JP3835692B2 - 映像信号処理装置及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関し、例えばカラーテレビジョン受像機に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーテレビジョン受像機においては、見かけ上のコントラストを上げるために、意図的に輝度信号の直流分の再生を鈍らす手法が採用されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
図７は、このような信号処理を行う従来のコントラスト調整回路１の一構成例を示すものであり、平均輝度計測部２及びＤＣシフト部３から構成されている。
【０００４】
この場合、平均輝度計測部２は、供給される輝度信号Ｓ１の１フィールド期間又は１フレーム期間での平均レベルを計測し、計測結果を平均レベル検出信号Ｓ２としてＤＣシフト部３に送出する。
【０００５】
またＤＣシフト部３は、平均レベル検出信号Ｓ２に基づいて、輝度信号Ｓ１の平均レベルが０のとき（全黒信号）には直流分ＤＣを完全に再生し、平均レベルが高くなるに伴い直流分の再生率を落とすように、輝度信号Ｓ１の平均レベルに応じて当該輝度信号Ｓ１の直流分をシフトする。
【０００６】
ここで、このような処理を施したときの輝度信号の入出力特性を図８に示す。この図８においてｆ１は、輝度信号Ｓ１の平均レベルが低い場合に、その平均レベルにほとんど寄与しない映像の小面積部分の入力レベルを変えていったときの入出力特性を表し、ｆ２は、輝度信号Ｓ１の平均レベルが高い場合に、その平均レベルにほとんど寄与しない映像の小面積部分の入力レベルを変えていったときの入出力特性を表す。
【０００７】
この図８からも明らかなように、輝度信号Ｓ１の平均レベルが高いときには多少なりともいわゆる黒つぶれ気味となる（図８におけるｆ２の入力レベルが０〜ａの範囲）ものの、全体としてコントラストが向上したように見せることができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２７１４０９号公報（第３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のコントラスト調整回路１においては、上述のように輝度信号Ｓ１の平均レベルに基づいて当該輝度信号Ｓ１の直流分をシフトするようにして見かけ上のコントラストを上げるようにしているため、図８からも明らかなように、輝度信号Ｓ１の信号レベルが全体としてシフトし、この結果としてピーク輝度（輝度信号の最大レベル）も落ちてしまう問題があった。
【００１０】
このような事象はディスプレイとしてＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）を用いたカラーテレビジョン受像機のようにハイライト側輝度とカットオフ側輝度のダイナミックレンジをもともと広くとれるものではさほど問題とならないが、ディスプレイとして液晶パネルやプラズマディスプレイを使用したカラーテレビジョン受像機のようにハイライト側輝度とカットオフ側輝度のダイナミックレンジを広くとれないものではハイライト側の輝度劣化に繋がる問題があった。
【００１１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、輝度劣化を防止しながら画質を向上させ得る映像信号処理装置及び方法を提案しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成し、第１の輝度信号におけるハイライト部分を検出して当該ハイライト部分の信号レベルに応じた重畳用信号を生成すると共に、直流シフト処理手段による第２の輝度信号の第１の輝度信号からのシフト量を検出してシフト量に応じたゲインを重畳用信号に乗算し、第２の輝度信号におけるハイライト部分に対応する部分に乗算された重畳用信号を重畳することにより、第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させるようにした。この結果本発明では、直流分のシフトに起因する第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの低下を有効に防止することができる。
【００１３】
また本発明においては、供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成し、第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させる所定の伸張処理を施し、第１の輝度信号と第２の輝度信号の信号レベルとを比較し、第２の輝度信号の信号レベルが第１の輝度信号以下のときには第２の輝度信号を出力する一方、第２の輝度信号の信号レベルが第１の輝度信号よりも大きいときには第１の輝度信号を出力するようにした。この結果本発明では、直流分のシフトに起因する第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの低下を有効に防止しつつ、白つぶれを確実に防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１５】
（１）本実施の形態によるカラーテレビジョン受像機１０の構成
図１において、１０は全体として本実施の形態によるカラーテレビジョン受像機を示し、図示しないアンテナを介して受信したテレビジョン放送信号Ｓ１０をチューナ部１１に入力する。
【００１６】
チューナ部１１は、供給されるテレビジョン放送信号Ｓ１０の中からユーザ操作により指定されたチャンネルの映像信号Ｓ１１を抽出し、これをセレクタ１２に送出する。
【００１７】
セレクタ１２は、チューナ部１１から与えられる映像信号Ｓ１１と、例えばカラーテレビジョン受像機１０の背面側に配設された外部入力端子を介してビデオテープレコーダ等の外部機器から与えられる映像信号Ｓ１２とのうち、ユーザ操作により指定されたいずれか一方を選択し、これを選択映像信号Ｓ１３としてクロマデコード部１３に送出する。
【００１８】
クロマデコード部１３は、供給される選択映像信号Ｓ１３を輝度信号（Ｙ）とクロマ信号（Ｃ）とに分離すると共に、クロマ信号に対して所定の色復調処理を施し、かくして得られた映像信号Ｓ１４をアナログ／ディジタル変換回路１４に送出する。またアナログ／ディジタル変換回路１４は、供給される映像信号Ｓ１４をディジタル変換し、得られたディジタル映像信号Ｓ１５をセレクタ１５に送出する。
【００１９】
このときセレクタ１５には、カラーテレビジョン受像機１０の背面側に配設された外部入力端子を介してＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の外部機器から与えられた映像信号Ｓ１６をアナログ／ディジタル変換回路１６においてディジタル変換してなるディジタル映像信号Ｓ１７が与えられる。
【００２０】
かくしてセレクタ１５は、クロマデコード部１３からアナログ／ディジタル変換回路１４を介して与えられるディジタル映像信号Ｓ１５と、外部機器からアナログ／ディジタル変換回路１６を介して与えられるディジタル映像信号Ｓ１７とのうち、ユーザ操作により指定されたいずれか一方を選択し、これを選択ディジタル映像信号Ｓ１８としてスキャンコンバータ部１７に送出する。
【００２１】
スキャンコンバータ部１７は、供給される選択ディジタル映像信号Ｓ１８に対して映像表示パネル２０の画素数に応じた画素数とするためのフィルタリング処理や、水平方向及び垂直方向の同期処理等の所定の信号処理を施し、得られたスキャンコンバート映像信号Ｓ１９を画質調整部１８に送出する。
