JP5458746B2 - Video playback device, video recording / playback device, and video recording / playback method - Google Patents

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本発明は、記録された信号に対し強調処理した映像信号を再生する映像再生装置および映像記録再生装置、または入力映像信号に対し強調処理した映像信号を記録・再生する映像記録再生装置に関するものであり、例えば入力映像信号を画像圧縮し記録メディアに記録し、記録されたデータを再生する際に、高周波数成分の生成および加算をすることによって、解像感の高い出力信号を得るよう映像の強調処理を行い、先に画像圧縮した際の圧縮率に応じて強調処理の度合いを変更し、再生するものである。   The present invention relates to a video playback device and video recording / playback device for reproducing a video signal enhanced with respect to a recorded signal, or a video recording / playback device for recording / reproducing a video signal enhanced with respect to an input video signal. Yes, for example, when an input video signal is compressed and recorded on a recording medium, and the recorded data is reproduced, a high-frequency component is generated and added to obtain an output signal with high resolution. The emphasis process is performed, and the degree of the emphasis process is changed according to the compression rate when the image is compressed first.

一般に映像信号に対し適宜信号処理を施した後、画像を再生表示するということが行われている。   Generally, an image is reproduced and displayed after appropriate signal processing is performed on a video signal.

例えば特許文献1に記載された画像処理装置においては、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望とする周波数帯域の細部画像に対する強調係数をその所望とする周波数帯域よりも低周波数帯域の細部画像の信号に基づいて設定することにより、所望とする周波数帯域を強調している。   For example, in the image processing apparatus described in Patent Document 1, with respect to a detail image converted to multi-resolution, an enhancement coefficient for a detail image in a desired frequency band is lower than the desired frequency band. A desired frequency band is emphasized by setting based on a signal of a detailed image.

特開平9−44651(段落0031)JP-A-9-44651 (paragraph 0031)

しかしながら、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望とする周波数帯域の細部画像に対する強調係数を適宜設定する画像処理装置では、入力画像(映像信号)によっては強調処理が不適切あるいは不十分となり、適正な画質の出力画像(映像信号)を得ることが不可能であった。   However, in an image processing apparatus that appropriately sets an enhancement coefficient for a detail image in a desired frequency band with respect to a detail image converted to multi-resolution, enhancement processing is inappropriate or insufficient depending on the input image (video signal). Thus, it has been impossible to obtain an output image (video signal) with an appropriate image quality.

例えば、入力画像(映像信号)として拡大処理を受けた画像(映像信号)が入力される場合、入力画像(映像信号)の周波数スペクトルの高周波数成分側には、拡大処理前の画像(映像信号)の周波数スペクトルの一部が折り返した成分(折り返し成分)が現れる。したがって単純に高周波数成分を強調するとこの折り返し成分を強調してしまい、不適切な処理となる。また、周波数帯域を限定し、折り返し成分を含まない周波数帯域のみを強調すると、周波数スペクトルで考えた場合、高周波数成分側の強調を避けることになり、結果的に不十分な強調処理となってしまう。   For example, when an image (video signal) subjected to enlargement processing is input as an input image (video signal), an image (video signal) before enlargement processing is placed on the high frequency component side of the frequency spectrum of the input image (video signal). ) Appears as a component (a folded component) in which a part of the frequency spectrum is folded. Therefore, if the high frequency component is simply emphasized, this aliasing component is emphasized, resulting in inappropriate processing. In addition, if the frequency band is limited and only the frequency band that does not include the aliasing component is emphasized, when considering the frequency spectrum, emphasis on the high frequency component side is avoided, resulting in insufficient enhancement processing. End up.

また、入力画像(映像信号)としてノイズ処理を受けた画像(映像信号)が入力される場合、高周波数成分側の周波数スペクトルはノイズ処理によって失われている。したがって高周波数成分を取り出そうとしても、取り出すことができず、十分に画像(映像信号)の強調処理を行えないことがある。   Further, when an image (video signal) subjected to noise processing is input as an input image (video signal), the frequency spectrum on the high frequency component side is lost due to the noise processing. Therefore, even if an attempt is made to extract a high frequency component, it cannot be extracted, and the image (video signal) may not be sufficiently enhanced.

また、扱う映像信号データが画像圧縮された後、伸張されたデータの場合、圧縮された際の圧縮率が大きければそれだけ信号の高周波成分は失われているため、圧縮率の小さい映像信号データを画像圧縮された後、伸張されたデータの場合と同じ強調処理をおこなったときには、十分な強調処理でないことがある。   In addition, in the case of video data that has been compressed after the video signal data to be handled has been compressed, the higher the compression ratio at the time of compression, the more high-frequency components of the signal are lost. When the same enhancement processing as that of the decompressed data is performed after image compression, the enhancement processing may not be sufficient.

