JP4826406B2 - 映像処理装置及び映像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、カラー映像や白黒映像の輪郭を強調する映像輪郭補正装置に適用して好適な映像処理装置及び映像処理方法に関する。詳しくは、映像信号のトランジェント部分を時間方向に短縮する時間短縮部を備え、映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心が検出されると、当該映像信号のトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮し、トランジェント部分の画素の最大及び最小の振幅レベルはそのままで、トランジェント部分の中心付近の傾きを、処理前の映像信号のトランジェント部分の中心付近の傾きに比べて急激に立ち上がる方向に回転できるようにしたものである。

従来から、カラー映像や白黒映像の輪郭を強調する機能を備えた映像処理装置が使用される場合が多い。この種の映像処理装置は、各種考案されてきているが、例えば、特許文献１には、元々の映像信号に対し遅延回路を通過させ、その遅延した幾つかの信号の差分等からエッジ（トランジェント部分）に付加する信号を作り出し、それを入力信号に付加する方法で行われてきた。このような映像処理装置を簡単な回路で示すと、図１８のような構成となる。

図１８は、従来例に係るエッジエンハンサー５０の構成例を示すブロック図である。図１８に示すエッジエンハンサー５０は輪郭補正回路を構成し、遅延部５２，５３、差分演算器５４，５５及びエッジ処理部５６を備えている。入力用の端子５１にはプリ側のエッジ補正用の遅延部５２及び差分演算器５４が接続される。

遅延部５２では端子５１に入力された映像信号Ｓinが所定期間だけ遅延される。差分演算器５４では、端子５１に入力された映像信号Ｓinと、遅延部５２によって遅延された映像信号Ｓinとの差分が演算されて第１の差分データをエッジ処理部５６に出力するようになされる。差分を演算するのは、映像信号Ｓinで変化部分がある成分のみを取り出すためである。

また、遅延部５２及び差分演算器５４にはオーバー側のエッジ補正用の遅延部５３及び差分演算器５５が接続される。遅延部５３では、遅延部５２によって遅延された映像信号Ｓinが更に所定期間だけ遅延される。差分演算器５５では、遅延部５２によって遅延された映像信号Ｓinと、遅延部５３によって遅延された映像信号Ｓinとの差分が同様にして演算されて第２の差分データをエッジ処理部５６に出力するようなされる。

差分演算器５４、５５にはエッジ処理部５６が接続され、第１及び第２の差分データを入力し、元の映像のエッジ部分の信号に付加するための輪郭補正信号を作り出し、この輪郭補正信号を映像信号Ｓinに付加するようになされる。輪郭補正信号が映像信号Ｓinに付加された出力信号Ｓoutは出力用の端子５７から出力される。このように輪郭補正回路を構成すると、そのエッジ成分を元の映像信号Ｓinに付加して、その映像信号Ｓinの変化自体を強調するような輪郭補正を実現できるというものある。

特開平２−１６２９６９号公報（第２頁 図１）

ところで、特許文献１に見られるような輪郭補正機能付きの映像処理装置によれば、遅延部５２や５３等の回路定数（遅延量）で決まる遅延時間（時定数）が存在する。従って、この遅延時間に上手く当てはまるようなエッジ（トランジェント部分）が映像信号Ｓinから検出された場合は、輪郭強調（補正）効果が得られる出力信号をエッジ処理部５６から次段へ出力することができる。

しかしながら、その遅延時間から外れたトランジェント部分にとっては、全く輪郭強調効果が無かったり、付加しなくてもよい余計なエッジ成分を映像信号Ｓinに付加してしまったりする場合が想定される。つまり、映像のトランジェント部分を成す画素の最大及び最小の振幅レベルを変化させることなく、トランジェント部分の時間方向を自由に調整できていないのが現状である。これにより、映像の表示品質をかえって劣化させてしまうおそれがある。

そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、映像のトランジェント部分を成す画素の最大及び最小の振幅レベルを変化させることなく、トランジェント部分の時間方向を自由に調整できるようにすると共に、その映像の表示品質を向上できるようにした映像処理装置及び映像処理方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、第１の発明の映像処理装置は、映像信号を画素単位に処理する装置であって、前記映像信号で連続する複数画素における振幅レベルが時間と共に変化する部分をトランジェント部分としたとき、前記映像信号のトランジェント部分を検出すると共に、当該トランジェント部分の複数画素における振幅レベルを検出する第１の検出部と、前記第１の検出部によって検出された前記映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出する第２の検出部と、前記第２の検出部によって検出された前記映像信号のトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮する時間短縮部と、を備え、前記第１の検出部は、前記映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量を監視し、当該トランジェント部分の振幅レベルの変化量が大きく現れた後、小さくなり、再度、変化量が大きく現れた場合は、別のトランジェント部分が存在すると認識し、当該トランジェント部分から別のトランジェント部分を分割する。

本発明に係る映像処理装置によれば、映像信号を画素単位に処理する場合に、第１の検出部は、映像信号のトランジェント部分を検出すると共に、当該トランジェント部分の複数画素における振幅レベルを検出する。第２の検出部は、第１の検出部によって検出された映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出する。これを前提にして、時間短縮部は、第２の検出部によって検出された映像信号のトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮するようになる。

従って、トランジェント部分を成す画素の最大及び最小の振幅レベルはそのままで、トランジェント部分の中心付近の傾きが右上がりである場合に、処理前の映像信号のトランジェント部分の中心付近の傾きに比べて急激に立ち上がる方向（反時計方向）に回転できるようになる。

第２の発明の映像処理方法は、映像信号を画素単位に処理する方法であって、前記映像信号で連続する複数画素における振幅レベルが時間と共に変化する部分をトランジェント部分としたとき、前記映像信号のトランジェント部分を検出すると共に、当該トランジェント部分の複数画素における振幅レベルを検出する第１のステップと、検出された前記映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出する第２のステップと、設定された前記映像信号のトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮する第３のステップと、を有し、前記第１のステップは、前記映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量を監視する第４のステップと、当該トランジェント部分の振幅レベルの変化量が大きく現れた後、小さくなり、再度、変化量が大きく現れた場合は、別のトランジェント部分が存在すると認識し、当該トランジェント部分から別のトランジェント部分を分割する第５のステップと、を有する。

本発明に係る映像処理方法によれば、映像信号を画素単位に処理する場合に、トランジェント部分を成す画素の最大及び最小の振幅レベルはそのままで、トランジェント部分の中心付近の傾きを、処理前の映像信号のトランジェント部分の中心付近の傾きに比べて急激に立ち上がる方向に回転できるようになる。

本発明に係る映像処理装置及び映像処理方法によれば、映像信号を画素単位に処理する場合に、映像信号のトランジェント部分を時間方向に短縮する時間短縮部を備え、時間短縮部は、映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心が検出されると、当該映像信号のトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮するようになされる。

この構成によって、トランジェント部分を成す画素の最大及び最小の振幅レベルはそのままで、トランジェント部分の中心付近の傾きが右上がりである場合に、処理前の映像信号のトランジェント部分の中心付近の傾きに比べて急激に立ち上がる方向に回転できるようになる。従って、映像信号によって表示される映像のエッジ部分を極め細かく強調することができる（輪郭補正処理）。これにより、映像のエッジ部分がよりクッキリと引き締まるような効果が期待できる。

続いて、この発明に係る映像処理装置及び映像処理方法の一実施の形態について、図面を参照しながら説明をする。

図１は、本発明に係る実施形態としての映像処理装置を応用したエッジエンハンサー１００の構成例を示すブロック図である。

図１に示すエッジエンハンサー１００（輪郭補正回路）は、本発明に係る映像処理装置を応用したものであって、映像信号Ｓinを画素単位に処理する装置であり、映像信号Ｓinのトランジェント部分を検出して、その変化量からトランジェント部分の中心を定め、その中心を基準に前後のトランジェント部分を時間方向に短縮することにより、映像信号Ｓinの輪郭を補正するようになされる。

上位概念としてのエッジエンハンサー１００は、トランジェント検出部（以下単に検出部１０という）、トランジェント中心検出部（以下単に中心検出部２０という）、トランジェント時間短縮部（以下単に時間短縮部３０という）及び制御部４０を有して構成される。

検出部１０は第１の検出部の機能を有しており、映像信号Ｓinを入力すると共に制御部４０から検知制御信号Ｓ１０を入力し、映像信号Ｓinのトランジェント部分を検出すると共に、当該トランジェント部分の複数画素における振幅レベルを検出するようになされる。ここにトランジェント部分とは、映像信号Ｓinで連続する複数画素における振幅レベルが時間と共に変化する部分をいう。

検出部１０には第２の検出部の機能を有する中心検出部２０が接続される。中心検出部２０は、制御部４０から中心検知制御信号Ｓ１０を入力し、検出部１０によって検出された映像信号Ｓinのトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出するようになされる。この検出はトランジェント部分の中心を決めるためである。

中心検出部２０には時間短縮部３０が接続される。時間短縮部３０は、制御部４０から時間短縮制御信号Ｓ３０を入力し、中心検出部２０によって検出された映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮するようになされる。このトランジェント部分の時間短縮は、前後のトランジェント部分をその中心に引き込むためである。時間短縮部から図示しない次段の映像処理部等には、輪郭補正後の映像信号Ｓoutが出力される。

このようにエッジエンハンサー１００を構成すると、映像信号Ｓinのトランジェント部分の時間的長さが自由に選択（調整）できるため、輪郭補正により得られる画質調整効果を可変できると共に幅広い映像フォーマットに対応することが可能となる。これにより、ある程度の時間的長さを有した映像信号Ｓinのトランジェント部分を時間方向に短縮することによって、映像のぼやけたエッジ部分をハッキリとさせる機能を実装した自由度の大きな映像処理システムを提供できるようになる。

図２Ａ及びＢは、映像信号Ｓinと差分データＤｄとの関係例を示す波形図である。図２Ａに示す縦軸は、映像信号Ｓinの振幅レベルであり、図３Ｂに示す縦軸は、差分データＤｄの振幅レベルであり、横軸はいずれも時間ｔを示している。

図２Ａに示す映像信号Ｓinは、ある程度の時間的長さを有した複数のトランジェント部分を含んだ場合である。映像信号Ｓinの差分値Ｓｄを演算すると、図２Ｂに示すような差分データＤｄが得られる。差分値Ｓｄは、当該画素の振幅レベルを示す輝度値（色値）と、１つ前の画素の振幅レベルを示す輝度値（色値）との差をいう。差分データＤｄは差分値Ｓｄを二値化したものである。

この例では、映像信号Ｓinの波形左側の立ち下がり部分にトランジェント部分ＴＬが存在し、その波形右側の立ち上がり部分にトランジェント部分ＴＲが存在している。差分データＤｄで見ると、マイナス側（−方向）にトランジェント部分ＴＬが現れ、プラス側（＋方向）にトランジェント部分ＴＲが現れている。このようなトランジェント部分ＴＬ，ＴＲを含んだ映像信号Ｓinのエッジを強調するような輪郭補正をエッジエンハンサー１００によって実行できるようになる。

