(57)【要約】    【課題】  輝度の高い信号が突然入力された場合でも適切な補正を行うことができる映像信号補正装置を提供する。    【解決手段】  白文字スライスレベル信号に対して、加算回路１４において、色差信号に応じた補正が行われ、加算回路１５において輝度信号ＹのＡＰＬに応じた補正が行われる。加算回路１５から出力される補正白文字スライスレベル信号が輝度信号スライス回路１６に供給され、輝度信号Ｙのスライスが行われる。スライスにより得られる信号の振幅調整を行うことにより、白文字補正信号が生成され、補正信号リミッタ回路１８により、補正値リミッタ信号に応じた範囲内に、白文字補正信号の振幅が制限される。青色信号Ｂに白文字補正信号を加算するとともに、緑色信号Ｇ及び赤色信号Ｒからそれぞれ白文字補正信号を減算することにより、映像信号が補正される。【選択図】  図１
2005198056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度信号及び二つの色差信号からなる映像信号が入力され、その映像信号の補正を行う映像信号補正装置において、
前記二つの色差信号が入力され、該二つの色差信号を全波整流する全波整流手段と、
該全波整流手段の出力信号の振幅を変化させる第１のゲイン制御手段と、
白文字スライスレベル信号を入力とし、該白文字スライスレベル信号と前記ゲイン制御手段の出力信号とを加算する第１の加算手段と、
前記映像信号に対応する平均輝度レベル信号を入力とし、該平均輝度レベル信号の振幅を変化させる第２のゲイン制御手段と、
前記第１の加算手段の出力信号と前記第２のゲイン制御手段の出力信号とを加算する第２の加算手段と、
前記輝度信号を入力とし、該輝度信号を前記第２の加算手段の出力信号に応じてスライスするスライス手段と、
該スライス手段の出力信号の振幅を変化させる第３のゲイン制御手段と、
該第３のゲイン制御手段の出力信号が入力され、入力信号の振幅を制限する補正信号制限手段と、
該補正信号制限手段から出力される白文字補正信号により、前記入力映像信号を補正する補正手段とを備えること特徴とする映像信号補正装置。
【請求項２】
前記二つの色差信号及び輝度信号を、赤色信号、緑色信号及び青色信号に変換する変換手段を備え、前記補正手段は、前記白文字補正信号を前記青色信号に加算するとともに、前記赤色信号及び緑色信号から前記白文字補正信号をそれぞれ減算することにより、前記補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像信号補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号補正装置に関し、特に白いテロップ文字等の明るい白色について、補正を行う映像信号補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)といったデジタル駆動表示装置の需要が増加しており、画質に関する要求も高まっている。画像をより鮮明に見せるために、赤、青、緑の３原色のバランスを変え、色温度を補正する補正装置、特に白文字の色温度を補正する、いわゆる白文字補正を行う映像信号補正装置が、従来より知られている。
【０００３】
例えば特許文献１には、このような白文字補正を行う映像信号補正装置が開示されており、図５はその映像信号補正装置の構成を示すブロック図である。同図において、映像信号補正装置３０は、外部から入力される入力色差信号Ｕ（Ｒ−Ｙ）と入力色差信号Ｖ（Ｂ−Ｙ）を全波整流する全波整流回路１１と、色がある部分に対する補正を回避するために、外部から入力されるデジタルゲインコントロール信号に基づいて、全波整流回路１１の出力信号の振幅を調整する色補正ゲインコントロール回路１３と、色補正ゲインコントロール回路１３から出力される色補正出力信号と、外部から入力される白文字スライスレベル信号とを加算する加算回路１４と、外部から入力されるデジタルゲインコントロール信号に基づいて外部から入力されるＡＰＬ信号（平均輝度レベル信号）を調整するＡＰＬゲインコントロール回路１２と、ＡＰＬコントロール回路１２から出力されるＡＰＬ補正信号と加算回路１４から出力される信号とを加算する加算回路１５と、加算回路１５により得られる補正白文字スライスレベル信号で外部から入力される輝度信号Ｙをスライスする輝度信号スライス回路１６と、外部から入力されるゲインコントロール信号に応じて、輝度信号スライス回路１６の出力信号の振幅を調整する補正信号ゲインコントロール回路１７と、輝度信号スライス回路１６の出力信号と入力色差信号Ｕとを加算して出力色差信号として外部に出力する加算回路２４とを備えている。
