JP2661036B2 - 輪郭補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビカメラの画質向上のための輪郭補正
装置に関するものである。 従来の技術 従来の輪郭補正装置としては、例えば第４図に示す様
な構成がある。第４図で１は輝度信号が入力される入力
端子、２は水平、垂直の輪郭信号を作る輪郭信号形成回
路、３は入力輝度信号のレベルに応じて輪郭信号の振幅
を調整するレベルデペンデントゲーム回路、４はノイズ
スライス回路、５は輝度信号と輪郭信号を加算する加算
器、６はタイミング調整用のディレイライン、７は出力
端子である。 以上の様に構成された輪郭補正装置の動作を第５図〜
第11図を用いて説明する。 第５図は、第４図の輪郭信号形成回路２の内部構成の
１例を示す図で、８は1H（１水平走査時間）遅延回路、
９はτｄ時間遅延回路、10は円内数字倍の増幅器、11は
加算器である。各部の動作を説明すると、まず垂直輪郭
信号部では第６図（ａ）に示す輝度信号が1V（１フィー
ルド）期間に入力されたとすると、各1H遅延回路８の出
力は第６図（ｂ），（ｃ）に示す信号となり、各増幅器
10の出力信号の加算により第６図（ｄ）に示す垂直方向
の輪郭信号が得られる。同様にして水平輪郭信号部では
第６図（ｅ）に示す輝度信号が1H期間に入力されたとす
ると、各τｄ時間遅延回路９の出力は第６図（ｆ），
（ｇ）に示す信号となり、各増幅器10の出力信号の加算
により第６図（ｈ）に示す水平方向の輪郭信号が得られ
る。故に水平輪郭信号部と垂直輪郭信号部の出力信号を
加算することにより２次元的な輪郭信号（以後DTLと呼
ぶ）が得られる。なお水平及び垂直輪郭信号部の周波数
特性は第７図（ａ），（ｂ）の様になる。以後説明の簡
略化のため輪郭信号は水平輪郭信号のみを考えることに
する。さてダイナミックレンジを広くするためにハイラ
イトコンプレッション回路で入力信号の高レベル部を圧
縮しているがこの信号をよりシャープに表現するための
回路部がニーアパーチア回路部である。ここで圧縮する
動作点がニーポイントである。このニーアバーチア信号
部の動作を第８図を用いて説明する。第８図（ａ）は入
力輝度信号でピークレベルPLの階段波が、ニーポイント
NPからピークポイントP.Pまで一定の割合て圧縮されて
いる。この時、圧縮されてない原信号の階段波よりアパ
ーチア信号を作ると第８図（ｂ）の様になる。これに対
して第８図（ａ）に示すハイライトコンプレッションが
かかった信号をさらにγ補正した信号は第８図（ｃ）に
示す様な信号となり、この信号を用いてアパーチア信号
をつくると第８図（ｄ）に示す様になる。このアパーチ
ア信号からでは第８図（ｅ）に示す様なアパーチア補正
しかできず、高レベルの圧縮された部分では輪郭信号が
小さくシャープさに欠ける。 故にニーアパーチア信号部では、ハイライトコンプレ
ッション及びγ補正のかかる前の輝度信号のうち、第５
図では図示してないが、第９図に示す回路により任意レ
ベル（スレッシュホールドレベル）以上の信号を用いて
アパーチア信号をつくっている。アパーチア信号作成動
作は前述した水平，垂直輪郭信号部と同様である。任意
レベル（スレッシュホールドレベル）をニーポイントNP
位に設定して、ハイライトコンプレッション及びγ補正
のかかった信号にニーアパチア信号を加算すると第８図
（ｆ）の様になり圧縮された部分のみ輪郭強調された信
号となる。この信号が前述した垂直輪郭信号部、水平輪
郭信号に入力され輪郭信号DTLがつくられ、第８図
（ｃ）に示す輝度信号に加算されると第８図（ｇ）に示
す輪郭補正された信号が得られる。図示するとおり、ス
レッシュホールドレベル以上はニーアパーチア＋DTL輪
郭信号が、スレッシュホールドレベル以下はDTL輪郭信
号のみがかかった信号となり、ハイライトコンプレッシ
ョンされた部分もシャープに再現される。 以上説明した輪郭信号形成回路２で作られた輪郭信号
は、第４図のレベルデペンデントゲート回路３に入力さ
