專利名稱：圖像信號校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像信號校正裝置，在電視機(jī)、錄像機(jī)、攝象機(jī)、光盤錄像機(jī)等設(shè)備中進(jìn)行圖像輝度信號的灰度校正處理(黑色電平校正、灰度系數(shù)校正等)時，按照輝度信號的校正量，將彩色信號的飽和度校正到最佳電平。
近年來，隨著彩色電視機(jī)的大型化、圖像高質(zhì)量化，為了使圖像更鮮明，采用了圖像信號校正裝置，將圖像輝度信號通過非線性放大器，進(jìn)行灰度校正處理，以擴(kuò)大陰極射線管(以下用CRT表示)上圖像的動態(tài)范圍。
下面，對已往的圖像信號校正裝置進(jìn)行說明。圖6是已往的圖像信號校正裝置的框圖。圖6中，1是輝度信號校正電路。對輸入的輝度信號的灰度進(jìn)行校正并輸出校正輝度信號。例如，黑色電平校正電路、灰度系數(shù)校正電路等。2是對比度、亮度控制電路，使校正輝度信號的直流(下文用DC表示)偏置電平和對比度發(fā)生變化，3是矩陣變換電路，根據(jù)輝度信號和色差信號制作出彩色信號，4是CRT。5是彩色解調(diào)電路，解調(diào)彩色載波信號，輸出色差信號。9是加法器，將對比度控制電壓與彩色控制電壓相加。6是延遲電路，調(diào)整其輸出的延遲輝度信號與輸入到除法電路7的校正輝度信號之間的時間差。7是除法電路，用延遲輝度信號除以校正輝度信號，算出輝度信號的校正量，作為彩色振幅校正信號輸出。8是乘法電路，利用彩色振幅校正信號控制彩色載波輸入信號的振幅的增益，輸出彩色載波校正信號。這兒，除了CRT4之外的電路，可以用模擬電路構(gòu)成，也可以用數(shù)字電路構(gòu)成，另外，還可以用兩者復(fù)合的電路構(gòu)成。
對于上述那樣構(gòu)成的圖像信號校正電路，下文對其動作進(jìn)行說明。圖7中示出各處的信號波形。
首先，輝度信號a輸入到輝度信號校正電路1，進(jìn)行輝度信號的灰度校正(黑色電平校正和灰度系數(shù)校正等)，并輸出校正輝度信號b。在此，如輝度信號a的電平為Ey，按照NTSC制式的標(biāo)準(zhǔn)，如式(1)Ey＝0.3Er+0.59Eg+0.11Eb(1)其中，Er是彩色信號R(紅)的電壓，Eg是彩色信號G(綠)的電壓，Eb是彩色信號B(藍(lán))的電壓。
因而，如圖像上某一點的輝度校正量為A，則校正輝度信號b為A×Ey。該校正輝度信號b輸入到對比度·亮度控制電路2，其振幅和DC偏置電平用對比度控制電壓g及亮度控制電壓h進(jìn)行調(diào)整之后，作為輸出輝度信號c輸出。結(jié)果，假定通過對比度控制得到的增益校正量為C，則輸出輝度信號c為A×C×Ey。
另外，輝度信號a在延遲電路6中被延遲，以和除法電路7中輸入的校正輝度信號b在同一時間出現(xiàn)，作為延遲輝度信號l輸出。然后，輸入到除法電路7。
在除法電路7中，用延遲輝度信號l除校正輝度信號b，得出輝度信號的校正量。這兒，如延遲輝度信號l的振幅與輝度信號a相等，則輝度校正量A如式(2)所示A×Ey/Ey＝A(2)但是，在實際的除法電路中有運算誤差發(fā)生，結(jié)果為α×A+β，若α≈1，B＜＜A，則沒有問題。
該結(jié)果作為彩色振幅校正信號m，輸出到乘法電路8。輸入的彩色載波信號d在乘法電路8中調(diào)整其振幅使與彩色振幅校正信號m相適應(yīng)。在NTSC制式下，如輸入的彩色載波信號為En，則結(jié)果如式(3)En＝(Er-Ey)/1.14×cos(2×π×fs×t)+(Eb-Ey)/2.03×sin(2×π×fs×t)(3)因而，彩色載波校正信號n為A×En，即，式(4)A×En＝A×(Er-Ey)/1.14×cos(2×π×fs×t)+A×(Eb-Ey)/2.03×sin(2×π×fs×t)(4)接著，彩色載波校正信號n輸入到彩色解調(diào)電路5，進(jìn)行彩色解調(diào)，按照色調(diào)控制電壓j進(jìn)行色調(diào)控制，再根據(jù)運算出的彩色控制電壓k進(jìn)行彩色控制，然后，作為色差信號e輸出?？傊?，色差信號e是式(4)經(jīng)過檢波而成的，其形式如式(5)，在彩色載波信號n上乘以對比度的校正量C。
