JP4159062B2 - 画像処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択し、画像拡大処理を選択したときも画像縮小処理を選択したときも、適切な輪郭補正を行う画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像処理装置は、入力映像信号に対して輪郭補正を行った後に画像拡大処理及び／又は画像縮小処理を行うか、又は入力映像信号に対して画像拡大処理及び／又は画像縮小処理を行った後に輪郭補正を行っていた。すなわち、輪郭補正が画像拡大処理及び／又は画像縮小処理と関連付けて行われていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の画像処理装置では、輪郭補正が画像拡大処理及び／又は画像縮小処理と関連付けて行われていなかったので、輪郭補正効果がほとんどなかったり、本来輪郭強調されるべきでない部分が強調されたりするという問題点があった。
すなわち、入力映像信号に対して画像拡大処理を行った後に輪郭補正を行う構成のものでは、画像拡大処理で拡大された映像信号に対して輪郭補正を行うので、本来輪郭強調されるべきでない部分が強調されるという問題点があった。また、入力映像信号に対して輪郭補正を行った後に画像縮小処理を行う構成のものでは、輪郭補正で強調された高域周波数成分が画像縮小処理で帯域制限されるため、輪郭補正効果がほとんどないという問題点があった。
【０００４】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたもので、画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択することができ、しかも、画像拡大処理を選択したときも画像縮小処理を選択したときも適切な輪郭補正を行うことのできる画像処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明による画像処理装置は、画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを予め記憶した係数記憶部と、拡大／縮小選択信号に基づいて係数記憶部から対応した係数デ−タを読み出す係数読出制御部と、この係数読出制御部で読み出された係数デ−タに基いて画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う特性可変フィルタと、画像メモリと、輪郭補正回路と、特性可変フィルタと画像メモリと輪郭補正回路のそれぞれの前段と後段に挿入されるとともに相互に結合されたセレクタ群とを具備し、このセレクタ群は、拡大／縮小選択信号が画像拡大処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が画像縮小処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路の順としてなることを特徴とするものである。
【０００６】
拡大／縮小選択信号によって画像拡大処理と画像縮小処理の一方が任意に選択される。拡大／縮小選択信号によって画像拡大処理が選択されたときには、セレクタ群によって入力映像信号が輪郭補正回路、画像メモリ、特性可変フィルタの順に処理される。このとき、特性可変フィルタは、拡大／縮小選択信号によって係数記憶部から読み出された画像拡大用の係数デ−タに基づいて画像拡大のためのフィルタ処理を行う。このため輪郭補正後に画像拡大処理が行われるので、画像拡大処理で拡大された映像信号に対して輪郭補正を行っていた従来例のように、本来輪郭強調されるべきでない部分が強調されることがない。また、拡大／縮小選択信号によって画像縮小処理が選択されたときには、セレクタ群によって入力映像信号が特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路の順に処理される。このとき、特性可変フィルタは、拡大／縮小選択信号によって係数記憶部から読み出された画像縮小用の係数デ−タに基づいて画像縮小のためのフィルタ処理を行う。このため画像縮小処理後に輪郭補正が行われるので、輪郭補正を行った後に画像縮小処理を行っていた従来例のように、輪郭補正で強調された高域周波数成分が画像縮小処理で帯域制限されることがない。
【０００７】
水平方向（すなわち横方向）と垂直方向（すなわち縦方向）のそれぞれについて画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択できるようにするために、係数記憶部は水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを予め記憶してなり、係数読出制御部は、水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大処理と画像縮小処理の一方を選択するための拡大／縮小選択信号に基づいて、係数記憶部から対応した係数デ−タを読み出してなり、特性可変フィルタは、係数読出制御部で読み出された水平方向用係数デ−タに基いて、水平方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う水平特性可変フィルタと、係数読出制御部で読み出された垂直方向用係数デ−タに基いて、垂直方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う垂直特性可変フィルタとで構成する。
【０００８】
水平方向と垂直方向の両方について画像拡大処理又は画像縮小処理を選択したときに適切な輪郭補正をするとともに、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理に他方を画像縮小処理に選択したときに、画像縮小処理で輪郭補正効果がなくなることがないようにするために、セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を垂直特性可変フィルタ、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、画像メモリ、垂直特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順とする。
【０００９】
水平方向と垂直方向の両方について画像拡大処理又は画像縮小処理を選択したときに適切な輪郭補正をするとともに、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理に他方を画像縮小処理に選択したときに、画像拡大処理で本来強調されるべきでない部分が強調されることがないようにするために、セレクタ群は、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び水平特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、水平特性可変フィルタ、画像メモリ及び垂直特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順とする。
【００１０】
水平方向と垂直方向の輪郭成分を抽出して加算した輪郭補正ができるようにするために、輪郭補正回路を、水平方向の輪郭成分を抽出する水平輪郭抽出部と、垂直方向の輪郭成分を抽出する垂直輪郭抽出部と、前記水平輪郭抽出部で抽出した輪郭成分と前記垂直輪郭抽出部で抽出した輪郭成分を加算する第１加算部と、この第１加算部から出力する輪郭成分を前記輪郭補正回路に入力する映像信号に加算して輪郭補正した映像信号を出力する第２加算部とで構成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による画像処理装置の一実施形態例を図１を用いて説明する。
図１において、１０はディジタルの映像信号（以下、単に映像信号という）を入力する端子、１２は画像処理された映像信号を出力する端子である。
１４は輪郭補正処理を行う輪郭補正回路、１６は後述する２ビットの拡大／縮小選択信号に基づいて水平方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う水平特性可変フィルタ、１８は拡大／縮小選択信号に基づいて垂直方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う垂直特性可変フィルタ、２０は画像メモリの一例としてのフレームメモリである。
２２、２４、２６、２８は、後述するセレクト信号に基づいてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４入力のうちの１つを選択しＹ出力とする第１、第２、第３、第４セレクタである。３０、３２は、後述するセレクト信号に基づいてＡ、Ｂの２入力のうちの１つを選択しＹ出力とする第５、第６セレクタである。
【００１２】
３４は水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大処理と画像縮小処理の一方を選択するための２ビットの拡大／縮小選択信号を入力する端子で、この拡大／縮小選択信号は、図４に示すような選択作用をするセレクト信号として前記第１、第２、第３、第４セレクタ２２、２４、２６、２８へ入力している。すなわち、第１、第２、第３、第４セレクタ２２、２４、２６、２８のそれぞれは、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ入力を選択して出力する。
【００１３】
３６はデコーダで、このデコーダ３６は、図４に示すように、前記拡大／縮小選択信号をデコードし、セレクト信号として前記第５、第６セレクタ３０、３２へ出力する。すなわち、デコーダ３６は、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」に基づいてＬレベル信号を出力し、拡大／縮小選択信号の「１１」に基づいてＨレベル信号を出力する。また、第５、第６セレクタ３０、３２のそれぞれは、デコーダ３６のＬ、Ｈレベル信号に基づいてＡ、Ｂ入力を選択して出力する。
【００１４】
３８はＥＰＲＯＭ（消去可能型プログラマブル・リード・オンリ・メモリ）で、このＥＰＲＯＭ３８には水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タが予め記憶されている。
４０は水平方向の画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを書き込み、読み出すための水平ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、４２は垂直方向の画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを書き込み、読み出すための垂直ＲＡＭ、４４は制御回路である。
【００１５】
前記制御回路４４は、前記入力端子３４に入力した拡大／縮小選択信号に基づき、図示を省略した制御プログラムによって次のような機能▲１▼▲２▼を有する。
