JP4768510B2 - Image quality improving apparatus and image quality improving method - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示デバイスに代表される表示装置の画質を改善する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for improving the image quality of a display device represented by a liquid crystal display device.

入力映像信号から2次元の低域周波成分を抽出する2次元低域ろ波器を備え、2次元低域ろ波器で抽出した2次元の低域周波成分を元の入力映像信号から差し引いて得られる、画像のエッジ成分である補正信号(高域周波数成分)を、元の入力映像信号に加算することで、画像の先鋭度を改善する画質改善装置が知られている(特許文献1参照)。   A two-dimensional low-pass filter that extracts a two-dimensional low-frequency component from the input video signal is provided, and the two-dimensional low-frequency component extracted by the two-dimensional low-pass filter is subtracted from the original input video signal. An image quality improving apparatus that improves the sharpness of an image by adding a correction signal (high frequency component) that is an edge component of the image to the original input video signal is known (see Patent Document 1). ).

図9に、2次元低域ろ波器を備える従来の画質改善装置の概略構成を示す。図9を参照すると、画質改善装置は、2次元低域ろ波器12、減算器13、乗算器14、加算器15、および補正利得設定部16から構成される。   FIG. 9 shows a schematic configuration of a conventional image quality improvement apparatus including a two-dimensional low-pass filter. Referring to FIG. 9, the image quality improving apparatus includes a two-dimensional low-pass filter 12, a subtracter 13, a multiplier 14, an adder 15, and a correction gain setting unit 16.

入力端子YINより入力された映像信号Sは、2次元低域ろ波器12、減算器13および加算器15のそれぞれに供給される。ここでは、2次元低域ろ波器12に供給される映像信号をS1、減算器13に供給される映像信号をS2、加算器15に供給される映像信号をS3とする。   The video signal S input from the input terminal YIN is supplied to each of the two-dimensional low-pass filter 12, the subtractor 13, and the adder 15. Here, the video signal supplied to the two-dimensional low-pass filter 12 is S1, the video signal supplied to the subtractor 13 is S2, and the video signal supplied to the adder 15 is S3.

2次元低域ろ波器12は、既知の直線位相FIRフィルタやIIRフィルタで構成されるものであって、映像信号S1の水平方向および垂直方向のそれぞれについて、高域成分を遮断して2次元の低域周波数成分を抽出する。2次元低域ろ波器12で抽出された2次元の低域周波数成分は、減算器13に供給される。ここで、映像信号の水平方向および垂直方向は、映像信号により表示される画像の水平方向および垂直方向をいう。   The two-dimensional low-pass filter 12 is composed of a known linear phase FIR filter or IIR filter, and cuts off the high-frequency component for each of the horizontal direction and the vertical direction of the video signal S1 to perform a two-dimensional operation. The low frequency component of is extracted. The two-dimensional low-frequency component extracted by the two-dimensional low-pass filter 12 is supplied to the subtractor 13. Here, the horizontal direction and the vertical direction of the video signal refer to the horizontal direction and the vertical direction of an image displayed by the video signal.

減算器13は、入力端子YINから供給される映像信号S2から、2次元低域ろ波器12から供給される、映像信号S1から抽出した2次元の低域周波数成分を差し引くことで、画像のエッジ成分である高域周波数成分を抽出する。減算器13で抽出した高域周波数成分は、乗算器14を介して加算器15に供給される。   The subtractor 13 subtracts the two-dimensional low-frequency component extracted from the video signal S1 supplied from the two-dimensional low-pass filter 12 from the video signal S2 supplied from the input terminal YIN, thereby A high frequency component which is an edge component is extracted. The high frequency component extracted by the subtractor 13 is supplied to the adder 15 via the multiplier 14.

乗算器14は、補正利得設定部16から供給される制御信号にしたがって、減算器13の出力(高域周波数成分)の振幅を調整する。加算器15は、入力端子YINから供給される映像信号S3に、乗算器14で振幅調整された高域周波数成分を加算する。映像信号S3に加算される高域周波数成分の量は、乗算器14に供給される制御信号により自由に調整することが可能となっている。   The multiplier 14 adjusts the amplitude of the output (high frequency component) of the subtractor 13 according to the control signal supplied from the correction gain setting unit 16. The adder 15 adds the high frequency component whose amplitude is adjusted by the multiplier 14 to the video signal S3 supplied from the input terminal YIN. The amount of the high frequency component added to the video signal S3 can be freely adjusted by a control signal supplied to the multiplier 14.

補正利得設定部16は、乗算器14における振幅の調整量を与えるものである。使用者は、補正利得設定部16にて振幅の調整量を自由に設定することが可能であり、これにより、本装置による画質の改善量を自由に設定することができる。   The correction gain setting unit 16 provides an amplitude adjustment amount in the multiplier 14. The user can freely set the amplitude adjustment amount with the correction gain setting unit 16, and can thereby freely set the image quality improvement amount by the present apparatus.

2次元低域ろ波器12は、低域の周波数帯のみを通過するようになっているため、その出力波形は、図10の(b)に示すように、図10の(a)に示した入力信号波形のエッジがなまった波形(低域周波数成分の信号波形)となる。減算器13は、図10の(a)に示した入力信号波形から図10の(b)に示した2次元低域ろ波器12の出力波形を差し引くため、その出力波形は、図10の(c)に示すような、入力映像信号の立ち上がりエッジおよび立ち下りエッジを強調するためのエッジ信号波形(高域周波数成分の信号波形)となる。   Since the two-dimensional low-pass filter 12 passes only the low-frequency band, its output waveform is shown in FIG. 10 (a) as shown in FIG. 10 (b). The input signal waveform has a rounded edge (low frequency component signal waveform). Since the subtracter 13 subtracts the output waveform of the two-dimensional low-pass filter 12 shown in FIG. 10B from the input signal waveform shown in FIG. 10A, the output waveform is shown in FIG. As shown in (c), an edge signal waveform (signal waveform of a high frequency component) for emphasizing rising edges and falling edges of the input video signal is obtained.

加算器15は、図10の(c)に示したエッジ信号波形を図10の(a)に示した入力信号波形に加算するため、その出力波形は、図10の(d)に示すような、入力映像信号の立ち上がりエッジおよび立ち下りエッジを強調した波形となる。このように入力映像信号のエッジを強調することで、表示画像上における白領域と黒領域の境界(輪郭)の先鋭度が改善される。   Since the adder 15 adds the edge signal waveform shown in FIG. 10C to the input signal waveform shown in FIG. 10A, the output waveform is as shown in FIG. The waveform emphasizes the rising edge and falling edge of the input video signal. By enhancing the edges of the input video signal in this way, the sharpness of the boundary (contour) between the white area and the black area on the display image is improved.

なお、減算器13の出力波形(エッジ信号)の振幅は乗算器14にて調整される。乗算器14は、補正利得設定部16からの制御信号に従って、減算器13の出力波形(エッジ信号)の振幅を調整する。振幅を大きくすると、加算器15の出力波形において、エッジの強調度が大きくなり、その結果、表示画像上におけるエッジの先鋭度の改善効果が大きくなる。反対に、振幅を小さくすると、加算器15の出力波形において、エッジの強調度が小さくなるため、表示画像上におけるエッジの先鋭度の改善効果は小さくなる。   The amplitude of the output waveform (edge signal) of the subtracter 13 is adjusted by the multiplier 14. The multiplier 14 adjusts the amplitude of the output waveform (edge signal) of the subtractor 13 according to the control signal from the correction gain setting unit 16. When the amplitude is increased, the edge enhancement degree in the output waveform of the adder 15 increases, and as a result, the effect of improving the edge sharpness on the display image increases. On the other hand, when the amplitude is reduced, the edge enhancement degree in the output waveform of the adder 15 is reduced, so that the effect of improving the edge sharpness on the display image is reduced.

ところで、液晶表示デバイスに代表される表示装置においては、網膜残像による動画像のボヤケが生じることがある。網膜残像による動画像のボヤケとは、動きの速い動画を表示する場合に、現フレームの映像の網膜残像が次フレームの映像と重なり、動画像がボヤケて見える現象である。   By the way, in a display apparatus represented by a liquid crystal display device, blurring of a moving image due to a retina afterimage may occur. Moving image blur due to a retina afterimage is a phenomenon in which when a moving image with a fast motion is displayed, a retina afterimage of a current frame image overlaps with a next frame image and the moving image looks blurred.

上記の網膜残像による動画像のボヤケ感を改善するために、図9に示した画質改善装置において、2次元低域ろ波器12の入力段にフレームメモリを設けたものがある。この構成によれば、減算器13が、入力端子YINから供給される映像信号S2から、2次元低域ろ波器12から供給される、フレーム遅延された映像信号S1から抽出した2次元の低域周波数成分を差し引くことで、3次元の高域周波数成分を抽出する。ここで、3次元の高域周波数成分は、水平成分、垂直成分および時間的な成分の3つの要素を含む。   In order to improve the blurring feeling of the moving image due to the above-mentioned retinal afterimage, there is an image quality improvement apparatus shown in FIG. 9 in which a frame memory is provided at the input stage of the two-dimensional low-pass filter 12. According to this configuration, the subtracter 13 extracts the two-dimensional low-frequency signal extracted from the video signal S1 delayed from the video signal S1 supplied from the two-dimensional low-pass filter 12 from the video signal S2 supplied from the input terminal YIN. A three-dimensional high frequency component is extracted by subtracting the high frequency component. Here, the three-dimensional high frequency component includes three elements, a horizontal component, a vertical component, and a temporal component.