本発明は上述のような課題を解消するためになされたもので、本発明の映像再生装置および映像記録再生装置は、
入力信号に対し画像圧縮処理を行うとともに圧縮率に応じて変化する制御信号を出力する圧縮処理手段と、圧縮された映像データを記録メディアに記録するアクセス手段と、記録された映像データを記録メディアからアクセス手段を介して再生し、伸張処理をおこなった再生信号について信号処理を行う信号処理手段とを有し、
信号処理手段は、入力画像の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第1の中間画像を生成する第1の中間画像生成手段と、第1の中間画像を処理した第2の中間画像を生成する第2の中間画像生成手段と、入力画像と第2の中間画像を加算する第1の加算手段を有し、
第1の中間画像生成手段は、入力画像の高周波数成分のみを取り出した第1の高周波数成分画像を生成し、圧縮処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する第1の高周波数成分画像生成手段と、第1の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出し、圧縮処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する低周波数成分画像生成手段を有し、
第2の中間画像生成手段は、第1の中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する非線形処理手段と、非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第2の高周波数成分画像を生成し、圧縮処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する第2の高周波数成分画像生成手段と、第1の中間画像と第2の高周波数成分画像を加算する第2の加算手段とを有し、制御信号の値により、抽出する信号帯域設定を変更し
線形処理手段は、第1の中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を1より大きい増幅率で増幅した非線形処理画像を生成するものである。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the video playback device and the video recording / playback device of the present invention are:
Compression processing means for performing image compression processing on an input signal and outputting a control signal that changes in accordance with the compression ratio, access means for recording the compressed video data on a recording medium, and recording video data on the recording medium And a signal processing means for performing signal processing on the reproduced signal that has been reproduced through the access means and expanded.
The signal processing unit generates a first intermediate image generating unit that generates a first intermediate image obtained by extracting a component in the vicinity of a specific frequency band of the input image, and generates a second intermediate image obtained by processing the first intermediate image. Second intermediate image generation means, and first addition means for adding the input image and the second intermediate image,
The first intermediate image generating means generates a first high frequency component image obtained by extracting only the high frequency component of the input image, and changes the frequency component of the signal to be extracted according to the control signal from the compression processing means. 1 high-frequency component image generating means and low-frequency component image generating means for taking out only the low-frequency component of the first high-frequency component image and changing the frequency component of the signal to be extracted according to the control signal from the compression processing means Have
The second intermediate image generating means includes a non-linear processing means for generating a non-linear processed image obtained by amplifying each pixel value of the first intermediate image according to the pixel, and only a high frequency component of the non-linear processed image. A second high-frequency component image that generates a second high-frequency component image, and changes a frequency component of a signal to be extracted according to a control signal from the compression processing unit; a first intermediate image; Second addition means for adding the second high-frequency component image, and by changing the signal band setting to be extracted according to the value of the control signal ,
Nonlinear processing means is for generating a nonlinear processed image by amplifying each pixel value of adjacent zero-cross point of the first intermediate image with greater than one amplification factor.

本発明によれば、第1の中間画像を生成する第1の中間画像生成手段において、水平方向及び垂直方向について、高周波成分画像を抽出して、水平方向及び垂直方向について、低周波成分画像を抽出し、第2の中間画像を生成する第2の中間画像生成手段において、水平方向及び垂直方向について、非線形処理をおこなった後、水平方向及び垂直方向について、高周波成分画像を抽出し、抽出されるそれぞれの高周波成分と低周波成分の周波数帯域について圧縮率を基に変更するようにしたので、記録された信号より出力する信号の方が水平画素数・ライン数の大きい信号フォーマットの場合や、画像(映像信号)の一部を拡大する場合などにおいても画像(映像信号)に対して高周波数成分を十分に与えることができるとともに、圧縮率が大きく画像(映像信号)の高周波成分が失われた場合には強調処理の度合いを大きくすることができる。   According to the present invention, in the first intermediate image generation unit that generates the first intermediate image, the high-frequency component image is extracted in the horizontal direction and the vertical direction, and the low-frequency component image is extracted in the horizontal direction and the vertical direction. In the second intermediate image generation means for extracting and generating the second intermediate image, after performing non-linear processing in the horizontal direction and the vertical direction, high-frequency component images are extracted and extracted in the horizontal direction and the vertical direction. Since the frequency range of each high frequency component and low frequency component is changed based on the compression rate, the signal to be output is a signal format with a larger number of horizontal pixels and lines than the recorded signal, Even when a part of an image (video signal) is enlarged, a high frequency component can be sufficiently applied to the image (video signal), and the compression rate can be reduced. When the high-frequency component of the image (video signal) to hear is lost it is possible to increase the degree of emphasis processing.

本発明の実施の形態1による映像記録再生装置の構成図である。It is a block diagram of the video recording / reproducing apparatus by Embodiment 1 of this invention. 信号処理手段11の構成図である。2 is a configuration diagram of a signal processing means 11. FIG. 非線形処理手段112Ahの構成図である。It is a block diagram of nonlinear processing means 112Ah. 非線形処理手段112Avの構成図である。It is a block diagram of nonlinear processing means 112Av. 本発明の実施の形態1による映像記録再生装置の別の構成図である。It is another block diagram of the video recording / reproducing apparatus by Embodiment 1 of this invention. 拡大処理手段13の構成図である。3 is a configuration diagram of an enlargement processing unit 13. FIG. 本発明の実施の形態1による映像記録再生装置の別の構成図である。It is another block diagram of the video recording / reproducing apparatus by Embodiment 1 of this invention. 拡大処理手段13の動作説明図である。FIG. 11 is an operation explanatory diagram of the enlargement processing unit 13. 拡大処理手段13の動作説明図である。FIG. 11 is an operation explanatory diagram of the enlargement processing unit 13. 中間画像生成手段111の動作説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the intermediate image generation unit 111. 中間画像生成手段112の動作説明図である。6 is an operation explanatory diagram of the intermediate image generating unit 112. FIG. ステップエッジとステップエッジをサンプリング間隔S1でサンプリングした信号の説明図である。It is explanatory drawing of the signal which sampled the step edge and step edge by sampling interval S1. ステップエッジとステップエッジをサンプリング間隔S2でサンプリングした信号の説明図である。It is explanatory drawing of the signal which sampled step edge and step edge by sampling interval S2. 中間画像生成手段111および中間画像生成手段112の動作説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of operations of the intermediate image generation unit 111 and the intermediate image generation unit 112. 中間画像生成手段111の動作説明図である。FIG. 10 is an operation explanatory diagram of the intermediate image generation unit 111. 中間画像生成手段112の動作説明図である。6 is an operation explanatory diagram of the intermediate image generating unit 112. FIG. 加重加算手段112Dの構成図である。It is a block diagram of weighted addition means 112D. 本発明の実施の形態2による映像記録再生方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the video recording / reproducing method by Embodiment 2 of this invention. 図18の信号処理ステップST4における処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in signal processing step ST4 of FIG. 図19の高周波数成分画像生成ステップST4A1における処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in high frequency component image generation step ST4A1 of FIG. 図19の低周波数成分画像生成ステップST4A2における処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in low frequency component image generation step ST4A2 of FIG. 図19の非線形処理ステップST4B1における処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in the nonlinear process step ST4B1 of FIG. 図19の高周波数成分画像生成ステップST4B2における処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in high frequency component image generation step ST4B2 of FIG. 図22の水平方向非線形処理ステップST4B1hにおける処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in the horizontal direction nonlinear process step ST4B1h of FIG. 図22の垂直方向非線形処理ステップST4B1vにおける処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the process in the vertical direction nonlinear process step ST4B1v of FIG.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1による映像記録再生装置の構成を表す図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a video recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