▲１▼拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて、ＥＰＲＯＭ３８、水平ＲＡＭ４０及び垂直ＲＡＭ４２に対応したアドレス信号、Ｒ／Ｗ（リード／ライト）信号を出力し、ＥＰＲＯＭ３８から「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」用の係数デ−タを読み出し、水平ＲＡＭ４０及び垂直ＲＡＭ４２を介して水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８へ出力する。
▲２▼拡大／縮小選択信号の「００」（すなわち垂直縮小・水平縮小）に基づいて、イネーブル信号を水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０へ出力し、拡大／縮小選択信号の「０１」（垂直縮小・水平拡大）に基づいて、イネーブル信号を垂直特性可変フィルタ１８へ出力するとともにリードイネーブル信号を水平特性可変フィルタ１６及びフレームメモリ２０へ出力し、拡大／縮小選択信号の「１０」（垂直拡大・水平縮小）に基づいて、イネーブル信号を水平特性可変フィルタ１６へ出力するとともにリードイネーブル信号を垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０へ出力し、拡大／縮小選択信号の「１１」（垂直拡大・水平拡大）に基づいて、リードイネーブル信号を水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０へ出力する。
【００１６】
前記輪郭補正回路１４は、図２に示すように、入力端子５０に入力した映像信号から垂直方向の輪郭成分を抽出する垂直輪郭抽出部５１と、入力映像信号から水平方向の輪郭成分を抽出する水平輪郭抽出部５２と、垂直方向の輪郭成分と水平方向の輪郭成分を加算する第１加算部５３と、この第１加算部５３から出力する輪郭成分を入力映像信号に加算して出力端子５４へ出力する第２加算部５５とを具備している。
【００１７】
前記垂直輪郭抽出部５１は、入力端子５０に入力した映像信号を順次１ライン分（１Ｈ分）遅延させる遅延器５６、５７、５８、５９と、入力端子５０に入力した映像信号に係数Ｋｖ１を掛けて出力する乗算器６１と、遅延器５６、５７、５８、５９のそれぞれの出力信号に係数Ｋｖ２、Ｋｖ３、Ｋｖ４、Ｋｖ５を掛けて出力する乗算器６２、６３、６４、６５と、乗算器６１〜６５の出力信号を加算する加算器６６とで構成されている。係数Ｋｖ１、Ｋｖ２、Ｋｖ３、Ｋｖ４、Ｋｖ５は、例えば、入力映像信号がインタレース走査の信号のときには０、−１／４、１／２、−１／４、０に設定され、入力映像信号がノンインタレース走査の信号のときには−１／４、０、１／２、０、−１／４に設定される。
【００１８】
前記水平輪郭抽出部５２は、垂直輪郭抽出部５１の遅延器５７から出力する映像信号を順次１ドット分（１Ｄ分）遅延させる遅延器６７、６８、６９、７０と、遅延器５７から出力した映像信号に係数Ｋｈ１を掛けて出力する乗算器７１と、遅延器６７、６８、６９、７０のそれぞれの出力信号に係数Ｋｈ２、Ｋｈ３、Ｋｈ４、Ｋｈ５を掛けて出力する乗算器７２、７３、７４、７５と、乗算器７１〜７５の出力信号を加算する加算器７６とで構成されている。係数Ｋｈ１、Ｋｈ２、Ｋｈ３、Ｋｈ４、Ｋｈ５は、例えば、入力映像信号がインタレース走査の信号のときには０、−１／４、１／２、−１／４、０に設定され、入力映像信号がノンインタレース走査の信号のときには−１／４、０、１／２、０、−１／４に設定される。
【００１９】
前記垂直輪郭抽出部５１の出力側と前記第１加算部５３の一方の入力側との間には、入力信号を順次１ドット分（１Ｄ分）遅延させる遅延器７７、７８、ノイズコアリング回路７９、非線形処理回路８０及び垂直輪郭補正回路８１が挿入されている。
前記水平輪郭抽出部５２の出力側と前記第１加算部５３の他方の入力側との間には、ノイズコアリング回路８２、非線形処理回路８３及び水平輪郭補正回路８４が挿入されている。
【００２０】
前記水平特性可変フィルタ１６は、図３に示すように、入力端子８５に入力した映像信号を順次１ドット分遅延させて出力するＥＮ端子付き遅延器８６1、８６2、８６3、…、８６nと、入力端子８５に入力した映像信号に係数デ−タを掛けて出力する乗算器８７0、８７1、８７2、８７3、…、８７nと、この乗算器８７0、８７1、８７2、８７3、…、８７nの出力信号を加算し出力端子８８へ出力する加算器８９とで構成されている。前記遅延器８６1、８６2、８６3、…、８６nは、例えばＥＮ端子付きのＤ型フリップフロップからなり、このＥＮ端子には前記制御回路４４からのイネーブル信号（拡大時にはリードイネーブル信号、縮小時にはイネーブル信号）が入力する。前記乗算器８７0、８７1、８７2、８７3、…、８７nには、前記制御回路４４の機能▲２▼により前記ＥＰＲＯＭ３８、及び水平ＲＡＭ４０から読み出された水平拡大用と水平縮小用の係数デ−タが入力する。
【００２１】
前記垂直特性可変フィルタ１８は、前記水平特性可変フィルタ１６の遅延器８６1、８６2、８６3、…、８６nのそれぞれを、映像信号を順次１ライン分遅延させて出力する遅延器に置換した以外は、前記水平特性可変フィルタ１６と同様に構成されている。すなわち、前記１ライン分遅延の遅延器のそれぞれのＥＮ端子には、前記制御回路４４からのイネーブル信号（拡大時にはリードイネーブル信号、縮小時にはイネーブル信号）が入力し、前記１ライン分遅延の遅延器のそれぞれの出力側に結合された乗算器には、前記制御回路４４の機能▲２▼により前記ＥＰＲＯＭ３８及び垂直ＲＡＭ４２から読み出された垂直拡大用と垂直縮小用の係数デ−タが入力する。
【００２２】
つぎに、図１に示した実施形態例の作用を図２〜図７を併用して説明する。
まず、（１）において、入力端子３４に入力した２ビットの拡大／縮小選択信号に基づき水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８が画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理用となる作用を説明し、（２）において、拡大／縮小選択信号に基づくセレクタ群２２、２４、２６、２８、３０、３２の作用を説明し、（３）において、（１）（２）に基づいて選択された「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」について処理順序の作用を説明し、（４）において輪郭補正回路１４の具体的な作用について説明する。
【００２３】
（１）特性可変フィルタ１６、１８の作用
（イ）拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて、制御回路４４の機能▲１▼によってＥＰＲＯＭ３８から「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」用の係数デ−タが読み出され、水平ＲＡＭ４０及び垂直ＲＡＭ４２を介して水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８へ入力する。
具体的には、水平特性可変フィルタ１６については、図３に示すように、乗算器８７0、８７1、８７2、８７3、…、８７nのそれぞれに、ＥＰＲＯＭ３８、及び水平ＲＡＭ４０から読み出された水平拡大用又は水平縮小用の係数デ−タが入力する。垂直特性可変フィルタ１８についても同様である。
【００２４】
（ロ）拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて、制御回路４４の機能▲２▼によって水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８に対応したイネーブル信号が入力する。
具体的には、水平特性可変フィルタ１６については、図３に示すように、遅延器８６1、８６2、８６3、…、８６nのそれぞれのＥＮ端子に、水平拡大処理の選択時にはリードイネーブル信号が、水平縮小処理の選択時にはイネーブル信号が入力する。垂直特性可変フィルタ１８についても同様である。
【００２５】
（ハ）したがって、拡大／縮小選択信号が「０１」または「１１」のとき（すなわち１桁目のビットが１のとき）には、水平拡大用の係数デ−タ及びリードイネーブル信号の入力に基づいて水平特性可変フィルタ１６が水平拡大用のフィルタ処理を行い、拡大／縮小選択信号が「００」又は「１０」のとき（すなわち１桁目のビットが０のとき）には、水平縮小用の係数デ−タ及びイネーブル信号の入力に基づいて水平特性可変フィルタ１６が水平縮小用のフィルタ処理を行う。同様にして、拡大／縮小選択信号が「１０」または「１１」のとき（すなわち２桁目のビットが１のとき）には、垂直拡大用の係数デ−タ及びリードイネーブル信号の入力に基づいて垂直特性可変フィルタ１８が垂直拡大用のフィルタ処理を行い、拡大／縮小選択信号が「００」又は「０１」のとき（すなわち２桁目のビットが０のとき）には、垂直縮小用の係数デ−タ及びイネーブル信号の入力に基づいて垂直特性可変フィルタ１８が垂直縮小用のフィルタ処理を行う。
【００２６】
（２）セレクタ群２２〜３２の作用
拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて、、第１、第２、第３、第４セレクタ２２、２４、２６、２８は、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ入力を選択する。
デコーダ３６は、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」に基づいてＬレベル信号を出力し、拡大／縮小選択信号の「１１」に基づいてＨレベル信号を出力するので、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」に基づいて第５、第６セレクタ３０、３２はＡ入力を選択し、拡大／縮小選択信号の「１１」に基づいて第５、第６セレクタ３０、３２はＢ入力を選択する。
【００２７】
（３）各処理順序の作用
前記（１）（２）の作用により、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」を選択したときには、入力端子１０に入力した映像信号に対する輪郭補正回路１４、水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０の処理順序は、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような処理順序となる。以下、順次説明する。
【００２８】
（ａ）垂直縮小・水平縮小を選択した場合