R-Y成分A×C×(Er-Ey)B-Y成分A×C×(Eb-Ey)G-Y成分A×C×(Eg-Ey)(5)這兒，彩色控制電壓k是用加法器9將對比度控制電壓g與彩色控制電壓i相加而得到的。總之，彩色控制是對比度進(jìn)行一起進(jìn)行的。
接著，色差信號e和先前的輸出輝度信號c一起輸入到矩陣變換電路3，進(jìn)行運算。其結(jié)果如式(6)所示。
R成分A×C×Ey+A×C×(Er-Ey)＝A×C×ErG成分A×C×Ey+A×C×(Eg-Ey)＝A×C×EgB成分A×C×Ey+A×C×(Eb-Ey)＝A×C×Eb(6)進(jìn)而用得到的彩色信號f的各個電壓來驅(qū)動CRT4，并顯現(xiàn)出圖像。(例如參照J(rèn)P-A-01-344439)。
但是，在上述已有的結(jié)構(gòu)中，輝度信號a輸入作為除法電路7的分母，因此，當(dāng)輝度信號a的電平為黑色電平，即接近于0的電平時，除法結(jié)果接近于無限大，因此，造成彩色信號的振幅(飽和度)校正過度。
此外，因為彩色信號校正與平均輝度電平(以下用APL表示)無關(guān)，所以，在輸入暗的(APL低)圖像時，有噪聲顯著的問題。
本發(fā)明解決上述出現(xiàn)的問題，其目的在于提供一種圖像信號校正裝置，當(dāng)輸入的輝度信號a近似為0電平時，在除法電路7的分母中不輸入特定值以下的信號，從而防止彩色信號校正過度。
本發(fā)明的目的還在于提供一種圖像信號校正裝置，它通過檢出APL，根據(jù)輝度信號的校正量與APL，控制彩色信號的校正，從而降低APL低(暗)的圖像的彩色噪聲。
實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的一種圖像信號校正裝置包括APL檢測電路、系數(shù)運算電路、加法器、限幅電路、除法電路、乘法電路、系數(shù)控制電路。
本發(fā)明的另一種圖像信號校正裝置包括APL檢測電路、系數(shù)運算電路、第1、2加法器、除法電路、乘法電路。
本發(fā)明的再一種圖像信號校正裝置包括APL檢測電路、系數(shù)運算電路、限幅電路、第1、2除法電路、加法器、乘法電路、系數(shù)控制電路。
本發(fā)明的又一種圖像信號校正裝置包括APL檢測電路、系數(shù)運算電路、第1、2加法器、第1、2除法電路、乘法電路。
通過上述結(jié)構(gòu)，對于作為除法電路中的分母輸入的輝度信號，由限幅電路對處于某個電平之下的輝度信號的下限進(jìn)行限制，使其達(dá)到該電平，或者給所有輸入的輝度信號加上某個常數(shù)，使其不落在某個電平之下，這樣，除法電路的輸出信號不會成為接近于無限大的值，從而防止了對彩色信號的過度校正，而能夠進(jìn)行最佳的圖像信號校正。
另外，通過上述結(jié)構(gòu)，檢測出APL，計算出與輸入圖像信號的APL及輝度信號校正量相適應(yīng)的校正量，從而進(jìn)行彩色信號校正，這樣就能實現(xiàn)與APL相適應(yīng)的最佳圖像信號校正。
圖1是本發(fā)明第1實施例的灰度校正裝置的框圖。
圖2是本發(fā)明第2實施例的灰度校正裝置的框圖。
圖3是本發(fā)明第3實施例的灰度校正裝置的框圖。
圖4是本發(fā)明第4實施例的灰度校正裝置的框圖。
圖5是比較本發(fā)明第1、2實施例的圖線。
圖6是已往的灰度校正裝置的框圖。
圖7是說明已往的灰度校正裝置的動作的波形圖。
下面，參照


本發(fā)明的第1實施例。圖1中，1是輝度信號校正電路，2是對比度·亮度控制電路，3是矩陣變換電路，4是CRT，5是彩色解調(diào)電路，9是加法器，6是延遲電路，7是除法電路，8是乘法電路，以上結(jié)構(gòu)與圖6的相同。100是APL檢測電路，檢測所輸入輝度信號的平均輝度電平。101是系數(shù)運算電路，對根據(jù)APL檢測電路檢測出的APL進(jìn)行運算，求出與APL適應(yīng)的校正信號。102是加法器，將校正輝度信號與基于APL的校正信號相加。104是限幅電路，限制延遲輝度信號電平的下界。105是系數(shù)控制電路，控制系數(shù)運算電路101及限幅電路104的動作。在本例中，從100到105的各個電路既可以用模擬電路構(gòu)成，也可以用數(shù)字電路構(gòu)成，還可以用兩者結(jié)合的電路構(gòu)成。
