JPH09331469A - Video camera device, video signal processing device, and gradation conversion method of video signal - Google Patents

Video camera device, video signal processing device, and gradation conversion method of video signal

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JPH09331469A
JPH09331469A JP9016728A JP1672897A JPH09331469A JP H09331469 A JPH09331469 A JP H09331469A JP 9016728 A JP9016728 A JP 9016728A JP 1672897 A JP1672897 A JP 1672897A JP H09331469 A JPH09331469 A JP H09331469A
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conversion
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隆 亀山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】限られたダイナミックレンジを有効に使用す
る。 【解決手段】入力映像信号の有効映像期間中に検出され
る信号レベル分布情報(ヒストグラムテーブル)に対し
て、ヒストグラムの累積と正規化をして、正規化累積度
数分布、従って完全ヒストグラム等化の振幅伝達特性
(入力映像信号のレベルと出力映像信号のレベルの対応
を示す変換情報)を得る。次に、この振幅伝達特性(図
10(d)の実線a)を調整して、ヒストグラム等化を
加減した振幅伝達特性(図10(d)の実線c)を得
る。次に、黒コードのオフセットBOFを全体から減算し
て黒コードを保存する(図10(e)の破線d)。次
に、入力輝度Aの輝度レベルが変換によっても変化しな
いようにピーク保存処理をして、ヒストグラム等化によ
る適応階調変換のための振幅伝達特性(図10(f)の
実線e)を得る。この振幅伝達特性を輝度の利得として
入力映像信号の輝度変換をする。
(57) [Abstract] [Problem] To effectively use a limited dynamic range. SOLUTION: The signal level distribution information (histogram table) detected during an effective video period of an input video signal is accumulated and normalized in a histogram to obtain a normalized cumulative frequency distribution, and thus a complete histogram equalization. The amplitude transfer characteristic (conversion information indicating the correspondence between the level of the input video signal and the level of the output video signal) is obtained. Next, this amplitude transfer characteristic (solid line a in FIG. 10D) is adjusted to obtain an amplitude transfer characteristic (solid line c in FIG. 10D) in which histogram equalization is adjusted. Next, the black code offset B OF is subtracted from the whole to save the black code (broken line d in FIG. 10E). Next, peak preservation processing is performed so that the luminance level of the input luminance A does not change even by conversion, and an amplitude transfer characteristic (solid line e in FIG. 10F) for adaptive gradation conversion by histogram equalization is obtained. . Luminance conversion of the input video signal is performed by using the amplitude transfer characteristic as a gain of luminance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ビデオカメラ装
置、映像信号処理装置および映像信号の階調変換方法に
関する。詳しくは、入力映像信号の使われていない階調
域を優先的に圧縮することによって、限られたダイナミ
ックレンジを有効に使用しようとしたビデオカメラ装置
等に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video camera device, a video signal processing device, and a video signal gradation conversion method. More specifically, the present invention relates to a video camera device or the like which attempts to effectively use a limited dynamic range by preferentially compressing an unused gradation area of an input video signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図37Aは、カメラでの撮像から記録
系、伝送系を経て受像機で視聴者に画像が届くまでの理
想的なテレビジョンシステム300Aを示している。こ
のテレビジョンシステム300Aは、カメラシステム、
記録系、伝送系、受像系で構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 37A shows an ideal television system 300A from an image picked up by a camera to a recording system, a transmission system and an image reaching a viewer at a receiver. This television system 300A is a camera system,
It is composed of a recording system, a transmission system, and an image receiving system.

【0003】カメラシステム300Aでは、撮像レンズ
301を通して入射された光が色分解プリズム302に
よって赤、緑、青の色成分光に分解され、この赤、緑、
青の色成分光がCCD固体撮像素子303R,303
G,303Bに入射されて撮像面上にそれぞれ被写体に
係る赤色画像、緑色画像、青色画像が結像されて撮像が
行われる。撮像素子303R,303G,303Bより
それぞれ出力される赤、緑、青の撮像信号に対してCD
S(corelated double sampling)回路304で相関二
重サンプリング処理が行われて赤、緑、青の色信号R,
G,Bが取り出される。
In the camera system 300A, the light incident through the image pickup lens 301 is separated by the color separation prism 302 into red, green, and blue color component light, and the red, green, and
The blue color component light is the CCD solid-state image sensor 303R, 303
The red image, the green image, and the blue image of the subject are incident on G and 303B to be imaged on the image pickup surface. CD for the red, green, and blue image signals output from the image sensors 303R, 303G, and 303B, respectively.
A correlative double sampling process is performed by an S (corelated double sampling) circuit 304, and red, green, and blue color signals R,
G and B are taken out.

【0004】そして、CDS回路304で取り出される
色信号R,G,Bは、アンプ305で増幅され、さらに
ガンマ補正回路306でガンマ補正されて信号処理回路
307に供給される。そして、信号処理回路307で
は、色信号R,G,Bに対してマトリックス処理が行わ
れて輝度信号Y、赤色差信号CR、青色差信号CBが形
成され、さらに輝度信号Yに対して同期信号の付加処理
等が行われる共に、色差信号CR,CBに対して色変調
処理が行われて搬送色信号Cが形成される。
The color signals R, G, B taken out by the CDS circuit 304 are amplified by an amplifier 305, gamma-corrected by a gamma correction circuit 306, and then supplied to a signal processing circuit 307. Then, in the signal processing circuit 307, matrix processing is performed on the color signals R, G, B to form a luminance signal Y, a red color difference signal CR, and a blue color difference signal CB. And the color modulation processing is performed on the color difference signals CR and CB to form the carrier color signal C.

【0005】また、記録系では、カメラシステムの信号
処理回路307より出力される輝度信号Yおよび搬送色
信号CがVTR(Video Tape Recorder)308によっ
て記録再生される。
In the recording system, the luminance signal Y and the carrier color signal C output from the signal processing circuit 307 of the camera system are recorded and reproduced by a VTR (Video Tape Recorder) 308.

【0006】また、伝送系では、記録系のVTR308
より再生される輝度信号Yおよび搬送色信号Cがエンコ
ーダ309に供給されて映像信号SVが形成され、この
映像信号SVが変調回路310で変調されてRF信号と
され、このRF信号は送信アンテナ311より送信され
る。そして、受信アンテナ312で受信されたRF信号
が復調回路313で復調されて映像信号SVが得られ
る。
In the transmission system, the recording system VTR 308 is used.
The reproduced luminance signal Y and the carrier color signal C are supplied to the encoder 309 to form the video signal SV, and the video signal SV is modulated by the modulation circuit 310 to be an RF signal. The RF signal is transmitted by the transmitting antenna 311. Sent by. Then, the RF signal received by the receiving antenna 312 is demodulated by the demodulation circuit 313 to obtain the video signal SV.

【0007】また、受像系では、伝送系の復調回路31
3で得られる映像信号SVよりデコーダ314で輝度信
号Yおよび搬送色信号Cが得られ、この輝度信号Yおよ
び搬送色信号Cは信号処理回路315に供給される。信
号処理回路315では、搬送色信号Cに対して色復調処
理が行われて色差信号CR,CBが得られると共に、輝
度信号Y、色差信号CR,CBに対してマトリックス処
理が行われて色信号R,G,Bが形成される。そして、
信号処理回路315より出力される色信号R,G,Bが
CRT(cathode-ray tube)316に供給され、このC
RT316にカメラシステムによる撮像画像が表示され
る。
In the image receiving system, the demodulation circuit 31 of the transmission system is used.
The luminance signal Y and the carrier color signal C are obtained by the decoder 314 from the video signal SV obtained in 3, and the luminance signal Y and the carrier color signal C are supplied to the signal processing circuit 315. In the signal processing circuit 315, color demodulation processing is performed on the carrier color signal C to obtain color difference signals CR and CB, and matrix processing is performed to the luminance signal Y and color difference signals CR and CB. R, G, B are formed. And
The color signals R, G, B output from the signal processing circuit 315 are supplied to a CRT (cathode-ray tube) 316, and the C
An image captured by the camera system is displayed on the RT 316.

【0008】図37Aに示す理想的なテレビジョンシス
テム300Aによれば、信号系に非線形処理を含むもの
の、それに対する逆変換が存在するために、被写体から
視聴者の目までが線形となる。よって、CRT316に
表示される画像は被写体を忠実に再現したものとなる。
According to the ideal television system 300A shown in FIG. 37A, although the signal system includes non-linear processing, there is an inverse conversion to it, so that the subject to the viewer's eyes are linear. Therefore, the image displayed on the CRT 316 is a faithful reproduction of the subject.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、撮像素子3
03R,303G,303Bのダイナミックレンジをは
じめ、記録系、伝送系の定めるダイナミックレンジの制
約があり、図37Aに示す構成は実際には採れない。ダ
イナミックレンジの制約は、信号規格として記録系、伝
送系に定められたものがもっとも狭く、自然光の広大な
ダイナミックレンジをこれに収めるための手だてが必要
になる。
However, the image pickup device 3
The dynamic range of 03R, 303G, 303B, and the dynamic range defined by the recording system and the transmission system are limited, and the configuration shown in FIG. 37A cannot be actually adopted. The restrictions on the dynamic range are narrowest in the recording system and the transmission system as signal standards, and it is necessary to take measures to accommodate the vast dynamic range of natural light.

【0010】そこで、現行のテレビジョンシステム30
0Bでは、図37Bに示すように、アンプ305とガン
マ補正回路306との間にプリニー回路321を挿入す
ると共に、ガンマ補正回路306と信号処理回路307
との間にニー回路322を挿入することで、色信号R,
G,Bの信号レベルを規格内に収めるようにしている。
放送規格上の信号レベルは、色信号R,G,Bの信号レ
ベルの規定になっているので、これによって直接に規格
に収めることができる。なお、図37Bにおいて、図3
7Aに対応する部分には同一符号を付して示している。
Therefore, the current television system 30
In 0B, as shown in FIG. 37B, the pliny circuit 321 is inserted between the amplifier 305 and the gamma correction circuit 306, and the gamma correction circuit 306 and the signal processing circuit 307 are inserted.
By inserting a knee circuit 322 between the
The signal levels of G and B are kept within the standard.
The signal level according to the broadcast standard is defined as the signal level of the color signals R, G, B, and thus can be directly included in the standard. Note that in FIG.
7A is designated by the same reference numeral.

【0011】このように、高輝度域をニー圧縮すること
で、自然光の広大なダイナミックレンジをテレビジョン
信号規格のレンジに収めることができる。しかしこの場
合、単純に高輝度域を圧縮するものであることから、画
像の明るいところでのコントラストが見えにくくなる等
の不都合があった。
By thus knee-compressing the high-luminance region, the vast dynamic range of natural light can be contained within the range of the television signal standard. However, in this case, since the high-luminance region is simply compressed, there is a disadvantage that the contrast in a bright portion of the image becomes difficult to see.

【0012】そこで、この発明では、使われていない階
調域を優先的に圧縮して、限られたダイナミックレンジ
を有効に使用することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to preferentially compress the unused gradation range to effectively use the limited dynamic range.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明に係るビデオカ
メラ装置は、入力映像信号の累積度数分布を検出する累
積度数分布検出手段と、累積度数分布に基づいて、入力
映像信号のレベルと出力映像信号のレベルの対応を示す
第1の変換情報を生成する第1の変換情報生成手段と、
入力映像信号が所定レベルである際に入力映像信号を第
1の変換情報によって変換して得た出力映像信号が上記
所定レベルとなるように第1の変換情報を調整すること
により、第2の変換情報を生成する第2の変換情報生成
手段と、入力映像信号の信号レベルを第2の変換情報に
基づいて変換するレベル変換手段とを備えるものであ
る。
A video camera device according to the present invention comprises a cumulative frequency distribution detecting means for detecting a cumulative frequency distribution of an input video signal, and an input video signal level and an output video image based on the cumulative frequency distribution. First conversion information generating means for generating first conversion information indicating correspondence of signal levels,
By adjusting the first conversion information so that the output video signal obtained by converting the input video signal with the first conversion information when the input video signal has the predetermined level has the second conversion level. Second conversion information generating means for generating the conversion information and level conversion means for converting the signal level of the input video signal based on the second conversion information are provided.

【0014】また、この発明に係る映像信号処理装置
は、入力映像信号の累積度数分布を検出する累積度数分
布検出手段と、累積度数分布に基づいて、入力映像信号
のレベルと出力映像信号のレベルの対応を示す第1の変
換情報を生成する第1の変換情報生成手段と、入力映像
信号が所定レベルである際に入力映像信号を第1の変換
情報によって変換して得た出力映像信号が上記所定レベ
ルとなるように第1の変換情報を調整することにより、
第2の変換情報を生成する第2の変換情報生成手段と、
入力映像信号の信号レベルを第2の変換情報に基づいて
変換するレベル変換手段とを備えるものである。
Further, the video signal processing apparatus according to the present invention includes a cumulative frequency distribution detecting means for detecting a cumulative frequency distribution of the input video signal, and a level of the input video signal and a level of the output video signal based on the cumulative frequency distribution. The first conversion information generating means for generating the first conversion information indicating the correspondence between the input video signal and the output video signal obtained by converting the input video signal by the first conversion information when the input video signal is at a predetermined level. By adjusting the first conversion information so that the predetermined level is obtained,
Second conversion information generating means for generating second conversion information;
Level conversion means for converting the signal level of the input video signal based on the second conversion information.

【0015】また、この発明に係るビデオカメラ装置
は、入力映像信号の信号レベル分布に関する信号レベル
分布情報を入力映像信号の有効映像期間中に検出する第
1の動作と、入力映像信号の無効映像期間中に、第1の
動作で検出された入力映像信号の信号レベル分布情報に
基づいて、入力映像信号の階調を変換するための変換情
報を検出する第2の動作とを行う唯一の検出手段と、こ
の検出手段の動作を入力映像信号のタイミングに応じて
制御する制御手段と、検出手段の動作中に発生する少な
くとも上記信号レベル分布情報と変換情報を含む情報を
記憶する記憶手段と、変換情報に基づいて入力映像信号
の階調を変換する階調変換手段とを備えるものである。
Also, the video camera device according to the present invention detects the signal level distribution information regarding the signal level distribution of the input video signal during the valid video period of the input video signal, and the invalid video of the input video signal. During the period, the only detection that performs the second operation of detecting the conversion information for converting the gradation of the input video signal based on the signal level distribution information of the input video signal detected in the first operation Means, control means for controlling the operation of the detecting means in accordance with the timing of the input video signal, storage means for storing information including at least the signal level distribution information and conversion information generated during the operation of the detecting means, And a gradation converting means for converting the gradation of the input video signal based on the conversion information.

【0016】また、この発明に係る映像信号処理装置
は、入力映像信号の信号レベル分布に関する信号レベル
分布情報を入力映像信号の有効映像期間中に検出する第
1の動作と、入力映像信号の無効映像期間中に、第1の
動作で検出された入力映像信号の信号レベル分布情報に
基づいて、入力映像信号の階調を変換するための変換情
報を検出する第2の動作とを行う唯一の検出手段と、こ
の検出手段の動作を入力映像信号のタイミングに応じて
制御する制御手段と、検出手段の動作中に発生する少な
くとも上記信号レベル分布情報と変換情報を含む情報を
記憶する記憶手段と、変換情報に基づいて入力映像信号
の階調を変換する階調変換手段とを備えるものである。
Further, the video signal processing apparatus according to the present invention includes the first operation of detecting the signal level distribution information regarding the signal level distribution of the input video signal during the valid video period of the input video signal, and the invalidation of the input video signal. Only the second operation of detecting conversion information for converting the gradation of the input video signal based on the signal level distribution information of the input video signal detected in the first operation during the video period Detecting means, control means for controlling the operation of the detecting means according to the timing of the input video signal, and storage means for storing information including at least the signal level distribution information and conversion information generated during the operation of the detecting means. , And a gradation conversion means for converting the gradation of the input video signal based on the conversion information.

【0017】また、この発明に係る映像信号の階調変換
方法は、入力映像信号の累積度数分布を検出し、この累
積度数分布に基づいて入力映像信号のレベルと出力映像
信号のレベルの対応を示す第1の変換情報を生成し、入
力映像信号が所定レベルである際に入力映像信号を第1
の変換情報によって変換して得た出力映像信号が上記所
定レベルとなるよう第1の変換情報を調整することによ
り第2の変換情報を生成し、入力映像信号の信号レベル
を第2の変換情報に基づいて変換する工程を備えるもの
である。
Further, according to the gradation conversion method of the video signal of the present invention, the cumulative frequency distribution of the input video signal is detected, and the level of the input video signal and the level of the output video signal are associated with each other based on the cumulative frequency distribution. The first conversion information is generated, and when the input video signal is at a predetermined level,
Second conversion information is generated by adjusting the first conversion information so that the output video signal obtained by conversion by the conversion information of the second conversion information becomes the predetermined level, and the signal level of the input video signal is changed to the second conversion information. And a conversion step based on the above.

【0018】入力映像信号の累積度数分布が検出され
る。例えば、入力映像信号の有効映像期間中に検出され
る信号レベル分布情報に基づいて、入力映像信号の累積
度数分布が検出される。そして、この累積度数分布に基
づいて、入力映像信号のレベルと出力映像信号のレベル
の対応を示す第1の変換情報が生成される。この第1の
変換情報で入力映像信号の信号レベルを変換すること
で、入力映像信号の使われていない階調域が優先的に圧
縮された出力映像信号が得られる。
The cumulative frequency distribution of the input video signal is detected. For example, the cumulative frequency distribution of the input video signal is detected based on the signal level distribution information detected during the effective video period of the input video signal. Then, based on this cumulative frequency distribution, first conversion information indicating the correspondence between the level of the input video signal and the level of the output video signal is generated. By converting the signal level of the input video signal using this first conversion information, an output video signal in which the unused gradation region of the input video signal is preferentially compressed can be obtained.

【0019】また、入力映像信号が所定レベルである際
に、入力映像信号を第1の変換情報によって変換して得
た出力映像信号が上記所定レベルとなるように第1の変
換情報が調整されて第2の変換情報が生成される。そし
て、この第2の変換情報に基づいて、入力映像信号の信
号レベルが変換されることで、入力映像信号の所定レベ
ルの信号レベルが保存されたまま、入力映像信号の使わ
れていない階調域が優先的に圧縮された出力映像信号が
得られる。
When the input video signal has a predetermined level, the first conversion information is adjusted so that the output video signal obtained by converting the input video signal with the first conversion information has the predetermined level. Second conversion information is generated. Then, the signal level of the input video signal is converted on the basis of the second conversion information, so that the gray level of the input video signal which is not used is maintained while the signal level of the predetermined level of the input video signal is stored. An output video signal is obtained in which the region is preferentially compressed.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態について説明する。図1は、第1の実
施の形態としてのビデオカメラ装置100を示してい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a video camera device 100 as a first embodiment.

【0021】ビデオカメラ装置100は、システム全体
を制御するためのシステムコントローラとして機能する
マイクロコンピュータ(以下、「マイコン」という)1
25を有している。後述するコントローラのテーブル作
成時に使用されるニーポイント、ニースロープ、ホワイ
トクリップレベル、正規化定数、トータルゲイン、時定
数、ヒストグラムの強さ、黒コード等は、このマイコン
125より与えられる。
The video camera device 100 is a microcomputer (hereinafter referred to as "microcomputer") 1 that functions as a system controller for controlling the entire system.
25. The knee point, knee slope, white clip level, normalization constant, total gain, time constant, histogram strength, black code and the like used when creating a controller table described later are given from the microcomputer 125.

【0022】また、ビデオカメラ装置100は、レンズ
ブロック101と、このレンズブロック101を通して
入射された光を赤、緑、青の色成分光に分解するための
色分解プリズム102と、この色分解プリズム102で
分解された赤、緑、青の色成分光が入射されて撮像面上
にそれぞれ被写体に係る赤色画像、緑色画像、青色画像
が結像されるCCD固体撮像素子103R,103G,
103Bとを有している。
The video camera device 100 also includes a lens block 101, a color separation prism 102 for separating the light incident through the lens block 101 into red, green, and blue color component lights, and the color separation prism. CCD solid-state image pickup devices 103R, 103G, on which red, green, and blue color component lights decomposed by 102 are incident to form a red image, a green image, and a blue image of a subject on the image pickup surface, respectively.
And 103B.

【0023】この場合、解像度向上のために空間画素ず
らし法が採用されている。すなわち、図2に示すよう
に、撮像素子103R,103Bは、撮像素子103G
に対して水平方向に1/2画素ピッチ(P/2)だけず
らして配置されている。この空間画素ずらし法では、撮
像素子103Gより出力される緑色撮像信号のサンプリ
ング点と、撮像素子103R,103Bより出力される
赤色撮像信号、青色撮像信号のサンプリング点は180
゜の位相差を有するものとなる。
In this case, the spatial pixel shift method is adopted to improve the resolution. That is, as shown in FIG. 2, the image sensors 103R and 103B are
Are shifted in the horizontal direction by a half pixel pitch (P / 2). In this spatial pixel shifting method, the sampling points of the green imaging signal output from the imaging element 103G and the sampling points of the red imaging signal and the blue imaging signal output from the imaging elements 103R and 103B are 180 points.
It has a phase difference of ゜.

【0024】また、ビデオカメラ装置100は、撮像素
子103R,103G,103Bよりそれぞれ出力され
る赤、緑、青の撮像信号に対して相関二重サンプリング
処理やレベル制御処理をするアナログプロセス回路10
4R,104G,104Bを有している。相関二重サン
プリング処理をすることでリセット雑音を低減すること
ができる。また、レベル制御処理では、白バランスや黒
バランス等のレベル制御が行われる。
Further, the video camera device 100 includes an analog process circuit 10 for performing correlated double sampling processing and level control processing for red, green and blue image pickup signals output from the image pickup elements 103R, 103G and 103B, respectively.
It has 4R, 104G, and 104B. The reset noise can be reduced by performing the correlated double sampling process. In the level control processing, level control such as white balance and black balance is performed.

【0025】また、ビデオカメラ装置100は、アナロ
グプロセス回路104R,104G,104Bより出力
される赤、緑、青の色信号をディジタル信号に変換する
ためのA/D変換器105R,105G,105Bを有
している。上述した撮像素子103R,103G,10
3Bよりfs1(例えば14.31818MHz)のレー
トで赤、緑、青の撮像信号が出力される場合、A/D変
換器105R,105G,105Bでは赤、緑、青の色
信号がサンプリング周波数fs1でサンプルホールドされ
てディジタル信号に変換される。
The video camera device 100 also includes A / D converters 105R, 105G, 105B for converting the red, green, and blue color signals output from the analog process circuits 104R, 104G, 104B into digital signals. Have Image pickup elements 103R, 103G, 10 described above
3B outputs red, green, and blue image signals at a rate of fs1 (eg, 14.31818 MHz), the A / D converters 105R, 105G, and 105B output red, green, and blue color signals at a sampling frequency fs1. It is sampled and held and converted into a digital signal.

