JP3137331B2

JP3137331B2 - 自動画質調整装置

Info

Publication number: JP3137331B2
Application number: JP01283810A
Authority: JP
Inventors: 敏夫天野; 收織田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 2001-02-19
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: JPH03145381A

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野本発明は、テレビジョン受像機等に用いられる自動画
質調整装置に関し、映像に応じて映像信号のレベルを増
減させることにより映像の明るさ，コントラスト，色の
濃さ，色あい等の画質を自動的に調整するものに関す
る。

B.発明の概要本発明は、映像の明るさ，コントラスト，色の濃さ，
色あい等の画質を自動的に調整する自動画質調整装置に
おいて、入力映像信号のレベルに基づいて上記入力映像
信号に画質調整用のレベル変換処理を施すに際し、使用
者の手動操作により設定された画質調整用の変換動作パ
ラメータに応じて上記レベル変換処理の変換動作の制御
範囲を可変させることにより、画質調整に使用者の好み
を反映させること等ができるようにしたものである。

C.従来の技術一般に、例えばテレビジョン受像機やモニタ用受像機
等の映像信号処理回路には、色再現が正しくなされるよ
うに、あるいは使用者の好みに応じて色再現がなされる
ように、明るさ，コントラスト，色の濃さ，色あい等の
画質を調整するための画質調整装置が用いられている。

上記画像調整装置は、これら明るさやコントラスト等
の画質に関する映像信号のレベルを適宜増減するレベル
変換処理を入力映像信号に施すことによって画質を調整
するようになっている。

また、テレビジョン装置等には、上記画質調整装置の
画質調整用の変換動作を制御するために、上述の明る
さ，コントラスト，色の濃さ，色あい等の各パラメータ
に応じて増減指示キー等の手動設定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、従来、このような画質調整装置は、例えば
自動調整モードにしたときには、予め設定された値に画
質が調整されるようになっており、そのときには、上記
手動設定手段で設定したパラメータの値は考慮されてい
なかった。また、従来の画質調整装置は、上述の手動設
定手段により設定された明るさ，コントラスト，色の濃
さ，色あい等のパラメータごとに画質が単独で調整され
るようになっていたので、他のパラメータとの関係で好
ましくない画質になることがあった。

そこで、本発明は、このような欠点を除くために、使
用者の手動操作により設定された画質調整用の変換動作
パラメータに応じて上記レベル変換処理の変換動作の制
御範囲を可変させることにより、使用者の好みを反映さ
せることができる自動画質調整を実現できる自動画質調
整装置の提供を目的としている。

E.課題を解決するための手段本発明に係る自動画質調整装置は、上述の目的を達成
するために、入力映像信号に画質調整用のレベル変換処
理を施して出力映像信号を形成するレベル変換手段と、
上記レベル変換手段の画質調整用の変換動作パラメータ
を手動操作により可変設定するための手動設定手段と、
上記入力映像信号のレベルを検出するレベル検出手段
と、上記手動設定手段により設定される上記画質調整用
の変換動作パラメータに応じて制御範囲が可変され、上
記手動設定手段により設定される上記画質調整用の変換
動作パラメータに連動して複数の変換動作パラメータを
変化させ、上記レベル検出手段により検出される上記入
力映像信号の信号レベルに基づいて上記レベル変換手段
の変換動作を上記制御範囲内で自動的に制御する制御手
段とを備えてなる。

F.作用本発明に係る自動画質調整装置では、レベル検出手段
で検出した入力映像信号のレベルに基づいて制御信号を
形成し、この制御信号によりレベル変換手段による入力
映像信号の画質調整用のレベル変換処理の動作を制御す
る。このときに、上記制御手段は、手動設定手段で設定
された画質調整用の変換動作パラメータに応じて制御範
囲が可変される。

