JP2007221821A

JP2007221821A - 映像表示装置

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Publication number: JP2007221821A
Application number: JP2007086372A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nako; 昌浩名古; Yasutaka Tsuru; 康隆都留; Akira Hasegawa; 亮長谷川; Katsunobu Kimura; 勝信木村; Koji Aoki; 浩▲司▼ 青木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: JP4155328B2

Abstract

【課題】
入力映像信号の特徴を正確に把握して輪郭補正を行う画質補正回路を提供する。
【解決手段】
入力された映像信号の輪郭成分を抽出するフィルタ回路(10)と、前記フィルタ回路にて抽出された輪郭成分の振幅を可変する輪郭成分非線形処理部(13)と、前記輪郭成分非線形処理部の出力と入力映像信号とを加算する加算器(14)と、前記フィルタ回路にて抽出された輪郭成分のヒストグラムを検出するヒストグラム検出回路(11)と、前記ヒストグラム検出回路の検出結果に応じて、輪郭成分非線形処理部の輪郭強調量を制御する制御回路(12)を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、輪郭補正機能を有する映像表示装置に関する。

従来の輪郭補正は、例えば下記特許文献１に記載のものが知られている。特許文献１は、映像信号から抽出した高域周波数成分（輪郭成分）のピークレベルに基づいて輪郭成分のレベルを一定化し、輪郭成分の所定期間における累積値に基づいて高周波数成分のゲインを制御することを開示している。

特許第3326377号（段落0029及び図5）

映像表示装置に表示される映像には様々なものがある。例えば白い背景と比較的暗色の単一物体とで構成された映像は、画面に占める輪郭成分(映像信号の一次微分もしくは二次微分で表される)の割合は少ないが個々の輪郭成分は大きなレベルを持つ。一方、互いに輝度差や色差が少ない複数の物体で構成された映像では、画面に占める輪郭成分の割合は多いが個々の輪郭成分は小さなレベルを持つ。

上記特許文献１に記載のものは、所定期間における輪郭成分を積算するので、上記２種類の映像について同じ積算値を算出する可能性があり、この２種類の映像に対して同じ輪郭補正を与える場合がある。すなわち、特許文献１に記載のものは、映像における輪郭成分の状況（輪郭成分レベルや画面全体における数）に応じた適切な輪郭補正を与えられない可能性が生じる。

本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、映像の状態に応じて適切な輪郭補正を行うことが可能な映像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、本発明に係る映像表示装置は、入力映像信号に含まれる輪郭成分の、複数の所定レベル範囲毎の出現度数に基づいて、前記輪郭成分のレベルを制御して輪郭補正を行うことを特徴とするものである。

すなわち、本発明は、上記出現度数として、入力映像信号から抽出した輪郭成分の所定期間（例えば入力映像信号の１フィールドもしくは１フレーム期間）におけるヒストグラムを検出し、このヒストグラムを用いて輪郭補正量を制御するものである。このヒストグラムは、一画面（１フィールドもしくは１フレーム期間）において、各所定レベル範囲に含まれる輪郭成分の画素数の量を把握するためのものである。この輪郭成分のヒストグラムを用いれば、一画面の映像における輪郭成分の状況を的確に把握することができるので、映像の輪郭成分の状況に応じた適切な輪郭補正が行える。

上記信号補正回路は、入力映像信号から輪郭成分を抽出するためのフィルタ回路と、該抽出された輪郭成分のレベルを可変するレベル可変回路と、前記レベル可変回路からの出力と入力映像信号とを加算して輪郭補正を行う加算器と、前記抽出された輪郭成分の、所定期間におけるヒストグラム（各所定レベル範囲に含まれる輪郭成分の画素数の所定期間にわたる積算値）を検出する検出回路と、該検出回路の検出結果に応じて前記レベル可変回路を制御する制御回路とを含む。この制御回路は、入力映像信号の種類に応じて、上記フィルタ回路の通過周波数帯域の可変制御を行うものであってもよい。

また、輪郭補正用の第１のフィルタ回路と、ヒストグラム検出用の第２のフィルタ回路を設け、それぞれのフィルタの通過帯域を互いに異ならせるようにしてもよい。このとき、上記第２のフィルタの通過帯域を、前記第１のフィルタの通過帯域よりも広くしてもよい。

本発明によれば、映像に応じて輪郭補正が為された、高画質な映像を表示することが可能となる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。尚、以下に詳述する信号補正回路に入力される映像信号は、デジタル映像信号であることを前提としている。

