JPH01246986A - 画質改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野コ 本発明は画質改善装置に関し、例えば、テレビジョン受
像機やビデオプロジェクタ等に適用し得るものである。

［従来の技術］ テレビジョン受像機やビデオプロジェクタ等において、
例えば、第５図に示すような所定色の周囲部ＢＬと異な
る彩色が施された矩形形状の中央部ＷＴでなる画像を表
示する場合、投射管や受像管のレンズや照射面における
光線の反射、散乱のために、輝度差や色度差の大きいエ
ツジ部ＥＤがぼけるフレアという現象が生じる。

このようなフレア現象による画質低下をテレビジョン信
号の処理系において補正する画質改善装置が既に提案さ
れている。すなわち、例えば、第５図の水平方向の走査
線Ｌ１に対応するテレビジョン信号は、第６図（Ａ＞に
示すように矩形パルス信号Ｓ１となるが、この信号を第
６図（Ｂ）に示すように中高域成分を強調した信号Ｓ２
に変換して受像管や照射面に表示させた場合に輝度差や
色度差の大きい部分をも明確に見えるようにする補正を
行なう。このような中高域強調を水平方向及び垂直方向
の全てに行ない、フレア補正を実行する。

従って、フレア補正する場合、中高域成分を原テレビジ
ョン信号から抽出してこれを原テレビジョン信号と適宜
合成して中高域成分が低域成分より高い利得を有するよ
うにする方法と、低域成分を原テレビジョン信号から抽
出してそれを原テレビジョン信号に適宜合成して中高域
成分が低域成分より高い利得を有するようにする方法と
がある。

しかし、中高域成分を抽出してフレア補正を行なう方法
は、例えば、中央部ＷＴの４隅で極性が反転するという
欠点を有しており、そのため、低域成分を抽出してフレ
ア補正を行なう方法が多く採用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、デジタルテレビジョン受像機等において、低
域成分を抽出するデジタルローパスフィルタとしては、
いわゆる多くのメモリを必要とする巡回型フィルタや非
巡回撤フィルタが適用され、デジタル化されたテレビジ
ョン信号に対して複雑な演算処理を実行して低域成分を
抽出している。

また、デジタルテレビジョン受像機等においては、サン
プリング定理を考慮して多くの場合、サンプリング周波
数をカラーサブキャリア周波数の４倍や８倍等に選定し
ている。

従って、低域成分を抽出してフレア補正しようとしでも
、高い動作周波数で多くのメモリを用いて複雑な演算を
しなければならない。そのため、動作時間を考慮して従
来では並列処理を実行しており、装置を大型、複雑なも
のとしていた。

また、テレビジョン受像機等の即時性を考慮すると、フ
レア補正回路の巡回型フィルタや非巡回型フィルタに用
いられるメモリに対して高速でアクセスしなければなら
ず、適用するメモリがアクセスタイムの短いものでなけ
ればならないという制約を与えていた。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、少ない
メモリによってフレア補正することができ、構成を簡易
、小型なものとすることができる、しかも、メモリに対
するアクセスタイムの制約を緩和した画質改善装置を提
供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、本発明においては、入力信
号を、水平方向のデジタルローパスフィルタ及び垂直方
向のデジタルローパスフィルタを順次介してその低域成
分を抽出し、この低域抽出信号と各原色信号とをそれぞ
れ合成して各原色信号の中高域を低域より強調した出力
原色信号を得る画質改善装置において、水平方向のデジ
タルローパスフィルタに対する入力信号として輝度信号
を用いると共に、水平方向のデジタルローパスフィルタ
から出力された信号のデータのクロックレートを低くす
るデータのクロックレート変換回路を設け、このデータ
のクロックレートが低くされた信号を垂直方向のデジタ
ルローパスフィルタに与えるようにした。

［作用］ 入力された輝度信号の水平方向の低域成分を水平方向の
デジタルローパスフィルタが抽出し、その抽出後の信号
から垂直方向の低域成分を垂直方向のデジタルローパス
フィルタが抽出して２次元的に低域成分を抽出し、これ
と各原色信号とを適宜合成してフレア補正された各原色
信号を形成する。

この際、水平方向のデジタルローパスフィルタから出力
された信号を直ちに垂直方向のデジタルローパスフィル
タに与えるのではなく、中高域成分が沢渡されているこ
とを考慮して、データのクロックレー１・変換回路を介
してデータのクロックレートを低くして与える。

