JPH0353769A - ビデオ信号輪郭補正回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はカラーテレビジョン受信機やビデオテーブレ
コーダなどにおける映像信号の鮮鋭度や精細度などを改
善するためのビデオ信号輪郭補正回路に関するものであ
る。

［従来の技術］ 第５図は、電子通信学会論文誌（８３年７月号Ｖｏｌ　
′Ｊ　６６　−　Ｂ　Ｎｏ７　）（７）Ｍ文ｒテレビジ
ョン画像Ｃおける鮮鋭さの一計算法Ｊに示された従来の
エッジ強調によるステップ波形の立ち上りの改善のよう
すを示した図である。

テレビ画像の輪郭部分を強調すると、その画像の鮮鋭さ
が改善されることはよく知られており、物体の形を決め
る輝度信号に適用されることが多い。

従来の輪郭部分を強調する補正手段は、第５図に示すよ
うに、原信号波形の２次微分信号を求め、この信号にあ
る係数を掛けたのち、原信号波形に加える構成としたも
のである。

第５図で説明すると、伝送路で帯域制限を受けた原信号
であるステップ波形Ｉ２　（＝Ｑ（ｘ））の２次微分波
形Ｑｌ（Ｘ）を求め、これにある計数−ａを掛けた波形
１ｄを原信号波形Ｉ２に加えて輪郭補正信号波形１２　
＋Ｉｄを得るものである． この輪郭補正手段による立ち上り時間の改善量を振幅変
化に対する時間で表わすと、原信号波形Ｉ２については
Ｖｌ　／Ｘｉであるのに対し、輪郭補正信号波形１２　
＋ＩｄはＶ２　／Ｘ２となり、立ち上り時間がかなり改
善されることがわかる．このテレビ画像の輪郭部分に相
当する信号の立ち上りが改善されること、すなわち、輪
郭部分が強調されることによって画像の鮮鋭さが改善さ
れる． ［発明が解決しようとする課題］ 従来のビデオ信号輪郭補正回路は、原信号波形の２次微
分信号を求め、この信号にある係数を掛けたのち、原信
号波形に加えるものであるので、第５図中に斜線を施し
た部分のように、原信号波形のレベルを越えるので原信
号波形が伝送系のダイナミックレンジの最大振幅である
ときには波形のサチュレーションを引き起すという問題
があった。

また、原信号の周波数が低い場合、ピーク部分が大きく
、しかもリンギング現象をおこしやすく、かつ原信号の
周波数が高い場合、ピーク部分が小さくなって、ほとん
ど所定どおりの輪郭補正をおこなうことができない問題
があった．この発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、原信号波形のサチュレーションお
よびリンギング現象を起こすことなく、ビデオ信号の輪
郭部を強調し補正して画像の鮮鋭度を改善することがで
きるビデオ信号輪郭補正回路を提供することを目的とす
る． ［課題を解決するための千段］ この発明に係るビデオ信号輪郭補正回路は、入力ビデオ
信号を所定時間遅延させる第１の遅延回路と、この第１
の遅延回路よりも長い時間遅延させる第２の遅延回路と
を備え、この第２の遅延回路の出力信号と入力ビデオ信
号とを加算し、その加算された信号を第１の遅延回路の
出力信号から減算し、この減算された信号を上記第１の
遅延回路の出力信号に加算してビデオ信号のトランジエ
ント部分のピーク信号を構成し、このピーク信号の時間
軸幅を上記第１および第２の遅延回路の遅延時間を可変
することにより、ビデオ信号の輪郭部のピーク部分を制
御するように構成したことを特徴とする。

