JP2006033128A - Contour correction system - Google Patents

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Shigeki Hirohata
茂樹 廣畑
Hideki Abe
秀喜 安部
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contour correction system for thinly emphasizing white lines to enhance a sense of sharpness by thinning the thickness of a white side correction waveform more than that of a black side correction waveform in a contour correction processing using a symmetric filter. <P>SOLUTION: An asymmetric filter is formed by changing coefficients of the filter in accordance with a feature quantity (e.g., gradient of waveform) of an input waveform. Thus, a correction waveform wherein the thickness of white side differs from that of black side is obtained and contour correction is carried out by using the correction waveform. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、テレビジョン受像機(TV)、ビデオテープレコーダ(VTR)、ビデオディスク(LD、DVD、ビデオCD)等の各種映像機器、ならびに画像データを扱う各種画像処理装置に関し、特に画像の輪郭部分の鮮鋭度を向上させ画質を改善するための輪郭補正装置に関する。   The present invention relates to various video apparatuses such as a television receiver (TV), a video tape recorder (VTR), a video disk (LD, DVD, video CD), and various image processing apparatuses that handle image data, and in particular, image contours. The present invention relates to a contour correction apparatus for improving the image quality by improving the sharpness of a portion.

従来、画質改善のために輪郭部分の鮮鋭度を向上させる輪郭補正として、2次微分処理によって輪郭の補正成分を求め、その補正成分に適当なゲインを乗じて原信号に加えるというものが広く知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a contour correction for improving the sharpness of a contour portion in order to improve image quality, a contour correction component is obtained by secondary differential processing, and the correction component is multiplied by an appropriate gain and added to an original signal. (For example, see Patent Document 1).

これら従来の技術では、フィルタによって抽出された補正成分はオーバーシュート(白側シュート)、アンダーシュート(黒側シュート)ともに同一の太さであった。そのため従来は、鮮鋭感を得るために白側と黒側の振幅のバランスを変えることで、鮮鋭感の向上を図っていた。図4に従来の輪郭補正装置の構成を示した。401は映像信号出力端子、402は係数が固定されたフィルタ、403はゲイン制御手段、404は加算器、405は映像信号出力端子である。
特開平5−22633号公報
In these conventional techniques, the correction components extracted by the filter have the same thickness for both overshoot (white side shoot) and undershoot (black side shoot). Therefore, in the past, in order to obtain a sharp feeling, the sharpness was improved by changing the balance of the amplitude of the white side and the black side. FIG. 4 shows the configuration of a conventional contour correction apparatus. Reference numeral 401 denotes a video signal output terminal, 402 denotes a filter with a fixed coefficient, 403 denotes gain control means, 404 denotes an adder, and 405 denotes a video signal output terminal.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-22633

しかしながら、先述した従来の輪郭補正装置では、白側の波形と黒側の補正波形の太さが同じであるため、視聴者に映像を構成する画素(ドット)が大きいような印象を与え、これは解像度感が悪い映像であるという印象となる。   However, in the above-described conventional contour correction device, the white waveform and the black correction waveform have the same thickness, which gives the viewer the impression that the pixels (dots) constituting the video are large. Gives the impression that the video has a poor resolution.

そのためCRT(陰極線管)では、映像信号の1次微分成分にて電子ビームの偏向速度を制御し、白線を細く強調するような処理を行っていた。これにより白線は細く補正されるため、解像度感が向上し画面全体の鮮鋭感が向上した。しかし、液晶表示ディスプレイやプラズマディスプレイなどに代表されるフラットパネルディスプレイは、電子ビームを持たない構成のため、従来のような電子ビームの速度変調処理による白線の細線化は不可能である。そのため、単純に輪郭補正処理を行った場合、前述のような理由で解像度感の悪い映像となっていた。   For this reason, in a CRT (cathode ray tube), processing for controlling the deflection speed of the electron beam with the first-order differential component of the video signal and emphasizing the white line is performed. As a result, the white line is corrected finely, so that the sense of resolution is improved and the sharpness of the entire screen is improved. However, a flat panel display represented by a liquid crystal display or a plasma display does not have an electron beam, so that it is impossible to make a white line thin by a conventional electron beam speed modulation process. For this reason, when the contour correction process is simply performed, the video has a poor resolution for the reasons described above.

