JPH0326070A - 輪郭強調回路 - 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】 ［発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はベースバンドのビデオ信号の処理を行う例え
ばデジタルテレビジョン受像機に使用される輪郭強調回
路に関する。

（従来の技術〉 一般にデジタルテレビジョン受像機の内部には、輝度信
号あるいは色差信号の高城成分を増幅する輪郭強調回路
が設けられている。

第２図は、従来の輪郭強調同路を示している。

ＮＴＳＣ方式では、１フィールド当たり（５２５／２）
本の走査線による映像を伝送しているが、近年ではライ
ン間及びフｌ−ルド間での走査線補間処理を施すことに
より、１フィールド当たり５２５本の走査線より構成さ
れる映像を映出するテレビジョン受像機が開発されてい
る。

入力端子１１には、上記のようム順次走査のための補間
処理が行われた輝度信号が入力される。

輝度信号は、（−１／４）倍を行う係数器２１及びＩＨ
遅延線１２に供給される。直列接続されたＩＨ遅延線１
２、１３、１４はすべて同じ構成のもであり、それぞれ
１水早期間の遅延量を持つ。遅延線の出力は、フィルタ
２０と３０に入力される。

フィルタ２０は、係数器２１、２２、２３を有し、係数
器２２には遅延線１３の出力、係数器２３には遅延線１
５の出力が供給される。またフィルタ３０は、係数器３
１、３２、３３を有し、係数器３１には遅延線１２の出
力、係数器３２には遅延線１３の出力、係数器３３には
遅延線１４の出力が供給される。

係数器２１、２２、２３０出力は加算器２４で加算され
、係数器２５で適切な振輻に調整された後、加算器１６
に入力される。また係数器３１、３２、３３の出力は加
算器３４で加算され、係数器３５で適切な振幅に調整き
れた後、加算器１６に入力される。加算器１６の出力は
、リミツター回路１７を介して出力端子に輪郭強調信号
として導出される。

上記フィルタ２０の特性は、第３図の周波数特性４０で
あり、中心周波数は（５２５／４）　（ｃｐｌ１）であ
る。

一方、フィルタ３０の特性は、（５２５／２）　（ｃｐ
ｈ）に中心周波数をもークもので、第３図の周波数特性
４１のように表せる。従って、加算器１６からは、入力
端子に供給された信号のうち（５２５／４）　（ｃｐｈ
）、（５２５／２）　（ｃｐｈ）成分の強調されたもの
が出力され、リミヴタ−回路１７で振幅制限されて出力
ざれることになる。

垂直輪郭強調の説明を容易にするために、第４図及び第
５図に示す方法により、垂直方向の輝度嚢化を表現して
説明する。

これは、１フィールドの絵柄を垂直に切断し、その切断
点での輝度を走査線毎に模式的に表現している。縦軸が
輝度で、横軸が走査線番号となっている。入力端子１１
より入力される輝度信号は、０〜２５５までの値の信号
とし、また出力端子１８から出力される信号も０〜２５
５までの値を取り得るものとする。また係数器２５及び
係数器３５の係数値も共に１として説明する。

第４図の絵柄５１は、（５２５／２）　（ｃｐｈ）なる
絵柄であり、上記垂直輪郭強調回路により出力としては
第５図の絵柄６１に示すように強調される。また、第４
図の絵柄５２は、（５２５／４）　（ｃｐｈ）なる絵柄
であり、出力としては第５図の絵柄６２に示すように強
調される。いずれも輝度差が拡大し、見かけ上絵柄がは
っきりする。このような原理により、輪郭の強調が得ら
れる。

とこで、第４図の絵柄５３及び絵柄５４を輪郭強調する
と、出力としてそれぞれ第５図の絵柄６３及び絵柄６４
を得る。このようなステップ状の絵柄は、（５２５／４
）（ｃｐｈ）及び（５２５／２）（ｃｐｈ）の両戊分を
持つために、上記回路により輪郭強調を行うと、エッジ
の上下の２ラインにオーバーシュート、ブリシュートが
現れてしまう。そして見かけ上は、（５２５／４）　（
ｃｐｈ）或分（周波数の低い方の成分）の強調のみ目立
つようになる。しかしこのようなエッジ部においては、
（５２５／２）（ｃｐｈ）の強調を行った方がより自然
で精細感のある絵柄となる。

