JPH0832061B2 - 映像信号処理装置 - Google Patents
映像信号処理装置Info
- Publication number
- JPH0832061B2 JPH0832061B2 JP62330812A JP33081287A JPH0832061B2 JP H0832061 B2 JPH0832061 B2 JP H0832061B2 JP 62330812 A JP62330812 A JP 62330812A JP 33081287 A JP33081287 A JP 33081287A JP H0832061 B2 JPH0832061 B2 JP H0832061B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- video signal
- setting means
- level
- minimum level
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- Picture Signal Circuits (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は映像信号をA/D変換し画像メモリ等に記憶す
るような映像信号処理装置における信号レベル制御に関
するものであり、テレビ画面のハードコピー装置等に広
く応用できるものである。
るような映像信号処理装置における信号レベル制御に関
するものであり、テレビ画面のハードコピー装置等に広
く応用できるものである。
従来の技術 一般に、画像プリンタの記録濃度のダイナミックレン
ジは、CRTの輝度のダイナミックレンジに比べて低く、
同じ映像信号をハードコピーしてもCRTに比べてコント
ラストの低い画像になる。そのため、より白く反射率の
高い記録紙の開発やより濃度の高いインクを開発するこ
とにより、記録濃度のダイナミックレンジを高める努力
がなされているが、CRTの輝度のダイナミックレンジに
比べてまだ1桁以上も小さいのが現実である。したがっ
て、画像プリンタでコントラストの高い画像を記録する
ためには、限られた記録濃度のダイナミックレンジを有
効に活用する工夫が必要である。
ジは、CRTの輝度のダイナミックレンジに比べて低く、
同じ映像信号をハードコピーしてもCRTに比べてコント
ラストの低い画像になる。そのため、より白く反射率の
高い記録紙の開発やより濃度の高いインクを開発するこ
とにより、記録濃度のダイナミックレンジを高める努力
がなされているが、CRTの輝度のダイナミックレンジに
比べてまだ1桁以上も小さいのが現実である。したがっ
て、画像プリンタでコントラストの高い画像を記録する
ためには、限られた記録濃度のダイナミックレンジを有
効に活用する工夫が必要である。
従来は、画像の明るい部分即ちインクの低濃度部分の
ダイナミックレンジを有効に活用する工夫として、映像
信号のゲインを調節する手段を設けたり、映像信号にAG
C(自動ゲイン制御)手段を設けていた。
ダイナミックレンジを有効に活用する工夫として、映像
信号のゲインを調節する手段を設けたり、映像信号にAG
C(自動ゲイン制御)手段を設けていた。
第7図は、従来例における映像信号を自動的に最適の
ゲインに調整するモノクロ画像プリンタの映像信号処理
装置のブロック図である。
ゲインに調整するモノクロ画像プリンタの映像信号処理
装置のブロック図である。
1は映像信号aを制御信号に対応したゲインで増幅す
るVCA(電圧制御増幅手段)、2はVCA1の出力bのピー
クを検出するピーク検出器、3はピーク検出器2の出力
cと基準電圧dとの差を増幅しVCA1のゲインを制御する
誤差増幅器である。
るVCA(電圧制御増幅手段)、2はVCA1の出力bのピー
クを検出するピーク検出器、3はピーク検出器2の出力
cと基準電圧dとの差を増幅しVCA1のゲインを制御する
誤差増幅器である。
映像信号出力bの振幅が所定の振幅より小さすぎた場
合、ピーク検出器2の出力cは基準電圧dより小さくな
り誤差増幅手段3の出力制御信号は、VCA1のゲインを大
きくする方向にフィードバックがかかり、VCA1の出力b
のピークは常に基準電圧dと等しくなる。映像信号出力
bの振幅が大きすぎると前記と同様にゲイン制御がかか
