(57)【要約】【課題】黒色文字のオンスクリーン表示においても黒レベル補正をかけ、黒浮きのない引き締まった画面を作り出す。【解決手段】輝度信号が供給される入力端子５１と、供給された輝度信号の最も暗いレベルを検出する黒レベル検出機構５２と、輝度信号の１フィールド期間の平均輝度レベル(ＡＰＬ)を検出するＡＰＬ検出機構５３と、輝度信号のペデスタルレベルを検出するペデスタルクランプ制御機構５４と、輝度信号の黒レベルにＡＰＬ情報を追加するとともに、ペデスタルレベルとの比較を行うマイクロコンピュータ５５と、マイクロコンピュータ５５からの信号に基づき輝度信号の黒レベルを補正する黒伸張補正機構５６と、黒レベルが補正された輝度信号が出力される出力端子５７とを備える。【選択図】  図５
2005217698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法であって、
入力輝度信号の最も暗いレベルを検出するステップと、
前記入力輝度信号の１フィールド期間の平均輝度レベルを検出するステップと、
前記最も暗いレベルと前記平均輝度レベルを加算して最黒レベルを求めるステップと、
前記最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差に応じて、黒レベル補正を行うステップとを有する黒レベル補正方法。
【請求項２】
テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法であって、
入力輝度信号の最も暗いレベルを検出するステップと、
前記入力輝度信号の１フィールド期間の平均輝度レベルを検出するステップと、
前記平均輝度レベルと閾値を比較し、前記平均輝度レベルが前記閾値以上の場合は、前記最も暗いレベルと前記平均輝度レベルを加算して最黒レベルを求め、前記平均輝度レベルが前記閾値より小さい場合は、前記最も暗いレベルを前記最黒レベルとするステップと、
前記最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差に応じて、黒レベル補正を行うステップとを有する黒レベル補正方法。
【請求項３】
テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法であって、
入力輝度信号の最も暗いレベルを検出するステップと、
前記入力輝度信号の１フィールド期間の平均輝度レベルを検出するステップと、
前記平均輝度レベルを複数フィールド期間にわたり平均化して通算平均輝度レベルを求めるステップと、
前記通算平均輝度レベルと閾値を比較し、前記通算平均輝度レベルが前記閾値以上の場合は、前記最も暗いレベルと前記通算平均輝度レベルを加算して最黒レベルを求め、前記通算平均輝度レベルが前記閾値より小さい場合は、前記最も暗いレベルを前記最黒レベルとするステップと、
前記最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差に応じて、黒レベル補正を行うステップとを有する黒レベル補正方法。
【請求項４】
テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法であって、
入力輝度信号の最も暗いレベルを検出するステップと、
前記入力輝度信号の第１のフィールド期間における第１の平均輝度レベルと、前記第１のフィールド期間に連続する第２のフィールド期間における第２の平均輝度レベルとを検出し、前記第１の平均輝度レベルと前記第２の平均輝度レベルの差分を求めるステップと、
前記差分と第１の閾値を比較し、前記差分が前記第１の閾値より小さい場合は、前記平均輝度レベルを複数フィールド期間にわたり平均化して通算平均輝度レベルを求め、前記差分が前記第１の閾値以上の場合は、前記平均輝度レベルを前記通算平均輝度レベルとするステップと、
前記通算平均輝度レベルと第２の閾値を比較し、前記通算平均輝度レベルが前記第２の閾値以上の場合は、前記最も暗いレベルと前記通算平均輝度レベルを加算して最黒レベルを求め、前記通算平均輝度レベルが前記第２の閾値より小さい場合は、前記最も暗いレベルを前記最黒レベルとするステップと、
前記最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差に応じて、黒レベル補正を行うステップとを有する黒レベル補正方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項記載の黒レベル補正方法であって、
