JP4552881B2 - 映像信号処理装置 - Google Patents

Description

本発明は映像信号処理装置に係り、特にハイビジョン映像機器から出力されるオンスクリーンディスプレイ（ＯＳＤ）等の輪郭部分の輝度変化が急峻な映像が輪郭強調によって見にくくなる現象を解消し、滑らかで見やすい映像にする映像信号処理装置に関する。

映像の鮮鋭感を向上させるため、テレビジョン装置には広く輪郭強調回路が搭載されている。最も一般的な手法は、映像信号から二次微分信号を抽出して振幅を調整した後、元の映像信号に加算するものである。オーバーシュート・アンダーシュートが付き輪郭（エッジ）の傾斜が急峻になって、鮮鋭感が向上したように見える。ただし、大振幅の二次微分信号をそのまま用いると、急峻なエッジが過度に強調され見にくくなる。特に図形・文字・細線などを含む画像やＯＳＤ画像では画質劣化が顕著になる。

そのため、二次微分信号に対してある一定値でリミットをかけて過度の輪郭補正を防止する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、注目画素の映像信号から生成した二次微分信号が閾値以上となったときは、注目画素の映像信号に加算する注目画素付近の二次微分信号をゼロとすることで、オーバーシュートを付加しないようにする輪郭強調装置も従来開示されている（例えば、特許文献２参照）。

更に、デジタル放送のＥＰＧ（電子番組表）中の図形や文字等の、隣接上下２ライン単位で概ね同じ階調の信号が単調に増加又は減少するような２度書き映像部分に輪郭強調を行うと、中間階調部分に凹凸ができてしまうために違和感が発生することを抑制するため、入力映像信号に対して隣接上下２ラインの加算平均値を出力する垂直平滑化回路を設けた構成も知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００２−２９０７７３号公報 特開２０００−２４４７７５号公報 特開２００４−１９４０４４号公報

ところで、近年、Ｄ−ＶＨＳ（登録商標）規格のデジタルＶＴＲやハイビジョンチューナ内蔵ＨＤＤ／ＤＶＤレコーダなどのハイビジョン映像機器が普及してきており、これらハイビジョン映像機器から抽出されるＯＳＤ画像は急峻なエッジを含んでいる。急峻なエッジを持った文字や図形から構成されるＯＳＤ画像に対して輪郭強調を行うと、輪郭が太くなったり、リンギングがまとわりついたりして見にくくなる。

しかしながら、特許文献１記載の、輪郭強調を行う際の二次微分信号にリミットをかける従来の輪郭強調装置では、ＯＳＤ画像以外の画像部分の輪郭強調が弱まってしまうという問題がある。また、特許文献２記載の従来の輪郭強調装置では、輪郭強調自体を０にできるが、二次微分信号の１点だけに注目して輪郭強調のオン／オフを判断しているため、空間方向で不連続点が発生したり、時間方向でオン／オフが変化した場合にはノイズの発生につながる。更に、特許文献３記載の従来の輪郭強調装置では、やはりフィルタの適用／非適用を２値的に行うため、特許文献２と同様の問題が起きる可能性がある。