【0026】また、ビデオカメラ装置100は、A/D
変換器105R,105G,105Bより出力される
赤、緑、青の色データのレベルをそれぞれ検出し、その
検出出力をマイコン125に供給するレベル検出器12
6を有している。このレベル検出器126の出力は、例
えば絞り(アイリス)の制御に使用される。
Further, the video camera device 100 has an A / D
The level detector 12 detects the levels of red, green, and blue color data output from the converters 105R, 105G, and 105B, and supplies the detection outputs to the microcomputer 125.
6. The output of the level detector 126 is used for controlling an aperture (iris), for example.

【0027】また、ビデオカメラ装置100は、A/D
変換器105R,105G,105Bより出力される
赤、緑、青の色データに対して白黒バランス制御、シェ
ーディング補正、欠陥補正等の画像処理を行うプリプロ
セス回路106と、このプリプロセス回路106より出
力される赤、緑、青の色データより2倍のサンプリング
周波数2fs1の赤、緑、青の色データを得るアップコン
バータ107R,107G,107Bとを有している。
この場合、サンプリング周波数2fs1の赤、緑、青の色
データは互いに位相が合うように処理される。
Further, the video camera device 100 has an A / D
A pre-process circuit 106 that performs image processing such as black-and-white balance control, shading correction, and defect correction on the red, green, and blue color data output from the converters 105R, 105G, and 105B, and an output from this pre-process circuit 106. The up-converters 107R, 107G, and 107B obtain red, green, and blue color data having a sampling frequency 2fs1 that is twice as high as the red, green, and blue color data.
In this case, the red, green, and blue color data of the sampling frequency 2fs1 are processed so that they are in phase with each other.

【0028】また、ビデオカメラ装置100は、アップ
コンバータ107R,107G,107Bより出力され
る赤、緑、青の色データに対してリニアマトリックス処
理をする色補正回路108を有している。リニアマトリ
ックス処理では、(1)式の演算処理が行われ、撮像画
像の色再現性を補正した赤、緑、青の色データが得られ
る。なお、DRin,DGin,DBinは赤、緑、青の入力
色データ、DRout,DGout,DBoutは赤、緑、青の
出力色データ、a〜fは係数である。 DRout=DRin+a(DRin−DGin)+b(DRin−DBin) DGout=DGin+c(DGin−DRin)+d(DGin−DBin) DBout=DBin+e(DBin−DRin)+f(DBin−DGin) ・・・(1)
The video camera device 100 also has a color correction circuit 108 for performing a linear matrix process on the red, green and blue color data output from the up converters 107R, 107G and 107B. In the linear matrix processing, the calculation processing of the expression (1) is performed, and red, green, and blue color data in which the color reproducibility of the captured image is corrected are obtained. Note that DRin, DGin, and DBin are red, green, and blue input color data, DRout, DGout, and DBout are red, green, and blue output color data, and a to f are coefficients. DRout = DRin + a (DRin-DGin) + b (DRin-DBin) DGout = DGin + c (DGin-DRin) + d (DGin-DBin) DBout = DBin + e (DBin-DRin) + f (DBin-DGin) (1)

【0029】また、ビデオカメラ装置100は、プリプ
ロセス回路106より出力される赤、緑の色データD
R,DGより、画像の輪郭部を強調するための輪郭強調
信号Da,Dcを生成するイメージエンハンサ109を
有している。この場合、輪郭強調信号Daは高域側を強
調するものであり、輪郭強調信号Dcは低域側を強調す
るものである。
In the video camera device 100, the red and green color data D output from the pre-processing circuit 106 are also output.
It has an image enhancer 109 for generating contour enhancement signals Da and Dc for enhancing the contour portion of the image from R and DG. In this case, the contour emphasis signal Da emphasizes the high frequency side, and the contour emphasis signal Dc emphasizes the low frequency side.

【0030】また、ビデオカメラ装置100は、色補正
回路108より出力される赤、緑、青の色データよりマ
イコン125から供給される黒コードBCを減算して
赤、緑、青の刺激値R,G,Bに変換する減算器110
R,110G,110Bと、この減算器110R,11
0G,110Bより出力される刺激値R,G,Bに対し
て色相、彩度に影響を与えずに輝度だけ変換するための
演算をする輝度変換演算器111と、この輝度変換演算
器111より出力される刺激値R,G,Bに対して輝
度、色相に影響を与えずに彩度だけ変換するための演算
をする彩度変換演算器112とを有している。
Further, the video camera device 100 subtracts the black code BC supplied from the microcomputer 125 from the red, green and blue color data output from the color correction circuit 108 to obtain the red, green and blue stimulus values R. , G, B convertor 110
R, 110G, 110B and the subtractors 110R, 11
From the luminance conversion calculator 111, a luminance conversion calculator 111 that performs a calculation for converting only the luminance to the stimulus values R, G, and B output from the 0G and 110B without affecting the hue and saturation. It has a saturation conversion calculator 112 that performs a calculation for converting only the saturation without affecting the luminance and hue of the output stimulus values R, G, B.

【0031】色相、彩度に影響を与えずに輝度だけ変換
するには、(2)式に示すように、輝度の利得kwを3
チャネルに共通して掛ければよい。(2)式において、
Ri,Gi,Biは入力側の刺激値、Ro,Go,Boは出力
側の刺激値である。
In order to convert only the luminance without affecting the hue and the saturation, the luminance gain kw is set to 3 as shown in the equation (2).
It can be applied commonly to the channels. In equation (2),
Ri, Gi, Bi are input side stimulus values, and Ro, Go, Bo are output side stimulus values.

【0032】[0032]

【数1】 [Equation 1]

【0033】ここで、刺激値R,G,Bに対して、
(3)〜(5)式によって、W,x,yを得る。このと
き、Wは輝度であり、x,yは輝度Wとは独立に色の情
報だけを持っている。x=y=0のとき、色のないグレ
ーの画素であり、ベクトル(x,y)の角度は色相を表
し、ベクトル(x,y)の大きさは彩度を表している。
Here, for the stimulation values R, G, B,
W, x, y are obtained from the equations (3) to (5). At this time, W is brightness, and x and y have only color information independently of brightness W. When x = y = 0, it is a gray pixel with no color, the angle of the vector (x, y) represents the hue, and the magnitude of the vector (x, y) represents the saturation.

【0034】[0034]

【数2】 [Equation 2]

【0035】(2)式による変換で輝度を変更したとき
の変化を調べる。(3)、(4)、(5)式に(2)式
を代入すると、(6)〜(8)式のようになる。(6)
〜(8)式において、Wo,xo,yoは出力側の刺激値
Ro,Go,Boに対応するものであり、Wi,xi,yiは
入力側の刺激値Ri,Gi,Biに対応するものである。
これにより、輝度だけがkw倍に変更され、色には全く
影響がないことがわかる。
The change when the luminance is changed by the conversion according to the equation (2) is examined. By substituting the equation (2) into the equations (3), (4), and (5), the equations (6) to (8) are obtained. (6)
In formula (8), Wo, xo, yo correspond to the stimulus values Ro, Go, Bo on the output side, and Wi, xi, yi correspond to the stimulus values Ri, Gi, Bi on the input side. Is.
As a result, it is understood that only the brightness is changed to kw times and the color is not affected at all.

【0036】[0036]

【数3】 (Equation 3)

【0037】(2)式に基づき、輝度変換演算器111
は、図3に示すように構成される。すなわち、輝度変換
演算器111は、刺激値Ri,Gi,Biに利得kwを掛
算して刺激値Ro,Go,Boを得る乗算器113R,1
13G,113Bとを有して構成される。
Based on the equation (2), the brightness conversion calculator 111
Are configured as shown in FIG. That is, the brightness conversion calculator 111 multiplies the stimulus values Ri, Gi, Bi by the gain kw to obtain the stimulus values Ro, Go, Bo 113R, 1
13G and 113B.

【0038】また、輝度、色相に影響を与えずに彩度だ
け変換するには、(9)式に示すような線形演算を行え
ばよい。(9)式において、Ri,Gi,Biは入力側の
刺激値、Ro,Go,Boは出力側の刺激値、kcは彩度
の利得である。
Further, in order to convert only the saturation without affecting the luminance and the hue, a linear operation as shown in the equation (9) may be performed. In the equation (9), Ri, Gi and Bi are input side stimulus values, Ro, Go and Bo are output side stimulus values, and kc is a saturation gain.

【0039】[0039]

【数4】 (Equation 4)

【0040】輝度Wiを用いると、(9)式は、(1
0)〜(13)式に示すようにも表される。 Ro=Wi+kc(Ri−Wi) ・・・(10) Go=Wi+kc(Gi−Wi) ・・・(11) Bo=Wi+kc(Bi−Wi) ・・・(12) Wi=0.59Gi+0.30Ri+0.11Bi ・・・(13)
Using the luminance Wi, the equation (9) becomes (1
It is also expressed as shown in equations (0) to (13). Ro = Wi + kc (Ri-Wi) ... (10) Go = Wi + kc (Gi-Wi) ... (11) Bo = Wi + kc (Bi-Wi) ... (12) Wi = 0.59Gi + 0.30Ri + 0. 11Bi (13)

【0041】(9)式による変換で彩度を変更したとき
の変化を調べる。(3)、(4)、(5)式に、(1
0)〜(12)式を代入すると、(14)〜(16)式
のようになる。(14)〜(16)式において、Wo,
xo,yoは出力側の刺激値Ro,Go,Boに対応するも
のであり、Wi,xi,yiは入力側の刺激値Ri,Gi,
Biに対応するものである。これにより、輝度および色
相に変化がなく、彩度だけがkc倍に変更されることが
わかる。
The change when the saturation is changed by the conversion according to the equation (9) is examined. In equations (3), (4), and (5), (1
By substituting the equations (0) to (12), the equations (14) to (16) are obtained. In equations (14) to (16), Wo,
xo and yo correspond to the stimulus values Ro, Go and Bo on the output side, and Wi, xi and yo are the stimulus values Ri, Gi and Gi on the input side.
It corresponds to Bi. As a result, it can be seen that there is no change in luminance and hue, and only the saturation is changed to kc times.

【0042】[0042]

【数5】 (Equation 5)

【0043】(10)〜(12)式に基づき、輝度変換
演算器112は、図4に示すように構成される。すなわ
ち、輝度変換演算器112は、刺激値Ri,Gi,Biよ
り輝度Wiを減算する減算器114R,114G,11
4Bと、この減算器114R,114G,114Bの出
力信号に利得kcを掛算する乗算器115R,115
G,115Bと、この乗算器115R,115G,11
5Bの出力信号に輝度Wiを加算して刺激値Ro,Go,
Boを得る加算器116R,116G,116Bとを有
して構成される。
Based on the equations (10) to (12), the brightness conversion calculator 112 is constructed as shown in FIG. That is, the brightness conversion calculator 112 subtracts the brightness Wi from the stimulus values Ri, Gi, Bi.
4B and multipliers 115R and 115 for multiplying the output signals of the subtractors 114R, 114G and 114B by a gain kc.
G, 115B and the multipliers 115R, 115G, 11
Luminance Wi is added to the output signal of 5B, and stimulation values Ro, Go,
It is configured to include adders 116R, 116G, and 116B that obtain Bo.

【0044】図1に戻って、ビデオカメラ装置100
は、彩度変換演算器112より出力される赤、緑、青の
刺激値R,G,Bに、マイコン125から供給される黒
コードBCおよびペデスタルレベルの補正値PEDを加
算すると共に、イメージエンハンサ109より出力され
る輪郭強調信号Dcを加算する加算器117R,117
G,117Bを有している。この場合、刺激値R,G,
Bに黒コードBCを加算することで、コード値に変換さ
れる。また、刺激値R,G,Bにペデスタルレベルの補
正値PEDを加算することで、アイリス(図示せず)を
閉じたときの赤、緑、青の色データの値、従って黒レベ
ルを調整できる。
Returning to FIG. 1, the video camera device 100.
Adds the black code BC and the pedestal level correction value PED supplied from the microcomputer 125 to the red, green, and blue stimulus values R, G, and B output from the saturation conversion calculator 112, and the image enhancer. Adders 117R and 117 for adding the contour enhancement signal Dc output from
G, 117B. In this case, the stimulation values R, G,
By adding the black code BC to B, it is converted into a code value. Further, by adding the pedestal level correction value PED to the stimulus values R, G, B, it is possible to adjust the red, green, and blue color data values when the iris (not shown) is closed, that is, the black level. .

【0045】また、ビデオカメラ装置100は、加算器
117R,117G,117Bより出力される赤、緑、
青の色データにガンマ補正をするガンマ補正回路118
R,118G,118Bと、このガンマ補正回路118
R,118G,118Bより出力される色データにイメ
ージエンハンサ109より出力される輪郭強調信号Da
を加算する加算器119R,119G,119Bとを有
している。
In addition, the video camera device 100 has the red, green, and red output from the adders 117R, 117G, and 117B.
Gamma correction circuit 118 for performing gamma correction on blue color data
R, 118G, 118B and this gamma correction circuit 118
The contour enhancement signal Da output from the image enhancer 109 is added to the color data output from R, 118G, and 118B.
And adders 119R, 119G, and 119B for adding.

【0046】また、ビデオカメラ装置100は、加算器
119R,119G,119Bより出力される赤、緑、
青の色データに対して一定レベルでクリップ処理するク
リップ回路120R,120G,120Bと、このクリ
ップ回路120R,120G,120Bより出力される
色データ赤、緑、青の色データに対してマトリックス処
理をして輝度データ、赤色差データ、青色差データを形
成するマトリックス回路121と、このマトリックス回
路121より出力される輝度データ、赤色差データ、青
色差データに対して一定レベルでクリップ処理して、輝
度データDY、赤色差データDCR、青色差データDC
Bを得るクリップ回路122Y,122R,122Bと
を有している。
In addition, the video camera device 100 has the red, green, and red output from the adders 119R, 119G, and 119B.
Clip circuits 120R, 120G, 120B that perform clipping processing on blue color data at a constant level, and matrix processing for color data red, green, and blue color data output from the clipping circuits 120R, 120G, 120B. The matrix circuit 121 for forming the luminance data, the red color difference data, and the blue color difference data, and the luminance data, the red color difference data, and the blue color difference data output from this matrix circuit 121 are clipped at a constant level to obtain the luminance. Data DY, red color difference data DCR, blue color difference data DC
It has a clip circuit 122Y, 122R, 122B for obtaining B.

【0047】また、ビデオカメラ装置100は、プリプ
ロセス回路106より出力される赤、青の色データの帯
域を制限するためのローパスフィルタ123R,123
Bと、プリプロセス回路106より出力される青の色デ
ータより赤、青の色データと位相が合った緑の色データ
を得るための補間フィルタ123Gとを有している。ロ
ーパスフィルタ123R,123Bとしては、例えば図
5Bに示す周波数特性を有する[12221]型フィル
タが使用される。また、補間フィルタ123Gとして
は、例えば図5Aに示す周波数特性を有する[1344
31]型フィルタが使用される。なお、これらローパス
フィルタ123R,123Bおよび補間フィルタ123
Gの画素ずらしされた赤、緑、青の色信号の輝度成分に
対する総合的な周波数特性は、図5Cに示すようにな
る。
Further, the video camera device 100 has low-pass filters 123R and 123R for limiting the band of the red and blue color data output from the preprocessing circuit 106.
B, and an interpolation filter 123G for obtaining green color data in phase with the red and blue color data from the blue color data output from the preprocessing circuit 106. As the low-pass filters 123R and 123B, for example, [12221] type filters having frequency characteristics shown in FIG. 5B are used. Further, the interpolation filter 123G has, for example, the frequency characteristics shown in FIG. 5A [1344.
31] type filters are used. The low-pass filters 123R and 123B and the interpolation filter 123
FIG. 5C shows an overall frequency characteristic with respect to the luminance components of the red, green, and blue color signals whose G pixels are shifted.

【0048】また、ビデオカメラ装置100は、ローパ
スフィルタ123R,123B、補間フィルタ123G
より出力される赤、緑、青の色データに基づいて、上述
した輝度変換演算器111で使用される輝度の利得k
w、上述した彩度変換演算器112で使用される入力側
の輝度Wiおよび彩度の利得kcを得るためのコントロ
ーラ124を有している。この場合、コントローラ12
4では、輝度変換演算器111および彩度変換演算器1
12によって、この発明によるニー圧縮、DCCプラス
機能、ホワイトクリップ、フレア補正、ヒストグラム等
化による適応階調変換等が行われるように、kw,W
i,kcが形成される。
Further, the video camera device 100 includes low-pass filters 123R and 123B and an interpolation filter 123G.
Based on the red, green, and blue color data output from the above, the gain k of the brightness used in the brightness conversion calculator 111 described above.
w, and a controller 124 for obtaining the luminance Wi on the input side and the gain kc of the saturation used in the above-described saturation conversion calculator 112. In this case, the controller 12
4, the luminance conversion calculator 111 and the saturation conversion calculator 1
12, so that the knee compression, DCC plus function, white clip, flare correction, and adaptive tone conversion by histogram equalization according to the present invention are performed by kw, W.
i, kc are formed.

【0049】次に、図1に示すビデオカメラ装置100
の動作を説明する。
Next, the video camera device 100 shown in FIG.
Will be described.

【0050】レンズブロック101を通して入射された
被写体からの光は色分解プリズム102に供給されて赤
色光、緑色光、青色光に分解され、それぞれ撮像素子1
03R,103G,103Bに導かれる。撮像素子10
3R,103G,103Bの撮像面上には、それぞれ被
写体に係る赤色画像、緑色画像、青色画像が結像されて
撮像が行われる。そして、撮像素子103R,103
G,103Bより出力される赤、緑、青の撮像信号はア
ナログプロセス回路104R,104G,104Bに供
給されて相関二重サンプリング処理や白バランス、黒バ
ランス等のレベル制御がされる。
The light from the subject incident through the lens block 101 is supplied to the color separation prism 102 and separated into red light, green light and blue light, and the image pickup device 1 respectively.
03R, 103G, and 103B. Image sensor 10
On the imaging surfaces of 3R, 103G, and 103B, a red image, a green image, and a blue image of the subject are formed and imaged. Then, the imaging devices 103R, 103
The red, green, and blue image pickup signals output from the G and 103B are supplied to the analog process circuits 104R, 104G, and 104B to be subjected to correlated double sampling processing and level control such as white balance and black balance.

【0051】また、アナログプロセス回路104R,1
04G,104Bより出力される赤、緑、青の色信号は
A/D変換器105R,105G,105Bでfs1レー
トの色データに変換される。この赤、緑、青の色データ
はプリプロセス回路106に供給されて白黒バランス制
御、シェーディング補正、欠陥補正等の画像処理がされ
る。
Also, the analog process circuits 104R, 1R
The red, green, and blue color signals output from 04G and 104B are converted into fs1 rate color data by A / D converters 105R, 105G, and 105B. The red, green, and blue color data are supplied to the pre-process circuit 106 and subjected to image processing such as black and white balance control, shading correction, and defect correction.

【0052】そして、プリプロセス回路106より出力
される赤、緑、青の色データがアップコンバータに供給
され、互いに位相の合った2倍のサンプリング周波数2
fs1の赤、緑、青の色データが形成される。そして、
この赤、緑、青の色データが色補正回路108に供給さ
れてリニアマトリックス処理が行われ、撮像画像の色再
現性を補正した赤、緑、青の色データが得られる。
Then, the red, green, and blue color data output from the pre-processing circuit 106 are supplied to the up-converter, and the sampling frequency 2 which is twice in phase with each other.
Red, green, and blue color data of fs1 is formed. And
The red, green, and blue color data are supplied to the color correction circuit 108 and linear matrix processing is performed to obtain red, green, and blue color data in which the color reproducibility of the captured image is corrected.

【0053】ところで、例えばD1コードでは、刺激値
0が16(2進数)と定義されており、輝度変換演算器
111や彩度変換演算器112における演算で色補正回
路108より出力される赤、緑、青の色データ(信号コ
ード)をそのまま使用すると黒コードが変化することに
なる。そのため、色補正回路108より出力される赤、
緑、青の色データから減算器110R,110G,11
0Bで黒コードBCが減算されて赤、緑、青の刺激値
R,G,Bに変換される。
By the way, for example, in the D1 code, the stimulus value 0 is defined as 16 (binary number), and the red output from the color correction circuit 108 is calculated by the brightness conversion calculator 111 and the saturation conversion calculator 112. If the green and blue color data (signal code) is used as it is, the black code will change. Therefore, the red output from the color correction circuit 108,
Subtractors 110R, 110G, 11 from the green and blue color data
At 0B, the black code BC is subtracted and converted into red, green and blue stimulus values R, G and B.

【0054】そして、減算器110R,110G,11
0Bより出力される赤、緑、青の刺激値R,G,Bに対
して輝度変換演算器111で輝度を変換するための演算
が行われると共に、彩度変換演算器112で彩度を変換
するための演算が行われる。これにより、輝度変換演算
器111および彩度変換演算器112では、この発明に
よるニー圧縮、DCCプラス機能、ホワイトクリップ、
フレア補正、ヒストグラム等化による適応階調変換等が
行われる。
Then, the subtracters 110R, 110G and 11
The luminance conversion calculator 111 performs a calculation for converting the luminance on the red, green, and blue stimulus values R, G, and B output from 0B, and the saturation conversion calculator 112 converts the saturation. An operation for performing is performed. As a result, in the luminance conversion calculator 111 and the saturation conversion calculator 112, the knee compression, DCC plus function, white clip,
Flare correction, adaptive gradation conversion by histogram equalization, and the like are performed.

【0055】また、加算器117R,117G,117
Bで、彩度変換演算器112より出力される赤、緑、青
の刺激値R,G,Bに対して、黒コードBCが加算され
て赤、緑、青の色データに変換され、またペデスタルレ
ベルの補正値PEDが加算されて黒レベルの調整が行わ
れる。さらに、加算器117R,117G,117Bで
イメージエンハンサ109より出力される低域側を強調
する輪郭強調信号Dcが加算される。
Further, adders 117R, 117G and 117
In B, the black code BC is added to the red, green and blue stimulus values R, G and B output from the saturation conversion calculator 112 to be converted into red, green and blue color data. The correction value PED of the pedestal level is added to adjust the black level. Further, the adder 117R, 117G, 117B adds the contour emphasis signal Dc output from the image enhancer 109 for emphasizing the low frequency side.

【0056】また、加算器117R,117G,117
Bより出力される色データに対して、ガンマ補正回路1
18R,118G,118Bでガンマ補正がされ、さら
に加算器119R,119G,119Bでイメージエン
ハンサ109より出力される高域側を強調する輪郭強調
信号Daが加算される。この加算器119R,119
G,119Bより出力される色データは、クリップ回路
120R,120G,120Bでクリップ処理された後
にマトリックス回路121に供給されてマトリックス処
理される。そして、マトリックス回路121より出力さ
れる輝度データ、赤色差データ、青色差データに対して
クリップ回路122Y,122R,122Bでクリップ
処理が行われて、輝度データDY、赤色差データDC
R、青色差データDCBが得られる。
Further, the adders 117R, 117G and 117
For the color data output from B, the gamma correction circuit 1
Gamma correction is performed by 18R, 118G, and 118B, and the contour enhancement signal Da that enhances the high frequency side output from the image enhancer 109 is added by adders 119R, 119G, and 119B. The adders 119R and 119
The color data output from the G and 119B is clipped by the clipping circuits 120R, 120G, and 120B, and then supplied to the matrix circuit 121 and subjected to matrix processing. The clipping circuits 122Y, 122R, and 122B perform clipping processing on the luminance data, the red color difference data, and the blue color difference data output from the matrix circuit 121 to obtain the luminance data DY and the red color difference data DC.
R and blue color difference data DCB are obtained.