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、プリシュートやオーバーシュートの太さを白側と黒側とで異にすることで、視聴者にドットが細かく高解像度感を与えることを可能にする当該輪郭補正装置を提供することをその目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and by making the thickness of the preshoot and overshoot different between the white side and the black side, the viewer feels fine dots with high resolution. It is an object of the present invention to provide a contour correction apparatus that makes it possible to provide

本願発明は、白側と黒側の補正波形の太さを変えることで、白線を細く強調するようにし、視聴者にドットが細かく高解像度であるような印象を与えるようにしたものである。これを実現するために、入力された映像信号から信号の絵柄を検出するための絵柄検出手段と、前記絵柄検出手段により得られた絵柄情報に基づいてフィルタ係数を生成する係数生成手段と、前記係数生成手段により得られた係数に基づいて構成されたフィルタと、前記フィルタにより抽出された補正成分の振幅を制御するための振幅制御手段と、前記入力された映像信号と前記振幅制御手段により振幅制御された後の補正成分とを加算するための加算手段とを備えるようにしたものである。   In the present invention, the thickness of the correction waveform on the white side and the black side is changed so that the white line is emphasized finely, and the viewer is given an impression that the dots are fine and have high resolution. In order to realize this, picture detection means for detecting a picture of a signal from an input video signal, coefficient generation means for generating a filter coefficient based on the picture information obtained by the picture detection means, A filter configured on the basis of the coefficient obtained by the coefficient generation means, an amplitude control means for controlling the amplitude of the correction component extracted by the filter, an amplitude by the input video signal and the amplitude control means An addition means for adding the corrected correction component after the control is provided.

以上述べたように、フィルタの係数を絵柄に応じて動的に変化させることで、プリシュートやオーバーシュートの太さを白側と黒側で変えることができ、ドットが細かく高解像度であるような印象を与えることが可能な輪郭補正処理が可能となる。   As described above, by dynamically changing the filter coefficient according to the pattern, the thickness of the preshoot and overshoot can be changed between the white side and the black side, so that the dots are fine and have high resolution. It is possible to perform contour correction processing that can give a unique impression.

以下、本発明の実施の形態について、図1から図3を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

(実施の形態1)
図1に本願発明による輪郭補正装置の構成図を示す。図1において、101は映像信号入力端子、102は映像信号の絵柄を検出するための絵柄検出手段、103は絵柄検出手段102による検出結果からフィルタ係数を生成するための係数生成手段、104は係数生成手段103により生成された係数に基づいて構成されるフィルタであり、映像信号の輪郭補正成分の抽出を行うものである。また105はフィルタ104により抽出された輪郭補正成分の振幅制御を行うためのゲイン制御手段、106は前記映像信号と前記ゲイン制御手段から出力された輪郭補正成分とを加算するための加算器、107は映像信号出力端子である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a contour correction apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 101 is a video signal input terminal, 102 is a picture detection means for detecting a picture of the video signal, 103 is a coefficient generation means for generating a filter coefficient from the detection result by the picture detection means 102, and 104 is a coefficient. The filter is configured based on the coefficient generated by the generation unit 103, and extracts the contour correction component of the video signal. Reference numeral 105 denotes gain control means for performing amplitude control of the contour correction component extracted by the filter 104, 106 denotes an adder for adding the video signal and the contour correction component output from the gain control means, 107 Is a video signal output terminal.

102は映像信号の絵柄を検出するためのものであり、検出すべき対象は、たとえば波形の傾きの角度や単調増加であるか単調減少であるかの情報、あるいは、波形の頂点であるか谷であるかなどが挙げられる。ここでは傾きの角度と単調増加であるか単調減少であるかを検出するものとして以後説明する。以後、102により得られた情報を「傾き情報」と呼ぶものとする。   102 is for detecting the pattern of the video signal, and the object to be detected is, for example, the angle of inclination of the waveform, information on whether it is monotonously increasing or monotonically decreasing, or the peak of the waveform or valley And so on. In the following description, it is assumed that the angle of inclination and whether it is monotonously increasing or monotonically decreasing are detected. Hereinafter, the information obtained by 102 will be referred to as “tilt information”.

