JPH0798757A - ディジタル信号処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディジタル画像の詳細信号処理において、従
来方法のような高速のデータ・パスを用いる必要のない
コアリング手段を提供する。 【構成】 利得特性と、操作者により設定されるコアリ
ング・レベル値を複合的に蓄積した第１のルックアップ
・テーブル２０、第２のルックアップ・テーブル３０を
設け、１方のルックアップ・テーブルを読み出し中に、
他方のルックアップ・テーブルに対し、次処理用の利得
特性とコアリングレベルのローディングを可能とする。
これによって回路の高速性に対する要求を緩和できる。
また、この複合ルックアップ・テーブルには利得特性を
多数蓄積しておく必要がなく、広範囲の複合的な特性を
提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタルの詳細信号の
処理方法に関し、より詳細にはディジタル・コアリング
技術を用いた画像処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】画像の電子的な処理における要求条件の
１つは、視覚上のノイズやグレインを減少させることで
ある。このため、画像を低域フィルタ（ローパス・フィ
ルタ）に通して大部分のノイズおよびグレインを除去
し、ついで加工詳細信号(processed detail signal) を
ローパス画像に付加して、最終的に画像の鮮明度を復元
する方法が通常用いられる。

【０００３】加工詳細信号は、通常、コアリング（cori
ng）技術を用いて作成し、これによって、主にノイズお
よびグレインに起因する細部データ内の微小な相違を取
り除く。

【０００４】高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）のテレ
シネ（telecine）においては、画像強調のため、詳細信
号としてハイパス・フィルタを通したデータを使用する
ことがある。システム内におけるグレインおよびノイズ
による画像の劣化を最小にし所望の強調レベルを得るた
めに、しばしば詳細信号のコアリングが行なわれる。テ
レシネにおけるコアリングのレベルはシステムのノイズ
レベルにもある程度依存するが、支配的なのは走査する
フィルムのグレインレベルである。最近の低・中速フィ
ルムのグレインレベルは非常に小さくなっているが、高
速あるいは特に１６ｍｍ形式の旧式フィルムでは、グレ
インレベルは相当に大きい。このようなグレインレベル
が大である場合にはコアリングは広範囲となり、最適な
コアリング／グレイン特性が複雑となる。

【０００５】現在、ディジタル・コアリングの１つの方
法は、比較器とスイッチを用いるものであり、比較器に
より、入力ディジタルデータのレベルをコアリングのプ
リセットレベル値と比較する。入力データがコアリング
レベルに達しない場合には比較器のディジタル出力を０
レベルとし、また入力データがコアリングレベルを超え
る場合には、ディジタル出力を信号値またはそれに比例
する値とする。

【０００６】米国特許第４，９４１，１９０号には、２
つのルックアップ・テーブルを用いる方法が記されてい
る。それによると、グレイン部分の詳細な伝達特性と、
しきい値即ちコアリング部分に対応する値を、各ルック
アップ・テーブルに保持させる。いずれのルックアップ
・テーブルを用いるかは適用するコアリング・システム
により定まる。このシステムでは、ある画素に対し、そ
の画素周辺の環状部分（annulus ）を抽出し、背景値を
求める。次に、画素値をこの背景値と比較し、その画素
に対する修正値を生成する。次に、適切なルックアップ
・テーブルを選択し、その出力を、着目している画素の
修正値と比較する。この比較結果を後の画像処理に引き
渡す。

【０００７】米国特許第４，８２５，２９７号には、画
像データをローパス・チャネルおよびハイパス・チャネ
ルに分割することにより、輪郭のコントラストを強調す
る方法が記されている。複合特性を多重スロープ（mult
iple slope）のルックアップ・テーブルに蓄積する。こ
れらルックアップ・テーブルをハイパス・チャネルの処
理に使用する。選択する特性はローパス・チャネルの値
に依存する。

【０００８】米国特許第４，９６２，４１９号には、色
修正およびガンマ補償に用いる信号処理ネットワークの
開示がなされている。ネットワークは詳細信号を生成す
るための細部抽出回路を有し、細部強調回路への入力前
に信号の構成要素のコアリングを行なうことにより、詳
細信号の強調を行なう。詳細信号を決定するための複合
ルックアップ・テーブルは読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）に保持する。

