JPH0787516A - 映像信号処理装置及び映像信号処理方法 - Google Patents

映像信号処理装置及び映像信号処理方法

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JPH0787516A
JPH0787516A JP5231988A JP23198893A JPH0787516A JP H0787516 A JPH0787516 A JP H0787516A JP 5231988 A JP5231988 A JP 5231988A JP 23198893 A JP23198893 A JP 23198893A JP H0787516 A JPH0787516 A JP H0787516A
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signal
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Toshiaki Nakakuki
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像信号のホワイトバランスを調整する際の
基準でデータを得る。 【構成】 色変化検出手段(11)が、画面内で色彩が
変化する部分の画素を検出し、色彩が変化する部分の画
素での色差信号(C−Y)のみを選択出力する。積分手
段(12)は、色変化検出手段(11)からの色差信号
(C−Y)を1画面ごとに積分処理し、積分情報(I
D)を生成する。そして、ホワイトバランス調整手段
(13)は、積分情報(ID)に基づいてホワイトバラ
ンスゲインを生成し、映像信号の色成分に乗算する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は映像信号処理装置及び映
像信号処理方法に関し、更に詳しく言えば、ビデオカメ
ラなどの撮像部に用いられる、映像信号、特に色差信号
や色信号などの色成分の信号を処理する装置及び処理方
法の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】一般のCCDカメラの撮像部において
は、CCDからの出力信号に対して各種の信号処理をす
ることで画像の適正な色表示が実現される。その信号処
理の一つとしてホワイトバランスの調整が挙げられる。
ホワイトバランスとは、白色の被写体を撮像したとき、
カラーフィルタが装着されたCCDから得られる映像信
号の色成分(R、G、B)ののレベルを均一にすること
であり、この状態を適正にとることによって白色の被写
体が白色として表されることになり、画面全体に赤みが
かったり、あるいは青みがかったりしない正常な色彩の
画像を得ることができる。従って、このホワイトバラン
スを正しく調整するように各成分系の出力信号(R、
G、B)に適当なゲインをかける処理が必要になる。こ
のゲインをホワイトバランスゲインと称する。
【0003】このホワイトバランスゲインの調整の一つ
の方法として、R〔赤〕、G〔緑〕、B〔青〕の各原色
系の信号から輝度信号(Y)を差し引いて得られる色差
信号(R−Y、G−Y、B−Y)を1画面ごとに積分処
理し、この積分値がそれぞれ所定値(一般的には0であ
る)に収束するようにホワイトバランスゲインを設定す
る方法が提案されている。
【0004】すなわち、もし各色に対する色差信号(R
−Y,G−Y,B−Y)のいずれかが所定値を越えてい
れば、その色が画面に占める割合が大きいことになり、
その色に画面が支配される。例えば、赤色に対する色差
信号(R−Y)の積分値が所定値を越えているとすれば
画面が全体に赤っぽくなってしまうことになる。よっ
て、ホワイトバランスが適正にとれているときには、全
ての原色系の色差信号(R−Y、G−Y、B−Y)の1
画面分の積分値が0になっているはずなので、各色差信
号(R−Y、G−Y、B−Y)を1画面分について積分
処理し、その積分値が0になるように各色にかけるホワ
イトバランスゲインを設定すればよいわけである。
【0005】具体的に青色を例に採ると、1画面ごとに
青色に対する色差信号(B−Y)の積分値をとり、B