まず、図１０を用いて、本発明が適用される映像表示装置の一例の概略を説明する。尚、ここで説明する映像表示装置は、テレビジョン受像機を例とする。チューナ部１００は、アンテナ等を介して所望チャンネルのテレビジョン信号S0を受信する。テレビジョン信号は、アナログ形式、デジタル形式が存在するが、ここでは符号化されたデジタル形式のテレビジョン信号を受信するものとする。アナログ形式のテレビジョン信号を受信する場合は、デジタル映像信号に変換する。チューナ部１００は、図示しない復調部及び復号部を含むものとし、この復調部により受信デジタルテレビジョン信号を復調し、更に復号部で復号して、デジタル形式の映像信号S1及び水平、垂直同期パルスSyh並びにSyvを出力する。駆動部４００は、チューナ部１００から出力された水平、垂直同期パルスSyh及びにSyvで定められるタイミングに従って、表示部３００を所定の方式（飛び越し或いは順次走査）で走査して駆動する。ここで、表示部３００は、本例においては、例えばプラズマ・ディスプレイ・パネル、液晶パネル、フィールド・エミッション・ディスプレイ・パネル等の、平面型のフラットパネルディスプレイで構成されるものとする。

一方、デジタル映像信号S1は、信号補正回路２００に供給され、各種の信号補正処理が施される。信号補正回路２００は、デジタル映像信号S1に対し、本発明に係る輪郭補正、及び必要に応じて色補正、コントラスト補正、γ補正等を行い、映像信号S2として表示部３００に出力する。表示部３００は、上記駆動部２００による走査に従って、補正された映像信号S2に基づき映像の表示を行う。

次に、本発明に係る信号補正回路２００の第１実施形態について、図１を参照しつつ説明する。尚、図１では、信号補正回路２００にて実行される各種信号補正のうち、輪郭補正に係る部分のみを示している。

上記デジタル映像信号S1は、フィルタ回路１０に入力され、デジタル映像信号S1から所定の周波数成分、すなわち高周波成分である輪郭成分が抽出される。フィルタ回路１０は、例えばタップ係数が可変のＢＰＦ（バンドパスフィルタ）或いはＨＰＦ（ハイパスフィルタ）で構成されており、このタップ係数を変更することにより、デジタル映像信号S1を一次微分または二次微分する。本実施形態においては、デジタル映像信号S1を二次微分して映像信号の輪郭成分を抽出するものとする（つまり映像信号の二次微分値を輪郭成分とする）。フィルタ回路１０によって抽出された輪郭成分は、コアリング回路１６によってコアリング処理され、ノイズ成分が抑圧もしくは除去される。コアリング回路１６からの信号は、輪郭成分のレベルを可変するレベル可変回路である輪郭成分非線形処理部１３及び絶対値化回路１５に出力される。輪郭成分非線形処理部は、与えられた輪郭強調量に従い輪郭成分を増幅して加算器１４へ出力する。加算器１４は、元のデジタル映像信号S1と輪郭成分非線形処理部１３により増幅された輪郭成分が入力され、これらを加算することにより輪郭補正（輪郭強調）された映像信号S2を出力する。この輪郭補正された映像信号S2は、上述のように図１０の表示部３００へ供給される。

一方、絶対値化回路１５は、コアリング回路１６によりコアリング処理された輪郭成分を絶対値化し、ヒストグラム検出回路１１へ出力する。ヒストグラム検出回路１１は、絶対値化回路１５で絶対値化された輪郭成分を用いて、この輪郭成分のレベルに応じた出現度数、すなわちヒストグラムを求める。本実施形態においては、ヒストグラム検出回路１１は、映像信号一画面分（例えば映像信号１フィールドもしくは１フレーム分。以下、単に「一画面分」と呼ぶ）において、予め定めた複数のレベル範囲の各々に属する輪郭成分の度数、すなわち各所定レベル範囲の含まれる輪郭成分に対応する画素数を算出することで、上記ヒストグラムを得るようにしている。ヒストグラム検出回路１１によって検出された輪郭成分のヒストグラムは、制御回路１２に供給される。制御回路１２は、この検出された輪郭成分のヒストグラムに基づいて上記輪郭成分非線形処理部１３の輪郭強調量を求め、該輪郭成分非線形処理部１３の増幅率（ゲイン）を制御する。この様な構成によって、デジタル映像信号S1は、このデジタル映像信号S1に含まれる輪郭成分のヒストグラムに応じた輪郭補正（輪郭強調）が為される。