102で検出した傾き情報は係数生成手段103に入力される。103は傾き量からフィルタ係数を算出する。   The inclination information detected at 102 is input to the coefficient generation means 103. 103 calculates a filter coefficient from the amount of inclination.

ここでフィルタ構成について説明する。フィルタは、例えば図2に示されるような3タップの対称型FIRフィルタで構成し得る。図2において、S1は映像信号、201(1)、201(2)は遅延回路、202(1)〜202(3)は乗算回路、203は加算回路である。回路の動作としては、まず、入力された映像信号S1は、遅延回路201(1)、201(2)によリ遅延され、入力信号S1および遅延回路201(1)〜201(2)の各出力信号S201(1)〜S201(2)は、それぞれ乗算回路202(0)〜202(3)で図2に示す係数K1〜K3が掛けられた後、加算回路203で全て足し合わされる。   Here, the filter configuration will be described. For example, the filter may be a 3-tap symmetric FIR filter as shown in FIG. In FIG. 2, S1 is a video signal, 201 (1) and 201 (2) are delay circuits, 202 (1) to 202 (3) are multiplication circuits, and 203 is an addition circuit. As an operation of the circuit, first, the input video signal S1 is delayed by the delay circuits 201 (1) and 201 (2), and each of the input signal S1 and each of the delay circuits 201 (1) to 201 (2). Output signals S201 (1) to S201 (2) are multiplied by coefficients K1 to K3 shown in FIG. 2 by multiplication circuits 202 (0) to 202 (3), respectively, and then added together by addition circuit 203.

図1の係数生成手段103は前記K1からK3の値を生成するものである。K1とK3の大きさのバランスは、絵柄検出手段102からの傾き情報に応じて変化するものとする。従来の対称フィルタは(1)に示すようにK2を中心に対称的な係数の取り方となっている。
(K1,K2,K3)=(a,b,a) (1)
これに対し本願発明では、102からの傾き情報に応じて(2)に示す「a」または「c」の値を変化させるようにする。
(K1,K2,K3)=(a,b,c) (ただしa≠c) (2)
このようにすることで絵柄に応じてフィルタ係数を変化することができ、その結果フィルタ特性の位相を変えることができ、これにより白側シュートと黒側シュートとで太さが異なる補正波形を抽出することができる。K1とK3の比率を波形の傾きの大きさに応じて変化するようにすれば、白側シュートと黒側シュートの太さを絵柄に応じて最適に制御することができる。
The coefficient generation means 103 in FIG. 1 generates the values K1 to K3. It is assumed that the balance between the sizes of K1 and K3 changes according to the inclination information from the pattern detection means 102. As shown in (1), the conventional symmetric filter has a method of taking a symmetric coefficient around K2.
(K1, K2, K3) = (a, b, a) (1)
On the other hand, in the present invention, the value of “a” or “c” shown in (2) is changed according to the inclination information from 102.
(K1, K2, K3) = (a, b, c) (where a ≠ c) (2)
In this way, the filter coefficient can be changed according to the pattern, and as a result, the phase of the filter characteristics can be changed, and thereby the correction waveforms with different thicknesses are extracted between the white side shoot and the black side shoot. can do. If the ratio between K1 and K3 is changed according to the inclination of the waveform, the thickness of the white shoot and the black shoot can be optimally controlled according to the pattern.

図3に本願発明フィルタにより抽出した補正波形を示す。図3において、(a)は入力信号、(b)は本願発明のフィルタにより抽出した補正成分の波形、(c)は従来の対称フィルタにより抽出した補正成分の波形である。このように、本願発明のフィルタによれば、白側シュートと黒側シュートとで太さを変える事ができる。   FIG. 3 shows a correction waveform extracted by the filter of the present invention. In FIG. 3, (a) is an input signal, (b) is a waveform of a correction component extracted by the filter of the present invention, and (c) is a waveform of the correction component extracted by a conventional symmetric filter. Thus, according to the filter of the present invention, the thickness can be changed between the white side shoot and the black side shoot.

