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JP3318755B2 - 映像信号処理装置 - Google Patents

映像信号処理装置

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JP3318755B2
JP3318755B2 JP19289090A JP19289090A JP3318755B2 JP 3318755 B2 JP3318755 B2 JP 3318755B2 JP 19289090 A JP19289090 A JP 19289090A JP 19289090 A JP19289090 A JP 19289090A JP 3318755 B2 JP3318755 B2 JP 3318755B2
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signal
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JP19289090A
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光正 斉藤
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Sony Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、映像信号処理装置に関し、入力映像信号の
輝度信号のスペクトル分布に基づいて、所謂映像信号増
幅回路の周波数特性、ヒュー、カラー、コントラスト、
シャープネス、ブライトネス等の画質を調整する映像信
号処理装置に関する。
B.発明の概要 本発明に係る映像信号処理装置では、入力映像信号の
輝度信号のスペクトル分布を検出するスペクトラム分布
検出手段と、スペクトル分布検出手段からの入力映像信
号の輝度信号のスペクトル分布に基づいて入力映像信号
に所定の画質調整処理を施す信号処理手段とを有するこ
とにより、所謂映像信号増幅回路の周波数特性、ヒュ
ー、カラー、コントラスト、シャープネス、ブライトネ
ス等の画質を自動的に調整できるようにしたものであ
る。
C.従来の技術 近年、例えばテレビジョン受像機の大画面化等に伴
い、テレビジョン受像機の高解像度化が行われている。
そして、画面の高解像度化のために、例えば映像信号を
増幅する映像信号増幅回路の周波数特性を高域まで伸ば
すことが行われている。
また、テレビジョン受像機には、画質、例えば色相
(ヒュー)、色飽和度(カラー)、コントラスト、鮮鋭
度(シャープネス)、輝度(ブライトネス)等を使用者
の好みに応じて調整する各種調整手段が設けられてい
る。
D.発明が解決しようとする課題 ところで、映像信号増幅回路の周波数特性を高域まで
伸ばすと解像度は向上するが、例えば、ある時点におけ
る入力映像信号の輝度信号のスペクトルが高域まで分布
していないとき、すなわち変化が少ない単調な画面のと
きは、周波数特性を高域まで伸ばしたことに起因する所
謂S/N(Signal to Noise ratio)の劣化によって、かえ
って画質が低下する問題があった。特に、例えば所謂ハ
イビジョン等の帯域が30MHzの映像信号を用いる機器で
は、雑音が多い画像となっていた。
また、テレビジョン受像機に表示される画像は、静止
画像以外のときは時間の経過と共に、常に変化してお
り、ある時点で上述の画質、例えばブライトネス、カラ
ー、シャープネス等を好みに応じて最良となるように調
整しても、つぎの時点では必ずしも最良の画質になると
は限らない。
例えば、ブライトネスを明るい画面のときに調整する
と、ブライトネスは、通常、画面がやや暗くなるような
レベルに調整される。そして、このように使用者によっ
て明るい画面のときに所望のレベルにブライトネスが一
旦設定されると、つぎの時点で画面が暗く変化したとき
に、画面が所謂「黒つぶれ」や「黒浮き」等の状態とな
り、常に最良の画質を得ることができなかった。
また例えば、明るい画面では、シャープネスをあげて
画像の鮮鋭度を高くし、暗い画面では、映像信号の所謂
プレシュート及びオーバーシュートが逆にノイズとして
目立ってしまうのでシャープネスは下げた方が良いとさ
れている。また例えば、カラーは、暗い画面では色信号
によるノイズが目立ちやすいのでレベルを下げ、明るい
画面ではカラー不足が生じるため、なるべくレベルを高
くした方が良いとされている。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであ
