JPH06350873A

JPH06350873A - テレビジョン受像機

Info

Publication number: JPH06350873A
Application number: JP5137367A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Mori; 隆之森; Nobufumi Nakagaki; 宣文中垣; Yumi Bando; 由美板東; Toshinori Murata; 敏則村田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ＴＶ受像機において、暗い画面のとき、輝度
レベルを上げる制御がなされても、少数存在した明るい
部分が、輝度レベル上昇による白つぶれとならず、逆に
明るい画面のとき、輝度レベルを下げる制御がなされて
も、少数存在した暗い部分の黒つぶれが発生しないよう
に画質調整を自動で行うことを可能にする。【構成】情報量検出回路１１により映像の明るさ情報
を検出するだけでなく、白ピーク検出回路８により白ピ
ークを、黒ピーク検出回路９により黒ピークを、検出す
る。信号処理回路１４は上記検出結果に応じて制御信号
を作成する。階調別信号制御回路６は、その制御信号を
もとに映像信号を輝度レベルごとに別々に制御して画質
調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機に
係り、更に詳しくは、画面が例えば明るい絵柄である
か、暗い絵柄であるか、などに応じて画面が見やすくな
るよう、輝度等を自動調節する手段を備えたテレビジョ
ン受像機に関するものである。例えば画面が暗い絵柄で
ある場合、コントラストを上げる調節を行うと、暗い所
の細かい部分も良く見えるようになり、見やすくなるの
で、このような調節を自動的に行う調節手段を備えてい
れば大変便利であるが、本発明は、かかる自動調節手段
を備えたテレビジョン受像機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビジョン受像機において、映
像信号から画像情報（１画面分のサンプリング画像輝度
データの如き、１画面毎の輝度分布などから見た映像内
容）を検出し、得られた画像情報に応じて、輝度レベル
（ブライトネス、コントラスト）、カラ−レベル、シャ
ープネスなどの画質の調整手段を自動制御して、見易い
画面をつくり出す手法が用いられている。この手法は、
場面（各画面）ごとに画像情報を検出して画質調整手段
を制御することで、最適な見易い映像画面を実現しよう
としたものである。そのような技術を記載した文献の例
として、特開平２−２３３０６８号公報（テレビジョン
画像表示装置）を挙げることができる。

【０００３】特開平２−２３３０６８号公報（テレビジ
ョン画像表示装置）に記載の画質自動調整技術は、映像
信号をサンプリングし、そのサンプリング部分の輝度レ
ベル（ＩＲＥレベル）によって、サンプリング部分を分
割、グループ分けし、それぞれのグループの１画面にお
ける度数に応じて、画面輝度などを制御して見易くする
（画質を改善する）ことを特徴としたものである。

【０００４】かかる従来の画質自動調整手法を実現する
ための回路構成を図１５に示す。同図において、１は制
御信号発生装置部、２はサンプリング手段、３は演算手
段、４は記憶手段、１０は映像信号処理回路（Ｙ／Ｃ分
離部）、１２０はブラウン管である。

【０００５】図１５に示す、この従来回路の回路動作を
説明する。図示せざるＴＶチューナーやＶＴＲ装置等か
ら供給され、映像信号処理回路１０に入力された映像信
号の１画面は、１画面を所定領域に分割した代表的なサ
ンプリング点を選んで、サンプリング手段２によりサン
プリングされて画像データが得られる。かかるサンプリ
ング画像データが、演算手段３に取り込まれる。

【０００６】そして演算手段３では、この取り込んだサ
ンプリング画像データを、あらかじめ記憶手段４に設定
され保持されている調整用データ群の中から選択された
調整用データに基づき演算して、最良の見易い画像表示
が行われるような制御信号Ｓを出力し、映像信号処理回
路１０に供給する。映像信号処理回路１０では、制御信
号Ｓにより、映像信号の輝度調整、カラー調整、画質調
整等を行うようにして見易い画面を作り出すものであ
る。

【０００７】図１６は、演算手段３を含む制御信号発生
装置部１の動作例を示すフローチャートである。図１６
において、１００（１）〜１００（ｎ），１１０〜１１
３は、それぞれ処理のステップである。サンプリング手
段２によりサンプリングされた画像データは、図１６の
１００（１）〜１００（ｎ）に示すように、それぞれサ
ンプリング演算（サンプル値演算）が行われる。

【０００８】かくしてサンプリングされ入力されたサン
プリングデータが、輝度信号レベル（ＩＲＥレベル）に
よって分割したどのグループに属するものであるかを、
演算手段３では判定し、各サンプリングデータ毎の判定
結果を集計することによって、各グループ毎のデータを
得る動作をする。つまりサンプリング演算を、１画面当
たりｎ個のサンプリング点について行うことにより、１
画面当たりの度数分布が得られる。

【０００９】ステップ１００（１）〜１００（Ｎ）に続
くステップ１１０では、低いＩＲＥグループに属するデ
ータを基準にして定数Ｂを設定する。ステップ１１１で
は、同様にして高いＩＲＥグループに属するデータを基
準にして定数Ｗを設定する。ステップ１１２では、得ら
れた定数Ｗ、Ｂを使い、記憶手段４から選択される制御
信号設定基準となるデータｆ（Ｂ）、ｆ（Ｗ）を得、こ
のｆ（Ｂ）、ｆ（Ｗ）と、あらかじめ画面を調整された
輝度レベル（平均的な輝度レベル）に制御している信号
値Ｎと、が加算される。