その結果、データ数が少なくなって垂直方向のデジタル
ローパスフィルタが使用するメモリが少なくて良く、ま
た、その動作周波数が小さいのでアクセスタイムが低速
なメモリを使用でき、さらに、一つの原色信号だけから
低域抽出信号を得ているので全体としての構成を簡易、
小型にし得ると共に、動作速度の制約を緩和している。

なお、画像のエツジ部分は３原色信号共に変化しており
、かつその変化は輝度信号の変化に対して相関が高いの
で、輝度信号から抽出した低域抽出信号によって各原色
信号についてフレア補正処理をしても何等問題を生じな
い。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
。

丈応且立±体諸城 この実施例は、３原色信号の段階でフレア補正処理を実
行しようとするものであり、また、構成を簡易、小型化
すべく全ての原色信号についてそれぞれフレア補正処理
のための低域抽出信号を得るのではなく、各原色信号と
の相関が高い輝度信号から低域抽出信号を得てこの低域
抽出信号によって全ての原色信号に対してフレア補正処
理を実行しようとするものである。

第１図において、入力輝度信号ＹＩはアナログ／デジタ
ル変換回路ＩＹに与えられ、例えば、カラーサブキャリ
ア周波数の４倍の周波数でサンプリングされてデジタル
信号に変換された後、２次元ローパスフィルタ２に与え
られる。２次元ローパスフィルタ２は、水平方向及び垂
直方向について到来する輝度信号の低域成分を抽出し、
低域抽出信号をデジタル／アナログ変換回路３に与える
。

デジタル／アナログ変換回路３は、デジタル信号でなる
この低域抽出信号をアナログ信号ＬＰに変換して各原色
信号に対応した減算回路４Ｒ〜４Ｂに減算信号として与
える。

また、上述のアナログ／デジタル変換回路ＩＹにおいて
デジタル信号に変換された輝度信号は、遅延補償回路５
Ｙに与えられる。遅延補償回路５Ｙは、２次元ローパス
フィルタ２の低域抽出動作に伴う遅延時間に応じた時間
だけこの輝度信号を遅延させてマトリクス回路６に与え
る。他方、入力されたクロマ信号ＣＩは、アナログ／デ
ジタル変換回路ＩＣによってデジタル信号に変換され、
その後、遅延補償回路５Ｃによって２次元ローパスフィ
ルタ２の低域抽出動作に伴う遅延時間に応じた時間だけ
遅延されてマトリクス回路６に与えられる。

マトリクス回路６は、到来する高度信号及びクロマ信号
をマトリクス変換して３原色信号を得てそれぞれ対応す
るデジタル／アナログ変換回路７Ｒ〜７Ｂに与える。各
デジタル／アナログ変換回路７Ｒ〜７Ｂはそれぞれ、デ
ジタル信号でなる原色信号をアナログ信号ＲＩ、ＧＩ、
ＢＩに変換して各減算回路４Ｒ〜４Ｂに被減算信号とし
て与える。

各減算回路４Ｒ〜４Ｂは、原色信号ＲＩ〜ＢＩから、低
域成分である低域抽出信号ＬＰを減算し、その減算信号
Ｒ８〜ＢＳを係数器９Ｒ〜９Ｂを介してフレア補正量が
適切になるように所定倍して加算回路８Ｒ〜８Ｂに与え
る。各加算回路８Ｒ〜８Ｂには、デジタル／アナログ変
換回路７Ｒ〜７Ｂから原色信号ＲＩ〜ＢＩが与えられて
おり、所定倍された減算信号Ｒ３Ｍ−ＢＳＭにこの原色
信号ＲＩ〜ＢＩを加算する。

従って、各加算回路８Ｒ〜８Ｂの出力信号ＲＯ〜ＢＯは
、入力原色信号ＲＩ〜ＢＩに比較して低域成分が代わら
ないものであって中高域成分が強調されたもの、すなわ
ち、フレア補正された原色信号となっており、次段に出
力される。

２次元ローパスフィルタ２は、詳細には、水平方向のロ
ーパスフィルタ１０と、垂直方向のローパスフィルタ１
１とを備え、さらに、第１及び第２のデータのクロック
レート変換回路１２及び１３を備えている。

