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発明の名称 輪郭補償回路
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−46447
公開日 平成7年(1995)2月14日
出願番号 特願平5−192171
出願日 平成5年(1993)8月3日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】松村 修治 (外2名)
発明者 井上 直幸 / 小野 博幸
要約 目的
小さな回路規模で、ブースト周波数を変えることなく任意の輪郭補正信号を得ることができ、自然な輪郭補正を行うことができる輪郭補正回路を提供する。

構成
第1のフィルタ回路41は輪郭補正信号を生成する。第2のフィルタ回路42はフィルタ回路41により生成する輪郭補正信号よりも幅の細い任意の幅の信号を生成する。コアリング回路43はフィルタ回路42により得られる信号の微少レベル以下を零値にクリップする。ゲートパルス発生回路44はコアリング回路43により得られる信号の零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成する。ゲート回路45はフィルタ回路41により生成した輪郭補正信号をゲートパルス発生回路44により生成したゲートパルスによって制御して幅の細い輪郭補正信号を生成する。
特許請求の範囲
【請求項1】 映像信号の輪郭補正信号を生成する第1のフィルタ回路と、前記第1のフィルタ回路により生成した輪郭補正信号よりも幅の細い任意の幅の輪郭補正信号を生成する第2のフィルタ回路と、前記第2のフィルタ回路により得られる信号の微少レベル以下を零値にクリップするコアリング回路と、前記コアリング回路により得られる信号の零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成するゲートパルス発生回路と、前記第1のフィルタ回路により得られる信号を前記ゲートパルスにより制御して幅のより細い輪郭補正信号を生成するゲート回路とを備えたことを特徴とする輪郭補償回路。
【請求項2】 映像信号を遅延量の異なる複数の信号として出力する遅延回路と、前記遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T1の出力信号を選択する第1のセレクタと、前記第1のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第1の係数回路と、前記遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T2の出力信号を選択する第2のセレクタと、前記第2のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第2の係数回路と、前記第1の係数回路により得られる信号と前記遅延回路により所定量T(T1<T<T2かつT−T1=T2−T)だけ遅延された信号と前記第2の係数回路により得られる信号を加算する第1の加算回路と、前記遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T3の出力信号を選択する第3のセレクタと、前記第3のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第3の係数回路と、前記遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T4の出力信号を選択する第4のセレクタと、前記第4のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第4の係数回路と、前記第3の係数回路により得られる信号と前記遅延回路により所定量T(T1<T3<T<T4<T2かつT−T3=T4−T)だけ遅延された信号と前記第4の係数回路により得られる信号を加算する第2の加算回路と、前記第2の加算回路により得られる信号の微少レベル以下を零値にクリップするコアリング回路と、前記コアリング回路により得られる信号の零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成するゲートパルス発生回路と、前記ゲートパルス発生回路により生成されたゲートパルスのタイミングを調整するタイミング調整回路と、前記第1の加算回路により得られる信号と前記タイミング調整回路により得られる信号の論理積を取るAND回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載の輪郭補償回路。