（イ）拡大／縮小選択信号が「００」のときには、入力端子１０に入力した映像信号は、第１セレクタ２２のＡ入力、Ｙ出力を介して水平特性可変フィルタ１６に入力して処理され、ついで第２セレクタ２４のＡ入力、Ｙ出力を介して垂直特性可変フィルタ１８に入力して処理され、ついで第３セレクタ２６のＡ入力、Ｙ出力を介してフレームメモリ２０に入力してリサンプル処理され、ついで第４セレクタ２８のＡ入力、Ｙ出力を経、第５セレクタ３０のＡ入力、Ｙ出力を介して輪郭補正回路１４に入力して処理され、ついで第６セレクタ３２のＡ入力、Ｙ出力を介して出力端子１２に出力する。
【００２９】
（ロ）拡大／縮小選択信号が「００」のときには、前記（１）で説明したように水平特性可変フィルタ１６が水平縮小フィルタとして機能するとともに垂直特性可変フィルタ１８が垂直縮小フィルタとして機能するので、入力端子１０に入力した映像信号は、図５の（ａ）に示すように、水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８による水平縮小フィルタ処理、垂直縮小フィルタ処理が行われた後に、フレームメモリ２０を用いたリサンプル処理を経て輪郭補正回路１４で輪郭補正が行われる。このため、図６の（Ａ）に示すように画像縮小処理後にリサンプルを経て輪郭補正が行われるので、輪郭補正を行った後に画像縮小処理を行っていた従来例（同図の（Ｂ）の比較例ご参照）のように、輪郭補正で強調された高域周波数成分が画像縮小処理で帯域制限されることがない。
すなわち、周波数Ｆｓでサンプリングされた原信号（入力映像信号）の周波数特性が図６（Ａ）の（ａ）に示すようなものとすると、縮小フィルタによって同図（ｂ）に示すように周波数の帯域が制限され、ついで同図（ｃ）に示すように周波数Ｆｓ／２でリサンプル処理（間引き処理）された後に同図（ｄ）に示すように輪郭補正される。この輪郭補正は、図６（Ａ）の（ｄ）にハッチングを付与して示したように、高域成分が強調され、輪郭補正効果が得られる。
これに対して、図６の（Ｂ）に示すように輪郭補正後に画像縮小処理を行っていた比較例では、周波数Ｆｓで輪郭補正しているので同図（ｂ）にハッチングで示したように高域周波数成分が強調され、この高域周波数成分が縮小フィルタによって同図（ｃ）に示すように周波数の帯域が制限された後に周波数Ｆｓ／２でリサンプル処理（間引き処理）されるので、同図（ｄ）に示すように輪郭補正効果がなくなってしまう。
【００３０】
（ｂ）垂直縮小・水平拡大を選択した場合
（イ）拡大／縮小選択信号が「０１」のときには、入力端子１０に入力した映像信号は、第２セレクタ２４のＢ入力、Ｙ出力を介して垂直特性可変フィルタ１８に入力して処理され、ついで第３セレクタ２６のＢ入力、Ｙ出力を介してフレームメモリ２０に入力してリサンプル処理され、ついで第１セレクタ２２のＢ入力、Ｙ出力を介して水平特性可変フィルタ１６に入力して処理され、ついで第４セレクタ２８のＢ入力、Ｙ出力を経、第５セレクタ３０のＡ入力、Ｙ出力を介して輪郭補正回路１４に入力して処理され、ついで第６セレクタ３２のＡ入力、Ｙ出力を介して出力端子１２に出力する。
【００３１】
（ロ）拡大／縮小選択信号が「０１」のときには、前記（１）で説明したように水平特性可変フィルタ１６が水平拡大フィルタとして機能するとともに垂直特性可変フィルタ１８が垂直縮小フィルタとして機能するので、入力端子１０に入力した映像信号は、図５の（ｂ）に示すように、垂直特性可変フィルタ１８による垂直縮小フィルタ処理、フレームメモリ２０を用いたリサンプル処理、水平特性可変フィルタ１６による水平拡大フィルタ処理を経て輪郭補正回路１４で輪郭補正処理が行われる。このため、前記（ａ）の場合と同様に輪郭補正効果が得られ、従来例のように輪郭補正効果がなくなるようなことがない。
【００３２】
（ｃ）垂直拡大・水平縮小を選択した場合
（イ）拡大／縮小選択信号が「１０」のときには、入力端子１０に入力した映像信号は、第１セレクタ２２のＣ入力、Ｙ出力を介して水平特性可変フィルタ１６に入力して処理され、ついで第３セレクタ２６のＣ入力、Ｙ出力を介してフレームメモリ２０に入力してリサンプル処理され、ついで第２セレクタ２４のＣ入力、Ｙ出力を介して垂直特性可変フィルタ１８に入力して処理され、ついで第４セレクタ２８のＣ入力、Ｙ出力を経、第５セレクタ３０のＡ入力、Ｙ出力を介して輪郭補正回路１４に入力して処理され、ついで第６セレクタ３２のＡ入力、Ｙ出力を介して出力端子１２に出力する。
【００３３】
（ロ）拡大／縮小選択信号が「１０」のときには、前記（１）で説明したように垂直特性可変フィルタ１８が垂直拡大フィルタとして機能するとともに水平特性可変フィルタ１６が水平縮小フィルタとして機能するので、入力端子１０に入力した映像信号は、図５の（ｃ）に示すように、水平特性可変フィルタ１６による水平縮小フィルタ処理、フレームメモリ２０を用いたリサンプル処理、垂直特性可変フィルタ１８による垂直拡大フィルタ処理を経て輪郭補正回路１４で輪郭補正が行われる。このため、前記（ａ）の場合と同様に輪郭補正効果が得られ、従来例のように輪郭補正効果がなくなるようなことがない。
【００３４】
（ｄ）垂直拡大・水平拡大を選択した場合
（イ）拡大／縮小選択信号が「１１」のときには、入力端子１０に入力した映像信号は、第５セレクタ３０のＢ入力、Ｙ出力を介して輪郭補正回路１４に入力して処理され、ついで第３セレクタ２６のＤ入力、Ｙ出力を介してフレームメモリ２０に入力してリサンプル処理され、ついで第１セレクタ２２のＤ入力、Ｙ出力を介して水平特性可変フィルタ１６に入力して処理され、ついで第２セレクタ２４のＤ入力、Ｙ出力を介して垂直特性可変フィルタ１８に入力して処理され、ついで第４セレクタ２８のＤ入力、Ｙ出力を経、第６セレクタ３２のＢ入力、Ｙ出力を介して出力端子１２に出力する。
【００３５】
（ロ）拡大／縮小選択信号が「１１」のときには、前記（１）で説明したように垂直特性可変フィルタ１８が垂直拡大フィルタとして機能するとともに水平特性可変フィルタ１６が水平拡大フィルタとして機能するので、入力端子１０に入力した映像信号は、図５の（ｄ）に示すように、輪郭補正回路１４で輪郭補正が行われた後に、フレームメモリ２０を用いたリサンプル処理、水平特性可変フィルタ１６による水平拡大フィルタ処理、垂直特性可変フィルタ１８による垂直拡大フィルタ処理が行われる。このため、図７（Ａ）に示すように輪郭補正後にリサンプルを経て画像拡大処理が行われ、適切な輪郭補正がなされる。これに対して、画像拡大処理を行った後に輪郭補正を行っていた従来例では、図７（Ｂ）に示すように本来強調されるべきでない部分が強調される。
すなわち、周波数Ｆｓでサンプリングされた原信号（入力映像信号）の周波数特性を図６（Ａ）（ａ）と同様であるとすると、輪郭補正回路１４で輪郭補正した信号の周波数特性は、図７（Ａ）（ａ）に示すようになり、周波数Ｆｓによるフレームメモリ２０を用いた補間処理を経た後、同図（ｂ）に示すように画像拡大処理がなされる。このため、図７（Ｂ）に示すように本来強調されるべきでない部分が強調されるようなことがなく、適切な輪郭補正がなされる。
これに対して、画像拡大処理後に輪郭補正を行っていた比較例では、周波数Ｆｓによるフレームメモリ２０を用いた補間処理を経、図７（Ｂ）（ａ）に示すような画像拡大処理を行った後に、輪郭補正を行っているので、同図（ｂ）に示すように本来強調されるべきでない部分が強調されてしまう。
【００３６】
（４）輪郭補正回路１４の作用
（イ）垂直輪郭抽出部５１は、遅延器５６、５７、５８、５９、乗算器６１、６２、６３、６４、６５及び加算器６６の作用によって、入力端子５０に入力した映像信号から垂直方向の輪郭成分を抽出する。
水平輪郭抽出部５２は、遅延器６７、６８、６９、７０、乗算器７１、７２、７３、７４、７５及び加算器７６の作用によって、入力端子５０に入力した映像信号から水平方向の輪郭成分を抽出する。
【００３７】
（ロ）垂直輪郭抽出部５１で抽出された垂直方向の輪郭成分は、遅延器７７、７８で順次１ドット分遅延し、ノイズコアリング回路７９で設定レベル（例えば７）以下の成分が抑圧されてノイズ成分（微小レベルの垂直輪郭成分）が除去され、非線形処理回路８０で非線形処理され、さらに垂直輪郭補正回路８１で垂直輪郭強調度の補正が行われ第１加算器５３の一方の入力側に入力する。非線形処理回路８０での非線形処理は、大レベルの垂直輪郭成分を抽出して不自然な画像となるのを防止するためのリミッタをかける処理をいい、例えば輪郭成分の振幅の絶対値が設定値Ｓより大きい範囲では抑圧され（例えば一定値に抑圧され）、設定値Ｓより小さい範囲では強調され（例えば１より大きい係数の直線特性で強調され）る処理をいう。
【００３８】
（ハ）水平輪郭抽出部５２で抽出された水平方向の輪郭成分は、ノイズコアリング回路８２で設定レベル（例えば７）以下の成分が抑圧されてノイズ成分が除去され、非線形処理回路８３で非線形処理され、さらに水平輪郭補正回路８４で水平輪郭強調度の補正が行われ第１加算器５３の他方の入力側に入力する。非線形処理回路８３での非線形処理は、非線形処理回路８０での非線形処理とほぼ同様である。
【００３９】
（ニ）第１加算器５３で得られた合成輪郭成分は、第２加算器５５で映像信号と加算され、出力端子５４から出力する。この出力端子５４から出力する輪郭補正された映像信号は、第３セレクタ２６のＤ入力及び第６セレクタ３２のＡ入力となる。
【００４０】
前記実施形態例では、水平方向と垂直方向の両方の輪郭補正を可能とするために、水平輪郭抽出部、垂直輪郭抽出部、第１加算部及び第２加算部で輪郭補正回路を構成した場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、水平輪郭抽出部、垂直輪郭抽出部の一方と加算部とで輪郭補正回路を構成し、水平方向と垂直方向の一方の輪郭補正を行う輪郭補正回路を構成要素とする画像処理装置についても利用することができる。
【００４１】
前記実施形態例では、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理、他方を画像縮小処理に選択したときに、画像縮小処理で輪郭補正効果がなくなることがないようにするために、セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を垂直特性可変フィルタ、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、画像メモリ、垂直特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とするように構成したが、本発明はこれに限るものではない。
【００４２】
例えば、セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び水平特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、水平特性可変フィルタ、画像メモリ及び垂直特性可変フィルタの順とするように構成した場合には、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理、他方を画像縮小処理に選択したときに、画像拡大処理で本来強調されるべきでない部分が強調されることがないようにすることができる。
【００４３】