G.実施例以下、本発明をテレビジョン受像機の映像信号処理回
路の一部を適用した実施例について図面を参照しながら
詳細に説明する。

第１図は、本実施例の自動画質調整装置１を示すブロ
ック図である。

この自動画質調整装置１は、上記したようにテレビジ
ョン受像機２の映像信号処理回路を構成するものであっ
て、その入力端には、アンテナ３で受信した電波がチュ
ーナ４で同調され、さらに映像中間周波回路５で映像中
間周波数増幅と映像検波が施されることにより映像信号
となり、この映像信号が入力映像信号として供給され
る。

この自動画質調整装置１は、レベル変換回路6,アナロ
グ・ディジタル（A/D）変換器7,マイクロコンピュータ
８から構成されている。上記レベル変換回路６と上記A/
D変換器７とには、上記映像中間周波回路５からの入力
映像信号が供給される。上記A/D変換器７は、上記マイ
クロコンピュータ８からのサンプリング信号に応じて上
記入力映像信号をサンプリングして、この入力映像信号
のサンプリングデータを上記マイクロコンピュータ８に
送る。上記マイクロコンピュータ８は、レベル検出手段
9,目標レベル設定手段10,制御手段11等からなる機能ブ
ロックで示され、上記A/D変換器７からのレベルデータ
に基づいて制御信号を形成し、この制御信号により上記
レベル変換回路６を制御する。上記レベル変換回路６
は、上記マイクロコンピュータ８による制御に応じて上
記映像中間周波回路５からの入力映像信号のレベルをレ
ベル変換することによって、明るさ，コントラスト，色
の濃さ，色あい等の画質の調整された出力映像信号を形
成する。上記レベル変換回路６で形成された出力映像信
号は、この自動画質調整装置１から受像管12に送られ
て、映像として表示される。

また、この自動画質調整装置１と上記チューナ４とに
は、マイクロコンピュータよりなる設定回路13が接続さ
れており、リモートコントローラ14や操作キー群15の手
動操作により使用者から指示された選局指示情報と画質
調整指示情報がこの設定回路13からそれぞれ与えられ
る。

次に、このような自動画質調整装置１の各部の動作に
ついて詳述する。

上記A/D変換器７には、入力映像信号の奇数フィール
ドと偶数フィールドとで位相の異なるサンプリング信号
がサンプリングタイミングを指示する信号として上記マ
イクロコンピュータ８から与えられる。このようなサン
プリング信号は、上記マイクロコンピュータ８のサンプ
リング信号発生手段16により形成される。このサンプリ
ング信号の形成処理を第２図のフローチャートに従い説
明する。

このフローチャートに示すサンプリング信号の形成処
理は、１フィールド内のライン数をカウントするＨカウ
ンタと１ライン（１水平同期期間）内のサンプリング数
をカウントするＳカウンタとを用いて、ステップS1から
ステップS11までの処理で奇数フィールドのサンプリン
グ信号を形成し、ステップS12からステップS22までの処
理で偶数フィールドのサンプリング信号を形成するもの
である。

