JP2002369037A

JP2002369037A - テレビ画像の信号移行部のしゅん度を上げる方法および装置

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Publication number: JP2002369037A
Application number: JP2002086557A
Authority: JP
Inventors: Peter Rieder; リーデル，ペーテル; Marko Hahn; ハーン，マルコ; Guenther Scheffler; シェフレル，ギュンター; Dirk Wendel; ヴェンデル，ディルク
Original assignee: TDK Micronas GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2002-12-20
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: US20030048367A1; US7098964B2; EP1246452B1; EP1246452A3; DE10114813C1; JP4148312B2; DE50214844D1; EP1246452A2

Abstract

(57)【要約】【課題】少なくとも１つの画像信号（ｓ（ｔ））で構
成されるテレビ画像のコントラストを上げる。【解決手段】時間的に離散した画像信号（ｓ（ｋ））
およびフィルタ信号（ｆ（ｋ））から、信号値のシーケ
ンスを有している改善された画像信号（ｍ（ｋ））を生
成するステップを有し、その改善された画像信号（ｍ
（ｋ））の信号値（ｍ（ｘ））の生成は、画像信号（ｓ
（ｋ））の信号値（ｓ（ｘ））を選択し、選択されたテ
レビ信号値（ｓ（ｘ））を含んでいる連続する画像信号
値のシーケンスの、少なくとも１つの局所的な極値（ｅ
ｌ（ｘ），ｅｒ（ｘ））を求め、少なくとも１つの局所
的な極値に依存して改善された画像信号値（ｍ（ｘ））
を生成する、というステップを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
テレビ信号で構成されるテレビ画像の鮮明さの印象を向
上させる方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラーテレビ画像は、明度情報を
含んでいる輝度信号と、色情報を含んでいる２つの色信
号とで構成されており、以下においてはこれらを全般的
に画像信号と呼ぶ。輝度信号と色信号の伝送帯域幅は決
まっており、色信号の帯域幅のほうが輝度信号の帯域幅
よりも狭い。このような帯域幅の制限は、テレビ画像の
鮮明さを低下させてしまう。色情報と明度情報はそれぞ
れの画像信号の中でライン状に存在しており、すなわち
画像信号の時間的に連続している値は、テレビ画像の１
つのラインの中で連続する画点（ピクセル）の明度情報
または色情報を含んでいる。１つのラインの隣接するピ
クセル間の明度変化や色変化は、それぞれの画像信号の
振幅の時間的な増減から生じる。このとき、画像信号を
伝送するときの帯域の制約は、画像信号のエッジのしゅ
ん度を制限するので、隣接するピクセル間の任意の色差
や明度差を表現することはできない。こうした帯域の制
約が特にはっきりとするのは、明度や色の移行部が連続
的に推移していて、希望どおり急激には推移していな
い、画像中のいわゆる色縁部や明度縁部である。色信号
の帯域幅のほうが狭いため、色縁部での移行は明度縁部
での移行よりもゆっくりと行われ、すなわち、より多数
の隣接するピクセルにわたって延びている。画像信号の
エッジのしゅん度を上げるため、いわゆる「ピーキング
フィルタ」を用いて画像信号をフィルタリングすること
が公知である。ピーキングフィルタによって画像信号の
高周波数部分が振幅を高められ、このことは、たとえば
高域通過フィルタまたは帯域通過フィルタを用いて画像
信号をフィルタリングし、次いで画像信号とフィルタ出
力信号を加算することによって行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ピーキングフィルタを
用いて信号エッジのしゅん度を上げようとする場合の欠
点は、ピーキングフィルタの出力信号のエッジの前後に
オーバースイングまたはアンダースイングが発生し、こ
れが明度縁部または色縁部の前後で画点の明度や色を劣
化させることである。欧州特許出願０２２４３０２Ａ１
は、色縁部の鮮鋭度を向上させるための回路構造を記載
しており、この場合の回路構造は色信号のしゅん度を検
出し、所定のしゅん度値を越えているときには、エッジ
のしゅん度がいっそう高い色信号を生成するピーキング
回路を作動させる。欧州特許出願０４５７９３１Ａ１
は、色縁部を改善する装置および方法を記載している。
この場合には色信号の変曲点が検出される。この公知の
方法では、変曲点が存在していると、その変曲点の領域
のエッジが、しゅん度のいっそう高いエッジによって置
き換えられる。Ｏｈａｒａ，Ｋｕｎｚｍａｎｎ著”Ｖｉ
ｄｅｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｆｏｒＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＨＤＴＶｗｉｔｈ
ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏ−ＭｉｒｒｏｒＡｒｒａ
ｙ”（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＣ
ｏｎｓｕｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，８−９９
９，Ｖｏｌ．４５，Ｎｒ．３、６０４頁以下）より、画
像信号をデジタル処理する方法が公知であり、この場
合、アナログ画像信号から、まず時間的に離散した画像
信号が求められてから、この時間的に離散した画像信号
に対応する、デジタル式のピーキングフィルタによって
得られる信号が求められる。このとき画像信号の各々の
信号値について、信号値の前に所定数の位がある「左側
の」信号値と、信号値の後に所定数の位がある「右側
の」信号値と、この信号値に対応するピーキング信号値
とに着目する。ピーキング信号値が、左側の信号値と右
側の信号値によって規定されるインターバルの範囲内に
あれば、このピーキング信号値は画像信号値として出力
される。ピーキング信号値がこのインターバルの範囲外
にあるときは、左側の信号値または右側の信号値が画像
信号値として出力される。ピーキング信号値との比較を
するために、インターバルの限界値の位置が一定に設定
されるこの方法は、特に、図１に示すように信号が揺れ
ながら推移しているような信号推移の場合に問題につな
がりやすい。図１ａは、連続的な信号を走査することに
よって得られた、時間的に離散した画像信号ｓ１（ｋ）
の推移を示しており、図１ｂはこれに帰属するピーキン
グ信号ｓ２（ｋ）の推移を示しており、図１ｃは、公知
の方法から得られる画像信号ｓ３（ｋ）を示している。
改善された画像信号値ｓ３（ｋ₀）をつくるために、帰
属のピーキング信号値ｓ２（ｋ₀）と、本例では２つの
信号値だけ信号値ｓ１（ｋ₀）よりも時間的に前に位置
している左側の画像信号値ｓ１（ｋ₀−２）と、２つの
値だけ画像信号値ｓ１（ｋ₀）よりも時間的に後に位置
している右側の信号値ｓ１（ｋ₀）とが、相互に比較さ
れる。ピーキング信号値ｓ２（ｋ₀）は、本例に示す信
号の推移では、左側と右側の画像信号値ｓ１（ｋ₀−
２）およびｓ１（ｋ₀＋２）によって設定されるインタ
ーバルの範囲外に位置しているので、改善された画像信
号値ｓ３（ｋ₀）としては、インターバル限界値ｓ１
（ｋ₀−２）またはｓ１（ｋ₀＋２）のうち、ピーキング
信号値ｓ２（ｋ₀）の近くに位置しているほうが出力さ
れる。先行する画像信号値（ｋ₀−１）および後続する
画像信号値（ｋ₀−１）では、帰属のピーキング信号値
ｓ２（ｋ₀−１）ないしｓ２（ｋ₀＋１）は、限界値ｓ１
（ｋ₀−３）とｓ１（ｋ₀＋１）、ないしｓ１（ｋ₀−
１）とｓ１（ｋ₀＋３）によって設定されるインターバ
ルの範囲内に位置しているので、帰属の画像信号値ｓ３
（ｋ₀−１）およびｓ３（ｋ₀＋１）として、ピーキング
信号値ｓ２（ｋ₀−１）およびｓ２（ｋ₀＋１）が選択さ
れる。画像信号値ｓ３（ｋ₀−１）およびｓ３（ｋ₀＋
１）としてピーキング信号値ｓ２（ｋ₀−１）およびｓ
２（ｋ₀＋１）を選択すること、および、信号値ｓ３
（ｋ₀）として信号値ｓ１（ｋ₀−２）またはｓ１（ｋ₀
−２）を選択することは、隣接値に対する画像信号ｓ３
（ｋ₀）の好ましくない「急落」につながってしまう。
本発明の課題は、少なくとも１つの画像信号で構成され
るテレビ画像のコントラストを向上させる改善された方
法を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１の
構成要件に基づく方法によって解決される。本発明の方
法では、アナログ画像信号から、画像信号値の連続を有
していて、たとえば均等な時間的間隔で画像信号を走査
またはサンプリングすることによってつくられる、時間
的に離散した画像信号がつくられ、本発明との関連にお
ける画像信号は輝度信号または色信号であってよい。時
間的に離散した画像信号について、時間的に離散したフ
ィルタ信号、特にいわゆる「ピーキング信号」がつくら
れ、この信号はピーキング値の連続を有しており、これ
らのピーキング値のうちそれぞれ１つの値が、離散した
画像信号の信号値の１つに帰属している。離散したピー
キング信号は、デジタル式のピーキングフィルタによっ
て離散した画像信号からつくられるか、または、アナロ
グ式のピーキングフィルタによってアナログ画像信号か
ら、後続するアナログピーキング信号の走査またはサン
プリングのときにつくられる。ピーキングフィルタは、
画像信号の選択された周波数部分の振幅を高めるように
構成されている。

