JP4135083B2 - 画像信号の処理装置および処理方法、並びにそれを利用した画像表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば画像信号の高域を強調するエンハンサ、画像信号の画素数を変換するスケーリング装置等に適用して好適な画像信号の処理装置および処理方法、並びにそれを利用した画像表示装置に関する。
【０００２】
詳しくは、この発明は、処理後の画像信号における注目位置の画素データの値が、処理前の画像信号の注目位置の近傍の画素データの最大値より大きいとき、または最小値より小さいとき、処理後の画像信号における注目位置の画素データの値を、当該注目位置の近傍の波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧して出力画像信号を得ることによって、例えばエンハンス処理やスケーリング処理等を行った場合に、何等不都合を発生することなく、エッジ部分の画質改善を図るようにした画像信号処理装置等に係るものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来、画像の輪郭を強調するためのエンハンサが種々提案されている（特許文献１参照）。
図１９は、従来のエンハンサ２００の構成例を示している。
このエンハンサ２００は、入力画像信号としての画像信号Ｖａを入力する入力端子２０１と、この画像信号Ｖａから垂直方向の高域成分を垂直輪郭信号として抽出する垂直ハイパスフィルタ（垂直ＨＰＦ）２０２と、この輪郭信号に非線形特性を付与する非線形特性回路２０３と、入力端子２０１に入力された画像信号Ｖａに非線形特性回路２０３で非線形特性が付与された輪郭信号を加算して、垂直方向の高域が強調された画像信号Ｖ21を得る加算器２０４と、オーバフローおよびアンダーフローを防止するために、加算器２０４で得られる画像信号Ｖ21の振幅を制限するリミッタ２０５とを有している。
【０００４】
また、エンハンサ２００は、入力端子２０１に入力された画像信号Ｖａから水平方向の高域成分を水平輪郭信号として抽出する水平ハイパスフィルタ（水平ＨＰＦ）２０６と、この輪郭信号に非線形特性を付与する非線形特性回路２０７と、リミッタ２０５で振幅制限されて得られた画像信号Ｖ22に非線形特性回路２０７で非線形特性が付与された輪郭信号を加算して、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ23を得る加算器２０８と、オーバフローおよびアンダーフローを防止するために、加算器２０８で得られる画像信号Ｖ23の振幅を制限するリミッタ２０９と、このリミッタ２０９から出力される画像信号Ｖｂを出力画像信号として出力する出力端子２１０とを有している。
【０００５】
非線形特性回路２０３，２０７は、それぞれ、入力信号の絶対値レベルが所定値以下であるとき、出力信号のレベルを０とする。これにより、ノイズ成分が強調されることが防止される。また、非線形特性回路２０３，２０７は、それぞれ、入力信号の絶対値レベルが所定値以上であるとき、出力信号のレベルを一定値とする。これにより、高域の信号レベルが飽和することが防止される。
【０００６】
図１９に示すエンハンサ２００の動作を説明する。
画像信号Ｖａが入力端子２０１に入力される。この画像信号Ｖａは垂直ハイパスフィルタ２０２に供給される。この垂直ハイパスフィルタ２０２では、画像信号Ｖａから垂直方向の高域成分が垂直輪郭信号として抽出される。この垂直輪郭信号は非線形特性回路２０３を介して加算器２０４に供給される。
【０００７】
この加算器２０４には、入力端子２０１に入力された画像信号Ｖａも供給される。加算器２０４では、画像信号Ｖａに垂直輪郭信号が加算され、垂直方向の高域が強調された画像信号Ｖ21が得られる。この画像信号Ｖ21はリミッタ２０５に供給される。このリミッタ２０５では、画像信号Ｖ21の振幅が制限され、オーバフローおよびアンダーフローが防止される。
【０００８】
また、入力端子２０１に入力された画像信号Ｖａは水平ハイパスフィルタ２０６に供給される。この水平ハイパスフィルタ２０６では、画像信号Ｖａから水平方向の高域成分が水平輪郭信号として抽出される。この水平輪郭信号は非線形特性回路２０７を介して加算器２０８に供給される。
【０００９】
この加算器２０８には、リミッタ２０５から出力される画像信号Ｖ22も供給される。加算器２０８では、画像信号Ｖ22に水平輪郭信号が加算され、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ23が得られる。この画像信号Ｖ23はリミッタ２０９に供給される。このリミッタ２０９では、画像信号Ｖ23の振幅が制限され、オーバフローおよびアンダーフローが防止される。そして、このリミッタ２０９から出力される画像信号Ｖｂが出力端子２１０に出力される。
【００１０】
この画像信号Ｖｂは、上述したように垂直方向および水平方向の高域が強調されたものである。そのため、この画像信号Ｖｂによる画像は、垂直方向および水平方向の輪郭が強調されて、鮮鋭感が出たものとなる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−７７６６７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、入力画像信号Ｖａと出力画像信号Ｖｂについて説明する。図２０、図２１は、横軸を垂直方向または水平方向のサンプル点とし、縦軸をその各サンプル点に対応した画素データのレベルを示している。
【００１３】
画像信号Ｖａが図２０Ａに示すようにエッジと平坦な部分のある信号であるとき、画像信号Ｖｂは図２０Ｂに示すようになり、エッジ部分は急峻になるが、このエッジ部分近くの平坦な部分のレベルが変化する。このレベル変化のために、画像のエッジ部分の両側に縁取りが発生する。
【００１４】
このように画像信号Ｖｂにおいて、エッジ部分近くの平坦な部分のレベルが変化するのは、画像信号Ｖａが図２２Ａに示すようにエッジと平坦な部分のある信号であるとき、この画像信号Ｖａから抽出される高域成分である輪郭信号は図２２Ｂに示すようになる。したがって、画像信号Ｖａに輪郭信号を加算して得られる画像信号Ｖｂは図２２Ｃに示すようにエッジ部分は急峻になるが、このエッジ部分近くの平坦な部分のレベルが変化したものとなる。
【００１５】
ここで、輪郭信号としての高域成分を抽出するハイパスフィルタのタップ数を多くすることで、その高域成分の低域側のレベルを持ち上げることができる。そのため、画像信号Ｖａのエッジ部分をより急峻にでき、画像の輪郭をより強調できる。しかし、レベルが変化するエッジ部分近くの平坦な部分の範囲が広くなり、画像のエッジ部分の両側に発生する縁取りが広くなり、この縁取りがより目立つものとなる（図２２Ｂ，Ｃの破線部分参照）。
【００１６】
したがって従来、画像のエッジ部分の両側に発生する縁取りが目立たなくするため、輪郭信号としての高域成分を抽出するハイパスフィルタのタップ数を多くすることができず、画像の輪郭強調の効果を充分に得ることが困難であった。
【００１７】
図２０Ｂに示す画像信号Ｖｂの場合には、図２０Ｃに示すように、エッジ部分は急峻のままで、このエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化をなくした画像信号とすることができれば、画像の輪郭を強調でき、かつエッジ部分の両側に縁取りが発生することはなく、理想的である。
【００１８】
なお、画像信号Ｖａが図２１Ａに示すように平坦な部分のない信号であるとき、画像信号Ｖｂは図２１Ｂに示すようになる。この場合、ユーザは画像に縁取りを感じることはない。したがってこの場合には、図２１Ｃに示すように、画像信号Ｖｂと同じ画像信号とすることができれば、理想的である。
【００１９】
上述した特許文献１には、輝度信号の低域成分を周辺輝度信号として抽出し、この周辺輝度信号が第１のレベルより高くなったとき、およびこの周辺輝度信号が第２のレベルより低くなったとき、輪郭信号の振幅を抑圧し、適切な輪郭強調効果を得ることが記載されている。
【００２０】
しかし、このように周辺輝度信号のレベルに応じて輪郭信号の振幅を抑圧するものでは、周辺輝度信号のレベルが第１のレベルより高くない場合、あるいは第２のレベルより低くない場合、輪郭信号の振幅の抑圧は行われず、上述したエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化を抑圧することはできない。
【００２１】
したがってこの場合、図２０Ｂに示す画像信号Ｖｂを図２０Ｃに示すような理想的な画像信号に近づけることはできず、画像のエッジ部分の両側の縁取りが目立つことを軽減できない。
【００２２】
また、上述した特許文献１には、輪郭信号の絶対値レベルが大きいとき、当該輪郭信号の振幅を抑圧し、画像信号のエッジ部分のレベル差が大きい場合にも自然な輪郭強調効果を得ることが記載されている。
【００２３】
この場合、画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化を抑圧でき、画像のエッジ部分の両側の縁取りが目立つことを軽減できる。しかしこの場合、輪郭信号の絶対値レベルが大きいときは一律に輪郭信号の振幅を抑圧するものである。そのため、縁取りが目立たない画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分以外でも、輪郭信号の絶対値レベルが大きいときは輪郭信号の振幅が抑圧され、輪郭強調効果が弱められるという問題がある。
【００２４】
なお、水平方向および垂直方向の画素数を補間処理によって変換するスケーリング装置においては、画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分でリンギングが発生し、これが画質劣化の要因となっている。
【００２５】
この発明は、例えばエンハンス処理やスケーリング処理等を行った場合、何等不都合なく、エッジ部分の画質改善を図ることを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る画像信号処理装置は、複数の画素データからなる第１の画像信号を処理して複数の画素データからなる第２の画像信号を得る画像信号処理手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データから平坦度を求め、当該平坦度に基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する波形判別手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最大値を検出する最大値検出手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最小値を検出する最小値検出手段と、第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、最大値検出手段で検出される最大値より大きいとき、または最小値検出手段で検出される最小値より小さいとき、波形判別手段の判別結果に基づき、第２の画像信号における注目位置の画素データの値を、波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧して第３の画像信号を得る信号抑圧手段とを備えるものである。
【００２７】
また、この発明に係る画像信号処理方法は、複数の画素データからなる第１の画像信号を処理して複数の画素データからなる第２の画像信号を得るステップと、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データから平坦度を求め、当該平坦度に基づいて、波形の複雑さの度合いを判別するステップと、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最大値を検出するステップと、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最小値を検出するステップと、第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、検出される最大値より大きいとき、または検出される最小値より小さいとき、波形の複雑さの度合いの判別結果に基づき、第２の画像信号における注目位置の画素データの値を、波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧して第３の画像信号を得るステップとを備えるものである。
【００２８】
また、この発明に係る画像表示装置は、複数の画素データからなる第１の画像信号を処理して複数の画素データからなる第２の画像信号を得る画像信号処理手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データから平坦度を求め、当該平坦度に基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する波形判別手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最大値を検出する最大値検出手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最小値を検出する最小値検出手段と、第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、最大値検出手段で検出される最大値より大きいとき、または最小値検出手段で検出される最小値より小さいとき、波形判別手段の判別結果に基づき、第２の画像信号における注目位置の画素データの値を、波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧して第３の画像信号を得る信号抑圧手段と、この信号抑圧手段で得られる第３の画像信号による画像を表示する表示素子とを備えるものである。
【００２９】
この発明においては、複数の画素データからなる第１の画像信号が処理されて複数の画素データからなる第２の画像信号が得られる。
例えば、エンハンス処理（輪郭強調処理）が行われる。すなわち、第１の画像信号から高域成分が抽出され、この高域成分が第１の画像信号に加算されて高域を強調した第２の画像信号が得られる。この場合、画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分のレベルが変化し、これが画質劣化の要因となる。
【００３０】
また例えば、スケーリング処理（画素数変換処理）が行われる。すなわち、第１の画像信号に基づいて、少なくとも水平または垂直の補間方向における補間位置の画素データが生成され、この補間方向の画素数を変換した第２の画像信号が得られる。この場合、画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分でリンギング（レベル変化）が発生し、これが画質劣化の要因となる。
【００３１】
第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いが判別される。この場合、例えば、画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分は、波形の複雑さの度合いが低い、と判別されるようにする。
【００３２】
例えば、少なくとも水平方向または垂直方向である所定方向に関して注目位置から一の側に位置する複数の画素データに基づいて平坦度を示す第１の信号が求められると共に、この所定方向に関して注目位置から他の側に位置する複数の画素データに基づいて平坦度を示す第２の信号を求められ、これら第１の信号および第２の信号のうち小さな値の信号に基づいて判別結果が得られる。
【００３３】
第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最大値および最小値が検出される。そして、第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、最大値より大きいとき、または最小値より小さいとき、第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧されて、第３の画像信号が得られる。この抑圧は、例えば第２の画像信号における注目位置の画素データと、最大値または最小値とを、判別結果に基づいた比率で混合することで行われる。
【００３４】
このように第２の画像信号に対して、波形の複雑さの度合いに応じた抑圧処理が行われる。抑圧処理後の第３の画像信号は表示素子に供給され、表示素子にはその第３の画像信号による画像が表示される。
【００３５】
第２の画像信号における注目位置の画素データの値は、波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧される。例えば、第１の画像信号に対してエンハンス処理が行われて第２の画像信号が得られる場合、第２の画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が抑圧される。また例えば、第１の画像信号に対してスケーリング処理が行われて第２の画像信号が得られる場合、第２の画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分のリンギングが抑圧される。これにより、エッジ部分の画質が改善される。
【００３６】
なお、波形の複雑さの度合いが高い場合には、第２の画像信号における注目位置の画素データは抑圧されない。そのため、例えば第２の画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分以外では、第２の画像信号における注目位置の画素データは抑圧されず、何等不都合を生じない。例えば、エンハンス処理が行われる場合、縁取りが目立たない第２の画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分以外で画素データの抑圧が行われて輪郭強調効果が弱められるということがない。また例えば、スケーリング処理が行われる場合、リンギングの発生がない第２の画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分以外で画素データの抑圧が行われて、画質が劣化するということがない。
【００３７】
また、この発明に係る画像信号処理装置は、スケーリング処理部とエンハンス処理部とからなるものである。
【００３８】
