JPH0530392A - 画質調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 遅延回路１と、減算回路２と、加算回路４と
を含む従来の水平輪郭補償回路に、この水平輪郭補償回
路の入力端Ｎと遅延回路１の出力端とを電気的に接続ま
たは遮断するための切換回路５が設けられる。 【効果】 切換回路５によって、遅延回路１の出力端が
抵抗器Ｒ２を介して前記入力端Ｎに接続されると、遅延
回路１の入力端および出力端で、入力された映像信号
の高周波成分が減衰されるとともに、減算回路２の出力
信号が０となるので、加算回路４から出力される映像信
号は元の映像信号のノイズが低減されたものとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画質調整装置に関し、
特に、ノイズ低減効果を有する画質調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラやテレビジョン受像機等の
映像機器は、絵柄の輪郭部など、比較的輝度変化の大き
い部分を強調して映像の鮮鋭度を上げる、いわゆる輪郭
補正を行なう輪郭補正回路を含む。

【０００３】輪郭補正回路には、映像画面の水平方向の
輝度変化を強調するための水平輪郭補償回路と、映像画
面の垂直方向の輝度変化を強調するための垂直輪郭補償
回路とがある。

【０００４】図５は、従来の水平輪郭補償回路（一般
に、Ｈ−ＡＰＴ補償回路と呼ばれる）の構成を示す概略
ブロック図である。

【０００５】以下、図５，図６，および図８を参照しな
がら、従来の水平輪郭補償回路の構成および動作につい
て説明する。

【０００６】図８は、輪郭補償されるべき画像の一例を
示す図である。図６は、図８に示される画像の映像信号
が図５の水平輪郭補償回路に入力された場合に、この水
平輪郭補償回路の各部に現われる信号の波形を示す図で
ある。

【０００７】図５を参照して、水平輪郭補償回路は、遅
延回路１と、バッファ回路３と、減算回路２と、加算回
路４と、抵抗器Ｒ１とを含む。輪郭補償されるべき映像
信号は、抵抗器Ｒ１を介して遅延回路１に入力される。
抵抗器Ｒ１は、遅延回路１への入力インピーダンスを、
遅延回路１の内部インピーダンスに整合させるために設
けられる。

【０００８】遅延回路１は、与えられた映像信号を一定
時間Ｔ_D だけ遅延する。遅延回路１によって遅延された
映像信号はバッファ回路３を介して加算回路４に入力さ
れるとともに、減算回路２にも入力される。

【０００９】減算回路２は、遅延回路１から出力された
映像信号から、遅延回路１の入力端に現われる映像信号
を減算する。この減算の結果得られた信号は、水平輪郭
補償のための信号（以下、水平アパーチャ信号と呼ぶ）
として加算回路４に入力される。

【００１０】遅延回路１の入力端にはインピーダンスマ
ッチングのための抵抗器Ｒ１が接続されているため、こ
の水平輪郭補償回路への入力映像信号は遅延回路１の入
力端において反射されることがない。これに対し、遅延
回路１の出力端にはそのような抵抗器が接続されていな
いため、バッファ回路３の内部インピーダンスと遅延回
路１の出力インピーダンスとが整合しないので、遅延回
路１への入力信号が、遅延回路１の出力端において反射
される現象が生じる。この結果、遅延回路１の入力端に
は、遅延回路１への入力信号が遅延回路１の遅延時間Ｔ
_D の２倍の時間（Ｔ_D ×２）遅延された信号（反射波）
が遅延回路１の入力端に与えられる。

【００１１】たとえば図８に示されるように、均一な輝
度の背景１００ａ内に、この背景１００ａよりも明るい
均一な輝度の長方形１００ｂが存在する画像１００を撮
像した場合、長方形の部分１００ｂを通る任意の水平走
査線ＨＬから得られる映像信号は、図６（ａ）に示され
るような方形波となる。

【００１２】図６（ａ）に示される信号がこの輪郭補償
回路に入力された場合、遅延回路１の入力端には、図６
（ａ）に示される信号と、この信号が遅延回路１の遅延
時間Ｔ_D の２倍の時間（Ｔ_D ×２）遅延された信号（図
６（ｃ））とが平均化された信号（図６（ｄ））が現
われる。

