JPH048068A - デジタル画像処理回路 - Google Patents
デジタル画像処理回路Info
- Publication number
- JPH048068A JPH048068A JP11459290A JP11459290A JPH048068A JP H048068 A JPH048068 A JP H048068A JP 11459290 A JP11459290 A JP 11459290A JP 11459290 A JP11459290 A JP 11459290A JP H048068 A JPH048068 A JP H048068A
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- Japan
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- coefficient
- value
- digital image
- circuit
- image processing
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- Pending
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- Picture Signal Circuits (AREA)
- Television Receiver Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はビデオ信号をデジタル化し、ビデオ信号を伸長
しコントラストをアップする為のデジタル画像処理回路
に関するものである。
しコントラストをアップする為のデジタル画像処理回路
に関するものである。
一般にビデオ信号を画像として表示する為に用いられる
受像管（ＣＲＴ）のカソード電流Ｉ、ｌとグリッド、カ
ソード間電圧Ｅａｘは第２図に示すような関係にあり、
又カソード電流と明るさの関係は比例関係にある０図中
Ｅｃはカットオフ電圧であり、これ以下の電圧では、受
像管にカソード電流が流れない、又Ｅ８は受像管の許容
最大駆動電圧でありＥ＄以上の電圧ではカソード電流が
過大に流れ電子ビームのスポット径が大きくなり画像の
細かい部分の表現ができなくなると共に受像管より発生
するＸ線の増大を招く事になる。
受像管（ＣＲＴ）のカソード電流Ｉ、ｌとグリッド、カ
ソード間電圧Ｅａｘは第２図に示すような関係にあり、
又カソード電流と明るさの関係は比例関係にある０図中
Ｅｃはカットオフ電圧であり、これ以下の電圧では、受
像管にカソード電流が流れない、又Ｅ８は受像管の許容
最大駆動電圧でありＥ＄以上の電圧ではカソード電流が
過大に流れ電子ビームのスポット径が大きくなり画像の
細かい部分の表現ができなくなると共に受像管より発生
するＸ線の増大を招く事になる。
この為、受像管に加える電圧はＥｃからＥ、までの電圧
とする。すなわちこのＥｃからＥｓが受像管のダイナミ
ックレンジであり、この値より受像管のコントラスト比
（黒から白までの比）が決定される。
とする。すなわちこのＥｃからＥｓが受像管のダイナミ
ックレンジであり、この値より受像管のコントラスト比
（黒から白までの比）が決定される。
いいかえれば充分なコントラストの有る画像を得る為に
はビデオ信号の振幅をこの範囲内で充分なレベルで加え
て受像管を駆動すればよい。
はビデオ信号の振幅をこの範囲内で充分なレベルで加え
て受像管を駆動すればよい。
しかしながらビデオ信号はいつでもこの範囲内を１００
％振っているとは限らず、第３図（ａ）に示すような黒
レベルに近い部分、すなわちビデオ信号のレベルの小さ
い時もある。これを受像管のダイナミックレンジを利用
しコントラストを上げるには同図（ｂ）の様に特に信号
の変化部分を拡大し駆動する事により充分なコントラス
トを得る事ができる。このような基本的な考えをもとに
１、オートペデスタル これは画像の最も黒い部分をペデスタルレベルまで引き
下げる。この様子を第４図に示す。
％振っているとは限らず、第３図（ａ）に示すような黒
レベルに近い部分、すなわちビデオ信号のレベルの小さ
い時もある。これを受像管のダイナミックレンジを利用
しコントラストを上げるには同図（ｂ）の様に特に信号
の変化部分を拡大し駆動する事により充分なコントラス
トを得る事ができる。このような基本的な考えをもとに
１、オートペデスタル これは画像の最も黒い部分をペデスタルレベルまで引き
下げる。この様子を第４図に示す。
２、利得の増加
このままでは受像管の動作範囲をいっばいに使っていな
いので増幅器の利得を上げる（第３図（ｂ）に示すよう
に拡大する）この様な一連の動作を行い受像管の動作範
囲を有効に用いる方法が考案され実用化されている。
いので増幅器の利得を上げる（第３図（ｂ）に示すよう
に拡大する）この様な一連の動作を行い受像管の動作範
囲を有効に用いる方法が考案され実用化されている。
〔発明が解決しようとしている課題〕
しかしながら上記従来例ではオートペデスタルを行うと
画像の内容、例えば明るく、かつ白一色の様に画面が一
様で変化の少ない画像では黒方向に引き下げられる為充
分な明るさが感じられなくなると同時に増幅率が過大に
なり、不快感を与える画像となる。又、増幅器の利得を
増加させている為、ごく普通の画像では従来よりもコン
トラストは上がるが、時々白ピークを含んだ信号ではＥ
ＧＫがＥ８を越えてしまうという欠点があった。