【請求項3】 映像信号を遅延量の異なる複数の信号として出力する遅延回路と、前記遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T1の出力信号を選択する第1のセレクタと、前記第1のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第1の係数回路と、前記遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T2の出力信号を選択する第2のセレクタと、前記第2のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第2の係数回路と、前記第1の係数回路により得られる信号と前記遅延回路により所定量T(T1<T<T2かつT−T1=T2−T)だけ遅延された信号と前記第2の係数回路により得られる信号を加算する加算回路と、前記遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T3の出力信号を選択する第3のセレクタと、前記遅延回路により所定量T(T1<T3<T)だけ遅延された信号から前記第3のセレクタにより得られる信号を減算する減算回路と、前記減算回路により得られる信号の微少レベル以下を零値にクリップするコアリング回路と、前記コアリング回路により得られる信号の零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成するゲートパルス発生回路と、前記ゲートパルス発生回路により生成されたゲートパルスのタイミングを調整するタイミング調整回路と、前記第1の加算回路により得られる信号と前記タイミング調整回路により得られる信号の論理積を取るAND回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載の輪郭補償回路。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は映像信号の鮮鋭度を向上する輪郭補償回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の輪郭補償回路の構成の一例を図6に示す。
【0003】図6において、21,23は映像信号の極性を反転させるとともにレベルを1/2にする第1の係数回路、22は映像信号の極性およびレベルを変えずに出力する第2の係数回路、24は第1の係数回路21より得られる信号を2τ(τ=1/(4f),f:ブースト周波数)だけ遅延させる第1の遅延回路、25は第1の遅延回路24により得られる信号と第2の係数回路22より得られる元の信号を加算する第1の加算回路、26は第1の加算回路25より得られる信号を2τだけ遅延させる第2の遅延回路、27は第2の遅延回路26により得られる信号と第1の係数回路23により得られる信号を加算する第2の加算回路である。
【0004】図7は図6の輪郭補償回路におけるa,b,c,d,e,fの各点での信号波形を示している。以下、図7を用いて従来の輪郭補償回路の動作を説明する。
【0005】図7の(a)は図6の輪郭補償回路への入力信号波形で、この入力信号が図7の(b)に示すように係数回路21により極性が反転されるとともにレベルが1/2にされ、図7の(c)に示すように遅延回路24により2τだけ遅延される。遅延回路24の出力信号と係数回路22の出力信号が加算回路25により加算されて図7の(d)に示すような信号波形となり、さらに図7の(e)に示すように遅延回路26により2τだけ遅延される。そして、遅延回路26の出力信号と係数回路23の出力信号が加算回路27により加算されて図7の(f)に示すような輪郭補正信号が得られる。
【0006】図6の輪郭補償回路では、ブースト周波数fと輪郭補正信号の幅tの間にf=1/(2t)の関係があるため、本来視覚的に強調効果があるべき低い周波数部分を強調する場合に生成される輪郭補正信号は幅が広くなり、映像信号の輝度差が大きい輪郭部分では不自然な縁どりができ、画像の鮮鋭度が劣化するという問題が起こる。
【0007】このような問題点を解決する方法として、種々の輪郭補償回路が考えられている(例えば特公平5−6392号公報)。
【0008】図8にその輪郭補償回路の構成の一例を示す。図8において、21〜27は図6における21〜27と同じものである。28は第2の加算回路27より得られる信号を1/2乗する第1の非線形変換回路、29は第1の遅延回路24より得られる信号を第1の係数回路21より得られる信号から減算する減算回路、30は減算回路29より得られる信号の絶対値を取る絶対値回路、31は絶対値回路30より得られる信号を第1および第2の遅延回路24および26の遅延量2τの1/2に相当するτだけ遅延させる第3の遅延回路、32は第3の遅延回路31より得られる信号を1/2乗する第2の非線形変換回路、33は第1の非線形変換回路28より得られる信号と第2の非線形変換回路32より得られる信号の積を取る乗算回路である。
【0009】図9は図8の輪郭補償回路におけるa,b,c,d,e,fの各点での信号波形を示している。以下、図9を用いて図8の輪郭補償回路の動作を説明する。
【0010】図9の(a)は図8の輪郭補償回路への入力信号波形で、この入力信号が図6の輪郭補償回路と同じ動作を経て加算回路27より図9の(c)に示す信号波形を出力し、非線形変換回路28により1/2乗される。