上記ヒストグラム検出回路１１における輪郭成分のヒストグラム検出動作の詳細について、図２を用いて以下に説明する。図２（a）は、水平１ライン分の絶対値化された輪郭成分の一例を示している。図２（a）に示されように、絶対値回路１５で絶対値化された輪郭成分は、予め設定された複数の境界（EDGLEV0、EDGLEV₁、EDGLEV_max）により分割された複数のレベル範囲（Ｘ₀、Ｘ₂、Ｘ₃）のいずれかに含まれるものとする。本実施形態では、境界をEDGLEV₀、EDGLEV₁及びEDGLEV_maxの３つとして、分割レベル範囲（Ｘ₀、Ｘ₁、Ｘ₂）を３つとしている。勿論、分割レベル範囲の数はこれよりも多くてもよく、実際には分割領域を８個とすることが望ましいが、ここでは説明の簡略化のために３つとしている。ヒストグラム検出回路１１では、輪郭成分が上記分割レベル範囲（Ｘ₀、Ｘ₂、Ｘ₃）のどれに属するかを、画素毎に、輪郭成分と上記境界（EDGLEV₀、EDGLEV₁、EDGLEV_ma）とをそれぞれ比較することにより判定する。ヒストグラム検出回路１１は、上記分割レベル範囲に各々対応して割り当てられた複数のカウンタ（図示せず）を含んでいる。そしてヒストグラム検出回路１１は、この複数のカウンタで、各分割レベル範囲に属する輪郭成分の画素を、分割レベル範囲毎に計数する。この分割レベル範囲毎の画素の計数は、映像信号の１フィールドもしくは１フレーム期間にわたって行われ、一画面分の各分割レベル範囲に含まれる画素数が積算される。これによって、図２（b）に示されるように、一画面における各分割レベル範囲（Ｘ₀、Ｘ₁、Ｘ₂）毎の輪郭成分の出現度数、すなわち輪郭成分のヒストグラムが検出される。ここで一画面全体の総画素数をＸとすると、Ｘ＝Ｘ₀ + Ｘ₁ + Ｘ₂と表されるものとする。

次に、制御回路１２における具体的な輪郭成分非線形処理部１３の制御について、図３及び図４を用いて説明する。制御回路１２では、ヒストグラム検出回路１１の検出結果、図３に示されるような、振幅−画素マップ上にマッピングする。具体的には、横軸を輪郭成分の振幅（レベル）、縦軸を画素数とした２次元空間を、予め定められた３つの振幅境界（EDGLEV₀、EDGLEV₁、EDGLEV_max）及び３つの画素数境界（DOTLEV₀、DOTLEV₁、DOTLEV_max）で分割して９つのデータ領域（A00〜A02、A10〜A12、A20〜A22）を含む振幅−画素マップを設定する。尚、図２（b）に示されたレベル範囲Ｘ₀は0〜DOTLEV₀の範囲に、レベル範囲Ｘ₁はDOTLEV₀〜DOTLEV₁の範囲に、レベル範囲Ｘ₂はDOTLEV₁〜DOTLEV_maxの範囲に相当する。そして、上記輪郭成分のヒストグラムの検出結果である各分割レベル範囲（Ｘ₀、Ｘ₁、Ｘ₂）の画素数量が、各データ領域（A00〜A22）のどれに該当するかを判定して図３のようにマッピングする。ここでは、レベル範囲Ｘ₀の画素数はデータ領域A02に、レベル範囲Ｘ₁の画素数はデータ領域A10に、レベル範囲Ｘ₂の画素数はデータ領域A20に該当するものとしている。

制御回路１２は、上記にようにして得られた振幅−画素マップを用いて、図４（a）に示される制御テーブルを参照して輪郭成分非線形処理部１３に対するゲインの制御量を算出する。この制御テーブルは、制御回路１２の内部、もしくは制御回路１２と接続される（図示しない）メモリに格納されている。また制御テーブルは、各分割レベル範囲（Ｘ₀、Ｘ₁、Ｘ₂）の画素数に該当するデータ領域（以下、該当データ領域と呼ぶ）の組み合わせと、輪郭成分非線形処理部１３に対するゲイン制御量との対応関係を記憶している。尚、上記該当データの組み合わせは、例えば総画素数Ｘを100、画素数境界DOTLEV₀を30、DOTLEV₁を60、DOTLEV_maxを100（＝総画素数Ｘ）とすれば、全部で11通りとなる。本実施形態では、図４（a）に示されるように、この11通りの組み合わせパターンの各々に対応させて最適な制御量を予め設定している。この組み合わせパターンに対応する制御量は、任意に設定可能である。