【００１３】一方、遅延回路１の出力端には、図６
（ａ）で示される信号が、遅延回路１の遅延時間Ｔ_D だ
け遅延された信号（図６（ｂ））が現われる。

【００１４】減算回路２は、遅延回路１の出力端に現わ
れた信号から、遅延回路１の入力端に現われた信号
を減算して、図６（ｅ）に示されるような信号を導出す
る。

【００１５】このように、減算回路２の出力信号は、遅
延される前の元の映像信号と、微小な時間期間Ｔ_D だ
け遅延された映像信号と、この遅延された信号がさ
らに微小な時間期間Ｔ_D だけ遅延された信号とが合成
されて得られる信号であり、元の映像信号を時間で微
分して得られる信号に対応する。

【００１６】つまり、減算回路２の出力信号には、図６
（ｅ）で示されるように、元の映像信号（図６（ａ））
が遅延回路１によって時間Ｔ_D だけ遅延された信号
（図６（ｂ））の輝度変化部分（立上がり部分および立
下がり部分）に対応する各部分に、正極性および負極性
のパルスが現われる。

【００１７】このように、減算回路２は、遅延回路１の
出力端の信号の輝度変化部分を抽出する。最後に、加
算回路４が、バッファ回路３を介して与えられる遅延回
路１の出力端の信号（図６（ｂ））に、減算回路２の出
力信号（図６（ｅ））を重畳する。この結果、加算回路
４から、図６（ｆ）に示されるように、元の映像信号
の立上がりおよび立下がりの各々の直前部分の電圧レベ
ルが引下げられ、かつ、直後部分の電圧レベルが引上げ
られた信号が出力される。つまり、各水平走査線ＨＬの
映像信号は、この輪郭補償回路によって、その輝度変化
を強調される。

【００１８】具体的には、図８を参照して、長方形の部
分１００ｂの左辺２００および右辺３００の輝度が若干
高められ、かつ、この長方形１００ｂの周囲１００ａの
うち、左辺２００および右辺３００にそれぞれ接する部
分の輝度が若干低くされる。これによって、長方形の部
分１００ｂと、その周囲１００ａとの境界２００，３０
０における、明るさの変化が強調されるので、水平輪郭
補償回路を通過した映像信号によって映出される画像に
おいて、長方形の部分１００ｂと周囲１００ａとの境界
２００，３００が明確となり、長方形１００ｂが鮮鋭に
見える。

【００１９】このように、輪郭補正回路によれば、絵柄
と周囲との輝度の差を実際よりも若干大きくすることに
よって、絵柄の輪郭を明確にして、画像の鮮鋭度を向上
させる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、画質を
調整するための映像処理回路の１つである従来の水平輪
郭補償回路は、入力された映像信号に基づいて作成され
た水平アパーチャ信号を元の映像信号に重畳する。この
ため、元の映像信号がノイズ成分を多く含む場合、水平
輪郭補償回路から出力される映像信号において、ノイズ
成分はより強調され、結果として、画質が劣化すること
がある。

【００２１】そこで、ノイズ成分を多く含む映像信号が
水平輪郭補償回路に入力された場合に、元の映像信号に
重畳する水平アパーチャ信号の利得を下げたり、元の映
像信号に水平アパーチャ信号を重畳しないようにするな
どの方法が提案されている。しかしながら、このような
方法によれば、ノイズ成分は水平輪郭補償回路によって
それほど強調されないものの、ノイズ成分は消滅しない
ので、水平輪郭補償回路の出力信号によって映出される
画像はやはりノイズを多く含む。一般に、ノイズ成分を
多く含む映像信号は、低照度化にある被写体を撮像した
場合などに多く得られる。このため、従来の方法によれ
ば、低照度化にある被写体を撮像して、高画質の画像を
映出すことが困難である。

