JP2002359755A

JP2002359755A - 階調補正装置

Info

Publication number: JP2002359755A
Application number: JP2001164941A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Ito; 啓一伊藤; Atsuhisa Kageyama; 敦久影山
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-13
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: KR20030025280A; MY129375A; JP4659272B2; US20030156225A1; CN1463535A; EP1351495A1; CN1226861C; EP1351495A4; WO2002102059A1; KR100476914B1; US7034896B2

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタルにおいてもフィードバック処理を用
いた階調補正を行うことができ、しかも高い精度での制
御を可能とする階調補正装置を提供すること。【解決手段】補正ゲイン加減量生成回路１０３と、補
正ゲイン生成回路１０４とを設け、補正ゲイン加減量生
成回路１０３によって基準輝度レベルＹｂ１と最大輝度
レベルとの差Ｓに対して非リニアとなる関係の補正ゲイ
ン加減量を求め、差分値が大きいほど大きくガンマ補正
を行う構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は映像を表示する機器
において、映像の輝度信号の階調補正を行う階調補正装
置に関し、特にアナログで行われていたフィードバック
補正をデジタルにて行う構成を有するものに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラーテレビジョン受像機の大型
化にともない、画像をより鮮明にダイナミックに映し出
すために、映像の輝度信号に対して黒側に階調を伸ばす
黒レベル補正回路やガンマ補正回路等の階調補正装置を
設ける場合が多くなってきている。また、階調補正の精
度をより向上させるために、デジタル信号処理技術を用
いることが多くなってきている。

【０００３】図１８は、例えば、特開平４−３７２６３
号公報に示された従来の輝度信号に対する階調補正装置
のブロック構成図を示している。図１８の階調補正装置
は、最大輝度レベル検出回路１４０１と、該最大輝度レ
ベル検出回路１４０１の出力と基準値とを比較する比較
回路１４０２と、該比較回路１４０４の出力に基づいて
ガンマ補正を行うガンマ補正回路１４０３と、陰極線管
（ＣＲＴ）にＲＧＢ信号を供給するマトリックス回路１
４０４と、ＣＲＴ１４０５とを備えている。

【０００４】以下、動作について説明する。最大輝度レ
ベル検出回路１４０１は、出力輝度信号Ｂを入力とし、
出力輝度信号Ｂの１フィールド内の最大輝度レベルＣを
検出し、これを比較回路１４０２へ出力する。比較回路
１４０２では、最大輝度レベルＣと外部から入力される
基準輝度レベルＤとを比較し、その比較信号Ｅをガンマ
補正回路１４０３へ出力する。

【０００５】ガンマ補正回路１４０３は、上記比較信号
Ｅの値に応じてガンマ補正ゲインを制御し、入力輝度信
号Ａに対してガンマ補正を行い、図１９(ａ)、(ｂ)に示
すようなガンマ補正特性をもった出力輝度信号Ｂを出力
する。つまり、最大輝度レベルＣが基準輝度レベルＤよ
りも大きい場合は、図１９(ａ)に示すように、白側の階
調を抑えるようなガンマ補正を行い、最大輝度レベルＣ
が基準輝度レベルＤよりも小さい場合は、図１９(ｂ)に
示すように白側の階調を伸ばす逆ガンマ補正を行うこと
によって、出力輝度信号Ｂを得、マトリックス回路１４
０４へ出力される。

【０００６】マトリックス回路１４０４では、出力輝度
信号Ｂと、色信号Ｃｉｎとをマトリックス演算すること
により、出力信号Ｒ(赤)、Ｇ（緑）、Ｂ(青)を求め、こ
れらをＣＲＴ１４０５へ出力する。そして、上記出力信
号Ｒ、Ｇ、ＢによってＣＲＴ１４０５をドライブするこ
とで階調補正された映像を得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の階調補正装置は
以上のように構成されており、最大輝度レベル検出回路
１４０１の出力である最大輝度レベルＣと、基準輝度レ
ベルＤとの比較を比較回路１４０２にて行い、その比較
信号Ｅに応じてガンマ補正ゲインを制御することで、出
力輝度信号Ｂと基準輝度信号Ｄとが等しくなるようなア
ナログのフィードバック制御によって、階調補正が行わ
れている。しかしながら、上述したように、近年の映像
信号処理におけるデジタル化の流れの中で、前記階調補
正装置におけるアナログで行っていたフィードバック制
御もデジタルのフィードバック制御に移行する必要があ
る。

【０００８】この発明は以上のような現状に鑑みてなさ
れたもので、デジタルにおいてもフィードバック処理を
用いた階調補正を行うことができ、しかも高い精度での
制御を可能とする階調補正装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にか
かる階調補正装置は、映像の入力輝度信号に対して所定
の特性を持った出力が得られるように出力輝度信号に応
じて入力輝度信号に対して補正を行う階調補正装置であ
って、階調補正済みの出力輝度信号の出力最大輝度レベ
ルを検出する出力最大輝度レベル検出手段と、上記出力
最大輝度レベル検出手段の出力である出力最大輝度レベ
ルと、外部から与えられる第１の基準輝度レベルとの差
分値を演算する第１の減算手段と、上記第１の減算手段
の出力である差分値の絶対値が大きいときほど、出力で
ある加減量の変化分が大きくなるような特性曲線に基づ
き、上記差分値に応じた所定の加減量を出力する補正ゲ
イン加減量生成手段と、上記補正ゲイン加減量生成手段
の出力である加減量を、補正ゲインに対して加算、もし
くは減算して補正ゲインとして出力する補正ゲイン生成
手段と、外部から与えられる第２の基準輝度レベルに基
いて、上記入力輝度信号に対するガンマ補正信号の発生
を行うガンマ補正信号発生手段と、上記ガンマ補正信号
発生手段の出力であるガンマ補正信号に上記補正ゲイン
生成手段の出力である補正ゲインを乗算することで、ガ
ンマ補正量として出力する乗算手段と、上記入力輝度信
号から上記乗算手段の出力であるガンマ補正量を減算す
ることで上記入力輝度信号に対してガンマ補正を行う第
２の減算手段とを備えたものである。

【００１０】また、本発明の請求項２にかかる階調補正
装置は、請求項１記載の階調補正装置において、上記第
１の基準輝度レベル及び、第２の基準輝度レベルとし
て、受像管に映し出される映像がブルーミングする輝度
レベルであるブルーミング輝度レベルを用いるものであ
る。

【００１１】また、本発明の請求項３にかかる階調補正
装置は、請求項１記載の階調補正装置において、入力輝
度信号の最大輝度レベルを検出する入力最大輝度レベル
検出手段と、上記入力最大輝度レベル検出手段の出力で
ある入力最大輝度レベルと、上記第１の基準輝度レベル
とを比較する比較手段と、上記入力輝度信号に上記乗算
手段の出力であるガンマ補正量を加算することで、入力
輝度信号をガンマ補正する加算手段と、上記第２の減算
手段の出力と、上記加算手段の出力とを、上記比較手段
の比較結果に応じて切り替えて出力する出力選択手段と
を備え、上記比較手段において、上記入力最大輝度レベ
ルが上記第１の基準輝度レベルよりも大きい場合は、上
記第２の減算手段の出力を上記選択手段によって選択し
て出力することでガンマ補正を行い、一方、上記入力最
大輝度レベルが上記第１の基準輝度レベルよりも小さい
場合は、上記加算手段の出力を上記選択手段によって選
択して出力することで、輝度信号の白側の階調を伸ばす
逆ガンマ補正を行うものである。

