JP2621244B2 - 映像信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、ディジタルカラービデオカメラ等に用いら
れる映像信号処理装置に関する。

B.発明の概要 本発明は、入力映像信号に輪郭補償処理とレベル圧縮
処理を施す映像信号処理装置において、入力映像信号に
対するレベル圧縮特性に連動して輪郭補償量を可変制御
するようにしたことによって、上記入力映像信号のレベ
ルに応じて良好な輪郭補償処理をレベル圧縮処理ととも
に施すことができるようにしたものである。

C.従来の技術 一般に、カラービデオカメラにおいては、固体撮像素
子（CCD:Charge Coupled Device）等にて被写体を撮像
して得られる映像信号に、輪郭補償処理やレベル圧縮処
理等を撮像信号処理装置にて施して出力信号を生成して
いる。

ここで、映像信号の輪郭補償処理とは、映像信号に輪
郭補償信号を付加して、輪郭部分にあたる映像信号波形
の立ち上がりと立ち下がり部分にオーバーシュート波形
やアンダーシュート波形を形成することによって、上記
輪郭部分を強調して画像の尖鋭度を増す信号処理であ
る。そして、映像信号には、レベルの低い映像信号の輪
郭補償量を少なくすることによってノイズ成分を目立た
なくする所謂レベルディペンド処理や、輪郭補償信号に
含まれる微少レベル信号をノイズ成分とみなして除去す
る所謂クリスプニング処理等の非線形の信号処理もこの
ときに施される。

また、映像信号のレベル圧縮処理とは、例えばホワイ
トクリップ回路等で行われる映像信号のレベルを所定レ
ベル以下に制限する信号処理や、例えばガンマ（gamm
a）回路やニー（knee）回路等で行われる所定レベル以
上の映像信号を所定の圧縮比で圧縮する非線形の信号処
理などがある。

なお、上記ニー（knee）回路として、映像信号のレベ
ルに応じて映像信号の圧縮比を変化させる、所謂オート
ニー（auto−knee）回路が知られており（特開昭61−46
675号公報参照）、カラービデオカメラ等の映像信号処
理装置に用いられている。

D.発明が解決しようとする問題点 ところで、従来の映像信号処理装置では、入力映像信
号に輪郭補償処理を施して、輪郭補償処理済の映像信号
にレベル圧縮処理を施している。そして、この映像信号
処理装置においては、上記輪郭補償処理は、レベル圧縮
特性にかかわりなく所定の輪郭補正量を上記入力映像信
号に与えるようになっている。

しかし、このような映像信号処理装置では、映像信号
のレベルに応じて映像信号の圧縮比を変化させる前述の
オートニー（auto−knee）回路のようなレベル圧縮処理
回路を用いてレベル圧縮処理を行うと、映像信号のレベ
ルによっては、輪郭補償処理された輪郭部分の強調が過
多あるいは過少になり、不自然な画像になってしまうと
いう問題点がある。

なお、レベル圧縮処理を施した映像信号に輪郭補償処
理を施すようにしても、レベル圧縮特性にかかわりなく
輪郭補償量を入力映像信号に与えるのでは、レベル圧縮
特性に応じた良好な輪郭補償処理がなされず、やはり不
自然な画像になってしまう。

そこで、本発明は、上述の如き従来の問題点に鑑み、
入力映像信号のレベルに応じて良好な輪郭補償処理をレ
ベル圧縮処理とともに施すことができるようにした新規
な構成の映像信号処理装置を提供することを目的とす
る。

E.問題点を解決するための手段 本発明に係る映像信号処理装置は、上述の問題点を解
決するために、入力映像信号に輪郭補償処理を施す輪郭
補償手段と、輪郭補償処理済の映像信号にレベル変換処
理を施すレベル変換特性の可変設定自在なレベル変換処
理手段と、上記レベル変換処理手段に設定されるレベル
変換特性の傾斜に連動して上記輪郭補償手段による輪郭
補償量を可変制御する制御手段とを備えて成ることを特
徴とする。

F.作用 本発明に係る映像信号処理装置では、入力映像信号が
供給されると、輪郭補償手段にて該入力映像信号に輪郭
補償処理を施し、レベル変換処理手段にて輪郭補償処理
済の映像信号にレベル変換処理を施して出力映像信号を
生成する。上記輪郭補償手段は、制御手段により、上記
入力映像信号に与える輪郭補償量が、上記レベル変換処
理手段に設定されるレベル変換特性の傾斜に連動して可
変制御される。