図３は、各実施例としてのエッジエンハンサー１００の各部の構成例を示すブロック図である。

この例では、図２Ａに示した映像信号Ｓinを図３に示す差分演算器１１に入力すると、図２Ｂに示すような差分データＤｄが得られる。図２Ａに示す映像信号Ｓinのトランジェント部分は、その差分データＤｄにおいて、連続的にあるレベルが現れる。そのレベルがある一定量以上で数ピクセル続いた場合を”トランジェント部分である旨”を次段に通知するようになされる。もちろん、最初のトランジェント部分の検出において、例えば、ピクセル毎の差分データＤｄに変化があり、それが数ピクセル続いた場合に、その部分全体を「トランジェント部分」と判断するようにしてもよい。

図３に示す下位概念としてのエッジエンハンサー１００は、入力側の端子１、出力側の端子２、差分演算器１１、アップ・ダウン検出部１２、スロープ検出用の処理ユニット１３、中心決定用の処理ユニット２１及び時間短縮演算用の処理ユニット３１を有して構成する。

差分演算器１１、アップ・ダウン検出部１２及びスロープ検出用の処理ユニット１３は、図１に示した検出部１０を構成する。この例で、端子１には差分演算器１１が接続される。差分演算器１１は、信号ビット＋９ビットの映像信号Ｓin、水平同期信号ＳＨ及び、１ビットのフィルタ選択（FIL-SW）信号Ｓ１１を入力し、差分データＤｄを演算するようになされる。ここに差分データＤｄとは、当該画素の振幅レベルを示すデータと、１つ前の画素の振幅レベルを示すデータとの差をいう。

水平同期信号ＳＨは、当該画素の振幅レベルを示すデータと、１つ前の画素の振幅レベルを示すデータとを分別する信号として使用している。差分演算器には波形を安定させるための複数のフィルタが使用される。このフィルタはフィルタ選択信号Ｓ１１に基づいてオン／オフの切替が可能となされている。フィルタ選択信号Ｓ１１は、複数のフィルタの中から１つのフィルタを選択する際に使用される信号である。差分演算器１１は、信号ビット＋９ビットの映像信号Ｓinの差分データＤｄ及び出力イネーブル信号Ｓenを出力する。

差分データＤｄは、アップ・ダウン検出部１２及びスロープ検出用の処理ユニット１３に出力される。出力イネーブル信号Ｓenは、処理ユニット１３及び中心決定用の処理ユニット２１に出力され、これらの処理ユニット１３及び２１から得られる信号の出力許可又は出力不許可を制御する際に使用される。

差分演算器１１にはアップ・ダウン検出部１２が接続される。アップ・ダウン検出部１２は、差分データＤｄ、６ビットのスロープオン（SLOPE-ON）信号Ｓ１２及び、４ビットのスロープオフ（SLOPE-OFF）信号Ｓ１３を入力し、差分データＤｄのアップ方向又はダウン方向を検出してアップ・ダウン検出信号Ｓudを出力する。これにより、映像信号Ｓinのトランジェント部分が上り方向であるか、又は、下り方向であるか、また、そのトランジェントが大きな変化なのか、あるいは、小さな変化なのかをおおざっぱに検出して得たトランジェント部分のアップ／ダウン検出情報を次段に出力できるようになる。

スロープオン信号Ｓ１２は、トランジェント部分の上り又は下り方向の検出をオンする信号である。スロープオフ信号Ｓ１３は、トランジェント部分の上り又は下り方向の検出をオフする信号である。アップ・ダウン検出信号Ｓudは、トランジェント部分が上り又は下り方向であるかを検出して得た結果信号である。

アップ・ダウン検出部１２にはスロープ検出用の処理ユニット１３が接続される。処理ユニット１３は、映像信号Ｓinの差分データＤｄ、出力イネーブル信号Ｓen、アップ・ダウン検出信号Ｓud、３ビット（０〜７）のウイークバリュウ（WEAK-VALUE）信号Ｓ１４、１ビット（０〜１）の水平同期（SYNCHRO）信号ＳＨ及び、６ビットのスロープ(SLOPE)信号Ｓ１６を入力して、これらの信号に基づいてトランジェント部分のスロープを検出する。ウイークバリュウ信号Ｓ１４はスロープの微弱値を設定する信号である。スロープ信号Ｓ１６は、トランジェント部分でスロープを設定する信号である。これにより、映像信号Ｓinのトランジェント部分を検出できるようになる。

処理ユニット１３は、インテグラル（integral）信号Ｓ２３、スロープナンバ（SLOPE-num）信号Ｓ２４、制御開始（S-start-32d）信号Ｓ２５及びフラグ（i-flag-32d）信号Ｓ２６を出力する。インテグラル信号Ｓ２３は、トランジェント部分のスロープ全体を示す信号である。スロープナンバ信号Ｓ２４は、トランジェント部分のスロープに設定したピクセル番号を示す信号である。制御開始信号Ｓ２５は、トランジェント部分の中心検出の開始を許可する信号である。フラグ信号Ｓ２６は、例えば、ピクセル番号に付加されるフラグを示す信号である。

上述したフィルタ選択信号Ｓ１１、スロープオン信号Ｓ１２、スロープオフ信号Ｓ１３、ウイークバリュウ信号Ｓ１４、同期信号Ｓ１５及びスロープ信号Ｓ１６は検知制御信号Ｓ１０を構成し、図１に示した制御部４０から供給される。処理ユニット１３にはＣＰＵ（中央演算処理装置）やＤＳＰ（デジタル信号処理装置）等が使用される。

図３に示した処理ユニット１３には、中心決定用の処理ユニット２１が接続される。処理ユニット２１は図１に示した中心検出部１０を構成し、映像信号Ｓin、出力イネーブル信号Ｓen、２ビットのアップスライス（UP SLICE）信号Ｓ２１、２ビットのダウンスライス（DAWN SLICE）信号Ｓ２２、インテグラル信号Ｓ２３、スロープナンバ信号Ｓ２４、制御開始信号Ｓ２５及びフラグ信号Ｓ２６を入力し、処理ユニット１３によって検出された映像信号Ｓinのトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出するようになされる。

アップスライス信号Ｓ２１は、トランジェント部分のスロープ全体から前半部分を切り出すための信号である。ダウンスライス信号Ｓ２２は、そのスロープ全体から後半部分を切り出すための信号である。

例えば、処理ユニット２１は、前段の処理ユニット１３でのトランジェント部分の検出結果情報から、あるトランジェント部分の最終的な全体変化量を検出する。その値からトランジェント部分の中心をどこにするかを決定するようになされる。処理ユニット２１は、当該映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心検出信号Ｓcrと、１つ前の映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心検出信号Ｓcbとを出力する。この例で、中心検出信号Ｓcr及びＳcbはいずれも３２ビットである。この他に、制御開始（S-start-32d）信号Ｓ２７、センターナンバ（CENTER-num）信号Ｓ２８、画素位相（c-phase）信号Ｓ２９を出力する。処理ユニット２１にはＣＰＵ（中央演算処理装置）やＤＳＰ（デジタル信号処理装置）等が使用される。

制御開始信号Ｓ２７は、次段におけるトランジェント部分の時間短縮処理の開始を許可する信号である。センターナンバ信号Ｓ２８は、トランジェント部分の中心を特定するためのピクセル番号を示す信号である。映像位相信号Ｓ２９は、トランジェント部分の映像信号の中心の位相を示す信号である。

上述したアップスライス信号Ｓ２１及びダウンスライス信号Ｓ２２は中心検知制御信号Ｓ２０を構成し、図１に示した制御部４０から供給される。このようにすると、映像信号Ｓinのトランジェント部分の全体から求めた振幅変化量に基づいて、その値のどこを中心にしてトランジェント部分の時間短縮演算を行うかを決定できるようになる。

図４は、処理ユニット２１における映像信号Ｓinのトランジェント部分のイメージ例を示す図である。図４に示す細い線Ｉは、処理ユニット２１における映像信号Ｓinのトランジェント部分を示す入力色差信号等であり、元の（非短縮）の波形である。細線Ｉに示す映像信号Ｓinの入力色差信号は差分データＤｄから得られる。

太い線IIは映像信号Ｓinのトランジェント部分を短縮した波形であり、本発明でトランジェント部分を時間方向に短縮した出力信号である。ここに映像信号Ｓinのトランジェント部分の全体の変化量（振幅）をＡとすると、トランジェント部分の中心はＡ／２であり、トランジェント部分の中心より上方側を２分する位置は３Ａ／４であり、トランジェント部分の中心より下方側を２分する位置はＡ／４である。このように、Ａ／４、Ａ／２、３Ａ／４を中心候補として示されるが、これは一例である。

どこをトランジェント部分の中心として採用するかは、本発明を使用する映像処理システムで決めればよいことである。この例では、太い線IIに示す映像信号Ｓinを短縮した波形は、Ａ／２を中心としてそのトランジェント部分を時間短縮した場合を示している。トランジェント部分の中心がピクセル上に存在するのは、極まれであり、そのピクセル間の過渡応答時間ｈの中のどこかに存在する場合の方が多い。そこで、この例では、トランジェント部分の中心が２ピクセル間のどこの位置に存在するか否かを処理ユニット２１によって、次のような方法により決定するようになされる。

図４に示す波線円IIIで囲んだトランジェント部分の中心（Ａ／２振幅を含む）を拡大すると、図５に示すようになる。図５は図４に示した波線円のトランジェント部分の２点間のピクセルｎからピクセルｎ＋１に至る部分を抽出して拡大した図である。

図５に示すトランジェント部分の中心は、ピクセル（画素）ｎを越えて、ピクセルｎ＋１を越えない部分である。この例で、ピクセル０からピクセルｎに至るまでの全体（合計）の振幅Ａの変化量をＡｎとし、図中、ピクセルｎからトランジェント部分の中心に至る振幅Ａの変化量、すなわち、ピクセルｎをどの程度超えているかを示す変化量をＢとすると、（１）式、
Ｂ＝（Ａ／２）−Ａｎ ・・・・・・・・・（１）
により求められる。（１）式は、処理ユニット２１で演算される。

また、ピクセルｎからピクセルｎ＋１に至るまでの振幅Ａの変化量をＤとし、ピクセルｎからピクセルｎ＋１に至るまでの過渡応答時間をｈとし、ピクセルｎからトランジェント部分の中心に至る過渡応答時間をｆとすると、過渡応答時間ｆは、（２）式、すなわち、
ｆ＝ｈ×Ｂ／Ｄ ・・・・・・・・・（２）
により求められる。ピクセルｎからピクセルｎ＋１に至るまでの振幅Ａの変化量Ｄは、差分データＤｄから得られる。

