JPH06350875A - ビデオ信号の階調補正回路 - Google Patents
ビデオ信号の階調補正回路Info
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- JPH06350875A JPH06350875A JP5133096A JP13309693A JPH06350875A JP H06350875 A JPH06350875 A JP H06350875A JP 5133096 A JP5133096 A JP 5133096A JP 13309693 A JP13309693 A JP 13309693A JP H06350875 A JPH06350875 A JP H06350875A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回路規模の小さなガンマ判別部を持ち、動画
像信号の入力に対しては、入力画像のノイズに対する補
正画像の明るさが安定で、しかも入力画像の急激な変化
に対するゲインの応答が速い階調補正回路を構成する。 【構成】 階調補正曲線のパラメータを決定するガンマ
判別部２を２つの量子化メモリ１４，１５および判別メ
モリ１６で構成する。２つの量子化メモリ１４，１５
が、入力画像の中輝度の画素数と低輝度の画素数との差
（Ｍ−Ｌ）および高輝度の画素数（Ｈ）を量子化し、判
別メモリ１６が、それらの量子化値をビット結合した値
に対する階調補正曲線のパラメータ（Γ）を出力する。
このように量子化手段と判別手段との縦続接続の構成に
よって、量子化手段を用いずに判別手段のみで構成した
場合に比べると、ガンマ判別部２の回路規模を大幅に削
減することができる。
像信号の入力に対しては、入力画像のノイズに対する補
正画像の明るさが安定で、しかも入力画像の急激な変化
に対するゲインの応答が速い階調補正回路を構成する。 【構成】 階調補正曲線のパラメータを決定するガンマ
判別部２を２つの量子化メモリ１４，１５および判別メ
モリ１６で構成する。２つの量子化メモリ１４，１５
が、入力画像の中輝度の画素数と低輝度の画素数との差
（Ｍ−Ｌ）および高輝度の画素数（Ｈ）を量子化し、判
別メモリ１６が、それらの量子化値をビット結合した値
に対する階調補正曲線のパラメータ（Γ）を出力する。
このように量子化手段と判別手段との縦続接続の構成に
よって、量子化手段を用いずに判別手段のみで構成した
場合に比べると、ガンマ判別部２の回路規模を大幅に削
減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の入力装置、
記録／再生装置、表示装置等に用いられるビデオ信号の
階調補正回路に関するものである。
記録／再生装置、表示装置等に用いられるビデオ信号の
階調補正回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の映像信号の階調補正回路として
は、特開平２−２０６２８２号公報に示されている。図
１４は同公報に示されている従来の階調補正回路のブロ
ック図である。図１４において、１０１は撮像装置、１
０２は電圧に応じて利得の変化する利得制御回路、１０
３〜１０５は電圧に応じて所要のレベル範囲の減衰量の
変化する減衰制御回路、１０６〜１０８は基準電源、Ｖ
r1〜Ｖr3はその電圧、１１０は基準電源の電圧Ｖr1以上
の映像信号をクリップするクリップ回路、１１１はＶr1
〜Ｖr2の電圧範囲の映像信号を取り出すスライス回路、
同じく１１２はＶr2〜Ｖr3の電圧範囲のスライス回路、
１１３はＶr3以下の映像信号をクリップするクリップ回
路である。１１４〜１１７はローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）であり、１１８〜１２１は利得制御データのＲＯＭ
である。
は、特開平２−２０６２８２号公報に示されている。図
１４は同公報に示されている従来の階調補正回路のブロ
ック図である。図１４において、１０１は撮像装置、１
０２は電圧に応じて利得の変化する利得制御回路、１０
３〜１０５は電圧に応じて所要のレベル範囲の減衰量の
変化する減衰制御回路、１０６〜１０８は基準電源、Ｖ
r1〜Ｖr3はその電圧、１１０は基準電源の電圧Ｖr1以上
の映像信号をクリップするクリップ回路、１１１はＶr1
〜Ｖr2の電圧範囲の映像信号を取り出すスライス回路、
同じく１１２はＶr2〜Ｖr3の電圧範囲のスライス回路、
１１３はＶr3以下の映像信号をクリップするクリップ回
路である。１１４〜１１７はローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）であり、１１８〜１２１は利得制御データのＲＯＭ
である。
【０００３】同従来例の階調補正回路では、撮像装置１
０１から読み出した映像信号を、クリップ回路１１０，
１１３およびスライス回路１１１，１１２によってＡ１
〜Ａ４のレベル範囲に区分し、各レベル範囲の映像信号
をＬＰＦを通じて平均化する。これらの各レベル範囲Ａ
１〜Ａ４の平均値に応じて利得制御データＲＯＭ１１８
〜１２１が利得制御のための電圧信号を回路１０２〜１
０５に出力し、これらの回路によって映像信号に階調補
正が施される。
０１から読み出した映像信号を、クリップ回路１１０，
１１３およびスライス回路１１１，１１２によってＡ１
〜Ａ４のレベル範囲に区分し、各レベル範囲の映像信号
をＬＰＦを通じて平均化する。これらの各レベル範囲Ａ
１〜Ａ４の平均値に応じて利得制御データＲＯＭ１１８
〜１２１が利得制御のための電圧信号を回路１０２〜１
０５に出力し、これらの回路によって映像信号に階調補
正が施される。
【０００４】図１５は同従来例の階調補正回路の利得制
御データＲＯＭの内容を示すもので、全レベル範囲の映
像信号の利得が図１５のＧ１−Ａ１データのように利得
制御され、Ａ２のレベル範囲の映像信号の減衰量が図１
５のＬ１−Ａ２のように制御され、Ａ３のレベル範囲の
映像信号の減衰量が図１５のＬ２−Ａ３のように制御さ
