JPH05176221A - ガンマ補正回路 - Google Patents

ガンマ補正回路

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JPH05176221A
JPH05176221A JP3338390A JP33839091A JPH05176221A JP H05176221 A JPH05176221 A JP H05176221A JP 3338390 A JP3338390 A JP 3338390A JP 33839091 A JP33839091 A JP 33839091A JP H05176221 A JPH05176221 A JP H05176221A
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JP
Japan
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converter
gamma correction
digital
data
bit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3338390A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Kuno
徹也 久野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像信号をディジタル変換するに当たり、A
/Dコンバータのビット数以上の分解能が高いディジタ
ル変換を行い、階調精度が高く、画質の良いガンマ補正
を実現すると共に、テーブルデータ数を増やさず、簡単
な回路構成でできるディジタルガンマ補正回路を提供す
る。 【構成】 映像信号のディジタル変換を、ディジタル変
換をする電圧領域の異なる2つのNビットA/Dコンバ
ータと、上記のディジタルデータをアドレスとし、映像
信号のディジタル値に対応したガンマ補正値を出力する
メモリより構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ビデオカメラの映像
信号のガンマ補正をディジタル信号処理で行うディジタ
ルガンマ補正回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ビデオカメラのガンマ補正におい
て、ディジタル方式としてルックアップテーブル(以下
LUTという)方式が挙げられる。図2は従来のLUT
方式によるディジタルガンマ補正回路の構成図であり、
同図において、6は8ビットA/Dコンバータ、7はメ
モリである。
【0003】次に動作について説明する。入力された映
像信号は、8ビットA/Dコンバータ6により基準電圧
a,b間において8ビットにディジタル変換される。デ
ィジタル変換された映像信号のディジタルデータは、ア
ドレスとしてメモリ7に入力される。メモリ7は入力ア
ドレスにより図3に示すガンマ曲線に相当する倍率のガ
ンマ補正データを出力する。図3において、SINは8ビ
ットにディジタル化された入力映像信号で、SOUT はメ
モリ7の正規化されたディジタル映像出力である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】LUT方式によるディ
ジタルガンマ補正を行うと、図3に示すようにノンリニ
ア変換のため、nビット精度の出力を得るには、入力に
はnビット以上の精度を必要とする。そのためディジタ
ル変換にはnビット以上のA/Dコンバータが必要であ
るという問題点があった。
【0005】また、現行のA/Dコンバータにおいて、
8ビット以上のA/Dコンバータは8ビットA/Dコン
バータに比べ、価格、消費電力共に非常に増大するとい
う問題点があった。
【0006】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ディジタル方式のガンマ補正回
路において、複数のA/Dコンバータとメモリを使い分
けることにより、簡単な構成ですぐれたディジタルガン
マ補正回路を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の第1の発明に
係るガンマ補正回路は、基準電圧値の異なる2つのnビ
ットA/Dコンバータを用い、メモリによりn+1ビッ
トのアドレスに適応するガンマ補正値を出力することに
より、ガンマ補正を行うようにしたものである。
【0008】この発明の第2の発明に係るガンマ補正回
路は、基準電圧値の異なるN個のnビットA/Dコンバ
ータを用い、メモリにより入力アドレスに適応するガン
マ補正値を出力することにより、ガンマ補正を行うよう
にしたものである。
【0009】
【作用】この発明の第1の発明に係るガンマ補正回路
は、基準電圧値の異なる2つのnビットA/Dコンバー
タを用いることにより、nビット以上のビット精度を必
要とする映像信号の低域側では、A/Dコンバータ
(I)によりn+1ビット以上のディジタル変換を行
い、nビット以上のビット精度を必要としない高域側で
は、A/Dコンバータ(II)によりnビット以上、n+
1ビット以下のディジタル変換を行う。上記の2つのA
/Dコンバータによってディジタル変換されたn+1ビ
ットのアドレスデータに対応するガンマ補正値をメモリ
