JPH0697782B2 - 映像信号の自動白圧縮回路 - Google Patents
映像信号の自動白圧縮回路Info
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- JPH0697782B2 JPH0697782B2 JP60183026A JP18302685A JPH0697782B2 JP H0697782 B2 JPH0697782 B2 JP H0697782B2 JP 60183026 A JP60183026 A JP 60183026A JP 18302685 A JP18302685 A JP 18302685A JP H0697782 B2 JPH0697782 B2 JP H0697782B2
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- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims description 54
- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims description 51
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 101100021996 Arabidopsis thaliana CYP97C1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、映像信号をデイジタル化して処理する方式の
テレビジヨンカメラにおける白圧縮回路に関するもので
ある。
テレビジヨンカメラにおける白圧縮回路に関するもので
ある。
現在のところ、テレビジヨンカメラの撮像系や信号処理
系に与え得るダイナミツクレンジは、撮像対象の光量変
化範囲に遠く及ばない。
系に与え得るダイナミツクレンジは、撮像対象の光量変
化範囲に遠く及ばない。
そこで、特に信号処理系でのダイナミツクレンジの不足
に対処するためには、従来から白圧縮処理が広く採用さ
れている。すなわち、この白圧縮処理を行なわないと、
映像信号中で或る定まつたレベルを越える明るい部分が
クリツプされ、いわゆる白つぶれを生じてしまうからで
ある。
に対処するためには、従来から白圧縮処理が広く採用さ
れている。すなわち、この白圧縮処理を行なわないと、
映像信号中で或る定まつたレベルを越える明るい部分が
クリツプされ、いわゆる白つぶれを生じてしまうからで
ある。
この様子を第３図で説明する。
この第３図で、特性i(X)は映像信号処理系の入力特性
で、入力レベルがXW以上では出力レベルＹはＷに固定さ
れており、従つて、このレベルＷが白クリツプ点とな
り、入力Ｘのダイナミツクレンジは、０ＸXWとな
る。
で、入力レベルがXW以上では出力レベルＹはＷに固定さ
れており、従つて、このレベルＷが白クリツプ点とな
り、入力Ｘのダイナミツクレンジは、０ＸXWとな
る。
そこで、入力のダイナミツクレンジを広げ、白つぶれを
少くするため、第３図の特性Ki(X)を与えるようにす
る。すなわち、特性i(X)を、白クリツプレベルＷよりも
所定値だけ低にレベルKPから圧縮して特性Ki(X)とし、
これにより入力Ｘのダイナミツクレンジを、０ＸKX
にまで広げることができるようにする。これが白圧縮処
理である。
少くするため、第３図の特性Ki(X)を与えるようにす
る。すなわち、特性i(X)を、白クリツプレベルＷよりも
所定値だけ低にレベルKPから圧縮して特性Ki(X)とし、
これにより入力Ｘのダイナミツクレンジを、０ＸKX
にまで広げることができるようにする。これが白圧縮処
理である。
ここで、圧縮を開始する出力ＹのレベルKPを白圧縮点と
いい、特性Ki(X)の傾きKSを白圧縮比という。そして、
この特性Ki(X)を式で表わすと以下のようになる。
いい、特性Ki(X)の傾きKSを白圧縮比という。そして、
この特性Ki(X)を式で表わすと以下のようになる。
Ki(X)＝i(X) ・・・（１） 但し、i(X)＜KP Ki(X)＝（i(X)−KP）KS＋KP ・・（２） 但し、i(X)KP ところで、近年はデイジタル信号処理関連技術の進歩が