映像信号S1は、映像信号S3に対してnフレーム分の遅延を受けていることから、加算器15では、3次元の高域周波数成分を、映像信号S1よりnフレーム後に入力された映像信号S3に加算することになる。例えば、フレームメモリにて、映像信号S1を映像信号S3に対して1フレーム分だけ遅延させる場合で、減算器13が、n番目のフレームの映像信号から抽出した2次元の低域周波数成分を、n+1番目のフレームの映像信号から差し引くことで3次元の高域周波数成分を抽出した場合は、加算器15は、減算器13で抽出した3次元の高域周波数成分を、n+1番目のフレームの映像信号に加算することになる。このようにして、3次元の高域周波数成分を映像信号に加算することで、動画像のボヤケ感が低減される。
特開2003−46810号公報
Since the video signal S1 is delayed by n frames with respect to the video signal S3, the adder 15 converts the three-dimensional high-frequency component into the video signal S3 inputted n frames after the video signal S1. Will be added. For example, in the case where the video signal S1 is delayed by one frame with respect to the video signal S3 in the frame memory, the subtractor 13 extracts the two-dimensional low-frequency component extracted from the video signal of the nth frame, When a three-dimensional high-frequency component is extracted by subtracting from the video signal of the (n + 1) th frame, the adder 15 uses the three-dimensional high-frequency component extracted by the subtracter 13 as the video of the (n + 1) th frame. Will be added to the signal. In this way, by adding the three-dimensional high frequency component to the video signal, the blurring feeling of the moving image is reduced.
JP 2003-46810 A

図9に示した画質改善装置によれば、入力映像信号から2次元の低域周波数成分を差し引いて得られる補正信号(高域周波数成分)を、入力映像信号に加算することにより、映像の先鋭度を改善することができる。しかし、この画質改善装置では、入力映像に適応して適切な画質補正を行うようにはなっていため、入力映像によっては、画質が劣化してしまうことがある。以下に、画質劣化を招く例を具体的に説明する。   According to the image quality improvement apparatus shown in FIG. 9, a correction signal (high frequency component) obtained by subtracting a two-dimensional low frequency component from the input video signal is added to the input video signal, thereby sharpening the video. The degree can be improved. However, since this image quality improvement apparatus is adapted to perform appropriate image quality correction in conformity with the input video, the image quality may deteriorate depending on the input video. Hereinafter, an example that causes image quality deterioration will be described in detail.

画像のエッジ成分である補正信号(高域周波数成分)を入力映像信号に加算して先鋭度を改善する場合、入力映像信号のレベルが黒レベル(映像信号の最も暗いレベル)または白レベル(映像信号の最も明るいレベル)の付近にあると、補正信号の加算により、出力映像信号が黒レベルまたは白レベルで飽和してしまって、映像の階調が失われてしまう。   When the correction signal (high frequency component) that is the edge component of the image is added to the input video signal to improve the sharpness, the level of the input video signal is the black level (the darkest level of the video signal) or the white level (video If the signal is in the vicinity of the brightest level of the signal, the output video signal is saturated at the black level or the white level due to the addition of the correction signal, and the gradation of the video is lost.

また、高域周波数成分の大きな映像(すなわち、強いエッジを有する画像)について、補正信号の加算を行うと、エッジ部分がさらに強調されることになる。過大なエッジ強調は、逆に違和感を生じる場合がある。換言すると、ある程度大きな高域周波数成分を含む映像については、補正信号の加算を行わない方が、自然なエッジを有する映像を提供することができる。   Further, when a correction signal is added to a video with a large high frequency component (that is, an image having a strong edge), the edge portion is further emphasized. On the contrary, excessive edge enhancement may cause a sense of incongruity. In other words, for an image including a certain high frequency component, it is possible to provide an image having a natural edge if the correction signal is not added.

さらに、入力映像信号の高域周波数成を補正信号として入力映像信号に加算して先鋭度を改善する場合、入力映像信号にノイズが含まれていると、補正信号の加算によりそのノイズ成分も一緒に増強されてしまい、その結果、画質が劣化する。   Furthermore, when the sharpness is improved by adding the high-frequency component of the input video signal to the input video signal as a correction signal, if the input video signal contains noise, the noise component is also added by adding the correction signal. As a result, the image quality deteriorates.

2次元低域ろ波器12の入力段にフレームメモリを設けた画質改善装置においても、入力映像に適応して適切な画質補正を行うようにはなっていため、上記の問題を生じる。加えて、以下のような問題もある。   Even in the image quality improvement apparatus in which the frame memory is provided in the input stage of the two-dimensional low-pass filter 12, the above-described problem occurs because appropriate image quality correction is performed in accordance with the input video. In addition, there are the following problems.

映像のシーンチェンジのように、画面が全く異なる画面に切り替わる場合は、画面切り替え前の映像信号から抽出した2次元の低域周波数成分を、画面切り替え後の映像信号から差し引いて、補正信号(3次元の高周波成分)を取得することになる。この場合は、画面切り替え前後の映像は関連性がないため、画面全体にわたって大きな補正信号が取得されることになる。したがって、補正利得設定部16における先鋭度の調整量が大きく設定されている場合には、画面の切り替わりにより振幅の大きな補正信号がそのまま入力映像信号に加算されてしまい、その結果、過大な先鋭度の補正が行われて、かえって画質が劣化してしまう。   When the screen is switched to a completely different screen, such as a video scene change, the correction signal (3) is obtained by subtracting the two-dimensional low-frequency component extracted from the video signal before screen switching from the video signal after screen switching. Dimensional high-frequency component). In this case, since the images before and after the screen switching are not related, a large correction signal is acquired over the entire screen. Therefore, when the adjustment amount of the sharpness in the correction gain setting unit 16 is set to be large, a correction signal having a large amplitude is added to the input video signal as it is due to screen switching, and as a result, excessive sharpness is obtained. The image quality is degraded instead.

本発明の目的は、上記問題を解決し、入力映像に適応して適切な画質補正を行うことのできる画質改善装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an image quality improving apparatus capable of solving the above-described problems and performing appropriate image quality correction in conformity with an input video.

上記目的を達成するため、本発明は、入力映像に適応して補正信号の振幅を制御する構成として、以下の第1から第4の形態のいずれかの形態を備える。   In order to achieve the above object, the present invention comprises any one of the following first to fourth modes as a configuration for controlling the amplitude of a correction signal in conformity with an input video.

第1の形態は、入力映像信号から、該入力映像信号により表示される画像の垂直方向および水平方向の少なくとも1つに関する低域周波数成分を抽出する低域ろ波器と、前記入力映像信号から前記低域ろ波器で抽出した低域周波数成分を差し引いて高域周波数成分を取得する減算器と、前記減算器で取得した高域周波数成分を補正信号として前記入力映像信号に加算する加算器と、前記入力映像信号が入力され、入力された前記入力映像信号のレベルに基づき、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を制御する入力レベル適応制御部と、を有する。前記入力レベル適応制御部は、入力された前記入力映像信号のレベルが、最も暗いレベルを示す黒レベルから、該黒レベルより高い第1の基準レベルまでの第1の範囲と、最も明るいレベルを示す白レベルから、該白レベルより低く、前記第1の基準レベルより高い第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合に、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくするIn the first aspect, a low-pass filter that extracts a low-frequency component related to at least one of a vertical direction and a horizontal direction of an image displayed by the input video signal from the input video signal, and the input video signal A subtractor that subtracts the low-frequency component extracted by the low-pass filter to acquire a high-frequency component, and an adder that adds the high-frequency component acquired by the subtractor to the input video signal as a correction signal And an input level adaptive control unit that controls the amplitude of the correction signal added to the input video signal based on the level of the input video signal to which the input video signal is input. The input level adaptive control unit determines a first range from a black level indicating the darkest level to a first reference level higher than the black level and a brightest level of the input video signal input. It is added to the input video signal when it is within any one of a second range from a white level shown to a second reference level lower than the white level and higher than the first reference level. The amplitude of the correction signal is reduced .

第2の形態は、フレーム単位に入力される入力映像信号の画質を改善する装置であって、n(nは自然数)番目のフレームの映像信号に関する高域周波数成分を抽出する高域周波数成分抽出手段と、前記高域周波数成分抽出手段で抽出された高域周波数成分を補正信号としてn+m(mは自然数)番目のフレームの映像信号に加算する加算器と、前記n+m番目のフレームの映像信号のレベルが、最も暗いレベルを示す黒レベルから、該黒レベルより高い第1の基準レベルまでの第1の範囲と、最も明るいレベルを示す白レベルから、該白レベルより低く、前記第1の基準レベルより高い第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合に、前記n+m番目のフレームの映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする入力レベル適応制御部と、を有する。   The second embodiment is an apparatus for improving the image quality of an input video signal input in units of frames, and extracts a high frequency component for extracting a high frequency component related to the video signal of the nth (n is a natural number) frame. Means, an adder for adding the high frequency component extracted by the high frequency component extraction means to the video signal of the n + m (m is a natural number) frame as a correction signal, and the video signal of the n + m frame A first range from a black level indicating the darkest level to a first reference level higher than the black level, and a white level indicating the brightest level, lower than the white level, the first reference The amplitude of the correction signal added to the video signal of the n + m-th frame is reduced when it is within any of the second range up to the second reference level higher than the level. It has an input level adaptive control unit that, the.

上記の第1および第2の形態によれば、入力映像信号レベルが黒レベルまたは白レベルの付近にある場合は、入力レベル適応制御部が、補正信号の振幅を小さくするので、出力映像信号が黒レベルまたは白レベルで飽和してしまうことを抑制することが可能である。   According to the first and second embodiments, when the input video signal level is near the black level or the white level, the input level adaptive control unit decreases the amplitude of the correction signal, so that the output video signal is It is possible to suppress saturation at the black level or the white level.

第3の形態は、上記の第1の形態において、前記減算器で取得した高域周波数成分の振幅の絶対値が基準値を超えた場合に、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする補正レベル適応制御部を、さらに有する。 The third form is the correction signal added to the input video signal when the absolute value of the amplitude of the high frequency component acquired by the subtracter exceeds a reference value in the first form. A correction level adaptive control unit for reducing the amplitude is further included .

