JP2621242B2 - 映像信号輪郭補正回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、映像信号の見かけ上の鮮映度を改善する
ために映像信号の輪郭部分を強調する、映像信号輪郭補
正回路に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明の映像信号輪郭補正回路は、テレビカメラや,C
RTの電子ビームスポットの有限性によって引き起される
解像度の劣化（アパーチャひずみ）を補償する際に採用
されているアパーチャ補償回路において、映像信号のエ
ッジ部に付加されるオーバシュートの量を適正な値に制
御することによって、画質の品位をさらに向上できるよ
うにしたものである。

〔従来の技術〕

テレビカメラ等によって撮影した映像信号は、所定の
レベルに増幅されたのちクランプされ、γ補正を行い、
画像の鮮明度を向上するためにアパーチャ補正（輪郭補
正）が行われる。

第７図（ａ）は従来の輪郭補正回路のブロック図とそ
の波形図を示したもので、１及び２は高域信号が集中し
ている映像信号のエッジ部を検出するために所定の遅延
時間を有する第1,第２の遅延回路、3,6は加算器、５は
減算器、４は1/2乗算器である。

このアパーチャ補正回路の動作はよく知られているよ
うに、入力された映像信号の波形ａは、第1,及び第２の
遅延回路1,2を通過することによりｔ時間だけ時間おく
れが生じ、第７図（ｂ）の波形b,及びｃとなる。

そして、波形ａとｃを加算器３で合成し、1/2乗算器
４に入力すると、波形ｄに示すように映像信号の高調波
成分が集中している輪郭部に段差が生じ、この波形ｄを
遅延回路１の出力映像信号の波形ｂから減算器５で減算
することによって、輪郭部でオーバーシュートしたアパ
ーチャ信号の波形ｅが得られる。

そして、この波形ｅを加算器６で所定のレベルで原信
号に加算すると、アパーチャ補正された映像信号が波形
ｆに示すように得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述したようなアパーチャ補正回路による
と、アパーチャ補正のために付加されている輪郭部のオ
ーバーシュートのレベルSa,Sbの量は映像信号の輪郭部
のレベルが大きい程、多くなり、レベル差の小さいとこ
ろではオーバシュートの量が小さい。

そこで、オーバシュートの量が映像信号の規定のレベ
ルを越えないようにクリップすることが行われている
が、大きなオーバーシュートが付加されている部分は、
実際の回路では第８図の拡大図に示すようにアパーチャ
信号（ｅ）のパルス幅が広くなっているため、一点鎖線
のレベルでクリップしても輪郭部ではもとの信号波形に
なかった突出した平坦部の信号ＳN（斜線で示す）が多
く残り、画質を劣化することになる。

また、図７（ａ）の減算器の５の出力をボリュームVR
によって減衰し、アパーチャ補正量を低く設定すると、
画質の劣化は少なくなるが、映像信号の低レベルの部分
では十分なアパーチャ補正をかけることができないとい
う問題があった。

このように、従来のアパーチャ補正回路によりアパー
チャ補正を付加したときに発生する問題点は、テレビカ
メラの映像出力に限らず、例えば、VTRの再生回路で行
われているアパーチャ補正回路（シャープネス回路）で
も発生するという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はかかる問題点を解決することができる映像信
号輪郭補正回路を提供するものであって、十分にアパー
チャ補正を加え、輪郭部が強調されるように設定した輪
郭部補正回路に対してアパーチャ信号の波形を所定のレ
ベルでスライスするスライス回路を設け、このスライス
回路の出力信号をアパーチャ補正された映像信号から所
定の割合で減算するような構成としている。