著しく、これに伴つてテレビジヨンカメラにおいても、
その映像信号の処理にデイジタル技術を用いた、いわゆ
るデイジタルカメラが現われ、広く採用の機運にある。
著しく、これに伴つてテレビジヨンカメラにおいても、
その映像信号の処理にデイジタル技術を用いた、いわゆ
るデイジタルカメラが現われ、広く採用の機運にある。
そして、このデイジタルカメラでは、例えば、ガンマ補
正などの映像信号の非線形処理にLUT（ルツク・アツプ
・テーブル,Look up Table）を用いる方法がよく用いら
れている。すなわち、このガンマ補正とは、映像信号に
第４図に示す伝達特性を与える処理で、LUTとは第５図
に示すように、各アドレスaiに格納すべきデータをアド
レス値の所定の関数f(ai)としたデータ変換テーブルメ
モリであり、第６図に示すように、このLUT1のアドレス
端子２にデイジタル化した映像信号を入力することによ
り、出力端子３からは例えば第４図のような、任意の変
換特性にしたがつて処理された映像信号が得られるよう
にしたものである。
正などの映像信号の非線形処理にLUT（ルツク・アツプ
・テーブル,Look up Table）を用いる方法がよく用いら
れている。すなわち、このガンマ補正とは、映像信号に
第４図に示す伝達特性を与える処理で、LUTとは第５図
に示すように、各アドレスaiに格納すべきデータをアド
レス値の所定の関数f(ai)としたデータ変換テーブルメ
モリであり、第６図に示すように、このLUT1のアドレス
端子２にデイジタル化した映像信号を入力することによ
り、出力端子３からは例えば第４図のような、任意の変
換特性にしたがつて処理された映像信号が得られるよう
にしたものである。
なお、このようなLUTを用いたデイジタル化映像信号の
処理に関連するものとしては、例えば特開昭59-211394
号公報を挙げることができる。
処理に関連するものとしては、例えば特開昭59-211394
号公報を挙げることができる。
そこで、このようなデイジタルカメラに用いられている
LUTを用いる方法により上記した白圧縮処理を実現させ
るためには、第３図の入出力特性Ki(X)を与えるLUTを用
意してやればよい。
LUTを用いる方法により上記した白圧縮処理を実現させ
るためには、第３図の入出力特性Ki(X)を与えるLUTを用
意してやればよい。
ところで、この白圧縮処理は、被写体が全体に暗い場合
は特に必要ないし、また非常にハイコントラストな被写
体に対しては、このような白圧縮でもさらに白つぶれが
生じることもある。
は特に必要ないし、また非常にハイコントラストな被写
体に対しては、このような白圧縮でもさらに白つぶれが
生じることもある。
そこで、この白圧縮点KPを映像信号の性質に応じて変化
させ、画像内に明るい部分があつても常に正しく再生さ
れ、クリツプされることのないように適切な白圧縮が自
動的に得られるようにすることが望まれる。
させ、画像内に明るい部分があつても常に正しく再生さ
れ、クリツプされることのないように適切な白圧縮が自
動的に得られるようにすることが望まれる。
たとえば、第７図の特性Ki′(X)で示すように、入力レ
ベルＸが０ＸX1の範囲で白圧縮が行なわれている状
態で、画面の一部にX1を越えるハイライト部分が入つて
くると、この部分の信号は白クリツプされてしまう。こ
れを防ぐためには、画面内のどこかの映像信号レベルが
X1を越えたことを検知して、白圧縮特性を第７図の特性
Ki▲″ （Ｘ）▼で示すように変更することが必要とな
る。なお、このような処理のための回路を自動白圧縮回
路と呼ぶことにするが、これを第６図に示すようなLUT
を用いたデイジタル方式の回路で実現するには、第８図
に示すような構成により、映像信号レベルを検出部５で
検出し、その結果を中央処理装置６に入力して次のよう
に処理するソフトウエアが必要となる。
ベルＸが０ＸX1の範囲で白圧縮が行なわれている状
態で、画面の一部にX1を越えるハイライト部分が入つて
くると、この部分の信号は白クリツプされてしまう。こ
れを防ぐためには、画面内のどこかの映像信号レベルが