【００１２】また、本発明の請求項４にかかる階調補正
装置は、映像の入力輝度信号に対して所定の特性を持っ
た出力が得られるように出力輝度信号に応じて入力輝度
信号に対して補正を行う階調補正装置であって、階調補
正済みの出力輝度信号の出力最小輝度レベルを検出する
出力最小輝度レベル検出手段と、上記出力最小輝度レベ
ル検出手段の出力である出力最小輝度レベルと、外部か
ら与えられる第１の基準輝度レベルとの差分値を演算す
る第１の減算手段と、上記第１の減算手段の出力である
差分値の絶対値が大きいときほど、出力である加減量の
変化分が大きくなるような特性曲線に基づき、上記差分
値に応じた所定の加減量を出力する補正ゲイン加減量生
成手段と、上記補正ゲイン加減量生成手段の出力である
加減量を、補正ゲインに対して加算、もしくは減算して
補正ゲインとして出力する補正ゲイン生成手段と、外部
から与えられる第２の基準輝度レベルに基いて、上記入
力輝度信号に対する黒レベル補正信号の発生を行う黒レ
ベル補正信号発生手段と、上記黒レベル補正信号発生手
段の出力である黒レベル補正信号に上記補正ゲイン生成
手段の出力である補正ゲインを乗算することで、黒レベ
ル補正量として出力する乗算手段と、上記入力輝度信号
から上記乗算手段の出力である黒レベル補正量を減算す
ることで上記入力輝度信号に対して黒レベル補正を行う
第２の減算手段とを備えたものである。

【００１３】また、この発明の請求項５にかかる階調補
正装置には、請求項１記載の階調補正装置において、階
調補正済みの出力輝度信号の出力最小輝度レベルを検出
する出力最小輝度レベル検出手段と、上記出力最小輝度
レベル検出手段の出力である出力最小輝度レベルと、外
部から与えられる第３の基準輝度レベルとの差分値を演
算する第３の減算手段と、外部から与えられる第４の基
準輝度レベルに基いて、上記第２の減算手段から出力さ
れる入力輝度信号に対する黒レベル補正信号の発生を行
う黒レベル補正信号発生手段と、上記第３の減算手段の
出力である差分値の絶対値に基づいて、上記補正ゲイン
加減量生成手段、及び補正ゲイン生成手段によって得ら
れた第２の補正ゲインと、上記黒レベル補正信号発生手
段の出力とを乗算する第２の乗算手段と、上記第２の減
算手段の出力から上記第２の乗算手段の出力を減算する
ことで、上記ガンマ補正済みの輝度信号に対して黒レベ
ル補正を行う第４の減算手段とを備えたものである。

【００１４】また、本発明の請求項６にかかる階調補正
装置は、請求項４記載の階調補正装置において、階調補
正済みの出力輝度信号の出力最大輝度レベルを検出する
出力最大輝度レベル検出手段と、上記出力最大輝度レベ
ル検出手段の出力である出力最大輝度レベルと、外部か
ら与えられる第３の基準輝度レベルとの差分値を演算す
る第３の減算手段と、外部から与えられる第４の基準輝
度レベルに基づいて、上記第２の減算手段から出力され
る輝度信号に対するガンマ補正信号の発生を行うガンマ
補正信号発生手段と、上記第３の減算手段の出力である
差分値の絶対値に基づいて、上記補正ゲイン加減量生成
手段、及び補正ゲイン生成手段によって得られる第２の
補正ゲインと、上記ガンマ補正信号発生手段の出力とを
乗算する第２の乗算手段と、上記第２の減算手段の出力
から上記第２の乗算手段の出力を減算することで、上記
黒レベル補正済みの輝度信号に対してガンマ補正を行う
第４の減算手段とを備えたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１にかかる階調補正装置について、図面を参
照しながら説明する。図1は、本実施の形態１における
階調補正装置の構成を示すブロック図である。図1に示
すように、階調補正装置は、出力輝度信号Ｙoの最大輝
度レベルを検出する出力最大輝度レベル検出回路１０１
と、出力最大輝度レベル検出回路１０１の出力から第1
の基準輝度レベルＹｂ１を減算する第１の減算回路１０
２と、第１の減算回路１０２の出力に基づいて補正ゲイ
ン加減量を演算する補正ゲイン加減量生成回路１０３
と、補正ゲイン加減量生成回路１０３に応じた係数であ
る補正ゲインを生成する補正ゲイン生成回路１０４と、
入力輝度信号Ｙｉｎと第２の基準輝度信号Ｙｂ２とを入
力としてガンマ補正信号を発生するガンマ補正信号発生
回路１０５と、該ガンマ補正信号発生回路１０５と上記
補正ゲイン生成回路１０４の出力とを乗算する乗算回路
１０６と、上記入力輝度信号Ｙｉｎから上記乗算回路１
０６の出力を減算する第２の減算回路１０７とを備えて
いる。なお、Ｖは垂直同期信号であり、上記出力最大輝
度レベル検出回路１０１に入力されている。

【００１６】以上のように構成された階調補正装置につ
いて、以下その動作について図２のフローチャートを参
照しつつ説明する。処理が開始されると、ステップＳ２
００において、出力最大輝度レベル検出回路１０１は、
出力輝度信号Ｙｏの1フィード内での出力最大輝度レベ
ルＹｍａｘを検出し、第１の減算回路１０２へ出力す
る。出力最大輝度レベルＹｍａｘとしては、出力輝度信
号Ｙｏの数フィールド内の最大輝度レベルを求めてもよ
い。

【００１７】そしてステップＳ２０１において、第１の
減算回路１０２は、出力最大輝度レベルＹｍａｘと外部
より入力として与えられる第１の基準輝度レベルＹｂ１
との差分値Ｓを、Ｓ＝Ｙｍａｘ−Ｙｂ１ …（１）によって演算し、補正ゲイン加減量生成回路１０３へ出
力する。

【００１８】ステップＳ２０２において、補正ゲイン加
減量生成回路１０３は、差分値Ｓの絶対値｜Ｓ｜が大き
いときほど補正ゲインＨｇの加減量Ｈｋが大きくなるよ
うに、逆に小さいときほど補正ゲインＨｇの加減量Ｈｋ
が小さくなるような制御を行い、その加減量Ｈｋを補正
ゲイン生成回路１０４へ出力する。このとき、差分値Ｓ
の正負の符号も同時に補正ゲイン生成回路１０４へ渡さ
れる。以下に補正ゲイン加減量生成回路１０３の動作に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００１９】図３は、補正ゲイン加減量生成回路におけ
る加減量Ｈｋの生成方法についてフローチャートで示し
たものである。図３において、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４
(Ｋ１＜Ｋ２＜Ｋ３＜Ｋ４)は、絶対値｜Ｓ｜の大きさを
判断するために用いる任意に設定可能な比較レベルであ
り、Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４(Ｊ１＜Ｊ２＜Ｊ３＜Ｊ４)
は、絶対値｜Ｓ｜の大きさに適応した加減量Ｈｋを表し
ている。ここでＪ１〜Ｊ４の値は、任意に設定可能であ
る。加減量Ｈｋは、図２に示したフローに従い、絶対値
｜Ｓ｜の大きさに応じて、Ｊ１〜Ｊ４のいずれかの値を
とる。