【００２２】
画質調整部１８は、供給されるスキャンコンバート映像信号Ｓ１９に対して、コントラスト調整処理及び輝度調整処理等の画質調整のための各種所定の信号処理を施すと共に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３原色信号に変換するマトリクス処理を施し、得られた表示用映像信号Ｓ２０を順次パネルドライバ１９に送出する。
【００２３】
パネルドライバ１９は、供給される表示用映像信号Ｓ２０に基づいて液晶パネル又はプラズマディスプレイでなる映像表示パネル２０を駆動し、これにより表示用映像信号Ｓ２０に基づく映像を映像表示パネル２０に表示させる。
【００２４】
このようにしてこのカラーテレビジョン受像機１０においては、ユーザにより指定されたチャンネルの映像や外部機器からの映像信号に基づく映像を、コントラスト調整等の所定の信号処理を施して映像表示パネル２０に表示させ得るようになされている。
【００２５】
（２）コントラスト調整回路３０の構成
次に、このカラーテレビジョン受像機１０の画質調整部１８においてコントラスト調整処理を行うコントラスト調整回路３０の構成について説明する。
【００２６】
図７との対応部分に同一符号を付した図２は、本実施の形態によるコントラスト調整回路３０を示すものである。このコントラスト調整回路３０は、スキャンコンバート映像信号Ｓ１９の輝度成分でなる輝度信号Ｓ３０のハイライト部分を検出し、当該ハイライト部分の信号レベルに応じた信号レベルの信号をＤＣレベルシフト処理後の輝度信号Ｓ３０（すなわち後述のＤＣシフト輝度信号Ｓ３６）の対応部分（ハイライト部分）に重畳するようにして当該ＤＣレベルシフト処理後の輝度信号Ｓ３０（ＤＣシフト輝度信号Ｓ３６）のハイライト部分を伸張処理ことにより、ＤＣレベルシフトによるピーク輝度の低下を防止し得るようになされている。
【００２７】
実際上、コントラスト調整回路３０においては、スキャンコンバータ回路１７（図１）から供給されるスキャンコンバート映像信号Ｓ１９のうちの輝度信号Ｓ３０を伸張量決定ブロック３１におけるハイライト部分検出用の減算回路３２に入力する。
【００２８】
このとき減算回路３２には、輝度信号Ｓ３０のハイライト部分とすべき最低限度の信号レベルとして予め図示しないメモリに格納された所定の閾値（以下、これをハイライト部分検出用閾値と呼ぶ）ＳＬと同じ信号レベル（データ値）の基準信号Ｓ３１が与えられる。かくして減算回路３１は、輝度信号Ｓ３０から基準信号Ｓ３１を順次減算し、算出結果を差分検出信号Ｓ３２として伸張量決定部３２に送出する。
【００２９】
伸張量決定部３２においては、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルと、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルがそのような値となる輝度信号Ｓ３０のその部分に対する伸張量とを対応付けたルックアップテーブルが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリを有している。
【００３０】
実際上、ルックアップテーブルは、差分検出信号Ｓ３２の信号レベル（データ値）をアドレスとして、不揮発性メモリの当該アドレス位置に、対応する伸張量が格納されることにより形成されている。
【００３１】
そして伸張量決定部３３は、差分検出信号Ｓ３２が与えられると、その信号レベル（データ値）をアドレスとして、当該信号レベルに対する伸張量をルックアップテーブルに基づいて不揮発性メモリから読み出し、これを伸張量決定信号Ｓ３３として伸張量調整用の乗算回路３４に送出する。
【００３２】
なおこの実施の形態の場合、伸張量決定部３３において、差分検出信号Ｓ３２の「０」以下の信号レベル（データ値）は全て「０」として取り扱われる。そしてルックアップテーブルでは、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルが「０」であるときの伸張量として「０」が対応付けられ（すなわち不揮発性メモリにおけるアドレスが「０」の位置に「０」が格納され）、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルが「１」以上であるときの各伸張量として、図３に示すように、それぞれその信号レベルをｘとして、次式
【００３３】
【数１】
【００３４】
で与えられる値「ｙ」が対応付けられ（すなわち不揮発性メモリにおけるアドレスが「１」以上の位置にそれぞれそのアドレスをｘとして（１）式で与えられる値「Ｙ」が格納され）ている。ただし、ルックアップテーブルでは、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルが最大（データ値が「255」）のときに伸張量が最大（伸張量のデータ値が「255」）となるように正規化されている。
【００３５】
従って、この実施の形態においては、図４に示すように、輝度信号Ｓ３０の信号レベルが基準信号Ｓ３１の信号レベルであるハイライト部分検出用閾値ＳＬ以下の場合には、伸張量決定部３３から信号レベル（データ値）が「０」の伸張量決定信号Ｓ３３が出力され、輝度信号Ｓ３０の信号レベルがハイライト部分検出用閾値ＳＬよりも大きい場合には、輝度信号Ｓ３０の信号レベルと基準信号Ｓ３１の信号レベルとの差分の２乗の値と同じ信号レベルの伸張量決定信号Ｓ３３が伸張量決定部３３から出力されて乗算回路３４に与えられることとなる。
【００３６】
このときかかる乗算回路３４には、伸張量調整用として回路設計者又はユーザにより設定された所定のゲイン係数Ｋ１（０≦Ｋ１≦１）と同じ値の信号レベル（データ値）を有する第１のゲイン係数信号Ｓ３４が与えられる。かくして乗算回路３４は、伸張量決定信号Ｓ３３と、第１のゲイン係数信号Ｓ３４とを順次乗算し、かくして得られたゲイン乗算伸張量決定信号Ｓ３５を乗算回路３４に送出する。
【００３７】
一方、スキャンコンバータ１７（図１）から与えられたスキャンコンバート映像信号Ｓ１９（図１）の輝度成分でなる輝度信号Ｓ３０は、平均輝度計測部２及びＤＣシフト部３からなるＤＣシフト処理部３６と調整用ゲイン生成ブロック３７の減算回路３８とにもそれぞれ与えられる。
【００３８】
このときＤＣシフト処理部３６は、上述のように輝度信号Ｓ３０の平均レベルに応じて当該輝度信号Ｓ３０の直流分を必要に応じてシフトさせ、得られたＤＣシフト輝度信号Ｓ３６を減算回路３８に送出する。
【００３９】
減算回路３８は、輝度信号Ｓ３０の信号レベルからＤＣシフト輝度信号Ｓ３６の信号レベルを順次減算することによりＤＣシフト処理部３６による輝度信号Ｓ３０のＤＣシフト量を順次算出し、当該算出結果をシフト量検出信号Ｓ３７として乗算回路３９に送出する。
【００４０】
このときこの乗算回路３９には、ＤＣシフト量に対する伸張量調整用のゲインとして回路設計者又はユーザにより設定された所定のゲイン係数Ｋ２（０≦Ｋ２≦１）と同じ値の信号レベル（データ値）を有する第２のゲイン係数信号Ｓ３８が与えられる。かくして乗算回路３９は、シフト量検出信号Ｓ３７と、第２のゲイン係数信号Ｓ３８とを順次乗算し、乗算結果を調整用ゲイン信号Ｓ３９として乗算回路３５に送出する。
【００４１】
乗算回路３５においては、供給される調整用ゲイン信号Ｓ３９のデータ値と、ゲイン乗算シフト量検出信号Ｓ３５のデータ値とを順次乗算することにより、ＤＣシフトされた輝度信号Ｓ３０に対して最終的に重畳すべき重畳用信号Ｓ４０を生成し、これを加算回路４０に送出する。