この例で、ピクセルｎからトランジェント部分の中心に至る振幅Ａの変化量Ｂは、処理ユニット２１で（１）式により演算で求められるので、変化量Ｂがピクセルｎからピクセルｎ＋１に至るまでの振幅Ａの変化量Ｄに対して、どの程度の割合なのかは分かる。この例では、処理ユニット２１が、その割合を時間軸方向に投影してピクセル間の過渡応答時間ｈに対して演算するようになされる。このように処理ユニット２１を構成すると、ピクセルｎからピクセルｎ＋１に至る間に存在するトランジェント部分の中心を検出（決定）することができる。

図３に示した処理ユニット２１には時間短縮演算用の処理ユニット３１が接続される。処理ユニット３１は、図１に示した時間短縮部３０を構成し、垂直同期信号ＳＶ、中心検出信号Ｓcr、Ｓcb、制御開始信号Ｓ２７、センターナンバ信号Ｓ２８、画素位相信号Ｓ２９、スタートステップ信号Ｓ３１、マックススタート信号Ｓ３２、マックスストップ信号Ｓ３３、ストップステップ信号Ｓ３４、ゲイン調整信号Ｓ３５及びスルー制御信号Ｓ３６を入力し、処理ユニット２１によって検出された映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮するようになされる。

垂直同期信号ＳＶは、設定値演算用のトリガーパルスとして使用している。スタートステップ信号Ｓ３１は、トランジェント部分の中心を基準にした時間短縮処理を開始する信号である。マックススタート信号Ｓ３２は、トランジェント部分の中心を基準にした最大の時間短縮処理を開始する信号である。マックスストップ信号Ｓ３３は、トランジェント部分の中心を基準にした最大の時間短縮処理を停止する信号である。ストップステップ信号Ｓ３４は、トランジェント部分の中心を基準にした時間短縮処理を停止する信号である。ゲイン調整信号Ｓ３５は、過渡応答時間に乗算するためのゲインａ（利得）を設定する信号である。スルー制御信号Ｓ３６は、処理ユニット３１で時間短縮処理を行わずに処理スルーを設定する信号である。

スタートステップ信号Ｓ３１、マックススタート信号Ｓ３２、マックスストップ信号Ｓ３３、ストップステップ信号Ｓ３４、ゲイン調整信号Ｓ３５及びスルー制御信号Ｓ３６は、時間短縮制御信号Ｓ３０を構成し、図１に示した制御部４０から供給される。

処理ユニット３１には例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やＤＳＰ（デジタル信号処理装置）等が使用され、このＣＰＵ又はＤＳＰは処理ユニット２１で決定されたトランジェント部分の中心に、前後のトランジェント部分を時間方向に引き込むための演算を実行する。

次に、順を追って、処理ユニット３１におけるＣＰＵ又はＤＳＰの処理内容について説明する。図６Ａ及びＢは、処理ユニット３１におけるトランジェント部分の中心より前半部分の演算例、図７Ａ及びＢは、同トランジェント部分の中心より後半部分の演算例を各々示す波形図である。図６Ａ及び図７Ａにおいて、ＳＨは水平同期信号を示している。図６Ｂ及び図７Ｂに示すＳinは、入力色差信号等のトランジェント部分の映像信号を示している。図中、黒ドットは、輪郭補正前の画素であり、白抜きドットは、輪郭補正後の画素である。

［トランジェント部分の中心より前半部分の演算例］
この例では、図６Ｂに示す映像信号Ｓinのトランジェント部分を時間方向に短縮する場合を前提とする。この例では、図４及び図５で説明した内容と照らし合わせるために、ピクセルｎが「４」で、ピクセルｎ＋１が「５」で、過渡応答時間ｆが「４．７」となる場合を挙げる（ｎ＝４、ｎ＋１＝５、ｆ＝４．７：図中の黒ドット参照）。

まず、映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心のピクセルの位置としては、トランジェント部分を成すピクセル番号０番〜１２番のうちの４番目と５番目のピクセルの間に存在している。ピクセル間を変化量Ａを１と考えると４．７は４番目より０．７ほど５番目よりに存在することになる。

デジタル信号処理により実際に過渡応答時間ｆを演算する場合、ピクセル間の振幅Ａ＝１を、例えば６４位の数値に対応させ、０．７という値は、６４×０．７≒４５として取り扱うようになされる。ここでは、全てピクセル間を振幅Ａ＝１として概念的なものとして説明することにする。なお、時間短縮の割合、すなわち、過渡応答時間ｆを時間軸方向にどの程度縮めるかは、自由に選択可能であるが、ここでは１／２（ゲインａ＝２）の場合について説明をする。

図６Ｂに示すｔ０〜ｔ１２（数字）は、図６Ａに示した水平同期信号ＳＨに同期して入力されるトランジェント部分の映像信号Ｓinの入力信号値の順番を示す時刻である。ここで、映像信号Ｓinの入力信号値をｓｉｇ（０）〜ｓｉｇ（１２）とする。

まず、処理ユニット３１は時刻ｔ１におけるピクセル番号＝「１」番目の演算を次のように実行する。制御部４０から処理ユニット３１へ出力されるスルー信号Ｓ３６が、例えば、ロー・レベルとなって時間短縮処理が実行される。処理ユニット３１はピクセル番号＝「０」番目を基準にして、ピクセル番号＝「１」番目の距離（過渡応答時間）＝「１」と「中心」からの距離（過渡応答時間）＝４．７の差を求める。この例では、過渡応答時間の差は４．７−１＝３．７である。

次に、処理ユニット３１は、その距離（過渡応答時間）の差にゲインａを乗算する。この例では、ゲインａが「２」であるので、３．７×２を演算してゲイン乗算値＝７．４を得る。更に、処理ユニット３１はゲイン乗算値が「中心」の値である４．７より大きいか小さいかを判別する。ゲイン乗算値が「中心」の値である４．７より大きい場合は、ピクセル番号＝「１」番目のピクセルデータをｓｉｇ（０）と置き換える（図中の白抜きドット参照）。

次に、処理ユニット３１は時刻ｔ２におけるピクセル番号＝「２」番目の演算を次のように実行する。処理ユニット３１はピクセル番号＝「０」番目を基準にして、ピクセル番号＝「２」番目の距離（過渡応答時間）＝「２」と「中心」からの距離（過渡応答時間）＝４．７の差を求める。この例では、過渡応答時間の差は４．７−２＝２．７である。

処理ユニット３１は、更にその距離（過渡応答時間）の差にゲインａを乗算する。この例では、ゲインａが「２」であるので、２．７×２を演算してゲイン乗算値＝５．４を得る。更に、処理ユニット３１はゲイン乗算値が「中心」の値である４．７より大きいか小さいかを判別する。ゲイン乗算値が「中心」の値である４．７より大きい場合は、ピクセル番号＝「２」番目のピクセルデータをｓｉｇ（０）と置き換える（図中の白抜きドット参照）。

次に、処理ユニット３１は時刻ｔ３におけるピクセル番号＝「３」番目の演算を次のように実行する。処理ユニット３１はピクセル番号＝「０」番目を基準にして、ピクセル番号＝「３」番目の距離（過渡応答時間）＝「３」と「中心」からの距離（過渡応答時間）＝４．７の差を求める。この例では、過渡応答時間の差は４．７−３＝１．７である。

処理ユニット３１は、更にその距離（過渡応答時間）の差にゲインａを乗算する。この例では、ゲインａが「２」であるので、１．７×２を演算してゲイン乗算値＝３．４を得る。更に、処理ユニット３１はゲイン乗算値が「中心」の値である４．７より大きいか小さいかを判別する。ゲイン乗算値＝３．４は、「中心」の値である４．７より小さい場合となるので、処理ユニット３１は、ピクセル番号＝「３」の差分データ（ピクセルデータ）を演算で求めるようになる。

例えば、処理ユニット３１は、まず、「中心」から過渡応答時間＝３．４がどこに存在するかを計算する。このとき、映像番号＝４番目のピクセルを起点とした場合に、３．４−０．７＝２．７となる。すなわち、過渡応答時間＝３．４は、映像番号＝「４」番目の位置より２．７だけ前側に存在している場合である。

この場合、映像番号＝「１」番目と映像番号＝「２」番目の間に過渡応答時間＝２．７のピクセルが位置する。すなわち、映像番号＝「１」番目から映像番号＝「２」の距離を内分する点、換言すると、内分比＝０．３対０．７を分ける位置が存在する。この内分点は、映像番号＝「１」番目から映像番号＝「２」寄りに０．３、映像番号＝「２」番目から映像番号＝「１」寄りに０．７とする位置である。

処理ユニット３１は、上述の関係から映像番号＝「１」番目の入力信号ｓｉｇ（１）と映像番号＝「２」番目の入力信号ｓｉｇ（２）を直線補間することにより、この位置の出力信号Ｓoutを（３）式、すなわち
Ｓout＝ｓｉｇ（１）×０．７＋ｓｉｇ（２）×０．３ ・・・・（３）
を計算して求めるようになる（図中の白抜きドット参照）。

このようにして、映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心より前側半分については、以上のような計算を実行することで、映像信号Ｓinの他のトランジェント部分の中心より前側半分についても同じ方法で全て計算が実行できるようになる。

［トランジェント部分の中心より後半部分の演算例］
この例では、図７Ｂに示すトランジェント部分の中心より後半部分の演算例について説明する。映像番号＝「４」番目〜映像番号＝「８」番目までは、図６Ｂに示した演算例と同じ計算方法が採られるので、代表として映像番号＝「７」番目の場合２を例に挙げる。

処理ユニット３１は、時刻ｔ７におけるピクセル番号＝「７」番目の演算を次のように実行する。制御部４０から処理ユニット３１へ出力されるスルー信号Ｓ３６が、例えば、ロー・レベルとなって時間短縮処理が実行される。処理ユニット３１はピクセル番号＝「０」番目を基準にして、ピクセル番号＝「７」番目の距離（過渡応答時間）＝「７」と「中心」からの距離（過渡応答時間）＝４．７の差を求める。この例では、過渡応答時間の差は７−４．７＝２．３である。

処理ユニット３１は、更にその距離（過渡応答時間）の差にゲインａを乗算する。この例では、ゲインａが「２」であるので、２．３×２を演算してゲイン乗算値＝４．６を得る。更に、処理ユニット３１はゲイン乗算値がトランジェント部分の最終ピクセル番号＝「１２」番目と、「中心」の値である４．７と比較して大きいか小さいかを判別する。この場合、ゲイン乗算値＝４．６が１２−４．７＝７．３より小さい場合となるので、処理ユニット３１は、ピクセル番号＝「７」の差分データ（ピクセルデータ）を演算で求めるようになる。

