JP4453777B2

JP4453777B2 - 画質改善装置及び方法

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Publication number: JP4453777B2
Application number: JP2008183520A
Authority: JP
Inventors: 沙智子中野; 賢治久保田; 英樹相羽; 順一長谷川; 智豊嶋
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2028-07-15
Also published as: US8363166B2; WO2010008011A1; EP2320638B1; JP2010028178A; KR101235605B1; CN102100061A; KR20110022689A; US20110267540A1; EP2320638A4; CN102100061B; EP2320638A1

Description

本発明は、映像信号のエッジ（輪郭）を補正することによって画質を改善する画質改善装置及び方法に関する。

従来から、映像信号の画質改善の一手法として、映像信号のエッジにシュート成分を付加してエッジを急峻にし、映像の鮮鋭感を向上させるエンハンス処理が行われている。このエンハンス処理を行うエンハンサは、数タップから十数タップの比較的タップ長の短いハイパスフィルタを用いて映像信号の高域成分を抽出し、抽出した高域成分に基づいてシュート成分を生成して映像信号に付加するものである。従来のエンハンサ（画質改善装置）は、一例として特許文献１に記載されている。

ここではハイパスフィルタによって高域成分を抽出するとしたが、実際には中域を含めた中高域成分が抽出されて映像信号の中高域成分が強調される場合がある。ハイパスフィルタの通過域のピーク周波数を中域側にずらした場合には中高域成分が強調される。また、高域成分の強調の効果を高めるためにゲインを上げた場合には、高域成分に付随して中域成分が抽出されて、結果として中高域成分が強調される。以下、従来のエンハンサは、映像信号の中域成分を含めて高域成分を強調する場合であっても高域成分を強調するとして説明する。
特開平５−３４４３８５号公報

上記のようなハイパスフィルタを用いた従来のエンハンサによれば、映像信号の高域成分を強調して、画質を改善することができる。しかしながら、近年、画像表示装置は画面の大型化に伴ってさらなる画質改善が求められており、従来のエンハンサとは異なる画質改善効果としてコントラスト感を向上させることができる画質改善装置及び方法が求められた。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、コントラスト感を向上させることができる画質改善装置及び方法を提供することを目的とする。また、鮮鋭感とコントラスト感の双方を向上させることができる画質改善装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第１の遮断周波数を有し、入力された映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のローパスフィルタ（２）と、前記入力された映像信号より前記低周波成分信号を減算して、第１の高周波成分信号を抽出する減算器（３）と、前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有し、前記第１の高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第２のローパスフィルタ（５）と、前記低域側高周波成分信号に第１のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第１の乗算器（６）と、前記入力された映像信号より第２の高周波成分信号を抽出するハイパスフィルタ（９）と、前記第２の高周波成分信号に第２のゲインを乗算して、第２の補正成分信号を生成する第２の乗算器（１１）と、前記入力された映像信号に前記第１及び第２の補正成分信号を加算する加算器（７）とを備えることを特徴とする画質改善装置を提供する。

また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、入力された映像信号より第１の高周波成分信号を抽出するハイパスフィルタ（９）と、前記第１の高周波成分信号に第１のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第１の乗算器（１１）と、前記入力された映像信号に前記第１の補正成分信号を加算する第１の加算器（１３）と、第１の遮断周波数を有し、前記加算器より出力された映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のローパスフィルタ（２）と、前記加算器より出力された映像信号より前記低周波成分信号を減算して、第２の高周波成分信号を抽出する減算器（３）と、前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有し、前記第２の高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第２のローパスフィルタ（５）と、前記低域側高周波成分信号に第２のゲインを乗算して、第２の補正成分信号を生成する第２の乗算器（６）と、前記第１の加算器より出力された映像信号に前記第２の補正成分信号を加算する第２の加算器（７）とを備えることを特徴とする画質改善装置を提供する。