【００２２】次に、図７を参照しながら、図５に示され
る従来の水平輪郭補償回路に、ノイズ成分を多く含む映
像信号が入力された場合に生じる問題を説明する。図７
は、図５の水平輪郭補償回路にノイズ成分を多く含む映
像信号が入力された場合に、この水平輪郭補償回路内の
各部に現われる信号の波形を示す図である。

【００２３】たとえば、図８に示されるような被写体を
低照度化で撮像したために、長方形の部分１００ｂに対
応する映像信号がノイズを多く含む場合を考える。

【００２４】長方形の部分１００ｂを通る任意の水平走
査線ＨＬの映像信号がたとえば、図７（ａ）に示される
ように、水平輪郭補償回路内の遅延回路１の遅延時間Ｔ
_D の２倍の時間（２×Ｔ_D ）を１周期とするパルス上の
ノイズを含むと、遅延回路１の出力端には、図７（ｂ）
に示される信号が現われ、遅延回路１の入力端には、遅
延回路１の出力端の信号がさらに遅延回路１の遅延時間
Ｔ_D だけ遅延された信号（図７（ｃ））と元の映像信号
（図７（ａ））とが平均化されて、図７（ｄ）に示され
る信号が現われる。

【００２５】したがって、減算回路２の出力信号は、図
７（ｅ）に示されるように、元の映像信号のノイズを増
幅したものとなる。

【００２６】加算回路４は、この増幅されたノイズ（図
７（ｅ））を、遅延回路１の出力端の信号（図７
（ｂ））に重畳する。遅延回路１の出力端の信号と、減
算回路２の出力信号とは位相が同じであるので、加算回
路４の出力信号は、図７（ｆ）に示されるように、元の
映像信号のノイズが大きく増幅されたものとなる。

【００２７】上記のことからわかるように、映像信号に
含まれるノイズの周期が、水平輪郭補償回路内の遅延回
路１の遅延時間Ｔ_D の２倍の時間（２×Ｔ_D ）に近いほ
ど、このノイズ成分は水平輪郭補償回路において大きく
増幅されるので、画質がより劣化する。

【００２８】それゆえに、本発明の目的は、上記のよう
な問題点を解決し、ノイズ成分を多く含む映像信号を
も、高画質の画像を映出すことができる映像信号に調整
することができる画質調整装置を提供することである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明にかかる画質調整装置は、映像信号
を遅延する遅延手段と、この遅延手段の出力端と入力端
とを電気的に接続および遮断するためのスイッチ手段
と、遅延手段の入力端の信号を遅延手段の出力端の信号
から減算する減算手段と、この減算手段の減算出力を、
遅延手段の出力端の信号に加算する加算手段とを備え
る。

【００３０】

【作用】本発明にかかる画質調整装置は、上記のように
構成されるので、遅延手段の出力端と入力端とがスイッ
チ手段によって電気的に結合されると、遅延手段の入力
端には、遅延手段によって遅延される前の映像信号と遅
延手段によって遅延された後の映像信号とが互いに平均
化された信号が現われ、遅延手段の出力端と入力端とが
電気的に遮断されると、映像信号が遅延手段の出力端で
反射波されるので、遅延手段の入力端には、遅延手段に
よって遅延される前の映像信号と、遅延手段によって２
度遅延された信号とが平均化された信号が現われる。こ
れに対し、遅延手段の出力端には、遅延手段の出力端と
入力端とが遮断されている場合でも結合されている場合
でも、遅延手段によって遅延される前の映像信号と、遅
延手段によって遅延された後の映像信号とが平均化され
た信号が現われる。

【００３１】したがって、スイッチ手段が遅延手段の出
力端と入力端とを遮断している場合には、減算手段か
ら、映像信号の輝度変化を示す交流信号が出力されるの
で、加算手段の出力信号は元の映像信号の輝度変化部分
が強調されたものとなる。一方、スイッチ手段が遅延手
段の入力端と出力端とを結合すると、減算手段の出力が
０となるので、加算手段からは、遅延手段の出力端の信
号、すなわち、遅延手段によって遅延される前の映像信
号と遅延手段によって遅延された後の映像信号とが互い
に平均化された信号となる。

【００３２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の画質調整装置の
構成を示す概略ブロック図である。