り出力bは一定振幅に安定する。
合、ピーク検出器2の出力cは基準電圧dより小さくな
り誤差増幅手段3の出力制御信号は、VCA1のゲインを大
きくする方向にフィードバックがかかり、VCA1の出力b
のピークは常に基準電圧dと等しくなる。映像信号出力
bの振幅が大きすぎると前記と同様にゲイン制御がかか
り出力bは一定振幅に安定する。
この従来の構成においては、モノクロ映像信号等のゲ
イン制御には適しているが、RGBカラー映像信号には使
用できない。なぜなら、RGB映像信号による画像はRGB各
信号のバランスで色相と彩度が決まるため、各信号ごと
に従来のゲイン制御を行っても、RGB映像信号の正しい
ゲイン制御を行うことにはならないからである。RGBの
バランスを崩さずにゲイン制御を行う例は特開昭61-905
75号公報に示されるものがある。
イン制御には適しているが、RGBカラー映像信号には使
用できない。なぜなら、RGB映像信号による画像はRGB各
信号のバランスで色相と彩度が決まるため、各信号ごと
に従来のゲイン制御を行っても、RGB映像信号の正しい
ゲイン制御を行うことにはならないからである。RGBの
バランスを崩さずにゲイン制御を行う例は特開昭61-905
75号公報に示されるものがある。
発明が解決しようとする問題点 従来例の構成および特開昭61-90575号明細書の構成
は、モノクロ映像信号およびRGB映像信号による画像の
最も明るい部分の信号レベルを所定の値に固定し、その
レベルをプリンタで記録する際の記録紙の紙面濃度にす
ることにより、記録の明るい部分のダイナミックレンジ
を広げている。ところが、記録画像中の最も濃い部分
は、映像信号のペデスタルレベル等に固定されているた
め、画像中にペデスタルレベルに相当する暗い部分が存
在しない限り、インクの最高濃度が使用されない。ま
た、通常の映像信号はCRTに映しだされることを前提と
しているため、このような暗いレベルは存在しないこと
が多い。したがって、濃度の高い領域の記録のダイナミ
ックレンジは有効に使用されず、明るいが淡い画像にな
る。
は、モノクロ映像信号およびRGB映像信号による画像の
最も明るい部分の信号レベルを所定の値に固定し、その
レベルをプリンタで記録する際の記録紙の紙面濃度にす
ることにより、記録の明るい部分のダイナミックレンジ
を広げている。ところが、記録画像中の最も濃い部分
は、映像信号のペデスタルレベル等に固定されているた
め、画像中にペデスタルレベルに相当する暗い部分が存
在しない限り、インクの最高濃度が使用されない。ま
た、通常の映像信号はCRTに映しだされることを前提と
しているため、このような暗いレベルは存在しないこと
が多い。したがって、濃度の高い領域の記録のダイナミ
ックレンジは有効に使用されず、明るいが淡い画像にな
る。
また、濃度の高い領域の記録のダイナミックレンジは
有効に使うために、映像信号のペデスタルレベルよりも
上のレベルを強制的に記録の最高濃度に設定することが
行われる場合があるが、映像信号中にペデスタルレベル
に近い暗い部分が存在する画像を記録したとき、濃度の
高い部分がつぶれた階調性の悪い画像になるという別の
問題が生ずる。
有効に使うために、映像信号のペデスタルレベルよりも
上のレベルを強制的に記録の最高濃度に設定することが
行われる場合があるが、映像信号中にペデスタルレベル
に近い暗い部分が存在する画像を記録したとき、濃度の
高い部分がつぶれた階調性の悪い画像になるという別の
問題が生ずる。
本発明は、この点に鑑みて、濃度の高い領域の記録の
ダイナミックレンジは有効に使用し、かついかなる画像
に対しても濃度の高い部分がつぶれることのない黒レベ
ル補正機能を有する映像信号処理装置を提供することを
目的としている。
ダイナミックレンジは有効に使用し、かついかなる画像
に対しても濃度の高い部分がつぶれることのない黒レベ
ル補正機能を有する映像信号処理装置を提供することを
目的としている。
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために、RGBから成る
映像信号のRとGとBの最小値の有効画面中の最小レベ
ルを設定する最小レベル設定手段と、前記最小レベル設
定手段の出力に応じた電圧を負のリファレンス入力に与