さらに、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第１の遮断周波数を有し、入力された映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のローパスフィルタ（２）と、前記入力された映像信号より前記低周波成分信号を減算して、第１の高周波成分信号を抽出する減算器（３）と、前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有し、前記第１の高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第２のローパスフィルタ（５）と、前記低域側高周波成分信号に第１のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第１の乗算器（６）と、前記入力された映像信号に前記第１の補正成分信号を加算する第１の加算器（７）と、前記第１の加算器より出力された映像信号より第２の高周波成分信号を抽出するハイパスフィルタ（９）と、前記第２の高周波成分信号に第２のゲインを乗算して、第２の補正成分信号を生成する第２の乗算器（１１）と、前記第１の加算器より出力された映像信号に前記第２の補正成分信号を加算する第２の加算器（１３）とを備えることを特徴とする画質改善装置を提供する。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第１の遮断周波数を有する第１のローパスフィルタによって映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のステップと、前記映像信号より前記低周波成分信号を減算して、高周波成分信号を抽出する第２のステップと、前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有する第２のローパスフィルタによって前記高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第３のステップと、前記低域側高周波成分信号に所定のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第４のステップと、前記映像信号に前記第１の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記低域側高周波成分信号の帯域成分が強調された補正映像信号を出力する第５のステップと、前記映像信号の帯域における高域成分を強調するための第２の補正成分信号を生成する第６のステップとを含み、前記第５のステップは、前記映像信号に前記第１及び第２の補正成分信号の双方を加算して、前記低域側高周波成分信号の帯域成分及び前記高域成分が強調された補正映像信号を出力することを特徴とする画質改善方法を提供する。

また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第１の遮断周波数を有する第１のローパスフィルタによって映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のステップと、前記映像信号より前記低周波成分信号を減算して、高周波成分信号を抽出する第２のステップと、前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有する第２のローパスフィルタによって前記高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第３のステップと、前記低域側高周波成分信号に所定のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第４のステップと、前記映像信号に前記第１の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記低域側高周波成分信号の帯域成分が強調された補正映像信号を出力する第５のステップと、前記映像信号の帯域における高域成分を強調するための第２の補正成分信号を生成する第６のステップと、前記映像信号に前記第２の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記高域成分が強調された補正映像信号を出力する第７のステップとを含み、前記第１〜第５のステップを、前記第６及び第７のステップの後段で行うことを特徴とする記載の画質改善方法を提供する。

さらに、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、第１の遮断周波数を有する第１のローパスフィルタによって映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のステップと、前記映像信号より前記低周波成分信号を減算して、高周波成分信号を抽出する第２のステップと、前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有する第２のローパスフィルタによって前記高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第３のステップと、前記低域側高周波成分信号に所定のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第４のステップと、前記映像信号に前記第１の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記低域側高周波成分信号の帯域成分が強調された補正映像信号を出力する第５のステップと、前記映像信号の帯域における高域成分を強調するための第２の補正成分信号を生成する第６のステップと、前記映像信号に前記第２の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記高域成分が強調された補正映像信号を出力する第７のステップとを含み、前記第１〜第５のステップを、前記第６及び第７のステップの前段で行うことを特徴とする画質改善方法を提供する。

以上の構成において、第１のローパスフィルタはガウシアンフィルタであることが好ましい。
また、低域側高周波成分信号または（第１，第２の）高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限することが好ましい。

本発明の画質改善装置及び方法によれば、コントラスト感を向上させることができる。また、鮮鋭感とコントラスト感の双方を向上させることができる。

以下、本発明の画質改善装置及び方法の各実施形態について、添付図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の画質改善装置の第１実施形態を示すブロック図である。第１実施形態の画質改善装置１０１の構成及び動作について、図２に示す各フィルタの周波数特性及び図３に示す波形図を参照しながら説明する。図１において、映像信号ａ０は遅延器１及びガウシアンフィルタ２に入力される。映像信号ａ０は輝度信号でも色信号でもよい。ガウシアンフィルタとは、ガウス関数を利用して極めて低い周波数成分を抽出するローパスフィルタのことである。ガウシアンフィルタ２の周波数特性ＦＧは図２に示すように、極めて低い遮断周波数を有する。ガウシアンフィルタ２の代わりに、極めて低い遮断周波数を有し、タップ長の長いローパスフィルタを用いてもよい。

