JPH03205967A - 白圧縮方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発咽はテレビジョンカメラにおける映像信号の白圧縮
方式に関するものである。

〔従来の技術〕

テレビジョンカメラの撮偉素子がら出力される映像信号
のダイナミックレンジは，通常，そのカメラの標準撮偉
状態における出力レベル，−ｆなわち，標準信号レベル
の８倍以上にも達する。この標準信号レベルを越える高
レベル映像信号をそのまま直線処理することは，一般に
は回路的に困難である。また，標準信号レベルを越える
部分の映像情報の再現については，さほど正確さを要求
されないものの，画質上は無視できなん・。そこで，テ
レビジョンカメラの映像信号処理回路においては，標準
信号レベルを越える映像信号の白部のレベルを圧縮し，
映像情報として重要な標準信号レベル以下の部分の処理
な有利にする方策かとられる。これを一般に白圧縮と称
し，そのための回路な白圧縮回路という。

第２図に白圧縮回路の一般的な入出力特性な示丁。第２
図に示すグラフの横軸は，入力映像信号レベル，縦軸は
それに対する出力映像信号レベルである。

第２図に示すように，白圧縮回路においては，入力映像
信号レベルが点Ｐに至るまでは，入力に等しい出力映像
信号が得られ，入力映像信号レベルが点ＰＹ越えると，
入力に対しＲｓｕｐ＝ｂ／ａの比率で圧縮された出力映
像信号が得られる。

（すなわち，第２図の入力映像信号Ｏ　Ｐ　Ｑ’に対し
て出力映像信号ＯＰＱを得る。）一般に点Ｐは白圧縮開
始点，　Ｒｓｕｐ（＝ｂ／ａ）は白圧縮部の圧縮比（傾
斜）と呼ばれ．また線分ＯＰＱで示される特性はその形
状から二一（ｋｎｅｅ）特性と呼ばれる。

ところで，従来のテレビジョンカメラにおいては，上記
圧縮開始点を標準信号レベルの８５〜１１０％に，また
白圧縮部の圧縮比を，入力映像信号レベルの最大値（第
２図の点Ｑ’）に対して，出力映偉信号レベルの１０５
〜１３０％となるような値に固定し，カメラ運用中のこ
れらの変更は行わないのが一般的であった。

ところか，近年テレビジョンカメラの高性能・高画質化
が追求される中で，標準信号レベルな越える映像情報に
ついても，ある程度の品位が要求されるようになり，た
とえば，比較的高レベルの映像信号入力に対しては，白
圧縮開始点な低くシ，また，低レベルの入力に対しては
，白圧縮部の圧縮比を小さくするといった白圧縮部の信
号のコントラストナ改善するための，．実時間制御が行
なわれるようになった。このように，入力映像信号レベ
ルに応じて白圧縮回路の二一特性な実時間で変更する方
式を一般にオートニー（　ａｕｔｏ　ｋｎｅｅ　）方式
と呼び，そのための回路をオートニー回路と呼ぶ。

第３図に従米のオートニー回路の一例をブロック図にて
示す。第３図の１は入力映像信号，７は白圧縮回路で直
流制御信号Ｅｓにより白圧縮部の圧縮比が変化する０２
はピーク検出回路，１０はレベル比較器，９は主に抵抗
ネットワークやオペアンプ等を用いたアナログ演算回路
である。

第３図に示した回路においては，入力映像信号１に対し
て白圧縮回路７からの出力映像信号８のピーク値をピー
ク検出回路２にて検出し，その値と基準電圧ＥＯとなレ
ベル比較器１０で比較し，その出力をアナログ演算回路
９によりレベル変換して白圧縮部の圧縮比を制御する直
流制御信号Ｅｓとして白圧縮回路７に加える。