【００１０】ステップ１１３では、その加算値〔Ｎ＋ｆ
（Ｂ）＋ｆ（Ｗ）〕を制御信号Ｓとして出力する。この
制御信号Ｓによって、例えば、それまでが明るい画面の
ときは輝度レベルを下げ、暗い画面のときは輝度レベル
を上げるといったような制御が自動で行われ、画面の内
容によって”黒つぶれ”や”黒浮き”が生じていたのを
防止し、適度なコントラストの画面設定を行う。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、１
画面におけるサンプリングデータの度数分布（ヒストグ
ラム）により映像信号の制御を行っており、情報量（度
数）が多いＩＲＥレベルに着目し、輝度の如き画質調整
量を、最適値に制御するようにしたものである。しか
し、このような制御のやり方では、度数が少ないＩＲＥ
レベルの情報は、無視されるので、制御に関しては、度
数の少ないＩＲＥレベルの情報が取り込まれず、欠落す
ることになる。

【００１２】例えば、上記制御例では、それまでが暗い
画面のときは、輝度レベルを上げるように制御される。
このとき、文字などの明るい信号が少数存在すると、こ
の文字による度数分布は、その数が少ないので無視さ
れ、その結果、文字を含む全画面の輝度レベルを上げる
制御がなされ、文字の輝度レベルが更に高くなる（文字
を更に明るくする）制御がなされてしまう。

【００１３】その結果、ブルーミング（あるいは白つぶ
れ）が発生して、文字などの明るい部分がぼやけて見難
くなってしまう。逆にそれまでが明るい場面で、輝度レ
ベルを下げる制御がなされたとすると、少数存在した暗
い信号（ＩＲＥレベルが低い）部分は、一層暗くなるの
で、黒つぶれ（黒が沈みすぎて見えなくなる）となり、
やはり見難くなってしまう。

【００１４】本発明の目的は、少数存在する信号部分を
無視することからくる上記従来技術の欠点を改善し、そ
れまでが暗い画面のとき、輝度レベルを上げる制御がな
されても、少数存在した明るい部分の白つぶれが発生せ
ず、逆に、それまでが明るい画面のとき、輝度レベルを
下げる制御がなされても、少数存在した暗い部分の黒つ
ぶれが発生することのないよう、少数存在する信号部分
を無視することなく、適切に画質調整を自動で行う手段
を備えたテレビジョン受像機を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、受信した映像信号を取込み、その輝度階調を
制御して出力する輝度階調制御手段と、映像情報検出手
段と、白ピーク値検出手段と、黒ピーク値検出手段と、
演算手段と、係数記憶手段と、をテレビジョン受像機に
おいて具備した。

【００１６】

【作用】輝度階調制御手段は、受信した映像信号を取込
み、その輝度階調を制御して出力する。映像情報検出手
段は、受信した前記映像信号を取込み、特定タイミング
における１画面を構成する映像信号の中で、低輝度状態
にある映像信号の占める割合、或いは高輝度状態にある
映像信号の占める割合、の如く、輝度レベルが一定のレ
ベル範囲内にある映像信号の全体映像信号に対する割合
を、映像情報として求めて出力する。

【００１７】白ピーク値検出手段は、受信した前記映像
信号を取込み、前記特定タイミングにおける１画面を構
成する映像信号の中で、輝度レベルの白ピーク値は幾ら
であるかを検出して出力する。黒ピーク値検出手段は、
受信した前記映像信号を取込み、前記特定タイミングに
おける１画面を構成する映像信号の中で、輝度レベルの
黒ピーク値は幾らであるかを検出して出力する。

【００１８】演算手段は、検出した前記映像情報、白ピ
ーク値及び黒ピーク値から、所望の輝度階調を得るのに
必要な制御信号を、演算により算出して、前記輝度階調
制御手段へ供給し輝度階調制御を行わせる。係数記憶手
段は、前記演算に用いられる所要の係数を記憶してお
き、必要に応じて前記演算手段へ供給する。

【００１９】かくして、映像情報のほか、白ピーク値及
び黒ピーク値も取り入れて制御演算を行っているので、
少数存在する信号部分を無視することからくる従来技術
の欠点を改善することができる。

【００２０】

【実施例】次に図を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例の要部を示すブロック図
である。図１において、５は映像情報検出部、６は映像
信号を階調レベルごとに制御する階調別信号制御回路、
７は領域設定回路、８は白ピーク検出回路、９は黒ピー
ク検出回路、１１は情報量検出回路、１２は入力端子、
１３は出力端子、１４は信号処理回路、１５は記憶回路
である。

【００２１】次に回路動作について説明する。図１にお
いて、映像信号は、入力端子１２から入力される。入力
端子１２から入力される映像信号には、輝度信号や色差
信号などいろいろ考えられるが、輝度信号として以後説
明する。

【００２２】この輝度信号は、階調別信号制御回路６に
入力されるとともに、映像情報検出部５にも入力され
る。映像情報検出部５は、輝度信号の最も振幅の高い所
（白ピーク）を検出する白ピーク検出回路８、輝度信号
の最も振幅の低い所（黒ピーク）を検出する黒ピーク検
出回路９、輝度信号の輝度レベルごとの情報量を検出す
る情報量検出回路１１で構成される。