前記入力輝度信号は黒色文字によるオンスクリーン表示信号を含む黒レベル補正方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項記載の黒レベル補正方法であって、
前記最黒レベルを、前記平均輝度レベルまたは前記通算平均輝度レベルに所定の係数をかけた値に前記最も暗いレベルを加算して求めるステップを含む黒レベル補正方法。
【請求項７】
請求項３から６のいずれか一項記載の黒レベル補正方法であって、
前記通算平均輝度レベルを、直前の１０フィールド期間にわたり前記平均輝度レベルを平均化して求めるステップを含む黒レベル補正方法。
【請求項８】
コンピュータに、請求項１から７のいずれか一項記載の各ステップを実行させるためのテレビ信号受信装置における黒レベル補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のテレビ信号受信装置における黒レベル補正制御は、入力される映像信号の輝度信号の最も暗いレベルとペデスタルレベルの差を検出し、その差に基づいて階調補正を行ってコントラストを改善するものである。
【０００３】
図１は、従来の黒レベル補正制御が行われるマイクロコンピュータを用いたテレビ信号受信装置の概略図を示す。また、図２は、従来のテレビ信号受信装置における入力輝度信号(Ａ)および黒レベル補正後の出力輝度信号(Ｂ)の波形図を示す。また、図３は、従来の黒レベル補正制御を示すフローチャートを示す。以下、図１、図２および図３にしたがって従来の黒レベル補正制御について説明する。
【０００４】
図１に示すように、テレビ信号受信装置は、コンポジット信号等の同期信号を含む映像信号が供給される入力端子１１と、輝度信号の黒レベルを検出する黒レベル検出機構１２と、輝度信号のペデスタルレベルを検出するペデスタルクランプ制御機構１３と、輝度信号の黒レベルとペデスタルレベルの比較等を行うマイクロコンピュータ１４と、マイクロコンピュータ１４からの信号に基づき輝度信号の黒レベルを補正する黒伸張補正機構１５と、最終的に出力される映像信号の出力端子１６とを備える。
【０００５】
入力端子１１から供給される映像信号は、黒レベル検出機構１２において輝度信号の最も暗いレベル(図２（Ａ）におけるＸ−ｘ)が検出され（図３のステップＳ３１）、その信号がマイクロコンピュータ１４に供給される。マイクロコンピュータ１４は、黒レベル検出機構１２で検出された黒レベルと、ペデスタルクランプ制御機構１３で検出されたペデスタルレベルのレベル差(図２（Ａ）におけるＹ)を算出し（ステップＳ３２）、レベル差の有無を判断する（ステップＳ３３）。
【０００６】
黒レベルとペデスタルレベルのレベル差が有る場合、黒伸張補正機構１５は、供給されたレベル差の情報を使用して黒レベルをペデスタルレベルまで伸張させる(ステップＳ３４、図２（Ｂ）におけるＺ)。一方、レベル差が無い場合は黒伸張を行わない（ステップＳ３５）。その結果、輝度信号における最も暗いレベルＸ−ｘが、テレビ信号受信装置で表せる最も暗いレベルであるペデスタルレベルに補正され、黒浮きのない引き締まった画面を作り出すことができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平4-79482号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近では、処理能力の高いマイクロコンピュータを内蔵したＡＶ機器が市場に出現し、一般家庭にも多数普及している。そして、ＤＶＤプレーヤー、ＶＴＲ（ビデオテープレコーダー）、家庭用テレビゲーム機器等のＡＶ機器では、ディスク交換時や再生、停止、一時停止、早送り、巻き戻し等の操作時に、ディスク読み出し中、再生中、停止、一時停止、早送り中、巻き戻し中等を視聴者に知らせるためにオンスクリーン表示が行われる。この場合、従来は、後述する理由で、白色文字によるオンスクリーン表示を行うことが一般的であった。
【０００８】
しかしながら、ＡＶ機器の高スペック化によりオンスクリーン機能に対する要求も多様化し、背景を伴う高精細のオンスクリーン表示や、従来は視聴者が認識しづらい等のためにあまり採用されていなかった黒色文字によるオンスクリーン表示が必要になった。
【０００９】