なお、ここでは例として3タップフィルタについて説明したためK1〜K3の3つの係数を生成するものとしたが、フィルタのタップ数が本例と異なれば、そのタップ数分だけ係数を生成する必要があることは言うまでもない。   In addition, since the three-tap filter has been described here as an example, three coefficients K1 to K3 are generated. However, if the number of filter taps is different from this example, it is necessary to generate coefficients corresponding to the number of taps. Needless to say.

フィルタ104で得られた補正成分は、ゲイン制御手段105に入力される。105は補正成分に適当なゲインを掛けて振幅を制御するものである。白側、黒側を同一割合で振幅制御してもよいし、独立して振幅制御してもよい。   The correction component obtained by the filter 104 is input to the gain control means 105. 105 controls the amplitude by multiplying the correction component by an appropriate gain. The white side and the black side may be amplitude controlled at the same rate, or may be independently amplitude controlled.

105で振幅制御された後の補正成分は106に入力される。106は映像信号と補正成分を加算する。最後に106から出力された映像信号が107から出力される。   The correction component after amplitude control at 105 is input to 106. 106 adds the video signal and the correction component. Finally, the video signal output from 106 is output from 107.

このように、フィルタの係数を絵柄に応じて動的に変化させることで、プリシュートやオーバーシュートの太さを白側と黒側で変えることができ、視聴者にドットが細かく高解像度であるような印象を与えることが可能となる。   Thus, by dynamically changing the filter coefficient according to the pattern, the thickness of the preshoot and overshoot can be changed between the white side and the black side, and the dots are fine and high resolution to the viewer. It is possible to give such an impression.

本発明は、CRT(陰極線管)に限らず、さまざまな表示装置において活用することが可能であり、特に、屋外で利用する表示装置や、外光条件が変化する状況で使用される表示装置においても、高解像の画像を提供することに大いに貢献するものである。   The present invention is not limited to a CRT (cathode ray tube), and can be used in various display devices. Particularly, in a display device used outdoors and a display device used in a situation where external light conditions change. This also greatly contributes to providing high-resolution images.

本発明の実施形態における輪郭補正装置のブロック図The block diagram of the outline correction device in the embodiment of the present invention 同輪郭補正装置のフィルタの構成例を示したブロック図Block diagram showing a configuration example of a filter of the contour correction device 同フィルタの波形を示す図Diagram showing the waveform of the filter 従来の輪郭補正装置の構成を示したブロック図Block diagram showing the configuration of a conventional contour correction device

符号の説明Explanation of symbols

101 映像信号入力端子
102 絵柄検出手段
103 係数生成手段
104 フィルタ
105 ゲイン制御手段
106 加算器
107 映像信号出力端子
Reference Signs List 101 Video signal input terminal 102 Picture detection means 103 Coefficient generation means 104 Filter 105 Gain control means 106 Adder 107 Video signal output terminal

Claims (2)

入力された映像信号から信号の絵柄を検出するための絵柄検出手段と、前記絵柄検出手段により得られた絵柄情報に基づいてフィルタ係数を生成する係数生成手段と、前記係数生成手段により得られた係数に基づいて構成されたフィルタと、前記フィルタにより抽出された補正成分の振幅を制御するための振幅制御手段と、前記入力された映像信号と前記振幅制御手段により振幅制御された後の補正成分とを加算するための加算手段とを備えることを特徴とする輪郭補正装置。 Picture detection means for detecting a picture of the signal from the input video signal, coefficient generation means for generating a filter coefficient based on the picture information obtained by the picture detection means, and obtained by the coefficient generation means A filter configured based on a coefficient, an amplitude control means for controlling the amplitude of the correction component extracted by the filter, and the correction component after the amplitude control is performed by the input video signal and the amplitude control means And an adding means for adding. 補正後の映像信号は、白線の太さが補正前と同等または細くなることを特徴とする請求項1記載の輪郭補正装置。 2. The contour correcting apparatus according to claim 1, wherein the corrected video signal has a white line thickness equal to or thinner than that before correction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012506065A (en) * 2008-10-20 2012-03-08 シャープ株式会社 Method and apparatus for processing image data for display by a display device

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