アナログ／デジタル変換回路ＩＹからの輝度信号は、水
平方向のローパスフィルタ１０に与えられる。水平方向
のローパスフィルタ１０は、水平方向についてその輝度
信号をｒ波して低域成分を抽出し、その水平低域抽出信
号を第１のデータのタロツクレート変換回路１２に与え
る。このデータのクロックレート変換回路１２は、例え
ばラッチ回路でなり、そのラッチ周波数がカラーサブキ
ャリア周波数の２倍に選定されており、ローパスフィル
タ１０からの水平低域抽出信号をそのラッチ周波数で、
かつ水平走査ラインとの位相が合うようにラッチし、そ
のラッチ信号を垂直方向のローパスフィルタ１１に与え
る。すなわち、第１のデータのクロックレート変換回路
１２は、水平方向のローパスフィルタ１０からの低域抽
出信号をそのデータのクロックレートに対して半分のデ
ータのクロックレートを有する信号に変換して垂直方向
のローパスフィルタ１１に与える。

この垂直方向のローパスフィルタ１１は、データのクロ
ックレート変換後の水平低域抽出信号を垂直方向につい
てろ波して垂直方向の低域成分を抽出し、そのろ波信号
、すなわち２次元的な低域抽出信号を第２のデータのタ
ロツクレート変換回路１３に与える。

ここで、垂直方向のローパスフィルタ１１は、データの
クロックレートの変換によってその動作周波数が従来と
は異なって水平方向のローパスフィルタ１０に比べて半
分となる。従って、従来に比して内部構成が簡易なもの
となる。

なお、このように動作周波数を半分にしても、水平方向
のローパスフィルタ１０によって中高域成分がｒ波され
て到来する信号の帯域が低域側に狭いので、垂直方向に
ついて問題なくＰ波することができる。

第２のデータのクロックレート変換回路１３は、例えば
ラッチ回路でなり、垂直方向のローパスフィルタ１１か
ら与えられる低域抽出信号のデータのクロックレートを
倍増して元のデータのクロックレーｔ・の信号に変換し
て上述したデジタル／アナログ変換回路３に与える。

このようにしたのは、低いデータのクロックレートに伴
う折り返しによる悪影響が生じることを防止するためで
ある。

ここで、フレア現象が生じる画像のエツジ部分は３原色
信号共に変化しており、かつその変化は輝度信号に対す
る相関が高いので、輝度信号から抽出した低域抽出信号
によって各原色信号をフレア補正処理しても何等問題を
生じない。また、輝度信号を２次元低域抽出に用いるよ
うにしたのは、各原色信号からそれぞれ２次元低域抽出
信号を得る場合に比較して抽出のための処理系が少なく
て良いためである。さらに、クロマ信号から２次元低域
抽出信号を抽出しようとすると、輝度差のある画像内容
に対してその輝度差の部分が抽出できない恐れがあるた
めである。

ローパスフ　ルタ１０またよ１１の：Ｗところで、上述
の水平方向及び垂直方向のローパスフィルタ１０及び１
１としては、第２図に示す非巡回型フィルタ２０または
第３図に示す巡回型フィルタ３０を適用することができ
る。

第２図はいわゆるトランスバーサルフィルタ構成であっ
て、入力信号が縦属接続された単位遅延回路２１１〜２
１４に与えられて水平方向または垂直方向に連続する５
画素の信号が取り出され、これら５画素の信号がそれぞ
れ対応する係数器２２１〜２２５によって所定倍された
後、−群の加算口２８２３１〜２３４に与えられ、これ
ら加算回路２３１〜２３４によって総和処理されて低域
抽出信号として出力されるようになされている。

なお、この非巡回型フィルタ２０を水平方向のローパス
フィルタ１０に適用する場合には、単位遅延回路２１１
〜２１４が１サンプリング周期だけ遅延させるものであ
ることを要し、他方、この非巡回型フィルタ２０を垂直
方向のローパスフィルタ１１に適用する場合には、単位
遅延回路２１１〜２１４が１水平走査ラインだけ遅延さ
せるものであることを要する。