遅延器１は、入力された映像信号ａ０を、ガウシアンフィルタ２における処理に要する時間だけ遅延させて映像信号ａとする。ガウシアンフィルタ２は入力された映像信号ａ０より低周波成分信号ｂを抽出する。図３（Ａ）に実線にて示すように映像信号ａがエッジ信号の場合、低周波成分信号ｂは図３（Ａ）に破線にて示す波形となる。図２において、低周波成分信号ｂの帯域は周波数特性ＦＧで制限された帯域となる。減算器３は、映像信号ａから低周波成分信号ｂを減算して、図３（Ｂ）に示す高周波成分信号ｃを出力する。減算器３は全帯域の映像信号ａから低周波成分信号ｂを減算するので、高周波成分信号ｃの帯域は図２に示す通りとなる。

減算器３より出力された高周波成分信号ｃはローパスフィルタ５に入力される。ローパスフィルタ５の周波数特性ＦＬは図２に示す通りであり、ローパスフィルタ５の遮断周波数はガウシアンフィルタ２の遮断周波数よりも高い。ローパスフィルタ５の出力信号ｄは、高周波成分信号ｃにおける低域側の信号を周波数特性ＦＬによって抽出した信号であり、図３（Ｃ）に示す波形となる。出力信号ｄを低域側高周波成分信号と称することとする。低域側高周波成分信号ｄは乗算器６に入力される。乗算器６は低域側高周波成分信号ｄにゲインＧ１を乗算して、図３（Ｄ）に示す補正成分信号ｅを生成する。ゲインＧ１は第１実施形態の画質改善装置１０１による画質改善効果を調整するためのものであり、通常は０を超える１未満の正数である。

遅延器４は、遅延器１より出力された映像信号ａをローパスフィルタ５及び乗算器６における処理に要する時間だけさらに遅延させて、映像信号ｆとする。加算器７には、遅延器４より出力された映像信号ｆと乗算器６より出力された補正成分信号ｅとが入力される。映像信号ｆの波形は図３（Ａ）に示すように映像信号ａの波形と同じである。加算器７は、映像信号ｆに補正成分信号ｅを加算することによって図３（Ｅ）に実線にて示す補正映像信号ｇを出力する。

第１実施形態の画質改善装置１０１によれば、従来のエンハンサによって強調する高域成分よりも低域成分（低域側高周波成分信号ｄの帯域成分）を強調することができるので、エッジの周辺に比較的幅の広いシュート成分が付加されることになる。すると、人が知覚する信号レベルの差が実際の信号レベルの差よりも大きくなり、コントラスト感を向上させることができる。従って、第１実施形態の画質改善装置１０１によれば、人が知覚するコントラスト感の向上という従来のエンハンサとは異なる画質改善効果を得ることができる。

＜第２実施形態＞
図４は本発明の画質改善装置の第２実施形態を示すブロック図である。図４に示す第２実施形態の画質改善装置１０２において、図１に示す第１実施形態の画質改善装置１０１と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。図４において、ローパスフィルタ５より出力された低域側高周波成分信号ｄはリミッタ８に入力される。リミッタ８は低域側高周波成分信号ｄを後述する特性に基づいて制限して低域側高周波成分信号ｄ’として出力する。乗算器６は低域側高周波成分信号ｄ’にゲインＧ１を乗算して補正成分信号ｅ２を出力する。加算器７は、映像信号ｆに補正成分信号ｅ２を加算して補正映像信号ｇ２を出力する。

