(57)【要約】【課題】本発明は、映像信号に対してガンマ補正をする際に、ノイズを低減、または目立たなくなるように処理することを可能とする映像信号ガンマ補正回路を提供することを目的とする。【解決手段】高域通過フィルタによって映像信号のノイズを低減し、ノイズが低減された映像信号をガンマ補正部によってガンマ補正をするとともに、映像信号の高域周波数成分を閾値処理部で閾値処理をしてノイズ低減をした後で、ガンマ補正された映像信号に加算し合成する。【選択図】図１
2008109329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を形成する輝度信号を入力とする高域通過フィルタと、
前記高域通過フィルタの出力信号をＫ倍する乗算器と、
前記映像信号を形成する輝度信号から前記乗算器の出力信号を減算する減算器と、
前記減算器の出力信号をガンマ補正するガンマ補正部と、
前記乗算器の出力信号のうち所定の閾値以上の振幅を持つ信号のみを出力する閾値処理部と、
前記閾値処理部の出力信号と前記乗算器の出力信号とを加算する加算器と、を有することを特徴とする映像信号ガンマ補正回路。
【請求項２】
映像信号を形成する輝度信号を入力とする高域通過フィルタと、
前記高域通過フィルタの出力信号をＫ倍する乗算器と、
前記乗算器の出力信号のうち所定の閾値以上の振幅を持つ信号のみを出力する閾値処理部と、
映像信号を形成する輝度信号から前記乗算器の出力信号を減算する減算器と、
前記減算器の出力信号をガンマ補正するガンマ補正部と、
前記閾値処理部の出力信号と前記ガンマ補正部の出力信号を加算する加算器と、を有することを特徴とする映像信号ガンマ補正回路。
【請求項３】
請求項１または２に記載の映像信号ガンマ補正回路において、
前記Ｋの値を前記輝度信号が低い領域では大きく、高い領域では小さくすることを特徴とする映像信号ガンマ補正回路。
【請求項４】
請求項１または２に記載の映像信号ガンマ補正回路において、
前記Ｋの値をガンマ特性曲線の傾斜が大きい領域の前記輝度信号においては大きな値とし、
前記傾斜が小さい領域の前記輝度信号においては小さな値とすることを特徴とする映像信号ガンマ補正回路。
【請求項５】
請求項１または２に記載の映像信号ガンマ補正回路において、
前記Ｋの値を前記輝度信号が低く、ガンマ特性曲線の傾斜が大きい領域の前記輝度信号においては大きな値とし、
それ以外の前記輝度信号においては小さな値とすることを特徴とする映像信号ガンマ補正回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号を形成する輝度信号のガンマ補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像機などの画像表示装置において、ガンマ補正は、表示装置の信号入力と発光出力信号とが線形特性となるように補正するために行われる。また、ガンマ補正は映像信号のヒストグラムや、平均輝度レベルから自動的に行われたりもする。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１９７２４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ガンマ補正によって、映像信号の暗部におけるガンマ補正特性の傾斜が大きくなると、暗部のコントラストが大きくなるとともに、ノイズ成分も拡大してしまいノイズの増大を招く。視覚的には画像の暗いところにおけるノイズは目立つために、このような場合には、信号対ノイズ比が良くない画像に対して、ノイズが目ってしまうという大きな問題がある。
【０００５】
この問題に対する従来の解決策は、ガンマ補正の補正量を所定値より大きくしないように制限するものであったが、この解決策はノイズに対しては、有効な解決策ではなかった。
【０００６】
そこで、本発明は、映像信号に対してガンマ補正をする際に、ノイズを低減、または目立たなくなるように処理することを可能とする映像信号ガンマ補正回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、映像信号ガンマ補正回路であって、
映像信号を形成する輝度信号を入力とする高域通過フィルタと、
前記高域通過フィルタの出力信号をＫ倍する乗算器と、
前記映像信号を形成する輝度信号から前記乗算器の出力信号を減算する減算器と、
前記減算器の出力信号をガンマ補正するガンマ補正部と、
