JPS58143690A - 映像信号処理回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、輝度信号と色信号とダイナミックレンジの限
られた信号処理系で信号処理する映像機器、例えばＶＴ
Ｒ一体型カラーテレビジョンカメラ等、画質改善手段に
関するものである。

一般に、ＮＴＳＣ信号等の標準方式カラーテレビジョン
信号の基準では、最大信号レベルを規定している。一方
、自然界に存在する全ての映像を直線性を保ってこの最
大信号レベル内に抑えることは、ＳＮ比及び信号処理系
のダイナミックレンジ等の制約により不可能である。そ
のため、規定レベル以上の信号はクリップ回路等で抑圧
してＮＴＳＧ信号として出力する段階ではＮＴＳＣ標準
方式の最大信号レベルを超えないようにする信号処理が
施こされる。

この信号処理の様子を、ＮＴＳＣ方式用の単管式カラー
テレビジョンカメラを例として図面を用いて説明する。

第１図は単管式カラーテレビジョンカメラの基本構成図
であって、ターゲット前面に設置されたストライプ状色
フィルタ等によって色信号を変調して取り出すような構
造にされた撮像管１の出力信号は、前置増巾器２で増巾
され、０勢利得制御回路（以下ＡＧＣ回路と略称する。

）３で出力レベルが略　一定とされた後、分離回路４に
導かれて輝度Ｙ信号とＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙの２つの色差信号
に分離される。２つの色差信号は端子６に入力された色
搬送波によって変調器５で平衡変調され、搬送色信号と
され、混合回路７で輝度（７）信号と加え合わされて複
合映像信号が得られる。この複合映像信号はピーククリ
ップ回路８で、ＮＴＳＣ標準方式の規格より大きい信号
部分がクリップされて、出力端子９より標準ＮＴＳＣ信
号として出力される。

ピーククリップ回路８の動作をさらに詳しく説明すると
、ピーククリップ回路８へ入力される信号がたとえば第
３図へに示す波形のように標準ＮＴＳＣ信号の最大信号
レベルを超える部分を含む信号であるとすると、（シス
テム内にＡＧＣ回路系を含んで、出力レベルを一定とす
るようにしていても、暗い画面の中に小面積の明るい被
写体が存在するような時にはこのような信号となる）、
クリップ回路８の出力は第３図二に示すような信号波形
となり、大レベル部の信号は、輝度信号（第３図ハ及び
二の波形図で一点鎖線で示されている）・搬送色信号（
第３図の波形図で斜線を施こした部分）、ともに抑圧さ
れていて、その抑圧される割合は搬送色信号の方が大き
い。つまり標準ＮＴＳＣ信号の最大レベルを超える大信
号部分は白っぽく再現されることとなる。

このことは、再現の忠実性という点からは好ましいこと
ではないが、再現画像の自然さという点からは特に大き
な問題とはならない。つまり、第１図に示したような、
ＮＴＳＧ複合映像信号を出力する構成の装置では、複合
映像信号の段階でピーククリップ操作を行なうことによ
って、再生画像として自然な画像を得ることができる。

一方、第２図に示すような構成の装置では、次に述べる
ような欠点を有する。

第２図はＶＴＲ一体型カラーテレビジョンカメラの基本
構成図であって、第１図と同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。分離回路４より出力されたＲ−Ｙ、
Ｂ−Ｙの２つの色差信号は、端子１ｏに入力された低域
変換色搬送波によって変調器１１で平衡変調されて低域
変換搬送色信号とされ、ＶＴＲ側信号処理回路１３に導
かれる。

一方、分離回路４より出力された輝度（７）信号は、ピ
ーククリップ回路１２でＮＴＳ’Ｃ標準方式の規格より
大きい信号部分がクリップされた後に、ＶＴＲ側信号処
理回路１３に供給される。

このように、カメラ側でＮＴＳＣ複合映像信号を合成し
て、ＶＴＲ側に信号を送らないようにしている理由は、
カメラ側での輝度信号と搬送色信号とを合成する合成回
路及びＶＴＲ側での、輝度信号と搬送色信号を分離する
為の分離回路・搬送色信号を低域変換搬送色信号に変換
する変換回路を省略できるメリットが存在するという理
由による。