れる。この回路の動作を第10図を用いて説明する。第10
図（ａ）は第２図のディレイライン６の出力信号で、ハ
イライトコンプレッション及びγ補正、ニーアパーチア
補正された1H遅延の輝度信号で、タイミング調整のため
適切な時間分遅延されている。この信号の任意レベルで
第10図（ｂ）に示す輪郭信号形成回路２から出力される
輪郭信号をゲートする。これにより輝度信号の低レベル
側の輪郭信号はなくなり第10図（ｃ）に示す様になる。
この信号が輝度信号に加算されると第10図（ｄ）の様な
輪郭補正された信号となる。故にレベルデペンデントゲ
ート回路３により、輪郭補正することにより輝度信号の
低レベル側のS/N比の劣化や、違和感を防いでいる。 レベルデペンデントゲート回路３の出力信号はさらに
第４図のノイズスライス回路４に入力され、第11図
（ａ）に示す様な輪郭信号をつくることによって生じる
フラットな信号部での高周波のノイズをスライスして除
去し、第11図（ｂ）に示す輪郭信号を出力する。このノ
イズスライスされた輪郭信号とディレイライン６によっ
てタイミングが合わされた。ハイライトコンプレッショ
ン及びγ補正，ニーアパーチア補正された1H遅延の輝度
信号とが加算器５で加算され、第８図（ｆ）または第10
図（ｄ）に示す様な輪郭補正された輝度信号が出力端子
７より得られる。 以上は輝度信号より輪郭信号をつくっているが、他の
方法として輪郭信号を緑信号のみからつくり、この信号
をＲ（赤色）,G（緑色）,B（青色）各プロセス増幅器で
混合するいわゆる「Out of Green」方式がある。（例え
ば丸林宏他、「プランビコンカラーカメラ用輪郭補償
器」，昭44,6,26、第14回テレビジョン方式回路研究委
員会資料）この「Out of Green方式は、レジストレーシ
ョン，回路規模の関係等で撮像管を用いたカメラに多く
使用されている。 発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、水平，垂直の輪
郭信号部以外に圧縮された輝度信号での輪郭信号（ニー
アパーチア信号）をつくる回路（従来例ではニーアパー
チア信号部）が別個に必要であること、またそのニーア
パーチア信号がかかるレベルが、第９図の様なアナログ
回路の任意のスレッシュホールドレベルで制御されるた
め、そのスレッシュホールドレベル以下のレベルと以上
のレベルではニーアパーチア信号がオフ，オン的に作用
する。故に、スレッシュホールドレベルの設定値の選択
あるいはその設定値の温度等による変動によって圧縮さ
れる輝度信号レベル以下にもニーアパーチャ信号がつい
てしまい、圧縮されてない輝度信号に害を与える可能性
があり、設定値の調整が必要となる。またレベルデペン
デント動作もある任意レベルでゲートをかけて輪郭信号
をオン，オフしているので、輪郭信号がついてないとこ
ろとついているところの境界が目立って、違和感を感じ
させてよくないという問題点があった。 本発明はかかる点に鑑み、圧縮された輝度信号用の輪
郭信号をつくる回路を別個に設けなくても、圧縮された
輝度信号部をシャープに再現するとともに、レベルデペ
ンデント作用もオン，オフ的でなくなめらかな作用とす
ることによって、簡単な構成で違和感を感じさせない輪
郭補正が可能な輪郭補正装置を提供することを目的とす
る。 問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、輝度信号あるい
は輝度信号に類似する信号より輪郭信号を形成する輪郭
信号形成回路と、前記輪郭信号の利得を調整するゲイン
コントロール回路と、前記輝度信号あるいは輝度信号に
類似する信号を入力として前記ゲインコントロール回路
のコントロール信号として非線形の信号を出力するRAM
（ランダムアクセスメモリ）テーブルと、前記輝度信号
あるいは輝度信号に類似する信号のピークレベルに応
じ、ピークレベルが大きい時は大きく、ピークレベルが
小さい時は小さい出力信号値にする特性のデータを前記
RAMテーブルのデータとして、前記輝度信号あるいは輝
