JPH06303633A

JPH06303633A - ガンマ処理装置

Info

Publication number: JPH06303633A
Application number: JP5086152A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Sakagami; 茂生阪上; Akihiro Tamura; 彰浩田村; Susumu Maruno; 進丸野; 泰治〆木; Taiji Shimeki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】入力画像の変化に対してガンマ特性が安定で
あり、輝度が安定した補正画像を得ることができるガン
マ処理装置を提供すること。【構成】輝度信号Ｙが低、中、高の輝度レベル範囲の
いずれに含まれるかを判断する輝度レベル量子化手段4
と、その判断結果に基づき、輝度レベル範囲毎に含まれ
る画素数をカウントする画素数カウント手段5と、カウ
ントされた画素数に基づき、補正すべきγ特性を判別す
るガンマ判別手段6と、輝度信号Ｙとγ特性とに基づ
き、輝度の増加量(Y'-Y)を算出する輝度の補正量算出手
段10と、その輝度の増加量(Y'-Y)を、ＲＧＢ信号に加算
するガンマ補正回路2とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像の入力、撮像、記
録、再生および表示等におけるガンマ処理装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のガンマ処理装置としては、例えば
特開平２−２０６２８２に示されている。図１４は、特
開平２−２０６２８２に示されている従来のガンマ処理
装置のブロック図である。図１４において、１０１は撮
像装置、１０２はＡ／Ｄ変換器、１０３はフィールド又
はフレームメモリ、１０４はガンマ補正制御回路、１０
５はＤ／Ａ変換器、１０６はレベル範囲区分手段、１０
７は平均値検出回路、１０８は利得制御データＲＯＭで
ある。この利得制御データＲＯＭ１０８には、各レベル
範囲の映像信号の平均値に応じたガンマ補正制御回路１
０４における利得もしくは減衰量が設定されている。

【０００３】以上のような従来のガンマ処理装置では、
撮像装置１０１から読み出した映像信号をＡ／Ｄ変換器
１０２でディジタル化し、その映像信号をフィールドま
たはフレームメモリ１０３に記憶する。又、ディジタル
化された映像信号は、レベル範囲区分手段１０６によ
り、映像信号のレベルに応じて、複数のレベル範囲に区
分される。その後、区分された映像信号から、平均値検
出回路１０７により各レベル範囲毎の平均値が検出さ
れ、検出結果の映像信号の平均値に応じて、利得制御デ
ータＲＯＭ１０８から、ガンマ補正制御回路１０４にお
ける利得もしくは減衰量が出力される。そうすると、ガ
ンマ補正制御回路１０４では、利得制御データＲＯＭ１
０８の出力信号に応じて、フィールドまたはフレームメ
モリ１０３に記憶されている映像信号に対してガンマ補
正を行い、次に、そのガンマ補正された映像信号がＤ／
Ａ変換器１０５によりアナログ信号に変換されて、ガン
マ補正されたアナログ映像信号が出力される。

【０００４】従来のガンマ処理装置の別の例としては、
特公平２−４４４３７に示されている。図１５は、特公
平２−４４４３７に示されている従来のガンマ処理装置
におけるトリミング画面の輝度分布（ａ）の例、及びそ
の輝度分布（ａ）に対するガンマ曲線（ｂ）を示す図で
ある。この従来のガンマ処理装置では、画像の中の所望
の領域の各輝度レベル毎の頻度を計数することによりヒ
ストグラムを作成し、入力映像信号をヒストグラムに応
じたガンマ特性でガンマ補正する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような構成でガンマ補正を行うと、入力画像の変化に対
してガンマ特性が敏感に変化し、そのため、動画像をガ
ンマ補正すると補正画像の輝度が不安定になるという課
題がある。

【０００６】例えば、前者のように、レベル範囲毎の平
均輝度をもとにガンマ特性を決定する方法では、あるレ
ベル範囲の平均輝度が変化するとガンマ特性が大幅に変
わってしまう。特に、画素の数が少ないレベル範囲にお
いては平均輝度が変わり易く、補正画像の輝度の不安定
さの原因になる。又、後者のように、各輝度レベル毎の
頻度に基づいてガンマ特性を決定する方法では、入力画
像の変化に対して各輝度レベル毎の頻度が敏感に変化
し、ガンマ特性が不安定になる。

【０００７】本発明は、従来のガンマ処理装置のこのよ
うな課題を考慮し、入力画像の変化に対してガンマ特性
が安定であり、輝度が安定した補正画像を得ることがで
きるガンマ処理装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、映
像信号の輝度信号Ｙが所定の複数の輝度レベル範囲のい
ずれに含まれるかを判断する輝度レベル量子化手段と、
その判断結果に応じて、輝度レベル範囲毎に含まれる画
素数をカウントする画素数カウント手段と、そのカウン
トされた各輝度レベル範囲の画素数に基づいて、補正す
べきγ特性を判別するガンマ判別手段とを備えたガンマ
処理装置である。

