JP3740771B2

JP3740771B2 - 輪郭補償回路

Info

Publication number: JP3740771B2
Application number: JP35915996A
Authority: JP
Inventors: 義成白田; 紀之山下
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-12-28
Filing date: 1996-12-28
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2016-12-28
Also published as: JPH10200787A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号の処理回路として知られている輪郭補償回路に係わり、特にデジタル回路を採用して安定した、かつノイズの目立たないシャープネス画像を得る際に好適な輪郭補償回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン信号や、記録媒体から再生された映像ソースの場合は、その画像の内容によってはモニタ画面に映し出す前に多くの信号処理が行われており、特に映像信号の高域成分の信号処理を行う画像の輪郭補償は、画像の解像度を向上するシャープネス調整として、多くの映像機器に採用されており、その映像効果は大きい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、大部分の機器はこのような信号処理はアナログ回路系の信号処理回路によって行うような構成とされているが、シャープネス処理に見られるような信号処理をアナログ回路で行うと、信号の群遅延特性によって失われた高域成分の補償が困難であり、温度特性等によってリンギンギが生じたり波形ひずむ等が発生し、かえって画質を損ねる場合があった。
【０００４】
また、シャープネス回路の場合は、シャープネスによって画像のエッジを強調するほど画像信号に含まれているノイズ成分も強調され、例えば、背景となっている壁部分の模様や、草木の細部が強調されてかえって見づらい画像となるという問題が生じる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる問題点を解消するために、
入力された映像信号から輪郭補償信号成分を抽出する輪郭補償信号抽出部と、
前記輪郭補償信号抽出部より出力された信号の所定レベル以下のものをクリップするコアリング回路部と、シャープネスを上げる操作に応じて利得を高くすることで、前記コアリング回路部の出力信号のレベルを調整するゲイン調整部と、前記ゲイン調整部の出力信号と前記入力された映像信号を加算する加算部とを備え、
前記シャープネスを上げる操作に対応して、前記コアリング回路部の不感帯レベルが広がるように制御されるようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の輪郭補償回路の概要をブロック図としたものであって、以下に述べるように、例えばデジタルビデオ再生装置等から得られた映像信号（輝度信号）の画質を調整するシャープネス機能を備えている。
以下、この図においてシャープネス処理を行う場合について説明する。
この図で１は入力されたビデオ信号（輝度信号成分）Ｖｙから所定の輪郭補償信号を抽出する輪郭補償信号抽出部とであって、高域フイルタＨＰＦ、バンドパスフイルタＢＰＦ，ローパスフイルタＬＰＦ等から構成されている。
そして、例えば、画像のエッジを強調するシャープネスモードの時は、主にビデオ信号Ｖｙの高域周波数成分からなる信号部分を輪郭補償信号として抽出するようにコントロールされる。
【０００７】
輪郭補償信号抽出部１より抽出された輪郭補償信号は、次の係数部２に入力され、この部分で適当な係数を加えてそのレベルが調整される。
係数部２は例えば４個の係数器（×２、×０．５、×１、×１．２５）によって構成されており、これらの係数器を図示されていない制御部から供給される制御信号によって選択することにより、所定の振幅の輪郭補償信号を得、コアリング回路部３に供給する。
コアリング回路部３はデジタル的なクリップ回路によって構成されており、後でその特性が示されているように、ゼロレベルを含む低レベルの信号をクリップして出力するものである。
【０００８】