ここで、リミッタ８の制限特性の例について説明する。図５はリミッタ８の制限特性の第１の例である。図５に示す制限特性は、正または負の入力信号（即ち、低域側高周波成分信号ｄ）がしきい値Ｔh1，−Ｔh1までの値であれば入力信号の値をそのまま出力させ、しきい値Ｔh1を超えて値２Ｔh1までの範囲であれば入力信号の値を減衰させ、しきい値−Ｔh1を超えて値−２Ｔh1までの範囲であれば入力信号の値を増幅させ、値２Ｔh1，−２Ｔh1を超えたら０にホールドさせる特性である。この例ではしきい値Ｔh1から値２Ｔh1までの減衰の傾き、しきい値−Ｔh1から値−２Ｔh1までの増幅の傾きを−１としているが、傾きの絶対値を１より小さくしてもよい。

図６はリミッタ８の制限特性の第２の例である。入力信号がしきい値Ｔh2，−Ｔh2では入力信号の値をそのまま出力させ、しきい値Ｔh2を超えてしきい値Ｔh3までの範囲及びしきい値−Ｔh2超えてしきい値−Ｔh3までの範囲では値Ｔh2，−Ｔh2にホールドさせ、しきい値Ｔh3超えて値Ｔh4までの範囲では入力信号の値を減衰させ、しきい値−Ｔh3を超えて値−Ｔh4までの範囲では入力信号の値を増幅させ、値Ｔh4，−Ｔh4超えたら０にホールドさせる特性である。この図６に示す制限特性は、図５の制限特性の出力信号の値を値Ｔh2，−Ｔh2で制限することによって、正及び負方向で三角形状の特性を台形状の特性としたものである。

図７はリミッタ８の制限特性の第３の例である。図７に示す制限特性は、入力信号がしきい値Ｔh5，−Ｔh5までは入力信号の値をそのまま出力させ、しきい値Ｔh5，−Ｔh5を超えたら値Ｔh5，−Ｔh5にホールドさせる特性である。図８はリミッタ８の制限特性の第４の例である。図８に示す制限特性は、入力信号がしきい値Ｔh6，−Ｔh6までは入力信号の値をそのまま出力させ、しきい値Ｔh6を超えたら、０を超える１未満の傾きで入力信号の値を減衰させ、しきい値−Ｔh6を超えたら、０を超える１未満の傾きで入力信号の値を増幅させる特性である。なお、図５〜図８におけるそれぞれのしきい値はローパスフィルタ５より出力される低域側高周波成分信号ｄの大きさに応じて適宜に設定すればよい。

第２実施形態の画質改善装置１０２によれば、リミッタ８を設けているので、映像信号ａ０におけるエッジ部の信号レベルの差が大きい場合に、低域側高周波成分信号ｄに含まれている不必要な高周波成分を抑制することができ、第１実施形態の画質改善装置１０１よりも画質改善効果を向上させることが可能である。ローパスフィルタ５で十分なタップ長を確保できない場合には、リミッタ８を設けることが好ましい。なお、図５〜図８の制限特性の中では、図７，図８の制限特性が好ましい。

＜第３実施形態＞
図９は本発明の画質改善装置の第３実施形態を示すブロック図である。図９に示す第３実施形態の画質改善装置１０３において、図４に示す第２実施形態の画質改善装置１０２と実質的に同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。第３実施形態の画質改善装置１０３は第２実施形態の画質改善装置１０２におけるローパスフィルタ５とリミッタ８との順序を入れ替えたものである。図９において、減算器３より出力された高周波成分信号ｃはリミッタ８に入力される。リミッタ８は高周波成分信号ｃを上述した図５〜図８のいずれかの制限特性に基づいて制限して高周波成分信号ｃ’として出力する。

ローパスフィルタ５は入力された高周波成分信号ｃ’における低域側の信号を周波数特性ＦＬによって抽出して、低域側高周波成分信号ｄ３を出力する。乗算器６は低域側高周波成分信号ｄ３にゲインＧ１を乗算して補正成分信号ｅ３を出力する。加算器７は、映像信号ｆに補正成分信号ｅ３を加算して補正映像信号ｇ３を出力する。