そして制御回路１２は、図３に示された振幅−画素マップから該当データ領域の組み合わせを判定し、この組み合わせに対応する制御量を上記制御テーブルから読み出して輪郭成分非線形処理部１３のゲインを制御する。図３の場合、制御回路１２は、該当データ領域の組み合わせが〔A02、A10、A20〕であると判別する。この組み合わせパターンは、図４（a）のNo.11に該当する。従って、制御回路１２は、図４（a）に示された制御テーブルからNo.11に対応する制御量、すなわち「小」を読み出し、図４（b）に示されるように、ゲイン増加量を小さくするか、ゲイン増加量をOFFとするように輪郭成分非線形処理部１３を制御する。更に、制御量「小」の場合は、図４（b）に示されるように、NR（ノイズリダクション）回路を動作するように制御してもよい。また図４（b）に示されるように、制御テーブルから制御量「中」が選択された場合は、ゲイン増加量を中程度とし、制御テーブルから制御量「大」が選択された場合は、ゲイン増加量を大きくする。

ここで、該当データ領域の組み合わせと制御量との対応付け方ついて、代表的なパターンを例にして説明する。図３のように、組み合わせパターンがNo.11に該当する場合は、低いレベル範囲Ｘ₀の成分が最も多いため、振幅の小さい輪郭成分、すなわちノイズ成分を多く含んでいると考えられる。よって、この場合はゲインの制御量を「小」とし、ノイズ成分を増幅しないようにする。組み合わせパターンがNo.4に該当する場合は、中間のレベル範囲Ｘ₁の成分が他の範囲よりも多いが、その振幅はあまり大きくないと考えられる。よって、この場合は輪郭がぼやけているものと考えられため、ゲインの制御量を「大」として輪郭をくっきりさせる。また組み合わせパターンがNo.1に該当する場合は、高いレベル範囲Ｘ₂の成分が最も大きく、またその振幅も大きい。この場合は、既に輪郭がくっきりしている状態なので、ゲインの制御量を「小」として、過度の輪郭強調によるぎらつきを防止する。

以上の、該当データ領域の組み合わせと制御量との対応付けの説明は、あくまでも一例であり、各パターンにおいて想定される輪郭もしくはノイズの状況を考慮して任意に変更することができる。また、予め設定される制御量のレベルを大、中、小の３段階としたが、これよりも増やしてよいことは自明である。

次に上記輪郭成分非線形処理部１３の詳細について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１に示されるように、輪郭成分非線形処理部１３は水平垂直輪郭強調ゲイン制御部１７及び非線形振幅リミッタ部１８を含んでいる。図１１の（a）、（b）、（c）の各点における入出力特性を各々図１２（a）、（b）、（c）に示す。まず、コアリング回路１６は、図１２（a）に示されるように、不感帯（NCOR及び-NCOR）が設けられており、このNCOR(-NCOR)以下の入力信号に対する出力信号のレベルを０とする。これにより、NCOR(-NCOR)以下のレベルを持つ微小なノイズ成分が除去される。コアリング回路１６によってノイズが除去された信号は、輪郭成分非線形処理部１３内の水平垂直輪郭強調ゲイン制御部１７に入力される。ゲイン制御部１７は、制御回路１２からの上記検出ヒストグラムに応じたゲイン制御量が与えられ、コアリング回路１６からの信号のゲインを図１２（b）に示されるように制御する。図１２(b)において、GAIN=1は、例えば図４(a)に示された制御テーブルからゲイン制御量「中」が選択された場合の当該ゲイン制御部１７の入出力特性であり、OUT=INとなる特性である。GAIN=2は、例えば上記制御テーブルからゲイン制御量「大」が選択された場合の当該ゲイン制御部１７の入出力特性であり、OUT=2*INの特性である。図１２(b)に示されるように、いずれの特性も線形であるが、GAIN=2（ゲイン制御量「大」）のときは、GAIN=1（ゲイン制御量「中」）のときよりも入出力特性の傾きを大きくし、より大きく輪郭成分の振幅を増幅するようにしている。GAIN=0は、例えば上記制御テーブルからゲイン制御量「小」が選択された場合の当該ゲイン制御部１７の入出力特性である。この場合、どのようなレベルの入力信号でも出力信号のレベルは０となる。すなわち、この場合は輪郭成分のレベルは０となるため、輪郭強調は行われない。この例では、ゲイン制御量「小」のときは、GAIN=0として輪郭強調を行わないようにしているが、GAIN=1よりも小さく、かつGAIN＝0よりも大きいゲイン（例えばGAIN=0.5）を与えて、若干輪郭強調をするようにしてもよい。上記GAIN=0、1、2の値は一例であり、これらの値は適宜変更可能である。

