JP2878853B2 - 映像信号の黒レベル補正回路 - Google Patents

映像信号の黒レベル補正回路

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JP2878853B2 JP3016771A JP1677191A JP2878853B2 JP 2878853 B2 JP2878853 B2 JP 2878853B2 JP 3016771 A JP3016771 A JP 3016771A JP 1677191 A JP1677191 A JP 1677191A JP 2878853 B2 JP2878853 B2 JP 2878853B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は映像信号の黒レベル補正
回路に関し、フレア等が生じても簡単な回路にてコント
ラストの改善ができるよう企図したものである。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラでは、光学系により撮像素
子の撮像面に被写体像を結像させ、撮像素子から被写体
を示す映像信号を取り出している。ところで光学系のレ
ンズに日光が直接入射したり、光学系や撮像面で乱反射
が生じたりすると、フレアが生じてしまう。フレアが生
じると映像信号の黒レベルが上昇し画像のコントラスト
が低下してしまう。したがって黒色の被写体を撮影して
も再生画像の中では被写体がやや白っぽくなって映し出
されてしまう。このようなフレアは映像全体の平均明度
が大となるにしたがって顕著になる。
【0003】一方、白く濁ったり、薄汚れた窓ガラスご
しに被写体を撮影したり、もやのかかった日に望遠で撮
影をしたりしたときにも、画像のコントラストが小さく
映像信号の黒レベルが高くなってしまう。
【0004】黒レベルが高くなってしまうこと(これを
「黒レベルが浮く」と称することもある)を補償する従
来技術としては、フレア補償回路がある。従来のフレア
補償回路では、映像信号の平均映像レベル(average pi
cture level :APL)を検出しAPLの値に応じて黒
レベルの浮き上がりを補正していた。
【0005】ここで従来のフレア補償回路を図3及び図
4を参照して説明する。図3はカメラ一体型VTRの記
録系を示すブロック図である。同図に示すように光学系
1により得た被写体像は、CCD等を備えた撮像部2の
撮像面に入射される。撮像部2から出力された映像信号
はオートゲインコントロール(AGC)回路3にてゲイ
ン調整された後、色分離回路4で輝度信号Yと色信号C
に分離される。
【0006】輝度信号Yはフレア補償回路20に入力さ
れて黒レベルの浮き上がりが補償される。フレア補償回
路20の詳細は後述するが、フレア補正された輝度信号
Yは、γ補正回路5でγ補正されるとともに、ブランキ
ング回路6にてブランキング期間の映像信号やノイズ等
が除去されてから、エンコーダ8を経てレコーダ部9に
送られる。
【0007】一方、色信号Cは色信号処理回路7にて所
要の色信号処理をされエンコーダ8を経てレコーダ部9
に送られる。
【0008】レコーダ部9は、エンコーダ8のビデオア
ウトをヘッド10によりビデオテープに記録する。
【0009】ここでフレア補償回路20における黒レベ
ルの浮き上がり補償について説明する。フレア補償回路
20の積分器21は輝度信号Y(図4(a) 参照)を積分
するため、積分値は平均映像レベル(APL)を示すこ
とになる。レベルコントロール回路22はAPLに応じ
た値の出力を出すとともに、スイッチ23は水平同期パ
ルスHDがハイレベルのときに投入されロウレベルのと
きに開放されるため、水平同期パルスHDに同期してブ
ラックレベルパルスBPが出力される。ブラックレベル
パルスBPのレベルはAPLの値に一対一に対応してい
る。パルス混合器24は、輝度信号Yにブラックレベル
パルスBPを混合するため、パルス混合器24からはブ
ランキング期間にブラックレベルパルスBPが追加され
た輝度信号Y(図4(b) )が出力される。クランプ回路
25は、ブラックレベルパルスBPのピークレベルをペ
デスタルレベルに固定するように輝度信号Yをクランプ
する。
【0010】従って、APLが高い場合、フレア量の増
加により黒レベルが大きく浮き上るが、この時はブラッ
クレベルパルスBPがAPLに依存して大きくなり、ク
ランプ回路25にて、ブラックレベルパルスBPのレベ
ルだけ輝度信号の黒レベルを低下させることができる。
【0011】このようにフレア補償回路20により黒レ
ベルの調整が自動的に行われるため、フレア画像が生じ