【００４２】
このとき加算回路４０には、ＤＣシフト処理部３６からＤＣシフト輝度信号Ｓ３６が与えられており、かくして加算回路４０は、ＤＣシフト輝度信号Ｓ３６のデータ値と重畳用信号Ｓ４０のデータ値とを順次加算するようにしてＤＣシフト輝度信号Ｓ３６に重畳用信号Ｓ４０を順次重畳する。また加算回路４０は、この結果として得られた図５において実線で示すようなＤＣシフト輝度信号Ｓ３６のハイライト部分を伸張した伸張輝度信号Ｓ４１を、リミッタ４１に送出する。
【００４３】
リミッタ４１においては、外部から供給されるＤＣシフトする前の輝度信号Ｓ３０の信号レベルと伸張輝度信号Ｓ４１の信号レベルとを順次比較し、図６において実線で示すように、伸張輝度信号Ｓ４１の信号レベルが元の輝度信号Ｓ３０の信号レベル以下のときには伸張輝度信号Ｓ４１をコントラスト調整輝度信号Ｓ４２として後段回路に出力する一方、伸張輝度信号Ｓ４１の信号レベルが元の輝度信号Ｓ３０の信号レベルよりも大きいときには元の輝度信号Ｓ３０をコントラスト調整輝度信号Ｓ４２として後段回路に出力する。
【００４４】
このようにしてこのコントラスト調整回路３０においては、輝度信号Ｓ３０のハイライト部分のレベル低下を防止しながら輝度信号Ｓ３０の信号レベルに応じたＤＣシフト処理を行い得るようになされている。
【００４５】
（３）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、コントラスト調整回路３０は、輝度信号Ｓ３０のハイライト部分の信号レベルに応じた信号レベルの重畳用信号Ｓ４０を生成し、これをＤＣシフトした輝度信号Ｓ３０（ＤＣシフト輝度信号Ｓ３６）の対応部分でなるハイライト部分に重畳するようにして、コントラスト調整した輝度信号Ｓ３０（伸張輝度信号Ｓ４１）を生成する。
【００４６】
従って、このコントラスト調整回路３０では、輝度信号Ｓ３０をＤＣシフトした場合においてもハイライト部分のレベル低下を防止することができ、この結果として輝度信号Ｓ３０のＤＣシフトに起因するピーク輝度の低下を有効に防止することができる。
【００４７】
またこの場合において、このコントラスト調整回路３０では、供給される輝度信号Ｓ３０のハイライト部分に対する伸張量をルックアップテーブルを用いて決定するようにしているため、仮に複雑な伸張カーブを得ようとした場合にあっても回路規模を小さく構築することができ、さらにルックアップテーブルを不揮発性メモリに格納するようにしているため、内容の変更を容易に行うことができる。
【００４８】
さらにこのコントラスト調整回路３０では、伸張量決定ブロック３１から出力されるゲイン乗算伸張量決定信号Ｓ３５に対し、調整用ゲイン生成部３７において生成したＤＣシフト処理部３５による輝度信号Ｓ３０のＤＣシフト量に応じた信号レベルのゲイン信号Ｓ３９を乗算回路３４において乗算するようにしているため、ＤＣシフト処理部３６が輝度信号Ｓ３０の直流分をシフトしたときにのみ当該ＤＣシフト処理部３６から出力されるＤＣシフト信号Ｓ３６のハイライト部分に対する伸張処理を行い得ると共に、そのときの伸張量を輝度信号Ｓ３０のシフト量に応じて調整することができるため、より一層と見かけ上のコントラストを向上させることができる。
【００４９】
さらにこのコントラスト調整回路３０では、リミッタ４１において、伸張輝度信号Ｓ４１の信号レベルが元の輝度信号Ｓ３０のデータ値以下のときには伸張輝度信号Ｓ４１を出力し、その逆のときには元の輝度信号Ｓ３０を出力するようにしているため、コントラスト調整輝度信号Ｓ４２の信号レベルが元の輝度信号Ｓ３０の信号レベルを超えるのを未然に防止でき、その分白色に極めて近い部分までもが白色として表示されるいわゆる白つぶれの発生を未然に防止することができる。
【００５０】
以上の構成によれば、輝度信号Ｓ３０のハイライト部分の信号レベル応じた信号レベルの重畳用信号Ｓ４０を生成し、これをＤＣシフトした輝度信号Ｓ３０（ＤＣシフト輝度信号Ｓ３６）に重畳するようにして、コントラスト調整した輝度信号Ｓ３０（伸張輝度信号Ｓ４１）を生成するようにしたことにより、輝度信号Ｓ３０のＤＣシフトに起因するピーク輝度の低下を有効に防止することができ、かくして輝度劣化を防止しながら画質を向上させ得るカラーテレビジョン受像機を実現できる。
【００５１】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明による信号処理装置及び方法をカラーテレビジョン受像機に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、モノクロのテレビジョン受像機や、パーソナルコンピュータ用のモニタ等、白黒又はカラーの映像を表示するこの他種々の映像表示装置に広く適用することができる。
【００５２】
また上述の実施の形態においては、供給される輝度信号Ｓ３０の直流分を必要に応じてシフトする直流分シフト処理手段としてのＤＣシフト処理部３６を図２のように平均輝度計測部２及びＤＣシフト部３により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を広く適用することができる。
【００５３】
さらに上述の実施の形態においては、直流分がシフトされた輝度信号Ｓ３０でなるＤＣシフト輝度信号Ｓ３６に対して、ハイライト部分の信号レベルを増加させる所定の伸張処理を施す伸張手段を、伸張量決定ブロック３１、調整用ゲイン生成ブロック３７、乗算回路３５及び加算回路４０により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば調整用ゲイン生成ブロック３７を省略するなど、この他種々の構成を広く適用することができる。
【００５４】
さらに上述の実施の形態においては、輝度信号３０のハイライト部分を検出し、当該ハイライト部分の信号レベルに応じた信号レベルの重畳用信号Ｓ４０を生成する重畳用信号生成手段としての伸張量決定ブロック３１を減算回路３２、伸張量決定部３３及び乗算回路３４により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば調整用の乗算回路３４を省略するようにしても良い。
【００５５】
この場合において上述の実施の形態においては、伸張量決定部３３がルックアップテーブルを用いてＤＣシフトされた輝度信号Ｓ３０でなるＤＣシフト輝度信号Ｓ３６のハイライト部分の伸張量を決定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば伸張量決定部３３が差分検出信号Ｓ３２の信号レベルに基づいて演算処理によりかかる伸張量を算出し決定するようにしても良い。
【００５６】
また上述の実施の形態においては、伸張量決定部３３が用いるルックアップテーブルにおいて、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルが「１」以上であるときの各伸張量として、当該信号レベルを「ｘ」とした場合に（１）式で与えられる値「ｙ」を対応付けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、差分検出信号Ｓ３２の信号レベル「ｘ」の１次関数や３次以上の関数で与えられる値「ｙ」を伸張量として対応付けるようにしても良い。
【００５７】
ただし、本実施の形態のように２次関数で与えられる関係となるように差分検出信号Ｓ３２の信号レベルと伸張量とを対応付けることによって、例えば１次関数で与えられる関係となるように対応付ける場合に比べて、ハイライト部分検出用閾値ＳＬの前後における映像の輝度変化を滑らかにできる利点がある。