現(xiàn)在對如上構(gòu)成的圖像信號校正裝置的動作進(jìn)行說明。首先，由APL檢測電路100檢測出輝度信號a的平均輝度電平p，并輸出p。進(jìn)而由系數(shù)運算電路10進(jìn)行運算，將APL信號p加上或減去某個值，將其結(jié)果倍增一定倍數(shù)，輸出基于APL的校正信號q。
另外，由輝度信號校正電路1輸出與已有實例相同的校正輝度信號b。然后，通過加法器102將上述校正輝度信號b與基于APL的校正信號q相加，并輸出校正信號r。
另一方面，延遲電路6的輸出信號l由限幅電路104限制其下限，使其不能降至某個電平之下，作為極限延遲輝度信號s輸出。除法電路7進(jìn)行除法運算，把校正信號r除以極限延遲輝度信號s，其結(jié)果作為彩色振幅校正信號m輸出給乘法電路8。
乘法電路8根據(jù)彩色振幅校正信號m對輸入的彩色載波信號d進(jìn)行校正。
系數(shù)控制電路105對限幅電路104的下限值和系數(shù)運算電路101的數(shù)值聯(lián)系起來進(jìn)行控制。
根據(jù)上述實施例，設(shè)置了APL檢測電路100、系數(shù)運算電路101、加法器102、限幅電路104、系數(shù)控制電路105，從而根據(jù)APL進(jìn)行彩色信號的校正，同時能防止當(dāng)輸入信號為低輝度電平時彩色信號的校正過度。本發(fā)明進(jìn)而能以較小的電路實現(xiàn)。
下面，參照

本發(fā)明的第2實施例。
圖2中，1是輝度信號校正電路，2是對比度·亮度控制電路，3是矩陣變換電路，4是CRT，5是彩色解調(diào)電路，9是加法器，6是延遲電路，7是除法電路，8是乘法電路，100是APL檢測電路，101是系數(shù)運算電路，102是加法器，以上和圖1的結(jié)構(gòu)相同。
與圖1的結(jié)構(gòu)的不同之處在于通過第2加法器103給延遲輝度信號加上一定的值。
現(xiàn)在對如上那樣構(gòu)成的圖像信號校正裝置的動作進(jìn)行說明。首先，由輝度信號校正電路1輸出校正輝度信號b。另外，由APL檢測電路100檢測出輝度信號a的平均輝度電平p，系數(shù)運算電路101依據(jù)該信號算出基于APL的校正信號q。然后，第1加法器102將上述校正輝度信號b與基于APL的校正信號q相加，輸出校正信號r。以上和第一實施例相同。
另一方面，延遲電路6的輸出信號l由第2加法器103加上某個常數(shù)，并作為極限延遲輝度信號s輸出。
除法電路7將校正信號r除以極限延遲輝度信號s，其結(jié)果作為彩色振幅校正信號m輸出給乘法電路8。乘法電路8根據(jù)彩色振幅校正信號m對輸入的彩色載波信號d進(jìn)行校正。
根據(jù)上述實施例，設(shè)置了APL檢測電路100、系數(shù)運算電路101、第1加法器102、第2加法器103，因而能根據(jù)APL，對輸入的輝度電平線性地進(jìn)行彩色信號的校正。電路也可以做成較小規(guī)模的。
下面，參照

本發(fā)明的第3實施例。
圖3中，1是輝度信號校正電路，2是對比度·亮度控制電路，3是矩陣變換電路，4是CRT，5是彩色解調(diào)電路，9是加法器，6是延遲電路，8是乘法電路，100是APL檢測電路，101是系數(shù)運算電路，104是限幅電路，105是系數(shù)控制電路，以上和圖1的結(jié)構(gòu)相同。
與圖1的不同之處是，第1除法電路7對基于APL的校正信號和極限延遲輝度信號作除法運算，第2除法電路110對延遲輝度信號和校正輝度信號作除法運算，加法器111將上述第1、2除法電路的輸出信號相加。
現(xiàn)在對上述結(jié)構(gòu)的圖像信號校正裝置的動作進(jìn)行說明。