【０００９】米国特許第４，９４１，１９１号には、デ
ィジタル離散信号をルックアップ・テーブルにより処理
する画像処理システムの開示がされている。離散信号の
ディジタル値に係数を乗じた値と、先行の離散信号に関
しルックアップ・テーブルから求まる信号のディジタル
値とを加算することにより、ディジタル離散信号を求め
る。この場合、ルックアップ・テーブルは、あらかじめ
定められたデータをコンピュータにローディングしてお
く。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル・コ
アリングシステムにおいては、比較器およびスイッチを
連結し、これらにすべてのデータ要素を通過させる。こ
のため、ディジタルデータを通すデータ・パスは高速の
ものを用いる必要があった。

【００１１】本発明の目的は、ディジタル詳細信号処理
を、従来より遅い動作速度で済むコアリングによって提
供可能とすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、本発明に係るディジタル信号処理方法は、
以下の特徴を有する。

【００１３】（１）ディジタル詳細信号を処理する方法
であって、蓄積された利得特性と、操作者が設定するコ
アリングレベルからなる複合ルックアップ・テーブルを
使用する。

【００１４】（２）上記（１）に記載されたディジタル
信号処理方法であって、前記ルックアップ・テーブル
は、最初にコアリングレベルのローディングを、次に利
得特性のローディングを行なう。

【００１５】（３）上記（１）又は（２）に記載された
ディジタル信号処理方法であって、前記ルックアップ・
テーブルは、正数および負数が交互にローディングされ
る。

【００１６】（４）上記（１）に記載されたディジタル
信号処理方法であって、前記ルックアップ・テーブル
は、各利得特性に対しコアリングレベルの範囲をローデ
ィングする。

【００１７】（５）上記（１）に記載されたディジタル
信号処理方法であって、前記ルックアップ・テーブル
は、各コアリングレベルに対し利得特性の範囲をローデ
ィングする。

【００１８】（６）上記（５）に記載されたディジタル
信号処理方法であって、前記利得特性は、各レベルにお
いて最適化される。

【００１９】（７）上記（１）に記載されたディジタル
信号処理方法であって、前記ルックアップ・テーブル
は、複数の特性を保持する。

【００２０】（８）上記（７）に記載されたディジタル
信号処理方法であって、前記複数の特性は、フレームご
とに選択可能とする。

【００２１】（９）上記（７）に記載されたディジタル
信号処理方法であって、前記複数の特性は、フィルム形
式によって選択可能とする。

【００２２】（１０）上記（１）から（９）のいずれか
に記載されたディジタル信号処理方法であって、前記ル
ックアップ・テーブルは、２つ以上設けられ、２つのル
ックアップ・テーブルを用い、１つのルックアップ・テ
ーブルを読み出し中に、他の１つのルックアップ・テー
ブルへローディングを行う。

【００２３】（１１）ディジタル詳細信号の処理に使用
されるルックアップ・テーブルのローディングを行なう
ディジタル信号処理方法であって、コアリングレベルに
対応する入力信号を受信する受信工程と、コアリングレ
ベルに基づいてコアリング値をローディングするコアリ
ング値ローディング工程と、選択された利得特性をロー
ディングする利得特性ローディング工程と、を含む。

【００２４】（１２）上記（１１）に記載されたディジ
タル信号処理方法であって、前記ルックアップ・テーブ
ルは、最初にコアリングレベルのローディングを、次に
利得特性のローディングを行なう。

【００２５】（１３）上記（１１）又は（１２）に記載
されたディジタル信号処理方法であって、前記ルックア
ップ・テーブルは、正数値および負数値を交互にローデ
ィングする。

【００２６】（１４）上記（１１）に記載されたディジ
タル信号処理方法であって、前記ルックアップ・テーブ
ルは、各利得特性に対しコアリングレベルの範囲をロー
ディングする。

【００２７】（１５）上記（１１）に記載されたディジ
タル信号処理方法であって、前記ルックアップ・テーブ
ルは、各コアリングレベルに対し利得特性の範囲をロー
ディングする。