【０００４】
これらの各回路は、デジタル信号を処理するデジタル回路であり、入力及び出力される信号はすべてデジタル信号である。入力色差信号Ｖ及び入力色差信号Ｕは、８ビットの処理であれば−１２８から１２７までの整数値をとり、値が０の場合は、その色差成分に関する色がないことを示す。全波整流回路１１は、図示しない色復調回路等から入力される入力色差信号Ｕ及び入力色差信号Ｖの信号レベルを正の値として取り出す。即ち、色がある場合には、その色に関連する色差信号の信号レベルを正の値として検出する。デジタルゲインコントロール信号は図示しない外部のマイクロコンピュータ等から固定レベルの信号として出力されるゲインの量を調整するための信号で、このデジタルゲインコントロール信号の信号レベルとしては、この映像信号補正装置３０を利用する他の装置に合わせた最適と考えられる信号レベルを、予め上述した外部のマイクロコンピュータ等に設定しておく。白文字スライスレベル信号は、白文字補正を適用する輝度レベルを設定する信号で、固定値として予め上述した外部のマイクロコンピュータ等に設定しておく。輝度信号Ｙは、図示しない色復調回路等から入力され、ここでは信号レベルが高いほど明るいものとする。また、入力色差信号Ｖは、全波整流回路１１に入力されるとともに、出力色差信号として、そのまま、外部に出力される。
【０００５】
図６は、図５に示した従来の映像信号補正装置の各部において得られる信号の波形を示す図であり、図６（ａ）は輝度信号Ｙの信号波形図、図６（ｂ）は入力色差信号Ｖの信号波形図、図６（ｃ）は入力色差信号Ｕの信号波形図、図６（ｄ）は全波整流後の色差信号の信号波形図である。また、図６（ｅ）は加算回路１５から出力される補正白文字スライスレベル信号の信号波形（破線）、及び輝度信号Ｙの信号波形（実線）を示す。補正白文字スライスレベル信号は、白文字スライスレベル信号を、色補正ゲインコントロール回路１３の出力信号及び、ＡＰＬゲインコントロール回路１２の出力信号により、補正することにより得られる。また図６（ｆ）は、補正信号ゲインコントロール回路１７から出力される白文字補正信号を示し、図６（ｇ）は、加算回路２４から出力される補正後の色差信号Ｕを破線で示す。実線は、図６（ｃ）に示す入力色差信号Ｕを示し、破線が示されていない部分は実線と重なっている部分である。
【０００６】
輝度信号スライス回路１６は、輝度信号Ｙが補正白文字スライスレベル信号よりも大きな値のとき、輝度信号Ｙを補正白文字スライスレベル信号の信号波形でスライスし、輝度信号Ｙが補正白文字スライスレベル信号よりも小さいときはゼロとする。補正信号ゲインコントロール回路１７は、輝度信号スライス回路１６の出力信号の振幅を調整し、白文字補正信号として出力する。
【０００７】
図６において、信号部分５１は白文字部分であり、この信号部分５１の輝度信号Ｙは、補正白文字スライスレベル信号よりも信号レベルが高くなっている。また、信号部分５２は肌色のような薄い色の部分であり、補正白文字スライスレベル信号よりも信号レベルが高くなっている。また、入力色差信号Ｖ及び入力色差信号Ｕの信号部分５３は、レベルが０でない部分，即ち色のある部分である。
【０００８】
以上のように構成された映像信号補正装置３０について、以下その動作について説明する。図６（ｂ）及び（ｃ）に示すような入力色差信号Ｖ及び入力色差信号Ｕが映像信号補正装置３０に入力されると、色差信号Ｖとともに色差信号Ｕも全波整流回路１１に入力される。全波整流回路１１は、入力信号を、正のレベルの信号はそのまま出力し、負のレベルの信号は反転させて正のレベルに変換して出力する。また入力色差信号Ｖ及び入力色差信号Ｕの信号レベルの絶対値の大きい方が出力される。
【０００９】
次に、全波整流回路１１により得られた信号に対し、色補正ゲインコントロール回路１３はデジタルゲインコントロール信号に基づいてゲインを調整する、すなわち全波整流回路１１の出力信号の振幅を調整する。これにより、結果的に、肌色のような薄い色、即ち色がありなおかつ明るさも明るい部分におけるスライスレベルに対して与える補正量を調整することとなり、肌色のような薄い色の部分に対しては色温度補正をかけないようにすることができる。この色補正ゲインコントロール回路１３は、色信号の大きさを０倍からＮ倍（Ｎは正の整数）までの範囲で設定可能であり、例えば０倍から４倍までの範囲内で設定する。このゲインの値は、実際にディスプレイ等に映像を表示した状態で、最適な画質が得られるように予め外部のマイクロコンピュータ等に設定しておく。このゲインの調整は、デジタルゲインコントロール信号で制御しているため、精度良くゲインコントロールを微調整することができる。
