JP2000295496A - 画像信号補間装置 - Google Patents

画像信号補間装置

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JP2000295496A
JP2000295496A JP11102246A JP10224699A JP2000295496A JP 2000295496 A JP2000295496 A JP 2000295496A JP 11102246 A JP11102246 A JP 11102246A JP 10224699 A JP10224699 A JP 10224699A JP 2000295496 A JP2000295496 A JP 2000295496A
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JP
Japan
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circuit
pixel
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signal
output
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JP11102246A
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English (en)
Inventor
Hiroko Sugimoto
浩子 杉本
Hideto Nakahigashi
秀人 中東
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 輪郭補正のシュートの付き過ぎや、ノイズの
強調を抑えた輪郭補正を行う。 【解決手段】 映像輝度信号を入力とし、元画素と元画
素の1画素前の画素と元画素の1画素後の信号のパター
ンによって、入力映像輝度信号から入力映像輝度信号の
2次微分信号を減算した輪郭補正信号と、入力映像輝度
信号を切り替えることで輪郭補正のシュートの付き過ぎ
や、ノイズの強調を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカラーテレビジョン
受信機の画像信号補間装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、カラーテレビジョン受信機の高付
加価値化が進み、高品位なカラーテレビジョン受信機が
望まれている。また、画像信号補間装置は、画素を補間
することにより画像の解像度を向上させて画質を向上さ
せるために重要視されている。
【0003】図例1は、特開平8−126008号公報
における画像信号補間装置のブロック図である。図4中
101は全体として画像信号補間装置を示す。サンプリ
ングによって情報量の削減された入力画像データD1に
対して補間処理を施すことにより、入力画像データD1
に対して解像度の高い画像データD2を生成する。画像
信号補間装置101は入力画像データD1をブロック化
回路102に入力し、当該ブロック化回路102おいて
入力画像データD1を所定の大きさのブロックに分割す
る。ブロック化回路102により分割された画像データ
D2は定常性判定回路103に送出される。定常性判定
回路103は、ブロック化回路102によって分割され
たブロックごとに、補間対象画素の周辺画素を用いて定
常性の強い方向を判定し、当該判定結果を定常性判定結
果信号D4として補間回路104に送出する。
【0004】ここで定常性が大きいということは、空間
的に近傍にある方向に配列した画素から他の画素を容易
に推定できる状態を指す。例えば、図5のように空間的
に並んだ3点がレベル的に一直線上に載っており、両端
の画素の平均値が中心がその値にほぼ等しい場合に、そ
の方向の定常性が強いと言え、逆にそれらが一致しなけ
ればその方向の定常性が弱いといえる。補間回路104
はブロック化回路102からのブロック化画像データD
3を受けると共に定常性判定結果信号D4を受け、定常
性判定結果信号D4に基づき定常性の強い方向に配列し
た画素を用いて平均補間処理を施すことにより補間画素
値を算出する。
【0005】合成回路105は入力画像データD1およ
び補間画素データD5を、ラインスキャン順に配列して
合成する。補間回路104は図6のように構成されてお
り、ブロック化回路102からのブロック化画像データ
D3を水平方向平均補間回路110、水平および垂直方
向平均補間回路111、垂直方向平均補間回路112に
それぞれ入力する。水平方向平均補間回路110は、補
間対象画素の水平方向に隣接する画素を用いた1/2平
均補間により補間対象画素の画素値を求める。水平およ
び垂直方向平均補間回路111は、補間対象画素の水平
方向および垂直方向に隣接する4つの画素を用いた1/
4平均補間により補間対象画素の画素値を求める。垂直
方向平均補間回路112は補間対象画素の垂直方向に隣
接する画素を用いた1/2平均補間により補間対象画素
の画素値を求める。
【0006】このようにして求められた各方向における
補間画素値はセレクタ113に送出される。セレクタ1
13は定常性判定回路003からの定常性判定結果信号
D4に基づいて、水平方向平均補間回路110の出力、
水平および垂直方向平均補間回路111の出力、垂直方
向平均補間回路112の出力のいずれか一つを選択的に
補間画素データD5として出力する。
【0007】このようにして、補間対象画素の周辺のサ
ンプリング画素を用いて定常性の強い方向を判定し、当
該判定結果に基づいて適応的に平均補間処理を切り替え
るようにしたことにより、補間のための補助情報を用い
ることなく画素を精度良く保管して高解像度の復元画像
