JPH0483477A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、テレビジョン受像機等の映像機器における映
像信号の輪郭強調回路（エンハンサ）に関する。

（発明の概要） 本発明は、映像の信号処理に係わり、特に急峻す遮断特
性を有するフィルタにより、帯域制限および帯域分割さ
れた伝送信号を使用する場合力（多く、かつリンギング
による画質の劣化が目立ち易いＨＤテレビジョン（ＨＤ
ＴＶ）またはＥＤテレビジョン（ＥＤＴＶ）等の受像機
における輪郭強調回路である。

従来、入力信号（映像信号）の空間周波数の高域成分、
例えば映像信号の２次微分成分を適当な利得に調整した
上で、元の入力信号に加算するという方法が適用されて
いた。この方法では、前段または送信側のフィルタ特性
等に起因するリンギング成分が前記人力信号に重畳され
ている場合には、このリンギング成分も同時、に強調さ
れるために、輪郭周辺部で画質劣化が生じるという問題
があった。本発明は、映像信号に加算する輪郭強調成分
の大きさと符号とを、映像内の輪郭部とその周辺部とに
おいて、輪郭の大きさに応じて制御することにより、元
の人力信号に含まれるリンギング成分による画質劣化を
生じない高画質な輪郭強調を可能にするものである。

（従来の技術） 従来、映像信号の輪郭強調においては、映像信号の空間
的な高域成分を抽出して、適当な利得を付与し、元の映
像信号に加算する方法が一般的であった。以下この方法
を簡単に説明する。

第７図は従来の輪郭強調回路の構成図を示す。

輪郭強調回路１は、輪郭強調成分抽出回路２と、利得調
整器３および加算器４とから構成されている。このうち
、輪郭強調成分抽出回路２は、人力映像信号Ｘの輪郭強
調成分を抽出する回路で、例えば入力映像信号Ｘの２次
微分信号を符号反転した信号を出力する。また、利得調
整器３は、前記輪郭強調成分に適当な利得を付与する。

加算器４は、入力映像信号Ｘに適当な利得が付与された
輪郭強調成分を加算して、輪郭強調された出力映像信号
ｙを出力するものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、急峻な遮断特性を有するフィルタで帯域され
た信号を、この方法で輪郭強調すると、振幅の大きい輪
郭部ではリンギングが強調されてしまう、ために、鮭鋭
感の改善よりも、リンギングによる画質劣化か大きくな
るという欠点があった。

実際の映像信号、特に受像機で取扱う信号では送信側で
帯域制限がなされている。さらに、ＨＤＴＶおよびＨＤ
ＴＶのシステムでは伝送可能帯域内でできるだけ多くの
情報を送るために、帯域制限フィルタまたは帯域分割フ
ィルタにおいて、急峻な遮断特性を有するフィルタが使
用されている。

このために、受像機における復調信号の輪郭部分周辺に
は、遮断周波数に相当する周期を有するリンギングが含
まれる場合が多いのである。

本発明は、上述の点に鑑み、従来技術の問題点を有効に
解決し、振幅が大きい輪郭の周辺部ではリンギング成分
が低減され、同時にそれ以外の部分、すなわち輪郭部、
小振幅輪郭部に適当な輪郭強調量が付与されて、リンギ
ングを含む入力信号に対しても画質劣化が生じない、高
画質な輪郭強調が達成される輪郭強調回路を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明は、映像信号
の輪郭強調成分を抽出する輪郭強調成分抽出回路と、前
記輪郭強調成分に適当な利得を付与した制御輪郭強調信
号を出力する利得調整回路と、前記制御輪郭強調信号を
前記映像信号に加算する加算回路とを有する輪郭強調回
路において、前記映像信号の輪郭成分を抽出する輪郭抽
出回路と、前記輪郭成分により適宜な利得制御信号を出
力する利得制御信号生成回路とを備え、前記利得イ、制
御信号を前記利得調整回路の輪郭強調成分に乗算するこ
とを特徴とする。