画像の内容、例えば明るく、かつ白一色の様に画面が一
様で変化の少ない画像では黒方向に引き下げられる為充
分な明るさが感じられなくなると同時に増幅率が過大に
なり、不快感を与える画像となる。又、増幅器の利得を
増加させている為、ごく普通の画像では従来よりもコン
トラストは上がるが、時々白ピークを含んだ信号ではＥ
ＧＫがＥ８を越えてしまうという欠点があった。
これを防ぐためリミッタ（ＡＢＬ等）があるが、白ピー
クをリミットする為充分な白ピーク（白色）が得られな
いという欠点があった。
クをリミットする為充分な白ピーク（白色）が得られな
いという欠点があった。
［課題を解決するための手段（及び作用）］本発明によ
ればデジタル画像信号の最大値、最小値、最大値と最小
値の中間値及び利得の係数を得てデジタル画像信号を処
理する回路を設けると共に、最大値、最小値と所定レベ
ルとの比較に基づき中間値をシフトするシフト手段とを
設ける事により明るい画像及び黒い画像においても各々
の質感を失なわず、かつコントラストの増大が計れるよ
うにしたものである。
ればデジタル画像信号の最大値、最小値、最大値と最小
値の中間値及び利得の係数を得てデジタル画像信号を処
理する回路を設けると共に、最大値、最小値と所定レベ
ルとの比較に基づき中間値をシフトするシフト手段とを
設ける事により明るい画像及び黒い画像においても各々
の質感を失なわず、かつコントラストの増大が計れるよ
うにしたものである。
第１図は本発明の実施例図であり、１はビデオ信号が入
力されるところの入力端子であり、２は所望の帯域で帯
域制限を行うローパスフィルタ（図示せず）を経た後標
本化、量子化を行いアナログ信号をデジタル信号に変換
するアナログ／デジタル変換器、３はデジタル化された
ビデオ信号のデータを記憶、遅延する為のメモリ、４は
ビデオ信号データに係数を乗算する等の処理を行う画像
処理回路、５はデジタル／アナログ変換器、６は最大値
検出回路、最小値検出回路、及び最大値と最小値の中間
値を求める演算回路である。
力されるところの入力端子であり、２は所望の帯域で帯
域制限を行うローパスフィルタ（図示せず）を経た後標
本化、量子化を行いアナログ信号をデジタル信号に変換
するアナログ／デジタル変換器、３はデジタル化された
ビデオ信号のデータを記憶、遅延する為のメモリ、４は
ビデオ信号データに係数を乗算する等の処理を行う画像
処理回路、５はデジタル／アナログ変換器、６は最大値
検出回路、最小値検出回路、及び最大値と最小値の中間
値を求める演算回路である。
７は増幅率を決める為の係数算出回路、８は７よりの係
数と９よりの係数を乗算する係数演算回路、９は所望の
コントラスト比を得る為に増幅率を可変する係数を発生
する係数発生回路、１０は係数発生回路の係数を可変コ
ントロールするコントロール部である。
数と９よりの係数を乗算する係数演算回路、９は所望の
コントラスト比を得る為に増幅率を可変する係数を発生
する係数発生回路、１０は係数発生回路の係数を可変コ
ントロールするコントロール部である。
上記の構成において、ｌの入力端子より入力されたビデ
オ信号は、所望の帯域で帯域制限を行うローパスフィル
ター（図示せず）を経る事により帯域制限されたのち、
２のアナログ／デジタル変換器により標本化（サンプリ
ングクロック発生回路、電源等は周知である為図示せず
）量子化が行なわれ、デジタル信号（デジタルデータ）
に交換され、順次３のメモリ回路に供給され、例えば、
１水平期間記憶（１ラインメモリ）された後に、４の画
像処理回路に送出される。
オ信号は、所望の帯域で帯域制限を行うローパスフィル
ター（図示せず）を経る事により帯域制限されたのち、
２のアナログ／デジタル変換器により標本化（サンプリ
ングクロック発生回路、電源等は周知である為図示せず
）量子化が行なわれ、デジタル信号（デジタルデータ）
に交換され、順次３のメモリ回路に供給され、例えば、
１水平期間記憶（１ラインメモリ）された後に、４の画
像処理回路に送出される。
また、２よりのデジタル信号は、６の最大値検出、最小
値検出、中間値演算回路に送出される。
値検出、中間値演算回路に送出される。
６の最大値検出、最小値検出、中間値演算回路では、第
６図（ａ）に示すようなビデオ信号の同期部分及びペデ
スタル部分を除く有効ビデオ信号データの中で最大レベ
ルのデータを最大値Ｄａととして演算し求め、７の係数
算出回路に送出する。７の係数算出回路では、６で求め
られた最大値をＤａ、最小値をＤｂ、中間値をＤｃとし
、デジタルデータとして採りつる最大値をＦ、ペデイス
タルレベルなＧとすれば、 Ｄａ−Ｄｂ □をＤｄとすれば を求めいずれか小さい値を選択する。
６図（ａ）に示すようなビデオ信号の同期部分及びペデ
スタル部分を除く有効ビデオ信号データの中で最大レベ
ルのデータを最大値Ｄａととして演算し求め、７の係数
算出回路に送出する。７の係数算出回路では、６で求め
られた最大値をＤａ、最小値をＤｂ、中間値をＤｃとし
、デジタルデータとして採りつる最大値をＦ、ペデイス
タルレベルなＧとすれば、 Ｄａ−Ｄｂ □をＤｄとすれば を求めいずれか小さい値を選択する。
この事は、データの採りつる最大値、またはペデスタル
レベルと中間値との差を求める事により、いずれの方向
が増幅する為の余裕が少ないかを判別し、Ｄｄで除算す
るという事は増幅率を求めた事になる。この係数算出回
路は、ビデオ信号の中間値を求め、最大可能なビデオ信
号のクリップしない増幅率を求める回路である。
レベルと中間値との差を求める事により、いずれの方向