【００２８】（１６）上記（１５）に記載されたディジ
タル信号処理方法であって、前記利得特性は、各レベル
において最適化される。

【００２９】（１７）上記（１１）に記載されたディジ
タル信号処理方法であって、前記ルックアップ・テーブ
ルは、複数の特性を保持する。

【００３０】（１８）上記（１７）に記載されたディジ
タル信号処理方法であって、前記複数の特性は、フレー
ムごとに選択可能とする。

【００３１】（１９）上記（１７）に記載されたディジ
タル信号処理方法であって、前記複数の特性は、フィル
ム形式によって選択を可能とする。

【００３２】

【作用】以上のように構成された本発明のディジタル信
号処理方法は、２つのＬＵＴを独立に作動させ、一方の
ＬＵＴにローディング中に、他方のＬＵＴを読み出し可
能とし、これによって、データの通過を妨げることな
く、ＬＵＴのプログラミングをフィルムの移動の間に行
なうことができる。また、本方法によって、少数の利得
特性値を蓄積しておくだけで広範囲の複合特性を得るこ
とができる。さらに、本発明のルックアップ・テーブル
のローディングは低速とすることができる。

【００３３】

【実施例】図１は、本発明を実現するシステム１０であ
る。システムは、２つのルックアップ・テーブル（以下
「ＬＵＴ」と略す）第１のＬＵＴ２０、第２のＬＵＴ３
０、スイッチ・インバータ（switchable inverter ）４
０、比較器５０、第１のカウンタ６０、第２のカウンタ
７０、論理装置８０および記憶装置９０から構成され
る。

【００３４】システム１０はディジタル入力線１００お
よび出力線２００に接続する。システム１０への入力接
続としては他に、操作者設定によるコア・レベル１１
０、制御信号１２０、利得（gain）特性１３０およびセ
レクタ（図示せず）との接続１４０、１５０がある。

【００３５】ディジタル入力信号は線１００により受信
し処理する。入力信号は、論理装置８０への入力制御信
号１２０に応じて第１のＬＵＴ２０または第２のＬＵＴ
３０に接続される。論理装置８０は線８２に切換信号を
供給し、スイッチ１２および１４を作動させてシステム
１０を入力線１００および出力線２００に接続する。ま
た、論理装置８０は、線８４、８６により第１のＬＵＴ
２０の端子２８および第２のＬＵＴ３０の端子３８に
「書込み」信号を供給し、イベントの順序および第１の
ＬＵＴ２０、第２のＬＵＴ３０への書込みを制御する。

【００３６】図に示すように、入力線１００は第１のＬ
ＵＴ２０のアドレス入力２２に接続され、それによって
ディジタルデータは第１のＬＵＴ２０を経由し処理され
る。処理済データは第１のＬＵＴ２０の出力２４に、さ
らにスイッチ１４を経て出力線２００上に出力される。

【００３７】第１のＬＵＴ２０が信号を処理している間
に、第２のＬＵＴ３０には、次に処理するディジタル信
号に適用する複合利得・コアリング特性をローディング
することができる。第２のＬＵＴ３０のアドレス入力３
２はスイッチ・インバータ４０の出力４２に接続されて
いる。ただし、第２のＬＵＴ３０のアドレスの最上位ビ
ット（ＭＳＢ）のみは、直接、第１のカウンタ６０の最
下位ビット（ＬＳＢ）に接続する点が異なる。第１のカ
ウンタ６０のＬＳＢにより、スイッチ・インバータ４０
は通常状態および反転状態にスイッチされる。即ち、第
１のカウンタ６０のＬＳＢが「高」のときにはインバー
タ４０は反転し、また第１のカウンタ６０のＬＳＢが
「低」のときには、インバータ４０はアドレスを無変化
のまま通過させる。例えば、第１のカウンタ６０の出力
が「０」のときはＬＵＴへのアドレスデータは「０」で
ある。第１のカウンタ６０の出力が「１」のときはＬＳ
Ｂは「高」であるので、他のアドレス部分は「高」に切
り換えられ、第２のＬＵＴ３０へのアドレスは最大値、
即ち１０ビット・システムの場合は、「１０２３」とな
る。