その結果、従来のテレビ信号受信装置の黒レベル検出機構１２が、輝度信号の黒レベルを検出する際に、オンスクリーン表示の黒色文字部分の輝度レベル（ペデスタルレベルに等しくしてある）を輝度信号の最も暗いレベルとして検出してしまい、最も暗いレベルとペデスタルレベルの差に応じて機能する黒伸張補正機構１５が動作せず、黒色文字のオンスクリーン表示中は黒レベル補正がかからないという不都合が発生した。
【００１０】
これを図で説明する。図４は、オンスクリーン表示を含む入力輝度信号の波形図例であり、図４(Ａ)は、オンスクリーン文字Ｔを表示している状態の画面例を示し、図４(Ｂ)、図４(Ｃ)は、オンスクリーン文字Ｔを含む走査線Ｌ１−Ｌ２の輝度信号波形を示す。
【００１１】
ここで、図４(Ｂ)は、従来、最も一般的に使用されてきた白色文字のオンスクリーン表示における輝度信号の波形であり、図４(Ｃ)は、最近、ＡＶ機器の高スペック化により要求されるようになった黒色文字のオンスクリーン表示における輝度信号の波形である。
【００１２】
図４(Ｂ)において、白色のオンスクリーン文字部分における輝度レベルはＹ１（高輝度レベル）であり、オンスクリーン文字部分を除く入力輝度信号の最も暗いレベルはＹ２である。したがって輝度信号の最も暗いレベルはＹ２となり、Ｙ２とペデスタルレベルの差に応じて黒伸張補正機構１５が動作し、Ｙ２の部分がペデスタルレベルまで黒伸張され黒レベル補正が行われる。
【００１３】
一方、図４(Ｃ)において、黒色のオンスクリーン文字部分における輝度レベルはＺ１（＝ペデスタルレベル）であり、オンスクリーン部分を除く輝度信号の最も暗いレベルはＺ２である。したがって輝度信号全体で最も暗いレベルはＺ１となり、Ｚ１の部分はペデスタルレベルであるため黒伸張補正機構１５が動作せず、本来の表示における暗い部分Ｚ２は黒レベル補正が行われない。
【００１４】
このように、オンスクリーン表示を行う際に、白色文字のようにオンスクリーン表示部分の輝度レベルがペデスタルレベルより高い場合は、黒レベル補正をかけることができるが、黒色文字によるオンスクリーン表示については、その部分の輝度レベルがペデスタルレベルと等しくなるため、黒レベル補正をかけることが出来ない。
【００１５】
しかしながら、図４(Ｃ)において、オンスクリーン表示部分以外の最も暗いレベルＺ２は、ペデスタルレベルよりも浮いているため、引き締まった画面を作り出すには、黒レベル補正をかける必要がある。
【００１６】
本発明は、黒色文字のオンスクリーン表示においても黒レベル補正をかけ、黒浮きのない引き締まった画面を作り出すことのできる黒レベル補正方法およびテレビ信号受信装置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】
【００１７】
本発明の黒レベル補正方法は、黒レベル補正において、映像の平均輝度レベル（Average Picture Level：以下、ＡＰＬと言う）の情報を使用して検出された黒レベルを加工し、加工した黒レベルを最黒レベルとし、最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差を検出して黒レベル補正をかけることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、検出された黒レベルにＡＰＬの情報を追加することにより、黒文字のオンスクリーン表示においても黒レベル補正をかけることができ、その結果、黒浮きのない引き締まった画面を作り出すことができる。
【００１９】
また、本発明の第一の態様は、テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法であって、入力輝度信号の最も暗いレベルを検出するステップと、前記入力輝度信号の１フィールド期間の平均輝度レベルを検出するステップと、前記最も暗いレベルと前記平均輝度レベルを加算して最黒レベルを求めるステップと、前記最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差に応じて、黒レベル補正を行うステップとを有する。
【００２０】
上記構成によれば、背景画像の平均輝度レベル（ＡＰＬ）を用いて、入力輝度信号から検出した最も暗いレベル（黒レベル）を加工して最黒レベルとし、最黒レベルとペデスタルレベルを比較することにより、黒文字のオンスクリーン表示における従来の不都合を解消し、黒レベル補正を適切に行うことができる。
【００２１】
