映像信号処理装置
【課題】 入力特性をより適切に反映し、かつホワイトバランスが崩れることなく所定のレンジに制限して出力可能な映像信号処理装置を提供する。
【解決手段】 ＲＧＢの色信号は、最大値検出回路２２により色信号の最大値Ｉｍａｘが検出され、この最大値Ｉｍａｘが制限すべき所定レベルよりも低い抑圧開始レベルＶｃｓ以上の場合、この最大値Ｉｍａｘの値に応じて抑圧ゲイン作成部２３により、抑圧ゲインＧｃを生成し、この抑圧ゲインＧｃにより、入力されるＲＧＢの色信号を同時に抑圧することにより、ホワイトバランスが崩れることなく所定のレンジに制限して出力する。
【解決手段】 ＲＧＢの色信号は、最大値検出回路２２により色信号の最大値Ｉｍａｘが検出され、この最大値Ｉｍａｘが制限すべき所定レベルよりも低い抑圧開始レベルＶｃｓ以上の場合、この最大値Ｉｍａｘの値に応じて抑圧ゲイン作成部２３により、抑圧ゲインＧｃを生成し、この抑圧ゲインＧｃにより、入力されるＲＧＢの色信号を同時に抑圧することにより、ホワイトバランスが崩れることなく所定のレンジに制限して出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＧＢ等の色信号をホワイトバランスを崩すことなく適切に抑圧する映像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＶ受信機等の各種の映像表示を行う装置においては、ＲＧＢ等の色信号を増幅し、表示装置のダイナミックレンジに適合させる処理を行う。
この種の装置として、例えば特開２００２−６４８３９号公報には、ホワイトバランスを崩さずにクリップ動作を行うピーククリップ回路が開示されている。
この従来例においては、ＲＧＢの３つの色信号における最大値を検出して、その最大値が表示可能なレベルを超える場合には、その最大値を表示可能なレベルまで減衰させ、他の２色にも同じ減衰量を適用することにより、ホワイトバランスを崩さないようにクリップする。
【特許文献１】特開２００２−６４８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例ではホワイトバランスを崩さないようにできるが、入出力特性が表示可能なレベル付近において不自然に変化する特性になってしまう。
具体的に説明すると、入力信号の最大レベルが表示可能なレベルに達しない場合にはそのまま出力される。
これに対して、入力信号の最大レベルが表示可能なレベルを超えた場合、減衰させる動作が作用し、その減衰の動作によって、入力信号は、そのレベルが例えば表示可能なレベルよりわずかに超える部分のレベルが、この表示可能なレベルより小さなレベルに減衰されてしまうことになる。
【０００４】
このため、例えば１フレーム中のカラー画像に対応するＲＧＢの３つの色信号が入力された場合において、それらの色信号における最大レベルが表示可能なレベル付近で上下に変動した場合、出力される信号はこの上下の変動特性を反映しないで、入力レベルが高い山となる部分が逆に低くなるように抑圧されてしまうことになる。
つまり、この従来例は、減衰の動作を行うか否かの境界付近における入力特性を適切に反映しない出力特性になってしまう場合がある。
【０００５】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、入力特性をより適切に反映でき、かつホワイトバランスが崩れることなく所定のレンジに抑圧して出力することができる映像信号処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の映像信号処理装置は、入力される複数の色信号における最大の信号レベルを検出する手段と、
前記入力される複数の色信号における信号レベルの抑圧を開始する抑圧開始レベルを設定する抑圧開始レベル設定手段と、
前記複数の色信号における最大の信号レベルが前記抑圧開始レベル以上となることを検出する検出手段と、
前記最大の信号レベルが前記抑圧開始レベルから前記抑圧開始レベルを超える所定レベルに達する範囲内で、前記最大の信号レベルを抑圧するゲインを用いて、前記複数の色信号を共通に抑圧する抑圧手段と、
を具備することを特徴とする。
【０００７】
上記構成により、最大の信号レベルが抑圧開始レベル未満では抑圧を行わないで、入力される複数の色信号をそのまま出力し、最大の信号レベルが抑圧開始レベル以上になると、抑圧手段は、最大の信号レベルを前記抑圧開始レベルからこの抑圧開始レベルを超える所定レベルまで抑圧すると共に、この抑圧を行うゲインで他の色信号も共通に抑圧することにより、ホワイトバランスが崩れることなく抑圧する。
また、抑圧を開始するレベルを制限すべき所定レベルよりも低い抑圧開始レベルから抑圧を開始することにより、入力特性をより適切に反映した出力特性を確保できるようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、入力特性をより適切に反映し、かつホワイトバランスが崩れることなく所定レベル以下に制限することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１ないし図５は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１を備えたＴＶ受信機の構成を示し、図２はＴＶ受信機における実施例１の映像信号処理装置の構成を示し、図３は実施例１におけるＲＧＢ制限回路の構成を示し、図４はＲＧＢ制限回路における入出力特性を示し、図５は時間的に変化するＲＧＢの色信号が入力された場合におけるＲＧＢ制限回路における出力動作例を示す。
図１に示すＴＶ受信機１は、それぞれアンテナ２Ａ及び２Ｂに接続されたデジタルＴＶチューナ３Ａ及びアナログＴＶチューナ３Ｂを有し、デジタルＴＶチューナ３Ａにより選局及び復調されたＭＰＥＧ−２のトランスポートストリーム信号は、ＭＰＥＧ−２デコーダ４に入力され、ＭＰＥＧ−２に対する伸張等の復号化処理がされて生成されたデジタルの映像信号は、セレクトスイッチ５に入力される。
【００１１】
また、アナログＴＶチューナ３Ｂにより復調された映像信号は、Ａ／Ｄ変換器６を経てアナログ信号からデジタル信号に変換された後、セレクトスイッチ５に入力される。
また、ＶＴＲ、ＤＶＤ等の外部映像機器からの映像信号は、Ａ／Ｄ変換器７を経てアナログ信号からデジタル信号に変換された後、セレクトスイッチ５に入力される。
セレクトスイッチは、ユーザによる選択操作により、入力される映像信号を選択して映像信号処理装置８に出力する。
この映像信号処理装置８には、映像信号が例えば輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ／Ｃｒの信号形態で入力される。
そして、この映像信号処理装置８は、入力信号に対して、垂直及び水平の強調や色変換、色変換されたＲＧＢの３原色信号に対するダイナミックレンジ制限処理等の信号処理を行い、映像表示に適した信号に変換して、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等により構成されるデジタル表示デバイス９に出力する。このデジタル表示デバイス９は、デジタルＴＶチューナ３Ａで受信等した映像をこのデジタル表示デバイス９の表示画面に表示する。
【００１２】
図２は、この映像信号処理装置８の構成を示す。セレクトスイッチ５から入力される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ／Ｃｒは、垂直＆水平（輪郭）エンハンス回路１１に入力され、垂直方向及び水平方向の輪郭（あるいは構造）が強調された後、適応型コントラスト・明るさ＆色制御回路１２に入力される。
この適応型コントラスト・明るさ＆色制御回路１２は、輝度信号Ｙのコントラスト及び明るさの補正を行うと共に、この補正に適応して色差信号Ｃｂ／Ｃｒ側の補正制御も行うことにより、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ／Ｃｒの入出力特性を適切に補正して、色変換回路１３に出力する。
この色変換回路１３は、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ／ＣｒからＲＧＢの色信号（３原色信号）に変換した後、ＲＧＢ制限回路１４に出力する。このＲＧＢ制限回路１４は、表示デバイス９の表示可能な階調範囲（ダイナミックレンジ）に合わせるために、より広いダイナミックレンジを有する入力信号のダイナミックレンジを抑圧する。
【００１３】
このＲＧＢ制限回路１４から出力されるＲＧＢの色信号は、Ｗ／Ｂ＆γ補正回路１５に入力され、このＷ／Ｂ＆γ補正回路１５は、入力されるＲＧＢ信号をホワイトバランス（Ｗ／Ｂと略記）状態に調整すると共に、後段側のデジタル表示デバイス９の表示特性に対応したγ補正を行う。