度信号に類似する信号の１フィールドから数フィールド
期間の垂直ブランキング期間内に書き換えるマイクロコ
ンピュータと、前記ゲインコントロール回路の出力信号
と前記輝度信号を加算する加算器とを備えた輪郭補正装
置である。 作 用 本発明は前記した構成で、マイクロコンピュータが、
１フィールドから数フィールド期間の垂直ブランキング
期間内に書き換えるRAMテーブルにより、入力輝度信号
あるいは輝度信号に類似した信号のピークレベルに応じ
た特性の非線形信号に変換し、この信号で輪郭信号のゲ
インをコントロールし、圧縮された輝度信号部に対する
輪郭信号のゲインを適応的に制御する。また、暗い部分
から明るい部分えの輝度信号に対する輪郭信号の変化も
適切なゲイン設定を選ぶことにより、なめらかなレベル
デペンデント作用を行うことができ、視覚的に違和感を
感じさせない輪郭補正が簡単な回路構成で実現できる。 実施例 第１図は本発明の１つの実施例の輪郭補正装置の構成
を示す図である。第１図で１は輝度信号が入力される入
力端子、２は水平，垂直の輪郭信号のみを作る輪郭信号
形成回路、12は入力輝度信号を非線形に変換するRAMテ
ーブル、13はRAMテーブルの特性を種々に書き換えるマ
イコン、14はRAMテーブル13の出力信号により輪郭信号
の利得を変えるゲインコントロール回路、４はノイズス
ライス回路、５は輝度信号と利得調整、ノイズスライス
された輪郭信号を加算する加算器、６はタイミング調整
用のディレイライン、７は出力端子である。本実施例で
は各回路ともディジタル回路で構成されているが、1,2,
4,5,6,7は従来例と動作、作用は同様なものである。 以上の様に構成された本実施例の輪郭補正装置につい
てその動作を第２図，第３図を用いて説明する。 第２図（ａ）は、γ特性及びハイライトコンプレッシ
ョン特性を示す図で、従来例と同様にピークレベルＭの
信号は実線の様に、ピークレベルｍの信号は点線の様に
ニーポイントNPからピークポイントP.Pまで圧縮され
る。この特性により、例えば第２図（ｂ）に示す等レベ
ル変化の階段波の輝度信号は、ピークレベルがＭまでの
階段波なら第２図（ｃ）の実線の様に、ピークレベルが
ｍまでの階段波なら第２図（ｃ）の点線の様に圧縮され
る。この輝度信号が、第１図の入力端子１より輪郭信号
形成回路２に入力され、従来例と同様にして、第２図
（ｄ）に示す輪郭信号が形成される。圧縮の割合いによ
って輪郭信号の大きさが点線，実線の様に違っている
が、いずれもハイライトコンプレッションのかかった部
分では輪郭信号が小さくなるが本実施例ではディジタル
回路で構成されていて、RAMテーブルは種々の特性に設
定でき、RAMテーブル12の入出力特性を第３図に示す特
性にすることにより相対的にニーポイント以上の入力輝
度信号に対しては出力信号を大きくして、輪郭信号のゲ
インが大きくなるようにできる。さらに入力輝度信号の
ピークレベルに応じて入力輝度信号のハイライト部の出
力信号値を可変して、ピークレベルが大きい時は大き
く、小さい時は小さい出力信号値に設定する特性をもた
せることにより、ハイライトコンプレッションの圧縮の
割合いの違いによる輪郭信号の大きさをほぼ同程度にす
ることができる。また入力輝度信号の低レベル側（暗い
部分）での特性を、なめらかな入出力特性にすることに
より、輪郭信号のゲインを除々に変化させることができ
て、レベルデペンデント作用を違和感なく行うことがで
きる。以上の様な特性のRAMテーブルを第１図のマイコ
ン13により書き込んでやることにより、例えばピークレ
ベルＭの輝度信号の場合の輪郭信号は、ゲインコントロ
ール回路14から第２図（ｅ）に示す様な信号となって出
力される。この輪郭信号はノイズスライス回路４を経
て、信号のフラットな部分の高周波ノイズを除去された
あと、加算器５でディレイライン６によって適切な時間
だけ遅延された第２図（ｃ）に示す入力輝度信号と加算
される。これにより第２図（ｆ）に示す様な、輝度信号
が出力端子７より得られる。第２図（ｆ）からわかるよ
うに、低レベル側（暗い部分）での輪郭信号が、従来の