〔青〕にかけるホワイトバランスゲイン(Bg)は、 (B−Y)の積分値>0のときはBgを下げる (B−Y)の積分値<0のときはBgを上げる というように設定する。このような設定をG〔緑〕、R
〔赤〕においても行うことによって、各色差信号(R−
Y、G−Y、B−Y)の1画面分の積分値が0に収束す
ることになる。従って、ホワイトバランスゲインをこの
ように調整することによって、ホワイトバランスを適正
な状態にしていた。
【0006】上記方法を実現する装置の一例を図5に示
す。従来例に係る映像信号処理装置は、図5に示すよう
に積分回路(1),ホワイトバランスゲイン生成部
(2)、バランス調整回路(3)及び色差マトリクス回
路(4)からなる。なお、積分回路(1)ホワイトバラ
ンスゲイン生成部(2)及びバランス調整回路(3)に
ついては、R〔赤〕系及びG〔緑〕系のそれぞれにも設
けられるものであるが、B〔青〕系回路と同一構成であ
り、説明は省略する。
【0007】当該装置によれば、まず色差マトリクス回
路(4)から積分回路(1)に青色に対する色差信号
(B−Y)が順次入力され、一画面分が画素毎に順次加
算されることによって積分データ(ID)がホワイトバ
ランスゲイン生成部(2)に出力される。次に、ホワイ
トバランスゲイン生成部(2)によって、積分データ
(ID)が正のときは色信号(B)にかけるホワイトバ
ランスゲイン(Bg)を下げ、積分データ(ID)が負
のときは色信号(B)にかけるホワイトバランスゲイン
(Bg)を上げるという処理に基づいてホワイトバラン
スゲイン(Bg)が算出処理され、バランス調整回路
(3)に出力される。次いで、色信号(B)と、ホワイ
トバランスゲイン(Bg)とがバランス調整回路(3)
によって乗算処理された後に、色差マトリクス回路
(4)に出力される。このとき、色差マトリクス回路
(4)にはR〔赤〕系、G〔緑〕系の各回路から出力さ
れる色信号(R、G)が入力されており、これら各色信
号(R、G、B)に対応する乗算処理結果データに基づ
いてその都度色差信号(R−Y、G−Y、B−Y)を生
成している。
【0008】以上のようにしてホワイトバランスゲイン
を調整することにより、青の色差信号(B−Y)の1画
面についての積分値が0に収束していくので、上記のホ
ワイトバランスゲインの調整方法が実施できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
に係る映像信号処理方法によると、画面の色彩の状態に
よらず、一律に各色の色差信号(R−Y,G−Y,B−
Y)の1画面分の積分値が0になるように調整していた
ので、以下に示すような問題が生じる。例えば、屋外で
晴れた風景を撮って、画面の上半分に青空が撮像された
ように、連続した同一色が画面上の多くの領域を占めて
いるような場合には、画面の半分を青一色が占めている
ため、青色の色差信号(B−Y)の1画面分の積分値を
とると、 (B−Y)の積分値>0 となり、上記の映像信号処理方法によって(B−Y)の
積分値>0なので青色にかけるホワイトバランスゲイン
(Bg)を下げるという処理がなされてしまう。
【0010】即ち、実際は画面が青みがかっているので
はなく、青が連続した領域が画面の大半を占めているの
で青の色差信号(B−Y)の積分値が正になっている
が、実際にはホワイトバランスが適正にとれているよう
な状態のとき、上記した青に乗算するホワイトバランス
ゲイン(Bg)を下げる処理がなされる。このため、ホ
ワイトバランスゲイン(Bg)が下がってホワイトバラ
ンスが崩れてしまい、画像全体が逆に赤みがかったり、
青空の色が実際よりも白っぽく表されてしまうなど、適
正な色彩による画像表示が得られないとなどいった問題
が生じていた。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の欠点
に鑑み成されたもので、画面内で色彩が変化する部分の
画素を検出し、該色彩が変化する部分の画素での色差信
号(C−Y)のみを選択出力する色変化検出手段(1
1)と、色変化検出手段(11)からの色差信号(C−
Y)を1画面ごとに積分処理し、積分情報(ID)を生
成する積分手段(12)と、前記積分情報(ID)に基
づいゲインデータを生成し、このゲインデータを映像信