れ、Ａ４のレベル範囲の映像信号の減衰量が図１５のＬ
３−Ａ４のように制御される。
御データＲＯＭの内容を示すもので、全レベル範囲の映
像信号の利得が図１５のＧ１−Ａ１データのように利得
制御され、Ａ２のレベル範囲の映像信号の減衰量が図１
５のＬ１−Ａ２のように制御され、Ａ３のレベル範囲の
映像信号の減衰量が図１５のＬ２−Ａ３のように制御さ
れ、Ａ４のレベル範囲の映像信号の減衰量が図１５のＬ
３−Ａ４のように制御される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成の階調補正回路では、利得制御データＲＯＭは、平
均値信号レベルのビット数に相当するアドレスに対し
て、利得または減衰量のビット数のデータを格納する必
要があり、メモリ容量が大きくなるという課題がある。
構成の階調補正回路では、利得制御データＲＯＭは、平
均値信号レベルのビット数に相当するアドレスに対し
て、利得または減衰量のビット数のデータを格納する必
要があり、メモリ容量が大きくなるという課題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力画像の１
フィールドまたは１フレームの信号に基づいた特徴量を
出力する特徴抽出手段と、前記特徴抽出手段が出力する
特徴量に基づいて階調補正曲線のパラメータ（Γ）を出
力するガンマ判別手段と、前記ガンマ判別手段が出力す
るパラメータ（Γ）と入力画像の各画素の輝度に基づい
て各画素の輝度に対するゲイン（Ｇ）を出力するゲイン
算出手段と、前記ゲイン算出手段が出力するゲイン
（Ｇ）を入力画像信号に掛けるゲインアップ手段とを備
えた階調補正回路であって、前記ガンマ判別手段が、前
記特徴抽出手段の出力する特徴量を量子化する手段と、
前記量子化によって得られた値に基づいて階調補正曲線
のパラメータ（Γ）を出力する手段とによって構成され
るビデオ信号の階調補正回路である。
フィールドまたは１フレームの信号に基づいた特徴量を
出力する特徴抽出手段と、前記特徴抽出手段が出力する
特徴量に基づいて階調補正曲線のパラメータ（Γ）を出
力するガンマ判別手段と、前記ガンマ判別手段が出力す
るパラメータ（Γ）と入力画像の各画素の輝度に基づい
て各画素の輝度に対するゲイン（Ｇ）を出力するゲイン
算出手段と、前記ゲイン算出手段が出力するゲイン
（Ｇ）を入力画像信号に掛けるゲインアップ手段とを備
えた階調補正回路であって、前記ガンマ判別手段が、前
記特徴抽出手段の出力する特徴量を量子化する手段と、
前記量子化によって得られた値に基づいて階調補正曲線
のパラメータ（Γ）を出力する手段とによって構成され
るビデオ信号の階調補正回路である。
【０００７】
【作用】本発明は、上記した構成により、特徴抽出手段
が特徴量を入力画像信号から得、ガンマ判別手段が特徴
量に基づいて階調補正曲線のパラメータΓを出力し、ゲ
イン算出手段が入力画像の各画素の輝度とパラメータΓ
とに基づいて輝度のゲインＧを算出し、ゲインアップ手
段が入力画像信号にゲインＧを掛けて、階調補正された
画像信号を出力する。その際、ガンマ判別手段において
は、特徴抽出手段が出力する特徴量を量子化し、その量
子化値に応じて階調補正曲線のパラメータΓを出力す
る。この構成によって、ガンマ判別手段の回路規模の小
さな階調補正回路を構成することができる。
が特徴量を入力画像信号から得、ガンマ判別手段が特徴
量に基づいて階調補正曲線のパラメータΓを出力し、ゲ
イン算出手段が入力画像の各画素の輝度とパラメータΓ
とに基づいて輝度のゲインＧを算出し、ゲインアップ手
段が入力画像信号にゲインＧを掛けて、階調補正された
画像信号を出力する。その際、ガンマ判別手段において
は、特徴抽出手段が出力する特徴量を量子化し、その量
子化値に応じて階調補正曲線のパラメータΓを出力す
る。この構成によって、ガンマ判別手段の回路規模の小
さな階調補正回路を構成することができる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例におけるビデオ
信号の階調補正回路の構成図である。図１において、１
は特徴抽出部、２はガンマ判別部、４はゲイン算出部、
５はゲインアップ部である。本実施例では、階調補正曲
線を決定するための画像の特徴量を得るために、特徴抽
出部１が、１フィールドの中の中輝度の画素数（Ｍ）と
低輝度の画素数（Ｌ）との差（Ｍ−Ｌ）と、高輝度の画
素数（Ｈ）を出力する。ガンマ判別部２は、（Ｍ−Ｌ）
とＨとに基づいて入力画像に施すべき階調補正曲線のパ
ラメータ（Γ）を出力する。ゲイン算出部４は、各画素
の輝度（Ｙ）とパラメータ（Γ）とに基づいて、各画素
の輝度に掛けるべきゲイン（Ｇ）を算出する。ゲインア
ップ部５は、各画素の輝度（Ｙ）と色差信号（Ｃ）とに
ゲイン（Ｇ）を掛けて、階調補正した輝度信号（Ｙ’）
および階調補正した色差信号（Ｃ’）を出力する。
信号の階調補正回路の構成図である。図１において、１
は特徴抽出部、２はガンマ判別部、４はゲイン算出部、
５はゲインアップ部である。本実施例では、階調補正曲
線を決定するための画像の特徴量を得るために、特徴抽
出部１が、１フィールドの中の中輝度の画素数（Ｍ）と
低輝度の画素数（Ｌ）との差（Ｍ−Ｌ）と、高輝度の画
素数（Ｈ）を出力する。ガンマ判別部２は、（Ｍ−Ｌ）
とＨとに基づいて入力画像に施すべき階調補正曲線のパ
ラメータ（Γ）を出力する。ゲイン算出部４は、各画素
の輝度（Ｙ）とパラメータ（Γ）とに基づいて、各画素
の輝度に掛けるべきゲイン（Ｇ）を算出する。ゲインア
ップ部５は、各画素の輝度（Ｙ）と色差信号（Ｃ）とに
ゲイン（Ｇ）を掛けて、階調補正した輝度信号（Ｙ’）
および階調補正した色差信号（Ｃ’）を出力する。
【０００９】図２は同実施例における特徴抽出部１のブ
ロック図である。図２において、６は低輝度比較器、７
は高輝度比較器、８はノアゲート、９，１０および１１
はカウンタ回路、１２はカウントパルス発生回路、１３
は（Ｍ−Ｌ）算出部、５０，５１および５２はレジス
タ、ＶＤはフィールドの開始に同期したパルス信号であ