例えば、処理ユニット３１は、まず、「中心」から過渡応答時間＝４．６がどこに存在するかを計算する。このとき、映像番号＝５番目のピクセルを起点とした場合に、４．６−０．３＝４．３となる。すなわち、過渡応答時間＝４．３は、映像番号＝「５」番目の位置より４．３だけ後側に存在している場合である。

この場合、映像番号＝「９」番目と映像番号＝「１０」番目の間に過渡応答時間＝４．３のピクセルが位置する。すなわち、映像番号＝「９」番目から映像番号＝「１０」の距離を内分する点、換言すると、内分比＝０．３対０．７を分ける位置が存在する。この内分点は、映像番号＝「９」番目から映像番号＝「１０」寄りに０．３、映像番号＝「１０」番目から映像番号＝「９」寄りに０．７とする位置である。

処理ユニット３１は、上述の関係から映像番号＝「９」番目の入力信号ｓｉｇ（９）と映像番号＝「１０」番目の入力信号ｓｉｇ（１０）を直線補間することにより、この位置の出力信号Ｓoutを（４）式、すなわち
Ｓout＝ｓｉｇ（９）×０．７＋ｓｉｇ（１０）×０．３ ・・・・（４）
を計算して求めるようになる（図中の白抜きドット参照）。

処理ユニット３１は、時刻ｔ９におけるピクセル番号＝「９」番目の演算を次のように実行する。処理ユニット３１はピクセル番号＝「０」番目を基準にして、ピクセル番号＝「９」番目の距離（過渡応答時間）＝「９」と「中心」からの距離（過渡応答時間）＝４．７の差を求める。この例では、過渡応答時間の差は９−４．７＝４．３である。

処理ユニット３１は、更にその距離（過渡応答時間）の差にゲインａを乗算する。この例では、ゲインａが「２」であるので、４．３×２を演算してゲイン乗算値＝８．６を得る。更に、処理ユニット３１はゲイン乗算値がトランジェント部分の最終ピクセル番号＝「１２」番目と、「中心」の値である４．７と比較して大きいか小さいかを判別する。この場合、ゲイン乗算値＝８．６が１２−４．７＝７．３より大きい場合となるので、処理ユニット３１は、ピクセル番号＝「９」の差分データ（ピクセルデータ）は、トランジェント部分の最終ピクセル番号＝「１２」番目の入力信号値ｓｉｇ（１２）となされる（図中の白抜きドット参照）。

このように処理ユニット３１を構成すると、処理ユニット２１で決定された映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心を動かさずに、その時間的な前後のピクセルを中心に近づける演算を実行できるようになる。図３に示した処理ユニット３１には端子２が接続され、式（１）〜（４）により演算され、また、ピクセル番号＝「０」番目の入力信号値ｓｉｇ（０）や、ピクセル番号＝「１２」番目の入力信号値ｓｉｇ（１２）等に置き換えられた輪郭補正後の出力信号Ｓoutが次段へ出力される。

続いて、映像処理方法について、エッジエンハンサー１００における処理例を説明する。図８は、第１の実施例に係るエッジエンハンサー１００における処理例を示すフローチャートである。

この実施例では、映像信号Ｓinを画素単位に処理する場合を前提にして、映像信号Ｓinで連続する複数画素における振幅レベルが時間と共に変化する部分をトランジェント部分とする。トランジェント部分の時間短縮処理に関しては、トランジェント部分のピクセル数を０〜ｎとし、その中心直前のピクセル番号をｍとし、中心のピクセル位置をｃ（整数とは限らないもの）とし、時間短縮ゲインをａとする。これはトランジェント部分の過渡応答時間を１／ａにするという意味である。カウントアップするピクセル（画素）番号（Ｎｏ．）をｌ（小文字エル）とする。

これを制御条件にして図８に示すフローチャートのステップＳＴ１で映像信号Ｓinのトランジェント部分を検出する。このとき、差分演算器１１はフィルタ選択信号Ｓ１１を入力して、複数のフィルタの中から１つのフィルタを選択する。差分演算器１１には、信号ビット＋９ビットの映像信号Ｓin、水平同期信号ＳＨ及び、１ビットのフィルタ選択（FIL-SW）信号Ｓ１１が入力され、当該画素の振幅レベルを示すデータと、１つ前の画素の振幅レベルを示すデータとの差が水平同期信号ＳＨを基準にして演算される。演算して得た信号ビット＋９ビットの差分データＤｄは、アップ・ダウン検出部１２及びスロープ検出用の処理ユニット１３に出力される。差分演算器１１は、差分データＤｄの他に出力イネーブル信号Ｓenを処理ユニット１３及び中心決定用の処理ユニット２１に出力する。

アップ・ダウン検出部１２には、差分データＤｄの他に、６ビットのスロープオン信号Ｓ１２及び、４ビットのスロープオフ信号Ｓ１３が入力される。アップ・ダウン検出部１２はスロープオン信号Ｓ１２に基づいてトランジェント部分の上り又は下り方向の検出をオンし、スロープオフ信号Ｓ１３に基づいてトランジェント部分の上り又は下り方向の検出をオフする。このオン／オフにより、アップ・ダウン検出部１２では、スロープオン信号Ｓ１２及びスロープオフ信号Ｓ１３に基づいて差分データＤｄのアップ方向又はダウン方向が検出され、映像信号Ｓinでトランジェント部分を成す前半部分及び後半部分を含むアップ・ダウン検出信号Ｓudを処理ユニット１３に出力するようになされる。

処理ユニット１３には、映像信号Ｓinの差分データＤｄ、出力イネーブル信号Ｓen、アップ・ダウン検出信号Ｓud、３ビット（０〜７）のウイークバリュウ信号Ｓ１４、１ビット（０〜１）の水平同期信号ＳＨ及び、６ビットのスロープ信号Ｓ１６が入力される。
処理ユニット１３には、ウイークバリュウ信号Ｓ１４に基づいてスロープの微弱値が設定され、スロープ信号Ｓ１６に基づいて、トランジェント部分でスロープが設定される。

処理ユニット１３では、差分データＤｄ、出力イネーブル信号Ｓen、アップ・ダウン検出信号Ｓud、ウイークバリュウ信号Ｓ１４、水平同期信号ＳＨ及びスロープ信号Ｓ１６に基づいて映像信号Ｓinでトランジェント部分を成す前半部分及び後半部分を含むスロープが検出される。

処理ユニット１３は、スロープ検出に基づいてトランジェント部分のスロープ全体を示すインテグラル信号Ｓ２３、トランジェント部分のスロープに設定されたピクセル番号を示すスロープナンバ信号Ｓ２４、トランジェント部分の中心検出の開始を許可する制御開始信号Ｓ２５、ピクセル番号に付加されたフラグを示すフラグ信号Ｓ２６を処理ユニット１１に出力する。

次に、ステップＳＴ２で、上述の映像信号Ｓinのトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出する。このとき、中心決定用の処理ユニット２１には、映像信号Ｓin、出力イネーブル信号Ｓen、２ビットのアップスライス信号Ｓ２１、２ビットのダウンスライス信号Ｓ２２、インテグラル信号Ｓ２３、スロープナンバ信号Ｓ２４、制御開始信号Ｓ２５及びフラグ信号Ｓ２６が入力される。

処理ユニット２１では、処理ユニット１３によって検出された映像信号Ｓinのトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から、出力イネーブル信号Ｓen、アップスライス信号Ｓ２１、ダウンスライス信号Ｓ２２、インテグラル信号Ｓ２３、スロープナンバ信号Ｓ２４、制御開始信号Ｓ２５及びフラグ信号Ｓ２６に基づいて当該トランジェント部分の中心を検出するようになされる。

例えば、処理ユニット２１では、制御開始信号Ｓ２５に基づいて映像信号Ｓinのトランジェント部分の全体から、振幅変化量Ａｎを求める。このとき、処理ユニット２１は、ピクセル０からピクセルｎに至るまでの全体（合計）の振幅変化量をＡｎとしたとき、ピクセルｎをどの程度超えているかを示す変化量Ｂを（１）式により演算される。

ここで求めた振幅変化量Ａｎに基づいて、その値のどこを中心にしてトランジェント部分の時間短縮演算を行うかを決定する。また、処理ユニット２１では、アップスライス信号Ｓ２１に基づいてトランジェント部分のスロープ全体から前半部分が切り出され、ダウンスライス信号Ｓ２２に基づいて、そのスロープ全体から後半部分が切り出される。

また、処理ユニット２１は、ピクセルｎからピクセルｎ＋１に至るまでの振幅Ａの変化量をＤとし、ピクセルｎからピクセルｎ＋１に至るまでの過渡応答時間をｈとし、ピクセルｎからトランジェント部分の中心に至る過渡応答時間をｐとしたとき、過渡応答時間ｆを（２）式より演算される。

次に、上述の映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心を基準にして、以下に述べるステップＳＴ３〜ステップＳＴ１８で前後のトランジェント部分を時間方向に短縮する。まず、ステップＳＴ３で、処理ユニット３１は制御開始信号Ｓ２７に基づいてピクセルのピクセル番号（Ｎｏ．）に関してｌ＝０を設定する。

次に、ステップＳＴ４で処理ユニット３１は中心直前のピクセル番号ｍと他のピクセル番号＝ｌと比較して、ｌ＞ｍを判別する。処理ユニット３１は、例えば、トランジェント部分の中心を特定するためのピクセル番号を示すセンターナンバ信号Ｓ２８及び、トランジェント部分の映像信号の中心の位相を示す映像位相信号Ｓ２９に基づいてｌ＞ｍの判別を実行し、判別結果に基づいて制御を分岐する。

ピクセル番号に関してｌ＜ｍの場合はトランジェント部分の中心より前半部分を演算するために、ステップＳＴ５に移行する。ステップＳＴ５で処理ユニット３１は振幅変化量Ａについて、時間短縮ゲインをａとし、中心のピクセル位置をｃとしたとき、Ａ＝（ｃ−１）×ａを演算する。時間短縮用のゲインａは、ゲイン調整信号Ｓ３５によって設定される。

その後、ステップＳＴ６で処理ユニット３１は振幅変化量Ａと中心のピクセル位置ｃとを比較してＡ＜ｃを判別する。ｃ＜Ａの場合はステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７で処理ユニット３１はピクセル番号＝ｌに関する出力信号ｏｕｔｓｉｇ（ｌ）についてｏｕｔｓｉｇ（ｌ）＝ｓｉｇ（０）とする。ここでの処理は、図６Ｂに示した時刻ｔ１，ｔ２におけるピクセル番号＝「１」及び「２」番目の演算内容を参照されたい。