が増幅する為の余裕が少ないかを判別し、Ｄｄで除算す
るという事は増幅率を求めた事になる。この係数算出回
路は、ビデオ信号の中間値を求め、最大可能なビデオ信
号のクリップしない増幅率を求める回路である。
しかしながらこの様な演算を行なった場合、第７図（ａ
）に示すように、例えばビデオ信号の最大値Ｄａがデジ
タルデータとして採りつる最大値Ｆと同一値であればコ
ントラストの改善は行なわれない、（同様に最小値Ｄｂ
がペデスタルレベルＧと同一値でも同様である） この様な場合において演算回路６では 別の一方が大きな値となった場合には、中間値Ｄｃを移
動し、コントラストを改善する。この場合においても異
和感を感じないレベルとして、±１５〜２０％の移動量
とする。
）に示すように、例えばビデオ信号の最大値Ｄａがデジ
タルデータとして採りつる最大値Ｆと同一値であればコ
ントラストの改善は行なわれない、（同様に最小値Ｄｂ
がペデスタルレベルＧと同一値でも同様である） この様な場合において演算回路６では 別の一方が大きな値となった場合には、中間値Ｄｃを移
動し、コントラストを改善する。この場合においても異
和感を感じないレベルとして、±１５〜２０％の移動量
とする。
このように白ピーク、または黒レベル近辺でコントラス
ト比の小さい信号では、中間値のレベルシフトを行ない
、白伸長、または黒伸長を行ない、コントラストの改善
を行なう、この様子を第７図（ｂ）に示す。
ト比の小さい信号では、中間値のレベルシフトを行ない
、白伸長、または黒伸長を行ない、コントラストの改善
を行なう、この様子を第７図（ｂ）に示す。
９の係数発生回路では、この本発明の効果を画像の好み
により自由に可変する為の係数を発生する回路であり、
コントロール部より必要なデータが入力され、１以下の
係数が発生される。１であればこの本発明は１００％の
効果（コントラスト比の向上）となる。
により自由に可変する為の係数を発生する回路であり、
コントロール部より必要なデータが入力され、１以下の
係数が発生される。１であればこの本発明は１００％の
効果（コントラスト比の向上）となる。
なお、７で求められた係数は、最小１から最大無限大に
近い値を採りつる。また９で発生する係数は１以下であ
り、これらの係数を８の係数演算回路に入力し乗算処理
を行なう。
近い値を採りつる。また９で発生する係数は１以下であ
り、これらの係数を８の係数演算回路に入力し乗算処理
を行なう。
しかしながら、第５図（ａ）に示す様な信号レベルが中
レベルで最大値、最小値のレベル差の少ないもの、すな
わちコントラスト比の少ないものについては、同図（ｂ
）に示す様な増幅率（係数）の大きな画像となり不快感
を与える画像を映出してしまう事になる。
レベルで最大値、最小値のレベル差の少ないもの、すな
わちコントラスト比の少ないものについては、同図（ｂ
）に示す様な増幅率（係数）の大きな画像となり不快感
を与える画像を映出してしまう事になる。
この為この係数演算回路においては、増幅率（係数）の
最大値を決めておく必要があり、すなわちリミッタ、例
えば、その値を２とすれば、第５図（ａ）の信号は同図
（ｂ）にはならず、同図（ｃ）程度であり不快感を与え
る事はない。
最大値を決めておく必要があり、すなわちリミッタ、例
えば、その値を２とすれば、第５図（ａ）の信号は同図
（ｂ）にはならず、同図（ｃ）程度であり不快感を与え
る事はない。
例えば、係数発生回路の係数を１とすれば、この係数演
算回路で得られる係数は１以上２以下となり、４の画像
処理回路に供給される。
算回路で得られる係数は１以上２以下となり、４の画像
処理回路に供給される。
この画像処理回路では、６で求められた中間値を中心と
し、それに８の係数演算で求められた係数（増幅率）の
乗算を行ない第６図（ｂ）に示すような、ビデオ信号の
データの処理が行なわれる。
し、それに８の係数演算で求められた係数（増幅率）の
乗算を行ない第６図（ｂ）に示すような、ビデオ信号の
データの処理が行なわれる。
このデジタルビデオ信号データは、５のデジタル／アナ
ログ変換器でアナログ信号に変換され、後置される。ロ
ーパルスフィルターについて帯域制限された後、受像管
の駆動回路に供給される。
ログ変換器でアナログ信号に変換され、後置される。ロ
ーパルスフィルターについて帯域制限された後、受像管
の駆動回路に供給される。
［発明の効果］
以上説明したように、デジタル画像信号の最大値、最小
値またそれらの適応的な中間値を求め利得の係数を可変
する手段を設ける事により、画像に応じた充分なコント
ラストが得られ大幅に画質が向上する。
値またそれらの適応的な中間値を求め利得の係数を可変
する手段を設ける事により、画像に応じた充分なコント
ラストが得られ大幅に画質が向上する。
第１図は本発明による実施例におけるブロック図、
第２図は受像管の特性を示す図、
第３図はコントラストについて説明する図、第４図はオ
ートペデスタルについて説明する図、 第５図は増幅率について説明する為の図、第６図は最大
値、最小値、中間値を説明する為の図、 第７図は中間値シフトの説明図である。 １は入力端子、 ２はアナログ／デジタル変換器、 ３はメモリ、 ４は画像処理回路、 ５はデジタル／アナログ変換器、 ６は最大値検出、最小値検出、 路、 ７は係数算出回路、 ８は係数演算回路 ９は係数発生回路、 １ｏはコントロール部である。 中間値演算回
ートペデスタルについて説明する図、 第５図は増幅率について説明する為の図、第６図は最大