【０００９】請求項７の本発明は、入力輝度信号Ｙが所
定の複数の輝度レベル範囲のいずれに含まれるかを判断
する輝度レベル量子化手段と、その判断結果に応じて、
輝度レベル範囲毎に含まれる画素数をカウントする画素
数カウント手段と、そのカウントされた各輝度レベル範
囲の画素数に基づいて、補正すべきγ特性を判別するガ
ンマ判別手段と、その補正すべきγ特性に基づき入力輝
度信号Ｙを補正して、補正された輝度信号Ｙ' として出
力する輝度出力手段とを備えたガンマ処理装置である。

【００１０】

【作用】本発明は、輝度レベル量子化手段が、輝度信号
Ｙが所定の複数の輝度レベル範囲のいずれに含まれるか
を判断し、画素数カウント手段が、その判断結果に応じ
て、輝度レベル範囲毎に含まれる画素数をカウントし、
ガンマ判別手段が、そのカウントされた画素数に基づい
て、補正すべきγ特性を判別する。

【００１１】また、本発明は、輝度レベル量子化手段
が、入力輝度信号Ｙが所定の複数の輝度レベル範囲のい
ずれに含まれるかを判断し、画素数カウント手段が、そ
の判断結果に応じて、輝度レベル範囲毎に含まれる画素
数をカウントし、ガンマ判別手段が、そのカウントされ
た画素数に基づいて、補正すべきγ特性を判別し、輝度
出力手段が、その補正すべきγ特性に基づき入力輝度信
号Ｙを補正して、補正された輝度信号Ｙ' として出力す
る。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００１３】図１は、本発明にかかる第１の実施例のガ
ンマ処理装置のブロック図である。図１において、１は
撮像手段、２はガンマ補正回路、３は輝度算出手段、４
は輝度レベル量子化手段、５は画素数カウント手段、６
はガンマ判別手段、１０は輝度の補正量算出手段であ
る。前述のガンマ補正回路２がＲＧＢ出力手段であり、
ガンマ補正回路２及び輝度の補正量算出手段１０が補正
手段を構成している。ここで、撮像手段１は画素毎に標
本化されたＲ（赤）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）のディジ
タル信号（それぞれ８ビットに量子化された０〜２５５
の値）を出力する。又、輝度算出手段３は撮像手段１の
出力するＲＧＢ信号に対する輝度信号Ｙを（数１）に従
って算出する。

【００１４】

【数１】Ｙ＝0.30Ｒ＋0.59Ｇ＋0.11Ｂ図２は、輝度レベル量子化手段４の論理回路図である。
輝度レベル量子化手段４は、２個のＮＯＲゲート７，９
及び１個のＡＮＤゲート８から構成されている。輝度信
号Ｙの上位２ビットがＮＯＲゲート７及びＡＮＤゲート
８に入力されることにより、輝度レベル量子化手段４
は、（数２）で示すように各輝度レベル範囲のカウント
信号を出力する。

【００１５】

【数２】 0≦Ｙ≦ 63 の時、低輝度カウント信号＝１ 64≦Ｙ≦191 の時、中輝度カウント信号＝１ 192≦Ｙ≦255 の時、高輝度カウント信号＝１となる。

【００１６】図３は、画素数カウント手段５のブロック
図である。画素数カウント手段５は、輝度レベル毎に設
けられた３個のカウンタ回路１２，１３，１４、及びそ
れらカウンタ回路１２，１３，１４にカウントパルスを
出力するカウントパルス発生回路１５により構成されて
いる。輝度レベル量子化手段４から出力される低輝度カ
ウント信号、中輝度カウント信号、および高輝度カウン
ト信号が、カウンタ回路１２，１３，１４のカウント・
イネーブル端子（Ｅ）にそれぞれ入力される。又、カウ
ントパルス発生回路１５は、撮像手段１の画素を標本化
するクロックパルスに同期したカウントパルスを発生
し、そのカウントパルスがカウンタ回路１２，１３，１
４のクロック端子（ＣＫ）に入力される。ここで、カウ
ントパルス発生回路１５は、例えば１画像当り２００ラ
インとし、１ライン当り２５６個のカウントパルスを発
生する。カウンタ回路１２，１３，１４は、１６ビット
のカウント値の上位８ビットを出力する。以上の構成に
よって、画素数カウント手段５は、低輝度画素数、中輝
度画素数、および高輝度画素数をガンマ判別手段６に出
力する。

【００１７】図４は、ガンマ判別手段６の構成図であ
る。ガンマ判別手段６は判別γテーブルＲＯＭ１１によ
り構成されている。判別γテーブルＲＯＭ１１には、低
輝度画素数、中輝度画素数、高輝度画素数の計２４ビッ
トがアドレスとして入力され、γの値（０，１，２もし
くは３）を出力する。これらのγの値は、例えば、 γ＝０・・・・順光画像に対する補正 γ＝１・・・・逆光画像に対する補正 γ＝２・・・・少し暗い画像に対する補正 γ＝３・・・・非常に暗い画像に対する補正を表わしている。