こうすることにより，入力映像信号１のレベル変動冫て
対して出力映像信号８のピーク値が常に基ｆｓ電圧ＥＯ
以下になるように白圧縮回路７における白圧縮部の圧縮
比を制御する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで第３図に示したように，従来のオートニー回路
においては，自圧縮開始点や白圧縮部の圧縮比の制御量
の決定をアナログ演算回路のような各種電子素子のネノ
トヮークによるハードウェアに負わせていたため，（１
）非線形制御などの複雑な制御がむずかしい．（２）白
圧縮開始点と白圧縮部の圧縮比といった複数の項目を同
時に制御することかむずかしい，（３）精度・安定度が
悪い，等々の欠点かあり，満足な性能が得られなかった
。本発明はこれらの欠点な解消し，入力映像信号レベル
の変動に対し，常に最適な二一特性を与える映像信号の
白圧縮方式を提供することを目的とする。

〔課題な鱗決するための手段〕

本発明は上記目的な達成するために，あらかじめ，入力
映偉信号のピーク値に対する白圧縮回路の最適二一特性
値の算出式をメモリに記憶しておき，実時間で入力映像
信号のピーク値を検出し，該検出ピーク値とメモリに記
憶されている最適二一特性算出式に基づき，マイクロプ
ロセッサにて最適二一特性値を得るための制御値を算出
し，該制御値によって，上記入力映像信号のピーク値に
応じて，上記白圧縮回路の白圧縮開始点や白圧縮部の圧
縮比の二一特性を最適値に制御するようにしたものであ
る〇 〔作用〕 その結果，上記最適二一特性を算出するためのプログラ
ムの内容を工夫するのみで，従来のオートニー回路より
も複雑，かつち密で高精度の制御が可能となる。

〔実施例〕

以下，本発明について一実施例を用いて説明する。第１
図に本発明の一実施例をブロック図で示丁０ 図において，１は入力映像信号，２は入力映像信号ｌの
ピーク値な検出するピーク検出回路，３はピーク検出回
路２の出力をディジタルデータに変換丁ろＡ−Ｄ変換器
，４はディジタルデー夕を演算処理するマイクロプロセ
ッサ，５はマイクロプロセンサ４を駆動するため，フ−
ログラム・データを記憶するメモリ６はマイクロ１ロセ
ッサ４における演算結果をアナログ電圧に変換するＤ−
Ａ変換器．７は白圧縮回路で，入力映像信号１に対する
白圧縮開始点と白圧縮部の圧縮比を各々直流制御信号Ｅ
ｋ，　Ｅｓにより制御する。また８は出力映像信号であ
る。

この動作は，入力映像信号１のピーク値をピーク検出回
路２により検出し，これをＡ−Ｄ変換器３によりディジ
タルデータに変換し，マイクロプロセソサ４へ取込む。

一方，メモリ５にぱあらかじめ上記ピーク値に対して白
圧縮回路７における白圧縮開始点および白圧縮部の圧縮
比の最適値を与える演算フログラムが記憶されており，
これに従って，マイクロプロセッサ４な駆動することに
より白圧縮回路７における白圧縮開始点および白圧縮部
の圧縮比の制御量な算出する。このマイクロフロセソサ
４における算出データをＤ−Ａ変換器６に入力し，アナ
ログ電圧に変換後これを白圧縮開始点制御信号Ｅｋ，白
圧縮の圧縮比制御信号Ｅｓとして白圧縮回路７に印加し
，これにより入力映像信号１に対する白圧縮開始点およ
び白圧縮部の圧縮比な制御し，その結果出力映像信号８
７ａ−得る。

ここで，上記制御プログラムの一例について以下説明す
る。

第４図は第１図に示した実施例における制御プログラム
の一例を示すフローチャートである。

第１図の回路において，その出力信号８の標準レベル（
標準信号レベル）　ｑ　Ｖｏとし，出力信号８０レベル
の最大値が標準レペルＶＯの１１０％，丁なわちｌ．ｌ
ＸＶｏを越えないように自圧縮回路７を制御でるものと
する。

上記動作な実現するために，まず，第４図のフローチャ
ートに示した処理ｌに従い，第１図のピーク検出回路２
により入力映像信号１のピーク値（第２図のＶｐ　）を
検出し，Ａ−Ｄ変換器３を通してディジタルデータとし
てマイクロフーロセツサ４にとり込む。