【0011】他方、減算回路29により遅延回路24の出力信号を係数回路21の出力信号から減算することにより図9の(b)に示す信号が得られ、絶対値回路30により図9の(d)に示す信号となり、図9の(e)に示すように遅延回路31によりτだけ遅延されて、非線形変換回路32により1/2乗される。
【0012】乗算回路33により非線形変換回路28および32の出力信号を乗算することによって図9の(f)に示す輪郭補正信号が得られる。
【0013】図9の(f)に示すように、図8の輪郭補償回路では図6の輪郭補償回路で得られる輪郭補正信号(図7の(f)参照)の1/2の幅の輪郭補正信号が得られ、より自然な輪郭補正ができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8の輪郭補償回路の構成では、非線形変換回路、絶対値回路および乗算回路などを必要とするため、回路規模が大きくなる。また、輪郭補正信号の幅を任意に設定することができないという問題点を有している。
【0015】本発明は上記従来の問題点を解決し、より自然な輪郭補正を行うことが可能な輪郭補償回路を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するために本発明の輪郭補償回路は、映像信号の輪郭補正信号を生成する第1のフィルタ回路と、第1のフィルタ回路により生成した輪郭補正信号よりも幅の細い任意の幅の輪郭補正信号を生成する第2のフィルタ回路と、第2のフィルタ回路より得られる信号の微少レベル以下を零値にクリップするコアリング回路と、コアリング回路により得られる信号の零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成するゲートパルス発生回路と、第1のフィルタ回路により得られる信号をゲートパルスにより制御して幅のより細い輪郭補正信号を生成するゲート回路を備えた構成とする。
【0017】すなわち本発明の第1の輪郭補償回路は、映像信号を遅延量の異なる複数の信号として出力する遅延回路と、遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T1の出力信号を選択する第1のセレクタと、第1のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第1の係数回路と、遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T2の出力信号を選択する第2のセレクタと、第2のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第2の係数回路と、第1の係数回路により得られる信号と遅延回路により所定量T(T1<T<T2かつT−T1=T2−T)だけ遅延された信号と第2の係数回路により得られる信号を加算する第1の加算回路と、遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T3の出力信号を選択する第3のセレクタと、第3のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第3の係数回路と、遅延回路の複数の出力信号が入力され遅延量T4の出力信号を選択する第4のセレクタと、第4のセレクタの出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第4の係数回路と、第3の係数回路により得られる信号と遅延回路により所定量T(T1<T3<T<T4<T2かつT−T3=T4−T)だけ遅延された信号と第4の係数回路により得られる信号を加算する第2の加算回路と、第2の加算回路により得られる信号の微少レベル以下を零値にクリップするコアリング回路と、コアリング回路により得られる信号の零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成するゲートパルス発生回路と、ゲートパルス発生回路により生成されたゲートパルスのタイミングを調整するタイミング調整回路と、第1の加算回路により得られる信号とタイミング調整回路により得られる信号の論理積を取るAND回路を備えた構成を有している。
【0018】また本発明の第2の輪郭補償回路は、第1の輪郭補償回路よりもさらに簡略化でき、第3の係数回路を極性およびレベルを変えずに出力する係数回路に、第2の加算回路を減算回路に代え、第4のセレクタおよび第4の係数回路を省くことによって、さらに小規模な回路構成で実現できるものである。
【0019】
【作用】この構成によって、本発明の輪郭補償回路では第1のフィルタ回路によって生成された幅の太い輪郭補正信号を、第2のフィルタ回路によって生成した幅の細い信号をコアリング回路により微少レベル以下を零値にクリップし、ゲートパルス発生回路により零値以外の部分をハイレベルとして生成したゲートパルスにより切り取ることによって幅の細い輪郭補正信号を生成する。