【００３３】図１を参照して、この画質調整装置は、図
５に示される従来の水平輪郭補償回路において、その入
力端と、遅延回路１の出力端との間に切換回路５と抵抗
器Ｒ２とが互いに直列に接続された構成を有する。さら
に、切換回路５を制御するために、操作スイッチ６が設
けられる。

【００３４】切換回路５は、抵抗器Ｒ２をこの画質調整
装置の入力端（ノードＮ）に接続するように、または、
いずれにも電気的に接続しないように動作する。

【００３５】操作スイッチ６は、たとえば、ユーザによ
って操作されて、切換回路５が抵抗器Ｒ２をノードＮに
接続するように切換回路５を制御する信号または、切換
回路５が抵抗器Ｒ２をいずれにも接続しないように切換
回路５を制御するための信号を切換回路５に与える。以
下、操作スイッチ６から切換回路５に与えられる信号を
画質切換コントロール信号と呼ぶ。

【００３６】切換回路５が、抵抗器Ｒ２をノードＮに接
続しない場合、遅延回路１の出力端の信号が減算回路
２およびバッファ回路３にのみ与えられるので、この画
質調整装置は図５の水平輪郭補償回路と全く同じ動作を
行なう。

【００３７】すなわち、図８の長方形の部分１００ｂを
通る任意の水平走査線ＨＬから得られた映像信号（図６
（ａ））がこの画質調整装置に入力された場合、遅延回
路１の入力端，遅延回路１の出力端，減算回路２の出力
端，加算回路４の出力端にはそれぞれ、図６（ｄ），
（ｂ），（ｅ），（ｆ）で示される信号波形が現われ
る。

【００３８】次に、切換回路５が抵抗器Ｒ２をノードＮ
に接続している場合の、この画質調整装置の動作につい
て図２および図３を参照しながら説明する。

【００３９】図２は、この画質調整装置にノイズを含ま
ない方形波状の映像信号が入力された場合に、この画質
調整装置内の各部に現われる信号の波形を示す図であ
る。

【００４０】図３は、パルス上のノイズを含む映像信号
がこの画質調整装置に入力された場合に、この画質調整
装置内の各部に現われる信号の波形を示す図である。

【００４１】抵抗器Ｒ２がノードＮに接続されると、こ
の画質調整装置に入力された映像信号は抵抗器Ｒ１を
介して遅延回路１に入力されると同時に、抵抗器Ｒ２を
介して遅延回路１の出力端に伝達される。抵抗器Ｒ２
は、この画質調整装置に入力される映像信号の発生源
（図示せず）の内部インピーダンスと遅延回路１の内部
インピーダンスとの整合をとるために設けられる。

【００４２】したがって、ノードＮから切換回路５およ
び抵抗器Ｒ２を介して遅延回路１の出力端に伝達された
信号は、遅延回路１を通過して遅延回路１の入力端に現
われる。このため、遅延回路１の入力端および出力端に
はいずれも、元の映像信号と、この映像信号が遅延回
路１の遅延時間Ｔ_D だけ遅延された信号とが平均化され
た信号が現われる。

【００４３】一方、減算回路２は、遅延回路１の出力端
に現われた信号から遅延回路１の入力端に現われた信号
を減算するので減算回路２の出力信号は０となる。した
がって、加算回路４は、バッファ回路３を介して与えら
れる遅延回路１の出力端の信号をそのまま出力する。

【００４４】たとえば、図８の水平走査線ＨＬから図２
（ａ）で示されるようにノイズのない方形波が得られた
場合を想定する。この方形波がこの画質調整装置に入力
されると、遅延回路１の入力端および出力端にはそれぞ
れ、図２（ｄ）および（ｃ）で示されるように、この方
形波（図２（ａ））とこの方形波が遅延回路１によって
時間Ｔ_D だけ遅延された信号（図２（ｂ））とが平均化
されて得られた、階段状の立上がり部分および立下がり
部分を有する信号が現われる。