本発明の第二の態様は、テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法であって、入力輝度信号の最も暗いレベルを検出するステップと、前記入力輝度信号の１フィールド期間の平均輝度レベルを検出するステップと、前記平均輝度レベルと閾値を比較し、前記平均輝度レベルが前記閾値以上の場合は、前記最も暗いレベルと前記平均輝度レベルを加算して最黒レベルを求め、前記平均輝度レベルが前記閾値より小さい場合は、前記最も暗いレベルを前記最黒レベルとするステップと、前記最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差に応じて、黒レベル補正を行うステップとを有する。
【００２２】
上記構成によれば、黒色文字のオンスクリーン表示中においても引き締まった画面を作り出すことができるとともに、暗いシーンにおいて画面が黒つぶれすることなく引き締まった画面を作り出すことができる。
【００２３】
本発明の第三の態様は、テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法であって、入力輝度信号の最も暗いレベルを検出するステップと、前記入力輝度信号の１フィールド期間の平均輝度レベルを検出するステップと、前記平均輝度レベルを複数フィールド期間にわたり平均化して通算平均輝度レベルを求めるステップと、前記通算平均輝度レベルと閾値を比較し、前記通算平均輝度レベルが前記閾値以上の場合は、前記最も暗いレベルと前記通算平均輝度レベルを加算して最黒レベルを求め、前記通算平均輝度レベルが前記閾値より小さい場合は、前記最も暗いレベルを前記最黒レベルとするステップと、前記最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差に応じて、黒レベル補正を行うステップとを有する。
【００２４】
上記構成によれば、オンスクリーン表示中および画面の暗いシーンにおいて最適な黒レベル補正を行うとともに、画面の明るさの変動に対しても安定した黒レベル補正を行うことができる。
【００２５】
本発明の第四の態様は、テレビ信号受信装置における黒レベル補正方法であって、入力輝度信号の最も暗いレベルを検出するステップと、前記入力輝度信号の第１のフィールド期間における第１の平均輝度レベルと、前記第１のフィールド期間に連続する第２のフィールド期間における第２の平均輝度レベルとを検出し、前記第１の平均輝度レベルと前記第２の平均輝度レベルの差分を求めるステップと、前記差分と第１の閾値を比較し、前記差分が前記第１の閾値より小さい場合は、前記平均輝度レベルを複数フィールド期間にわたり平均化して通算平均輝度レベルを求め、前記差分が前記第１の閾値以上の場合は、前記平均輝度レベルを前記通算平均輝度レベルとするステップと、前記通算平均輝度レベルと第２の閾値を比較し、前記通算平均輝度レベルが前記第２の閾値以上の場合は、前記最も暗いレベルと前記通算平均輝度レベルを加算して最黒レベルを求め、前記通算平均輝度レベルが前記第２の閾値より小さい場合は、前記最も暗いレベルを前記最黒レベルとするステップと、前記最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差に応じて、黒レベル補正を行うステップとを有する。
【００２６】
上記構成によれば、画面の明るさのゆるやかな変動に対して安定した黒レベル補正を行うことができるとともに、シーンチェンジ等による画面の急激な変化に対しても、黒レベル補正の追従性を改善することができる。
【００２７】
本発明において、前記入力輝度信号は、黒色文字によるオンスクリーン表示信号を含む。この構成によれば、検出された黒レベルにＡＰＬの情報を追加することにより、黒色文字のオンスクリーン表示においても黒レベル補正をかけることができ、その結果、黒浮きのない引き締まった画面を作り出すことができる。
【００２８】
また、本発明において、前記最黒レベルを、前記平均輝度レベルまたは前記通算平均輝度レベルに所定の係数をかけた値に、前記最も暗いレベルを加算して求めるステップを含む。この構成によれば、オンスクリーン表示する黒色文字の数、あるいはその面積に応じて係数αを変えることもできるので、表示内容に応じて適切に黒レベル補正を行うことができる。
【００２９】
本発明において、前記通算平均輝度レベルを、直前の１０フィールド期間にわたり前記平均輝度レベルを平均化して求めるステップを含む。この構成によれば、平均輝度レベルを直前の１０フィールド期間にわたり平均化して通算平均輝度レベルを求めるので、画面の明るさの変動に対して安定した黒レベル補正を行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、検出された黒レベルにＡＰＬの情報を追加することにより、黒文字のオンスクリーン表示においても黒レベル補正をかけることができ、その結果、黒浮きのない引き締まった画面を作り出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（実施の形態１）