【００１８】図５は、輝度の補正量算出手段１０の動作
を示す図である。図５（ａ）は、各γの補正前の輝度Ｙ
に対する補正後の輝度Ｙ’を示している。又、図５
（ｂ）は、ガンマ判別手段６から出力されるγと、輝度
算出手段３から出力されるＹとに基づいて、輝度の補正
量算出手段１０が出力する輝度の増加量（Ｙ’−Ｙ）を
示している（図５（ｃ）は後述）。

【００１９】図６は、ガンマ補正回路２の構成図であ
る。ガンマ補正回路２は、撮像手段１から出力されるＲ
ＧＢ信号の信号毎に設けられた３個の加算器１６，１
７，１８により構成される。加算器１６，１７，１８
は、ＲＧＢ信号の各信号と輝度の補正量算出手段１０か
ら出力される輝度の増加量（Ｙ’−Ｙ）とを加算するこ
とにより、すなわち、ＲＧＢ信号を（数３）のように補
正し、補正された信号Ｒ’、Ｇ’およびＢ’を出力す
る。

【００２０】

【数３】Ｒ' ＝Ｒ＋（Ｙ'−Ｙ）Ｇ' ＝Ｇ＋（Ｙ'−Ｙ）Ｂ' ＝Ｂ＋（Ｙ'−Ｙ）このように補正すると（数４）の関係が成り立ち、輝度
を補正しても色差は変化しない。

【００２１】

【数４】（Ｒ−Ｙ）' ＝Ｒ−Ｙ（Ｇ−Ｙ）' ＝Ｇ−Ｙ（Ｂ−Ｙ）' ＝Ｂ−Ｙ以上のように、本実施例によれば、輝度算出手段３で算
出した画素の輝度Ｙを、輝度レベル量子化手段４で低、
中および高の３レベルに量子化し、画素数カウント手段
５でそれぞれのレベルの画素数を数え、ガンマ判別手段
６で各レベルの画素数に基づいて補正すべきγを判別
し、輝度の補正量算出手段１０で輝度Ｙとγに基づき輝
度の増加量を算出し、ガンマ補正回路２がガンマ補正し
たＲＧＢ信号を出力する。輝度Ｙを低、中および高の３
レベルにおおまかに量子化し、それぞれのレベルの画素
を数えることによって得られる各レベルの画素数は、入
力画像の変化に対して変化量が少ない。この３レベルの
画素数をもとにγを判別するので、入力画像が変化して
も、判別γは変化しにくい。その結果、入力画像が変化
しても、明るさの変動が少ない補正画像を得ることがで
きる。

【００２２】なお、上記実施例では、輝度レベル量子化
手段４は、（数２）に従って３つのカウント信号を出力
したが、これに限らず、各レベルの閾値は前述と異なる
値にしても良い。又、レベル範囲の数も３以外でも勿論
よい。

【００２３】また、上記実施例では、画素数カウント手
段５は、１画像当り２００ラインで、１ライン当り２５
６個の画素についてカウントし、上位８ビットを画素数
としたが、これに限らず、数える画素の数が異なってい
ても良い。又、画素数を表わす信号も８ビットでなくて
もよい。

【００２４】また、上記実施例では、ガンマ判別手段６
は、図５（ａ）に示した４本のガンマ曲線のいずれで補
正すべきかを判別したが、これに限らず、判別するガン
マ曲線は別の形状のものでよい。又、判別するガンマ曲
線の数も４本に限定されるものではない。

【００２５】また、上記実施例では、輝度の補正量算出
手段１０は、輝度の増加量（Ｙ’−Ｙ）を出力し、ガン
マ補正回路２で（Ｙ’−Ｙ）をＲＧＢ信号に加えたが、
これに代えて、図５（ｃ）に示すように、輝度の補正量
算出手段１０を輝度の増幅率（Ｙ’／Ｙ）を出力するよ
うに構成し、図７に示すように、ガンマ補正回路２でそ
の増幅率（Ｙ’／Ｙ）を入力ＲＧＢ信号に乗じる構成と
してもよい（図７の１９，２０，２１は乗算器であ
る）。この方法によれば、輝度を明るく補正すると、そ
の増幅率で色差も増幅するので、鮮やかな補正画像を得
ることができる。あるいは又、輝度の補正量算出手段１
０から（Ｙ’−Ｙ）と（Ｙ’／Ｙ）との両方を出力し、
ガンマ補正回路２で、色差の変わらないＲＧＢ信号と色
比の変わらないＲＧＢ信号との線形和で出力ＲＧＢ信号
を求めてもよい。この方法によると、補正画像の鮮やか
さを適度に調整することができる。