このＷ／Ｂ＆γ補正回路１５から出力されるＲＧＢ信号は、ディザ回路１６に入力され、このディザ回路１６は、デジタル表示デバイス９による表示特性を良好にするために階調圧縮処理として、例えばディザ処理を行う。そして、このディザ回路１６から階調圧縮されたＲＧＢの出力信号は、デジタル表示デバイス９に入力され、このデジタル表示デバイス９の表示面には、映像信号処理装置８に入力された映像信号の映像がカラー表示される。
図３は、図２におけるＲＧＢ制限回路１４の具体的な構成を示す。
【００１４】
このＲＧＢ制限回路１４は、ｍビットの入力信号としてのＲＧＢの色信号をダイナミックレンジがｎビットのＲＧＢの出力信号に制限して出力する。ここで、ｍ＞ｎである。つまり、このＲＧＢ制限回路１４の出力側には、（ｍより小さい）ｎビットのダイナミックレンジの表示素子があり、ＲＧＢ制限回路１４は、そのダイナミックレンジに適合させるように狭いダイナミックレンジに圧縮（抑圧）する。
入力端２１ａ、２１ｂ、２１ｃからそれぞれ入力されるＲ、Ｇ、Ｂの色信号は、最大値検出回路２２に入力され、この最大値検出回路２２は、このＲＧＢ制限回路１４に入力されるＲ，Ｇ，Ｂの全色信号の最大値Ｉｍａｘを検出する。
この最大値検出回路２２により検出された色信号の最大値Ｉｍａｘは、所定のレベル以上の信号レベルを抑圧することにより、そのダイナミックレンジを狭くするための抑圧ゲインを作成する抑圧ゲイン作成部２３に入力される。
【００１５】
この抑圧ゲイン作成部２３は、最大の信号レベルに対して、その抑圧を開始する抑圧開始レベルＶｃｓを設定するパラメータ入力部２４と接続されている。
そして、ユーザは、このパラメータ入力部２４のパラメータの値を変化することにより、そのパラメータが抑圧ゲイン作成部２３内の抑圧開始レベル発生回路２５に入力され、この抑圧開始レベル発生回路２５は、パラメータの値に対応する抑圧開始レベルＶｃｓの基準電位を発生する。
この抑圧開始レベルＶｃｓは、この抑圧開始レベルＶｃｓ以上の色信号が入力された場合、全ての色信号を共通のゲインにより抑圧する抑圧ゲインＧｃを発生する抑圧ゲイン発生回路２６に入力される。また、この抑圧ゲイン発生回路２６には最大値検出回路２２で検出された色信号の最大値Ｉｍａｘも入力される。
【００１６】
この抑圧ゲイン発生回路２６は、入力される色信号の最大値Ｉｍａｘのレベルに対応して、色信号の最大値Ｉｍａｘのレベルが抑圧開始レベルＶｃｓの時にはそのゲインが１となり、抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きくなる程、ゲインが小さくなる特性の抑圧ゲインＧｃを発生する。具体的には、色信号の最大値Ｉｍａｘから抑圧開始レベルＶｃｓを減算した値に対応した抑圧ゲインＧｃを発生する。
この抑圧ゲインＧｃは、切替スイッチ２７を経て乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃにそれぞれ入力される。
各乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃは、入力端２１ａ、２１ｂ、２１ｃからそれぞれ入力されるＲ、Ｇ、Ｂの色信号も入力され、各乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃは、切替スイッチ２７を経て入力される抑圧ゲインＧｃと、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号とをそれぞれ乗算して出力する。
【００１７】
また、抑圧ゲイン作成部２３は、前記最大値検出回路２２から出力される色信号の最大値Ｉｍａｘが、抑圧開始レベルＶｃｓ以上か否かを判定する比較器２９を有し、この比較器２９は、最大値Ｉｍａｘと抑圧開始レベルＶｃｓとを比較して、例えばＩｍａｘ≧Ｖｃｓの場合に比較結果の切替信号Ｓｃ（図５（Ｂ）参照）を出力し、この切替信号Ｓｃにより切替スイッチ２７の切替を制御する。
この切替スイッチ２７の一方の接点ａには、上記抑圧ゲインＧｃが入力され、他方の接点ｂには、乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃをスルーさせた場合と同様に機能するように単位ゲイン発生回路（図３ではゲイン１と略記）３０の単位のゲインＧ１が入力される。 また、乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの色信号は、ダイナミックレンジクリップ回路（図３中ではＤレンジクリップと略記）３１に入力される。
【００１８】
このダイナミックレンジクリップ回路３１は、乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの色信号における最大値が制限されるべき所定レベル、つまり２ｎを超える場合には、この２ｎの所定レベルＶｃｌでクリップして出力する。
図４は、図３のＲＧＢ制限回路１４により、色信号の最大値Ｉｍａｘが入力された場合における入出力特性を示す。
本実施例においては、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓより小さい場合には、切替スイッチ２７の接点ｂがＯＮにされた状態となり、ゲイン１の入出力特性の状態となる。
従って、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓより小さい場合には、入力された色信号の最大値Ｉｍａｘはそのまま出力される。
【００１９】
これに対して、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上の場合には、切替信号Ｓｃにより切替スイッチ２７の接点ａがＯＮにされた状態となり、入力される色信号の最大値Ｉｍａｘは、乗算器２８ｉ（２８ｉは、色信号の最大値Ｉｍａｘが入力される乗算器を表す）により抑圧ゲインＧｃと乗算されて出力される。
従って、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上の場合には、２点鎖線で示すゲイン１の場合の入出力特性から実線で示す入出力特性に変更される。また、最大値Ｉｍａｘが所定レベルＶｃｌ以上になると、ダイナミックレンジクリップ回路３１によりクリップされて所定レベルＶｃｌ以下の出力信号となる。
本実施例においては、抑圧ゲインＧｃは、抑圧開始レベルＶｃｓ以上となる色信号の最大値Ｉｍａｘのレベル値に応じてその値が変化し、抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きい程、抑圧ゲインＧｃの値が略連続的に小さくなるように設定されている。
【００２０】
この場合、抑圧を開始する抑圧開始レベルＶｃｓでは、抑圧を行わない場合と同じ値、つまりゲイン１に設定されており、従って抑圧開始レベルＶｃｓでは、抑圧を行わない場合と同じ値となる。
また、図４の入出力特性に示すように、入力レベルが増大した場合、その出力も増大する単調増加の特性を保つように抑圧ゲインＧｃが設定されている。
なお、本実施例においては、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上の場合には、このようにＲＧＢの色信号を抑圧するが、抑圧された場合の最大値Ｉｍａｘのレベルが、後段側で処理可能なダイナミックレンジを超えないように、ダイナミックレンジクリップ回路３１において、図４に示す所定レベルＶｃｌでクリップして出力する。
【００２１】
このような構成による本実施例の動作を説明する。ユーザは、ＴＶ受信機１において、セレクトスイッチ５による選択によりデジタルＴＶ放送の映像信号、アナログＴＶ放送の映像信号及び外部映像機器の映像信号の任意の映像信号を選択することができる。
選択された映像信号は、映像信号処理装置８により、垂直及び水平方向の輪郭強調や色変換、色変換されたＲＧＢ信号に対するデジタル表示デバイス９の表示可能な階調に合わせたＲＧＢの色信号制限処理等の各種の信号処理が施された後、デジタル表示デバイス９の表示面に映像が表示される。
この場合、ＲＧＢ制限回路１４は、以下のような動作となる。図５（Ａ）は、このＲＧＢ制限回路１４に、時間的に変化して入力されるＲＧＢの色信号を２点鎖線で示し、またこの場合における出力信号を実線で示している。
【００２２】
また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の場合に対応して比較器２９から出力される切替信号Ｓｃを示す。この切替信号Ｓｃが”Ｈ”になると、この切替信号Ｓｃにより乗算器２８ａ、２８ｂ、２８ｃに入力されるゲインがゲイン１からゲインＧｃに切り替えられる。そして、入力される信号に対する抑圧の動作が行われることになる。なお、図５における横軸は、時間の経過を示す。