本発明の映像記録再生装置は、入力端子2aからアクセス手段14に信号を入力する際、圧縮処理部12により圧縮処理をおこない、アクセス手段14において、例えば光ディスクなどの記録メディアへのデータの書き込みや読み出しなどをおこなう。記録メディアからの読み出しデータである映像信号について、伸張処理手段15により画像圧縮信号に対する伸張処理をおこなった後、信号処理手段11により信号処理をおこなった後、出力端子2bから映像信号が出力される。なお、圧縮処理部12からは信号処理をおこなった映像信号の他に、圧縮率に応じた制御信号CMPを出力し信号処理手段11へ送るものとする。   The video recording / reproducing apparatus of the present invention performs compression processing by the compression processing unit 12 when a signal is input from the input terminal 2a to the access unit 14, and the access unit 14 writes data to a recording medium such as an optical disc. Read out. A video signal that is read data from a recording medium is subjected to decompression processing on the image compression signal by the decompression processing means 15 and then subjected to signal processing by the signal processing means 11, and then the video signal is output from the output terminal 2b. . In addition to the video signal that has undergone signal processing, the compression processing unit 12 outputs a control signal CMP corresponding to the compression rate and sends it to the signal processing means 11.

図2は、図1における信号処理手段11の構成を表す図である。信号処理手段11は入力信号DINから特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した中間画像D111を生成する中間画像生成手段111、画像D111に後述する処理を行った中間画像D112を生成する中間画像生成手段112、入力信号DINと中間画像D112を加算する加算手段113からなり、加算手段113にて入力信号DINと中間画像D112を加算した結果が出力信号DOUTとして出力される。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the signal processing means 11 in FIG. The signal processing unit 11 generates an intermediate image D111 that generates an intermediate image D111 obtained by extracting a component in the vicinity of a specific frequency band from the input signal DIN, and an intermediate image generation unit that generates an intermediate image D112 obtained by performing processing described later on the image D111. 112. The addition means 113 adds the input signal DIN and the intermediate image D112. The addition means 113 adds the input signal DIN and the intermediate image D112 and outputs the result as an output signal DOUT.

中間画像生成手段111は入力信号DINから高周波数成分のみを取り出した画像D111Aを生成する高周波数成分画像生成手段111A、画像D111Aの低周波数成分のみを取り出した画像D111Bを生成する低周波数成分画像生成手段111Bからなる。中間画像生成手段111からは画像D111Bが中間画像D111として出力される。   The intermediate image generation unit 111 generates a high frequency component image generation unit 111A that generates an image D111A obtained by extracting only a high frequency component from the input signal DIN, and generates a low frequency component image that generates an image D111B obtained by extracting only the low frequency component of the image D111A. It comprises means 111B. From the intermediate image generation unit 111, the image D111B is output as the intermediate image D111.

中間画像生成手段112は中間画像D111に対し、後述する非線形処理を行った画像D112Aを出力する非線形処理手段112A、画像D112Aの高周波数成分のみを取り出した画像D112Bを出力する高周波数成分画像生成手段112B、中間画像D111と画像D112Bを加算した画像D112Cを出力する加算手段112Cからなる。中間画像生成手段112からは画像D112Cが中間画像D112として出力される。   The intermediate image generation unit 112 outputs a non-linear processing unit 112A that outputs an image D112A obtained by performing non-linear processing described later on the intermediate image D111, and a high-frequency component image generation unit that outputs an image D112B obtained by extracting only the high-frequency component of the image D112A. 112B, and adding means 112C that outputs an image D112C obtained by adding the intermediate image D111 and the image D112B. From the intermediate image generation means 112, the image D112C is output as the intermediate image D112.

なお、上記高周波数成分画像生成手段111A、低周波数成分画像生成手段111Bならびに高周波数成分画像生成手段112Bは、圧縮処理部12からの制御信号CMPを受け、抽出する信号帯域を変更する。   The high frequency component image generation unit 111A, the low frequency component image generation unit 111B, and the high frequency component image generation unit 112B receive the control signal CMP from the compression processing unit 12 and change the signal band to be extracted.

以下、本発明の実施の形態1による映像記録再生装置の詳細な動作について説明を行う。   The detailed operation of the video recording / reproducing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described below.

入力端子2aから入力された映像信号はアクセス手段14へ入力され、アクセス手段14においては、光ディスクなどの記録メディアへのデータの書き込み、読み出しをおこない、この信号について信号処理手段11により折り返し成分を取り除いた高周波数成分と入力信号のナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分を加算するような信号処理をおこなうことで、記録済みの映像信号について解像感を高めるような高周波数成分を加算し出力される。   The video signal input from the input terminal 2a is input to the access means 14. The access means 14 writes and reads data on a recording medium such as an optical disk, and the signal processing means 11 removes the aliasing component from this signal. The signal processing that adds the high frequency component and the high frequency component in the band above the Nyquist frequency of the input signal is added to the recorded video signal, and the high frequency component that enhances the resolution is output. The

信号処理手段11においては、入力信号DINから特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した中間画像D111を生成する中間画像生成手段111、画像D111に後述する処理を行った中間画像D112を生成する中間画像生成手段112により生成された信号を入力信号DINに加算するものである。   In the signal processing unit 11, an intermediate image generating unit 111 that generates an intermediate image D111 obtained by extracting components in the vicinity of a specific frequency band from the input signal DIN, and an intermediate image that generates an intermediate image D112 obtained by performing processing described later on the image D111. The signal generated by the generation means 112 is added to the input signal DIN.

中間画像生成手段111の詳細な動作について説明する。   The detailed operation of the intermediate image generating unit 111 will be described.