本発明は以上の点を鑑みてなされたもので、高精細ＯＳＤ画像又は急峻なエッジを含む映像ソースをより見易く表示し得る映像信号処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、第１の発明の映像信号処理装置は、ＯＳＤ画像が重畳された入力映像信号において、ＯＳＤ画像の水平又は垂直走査方向のエッジ部を検出し、この検出したエッジ部にフィルタを施した映像信号を輪郭強調回路に供給する映像信号処理装置であって、縦続接続されたＮ個（Ｎは４以上の偶数）の１画素遅延素子からなり、処理対象の入力映像信号を構成する各画素を水平走査順に１画素ずつ、縦続接続されたＮ個の１画素遅延素子のうちの入力側の１画素遅延素子に入力させて、各画素をＮ個の１画素遅延素子によって順次遅延させ、各画素がそれぞれ１画素遅延する毎に、Ｎ個の１画素遅延素子のそれぞれの出力となる水平走査順に連続するＮ個の画素の画素値を抽出する抽出手段と、Ｎ個の画素の画素値のうち、それぞれ隣接する２つの画素の画素値の差分をとり、その差分を絶対値化して（Ｎ−１）個の画素差分絶対値を算出する算出手段と、Ｎ−１個の画素差分絶対値を水平走査順に並べたときの中央に位置する１個の画素差分絶対値と、予め設定した初期値との減算値を得て、その減算値を絶対値化すると共に、その絶対値化した値が所定値以下の値のときは所定値とする非線形演算を行う非線形演算手段と、（Ｎ−１）個の画素差分絶対値のうち、非線形演算手段による非線形演算に用いられた１個の画素差分絶対値を除いた残りの（Ｎ−２）個の画素差分絶対値と、非線形演算手段から出力される演算結果とを加算して、Ｎ個の画素で形成されるパターンがＯＳＤ画像のエッジ部にどの位近いかをあらわす評価関数値を算出する加算手段と、それぞれ異なる高域減衰周波数特性を有する複数の低域フィルタと、加算手段で算出された評価関数値が所定の閾値以上の場合は、処理対象の入力映像信号を輪郭強調回路に供給する一方、評価関数値が所定の閾値未満である場合は、評価関数値が小さいほど、複数の低域フィルタのうちの高域減衰周波数特性の範囲の広い低域フィルタを選択し、この選択した低域フィルタによって処理対象の入力映像信号に対してフィルタ処理を施して、このフィルタ処理が施された映像信号を輪郭強調手段に供給する選択手段とを有することを特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、第２の発明の映像信号処理装置は、第１の発明における抽出手段を、縦続接続されたＮ個（Ｎは４以上の偶数）の１ライン遅延素子からなり、処理対象の入力映像信号の１ライン分の画素を縦続接続されたＮ個の１ライン遅延素子のうちの入力側の１ライン遅延素子に入力させて、１ライン分の各画素をＮ個の１ライン遅延素子によって順次遅延させ、各画素がそれぞれ１ライン遅延する毎に、Ｎ個の１ライン遅延素子のそれぞれの出力となる、水平走査方向で同じ位置で、かつ、垂直走査順に連続するＮ個の画素の画素値を抽出する構成とすることにより、第１の発明における水平走査方向の処理を垂直走査方向の処理に置き換えたことを特徴とする。

上記の第１、第２の発明では、Ｎ個の画素で形成されるパターンがＯＳＤ画像のエッジ部にどの位近いかをあらわす評価関数値が所定の閾値以上の場合は、処理対象の入力映像信号を輪郭強調回路に供給する一方、評価関数値が所定の閾値未満である場合は、評価関数値が小さいほど、複数の低域フィルタのうちの高域減衰周波数特性の範囲の広い低域フィルタを選択し、この選択した低域フィルタによって処理対象の入力映像信号に対してフィルタ処理を施して、このフィルタ処理が施された映像信号を輪郭強調手段に供給するようにしたため、輪郭強調を行う前に、処理対象の入力映像信号のエッジ部の傾きの程度に応じた特性の低域フィルタにより高域周波数成分を減衰させることができ、一方、エッジ部を有しない映像信号はそのまま輪郭強調回路に入力することができる。

本発明によれば、輪郭強調を行う前に、処理対象の入力映像信号のエッジ部の傾きの程度に応じた特性の低域フィルタにより高域周波数成分を減衰させることができ、一方、エッジ部を有しない映像信号はそのまま輪郭強調回路に入力することができるため、ハイビジョン映像機器からの高精細・低ノイズの信号に含まれるＯＳＤ画像等のステップ状エッジに対しては、低域フィルタにより高域周波数成分を減衰させてから輪郭強調を行われることから、輪郭強調を行った時にＯＳＤ画像等を見易くでき、一方、ステップ状エッジ部を有しない自然画像はそのまま輪郭強調回路に入力することから、輪郭強調により鮮鋭感を向上させて表示することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１（ａ）は本発明になる映像信号処理装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図（ａ）において、入力映像信号はパターン認識部１に供給されて後述するパターン認識処理されると共に、低域フィルタ（ＬＰＦ）２により所定カットオフ周波数以上の高域周波数成分が減衰される一方、セレクタ３に供給される。