［作用］ この発明によれば、遅延時間の異なる２つの遅延回路と
２つの加算回路と１つの減算回路とによって、入力ビデ
オ信号の立ち上リトランジエント部分および立ち下りト
ランジエント部分に、その輪郭部を強調するための細か
くて深いピークをもつ輪郭補正信号を付加し、かつその
ピーク部分の幅を２つの遅延回路の遅延時間の可変によ
り任意に変更することにより、鮮鋭度の高い画像が得ら
れる． ［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図はこの発明の一実施例によるデオ信号輪郭補正回
路の構成を示すブロック図であり、同図において、（ｌ
ｅ）　，　（１７）は直列に接続された第１および第２
の遅延回路で、それらの具体的な構成は後述する． （［１）は第１の加算回路で、入力ビデオ信号（ｌ）．
と上記２つの遅延回路　（１６）　．　（１７）を経た
出力信号（ｎ）とを加算する。（１９）は１／２アッテ
ネータ、（２０）は減算回路で、上記１／２アッテネー
タ（１９）の出力信号（ｐ）を第１の遅延回路（１６）
の出力信号（ａ）から減算する．（２７）はスライサ回
路で、このスライサ回路（２７）は上記減算回路（２０
）の出力信号（ｑ）を所定のスライスレベル（５１）　
，　（Ｓ２）でスライスする。（２８）はレベル調節器
で、このレベル調節器（２８）は上記スライスされｋ信
号のレベルを適当なレベルに制御する． （２２）は第２の加算回路で、この第２の加算回路（２
２）は上記レベル調節器（２８）の出力信号と上記第１
の遅延回路　（１６）の出力信号（ｆｆｉ）とを加算す
る。（２９）は遅延時間制御電圧発生器で、上記第１お
よび第２の遅延回路　（１６）　．　（１７）の遅延時
間を変化させるための制御電圧を発生させる。

以上の第１および第２の遅延回路　（１６）　，　（１
７）、第１および第２の加算回路　（１８）　，　（２
２）、１／２アッテネータ（１９）、減算回路（２０）
、スライサ回路（２７）、レベル調節器（２８）、遅延
時間制御電圧発生器（２９）によって信号加工処理回路
（２６）を構成している． つぎに、上記構成の動作（ついて、第２図の信号波形図
を参照して説明する． 第２図（℃）で示すようなビデオ信号が第１および第２
の遅延回路　（１６）　．　（１７）に入力されて、第
２図（ｍ）　．　（＋１）で示すように、τｓｅｃづつ
遅れた信号となる．このように２τｓｅｃ遅れた信号（
ｎ）と入力ビデオ信号　（１）とを加算回路（１８）に
おいて加算することにより、第２図（０）で示すように
、立ち上り部および立ち下り部に段のある信号が得られ
る． ついで、加算回路（１８）から出力される第２図（０）
の信号を１／２アツテネータ（１９）に加えることによ
り、振幅が半分になるように減衰された第２図（ｐ）に
示すような信号を得る．つづいて、上記第１の遅延回路
　（ｌ６）から出力される第２図（ｆｆｌ）で示す信号
から、上記１／２アツテネータ（ｌ９）より出力される
第２図（ｐ）で示す信号を減算回路（２０）において減
算させることにより、第２図（ｑ）で示す信号を得る．
この信号（ｑ）はビデオ信号の立ち上り時および立ち下
り時に細かいトランジエントパルスを発生したことにな
り、この信号（ｑ）を輪郭補正信号とする． この輪郭補正信号（ｑ）における細かいトランジエント
パルス幅部分にランダムノイズが重畳していると、輪郭
部分にエッジノイズが重畳し、画質をいちじるしく損な
うことになるけれども、ここでは第２図（ｑ）に示す信
号をスライサ回路（２７）、に入力して、所定のスライ
スレベル（ｓｒ）　．　（Ｓ２）でスライスすることに
より、トランジエントパルス部分の先端部のノイズを除
去する． つぎに、このスライスした信号をレベル調節器（２８）
で所定のレベルになるように調整し、この調整された信
号を加算回路（２２＞において、上記第１の遅延回路　
（１６）から出力される信号（ｆｉｌ）に加算すること
により、第２図（Ｓ）で示すような波形のビデオ信号を
得る。