中間画像生成手段111は、高周波数成分画像生成手段111Aにおいて、入力画像DINの高周波数成分のみを取り出した画像D111Aを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、高周波数成分の取り出しは画像の水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段111Aは、入力画像DINに対し、水平方向のハイパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ高周波数成分を取り出した画像D111Ahを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段111Ahと、垂直方向のハイパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ高周波数成分を取り出した画像D111Avを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段111Avからなり、画像D111Aは画像D111Ahと画像D111Avからなる。なお、水平方向高周波数成分画像生成手段111Ahと垂直方向高周波数成分画像生成手段111Avはそれぞれ圧縮処理部12からの制御信号CMPの値により、抽出する信号帯域設定を変更するものである。   The intermediate image generation unit 111 generates an image D111A obtained by extracting only the high frequency component of the input image DIN in the high frequency component image generation unit 111A. High frequency components can be extracted by performing high-pass filter processing. Note that high-frequency components are extracted in each of the horizontal and vertical directions of the image. That is, the high-frequency component image generation unit 111A performs horizontal high-pass filter processing on the input image DIN to generate an image D111Ah in which the high-frequency component is extracted only in the horizontal direction. The image signal D111A includes an image D111Ah and an image D111Av. The image signal D111A includes an image D111Ah and an image D111Av. Note that the horizontal high-frequency component image generation unit 111Ah and the vertical high-frequency component image generation unit 111Av each change the signal band setting to be extracted according to the value of the control signal CMP from the compression processing unit 12.

次に、中間画像生成手段111は、低周波数成分画像生成手段111Bにおいて、画像D111Aの低周波数成分のみを取り出した画像D111Bを生成する。低周波数成分の取り出しは、ローパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、低周波数成分の取り出しは水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち低周波数成分画像生成手段111Bは、画像D111Ahに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行った画像D111Bhを生成する水平方向低周波数成分画像生成手段111Bと、画像D111Avに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行った画像D111Bvを生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段111Bvからなり、画像D111Bは画像D111Bhと画像D111Bvからなる。そして、中間画像生成手段111からは、画像D111Bが中間画像D111として出力される。なお、中間画像D111は、画像D111Bhに相当する画像D111h、画像D111Bvに相当する画像D111vからなる。なお、水平方向低周波数成分画像生成手段111Bhと垂直方向低周波数成分画像生成手段111Bvは、前記水平方向高周波数成分画像生成手段111Ahと垂直方向高周波数成分画像生成手段111Av同様に、それぞれ圧縮処理部12からの制御信号CMPの値により、抽出する信号帯域設定を変更するものである。   Next, the intermediate image generation unit 111 generates an image D111B obtained by extracting only the low frequency component of the image D111A in the low frequency component image generation unit 111B. The low frequency component can be extracted by performing a low pass filter process. The low frequency component is extracted in each of the horizontal direction and the vertical direction. That is, the low-frequency component image generation unit 111B performs horizontal low-frequency component image generation unit 111B that generates an image D111Bh obtained by performing horizontal low-pass filter processing on the image D111Ah, and performs low-pass filter processing in the vertical direction on the image D111Av. It consists of vertical direction low frequency component image generation means 111Bv that generates the image D111Bv that has been performed, and the image D111B consists of an image D111Bh and an image D111Bv. Then, the intermediate image generation unit 111 outputs the image D111B as the intermediate image D111. The intermediate image D111 includes an image D111h corresponding to the image D111Bh and an image D111v corresponding to the image D111Bv. The horizontal direction low frequency component image generation unit 111Bh and the vertical direction low frequency component image generation unit 111Bv are respectively compression processing units similar to the horizontal direction high frequency component image generation unit 111Ah and the vertical direction high frequency component image generation unit 111Av. The signal band setting to be extracted is changed according to the value of the control signal CMP from 12.

次に、中間画像生成手段112の詳細な動作について説明する。   Next, a detailed operation of the intermediate image generating unit 112 will be described.

まず、中間画像生成手段112は、非線形処理手段112Aにおいて、中間画像D111に対して後述する非線形処理を行った画像D112Aを生成する。非線形処理は、水平方向、垂直方向それぞれについておこなう。すなわち非線形処理手段112Aは、画像D111Bhに対して後述する非線形処理を行って画像D112Ahを生成する水平方向非線形処理手段112Ahと、画像D111Bvに対して後述する非線形処理を行って画像D112Avを生成する垂直方向非線形処理手段112Avからなり、画像D112Aは画像D112Ahと画像D112Avからなる。   First, the intermediate image generation unit 112 generates an image D112A obtained by performing a later-described nonlinear process on the intermediate image D111 in the nonlinear processing unit 112A. Nonlinear processing is performed in each of the horizontal direction and the vertical direction. That is, the non-linear processing unit 112A performs a non-linear process described later on the image D111Bh to generate an image D112Ah, and a vertical non-linear process generates a image D112Av by performing a non-linear process described later on the image D111Bv. The image D112A includes an image D112Ah and an image D112Av.

非線形処理手段112Aの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段112Aは同様の構成からなる水平方向非線形処理手段112Ah、垂直方向非線形処理手段112Avを備える。ここで、水平方向非線形処理手段112Ahは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段112Avは垂直方向の処理を行う。   The operation of the nonlinear processing means 112A will be described in more detail. The nonlinear processing means 112A includes a horizontal nonlinear processing means 112Ah and a vertical nonlinear processing means 112Av having the same configuration. Here, the horizontal nonlinear processing means 112Ah performs horizontal processing, and the vertical nonlinear processing means 112Av performs vertical processing.

図3は水平方向非線形処理手段112Ahの構成を表す図である。水平方向非線形処理手段112Ahはゼロクロス判定手段112Ah1、信号増幅手段112Ah2を備える。なお、非線形処理手段112Ahには、画像D111hが入力画像DIN112Ah1として入力される。   FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the horizontal nonlinear processing means 112Ah. The horizontal non-linear processing means 112Ah includes a zero cross determination means 112Ah1 and a signal amplification means 112Ah2. Note that the image D111h is input to the nonlinear processing means 112Ah as the input image DIN112Ah1.