具体的には、第１セレクタ２２のＣ入力と第２セレクタ２４のＢ入力を、図８に示すよう変更するとともに、デコーダ３６ａの機能を図９に示すように変更することによって、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」を選択したときには、入力端子１０に入力した映像信号に対する輪郭補正回路１４、水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０の処理順序は、図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような処理順序となる。
このように構成した場合には、垂直縮小・水平拡大又は垂直拡大・水平縮小を選択すると、輪郭補正後に水平拡大処理又は垂直拡大処理が行われるので、画像拡大処理で本来強調されるべきでない部分が強調されることがないようにすることができる。
【００４４】
前記実施形態例では、水平方向と垂直方向のそれぞれについて画像拡大処理と画像縮小処理の一方を選択することができるようにするために、特性可変フィルタを水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタで構成した場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、特性可変フィルタを水平特性可変フィルタ又は垂直特性可変フィルタの一方で構成した画像処理装置についても利用することができる。この場合、セレクタ群の構成を簡単にすることができるとともに、係数記憶部の記憶容量を少なくすることができ、係数読出制御部の制御を簡単にすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
発明による画像処理装置は、特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路及びセレクタ群を具備し、このセレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が画像拡大処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が画像縮小処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路の順とした。このため、画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択することができる。さらに、画像拡大処理を選択したときには、特性可変フィルタが画像拡大のためのフィルタ処理を行い、輪郭補正後に画像拡大処理が行われるので、画像拡大処理で拡大された映像信号に対して輪郭補正を行っていた従来例のように、本来輪郭強調されるべきでない部分が強調されることがない。また、画像縮小処理を選択したときには、特性可変フィルタが画像縮小のためのフィルタ処理を行い、画像縮小処理後に輪郭補正が行われるので、輪郭補正を行った後に画像縮小処理を行っていた従来例のように、輪郭補正で強調された高域周波数成分が画像縮小処理で帯域制限されることがない。したがって、画像拡大処理、画像縮小処理の何れを選択した時にも適切な輪郭補正を行うことができ、画像の鮮鋭度向上に寄与することができる。
【００４６】
係数記憶部が水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを予め記憶し、係数読出制御部が、水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大と画像縮小の一方を選択するための拡大／縮小選択信号に基づいて、係数記憶部から対応した係数デ−タを読み出し、特性可変フィルタを、係数読出制御部で読み出された水平方向用係数デ−タに基いて、水平方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う水平特性可変フィルタと、係数読出制御部で読み出された垂直方向用係数デ−タに基いて、垂直方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う垂直特性可変フィルタとで構成した場合には、水平方向と垂直方向のそれぞれについて画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択することができる。
【００４７】
セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を垂直特性可変フィルタ、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、画像メモリ、垂直特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順とするように構成した場合には、水平方向と垂直方向の両方について画像拡大処理又は画像縮小処理を選択したときに適切な輪郭補正をすることができるとともに、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理、他方を画像縮小処理に選択したときに、画像縮小処理で輪郭補正効果がなくなることがないようにすることができる。
【００４８】
セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び水平特性可変フィルタの順とし、垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、水平特性可変フィルタ、画像メモリ及び垂直特性可変フィルタの順とし、垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順とするように構成した場合には、水平方向と垂直方向の両方について画像拡大処理又は画像縮小処理を選択したときに適切な輪郭補正をすることができるとともに、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理、他方を画像縮小処理に選択したときに、画像拡大処理で本来強調されるべきでない部分が強調されることがないようにすることができる。
【００４９】
輪郭補正回路を、水平方向の輪郭成分を抽出する水平輪郭抽出部と、垂直方向の輪郭成分を抽出する垂直輪郭抽出部と、水平輪郭抽出部で抽出した輪郭成分と垂直輪郭抽出部で抽出した輪郭成分を加算する第１加算部と、この第１加算部から出力する輪郭成分を輪郭補正回路に入力する映像信号に加算して輪郭補正した映像信号を出力する第２加算部とで構成した場合には、水平方向と垂直方向の輪郭成分を抽出して加算した輪郭補正ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像処理装置の一実施形態例を示すブロック図である。
【図２】図１の輪郭補正回路１４の一例を示すブロック図である。
【図３】図１の水平特性可変フィルタ１６の一例を示すブロック図である。
【図４】図１のセレクタ群２２〜３２及びデコーダ３６の作用を示す説明図である。
【図５】図１において「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」が選択された場合の処理順序を示す説明図である。
【図６】図１において、画像縮小処理（例えば「垂直縮小・水平縮小」）が選択された場合の周波数特性を、従来例（比較例）と比較して示す説明図で、（Ａ）は本発明の場合、（Ｂ）は従来例（比較例）の場合である。
【図７】図１において、画像拡大処理（例えば「垂直拡大・水平拡大」）が選択された場合の周波数特性を、従来例（比較例）と比較して示す説明図で、（Ａ）は本発明の場合、（Ｂ）は従来例（比較例）の場合である。
【図８】本発明の他の実施形態例を示すブロック図である。
【図９】図８のセレクタ群２２〜３２及びデコーダ３６ａの作用を示す説明図である。
【図１０】図９において「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」が選択された場合の処理順序を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…映像信号の入力端子、 １２…映像信号の出力端子、 １４…輪郭補正回路、 １６…水平特性可変フィルタ、 １８…垂直特性可変フィルタ、 ２０…フレームメモリ（画像メモリの一例）、 ２２…第１セレクタ、 ２４…第２セレクタ、 ２６…第３セレクタ、 ２８…第４セレクタ、 ３０…第５セレクタ、 ３２…第６セレクタ、 ３４…拡大／縮小選択信号の入力端子、 ３６、３６ａ…デコーダ、 ３８…ＥＰＲＯＭ、 ４０…水平ＲＯＭ、 ４２…垂直ＲＯＭ、 ４４…制御回路、 ５１…垂直輪郭抽出部、 ５２…水平輪郭抽出部、５３…第１加算部、 ５４…第２加算部、 ８６1〜８６n…遅延器、 ８７0〜８７n…乗算器、 ８８…加算器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択し、画像拡大処理を選択したときも画像縮小処理を選択したときも、適切な輪郭補正を行う画像処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像処理装置は、入力映像信号に対して輪郭補正を行った後に画像拡大処理及び／又は画像縮小処理を行うか、又は入力映像信号に対して画像拡大処理及び／又は画像縮小処理を行った後に輪郭補正を行っていた。すなわち、輪郭補正が画像拡大処理及び／又は画像縮小処理と関連付けて行われていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の画像処理装置では、輪郭補正が画像拡大処理及び／又は画像縮小処理と関連付けて行われていなかったので、輪郭補正効果がほとんどなかったり、本来輪郭強調されるべきでない部分が強調されたりするという問題点があった。
すなわち、入力映像信号に対して画像拡大処理を行った後に輪郭補正を行う構成のものでは、画像拡大処理で拡大された映像信号に対して輪郭補正を行うので、本来輪郭強調されるべきでない部分が強調されるという問題点があった。また、入力映像信号に対して輪郭補正を行った後に画像縮小処理を行う構成のものでは、輪郭補正で強調された高域周波数成分が画像縮小処理で帯域制限されるため、輪郭補正効果がほとんどないという問題点があった。
【０００４】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたもので、画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択することができ、しかも、画像拡大処理を選択したときも画像縮小処理を選択したときも適切な輪郭補正を行うことのできる画像処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
