CN1154346C - 视频信号轮廓校正电路 - Google Patents

Abstract

一种校正视频信号轮廓而又不会令图像质量下降的轮廓校正电路，包括提取从输入端Tin提供的视频信号的高频信号分量的第一高通滤波器，对第一高通滤波器的输出进行微分的第二高通滤波器，和合成第一高通滤波器输出端及反相输出端与第二高通滤波器输出端的输出信号的相关器，以形成具有预定信号波形的信号，其中相关器形成带有一次微分输出的前冲部分和过冲部分的信号波形，合成二次微分波形，及使用轮廓校正信号执行视频信号的清晰度处理。

Description

视频信号轮廓校正电路

技术领域

本发明涉及从电视接收机或VTR再现的视频信号的信号处理，尤其涉及用于增强视频信号的轮廓的视频信号轮廓校正电路。

背景技术

由记录/再现设备再现的视频信号、通过电缆传输的视频信号、或者用电视摄像机成像的视频信号一般取决于总传输频带损失高频分量，视频信号的陡峭上升波形或陡峭下降波形则损失该轮廓的锐度而形成圆角变化的波形，结果，监视器屏幕上图像的清晰度也损失。

采用一种利用电路来校正信号轮廓的轮廓校正电路。

图5A是视频信号轮廓校正的示范校正电路，21和22表示微分电路，23表示减法电路，用于从原始视频信号减去轮廓校正信号。

图5B在上述电路的相应位置示出信号波形，(A)是其形成视频信号的拐点的轮廓由于电路特性而圆角变化的视频信号波形，(B)是让视频信号波形(A)通过第一微分电路21形成的边缘的谐波信号分量(一次微分)，以及(C)是进一步让(B)的信号通过第二微分电路22形成的二次微分波形信号，结果该(C)是通过对谐波分量微分二次获得的信号波形。

把已微分二次的信号波形提供给减法电路23，减法电路23从原始视频信号减去所提供的信号波形，以形成其轮廓带有陡峭地上升并如(D)中所示被增强的视频信号拐点的信号。

如上所述，已被微分二次以校正视频信号轮廓的的信号具有陡峭上升和陡峭下降的波形轮廓，然而，当轮廓校正增强时，高电平过冲Q和前冲P加到原始视频信号上，结果将一不需要的帧加到原始视频信号上而形成似乎不同于原始图像的图像。

另一方面，如果对视频信号进行适度的微分，就不会得到锐变的轮廓。

发明内容

本发明正是为了减轻上述问题，它是一视频信号轮廓校正电路，包括第一微分电路，用于提取视频信号的高频分量，第二微分电路，用于对第一微分电路的输出微分，以及一相关器，第一微分电路的输出、第一微分电路的反相输出、以及第二微分电路的输出施加于其上，其中例如分别对应相关器的强调信号的上升部分获得一次微分输出，对应该信号的下降部分获得反相的一次微分输出，对应该信号的中间部分获得二次微分输出，强调信号叠加到输入信号上。

第一和第二滤波装置可包括高频带通滤波器或正弦滤波器，另外可包括一延迟电路和用于减法运算该电路的输入/输出信号的减法器。

特别地在采用延迟电路的情况下，所有电路单元可容易地包括用于进行数字信号处理的视频信号处理器。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的视频信号轮廓校正电路的方框图。

图2是在图1所示相应点的信号波形的的信号波形图。

图3是用于形成轮廓校正信号的一详细示范校正器的方框图。

图4是本发明另一实施例的方框图。

图5A和5B描述了轮廓校正和常规范例的原理。

具体实施方式

图1是本发明第一实施例的方框图，标号1表示第一高通滤波器(HPF)，用于提取从输入端Tin提供的视频信号的谐波信号分量，标号2表示第二高通滤波器，用于对来自第一高通滤波器的输出微分。