次に，マイクロプロセッサ４において第４図の処理２に
従い，上記検出したピーク値ＶｐＯ値と第１図のメモリ
５にあらかじめ記憶してあった上記標準信号レベル■の
値とを比較し，■ｐが１，ＩＸ　Ｖｏより大きいかどう
かを判ｌ！ｆｒする。ここで，Ｖｐ≦１．ｌｘｖＯの場
合，入力映偉信号１に白圧縮処理な施す必要は々いので
，第４図の処理４に従い，白圧縮関始点レベル（第２図
のＶｋ）を１．１ｘ　Ｖｏより大きく丁ろこととして，
マイクロプロセソサ４にて必要なデータ聖生或し，Ｄ−
Ａ変換器６ヶ通して白圧縮回路７における白圧縮開始点
な制御する直流制御信号Ｅｋの値を変更し，白圧縮回路
７を制御する（第４図の処理５）。

また，第４図の処理２においてＶｐ）１．ＩＸＶｏとな
った場合，第４図の処理３に従い白圧縮開始点レベルＶ
ｋを標準信号レベル■０と同値とし，また．このときｖ
ｐ”１．ＩＸＶｏとなるように，信号の白圧縮部の圧縮
比Ｒｓｕｐ（第２図のｂ／ａ）を変更することとし，そ
のための必要なデータ聖マイクロプロセッサ４にて計算
し，　Ｄ−Ａ変換器６を通して白圧縮回路７における白
圧縮開始点と白圧縮部の圧縮率を制御する直流制御信号
Ｅｋ，ＥＳＯ値を変更し，白圧縮回路７な制ｔ１する（
第４図の処理５）。

以上，第４図の処理１〜処理５を繰り返すことによりオ
ートニー動作な行なう。

なお，上記圧縮率Ｒ　ｓｕｐの算出式は入力映像信号１
のピーク値Ｖｐの関数ｆ（Ｖｐ）として，第２図より， となる。

また，上記動作において，第１図の回路の出力信号レヘ
ルＶｐの最大値な標準信号レペルｖＯの１１０％，つま
り　１，Ｉ　ＸＶＯ　トＬ．Ｉ　　ま７’，：，　Ｖｐ
）　１．１　ｘＶＯの場合の白圧縮開始点レベルＶｋの
設定値をＶｋ＝Ｖｏとしたが．これらの設定値は目的に
応じて任意の１ｉｆ’ｋとり得ることは言うまでもない
。

〔発明の効果〕

本発明によれば，従来のオートニ−回路では実現できな
かった複雑かつち密で高精度な二一特性の制御を，その
制御量を算出するためのマイクロプロセッサに与えるプ
ログラムの内容を工夫するのみで容易に実現でき，これ
によりテレビジョンカメラの高画質・高性能化に寄与す
ることができる０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例な示すブロック図，第２図は
白圧縮回路の二一特性を示す図，第３図は従来のオート
ニ一方式の一例な示すブロック図，第４図は制御プログ
ラムの一例な示すフローチャートである。 １：入力映偉信号，２：ピーク検出回路，３：Ａ−Ｄ変
換器， ４ 二マイクロブロセンサ， ５ ：メ モリ， ６ ：Ｄ−Ａ変換器， ７ ：白圧縮回路， ８　： 出力映像信号● 算 と 図 入刺吠１ｔ信号レベル 寥 Ｊ 躬 盲斗 鴎

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力映像信号のピーク値を検出し、その値に応じて
   出力映像信号の白圧縮部の圧縮比、白圧縮開始点を実時
   間で制御する映像信号の白圧縮回路（オートニー回路）
   において、あらかじめ、上記入力映像信号のピーク値に
   対する上記白圧縮回路における白圧縮部の圧縮比、白圧
   縮開始点の最適制御値を算出するプログラムを記憶装置
   に記憶させておき、検出した上記入力映像信号のピーク
   値と該制御値算出プログラムに基づき、マイクロプロセ
   ッサにて上記入力映像信号の検出ピーク値に応じた最適
   制御値を算出し、該算出制御値によって、上記白圧縮回
   路の白圧縮部の圧縮比、白圧縮開始点を最適値に制御す
   ることを特徴とする映像信号の白圧縮方式。