発明による画像処理装置は、画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを予め記憶した係数記憶部と、拡大／縮小選択信号に基づいて係数記憶部から対応した係数デ−タを読み出す係数読出制御部と、この係数読出制御部で読み出された係数デ−タに基いて画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う特性可変フィルタと、画像メモリと、輪郭補正回路と、特性可変フィルタと画像メモリと輪郭補正回路のそれぞれの前段と後段に挿入されるとともに相互に結合されたセレクタ群とを具備し、このセレクタ群は、拡大／縮小選択信号が画像拡大処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が画像縮小処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路の順としてなることを特徴とするものである。
【０００６】
拡大／縮小選択信号によって画像拡大処理と画像縮小処理の一方が任意に選択される。拡大／縮小選択信号によって画像拡大処理が選択されたときには、セレクタ群によって入力映像信号が輪郭補正回路、画像メモリ、特性可変フィルタの順に処理される。このとき、特性可変フィルタは、拡大／縮小選択信号によって係数記憶部から読み出された画像拡大用の係数デ−タに基づいて画像拡大のためのフィルタ処理を行う。このため輪郭補正後に画像拡大処理が行われるので、画像拡大処理で拡大された映像信号に対して輪郭補正を行っていた従来例のように、本来輪郭強調されるべきでない部分が強調されることがない。また、拡大／縮小選択信号によって画像縮小処理が選択されたときには、セレクタ群によって入力映像信号が特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路の順に処理される。このとき、特性可変フィルタは、拡大／縮小選択信号によって係数記憶部から読み出された画像縮小用の係数デ−タに基づいて画像縮小のためのフィルタ処理を行う。このため画像縮小処理後に輪郭補正が行われるので、輪郭補正を行った後に画像縮小処理を行っていた従来例のように、輪郭補正で強調された高域周波数成分が画像縮小処理で帯域制限されることがない。
【０００７】
水平方向（すなわち横方向）と垂直方向（すなわち縦方向）のそれぞれについて画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択できるようにするために、係数記憶部は水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを予め記憶してなり、係数読出制御部は、水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大処理と画像縮小処理の一方を選択するための拡大／縮小選択信号に基づいて、係数記憶部から対応した係数デ−タを読み出してなり、特性可変フィルタは、係数読出制御部で読み出された水平方向用係数デ−タに基いて、水平方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う水平特性可変フィルタと、係数読出制御部で読み出された垂直方向用係数デ−タに基いて、垂直方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う垂直特性可変フィルタとで構成する。
【０００８】
水平方向と垂直方向の両方について画像拡大処理又は画像縮小処理を選択したときに適切な輪郭補正をするとともに、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理に他方を画像縮小処理に選択したときに、画像縮小処理で輪郭補正効果がなくなることがないようにするために、セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を垂直特性可変フィルタ、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、画像メモリ、垂直特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順とする。
【０００９】
水平方向と垂直方向の両方について画像拡大処理又は画像縮小処理を選択したときに適切な輪郭補正をするとともに、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理に他方を画像縮小処理に選択したときに、画像拡大処理で本来強調されるべきでない部分が強調されることがないようにするために、セレクタ群は、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び水平特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、水平特性可変フィルタ、画像メモリ及び垂直特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順とする。
【００１０】
水平方向と垂直方向の輪郭成分を抽出して加算した輪郭補正ができるようにするために、輪郭補正回路を、水平方向の輪郭成分を抽出する水平輪郭抽出部と、垂直方向の輪郭成分を抽出する垂直輪郭抽出部と、前記水平輪郭抽出部で抽出した輪郭成分と前記垂直輪郭抽出部で抽出した輪郭成分を加算する第１加算部と、この第１加算部から出力する輪郭成分を前記輪郭補正回路に入力する映像信号に加算して輪郭補正した映像信号を出力する第２加算部とで構成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明による画像処理装置の一実施形態例を図１を用いて説明する。
図１において、１０はディジタルの映像信号（以下、単に映像信号という）を入力する端子、１２は画像処理された映像信号を出力する端子である。
１４は輪郭補正処理を行う輪郭補正回路、１６は後述する２ビットの拡大／縮小選択信号に基づいて水平方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う水平特性可変フィルタ、１８は拡大／縮小選択信号に基づいて垂直方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う垂直特性可変フィルタ、２０は画像メモリの一例としてのフレームメモリである。
２２、２４、２６、２８は、後述するセレクト信号に基づいてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４入力のうちの１つを選択しＹ出力とする第１、第２、第３、第４セレクタである。３０、３２は、後述するセレクト信号に基づいてＡ、Ｂの２入力のうちの１つを選択しＹ出力とする第５、第６セレクタである。
【００１２】
３４は水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大処理と画像縮小処理の一方を選択するための２ビットの拡大／縮小選択信号を入力する端子で、この拡大／縮小選択信号は、図４に示すような選択作用をするセレクト信号として前記第１、第２、第３、第４セレクタ２２、２４、２６、２８へ入力している。すなわち、第１、第２、第３、第４セレクタ２２、２４、２６、２８のそれぞれは、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ入力を選択して出力する。
【００１３】
３６はデコーダで、このデコーダ３６は、図４に示すように、前記拡大／縮小選択信号をデコードし、セレクト信号として前記第５、第６セレクタ３０、３２へ出力する。すなわち、デコーダ３６は、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」に基づいてＬレベル信号を出力し、拡大／縮小選択信号の「１１」に基づいてＨレベル信号を出力する。また、第５、第６セレクタ３０、３２のそれぞれは、デコーダ３６のＬ、Ｈレベル信号に基づいてＡ、Ｂ入力を選択して出力する。
【００１４】
３８はＥＰＲＯＭ（消去可能型プログラマブル・リード・オンリ・メモリ）で、このＥＰＲＯＭ３８には水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タが予め記憶されている。
４０は水平方向の画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを書き込み、読み出すための水平ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、４２は垂直方向の画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを書き込み、読み出すための垂直ＲＡＭ、４４は制御回路である。
【００１５】
前記制御回路４４は、前記入力端子３４に入力した拡大／縮小選択信号に基づき、図示を省略した制御プログラムによって次のような機能▲１▼▲２▼を有する。
▲１▼拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて、ＥＰＲＯＭ３８、水平ＲＡＭ４０及び垂直ＲＡＭ４２に対応したアドレス信号、Ｒ／Ｗ（リード／ライト）信号を出力し、ＥＰＲＯＭ３８から「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」用の係数デ−タを読み出し、水平ＲＡＭ４０及び垂直ＲＡＭ４２を介して水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８へ出力する。
▲２▼拡大／縮小選択信号の「００」（すなわち垂直縮小・水平縮小）に基づいて、イネーブル信号を水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０へ出力し、拡大／縮小選択信号の「０１」（垂直縮小・水平拡大）に基づいて、イネーブル信号を垂直特性可変フィルタ１８へ出力するとともにリードイネーブル信号を水平特性可変フィルタ１６及びフレームメモリ２０へ出力し、拡大／縮小選択信号の「１０」（垂直拡大・水平縮小）に基づいて、イネーブル信号を水平特性可変フィルタ１６へ出力するとともにリードイネーブル信号を垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０へ出力し、拡大／縮小選択信号の「１１」（垂直拡大・水平拡大）に基づいて、リードイネーブル信号を水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０へ出力する。
【００１６】
前記輪郭補正回路１４は、図２に示すように、入力端子５０に入力した映像信号から垂直方向の輪郭成分を抽出する垂直輪郭抽出部５１と、入力映像信号から水平方向の輪郭成分を抽出する水平輪郭抽出部５２と、垂直方向の輪郭成分と水平方向の輪郭成分を加算する第１加算部５３と、この第１加算部５３から出力する輪郭成分を入力映像信号に加算して出力端子５４へ出力する第２加算部５５とを具備している。
【００１７】