る。低輝度比較器６および高輝度比較器７は、入力輝度
信号Ｙと定数とを比較する機能を持ち、Ｙ＜６４のとき
にはカウンタ回路９にイネーブル信号が入力され、６４
≦Ｙ＜１９２のときにはカウンタ回路１０にイネーブル
信号が入力され、Ｙ≧１９２のときにはカウンタ回路１
１にイネーブル信号が入力される。カウンタパルス発生
回路１３は、１フィールドの画素のうち図３に示した画
素、すなわち１フィールドの上下中央２００ラインの、
左右中央５１２画素の範囲の一画素おきの２５６画素に
対して、カウントパルスをカウンタ回路９，１０および
１１に供給する。これによって、カウントパルス発生回
路１２は、１フィールド当り（２５６×２００）画素に
対してカウントパルスを発生する。レジスタ５１，５２
および５３は、カウンタ回路９，１０および１１がカウ
ントした１フィールド当りの画素数をそれぞれ８ビット
右シフト（÷２５６）した信号（Ｌ，Ｍ，Ｈ）を出力す
る。従って、Ｌ，ＭおよびＨの値は式（１）の範囲に制
限され、ＬとＭとＨとの和は式（２）に示すように２０
０となる。
ロック図である。図２において、６は低輝度比較器、７
は高輝度比較器、８はノアゲート、９，１０および１１
はカウンタ回路、１２はカウントパルス発生回路、１３
は（Ｍ−Ｌ）算出部、５０，５１および５２はレジス
タ、ＶＤはフィールドの開始に同期したパルス信号であ
る。低輝度比較器６および高輝度比較器７は、入力輝度
信号Ｙと定数とを比較する機能を持ち、Ｙ＜６４のとき
にはカウンタ回路９にイネーブル信号が入力され、６４
≦Ｙ＜１９２のときにはカウンタ回路１０にイネーブル
信号が入力され、Ｙ≧１９２のときにはカウンタ回路１
１にイネーブル信号が入力される。カウンタパルス発生
回路１３は、１フィールドの画素のうち図３に示した画
素、すなわち１フィールドの上下中央２００ラインの、
左右中央５１２画素の範囲の一画素おきの２５６画素に
対して、カウントパルスをカウンタ回路９，１０および
１１に供給する。これによって、カウントパルス発生回
路１２は、１フィールド当り（２５６×２００）画素に
対してカウントパルスを発生する。レジスタ５１，５２
および５３は、カウンタ回路９，１０および１１がカウ
ントした１フィールド当りの画素数をそれぞれ８ビット
右シフト（÷２５６）した信号（Ｌ，Ｍ，Ｈ）を出力す
る。従って、Ｌ，ＭおよびＨの値は式（１）の範囲に制
限され、ＬとＭとＨとの和は式（２）に示すように２０
０となる。
【００１０】 ０≦Ｌ，Ｍ，Ｈ≦２００ ・・・（１） Ｌ＋Ｍ＋Ｈ＝２００ ・・・（２） （Ｍ−Ｌ）算出部１３は、（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）
を出力する。Ｌ，ＭおよびＨの値は、式（１）および式
（２）の範囲に制限されているので、（１００＋Ｍ／４
−Ｌ／２）の値は式（３）の範囲に制限される。
を出力する。Ｌ，ＭおよびＨの値は、式（１）および式
（２）の範囲に制限されているので、（１００＋Ｍ／４
−Ｌ／２）の値は式（３）の範囲に制限される。
【００１１】 ０≦１００＋Ｍ／４−Ｌ／２≦１５０ ・・・（３） 図４は同実施例のガンマ判別部２のブロック図である。
図４において、１４は第１の量子化メモリ、１５は第２
の量子化メモリ、１６は判別メモリである。量子化メモ
リ１４および１５は、それぞれ８ビットの（１００＋Ｍ
／４−Ｌ／２）およびＨをアドレス入力として、それぞ
れの値に対する量子化値を、それぞれ４ビットおよび３
ビットの信号として出力する。従って、第１の量子化メ
モリ１４の容量は１２８バイト（２５６ワード×４ビッ
ト）で、第２の量子化メモリ１５の容量は９６バイト
（２５６ワード×３ビット）である。
図４において、１４は第１の量子化メモリ、１５は第２
の量子化メモリ、１６は判別メモリである。量子化メモ
リ１４および１５は、それぞれ８ビットの（１００＋Ｍ
／４−Ｌ／２）およびＨをアドレス入力として、それぞ
れの値に対する量子化値を、それぞれ４ビットおよび３
ビットの信号として出力する。従って、第１の量子化メ
モリ１４の容量は１２８バイト（２５６ワード×４ビッ
ト）で、第２の量子化メモリ１５の容量は９６バイト
（２５６ワード×３ビット）である。
【００１２】図５は同実施例における量子化メモリ１４
および１５の内容を示すもので、例えば第１の量子化メ
モリ１４は、０≦（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）≦５のと
き０を出力する。
および１５の内容を示すもので、例えば第１の量子化メ
モリ１４は、０≦（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）≦５のと
き０を出力する。
【００１３】判別メモリ１６は第１の量子化メモリ１４
が出力する４ビットの量子化値と第２の量子化メモリ１
５が出力する３ビットの量子化値とをビット結合した７
ビットの信号をアドレス入力して、それらの量子化値に
対する階調補正曲線のパラメータ（Γ）を４ビットで出
力する。従って、判別メモリ１６の容量は６４バイト
（１２８ワード×４ビット）である。
が出力する４ビットの量子化値と第２の量子化メモリ１
５が出力する３ビットの量子化値とをビット結合した７
ビットの信号をアドレス入力して、それらの量子化値に
対する階調補正曲線のパラメータ（Γ）を４ビットで出
力する。従って、判別メモリ１６の容量は６４バイト
（１２８ワード×４ビット）である。
【００１４】図６は同実施例における判別メモリ１６の
内容を示し、×で示した欄は、式（１）および式（２）
の制限によって、実際には入力されないアドレスに対す
るデータを示す。
内容を示し、×で示した欄は、式（１）および式（２）
の制限によって、実際には入力されないアドレスに対す
るデータを示す。
【００１５】図７は同実施例のガンマ判別部2が出力す
るΓの値を示すグラフである。図７の横軸は図２に示し
たレジスタ５１の出力信号Ｍであり、縦軸はレジスタ５