【００２３】また、領域設定回路７は、検出した映像情
報を出力するタイミングを示すタイミングパルス、検出
した映像情報をリセットするリセットパルス、及びクロ
ックパルスを作成し、白ピーク検出回路８、黒ピーク検
出回路９、情報量検出回路１１に出力する。白ピーク検
出回路８で検出した白ピーク、黒ピーク検出回路９で検
出した黒ピーク、情報量検出回路１１で検出した低輝度
量、高輝度量は、信号処理回路１４に入力される。

【００２４】信号処理回路１４は、これらの映像情報を
基に、ファジィ推論を使って演算し、映像信号を制御す
る制御信号を作成する。信号処理回路１４で使用するフ
ァジィ推論用の定数は、記憶回路１５に記憶されてい
る。信号処理回路１４は、この制御信号を演算により作
成すると、階調別信号制御回路６に出力する。階調別信
号制御回路６は、信号処理回路１４からの制御信号で、
入力される輝度信号を振幅制御し、出力端子１３より出
力する。

【００２５】以上のように本発明は、情報量検出回路、
白ピーク検出回路、黒ピーク検出回路により映像情報を
検出し、信号処理回路により制御信号を作成し、階調別
信号制御回路で輝度信号を、これらの映像情報に応じて
制御することで、最適な見易い画像をユーザーに提供す
る事ができる。

【００２６】次に、図１における構成要素としての各回
路の具体例について説明する。図２は、図１における白
ピーク検出回路８の具体例、図３は、図１における黒ピ
ーク検出回路９の具体例、をそれぞれ示すブロック図で
ある。

【００２７】図２，図３において、２１，２９は入力端
子、２２，３０はコンパレータ、２３，３１は遅延レジ
スタ、２４，３２はクロック入力端子、２５，３３はリ
セットパルス入力端子、２６，３４はタイミングパルス
入力端子、２７，３５は出力レジスタ、２８，３６は出
力端子である。本具体例は、ディジタルによる信号処理
の具体例であるが、Ａ／Ｄ変換回路（アナログ／ディジ
タル変換）、Ｄ／Ａ変換回路（ディジタル／アナログ変
換）等は図示を省略した。

【００２８】次に回路動作について説明する。図２にお
いて、輝度信号は、入力端子２１より入力され、コンパ
レータ２２に入力される。コンパレータ２２では、遅延
レジスタ２３からの信号と、入力された輝度信号の比較
がされ、振幅レベルの大きいほうが出力される。コンパ
レータ２２の出力は、遅延レジスタ２３と出力レジスタ
２７に入力される。遅延レジスタ２３は、クロック入力
端子２４からのクロックパルスで、１クロック遅れたデ
ータをコンパレータ２２に出力する。また、遅延レジス
タ２３は、リセットパルス入力端子２５から入力される
リセットパルスで、リセットされる。

【００２９】出力レジスタ２７は、タイミングパルス入
力端子２６から入力されるタイミングパルスのタイミン
グで、コンパレータ２２の出力信号を出力端子２８から
出力する。図４は、領域設定回路７で作成される諸信号
のタイミングを示すタイミング図であり、（Ａ）がクロ
ックパルス、（Ｂ）がリセットパルス、（Ｃ）がタイミ
ングパルス、（Ｄ）が映像信号が出力されている映像期
間を示している。

【００３０】図４から、タイミングパルス（Ｃ）は映像
情報の検出領域終了後の所定のタイミングで発生させら
れ、リセットパルス（Ｂ）はタイミングパルス（Ｃ）の
発生後であり、映像情報の領域の始まりまでの所定のタ
イミングで発生されることが分かるであろう。以上、図
２を参照して述べたように、所定期間内における輝度信
号のレベルの最大値を検出することで白ピークを検出す
ることができる。

【００３１】図３の黒ピーク検出回路９の回路動作も、
図２の白ピーク検出回路８のそれとほぼ同様であるが、
コンパレータ３０は、入力された輝度信号と、遅延レジ
スタ３１の出力の、小さいほうの信号を出力する。ま
た、遅延レジスタ３１は、リセットパルス入力端子３３
からのリセットパルスで、出力を最大値にセットされ
る。以上のようにして、黒ピークを検出することができ
る。

【００３２】次に、図１における情報量検出回路１１の
具体例について説明する。ここで、低輝度の度数分布を
低輝度量、中間輝度の度数分布を中間輝度量、高輝度の
度数分布を高輝度量と呼ぶこととし、以後この名前で記
述する。

【００３３】図５は、図１における情報量検出回路１１
の具体例を示すブロック図である。図５において、３７
は入力端子、３８はＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、
３９は加算器、４０は出力レジスタ、４１は遅延レジス
タ、４２はクロック入力端子、４３はリセット入力端
子、４４はタイミングパルス入力端子、４５は低輝度量
出力端子、４６は低輝度量検出回路、４７は高輝度量検
出回路、４８は高輝度量出力端子である。本具体例も、
ディジタルによる信号処理の具体例であり、Ａ／Ｄ変換
回路（アナログ／ディジタル変換）等は図示を省略し
た。

【００３４】次に回路動作について説明する。図５にお
いて、入力端子３７より入力された輝度信号は、低輝度
量検出回路４６、高輝度量検出回路４７に入力される。
低輝度量検出回路４６、高輝度量検出回路４７は、それ
ぞれ同様の動作なので、低輝度量検出回路４６につい
て、以下説明する。