前記垂直輪郭抽出部５１は、入力端子５０に入力した映像信号を順次１ライン分（１Ｈ分）遅延させる遅延器５６、５７、５８、５９と、入力端子５０に入力した映像信号に係数Ｋｖ１を掛けて出力する乗算器６１と、遅延器５６、５７、５８、５９のそれぞれの出力信号に係数Ｋｖ２、Ｋｖ３、Ｋｖ４、Ｋｖ５を掛けて出力する乗算器６２、６３、６４、６５と、乗算器６１〜６５の出力信号を加算する加算器６６とで構成されている。係数Ｋｖ１、Ｋｖ２、Ｋｖ３、Ｋｖ４、Ｋｖ５は、例えば、入力映像信号がインタレース走査の信号のときには０、−１／４、１／２、−１／４、０に設定され、入力映像信号がノンインタレース走査の信号のときには−１／４、０、１／２、０、−１／４に設定される。
【００１８】
前記水平輪郭抽出部５２は、垂直輪郭抽出部５１の遅延器５７から出力する映像信号を順次１ドット分（１Ｄ分）遅延させる遅延器６７、６８、６９、７０と、遅延器５７から出力した映像信号に係数Ｋｈ１を掛けて出力する乗算器７１と、遅延器６７、６８、６９、７０のそれぞれの出力信号に係数Ｋｈ２、Ｋｈ３、Ｋｈ４、Ｋｈ５を掛けて出力する乗算器７２、７３、７４、７５と、乗算器７１〜７５の出力信号を加算する加算器７６とで構成されている。係数Ｋｈ１、Ｋｈ２、Ｋｈ３、Ｋｈ４、Ｋｈ５は、例えば、入力映像信号がインタレース走査の信号のときには０、−１／４、１／２、−１／４、０に設定され、入力映像信号がノンインタレース走査の信号のときには−１／４、０、１／２、０、−１／４に設定される。
【００１９】
前記垂直輪郭抽出部５１の出力側と前記第１加算部５３の一方の入力側との間には、入力信号を順次１ドット分（１Ｄ分）遅延させる遅延器７７、７８、ノイズコアリング回路７９、非線形処理回路８０及び垂直輪郭補正回路８１が挿入されている。
前記水平輪郭抽出部５２の出力側と前記第１加算部５３の他方の入力側との間には、ノイズコアリング回路８２、非線形処理回路８３及び水平輪郭補正回路８４が挿入されている。
【００２０】
前記水平特性可変フィルタ１６は、図３に示すように、入力端子８５に入力した映像信号を順次１ドット分遅延させて出力するＥＮ端子付き遅延器８６1、８６2、８６3、…、８６nと、入力端子８５に入力した映像信号に係数デ−タを掛けて出力する乗算器８７0、８７1、８７2、８７3、…、８７nと、この乗算器８７0、８７1、８７2、８７3、…、８７nの出力信号を加算し出力端子８８へ出力する加算器８９とで構成されている。前記遅延器８６1、８６2、８６3、…、８６nは、例えばＥＮ端子付きのＤ型フリップフロップからなり、このＥＮ端子には前記制御回路４４からのイネーブル信号（拡大時にはリードイネーブル信号、縮小時にはイネーブル信号）が入力する。前記乗算器８７0、８７1、８７2、８７3、…、８７nには、前記制御回路４４の機能▲２▼により前記ＥＰＲＯＭ３８、及び水平ＲＡＭ４０から読み出された水平拡大用と水平縮小用の係数デ−タが入力する。
【００２１】
前記垂直特性可変フィルタ１８は、前記水平特性可変フィルタ１６の遅延器８６1、８６2、８６3、…、８６nのそれぞれを、映像信号を順次１ライン分遅延させて出力する遅延器に置換した以外は、前記水平特性可変フィルタ１６と同様に構成されている。すなわち、前記１ライン分遅延の遅延器のそれぞれのＥＮ端子には、前記制御回路４４からのイネーブル信号（拡大時にはリードイネーブル信号、縮小時にはイネーブル信号）が入力し、前記１ライン分遅延の遅延器のそれぞれの出力側に結合された乗算器には、前記制御回路４４の機能▲２▼により前記ＥＰＲＯＭ３８及び垂直ＲＡＭ４２から読み出された垂直拡大用と垂直縮小用の係数デ−タが入力する。
【００２２】
つぎに、図１に示した実施形態例の作用を図２〜図７を併用して説明する。
まず、（１）において、入力端子３４に入力した２ビットの拡大／縮小選択信号に基づき水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８が画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理用となる作用を説明し、（２）において、拡大／縮小選択信号に基づくセレクタ群２２、２４、２６、２８、３０、３２の作用を説明し、（３）において、（１）（２）に基づいて選択された「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」について処理順序の作用を説明し、（４）において輪郭補正回路１４の具体的な作用について説明する。
【００２３】
（１）特性可変フィルタ１６、１８の作用
（イ）拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて、制御回路４４の機能▲１▼によってＥＰＲＯＭ３８から「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」用の係数デ−タが読み出され、水平ＲＡＭ４０及び垂直ＲＡＭ４２を介して水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８へ入力する。
具体的には、水平特性可変フィルタ１６については、図３に示すように、乗算器８７0、８７1、８７2、８７3、…、８７nのそれぞれに、ＥＰＲＯＭ３８、及び水平ＲＡＭ４０から読み出された水平拡大用又は水平縮小用の係数デ−タが入力する。垂直特性可変フィルタ１８についても同様である。
【００２４】
（ロ）拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて、制御回路４４の機能▲２▼によって水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８に対応したイネーブル信号が入力する。
具体的には、水平特性可変フィルタ１６については、図３に示すように、遅延器８６1、８６2、８６3、…、８６nのそれぞれのＥＮ端子に、水平拡大処理の選択時にはリードイネーブル信号が、水平縮小処理の選択時にはイネーブル信号が入力する。垂直特性可変フィルタ１８についても同様である。
【００２５】
（ハ）したがって、拡大／縮小選択信号が「０１」または「１１」のとき（すなわち１桁目のビットが１のとき）には、水平拡大用の係数デ−タ及びリードイネーブル信号の入力に基づいて水平特性可変フィルタ１６が水平拡大用のフィルタ処理を行い、拡大／縮小選択信号が「００」又は「１０」のとき（すなわち１桁目のビットが０のとき）には、水平縮小用の係数デ−タ及びイネーブル信号の入力に基づいて水平特性可変フィルタ１６が水平縮小用のフィルタ処理を行う。同様にして、拡大／縮小選択信号が「１０」または「１１」のとき（すなわち２桁目のビットが１のとき）には、垂直拡大用の係数デ−タ及びリードイネーブル信号の入力に基づいて垂直特性可変フィルタ１８が垂直拡大用のフィルタ処理を行い、拡大／縮小選択信号が「００」又は「０１」のとき（すなわち２桁目のビットが０のとき）には、垂直縮小用の係数デ−タ及びイネーブル信号の入力に基づいて垂直特性可変フィルタ１８が垂直縮小用のフィルタ処理を行う。
【００２６】
（２）セレクタ群２２〜３２の作用
拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて、、第１、第２、第３、第４セレクタ２２、２４、２６、２８は、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ入力を選択する。
デコーダ３６は、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」に基づいてＬレベル信号を出力し、拡大／縮小選択信号の「１１」に基づいてＨレベル信号を出力するので、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」に基づいて第５、第６セレクタ３０、３２はＡ入力を選択し、拡大／縮小選択信号の「１１」に基づいて第５、第６セレクタ３０、３２はＢ入力を選択する。
【００２７】
（３）各処理順序の作用
前記（１）（２）の作用により、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」を選択したときには、入力端子１０に入力した映像信号に対する輪郭補正回路１４、水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０の処理順序は、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような処理順序となる。以下、順次説明する。
【００２８】
（ａ）垂直縮小・水平縮小を選択した場合
（イ）拡大／縮小選択信号が「００」のときには、入力端子１０に入力した映像信号は、第１セレクタ２２のＡ入力、Ｙ出力を介して水平特性可変フィルタ１６に入力して処理され、ついで第２セレクタ２４のＡ入力、Ｙ出力を介して垂直特性可変フィルタ１８に入力して処理され、ついで第３セレクタ２６のＡ入力、Ｙ出力を介してフレームメモリ２０に入力してリサンプル処理され、ついで第４セレクタ２８のＡ入力、Ｙ出力を経、第５セレクタ３０のＡ入力、Ｙ出力を介して輪郭補正回路１４に入力して処理され、ついで第６セレクタ３２のＡ入力、Ｙ出力を介して出力端子１２に出力する。
【００２９】
（ロ）拡大／縮小選択信号が「００」のときには、前記（１）で説明したように水平特性可変フィルタ１６が水平縮小フィルタとして機能するとともに垂直特性可変フィルタ１８が垂直縮小フィルタとして機能するので、入力端子１０に入力した映像信号は、図５の（ａ）に示すように、水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８による水平縮小フィルタ処理、垂直縮小フィルタ処理が行われた後に、フレームメモリ２０を用いたリサンプル処理を経て輪郭補正回路１４で輪郭補正が行われる。このため、図６の（Ａ）に示すように画像縮小処理後にリサンプルを経て輪郭補正が行われるので、輪郭補正を行った後に画像縮小処理を行っていた従来例（同図の（Ｂ）の比較例ご参照）のように、輪郭補正で強調された高域周波数成分が画像縮小処理で帯域制限されることがない。
すなわち、周波数Ｆｓでサンプリングされた原信号（入力映像信号）の周波数特性が図６（Ａ）の（ａ）に示すようなものとすると、縮小フィルタによって同図（ｂ）に示すように周波数の帯域が制限され、ついで同図（ｃ）に示すように周波数Ｆｓ／２でリサンプル処理（間引き処理）された後に同図（ｄ）に示すように輪郭補正される。この輪郭補正は、図６（Ａ）の（ｄ）にハッチングを付与して示したように、高域成分が強調され、輪郭補正効果が得られる。
これに対して、図６の（Ｂ）に示すように輪郭補正後に画像縮小処理を行っていた比較例では、周波数Ｆｓで輪郭補正しているので同図（ｂ）にハッチングで示したように高域周波数成分が強調され、この高域周波数成分が縮小フィルタによって同図（ｃ）に示すように周波数の帯域が制限された後に周波数Ｆｓ／２でリサンプル処理（間引き処理）されるので、同図（ｄ）に示すように輪郭補正効果がなくなってしまう。
【００３０】
（ｂ）垂直縮小・水平拡大を選択した場合
