JP2871323B2 - 映像信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の輪郭部分を
補正する映像信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーテレビジョン信号の伝送系
においては、伝送の帯域が制限されているために受像機
で再現される画像の鮮鋭度は低下してしまう。例えば、
ＮＴＳＣ方式においては輝度信号の帯域は０〜4.2[MHz]
に制限されている。このため理想的な撮像管で撮影した
場合であっても、輝度信号の白黒変化時の信号は、受像
機では信号の立ち上がりや立ち下がりの傾斜がある値以
上鋭くならず、画面上では輪郭部分がややぼけて見え
る。

【０００３】このような画像のぼけを改善するために、
近年、映像信号処理装置においては、遅延回路を使用し
て２次微分信号をつくり、原信号に加えることにより輪
郭補正が行われている。

【０００４】以下に従来の映像信号処理装置について説
明する。（図１２）は従来の映像信号処理装置の構成図
を示すものである。（図１２）において、１は映像信号
の入力端子、21ａおよび21ｂは信号を所定時間遅延する
遅延回路、22，23，24は乗算器、25，27は加算器、26は
輪郭補正レベルを変えるゲイン調整器、２は出力端子で
ある。（図１３）は（図１２）に示す各点ａ〜ｉにおけ
る動作波形を示したものである。

【０００５】以上のように構成された映像信号処理装置
の動作について（図１２），（図１３）を参照しながら
説明する。まず（図１２）において、入力端子１から入
力された映像信号は遅延回路21ａ、乗算器22に供給され
る。遅延回路21ａの出力信号は遅延回路21ｂ、乗算器23
および加算器27に供給される。遅延回路21ｂの出力信号
は乗算器24に供給される。例えば、入力端子１（ａ点）
に（図１３（ａ））の波形を持つ映像信号を入力する
と、遅延回路21ａ，21ｂの出力信号（ｂ，ｃ点での信
号）は（図１３（ｂ）），（図１３（ｃ））のようにな
る。

【０００６】入力映像信号および遅延回路21ａ，21ｂの
出力信号（ａ，ｂ，ｃ点での信号）は、それぞれ乗算器
22，23，24に供給される。各乗算器22，23，24の係数が Ｋa＝−１，Ｋb＝２，Ｋc＝−１ とすると、乗算器22，23，24の出力信号（ｄ，ｅ，ｆ点
での信号）は（図１３（ｄ）），（図１３（ｅ）），
（図１３（ｆ））のようになる。これら３つの信号は加
算器25に加えられ、その結果加算器25の出力信号（ｇ点
での信号）は、（図１３（ｇ））に示すような原信号を
２次微分した信号波形となる。

【０００７】加算器25の出力信号はゲイン調整器26で任
意のゲインで振幅の調整が行われ、加算器27に加えられ
る。例えばゲインを２とすると、ゲイン調整器26の出力
信号（ｈ点での信号）は（図１３（ｈ））に示すように
なる。ゲイン調整器26の出力信号は遅延回路21ａの出力
信号とともに加算器27に加えられ、加算器27の出力信号
（ｉ点での信号）は（図１３（ｉ））に示すように輪郭
を補正された信号となって、出力端子２から出力され
る。

【０００８】以上のように構成された従来の映像信号処
理装置においては、輪郭部分の立った信号が得られ、輪
郭補正が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、輪郭部分の勾配を大きくする効果に伴いア
ンダーシュートおよびオーバーシュートが付加され鮮鋭
度が向上するが、過度に行うと画像の輪郭部分に付加す
る白や黒の縁取りの不自然さが目立ってしまうという問
題点を有していた。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、アンダーシュートおよびオーバーシュートを過度に
付加することなく輪郭部分を急峻にし、輪郭補正をする
映像信号処理装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、入力映像
信号から最大信号レベルおよび最小信号レベルを検出す
る信号レベル検出回路と、前記入力映像信号を処理する
第１および第２の輪郭補正回路と、前記第１の輪郭補正
回路および前記信号レベル検出回路の各出力信号から輪
郭補正された映像信号の波形に対応した制御信号を発生
する制御信号発生回路とを備えたものである。