〔作用〕

一定のレベル以上の信号を通過するスライス回路の出
力信号は、アパーチャ信号のレベルが大きい程、大きく
なる。

したがって、このスライス回路の出力信号をアパーチ
ャ補正された映像信号から差引くと、アパーチャ補正の
ために付加されているオーバシュートの量が映像信号の
どの点の輪郭部においてもほぼ一定となり、CRTの電子
ビームの有限性に基づいて、実際に表示されるオーバシ
ュートの幅も狭いため画質が劣化しなくなり、見かけ上
の鮮映度を向上させることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の映像信号輪郭補正回路のブロック図
を示したもので、10は第１の遅延回路11、アンプ12A,12
B,12C、減算器13、加算器14、及び第１の係数器15を備
えているアパーチャ補正部である。

16,17は従来のアパーチャ補正のオーバシュート量を
補償するための第２の遅延回路と、スライス回路を示
し、18は第２の係数器、19は減算器である。

以下、本発明のアパーチャ補正動作について第２図の
波形図を参照して説明する。

テレビカメラ等で撮影した映像信号の波形Ａは終端イ
ンピーダンスとして抵抗R01,R02が両端に接続されてい
る第１の遅延回路11に入力されると、アンプ12Bには波
形Ｂにみられるｔ時間遅延した映像信号が得られ、アン
プ12Cの入力には、遅延回路11を往復した信号（波形
Ｃ）と入力された映像信号の波形Ａが合成された波形Ｄ
が得られる。

そして、減算器13において波形Ｂから波形Ｄを差引く
とアパーチャ信号となる輪郭部のオーバシュート波形Ｅ
が出力される。

このオーバシュート波形Ｅは係数器15を介して所定の
レベルに変換し、加算器14に入力され、ｔ時間おくれて
いる波形Ｂと合成することにより、アパーチャ補正され
た映像信号（波形Ｆ）が出力される。

本発明の映像信号輪郭補正回路では、このアパーチャ
補正された波形Ｆの信号は、さらに第２の遅延回路16に
供給され、また、アパーチャ信号となるオーバシュート
波形Ｅはスライス回路17に供給される。

スライス回路17は第２図の一点鎖線esで示すスライス
レベルでオーバシュート波形Ｅをスライスし、スライス
された信号（斜線部分）を、第２の係数器18を介して減
算器19に供給している。

したがって、減算器19の出力はアパーチャ補正された
映像信号の波形Ｆからエッジのオーバシュートレベルが
高い輪郭部を除くことになり、結果的に波形Ｇに示すよ
うにオーバシュートの量が一定値以下に抑圧された輪郭
補正された映像信号に変換されることになる。

このように、オーバシュートのレベルが所定のスライ
スレベルesより大きい部分のみをエッジ強調信号で所定
のレベルだけ減算すると、電子ビームの有限性によって
CRT画面上に表示される輝度レベルは第２図の拡大波形
図Ｇ′に示すように、輪郭部におけるオーバシュート量
に関連して伸びすぎた部分のみを抑圧することでオーバ
シュートの幅を制限することができる。そんため、高い
レベルの映像信号のオーバシュートを、一律にスライス
する従来の場合（第８図）に比較して、元の映像信号に
対する波形の歪みも少なくすることができる。

第３図はアパーチャ補正のオーバシュートの量と入力
信号（輪郭部）のレベルの関係を示したもので、従来の
アパーチャ補正の場合は係数器15の係数値K1が大きい
程、また、入力信号レベルが大きい程オーバシュートの
レベルが大きくなっていたが、本発明の場合はオーバシ
ュートのレベルが例えばスライスレベルesに設定されて
いると、このスライスレベルes以上のオーバシュートに
対しては第２の係数器18の係数値K2によって減算される
ことになるから、今、第１の係数器15の係数値k11と第
の第２の係数器の係数値k21が等しい場合は、オーバシ
ュートの量は実線に示すように入力信号レベルにかかわ
らず一定値にすることができる。