より出力する。
【0010】この発明の第2の発明に係るガンマ補正回
路は、基準電圧値の違うN個のnビットA/Dコンバー
タを用いることにより、nビット以上のビット精度を必
要とする映像信号の低域側では、A/Dコンバータ
(I)によりn+lnN/ln2ビット以上のディジタル変
換を行い、nビット以上のビット精度を必要としない高
域側では、A/Dコンバータ(N)によりnビット以
上、n+lnN/ln2ビット以下のディジタル変換を行
い、映像信号をN個のA/Dコンバータによってディジ
タル変換を行う。上記のN個のA/Dコンバータによっ
てディジタル変換されたデータをスイッチにて選択し、
アドレスデータに対応するガンマ補正値をメモリより出
力する。
【0011】
【実施例】実施例1.以下、この発明の各実施例につい
て、図を参照しながら説明する。図1はこの発明のディ
ジタルガンマ補正回路を示す図である。図において、3
は8ビットA/Dコンバータ(II)で基準電圧VRTが
b、VRBがx(x≦(a+b)/2)であり、この電圧
領域にてディジタル変換をする。4はVRTがx、VRBが
aである8ビットA/Dコンバータ(I)である。5は
A/Dコンバータ3及びA/Dコンバータ4より出力さ
れるデータをアドレスとし、それぞれのデータに対応す
るガンマ補正値をデータテーブルとして持つメモリであ
る。本発明は、このA/Dコンバータ(II)3、A/D
コンバータ(I)4とメモリ5より構成される。
【0012】以上のように構成されたディジタルガンマ
補正回路について、以下、その動作を説明する。 図3
に示すように、ガンマ特性曲線は次式によって表され
る。
【0013】
【数1】
【0014】kは定数で(2)式において規格化してい
る。nはビット数、rはガンマ定数、SINは映像入力信
号を8ビットにディジタル変換した信号で、SOUT はガ
ンマ補正した後のディジタル信号である。nビット精度
の出力を必要とする場合、必要な入力ビット数N0は次
式で表される。
【0015】
【数2】
【0016】よってdSOUT /dSIN≧1の時には入力
ビット数にnビット以上のビット精度を必要とし、dS
OUT /dSIN<1の時にはnビット以上のビット精度を
必要としない。今、n=8、r=0.7の時
【0017】
【数3】
【0018】で表され、SIN=1の時Δn=1.9とな
り、従来の方式によると、8ビット精度の出力映像を得
ようとすると、9.9ビットのA/Dコンバータが必要
であった。
【0019】図1に示すようにこの発明によれば、基準
値a〜x領域の映像信号はA/Dコンバータ(I)4に
よってディジタル変換され、基準値x〜b間の映像信号
はA/Dコンバータ(II)3によってディジタル変換さ
れる。2つの8ビットA/Dコンバータによってディジ
タル変換された映像信号は、図4に示す様なデータテー
ブルをもつメモリ5に、アドレスとして入力されガンマ
補正される。
【0020】A/Dコンバータ(I)4によりディジタ
ル変換される映像信号は
【0021】
【数4】
【0022】に示されるようにN1ビットにてディジタ
ル変換され、A/Dコンバータ(II)3によりディジタ
ル変換される映像信号は
【0023】
【数5】
【0024】に示されるようN2ビットにてディジタル
変換される。図5においてdはΔN1を示し、cはΔN
2を示す。図6.eはxの値に対する、8ビット精度の
出力映像信号を得るためにディジタル変換に必要なビッ
ト数N である。
【0025】ここで、x/(a+b)・100=25
(%)と設定する。この時SIN(x=25)=64とな
る。よって(3)、(5)式より、 N0 (SIN=1) =9.88 (8) N0 (SIN=64)=8.09 (9) のビット精度が必要である。従来の方式では(8)・
(9)式共に8ビットにてディジタル変換を行い、図
6.iに示すように1.88のビット精度が足りないこ
ととなる。この発明によると(6)・(7)式より N1(SIN=1) =10.0 (10) N2(SIN=64)=8.42 (11) のビット精度にてディジタル変換を行うことができる
(図6の符号hに示す)。よって、図6に示すように必
要ビット数を満たすと共に、それ以上のビット精度にて
ディジタル変換を行う(gはx/(a+b)=50%の時
のN1、N2を示す)。
【0026】実施例2.図7はこの発明の他の実施例に
よるディジタルガンマ補正回路の構成を示す。8は8ビ
ットA/Dコンバータ(II)で基準電圧VRTがb、VRB
がx(x≦(a+b)/2)であり、この電圧領域にて
ディジタル変換をする。9はVRTがx、VRBがaである
8ビットA/Dコンバータ(I)である。10はA/D
コンバータ(II)8、A/Dコンバータ(I)9より出
力されるデータを選択するスイッチ、11はOR回路、
12はスイッチ10にて選ばれたデータとOR回路の出
力をアドレスとし、それぞれのデータに対応するガンマ
補正値をデータテーブルとして持つメモリである。この
発明は、上記に示す2つのA/Dコンバータ8,9、ス
イッチ10、OR回路11及びメモリ12より構成され
る。
【0027】以上のように構成されたディジタルガンマ
補正回路について、以下、その動作を説明する。
【0028】図4に示す様に入力映像信号a〜x間は、
A/Dコンバータ(I)9にて8ビット精度でディジタ