ゼロクロス判定手段112Ah1は入力画像DIN112Ah1における画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号D112Ah1によってゼロクロス点の前後にある画素の位置を信号増幅手段112Ah2に伝達する。例えばゼロクロス点の左右に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。   The zero-cross determining unit 112Ah1 checks the change in the pixel value in the input image DIN112Ah1 along the horizontal direction. A location where the pixel value changes from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value is regarded as a zero cross point, and the position of the pixel before and after the zero cross point is transmitted to the signal amplifying unit 112Ah2 by the signal D112Ah1. . For example, pixels located on the left and right of the zero cross point are recognized as pixels located before and after the zero cross point.

信号増幅手段112Ah2は信号D112Ah1をもとにゼロクロス点の前後にある画素を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた(絶対値を大きくした)非線形処理画像D112Ah2を生成する。すなわち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を1より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は1とする。   Based on the signal D112Ah1, the signal amplifying unit 112Ah2 identifies the pixels before and after the zero cross point, and amplifies the pixel value only for the pixels before and after the zero cross point (increases the absolute value). Generate. That is, the amplification factor is set to a value larger than 1 for the pixel values of the pixels before and after the zero cross point, and the amplification factor is set to 1 for the pixel values of the other pixels.

そして水平方向非線形処理手段112Ahからは画像D112Ahとして非線形処理画像D112Ah2が出力される。   Then, the nonlinear processing image D112Ah2 is output as the image D112Ah from the horizontal nonlinear processing means 112Ah.

図4は垂直方向非線形処理手段112Avの構成を表す図である。垂直方向非線形処理手段112Avはゼロクロス判定手段112Av1、信号増幅手段112Av2を備える。なお、非線形処理手段112Avには、画像D111vが入力画像DIN112Av1として入力される。   FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the vertical nonlinear processing means 112Av. The vertical nonlinear processing means 112Av includes a zero-cross determination means 112Av1 and a signal amplification means 112Av2. Note that the image D111v is input to the nonlinear processing means 112Av as the input image DIN112Av1.

ゼロクロス判定手段112Av1は入力画像DIN112Av1における画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号D112Av1によってゼロクロス点の前後にある画素の位置を信号増幅手段112Av2に伝達する。例えばゼロクロス点の上下に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。   The zero-cross determining unit 112Av1 confirms the change of the pixel value in the input image DIN112Av1 along the vertical direction. A location where the pixel value changes from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value is regarded as a zero cross point, and the position of the pixel before and after the zero cross point is transmitted to the signal amplifying unit 112Av2 by the signal D112Av1. . For example, pixels positioned above and below the zero cross point are recognized as pixels positioned before and after the zero cross point.

信号増幅手段112Av2は信号D112Av2をもとにゼロクロス点の前後にある画素を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた(絶対値を大きくした)非線形処理画像D112Av2を生成する。すなわち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を1より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は1とする。   Based on the signal D112Av2, the signal amplifying unit 112Av2 identifies pixels before and after the zero-cross point, and amplifies the pixel value only for the pixels before and after the zero-cross point (increases the absolute value). Generate. That is, the amplification factor is set to a value larger than 1 for the pixel values of the pixels before and after the zero cross point, and the amplification factor is set to 1 for the pixel values of the other pixels.

以上が非線形処理手段112Aの動作である。   The above is the operation of the nonlinear processing means 112A.

次に、中間画像生成手段112は、高周波数成分画像生成手段112Bにおいて、画像D112Aの高周波数成分のみを取り出した画像D112Bを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、高周波数成分の取り出しは画像の水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段112Bは、画像D112Ahに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像D112Bhを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段112Bhと、画像D112Avに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像D112Bvを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段112Bvからなり、画像D112Bは画像D112Bhと画像D112Bvからなる。なお、水平方向高周波数成分画像生成手段112Bhと垂直方向高周波数成分画像生成手段112Bvは、前記水平方向高周波数成分画像生成手段111Ahと垂直方向高周波数成分画像生成手段111Av同様に、それぞれ圧縮処理部19aからの制御信号CMPの値により、抽出する信号帯域設定を変更するものである。   Next, the intermediate image generation unit 112 generates an image D112B obtained by extracting only the high frequency component of the image D112A in the high frequency component image generation unit 112B. High frequency components can be extracted by performing high-pass filter processing. Note that high-frequency components are extracted in each of the horizontal and vertical directions of the image. That is, the high-frequency component image generation unit 112B performs a horizontal high-frequency component image generation unit 112Bh that generates an image D112Bh obtained by performing a horizontal high-pass filter process on the image D112Ah, and a vertical high-pass filter process on the image D112Av. It consists of vertical high frequency component image generation means 112Bv that generates the performed image D112Bv, and image D112B consists of image D112Bh and image D112Bv. The horizontal direction high frequency component image generation means 112Bh and the vertical direction high frequency component image generation means 112Bv are respectively similar to the horizontal direction high frequency component image generation means 111Ah and the vertical direction high frequency component image generation means 111Av. The signal band setting to be extracted is changed according to the value of the control signal CMP from 19a.

次に加算手段112Cは、中間画像D111と画像D112Bを加算して画像D112Cを生成する。なお、中間画像D111は画像D111hおよび画像D111vからなっており、画像D112Bは画像D112Bhおよび画像D112Bvからなっているので、中間画像D111と画像D112Bを加算することは、画像D111h、D111v、D112Bh、D112Bvの全てを加算することを意味する。そして中間画像生成手段112からは、画像D112Cが中間画像D112として出力される。   Next, the adding unit 112C adds the intermediate image D111 and the image D112B to generate an image D112C. Note that the intermediate image D111 includes the image D111h and the image D111v, and the image D112B includes the image D112Bh and the image D112Bv. Means to add all of. The intermediate image generation unit 112 outputs the image D112C as the intermediate image D112.