号の色成分に乗じてホワイトバランスを調整するホワイ
トバランス調整手段(13)を具備するものである。
【0012】そして、第1のステップで画面内で色彩が
変化した画素を検出し、該色彩が変化した画素の色差信
号(C−Y)のみを選択的に取得処理し、第2のステッ
プで前記取得処理された色差信号(C−Y)を1画面に
ついて積分処理し、第3のステップで前記積分処理結果
に基づいてホワイトバランスを調整する映像信号処理方
法により、たとえ連続した同一色が画面の多くの領域を
占めているような場合においても、適正な色彩の画像表
示を得ることを可能にする。
【0013】
【作 用】本発明に係る映像信号処理装置によれば、図
1に示すように、色変化検出手段(11)と、積分手段
(12)とホワイトバランス調整手段(13)を具備し
ている。例えば、各画素の色差信号(C−Y)に基づい
て、色変化検出手段(11)によって画面内で色彩が変
化する部分の画素が検出され、色彩が変化する部分の画
素での色差信号(C−Y)のみが選択出力され、積分手
段(12)によって色差信号(C−Y)が1画面ごとに
積分処理されて積分情報(ID)が生成され、積分情報
(ID)に基づいてホワイトバランス調整手段(13)
によってホワイトバランスが調整されている。このた
め、画面内で色が変化した部分の色差信号(C−Y)の
みを選択的に積分処理することが可能になる。
【0014】また、本発明に係る映像信号処理方法によ
れば、図2に示すように、ステップP1で画面内で色彩
が変化した画素を検出し、色彩が変化した画素の色差信
号(C−Y)のみを選択的に取得処理し、ステップP2
で取得処理された色差信号(C−Y)を1画面について
積分処理し、ステップP3で積分処理結果に基づいてホ
ワイトバランスを調整しているので、画面内で色が変化
した部分の色差信号(C−Y)のみを選択的に積分処理
することができる。従って、同一色が連続しているよう
な領域においては色差信号(C−Y)の積分処理がなさ
れないので、同一色が連続しているような領域が画面の
大半を占めているような画像においても、ホワイトバラ
ンスが正しくとれているような場合には色差信号(C−
Y)の1画面分の積分値は所定値となり、正しくホワイ
トバランスを調整することができ、適正な色彩の画像表
示を得ることが可能になる。
【0015】
【実施例】以下に本発明の実施例に係る映像信号処理装
置及び映像信号処理方法について図面を参照しながら説
明する。なお、以下で説明する映像信号処理装置は、本
来R、G、Bの3色(あるいはR、Bの2色)について
それぞれ1つずつ必要であるが、本実施例においては、
Bについてのみ説明し、G、Rについては、構成、動作
ともに共通なので説明を省略する。
【0016】当該装置は、図3に示すように色変化検出
回路(11)及び積分回路(12)からなり、青色の色
差信号(B−Y)を自身に入力し、画面の色が変化した
領域でのみ色差信号(B−Y)の積分処理をして得られ
た積分データ(ID)を不図示のホワイトバランスゲイ
ン生成部に出力する装置である。色変化検出回路(1
1)は、色変化検出手段(11)の一実施例であって、
色彩が変化した画素における色差信号(B−Y)のみを
積分回路(12)に選択出力するものであり、色差信号
差分検出部(11A),比較回路(11B)及びAND
回路(11C)からなる。色差信号差分検出部(11
A)は色情報差分検出部の一実施例であって、第1〜第
3のラッチ回路(111〜113),減算器(114)及び絶対
値化回路(115)からなり、画面内のn番目の画素〔以
下第nの画素と称する〕の色差信号(B−Y)から、
(n−2)番目の画素〔以下第(n−2)の画素と称す
る〕の色差信号(B−Y)を減ずる減算処理をしたのち
に減算結果を絶対値化して差分データ(DD)として比
較回路(11B)に出力し、同時に、第nの画素の色差
信号(B−Y)をAND回路(11C)に出力するもの
である。比較回路(11B)は比較手段の一実施例であ
って、差分データ(DD)と、一定値の基準データ(S
D)とを比較処理し、差分データ(DD)が基準データ
(SD)を超えた場合にはハイレベル〔以下“H”と称
する〕の積分許可信号(IA)をAND回路(11C)