振幅変化量Ａに関してＡ＜ｃの場合はステップＳＴ８に移行する。ステップＳＴ８で処理ユニット３１は中心の変化量Ｂに関してＢ＝Ａ−（ｃ−ｍ）を演算する。その後、ステップＳＴ１０で処理ユニット３１は中心の変化量Ｂを整数部分のＢ１と、少数部分のＢ２に分ける。ステップＳＴ１１で処理ユニット３１はｏｕｔｓｉｇ（ｌ）＝ｓｉｇ（ｍ−Ｂ１−１）×Ｂ２＋ｓｉｇ（ｍ−Ｂ１）×（１−Ｂ２）を演算する。ステップＳＴ８〜ＳＴ１０に至る処理は、図６Ｂに示した時刻ｔ３におけるピクセル番号＝「３」番目の演算内容を参照されたい。その後、ステップＳＴ１７に移行する。

上述のステップＳＴ４でピクセル番号に関してｌ＞ｍの場合は、トランジェント部分の中心より後半部分を演算するので、ステップＳＴ１１に移行する。ステップＳＴ１０で処理ユニット３１は振幅変化量に関してＡ＝（１−ｃ）×ａを演算する。その後、ステップＳＴ１２で処理ユニット３１は振幅変化量Ａと差分量（ｎ−ｃ）とを比較して、Ａ＜（ｎ−ｃ）を判別する。Ａ＜（ｎ−ｃ）の場合はステップＳＴ１３に移行する。

ステップＳＴ１３で処理ユニット３１はＢ＝Ａ−（ｍ＋１−ｃ）を演算する。ステップＳＴ１４でＢを整数部分のＢ１と、少数部分のＢ２に分ける。その後、ステップＳＴ１５でｏｕｔｓｉｇ（ｌ）＝ｓｉｇ（ｍ＋２＋Ｂ１）×Ｂ２＋ｓｉｇ（ｍ＋１＋Ｂ１）×（１−Ｂ２）を演算する。ステップＳＴ１２〜ＳＴ１５に至る処理は、図７Ｂに示した時刻ｔ７におけるピクセル番号＝「７」番目の演算内容を参照されたい。その後、ステップＳＴ１７に移行する。

上述のステップＳＴ１２で振幅変化量に関してＡ＞（ｎ−ｃ）の場合はステップＳＴ１６に移行して、出力信号に関してｏｕｔｓｉｇ（ｌ）＝ｓｉｇ（ｎ）とする。ここでの処理は、図７Ｂに示した時刻ｔ９におけるピクセル番号＝「９」番目の演算内容を参照されたい。その後、ステップＳＴ１７に移行する。ステップＳＴ１７では、ピクセル番号ｌとピクセル番号ｎとを比較して、ｌ＝ｎとなったかを判別する。ピクセル番号に関してｌ＝ｎとなっていない場合は、ステップＳＴ１８に移行してピクセル番号ｌを１つインクリメント（ｌ＝ｌ＋１）してステップＳＴ４に戻り、上述した処理を繰り返すようになされる。映像信号Ｓinのトランジェント部分については、全てを計算するようになる。

このように、第１の実施例としてのエッジエンハンサー１００及びその映像処理方法によれば、映像信号Ｓinを画素単位に処理する場合に、差分演算器１１、アップ・ダウン検出部１２及び処理ユニット１３は、映像信号Ｓinのトランジェント部分を検出すると共に、当該トランジェント部分の複数画素における振幅レベルを検出する。処理ユニット２１は、処理ユニット１３によって検出された映像信号Ｓinのトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出する。これを前提にして、処理ユニット３１は、処理ユニット２１によって検出された映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮するようになる。

従って、トランジェント部分の画素の最大及び最小の振幅レベルはそのままで、トランジェント部分の中心付近の傾きが右上がりである場合に、処理前の映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心付近の傾きに比べて急激に立ち上がる方向（反時計方向）に回転できるようになる。トランジェント部分の中心付近の傾きが左下がりである場合は、処理前の映像信号Ｓinのトランジェント部分の中心付近の傾きに比べて急激に立ち上がる方向（時計方向）に回転できるようになる（反輪郭補正処理）。

これにより、映像信号Ｓinによって表示される映像のエッジ部分を強調することができる（輪郭補正処理）。従って、映像のエッジ部分がよりクッキリと引き締まるような効果が期待できる。さらに、従来方式の輪郭補正回路のように、ディレイ信号同士の演算によるエッジ強調を行っていないため、制約となってしまう固定時定数のようなものを持たずに済む。

しかも、トランジェント部分の時間方向へ短縮に関しては、振幅や時間的長さがどのような場合のトランジェント部分であっても、過渡応答時間にａ倍のゲインを乗算することで、任意に可変することが可能となる。例えば、画面の左端から右端まで、１水平期間（１Ｈ）かけてゆっくり変化するような色差ランプ波形に関しても、エッジ部分を引き締めるといった対応が可能となる。ゆっくり変化するような信号に関しては、敢えて、時間短縮を行わなくてもよい。ゲインに関しては、どのような値でも対応可能となるため、好みに応じた量の時間短縮を実行することが可能となる。

図９は、第２の実施例としてのゲイン対ピクセル数の関係例を示すグラフ図である。

この実施例では、映像信号Ｓinのトランジェント部分に有するピクセル数に応じた時間短縮処理を実行する場合を前提とする。この例では、好みに応じた量の時間短縮処理を実行するために最適なゲインａを決定するようになされる。

図９に示すゲイン対ピクセル数の関係例において、縦軸は時間短縮用のゲインａであり、図３に示した処理ユニット３１に設定される。横軸は、ピクセル数であり、図６Ｂや図７Ｂに示したトランジェント部分を構成するピクセル数である。

図９に示すゲイン対ピクセル数の関係例を示すグラフ特性は台形状を有しており、処理ユニット３１に対して、時間短縮用のゲインａを可変して設定するために準備される。ゲイン対ピクセル数の関係例を示すグラフ特性は、例えば、二値化して制御部４０内のメモリに格納して保持して置いてもよい。処理ユニット３１では、映像信号Ｓinのトランジェント部分に有するピクセル数に応じた時間短縮処理が実行される。

この例で、映像信号Ｓinで適度なピクセル数を有するトランジェント部分については、時間短縮処理を行い、また、映像信号Ｓinで変化量のあるピクセル数が時間的に長くなるトランジェント部分については時間短縮処理を行わない。つまり、あるピクセル数ｍを境にして、それより短いトランジェント部分は、時間短縮処理の対象とし、それより長いトランジェント部分は時間短縮処理の対象から外すようになされる。

この例では、図９に示すピクセル数が０〜ｑであるトランジェント部分と、ピクセル数がｍ以上となるトランジェント部分とに関しては、ゲインａ＝１で、入力に対し何も行わずにそのまま出力される。このとき、制御部４０から処理ユニット３１へ出力されるスルー信号Ｓ３６が、例えば、ハイ・レベルとなって時間短縮処理がパスされる。

また、ピクセル数がｐ〜ｒであるトランジェント部分は、ゲインａ（ａ＝２に設定）で定めた時間短縮処理を行う。このとき、上述のスルー信号Ｓ３６が、ロー・レベルとなって時間短縮処理が実行される。ピクセル数ｑ〜ｐとピクセル数ｒ〜ｍは、ゲインａで定めた値と、ピクセル番号１をリニアにつなぐように変化させ、ゲインａの不連続点がないようになされる。

このように、時間短縮用のゲインａをトランジェント部分のピクセル数で、図９のグラフ特性のように変化させると、横引きノイズの発生を抑えることができる。横引きノイズは、ピクセル数ｍという値を同じ画である静止画を流し場合、映像処理系のノイズ状態等により、同じトランジェント部分であっても、そのピクセル数が垂直期間Ｖ毎に多少変化する。従って、丁度、ピクセル数ｍのトランジェント部分が垂直期間Ｖ毎にそのｍの値が前後し、そのトランジェント部分が時間方向に短縮処理が行われたり、短縮処理が行われなかったりすることにより発生する表示画面上の症状（現象）をいう。

このように処理ユニット３１を図９に示したグラフ特性により制御すると、振幅レベルの変化量Ａが少なく過渡応答時間ｆが長くなるトランジェント部分では、時間短縮処理を実行することなく、振幅レベルの変化量Ａが多く過渡応答時間ｆが短くなるトランジェント部分とを連続的にエッジ強調機能をつなげることができる。これにより、第１の実施例で説明したピクセル数ｍのトランジェント部分に関しても、静止画にして垂直期間Ｖ毎にそのピクセル数ｍが多少変化し時間短縮を行ったり、行わなかったりしても、その出力結果の変化は微妙なものに抑えることができる。

図１０は、処理ユニット３１におけるゲインａの設定例を示すフローチャートである。

この例では、図９に示したゲイン対ピクセル数の関係例の横軸のピクセル数において、時間短縮処理の開始及び停止を設定するピクセル数ｑ、ｐ、ｒ、ｍが設定される。ピクセル数ｑは、時間短縮処理の開始を判定するための最少数であり、これをstartstep数と定義する。ピクセル数ｐは、ゲインａを考慮した上り遷移部分の時間短縮処理を開始する際の最少数であり、これをmaxstart数と定義する。ピクセル数ｒは、ゲインａを考慮した下り遷移部分の時間短縮処理を停止する最大数であり、これをmaxstop数と定義する。ピクセル数ｍは、時間短縮処理を行わないとすることを判定するための数であり、これをstopstep数と定義する。

これらをゲインの決定条件にして、図１０に示すフローチャートのステップＳＴ２１でトランジェント部分のピクセル数Ｘとstartstep数ｑとを比較して、ピクセル数Ｘが時間短縮処理を開始するためのstartstep数ｑを満たしたかを判別する。ピクセル数Ｘがstartstep数ｑ以下である場合（トランジェント部分のピクセル数Ｘ≦startstep数ｑ）は、ステップＳＴ２２に移行してゲイン＝１を設定する。このとき、”ゲイン＝１を設定する”ためのゲイン調整信号Ｓ３５が制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。

ピクセル数Ｘがstartstep数ｑを越えた場合（トランジェント部分のピクセル数Ｘ＞startstep数ｑ）は、ステップＳＴ２３に移行する。ステップＳＴ２３では、トランジェント部分のピクセル数Ｘとmaxstart数ｐとを比較して、ゲインａを考慮した上り遷移部分の時間短縮処理を開始するためのmaxstart数ｐを満たしたかを判別する。ピクセル数Ｘがmaxstart数ｐ以下である場合（トランジェント部分のピクセル数Ｘ≦maxstart数ｐ）は、ステップＳＴ２４に移行してゲインに関して式（５）を設定する。

このとき、”式（５）を設定する”ためのゲイン調整信号Ｓ３５が制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。

