JP2626536B2 - リンギング除去装置 - Google Patents
リンギング除去装置Info
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Description
の画像信号処理装置に係り、特に画像信号に含まれるリ
ンギング成分を除去するリンギング除去装置に関する。
成分を除去する技術としては、特開平4−83477号
公報に開示された輪郭強調回路がある。この技術は本来
画像信号の輪郭強調に関するものであるが、リンギング
成分を除去する作用効果も有している。
成を示す概略的ブロック図である。同図において、輪郭
抽出回路1001は一時差分を基本とした技術により入
力画像信号Eiから輪郭部を抽出する。それを入力して
利得制御信号生成回路1002は、画像を輪郭部と輪郭
周辺部とその他の部分とに分類し、この分類に応じた値
を有する利得制御信号を生成する。ここで、輪郭周辺部
の利得制御信号は負の値に設定される。
出回路1003に入力し、遮断周波数近傍の信号成分が
抽出される。この信号成分と利得制御信号とが乗算器1
004によって乗算され、その結果が加算器1005に
よって入力画像信号Eiに加算されて出力画像信号Eo
が得られる。
されているために、リンギングとなる遮断周波数近傍の
信号成分は輪郭周辺部でのみ減衰し、リンギング成分が
除去された出力画像信号Eoが得られる。
来の技術では、輪郭強調成分抽出回路1003が遮断周
波数近傍の信号成分を通過させるフィルタ機能を必要と
するために、入力画像信号Eiの遮断周波数が未知の場
合には効果的にリンギングを除去することができないと
いう問題を有していた。例えば、特性が未知の伝送路を
通して画像信号を伝送する場合に、効果的なリンギング
除去を行うことができない。
数が未知であってもリンギングを効果的に除去すること
ができるリンギング除去装置を提供することにある。
除去装置は、入力画像信号の帯域幅を検出する帯域幅検
出手段と、帯域幅に応じて周波数特性を変化させ入力画
像信号からリンギング成分を抽出するフィルタ手段と、
入力画像信号の輪郭部を表す輪郭信号を検出する輪郭検
出手段と、輪郭信号に基づいて輪郭周辺部の補正量を生
成する補正量生成手段と、リンギング成分を輪郭周辺部
の補正量によって補正し入力画像信号から補正されたリ
ンギング成分を除去する除去手段と、からなることを特
徴とする。
数特性を分析しその信号帯域幅を測定する。リンギング
の繰り返し周期は入力画像信号の遮断周波数にほぼ一致
するから、測定された帯域幅に従って周波数特性を調整
したフィルタ手段によりリンギング成分を抽出すること
ができる。リンギングは輪郭の周辺部で目立ち易いこと
から、輪郭信号に基づいて輪郭周辺部の補正量を生成
し、その補正量によってリンギング成分を補正して入力
画像信号から除去する。
詳細に説明する。
の第1実施例を示すブロック図である。同図において、
入力画像信号Eiは、周波数特性分析回路1、フィルタ
回路2、及び輪郭検出回路3にそれぞれ入力する。周波
数特性分析回路1は入力画像信号Eiの信号帯域幅を測
定して帯域幅信号BWを生成し、フィルタ回路2及び輪
郭検出回路3へ出力する。
して帯域幅信号BWが示す周波数近傍の信号成分を抽出
し、リンギング成分Rとして出力する。また、輪郭検出
回路3は、帯域幅信号BWに基づいて入力画像信号Ei
の1次差分を求め、これを輪郭信号Pとして補正量発生
回路4へ出力する。
輪郭信号Pを入力し、輪郭信号Pに基づいて輪郭の周辺
部で値が大きくなる補正振幅信号CAを生成する。乗算
器5は、フィルタ回路2からのリンギング成分Rと補正
量発生回路4からの補正振幅信号CAとを乗算して補正
リンギング成分CRを生成する。
って必要な遅延を与えられるが、この遅延時間は、上記
処理によって入力画像信号Eiから補正リンギング成分
CRが生成されるまでの経過時間に対応している。
た画像信号から補正リンギング成分CRを差し引き、リ
ンギング成分が除去された出力画像信号Eoを出力す
る。
回路1の構成の一例を示すブロック図である。周波数特
性分析回路1は、周波数変換を行う変換回路101と、
周波数成分毎の累積を行う積分回路102と、所定値以
上の累積値を有する成分のうち最大周波数を検出して帯
域幅信号BWを出力する最大周波数検出回路103と、