スケーリング処理部は、第１の画像信号に基づいて、少なくとも水平または垂直の補間方向における補間位置の画素データを生成し、この補間方向の画素数を変換した第２の画像信号を得る第１の画像信号処理手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する第１の波形判別手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最大値を検出する第１の最大値検出手段と、第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第１の画像信号の複数の画素データの最小値を検出する第１の最小値検出手段と、第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、第１の最大値検出手段で検出される最大値より大きいとき、または第１の最小値検出手段で検出される最小値より小さいとき、波形判別手段の判別結果に基づき、第２の画像信号における注目位置の画素データの値を、波形の複雑さの度合いが低い程最大値または上記最小値に近づくように抑圧して第３の画像信号を得る第１の信号抑圧手段とを備えるものである。
【００３９】
また、エンハンス処理部は、第３の画像信号の補間方向の高域を強調して第４の画像信号を得る第２の画像信号処理手段と、第４の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第３の画像信号の複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する第２の波形判別手段と、第４の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第３の画像信号の複数の画素データの最大値を検出する第２の最大値検出手段と、第４の画像信号における注目位置の近傍に位置する、第３の画像信号の複数の画素データの最小値を検出する第２の最小値検出手段と、第４の画像信号における注目位置の画素データの値が、第２の最大値検出手段で検出される最大値より大きいとき、または第２の最小値検出手段で検出される最小値より小さいとき、第２の波形判別手段の判別結果に基づき、第４の画像信号における注目位置の画素データの値を、波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧して第５の画像信号を得る第２の信号抑圧手段とを備えるものである。
【００４０】
この発明において、スケーリング処理部では、第２の画像信号における注目位置の画素データの値は波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧され、エッジ部分近くの平坦な部分のリンギング（レベル変化）が抑圧された第３の画像信号が得られる。また、エンハンス処理部では、第４の画像信号における注目位置の画素データの値は波形の複雑さの度合いが低い程最大値または最小値に近づくように抑圧され、エッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が抑圧された第５の画像信号が得られる。
【００４１】
この場合、スケーリング処理部より出力される第３の画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分のリンギングは抑圧されたものとなっているので、エンハンス処理部で強めの輪郭強調を行って鮮鋭感を高めるようにしても、リンギングが目立つということがなくなる。また、エンハンス処理部で強めの輪郭強調を行っても、第５の画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化は抑圧されたものとなるので、エッジ部分の両側に縁取りが目立つということもない。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
この発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、第１の実施の形態としての画像表示装置１００の構成を示している。
この画像表示装置１００は、画像信号Ｖａが入力される入力端子１０１と、この画像信号Ｖａに対してエンハンス処理（輪郭強調処理）を行う画像信号処理部１０２と、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)等で構成される表示素子１０４と、画像信号処理部１０２で得られる画像信号Ｖｂに基づいて表示素子１０４を駆動し、この表示素子１０４の画面に画像信号Ｖｂによる画像を表示するパネルドライバ１０３とを有している。
【００４３】
図１に示す画像表示装置１００の動作を説明する。
入力端子１０１には画像信号Ｖａが入力される。このように入力端子１０１に入力される画像信号Ｖａは画像信号処理部１０２に供給される。画像信号処理部１０２では、画像信号Ｖａに対してエンハンス処理（輪郭強調処理）が行われる。この場合、画像信号Ｖａから水平方向および垂直方向の高域成分が抽出され、この高域成分が画像信号Ｖａに加算されることで、高域の強調された画像信号Ｖｂが得られる。画像信号処理部１０２で得られる画像信号Ｖｂはパネルドライバ１０３に供給される。パネルドライバ１０３は、画像信号Ｖｂに基づいて表示素子１０４を駆動し、表示素子１０４の画面に画像信号Ｖｂによる画像を表示する。
【００４４】
画像信号処理部１０２についてさらに説明する。
この画像信号処理部１０２は、入力端子１０１に入力される画像信号Ｖａを入力画像信号とし、この画像信号Ｖａから垂直方向の高域成分を垂直輪郭信号として抽出する垂直ハイパスフィルタ（垂直ＨＰＦ）１２０と、この輪郭信号に非線形特性を付与する非線形特性回路１２１とを有している。
【００４５】
非線形特性回路１２１は、入力信号の絶対値レベルが所定値以下であるとき、出力信号のレベルを０とする。これにより、ノイズ成分が強調されることが防止される。また、非線形特性回路１２１は、入力信号の絶対値レベルが所定値以上であるとき、出力信号のレベルを一定値とする。これにより、高域の信号レベルが飽和することが防止される。
【００４６】
また、画像信号処理部１０２は、画像信号Ｖａに非線形特性回路１２１で非線形特性が付与された輪郭信号を加算して、垂直方向の高域が強調された画像信号Ｖ11を得る加算器１２２と、オーバフローおよびアンダーフローを防止するために、加算器１２２で得られる画像信号Ｖ11の振幅を制限するリミッタ１２３と、このリミッタ１２３から出力される画像信号Ｖ12における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化を抑圧する垂直エッジ改善部１２４とを有している。この垂直エッジ改善部１２４の具体的な構成については後述する。
【００４７】
また、画像信号処理部１０２は、画像信号Ｖａから水平方向の高域成分を水平輪郭信号として抽出する水平ハイパスフィルタ（水平ＨＰＦ）１２５と、この輪郭信号に非線形特性を付与する非線形特性回路１２６とを有している。詳細説明は省略するが、この非線形特性回路１２６の機能、働きは、上述した非線形特性回路１２１と同様である。
【００４８】
また、画像信号処理部１０２は、垂直エッジ改善部１２４から出力される画像信号Ｖ13に非線形特性回路１２６で非線形特性が付与された輪郭信号を加算して、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ14を得る加算器１２７と、オーバフローおよびアンダーフローを防止するために、加算器１２７で得られる画像信号Ｖ14の振幅を制限するリミッタ１２８と、このリミッタ１２８から出力される画像信号Ｖ15における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化を抑圧する水平エッジ改善部１２９とを有している。この水平エッジ改善部１２９の具体的な構成については後述する。この水平エッジ改善部１２９から出力される画像信号Ｖｂが画像信号処理部１０２の出力画像信号となる。
【００４９】
画像信号処理部１０２の動作を説明する。
入力画像信号としての画像信号Ｖａは垂直ハイパスフィルタ１２０に供給される。この垂直ハイパスフィルタ１２０では、画像信号Ｖａから垂直方向の高域成分が垂直輪郭信号として抽出される。この垂直輪郭信号は非線形特性回路１２１を介して加算器１２２に供給される。
【００５０】
この加算器１２２には、入力画像信号としての画像信号Ｖａも供給される。加算器１２２では、画像信号Ｖａに垂直輪郭信号が加算され、垂直方向の高域が強調された画像信号Ｖ11が得られる。この画像信号Ｖ11はリミッタ１２３に供給される。このリミッタ１２３では、画像信号Ｖ11の振幅が制限され、オーバフローおよびアンダーフローが防止される。
【００５１】
また、リミッタ１２３から出力される画像信号Ｖ12は垂直エッジ改善部１２４に供給される。画像信号Ｖ12は上述したように画像信号Ｖａに垂直方向の高域成分である垂直輪郭信号が加算されて得られたものである。そのため、この画像信号Ｖ12における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベルは変化したものとなっている（図２０Ｂ参照）。したがって、この画像信号Ｖ12そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の垂直方向のエッジ部分の両側に縁取りが発生し、エッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【００５２】
そのため、垂直エッジ改善部１２４では、画像信号Ｖ12における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が抑圧される。これにより、画像の垂直方向のエッジ部分の両側の縁取りは目立たなくなり、このエッジ部分の画質が改善される。
【００５３】
また、入力画像信号としての画像信号Ｖａは水平ハイパスフィルタ１２５に供給される。この水平ハイパスフィルタ１２５では、画像信号Ｖａから水平方向の高域成分が水平輪郭信号として抽出される。この水平輪郭信号は非線形特性回路１２６を介して加算器１２７に供給される。
【００５４】
この加算器１２７には、垂直エッジ改善部１２４から出力される画像信号Ｖ13も供給される。加算器１２７では、画像信号Ｖ13に水平輪郭信号が加算され、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ14が得られる。この画像信号Ｖ14はリミッタ１２８に供給される。このリミッタ１２８では、画像信号Ｖ14の振幅が制限され、オーバフローおよびアンダーフローが防止される。
【００５５】
また、リミッタ１２８から出力される画像信号Ｖ15は水平エッジ改善部１２９に供給される。画像信号Ｖ15は上述したように画像信号Ｖ13に水平方向の高域成分である水平輪郭信号が加算されて得られたものである。そのため、この画像信号Ｖ15における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベルは変化したものとなっている（図２０Ｂ参照）。したがって、この画像信号Ｖ15そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の水平方向のエッジ部分の両側に縁取りが発生し、エッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【００５６】
そのため、水平エッジ改善部１２９では、画像信号Ｖ15における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が抑圧される。これにより、画像の水平方向のエッジ部分の両側の縁取りは目立たなくなり、このエッジ部分の画質が改善される。
【００５７】
次に、エッジ改善部１５０（垂直エッジ改善部１２４、水平エッジ改善部１２９）の具体的な構成について説明する。図２は、エッジ改善部１５０の構成を示している。
【００５８】
このエッジ改善部１５０は、エンハンス処理された画像信号Ｖ１を入力する入力端子１５１と、エンハンス処理されていない画像信号Ｖ２を入力する入力端子１５２と、画質改善後の画像信号Ｖ３を出力する出力端子１５３とを有している。ここで、画像信号Ｖ１は、垂直エッジ改善部１２４の場合には画像信号Ｖ12であり、水平エッジ改善部１２９の場合には画像信号Ｖ15である。画像信号Ｖ２は、垂直エッジ改善部１２４の場合には画像信号Ｖａであり、水平エッジ改善部１２９の場合には画像信号Ｖ13である。画像信号Ｖ３は、垂直エッジ改善部１２４の場合には画像信号Ｖ13であり、水平エッジ改善部１２９の場合には画像信号Ｖｂである。
【００５９】
また、エッジ改善部１５０は、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データの最大値ＭＡＸを検出する最大値検出回路１５４と、画像信号Ｖ１の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データの最小値ＭＩＮを検出する最小値検出回路１５５とを有している。
【００６０】
図３は、この最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮの検出処理、さらには後述する波形判別のための処理ａ〜ｅに使用する、画像信号Ｖ２の複数の画素データの一例を示している。垂直エッジ改善部１２４の場合には、ｎ−２〜ｎ＋２の画素データとして、垂直方向に並ぶ画素データを使用する。水平エッジ改善部１２９の場合には、ｎ−２〜ｎ＋２の画素データとして、水平方向に並ぶ画素データを使用する。
【００６１】
ここで、ｎの画素データは注目位置に位置する画素データである。ｎ−１，ｎ−２の画素データは、ｎの画素データに対して、一側に位置しており、それぞれ１画素前、２画素前の画素データである。ｎ＋１，ｎ＋２の画素データは、ｎの画素データに対して、他側に位置しており、それぞれ１画素後、２画素後の画素データである。
【００６２】
最大値検出回路１５４における最大値ＭＡＸの検出処理では、図４に示すように、ｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データが使用され、それらの画素データの最大値が検出される。また、最小値検出回路１５５における最小値ＭＩＮの検出処理では、図４に示すように、ｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データが使用され、それらの画素データの最小値が検出される。
【００６３】
また、エッジ改善部１５０は、画像信号Ｖ１の注目位置の画素データの値と、最大値検出回路１５４で検出された最大値ＭＡＸおよび最小値検出回路１５５で検出された最小値ＭＩＮとを比較して、切り換え制御信号ＳＷ１，ＳＷ２を発生する振幅比較回路１５６を有している。
【００６４】
振幅比較回路１５６は、画像信号Ｖ１の注目位置の画素データの値をｘとし、ｘ＞ＭＡＸであるときは「１」となり、ｘ＜ＭＩＮであるときは「０」となる切り換え制御信号ＳＷ１を発生する。また、振幅比較回路１５６は、ｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは「１」となり、ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは「０」となる切り換え制御信号ＳＷ２を発生する。
【００６５】
また、エッジ改善部１５０は、上述した最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮを選択的に取り出すスイッチ回路１５７を有している。スイッチ回路１５７のａ側の固定端子には最大値検出回路１５４で検出された最大値ＭＡＸが供給され、そのｂ側の固定端子には最小値検出回路１５５で検出された最小値ＭＩＮが供給される。このスイッチ回路１５７は、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ１に基づいて、その接続が制御される。スイッチ回路１５７は、ＳＷ１＝「１」のときはａ側に接続され、一方ＳＷ１＝「０」のときはｂ側に接続される。
【００６６】
また、エッジ改善部１５０は、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する波形判別部１５８を有している。
【００６７】
この波形判別部１５８は、注目位置の波形の平坦度を示す信号Ｓ１を得るための処理Ａを行う第１の処理部１５９を備えている。この第１の処理部１５９は、注目位置から一の側の平坦度を示す信号を得る処理ａを行う処理回路１５９ａと、この処理回路１５９ａで得られる信号の絶対値をとる絶対値回路１５９ｂと、注目位置から他の側の平坦度を示す信号を得る処理ｂを行う処理回路１５９ｃと、この処理回路１５９ｃで得られる信号の絶対値をとる絶対値回路１５９ｄと、絶対値回路１５９ｂ，１５９ｄの出力信号の最小値を取り出す最小値回路１５９ｅと、この最小値回路１５９ｅの出力信号に非線形特性を付与して、上述した注目位置の波形の平坦度を示す信号Ｓ１とする非線形特性回路１５９ｆとからなっている。
【００６８】
処理回路１５９ａにおける処理ａでは、図４に示すように、ｎ−２，ｎ−１，ｎの画素データが使用され、（ｎ−２）＋（ｎ−１）−２ｎの演算が行われることで、一の側の平坦度を示す信号が得られる。処理回路１５９ｃにおける処理ｂでは、図４に示すように、ｎ＋２，ｎ＋１，ｎの画素データが使用され、（ｎ＋２）＋（ｎ＋１）−２ｎの演算が行われることで、他の側の平坦度を示す信号が得られる。
【００６９】
図５は非線形特性回路１５９ｆにおける非線形特性の一例を示している。これにより、波形の平坦度を示す信号Ｓ１は０〜１００の範囲に制限されて得られる。なお、画素データは例えば８ビットの信号であって、０〜２５５のレベルを持っているものとする。
【００７０】
この第１の処理部１５９で得られる、注目位置の波形の平坦度を示す信号Ｓ１は、画像信号Ｖ２のエッジ部分近くの平坦な部分では小さな値となる。これにより、このエッジ部分近くの平坦な部分では波形の複雑さの度合いが低い、と判別されるようになる。
【００７１】
また、波形判別部１５８は、注目位置における高域成分Ｓ２を得るための処理Ｂを行う第２の処理部１６０を備えている。この第２の処理部１６０は、注目位置における高域成分を抽出する処理ｃを行う処理回路１６０ａと、この処理回路１６０ａで得られる高域成分の絶対値をとる絶対値回路１６０ｂと、この絶対値回路１６０ｂの出力信号に非線形特性を付与して、上述した注目位置における高域成分Ｓ２とする非線形特性回路１６０ｃとからなっている。
【００７２】
処理回路１６０ａにおける処理ｃでは、図４に示すように、ｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データが使用され、−（ｎ−１）＋２ｎ−（ｎ＋１）の演算が行われることで、注目位置の高域成分が抽出される。非線形回路１６０ｃにおける非線形特性も、上述した非線形特性回路１５９ｆにおける非線形特性（図５参照）と同様であり、高域成分Ｓ２は０〜１００の範囲に制限されて得られる。
【００７３】