２の出力信号Ｈである。（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）の
値は、式（２）の関係より（３Ｍ／４＋Ｈ／２）に等し
く、図７のグラフの上では（３Ｍ／４＋Ｈ／２）の軸の
上の値となる。例えば、（Ｍ，Ｈ）＝（０，０）の近傍
の白い三角形の領域では、（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）
およびＨは式（４）に示す範囲の値となる。
るΓの値を示すグラフである。図７の横軸は図２に示し
たレジスタ５１の出力信号Ｍであり、縦軸はレジスタ５
２の出力信号Ｈである。（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）の
値は、式（２）の関係より（３Ｍ／４＋Ｈ／２）に等し
く、図７のグラフの上では（３Ｍ／４＋Ｈ／２）の軸の
上の値となる。例えば、（Ｍ，Ｈ）＝（０，０）の近傍
の白い三角形の領域では、（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）
およびＨは式（４）に示す範囲の値となる。
【００１６】 ０≦１００＋Ｍ／４−Ｌ／２≦５、かつ０≦Ｈ≦１２ ・・・（４） この場合、図５より、量子化メモリ１４および１５の出
力は、ともに０となり、図６より、判別メモリ１６の出
力はΓ＝０．０となる。
力は、ともに０となり、図６より、判別メモリ１６の出
力はΓ＝０．０となる。
【００１７】図８は同実施例のゲイン算出部４のブロッ
ク図である。図８において、３７は二乗の乗算器、３８
は定数３加算器、３９は３倍回路、４０は減算器、４１
は定数４からの減算器、４２は６４倍回路、４３は加算
器、４４はクリップ回路、４５は定数２５５からの減算
器、４６は内分加重の乗算器、４７は内分加算器、Ｙは
入力画像の各画素の輝度レベルである。γは階調補正曲
線のパラメータで本実施例ではガンマ判別部２が出力す
るパラメータ（Γ）に等しい。入力画像の輝度（Ｙ）に
対して、加算器４３が出力する（Ｙ＋６４×（４−
γ））の値を、クリップ回路４４が０〜２５５の範囲の
値に制限する。このクリップ回路４４の出力信号をｘa
とする。減算器４０が式（５）で表わされるＧ1を出力
し、内分加重の乗算器４６が（２５５−ｘa）×Ｇ1を出
力する。
ク図である。図８において、３７は二乗の乗算器、３８
は定数３加算器、３９は３倍回路、４０は減算器、４１
は定数４からの減算器、４２は６４倍回路、４３は加算
器、４４はクリップ回路、４５は定数２５５からの減算
器、４６は内分加重の乗算器、４７は内分加算器、Ｙは
入力画像の各画素の輝度レベルである。γは階調補正曲
線のパラメータで本実施例ではガンマ判別部２が出力す
るパラメータ（Γ）に等しい。入力画像の輝度（Ｙ）に
対して、加算器４３が出力する（Ｙ＋６４×（４−
γ））の値を、クリップ回路４４が０〜２５５の範囲の
値に制限する。このクリップ回路４４の出力信号をｘa
とする。減算器４０が式（５）で表わされるＧ1を出力
し、内分加重の乗算器４６が（２５５−ｘa）×Ｇ1を出
力する。
【００１８】 Ｇ1＝（（Ｙ／２５６）2−３×（Ｙ／２５６）＋３） ・・・（５） 内分加算器４７は、式（６）で表わされるＧを出力す
る。
る。
【００１９】 Ｇ＝（ｘa＋（２５５−ｘa）×Ｇ1）／２５６ ・・・（６） 図９は、以上に説明した同実施例のゲイン算出部４の動
作によって得られるゲインＧを、横軸を入力画像の各画
素の輝度（Ｙ）として、γ＝０，２，４ に関して示し
たグラフである。ゲイン算出部４は、（ゲイン＝１）と
（ゲイン＝Ｇ1）との間を式（６）によって（（２５５
−ｘa）：ｘa）の内分比で内分する。
作によって得られるゲインＧを、横軸を入力画像の各画
素の輝度（Ｙ）として、γ＝０，２，４ に関して示し
たグラフである。ゲイン算出部４は、（ゲイン＝１）と
（ゲイン＝Ｇ1）との間を式（６）によって（（２５５
−ｘa）：ｘa）の内分比で内分する。
【００２０】図１０は同実施例のゲインアップ部５のブ
ロック図である。図１０において、４８および４９は乗
算器である。乗算器４８および４９は、それぞれ入力輝
度信号Ｙおよび入力色差信号Ｃに、ゲイン算出部４で得
られたゲインＧを掛け合わせて、式（７）に示す補正後
の輝度信号Ｙ’および補正後の色差信号Ｃ’を出力す
る。
ロック図である。図１０において、４８および４９は乗
算器である。乗算器４８および４９は、それぞれ入力輝
度信号Ｙおよび入力色差信号Ｃに、ゲイン算出部４で得
られたゲインＧを掛け合わせて、式（７）に示す補正後
の輝度信号Ｙ’および補正後の色差信号Ｃ’を出力す
る。
【００２１】 Ｙ’＝Ｇ×Ｙ Ｃ’＝Ｇ×Ｃ ・・・（７） この動作によって、図１１に示す同実施例の階調補正曲
線にしたがって、補正後の輝度信号Ｙ’が得られる。
線にしたがって、補正後の輝度信号Ｙ’が得られる。
【００２２】以上のように、本実施例によれば、ガンマ
判別部２は、１２８バイトの第１の量子化メモリ、９６
バイトの第２の量子化メモリおよび６４バイトの判別メ
モリで構成でき、メモリ容量は合わせて２８８バイトと
なる。従来の階調補正回路で用いていた図１５の利得制
御データＲＯＭと同様のメモリ構成では、入力アドレス
が（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）のための８ビットとＨの
ための８ビットの合わせて１６ビットとなり、出力ガン
マが４ビットであることから、ガンマ判別部２を構成す
るメモリの容量は、３２ｋバイト（６４ｋワード×４ビ
ット）が必要である。従って本実施例によれば、ガンマ
判別部２の回路規模を約１１４分の１に削減できる。
判別部２は、１２８バイトの第１の量子化メモリ、９６
バイトの第２の量子化メモリおよび６４バイトの判別メ
モリで構成でき、メモリ容量は合わせて２８８バイトと
なる。従来の階調補正回路で用いていた図１５の利得制
御データＲＯＭと同様のメモリ構成では、入力アドレス
が（１００＋Ｍ／４−Ｌ／２）のための８ビットとＨの
ための８ビットの合わせて１６ビットとなり、出力ガン