図５（Ａ）に示す例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、時刻ｔ４以降では、色信号の最大値Ｉｍａｘは、抑圧開始レベルＶｃｓ未満であり、この場合には切替信号Ｓｃが出力されない（”Ｌ”である）ため、乗算器２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、入力信号に対してゲイン１を乗算して、出力する。
【００２３】
このため、入力されるＲＧＢの各色信号は、そのまま出力される。つまり、この場合には、図５（Ａ）に示すように入力波形と出力波形が重なっている（２点鎖線は実線と重なっている）。
これに対して、色信号の最大値ＩｍａｘとなっているＲの色信号は、時刻ｔ１で抑圧開始レベルＶｃｓとなり、この時刻ｔ１からｔ２までの間、Ｒの色信号は、抑圧開始レベルＶｃｓ以上となる。
従って、図５（Ｂ）に示すようにこの時刻ｔ１からｔ２において比較器２９は、切替信号Ｓｃを出力し、抑圧ゲインＧｃが乗算器２８ａ、２８ｂ、２８ｃに入力されるようにする。
【００２４】
上述したようにこのゲインＧｃは、抑圧開始レベルＶｃｓではゲイン１であるが、抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きい程、そのゲインが１から小さくなるように設定されているため、このＲの色信号が抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きい程大きく抑圧される。従って、２点鎖線で示すＲの色信号は、実線で示すような波形に抑圧される。
この場合、この抑圧ゲインＧｃにより、このＲの色信号の他のＧ，Ｂの色信号も同様に抑圧される。従って、本実施例によれば、ホワイトバランスを崩すことなく、抑圧開始レベルＶｃｓ以上となる色信号を抑圧することができる。
他の時刻ｔ３からｔ４の場合においても、色信号の最大値が抑圧開始レベルＶｃｓ以上になると、抑圧ゲインＧｃにより共通に抑圧されることになる。
【００２５】
このような動作となる本実施例によれば、ダイナミックレンジを制限すべき所定レベルＶｃｌより低いレベルの抑圧開始レベルＶｃｓを設定し、入力される複数の色信号における最大値Ｉｍａｘがこの抑圧開始レベルＶｃｓ以上になった場合には抑圧を開始すると共に、抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きい程、大きく抑圧する。
従って、図４に示した入出力の特性図に示すように入力特性をより適切に反映できる滑らかな出力特性となる出力信号を得ることができる。例えば、入力信号が（抑圧を行うか否かの境界となる）抑圧開始レベルＶｃｓを連続的に横切る場合、出力信号も連続した波形となり、入力特性を従来例よりも適切に反映した出力信号を得ることができる。
また、最大値Ｉｍａｘを抑制する場合のゲインにより、他の色信号も同時に抑圧することにより、ホワイトバランスが崩れることを防止できる。
【００２６】
なお、図３に示すダイナミックレンジクリップ回路３１は、図６で示す処理構成で実現する。入力されるＲの色信号は、ダイナミックレンジクリップ回路３１を構成する比較器５１に入力され、制限レベルとなる２ｎの所定レベルＶｃｌと比較されると共に、このＲの色信号はスイッチ５２の接点ａに印加される。また、このスイッチ５２の接点ｂには２ｎの所定レベルＶｃｌの信号が印加され、比較器５１の比較出力によりスイッチ５２の接点切替が制御される。
つまり、Ｒの色信号のレベルが２ｎの所定レベルＶｃｌ以下であると、スイッチ５２の接点ａを経てＲの色信号がそのまま出力される。一方、Ｒの色信号が２ｎの所定レベルＶｃｌを超えると、比較器５１の比較出力によってスイッチ５２は、接点ｂが選択される状態に切り替えられ、２ｎの所定レベルＶｃｌに制限（クリップ）されたレベルの信号が出力される。なお、図６ではＲの色信号の場合で示したが、Ｇ，Ｂの色信号の場合にも同様の構成である。
従って、図６の構成により、簡単な回路構成により、２ｎの所定レベルＶｃｌに制限することができる。
【実施例２】
【００２７】
次に図７及び図８を参照して本発明の実施例２を説明する。本実施例は、図３に示したＲＧＢ制限回路１４の機能をソフトウェアで実現したものである。
図７は、図３のＲＧＢ制限回路１４の機能を実現するＣＰＵ４１により処理される処理部の構成を図３の構成と類似な表示形態にて示し、図８はＣＰＵ４１により、ＲＧＢの色信号を抑圧することにより、そのダイナミックレンジを制限する処理方法を示すフローチャートを示す。
図７に示すようにｍビットのＲ、Ｇ，Ｂ信号（それぞれＲｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎで示す）がＣＰＵ４１に入力される。これらの入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎは、抑圧ゲインを作成する抑圧ゲイン作成処理部４２に入力される。
【００２８】
そして、この抑圧ゲイン作成処理部４２により生成された抑圧ゲインＧｃにより、乗算＆クリップ処理部４３において、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎと乗算され、さらに乗算された各信号は所定レベルＶｃｌでクリップして出力される。
抑圧ゲイン作成処理部４２に入力された入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎは、最大値検出処理部４４において、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎの最大値Ｉｍａｘが検出され、その最大値Ｉｍａｘは、抑圧レベル算出処理部４５に入力される。
そして、最大値Ｉｍａｘと抑圧開始レベルＶｃｓとを用いて、抑圧すべき信号レベル（抑圧レベルという）Ｖｃが算出される。この抑圧レベル算出処理部４５は、抑圧開始レベルＶｃｓを決定するパラメータＰｃｓが入力されることにより、抑圧レベルＶｃが設定される。
【００２９】
例えば、抑圧レベルＶｃは、Ｖｃ＝Ｉｍａｘ−Ｖｃｓ設定される。ここで、抑圧開始レベルＶｃｓは、例えば２ｎ−Ｐｃｓである。
また、抑圧レベルＶｃは、０以下の場合には、０に設定される（後述のように抑圧レベルＶｃが０であると、抑圧ゲインは１となり、抑圧をしない場合と同じ処理結果となる）。従って、実際には抑圧レベルＶｃが０以上か否かの判定、つまり最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上か否かの判定処理を行っている。
この抑圧レベル算出処理部４５により算出された抑圧レベルＶｃを用いて、抑圧ゲイン算出処理部４６により抑圧ゲインＧｃが算出される。例えば、この抑圧ゲインＧｃは、
Ｇｃ＝１−（Ｖｃ／２ｎ）＋（Ｖｃ／２ｎ）２ （１）
である。
【００３０】
本実施例では、このように抑圧ゲインＧｃの値を入力される入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎの最大値Ｉｍａｘから抑圧開始レベルＶｃｓを減算した値（但しＶｃ≧０）の２次関数を用いている。
この抑圧ゲインＧｃは、乗算＆クリップ処理部４３における乗算処理部４７において、入力信号とそれぞれ乗算処理され、乗算処理により抑圧された色信号Ｒｃｏ、Ｇｃｏ、Ｂｃｏが生成される。
これらの色信号Ｒｃｏ、Ｇｃｏ、Ｂｃｏは、さらにクリップ処理部４８において、２ｎに相当するレベルＶｃｌ以下にクリップされ、ｎビット以下の出力信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏとして出力される。
【００３１】
実施例１では、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号（入力信号）の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上か否かに応じて、抑圧ゲインＧｃをゲイン１の場合と切り替えていたが、本実施例では最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上か否か判定と、その判定結果により抑圧ゲインＧｃを設定する処理を含めて行うようにしている。
また、実施例１でも説明したが、本実施例においても最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓに一致した時（つまりＶｃ＝０の時）には、式（１）から分かるように、抑圧ゲインＧｃが１となる条件を満たすように設定されている。