首先，輝度信號校正電路1輸出校正輝度信號b。另外，APL檢測電路100檢測出輝度信號a的平均輝度電平p，系數(shù)運算電路101根據(jù)該信號計算出基于APL的校正信號q。進(jìn)而由限幅電路104限制延遲輝度信號l的下限，并輸出極限延遲輝度信號S。
系數(shù)控制電路105將限幅電路104的下限值與系數(shù)運算電路101的數(shù)值聯(lián)系起來進(jìn)行控制。以上和第1實施例相同。
接著，第1除法電路7將基于APL的校正信號q除以極限延遲輝度信號s，其結(jié)果作為第1校正信號u輸出。另一方面，第2除法電路110將校正輝度信號b除以延遲輝度信號l，其結(jié)果作為第2校正信號v輸出。加法器111將該第1、2校正信號u、v相加，輸出彩色振幅校正信號m。
乘法電路8根據(jù)彩色振幅校正信號m校正彩色載波信號d。
根據(jù)上述實施例，設(shè)置了APL檢測電路100、系數(shù)運算電路101、限幅電路104、系數(shù)控制電路105、第2除法電路110和加法器111，因而能按照APL來進(jìn)行彩色信號的校正，并能將彩色信號校正量相對于輝度信號校正量的比率保持一定。
下面，參照

本發(fā)明的第4實施例。
圖4中，1是輝度信號校正電路，2是對比度·亮度控制電路，3是矩陣變換電路，4是CRT，5是彩色解調(diào)電路，9是加法器，6是延遲電路，7是第1除法電路，8是乘法電路，100是APL檢測電路，101是系數(shù)運算電路，110是第2除法電路，111是第1加法器，以上和圖3結(jié)構(gòu)相同。
與圖3的不同之處在于，第2加法器103給延遲輝度信號加上一個定值。
現(xiàn)在說明上述結(jié)構(gòu)的圖像信號校正裝置的動作。
首先，輝度信號校正電路1輸出校正輝度信號b。另外，APL檢測電路100檢測出輸入的輝度信號a的平均輝度電平p，系數(shù)運算電路101依據(jù)該信號計算出基于APL的校正信號q。此外，第2加法器103給延遲輝度信號l加上某個常數(shù)，并輸出極限延遲輝度信號s。以上和第2實施例相同。
接著，由第1除法電路7將基于APL的校正信號q除以極限延遲輝度信號s，其結(jié)果作為第1校正信號u輸出。另一方面，第2除法電路110將校正輝度信號b除以延遲輝度信號l，其結(jié)果作為第2校正信號v輸出。加法器111將第1、2校正信號u、v相加，輸出彩色振幅校正信號m。
乘法電路8根據(jù)彩色振幅信號m對彩色載波信號d進(jìn)行校正。
根據(jù)上述實施例，設(shè)置了APL檢測電路100、系數(shù)運算電路101、第2加法器103、第2除法電路110和第3加法器111，從而能對照輸入輝度電平線性地校正基于APL的彩色信號，還能在所有輝度電平下將彩色信號的校正量相對于輝度信號的校正量的比率保持一定。
如上所述，本發(fā)明通過設(shè)置APL檢測電路、系數(shù)運算電路、加法器、限幅電路、除法電路、乘法電路和系數(shù)控制電路，能實現(xiàn)這樣的灰度校正裝置，該裝置能根據(jù)APL校正彩色信號，進(jìn)而能防止當(dāng)輸入信號處于低輝度電平時對彩色信號的過度校正。
另外，本發(fā)明通過設(shè)置APL檢測電路、系數(shù)運算電路、第1、2加法器、除法電路和乘法電路，能實現(xiàn)這樣的灰度校正裝置，它能根據(jù)APL校正彩色信號，還能對照輸入的輝度信號線性地校正彩色信號。
此外，本發(fā)明通過設(shè)置APL檢測電路、系數(shù)運算電路、限幅電路、第1、2除法電路、加法器、乘法電路和系數(shù)控制電路，從而能實現(xiàn)一種灰度校正裝置，它能根據(jù)APL來校正彩色信號，還能在輸入信號處于低輝度電平時防止對彩色信號的過度校正，此外，能以與輝度信號校正比率相同的比率來校正彩色信號。
本發(fā)明通過設(shè)置APL檢測電路、系數(shù)運算電路、第1、2加法器、第1、2除法電路和乘法電路，從而能實現(xiàn)一種灰度校正裝置，它能根據(jù)APL來校正彩色信號，還能對照輸入的輝度信號線性地校正彩色信號，此外，能以與輝度信號校正比率相同的比率來校正彩色信號。
權(quán)利要求