【００２０】図４は、補正ゲイン加減量生成回路１０３
における、加減量Ｈｋと絶対値｜Ｓ｜との関係の一例を
示したものである。図４に示すように、補正ゲイン加減
量生成回路１０３は、絶対値｜Ｓ｜が大きいときほど加
減量Ｈｋを大きくし、逆に絶対値｜Ｓ｜が小さいときほ
ど加減量Ｈｋを小さくするように働く。

【００２１】ステップＳ２０３において、補正ゲイン生
成回路１０４は、出力最大輝度レベルＹｍａｘと第１の
基準輝度レベルＹｂ１の大小関係に応じて、現在の補正
ゲインＨｇに対して加減量Ｈｋを、加算，減算すること
で新たな補正ゲインＨｇを求め、乗算回路１０６へ出力
する。すなわち、補正ゲイン生成回路１０４は、出力最
大輝度レベルＹｍａｘが第１の基準輝度レベルＹｂ１よ
りも大きい場合は、Ｈｇ＝Ｈｇ＋Ｈｋ …（２）によって補正ゲインＨｇを求め、補正ゲインが大きくな
るようにし、逆に出力最大輝度レベルＹｍａｘが第１の
基準輝度レベルＹｂ１より小さい場合には、Ｈｇ＝Ｈｇ―Ｈｋ …（３）によって補正ゲインＨｇを求め、補正ゲインが小さくな
るようにする。

【００２２】なお、ＹｍａｘがＹｂ１と等しい場合には
フィードバックが収束していることになるので、加減量
Ｈｋはゼロとなり、補正ゲインＨｇの大きさは一定とな
る。ステップＳ２０４において、ガンマ補正信号発生回
路１０５は、外部より入力として与えられる第２の基準
輝度レベルＹｂ２に基づいて、入力輝度信号Ｙｉｎに対
応するガンマ補正信号Ｇｓを求め、乗算回路１０６へ出
力する。

【００２３】図５は、ガンマ補正信号発生回路１０５に
よる入力輝度信号Ｙｉｎとガンマ補正信号Ｇｓの関係を
図示したものである。図５において、ｘ軸は入力輝度信
号Ｙｉｎを、ｙ軸はガンマ補正信号Ｇｓの値をそれぞれ
表している。ｘ軸上には、第２の基準輝度レベルＹｂ２
に基づいて設定されるスライスレベルＳＬａ，ＳＬｂ、
ＳＬｃ（ＳＬａ＜ＳＬｂ＜ＳＬｃ）が設定されている。
ガンマ補正信号発生回路１０５は、これらのスライスレ
ベルＳＬａ、ＳＬｂ、ＳＬｃに基づいて、入力輝度信号
Ｙｉｎに対するガンマ補正信号Ｇｓを、図５のような折
れ線特性として出力する。ガンマ補正信号Ｇｓは、Ｇｓ
＝ｇ（Ｙｉｎ）によって求められ、関数ｇ（Ｙｉｎ）
は、例えば、ｇ（Ｙｉｎ）＝０ただし、（Ｙｉｎ≦ＳＬａ）…（４）ｇ（Ｙｉｎ)＝Ｙｉｎ−ＳＬａただし、（ＳＬａ<Ｙｉｎ≦ＳＬｂ）…（５）ｇ(Ｙｉｎ)＝(Ｙｉｎ−ＳＬａ)＋（Ｙｉｎ−ＳＬｂ) ただし、（ＳＬｂ<Ｙｉｎ≦ＳＬｃ)…（６）ｇ（Ｙｉｎ）＝（Ｙｉｎ−ＳＬａ）＋（Ｙｉｎ−ＳＬ
ｂ）＋（Ｙｉｎ−ＳＬｃ）ただし、（ＳＬｃ<Ｙ）…（７）で表すことができる。

【００２４】つまり、ガンマ補正信号Ｇｓは、入力輝度
信号Ｙｉｎのレベルが図４におけるＡの領域である場合
は（４）式によって求まり、Ｂの領域である場合は
（５）式によって求まり、Ｃの領域である場合は（６）
式によって求まり、Ｄの領域である場合は（７）式によ
って求まる。

【００２５】このように入力輝度信号Ｙｉｎとスライス
レベルＳＬａ、ＳＬｂ、ＳＬｃとの差分値を求め、それ
ぞれの差分値を加算することによって、入力輝度信号Ｙ
ｉｎに対するガンマ補正信号Ｇｓを図５の折れ線特性と
して得ることができる。なお、本実施例では、３つのス
ライスレベルを第２の基準輝度レベルＹｂ２に基づいて
求めているが、これら３つのスライスレベルを外部から
入力するようにしてもよい。また、ガンマ補正信号Ｇｓ
を３点のスライスレベルによって求めているが、３点以
上もしくは、３点以下のスライスレベルを用いて求める
ようにしてもよい。

【００２６】ステップＳ２０５において、乗算回路１０
６は、ガンマ補正信号Ｇｓに補正ゲインＨｇを乗算する
ことで、ガンマ補正量Ｇｒを求め、第２の減算回路１０
７に出力する。

【００２７】図６は、ガンマ補正量Ｇｒと入力輝度信号
Ｙｉｎとの関係を図示したものである。図６において、
折れ線特性Ｔ１は、補正ゲインＨｇが大きい場合の特性
であり、折れ線特性Ｔ２は、補正ゲインＨｇが小さい場
合の特性をそれぞれ示している。図６から明らかなよう
に、補正ゲインＨｇが大きいほど、ガンマ補正量Ｇｒは
大きい値をとる。第２の減算回路１０７では、ステップ
Ｓ２０６において、入力輝度信号Ｙｉｎから上記ガンマ
補正量Ｇｒを減算し、それを出力輝度信号Ｙｏとして求
める。

【００２８】図７は、入力輝度信号Ｙｉｎと出力輝度信
号Ｙｏとの関係を図示したものである。図７において、
入出力特性Ｌ０は、無補正時の特性であり、入出力特性
Ｌ１は、ガンマ補正が弱くかかる場合であり、入出力特
性Ｌ２は、ガンマ補正が強くかかる場合をそれぞれ示し
ている。図７から明らかなように、第２の減算回路１０
７から出力される出力輝度信号Ｙｏは、白側の階調を、
ガンマ補正によって抑えられている。また、出力輝度レ
ベルＹｏは、出力最大輝度レベルＹｍａｘが、第１の基
準輝度レベルＹｂ１と等しくなるようなデジタルのフィ
ードバック制御によって第２の減算回路１０７から出力
されている。

【００２９】以上のようにして得られた出力輝度信号Ｙ
ｏは、再度、ステップＳ２００において出力最大輝度レ
ベル検出回路１０１にて取り込まれ、フィードバック制
御が行われることとなる。また、図２に示した処理は、
タイミング的には１垂直同期期間以内に処理するのが精
度的に好ましい。なお、本実施の形態における補正ゲイ
ン加減量生成回路１０３及び、補正ゲイン生成回路１０
４について、別々のブロック回路にて示したが、ＣＰＵ
等の共通演算処理回路を使って実現することも可能であ
る。