図１０は、画質改善装置１０３においてリミッタ８の制限特性を図７とした場合の各信号波形を示している。図１０（Ｂ）に示すように、高周波成分信号ｃの振幅はしきい値Ｔh5，−Ｔh5で制限されるので、高周波成分信号ｃ’は実線にて示す波形となる。そして、ローパスフィルタ５より出力される低域側高周波成分信号ｄ３は図１０（Ｃ）に示す通りとなり、乗算器６より出力される補正成分信号ｅ３は図１０（Ｄ）に示す通りとなる。加算器７より出力される補正映像信号ｇ３は図１０（Ｅ）に実線にて示す通りとなる。

第３実施形態の画質改善装置１０３でも、第２実施形態の画質改善装置１０２と同様の効果を得ることができる。

＜第４実施形態＞
図１１は本発明の画質改善装置の第４実施形態を示すブロック図である。図１１に示す第４実施形態の画質改善装置１０４において、図４に示す第２実施形態の画質改善装置１０２と実質的に同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。図１１に示すように、第４実施形態の画質改善装置１０４は、映像信号の低域成分を強調するための低域画質改善部１０４Ｌと、映像信号の高域成分を強調するための高域画質改善部１０４Ｈとを並列に設けたものである。ここでは、高域画質改善部１０４Ｈは高域成分を強調するとしているが、映像信号の中域成分を含めて高域成分を強調する場合も含むものとする。

図１１において、低域画質改善部１０４Ｌは第２実施形態の画質改善装置１０２と同等の構成である。ハイパスフィルタ９とリミッタ１０と乗算器１１と、低域画質改善部１０４Ｌの一部でもある加算器７は、高域画質改善部１０４Ｈを構成している。この高域画質改善部１０４Ｈは一般的なエンハンサと同等の構成である。低域画質改善部１０４Ｌに入力される映像信号は、並列的にハイパスフィルタ９にも入力される。ハイパスフィルタ９の周波数特性ＦＨは図２に示す通りであり、ハイパスフィルタ９は映像信号の高域成分を抽出して、高周波成分信号ｈをリミッタ１０に供給する。リミッタ１０の制限特性はリミッタ８のそれと同様であり、入力された高周波成分信号ｈを制限して高周波成分信号ｈ’として出力する。乗算器１１は高周波成分信号ｈ’にゲインＧ２を乗算して、高域の補正成分信号ｉ４を生成する。

加算器７は、遅延器４より出力された映像信号ｆに乗算器６より出力された低域の補正成分信号ｅ２と高域の補正成分信号ｉ４とを加算して、補正映像信号ｇ４を出力する。

この第４実施形態の画質改善装置１０４によれば、低域画質改善部１０４Ｌによって低域成分を強調することができるので、コントラスト感を向上させることができ、併せて、高域画質改善部１０４Ｈによって高域成分を強調することができるので、鮮鋭感を向上させることができる。従って、第４実施形態の画質改善装置１０４によれば、従来のエンハンサと比較して、さらに高い画質改善効果を得ることができる。ここでは低域画質改善部１０４Ｌを第２実施形態の画質改善装置１０２と同等の構成としたが、第３実施形態の画質改善装置１０３と同等の構成としてもよい。また、場合によってはリミッタ８，１０を削除してもよい。

＜第５実施形態＞
図１２は本発明の画質改善装置の第５実施形態を示すブロック図である。図１２に示す第５実施形態の画質改善装置１０５において、図４に示す第２実施形態の画質改善装置１０２及び第４実施形態の画質改善装置１０４と実質的に同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。図１２に示すように、第５実施形態の画質改善装置１０５は、映像信号の高域成分（または中高域成分）を強調するための高域画質改善部１０５Ｈと映像信号の低域成分を強調するための低域画質改善部１０５Ｌとをこの順で直列に設けたものである。高域画質改善部１０５Ｈは、ハイパスフィルタ９，リミッタ１０，乗算器１１，遅延器１２，加算器１３を備える。低域画質改善部１０５Ｌは画質改善装置１０２と同等の構成である。