加算手段113の動作について説明する。加算手段113は入力画像DINと中間画像D112を加算した出力画像DOUTを生成する。そして出力画像DOUTが出力画像(映像信号)として出力される。   The operation of the adding means 113 will be described. The adding means 113 generates an output image DOUT obtained by adding the input image DIN and the intermediate image D112. The output image DOUT is output as an output image (video signal).

以下、本発明における映像記録再生装置における拡大処理手段と信号処理手段の動作例について説明する。なお、以下の説明では特に断らない限り、Fnという記号は入力画像DINのナイキスト周波数を表す。   Hereinafter, an operation example of the enlargement processing means and the signal processing means in the video recording / reproducing apparatus of the present invention will be described. In the following description, the symbol Fn represents the Nyquist frequency of the input image DIN unless otherwise specified.

以上、信号処理手段11の動作について説明したが、図5に示すように、信号処理手段11の前段に拡大処理手段13を設けた場合について以下説明する。これにより本出願の構成にある伸張回路15により伸張し再生する際に失われた高周波成分を補う強調処理の方法の説明も兼ねると考える。なお、拡大処理手段13においては、例えば、入力された画像(映像信号)を水平方向、垂直方向とも2倍に拡大した画像を生成するものであるが、拡大された画像信号のナイキスト周波数は入力画像D15のナイキスト周波数Fnの半分になる。   The operation of the signal processing unit 11 has been described above. The case where the enlargement processing unit 13 is provided in the previous stage of the signal processing unit 11 as shown in FIG. Thus, it is considered that this also serves as an explanation of an emphasis processing method that compensates for a high-frequency component lost when the decompression circuit 15 in the configuration of the present application decompresses and reproduces. The enlargement processing unit 13 generates, for example, an image obtained by enlarging the input image (video signal) twice in both the horizontal and vertical directions. The Nyquist frequency of the enlarged image signal is input. It becomes half of the Nyquist frequency Fn of the image D15.

拡大処理手段13は、記録メディア3から再生された再生信号の画像サイズが、端子2bより出力される画像サイズより小さい場合、記録メディア3から再生された再生信号を拡大した画像(映像信号)を出力する。ここで画像を拡大する手段としては、バイキュービック法などを用いることができる。   When the image size of the reproduction signal reproduced from the recording medium 3 is smaller than the image size output from the terminal 2b, the enlargement processing means 13 displays an image (video signal) obtained by enlarging the reproduction signal reproduced from the recording medium 3. Output. Here, a bicubic method or the like can be used as means for enlarging the image.

本発明における信号処理手段11は、入力画像(映像信号)D13に対し、先に説明した処理を行った画像(映像信号)D11を出力する。   The signal processing means 11 in the present invention outputs an image (video signal) D11 obtained by performing the above-described processing on the input image (video signal) D13.

以下、原画DORGは、水平方向、垂直方向ともその画素数が出力信号の画素数の半分であるとして、まず拡大処理手段13の動作、作用について説明を行う。   Hereinafter, assuming that the number of pixels of the original image DORG is half the number of pixels of the output signal in both the horizontal direction and the vertical direction, the operation and action of the enlargement processing unit 13 will be described first.

図6は、拡大処理手段13の構成および動作を表す図であり、拡大処理手段13は水平方向ゼロ挿入手段131、水平方向低周波数成分通過手段132、垂直方向ゼロ挿入手段133、垂直方向低周波数成分通過手段134からなる。水平方向ゼロ挿入手段131は入力信号DORGの水平方向に関して画素値0を持つ画素を適宜挿入した画像D131を生成する。水平方向低周波数成分通過手段132はローパスフィルタ処理により画像D131の低周波数成分のみを取り出した画像D132を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段133は画像D132の垂直方向に関して画素値0を持つ画素を適宜挿入した画像D133を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段134は画像D133の低周波数成分のみを取り出した画像D134を生成する。そして画像D134が原画DORGを水平方向、垂直方向とも2倍した画像として、拡大処理手段から出力される。   FIG. 6 is a diagram showing the configuration and operation of the enlargement processing means 13. The enlargement processing means 13 includes a horizontal direction zero insertion means 131, a horizontal direction low frequency component passing means 132, a vertical direction zero insertion means 133, and a vertical direction low frequency. The component passing means 134 is included. The horizontal zero insertion means 131 generates an image D131 in which pixels having a pixel value of 0 in the horizontal direction of the input signal DORG are appropriately inserted. The horizontal low frequency component passing means 132 generates an image D132 obtained by extracting only the low frequency component of the image D131 by low-pass filter processing. The vertical direction zero insertion means 133 generates an image D133 in which pixels having a pixel value of 0 in the vertical direction of the image D132 are appropriately inserted. The vertical direction low frequency component passing means 134 generates an image D134 in which only the low frequency components of the image D133 are extracted. The image D134 is output from the enlargement processing means as an image obtained by doubling the original image DORG in both the horizontal and vertical directions.

図8は拡大処理手段13の動作を詳しく説明するための図であり、図8(A)は原画DORGを、図8(B)は画像D131に、図8(C)は画像D132に、図8(D)は画像D133に、図8(E)は画像D134を表す。図8(A)〜(E)に関して、四角は画素を表し、その中に書かれた記号あるいは数値は各画素の画素値を表す。   FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the enlargement processing means 13 in detail. FIG. 8A shows the original image DORG, FIG. 8B shows the image D131, FIG. 8C shows the image D132, and FIG. 8 (D) represents the image D133, and FIG. 8 (E) represents the image D134. 8A to 8E, a square represents a pixel, and a symbol or a numerical value written therein represents a pixel value of each pixel.