【００５８】
さらに上述の実施の形態においては、重畳用信号Ｓ４０をＤＣシフト輝度信号Ｓ３６の対応部分（ハイライト部分）に重畳する重畳手段として加算回路を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の手段を広く適用することができる。
【００５９】
さらに上述の実施の形態においては、ＤＣシフト処理部３６による輝度信号Ｓ３０の直流分のシフト量を検出するシフト量検出手段としての調整用ゲイン生成ブロック３７を減算回路３８及び乗算回路３９により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば乗算回路３９を省略した構成とするようにしても良く、要は、ＤＣシフト処理部３６による輝度信号Ｓ３０の直流分のシフト量を検出することができるのであれば、調整用ゲイン生成ブロック３７の構成としてはこの他種々の構成を広く適用することができる。
【００６０】
さらに上述の実施の形態においては、調整用ゲイン生成ブロック３７により検出されたＤＣシフト処理部３６による輝度信号Ｓ３０の直流分のシフト量に応じたゲインをゲイン乗算伸張量決定信号Ｓ３５に乗算する乗算手段として乗算回路３５を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成のものを広く適用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成し、第１の輝度信号におけるハイライト部分を検出して当該ハイライト部分の信号レベルに応じた重畳用信号を生成すると共に、直流シフト処理手段による第２の輝度信号の第１の輝度信号からのシフト量を検出してシフト量に応じたゲインを重畳用信号に乗算し、第２の輝度信号におけるハイライト部分に対応する部分に乗算された重畳用信号を重畳することにより、第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させるようにしたことにより、直流分のシフトに起因する第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの低下を有効に防止することができ、かくして輝度劣化を防止しながら画質を向上させ得る映像信号処理装置及び映像信号処理方法を実現できる。
【００６２】
また本発明によれば、供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成し、第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させる所定の伸張処理を施し、第１の輝度信号と第２の輝度信号の信号レベルとを比較し、第２の輝度信号の信号レベルが第１の輝度信号以下のときには第２の輝度信号を出力する一方、第２の輝度信号の信号レベルが第１の輝度信号よりも大きいときには第１の輝度信号を出力するようにした。この結果本発明では、直流分のシフトに起因する第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの低下を有効に防止しつつ、白つぶれを確実に防止でき、かくして輝度劣化を防止しながら画質を向上させ得る映像信号処理装置及び映像信号処理方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態によるカラーテレビジョン受像機の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態によるコントラスト調整回路の構成を示すブロック図である。
【図３】ルックアップテーブルにおけるアドレスと伸張量との関係の説明に供する概念図である。
【図４】輝度信号の信号レベルと伸張量との関係の説明に供する概念図である。
【図５】伸張用信号の重畳によるＤＣシフト輝度信号の伸張の説明に供する入出力特性図である。
【図６】リミッタの処理の説明に供する入出力特性図である。
【図７】従来のコントラスト調整回路の構成例を示すブロック図である。
【図８】従来のコントラスト調整回路におけるＤＣシフト処理の説明に供する入出力特性図である。
【符号の説明】
３０……コントラスト調整回路、３１……伸張量決定ブロック、３２、３８……減算回路、３３…………伸張量決定部、３４、３５、３９……乗算回路、３６……ＤＣシフト処理部、３７……調整用ゲイン生成ブロック、４０……加算回路、４１……リミッタ、Ｓ３０……輝度信号、Ｓ３５……ゲイン乗算伸張量決定信号、Ｓ３６……ＤＣシフト輝度信号、Ｓ３９……ゲイン信号、Ｓ４０……重畳用信号、Ｓ４１……伸張輝度信号、Ｓ４２……コントラスト調整輝度信号。
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号処理装置及び映像信号処理方法に関し、例えばカラーテレビジョン受像機に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーテレビジョン受像機においては、見かけ上のコントラストを上げるために、意図的に輝度信号の直流分の再生を鈍らす手法が採用されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
図７は、このような信号処理を行う従来のコントラスト調整回路１の一構成例を示すものであり、平均輝度計測部２及びＤＣシフト部３から構成されている。
【０００４】
この場合、平均輝度計測部２は、供給される輝度信号Ｓ１の１フィールド期間又は１フレーム期間での平均レベルを計測し、計測結果を平均レベル検出信号Ｓ２としてＤＣシフト部３に送出する。
【０００５】
またＤＣシフト部３は、平均レベル検出信号Ｓ２に基づいて、輝度信号Ｓ１の平均レベルが０のとき（全黒信号）には直流分ＤＣを完全に再生し、平均レベルが高くなるに伴い直流分の再生率を落とすように、輝度信号Ｓ１の平均レベルに応じて当該輝度信号Ｓ１の直流分をシフトする。
【０００６】
ここで、このような処理を施したときの輝度信号の入出力特性を図８に示す。この図８においてｆ１は、輝度信号Ｓ１の平均レベルが低い場合に、その平均レベルにほとんど寄与しない映像の小面積部分の入力レベルを変えていったときの入出力特性を表し、ｆ２は、輝度信号Ｓ１の平均レベルが高い場合に、その平均レベルにほとんど寄与しない映像の小面積部分の入力レベルを変えていったときの入出力特性を表す。
【０００７】
この図８からも明らかなように、輝度信号Ｓ１の平均レベルが高いときには多少なりともいわゆる黒つぶれ気味となる（図８におけるｆ２の入力レベルが０〜ａの範囲）ものの、全体としてコントラストが向上したように見せることができる。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２７１４０９号公報（第３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のコントラスト調整回路１においては、上述のように輝度信号Ｓ１の平均レベルに基づいて当該輝度信号Ｓ１の直流分をシフトするようにして見かけ上のコントラストを上げるようにしているため、図８からも明らかなように、輝度信号Ｓ１の信号レベルが全体としてシフトし、この結果としてピーク輝度（輝度信号の最大レベル）も落ちてしまう問題があった。
【００１０】