G.実施例 第１図は、本発明をディジタルカラービデオカメラに
用いる映像信号処理装置に適用した実施例の概略構成を
示すブロック回路図である。

この第１図において、各入力端子1R,1G,1Bには、例え
ば固体撮像素子（CCD:Charge Coupled Deviceによる撮
像出力をディジタル化して得られたＲ（赤色）,G（緑
色）,B（青色）の３原色の各ディジタル入力映像信号が
それぞれ供給されている。この実施例における映像信号
処理装置は、上記各入力端子1R,1G,1Bに供給される各入
力映像信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）に輪郭補償処理を施
す輪郭補償回路10と、この輪郭補償回路10にて輪郭補償
処理の施された各映像信号にレベル圧縮処理を施して各
出力端子2R,2G,2Bより出力するレベル圧縮処理回路30
と、上記輪郭補償回路10による輪郭補償量を可変制御す
る制御ブロック40とから成り、上記レベル圧縮処理回路
30のレベル圧縮特性を入力映像信号のレベルに応じて制
御する制御信号が、図示しないシステムコントローラか
ら制御入力端子４を介して上記レベル圧縮処理回路30に
供給されるとともに上記制御ブロック40に供給される構
成となっている。

上記輪郭補償回路10は、上記入力端子1Gに供給される
入力映像信号（Ｇ）から輪郭補償信号を取り出す輪郭補
償信号生成ブロック20と、上記輪郭補償信号生成ブロッ
ク20における信号処理時間に相当する遅延量を上記各入
力端子1R,1G,1Bに供給される各入力映像信号（Ｒ），
（Ｇ），（Ｂ）にそれぞれ与える３個の遅延回路11R,11
G,11Bを介して供給される各映像信号に上記輪郭補償信
号生成ブロック20から供給される輪郭補償信号をそれぞ
れ加算する３個の加算回路12R,12G,12Bとから成る。

上記輪郭補償信号生成ブロック20は、上記入力端子1G
に供給される入力映像信号（Ｇ）の輪郭部分を検出する
輪郭検出回路21と、上記入力端子1Gに供給される入力映
像信号（Ｇ）のレベルに応じて所定の出力信号を生成す
るレベル付加回路22と、上記輪郭検出回路21の出力信号
と上記レベル付加回路22の出力信号とを掛算する掛算回
路23と、上記掛算回路23の出力信号からノイズ成分を除
去するノイズ除去回路24とから成る。

上記輪郭信号生成ブロック20において、上記輪郭検出
回路21は、第２図に（ａ）にて等価的にアナログ波形で
示す入力映像信号（Ｇ）が上記入力端子1Gから供給され
ると、その輪郭部分である波形の立ち上がり及び立ち下
がりを検出して第２図に（ｂ）にて等価的にアナログ波
形で示す出力信号を生成する。この輪郭検出回路21の出
力信号は、上記入力端子1Gに供給される入力映像信号
（Ｇ）のレベルに応じて出力される上記レベル付加回路
22の出力信号と上記掛算回路23にて掛算されることによ
り所謂レベルディペンド処理が施され、第２図に（ｃ）
にて等価的にアナログ波形で示す出力信号になり上記ノ
イズ除去回路24に供給される。ここで、上記レベル付加
回路22の出力信号は、この輪郭補償回路10において上記
各入力映像信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）にそれぞれ施さ
れる輪郭補償処理の輪郭補償量を定めるものであり、良
好な輪郭補償処理がなされるように入力映像信号（Ｇ）
のレベルに応じて非線形に生成される。上記ノイズ除去
回路24は、上記掛算回路23の出力信号に含まれる微少レ
ベル信号をノイズ成分とみなして除去する所謂クリスプ
ニング処理を行い、第２図（ｄ）にて等価的にアナログ
波形で示す輪郭補償信号を生成する。

上記輪郭補償回路10の各加算回路12R,12G,12Bは、上
記輪郭補償信号生成ブロック20から供給される輪郭補償
信号と上記各遅延回路11R,11G,11Bを介して供給される
各入力映像信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）とをそれぞれ加
算処理して、輪郭補償処理された映像信号を生成して、
上記レベル圧縮処理回路30に供給している。すなわち、
例えば上記加算回路12Gにおいては、上記輪郭補償信号
生成ブロック20から供給される輪郭補償信号を上記入力
映像信号（Ｇ）に加算することにより、波形の立ち上が
りと立ち下がりに輪郭部分を強調するオーバーシュート
波形やアンダーシュート波形を付加して、第２図に
（ｅ）にて等価的にアナログ波形で示すような輪郭補償
処理された映像信号を生成する。

なお、上記第２図（ａ）ないし第２図（ｅ）に示した
信号波形では、それぞれの信号処理で生じる遅延時間を
考慮していないが、前述のように上記輪郭補償回路10で
は、上記各入力映像信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）のタイ
ミングが上記輪郭補償信号のタイミングと合致するよう
に、上記各遅延回路11R,11G,11Bにて時間合わせされ
る。