セレクタ３は、パターン認識部１からのパターン認識結果に応じて、入力映像信号又はＬＰＦ２からの高域周波数成分が減衰された映像信号を選択する。このセレクタ３から出力された映像信号は、一般的な輪郭強調回路に入力される。

一般的な輪郭強調回路としては、例えば、図１（ｂ）に示すように、入力された映像信号から高域フィルタ（ＨＰＦ）５により二次微分信号を抽出して、アンプ６により振幅を調整した後、上記の二次微分信号抽出前の元の映像信号に加算器７で加算して輪郭強調された映像信号を出力する構成の輪郭強調回路がある。

本実施の形態のパターン認識部１は、ＯＳＤ画像の信号形態に近いかどうかを評価関数値で表し、その結果によってセレクタ３を切り換え制御する。そこで、この評価関数をＯＳＤ画像に合わせて設計できるかどうかが重要になる。デジタルＯＳＤ画像の特徴として、輝度変化が非常に急峻であること、ノイズが殆ど含まれないことの２点が挙げられる。

自然画像ではカメラの撮影時や伝送時、映像処理等でＬＰＦ処理がかかるが、デジタルの状態で１ドットずつ映像が書き出されるデジタルＯＳＤ画像では、ＬＰＦ処理が全くかからず、急峻なエッジが生成される。また、自然画像はカメラの撮像時にノイズが混入するのに対し、デジタル機器の内部で生成されるＯＳＤ画像にはノイズは殆ど混入しない。加えて、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）等によってデジタル伝送を行うと、外部機器の信号でもノイズが全く混入せず、ディスプレイに到着することになる。

輝度変化が急峻、かつ、低ノイズ、この２点をデジタルＯＳＤ画像の特徴として、これを検出するための評価関数について図２と共に説明する。図２において、空間方向に連続する４つの画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用い、ＡとＢの差分絶対値｜ＡーＢ｜、ＣとＤの差分絶対値｜ＣーＤ｜、ＢとＣの差分絶対値を初期値ＩＮＴから引いた関数ｆ（ＩＮＴ−｜Ｂ−Ｃ｜）との和を評価関数とする。なお、ｆ（）は（）内のＩＮＴ−｜Ｂ−Ｃ｜を０以上に制限する関数であり、０以下の値は０にする。

この評価関数の値が小さいほど、ステップ状輪郭、すなわち、ＯＳＤ画像の輝度変化が急峻なエッジ部に近いと判断する。初期値ＩＮＴはステップ部の高さに対する基準で、「４０」と設定した場合、Ｂ−Ｃ間のエッジ成分が「４０」以上あれば全て「０」となる。このような評価関数とすることで、低ノイズで輝度変化が急峻というデジタルＯＳＤの輪郭部を検出し易くなる。

図３は上記の評価関数を算出する図１のパターン認識部１の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、パターン認識部１は、信号処理対象の映像信号が供給される４段縦続接続された（直列接続された）遅延回路１１_１、１１_２、１１_３及び１１_４と、遅延回路１１_４の出力遅延映像信号から遅延回路１１_３の出力遅延映像信号を減算する減算器１２_１と、遅延回路１１_３の出力遅延映像信号から遅延回路１１_２の出力遅延映像信号を減算する減算器１２_２と、遅延回路１１_２の出力遅延映像信号から遅延回路１１_１の出力遅延映像信号を減算する減算器１２_３と、減算器１２_１〜１２_３の各出力信号の絶対値を出力する絶対値（ａｂｓ）回路１３_１〜１３_３と、絶対値回路１３_２の出力信号を非線形演算する非線形演算回路１４と、絶対値（ａｂｓ）回路１３_１及び１３_３の出力信号と非線形演算回路１４の出力信号とを加算して評価関数を示す制御信号を出力する加算器１５とから構成される。