【0057】次に、輝度変換演算器111および彩度変
換演算器112で行われるニー圧縮、DCCプラス機
能、ホワイトクリップ、フレア補正、ヒストグラム等化
による適応階調変換等を説明すると共に、輝度変換演算
器111および彩度変換演算器112で使用される輝度
の利得kw、輝度Wi、彩度の利得kcを得るためのコ
ントローラ124の詳細を説明する。
Next, knee compression performed by the luminance conversion calculator 111 and the saturation conversion calculator 112, DCC plus function, white clip, flare correction, adaptive gradation conversion by histogram equalization, and the like will be described, and luminance conversion will be described. Details of the controller 124 for obtaining the luminance gain kw, the luminance Wi, and the saturation gain kc used in the calculator 111 and the saturation conversion calculator 112 will be described.

【0058】(1)ニー圧縮 まず、R,G,Bのレベルと色との関係について説明す
る。この説明は、ガンマ補正等の一切の非線形処理を加
える前の信号に基づいたものである。図6(a)は無色
の画素のレベルの例を示している。無色のとき、R:
G:B=1:1:1になる。このとき、各チャネルのレ
ベルと輝度Wは等しく、R=G=B=Wとなる((1
3)式参照)。
(1) Knee compression First, the relationship between R, G, B levels and colors will be described. This description is based on the signal before any non-linear processing such as gamma correction. FIG. 6A shows an example of the levels of colorless pixels. When colorless, R:
G: B = 1: 1: 1. At this time, the level of each channel and the brightness W are equal, and R = G = B = W ((1
See 3) formula).

【0059】色のある画素では、R,G,BがWの周り
に広がって分布するようになる。例えば、肌色の画素で
は、R,G,Bの分布が図6(b)に示すようになる。
(13)式が係数の総和が1の正係数によるR,G,B
の1次結合になっていることからわかるように、R,
G,Bのうち少なくとも1つのチャネルはWより大き
く、また少なくとも1つのチャネルはWより小さくなる
ように分布する。
In a colored pixel, R, G and B are spread around W and distributed. For example, in a flesh color pixel, the distribution of R, G, and B is as shown in FIG.
Equation (13) is a positive coefficient whose sum of coefficients is 1, R, G, B
As you can see from the linear combination of R,
At least one channel of G and B is larger than W, and at least one channel is smaller than W.

【0060】また、色相を保ちつつ彩度を半分に小さく
(色を薄く)すると、R,G,Bの分布が図6(c)に
示すようになる。このままどんどん色を薄くしていく
と、各チャネルのレベルはWに収斂していく。一方、図
6(b)の状態からアイリス(絞り)を開けると、R,
G,Bの分布は図6(d)に示すようになる。この場
合、輝度Wは増えているが、色相や彩度には変化がな
い。
When the saturation is reduced to half (the color is lightened) while maintaining the hue, the distribution of R, G, B becomes as shown in FIG. 6 (c). As the color is gradually reduced in this state, the level of each channel converges on W. On the other hand, if the iris (aperture) is opened from the state of FIG.
The distributions of G and B are as shown in FIG. In this case, the brightness W is increased, but the hue and the saturation are not changed.

【0061】図6(d)のとき、Rチャネルのレベル
は、ニーポイントはもとよりクリップレベルも越えてお
り、このままではテレビジョン信号規格を満たさないた
め、何らかの圧縮処理が必要となる。そこで、従来のカ
メラ系では、上述したように、チャネル毎にニー圧縮を
行うことで、この制約を満たしてきた。図6(e)は、
図6(d)のR,G,Bの分布に対して、チャネル毎に
ニー圧縮を行った場合のR,G,Bの分布を示してい
る。
In FIG. 6 (d), the level of the R channel exceeds not only the knee point but also the clip level, and since it does not meet the television signal standard, some compression processing is required. Therefore, in the conventional camera system, this restriction has been satisfied by performing knee compression for each channel as described above. FIG. 6 (e) shows
The distribution of R, G, B when knee compression is performed for each channel with respect to the distribution of R, G, B of FIG. 6D is shown.

【0062】チャネル毎にニー圧縮を行うことにより、
確かにR,G,Bのレベルはテレビジョン信号規格を満
たすようになる。しかし、図6(e)の分布のR,G,
Bのバランスを見ると、図6(d)の分布のR,G,B
のバランスに対して、明らかに変化してしまっているこ
とがわかる。この変化は色相に及んでおり、画像で見る
と肌色が黄色っぽくなって、健康を害したようにみえて
しまう。
By performing knee compression for each channel,
Certainly, the R, G, and B levels come to satisfy the television signal standard. However, the distribution of R, G, and
Looking at the balance of B, R, G, B of the distribution of FIG.
It can be seen that the balance has changed. This change extends to the hue, and when viewed in the image, the flesh color becomes yellowish, and it looks as if it was a health hazard.

【0063】そこで、本実施の形態におけるニー圧縮で
は、以下の、の2段階で、オーバーしたチャネルの
レベルを信号規格に収める処理をする。すなわち、輝
度Wのレベルに対してニー圧縮をする(輝度ニー)。
その上で、まだオーバーしているチャネルについては、
最も高いレベルのチャネルが規格に収まるまで彩度を絞
る(彩度ニー)。
Therefore, in the knee compression according to the present embodiment, the process of keeping the level of the over-run channel within the signal standard is performed in the following two stages. That is, the knee compression is performed on the level of the luminance W (luminance knee).
Then, for the channels that are still over,
Saturate until the highest level channel fits the standard (saturation knee).

【0064】図7(d)のR,G,Bの分布では、図6
(d)と同様に、Rチャネルのレベルがクリップレベル
を越えている。図7(f)は、図7(d)のR,G,B
の分布に対して、輝度ニーの処理をした場合のR,G,
Bの分布を示している。また、図7(g)は、図7
(f)のR,G,Bの分布に対して、彩度ニーの処理を
した場合のR,G,Bの分布を示している。
In the distribution of R, G, B in FIG.
Similar to (d), the R channel level exceeds the clip level. FIG. 7F shows R, G, B of FIG. 7D.
R, G, when luminance knee processing is applied to the distribution of
The distribution of B is shown. In addition, FIG.
The distribution of R, G, and B when saturation knee processing is performed on the distribution of R, G, and B of (f) is shown.

【0065】上述した輝度ニーの処理、彩度ニーの
処理は、それぞれ具体的には以下のようにして行われ
る。
The above-mentioned luminance knee processing and saturation knee processing are specifically carried out as follows.

【0066】輝度ニーの処理では、(2)式に基づ
き、輝度のレベルに対してニー圧縮をする。輝度の利得
kwは、ニーカーブを定めると、入力輝度のレベルから
一意に定まる。なお、傾きが0のニーがクリップである
と考えれば、同様にして入力輝度に対してホワイトクリ
ップの操作もできる。
In the brightness knee processing, the knee compression is applied to the brightness level based on the equation (2). The brightness gain kw is uniquely determined from the input brightness level when the knee curve is determined. If the knee having a slope of 0 is considered to be a clip, a white clip operation can be performed on the input luminance in the same manner.

【0067】彩度ニーの処理では、輝度Wiおよび
赤、緑、青の刺激値Ri,Gi,Biに基づいて、(9)
式の演算をする。彩度の利得kcは、チャネルレベルの
制限値CMと、最も大きいチャネルのレベルMAX(R
i,Gi,Bi)から、(17)式で計算される。
In the processing of the saturation knee, (9) based on the luminance Wi and the stimulus values Ri, Gi, Bi of red, green and blue.
Calculate the expression. The saturation gain kc is determined by the channel level limit value CM and the maximum channel level MAX (R
i, Gi, Bi) is calculated by the equation (17).

【0068】[0068]

【数6】 (Equation 6)

【0069】このように、輝度ニーの処理と彩度ニ
ーの処理の2段階の処理をすることによって、図7
(g)に示すように、色相を変化させることなく、チャ
ネルレベルをオーバーさせずに、高輝度域の階調圧縮が
可能となる。
As described above, by performing the two-stage processing of the luminance knee processing and the saturation knee processing,
As shown in (g), it is possible to perform gradation compression in the high luminance range without changing the hue and without exceeding the channel level.

【0070】なお、上述せずも、輝度Wiの代わりにニ
ーポイントを、彩度の利得kcの代わりにニースロープ
を設定することで、図4に示す彩度変換演算器112は
そのままニー圧縮の演算器となる。したがって、従来の
各チャネル毎のニー圧縮も、選択的に実現できる。この
ことは、彩度変換処理による従来システムからの回路規
模の増大はないということが言える。
Although not described above, by setting the knee point instead of the luminance Wi and the knee slope instead of the gain kc of the saturation, the saturation conversion calculator 112 shown in FIG. It becomes an arithmetic unit. Therefore, the conventional knee compression for each channel can be selectively realized. This means that there is no increase in the circuit scale from the conventional system due to the saturation conversion processing.

【0071】(2)DCCプラス機能 ハイライト部においてもクロマレベル(I、Qマトリッ
クス後の色信号を「クロマ」と呼ぶ)を無理矢理上げる
ことで色を付けることができる。従来のチャネル毎のニ
ー圧縮では、ハイライトになってくると、色相が変化し
ながら白に収斂していく。DCCプラス機能は、受像機
内で復調された赤、緑、青の色信号は規定のダイナミッ
クレンジを越えるため、厳密なテレビジョン信号規格か
らは逸脱した方式である。ただし、このDCCプラス機
能は、高輝度域に色が付くという魅力と、実運用上問題
が起きていないことから、業務用カメラを中心にオプシ
ョン機能として装備されている。
(2) DCC plus function Even in the highlight portion, it is possible to add color by forcibly increasing the chroma level (the color signal after the I and Q matrix is called "chroma"). In the conventional knee compression for each channel, when the highlight becomes high, the hue changes to converge to white. The DCC plus function is a method that deviates from the strict television signal standard because the red, green and blue color signals demodulated in the receiver exceed the specified dynamic range. However, this DCC plus function is installed as an optional function mainly for commercial cameras because it has the advantage that colors are added to the high brightness region and there are no problems in actual operation.

【0072】従来は、ガンマ補正や緩いニー圧縮、ホワ
イトクリップの後、赤色差信号R−Y、青色差信号B−
Yや、I信号,Q信号のマトリックスで変換された輝度
信号Yに対してニー圧縮を掛け、色信号にはニー圧縮を
掛けないことで、DCCプラス機能を実現していた。
Conventionally, after the gamma correction, the loose knee compression, and the white clip, the red color difference signal RY and the blue color difference signal B-
The DCC plus function is realized by applying the knee compression to the luminance signal Y converted by the matrix of Y, the I signal, and the Q signal, and not applying the knee compression to the color signal.

【0073】しかし、例えば色差信号R−Y,B−Yで
考えると、以下のような問題があった。すなわち、輝度
信号Y、色差信号R−Y,B−Yは独立に輝度と色の情
報をもっているのではなくそれぞれ従属しているため、
輝度信号Yを変更すると色にも影響が及ぶ。また、ガン
マ補正等非線形処理を通った後の信号であるため、厳密
には色相に変化が及ぶ。
However, considering the color difference signals RY and BY, for example, there are the following problems. That is, since the luminance signal Y and the color difference signals RY and BY do not independently have luminance and color information but are dependent on each other,
When the luminance signal Y is changed, the color is also affected. Further, since it is a signal that has passed through non-linear processing such as gamma correction, strictly speaking, the hue changes.

【0074】マトリックス後の信号(Y,R−Y,B−
Y)が、仮にガンマ補正等がかかっていないリニアな信
号であるとする。信号(Y,R−Y/Y,B−Y/Y)
は、輝度と色をそれぞれ独立に表している。これに対し
て、信号(Y,R−Y,B−Y)は、色チャネルに対し
てYが掛かった形になっているため、色(色相、彩度)
が変わらずに輝度だけが変わっても色チャネルの値(R
−Y,B−Y)に変化が起きる。逆に、Yが変わったの
に、(R−Y,B−Y)に変化が起こらないとすると、
色が変わってしまうのである。なぜ、信号(Y,R−
Y,B−Y)のような信号形式が採られているかという
と、信号(Y,R−Y/Y,B−Y/Y)を得るために
は割算が必要で、回路での実現が難しいためである。
Signals after matrix (Y, RY, B-
It is assumed that Y) is a linear signal that is not subjected to gamma correction or the like. Signal (Y, RY / Y, BY / Y)
Indicates luminance and color independently. On the other hand, the signal (Y, RY, BY) has a shape in which Y is applied to the color channel, and thus the color (hue, saturation)
The value of the color channel (R
-Y, BY) changes occur. On the other hand, if Y does change but (RY, BY) does not change,
The color will change. Why signal (Y, R-
A signal format such as Y, BY) is adopted. To obtain a signal (Y, RY / Y, BY / Y), division is necessary, and it is realized in a circuit. Because it is difficult.

【0075】DCCプラス機能を実現するために、マト
リックス後の信号(Y,R−Y,B−Y)のうち、輝度
信号Yだけにニー圧縮を掛けてレベルを小さくし、色差
信号R−Y,B−Yはそのままにする処理をすると、実
際の色(R−Y/Y,B−Y/Y)は分母だけが小さく
なるため実際の色より彩度が増加し、不自然な画像にな
る。そのため、このような処理では、ニーポイントをあ
まり下げることができない。また、実際には、この処理
をガンマ補正等の非線形処理の後に行うため、上述した
色彩理論の式が正しく当てはまらず、厳密にいうと彩度
だけでなく、色相にも変化が及ぶ。
In order to realize the DCC plus function, of the signals (Y, RY, BY) after the matrix, only the luminance signal Y is knee-compressed to reduce the level, and the color difference signal RY is obtained. , BY are left as they are, the actual color (RY / Y, BY / Y) has a smaller denominator, so the saturation is higher than the actual color, and an unnatural image appears. Become. Therefore, the knee point cannot be lowered so much by such a process. Further, in practice, since this processing is performed after non-linear processing such as gamma correction, the above-described color theory formula does not apply correctly, and strictly speaking, not only saturation but also hue changes.

【0076】そこで、本実施の形態においては、(1
7)式のチャネルレベルの制限値CMを110%以上に
設定し、輝度Wは110%以内に抑えた上で、R,G,
Bのチャネルレベルのオーバーを、制限値CMを上限に
許すことで実現する。上述せずも、テレビジョン信号に
は、100%基準白レベルに対して、R,G,Bの各チ
ャネルのレベルを110%に抑えるという制限がある。
本実施の形態のように処理してDCCプラス機能を実現
することで、色相は保たれ、彩度は与えられたレンジの
中でできるだけ原画に忠実になるように自動的に調整さ
れる。
Therefore, in the present embodiment, (1
After setting the channel level limit value CM of the equation (7) to 110% or more and suppressing the luminance W to within 110%, R, G,
The channel level of B is exceeded by allowing the limit value CM to be the upper limit. Although not mentioned above, the television signal has a limitation that the level of each channel of R, G, and B is suppressed to 110% with respect to the 100% reference white level.
By performing the processing as in this embodiment to realize the DCC plus function, the hue is maintained and the saturation is automatically adjusted to be as faithful to the original image as possible within a given range.

【0077】図8(d)のR,G,Bの分布では、図7
(d)と同様に、Rチャネルのレベルがクリップレベル
を越えている。図8(f)は、図8(d)のR,G,B
の分布に対して、輝度ニーの処理をした場合のR,G,
Bの分布を示している。また、図8(h)は、図8
(f)のR,G,Bの分布に対して、チャネルレベルの
制限値CMをクリップレベルより大きく設定して、彩度
ニーの処理をした場合のR,G,Bの分布を示してい
る。図8(h)から明らかなように、輝度Wの制限はそ
のままにチャネルレベルの制限値CMを緩和すること
で、大幅に高輝度域での色付きを獲得できていることが
わかる。
In the distribution of R, G and B in FIG.
Similar to (d), the R channel level exceeds the clip level. FIG. 8F shows R, G, B of FIG. 8D.
R, G, when luminance knee processing is applied to the distribution of
The distribution of B is shown. In addition, FIG.
With respect to the distribution of R, G, and B in (f), the distribution of R, G, and B when the saturation knee processing is performed by setting the channel level limit value CM to be larger than the clip level is shown. . As is apparent from FIG. 8 (h), it is understood that coloring in the high luminance range can be significantly obtained by relaxing the channel level limit value CM while keeping the luminance W limit unchanged.

【0078】(3)ホワイトクリップ 従来は、R,G,Bの各チャネルについてもホワイトク
リップをかけていた。したがって、R,G,Bのレベル
がクリップレベルにかかると、R,G,Bのレベルのバ
ランスも考慮されずに単チャネルとしてばっさりと切ら
れるため、当然色相が変化してしまう。
(3) White Clip Conventionally, white clips are also applied to each of the R, G and B channels. Therefore, when the R, G, and B levels are applied to the clip level, the hue is naturally changed because the single channel is completely cut without considering the balance of the R, G, and B levels.

【0079】そこで、本実施の形態においては、上述し
たニー圧縮の項でも説明したが、輝度に対してホワイト
クリップをかけ、その上での単チャネルのオーバーにつ
いては、彩度ニーの処理で対処する。これにより、ホワ
イトクリップによっても、色相の変化のない処理を行う
ことができる。
Therefore, in the present embodiment, as described in the above-mentioned knee compression, white clipping is applied to the luminance, and a single channel over that is handled by the saturation knee processing. To do. As a result, it is possible to perform processing that does not change the hue even with the white clip.

【0080】一方、例えば輝度のホワイトクリップを1
00%に設定し、チャネルレベルの制限値CMを109
%に設定することで、その間の9%を色を付けるために
使うことができ、テレビジョン信号規格を逸脱すること
なく、上述したDCCプラス機能を実現することができ
る。限られた規格上のダイナミックレンジを、階調表現
と色表現にユーザが割り振ることが可能となる。
On the other hand, for example, the brightness white clip is set to 1
Set the channel level limit value CM to 109
By setting it to%, 9% in the meantime can be used for coloring, and the above-mentioned DCC plus function can be realized without departing from the television signal standard. The user can allocate a limited dynamic range to the gradation expression and the color expression.

【0081】(4)フレア補正 従来、フレア補正はペデスタルレベルを減じることで行
われてきた。この場合に、色に対してどのような影響が
あるか、以下に述べる。
(4) Flare Correction Conventionally, flare correction has been performed by reducing the pedestal level. In this case, how the color is affected will be described below.

【0082】ある画素(Ri,Gi,Bi)に対してペデ
スタルレベルaを加えて(Ro,Go,Bo)となったと
する。このとき、(18)〜(22)式が成立する。こ
こで、Wiは刺激値Ri,Gi,Biによる輝度であり、
Woは刺激値Ro,Go,Boによる輝度である。
It is assumed that the pedestal level a is added to a certain pixel (Ri, Gi, Bi) to obtain (Ro, Go, Bo). At this time, the expressions (18) to (22) are established. Here, Wi is the brightness according to the stimulus values Ri, Gi, Bi,
Wo is the brightness according to the stimulus values Ro, Go, Bo.

【0083】[0083]

【数7】 (Equation 7)

【0084】さて、ペデスタル付加前の彩度SATiは
(23)式で表され、ペデスタル付加後の彩度SATo
は(24)式で表される。
The saturation SATi before adding the pedestal is expressed by the equation (23), and the saturation SATo after adding the pedestal.
Is expressed by equation (24).

【0085】[0085]

【数8】 (Equation 8)

【0086】ここで、Wo/Wi=kとおくと、(24)
式は、(25)式に示すようになる。
Here, if Wo / Wi = k is set, (24)
The formula is as shown in formula (25).

【0087】[0087]

【数9】 [Equation 9]

【0088】そして、SATo≧0、SATi≧0である
から、SATo=SATi/kとなる。したがって、ペデ
スタル付加後に彩度は、Wi/(Wi+a)倍になる。す
なわち、持ち上げる方向にペデスタルを付加すると退色
し、逆に引き下げる方向にペデスタルを付加すると増色
する。
Since SATo ≧ 0 and SATi ≧ 0, SATo = SATi / k. Therefore, the saturation becomes Wi / (Wi + a) times after the pedestal is added. That is, when a pedestal is added in the lifting direction, the color fades, and conversely, when the pedestal is added in the pulling direction, the color increases.

【0089】一方、ペデスタル付加前の色相HUEiは
(26)式で表され、ペデスタル付加後の色相HUEo
は(27)式で表される。したがって、ペデスタルの付
加によっても色相は保存される。
On the other hand, the hue HUEi before adding the pedestal is represented by the equation (26), and the hue HUEo after adding the pedestal.
Is expressed by equation (27). Therefore, the hue is preserved even by adding the pedestal.

【0090】[0090]

【数10】 (Equation 10)

【0091】このように、ペデスタル付加によってフレ
ア補正を行うと、色相は保存されるものの、彩度は実際
よりも増えてしまう。
As described above, when flare correction is performed by adding a pedestal, the hue is preserved, but the saturation increases more than it actually is.

【0092】そこで、本実施の形態においては、(2)
式において、黒浮きの起こっている階調域の利得kwを
減じるコントロールを行うことで、色に影響を与えない
フレア補正を実現する。後述するヒストグラム等化によ
る適応階調変換を行うと、この動作は自動的に行われ、
フレアの発生に応じて補正動作がなされる。
Therefore, in the present embodiment, (2)
In the equation, flare correction that does not affect the color is realized by performing control to reduce the gain kw in the gradation range in which black floating occurs. This operation is automatically performed when adaptive gradation conversion by histogram equalization described later is performed.
A correction operation is performed according to the occurrence of flare.

【0093】(5)ヒストグラム等化による適応階調変
換 自然光の広大なダイナミックレンジをテレビジョン信号
規格のレンジに収めるに当たって、高輝度域をニー圧縮
によって圧縮する手法およびフレアの発生による黒浮き
を補正する圧縮する手法については上述したとおりであ
る。本実施の形態においては、さらに現在の画像におい
て使用されていない階調域を優先的に圧縮することで、
さらに有効な圧縮を行うものである。
(5) Adaptive gradation conversion by histogram equalization In keeping the vast dynamic range of natural light within the range of the television signal standard, a method of compressing a high-luminance region by knee compression and blackening caused by flare are corrected. The method of compressing is as described above. In the present embodiment, by preferentially compressing the gradation range that is not used in the current image,
Further effective compression is performed.