【００３８】１０ビットのバイナリデータが符号つき２
進数の場合、下位９ビットはその数値を示し、１０ビッ
ト目（ＭＳＢ）が数値の符号を示す。ＭＳＢが「低」の
ときは、他の９ビットがすべて「低」のとき最小の正数
「０」となり、他の９ビットが「高」のとき最大の正数
「５１１」となる。一方、ＭＳＢが「高」のときは、絶
対値が最小の負数は「−１」であって、これは他の９ビ
ットがすべて「高」の場合である。同様に、最大の負数
は「−５１２」であって、これは他の９ビットがすべて
「低」の場合である。

【００３９】つまり、第１のカウンタ６０のＬＳＢを、
第２のＬＵＴ３０のアドレス３２のＭＳＢ即ち符号とし
て用いている。これによって第２のＬＵＴ３０に入力さ
れるアドレスは、正数と負数に交互に切り換わる。この
ようにして、最初は小さい正数および負数のデータが交
互にロードされ、最終的には大きい正数および負数がロ
ードされる。この順序で第１のＬＵＴ２０、第２のＬＵ
Ｔ３０へのローディングを行なうことによって、利得特
性に先立ち、小さい正および負のアドレスに対するコア
リングデータを記憶装置９０からロードすることができ
る。

【００４０】第１のカウンタ６０からの出力６４は、比
較器５０の入力５２にも与えられる。操作者が設定した
コアレベル信号１１０は、比較器５０の入力５４に供給
される。第１のカウンタ６０の出力６４がコアリング値
１１０を超えると、比較器５０からの出力５６が第２の
カウンタ７０の入力７２に与えられる。この第２のカウ
ンタ７０の出力７４は記憶装置９０のアドレス入力９２
となる。記憶装置９０に格納された利得特性が、第２の
ＬＵＴ３０のデータ入力３６にロードされる。第１のカ
ウンタ６０がコアリング値１１０に達しない場合には、
記憶装置９０のアドレスは“０”であり、記憶装置９０
から出力されるデータも「０」である。

【００４１】第２のカウンタ７０の出力７６のＬＳＢ
は、記憶装置のアドレス９６の第１０ビット目に接続
し、他のアドレスビットはアドレス９２の下位９ビット
に接続する。したがって、記憶装置９０内のＬＵＴ特性
は、半分の正数がアドレス「０」から「５１１」に、残
り半分の負数がアドレス「５１２」から「１０２３」に
格納される。

【００４２】利得データおよび記憶装置のアドレスの上
記以外の部分は、システム１０の他の構成部分に応じた
利用が可能である。

【００４３】第２のＬＵＴ３０にコアリング・利得特性
をロードし終わると、論理装置８０によってスイッチ１
２、１４、１６が切り換わり、第２のＬＵＴ３０が線１
００上の入力信号の処理に用いられる。このスイッチ位
置では、前述の第２のＬＵＴ３０に対すると同一の方法
によって、処理する次の信号に対し必要な特性を第１の
ＬＵＴ２０にローディングする。大容量の記憶装置を使
用することによって、より大きいアドレス空間を利用し
て記憶装置９０に他の利得特性を、また、第１のＬＵＴ
２０、第２のＬＵＴ３０に別のコアリング・利得特性を
保持させることができる。これによって、特定のフィル
ム・シーケンスに必要なすべてのテーブルを第１のＬＵ
Ｔ２０、第２のＬＵＴ３０に最適化して蓄積することが
でき、フィルムの移動に従ってフレーム番号により選択
することが可能となる。

【００４４】また、十分な利得（gain）数（例えば２５
６）を持たせ、強調レベル制御用の乗数を置き換えるこ
とも可能となろう。さらに、各利得の設定を、異なる利
得特性を用いて最適化することもできる。

【００４５】大きいＬＵＴメモリを使用すると多数の特
性をロードすることができ、詳細レベル制御用の乗数を
置き換えることも可能となる。

【００４６】なお、利得特性を他の手段、例えばハード
ウェア布線論理またはマイクロプロセッサによって決定
し、ＬＵＴにロードする方法であっても本発明の効果は
変わらない。

【００４７】

【発明の効果】本発明の方法によって、２つのＬＵＴを
独立に作動させ、一方のＬＵＴにローディング中に、他
方のＬＵＴを読み出し可能とし、これによって、データ
の通過を妨げることなく、ＬＵＴのプログラミングをフ
ィルムの移動の間に行なうことができる。また、本方法
によって、少数の利得特性値を蓄積しておくだけで広範
囲の複合特性を得ることができる。さらに、本発明のル
ックアップ・テーブルのローディングは低速とすること
ができるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実現するシステムの実施例を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