X1を越えたことを検知して、白圧縮特性を第７図の特性
Ki▲″ （Ｘ）▼で示すように変更することが必要とな
る。なお、このような処理のための回路を自動白圧縮回
路と呼ぶことにするが、これを第６図に示すようなLUT
を用いたデイジタル方式の回路で実現するには、第８図
に示すような構成により、映像信号レベルを検出部５で
検出し、その結果を中央処理装置６に入力して次のよう
に処理するソフトウエアが必要となる。
（１） 検出した映像信号レベルに応じた適切な白圧縮
特性データを演算する。
特性データを演算する。
（２） LUT4のデータを（１）で求めたデータに書き換
える。
える。
なお、この第８図の自動白圧縮回路において、７は映像
信号入力端子、８は同じく出力端子である。
信号入力端子、８は同じく出力端子である。
従つて、この第８図に示した回路では、LUT4のデータ書
き換え処理を高速で行なう必要があり、このためコスト
アツプが著しくなつてしまうという問題があり、実用化
が困難であるという欠点があつた。
き換え処理を高速で行なう必要があり、このためコスト
アツプが著しくなつてしまうという問題があり、実用化
が困難であるという欠点があつた。
この発明は、上記した回路の欠点を除去するため、白圧
縮点をレジスタに保持させ、白圧縮はハードウエアで処
理し、上記レジスタに保持した白圧縮点の書き換えだけ
で自動白圧縮が得られるようにした点を特徴とし、その
目的は充分な応答特性を備えた自動白圧縮回路をローコ
ストで提供するにある。
縮点をレジスタに保持させ、白圧縮はハードウエアで処
理し、上記レジスタに保持した白圧縮点の書き換えだけ
で自動白圧縮が得られるようにした点を特徴とし、その
目的は充分な応答特性を備えた自動白圧縮回路をローコ
ストで提供するにある。
以下、本発明による自動白圧縮回路について図示の実施
例により詳細に説明する。
例により詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例で、入力端子７から入力され
た映像信号は２つに分割され、その一方はレベル検出部
９に入力される。レベル検出部９で検出したデータは、
白圧縮点設定部10に入力され、この白圧縮点設定部10
は、レジスタ11のデータ書き換えを指示し、そのレジス
タ11のデータはゲイン調整部12に入力される。ゲイン調
整部12のもう一方の入力は全期入力端子７からの信号で
ある。そしてその出力は出力端子８に接続される。
た映像信号は２つに分割され、その一方はレベル検出部
９に入力される。レベル検出部９で検出したデータは、
白圧縮点設定部10に入力され、この白圧縮点設定部10
は、レジスタ11のデータ書き換えを指示し、そのレジス
タ11のデータはゲイン調整部12に入力される。ゲイン調
整部12のもう一方の入力は全期入力端子７からの信号で
ある。そしてその出力は出力端子８に接続される。
次に、この実施例の動作について説明する。まず、第１
図のレジスタ11には、白圧縮点入力XKPが設定してある
ものとする。そしてゲイン調整部12は、このレジスタ11
のデータと入力端子７からの映像信号入力を比較する。
そして、映像信号レベルが白圧縮点入力XKPより小さい
場合は第２図に示すようにａの直線（出力＝入力）によ
る特性で変換して出力端子８に出力し、逆に映像信号レ
ベルが白圧縮点XKPより大きい場合にはｂの直線による
特性で出力端子８に出力するようにする。
図のレジスタ11には、白圧縮点入力XKPが設定してある
ものとする。そしてゲイン調整部12は、このレジスタ11
のデータと入力端子７からの映像信号入力を比較する。
そして、映像信号レベルが白圧縮点入力XKPより小さい
場合は第２図に示すようにａの直線（出力＝入力）によ
る特性で変換して出力端子８に出力し、逆に映像信号レ
ベルが白圧縮点XKPより大きい場合にはｂの直線による
特性で出力端子８に出力するようにする。
このゲイン調整部12は、第９図及び第10図に示すよう
に、加算器と減算器、それにスイッチなどからなるハー
ドウエア構成のもので、以下、これらの図により、もう
少し具体的に説明する。
に、加算器と減算器、それにスイッチなどからなるハー