また、第３図に示す巡回型フィルタ３０においては、入
力信号は係数器３１を介して所定倍された後加算回路３
２に与えられ、この加算回路３２において後述するフィ
ードバック信号と加算されて次段に出力されると共に、
縦属接続された２（固の単位遅延回路３３及び３４に与
えられ、かくして得られた１単位及び２単位時間だけ遅
延された信号がそれぞれ対応する係数器３５及び３６を
介して所定倍された後、加算回路３７において加算され
て上述のフィードバック信号として加算回路３２に与え
られ、この加算回路３２から低域抽出信号として出力さ
れるようになされている。

なお、この巡回型フィルタ３０を水平方向のローパスフ
ィルタ１０に適用する場合には、単位遅延回路３３及び
３４が１サンプリング周期だけ遅延させるものであるこ
とを要し、他方、この巡回型フィルタ３０を垂直方向の
ローパスフィルタ１１に適用する場合には、単位遅延回
路３３及び３４が１水平走査ラインだけ遅延させるもの
であることを要する。

ところで、巡回型フィルタ３０の場合、非巡回型フィル
タ２０とは異なり、インパルス応答がインパルスより遅
れた成分だけであるので、その構成のままでは水平方向
または垂直方向のローパスフィルタ１０または１１とし
て適用できず、ローパスフィルタ１０または１１として
適用する場合には、第４図に示すようにかかる構成の巡
回型フィルタ３０ａを介した後、フレームメモリ等を利
用した時間軸反転回路４０を介して時間軸を反転し、そ
の後、かかる構成の他の巡回型フィルタ３０ｂを介して
時間軸の逆方向の成分を得、さらに時間軸反転回路４１
を介するようにすることを要する。

実負郭Ｆ公肱作 以上の構成において、入力輝度信号ＹＩは、アナログ／
デジタル変換回路ＩＹを介してデジタル信号に変換され
た後、水平方向のローパスフィルタ１０に与えられ、こ
の水平方向のローパスフィルタ１０によって水平方向の
低域成分が抽出され、この低域抽出信号がデータのクロ
ックレート変換回路１２を介して１／２のデータのクロ
ックレートを有する信号に変換され、さらに、垂直方向
のローパスフィルタ１１によって垂直方向の低域成分が
抽出され、この低域抽出信号が第２のデータのクロック
レート変換回路１３を介して元のデータのクロックレー
トを有する信号に変換され、デジタル／アナログ変換回
路３によってアナログ信号に変換されて２次元ローパス
フィルタ２の出力信号（２次元低域抽出信号）ＬＰとし
て各減算回路４Ｒ〜４Ｂに与えられる。

また、各アナログ／デジタル変換回路ＩＹ、ＩＣによっ
てデジタル信号に変換された輝度信号及びクロマ信号は
それぞれ、遅延補償回路５Ｙ、５Ｃに与えられ、２次元
ローパスフィルタ２による動作遅延時間を補償する分だ
け遅延されてマトリクス回路６に与えられ、このマトリ
クス回路６によって３原色信号が変換され、その後、デ
ジタル／アナログ変換回路７Ｒ〜７Ｂを介してアナログ
信号ＲＩ〜ＢＩに変換されて各減算回路４Ｒ〜４Ｂに与
えられる。

これら各減算回路４Ｒ〜４Ｂによって各原色信号ＲＩ−
ＢＩから２次元ローパスフィルタ２による低域抽出信号
ＬＰが減算され、この減算信号Ｒ８〜ＢＳが係数器９Ｒ
〜９Ｂによって所定倍され、この所定倍された減算信号
Ｒ８Ｍ〜ＢＳＭに各加算回路８Ｒ〜８Ｂによって各原色
信号ＲＩ〜ＢＩが加算されて水平方向及び垂直方向につ
いてその中高域が低域より大きい利得を有するフレア補
正された原色信号ＲＯ〜ＢＯが得られて次段に出力され
る。

夾施医凶ガ釆 従って、上述の実施例によれば、水平方向のローパスフ
ィルタ１０を介した低域抽出信号のデータのクロックレ
ートを第１のデータのクロックレー　Ｉ−変換回路１２
を介して下げて垂直方向のローパスフィルタ１１に与え
るようにしたので、垂直方向のローパスフィルタ１１が
非巡回型または巡回型フィルタのいずれで構成されよう
と、従来装置に比べて必要とするメモリ容量が少なくて
良く、メモリ数を削減でき、全体としての構成を簡易、
小型にすることができると共に、メモリのアクセスタイ
ムの制約を緩和することができる。

