JPH0411463A - 画像信号の輪郭補正方法 - 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】 本発明は、ビデオ信号等の画像信号の信号エツジを補正
する輪郭補正方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、ビデオテープレコーダ等においては、録再系等の
伝送系の周波数帯域の制限に基づき、ビデオ信号等の画
像信号の信号エツジが鈍るため、前記伝送系を介した画
像信号にエツジ強調の輪郭強調が施される。

この従来の輪郭強調は、強調処理前の元の画像信号と、
この信号を微４・な一定時間τだけ遅延した信号との差
を演算して元の画像信号の１次像分波形の検出信号を形
成し、この検出信号を元の画像信号に加算して行われる
。

この場合、前記検出信号によシ尤の画像信号の信号エツ
ジが強調され、前記の鈍シが補正される。

一方、特開昭６４−４６３８７号公報ＣＨＯ４Ｎ　５／
９１）には、前記信号エツジの強調量（輪郭補償量）を
切換ヌイッチによって可変することが記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の輪郭強調方法の場合、前記検出信号の加算に
基づき、信号エツジにいわゆるオーバーシュートが生じ
るため、処理後の信号を伝送周波数帯域の広い装置９例
えばビデオプリンタ等で処理して画像再生を行うと、前
記オーバーシュートの量によっては、画質劣化が生じる
問題点がある。

すなわち、元の画像信号がビデオテープレコーダのテー
プ再生信号等の場合、処理後の信号は周波数帯域が狭く
、しかも、離れて鑑賞されるＣＲＴによシ画面表示され
ることが多いため、通常、前記加算率は大きく設定され
る。

この場合、処理後の信号の信号エツジ部に比較的大きな
オーバーシュートが生じ、この比較的大キナオーバーシ
ュートに基づくオブライエン効果によシ、ＣＲＴの表示
画像は鮮明になる。

しかし、オーバーシュートが大きいため、実際には処理
後の信号が画像を歪ませて加工した信号になる。

そして、処理後の信号をビデオプリンタ等で印刷処理す
ると、印刷された画像の周波数帯域が広く、しかも、至
近距離で鑑賞されるため、オーバーシュートによって画
質劣化が生じ、その画像が不自然で見苦しくなる。

ところで、前記公報に記載のように切換スイッチで強調
量を可変すれば、例えばビデオプリンタ等で印刷すると
きのオーバーシュートを少なくして画質劣化を抑えるこ
とはできる。

しかし、オーバーシュートに基づく画質劣化を完全に抑
え、ることはできず、しかも、スイッチの切換操作を要
する問題点がある。

本発明は、自動的な補正処理によシ、オーバーシュート
を発生するとと々く、理想的な輪郭強調を行う画像信号
の輪郭強調方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明の画像信号の輪郭ｉ
ｔ方法においては、伝送供給される画像信号の時間差分
又は微分の立上シタイミングｔｌ及び立下シタイミング
ｔ２から前記画像信号のレベル変化を検出し、 前記立上りタイミングｔ１から前記立下シタイミングｔ
２までの時間（ｔ２−ｔ１）が前記画像信号の伝送周波
数帯域Ｆ　（ｆ（ｚ）に基づくほぼ１イ２・Ｆ）の判定
値以下になる信号エツジのときにのみ、 前記時間（ｔ２−ｔ１）内の所定のタイミングを変化点
とし、前記画像信号を前記立上りタイミング１＋から前
記変化点まで前記立上シタイミングｔ１のレベルに保持
するとともに、前記変化点から＠肥立下シタイミングｔ
２ｉで前記立下りタイミングｔ２ルベルに保持し、前記
画像信号を前記変化点で急峻にレベルが変化するように
補正する。

〔作用〕

前記のように構成された本発明の画像信号の輪郭強調方
法の場合、立上りタイミング１＋から立下りタイミング
ｔ２までの時間（ｔ２−ｔ１）が判定値以下になシ、緩
やかなレベル変化を除く、画像信号の実際の信号エツジ
を検出したときにのみ、画像信号が時間（ｔ２−ｔ１）
以内の変化点を境にして立上りタイミングｔｌのレベル
から立下シタイミングｔ２のレベルに急峻に変化するよ
うに補正される。