【００３５】輝度信号は、低輝度量検出回路４６のＲＯ
Ｍ３８に入力される。ＲＯＭ３８では、輝度信号のレベ
ルごとにＫ1 からＫn までの重み付け係数が記憶されて
おり、入力（入力信号の輝度レベル）に応じて重み付け
係数Ｋi を出力する。ＲＯＭ３８に記憶される係数の例
を図６に示し、説明する。

【００３６】図６で、横軸が入力（輝度レベルＩＲ
Ｅ）、縦軸が重み付け係数である。入力輝度信号に対し
て、その輝度レベルに応じて高輝度、中間輝度、低輝度
の３つの領域に分け、それぞれに重み付け係数を設定す
る。低輝度量検出回路４６のＲＯＭ３８に記憶される係
数は、低輝度領域のものであるので、入力輝度が２０
（ＩＲＥ）以下でＫn 、４０（ＩＲＥ）以上で０、２０
（ＩＲＥ）から４０（ＩＲＥ）までの範囲では、Ｋn か
らＫ1 の間の値に設定する。例えば、輝度が３０（ＩＲ
Ｅ）では、これを入力されたＲＯＭ３８の出力は係数Ｋ
s となるわけである。

【００３７】高輝度量検出回路４７内のＲＯＭには、図
６で高輝度領域の特性（輝度入力に対する係数）が、同
様にして記憶されているわけである。図５に戻り、ＲＯ
Ｍ３８の出力は、加算器３９に入力される。加算器３９
は、ＲＯＭ３８の出力と遅延レジスタ４１の出力を加算
し、出力する。また、リセット入力端子４３から入力さ
れたリセットパルス（図４（Ｂ））で、遅延レジスタ４
１は出力をゼロにする。

【００３８】図５で、加算器３９の出力は、遅延レジス
タ４１と出力レジスタ４０に入力される。遅延レジスタ
４１は、クロック入力端子４２からのクロック（図４
（Ａ））で１クロック遅れた信号を、加算器３９に出力
する。出力レジスタ４０は、タイミングパルス入力端子
４４からのタイミングパルス（図４（Ｃ））で、加算器
３９の出力を出力端子４５より出力する。ここでクロッ
クパルス、リセットパルス、タイミングパルスは、図１
で示した領域設定回路７で作られるものである。以上の
ような動作で低輝度量を検出する。

【００３９】今回、図５で中間輝度量検出回路は図示し
てないが、中間輝度量検出回路も設けたい場合には、同
様の回路構成で実現できる。また、中間輝度量検出回路
は、情報量検出の総サンプル数Ｊと重み付け係数を乗算
した総和は、Ｊ×Ｋnと一定なので（図６の中間輝度領
域の特性から明らかである）、この総和から低輝度量検
出値と高輝度量検出値を減算しても求めることができ
る。

【００４０】図６に、重み付け係数の定め方の一例を示
したが、その個数や範囲は限定されるものではなく、任
意の個数、範囲で実現できる。また、図１における情報
量検出回路１１の例として、低輝度量検出回路、中間輝
度量検出回路、高輝度量検出回路という３個の回路から
成る例を説明したが、これも任意の回路数にしてよい。
また、情報量検出回路１１で、平均輝度を検出する回路
を設けるようにしてもよい。

【００４１】次に、図１における信号処理回路１４にお
いて行われるファジィ推論について説明する。ファジィ
推論で使用する入出力メンバーシップ関数、制御ルール
等は図１の記憶回路１５に記憶されている。

【００４２】入力メンバーシップ関数の例を図８に示
す。図８の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）のそれぞれにおい
て、縦軸は入力の確からしさの度合いを示すグレード、
横軸は図８の（Ａ）が白ピーク、図８の（Ｂ）が黒ピー
ク、図８の（Ｃ）が低輝度量である。

【００４３】図８の（Ａ）に示す、白ピークを入力とす
るメンバーシップ関数では、白ピークが”高い”、”普
通”、”低い”の３種類の入力メンバーシップ関数で構
成する。黒ピーク、低輝度量についても、同様に３種類
の入力メンバーシップ関数で構成する。図８では入力に
ついてのメンバーシップ関数を説明したが、次に出力メ
ンバーシップ関数について説明する。

【００４４】図９は、出力メンバーシップ関数の例を示
す特性図である。同図で横軸は制御出力、縦軸は入力
（制御出力）の確からしさの度合いを示すグレードであ
る。出力メンバーシップ関数も、制御出力を”下げ
る”、”そのまま”、”上げる”の３種類の出力メンバ
ーシップ関数で構成する。また、制御ルールは、例え
ば”白ピークが高い時振幅を下げる”のように具体的な
制御ルールで記述する。

【００４５】図１における信号処理回路１４は、所定の
映像情報の入力（白ピーク値、黒ピーク値、映像情報）
に対して、これらの入出力メンバーシップ関数、制御ル
ールを当てはめて、ＭＩＮーＭＡＸ重心法、簡略化法な
どのファジィ推論の手法を用いて、出力としての制御信
号を推定し、この制御信号を階調別信号制御回路６に出
力するのである。

