(57)【要約】ビデオ信号強調ユニット（１００）及びこのユニットを含む画像表示装置は、ビデオ信号のコントラスト修正用の処理ユニット（１０２）を有する。この処理ユニット（１０２）は、コントラスト計数を記憶するように設計されたコントラストカウンタ（１１２）から入力データを入力する。このコントラスト計数は、所定の期間内に起こり、所定のビデオ信号レベルよりも高いビデオ信号レベルを持つピクセルの総数が既定のしきい値を超過する毎にピクセルカウンタ（１０４）によって減少する。この所定の期間は、１つのビデオフィールド間隔よりも短い多数の期間である。前記コントラスト計数は、トリガ手段（１１４）がパルスを発生させる毎に増大する。コントラスト比較器（１１６）は、前記コントラスト計数を最大のコントラスト値に制限するために、前記コントラストカウンタ（１１２）に結合されることが可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
−所定の期間内に起こり、所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つピクセル数を表すピクセルの計数を発生させるピクセルカウンタ、及び
−前記ピクセルの計数に依存して前記ビデオ信号のコントラストを修正する処理ユニット、
を有するビデオ信号強調ユニットにおいて、前記ピクセルの計数が決められる前記所定の期間は、１つのビデオフィールド間隔よりも短い多数の期間であることを特徴とするビデオ信号強調ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のビデオ信号強調ユニットにおいて、
−前記処理ユニットに制御入力を供給するように設計され、前記ピクセルの計数が既定のしきい値を超過する毎に減少する、コントラスト計数を記憶するコントラストカウンタ、
−パルスを発生させて、前記コントラスト計数を増大させるトリガ手段、
を有することを特徴とするビデオ信号強調ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のビデオ信号強調ユニットにおいて、前記トリガ手段は、ビデオフィールド毎に前記パルスを発生させることを特徴とするビデオ信号強調ユニット。
【請求項４】
請求項２に記載のビデオ信号強調ユニットにおいて、第２の所定の期間内に起こり、第２の所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つ第２のピクセル数を表す第２のピクセルの計数を発生させる第２のピクセルカウンタを更に有し、前記トリガ手段は、所定のときにおいて、前記第２のピクセルの計数が第２の既定のしきい値よりも小さい場合、前記パルスを発生させることを特徴とするビデオ信号強調ユニット。
【請求項５】
請求項２に記載のビデオ信号強調ユニットにおいて、前記コントラストカウンタに結合され、前記コントラスト計数を最大のコントラスト値に制限することができるコントラスト比較器を有することを特徴とするビデオ信号強調ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のビデオ信号強調ユニットにおいて、前記最大のコントラスト値は制御可能であることを特徴とするビデオ信号強調ユニット。
【請求項７】
請求項５に記載のビデオ信号強調ユニットにおいて、前記コントラスト比較器は、前記コントラスト計数が前記最大のコントラスト値に達したとき、パルスの発生を止めるように前記トリガ手段を制御することができることを特徴とするビデオ信号強調ユニット。
【請求項８】
−ビデオ信号を入力する入力手段、
−前記ビデオ信号により表される画像を表示する表示装置、及び
−所定の期間内に起こり、所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つピクセル数を表すピクセルの計数を発生させるピクセルカウンタと、前記ピクセルの計数に依存して前記ビデオ信号のコントラストを修正する処理ユニットとを有するビデオ信号強調ユニット、
を具備する画像表示装置において、前記ピクセルの計数が決められる前記所定の期間は、１つのビデオフィールド間隔よりも短い多数の期間であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像表示装置において、前記ビデオ信号強調ユニットは、トリガ手段と、前記処理ユニットに制御入力を供給するように設計され、前記ピクセルの計数が既定のしきい値を超過する毎に減少し、前記トリガ手段がパルスを発生させる毎に増大するコントラスト計数を記憶するコントラストカウンタとを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像表示装置において、前記トリガ手段は、ビデオフィールド毎にパルスを発生させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の画像表示装置において、前記ビデオ信号強調ユニットは、前記コントラストカウンタに結合され、前記コントラスト計数を最大のコントラスト値に制限可能なコントラスト比較器を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