この補正によシ、画像信号は信号エツジのレベル変化を
急峻に加工して輪郭が強調され、従来のようなオーバー
シュートを発生することがない。

〔実施例〕

１実施例について、第１図及び第２図を参照して説明す
る。

まず、画像信号をビデオテープレコーダの再生ビデオ信
号として、その補正手順につき、第１図ｆａ）〜（ｅ）
を参照して説明する。

この場合、記録される元の信号が第１図（ａ）に示すエ
ツジ変化の急峻な理想的な信号であっても、この信号が
記録、再生されることにより、ビデオテープレコーダの
伝送周波数帯域Ｆ（Ｈｚ）例えば５ＭＨｚの制限により
、再生ビデオ信号は同図＋ｂ）に示すように信号エツジ
が鈍る。

そして、第１図（ｂｌの再生ビデオ信号の時間差分又は
微分波形は同図ｆｃ）に示すようになり、この波形のレ
ベル変化の検出に基づき、立上シタイミング１＋及び立
下りタイミングｔ２を検出する。

なお、第１口出）からも明らかなように、タイミングｔ
１は再生ビデオ信号のエツジ変化前のタイミングとなり
、タイミングｔ２は再生ビデオ信号のエツジ変化後のタ
イミングとなる。

さらに、タイミングｔ１〜ｔ２の時間（ｔｚ−ｔｌ）を
算出し、この時間（ｔｚ−ｔｌ）と判定値りとを比較す
る。

このとき、信号エツジであれば時間（ｔｚ−ｔｌ）が、
はぼ伝送帯域周波数Ｆ　（Ｈｚ）に基づく周期の１７２
゜すなわち１／（２・Ｆ）　（＝　１Δ１０ＭＨｚ）　
＝　１００　ｎ５ｅｃになるため、判定値りは若干の余
裕を見込んで１２０　Ｈｓｅｃに設定される。

そして、時間（ｔｚ−ｔｌ）が判定値り以下になる第１
図＋ｂ）の信号については、時間（ｔｚ−ｔｌ）の中間
のタイミングｔ、ｘ　［＝　（ｔ　＋＋ｔｚ）／２　）
を変化点とし、同図ｆｄ）に示すように、タイミング１
＋からｔｘまではタイミングｔ１のレベルに保持し、タ
イミングｔｘからｔ２ｉではタイミングｔ２のレベルに
保持するように、画像信号のレベルを補正する。

なお、実際には、補正前の再生ビデオ信号を時間信号Ｐ
　ｆｔｌとし、補正後の再生ビデオ信号を時間信号Ｑｌ
ｔ）とすると、時間（ｔｚ−ｔｌ）≦Ｄのときに、時刻
ｔに応じて時間信号Ｑ　ｉｔ）を次式のように可変する
。

一方、時間（ｔｚ−Ｎ）が判定値りより大きくなるとき
、すなわち補正前の再生ビデオ信号が第２図ｆｅ）に示
すように緩やかにレベル変化する信号エツジ以外では、
補正が逆効果になるため、Ｑｆｔ）＝Ｐ（ｔ）として補
正を施さない。

そして、前記補正手順の処理をデジタル的に行う場合、
その装置は第２図に示すように構成される。

同図において、（１）は再生ビデオ信号の輝度信号が供
給される入力端子、（２１はＡ７Ｄ変換器、（３）は遅
延用の６段のシフトレジスタ、（４）はシフトレジスタ
（３）の入力段（第１段）であわ、出力タップ（４１を
有する。（５）は時間差分Δを算出する減算器、（６）
。

＋７１は比較器であシ、差分Δが０とみなされる端子の ＋８１　、　ｆｉ差±εの範囲内のとき、すなわち１Δ
Ｉ〈εのときに、いずれかの出力がｔｔ　１　ｎになる
。ａＯはアンドゲートであシ、１Δ１くεのときにのみ
出力がゝ゛１″になシ、比較器（６）　、　（７）とと
もに差分Δの零判定部を形成する。

０Ｄはタイミング制御回路であシ、アンドゲート００の
出力のゝゝ１″から０“への変化により立上シタイミン
グｔ１を検出するとともに、ｔｊ　□　ＪＬから１″１
″への変化によシ立下シタイミングｔ２を検出し、タイ
ミングｔ＋　、　ｔｚのデータラッチ部を形成スるラッ
チ回路（６）、ａ３．α■、α９及び時間（ｔｚ−ｔｌ
）の計数部のラッチ回路αＱ、第２カウンタαηの動作
を制御する。

（至）、０９は前記計数部の第１カウンタ、フラグレジ
スタ、（ホ）は前記式の判定を行って切換信号歴を出力
するデータ切換制御回路、？！、Ｄは切換信号歴で動作
するマルチプレクサ、翰はＤ／Ａ変換器、のけ折返しノ
イズ除去用のローパスフィルタ、ｅ２４．（ハ）はデジ
タル用、アナログ用の出力端子である。