このような事象はディスプレイとしてＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）を用いたカラーテレビジョン受像機のようにハイライト側輝度とカットオフ側輝度のダイナミックレンジをもともと広くとれるものではさほど問題とならないが、ディスプレイとして液晶パネルやプラズマディスプレイを使用したカラーテレビジョン受像機のようにハイライト側輝度とカットオフ側輝度のダイナミックレンジを広くとれないものではハイライト側の輝度劣化に繋がる問題があった。
【００１１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、輝度劣化を防止しながら画質を向上させ得る映像信号処理装置及び方法を提案しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成し、第１の輝度信号におけるハイライト部分を検出して当該ハイライト部分の信号レベルに応じた重畳用信号を生成すると共に、直流シフト処理手段による第２の輝度信号の第１の輝度信号からのシフト量を検出してシフト量に応じたゲインを重畳用信号に乗算し、第２の輝度信号におけるハイライト部分に対応する部分に乗算された重畳用信号を重畳することにより、第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させるようにした。この結果本発明では、直流分のシフトに起因する第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの低下を有効に防止することができる。
【００１３】
また本発明においては、供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成し、第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させる所定の伸張処理を施し、第１の輝度信号と第２の輝度信号の信号レベルとを比較し、第２の輝度信号の信号レベルが第１の輝度信号以下のときには第２の輝度信号を出力する一方、第２の輝度信号の信号レベルが第１の輝度信号よりも大きいときには第１の輝度信号を出力するようにした。この結果本発明では、直流分のシフトに起因する第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの低下を有効に防止しつつ、白つぶれを確実に防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１５】
（１）本実施の形態によるカラーテレビジョン受像機１０の構成
図１において、１０は全体として本実施の形態によるカラーテレビジョン受像機を示し、図示しないアンテナを介して受信したテレビジョン放送信号Ｓ１０をチューナ部１１に入力する。
【００１６】
チューナ部１１は、供給されるテレビジョン放送信号Ｓ１０の中からユーザ操作により指定されたチャンネルの映像信号Ｓ１１を抽出し、これをセレクタ１２に送出する。
【００１７】
セレクタ１２は、チューナ部１１から与えられる映像信号Ｓ１１と、例えばカラーテレビジョン受像機１０の背面側に配設された外部入力端子を介してビデオテープレコーダ等の外部機器から与えられる映像信号Ｓ１２とのうち、ユーザ操作により指定されたいずれか一方を選択し、これを選択映像信号Ｓ１３としてクロマデコード部１３に送出する。
【００１８】
クロマデコード部１３は、供給される選択映像信号Ｓ１３を輝度信号（Ｙ）とクロマ信号（Ｃ）とに分離すると共に、クロマ信号に対して所定の色復調処理を施し、かくして得られた映像信号Ｓ１４をアナログ／ディジタル変換回路１４に送出する。またアナログ／ディジタル変換回路１４は、供給される映像信号Ｓ１４をディジタル変換し、得られたディジタル映像信号Ｓ１５をセレクタ１５に送出する。
【００１９】
このときセレクタ１５には、カラーテレビジョン受像機１０の背面側に配設された外部入力端子を介してＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の外部機器から与えられた映像信号Ｓ１６をアナログ／ディジタル変換回路１６においてディジタル変換してなるディジタル映像信号Ｓ１７が与えられる。
【００２０】
かくしてセレクタ１５は、クロマデコード部１３からアナログ／ディジタル変換回路１４を介して与えられるディジタル映像信号Ｓ１５と、外部機器からアナログ／ディジタル変換回路１６を介して与えられるディジタル映像信号Ｓ１７とのうち、ユーザ操作により指定されたいずれか一方を選択し、これを選択ディジタル映像信号Ｓ１８としてスキャンコンバータ部１７に送出する。
【００２１】
スキャンコンバータ部１７は、供給される選択ディジタル映像信号Ｓ１８に対して映像表示パネル２０の画素数に応じた画素数とするためのフィルタリング処理や、水平方向及び垂直方向の同期処理等の所定の信号処理を施し、得られたスキャンコンバート映像信号Ｓ１９を画質調整部１８に送出する。
【００２２】
画質調整部１８は、供給されるスキャンコンバート映像信号Ｓ１９に対して、コントラスト調整処理及び輝度調整処理等の画質調整のための各種所定の信号処理を施すと共に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３原色信号に変換するマトリクス処理を施し、得られた表示用映像信号Ｓ２０を順次パネルドライバ１９に送出する。
【００２３】
パネルドライバ１９は、供給される表示用映像信号Ｓ２０に基づいて液晶パネル又はプラズマディスプレイでなる映像表示パネル２０を駆動し、これにより表示用映像信号Ｓ２０に基づく映像を映像表示パネル２０に表示させる。
【００２４】
このようにしてこのカラーテレビジョン受像機１０においては、ユーザにより指定されたチャンネルの映像や外部機器からの映像信号に基づく映像を、コントラスト調整等の所定の信号処理を施して映像表示パネル２０に表示させ得るようになされている。
【００２５】
（２）コントラスト調整回路３０の構成
次に、このカラーテレビジョン受像機１０の画質調整部１８においてコントラスト調整処理を行うコントラスト調整回路３０の構成について説明する。
【００２６】
図７との対応部分に同一符号を付した図２は、本実施の形態によるコントラスト調整回路３０を示すものである。このコントラスト調整回路３０は、スキャンコンバート映像信号Ｓ１９の輝度成分でなる輝度信号Ｓ３０のハイライト部分を検出し、当該ハイライト部分の信号レベルに応じた信号レベルの信号をＤＣレベルシフト処理後の輝度信号Ｓ３０（すなわち後述のＤＣシフト輝度信号Ｓ３６）の対応部分（ハイライト部分）に重畳するようにして当該ＤＣレベルシフト処理後の輝度信号Ｓ３０（ＤＣシフト輝度信号Ｓ３６）のハイライト部分を伸張処理ことにより、ＤＣレベルシフトによるピーク輝度の低下を防止し得るようになされている。
【００２７】
実際上、コントラスト調整回路３０においては、スキャンコンバータ回路１７（図１）から供給されるスキャンコンバート映像信号Ｓ１９のうちの輝度信号Ｓ３０を伸張量決定ブロック３１におけるハイライト部分検出用の減算回路３２に入力する。
【００２８】
このとき減算回路３２には、輝度信号Ｓ３０のハイライト部分とすべき最低限度の信号レベルとして予め図示しないメモリに格納された所定の閾値（以下、これをハイライト部分検出用閾値と呼ぶ）ＳＬと同じ信号レベル（データ値）の基準信号Ｓ３１が与えられる。かくして減算回路３１は、輝度信号Ｓ３０から基準信号Ｓ３１を順次減算し、算出結果を差分検出信号Ｓ３２として伸張量決定部３２に送出する。
【００２９】