ル変換され、x〜b間はA/Dコンバータ(II)8にて
8ビット精度でディジタル変換される。xの値による2
つのA/Dコンバータによりディジタル変換される映像
信号のビット精度は上記したので重複を避ける。A/D
コンバータ(II)8のデータはOR回路11に入力さ
れ、データD16を出力する。A/Dコンバータ(I)
9、A/Dコンバータ(II)8より出力されるデータは
スイッチ10にてD16が1の時はA/Dコンバータ(I
I)8のデータを、D16が0の時はA/Dコンバータ
(I)9のデータを選択する。スイッチ10にて選ばれ
たデータとD16をアドレスとし、それぞれのデータに対
応するガンマ補正値をメモリ12より出力することによ
り、ディジタルガンマ補正を行うディジタルガンマ補正
回路を構成する。
【0029】実施例3.図8はこの発明の他の実施例に
よるディジタルガンマ補正回路の構成を示す。13はn
ビットA/Dコンバータ(I)で、基準電圧VRTがx
1 、VRBがaであり、この電圧領域にてディジタル変換
をする。14はVRTがx2 、VRBがx1 であるnビット
A/Dコンバータ(II)である。15は、VRTがx
n-1 、VRBがxn-2 であるnビットA/Dコンバータ
(N−1)である。15はVRTがb、VRBがxn-1 であ
るnビットA/Dコンバータ(N)である(b>xn-1
・・・>x2 >x1 >a、且つx1 ーa<x2 ーx1 <・
・・<(b−a)/N<・・・<b−xn-1 )。A/D
コンバータ(I)13からA/Dコンバータ(N)16
までN個のA/Dコンバータで構成されている。17は
それぞれのOR回路11の出力によりN個のA/Dコン
バータの内、1つのA/Dコンバータのデータを選択す
るデータを出力するデータセレクト回路である。18は
N個のA/Dコンバータより出されるデータを選択する
スイッチである。19はスイッチ18により選ばれたデ
ータとデータセレクト回路18より出力されたデータを
アドレスとし、それぞれのデータに対応するガンマ補正
値をデータテーブルとして持つメモリである。本発明
は、上記のOR回路11、N個のA/Dコンバータ12
〜15、データセレクト16、スイッチ17、メモリ1
8より構成される。
【0030】以上のように構成されたディジタルガンマ
補正回路について、以下、その動作を説明する。図9に
示すように、入力映像信号はN個のA/Dコンバータに
てVRT〜VRB間を、nビット精度でディジタル変換され
る。ディジタル変換されるVRT〜VRB間の映像信号のビ
ット精度は
【0031】
【数6】
【0032】で表される。A/Dコンバータ(II)14
からA/Dコンバータ(N)16のデータはそれぞれの
OR回路11を通り、データセレクト回路17に入力さ
れる。データセレクト回路17はN個のA/Dコンバー
タの内、1つのA/Dコンバータを選ぶ(lnN/ln2)
ビットのデータを出力する。データセレクト回路17よ
り出力された(lnN/ln2)ビットのデータはスイッチ
18に入力される。(lnN/ln2)ビットのデータはス
イッチ18が、A/Dコンバータ(II)14からA/D
コンバータ(N)16のうち、あるA/Dコンバータの
データが入力されるOR回路の出力データが1で、かつ
上位のA/Dコンバータのデータが入力されるOR回路
の出力データがすべて0の時、そのA/Dコンバータの
データ(D0 〜Dn-1 )を選び、OR回路のデータがす
べて0の時はA/Dコンバータ(I)13を選ぶ様に対
応している。上記のようにスイッチ18によりN個のA
/Dコンバータの1つが選択され、スイッチ18より出
力されるデータとデータセレクト回路17より出力され
るデータとをアドレスとし、それぞれのデータに対応す
るガンマ補正値をメモリ19より出力することにより、
ディジタルガンマ補正を行うディジタルガンマ補正回路
を構成する。
【0033】実施例4.この発明のディジタル信号処理
部の実施例においては、主にディジタルデータのビット
数を8として説明したが、この発明はその値に限定され
るものではなく、ビデオカメラ設計及び画質より求めら
れる適切な値にても、この発明の効果は実現できる。
【0034】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、基準電
圧値の異なる複数のnビットA/Dコンバータにより、
映像信号をディジタル変換を行い、それぞれのデータに
対応するガンマ補正値をメモリより出力することによ
り、ディジタルガンマ補正を行う様に構成したので、ビ
ット精度の高い階調変換を行い、画質の良いガンマ補正
を実現できる。また、A/Dコンバータとメモリを設け
るだけでガンマ補正回路を構成でき、非常に簡単、且つ
必要ビット数のA/Dコンバータを従来例にて用いるこ
とに比べ、消費電力の低減や低価格化等を実現すること
もできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるディジタルガンマ補正
回路を示す図である。
【図2】従来のディジタルガンマ補正回路を示す図であ
る。
【図3】8ビットにディジタル変換された入力に対する
ガンマ補正されたディジタル出力を示す図である。
【図4】図1に示す一実施例により2つのA/Dコンバ
ータによりディジタル変換を行い、ディジタル変換され
た入力に対するガンマ補正されたディジタル出力を示す