図１２において、映像信号ａ０は遅延器１２及びハイパスフィルタ９に入力される。ハイパスフィルタ９は映像信号ａ０の高域成分を抽出して、高周波成分信号ｈ５をリミッタ１０に供給する。リミッタ１０は、入力された高周波成分信号ｈ５を制限して高周波成分信号ｈ５’として出力する。乗算器１１は高周波成分信号ｈ５’にゲインＧ２を乗算して、高域の補正成分信号ｉ５を生成する。ゲインＧ２は０を超える正数であり、１を超える場合もある。遅延器１２は、入力された映像信号ａ０をハイパスフィルタ９とリミッタ１０と乗算器１１における処理に要する時間だけ遅延させて映像信号ｊ５とする。加算器１３は、映像信号ｊ５に補正成分信号ｉ５を加算して高域成分が強調された映像信号ｋ５を出力する。

この高域成分が強調された映像信号ｋ５は低域画質改善部１０５Ｌに入力される。遅延器１は映像信号ｋ５を遅延させて映像信号ａ５とし、遅延器４は映像信号ａ５を遅延させて映像信号ｆ５とする。ガウシアンフィルタ２は映像信号ｋ５から低周波成分信号ｂ５を抽出し、減算器３は高周波成分信号ｃ５を出力する。ローパスフィルタ５は高周波成分信号ｃ５から低域側高周波成分信号ｄ５を抽出する。リミッタ８は低域側高周波成分信号ｄ５を制限して低域側高周波成分信号ｄ５’とする。乗算器６は低域側高周波成分信号ｄ５’にゲインＧ１を乗算して補正成分信号ｅ５を生成する。加算器７は、映像信号ｆ５に補正成分信号ｅ５を加算して、高域成分及び低域成分の双方が強調された映像信号ｇ５を出力する。

この第５実施形態の画質改善装置１０５によれば、第４実施形態の画質改善装置１０４と同様の効果を得ることができる。ここでも低域画質改善部１０５Ｌを第２実施形態の画質改善装置１０２と同等の構成としたが、第３実施形態の画質改善装置１０３と同等の構成としてもよい。また、場合によってはリミッタ８，１０を削除してもよい。

＜第６実施形態＞
図１３は本発明の画質改善装置の第６実施形態を示すブロック図である。図１３に示す第６実施形態の画質改善装置１０５において、図４に示す第２実施形態の画質改善装置１０２及び第５実施形態の画質改善装置１０５と実質的に同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略することとする。図１３に示すように、第６実施形態の画質改善装置１０６は、映像信号の低域成分を強調するための低域画質改善部１０６Ｌと映像信号の高域成分（または中高域成分）を強調するための高域画質改善部１０６Ｈとをこの順で直列に設けたものである。

図１３において、低域画質改善部１０６Ｌの加算器７より出力された低域成分が強調された補正映像信号ｇは高域画質改善部１０６Ｈに入力される。遅延器１２は、入力された映像信号ｇをハイパスフィルタ９とリミッタ１０と乗算器１１における処理に要する時間だけ遅延させて映像信号ｊ６とする。ハイパスフィルタ９は映像信号ｇの高域成分を抽出して、高周波成分信号ｈ６をリミッタ１０に供給する。リミッタ１０は、入力された高周波成分信号ｈ６を制限して高周波成分信号ｈ６’として出力する。乗算器１１は高周波成分信号ｈ６’にゲインＧ２を乗算して、高域の補正成分信号ｉ６を生成する。加算器１３は、映像信号ｊ６に補正成分信号ｉ６を加算して低域成分及び高域成分の双方が強調された映像信号ｋ６を出力する。