上記の遅延回路１１_１〜１１_４はそれぞれ１画素伝送期間の遅延時間を有し、図２に示した空間方向に連続する４つの画素値Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、ＡとＢの差分絶対値｜ＡーＢ｜が絶対値回路１３_３から取り出され、ＣとＤの差分絶対値｜ＣーＤ｜が絶対値回路１３_１から取り出される。また、非線形演算回路１４は、絶対値回路１３_２から取り出されるＢとＣの差分絶対値｜Ｂ−Ｃ｜を入力として受け、予め設定されている初期値ＩＮＴから差分絶対値｜Ｂ−Ｃ｜を引いた関数ｆ（ＩＮＴ−｜Ｂ−Ｃ｜）を算出する非線形演算を行う。加算器１５は、上記の差分絶対値｜ＡーＢ｜及び｜ＣーＤ｜と、関数ｆ（ＩＮＴ−｜Ｂ−Ｃ｜）とを加算して、評価関数の値を示す制御信号を出力し、図１（ａ）のセレクタ３を切換制御する。前述したように、評価関数の値が小さいほど、ステップ状輪郭、すなわち、ＯＳＤ画像の輝度変化が急峻なエッジ部に近いと判断できるため、上記の制御信号により評価関数の値が小さいほど、セレクタ３は低域フィルタ特性の強いＬＰＦからの信号を選択するように制御される。ここで、低域フィルタ特性が強いほど、減衰し始める周波数が低域周波数である特性を示す。

図４は図１（ａ）のＬＰＦ２及びセレクタ３の回路部分の一実施の形態のブロック図を示す。図４において、低域フィルタ（ＬＰＦ）２_１〜２_８は、低域フィルタ特性が互いに異なるＬＰＦで、図１（ａ）のＬＰＦ２に相当する。すなわち、図１（ａ）のＬＰＦ２は、８種類のフィルタ特性を有するＬＰＦ２_１〜２_８からなり、ＬＰＦ２_１の低域フィルタ特性が最も強く、以下、ＬＰＦ２_２、２_３、・・・の順で低域フィルタ特性が弱くなり、ＬＰＦ２_８の低域フィルタ特性が最も弱く設定されている。

ここで、図４のＬＰＦ２_１〜２_８の各ブロック内に示されている数値は、タップ係数と構成を示しており、例えば「（８，１６，８）／３２」と記載されているＬＰＦ２_１は、連続する３画素の画素値がＡ，Ｂ，Ｃである場合、（８×Ａ＋１６×Ｂ＋８×Ｃ）／３２の演算によるフィルタ出力を得るＬＰＦであり、また、例えば、「（１，３０，１）／３２」と記載されているＬＰＦ２_８は、（１×Ａ＋３０×Ｂ＋１×Ｃ）／３２の演算によるフィルタ出力を得るＬＰＦである。他も同様である。ＬＰＦ２_１が最も強い低域フィルタ特性を持つＬＰＦであり、入力された映像信号を最も広範囲に高域周波数成分を減衰する結果、出力される映像信号は最も輪郭がなまることとなる。

次に、図４の回路部の動作について、図５のフローチャートを併せ参照して説明する。セレクタ３は信号処理対象の映像信号が直接に供給される一方、ＬＰＦ２_１〜２_８により互いに異なる８種類の低域フィルタ特性が付与された映像信号が供給されると共に、パターン認識部１から制御信号（評価関数）が供給される。セレクタ３は、まず、予め設定されている、ＯＳＤ画像であると判断しフィルタをかける評価関数値の上限値αよりも、上記の評価関数の値ＶＡＬが大きいかどうか比較判定する（ステップＳ１）。ＶＡＬ＞αであるときは、映像信号波形が急峻でないと判断し、セレクタ３は低域フィルタ特性が付与されていない入力映像信号をそのままスルーで出力する（ステップＳ２）。