り、入力映像信号の輝度信号のスペクトル分布、スペク
トル分布の変化に応じて映像信号増幅回路の周波数特
性、ブライトネス、カラー、シャープネス等の画質を自
動的に制御することができる映像信号処理装置の提供を
目的とする。
E.課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明に係る映像信号処
理装置は、入力映像信号から輝度信号を分離する輝度信
号分離手段と、上記輝度信号分離手段により分離された
輝度信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割手段
と、上記帯域分割手段により複数の周波数帯域に分割さ
れた輝度信号の各周波数成分のレベルを検出することに
より入力映像信号の輝度信号のスペクトル分布を検出す
るスペクトル分布検出手段と、あらかじめ測定された画
質調整用の調整レベルデータを記憶する記憶手段と、上
記スペクトル分布検出手段により検出された入力映像信
号の輝度信号のスペクト分布に基づいて上記記憶手段に
記憶された調整レベルデータを読み出す読み出し手段
と、上記読み出し手段によって読み出された上記調整レ
ベルデータに基づいて入力映像信号に総合的な画像調整
処理を施す信号処理手段とを有することを特徴とする。
F.作用 本発明に係る映像信号処理装置では、入力映像信号の
輝度信号のスペクトル分布やスペクトル分布の変化に応
じてブライトネス、カラー、シャープネス等の画質を調
整し、画質が調整された映像信号を出力する。
G.実施例 以下、本発明に係る映像信号処理装置の一実施例を図
面を参照しながら説明する。
映像信号処理装置は、第1図に示すように、入力映像
信号を所定の時間遅延させるメモリ11と、該メモリ11か
らの映像信号から所謂RGB信号を生成し、このRGB信号を
陰極線管(以下CRTという)13に供給する信号処理回路1
2と、入力映像信号から輝度信号(Y信号)を分離する
輝度信号分離回路14と、該輝度信号分離回路14からの輝
度信号の各所定の周波数成分を通過するローパスフィル
タ及びバンドパスフィルタ(以下フィルタという)F1
Fnと、該フィルタF1〜Fnからの各周波数成分のレベルを
それぞれディジタル信号に変換するアナログ/ディジタ
ル変換器(以下A/D変換器という)AD1〜ADnと、該A/D器
変換AD1〜ADnからの各周波数成分のレベルのディジタル
信号を解析し、解析結果に基づいて上記信号処理回路12
内の後述する画質調整回路を制御する解析制御回路15と
を有し、入力映像信号が端子1を介して上記メモリ11、
輝度信号分離回路14に供給され、信号処理回路12におい
て、メモリ11からの映像信号を増幅して後述する画質調
整信号処理を行うと共に、RGB信号に変換する。そし
て、このRGB信号に対応する画像が上記CRT13で表示され
るようになっている。
そして、上記フィルタF1〜Fnは、具体的には第2図に
示すように、通過帯域幅(BW)が0.5MHzであり、フィル
タF1がDC〜0.5MHz成分を通過し、フィルタF2が0.5〜1.0
MH成分を通過し、以下同様にして、フィルタFnが29.5〜
30.0MH成分を通過するようになっている。
また、上記信号処理回路12は、映像信号増幅回路、上
記画質調整回路、所謂マトリックス回路等から構成され
る。該映像信号増幅回路は映像信号を増幅する。また上
記画質調整回路は、該映像信号増幅回路の周波数特性を
調整する周波数特性調整機能、色相(ヒュー)調整機
能、色飽和度(カラー)調整機能、コントラスト調整機
能、鮮鋭度(シャープネス)調整機能、輝度(ブライト
ネス)調整機能等の各種の画質調整機能を有し、上記フ
ィルタF1〜Fnで抽出された輝度信号の各周波数成分のレ
ベル、すなわち入力映像信号の輝度信号のスペクトル分
布に応じて上記各種の画質調整機能が上記解析制御回路
15によって制御される。また上記マトリックス回路は、
画質が調整された映像信号からRGB信号を生成するよう
になっている。
また、上記メモリ11の遅延時間は、上記フィルタF1
Fn、A/D変換器AD1〜ADn及び解析制御回路15での処理時
間に一致するようになっている。
つぎに、以上のような構成を有する映像信号処理装置
の具体的な動作について説明する。
例えば、A/D変換器AD1〜ADnのビット数を8ビットと
すると、入力映像信号の輝度信号の各周波数成分のレベ
ル(以下周波数成分データという)は16進数表現で“0
0"〜“FF"の値をとる。そして、解析制御回路15は、こ
れらの8ビットの各周波数成分データを、例えばDC〜1
0.0MHz帯域のデータ、10.0〜20.0MHz帯域のデータ、20.