この第６実施形態の画質改善装置１０６によれば、第４実施形態の画質改善装置１０４や第５実施形態の画質改善装置１０５と同様の効果を得ることができる。ここでも低域画質改善部１０６Ｌを第２実施形態の画質改善装置１０２と同等の構成としたが、第３実施形態の画質改善装置１０３と同等の構成としてもよい。また、場合によってはリミッタ８，１０を削除してもよい。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本発明はハードウェアで構成してもよく、ソフトウェアで構成してもよい。また、両者を混在させて構成してもよい。

本発明の第１実施形態を示すブロック図である。各実施形態で用いる各フィルタの周波数特性を示す図である。第１実施形態を説明するための波形図である。本発明の第２実施形態を示すブロック図である。各実施形態で用いるリミッタの制限特性の第１の例を示す図である。各実施形態で用いるリミッタの制限特性の第２の例を示す図である。各実施形態で用いるリミッタの制限特性の第３の例を示す図である。各実施形態で用いるリミッタの制限特性の第４の例を示す図である。本発明の第３実施形態を示すブロック図である。第３実施形態を説明するための波形図である。本発明の第４実施形態を示すブロック図である。本発明の第５実施形態を示すブロック図である。本発明の第６実施形態を示すブロック図である。

符号の説明

１，４，１２遅延器
２ガウシアンフィルタ
３減算器
５ローパスフィルタ
６，１１乗算器
７，１３加算器
８，１０リミッタ
９ハイパスフィルタ
１０１〜１０６画質改善装置
１０４Ｌ，１０５Ｌ，１０６Ｌ低域画質改善部
１０４Ｈ，１０５Ｈ，１０６Ｈ高域画質改善部