すなわち、映像信号のフレームの先頭において処理を
開始すると、ステップS1でＨカウンタの値を０にした後
に、ステップS2で垂直同期パルスが検出されるまでNOの
ループにより待機して、垂直同期パルスが検出される
（YES）と奇数フィールドが開始されたものとしてステ
ップS3に進む。そして、このステップS3で水平同期パル
スが検出されるまでNOのループにより待機して、水平同
期パルスが検出される（YES）とステップS4に進みＳカ
ウンタを０にした後に、上記水平同期パルスが検出され
てから所定時間αが経過するまでステップS5でNOのルー
プにより待機する。そして、上記水平同期パルスが検出
されてからこの時間αが経過するとステップS6に進みサ
ンプリング信号を１パルス出力して、次のステップS7で
上記Ｓカウンタの値に１を加えて、上記サンプリング信
号を１パルス出力してから所定時間ｔが経過するまでス
テップS8でNOのループにより待機する。そして、上記サ
ンプリング信号を１パルス出力してからこの時間ｔが経
過するとステップS9に進み上記Ｓカウンタの値が１ライ
ン内の所定サンプリング数ｎに等しいか判断して、ｎ未
満の場合（NO）には上記ステップS6からこのステップS9
までの動作を繰り返す。これにより上記Ｓカウンタの値
がｎになるまで所定周期ｔでサンプリング信号を１パル
スずつ得られる。そして、上記ステップS9で上記Ｓカウ
ンタの値がｎになる（YES）と、１ライン内の全サンプ
リングが終了したものとして次のステップS10に進む。
そして、このステップS10で上記Ｈカウンタの値に１を
加えた後に、次のステップS11で上記Ｈカウンタの値が
１フィールド内の所定ライン数ｍ（例えば画面に表示さ
れる有効走査線数）に等しいかを判断する。そして、こ
のＨカウンタの値がｍ未満（NO）の場合には上記ステッ
プS3に戻り、このステップS3からステップS11までの動
作を繰り返す。これにより入力映像信号の奇数フィール
ドでは、第３図にＡで示すように、水平同期パルスより
位相がαだけ遅れた所定周期ｔのサンプリング信号が１
水平同期期間（1H）にｎパルスずつｍ水平同期期間にわ
たって得られる。

そして、このような奇数フィールドの処理を終え上記
ステップS11で上記Ｈカウンタの値がｍになる（YES）と
次のステップS12に進む。このステップS12からステップ
S22までの各ステップは、上記したステップS1からステ
ップS11までの各ステップと同様の処理をそれぞれ行う
ようになっている。ただし、水平同期パルスからの経過
時間を判断する上記ステップS5に対応するステップS16
では、上記所定時間を上記時間αではなくこの時間αと
異なる所定時間β（例えばβ＝α＋ｔ・1/2）に定めて
いる。これにより、入力映像信号の偶数フィールドで
は、第３図にＢにて示すように、上記奇数フィールドの
サンプリング信号と位相が異なるサンプリング信号、す
なわち水平同期パルスより位相がβだけ遅れた所定周期
ｔのサンプリング信号が上記奇数フィールドと同じく１
水平同期期間（1H）にｎパルスずつｍ水平同期期間にわ
たって得られる。

そして、上記奇数フィールドに続いてこのような偶数
フィールドの処理を終え上記ステップS11に対応するス
テップS22で上記Ｈカウンタの値がｍになる（YES）と処
理を終了して、次のフレームで再び上記ステップS1から
処理を開始する。

したがって、このような処理により形成されたサンプ
リング信号で上記入力映像信号をサンプリングすること
によって、上記A/D変換器７からは、奇数フィールドで
は第４図に○で示す位置でサンプリングした入力映像信
号のサンプリングデータが得られ、この奇数フィールド
のサンプリングを補間するように偶数フィールドでは同
図に×で示す位置でサンプリングした入力映像信号のサ
ンプリングデータが得られる。

上記A/D変換器７で形成されたサンプリングデータ
は、上記マイクロコンピュータ８のレベル検出手段９に
送られる。このレベル検出手段９は、上記A/D変換器７
から供給される奇数フィールドと偶数フィールドのサン
プリングデータを合成することにより１フレームを一組
とするサンプリング出力データを形成する。そして、こ
のサンプリング出力データを画面全体について平均して
レベル検出することによって、上記入力映像信号の平均
的なレベルデータを形成する。

このように入力映像信号のサンプリング位置をフィー
ルドごとにずらしてサンプリングしたサンプリングデー
タを１フレームを単位として合成することによって、フ
ィールド相関の強い同じ位置を重複してサンプリングす
ることを避けることができる。したがって、１フレーム
を単位として考えれば、各フィールドで同じ位置をサン
プリングした場合と比較して、同じサンプリング数で２
倍のサンプリング位置のサンプリングをしたのに等しい
サンプリングデータが得られる。