【００３０】以上のように構成された本実施の形態１に
かかる階調補正装置によれば、補正ゲイン加減量生成回
路１０３と、補正ゲイン生成回路１０４とを備え、補正
ゲイン加減量生成回路１０３によって基準輝度レベルＹ
ｂ１と最大輝度レベルとの差Ｓに対して図４に示したよ
うな非リニアな加速的な単調増加となる関係の補正ゲイ
ン加減量を求め、差分値が大きいほど大きくガンマ補正
を行う構成としたことにより、デジタルのフィードバッ
ク制御においても応答性よく出力最大輝度レベルＹｍａ
ｘと第１の基準輝度レベルＹｂ１とを等しくするような
フィードバック制御が可能となり、従来アナログのフィ
ードバック制御で行われていた階調補正の１つであるガ
ンマ補正を、デジタルのフィードバック制御によって実
現することができる。

【００３１】（実施の形態１の変形例）図８は、本実施
の形態１の変形例に係わる階調補正装置のブロック図を
示したものである。図８の階調補正装置は、図１の階調
補正装置において、第１の基準輝度レベルＹｂ１及び、
第２の基準輝度レベルＹｂ２の代わりに、映像がブルー
ミング（Ｂｌｏｏｍｉｎｇ）を生じる輝度レベルである
ブルーミング輝度レベルＹｂｕｌを用いるようにしたも
のである。各構成要素における動作原理は、図１の階調
補正装置と同様なので、その説明は省略する。

【００３２】このように構成された図８の階調補正装置
によれば、ブルーミング輝度レベルＹｂｕｌを用いるこ
とにより、出力輝度信号Ｙｏの出力最大輝度レベルＹｍ
ａｘがブルーミング輝度レベルＹｂｕｌ以上になること
を防ぐことができるため、ＣＲＴ特有の現象であるブル
ーミングを低減することに有効な階調補正を行うことが
できる。

【００３３】なお、本実施の形態１における第１の基準
輝度レベルＹｂ１及び、第２の基準輝度レベルＹｂ２
は、外部から任意に設定する構成とすることも可能であ
る。このような構成を用いることにより、製造段階にお
いて実際の映像をモニタしながら、第１の基準輝度レベ
ルＹｂ１及び、第２の基準輝度レベルＹｂ２を調整する
ことで、ガンマ補正の効果を制御し、伝送画像に忠実な
映像を得ることができる。

【００３４】なお、本変形例においては、第１の基準輝
度レベルＹｂ１及び、第２の基準輝度レベルＹｂ２とも
にブルーミング輝度レベルＹｂｕｌとしたが、第１の基
準輝度レベルＹｂ１だけをブルーミング輝度レベルＹｂ
ｕｌとしてもよいし、第２の基準輝度レベルＹｂ２だけ
をブルーミング輝度レベルＹｂｕｌとしてもよい。これ
により、補正特性をユーザの操作により変化させること
ができ、ユーザの好みに応じたガンマ補正を行うことが
できる。なお、このような構成とする場合には、ブルー
ミンング輝度レベルに設定されていない他方の輝度レベ
ルは、ガンマ補正処理に破綻をきたさないようにするた
めに、ブルーミングレベルを超えないように設定するよ
うに注意する必要がある。

【００３５】（実施の形態２）図９は、本発明の実施の
形態２における階調補正装置の構成を示すブロック図で
ある。図９の階調補正装置は、図１で示した階調補正装
置において、入力輝度信号Ｙｉｎから入力最大輝度レベ
ルを検出する入力最大輝度レベル検出回路８０１と、入
力最大輝度レベル検出回路８０１の出力と第１の基準輝
度レベルＹｂ１との大きさを比較する比較回路８０２
と、入力輝度信号Ｙｉｎと乗算器１０６の出力とを加算
する加算回路８０３と、減算器１０７の出力と加算器８
０３の出力の一方の出力を選択する選択回路８０４を備
えている。

【００３６】以上のように構成された階調補正装置につ
いて、以下その動作について説明する。入力最大輝度レ
ベル検出回路８０１は、入力輝度信号Ｙｉｎの1フィー
ド内での入力最大輝度レベルＹｍａｘ２を検出し、比較
回路８０２へ出力する。なお、この入力最大輝度レベル
Ｙｍａｘ２についても、入力輝度信号Ｙｉｎの数フィー
ルド内の最大輝度レベルを求めるようにしてもよい。

【００３７】比較回路８０２は、入力最大輝度レベルＹ
ｍａｘ２と第１の基準輝度レベルＹｂ１との大小関係を
比較し、その比較結果を選択回路８０４へ出力する。加
算回路８０３は、入力輝度信号Ｙｉｎに乗算回路１０６
の出力であるガンマ補正量Ｇｒを加算し、選択回路８０
４へ出力する。選択回路８０４は、比較回路８０２の比
較結果において、入力最大輝度レベルＹｍａｘ２が第１
の基準輝度レベルＹｂ１よりも大きいときは、第２の減
算回路１０７の出力を、逆に入力最大輝度レベルＹｎａ
ｘ２が第１の基準輝度レベルＹｂ１よりも小さいとき
は、加算回路８０３の出力を選択し、出力輝度信号Ｙｏ
として出力する。その他の構成要素については、図１と
同じであるのでここではその説明を省略する。

【００３８】図１０(ａ)は、入力最大輝度レベルＹｍａ
ｘ２が第１の基準輝度レベルＹｂ１よりも大きい（Ｙｍ
ａｘ２＞Ｙｂ１）ときの入力輝度輝度信号Ｙｉｎと出力
輝度信号Ｙｏの関係を図示している。この入力最大輝度
レベルＹｍａｘ２が第１の基準輝度レベルＹｂ１よりも
大きいときは、選択回路８０４によって、第２の減算回
路１０７の出力、すなわち、入力輝度信号Ｙｉｎから、
ガンマ補正量Ｇｒを減算した出力を選択するため、図１
０(ａ)に示すように、ガンマ補正は、輝度信号の白側の
階調を抑えるような働きをする。

【００３９】一方、図１０（ｂ）は、入力最大輝度レベ
ルＹｍａｘ２が第１の基準輝度レベルＹｂ１よりも小さ
い（Ｙｍａｘ２＜Ｙｂ１）ときの入力輝度信号Ｙｉｎと
出力輝度信号Ｙｏの関係を図示している。入力最大輝度
レベルＹｍａｘ２が第１の基準輝度レベルＹｂ１よりも
小さいときは、選択回路８０４によって、加算回路８０
３の出力、すなわち、入力輝度信号Ｙｉｎに、ガンマ補
正量Ｇｒを加算した出力を選択するため、図１０(ｂ)に
示すように、ガンマ補正は、輝度信号の白側の階調を伸
ばす逆ガンマ補正として働く。

