JPH03102973A - ビデオ信号の画質改善装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、高精細度テレビジゴン（ＨＤＶ，ＥＤＴＶ）
受像機内などに設置されるビデオ信号の画質改善装置に
関するものである。

（従来の技術） 現在開発中の高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ，ＨＤＴ
Ｖ）受像機では、ビデオプロジェクター等の大型表示装
置の使用が予定されている。このようなビデオプロジェ
クターでは、光学系内の反射や散乱に起因するフレア妨
害が発生し、これに伴い低域成分が増加してエッジ部が
ぼけやすくなる。

このような低域威分の増加に伴う画質劣化を防止するた
めに、表示部に供給するビデオ信号に対し予め中高域或
分を強調しておく画質改善処理が行われる。

すなわち、第４図に示すように、表示画面内に低輝度部
分Ｂを背景として高輝度部分Ａが出現するものとすれば
、その輝度信号の波形は水平方向Ｈについても垂直方向
Ｖについても第５図（Ａ）に示すような階段状となる。

この階段状の輝度信号波形をそのままビデオプロジェク
ターに供給するものとすれば、フレアに起因する低域成
分の増加に伴って工・ノジ部分が鈍化し、第５図（Ｂ）
に示すような波形となる。そこで、原波形（Ａ）の中高
域を強調することにより第５図（Ｃ）に例示するような
波形を予め作威し、これをビデオプロジェクターに供給
するものとすればフレアの影響下においても原波形（Ａ
）に近い高画質の表示が行われることになる。

第５図（Ｃ）に例示したような中高域強調のビデオ信号
を作或するには、 （ｉ）原ビデオ信号（Ａ）から高城通過濾波器を用いて
中高域或分を抽出し、これを原ビデオ信号（Ａ）に重畳
する方法と、 （　ｉｉ　）原ビデオ信号（Ａ）から低域通過濾波器を
用いて（Ｂ）に示すような低域或分を抽出し、これを原
ビデオ信号（Ａ）から減算する方法とがある。

本出願人の先願に係わる特願昭５９　−　２１０３１号
の明細書に記載されているように、上記（　ｉｉ　）の
方法がいわゆる四隅の問題を解決しつつ高画質を得るう
えで好適である。この先願の明細書によれば、概略第６
図に示すような構威の画質改善装置によって上記中高域
の強調が行われる。

すなわち、入力端子ＩＮに供給されるアナログ・ビデオ
信号が低域通過濾波器６１の後段のＡ／Ｄ変換器６２に
おいてディジタル・ビデオ信号に変換され、水平方向と
垂直方向の低域成分を抽出するための低域通過濾波器６
３と６４のそれぞれに供給されると共に、遅延回路６５
を介して減算器６６の加算側入力端子に供給される。上
記低域通過濾波器６３と６４において順次抽出された水
平方向と垂直方向の低域成分は減算器６６の減算側入力
端子に供給される。この結果、減算器６６からは水平と
垂直の二次元方向に中高域或分の強調されたディジタル
・ビデオイ言号が出力され、Ｄ／Ａ変換器６７において
アナログ・ビデオ信号に復元され、出力端子ＯＵＴから
ビデオ・プロジェクターなどの表示装置に供給される。

なお、タイミング生戒回路６８は、入力端子ＩＮに供給
されるアナログ・ビデオ信号からＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変
換用などの各種のタイξング信号を生威して上記各部に
供給する。

第６図に示す画質改善装置では、Ａ／Ｄ変換時のサンプ
リング・レートとしては、サンプリングの定理を満たす
十分高い周波数一典型的には色副搬送波周波数の４倍（
４ｆｓｃ）一が選択される。

このような高サンプリング・レートのディジタル・ビデ
オ信号を対象として二次元方向の低域通過濾波器を形或
しようとすれば、大きな処理速度とメモリ容量とが必要
になり、高コストになるという問題がある。特に、垂直
方向の低域通過濾波器６４では、１ライン分のサンプリ
ング・データを保持するためのラインメモリが多数必要
になるため、高サンプリング・レートの採用はメモリ容
量の増加をきたし装置全体が高コストになるという問題
がある。

本出願人の先願に係わる特願昭６３−７５５９７号の明
細書には、垂直方向の低域通過濾波器の直前にサンプリ
ング・レート低減のためのレート変換回路を挿入するこ
とにより、垂直方向の低域通過濾波器内のメモリ容量を
低減し、低コスト化を図る画質改善装置が開示されてい
る。

すなわち、第７図に示すように、垂直方向の低域通過濾
波器７１の直前にサンプリングレート低減のためのレー
ト変換回路７０を挿入することにより、この低域通過濾
波器７１のメモリ容量の低減を図ると共に、遅延済みの
原信号成分と抽出済みの二次元低域威分のそれぞれをＤ
／Ａ・変換器７２と７３とにおいてアナログ信号に変換
したのち減算器７４で減算する構或となっている。この
構或は、水平方向の低域通過濾波済みの信号にはもはや
高域或分が含ま゛れないため以後のサンプリングレート
を低下させても画質改善の精度が維持できるという考察
に基づいている。