−所定の期間内に起こり、所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つピクセル数を表すピクセルの計数を発生させる第１のステップ、及び
−前記ピクセルの計数に依存して前記ビデオ信号のコントラストを修正する第２のステップ、
を有するビデオ信号強調方法において、前記ピクセルの計数が決められる前記所定の期間は、１つのビデオフィールド間隔よりも短い多数の期間であることを特徴とするビデオ信号強調方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、
−所定の期間内に起こり、所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つピクセル数を表すピクセルの計数を発生させるピクセルカウンタ、及び
−前記ピクセルの計数に依存してビデオ信号のコントラストを修正する処理ユニット、
を有するビデオ信号強調ユニットに関する。
【０００２】
本発明はさらに、
−ビデオ信号を入力する入力手段、
−前記ビデオ信号により表される画像を表示する表示装置、及び
−所定の期間内に起こり、所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つピクセル数を表すピクセルの計数を発生させるピクセルカウンタと、前記ピクセルの計数に依存してビデオ信号のコントラストを修正する処理ユニットとを有するビデオ信号強調ユニット、
を具備する画像表示装置にも関する。
【０００３】
本発明はさらに、
−所定の期間内に起こり、所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つピクセル数を表すピクセルの計数を発生させる第１のステップ、及び
−前記ピクセルの計数に依存してビデオ信号のコントラストを修正する第２のステップ、
を有するビデオ信号強調方法にも関する。
【０００４】
【従来の技術】
冒頭の段落に記載される種類のユニットは、米国特許番号第５，４２２，６８０号公報から既知である。
【０００５】
このユニットにおいて、画像信号の振幅範囲は、多数のヒストグラムのセグメントに分割され、その後、どの位の頻度でピクセル値又はどの位長く画像信号が各ヒストグラムのセグメントにおける振幅について起こるかをヒストグラムセグメント毎に測定することにより決められる。次に、この画像信号は、前記ヒストグラムの積分に基づく転送特性を持つ非線形ユニットにより処理され、ヒストグラムのセグメント毎に、画像信号は、適切な測定されたヒストグラムのセグメントの中身に依存する因子により増幅される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本ユニットの欠点は、正確な転送特性を決めるために、ヒストグラムのセグメント毎に比較的多くの要素、すなわちピクセルを必要とすることである。これは、少なくとも１つのフィールドの遅延となる。このユニットの他の欠点は、ユニットの複雑さと費用とがかかることとである。ビデオ信号の分析、幾つかの中間結果、ヒストグラムの記憶、及びこのヒストグラムに基づく転送特性の計算は、比較的多くの構成要素を必要とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の目的は、比較的早い時間応答を有する冒頭の段落に記載された種類のビデオ信号強調ユニットを提供することである。
【０００８】
本発明の第２の目的は、上記ビデオ信号強調ユニットを有する画像表示装置を提供することである。
【０００９】
本発明の第３の目的は、比較的早い時間応答となる冒頭の段落に記載された種類のビデオ信号強調方法を提供することである。
【００１０】
本発明の第１の目的は、前記ビデオ信号強調ユニットがピクセルの計数を決める所定の期間が１つのビデオフィールド間隔よりも短い多数の期間であることを特徴とすることにより達成される。
【００１１】