【００４０】以上のように構成された階調補正装置によ
れば、入力最大輝度レベル検出回路８０１と、入力最大
輝度レベルと第１の基準輝度レベルとの大きさを比較す
る比較回路８０２とを設け、入力輝度信号と第1の基準
輝度レベルの大小関係に応じて、輝度信号の白側の階調
を抑えるガンマ補正だけでなく、入力最大輝度レベルが
基準値以下の場合には、白側の輝度レベルに余裕がある
と判断して、白側の階調を伸ばす逆ガンマ補正を行うこ
とができるので、映像信号における白側のダイナミック
レンジを拡大でき、より鮮明でダイナミックな映像を得
ることができる。

【００４１】（実施の形態３）図１１は、本発明の実施
の形態３における階調補正装置の構成を示すブロック図
である。図１１の階調補正装置は、図１の階調補正装置
において、出力最大輝度レベル検出回路１０１に代え
て、出力最小輝度レベル検出回路１００１を設け、さら
に、ガンマ補正信号発生回路１０５に代えて、黒レベル
補正信号発生回路１００２を備えたものとしたものであ
る。上記黒レベル補正信号発生回路１００２には、外部
から入力として与えられる第３の基準輝度レベルＹｂ３
が入力され、第１の減算回路１０２には、外部から入力
として与えられる第４の基準輝度レベルＹｂ４が入力さ
れる構成となっている。なお、通常、Ｙｂ３＞Ｙｂ４と
して使用する。

【００４２】以上のように構成された階調補正装置につ
いて、以下、その動作について説明する。出力最小輝度
レベル検出回路１００１は、出力輝度信号Ｙｏの1フィ
ード内での出力最小輝度レベルＹｍｉｎを検出し、第１
の減算回路１０２へ出力する。なお、出力最小輝度レベ
ルＹｍｉｎとしては、出力輝度信号Ｙｏの数フィールド
内の最大輝度レベルを求めるようにしてもよい。

【００４３】第１の減算回路１０２は、出力最小輝度レ
ベルＹｍｉｎと第４の基準輝度レベルＹｂ４との差分値
Ｓ２を、Ｓ２＝Ｙｍｉｎ−Ｙｂ４…（８）によって演算し、補正ゲイン加減量生成回路１０３へ出
力する。

【００４４】補正ゲイン加減量生成回路１０３は、差分
値Ｓ２の絶対値｜Ｓ２｜が大きいときほど補正ゲインＨ
ｇの加減量Ｈｋが大きくなるように、逆に小さいときほ
ど補正ゲインＨｇの加減量Ｈｋが小さくなるような制御
を行い、その加減量Ｈｋを補正ゲイン生成回路１０４へ
出力する。このとき、差分値Ｓの正負の符号も同時に補
正ゲイン生成回路１０４へ渡される。加減量Ｈｋの生成
方法については、実施の形態１で示したのと同様である
ので、ここではその説明を省略する。

【００４５】補正ゲイン生成回路１０４は、出力最小輝
度レベルＹｍｉｎと第４の基準輝度レベルＹｂ４との大
小関係に応じて、現在の補正ゲインＨｇに対して加減量
Ｈｋを、加算、減算することで新たな補正ゲインＨｇを
求め、乗算回路１０６へ出力する。すなわち、補正ゲイ
ン生成回路１０４は、出力最小輝度レベルＹｍｉｎが第
４の基準輝度レベルＹｂ４よりも大きい場合は、Ｈｇ＝Ｈｇ−Ｈｋ …（９）によって補正ゲインＨｇを求め、補正ゲインが小さくな
るようにし、逆に出力最小輝度レベルＹｍｉｎが第４の
基準輝度レベルＹｂ４より小さい場合には、Ｈｇ＝Ｈｇ＋Ｈｋ …（１０）によって補正ゲインＨｇを求め、補正ゲインが大きくな
るようにする。

【００４６】黒レベル補正信号発生回路１００２は、第
３の基準輝度レベルＹｂ３に基づいて、入力輝度信号Ｙ
ｉｎに対応する黒レベル補正信号Ｂｓを求め、乗算回路
１０６へ出力する。図１２は、黒レベル補正信号発生回
路１００２による入力輝度信号Ｙｉｎと黒レベル補正信
号Ｂｓとの関係を図示したものである。図１２におい
て、ｘ軸は入力輝度信号Ｙｉｎを示し、ｙ軸は黒レベル
補正信号Ｂｓの値をそれぞれ表している。ｘ軸上には、
第３の基準輝度レベルＹｂ３が設定されている。黒レベ
ル補正信号発生回路１００２は、第３の基準輝度レベル
Ｙｂ３に基づき、入力輝度信号Ｙｉｎに対する黒レベル
補正信号Ｂｓを、Ｂｓ＝ｂ(Ｙｉｎ)によって求める。関
数ｂ(Ｙｉｎ)は、例えば、ｂ(Ｙｉｎ)＝Ｙｂ３−Ｙｉｎただし、（Ｙｉｎ≦Ｙｂ３）…(８) で表すことができる。

【００４７】乗算回路１０６は、黒レベル補正信号Ｂｓ
に補正ゲインＨｇを乗算することで黒レベル補正量Ｂｒ
を求め、第２の減算回路１０７に出力する。図１３は、
黒レベル補正量Ｂｒと入力輝度信号Ｙｉｎとの関係を図
示したものである。図１３において、直線特性Ｔ３は、
補正ゲインＨｇが大きい場合の特性であり、直線特性Ｔ
４は、補正ゲインＨｇが小さい場合の特性をそれぞれ示
している。図１３から明らかなように、補正ゲインＨｇ
が大きいほど、黒レベル補正量Ｂｒは大きい値となる。

【００４８】そして、第２の減算回路１０７は、入力輝
度信号Ｙｉｎから黒レベル補正量Ｂｒを減算し、それを
出力輝度信号Ｙｏとして求める。図１４は、入力輝度信
号Ｙｉｎと出力輝度信号Ｙｏとの関係を図示したもので
ある。図１４において、入出力特性Ｌ３は、無補正時の
特性であり、入出力特性Ｌ４は、黒レベル補正が弱くか
かる場合であり、入出力特性Ｌ５は、黒レベル補正が強
くかかる場合をそれぞれ示している。図１４から明らか
なように、第２の減算回路１０７から出力される出力輝
度信号Ｙｏは、黒側の階調を、黒レベル補正によって伸
ばされている。また、出力輝度信号Ｙｏは、出力最小輝
度レベルＹｍｉｎが、第４の基準輝度レベルＹｂ４と等
しくなるようなデジタルのフィードバック制御によって
第２の減算回路１０７から出力されている。なお、本実
施の形態における補正ゲイン加減量生成回路１０３及
び、補正ゲイン生成回路１０４については、別々のブロ
ック回路にて示したが、ＣＰＵ等の共通演算処理回路を
使って実現することも可能である。

【００４９】以上のように構成された本実施の形態にか
かる階調補正装置によれば、実施の形態１と同様に、補
正ゲイン加減量生成回路１０３と、補正ゲイン生成回路
１０４とを備えたことにより、デジタルのフィードバッ
ク制御においても応答性よく出力最大輝度レベルＹｍｉ
ｎと第４の基準輝度レベルＹｂ４とを等しくするような
フィードバック制御が可能となり、従来アナログのフィ
ードバック制御で行われていた階調補正の１つである黒
レベル補正を、デジタルのフィードバック制御によって
実現することができる。