（発明が解決しようとする課題） 第７図に示した先行技術の画質改善装置では、サンプリ
ング・レートの低減に伴い後段の垂直方向の低域通過濾
波器内の処理速度とメモリ容量とが低減される。しかし
ながら、レート低減前の水平方向の低域通過濾波処理で
は、高サンプリングレートの信号を処理するための係数
器や加算器など高速のハードウエアが依然として必要で
あるため、低コスト化の点で十分とはいえない。

（課題を解決するための手段） 本発明に係わるビデオ信号の画質改善装置は、サンプリ
ング定理を満たす第１のサンプリング周波数のもとでア
ナログ・ビデオ信号をデイジタル・ビデオ信号に変換し
所定時間遅延させたのち再度アナログ・ビデオ信号に変
換するビデオ信号遅延部と、上記第１のサンプリング周
波数よりも低い第２のサンプリング周波数のもとで上記
アナログ・ビデオ信号をディジタル・ビデオ信号に変換
し、このディジタル・ビデオ信号から表示画面上の水平
方向及び垂直方向の低域成分を抽出してアナログ信号に
変換する二次元低域成分抽出部と、上記ビデオ信号遅延
部の出力から上記二次元低域成分抽出部の出力を減算し
て画質改善処理済みのアナログ・ビデオ信号として出力
する減算部とを備え、垂直方向だけではなく水平方向に
ついても低サンプリング・レートのビデオ信号を低域或
分の抽出対象とすることにより、低速で安価なハードウ
エアの使用を可能とするように構威されている。

以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例に係わるビデオ信号の画質
改善装置の構或を示すブロック図であり、ＩＮは画質改
善処理対象のアナログ・ビデオ信号の入力端子、１０は
ビデオ信号遅延部、２０は二次元低域成分抽出部、３０
は減算部、３１はタイ果ング生或回路、ＯＵＴは画質改
善処理済みのアナログ・ビデオ信号の出力端子である。

入力端子ＩＮに供給される画質改善処理対象のアナログ
・ビデオ信号は、輝度信号、色信号、あるいは三原色信
号Ｒ．Ｃ；，Ｂなど適宜なものであってよい．このアナ
ログ・ビデオ信号は、ビデオ信号遅延部１０内の折り返
し雑音防止用の低域通過濾波器１１において高域成分が
除去されたのち、Ａ／Ｄ変換器１２において第１のサン
プリング・レートのもとでディジタル・ビデオ信号に変
換される。この、第１のサンプリング・レートとしては
、サンプリング定理を満たす最低限の周波数一典型的に
は色副搬送波周波数の４倍（４ｆｓｃ）の周波数一が選
択される。この第１のサンプリング・レートでディジタ
ル信号に変換されたビデオ信号は、遅延回路１３で所定
時間遅延されたのち、Ｄ／Ａ変換器１４において原アナ
ログ・ビデオ信号に復元され、濾算器３０の加算側入力
端子に供給される。この所定の遅延時間は、二次元低域
成分抽出部２０による抽出処理に必要な時間と等しい値
に設定される。

一方、入力端子ＩＮに供給される画質改善処理対象のア
ナログ・ビデオ信号は、二次元低域成分抽出部２０内の
折り返し雑音防止用の低域通過濾波器２ｌを経てＡ／０
変換器２２に供給され、第２のサンプリング・レートの
もとでデイジタル・ビデオ信号に変換される。この第２
のサンプリング・レートは、抽出しようとする水平方向
の低域成分の上限値の２倍程度の周波数、すなわち上記
第１のサンプリング・レートよりも低いレートが選択さ
れる。この第２のサンプリング・レートとしては、第１
のサンプリング・レートが４ｆｓｃ（９　１　０　ｆＨ
　）の場合、例えば、２ｆｓｃ（４５５ｆＨ）や、０．
４　ｆｓｃ　（９　１　　ｆｆｌ　）などの値が選択さ
れる。ただし、ｆＨは水平同期信号の周波数（水平周波
数）である。

Ａ／Ｄ変換器２２から出力されたディジタル・ビデオ信
号は、プランキング回路２３に供給される。このプラン
キング回路２３は、水平同期信号と垂直同期信号を中高
域の強調処理から除外するためのものであり、ディジタ
ル・ビデオ信号を水平と垂直プランキング期間にわたっ
てペデスタルレベルなどの所定レベルに固定することに
より水平同期信号と垂直同期信号を除去しつつ後段の水
平方向低域通過濾波器２４に供給する。