また、波形判別部１５８は、注目位置の両側における高域成分Ｓ３を得るための処理Ｃを行う第３の処理部１６１を備えている。この第３の処理部１６１は、注目位置に対して一の側の高域成分を抽出する処理ｄを行う処理回路１６１ａと、この処理回路１６１ａで抽出される高域成分の絶対値をとる絶対値回路１６１ｂと、注目位置に対して他の側の高域成分を抽出する処理ｅを行う処理回路１６１ｃと、この処理回路１６１ｃで抽出される高域成分の絶対値をとる絶対値回路１６１ｄと、絶対値回路１６１ｂ，１６１ｄの出力信号の最小値を取り出す最小値回路１６１ｅと、この最小値回路１６１ｅの出力信号に非線形特性を付与して、上述した注目位置の両側における高域成分Ｓ３とする非線形特性回路１６１ｆとからなっている。
【００７４】
処理回路１６１ａにおける処理ｄでは、図４に示すように、ｎ−２，ｎ−１，ｎの画素データが使用され、−（ｎ−２）＋２（ｎ−１）−ｎの演算が行われることで、一の側の高域成分が抽出される。処理回路１６１ｃにおける処理ｅでは、図４に示すように、ｎ＋２，ｎ＋１，ｎの画素データが使用され、−（ｎ＋２）＋２（ｎ＋１）−ｎの演算が行われることで、他の側の高域成分が抽出される。非線形特性回路１６１ｆにおける非線形特性も、上述した非線形特性回路１５９ｆにおける非線形特性（図５参照）と同様であり、高域成分Ｓ３は０〜１００の範囲に制限されて得られる。
【００７５】
また、波形判別部１５８は、第１の処理部１５９で得られる注目位置の平坦度を示す信号Ｓ１に、第２の処理部１６０で得られる注目位置の高域成分Ｓ２を加算する加算器１６２と、この加算器１６２の出力信号から第３の処理部１６１で得られる注目位置の両側における高域成分Ｓ３を差し引く減算器１６３と、この減算器１６３の出力信号の最大値を１００に制限して判別結果αを得るリミッタ１６４とを有している。
【００７６】
また、エッジ改善部１５０は、上述した波形判別部１５８で得られる判別結果αまたは１００の値の信号を選択的に取り出すスイッチ回路１６５を有している。スイッチ回路１６５のａ側の固定端子には判別結果αが供給され、そのｂ側の固定端子には１００の値の信号が供給される。このスイッチ回路１６５は、上述した振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ２に基づいて、その接続が制御される。スイッチ回路１６５は、ＳＷ２＝「１」のときはａ側に接続され、一方ＳＷ２＝「０」のときはｂ側に接続される。
【００７７】
また、エッジ改善部１５０は、スイッチ回路１６５で取り出される信号ｍに基づいて、入力端子１５１に入力される画像信号Ｖ１の注目位置の画素データとスイッチ回路１５７で取り出される信号Ｓ４（最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮ）とを混合し、画像信号Ｖ３の画素データを得る、信号抑圧手段を構成する混合回路１６６を有している。
【００７８】
混合回路１６６では、画像信号Ｖ１の注目位置の画素データの値をｘ、信号Ｓ４の値をｙ、さらに画像信号Ｖ３の画素データの値をｚとするとき、（１）式のように、混合が行われる。
ｚ＝ｘ・ｍ／１００＋ｙ×（１−ｍ／１００） ・・・（１）
【００７９】
図２に示すエッジ改善部１５０の動作を説明する。
入力端子１５１には、エンハンス処理された画像信号Ｖ１が入力される。この画像信号Ｖ１は、振幅比較回路１５６および混合回路１６６に供給される。また、入力端子１５２には、エンハンス処理されていない画像信号Ｖ２が入力される。この画像信号Ｖ２は、最大値検出回路１５４、最小値検出回路１５５および波形判別部１５８に供給される。
【００８０】
最大値検出回路１５４では、画像信号Ｖ１の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データの最大値ＭＡＸが検出される。また、最小値検出回路１５５では、画像信号Ｖ１の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データの最小値ＭＩＮが検出される。これら最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮは振幅比較回路１５６に供給される。
【００８１】
この最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮの検出処理、さらには波形判別のための処理ａ〜ｅに使用する、画像信号Ｖ２の複数の画素データとしては、垂直エッジ改善部１２４の場合には垂直方向に並ぶ画素データが使用され、水平エッジ改善部１２９の場合には水平方向に並ぶ画素データが使用される。
【００８２】
振幅比較回路１５６では、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘと、最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮとが比較され、切り換え制御信号ＳＷ１，ＳＷ２が発生される。この場合、切り換え制御信号ＳＷ１は、ｘ＞ＭＡＸであるときは「１」となり、ｘ＜ＭＩＮであるときは「０」となる。切り換え制御信号ＳＷ２は、ｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは「１」となり、ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは「０」となる。
【００８３】
また、最大値検出回路１５４で検出される最大値ＭＡＸはスイッチ回路１５７のａ側の固定端子に供給され、最小値検出回路１５５で検出される最小値ＭＩＮはスイッチ回路１５７のｂ側の固定端子に供給される。このスイッチ回路１５７には、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ１が供給される。
【００８４】
ＳＷ１＝［１］であるとき、従ってｘ＞ＭＡＸであるときは、スイッチ回路１５７はａ側に接続され、スイッチ回路１５７の出力側に、最大値ＭＡＸが取り出される。一方、ＳＷ１＝［０］であるとき、従ってｘ＜ＭＩＮであるときは、スイッチ回路１５７はｂ側に接続され、スイッチ回路１５７の出力側に、最小値ＭＩＮが取り出される。このようにスイッチ回路１５７で取り出される信号Ｓ４、すなわち最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮは混合回路１６６に供給される。
【００８５】
また、波形判別部１５８では、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いが判別され、判別結果αが得られる。この判別結果αは、波形の複雑さの度合いが低い程小さくなる。
【００８６】
この判別結果αは以下のようにして得られる。すなわち、第１の処理部１５９では、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データに基づいて、注目位置の波形の平坦度を示す信号Ｓ１が得られる。この信号Ｓ１は、波形の複雑さの度合いが低い部分、例えば画像信号Ｖ２のエッジ部分近くの平坦な部分では小さな値となる。この信号Ｓ１が加算器１６２に供給される。
【００８７】
また、第２の処理部１６０では、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データに基づいて、注目位置における高域成分Ｓ２が得られる。この高域成分Ｓ２は加算器１６２に供給される。そして、加算器１６２では、信号Ｓ１に高域成分Ｓ２が加算される。この加算信号は減算器１６３に供給される。
【００８８】
この場合、高域成分Ｓ２は、信号Ｓ１を補完するための信号として使用されている。すなわち、第１の処理部１５９で得られる信号Ｓ１は、波形が複雑な場合であっても、波形によっては、小さな値となることがある。その場合、高域成分Ｓ２の値は大きくなるので、信号Ｓ１を補完することができる。
【００８９】
また、第３の処理部１６１では、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ２の複数の画素データに基づいて、注目位置の両側における高域成分Ｓ３が得られる。この高域成分Ｓ３は減算器１６３に供給される。減算器１６３では、信号Ｓ１および高域成分Ｓ２の加算信号から高域成分Ｓ３が減算される。この場合、高域成分Ｓ３は、高域成分Ｓ２のレベルを抑えるために使用されている。これにより、高域成分Ｓ２を信号Ｓ１の補完信号として用いたことによる悪影響が軽減される。
【００９０】
この減算器１６３の出力信号はリミッタ１６４に供給され、その最大値が１００に制限される。このリミッタ１６４の出力信号が、波形判別部１５８における判別結果αとされる。
【００９１】
波形判別部１５８で得られる判別結果αはスイッチ回路１６５のａ側の固定端子に供給される。このスイッチ回路１６５のｂ側の固定端子には１００の値の信号が供給される。このスイッチ回路１６５には、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ２が供給される。
【００９２】
ＳＷ２＝［１］であるとき、従ってｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは、スイッチ回路１６５はａ側に接続され、スイッチ回路１６５の出力信号ｍとして判別結果αが取り出される。一方、ＳＷ２＝［０］であるとき、従ってＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは、スイッチ回路１６５はｂ側に接続され、スイッチ回路１６５の出力信号ｍとして１００の値の信号が取り出される。
【００９３】
このスイッチ回路１６５の出力信号ｍは、混合回路１６６に混合比率情報として供給される。混合回路１６６では、信号ｍに基づいて、（１）式によって、画像信号Ｖ３の画素データの値ｚが求められる。
【００９４】
ここで、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸより大きい場合（ｘ＞ＭＡＸ）を考える。この場合、スイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４は最大値ＭＡＸとなり、またスイッチ回路１６５の出力信号ｍは波形判別部１５８で得られる判別結果αとなる。
【００９５】
そのため、混合回路１６６では、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘおよび最大値ＭＡＸが判別結果αに応じた比率で混合されて、画像信号Ｖ３の画素データの値ｚが生成される。この場合、波形の複雑さの度合いが低い程、判別結果αは小さくなるので、混合回路１６６で生成される画像信号Ｖ３の画素データの値ｚは、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸに近づくように抑圧されたものとなる。
【００９６】
また、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最小値ＭＩＮより小さい場合（ｘ＜ＭＩＮ）を考える。この場合、スイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４は最小値ＭＩＮとなり、またスイッチ回路１６５の出力信号ｍは波形判別部１５８で得られる判別結果αとなる。
【００９７】
そのため、混合回路１６６では、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘおよび最小値ＭＩＮが判別結果αに応じた比率で混合されて、画像信号Ｖ３の画素データの値ｚが生成される。この場合、波形の複雑さの度合いが低い程、判別結果αは小さくなるので、混合回路１６６で生成される画像信号Ｖ３の画素データの値ｚは、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最小値ＭＩＮに近づくように抑圧されたものとなる。
【００９８】
また、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮまでの範囲にある場合（ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸ）を考える。この場合、スイッチ回路１６５の出力信号ｍは１００の値の信号となる。そのため、混合回路１６６では、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘがそのまま画像信号Ｖ３の画素データの値ｚとなる。
【００９９】
このように図２に示すエッジ改善部１５０においては、エンハンス処理された画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが、エンハンス処理されていない画像信号Ｖ２の当該注目位置の近傍の画素データの最大値ＭＡＸより大きいとき、またはその最小値ＭＩＮより小さいとき、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが、当該注目位置の近傍の波形の複雑さの度合いが低い程最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮに近づくように抑圧されて、出力画像信号Ｖ３が得られる。
【０１００】
そして、波形判別部１５８では、例えば画像信号Ｖ２のエッジ部分近くの平坦な部分では波形の複雑さの度合いが低いと判別され、判別結果αは小さな値となる。この場合、混合回路１６６における抑圧度は大きく、出力端子１５３に出力される画像信号Ｖ３は、画像信号Ｖ１のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が大きく抑圧されたものとなる。例えば、画像信号Ｖ１が図２０Ｂに示すようにそのエッジ部分近くの平坦な部分がレベル変化したものである場合、画像信号Ｖ３は図２０Ｄに示すようにそのレベル変化が抑圧されたものとなる。この図２０Ｄは、図２０Ｃに示す理想的な場合と略等しい。これにより、画像信号Ｖ３による画像は、エッジ部分の両側に縁取りが目立たないものとなり、画質が向上する。
【０１０１】
波形の複雑さの度合いが高いと判断される場合には、判別結果αは大きくなる。この場合、混合回路１６６における抑圧度は小さく、出力端子１５３に出力される画像信号Ｖ３の画素データは、画像信号Ｖ１の画素データと略同じのものとなる。例えば、画像信号Ｖ１が図２１Ｂに示すように平坦な部分のない信号であるとき、画像信号Ｖ３として図２１Ｄに示すように画像信号Ｖ１とほとんど変わらないものを得ることができる。この図２１Ｄは、図２１Ｃに示す理想的な場合と略等しい。そのため、エンハンス処理による輪郭強調効果が弱められることはない。
【０１０２】
なお、エッジ部分そのものにおいても、波形の複雑さの度合いが高いと判断され、判別結果αが大きくなる。そのため、画像信号Ｖ３のエッジ部分は、画像信号Ｖ１のエッジ部分と同様に、エンハンス処理によって急峻にされた状態におかれる。つまり、エンハンス処理による輪郭強調効果が弱められることはない。
【０１０３】
また、図２に示すエッジ改善部１５０においては、波形判別部１５８で判別結果αを得る際に、主として、第１の処理部１５９で得られる注目位置の波形の平坦度を示す信号Ｓ１が用いられる。この信号Ｓ１は、波形が複雑な場合であっても、波形によっては、小さな値となることがある。そのため、この信号Ｓ１を補完するために、第２の処理部１６０で得られる高域成分Ｓ２が用いられている。したがって、波形が複雑な場合に、判別結果αが小さくなって、エンハンス処理による輪郭強調効果が弱められてしまうということを防止できる。
【０１０４】
なお、第２の処理部１６０における処理回路１６０ａは３タップのハイパスフィルタを構成するものであって、タップ数が少ないため、高域成分Ｓ２の低域側のレベルの持ち上がりが少なく、この高域成分Ｓ２を信号Ｓ１の補完信号として使用しても、これによって、画像に目立つ縁取りが発生することはない。
【０１０５】
ここで、図２のエッジ改善部１５０における、（１）〜（１８）の各部の実際の値の例を示す。この場合、エンハンス処理におけるハイパスフィルタ（垂直ハイパスフィルタ１２０または水平ハイパスフィルタ１２５）は１１タップのものであり、その係数値は図６に示す通りであるとする。またこの場合、エンハンス処理における非線形特性回路（非線形特性回路１２１または非線形特性回路１２６）の非線形特性はオフ状態、つまり線形であるとする。また、非線形特性回路１５９ｆ，１６０ｃ，１６１ｆの非線形特性は、図５に示す通りとする。また、各値は、小数点以下を四捨五入したものとする。
【０１０６】
図７は、エッジと平坦な部分のある信号の場合（図２０参照）における各部の値の例を示している。図８は、平坦な部分のない信号の場合（図２１参照）における各部の値の例を示している。
【０１０７】
なお、（１）は入力端子１５２に入力される画像信号Ｖ２、（２）は入力端子１５１に入力される画像信号Ｖ１、（３）は最大値検出回路１５４で検出される最大値ＭＡＸ，（４）は最小値検出回路１５５で検出される最小値ＭＩＮ、（５）はスイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４、（６）は第１の処理部１５９の絶対値回路１５９ｂの出力信号、（７）は第１の処理部１５９の絶対値回路１５９ｄの出力信号、（８）は第１の処理部１５９の最小値回路１５９ｅの出力信号、（９）は第１の処理部１５９の非線形特性回路１５９ｆの出力信号Ｓ１である。
【０１０８】
また、（１０）は第２の処理部１６０の絶対値回路１６０ｂの出力信号、（１１）は第２の処理部１６０の非線形特性回路１６０ｃの出力信号Ｓ２、（１２）は第３の処理部１６１の絶対値回路１６１ｂの出力信号、（１３）は第３の処理部１６１の絶対値回路１６１ｄの出力信号、（１４）は第３の処理部１６１の最小値回路１６１ｅの出力信号、（１５）は第３の処理部１６１の非線形特性回路１６１ｆの出力信号Ｓ３、（１６）はリミッタ１６４の出力信号α、（１７）はスイッチ回路１６５の出力信号ｍ、（１８）は混合回路１６６の出力信号、つまり出力端子１５３に出力される画像信号Ｖ３である。
【０１０９】
なお、図１の画像信号処理部１０２における処理を、例えば図９に示すような画像信号処理装置３００によって、ソフトウェアで実現することも可能である。
【０１１０】
まず、図９に示す画像信号処理装置３００について説明する。この画像信号処理装置３００は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ３０１と、このＣＰＵ３０１の動作プログラム等が格納されたＲＯＭ（read only memory）３０２と、ＣＰＵ３０１の作業領域を構成するＲＡＭ（random access memory）３０３とを有している。これらＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２およびＲＡＭ３０３は、それぞれバス３０４に接続されている。
【０１１１】