上記第3の形態によれば、補正信号の振幅の絶対値が基準値を超えた場合には、補正レベル適応制御部が、補正信号の振幅を小さくするので、高域周波数成分の大きな映像(すなわち、強いエッジを有する画像)に対する過大な先鋭度の補正を抑制することが可能である。   According to the third aspect, when the absolute value of the amplitude of the correction signal exceeds the reference value, the correction level adaptive control unit decreases the amplitude of the correction signal, so that an image with a large high frequency component ( That is, it is possible to suppress an excessive sharpness correction for an image having a strong edge.

第4の形態は、フレーム単位に入力される入力映像信号の画質を改善する装置であって、n(nは自然数)番目のフレームの映像信号に関する高域周波数成分を抽出する高域周波数成分抽出手段と、前記高域周波数成分抽出手段で抽出された高域周波数成分を補正信号としてn+m(mは自然数)番目のフレームの映像信号に加算する加算器と、前記高域周波数成分抽出手段で抽出された高域周波数成分の振幅の絶対値が基準値を超えた場合に、前記n+m番目のフレームの映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする補正レベル適応制御部と、を有する。   The fourth embodiment is an apparatus for improving the image quality of an input video signal input in units of frames, and extracts a high frequency component for extracting a high frequency component related to the video signal of the nth (n is a natural number) frame. Means, an adder for adding the high frequency component extracted by the high frequency component extraction means as a correction signal to the video signal of the n + m (m is a natural number) frame, and extraction by the high frequency component extraction means A correction level adaptive control unit that reduces the amplitude of the correction signal added to the video signal of the n + m-th frame when the absolute value of the amplitude of the high frequency component thus generated exceeds a reference value.

上記第4の形態によれば、補正信号の振幅の絶対値が基準値を超えた場合には、補正レベル適応制御部が、補正信号の振幅を小さくするので、高域周波数成分の大きな映像(すなわち、強いエッジを有する画像)やシーンチェンジのように画面が全く異なる画面に切り替わる映像に対する過大な先鋭度の補正を抑制することが可能である。   According to the fourth aspect, when the absolute value of the amplitude of the correction signal exceeds the reference value, the correction level adaptive control unit decreases the amplitude of the correction signal, so that an image with a large high-frequency component ( That is, it is possible to suppress an excessive sharpness correction for an image in which the screen is switched to a completely different screen such as an image having a strong edge or a scene change.

上述の第1から第4の各形態において、補正信号として映像信号に加算される高域周波数成分の信号から高域の微小振幅成分であるノイズを除去するノイズ低減器を設けてもよい。この場合は、予め補正信号のノイズ成分を低減させてから、補正信号を入力映像信号に加算することになるので、入力映像信号にノイズ成分が存在する場合でも、補正信号の加算によりノイズを増強してしまうことはない。   In each of the first to fourth embodiments described above, a noise reducer that removes noise that is a high-frequency minute amplitude component from a high-frequency component signal added to the video signal as a correction signal may be provided. In this case, the noise component of the correction signal is reduced in advance, and then the correction signal is added to the input video signal. Therefore, even if a noise component is present in the input video signal, the noise is enhanced by adding the correction signal. There is no end to it.

本発明によれば、入力映像に適応して補正信号の振幅を制御する構成としたことにより、以下のような効果を奏する。   According to the present invention, the configuration that controls the amplitude of the correction signal in accordance with the input video has the following effects.

本発明の第1および第2の形態によれば、入力映像信号のレベルが黒レベルまたは白レベルの付近にある場合には、先鋭度の補正を抑えるようになっているので、出力映像信号が飽和して、映像の階調が失われる、といったことを抑制することができる。よって、従来の画質改善装置に比較して、階調性に優れた映像画面を提供することができる。   According to the first and second aspects of the present invention, when the level of the input video signal is near the black level or the white level, the sharpness correction is suppressed, so that the output video signal is It can be suppressed that the gradation of the video is lost due to saturation. Therefore, it is possible to provide a video screen with excellent gradation as compared with a conventional image quality improving apparatus.

本発明の第3の形態によれば、高域周波数成分の大きな映像(すなわち、強いエッジを有する画像)について、過大なエッジ強調を抑制することができるので、違和感のない、自然なエッジを有する映像を提供することができる。   According to the third aspect of the present invention, since an excessive edge emphasis can be suppressed for a video with a large high frequency component (that is, an image having a strong edge), it has a natural edge without a sense of incongruity. Video can be provided.

本発明の第4の形態によれば、上記第3の形態による効果に加えて、シーンチェンジのように画面が全く異なる画面に切り替わる映像について、過大な補正信号により画質が劣化してしまうことを抑制することができる。よって、従来のものより画質の高い映像画面を提供することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the third aspect, with respect to a video that switches to a completely different screen such as a scene change, the image quality deteriorates due to an excessive correction signal. Can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a video screen with higher image quality than the conventional one.

また、本発明のうち、ノイズ低減器を有するものにおいては、補正信号に含まれるノイズが除去されるので、ノイズの少ない映像画面を提供することができる。   Moreover, in the present invention, the one having a noise reducer can remove the noise contained in the correction signal, thereby providing a video screen with less noise.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態である画質改善装置の概略構成を示すブロック図である。図1を参照すると、画質改善装置は、フレームメモリ11、2次元低域ろ波器12、減算器13、乗算器14、加算器15、補正利得設定部16、ノイズ低減器21、補正レベル適応制御部22、乗算器23、入力レベル適応制御部24、乗算器25から構成される。2次元低域ろ波器12、減算器13、乗算器14、加算器15、および補正利得設定部16は、図9に示した従来の画質改善装置で説明したものと同じものである。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image quality improvement apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the image quality improvement apparatus includes a frame memory 11, a two-dimensional low-pass filter 12, a subtractor 13, a multiplier 14, an adder 15, a correction gain setting unit 16, a noise reducer 21, and a correction level adaptation. It comprises a control unit 22, a multiplier 23, an input level adaptive control unit 24, and a multiplier 25. The two-dimensional low-pass filter 12, the subtractor 13, the multiplier 14, the adder 15, and the correction gain setting unit 16 are the same as those described in the conventional image quality improving apparatus shown in FIG.

入力端子YINより入力された映像信号Sは、フレームメモリ11、減算器13、加算器15および入力レベル適応制御部24のそれぞれに供給される。ここでは、フレームメモリ11に供給される映像信号をS1、減算器13に供給される映像信号をS2、加算器15に供給される映像信号をS3、入力レベル適応制御部24に供給される映像信号をS4とする。   The video signal S input from the input terminal YIN is supplied to each of the frame memory 11, the subtractor 13, the adder 15, and the input level adaptive control unit 24. Here, the video signal supplied to the frame memory 11 is S1, the video signal supplied to the subtractor 13 is S2, the video signal supplied to the adder 15 is S3, and the video signal supplied to the input level adaptive control unit 24. The signal is S4.

フレームメモリ11は、入力端子INより供給される映像信号S1をフレーム単位で遅延させるものである。このフレームメモリ11では、映像信号S1をn(nは自然数)フレーム分だけ遅延させることができる。映像信号S1は、フレームメモリ11で遅延された後、2次元低域ろ波器12に供給される。   The frame memory 11 delays the video signal S1 supplied from the input terminal IN in units of frames. In the frame memory 11, the video signal S1 can be delayed by n (n is a natural number) frames. The video signal S1 is delayed by the frame memory 11, and then supplied to the two-dimensional low-pass filter 12.

2次元低域ろ波器12は、既知の直線位相FIRフィルタやIIRフィルタで構成されるものであって、フレームメモリ11から入力される、フレーム遅延された映像信号S1の水平方向および垂直方向のそれぞれについて、高域成分を遮断して2次元の低域周波数成分を抽出する。2次元低域ろ波器12で抽出された2次元の低域周波数成分は、減算器13に供給される。ここで、映像信号の水平方向および垂直方向は、映像信号により表示される画像の水平方向および垂直方向をいう。   The two-dimensional low-pass filter 12 is composed of a known linear phase FIR filter or IIR filter, and is inputted from the frame memory 11 in the horizontal and vertical directions of the frame-delayed video signal S1. For each, a high-frequency component is blocked and a two-dimensional low-frequency component is extracted. The two-dimensional low-frequency component extracted by the two-dimensional low-pass filter 12 is supplied to the subtractor 13. Here, the horizontal direction and the vertical direction of the video signal refer to the horizontal direction and the vertical direction of an image displayed by the video signal.

減算器13は、入力端子YINから供給される映像信号S2から、2次元低域ろ波器12から供給される、フレーム遅延された映像信号S1から抽出した2次元の低域周波数成分を差し引くことで、3次元の高域周波数成分を抽出する。ここで、3次元の高域周波数成分は、水平成分、垂直成分および時間的な成分の3つの要素を含む。減算器13で抽出した3次元の高域周波数成分は、ノイズ低減器21でノイズ成分が低減された後、乗算器14を介して加算器15に供給される。   The subtractor 13 subtracts the two-dimensional low-frequency component extracted from the frame-delayed video signal S1 supplied from the two-dimensional low-pass filter 12 from the video signal S2 supplied from the input terminal YIN. Then, a three-dimensional high frequency component is extracted. Here, the three-dimensional high frequency component includes three elements, a horizontal component, a vertical component, and a temporal component. The three-dimensional high-frequency component extracted by the subtracter 13 is supplied to the adder 15 via the multiplier 14 after the noise component is reduced by the noise reducer 21.

補正レベル適応制御部22は、減算器13から供給される3次元高域周波数成分の振幅に基づいて、この振幅の絶対値が基準値を越えた場合には、加算器15で加算される補正信号(3次元高域周波数成分)の振幅が小さくなるように乗算器23を制御するための信号を出力する。   Based on the amplitude of the three-dimensional high-frequency component supplied from the subtractor 13, the correction level adaptive control unit 22 performs correction that is added by the adder 15 when the absolute value of the amplitude exceeds the reference value. A signal for controlling the multiplier 23 is output so that the amplitude of the signal (three-dimensional high-frequency component) becomes small.

