JPH0496414A

JPH0496414A - 輪郭強調回路

Info

Publication number: JPH0496414A
Application number: JP2210527A
Authority: JP
Inventors: Masanori Fujiwara; 正則藤原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-27

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）、：：（７）　発明は、ベースバンドの映像信号処理を
デジタル処理する装置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中・高域周波数成分を増幅する
輪郭強調回路が設けられている。

輪郭成分を抽出するためのバンドパスフィルタとしては
、位相歪みが生じない対象係数ＦＩＲフィルタが用いら
れる。デジタルテレビジョン受像機では、ハードウェア
削減、リンギングによる画質劣化を防ぐという意味から
、３タツプ（タップ係数−１／４　１／２　−１／４　
）のＦＩＲフィルタが良く用いられる。

第９図は従来の輪郭強調回路を示している。

入力端子７０には、入力信号として輝度信号が供給され
る。この輝度信号は、（−１／４）倍の係数器７５に入
力されるとともに遅延器７１に入力される。遅延器７１
の出力は、（１／２）倍の係数器７４に入力されるとと
もに遅延器７２に入力される。遅延器７２の出力は、（
−１／４）倍の係数器７３を介して加算器７６に入力さ
れ、先の係数器７５の出力と加算される。この加算器７
６の出力は、加算器７７に入力され、係数器７４の出力
と加算される。

加算器７７からは輝度信号の高域成分が取り出され、非
線形回路７８に人力される。非線形回路７８は、コアリ
ング特性を有し、上記高域成分に含まれる微少レベルの
ノイズ成分を除去する。非線形回路７８の出力は、ユー
ザが設定した利得ｋを有するゲイン調整器７９にて利得
調整され、加算器８０に入力される。

加算器８０では、遅延器７１の出力と、ゲイン調整器７
９からの出力とが加算され、輪郭強調された輝度信号が
得られ、出力端子８１に導出される。

上記輝度信号のサンプリング周波数は、色副搬送波の４
倍（１４ＭＨｚ）であり、サンプリング周期は７０　ｎ
５ｅｅ、入力信号は０〜２５５までの値をとるものとす
る。

輪郭強調を行う場合、輝度信号の約２　ＭＨｚ以上の信
号成分を強調することが有効である。遅延器７１．７２
の遅延時間を２１０　ｎ５ｅｃにすると、バンドパスフ
ィルタ部８２の中心周波数は、２．４ＭＨｚとなり、そ
の特性は、第１０図に示すようになる。

入力端子７０に、第１１図の点線９３で示す波形の信号
が入力した場合、出力端子８１には、第１１図に実線９
２で示した波形の信号が得られる。

絵柄が正弦波である場合、つまり凹凸のある絵柄では、
輝度差が拡大し輪郭強調が行われる。しかしながら、ス
テップ状の絵柄では、エツジの前後に太いオーバーシュ
ート、プリシュートが現れて、かえって不自然な強調と
なることがある。つまり、絵柄の内容（周波数）によっ
て、輪郭強調が効果的に得られる場合と、かえって不自
然な強調を行う場合とがある。

このために、従来の回路では、輪郭強調の度合いを設定
する場合、不自然な輪郭かめたたたない程度までに止め
ている。しかしこれでは、輪郭強調回路を有効に活用し
ているとは言えない。

（発明が解決しようとする課題）従来の輪郭強調回路によると、２〜３ＭＨｚ程度の中域
周波数成分を強調した場合は、輪郭強調効果が有効にな
るが、周期性のないステップ状の絵柄ではエツジの前後
に太いオーバーシュート、プリシュートが現れ不自然と
なるので、輪郭強調の度合いを高くできず、輪郭強調回
路を有効に活用していなかった。

そこでこの発明は、輪郭強調の度合いを自由に設定でき
画質改善効果を十分に発揮することかできる輪郭強調回
路を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課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特定の周波数
帯の信号成分をトランスバーサル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、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及び第
２の絶対値を用いて演算することにより、上記フィルタ
の出力の利得を制御するための制御信号を取り出し、こ
の制御信号により上記フィルタの出力の利得を制御させ
る手段とを備えるものである。

（作　用）上記の手段により、絵柄の内容に応じて高域成分の利得
が自動制御され輪郭強調の度合いが制御されるようにな
り、例えばステップ状の絵柄に対してそのエツジの前後
に太いプリシュート、オーバーシュートが現れるような
ことがなく、正弦波的な絵柄に対して適切な輪郭強調が
行われる。

また、演算内容を変更できるので、その内容により特徴
を出した輪郭強調特性を得るこができる。

（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る。入力端子１１には
、入力信号として輝度信号が供給される。

この輝度信号は、（−１）倍の係数器１５に入力される
とともに遅延器１２に入力される。遅延器１２の出力は
、加算器１６．１７の各一方の入力端子と、遅延器１３
に入力される。遅延器１３の出力は、（−１）倍の係数
器１４を介して加算器１６の他方の入力端子に入力され
る。また加算器１７の他方の入力端子には、計数器１５
の出力が入力されている。加算器１６と１７の出力は、
それぞれ、（−１／４）倍の係数器１８．１９を介して
加算器２０に入力されている。