２０ 第１のルックアップ・テーブル ３０ 第２のルックアップ・テーブル ４０ スイッチ・インバータ ５０ 比較器 ６０ 第１のカウンタ ７０ 第２のカウンタ ８０ 論理装置 ９０ 記憶装置

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル詳細信号を処理する方法であ
   って、蓄積された利得特性と、操作者が設定するコアリ
   ングレベルからなる複合ルックアップ・テーブルを使用
   することを特徴とするディジタル信号処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたディジタル信号処
   理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、最初にコアリングレベ
   ルのローディングを、次に利得特性のローディングを行
   なうことを特徴とするディジタル信号処理方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載されたディジタル
   信号処理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、正数および負数が交互
   にローディングされることを特徴とするディジタル信号
   処理方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載されたディジタル信号処
   理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、各利得特性に対しコア
   リングレベルの範囲をローディングすることを特徴とす
   るディジタル信号処理方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載されたディジタル信号処
   理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、各コアリングレベルに
   対し利得特性の範囲をローディングすることを特徴とす
   るディジタル信号処理方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載されたディジタル信号処
   理方法であって、 前記利得特性は、各レベルにおいて最適化されることを
   特徴とするディジタル信号処理方法。
7. 【請求項７】 請求項１に記載されたディジタル信号処
   理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、複数の特性を保持する
   ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載されたディジタル信号処
   理方法であって、 前記複数の特性は、フレームごとに選択可能とすること
   を特徴とするディジタル信号処理方法。
9. 【請求項９】 請求項７に記載されたディジタル信号処
   理方法であって、 前記複数の特性は、フィルム形式によって選択可能とす
   ることを特徴とするディジタル信号処理方法。
10. 【請求項１０】 請求項１から請求項９のいずれかの請
    求項に記載されたディジタル信号処理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、２つ以上設けられ、 ２つのルックアップ・テーブルを用い、１つのルックア
    ップ・テーブルを読み出し中に、他の１つのルックアッ
    プ・テーブルへローディングを行うことを特徴とするデ
    ィジタル信号処理方法。
11. 【請求項１１】 ディジタル詳細信号の処理に使用され
    るルックアップ・テーブルのローディングを行なうディ
    ジタル信号処理方法であって、 コアリングレベルに対応する入力信号を受信する受信工
    程と、 コアリングレベルに基づいてコアリング値をローディン
    グするコアリング値ローディング工程と、 選択された利得特性をローディングする利得特性ローデ
    ィング工程と、を含むことを特徴とするディジタル信号
    処理方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載されたディジタル信
    号処理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、最初にコアリングレベ
    ルのローディングを、次に利得特性のローディングを行
    なうことを特徴とするディジタル信号処理方法。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は請求項１２に記載され
    たディジタル信号処理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、正数値および負数値を
    交互にローディングすることを特徴とするディジタル信
    号処理方法。
14. 【請求項１４】 請求項１１に記載されたディジタル信
    号処理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、各利得特性に対しコア
    リングレベルの範囲をローディングすることを特徴とす
    るディジタル信号処理方法。
15. 【請求項１５】 請求項１１に記載されたディジタル信
    号処理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、各コアリングレベルに
    対し利得特性の範囲をローディングすることを特徴とす
    るディジタル信号処理方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載されたディジタル信
    号処理方法であって、 前記利得特性は、各レベルにおいて最適化されることを
    特徴とするディジタル信号処理方法。
17. 【請求項１７】 請求項１１に記載されたディジタル信
    号処理方法であって、 前記ルックアップ・テーブルは、複数の特性を保持する
    ことを特徴とするディジタル信号処理方法。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載されたディジタル信
    号処理方法であって、 前記複数の特性は、フレームごとに選択可能とすること
    を特徴とするディジタル信号処理方法。
19. 【請求項１９】 請求項１７に記載されたディジタル信
    号処理方法であって、 前記複数の特性は、フィルム形式によって選択を可能と
    することを特徴とするディジタル信号処理方法。