入力レベル適応制御部24は、入力端子YINから供給される映像信号S4のレベルが白レベルまたは黒レベル付近にある場合、具体的には、映像信号S4のレベルが、最も暗いレベルを示す黒レベルから、該黒レベルより高い第1の基準レベルまでの第1の範囲と、最も明るいレベルを示す白レベルから、該白レベルより低く、第1の基準レベルより高い第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合に、加算器15で加算される補正信号(3次元高域周波数成分)の振幅が小さくなるように乗算器25を制御するための信号を出力する。ここで、第1および第2の範囲は、補正信号の加算により出力映像信号が黒レベルまたは白レベルで飽和してしまうような範囲を規定したものである。第1および第2の基準レベルは、当該画質改善装置が適用される表示装置を用いて、映像信号に基づく表示を行い、その結果に基づいて決定する。   When the level of the video signal S4 supplied from the input terminal YIN is near the white level or the black level, the input level adaptive control unit 24 specifically, the level of the video signal S4 is the black level indicating the darkest level. To a first reference level higher than the black level and a white level indicating the brightest level to a second reference level lower than the white level and higher than the first reference level. 2, a signal for controlling the multiplier 25 is output so that the amplitude of the correction signal (three-dimensional high-frequency component) added by the adder 15 becomes small. To do. Here, the first and second ranges define a range in which the output video signal is saturated at the black level or the white level due to the addition of the correction signal. The first and second reference levels are determined based on a result obtained by performing display based on a video signal using a display device to which the image quality improving apparatus is applied.

乗算器14、23、25の3つの乗算器は、補正利得設定部16から供給される制御信号と、補正レベル適応制御部22から供給される制御信号と、入力レベル適応制御部24から供給される制御信号とにしたがって、ノイズ低減器21の出力(ノイズ低減された3次元の高域周波数成分)の振幅を調整する。   The three multipliers 14, 23, and 25 are supplied from the control signal supplied from the correction gain setting unit 16, the control signal supplied from the correction level adaptive control unit 22, and the input level adaptive control unit 24. The amplitude of the output of the noise reducer 21 (noise-reduced three-dimensional high-frequency component) is adjusted according to the control signal.

加算器15は、入力端子YINから供給される映像信号S3に、乗算器14で振幅調整された3次元の高域周波数成分の補正信号を加算する。映像信号S3に加算される補正信号(3次元高域周波数成分)の振幅(エッジの調整量)は、乗算器14に供給される制御信号により調整される。   The adder 15 adds the correction signal of the three-dimensional high-frequency component whose amplitude is adjusted by the multiplier 14 to the video signal S3 supplied from the input terminal YIN. The amplitude (edge adjustment amount) of the correction signal (three-dimensional high-frequency component) added to the video signal S3 is adjusted by a control signal supplied to the multiplier.

補正利得設定部16は、乗算器14における振幅の調整量を与えるものである。使用者は、補正利得設定部16を用いて本装置による画質の改善量を自由に設定することができる。   The correction gain setting unit 16 provides an amplitude adjustment amount in the multiplier 14. The user can freely set the improvement amount of the image quality by this apparatus using the correction gain setting unit 16.

上述した本実施形態の画質改善装置によれば、入力端子YINから供給される映像信号はフレームメモリ11、減算器13、加算器15、および入力レベル適応制御部24のそれぞれに供給される。映像信号S1は、フレームメモリ11によって、映像信号S3に対してnフレーム分の遅延を受ける。よって、加算器15では、3次元の高域周波数成分を、映像信号S1よりnフレーム後に入力された映像信号S3に加算することになる。例えば、フレームメモリ11にて、映像信号S1を映像信号S3に対してnフレーム分だけ遅延させる場合で、減算器13が、n番目のフレームの映像信号から抽出した2次元の低域周波数成分を、n+m(mは自然数)番目のフレームの映像信号から差し引くことで3次元の高域周波数成分を抽出した場合は、加算器15は、減算器13で抽出した3次元の高域周波数成分を、n+m番目のフレームの映像信号に加算することになる。このようにして、3次元の高域周波数成分を映像信号に加算することで、表示画像上におけるエッジの先鋭度の改善効果が得られるとともに、動画像のボヤケ感が低減される。   According to the image quality improving apparatus of the present embodiment described above, the video signal supplied from the input terminal YIN is supplied to each of the frame memory 11, the subtracter 13, the adder 15, and the input level adaptive control unit 24. The video signal S1 is delayed by n frames from the video signal S3 by the frame memory 11. Therefore, the adder 15 adds the three-dimensional high frequency component to the video signal S3 input n frames after the video signal S1. For example, in the case where the video signal S1 is delayed by n frames with respect to the video signal S3 in the frame memory 11, the subtractor 13 extracts the two-dimensional low-frequency component extracted from the video signal of the nth frame. , N + m (m is a natural number) When the three-dimensional high-frequency component is extracted by subtracting from the video signal of the frame, the adder 15 extracts the three-dimensional high-frequency component extracted by the subtractor 13, This is added to the video signal of the (n + m) th frame. In this way, by adding the three-dimensional high-frequency component to the video signal, an effect of improving the sharpness of the edge on the display image can be obtained, and the blurring feeling of the moving image can be reduced.

また、n+m番目のフレームの映像信号のレベルが、黒レベルから第1の基準レベルまでの第1の範囲と、白レベルから第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合には、入力レベル適応制御部24が、n+m番目のフレームの映像信号に加算される補正信号の振幅を小さくする。これにより、入力映像信号のレベルが黒レベルまたは白レベルの付近にある場合に、補正信号の加算により、出力映像信号が黒レベルまたは白レベルで飽和してしまうことを、抑制することができる。   Also, the level of the video signal of the (n + m) th frame is in any one of the first range from the black level to the first reference level and the second range from the white level to the second reference level. In this case, the input level adaptive control unit 24 reduces the amplitude of the correction signal added to the video signal of the (n + m) th frame. Thereby, when the level of the input video signal is near the black level or the white level, it is possible to suppress the output video signal from being saturated at the black level or the white level due to the addition of the correction signal.

さらに、減算器13で抽出した3次元の高域周波数成分の振幅の絶対値が基準値を超えた場合には、補正レベル適応制御部22が、補正信号の振幅を小さくする。これにより、高域周波数成分の大きな映像(すなわち、強いエッジを有する画像)やシーンチェンジのように画面が全く異なる画面に切り替わる映像に対する過大な先鋭度の補正を抑制することができる。   Furthermore, when the absolute value of the amplitude of the three-dimensional high-frequency component extracted by the subtracter 13 exceeds the reference value, the correction level adaptive control unit 22 decreases the amplitude of the correction signal. Thereby, it is possible to suppress an excessive sharpness correction for a video with a large high frequency component (that is, an image having a strong edge) or a video in which the screen is switched to a completely different screen such as a scene change.

さらに、ノイズ低減器21が、減算器13で抽出した3次元の高域周波数成分の補正信号に含まれるノイズ(高域の微小振幅成分)を除去するので、補正信号の加算によりノイズ成分が一緒に増強されることはない。   Further, since the noise reducer 21 removes noise (high-frequency minute amplitude component) included in the correction signal of the three-dimensional high-frequency component extracted by the subtracter 13, the noise component is added together by adding the correction signal. Will not be enhanced.

なお、入力レベル適応制御部24による入力レベル適応制御、補正レベル適応制御部22による補正レベル適応制御、およびノイズ低減器21によるノイズ除去の各処理は、どのような順番で行われても良い。   Note that the input level adaptive control by the input level adaptive control unit 24, the correction level adaptive control by the correction level adaptive control unit 22, and the noise removal by the noise reducer 21 may be performed in any order.

次に、入力レベル適応制御部24の具体的な構成について説明する。   Next, a specific configuration of the input level adaptive control unit 24 will be described.

図2は、入力レベル適応制御部24の一構成例を示したブロック図である。図2を参照すると、入力レベル適応制御部24は、白側反転部31、乗算器32、リミッタ33、およびテーブル変換部34から構成される。白側反転部31は、入力信号INについて、中間輝度レベルより白側の信号を反転する。この反転処理により、入力信号INは、全て黒側から中間輝度レベルまでの信号に変換される。白側反転部31から出力された映像信号(白側が反転された信号)は、乗算器32によりA倍された後、リミッタ33を介して出力される。リミッタ33は、出力される信号の最大値を制限するものである。テーブル変換部34は、補正利得と乗算器32の係数Aとの関係を示すテーブルを備えており、このテーブルを参照して、補正利得設定部16から供給された補正利得の値から乗算器32に供給する係数Aの値を決定する。図2に示した入力レベル適応制御部24では、白側の処理を黒側の処理と共用するようになっており、これにより、回路規模を小さくし、回路の実現性を容易にすることができる。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the input level adaptive control unit 24. Referring to FIG. 2, the input level adaptive control unit 24 includes a white side inversion unit 31, a multiplier 32, a limiter 33, and a table conversion unit 34. The white side inversion unit 31 inverts the white signal from the intermediate luminance level for the input signal IN. By this inversion processing, all input signals IN are converted into signals from the black side to the intermediate luminance level. The video signal output from the white side inversion unit 31 (the signal in which the white side is inverted) is multiplied by A by the multiplier 32 and then output through the limiter 33. The limiter 33 limits the maximum value of the output signal. The table conversion unit 34 includes a table indicating the relationship between the correction gain and the coefficient A of the multiplier 32. With reference to this table, the multiplier 32 calculates the correction gain value supplied from the correction gain setting unit 16. The value of the coefficient A supplied to is determined. In the input level adaptive control unit 24 shown in FIG. 2, the white side processing is shared with the black side processing, thereby reducing the circuit scale and facilitating circuit realization. it can.