【００１０】
ＡＰＬゲインコントロール回路１２は、入力されるＡＰＬ信号に対してゲインコントロール、すなわち振幅の調整を行う。このＡＰＬ信号に対して与えるゲインは、外部から入力されるデジタルコントロール信号により決定される。白文字補正の効果は、映像信号補正装置３０を利用する装置の構成等によって異なるものとなるため、デジタルコントロール信号は、実際にディスプレイ等に映像を映した状態で、最適な画質が得られるように予め外部のマイクロコンピュータ等に設定しておく。ＡＰＬ信号に対するゲインは０倍から１／Ｎ倍（Ｎは正の整数）まで精度良く微調整可能である。続いて、色補正ゲインコントロール回路１３より出力された色補正出力信号と白文字スライスレベル信号とが、加算回路１４で加算され、加算回路１４の出力信号と、ＡＰＬゲインコントロール回路１２から出力されるＡＰＬ補正信号とが、加算回路１５で加算される。これにより、色のある部分については、輝度信号Ｙがスライスされにくい方向、ここでは輝度レベルが高くなる方向へ白文字をスライスするレベルを動かすこととなる。こうすることで、色のある部分に関しては、明るさが明るくても輝度信号Ｙがスライスされなくなり、明るい白色のみに輝度補正が働くように白文字スライスレベル信号が補正される。また、ＡＰＬ補正信号を加算回路１４の出力信号に加算してやることで、ＡＰＬの高い画面、即ち画面全体が白っぽい絵に対しては、スライスレベルを補正ＡＰＬ信号分だけ全体的に明るくなる方向、ここではレベルが高くなる方向にずらすこととなる。その結果、色温度補正が適用されにくくなり、白文字補正がかけられないようになる。
【００１１】
このようにして、補正白文字スライスレベル信号が得られる。そして、輝度信号スライス回路１６により、輝度信号Ｙから、補正白文字スライスレベル信号を減算することで、輝度信号Ｙのうちの補正白文字スライスレベル信号よりもレベルの高い部分、ここでは白文字部分に相当する信号部分５１がスライスされる。このスライスにより得られる信号の振幅を、補正信号ゲインコントロール回路１７により調整することにより、白文字補正信号が得られる。そして、この白文字補正信号と入力色差信号Ｕとを加算回路２４で加算することにより、図６(ｇ)に示す出力色差信号Ｕが得られる。
【００１２】
以上のようにして、従来の映像信号補正装置においては、得られた補正信号を入力色差信号Ｕに加算することにより白文字補正の効果を得ていた。
【特許文献１】特開２００１−２１８２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来の映像信号補正装置では、突然輝度の高い信号が入力されたときに、白文字補正の効果が過大となり、映像の白部分が青っぽくなるという弊害、及び白文字補正によって色温度の差を十分に得ることができていないという課題がある。
【００１４】
本発明はこの点に着目してなされたものであり、輝度の高い信号が突然入力された場合でも適切な補正を行うことができる映像信号補正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】
【００１５】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、輝度信号及び二つの色差信号からなる映像信号が入力され、その映像信号の補正を行う映像信号補正装置において、前記二つの色差信号が入力され、該二つの色差信号を全波整流する全波整流手段と、該全波整流手段の出力信号の振幅を変化させる第１のゲイン制御手段と、白文字スライスレベル信号を入力とし、該白文字スライスレベル信号と前記ゲイン制御手段の出力信号とを加算する第１の加算手段と、前記映像信号に対応する平均輝度レベル信号を入力とし、該平均輝度レベル信号の振幅を変化させる第２のゲイン制御手段と、前記第１の加算手段の出力信号と前記第２のゲイン制御手段の出力信号とを加算する第２の加算手段と、前記輝度信号を入力とし、該輝度信号を前記第２の加算手段の出力信号に応じてスライスするスライス手段と、該スライス手段の出力信号の振幅を変化させる第３のゲイン制御手段と、該第３のゲイン制御手段の出力信号が入力され、入力信号の振幅を制限する補正信号制限手段と、該補正信号制限手段から出力される白文字補正信号により、前記入力映像信号を補正する補正手段とを備えること特徴とする。