また、画像信号処理装置３００は、外部記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）３０５と、インターネット等の通信網４００に有線または無線で接続する通信部３０８とを有している。これらＨＤＤ３０５および通信部３０８は、それぞれバス３０４に接続されている。
【０１１２】
また、画像信号処理装置３００は、入力画像信号Ｖａを入力するための入力端子３１４と、出力画像信号Ｖｂを出力するための出力端子３１５とを有している。これら入力端子３１４および出力端子３１５は、それぞれインタフェース３１６，３１７を介してバス３０４に接続される。
【０１１３】
ここで、入力画像信号Ｖａを入力端子３１４より入力する代わりに、予めＨＤＤ３０５に記録しておき、あるいはインターネットなどの通信網４００より通信部３０８を介してダウンロードしてもよい。また、出力画像信号Ｖoutを出力端子３１５に出力する代わり、あるいはそれと並行してＨＤＤ３０５に格納したり、通信部３０８を介してインターネットなどの通信網４００に送出するようにしてもよい。
【０１１４】
図１０のフローチャートを参照して、図９に示す画像信号処理装置３００における、入力画像信号Ｖａより出力画像信号Ｖｂを得るための処理手順を説明する。
【０１１５】
まず、ステップＳＴ１で、処理を開始し、ステップＳＴ２で、入力画像信号Ｖａを１フレーム分入力する。この入力画像信号Ｖａが入力端子３１４より入力される場合には、この入力画像信号Ｖａを構成する画素データをＲＡＭ３０３に一時的に格納する。また、この入力画像信号ＶａがＨＤＤ３０５に記録されている場合には、ＨＤＤ３０５から入力画像信号Ｖａを読み出し、この入力画像信号Ｖａを構成する画素データをＲＡＭ３０３に一時的に格納する。
【０１１６】
次に、ステップＳＴ３で、入力画像信号Ｖａより垂直方向の高域成分を抽出し、この高域成分を、非線形特性を付与した後に垂直輪郭信号として画像信号Ｖａに加算し、さらにこの加算信号の最大値を制限して、垂直方向の高域が強調された画像信号Ｖ12を生成する。
【０１１７】
次に、ステップＳＴ４では、画像信号Ｖ12における注目位置の垂直方向の波形の複雑さの度合いを判別して、判別結果αを求める。この判別は、画像信号Ｖ12における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの垂直方向に並ぶ複数の画素データを使用して行われる。
【０１１８】
また、ステップＳＴ５で、画像信号Ｖ12における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの垂直方向に並ぶ複数の画素データの最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを検出する。そして、ステップＳＴ６で、ステップＳＴ４で求められた判別結果αと、ステップＳＴ５で検出された最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮとを用いて、画像信号Ｖ12における注目位置の画素データの値を抑圧して、画像信号Ｖ13を生成する。
【０１１９】
この場合、画像信号Ｖ12における注目位置の画素データの値ｘが、最大値ＭＡＸより大きいとき(ｘ＞ＭＡＸ）、またはその最小値ＭＩＮより小さいとき（ｘ＜ＭＩＮ）、当該注目位置の近傍の波形の複雑さの度合いが低い程、つまり判別結果αが小さい程、画像信号Ｖ12における注目位置の画素データの値ｘを、最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮに近づくように抑圧して、画像信号Ｖ13の画素データの値とする。
【０１２０】
なお、画像信号Ｖ12における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮまでの範囲にあるときは（ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸ）、画像信号Ｖ12における注目位置の画素データの値ｘをそのまま画像信号Ｖ13の画素データの値とする。
【０１２１】
次に、ステップＳＴ７で、ステップＳＴ３で生成された画像信号Ｖ12の全ての画素データに対する処理が終了したか否かを判定する。終了していないときは、ステップＳＴ４に戻って、次の注目位置についての処理に移る。一方、終了したときは、ステップＳＴ８に進む。
【０１２２】
ステップＳＴ８では、画像信号Ｖ13より水平方向の高域成分を抽出し、この高域成分を、非線形特性を付与した後に水平輪郭信号として画像信号Ｖ13に加算し、さらにこの加算信号の最大値を制限して、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ15を生成する。
【０１２３】
次に、ステップＳＴ９では、画像信号Ｖ15における注目位置の水平方向の波形の複雑さの度合いを判別して、判別結果αを求める。この判別は、画像信号Ｖ15における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ13の水平方向に並ぶ複数の画素データを使用して行われる。
【０１２４】
また、ステップＳＴ１０で、画像信号Ｖ15における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖ13の水平方向に並ぶ複数の画素データの最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを検出する。そして、ステップＳＴ１１で、ステップＳＴ９で求められた判別結果αと、ステップＳＴ１０で検出された最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮとを用いて、画像信号Ｖ15における注目位置の画素データの値を抑圧して、出力画像信号Ｖｂを生成する。
【０１２５】
この場合、画像信号Ｖ15における注目位置の画素データの値ｘが、最大値ＭＡＸより大きいとき(ｘ＞ＭＡＸ）、またはその最小値ＭＩＮより小さいとき（ｘ＜ＭＩＮ）、当該注目位置の近傍の水平方向の波形の複雑さの度合いが低い程、つまり判別結果αが小さい程、画像信号Ｖ15における注目位置の画素データの値ｘを、最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮに近づくように抑圧して、画像信号Ｖｂの画素データの値とする。
【０１２６】
なお、画像信号Ｖ15における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮまでの範囲にあるときは（ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸ）、画像信号Ｖ15における注目位置の画素データの値ｘをそのまま画像信号Ｖｂの画素データの値とする。
【０１２７】
次に、ステップＳＴ１２で、ステップＳＴ８で生成された画像信号Ｖ15の全ての画素データに対する処理が終了したか否かを判定する。終了していないときは、ステップＳＴ９に戻って、次の注目位置についての処理に移る。一方、終了したときは、ステップＳＴ１３に進む。
【０１２８】
ステップＳＴ１３では、生成された１フレーム分の画像信号Ｖｂを出力する。この場合、画像信号Ｖｂを出力端子３１５に出力し、あるいはＨＤＤ３０５に供給して記録する。
【０１２９】
次に、ステップＳＴ１４で、処理すべき全てのフレームの処理が終了したか否かを判定する。全フレームの処理が終了していないときは、ステップＳＴ２に戻り、次の１フレーム分の入力画像信号Ｖａの処理に移る。一方、全フレームの処理が終了したときは、ステップＳＴ１５で、処理を終了する。
【０１３０】
このように、図１０に示すフローチャートに沿って処理をすることで、図１の画像信号処理部１０２と同様に、入力された入力画像信号Ｖａの画素データを処理して、出力画像信号Ｖｂの画素データを得ることができる。
【０１３１】
次に、この発明の第２の実施の形態について説明する。図１１は、第２の実施の形態としての画像表示装置１００Ａの構成を示している。この図１１において、図１と対応する部分には同一符号を付して示している。
【０１３２】
この画像表示装置１００Ａは、画像信号Ｖａが入力される入力端子１０１と、この画像信号Ｖａに対してエンハンス処理（輪郭強調処理）を行う画像信号処理部１０２Ａと、ＬＣＤ、ＰＤＰ等で構成される表示素子１０４と、画像信号処理部１０２Ａで得られる画像信号Ｖｂに基づいて表示素子１０４を駆動し、この表示素子１０４の画面に画像信号Ｖｂによる画像を表示するパネルドライバ１０３とを有している。
【０１３３】
図１１に示す画像表示装置１００Ａの動作を説明する。
入力端子１０１には画像信号Ｖａが入力される。このように入力端子１０１に入力される画像信号Ｖａは画像信号処理部１０２Ａに供給される。画像信号処理部１０２Ａでは、画像信号Ｖａに対してエンハンス処理（輪郭強調処理）が行われる。この場合、画像信号Ｖａから例えば垂直方向および水平方向の高域成分が抽出され、この高域成分が画像信号Ｖａに加算されることで、高域の強調された画像信号Ｖｂが得られる。画像信号処理部１０２Ａで得られる画像信号Ｖｂはパネルドライバ１０３に供給される。パネルドライバ１０３は、画像信号Ｖｂに基づいて表示素子１０４を駆動し、表示素子１０４の画面に画像信号Ｖｂによる画像を表示する。
【０１３４】
画像信号処理部１０２Ａについてさらに説明する。
この画像信号処理部１０２Ａは、入力端子１０１に入力される画像信号Ｖａを入力画像信号とし、この画像信号Ｖａから例えば垂直方向および水平方向の高域成分を輪郭信号として抽出する２次元ハイパスフィルタ（２次元ＨＰＦ）１３０と、この輪郭信号に非線形特性を付与する非線形特性回路１３１とを有している。
【０１３５】
非線形特性回路１３１は、入力信号の絶対値レベルが所定値以下であるとき、出力信号のレベルを０とする。これにより、ノイズ成分が強調されることが防止される。また、非線形特性回路１３１は、入力信号の絶対値レベルが所定値以上であるとき、出力信号のレベルを一定値とする。これにより、高域の信号レベルが飽和することが防止される。
【０１３６】
また、画像信号処理部１０２Ａは、画像信号Ｖａに非線形特性回路１３１で非線形特性が付与された輪郭信号を加算して、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ41を得る加算器１３２と、オーバフローおよびアンダーフローを防止するために、加算器１３２で得られる画像信号Ｖ21の振幅を制限するリミッタ１３３と、このリミッタ１３３から出力される画像信号Ｖ42における垂直方向および水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化を抑圧する２次元エッジ改善部１３４とを有している。この２次元エッジ改善部１３４の具体的な構成については後述する。この２次元エッジ改善部１３４から出力される画像信号Ｖｂが画像信号処理部１０２Ａの出力画像信号となる。
【０１３７】
画像信号処理部１０２Ａの動作を説明する。
入力画像信号としての画像信号Ｖａは２次元ハイパスフィルタ１３０に供給される。この２次元ハイパスフィルタ１３０では、画像信号Ｖａから垂直方向および水平方向の高域成分が輪郭信号として抽出される。この輪郭信号は非線形特性回路１３１を介して加算器１３２に供給される。
【０１３８】
この加算器１３２には、入力画像信号としての画像信号Ｖａも供給される。加算器１２２では、画像信号Ｖａに輪郭信号が加算され、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ41が得られる。この画像信号Ｖ41はリミッタ１３３に供給される。このリミッタ１３３では、画像信号Ｖ41の振幅が制限され、オーバフローおよびアンダーフローが防止される。
【０１３９】
また、リミッタ１３３から出力される画像信号Ｖ42は２次元エッジ改善部１３４に供給される。画像信号Ｖ42は上述したように画像信号Ｖａに垂直方向および水平方向の高域成分である輪郭信号が加算されて得られたものである。そのため、この画像信号Ｖ42における垂直方向および水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベルは変化したものとなっている（図２０Ｂ参照）。したがって、この画像信号Ｖ42そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の垂直方向および水平方向のエッジ部分の両側に縁取りが発生し、エッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【０１４０】
そのため、２次元エッジ改善部１３４では、画像信号Ｖ42における垂直方向および水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が抑圧される。これにより、画像の垂直方向および水平方向のエッジ部分の両側の縁取りは目立たなくなり、このエッジ部分の画質が改善される。
【０１４１】
次に、２次元エッジ改善部１３４の具体的な構成について説明する。図１２は、エッジ改善部１３４の構成を示している。この図１２において、図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【０１４２】
このエッジ改善部１３４は、エンハンス処理された画像信号Ｖ42を入力する入力端子１５１と、エンハンス処理されていない画像信号Ｖａを入力する入力端子１５２と、画質改善後の画像信号Ｖｂを出力する出力端子１５３とを有している。
【０１４３】
また、エッジ改善部１３４は、画像信号Ｖ42の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの複数の画素データの最大値ＭＡＸを検出する最大値検出回路１５４Ａと、画像信号Ｖ42の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの複数の画素データの最小値ＭＩＮを検出する最小値検出回路１５５Ａとを有している。
【０１４４】
上述した図３は、最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮの検出処理、波形判別のための処理ａ〜ｅに使用する、複数の画素データの一例を示すものであり、ｎ−２〜ｎ＋２の画素データは垂直方向または水平方向に並ぶ画素データを示している。
【０１４５】
２次元エッジ改善部１３４では、垂直方向に並ぶｎ−２〜ｎ＋２の画素データおよび水平方向に並ぶｎ−２〜ｎ＋２の画素データが使用される。上述したように、ｎの画素データは注目位置に位置する画素データである。ｎ−１，ｎ−２の画素データは、ｎの画素データに対して、一側に位置しており、それぞれ１画素前、２画素前の画素データである。ｎ＋１，ｎ＋２の画素データは、ｎの画素データに対して、他側に位置しており、それぞれ１画素後、２画素後の画素データである。
【０１４６】
最大値検出回路１５４Ａにおける最大値ＭＡＸの検出処理では、垂直方向のｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データおよび水平方向のｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データが使用され、それらの画素データの最大値が検出される。また、最小値検出回路１５５Ａにおける最小値ＭＩＮの検出処理では、垂直方向のｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データおよび水平方向のｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データが使用され、それらの画素データの最小値が検出される。
【０１４７】
また、エッジ改善部１３４は、画像信号Ｖ42の注目位置の画素データの値と、最大値検出回路１５４Ａで検出された最大値ＭＡＸおよび最小値検出回路１５５Ａで検出された最小値ＭＩＮとを比較して、切り換え制御信号ＳＷ１，ＳＷ２を発生する振幅比較回路１５６を有している。
【０１４８】
振幅比較回路１５６は、画像信号Ｖ１の注目位置の画素データの値をｘとし、ｘ＞ＭＡＸであるときは「１」となり、ｘ＜ＭＩＮであるときは「０」となる切り換え制御信号ＳＷ１を発生する。また、振幅比較回路１５６は、ｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは「１」となり、ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは「０」となる切り換え制御信号ＳＷ２を発生する。
【０１４９】
また、エッジ改善部１３４は、上述した最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮを選択的に取り出すスイッチ回路１５７を有している。スイッチ回路１５７のａ側の固定端子には最大値検出回路１５４Ａで検出された最大値ＭＡＸが供給され、そのｂ側の固定端子には最小値検出回路１５５Ａで検出された最小値ＭＩＮが供給される。このスイッチ回路１５７は、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ１に基づいて、その接続が制御される。スイッチ回路１５７は、ＳＷ１＝「１」のときはａ側に接続され、一方ＳＷ１＝「０」のときはｂ側に接続される。
【０１５０】
また、エッジ改善部１３４は、画像信号Ｖ42における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する波形判別部１５８Ａを有している。
【０１５１】
この波形判別部１５８Ａは、注目位置の水平方向の波形の複雑さの度合いを示す信号Ｓｈを得るための水平処理部１７１Ｈと、注目位置の垂直方向の波形の複雑さの度合いを示す信号Ｓｖを得るための垂直処理部１７１Ｖと、これら信号Ｓｈ，Ｓｖを加算する加算器１７２と、この加算器１７２の出力信号の最大値を１００に制限して判別結果αを得るリミッタ１６４とを備えている。処理部１７１Ｈ，１７１Ｖは、それぞれ、図２に示すエッジ改善部１５０の波形判別部１５８における処理部１５９〜１６１、加算器１６２および減算器１６３と同様に構成されている。
【０１５２】
この場合、水平処理部１７１Ｈでは、処理ａ、処理部ｂ、処理ｃ、処理ｄおよび処理ｅは、それぞれ、水平方向の、ｎ−２，ｎ−１，ｎの画素データ、ｎ＋２，ｎ＋１，ｎの画素データ、ｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データ、ｎ−２，ｎ−１，ｎの画素データおよびｎ＋２，ｎ＋１，ｎの画素データが使用されて行われる。一方、垂直処理部１７１Ｖでは、処理ａ、処理部ｂ、処理ｃ、処理ｄおよび処理ｅは、それぞれ、垂直方向の、ｎ−２，ｎ−１，ｎの画素データ、ｎ＋２，ｎ＋１，ｎの画素データ、ｎ−１，ｎ，ｎ＋１の画素データ、ｎ−２，ｎ−１，ｎの画素データおよびｎ＋２，ｎ＋１，ｎの画素データが使用されて行われる。