図3は、入力レベル適応制御部24の入出力特性を示した図である。入力信号INが黒側からXのレベルまでは、入力に比例して出力値が大きくなる(図3中の傾きAの部分)。しかし、入力レベルがXを超えると、出力値は1(最大値)で制限される。   FIG. 3 is a diagram illustrating input / output characteristics of the input level adaptive control unit 24. When the input signal IN is from the black side to the X level, the output value increases in proportion to the input (the portion of slope A in FIG. 3). However, when the input level exceeds X, the output value is limited to 1 (maximum value).

入力レベル適応制御部24の出力信号は、後段に接続されている乗算器25による3次元高域周波数成分の振幅を調整するための制御量を示す信号である。入力レベル適応制御部24の出力値を「0」にすると、3次元高域周波数成分の振幅は「0」になる。入力レベル適応制御部24の出力値を「1」にすると、3次元高域周波数成分の振幅は最大となる。なお、入力信号が中間輝度レベルより白側にある場合には、中間輝度レベルを基準に対象の動作となる。   The output signal of the input level adaptive control unit 24 is a signal indicating a control amount for adjusting the amplitude of the three-dimensional high-frequency component by the multiplier 25 connected in the subsequent stage. When the output value of the input level adaptive control unit 24 is set to “0”, the amplitude of the three-dimensional high-frequency component becomes “0”. When the output value of the input level adaptive control unit 24 is set to “1”, the amplitude of the three-dimensional high frequency component becomes maximum. When the input signal is on the white side of the intermediate luminance level, the target operation is performed based on the intermediate luminance level.

また、傾きAは、黒側または白側付近の先鋭度改善効果を抑えるような値に設定される。この傾きAの設定値は、入力値(補正利得設定部16から供給される補正利得)に応じて変化する。具体的には、入力値(補正利得)が小さいほど、傾きAの開始位置Xは、より黒側または白側に近づく。逆に、入力値(補正利得)が大きいほど、傾きAの開始位置Xは、より中間輝度レベルに近づく。傾きAに基づく計算により、補正利得から出力値を得ることが可能であるが、より回路を簡易的なものにするために、本実施形態では、テーブル変換部34にてテーブルを参照するようになっている。   The inclination A is set to a value that suppresses the sharpness improving effect on the black side or the white side. The set value of the slope A changes according to the input value (correction gain supplied from the correction gain setting unit 16). Specifically, as the input value (correction gain) is smaller, the start position X of the slope A is closer to the black side or the white side. Conversely, the larger the input value (correction gain), the closer the start position X of the slope A is to the intermediate luminance level. Although it is possible to obtain an output value from the correction gain by calculation based on the slope A, in this embodiment, the table conversion unit 34 refers to the table in order to make the circuit simpler. It has become.

次に、補正レベル適応制御部22の具体的な構成について説明する。   Next, a specific configuration of the correction level adaptive control unit 22 will be described.

図4は、補正レベル適応制御部22の一構成例を示したブロック図である。図4を参照すると、補正レベル適応制御部22は、絶対値処理部41、乗算器42、リミッタ43、および反転部44から構成される。絶対値処理部41は、入力信号IN(補正信号)の絶対値を取得する。乗算器42は、絶対値処理部41の出力に係数Bを乗算する。乗算器42の出力は、リミッタ43を介して反転部44に供給されている。反転部44は、リミッタ43を介して入力された信号に対して反転処理を行う。この反転処理では、例えば図10の(c)で示した減算器13の出力を入力信号INとする場合において、負側の部分について絶対値化した部分を負側になるように反転する。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the correction level adaptive control unit 22. Referring to FIG. 4, the correction level adaptive control unit 22 includes an absolute value processing unit 41, a multiplier 42, a limiter 43, and an inversion unit 44. The absolute value processing unit 41 acquires the absolute value of the input signal IN (correction signal). The multiplier 42 multiplies the output of the absolute value processing unit 41 by a coefficient B. The output of the multiplier 42 is supplied to the inversion unit 44 via the limiter 43. The inverting unit 44 performs an inverting process on the signal input via the limiter 43. In this inversion process, for example, when the output of the subtracter 13 shown in FIG. 10C is used as the input signal IN, the negative part is inverted so that it becomes the negative side.

図4に示した補正レベル適応制御部22では、入力信号INは、絶対値処理部41により絶対値化され、乗算器42によりB倍され、リミッタ43で最大値が制限され、反転部44で反転された後、出力信号OUTとして出力される。   In the correction level adaptive control unit 22 shown in FIG. 4, the input signal IN is converted into an absolute value by the absolute value processing unit 41, multiplied by B by the multiplier 42, the maximum value is limited by the limiter 43, and the inversion unit 44 After being inverted, it is output as an output signal OUT.

図5は、補正レベル適応制御部22の入出力特性を示す図である。入力信号INの振幅の絶対値がゼロからXまでの範囲においては、図5中の傾きBで示すように、出力値は入力値に反比例して「1」から徐々に小さくなる。入力振幅の絶対値がXを超えると、出力値は0(最小値)で固定される。   FIG. 5 is a diagram illustrating input / output characteristics of the correction level adaptive control unit 22. In the range where the absolute value of the amplitude of the input signal IN ranges from zero to X, the output value gradually decreases from “1” in inverse proportion to the input value, as indicated by the slope B in FIG. When the absolute value of the input amplitude exceeds X, the output value is fixed at 0 (minimum value).

補正レベル適応制御部22の出力信号は、後段に接続されている乗算器23による補正信号(3次元高域周波数成分)の振幅を調整するための制御量を示す信号である。補正レベル適応制御部22の出力値が「0」の場合、補正信号(3次元高域周波数成分)の振幅は「0」となる。補正レベル適応制御部22の出力値が「1」の場合、補正信号(3次元高域周波数成分)の振幅は最大となる。   The output signal of the correction level adaptive control unit 22 is a signal indicating a control amount for adjusting the amplitude of the correction signal (three-dimensional high frequency component) by the multiplier 23 connected in the subsequent stage. When the output value of the correction level adaptive control unit 22 is “0”, the amplitude of the correction signal (three-dimensional high frequency component) is “0”. When the output value of the correction level adaptive control unit 22 is “1”, the amplitude of the correction signal (three-dimensional high frequency component) is maximized.

図6は、乗算器14における補正信号(3次元高域周波成分)の入出力特性を示す図である。図6において、実線は、補正レベル適応制御を行った場合の特性を示し、破線は、補正レベル適応制御なし場合の特性を示す。   FIG. 6 is a diagram illustrating input / output characteristics of the correction signal (three-dimensional high-frequency component) in the multiplier 14. In FIG. 6, the solid line indicates the characteristic when the correction level adaptive control is performed, and the broken line indicates the characteristic when the correction level adaptive control is not performed.

補正レベル適応制御が働かない場合は、図6の点線で示す直線のように、入出力は1対1の関係にある。一方、補正レベル適応制御を行った場合は、図6の実線で示す曲線のように、3次元高域周波成分の振幅がX1までは入力に応じて出力も大きくな、X1を超えると、入力信号の振幅が大きくなるほど出力信号の振幅が小さくなる。そして、3次元高域周波成分の振幅がX2(図5のXに対応する)を超えると、出力信号の振幅は0になる。これにより、映像のシーンチェンジや大振幅変化等により、3次元高域周波成分に大きな振幅が発生した場合に、これが入力信号に加算されてしまい、過度の先鋭度補正がかかる、といったことが生じないようにすることができる。   When the correction level adaptive control does not work, the input / output is in a one-to-one relationship as shown by the straight line shown by the dotted line in FIG. On the other hand, when correction level adaptive control is performed, as shown by the solid line in FIG. 6, the output of the three-dimensional high-frequency component is large depending on the input until X1. As the signal amplitude increases, the output signal amplitude decreases. When the amplitude of the three-dimensional high frequency component exceeds X2 (corresponding to X in FIG. 5), the amplitude of the output signal becomes zero. As a result, when a large amplitude is generated in the three-dimensional high-frequency component due to a scene change or large amplitude change of the video, it is added to the input signal, and excessive sharpness correction is applied. Can not be.

次に、ノイズ低減器21の具体的な構成について説明する。   Next, a specific configuration of the noise reducer 21 will be described.

図7は、ノイズ低減器21の一構成例を示したブロック図である。図7を参照すると、ノイズ低減器21は、高域通過フィルタ51、減算器52、コアリング53、および加算器54から構成される。入力信号IN(減算器13の出力)は、高域通過フィルタ51と減算器52に供給される。高域通過フィルタ51は、入力信号INから高域周波数成分を取り出し、その取り出した高域周波数成分の信号を、減算器52とコアリング53に供給する。減算器52は、入力信号INから、高域通過フィルタ51で取り出された信号を減算し、その減算した信号を加算器54に供給する。コアリング53は、高域通過フィルタ51で取り出された高域周波数成分の信号から微小振幅成分を取り除いた信号を、加算器54に供給する。加算器54は、減算器52により高域成分が減算された信号と、コアリング53により高域成分の微小振幅成分が取り除かれた信号を加算する。これにより、入力信号INから高域の微小振幅成分を除去した信号が得られる。高域の微小振幅成分は、ノイズ成分であることが多く、よって、図7の構成によりノイズ成分の低減が可能である。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the noise reducer 21. Referring to FIG. 7, the noise reducer 21 includes a high-pass filter 51, a subtracter 52, a coring 53, and an adder 54. The input signal IN (output of the subtractor 13) is supplied to the high-pass filter 51 and the subtractor 52. The high-pass filter 51 extracts a high-frequency component from the input signal IN and supplies the extracted high-frequency component signal to the subtractor 52 and the coring 53. The subtracter 52 subtracts the signal extracted by the high-pass filter 51 from the input signal IN and supplies the subtracted signal to the adder 54. The coring 53 supplies a signal obtained by removing a minute amplitude component from the high-frequency component signal extracted by the high-pass filter 51 to the adder 54. The adder 54 adds the signal from which the high frequency component has been subtracted by the subtracter 52 and the signal from which the high amplitude component has been removed by the coring 53. As a result, a signal obtained by removing a high-frequency minute amplitude component from the input signal IN is obtained. The high-frequency minute amplitude component is often a noise component, and therefore the noise component can be reduced by the configuration of FIG.