から構成される。
て例えばフーリエ変換により周波数変換され、積分回路
102へ送出される。積分回路102では、例えば1画
面分の各周波数成分が各々累積され、最大周波数検出回
路103へ送出される。最大周波数検出回路103で
は、所定値以上の累積値を有する周波数成分のうち最大
の周波数を帯域幅信号BWとして出力する。
の構成の一例を示すブロック図である。フィルタ回路2
は帯域幅信号BWが示す周波数近傍の信号成分を入力画
像信号Eiから抽出するフィルタであり、公知の技術に
より実現できるが、ここでは一例として7タップの対称
型FIRフィルタを説明する。
続された6個の遅延回路201〜206に順次入力し、
各遅延回路で1クロック(ここでは1画素)ずつ遅延さ
れる。遅延回路201〜206から各々出力される信号
をz-1、z-2、z-3、z-4、z-5、z-6とする。
は、3画素遅延させた信号、即ち遅延回路203からの
出力信号z-3を中心として、前後対照に同じフィルタ係
数が乗じられる。従って、乗算の回数を減らすために、
同じフィルタ係数が乗じられる信号値を予め加算器20
7〜209で各々加算しておき、乗算器210〜212
によってそれら加算結果にフィルタ係数α1〜α3を各々
乗じる。中心となる遅延回路203の信号z-3は乗算器
213でフィルタ係数α0が乗じられる。各フィルタ係
数が乗じられた信号は、加算器214で加算され、その
結果をリンギング成分Rとして出力する。即ち、リンギ
ング成分Rは次式で表現される。
(z-1+z-5)+α3(1+z-6)。
5から出力される。係数選択回路215は、例えば予め
複数組の係数値を有しており、その中から帯域幅信号B
Wの値に従って1組の係数値を選択し、フィルタ係数α
0〜α3として出力する。
の構成の一例を示すブロック図である。輪郭検出回路3
は、帯域幅信号BWに基づいて入力画像信号Eiの1次
差分を求め、これを輪郭信号Pとして出力する。
続された複数の遅延回路301〜303に順次入力し、
各遅延回路において1画素分の遅延が与えられ、それら
遅延回路の遅延出力は全て選択回路304に入力する。
き、帯域幅が狭いほど遅延量の少ない遅延出力を選択す
るという選択基準で、遅延回路301〜303の遅延出
力信号の中から1つの信号を選択し、差分回路305へ
出力する。なお、遅延量を選択する際に予めオーバーサ
ンプリングしておくことで、選択精度を向上させること
ができる。
択された遅延出力信号が入力画像信号Eiから差し引か
れ、帯域幅信号BWに応じた1次差分信号が得られる。
この1次差分信号は帯域幅信号BWにより遅延量が異な
っているために、遅延調整回路306において遅延差が
調整され、最後に絶対値回路307で絶対値処理されて
輪郭信号Pが得られる(図6の(a)及び(b)を参
照)。
4の構成の一例を示すブロック図である。補正量発生回
路4は、帯域幅信号BWによって遮断周波数を変化させ
ることができる可変低域通過型フィルタ回路(以下、単
にLPFという。)401、輪郭部のみを抽出するため
のクリップ回路402、輪郭周辺部を取り出すための減
算器403、及びクリップ回路404から構成され、輪
郭信号Pに基づいて輪郭の周辺部で値が大きくなる補正
振幅信号CAを生成する。
及びクリップ回路402に入力する。LPF401は帯
域幅信号BWに従って遮断周波数を変化させ、そのフィ
ルタ出力LPを減算器403へ出力する。クリップ回路
402は、輪郭信号Pから所定の値を差し引き、負の値
をゼロにクリップしたクリップ出力CLPを減算器40
3へ出力する。減算器403においてフィルタ出力LP
からクリップ出力CLPが差し引かれ、その結果が負の
場合にはクリップ回路404においてゼロにクリップさ
れ、補正振幅信号CAとして出力される。なお、クリッ
プ回路404は負の値をゼロにクリップするだけでな
く、正の上限値を設けてもよい。
説明するための信号波形図である。同図(a)に示すよ
うなリンギングを含む入力画像信号Eiが入力し、輪郭
検出回路3により輪郭信号P(同図(b))が生成され
たとする。この輪郭信号PがLPF401に入力するこ
とで、帯域幅信号BWに従った遮断周波数により同図
(c)に示すようなフィルタ出力LPが得られる。同時
に、輪郭信号Pがクリップ回路402に入力し、所定値
が差し引かれ、負の値がゼロクリップされて同図(d)