【００２６】また、上記実施例では、撮像手段１はＲＧ
Ｂ信号を８ビットで量子化して出力したが、これに限ら
ず、量子化のビット数は別の値であっても良い。あるい
は又、撮像手段１の出力するＲＧＢ信号はアナログ信号
であってもよい。撮像手段１の出力するＲＧＢ信号がア
ナログ信号の場合は、輝度レベル量子化手段４はアナロ
グの比較器で構成しても良い。

【００２７】また、上記実施例では、撮像手段１から出
力されるＲＧＢ信号をガンマ処理する構成としたが、こ
れに限らず、ビデオテープレコーダやビデオプリンタな
どの映像信号記録装置、あるいはビデオディスクなどの
映像信号再生装置、あるいはテレビジョンなど映像信号
表示装置におけるＲＧＢ信号をガンマ処理する構成とし
てもよい。

【００２８】図８は、本発明にかかる第２の実施例のガ
ンマ処理装置のブロック図である。図８において、２２
は撮像手段、２９は補正後の輝度算出手段（輝度出力手
段）である。本実施例の撮像手段２２は、画素毎に標本
化されたＹ（輝度）、Ｒ−Ｙ（赤−輝度）およびＢ−Ｙ
（青−輝度）のディジタル信号（それぞれ８ビットに量
子化された０〜２５５の値）を出力する。輝度レベル量
子化手段４、画素数カウント手段５、およびガンマ判別
手段６の構成は、第１の実施例と同様であり、この部分
の動作については第１の実施例と同様である。すなわ
ち、輝度レベル量子化手段４で輝度Ｙを低輝度、中輝度
および高輝度の３レベルに量子化し、画素数カウント手
段５で各レベル毎の画素数を数え、ガンマ判別手段６で
各レベルの画素数に基づいて補正すべきγを判別する。
本実施例の補正後の輝度算出手段２９は、ガンマ判別手
段６から出力されるγと撮像手段２２から出力される輝
度Ｙに基づき、図５（ａ）のγ曲線に従って補正後の輝
度Ｙ’を出力する。本実施例では、２つの色差信号Ｒ−
ＹおよびＢ−Ｙは、補正せずにそのままの信号で（Ｒ−
Ｙ）’および（Ｂ−Ｙ）’として出力する。

【００２９】本実施例は、以上の構成により、撮像手段
２２の出力する輝度Ｙおよび２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙを補正する（実際には、前述のように色差信号はそ
のままの信号を出力する）。輝度Ｙをおおまかに量子化
して、各量子化レベルの画素数に応じてγを判別するこ
とにより、入力画像が変化しても、明るさの変動が少な
い補正画像を得ることができる。

【００３０】なお、上記実施例では、撮像手段２２の出
力信号を輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙと
したが、これに代えて、撮像手段２２の出力信号は、輝
度Ｙと別の色差信号であっても良い。あるいは又、輝度
Ｙと位相変調されたクロマ信号であってもよい。

【００３１】また、上記実施例では、撮像手段２２が出
力するＹ信号をガンマ処理したが、これに限らず、ビデ
オテープレコーダやビデオプリンタなどの映像信号記録
装置、あるいはビデオディスクなどの映像信号再生装
置、あるいはテレビジョンなど映像信号表示装置におけ
るＹ信号をガンマ処理する構成としてもよい。

【００３２】図９は、本発明にかかる第３の実施例のガ
ンマ処理装置のブロック図である。図９において、２３
はガンマ補正回路（色信号出力手段）、３８は輝度の増
幅率算出手段（補正量算出手段）である。撮像手段２
２、輝度レベル量子化手段４、画素数カウント手段５、
およびガンマ判別手段６の構成は、第２の実施例と同じ
であり、この部分の動作については第２の実施例と同様
である。すなわち、撮像手段２２の出力する輝度Ｙを、
輝度レベル量子化手段４で低輝度、中輝度、及び高輝度
の３レベルに量子化し、画素数カウント手段５で各レベ
ル毎の画素数を数え、ガンマ判別手段６で各レベルの画
素数に基づいて補正すべきγを判別する。輝度の増幅率
算出手段３８は、ガンマ判別手段６から出力されるγと
撮像手段２２から出力される輝度Ｙに基づき、補正後の
輝度Ｙ’の補正前の輝度Ｙに対する増幅率（図５（ｃ）
に示す（Ｙ’／Ｙ））を算出する。

【００３３】図１０は、ガンマ補正回路２３のブロック
図である。ガンマ補正回路２３は、撮像手段２２から出
力される輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ毎に設け
られた乗算器２５，２６，２７により構成される。本実
施例のガンマ補正回路２３では、輝度の増幅率算出手段
３８から出力される（Ｙ’／Ｙ）を、（数５）に示すよ
うに、撮像手段２２の出力する輝度信号Ｙおよび色差信
号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙに乗ずることによって、補正後の輝度
Ｙ’および色差信号（Ｒ−Ｙ）’,（Ｂ−Ｙ）’を出力
する。