ピクセル数Ｘがmaxstart数ｐを越えた場合（トランジェント部分のピクセル数Ｘ＞maxstart数ｐ）は、ステップＳＴ２５に移行する。ステップＳＴ２５では、トランジェント部分のピクセル数Ｘとmaxstop数ｒとを比較して、ゲインａを考慮した時間短縮処理を開始するためのmaxstop数ｒに到達したか否かを判別する。ピクセル数Ｘがmaxstop数ｒ以下である場合（トランジェント部分のピクセル数Ｘ≦maxstop数ｒ）は、ステップＳＴ２６に移行してゲイン＝gain（例えば、gain＝２）を設定する。このとき、”gain＝２を設定する”ためのゲイン調整信号Ｓ３５が制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。

ピクセル数Ｘがmaxstop数ｒを越えた場合（トランジェント部分のピクセル数Ｘ＞maxstop数ｒ）は、ステップＳＴ２７に移行する。ステップＳＴ２７では、トランジェント部分のピクセル数Ｘとstopstep数ｍとを比較して、ピクセル数Ｘがゲインａを考慮した下り遷移部分の時間短縮処理を開始するためのstopstep数ｍを満たしたかを判別する。ピクセル数Ｘがstopstep数ｍ以下である場合（トランジェント部分のピクセル数Ｘ≦stopstep数ｍ）は、ステップＳＴ２８に移行してゲインに関して式（６）を設定する。

このとき、”式（６）を設定する”ためのゲイン調整信号Ｓ３５が制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。

ピクセル数Ｘがstopstep数ｍを越えた場合（トランジェント部分のピクセル数Ｘ＞stopstep数ｍ）は、ステップＳＴ２９に移行する。ステップＳＴ２９では、ゲイン＝１を設定する。このとき、”ゲイン＝１を設定する”ためのゲイン調整信号Ｓ３５が制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。その後、処理ユニット３１では、上述のように決定された最適なゲインに基づいて、好みに応じた量の時間短縮処理が実行される。

このように、第２の実施例としてのエッジエンハンサー１００によれば、ある程度の振幅レベルに変化があるトランジェント部分には、全てに対して同じように作用するため、振幅レベル変化の小さなトランジェント部分から大きな振幅レベル変化のトランジェント部分に至るまで、ほぼ全てに対し、同じようにそのまま時間短縮処理を実行する。そのため、映像にムラ無く、映像変化の小さなところからその大きなところまで、全体的な輪郭補正効果を上げることができる。

しかも、図９に示したような時間短縮用のゲインａの設定だけで、どの程度の時間的長さのトランジェント部分に輪郭補正効果を持たせられるかを変更できるようになる。従って、ゲインａの設定によって得られる輪郭補正効果を色々と変えることができ、期待される輪郭補正効果の自由度が高くなる。このような輪郭補正効果の自由度が高くなるということで、例えば、入力色差信号のフォーマットが変わり、ピクセル密度が違うＳＤやＨＤ等のさまざまな信号が当該エッジエンハンサー１００に入力された場合であっても、図９の時間短縮用のゲインａを設定するだけで、全てのフォーマットに同じような輪郭補正効果を持たせることが可能となる。

図１１Ａ及びＢは、第３の実施例に係る映像信号Ｓinと差分データＤｄとの関係例を示す波形図である。図１１Ａに示す縦軸は、映像信号Ｓinの振幅レベルであり、図１１Ｂに示す縦軸は、差分データＤｄの振幅レベルであり、横軸はいずれも時間ｔを示している。

この実施例では、映像信号Ｓinのどこからどこまでを１つのトランジェント部分とするかを判断するところに重要なポイントがある。映像信号Ｓinのどの範囲を１つのトランジェント部分とするかの判断が非常に重要になる。

例えば、図１１Ａに示すトランジェント部分の場合、図２Ａで説明した映像信号Ｓinの差分データＤｄの例によると、トランジェント部分が最初から最後までプラス側（＋方向）に存在するため、図１１Ａに示したようなトランジェント部分を一つのトランジェント部分として判断されてしまう。しかし、実際には、上りのトランジェント部分が２つあり、１つ目が終わりきらないうちに、２つ目が始まってしまい、トランジェント部分がくっついてしまった現象として判断されてしまう。

このような現象は、例えば、元はしっかりと２つに分かれていたトランジェント部分の映像が、コンポーネント信号からコンポジット信号へ帯域制限を受けて変調され、さらに、ＲＦ変調されて電波で送信され、各家庭で受信した後、ＲＦデコードされ、さらに、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を通ってクロマデコードされて、最初の状態に比べて相当帯域が狭まった場合に、クッキリとした輪郭が変化できなくなったトランジェント部分などに見られる。

これを１つのトランジェント部分と判断されないためには、差分データＤｄの大きさの遷移に注目するようになされる。すなわち、通常のトランジェント部分の始まりは、差分値Ｓｄが小さく、徐々にそれが大きくなって、また小さくなってから終了する。

これに対して、図１１Ａに示す映像信号Ｓinは、図２Ａに示した映像信号Ｓinに比べて、ある程度の時間的長さを有した複数のトランジェント部分が連続する場合である。このような映像信号Ｓinの差分値Ｓｄを演算すると、図１１Ｂに示すような差分データＤｄ’が得られる。この例では、映像信号Ｓinの右上がり部分にトランジェント部分ＴＲ１及びＴＲ２が連続して存在している。このようなトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を含んだ映像信号Ｓinのエッジを個々に強調するような輪郭補正をエッジエンハンサー１００によって実行できるようになる。

この例では、図１に示した制御部４０又は図３に示した処理ユニット１３が、図１１Ａに示したような映像信号Ｓinのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２の複数画素における振幅レベルの変化量を監視し、当該トランジェント部分ＴＲ１の振幅レベルの変化量が大きく現れた後、小さくなり、再度、変化量が大きく現れた場合は、別のトランジェント部分ＴＲ２が存在すると認識し、当該トランジェント部分ＴＲ１から別のトランジェント部分ＴＲ２を分割するようになされる。

例えば、制御部４０又は処理ユニット１３では、トランジェント部分ＴＲ１が始まったら、常に差分値Ｓｄの最大値であるピクセル数を保存しておき、それより小さい差分値Ｓｄになったらトランジェント部分ＴＲ１の後半と判断するようになされる。その際もトランジェント部分ＴＲ１の後半の最小値ピクセル数を保存しておくようにする。トランジェント部分ＴＲ１がそのまま終了すれば、それらのデータは全く使用することはないが、トランジェント部分ＴＲ１が終了する前に、最小値ピクセル数より大きな差分値Ｓｄが検出されたら「新たなトランジェント部分ＴＲ２」と判断し、新たなトランジェント部分ＴＲ２のスタートとするようになされる。

このように制御部４０又は処理ユニット１３を構成すると、複合するトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を単一のトランジェント部分として映像処理を実行することが避けられ、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２毎にエッジ強調処理を実行できるようになる。

この例で、制御部４０又は処理ユニット１３では、複合するトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分割する場合に、当該トランジェント部分ＴＲ１から別のトランジェント部分ＴＲ２を分割するための判別レベルが設定され、判別レベルに応じてトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２の時間短縮用のゲインａを処理ユニット３１に設定する。このように処理ユニット１３又は制御部４０を構成すると、複合するトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を単一のトランジェント部分として映像処理を実行することが避けられ、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２毎にエッジ強調処理を実行できるようになる。

図１２は、第３の実施例としてのエッジエンハンサー１００における処理例を示すフローチャートである。

この実施例では、処理ユニット１３が図１１Ａに示した映像信号Ｓinを監視する場合を前提とする。この例で、差分値Ｓｄの最大値であるピクセル数をＰmaxとし、差分値Ｓｄの最小値であるピクセル数をＰminとする。また、差分値Ｓｄとピクセル数Ｐmax、又は、差分値Ｓｄとピクセル数Ｐminの比較判定時の誤動作を防止するためのオフセット値Ｏffａ及びＯffｂが設定される。

この例では、差分値Ｓｄの最大値及び最小値を検出し、その最大値から最小値へ遷移し、再び、差分値Ｓｄが増加に転ずる変化点、すなわち、差分値Ｓｄ＝０を検出する。この変化点から新たなトランジェント部分ＴＲ２等が現れたと判断される。

これらを処理条件にして、処理ユニット１３は、図１２に示すフローチャートのステップＳＴ３１で差分値Ｓｄの最大値及び最小値となるピクセル数を検出するためにＰmax＝０，Ｐmin＝０を設定して前回の差分値Ｓｄをクリアする。

次に、映像信号Ｓinを監視していて、トランジェント部分ＴＲ１等が現れたら、ステップＳＴ３２で処理ユニット１３は差分演算器１１から差分値Ｓｄを入力し、Ｐmaxと差分値Ｓｄとを比較する。差分値ＳｄがＰmax以上である場合は、ステップＳＴ３３に移行して、Ｐmax＝差分値Ｓｄ、Ｐmin＝差分値Ｓｄを設定してステップＳＴ３２に戻る。この処理は常に差分値ＳｄのＰmaxを検出して保存するためである。

差分値ＳｄがＰmaxを下回る場合は、ステップＳＴ３４に移行して、処理ユニット１３は（Ｐmax−Ｏffａ）と差分値Ｓｄとを比較する。差分値Ｓｄが（Ｐmax−Ｏffａ）以上である場合は、ステップＳＴ３２に戻って、上述した処理を繰り返す。

差分値Ｓｄが（Ｐmax−Ｏffａ）未満となる場合、換言すると、差分値ＳｄがＰmaxより小さくなった場合は、トランジェント部分ＴＲ１の後半部分が始まったと判断して、ステップＳＴ３５に移行する。ステップＳＴ３５で処理ユニット１３はＰminと差分値Ｓｄとを比較する。差分値ＳｄがＰmin未満となる場合は、ステップＳＴ３６に移行して、処理ユニット１３は（Ｐmin＋Ｏffｂ）と差分値Ｓｄとを比較する。差分値Ｓｄが（Ｐmin＋Ｏffｂ）を下回る場合は、ステップＳＴ３５に戻って、上述した処理を繰り返す。ステップＳＴ３６で差分値Ｓｄが（Ｐmin＋Ｏffｂ）以上である場合は、時間短縮処理を終了する。

また、ステップＳＴ３５で、差分値ＳｄがＰmin以上である場合は、ステップＳＴ３７に移行して、処理ユニット１３はＰminとして差分値Ｓｄを設定する。この際に、トランジェント部分ＴＲ１の後半部分の差分値Ｓｄの最小値としてＰminを保存する。

その後、ステップＳＴ３８に移行して、処理ユニット１３は差分値Ｓｄの極性が変化したか否かを判別する。差分値Ｓｄの極性（＋方向→−方向又は−方向→＋方向）が変化した場合は、新たなトランジェント部分ＴＲ２に係る時間短縮処理が実行され、監視処理を終了する。

上述のステップＳＴ３８で差分値Ｓｄの極性が変化しない場合は、ステップＳＴ３９に移行して処理ユニット１３は差分値Ｓｄが「０」であるか否かを検出する。差分値Ｓｄが「０」である場合（Ｓｄ＝０）は、時間短縮処理を終了する。差分値Ｓｄが「０」でない場合（Ｓｄ≠０）は、ステップＳＴ３５に戻って上述した処理を繰り返すようになされる。