（作用） このような技術手段により、映像信号の輪郭強調成分を
抽出し、前記輪郭強調成分に適当な利得を付与した制御
輪郭強調信号を前記映像信号に加算する輪郭強調回路に
、前記映像信号の輪郭成分を抽出し、前記輪郭成分によ
り適宜な利得制御信号を出力し、前記利得ｍ制御信号を
前記輪郭強調成分に乗算することによって、振幅の大き
い輪郭周辺部ではリンギング成分が低減され、同時にそ
れ以外の部分、すなわち輪郭部、小振幅輪郭部に適当な
輪郭強調−が付与することができるために、リンギング
を含む入力信号に対しても画質劣化が生じない、高画質
な輪郭強調を達成することが可能である。

（実施例） 次に、本発明の実施例を図面に基づき、詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例である輪郭強調回路の概略構
成図を示す。図において輪郭強調回路５は、輪郭強調成
分抽出回路２と、加算器４と、利得調整器（乗算器）６
と、輪郭抽出回路７および利得制御信号生成回路８とか
ら構成されている。

輪郭強調成分抽出回路２は、入力映像信号Ｘの輪郭強調
成分を抽出する回路であって、例えば入力映像信号Ｘの
２次微分信号を符号反転した信号を出力する直線位相高
域通過特性を備えたフィルタである。

また、輪郭抽出回路７は、例えば人力映像信号Ｘの１次
微分の絶対値を出力する。この出力は、利得制御信号生
成回路８に入力され、輪郭部、輪郭周辺部、その他の部
分からなる３つの領域に応じた利得制御信号αを出力す
る。この制御信号αは、乗算器６にて輪郭強調成分抽出
回路２の抽出された輪郭強調成分に乗算される。利得制
御された輪郭強調信号βは、加算器４にて元の入力映像
信号Ｘに加算されて輪郭強調された出力映像信号ｙとな
る。

第２図は第１図における輪郭強調動作とリンギング抑制
動作とを説明する周波数特性図を示す。

図において（ａ）図は入力映像信号Ｘの帯域で、（ｂ）
図は輪郭強調成分抽出回路２の特性例で、輪郭強調成分
が元の入力映像信号の高域成分で、（Ｃ）図は出力映像
信号ｙの特性例で、輪郭強調成分の利得をαとした場合
である。輪郭強調成分の位相が元の映像信号のものと同
一である場合には、利得制御信号αが正の場合は高域が
強調され、負の場合は帯域の上限付近が抑制された低域
通過特性を示すものである。リンギングの繰り返し周期
は帯域上限の遮断周波数ｒｃの周期にほぼ等しい。それ
故に、（Ｃ）図の低域通過特性によって、リンギングの
抑制が可能である。

従って、リンギングの目立ち品い振幅の大きな輪郭を抽
出し、その周辺部でのみ負の値を、抽出した輪郭部とそ
れ以外の領域ではそれぞれに適した輪郭強調信号、すな
わち正の値を付与することによって、リンキングを抑制
した輪郭強調が行われる。また、このような構成を用い
て利得制御信号を変えることにより、輪郭強調動作とリ
ンギングを抑制動作とを一元的に制御することが可能で
ある。

第３図は第１図における輪郭抽出回路の概要説明図を示
す。図において（ａ）図はその構成図、（ｂ）図はコア
リング処理の特性図である。輪郭抽出回路７は、１次微
分回路９、絶対値回路１０およびコアリング処理回路１
１からなり、１次微分回路９にて入力映像信号Ｘの１次
微分を求めた後、絶対値回路１０にて絶対値処理を行い
、次にリンギング抑制の対象となる振幅の大きい輪郭の
みを抽出するために、コアリング処理回路１１にて一定
の振幅６以上のものだけを出力する。

第４図は第１図における利得制御信号生成回路の概略構
成図を示す。利得制御信号生成回路８は、領域拡げ回路
１２および領域判定回路１３からなり、輪郭抽出回路７
からの入力信号は分岐され、一方はそのまま領域判定回
路１３に入力され、他方は領域波ザ回路１２を経由して
領域判定回路１３に入力される。領域判定回路１３では
、この入力信号を用いて、映像が輪郭部、輪郭周辺部、
その他の部分の３種類の領域に判別され、それぞれの領
域に応じた利得制御量α■、α２．α３を指定すること
により、利得制御信号αが生成される。このとき、利得
制御量α２は負、αｌ、α３は正の値とする。

第５図は第４図における領域拡げ回路の概略構成図を示
す。領域拡げ回路１２は、本実施例では４個である複数
の遅延回路りおよび同じく５個である複数の入力信号Ｉ
　Ｏ，１１，１２，１３，１４の最大値Ｑを出力する回
路であって、入力信号（輪郭抽出（８号）Ｅｌを５ブロ
ツクに拡大した出力信号Ｅ２を得るものである。