【０１５３】
また、エッジ改善部１３４は、上述した波形判別部１５８Ａで得られる判別結果αまたは１００の値の信号を選択的に取り出すスイッチ回路１６５を有している。スイッチ回路１６５のａ側の固定端子には判別結果αが供給され、そのｂ側の固定端子には１００の値の信号が供給される。このスイッチ回路１６５は、上述した振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ２に基づいて、その接続が制御される。スイッチ回路１６５は、ＳＷ２＝「１」のときはａ側に接続され、一方ＳＷ２＝「０」のときはｂ側に接続される。
【０１５４】
また、エッジ改善部１３４は、スイッチ回路１６５で取り出される信号ｍに基づいて、入力端子１５１に入力される画像信号Ｖ42の注目位置の画素データとスイッチ回路１５７で取り出される信号Ｓ４（最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮ）とを混合し、画像信号Ｖbの画素データを得る、信号抑圧手段を構成する混合回路１６６を有している。
【０１５５】
混合回路１６６では、画像信号Ｖ21の注目位置の画素データの値をｘ、信号Ｓ４の値をｙ、さらに画像信号Ｖｂの画素データの値をｚとするとき、上述した（１）式のように、混合が行われる。
【０１５６】
図１２に示すエッジ改善部１３４の動作を説明する。
入力端子１５１には、エンハンス処理された画像信号Ｖ42が入力される。この画像信号Ｖ42は、振幅比較回路１５６および混合回路１６６に供給される。また、入力端子１５２には、エンハンス処理されていない画像信号Ｖａが入力される。この画像信号Ｖａは、最大値検出回路１５４Ａ、最小値検出回路１５５Ａおよび波形判別部１５８Ａに供給される。
【０１５７】
最大値検出回路１５４Ａでは、画像信号Ｖ42の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの複数の画素データの最大値ＭＡＸが検出される。また、最小値検出回路１５５Ａでは、画像信号Ｖ42の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの複数の画素データの最小値ＭＩＮが検出される。これら最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮは振幅比較回路１５６に供給される。この最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮの検出処理、さらには波形判別のための処理ａ〜ｅに使用する、画像信号Ｖａの複数の画素データとしては、垂直方向に並ぶ画素データおよび水平方向に並ぶ画素データが使用される。
【０１５８】
振幅比較回路１５６では、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘと、最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮとが比較され、切り換え制御信号ＳＷ１，ＳＷ２が発生される。この場合、切り換え制御信号ＳＷ１は、ｘ＞ＭＡＸであるときは「１」となり、ｘ＜ＭＩＮであるときは「０」となる。切り換え制御信号ＳＷ２は、ｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは「１」となり、ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは「０」となる。
【０１５９】
また、最大値検出回路１５４Ａで検出される最大値ＭＡＸはスイッチ回路１５７のａ側の固定端子に供給され、最小値検出回路１５５Ａで検出される最小値ＭＩＮはスイッチ回路１５７のｂ側の固定端子に供給される。このスイッチ回路１５７には、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ１が供給される。
【０１６０】
ＳＷ１＝［１］であるとき、従ってｘ＞ＭＡＸであるときは、スイッチ回路１５７はａ側に接続され、スイッチ回路１５７の出力側に、最大値ＭＡＸが取り出される。一方、ＳＷ１＝［０］であるとき、従ってｘ＜ＭＩＮであるときは、スイッチ回路１５７はｂ側に接続され、スイッチ回路１５７の出力側に、最小値ＭＩＮが取り出される。このようにスイッチ回路１５７で取り出される信号Ｓ４、すなわち最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮは混合回路１６６に供給される。
【０１６１】
また、波形判別部１５８Ａでは、画像信号Ｖ42における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの複数の画素データに基づいて、水平方向および垂直方向の波形の複雑さの度合いが判別され、判別結果αが得られる。この判別結果αは、波形の複雑さの度合いが低い程小さくなる。この判別結果αは、水平処理部１７１Ｈで生成される水平方向の波形の複雑さを示す信号Ｓｈと垂直処理部１７１Ｖで生成される垂直方向の波形の複雑さを示す信号Ｓｖとが加算器１７２で加算され、さらにその加算信号がリミッタ１６４で最大値が１００に制限されて得られる。
【０１６２】
波形判別部１５８Ａで得られる判別結果αはスイッチ回路１６５のａ側の固定端子に供給される。このスイッチ回路１６５のｂ側の固定端子には１００の値の信号が供給される。このスイッチ回路１６５には、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ２が供給される。
【０１６３】
ＳＷ２＝［１］であるとき、従ってｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは、スイッチ回路１６５はａ側に接続され、スイッチ回路１６５の出力信号ｍとして判別結果αが取り出される。一方、ＳＷ２＝［０］であるとき、従ってＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは、スイッチ回路１６５はｂ側に接続され、スイッチ回路１６５の出力信号ｍとして１００の値の信号が取り出される。
【０１６４】
このスイッチ回路１６５の出力信号ｍは、混合回路１６６に混合比率情報として供給される。混合回路１６６では、信号ｍに基づいて、（１）式によって、画像信号Ｖｂの画素データの値ｚが求められる。
【０１６５】
ここで、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸより大きい場合（ｘ＞ＭＡＸ）を考える。この場合、スイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４は最大値ＭＡＸとなり、またスイッチ回路１６５の出力信号ｍは波形判別部１５８Ａで得られる判別結果αとなる。
【０１６６】
そのため、混合回路１６６では、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘおよび最大値ＭＡＸが判別結果αに応じた比率で混合されて、画像信号Ｖｂの画素データの値ｚが生成される。この場合、波形の複雑さの度合いが低い程、判別結果αは小さくなるので、混合回路１６６で生成される画像信号Ｖｂの画素データの値ｚは、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸに近づくように抑圧されたものとなる。
【０１６７】
また、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘが最小値ＭＩＮより小さい場合（ｘ＜ＭＩＮ）を考える。この場合、スイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４は最小値ＭＩＮとなり、またスイッチ回路１６５の出力信号ｍは波形判別部１５８Ａで得られる判別結果αとなる。
【０１６８】
そのため、混合回路１６６では、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘおよび最大値ＭＡＸが判別結果αに応じた比率で混合されて、画像信号Ｖ３の画素データの値ｚが生成される。この場合、波形の複雑さの度合いが低い程、判別結果αは小さくなるので、混合回路１６６で生成される画像信号Ｖｂの画素データの値ｚは、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘが最小値ＭＩＮに近づくように抑圧されたものとなる。
【０１６９】
また、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮまでの範囲にある場合（ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸ）を考える。この場合、スイッチ回路１６５の出力信号ｍは１００の値の信号となる。そのため、混合回路１６６では、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘがそのまま画像信号Ｖｂの画素データの値ｚとなる。
【０１７０】
このように図１２に示す２次元エッジ改善部１３４は、図２に示すエッジ改善部１５０と同様の動作をするので、エッジ改善部１５０と同様の作用効果を得ることができる。
【０１７１】
なお、図１１の画像信号処理部１０２Ａにおける処理を、例えば図９に示すような画像信号処理装置３００によって、ソフトウェアで実現することも可能である。
【０１７２】
図１３のフローチャートを参照して、図９に示す画像信号処理装置３００における、入力画像信号Ｖａより出力画像信号Ｖｂを得るための処理手順を説明する。
【０１７３】
まず、ステップＳＴ２１で、処理を開始し、ステップＳＴ２２で、入力画像信号Ｖａを１フレーム分入力する。この入力画像信号Ｖａが入力端子３１４より入力される場合には、この入力画像信号Ｖａを構成する画素データをＲＡＭ３０３に一時的に格納する。また、この入力画像信号ＶａがＨＤＤ３０５に記録されている場合には、ＨＤＤ３０５から入力画像信号Ｖａを読み出し、この入力画像信号Ｖａを構成する画素データをＲＡＭ３０３に一時的に格納する。
【０１７４】
次に、ステップＳＴ２３で、入力画像信号Ｖａより垂直方向および水平方向の高域成分を抽出し、この高域成分を、非線形特性を付与した後に垂直および水平の輪郭信号として画像信号Ｖａに加算し、さらにこの加算信号の最大値を制限して、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ42を生成する。
【０１７５】
次に、ステップＳＴ２４では、画像信号Ｖ42における注目位置の垂直方向および水平方向の波形の複雑さの度合いを判別して、判別結果αを求める。この判別は、画像信号Ｖ42における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの垂直方向および水平方向に並ぶ複数の画素データを使用して行われる。
【０１７６】
次に、ステップＳＴ２５で、画像信号Ｖ42における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの垂直方向および水平方向に並ぶ複数の画素データの最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを検出する。そして、ステップＳＴ２６で、ステップＳＴ２４で求められた判別結果αと、ステップＳＴ２５で検出された最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮとを用いて、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値を抑圧して、画像信号Ｖｂを生成する。
【０１７７】
この場合、画像信号Ｖｂにおける注目位置の画素データの値ｘが、最大値ＭＡＸより大きいとき(ｘ＞ＭＡＸ）、またはその最小値ＭＩＮより小さいとき（ｘ＜ＭＩＮ）、当該注目位置の近傍の波形の複雑さの度合いが低い程、つまり判別結果αが小さい程、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘを、最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮに近づくように抑圧して、画像信号Ｖｂの画素データの値とする。
【０１７８】
なお、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮまでの範囲にあるときは（ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸ）、画像信号Ｖ42における注目位置の画素データの値ｘをそのまま画像信号Ｖｂの画素データの値とする。
【０１７９】
次に、ステップＳＴ２７で、ステップＳＴ２３で生成された画像信号Ｖ42の全ての画素データに対する処理が終了したか否かを判定する。終了していないときは、ステップＳＴ２４に戻って、次の注目位置についての処理に移る。一方、終了したときは、ステップＳＴ２８に進む。
【０１８０】
ステップＳＴ２８では、生成された１フレーム分の画像信号Ｖｂを出力する。この場合、画像信号Ｖｂを出力端子３１５に出力し、あるいはＨＤＤ３０５に供給して記録する。
【０１８１】
次に、ステップＳＴ２９で、処理すべき全てのフレームの処理が終了したか否かを判定する。全フレームの処理が終了していないときは、ステップＳＴ２２に戻り、次の１フレーム分の入力画像信号Ｖａの処理に移る。一方、全フレームの処理が終了したときは、ステップＳＴ３０で、処理を終了する。
【０１８２】
このように、図１３に示すフローチャートに沿って処理をすることで、図１１に示す画像信号処理部１０２Ａと同様に、入力された入力画像信号Ｖａの画素データを処理して、出力画像信号Ｖｂの画素データを得ることができる。
【０１８３】
なお、図１１の画像信号処理部１０２Ａにおいては、２次元ハイパスフィルタ１３０で画像信号Ｖａの垂直方向および水平方向の高域成分を抽出し、これを輪郭信号として画像信号Ｖａに加算するものである。しかし、このハイパスフィルタ１３０で、さらに第１の斜め方向（右上がり方向）および第２の斜め方向（右下がり方向）の高域成分を抽出し、これをも輪郭信号として画像信号Ｖａに加算することも考えられる。これにより、斜め方向の輪郭が強調されて、鮮鋭感が増すようになる。
【０１８４】
しかしこの場合、斜め方向に関して、上述した垂直方向および水平方向と同様に、エッジ部分近くの平坦な部分のレベルが変化し、このレベル変化のために画像のエッジ部分の両側に縁取りが発生する。
【０１８５】
したがってこの場合には、斜め方向に関しても、上述した垂直方向および水平方向と同様に、画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化を抑圧し、画像のエッジ部分の両側の縁取りが目立つことを軽減する必要がある。
【０１８６】
そこで、上述したように画像信号Ｖａに斜め方向の高域成分をも加算して、斜め方向の輪郭を強調する場合には、図１２に示す２次元エッジ改善部１３４を、例えば以下のように変更すればよい。
【０１８７】
すなわち、最大値検出回路１５４Ａは、画像信号Ｖ42の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの垂直方向、水平方向、第１の斜め方向さらには第２の斜め方向に並ぶ複数の画素データを使用し、これらの画素データの最大値ＭＡＸを検出するようにされる。
【０１８８】
同様に、最小値検出回路１５５Ａは、画像信号Ｖ42の注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの垂直方向、水平方向、第１の斜め方向さらには第２の斜め方向に並ぶ複数の画素データを使用し、これらの画素データの最小値ＭＩＮを検出するようにされる。
【０１８９】
また、波形判別部１５８Ａは、注目位置の水平方向の波形の複雑さの度合いを示す信号Ｓｈを得るための水平処理部１７１Ｈおよび注目位置の垂直方向の波形の複雑さの度合いを示す信号Ｓｖを得るための垂直処理部１７１Ｖの他に、破線図示するように、注目位置の第１の斜め方向の波形の複雑さの度合いを示す信号Ｓb1を得るための斜め処理部１７１Ｂ１および注目位置の第２の斜め方向の波形の複雑さの度合いを示す信号Ｓb2を得るための斜め処理部１７１Ｂ２を備えるようにされる。
【０１９０】
これら斜め処理部１７１Ｂ１，１７１Ｂ２は、水平処理部１７１Ｈ、垂直処理部１７１Ｖと同様に構成される。ただし、斜め処理部１７１Ｂ１では、注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの第１の斜め方向に並ぶ複数の画素データを使用して処理ａ〜ｅが行われる。また、斜め処理部１７１Ｂ２では、注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの第２の斜め方向に並ぶ複数の画素データを使用して処理ａ〜ｅが行われる。
【０１９１】
波形判別部１５８Ａでは、加算器１７２で信号Ｓｈ，Ｓｖの他に、信号Ｓb1，Ｓb2も加算され、さらにこの加算信号がリミッタ１６４で最大値が１００に制限されて判別結果αとなるようにされる。
【０１９２】
次に、この発明の第３の実施の形態について説明する。図１４は、第３の実施の形態としての画像表示装置１００Ｂの構成を示している。この図１４において、図１と対応する部分には同一符号を付して示している。
【０１９３】
この画像表示装置１００Ｂは、画像信号Ｖａが入力される入力端子１０１と、この画像信号Ｖａに対してスケーリング処理（画素数変換処理）を行う画像信号処理部１０２Ｂと、ＬＣＤ、ＰＤＰ等で構成される表示素子１０４と、画像信号処理部１０２Ｂで得られる画像信号Ｖｂに基づいて表示素子１０４を駆動し、この表示素子１０４の画面に画像信号Ｖｂによる画像を表示するパネルドライバ１０３とを有している。
【０１９４】
図１４に示す画像表示装置１００Ｂの動作を説明する。
入力端子１０１には画像信号Ｖａが入力される。このように入力端子１０１に入力される画像信号Ｖａは画像信号処理部１０２Ｂに供給される。画像信号処理部１０２Ｂでは、画像信号Ｖａに対してスケーリング処理（画素数変換処理）が行われる。この場合、画像信号Ｖａに基づいて、水平方向および垂直方向の補間位置の画素データが生成されることで、これら水平方向および垂直方向の画素数が変換される。この補間は、従来周知の線形補間、キュービック補間、最近傍補間等の手法によって行われる。画像信号処理部１０２Ｂで得られる画像信号Ｖｂはパネルドライバ１０３に供給される。パネルドライバ１０３は、画像信号Ｖｂに基づいて表示素子１０４を駆動し、表示素子１０４の画面に画像信号Ｖｂによる画像を表示する。
【０１９５】
画像信号処理部１０２Ｂについてさらに説明する。