このように、第３の実施例としてのエッジエンハンサー１００によれば、映像信号Ｓinの差分値Ｓｄを監視して、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分ける処理を行う。上述した例では、トランジェント部分ＴＲ１が終了する前に、ステップＳＴ３５でＰminより大きな差分値Ｓｄが検出された場合は、図１１Ａに示した例のように、「新たなトランジェント部分ＴＲ２」と判断することができ、その後、新たなトランジェント部分ＴＲ２に係る時間短縮処理を開始できるようになる。なお、トランジェント部分ＴＲ１がそのまま終了すれば、それらのデータは全く使用されることなく破棄される。

従って、複数のトランジェント部分ＴＲ１やＴＲ２等を一気に時間短縮処理をしてしまうことによる誤動作で、偽色が発生してしまうことを防止できるようになる。しかも、図９に示した時間短縮用のゲインａから分かるように、映像のエッジと思われるトランジェント部分と、そうでないトランジェント部分の時間短縮用のゲインａが連続的に変化するため、映像に対し、より自然な引き締め効果が得られる。

この実施例では監視主体が処理ユニット１３である場合について説明したが、これに限られることはなく、制御部４０で映像信号Ｓinの差分値Ｓｄを監視し、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分ける処理を実行してもよい。

図１３は、第４の実施例に係る映像信号Ｓinのトランジェント部分の時間短縮時の比較例を示す波形図である。

図１３において、実線に示す曲線IVは、映像信号Ｓinに複数のトランジェント部分を含む場合であって、これらのトランジェント部分の時間短縮処理を行っていない場合の映像信号Ｓinを示している（入力信号）。

波線に示す曲線Ｖは、曲線IVの映像信号Ｓinのトランジェント部分を分けずに、１つのトランジェント部分として取り扱った場合であって、時間短縮処理を行った場合の出力信号Ｓoutを示している。

細線に示す曲線VIは、曲線IVの映像信号Ｓinのトランジェント部分を分けて、２つのトランジェント部分として取り扱った場合であって、時間短縮処理を行った場合の出力信号Ｓout’を示している。

このような映像信号Ｓinに複数のトランジェント部分を含む場合であって、曲線IVの映像信号Ｓinのトランジェント部分を分けずに、１つのトランジェント部分として取り扱った場合と、曲線IVの映像信号Ｓinのトランジェント部分を分けて、２つのトランジェント部分として取り扱った場合とが入り交じって時間短縮処理が行われた場合に、垂直期間毎に出力信号Ｓout、Ｓout’が変化してしまい映像において、色の横引きノイズとなるおそれがある。そこで、第４の実施例では、トランジェント部分を分けるか分けないかの境界付近に、時間短縮用のゲインａをリニアに変化させる工夫を加えている。

図１４は映像信号Ｓinに２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を含んだ波形例を示す図である。

図１４に示す縦軸は、映像信号Ｓinの振幅レベルであり、横軸は時間ｔである。実線に示す曲線IVは、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を含む映像信号Ｓinである。図中、曲線IVの映像信号Ｓin上に波線楕円で囲んだ部分VIIは、２つのトランジェント部分の境界付近を示している。この例では、境界付近VIIの波形の状態を考慮して、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けるか分けないかを決定すると共に、その境界付近でトランジェント部分を分けた場合と、それを分けなかった場合に対応して、最適な時間短縮用のゲインａを設定し、その境界付近の時間方向の短縮処理をリニアに変化させるようにしている。

図１５は、トランジェント境界付近の波形状態とゲイン設定との関係例を示す表図である。

図１５に示す表図によれば、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２の境界付近の波形状態を９つ（ケース＃１〜＃９）に分類して、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分ける場合と、それを分けない場合に対応して、最適な時間短縮用のゲインａを設定するようになされる。

表図において、ｆａは当該画素の今の波形である。ｆｂは当該画素より１つ前の波形である。これらはトランジェント部分の傾き（斜め線）のある一部を示している。波形ｆｂの斜め線は、映像信号Ｓinにおいて、あるトランジェント部分が始まり、図１２に示したフローチャートに従って、トランジェントの後半部分を確認した場合に得られ、その際の差分値Ｓｄの最小値を示す傾きを反映している。波形ｆａの斜め線は波形ｆｂのその後の傾きを示すものである。

ケース＃１は、前の波形ｆｂの立ち上がりに比べて今の波形ｆａの立ち上がりが弱くなった場合である。便宜上、前の波形ｆｂの立ち上がりに関して、ある基準位置からの傾き角をθｏとし、今の波形ｆａの立ち上がりに関して、同位置からの傾き角をθ１としたとき、両者の間に、θｏ＞θ１となる場合である。これは前の波形ｆｂで、ある最小値ピクセル数Ｐminを取った後、今の波形ｆａの傾斜がゆるくなった状態を示している。この場合は、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けないで、１つのトランジェント部分として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、倍率を１．０に設定する。これを”ゲイン４”と定義する。ゲイン４は、gain×１．０であり、ゲインａで決めた値そのものである。

ケース＃２は、前の波形ｆｂの立ち上がりと、今の波形ｆａの立ち上がりとが同じ場合である。つまり、今の波形ｆａの傾き角をθ２としたとき、両者の間がθｏ＝θ２となる場合である。この場合も、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けないで、１つのトランジェント部分として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、倍率を０．７５に設定する。これを”ゲイン３”と定義する。ゲイン３は、gain×０．７５である。

ケース＃３は、前の波形ｆｂの立ち上がりに比べて今の波形ｆａの立ち上がりが強くなる場合である。つまり、今の波形ｆａの傾き角をθ３としたとき、両者の間がθｏ＜θ３（θ３＞θ２）となる場合である。この場合も、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けないで、１つのトランジェント部分として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、倍率を０．５に設定する。これを”ゲイン２”と定義する。ゲイン２は、gain×０．５である。

ケース＃４は、前の波形ｆｂの立ち上がりに比べて今の波形ｆａの立ち上がりが更に強くなる場合である。つまり、今の波形ｆａの傾き角をθ４としたとき、両者の間がθｏ＜θ４（θ４＞θ３）となる場合である。この場合も、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けないで、１つのトランジェント部分として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、倍率を０．２５に設定する。これを”ゲイン１”と定義する。ゲイン１は、gain×０．２５である。この場合、ゲインａで決めた値より相当小さなゲインａでトランジェント部分の時間短縮を行うようになるため、トランジェントの境界部分を分けるか、又は、分けないかの判断が揺らいだとしても、時間方向の短縮が強く行わないようにできるので、図１３に示した２種類のトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を含む波形VIのように、大きく分かれてしまうことを防止できるようになる。

ケース＃５は、前の波形ｆｂの立ち上がりに比べて今の波形ｆａの立ち上がりが更にまた強くなる場合である。つまり、今の波形ｆａの傾き角をθ５としたとき、両者の間がθｏ＜θ５（θ５＞θ４）となる場合である。これは、前の波形ｆｂで、最小値ピクセル数Ｐminを取った後、その最小値よりある程度、今の波形ｆａの傾斜がきつくなった状態を示している。このケース＃５が、図１２のフローチャートに示した中の「ピクセル数Ｐmin＋Ｏffｂ≦差分値Ｓｄ」の判断の境界付近を表している。この場合は、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けて、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、倍率を「０」に設定する。これを”ゲイン０”と定義する。ゲイン０は、gain×０であり、トランジェントの境界部分に関して時間短縮処理を行わないことを示している。

ケース＃６は、前の波形ｆｂの立ち上がりに比べて今の波形ｆａの立ち上がりが更にまた強くなる場合である。つまり、今の波形ｆａの傾き角をθ６としたとき、両者の間がθｏ＜θ６（θ６＞θ５）となる場合である。この場合も、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けて、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、ケース＃４と同様にして”ゲイン１”が設定される。

ケース＃７は、前の波形ｆｂの立ち上がりに比べて今の波形ｆａの立ち上がりが更にまた強くなる場合である。つまり、今の波形ｆａの傾き角をθ７としたとき、両者の間がθｏ＜θ７（θ７＞θ６）となる場合である。この場合も、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けて、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、ケース＃３と同様にして”ゲイン２”が設定される。

ケース＃８は、前の波形ｆｂの立ち上がりに比べて今の波形ｆａの立ち上がりが更にまた強くなる場合である。つまり、今の波形ｆａの傾き角をθ８としたとき、両者の間がθｏ＜θ８（θ８＞θ７）となる場合である。この場合も、トランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を分けて、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、ケース＃２と同様にして”ゲイン３”が設定される。

ケース＃９は、前の波形ｆｂの立ち上がりに比べて今の波形ｆａの立ち上がりが更にまた強くなる場合である。つまり、今の波形ｆａの傾き角をθ９としたとき、両者の間がθｏ＜θ９（θ９＞θ８）となる場合である。これは、前の波形ｆｂで、最小値ピクセル数Ｐminの傾きより、明らかに今の波形ｆａに大きな傾きが現れた状態を示している。この場合はトランジェントの境界部分をしっかりと分け、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う。その際のゲインａに関しては、ケース＃１と同様にして”ゲイン４”が設定される。

図１６及び図１７図は、処理ユニット３１におけるトランジェント分割及びゲイン設定例（その１、２）を示すフローチャートである。

この例では、図５に示した表図内容を記憶した、図示しないメモリ部が図１に示した制御部４０に備えられ、このメモリ内容に基づいて制御部４０は、処理ユニット３１を制御するようになされる。この例では、トランジェントの境界部分の波形の立ち上がりを、より高精度に検出するために前の波形ｆｂの傾きに重み付け係数ｋ（０＜ｋ≦１）を導入する場合を挙げる。

これを制御条件にして、制御部４０は、図１４に示した２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を含んだ映像信号Ｓinを輪郭補正する場合に、図１６に示すフローチャートのステップＳＴ４１で今の波形ｆａの立ち上がりと、前の波形ｆｂの傾きに重み係数ｋを乗算した立ち上がり（ｋｆｂという）を比較する。今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形ｋｆｂの立ち上がりよりも大きくなる場合（ｆａ＞ｋｆｂ）はステップＳＴ４２に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン４”を設定する。ゲイン４は、gain×１．０である。”ゲイン４”を設定するゲイン調整信号Ｓ３５は制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。その後、ステップＳＴ５１に移行して、トランジェントの境界部分をしっかりと分け、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う（ケース＃９）。