【００４５】減算回路２の出力信号は図２（ｅ）に示さ
れるように０であるので、加算回路４の出力信号は、図
２（ｆ）に示されるように、遅延回路１の出力端の信号
（図２（ｂ））と同一の波形を示す。

【００４６】図２（ａ）と図２（ｆ）とを比較すれば明
らかなように、この画質調整装置の出力信号は、元の映
像信号の立上がり部分および立下がり部分の電圧変化
を緩やかにしたものとなる。したがって、この画質調整
装置の出力信号によって映出される画像（図８参照）に
おいて、長方形の部分１００ｂと周囲１００ａとの境界
部分２００，３００における輝度変化は緩やかとなる。
つまり、長方形の部分１００ｂの輪郭２００，３００は
緩和される。

【００４７】したがって、絵柄の輝度と周囲の輝度との
差が大きすぎる場合など、再生画像において絵柄が鮮鋭
すぎる場合には、ユーザは、操作スイッチ６を用いて、
抵抗器Ｒ２がノードＮに接続されるように切換回路５を
制御する画質切換コントロール信号を切換回路５に与え
れば、適当な鮮鋭度の見やすい画像を得ることができ
る。

【００４８】次に、ノイズを多く含む映像信号がこの画
質調整装置に入力された場合について考える。

【００４９】たとえば、図８の被写体を低照度下で撮像
したために、水平走査線ＨＬから得られた映像信号が、
図３（ａ）に示されるように、長方形の部分１００ｂに
対応する部分に多くのノイズを含む場合を例にとって考
える。さらに、以下の説明においては、説明を簡略化す
るために、このノイズが、遅延回路１の遅延時間Ｔ_D の
２倍の時間（２×Ｔ_D ）を１周期とするパルス状である
ものとする。

【００５０】このようなパルス状の信号を、遅延回路１
の遅延時間Ｔ_D だけ遅延させて得られる信号（図３
（ｂ））は、元の信号（図３（ａ））においてパルスが
現われていない部分を補間するような信号となる。

【００５１】したがって、図３（ａ）に示されるような
信号がこの画質調整装置に入力されると、遅延回路１の
入力端および出力端にはそれぞれ、図３（ｄ）および
（ｃ）に示されるように、元の映像信号の最初の立上
がりから、元の映像信号を時間Ｔ_D だけ遅延して得ら
れた信号（図３（ｂ））の最後の立下がりまでの期間に
おいて、元の映像信号のノイズ振幅の２分の１に相当
する電圧レベルを有する方形波が現われる。

【００５２】もちろん、この場合にも減算回路２の出力
信号は図３（ｅ）に示されるように０であるので、加算
回路４の出力信号は、図３（ｆ）に示されるように、遅
延回路の出力端に現われたと同じ方形波となる。

【００５３】したがって、この画質調整装置の出力によ
って映出される画像（図８参照）において、長方形の部
分１００ｂはノイズを含まず比較的鮮鋭に映出される。

【００５４】このように、切換回路５が抵抗器Ｒ２をノ
ードＮに接続するように制御されると、入力される映像
信号に含まれるノイズ成分のうち、遅延回路１の遅延時
間Ｔ _D の２倍の時間（２×Ｔ_D ）に相当する周期を有す
る成分が、遅延回路１の入力端および出力端において完
全に打消されるので、加算回路４の出力端には元の映像
信号のＳＮ比が改善された信号が現われる。

【００５５】したがって、映出される画像にノイズが多
く含まれる場合、ユーザは操作スイッチ６を操作して、
抵抗器Ｒ２がノードＮに接続されるように切換回路５を
制御するための画質切換コントロール信号を切換回路５
に与えれば、ノイズの低減された見やすい画像を得るこ
とができる。

【００５６】以上のように、この画質調整装置は、切換
回路５が抵抗器Ｒ２を前記入力端に接続しない場合、入
力される映像信号の高周波成分を強調するように動作
し、切換回路５が抵抗器Ｒ２を前記入力端に接続する場
合、入力される映像信号の高周波成分を減衰するよう
に動作する。

【００５７】図４は、この画質調整装置の周波数特性を
示すグラフである。図４において横軸はこの画質調整装
置への入力信号の周波数を表わし、縦軸は、この画質調
整装置の出力信号の利得を表わす。