この画像信号処理部１０２Ｂは、入力端子１０１に入力される画像信号Ｖａを入力画像信号とし、この画像信号Ｖａに基づいて、垂直方向の補間位置の画素データを生成し、画像信号Ｖ31を得る垂直補間回路１４０を有している。この場合、画像信号Ｖ31における注目位置の画素データは、この注目位置の近傍に位置する画像信号Ｖａの複数の画素データを用いて生成される。
【０１９６】
また、この画像信号処理部１０２Ｂは、垂直補間回路１４０より出力される画像信号Ｖ31における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分に発生するリンギング（レベル変化）を抑圧する垂直エッジ改善部１４１を有している。この垂直エッジ改善部１４１の具体的な構成については後述する。
【０１９７】
また、画像信号処理部１０２Ｂは、垂直エッジ改善部１４１より出力される画像信号Ｖ32に基づいて、水平方向の補間位置の画素データを生成し、画像信号Ｖ33を得る水平補間回路１４２を有している。この場合、画像信号Ｖ33における注目位置の画素データは、この注目位置の近傍に位置する画像信号Ｖ32の複数の画素データを用いて生成される。
【０１９８】
また、この画像信号処理部１０２Ｂは、水平補間回路１４２より出力される画像信号Ｖ33における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分に発生するリンギング（レベル変化）を抑圧する水平エッジ改善部１４３を有している。この水平エッジ改善部１４３の具体的な構成については後述する。この水平エッジ改善部１４３から出力される画像信号Ｖｂが画像信号処理部１０２Ｂの出力画像信号となる。
【０１９９】
画像信号処理部１０２Ｂの動作を説明する。
入力画像信号としての画像信号Ｖａは垂直補間回路１４０に供給される。この垂直補間回路１４０では、画像信号Ｖａに基づいて、垂直方向の補間位置の画素データが生成され、垂直方向の画素数が、例えば増加する方向に変換される。
【０２００】
垂直補間回路１４０より出力される画像信号Ｖ31は垂直エッジ改善部１４１に供給される。画像信号Ｖ31は上述したように補間処理によって垂直方向の画素数が変換されたものである。そのため、この画像信号Ｖ31の垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分にはリンギング（レベル変化）が発生している。したがって、この画像信号Ｖ31そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の垂直方向のエッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【０２０１】
そのため、垂直エッジ改善部１４１では、画像信号Ｖ31における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分のリンギング（レベル変化）が抑圧される。これにより、画像の垂直方向のエッジ部分の画質劣化が改善される。
【０２０２】
また、垂直エッジ改善部１４１より出力される画像信号Ｖ32は水平補間回路１４２に供給される。この水平補間回路１４２では、画像信号Ｖ32に基づいて、水平方向の補間位置の画素データが生成され、水平方向の画素数が、例えば増加する方向に変換される。
【０２０３】
水平補間回路１４２より出力される画像信号Ｖ33は水平エッジ改善部１４３に供給される。画像信号Ｖ33は上述したように補間処理によって水平方向の画素数が変換されたものである。そのため、この画像信号Ｖ33の水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分にはリンギング（レベル変化）が発生している。したがって、この画像信号Ｖ33そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の水平方向のエッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【０２０４】
そのため、水平エッジ改善部１４３では、画像信号Ｖ33における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のリンギング（レベル変化）が抑圧される。これにより、画像の水平方向のエッジ部分の画質劣化が改善される。
【０２０５】
次に、エッジ改善部１５０Ｂ（垂直エッジ改善部１４１、水平エッジ改善部１４３）の具体的な構成について説明する。図１５は、エッジ改善部１５０Ｂの構成を示している。この図１５において、図２と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【０２０６】
このエッジ改善部１５０Ｂは、スケーリング処理された画像信号Ｖ１を入力する入力端子１５１と、スケーリング処理されていない画像信号Ｖ２を入力する入力端子１５２と、画質改善後の画像信号Ｖ３を出力する出力端子１５３とを有している。ここで、画像信号Ｖ１は、垂直エッジ改善部１４１の場合には画像信号Ｖ31であり、水平エッジ改善部１４３の場合には画像信号Ｖ33である。画像信号Ｖ２は、垂直エッジ改善部１４１の場合には画像信号Ｖａであり、水平エッジ改善部１４３の場合には画像信号Ｖ32である。画像信号Ｖ３は、垂直エッジ改善部１４１の場合には画像信号Ｖ32であり、水平エッジ改善部１４３の場合には画像信号Ｖｂである。
【０２０７】
また、エッジ改善部１５０Ｂは、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する画像信号Ｖ２の所定方向に並ぶ複数、例えば２個の画素データについて、その画素データの近傍に位置する所定方向に並ぶ複数の画素データから最大値ＭＡＸを検出する最大値検出回路１５４Ｂと、その複数の画素データの最小値ＭＩＮを検出する最小値検出回路１５５Ｂとを有している。この場合、垂直エッジ改善部１４１では上述の所定方向は垂直方向であり、水平エッジ改善部１４３では上述の所定方向は水平方向である。
【０２０８】
また、エッジ改善部１５０Ｂは、最大値検出回路１５４Ｂで検出される複数、例えば２個の最大値ＭＡＸから補間処理によって、画像信号Ｖ１における注目位置に対応した最大値ＭＡＸを得る補間回路１８１と、最小値検出回路１５５Ｂで検出される複数、例えば２個の最小値ＭＩＮから補間処理によって、画像信号Ｖ１における注目位置に対応した最小値ＭＩＮを得る補間回路１８２とを有している。これら補間回路１８１，１８２では、例えば、直線補間、最近傍補間等の補間処理が行われる。
【０２０９】
また、エッジ改善部１５０Ｂは、画像信号Ｖ１の注目位置の画素データの値と、補間回路１８１で得られた最大値ＭＡＸおよび補間回路１８２で得られた最小値ＭＩＮとを比較して、切り換え制御信号ＳＷ１，ＳＷ２を発生する振幅比較回路１５６を有している。
【０２１０】
振幅比較回路１５６は、画像信号Ｖ１の注目位置の画素データの値をｘとし、ｘ＞ＭＡＸであるときは「１」となり、ｘ＜ＭＩＮであるときは「０」となる切り換え制御信号ＳＷ１を発生する。また、振幅比較回路１５６は、ｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは「１」となり、ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは「０」となる切り換え制御信号ＳＷ２を発生する。
【０２１１】
また、エッジ改善部１５０Ｂは、上述した最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮを選択的に取り出すスイッチ回路１５７を有している。スイッチ回路１５７のａ側の固定端子には補間回路１８１で得られた最大値ＭＡＸが供給され、そのｂ側の固定端子には補間回路１８２で得られた最小値ＭＩＮが供給される。このスイッチ回路１５７は、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ１に基づいて、その接続が制御される。スイッチ回路１５７は、ＳＷ１＝「１」のときはａ側に接続され、一方ＳＷ１＝「０」のときはｂ側に接続される。
【０２１２】
また、エッジ改善部１５０Ｂは、画像信号Ｖ１またはスイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４を選択的に取り出すスイッチ回路１８３を有している。スイッチ回路１８３のａ側の固定端子には画像信号Ｖ１が供給され、そのｂ側の固定端子には出力信号Ｓ４が供給される。このスイッチ回路１８３は、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ２に基づいて、その接続が制御される。スイッチ回路１８３は、ＳＷ２＝「０」のときはａ側に接続され、一方ＳＷ２＝「１」のときはｂ側に接続される。
【０２１３】
また、エッジ改善部１５０Ｂは、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する、スイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５の複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する波形判別部１５８を有している。この波形判別部１５８は、波形判別のための画像信号が、画像信号Ｖ２ではなくスイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５である他は、図２に示す波形判別部１５８と同じ構成である。
【０２１４】
このように画像信号Ｖ２を使用しないのは、この画像信号Ｖ２はスケーリング処理（画素数変換処理）を行う前のものであり、画像信号Ｖ１とは画素数が異なっており、画像信号Ｖ１の各画素データに対応した波形の判別結果αを得ることができないからである。なお、スイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５の代わりに、スイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４を使用することもできる。
【０２１５】
なお、垂直エッジ改善部１４１では、出力信号Ｓ５の垂直方向に並ぶ複数の画素データが使用されて、処理ａ〜ｅが行われる。また、水平エッジ改善部１４３では、出力信号Ｓ５の水平方向に並ぶ複数の画素データが使用されて、処理ａ〜ｅが行われる。
【０２１６】
また、エッジ改善部１５０Ｂは、波形判別部１５８で得られる判別結果αに基づいて、入力端子１５１に入力される画像信号Ｖ１の注目位置の画素データとスイッチ回路１８３で取り出される信号Ｓ５とを混合し、画像信号Ｖ３の画素データを得る、信号抑圧手段を構成する混合回路１６６を有している。
【０２１７】
混合回路１６６では、画像信号Ｖ１の注目位置の画素データの値をｘ、信号Ｓ５の値をｙ、さらに画像信号Ｖ３の画素データの値をｚとするとき、（２）式のように、混合が行われる。
ｚ＝ｘ・α／１００＋ｙ×（１−α／１００） ・・・（２）
【０２１８】
図１５に示すエッジ改善部１５０Ｂの動作を説明する。
入力端子１５１には、スケーリング処理された画像信号Ｖ１が入力される。この画像信号Ｖ１は、振幅比較回路１５６、混合回路１６６およびスイッチ回路１８３のａ側の固定端子に供給される。また、入力端子１５２には、スケーリング処理されていない画像信号Ｖ２が供給される。この画像信号Ｖ２は、最大値検出回路１５４Ｂおよび最小値検出回路１５５Ｂに供給される。
【０２１９】
最大値検出回路１５４Ｂでは、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する画像信号Ｖ２の複数、例えば２個の画素データについて、その画素データの近傍に位置する複数の画素データから最大値ＭＡＸが検出される。この最大値検出回路１５４Ｂで検出される複数、例えば２個の最大値ＭＡＸは補間回路１８１に供給される。補間回路１８１では、この複数の最大値ＭＡＸから補間処理によって、画像信号Ｖ１における注目位置に対応した最大値ＭＡＸが得られる。
【０２２０】
また、最小値検出回路１５５Ｂでは、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する画像信号Ｖ２の複数、例えば２個の画素データについて、その画素データの近傍に位置する複数の画素データから最小値ＭＩＮが検出される。この最小値検出回路１５５Ｂで検出される複数、例えば２個の最小値ＭＩＮは補間回路１８２に供給される。補間回路１８２では、この複数の最小値ＭＩＮから補間処理によって、画像信号Ｖ１における注目位置に対応した最小値ＭＩＮが得られる。
【０２２１】
この最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮの検出処理、さらには波形判別のための処理ａ〜ｅに使用する、複数の画素データとしては、垂直エッジ改善部１４１の場合には垂直方向に並ぶ画素データが使用され、水平エッジ改善部１４３の場合には水平方向に並ぶ画素データが使用される。
【０２２２】
補間回路１８１，１８２で得られる最大値ＭＡＸ、最小値ＭＩＮは振幅比較回路１５６に供給される。振幅比較回路１５６では、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘと、最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮとが比較され、切り換え制御信号ＳＷ１，ＳＷ２が発生される。この場合、切り換え制御信号ＳＷ１は、ｘ＞ＭＡＸであるときは「１」となり、ｘ＜ＭＩＮであるときは「０」となる。切り換え制御信号ＳＷ２は、ｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは「１」となり、ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは「０」となる。
【０２２３】
また、補間回路１８１で得られる最大値ＭＡＸはスイッチ回路１５７のａ側の固定端子に供給され、補間回路１８２で得られる最小値ＭＩＮはスイッチ回路１５７のｂ側の固定端子に供給される。このスイッチ回路１５７には、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ１が供給される。
【０２２４】
ＳＷ１＝［１］であるとき、従ってｘ＞ＭＡＸであるときは、スイッチ回路１５７はａ側に接続され、スイッチ回路１５７の出力側に、最大値ＭＡＸが取り出される。一方、ＳＷ１＝［０］であるとき、従ってｘ＜ＭＩＮであるときは、スイッチ回路１５７はｂ側に接続され、スイッチ回路１５７の出力側に、最小値ＭＩＮが取り出される。
【０２２５】
スイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４、すなわち最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮは、スイッチ回路１８３のｂ側の固定端子に供給される。このスイッチ回路１８３には、振幅比較回路１５６で発生される切り換え制御信号ＳＷ２が供給される。
【０２２６】
ＳＷ２＝［１］であるとき、従ってｘ＞ＭＡＸまたはｘ＜ＭＩＮであるときは、スイッチ回路８３はｂ側に接続され、スイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５としてスイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４、すなわち最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮが取り出される。一方、ＳＷ２＝［０］であるとき、従ってＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸであるときは、スイッチ回路１８３はａ側に接続され、スイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５として画像信号Ｖ１が取り出される。
【０２２７】
スイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５は混合回路１８３および波形判別部１５８に供給される。波形判別部１５８では、画像信号Ｖ１における注目位置の近傍に位置する、出力信号Ｓ５の複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いが判別され、判別結果αが得られる。この判別結果αは、波形の複雑さの度合いが低い程小さくなる。
【０２２８】
波形判別部１５８で得られる判別結果αは、混合回路１６６に混合比率情報として供給される。混合回路１６６では、判別結果αに基づいて、（２）式によって、画像信号Ｖ３の画素データの値ｚが求められる。
【０２２９】
ここで、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸより大きい場合（ｘ＞ＭＡＸ）を考える。この場合、スイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４は最大値ＭＡＸとなり、またスイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５はスイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４、すなわち最大値ＭＡＸとなる。
【０２３０】
そのため、混合回路１６６では、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘおよび最大値ＭＡＸが判別結果αに応じた比率で混合されて、画像信号Ｖ３の画素データの値ｚが生成される。この場合、波形の複雑さの度合いが低い程、判別結果αは小さくなるので、混合回路１６６で生成される画像信号Ｖ３の画素データの値ｚは、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸに近づくように抑圧されたものとなる。
【０２３１】
また、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最小値ＭＩＮより小さい場合（ｘ＜ＭＩＮ）を考える。この場合、スイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４は最小値ＭＩＮとなり、またスイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５はスイッチ回路１５７の出力信号Ｓ４、すなわち最小値ＭＩＮとなる。
【０２３２】
そのため、混合回路１６６では、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘおよび最小値ＭＩＮが判別結果αに応じた比率で混合されて、画像信号Ｖ３の画素データの値ｚが生成される。この場合、波形の複雑さの度合いが低い程、判別結果αは小さくなるので、混合回路１６６で生成される画像信号Ｖ３の画素データの値ｚは、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最小値ＭＩＮに近づくように抑圧されたものとなる。