【００１２】第２の発明は、入力映像信号から最大信号
レベルおよび最小信号レベルを検出する信号レベル検出
回路と、前記入力映像信号を処理する第１および第２の
輪郭補正回路と、前記第１の輪郭補正回路および前記信
号レベル検出回路の各出力信号から輪郭補正された映像
信号の波形に対応した制御信号を発生する制御信号発生
回路と、前記信号レベル検出回路から輪郭の振幅を検出
しそのレベルに対応した制御信号を発生する輪郭振幅検
出回路と、前記入力映像信号および前記第２の輪郭補正
回路の各出力信号を入力とする切り替え回路とを備えた
ものである。

【００１３】

【作用】第１の発明によれば、上記した構成により、制
御信号発生回路でアンダーシュート、オーバーシュート
が検出されたとき輪郭補正信号の振幅値を任意のゲイン
で調整する。これにより、アンダーシュートおよびオー
バーシュートを過度に付加することなく輪郭部分を急峻
にして画像の輪郭部分の不自然さを低減することができ
る。

【００１４】第２の発明によれば、制御信号発生回路で
アンダーシュート、オーバーシュートが検出されたとき
輪郭補正信号の振幅値を任意のゲインで調整する。ま
た、輪郭振幅検出回路で輪郭の振幅値を検出し、検出さ
れた輪郭の振幅値が所定の値より大きい場合にはゲイン
調整された輪郭補正信号を用いて輪郭補正された映像信
号を出力し、それ以外の場合には元の映像信号を出力す
る。これにより、アンダーシュートおよびオーバーシュ
ートを過度に付加することなく輪郭部分を急峻にして画
像の輪郭部分の不自然さを低減することができるうえ
に、さらに、輪郭の振幅値が小さい部分には補正が行わ
れないため、ノイズなどが強調されることがない。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。（図１）は本発明の第１の一実施例
における映像信号処理装置の構成図を示すものである。
（図１）において、１は映像信号の入力端子、10は信号
レベル検出回路、20は第１の輪郭補正回路、30は第２の
輪郭補正回路、40は制御信号発生回路、２は出力端子で
ある。

【００１６】以上のように構成された映像信号処理装置
の動作について説明すると、まず、入力端子１から入力
された映像信号は信号レベル検出回路10、第１の輪郭補
正回路20および第２の輪郭補正回路30へ供給される。信
号レベル検出回路10および第１の輪郭補正回路20の出力
信号は制御信号発生回路40へ供給される。制御信号検出
回路40の出力信号は第２の輪郭補正回路30の制御端子へ
供給され、第２の輪郭補正回路30の出力信号は出力端子
２から出力される。

【００１７】信号レベル検出回路10は例えば（図２）に
示すように構成される。信号レベル検出回路10への入力
信号は遅延回路11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄにより所定時間
間隔で遅延される。各遅延回路11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄ
の出力信号と信号レベル検出回路10への入力信号は最大
信号レベル検出回路12へ供給され、最大信号レベルが検
出される。同様に、各遅延回路11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄ
の出力信号と信号レベル検出回路10への入力信号は最小
信号レベル検出回路13へも供給され、最小信号レベルが
検出される。これら検出信号は制御信号発生回路へ供給
される。

【００１８】第１の輪郭補正回路20および第２の輪郭補
正回路30は、例えば（図３（ａ），（ｂ））に示すよう
に構成される。第２の輪郭補正回路30のゲイン調整器36
のゲイン制御端子へ制御信号発生回路40の出力信号が供
給されていることを除いて、従来例で示したものと基本
的には同じ構成である。あるいは、第１の輪郭補正回路
20と第２の輪郭補正回路30を共用構成にして、例えば
（図４）に示すようにも構成される。ここでは（図３）
に示す構成を例にして説明する。