【0020】本発明の第1の輪郭補償回路では映像信号を第1のセレクタにより選択された遅延量T1だけ遅延して極性を反転すると共にレベルを1/2にした信号と、第2のセレクタにより選択された遅延量T2だけ遅延して極性を反転すると共にレベルを1/2にした信号と、所定量T(T1<T<T2かつT−T1=T2−T)だけ遅延した信号を第1の加算回路により加算して出力する。他方、映像信号を第3のセレクタにより選択された遅延量T3だけ遅延して極性を反転すると共にレベルを1/2にした信号と、第4のセレクタにより選択された遅延量T4だけ遅延して極性を反転すると共にレベルを1/2にした信号と所定量T(T1<T3<T<T4<T2かつT−T3=T4−T)だけ遅延した信号を第2の加算回路により加算して、コアリング回路により信号の微少レベル以下を零値にクリップし、ゲートパルス発生回路により零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成し、ゲートパルスをタイミング調整回路によりタイミング調整した信号を出力する。第1の加算回路により得られる信号とタイミング調整回路により得られる信号の論理積をAND回路により取り幅の細い輪郭補正信号を出力する。
【0021】本発明の第2の輪郭補償回路では、映像信号を所定量Tだけ遅延した信号から第3のセレクタにより選択された遅延量T3(T1<T3<T<T2)だけ遅延して極性およびレベルを変えずに出力した信号を減算した信号からゲートパルスを生成すること以外は、第1の輪郭補償回路と同様に動作して幅の細い輪郭補正信号を出力する。
【0022】すなわち、本発明の輪郭補償回路は小規模の回路で構成でき、低い周波数の映像信号の太い輪郭補正信号をそれよりも細い輪郭補正信号から生成したゲートパルスによって切り取ることにより、ブースト周波数を変えることなく輪郭補正を行ない、見た目に不自然であった輪郭部分を改善し、画像の鮮鋭度を向上するものである。
【0023】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例における輪郭補償回路の概念をあらわすブロック図である。
【0024】図1において、41は輪郭補正信号を生成する第1のフィルタ回路、42はフィルタ回路41により生成する輪郭補正信号よりも幅の細い任意の幅の信号を生成する第2のフィルタ回路、43はフィルタ回路42により得られる信号の微少レベル以下を零値にクリップするコアリング回路、44はコアリング回路43により得られる信号の零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成するゲートパルス発生回路、45はフィルタ回路41により生成した輪郭補正信号をゲートパルス発生回路44により生成したゲートパルスによって制御して幅の細い輪郭補正信号を生成するゲート回路である。以下に図1の輪郭補正回路を具体化して説明する。
【0025】図2は本発明の第2の実施例における輪郭補償回路の具体構成を示すブロック図である。
【0026】図2において、1は映像信号を遅延量の異なる複数の信号として出力する遅延回路、2は遅延回路1の複数の出力信号が入力され遅延量T1の出力信号を選択する第1のセレクタ、3は第1のセレクタ2の出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第1の係数回路である。4は遅延回路1により遅延量Tだけ遅延された映像信号を極性およびレベルを変えずに出力する第5の係数回路である。5は遅延回路1の複数の出力信号が入力され遅延量T2の出力信号を選択する第2のセレクタ、6は第2のセレクタ5の出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第2の係数回路である。7は第1の係数回路3により得られる信号と第5の係数回路4により得られる所定量T(T1<T<T2かつT−T1=T2−T)だけ遅延された信号と第2の係数回路6により得られる信号を加算する第1の加算回路である。8は遅延回路1の複数の出力信号が入力され遅延量T3の出力信号を選択する第3のセレクタ、9は第3のセレクタ8の出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第3の係数回路である。10は遅延回路1により遅延量Tだけ遅延された映像信号を極性およびレベルを変えずに出力する第6の係数回路である。11は遅延回路1の複数の出力信号が入力され遅延量T4の出力信号を選択する第4のセレクタ、12は第4のセレクタ11の出力信号の極性を反転するとともに、そのレベルを1/2にする第4の係数回路である。13は第3の係数回路9により得られる信号と第6の係数回路10により得られる所定量T(T1<T3<T<T4<T2かつT−T3=T4−T)だけ遅延された信号と第4の係数回路12により得られる信号を加算する第2の加算回路、14は第2の加算回路13により得られる信号の微少レベル以下を零値にクリップ(コアリング処理)するコアリング回路、15はコアリング回路14により得られる信号の零値以外の部分でハイレベルとなるゲートパルスを生成するゲートパルス発生回路、16はゲートパルス発生回路15により生成されたゲートパルスのタイミングを調整するタイミング調整回路である。17は第1の加算回路7により得られる信号とタイミング調整回路16により得られる信号の論理積をとるAND回路である。