えられたA/D変換器とを備えたものである。
映像信号のRとGとBの最小値の有効画面中の最小レベ
ルを設定する最小レベル設定手段と、前記最小レベル設
定手段の出力に応じた電圧を負のリファレンス入力に与
えられたA/D変換器とを備えたものである。
作用 本発明では上記構成により、有効画面中のRGB映像信
号の最小レベルの電圧を最小レベル設定手段で検出し、
この最小レベル設定手段の出力に応じた電圧をA/D変換
器の負のリファレンス入力に加えることにより、前記A/
D変換器は正のリファレンスと負のリファレンスの間の
電位を所定のbit数にA/D変換するため、前記映像信号は
有効画面中の最小レベルを黒レベルの基準としてA/D変
換されることになり、A/D変換された映像データは前記
映像信号のゲインとオフセットを同時に調節してA/D変
換したものと等価になり記録画像のコントラストを画像
に合わせて拡大することができる。
号の最小レベルの電圧を最小レベル設定手段で検出し、
この最小レベル設定手段の出力に応じた電圧をA/D変換
器の負のリファレンス入力に加えることにより、前記A/
D変換器は正のリファレンスと負のリファレンスの間の
電位を所定のbit数にA/D変換するため、前記映像信号は
有効画面中の最小レベルを黒レベルの基準としてA/D変
換されることになり、A/D変換された映像データは前記
映像信号のゲインとオフセットを同時に調節してA/D変
換したものと等価になり記録画像のコントラストを画像
に合わせて拡大することができる。
実施例 本発明の実施例について図を用いて説明する。第1図
は本発明の実施例における映像信号処理装置のブロック
図である。
は本発明の実施例における映像信号処理装置のブロック
図である。
第1図において、10は水平同期信号(H)と垂直同期
信号(V)を入力し有効画面の期間を表わす信号cを出
力する有効画面設定手段、4はRGBから成る映像信号rgb
とcを入力し有効画面中のrとgとbの各々の最小電圧
の内最も小さいものを選び出し出力jとする最小レベル
設定手段、5、6、7は映像信号rgbをA/D変換し映像デ
ータRGBを出力するA/D変換器、8は前記最小レベル設定
手段4の出力jを所定の電圧mに制限する黒レベル制限
手段、9は前記黒レベル制限手段8出力lとペデスタル
電位hから新たな黒レベルを設定する黒レベル設定手段
であり、A/D変換器5、6、7の正のリファレンスには
映像信号の最大レベルに相当する所定の電圧aが与えら
れ、負のリファレンスには前記黒レベル設定手段9の出
力nが与えられている。
信号(V)を入力し有効画面の期間を表わす信号cを出
力する有効画面設定手段、4はRGBから成る映像信号rgb
とcを入力し有効画面中のrとgとbの各々の最小電圧
の内最も小さいものを選び出し出力jとする最小レベル
設定手段、5、6、7は映像信号rgbをA/D変換し映像デ
ータRGBを出力するA/D変換器、8は前記最小レベル設定
手段4の出力jを所定の電圧mに制限する黒レベル制限
手段、9は前記黒レベル制限手段8出力lとペデスタル
電位hから新たな黒レベルを設定する黒レベル設定手段
であり、A/D変換器5、6、7の正のリファレンスには
映像信号の最大レベルに相当する所定の電圧aが与えら
れ、負のリファレンスには前記黒レベル設定手段9の出
力nが与えられている。
第2図は、有効画面設定手段10の構成を説明するブロ
ック図である。50、51、52、53はモノステーブル・マル
チバイブレータやカウンタ等で構成されたタイマ、54は
タイマ51の出力c2とタイマ52の出力c4の論理積をとるア
ンドゲートである。
ック図である。50、51、52、53はモノステーブル・マル
チバイブレータやカウンタ等で構成されたタイマ、54は
タイマ51の出力c2とタイマ52の出力c4の論理積をとるア
ンドゲートである。
第3図は、第2図に示す有効画面設定手段10を説明す
るタイミングチャートである。タイマ50は、Hの立上が
りからT1幅のパルスc1を発生しタイマ51は、c1の立上が
りからH方向の有効画面幅に相当するT2幅のパルスc2を
発生する。タイマ52は、Vの立上がりからT3幅のパルス
c3を発生しタイマ53は、c3の立上がりからV方向の有効
画面幅に相当するT4幅のパルスc4を発生する。アンドゲ