【００３４】

【数５】Ｙ' ＝（Ｙ'／Ｙ）・Ｙ（Ｒ−Ｙ）' ＝（Ｙ'／Ｙ）・（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）' ＝（Ｙ'／Ｙ）・（Ｂ−Ｙ）これによって、（数６）の関係が成り立ち、補正の前後
で色差信号の輝度に対する比が変化しない。

【００３５】

【数６】

【００３６】本実施例は、以上の構成によって、輝度Ｙ
および色差Ｒ−ＹとＢ−Ｙに対して、輝度Ｙをおおまか
に量子化して、各量子化レベルの画素数に応じてγを判
別することにより、入力画像が変化しても、明るさの変
動が少ない補正画像を得ることができる。また、補正の
前後で色差信号が変化しない第２の実施例と比べて、色
差信号にも（Ｙ’／Ｙ）を乗じて増幅する（（数５）参
照）ことにより、輝度を明るく補正する場合（Ｙ’／Ｙ
＞１）、色差信号も大きくなるように補正することがで
き、より色彩の鮮やかな補正画像を得ることができる。

【００３７】なお、上記実施例では、撮像手段２２は輝
度信号Ｙと２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを出力した
が、これに限らず、色差信号は別のものであっても良
い。あるいは又、色差信号が位相変調されたものであっ
てもよい。

【００３８】また、上記実施例では、ガンマ補正回路２
３が（数５）に従ってＹ’、（Ｒ−Ｙ）’および（Ｂ−
Ｙ）’を出力したが、これに限らず、色差信号について
は、補正前の信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）と（数５）の（Ｒ
−Ｙ）’，（Ｂ−Ｙ）’との加重平均によって、補正後
の色差信号を出力してもよい。これによって、補正画像
の鮮やかさを適度に調整することができる。

【００３９】図１１は、本発明にかかる第４の実施例の
ガンマ処理装置のブロック図である。図１１において、
２４は遅延手段であるフィールドまたはフレームメモリ
である。本実施例の輝度算出手段３、輝度レベル量子化
手段４、画素数カウント手段５、ガンマ判別手段６、輝
度の補正量算出手段１０、及びガンマ補正回路２の構成
及び動作は、第１の実施例と同様である。すなわち、入
力ＲＧＢ信号をもとに輝度算出手段３が輝度Ｙを算出
し、輝度レベル量子化手段４と画素数カウント手段５に
よって各量子化レベルの画素数に基づいて補正すべきγ
を判別し、輝度の補正量算出手段１０により輝度Ｙとγ
とに応じて輝度の増加量（Ｙ’−Ｙ）を出力（図５
（ｂ）に示す）する。フィールドまたはフレームメモリ
２４は、入力ＲＧＢ信号を、画素数カウント手段５が画
素を数える期間だけ遅延させるためのものであり、ガン
マ判別手段６が、フィールド毎の各量子化レベルの画素
数に基づいてγを判別する場合はフィールドメモリを用
い、フレーム毎の各量子化レベルの画素数に基づいてγ
を判別する場合はフレームメモリを用いる。フィールド
またはフレームメモリ２４により遅延されたＲＧＢ信号
と、輝度の補正量算出手段１０から出力される輝度の増
加量（Ｙ’−Ｙ）とに基づき、ガンマ補正回路２（図６
参照）により補正されたＲＧＢ信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’を
出力する。

【００４０】本実施例は、以上の構成により、ＲＧＢ信
号から算出した輝度Ｙを複数のレベルに量子化して、各
量子化レベルの画素数に基づいてγを判別し、補正され
たＲＧＢ信号を出力する。各量子化レベルの画素数が入
力画像の変化に対して変化量が少ないので、安定したγ
の判別ができ、補正画像の明るさの変化を抑えることが
できる。特に、本実施例ではフィールドもしくはフレー
ムメモリ２４を用いているため、撮像手段から出力され
る動画像の場合でも、γの判別に用いた画像と補正され
る画像とを一致させることができ、テレビジョン画面の
切り替わりなどにおいて、素早く判別γを切り換えるこ
とができる。

【００４１】なお、上記実施例では、入力信号をＲＧＢ
信号としたが、これに限らず、入力信号はＹ，Ｒ−Ｙ，
Ｂ−Ｙ信号であっても良い。あるいは又、Ｙと位相変調
されたクロマ信号であっても良い。

【００４２】また、上記実施例では、輝度の補正量算出
手段１０は輝度の増加量（Ｙ’−Ｙ）を出力する構成と
し、ガンマ補正回路２は、その輝度増加量によりＲＧＢ
信号を補正する構成としたが、これに代えて、輝度の補
正量算出手段１０は輝度の増幅率（Ｙ’／Ｙ）を出力す
る構成とし、ガンマ補正回路２は、その増幅率によりＲ
ＧＢ信号を補正する構成としてもよい。