水平方向ゼロ挿入手段131は図8(A)に示す原画DORGに対して、水平方向の1画素につき1個、画素値0をもった画素を挿入し、図8(B)に示す画像D131を生成する。水平方向低周波数成分通過手段132は図8(B)に示す画像D131に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図8(C)に示す画像D132を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段133は図8(C)に示す画像D132に対して、垂直方向の1画素につき1個、画素値0をもった画素を挿入し、図8(D)に示す画像D133を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段134は図8(D)に示す画像D133に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図8(E)に示す画像D134を生成する。以上の処理により原画DORGを水平方向、垂直方向とも2倍に拡大した画像D134が生成される。   The horizontal zero insertion means 131 inserts one pixel having a pixel value of 0 for each pixel in the horizontal direction into the original image DORG shown in FIG. 8A, and creates an image D131 shown in FIG. 8B. Generate. The horizontal low frequency component passing means 132 performs a low-pass filter process on the image D131 shown in FIG. 8B to generate an image D132 shown in FIG. The vertical zero insertion means 133 inserts one pixel having a pixel value of 0 for each pixel in the vertical direction into the image D132 shown in FIG. 8C, and the image D133 shown in FIG. Generate. The low frequency component passing means 134 in the vertical direction performs low pass filter processing on the image D133 shown in FIG. 8D to generate an image D134 shown in FIG. With the above processing, an image D134 is generated by enlarging the original image DORG twice in both the horizontal and vertical directions.

図9は拡大処理手段13による処理の作用を周波数空間上で表したものであり、図9(A)は原画DORGの周波数スペクトル、図9(B)は画像D131の周波数スペクトル、図9(C)は水平方向周波数成分通過手段132の周波数応答、図9(D)は画像D132の周波数スペクトルを表している。なお、図9において横軸は水平方向の空間周波数を表す周波数軸であり、縦軸は周波数スペクトルもしくは周波数応答の強度を表している。なお原画DORGの画素数は入力画像(映像信号)DINの半分となっており、言い換えると原画DORGのサンプリング間隔は入力画像(映像信号)DINのサンプリング間隔の2倍になっている。したがって原画DORGのナイキスト周波数は入力画像(映像信号)DINのナイキスト周波数の半分すなわち、Fn/2となる。   FIG. 9 shows the effect of processing by the enlargement processing means 13 on the frequency space. FIG. 9A shows the frequency spectrum of the original picture DORG, FIG. 9B shows the frequency spectrum of the image D131, and FIG. ) Represents the frequency response of the horizontal frequency component passing means 132, and FIG. 9D represents the frequency spectrum of the image D132. In FIG. 9, the horizontal axis represents the frequency axis representing the spatial frequency in the horizontal direction, and the vertical axis represents the frequency spectrum or the intensity of the frequency response. The number of pixels of the original image DORG is half that of the input image (video signal) DIN. In other words, the sampling interval of the original image DORG is twice that of the input image (video signal) DIN. Therefore, the Nyquist frequency of the original image DORG is half of the Nyquist frequency of the input image (video signal) DIN, that is, Fn / 2.

なお、図9では表記を簡素にするため、1本の周波数軸しか用いていない。しかしながら、通常、画像データは2次元平面状に並んだ画素配列上に与えられた画素値からなり、その周波数スペクトルも水平方向の周波数軸および垂直方向の周波数軸で張られる平面上に与えられるものである。したがって原画DORG等の周波数スペクトル等を正確に表すためには、水平方向の周波数軸および垂直方向の周波数軸の両方を記載する必要がある。しかしながらその周波数スペクトルの形状は通常、周波数軸上の原点を中心に等方的に広がったものであり、周波数軸1本で張られる空間上での周波数スペクトルを示しさえすれば、そこから周波数軸2本で張られる空間へ拡張して考察することは当業者にとって容易である。したがって以降の説明でも特に断らない限り、周波数空間上での説明は、1本の周波数軸で張られる空間を用いて行う。   In FIG. 9, only one frequency axis is used to simplify the notation. However, usually, image data consists of pixel values given on a pixel array arranged in a two-dimensional plane, and its frequency spectrum is also given on a plane stretched by a horizontal frequency axis and a vertical frequency axis. It is. Therefore, in order to accurately represent the frequency spectrum of the original picture DORG or the like, it is necessary to describe both the horizontal frequency axis and the vertical frequency axis. However, the shape of the frequency spectrum usually spreads isotropically around the origin on the frequency axis, and as long as the frequency spectrum in the space spanned by one frequency axis is shown, the frequency axis It is easy for those skilled in the art to expand and consider the space spanned by two. Therefore, unless otherwise specified in the following description, the description on the frequency space is performed using a space stretched by one frequency axis.

まず、原画DORGの周波数スペクトルについて説明する。通常、自然画像が原画DORGとして入力されるがそのスペクトル強度は周波数空間の原点周辺に集中している。したがって原画DORGの周波数スペクトルは図9(A)のように表すスペクトルSPOのようになる。   First, the frequency spectrum of the original picture DORG will be described. Normally, a natural image is input as the original image DORG, but its spectral intensity is concentrated around the origin of the frequency space. Therefore, the frequency spectrum of the original picture DORG is a spectrum SPO represented as shown in FIG.

次に、画像D131のスペクトル強度について説明する。画像D131は、原画DORGに対して、水平方向に1画素につき1画素、画素値0を持った画素を挿入することで生成される。このような処理を行うと周波数スペクトルには原画DORGのナイキスト周波数を中心にした折り返しが発生する。すなわち周波数±Fn/2を中心にスペクトルSPOが折り返したスペクトルSPMが発生するので、画像D131の周波数スペクトルは図9(B)のように表される。   Next, the spectral intensity of the image D131 will be described. The image D131 is generated by inserting one pixel per pixel and a pixel value of 0 in the horizontal direction with respect to the original image DORG. When such processing is performed, aliasing around the Nyquist frequency of the original picture DORG occurs in the frequency spectrum. That is, since a spectrum SPM in which the spectrum SPO is folded around the frequency ± Fn / 2 is generated, the frequency spectrum of the image D131 is expressed as shown in FIG.

次に、水平方向低周波数成分通過手段132の周波数応答について説明する。水平方向低周波数成分通過手段はローパスフィルタによって実現されるので、その周波数応答は図9(C)に示すように周波数が高くなるほど低くなる。   Next, the frequency response of the horizontal low frequency component passing means 132 will be described. Since the horizontal low-frequency component passing means is realized by a low-pass filter, the frequency response becomes lower as the frequency becomes higher as shown in FIG.