に出力し、差分データ(DD)が基準データ(SD)を
超えない場合にはローレベル〔以下“L”と称する〕の
積分許可信号(IA)をAND回路(11C)に出力す
るものである。AND回路(11C)は、積分許可信号
(IA)に基づいて第nの画素の色差信号(B−Y)を
積分回路(12)に選択出力するものであって、積分許
可信号(IA)が“H”のときには第nの画素の色差信
号(B−Y)を積分回路(12)に出力し、“L”のと
きには第nの画素の色差信号(B−Y)を積分回路(1
2)に出力しないという動作をする回路である。
【0017】積分回路(12)は、積分手段の一実施例
であって、色変化検出回路(11)から選択出力された
色差信号(B−Y)を1画面について積分処理して積分
データ(ID)を生成し、外部の不図示のホワイトバラ
ンスゲイン生成部に出力する装置である。なお、不図示
のホワイトバランスゲイン生成部は、従来と同様に、色
差信号(B−Y)の1画面についての積分値である積分
データ(ID)が正のときにはB〔赤〕にかけるゲイン
であるホワイトバランスゲイン(Bg)を下げ、積分デ
ータ(ID)が負のときにはホワイトバランスゲイン
(Bg)を上げることによって色差信号(B−Y)の積
分値を0に収束するようにホワイトバランスゲイン(B
g)を調整する装置である。
【0018】以上説明したように本発明の実施例に係る
映像信号処理装置によれば、各画素の色差信号(B−
Y)に基づいて、色変化検出回路(11)によって画面
内で色彩が変化した画素が検出され、色彩が変化した画
素の色差信号(B−Y)のみが選択され、積分回路(1
2)によって色差信号(B−Y)が1画面ごとに積分処
理されて積分データ(ID)が生成されている。このた
め、画面内で色が変化した部分の色差信号(B−Y)の
みを選択的に積分処理し、例えば同一色が連続するよう
な領域では色差信号(B−Y)を積分しないようにする
ことが可能になる。
【0019】以下で当該装置の動作を補足しながら本発
明の実施例に係る映像信号処理方法について図4のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。まず、図4のフロ
ーチャートのステップP1で、第nの画素の色差信号
(ND)と、第(n−2)の画素の色差信号(Nd)の
取得処理を行う。このとき、第1のラッチ回路(111)
には第(n−2)の画素の色差信号(Nd)が、第2の
ラッチ回路(112)には第(n−1)の画素の色差信号
が、第3のラッチ回路(113)には第nの画素の色差信
号(ND)がそれぞれ保持されている。すなわち、図3
に示すように、第1のラッチ回路(111)の出力には第
2のラッチ回路(112)の入力が、第2のラッチ回路(1
12)の出力には第3のラッチ回路(113)の入力が、そ
れぞれ接続されており、これらは全て色差信号(B−
Y)に同期した基準クロック(CK)に連動して動作す
る。従って、第1のラッチ回路(111)に入力される色
差信号(B−Y)は基準クロック(CK)に連動して第
2のラッチ回路(112),第3のラッチ回路(113)に順
次送り出されることになるので、第3のラッチ回路(11
3)に第nの画素の色差信号(ND)が保持されていれ
ばその直前にある第2のラッチ回路(112)には第(n
−1)の画素の色差信号が保持されており、第2のラッ
チ回路(112)の直前にある第1のラッチ回路(111)に
は第(n−2)の画素の色差信号(Nd)が保持されて
いるわけである。
【0020】次に、ステップP2で第nの画素の色差信
号(ND)と第(n−2)の画素の色差信号(Nd)の
差分である差分データ(DD)の取得処理を行う。この
とき、第1のラッチ回路(111)から第(n−2)の画
素の色差信号(Nd)が、第3のラッチ回路(113)か
ら第nの画素の色差信号(ND)がそれぞれ減算器(11
4)に出力され、減算器(114)によって第nの画素の色
差信号(ND)から第(n−2)の画素の色差信号(N
d)を減ずる減算処理がなされる。その後、減算器(11
4)による減算結果の絶対値が絶対値化回路(115)によ
って算出され、その算出結果が差分データ(DD)とし
て比較回路(11B)に出力される。