【0094】ここで、面積の広い階調域を使われている
階調域と考える。すなわち、画面中で各輝度域の出現頻
度をとり、出現頻度の低い輝度域は圧縮し、出現頻度の
高い輝度域は伸張することで、実際に画面中に存在する
輝度域により多くの階調を割り当てる圧縮ができるよう
になる。
Here, it is considered that a wide gradation area is used. That is, by taking the frequency of appearance of each brightness range in the screen, compressing the brightness range with a low frequency of appearance, and expanding the brightness range with a high frequency of occurrence, more gradations are added to the brightness range actually present in the screen. Allows compression to be assigned.

【0095】この処理によって、以下のような効果を得
ることができる。すなわち、室内と窓の外とか、日陰と
日向が一緒に映っている場合のように、明るい領域と暗
い領域にヒストグラムが分かれているとき、従来は暗い
領域がつぶれてしまうか(いわゆる黒つぶれ)、明るい
領域が飛んでしまうか(いわゆる白飛び)になっていた
が、この処理によって両方の領域を見えるようにするこ
とが可能となる。また、フレアが発生した場合など、黒
浮きが起こったときは、黒領域のヒストグラムが低いた
め、ここが圧縮されて黒の締まった画質に自動的に調整
される。また、照明が良好なときも、そこに映っている
被写体により多くの階調を割り当てようとするため、精
細な画像となる。
By this processing, the following effects can be obtained. That is, when the histogram is divided into a bright area and a dark area, such as when the shade and the sun are reflected together in the room and outside the window, the dark area is conventionally crushed (so-called black crushed). , The bright area was skipped (so-called whiteout), but this process makes it possible to make both areas visible. In addition, when black floating occurs such as when flare occurs, the histogram of the black region is low, so that the image is compressed and automatically adjusted to a black image quality. Further, even when the illumination is good, more gradation is assigned to the subject reflected in the image, so that a fine image is obtained.

【0096】図9および図10に沿って、ヒストグラム
等化による適応階調変換を説明する。
Adaptive gradation conversion by histogram equalization will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

【0097】出現頻度は、横軸に輝度、縦軸に出現画素
数を棒グラフとしてプロットしたヒストグラムとして表
現される。値の高い域ほど、階調を多く割り振るべきで
ある。図9(a)に、ヒストグラムの例を示している。
この例は、比較的照明条件が良く、100%程度までに
ヒストグラムが集中している例である。ヒストグラムに
比例した微分利得を与えれば、ヒストグラム値の高い輝
度域により多くの階調を持たせることができる。すなわ
ち、ヒストグラムを積分したものを振幅伝達特性にすれ
ば、その微分利得はヒストグラムに比例するようにな
る。
The appearance frequency is expressed as a histogram in which the horizontal axis represents the luminance and the vertical axis represents the number of appearing pixels as a bar graph. The higher the value, the more gradation should be assigned. FIG. 9A shows an example of the histogram.
In this example, the illumination condition is relatively good, and the histogram is concentrated up to about 100%. If a differential gain proportional to the histogram is given, it is possible to give more gradations to the high luminance area of the histogram value. That is, if the integral of the histogram is used as the amplitude transfer characteristic, the differential gain becomes proportional to the histogram.

【0098】この、出現頻度を横軸方向に積分したもの
を、累積度数分布と呼ぶ。出現画素数を全区間積分した
もの、すなわち累積度数分布の右肩は常に総画素数に等
しく、従って一定となる。また、ヒストグラムの値は負
にはならないので、常に単調増加のカーブとなる。図9
(b)に、図9(a)に示すヒストグラムに対応した累
積度数分布を示している。このように、累積度数分布と
はヒストグラムを積み上げていったものとなる。
This integration of the appearance frequency in the horizontal axis direction is called the cumulative frequency distribution. The number of appearing pixels is integrated over the entire interval, that is, the right shoulder of the cumulative frequency distribution is always equal to the total number of pixels and is therefore constant. Further, the value of the histogram does not become negative, so it always becomes a monotonically increasing curve. FIG.
FIG. 9B shows a cumulative frequency distribution corresponding to the histogram shown in FIG. In this way, the cumulative frequency distribution is obtained by accumulating histograms.

【0099】この累積度数分布のカーブを振幅伝達特性
に見立てて輝度変換を行なうと、完全なヒストグラム等
化が行なわれる。すなわち、処理後の画像のヒストグラ
ムをとると、完全にフラットになる。FA(Factory Au
tomation)のセンサカメラの二値化処理前段などでは、
ここまできついヒストグラム等化を行なったりもする
が、視聴用の映像では強調され過ぎて好ましくないこと
が多い。このため、ヒストグラム等化のかけ方を加減す
る手続きを採る。
If the luminance conversion is performed by using the curve of the cumulative frequency distribution as the amplitude transfer characteristic, complete histogram equalization is performed. That is, the histogram of the processed image is completely flat. FA (Factory Au
in the first stage of the binarization process of the sensor camera of
Although the histogram equalization is performed so far, it is often unfavorable because it is overemphasized in the video for viewing. Therefore, a procedure is added to adjust the method of histogram equalization.

【0100】まず、累積度数分布を振幅伝達特性に見立
てる手法について説明する。上述のとおり、累積度数分
布の右肩は、総画素数(ヒストグラムをとった総点数)
に等しい。この値が、映像信号コードの最大値に等しく
なるように正規化する。このための正規化定数は、映像
最大コード/総画素数となる。例えば、映像信号が12
ビットで、ヒストグラムを188928画素についてと
ったとすると、正規化定数=4095/188928
を、累積度数分布全体に掛けることで正規化がなされ、
振幅伝達特性のカーブとなる。図9(c)は、図9
(b)の累積度数分布を正規化して得られる振幅伝達特
性を示している。図9(c)の破線で示す折れ線が、完
全ヒストグラム等化の振幅伝達特性となる。
First, a method of assuming the cumulative frequency distribution as the amplitude transfer characteristic will be described. As mentioned above, the right side of the cumulative frequency distribution is the total number of pixels (total number of histogram points).
be equivalent to. This value is normalized so as to be equal to the maximum value of the video signal code. The normalization constant for this is the video maximum code / total number of pixels. For example, if the video signal is 12
If the histogram is taken for 188928 pixels in bits, the normalization constant = 4095/188928
Is multiplied by the cumulative frequency distribution to normalize
It becomes a curve of amplitude transfer characteristics. FIG. 9 (c)
The amplitude transfer characteristic obtained by normalizing the cumulative frequency distribution of (b) is shown. The broken line shown by the broken line in FIG. 9C is the amplitude transfer characteristic of perfect histogram equalization.

【0101】次に、ヒストグラム等化のかけ方を加減す
る。図10(d)に示すように、完全ヒストグラム等化
(実線a)とヒストグラム等化なし(一点鎖線b)の間
を指定する比率で内分することでかけ方の加減を行なう
ことができる。図10(d)の実線cは、1/3に効き
を落とした振幅伝達特性を示している。
Next, the method of histogram equalization is adjusted. As shown in FIG. 10 (d), the amount of multiplication can be adjusted by internally dividing between the complete histogram equalization (solid line a) and no histogram equalization (dotted line b). The solid line c in FIG. 10 (d) shows the amplitude transfer characteristic with the effect reduced to 1/3.

【0102】ここまでのヒストグラム等化処理は、入力
された映像信号コードについてのヒストグラム等化であ
る。図10(d)に示すとおり、この処理によって黒コ
ードは変動する。(2)式による輝度の変換は、映像信
号コードに対してでなく輝度の刺激値に対して行なわれ
なければならない。したがって、黒コードの一貫性は常
に保証されなければならない。そこで、図10(d)の
ヒストグラム等化の加減が済んだ段階での黒コードのオ
フセットBOFを全体から減算することで黒コードを保存
する処理を行なう。図10(e)の実線cは、図10
(d)の実線cと同じものであり、図10(e)の破線
dは黒コードのオフセットBOFを減算した後の振幅伝達
特性を示している。
The histogram equalization processing up to this point is histogram equalization for the input video signal code. As shown in FIG. 10D, the black code changes due to this processing. The luminance conversion according to the equation (2) must be performed not for the video signal code but for the luminance stimulus value. Therefore, black code consistency must always be guaranteed. Therefore, a process of saving the black code is performed by subtracting the black code offset B OF at the stage where the histogram equalization in FIG. The solid line c in FIG.
This is the same as the solid line c in (d), and the broken line d in FIG. 10 (e) shows the amplitude transfer characteristic after the black code offset B OF is subtracted.

【0103】さて、このようにして、視聴用として実用
的なヒストグラム等化が行なえるようになってきた。テ
レビジョン放送規格に則った信号であればここまでの処
理で良いのであるが、カメラ内の信号の場合は、このあ
とニー圧縮を行なうとすると、ニー圧縮される高輝度域
のプライオリティは下げられていると考えることができ
る。したがって、カメラ内の信号は、コードアサインの
全域が同一のプライオリティであるわけではない。例え
ば、図9(a)のヒストグラムでは、照明条件が良いら
しく、通常の光量の領域にヒストグラムが集まってい
る。この場合、ヒストグラム等化処理を行なった図9
(c)の破線の振幅伝達特性では、この通常域に集まっ
たヒストグラムを信号コード全域に拡げることでコード
域の有効活用を図っている。ところが、上述のとおり、
高輝度域はプライオリティを低くするということにされ
ており、このままヒストグラム等化処理を行なうと、せ
っかく照明条件の良い映像がニー圧縮されてしまう。す
なわち、カメラ内信号は、信号コード全域を使うように
調整するのが良いとは限らないのである。
In this way, practical histogram equalization for viewing can be performed. If the signal complies with the television broadcasting standard, the processing up to this point is sufficient, but for the signal in the camera, if knee compression is performed after this, the priority of the high-luminance region to be knee-compressed is lowered. Can be considered. Therefore, the signals in the camera do not have the same priority throughout the code assignment. For example, in the histogram of FIG. 9A, the illumination condition seems to be good, and the histogram is gathered in the area of normal light amount. In this case, the histogram equalization processing shown in FIG.
In the amplitude transfer characteristic of the broken line in (c), the histogram gathered in the normal region is spread over the entire signal code to effectively utilize the code region. However, as mentioned above,
It is said that the high-luminance region has a lower priority, and if the histogram equalization process is performed as it is, an image with good lighting conditions will be knee-compressed. That is, it is not always good to adjust the in-camera signal to use the entire signal code.

【0104】この例のような信号では、現状の明るさの
ピーク値を保つようにした上でヒストグラム等化処理を
行なうことが、撮影者の意に反しない画質改善であると
言える。
It can be said that, in the case of a signal like this example, performing the histogram equalization processing while keeping the current peak value of brightness is an image quality improvement that does not contradict the photographer.

【0105】そこで、図10(f)で、ヒストグラム値
が最大となる入力輝度Aの輝度レベルを、変換によって
も変化しないように保存するようにする。これにより、
そのまま変換していたらp1のレベルに変換されて撮影
者の意に反してニー圧縮されてしまっていたものが、p
2のレベルに保存され、撮影者の狙った通りの輝度にな
る。
Therefore, in FIG. 10F, the brightness level of the input brightness A having the maximum histogram value is stored so as not to change even by conversion. This allows
If it was converted as it was, it was converted to the level of p1 and was knee-compressed contrary to the photographer's intention, but p
It is stored in 2 levels and the brightness is exactly as the photographer intended.

【0106】具体的には、以下の、の処理をする。
入力輝度Aの輝度レベルをp2にする変換利得p2/
p1を求める。この変換利得を、図10(e)で得ら
れた振幅伝達特性全体に乗ずる。ただし、変換利得を乗
ずる際に、信号コードに直に乗算を行なったのでは、上
述した黒コード保存処理で保存した黒コードがまたもや
変動してしまう。そのため、このピーク保存処理におい
ても、輝度刺激値に対して変換がなされるべきである。
そこで、入力輝度をWin、出力輝度をWout、変換利得
をkwh、黒コードをBCとするとき、(28)式の演算
をする。 Wout=(Win−BC)・kwh+BC ・・・(28)
Specifically, the following processing is performed.
Conversion gain p2 / that sets the brightness level of the input brightness A to p2
Find p1. This conversion gain is multiplied by the entire amplitude transfer characteristic obtained in FIG. However, if the signal code is directly multiplied when being multiplied by the conversion gain, the black code saved by the above-described black code saving process again changes. Therefore, also in this peak preservation process, the luminance stimulus value should be converted.
Therefore, when the input luminance is Win, the output luminance is Wout, the conversion gain is kwh, and the black code is BC, the calculation of equation (28) is performed. Wout = (Win-BC) · kWh + BC (28)

【0107】図10(f)の実線eで示すピーク保存処
理後の振幅伝達特性を見ると、この処理によって輝度を
保存する制約を与えられた中でも、ヒストグラムに応じ
た階調の再配分が行なわれていることがわかる。
Looking at the amplitude transfer characteristic after the peak storage processing shown by the solid line e in FIG. 10 (f), even if there is a constraint to store the luminance by this processing, the gradation is redistributed according to the histogram. You can see that it is.

【0108】入力輝度Aより明るい領域では、図10
(e)の破線dに示す黒コード保存処理後の振幅伝達特
性に比べてもさらに微分利得が減る方向であるが、図9
(a)のヒストグラムからわかるとおり、この画像では
高輝度域は重要度が低いため、等価的にニースロープを
寝かせる操作をしたことになっており、リーズナブルで
ある。
In an area brighter than the input brightness A,
Although the differential gain is further reduced as compared with the amplitude transfer characteristic after the black code storage processing indicated by the broken line d in (e), FIG.
As can be seen from the histogram in (a), since the high-brightness region is less important in this image, the knee slope is equivalently laid down, which is reasonable.

【0109】このようにして、ピーク保存処理までの処
理を終えると、一連のカメラ向けヒストグラム等化処理
が終わり、振幅伝達特性が図10(f)の実線eに示す
ように求められる。本実施の形態においては、この振幅
伝達特性を輝度の利得kwとして、(2)式による輝度
の変換を行うことで、ヒストグラム等化による適応階調
変換が実現される。
In this way, when the processing up to the peak storage processing is completed, a series of camera histogram equalization processing is completed and the amplitude transfer characteristic is obtained as shown by the solid line e in FIG. 10 (f). In the present embodiment, the amplitude transfer characteristic is used as the gain kw of the brightness, and the brightness is converted by the equation (2), whereby the adaptive gradation conversion by the histogram equalization is realized.

【0110】(6)彩度のマニュアルコントロール (17)式のkcは、チャネルレベルが規格を越えたと
きにこれを絞るための彩度の利得である。(9)式のk
cは、より広い意味で彩度を調整する利得である。すな
わち、kcを1.0にしていれば、彩度は変化しない
が、例えばkcを1.2にするとやや色が濃くなり、ま
たkcを0.8にすると幾分色が淡くなる。このよう
に、彩度の利得を設定することで、ユーザは状況に応じ
て自由に色付きを調整できる。
(6) Manual Control of Saturation kc in the equation (17) is a saturation gain for narrowing the channel level when it exceeds the standard. K in equation (9)
c is a gain for adjusting the saturation in a broader sense. That is, if kc is set to 1.0, the saturation does not change, but if kc is set to 1.2, the color becomes slightly darker, and if kc is set to 0.8, the color becomes slightly lighter. By thus setting the saturation gain, the user can freely adjust the coloring according to the situation.

【0111】そこで、本実施の形態においては、彩度ニ
ーで彩度を絞る操作を優先し、それ以外のときにはユー
ザが設定する彩度の利得によって色の濃さを調節できる
ようにする。これを実現するために、(17)式のkc
と、彩度調整用に設定されるkcnのうち最小値を採る
ようにする。
Therefore, in the present embodiment, the operation of reducing the saturation with the saturation knee is given priority, and in other cases, the color density can be adjusted by the gain of the saturation set by the user. In order to realize this, kc in equation (17)
Then, the minimum value of kcn set for saturation adjustment is taken.

【0112】上述したように、コントローラ124で
は、輝度変換演算器111および彩度変換演算器112
によって、ニー圧縮、DCCプラス機能、ホワイトクリ
ップ、フレア補正、ヒストグラム等化による適応階調変
換、彩度のマニュアルコントロールが行われるように、
kw,Wi,kcが形成される。
As described above, the controller 124 includes the luminance conversion calculator 111 and the saturation conversion calculator 112.
According to Knee compression, DCC plus function, white clip, flare correction, adaptive gradation conversion by histogram equalization, and manual control of saturation,
kw, Wi, kc are formed.

【0113】図11は、コントローラ124の詳細構成
を示している。
FIG. 11 shows the detailed structure of the controller 124.

【0114】コントローラ124は、フィルタ123
R,123G,123Bより出力される赤、緑、青の色
データR,G,Bから(13)式に従って輝度Wを計算
するためのマトリックス回路201と、このマトリック
ス回路201より出力される輝度Wに対応した輝度の利
得kw1を発生する輝度利得発生器202と、この輝度
利得発生器202より出力されるfs1レートの輝度の利
得kw1をアップコンバートして2fs1レートの輝度の
利得kwを得るアンプコンバータ203と、マトリック
ス回路201より出力される輝度Wを、例えば4画素毎
にあるいは8画素毎に平均化してヒストグラムをとるた
めの輝度Whを得るための画素平均回路204とを有し
ている。
The controller 124 uses the filter 123.
A matrix circuit 201 for calculating the brightness W from the red, green, and blue color data R, G, B output from R, 123G, 123B according to equation (13), and the brightness W output by this matrix circuit 201. Luminance gain generator 202 for generating a luminance gain kw1 corresponding to, and an amplifier converter for up-converting the luminance gain kw1 at the fs1 rate output from the luminance gain generator 202 to obtain a luminance gain kw at the 2fs1 rate. 203, and a pixel averaging circuit 204 for averaging the brightness W output from the matrix circuit 201, for example, every 4 pixels or every 8 pixels to obtain a brightness Wh for obtaining a histogram.

【0115】輝度利得発生器202は、区間割された複
数の区間のそれぞれに対応した輝度の利得データが書き
込まれたRAM(random access memory)205を有し
ている。本実施の形態においては、輝度域(例えば16
進で000〜3FF)は、図12に示すように0〜60
の61区間に区間割りされており、RAM204はその
61区間分の輝度の利得データが記憶されたテーブルと
して機能する。また、61区間は、図12に示すよう
に、3領域I〜IIIに分けられ、各領域における区間
割りの細かさが異なるように設定される。例えば、領域
Iの0〜15の各区間は4/ステップとされ、領域II
の16〜47の各区間は16/ステップとされ、領域I
IIの48〜60の区間は32/ステップとされる。な
お、区間割りの数および区間割りの細かさについては、
上述した例に限定されない。
The luminance gain generator 202 has a RAM (random access memory) 205 in which gain data of luminance corresponding to each of a plurality of sections divided into sections is written. In the present embodiment, the luminance range (for example, 16
000 to 3FF) is 0 to 60 as shown in FIG.
The RAM 204 functions as a table in which the gain data of the brightness for the 61 sections is stored. Further, the 61 sections are divided into three areas I to III as shown in FIG. 12, and are set so that the fineness of the section division in each area is different. For example, each section of the area 0 to 15 is 4 / step, and the area II is
Each section of 16 to 47 is 16 / step, and the area I
The section of 48 to 60 of II is 32 / step. In addition, regarding the number of interval division and the fineness of interval division,
It is not limited to the example described above.

【0116】また、輝度利得発生器202は、マトリッ
クス回路201より出力される輝度Wに基づき、その輝
度Wが上述した61区間のいずれにあるかを示す区間デ
ータsec-1と、さらにその区間内の位置を示すオフ
セットデータofs1とを出力すると共に、画素平均回
路204より出力される輝度Whに基づき、その輝度デ
ータWhが上述した61区間のいずれにあるかを示す区
間データsec-2を出力する区間発生器206と、こ
の区間発生器206より出力される区間データsec1
に基づき、その区間データsec-1で示される区間お
よびその前の区間を順次示すデータsec-dをリード
アドレスデータとして出力するアドレス発生器207と
を有している。この場合、区間データsec1が0の区
間を示すものであるとき、アドレス発生器207から
は、輝度Wが0の区間にあることを示す0区間データs
ec-0も出力される。
Further, the brightness gain generator 202, based on the brightness W output from the matrix circuit 201, section data sec-1 indicating which of the 61 sections the brightness W is, and further within that section. Of the offset data ofs1 indicating the position of the pixel position, and based on the brightness Wh output from the pixel averaging circuit 204, the interval data sec-2 indicating which of the 61 intervals the brightness data Wh is in is output. Section generator 206 and section data sec1 output from this section generator 206
The address generator 207 outputs, as read address data, data sec-d sequentially indicating the section indicated by the section data sec-1 and the section before the section. In this case, when the section data sec1 indicates the section of 0, the address generator 207 outputs 0 section data s indicating that the brightness W is in the section of 0.
ec-0 is also output.

【0117】また、輝度利得発生器202は、アドレス
発生器207より出力されリードアドレスデータsec
-dまたは後述するシーケンサより出力されるリードア
ドレスデータradを選択的に取り出してRAM205
に供給するスイッチ回路208と、RAM205からリ
ードアドレスデータsec-dで読み出される輝度の利
得データqn,qn-1、区間発生器206より出力される
オフセットデータofs1を使用した補間演算によって
輝度Wに対応した輝度の利得kw1を得る補間演算器2
09とを有している。
The brightness gain generator 202 outputs the read address data sec output from the address generator 207.
-d or read address data rad output from the sequencer to be described later is selectively taken out to RAM 205
To the brightness W by the interpolation circuit using the switch circuit 208 supplied to the RAM 205, the gain data q n and q n-1 of the brightness read by the read address data sec-d from the RAM 205, and the offset data ofs1 output from the interval generator 206. Interpolation calculator 2 for obtaining the brightness gain kw1 corresponding to
09 and.

【0118】補間演算器209における補間演算を、図
13を参照して説明する。マトリックス回路201より
出力される輝度WがWaであってnの区間にある場合、
アドレス発生器207より出力されるデータsec-d
に基づいてRAM205よりnの区間の利得データqn
とn−1の区間の利得データqn-1とが出力される。こ
こで、nの区間がm/ステップであるとすると、(2
9)式に示すような補間演算が行われる。なお、補間演
算器209では、n=0であるとき、アドレス発生器2
07より出力される0区間データsec-0に基づい
て、(29)式における利得データqn-1としてqnが使
用される。
The interpolation calculation in the interpolation calculator 209 will be described with reference to FIG. When the brightness W output from the matrix circuit 201 is Wa and is in the section of n,
Data sec-d output from the address generator 207
Based on the RAM 205, gain data q n
And gain data q n-1 in the interval of n-1 are output. Here, if the interval of n is m / step, (2
Interpolation calculation as shown in equation 9) is performed. In the interpolation calculator 209, when n = 0, the address generator 2
Based on the 0 section data sec-0 output from 07, q n is used as the gain data q n-1 in the equation (29).