マが４ビットであることから、ガンマ判別部２を構成す
るメモリの容量は、３２ｋバイト（６４ｋワード×４ビ
ット）が必要である。従って本実施例によれば、ガンマ
判別部２の回路規模を約１１４分の１に削減できる。
【００２３】なお、入力色差信号（Ｃ）としては、点順
次もしくは線順次の色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）であっ
てもよいし、色相および彩度によって色搬送波の位相お
よび振幅を変調した信号であってもよい。本実施例で
は、入力画像信号を輝度と色差信号としたが、ＲＧＢ信
号であってもよいし、輝度信号と色信号との複合信号で
あってもよい。入力画像信号がＲＧＢ信号の場合には、
ＲＧＢ信号を輝度信号に変換して特徴抽出部およびゲイ
ン算出部に供給する構成となるし、入力信号が輝度信号
と色信号との複合信号の場合には、輝度信号と色信号と
を分離する回路を追加した構成となる。
次もしくは線順次の色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）であっ
てもよいし、色相および彩度によって色搬送波の位相お
よび振幅を変調した信号であってもよい。本実施例で
は、入力画像信号を輝度と色差信号としたが、ＲＧＢ信
号であってもよいし、輝度信号と色信号との複合信号で
あってもよい。入力画像信号がＲＧＢ信号の場合には、
ＲＧＢ信号を輝度信号に変換して特徴抽出部およびゲイ
ン算出部に供給する構成となるし、入力信号が輝度信号
と色信号との複合信号の場合には、輝度信号と色信号と
を分離する回路を追加した構成となる。
【００２４】また、本実施例では、特徴抽出部１は、輝
度に応じて低／中／高の３つのレベル範囲に分けて、各
々のレベル範囲に含まれる１フィールドの画素数に基づ
く信号を出力したが、特徴抽出部１は、各々のレベル範
囲に含まれる１フレームの画素数に基づく信号を出力し
たが、１フィールドの平均輝度や最高輝度に基づく信号
を出力してもよいし、１フレームもしくは１フィールド
をブロック分割した領域の平均輝度や最高輝度に基づく
信号を出力してもよい。
度に応じて低／中／高の３つのレベル範囲に分けて、各
々のレベル範囲に含まれる１フィールドの画素数に基づ
く信号を出力したが、特徴抽出部１は、各々のレベル範
囲に含まれる１フレームの画素数に基づく信号を出力し
たが、１フィールドの平均輝度や最高輝度に基づく信号
を出力してもよいし、１フレームもしくは１フィールド
をブロック分割した領域の平均輝度や最高輝度に基づく
信号を出力してもよい。
【００２５】また、本実施例のガンマ判別部２は、２つ
の量子化メモリ１４，１５と判別メモリ１６との従属接
続の構成としたが、量子化メモリの数は特徴量の信号の
数に合わせていくつであってもよいし、比較器など量子
化を行う他の手段であってもよいし、複数の特徴量に基
づいて量子化値を決めるベクトル量子化器であってもよ
い。また、量子化手段の出力や判別手段の出力は、図５
および図６に限定されるものではない。
の量子化メモリ１４，１５と判別メモリ１６との従属接
続の構成としたが、量子化メモリの数は特徴量の信号の
数に合わせていくつであってもよいし、比較器など量子
化を行う他の手段であってもよいし、複数の特徴量に基
づいて量子化値を決めるベクトル量子化器であってもよ
い。また、量子化手段の出力や判別手段の出力は、図５
および図６に限定されるものではない。
【００２６】また、本実施例のゲイン算出部４は図８の
構成に限定されるものではなく、各画素の輝度レベルＹ
と階調補正曲線のパラメータγが与えられたときに、そ
の画素に対するゲインＧを出力する回路であれば、いか
なる構成であってもよい。
構成に限定されるものではなく、各画素の輝度レベルＹ
と階調補正曲線のパラメータγが与えられたときに、そ
の画素に対するゲインＧを出力する回路であれば、いか
なる構成であってもよい。
【００２７】また、本実施例のゲインアップ部５は、図
１０の構成によって輝度信号にも色差信号にも等しいゲ
インを掛けたが、色差信号のゲインは輝度信号のゲイン
と異なっていてもよいし、色差信号にはゲインを掛けな
くてもよい。
１０の構成によって輝度信号にも色差信号にも等しいゲ
インを掛けたが、色差信号のゲインは輝度信号のゲイン
と異なっていてもよいし、色差信号にはゲインを掛けな
くてもよい。
【００２８】図１２は本発明の第２の実施例におけるビ
デオ信号の階調補正回路の構成図である。図１２におい
て、１は特徴抽出部、２はガンマ判別部、３は補正ガン
マ決定部、４はゲイン算出部、５はゲインアップ部であ
る。図１２と図１を比較すると分かるように、本実施例
は第１の実施例に補正ガンマ決定部３を加えた構成とな
っており、特徴抽出部１、ガンマ判別部２、ゲイン算出
部４およびゲインアップ部５の構成および動作について
は、第１の実施例と同様である。
デオ信号の階調補正回路の構成図である。図１２におい
て、１は特徴抽出部、２はガンマ判別部、３は補正ガン
マ決定部、４はゲイン算出部、５はゲインアップ部であ
る。図１２と図１を比較すると分かるように、本実施例
は第１の実施例に補正ガンマ決定部３を加えた構成とな
っており、特徴抽出部１、ガンマ判別部２、ゲイン算出
部４およびゲインアップ部５の構成および動作について
は、第１の実施例と同様である。
【００２９】図１３は同実施例の補正ガンマ決定部３の
ブロック図である。図１３において、１７は補正ガンマ
レジスタ、１８は比較器、１９はプラスフィールド数カ
ウンタ、２０はマイナスフィールド数カウンタ、２１，
２２および２３は反転器、２４，２５および３４はアン
ドゲート、２６は非動作フィールド数レジスタ、２７は
プラスフィールド数比較器、２８はマイナスフィールド
数比較器、２９はナンドゲート、３０は減算器、３１は
シフトビット数レジスタ、３２はシフトビット数カウン
タ、３３はシフトビット数比較器、３５はシフトレジス
タ、３６は加算器、ＶＤはフィールドの開始と立ち上が
りエッジとが同期したパルス信号、ｆckはマスタークロ
ック信号である。