【０００５】離散した画像信号およびピーキング信号か
ら、改善された離散した画像信号がつくられ、次いでテ
レビ画像を生成するためにこの画像信号をデジタル・ア
ナログ変換器によってアナログ画像信号に変換し、もし
くはデジタル式に保存することができる。改善された画
像信号の信号値を生成するために、本発明の方法では、
１つの画像信号値を選択し、連続する画像信号値のシー
ケンスの少なくとも１つの局所的な極値を求めることが
意図されており、連続する画像信号値のこのシーケンス
は、選択された画像信号値を含んでいる。改善された画
像信号の画像信号値は、本発明の方法では、求められた
少なくとも１つの局所的な極値に依存して決定される。

【０００６】本方法は、その画像信号値が局所的な極値
であるときは、選択された画像信号値を、改善された画
像信号値として出力することを意図している。選択され
た画像信号値が局所的な極値でないときは、選択された
画像信号値を起点として、第１の局所的な極値と第２の
局所的な極値が求められる。このとき第１の局所的な極
値は、選択された画像信号値よりも（時間的に）前に位
置している連続する画像信号値のシーケンスの局所的な
極値であり、第２の局所的な極値は、選択された画像信
号値よりも（時間的に）後に位置している連続する画像
信号値のシーケンスの局所的な極値である。選択された
画像信号値に対応するピーキング信号値が、第１および
第２の局所的な極値によって設定されるインターバルの
範囲内にあるときは、このピーキング信号値が改善され
た画像信号値として出力される。対応するピーキング信
号値が、局所的な極値によって設定されるインターバル
の範囲外に位置しているときは、ピーキング信号値に対
する数値的な間隔が短いほうの局所的な極値が、改善さ
れた画像信号値として出力される。