ート54はc2とc4の論理積をとることにより、HとVの共
通の有効画面をあわらす信号cを発生する。NTSC等の映
像信号ではT1は数μsec、T2は約50μsec、T3は約1.5mse
c、T4は約14msecになる。
るタイミングチャートである。タイマ50は、Hの立上が
りからT1幅のパルスc1を発生しタイマ51は、c1の立上が
りからH方向の有効画面幅に相当するT2幅のパルスc2を
発生する。タイマ52は、Vの立上がりからT3幅のパルス
c3を発生しタイマ53は、c3の立上がりからV方向の有効
画面幅に相当するT4幅のパルスc4を発生する。アンドゲ
ート54はc2とc4の論理積をとることにより、HとVの共
通の有効画面をあわらす信号cを発生する。NTSC等の映
像信号ではT1は数μsec、T2は約50μsec、T3は約1.5mse
c、T4は約14msecになる。
第4図、第5図、第6図は、最小レベル設定手段4と
黒レベル制限手段8と黒レベル設定手段9の具体回路例
である。20、21、22はダイオード、23、27、29、32、4
0、41は抵抗器、25はコンデンサ、26、28、30、31はト
ランジスタ、24は有効画面の期間を表わす信号cにより
オンになるアナログスイッチ、42はボルテージホロワを
構成する演算増幅器である。
黒レベル制限手段8と黒レベル設定手段9の具体回路例
である。20、21、22はダイオード、23、27、29、32、4
0、41は抵抗器、25はコンデンサ、26、28、30、31はト
ランジスタ、24は有効画面の期間を表わす信号cにより
オンになるアナログスイッチ、42はボルテージホロワを
構成する演算増幅器である。
次に第4図に最小レベル設定手段の動作を説明する。
映像信号rgbはアノードを共通に接続されたダイオード2
0、21、22に入力されており、各瞬間のrとgとbの最
も低い電圧を与えるものに接続されたダイオードだけに
抵抗器23を通じて電流が流れ他のダイオードはカットオ
フする。有効画面を表わす信号cにより有効画面の間だ
けアナログスイッチ24はオンになり、この電位はコンデ
ンサ25によりホールドされる。また、この電位はトラン
ジスタ26のエミッタホロワによりインピーダンス変換さ
れるとともにダイオード20、21、22による電圧シフト分
を補償されて最小レベル検出出力jになる。アナログス
イッチ24をコンデンサ25に接続する期間を有効画面期間
に制限する理由は、映像信号中のペデスタルの期間やV
のブランキングの期間を含むと、最小レベル検出出力j
が常にペデスタルレベルになり、有効な画像中の最小レ
ベルを正しく検出できないからである。
映像信号rgbはアノードを共通に接続されたダイオード2
0、21、22に入力されており、各瞬間のrとgとbの最
も低い電圧を与えるものに接続されたダイオードだけに
抵抗器23を通じて電流が流れ他のダイオードはカットオ
フする。有効画面を表わす信号cにより有効画面の間だ
けアナログスイッチ24はオンになり、この電位はコンデ
ンサ25によりホールドされる。また、この電位はトラン
ジスタ26のエミッタホロワによりインピーダンス変換さ
れるとともにダイオード20、21、22による電圧シフト分
を補償されて最小レベル検出出力jになる。アナログス
イッチ24をコンデンサ25に接続する期間を有効画面期間
に制限する理由は、映像信号中のペデスタルの期間やV
のブランキングの期間を含むと、最小レベル検出出力j
が常にペデスタルレベルになり、有効な画像中の最小レ
ベルを正しく検出できないからである。
第5図の黒レベル制限手段は、有効画面中に暗い部分
の非常に少ない画像が入力されたとき不自然にコントラ
ストが強調されるのを防ぐためにPNPトランジスタ対に
よる電流スイッチとレベルシフト補正部を備え、最小レ
ベル検出出力jが所定の電圧mより高くなったとき黒レ
ベルをmに制限する働きをする。最小レベル検出出力j
が所定の電圧mより高い場合、トランジスタ30はカット
オフし、最小レベル検出出力jはトランジスタ28とトラ
ンジスタ31による2つのエミッタホロワを通り電圧シフ
トを補正されてそのまま黒レベル制限出力lとして出力
される。最小レベル検出出力jが所定の電圧mより低い
場合、トランジスタ28がカットオフし黒レベル制限出力