ゲイン制御部１７によってゲインが制御された信号は、非線形振幅リミッタ部１８に入力される。リミッタ部１８は、小振幅の輪郭信号を強調するためにエンハンサゲインを強くした場合に有効である。以下、リミッタ部１８の詳細について入力信号が8ビットのデジタル信号で、その最大値が255の場合を例にして説明する。リミッタ部１８は、図１２（c）に示されるように、例えば正負それぞれの領域において、上に凸の入出力特性と下に凸の入出力特性を持っており、以下では正領域のみの入出力特性を説明する。ここでは、負領域の入出力特性は正領域と対称としているため、その詳細な説明は省略する。リミッタ部１８は、図１２（c）に示されるように、例えば、互いに異なる値を持つ２つのリミッタ（LMT1＝150、LMT2＝200）を持ち、NCOR〜LMT1の範囲の傾きを１、LMT1〜LMT2の範囲の傾きを０、LMT2以降の傾きを−１としている。従って、入力信号INがNCOR＜IN＜LMT1である場合は、入力信号レベルの例して出力信号レベルが増加し、入力信号INがLMT1からLMT2の間にある場合、すなわち150≦IN≦200である場合は、出力信号のレベルが一定となる。そして、入力信号INがLMT2より大きい場合、すなわちLMT2＜INの場合は、入力信号レベルの増加に比例して出力信号のレベルが減少する。このような構成によれば、ある一定レベルを超える大振幅の輪郭信号に対してその振幅レベルを一定もしくは下げるように制御するため、大振幅の輪郭信号を過度に強調することが防止される。このため、大振幅を持つ輪郭部について、その画質の破綻を回避することが可能となる。またLMT1＝LMT2としてもよいし、LMTの数、傾きの制御は制御回路１２によって任意に設定可能である。

このように、本実施形態では、各分割レベル範囲に含まれる輪郭成分の出現頻度、すなわち輪郭成分のヒストグラムを検出し、各分割レベル範囲の該当データ領域の組み合わせに応じて輪郭成分のレベルを制御している。従って、課題で例示したような、例えば白い背景と比較的暗色の単一物体とで構成された映像と、互いに輝度差や色差が少ない複数の物体で構成された映像との輪郭の状態を区別して、それぞれに適した輪郭補正を行うことが可能となる。

また、本実施形態においては、所定期間、たとえば映像信号の１フィールドもしくは１フレーム期間における輪郭成分のヒストグラムを検出して輪郭補正をしているので、輪郭成分非線形処理部１３における輪郭補正の誤差を極力小さいものとすることができる。すなわち、本実施形態では、正確に映像の状態（映像に含まれる輪郭の状況）を判断して、より自然に近い輪郭強調の制御を行うことが可能である。尚、振幅補正される輪郭成分は、フィルタ回路１０の通過帯域を変更することによって適宜選択可能である。従って、要求に応じて、比較的低周波の輪郭成分、及び比較的高周波の輪郭成分のいずれかを任意に選択して適宜補正することが可能である。

更にまた、本実施形態では、制御回路１２において、振幅境界及び画素数境界をそれぞれ３つとし、９個のデータ領域を設定するものとしたが、これは説明を簡略化するためであり、当然ながらこれに限られるものではない。要求される輪郭補正の精度に応じて、振幅境界及び画素数境界、並びにデータ領域の数を任意に設定することが可能である。振幅境界及び画素数境界、並びにデータ領域の数を図３のものよりも増加させた振幅−画素マップの他の例を図５に示す。このようなマップを用いれば、より細かな、かつ滑らかな輪郭補正を行うことができる。従って、図５に示されるマップを用いれば、図３のものに比べ、より自然な画面表示を実現することが可能である。

次に、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。図１に示された第１実施形態と異なる点は、フィルタ回路２０及びコアリング回路１６が制御回路１２により制御可能とした点である。図１と同じ符号は同じ機能を有するものとしてその説明は省略する。