ブロック図である。図１３において、１７は補正ガンマ
レジスタ、１８は比較器、１９はプラスフィールド数カ
ウンタ、２０はマイナスフィールド数カウンタ、２１，
２２および２３は反転器、２４，２５および３４はアン
ドゲート、２６は非動作フィールド数レジスタ、２７は
プラスフィールド数比較器、２８はマイナスフィールド
数比較器、２９はナンドゲート、３０は減算器、３１は
シフトビット数レジスタ、３２はシフトビット数カウン
タ、３３はシフトビット数比較器、３５はシフトレジス
タ、３６は加算器、ＶＤはフィールドの開始と立ち上が
りエッジとが同期したパルス信号、ｆckはマスタークロ
ック信号である。
【００３０】図１３に示した補正ガンマ決定部３におい
て、ガンマ判別部２から入力されるΓと補正ガンマレジ
スタ１７が保持している前のフィールドに対するγとの
差分（Γ−γ）を減算器３０が出力し、シフトレジスタ
３５がシフトビット数レジスタ３１に設定されたビット
数だけ（Γ−γ）を右シフトして、加算器３６が前のフ
ィールドのγと右シフトされた（Γ−γ）とを加算し
て、補正ガンマレジスタ１７がフィールド毎にγを更新
する。この動作によって、（Γ−γ）が大きければγの
変化量は大きく、（Γ−γ）が小さければγの変化量は
小さくなる。
て、ガンマ判別部２から入力されるΓと補正ガンマレジ
スタ１７が保持している前のフィールドに対するγとの
差分（Γ−γ）を減算器３０が出力し、シフトレジスタ
３５がシフトビット数レジスタ３１に設定されたビット
数だけ（Γ−γ）を右シフトして、加算器３６が前のフ
ィールドのγと右シフトされた（Γ−γ）とを加算し
て、補正ガンマレジスタ１７がフィールド毎にγを更新
する。この動作によって、（Γ−γ）が大きければγの
変化量は大きく、（Γ−γ）が小さければγの変化量は
小さくなる。
【００３１】プラスフィールド数カウンタ１９は、連続
して（Γ＞γ）となったフィールド数を数え、マイナス
フィールド数カウンタ２０は、連続して（Γ＜γ）とな
ったフィールド数を数える。非動作フィールド数レジス
タ２６に設定されたフィールド数に、カウンタ１９およ
び２０のいずれの出力も満たない場合、ナンドゲート２
９の出力するパルス信号によって、シフトレジスタ３５
はクリアされ、加算器３６は前のフィールドのγと同じ
値を出力する。この動作によって、（Γ＞γ）もしくは
（Γ＜γ）が、非動作フィールド数以上連続するまで
は、γの値は変化しない。
して（Γ＞γ）となったフィールド数を数え、マイナス
フィールド数カウンタ２０は、連続して（Γ＜γ）とな
ったフィールド数を数える。非動作フィールド数レジス
タ２６に設定されたフィールド数に、カウンタ１９およ
び２０のいずれの出力も満たない場合、ナンドゲート２
９の出力するパルス信号によって、シフトレジスタ３５
はクリアされ、加算器３６は前のフィールドのγと同じ
値を出力する。この動作によって、（Γ＞γ）もしくは
（Γ＜γ）が、非動作フィールド数以上連続するまで
は、γの値は変化しない。
【００３２】以上のように本実施例によれば、減算器３
０が出力する（Γ−γ）に比例した値を、加算器３６で
現在のγに加えることで、補正ガンマレジスタ１７が出
力するγが更新される。これによって（Γ−γ）が大き
いときにはγの変化量を大きく、（Γ−γ）が小さいと
きにはγの変化量を小さくすることができる。すなわ
ち、入力画像の明るさの変化が急激なときには階調補正
曲線のパラメータも急激に変化し、入力画像の明るさの
変化が緩やかなときには階調補正曲線のパラメータも緩
やかに変化する。
０が出力する（Γ−γ）に比例した値を、加算器３６で
現在のγに加えることで、補正ガンマレジスタ１７が出
力するγが更新される。これによって（Γ−γ）が大き
いときにはγの変化量を大きく、（Γ−γ）が小さいと
きにはγの変化量を小さくすることができる。すなわ
ち、入力画像の明るさの変化が急激なときには階調補正
曲線のパラメータも急激に変化し、入力画像の明るさの
変化が緩やかなときには階調補正曲線のパラメータも緩
やかに変化する。
【００３３】また、本実施例によれば、プラスフィール
ド数カウンタ１９とマイナスフィールド数カウンタ２０
が、それぞれ（Γ＞γ）の連続したフィールドおよび
（Γ＜γ）の連続したフィールドを数え、そのフィール
ド数が非動作フィールド数レジスタ２６の値に満たない
場合には、補正ガンマレジスタ１７の保持するγは変化
しない。これによって画像入力装置などのノイズによっ
て入力画像の輝度が変化したときに、階調補正曲線のパ
ラメータが変化することを防いでいる。
ド数カウンタ１９とマイナスフィールド数カウンタ２０
が、それぞれ（Γ＞γ）の連続したフィールドおよび
（Γ＜γ）の連続したフィールドを数え、そのフィール
ド数が非動作フィールド数レジスタ２６の値に満たない
場合には、補正ガンマレジスタ１７の保持するγは変化
しない。これによって画像入力装置などのノイズによっ
て入力画像の輝度が変化したときに、階調補正曲線のパ
ラメータが変化することを防いでいる。
【００３４】なお、本実施例の補正ガンマ決定部３では
（Γ−γ）に比例した値を求める手段としてシフトレジ
スタを用いているが、乗算器によって（Γ−γ）に比例
した値を求めてもよいし、（Γ−γ）に掛ける値は（Γ
−γ）によって変えてもよい。例えば、（Γ−γ）が大
きいときには（Γ−γ）に掛ける値を大きくし、（Γ−
γ）が小さいときには（Γ−γ）に掛ける値を小さくす
れば、急激な入力画像の変化に対する階調補正曲線の変
化をより速く、しかも緩やかな入力画像の変化に対する
階調補正曲線の変化をより緩やかにすることができる。
あるいは、（Γ−γ）の正負によって（Γ−γ）に掛け
る値を変えれば、補正画像をだんだん明るくするときと
だんだん暗くするときで、明るさの変化の速度を変える
ことができる。
（Γ−γ）に比例した値を求める手段としてシフトレジ
スタを用いているが、乗算器によって（Γ−γ）に比例
した値を求めてもよいし、（Γ−γ）に掛ける値は（Γ
−γ）によって変えてもよい。例えば、（Γ−γ）が大