そして、k1/k2＞１のときは一点鎖線で示すように、
このレベルが入力信号レベルより上向きになり、k1/k2
＜１のときは点線で示すように下向きになる。

したがって、本発明の映像信号輪郭補正回路では、第
1,及び第２の係数器の係数値K1,K2の量と、その比、及
びスライスレベルesを調整することによって、アパーチ
ャ補正の特性を任意に調整することができるようにな
り、十分なアパーチャ効果で見かけ上の鮮映度を高く
し、かつ、画質の劣化の少ない映像信号を得ることがで
きるようになる。

なお、第２の遅延回路16はスライス回路17に周波数特
性を持たせたときに発生する信号のおくれを補正するも
のであって、必ずしも必要とするものではない。

第４図は前記した本発明の映像信号輪郭補正回路の具
体的な実施例を示したもので、一点鎖線で囲った20の部
分はアパーチャ補正回路を含むビデオIC回路、21は外付
けされた第１の遅延回路、22はトランジスタQ1〜Q5から
なる差動増幅部を示し、アパーチャ補正のためのオーバ
シュート量（波形Ｅ）を検出している回路である。

23はブランキング期間に供給されるBLK信号によっ
て、オーバシュート波形を抑圧するためのトランジスタ
Q6,Q7を含むブランクコントロール回路、24は２本のダ
イオードを逆接続したスライス回路、25はトランジスタ
Q8,Q9からなる加算出力回路を示し、ビデオIC回路20の
出力信号に負極性のオーバシュート波形を抵抗R1,R2の
比で加算して、オーバシュート量を抑圧している。

26はホワイト、及びダークレベルのクリップ回路、27
は同期信号（SYNC）を加える合成回路である。

この実施例の回路ではビデオIC回路20には第１図に示
した符号と同一のアパーチャ補正部がIC化されており、
通常は、アパーチャ補正された信号はブランクミュート
回路28,ベデスタルクランプ回路29を介してビデオ信号
として出力される。

本発明の実施例では、このようなビデオIC回路に対し
て、外付けされている第１の遅延回路21（遅延線）の両
端の信号をエミッタホロワトランジスタQ1,Q2を介して
出力し、差動増幅器を構成するトランジスタQ3,Q4に入
力する。すると、前述しように差動出力としてアパーチ
ャ信号Sa,Sb（オーバシュート波形Ｅ）が、RL/2re₂利得
で出力される。このアパーチャ信号はブランクコントロ
ール回路23でブランキング期間はトランジスタQ7がオン
となることによって抑圧されるが、映像期間ではスライ
ス回路24に入力され、スライスレベル（0.6V〜0.7V）以
上の信号はコンデンサC2を介して加算回路25に供給され
る。そして、ここで、アパーチャ補正されたビデオ信号
に負極性のアパーチャ信号Sa,Sbが加算され、オーバシ
ュートの伸び過ぎが抑圧される。そしてこの抑圧量が加
算抵抗R1,R2で調整される。

以上の実施例では、テレビカメラから出力される映像
信号にアパーチャ補正を加える場合について述べたが、
電気記録再生装置（VTR）から再生されたビデオ信号に
対してアパーチャ補正をかけるときにも、アパーチャの
伸びすぎの問題点が発生するための発明の輪郭補正回路
は有用である。

第５図はVTRで再生されたビデオ信号のアパーチャ補
正回路（シャープネス回路）に、本発明の輪郭補正を採
用したときの実施例を示すブロック図で、30は再生され
たビデオ信号を増幅するアンプ31と、ビデオ信号の高域
周波数を抽出するバンドパスフィルタ32、このバンドパ
スフィルタ32で抽出された高域の信号成分を所定のレベ
ルに変換する係数器33,及び合成回路34を備えている。

35は合成回路34から出力された信号を所定時間遅延す
る遅延回路、36はアパーチャ信号となるバンドパスフィ
ルタ32の出力を所定のレベルでスライスし、スライスさ
れた信号を係数器37に供給するスライサー、37は係数
器、38はアパーチャ補正ビデオ信号の出力からオーバシ
ュート波形を抑圧する減算回路、39は波形等価回路であ
る。