ノイズ低減器21は、図7に示した構成に限定されるものではない。ノイズ低減器21は、減算器13で抽出した3次元の高域周波数成分の補正信号に含まれるノイズを除去することができるのであれば、一般的に確立されている他の技術を利用した回路を用いてもよい。   The noise reducer 21 is not limited to the configuration shown in FIG. As long as the noise reducer 21 can remove noise included in the correction signal of the three-dimensional high-frequency component extracted by the subtractor 13, a circuit using another generally established technique is used. May be used.

図1に示した画質改善装置の構成は、入力信号が輝度色差信号の場合に、その輝度信号について先鋭度改善を行うものである。入力信号がRGBの3原色信号の場合には、図1の構成を3原色信号毎に設ければよい。しかし、図1の構成を3原色信号毎に設けた場合は、回路規模が3倍になる。回路規模の小さな装置を実現するために、輝度信号成分に一番影響するG信号についてのみ、図1の構成を適用することが有効である。   The configuration of the image quality improvement apparatus shown in FIG. 1 is to improve the sharpness of a luminance signal when the input signal is a luminance color difference signal. When the input signal is an RGB three primary color signal, the configuration of FIG. 1 may be provided for each of the three primary color signals. However, when the configuration of FIG. 1 is provided for each of the three primary color signals, the circuit scale is tripled. In order to realize a device with a small circuit scale, it is effective to apply the configuration of FIG. 1 only to the G signal that has the greatest influence on the luminance signal component.

さらに、3原色信号から輝度信号を求めて、この輝度信号について図1の構成を適用することも有効である。以下に、そのような構成を有する本発明の他の実施形態について説明する。   It is also effective to obtain a luminance signal from the three primary color signals and apply the configuration of FIG. 1 to this luminance signal. Below, other embodiment of this invention which has such a structure is described.

図8は、本発明の他の実施形態である画質改善装置の概略構成を示すブロック図である。図8を参照すると、画質改善装置は、図1の構成に加えて、逆マトリクス回路61、マトリクス回路62、輝度成分抽出部63、および黒白最大値検出部64を有する。図8において、図1と共通の構成で、RGB信号個別に必要なブロックについては、符号の末尾にR、G、Bの何れかの文字を付してある。   FIG. 8 is a block diagram showing a schematic configuration of an image quality improvement apparatus according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the image quality improvement apparatus includes an inverse matrix circuit 61, a matrix circuit 62, a luminance component extraction unit 63, and a black and white maximum value detection unit 64 in addition to the configuration of FIG. In FIG. 8, blocks having the same configuration as in FIG. 1 and necessary for each RGB signal are given R, G, or B characters at the end of the reference numerals.

入力信号RINは減算器13Rおよび加算器15Rに供給され、入力信号GINは減算器13Gおよび加算器15Gに供給され、入力信号BINは減算器13Bおよび加算器15Bに供給される。また、入力信号RIN、GIN、BINは、逆マトリクス回路61および黒白最大値検出部64のそれぞれに供給される。   The input signal RIN is supplied to the subtractor 13R and the adder 15R, the input signal GIN is supplied to the subtractor 13G and the adder 15G, and the input signal BIN is supplied to the subtractor 13B and the adder 15B. The input signals RIN, GIN, and BIN are supplied to the inverse matrix circuit 61 and the black and white maximum value detection unit 64, respectively.

逆マトリクス回路61は、入力されたRGBの3原色信号をYUVの輝度色差信号に変換して出力する。一般的に、逆マトリクス変換に必要な変換係数は、テレビ信号方式によって異なる。ここで、逆マトリクス回路61は、RGBの3原色信号から輝度信号成分を得ることと、変換された輝度色差信号からRGBの3原色信号を復元することが可能であれば、どのような構成であってもよく、特定のテレビ信号方式の回路にこだわらない。フレームメモリ11と2次元低域ろ波器12により、逆マトリクス回路61から供給される輝度信号Yから2次元の低域周波数成分が抽出される。   The inverse matrix circuit 61 converts the input RGB three primary color signals into YUV luminance color difference signals and outputs them. In general, conversion coefficients necessary for inverse matrix conversion vary depending on the television signal system. Here, the inverse matrix circuit 61 has any configuration as long as it can obtain the luminance signal component from the RGB three primary color signals and restore the RGB three primary color signals from the converted luminance color difference signals. There may be, and it is not particular about the circuit of a specific television signal system. A two-dimensional low-frequency component is extracted from the luminance signal Y supplied from the inverse matrix circuit 61 by the frame memory 11 and the two-dimensional low-pass filter 12.

マトリクス回路62は、フレームメモリ11と2次元低域ろ波器12により抽出された輝度信号の2次元低域周波数成分と、逆マトリクス回路61より供給される2種類の色差信号U、Vとを、RGBの3原色信号に変換してRGB個別の減算器13R、13G、13Bに供給する。   The matrix circuit 62 receives the two-dimensional low-frequency component of the luminance signal extracted by the frame memory 11 and the two-dimensional low-pass filter 12 and the two types of color difference signals U and V supplied from the inverse matrix circuit 61. , Converted into RGB primary color signals and supplied to RGB subtracters 13R, 13G, and 13B.

減算器13Rは、入力信号RINからフレーム遅延された2次元低域周波数成分を減算して3次元高域周波数成分を抽出し、その抽出した3次元高域周波数成分の信号をノイズ低減器21Rに供給する。減算器13Gは、入力信号GINからフレーム遅延された2次元低域周波数成分を減算して3次元高域周波数成分を抽出し、その抽出した3次元高域周波数成分の信号をノイズ低減器21Gに供給する。減算器13Bは、入力信号BINからフレーム遅延された2次元低域周波数成分を減算して3次元高域周波数成分を抽出し、その抽出した3次元高域周波数成分の信号をノイズ低減器21Bに供給する。各減算器13R、13G、13Bからの3次元高域周波数成分の信号はそれぞれ、輝度成分抽出部63にも供給される。   The subtractor 13R subtracts the frame-delayed two-dimensional low-frequency component from the input signal RIN to extract a three-dimensional high-frequency component, and the extracted three-dimensional high-frequency component is sent to the noise reducer 21R. Supply. The subtractor 13G subtracts the frame-delayed two-dimensional low-frequency component from the input signal GIN to extract a three-dimensional high-frequency component, and outputs the extracted three-dimensional high-frequency component to the noise reducer 21G. Supply. The subtractor 13B subtracts the frame-delayed two-dimensional low-frequency component from the input signal BIN to extract a three-dimensional high-frequency component, and outputs the extracted three-dimensional high-frequency component to the noise reducer 21B. Supply. The signals of the three-dimensional high frequency components from the subtracters 13R, 13G, and 13B are also supplied to the luminance component extraction unit 63, respectively.

輝度成分抽出部63は、RGB個別の3次元高域周波数成分から輝度成分を求め、その求めた輝度成分の信号を補正レベル適応制御部22に供給する。これにより、先鋭度を改善させるRGBの3次元高域周波数成分の輝度成分の振幅により、先鋭度の改善量が調整される。   The luminance component extraction unit 63 obtains a luminance component from the RGB individual three-dimensional high-frequency components, and supplies the obtained luminance component signal to the correction level adaptive control unit 22. Thereby, the amount of improvement in sharpness is adjusted by the amplitude of the luminance component of the RGB three-dimensional high-frequency component that improves the sharpness.

黒白最大値検出部64は、入力信号RIN、GIN、BINの各レベルについて、中間輝度レベルを基準として、RGB信号のうち最も黒側または白側にある信号のレベルを求め、そのレベルを入力レベル適応制御部24に出力する。これにより、RGB信号のうち最も黒側または白側にある信号、すなわち、先鋭度の改善で最も出力信号が飽和する可能性がある信号のレベルによってRGB信号全体の先鋭度の改善量が調整される。   The black-and-white maximum value detection unit 64 obtains the level of the signal on the most black side or white side of the RGB signals with reference to the intermediate luminance level for each level of the input signals RIN, GIN, and BIN, and determines the level as the input level. The data is output to the adaptive control unit 24. As a result, the amount of improvement in the sharpness of the entire RGB signal is adjusted according to the level of the signal that is most black or white among the RGB signals, that is, the signal that is most likely to saturate the output signal when the sharpness is improved. The

図8に示した画質改善装置によれば、先鋭度の改善や、改善量の適応制御が特定の色信号に偏る、といったことを抑制することができる。   According to the image quality improvement apparatus shown in FIG. 8, it is possible to suppress the improvement of sharpness and the bias control of the improvement amount being biased toward a specific color signal.

以上説明した各実施形態の画質改善装置は、本発明の一例であり、その構成および動作は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。   The image quality improvement apparatus of each embodiment described above is an example of the present invention, and the configuration and operation thereof can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.

例えば、図1に示した画質改善装置において、フレームメモリ11を持たない構成としてもよい。以下に、フレームメモリ11を持たない場合の動作を簡単に説明する。   For example, the image quality improvement apparatus shown in FIG. 1 may be configured without the frame memory 11. Hereinafter, the operation when the frame memory 11 is not provided will be briefly described.