そして両信号はＶＴＲ側で記録・再生等の信号処理を施
された後に、出力端子１４よりＮＴＳＣ複合映像信号と
して出力される。

以上の構成でのピーククリップ回路１２の動作について
波形図を用いて説明する。分離回路４より出力される輝
度（７）信号が第３図イの波形で示されるようにＮＴＳ
Ｃ標準方式の最大信号レベル以上の信号を含む信号であ
ると、この部分はクリップされて第３図ホに示すような
輝度信号波形となる。したがって、ＶＴＪＩＩｌ信号処
理回路１３に送られる輝度信号及び低域変換搬送色信号
はそれぞれ第３図ホ・口の波形に示すような信号となる
ため、ＶＴＲ側の信号処理系より出力されるＮＴＳＣ複
合映像信号としては、第３図への波形に示すような信号
となる。この信号とピーククリップを受けていない信号
（第３図への波形で示される信号）とを比較すると、輝
度信号は抑圧されて小さくなっているのに対して搬送色
信号のレベルは同一のままである。つまり、この信萼を
再生するとクリップを受けた部分は被写体の画像に比し
て、色の飽和度が高く再現されてしまい、一般に明るい
部分は白っぽく感じる人間の目の感覚に対して逆の再現
画像となって、不自然な画像となる。また、分離回路４
の内部の色差信号を作るだめの信号処理回路・変調器等
の色信号処理系としては、ＮＴＳＣ信号の最大信号レベ
ル以上の信号をも直線性を良好に保って処理しなければ
ならず、回路の複雑化および消費電流の増加をもたらす
。

なお、カメラ側信号処理部分でＮＴＳＣ標準方式の規格
の最大信号レベル以上の信号をクリップせずにＶＴ”Ｒ
側信号処理回路１３に送り出して、ＶＴＲ側でＮＴＳＣ
複合映像信号を合成した段階でピーククリップを行なえ
ば以上述べた欠点は発生しないのであるが、ＶＴＲ側と
してはカメラ側より入力される信号以外にも、外部から
入力されるたとえばテレビ受像機等からの標準ＮＴＳＣ
信号をも受は入れる必要があること及びＶＴＲ側信号処
理系のダイナミックレンジ、特に輝度信号を磁気記録す
るだめのＦＭ変調器の変調周波数偏移のダイナミックレ
ンジが限られていることによって、カメラ側から送り出
す信号のレベルを規格内に抑えておく必要があるので、
第２図に示すような構成図が用いられているのである。

そこで本発明は、以上述べたようなＶＴＲ一体型カラー
カメラ等での画像の不自然さ等の欠点を除去することの
できる映像信号処理回路を提供することを目的とするも
のである。

以下本発明について、その実施例を示す図面により詳細
に説明する。

第４図は本発明の第１の実施例を示すものであって、第
２図中と同一の部分には同一符号を付して、説明を省略
する。ここでは、変調器１１より出力された低域変換”
搬送色信号は利得制御回路１６に加えられる。一方、分
離回路４より出力された輝度（７）信号は、ペースクリ
ップ回路１５に加えられ、ＮＴＳＣ標準方式の最大信号
レベル以上の信号だけが取り出される。そして、この出
力信号は利得制御回路１６に制御信号として加えられ、
輝度信号がＮＴＳＣ標準方式の最大信号レベルより大き
くなる信号部分での低域変換搬送色信号の利得を小さく
する方向に制御して、この信号部分の再生画像の色飽和
度が高くなるのを防止する。そして、利得制御器１６よ
り出力される利得制御を受けた低域搬送色信号と、分離
回路４より出力される輝度信号のうちでＮＴＳＣ標準方
式の規格よりも大きい信号部分がピーククリップ回路１
２でクリップされた輝度信号とが、ＶＴＲ側信号処理回
路１３に供給される。両信号はＶＴＲ側で記録・再生等
の信号処理を受けた後、出力端子１４よりＮＴＳＣ複合
映像信号として出力される。

以上の構成のうち、特にペースクリップ回路１６と利得
制御回路１６の動作について波形図を用いて詳述する。

従来例の場合と同様に、分離回路４より出力される輝度
（１）信号の波形、及び変調器１１より出力される低域
変換搬送色信号の波形がそれぞれ第３図イ・口に示す波
形で示されるものであるとすると、ＶＴＲ側信号処理回
路１３に供給される輝度（７）信号は、ＮＴＳＧ標準方
式の規格の最大信号レベル以上の信号がクリップされて
、第３図ホに示すような波形の信号となる。一方、分離
回路４より′出力される輝度（７）信号は、ペースクリ
ップ回路１ｓｉｃも加えられ、第３図トに示す波形のよ
うにＮＴ、ＳＣ標準方式の規格の最大信号レベル以上の
信号だけが出力される。そして、この信号は利得制御回
路１６に加えられて、変調器１１より加えられた第３図
口に示す波形のような低域変換搬送色信号を利得制御し
て、第３図チに示す波形のように、輝度信号がＮＴＳＣ
規格の最大信号レベルを超える部分でのレベルを抑圧し
た信号とする。したがって、ＶＴＲ側信号処理回路１３
で信号処理を受けた後のＮＴＳＣ複合映像信号としては
、第３図りに示す波形のようになり、第１図に示した従
来例の、ＮＴＳＣ複合映像信号の段階でピーククリップ
を行なって得られる第３図二に示す波形の信号とよく似
た信号が得られ、第２図に示した構成のＶＴＲ一体型カ
ラーカメラの欠点を除去して自然な画像を得ることがで
きる。

また、ベースクリップ回路１６の出力による利得制御回
路１６での制御特性をゆるやかにして、第３図ヌに示す
波形のような低域変換搬送色信号を得るようにすると、
輝度信号の抑圧割合とほぼ同一割合で色信号も抑圧され
ることとなり、更に忠実な画像を得ることができる。

