JPH04267679A - 輪郭補正装置 - Google Patents

輪郭補正装置

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JPH04267679A
JPH04267679A JP3047459A JP4745991A JPH04267679A JP H04267679 A JPH04267679 A JP H04267679A JP 3047459 A JP3047459 A JP 3047459A JP 4745991 A JP4745991 A JP 4745991A JP H04267679 A JPH04267679 A JP H04267679A
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Yukihiro Nishida
幸博 西田
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はテレビジョン信号等画
像信号の画質改善のための輪郭補正装置に係り、特にス
ルーレート制限された信号に適した輪郭補正装置に関す
る。スルーレート制限の例としては、DPCM(差分パ
ルス符号化変調)における勾配過負荷(Slope O
ver Load)、クリップ特性の非線形圧伸処理等
がある。
【0002】
【従来の技術】従来、画像信号の画質改善のために用い
られている輪郭補正方法は、入力信号から高域周波数成
分、すなわち輪郭成分を抽出し、これに適当な利得を与
えて得た補正信号を入力信号に付加することで輪郭補正
を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の輪郭補正方法は
輪郭強調方法であり、原信号をより忠実に再現すること
よりも、鮮鋭度等の視覚的な画質の向上をはかろうとす
るものである。高域周波数特性が低下している信号に対
しては、従来の輪郭補正方法がある程度有効に機能して
いるが、スルーレート制限された信号に対しては必ずし
も有効ではなかった。すなわち、スルーレート制限され
た信号は、単なる高域低下特性とは異なり、スルーレー
ト制限という非線形な操作による歪み成分を含んでいる
という性質を有しているためである。従って、本発明の
目的は、スルーレート制限された信号に適した輪郭補正
装置を提供することにである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明輪郭補正装置は、スルーレート制限された領域を
有する画像信号の輪郭を補正する輪郭補正装置において
、当該装置がスルーレート制限されている領域を検出す
るスルーレート制限領域検出部と、そのスルーレート制
限されている量を推定して補正信号を発生する補正信号
発生部と、推定された補正信号を入力信号に付加する補
正信号付加部とを具備することを特徴とするものである
。
【0005】
【実施例】隣接サンプル間の振幅差がある値以下に制限
されたものをスルーレート制限された信号という。スル
ーレート制限回路の2つの例を図7(a)(b)に示し
ているが、スルーレート制限回路は伸張部X1, X2
、クリップ部Y1, Y2、圧縮部Z1, Z2から構
成でき、本発明においてはこの性質を用いている。なお
、クリップ回路の入出力特性は、スルーレート制限回路
の入力信号振幅が0〜1の範囲の場合である。ステップ
波形がスルーレート制限された場合の例を、図7(a)
(b)の回路に対応してそれぞれ図8(b)(c)に示
している。ここで図8(b) は図7(a) において
係数α=4の場合であって1サンプル間の振幅差を1/
4 に制限している。一方、図8(c) は図7(b)
 においてα=2の場合であって1サンプル間の振幅差
を入力信号レベルに応じて0〜1/2 に制限している
。図8(a) は対応する2つの入力信号波形例である
。
【0006】このようにスルーレート制限された信号を
、もう一度同じスルーレート制限回路に通した場合、伸
張部X1, X2の出力信号は、スルーレート制限され
ていた領域では丁度クリップ部Y1, Y2で設定した
クリップレベルに達するが、そのクリップレベルを越え
ることはない。すなわち、スルーレート制限された信号
をもう一度スルーレート制限回路の伸張部に入力し、伸
張部の出力信号がクリップレベルに達しているか否かを
検出することによってスルーレート制限されているか否
かを判定することができる訳である。但し、伸張部への
入力信号すなわちスルーレート制限信号それ自体がダイ
ナミックレンジ一杯の白レベルあるいは黒レベルの振幅
をもっている部分はスルーレート制限されてはいないの
で、たとえ伸張部の出力信号がクリップレベルに達して
いてもスルーレート制限されているとは見做さない。
【0007】本発明による実施例の基本構成例を図1に
示す。この基本構成は、スルーレート制限されているた
めに補正を必要とする領域を検出するスルーレート制限
領域検出部I、スルーレート制限されている量を推定し
補正信号を発生する補正信号発生部II、補正信号を入
力信号に付加する補正信号付加部III から成る。ス