【０２３３】
また、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮまでの範囲にある場合（ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸ）を考える。この場合、スイッチ回路１８３の出力信号Ｓ５は画像信号Ｖ１となる。そのため、混合回路１６６では、判別結果αの値に拘わらず、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘがそのまま画像信号Ｖ３の画素データの値ｚとなる。
【０２３４】
このように図１５に示すエッジ改善部１５０Ｂにおいては、スケーリング処理された画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが、スケーリング処理されていない画像信号Ｖ２の当該注目位置の近傍の画素データの最大値ＭＡＸより大きいとき、またはその最小値ＭＩＮより小さいとき、当該注目位置の近傍の波形の複雑さの度合いが低い程、画像信号Ｖ１における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮに近づくように抑圧されて、出力画像信号Ｖ３が得られる。
【０２３５】
そして、波形判別部１５８では、例えば画像信号Ｖ２のエッジ部分近くの平坦な部分では波形の複雑さの度合いが低いと判別され、判別結果αは小さな値となる。この場合、混合回路１６６における抑圧度は大きく、出力端子１５３に出力される画像信号Ｖ３は、画像信号Ｖ１のエッジ部分近くの平坦な部分のリンギング（レベル変化）が大きく抑圧されたものとなる。これにより、画像信号Ｖ３による画像は、エッジ部分の画質が向上したものとなる。
【０２３６】
なお、図１４の画像信号処理部１０２Ｂにおける処理を、例えば図９に示すような画像信号処理装置３００によって、ソフトウェアで実現することも可能である。
【０２３７】
図１６のフローチャートを参照して、図９に示す画像信号処理装置３００における、入力画像信号Ｖａより出力画像信号Ｖｂを得るための処理手順を説明する。
【０２３８】
まず、ステップＳＴ４１で、処理を開始し、ステップＳＴ４２で、入力画像信号Ｖａを１フレーム分入力する。この入力画像信号Ｖａが入力端子３１４より入力される場合には、この入力画像信号Ｖａを構成する画素データをＲＡＭ３０３に一時的に格納する。また、この入力画像信号ＶａがＨＤＤ３０５に記録されている場合には、ＨＤＤ３０５から入力画像信号Ｖａを読み出し、この入力画像信号Ｖａを構成する画素データをＲＡＭ３０３に一時的に格納する。
【０２３９】
次に、ステップＳＴ４３で、画像信号Ｖａに基づいて、垂直方向の補間位置の画素データを生成して画素数を変換し、画像信号Ｖ31を生成する。そして、ステップＳＴ４４で、画像信号Ｖ31における注目位置に対応した最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを検出する。
【０２４０】
この場合、画像信号Ｖ31における注目位置の近傍に位置する、画像信号Ｖａの垂直方向に並ぶ複数、例えば２個の画素データについて、その画素データの近傍に位置する垂直方向に並ぶ複数の画素データから最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを検出する。そして、検出された複数、例えば２個の最大値ＭＡＸから補間処理によって、画像信号Ｖ31における注目位置に対応した最大値ＭＡＸを求める。同様に、検出された複数、例えば２個の最小値ＭＩＮから補間処理によって、画像信号Ｖ31における注目位置に対応した最小値ＭＩＮを求める。
【０２４１】
次に、ステップＳＴ４５で、画像信号Ｖ31における注目位置の垂直方向の波形の複雑さの度合いを判別して、判別結果αを求める。この判別は、画像信号Ｖ31における注目位置の近傍に位置する、当該画像信号Ｖ31の垂直方向に並ぶ複数の画素データに対応した最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮを使用して行われる。この複数の最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮは、ステップＳＴ４４と同様の処理で得られる。
【０２４２】
この場合、画像信号Ｖ31における注目位置の画素データの値ｘが、その注目位置に対応した最大値ＭＡＸより大きいとき(ｘ＞ＭＡＸ）、複数の最大値ＭＡＸが使用され、一方画像信号Ｖ31における注目位置の画素データの値ｘが、その注目位置に対応した最小値ＭＩＮより小さいとき(ｘ＜ＭＩＮ）、複数の最小値ＭＩＮが使用される。
【０２４３】
次に、ステップＳＴ４６で、ステップＳＴ４４で検出された最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮと、ステップＳＴ４５で得られた判別結果αとを用いて、画像信号Ｖ31における注目位置の画素データの値を抑圧して、画像信号Ｖ32を生成する。
【０２４４】
この場合、画像信号Ｖ31における注目位置の画素データの値ｘが、最大値ＭＡＸより大きいとき(ｘ＞ＭＡＸ）、またはその最小値ＭＩＮより小さいとき（ｘ＜ＭＩＮ）、当該注目位置の近傍の波形の複雑さの度合いが低い程、つまり判別結果αが小さい程、画像信号Ｖ31における注目位置の画素データの値ｘを、最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮに近づくように抑圧して、画像信号Ｖ32の画素データの値とする。
【０２４５】
なお、画像信号Ｖ31における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮまでの範囲にあるときは（ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸ）、画像信号Ｖ31における注目位置の画素データの値ｘをそのまま画像信号Ｖ32の画素データの値とする。
【０２４６】
次に、ステップＳＴ４７で、ステップＳＴ４３で生成された画像信号Ｖ31の全ての画素データに対する処理が終了したか否かを判定する。終了していないときは、ステップＳＴ４４に戻って、次の注目位置についての処理に移る。一方、終了したときは、ステップＳＴ４８に進む。
【０２４７】
ステップＳＴ４８では、画像信号Ｖ32に基づいて、水平方向の補間位置の画素データを生成して画素数を変換し、画像信号Ｖ33を生成する。そして、ステップＳＴ４９で、画像信号Ｖ33における注目位置に対応した最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを検出する。
【０２４８】
この場合、画像信号Ｖ33における注目位置の近傍に位置する画像信号Ｖ32の水平方向に並ぶ複数、例えば２個の画素データについて、その画素データの近傍に位置する水平方向に並ぶ複数の画素データから最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮを検出する。そして、検出された複数、例えば２個の最大値ＭＡＸから補間処理によって、画像信号Ｖ33における注目位置に対応した最大値ＭＡＸを求める。同様に、検出された複数、例えば２個の最小値ＭＩＮから補間処理によって、画像信号Ｖ33における注目位置に対応した最小値ＭＩＮを求める。
【０２４９】
次に、ステップＳＴ５０で、画像信号Ｖ33における注目位置の水平方向の波形の複雑さの度合いを判別して、判別結果αを求める。この判別は、画像信号Ｖ33における注目位置の近傍に位置する、当該画像信号Ｖ33の水平方向に並ぶ複数の画素データに対応した最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮを使用して行われる。この複数の最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮは、ステップＳＴ４９と同様の処理で得られる。
【０２５０】
この場合、画像信号Ｖ33における注目位置の画素データの値ｘが、その注目位置に対応した最大値ＭＡＸより大きいとき(ｘ＞ＭＡＸ）、複数の最大値ＭＡＸが使用され、一方画像信号Ｖ33における注目位置の画素データの値ｘが、その注目位置に対応した最小値ＭＩＮより小さいとき(ｘ＜ＭＩＮ）、複数の最小値ＭＩＮが使用される。
【０２５１】
次に、ステップＳＴ５１で、ステップＳＴ４９で検出された最大値ＭＡＸおよび最小値ＭＩＮと、ステップＳＴ５０で得られた判別結果αとを用いて、画像信号Ｖ33における注目位置の画素データの値を抑圧して、画像信号Ｖｂを生成する。
【０２５２】
この場合、画像信号Ｖ33における注目位置の画素データの値ｘが、最大値ＭＡＸより大きいとき(ｘ＞ＭＡＸ）、またはその最小値ＭＩＮより小さいとき（ｘ＜ＭＩＮ）、当該注目位置の近傍の波形の複雑さの度合いが低い程、つまり判別結果αが小さい程、画像信号Ｖ33における注目位置の画素データの値ｘを、最大値ＭＡＸまたは最小値ＭＩＮに近づくように抑圧して、画像信号Ｖｂの画素データの値とする。
【０２５３】
なお、画像信号Ｖ33における注目位置の画素データの値ｘが最大値ＭＡＸから最小値ＭＩＮまでの範囲にあるときは（ＭＩＮ≦ｘ≦ＭＡＸ）、画像信号Ｖ33における注目位置の画素データの値ｘをそのまま画像信号Ｖｂの画素データの値とする。
【０２５４】
次に、ステップＳＴ５２で、ステップＳＴ４８で生成された画像信号Ｖ33の全ての画素データに対する処理が終了したか否かを判定する。終了していないときは、ステップＳＴ４９に戻って、次の注目位置についての処理に移る。一方、終了したときは、ステップＳＴ５３に進む。
【０２５５】
ステップＳＴ５３では、生成された１フレーム分の画像信号Ｖｂを出力する。この場合、画像信号Ｖｂを出力端子３１５に出力し、あるいはＨＤＤ３０５に供給して記録する。
【０２５６】
次に、ステップＳＴ５４で、処理すべき全てのフレームの処理が終了したか否かを判定する。全フレームの処理が終了していないときは、ステップＳＴ４２に戻り、次の１フレーム分の入力画像信号Ｖａの処理に移る。一方、全フレームの処理が終了したときは、ステップＳＴ５５で、処理を終了する。
【０２５７】
このように、図１６に示すフローチャートに沿って処理をすることで、図１４の画像信号処理部１０２Ｂと同様に、入力された入力画像信号Ｖａの画素データを処理して、出力画像信号Ｖｂの画素データを得ることができる。
【０２５８】
次に、この発明の第４の実施の形態について説明する。図１７は、第４の実施の形態としての画像表示装置１００Ｃの構成を示している。この図１７において、図１および図１４と対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【０２５９】
この画像表示装置１００Ｃは、画像信号Ｖａが入力される入力端子１０１と、この画像信号Ｖａに対してスケーリング処理（画素数変換処理）およびエンハンス処理（輪郭強調処理）を行う画像信号処理部１０２Ｃと、ＬＣＤ、ＰＤＰ等で構成される表示素子１０４と、画像信号処理部１０２で得られる画像信号Ｖｂに基づいて表示素子１０４を駆動し、この表示素子１０４の画面に画像信号Ｖｂによる画像を表示するパネルドライバ１０３とを有している。
【０２６０】
図１７に示す画像表示装置１００Ｃの動作を説明する。
入力端子１０１には画像信号Ｖａが入力される。このように入力端子１０１に入力される画像信号Ｖａは画像信号処理部１０２Ｃに供給される。画像信号処理部１０２Ｃでは、画像信号Ｖａに対してスケーリング処理（画素数変換処理）およびエンハンス処理（輪郭強調処理）が行われる。
【０２６１】
この場合、画像信号Ｖａに基づいて、水平方向および垂直方向の補間位置の画素データが生成されることで、これら水平方向および垂直方向の画素数が変換される。この補間は、従来周知の線形補間、キュービック補間、最近傍補間等の手法によって行われる。さらに、スケーリング処理後の画像信号Ｖ34から水平方向および垂直方向の高域成分が抽出され、この高域成分が画像信号Ｖ34に加算されることで、高域の強調された画像信号Ｖｂが得られる。
【０２６２】
画像信号処理部１０２Ｃで得られる画像信号Ｖｂはパネルドライバ１０３に供給される。パネルドライバ１０３は、画像信号Ｖｂに基づいて表示素子１０４を駆動し、表示素子１０４の画面に画像信号Ｖｂによる画像を表示する。
【０２６３】
画像信号処理部１０２Ｃについてさらに説明する。
この画像信号処理部１０２Ｃは、入力端子１０１に入力される画像信号Ｖａを入力画像信号とし、この画像信号Ｖａに基づいて、垂直方向の補間位置の画素データを生成し、画像信号Ｖ31を得る垂直補間回路１４０を有している。この場合、画像信号Ｖ31における注目位置の画素データは、この注目位置の近傍に位置する画像信号Ｖａの複数の画素データを用いて生成される。
【０２６４】
また、この画像信号処理部１０２Ｃは、垂直補間回路１４０より出力される画像信号Ｖ31における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分に発生するリンギング（レベル変化）を抑圧する垂直エッジ改善部１４１（図１５参照）を有している。
【０２６５】
また、画像信号処理部１０２Ｃは、垂直エッジ改善部１４１より出力される画像信号Ｖ32に基づいて、水平方向の補間位置の画素データを生成し、画像信号Ｖ33を得る水平補間回路１４２を有している。この場合、画像信号Ｖ33における注目位置の画素データは、この注目位置の近傍に位置する画像信号Ｖ32の複数の画素データを用いて生成される。
【０２６６】
また、この画像信号処理部１０２Ｃは、水平補間回路１４２より出力される画像信号Ｖ33における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分に発生するリンギング（レベル変化）を抑圧する水平エッジ改善部１４３（図１５参照）を有している。
【０２６７】
また、画像信号処理部１０２Ｃは、水平エッジ改善部１４３から出力されるスケーリング処理後の画像信号Ｖ34から垂直方向の高域成分を垂直輪郭信号として抽出する垂直ハイパスフィルタ（垂直ＨＰＦ）１２０と、この輪郭信号に非線形特性を付与する非線形特性回路１２１とを有している。
【０２６８】
また、画像信号処理部１０２Ｃは、画像信号Ｖ34に非線形特性回路１２１で非線形特性が付与された輪郭信号を加算して、垂直方向の高域が強調された画像信号Ｖ11を得る加算器１２２と、オーバフローおよびアンダーフローを防止するために、加算器１２２で得られる画像信号Ｖ11の振幅を制限するリミッタ１２３と、このリミッタ１２３から出力される画像信号Ｖ12における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化を抑圧する垂直エッジ改善部１２４(図２参照）とを有している。
【０２６９】
また、画像信号処理部１０２Ｃは、スケーリング処理後の画像信号Ｖ34から水平方向の高域成分を水平輪郭信号として抽出する水平ハイパスフィルタ（水平ＨＰＦ）１２５と、この輪郭信号に非線形特性を付与する非線形特性回路１２６とを有している。
【０２７０】
また、画像信号処理部１０２Ｃは、垂直エッジ改善部１２４から出力される画像信号Ｖ13に非線形特性回路１２６で非線形特性が付与された輪郭信号を加算して、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ14を得る加算器１２７と、オーバフローおよびアンダーフローを防止するために、加算器１２７で得られる画像信号Ｖ14の振幅を制限するリミッタ１２８と、このリミッタ１２８から出力される画像信号Ｖ15における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化を抑圧する水平エッジ改善部１２９（図２参照）とを有している。この水平エッジ改善部１２９から出力されるスケーリング処理およびエンハンス処理後の画像信号Ｖｂが、画像信号処理部１０２Ｃの出力画像信号となる。
【０２７１】
上述した垂直補間回路１４０、垂直エッジ改善部１４１、水平補間回路１４２および水平エッジ改善部１４３は、スケーリング処理部を構成している。また、上述した垂直ハイパスフィルタ１２０、非線形特性回路１２１、加算器１２２、リミッタ１２３、垂直エッジ改善部１２４、水平ハイパスフィルタ１２５、非線形特性回路１２６、加算器１２７、リミッタ１２８および水平エッジ改善部１２９は、エンハンス処理部を構成している。
【０２７２】
画像信号処理部１０２Ｃの動作を説明する。
入力画像信号としての画像信号Ｖａは垂直補間回路１４０に供給される。この垂直補間回路１４０では、画像信号Ｖａに基づいて、垂直方向の補間位置の画素データが生成され、垂直方向の画素数が、例えば増加する方向に変換される。
【０２７３】
垂直補間回路１４０より出力される画像信号Ｖ31は垂直エッジ改善部１４１に供給される。画像信号Ｖ31は上述したように補間処理によって垂直方向の画素数が変換されたものである。そのため、この画像信号Ｖ31の垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分にはリンギング（レベル変化）が発生している。したがって、この画像信号Ｖ31そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の垂直方向のエッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【０２７４】
そのため、垂直エッジ改善部１４１では、画像信号Ｖ31における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分のリンギング（レベル変化）が抑圧される。これにより、画像の垂直方向のエッジ部分の画質劣化が改善される。
【０２７５】
また、垂直エッジ改善部１４１より出力される画像信号Ｖ32は水平補間回路１４２に供給される。この水平補間回路１４２では、画像信号Ｖ32に基づいて、水平方向の補間位置の画素データが生成され、水平方向の画素数が、例えば増加する方向に変換される。
【０２７６】
水平補間回路１４２より出力される画像信号Ｖ33は水平エッジ改善部１４３に供給される。画像信号Ｖ33は上述したように補間処理によって水平方向の画素数が変換されたものである。そのため、この画像信号Ｖ33の水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分にはリンギング（レベル変化）が発生している。したがって、この画像信号Ｖ33そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の水平方向のエッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【０２７７】