上述のステップＳＴ４１で今の波形ｆａの立ち上がりが前の波形ｋｆｂの立ち上がりよりも少ない場合（ｆａ≦ｋｆｂ）はステップＳＴ４３に移行して、今の波形ｆａの立ち上がりと、前の波形ｆｂの傾きに重み係数３ｋ／４を乗算した立ち上がり（３ｋｆｂ／４という）を比較する。今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形３ｋｆｂ／４の立ち上がりよりも大きくなる場合（ｆａ＞３ｋｆｂ／４）はステップＳＴ４４に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン３”を設定する。ゲイン３は、gain×０．７５である。”ゲイン３”を設定するためのゲイン調整信号Ｓ３５は、制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。その後、ステップＳＴ５１に移行して、トランジェントの境界部分を分けて、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う（ケース＃８）。

上述のステップＳＴ４３で今の波形ｆａの立ち上がりが前の波形３ｋｆｂ／４の立ち上がりよりも少ない場合（ｆａ≦３ｋｆｂ／４）はステップＳＴ４５に移行して、今の波形ｆａの立ち上がりと、前の波形ｆｂの傾きに重み係数ｋ／２を乗算した立ち上がり（ｋｆｂ／２という）を比較する。今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形ｋｆｂ／２の立ち上がりよりも大きくなる場合（ｆａ＞ｋｆｂ／２）はステップＳＴ４６に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン２”を設定する。ゲイン２は、gain×０．５である。”ゲイン２”を設定するためのゲイン調整信号Ｓ３５は、制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。その後、ステップＳＴ５１に移行して、トランジェントの境界部分を分けて、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う（ケース＃７）。

上述のステップＳＴ４５で今の波形ｆａの立ち上がりが前の波形ｋｆｂ／２の立ち上がりよりも少ない場合（ｆａ≦ｋｆｂ／２）はステップＳＴ４７に移行して、今の波形ｆａの立ち上がりと、前の波形ｆｂの傾きに重み係数ｋ／４を乗算した立ち上がり（ｋｆｂ／４という）を比較する。今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形ｋｆｂ／４の立ち上がりよりも大きくなる場合（ｆａ＞ｋｆｂ／４）はステップＳＴ４８に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン１”を設定する。ゲイン１は、gain×０．２５である。”ゲイン１”を設定するためのゲイン調整信号Ｓ３５は、制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。その後、ステップＳＴ５１に移行して、トランジェントの境界部分を分けて、２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２として時間短縮処理を行う（ケース＃６）。

上述のステップＳＴ４７で今の波形ｆａの立ち上がりが前の波形ｋｆｂ／４の立ち上がりよりも少ない場合（ｆａ≦ｋｆｂ／４）はステップＳＴ４９に移行して、今の波形ｆａの立ち上がりと、前の波形ｆｂの傾きに重み係数ｋ／８を乗算した立ち上がり（ｋｆｂ／８という）を比較する。今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形ｋｆｂ／８の立ち上がりよりも大きくなる場合（ｆａ＞ｋｆｂ／８）はステップＳＴ５０に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン０”を設定する。ゲイン０は、gain×０である。”ゲイン０”を設定するためのゲイン調整信号Ｓ３５は、制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。その後、ステップＳＴ５１に移行して、トランジェントの境界部分を分けるけれども、時間短縮処理をパスするようになされる（ケース＃５）。ケース＃５はトランジェント境界部分の回転中心軸に相当するためである。

また、ステップＳＴ４９で今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形ｋｆｂ／８の立ち上がりよりも少ない場合（ｆａ≦ｋｆｂ／８）は、図１７に示すステップＳＴ５２に移行して、今の波形ｆａの立ち上がりと、前の波形ｆｂの傾きに重み係数ｋ／１６を乗算した立ち上がり（ｋｆｂ／１６という）を比較する。今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形ｋｆｂ／１６の立ち上がりよりも大きくなる場合（ｆａ＞ｋｆｂ／１６）はステップＳＴ５３に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン１”を設定する。”ゲイン１”を設定するためのゲイン調整信号Ｓ３５は、制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。処理ユニット３１では、トランジェントの境界部分を分けないで時間短縮処理が行われる（ケース＃４）。

また、ステップＳＴ５２で今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形ｋｆｂ／１６の立ち上がりよりも少ない場合（ｆａ≦ｋｆｂ／１６）は、ステップＳＴ５４に移行して、今の波形ｆａの立ち上がりと、重み係数を乗算しないままの前の波形ｆｂの立ち上がりとが一致しているかを判別する。今の波形ｆａの立ち上がりと、前の波形ｆｂの立ち上がりとが一致している場合は、ステップＳＴ５５に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン３”を設定する。”ゲイン３”を設定するためのゲイン調整信号Ｓ３５は、制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。処理ユニット３１では、トランジェントの境界部分を分けないで時間短縮処理が行われる（ケース＃２）。

また、ステップＳＴ５４で今の波形ｆａの立ち上がりと、前の波形の立ち上がりとが一致しない場合は、ステップＳＴ５６に移行して、今の波形ｆａの立ち上がりと、重み係数を乗算しないままの前の波形ｆｂの立ち上がりとを比較する。今の波形ｆａの立ち上がりが、前の波形ｆｂの立ち上がりよりも大きい場合は、ステップＳＴ５７に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン２”を設定する。”ゲイン２”を設定するためのゲイン調整信号Ｓ３５は、制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。処理ユニット３１では、トランジェントの境界部分を分けないで時間短縮処理が行われる（ケース＃３）。

また、ステップＳＴ５６で今の波形ｆａの立ち上がりが、重み係数を乗算しないままの前の波形ｆｂの立ち上がりよりも小さい場合は、ステップＳＴ５８に移行して制御部４０は処理ユニット３１に”ゲイン４”を設定する。”ゲイン４”を設定するためのゲイン調整信号Ｓ３５は、制御部４０から処理ユニット３１へ出力される。処理ユニット３１では、トランジェントの境界部分を分けないで時間短縮処理が行われる（ケース＃１）。

このように、第４の実施例に係るエッジエンハンサー１００によれば、トランジェントの境界部分に関して、図示しないメモリ部に格納されたケース＃１〜＃９を適用し、”分ける”か”分けない”かを制御部４０で判断し、そのケース＃１〜＃９に対応した”ゲイン１”〜”ゲイン４”を処理ユニット３１に設定するようになされる。

従って、図１３に示したようなトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２の垂直期間毎の変化が抑えられ、映像での色の横引きノイズを防止できるようになる。

第４の実施例では、処理ユニット３１におけるトランジェント分割及びゲイン設定例について説明したが、第１〜第４の実施例を組み合わせることで、最適なエッジエンハンサー１００を提供できるようになる。

この発明は、カラー映像や白黒映像の輪郭を強調する映像輪郭補正装置に適用して極めて好適である。

本発明に係る実施形態としての映像処理装置を応用したエッジエンハンサー１００の構成例を示すブロック図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は映像信号Ｓinと差分データＤｄとの関係例を示す波形図である。 エッジエンハンサー１００の各部の構成例を示すブロック図である。 処理ユニット２１における映像信号Ｓinのトランジェント部分のイメージ例を示す図である。 図４に示した波線円のトランジェント部分の中心拡大例を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、処理ユニット３１におけるトランジェント部分の中心より前半部分の演算例を示す波形図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、処理ユニット３１におけるトランジェント部分の中心より後半部分の演算例を示す波形図である。 第１の実施例としてのエッジエンハンサー１００における処理例を示すフローチャートである。 第２の実施例に係るゲイン対ピクセル数の関係例を示すグラフ図である。 処理ユニット３１におけるゲインａの設定例を示すフローチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第３の実施例に係る映像信号Ｓinと差分データＤｄとの関係例を示す波形図である。 第３の実施例としてのエッジエンハンサー１００における処理例を示すフローチャートである。 第４の実施例に係る映像信号Ｓinのトランジェント部分の時間短縮時の比較例を示す波形図である。 映像信号Ｓinに２つのトランジェント部分ＴＲ１，ＴＲ２を含んだ波形例を示す図である。 トランジェント境界付近の波形状態とゲイン設定の関係例を示す表図である。 第４の実施例としての処理ユニット３１におけるトランジェント分割及びゲイン設定例（その１）を示すフローチャートである。 その処理ユニット３１におけるトランジェント分割及びゲイン設定例（その２）を示すフローチャートである。 従来例に係るエッジエンハンサー５０の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１０・・・第１の検出部、１１・・・差分演算器（検出部）、１２・・・アップ・ダウン検出部（検出部）、１３・・・スロープ検出用の処理ユニット（検出部）、２０・・・中心検出部（第２の検出部）、２１・・・中心検出用の処理ユニット（中心検出部）、３０・・・時間短縮部、３１・・・時間短縮演算用の処理ユニット（時間短縮部）、４０・・・制御部、１００・・・エッジエンハンサー（映像処理装置）

Claims (4)

1. 映像信号を画素単位に処理する装置であって、
   前記映像信号で連続する複数画素における振幅レベルが時間と共に変化する部分をトランジェント部分としたとき、
   前記映像信号のトランジェント部分を検出すると共に、当該トランジェント部分の複数画素における振幅レベルを検出する第１の検出部と、
   前記第１の検出部によって検出された前記映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出する第２の検出部と、
   前記第２の検出部によって検出された前記映像信号のトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮する時間短縮部と、
   を備え、
   前記第１の検出部は、
   前記映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量を監視し、
   当該トランジェント部分の振幅レベルの変化量が大きく現れた後、小さくなり、再度、変化量が大きく現れた場合は、別のトランジェント部分が存在すると認識し、当該トランジェント部分から別のトランジェント部分を分割する
   映像処理装置。
2. 前記時間短縮部は、
   前記映像信号のトランジェント部分に有するピクセル数に応じた時間短縮処理を実行する
   請求項１に記載の映像処理装置。
3. 前記第１の検出部では、
   複合する前記トランジェント部分を分割する場合に、
   当該トランジェント部分から別のトランジェント部分を分割するための判別レベルが設定され、
   前記判別レベルに応じてトランジェント部分の時間短縮用のゲインを前記時間短縮部に設定する
   請求項１に記載の映像処理装置。
4. 映像信号を画素単位に処理する方法であって、
   前記映像信号で連続する複数画素における振幅レベルが時間と共に変化する部分をトランジェント部分としたとき、
   前記映像信号のトランジェント部分を検出すると共に、当該トランジェント部分の複数画素における振幅レベルを検出する第１のステップと、
   検出された前記映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量から当該トランジェント部分の中心を検出する第２のステップと、
   設定された前記映像信号のトランジェント部分の中心を基準にして前後のトランジェント部分を時間方向に短縮する第３のステップと、
   を有し、
   前記第１のステップは、
   前記映像信号のトランジェント部分の複数画素における振幅レベルの変化量を監視する第４のステップと、
   当該トランジェント部分の振幅レベルの変化量が大きく現れた後、小さくなり、再度、変化量が大きく現れた場合は、別のトランジェント部分が存在すると認識し、当該トランジェント部分から別のトランジェント部分を分割する第５のステップと、
   を有する映像処理方法。

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