【００４６】ここでは、映像情報が入力されたとき、フ
ァジィ推論を用いて制御出力を決定する例を示したが、
前もってファジィ推論を用いて計算しておいた制御出力
を、あらかじめ記憶回路１５に記憶しておき、映像情報
に応じて制御出力を記憶回路１５から読み出して階調別
信号制御回路６に出力するようにしてもよい。

【００４７】次に、図１における階調別信号制御回路６
の具体例を説明する。図７は、階調別信号制御回路６の
具体例を示すブロック図である。同図において、５０は
入力端子、５１は可変利得回路、５２は直流シフト回
路、５３、５４はそれぞれＲＡＭ、５５、５６はそれぞ
れ制御信号入力端子、５７は出力端子である。回路動作
を説明する。

【００４８】図７において、入力端子５０から入力され
た輝度信号は、可変利得回路５１に入力されるととも
に、ＲＡＭ５３，５４に入力される。ＲＡＭ５３は、入
力信号に応じてあらかじめ記憶されている利得制御信号
を出力する。この利得制御信号は、制御信号入力端子５
５からの制御信号で記憶、設定される。ＲＡＭ５４は、
入力信号に応じてあらかじめ設定されている直流シフト
制御信号を出力する。この直流シフト制御信号は、制御
信号入力端子５６からの制御信号で記憶、設定される。

【００４９】可変利得回路５１は、ＲＡＭ５３からの利
得制御信号で利得を制御され、入力された輝度信号を利
得倍して出力する。直流シフト回路５２は、ＲＡＭ５４
からの直流シフト制御信号で直流のシフト量を制御さ
れ、利得可変回路５１の出力信号を直流シフトして出力
端子５７より出力する。

【００５０】次に、図７に示す階調別信号制御回路６の
制御特性の例を、図１０を用いて説明する。図１０は、
入力に対する出力の制御量を示す特性図で、横軸が入力
（輝度信号）、縦軸が制御された出力である。図１０の
（Ａ）は、何も制御していない場合の入出力特性であ
り、その特性は直線となり、入力信号と同じレベルを出
力する。

【００５１】ここで（図１０の（Ａ）又は（Ｂ）で）点
、、、、、と、点以下の直線Ａ、点と
点の間の直線Ｂ、点と点の間の直線Ｃ、点と点
の間の直線Ｄ、点と点の間の直線Ｅ、点と点
の間の直線Ｆを、図のように設定する。図１０の（Ａ）
又は（Ｂ）の各点（から）は、信号処理回路１４内
の演算手段で行ったファジィ推論の制御出力の特異点で
あり、各直線（ＡからＦ）は、この特異点間を直線補間
した場合の特性である。この特異点のＸ軸（横軸）上の
値は、固定であるとして以下に説明するが、実際はファ
ジィ推論によって任意の値をとるものである。

【００５２】映像情報による制御を具体的に説明する。
例えば、低輝度量に応じて、点、を制御し、中間輝
度に応じて点、を制御し、高輝度量に応じて点、
を制御するものとする。白ピーク値に応じて、点、
を制御するものとする。黒ピーク値に応じて、点を
制御するものとする。

【００５３】例えば、図１０の（Ｂ）は、黒ピーク値が
高い場合の制御結果を示している。黒ピーク値が高い場
合、黒が浮いていると考えられるので、黒を沈めるよう
に制御する。つまり、点を下げるように制御する。

【００５４】そのほか例えば、画面が暗くて、明るい文
字が少数存在するような場合は、低輝度量（低輝度の情
報）が多くなるので、点の傾きを大きくするような制
御を行う。つまり、点を下げて、点を上げること
で、点の情報を伸張するように制御する。また、明る
い文字があるので、白ピーク値は高くなる。そこで、点
、を下げるような制御となる。このような制御を行
うことにより、映像信号の暗い部分の情報が伸張すると
ともに、文字の白つぶれ、ブルーミングを改善すること
ができる。

【００５５】次に、図１０（Ｂ）の制御を行う場合、図
７のＲＡＭ５３、ＲＡＭ５４に記憶する値について説明
する。まず、ＲＡＭ５３は、次の３つの制御出力を記憶
する。入力信号のレベルが点以下では、直線Ａの利得
を下げるような制御信号を記憶し、点と点の間の入
力に対しては直線Ｂの利得を上げるような制御信号を記
憶し、点以上の入力に対してはゲイン１になる制御信
号を記憶する。ＲＡＭ５４は、直線Ｂの直流を下げるよ
うな制御出力と、直流をシフトしない制御出力の２種類
を記憶する。

【００５６】以上のように、図１に示す本実施例は、情
報量検出回路、白ピーク検出回路、黒ピーク検出回路、
により映像情報を検出し、信号処理回路により制御信号
を作成し、階調別信号制御回路で、輝度信号をこれらの
映像情報に応じて制御することで、最適な画像（見易い
画像）をユーザーに自動的に提供する事ができる。情報
量検出回路により、輝度信号を入力レベルごとに圧縮伸
張するので、重要な情報（情報量が多いレベル）の伸張
が行えるとともに、白ピーク値で白つぶれが起こらない
ような制御を行い、黒ピーク値で黒浮き、黒つぶれが起
こらないように制御を行うことができ、輝度レベルが最
適に制御された画像を出力できる効果がある。