きいときには（Γ−γ）に掛ける値を大きくし、（Γ−
γ）が小さいときには（Γ−γ）に掛ける値を小さくす
れば、急激な入力画像の変化に対する階調補正曲線の変
化をより速く、しかも緩やかな入力画像の変化に対する
階調補正曲線の変化をより緩やかにすることができる。
あるいは、（Γ−γ）の正負によって（Γ−γ）に掛け
る値を変えれば、補正画像をだんだん明るくするときと
だんだん暗くするときで、明るさの変化の速度を変える
ことができる。
【００３５】また、本実施例の補正ガンマ決定部３で
は、（Γ＞γ）もしくは（Γ＜γ）の連続したフィール
ドを、プラスフィールド数比較器２７およびマイナスフ
ィールド数比較器２８で、非動作フィールド数レジスタ
２６の値と比較しているが、プラスフィールド数比較器
２７およびマイナスフィールド数比較器２８が比較する
値を異なる値とすれば、だんだん明るく補正するときと
だんだん暗く補正するときとで、非動作フィールド数を
異ならせることができる。
は、（Γ＞γ）もしくは（Γ＜γ）の連続したフィール
ドを、プラスフィールド数比較器２７およびマイナスフ
ィールド数比較器２８で、非動作フィールド数レジスタ
２６の値と比較しているが、プラスフィールド数比較器
２７およびマイナスフィールド数比較器２８が比較する
値を異なる値とすれば、だんだん明るく補正するときと
だんだん暗く補正するときとで、非動作フィールド数を
異ならせることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、回路規
模の小さなガンマ判別部を持ち、動画像信号の入力に対
しては、入力画像のノイズに対する補正画像の明るさが
安定で、しかも入力画像の急激な変化に対するゲインの
応答が速い階調補正回路を構成することができる。
模の小さなガンマ判別部を持ち、動画像信号の入力に対
しては、入力画像のノイズに対する補正画像の明るさが
安定で、しかも入力画像の急激な変化に対するゲインの
応答が速い階調補正回路を構成することができる。
【図１】本発明の第１の実施例におけるビデオ信号の階
調補正回路の構成を示すブロック図
調補正回路の構成を示すブロック図
【図２】同実施例における特徴抽出部１の内部構成例を
示すブロック図
示すブロック図
【図３】同実施例における特徴抽出部１がカウントする
画素を示す説明図
画素を示す説明図
【図４】同実施例におけるガンマ判別部２の内部構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図５】同実施例における量子化メモリ１４および１５
の内容を示す説明図
の内容を示す説明図
【図６】同実施例における判別メモリ１６の内容を示す
説明図
説明図
【図７】同実施例におけるガンマ判別部２が出力するパ
ラメータ（Γ）の値を示す説明図
ラメータ（Γ）の値を示す説明図
【図８】同実施例におけるゲイン算出部４の内部構成例
を示すブロック図
を示すブロック図
【図９】同実施例におけるゲイン算出部４が出力するゲ
インを示す説明図
インを示す説明図
【図１０】同実施例にけるゲインアップ部５の内部構成
例を示すブロック図
例を示すブロック図
【図１１】同実施例における階調補正曲線を示す説明図
【図１２】本発明の第２の実施例におけるビデオ信号の
階調補正回路の構成を示すブロック図
階調補正回路の構成を示すブロック図
【図１３】同実施例における補正ガンマ決定部３の内部
構成例を示すブロック図
構成例を示すブロック図
【図１４】従来の階調補正回路の構成を示すブロック図
【図１５】同従来例における階調補正回路の利得制御デ
ータＲＯＭの内容を示す説明図
ータＲＯＭの内容を示す説明図
１ 特徴抽出部 ２ ガンマ判別部 ３ 補正ガンマ決定部 ４ ゲイン算出部 ５ ゲインアップ部 １４ 第1の量子化メモリ １５ 第2の量子化メモリ １６ 判別メモリ １７ 補正ガンマレジスタ １９ プラスフィールド数カウンタ ２０ マイナスフィールド数カウンタ ３５ シフトレジスタ ３６ 加算器
Claims (3)
- 【請求項１】 入力画像の１フィールドまたは１フレー
ムの信号に基づいた特徴量を出力する特徴抽出手段と、 前記特徴抽出手段が出力する特徴量に基づいて階調補正
曲線のパラメータ（Γ）を出力するガンマ判別手段と、 前記ガンマ判別手段が出力するパラメータ（Γ）と入力
画像の各画素の輝度に基づいて各画素の輝度に対するゲ
イン（Ｇ）を出力するゲイン算出手段と、 前記ゲイン算出手段が出力するゲイン（Ｇ）を入力画像
信号に掛けるゲインアップ手段とを備えた階調補正回路
であって、 前記ガンマ判別手段が、前記特徴抽出手段の出力する特
徴量を量子化する手段と、前記量子化によって得られた
値に基づいて階調補正曲線のパラメータ（Γ）を出力す
る手段とによって構成されることを特徴とするビデオ信
号の階調補正回路。 - 【請求項２】 入力画像の１フィールドまたは１フレー
ムの信号に基づいた特徴量を出力する特徴抽出手段と、 前記特徴抽出手段が出力する特徴量に基づいて階調補正
曲線のパラメータ（Γ）を出力するガンマ判別手段と、 前のフィールドまたはフレームの入力画像に対する階調
補正曲線のパラメータと前記ガンマ判別手段が出力する
パラメータ（Γ）とに基づいて今のフィールドもしくは
フレームに対する階調補正曲線のパラメータ（γ）を出
力する補正ガンマ決定手段と、 前記補正ガンマ決定手段の出力するパラメータ（γ）と
入力画像の各画素の輝度に基づいて各画素の輝度に対す
るゲイン（Ｇ）を出力するゲイン算出手段と、 前記ゲイン算出手段が出力するゲイン（Ｇ）を入力画像
信号に掛けるゲインアップ手段とを備えた階調補正回路
であって、 前記補正ガンマ決定手段が、前記Γが前のフィールドも
しくはフレームに対するγより、連続して大または連続
して小となるフィールドもしくはフレームの数が、ある
数を越えるまではパラメータ（γ）を更新しない手段を
備えたことを特徴とするビデオ信号の階調補正回路。 - 【請求項３】 入力画像の１フィールドまたは１フレー
ムの信号に基づいた特徴量を出力する特徴抽出手段と、 前記特徴抽出手段が出力する特徴量に基づいて階調補正