伸張量決定部３２においては、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルと、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルがそのような値となる輝度信号Ｓ３０のその部分に対する伸張量とを対応付けたルックアップテーブルが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリを有している。
【００３０】
実際上、ルックアップテーブルは、差分検出信号Ｓ３２の信号レベル（データ値）をアドレスとして、不揮発性メモリの当該アドレス位置に、対応する伸張量が格納されることにより形成されている。
【００３１】
そして伸張量決定部３３は、差分検出信号Ｓ３２が与えられると、その信号レベル（データ値）をアドレスとして、当該信号レベルに対する伸張量をルックアップテーブルに基づいて不揮発性メモリから読み出し、これを伸張量決定信号Ｓ３３として伸張量調整用の乗算回路３４に送出する。
【００３２】
なおこの実施の形態の場合、伸張量決定部３３において、差分検出信号Ｓ３２の「０」以下の信号レベル（データ値）は全て「０」として取り扱われる。そしてルックアップテーブルでは、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルが「０」であるときの伸張量として「０」が対応付けられ（すなわち不揮発性メモリにおけるアドレスが「０」の位置に「０」が格納され）、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルが「１」以上であるときの各伸張量として、図３に示すように、それぞれその信号レベルをｘとして、次式
【００３３】
【数１】
で与えられる値「ｙ」が対応付けられ（すなわち不揮発性メモリにおけるアドレスが「１」以上の位置にそれぞれそのアドレスをｘとして（１）式で与えられる値「Ｙ」が格納され）ている。ただし、ルックアップテーブルでは、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルが最大（データ値が「255」）のときに伸張量が最大（伸張量のデータ値が「255」）となるように正規化されている。
【００３５】
従って、この実施の形態においては、図４に示すように、輝度信号Ｓ３０の信号レベルが基準信号Ｓ３１の信号レベルであるハイライト部分検出用閾値ＳＬ以下の場合には、伸張量決定部３３から信号レベル（データ値）が「０」の伸張量決定信号Ｓ３３が出力され、輝度信号Ｓ３０の信号レベルがハイライト部分検出用閾値ＳＬよりも大きい場合には、輝度信号Ｓ３０の信号レベルと基準信号Ｓ３１の信号レベルとの差分の２乗の値と同じ信号レベルの伸張量決定信号Ｓ３３が伸張量決定部３３から出力されて乗算回路３４に与えられることとなる。
【００３６】
このときかかる乗算回路３４には、伸張量調整用として回路設計者又はユーザにより設定された所定のゲイン係数Ｋ１（０≦Ｋ１≦１）と同じ値の信号レベル（データ値）を有する第１のゲイン係数信号Ｓ３４が与えられる。かくして乗算回路３４は、伸張量決定信号Ｓ３３と、第１のゲイン係数信号Ｓ３４とを順次乗算し、かくして得られたゲイン乗算伸張量決定信号Ｓ３５を乗算回路３４に送出する。
【００３７】
一方、スキャンコンバータ１７（図１）から与えられたスキャンコンバート映像信号Ｓ１９（図１）の輝度成分でなる輝度信号Ｓ３０は、平均輝度計測部２及びＤＣシフト部３からなるＤＣシフト処理部３６と調整用ゲイン生成ブロック３７の減算回路３８とにもそれぞれ与えられる。
【００３８】
このときＤＣシフト処理部３６は、上述のように輝度信号Ｓ３０の平均レベルに応じて当該輝度信号Ｓ３０の直流分を必要に応じてシフトさせ、得られたＤＣシフト輝度信号Ｓ３６を減算回路３８に送出する。
【００３９】
減算回路３８は、輝度信号Ｓ３０の信号レベルからＤＣシフト輝度信号Ｓ３６の信号レベルを順次減算することによりＤＣシフト処理部３６による輝度信号Ｓ３０のＤＣシフト量を順次算出し、当該算出結果をシフト量検出信号Ｓ３７として乗算回路３９に送出する。
【００４０】
このときこの乗算回路３９には、ＤＣシフト量に対する伸張量調整用のゲインとして回路設計者又はユーザにより設定された所定のゲイン係数Ｋ２（０≦Ｋ２≦１）と同じ値の信号レベル（データ値）を有する第２のゲイン係数信号Ｓ３８が与えられる。かくして乗算回路３９は、シフト量検出信号Ｓ３７と、第２のゲイン係数信号Ｓ３８とを順次乗算し、乗算結果を調整用ゲイン信号Ｓ３９として乗算回路３５に送出する。
【００４１】
乗算回路３５においては、供給される調整用ゲイン信号Ｓ３９のデータ値と、ゲイン乗算シフト量検出信号Ｓ３５のデータ値とを順次乗算することにより、ＤＣシフトされた輝度信号Ｓ３０に対して最終的に重畳すべき重畳用信号Ｓ４０を生成し、これを加算回路４０に送出する。
【００４２】
このとき加算回路４０には、ＤＣシフト処理部３６からＤＣシフト輝度信号Ｓ３６が与えられており、かくして加算回路４０は、ＤＣシフト輝度信号Ｓ３６のデータ値と重畳用信号Ｓ４０のデータ値とを順次加算するようにしてＤＣシフト輝度信号Ｓ３６に重畳用信号Ｓ４０を順次重畳する。また加算回路４０は、この結果として得られた図５において実線で示すようなＤＣシフト輝度信号Ｓ３６のハイライト部分を伸張した伸張輝度信号Ｓ４１を、リミッタ４１に送出する。
【００４３】
リミッタ４１においては、外部から供給されるＤＣシフトする前の輝度信号Ｓ３０の信号レベルと伸張輝度信号Ｓ４１の信号レベルとを順次比較し、図６において実線で示すように、伸張輝度信号Ｓ４１の信号レベルが元の輝度信号Ｓ３０の信号レベル以下のときには伸張輝度信号Ｓ４１をコントラスト調整輝度信号Ｓ４２として後段回路に出力する一方、伸張輝度信号Ｓ４１の信号レベルが元の輝度信号Ｓ３０の信号レベルよりも大きいときには元の輝度信号Ｓ３０をコントラスト調整輝度信号Ｓ４２として後段回路に出力する。
【００４４】
このようにしてこのコントラスト調整回路３０においては、輝度信号Ｓ３０のハイライト部分のレベル低下を防止しながら輝度信号Ｓ３０の信号レベルに応じたＤＣシフト処理を行い得るようになされている。
【００４５】
（３）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、コントラスト調整回路３０は、輝度信号Ｓ３０のハイライト部分の信号レベルに応じた信号レベルの重畳用信号Ｓ４０を生成し、これをＤＣシフトした輝度信号Ｓ３０（ＤＣシフト輝度信号Ｓ３６）の対応部分でなるハイライト部分に重畳するようにして、コントラスト調整した輝度信号Ｓ３０（伸張輝度信号Ｓ４１）を生成する。
【００４６】
従って、このコントラスト調整回路３０では、輝度信号Ｓ３０をＤＣシフトした場合においてもハイライト部分のレベル低下を防止することができ、この結果として輝度信号Ｓ３０のＤＣシフトに起因するピーク輝度の低下を有効に防止することができる。
【００４７】
またこの場合において、このコントラスト調整回路３０では、供給される輝度信号Ｓ３０のハイライト部分に対する伸張量をルックアップテーブルを用いて決定するようにしているため、仮に複雑な伸張カーブを得ようとした場合にあっても回路規模を小さく構築することができ、さらにルックアップテーブルを不揮発性メモリに格納するようにしているため、内容の変更を容易に行うことができる。
【００４８】