この所定の期間が比較的短いために、ピクセルカウンタは、ビデオフィールドの一部分だけしか分析しなかった後に、コントラスト修正用の制御パルスを既に発生し始めることが可能である。この待ち時間は１つのビデオフィールドよりも短い。ビデオ信号は、このビデオ信号で表される画像の観察者によって、殆ど目に付かない期間に所望のレベルとなる。従来技術では、さらに正確となるであろう処理を制御するためにより多くのデータを持つために長い期間が使用される。本発明によるビデオ信号強調ユニットの他の利点は、ＥＰＬＤ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）のような比較的数個の例えば基準構成要素で形成されることが可能である。
【００１２】
本発明によるビデオ信号強調ユニットの実施例は、
−制御入力を処理ユニットに供給するように設計され、ピクセルの計数が既定のしきい値を超過する毎に減少する、コントラスト計数を記憶するコントラストカウンタ、及び
−パルスを発生させて、コントラスト計数を増大させるトリガ手段、
を有する。
【００１３】
コントラストカウンタは、適用するためのコントラスト修正を安定させる積分の一種である。ビデオ信号強調ユニットの現在の状態は、ピクセル値の事前分析からの結果及び先行するコントラスト増大パルスに基づいている。次の状態への遷移は、現在の状態及びその前の所定の期間内に行われたようなピクセル値の分析又は最新コントラスト増大パルスに基づいている。
【００１４】
コントラストカウンタ及びトリガ手段を有する本発明によるビデオ信号強調ユニットの実施例において、このトリガ手段は、全てのビデオフィールドにパルスを発生させるように配される。このトリガ手段は、ピクセルカウンタの演算から独立したコントラスト増大パルスを発生させる。２つの制御、すなわちコントラスト減少用のピクセルカウンタとコントラスト増大用のトリガ手段とに相関関係は無い。トリガ手段は、ビデオフィールドの表示と同期化されたコントラスト増大パルスを発生させる。表示するフィールド及び発生するコントラスト増大パルスの周波数は、互いに等しい。
【００１５】
本発明によるビデオ信号強調ユニットの他の実施例は、第２の所定の期間内に起こり、第２の所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つ第２のピクセル数を表す第２のピクセルの計数を発生させる第２のピクセルカウンタを更に有し、所定のときにおいて、前記第２のピクセルの計数が第２の既定のしきい値よりも小さい場合、トリガ手段がパルスを発生させることを特徴とする。コントラスト増大パルスの発生は、第２のピクセルの計数により決められる。これは、コントラスト増大パルスの発生が条件付きであることを意図する。一般に、この第２の所定のビデオレベルは、所定のビデオレベルよりも、例えば５〜１５％小さい。第２のピクセルの計数と第２の既定のしきい値との比較に基づいて、コントラスト増大パルスが発生すべきかが決定される。この結果は、ビデオ信号レベルに基づくコントラストの制御を述べた機能におけるヒステリシスの一種であり、このコントラストは、ピクセルの計数が所定のしきい値よりも高い場合は減少し、第２のピクセルの計数が第２の所定のしきい値よりも低い場合は増大し、コントラストの変化が必要とされないことが明らかな場合は変化をせず、そのままでいる。第２の所定の期間は、フィールドを表示する周波数に対応する。これは、第２のピクセルの計数がフィールド中に決められることを意図している。本発明によるこの実施例の利点は、比較的安定したコントラストの制御が達成されることである。これはインターレース型のビデオの場合に特に興味深いものである。この場合、入力時の１つのフレームの対応するフィールドが、コントラスト強調の多くの異なる量が与えられるビデオ信号レベルにおいて異なり、フリッカを引き起こす。本発明によるビデオ信号強調ユニットの実施例の場合、１つのフレームの両方のフィールドのコントラストがほぼ等しく強調される。
【００１６】
本発明に係るビデオ信号強調ユニットの実施例は、コントラストカウンタに結合され、コントラスト計数を最大のコントラスト値に制限するためのコントラスト比較器を有する。陰極の飽和若しくは陰極線管（ＣＲＴ）におけるブルーミング （ｂｌｏｏｍｉｎｇ） 又は電源のオーバーロードを防ぐために、ビデオ信号はそれほど大きくは増幅されるべきではない。プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の場合において、過度に増幅されたビデオ信号はクリッピングとなる、すなわちピクセルが最大可能な輝度値を表示している。
【００１７】