【００１９】制御信号発生回路40は例えば（図５）に示
すように構成される。比較器41へは最大信号レベルと第
１の輪郭補正回路20の出力信号が供給され振幅値が比較
される。同様に比較器42へは最小信号レベルと第１の輪
郭補正回路20の出力信号が供給され振幅値が比較され
る。比較器41，42の出力信号は係数発生器43へ供給さ
れ、その出力信号は第２の輪郭補正回路30のゲイン調整
器36のゲイン制御端子へ供給される。

【００２０】前記構成の映像信号処理装置の動作を（図
６）の波形図を参照して説明する。まず、例えば入力端
子１に（図６（ａ））に示す映像信号を入力すると、こ
の映像信号は信号レベル検出回路10の遅延回路11ａ，11
ｂ，11ｃ，11ｄにより遅延され、それぞれの出力信号
（ｂ，ｃ，ｄ，ｅ点での信号）は（図６（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ））に示すようになる。入力映像
信号および各遅延回路11ａ，11ｂ，11ｃ，11ｄの出力信
号（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ点での信号）は最大信号レベル
検出回路12、最小信号レベル検出回路13へ供給され最大
信号レベル（図６（ｆ））と最小信号レベル（図６
（ｇ））が検出される。

【００２１】また、第１の輪郭補正回路20へ供給された
入力映像信号は、例えば、各乗算器21ａ，21ｂ，21ｃの
係数をＫａ＝ー１，Ｋb＝２，Ｋｃ＝ー１とし、ゲイン
設定値を２とすると、加算器25の出力信号（ｈ点での信
号）は（図６（ｈ））に示すようになり、ゲイン調整器
26の出力信号（ｉ点での信号）は（図６（ｉ））に示す
ようになる。この信号は加算器27で遅延回路21ｂ（ｃ点
での信号と同様）の出力信号と加算され、加算出力（ｊ
点）は（図６（ｊ））に示すような信号となる。第２の
輪郭補正回路30へ供給された入力映像信号についても同
様に処理され、ｍ点ではｈ点での信号と同じ波形の信号
が得られる。

【００２２】制御信号発生回路40は、最大信号レベルと
最小信号レベルと第１の輪郭補正回路20により輪郭補正
された信号が入力され、第１の輪郭補正回路20で入力映
像信号に付加されたアンダーシュート、オーバーシュー
ト部分を検出し所定の係数を出力する。まず、入力され
た最大信号レベル（ｆ点での信号）と第１の輪郭補正回
路20の出力信号（ｊ点での信号）は比較器41へ供給され
振幅値が比較される。例えば、第１の輪郭補正回路20の
出力信号（ｊ点での信号）の方が最大信号レベル（ｆ点
での信号）より大きい場合は”１”を出力し、それ以外
の場合は”０”を出力するものとすれば、比較器41の出
力信号（ｋ点での信号）は（図６（ｋ））のようにな
る。

【００２３】同様に、最小信号レベル（ｇ点での信号）
と第１の輪郭補正回路20の出力信号（ｊ点での信号）は
比較器42へ供給され振幅値が比較される。例えば、第１
の輪郭補正回路20の出力信号（ｊ点での信号）の方が最
小信号レベル（ｇ点での信号）より小さい場合は”１”
を出力し、それ以外の場合は”０”を出力するものとす
れば、比較器42からは（図６（ｌ））の信号が出力され
る。比較器41と比較器42の出力信号（ｋ，ｌ点での信
号）は係数発生器43へ供給される。係数発生器43は比較
器41と比較器42の出力信号（ｋ，ｌ点での信号）に従っ
て第２の輪郭補正回路30のゲイン調整器36のゲインを設
定する係数Ｋを出力する。