図である。
【図5】A/Dコンバータ(I)のVRB、A/Dコンバ
ータ(II)のVRTであるxの値に対する、上記A/Dコ
ンバータによりディジタル変換される映像信号のデータ
ビット数において増えるビット精度ΔN1と減るビット
精度ΔN2を示す図である。
【図6】A/Dコンバータ(I)のVRB、A/Dコンバ
ータ(II)のVRTであるxの値に対する、映像信号に8
ビット精度を求めるときのディジタル変換に必要なビッ
ト数N0 と本発明の一実施例にてディジタル変換される
ビット数を示す図である。
【図7】この発明の他の実施例によるディジタルガンマ
補正回路を示す図である。
【図8】この発明の他の実施例によるディジタルガンマ
補正回路を示す図である。
【図9】図8に示す一実施例によりN個のA/Dコンバ
ータによりディジタル変換を行い、ディジタル変換され
た入力に対するガンマ補正されたディジタル出力を示す
図である。
【符号の説明】
1 アナログ映像信号入力 2 ディジタル映像信号出力 3 8ビットA/Dコンバータ(I) 4 8ビットA/Dコンバータ(II) 5 メモリ 6 8ビットA/Dコンバータ 7 メモリ 8 8ビットA/Dコンバータ(I) 9 8ビットA/Dコンバータ(II) 10 スイッチ 11 OR回路 12 メモリ 13 nビットA/Dコンバータ(I) 14 nビットA/Dコンバータ(II) 15 nビットA/Dコンバータ(N−1) 16 nビットA/Dコンバータ(N) 17 データセレクト回路 18 スイッチ 19 メモリ a A/Dコンバータ(I)のVRBの電圧値 b A/Dコンバータ(II)、A/Dコンバータ(N)
のVRTの電圧値 c ΔN1を示す d ΔN2を示す e Nを示す f 従来例にてディジタル変換されるビット数 g この発明の一実施例にてディジタル変換されるビッ
ト数 h この発明の一実施例にてディジタル変換されるビッ
ト数
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年7月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】
【数1】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】
【数4】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】に示されるようN2ビットにてディジタル
変換される。図5においてdはΔN1を示し、cはΔN
2を示す。図6において、eはxの値に対する、8ビッ
ト精度の出力映像信号を得るためにディジタル変換に必
要なビット数N0 である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】
【数6】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 nビットにてディジタル変換を行う基準
    電圧VRT、VRB(VRT>VRB)に、a、x(x≦(a+
    b)/2)を持つA/Dコンバータ(I)と、VRT、V
    RBにx,bを持つA/Dコンバータ(II)の2つのA/
    Dコンバータと、入力映像信号のレベルを示す入力デー
    タをノンリニアの映像信号に変換するメモリとを具備
    し、上記メモリには上記入力データに応じたガンマ補正
    データのデータテーブルが形成されていることを特徴と
    するディジタルガンマ補正回路。
  2. 【請求項2】 nビットにてディジタル変換を行う基準
    電圧VRT、VRB(VRT>VRB)の異なるN個のA/Dコ
    ンバータ(N>2)と、入力映像信号のレベルを示す入
    力データをノンリニアの映像信号に変換するメモリとを
    具備し、上記メモリには上記入力データに応じたガンマ
    補正データのデータテーブルが形成されていることを特
    徴とするディジタルガンマ補正回路。
JP3338390A 1991-12-20 1991-12-20 ガンマ補正回路 Pending JPH05176221A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490047B1 (ko) * 1998-05-22 2005-08-01 삼성전자주식회사 프로그램 가능한 계조 구동 장치
KR100682357B1 (ko) * 2000-06-28 2007-02-15 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 감마전압 자동조정장치 및 그의 구동방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100490047B1 (ko) * 1998-05-22 2005-08-01 삼성전자주식회사 프로그램 가능한 계조 구동 장치
KR100682357B1 (ko) * 2000-06-28 2007-02-15 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시장치의 감마전압 자동조정장치 및 그의 구동방법

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