（発明が解決しようとずる課Ｍ） 上記したように、従来の輪郭強調回路によると、複数の
周波数成分を強調した場合、周波数或分に広がりを持つ
ステップ状の絵柄においては、より低い周波数戊分の強
調のみが目立ち見掛上好ましくない。

そこでこの発明は、周波数成分に広がりを持つステップ
状の絵柄においては、周波数的に低い輪郭或分の強調の
度合を下げ周波数的に高い輪郭成分の強調効果を損なう
ことのない輪郭強調回路を提供することを目的とする。

［発明の効果］ （ａ！題を解決するための手段） この発明は、ベースバンド映像信号のうち周波数帯の異
なる成分をそれぞれトランスバーサル型フィルタで抽出
して振幅強調する輪郭強調回路において、 上記トランスバーサル型フィルタのうち最も低い周波数
帯の戊分を抽出して振幅強調する対象フィルタに加えて
、 前記ベースバンド映像信号を入力として、複数の遅延線
が直列接続され各遅延線のタップには遅延時間の異なる
複数のベースバンドの映像信号を得る遅延手段と、この
遅延手段のメインタップを中心として、このメインタッ
プの信号とこれより大なる遅延量を伴うタップの信号と
の第１の差及びその絶対値を得る手段と、同じく前記遅
延手段のメインタップを中心として、このメインタップ
の信号とこれより小なる遅延量を伴うタップの信号乙の
第２の差及びその絶対値を得る手段と、上記第１と第２
の絶対値を用いて演算するこεによりエッジ部のレベル
変化の程度を現す制御信号を取り出し、この制御信号に
上記フィルタの出力をエッジ部では利得を低減する手段
とを備えるものである。

（作用） 上記の手段により、周波数帯の低い成分に対して輪郭強
調を行うフィルタは、エッジ部において利得制御される
ためが正弦波的な絵柄では利得が低下することがなく、
エッジ部において周波数帯の高い戒分が存在するステッ
プ状の絵柄では利得を下げることができる。よって、輪
郭強調効果を有効に発揮することができる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例であり、入力端子１１には
、映像信号が供給され遅延回路５２に導入される。遅延
回路５２は、複数のタップを有し、各タップにはそれぞ
れ遅延時間の異なる映像信号を得ることができる。

この遅延回路５２には、複数のフィルタ回路が接続され
るが、それぞれ遅延回路とともにトランスバーサル型フ
ィルタを構或しており、各トランスバーサル型フィルタ
は、中心周波数が異なるようにタップ接続が工夫されて
おり抽出する成分の周波数帯が異なる。図では、２つの
フィルタ回路５３．５４を例示している。

ここで、フィルタ回路５４は、フィルタ回路５３よりも
周波数の低い成分を抽出するように設定されている。

フィルタ回路５４は、係数器５５、５６、５７ヲＴ−７
し、係数器５６はメインタップからの信号を供給されて
いる。係数器５５と５７は、（−１７４）の係数を有し
、係数器５６は（１／４）の係数を持つ。

係数器５６と５５の出力は、加算器５８において加算さ
れ、係数器５６と５７の出力は、加算器５９において加
算される。

そして加算器５８と５９の出力は、加算器６０において
加算され、その出力は、係数器６１において振幅：Ａ整
されて加算器６２に供給される。

一方、加算器５８の出力（メインタップと係数器５５側
のタップと間の信号差を現している）は、さらに絶対値
回路７１に入力される。また加算器５９の出力（メイン
タップと係数器５７側のタップと間の信号差を現してい
る）は、さらに絶対値回路７２に入力される。この絶対
値回路７１と７２の出力は、最大値回路７３に供給され
るとともに最小値回路７４に供給される。最大値回路７
３から取り出された最大値と、最小値回路７４から取り
出された最小値とは演算回路７５に入力される。演算回
路７５では、最大値と最小値εを用いて、エッジ部が急
俊なものであるか否かを示す制御信号を得ることができ
る。