に示すようなクリップ出力CLPが得られる。そして、
フィルタ出力LPからクリップ出力CLPを差し引き、
負の値をゼロクリップすることで、同図(e)に示すよ
うな輪郭周辺部の補正振幅信号CAが得られる。
1に示すように、乗算器5によってリンギング成分Rと
乗算されて補正リンギング成分CRとなる。補正リンギ
ング成分CRは、補正振幅信号CAが図6(e)に示す
ように輪郭周辺部で増大しているから、入力画像信号E
iに含まれるリンギング成分に近似した波形となる。こ
の補正リンギング成分CRが減算器7によって遅延回路
6により遅延された入力画像信号Eiから差し引かれ
る。
いるリンギング成分は、入力画像信号Eiから効果的に
除去され、リンギングのない高画質の出力画像信号Eo
を得ることができる。
のではなく、次に示す他の構成によっても実施すること
ができる。
の第2実施例を示すブロック図である。本実施例は、図
1の第1実施例と等価であり、回路構成が変更されただ
けである。即ち、本実施例において、周波数特性分析回
路1、フィルタ回路2、及び輪郭検出回路3が第1実施
例と同一であり、第1実施例の補正量発生回路4を減衰
量発生回路801に変更して補正振幅信号CAの代わり
に減衰量信号ATTを用いた点で異なっている。
帯域幅信号BWを入力し、減衰量信号ATTを生成する
が、減衰量信号ATTと第1実施例の補正振幅信号CA
との間には、 ATT=1−CA の関係がある。従って、減衰量信号ATTは、図6
(e)の波形とは逆に、輪郭の周辺部で小さな値とな
る。
乗算器5において乗算され、加算器804の一方の入力
となる。また、遅延回路802はフィルタ回路2での遅
延量に相当する時間だけ入力画像信号Eiを遅延させ、
減算器803で遅延させた入力画像信号Eiからリンギ
ング成分Rを差し引き、加算器804の他方の入力とな
る。こうして、加算器804からの出力は、第1実施例
と同様に、リンギング成分が効果的に除去された出力画
像信号Eoとなる。
1は、図8に示す構成のものを用いてもよい。この周波
数特性分析回路1は周波数帯域の異なる複数の分析回路
104〜106を有し、外部からの選択信号に基づいて
切替器107及び選択回路108を動作させ、適切な分
析回路を選択する。分析回路104〜106の基本的構
成は図2に示すものと同一でよい。
を設けることで、異なる周波数帯域制限を受けた複数の
信号源からの画像信号を入力して各々の帯域幅信号BW
を生成し、それぞれの入力画像信号に対して効果的なリ
ンギング除去を行うことができる。
リンギング除去について説明したが、本発明は垂直方向
についても同様に適用できる。
るリンギング除去装置は、入力画像信号の周波数分析を
行い、その分析結果に基づいてリンギング成分と輪郭信
号とを抽出し、それらを基にして輪郭周辺部のリンギン
グ除去を行うために、入力画像信号の遮断周波数が未知
の場合であっても効果的にリンギング除去を行うことが
できる。
を示すブロック図である。
の一例を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
例を示すブロック図である。
の信号波形図である。
を示すブロック図である。
ック図である。
ブロック図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 入力画像信号からリンギングを除去する
リンギング除去装置において、 前記入力画像信号の帯域幅を検出する帯域幅検出手段
と、 前記帯域幅に応じて周波数特性を変化させ、前記入力画
像信号からリンギング成分を抽出するフィルタ手段と、 前記入力画像信号の輪郭部を表す輪郭信号を検出する輪
郭検出手段と、 前記輪郭信号に基づいて前記輪郭の周辺部の補正量を生
成する補正量生成手段と、 前記リンギング成分を前記輪郭周辺部の補正量に基づい
て補正し、前記入力画像信号から前記補正リンギング成
分を除去する除去手段と、 からなることを特徴とするリンギング除去装置。 - 【請求項2】 前記帯域幅検出手段は、 前記入力画像信号を複数の周波数成分に変換する周波数
変換回路と、 前記周波数成分の各々を所定期間累積する累積回路と、 前記周波数成分の所定値以上の累積値を有する周波数の
うち最大周波数を前記帯域幅として検出する最大周波数