【0119】[0119]

【数11】 [Equation 11]

【0120】また、コントローラ124は、フィルタ1
23R,123G,123Bより出力される赤、緑、青
の色データR,G,Bのうち最大のデータMAX(R,
G,B)を取り出す最大値回路210と、この最大値回
路210で取り出されるデータMAX(R,G,B)お
よびマトリックス回路201より出力される輝度Wに対
して、それぞれ刺激値に対応した値に変更した後、輝度
利得発生器202より出力される輝度の利得kw1を掛
算する輝度利得乗算器211とを有している。
Further, the controller 124 uses the filter 1
23R, 123G, 123B outputs the maximum data MAX (R, R, G, B of the color data R, G, B
A maximum value circuit 210 for extracting G, B), a data MAX (R, G, B) extracted by the maximum value circuit 210, and a brightness W output from the matrix circuit 201, values corresponding to stimulus values, respectively. And a brightness gain multiplier 211 that multiplies the brightness gain kw1 output from the brightness gain generator 202.

【0121】輝度利得乗算器211は、MAX(R,
G,B)または輝度Wを選択的に取り出すスイッチ回路
212と、このスイッチ回路212の出力データより黒
コードBCを差し引いて刺激値に変更する減算器213
と、この減算器213の出力データに輝度の利得kw1
を掛算する乗算器214と、この乗算器214の出力デ
ータより赤、緑、青の刺激値の最大値に利得kw1を掛
けたMAX′および輝度Wに利得kw1を掛けたデータ
W′を分離して出力するスイッチ回路2215とを有し
て構成される。
The brightness gain multiplier 211 has a function of MAX (R,
G, B) or the brightness W, and a subtracter 213 for selectively extracting the brightness W and subtracting the black code BC from the output data of the switch circuit 212 to change the stimulus value.
And the gain of the brightness kw1 in the output data of the subtractor 213
A multiplier 214 for multiplying by, and MAX 'obtained by multiplying the maximum value of the stimulus values of red, green, and blue by the gain kw1 and data W'by multiplying the brightness W by the gain kw1 from the output data of the multiplier 214. And a switch circuit 2215 for outputting the output.

【0122】この場合、輝度利得乗算器211では、ス
イッチ回路212,215が1/2画素周期毎に切り換
えられ、MAX(R,G,B)と輝度Wとが点順次化さ
れて処理される。これにより、1個の乗算器で構成で
き、回路規模を縮小できる。なお、スイッチ回路21
2,215の切り換えや、その他のスイッチ回路の切り
換えは、後述するシーケンサ223によって行なわれ
る。
In this case, in the brightness gain multiplier 211, the switch circuits 212 and 215 are switched every 1/2 pixel cycle, and MAX (R, G, B) and brightness W are dot-sequentially processed. . As a result, one multiplier can be used, and the circuit scale can be reduced. The switch circuit 21
2, 215 and other switch circuits are switched by the sequencer 223 described later.

【0123】また、コントローラ124は、輝度利得乗
算器211より出力されるMAX′,W′のデータか
ら、(17)式に基づいて、彩度の利得を得る彩度利得
発生器216を有している。この彩度利得発生器216
は、MAX′よりW′を差し引く減算器217と、マイ
コン125から与えられるチャネルレベルの制限値CM
よりW′を差し引く減算器218と、減算器218の出
力データを減算器217の出力データで割算する除算器
219と、この除算器219より出力される彩度の利得
kc1と、ユーザによって設定される彩度の利得kcnの
うち小さい方を出力する最小値回路220とを有してい
る。
Further, the controller 124 has a saturation gain generator 216 which obtains a saturation gain based on the equation (17) from the data of MAX ′ and W ′ output from the luminance gain multiplier 211. ing. This saturation gain generator 216
Is a subtracter 217 that subtracts W ′ from MAX ′ and a channel level limit value CM provided from the microcomputer 125.
A subtracter 218 that further subtracts W ′, a divider 219 that divides the output data of the subtractor 218 by the output data of the subtractor 217, a saturation gain kc1 that is output from the divider 219, and is set by the user. A minimum value circuit 220 that outputs the smaller one of the saturation gains kcn.

【0124】ここで、(17)式は除算を含むため、特
異点が存在する。特異点は、MAX′=W′、すなわち
無色の画素のときに発生する。彩度利得発生器216の
除算器219は、これを以下のように処理して除去す
る。すなわち、MAX′=W′のとき、MAX′<CM
であればkc1=kcnとし、MAX′=CMであればk
c1=1.00とし、MAX′>CMであればkc1=
0.00とする。
Since the equation (17) includes division, there is a singular point. The singularity occurs when MAX '= W', that is, a colorless pixel. The divider 219 of the saturation gain generator 216 processes this and removes it as follows. That is, when MAX '= W', MAX '<CM
If so, kc1 = kcn, and if MAX '= CM, k
c1 = 1.00, and if MAX '> CM, kc1 =
Set to 0.00.

【0125】また、コントローラ124は、彩度利得発
生器216より出力されるfs1レートの彩度の利得をア
ップコンバートして2fs1レートの彩度の利得kcを得
るアップコンバータ221と、輝度利得乗算器211よ
り出力されるfs1レートの輝度W′を2fs1レートの輝
度Wiを得るアップコンバータ222とを有している。
Further, the controller 124 up-converts the saturation gain of the fs1 rate output from the saturation gain generator 216 to obtain the saturation gain kc of the 2fs1 rate, and the luminance gain multiplier. And an up-converter 222 that obtains the luminance W'of the fs1 rate output from 211 and the luminance Wi of the 2fs1 rate.

【0126】また、コントローラ124は、RAM20
5に輝度の利得データを書き込んでテーブルを作成する
ための動作を取り仕切るシーケンサ223と、上記テー
ブルの作成時に使用されるRAM224と、上述した区
間発生器206より出力される区間データsec2また
はシーケンサ223より出力されるアドレスデータad
rを選択的に取り出してRAM224に供給するスイッ
チ回路225と、上記テーブルの作成時に使用される演
算論理ユニット(ALU)226と、シーケンサ223
より出力されるアドレスデータadrより輝度データx
を発生してALU226に供給する輝度データ発生器2
27とを有している。
Further, the controller 124 uses the RAM 20
5, the sequencer 223 that controls the operation for writing the gain data of the luminance to create the table, the RAM 224 used when creating the table, and the section data sec2 or the sequencer 223 output from the section generator 206 described above. Output address data ad
A switch circuit 225 for selectively extracting r and supplying it to the RAM 224, an arithmetic logic unit (ALU) 226 used when creating the table, and a sequencer 223.
Luminance data x from the address data adr output by
Luminance data generator 2 for generating and supplying ALU 226
And 27.

【0127】次に、図11に示すコントローラ124の
動作を説明する。
Next, the operation of the controller 124 shown in FIG. 11 will be described.

【0128】まず、輝度変換演算器111で使用する輝
度の利得kw、彩度変換演算器112で使用する彩度の
利得kc、輝度Wiを求める動作を説明する。図14
は、コントローラ124のkw,kc,Wiを求める回
路部分を抜粋したものである。
First, the operation for obtaining the luminance gain kw used by the luminance conversion calculator 111, the saturation gain kc used by the saturation conversion calculator 112, and the luminance Wi will be described. FIG.
Is an excerpt of a circuit portion of the controller 124 for obtaining kw, kc, Wi.

【0129】輝度の利得kwを求める動作は、以下のよ
うになる。フィルタ123R,123G,123B(図
1参照)より出力される赤、緑、青の色データR,G,
Bがマトリックス回路201に供給され、画素毎に輝度
Wが算出される。この画素毎の輝度Wは輝度利得発生器
202の区間発生器206に供給され、この区間発生器
206からは画素毎に、輝度Wが属する区間を示す区間
データsec1と、その輝度Wの区間内の位置を示すオ
フセットデータofs1が出力される。
The operation for obtaining the gain kw of luminance is as follows. Red, green, and blue color data R, G, output from the filters 123R, 123G, 123B (see FIG. 1).
B is supplied to the matrix circuit 201, and the brightness W is calculated for each pixel. The brightness W for each pixel is supplied to the interval generator 206 of the brightness gain generator 202, and from this interval generator 206, interval data sec1 indicating the interval to which the brightness W belongs and the interval of the brightness W for each pixel. The offset data ofs1 indicating the position of is output.

【0130】また、区間発生器206より画素毎に出力
される区間データsec1に対応して、アドレス発生器
207からは輝度Wが属する区間およびその前の区間を
順次示すデータsec-dが出力され、このデータse
c-dはRAM205にリードアドレスデータとして供
給される。そのため、RAM2からは、画素毎に、輝度
Wが属する区間およびその前の区間に対応する輝度の利
得データqn,qn-1が読み出される。そして、補間演算
器209では、画素毎に、RAM205より供給される
利得データqn,qn-1と、区間発生器206より供給さ
れるオフセットデータofs1を使用して補間演算が行
われ((29)式参照)、輝度の利得kw1が得られ
る。そして、補間演算器209より画素毎に得られる輝
度の利得kw1がアップコンバータ203で2fs1のレ
ートに変換され、輝度変換演算器111で使用される輝
度の利得kwが得られる。
Further, corresponding to the section data sec1 output from the section generator 206 for each pixel, the address generator 207 outputs data sec-d sequentially showing the section to which the luminance W belongs and the section before it. , This data se
cd is supplied to the RAM 205 as read address data. Therefore, the gain data q n and q n-1 of the brightness corresponding to the section to which the brightness W belongs and the section before that are read from the RAM 2 for each pixel. Then, the interpolation calculator 209 performs an interpolation calculation for each pixel using the gain data q n and q n−1 supplied from the RAM 205 and the offset data ofs1 supplied from the interval generator 206 (( 29)), and the gain kw1 of luminance is obtained. Then, the brightness gain kw1 obtained for each pixel from the interpolation calculator 209 is converted into a rate of 2fs1 by the up converter 203, and the brightness gain kw used by the brightness conversion calculator 111 is obtained.

【0131】彩度の利得kc、輝度Wiを求める動作
は、以下のようになる。フィルタ123R,123G,
123Bより画素毎に出力される赤、緑、青の色データ
R,G,Bが最大値回路210に供給され、最大のデー
タMAX(R,G,B)が取り出される。そして、画素
毎に、最大値回路210で取り出されるデータMAX
(R,G,B)は輝度利得乗算器211に供給され、黒
コードBCが差し引かれて刺激値に変換され、さらに輝
度利得発生器202より出力される輝度の利得kw1が
掛算されてデータMAX′が得られる。また、マトリッ
クス回路201より画素毎に出力される輝度Wが輝度利
得乗算器211に供給され、黒コードBCが差し引かれ
て刺激値に変換され、さらに輝度利得発生器202より
出力される輝度の利得kw1が掛算されてデータW′が
得られる。
The operation for obtaining the saturation gain kc and the luminance Wi is as follows. Filters 123R, 123G,
The color data R, G, B of red, green, and blue output for each pixel from 123B is supplied to the maximum value circuit 210, and the maximum data MAX (R, G, B) is taken out. Then, for each pixel, the data MAX extracted by the maximum value circuit 210
(R, G, B) is supplied to the brightness gain multiplier 211, the black code BC is subtracted to be converted into a stimulus value, and the brightness gain kw1 output from the brightness gain generator 202 is multiplied to obtain the data MAX. ′ Is obtained. The brightness W output from the matrix circuit 201 for each pixel is supplied to the brightness gain multiplier 211, the black code BC is subtracted to be converted into a stimulus value, and the brightness gain output from the brightness gain generator 202 is further increased. The data W'is obtained by multiplying kw1.

【0132】そして、画素毎に、輝度利得乗算器211
より出力されるデータMAX′、W′が彩度利得発生器
216に供給される。彩度利得発生器216では、画素
毎に、データMAX′、W′と、チャネルレベルの制限
値CMを使用して、彩度の利得kc1が演算される
((17)式参照)。さらに、彩度利得発生器216で
は、画素毎に、最小値回路220によって彩度の利得k
c1とユーザによって設定される彩度の利得kcnのうち
小さい方が取り出される。そして、彩度利得発生器21
6より画素毎に出力される彩度の利得がアップコンバー
タ221で2fs1のレートに変換され、彩度変換演算器
112で使用される彩度の利得kcが得られる。
Then, for each pixel, the brightness gain multiplier 211
The data MAX ′, W ′ output from the output is supplied to the saturation gain generator 216. In the saturation gain generator 216, the saturation gain kc1 is calculated for each pixel using the data MAX 'and W'and the channel level limit value CM (see equation (17)). Further, in the saturation gain generator 216, the saturation gain k is calculated by the minimum value circuit 220 for each pixel.
The smaller one of c1 and the saturation gain kcn set by the user is taken out. Then, the saturation gain generator 21
The saturation gain output for each pixel from 6 is converted to a rate of 2fs1 by the up converter 221, and the saturation gain kc used in the saturation conversion calculator 112 is obtained.

【0133】また、輝度利得乗算器211より画素毎に
出力されるデータW′が、アップコンバータ222で2
fs1のレートに変換され、彩度変換演算器112で使用
される輝度Wiが得られる。
Further, the data W'output from the brightness gain multiplier 211 for each pixel is converted into 2 by the up converter 222.
It is converted to the rate of fs1 to obtain the luminance Wi used in the saturation conversion calculator 112.

【0134】次に、RAM205に、上述したように6
1区間に対応した輝度の利得データを書き込んでテーブ
ルを作成する動作を説明する。図15は、コントローラ
124のテーブル作成に係る回路部分を抜粋したもので
ある。図15において、RAM205、シーケンサ22
3、RAM224、スイッチ回路225、輝度データ発
生器227を除く部分は、ALU226を構成してい
る。
Next, in the RAM 205, as described above,
The operation of writing the gain data of the brightness corresponding to one section and creating the table will be described. FIG. 15 is an excerpt of a circuit portion related to the table creation of the controller 124. In FIG. 15, the RAM 205 and the sequencer 22
3, a portion other than the RAM 224, the switch circuit 225, and the luminance data generator 227 constitutes an ALU 226.

【0135】ALU226は、スイッチ回路230〜2
33と、演算によるオーバーフローをクリップするクリ
ップ回路234〜236と、加算器または減算器となる
加減算器237と、レジスタ238と、コンパレータ2
39と、除算コントローラ240と、ホワイトクリップ
回路241と、黒コードのオフセットBOFを一時的に格
納する黒コードオフセットレジスタ242と、ピーク保
存比を一時的に格納するピーク保存比レジスタ243
と、乗算器244と、減算器255とを有して構成され
ている。
The ALU 226 is a switch circuit 230-2.
33, clipping circuits 234 to 236 for clipping overflow due to calculation, an adder / subtractor 237 serving as an adder or a subtractor, a register 238, and a comparator 2.
39, a division controller 240, a white clip circuit 241, a black code offset register 242 for temporarily storing a black code offset B OF, and a peak preservation ratio register 243 for temporarily storing a peak preservation ratio.
, A multiplier 244, and a subtractor 255.

【0136】RAM224はワークRAMとして機能す
る。後述するように有効画素期間はこのRAM224に
ヒストグラムがとられ、垂直ブランキング期間中はこの
RAM224は演算中のデータの一時記憶として使用さ
れる。
The RAM 224 functions as a work RAM. As will be described later, a histogram is taken in the RAM 224 during the effective pixel period, and during the vertical blanking period, the RAM 224 is used as a temporary storage of data during calculation.

【0137】テーブル作成の動作は、シーケンサ223
によって仕切られ、図16に示すステップ0〜ステップ
15の順にシーケンシャルに行われる。シーケンサ22
3は、有効画素期間はステップ0にあって、このとき外
部回路はヒストグラムをとる動作をしている。
The operation of table creation is performed by the sequencer 223.
It is partitioned by and is sequentially performed in the order of step 0 to step 15 shown in FIG. Sequencer 22
In No. 3, the effective pixel period is in step 0, and at this time, the external circuit operates to take a histogram.

【0138】また、シーケンサ223は、垂直ブランキ
ング期間に入ると、ステップ1に進み、ここでシーケン
ス0〜7を、アドレスを0から60まで変えながら繰り
返し、以下同様にステップ2〜ステップ15を実行して
テーブルを作成する。ここで、シーケンス0〜7は、f
s1(撮像素子103R,103G,103Bの水平駆動
周波数)のレートで順次行なわれる。
When the sequencer 223 enters the vertical blanking period, the sequencer 223 proceeds to step 1 where it repeats sequences 0 to 7 while changing the address from 0 to 60, and then executes steps 2 to 15 in the same manner. And create a table. Here, the sequences 0 to 7 are f
It is sequentially performed at a rate of s1 (horizontal driving frequency of the image pickup elements 103R, 103G, 103B).

【0139】なお、ステップ12では、割り算を行なう
ため、シーケンサ223は、シーケンス2で割り算用サ
ブシーケンサにスタートをかけ(divstart)、
その後シーケンス3で一旦停止し(stop)、割り算
用シーケンサの終了を待つ。
In step 12, since the division is performed, the sequencer 223 starts the division sub-sequencer in sequence 2 (divstart).
Thereafter, the sequence 3 is temporarily stopped (stop), and the completion of the division sequencer is waited for.

【0140】また、ステップ3とステップ4には、他の
ステップとは少々違う動作がある。ステップ3では、輝
度域が黒コードを含むとき(adr=blksec)、
上述したヒストグラム等化による適応階調変換処理にお
ける黒コード保存処理(図10(e)参照)で使用する
黒コードのオフセットBOFをレジスタ242に取り込む
べく、シーケンス3でレジスタ242に書き込みイネー
ブルを出力する(blkwr)。
Further, the steps 3 and 4 have a slightly different operation from the other steps. In step 3, when the luminance range includes a black code (adr = blksec),
In order to capture the black code offset B OF used in the black code storage processing (see FIG. 10E) in the adaptive gradation conversion processing by the above-mentioned histogram equalization into the register 242, a write enable is output to the register 242 in sequence 3. (Blkwr).

【0141】ステップ4では、輝度域がピークを保存す
ると指示された輝度域Aにあるとき(adr=hlds
ec)、上述したヒストグラム等化による適応階調変換
処理におけるピーク保存処理(図10(f)参照)を行
なうための変換比Kholdを求めるための演算をする。こ
こでも割り算を行なうため、シーケンサ223は、シー
ケンス4でRAM224の読み出しをし(memr
d)、シーケンス5で割り算用サブシーケンサにスター
トをかけ(divstart)、その後シーケンス6で
一旦停止し(stop)、割り算用シーケンサの終了を
待つ。そして、シーケンス7で変換比Kholdをレジスタ
243に格納する(hldwr)。
In step 4, when the luminance range is in the luminance range A instructed to save the peak (adr = hlds)
ec) The calculation for obtaining the conversion ratio K hold for performing the peak preservation processing (see FIG. 10F) in the adaptive gradation conversion processing by the above-mentioned histogram equalization is performed. Since the division is performed also here, the sequencer 223 reads the RAM 224 in sequence 4 (memr).
d) In sequence 5, the division sub-sequencer is started (divstart), then stopped in sequence 6 (stop), and the termination of the division sequencer is waited. Then, in sequence 7, the conversion ratio K hold is stored in the register 243 (hldwr).

【0142】以下、図16のステップ0〜15によるテ
ーブル作成の処理を説明する。
The table creation process in steps 0 to 15 of FIG. 16 will be described below.

【0143】(1)ステップ0:ヒストグラムとり(図
9(a)参照) ステップ0は有効画素期間に行われ、このステップ0で
は、RAM224にヒストグラムテーブルが作成され
る。このときだけは、RAM224のアドレスデータと
して、その画素での輝度値に応じた区間データsec2
が与えられる。この区間データsec2に対応したアド
レスにある現在までのヒストグラム値にALU226内
の加減算器237で1を加え、再びRAM224の同じ
アドレスに格納する。これにより、(30)式に示すよ
うに、ヒストグラム値のインクリメントがなされる。こ
こで、RAM1outはRAM224の出力データであ
り、RAM1inはRAM224の入力データである。 RAM1in=RAM1out +1 ・・・(30)
(1) Step 0: Take Histogram (See FIG. 9A) Step 0 is performed during the effective pixel period. In this step 0, a histogram table is created in the RAM 224. Only at this time, as the address data of the RAM 224, the section data sec2 corresponding to the luminance value of the pixel
Is given. The adder / subtractor 237 in the ALU 226 adds 1 to the histogram value up to the present at the address corresponding to this section data sec2, and the histogram value is stored again in the RAM 224 at the same address. As a result, the histogram value is incremented as shown in equation (30). Here, RAM1out is output data of RAM224, and RAM1in is input data of RAM224. RAM1in = RAM1out + 1 (30)

【0144】これを有効画素期間に区間発生器206
(図11参照)より出力される区間データsec2毎に
繰り返すことで、そのフィールドでのヒストグラムテー
ブルがRAM224に作成される。
This is performed during the effective pixel period by the section generator 206.
By repeating this for each section data sec2 output from (see FIG. 11), a histogram table for that field is created in the RAM 224.

【0145】図17は、ステップ0のヒストグラムとり
におけるALU226の動作を示しており、関係する信
号経路を破線で示している。以下の各ステップの動作を
示す図においても同様である。この場合、ALU226
の加減算器237は加算器として機能する。
FIG. 17 shows the operation of the ALU 226 in the histogram acquisition in step 0, and the related signal paths are indicated by broken lines. The same applies to the drawings showing the operations of the following steps. In this case, ALU 226
The adder / subtractor 237 of function as an adder.

【0146】(2)ステップ1:累積および正規化(図
9(b)、(c)参照) ステップ1以降は垂直ブランキング期間に行われる。R
AM224には、シーケンサ223よりアドレスデータ
adrが供給される。このステップ1では、ヒストグラ
ムの累積と正規化が行われて、正規化累積度数テーブル
に変換される。累積は、ALU226内のレジスタ23
8で行ない、その区間までの累積値に乗算器244で正
規化定数KCCDを乗じ、その乗算結果を再びRAM22
4に格納する。(31)式、(32)式に、その様子を
示している。 Regin=Regout+RAM1out ・・・(31) RAM1in=Regout*KCCD ・・・(32)
(2) Step 1: Accumulation and normalization (see FIGS. 9B and 9C) Step 1 and subsequent steps are performed during the vertical blanking period. R
Address data adr is supplied from the sequencer 223 to the AM 224. In this step 1, the histogram is accumulated and normalized to be converted into a normalized cumulative frequency table. Accumulation is performed by register 23 in ALU 226.
8, the cumulative value up to that interval is multiplied by the normalization constant K CCD by the multiplier 244, and the multiplication result is again stored in the RAM 22.
Store in 4. This is shown in the equations (31) and (32). Regin = Regout + RAM1out ... (31) RAM1in = Regout * K CCD ... (32)

【0147】ここで、Regoutはレジスタ238の出
力データであり、Reginはレジスタ238の入力デー
タである。そして、図16のステップ1において、「m
emrd」はRAM224の読み出しを示し、「reg
wr」はレジスタ238の書き込みを示し、「memw
r」はRAM224の書き込みを示している。以下のス
テップにおいても同様である。ただし、ステップ13,
14の「memrd」はRAM224,205の読み出
しを示し、ステップ14の「memwr」はRAM20
5の書き込みを示している。
Here, Regout is output data of the register 238, and Regin is input data of the register 238. Then, in step 1 of FIG. 16, “m
"emrd" indicates reading from the RAM 224, and "reg"
“wr” indicates writing to the register 238, and “memw”
“R” indicates writing to the RAM 224. The same applies to the following steps. However, in step 13,
14, “memrd” indicates reading of the RAMs 224 and 205, and “memwr” of step 14 indicates the RAM 20.
5 shows writing.