制御信号は、リミッタ回路７６を介して係数器６１の制
御端子に供給される。これによりフィルタ５４を介して
抽出された信号は、係数器６１により利得制御された後
、加算器６２に入力される。

加算器６２には、他のフィルタ回路の出力も供給されて
おり、その出力が輪郭強調信号として出力端子６３に導
出される。

上記した輪郭強調回路によると、トランスバーサル型フ
ィルタ部の周波数特性は、第３図で示した特性と同じで
ある。しかし、周波数帯の低い成分に対して輪郭強調を
行う場合は、エッジ部において利得制御されるためが正
弦波的な絵柄では利得が低下することがなく、エッジ部
において周波数帯の高い成分が存在するステップ状の絵
柄では利得を下げることができる。よって、輪郭強調効
果を有効に発揮することができる。

上記した回路の動作をさらに説明する。

今、最大値回路７３の出力をｘ１最小値回路７４の出力
をｙとして説明を加える。

演算回路７５は、その内部に 絶対値回路７１および７２による絵柄正規化回路の出力
のうち、上記最大値を入力とし、その値が小さいときは
絶対値の大きな値を出力し、また大きいときは絶対値の
小さな値を出力させる第１の非線形回路と、上記最小値
を入力とし、その値が小さいときは絶対値の小さな値を
出力させ、また大きいときは絶対値の大きな値を出力さ
せる第２の非線形回路と、上記第１及び第２の非線形回
路の出力の和をとる第４の加算器手段εを有する。

即ち、演算回路７５の出力をｆ　（Ｘ．ｙ）とすると、
演算回路は、その内部回路により、 ｆ　（Ｘ，ｙ）　＝ＭＡＸ（Φ、ｃ−ａｘ）　十ｂｙ　
（ａ．ｂ．ｃ．は正数）・・・（１） （ただし、ＭＡＸ　（α、β）はα、βの大きい値を出
力する関数） なる演算を行う。ｆ　（Ｘ．ｙ）は、リミッター回路７
６に供給され、リミッター回路７６は出力αを得る。リ
ミッター回路７６の特性は、次の通りである。

ａ−ｋ．　　　　　（ｆ（Ｘ．ｙ）　＞ｋ）＝　ｆ　（
Ｘ．ｙ）　　（ｋ≧ｆ　（Ｘ．ｙ）　ａ　Ｏ　）よって
、αは、０≦α≦ｋなる範囲をとる。

αは、係数器６１に制御信号として供給され、係数器６
１は加算器６０からの出力を（α／ｋ）倍とする。

ステップ状の絵柄のエッジ部においては、αの値がＯに
近付くため、トランスバーザル型フィルタの利得調整を
行う係数器６１の出力が小さくなる。またステップ状の
絵柄のエッジ部以外では、αの値がｋに近付くため、ト
ランスバーサル型フィルタの追うはそのまま加算器６２
に導入される。

さらに（１）式について説明を加える。（１）式は２項
の和で構成されている。ステップ状絵柄のエッジ部にお
ける特徴は、Ｘの値が大きく、さらにｙ−０となる。そ
こで、Ｘが大きくなると値が減少していく第１項（ただ
しＣ−ａＸが負のときは０となる）と、ｙが小さくなる
と値が減少していく第２項を用意し、その和をとるよう
にしている。