ここで、上記第１および第２の遅延回路　（１６）．（
ｌ７）の遅延時間τを遅延時間制御電圧発生器（２９）
によって変化させることにより、第２図（Ｓ）に示すよ
うなビデオ信号のピーク部の幅が変化する．上記のよう
にしてつくられるビデオ信号の周波数特性および歪の発
生状況を検討してみると、つぎのことかいえる。

入力ビデオ信号　（ｊＮの位相　（ｖｊ２）をＶｌ＝ｓ
ｉｎωｔとすると、加算回路（１８）の出力信号（０）
の位相　（Ｖｏ）は、 Ｖｏ　−　Ｖｊｌ　　＋　ＶＪ！　（ｔ−２τ）ｓｉｎ
　ωｔ　＋　ｓｉｎ　ω（ｔ−２ｒ　）２ｓｉｎω（ｔ
　　−ｒ　）ＣＯＳ　　（Ｌ）ｔとなる． したがって、１／２アツテネータ（１９）の出力信号（
ｐ）の位相　（Ｖｐ）　　減算回路（２０）の出力信号
（ｑ）の位相（Ｖｑ）　，加算回路（２２）の出力信号
（Ｓ）の位相　（Ｖｓ）はそれぞれ Ｖｐ　＝　　１７２２　Ｖｏ　ｌＩｓｉｎ　６Ｊ　（ｔ
　−Ｔ）　　　ｃｏｓωｔＶｑ−Ｖｍ−Ｖｐ −　ｓｌｎω（ｔ　−τ）−　ｓｉｎω（ｔ　−ｒ）　
ｃｏｓ　ａｃｔ−　ｓｉｎω（ｔ一τ）　（１　−　ｃ
ｏｓωｔ）Ｖｓ　−　Ｖｍ　＊　Ｖｑ　Ｋ　−　ｓｉｎ
ω（ｔ　一τ）＋　Ｋ（１−ｃｏｓωｔ）　ｓｉｎａ＋
　（ｔ　−ｒ）（１．＋κ−Ｋｃｏｓωｒ）　　　ｓｉ
ｎａ＋（ｔ−τ）となる．ここで、Ｋはレベル調整値で
ある．すなわち、出力ビデオ信号（Ｓ）の位相　（Ｖｓ
）は入力ビデオ信号　（フ）の位相　（ｖｆｔ）に対し
てτｓｅｃ遅れて出力され、かつ両信号（Ｓ）．（ｎ）
の位相差　（θ）は、 θ＝ω（ｔ−τ）一ωｔ一−ωｔ となり、位相ωに対して、つまり周波数に対して一次直
線となる． また、上記第１および第２の遅延回路　（１６），（１
７）の群遅延特性は位相をωについて微分すればよく、
つまりｄθ／ｄω　　（一ωｔ）　　一　でとなり、遅
延時間τだけの函数になり、周波数に対しては変化しな
い、すなわち、周波数帯域に関係なく、群遅延特性のフ
ラットな信号処理が可能で、ビデオ信号に歪を発生する
ことがない．第３図（ａ）は上記第１および第２の遅延
回路（１Ｂ）　．　（１７）の遅延時間を可変とする具
体的な構成例を示す回路図、第３図（ｂ）はその等価回
路図であり、このような等価回路図は、たとえば「アク
ティブ・フィルタの設計」秋葉出版　柳沢健監訳５８８
頁第１８章に示されている２次オールパス回路のうちの
Ｄｅｌｙｉａｎｎｉｓ回路の変形である。

同図において、（ＣＩ）　，　（Ｃ２）は可変容量ダイ
オード、（Ｒｌ）　．　（Ｒ２）　．　（Ｒ３）　．　
（Ｒ４）は電圧分割抵抗、（ＯＰ）はオペアンプであり
、遅延時間制御電圧発生器（２９）の発生電圧を変化さ
せることにより、遅延時間（遅延量）　Ｄ　（０）が変
化する。