【０００７】第１の局所的な極値と第２の局所的な極値
が内部で求められるシーケンスの長さは、有利には限定
される。１つの実施形態では、第１の局所的な極値が内
部で求められる、選択された画像信号値よりも前の画像
信号値のシーケンスが、第２の局所的な極値が内部で求
められる、選択された画像信号値よりも後の画像信号値
のシーケンスと、ちょうど同じ個数の値を有することが
意図されている。それぞれの画像信号値に、改善された
画像信号値を割り当てるために前述の方法ステップが実
行され、すなわち、それぞれの画像信号値を選択し、少
なくとも１つの局所的な極値を求め、すべての画像信号
値について、改善された画像信号値を局所的な極値に依
存して求める。

【０００８】本発明の方法を実施する装置は請求項１０
および１１の対象物である。この装置は、テレビ信号か
ら、時間的に離散したテレビ信号を準備するための走査
またはサンプリング装置と、連続するテレビ信号値のシ
ーケンスを記憶するための記憶機構と、時間的に離散し
たテレビ信号からフィルタ信号を準備するためのフィル
タ機構と、テレビ信号値の記憶されているシーケンスの
少なくとも１つの極値を求めるための機構と、求められ
た少なくとも１つの極値に依存して改善されたテレビ信
号値を準備するための機構とを有している。

【０００９】有利には、少なくとも１つの極値を求める
ための機構は、選択されたテレビ信号値に対する少なく
とも１つの極値の相対位置を求める機構と、少なくとも
１つの極値の位置および記憶されているテレビ信号値が
供給される、少なくとも１つのマルチプレクサとを有し
ている。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら本発明
を実施例で詳しく説明する。各図面に示されている同一
の符号は、別段の記載がない限り、同一の部材、および
同一の意義をもつ信号を表している。

【００１１】図２は、少なくとも１つの画像信号で構成
されたテレビ画像のエッジのしゅん度を高めることを目
的とする、本発明の方法を実施するための装置の構造を
示す原理図である。本装置には画像信号ｓ（ｔ）が供給
され、この画像信号から、走査またはサンプリングによ
って、離散した画像信号ｓ’（ｋ）がつくられる。離散
した画像信号ｓ’（ｋ）はピーキングフィルタＰＦに供
給され、ピーキングフィルタの出力部ではピーキング信
号ｆ（ｋ）を利用することができる。ピーキング信号ｆ
（ｋ）は、離散した画像信号ｓ’（ｋ）から、選択され
た周波数部分を高めることによって生成されるものであ
り、ピーキングフィルタＰＦは、離散した画像信号ｓ’
（ｋ）が供給される、伝達関数Ｈ（ｚ）をもつ帯域通過
フィルタまたは高域通過フィルタを有している。ピーキ
ングフィルタＰＦでは、本例では帯域通過フィルタまた
は高域通過フィルタの出力信号であるフィルタ出力信号
が画像信号ｓ’（ｋ）に加算されて、ピーキング信号ｆ
（Ｋ）をつくる。ピーキング信号ｆ（ｋ）と、離散した
画像信号ｓ（ｋ）とは、改善された離散した画像信号ｍ
（ｋ）を提供する評価ユニット３０に供給される。ピー
キング信号ｆ（ｋ）は、画像信号ｓ（ｋ）のそれぞれの
信号値について対応する信号値を有しており、走査装置
の出力部に印加される画像信号ｓ’（ｋ）は遅延装置Ｔ
によって遅延されてから、処理ユニット３０に供給さ
れ、そのようにしてピーキングフィルタＰＦの進行時間
が補償されるので、処理ユニット３０には、画像信号ｓ
（ｋ）の信号値と、これに対応するピーキング信号ｆ
（ｋ）の信号値とがそれぞれ同時に供給されることにな
る。

【００１２】図２に示す簡単に構成されたピーキングフ
ィルタに加えて、入力信号の選択された周波数部分が増
幅される、別の任意の公知のフィルタを利用することも
できる。

【００１３】図３は、離散した画像信号ｓ（ｋ）と、帰
属のピーキング信号ｆ（ｋ）との推移の一例を、離散し
たカウント変数ｋの上にプロットして示している。図３
から明らかなように、ピーキング信号ｆ（ｋ）は、画像
信号ｓ（ｋ）がゆっくりと上昇している領域でこれより
はるかに急峻に上昇しており、このことは、ピーキング
信号ｆ（ｋ）から生じる画像の鮮明さの印象を、画像信
号ｓ（ｋ）から生じる画像よりも向上させる。しかしな
がら、ピーキング信号ｆ（ｋ）は上昇前のアンダースイ
ングと上昇後のオーバースイングとを示しており、この
ことは、テレビ画像の明度または色の再生時に劣化が起
こることにつながる。離散した画像信号ｓ（ｋ）は、す
でに説明したように、輝度信号または色信号のいずれか
から走査によって生成される。

【００１４】本発明の方法では、図３では線で相互につ
ながれているすべての点を含んでいる改善された画像信
号ｓ（ｋ）が、画像信号ｓ（ｋ）とピーキング信号ｆ
（ｋ）からつくられる。図３の図面では、ピーキング信
号ｆ（ｋ）が急峻に上昇している領域が改善された画像
信号ｍ（ｋ）として採用され、ピーキング信号ｆ（ｋ）
のオーバースイングとアンダースイングの部分は、改善
された画像信号をつくるときに切り落とされている。