減算器13は、n番目のフレームの映像信号から抽出した2次元の低域周波数成分を、n番目のフレームの映像信号から差し引くことで高域周波数成分を抽出する。そして、加算器15は、減算器13で抽出した高域周波数成分を、n番目のフレームの映像信号に加算する。このようにして、高域周波数成分を映像信号に加算することで、表示画像上におけるエッジの先鋭度の改善効果を得る。   The subtractor 13 extracts a high-frequency component by subtracting the two-dimensional low-frequency component extracted from the video signal of the nth frame from the video signal of the n-th frame. Then, the adder 15 adds the high frequency component extracted by the subtracter 13 to the video signal of the nth frame. In this way, by adding the high frequency component to the video signal, an effect of improving the sharpness of the edge on the display image is obtained.

また、n番目のフレームの映像信号のレベルが黒レベルから第1の基準レベルまでの第1の範囲と、白レベルから第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合には、入力レベル適応制御部24が、n番目のフレームの映像信号に加算される補正信号の振幅を小さくする。これにより、入力映像信号のレベルが黒レベルまたは白レベルの付近にある場合に、補正信号の加算により、出力映像信号が黒レベルまたは白レベルで飽和してしまうことを、抑制することができる。   Further, the level of the video signal of the nth frame is in any one of the first range from the black level to the first reference level and the second range from the white level to the second reference level. In some cases, the input level adaptive control unit 24 reduces the amplitude of the correction signal added to the video signal of the nth frame. Thereby, when the level of the input video signal is near the black level or the white level, it is possible to suppress the output video signal from being saturated at the black level or the white level due to the addition of the correction signal.

さらに、減算器13で抽出した高域周波数成分の補正信号の振幅の絶対値が基準値を超えた場合には、補正レベル適応制御部22が、補正信号の振幅を小さくする。これにより、高域周波数成分の大きな映像(すなわち、強いエッジを有する画像)に対する過大な先鋭度の補正を抑制することができる。   Furthermore, when the absolute value of the amplitude of the correction signal of the high frequency component extracted by the subtracter 13 exceeds the reference value, the correction level adaptive control unit 22 decreases the amplitude of the correction signal. Thereby, it is possible to suppress an excessive sharpness correction for a video with a large high frequency component (that is, an image having a strong edge).

また、各実施形態の画質改善装置において、過大な先鋭度の補正を抑制するという観点からすれば、入力レベル適応制御部を削除した構成としてもよい。   Moreover, in the image quality improvement apparatus of each embodiment, from the viewpoint of suppressing excessive sharpness correction, the input level adaptive control unit may be omitted.

さらに、各実施形態の画質改善装置において、出力映像信号が黒レベルまたは白レベルで飽和することを抑制する、という観点からすれば、補正レベル適応制御部を削除した構成としてもよい。   Furthermore, in the image quality improvement apparatus of each embodiment, from the viewpoint of suppressing the output video signal from being saturated at the black level or the white level, the correction level adaptive control unit may be omitted.

また、フレームメモリ11、2次元低域ろ波器12および減算器13からなる3次元高域周波数成分抽出手段は、n番目のフレームの映像信号に関する高域周波数成分を抽出して、該抽出した高域周波数成分をn+m番目のフレームの映像信号に加算することができるのであれば、どのような構成にしてもよい。例えば、フレームメモリ11は、2次元低域ろ波器12の出力段側、減算器13と乗算器14の間、または乗算器14の出力段側に設けてもよい。   Further, the three-dimensional high-frequency component extracting means comprising the frame memory 11, the two-dimensional low-frequency filter 12 and the subtractor 13 extracts and extracts the high-frequency component relating to the video signal of the nth frame. Any configuration may be used as long as the high frequency component can be added to the video signal of the (n + m) th frame. For example, the frame memory 11 may be provided on the output stage side of the two-dimensional low-pass filter 12, between the subtractor 13 and the multiplier 14, or on the output stage side of the multiplier 14.

また、水平および垂直の双方について高域周波数成分を抽出するようになっているが、水平または垂直の一方について高域周波数成分を抽出するようにしてもよい。この場合は、水平または垂直の一方に対して、先鋭度の改善や動画像のボヤケ感が抑制され、入力レベル適応制御部や補正レベル適応制御部による補正信号の振幅の調整が行われる。   Further, although the high frequency component is extracted for both horizontal and vertical, the high frequency component may be extracted for either horizontal or vertical. In this case, improvement of sharpness and blurring of moving images are suppressed with respect to one of horizontal and vertical, and the amplitude of the correction signal is adjusted by the input level adaptive control unit and the correction level adaptive control unit.

以上説明した本発明の画質改善装置は、表示装置一般に適用することができる。また、本発明の画質改善装置は、ノンインターレース方式の表示装置の他、フレームが奇数フィールドと偶数フィールドからなるインターレース方式の表示装置にも適用することができる。インターレース方式に適用する場合は、上述した説明において、「フレーム」を「フィールド」に置き換えることで、動作を説明することができる。   The image quality improving apparatus of the present invention described above can be applied to display devices in general. Further, the image quality improving apparatus of the present invention can be applied to an interlaced display device in which a frame includes an odd field and an even field in addition to a noninterlaced display device. When applied to the interlace method, the operation can be described by replacing “frame” with “field” in the above description.

本発明の一実施形態の画質改善装置の全体の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an image quality improvement apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示す入力レベル適応制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the input level adaptive control part shown in FIG. 図2に示す入力レベル適応制御部の入出力特性を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing input / output characteristics of the input level adaptive control unit shown in FIG. 2. 図1に示す補正レベル適応制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the correction level adaptive control part shown in FIG. 図4に示す補正レベル適応制御部の入出力特性を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing input / output characteristics of the correction level adaptive control unit shown in FIG. 4. 補正レベル適応制御の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of correction level adaptive control. 図1に示すノイズ低減器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the noise reducer shown in FIG. 本発明の他の実施形態である画質改善装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image quality improvement apparatus which is other embodiment of this invention. 従来の画質改善装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional image quality improvement apparatus. 図9に示す2次元低域ろ波器、減算器および加算器の各出力を示す波形図である。FIG. 10 is a waveform diagram showing outputs of a two-dimensional low-pass filter, a subtracter, and an adder shown in FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

11 フレームメモリ
12 2次元低域ろ波器
13 減算器
14 乗算器
15 加算器
16 補正利得設定部
21 ノイズ低減器
22 補正レベル適応制御部
23 乗算器
24 入力レベル適応制御部
25 乗算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Frame memory 12 Two-dimensional low-pass filter 13 Subtractor 14 Multiplier 15 Adder 16 Correction gain setting part 21 Noise reducer 22 Correction level adaptive control part 23 Multiplier 24 Input level adaptive control part 25 Multiplier

Claims (14)

