と、CPU30か
ら加えられるゲイン係数αとを乗算し、これによりアパ
ーチャ信号のゲインを制御して加算器36に出力する。
加算器36はガンマ補正回路34から加えられる輝度信
号と、乗算器28でゲイン制御されたアパーチャ信号と
を加算して出力する。
る。CPU30にはAE回路24から被写体の明るさを
示す信号が加えられており、CPU30は被写体の明る
さに応じてオートニー回路32に出力するニーポイント
レベルを変更するとともに、乗算器28に出力するゲイ
ン係数αを変更する。
合には、ニーポイントが高めになるようなニーポイント
レベルを出力する。これにより、輝度信号の中間部分が
必要以上に圧縮されないようにする。また、ゲイン係数
αは、上記ニーポイントのオートニー回路32及びガン
マ補正回路34を介して出力される輝度信号とバランス
するゲイン係数αを出力する。
も明るくなった場合には、CPUは上記ニーポイントを
下げるために、上記ニーポイントレベルよりも小さいニ
ーポイントレベルをオートニー回路32に出力する。こ
れにより、輝度信号の圧縮される割合が高くなり、高輝
度部分の情報が失われることがなく、高輝度部分の再現
性の向上を図ることができる。
され、ガンマ補正回路34を介して出力される輝度信号
に対して、ゲイン係数αを固定したままでは、相対的に
アパーチャ信号が大きくなり、不自然にアパーチャがつ
きすぎることになる。そこで、CPU30はオートニー
回路32のニーポイントを下げると同時に、ゲイン係数
αを小さくし、アパーチャ信号も小さくする。
ーチャのつき方が変化してゆくので、より自然な解像感
のある画質が得られるようになる。図6は本発明の他の
実施例を示すブロック図である。尚、図1と共通する部
分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図6に示す実施例は、CPU40及びニー回路42が、
図6の実施例のCPU30及びオートニー回路32と相
違する。
被写体の明るさを示す信号に応じて乗算器28及び26
にそれぞれ出力するゲイン係数α及びβを変更する。ま
た、ニー回路42は、ニーポイントを変更しない通常の
ニー回路であるが、このニー回路42は必ずしも必須の
ものではない。さて、CPU40は被写体の明るさに応
じて、次表に示すようにゲイン係数α及びβを変更す
る。 即ち、被写体が標準の明るさのときに設定されるゲイン
係数α及びβを基準(中)にして、標準よりも暗いシー
ンの場合にはゲイン係数α及びβを共に小さくする。こ
れにより、アパーチャ信号を小さくすることができ、ア
パーチャ信号の付加に伴う暗いシーンでのノイズ感を少
なくするようにしている。
シーンでは、ゲイン係数αを大きくし、これによりハイ
ライト部分の再現性を良くするようにしている。尚、本
実施例では、アパーチャ信号生成回路22で生成される
アパーチャ信号は1種類であるが、水平方向及び垂直方
向の2種類のアパーチャ信号についてそれぞれ上述した
ようにゲイン制御することができることは言うまでもな
い。
号処理装置によれば、撮影シーンに応じてアパーチャ信
号と輝度信号の大きさのバランスを良好にとることがで
き、またニーポイントを変動させて高輝度信号の再現性
を向上させるとともに、これに連動した好適なアパーチ
ャ信号の付与によって、より自然な解像感のある画質を
得ることができる。また、本発明に係る非線形信号処理
装置によれば、入力するデジタル信号のニーポイントと
そのニーポイントを越える信号に対する抑圧率を自由に
設定することができ、これによりデジタル処理する映像
信号処理回路のオートニー回路として利用でき、輝度信
号について詳細な階調特性の設定と調整ができるという
利点がある。
例を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
に用いたタイミングチャートである。
ロック図である。
各部の信号の入出力関係を示すグラフである。
施例を示すブロック図である。
装置の第1の例を示すブロック図である。
装置の第2の例を示すブロック図である。
装置の第3の例を示すブロック図である。
処理装置の第4の例を示すブロック図である。
グラフである。
一例を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 画像信号を入力し、所定のニーポイント
レベル以上の高輝度部を圧縮して出力するオートニー回
路であって、ニーポイントの変更が可能なオートニー回
路と、 前記オートニー回路の出力を入力し、ガンマ補正して出
力するガンマ補正回路と、 前記画像信号を入力してアパーチャ信号を生成するアパ
ーチャ信号生成回路と、 入力するゲイン係数に基づいて前記アパーチャ信号のゲ
インを制御する第1のゲイン制御回路と、 前記第1のゲイン制御回路でゲインが制御されたアパー
チャ信号を前記ガンマ補正回路の出力に加算する第1の
加算器と、 被写体が標準の明るさよりも明るくなると、前記オート
ニー回路のニーポイントを下げるとともに前記ゲイン係
数を小さくする制御手段と、 を備えたことを特徴とする映像信号処理装置。 - 【請求項2】 所定のゲイン係数に基づいて前記アパー
チャ信号生成回路から出力されるアパーチャ信号のゲイ
ンを制御する第2のゲイン制御手段と、 前記第2のゲイン制御回路でゲインが制御されたアパー
チャ信号を前記オートニー回路に入力する画像信号に加
算する第2の加算器と、 を備えたことを特徴とする請求項1の映像信号処理装
置。 - 【請求項3】 前記画像信号はデジタル信号であり、前
記オートニー回路は、 入力するデジタル信号に対するニーポイントレベルを設
定するニーポイントレベル設定手段と、 前記デジタル信号を入力し、該デジタル信号から前記ニ
ーポイントレベル設定手段で設定されたニーポイントレ
ベルを減算する減算器と、 前記減算器の減算結果のうち正のデジタル信号のみを出
力する第1のクリップ回路と、 ニーポイントレベル以上のデジタル信号の抑圧率を設定