【００５７】次に本発明の第２の実施例を説明する。図
１１は、本発明の第２の実施例の要部を示すブロック図
である。同図において、１６はメモリＡ、１７はメモリ
Ｂ、８３は外部信号入力端子、８４は画面（ブラウン管
画面）の輝度検出部であり、図１、図１５におけるのと
同一部分には同一符号を付している。本実施例は、所定
の映像信号を入力したときのブラウン管１２０の画面輝
度を測定し、このブラウン管の輝度が所定のレベルにな
るような自動調整を行って、ブラウン管に特性バラツキ
があるとき、その補正を行うものである。

【００５８】回路動作について説明する。図１で説明し
た本発明の第一の実施例のそれと同一動作を行う部分の
説明は、省略する。図１１において、ブラウン管の輝度
自動調整に必要な所定の輝度信号は、入力端子１２より
入力される。外部信号入力端子８３は、例えばリモコン
からの信号を入力する。リモコンからの所定の信号が入
力された場合、ブラウン管の輝度自動調整をスタートす
る。

【００５９】入力された輝度信号は、階調別信号制御回
路６に入力され、所定の値に制御されて、出力端子１３
より出力される。出力端子１３の出力は、ブラウン管１
２０に入力される。ブラウン管１２０で出力表示された
輝度信号は、輝度検出部８４で所定の位置の輝度レベル
を検出される。輝度検出部８４で検出された輝度レベル
検出信号は、信号処理回路１４に入力される。

【００６０】ここで、メモリＡ１６には、映像情報によ
るファジィ推論のメンバーシップ関数、制御ルールなど
が最適値にフィッティングされて記憶されている。一
方、メモリＢ１７は、ブラウン管の輝度自動調整で用い
る所定の映像信号の映像情報と合致するメンバーシップ
関数及び制御ルールが記憶されている。また、メモリＡ
１６には、所定入力時のブラウン管輝度の最適値である
基準レベルが記憶されている。

【００６１】信号処理回路１４は、メモリＡ１６、メモ
リＢ１７のすべての制御ルールから制御信号を推論出力
する。また、信号処理回路１４は、記憶回路１５の中の
メモリＡ１６に記憶されている基準レベルと前記ブラウ
ン管の輝度レベル検出信号の比較を行い、そのレベル差
に応じて、メモリＢ１７に記憶されている出力メンバー
シップ関数の出力レベルを動かすことで、出力される制
御信号を補正制御する。

【００６２】図１２は、調整用出力メンバーシップ関数
を移動させて制御信号を補正制御する例を示す説明図で
ある。同図で、横軸が制御出力、縦軸がグレードであ
る。図１２は、ブラウン管の輝度調整用メンバーシップ
関数を点線の位置まで右に移動して、制御出力を大きく
するように調整する。

【００６３】以上の処理により、図１１において、信号
処理回路１４から出力される制御信号は、ブラウン管１
２０の輝度検出信号で補正されて、階調別信号制御回路
６に出力される。階調別信号制御回路６では、ブラウン
管１２０の輝度検出値が基準レベルより高ければ、輝度
信号の振幅を下げるように制御され、ブラウン管１２０
の輝度検出値が基準レベルより低ければ、輝度信号の振
幅を上げるように制御される。最終的にブラウン管の輝
度検出結果と基準レベルが等しくなった時点で、ブラウ
ン管の輝度自動調整の制御動作を終了する。

【００６４】ブラウン管の自動調整を終了したときの出
力メンバーシップ関数は、メモリＢ１７に記憶される。
以上のようにして、ブラウン管の輝度自動調整を行い、
ブラウン管の特性バラツキを補正でき、特性を均一にで
きるので、映像情報による制御の効果を十分発揮できる
効果がある。

【００６５】ここで図１１における輝度検出部８４は、
特定の輝度に感度が高いフォトセンサーを使用してもよ
く、既存の輝度測定装置を外付けして輝度を測定しても
よい。

【００６６】次に、図１１の信号処理回路１４における
ブラウン管の輝度自動調整処理のフローチャートの例を
図１３に示し、動作を説明する。図１３で、２００、２
０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６は処理
ステップ番号である。動作を説明する。

【００６７】ステップ２００で、ブラウン管の輝度自動
調整をスタートする。ステップ２０１では、ブラウン管
の輝度検出値を入力する。ステップ２０２は、ブラウン
管の輝度検出値が基準レベルよりも大きいかを判定す
る。’ＹＥＳ’の場合、ステップ２０４で出力メンバー
シップ関数を小さくする方向に移動させる。

【００６８】ステップ２０３は、ブラウン管の輝度検出
値が基準レベルよりも大きいかを判定する。’ＹＥＳ’
の場合、ステップ２０５で出力メンバーシップ関数を大
きくする方向に移動させる。ステップ２０４、２０５の
処理を終わると、再びステップ２０１に進み、処理を繰
り返す。ステップ２０２、２０３の両方で’ＮＯ’の場
合、ステップ２０６に進み処理を終了して、ブラウン管
の輝度自動調整を終了する。

【００６９】次に、図１４に、ブラウン管の輝度自動調
整に用いる入力映像信号の具体例を示す。図１４は、ブ
ラウン管で表示される映像画面であり、横が水平方向、
縦が垂直方向である。図１４の（Ａ）は、０（ＩＲＥ）
の真っ暗な画面の中心に５（ＩＲＥ）のウインドウ信号
が付加された映像信号である。図１４の（Ｂ）は、０
（ＩＲＥ）の真っ暗な画面の中心に１３０（ＩＲＥ）の
ウインドウ信号が付加された映像信号である。