次に図８のフローチャートを参照して本実施例におけるＣＰＵ４１によるＲＧＢの色信号を制限（抑圧）する処理方法を説明する。
【００３２】
ステップＳ１に示すようにＣＰＵ４１は、このＣＰＵ４１に入力されるＲ，Ｇ，Ｂの入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎから各時刻における最大値Ｉｍａｘを算出する。
そして、ステップＳ２に示すようにＣＰＵ４１は、パラメータにより抑圧開始レベルＶｃｓの設定（算出）とこの抑圧開始レベルＶｃｓを用いて抑圧レベルＶｃの算出を行う。 次のステップＳ３においてＣＰＵ４１は、抑圧レベルＶｃを用いて抑圧ゲインＧｃを算出する。
この抑圧ゲインＧｃを算出後、次のステップＳ４においてＣＰＵ４１は、抑圧ゲインＧｃを入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎに乗算して、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎに対する抑圧処理を行い、抑圧された色信号Ｒｃ、Ｇｃ、Ｂｃを生成する。
【００３３】
これらの色信号Ｒｃ、Ｇｃ、Ｂｃは、次のステップＳ５において、所定レベルＶｃｌ以下となるようにクリップ処理されて出力される。そして、この処理の後、最初のステップＳ１に戻り、次の入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎに対してステップＳ１からステップＳ５の処理ループを繰り返す。
このように動作する本実施例の効果は、実施例１と殆ど同様の効果を有する。つまり、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎの最大値Ｉｍａｘから抑圧開始レベルＶｃｓを減算した値が０未満では、抑圧ゲインＧｃはそのゲインが１となり、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎと乗算して入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎがそのまま出力される。
【００３４】
一方、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎの最大値Ｉｍａｘから抑圧開始レベルＶｃｓを減算した値が０以上では、式（１）の抑圧ゲインＧｃを入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎと乗算して出力する。
従って、本実施例の場合にも、例えば入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎが図５（Ａ）の２点鎖線のように変化した場合には、図５（Ａ）の実線で示すような波形となる出力信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏを得ることができる。
【００３５】
従って、本実施例によれば、入力特性をより適切に反映できる滑らかな出力特性となる出力信号を得ることができる。また、最大値Ｉｍａｘを抑圧する場合のゲインにより、他の色信号も同時に抑圧することにより、ホワイトバランスが崩れることを防止できる。 なお、例えば図３の抑圧ゲイン作成部における抑圧ゲイン発生回路２６に入力される色信号の最大値Ｉｍａｘを図９に示すようにクランプ回路５１を用いて、その最大値が所定レベルＶｃｌとなるようにクランプするようにしても良い。
つまり、最大値Ｉｍａｘは、比較器６２に入力されると共に、スイッチ６３を経て抑圧ゲイン発生回路２６に入力される。そして最大値Ｉｍａｘは、比較器６２により所定レベルＶｃｌと比較され、所定レベルＶｃｌ以下ではスイッチ６３を経て抑圧ゲイン発生回路２６に入力される。
【００３６】
一方、最大値Ｉｍａｘが所定レベルＶｃｌ以上になると、スイッチ６３が切り替えられて、所定レベルＶｃｌが抑圧ゲイン発生回路２６に入力される。
このようにして抑圧ゲイン発生回路２６に入力される色信号の最大値Ｉｍａｘを所定レベルＶｃｌ以下となるようにクランプすると、この最大値Ｉｍａｘがこの所定レベルＶｃｌ以上になった場合にも、この所定レベルＶｃｌに対応した抑圧ゲインＧｃが維持される。
このため、ダイナミックレンジクリップ回路３１により所定レベルＶｃｌ以下の信号をクリップして出力する場合においても、確実にホワイトバランスが崩れることなく抑圧された信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１を備えたＴＶ受信機の構成を示すブロック図。
【図２】ＴＶ受信機における実施例１の映像信号処理装置の構成を示すブロック図。
【図３】実施例１におけるＲＧＢ制限回路の全体構成図。
【図４】ＲＧＢ制限回路における入出力特性を示す図。
【図５】時間的に変化するＲＧＢ信号が入力された場合におけるＲＧＢ制限回路における出力波形等を示す動作説明図。
【図６】ダイナミックレンジクリップ回路の構成を示す図。
【図７】本発明の実施例２におけるＲＧＢ制限処理を行う処理部の概略の構成図。
【図８】実施例２におけるＲＧＢ制限処理の動作手順を示すフローチャート。
【図９】変形例のＲＧＢ制限回路における主要部の構成を示す図。
【符号の説明】
【００３８】
１…ＴＶ受信機
３Ａ…デジタルＴＶチューナ
３Ｂ…アナログＴＶチューナ
４…ＭＰＥＧ−２デコーダ
５…セレクトスイッチ
８…映像信号処理装置
９…デジタル表示デバイス
１３…色変換回路
１４…ＲＧＢ制限回路
１５…Ｗ／Ｂ＆γ補正回路
１６…ディザ回路
２２…最大値検出回路
２３…抑圧ゲイン作成部
２４…パラメータ入力部
２５…抑圧開始レベル設定部
２６…抑圧ゲイン発生回路
２７…切替スイッチ
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ…乗算器
２９…比較器
３１…ダイナミックレンジクリップ回路
４１…ＣＰＵ
代理人 弁理士 伊藤 進
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＧＢ等の色信号をホワイトバランスを崩すことなく適切に抑圧する映像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＶ受信機等の各種の映像表示を行う装置においては、ＲＧＢ等の色信号を増幅し、表示装置のダイナミックレンジに適合させる処理を行う。
この種の装置として、例えば特開２００２−６４８３９号公報には、ホワイトバランスを崩さずにクリップ動作を行うピーククリップ回路が開示されている。
この従来例においては、ＲＧＢの３つの色信号における最大値を検出して、その最大値が表示可能なレベルを超える場合には、その最大値を表示可能なレベルまで減衰させ、他の２色にも同じ減衰量を適用することにより、ホワイトバランスを崩さないようにクリップする。
【特許文献１】特開２００２−６４８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例ではホワイトバランスを崩さないようにできるが、入出力特性が表示可能なレベル付近において不自然に変化する特性になってしまう。
具体的に説明すると、入力信号の最大レベルが表示可能なレベルに達しない場合にはそのまま出力される。
これに対して、入力信号の最大レベルが表示可能なレベルを超えた場合、減衰させる動作が作用し、その減衰の動作によって、入力信号は、そのレベルが例えば表示可能なレベルよりわずかに超える部分のレベルが、この表示可能なレベルより小さなレベルに減衰されてしまうことになる。
【０００４】
このため、例えば１フレーム中のカラー画像に対応するＲＧＢの３つの色信号が入力された場合において、それらの色信号における最大レベルが表示可能なレベル付近で上下に変動した場合、出力される信号はこの上下の変動特性を反映しないで、入力レベルが高い山となる部分が逆に低くなるように抑圧されてしまうことになる。
つまり、この従来例は、減衰の動作を行うか否かの境界付近における入力特性を適切に反映しない出力特性になってしまう場合がある。
【０００５】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、入力特性をより適切に反映でき、かつホワイトバランスが崩れることなく所定のレンジに抑圧して出力することができる映像信号処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の映像信号処理装置は、入力される複数の色信号における最大の信号レベルを検出する手段と、
前記入力される複数の色信号における信号レベルの抑圧を開始する抑圧開始レベルを設定する抑圧開始レベル設定手段と、