ても、コントラストの高い画像を得ることができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のフレ
ア補償回路20では被写体がフレア等によらず低コント
ラストな場合は黒レベルの浮き上りを十分補償すること
ができない。つまり、APLを検出してフレア補償を行
っているため、図5(a) ,(b) のようにコントラストが
大きく異なってもAPLが同じ場合は黒レベルの補正量
が同じになるから、高コントラストの図5(a) では黒レ
ベルがペデスタルレベルになるが、低コントラストの図
5(b) では黒レベルが下がりきらない。
【0013】また、従来のフレア補償回路20は、AG
C回路3を動作させた状態では、黒レベルの浮き上り補
償の効果を発揮できない。その理由は次の通りである。
通常AGC回路3では、図3に示すように、色分離回路
4の出力の輝度信号Yを積分器11により積分し、積分
器11の出力電圧を比較器12により基準電位と比較し
てフィードバック制御を行う。従って、積分器11の出
力(A点)の電位が常に一定になる。一方、フレア補償
回路20では、色分離回路4の出力の輝度信号Yを積分
器21により積分し、積分器21の出力電圧に応じて黒
レベルを補正している。しかし、AGC回路3の動作に
よりA点の電位が一定となれば、フレア補償回路20の
積分器21の出力(B点)の電位(APL)も一定とな
り、結局、黒レベルの補正量が常に一定となってしま
い、効果がなくなる。このことは、家庭用ビデオカメラ
では一般的にAGC回路3が使用されているので、特に
問題となる。
【0014】本発明は、上記従来技術に鑑み、フレアに
よるコントラスト低下の改善はもとより、フレア等に起
因しない低コントラストな映像のコントラスト改善を行
うことができ、またAGC回路の動作時においても映像
信号の黒レベル補正を正確に行うことができる回路を提
供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決する本発
明の構成は、ブラックレベルパルスが混合された輝度信
号が入力され、ブラックレベルパルスのピークレベルを
あらかじめ設定したレベルに固定するように輝度信号を
クランプして出力するクランプ回路と、ブランキング期
間を除いた映像期間において、前記クランプ回路から出
力された輝度信号のレベルの中で最も低いレベルを検出
する黒ピーク検出回路と、黒ピーク検出回路で検出した
レベルとあらかじめ設定した設定黒レベルとを比較する
比較器を有し、ブラックレベルパルスを生成するブラッ
クレベルパルス生成回路と、生成されたブラックレベル
パルスを、ブランキング期間で且つ前記クランプ回路の
前段において、輝度信号に混合して前記クランプ回路に
送るパルス混合器と、を有することを特徴とする。
【0016】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1は本発明を適用したカメラ一体型VTR
の記録系を示すブロック図である。同図において、光学
系1で得た被写体像を示す映像信号は、撮像部2から出
力されオートゲインコントロール回路3を経て、色分離
回路4にて輝度信号Yと色信号Cとに分離される。
【0017】輝度信号Yは、黒レベル補正回路30で黒
レベルの補正(詳細は後述)がされ、γ補正回路5及び
ブランキング混合器6を経てエンコーダ8に送られる。
色信号Cは色信号処理回路7を経てエンコーダ8に送ら
れる。エンコーダ8は輝度信号Y及び色信号Cに所要の
処理をし、レコーダ部9のヘッド10によりテープに記
録をする。
【0018】ここで黒レベル補正回路30について、図
1及び図2を参照して説明する。この例では理解を容易
にするため、図2(a) に示すような矩形波状の輝度信号
が入力されたときの動作を説明する。
【0019】パルス混合器35は、輝度信号Yにブラッ
クレベルパルスBP(BPについては後述する)を混合
し、クランプ回路36はブラックレベルパルスBPのピ
ークレベルをペデスタルレベルに固定するように輝度信
号をクランプする。クランプされた輝度信号Y(図2
(a) )は、γ補正回路5及び加算器31へ送られる。
【0020】加算器31は、ブランキング期間において
輝度信号YにワイドブランキングパルスWBLを加え
る。図2(b) に示すようにワイドブランキングパルスW
BLは、パルス幅がブランキング期間より長く、レベル
が輝度信号Yよりも高い。ワイドブランキングパルスW
BLが加えられた輝度信号Yを図2(c) に示す。
【0021】黒ピーク検出回路32は、ワイドブランキ
ングパルスWBLが加えられた輝度信号Yの中で最も低
いレベルを検出する。検出した最低レベルの値(黒ピー
ク)を図2(c) ではVbで示す。そして黒ピーク検出回
路32は、信号レベルがVbとなっている黒ピーク信号