（イ）拡大／縮小選択信号が「０１」のときには、入力端子１０に入力した映像信号は、第２セレクタ２４のＢ入力、Ｙ出力を介して垂直特性可変フィルタ１８に入力して処理され、ついで第３セレクタ２６のＢ入力、Ｙ出力を介してフレームメモリ２０に入力してリサンプル処理され、ついで第１セレクタ２２のＢ入力、Ｙ出力を介して水平特性可変フィルタ１６に入力して処理され、ついで第４セレクタ２８のＢ入力、Ｙ出力を経、第５セレクタ３０のＡ入力、Ｙ出力を介して輪郭補正回路１４に入力して処理され、ついで第６セレクタ３２のＡ入力、Ｙ出力を介して出力端子１２に出力する。
【００３１】
（ロ）拡大／縮小選択信号が「０１」のときには、前記（１）で説明したように水平特性可変フィルタ１６が水平拡大フィルタとして機能するとともに垂直特性可変フィルタ１８が垂直縮小フィルタとして機能するので、入力端子１０に入力した映像信号は、図５の（ｂ）に示すように、垂直特性可変フィルタ１８による垂直縮小フィルタ処理、フレームメモリ２０を用いたリサンプル処理、水平特性可変フィルタ１６による水平拡大フィルタ処理を経て輪郭補正回路１４で輪郭補正処理が行われる。このため、前記（ａ）の場合と同様に輪郭補正効果が得られ、従来例のように輪郭補正効果がなくなるようなことがない。
【００３２】
（ｃ）垂直拡大・水平縮小を選択した場合
（イ）拡大／縮小選択信号が「１０」のときには、入力端子１０に入力した映像信号は、第１セレクタ２２のＣ入力、Ｙ出力を介して水平特性可変フィルタ１６に入力して処理され、ついで第３セレクタ２６のＣ入力、Ｙ出力を介してフレームメモリ２０に入力してリサンプル処理され、ついで第２セレクタ２４のＣ入力、Ｙ出力を介して垂直特性可変フィルタ１８に入力して処理され、ついで第４セレクタ２８のＣ入力、Ｙ出力を経、第５セレクタ３０のＡ入力、Ｙ出力を介して輪郭補正回路１４に入力して処理され、ついで第６セレクタ３２のＡ入力、Ｙ出力を介して出力端子１２に出力する。
【００３３】
（ロ）拡大／縮小選択信号が「１０」のときには、前記（１）で説明したように垂直特性可変フィルタ１８が垂直拡大フィルタとして機能するとともに水平特性可変フィルタ１６が水平縮小フィルタとして機能するので、入力端子１０に入力した映像信号は、図５の（ｃ）に示すように、水平特性可変フィルタ１６による水平縮小フィルタ処理、フレームメモリ２０を用いたリサンプル処理、垂直特性可変フィルタ１８による垂直拡大フィルタ処理を経て輪郭補正回路１４で輪郭補正が行われる。このため、前記（ａ）の場合と同様に輪郭補正効果が得られ、従来例のように輪郭補正効果がなくなるようなことがない。
【００３４】
（ｄ）垂直拡大・水平拡大を選択した場合
（イ）拡大／縮小選択信号が「１１」のときには、入力端子１０に入力した映像信号は、第５セレクタ３０のＢ入力、Ｙ出力を介して輪郭補正回路１４に入力して処理され、ついで第３セレクタ２６のＤ入力、Ｙ出力を介してフレームメモリ２０に入力してリサンプル処理され、ついで第１セレクタ２２のＤ入力、Ｙ出力を介して水平特性可変フィルタ１６に入力して処理され、ついで第２セレクタ２４のＤ入力、Ｙ出力を介して垂直特性可変フィルタ１８に入力して処理され、ついで第４セレクタ２８のＤ入力、Ｙ出力を経、第６セレクタ３２のＢ入力、Ｙ出力を介して出力端子１２に出力する。
【００３５】
（ロ）拡大／縮小選択信号が「１１」のときには、前記（１）で説明したように垂直特性可変フィルタ１８が垂直拡大フィルタとして機能するとともに水平特性可変フィルタ１６が水平拡大フィルタとして機能するので、入力端子１０に入力した映像信号は、図５の（ｄ）に示すように、輪郭補正回路１４で輪郭補正が行われた後に、フレームメモリ２０を用いたリサンプル処理、水平特性可変フィルタ１６による水平拡大フィルタ処理、垂直特性可変フィルタ１８による垂直拡大フィルタ処理が行われる。このため、図７（Ａ）に示すように輪郭補正後にリサンプルを経て画像拡大処理が行われ、適切な輪郭補正がなされる。これに対して、画像拡大処理を行った後に輪郭補正を行っていた従来例では、図７（Ｂ）に示すように本来強調されるべきでない部分が強調される。
すなわち、周波数Ｆｓでサンプリングされた原信号（入力映像信号）の周波数特性を図６（Ａ）（ａ）と同様であるとすると、輪郭補正回路１４で輪郭補正した信号の周波数特性は、図７（Ａ）（ａ）に示すようになり、周波数Ｆｓによるフレームメモリ２０を用いた補間処理を経た後、同図（ｂ）に示すように画像拡大処理がなされる。このため、図７（Ｂ）に示すように本来強調されるべきでない部分が強調されるようなことがなく、適切な輪郭補正がなされる。
これに対して、画像拡大処理後に輪郭補正を行っていた比較例では、周波数Ｆｓによるフレームメモリ２０を用いた補間処理を経、図７（Ｂ）（ａ）に示すような画像拡大処理を行った後に、輪郭補正を行っているので、同図（ｂ）に示すように本来強調されるべきでない部分が強調されてしまう。
【００３６】
（４）輪郭補正回路１４の作用
（イ）垂直輪郭抽出部５１は、遅延器５６、５７、５８、５９、乗算器６１、６２、６３、６４、６５及び加算器６６の作用によって、入力端子５０に入力した映像信号から垂直方向の輪郭成分を抽出する。
水平輪郭抽出部５２は、遅延器６７、６８、６９、７０、乗算器７１、７２、７３、７４、７５及び加算器７６の作用によって、入力端子５０に入力した映像信号から水平方向の輪郭成分を抽出する。
【００３７】
（ロ）垂直輪郭抽出部５１で抽出された垂直方向の輪郭成分は、遅延器７７、７８で順次１ドット分遅延し、ノイズコアリング回路７９で設定レベル（例えば７）以下の成分が抑圧されてノイズ成分（微小レベルの垂直輪郭成分）が除去され、非線形処理回路８０で非線形処理され、さらに垂直輪郭補正回路８１で垂直輪郭強調度の補正が行われ第１加算器５３の一方の入力側に入力する。非線形処理回路８０での非線形処理は、大レベルの垂直輪郭成分を抽出して不自然な画像となるのを防止するためのリミッタをかける処理をいい、例えば輪郭成分の振幅の絶対値が設定値Ｓより大きい範囲では抑圧され（例えば一定値に抑圧され）、設定値Ｓより小さい範囲では強調され（例えば１より大きい係数の直線特性で強調され）る処理をいう。
【００３８】
（ハ）水平輪郭抽出部５２で抽出された水平方向の輪郭成分は、ノイズコアリング回路８２で設定レベル（例えば７）以下の成分が抑圧されてノイズ成分が除去され、非線形処理回路８３で非線形処理され、さらに水平輪郭補正回路８４で水平輪郭強調度の補正が行われ第１加算器５３の他方の入力側に入力する。非線形処理回路８３での非線形処理は、非線形処理回路８０での非線形処理とほぼ同様である。
【００３９】
（ニ）第１加算器５３で得られた合成輪郭成分は、第２加算器５５で映像信号と加算され、出力端子５４から出力する。この出力端子５４から出力する輪郭補正された映像信号は、第３セレクタ２６のＤ入力及び第６セレクタ３２のＡ入力となる。
【００４０】
前記実施形態例では、水平方向と垂直方向の両方の輪郭補正を可能とするために、水平輪郭抽出部、垂直輪郭抽出部、第１加算部及び第２加算部で輪郭補正回路を構成した場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、水平輪郭抽出部、垂直輪郭抽出部の一方と加算部とで輪郭補正回路を構成し、水平方向と垂直方向の一方の輪郭補正を行う輪郭補正回路を構成要素とする画像処理装置についても利用することができる。
【００４１】
前記実施形態例では、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理、他方を画像縮小処理に選択したときに、画像縮小処理で輪郭補正効果がなくなることがないようにするために、セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を垂直特性可変フィルタ、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、画像メモリ、垂直特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とするように構成したが、本発明はこれに限るものではない。
【００４２】
例えば、セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び水平特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、水平特性可変フィルタ、画像メモリ及び垂直特性可変フィルタの順とするように構成した場合には、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理、他方を画像縮小処理に選択したときに、画像拡大処理で本来強調されるべきでない部分が強調されることがないようにすることができる。
【００４３】
具体的には、第１セレクタ２２のＣ入力と第２セレクタ２４のＢ入力を、図８に示すよう変更するとともに、デコーダ３６ａの機能を図９に示すように変更することによって、拡大／縮小選択信号の「００」、「０１」、「１０」、「１１」に基づいて「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」を選択したときには、入力端子１０に入力した映像信号に対する輪郭補正回路１４、水平特性可変フィルタ１６、垂直特性可変フィルタ１８及びフレームメモリ２０の処理順序は、図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すような処理順序となる。
このように構成した場合には、垂直縮小・水平拡大又は垂直拡大・水平縮小を選択すると、輪郭補正後に水平拡大処理又は垂直拡大処理が行われるので、画像拡大処理で本来強調されるべきでない部分が強調されることがないようにすることができる。
【００４４】
前記実施形態例では、水平方向と垂直方向のそれぞれについて画像拡大処理と画像縮小処理の一方を選択することができるようにするために、特性可変フィルタを水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタで構成した場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、特性可変フィルタを水平特性可変フィルタ又は垂直特性可変フィルタの一方で構成した画像処理装置についても利用することができる。この場合、セレクタ群の構成を簡単にすることができるとともに、係数記憶部の記憶容量を少なくすることができ、係数読出制御部の制御を簡単にすることができる。
【００４５】
【発明の効果】