このように得られたｆ　（Ｘ−ｙ）は、上述のエッジ部
においてのみＯに近付き、それ以外では、値が大きくな
る傾向となる。ｆ　（Ｘ．ｙ）が、所定レベルｋ以上に
なったときは、上述のエッジではないものとしてトラン
スバーサル型フィルタの出力がそのまま採用される。ま
た、（Ｘ．ｙ）が、所定レベルｋ以下になったときは、
ｔ　（Ｘ．ｙ）の値に応じて係数器６１の係数を変える
ことになり、エッジの低域成分の強調を押さえ、高域或
分が目立つように制御することになる。なお具体的な数
値としては、０から２５５＜８ビット）の値をとり、ま
たｋ−８のときａ−１、ｂ−２、ｅ　−８の場合に良好
な結果を得ることができた。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、周波数成分に広がりを
持つステップ状の絵柄においては、周波数的に低い輪郭
成分の強調の度合を下げ周波数的に高い輪郭成分の強調
効果を損なうことがなく、視覚上の輪郭強調効果を良好
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は従
来の輪郭強調回路の例を示す図、第３図は“第２図の回
路の動作を説明するために示した特性図、第４図および
第５図は従来の輪郭強調回路の問題点を説明するために
示した信号波形図である。 ５２・・・遅延回路、５３、５４・・・フィルタ回路、
５５、５６、５７・・・係数器、５８、５９、６０・・
−加算器、６１・・・係数器、６２・・・加算器、７１
、７２・・・絶対値回路、７３・・・最大値回路、７４
・・・最小位回路、７５・・・演算回路、７６・・・リ
ミッタ回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ベースバンド映像信号のうち周波数帯の異なる成
   分をそれぞれトランスバーサル型フィルタで抽出して振
   幅強調する輪郭強調回路において、上記トランスバーサ
   ル型フィルタのうち最も低い周波数帯の成分を抽出して
   振幅強調する対象フィルタに加えて、 前記ベースバンド映像信号を入力として、複数の遅延線
   が直列接続され各遅延線のタップには遅延時間の異なる
   複数のベースバンドの映像信号を得る遅延手段と、 この遅延手段のメインタップを中心として、このメイン
   タップの信号とこれより大なる遅延量を伴うタップの信
   号との第１の差及びその絶対値を得る手段と、 同じく前記遅延手段のメインタップを中心として、この
   メインタップの信号とこれより小なる遅延量を伴うタッ
   プの信号との第２の差及びその絶対値を得る手段と、 上記第１と第２の絶対値を用いて演算することによりエ
   ッジ部のレベル変化の程度を現す制御信号を取り出し、
   この制御信号に上記フィルタの出力をエッジ部では利得
   を低減する手段とを具備したことを特徴とする輪郭強調
   回路。
2. （２）入力映像信号を（−１／４）倍する第１の係数器
   と、 上記入力映像信号をτだけ遅延させる第１の遅延素子と
   、 上記第１の遅延素子の出力を（１／４）倍する第２の係
   数器と、 上記第１の遅延素子の出力をτだけ遅延させる第２の遅
   延素子と、 上記第２の遅延素子の出力を（−１／４）倍する第３の
   係数器と、 上記第１の係数器の出力と上記第２の係数器の出力の加
   算を行う第１の加算器と、 上記第２の係数器の出力および上記第３の係数器の出力
   の加算を行う第２の加算器と、 上記第１及び第２の加算器の出力の和をとる第３の加算
   器と、 上記第１の加算器の出力及び第２の加算器の出力を入力
   とし、これら２入力の絶対値の最大値、及び最小値を出
   力する絵柄正規化回路と、 上記絵柄正規化回路の出力の上記最大値を入力とし、そ
   の値が小さいときは絶対値の大きな値を出力し、また大
   きいときは絶対値の小さな値を出力させる第１の非線形
   回路手段と、 上記最小値を入力とし、その値が小さいときは絶対値の
   小さな値を出力させ、また大きいときは絶対値の大きな
   値を出力させる第２の非線形回路手段と、 上記第１及び第２の非線形回路の出力の和をとる第４の
   加算器手段と、 上記第４の加算器の出力を入力とし値の上限を制限する
   リミッター回路と、 上記第３の加算器出力及び上記リミッター回路出力を入
   力とし、上記リミッター回路出力をもとに上記第３の加
   算器の出力の利得調整を行う第４の係数器とを具備した
   ことを特徴とする輪郭強調回路。