図８において、フィルタ回路２０は輪郭強調成分を入力映像信号より抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）であり、その通過周波数帯域が、制御回路１２からの制御信号により可変される。制御回路１２は、第１実施形態と同様に、ヒストグラム検出回路１１の結果に応じて、輪郭成分非線形処理部１３の輪郭強調量を制御するとともに、フィルタ回路２０のフィルタ係数を制御し、その通過周波数帯域幅を制御する。

本実施形態では、フィルタ回路２０の通過帯域を制御可能とすることで、入力映像信号の種類に応じて、ヒストグラム検出や輪郭補正に最適な通過帯域を選択できる。例えば、地上波アナログ放送のNTSC（National Television Standards Committee）信号と、地上波及び衛星デジタル放送のハイビジョン信号では、映像信号の周波数帯域が異なる。制御回路１２は、テレビジョン放送を受信するチューナの種類（アナログチューナかデジタルチューナのどれを用いてテレビジョン信号の受信をしているか）、または入力映像信号の水平周波数等の、映像信号の種類を表す情報を検出し、その検出情報を用いてフィルタ回路２０の通過周波数帯域を制御する。例えば、制御回路１２は、NTSC受信時よりもデジタル放送受信時の方でフィルタ回路２０の通過周波数帯域を広くもしくは高くするように制御する。これにより、入力映像信号に応じてフィルタ回路の通過周波数帯域を最適にすることが可能となる。よって、本実施形態では、映像信号種類に適した輪郭補正が可能となる。

また、本実施形態では、フィルタ回路２０を制御する以外に、コアリング回路１６をも制御している。図４（b）に示されるように、制御量「小」が制御テーブルから選択された場合は、NR（ノイズリダクション）の効果を強くするか、もしくはNRの動作をONとするような制御も併せて行うようにしている。本実施形態は、このNRの制御を、コアリング回路１６を制御することにより実行している。すなわち、図４（a）に示される制御テーブルにおいて制御量「小」が選択された場合は、制御回路１２はコアリング回路１６に対し制御信号を出力し、コアリング回路１６によるノイズ抑圧または除去機能を高めるように制御する。例えば、図１２(a)に示されるNCOR(-NCOR)の値を大きくして不感帯を広げるようにコアリング回路１６を制御する。コアリング回路１６のコアリング量が０(CORING＝0)の場合は、これを所定値(＞０)にしてノイズ抑圧または除去動作を開始させる。これにより、例えば輪郭成分のヒストグラムからノイズ成分が多い映像と判断された場合に、適切にノイズ成分を抑圧もしくは除去することができる。従って、本実施形態では、輪郭成分のヒストグラムに応じた適切なノイズ抑圧が可能となる。第１実施形態と組み合わせれば、ノイズ成分が多い映像において（例えば組み合わせパターンNo.11を選択した場合において）、ノイズ成分の増幅を抑えつつ、ノイズ成分を抑圧することが可能となる。

次に、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。図１に示された第１実施形態と異なる点は、フィルタ回路とコアリング回路との組み合わせを、輪郭成分のヒストグラムを検出するためのものと、レベルを制御して映像信号に加算するためのものとの、２系統設けた点にある。図１及び図６と同じ符号は同じ機能を有するものとしてその説明は省略する。

図７において、第１フィルタ回路２０は、輪郭成分を入力映像信号から抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）であり、ここで抽出された輪郭成分は輪郭成分非線形処理部１３によりその振幅が制御されて加算器１４により元の映像信号S1と加算される。一方、第２フィルタ回路３０も、同様に輪郭成分を入力映像信号から抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）であるが、ここで抽出された輪郭成分はコアリング回路１６、及び絶対値化回路１５を介してヒストグラム検出回路１１に供給される。第１のフィルタ回路２０と第２のフィルタ回路３０は、それぞれ、その通過周波数帯域が制御回路１２により制御可能とされる。また、第１、第２のフィルタ回路２０及び３０には、それぞれコアリング回路１６が接続されており、それぞれの系統においてノイズ抑圧処理が行われる。制御回路１２は、第１実施形態と同様に、ヒストグラム検出回路１１の結果に応じて、輪郭成分非線形処理部１３の輪郭強調量を制御するととともに、第１、第２のフィルタ回路２０及び３０のフィルタ係数を制御し、その通過周波数帯域幅を制御する。更に、制御回路１２は、２つのコアリング回路１６を上述した第二実施形態のように制御して、輪郭成分のヒストグラムに応じたノイズ抑圧、除去処理を行う。