この加算器２０からは、輝度信号の高域成分が導出され
るもので、破線で囲むブロック２４は、バンドパスフィ
ルタを構成している。

高域成分は、計数器２１に入力されて後述する利得制御
信号により絵柄に応じて適応的利得調整されて加算器２
２の一方の入力端子に入力される。

加算器２２の他方の入力端子には、遅延器１２からの出
力（輝度信号）が入力されている。これにより加算器２
２からは、輪郭強調された輝度信号が得られ、出力端子
２３に導出される。

上述したバンドパスフィルタ２４の構成は、このフィル
タにて抽出される成分の変化を検査する場合に、そのサ
ンプルを取り出す易いように構成されており、特性は例
えば先の第１０図で示したような特性である。

サンプル抽出部は、加算器１６と１７の出力端子であり
、この出力端子は、それぞれ絶対値回路４１と４２に接
続されている。絶対値回路４１の出力は、最大値回路４
３に入力されるとともに最小値回路４４にも入力されて
いる。また、絶対値回路４２の出力も最大値回路４３に
入力されるとともに最小値回路４４にも入力されている
。

最大値回路４３は、絶対値の大きい方を検出し信号Ｘと
して導出し、最小値回路４４は絶対値の小さい方を検出
して信号Ｙとして導出する。信号Ｘは、信号変化の大き
さ、エツジの大きさを示す指標となり、信号Ｙは、信号
変化が正弦波的であるのかステップ状であるのを示す指
標となる。これは、加算器１６ではセンタータップの信
号と、時間的に進んでいる信号との差成分を作り、加算
器１７ではセンタータップの信号と、時間的に遅れてい
る信号との差成分を作っているからである。

第２図に示すように、最大値の信号Ｘに対して最小値の
信号Ｙがｙｌのようにか格段に少ない場合は、入力波形
はステップ波形に近い波形であり、ｙ４のように大きい
場合は、入力波形は正弦波に近い波形である。そこで、
このような波形判定信号を得るために、信号ＸとＹは、
それぞれＲＡＭ４５．４６に入力されて関数ｆ　（Ｘ）
とｆ　（ｙ）に変換される。ここで、今、バンドパスフ
ィルタの特性が先に説明した第１０図のような特性であ
り、その中心周波数の成分に対するエツジ強調を行うも
のとすると関数はｆ　（Ｘ）　−８−１ｎｔ（Ｘ／４）ｔ　（ｙ）　−１ｎｔ（ｙ／２）但しｉ　ｎｔ　（ａ）は、ａの整数部を示す関数に設定
されている。

このように得られた関数ｆ　（Ｘ）　、ｆ　（ｙ）が加
算器４８において加算（ｆ　（Ｘ）　＋　ｆ　（ｙ）　
）されると、ｙが大きい場合には、その値が大きくなり
、ｙが小さい場合はその値が小さくなる。つまり、入力
波形がステップ波形に近い波形であるときは加算器４８
の出力は値が小さくなり、人力波形が正弦波に近い波形
であるときは加算器４８の出力は値が大きくなるという
、絵柄識別信号を得ることになる。

ＲＡＭ４５．４６に対する関数は、マイクロコンピュー
タ（ＣＰＵ）４７により書き込みが可能であるから、絵
柄識別自体の識別特性を変更することも可能である。

上記加算器４８の出力は、数値制限を行うリミッタ４９
を介して計数器２１の利得制御信号として利用される。

第３図は上記した輪郭強調回路の入力信号３１と、輪郭
強調されて出力された出力信号３０と、計数器２１に対
する利得制御信号３２を示している。

第４図は、上記した回路のリミッタ４９の特性を変更し
て、数値制限の下限を２とした場合の入力信号３４、出
力信号３３、利得制御信号３５の例を示してる。このよ
うにすると、第３図の信号に比べて、多少プリシュート
、オーバーシュートが付加されるようになる。

上記のようのこの輪郭強調回路によると、輪郭強調すべ
き絵柄に対して適応的に輪郭強調を行うこともできるが
、リミッタの特性を調整することによってもその輪郭強
調対象となる絵柄範囲を拡大縮小することもできる。

上記の実施例は、バンドパスフィルタ２４の特性が２．
４ＭＨｚを特徴とする特性であった。

バンドパスフィルタ２４の帯域通過特性を３．５８Ｍ）
ｌｚを特徴とする特性にする場合は、遅延器１２．１３
の遅延時間を１４０　ｎ５ｅｃとすればよい。第８図は
この場合の帯域通過特性を示している。　第６図は、従
来の回路において３．５８ＭＨｚの成分を強調した場合
の入力信号９５と出力信号９４を示している。