前記閾値処理部の出力信号と前記乗算器の出力信号とを加算する加算器と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、映像信号ガンマ補正回路であって、
映像信号を形成する輝度信号を入力とする高域通過フィルタと、
前記高域通過フィルタの出力信号をＫ倍する乗算器と、
前記乗算器の出力信号を閾値処理する閾値処理部と、
映像信号を形成する輝度信号から前記乗算器の出力信号を減算する減算器と、
前記減算器の出力信号をガンマ補正するガンマ補正部と、
前記閾値処理部の出力信号と前記ガンマ補正部の出力信号を加算する加算器と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の映像信号ガンマ補正回路に係り、
前記Ｋの値を前記輝度信号が低い領域では大きく、高い領域では小さくすることを特徴とする。
【００１０】
ガンマ補正によるノイズが目立つ範囲は輝度レベルが低い範囲であるので、範囲Ａの信号レベルに対してＫの値を１に近づけて、それ以外の範囲の信号レベルに対しては０とするものである。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の映像信号ガンマ補正回路に係り、
前記Ｋの値をガンマ特性曲線の傾斜が大きい領域の前記輝度信号においては大きな値とし、
前記傾斜が小さい領域の前記輝度信号においては小さな値とすることを特徴とする。
【００１２】
ノイズは、ガンマ特性曲線の傾斜が１より大きいところで増加するので、ガンマ特性曲線の傾斜が１より大きいところでＫの値を１にしてノイズの低減を図るものである。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の映像信号ガンマ補正回路に係り、
前記Ｋの値を前記輝度信号が低く、ガンマ特性曲線の傾斜が大きい領域の前記輝度信号においては大きな値とし、
それ以外の前記輝度信号においては小さな値とすることを特徴とする。
【００１４】
ガンマ補正によるノイズが目立つ範囲は輝度レベルが低い範囲であることと、ノイズは、ガンマ特性曲線の傾斜が１より大きいところで増加することとの双方に着目したものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、映像信号に対してガンマ補正をする際に、ノイズを低減、またはノイズが目立たなくなるように処理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照しつつ、発明を実施するための形態につき説明する。
【００１７】
図１は本発明に実施の形態に係る映像信号ガンマ補正回路の構成を示すブロック図である。
図１において１０１は映像信号であり、１０２は高域通過フィルタであり、１０３は入力をＫ倍する乗算器であり、１１３は乗算器の出力信号であり、１１２は高域通過フィルタ１０２を通過した信号であり、１０７は閾値処理部であり、１１７は閾値処理部の出力信号であり、１０４は減算器であり、１１４は減算器の出力信号であり、１０５はガンマ補正部であり、１０６は加算器であり、１１６は加算器の出力信号である。
【００１８】
映像信号１０１は高域通過フィルタ１０２及び減算器１０４に入力する。高域通過フィルタ１０２に入力した映像信号１０１のうちノイズ及び信号の高域周波数成分は高域通過フィルタ１０２を通過する。通過した信号１１２は乗算器１０３でＫ倍されて、減算器１０４に送られる。減算器１０４は映像信号１０１から、映像信号１０１のうち高域通過フィルタ１０２を通過したノイズ及び信号の高域周波数成分であって、さらに乗算器１０３でＫ倍された信号を減算する。したがって、Ｋの値が１の場合には、減算器１０４の出力信号１１４は映像信号１０１から映像信号１０１のうちのノイズ及び信号の高域周波数成分を減算したものとなり、結果として、映像信号１０１からノイズ成分が除去されたものとなる。
【００１９】
Ｋの値が０の場合は信号１１４は映像信号１０１と同じものとなり、ノイズ成分も変わらない。
【００２０】
また、Ｋの値が０．５の場合は、映像信号１０１から、高域通過フィルタ１０２の出力信号が乗算器１０３によって、半分となり、半分となった信号１１３が、映像信号１０１より、減算器１０４によって減算され、結果として、信号１１４は映像信号１０１からノイズ成分の半分が低減される。該ノイズが低減された減算器１０４の出力信号１１４はガンマ補正部１０５によって処理される。
【００２１】