曲線のパラメータ（Γ）を出力するガンマ判別手段と、 前のフィールドまたはフレームの入力画像に対する階調
補正曲線のパラメータと前記ガンマ判別手段が出力する
パラメータ（Γ）とに基づいて今のフィールドもしくは
フレームに対する階調補正曲線のパラメータ（γ）を出
力する補正ガンマ決定手段と、 前記補正ガンマ決定手段の出力するパラメータ（γ）と
入力画像の各画素の輝度に基づいて各画素の輝度に対す
るゲイン（Ｇ）を出力するゲイン算出手段と、 前記ゲイン算出手段が出力するゲイン（Ｇ）を入力画像
信号に掛けるゲインアップ手段とを備えた階調補正回路
であって、 前記補正ガンマ決定手段が、前のフィールドもしくはフ
レームに対するパラメータ（γ）と前記パラメータ
（Γ）との差に応じて、パラメータ（γ）の変化量を決
める手段を備えたことを特徴とするビデオ信号の階調補
正回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5133096A JPH06350875A (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | ビデオ信号の階調補正回路 |
| DE69414153T DE69414153T2 (de) | 1993-02-24 | 1994-02-23 | Vorrichtung zur Gradationskorrektur und Bildaufnahmegerät mit einer solchen Vorrichtung |
| EP94102684A EP0613294B1 (en) | 1993-02-24 | 1994-02-23 | Gradation correction device and image sensing device therewith |
| US08/201,426 US5517333A (en) | 1993-02-24 | 1994-02-24 | Gradation correction device and image sensing device therewith for supplying images with good gradation for both front-lit and back-lit objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5133096A JPH06350875A (ja) | 1993-06-03 | 1993-06-03 | ビデオ信号の階調補正回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06350875A true JPH06350875A (ja) | 1994-12-22 |
Family
ID=15096746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5133096A Pending JPH06350875A (ja) | 1993-02-24 | 1993-06-03 | ビデオ信号の階調補正回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06350875A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001275015A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-10-05 | Sony Corp | 画像処理回路及び画像処理方法 |
| JP2003046808A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 階調補正装置 |
| US7773158B2 (en) | 2005-10-12 | 2010-08-10 | Panasonic Corporation | Visual processing device, display device, and integrated circuit |
-
1993
- 1993-06-03 JP JP5133096A patent/JPH06350875A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001275015A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-10-05 | Sony Corp | 画像処理回路及び画像処理方法 |
| JP2003046808A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 階調補正装置 |
| US7773158B2 (en) | 2005-10-12 | 2010-08-10 | Panasonic Corporation | Visual processing device, display device, and integrated circuit |
| US7880814B2 (en) | 2005-10-12 | 2011-02-01 | Panasonic Corporation | Visual processing device, display device, and integrated circuit |
| US8368814B2 (en) | 2005-10-12 | 2013-02-05 | Panasonic Corporation | Visual processing device, display device, and integrated circuit for adjusting the contrast of an image |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
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