本実施形態では、輪郭補正用の第１のフィルタ回路２０と、ヒストグラム検出用の第２のフィルタ回路３０をそれぞれ用意することで、ヒストグラム検出を行う映像信号の周波数帯域と、輪郭補正を行う周波数帯域とをそれぞれ分けることができる。例えば、第２のフィルタ回路３０の通過周波数帯域を第１のフィルタ回路２０よりも広く設定する。制御回路１２は、ヒストグラム検出回路１１におけるヒストグラムの検出結果から、どの周波数成分の映像が多く含まれているか判断し、第１のフィルタ回路２０の通過帯域をより効果的な通過帯域に制御する。本実施形態によれば、第２のフィルタ回路３０の通過周波数帯域を広くしているので、画面全体の特徴をより正確に捉えることが可能となる。更に、輪郭補正用の第１のフィルタ回路２０を設けているので、第２のフィルタ回路３０で抽出される周波数帯域の信号の中から、輪郭補正を行いたい周波数成分の輪郭成分のみを振幅制御することが可能となる。また本実施形態では、制御回路１２によって、第１のフィルタ回路２０の通過周波数帯域を変更して輪郭補正させたい帯域のみをだけ通過することもできる。更にまた、制御回路１２によって、第２のフィルタ回路３０の通過周波数帯域を変更して、輪郭成分のヒストグラムの検出精度を変更することも可能となる。従って本実施形態によれば、より映像に適した輪郭補正が可能となる。

尚、図７に示されるように、第１のフィルタ回路２０で抽出された信号を、絶対値化回路１５を介してヒストグラム検出回路１１に供給してもよい。すなわち、第１のフィルタ回路２０を、輪郭補正用のみでなく、ヒストグラム検出用に使用してもよい。この場合、異なる周波数帯域の輪郭成分についてヒストグラムを検出することが可能となるので、異なる種類の輪郭成分のヒストグラムを把握することが可能となる。従って、このようにすれば、周波数成分が異なる輪郭成分について、それぞれ適切な輪郭補正を行うことが可能となる。

次に、本発明の第４実施形態について、図８を用いて説明する。この第４実施形態は、図７に示された第３実施形態において、２つのコアリング回路１６の出力いずれかを切り替えてヒストグラム検出回路１１へ出力するスイッチ回路２０を追加したものである。

ヒストグラム検出回路は、スイッチ回路２０によって、第１のフィルタ回路２０または第２のフィルタ回路３０のいずれかの出力が入力される。また、スイッチ回路は、制御回路１２からの制御信号により切り替え制御されるように構成されてもよい。これにより、異なる周波数成分の輪郭成分のいずれかを選択して輪郭補正をすることが可能となる。どちらを選択するかは、予め定めておいてもよいし、映像の状況に応じて、制御回路１２により適宜切り替えるようにしてもよい。

次に、本発明の第５実施形態について、図９を用いて説明する。この第５実施形態は、図７に示された第３実施形態において、第２のフィルタ回路３０、コアリング回路１６及び絶対値回路１５の組み合わせを複数系統としたものである。すなわち、第５実施形態は、ヒストグラム検出用の第２のフィルタ回路を複数用い、それぞれの通過周波数帯域を互いに異ならせることによって、より多くの周波数成分の輪郭成分を抽出することが可能となる。

また、各第１のフィルタ回路３０は、それぞれ制御回路１２によりその通過周波数帯域が制御可能とされており、この制御は、ヒストグラム検出回路１１の検出結果に応じて行うようにしている。各コアリング回路１６も、第３及び第４実施形態と同様に、ヒストグラム検出回路１１の検出結果に応じて制御回路１２により制御されるように構成される。上記第１のフィルタ回路の１つを、例えば文字や図形情報を主体とした映像の輪郭成分を抽出するのに適した通過周波数帯域とし、他の１つを、例えば自然画を主体とした映像の輪郭成分を抽出するのに適した通過周波数帯域とする。これにより、表示内容が異なる映像に応じて、適切に輪郭成分を抽出することができるとともに、その輪郭補正を適切に行うことが可能となる。また、たとえばアナログ放送とデジタル放送とを表示部３００に同時に表示する場合（いわゆる２画面表示）、上記第１のフィルタ回路の１つを、アナログ放送において映像の輪郭成分を抽出するのに適した通過周波数帯域とし、他の１つを、デジタル放送において映像の輪郭成分を抽出するのに適した通過周波数帯域とする。このようにすれば、映像信号の種類に応じて、適切に輪郭成分を抽出することができるとともに、その輪郭補正を適切に行うことが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る信号補正回路のブロック図。本発明に係る信号補正回路におけるヒストグラム回路の検出結果の一例を示す図。本発明に係る輪郭補正に用いる振幅−画素マップの一例を示す図。本発明に係る輪郭補正用の制御テーブルの一例を示す。本発明に係る輪郭補正に用いる振幅−画素マップの他の例を示す図。本発明の第２実施形態に係る信号補正回路のブロック図。本発明の第３実施形態に係る信号補正回路のブロック図。本発明の第４実施形態に係る信号補正回路のブロック図。本発明の第５実施形態に係る信号補正回路のブロック図。本発明が適用される映像表示装置の概略図。本発明の実地形態に係る輪郭成分非線形処理部の概略図。本発明に係る輪郭成分非線形処理部の出力特性の一例を示す図。