【００２４】係数発生器43は例えば、（ｋ＝”１”かつ
ｌ＝”０”）または（ｋ＝”０”かつｌ＝”１”）の場
合は係数ＫをＫ＝0.5とし、それ以外の場合はＫ＝２とす
れば、この場合、加算器35の出力信号（ｍ点での信号）
はゲイン調整器36で部分的に異なる係数（シュート部で
はＫ＝0.5,それ以外の立ち上がり部分などではＫ＝２）
でゲイン調整されｎ点では（図６（ｎ））に示すような
輪郭補正信号が得られる。この信号は遅延回路31ｂの出
力信号（ｃ点での信号と同様）と加算器37で加算され、
輪郭を補正された映像信号（図６（ｏ））となって出力
端子２から出力される。

【００２５】輪郭が補正される様子について（図７）を
参照して説明する。従来例で説明した輪郭補正装置は輪
郭補正成分を入力映像信号に加算することにより輪郭補
正を行っており、この補正成分の振幅を任意のゲインで
調整することにより補正量が制御される。（図７
（ａ））に示すようにゲインを大きく設定するほど立ち
上がり期間の信号波形は急峻になり、同時にアンダーシ
ュート、オーバーシュートの付加される量も大きくな
る。

【００２６】しかし、過度に行うと、細かい画像や輪郭
の振幅の小さい部分では白や黒の縁取りが本来の画像に
対して無視できなくなり画像の不自然さが目立ってく
る。そこで、本実施例による映像信号処理装置は、補正
成分の、入力映像信号に加算したときにアンダーシュー
ト、オーバーシュートとなる部分と立ち上がり期間の部
分とをそれぞれ独立にゲイン調整し入力映像信号に加算
する。このため、（図７（ｂ））に示すように立ち上が
り期間の信号波形は急峻なままでアンダーシュート、オ
ーバーシュートの付加量が抑えられる。

【００２７】以上のように本発明の第１の実施例によれ
ば、制御信号発生回路40で検出されたアンダーシュー
ト、オーバーシュート部では他の部分とは異なる係数で
ゲイン調整するため、アンダーシュート、オーバーシュ
ートを過度に付加することなく輪郭部分を急峻にし、画
像の輪郭部分の不自然さを低減することができる。

【００２８】（図８）は本発明の第２の実施例における
映像信号処理装置の構成図を示すものである。（図１）
に示した本発明の第１の実施例の構成と基本的には同じ
であり、異なる点は信号レベル検出回路10の出力信号を
入力とする輪郭振幅検出回路50と、入力映像信号と第２
の輪郭補正回路30の出力信号を入力とし輪郭振幅検出回
路50の出力信号で制御される切り替え回路60が追加され
たことである。

【００２９】前記構成の映像信号処理装置の動作を（図
９）の波形図を参照して説明する。第２の輪郭補正回路
30の出力信号（図９（ｏ））を得るまでの詳細な動作は
本発明の第１の実施例で説明したものと同じである。

【００３０】輪郭振幅検出回路50は例えば（図１０）に
示すように減算器51と比較器52とから構成され、輪郭振
幅検出回路50へ入力された最大信号レベル（ｆ点での信
号）と最小信号レベル（ｇ点での信号）が減算器51で減
算され減算出力（図９（ｐ））は比較器52へ供給され
る。この信号は比較器52であらかじめ設定された閾値Ｔ
ｈと比較され比較結果を示す信号が出力される。例え
ば、減算器51の出力信号（ｐ点での信号）の方がＴｈよ
り大きい場合は”１”を出力し、それ以外の場合は”
０”を出力するものとすれば、比較器52の出力信号（ｑ
点での信号）は（図９（ｑ））のようになる。この信号
は輪郭振幅検出回路50の出力信号として切り替え回路60
の制御端子へ供給される。