さらにこのコントラスト調整回路３０では、伸張量決定ブロック３１から出力されるゲイン乗算伸張量決定信号Ｓ３５に対し、調整用ゲイン生成部３７において生成したＤＣシフト処理部３５による輝度信号Ｓ３０のＤＣシフト量に応じた信号レベルのゲイン信号Ｓ３９を乗算回路３４において乗算するようにしているため、ＤＣシフト処理部３６が輝度信号Ｓ３０の直流分をシフトしたときにのみ当該ＤＣシフト処理部３６から出力されるＤＣシフト信号Ｓ３６のハイライト部分に対する伸張処理を行い得ると共に、そのときの伸張量を輝度信号Ｓ３０のシフト量に応じて調整することができるため、より一層と見かけ上のコントラストを向上させることができる。
【００４９】
さらにこのコントラスト調整回路３０では、リミッタ４１において、伸張輝度信号Ｓ４１の信号レベルが元の輝度信号Ｓ３０のデータ値以下のときには伸張輝度信号Ｓ４１を出力し、その逆のときには元の輝度信号Ｓ３０を出力するようにしているため、コントラスト調整輝度信号Ｓ４２の信号レベルが元の輝度信号Ｓ３０の信号レベルを超えるのを未然に防止でき、その分白色に極めて近い部分までもが白色として表示されるいわゆる白つぶれの発生を未然に防止することができる。
【００５０】
以上の構成によれば、輝度信号Ｓ３０のハイライト部分の信号レベル応じた信号レベルの重畳用信号Ｓ４０を生成し、これをＤＣシフトした輝度信号Ｓ３０（ＤＣシフト輝度信号Ｓ３６）に重畳するようにして、コントラスト調整した輝度信号Ｓ３０（伸張輝度信号Ｓ４１）を生成するようにしたことにより、輝度信号Ｓ３０のＤＣシフトに起因するピーク輝度の低下を有効に防止することができ、かくして輝度劣化を防止しながら画質を向上させ得るカラーテレビジョン受像機を実現できる。
【００５１】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、本発明による信号処理装置及び方法をカラーテレビジョン受像機に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、モノクロのテレビジョン受像機や、パーソナルコンピュータ用のモニタ等、白黒又はカラーの映像を表示するこの他種々の映像表示装置に広く適用することができる。
【００５２】
また上述の実施の形態においては、供給される輝度信号Ｓ３０の直流分を必要に応じてシフトする直流分シフト処理手段としてのＤＣシフト処理部３６を図２のように平均輝度計測部２及びＤＣシフト部３により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を広く適用することができる。
【００５３】
さらに上述の実施の形態においては、直流分がシフトされた輝度信号Ｓ３０でなるＤＣシフト輝度信号Ｓ３６に対して、ハイライト部分の信号レベルを増加させる所定の伸張処理を施す伸張手段を、伸張量決定ブロック３１、調整用ゲイン生成ブロック３７、乗算回路３５及び加算回路４０により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば調整用ゲイン生成ブロック３７を省略するなど、この他種々の構成を広く適用することができる。
【００５４】
さらに上述の実施の形態においては、輝度信号３０のハイライト部分を検出し、当該ハイライト部分の信号レベルに応じた信号レベルの重畳用信号Ｓ４０を生成する重畳用信号生成手段としての伸張量決定ブロック３１を減算回路３２、伸張量決定部３３及び乗算回路３４により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば調整用の乗算回路３４を省略するようにしても良い。
【００５５】
この場合において上述の実施の形態においては、伸張量決定部３３がルックアップテーブルを用いてＤＣシフトされた輝度信号Ｓ３０でなるＤＣシフト輝度信号Ｓ３６のハイライト部分の伸張量を決定するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば伸張量決定部３３が差分検出信号Ｓ３２の信号レベルに基づいて演算処理によりかかる伸張量を算出し決定するようにしても良い。
【００５６】
また上述の実施の形態においては、伸張量決定部３３が用いるルックアップテーブルにおいて、差分検出信号Ｓ３２の信号レベルが「１」以上であるときの各伸張量として、当該信号レベルを「ｘ」とした場合に（１）式で与えられる値「ｙ」を対応付けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、差分検出信号Ｓ３２の信号レベル「ｘ」の１次関数や３次以上の関数で与えられる値「ｙ」を伸張量として対応付けるようにしても良い。
【００５７】
ただし、本実施の形態のように２次関数で与えられる関係となるように差分検出信号Ｓ３２の信号レベルと伸張量とを対応付けることによって、例えば１次関数で与えられる関係となるように対応付ける場合に比べて、ハイライト部分検出用閾値ＳＬの前後における映像の輝度変化を滑らかにできる利点がある。
【００５８】
さらに上述の実施の形態においては、重畳用信号Ｓ４０をＤＣシフト輝度信号Ｓ３６の対応部分（ハイライト部分）に重畳する重畳手段として加算回路を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の手段を広く適用することができる。
【００５９】
さらに上述の実施の形態においては、ＤＣシフト処理部３６による輝度信号Ｓ３０の直流分のシフト量を検出するシフト量検出手段としての調整用ゲイン生成ブロック３７を減算回路３８及び乗算回路３９により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば乗算回路３９を省略した構成とするようにしても良く、要は、ＤＣシフト処理部３６による輝度信号Ｓ３０の直流分のシフト量を検出することができるのであれば、調整用ゲイン生成ブロック３７の構成としてはこの他種々の構成を広く適用することができる。
【００６０】
さらに上述の実施の形態においては、調整用ゲイン生成ブロック３７により検出されたＤＣシフト処理部３６による輝度信号Ｓ３０の直流分のシフト量に応じたゲインをゲイン乗算伸張量決定信号Ｓ３５に乗算する乗算手段として乗算回路３５を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成のものを広く適用することができる。
【００６１】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成し、第１の輝度信号におけるハイライト部分を検出して当該ハイライト部分の信号レベルに応じた重畳用信号を生成すると共に、直流シフト処理手段による第２の輝度信号の第１の輝度信号からのシフト量を検出してシフト量に応じたゲインを重畳用信号に乗算し、第２の輝度信号におけるハイライト部分に対応する部分に乗算された重畳用信号を重畳することにより、第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させるようにしたことにより、直流分のシフトに起因する第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの低下を有効に防止することができ、かくして輝度劣化を防止しながら画質を向上させ得る映像信号処理装置及び映像信号処理方法を実現できる。
【００６２】