入力映像信号から、該入力映像信号により表示される画像の垂直方向および水平方向の少なくとも1つに関する低域周波数成分を抽出する低域ろ波器と、
前記入力映像信号から前記低域ろ波器で抽出した低域周波数成分を差し引いて高域周波数成分を取得する減算器と、
前記減算器で取得した高域周波数成分を補正信号として前記入力映像信号に加算する加算器と、
前記入力映像信号が入力され、入力された前記入力映像信号のレベルに基づき、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を制御する入力レベル適応制御部と、を有し、
前記入力レベル適応制御部は、入力された前記入力映像信号のレベルが、最も暗いレベルを示す黒レベルから、該黒レベルより高い第1の基準レベルまでの第1の範囲と、最も明るいレベルを示す白レベルから、該白レベルより低く、前記第1の基準レベルより高い第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合に、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする、画質改善装置。
A low-pass filter that extracts, from an input video signal, a low-frequency component relating to at least one of a vertical direction and a horizontal direction of an image displayed by the input video signal;
A subtractor for obtaining a high frequency component by subtracting a low frequency component extracted by the low frequency filter from the input video signal;
An adder for adding the high frequency component acquired by the subtractor to the input video signal as a correction signal;
The input video signal is input, based on the level of the inputted input video signal, have a, an input level adaptive control unit for controlling the amplitude of the correction signal is added to the input video signal,
The input level adaptive control unit determines a first range from a black level indicating the darkest level to a first reference level higher than the black level and a brightest level of the input video signal input. It is added to the input video signal when it is within any one of a second range from a white level shown to a second reference level lower than the white level and higher than the first reference level. An image quality improving apparatus for reducing the amplitude of the correction signal .
前記減算器で取得した高域周波数成分の振幅の絶対値が基準値を超えた場合に、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする補正レベル適応制御部を、さらに有する、請求項1に記載の画質改善装置。   A correction level adaptive control unit that reduces the amplitude of the correction signal added to the input video signal when the absolute value of the amplitude of the high frequency component acquired by the subtracter exceeds a reference value; The image quality improving apparatus according to claim 1. 前記減算器で取得した高域周波数成分の信号から高域の微小振幅成分であるノイズを除去するノイズ低減器を、さらに有し、
前記加算器は、前記ノイズ低減器でノイズが除去された高域周波数成分を補正信号として前記入力映像信号に加算する、請求項1または2に記載の画質改善装置。
A noise reducer for removing noise that is a high-frequency minute amplitude component from the high-frequency component signal acquired by the subtractor;
The adder adds the high frequency components from which noise is removed in the input video signal as a correction signal in the noise reducing apparatus, the image quality improving apparatus according to claim 1 or 2.
フレーム単位に入力される入力映像信号の画質を改善する装置であって、
n(nは自然数)番目のフレームの映像信号に関する高域周波数成分を抽出する高域周波数成分抽出手段と、
前記高域周波数成分抽出手段で抽出された高域周波数成分を補正信号としてn+m(mは自然数)番目のフレームの映像信号に加算する加算器と、
前記n+m番目のフレームの映像信号のレベルが、最も暗いレベルを示す黒レベルから、該黒レベルより高い第1の基準レベルまでの第1の範囲と、最も明るいレベルを示す白レベルから、該白レベルより低く、前記第1の基準レベルより高い第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合に、前記n+m番目のフレームの映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする入力レベル適応制御部と、を有する、画質改善装置。
An apparatus for improving the image quality of an input video signal input in units of frames,
high-frequency component extraction means for extracting a high-frequency component relating to the video signal of the nth (n is a natural number) frame;
An adder for adding the high frequency component extracted by the high frequency component extraction means to the video signal of the (n + m) th frame (m is a natural number) as a correction signal;
From the black level indicating the darkest level to the first reference level higher than the black level, and from the white level indicating the brightest level, the level of the video signal of the n + mth frame The correction signal added to the video signal of the (n + m) th frame when it is within any of the second range up to a second reference level that is lower than the first reference level and higher than the first reference level And an input level adaptive control unit that reduces the amplitude of the image quality improvement device.
前記高域周波数成分抽出手段で抽出された高域周波数成分の振幅の絶対値が基準値を超えた場合に、前記n+m(mは自然数)番目のフレームの映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする補正レベル適応制御部を、さらに有する、請求項に記載の画質改善装置。 When the absolute value of the amplitude of the high-frequency component extracted by the high-frequency component extraction means exceeds a reference value, the correction signal added to the video signal of the n + m (m is a natural number) frame The image quality improvement apparatus according to claim 4 , further comprising a correction level adaptive control unit that reduces the amplitude. フレーム単位に入力される入力映像信号の画質を改善する装置であって、
n(nは自然数)番目のフレームの映像信号に関する高域周波数成分を抽出する高域周波数成分抽出手段と、
前記高域周波数成分抽出手段で抽出された高域周波数成分を補正信号としてn+m(mは自然数)番目のフレームの映像信号に加算する加算器と、
前記高域周波数成分抽出手段で抽出された高域周波数成分の振幅の絶対値が基準値を超えた場合に、前記n+m番目のフレームの映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする補正レベル適応制御部と、を有する、画質改善装置。
An apparatus for improving the image quality of an input video signal input in units of frames,
high-frequency component extraction means for extracting a high-frequency component relating to the video signal of the nth (n is a natural number) frame;
An adder for adding the high frequency component extracted by the high frequency component extraction means to the video signal of the (n + m) th frame (m is a natural number) as a correction signal;
Correction for reducing the amplitude of the correction signal added to the video signal of the n + m-th frame when the absolute value of the amplitude of the high-frequency component extracted by the high-frequency component extraction means exceeds a reference value And an image quality improving apparatus.
前記高域周波数成分抽出手段で抽出された高域周波数成分の補正信号から高域の微小振幅成分であるノイズを除去するノイズ低減器を、さらに有し、
前記加算器は、前記ノイズ低減器でノイズが除去された高域周波数成分を補正信号として前記n+m番目のフレームの映像信号に加算する、請求項からのいずれか1項に記載の画質改善装置。
A noise reducer for removing noise that is a high-frequency minute amplitude component from the high-frequency frequency component correction signal extracted by the high-frequency component extraction means;
The image quality improvement according to any one of claims 4 to 6 , wherein the adder adds a high frequency component from which noise has been removed by the noise reducer to a video signal of the n + m-th frame as a correction signal. apparatus.
前記高域周波数成分抽出手段は、
前記入力映像信号をフレーム単位で遅延させるフレームメモリと、
前記フレームメモリから出力される前記n番目のフレームの映像信号から、前記入力映像信号により表示される画像の水平方向および垂直方向の少なくとも1つに関する低域周波数成分を抽出する低域ろ波器と、
前記n+m番目のフレームの映像信号から前記低域ろ波器で抽出した低域周波数成分を差し引いて高域周波数成分を取得する減算器と、を有する、請求項からのいずれか1項に記載の画質改善装置。
The high frequency component extraction means is
A frame memory for delaying the input video signal in units of frames;
A low-pass filter for extracting a low-frequency component relating to at least one of a horizontal direction and a vertical direction of an image displayed by the input video signal from the video signal of the n-th frame output from the frame memory; ,
The subtractor which subtracts the low frequency component extracted by the low frequency filter from the video signal of the n + m-th frame and acquires a high frequency component, according to any one of claims 4 to 7. The image quality improvement apparatus described.
入力映像信号から、該入力映像信号により表示される画像の垂直方向および水平方向の少なくとも1つに関する低域周波数成分を抽出する周波数成分抽出ステップと、
前記入力映像信号から前記周波数成分抽出ステップで抽出した低域周波数成分を差し引いて高域周波数成分を取得する高域周波数成分取得ステップと、
前記高域周波数成分取得ステップで取得した高域周波数成分を補正信号として前記入力映像信号に加算する補正信号加算ステップと、
前記入力映像信号を入力とし、該入力された前記入力映像信号のレベルに基づき、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を制御する入力レベル適応制御ステップと、を含
前記入力レベル適応制御ステップは、入力された前記入力映像信号のレベルが、最も暗いレベルを示す黒レベルから、該黒レベルより高い第1の基準レベルまでの第1の範囲と、最も明るいレベルを示す白レベルから、該白レベルより低く、前記第1の基準レベルより高い第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合に、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくするステップを含む、画質改善方法。
A frequency component extraction step of extracting a low frequency component relating to at least one of a vertical direction and a horizontal direction of an image displayed by the input video signal from the input video signal;
A high frequency component acquisition step for acquiring a high frequency component by subtracting the low frequency component extracted in the frequency component extraction step from the input video signal;
A correction signal addition step of adding the high frequency component acquired in the high frequency component acquisition step to the input video signal as a correction signal;
The inputs the input video signal, based on the level of the input the input video signal, look including a input level adaptive control step of controlling the amplitude of the correction signal is added to the input video signal,
In the input level adaptive control step, the level of the input video signal that has been input is selected from a black level indicating the darkest level to a first reference level higher than the black level, and a brightest level. It is added to the input video signal when it is within any one of a second range from a white level shown to a second reference level lower than the white level and higher than the first reference level. A method for improving image quality , comprising reducing the amplitude of the correction signal .
前記高域周波数成分取得ステップで取得した高域周波数成分の振幅の絶対値が基準値を超えた場合に、前記入力映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする補正レベル適応制御ステップを、さらに含む、請求項9に記載の画質改善方法。 A correction level adaptive control step for reducing the amplitude of the correction signal added to the input video signal when the absolute value of the amplitude of the high frequency component acquired in the high frequency component acquisition step exceeds a reference value ; The image quality improvement method according to claim 9 , further comprising: 前記高域周波数成分取得ステップで取得した高域周波数成分の信号から高域の微小振幅成分であるノイズを除去するノイズ低減ステップを、さらに含む、請求項または10に記載の画質改善方法。 The noise reduction step of removing noise is small amplitude component of the high band from the signal of the high frequency component obtained in the high frequency components acquisition step, further comprising, an image quality improving method according to claim 9 or 10. フレーム単位に入力される入力映像信号の画質を改善する方法であって、
n(nは自然数)番目のフレームの映像信号に関する高域周波数成分を抽出する高域周波数成分抽出ステップと、
前記高域周波数成分抽出ステップで抽出した高域周波数成分を補正信号としてn+m(mは自然数)番目のフレームの映像信号に加算する補正信号加算ステップと、
前記n+m番目のフレームの映像信号のレベルが、最も暗いレベルを示す黒レベルから、該黒レベルより高い第1の基準レベルまでの第1の範囲と、最も明るいレベルを示す白レベルから、該白レベルより低く、前記第1の基準レベルより高い第2の基準レベルまでの第2の範囲とのいずれかの範囲内にある場合に、前記n+m番目のフレームの映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする入力レベル適応制御ステップと、を含む、画質改善方法。
A method for improving the image quality of an input video signal input in units of frames,
a high-frequency component extraction step for extracting a high-frequency component relating to the video signal of the nth (n is a natural number) frame;
A correction signal addition step of adding the high frequency component extracted in the high frequency component extraction step as a correction signal to the video signal of the n + m (m is a natural number) frame;
From the black level indicating the darkest level to the first reference level higher than the black level, and from the white level indicating the brightest level, the level of the video signal of the n + mth frame The correction signal added to the video signal of the (n + m) th frame when it is within any of the second range up to a second reference level that is lower than the first reference level and higher than the first reference level And an input level adaptive control step for reducing the amplitude of the image quality improvement method.
フレーム単位に入力される入力映像信号の画質を改善する方法であって、
n(nは自然数)番目のフレームの映像信号に関する高域周波数成分を抽出する高域周波数成分抽出ステップと、
前記高域周波数成分抽出ステップで抽出した高域周波数成分を補正信号としてn+m(mは自然数)番目のフレームの映像信号に加算する補正信号加算ステップと、
前記高域周波数成分抽出ステップで抽出した高域周波数成分の振幅の絶対値が基準値を超えた場合に、前記n+m番目のフレームの映像信号に加算される前記補正信号の振幅を小さくする補正レベル適応制御ステップと、を含む、画質改善方法。
A method for improving the image quality of an input video signal input in units of frames,
a high-frequency component extraction step for extracting a high-frequency component relating to the video signal of the nth (n is a natural number) frame;
A correction signal addition step of adding the high frequency component extracted in the high frequency component extraction step as a correction signal to the video signal of the n + m (m is a natural number) frame;
A correction level for reducing the amplitude of the correction signal added to the video signal of the n + m-th frame when the absolute value of the amplitude of the high-frequency component extracted in the high-frequency component extraction step exceeds a reference value And an adaptive control step.
前記高域周波数成分抽出ステップで抽出した高域周波数成分の信号から高域の微小振幅成分であるノイズを除去するノイズ低減ステップを、さらに含む、請求項12または13に記載の画質改善方法。 The image quality improvement method according to claim 12 or 13 , further comprising a noise reduction step of removing noise, which is a high-frequency minute amplitude component, from the high-frequency component signal extracted in the high-frequency component extraction step.
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