ここで、本発明の回路を適用して関数ｆ　（Ｘ）、ｆ　
（ｙ）をｆ　　（Ｘ）　　＝　　１ｎｔ（（ｘ−４）／２））ｆ
　（ｙ）　＝　ｊｎｔ（（ｙ−２５）ハ）として輪郭強
調を行うと、第７図に示すようになる。第７図の信号９
４は従来回路の出力であり、信号３６は、この発明の回
路による出力信号である。この比較かられかるように、
正弦波では従来と同様な輪郭強調（振幅差）が拡大し、
ノイズのような小振幅信号では輪郭強調が行われていな
いことがわかる。またステップ状のエツジでは、プリシ
ュート、オーバーシュートの幅が短くなり、振幅の大き
いインパルスではプリシュート、オーバーシュートを発
生させずに振幅を拡大していることがわかる。

けば、強調成分を選択的に切換えることができる。

また、この輪郭強調回路は、デジタルシグナルプロセッ
サを用いて実現することも可能であり、図示した回路構
成に限定されるものではない。

上記したようにこの発明によると、絵柄の内容に応じて
輪郭強調したい部分を適確に補正することがでいる。ま
た、強調したい成分や好みに応じて、関数の変更、リミ
ッタ特性の調整、さらには遅延器の遅延量の調整を組み
合わせて行えば、輪郭強調の自由度を拡大できる。

なおバンドパスフィルタ２４の構成例としては、各種の
実施例が可能である。第８図はさらに他の例を示してい
る。入力端子２４１には輝度信号が供給され遅延器２４
２に導かれるとともに、及び入力輝度信号を（−１／４
）倍する計数器２４４に導かれる。遅延器２４２の出力
は、遅延器２４３に入力されるとともに、（１／４）倍
する計数器２４５に入力される。また遅延器２４３の出
力は、（−１／４）倍する係数器２４６に入力される。

係数器２４４と２４５の出力は、加算器２４７において
加算され、係数器２４４と２４６の出力は、加算器２４
８において加算される。そして加算器２４７と２４８の
出力は加算器２４９において加算され。これにより加算
器２４９からは輝度信号の高域成分が導出される。ここ
で、第１図に示した絵柄判定のための信号は、加算器２
４７と２４８の出力が利用され、それぞれ絶対以上説明
したようにこの発明の輪郭強調回路によれば、輪郭強調
の度合いを自由に設定でき画質改善効果を十分に発揮す
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図はこ
の発明の回路の動作を説明するために示した信号波形図
、第３図及び第４図はこの発明の回路により処理された
信号波形を示す図、第５図はこの発明の他の実施例にお
けるフィルタ部の特性を示す図、第６図は従来の回路に
より処理された信号の波形を示す図、第７図は従来の回
路により処理された信号波形とこの発明回路により処理
された信号波形を示す図、第８図はこの発明におけるバ
ンドパスフィルタの他の例を示す図、第９図は従来の輪
郭強調回路を示す回路図、第１０図は第９図の回路のフ
ィルタ部の特性を示す図、第１１図は第９図の回路によ
り処理された信号波形を示す図である。１２．１３・・・遅延器、１４．１５．２１・・・計数
器、１６．１７．２０．２２・・・加算器、２４・・・
バンドパスフィルタ、４１．４２・・・絶対値回路、４
３・・・最大値回路、４４・・・最小値回路、４５．４
６・・・ＲＡＭ、４７・・・ＣＰＵ、４８・・・加算器
、４９・・・リミッタ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦「Ｎ綜出１１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ベースバンド映像信号のうち特定の周波数帯の信
号成分をバンドパスフィルタで抽出して、この抽出した
信号成分を元の信号に加算することにより振幅強調する
輪郭強調回路において、前記ベースバンド映像信号を入
力として、複数の遅延器が直列接続され各遅延器のタッ
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及び第２の絶対値に対応した関数信号を発生し
、この関数信号を演算することにより、上記フィルタの
出力の利得を制御するための制御信号を取り出する制御
信号発生手段と、この制御信号発生手段の出力制御信号を上記フィルタの
出力の利得を制御する係数器に利得制御信号として供給
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）前記制御信号発生手段は、前記第１の差及び第２
の差の絶対値出力が供給される最大値回路及び最小値回
路と、この最大値回路及び最小値回路からの最大値検出
出力及び最小値検出出力に応じた各関数信号を発生する
メモリと、このメモリから得られた関数信号を加算する
加算器とを具備したことを特徴とする請求項第１項記載
の輪郭強調回路。
（３）前記制御信号発生手段は、前記メモリに格納する
関数発生用のデータ書換え手段を有することを特徴とす
る請求項第２項記載の輪郭強調回路。
（４）前記制御信号発生手段は、前記加算器の出力の値
を制御するリミッタを有したことを特徴とする請求項第
２項記載の輪郭強調回路。
（５）前記制御信号発生手段は、さらに前記遅延手段の
遅延器の遅延量を切換える切換え手段を有したことを特
徴とする請求項第１項記載の輪郭強調回路。