なお、このような相関関係はフレーム間においても存
在するので、数フレームごとに（例えば１フレームごと
でもよい。）サンプリング位置をずらして入力映像信号
をサンプリングするようにしても同様の効果がある。

上記レベル検出手段９で形成された入力映像信号の平
均的なレベルデータは、上記目標レベル設定手段10に供
給される。この目標レベル設定手段10は、上記レベル検
出手段９からのレベルデータに応じて、上記明るさ，コ
ントラスト，色の濃さ，色あい等の画質が最良になるよ
うに上記レベル変換回路６によるレベル変換の目標レベ
ルを設定する。

このときに上記レベル変換手段９は、上記設定回路13
から供給される画質調整情報に基づいて上記目標レベル
の設定範囲が例えば次のように制限されるようになって
いる。

すなわち、例えばコントラストについては、第５図に
示すように、使用者が上記リモートコントローラ14や上
記操作キー群15の手動操作により最大レベル（100％）
を設定しているときには、上記目標レベルは０％から最
大100％まで設定可能である。ところが、使用者が最小
レベル（０％）を設定しているときには、上記目標レベ
ルは０％から最大30％までしか設定できない。このよう
に使用者の設定レベルに応じて上記目標レベルの設定範
囲が変化するようにしたことにより、例えばコントラス
トの低い映像を好む使用者に対しては自動調整において
もコントラストが低めになるような、使用者の好みが反
映された画質の自動調整を行うことができる。

さらに、このレベル変換手段９は、上記設定回路13か
ら供給される画質調整情報に基づいて他の設定範囲も制
限されるようになっている。すなわち、上記第５図に示
すように、例えば使用者がコントラストを最大レベル
（100％）に設定しているときには明るさは０％から最
大レベル（60％）の間で設定され、使用者がコントラス
トを最小レベル（０％）を設定しているときには明るさ
は０％から最大レベル（20％）の間で設定される。この
ような使用者の設定レベルに応じて複数の目標レベルが
変化するようにしたことにより、例えばコントラストが
弱いときに黒潰れを生じないようにでき、コントラスト
の程度に応じて最適な明るさが選択されるようになる。

このようなコントラストと明るさについての目標レベ
ルの設定処理を第６図のフローチャートに従い説明す
る。

すなわち、使用者により指定されたコントラストの値
をステップT1で読み込む。そして、ステップT2でその値
が70％以上か判断して、上記値が70％以上の場合（YE
S）には、ステップT3に進みコントラストの最大値を100
％（制限なし）に設定するとともに明るさの最大値を60
％に設定する。また、上記値が70％未満の場合（NO）に
は、ステップT4に進み上記値が50％以上か判断する。そ
して、この値が50％以上の場合（YES）の場合には、ス
テップT5に進みコントラストの最大値を90％に設定する
とともに明るさの最大値を50％に設定する。また、上記
値が50％未満の場合（NO）には、ステップT6に進み上記
値が40％以上か判断する。そして、この値が40％以上の
場合（YES）には、ステップT7に進みコントラストの最
大値を70％に設定するとともに明るさの最大値を30％に
設定する。また、上記値が40％未満の場合（NO）には、
ステップT8に進みコントラストの最大値を50％に設定す
るとともに明るさの最大値を20％に設定する。そして、
上記各ステップT3,T5,T7,T8からステップT9に進みコン
トラストと明るさについての目標レベルを設定する。

上記目標レベル設定手段10は、このような目標レベル
の設定処理を上記明るさ，コントラスト，色の濃さ，色
あい等の画質が最良になるようにそれぞれ行い、上記レ
ベル変換回路６によるレベル変換の目標レベルを設定す
る。

上記目標レベル設定手段10で設定された目標レベルは
上記制御手段11に送られる。この制御手段11は、上記目
標レベルに基づいて上記レベル変換回路６の制御信号を
形成する。この制御信号の形成処理を第７図のフローチ
ャートに従い説明する。