一方、セレクタ３は、ステップＳ１でＶＡＬ≦αであると判定したときは、上記の評価関数の値ＶＡＬと上記の上限値αの７／８倍の値とを比較し（ステップＳ３）、ＶＡＬ＞α・７／８であるときには、映像信号波形があまり急峻でないと判断し、変数ｆｌｔの値を”８”とする（ステップＳ４）。これは、セレクタ３がＬＰＦ２_８から入力された高域周波数成分が少し低減された映像信号を選択して出力することを意味する。

また、ステップＳ３でＶＡＬ≦α・７／８であると判定したときは、上記の評価関数の値ＶＡＬと上記の上限値αの６／８倍の値とを比較する（ステップＳ５）。ＶＡＬ＞α・６／８であるときには、映像信号波形があまり急峻でないと判断し、変数ｆｌｔの値を”７”とした後（ステップＳ６）、フィルタがかかる強さを制限するための設定値ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値がステップＳ６で設定した値”７”よりも大きいかどうか判定する（ステップＳ７）。ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値は、ＯＳＤ画像に対するフィルタのかかり方をユーザが見ながら、任意の値に設定できる。

ここで、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”７”よりも大きい場合は、フィルタがかかる強さの制限値を超えているので、変数ｆｌｔの値をｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値に更新する（ステップＳ８）。一方、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”７”以下の場合は、変数ｆｌｔの値はフィルタがかかる強さの制限値を超えていないので、そのときの変数ｆｌｔの値、すなわち、ステップＳ６で設定された値”７”に設定される（ステップＳ９）。セレクタ３は、ステップＳ８又はＳ９で設定された変数ｆｌｔの値に応じたＬＰＦ出力を選択する。例えば、変数ｆｌｔの値が”７”のときには、セレクタ３はＬＰＦ２_７から入力された高域周波数成分が少し低減された映像信号を選択して出力する。

また、ステップＳ５でＶＡＬ≦α・６／８であると判定したときは、上記の評価関数の値ＶＡＬと上記の上限値αの５／８倍の値とを比較する（ステップＳ１０）。ＶＡＬ＞α・５／８であるときには、映像信号波形が急峻でないと判断し、変数ｆｌｔの値を”６”とした後（ステップＳ１１）、フィルタがかかる強さを制限するための上記の設定値ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値がステップＳ１１で設定した値”６”よりも大きいかどうか判定する（ステップＳ１２）。

ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”６”よりも大きい場合は、変数ｆｌｔの値はフィルタがかかる強さの制限値を超えているので、変数ｆｌｔの値をｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値に更新する（ステップＳ１３）。一方、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”６”以下の場合は、変数ｆｌｔの値はフィルタがかかる強さの制限値を超えていないので、そのときの変数ｆｌｔの値、すなわち、ステップＳ１１で設定された値”６”に設定される（ステップＳ１４）。セレクタ３は、ステップＳ１３又はＳ１４で設定された変数ｆｌｔの値に応じたＬＰＦ出力を選択する。例えば、変数ｆｌｔの値が”６”のときには、セレクタ３はＬＰＦ２_６から入力された高域周波数成分が低減された映像信号を選択して出力する。

以下、上記と同様に、上記の評価関数の値ＶＡＬと上記の上限値αの４／８倍の値とを比較し（ステップＳ１５）、ＶＡＬ≦α・４／８のときは、ＶＡＬと上記の上限値αの３／８倍の値とを比較し（ステップＳ２０）、ＶＡＬ≦α・３／８のときは、ＶＡＬと上記の上限値αの２／８倍の値とを比較し（ステップＳ２５）、ＶＡＬ≦α・２／８のときは、ＶＡＬと上記の上限値αの１／８倍の値とを比較する（ステップＳ３０）。