なお、Ａ／Ｄ変換器（２１のサンプリングクロック。

シフトレジスタ（３）の転送りロック及びカウンタαη
。

ａ印の計数クロック等の動作クロックは、５９ＭＨｚに
設定される。

そして、入力端子（１）のアナログの輝度信号が補正前
の前記時間信号Ｐ　ｆｔｌを形成し、この信号Ｐ　ｆｔ
ｌがＡ／Ｄ変換器＋２１によシデジタル信号Ｄ　（ｔｌ
に変換されてシフトレジスタ（３）及び減算器（５）に
供給される。

このトキ、シフトレジスタ（３）の６段の順次遅延によ
シ、デジタル信号Ｄ　（ｔｌは（６１５０ＭＨ２＝）　
１２０１　ｓｅｃ遅延してマルチプレクサｅ２１Ｊに供
給される。

また、入力段（４）の出力タップ（４）を介したデジタ
ル信号Ｄ　ｆｔ）が減算器Ｃ５１に供給され、この減算
器ｒ５１によシ信号Ｄ　（ｔ）の時間差分Δが連続的に
算出される。

さらに、差分Δと誤差±εとに基づく比較器（６）。

（７）の出力変化によシ、アンドゲートα０の出力は、
１Δ１〈εから１Δ１〉εに変化する立上りタイミング
１＋のときに１“から１ゝ０″に反転し、１Δ１〉εか
ら！Δ区εに変化する立下シタイミングｔ２のときにゝ
ゝ０″からＩｔ　１　ｎに反転する。

そして、アントゲ−）　ＱＧの出力反転に基づき、タイ
ミング制御回路ＯＤは、タイミングｔ＋、ｔ２のときに
のみラッチ回路■〜αＱをトリガする。

このトリガによシ、入力段（４１の出力タッブ（４１か
ら出力された立上シタイミングｔｌのデジタル信号Ｄ　
（ｔｌ）はラッチ回路■、α３を介してラッチ回路αＯ
に取込まれ、立下シタイミングｔ２のデジタル信号Ｄ　
（ｔｚ）はラッチ回路（６）を介してラッチ回路α冶に
取込まれる。

また、立上りタイミング１＋になると、アンドゲートα
Ｏの出力のゝ″０″からゞゝ１″への反転によシ、カウ
ンタ０８のリセットが解除され、とのカウンタａＱが時
間（ｔｚ−ｔｌ）の計数を開始する。

さらに、フラグレジスタ四は、アンドゲート（１０の出
力の０“から１ゞ１″への反転でリセットされて出力Ｆ
が１１０“になるとともに、カウンタ（２）の計数値が
６に達して立上シタイミングｔ１から１２０ｎＳｅＣ経
過したときに、カウンタ０８１の桁上げパルヌでセット
されて出力Ｆが１′１“に反転する。

一方、タイミング制御回路０．１によシ、立上りタイミ
ングｔ２のときにランチ回路０ｆ１９がトリガされ、こ
のラッチ回路αＱにカウンタ眞の時間（ｔｚ−ｔｌ）の
計数値が取込まれる。

また、ラッチ回路ＯＱのトリガと同時にカウンタαηに
ロード指令が与えられ、カウンタα力はカウンタα４の
時間（１−ｔｌ）の計数値からの計数を行う。

さらに、データ切換制御回路翰は出力Ｆ及びラッチ回路
０６の出力Ｘ、カウンタαカの計数値ｙに基づき、切換
信号ＳＷを次に説明するように変化する。

まず、Ｆ＝１のときは、時間（ｔｚ−ｔＱが判定値りと
しての１２０ｎｆＩｅｃｘＤ長いため、切換信号ＳＷを
シフトレジスタ（３）の出力信号Ｄ（ｔ）の選択に設定
する。