このフローチャートに示す制御信号の形成処理は、映
像信号の明るさについてのものであって、所定の微少レ
ベル差を１ステップとし、このステップを単位として次
のようになされる。

ステップU1では、上記レベル検出手段９の処理を行
い、上記入力映像信号のレベル（以下、現在レベルとい
う。）を検出して、次のステップU2に進む。このステッ
プU2では、上記目標レベル設定手段10の処理を行い、上
記現在レベルに基づいて目標レベルを設定して、次のス
テップU3に進む。このステップU3では、上記現在レベル
と上記目標レベルとの差を求めて、次のステップU4でそ
の差が正であるか負であるか判断する。上記差が正の場
合（YES）には、ステップU5でその差が＋10ステップ以
内か判断して、＋10ステップ以内の場合（YES）にはス
テップU6に進み200msec間に＋１ステップの割合で変化
させるように設定を行い、＋10ステップ以上の場合（N
O）にはステップU7に進み上記差を＋30ステップ以内か
判断する。そして、このステップU7で上記差が＋30ステ
ップ以内の場合（YES）にはステップU8に進み100msec間
に＋１ステップの割合で変化させる設定を行い、＋30ス
テップ以上の場合（NO）にはステップU9に進み上記差が
＋40ステップ以内か判断する。このステップU9で上記差
が＋40ステップ以内の場合（YES）にはステップU10に進
み100msec間に＋２ステップの割合で変化させる設定を
行い、＋40以上の場合（NO）にはステップU11に進み100
msec間に＋２ステップの割合で変化させる設定を行う。

また、これと反対に上記ステップU4で上記差が負の場
合（NO）には、ステップU13,U14,U15でそれぞれ上記差
が−10ステップ以内か，−30ステップ以内か，−40ステ
ップ以内かを判断して、上記差が−10ステップ以内の場
合にはステップU16に進み200msec間に−１ステップの割
合で変化させる設定を行い、上記差が−30ステップ以内
の場合にはステップU17に進み100msec間に−１ステップ
の割合で変化させる設定を行い、上記差が−40ステップ
以内の場合にはステップU18に進んで100msec間に−２ス
テップの割合で変化させる設定を行い、上記差が−40ス
テップ以上の場合にはステップU19に進んで100msec間に
−４ステップの割合で変化させる設定を行う。

そして、ステップU19では、上記各ステップU6,U8,U1
0,U11,U15,U16,U17,U18のいずれかのステップで設定さ
れたステップ数だけ現在レベルを変化させるように制御
信号を形成する。

このような制御を明るさについて行うことにより、第
８図に示すように、上記目標レベルと現在レベルとの差
が例えば±10ステップ以内あるいは±20ステップ以内と
小さいときには、200あるいは100msec間に±１ステップ
の割合でゆっくりと小幅に変化するようにする。また、
上記目標レベルと現在レベルとの差が例えば±30ステッ
プ以上あるいは±40ステップ以上と大きいときには、10
0msec間に±２あるいは４ステップの割合で早く大幅に
変化させる。また、この制御手段11では、色の濃さにつ
いても、これと同様な処理が行われる。このため、同じ
ような映像のときには画質の変化が目につかないように
することができるとともに映像の切り替わりなどには素
早く対応することができる。

さらに、この制御手段11では、コントラストについて
は、第９図に示すように、目標レベルと現在レベルとの
差が例えば０ステップから＋50ステップまでのときには
100msec間に＋１ステップの割合でゆっくりと小幅に変
化するようにし、上記差がそれ以上のときには100msec
間に＋８ステップの割合で早く大幅に変化させる。ま
た、目標レベルと現在レベルとの差が例えば０ステップ
から−10ステップまでのときには100msec間に−２ステ
ップの割合でゆっくりと小幅に変化するようにし、上記
差がそれ以上のときには100msec間に−16ステップの割
合で早く大幅に変化させる。このような制御をコントラ
ストについて行うことにより、例えば急に暗い映像にな
ったときの黒沈み等を目立たなくすることができる。