【００１５】このことは、本発明の方法では、画像信号
ｓ（ｋ）の連続している各信号値を選択し、この選択さ
れた信号値を含む、連続してシーケンスをなしている画
像信号値から、少なくとも１つの極値を求めることによ
って実現される。選択された画像信号値そのものが局所
的な極値であるときは、この選択された画像信号値が改
善された画像信号値として出力される。選択された画像
信号値が局所的な極値でないときは、この選択された画
像信号値について、第１の局所的な極値と第２の局所的
な極値を求め、このとき第１の局所的な極値は、選択さ
れた画像信号値よりも前に位置している画像信号値から
求め、第２の局所的な極値は、選択された画像信号値よ
りも後に位置している画像信号値から求める。選択され
た画像信号値に対応するピーキング信号値が、第１の局
所的な極値と第２の局所的な極値とによって形成される
インターバルの範囲内に位置しているときは、この対応
するピーキング信号値が、改善された画像信号値として
出力される。対応するピーキング信号値が、これらの局
所的な極値によって設定されるインターバルの範囲外に
位置しているときは、両方の局所的な極値のうちのどち
らが、対応するピーキング信号値に数値的に近く位置し
ているかを判定し、この局所的な極値が改善された画像
信号値として出力される。

【００１６】図３に示されている改善された画像信号ｍ
（ｋ）の推移は３つの区域Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩに区分する
ことができ、これらの各々の区域について、選択された
信号点を用いる本発明の方法について説明する。区域Ｉ
には、画像信号値ｓ（ｋ１）と、これに対応するピーキ
ング信号値ｆ（ｋ１）がマーキングされている。この場
合、画像信号値ｓ（ｋ）はこの画像信号値ｓ（ｋ１）の
領域で常に上昇しているので、画像信号値ｓ（ｋ１）は
局所的な極値ではない。そこで画像信号値ｓ（ｋ１）を
起点として、画像信号値ｓ（ｋ１）よりも前に位置する
画像信号値のシーケンスから、第１の局所的な極値ｅｌ
（ｋ１）を求める。このシーケンスの値の個数は、図３
に示す実施例では４つに限定されている。したがって、
常に上昇しているこのシーケンスの局所的な極値ｅｌ
（ｋ１）は、画像信号値ｓ（ｋ１−４）によって形成さ
れている。同様のやり方で、信号値ｓ（ｋ１）よりも前
に位置する画像信号値のシーケンスの局所的な極値は、
画像信号値ｓ（ｋ１＋４）によって形成される。対応す
るピーキング信号値ｆ（ｋ１）は、第１の局所的な極値
ｅｌ（ｋ１）よりも小さく、第２の局所的な極値ｅｒ
（ｋ１）よりも小さいので、これら両方の局所的な極値
ｅｌ（ｋ１）およびｅｒ（ｋ１）によって形成されるイ
ンターバルの範囲内に位置していない。ピーキング信号
値ｆ（ｋ１）の振幅値は、第１の局所的な極値ｅｌ（ｋ
１）のほうに数値的に近いので、改善された画像信号値
ｍ（ｋ１）としては、第１の局所的な極値ｅｌ（ｋ１）
の値が出力される。

【００１７】信号値の時間的な順序では、第１の局所的
な極値ｅｌ（ｋ１）は画像信号値ｓ（ｋ１）の左側に位
置しているので、以下においてはこの極値のことを左側
の局所的な極値と呼ぶことにし、同様にして第２の局所
的な極値は、以下においては右側の局所的な極値と呼
ぶ。区域ＩＩでは、画像信号値ｓ（ｋ２）と、これに帰
属する対応するピーキング信号値ｆ（ｋ２）とがマーキ
ングされている。この画像信号値ｓ（ｋ２）に対する左
側の極値ｅｌ（ｋ２）は画像信号値ｓ（ｋ２−４）によ
って生成され、右側の局所的な極値ｅｒ（ｋ２）は画像
信号値ｓ（ｋ２＋４）によって生成される。対応するピ
ーキング信号値ｆ（ｋ２）は、局所的な極値ｅｌ（ｋ
２）およびｅｒ（ｋ２）によって形成されるインターバ
ルの範囲内に位置しているので、改善された画像信号値
ｍ（ｋ２）としては、ピーキング信号値ｆ（ｋ２）が出
力される。

【００１８】区域ＩＩＩでは、画像信号値ｓ（ｋ３）
と、これに帰属する対応するピーキング信号値ｆ（ｋ
３）とがマーキングされている。この画像信号値ｓ（ｋ
３）に対する右側の局所的な極値ｅｒ（ｋ３）は画像信
号値ｓ（ｋ３＋４）によって生成され、左側の局所的な
極値ｅｌ（ｋ３）は、この画像信号値ｓ（ｋ３）に対し
て画像信号値ｓ（ｋ３−４）によって生成される。対応
するピーキング信号値ｆ（ｋ３）は、局所的な極値ｅｌ
（ｋ３）およびｅｒ（ｋ３）によって形成されるインタ
ーバルの範囲外に位置している。改善された画像信号値
ｍ（ｋ３）としては、右側の局所的な極値ｅｒ（ｋ３）
の値が出力される。この右側の局所的な極値ｅｒのほう
が、対応するピーキング信号値ｆ（ｋ３）の近くに位置
しているからである。