前記複数の色信号における最大の信号レベルが前記抑圧開始レベル以上となることを検出する検出手段と、
前記最大の信号レベルが前記抑圧開始レベルから前記抑圧開始レベルを超える所定レベルに達する範囲内で、前記最大の信号レベルを抑圧するゲインを用いて、前記複数の色信号を共通に抑圧する抑圧手段と、
を具備することを特徴とする。
【０００７】
上記構成により、最大の信号レベルが抑圧開始レベル未満では抑圧を行わないで、入力される複数の色信号をそのまま出力し、最大の信号レベルが抑圧開始レベル以上になると、抑圧手段は、最大の信号レベルを前記抑圧開始レベルからこの抑圧開始レベルを超える所定レベルまで抑圧すると共に、この抑圧を行うゲインで他の色信号も共通に抑圧することにより、ホワイトバランスが崩れることなく抑圧する。
また、抑圧を開始するレベルを制限すべき所定レベルよりも低い抑圧開始レベルから抑圧を開始することにより、入力特性をより適切に反映した出力特性を確保できるようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、入力特性をより適切に反映し、かつホワイトバランスが崩れることなく所定レベル以下に制限することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１ないし図５は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１を備えたＴＶ受信機の構成を示し、図２はＴＶ受信機における実施例１の映像信号処理装置の構成を示し、図３は実施例１におけるＲＧＢ制限回路の構成を示し、図４はＲＧＢ制限回路における入出力特性を示し、図５は時間的に変化するＲＧＢの色信号が入力された場合におけるＲＧＢ制限回路における出力動作例を示す。
図１に示すＴＶ受信機１は、それぞれアンテナ２Ａ及び２Ｂに接続されたデジタルＴＶチューナ３Ａ及びアナログＴＶチューナ３Ｂを有し、デジタルＴＶチューナ３Ａにより選局及び復調されたＭＰＥＧ−２のトランスポートストリーム信号は、ＭＰＥＧ−２デコーダ４に入力され、ＭＰＥＧ−２に対する伸張等の復号化処理がされて生成されたデジタルの映像信号は、セレクトスイッチ５に入力される。
【００１１】
また、アナログＴＶチューナ３Ｂにより復調された映像信号は、Ａ／Ｄ変換器６を経てアナログ信号からデジタル信号に変換された後、セレクトスイッチ５に入力される。
また、ＶＴＲ、ＤＶＤ等の外部映像機器からの映像信号は、Ａ／Ｄ変換器７を経てアナログ信号からデジタル信号に変換された後、セレクトスイッチ５に入力される。
セレクトスイッチは、ユーザによる選択操作により、入力される映像信号を選択して映像信号処理装置８に出力する。
この映像信号処理装置８には、映像信号が例えば輝度信号Ｙと色差信号Ｃｂ／Ｃｒの信号形態で入力される。
そして、この映像信号処理装置８は、入力信号に対して、垂直及び水平の強調や色変換、色変換されたＲＧＢの３原色信号に対するダイナミックレンジ制限処理等の信号処理を行い、映像表示に適した信号に変換して、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等により構成されるデジタル表示デバイス９に出力する。このデジタル表示デバイス９は、デジタルＴＶチューナ３Ａで受信等した映像をこのデジタル表示デバイス９の表示画面に表示する。
【００１２】
図２は、この映像信号処理装置８の構成を示す。セレクトスイッチ５から入力される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ／Ｃｒは、垂直＆水平（輪郭）エンハンス回路１１に入力され、垂直方向及び水平方向の輪郭（あるいは構造）が強調された後、適応型コントラスト・明るさ＆色制御回路１２に入力される。
この適応型コントラスト・明るさ＆色制御回路１２は、輝度信号Ｙのコントラスト及び明るさの補正を行うと共に、この補正に適応して色差信号Ｃｂ／Ｃｒ側の補正制御も行うことにより、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ／Ｃｒの入出力特性を適切に補正して、色変換回路１３に出力する。
この色変換回路１３は、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ／ＣｒからＲＧＢの色信号（３原色信号）に変換した後、ＲＧＢ制限回路１４に出力する。このＲＧＢ制限回路１４は、表示デバイス９の表示可能な階調範囲（ダイナミックレンジ）に合わせるために、より広いダイナミックレンジを有する入力信号のダイナミックレンジを抑圧する。
【００１３】
このＲＧＢ制限回路１４から出力されるＲＧＢの色信号は、Ｗ／Ｂ＆γ補正回路１５に入力され、このＷ／Ｂ＆γ補正回路１５は、入力されるＲＧＢ信号をホワイトバランス（Ｗ／Ｂと略記）状態に調整すると共に、後段側のデジタル表示デバイス９の表示特性に対応したγ補正を行う。
このＷ／Ｂ＆γ補正回路１５から出力されるＲＧＢ信号は、ディザ回路１６に入力され、このディザ回路１６は、デジタル表示デバイス９による表示特性を良好にするために階調圧縮処理として、例えばディザ処理を行う。そして、このディザ回路１６から階調圧縮されたＲＧＢの出力信号は、デジタル表示デバイス９に入力され、このデジタル表示デバイス９の表示面には、映像信号処理装置８に入力された映像信号の映像がカラー表示される。
図３は、図２におけるＲＧＢ制限回路１４の具体的な構成を示す。
【００１４】
このＲＧＢ制限回路１４は、ｍビットの入力信号としてのＲＧＢの色信号をダイナミックレンジがｎビットのＲＧＢの出力信号に制限して出力する。ここで、ｍ＞ｎである。つまり、このＲＧＢ制限回路１４の出力側には、（ｍより小さい）ｎビットのダイナミックレンジの表示素子があり、ＲＧＢ制限回路１４は、そのダイナミックレンジに適合させるように狭いダイナミックレンジに圧縮（抑圧）する。
入力端２１ａ、２１ｂ、２１ｃからそれぞれ入力されるＲ、Ｇ、Ｂの色信号は、最大値検出回路２２に入力され、この最大値検出回路２２は、このＲＧＢ制限回路１４に入力されるＲ，Ｇ，Ｂの全色信号の最大値Ｉｍａｘを検出する。
この最大値検出回路２２により検出された色信号の最大値Ｉｍａｘは、所定のレベル以上の信号レベルを抑圧することにより、そのダイナミックレンジを狭くするための抑圧ゲインを作成する抑圧ゲイン作成部２３に入力される。
【００１５】
この抑圧ゲイン作成部２３は、最大の信号レベルに対して、その抑圧を開始する抑圧開始レベルＶｃｓを設定するパラメータ入力部２４と接続されている。
そして、ユーザは、このパラメータ入力部２４のパラメータの値を変化することにより、そのパラメータが抑圧ゲイン作成部２３内の抑圧開始レベル発生回路２５に入力され、この抑圧開始レベル発生回路２５は、パラメータの値に対応する抑圧開始レベルＶｃｓの基準電位を発生する。
この抑圧開始レベルＶｃｓは、この抑圧開始レベルＶｃｓ以上の色信号が入力された場合、全ての色信号を共通のゲインにより抑圧する抑圧ゲインＧｃを発生する抑圧ゲイン発生回路２６に入力される。また、この抑圧ゲイン発生回路２６には最大値検出回路２２で検出された色信号の最大値Ｉｍａｘも入力される。
【００１６】
この抑圧ゲイン発生回路２６は、入力される色信号の最大値Ｉｍａｘのレベルに対応して、色信号の最大値Ｉｍａｘのレベルが抑圧開始レベルＶｃｓの時にはそのゲインが１となり、抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きくなる程、ゲインが小さくなる特性の抑圧ゲインＧｃを発生する。具体的には、色信号の最大値Ｉｍａｘから抑圧開始レベルＶｃｓを減算した値に対応した抑圧ゲインＧｃを発生する。
この抑圧ゲインＧｃは、切替スイッチ２７を経て乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃにそれぞれ入力される。
各乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃは、入力端２１ａ、２１ｂ、２１ｃからそれぞれ入力されるＲ、Ｇ、Ｂの色信号も入力され、各乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃは、切替スイッチ２７を経て入力される抑圧ゲインＧｃと、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号とをそれぞれ乗算して出力する。
【００１７】
また、抑圧ゲイン作成部２３は、前記最大値検出回路２２から出力される色信号の最大値Ｉｍａｘが、抑圧開始レベルＶｃｓ以上か否かを判定する比較器２９を有し、この比較器２９は、最大値Ｉｍａｘと抑圧開始レベルＶｃｓとを比較して、例えばＩｍａｘ≧Ｖｃｓの場合に比較結果の切替信号Ｓｃ（図５（Ｂ）参照）を出力し、この切替信号Ｓｃにより切替スイッチ２７の切替を制御する。