lとしてmが出力される。
の非常に少ない画像が入力されたとき不自然にコントラ
ストが強調されるのを防ぐためにPNPトランジスタ対に
よる電流スイッチとレベルシフト補正部を備え、最小レ
ベル検出出力jが所定の電圧mより高くなったとき黒レ
ベルをmに制限する働きをする。最小レベル検出出力j
が所定の電圧mより高い場合、トランジスタ30はカット
オフし、最小レベル検出出力jはトランジスタ28とトラ
ンジスタ31による2つのエミッタホロワを通り電圧シフ
トを補正されてそのまま黒レベル制限出力lとして出力
される。最小レベル検出出力jが所定の電圧mより低い
場合、トランジスタ28がカットオフし黒レベル制限出力
lとしてmが出力される。
第6図の黒レベル設定手段は、抵抗40と41により、黒
レベル制限手段出力lとペテスタル電位hを内分した電
位を演算増幅器42によるバッファで受けて黒レベル設定
出力として出力する。抵抗40と41の比を変えることによ
りコントラストの強調の程度を制御し過度のコントラス
トを制御できる。
レベル制限手段出力lとペテスタル電位hを内分した電
位を演算増幅器42によるバッファで受けて黒レベル設定
出力として出力する。抵抗40と41の比を変えることによ
りコントラストの強調の程度を制御し過度のコントラス
トを制御できる。
上記実施例は、黒レベル設定手段9の出力nをA/D変
換5、6、7の負のリファレンス入力に与える場合を述
べたが、黒レベル制限手段8の出力lや最小レベル設定
手段4の出力jを与えてもよい。
換5、6、7の負のリファレンス入力に与える場合を述
べたが、黒レベル制限手段8の出力lや最小レベル設定
手段4の出力jを与えてもよい。
また、上記処理は、rgb何れの映像信号に対しても同
一の電位がA/D変換5、6、7の負のリファレンス入力
に与えられるため、RとGとBの入出力特性は同一にな
り色バランスが崩れることはない。
一の電位がA/D変換5、6、7の負のリファレンス入力
に与えられるため、RとGとBの入出力特性は同一にな
り色バランスが崩れることはない。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、画像プリン
タ等に元々必要であったA/D変換器のリファレンス入力
を画像の内容により自動的に変えることにより黒レベル
補正の機能を付加したため、演算精度やS/Nや周波数特
性の制限が多く調整が不可欠なアナログ演算や、高速処
理が必要でA/D変換器のbit数を有効に使用できない映像
信号のディジタル演算を使用せず、A/D変換を行うだけ
で黒レベル補正を同時に行うことができる。また、色バ
ランスを崩すこともなく、A/D変換器のbit数を有効に使
用できS/Nの劣化もない黒レベル補正を簡単な回路構成
で安価に実現できる。
タ等に元々必要であったA/D変換器のリファレンス入力
を画像の内容により自動的に変えることにより黒レベル
補正の機能を付加したため、演算精度やS/Nや周波数特
性の制限が多く調整が不可欠なアナログ演算や、高速処
理が必要でA/D変換器のbit数を有効に使用できない映像
信号のディジタル演算を使用せず、A/D変換を行うだけ
で黒レベル補正を同時に行うことができる。また、色バ
ランスを崩すこともなく、A/D変換器のbit数を有効に使
用できS/Nの劣化もない黒レベル補正を簡単な回路構成
で安価に実現できる。
したがって、画像プリンタに応用した場合は、映像信
号のレベルのバラツキや画像の内容にかかわらず常にコ
ントラストの高い画像を得ることができる。
号のレベルのバラツキや画像の内容にかかわらず常にコ
ントラストの高い画像を得ることができる。
第1図は本発明の実施例における映像信号処理装置のブ
ロック図、第2図は有効画面設定手段のブロック図、第
3図は同タイミングチャート、第4図、第5図、第6図
は最小レベル設定手段と黒レベル制限手段と黒レベル設
定手段の具体的な回路図、第7図は従来例の映像信号処
理装置のブロック図である。 1……VCA(電圧制御増幅器)、2……ピーク検出器、
3……誤差増幅器、4……最小レベル設定手段、5、
6、7……A/D変換器、8……黒レベル制限手段、9…
…黒レベル設定手段、10……有効画面設定手段、20、2
1、22……ダイオード、23、27、29、32、40、41……抵