図５は、本発明の実施の形態１を説明するためのテレビ信号受信装置の概略構成図を示す。本実施形態のテレビ信号受信装置は、輝度信号が供給される入力端子５１と、供給された輝度信号の最も暗いレベルを検出する黒レベル検出機構５２と、輝度信号の１フィールド期間の平均輝度レベル(ＡＰＬ)を検出するＡＰＬ検出機構５３と、輝度信号のペデスタルレベルを検出するペデスタルクランプ制御機構５４と、輝度信号の黒レベルにＡＰＬ情報を追加するとともに、ペデスタルレベルとの比較を行うマイクロコンピュータ５５と、マイクロコンピュータ５５からの信号に基づき輝度信号の黒レベルを補正する黒伸張補正機構５６と、黒レベルが補正された輝度信号が出力される出力端子５７とを備える。
【００３２】
図６は、本実施形態のテレビ信号受信装置の黒レベル補正方法を説明するためのフローチャートである。図６にしたがって本実施形態のテレビ信号受信装置の動作を説明する。
【００３３】
入力端子５１に供給された輝度信号に対して、黒レベル検出機構５２において最も暗いレベル（黒レベル）が検出され(ステップＳ６１)、ＡＰＬ検出機構５３においてＡＰＬが検出される(ステップＳ６２)。検出された黒レベルおよびＡＰＬはマイクロコンピュータ５５に供給され、マイクロコンピュータ５５において、ＡＰＬ情報が加算された黒レベル（以下、最黒レベルと言う）が算出される(ステップＳ６３)。すなわち、最黒レベル＝黒レベル＋ＡＰＬ×αが算出される。ここで、αは基本的に「１」とするが、オンスクリーン表示する黒文字の数、あるいはその面積に応じて変えることもできる。
【００３４】
次に、マイクロコンピュータ５５において、最黒レベルとペデスタルレベルのレベル差が算出され（ステップＳ６４）、そのレベル差の有無が判断される（ステップＳ６５）。そして、レベル差がある場合、すなわち最黒レベルがペデスタルレベルよりも浮いている場合には、黒伸張補正機構５６において黒伸張が行われ(ステップＳ６６)、レベル差がない場合、すなわち最黒レベルがペデスタルレベルと等しい場合は、黒伸張を行わない(ステップＳ６７)。
【００３５】
このように本実施形態では、背景画像の平均輝度レベル（ＡＰＬ）により、輝度信号から検出した黒レベルを加工して最黒レベルとし、最黒レベルとペデスタルレベルを比較することにより、黒文字のオンスクリーン表示における従来の不都合を解消し、黒レベル補正を適切に行うことができる。
【００３６】
図７は、本実施形態にしたがって黒レベル補正を行った場合の黒色文字のオンスクリーン表示を含む入力輝度信号(Ａ)と出力輝度信号(Ｂ)の例を示す。図７(Ａ)に示すように、黒レベル検出機構５２において検出される黒レベルは、オンスクリーン表示の黒色文字に対応してＹ−ｙレベルとなるが、Ｙ−ｙレベルにＡＰＬを加算することにより、最黒レベルはＸ−ｘレベルとなる。
【００３７】
そして、本実施形態では、最黒レベルＸ−ｘとペデスタルレベルとのレベル差に対して、黒伸張補正機構５６を動作させるので、黒色文字のオンスクリーン表示を行う場合にも、最黒レベル(Ｘ−ｘ)をペデスタルレベルまで伸張することにより（図７(Ｂ)に示すＺ）、黒色文字のオンスクリーン表示中においても引き締まった画面を作り出すことができる。
【００３８】
（実施の形態２）
以上の説明のように、実施の形態１によって、黒色文字のオンスクリーン表示中においても黒レベル補正を機能させることができる。しかしながら画面全体が暗いシーンでは、以下に説明するように、黒レベル補正により輝度レベルの低い部分の階調がつぶれて期待する効果が得られない場合がある。本発明の実施の形態２はこの点を改善し、画面全体が暗いシーンにおいても引き締まった画面を作り出すことを目的とする。
【００３９】
図８は、暗いシーンの入力輝度信号に対して、実施の形態１により黒レベル補正を行った場合の波形図例である。以下、図８にしたがって上記の課題について説明する。
【００４０】
図８において、実施の形態１に基づき入力輝度信号の最黒レベルを算出すると、輝度信号の最も暗いレベルＹ−ｙに平均輝度レベル(ＡＰＬ)を加算したレベルＸ−ｘが最黒レベルとなる。そして、黒レベル補正により、最黒レベルＸ−ｘをペデスタルレベルまで伸張させるため(図８(A)におけるＺ)、Ｘ−ｘレベルより暗い部分の階調が全てペデスタルレベル以下となり画面内に黒つぶれが発生する(図８(B)におけるＶ期間)。