【００１９】図４は、画像信号ｓ（ｋ）の値のシーケン
スから、改善された画像信号値ｍ（ｘ）（以下において
変数ｘは、離散したカウント変数の任意の値を表す）を
求めるための機構を模式的に示している。この機構はシ
フトレジスタＳＲを有しており、このシフトレジスタに
は、本実施例では９つの連続する画像信号値ｓ（ｘ−
４），ｓ（ｘ−３），ｓ（ｘ−２），ｓ（ｘ−１），ｓ
（ｘ），ｓ（ｘ＋１），ｓ（ｘ＋２），ｓ（ｘ＋３），
ｓ（ｘ＋４）が保存されている。このとき、出力される
改善された画像信号値ｍ（ｘ）は、画像信号値ｓ（ｘ）
について出力される信号値である。

【００２０】シフトレジスタの上側に図示されている構
造はデジタルピーキングフィルタを示しており、その伝
達関数Ｐ（ｚ）については次式が成り立つ：Ｐ（ｚ）＝
１＋Ｈ（ｚ）このときＨ（ｚ）については、図示した
実施例では次式が成り立つ：Ｈ（ｚ）＝−２ｚ^-4−３ｚ^-3＋３ｚ^-1＋４ｚ⁰＋３ｚ¹−
３ｚ³−２ｚ⁴

【００２１】ピーキングフィルタの出力部では、画像信
号ｓ（ｋ）のそれぞれの信号値ｓ（ｘ）について、対応
するピーキング信号値ｆ（ｘ）を利用することができ
る。シフトレジスタＳＲに記憶されている画像信号ｓ
（ｋ）の値は、右側および左側の局所的な極値ｅｌ
（ｘ）およびｅｒ（ｘ）を求めるためにユニット１０に
供給され、これらの極値ｅｒ（ｘ），ｅｒ（ｘ）はユニ
ット１０の出力部で利用することができ、局所的な極値
ｅｒ（ｘ），ｅｒ（ｘ）とピーキング信号値ｆ（ｘ）か
ら、改善された画像信号値ｍ（ｘ）を形成するために、
ユニット２０に供給される。

【００２２】本発明の方法の１つの要部は、画像信号ｓ
（ｋ）のそれぞれの画像信号値ｓ（ｘ）について局所的
な極値を求めることである。次に、選択された画像信号
値ｓ（ｘ）について局所的な極値をこのように求めるこ
とについて詳しく説明するが、説明の目的のため、局所
的な極値が内部で求められる画像信号値のシーケンスの
長さは、最大９つの画像信号値を有しているものと仮定
する。

【００２３】図５は、極値を求めるためにユニット２０
で実行される方法手順をフローチャートの形で示してい
る。ここでは第１の方法ステップで、選択された画像信
号値ｓ（ｘ）が局所的な極値であるかどうかが判定され
る。図６は、選択された画像信号値ｓ（ｘ）そのものが
局所的な極値である場合、すなわち下記の場合の、連続
する信号値の配列を示している。ｓ（ｘ）が、ｓ（ｘ−１）およびｓ（ｘ＋１）よりも大
きい場合ｓ（ｘ）が、ｓ（ｘ−１）およびｓ（ｘ＋１）よりも小
さい場合ｓ（ｘ）が、ｓ（ｘ−１）と等しく、かつｓ（ｘ＋１）
よりも大きい場合ｓ（ｘ）が、ｓ（ｘ−１）と等しく、かつｓ（ｘ＋１）
よりも小さい場合ｓ（ｘ）が、ｓ（ｘ＋１）と等しく、かつｓ（ｘ−１）
よりも小さい場合ｓ（ｘ）が、ｓ（ｘ＋１）と等しく、かつｓ（ｘ＋１）
よりも大きい場合このときｓ（ｘ−１）は、信号値ｓ（ｘ）の前に位置す
る値を表しており、ｓ（ｘ＋１）は、信号値ｓ（ｘ）の
後に位置する値を表している。

【００２４】これらの信号配列のうちの１つに当てはま
るときは、ユニット２０が、左側の極値ｅｌ（ｘ）およ
び右側の極値ｅｒ（ｘ）として、画像信号値ｓ（ｘ）の
値を出力する。そうでない場合は、右側の隣接値ｓ（ｘ
＋１）と左側の隣接値ｓ（ｘ−１）のどちらが局所的な
極値であるかが調べられる。

【００２５】図７は、一例として画像信号値ｓ（ｘ）の
右側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ）について、この右側の隣接値
ｓ（ｘ＋ｃ）が局所的な極値である場合の信号配列を示
している。ｓ（ｘ＋ｃ）が局所的な極値になるのは、次
の場合である。ｓ（ｘ＋ｃ）が、右側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ＋１）よりも
大きく、かつ左側の隣接値ｓ（ｘ−ｃ−１）よりも大き
い場合ｓ（ｘ＋ｃ）が、右側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ＋１）よりも
小さく、かつ左側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ−１）よりも小さ
い場合ｓ（ｘ＋ｃ）が、右側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ）と等しく、
かつ左側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ−１）よりも小さい場合ｓ（ｘ＋ｃ）が、右側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ＋１）と等し
く、かつ左側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ−１）よりも大きい場
合