【0021】次いで、ステップP3で差分データ(D
D)が基準データ(SD)を超えたかどうかの判定処理
を行い、超えた場合(Yes)はステップP4に移行
し、超えない場合(No)は、ステップP7に移行す
る。この判定処理は比較回路(11B)によってなされ
る。すなわち、予め設けられた一定値を有する基準デー
タ(SD)と、差分データ(DD)との比較処理がなさ
れ、差分データ(DD)が基準データ(SD)を超えた
場合には“H”の積分許可信号(IA)がAND回路
(11C)に出力され、超えない場合には“L”の積分
許可信号(IA)がAND回路(11C)に出力され
る。
【0022】次に、ステップP4で第nの画素の色差信
号(ND)を、1画面分の積分処理の積分データとして
取得し、積分処理する。このとき、AND回路(11
C)には第nの画素の色差信号(ND)と“H”の積分
許可信号(IA)とが入力されているので、“H”の積
分許可信号(IA)に基づいて第nの画素の色差信号
(ND)が積分回路(12)に出力され、積分回路(1
2)によって第nの画素の色差信号(ND)が積分処理
される。なお、AND回路(11C)に“L”の積分許
可信号(IA)が入力された場合には第nの画素の色差
信号(ND)は積分回路(12)に出力されず、上記積
分処理はなされないので、差分データ(DD)が基準デ
ータ(SD)を超えない場合にはその画素の色差信号は
当該積分処理から外されることになる。
【0023】次いで、ステップP5で終了確認処理を
し、終了してよい場合(Yes)は終了し、終了してな
らない場合(No)は、ステップP6に移行する。そし
て、ステップP6でnに1を加算処理し、次の画素への
移行処理をし、同様に、ステップP7でもnに1を加算
処理し、次の画素への移行処理をする。上記処理を次の
画素、その次の画素・・・というように順次繰り返すこ
とにより、色差信号(B−Y)がある基準値を超えて変
化した部分における、色差信号(B−Y)の積分処理が
1画面についてなされることになる。その後、色差信号
の積分値が正のときは、B〔赤〕にかけるホワイトバラ
ンスゲイン(Bg)を下げ、積分値が負のときにはホワ
イトバランスゲイン(Bg)を上げるというように調整
し、1画面内での色差信号の積分値が0に収束するよう
に調整する。
【0024】以上説明したように、本発明の実施例に係
る映像信号処理方法によれば、画面内で色彩が変化した
画素を検出し、色彩が変化した画素の色差信号(B−
Y)のみを選択的に取得処理し、こうして取得処理され
た色差信号(B−Y)を1画面について積分処理してい
る。このため、青色が連続しているような領域の画素の
色差信号(B−Y)は積分処理から外され、この画素で
の色差信号(B−Y)の積分処理はなされないので、ホ
ワイトバランスが正しくとれていさえすれば色差信号
(B−Y)の1画面分の積分値は0となり、正にはなら
ないので、ホワイトバランスゲイン(Bg)を下げる処
理はなされず、ホワイトバランスは崩れない。
【0025】なお、本実施例によれば、色が変化する画
素の色差信号のみを1画面について積分処理している
が、本発明はこれに限らず、1画面を複数の領域に分割
し、その領域内に色が変化する画素がいくつあるかを計
数し、例えば色が変化する画素の数が多い領域では積分
処理を実行し、少ない領域では積分処理をしないという
ように、その計数結果によって色差信号の積分処理の有
無を決定する方法によっても、同様の効果を奏する。こ
の場合には、比較回路(11B)の出力をカウンタに受
け、そのカウント値が一定の値に達するときに色差信号
B−Yを積分回路(12)に供給するように構成する。
【0026】また、本実施例において、色差信号(B−
Y)は色差信号(C−Y)の一例であり、差分データ
(DD)は差分の一例である。さらに、基準データ(S
D)は基準値の一例であって、積分許可信号(IA)は
駆動制御信号の一例であり、積分データ(ID)は積分
情報の一例である。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る映像
信号処理装置によれば、画面内で色が変化した部分の色
差信号(C−Y)のみを選択的に積分処理することが可
能になる。また、本発明に係る映像信号処理方法によれ