VBを出力する(図2(d) )。なおブランキング期間は
ワイドブランキングパルスWBLで埋められているの
で、黒ピーク検出回路32は、ブランキング期間を除い
た映像期間において、輝度信号の中で最も低いレベルを
検出することになる。
【0022】黒レベル設定回路33及びスイッチ34に
よりブラックレベルパルス生成回路が構成されている。
黒レベル設定回路33は、黒ピーク信号VBのレベルV
b+VSと、あらかじめ設定した設定黒レベルVL(=
VS)とを比較し、差分がなくなる様に自動制御する。
したがって、ブラックレベルパルスBPのレベルがVb
となる(図2(f) )。またスイッチ34は水平同期パル
スHD(図2(e) )がハイレベルのときに投入されロウ
レベルのときに開放される。このため、レベルがVbと
なっているブラックレベルパルスBP(図2(f) )が生
成されることになる。また、設定黒レベルVLの値を調
整することにより、ブラックレベルパルスBPのレベ
ル、ひいては黒レベルを容易に調整することができる。
【0023】パルス混合器35は、色分離回路4から送
られてくる輝度信号YにブラックレベルパルスBPを混
合する。混合するタイミングはブランキング期間であ
り、ブラックレベルパルスBPが混合された輝度信号Y
を図2(g) に示す。
【0024】クランプ回路36は、ブラックレベルパル
スBPのピークレベルをペデスタルレベルに固定するよ
うに輝度信号Yをクランプする。クランプした輝度信号
Yを図2(h) に示す。ペデスタルレベルを基準にして図
2(g) と図2(h) とを比べるとわかるように、レベルV
bだけ黒浮きしていた輝度信号レベルが下げられる。し
たがってコントラストの改善ができる。
【0025】また上述したように本発明では、ブラック
レベルパルスBPのレベルを設定するためフィードバッ
ク回路(クランプ回路36→加算器31→黒ピーク検出
回路32→黒レベル設定回路33→スイッチ34→パル
ス混合器35という経路)を構成しているため、部品バ
ラツキ変動や温度等の環境変動の影響を受けにくい。
【0026】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに本発明では、ブラックレベルパルスのレベルを輝度
信号の黒ピークレベル(黒浮きレベル)に対応させてい
るので、黒浮き量に応じて確実な黒レベル補正ができ、
フレア等が生じても良好なコントラスト改善ができる。
【0027】また平均映像レベル(APL)を利用して
いないので非線型特性となる積分回路を用いなくてもよ
く、このため非線型特性調整のための複雑な調整回路が
不要となるので、回路構成が簡単になり、コスト低減が
図られる。
【0028】更に黒レベル補正回路をフィードバック回
路で構成しているので変動の影響を受けにくく安定した
動作が得られる。また、黒レベル設定回路の設定黒レベ
ルを調整することにより、黒レベルの設定が容易にでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明における信号波形を示す波形図である。
【図3】従来技術を示すブロック図である。
【図4】従来技術における信号波形を示す波形図であ
る。
【図5】APLによる補正状態を示す説明図である。
【符号の説明】
30 黒レベル補正回路 31 加算器 32 黒ピーク検出回路 33 黒レベル設定回路 34 スイッチ 35 パルス混合器 36 クランプ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/14 - 5/217

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブラックレベルパルスが混合された輝度
    信号が入力され、ブラックレベルパルスのピークレベル
    をあらかじめ設定したレベルに固定するように輝度信号
    をクランプして出力するクランプ回路と、ブランキング
    期間を除いた映像期間において、前記クランプ回路から
    出力された輝度信号のレベルの中で最も低いレベルを検
    出する黒ピーク検出回路と、黒ピーク検出回路で検出し
    たレベルとあらかじめ設定した設定黒レベルとを比較す
    る比較器を有し、ブラックレベルパルスを生成するブラ
    ックレベルパルス生成回路と、生成されたブラックレベ
    ルパルスを、ブランキング期間で且つ前記クランプ回路
    の前段において、輝度信号に混合して前記クランプ回路
    に送るパルス混合器と、を有することを特徴とする映像
    信号の黒レベル補正回路。
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