符号の説明

10…フィルタ回路、11…ヒストグラム検出回路、12…制御回路、13…輪郭成分非線形処理部、14…加算器、15…絶対値化回路、16…コアリング回路、17…水平垂直輪郭強調ゲイン制御部、18…非線形リミッタ部、20…スイッチ、21…制御回路、30…フィルタ回路、100
…チューナ部、200…信号補正回路、300…表示部、400…駆動部

Claims

映像表示装置において、
入力映像信号から、一画面分における所定レベル範囲毎の輪郭成分の出現度数を示す輪郭ヒストグラムを取得するヒストグラム取得部と、
前記輪郭ヒストグラムを用いて前記入力映像信号の輪郭補正を行う補正部と、
前記補正部で輪郭補正された映像信号を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする映像表示装置。
請求項１に記載の映像表示装置において、前記補正部は、前記輪郭ヒストグラムにおいて最も小さいレベル範囲に属する輪郭成分の出現度数が所定値を超える場合は輪郭補正量を低下させることを特徴とする映像表示装置。
請求項１に記載の映像表示装置において、前記補正部は、前記輪郭ヒストグラムにおいて最も大きいレベル範囲に属する輪郭成分の出現度数が所定値を超える場合は輪郭補正量を低下させることを特徴とする映像表示装置。
請求項１に記載の映像表示装置において、前記補正部は、前記輪郭ヒストグラムにおいて所定の中間レベル範囲に属する輪郭成分の度数が所定値を超える場合は輪郭補正量を増加させることを特徴とする映像表示装置。
請求項２に記載の映像表示装置において、前記輪郭ヒストグラムにおいて最も小さいレベル範囲に属する輪郭成分の出現度数が所定値を超える場合は、更に、ノイズ低減処理が実行されることを特徴とする映像表示装置。
請求項１に記載の映像表示装置において、前記補正部は、入力映像信号から前記輪郭成分を抽出するためのフィルタ回路と、該フィルタ回路で抽出された輪郭成分のうち所定の不感帯に含まれる信号を低下させるコアリング回路と、該コアリング回路を通過した輪郭成分のレベルを可変する振幅レベル可変部と、該振幅レベル可変部からの信号を前記入力映像信号に加算する加算部と、制御部とを備え、
前記制御部は、前記輪郭ヒストグラムを用いて、前記振幅レベル可変部におけるレベル可変量と前記コアリング回路の前記不感帯とを制御することを特徴とする映像表示装置。
映像表示装置において、
入力映像信号から第１周波数成分を抽出する第１のフィルタ回路と、
前記第１のフィルタ回路によって抽出された第１周波数成分のレベルを可変するレベル可変回路と、
前記輪郭成分非線形処理部の出力と入力映像信号とを加算する加算回路と、
前記加算回路からの出力信号に基づき映像の表示を行う表示部と、
前記入力映像信号から第２周波数成分を抽出する第２のフィルタ回路と、
前記第２のフィルタ回路にて抽出された第２周波数成分のレベルに応じたヒストグラムを検出するヒストグラム検出回路と、
前記ヒストグラム検出回路の検出結果に応じて、前記レベル可変回路を制御するとともに、前記第１及び第２のフィルタ回路の通過周波数帯域を制御する制御回路と、を備えたことを特徴とする映像表示装置。
請求項７に記載の映像表示装置において、前記第２のフィルタの通過帯域が、前記第１のフィルタの通過帯域よりも広いことを特徴とする映像表示装置。