この切替スイッチ２７の一方の接点ａには、上記抑圧ゲインＧｃが入力され、他方の接点ｂには、乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃをスルーさせた場合と同様に機能するように単位ゲイン発生回路（図３ではゲイン１と略記）３０の単位のゲインＧ１が入力される。 また、乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの色信号は、ダイナミックレンジクリップ回路（図３中ではＤレンジクリップと略記）３１に入力される。
【００１８】
このダイナミックレンジクリップ回路３１は、乗算器２８ａ，２８ｂ、２８ｃから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの色信号における最大値が制限されるべき所定レベル、つまり２ｎを超える場合には、この２ｎの所定レベルＶｃｌでクリップして出力する。
図４は、図３のＲＧＢ制限回路１４により、色信号の最大値Ｉｍａｘが入力された場合における入出力特性を示す。
本実施例においては、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓより小さい場合には、切替スイッチ２７の接点ｂがＯＮにされた状態となり、ゲイン１の入出力特性の状態となる。
従って、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓより小さい場合には、入力された色信号の最大値Ｉｍａｘはそのまま出力される。
【００１９】
これに対して、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上の場合には、切替信号Ｓｃにより切替スイッチ２７の接点ａがＯＮにされた状態となり、入力される色信号の最大値Ｉｍａｘは、乗算器２８ｉ（２８ｉは、色信号の最大値Ｉｍａｘが入力される乗算器を表す）により抑圧ゲインＧｃと乗算されて出力される。
従って、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上の場合には、２点鎖線で示すゲイン１の場合の入出力特性から実線で示す入出力特性に変更される。また、最大値Ｉｍａｘが所定レベルＶｃｌ以上になると、ダイナミックレンジクリップ回路３１によりクリップされて所定レベルＶｃｌ以下の出力信号となる。
本実施例においては、抑圧ゲインＧｃは、抑圧開始レベルＶｃｓ以上となる色信号の最大値Ｉｍａｘのレベル値に応じてその値が変化し、抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きい程、抑圧ゲインＧｃの値が略連続的に小さくなるように設定されている。
【００２０】
この場合、抑圧を開始する抑圧開始レベルＶｃｓでは、抑圧を行わない場合と同じ値、つまりゲイン１に設定されており、従って抑圧開始レベルＶｃｓでは、抑圧を行わない場合と同じ値となる。
また、図４の入出力特性に示すように、入力レベルが増大した場合、その出力も増大する単調増加の特性を保つように抑圧ゲインＧｃが設定されている。
なお、本実施例においては、色信号の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上の場合には、このようにＲＧＢの色信号を抑圧するが、抑圧された場合の最大値Ｉｍａｘのレベルが、後段側で処理可能なダイナミックレンジを超えないように、ダイナミックレンジクリップ回路３１において、図４に示す所定レベルＶｃｌでクリップして出力する。
【００２１】
このような構成による本実施例の動作を説明する。ユーザは、ＴＶ受信機１において、セレクトスイッチ５による選択によりデジタルＴＶ放送の映像信号、アナログＴＶ放送の映像信号及び外部映像機器の映像信号の任意の映像信号を選択することができる。
選択された映像信号は、映像信号処理装置８により、垂直及び水平方向の輪郭強調や色変換、色変換されたＲＧＢ信号に対するデジタル表示デバイス９の表示可能な階調に合わせたＲＧＢの色信号制限処理等の各種の信号処理が施された後、デジタル表示デバイス９の表示面に映像が表示される。
この場合、ＲＧＢ制限回路１４は、以下のような動作となる。図５（Ａ）は、このＲＧＢ制限回路１４に、時間的に変化して入力されるＲＧＢの色信号を２点鎖線で示し、またこの場合における出力信号を実線で示している。
【００２２】
また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の場合に対応して比較器２９から出力される切替信号Ｓｃを示す。この切替信号Ｓｃが”Ｈ”になると、この切替信号Ｓｃにより乗算器２８ａ、２８ｂ、２８ｃに入力されるゲインがゲイン１からゲインＧｃに切り替えられる。そして、入力される信号に対する抑圧の動作が行われることになる。なお、図５における横軸は、時間の経過を示す。
図５（Ａ）に示す例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、時刻ｔ４以降では、色信号の最大値Ｉｍａｘは、抑圧開始レベルＶｃｓ未満であり、この場合には切替信号Ｓｃが出力されない（”Ｌ”である）ため、乗算器２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、入力信号に対してゲイン１を乗算して、出力する。
【００２３】
このため、入力されるＲＧＢの各色信号は、そのまま出力される。つまり、この場合には、図５（Ａ）に示すように入力波形と出力波形が重なっている（２点鎖線は実線と重なっている）。
これに対して、色信号の最大値ＩｍａｘとなっているＲの色信号は、時刻ｔ１で抑圧開始レベルＶｃｓとなり、この時刻ｔ１からｔ２までの間、Ｒの色信号は、抑圧開始レベルＶｃｓ以上となる。
従って、図５（Ｂ）に示すようにこの時刻ｔ１からｔ２において比較器２９は、切替信号Ｓｃを出力し、抑圧ゲインＧｃが乗算器２８ａ、２８ｂ、２８ｃに入力されるようにする。
【００２４】
上述したようにこのゲインＧｃは、抑圧開始レベルＶｃｓではゲイン１であるが、抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きい程、そのゲインが１から小さくなるように設定されているため、このＲの色信号が抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きい程大きく抑圧される。従って、２点鎖線で示すＲの色信号は、実線で示すような波形に抑圧される。
この場合、この抑圧ゲインＧｃにより、このＲの色信号の他のＧ，Ｂの色信号も同様に抑圧される。従って、本実施例によれば、ホワイトバランスを崩すことなく、抑圧開始レベルＶｃｓ以上となる色信号を抑圧することができる。
他の時刻ｔ３からｔ４の場合においても、色信号の最大値が抑圧開始レベルＶｃｓ以上になると、抑圧ゲインＧｃにより共通に抑圧されることになる。
【００２５】
このような動作となる本実施例によれば、ダイナミックレンジを制限すべき所定レベルＶｃｌより低いレベルの抑圧開始レベルＶｃｓを設定し、入力される複数の色信号における最大値Ｉｍａｘがこの抑圧開始レベルＶｃｓ以上になった場合には抑圧を開始すると共に、抑圧開始レベルＶｃｓを超える値が大きい程、大きく抑圧する。
従って、図４に示した入出力の特性図に示すように入力特性をより適切に反映できる滑らかな出力特性となる出力信号を得ることができる。例えば、入力信号が（抑圧を行うか否かの境界となる）抑圧開始レベルＶｃｓを連続的に横切る場合、出力信号も連続した波形となり、入力特性を従来例よりも適切に反映した出力信号を得ることができる。
また、最大値Ｉｍａｘを抑制する場合のゲインにより、他の色信号も同時に抑圧することにより、ホワイトバランスが崩れることを防止できる。
【００２６】
なお、図３に示すダイナミックレンジクリップ回路３１は、図６で示す処理構成で実現する。入力されるＲの色信号は、ダイナミックレンジクリップ回路３１を構成する比較器５１に入力され、制限レベルとなる２ｎの所定レベルＶｃｌと比較されると共に、このＲの色信号はスイッチ５２の接点ａに印加される。また、このスイッチ５２の接点ｂには２ｎの所定レベルＶｃｌの信号が印加され、比較器５１の比較出力によりスイッチ５２の接点切替が制御される。
つまり、Ｒの色信号のレベルが２ｎの所定レベルＶｃｌ以下であると、スイッチ５２の接点ａを経てＲの色信号がそのまま出力される。一方、Ｒの色信号が２ｎの所定レベルＶｃｌを超えると、比較器５１の比較出力によってスイッチ５２は、接点ｂが選択される状態に切り替えられ、２ｎの所定レベルＶｃｌに制限（クリップ）されたレベルの信号が出力される。なお、図６ではＲの色信号の場合で示したが、Ｇ，Ｂの色信号の場合にも同様の構成である。