また本発明によれば、供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成し、第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させる所定の伸張処理を施し、第１の輝度信号と第２の輝度信号の信号レベルとを比較し、第２の輝度信号の信号レベルが第１の輝度信号以下のときには第２の輝度信号を出力する一方、第２の輝度信号の信号レベルが第１の輝度信号よりも大きいときには第１の輝度信号を出力するようにした。この結果本発明では、直流分のシフトに起因する第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの低下を有効に防止しつつ、白つぶれを確実に防止でき、かくして輝度劣化を防止しながら画質を向上させ得る映像信号処理装置及び映像信号処理方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態によるカラーテレビジョン受像機の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態によるコントラスト調整回路の構成を示すブロック図である。
【図３】ルックアップテーブルにおけるアドレスと伸張量との関係の説明に供する概念図である。
【図４】輝度信号の信号レベルと伸張量との関係の説明に供する概念図である。
【図５】伸張用信号の重畳によるＤＣシフト輝度信号の伸張の説明に供する入出力特性図である。
【図６】リミッタの処理の説明に供する入出力特性図である。
【図７】従来のコントラスト調整回路の構成例を示すブロック図である。
【図８】従来のコントラスト調整回路におけるＤＣシフト処理の説明に供する入出力特性図である。
【符号の説明】
３０……コントラスト調整回路、３１……伸張量決定ブロック、３２、３８……減算回路、３３…………伸張量決定部、３４、３５、３９……乗算回路、３６……ＤＣシフト処理部、３７……調整用ゲイン生成ブロック、４０……加算回路、４１……リミッタ、Ｓ３０……輝度信号、Ｓ３５……ゲイン乗算伸張量決定信号、Ｓ３６……ＤＣシフト輝度信号、Ｓ３９……ゲイン信号、Ｓ４０……重畳用信号、Ｓ４１……伸張輝度信号、Ｓ４２……コントラスト調整輝度信号。
Claims (12)
- 供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成する直流分シフト処理手段と、
上記第１の輝度信号におけるハイライト部分を検出して当該ハイライト部分の信号レベルに応じた重畳用信号を生成すると共に、上記直流シフト処理手段による上記第２の輝度信号の上記第１の輝度信号からのシフト量を検出して上記シフト量に応じたゲインを上記重畳用信号に乗算し、上記第２の輝度信号における上記ハイライト部分に対応する部分に乗算された上記重畳用信号を重畳することにより、上記第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させる伸張手段と
を具えることを特徴とする映像信号処理装置。 - 上記伸張手段は、
上記第 1 の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの増加量に対して、上記重畳用信号の信号レベルが漸増的に増加するように上記重畳用信号を生成することにより、映像信号に対する上記第２の輝度信号の上記ハイライト部分の輝度変化を滑らかにする
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。 - 上記伸張手段は、
上記第 1 の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルから所定の基準信号の信号レベルを減算した差分値を２乗した値に所定の係数を乗算することにより、上記重畳用信号を生成する
ことを特徴とする請求項２に記載の映像信号処理装置。 - 上記伸張手段は、
上記第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルに基づき、当該信号レベルに対して生成すべき上記重畳用信号の信号レベルを対応付けたルックアップテーブルを用いて、上記重畳用信号を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。 - 上記ルックアップテーブルは、不揮発性メモリに格納された
ことを特徴とする請求項４に記載の映像信号処理装置。 - 供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成する直流分シフト処理手段と、
上記第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させる所定の伸張処理を施す伸張手段と、
上記第１の輝度信号と上記第２の輝度信号の信号レベルとを比較し、上記第２の輝度信号の信号レベルが上記第１の輝度信号以下のときには上記第２の輝度信号を出力する一方、上記第２の輝度信号の信号レベルが上記第１の輝度信号よりも大きいときには上記第１の輝度信号を出力するリミッタ
を具えることを特徴とする映像信号処理装置。 - 供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成する直流分シフトステップと、
上記第１の輝度信号におけるハイライト部分を検出するハイライト部分検出ステップと、上記ハイライト部分の信号レベルに応じた重畳用信号を生成する重畳用信号生成ステップと、
上記直流シフト処理手段による上記第２の輝度信号の上記第１の輝度信号からのシフト量を検出して上記シフト量に応じたゲインを生成するゲイン生成ステップと、
上記重畳用信号に上記ゲインを乗算し、上記第２の輝度信号における上記ハイライト部分に対応する部分に乗算された上記重畳用信号を重畳する重畳ステップと
を具えることを特徴とする映像信号処理方法。 - 上記重畳用信号生成ステップでは、
上記第 1 の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルの増加量に対して、上記重畳用信号の信号レベルが漸増的に増加するように上記重畳用信号を生成することにより、映像信号に対する上記第２の輝度信号の上記ハイライト部分の輝度変化を滑らかにする
ことを特徴とする請求項７に記載の映像信号処理方法。 - 上記重畳用信号生成ステップでは、
上記第 1 の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルから所定の基準信号の信号レベルを減算した差分値を２乗した値に所定の係数を乗算することにより、上記重畳用信号を生成する
ことを特徴とする請求項８に記載の映像信号処理方法。 - 上記重畳用信号生成ステップでは、
上記第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルに基づき、当該信号レベルに対して生成すべき上記重畳用信号の信号レベルを対応付けたルックアップテーブルを用いて、上記重畳用信号を生成する
ことを特徴とする請求項７に記載の映像信号処理方法。 - 上記ルックアップテーブルは、不揮発性メモリに格納された
ことを特徴とする請求項１０に記載の映像信号処理方法。 - 供給される映像信号の輝度成分でなる第１の輝度信号の直流分をシフトして第２の輝度信号を生成する直流分シフトステップと、
上記第１の輝度信号におけるハイライト部分の信号レベルを増加させる所定の伸張処理を施す伸張ステップと、
上記第１の輝度信号と上記第２の輝度信号の信号レベルとを比較し、上記第２の輝度信号の信号レベルが上記第１の輝度信号以下のときには上記第２の輝度信号を出力する一方、上記第２の輝度信号の信号レベルが上記第１の輝度信号よりも大きいときには上記第１の輝度信号を出力する出力制限ステップと
を具えることを特徴とする映像信号処理方法。
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