抗器、25……コンデンサ、26、28、30、31……トランジ
スタ、24……アナログスイッチ、42……演算増幅器、5
0、51、52、53……タイマ、54……アンドゲート
ロック図、第2図は有効画面設定手段のブロック図、第
3図は同タイミングチャート、第4図、第5図、第6図
は最小レベル設定手段と黒レベル制限手段と黒レベル設
定手段の具体的な回路図、第7図は従来例の映像信号処
理装置のブロック図である。 1……VCA(電圧制御増幅器)、2……ピーク検出器、
3……誤差増幅器、4……最小レベル設定手段、5、
6、7……A/D変換器、8……黒レベル制限手段、9…
…黒レベル設定手段、10……有効画面設定手段、20、2
1、22……ダイオード、23、27、29、32、40、41……抵
抗器、25……コンデンサ、26、28、30、31……トランジ
スタ、24……アナログスイッチ、42……演算増幅器、5
0、51、52、53……タイマ、54……アンドゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 11/04 D 9185−5C (56)参考文献 特開 昭61−90575(JP,A) 特開 昭61−102871(JP,A) 特開 昭64−51890(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】水平同期信号と垂直同期信号から映像信号
中の信号部分である有効画面のタイミングを設定する有
効画面設定手段と、RGBから成る前記映像信号の最小レ
ベルを検出して前記映像信号の最小レベルを設定する最
小レベル設定手段と、前記映像信号をA/D変換するA/D変
換器とを備え、前記最小レベル設定手段の有効画面中の
最小レベル出力に応じた電圧を前記A/D変換器の負のリ
ファレンス入力に与えることを特徴とする映像信号処理
装置。 - 【請求項2】最小レベル設定手段の出力電圧を所定の値
以下に制限する黒レベル制限手段を備えた特許請求の範
囲第1項記載の映像信号処理装置。 - 【請求項3】最小レベル設定手段の出力電圧と映像信号
のペデスタルレベルから新たな黒レベルを設定する黒レ
ベル設定手段を備えた特許請求の範囲第1または2項記
載の映像信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62330812A JPH0832061B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 映像信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62330812A JPH0832061B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 映像信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01171382A JPH01171382A (ja) | 1989-07-06 |
| JPH0832061B2 true JPH0832061B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=18236824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62330812A Expired - Fee Related JPH0832061B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 映像信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0832061B2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62330812A patent/JPH0832061B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01171382A (ja) | 1989-07-06 |
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