従って、図６の構成により、簡単な回路構成により、２ｎの所定レベルＶｃｌに制限することができる。
【実施例２】
【００２７】
次に図７及び図８を参照して本発明の実施例２を説明する。本実施例は、図３に示したＲＧＢ制限回路１４の機能をソフトウェアで実現したものである。
図７は、図３のＲＧＢ制限回路１４の機能を実現するＣＰＵ４１により処理される処理部の構成を図３の構成と類似な表示形態にて示し、図８はＣＰＵ４１により、ＲＧＢの色信号を抑圧することにより、そのダイナミックレンジを制限する処理方法を示すフローチャートを示す。
図７に示すようにｍビットのＲ、Ｇ，Ｂ信号（それぞれＲｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎで示す）がＣＰＵ４１に入力される。これらの入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎは、抑圧ゲインを作成する抑圧ゲイン作成処理部４２に入力される。
【００２８】
そして、この抑圧ゲイン作成処理部４２により生成された抑圧ゲインＧｃにより、乗算＆クリップ処理部４３において、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎと乗算され、さらに乗算された各信号は所定レベルＶｃｌでクリップして出力される。
抑圧ゲイン作成処理部４２に入力された入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎは、最大値検出処理部４４において、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎの最大値Ｉｍａｘが検出され、その最大値Ｉｍａｘは、抑圧レベル算出処理部４５に入力される。
そして、最大値Ｉｍａｘと抑圧開始レベルＶｃｓとを用いて、抑圧すべき信号レベル（抑圧レベルという）Ｖｃが算出される。この抑圧レベル算出処理部４５は、抑圧開始レベルＶｃｓを決定するパラメータＰｃｓが入力されることにより、抑圧レベルＶｃが設定される。
【００２９】
例えば、抑圧レベルＶｃは、Ｖｃ＝Ｉｍａｘ−Ｖｃｓ設定される。ここで、抑圧開始レベルＶｃｓは、例えば２ｎ−Ｐｃｓである。
また、抑圧レベルＶｃは、０以下の場合には、０に設定される（後述のように抑圧レベルＶｃが０であると、抑圧ゲインは１となり、抑圧をしない場合と同じ処理結果となる）。従って、実際には抑圧レベルＶｃが０以上か否かの判定、つまり最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上か否かの判定処理を行っている。
この抑圧レベル算出処理部４５により算出された抑圧レベルＶｃを用いて、抑圧ゲイン算出処理部４６により抑圧ゲインＧｃが算出される。例えば、この抑圧ゲインＧｃは、
Ｇｃ＝１−（Ｖｃ／２ｎ）＋（Ｖｃ／２ｎ）２ （１）
である。
【００３０】
本実施例では、このように抑圧ゲインＧｃの値を入力される入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎの最大値Ｉｍａｘから抑圧開始レベルＶｃｓを減算した値（但しＶｃ≧０）の２次関数を用いている。
この抑圧ゲインＧｃは、乗算＆クリップ処理部４３における乗算処理部４７において、入力信号とそれぞれ乗算処理され、乗算処理により抑圧された色信号Ｒｃｏ、Ｇｃｏ、Ｂｃｏが生成される。
これらの色信号Ｒｃｏ、Ｇｃｏ、Ｂｃｏは、さらにクリップ処理部４８において、２ｎに相当するレベルＶｃｌ以下にクリップされ、ｎビット以下の出力信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏとして出力される。
【００３１】
実施例１では、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号（入力信号）の最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上か否かに応じて、抑圧ゲインＧｃをゲイン１の場合と切り替えていたが、本実施例では最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓ以上か否か判定と、その判定結果により抑圧ゲインＧｃを設定する処理を含めて行うようにしている。
また、実施例１でも説明したが、本実施例においても最大値Ｉｍａｘが抑圧開始レベルＶｃｓに一致した時（つまりＶｃ＝０の時）には、式（１）から分かるように、抑圧ゲインＧｃが１となる条件を満たすように設定されている。
次に図８のフローチャートを参照して本実施例におけるＣＰＵ４１によるＲＧＢの色信号を制限（抑圧）する処理方法を説明する。
【００３２】
ステップＳ１に示すようにＣＰＵ４１は、このＣＰＵ４１に入力されるＲ，Ｇ，Ｂの入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎから各時刻における最大値Ｉｍａｘを算出する。
そして、ステップＳ２に示すようにＣＰＵ４１は、パラメータにより抑圧開始レベルＶｃｓの設定（算出）とこの抑圧開始レベルＶｃｓを用いて抑圧レベルＶｃの算出を行う。 次のステップＳ３においてＣＰＵ４１は、抑圧レベルＶｃを用いて抑圧ゲインＧｃを算出する。
この抑圧ゲインＧｃを算出後、次のステップＳ４においてＣＰＵ４１は、抑圧ゲインＧｃを入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎに乗算して、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎに対する抑圧処理を行い、抑圧された色信号Ｒｃ、Ｇｃ、Ｂｃを生成する。
【００３３】
これらの色信号Ｒｃ、Ｇｃ、Ｂｃは、次のステップＳ５において、所定レベルＶｃｌ以下となるようにクリップ処理されて出力される。そして、この処理の後、最初のステップＳ１に戻り、次の入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎに対してステップＳ１からステップＳ５の処理ループを繰り返す。
このように動作する本実施例の効果は、実施例１と殆ど同様の効果を有する。つまり、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎの最大値Ｉｍａｘから抑圧開始レベルＶｃｓを減算した値が０未満では、抑圧ゲインＧｃはそのゲインが１となり、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎと乗算して入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎがそのまま出力される。
【００３４】
一方、入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎの最大値Ｉｍａｘから抑圧開始レベルＶｃｓを減算した値が０以上では、式（１）の抑圧ゲインＧｃを入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎと乗算して出力する。
従って、本実施例の場合にも、例えば入力信号Ｒｉｎ，Ｇｉｎ、Ｂｉｎが図５（Ａ）の２点鎖線のように変化した場合には、図５（Ａ）の実線で示すような波形となる出力信号Ｒｏ，Ｇｏ，Ｂｏを得ることができる。
【００３５】
従って、本実施例によれば、入力特性をより適切に反映できる滑らかな出力特性となる出力信号を得ることができる。また、最大値Ｉｍａｘを抑圧する場合のゲインにより、他の色信号も同時に抑圧することにより、ホワイトバランスが崩れることを防止できる。 なお、例えば図３の抑圧ゲイン作成部における抑圧ゲイン発生回路２６に入力される色信号の最大値Ｉｍａｘを図９に示すようにクランプ回路５１を用いて、その最大値が所定レベルＶｃｌとなるようにクランプするようにしても良い。
つまり、最大値Ｉｍａｘは、比較器６２に入力されると共に、スイッチ６３を経て抑圧ゲイン発生回路２６に入力される。そして最大値Ｉｍａｘは、比較器６２により所定レベルＶｃｌと比較され、所定レベルＶｃｌ以下ではスイッチ６３を経て抑圧ゲイン発生回路２６に入力される。
【００３６】
一方、最大値Ｉｍａｘが所定レベルＶｃｌ以上になると、スイッチ６３が切り替えられて、所定レベルＶｃｌが抑圧ゲイン発生回路２６に入力される。
このようにして抑圧ゲイン発生回路２６に入力される色信号の最大値Ｉｍａｘを所定レベルＶｃｌ以下となるようにクランプすると、この最大値Ｉｍａｘがこの所定レベルＶｃｌ以上になった場合にも、この所定レベルＶｃｌに対応した抑圧ゲインＧｃが維持される。