1.一種圖像信號校正裝置，其特征在于，它包括對輸入的輝度信號的灰度進(jìn)行校正的輝度信號校正電路(1)；檢測上述輝度信號的平均輝度信號電平的平均輝度電平檢測電路(100)；根據(jù)上述平均輝度電平檢測電路的輸出信號進(jìn)行校正計算的系數(shù)運算電路(101)；將上述輝度信號校正電路的輸出信號與上述系數(shù)運算電路的輸出信號相加的加法器(102)；延遲上述輝度信號的延遲電路(6)；限制上述延遲電路輸出信號下限的限幅電路(104)；將上述加法器的輸出信號除以上述限幅電路的輸出信號的除法電路(7)；用上述除法電路的輸出信號控制輸入的彩色載波信號的振幅的乘法電路(8)；控制上述系數(shù)運算電路與上述限幅電路的系數(shù)控制電路(105)。
2.一種圖像信號校正裝置，其特征在于，它包括對輸入的輝度信號的灰度進(jìn)行校正的輝度信號校正電路(1);檢測上述輝度信號的平均輝度電平的平均輝度電平檢測電路(100);根據(jù)上述平均輝度電平檢測電路的輸出信號進(jìn)行校正計算的系數(shù)運算電路(101);將上述輝度信號校正電路的輸出信號與上述系數(shù)運算電路的輸出信號相加的第1加法器(102);延遲上述輝度信號的延遲電路(6);將上述延遲電路的輸出信號與常數(shù)相加的第2加法器(103);將上述第1加法器的輸出信號除以上述第2加法器的輸出信號的除法電路(7);用上述除法電路的輸出信號控制所輸入的彩色載波信號的振幅的乘法電路(8)。
3.一種圖像信號校正裝置，其特征在于，它包括對輸入的輝度信號的平均輝度電平進(jìn)行檢測的平均輝度電平檢測電路(100);根據(jù)上述平均輝度電平檢測電路的輸出信號進(jìn)行校正計算的系數(shù)運算電路(101);使上述輝度信號延遲的延遲電路(6);限制上述延遲電路的輸出信號的下限的限幅電路(104);將上述系數(shù)運算電路的輸出信號除以上述限幅電路的輸出信號的第1除法電路(7);對上述輝度信號的灰度進(jìn)行校正的輝度信號校正電路(1);將上述輝度信號校正電路的輸出信號除以上述延遲電路的輸出信號的第2除法電路(110);將上述第1、2除法電路的輸出信號相加的加法器(111);用上述加法器的輸出信號控制所輸入的彩色載波信號的振幅的乘法電路(8);控制上述系數(shù)運算電路與上述限幅電路的系數(shù)控制電路(105)。
4.一種圖像信號校正裝置，其特征在于，它包括對輸入的輝度信號的平均輝度電平進(jìn)行檢測的平均輝度電平檢測電路(100);根據(jù)上述平均輝度電平檢測電路的輸出信號進(jìn)行校正計算的系數(shù)運算電路(101);使上述輝度信號延遲的延遲電路(6);將上述延遲電路的輸出信號與一常數(shù)相加的第1加法器(103);將上述系數(shù)運算電路的輸出信號除以上述第1加法器的輸出信號的第1除法電路(7);對上述輝度信號的灰度進(jìn)行校正的輝度信號校正電路(1);將上述輝度信號校正電路的輸出信號除以上述延遲電路的輸出信號的第2除法電路(110);將上述第1、2除法電路的輸出信號相加的第2加法器(111);用上述第2加法器的輸出信號控制輸入的彩色載波信號的振幅的乘法電路(8)。
全文摘要
一種圖像信號校正裝置，由APL檢測電路(100)檢測輝度信號的APL，系數(shù)運算電路(101)計算基于APL的校正量。接著，加法器(102)將基于APL的校正信號與校正后的輝度信號相加。另一方面，限幅電路(104)限制輸入輝度信號的下限。進(jìn)而除法電路(7)將加法器(102)的輸出信號除以限幅電路(104)的輸出信號，根據(jù)其結(jié)果來校正輸入的彩色信號。這樣，彩色信號的校正能按照APL值進(jìn)行，還能防止低輝度輸入時彩色信號的校正過度。
文檔編號H04N5/20GK1075586SQ9310071
公開日1993年8月25日 申請日期1993年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月9日
發(fā)明者遷敏昭, 影山敦久 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社