値、最小値、中間値を説明する為の図、 第７図は中間値シフトの説明図である。 １は入力端子、 ２はアナログ／デジタル変換器、 ３はメモリ、 ４は画像処理回路、 ５はデジタル／アナログ変換器、 ６は最大値検出、最小値検出、 路、 ７は係数算出回路、 ８は係数演算回路 ９は係数発生回路、 １ｏはコントロール部である。 中間値演算回
Claims (1)
- （１）デジタル画像信号の最大値、最少値、中間値を求
める為の演算手段、該演算手段の出力に基づきデジタル
画像信号に対する係数を演算する係数算出手段、係数発
生手段、係数発生手段における係数を可変する為のコン
トロール部、係数算出手段に得られた係数と係数発生手
段より発生された係数を演算する為の係数演算手段、デ
ジタル画像信号を前記係数演算手段で求められた係数に
より処理する画像処理手段、前記最大値、最小値と所定
レベルとの比較に基づき前記中間値をシフトする手段、 とを設けたデジタル画像処理回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11459290A JPH048068A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | デジタル画像処理回路 |
| CA002040672A CA2040672C (en) | 1990-04-26 | 1991-04-17 | Image signal processing apparatus |
| US07/687,454 US5210610A (en) | 1990-04-26 | 1991-04-18 | Image signal correction processing apparatus |
| DE69127493T DE69127493T2 (de) | 1990-04-26 | 1991-04-23 | Gerät zur Verarbeitung eines Fernsehsignals |
| EP91303645A EP0454417B1 (en) | 1990-04-26 | 1991-04-23 | Image signal processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11459290A JPH048068A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | デジタル画像処理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH048068A true JPH048068A (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=14641719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11459290A Pending JPH048068A (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | デジタル画像処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH048068A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394194A (en) * | 1992-02-07 | 1995-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gain control circuit and gradation correcting apparatus |
| WO2003010957A1 (fr) * | 2001-07-26 | 2003-02-06 | Seiko Epson Corporation | Systeme de traitement d'image, projecteur, support de stockage d'informations, et procede de dilatation d'images en blanc et d'images en noir |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP11459290A patent/JPH048068A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394194A (en) * | 1992-02-07 | 1995-02-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gain control circuit and gradation correcting apparatus |
| WO2003010957A1 (fr) * | 2001-07-26 | 2003-02-06 | Seiko Epson Corporation | Systeme de traitement d'image, projecteur, support de stockage d'informations, et procede de dilatation d'images en blanc et d'images en noir |
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