【００５０】なお、本実施の形態３における第３の基準
輝度レベルＹｂ３及び、第４の基準輝度レベルＹｂ４に
ついても、外部から任意に設定が可能であり、このよう
な構成を用いることにより、製造段階において実際の映
像をモニタしながら、第３の基準輝度レベルＹｂ３及
び、第４の基準輝度レベルＹｂ４を調整することで、黒
レベル補正の効果を制御し、細かな絵作りを行うことが
できる。

【００５１】（実施の形態４）図１５は本発明の実施の
形態４における階調補正装置の構成を示すブロック図で
ある。図１５の階調補正装置は、図１で示した階調補正
装置のガンマ補正機構と、図１１による黒レベル補正機
構の両方を兼ね備えた階調補正装置となっている。すな
わち、入力輝度信号Ｙｉｎに対して黒側の階調を伸ばす
黒レベル補正を行った後、黒レベル補正された輝度信号
に対して白側の階調を抑えるガンマ補正を行って出力輝
度信号Ｙｏを得る構成となっている。

【００５２】図１５において、Ａは共通演算処理部であ
り、図１及び図１１における第１の減算回路１０２と補
正ゲイン加減量生成回路１０３と補正ゲイン生成回路１
０４を含んでいる。この共通演算処理部Ａでは、黒レベ
ル補正の補正ゲインＨｂｇとガンマ補正の補正ゲインＨ
ｇｇを時分割処理によって求める。図１６は補正ゲイン
Ｈｂｇ及びＨｇｇを時分割処理によって求める方法の一
例を示している。すなわち、上記共通演算処理部Ａでは
垂直同期信号Ｖのタイミングによって新たな補正ゲイン
Ｈｂｇ及びＨｇｇを求めるという一連の演算処理を繰り
返している。ここで時分割処理を行うタイミングパルス
として垂直同期信号Ｖを用いて説明したが、例えば、水
平同期信号などの他のタイミングパルスを用いるように
してもよい。

【００５３】図１７は入力輝度信号Ｙｉｎと出力輝度信
号Ｙｏとの関係を示した図であり、図において、入出力
特性ＬＡは無補正時の特性であり、入出力特性ＬＢは黒
レベル補正とガンマレベル補正の両方を作用させた場合
の特性をそれぞれ示している。図１７によれば、出力輝
度信号Ｙｏは入力輝度信号Ｙｉｎが小さいとき、すなわ
ち輝度レベルが低いときは黒レベル補正を行うことで黒
側の階調を伸ばして出力され、逆に入力輝度信号Ｙｉｎ
が大きいとき、すなわち輝度レベルが大きいときはガン
マ補正を行うことで白側の階調を押さえ込むようにして
いる。

【００５４】このような構成とすることで、入力輝度信
号Ｙｉｎに対して、黒側、白側の両方の階調補正を行う
ことができ、実施の形態２、３に比べて、より鮮明でダ
イナミックな映像を得ることができる。なお、本実施の
形態４では黒レベル補正を行った後にガンマ補正を行う
構成を例に挙げて説明したが、ガンマ補正を先に行っ
て、その信号に対して黒レベル補正を行う場合において
も同様の効果を得ることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明の請求項１にかか
る階調補正装置によれば、映像の入力輝度信号に対して
所定の特性を持った出力が得られるように出力輝度信号
に応じて入力輝度信号に対して補正を行う階調補正装置
であって、階調補正済みの出力輝度信号の出力最大輝度
レベルを検出する出力最大輝度レベル検出手段と、上記
出力最大輝度レベル検出手段の出力である出力最大輝度
レベルと、外部から与えられる第１の基準輝度レベルと
の差分値を演算する第１の減算手段と、上記第１の減算
手段の出力である差分値の絶対値が大きいときほど、出
力である加減量の変化分が大きくなるような特性曲線に
基づき、上記差分値に応じた所定の加減量を出力する補
正ゲイン加減量生成手段と、上記補正ゲイン加減量生成
手段の出力である加減量を、補正ゲインに対して加算、
もしくは減算して補正ゲインとして出力する補正ゲイン
生成手段と、外部から与えられる第２の基準輝度レベル
に基いて、上記入力輝度信号に対するガンマ補正信号の
発生を行うガンマ補正信号発生手段と、上記ガンマ補正
信号発生手段の出力であるガンマ補正信号に上記補正ゲ
イン生成手段の出力である補正ゲインを乗算すること
で、ガンマ補正量として出力する乗算手段と、上記入力
輝度信号から上記乗算手段の出力であるガンマ補正量を
減算することで上記入力輝度信号に対してガンマ補正を
行う第２の減算手段とを備えたものとしたので、デジタ
ルのフィードバック制御においても応答性よく所定の輝
度レベルに収束でき、従来アナログのフィードバック制
御で行われていた階調補正の１つであるガンマ補正を、
デジタルのフィードバック制御によって実現することが
できるという効果が得られる。

【００５６】また、本発明の請求項２にかかる階調補正
装置によれば、請求項１記載の階調補正装置において、
上記第１の基準輝度レベル及び、第２の基準輝度レベル
として、受像管に映し出される映像がブルーミングする
輝度レベルであるブルーミング輝度レベルを用いるよう
にしたので、出力輝度信号の出力最大輝度レベルがブル
ーミング輝度レベル以上になることを防ぐことができる
ため、ＣＲＴ特有の現象であるブルーミングを低減する
ことに有効な階調補正を行うことができるという効果が
得られる。

【００５７】また、本発明の請求項３にかかる階調補正
装置によれば、請求項１記載の階調補正装置において、
入力輝度信号の最大輝度レベルを検出する入力最大輝度
レベル検出手段と、上記入力最大輝度レベル検出手段の
出力である入力最大輝度レベルと、上記第１の基準輝度
レベルとを比較する比較手段と、上記入力輝度信号に上
記乗算手段の出力であるガンマ補正量を加算すること
で、入力輝度信号をガンマ補正する加算手段と、上記第
２の減算手段の出力と、上記加算手段の出力とを、上記
比較手段の比較結果に応じて切り替えて出力する出力選
択手段とを備え、上記比較手段において、上記入力最大
輝度レベルが上記第１の基準輝度レベルよりも大きい場
合は、上記第２の減算手段の出力を上記選択手段によっ
て選択して出力することでガンマ補正を行い、一方、上
記入力最大輝度レベルが上記第１の基準輝度レベルより
も小さい場合は、上記加算手段の出力を上記選択手段に
よって選択して出力することで、輝度信号の白側の階調
を伸ばす逆ガンマ補正を行うものとしたので、映像信号
における白側のダイナミックレンジを拡大でき、より鮮
明でダイナミックな映像を得ることができるという効果
が得られる。