0〜30.0MHz帯域のデータに分ける。つぎに、各帯域にお
いてその帯域における各周波数成分データに応じて例え
ば2ビットのコードデータfL、fM、fHを形成する。そし
て、解析制御回路15は、これらのコードデータfL、fM
fHに基づいて信号処理回路12の画質調整回路を制御す
る。
具体的には、下記第1表に示すように、各時刻t1
t2、t3、・・・における低域のコードデータfL、中域の
コードデータfM、高域のコードデータfHが解析制御回路
15で求められる。
そして、例えば時刻t9におけように、コードデータfL
=2、fM=0、fH=0で示されるように、入力映像信号
の輝度信号が低域成分のみを含むと共に、輝度信号のレ
ベルが低いときは、映像信号増幅回路の帯域を狭め、高
域の雑音を抑圧してS/Nを改善するようにする。
また、例えば時刻t10におけるように、コードデータf
L=1、fM=2、fH=2で示されるように、入力映像信
号の輝度信号に中域成分及び高域成分が多く含まれと共
に、輝度信号のレベルが時刻t9から大きく変化するとき
は、映像信号にピーキングをかけ、シャープネスを強調
するようにする。
すなわち、映像信号の輝度信号のスペクトル分布やス
ペクトル分布の変化に応じて映像信号増幅回路の周波数
特性、ヒュー、カラー、コントラスト、シャープネス、
ブライトネス等を調整することにより、入力映像信号の
輝度信号のスペクトル分布やスペクトル分布の変化に対
応した最良の画質を得ることができる。
なお、上述のスペクトル分布やスペクトル分布の変化
に適したヒュー、カラー、コントラスト、シャープネ
ス、ブライトネス等の各レベルは、例えば、予め実験等
により求め、解析制御回路15内のリード・オンリ・メモ
リに記憶しておき、スペクトル分布やスペクトル分布の
変化、すなわちコードデータに対応して読み出すように
する。すなわち、解析制御回路15では、上述のように各
周波数成分データに基づいて形成されたコードデータで
リード・オンリ・メモリ内の各種画質の調整レベルを読
み出すことにより、実時間(リアルタイム)で映像信号
の輝度信号の解析及び調整レベルを得ることができる。
換言すると、入力映像信号の輝度信号のスペクトル分布
やスペクトル分布の変化に対応した画質調整をリヤルタ
イムで行うことができる。
以上のように、本発明では、解析制御回路15において
入力映像信号の輝度信号のスペクトル分布やスペクトル
分布の変化を解析して各帯域のコードデータを形成し、
このコードデータにより各種の画質の調整レベルを得、
これらの調整レベルで信号処理回路12の画質調整回路を
制御することにより、入力映像信号の輝度信号のスペク
トル分布、スペクトル分布の変化に応じて映像信号増幅
回路の周波数特性、ブライトネス、カラー、シャープネ
ス等の画質を自動的に制御することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば、メモリ11の遅延時間を解析制御回路15等の
処理時間に1水平走査時間を加算したものとすると共
に、解析制御回路15で水平走査線(ライン)間でのスペ
クトル分布の変化を解析し、画質を調整するようにして
もよい。また例えば、メモリ11の遅延時間を解析制御回
路15等の処理時間に1フィールド(垂直)走査時間ある
いは1フレーム走査時間を加算したものとすると共に、
解析制御回路15でフィールド間あるいはフレーム間、す
なわち時間軸方向のスペクトル分布の変化を解析し、画
質を調整するようにしてもよい。
H.発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明では、輝度
信号分離手段により入力映像信号から分離した輝度信号
を帯域分割手段により複数の周波数帯域に分割し、上記
輝度信号の各周波数成分のレベルを検出することによ
り、入力映像信号の輝度信号のスペクトル分布をスペク
トル分布検出手段で検出し、記憶手段に記憶された基準
となる映像信号を測定することで得られる画像調整用の
調整レベルデータを、読み出し手段によって入力映像信
号の輝度信号のスペクトル分布に基づいて読み出し、読
み出した調整レベルデータに基づいて入力映像信号に総
合的な画質調整処理を施すことにより、入力映像信号の
輝度信号のスペクトル分布、スペクトル分布の変化に応
じて、実験などによって測定されたデータから選択した
調整レベルデータを活用し、映像信号増幅回路の周波数
特性、ブライトネス、カラー、シャープネス等の画質を
自動的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る映像信号処理装置の一実施例のブ
ロック回路であり、第2図は第1図に示すフィルタF1
Fnの周波数特性を示す図である。 F1……ローパスフィルタ F2〜Fn……バンドパスフィルタ AD1〜ADn……A/D変換器 12……信号処理回路 15……解析制御回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力映像信号から輝度信号を分離する輝度
    信号分離手段と、 上記輝度信号分離手段により分離された輝度信号を複数
    の周波数帯域に分割する帯域分割手段と、 上記帯域分割手段により複数の周波数帯域に分割された
    輝度信号の各周波数成分のレベルを検出することにより
    入力映像信号の輝度信号のスペクトル分布を検出するス
    ペクトル分布検出手段と、 あらかじめ測定された画質調整用の調整レベルデータを
    記憶する記憶手段と、 上記スペクトル分布検出手段により検出された入力映像
    信号の輝度信号のスペクト分布に基づいて上記記憶手段
    に記憶された調整レベルデータを読み出す読み出し手段
    と、 上記読み出し手段によって読み出された上記調整レベル
    データに基づいて入力映像信号に総合的な画像調整処理
    を施す信号処理手段とを有することを特徴とする映像信
    号処理装置。
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