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の映像信号補正装置において、前記二つの色差信号及び輝度信号を、赤色信号、緑色信号及び青色信号に変換する変換手段を備え、前記補正手段は、前記白文字補正信号を前記青色信号に加算するとともに、前記赤色信号及び緑色信号から前記白文字補正信号をそれぞれ減算することにより、前記補正を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、スライス手段の出力信号の振幅が、第３のゲイン制御手段により調整され、第３のゲイン制御手段の出力信号の振幅が、補正信号制限手段により制限され、白文字補正信号が生成される。そして、その白文字補正信号により、入力映像信号が補正される。したがって、突然輝度の高い信号が入力されたときに、白文字補正の効果が過大なり、映像の白部分が青っぽくなるという弊害を無くすことができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、二つの色差信号及び輝度信号が、赤色信号、緑色信号及び青色信号に変換され、白文字補正信号を青色信号に加算するとともに、赤色信号及び緑色信号から白文字補正信号をそれぞれ減算することにより、映像信号の補正が行われる。したがって、白文字を際立たせる色温度差を十分に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態にかかる映像信号補正装置の構成を示すブロック図である。図１に示す映像信号補正装置は、白文字補正信号生成部１０と、マトリクス部１９と、ＲＧＢ信号処理部２０とからなる。白文字補正信号生成部１０は、図５に示す従来の装置の対応する構成要素と同一の機能を有する全波整流回路１１、ＡＰＬゲインコントロール回路１２、色補正ゲインコントロール回路１３、加算回路１４、加算回路１５、輝度信号スライス回路１６、及び補正信号ゲインコントロール回路１７を備え、さらに補正信号ゲインコントロール回路１７の出力信号の振幅を制限する補正信号リミッタ回路１８を備えている。補正信号リミッタ回路１８には、補正値リミッタ信号が供給され、この補正値リミッタ信号に応じた範囲内に、入力信号の振幅を制限する。補正信号リミッタ回路１８の出力信号が、白文字補正信号として、ＲＧＢ信号処理部２０に供給される。
【００２０】
マトリクス部１９には、２つの色差信号Ｕ，Ｖ及び輝度信号Ｙが入力される。マトリクス部１９は、入力される２つの色差信号Ｕ，Ｖ及び輝度信号Ｙを、三原色信号、すなわち青色信号Ｂ、緑色信号Ｇ、及び赤色信号Ｒに変換する。
ＲＧＢ信号処理部２０は、加算回路２１、及び二つの減算回路２２，２３を備えている。加算回路２１は、青色信号Ｂに白文字補正信号を加算して出力し、減算回路２２は、緑色信号Ｇから白文字補正信号を減算して出力し、減算回路２３は、赤色信号Ｒから白文字補正信号を減算して出力する。
【００２１】
図２は、図１に示し映像信号補正装置の動作を説明するための波形図である。図２（ａ）〜（ｆ）は、図６の（ａ）〜（ｆ）と同一である。図２（ｇ）の実線は、加算回路２１に入力される青色信号Ｂを示し、同図の破線は、加算回路２１から出力される青色信号Ｂを示す。同様に、図２（ｈ）の実線は、減算回路２３に入力される赤色信号Ｒを示し、同図の破線は、減算回路２３から出力される赤色信号Ｒを示し、図２（ｉ）の実線は、減算回路２２に入力される緑色信号Ｇを示し、同図の破線は、減算回路２２から出力される緑色信号Ｇを示す。
【００２２】
以上のように構成された文字補正装置について、以下その動作について説明する。
白文字補正信号は、従来の装置と同様に、肌色などの色が薄く、輝度が高いところで白文字補正が行われにくくするように生成され、さらに補正信号リミッタ回路１８により、補正値リミッタ信号として供給される白文字補正リミッタ値よりも大きい信号部分（ディジタル値）はそのまま出力され、白文字補正リミッタ値よりも小さい信号部分（ディジタル値）は、白文字補正リミッタ値に設定される。
【００２３】
補正信号ゲインコントロール回路１７の出力信号にリミッタをかける（振幅制限を行う）ことで、予期しない白レベルの高い値が入力された時に、大きく白文字補正がかかりすぎることを防止するとともに、効果がかかりすぎることで画面全体が少し色温度の高く（青っぽく）なるのを抑えることができる。
【００２４】