【0148】図18は、ステップ1の累積および正規化
におけるALU226の動作を示している。ALU22
6の加減算器237は加算器として機能する。この場
合、ヒストグラム値が大きくなると振幅伝達特性におい
て微分利得が大きくなるが、これが過度に大きくなるこ
とのないように、クリップ回路234によってクリップ
処理される。
FIG. 18 shows the operation of the ALU 226 in step 1 accumulation and normalization. ALU22
The adder / subtractor 237 of 6 functions as an adder. In this case, as the histogram value increases, the differential gain in the amplitude transfer characteristic increases, but the clipping process is performed by the clipping circuit 234 so that the differential gain does not become excessively large.

【0149】なお、ステップ1のシーケンス6では、後
述したようにRAM224より読み出されるヒストグラ
ムをヒストグラム情報報告回路のレジスタに格納する
(histwr)。
In the sequence 6 of step 1, the histogram read from the RAM 224 is stored in the register of the histogram information reporting circuit (histwr) as described later.

【0150】(3)ステップ2,3:ヒストグラム等化
の加減(図10(d)参照) ステップ2,3では、ヒストグラム等化の加減が行われ
る。すなわち、ヒストグラム等化の強さをKWCとして指
定し、(33)式、(34)式に示すように演算する。 Regin=RAM1out−x ・・・(33) RAM1in=Regout*KWC+x ・・・(34)
(3) Steps 2 and 3: adjustment of histogram equalization (see FIG. 10D) In steps 2 and 3, adjustment of histogram equalization is performed. That is, the strength of histogram equalization is designated as K WC , and calculation is performed as shown in equations (33) and (34). Regin = RAM1out-x ··· (33 ) RAM1in = Regout * K WC + x ··· (34)

【0151】KWCを1.00にすると、ヒストグラム等
化は完全に行なわれる。KWCを0.00にすると、ヒス
トグラム等化は全く行なわれない。上述の式のxは、輝
度データ発生器227で生成される、区間に対応する輝
度データである。これは、変換を行なわなかった場合の
輝度データを示しており、KWCが0.00のときは、こ
のxがそのままRAM1outとなる。
When K WC is set to 1.00, the histogram equalization is completed. If KWC is 0.00, no histogram equalization is performed. The x in the above equation is the brightness data generated by the brightness data generator 227 and corresponding to the section. This indicates the luminance data in the case that did not perform the conversion, when K WC is 0.00, the x directly becomes the RAM1out.

【0152】図19は、ステップ2のヒストグラム等化
の加減におけるALU226の動作を示している。この
ステップ2では、(33)式の演算が行われる。そのた
め、ALU226の加減算器237は減算器として機能
する。また、図20は、ステップ3のヒストグラム等化
の加減におけるALU226の動作を示している。この
ステップ3では、(34)式の演算のうち加算が行われ
る。そのため、ALU226の加減算器237は加算器
として機能する。
FIG. 19 shows the operation of the ALU 226 in adjusting the histogram equalization in step 2. In step 2, the calculation of equation (33) is performed. Therefore, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as a subtractor. FIG. 20 shows the operation of the ALU 226 in adjusting the histogram equalization in step 3. In this step 3, the addition of the calculation of the equation (34) is performed. Therefore, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as an adder.

【0153】(4)ステップ4:黒コード保存処理(図
10(e)参照) ステップ4では、黒コードのオフセットBOFを取り除く
黒コード保存処理が行われる。ここでは、黒コードを含
む区間(adr=blksec)での、ヒストグラム等
化の加減処理後のテーブル値とxとの差、すなわち黒レ
ベルのオフセットBOFをレジスタ242にとっておい
て、これを全区間でテーブルから引くことで、黒コード
を含む区間でのテーブル値をxに等しくする。黒レベル
のオフセットBOFは、ステップ3で(34)式の演算を
行なっているときに、これと平行してRegout*KWC
をレジスタ242に格納しておくことで実現できる。黒
レベルのオフセットBOFをテーブル全体から減ずる操作
は、(35)式の演算となる。 RAM1in=RAM1out−BOF ・・・(35)
(4) Step 4: Black code storage processing (see FIG. 10E) In step 4, black code storage processing for removing the black code offset B OF is performed. Here, in the section including the black code (adr = blksec), the difference between the table value after the addition / subtraction processing of the histogram equalization and x, that is, the black level offset B OF is set in the register 242, and this is set in the entire section. By subtracting from the table with, the table value in the section including the black code is made equal to x. The black level offset B OF is set in parallel with Regout * K WC during the calculation of equation (34) in step 3.
Is stored in the register 242. The operation of subtracting the black level offset B OF from the entire table is the operation of Expression (35). RAM1in = RAM1out-B OF ... (35)

【0154】図21は、ステップ4の黒コード保存処理
におけるALU226の動作を示している。このステッ
プ4では、(35)式の演算が行われる。そのため、A
LU226の加減算器237は減算器として機能する。
FIG. 21 shows the operation of the ALU 226 in the black code saving process of step 4. In step 4, the equation (35) is calculated. Therefore, A
The adder / subtractor 237 of the LU 226 functions as a subtractor.

【0155】(5)ステップ5,6:ピーク保存処理
(図10(f)参照) ステップ5,6では、ピーク保存処理が行われる。上述
せずも、ステップ4において、固定したい輝度域Aでの
変換結果p1と、ここでの変換を行なわなかったときの
値、すなわちxとの割り算を行なってピーク保存比K
holdを求め、レジスタ243に格納しておく。すなわ
ち、ステップ4において、輝度域Aの区間(adr=h
ldsec)では、(36)式の演算が行われて、保存
比Kholdが求められる。 Khold=(x−BC)/(RAM1out−BC) ・・・(36)
(5) Steps 5 and 6: Peak Saving Processing (See FIG. 10F) In steps 5 and 6, peak saving processing is performed. Although not described above, in step 4, the peak preservation ratio K is calculated by dividing the conversion result p1 in the luminance range A to be fixed and the value when the conversion is not performed here, that is, x.
Hold is calculated and stored in the register 243. That is, in step 4, the section of the brightness range A (adr = h
In (ldsec), the calculation of equation (36) is performed to obtain the conservation ratio K hold . K hold = (x-BC) / (RAM1out-BC) (36)

【0156】一般に、除算は、分子をb、分母をa、商
をcとすると、b/a=cで表される。この式を変形す
ると、b=acとなり、商cは、分母aにある数xを乗
算したときに分子bと等しくなるときのその数xとして
求めることができる。ここで、商cを求めるためには、
xを商cに収束するように順次変化させていけばよい。
例えば、商cをnビットデータで求めるときには、xを
nビットデータとし、axがbを越えないように、MS
Bから順に確定していけばよく、最終的に確定されたn
ビットのデータxが商cとなる。
In general, division is represented by b / a = c, where numerator is b, denominator is a, and quotient is c. When this equation is modified, b = ac, and the quotient c can be obtained as the number x when it becomes equal to the numerator b when the denominator a is multiplied by the number x. Here, to obtain the quotient c,
It is sufficient to sequentially change x so that it converges on the quotient c.
For example, when the quotient c is obtained by n-bit data, x is n-bit data and MS is set so that ax does not exceed b.
It is only necessary to confirm in order from B, and finally confirmed n
The bit data x becomes the quotient c.

【0157】具体例として、b=1010、a=111
であって、商cとして21の桁から4ビットのデータを
求める除算処理について説明する。商cを求めるための
4ビットのデータx=[b3,b2,b1,b0]を考え
る。最初に、MSBであるb3の確定処理をする。b3=
1,b2=b1=b0=0として、axとbとを比較す
る。ax=1110>bであることから、b3=0に確
定する。次に、b2の確定処理をする。b3=0,b2=
1,b1=b0=0として、axとbとを比較する。ax
=0111<bであることから、b2=1に確定する。
次に、b1の確定処理をする。b3=0,b2=1,b1=
1,b0=0として、axとbとを比較する。ax=1
010.1>bであることから、b1=0に確定する。
次に、b0の確定処理をする。b3=0,b2=1,b1=
0,b0=1として、axとbとを比較する。ax=10
00.11<bであることから、b0=1に確定する。
これにより、商c=01.01が求められる。
As a concrete example, b = 1010 and a = 111.
Then, a division process for obtaining 4-bit data from the 2 1 digit as the quotient c will be described. Consider 4-bit data x = [b3, b2, b1, b0] for obtaining the quotient c. First, b3, which is the MSB, is confirmed. b3 =
1, b2 = b1 = b0 = 0, and ax and b are compared. Since ax = 1110> b, b3 = 0 is set. Next, the confirmation process of b2 is performed. b3 = 0, b2 =
1, b1 = b0 = 0, and ax and b are compared. ax
Since = 0111 <b, it is determined that b2 = 1.
Next, the confirmation process of b1 is performed. b3 = 0, b2 = 1, b1 =
1, b0 = 0, and ax and b are compared. ax = 1
Since 010.1> b, b1 = 0 is confirmed.
Next, the confirmation process of b0 is performed. b3 = 0, b2 = 1, b1 =
Ax and b are compared with 0 and b0 = 1. ax = 10
Since 0.111 <b, it is determined that b0 = 1.
As a result, the quotient c = 0.01 is obtained.

【0158】図22は、ステップ4のピーク保存比算出
時におけるALU226の動作を示しており、上述した
ような除算処理によってピーク保存比の算出が行われ
る。このとき、ALU226の加減算器237は減算器
として機能する。
FIG. 22 shows the operation of the ALU 226 at the time of calculating the peak storage ratio in step 4, and the peak storage ratio is calculated by the division processing as described above. At this time, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as a subtractor.

【0159】この場合、輝度データ発生器227より輝
度Aが含まれる区間に対応する輝度データxが出力さ
れ、この輝度データxより減算器255で黒コードBC
が減算されてコンパレータ239に供給される。また、
RAM224より輝度Aが含まれる区間の輝度データR
AM1outが読み出され、この輝度データRAM1outより
加減算器237で黒コードBCが減算されて乗算器24
4に供給される。そして、乗算器244では、加減算器
237の出力データ、すなわちRAM1out−BCに対し
てレジスタ238に設定された、例えば12ビットのデ
ータb(11)〜b(0)が乗算され、この乗算器244の出
力データはコンパレータ239に供給される。コンパレ
ータ239では、上述した減算器255の出力データ、
すなわちx−BCと乗算器244の出力データとが比較
され、その比較結果がコンパレータ239より除算コン
トローラ240に供給される。
In this case, the brightness data generator 227 outputs the brightness data x corresponding to the section including the brightness A, and the subtracter 255 subtracts the black code BC from the brightness data x.
Is subtracted and supplied to the comparator 239. Also,
Luminance data R in the section including the luminance A from the RAM 224
AM1out is read out, the black code BC is subtracted from the luminance data RAM1out by the adder / subtractor 237, and the multiplier 24
4 is supplied. Then, in the multiplier 244, the output data of the adder / subtractor 237, that is, the RAM1out-BC is multiplied by, for example, 12-bit data b (11) to b (0) set in the register 238, and this multiplier 244 is used. Output data is supplied to the comparator 239. In the comparator 239, the output data of the subtractor 255 described above,
That is, x-BC is compared with the output data of the multiplier 244, and the comparison result is supplied from the comparator 239 to the division controller 240.

【0160】この状態で、シーケンサ223の制御に基
づいて、除算コントローラ240は、最初に、ピーク保
存比KHOLDを作成するためのレジスタ238をクリアし
(b(11)〜b(0)=0)、その後にMSBであるb(11)
を“1”に設定する。そして、除算コントローラ240
は、コンパレータ239からの比較結果に基づき、乗算
器244の出力データがx−BCより大きいときはb(1
1)を“0”に変更し、一方乗算器244の出力データが
x−BC以下であるときはb(11)を“1”のままとし、
b(11)を確定する。以下、除算コントローラ240は、
b(10)〜b(0)に順に“1”を設定して上述したb(11)
の場合と同様の確定処理をする。そして、このように確
定された12ビットのデータb(11)〜b(0)がピーク保
存比KHOL Dとしてレジスタ238よりピーク保存比レジ
スタ243に供給されて格納される。次に、保存比K
holdをテーブル全体に乗ずる。ただし、黒レベルは変動
しないようにしなければならないため、(37)式、
(38)式の演算をする。 Regin=RAM1out−BC ・・・(37) RAM1in=Regout*Khold+BC ・・・(38)
In this state, under the control of the sequencer 223, the division controller 240 first clears the register 238 for creating the peak conservation ratio K HOLD (b (11) to b (0) = 0. ), Followed by the MSB b (11)
Is set to “1”. Then, the division controller 240
On the basis of the comparison result from the comparator 239, when the output data of the multiplier 244 is larger than x-BC, b (1
1) is changed to "0", while when the output data of the multiplier 244 is less than or equal to x-BC, b (11) remains "1",
Confirm b (11). Hereinafter, the division controller 240
"1" is set to b (10) to b (0) in order, and b (11) described above is set.
The same confirmation processing as in the case of is performed. Then, stored this 12-bit data b (11) where the determined such ~b (0) is supplied to the peak storage ratio register 243 from the register 238 as the peak storage ratio K HOL D. Next, the preservation ratio K
Put hold on the whole table. However, since it is necessary to keep the black level constant, the equation (37),
The equation (38) is calculated. Regin = RAM1out−BC (37) RAM1in = Regout * K hold + BC (38)

【0161】図23は、ステップ5のピーク保存処理
(1)におけるALU226の動作を示している。この
ステップ5では、(37)式の演算が行われる。そのた
め、ALU226の加減算器237は減算器として機能
する。また、図24は、ステップ6のピーク保存処理
(2)におけるALU226の動作を示している。この
ステップ6では、(38)式の演算のうち加算が行われ
る。そのため、ALU226の加減算器237は加算器
として機能する。
FIG. 23 shows the operation of the ALU 226 in the peak storage processing (1) of step 5. In step 5, the calculation of equation (37) is performed. Therefore, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as a subtractor. Further, FIG. 24 shows the operation of the ALU 226 in the peak storage processing (2) of step 6. In this step 6, the addition of the calculation of the equation (38) is performed. Therefore, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as an adder.

【0162】(6)ステップ7,8:ニー圧縮処理
(1)(図25(g)参照) ステップ7,8では、1回目のニー圧縮処理が行われ
る。正確には、ニー圧縮を行なうようなテーブルが作成
される。レベルテーブルにニーをかける処理は、(3
9)〜(42)式の演算で行われる。ここで、Kpはニ
ーポイント、KSはニースロープを示している。そし
て、ニー圧縮処理(1)では、Kp=Kp1,KS=KS1と
される。RAM1out≧Kpであるとき Regin=RAM1out−Kp ・・・(39) RAM1in=Regout*KS+Kp ・・・(40) RAM1out<Kpであるとき Regin=RAM1out−Kp ・・・(41) RAM1in=Regout*1.00+Kp ・・・(42)
(6) Steps 7 and 8: Knee compression processing (1) (see FIG. 25 (g)) In steps 7 and 8, the first knee compression processing is performed. To be precise, a table is created that performs knee compression. The process of applying knee to the level table is (3
9) to (42). Here, K p is the knee point and K S is the knee slope. Then, in the knee compression process (1), K p = K p 1 and K S = K S 1. When it is RAM1out ≧ K p Regin = RAM1out- K p ··· (39) RAM1in = Regout * K S + K p ··· (40) RAM1out < when a K p Regin = RAM1out-K p ··· ( 41) RAM1in = Regout * 1.00 + K p ··· (42)

【0163】図27は、ステップ7のニー圧縮処理
(1)におけるALU226の動作を示している。この
ステップ7では、(39)式および(40)式、または
(41)式および(42)式のうち+KPを除く演算が
行われる。そのため、ALU226の加減算器237は
減算器として機能する。また、図28は、ステップ8の
ニー圧縮処理(1)におけるALU226の動作を示し
ている。このステップ8では、残りの+KPの演算が行
われる。そのため、ALU226の加減算器237は加
算器として機能する。
FIG. 27 shows the operation of the ALU 226 in the knee compression process (1) in step 7. In this step 7, the operation excluding + K P in the expressions (39) and (40) or the expressions (41) and (42) is performed. Therefore, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as a subtractor. FIG. 28 shows the operation of the ALU 226 in the knee compression process (1) of step 8. In step 8, the remaining + K P is calculated. Therefore, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as an adder.

【0164】(7)ステップ9,10:ニー圧縮処理
(2)およびホワイトクリップ(図25(h)参照) ステップ9,10では、2回目のニー圧縮処理と、ホワ
イトクリップ処理が行われる。レベルテーブルにニーを
かける処理は、ニー圧縮処理(1)と同様に、(39)
〜(42)式の演算で行われる。このニー圧縮処理
(2)では、Kp=Kp2,KS=KS2とされる。この場
合、2回のニーが掛かっているので、最終のニーカーブ
のスロープはKs1*Ks2となる。この、2段階のニー
によってニー折れ線の角取りが行われる。
(7) Steps 9 and 10: Knee compression processing (2) and white clip (see FIG. 25 (h)) In steps 9 and 10, the second knee compression processing and white clip processing are performed. The process of applying the knee to the level table is the same as the knee compression process (1) (39)
~ The calculation is performed by the equation (42). In this knee compression process (2), K p = K p 2 and K s = K s 2. In this case, since the knee is applied twice, the slope of the final knee curve is K s 1 * K s 2. The knee is rounded off by this two-stage knee.

【0165】また、ホワイトクリップの処理は、ステッ
プ10の段階で、マイコン125よりホワイトクリップ
回路241にホワイトクリップレベルのデータが供給さ
れることで、ホワイトクリップの処理が実行される。し
たがって、その他のステップでは、ホワイトクリップ回
路241は機能していない。
In the white clip processing, the white clip processing is executed by supplying white clip level data from the microcomputer 125 to the white clip circuit 241 at the stage of step 10. Therefore, in the other steps, the white clip circuit 241 does not function.

【0166】図29は、ステップ9のニー圧縮処理
(2)およびホワイトクリップ処理におけるALU22
6の動作を示している。このステップ9では、(39)
式および(40)式、または(41)式および(42)
式のうち+KPを除く演算が行われる。そのため、AL
U226の加減算器237は減算器として機能する。ま
た、図30は、ステップ10のニー圧縮処理(2)およ
びホワイトクリップ処理におけるALU226の動作を
示している。このステップ10では、残りの+KPの演
算が行われる。そのため、ALU226の加減算器23
7は加算器として機能する。
FIG. 29 shows the ALU 22 in the knee compression process (2) and the white clip process of step 9.
6 shows the operation of FIG. In step 9, (39)
Expression and (40) Expression, or (41) Expression and (42)
The calculation is performed except for + K P in the expression. Therefore, AL
The adder / subtractor 237 of U226 functions as a subtractor. 30 shows the operation of the ALU 226 in the knee compression process (2) and the white clip process of step 10. In step 10, the remaining + K P is calculated. Therefore, the adder / subtractor 23 of the ALU 226
7 functions as an adder.

【0167】(8)ステップ11:トータルゲイン調整
(図25(i)参照) ステップ11では、レベルテーブルにトータルゲインG
ainが掛けられ、トータルゲインの調整が行われる。
例えば、D1コード(8ビット)に対して2のべき乗倍
の関係にないコードアサイン、例えばMSB側やLSB
側にそれぞれ1.5ビットずつ拡張した11ビットでA
/D変換された信号が入力されたような場合、これに補
正係数を乗ずることでD1コードと2のべき乗倍の関係
に直すことができる。ここでは(43)式、(44)式
に基づいて演算がなされる。 Regin=RAM1out−BC ・・・(43) RAM1in=Regout*Gain+BC ・・・(44)
(8) Step 11: Total Gain Adjustment (see FIG. 25 (i)) In step 11, the total gain G is stored in the level table.
ain is multiplied and the total gain is adjusted.
For example, a code assignment that is not in a power of 2 relation to the D1 code (8 bits), for example, MSB side or LSB
A with 11 bits expanded by 1.5 bits each
In the case where a / D-converted signal is input, the relationship between the D1 code and the power of 2 can be corrected by multiplying this by a correction coefficient. Here, the calculation is performed based on the equations (43) and (44). Regin = RAM1out−BC (43) RAM1in = Regout * Gain + BC (44)

【0168】図31は、ステップ11のトータルゲイン
調整におけるALU226の動作を示している。このス
テップ11では、(43)式および(44)式のうち+
BCを除く演算が行われる。そのため、ALU226の
加減算器237は減算器として機能する。なお、残りの
+BCの演算は、次項(9)で述るように省略できる。
FIG. 31 shows the operation of the ALU 226 in the total gain adjustment of step 11. In this step 11, + of the equations (43) and (44)
Calculations other than BC are performed. Therefore, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as a subtractor. The remaining + BC operation can be omitted as described in the next section (9).

【0169】(9)ステップ12:伝達利得を得るため
の除算処理(図26(k)参照) ステップ12では、これまで作ってきたレベルテーブル
を、ゲインのディメンジョンであるKwのテーブルに変
換するために除算処理をする。図26(j)は、この概
念図を示している。例えば、図26(j)の縦の破線の
輝度域において、aのレベルをbのレベルに変換する利
得を求める演算をすればよいわけである。ここで、黒コ
ードBCがゼロ元になる利得を求めなければならないこ
とに注意を要する。図1に示すように、輝度変換演算器
111で演算を行う前に、減算器110R,110G,
110Bで赤、緑、青の色データより黒コードBCを減
じて、コードから刺激値に変換している。よって、ここ
で除算で求める利得も、刺激値に対しての利得、すなわ
ち黒コードをゼロ元とする利得でなければならない。そ
こで、(45)式の演算によってゲインテーブルに変換
する。 RAM1in=(RAM1out−BC)/(x−BC) ・・・(45)
(9) Step 12: Division Processing for Obtaining Transfer Gain (See FIG. 26 (k)) In step 12, the level table created so far is converted into a table of Kw which is the dimension of gain. Divide into. FIG. 26 (j) shows this conceptual diagram. For example, in the luminance range of the vertical broken line in FIG. 26 (j), the calculation for obtaining the gain for converting the level of a into the level of b may be performed. Here, it should be noted that the gain at which the black code BC becomes the zero element must be obtained. As shown in FIG. 1, the subtracters 110R, 110G, and
At 110B, the black code BC is subtracted from the red, green, and blue color data, and the code is converted into a stimulus value. Therefore, the gain obtained by the division here must also be the gain for the stimulus value, that is, the gain with the black code as the zero element. Therefore, the gain table is converted by the calculation of the equation (45). RAM1in = (RAM1out-BC) / (x-BC) (45)

【0170】さて、(45)式の分子を見ると、上述し
た(44)式において黒コードBCを加えたものをまた
減じている。したがって、これらの操作は冗長であるか
ら省略することができる。この場合、(44)式、(4
5)式は、それぞれ(46)式、(47)式に示すよう
になる。 RAM1in=Regout*Gain ・・・(46) RAM1in=RAM1out/(x−BC) ・・・(47)
Looking at the numerator of the expression (45), the addition of the black code BC in the expression (44) is again reduced. Therefore, these operations are redundant and can be omitted. In this case, equation (44), (4
Equation (5) is as shown in equations (46) and (47), respectively. RAM1in = Regout * Gain ... (46) RAM1in = RAM1out / (x-BC) ... (47)

【0171】このようにして、このフィールドでの変換
テーブルが作成される。ただし、これを次フィールドの
変換にそのまま用いると、光源のフリッカの影響などを
もろに受ける。そこで、前フィールドでの変換テーブル
との間で時歴演算を行ない、時定数をもってテーブルの
更新がなされるようにする。
In this way, the conversion table for this field is created. However, if this is used as it is for the conversion of the next field, it will be affected by the flicker of the light source. Therefore, the time history calculation is performed with the conversion table in the previous field so that the table is updated with a time constant.