を得ることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では補間対象画素の周辺のサンプリング画素
において、定常性が弱い場合は対象画素を精度良く補間
することができないという問題を有していた。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に、本発明の映像信号の輪郭補正装置は、映像輝度信号
を入力とし、元画素と元画素の1画素前の画素と任意の
効果調整値を入力して、効果調整値を基準にレベルを比
較する第1の比較調整回路と、元画素と元画素の1画素
後の画素と任意の効果調整値を入力して、効果調整値を
基準にレベルを比較する第2の比較調整回路と、第1の
比較調整回路と第2の比較調整回路の出力信号の組み合
わせによってパターンを検出するパターン検出回路と、
映像輝度信号入力の2次微分をとる2次微分回路と、映
像輝度信号入力と2次微分回路の出力信号を減算する減
算回路と、映像輝度信号入力と前記減算回路の出力信号
とパターン検出回路の出力信号を入力とするセレクタ回
路を具備し、シュートの付け過ぎを防ぎ、ノイズを強調
せずに輪郭補正を行うことができることを特徴とするも
のである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の請求項2記載の発明は、
映像輝度信号を入力とし、元画素と元画素の1画素前の
画素との振幅を比較する第1の比較回路と、元画素と元
画素の1画素後の画素との振幅を比較する第2の比較回
路と、第1の比較回路と第2の比較回路の出力信号の組
み合わせによってパターンを検出するパターン検出回路
と、映像輝度信号入力の2次微分をとる2次微分回路
と、映像輝度信号入力と前記2次微分信号回路の出力信
号とパターン検出回路の出力信号を入力とするセレクタ
回路を具備したものであり、シュートの付け過ぎを防い
だ輪郭補正を行うことができる映像信号の輪郭補正装置
である。
【0011】本発明の請求項3記載の発明は、映像輝度
信号を入力とし、元画素と元画素の1画素前の画素と任
意の効果調整値を入力して、効果調整値を基準に振幅を
比較する第1の比較調整回路と、元画素と元画素の1画
素後の画素と任意の効果調整値を入力して、効果調整値
を基準に振幅を比較する第2の比較調整回路と、第1の
比較調整回路と第2の比較調整回路の出力信号の組み合
わせによってパターンを検出するパターン検出回路と、
映像輝度信号入力の2次微分をとる2次微分回路と、映
像輝度信号入力と2次微分回路の出力信号を減算する減
算回路と、映像輝度信号入力と前記減算回路の出力信号
とパターン検出回路の出力信号を入力とするセレクタ回
路を具備したものであり、シュートの付け過ぎを防ぎ、
ノイズを強調せずに輪郭補正を行うことができる映像信
号の輪郭補正装置である。
【0012】(実施の形態1)以下に、本発明の請求項
1及び請求項2に記載された発明の実施の形態について
図1を用いて説明する。
【0013】図1は実施の形態1における映像信号の輪
郭補正装置のブロック図を示し、図1において符号1は
第1の平均値出力回路、2は第2の平均値出力回路、3
は第3の平均値出力回路、4は第1のセレクタ回路、5
は第2のセレクタ回路、6は第3のセレクタ回路、7は
第1の減算回路、8は第2の減算回路、9は第1の加算
回路、10は除算回路、11は第2の加算回路、12は
セレクト信号発生回路である。
【0014】以上のように構成された画像信号補間装置
について、動作を説明する。まず、入力映像輝度信号に
ついて、元画素の2画素前の画素と元画素の1画素前の
画素が平均値出力回路1に入力される。同様に、元画素
の1画素前の画素と元画素が平均値出力回路2に入力さ
れる。同様に、元画素と元画素の1画素後の画素が平均
値出力回路3に入力される。
【0015】このとき、元画素は比較回路1のBの入力
端子に入力され、元画素の1画素前の画素は比較回路1
のAの入力端子に入力される。同様に、元画素と元画素
の1画素後の画素が比較回路2に入力される。このと
き、元画素は比較回路2のBの入力端子に入力され、元
画素の1画素後の画素が比較回路2のAの入力端子に入
力される。この比較回路1、比較回路2では、入力Aと
入力Bのレベルを比較し、同じレベルの時に0を出力
し、入力Aから入力Bを減算した値が正の場合は1を出
力し、負の場合は−1を出力する。
【0016】比較回路1、比較回路2の出力はパターン
検出回路3に入力され、図2のようにパターン検出を行
い、0から8の値として出力する。パターン検出回路3
の出力信号が5のときは信号成分が徐々に減少、7のと
きは信号成分が徐々に増加していることを示す。また、
映像輝度信号入力は2次微分回路4に入力され、2次微
分信号が作られる。2次微分回路4の出力を映像輝度信
号入力から減算し、輪郭補正信号を得る。減算回路5の
出力と、映像輝度信号入力、パターン検出回路3の出力
がセレクタ回路5に入力され、パターン検出回路3の出
力信号が5あるいは7の場合は減算回路5の出力が選択
され、それ以外では映像輝度信号入力が選択されて出力
信号として出力される。
【0017】このように、パターンを選択して輪郭補正
を行うことにより、シュートの付け過ぎを防いだ輪郭補
正を行うことができる。
【0018】(実施の形態2)以下に、本発明の請求項
1及び請求項3に記載された発明の実施の形態につい
て、図3を用いて説明する。
【0019】図3は実施の形態2における映像信号の輪
郭補正装置のブロック図を示し、図3において符号7は
第1の比較調整回路、8は第2の比較調整回路、3はパ
ターン検出回路、4は2次微分回路、5は減算回路、6
はセレクタ回路である。
【0020】以上のように構成された映像信号の輪郭補
正装置について、動作を説明する。まず、入力映像輝度
信号について、元画素と元画素の1画素前の画素と効果
調整値が比較調整回路7に入力される。このとき、元画