本発明によるビデオ信号強調ユニットの実施例において、最大のコントラスト値は制御可能である。本実施例は、最大の増幅、すなわちコントラスト修正を制御する手段を有する。ビデオ信号強調ユニットの様々なユーザは、最適なビデオ強調に関し、異なる好みを有する。
【００１８】
本発明に係るビデオ信号強調ユニットの実施例は、コントラスト計数が前記制御可能な最大のコントラスト値に達したとき、パルスの発生を止めるようにトリガ手段を制御するコントラスト比較器を有する。このコントラスト計数が上記レベルに達したとき、パルスを発生し続ける必要はない。
【００１９】
本発明の第２の目的は、ピクセルの計数が決められる所定の期間が１つのビデオフィールド間隔よりも短い多数の期間であることを特徴とするビデオ信号強調ユニットを画像表示装置が具備するので達成される。
【００２０】
本発明の第３の目的は、ビデオ信号強調方法を用いてピクセルの計数が決められる所定の期間が１つのビデオフィールド間隔よりも短い多数の期間であることを特徴とするので達成される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明に係るビデオ信号強調ユニット及び画像表示装置のこれら及び他の特徴は、以下に記載の手法及び実施例に関する参照例から明白であり、これら参照例で説明される。
【００２２】
図１は、ビデオ信号強調ユニット１００の実施例を概略的に示す。このビデオ信号強調ユニット１００は、
−所定の期間内に起こり、所定のビデオレベルよりも高いビデオ信号レベルを持つピクセル数を表すピクセルの計数を発生させるピクセルカウンタ１０４、
−前記ピクセルの計数に依存してビデオ信号のコントラストを修正する処理ユニット１０２、
−前記処理ユニット１０２に制御入力を供給するように設計され、前記ピクセルの計数が既定のしきい値を超過する毎に減少するコントラスト計数を記憶するコントラストカウンタ１１２、
−前記コントラスト計数を増大させるために、パルスを発生させるトリガ手段１１４、及び
−前記コントラスト計数を最大のコントラスト値に制限することができるコントラスト比較器１１６、
を有する。
【００２３】
前記信号強調ユニット１００のデータフロー及び制御信号は以下に説明される。ビデオ信号は、入力コネクタ１２０においてビデオ信号強調ユニット１００に入力する。処理ユニット１０２は、入力ビデオ信号をコントラスト計数１２６と線形的に関連し、１と制御可能な最大のコントラスト値ＣＭとの間にある利得で乗算する。ビデオ信号強調ユニット１００の出力は、強調されたビデオ信号、すなわち修正されたコントラストを持つ。このビデオ信号強調ユニット１００は、コネクタ１２２に出力を供給する。前記制御可能な最大のコントラスト値は、必須ではないコントラスト比較器１１６に記憶され、このコントラスト比較器１１６の入力部１１８を介して調節されることも可能である。前記ビデオ信号は、ピクセルカウンタ１０４により分析される。ピクセルカウンタ１０４は、フィルタ１０６、オーバーフロー検出器１０８及びオーバーフローカウンタ１１０を有する。フィルタ１０６は、ビデオ信号から有効なピクセルを表すこれらの部分のみを取り出すようにビデオ信号をフィルタリングする。オーバーフロー検出器１０８は、現在のピクセルの値が既定のピクセルレベルのしきい値ＰＬｔｈを超過しているか検出し、この超過が起こる度にパルスを発生させる。オーバーフローカウンタ１１０は、前記オーバーフロー検出器１０８により発生されたパルスを数える。このオーバーフローカウンタ１１０は、ピクセルの計数を保持する。このピクセルの計数が事前に選択されたピクセルの計数のしきい値ＣＰｔｈを超過する場合、オーバーフローカウンタ１１０はリセットし、コントラスト減少パルス１２４をコントラストカウンタ１１２に与える。このコントラストカウンタ１１２は、コントラスト計数１２８の値ＣＣを保持し、この値をコントラスト比較器１１６へ供給する。そして、Ｐピクセル毎に、Ｐがピクセルの計数のしきい値ＰＬｔｈよりも高く、ピクセル値がピクセルレベルのしきい値ＣＰｔｈよりも高い場合、コントラスト計数ＣＣは減少する。擬似言語において、これは、
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で表される。このトリガ手段１１４は、全てのビデオフィールドの開始時に、コントラスト増大パルス１３０を発生させるように配される。このコントラスト増大パルス１３０は、コントラストカウンタ１１２により消費され、従ってコントラスト計数１２６に適合させる。擬似言語において、これは、
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で表される。コントラスト増大パルス１３０により生じるコントラスト増大の絶対値は、コントラスト減少パルス１２４により生じるコントラスト減少の絶対値とは異なることに注意されたい。数式では、ＤｅｌｔａＣ≠１である。