上記レベル変化回路６は、上記制御手段11の制御に応
じて上記中間周波数回路５からの入力映像信号のレベル
をレベル変換することによって、画質が調整された出力
映像信号を形成して上記受像管12に送るようになってい
る。

上述のように、この自動画質調整装置１では、上記目
標レベル設定手段10で目標レベルを設定するに際して、
上記設定回路13から与えられる使用者の画質調整指定情
報に応じて目標レベルの設定範囲が変化する。このた
め、使用者の好みを考慮した画質を自動画質調整を行っ
ているときにも得ることができる。その上、上記設定回
路13から与えられる使用者の画質調整指定情報に応じて
上記目標レベルにより示される複数の変換動作パラメー
タを変化させることにより、例えばコントラストが弱い
ときちは明るさを抑えて黒潰れを防ぐ等の各パラメータ
が連動する画質調整を施すことができる。このため、画
質調整についての複数のパラメータどうしの関係で好ま
しくない画質になるのを防ぐことができ、常に良好な自
動画質調整を実現できる。

H.発明の効果本発明に係る自動画質調整装置では、レベル検出手段
で検出した入力映像信号のレベルに基づいて制御信号を
形成し、この制御信号によりレベル変換手段による入力
映像信号の画質調整用のレベル変換処理の動作を制御す
る。このときに、上記制御手段は、手動設定手段で設定
された画質調整用の変換動作パラメータに応じて制御範
囲が可変される。このため、使用者の好みを考慮した画
質を自動画質調整を行っているときにも得ることができ
る。しかも、上記手動設定手段により設定される上記画
質調整用の変換動作パラメータに応じて制御範囲が可変
され、上記手動設定手段により設定される上記画質調整
用の変換動作パラメータに連動して複数の変換動作パラ
メータを変化させることにより、複数の変換動作パラメ
ータを連動させた画質調整を行うことができる。このた
め、画質調整についての複数のパラメータどうしの関係
で好ましくない画質になるのを防ぐことができ、常に良
好な自動画質調整を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はテレビジョン受像機に適用された本発明に係る
自動画質調整装置のブロック図、第２図は上記自動調整
装置に用いたレベル検出手段のサンプリング信号の形成
処理のフローチャート、第３図は上記サンプリング信号
のタイムチャート、第４図は上記サンプリング信号によ
り入力映像信号をサンプリングしたときのサンプリング
位置を説明するための模式図、第５図は上記自動調整装
置に用いた目標レベル設定手段の処理を説明するための
グラフ、第６図は上記目標レベル設定手段の処理のフロ
ーチャート、第７図は上記自動調整装置に用いた制御手
段の処理のフローチャート、第８図は上記制御手段の明
るさに関する処理を説明するための模式図、第９図は上
記制御手段のコントラストに関する処理を説明するため
の模式図である。１……自動画質調整装置２……テレビジョン受像機６……レベル変換回路７……A/D変換器８……マイクロコンピュータ９……レベル検出手段 10……目標レベル設定手段 11……制御手段 13……設定回路 14……リモートコントローラ 15……操作キー群

フロントページの続き (56)参考文献特開昭50−44734（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−23996（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力映像信号に画質調整用のレベル変換処
理を施して出力映像信号を形成するレベル変換手段と、上記レベル変換手段の画質調整用の変換動作パラメータ
を手動操作により可変設定するための手動設定手段と、上記入力映像信号の信号レベルを検出するレベル検出手
段と、上記手動設定手段により設定される上記画質調整用の変
換動作パラメータに応じて制御範囲が可変され、上記手
動設定手段により設定される上記画質調整用の変換動作
パラメータに連動して複数の変換動作パラメータを変化
させ、上記レベル検出手段により検出される上記入力映
像信号の信号レベルに基づいて上記レベル変換手段の変
換動作を上記制御範囲内で自動的に制御する制御手段と
を備えてなることを特徴とする自動画質調整装置。