また、Ｆ＝０のときは、ｘ、ｙに基づき、中　Ｙ＜６の
１（１＋の間、シフトレジスタ（３）の出力信号Ｄ　ｌ
ｔ）の選択に設定する。

ｆｉｊ）　　６１−ｙ＜　（６＋Ｘ／２）のｔｌ　、＜
ｔ　（（ｔｌ＋ｔ２）／２の間、ラッチ回路αＱの出力
信号Ｄ（ｔｌ）の選択に設定する。

（１１１１（６＋！／２）ＩＹ　＜　ＣＧ＋ｘ）の（ｔ
ｌ−１−ｔｚ）／２ｆｔ　（ｔｚの間、ラッチ回路０４
）の出力信号Ｄ（ｔｚ）の選択に設定する。

１１Ｖ）（６＋ｘ）＝＜ｙのｔ２？ｔの間、シフトレジ
ｙ−ｐ回路（３）の出力信号Ｄ　ｌ）の選択に設定する
。

そして、切換信号ＳＷに基づき、マルチプレクサｃ２Ｉ
）がシフトレジスタ（３）の出力信号Ｄ　Ｉｔ）　、ラ
ッチ回路０４１１口θの出力信号Ｄ　（ｔｚ）　、　Ｄ
　（ｔｌ）を択一的に選択してＤ／Ａ変換器翰及び出方
端子（至）に供給する。

このとき、Ｄ／Ａ変換器（２）のアナログ変換にょシ、
ローパスフィルタのを介して出力端子器に、補正後の時
間信号Ｑ　ｆｔ）としてのアナログの輝度信号が供給さ
れる。

なお、出力端子（至）には補正後のデジタルの輝度信号
が供給される。

また、ローパスフィルタ（至）の帯域は、強調効果を高
めるために、動作クロックの周波数５ＱＭ＆の１７２よ
り十分高い４５ＭＨｚに設定され、出力端子□□□の輝
度信号の高域がフィルタ（至）で劣化することはない。

そして、前記実施例では画像信号をビデオテープレコー
ダの再生ビデオ信号としたが、種々の映像機器の画像信
号に適用できるのは勿論であり、このとき、画像信号は
静止画、動画のいずれの信号であってもよい。

また、第２図ではデジタル的に処理するようにしたが、
アナログ遅延素子等を用いてアナログ的に処理するよう
にしてもよい。

さらに、前記実施例では所定タイミングｔｘを（１＋＋
ｔ２）／２としたが、時間（ｔｚ−ｔｌ）内の任意の時
間に設定してもよく、例えば１＋又はｔｚを所定タイミ
ングｔｘとしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているため、以
下に記載する効果を奏する。

画像信号の時間差分又は微分の立上りタイミングｔｌか
ら立下シタイミングｔ２までの時間（ｔｚ−ｔｌ）が判
定値り以下になり、緩やかなレベル変化を除く、画像信
号の実際の信号エツジを検出したときにのみ、画像信号
が時間（ｔｚ−ｔｌ）以内の変化点を境にして立上シタ
イミングｔ１のレベルから立下りタイミングｔ２のレベ
ルに急峻に変化するようにＬ＠轡補正される。

この＃−千補正により、画像信号は信号エツジのレベル
変化を急峻に加工して輪郭が強調され、従来のようなオ
ーバーシュートを発生することがなく、自動的な補正処
理で理想的な輪郭強調を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の画像信号の輪郭補正方法の
１実施例を示し、第１図ｆａ）〜ｔｅｌは処理手順の説
明図、第２図は装置のブロック図である。 （２１・・・Ａ／Ｄ変換器、（３）・・・シフトレジス
タ、Ｃ５）・・・減算器、（６）　、　（７）・・・比
較器、ｎＯ・・・アントゲ−）、（１１）・・・タイミ
ング制御回路、＠〜αＱ・・・ラッチ回路、α力。 （至）・・・カウンタ、σす・・・フラグレジスタ、翰
・・・データ切換制御回路、（２１Ｊ・・・マルチプレ
クサ、翰・・・Ｄ／Ａ変換ｉ、ａｎ・・・ローパヌフィ
ルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）伝送供給される画像信号の時間差分又は微分の立
   上りタイミングｔ＿１及び立下りタイミングｔ＿２から
   前記画像信号のレベル変化を検出し、 前記立上りタイミングｔ＿１から前記立下りタイミング
   ｔ＿２までの時間（ｔ＿２−ｔ＿１）が前記画像信号の
   伝送周波数帯域Ｆ（Ｈｚ）に基づくほぼ１／（２・Ｆ）
   の判定値以下になる信号エッジのときにのみ、 前記時間（ｔ＿２−ｔ＿１）内の所定のタイミングを変
   化点とし、前記画像信号を前記立上りタイミングｔ＿１
   から前記変化点まで前記立上りタイミングｔ＿１のレベ
   ルに保持するとともに、前記変化点から前記立下りタイ
   ミングｔ＿２まで前記立下りタイミングｔ＿２のレベル
   に保持し、前記画像信号を前記変化点で急峻にレベルが
   変化するように補正する ことを特徴とする画像信号の輪郭補正方法。