【００４３】図１２は、本発明にかかる第５の実施例の
ガンマ処理装置のブロック図である。図１２において、
２８はガンマ判別手段である。本実施例の輝度算出手段
３、輝度レベル量子化手段４、画素数カウント手段５、
輝度の補正量算出手段１０、フィールドまたはフレーム
メモリ２４およびガンマ補正回路２の構成および動作
は、第４の実施例と同様である。すなわち、輝度算出手
段３は入力ＲＧＢ信号から輝度Ｙを算出し、輝度レベル
量子化手段４は輝度のレベルに応じて低輝度、中輝度、
及び高輝度のカウントパルスを出力し、画素数カウント
手段５が低輝度、中輝度、及び高輝度の画素数を出力す
る。

【００４４】ガンマ判別手段２８は、低輝度、中輝度、
及び高輝度の画素数に基づき、図５（ａ）に示したγ＝
０，１，２，３の特性の中から補正に用いるべきγを判
別する機能を持つ。そのガンマ判別手段２８のブロック
図を図１３に示す。

【００４５】図１３において、３９はビットシフト器、
３０，３１，３２は比較器、３３，３４，３５，３６は
ＡＮＤゲート、３７は符号化器である。ビットシフト器
３９は、中輝度画素数（Ｍ）を１ビット右シフトしてＭ
／２を出力する。比較器３０は、低輝度画素数（Ｌ）と
低輝度画素数の閾値（Ｂ）との大小関係に応じて、ＡＮ
Ｄゲート３５、又は３６に信号を出力する。比較器３１
は、ＬとＭ／２との大小関係に応じて、ＡＮＤゲート３
３、又は３４に信号を出力する。比較器３２は、高輝度
画素数（Ｈ）と高輝度画素数の閾値（Ａ）との大小関係
に応じて、ＡＮＤゲート３３及び３４、又は３５及び３
６に信号を出力する。ＡＮＤゲート３３，３４，３５，
３６は、γ＝０，１，２，３の時にそれぞれ論理値”
１”となる信号を出力し、符号化器３７はそれらの信号
をもとに判別したγの値を出力する。このような動作に
よって、ガンマ判別手段２８は（数７）に従って判別し
たγを出力する。

【００４６】

【数７】Ｈ＞ＡかつＬ＞Ｍ／２の時 γ＝０Ｈ＞ＡかつＬ＜Ｍ／２の時 γ＝１Ｈ＜ＡかつＬ＜Ｂの時 γ＝２Ｈ＜ＡかつＬ＞Ｂの時 γ＝３以上のように、本実施例によれば、各量子化レベルの画
素数が入力画像の変化に対して変化量が少ないので、安
定したγの判別ができ、補正画像の明るさの変化を抑え
ることができる。特に、ガンマ判別手段２８をビットシ
フト器３９、比較器３０，３１，３２、ＡＮＤゲート３
３，３４，３５，３６、及び符号化器３７から成る論理
ゲートで構成することにより、判別γテーブルＲＯＭな
どのメモリ回路を要しない。

【００４７】なお、上記実施例では、ガンマ判別手段２
８の構成は図１３に示すものとし、（数７）に示すルー
ルに従ってγを判別したが、これに代えて、γの判別ル
ールを（数８）に示すものとし、ガンマ判別手段２８を
（数８）に従った構成としてもよい。ただし、（数８）
においてＣは低輝度画素数（Ｌ）に関するγ＝０とγ＝
１との判別閾値である。

【００４８】

【数８】Ｈ＞ＡかつＬ＜Ｃの時 γ＝０Ｈ＞ＡかつＬ＞Ｃの時 γ＝１Ｈ＜ＡかつＬ＜Ｂの時 γ＝２Ｈ＜ＡかつＬ＞Ｂの時 γ＝３あるいは又、γの判別ルールを（数９）に示すものと
し、ガンマ判別手段２８を（数９）に従った構成として
もよい。ただし、（数９）において、Ｄはγ＝０または
１と、γ＝２または３との判別のための高輝度画素数に
関する定数であり、Ｅはγ＝２とγ＝３との判別のため
の中輝度画素数（Ｍ）の閾値である。

【００４９】

【数９】Ｈ＞Ｄ・ＭかつＬ＜Ｃの時 γ＝０Ｈ＞Ｄ・ＭかつＬ＞Ｃの時 γ＝１Ｈ＜Ｄ・ＭかつＭ＞Ｅの時 γ＝２Ｈ＜Ｄ・ＭかつＭ＜Ｅの時 γ＝３また、上記実施例では、ガンマ判別手段２８は図５
（ａ）に示したγ特性の中から補正すべきγを判別した
が、これに限らず、これらのγ特性は他のものでもよ
い。又、γ判別のルールは（数７）、（数８）および
（数９）に限定されるものではない。