つ１す、分離回路４より出力される輝度信号レベルをＸ
とし、ＮＴＳＣ最大信号レベルをＳとし、変調器１１よ
り出力される低域変換搬送色信号レベルをＣとし、利得
制御回路１６より出力される低域変換搬送色信号レベル
をＣ′とすると、ＸがＳより大きい時にはピーククリッ
プ回路１２より出力される輝度信号レベルはＳとなるの
で、輝度信号としては元の信号に対してＳ／Ｘ倍に抑圧
されることとなる。したがって、利得制御回路１６でな
る制御を行なうとすると、 Ｓ なる値とすると、色信号と輝度信号は全く同じ抑圧を受
けることとなり、最も原画に忠実な再生画像を得ること
ができる。また、Ｋの値を正確に１式で示される値にし
なくても、それに近い値に近似することによっても良好
な効果が得られることは明らかである。

また、ベースクリップ回路１６の出力による利得制御回
路１６での制御特性を急カーブにして、ベースクリップ
回路１５より出力が現われた時には、色信号を零とする
ようにすると、分離回路４以降の色信号処理回路として
は直線性良く信号処理を行なわなければならないダイナ
ミックレンジとしては狭いものでよくなり、回路の簡易
化や省費電力の低減化を図ることができる。このように
しても、再現される画像としては高輝度部分が白に再現
されるのでそれ程不自然さは感じないことは、前述した
とおりである。

第６図は本発明の第２の実施例の映像信号処理回路を示
すものであって、第４図とは利得制御回路１６に加える
制御信号を得る手段が異なっていて、より現実的な回路
を提供するものである。なお、第４図に示した回路と同
様の部分には同一符号を付して説明を省略し、相違点に
ついてのみ説明する。

この回路においては、ＡＧＣｌ路３の出力信号は分離回
路４に供給されるとともに、低域Ｆ波器（以下ＬＰＦと
略称する）１７に加えられ、利得制御回路１６に加えら
れる低域変換搬送色信号と帯域及びタイミングを合致さ
れた後、ベースクリップ１８に加えられて、ＮＴＳＣ標
準方式の規格の最大信号レベル以上の信号だけが出力さ
れる。

このような構成にすることによって、より現実的なもの
とすることができる。なお、ＬＰＦ１７とベースクリッ
プ回路１８の順序を逆にしても同様に構成できることは
当然である。

このように、本発明の映像信号処理回路によれば、例え
ばＶＴＲ一体形カラーテレビジョンカメラ等のような複
合映像信号の段階では信号のピーククリップを行なわな
い構成の映像機器において、現在のテレビジョン信号系
では忠実に再現しえない高輝度信号部分での再現画像が
不自然となることを防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は単管式カラーテレビジョンカメラの基本構成を
示すブロック図、第２図はＶＴＲ一体型カラーテレビジ
ョンカメラの従来例の基本構成を示すブロック図、第３
図は従来例および本発明の一実施例の映像信号処理回路
の各部の信号波形図、第４図は本発明の第１の実施例に
おける映像信号処理回路の構成を示すブロック図、第５
図は本発明の第２の実施例における映像信号処理回路構
成を示すブロック図である。 １・・・・・・撮像管、２・・・・前置増巾器、３・・
・・・・自動利得制御回路、４・・・・・分離回路、５
，１１　・−・・−変調器、１２・・・−・ピーククリ
ップ回路、１３・・・・・ＶＴＲ側信号処理回路、１５
．１８・・・・・−ベースクリップ回路、１６・・・・
・・利得制御回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ＩＩ
１図 ｆ カトラ倭１ １３− ＠３５４ ＠４８１ ＠５８１

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動利得制御された複合映像信号を輝度信号と色
   情報を伝達する信号とに分離する分離回路と、上記色情
   報を伝達する信号から搬送色信号を得る色信号処理回路
   と、前記利得制御された輝度信号の大振幅部分を抑圧す
   るピーククリップ回路と、前記利得制御された輝度信号
   の大振幅部分のみの信号を取り出すベースクリップ回路
   と、上記ベースクリップ回路の出力信号により上記搬送
   色信号を抑圧する利得制御回路とを具備したことを特徴
   とする映像信号処理回路。
2. （２）単管もしくは単板式の撮像装置の出力信号を自動
   利得制御回路を介してから輝度信号と互いに異なる２つ
   の色差信号とに分離する分離回路と、上記２つの色差信
   号と低域変換色副搬送波とにより低域変換色信号を得る
   変調回路と、上記利得制御された輝度信号の大信号部分
   を抑圧するピーククリップ回路と、上記利得制御された
   輝度信号の大信号部分のみの信号を得るベースクリップ
   回路と、上記ベースクリップ回路の出力信号により上記
   低域変換色副搬送色信号を抑圧する利得制御回路とを具
   備したことを特徴とする映像信号処理回路。