する抑圧率設定手段と、 前記第1のクリップ回路の出力信号と前記抑圧率設定手
段に設定された抑圧率とを乗算する乗算器と、 前記デジタル信号を入力し、該デジタル信号が前記ニー
ポイントレベル設定手段で設定されたニーポイントレベ
ルを越えないように制限して出力する第2のクリップ回
路と、 前記第2のクリップ回路の出力と前記乗算器の出力とを
加算する加算器と、 を備えたことを特徴とする請求項1又は2の映像信号処
理装置。 - 【請求項4】 画像信号を入力し、ガンマ補正して出力
するガンマ補正回路と、 前記ガンマ補正回路の入力側の画像信号を入力してアパ
ーチャ信号を生成するアパーチャ信号生成回路と、 入力する第1のゲイン係数に基づいて前記アパーチャ信
号のゲインを制御する第1のゲイン制御回路と、 前記第1のゲイン制御回路でゲインが制御されたアパー
チャ信号を前記ガンマ補正回路の出力に加算する第1の
加算器と、 被写体の明るさが標準よりも明るくなると、前記第1の
ゲイン係数を標準の明るさのときの所定のゲイン係数よ
りも大きくし、標準よりも暗くなると、前記第1のゲイ
ン係数を標準の明るさのときの所定のゲイン係数よりも
小さくする第1の制御手段と、 を備えたことを特徴とする映像信号処理装置。 - 【請求項5】 入力する第2のゲイン係数に基づいて前
記アパーチャ信号のゲインを制御する第2のゲイン制御
回路と、 前記第2のゲイン制御回路でゲインが制御されたアパー
チャ信号を前記ガンマ補正回路に入力する画像信号に加
算する第2の加算器と、 被写体の明るさが標準よりも暗くなると、前記第2のゲ
イン係数を標準の明るさのときの所定のゲイン係数より
も小さくする第2の制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項4の映像信号処理装
置。 - 【請求項6】 入力するデジタル信号に対するニーポイ
ントレベルを設定するニーポイントレベル設定手段と、 前記デジタル信号を入力し、該デジタル信号から前記ニ
ーポイントレベル設定手段で設定されたニーポイントレ
ベルを減算する減算器と、 前記減算器の減算結果のうち正のデジタル信号のみを出
力する第1のクリップ回路と、 ニーポイントレベル以上のデジタル信号の抑圧率を設定
する抑圧率設定手段と、 前記第1のクリップ回路の出力信号と前記抑圧率設定手
段に設定された抑圧率とを乗算する乗算器と、 前記デジタル信号を入力し、該デジタル信号が前記ニー
ポイントレベル設定手段で設定されたニーポイントレベ
ルを越えないように制限して出力する第2のクリップ回
路と、 前記第2のクリップ回路の出力と前記乗算器の出力とを
加算する加算器と、 を備えたことを特徴とする非線形信号処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4182629A JP2935389B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 映像信号処理装置及び非線形信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4182629A JP2935389B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 映像信号処理装置及び非線形信号処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0630300A true JPH0630300A (ja) | 1994-02-04 |
JP2935389B2 JP2935389B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16121636
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4182629A Expired - Fee Related JP2935389B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 映像信号処理装置及び非線形信号処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2935389B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0832987A (ja) * | 1994-07-19 | 1996-02-02 | Mitsubishi Electric Corp | 色逆変換処理装置及び映像信号処理装置 |
JPH11284880A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Canon Inc | 撮像装置 |
US7095902B2 (en) | 2001-03-19 | 2006-08-22 | Minolta Co., Ltd. | Image processing apparatus, image processing method, and program product |
KR100801427B1 (ko) * | 2006-08-03 | 2008-02-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 씨모스 센서에서 감마 니 포인트 변경을 통한 후광 이미지개선 방법 및 장치 |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP4182629A patent/JP2935389B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2935389B2 (ja) | 1999-08-16 |
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