ドウエア構成のもので、以下、これらの図により、もう
少し具体的に説明する。
まず、第９図において、入力端子７には、映像信号が入
力され、スイッチ17の一方の入力に接続される。これ
は、第２図に示す直線ａによる変換に相当する。また入
力端子13には、前述した白圧縮点KPを保持したレジスタ
11の出力が接続され、減算器14はこのデータを入力端子
７からの映像信号から差引く。これをゲイン変換器15で
白圧縮比KS倍し、加算器16でレジスタ11から入力されて
いる白圧縮点KPに加算してやると、この加算器16に得ら
れる映像信号に与えられる伝達特性は第２図の直線ｂの
ようになる。なお、このゲイン変換器15は、第６図で説
明したLUTによつて構成してやればよいが、白圧縮比KS
が（KS＝1/2n:n＝正の整数）のときには、第11図に示す
ように、デイジタルデータで与えられている映像信号Di
Nを算術的にビツトシフトして不要なビツトを切り捨て
ることで極めて簡単に実現することができる。なお、こ
の第11図は、ｎ＝１のときの例である。
力され、スイッチ17の一方の入力に接続される。これ
は、第２図に示す直線ａによる変換に相当する。また入
力端子13には、前述した白圧縮点KPを保持したレジスタ
11の出力が接続され、減算器14はこのデータを入力端子
７からの映像信号から差引く。これをゲイン変換器15で
白圧縮比KS倍し、加算器16でレジスタ11から入力されて
いる白圧縮点KPに加算してやると、この加算器16に得ら
れる映像信号に与えられる伝達特性は第２図の直線ｂの
ようになる。なお、このゲイン変換器15は、第６図で説
明したLUTによつて構成してやればよいが、白圧縮比KS
が（KS＝1/2n:n＝正の整数）のときには、第11図に示す
ように、デイジタルデータで与えられている映像信号Di
Nを算術的にビツトシフトして不要なビツトを切り捨て
ることで極めて簡単に実現することができる。なお、こ
の第11図は、ｎ＝１のときの例である。
そこで、この加算器16の出力をスイツチ17の他方の入力
に接続する。
に接続する。
このスイツチ17は映像信号のビツト数以上の回路数をも
つた電子スイツチなどで構成され、減算器14から制御入
力Ｃに入力される信号の極性に応じて切換動作し、入力
又はのいずれか一方の信号を出力端子８に取り出す
働きをする。
つた電子スイツチなどで構成され、減算器14から制御入
力Ｃに入力される信号の極性に応じて切換動作し、入力
又はのいずれか一方の信号を出力端子８に取り出す
働きをする。
そこで、減算器14の出力が負のときにはスイツチ17を図
示のように上側に切換えて特性ａを選択し、減算器14の
出力が正のときにはスイツチ17を図示と反対の下側に切
換えて特性ｂを選択するようにしてやれば、出力端子８
からは第２図の実線で示す特性により白圧縮処理が施こ
された映像信号を得ることができる。
示のように上側に切換えて特性ａを選択し、減算器14の
出力が正のときにはスイツチ17を図示と反対の下側に切
換えて特性ｂを選択するようにしてやれば、出力端子８
からは第２図の実線で示す特性により白圧縮処理が施こ
された映像信号を得ることができる。
次に第10図の例について説明する。前の例との違いは減
算器14の出力をゲイン変換器15で（１−KS）倍し、スイ
ツチ17で減算器14の出力が正のときに選択する。また、
減算器14の出力が負のときは、０を選択するようにし
て、このスイツチ17の出力を減算器18で入力端子７から
の映像信号から差し引くようにした点である。こうすれ
ば出力端子８からは前の例と全く同じ特性の映像信号出
力を得ることができる。
算器14の出力をゲイン変換器15で（１−KS）倍し、スイ
ツチ17で減算器14の出力が正のときに選択する。また、
減算器14の出力が負のときは、０を選択するようにし
て、このスイツチ17の出力を減算器18で入力端子７から
の映像信号から差し引くようにした点である。こうすれ
ば出力端子８からは前の例と全く同じ特性の映像信号出
力を得ることができる。
第１図に戻り、以上のようにして、この実施例によれ
ば、レジスタ11に設定してあるデータを白圧縮点KPとし