このコアリング回路部３によって所定のレベルでクリップされた輪郭補償信号はゲイン調整部４に入力され、このゲイン調整部４でシャープネス（ソフトネス）の程度を調整するようにしている。
そして、レベル調整がなされた輪郭補償信号はリミッタ回路部５を介して加算部（減算部と切替可能）６に供給される。
リミッタ回路部５は信号データのオーバフローを制限し、また、丸め処理を行うことによって例えば９ビットのデジタル信号としている。また加算部６は入力されたビデオ信号Ｖｙに、この輪郭補償信号を加算することにより、エッジが強調された映像信号を形成するものである。
なお、入力された映像信号は輪郭補償信号を得るまでに通過する各回路の遅延時間に相当する遅延時間を与える遅延回路部７を介して加算部６に供給され、輪郭補償信号と原信号の位相が一致するように調整されている。
【０００９】
加算部６によって形成された輪郭補償されたビデオ信号は、さらに第２のリミッタ回路部８に入力され、ここでさらにオーバフローが生じないように制限されると共に、丸め処理によって８ビットのビデオ信号を形成する。
そして、輝度信号の調整回路に供給され、別のルートで信号処理されている色差信号と共に映像管のドライブ信号を形成する信号処理回路に供給される。
【００１０】
なお、上記した図１の各回路はシャープネスモードとソフトネスモードの切替がラインＬに入力されるデータによって切替可能とされており、ノイズぽい画面を滑らかにするソフトネス処理も行うことができる。
この場合は係数部２を×２倍とし、コアリング回路部３、リミッタ回路部５はスルーとなるようにコントロールされる。
そして、加算部６が減算回路部（−）となるように制御され、画質のエッジをを滑らかに立ち上げるビデオ信号とすることにより、マイルドな画像操作が行われるようにする。
【００１１】
図２はシャープネス効果を得るための信号波形を示したもので（ａ）は映像信号の輪郭を示す。（ｂ）は映像信号の輪郭を強調するための輪郭補償信号であって、上記輪郭補償信号抽出部１によって抽出されたデータの信号波形を示す。
そして、このような信号波形をもとの映像信号に加算することによって、（ｃ）に示すような輪郭部が強調された映像信号のデータを得る。輪郭補償信号のシャープネス効果を得る際は映像信号の高域成分を抽出すればよく、一般的的には２次微分回路によって得ることもできる。
【００１２】
図３は上記したコアリング回路部３の入出力特性示すものであって、横軸は入力データのレベル、縦軸は出力される信号のデータのレベルを示す。
このレベル特性に見られるように、入力された信号レベルがコアリングレベルＣＬ内にある低いレベルの時は、出力データはゼロを示し、このコアリングレベル以上となったときに出力信号が得られるような不感帯領域が設定されている。
このような回路はノイズキャンセラ等にも使用されているが、本実施例ではこのような特性をデジタル回路のクリップ回路で構成し、かつ、コアリングレベルがシャープネスの強さを設定するゲイン調整部４のゲインに基づいて可変するように設計されている。
【００１３】
すなわち、ゲイン調整部４の利得を高くして、映像画面のシャープネスを強調するように操作すると、図４の（ａ）に示されているようにコアリング回路部３のコアリングレベルがＣＬ1 に示すように広くなるように制御され、シャープネスを強調することによって目立つ低レベルの信号（ノイズ）等の影響が画面上に出力されないようにしている。
また、シャープネスの程度を弱くするようにゲイン調整部４の利得を絞ると、図４の（ｂ）に示されているように、コアリング回路部３のコアリングレベルがＣＬ2 となるように狭まり、微少な部分の画質が失われないようにする。
【００１４】
このゲイン調整部４の利得と、コアリングレベルの関係は実際に映像画面を見て関係付けを行うことができるが、例えば、ゲイン回路のレベルをテーブル４Ａによって設定する場合は、このテーブル４Ａのデータを選択する制御信号によってコアリングレベルの幅（クリップレベル）がコントロールされるようにする。
例えばシャープネスレベルを０〜５段階に調整するときは、ゲイン０，２，４，７，１１，１５としたときにコアリングレベルは０．１．２．２．３．４となる段階の信号で設定するが、このような設定は入力される映像ソースの画質に応じて適宜変更することができる。
【００１５】
図５は、本発明の輪郭補償回路が適応される映像機器の一例をブロック図としたもので、ＤＶＤタイプの光ディスク２１と、通常のコンパクト光ディスク（ＣＤ）２５が再生されるディスクプレーヤを示している。