【００２６】右側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ）が信号値ｓ
（ｘ）について局所的な極値であるかどうかの判定は、
連続する右側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ）について局所的な極
値が判明するまで実行され、もしくは、評価インターバ
ルの限界に達するまで実行される。そのためにカウント
変数ｃが、右側の局所的な極値を求める作業の開始時に
１にセットされ、それぞれの信号値をチェックするたび
に１つずつ増えていく。値のうちの１つが局所的な極値
になるまで、もしくは評価インターバルの限界に達する
まで、値ｓ（ｘ＋ｃ）について、その値が局所的な極値
であるかどうかが調べられ、このとき評価インターバル
の限界を規定する変数は、図５に示すフローチャートで
は符号ｎが付されており、図４に示す機構ではｎ＝４が
成り立つ。右側の隣接値ｓ（ｘ＋ｃ）について、その値
が局所的な極値であることが判明すると、右側の極値ｅ
ｒ（ｘ）が、局所的な極値を形成する値ｓ（ｘ＋ｃ）に
セットされる。同様のやり方で左側の隣接値ｓ（ｘ−
ｃ）についても、その値が局所的な極値であるかどうか
が、連続する左側の隣接値について、信号値ｓ（ｘ）を
起点としたうえで局所的な極値が判明するまで調べら
れ、もしくは評価インターバルの限界に達するまで調べ
られ、この評価インターバルの限界は、先ほど挙げた例
では画像信号値ｓ（ｘ−４）によって規定される。

【００２７】図８は、画像信号値ｓ（ｘ）の左側の隣接
値ｓ（ｘ−ｃ）が左側の極値である場合、つまり下記の
場合の信号配列を示している。ｓ（ｘ−ｃ）が、左側の隣接値ｓ（ｘ−ｃ−１）よりも
大きく、かつ右側の隣接値ｓ（ｘ−ｃ＋１）よりも大き
い場合ｓ（ｘ−ｃ）が、左側の隣接値ｓ（ｘ−ｃ−１）よりも
小さく、かつ右側の隣接値ｓ（ｘ−＋ｃ＋１）よりも小
さい場合ｓ（ｘ−ｃ）が、左側の隣接値ｓ（ｘ−ｃ−１）と等し
く、かつ右側の隣接値ｓ（ｘ−ｃ＋１）よりも大きい場
合ｓ（ｘ−ｃ）が、左側の隣接値ｓ（ｘ−ｃ−１）と等し
く、かつ右側の隣接値ｓ（ｘ−ｃ＋１）よりも小さい場
合

【００２８】局所的な極値を求める方法をわかりやすく
図示するため、図９ａは、画像信号値ｓ（ｘ−
４）．．．ｓ（ｘ＋４）のシーケンスを示しており、こ
のシーケンスでは信号値ｓ（ｘ）は局所的な極値ではな
い。そこでｓ（ｘ）を起点として、右側の局所的な極値
を調べると、信号値ｓ（ｘ＋２）に極値が発見され、左
側の局所的な極値を調べると信号値ｓ（ｘ−３）に極値
が発見される。ｓ（ｘ＋２）の右側に位置する信号値
と、ｓ（ｘ−３）の左側に位置する信号値とは、極値を
調べるときにはもはや考慮されない。図９ｂは、信号ｓ
（ｋ）が信号値ｓ（ｘ−４）とｓ（ｘ＋４）の間で常に
上昇しているので、ｓ（ｘ−４）が左側の局所的な極値
をなしていてｓ（ｘ＋４）が右側の局所的な極値をなし
ている、信号推移を示している。

【００２９】図１０は、局所的な極値ｅｌ（ｘ），ｅｒ
（ｘ）と、対応するピーキング信号値ｆ（ｘ）とから、
改善された画像信号値ｍ（ｘ）を求めるためのユニット
１０の機能様式をフローチャートで示している。ここで
はまず、左側の局所的な極値ｅｌ（ｘ）の値が、右側の
局所的な極値ｅｒ（ｘ）の値と一致しているかどうかが
判定される。一致していれば、画像信号値ｓ（ｘ）その
ものが局所的な極値であると想定されるので、改善され
た画像信号値ｍ（ｘ）として画像信号値ｓ（ｘ）が援用
される。一致していなければ、次の方法ステップで、対
応するピーキング信号値ｆ（ｘ）が、左側の局所的な極
値ｅｌ（ｘ）と右側の局所的な極値ｅｒ（ｘ）とによっ
て形成されるインターバルに含まれているかどうかがチ
ェックされる。含まれていれば、この対応するピーキン
グ信号値ｆ（ｘ）が改善された画像信号値ｍ（ｘ）とし
て出力される。含まれていなければ、ピーキング信号値
ｆ（ｘ）と左側の局所的な極値ｅｌ（ｘ）の値との数値
的な差異、およびピーキング信号値ｆ（ｘ）と右側の局
所的な極値ｅｒ（ｘ）との数値的な差異が求められる。
ピーキング信号値ｆ（ｘ）と左側の局所的な極値ｅｌ
（ｘ）との差異のほうが、ピーキング信号値ｆ（ｘ）と
右側の局所的な極値ｅｒ（ｘ）との差異よりも小さけれ
ば、改善されたフィルタ信号ｍ（ｘ）として、左側の局
所的な極値ｅｌ（ｘ）の値が出力される。逆の場合には
右側の局所的な極値ｅｒ（ｘ）が、改善されたフィルタ
信号ｍ（ｘ）として出力される。