ＶＡＬ＞α・４／８のときは、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”５”より大きい場合は、変数ｆｌｔをｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値に更新し、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”５”以下の場合は、変数ｆｌｔを”５”に設定する（ステップＳ１６〜Ｓ１９）。また、ＶＡＬ＞α・３／８のときは、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”４”より大きい場合は、変数ｆｌｔをｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値に更新し、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”４”以下の場合は、変数ｆｌｔを”４”に設定する（ステップＳ２１〜Ｓ２４）。また、ＶＡＬ＞α・２／８のときは、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”３”より大きい場合は、変数ｆｌｔをｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値に更新し、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”３”以下の場合は、変数ｆｌｔを”３”に設定する（ステップＳ２６〜Ｓ２９）。また、ＶＡＬ＞α・１／８のときは、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”２”より大きい場合は、変数ｆｌｔをｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値に更新し、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”２”以下の場合は、変数ｆｌｔを”２”に設定する（ステップＳ３１〜Ｓ３４）。

更に、ＶＡＬ≦α・１／８のときは、映像信号波形が極めて急峻であると判断し、変数ｆｌｔの値を”１”とした後（ステップＳ３５）、フィルタがかかる強さを制限するための上記の設定値ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値がステップＳ３５で設定した値”１”よりも大きいかどうか判定する（ステップＳ３６）。ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”１”よりも大きい場合は、変数ｆｌｔの値はフィルタがかかる強さの制限値を超えているので、変数ｆｌｔの値をｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値に更新し（ステップＳ３７）、ｆｌｔ＿ｌiｍｉｔの値が”１”以下の場合は、変数ｆｌｔの値を”１”に設定する（ステップＳ３８）。これにより、セレクタ３はＬＰＦ２_１から入力された高域周波数成分が最も大きく低減された映像信号を選択して出力する。このように、本実施の形態では、最終的なｆｌｔの値によって、ＬＰＦ２_１〜２_８のうちのいずれか一のＬＰＦの出力が選択される。

デジタルＯＳＤ画像かどうかを２値で判断するのでは、僅かなノイズ等の影響で画面内に処理／非処理の領域が混在して不自然になったり、フレーム毎に処理／非処理が切り換わってフリッカノイズに見えたりする場合がある。これに対して、本実施の形態ではデジタルＯＳＤ画像にどれほど近いかを評価関数で数値化し、その値ＶＡＬによって効果を８段階で調整することで、僅かなノイズによる空間的・時間的な処理のバラつきを目につきにくくすることができる。

次に、本発明になる映像信号処理装置の一実施の形態の処理過程について図６と共に説明する。なお、図６（ａ）〜（ｆ）中、黒丸は画素を示す。図６（ａ）は入力映像信号のエッジ部の波形を示し、既に急峻な信号波形である。この図６（ａ）に示す立ち上がりエッジ部を有する映像信号を、図１（ｂ）に示したＨＰＦ５を通して所定高域周波数成分である輪郭強調成分を抽出すると、図６（ｂ）に示す波形が得られ、この輪郭強調成分を従来の輪郭強調回路のように図６（ａ）に示した元の映像信号に加算すると、元の映像信号は図６（ｃ）に示すように、アンダーシュートｃ１やオーバーシュートｃ２を有する波形となり、アンダーシュートｃ１やオーバーシュートｃ２がエッジの縁取りになり、ＯＳＤ文字などを見にくくする原因となる。

そこで、本実施の形態では、評価関数の値ＶＡＬに基づいて、ＯＳＤ画像であると判断した場合には、評価関数の値ＶＡＬに応じたフィルタの強さの低域フィルタ特性を入力映像信号に付与することで、図６（ｄ）に示すように、入力映像信号を高域周波数成分が減衰されて滑らかな波形にして、図１（ｂ）に示した後段の輪郭強調回路に入力する。

これにより、図１（ｂ）の輪郭強調回路のＨＰＦ５を通して抽出される輪郭強調成分は、図６（ｅ）に示すように、図６（ｂ）に示した従来の輪郭強調成分に比べてエッジ部の大きな振幅の変化（すなわち、輝度変化）が抑えられた波形となり、この輪郭強調成分を図６（ｄ）に示した入力映像信号に加算器７で加算することにより、結果として図６（ｆ）に示すように、図６（ａ）に示した原映像信号に近い波形の輪郭協調映像信号を出力することができる。