ば、画面内で色彩が変化した画素を検出し、色彩が変化
した画素の色差信号(C−Y)のみを選択的に取得処理
し、こうして取得処理された色差信号(C−Y)を1画
面について積分処理して、その処理結果に基づいてホワ
イトバランスを調整しているので、画面内で色が変化し
た部分の色差信号(C−Y)のみを選択的に積分処理す
ることにより、同一色が連続しているような領域が画面
の大半を占めているような画像においても正しくホワイ
トバランスを調整することができ、適正な色彩の画像表
示を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る映像信号処理装置の原理図であ
る。
【図2】本発明に係る映像信号処理方法の原理図であ
る。
【図3】本発明の実施例に係る映像信号処理装置の構成
図である。
【図4】本発明の実施例に係る映像信号処理方法を説明
するフローチャートである。
【図5】従来例に係る映像信号処理装置の構成図であ
る。
【符号の説明】
(11) 色変化検出回路〔色変化検出手段〕 (12) 積分回路〔積分手段〕 (13) ホワイトバランス調整手段 (111) 第1のラッチ回路 (112) 第2のラッチ回路 (113) 第3のラッチ回路 (114) 減算器 (115) 絶対値化回路 (11A) 色差信号差分検出部 (11B) 比較回路〔比較手段〕 (11C) AND回路(回路)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画面内で色彩が変化する部分の画素を検
    出し、該色彩が変化する部分の画素での色差信号(C−
    Y)のみを選択出力する色変化検出手段(11)と、 該色変化検出手段(11)からの前記色差信号(C−
    Y)を1画面ごとに積分処理し、積分情報(ID)を生
    成する積分手段(12)と、 前記積分情報(ID)に基づいてゲインデータを生成
    し、このゲインデータを映像信号の色成分の乗じてホワ
    イトバランスを調整するホワイトバランス調整手段(1
    3)と、 を具備することを特徴とする映像信号処理装置。
  2. 【請求項2】 画面内で色彩が変化する部分の画素を検
    出し、該色彩が変化する部分の画素での色差信号(C−
    Y)のみを選択出力する色変化検出手段(11)と、該
    色変化検出手段(11)からの前記色差信号(C−Y)
    を1画面ごとに積分処理し、積分情報(ID)を生成す
    る積分手段(12)と前記積分情報(ID)に基づいて
    ゲインデータを生成し、このゲインデータを映像信号の
    色成分に乗じてホワイトバランスを調整するホワイトバ
    ランス調整手段(13)と、を具備し、 前記色変化検出手段(11)は、近接する画素の色差信
    号(C−Y)の差分(DD)をとる色情報差分検出部
    (11A)と、 前記差分(DD)と基準値(SD)とを比較処理して駆
    動制御信号(IA)を生成する比較手段(11B)と、 前記駆動制御信号(IA)に基づいて、前記色差信号
    (C−Y)を積分手段(12)に出力するゲート回路
    (11C)とからなることを特徴とする映像信号処理装
    置。
  3. 【請求項3】 画面内で色彩が変化した画素を検出し、
    該色彩が変化した画素の色差信号(C−Y)のみを選択
    的に取得処理し、 前記取得処理された色差信号(C−Y)を1画面につい
    て積分処理し、 前記積分処理結果に基づいて映像信号の各成分の相互の
    バランスを調整することを特徴とする映像信号処理方
    法。
  4. 【請求項4】 近接する画素の色差信号(C−Y)を比
    較処理することで画面内で色彩が変化した画素を検出
    し、該色彩が変化した画素の色差信号(C−Y)のみを
    選択的に取得処理し、 前記取得処理された色差信号(C−Y)を1画面につい
    て積分処理し、 前記積分処理結果に基づいて映像信号の色成分の相互の
    バランスを調整することを特徴とする映像信号処理方
    法。
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