【００４１】
そこで、実施の形態２では、画面全体が暗い場合の入力輝度信号においては、実施の形態１のように、検出された輝度信号の最も暗いレベルにＡＰＬを加算したレベル(図８(A)におけるＸ−ｘ)を最黒レベルとするのではなく、検出された輝度信号の最も暗いレベル自体(図８(A)におけるＹ−ｙ)を最黒レベルとして黒レベル補正を行うことにより、低輝度部分の階調における黒つぶれを防ぐ。
【００４２】
つまり、実施の形態２では、図９に示すように、ＡＰＬの情報により画面の明るさを判別し（ステップＳ９１）、画面全体が明るいシーンでは実施の形態１と同様に黒レベル補正を行い(ステップＳ９２)、画面全体が暗いシーンでは従来方法による黒レベル補正を行う(ステップＳ９３)ことを特徴とするものである。
【００４３】
図１０は、実施の形態２におけるフローチャートである。図１０において、入力端子５１に供給された輝度信号は、黒レベル検出機構５２において黒レベルが検出され(ステップＳ１０１)、ＡＰＬ検出機構５３においてＡＰＬが検出され(ステップＳ１０２)、検出されたＡＰＬが所定の閾値と大小比較される(ステップＳ１０３)。
【００４４】
そして、ＡＰＬが閾値を超えるような場合すなわち画面全体が明るいシーンでは、黒レベル検出機構５２で検出した黒レベルとＡＰＬより、最黒レベル＝黒レベル＋ＡＰＬ×α
にしたがって最黒レベルが算出される(ステップＳ１０４)。一方、ＡＰＬが閾値未満の場合すなわち画面全体が暗いシーンでは、ＡＰＬを加算せずに、検出した黒レベル自体を最黒レベルとする（ステップＳ１０５）。
【００４５】
以降は実施の形態１における手順と同様に、最黒レベルとペデスタルレベルとのレベル差を算出し（ステップＳ１０６）、レベル差を比較し（ステップＳ１０７）、レベル差がある場合は黒伸張を行い(ステップＳ１０８)、レベル差がない場合は黒伸張を行わない(ステップＳ１０９)。
【００４６】
このように、実施の形態２によれば、黒色文字のオンスクリーン表示中においても引き締まった画面を作り出すことができるとともに、暗いシーンにおいて画面が黒つぶれすることなく引き締まった画面を作り出すことができる。
【００４７】
（実施の形態３）
以上の説明のように、実施の形態２によって、黒色文字のオンスクリーン表示中および画面全体が暗いシーンにおいても、画面の黒浮きや階調つぶれのない引き締まった画面を作り出すことができる。
【００４８】
しかしながら、実施の形態２では、最黒レベルの算出に画面の平均輝度レベル(ＡＰＬ)を使用するため、画面の明るさの変化による影響を受けやすく、検出される黒レベルは一定であるにもかかわらず、ＡＰＬが大きく変動するようなシーンにおいては、黒レベル補正が不安定になり、画面内の暗い部分の浮き沈みを生じる場合がある。実施の形態３は、画面の明るさの変動に対して安定した黒レベル補正を行うことを目的とする。
【００４９】
図１１は上記の問題シーンを説明するための画面例である。図１１(Ａ)はテレビ画面上の配色の説明で、自動車のボディー色は赤色、タイヤ色は黒色、背景は水色である(ただし、タイヤの黒色レベル≠ペデスタルレベル)。これら３色の輝度レベルは高い方から順番に、水色、赤色、黒色である。
【００５０】
図１１(Ｂ)は、図１１(Ａ)で示した車が画面の左端から出現し（１）、画面を右方向に水平移動した後（２および３）、右端から消えていく（４）シーンを示している。
【００５１】
図１２は、横軸に時間をとり、図１１(Ｂ)のシーンの１、２、３および４におけるＡＰＬおよび黒レベルをサンプリングしたグラフである。図１１および図１２により、図１１(Ｂ)のシーンにおけるＡＰＬおよび黒レベルの変化について説明する。
【００５２】
ＡＰＬについては、１においては、輝度レベルの高い水色部分の面積が大半を占めるためＡＰＬは高くなるが(図１２における1-A)、 ２および３に画面が変化するにつれ、水色部分が徐々に減少し、輝度レベルの低い赤色部分の面積が増加するため、ＡＰＬは低下する(図１２における2-Aおよび3-A)。４においては、車が画面右端に消えていくため、逆に水色部分の面積が増加し、赤色部分の面積が減少するためＡＰＬは再び増加しはじめる(図１２における4-A)。
【００５３】
一方、黒レベルについては、１、２、３および４のどの場合においても画面内にタイヤによる黒色部分が存在するため、検出されるレベルは一定となる。