なお、上記の実施の形態ではＬＰＦ２の数を８個としたが、これは前述したバラつきを目につきにくくするという条件から選択したもので、ＯＳＤ画像に対するフィルタのかかり方をユーザが選択するのにも十分であると判断したためである。ただし、本発明はＬＰＦ２の数を８個に限定するものではないことは勿論である。

また、上記の実施の形態では、入力映像信号の水平方向に隣接するＮ個（Ｎは４以上の偶数）の画素の画素値を抽出して、それらのうちそれぞれ隣接する２つの画素の画素値の差分を絶対値化した（Ｎー１）個の画素差分絶対値を用いて水平方向のエッジ部を検出しているが、本発明は、これに限らず、入力映像信号の水平走査方向で同じ位置で、かつ、垂直走査順に連続するＮ個（Ｎは４以上の偶数）の画素の画素値を抽出して、それらのうちそれぞれ隣接する２つの画素の画素値の差分を絶対値化した（Ｎー１）個の画素差分絶対値を用いて垂直方向のエッジ部を検出して、その検出したエッジ部にフィルタを施した映像信号を輪郭強調回路に供給することもできる。この場合は、図３において、遅延回路１１_１〜１１_４を、それぞれ１ライン伝送期間の遅延時間を有する縦続接続された４つの遅延回路に変更すればよい。

また、本発明は、図１（ａ）、図３の構成や図５のフローチャートの手順をコンピュータにより実現させる映像信号処理プログラムも包含するものである。この場合、映像信号処理プログラムは、記録媒体から読み出されてコンピュータに取り込まれてもよく、また、ネットワークを介して配信されてコンピュータに取り込まれてもよく、更には装置内にファームウェアとして取り込まれていてもよい。

本発明の映像信号処理装置の一実施の形態のブロック図と、一般的な輪郭強調回路の一例のブロック図である。 本発明の映像信号処理装置で用いるステップ状評価関数の説明図である。 図１中の映像信号処理装置内のパターン認識部の一実施の形態のブロック図である。 図１中の映像信号処理装置の要部の構成の一実施の形態のブロック図である。 本発明の映像信号処理装置内のセレクタの動作説明用フローチャートである。 本発明の映像信号処理装置の処理の様子の一例を示す波形図である。

符号の説明

１ パターン認識部
２、２_１〜２_８ 低域フィルタ（ＬＰＦ）
３ セレクタ
５ 高域フィルタ（ＨＰＦ）
６ アンプ
７、１５ 加算器
１１_１〜１１_４ 遅延回路
１２_１〜１２_３ 減算器
１３_１〜１３_３ 絶対値（ａｂｓ）回路
１４ 非線形演算回路

Claims (2)