【００７０】図１４の（Ａ）は、低輝度量が多くて、黒
ピークが０（ＩＲＥ）の映像であり、このときの５（Ｉ
ＲＥ）部分の輝度を、所定値にするように制御すること
で低輝度の明るさを設定できる。これにより、ブラウン
管の特性バラツキによる黒浮き、黒沈みを改善できる。

【００７１】図１４の（Ｂ）は、低輝度量が多くて、白
ピークが高い映像であり、このときの１３０（ＩＲＥ）
部分の輝度を、所定値にするように制御することで高輝
度の明るさを設定できる。これにより、ブラウン管の特
性バラツキによる白つぶれ、ブルーミングを改善でき
る。

【００７２】図１４では、ウインドウ信号を用いたが、
これは入力信号の平均輝度を下げて、ＡＢＬ回路（auto
matic bright limiter）などの外部回路の影響を受けな
いようにするためである。ブラウン管の輝度自動調整に
用いる映像信号の振幅レベルや範囲などは、図１４に限
定されるものではなく、例えば、５０（ＩＲＥ）のウイ
ンドウ信号を用いて、中間輝度のレベルを合わせるよう
な使い方も考えられる。

【００７３】また、ブラウン管の全面にわたる調整を行
うため、調整箇所を中心だけでなく、四隅にウインドウ
を出力し、同様の処理を行うこともできる。さらに、図
１０の特異点ごとの信号を入力し、ブラウン管の輝度自
動調整をそれぞれ行うような使い方もある。

【００７４】以上のように本実施例では、ブラウン管の
管面輝度を測定し、それが所定の値となるように、制御
信号の出力メンバーシップ関数を補正し、メモリＢ１７
に記憶することで、ブラウン管の輝度自動調整を実現で
きる。ブラウン管の輝度自動調整により、ブラウン管の
特性バラツキを補正でき、特性を均一にできるので、映
像情報による制御の効果を十分発揮できる。

【００７５】ブラウン管の特性バラツキを補正したメン
バーシップ関数はメモリＢ１７に、映像情報による信号
制御のメンバーシップ関数はメモリＡ１６に、別々に記
憶されている。そのため、チューニングにより最適にフ
ィッティングされているメンバーシップ関数は書き換わ
らないので、異なるブラウン管でも映像情報による信号
制御のメンバーシップ関数は、そのまま使用できる効果
がある。

【００７６】ブラウン管の輝度自動調整の最適値である
基準レベルは、上記のようにメモリＡ１６にあらかじめ
設定されていてもよく、リモコン等を使って調整ごとに
設定する方法もある。リモコン等を使って調整ごとに設
定する方法を用いれば、ユーザーが任意の信号を入力し
て、リモコンで入力した基準レベルに輝度を自動調整す
ることが可能となる。

【００７７】この他に、特定の映像信号が入力されたと
きの制御ルールやメンバーシップ関数を記憶すること
で、実際の映像情報による映像制御のユーザー設定を実
現できる。例えば、ある任意の映像信号が入力されてい
るとき、そのときの入力メンバーシップ関数、制御ルー
ル、出力メンバーシップ関数を追加し、メモリＢ１７に
記憶する。ユーザー設定値の最適化は、リモコンを使っ
てユーザー設定用の出力メンバーシップ関数を移動する
ことで実現できる。

【００７８】その結果、ユーザーが設定を行った信号と
同様の信号が入力された場合、ユーザーの設定通りの出
力に調整することができる効果がある。また、ユーザー
が値を変えたい場所（画面上の位置）をユーザーが指定
して、その位置にある映像信号の輝度レベルのみを補正
するようにすれば、他の輝度レベルに影響を与えずに補
正することができる効果がある。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、テレビジョン受像機に
おいて、映像信号の白ピーク値、黒ピーク値、映像情報
量などを検出し、これらの値で映像信号を階調ごとに最
適に制御することで、妨害の無い見易い画像を提供でき
る効果がある。また、ブラウン管の輝度を測定し、基準
レベルに自動調整することで、ブラウン管の特性バラツ
キを吸収し、映像信号の制御をより正確なものにできる
効果がある