て第２図に示した特性にしたがつた白圧縮が得られるこ
とになる。
ば、レジスタ11に設定してあるデータを白圧縮点KPとし
て第２図に示した特性にしたがつた白圧縮が得られるこ
とになる。
ところで、このレジスタ11のデータは白圧縮点設定部10
とレベル検出部９により、入力端子７に供給されてくる
映像信号に応じて、所定の条件が満足されるごとに書き
換えられており、以下、このレジスタ11のデータ書き換
えについて説明する。
とレベル検出部９により、入力端子７に供給されてくる
映像信号に応じて、所定の条件が満足されるごとに書き
換えられており、以下、このレジスタ11のデータ書き換
えについて説明する。
レベル検出部９はデイジタルピークホールド回路などか
らなり、入力端子７に供給される映像信号の各フイール
ド、又は各フレームにおける最大値をリアルタイムでラ
ツチする働きをする。
らなり、入力端子７に供給される映像信号の各フイール
ド、又は各フレームにおける最大値をリアルタイムでラ
ツチする働きをする。
一方、白圧縮点設定部10はマイコン（マイクロコンピユ
ータ）を含み、レベル検出部９でラツチされたデータを
順次取り込み、所定フイールド数又は所定フレーム数に
わたつて加算平均化したデータXPを演算する。そして第
２図に示すように、このデータXPによる出力YPと白クリ
ツプＷとの偏差を調べ、YP−Ｗ＝αが正の値を取り、そ
れが所定値以上に達したら、それまでレジスタ11に設定
されていたデータXKPを所定値だけ少ない値に書き換
え、YP−Ｗ＝αが負の値を取り、それが所定値以上の値
となつたら、それまでレジスタ11に設定されていたデー
タXKPを所定値だけ多い値に書き換えてゆくように動作
する。
ータ）を含み、レベル検出部９でラツチされたデータを
順次取り込み、所定フイールド数又は所定フレーム数に
わたつて加算平均化したデータXPを演算する。そして第
２図に示すように、このデータXPによる出力YPと白クリ
ツプＷとの偏差を調べ、YP−Ｗ＝αが正の値を取り、そ
れが所定値以上に達したら、それまでレジスタ11に設定
されていたデータXKPを所定値だけ少ない値に書き換
え、YP−Ｗ＝αが負の値を取り、それが所定値以上の値
となつたら、それまでレジスタ11に設定されていたデー
タXKPを所定値だけ多い値に書き換えてゆくように動作
する。
ところで、この実施例においては、このレジスタ11に設
定されているデータXKPによつて第２図における白圧縮
点KPを与える入力の値XKPが決められるようになつてお
り、従つて、この実施例によれば、第７図で説明した自
動白圧縮動作が得られることになる。
定されているデータXKPによつて第２図における白圧縮
点KPを与える入力の値XKPが決められるようになつてお
り、従つて、この実施例によれば、第７図で説明した自
動白圧縮動作が得られることになる。
そして、この実施例によれば、白圧縮特性の切り換えに
必要な処理がレジスタ11の書き換え処理だけで済むか
ら、高速処理が容易に行なえ、簡単にローコストで自動
白圧縮回路を実現することができる。
必要な処理がレジスタ11の書き換え処理だけで済むか
ら、高速処理が容易に行なえ、簡単にローコストで自動
白圧縮回路を実現することができる。
以上説明したように、本発明によれば、白圧縮特性の切
り換えが容易に得られるから、従来技術の欠点を除き、
応答性に優れた自動白圧縮回路を容易に、しかもローコ
ストで提供することができる。
り換えが容易に得られるから、従来技術の欠点を除き、
応答性に優れた自動白圧縮回路を容易に、しかもローコ
ストで提供することができる。
第１図は本発明による自動白圧縮回路の一実施例を示す
ブロツク図、第２図はその動作説明用の特性図、第３図
は白圧縮処理の説明図、第４図はガンマ補正の特性図、
第５図はルツク・アツプ・テーブルの説明図、第６図は
ルツク・アツプ・テーブルによる信号処理の説明図、第
７図の自動白圧縮処理の説明図、第８図はルツク・アツ
プ・テーブルを用いた自動白圧縮回路の一例を示すブロ
ツク図、第９図及び第10図はそれぞれ本発明におけるゲ
イン調整部の一実施例を示すブロツク図、第11図はビツ