【００５４】
以上の結果より、最黒レベルの変化をまとめたグラフが図１３である。最黒レベルは、タイヤの黒レベルにAPLが加算されるため、黒レベルが一定の場合は、APLと同様の変化を示す。したがって、図１１(B)に示すように、画面の明るさが大きく変化する場合は、図１３に示すように、最黒レベルも大きく変動するため、黒レベル補正が不安定になり、タイヤ部分の輝度レベルの浮き沈みが生じ、不安定な画面となってしまう。
【００５５】
図１４は、画面の明るさが大きく変化する場合でも安定して黒レベル補正が行える実施の形態３におけるフローチャートである。入力端子５１から供給された輝度信号は、黒レベル検出機構５２において黒レベルが検出され(ステップＳ１４１)、ＡＰＬ検出機構５３においてＡＰＬが１フィールド毎に検出される(ステップＳ１４２)。
【００５６】
次に、１フィールド毎に検出されたＡＰＬから、例えば直前の１０フィールド間における平均値を算出し、ＡＶＲ＿ＡＰＬとする(ステップＳ１４３)。すなわち、ＡＶＲ＿ＡＰＬは、直前の１０フィールド期間におけるＡＰＬの累積加算平均（通算平均輝度レベル）である。
【００５７】
この後は、ＡＰＬ検出機構５３で検出される最新の１フィールド期間のＡＰＬではなく、直前の１０フィールド間の平均値であるＡＶＲ＿ＡＰＬを閾値と比較し(ステップＳ１４４)、ＡＶＲ＿ＡＰＬが閾値を超えるような場合は、黒レベルとＡＶＲ＿ＡＰＬにより最黒レベルを算出する(ステップＳ１４５)。以降は、実施の形態２における手順と同様である。
【００５８】
図１５は、図１１(Ｂ)のシーンの１、２、３および４におけるＡＰＬ、ＡＶＲ＿ＡＰＬおよび黒レベルをサンプリングしたグラフである。１０フィールド期間の平均をとることによりＡＶＲ＿ＡＰＬは平滑化され、その結果、黒レベルにＡＶＲ＿ＡＰＬを加算した最黒レベルも平滑化される。最黒レベルの変化の様子を図１６に示す。
【００５９】
このように、実施の形態３によれば、オンスクリーン表示中および画面の暗いシーンにおいて最適な黒レベル補正を行うとともに、画面の明るさの変動に対しても安定した黒レベル補正を行うことができる。
【００６０】
（実施の形態４）
以上の説明のように、実施の形態３により、画面の明るさのゆるやかな変動に対して安定した黒レベル補正を行うことができるようになる。
【００６１】
しかしながら、画面の明るさが急激に変化するようなシーンチェンジ時においては、黒レベル補正の効果も画面の切り替わりに応じて急変させる必要があるが、実施の形態３ではＡＰＬの平均化処理を行うため、黒レベル補正の追従性が悪くなってしまう。実施の形態４は、シーンチェンジ時における黒レベル補正の追従性を改善することを目的とするものである。
【００６２】
図１７は、画面の明るさが急変するシーンの例である。図１７(Ａ)は画面全体に海が広がっているシーンを示しＡＰＬは低い。図１７(Ｂ)は画面全体に白い壁のビルが映っているシーンを示しＡＰＬは高い。ここで、図１７(Ｃ)に示すように、図１７(Ａ)のシーンから図１７(Ｂ)のシーンに画面が急に切り替わった場合に、ＡＰＬおよび直前の１０フィールド期間におけるＡＰＬの平均であるＡＶＲ＿ＡＰＬの変化の様子を図１８に示す。
【００６３】
図１８において、横軸は時間でありシーンチェンジ時を０とする。シーンチェンジ後、ＡＰＬが一瞬で上昇するのに対し、ＡＶＲ＿ＡＰＬは直前１０フィールド期間のＡＰＬの平均値であるため、変化量が少なく、ＡＶＲ＿ＡＰＬがＡＰＬに収束するまでに所定の期間(図１８におけるＣ)を要する。その結果、実施の形態３のように最黒レベルの算出にＡＶＲ＿ＡＰＬを使用した場合、図１８におけるＣの期間は、黒レベル補正が実際の画面に対して最適に行われていないということになる。
【００６４】
実施の形態４はこの問題を解決するために、ＡＰＬが急激に大きく変化する場合は、最黒レベルの算出にＡＶＲ＿ＡＰＬではなくＡＰＬを使用することを特徴とする。
【００６５】
図１９は、実施の形態４におけるフローチャートである。入力端子５１から供給された輝度信号は、黒レベル検出機構５２において黒レベルが検出され(ステップＳ１９１)、ＡＰＬ検出機構５３においてＡＰＬが１フィールド毎に検出される(ステップＳ１９２)。
【００６６】
次に、黒レベル検出機構５２において検出した最新のＡＰＬと１フィールド前に検出したＡＰＬの差分量を算出する(ステップＳ１９３)。そして算出した差分量に対して閾値を用意し、その大小比較を行う(ステップＳ１９４)。
【００６７】