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示すブロック図であ
る。

【図２】図１における白ピーク検出回路８の具体例を示
すブロック図である。

【図３】図１における黒ピーク検出回路９の具体例を示
すブロック図である。

【図４】図１における領域設定回路７で作成される諸信
号のタイミングを示すタイミング図である。

【図５】図１における情報量検出回路１１の具体例を示
すブロック図である。

【図６】図５のＲＯＭ３８に記憶される係数の例を示す
説明図である。

【図７】図１における階調別信号制御回路６の具体例を
示すブロック図である。

【図８】入力メンバーシップ関数の例を示す波形図であ
る。

【図９】出力メンバーシップ関数の例を示す波形図であ
る。

【図１０】図７に示す階調別信号制御回路６の制御特性
の例を示す特性図である。

【図１１】本発明の他の実施例の要部を示すブロック図
である。

【図１２】調整用出力メンバーシップ関数を移動させて
制御信号を補正制御する例を示す説明図である。

【図１３】図１１におけるブラウン管の輝度自動調整処
理動作を示すフローチャートである。

【図１４】ブラウン管の輝度自動調整に用いる入力映像
信号の具体例を示す説明図である。

【図１５】従来の画質自動調整手法を実現するための回
路構成を示すブロック図である。

【図１６】図１５における制御信号発生装置部１の動作
例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…制御信号発生回路、２…サンプリング手段、３…演
算手段、４…記憶手段、５…映像情報検出部、６…階調
別信号制御回路、７…領域設定回路、８…白ピーク検出
回路、９…黒ピーク検出回路、１０…映像信号処理回
路、１１…情報量検出回路、１２…入力端子、１３…出
力端子、１４…信号処理回路、１５…記憶回路、１６…
メモリＡ、１７…メモリＢ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村田敏則神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信した映像信号を取込み、その輝度階
調を制御して出力する輝度階調制御手段と、受信した前記映像信号を取込み、特定タイミングにおけ
る画面を構成する映像信号の中で、低輝度状態にある映
像信号の占める割合、或いは高輝度状態にある映像信号
の占める割合、の如く、輝度レベルが一定のレベル範囲
内にある映像信号の全体映像信号に対する割合を、映像
情報として求めて出力する映像情報検出手段と、受信した前記映像信号を取込み、前記特定タイミングに
おける画面を構成する映像信号の中で、輝度レベルの白
ピーク値は幾らであるかを検出して出力する白ピーク値
検出手段と、受信した前記映像信号を取込み、前記特定タイミングに
おける画面を構成する映像信号の中で、輝度レベルの黒
ピーク値は幾らであるかを検出して出力する黒ピーク値
検出手段と、検出した前記映像情報、白ピーク値及び黒ピーク値か
ら、所望の輝度階調を得るのに必要な制御信号を、演算
により算出して、前記輝度階調制御手段へ供給し輝度階
調制御を行わせる演算手段と、前記演算に用いられる所要の係数を記憶しておき、必要
に応じて前記演算手段へ供給する係数記憶手段と、を具備したことを特徴とするテレビジョン受像機。
【請求項２】請求項１に記載のテレビジョン受像機に
おいて、前記輝度階調制御手段により輝度階調を制御さ
れた映像信号の、表示手段における表示輝度を検出する
表示輝度検出手段と、前記表示輝度の基準値を記憶して
おく表示輝度基準値記憶手段と、前記表示輝度検出手段
により検出された表示輝度と前記表示輝度基準値が等し
くなるように制御信号を生成して前記輝度階調制御手段
へ供給し、輝度階調制御を行わせる表示輝度制御手段
と、を更に具備し、前記表示手段の表示輝度特性のバラ
ツキを補正可能にしたことを特徴とするテレビジョン受
像機。
【請求項３】請求項１又は２に記載のテレビジョン受
像機において、前記輝度階調制御手段は、その入力対出
力の関係として非線型な特性をもつ制御手段から成るこ
とを特徴とするテレビジョン受像機。
【請求項４】請求項１，２又は３に記載のテレビジョ
ン受像機において、前記映像情報は、受信した前記映像
信号の振幅レベルが、予め設定された振幅レベルの中の
何れのレベルにあるか、という振幅レベル毎の、画面を
構成する映像信号の中での度数で表される情報、から成
ることを特徴とするテレビジョン受像機。
【請求項５】請求項１，２，３又は４に記載のテレビ
ジョン受像機において、前記係数記憶手段は、映像情報の検出値に対するグレー
ドを示す入力関数、白ピーク値の検出値に対するグレー
ドを示す入力関数、黒ピーク値の検出値に対するグレー
ドを示す入力関数、前記輝度階調制御手段へ供給される
制御信号の値に対するグレードを示す出力関数、及び入
力関数と出力関数の関係を表わす制御ルール、を記憶す
る手段から成り、前記演算手段は、前記記憶手段から入力関数、出力関数
及び制御ルールを読み出してきて用い、検出された映像
情報の値、白ピーク値及び黒ピーク値に対して、前記輝
度階調制御手段へ供給する制御信号を、ファジイ推論に
より推定演算する手段から成ることを特徴とするテレビ
ジョン受像機。
【請求項６】請求項４に記載のテレビジョン受像機に
おいて、画面を構成する映像信号の中での度数で表され
る前記映像情報は、受信する映像信号の振幅レベルに対
して、それぞれの振幅レベル毎に重み付けの係数を予め
定めて設定メモリに設定しておき、受信した当該映像信
号の振幅レベル毎に、その重み付けの係数を前記設定メ
モリから読み出し、加算して得た情報から成ることを特
徴とするテレビジョン受像機。
【請求項７】請求項２に記載のテレビジョン受像機に
おいて、表示輝度の検出値に対するグレードを示す入力
関数、前記表示輝度制御手段から出力される制御信号の
値に対するグレードを示す出力関数、及び該入力関数と
該出力関数の関係を表わす制御ルール、を記憶手段に記
憶しておき、前記表示輝度制御手段は、前記記憶手段から、入力関
数、出力関数及び制御ルールを読み出してきて用い、検
出された表示輝度の値に対して、前記表示輝度制御手段
から出力される制御信号を、ファジイ推論により推定演
算し、該推定演算により求めた制御信号により、前記輝度階調
制御手段を制御するのでなく、該制御信号に応じて、前
記表示輝度制御手段から出力される制御信号の値に対す
るグレードを示す前記出力関数を修正することにより、
前記表示輝度検出手段により検出された表示輝度と前記
表示輝度基準値を等しくすることを特徴とするテレビジ
ョン受像機。