【0172】図32は、ステップ12の伝達利得を得る
ための除算処理におけるALU226の動作を示してお
り、上述したピーク保存比算出時におけると同様の除算
処理によって、0〜60の輝度域の伝達利得が求められ
る。このステップ12では、(47)式の演算が行われ
る。
FIG. 32 shows the operation of the ALU 226 in the division processing for obtaining the transfer gain in step 12. The transmission of the luminance range of 0 to 60 is performed by the same division processing as in the above calculation of the peak preservation ratio. Gain is required. In step 12, the calculation of equation (47) is performed.

【0173】この場合、まず、シーケンサ223より輝
度域0を示すアドレスデータadrが出力される。これ
により、RAM224より輝度域0の区間の輝度データ
RAM1outが読み出され、この輝度データRAM1outが
コンパレータ239に供給される。また、輝度データ発
生器227より輝度域0の区間に対応する輝度データx
が出力され、この輝度データxより減算器255で黒コ
ードBCが減算されて乗算器244に供給される。そし
て、乗算器244では、減算器255の出力データ、す
なわちx−BCに対してレジスタ238に設定された、
例えば12ビットのデータb(11)〜b(0)が乗算され、
この乗算器244の出力データはコンパレータ239に
供給される。コンパレータ239では、上述した輝度デ
ータRAM1outと乗算器244の出力データとが比較さ
れ、その比較結果がコンパレータ239より除算コント
ローラ240に供給される。
In this case, first, the sequencer 223 outputs the address data adr indicating the luminance range 0. As a result, the brightness data RAM1out in the brightness range 0 is read from the RAM 224, and this brightness data RAM1out is supplied to the comparator 239. In addition, the brightness data generator 227 outputs brightness data x corresponding to a section of brightness range 0.
Is output, and the black code BC is subtracted from the brightness data x by the subtractor 255 and is supplied to the multiplier 244. Then, in the multiplier 244, the output data of the subtractor 255, that is, x-BC is set in the register 238,
For example, 12-bit data b (11) to b (0) are multiplied,
The output data of the multiplier 244 is supplied to the comparator 239. In the comparator 239, the above-mentioned brightness data RAM1out is compared with the output data of the multiplier 244, and the comparison result is supplied from the comparator 239 to the division controller 240.

【0174】この状態で、シーケンサ223の制御に基
づき、除算コントローラ240は、最初に、伝達利得を
作成するためのレジスタ238をクリアし(b(11)〜b
(0)=0)、その後にMSBであるb(11)を“1”に設
定する。そして、除算コントローラ240は、コンパレ
ータ239からの比較結果に基づき、乗算器244の出
力データがRAM1outより大きいときはb(11)を“0”
に変更し、一方乗算器244の出力データがRAM1out
以下であるときはb(11)を“1”のままとし、b(11)を
確定する。以下、除算コントローラ240は、b(10)〜
b(0)に順に“1”を設定して上述したb(11)の場合と
同様の確定処理をする。そして、このように確定された
12ビットのデータb(11)〜b(0)が輝度域0の伝達利
得RAM1inとしてRAM224に格納される。
In this state, under the control of the sequencer 223, the division controller 240 first clears the register 238 for creating the transfer gain (b (11) -b).
(0) = 0), and then the MSB b (11) is set to “1”. Then, the division controller 240 sets b (11) to “0” when the output data of the multiplier 244 is larger than RAM1out based on the comparison result from the comparator 239.
The output data of the multiplier 244 is RAM1out.
When it is the following, b (11) is left as "1" and b (11) is confirmed. Hereinafter, the division controller 240 is b (10)-
"1" is sequentially set to b (0), and the same confirmation processing as in the case of b (11) described above is performed. The 12-bit data b (11) to b (0) thus determined are stored in the RAM 224 as the transfer gain RAM1in in the luminance range 0.

【0175】以下、シーケンサ223より輝度域1〜6
0を示すアドレスデータadrが順に出力され、除算コ
ントローラ240の働きにより、上述した輝度域0の場
合と同様に除算処理が行われ、輝度域1〜60の伝達利
得RAM1inが順に求められてRAM224に格納され
る。
Thereafter, the sequencer 223 makes the luminance range 1 to 6
The address data adr indicating 0 is sequentially output, and the division controller 240 performs the same division processing as in the case of the luminance range 0 described above, and the transfer gains RAM1in of the luminance ranges 1 to 60 are sequentially obtained and stored in the RAM 224. Is stored.

【0176】(10)ステップ13,14:時定数(L
PF)処理(図26(l)参照) ステップ13,14では、時定数をもってテーブルの更
新がなされるように時定数処理が行われる。また、この
結果は、実際に入力画像の変換の際に参照される最終テ
ーブルとしてのRAM205に書き込まれる。そのため
に、(48)式、(49)式の演算が行われる。 Regin=RAM1out−RAM2out ・・・(48) RAM2in=Regout*KT+RAM2out ・・・(49) (49)式において、KTは時定数である。また、同式
の左辺は、上記のような理由でRAM2inになってい
る。ここで、RAM2outはRAM205の出力データ
であり、RAM2inはRAM205の入力データであ
る。
(10) Steps 13 and 14: Time constant (L
PF) processing (see FIG. 26 (l)) In steps 13 and 14, time constant processing is performed so that the table is updated with a time constant. Further, this result is written in the RAM 205 as a final table that is actually referred to when converting the input image. For that purpose, the calculation of the expressions (48) and (49) is performed. Regin = RAM1out−RAM2out (48) RAM2in = Regout * K T + RAM2out (49) In the formula (49), K T is a time constant. The left side of the equation is the RAM 2in for the above reason. Here, RAM2out is output data of the RAM205, and RAM2in is input data of the RAM205.

【0177】このLPF演算の伝達関数は、(50)式
に示すように表される。この(50)式におけるサンプ
リング周波数はフィールド周波数である。 G(z)=KT/1−(1−KT)z-1 ・・・(50) このようにして、RAM205に最終テーブルが作成さ
れる。
The transfer function of this LPF calculation is expressed as shown in equation (50). The sampling frequency in this equation (50) is the field frequency. G (z) = K T −1− (1−K T ) z −1 (50) In this way, the final table is created in the RAM 205.

【0178】図33は、ステップ13の時定数処理にお
けるALU226の動作を示している。このステップ1
3では、(48)式および(49)式のうち+RAM2
outを除く演算が行われる。そのため、ALU226の
加減算器237は減算器として機能する。また、図34
は、ステップ14の時定数処理におけるるALU226
の動作を示している。このステップ14では、残りの+
RAM2outの演算が行われる。そのため、ALU22
6の加減算器237は加算器として機能する。
FIG. 33 shows the operation of the ALU 226 in the time constant processing of step 13. This step 1
In the case of 3, + RAM2 of the expressions (48) and (49)
Calculations are performed excluding out. Therefore, the adder / subtractor 237 of the ALU 226 functions as a subtractor. Also, FIG.
Is the ALU 226 in the time constant processing of step 14.
The operation of FIG. In this step 14, the remaining +
Calculation of RAM2out is performed. Therefore, ALU22
The adder / subtractor 237 of 6 functions as an adder.

【0179】(11)ステップ15:RAMのクリア処
理 ステップ15では、次のフィールドの有効画素期間にお
けるヒストグラムとりに備えて、RAM224がクリア
される。図35は、ステップ15のRAM224のクリ
ア処理におけるるALU226の動作を示している。
(11) Step 15: RAM clearing process In step 15, the RAM 224 is cleared in preparation for the histogram in the effective pixel period of the next field. FIG. 35 shows the operation of the ALU 226 in the clear process of the RAM 224 in step 15.

【0180】以上説明したように、図1に示す第1の実
施の形態においては、ニー圧縮処理が、輝度レベルに対
してニー圧縮を行う輝度ニー処理と、その上でまだオー
バーしているチャネルがあるとき、そのチャネルのレベ
ルが規格に収まるまで彩度を絞る彩度ニー処理からなっ
ている。そのため、色相を変化させることなくチャネル
レベルをオーバーさせずに高輝度部分を圧縮することが
できる。
As described above, in the first embodiment shown in FIG. 1, the knee compression processing is the luminance knee processing for performing the knee compression for the luminance level and the channels that are still over the luminance knee processing. , It consists of saturation knee processing to reduce the saturation until the level of the channel falls within the standard. Therefore, the high-luminance portion can be compressed without changing the hue and without exceeding the channel level.

【0181】また、第1の実施の形態においては、彩度
ニー処理におけるチャネルレベルの制限値CMを、例え
ば110%以上に設定してチャネルレベルの制限を緩和
することで、大幅に高輝度域での色付きを獲得する、D
CCプラス機能を有している。したがって、色相を変化
させることなく、高輝度域での色付きを獲得できる利益
がある。
Further, in the first embodiment, the channel level limit value CM in the saturation knee processing is set to, for example, 110% or more to relax the channel level limit, thereby significantly increasing the high luminance range. To get colored in, D
It has a CC plus function. Therefore, there is an advantage that the coloring in the high luminance range can be obtained without changing the hue.

【0182】また、第1の実施の形態においては、輝度
に対してホワイトクリップをかけ、その上でチャネルレ
ベルがオーバーしている場合は、彩度ニー処理によって
対処するものである。したがって、ホワイトクリップ処
理を、色相を変化させることなく行うことができる。
In the first embodiment, the white clip is applied to the luminance, and when the channel level is exceeded, the saturation knee processing is used to deal with the situation. Therefore, the white clip process can be performed without changing the hue.

【0183】また、第1の実施の形態においては、黒浮
きの起こっている階調域の輝度の利得kwを減じるコン
トロールを行ってフレア補正を行うものであり、色に影
響を与えないフレア補正を行うことができる。そして、
第1の実施の形態においては、このフレア補正がヒスト
グラム等化による適応階調変換によって自動的に行わ
れ、フレアの発生に応じて補正動作がなされる利益があ
る。
Further, in the first embodiment, flare correction is performed by performing control for reducing the gain kw of the luminance in the gradation region in which black floating occurs, and flare correction that does not affect color. It can be performed. And
In the first embodiment, this flare correction is automatically performed by adaptive gradation conversion by histogram equalization, and there is an advantage that a correction operation is performed according to the occurrence of flare.

【0184】また、第1の実施の形態においては、輝度
レベルに対してヒストグラム等化による適応階調変換が
行われるものであり、使われてない階調域は優先的に圧
縮され、従ってダイナミックレンジを有効に使用でき
る。そしてこの場合、ヒストグラム等化の強さKWCを指
定してヒストグラム等化を加減でき((34)式と図1
0(d)参照)、最適なヒストグラム等化による適応階
調変換を行わせることができる。また、ヒストグラム等
化の加減が済んだ段階で、黒コードのオフセットBOF
全体から減算して黒コードの保存処理が行われる(図1
0(e)参照)。そのため、黒コードの一貫性が保証さ
れ、刺激値に対して行われる輝度変換演算器111の輝
度変換演算を良好に行うことができる。さらに、黒コー
ド保存処理が済んだ段階で、入力輝度Aの輝度レベルを
変換によっても変化しないようにピーク保存処理が行わ
れる(図10(f)参照)。これにより、例えば照明条
件がよく通常の光量の区間のヒストグラムが大きい場合
に、その区間の輝度レベルを保存することで、その区間
の映像信号がニー圧縮されてしまう等の不都合を防止で
きる。
Further, in the first embodiment, the adaptive gradation conversion by the histogram equalization is performed on the brightness level, and the unused gradation range is preferentially compressed, and accordingly, the dynamic range is dynamically calculated. The range can be used effectively. In this case, the histogram equalization strength K WC can be specified to adjust the histogram equalization (Equation (34) and FIG.
0 (d)), it is possible to perform adaptive gradation conversion by optimal histogram equalization. Further, at the stage where the histogram equalization has been adjusted, the black code offset B OF is subtracted from the whole to perform the black code storage processing (FIG. 1).
0 (e)). Therefore, the consistency of the black code is ensured, and the brightness conversion calculation of the brightness conversion calculator 111 performed on the stimulus value can be favorably performed. Furthermore, at the stage where the black code storage processing is completed, the peak storage processing is performed so that the brightness level of the input brightness A does not change even by conversion (see FIG. 10F). Thereby, for example, when the illumination condition is good and the histogram of the section of the normal light amount is large, by storing the brightness level of the section, it is possible to prevent inconvenience such as the knee compression of the video signal of the section.

【0185】ここで、輝度レベルに対してヒストグラム
等化による適応階調変換が行われた上でチャネルレベル
がオーバーしている場合は、彩度ニー処理によって対処
するものであり、ヒストグラムによる適応階調変換を色
相を変化させることなく行うことができる。
Here, in the case where the channel level is exceeded after the adaptive gradation conversion by the histogram equalization is performed on the luminance level, the saturation knee process is used to deal with it. The tonal conversion can be performed without changing the hue.

【0186】また、第1の実施の形態においては、輝度
レベルに対してヒストグラム等化による適応階調変換が
行われるものであり、実際に画面中に存在する輝度域に
より多くの階調を割り当てるようにカラー映像信号を圧
縮できる。その上でチャネルレベルがオーバーしている
場合は、彩度ニー処理によって対処するものであり、ヒ
ストグラムによる適応階調変換を色相を変化させること
なく行うことができる。
Further, in the first embodiment, the adaptive gradation conversion by the histogram equalization is performed on the brightness level, and more gradations are allocated to the brightness area actually existing in the screen. Thus, the color video signal can be compressed. If the channel level is exceeded, the saturation knee processing is used to deal with this, and adaptive gradation conversion using a histogram can be performed without changing the hue.

【0187】また、第1の実施の形態においては、ユー
ザは彩度の利得kcnを設定でき、彩度ニー処理によっ
て彩度を絞る処理が優先されるものの、それ以外はユー
ザによって設定される彩度の利得kcnで彩度を自由に
調節できる。
Further, in the first embodiment, the user can set the saturation gain kcn, and priority is given to the processing of reducing the saturation by the saturation knee processing, but in other cases, the user sets the saturation. The saturation can be freely adjusted by the gain kcn of the degree.

【0188】なお、図1に示す第1の実施の形態におい
ては、輝度の利得kwや彩度の利得kcを求める演算に
かかる回路の遅延を最小とするために、コントローラ1
24では図11に示すように輝度変換演算が行われる前
の色データR,G,Bから得られた輝度WやMAX
(R,G,B)に輝度の利得kw1をかけて、彩度の利
得kcを得るためのデータW′,MAX′を得るように
している。このように回路の遅延を最小とするのは、こ
の系と並行して色補正回路108を通る本線系と、イメ
ージエンハンサ109の系があって、それぞれの総合遅
延が合わなければならないため、kwやkcを得る系に
遅延が多いと、上述した他の系に遅延回路を挿入してタ
イミングをとらなければならないからである。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the controller 1 is used to minimize the delay of the circuit involved in the calculation of the gain kw of luminance and the gain kc of saturation.
24, the luminance W and the MAX obtained from the color data R, G, B before the luminance conversion calculation is performed as shown in FIG.
The luminance gain kw1 is multiplied by (R, G, B) to obtain the data W ', MAX' for obtaining the saturation gain kc. The reason why the circuit delay is minimized in this way is that there is a main line system that passes through the color correction circuit 108 in parallel with this system and a system of the image enhancer 109, and the respective total delays must match, so kw This is because if there is a large amount of delay in the system that obtains or kc, it is necessary to insert a delay circuit into the other system described above to take timing.

【0189】図36は第2の実施の形態としてのビデオ
カメラ装置100Aの要部を示しており、上述した遅延
の問題は別にして、輝度変換演算が行われ結果より彩度
変換演算で使用される輝度Wiや彩度の利得kcを得る
ようにしたものである。この図36において、図1と対
応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略す
る。
FIG. 36 shows a main part of a video camera device 100A according to the second embodiment. Apart from the above-mentioned problem of delay, the luminance conversion calculation is performed and the result is used in the saturation conversion calculation. The luminance Wi and the gain kc of the saturation are obtained. 36, parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0190】図36に示すビデオカメラ装置100Aで
は、アップコンバータ107R,107G,107Bよ
り出力される2fs1レートの赤、緑、青の色データが輝
度変換コントローラ124aに供給される。そして、こ
のコントローラ124aでは、図11におけるマトリッ
クス回路201、輝度利得発生器202と同等の回路に
よって、輝度変換演算器111で使用される輝度の利得
kwが形成される。また、輝度変換演算器111より出
力される2fs1レートの赤、緑、青の刺激値が彩度変換
コントローラ124bに供給される。そして、このコン
トローラ124bでは、図11におけるマトリックス回
路201、最大値回路210、彩度利得発生器216と
同等の回路によって、彩度変換演算器112で使用され
る輝度Wiおよび彩度の利得kcが形成される。
In the video camera device 100A shown in FIG. 36, the 2fs1 rate of red, green, and blue color data output from the up converters 107R, 107G, and 107B is supplied to the luminance conversion controller 124a. Then, in the controller 124a, the gain gain kw used in the luminance conversion calculator 111 is formed by a circuit equivalent to the matrix circuit 201 and the luminance gain generator 202 in FIG. In addition, the 2fs1 rate of red, green, and blue stimulus values output from the luminance conversion calculator 111 are supplied to the saturation conversion controller 124b. In the controller 124b, the luminance Wi and the saturation gain kc used in the saturation conversion calculator 112 are calculated by a circuit equivalent to the matrix circuit 201, the maximum value circuit 210, and the saturation gain generator 216 in FIG. It is formed.

【0191】なお、上述せずも、ヒストグラム等化によ
る適応階調変換を採用した場合に問題となるのは、以下
の、のような場合である。 ヒストグラムが特定の輝度域、殊に暗部に集中した場
合 照明条件がよく、通常光量にヒストグラムがほとんど
ある場合
Although not described above, the following problems arise when adaptive gradation conversion by histogram equalization is adopted. When the histogram is concentrated in a specific brightness range, especially in the dark area. Lighting conditions are good, and there is almost a histogram in normal light intensity.

【0192】特定の領域にヒストグラムが集中した場合
は、微分利得が著しく増大し、S/Nを損なう恐れがあ
る。絞りを閉じた場合は、ビデオカメラにとって最も条
件のきつい黒付近で利得が増大するため、画質を損なっ
てしまう。そこで、マイコン125は、ヒストグラムが
集中している輝度域の情報を得、ヒストグラム等化の強
さKWCを絞るようにすればよい。そして、ヒストグラム
が集中している輝度域が黒付近であるときは、より絞る
ようにすればよい。
If the histograms are concentrated in a specific area, the differential gain is significantly increased, which may impair the S / N ratio. When the diaphragm is closed, the gain increases near black, which is the most difficult condition for a video camera, and the image quality is impaired. Therefore, the microcomputer 125 may obtain information on the luminance region in which the histogram is concentrated and narrow down the histogram equalization strength K WC . Then, when the luminance region in which the histograms are concentrated is near black, it may be more narrowed down.

【0193】また、図16のシーケンサの動作ステップ
のステップ2のシーケンス6「histwr]におい
て、RAM224より読み出されたヒストグラムがヒス
トグラム情報報告回路(図示せず)のレジスタに格納さ
れる。これにより、ヒストグラム情報報告回路では、レ
ジスタに順次格納されたヒストグラムの値を比較して、
例えば大きい方から4つのヒストグラムに対応した輝度
域の情報を得るようにされる。そして、この報告回路よ
りマイコン125に大きい方から4つのヒストグラムに
対応した輝度域の情報が報告される。
In addition, the histogram read from the RAM 224 is stored in the register of the histogram information reporting circuit (not shown) in the sequence 6 "histwr" of step 2 of the operation step of the sequencer of Fig. 16. Thereby The histogram information reporting circuit compares the values of the histogram sequentially stored in the register,
For example, the information of the luminance range corresponding to the four histograms from the largest one is obtained. Then, from this reporting circuit, the information of the luminance range corresponding to the four histograms is reported to the microcomputer 125 from the larger one.

【0194】一方、照明条件が良い場合については、図
10(f)について説明した通り、輝度ピーク保存処理
が必要になる。このための輝度固定を行なうレベルAを
ソフトウェアで指定することが必要である。上述せず
も、このレベルAには、オートアイリスの制御値を与え
るのが良い。オートアイリスの制御値とは、画像から抽
出された画像を代表する明るさで、これが設定値に等し
くなるよう絞りが動かされる。レベルAの指定に、この
オートアイリスの制御値を用いると、ヒストグラム等化
処理によっても、オートアイリスシステムが狙った輝度
がそのまま再生される等のメリットがある。
On the other hand, when the illumination condition is good, the luminance peak storing process is required as described with reference to FIG. Therefore, it is necessary to specify the level A for fixing the brightness by software. Although not described above, the control value of the auto iris should be given to this level A. The control value of the auto iris is the brightness representative of the image extracted from the image, and the diaphragm is moved so that it becomes equal to the set value. If the control value of the auto iris is used to specify the level A, there is a merit that the luminance targeted by the auto iris system is reproduced as it is even by the histogram equalization processing.

【0195】なお、上述実施の形態においては、ヒスト
グラム等化による適応階調変換を行うための振幅伝達特
性を前フィールドの映像期間中に検出された累積度数分
布(ヒストグラムテーブル)に基づいて作成するように
説明したが、先行する複数のフィールドの映像期間中に
検出された累積度数分布に基づいて作成するようにして
もよいことは勿論である。
In the above embodiment, the amplitude transfer characteristic for performing adaptive gradation conversion by histogram equalization is created based on the cumulative frequency distribution (histogram table) detected during the video period of the previous field. However, it goes without saying that it may be created based on the cumulative frequency distribution detected during the video period of the preceding plurality of fields.