ト切り捨てによる信号圧縮処理の説明図である。 ７……入力端子、８……出力端子、17……スイツチ。
ブロツク図、第２図はその動作説明用の特性図、第３図
は白圧縮処理の説明図、第４図はガンマ補正の特性図、
第５図はルツク・アツプ・テーブルの説明図、第６図は
ルツク・アツプ・テーブルによる信号処理の説明図、第
７図の自動白圧縮処理の説明図、第８図はルツク・アツ
プ・テーブルを用いた自動白圧縮回路の一例を示すブロ
ツク図、第９図及び第10図はそれぞれ本発明におけるゲ
イン調整部の一実施例を示すブロツク図、第11図はビツ
ト切り捨てによる信号圧縮処理の説明図である。 ７……入力端子、８……出力端子、17……スイツチ。
Claims (1)
- 【請求項１】ディジタル化映像信号の白圧縮処理を、入
力されたディジタル映像信号によるテーブル検索処理及
びディジタル映像信号のビット切り捨て処理の少なくと
も一方で行うようにした自動白圧縮回路において、 映像信号の最大レベルを所定の周期毎に取込み、このレ
ベルに応じて順次、新たに所定の電圧レベルを設定して
所定のレジスタ手段に書込んでゆくマイクロコンピュー
タのソフトウエア処理による制御手段と、 入力された映像信号のレベルを上記レジスタ手段に保持
されている電圧レベルと比較し、この映像信号に対する
伝達特性を直線特性と、上記テーブル検索処理で与えら
れる圧縮特性及びビット切り捨て処理で与えられる圧縮
特性の少なくとも一方に切換えるハードウエア構成から
なるゲイン調整手段とを設け、 上記ゲイン調整手段により上記伝達特性が切換えられる
ときの映像信号のレベルが、自動的に制御されるように
構成したことを特徴とする自動白圧縮回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60183026A JPH0697782B2 (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 映像信号の自動白圧縮回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60183026A JPH0697782B2 (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 映像信号の自動白圧縮回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6243976A JPS6243976A (ja) | 1987-02-25 |
| JPH0697782B2 true JPH0697782B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=16128440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60183026A Expired - Lifetime JPH0697782B2 (ja) | 1985-08-22 | 1985-08-22 | 映像信号の自動白圧縮回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697782B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6322765Y2 (ja) * | 1980-12-27 | 1988-06-22 | ||
| JPS58178667A (ja) * | 1982-04-12 | 1983-10-19 | Fujitsu Ltd | 信号処理回路 |
| JPH06101807B2 (ja) * | 1984-08-10 | 1994-12-12 | ソニー株式会社 | 撮像信号の圧縮回路 |
-
1985
- 1985-08-22 JP JP60183026A patent/JPH0697782B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6243976A (ja) | 1987-02-25 |
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