上記レベル圧縮処理回路30は、上記輪郭補償回路10か
ら供給される輪郭補償済の各映像信号（Ｒ），（Ｇ），
（Ｂ）にレベル圧縮処理を施して、上記各出力端子2R,2
G,2Bに出力する３つのレベル圧縮回路31R,31G,31Bにて
構成されており、これらレベル圧縮回路31R,31G,31Bに
は、制御信号が上記入力端子４からそれぞれ供給されて
いる。

上記各レベル圧縮回路31R,31G,31Bは、例えば第３図
に示すように横軸で示す入力信号のレベルに対する縦軸
で示す出力信号のレベルの特性のような複数の非線形特
性から、上記制御信号によって選択的に設定される非線
形特性のレベル圧縮処理を、入力端に供給されている映
像信号に施して、所謂ガンマ，ニー補正等を行う。な
お、このレベル圧縮特性は、良好な画像を得るために映
像信号のレベルを変化させるものであり、なだらかな増
加曲線であってもよく、また、上に凸の２次曲線等であ
ってもよい。

上記制御ブロック40は、上記レベル付加回路22を制御
する第１の制御回路41と、上記ノイズ除去回路24を制御
する第２の制御回路42とにより構成され、これら第1,第
２の制御回路41,42には上記入力端子４から制御信号が
それぞれ供給されている。

上記第１の制御回路41は、上記レベル圧縮処理回路30
にて施されるレベル圧縮処理により、出力映像信号が不
自然な画像にならないように、上記レベル圧縮処理回路
に設定されるレベル圧縮特性の傾きに連動して、輪郭強
調過多となる部分での輪郭補償量を減少させ、輪郭強調
過少となる部分での輪郭補償量を増加させるように、上
記レベル付加回路22の入出力特性を制御して上記各入力
映像信号（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）に上記輪郭補償回路10
にて与える輪郭補償量を可変制御する。

また、上記第２の制御回路42は、上記レベル圧縮処理
回路30にて施されるレベル圧縮処理により、出力映像信
号にノイズが増加しないように、上記ノイズ除去回路24
のノイズ除去特性を変化させ、上記輪郭信号の微少レベ
ル信号を所定量まで除去させるように制御する。

このように、この実施例の映像信号処理装置では、上
記レベル圧縮処理回路30のレベル圧縮特性の傾きすなわ
ちレベル変換処理手段に設定されるレベル変換特性の傾
斜に連動して上記輪郭補償回路10の輪郭補償量等を可変
制御することによって、上記入力映像信号（Ｒ），
（Ｇ），（Ｂ）のレベルに応じて良好な輪郭補償処理を
レベル圧縮処理とともに施すことができる。

なお、上記レベル付加回路22と上記ノイズ除去回路24
及び上記各レベル圧縮回路31R,31G,31Bは、例えばメモ
リにて構成したルックアップテーブルのデータの書き込
みと読み出しとを制御するようにすることによって、各
特性を非線形に制御することが可能である。

H.発明の効果 本発明によれば、入力映像信号が供給されると、輪郭
補償手段にて該入力映像信号に輪郭補償処理を施し、レ
ベル変換処理手段にて輪郭補償処理済の映像信号にレベ
ル変換処理を施して出力映像信号を生成する。そして、
制御手段が、上記レベル変換処理手段に設定されるレベ
ル変換特性の傾斜に連動して、上記輪郭補償手段による
輪郭補償量を可変制御する。

このように本発明に係る映像信号処理装置では、入力
映像信号に与えられる輪郭補償量が、上記レベル変換処
理手段に設定されるレベル変換特性の傾斜に連動して可
変制御されるので、輪郭強調過多となる部分での輪郭補
償量を減少させ、輪郭強調過少となる部分での輪郭補償
量を増加させ、輪郭強調過多あるいは輪郭強調過少によ
り不自然な画像となるのを防止することができる。これ
により、入力映像信号のレベルに応じて良好な輪郭補償
処理と共にレベル変換処理を施すことができる。

したがって、本発明に係る映像信号処理装置は、良好
な輪郭補償処理をレベル圧縮処理とともに映像信号に施
して、輪郭部分の強調された尖鋭度の高い自然な画像の
映像信号を生成することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る映像信号処理装置の実施例の構成
を示すブロック回路図であり、第２図は上記実施例を構
成する輪郭補償回路の動作を説明するための波形図であ
り、第３図は上記実施例を構成するレベル圧縮処理回路
の動作を説明するための特性図である。 10……輪郭補償回路 30……レベル圧縮処理回路 40……制御ブロック

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号に輪郭補償処理を施す輪郭補
   償手段と、 輪郭補償処理済の映像信号にレベル変換処理を施すレベ
   ル変換特性の可変設定自在なレベル変換処理手段と、 上記レベル変換処理手段に設定されるレベル変換特性の
   傾斜に連動して上記輪郭補償手段による輪郭補償量を可
   変制御する制御手段と を備えて成ることを特徴とする映像信号処理装置。