水平方向低域通過濾波器２４は、第２図に示すように、
ディジタル・ビデオ信号にその１サンプリング周期（τ
）分の遅延を与える縦列接続された複数の遅延回路４１
ａ，４ｌｂ・・・・４１ｍと、各遅延回路の股間から引
き出される信号にタップ係数を乗算する係数器４２ａ．
４２ｂ・・・・４２ｍと、各係数器の出力を加算する加
算器４３とを備えたトランスバーサル・フィルタで構威
され、入力端子Ｉに供給されるディジタル・ビデオ信号
からその水平方向の低域或分を抽出して出力端子Ｏに連
なる後段の垂直方向低域通過濾波器２５に供給する。デ
ィジタル・ビデオ信号のサンプリング・レートが従来の
４ｆｓｃ（９１０ｆＨ）からこれらの半分の．２ｆｓｃ
（４５５ｆＨ）　、あるいは１０分の１の０．４ｆｓｃ
　（９　１　ｆＨ　）に低下した分だけ、遅延回路４１
ａ〜４１ｍを構或するＲＡＭや係数器４　２　ａ　〜４
　２　ｍ／）ＲＯＭの動作速度が小さくて済み、これら
を安価な低速のもので構成できる。

垂直方向低域通過濾波器２５は、第３図に示すように、
ディジタル・ビデオ信号にそのｌライン分の遅延を与え
る縦列接続された複数の遅延回路５１ａ，５ｌｂ・・・
・５１ｎと、各遅延回路の段間から引き出される信号に
タップ係数を乗算する係数器５２ａ，５２ｂ・・・・５
２ｎと、各係数器の出力を加算する加算器５３とを備え
たトランスバーサル・フィルタで構威され、入力端子Ｉ
に供給されるディジタル・ビデオ信号からその垂直方向
の低域或分を抽出して出力端子０に連なる後段のＤ／Ａ
変換器２６に供給する。ディジタル・ビデオ信号のサン
プリング・レートが従来の４ｆｓｃ（９１ＣｌｆＨ）か
らこれらの半分の２ｆｓｃ（４５５ｆＨ）や１０分の１
の０．４ｆｓｃ　（９　１　ｆＨ）に低下した分だけｌ
ライン分のサンプリング・データ数が低減される。この
ため、遅延回路５１ａ〜５１ｎを構或するＲＡＭの容量
が小さくて済むと共に、これらのＲＡＭや係数器５２ａ
〜５２ｎのＲＯＭの動作速度も低くて済み、これらを安
価な低速のもので構或できる。

垂直方向低域通過濾波器２５から出力される二次元低域
成分は、Ｄ／Ａ変換器２６においてアナログ信号に変換
され、減衰器２７を経て減算器３０の減算側人力端子に
供給され、原アナログ信号から減算される。この結果、
減算器３０からは低域或分の減算に伴い中高域成分が強
調されたアナログ・ビデオ信号が出力され、出力端子Ｏ
ＵＴを経て後段のビデオ・プロジェクターなどの表示装
置に供給される。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明の画質改善装置は、
サンプリング定理を満たす値よりも低レートのサンプリ
ング周波数のもとでアナログ・ビデオ信号をディジタル
・ビデオ信号に変換し、このディジタル・ビデオ信号か
ら表示画面上の水平方向と垂直方向の低域或分を抽出し
てアナログ信号に変換し、これを原アナログ・ビデオ信
号から減算することにより中高域或分を強調する構或で
あるから、垂直方向だけではなく水平方向についても低
サンプリングレートのビデオ信号を処理対象とすること
が可能となる。

この結果、低速で安価なハードウエアが使用でき、装置
の低コスト化が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の画質改善装置の構或を示す
ブロック図、第２図は第１図の水平方向の低域通過濾波
器２４の構戒の一例を示すブロック図、第３図は第１図
の垂直方向の低域通過濾波器２５の構戒の一例を示すブ
ロック図、第４図と第５図は画質改善対象の表示画面と
ビデオ信号波形の対応を示す概念図、第６図は従来の画
質改善装置の典型的な構或の一例を示すブロック図、第
７図は従来の画質改善装置の他の構成例を示すブロック
図である。 域通過濾波器、１２・・・第１のサンプリング周波数に
よるＡ／Ｄ変換器、１３・・・遅延回路、ｌ４・・・Ｄ
／Ａ変換器、２０・・・二次元低域成分抽出部、２１・
・・低域通過濾波器、２２・・・第２のサンプリング周
波数によるＡ／Ｄ変換器、２３・・・プランキング回路
、２４・・・水平方向の低域通過濾波器、２５・・・垂
直方向の低域通過濾波器、２６・・・Ｄ／Ａ変換器、２
７・・・減衰器、３０・・・減算番、ＯＵＴ−−・画質
改善処理済みのアナログ・ビデオ信号の出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 サンプリング定理を満たす第１のサンプリング周波数の
   もとでアナログ・ビデオ信号をディジタル・ビデオ信号
   に変換し、所定時間遅延させたのち再度アナログ・ビデ
   オ信号に変換するビデオ信号遅延部と、 前記第１のサンプリング周波数よりも低い第２のサンプ
   リング周波数のもとで前記アナログ・ビデオ信号をディ
   ジタル・ビデオ信号に変換し、このディジタル・ビデオ
   信号から表示画面上の水平方向及び垂直方向の低域成分
   を抽出してアナログ信号に変換する二次元低域成分抽出
   部と、 前記ビデオ信号遅延部の出力から前記二次元低域成分抽
   出部の出力を減算して画質改善処理済みのアナログ・ビ
   デオ信号として出力する減算器とを備えたことを特徴と
   するビデオ信号の画質改善装置。