【００５８】図１および図４を参照して、抵抗器Ｒ２が
ノードＮに接続されていなければ、減算回路２は元の映
像信号に含まれる、遅延回路１の遅延時間Ｔ_D の２倍
の時間（２×Ｔ_D ）を１周期とする周波数（１／（２×
Ｔ_D ））成分を抽出するので、加算回路４の出力信号の
利得は、図４の曲線Ｂで示されるように、入力される映
像信号の周波数がこの周波数（１／（２×Ｔ_D ））に
近いほど高くなる。

【００５９】逆に、抵抗器Ｒ２がノードＮに接続されて
いなければ、減算回路２の出力電圧が０となる一方、加
算回路４の出力端には、元の映像信号とこの映像信号
が遅延回路１によって時間Ｔ_D だけ遅延された信号とが
平均化された信号が現われるので、加算回路４の出力信
号の利得は、図４における曲線Ａで示されるように、元
の映像信号の周波数が前記周波数（１／（２×
Ｔ_D ））に近いほど低下する。つまり、切換回路５の内
部接続状態を切換えることによって、この画質調整装置
の周波数特性は大きく変化する。

【００６０】ユーザは、操作スイッチ６を用いてこの画
質調整装置の周波数特性を図４における曲線ＡまたはＢ
で示されるものに選択的に設定できる。実際には、ユー
ザは、この画質調整装置が組込まれた映像機器の出力に
よって映出される画像を見ながら、操作スイッチ６を用
いて切換回路５の内部接続状態を切換えてみて、より好
ましい画質が得られる方に、切換回路５の内部接続状態
を設定すればよい。

【００６１】なお、遅延回路１の遅延時間Ｔ_D は、再生
画像における絵柄の鮮鋭度を上げるのに効果的であり、
かつ、映像信号に含まれやすいノイズの周波数に対応す
る適当な値に設定される。これによって、この画質調整
装置は、再生画像における絵柄の鮮鋭度を広い範囲で調
整することができ、かつ、再生画像のノイズを十分に低
減することも可能となる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ノイズ
をあまり含まない映像信号に対しては、再生画像におけ
る絵柄の鮮鋭度を調整するのに効果的な処理を施し、か
つ、ノイズを多く含む映像信号に対しては、このノイズ
を低減するのに効果的な処理を施すことが可能な画質調
整装置が得られる。この結果、再生画像の画質の効果的
な改善が図れる。

【００６３】たとえば、本発明にかかる画質調整装置が
ビデオカメラやカメラ一体型ＶＴＲ（ビデオテープレコ
ーダ）等に適用されれば、低照度下での撮影によって
も、ノイズの少ない再生画像を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画質調整装置の構成を示す
概略ブロック図である。

【図２】ノイズの少ない映像信号が入力された場合の、
図１の画質調整装置の動作を説明するための波形図であ
る。

【図３】ノイズを多く含む映像信号が入力された場合
の、図１の画質調整装置の動作を説明するための波形図
である。

【図４】図１の画質調整装置の周波数特性を示すグラフ
である。

【図５】従来の水平輪郭補償装置の構成を示すブロック
図である。

【図６】ノイズの少ない映像信号が入力された場合の、
図５の水平輪郭補償装置の動作を説明するための波形図
である。

【図７】ノイズを多く含む映像信号が入力された場合
の、図５の水平輪郭補償装置の動作を説明するための波
形図である。

【図８】被写体の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 遅延回路 ２ 減算回路 ３ バッファ回路 ４ 加算回路 ５ 切換回路 ６ 操作スイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 入力端と出力端とを有し、映像信号を遅
   延する手段と、 前記遅延手段の前記出力端と前記入力端とを電気的に接
   続および遮断するためのスイッチ手段と、 前記遅延手段の前記入力端の信号を、前記遅延手段の前
   記出力端の信号から減算する手段と、 前記減算手段の減算出力を、前記遅延手段の前記出力端
   の信号に加算する手段とを備えた、画質調整装置。