ＤＶＤディスクから再生されたデータはＤＶＤアンプ２２、ＲＦプロセッサ２３及びデータプロセッサ４を通過して、ディマルチプレクサ２９に入力されている。
一方、ＣＤモード時に出力されるＣＤ２５から再生されたデータは、ＣＤアンプ２６及びＣＤ信号／サーボプロセッサ２７を介してＣＤーＲＯＭデコーダ２８に供給され、同じくディマルチプレクサ２９に入力される。
【００１６】
ディマルチプレクサ２９で選択された映像データはビデオデコーダ３１によって所定のフオーマットとされる映像信号に変換され、その信号はビデオイコライザ３２に供給される。
ビデオイコライザ３２は映像信号の同期情報に基づいて種種の信号処理を行うものであり、この中に前述した輪郭補償回路やブライトネスコントロール等も含まれている。
そして、このビデオイコライザ３２で画像の調整された映像信号は、モニタ画面に応じて映像画面のアスペクト比の変換を行うレターボックス変換部３３や、種種のタイトルをスーパインポーズするサブタイトル回路３４を介してＮＴＳＣエンコーダ３５に供給され、ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号に変換されると共に、操作情報等を表示するオンスクリーンディスプレイ回路３６を介してビデオ信号として出力される。
【００１７】
なお、３７、３８、３９はオーディオ信号コントローラ、オーディオデコーダ、Ｄ／Ａ変換器であり、各所に配置されているＤＲＡＭは、信号処理を行うときにデータを一時的に記憶しているメモリである。
このような映像機器は映像ソフトウエアとしてディスクが記録媒体とされているが、ディスクの記録内容はその制作会社によって映像信号の特性が少しづつ異なっており、ビデオイコライザ３２によってユーザが画質の調整を行うことができるようにしている。
特に画像の鮮鋭度を向上するシャープネス補償や、画像のソフトネスを行う信号処理は、本発明の実施例に示した輪郭補償回路をイコライザ３２に搭載することによってデジタル的に配置されるので、このような映像機器に対して効果的に使用することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の輪郭補償回路は輪郭補償信号の抽出、及びその輪郭補償信号から画像にシャープネスをかけるための信号を形成する回路が、デジタル的な回路によって構成されるので、信号の温度特性や波形歪みを極力小さくすると共に、特にシャープネスを強調する操作をしたときに、バックグランドの細かい模様が強調され、画質が損なわれる点をコアリング回路の制御によって解消しているので、常に良好なシャープネスをかけることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の輪郭補償回路の概要を示すブロック図である。
【図２】シャープネス補償信号の説明図である。
【図３】コアリング回路部の特性図を示す説明図である。
【図４】輪郭を強調するときのコアリングレベルの変化を示す説明図である。
【図５】輪郭補償回路の使用される映像機器の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１輪郭補償信号抽出部、２係数部、３コアリング回路部、４ゲイン調整部、５リミッタ回路部、６加算（減算）部、７遅延回路部、８第２のリミッタ回路部

Claims

入力された映像信号から輪郭補償信号成分を抽出する輪郭補償信号抽出部と、
前記輪郭補償信号抽出部より出力された信号の所定レベル以下のものをクリップするコアリング回路部と、
シャープネスを上げる操作に応じて利得を高くすることで、前記コアリング回路部の出力信号のレベルを調整するゲイン調整部と、
前記ゲイン調整部の出力信号と前記入力された映像信号を加算する加算部とを備え、
前記シャープネスを上げる操作に対応して、前記コアリング回路部の不感帯レベルが広がるように制御されることを特徴とする輪郭補償回路。
上記コアリング回路部はデジタル回路によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の輪郭補償回路。
ソフトネスを上げる操作に応じて上記コアリング回路部は、スルーするように制御されると共に、上記加算部は、減算部となるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の輪郭補償回路。