【００３０】改善された画像信号値ｍ（ｘ）を形成する
ための上に説明した本発明の方法の実施例では、局所的
な極値を求めるために常に３つの連続する画像信号値が
相互に比較され、図６に示す配列の１つが存在していれ
ば、選択された画像信号値ｓ（ｘ）の局所的な極値が存
在していることになり、図７に示す信号構成の１つが存
在していれば、画像信号値ｓ（ｘ）に後続する値ｓ（ｘ
＋ｃ）の右側の局所的な極値が存在していることにな
り、図８に示す信号構成の１つが存在していれば、画像
信号値ｓ（ｘ）に先行する値ｓ（ｘ−ｃ）の左側の局所
的な極値が存在していることになる。

【００３１】隣接する信号値を何度も比較するのを回避
するために、図１１に示す機構では、シフトレジスタＳ
Ｒに記憶されている最後の２つの信号値ｓ（ｘ＋３）お
よびｓ（ｘ＋４）を、次にシフトレジスタに入ってくる
値ｓ（ｘ＋５）と比較し、ｓ（ｘ＋４）が局所的な極値
である場合の信号配列が存在しているかどうかを判定す
ることが意図されている。こうした比較が同じくすでに
実行されている他の信号値ｓ（ｘ−４）．．．ｓ（ｘ＋
３）については、ｓ（ｘ）がどの程度まで局所的な極値
なのか、あるいは値ｓ（ｘ−４）からｓ（ｘ−１）まで
のうちの１つがどの程度まで左側の局所的な極値である
のか、あるいは値ｓ（ｘ＋１）からｓ（ｘ＋４）までの
うちの１つがどの程度まで右側の局所的な極値であるの
かが、ユニット１２で記憶される。このときユニット１
２は、それぞれの値ｓ（ｘ）について、それぞれ左側の
局所的な極値ｐｌ（ｘ）と右側の局所的な極値ｐｒ
（ｘ）の記憶されている位置を出力し、これらの位置値
ｐｌ（ｘ），ｐｌ（ｘ）がそれぞれマルチプレクサＭＵ
ＸＬ，ＭＵＸＲに供給され、これらのマルチプレクサの
うちの一方の出力部で左側の局所的な極値ｅｌ（ｘ）、
また他方のマルチプレクサＭＵＸＲの出力部で右側の局
所的な極値ｅｒ（ｘ）を、それぞれ利用することができ
る。

【００３２】ピーキング信号の値ｆ（ｘ）、右側および
左側の極値ｅｘｌ（ｘ），ｅｘｒ（ｘ）は、処理ユニッ
ト２０で、改善された画像信号値ｍ（ｘ）を形成するた
めに前述したやり方で援用される。

【００３３】

【発明の効果】本発明の方法により、画像信号から改善
された画像信号が形成され、これはもとの画像信号に比
べてしゅん度の高いエッジを有しており、それにもかか
わらずエッジの前後には、妨害となるオーバースイング
やアンダースイングが発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、連続的な信号を走査することによっ
て得られる、時間的に離散した画像信号ｓ１（ｋ）の推
移を示しており、（ｂ）はこれに帰属するピーキング信
号ｓ２（ｋ）の推移を示しており、（ｃ）は、公知の方
法から得られる画像信号ｓ３（ｋ）を示す図である。

【図２】改善された画像信号を生成するための本発明の
装置を示す模式図である。

【図３】離散した画像信号ｓ（ｋ）、ピーキング信号ｆ
（ｋ）、および画像信号とピーキング信号から形成され
る改善された画像信号ｍ（ｋ）を示すグラフである。

【図４】選択された画像信号値ｓ（ｘ）について、改善
された画像信号値ｍ（ｘ）を生成するための本発明の装
置を示す図である。

【図５】局所的な極値を求めるときの方法手順を示すた
めのフローチャートである。

【図６】局所的な極値の判定を説明するための、画像信
号の選択された信号推移を示す図である。

【図７】選択された画像信号点に先行する画像信号値の
シーケンスの局所的な極値が存在している場合の、選択
された信号推移を示す図である。

【図８】選択された画像信号点に後続する画像信号値の
シーケンスの局所的な極値が存在している場合の、選択
された信号推移を示す図である。

【図９】局所的な極値の判定を説明するための、画像信
号の信号推移の選択された一部を示す図である。

【図１０】局所的な極値と、ピーキング信号値と、選択
された画像信号値とから、改善された画像信号の画像信
号値を求めるための方法ステップを明示するためのフロ
ーチャートである。