【００３１】切り替え回路60は例えば（図１１）に示す
ようにタイミング調整器61と選択器62とから構成され
る。切り替え回路60では輪郭振幅検出回路50の出力信号
（ｑ点での信号）を制御信号として、ｑ＝１のときには
第２の輪郭補正回路30の出力信号（ｏ点での信号）に切
り替え、ｑ＝０のときにはタイミング調整器61によりｏ
点での信号とタイミングを合わされた入力映像信号に切
り替えて出力する。つまり、減算器51の出力信号（ｐ点
での信号）は輪郭の振幅値を表わしており、この値がＴ
ｈより大きい場合は輪郭補正された信号に切り替え、そ
れ以外の場合は輪郭補正されない信号に切り替え、（図
６（ｒ））に示す信号が出力端子２から出力される。

【００３２】以上のように本発明の第２の実施例によれ
ば、制御信号発生回路40で検出されたアンダーシュー
ト、オーバーシュート部では他の部分とは異なる係数で
ゲイン調整するため、アンダーシュート、オーバーシュ
ートを過度に付加することなく輪郭部分を急峻にし、画
像の輪郭部分の不自然さを低減することができるうえ
に、さらに、輪郭の振幅変化の小さい場合には補正を行
わないため、ノイズなどが強調されることがない。

【００３３】なお、本発明の第１の実施例において、輪
郭振幅検出回路50の出力信号を制御信号発生回路40の係
数発生器43へも供給することによって輪郭の振幅値の大
きさも考慮して係数を設定してもよい。

【００３４】また、本発明の第１および第２の実施例に
おいて、水平方向に画像信号を抽出したがこれに限った
ことではなく、例えば垂直方向や斜め方向に画像信号を
抽出してもよい。また、最大信号レベルと最小信号レベ
ルの検出にあたって、水平方向に並んだ５点の位置の画
像信号を選んだが、所定の方向、点数としてもよい。さ
らに、係数の発生数は２種類に限ったことではなく、シ
ュート部の振幅値の大きさに従って多種類に設定しても
構わないし、アンダーシュート、オーバーシュートそれ
ぞれ独立に係数を設定しても構わない。

【００３５】

【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、入力
映像信号から最大信号レベルおよび最小信号レベルを検
出する信号レベル検出回路と、前記入力映像信号を処理
する第１および第２の輪郭補正回路と、前記第１の輪郭
補正回路および前記信号レベル検出回路の出力信号から
輪郭補正された映像信号の波形に対応した制御信号を発
生する制御信号発生回路とを備えることにより、アンダ
ーシュート、オーバーシュートを過度に付加することな
く輪郭部分を急峻にし、画像の輪郭部分の不自然さを低
減することができる。

【００３６】また第２の発明によれば、入力映像信号か
ら最大信号レベルおよび最小信号レベルを検出する信号
レベル検出回路と、前記入力映像信号を処理する第１お
よび第２の輪郭補正回路と、前記第１の輪郭補正回路お
よび前記信号レベル検出回路の出力信号から輪郭補正さ
れた映像信号の波形に対応した制御信号を発生する制御
信号発生回路と、前記信号レベル検出回路から輪郭の振
幅を検出しそのレベルに対応した制御信号を発生する輪
郭振幅検出回路と、前記入力映像信号および前記第２の
輪郭補正回路の出力信号を入力とする切り替え回路とを
備えることにより、アンダーシュート、オーバーシュー
トを過度に付加することなく輪郭部分を急峻にし、画像
の輪郭部分の不自然さを低減することができるうえに、
さらに、輪郭の振幅変化の小さい場合には補正を行わな
いため、ノイズなどが強調されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における映像信号処理装
置の構成図