そのため、水平エッジ改善部１４３では、画像信号Ｖ33における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のリンギング（レベル変化）が抑圧される。これにより、画像の水平方向のエッジ部分の画質劣化が改善される。
【０２７８】
また、水平エッジ改善部１４３より出力されるスケーリング処理後の画像信号Ｖ34は、垂直ハイパスフィルタ１２０に供給される。この垂直ハイパスフィルタ１２０では、画像信号Ｖ34から垂直方向の高域成分が垂直輪郭信号として抽出される。この垂直輪郭信号は非線形特性回路１２１を介して加算器１２２に供給される。
【０２７９】
この加算器１２２には、画像信号Ｖ34も供給される。加算器１２２では、画像信号Ｖ34に垂直輪郭信号が加算され、垂直方向の高域が強調された画像信号Ｖ11が得られる。この画像信号Ｖ11はリミッタ１２３に供給される。このリミッタ１２３では、画像信号Ｖ11の振幅が制限され、オーバフローおよびアンダーフローが防止される。
【０２８０】
また、リミッタ１２３から出力される画像信号Ｖ12は垂直エッジ改善部１２４に供給される。画像信号Ｖ12は上述したように画像信号Ｖ34に垂直方向の高域成分である垂直輪郭信号が加算されて得られたものである。そのため、この画像信号Ｖ12における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベルは変化したものとなっている。したがって、この画像信号Ｖ12そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の垂直方向のエッジ部分の両側に縁取りが発生し、エッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【０２８１】
そのため、垂直エッジ改善部１２４では、画像信号Ｖ12における垂直方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が抑圧される。これにより、画像の垂直方向のエッジ部分の両側の縁取りは目立たなくなり、このエッジ部分の画質が改善される。
【０２８２】
また、画像信号Ｖ34は水平ハイパスフィルタ１２５に供給される。この水平ハイパスフィルタ１２５では、画像信号Ｖ34から水平方向の高域成分が水平輪郭信号として抽出される。この水平輪郭信号は非線形特性回路１２６を介して加算器１２７に供給される。
【０２８３】
この加算器１２７には、垂直エッジ改善部１２４から出力される画像信号Ｖ13も供給される。加算器１２７では、画像信号Ｖ13に水平輪郭信号が加算され、垂直方向および水平方向の高域が強調された画像信号Ｖ14が得られる。この画像信号Ｖ14はリミッタ１２８に供給される。このリミッタ１２８では、画像信号Ｖ14の振幅が制限され、オーバフローおよびアンダーフローが防止される。
【０２８４】
また、リミッタ１２８から出力される画像信号Ｖ15は水平エッジ改善部１２９に供給される。画像信号Ｖ15は上述したように画像信号Ｖ13に水平方向の高域成分である水平輪郭信号が加算されて得られたものである。そのため、この画像信号Ｖ15における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベルは変化したものとなっている。したがって、この画像信号Ｖ15そのものによる画像を表示素子１０４に表示したとすれば、画像の水平方向のエッジ部分の両側に縁取りが発生し、エッジ部分の画質が劣化したものとなる。
【０２８５】
そのため、水平エッジ改善部１２９では、画像信号Ｖ15における水平方向のエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が抑圧される。これにより、画像の水平方向のエッジ部分の両側の縁取りは目立たなくなり、このエッジ部分の画質が改善される。
【０２８６】
この画像信号処理部１０２Ｃでは、スケーリング処理部より出力される画像信号Ｖ34のエッジ部分近くの平坦な部分のリンギングは抑圧されたものとなっているので、エンハンス処理部で強めの輪郭強調を行って鮮鋭感を高めるようにしても、リンギングが目立つということがなくなる。また、エンハンス処理部で強めの輪郭強調を行っても、画像信号Ｖｂのエッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化は抑圧されたものとなるので、エッジ部分の両側に縁取りが目立つということもない。
【０２８７】
上述した画像信号処理部１０２Ｃにおいては、エンハンス処理部を図１の画像信号処理部１０２と同様の構成としたものであるが、このエンハンス処理部を図１１の画像信号処理部１０２Ａと同様の構成とすることもできる。
【０２８８】
なお、上述実施の形態における波形判別部１５８の構成は一例であって、同様に波形の複雑さの度合いの判別結果αが得られる他の構成とすることもできる。
【０２８９】
また、上述実施の形態においては、エンハンス処理やスケーリング処理により画像信号のエッジ部分近くの平坦な部分のレベルが変化する場合に、その変化をエッジ改善部で抑圧するものを示したが、同様のレベル変化を起こす画像信号処理が行われ場合、上述した実施の形態と同様の構成をとることによって、そのレベル変化を良好に抑圧できることは勿論である。
【０２９０】
図１８の画像信号処理装置は、その場合の一般的な構成を示している。入力端子１９１に入力される入力画像信号Ｖ２は、処理部１９２に供給されて処理される。この処理部１９２より出力される画像信号Ｖ１は、処理によって、エッジ部分近くの平坦な部分のレベルが変化したものとなっている。この画像信号Ｖ１および画像信号Ｖ２がエッジ改善部１９３に供給され、エッジ部分近くの平坦な部分のレベル変化が抑圧される。このエッジ改善部１９３は、例えば図２または図１５に示すように構成される。そして、エッジ改善部１９３で得られる画像信号Ｖ３が出力端子１９４に出力される。
【０２９１】
【発明の効果】
この発明によれば、処理後の画像信号における注目位置の画素データの値が、処理前の画像信号の注目位置の近傍の画素データの最大値より大きいとき、または最小値より小さいとき、当該注目位置の近傍の波形の複雑さの度合いが低い程、処理後の画像信号における注目位置の画素データの値を、最大値または最小値に近づくように抑圧するものであり、例えばエンハンス処理やスケーリング処理等を行った場合に、何等不都合を発生することなく、エッジ部分の画質改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】エッジ改善部の構成を示すブロック図である。
【図３】エッジ改善部の各処理に使用する画素データを示す図である。
【図４】エッジ改善部の各処理の処理内容を示す図である。
【図５】輪郭強調信号としての高域成分を抽出するためのハイパスフィルタ（１１タップ）の係数値の一例を示す図である。
【図６】非線形特性の一例を示す図である。
【図７】エッジと平坦な部分のある信号の場合における各部の値を示す図である。
【図８】平坦な部分のない信号の場合における各部の値を示す図である。
【図９】ソフトウェアで実現するための画像信号処理装置の構成例を示すブロック図である。
【図１０】画像信号の処理手順（エンハンス処理）を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】２次元エッジ改善部の構成を示すブロック図である。
【図１３】画像信号の処理手順（エンハンス処理）を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】エッジ改善部の構成を示すブロック図である。
【図１６】画像信号の処理手順（スケーリング処理）を示すフローチャートである。
【図１７】第４の実施の形態としての画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】この発明による一般的な画像処理装置を示すブロック図である。
【図１９】従来のエンハンサの構成を示すブロック図である。
【図２０】エッジと平坦な部分のある信号の場合における、エンハンス処理時の各部の波形を示す図である。
【図２１】平坦な部分のない信号の場合における、エンハンス処理時の各部の波形を示す図である。
【図２２】従来のエンハンサの各部の波形を説明するための図である。
【符号の説明】
１００，１００Ａ〜１００Ｃ・・・画像表示装置、１０１・・・入力端子、１０２，１０２Ａ〜１０２Ｃ・・・画像信号処理部、１０３・・・パネルドライバ、１０４・・・表示素子、１２０・・・垂直ハイパスフィルタ、１２１，１２６，１３１・・・非線形特性回路、１２２，１２７，１３２・・・加算器、１２３，１２８，１３３・・・リミッタ、１２４・・・垂直エッジ改善部、１２５・・・水平ハイパスフィルタ、１２９・・・水平エッジ改善部、１３０・・・２次元ハイパスフィルタ、１３４・・・２次元エッジ改善部、１４０・・・垂直補間回路、１４１・・・垂直エッジ改善部、１４２・・・水平補間回路、１４３・・・水平エッジ改善部、１５０，１５０Ｂ・・・エッジ改善部、１５１，１５２・・・入力端子、１５３・・・出力端子、１５４，１５４Ａ，１５４Ｂ・・・最大値検出回路、１５５，１５５Ａ，１５５Ｂ・・・最小値検出回路、１５６・・・振幅比較回路、１５７，１６５・・・スイッチ回路、１５８，１５８Ａ・・・波形判別部、１５９・・・第１の処理部、１６０・・・第２の処理部、１６１・・・第３の処理部、１６２・・・加算器、１６３・・・減算器、１６４・・・リミッタ、１７１Ｈ・・・水平処理部、１７１Ｖ・・・垂直処理部、１７１Ｂ１，１７１Ｂ２・・・斜め処理部、１８１，１８２・・・補間回路、１８３・・・スイッチ回路

Claims (11)

1. 複数の画素データからなる第１の画像信号を処理して複数の画素データからなる第２の画像信号を得る画像信号処理手段と、
   上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データから平坦度を求め、当該平坦度に基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する波形判別手段と、
   上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データの最大値を検出する最大値検出手段と、
   上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データの最小値を検出する最小値検出手段と、
   上記第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、上記最大値検出手段で検出される最大値より大きいとき、または上記最小値検出手段で検出される最小値より小さいとき、上記波形判別手段の判別結果に基づき、上記第２の画像信号における注目位置の画素データの値を、上記波形の複雑さの度合いが低い程上記最大値または上記最小値に近づくように抑圧して第３の画像信号を得る信号抑圧手段と
   を備える画像信号処理装置。
2. 上記波形判別手段は、
   少なくとも水平方向または垂直方向である所定方向に関して上記注目位置から一の側に位置する複数の画素データに基づいて平坦度を示す第１の信号を求めると共に、上記所定方向に関して上記注目位置から他の側に位置する複数の画素データに基づいて平坦度を示す第２の信号を求め、上記第１の信号および上記第２の信号のうち小さな値の信号を出力する第１の処理部を有し、該第１の処理部より出力される信号に基づいて判別結果を得る請求項１に記載の画像信号処理装置。
3. 上記波形判別手段は、
   上記所定方向に関して上記注目位置から上記一の側および上記他の側に位置する複数の画素データに基づいて高域成分を抽出する第２の処理部をさらに有し、
   上記第１の処理部より出力される信号と上記第２の処理部で抽出される高域成分との和信号に基づいて判別結果を得る請求項２に記載の画像信号処理装置。
4. 上記複数の画素データは、上記注目位置に位置する１個の画素データと、該注目位置の画素データに対して上記一の側および上記他の側に隣接する２個の画素データとからなる請求項３に記載の画像信号処理装置。
5. 上記波形判別手段は、
   上記所定方向に関して上記注目位置から上記一の側に位置する複数の画素データに基づいて第１の高域成分を抽出すると共に、上記所定方向に関して上記注目位置から上記他の側に位置する複数の画素データに基づいて第２の高域成分を抽出し、上記第１の高域成分および上記第２の高域成分のうち小さな値の高域成分を出力する第３の処理部をさらに有し、
   上記第１の処理部より出力される信号と上記第２の処理部で抽出される高域成分との和信号から上記第３の処理部より出力される高域成分を差し引いて得られる差信号に基づいて判別結果を得る請求項３に記載の画像信号処理装置。
6. 上記信号抑圧手段は、
   上記第２の画像信号における注目位置の画素データと、上記最大値検出手段で検出される最大値または上記最小値検出手段で検出される最小値とを、上記判別結果に基づいた比率で混合する請求項１に記載の画像信号処理装置。
7. 上記画像信号処理手段と、
   上記第１の画像信号から高域成分を抽出するハイパスフィルタと、
   上記ハイパスフィルタで抽出される高域成分を上記第１の画像信号に加算して高域が強調された上記第２の画像信号を得る加算器とを有する請求項１に記載の画像信号処理装置。
8. 上記画像信号処理手段は、
   上記第１の画像信号に基づいて、少なくとも水平または垂直の補間方向における補間位置の画素データを生成し、該補間方向の画素数を変換した上記第２の画像信号を得る補間回路を有する請求項１に記載の画像信号処理装置。
9. 第１の画像信号に基づいて、少なくとも水平または垂直の補間方向における補間位置の画素データを生成し、該補間方向の画素数を変換した第２の画像信号を得る第１の画像信号処理手段と、
   上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データから平坦度を求め、当該平坦度に基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する第１の波形判別手段と、
   上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データの最大値を検出する第１の最大値検出手段と、
   上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データの最小値を検出する第１の最小値検出手段と、
   上記第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、上記第１の最大値検出手段で検出される最大値より大きいとき、または上記第１の最小値検出手段で検出される最小値より小さいとき、上記波形判別手段の判別結果に基づき、上記第２の画像信号における注目位置の画素データの値を、上記波形の複雑さの度合いが低い程上記最大値または上記最小値に近づくように抑圧して第３の画像信号を得る第１の信号抑圧手段と、
   上記第３の画像信号の上記補間方向の高域を強調して第４の画像信号を得る第２の画像信号処理手段と、
   上記第４の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第３の画像信号の複数の画素データに基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する第２の波形判別手段と、
   上記第４の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第３の画像信号の複数の画素データの最大値を検出する第２の最大値検出手段と、
   上記第４の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第３の画像信号の複数の画素データの最小値を検出する第２の最小値検出手段と、
   上記第４の画像信号における注目位置の画素データの値が、上記第２の最大値検出手段で検出される最大値より大きいとき、または上記第２の最小値検出手段で検出される最小値より小さいとき、上記第２の波形判別手段の判別結果に基づき、上記第４の画像信号における注目位置の画素データの値を、上記波形の複雑さの度合いが低い程上記最大値または上記最小値に近づくように抑圧して第５の画像信号を得る第２の信号抑圧手段とを備える画像信号処理装置。
10. 複数の画素データからなる第１の画像信号を処理して複数の画素データからなる第２の画像信号を得るステップと、
    上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データから平坦度を求め、当該平坦度に基づいて、波形の複雑さの度合いを判別するステップと、
    上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データの最大値を検出するステップと、
    上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データの最小値を検出するステップと、
    上記第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、上記検出される最大値より大きいとき、または上記検出される最小値より小さいとき、上記波形の複雑さの度合いの判別結果に基づき、上記第２の画像信号における注目位置の画素データの値を、上記波形の複雑さの度合いが低い程上記最大値または上記最小値に近づくように抑圧して第３の画像信号を得るステップとを備える画像信号処理方法。
11. 複数の画素データからなる第１の画像信号を処理して複数の画素データからなる第２の画像信号を得る画像信号処理手段と、
    上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データから平坦度を求め、当該平坦度に基づいて、波形の複雑さの度合いを判別する波形判別手段と、
    上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データの最大値を検出する最大値検出手段と、
    上記第２の画像信号における注目位置の近傍に位置する、上記第１の画像信号の複数の画素データの最小値を検出する最小値検出手段と、
    上記第２の画像信号における注目位置の画素データの値が、上記最大値検出手段で検出される最大値より大きいとき、または上記最小値検出手段で検出される最小値より小さいとき、上記波形判別手段の判別結果に基づき、上記第２の画像信号における注目位置の画素データの値を、上記波形の複雑さの度合いが低い程上記最大値または上記最小値に近づくように抑圧して第３の画像信号を得る信号抑圧手段と、
    上記信号抑圧手段で得られる第３の画像信号による画像を表示する表示素子とを備える画像表示装置。

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