1. ＯＳＤ画像が重畳された入力映像信号において、前記ＯＳＤ画像の水平又は垂直走査方向のエッジ部を検出し、この検出したエッジ部にフィルタを施した映像信号を輪郭強調回路(5〜7)に供給する映像信号処理装置であって、
   縦続接続されたＮ個（Ｎは４以上の偶数）の１画素遅延素子からなり、処理対象の入力映像信号を構成する各画素を水平走査順に１画素ずつ、前記縦続接続されたＮ個の１画素遅延素子のうちの入力側の１画素遅延素子に入力させて、前記各画素を前記Ｎ個の１画素遅延素子によって順次遅延させ、前記各画素がそれぞれ１画素遅延する毎に、前記Ｎ個の１画素遅延素子のそれぞれの出力となる前記水平走査順に連続するＮ個の画素の画素値を抽出する抽出手段と、
   前記Ｎ個の画素の画素値のうち、それぞれ隣接する２つの画素の画素値の差分をとり、その差分を絶対値化して（Ｎ−１）個の画素差分絶対値を算出する算出手段と、
   前記Ｎ−１個の画素差分絶対値を水平走査順に並べたときの中央に位置する１個の画素差分絶対値と、予め設定した初期値との減算値を得て、その減算値を絶対値化すると共に、その絶対値化した値が所定値以下の値のときは該所定値とする非線形演算を行う非線形演算手段と、
   前記（Ｎ−１）個の画素差分絶対値のうち、前記非線形演算手段による非線形演算に用いられた前記１個の画素差分絶対値を除いた残りの（Ｎ−２）個の画素差分絶対値と、前記非線形演算手段から出力される演算結果とを加算して、前記Ｎ個の画素で形成されるパターンが前記ＯＳＤ画像のエッジ部にどの位近いかをあらわす評価関数値を算出する加算手段と、
   それぞれ異なる高域減衰周波数特性を有する複数の低域フィルタと、
   前記加算手段で算出された前記評価関数値が所定の閾値以上の場合は、前記処理対象の入力映像信号を前記輪郭強調回路に供給する一方、前記評価関数値が前記所定の閾値未満である場合は、前記評価関数値が小さいほど、前記複数の低域フィルタのうちの前記高域減衰周波数特性の範囲の広い低域フィルタを選択し、この選択した低域フィルタによって前記処理対象の入力映像信号に対してフィルタ処理を施して、このフィルタ処理が施された映像信号を前記輪郭強調手段に供給する選択手段と
   を有することを特徴とする映像信号処理装置。
2. ＯＳＤ画像が重畳された入力映像信号において、前記ＯＳＤ画像の水平又は垂直走査方向のエッジ部を検出し、この検出したエッジ部にフィルタを施した映像信号を輪郭強調回路(5〜7)に供給する映像信号処理装置であって、
   縦続接続されたＮ個（Ｎは４以上の偶数）の１ライン遅延素子からなり、処理対象の入力映像信号の１ライン分の画素を前記縦続接続されたＮ個の１ライン遅延素子のうちの入力側の１ライン遅延素子に入力させて、前記１ライン分の各画素を前記Ｎ個の１ライン遅延素子によって順次遅延させ、前記各画素がそれぞれ１ライン遅延する毎に、前記Ｎ個の１ライン遅延素子のそれぞれの出力となる、水平走査方向で同じ位置で、かつ、垂直走査順に連続するＮ個の画素の画素値を抽出する抽出手段と、
   前記Ｎ個の画素の画素値のうち、それぞれ隣接する２つの画素の画素値の差分をとり、その差分を絶対値化して（Ｎ−１）個の画素差分絶対値を算出する算出手段と、
   前記Ｎ−１個の画素差分絶対値を垂直走査順に並べたときの中央に位置する１個の画素差分絶対値と、予め設定した初期値との減算値を得て、その減算値を絶対値化すると共に、その絶対値化した値が所定値以下の値のときは該所定値とする非線形演算を行う非線形演算手段と、
   前記（Ｎ−１）個の画素差分絶対値のうち、前記非線形演算手段による非線形演算に用いられた前記１個の画素差分絶対値を除いた残りの（Ｎ−２）個の画素差分絶対値と、前記非線形演算手段から出力される演算結果とを加算して、前記Ｎ個の画素で形成されるパターンが前記ＯＳＤ画像のエッジ部にどの位近いかをあらわす評価関数値を算出する加算手段と、
   それぞれ異なる高域減衰周波数特性を有する複数の低域フィルタと、
   前記加算手段で算出された前記評価関数値が所定の閾値以上の場合は、前記処理対象の入力映像信号を前記輪郭強調回路に供給する一方、前記評価関数値が前記所定の閾値未満である場合は、前記評価関数値が小さいほど、前記複数の低域フィルタのうちの前記高域減衰周波数特性の範囲の広い低域フィルタを選択し、この選択した低域フィルタによって前記処理対象の入力映像信号に対してフィルタ処理を施して、このフィルタ処理が施された映像信号を前記輪郭強調手段に供給する選択手段と
   を有することを特徴とする映像信号処理装置。
   

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