検出回路と、 からなることを特徴とする請求項1記載のリンギング除
去装置。 - 【請求項3】 前記帯域幅検出手段は、 検出帯域の異なる複数の帯域幅検出回路と、 前記入力画像信号の信号源に従って、前記複数の帯域幅
検出回路から1つを選択する選択手段と、 からなることを特徴とする請求項1記載のリンギング除
去装置。 - 【請求項4】 前記複数の帯域幅検出回路の各々は、 前記入力画像信号を複数の周波数成分に変換する周波数
変換回路と、 前記周波数成分の各々を所定期間累積する累積回路と、 前記周波数成分の所定値以上の累積値を有する周波数の
うち最大周波数を前記帯域幅として検出する最大周波数
検出回路と、 からなることを特徴とする請求項3記載のリンギング除
去装置。 - 【請求項5】 入力画像信号からリンギングを除去する
リンギング除去装置において、 前記入力画像信号の帯域幅を検出する帯域幅検出手段
と、 前記帯域幅に応じて周波数特性を変化させ、前記入力画
像信号からリンギング成分を抽出するフィルタ手段と、 前記入力画像信号の輪郭部を表す輪郭信号を検出する輪
郭検出手段と、 前記輪郭信号に基づいて前記輪郭の周辺部の減衰量を生
成する減衰量生成手段と、 前記リンギング成分と前記輪郭周辺部の減衰量とを乗算
し、補正リンギング成分を生成する乗算手段と、 前記入力画像信号から前記リンギング成分を減算した結
果と前記補正リンギング成分とを加算する加算手段と、
からなることを特徴とする リンギング除去装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5341139A JP2626536B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | リンギング除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5341139A JP2626536B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | リンギング除去装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07143361A JPH07143361A (ja) | 1995-06-02 |
JP2626536B2 true JP2626536B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=18343624
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5341139A Expired - Fee Related JP2626536B2 (ja) | 1993-11-19 | 1993-11-19 | リンギング除去装置 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2626536B2 (ja) |
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KR100477659B1 (ko) * | 2002-08-10 | 2005-03-22 | 삼성전자주식회사 | 주파수 특성을 검출하는 장치 및 방법 |
JP4539027B2 (ja) * | 2003-05-12 | 2010-09-08 | ソニー株式会社 | 信号処理装置および信号処理方法、並びにプログラム |
JP2006340005A (ja) | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Sony Corp | ディジタル信号処理装置とディジタル信号処理方法およびプログラム。 |
JP4760420B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2011-08-31 | ソニー株式会社 | 映像信号処理装置および方法、プログラム並びに記録媒体 |
-
1993
- 1993-11-19 JP JP5341139A patent/JP2626536B2/ja not_active Expired - Fee Related
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