このため、ダイナミックレンジクリップ回路３１により所定レベルＶｃｌ以下の信号をクリップして出力する場合においても、確実にホワイトバランスが崩れることなく抑圧された信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１を備えたＴＶ受信機の構成を示すブロック図。
【図２】ＴＶ受信機における実施例１の映像信号処理装置の構成を示すブロック図。
【図３】実施例１におけるＲＧＢ制限回路の全体構成図。
【図４】ＲＧＢ制限回路における入出力特性を示す図。
【図５】時間的に変化するＲＧＢ信号が入力された場合におけるＲＧＢ制限回路における出力波形等を示す動作説明図。
【図６】ダイナミックレンジクリップ回路の構成を示す図。
【図７】本発明の実施例２におけるＲＧＢ制限処理を行う処理部の概略の構成図。
【図８】実施例２におけるＲＧＢ制限処理の動作手順を示すフローチャート。
【図９】変形例のＲＧＢ制限回路における主要部の構成を示す図。
【符号の説明】
【００３８】
１…ＴＶ受信機
３Ａ…デジタルＴＶチューナ
３Ｂ…アナログＴＶチューナ
４…ＭＰＥＧ−２デコーダ
５…セレクトスイッチ
８…映像信号処理装置
９…デジタル表示デバイス
１３…色変換回路
１４…ＲＧＢ制限回路
１５…Ｗ／Ｂ＆γ補正回路
１６…ディザ回路
２２…最大値検出回路
２３…抑圧ゲイン作成部
２４…パラメータ入力部
２５…抑圧開始レベル設定部
２６…抑圧ゲイン発生回路
２７…切替スイッチ
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ…乗算器
２９…比較器
３１…ダイナミックレンジクリップ回路
４１…ＣＰＵ
代理人 弁理士 伊藤 進
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される複数の色信号における最大の信号レベルを検出する手段と、
前記複数の色信号における信号レベルの抑圧を開始する抑圧開始レベルを設定する抑圧開始レベル設定手段と、
前記複数の色信号における最大の信号レベルが前記抑圧開始レベル以上となることを検出する検出手段と、
前記最大の信号レベルが前記抑圧開始レベルから前記抑圧開始レベルを超える所定レベルに達する範囲内で、前記最大の信号レベルを抑圧するゲインを用いて、前記複数の色信号を共通に抑圧する抑圧手段と、
を具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記抑圧開始レベルは、その値が変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記抑圧手段は、前記最大の信号レベルが前記抑圧開始レベル以上の場合、前記最大の信号レベルが前記抑圧開始レベルを超える値が大きい程、前記ゲインの値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記複数の色信号は、ＲＧＢの３原色信号であることを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
前記抑圧手段は、前記最大の信号レベルが前記所定レベル以上の場合には前記所定レベルに対応した値のゲインにクランプすることを特徴とする請求項３に記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
前記映像信号処理装置は、ＴＶチューナを有し、前記ＴＶチューナにより選局されたチャンネルのＴＶ信号から映像に対応する前記複数の色信号を生成するＴＶ受信機を形成することを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
さらに前記映像信号処理装置から出力される複数の色信号が入力されることにより、前記複数の色信号に対応する映像を表示する映像表示デバイスを有することを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
入力される複数の色信号における最大の信号レベルを検出する最大信号レベル検出ステップと、
検出された前記最大の信号レベルに基づいて前記複数の色信号を抑圧するための抑圧ゲインを設定する抑圧ゲイン設定ステップと、
前記最大の信号レベルが、第１の所定レベルから前記第１の所定レベルを超える第２の所定レベルに達する範囲内で、前記最大の信号レベルを抑圧するゲインを用いて、前記複数の色信号を共通に抑圧する信号抑圧ステップと、
を具備することを特徴とする色信号の抑圧方法。
【請求項９】
前記抑圧ゲイン設定ステップは、前記最大の信号レベルが、第１の所定レベル以下の時には前記ゲインを１に設定することを特徴とする請求項８に記載の色信号の抑圧方法。
【請求項１０】
前記信号抑圧ステップは、前記最大の信号レベルから前記第１の所定レベルを減算した値が大きい程、前記ゲインの値を小さく設定することを特徴とする請求項８に記載の色信号の抑圧方法。
【請求項１】
入力される複数の色信号における最大の信号レベルを検出する手段と、
前記複数の色信号における信号レベルの抑圧を開始する抑圧開始レベルを設定する抑圧開始レベル設定手段と、
前記複数の色信号における最大の信号レベルが前記抑圧開始レベル以上となることを検出する検出手段と、
前記最大の信号レベルが前記抑圧開始レベルから前記抑圧開始レベルを超える所定レベルに達する範囲内で、前記最大の信号レベルを抑圧するゲインを用いて、前記複数の色信号を共通に抑圧する抑圧手段と、
を具備することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記抑圧開始レベルは、その値が変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記抑圧手段は、前記最大の信号レベルが前記抑圧開始レベル以上の場合、前記最大の信号レベルが前記抑圧開始レベルを超える値が大きい程、前記ゲインの値を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記複数の色信号は、ＲＧＢの３原色信号であることを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
前記抑圧手段は、前記最大の信号レベルが前記所定レベル以上の場合には前記所定レベルに対応した値のゲインにクランプすることを特徴とする請求項３に記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
前記映像信号処理装置は、ＴＶチューナを有し、前記ＴＶチューナにより選局されたチャンネルのＴＶ信号から映像に対応する前記複数の色信号を生成するＴＶ受信機を形成することを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項７】
さらに前記映像信号処理装置から出力される複数の色信号が入力されることにより、前記複数の色信号に対応する映像を表示する映像表示デバイスを有することを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。
【請求項８】
入力される複数の色信号における最大の信号レベルを検出する最大信号レベル検出ステップと、
検出された前記最大の信号レベルに基づいて前記複数の色信号を抑圧するための抑圧ゲインを設定する抑圧ゲイン設定ステップと、
前記最大の信号レベルが、第１の所定レベルから前記第１の所定レベルを超える第２の所定レベルに達する範囲内で、前記最大の信号レベルを抑圧するゲインを用いて、前記複数の色信号を共通に抑圧する信号抑圧ステップと、
を具備することを特徴とする色信号の抑圧方法。
【請求項９】
前記抑圧ゲイン設定ステップは、前記最大の信号レベルが、第１の所定レベル以下の時には前記ゲインを１に設定することを特徴とする請求項８に記載の色信号の抑圧方法。
【請求項１０】
前記信号抑圧ステップは、前記最大の信号レベルから前記第１の所定レベルを減算した値が大きい程、前記ゲインの値を小さく設定することを特徴とする請求項８に記載の色信号の抑圧方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１７９９７８（Ｐ２００６−１７９９７８Ａ）
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３６８２１４（Ｐ２００４−３６８２１４）
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月６日（２００６．７．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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