【図１１】選択された画像信号値ｓ（ｘ）について改善
された画像信号値ｍ（ｘ）を生成するための、本発明に
よる別の装置を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者シェフレル，ギュンタードイツ、デー‐80939 ミュンヘン、カール−オルフ−ボーゲン 83 (72)発明者ヴェンデル，ディルクドイツ、デー‐82008 ウンテルハッヒング、アデイェヴェク 12 Ｆターム(参考） 5B057 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE03 CE06 CH09 5C021 PA33 PA36 PA53 PA56 PA58 PA66 RA08 RB08 XB03 5C066 AA03 AA11 BA20 CA05 EC02 GA01 GA05 GB01 KC03 KE02 KE03 KE24 LA02 5C077 LL08 LL09 MP08 PP03 PP48 PP68 PQ12 SS06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの画像信号（ｓ（ｔ））
で構成されるテレビ画像の信号移行部のしゅん度を上げ
る方法であって、この方法は、画像信号（ｓ（ｔ））から、画像信号値の連続を有して
いる時間的に離散した画像信号（ｓ（ｋ））を生成し、時間的に離散した画像信号（ｓ（ｋ））について、信号
値のシーケンスを有している時間的に離散したフィルタ
信号（ｆ（ｋ））を生成し、このときフィルタ信号（ｆ
（ｋ））は画像信号値（ｓ（ｘ））についてそれぞれ対
応する信号値（ｆ（ｘ））を有しており、時間的に離散した画像信号（ｓ（ｋ））およびフィルタ
信号（ｆ（ｋ））から、信号値のシーケンスを有してい
る改善された画像信号（ｍ（ｋ））を生成する、という
各構成要件を有している形式の方法において、改善され
た画像信号（ｍ（ｋ））の信号値（ｍ（ｘ））の生成
が、画像信号（ｓ（ｋ））の信号値（ｓ（ｘ））を選択し、選択されたテレビ信号値（ｓ（ｘ））を含んでいる連続
する画像信号値のシーケンスの、少なくとも１つの局所
的な極値（ｅｌ（ｘ），ｅｒ（ｘ））を求め、少なくとも１つの局所的な極値に依存して、改善された
画像信号値（ｍ（ｘ））を生成する、という各方法ステ
ップを有していることを特徴とする方法。
【請求項２】画像信号値（ｓ（ｘ））が局所的な極値
であるときは、改善された画像信号値（ｍ（ｘ））が画
像信号値（ｓ（ｘ））である、請求項１記載の方法。
【請求項３】選択されたテレビ信号値（ｓ（ｘ））が
局所的な極値でないときは、選択された画像信号値（ｓ
（ｘ））を起点として、選択された画像信号値に先行す
る画像信号値のシーケンスから第１の局所的な極値（ｅ
ｌ（ｘ））を求め、選択された画像信号値を起点とし
て、選択されたテレビ信号値に後続する画像信号値のシ
ーケンスから第２の局所的な極値（ｅｒ（ｘ））を求め
る、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】フィルタ信号値（ｆ（ｘ））が、第１お
よび第２の局所的な極値（ｅｌ（ｘ），ｅｒ（ｘ））に
よって設定されるインターバルの範囲内に位置している
ときは、改善されたテレビ信号値（ｍ（ｘ））は、選択
されたテレビ信号値（ｓ（ｘ））に対応するフィルタ信
号値（ｆ（ｘ））であり、フィルタ信号値（ｆ（ｘ））
が、第１および第２の局所的な極値（ｅｌ（ｘ），ｅｒ
（ｘ））によって設定されるインターバルの範囲内に位
置しているときは、改善されたテレビ信号値（ｍ
（ｘ））は、第１および第２の局所的な極値（ｅｌ
（ｘ），ｅｒ（ｘ））の値である、請求項３記載の方
法。
【請求項５】改善されたテレビ信号値（ｍ（ｘ））
が、対応するフィルタ信号値（ｆ（ｘ））に数値的に近
く位置しているほうの、第１および第２の局所的な極値
（ｅｌ（ｘ），ｅｒ（ｘ））の値である、請求項４記載
の方法。
【請求項６】第１および第２の局所的な極値（ｅｌ
（ｘ），ｅｒ（ｘ））が内部で求められるテレビ信号値
（ｓ（ｋ））のシーケンスの長さが限定されている、前
記請求項のうちいずれか１項記載の方法。
【請求項７】第１の局所的な極値（ｅｌ（ｘ））が内
部で求められるシーケンスと、第２の局所的な極値（ｅ
ｒ（ｘ））が内部で求められるシーケンスとが、同数の
テレビ信号値を有している、請求項６記載の方法。
【請求項８】第１の局所的な極値（ｅｌ（ｘ））が内
部で求められるシーケンスと、第２の局所的な極値（ｅ
ｒ（ｘ））が内部で求められるシーケンスとが、それぞ
れ４つのテレビ信号値を含んでいる、請求項５または６
記載の方法。
【請求項９】フィルタ信号（ｆ（ｘ））が、選択され
た周波数部分を高めることによって、時間的に離散した
テレビ信号（ｓ（ｋ））から形成される、前記請求項の
うちいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】少なくとも１つのテレビ信号で構成さ
れたテレビ画像の鮮明さを向上させる装置において、テレビ信号から、時間的に離散したテレビ信号（ｓ
（ｋ））を準備するための走査装置と、連続するテレビ信号値（ｓ（ｘ−４）．．．ｓ（ｘ＋
４））のシーケンスを記憶するための記憶機構（ＳＲ）
と、時間的に離散したテレビ信号から、フィルタ信号（ｆ
（ｋ））を準備するためのフィルタ機構（Ｆ）と、テレビ信号値の記憶されているシーケンスの少なくとも
１つの局所的な極値を求めるための機構（１０，ＭＵＸ
Ｌ，ＭＵＸＲ；１２，ＭＵＸＬ，ＭＵＸＲ）と、求められた少なくとも１つの極値（ｅｌ（ｘ），ｅｒ
（ｘ））に依存して、改善されたテレビ信号値（ｍ
（ｘ））を準備するための機構（２０）、という各構成
要件を有している装置。
【請求項１１】少なくとも１つの極値を求めるための
機構（ＭＵＸＬ，ＭＵＸＲ，１２）が、選択されたテレ
ビ信号値（ｓ（ｘ））に対する少なくとも１つの極値
（ｅｌ（ｘ），ｅｒ（ｘ））の相対位置を求めるための
機構（１２）と、少なくとも１つの極値の位置（ｐｌ
（ｘ），ｐｒ（ｘ））および記憶されているテレビ信号
値が供給される、少なくとも１つのマルチプレクサ（Ｍ
ＵＸＬ，ＭＵＸＲ）とを有している、請求項１０記載の
装置。