また、各原色信号毎に２次元低域抽出信号を得るのでは
なく、輝度信号についてのみ２次元低域抽出信号を得て
、この低域抽出信号を各原色信号のフレア補正に利用す
るようにしたので、この点からも全体構成を簡易、小型
なものとし得る。

低Ω実施困 なお、上述の実施例においては、非巡回型フィルタまた
は巡回型フィルタの単位遅延回路の段数が４段または２
段のものを示したが、所望の通過特性を得るように適宜
その段数を選定すれば良く、これらの段数に限定される
ことはない。

また、上述の実施例においては、第１のデータのクロッ
クレート変換回路１２によってデータのタロツクレート
を半分にするものを示したが、折り返し信号等を考慮し
て可能な程度にデータのクロックレートを下げることが
できる。また、この第１のデータのクロックレート変換
回路１２を介した信号のデータのクロックレートによっ
ては、折り返し信号等が問題とならないので、この場合
には、第２のデータのクロックレーＩ・変換回路１３を
省略しても良い。

さらに、上述の実施例においては、データのクロックレ
ート変換回路１２及び１３をラッチ回路で構成したもの
を示したが、いかなる構成のものであっても良い。

さらにまた、初期のデータのクロックレートがカラーサ
ブキャリア周波数の４倍のものを示したが、対象とする
テレビジョン信号の種別等に応じて適宜選定すれば良い
。例えば、高品位テレビジョン信号に対しては高く選定
することができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、輝度信号から２次元低
域抽出信号を得ると共に、そのための水平方向のローパ
スフィルタと垂直方向のローパスフィルタとの間にデー
タのクロックレート変換回路を介挿し、垂直方向のロー
パスフィルタの動作周波数を下げるようにしたので、垂
直方向のローパスフィルタを構成するメモリの容量を従
来装置に比べて減少させることができ、全体構成を小型
、簡易なものとすることができると共に、メモリとして
低速なものを利用することができる画質改善装置を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画質改善装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図はその水平方向または垂直方向のロー
パスフィルタに適用する非巡回型フィルタを示すブロッ
ク図、第３図は上記実施例の水平方向または垂直方向の
ローパスフィルタに適用する巡回型フィルタを示すブロ
ック図、第４図は巡回型フィルタを用いて上記実施例の
水平方向または垂直方向のローパスフィルタを構成した
場合を示すブロック図、第５図はフレア現象の説明に供
する路線図、第６図はフレア現象の補正の説明に供する
信号波形図である。 ＩＹ、ＩＣ・・・アナログ／デジタル変換回路、２・・
・２次元ローパスフィルタ、３．７Ｒ〜７Ｂ・・・デジ
タル／アナログ変換回路、４Ｒ〜４Ｂ・・・減算回路、
６・・・マトリクス回路、８Ｒ〜８Ｂ・・・加算回路、
９Ｒ〜９Ｂ・・・係数器、１０・・・水平方向のローパ
スフィルタ、１１・・・垂直方向のローパスフィルタ、
１２・・・データのクロックレート変換回路、２０・・
・非巡回型フィルタ、３０・・・巡回型フィルタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力信号を、水平方向のデジタルローパスフィル
   タ及び垂直方向のデジタルローパスフィルタを順次介し
   てその低域成分を抽出し、この低域抽出信号と各原色信
   号とをそれぞれ合成して上記各原色信号の中高域を低域
   より強調した出力原色信号を得る画質改善装置において
   、 上記水平方向のデジタルローパスフィルタに対する上記
   入力信号として輝度信号を用いると共に、上記水平方向
   のデジタルローパスフィルタから出力された信号のデー
   タのクロックレートを低くするデータのクロックレート
   変換回路を設け、このデータのクロックレートが低くさ
   れた信号を上記垂直方向のデジタルローパスフィルタに
   与えるようにしたことを特徴とする画質改善装置。
2. （２）上記水平方向のデジタルローパスフィルタ及び上
   記垂直方向のデジタルローパスフィルタに非巡回型フィ
   ルタを適用したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の画質改善装置。
3. （３）上記水平方向のデジタルローパスフィルタ及び上
   記垂直方向のデジタルローパスフィルタを巡回型フィル
   タを用いて構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の画質改善装置。