【0196】[0196]

【発明の効果】この発明によれば、入力映像信号の累積
度数分布に基づいて入力映像信号のレベルと出力映像信
号のレベルの対応を示す変換情報を生成し、この変換情
報で入力映像信号の信号レベルを変換して出力映像信号
を得るものであり、入力映像信号の使われていない階調
域が優先的に圧縮された出力映像信号を得ることがで
き、限られたダイナミックレンジを有効に使用できる。
According to the present invention, the conversion information indicating the correspondence between the level of the input video signal and the level of the output video signal is generated based on the cumulative frequency distribution of the input video signal, and this conversion information is used to convert the input video signal. This is to obtain the output video signal by converting the signal level, and it is possible to obtain the output video signal in which the unused gradation area of the input video signal is preferentially compressed, and the limited dynamic range is effectively used. Can be used.

【0197】また、入力映像信号が所定レベルである際
に入力映像信号を変換情報によって変換して得た出力映
像信号が上記所定レベルとなるように変換情報を生成す
ることで、入力映像信号の所定レベルの信号レベルが保
存されたまま、入力映像信号の使われていない階調域が
優先的に圧縮された出力映像信号を得ることができる。
これにより、例えば照明条件がよく通常の光量の区間の
ヒストグラムが大きい場合に、その区間の輝度レベルを
保存することで、その区間の映像信号がニー圧縮されて
しまう等の不都合を防止できる。
When the input video signal is at a predetermined level, the conversion information is generated so that the output video signal obtained by converting the input video signal by the conversion information has the above-mentioned predetermined level. It is possible to obtain the output video signal in which the unused gradation area of the input video signal is preferentially compressed while the signal level of the predetermined level is stored.
Thereby, for example, when the illumination condition is good and the histogram of the section of the normal light amount is large, by storing the brightness level of the section, it is possible to prevent inconvenience such as the knee compression of the video signal of the section.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施の形態としてのビデオカメラ装置を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a video camera device according to a first embodiment.

【図2】空間画素ずらし法を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a spatial pixel shifting method.

【図3】輝度変換演算器を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a luminance conversion calculator.

【図4】彩度変換演算器を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a saturation conversion calculator.

【図5】ローパスフィルタ(LPF)、補間フィルタ
(IPF)の周波数特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics of a low pass filter (LPF) and an interpolation filter (IPF).

【図6】R,G,Bレベルと色との関係を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between R, G, B levels and color.

【図7】R,G,Bレベルと色との関係を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between R, G, B levels and colors.

【図8】R,G,Bレベルと色との関係を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between R, G, B levels and color.

【図9】ヒストグラム等化による適応階調変換を説明す
るための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining adaptive gradation conversion by histogram equalization.

【図10】ヒストグラム等化による適応階調変換を説明
するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining adaptive gradation conversion by histogram equalization.

【図11】コントローラの詳細構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 11 is a block diagram showing a detailed configuration of a controller.

【図12】輝度域の区間割の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of section division of a luminance region.

【図13】輝度の利得kw1を得る補間演算を説明する
ための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining an interpolation calculation for obtaining a gain kw1 of luminance.

【図14】コントローラの輝度の利得kw、彩度の利得
kc、輝度Wiを求める回路部分を示すブロック図であ
る。
FIG. 14 is a block diagram showing a circuit portion for obtaining a brightness gain kw, a saturation gain kc, and a brightness Wi of a controller.

【図15】コントローラのテーブル作成に係る回路部分
を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a circuit portion related to table creation of a controller.

【図16】コントローラのシーケンサのテーブル作成の
ための動作ステップを示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing operation steps for creating a table of the sequencer of the controller.

【図17】ステップ0:ヒストグラムとりにおけるAL
Uの動作を説明するための図である。
FIG. 17: Step 0: AL in histogram acquisition
It is a figure for demonstrating operation | movement of U.

【図18】ステップ1:累積および正規化におけるAL
Uの動作を説明するための図である。
FIG. 18: Step 1: AL in accumulation and normalization
It is a figure for demonstrating operation | movement of U.

【図19】ステップ2:ヒストグラム等化の加減(1)
におけるALUの動作を説明するための図である。
FIG. 19: Step 2: Adjusting histogram equalization (1)
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the ALU in FIG.

【図20】ステップ3:ヒストグラム等化の加減(2)
におけるALUの動作を説明するための図である。
FIG. 20: Step 3: Adjustment of histogram equalization (2)
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the ALU in FIG.

【図21】ステップ4:黒コード保存処理におけるAL
Uの動作を説明するための図である。
FIG. 21: Step 4: AL in black code storage processing
It is a figure for demonstrating operation | movement of U.

【図22】ステップ4:ピーク保存比算出時におけるA
LUの動作を説明するための図である。
FIG. 22: Step 4: A when calculating peak conservation ratio
It is a figure for demonstrating operation | movement of LU.

【図23】ステップ5:ピーク保存処理(1)における
ALUの動作を説明するための図である。
FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the ALU in step 5: peak saving processing (1).

【図24】ステップ6:ピーク保存処理(2)における
ALUの動作を説明するための図である。
FIG. 24 is a diagram for explaining the operation of the ALU in step 6: peak storage processing (2).

【図25】ニー圧縮、ホワイトクリップ、トータルゲイ
ン調整を説明するための図である。
FIG. 25 is a diagram for explaining knee compression, white clip, and total gain adjustment.

【図26】伝達利得を得るための除算等を説明するため
の図である。
FIG. 26 is a diagram for explaining division and the like for obtaining a transfer gain.

【図27】ステップ7:ニー圧縮処理(1)におけるA
LUの動作を説明するための図である。
FIG. 27: Step 7: A in knee compression processing (1)
It is a figure for demonstrating operation | movement of LU.

【図28】ステップ8:ニー圧縮処理(1)におけるA
LUの動作を説明するための図である。
FIG. 28: Step A: A in knee compression processing (1)
It is a figure for demonstrating operation | movement of LU.

【図29】ステップ9:ニー圧縮処理(2)におけるA
LUの動作を説明するための図である。
FIG. 29: Step 9: A in knee compression processing (2)
It is a figure for demonstrating operation | movement of LU.

【図30】ステップ10:ニー圧縮処理(2)における
ALUの動作を説明するための図である。
FIG. 30 is a diagram for explaining the operation of the ALU in step 10: knee compression processing (2).

【図31】ステップ11:トータルゲイン調整における
ALUの動作を説明するための図である。
FIG. 31 is a diagram for explaining the operation of the ALU in step 11: total gain adjustment.

【図32】ステップ12:伝達利得を得るための除算処
理におけるALUの動作を説明するための図である。
FIG. 32 is a diagram for explaining the operation of the ALU in the division process for obtaining the transfer gain.

【図33】ステップ13:時定数処理におけるALUの
動作を説明するための図である。
FIG. 33 is a diagram for explaining the operation of the ALU in step 13: time constant processing.

【図34】ステップ14:時定数処理におけるALUの
動作を説明するための図である。
FIG. 34 is a diagram for explaining the operation of the ALU in step 14: time constant processing.

【図35】ステップ15:RAMのクリア処理を説明す
るための図である。
FIG. 35 is a diagram illustrating step 15: RAM clearing processing.

【図36】第2の実施の形態としてのビデオカメラ装置
の要部を示すブロック図である。
FIG. 36 is a block diagram showing a main part of a video camera device according to a second embodiment.

【図37】テレビジョンシステムを示す図である。FIG. 37 is a diagram showing a television system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100・・・ビデオカメラ、103R,103G,10
3B・・・CCD固体撮像素子、104R,104G,
104B・・・アナログプロセス回路、105R,10
5G,105B・・・A/D変換器、106・・・プリ
プロセス回路、107R,107G,107B・・・ア
ップコンバータ、108・・・色補正回路、109・・
・イメージエンハンサ、110R,110G,110B
・・・減算器、111・・・輝度変換演算器、112・
・・彩度変換演算器、117R,117G,117B,
119R,119G,119B・・・加算器、118
R,118G,118B・・・ガンマ補正回路、123
R,123B・・・ローパスフィルタ、123G・・・
補間フィルタ、124・・・コントローラ、125・・
・マイクロコンピュータ、201・・・マトリックス回
路、202・・・輝度利得発生器、203,221,2
22・・・アップコンバータ、204・・・画素平均回
路、205,224・・・RAM、206・・・区間発
生器、207・・・アドレス発生器、208,212,
215,225・・・スイッチ回路、209・・・補間
演算器、210・・・最大値回路、211・・・輝度利
得乗算器、213,217,218・・・減算器、21
4・・・乗算器、219・・・除算器、220・・・最
小値回路、223・・・シーケンサ、226・・・演算
論理ユニット、227・・・輝度データ発生器
100 ... Video camera, 103R, 103G, 10
3B ... CCD solid-state image sensor, 104R, 104G,
104B ... Analog process circuit, 105R, 10
5G, 105B ... A / D converter, 106 ... Preprocess circuit, 107R, 107G, 107B ... Upconverter, 108 ... Color correction circuit, 109 ...
・ Image enhancer, 110R, 110G, 110B
... Subtractor, 111 ... Luminance conversion calculator, 112 ...
..Saturation conversion calculators 117R, 117G, 117B,
119R, 119G, 119B ... Adder, 118
R, 118G, 118B ... Gamma correction circuit, 123
R, 123B ... Low pass filter, 123G ...
Interpolation filter, 124 ... Controller, 125 ...
-Microcomputer, 201 ... Matrix circuit, 202 ... Luminance gain generator, 203, 221, 2
22 ... Up converter, 204 ... Pixel averaging circuit, 205, 224 ... RAM, 206 ... Section generator, 207 ... Address generator, 208, 212,
215, 225 ... Switch circuit, 209 ... Interpolation calculator, 210 ... Maximum value circuit, 211 ... Luminance gain multiplier, 213, 217, 218 ... Subtractor, 21
4 ... Multiplier, 219 ... Divider, 220 ... Minimum value circuit, 223 ... Sequencer, 226 ... Arithmetic logic unit, 227 ... Luminance data generator

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力映像信号の累積度数分布を検出する
累積度数分布検出手段と、 上記累積度数分布に基づいて、上記入力映像信号のレベ
ルと出力映像信号のレベルの対応を示す第1の変換情報
を生成する第1の変換情報生成手段と、 上記入力映像信号が所定レベルである際に上記入力映像
信号を上記第1の変換情報によって変換して得た出力映
像信号が上記所定レベルとなるように上記第1の変換情
報を調整することにより、第2の変換情報を生成する第
2の変換情報生成手段と、 上記入力映像信号の信号レベルを上記第2の変換情報に
基づいて変換するレベル変換手段とを備えたことを特徴
とするビデオカメラ装置。
1. A cumulative frequency distribution detecting means for detecting a cumulative frequency distribution of an input video signal, and a first conversion indicating a correspondence between the level of the input video signal and the level of the output video signal based on the cumulative frequency distribution. First conversion information generating means for generating information, and an output video signal obtained by converting the input video signal with the first conversion information when the input video signal has a predetermined level has the predetermined level. By adjusting the first conversion information as described above, the second conversion information generating means for generating the second conversion information and the signal level of the input video signal are converted based on the second conversion information. A video camera device comprising level conversion means.
【請求項2】 上記レベル変換手段から出力される出力
映像信号に対して、高輝度成分を圧縮する高輝度圧縮手
段をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のビ
デオカメラ装置。
2. The video camera device according to claim 1, further comprising a high-intensity compression unit that compresses a high-intensity component in the output video signal output from the level conversion unit.
【請求項3】 上記累積度数分布検出手段は、 上記入力映像信号の映像期間中に上記累積度数分布を検
出し、 上記第1および第2の変換情報生成手段は、上記入力映
像信号の垂直ブランキング期間中に、先行する映像期間
中に上記累積度数分布検出手段によって検出された累積
度数分布に基づいて、上記第1および第2の変換情報を
生成することを特徴とする請求項1に記載のビデオカメ
ラ装置。
3. The cumulative frequency distribution detecting means detects the cumulative frequency distribution during a video period of the input video signal, and the first and second conversion information generating means include a vertical block of the input video signal. 2. The first and second conversion information is generated during the ranking period based on the cumulative frequency distribution detected by the cumulative frequency distribution detecting means during the preceding video period. Video camera equipment.
【請求項4】 上記第1および第2の変換情報生成手段
は、上記入力映像信号の垂直ブランキング期間中に、先
行する複数の映像期間中に上記累積度数分布検出手段に
よって検出された複数の累積度数分布に基づいて、上記
第1および第2の変換情報を生成することを特徴とする
請求項1に記載のビデオカメラ装置。
4. A plurality of the first and second conversion information generating means, which are detected by the cumulative frequency distribution detecting means during a plurality of preceding video periods during a vertical blanking period of the input video signal. The video camera device according to claim 1, wherein the first and second conversion information are generated based on a cumulative frequency distribution.
【請求項5】 入力映像信号の累積度数分布を検出する
累積度数分布検出手段と、 上記累積度数分布に基づいて、上記入力映像信号のレベ
ルと出力映像信号のレベルの対応を示す第1の変換情報
を生成する第1の変換情報生成手段と、 上記入力映像信号が所定レベルである際に上記入力映像
信号を上記第1の変換情報によって変換して得た出力映
像信号が上記所定レベルとなるように上記第1の変換情
報を調整することにより、第2の変換情報を生成する第
2の変換情報生成手段と、 上記入力映像信号の信号レベルを上記第2の変換情報に
基づいて変換するレベル変換手段とを備えたことを特徴
とする映像信号処理装置。
5. A cumulative frequency distribution detecting means for detecting a cumulative frequency distribution of an input video signal, and a first conversion indicating a correspondence between the level of the input video signal and the level of the output video signal based on the cumulative frequency distribution. First conversion information generating means for generating information, and an output video signal obtained by converting the input video signal with the first conversion information when the input video signal has a predetermined level has the predetermined level. By adjusting the first conversion information as described above, the second conversion information generating means for generating the second conversion information and the signal level of the input video signal are converted based on the second conversion information. A video signal processing device, comprising: a level converting means.
【請求項6】 上記レベル変換手段から出力される出力
映像信号に対して、高輝度成分を圧縮する高輝度圧縮手
段をさらに備えたことを特徴とする請求項5に記載の映
像信号処理装置。
6. The video signal processing apparatus according to claim 5, further comprising high brightness compression means for compressing a high brightness component with respect to the output video signal output from the level conversion means.
【請求項7】 上記累積度数分布検出手段は、 上記入力映像信号の映像期間中に上記累積度数分布を検
出し、 上記第1および第2の変換情報生成手段は、上記入力映
像信号の垂直ブランキング期間中に、先行する映像期間
中に上記累積度数分布検出手段によって検出された累積
度数分布に基づいて、上記第1および第2の変換情報を
生成することを特徴とする請求項5に記載の映像信号処
理装置。
7. The cumulative frequency distribution detecting means detects the cumulative frequency distribution during a video period of the input video signal, and the first and second conversion information generating means include a vertical block of the input video signal. 6. The first and second conversion information is generated during the ranking period based on the cumulative frequency distribution detected by the cumulative frequency distribution detecting means during the preceding video period. Video signal processing device.
【請求項8】 上記第1および第2の変換情報生成手段
は、上記入力映像信号の垂直ブランキング期間中に、先
行する複数の映像期間中に上記累積度数分布検出手段に
よって検出された複数の累積度数分布に基づいて、上記
第1および第2の変換情報を生成することを特徴とする
請求項5に記載の映像信号処理装置。
8. The first and second conversion information generating means include a plurality of a plurality of video signals detected by the cumulative frequency distribution detecting means during a plurality of preceding video periods during a vertical blanking period of the input video signal. The video signal processing device according to claim 5, wherein the first and second conversion information are generated based on a cumulative frequency distribution.
【請求項9】 入力映像信号の信号レベル分布に関する
信号レベル分布情報を上記入力映像信号の有効映像期間
中に検出する第1の動作と、上記入力映像信号の無効映
像期間中に、上記第1の動作で検出された上記入力映像
信号の信号レベル分布情報に基づいて、上記入力映像信
号の階調を変換するための変換情報を検出する第2の動
作とを行う唯一の検出手段と、 上記検出手段の動作を上記入力映像信号のタイミングに
応じて制御する制御手段と、 上記検出手段の動作中に発生する少なくとも上記信号レ
ベル分布情報と上記変換情報を含む情報を記憶する記憶
手段と、 上記変換情報に基づいて上記入力映像信号の階調を変換
する階調変換手段とを備えたことを特徴とするビデオカ
メラ装置。
9. A first operation for detecting signal level distribution information relating to a signal level distribution of an input video signal during a valid video period of the input video signal, and the first operation during an invalid video period of the input video signal. The second operation of detecting the conversion information for converting the gradation of the input video signal based on the signal level distribution information of the input video signal detected by the operation of Control means for controlling the operation of the detection means in accordance with the timing of the input video signal; storage means for storing information including at least the signal level distribution information and the conversion information generated during the operation of the detection means; A video camera device, comprising: a gradation conversion unit that converts the gradation of the input video signal based on conversion information.
【請求項10】 上記制御手段は、 上記記憶手段に記憶された上記信号レベル分布情報に対
して、上記検出手段に上記第2の動作を行わせることに
より、上記変換情報を得ることを特徴とする請求項9に
記載のビデオカメラ装置。
10. The control means obtains the conversion information by causing the detection means to perform the second operation with respect to the signal level distribution information stored in the storage means. The video camera device according to claim 9.
【請求項11】 上記制御手段は、 上記検出手段に上記第2の動作として、上記信号レベル
分布情報を累積して得られた累積度数分布に対応した階
調変換と階調無変換との間の強さの階調変換が行われる
ような変換情報を得る動作を行わせることを特徴とする
請求項10に記載のビデオカメラ装置。
11. The control means performs, as the second operation of the detection means, between gradation conversion and gradation non-conversion corresponding to a cumulative frequency distribution obtained by accumulating the signal level distribution information. 11. The video camera device according to claim 10, wherein the video camera device is operated to obtain conversion information such that gradation conversion of the intensity of is performed.
【請求項12】 上記制御手段は、 上記検出手段に上記第2の動作として、上記入力映像信
号の所定のレベルに対する階調変換が行われないような
変換情報を得る動作を行わせることを特徴とする請求項
10に記載のビデオカメラ装置。
12. The control means causes the detection means to perform, as the second operation, an operation of obtaining conversion information such that gradation conversion for a predetermined level of the input video signal is not performed. The video camera device according to claim 10.
【請求項13】 上記制御手段は、 上記検出手段に上記第2の動作として、上記入力映像信
号の黒コードに対する階調変換が行われないような変換
情報を得る動作を行わせることを特徴とする請求項10
に記載のビデオカメラ装置。
13. The control means causes the detection means to perform, as the second operation, an operation of obtaining conversion information such that gradation conversion for a black code of the input video signal is not performed. Claim 10
The video camera device according to.
【請求項14】 入力映像信号の信号レベル分布に関す
る信号レベル分布情報を上記入力映像信号の有効映像期
間中に検出する第1の動作と、上記入力映像信号の無効
映像期間中に、上記第1の動作で検出された上記入力映
像信号の信号レベル分布情報に基づいて、上記入力映像
信号の階調を変換するための変換情報を検出する第2の
動作とを行う唯一の検出手段と、 上記検出手段の動作を上記入力映像信号のタイミングに
応じて制御する制御手段と、 上記検出手段の動作中に発生する少なくとも上記信号レ
ベル分布情報と上記変換情報を含む情報を記憶する記憶
手段と、 上記変換情報に基づいて上記入力映像信号の階調を変換
する階調変換手段とを備えたことを特徴とする映像信号
処理装置。
14. A first operation of detecting signal level distribution information regarding a signal level distribution of an input video signal during a valid video period of the input video signal, and the first operation during a invalid video period of the input video signal. The second operation of detecting the conversion information for converting the gradation of the input video signal based on the signal level distribution information of the input video signal detected by the operation of Control means for controlling the operation of the detection means in accordance with the timing of the input video signal; storage means for storing information including at least the signal level distribution information and the conversion information generated during the operation of the detection means; A video signal processing device, comprising: a gradation conversion means for converting the gradation of the input video signal based on conversion information.
【請求項15】 上記制御手段は、 上記記憶手段に記憶された上記信号レベル分布情報に対
して、上記検出手段に上記第2の動作を行わせることに
より、上記変換情報を得ることを特徴とする請求項14
に記載の映像信号処理装置。
15. The control means obtains the conversion information by causing the detection means to perform the second operation with respect to the signal level distribution information stored in the storage means. Claim 14
2. The video signal processing device according to 1.
【請求項16】 上記制御手段は、 上記検出手段に上記第2の動作として、上記信号レベル
分布情報を累積して得られた累積度数分布に対応した階
調変換と階調無変換との間の強さの階調変換が行われる
ような変換情報を得る動作を行わせることを特徴とする
請求項15に記載の映像信号処理装置。
16. The control means performs, as the second operation of the detection means, between gradation conversion and gradation non-conversion corresponding to a cumulative frequency distribution obtained by accumulating the signal level distribution information. 16. The video signal processing device according to claim 15, wherein the video signal processing device is caused to perform an operation of obtaining conversion information such that gradation conversion of the intensity of is performed.
【請求項17】 上記制御手段は、 上記検出手段に上記第2の動作として、上記入力映像信
号の所定のレベルに対する階調変換が行われないような
変換情報を得る動作を行わせることを特徴とする請求項
15に記載の映像信号処理装置。
17. The control means causes the detection means to perform, as the second operation, an operation of obtaining conversion information such that gradation conversion for a predetermined level of the input video signal is not performed. The video signal processing device according to claim 15.
【請求項18】 上記制御手段は、 上記検出手段に上記第2の動作として、上記入力映像信
号の黒コードに対する階調変換が行われないような変換
情報を得る動作を行わせることを特徴とする請求項15
に記載の映像信号処理装置。
18. The control means causes the detection means to perform, as the second operation, an operation of obtaining conversion information such that gradation conversion for a black code of the input video signal is not performed. Claim 15
2. The video signal processing device according to 1.
【請求項19】 入力映像信号の累積度数分布を検出
し、 上記累積度数分布に基づいて、上記入力映像信号のレベ
ルと出力映像信号のレベルの対応を示す第1の変換情報
を生成し、 上記入力映像信号が所定レベルである際に上記入力映像
信号を上記第1の変換情報によって変換して得た出力映
像信号が上記所定レベルとなるよう上記第1の変換情報
を調整することにより、第2の変換情報を生成し、 上記入力映像信号の信号レベルを上記第2の変換情報に
基づいて変換する工程を備えたことを特徴とする映像信
号の階調変換方法。
19. A first conversion information indicating a correspondence between the level of the input video signal and the level of the output video signal is generated based on the cumulative frequency distribution of the input video signal is detected, and the first conversion information is generated. By adjusting the first conversion information so that the output video signal obtained by converting the input video signal with the first conversion information when the input video signal is at the predetermined level has the predetermined level, 2. A gradation conversion method for a video signal, comprising the step of generating conversion information No. 2 and converting the signal level of the input video signal based on the second conversion information.
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