素は比較調整回路7の入力端子Bに入力され、元画素の
1画素前の画素は比較調整回路7の入力端子Aに入力さ
れる。同様に、元画素と元画素の1画素後の画素と効果
調整値が比較調整回路8に入力される。このとき、元画
素は比較調整回路8入力端子Bに入力され、元画素の1
画素後の画素が比較調整回路8の入力端子Aに入力され
る。この比較調整回路7、比較調整回路8では、入力A
と入力Bのレベルを比較し、入力Aから入力Bを減算し
た値の絶対値が効果調整値より小さい時には0を出力
し、減算結果が効果調整値よりも大きい場合で、減算結
果が正の場合は1を出力し、負の場合は−1を出力す
る。
【0021】ここで、効果調整値と比較を行うことで、
信号成分が減少あるいは増加した場合に、あるレベル以
上の信号成分の変化がある部分が1あるいは−1とな
り、ノイズなどの小信号成分の部分は0と判断される。
比較調整回路7、比較調整回路8の出力はパターン検出
回路3に入力され、図2のようにパターン検出を行い、
0から8の値として出力する。パターン検出回路3の出
力信号が5のときは信号成分が徐々に減少、7のときは
信号成分が徐々に増加していることを示す。
【0022】また、映像輝度信号入力は2次微分回路4
に入力され、2次微分信号が作られる。2次微分回路4
の出力を映像輝度信号入力から減算し、輪郭補正信号を
得る。減算回路5の出力と、映像輝度信号入力、パター
ン検出回路3の出力がセレクタ回路5に入力され、パタ
ーン検出回路3の出力信号が5あるいは7の場合は減算
回路5の出力が選択され、それ以外では映像輝度信号入
力が選択されて出力信号として出力される。このよう
に、パターンを選択して輪郭補正を行うことにより、シ
ュートの付け過ぎを防ぎ、ノイズを強調せずに輪郭補正
を行うことができる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、エッジ部
分に注目して2次微分による輪郭補正を選択的に行うこ
とによって、シュートの付け過ぎを防ぎ、ノイズを強調
せずに十分な輪郭補正効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における映像信号の輪郭
補正装置のブロック構成図
【図2】図1におけるパターン検出回路の入出力表の図
【図3】本発明の実施の形態2における映像信号の輪郭
補正装置のブロック構成図
【図4】従来の映像信号の輪郭補正装置のブロック構成
【図5】図4の説明に用いる定常性判定の概念図
【図6】図4の説明に用いる補間回路の構成図
【符号の説明】
1 第1の比較回路 2 第2の比較回路 3 パターン検出回路 4 2次微分回路 5 減算回路 6 セレクタ回路 7 第1の比較調整回路 8 第2の比較調整回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像輝度信号を入力とし水平方向に配列
    した周辺画素の振幅を比較することにより入力信号のパ
    ターンを検出するパターン検出回路と、入力信号のエッ
    ジ部分を輪郭強調する輪郭補正回路を備え、上記パター
    ン検出回路の結果に対応して入力信号を置き換えること
    により輪郭補正による黒側、白側へのシュートの付け過
    ぎを防ぎ、ノイズを強調せずに輪郭補正を行うことを特
    徴とする映像信号の輪郭補正装置。
  2. 【請求項2】 映像輝度信号を入力とし、元画素と元画
    素の1画素前の画素を入力して振幅を比較する第1の比
    較回路と、元画素と元画素の1画素後の画素を入力して
    振幅を比較する第2の比較回路と、第1の比較回路と第
    2の比較回路の出力信号の組み合わせによってパターン
    を検出するパターン検出回路と、映像輝度信号入力の2
    次微分をとる2次微分回路と、映像輝度信号入力と2次
    微分回路の出力信号を減算する減算回路と、映像輝度信
    号入力と前記減算回路の出力信号とパターン検出回路の
    出力信号を入力とするセレクタ回路とを備えたことを特
    徴とする映像信号の輪郭補正装置。
  3. 【請求項3】 映像輝度信号を入力とし、元画素と元画
    素の1画素前の画素と任意の効果調整値を入力して効果
    調整値を基準に振幅を比較する第1の比較調整回路と、
    元画素と元画素の1画素後の画素と任意の効果調整値を
    入力して効果調整値を基準に振幅を比較する第2の比較
    調整回路と、第1の比較調整回路と第2の比較調整回路
    の出力信号の組み合わせによってパターンを検出するパ
    ターン検出回路と、映像輝度信号入力の2次微分をとる
    2次微分回路と、映像輝度信号入力と2次微分回路の出
    力信号を減算する減算回路と、映像輝度信号入力と前記
    減算回路の出力信号とパターン検出回路の出力信号を入
    力とするセレクタ回路とを備えたことを特徴とする映像
    信号の輪郭補正装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8335396B2 (en) 2009-03-19 2012-12-18 Fujitsu Limited Image output apparatus, edge enhancement method, and recording medium

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8335396B2 (en) 2009-03-19 2012-12-18 Fujitsu Limited Image output apparatus, edge enhancement method, and recording medium

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