【００５８】また、本発明の請求項４にかかる階調補正
装置によれば、映像の入力輝度信号に対して所定の特性
を持った出力が得られるように出力輝度信号に応じて入
力輝度信号に対して補正を行う階調補正装置であって、
階調補正済みの出力輝度信号の出力最小輝度レベルを検
出する出力最小輝度レベル検出手段と、上記出力最小輝
度レベル検出手段の出力である出力最小輝度レベルと、
外部から与えられる第１の基準輝度レベルとの差分値を
演算する第１の減算手段と、上記第１の減算手段の出力
である差分値の絶対値が大きいときほど、出力である加
減量の変化分が大きくなるような特性曲線に基づき、上
記差分値に応じた所定の加減量を出力する補正ゲイン加
減量生成手段と、上記補正ゲイン加減量生成手段の出力
である加減量を、補正ゲインに対して加算、もしくは減
算して補正ゲインとして出力する補正ゲイン生成手段
と、外部から与えられる第２の基準輝度レベルに基い
て、上記入力輝度信号に対する黒レベル補正信号の発生
を行う黒レベル補正信号発生手段と、上記黒レベル補正
信号発生手段の出力である黒レベル補正信号に上記補正
ゲイン生成手段の出力である補正ゲインを乗算すること
で、黒レベル補正量として出力する乗算手段と、上記入
力輝度信号から上記乗算手段の出力である黒レベル補正
量を減算することで上記入力輝度信号に対して黒レベル
補正を行う第２の減算手段とを備えたものとしたので、
デジタルのフィードバック制御においても応答性よく所
定の輝度レベルに収束でき、従来アナログのフィードバ
ック制御で行われていた階調補正の１つであるガンマ補
正を、デジタルのフィードバック制御によって実現する
ことができるという効果が得られる。

【００５９】また、この発明の請求項５にかかる階調補
正装置によれば、請求項１記載の階調補正装置におい
て、階調補正済みの出力輝度信号の出力最小輝度レベル
を検出する出力最小輝度レベル検出手段と、上記出力最
小輝度レベル検出手段の出力である出力最小輝度レベル
と、外部から与えられる第３の基準輝度レベルとの差分
値を演算する第３の減算手段と、外部から与えられる第
４の基準輝度レベルに基いて、上記第２の減算手段から
出力される入力輝度信号に対する黒レベル補正信号の発
生を行う黒レベル補正信号発生手段と、上記第３の減算
手段の出力である差分値の絶対値に基づいて、上記補正
ゲイン加減量生成手段、及び補正ゲイン生成手段によっ
て得られた第２の補正ゲインと、上記黒レベル補正信号
発生手段の出力とを乗算する第２の乗算手段と、上記第
２の減算手段の出力から上記第２の乗算手段の出力を減
算することで、上記ガンマ補正済みの輝度信号に対して
黒レベル補正を行う第４の減算手段とを備えたものとし
たので、入力輝度信号に対して、黒側、白側の両方の階
調補正を行うことができ、さらに鮮明でダイナミックな
映像を得ることができるという効果が得られる。

【００６０】また、本発明の請求項６にかかる階調補正
装置によれば、請求項４記載の階調補正装置において、
階調補正済みの出力輝度信号の出力最大輝度レベルを検
出する出力最大輝度レベル検出手段と、上記出力最大輝
度レベル検出手段の出力である出力最大輝度レベルと、
外部から与えられる第３の基準輝度レベルとの差分値を
演算する第３の減算手段と、外部から与えられる第４の
基準輝度レベルに基いて、上記第２の減算手段から出力
される輝度信号に対するガンマ補正信号の発生を行うガ
ンマ補正信号発生手段と、上記第３の減算手段の出力で
ある差分値の絶対値に基づいて、上記補正ゲイン加減量
生成手段、及び補正ゲイン生成手段によって得られる第
２の補正ゲインと、上記ガンマ補正信号発生手段の出力
とを乗算する第２の乗算手段と、上記第２の減算手段の
出力から上記第２の乗算手段の出力を減算することで、
上記黒レベル補正済みの輝度信号に対してガンマ補正を
行う第４の減算手段とを備えたものとしたので、入力輝
度信号に対して、黒側、白側の両方の階調補正を行うこ
とができ、さらに鮮明でダイナミックな映像を得ること
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における階調補正装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】上記実施の形態１にかかる階調補正装置の全体
的な動作を説明するためのフローチャートを記載した図
である。

【図３】上記実施の形態１にかかる階調補正装置の補正
ゲイン加減量生成回路における加減量Ｈｋの生成方法に
ついて説明するためのフローチャートを記載した図であ
る。

【図４】上記実施の形態１にかかる階調補正装置の補正
ゲイン加減量生成回路における、加減量Ｈｋと絶対値｜
Ｓ｜との関係の一例を示した図である。

【図５】上記実施の形態１にかかる階調補正装置のガン
マ補正信号発生回路による入力輝度信号Ｙｉｎとガンマ
補正信号Ｇｓとの関係を図示した図である。

【図６】上記実施の形態１にかかる階調補正装置のガン
マ補正量Ｇｒと入力輝度信号Ｙｉｎとの関係を示した図
である。

【図７】上記実施の形態１にかかる階調補正装置の入力
輝度信号Ｙｉｎと出力輝度信号Ｙｏとの関係を示した図
である。

【図８】上記実施の形態１にかかる階調補正装置の変形
例に係わる階調補正装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態２かかる階調補正装置の構
成を示すブロック図である。

【図１０】上記実施の形態２にかかる入力輝度信号Ｙｉ
ｎと出力輝度信号Ｙｏとの関係を示した図である。

【図１１】本発明の実施の形態３にかかる階調補正装置
の構成を示すブロック図のである。

【図１２】上記実施の形態３にかかる階調補正装置の黒
レベル補正信号発生回路による入力輝度信号Ｙｉｎと黒
レベル補正信号Ｂｓとの関係を示した図である。

【図１３】上記実施の形態３にかかる階調補正装置の黒
レベル補正量Ｂｒと入力輝度信号Ｙｉｎとの関係を示し
た図である。

【図１４】上記実施の形態３にかかる階調補正装置にお
ける、入力輝度信号Ｙｉｎと出力輝度信号Ｙｏとの関係
を示した図である。

【図１５】本発明の実施の形態４にかかる階調補正装置
の構成を示すブロック図である。

【図１６】上記実施の形態４にかかる階調補正装置にお
ける、補正ゲインＨｂｇとＨｇｇを時分割によって求め
る方法の一例を説明するための図である。

【図１７】上記実施の形態４にかかる階調補正装置にお
ける、入力輝度信号Ｙｉｎと出力輝度信号Ｙｏとの関係
を示した図である。

【図１８】従来の輝度信号に対する階調補正装置の構成
を示すブロック図である。

【図１９】従来の輝度信号に対する階調補正装置におけ
る、入出力特性を示した図である。

【符号の説明】

１０１出力最大輝度レベル検出回路１０２、１０７減算回路１０３補正ゲイン加減量生成回路１０４補正ゲイン生成回路１０５ガンマ補正信号発生回路１０６乗算回路Ｙｉｎ入力輝度信号Ｙｏ出力輝度信号Ｖ垂直同期信号Ｙｂ１、Ｙｂ２基準輝度レベルＳ差分値Ｋ１〜Ｋ４比較レベルＪ１〜Ｊ４、Ｈｋ加減量Ｇｓガンマ補正信号ＳＬａ、ＳＬｂ、ＳＬｃスライスレベルＧｒガンマ補正量Ｔ１、Ｔ２折れ線特性Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２入出力特性Ｙｂｕｌブルーミング輝度レベル８０１入力最大輝度レベル検出回路８０２比較回路８０３加算回路８０４選択回路１００１出力最小輝度レベル検出回路１００２黒レベル補正信号発生回路Ｙｂ３、Ｙｂ４基準輝度レベルＢｓ黒レベル補正信号Ｂｒ黒レベル補正量Ｔ３、Ｔ４折れ線特性Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５入出力特性