カラーテレビジョンの映像信号処理を、白文字補正後に何工程か行う場合、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｕ，Ｖの信号形態のまま信号処理を行う場合、白文字補正を色差信号Ｕに対して行うため、補正の効果が弱まってしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、テレビの受像機側に近い、つまり映像処理の出力に近いＲＧＢ信号処理部２０で白文字補正を行うようにした。すなわち、ＲＧＢ信号処理部２０では、青色信号Ｂに白文字補正信号を加算するとともに、赤色信号Ｒ及び緑色信号Ｇからそれぞれ白文字補正信号を減算する。これにより、白文字部分と、その背景部とでより大きな色温度差が得られることになり、従来以上に効果のある白文字補正を行うことが可能となった。
【００２５】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態を説明するためのブロック図である。本実施形態では、図１のＲＧＢ信号処理部２０に代えて、図３に示すＲＧＢ信号処理部２０ａが設けられている。これ以外の点は、第１の実施形態と同一である。
【００２６】
ＲＧＢ信号処理部２０ａは、加算回路２１，減算回路２２，２３に加えて、飽和判定回路２５が設けられている。飽和判定回路２５は、白文字補正信号が加算された青色信号Ｂが飽和したか否かを判定し、青色信号Ｂが飽和したとき、白文字補正信号を減算回路２２，２３に供給する一方、青色信号Ｂが飽和いていないときは、減算回路２２，２３に白文字補正信号を供給しない。したがって、青色信号Ｂが飽和してないときは、減算回路２２，２４に入力される緑色信号Ｇ及び赤色信号Ｒは、そのまま出力される。
【００２７】
図４は、図３に示すＲＧＢ信号処理部２０ａの動作を説明するための波形図である。映像信号におけるダイナミックレンジは、ペデスタルレベルを完全な黒の信号として表し、白ピークレベルを完全な白の信号として表している。図４において、実線は白文字補正前の青色信号Ｂを示し、破線は白文字補正後の青色信号Ｂを示す。図４に示すような場合、破線で示されている白文字補正後の青色信号は、白ピークレベルを越えている。テレビではダイナミックレンジ以上の映像信号を写すことはできないので、この場合、青が飽和状態になってしまい青っぽい映像になってしまう。
【００２８】
そこで本実施形態では、白文字補正後の青色信号Ｂが飽和しているか否かを判定し、飽和しているときのみ、赤色信号Ｒ及び緑色信号Ｇから白文字補正信号を減算するようにした。これにより、ダイナミックレンジの最大値に青色信号Ｂが張り付いた場合に、白文字部分と背景部分との色温度差が上がり、白文字部分がより明瞭となる、より高度な白文字補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる映像信号補正装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す映像信号補正装置の動作を説明するための波形図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる映像信号補正装置のＲＧＢ信号処理部の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図３に示すＲＧＢ信号処理部の動作を説明するための波形図である。
【図５】従来の映像信号補正装置の構成を示すブロック図である。
【図６】図５の映像信号補正装置の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  白文字補正信号生成部
１１  全波整流回路（全波整流手段）
１２  ＡＰＬゲインコントロール回路（第２のゲイン制御手段）
１３  色補正ゲインコントロール回路（第１のゲイン制御手段）
１４  加算回路（第１の加算手段）
１５  加算回路（第２の加算手段）
１６  輝度信号スライス回路（スライス手段）
１７  補正信号ゲインコントロール回路（第３のゲイン制御手段）
１８  補正信号リミッタ回路（補正信号制限手段）
１９  マトリクス部（変換手段）
２０，２０ａ  ＲＧＢ信号処理部（補正手段）
２１  加算回路
２２，２３  減算回路
【図１】
2005198056.tif 000003
【図２】
2005198056.tif 000004
【図３】
2005198056.tif 000005
【図４】
2005198056.tif 000006
【図５】
2005198056.tif 000007
【図６】
2005198056.tif 000008