ルーレート制限領域検出部Iは、前述の手法を実現する
部分であり、スルーレート制限の手法に対応して隣接サ
ンプル間の振幅差を伸張する伸張回路A、伸張回路Aの
出力信号の内でスルーレート制限回路で設定したクリッ
プレベルに達している領域を検出するクリップレベル検
出回路B、入力信号の内でダイナミックレンジ一杯のフ
ル振幅の領域を検出するフル振幅検出回路C、クリップ
レベル検出回路Bで検出されたクリップレベル領域とフ
ル振幅検出回路Cで検出されたフル振幅領域からスルー
レート制限されている領域を判定するスルーレート制限
判定回路Dから成る。
【0008】補正信号発生部IIは、スルーレート制限
の手法に対応して隣接サンプル間の振幅差を検出する振
幅差検出回路E、スルーレート制限された入力信号と振
幅差検出回路Eから得られた差分値とスルーレート制限
判定回路Cから得られた補正すべき領域を基に補正信号
を発生する補正信号発生回路Fから成る。補正信号付加
部III は、補正信号付加回路Gから成る。
【0009】図1に示した基本構成例に基づき、図7(
a) に示したスルーレート制限回路1に対応する輪郭
補正回路の例を図2(a) に示す。伸張回路Aは図7
(a) に示したスルーレート制限回路1における伸張
部X1に相当し、前述の手法に基づいてスルーレート制
限された信号をもう一度伸張する。クリップレベル検出
回路Bは、スルーレート制限回路で設定したクリップレ
ベルに達している領域を検出するもので、上側クリップ
レベル判定回路5および下側クリップレベル判定回路6
でそれぞれ上下のクリップレベルに達している領域を検
出し、論理和回路7で両者の論理和をとることによりク
リップレベルに達している領域が検出される。クリップ
レベル判定回路5,6では閾値を設けることにより雑音
による影響を避けている。フル振幅検出回路Cでは、白
レベル判定回路8および黒レベル判定回路9でそれぞれ
信号のダイナミックレンジ一杯の白レベルおよび黒レベ
ルの振幅となっている領域を検出し、論理和回路10で
両者の論理和をとることによりダイナミックレンジ一杯
のフル振幅に達している領域が検出される。白レベル判
定回路8および黒レベル判定回路9でも閾値を設けるこ
とにより雑音による影響を避けている。スルーレート制
限判定回路Dでは、前述のように、クリップレベル検出
回路Bで検出されたクリップレベル領域の内、フル振幅
検出回路Cで検出されたフル振幅領域以外をスルーレー
ト制限されている領域と判断する。振幅差検出回路Eは
伸張回路Aの一部を共有している。補正信号発生回路F
では、スルーレート制限された入力信号と振幅差検出回
路Eで得られた差分値とスルーレート制限判定回路Dで
得られたスルーレート制限領域を基にスルーレート制限
された量を推定し補正信号を発生する。補正信号付加回
路Gでは、補正信号発生回路Fで得られた補正信号を入
力信号に付加することにより輪郭補正された出力信号を
得る。
【0010】次に、補正信号発生回路Fの動作例を図3
に示したスルーレート制限回路の入出力特性例を用いて
説明する。図3において、入出力信号振幅は0〜1の範
囲に有り、前画素値がI−1=O−1であり、I1〜1
の範囲の入力信号が出力O1 に制限されている。スル
ーレート制限領域検出部Iによって、レベルO1 とな
っている領域が検出され、その領域では原信号は入力レ
ベルI1 〜1の範囲にあったことが分かる。しかしな
がら、I1 〜1のどのレベルが正しいかは分からない
。そこで、(i) 便宜的にI1 〜1の中間値I2 
=O2 となるように補正する。(ii)前画素値と現
画素値との差信号の統計的分布 (例えばラプラス分布
) を用い、前画素値I−1=O−1に応じて補正量を
決定する。(iii) スルーレート制限による画質劣
化は、エッジ部の鈍りよりも細い物体の輝度の低下の方
が検知されやすいので、スルーレート制限されていると
判定された領域が連続する長さに応じて補正量を決定す
る。(iv)前記(i) 〜(iii) を併用する等
種々の方法が考えられる。
【0011】図8(b) に示したスルーレート制限さ
れた信号に対する本実施例による前記(i) の手法に
よる場合の図2(a) 内各部(a〜h)の信号波形を
図4に(o) 原波形、(a) 入力波形、(b) 伸
張波形、(c) クリップレベル判定、(d) フル振
幅判定、(e) スルーレート制限判定、(f) 差分
値、(g)補正信号、(h) 出力波形として示す。 一方、図7(b) に示したスルーレート制限回路2に
対応する輪郭補正回路では、図2(b) に示すように
伸張回路Aは図7(b) における伸張部X2に相当す
るものを用いる。同様に図8(c) に示したスルーレ
ート制限された信号に対する本実施例による図2(b)
 内各部(a〜h)の信号波形を図5に(o) 原波形
、(a) 入力波形、(b) 伸張波形、(c) クリ
ップレベル判定、(d) フル振幅判定、(e) スル
ーレート制限判定、(f) 差分値、(g) 補正信号
、(h) 出力波形として示す。
【0012】本発明による第2の実施例を図6に示す。 この実施例は、図7(a)(b)に示したスルーレート