【0027】図3は図2の輪郭補償回路におけるa,b,c,dの各点での信号波形を示している。以下、図3を用いて本実施例の輪郭補償回路の動作を説明する。
【0028】本実施例の輪郭補償回路は、上記のように構成したので、第1のセレクタ2および第2のセレクタ5により、遅延量T1およびT2をそれぞれT−T1=T2−Tとなるように選択すると、第1の加算回路7から出力される信号波形は図3の(a)に示すようになる。他方、第3のセレクタ8および第4のセレクタ11により、遅延量T3およびT4をそれぞれT−T3=T4−TかつT1<T3<T<T4<T2となるように選択すると、第2の加算回路13から出力される信号波形として図3の(b)に示すように図3の(a)に示した信号波形よりも細い信号波形が得られる。第2の加算回路13の出力信号にコアリング回路14によりコアリング処理を行った後、ゲートパルス発生回路15によりコアリング回路14による出力信号から図3の(c)に示すゲートパルスが生成される。第1の加算回路7の出力信号はAND回路17により、ゲートパルス発生回路15の出力信号をタイミング調整回路16によりタイミング調整された信号によって切り取られる形となり、図3の(d)に示すように、より細い輪郭補正信号が得られる。
【0029】このようにして生成される輪郭補正信号は、第3のセレクタ8および第4のセレクタ11によって遅延量T3およびT4を任意に選択することにより、任意の細さにすることができる。また、コアリング処理を行ったのと同等の効果があるため、S/N改善効果も得られる。
【0030】図4は本発明の第3の実施例における輪郭補償回路の具体構成を示すブロック図である。
【0031】図4において、18,19以外は図2に示したものと同じものである。18は第3のセレクタ8の出力信号の極性およびレベルを変えずに出力する第3の係数回路である。19は遅延回路1により所定量T(T1<T3<T<T2かつT−T1=T2−T)だけ遅延された信号から第3の係数回路18により得られる信号を減算する減算回路である。
【0032】図5は図4の輪郭補償回路におけるa,b,c,d,e,fの各点での信号波形を示している。以下、図5を用いて本実施例の輪郭補償回路の動作を説明する。
【0033】本実施例の輪郭補償回路は、上記のように構成したので、図5の(a)を入力信号波形として、第1のセレクタ2および第2のセレクタ5により、遅延量T1およびT2をそれぞれT−T1=T2−Tとなるように選択すると、加算回路7から出力される信号波形は図5の(b)に示すようになる。他方、第3のセレクタ8により遅延量T3をT1<T3<Tとなるように選択すると、減算回路19から出力される信号波形として図5の(c)に示すように図5の(b)に示した波形より幅の細い波形が得られる。減算回路19の出力信号にコアリング回路14によりコアリング処理を行った後、ゲートパルス発生回路15によりコアリング回路14による出力信号から図5の(d)に示すゲートパルスが生成される。このゲートパルスがタイミング調整回路16によりゲートパルスの中心と加算回路7により出力される輪郭補正信号の中心が合うようにタイミング調整され、図5の(e)に示すような波形が得られる。加算回路7の出力信号はAND回路17により、タイミング調整回路16により得られるゲートパルスによって切り取られる形となり、図5の(f)に示すようにより細い輪郭補正信号が得られる。
【0034】このようにして生成される輪郭補正信号は、第3のセレクタ8によって遅延量T3を任意に選択することにより、任意の細さにすることができる。また、コアリング処理を行ったのと同等の効果があるため、S/N改善効果も得られる。
【0035】なお、図2および図4の輪郭補償回路において遅延回路1の遅延を1Hラインメモリを用いて行えば、垂直方向の輪郭補正も同様にして行うことができる。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明の輪郭補償回路は上記のような構成により、ブースト周波数を変えることなく、より自然に輪郭補正を行うことができる。
【0037】本発明の輪郭補償回路では非線形変換回路、絶対値回路および乗算回路を使用していないので小さな回路規模で構成でき、また任意の細さのゲートパルスを生成できるため任意の細さの輪郭補正信号を得ることができる。それと同時に輪郭補正信号にコアリング処理を行ったのと同等の効果があり、S/N改善効果も得られる。




 

 


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