【００２４】
コントラスト比較器１１６は、コントラスト計数１２８が制御可能な最大コントラスト値のレベルＣＭにあることを検出したとき、このコントラスト比較器１１６は、コントラスト増大パルス１３０の発生を止めるようにトリガ手段１１４を制御する。この制御は、コントラスト比較器１１６とトリガ手段１１４との間の接続部１３２を介して配される。数式３は以下のように書かれるべきである。
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前記コントラスト計数が既定のしきい値よりも下にある場合、コントラスト比較器１１６は、コントラスト増大パルス１３０を再び発生させるようにトリガ手段１１４を制御する。
【００２５】
ビデオ信号強調ユニット１００の動的な動き、すなわち、コントラスト修正の処理は、以下の用途の場合で説明されることができる。全てのピクセルがＰＬｔｈよりも下にあると仮定する。このとき、ピクセルの計数は、ピクセルの計数のしきい値ＣＰｔｈを決して越えることは無く、その結果、オーバーフローカウンタ１１０は、コントラスト減少パルス１２４をコントラストカウンタ１１２に与えることはない。しかしながら、最大のコントラスト値が依然として全てのフィールドｔ＝ｔ０＋ｋ＊Ｔｆｉｅｌｄに到達しない限り、トリガ手段１１４は、コントラスト増大パルス１３０を発生させる。この結果は、ビデオ信号のコントラストが強調されることになる。ビデオ信号のレベル、すなわちピクセルレベルがピクセルレベルしきい値ＰＬｔｈを超過し始めるまで、コントラストを増大させるこの処理を続ける。このとき、オーバーフロー検出器１０８は、パルスを発生し始め、ついには、オーバーフローカウンタ１１０は、コントラスト減少パルス１２４をコントラストカウンタ１１２へ与える。そのときに、ビデオ信号強調ユニット１００は、あるフィールドのコントラスト減少パルスがフィールド毎にコントラスト増大パルスと整合する平衡状態に達する。コントラスト減少パルス１２４は、単にオーバーフローの場合にのみ発生することに注意されたい。それは、例えば、暗いシーンであり、ピクセルレベルしきい値ＰＬｔｈを決して超過しない低い最大コントラスト値の場合である。
【００２６】
図２は、本発明による画像表示装置２００の要素を示す。この画像表示装置２００は、表示されるべき画像を表すためのビデオ信号を入力する入力手段２０２を有する。この信号は、アンテナ又はケーブルを介して入力される放送信号でもよいが、ＶＣＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｃａｓｓｅｔｔｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）のような記憶装置からの信号でもよい。データは、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のようなデジタル規格に準拠してもよい。画像表示装置２００はさらに、ビデオ信号を処理するビデオ信号強調ユニット２０４と、この処理されたビデオ信号により表される画像を表示する表示装置２０６とを有する。ビデオ信号強調ユニット２０４は、図１に説明されたように実施される。
【００２７】
上述の実施例は、本発明を制限するものではなく説明するものであり、当業者は、添付した特許請求の範囲から逸脱することなく代わりの実施例を設計することが可能であることを注意すべきである。本請求項において、括弧間に置かれる如何なる参照符号も請求項を制限すると解釈されない。「有する」という言葉は、請求項中に挙げられていない要素又はステップの存在を排除するものではない。単数形で書かれた要素は、この要素が複数あることを排除するものではない。本発明は、数個の別個の要素を有するハードウェア及び適当にプログラミングされたコンピュータを用いて実施され得る。幾つかの手段を列挙したユニットの請求項において、これら手段の幾つかはハードウェアの同じアイテムにより具現化され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビデオ信号強調ユニットの実施例を概略的に示す。
【図２】画像表示装置の要素を示す。
【国際公開パンフレット】
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2004519921.tif 000018
【国際調査報告】
2004519921.tif 000019
2004519921.tif 000020
2004519921.tif 000021