标号3表示一放大器，用于将信号电平放大到预定信号电平，标号4表示一反相放大器，用于将信号电平反相放大到预定信号电平，以及标号5表示一相关器，用于合成来自上述放大器3、反相放大器4、及第二高通滤波器2的输出信号的预定信号电平，其中相关器5包括第一相关器5A，用于特别用于处理正极性信号，和第二相关器5B，用于特别处理负极性信号。

借助于一个加法器5C发送出从第一和第二相关器5A和5B提供的轮廓校正信号。标号6表示一延迟电路，用于将输入视频信号延迟预定时间量，由延迟电路6延迟了预定时间量的视频信号与从上述加法器5C提供的轮廓校正信号一起由减法器7进行减法处理，从输出端Tout送出经轮廓校正的视频信号。

图2示出在上述图1的相应位置上的信号波形。

下面参见图2描述信号处理。从输入端Tin提供的具有经修整的上升部分的信号A通过第一高通滤波1进行微分，从而送出已在电平拐点微分的信号B，借助于放大器3送出具有图2所示的信号电平的微分信号C。

信号B作为信号D从反相放大器4输出。

微分信号B通过第二高通滤波器2，从而用第二高通滤波器对该波形的拐点微分，此时微分信号转换为在垂直方向具有正极性和负极性的信号K，由放大器放大为具有信号电平E的信号，然后输出。

从通过上述由相关器5进行信号处理所获得的信号C、D及E合成一信号波形。

如下文所述，作为相关器5的组成部分的第一相关器5A首先提取相对的静态信号C和具有锐变信号波形的信号E的正电平分量，通过提取信号C的上升波形得到前半部分，通过提取信号E的下降波形得到后半部分，以形成整个波形F。

第二相关器5B提取信号D和信号E的负分量，类似地通过提取相对的静态信号D的上升波形得到后半部分，通过提取具有锐变波形的信号E的下降波形得到前半部分，从而形成整个信号波形G。

加法器5C把信号F与信号G相加，从而形成信号H。

通过从信号A减去信号H，信号A已由延迟电路6延迟了预定时间量，形成具有陡峭上升轮廓的信号J，从输出端Tout输出信号J作为经轮廓校正的视频信号。

由于前冲部分P的电平和过冲部分Q的电平是一次微分波，该电平较低。此外，通过放大器3和8以及反相放大器4的增益电平设定调整该电平。

图3是上述相关器5的详细实例的方框图。端子T1、T2和T3分别接收信号C、信号E和信号D。

50a到50l中具有“最大值”的是最大值选择电路，用于从输入信号中选择最大值，50a到50l中具有“最小值”的是最小值选择电路，用于从输入信号中选择最小值。

Z表示基准电压源，其例如被设定为直流0电平，在该实施例中，该基准电压源的信号提供到所有最大值选择电路50(a，b，e和f)和最小值选择电路50(c，d，g，和h)，但是另外，基准电源Z1，Z2，Z3和Z4可连接到点A，B，C和D，将它们在×标记处分离。

提供到相应最大值和最小值选择电路和基准电压值可随视频信号的电平和图像质量而改变。

在第一相关器中，用最大值选择电路50a提取第一微分相对静态信号C的正电平，用最小值选择电路50b提取二次微分信号E的正电平。

此外，用最小值选择电路50c提取信号C的负电平(在这种情况下，为0)，用最小值选择电路50d提取信号E的负电平。

在第二相关器中，具有一次微分波形的反相信号D的正电平(在这种情况下，为0)用最大值选择电路50e提取，信号E的正电平用最大值选择电路50f提取。

此外，信号D的负电平用最小值选择电路50g提取，信号E的负电平用最小值选择电路50h提取。

此外，在第一相关器中，最大值选择电路50I输出信号F，信号F包含信号C的相对渐升变化的前半部分和下降为0电平的信号E的陡峭变化波形部分，在这种情况下，最小值选择电路50j的输出表示0电平。

在第二相关器中，最小值选择电路50k的输出表示0电平，从最小值选择电路50l获得信号G，信号G由信号E的过零电平之后的陡峭下降部分的变化波形和由最小值选择电路50l获得的信号D的上升部分的变化波形组成。