一方、乗算器１０３の出力信号１１３は更に、閾値処理部１０７によって閾値処理され、所定のレベル以上の振幅を持つ信号のみが出力され、出力信号１１７となる。結果として、閾値処理部１０７によって、比較的に低いレベルのノイズ成分が除かれる。
【００２２】
該閾値処理部１０７によって閾値処理された信号１１７はノイズが軽減された高域周波数成分の信号である。該ノイズが軽減された高域周波数成分の信号である１１７が加算器１０６でガンマ補正された信号１１５に加算されることにより、減算器１０４によって高域周波数成分が減算されてガンマ補正された信号１１５は高域周波数成分が補足されることとなる。
【００２３】
結論として、本発明に係る映像信号ガンマ補正回路による処理では、ノイズが低減された低域周波数成分の信号１１４をガンマ補正部１０５によってガンマ補正するとともに、高域周波数成分の信号１１３も閾値処理部１０７で閾値処理をしてノイズ低減をした後で、
加算器１０６によって、信号１１７と信号１１５を加算して合成することによって、ガンマ補正特性曲線の傾斜が大きい領域の映像信号であっても、ノイズ成分を低減でき、視覚上ノイズが目立つことを防止できる。
【００２４】
また、この効果は乗算器１０３の乗算係数Ｋの値によって制御でき、係数Ｋが１のときに、最も効果が大きく、０のときには効果はない。乗算器１０３の出力信号１１３には映像信号の高域周波数成分も含まれており、本発明に係る映像信号ガンマ補正回路においては該高域周波数成分がガンマ補正されないという欠点は軽微ではあるものの存在するので、
該欠点と、ノイズ抑制効果の長所との兼ね合いを勘案して、Ｋの値を定めることができる。
【００２５】
図２はガンマ補正特性の例を示すグラフである。
図２において、２０１はガンマ特性を示す曲線であり、Ａは輝度レベルが低い範囲である。
ガンマ補正によるノイズが目立つ範囲は輝度レベルが低い範囲であるので、範囲Ａの信号レベルに対してＫの値を１に近づけて、それ以外の範囲の信号レベルに対しては０とすると効果的である。
【００２６】
図３はＫの値を輝度レベルが低い信号レベルの範囲においてはＫの値を１に近づけて、それ以外の範囲においてはＫの値を０としている様子を示すグラフである。
図３において、Ｂは輝度レベルが低い範囲であり、３０１はＫの値を示すグラフである。
【００２７】
また、ノイズは、ガンマ特性曲線の傾斜が１より大きいところで増加するので、ガンマ特性曲線の傾斜が１より大きいところでＫの値を１にしてノイズの低減を図るのも効果的である。
【００２８】
なお、以上は、ワンチャンネルの信号について説明したが、３原色の映像信号については、赤、青、緑の夫々に適用でき、また、輝度信号と、二つの色差信号からなる映像信号については、輝度信号のみに対して本発明に係る補正処理をして、図１のガンマ補正部１０５におけるガンマ補正比率を、夫々、二つの色差信号に乗じても良い。ノイズは周波数の帯域の比較的狭い色差信号には少なく、大部分は、輝度信号に含まれるからである。
【００２９】
また、このようにすると、赤、青、緑の３原色の低域周波数成分は同じ比率で増減することになるので色相の変化を無くすことができる。
【００３０】
また、ガンマ補正、高域通過フィルタ、加算器、乗算器、閾値処理の内容については、公知であるので説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に実施の形態に係る補正回路を備えた、画像信号を送像し、受像して、画像の表示にいたる画像処理システムの概略を示すブロック図である。
【図２】ガンマ補正特性の例を示すグラフである。
【図３】Ｋの値を輝度レベルが低い信号レベルの範囲においてはＫの値を１に近づけて、それ以外の範囲においてはＫの値を０としている様子を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１０１      映像信号
１０２      高域通過フィルタ
１０３      入力をＫ倍する乗算器
１０４      減算器
１０５      ガンマ補正部
１０６      加算器
１０７      閾値処理部
１１２      映像信号
１１３      乗算器の出力信号
１１４      減算器の出力信号
１１５      ガンマ補正された信号
１１６      加算器の出力信号
２０１      ガンマ特性を示す曲線
【図１】
2008109329.tif 000003
【図２】
2008109329.tif 000004
【図３】
2008109329.tif 000005