【図２】信号レベル検出回路の構成図

【図３】（ａ）は第１の輪郭補正回路の構成図 （ｂ）は第２の輪郭補正回路の構成図

【図４】輪郭補正回路を共用した場合の構成図

【図５】制御信号発生回路の構成図

【図６】本発明の第１の実施例の動作波形図

【図７】（ａ）は輪郭が補正される様子を説明するため
の特性図 （ｂ）は本実施例の輪郭が補正される様子を説明するた
めの特性図

【図８】本発明の第２の実施例における映像信号処理装
置の構成図

【図９】本発明の第２の実施例の動作波形図

【図１０】輪郭振幅検出回路の構成図

【図１１】切り替え回路の構成図

【図１２】従来の映像信号処理装置の構成図

【図１３】従来例の動作波形図

【符号の説明】

10 信号レベル検出回路 20 第１の輪郭補正回路 30 第２の輪郭補正回路 40 制御信号発生回路 50 輪郭振幅検出回路 60 切り替え回路 70 輪郭補正回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 和也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 山内 秀昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−222777（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−168776（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−42668（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−52576（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−254285（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−82274（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−64874（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 5/14 - 5/217

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号から最大信号レベルおよび最
   小信号レベルを検出する信号レベル検出回路と、前記入
   力映像信号を処理する第１および第２の輪郭補正回路
   と、前記第１の輪郭補正回路および前記信号レベル検出
   回路の各出力信号から輪郭補正された映像信号の波形に
   対応した制御信号を発生する制御信号発生回路とを備
   え、前記第２の輪郭補正回路の補正量を前記制御信号発
   生回路の出力信号で制御することによって映像信号の波
   形に応じた輪郭補正を行うことを特徴とする映像信号処
   理装置。
2. 【請求項２】入力映像信号から最大信号レベルおよび最
   小信号レベルを検出する信号レベル検出回路と、前記入
   力映像信号を処理する第１および第２の輪郭補正回路
   と、前記第１の輪郭補正回路および前記信号レベル検出
   回路の各出力信号から輪郭補正された映像信号の波形に
   対応した制御信号を発生する制御信号発生回路と、前記
   信号レベル検出回路から輪郭の振幅を検出しそのレベル
   に対応した制御信号を発生する輪郭振幅検出回路と、前
   記入力映像信号および前記第２の輪郭補正回路の各出力
   信号を入力とする切り替え回路とを備え、前記第２の輪
   郭補正回路の補正量を前記制御信号発生回路の出力信号
   で制御することによって映像信号の波形に応じた輪郭補
   正を行い、前記輪郭振幅検出回路の出力信号で前記切り
   替え回路を制御することによって輪郭の振幅レベルに応
   じた信号に切り替えて出力することを特徴とする映像信
   号処理装置。
3. 【請求項３】切り替え回路は、輪郭振幅検出回路の出力
   信号に従って、輪郭の振幅値が所定の値より大きい場合
   は少なくとも第２の輪郭補正回路の出力信号に切り替
   え、そうでない場合はタイミングを合わされた入力映像
   信号に切り替えることを特徴とする請求項２記載の映像
   信号処理装置。
4. 【請求項４】輪郭振幅検出回路は、最大信号レベルと最
   小信号レベルの差をとる減算器と、前記減算器の出力信
   号と所定の値を比較する第１の比較器と備えたことを特
   徴とする請求項２記載の映像信号処理装置。
5. 【請求項５】信号レベル検出回路は、入力映像信号を所
   定の時間間隔で遅延させる複数の遅延回路の出力信号か
   ら最大信号レベルを検出する最大信号レベル検出回路
   と、前記複数の遅延回路の出力信号から最小信号レベル
   を検出する最小信号レベル検出回路とを備えたことを特
   徴とする請求項１または２記載の映像信号処理装置。
6. 【請求項６】制御信号発生回路は、最大信号レベルと輪
   郭補正された映像信号を比較する第２の比較器と、最小
   信号レベルと前記輪郭補正された映像信号を比較する第
   ３の比較器と、前記第２および第３の比較器の出力信号
   から前記輪郭補正された映像信号のシュート部を検出し
   所定の係数を出力する係数発生器を備えたことを特徴と
   する請求項１または２記載の映像信号処理装置。