そして、１フィールド間におけるＡＰＬの変化が閾値未満の場合、すなわち画面の明るさの変化が大きくない場合は、実施の形態３と同様に、ＡＰＬの直前１０フィールド期間の平均値をＡＶＲ＿ＡＰＬとするが(ステップＳ１９５)、１フィールド間におけるＡＰＬの変化が閾値を超える場合、すなわち画面の明るさが急激に変化する場合は、検出された最新のＡＰＬをＡＶＲ＿ＡＰＬとする(ステップＳ１９６)。
【００６８】
図２０は、シーンチェンジ時におけるＡＰＬの変化を示し、時間Ｔ(ｎ−１)はシーンチェンジ直前、時間Ｔ(ｎ)はシーンチェンジ直後であり、Ｘはシーンチェンジ直前のＡＰＬ、Ｙはシーンチェンジ直後のＡＰＬを示す。
【００６９】
ＡＰＬの差分量を｜Ｙ−Ｘ｜、閾値をＺとすると、図２０(A)は、ＡＰＬの変化が閾値を超えて変化している場合(｜Ｙ−Ｘ｜＞Ｚ)、すなわち、画面の明るさが急激に変化する場合であり、図２０(Ｂ)は、ＡＰＬの変化が閾値未満の場合(｜Ｙ−Ｘ｜＜Ｚ)、すなわち、画面の明るさの変化が小さい場合である。
【００７０】
したがって、図２０(Ａ)においては、ＡＶＲ＿ＡＰＬをＴ(ｎ)における最新のＡＰＬとし、図２０(Ｂ)においては、ＡＶＲ＿ＡＰＬを直前の１０フィールド期間におけるＡＰＬの平均値とする。以降は、実施の形態３と同様である。
【００７１】
このように、実施の形態４により、画面の明るさのゆるやかな変動に対して安定した黒レベル補正を行うことができるとともに、シーンチェンジ等による画面の急激な変化に対しても、黒レベル補正の追従性を改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の黒レベル補正方法は、検出された黒レベルにＡＰＬの情報を追加することにより、黒文字のオンスクリーン表示においても黒レベル補正をかけることができ、その結果、黒浮きのない引き締まった画面を作り出すことができるという効果を有し、テレビ信号受信装置における黒レベル補正技術等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】従来の黒レベル補正制御が行われるマイクロコンピュータを用いたテレビ信号受信装置の概略図
【図２】従来のテレビ信号受信装置における入力輝度信号(Ａ)および黒レベル補正後の出力輝度信号(Ｂ)の波形図
【図３】従来の黒レベル補正制御を示すフローチャート
【図４】白色文字および黒色文字のオンスクリーン表示中の入力輝度信号
【図５】本発明の実施形態を説明するためのテレビ信号受信装置の概略構成図
【図６】本発明の実施の形態１を説明するためのＡＰＬを使用した黒レベル補正のフローチャート
【図７】オンスクリーン表示中にＡＰＬを使用して黒レベル補正をかけた場合の入力および出力輝度信号
【図８】暗いシーンの入力輝度信号に黒レベル補正をかけた場合の波形図例
【図９】本発明の実施の形態２を説明するための画面の明るさと黒レベル補正のフローチャート
【図１０】本発明の実施の形態２を説明するための画面の明るさを考慮した黒レベル補正のフローチャート
【図１１】画面の明るさが変化するシーン例
【図１２】画面の明るさが変化するシーンにおけるＡＰＬと黒レベル
【図１３】画面の明るさが変化するシーンにおける最黒レベル
【図１４】本発明の実施の形態３を説明するための平均ＡＰＬを使用した黒レベル補正のフローチャート
【図１５】本発明の実施の形態３を説明するための画面の明るさが変化するシーンにおける平均ＡＰＬ
【図１６】本発明の実施の形態３を説明するための画面の明るさが変化するシーンにおける最黒レベル(平均ＡＰＬを使用した黒レベル補正の場合)
【図１７】画面の明るさが急変するシーンの例
【図１８】画面の明るさが急変するシーンにおけるＡＰＬと平均ＡＰＬ
【図１９】本発明の実施の形態４を説明するためのシーンチェンジ検出と平均ＡＰＬを使用した黒レベル補正のフローチャート
【図２０】本発明の実施の形態４を説明するための画面の明るさが急変するシーンにおけるＡＰＬとシーンチェンジ検出用閾値
【符号の説明】
【００７４】
１１，５１  入力信号端子
１２，５２  黒レベル検出機構
１３，５４  ペデスタルクランプ制御機構
１４，５５  マイクロコンピュータ
１５，５６  黒伸張補正機構
１６，５７  出力信号端子
５３  ＡＰＬ検出機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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