制限回路において、伸張−圧縮の処理をSN比の改善に
応用した場合の輪郭補正回路の構成例である。伸張、圧
縮の処理を送受それぞれで行うことにより伝送路で混入
した雑音を抑圧することができ、伸張回路の後段のクリ
ップ回路は伝送信号のダイナミックレンジを制限するた
めに用いている。この場合、伸張された信号が伝送され
るので、輪郭補正回路で用いるスルーレート制限領域検
出部Iでの伸張回路Aは不要となる。
【0013】尚、以上の実施例においては、1サンプル
間の振幅差が制限されたスルーレート制限の場合を示し
ているが、このスルーレート制限の形態は必ずしも1サ
ンプル間の振幅差に限られるものではなく、例えば過去
の信号系列の積和と現在値との差が制限されている等の
場合もあり、その場合は実施例中で示した伸張回路、振
幅差検出回路、およびスルーレート制限回路でのDL(
単位遅延素子)で示した部分が、スルーレート制限の形
態に合わせた回路(例えば積和算回路)となる。
【0014】
【発明の効果】テレビジョン信号等の画像信号の画質改
善のための輪郭補正方法において、従来の方法は、画像
信号の高域周波数成分であるところの輪郭を強調するこ
とによって、鮮鋭度等の画質向上をはかる方法であった
。しかしながら、スルーレート制限された信号は、高域
周波数成分が低下しているのみならず非線形処理による
歪み成分も含んでいるという性質を有しているため、従
来の輪郭補正方法は必ずしも有効ではなかった。本発明
は、スルーレート制限された信号により適した輪郭補正
装置であり、スルーレート制限された信号の性質を用い
ることによって、従来手法の輪郭強調特性に加えて歪み
成分の抑圧特性を併せ持つ輪郭補正装置を実現している
。これによって、DPCMにおける勾配過負荷やクリッ
プ特性の非線形処理等における画質劣化が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の基本構成図、
【図2】第1の実施例の輪郭補正回路例、
【図3】スル
ーレート制限回路の入出力特性例、
【図4】第1の実施
例(a) における各部の波形、
【図5】第1の実施例
(b) における各部の波形、
【図6】第2の実施例の
輪郭補正回路、
【図7】スルーレート制限回路の構成例
、
【図8】スルーレート制限された波形例、
【符号の説明】
I  スルーレート制限領域検出部 II  補正信号発生部 III 補正信号付加部 A  伸張回路 B  クリップレベル検出回路 C  フル振幅検出回路 D  スルーレート制限判定回路 E  振幅差検出回路 F  補正信号発生回路 G  補正信号付加回路 X1, X2  伸張部 Y1, Y2  クリップ部 Z1, Z2  圧縮部 1,16, 17  単位遅延素子 2  減算器 3  係数器 4  加算器 5  上側クリップレベル判定回路 6  下側クリップレベル判定回路 7,10  論理和回路 8  白レベル判定回路 9  黒レベル判定回路 11  論理否定回路 12  論理積回路 13, 14, 15  遅延回路 21, 25  減算器 22, 26  係数器 23, 27  加算器 24  クリップ回路 28  単位遅延素子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  画像信号の輪郭を補正する輪郭補正装
    置において、入力信号がスルーレート制限されている領
    域を検出するスルーレート制限領域検出部と、そのスル
    ーレート制限されている量を推定して補正信号を発生す
    る補正信号発生部と、推定された補正信号を入力信号に
    付加する補正信号付加部とを具備することを特徴とする
    輪郭補正装置。
  2. 【請求項2】  請求項1記載の補正装置において、前
    記スルーレート制限領域検出部がスルーレート制限の手
    法に対応して隣接するサンプル間の振幅差を伸張する伸
    張回路と、当該伸張回路の出力信号のうちクリップレベ
    ルに達した領域を検出するクリップレベル検出回路と、
    入力信号の内ダイナミックレンジ一杯のフル振幅の領域
    を検出するフル振幅検出回路と、前記クリップレベル検
    出回路の出力信号と前記フル振幅検出回路の出力信号と
    からスルーレート制限された領域を判定するスルーレー
    ト制限判定回路を具えたことを特徴とする輪郭補正装置
    。
  3. 【請求項3】  請求項1または2記載の補正装置にお
    いて、前記補正信号発生部がスルーレート制限の手法に
    対応して隣接サンプル間の振幅差を検出する振幅差検出
    回路と、スルーレート制限された入力信号と前記振幅差
    検出回路の出力信号と前記スルーレート制限領域検出部
    の出力信号とから補正すべきスルーレート制限量を推定
    して補正信号を発生する補正信号発生回路とを具えたこ
    とを特徴とする輪郭補正装置。
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