第６図は第４図の領域判定回路の入出力信号図を示す。

領域判定回路１３への入力信号は、（ａ）。

（ｂ）図に示す輪郭抽出信号Ｅ１と領域拡げ回路１２の
出力Ｅ２とである。第５図に示すように、領域拡げ回路
１２の出力Ｅ２は輪郭抽出信号Ｅ１から形成されたもの
である。（Ｃ）図に示す利得制御信号αは、これらＥ　
ｌ、Ｅ　２および設定値α１．α２゜α３より次のよう
に生成されている。

すなわち、映像は輪郭抽出信号Ｅ１、領域拡げ回路出力
Ｅ２により、輪郭部、輪郭周辺部およびその他の３領域
のいずれかに判別され、次にそれぞれの領域において利
得制御量α１．α２．α３を割当てることにより、利得
制御信号αが生成される。

簡単な例として以下の論理判定が利用可能である。

αＬ：Ｅｌ＞０かつＥ２〉０のとき α−α２：Ｅｌ−０かつＥ　２〉０のときα３：Ｅｌ−
０かつＥ　２−０のとき このように得られた利得制御信号αを用いることにより
、輪郭周辺部の利得α２を一１近辺の値に設定すること
により、輪郭周辺におけるリンギングを抑制しつつ、利
得α１．α３を正当な正の値とすることにより、輪郭部
と顕著な輪郭の存在しないその他の部分とにおいて輪郭
強調を行うことができる。その結果、リンギングの振幅
増大による画質劣化を招くことなく、輪郭強調を行うこ
とが可能である。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく
、適宜の設計的変更を行うことにより、他の態様におい
ても実施することが可能で、例えば映像の水平方向の輪
郭強調の実施例のみでなく、垂直または斜め方向に適用
する場合も同様である。

また、各領域で利得が連続的に変化する過渡的部分を設
定することも考慮することができる。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明は、映像信号の輪郭強調
成分を抽出し、前記輪郭強調成分に適当な利得を付与し
た制御輪郭強調信号を前記映像信号に加算する輪郭強調
回路に、前記映像信号の輪郭成分を抽出し、前記輪郭成
分により適宜な利得制御信号を出力し、前記利得制御信
号を前記制御信号に乗算することによって、従来技術の
問題点が有効に解決され、振幅の大きい輪郭周辺部では
リンギング成分が低減され、同時にそれ以外の部分、す
なわち輪郭部、小振幅輪郭部に適当な輪郭部５！Ｊ二が
付与されて、リンギングを含む入力信号に対しても画質
劣化が生じない、高画質な輪郭強調が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は第１
図における輪郭強調動作とリンギング抑制動作とを説明
する周波数特性図、第３図は第１図における輪郭抽出回
路の概略説明図、第４図は第１図における利得制御信号
生成回路の概略説明図、第５図は第４図に実施された領
域拡げ回路の概略構成図、第６図は第４図の領域判定回
路の入出力信号図、第７図は従来の輪郭強調回路の概略
構成図である。 ２・・・輪郭強調成分抽出回路 ４・・・加算器 ５・・・輪郭強調回路 ６・・・乗算器 ７・・・輪郭抽出器 ８・・・利得制御信号生成回路 ９・・・１次微分回路　　１０・・・絶対値回路１１・
・・コアリング処理回路 １２・・・領域拡げ回路　　１３・・・領域判定回路式
　　理　　人　　　弁理士　　三　　好　　秀　　和第
２図 （ｂ）コアリング処理１１ 第３図 旦利得制御信号生成回路 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）映像信号の輪郭強調成分を抽出する輪郭強調成分抽
   出回路と、前記輪郭強調成分に適当な利得を付与した制
   御輪郭強調信号を出力する利得調整回路と、前記制御輪
   郭強調信号を前記映像信号に加算する加算回路とを有す
   る輪郭強調回路において、前記映像信号の輪郭成分を抽
   出する輪郭抽出回路と、前記輪郭成分により適宜な利得
   制御信号を出力する利得制御信号生成回路とを備え、前
   記利得制御信号を前記利得調整回路の輪郭強調成分に乗
   算することを特徴とする輪郭強調回路。