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/57 Ｇ０９Ｇ 5/36 ５２０ＡＦターム(参考） 5B057 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CE11 5C021 PA56 PA57 PA66 PA67 RA08 XA33 XA34 XA35 XA61 5C026 CA01 CA02 CA12 CA13 5C077 LL02 LL19 MP01 NN03 PP15 PP44 PP52 PQ08 PQ12 5C082 BD01 CA11 CB01 MM10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像の入力輝度信号に対して所定の特性
を持った出力が得られるように出力輝度信号に応じて入
力輝度信号に対して補正を行う階調補正装置であって、階調補正済みの出力輝度信号の出力最大輝度レベルを検
出する出力最大輝度レベル検出手段と、上記出力最大輝度レベル検出手段の出力である出力最大
輝度レベルと、外部から与えられる第１の基準輝度レベ
ルとの差分値を演算する第１の減算手段と、上記第１の減算手段の出力である差分値の絶対値が大き
いときほど、出力である加減量の変化分が大きくなるよ
うな特性曲線に基づき、上記差分値に応じた所定の加減
量を出力する補正ゲイン加減量生成手段と、上記補正ゲイン加減量生成手段の出力である加減量を、
補正ゲインに対して加算、もしくは減算して補正ゲイン
として出力する補正ゲイン生成手段と、外部から与えられる第２の基準輝度レベルに基いて、上
記入力輝度信号に対するガンマ補正信号の発生を行うガ
ンマ補正信号発生手段と、上記ガンマ補正信号発生手段の出力であるガンマ補正信
号に上記補正ゲイン生成手段の出力である補正ゲインを
乗算することで、ガンマ補正量として出力する乗算手段
と、上記入力輝度信号から上記乗算手段の出力であるガンマ
補正量を減算することで上記入力輝度信号に対してガン
マ補正を行う第２の減算手段と、を備えたことを特徴とする階調補正装置。
【請求項２】請求項１記載の階調補正装置において、上記第１の基準輝度レベル及び、第２の基準輝度レベル
として、受像管に映し出される映像がブルーミングする
輝度レベルであるブルーミング輝度レベルを用いること
を特徴とする階調補正装置。
【請求項３】請求項１記載の階調補正装置において、入力輝度信号の最大輝度レベルを検出する入力最大輝度
レベル検出手段と、上記入力最大輝度レベル検出手段の出力である入力最大
輝度レベルと、上記第１の基準輝度レベルとを比較する
比較手段と、上記入力輝度信号に上記乗算手段の出力であるガンマ補
正量を加算することで、入力輝度信号をガンマ補正する
加算手段と、上記第２の減算手段の出力と、上記加算手段の出力と
を、上記比較手段の比較結果に応じて切り替えて出力す
る出力選択手段とを備え、上記比較手段において、上記入力最大輝度レベルが上記
第１の基準輝度レベルよりも大きい場合は、上記第２の
減算手段の出力を上記選択手段によって選択して出力す
ることでガンマ補正を行い、一方、上記入力最大輝度レ
ベルが上記第１の基準輝度レベルよりも小さい場合は、
上記加算手段の出力を上記選択手段によって選択して出
力することで、輝度信号の白側の階調を伸ばす逆ガンマ
補正を行うことを特徴とする階調補正装置。
【請求項４】映像の入力輝度信号に対して所定の特性
を持った出力が得られるように出力輝度信号に応じて入
力輝度信号に対して補正を行う階調補正装置であって、階調補正済みの出力輝度信号の出力最小輝度レベルを検
出する出力最小輝度レベル検出手段と、上記出力最小輝度レベル検出手段の出力である出力最小
輝度レベルと、外部から与えられる第１の基準輝度レベ
ルとの差分値を演算する第１の減算手段と、上記第１の減算手段の出力である差分値の絶対値が大き
いときほど、出力である加減量の変化分が大きくなるよ
うな特性曲線に基づき、上記差分値に応じた所定の加減
量を出力する補正ゲイン加減量生成手段と、上記補正ゲイン加減量生成手段の出力である加減量を、
補正ゲインに対して加算、もしくは減算して補正ゲイン
として出力する補正ゲイン生成手段と、外部から与えられる第２の基準輝度レベルに基いて、上
記入力輝度信号に対する黒レベル補正信号の発生を行う
黒レベル補正信号発生手段と、上記黒レベル補正信号発生手段の出力である黒レベル補
正信号に上記補正ゲイン生成手段の出力である補正ゲイ
ンを乗算することで、黒レベル補正量として出力する乗
算手段と、上記入力輝度信号から上記乗算手段の出力である黒レベ
ル補正量を減算することで上記入力輝度信号に対して黒
レベル補正を行う第２の減算手段と、を備えたことを特徴とした階調補正装置。
【請求項５】請求項１記載の階調補正装置において、階調補正済みの出力輝度信号の出力最小輝度レベルを検
出する出力最小輝度レベル検出手段と、上記出力最小輝度レベル検出手段の出力である出力最小
輝度レベルと、外部から与えられる第３の基準輝度レベ
ルとの差分値を演算する第３の減算手段と、外部から与えられる第４の基準輝度レベルに基いて、上
記第２の減算手段から出力される入力輝度信号に対する
黒レベル補正信号の発生を行う黒レベル補正信号発生手
段と、上記第３の減算手段の出力である差分値の絶対値に基づ
いて、上記補正ゲイン加減量生成手段、及び補正ゲイン
生成手段によって得られた第２の補正ゲインと、上記黒
レベル補正信号発生手段の出力とを乗算する第２の乗算
手段と、上記第２の減算手段の出力から上記第２の乗算手段の出
力を減算することで、上記ガンマ補正済みの輝度信号に
対して黒レベル補正を行う第４の減算手段と、を備えたことを特徴とする階調補正装置。
【請求項６】請求項４記載の階調補正装置において、階調補正済みの出力輝度信号の出力最大輝度レベルを検
出する出力最大輝度レベル検出手段と、上記出力最大輝度レベル検出手段の出力である出力最大
輝度レベルと、外部から与えられる第３の基準輝度レベ
ルとの差分値を演算する第３の減算手段と、外部から与えられる第４の基準輝度レベルに基づいて、
上記第２の減算手段から出力される輝度信号に対するガ
ンマ補正信号の発生を行うガンマ補正信号発生手段と、上記第３の減算手段の出力である差分値の絶対値に基づ
いて、上記補正ゲイン加減量生成手段、及び補正ゲイン
生成手段によって得られる第２の補正ゲインと、上記ガ
ンマ補正信号発生手段の出力とを乗算する第２の乗算手
段と、上記第２の減算手段の出力から上記第２の乗算手段の出
力を減算することで、上記黒レベル補正済みの輝度信号
に対してガンマ補正を行う第４の減算手段と、を備えたことを特徴とする階調補正装置。