すなわち、第３図（ｂ）における遅延時間Ｄ（０）は、 Ｄ　（ｏ） ２ Ｑ ここで、 ｑは尖鋭度で、１／２　　・　５７１匠となる．実際に
高画質な輪郭補正信号を得るには、１２０　ｎｓｅｃ〜
１５０　ｎｓｅｃの範囲で可変することが望ましい． 上記第３図で示したような２つの遅延回路（１６）　．
　（１７）を直列に接続し、これら遅延回路（１８）　
，　（１７）に上記制御電圧発生器（２９）より制御電
圧を印加することによって、遅延時間　（τ）が小さい
とき、第４図（Ｓｌ）に示すような輪郭正信号を、また
遅延時間　（τ）が大きいとき、第４図（Ｓ２）に示す
ような輪郭補正信号を作成することができる． なお、上記実施例では、第１および第２の遅延回路　（
１Ｂ）　，　（１７）の具体例として、２次オールバス
回路（Ｄｅｌｙｉａｎｎｉｓ回路》の変形を示したが、
ＣＣＤなどをつかった遅延回路から構戒することもでき
る。この場合は、クロツク信号の周波数を変えることに
よって容易に遅延量を変化することができる． また、第１図において、スライサ回路（２７）のスライ
スレベルを可変できるように構成して、ピーク部分の振
幅を制御することもできる。

さらに、上記実施例では、ＶＴＲの再生ビデオ信号の輪
郭補正回路に適用したもので示したが、ディスクプレー
ヤやカラーテレビジョン受信機などのビデオ信号処理に
適用しても、上記実施例と同様の効果を奥する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、遅延時間を変更可能
な２つの遅延回路と２つの加算回路および１つの減算回
路によって、入力ビデオ信号のトランジエント部分に細
くて深いピークをもつ輪郭補正信号を作成し、かつその
ピーク部分の時間軸幅を任意に変更できるように構成し
たので、原信号の周波数の高低にかかわらず、輪郭部の
強調された鮮鋭度の高い画像を得ることができる。加え
て、サチュレーション現象をひき起こすことがなく、ま
たオーバーシュートやブリシュート、リンキング現象の
発生もなく、全体として良好な高画質な画像を得ること
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によるビデオ信号輪郭補正
回路の構戒を示すブロック図、第２図はその動作信号の
波形図、第３図（ａ）は遅延量を変更可能な遅延回路の
具体的な回路図、第３図（ｂ）はその等価回路図、第４
図はビデオ信号の輪郭補正信号の波形図、第５図は従来
の２次微分方式の輪郭補正手段による微分波形の詳細図
である。 （１Ｂ）　，　（１７）・・・遅延回路、　（ｔａ）　
，　（２２）・・・加算回路、（１９）・・・１／２ア
ツテネータ，　（２０）・・・減算回路、（２７）・・
・スライサ回路、（２９）・・・遅延時間制御電圧発生
回路． なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 第 ２ 図 第 ３ 図 （Ｑ） （ｂ） 第 ４ 図 第 ５ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力ビデオ信号を所定時間遅延させその遅延時間
   を変更可能な第１の遅延回路と、上記入力ビデオ信号を
   上記第１の遅延回路の遅延時間よりも長い時間遅延させ
   その遅延時間を変更可能な第２の遅延回路と、この第２
   の遅延回路の出力信号と上記入力ビデオ信号とを加算す
   る第１の加算回路と、上記第１の遅延回路の出力信号か
   ら第１の加算回路の出力信号を減算する減算回路と、こ
   の減算回路の出力信号と第１の遅延回路の出力信号とを
   加算する第２の加算回路とを具備し、上記第１および第
   ２の遅延回路の遅延時間を可変することによりビデオ信
   号の輪郭部の補正をおこなうように構成したことを特徴
   とするビデオ信号輪郭補正回路。