様に任意レベル以上で存在するということはなく、低レ
ベル側（暗い部分）から除々に変化して大きくなり、な
めらかにレベルデペンデント作用が行われて、視覚的に
違和感を感じない。また圧縮されたハイライト部にも適
する輪郭信号がついて、シャープさに欠けることはな
い。 以上は輪郭信号を水平輪郭信号のみとして説明してい
たが、垂直輪郭信号を考慮しても同様な効果が得られる
ことは言うまでもない。またマイコン13によるRAMテー
ブル12の書き換えは、映像に支障をきたさない1V（フィ
ールド）〜数Ｖ期間の垂直ブランキング期間内等に行え
ばよい。さらに本実施例においては、RAMテーブルの出
力値を全体的にシフトしてやることにより、輪郭信号の
最終的なゲインを設定、コントロールすることができる
ことも言うまでもない。 発明の効果 以上説明したように本発明によれば、入力輝度信号あ
るいは輝度信号に類似する信号のピークレベルに応じて
定まるゲインデータで輪郭信号のゲインをコントロール
するため、圧縮された輝度信号レベルに対応するハイラ
イト部のアパーチャ（輪郭信号）のゲインを入力輝度信
号のレベルが同じであっても圧縮の割合に応じてかえる
ことができ、かつその特性を種々容易に変えることがで
き、圧縮された輝度信号の輪郭補正を適切に行うことが
できる。また、マイクロコンピュータは映像信号（輝度
信号あるいは輝度信号に類似する信号）の１フィールド
から数フィールド期間の垂直ブランキング期間内にRAM
テーブルを書き換えることにより、映像信号のレベルが
刻々種々に変化しても適応的に輪郭補正を行うことがで
き、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明における一実施例の輪郭補正装置のブロ
ック図、第２図（ａ）はγ特性及びハイライトコンプレ
ッション特性図、第２図（ｂ），（ｃ）はγ補正及びハ
イライトコンプレッションがかかる前の輝度信号及びか
かった後の輝度信号の波形図、第２図（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は第１図の各部の信号波形図、第３図は第１図の
RAMテーブルの入出力特性図、第４図は従来の輪郭補正
装置のブロック図、第５図は第４図の輪郭信号形成回路
２の内部構成の１例を示す回路図、第６図は同輪郭信号
形成回路の動作説明のための波形図、第７図（ａ），
（ｂ）は水平及び垂直輪郭信号の周波数特性図、第８図
及び第９図はニーアパーチア信号部の動作波形図および
動作説明図、第10図はレベルデペンデントゲート回路の
動作説明のための波形図、第11図（ａ），（ｂ）はノイ
ズスライス回路の動作説明のための波形図である。 １……入力端子、２……輪郭信号形成回路、４……ノイ
ズスライス回路、５……加算器、６……ディレイライ
ン、７……出力端子、12……RAMテーブル、13……マイ
コン、14……ゲインコントロール回路。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．輝度信号あるいは輝度信号に類似する信号により輪
   郭信号を形成する輪郭信号形成回路と、前記輪郭信号の
   利得を調整するゲインコントロール回路と、前記輝度信
   号あるいは輝度信号に類似する信号を入力として前記ゲ
   インコントロール回路のコントロール信号として非線形
   の信号を出力するRAM（ランダムアクセスメモリ）テー
   ブルと、前記輝度信号あるいは輝度信号に類似する信号
   のピークレベルに応じ、ピークレベルが大きい時は大き
   く、ピークレベルが小さい時は小さい出力信号値にする
   特性のデータを前記RAMテーブルのデータとして、前記
   輝度信号あるいは輝度信号に類似する信号の１フィール
   ドから数フィールド期間の垂直ブランキング期間内に書
   き換えるマイクロコンピュータと、前記ゲインコントロ
   ール回路の出力信号と前記輝度信号を加算する加算器と
   を備えたことを特徴とする輪郭補正装置。