発明による画像処理装置は、特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路及びセレクタ群を具備し、このセレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が画像拡大処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、特性可変フィルタの順とし、拡大／縮小選択信号が画像縮小処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路の順とした。このため、画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択することができる。さらに、画像拡大処理を選択したときには、特性可変フィルタが画像拡大のためのフィルタ処理を行い、輪郭補正後に画像拡大処理が行われるので、画像拡大処理で拡大された映像信号に対して輪郭補正を行っていた従来例のように、本来輪郭強調されるべきでない部分が強調されることがない。また、画像縮小処理を選択したときには、特性可変フィルタが画像縮小のためのフィルタ処理を行い、画像縮小処理後に輪郭補正が行われるので、輪郭補正を行った後に画像縮小処理を行っていた従来例のように、輪郭補正で強調された高域周波数成分が画像縮小処理で帯域制限されることがない。したがって、画像拡大処理、画像縮小処理の何れを選択した時にも適切な輪郭補正を行うことができ、画像の鮮鋭度向上に寄与することができる。
【００４６】
係数記憶部が水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを予め記憶し、係数読出制御部が、水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大と画像縮小の一方を選択するための拡大／縮小選択信号に基づいて、係数記憶部から対応した係数デ−タを読み出し、特性可変フィルタを、係数読出制御部で読み出された水平方向用係数デ−タに基いて、水平方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う水平特性可変フィルタと、係数読出制御部で読み出された垂直方向用係数デ−タに基いて、垂直方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う垂直特性可変フィルタとで構成した場合には、水平方向と垂直方向のそれぞれについて画像拡大処理と画像縮小処理の一方を任意に選択することができる。
【００４７】
セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を垂直特性可変フィルタ、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、画像メモリ、垂直特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順とするように構成した場合には、水平方向と垂直方向の両方について画像拡大処理又は画像縮小処理を選択したときに適切な輪郭補正をすることができるとともに、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理、他方を画像縮小処理に選択したときに、画像縮小処理で輪郭補正効果がなくなることがないようにすることができる。
【００４８】
セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び水平特性可変フィルタの順とし、垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、水平特性可変フィルタ、画像メモリ及び垂直特性可変フィルタの順とし、垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順とするように構成した場合には、水平方向と垂直方向の両方について画像拡大処理又は画像縮小処理を選択したときに適切な輪郭補正をすることができるとともに、水平方向と垂直方向の一方を画像拡大処理、他方を画像縮小処理に選択したときに、画像拡大処理で本来強調されるべきでない部分が強調されることがないようにすることができる。
【００４９】
輪郭補正回路を、水平方向の輪郭成分を抽出する水平輪郭抽出部と、垂直方向の輪郭成分を抽出する垂直輪郭抽出部と、水平輪郭抽出部で抽出した輪郭成分と垂直輪郭抽出部で抽出した輪郭成分を加算する第１加算部と、この第１加算部から出力する輪郭成分を輪郭補正回路に入力する映像信号に加算して輪郭補正した映像信号を出力する第２加算部とで構成した場合には、水平方向と垂直方向の輪郭成分を抽出して加算した輪郭補正ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像処理装置の一実施形態例を示すブロック図である。
【図２】図１の輪郭補正回路１４の一例を示すブロック図である。
【図３】図１の水平特性可変フィルタ１６の一例を示すブロック図である。
【図４】図１のセレクタ群２２〜３２及びデコーダ３６の作用を示す説明図である。
【図５】図１において「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」が選択された場合の処理順序を示す説明図である。
【図６】図１において、画像縮小処理（例えば「垂直縮小・水平縮小」）が選択された場合の周波数特性を、従来例（比較例）と比較して示す説明図で、（Ａ）は本発明の場合、（Ｂ）は従来例（比較例）の場合である。
【図７】図１において、画像拡大処理（例えば「垂直拡大・水平拡大」）が選択された場合の周波数特性を、従来例（比較例）と比較して示す説明図で、（Ａ）は本発明の場合、（Ｂ）は従来例（比較例）の場合である。
【図８】本発明の他の実施形態例を示すブロック図である。
【図９】図８のセレクタ群２２〜３２及びデコーダ３６ａの作用を示す説明図である。
【図１０】図９において「垂直縮小・水平縮小」、「垂直縮小・水平拡大」、「垂直拡大・水平縮小」、「垂直拡大・水平拡大」が選択された場合の処理順序を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…映像信号の入力端子、 １２…映像信号の出力端子、 １４…輪郭補正回路、 １６…水平特性可変フィルタ、 １８…垂直特性可変フィルタ、 ２０…フレームメモリ（画像メモリの一例）、 ２２…第１セレクタ、 ２４…第２セレクタ、 ２６…第３セレクタ、 ２８…第４セレクタ、 ３０…第５セレクタ、 ３２…第６セレクタ、 ３４…拡大／縮小選択信号の入力端子、 ３６、３６ａ…デコーダ、 ３８…ＥＰＲＯＭ、 ４０…水平ＲＯＭ、 ４２…垂直ＲＯＭ、 ４４…制御回路、 ５１…垂直輪郭抽出部、 ５２…水平輪郭抽出部、５３…第１加算部、 ５４…第２加算部、 ８６1〜８６n…遅延器、 ８７0〜８７n…乗算器、 ８８…加算器。
Claims (5)
- 画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを予め記憶した係数記憶部と、拡大／縮小選択信号に基づいて前記係数記憶部から対応した係数デ−タを読み出す係数読出制御部と、この係数読出制御部で読み出された係数デ−タに基いて画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う特性可変フィルタと、縮小処理時には間引き処理を行い拡大処理時には補間処理を行う画像メモリと、水平方向の輪郭成分及び／又は垂直方向の輪郭成分を抽出して映像信号に加算する輪郭補正回路と、前記特性可変フィルタと前記画像メモリと前記輪郭補正回路のそれぞれの前段と後段に挿入されるとともに相互に結合されたセレクタ群とを具備し、このセレクタ群は、前記拡大／縮小選択信号が画像拡大処理を選択する信号のときには入力映像信号の処理順序を前記輪郭補正回路、画像メモリ、特性可変フィルタの順とし、前記拡大／縮小選択信号が画像縮小処理を選択する信号のときには前記入力映像信号の処理順序を前記特性可変フィルタ、画像メモリ、輪郭補正回路の順としてなることを特徴とする画像処理装置。
- 係数記憶部は水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大用と画像縮小用の係数デ−タを予め記憶してなり、係数読出制御部は、水平方向と垂直方向のそれぞれについての画像拡大と画像縮小の一方を選択するための拡大／縮小選択信号に基づいて、前記係数記憶部から対応した係数デ−タを読み出してなり、特性可変フィルタは、前記係数読出制御部で読み出された水平方向用係数デ−タに基いて、水平方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う水平特性可変フィルタと、前記係数読出制御部で読み出された垂直方向用係数デ−タに基いて、垂直方向の画像拡大と画像縮小のフィルタ処理のうちの対応した一方のフィルタ処理を行う垂直特性可変フィルタとからなる請求項１記載の画像処理装置。
- セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、前記拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を前記垂直特性可変フィルタ、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、前記拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を前記水平特性可変フィルタ、画像メモリ、垂直特性可変フィルタ及び輪郭補正回路の順とし、前記拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を前記輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順としてなる請求項２記載の画像処理装置。
- セレクタ群によって、拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を水平特性可変フィルタ、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び輪郭補正回路の順とし、前記拡大／縮小選択信号が垂直縮小・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を前記輪郭補正回路、垂直特性可変フィルタ、画像メモリ及び水平特性可変フィルタの順とし、前記拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平縮小を選択する信号のときには処理順序を前記輪郭補正回路、水平特性可変フィルタ、画像メモリ及び垂直特性可変フィルタの順とし、前記拡大／縮小選択信号が垂直拡大・水平拡大を選択する信号のときには処理順序を前記輪郭補正回路、画像メモリ、水平特性可変フィルタ及び垂直特性可変フィルタの順としてなる請求項２記載の画像処理装置。
- 輪郭補正回路は、水平方向の輪郭成分を抽出する水平輪郭抽出部と、垂直方向の輪郭成分を抽出する垂直輪郭抽出部と、前記水平輪郭抽出部で抽出した輪郭成分と前記垂直輪郭抽出部で抽出した輪郭成分を加算する第１加算部と、この第１加算部から出力する輪郭成分を前記輪郭補正回路に入力する画像デ−タに加算して輪郭補正した画像デ−タを出力する第２加算部とからなる請求項１、２、３又は４記載の画像処理装置。
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