Claims

第１の遮断周波数を有し、入力された映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のローパスフィルタと、
前記入力された映像信号より前記低周波成分信号を減算して、第１の高周波成分信号を抽出する減算器と、
前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有し、前記第１の高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第２のローパスフィルタと、
前記低域側高周波成分信号に第１のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第１の乗算器と、
前記入力された映像信号より第２の高周波成分信号を抽出するハイパスフィルタと、
前記第２の高周波成分信号に第２のゲインを乗算して、第２の補正成分信号を生成する第２の乗算器と、
前記入力された映像信号に前記第１及び第２の補正成分信号を加算する加算器と
を備えることを特徴とする画質改善装置。
入力された映像信号より第１の高周波成分信号を抽出するハイパスフィルタと、
前記第１の高周波成分信号に第１のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第１の乗算器と、
前記入力された映像信号に前記第１の補正成分信号を加算する第１の加算器と、
第１の遮断周波数を有し、前記加算器より出力された映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のローパスフィルタと、
前記加算器より出力された映像信号より前記低周波成分信号を減算して、第２の高周波成分信号を抽出する減算器と、
前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有し、前記第２の高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第２のローパスフィルタと、
前記低域側高周波成分信号に第２のゲインを乗算して、第２の補正成分信号を生成する第２の乗算器と、
前記第１の加算器より出力された映像信号に前記第２の補正成分信号を加算する第２の加算器と
を備えることを特徴とする画質改善装置。
第１の遮断周波数を有し、入力された映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のローパスフィルタと、
前記入力された映像信号より前記低周波成分信号を減算して、第１の高周波成分信号を抽出する減算器と、
前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有し、前記第１の高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第２のローパスフィルタと、
前記低域側高周波成分信号に第１のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第１の乗算器と、
前記入力された映像信号に前記第１の補正成分信号を加算する第１の加算器と、
前記第１の加算器より出力された映像信号より第２の高周波成分信号を抽出するハイパスフィルタと、
前記第２の高周波成分信号に第２のゲインを乗算して、第２の補正成分信号を生成する第２の乗算器と、
前記第１の加算器より出力された映像信号に前記第２の補正成分信号を加算する第２の加算器と
を備えることを特徴とする画質改善装置。
前記第１のローパスフィルタはガウシアンフィルタであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画質改善装置。
前記第２のローパスフィルタの後段に、前記低域側高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限して前記第１の乗算器に供給する第１のリミッタを備えることを特徴とする請求項１または３に記載の画質改善装置。
前記第２のローパスフィルタの後段に、前記低域側高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限して前記第２の乗算器に供給する第１のリミッタを備えることを特徴とする請求項２記載の画質改善装置。
前記減算器の後段に、前記第１の高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限して前記第２のローパスフィルタに供給する第１のリミッタを備えることを特徴とする請求項１または３に記載の画質改善装置。
前記減算器の後段に、前記第２の高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限して前記第２のローパスフィルタに供給する第１のリミッタを備えることを特徴とする請求項２記載の画質改善装置。
前記ハイパスフィルタの後段に、前記第２の高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限して前記第２の乗算器に供給する第２のリミッタを備えることを特徴とする請求項１または３に記載の画質改善装置。
前記ハイパスフィルタの後段に、前記第１の高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限して前記第１の乗算器に供給する第２のリミッタを備えることを特徴とする請求項２記載の画質改善装置。
第１の遮断周波数を有する第１のローパスフィルタによって映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のステップと、
前記映像信号より前記低周波成分信号を減算して、高周波成分信号を抽出する第２のステップと、
前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有する第２のローパスフィルタによって前記高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第３のステップと、
前記低域側高周波成分信号に所定のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第４のステップと、
前記映像信号に前記第１の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記低域側高周波成分信号の帯域成分が強調された補正映像信号を出力する第５のステップと、
前記映像信号の帯域における高域成分を強調するための第２の補正成分信号を生成する第６のステップと
を含み、
前記第５のステップは、前記映像信号に前記第１及び第２の補正成分信号の双方を加算して、前記低域側高周波成分信号の帯域成分及び前記高域成分が強調された補正映像信号を出力することを特徴とする画質改善方法。
第１の遮断周波数を有する第１のローパスフィルタによって映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のステップと、
前記映像信号より前記低周波成分信号を減算して、高周波成分信号を抽出する第２のステップと、
前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有する第２のローパスフィルタによって前記高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第３のステップと、
前記低域側高周波成分信号に所定のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第４のステップと、
前記映像信号に前記第１の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記低域側高周波成分信号の帯域成分が強調された補正映像信号を出力する第５のステップと、
前記映像信号の帯域における高域成分を強調するための第２の補正成分信号を生成する第６のステップと、
前記映像信号に前記第２の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記高域成分が強調された補正映像信号を出力する第７のステップと
を含み、
前記第１〜第５のステップを、前記第６及び第７のステップの後段で行うことを特徴とする記載の画質改善方法。
第１の遮断周波数を有する第１のローパスフィルタによって映像信号の低周波成分信号を抽出する第１のステップと、
前記映像信号より前記低周波成分信号を減算して、高周波成分信号を抽出する第２のステップと、
前記第１の遮断周波数よりも高い第２の遮断周波数を有する第２のローパスフィルタによって前記高周波成分信号における低域側の信号である低域側高周波成分信号を抽出する第３のステップと、
前記低域側高周波成分信号に所定のゲインを乗算して、第１の補正成分信号を生成する第４のステップと、
前記映像信号に前記第１の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記低域側高周波成分信号の帯域成分が強調された補正映像信号を出力する第５のステップと、
前記映像信号の帯域における高域成分を強調するための第２の補正成分信号を生成する第６のステップと、
前記映像信号に前記第２の補正成分信号を加算して、前記映像信号の帯域における前記高域成分が強調された補正映像信号を出力する第７のステップと
を含み、
前記第１〜第５のステップを、前記第６及び第７のステップの前段で行うことを特徴とする画質改善方法。
前記第１のローパスフィルタはガウシアンフィルタであることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の画質改善方法。
前記低域側高周波成分信号または前記高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限する第７のステップを含むことを特徴とする請求項１１記載の画質改善方法。
前記低域側高周波成分信号または前記高周波成分信号の値を所定の制限特性で制限する第８のステップを含むことを特徴とする請求項１２または１３に記載の画質改善方法。