【００５０】また、上記実施例では、いずれも各手段を
専用のハードウェアにより構成したが、これに代えて、
同様の機能をコンピュータを用いてソフトウェア的に実
現してもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、映像信号をガンマ補正する場合、入力画像の変
化に対してガンマ特性が安定であり、輝度が安定した補
正画像を得ることができるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１の実施例のガンマ処理装置
のブロック図である。

【図２】同実施例の輝度レベル量子化手段４の論理回路
図である。

【図３】同実施例の画素数カウント手段５のブロック図
である。

【図４】同実施例のガンマ判別手段６の構成図である。

【図５】同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、同実施例の輝
度の補正量算出手段１０の動作を説明する図である。

【図６】同実施例のガンマ補正回路２の構成図である。

【図７】同実施例のガンマ補正回路２の別の例の構成図
である。

【図８】本発明にかかる第２の実施例のガンマ処理装置
のブロック図である。

【図９】本発明にかかる第３の実施例のガンマ処理装置
のブロック図である。

【図１０】同実施例のガンマ補正回路２３のブロック図
である。

【図１１】本発明にかかる第４の実施例のガンマ処理装
置のブロック図である。

【図１２】本発明にかかる第５の実施例のガンマ処理装
置のブロック図である。

【図１３】同実施例のガンマ判別手段２８のブロック図
である。

【図１４】従来のガンマ処理装置のブロック図である。

【図１５】従来のガンマ処理装置における輝度分布の例
およびその輝度分布に対するガンマ曲線を示す図であ
る。

【符号の説明】

２ガンマ補正回路３輝度算出手段４輝度レベル量子化手段５画素数カウント手段６、２８ガンマ判別手段１０輝度の補正量算出手段１１判別γテーブルＲＯＭ１２、１３、１４、１５カウンタ回路１６、１７、１８加算器１９、２０、２１、２５、２６、２７乗算器２９補正後の輝度算出手段３０、３１、３２比較器３７符号化器３８輝度の増幅率算出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者〆木泰治大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像信号の輝度信号Ｙが所定の複数の輝
度レベル範囲のいずれに含まれるかを判断する輝度レベ
ル量子化手段と、その判断結果に応じて、前記輝度レベ
ル範囲毎に含まれる画素数をカウントする画素数カウン
ト手段と、そのカウントされた各輝度レベル範囲の画素
数に基づいて、補正すべきγ特性を判別するガンマ判別
手段とを備えたことを特徴とするガンマ処理装置。
【請求項２】映像信号はＲＧＢ信号であって、前記輝
度信号Ｙと前記補正すべきγ特性とに基づき、前記ＲＧ
Ｂ信号をガンマ補正する補正手段を備えたことを特徴と
する請求項１記載のガンマ処理装置。
【請求項３】補正手段は、前記輝度信号Ｙと前記補正
すべきγ特性とに基づき、補正量を算出する補正量算出
手段と、その算出された補正量に応じて、前記ＲＧＢ信
号をガンマ補正して出力するＲＧＢ出力手段とを有する
ことを特徴とする請求項２記載のガンマ処理装置。
【請求項４】補正手段は、前記入力ＲＧＢ信号を、前
記ガンマ判別手段が補正すべきγ特性を判別するまでに
要する時間だけ遅延させる遅延手段を備えたことを特徴
とする請求項２記載のガンマ処理装置。
【請求項５】補正量は、補正後の輝度信号Ｙ' の前記
輝度信号Ｙに対する増加量（Ｙ'−Ｙ）、又は前記補正
後の輝度信号Ｙ'の前記輝度信号Ｙに対する増幅率（Ｙ'
／Ｙ）であり、前記ＲＧＢ出力手段の出力は、前記増加
量（Ｙ'−Ｙ）を前記ＲＧＢ信号のそれぞれに加算、又
は前記増幅率（Ｙ' ／Ｙ）を前記ＲＧＢ信号のそれぞれ
に乗じたものであることを特徴とする請求項３記載のガ
ンマ処理装置。
【請求項６】補正量は、補正後の輝度信号Ｙ' の前記
輝度信号Ｙに対する増加量（Ｙ'−Ｙ）、及び前記補正
後の輝度信号Ｙ'の前記輝度信号Ｙに対する増幅率（Ｙ'