因此，从加法器50p获得信号H，加法器50p将加法器50m和加法器50n的输出相加。

上述最大值选择电路和最小值选择电路可通过把开关电路与比较电路相结合而构成。

图4是本发明另一实施例的方框图。

该电路包括第一延迟电路11，第二延迟电路12，减法电路13和17，及加法电路14。

标号10包括第一延迟电路11和减法电路13，其称为正弦滤波器。通过把第一延迟电路11的的输入/输出信号相减产生的输出是具有众所周知的一次微分信号波形的信号。

标号20表示称为余弦滤波器部分，它包括作为正弦滤波器10的部分，减法器17的输出对应于具有输入信号的二次微分波形的信号。

因此，如图3中所示，这些输出通过放大器15、反相放大器16、及放大器18提供到相关器5，由减法器19从已由延迟电路11延迟的视频信号中减去这些输出，从而在如图2所示的视频信号的拐点进行锐变输出校正，此时，在拐点用减小的前冲部分和过冲部分校正了轮廓。

在图4所示示范电路的情况下，由于该电路包括延迟电路、减法电路和加法电路，这种电路对于对数字视频信号按原样进行信号处理的情况是有用的。

R表示一衰减器，用于调节(接近1/2)减法器17的输出信号的直流分量，该输出是二次微分输出，所以为0。

在本发明中，利用正弦滤波器和余弦滤波器获得微分输出，所述正弦滤波器和余弦滤波器采用HPF或延迟电路，但是也可采用其他电路装置，只要该电路可提取调频信号分量，此外在这种情况下，获得在拐点的前冲部分和过冲部分具有低峰值信号电平和在中点具有陡峭上升和下降斜率的已校正轮廓的信号。

此外，在上述实施例中，描述了视频信号的上升拐点，但是本发明对于视频信号的下降拐点也是有效的，并获得在拐点的前冲部分和过冲部分具有低峰值信号电平和在中点具有陡峭上升和下降斜率的已校正轮廓的信号。

如上所述，按照本发明的视频信号轮廓校正电路，执行信号波形处理，从而在保持轮廓校正信号的前冲和过冲电平较低的同时上升部分和下降部分是陡峭的。

Claims (6)

1.一种视频信号轮廓校正电路，包括：

第一微分电路，用于提取视频信号的高频分量；

第二微分电路，用于对所述第一微分电路的输出微分；以及

一相关器，所述第一微分电路的输出、所述第一微分电路的反相输出、以及所述第二微分电路的输出施加于其上，其中：

所述相关器提取在视频信号的拐点之前的前半部分的所述第一微分电路的输出，在所述拐点之后的后半部分的所述第一微分电路的反相输出，以及所述第二微分电路的输出的中间部分，把所述信号部分合成以形成轮廓校正信号；将轮廓校正信号叠加到所述输入视频信号上以进行轮廓校正。

2.如权利要求1所述的视频信号轮廓校正电路，其中所述第一和第二微分电路分别包括一高通滤波器。

3.如权利要求1所述的视频信号轮廓校正电路，其中所述第一微分电路包括一正弦滤波器，所述第二微分电路包括一余弦滤波器。

4.如权利要求1所述的视频信号轮廓校正电路，其中所述相关器包括多个具有设定基准电平的最大值和最小值选择电路。

5.如权利要求3所述的视频信号轮廓校正电路，其中所述第一微分电路包括一第一延迟电路和用于减去输入信号的减法电路，所述第二微分电路包括一加法电路，用于把延迟所述第一延迟电路的输出的第二延迟电路加到输入视频信号中，以及一减法电路，用于从加法电路的输入减去所述第一延迟电路的输出。

6.如权利要求5所述的视频信号轮廓校正电路，其中所述第一延迟电路、第二延迟电路和加法电路，以及减法电路用数字信号处理电路构成。

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