このVTRの再生系における輝度信号のアパーチャ補正
は、第６図に示すように再生ビデオ信号（波形ＡY）は
バンドパスフィルタ32を通過することによって高域の信
号成分からなるエッジ部分の微分波形ＢYが抽出され、
この微分波形ＢYは係数器33を介して所定のレベルにさ
れ、合成回路34で再生ビデオ信号に付加されることによ
り、輪郭部が強調されたアパーチャ補正ビデオ信号（波
形ＣY）に変換される。

ところで、この輪郭部が強調されたアパーチャ補正ビ
デオ信号も輪郭部のレベルが大きいときはオーバシュー
トが伸び過ぎることになり、編集時に記録側のVTRで反
転現象を引き起す恐れがあり、また、特に同期信号部分
に発生するオーバシュートが同期分離回路に対して誤動
作を引き起し、モニタ画面上で画面がゆれるヒキツレを
発生する。

そこで、本発明の場合は、バンドパスフィルタ32で抽
出されたアパーチャ信号を一点鎖線のレベルでスライス
するスライサー36を設け、このスライサー36から出力さ
れるスライスしたアパーチャ信号を係数器37を介して所
定のレベルに変換し、減算回路38でアパーチャ補正され
たビデオ信号に加える。

その結果、第６図のＤYに示すようにオーバシュート
の伸び過ぎた部分のレベルが抑圧され、適正にアパーチ
ャ補正が行われたビデオ信号が得られるようになる。

なお、本発明の映像信号輪郭補正回路は、鮮映度を向
上するために付加された高域の映像信号成分のオーバシ
ュートを抑圧することができるものであるから、VTRの
記録系において、映像信号にビデオエンファシスを加え
たときに発生するエッジ部分のオーバシュートを削減す
る際にも有用である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の映像信号輪郭補正回路
は、見かけ上の鮮映度を改善するためになされるアパー
チャ補正において、もとの映像信号に付加される高域信
号成分の伸び過ぎ、すなわちエッジ強調信号を所定のレ
ベルで抑圧することができるようにしているため、十分
なアパーチャ補正をかけたときにも、画質の劣化が生じ
ないようにすることができるという効果を有すると共
に、アパーチャ信号のレベルを映像信号のレベルに対応
して調整することにより、もっとも鮮映度が高く、画質
の良い画面とすることができる。

また、VTRの信号処理回路に採用したときは、編集時
に反転現象が生じない最適レベルのアパーチャ補正回路
として使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の映像信号輪郭補正回路の基本的なブロ
ック図、 第２図は第１図の主要点の波形図、 第３図はアパーチャ信号のレベルを示すグラフ、 第４図は本発明の一実施例を示す回路図、 第５図は本発明を実施したVTRの再生系回路におけるシ
ャープネス回路のブロック図、 第６図は第５図の主要部の波形図、 第７図（ａ），（ｂ）は従来のアパーチャ補正ブロック
図とその波形図、 第８図はオーバシュートの拡大波形図である。 図中、10はアパーチャ補正部、11は第１の遅延回路、12
A,12B,12Cはアンプ、15は第１の係数器、17はスライス
回路、18は第２の係数器を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号の高域信号成分を抽出したエッジ
   強調信号のレベルを定める第１の係数器と、 前記映像信号と前記第１の係数器からの出力を合成する
   ことにより、映像信号の輪郭部分を強調した映像信号を
   出力する映像信号輪郭強調回路と、 前記エッジ強調信号を所定のレベルでスライスするスラ
   イス回路と 前記スライス回路の出力を所定のレベルに変換するため
   の第２の係数器と、 前記輪郭強調回路の出力映像信号から前記第２の係数器
   の出力信号を減算する減算回路とを備え、 所定レベル以上のエッジ強調信号を所定の割合で抑圧で
   きるようにしたことを特徴とする映像信号輪郭補正回路