／Ｙ）であり、前記ＲＧＢ出力手段の出力は、前記増加
量（Ｙ'−Ｙ）を前記ＲＧＢ信号のそれぞれに加算した
結果、及び前記増幅率（Ｙ' ／Ｙ）を前記ＲＧＢ信号の
それぞれに乗じた結果の加重平均であることを特徴とす
る請求項３記載のガンマ処理装置。
【請求項７】入力輝度信号Ｙが所定の複数の輝度レベ
ル範囲のいずれに含まれるかを判断する輝度レベル量子
化手段と、その判断結果に応じて、前記輝度レベル範囲
毎に含まれる画素数をカウントする画素数カウント手段
と、そのカウントされた各輝度レベル範囲の画素数に基
づいて、補正すべきγ特性を判別するガンマ判別手段
と、その補正すべきγ特性に基づき前記入力輝度信号Ｙ
を補正して、補正された輝度信号Ｙ' として出力する輝
度出力手段とを備えたことを特徴とするガンマ処理装
置。
【請求項８】入力色差信号又は色信号に、補正後の輝
度信号Ｙ' の補正前の輝度信号Ｙに対する増幅率（Ｙ'
／Ｙ）を乗じて、色差信号又は色信号を出力する色信号
出力手段を備えたことを特徴とする請求項７記載のガン
マ処理装置。
【請求項９】入力色差信号又は色信号に、補正後の輝
度信号Ｙ' の補正前の輝度信号Ｙに対する増幅率（Ｙ'
／Ｙ）を乗じた第１の色差信号又は色信号を求める第１
出力手段と、その求められた第１の色差信号又は色信号
と、前記入力色差信号又は色信号との加重平均によって
色差信号又は色信号を出力する第２出力手段を備えたこ
とを特徴とする請求項７記載のガンマ処理装置。
【請求項１０】輝度レベル量子化手段は、輝度信号Ｙ
を表現するビット数より少ないＹの上位ｎビットで、前
記輝度信号Ｙが前記複数の輝度レベル範囲のいずれに含
まれるかを判断するものであることを特徴とする請求項
１、２、又は７記載のガンマ処理装置。
【請求項１１】ガンマ判別手段は、前記輝度レベル範
囲毎の画素数を入力アドレスとして、そのアドレスに基
づき前記補正すべきγ特性を出力するメモリを有するこ
とを特徴とする請求項１、２、又は７記載のガンマ処理
装置。
【請求項１２】所定の複数の輝度レベル範囲は、低輝
度、中輝度、高輝度の３つであって、各輝度レベル範囲
の画素数を低輝度画素数（Ｌ）、中輝度画素数（Ｍ）、
高輝度画素数（Ｈ）とし、高輝度画素数の閾値（Ａ）、
低輝度画素数の閾値（Ｂ）、及び所定の定数（ａ）とす
ると、前記ガンマ判別手段は、Ｈ＞ＡかつＬ＞Ｍ／ａ
の時は第１のγ特性、Ｈ＞ＡかつＬ＜Ｍ／ａの時は第
２のγ特性、Ｈ＜ＡかつＬ＜Ｂの時は第３のγ特
性、Ｈ＜ＡかつＬ＞Ｂの時は第４のγ特性で補正す
べきであると判別することを特徴とする請求項１、２、
又は７記載のガンマ処理装置。
【請求項１３】所定の複数の輝度レベル範囲は、低輝
度、中輝度、高輝度の３つであって、各輝度レベル範囲
の画素数を低輝度画素数（Ｌ）、中輝度画素数（Ｍ）、
高輝度画素数（Ｈ）とし、高輝度画素数の閾値（Ａ）、
第３のγ特性と第４のγ特性とを判別するための低輝度
画素数の閾値（Ｂ）、及び第１のγ特性と第２のγ特性
とを判別するための低輝度画素数の閾値（Ｃ）とする
と、前記ガンマ判別手段は、Ｈ＞ＡかつＬ＜Ｃの時は
第１のγ特性、Ｈ＞ＡかつＬ＞Ｃの時は第２のγ特
性、Ｈ＜ＡかつＬ＜Ｂの時は第３のγ特性、Ｈ＜Ａ
かつＬ＞Ｂの時は第４のγ特性で補正すべきであると判
別することを特徴とする請求項１、２、又は７記載のガ
ンマ処理装置。
【請求項１４】所定の複数の輝度レベル範囲は、低輝
度、中輝度、高輝度の３つであって、各輝度レベル範囲
の画素数を低輝度画素数（Ｌ）、中輝度画素数（Ｍ）、
高輝度画素数（Ｈ）とし、第１のγ特性と第２のγ特性
とを判別するための低輝度画素数の閾値（Ｃ）、高輝度
画素数に関する判別のための定数（Ｄ）、及び第３のγ
特性と第４のγ特性とを判別するための中輝度画素数の
閾値（Ｅ）とすると、前記ガンマ判別手段は、Ｈ＞Ｄ・
ＭかつＬ＜Ｃの時は第１のγ特性、Ｈ＞Ｄ・Ｍかつ
Ｌ＞Ｃの時は第２のγ特性、Ｈ＜Ｄ・ＭかつＭ＞Ｅ
の時は第３のγ特性、Ｈ＜Ｄ・ＭかつＭ＜Ｅの時は第
４のγ特性で補正すべきであると判別することを特徴と
する請求項１、２、又は７記載のガンマ処理装置。
【請求項１５】輝度出力手段は、前記入力輝度信号Ｙ
を、前記ガンマ判別手段が補正すべきγ特性を判別する
までに要する時間だけ遅延させる遅延手段を備えたこと
を特徴とする請求項７記載のガンマ処理装置。