最後に、画像D132の周波数スペクトルについて説明する。図9(B)に示す周波数スペクトルを持った画像D131に対し、図9(C)に示した周波数応答を持ったローパスフィルタ処理を行うことで、画像D132が得られる。したがって画像D132の周波数スペクトルは画像D132に示すように、スペクトルSPMの強度がある程度落ちたスペクトルSP2と、スペクトルSPOの強度がある程度落ちたスペクトルSP1からなる。なお一般に、ローパスフィルタの周波数応答は周波数が高くなるほど低くなる。従って、スペクトルSP1の強度をスペクトルSPOと比較すると、水平方向低周波数成分通過手段132によって、高周波数成分側、すなわち周波数が±Fn/2近傍でのスペクトル強度が減少したものとなる。   Finally, the frequency spectrum of the image D132 will be described. An image D132 is obtained by performing low-pass filter processing having the frequency response shown in FIG. 9C on the image D131 having the frequency spectrum shown in FIG. 9B. Accordingly, as shown in the image D132, the frequency spectrum of the image D132 includes a spectrum SP2 in which the intensity of the spectrum SPM has dropped to some extent and a spectrum SP1 in which the intensity of the spectrum SPO has dropped to some extent. In general, the frequency response of the low-pass filter decreases as the frequency increases. Therefore, when the intensity of the spectrum SP1 is compared with the spectrum SPO, the spectrum intensity on the high frequency component side, that is, the frequency near ± Fn / 2 is reduced by the horizontal low frequency component passing means 132.

また、画像拡大手段13による処理のうち、垂直方向ゼロ挿入手段133および垂直方向低周波数成分通過手段134による処理について、その周波数空間上での作用についての説明は省略するが、その処理の内容から、垂直方向の空間周波数を表す軸方向に対して、図9を用いて説明した内容と同様の作用があることは容易に理解できる。すなわち、画像D134の周波数スペクトルは、図9(D)に示した周波数スペクトルが2次元上に広がったものとなる。   Of the processing performed by the image enlarging means 13, the description of the operation on the frequency space of the processing performed by the vertical zero insertion means 133 and the vertical low frequency component passing means 134 is omitted. It can be easily understood that there is an action similar to the content described with reference to FIG. 9 with respect to the axial direction representing the vertical spatial frequency. That is, the frequency spectrum of the image D134 is obtained by spreading the frequency spectrum illustrated in FIG. 9D in two dimensions.

また、以降の説明ではスペクトルSP2のことを折り返し成分と呼ぶ。この折り返し成分は、画像上では、比較的高い周波数成分を持ったノイズあるいは偽の信号として現れる。そのようなノイズあるいは偽の信号としてオーバーシュートやジャギーあるいはリンギング等が挙げられる。   In the following description, the spectrum SP2 is referred to as a folded component. This aliasing component appears on the image as noise or a false signal having a relatively high frequency component. Such noise or false signals include overshoot, jaggy or ringing.

以下、本発明における映像記録再生装置の作用、効果について説明する。   The operation and effect of the video recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described below.

図10(A)〜(E)は入力画像(映像信号)DINとして原画DORGを拡大して得られた画像D134が入力された場合の、入力画像(映像信号)DINから中間画像D111を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図10(A)は入力画像(映像信号)DINの周波数スペクトルを、図10(B)は高周波数成分画像生成手段1の周波数応答を、図10(C)は低周波数成分画像生成手段2の周波数応答を、図10(D)は中間画像生成手段111の周波数応答を、図10(E)は中間画像D111の周波数スペクトルを表す。なお、図10においても図8同様の理由で周波数軸は1本しか用いていない。   10A to 10E generate an intermediate image D111 from the input image (video signal) DIN when the image D134 obtained by enlarging the original image DORG is input as the input image (video signal) DIN. FIG. 10A schematically shows the frequency spectrum of the input image (video signal) DIN, and FIG. 10B shows the frequency response of the high-frequency component image generating means 1. 10C shows the frequency response of the low-frequency component image generation means 2, FIG. 10D shows the frequency response of the intermediate image generation means 111, and FIG. 10E shows the frequency spectrum of the intermediate image D111. In FIG. 10, only one frequency axis is used for the same reason as in FIG.

さらに図10では、空間周波数が0以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表しているが、以下の説明での周波数スペクトルあるいは周波数応答は、周波数軸上の原点を中心に対称的な形状となる。したがって説明に用いる図は、空間周波数が0以上となる範囲のみを示したもので十分である。   Further, in FIG. 10, the intensity of the frequency spectrum or frequency response is shown only in the range where the spatial frequency is 0 or more. However, the frequency spectrum or frequency response in the following description is symmetrical about the origin on the frequency axis. Shape. Therefore, the figure used for description is sufficient to show only the range where the spatial frequency is 0 or more.

まず、入力画像(映像信号)DINの周波数スペクトルについて説明する。入力画像(映像信号)DINの周波数スペクトルは図10(A)に示すように、周波数スペクトルは図8(D)で説明したものと同じ形状となり、原画DORGのスペクトルSPOの強度がある程度落ちたスペクトルSP1と折り返し成分となるスペクトルSP2からなる。   First, the frequency spectrum of the input image (video signal) DIN will be described. As shown in FIG. 10A, the frequency spectrum of the input image (video signal) DIN has the same shape as that described in FIG. 8D, and the spectrum SPO of the original picture DORG has a certain decrease in intensity. It consists of SP1 and spectrum SP2 which is a folded component.

次に、高周波数成分画像生成手段111Aの周波数応答について説明する。高周波数成分画像生成手段111Aはハイパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図10(B)に示すように周波数が低くなるほど低くなる。   Next, the frequency response of the high frequency component image generation unit 111A will be described. Since the high-frequency component image generation unit 111A is configured by a high-pass filter, the frequency response becomes lower as the frequency becomes lower as shown in FIG.

次に、低周波数成分画像生成手段111Bの周波数応答について説明する。低周波数成分画像生成手段111Bはローパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図10(C)に示すように周波数が高くなるほど低くなる。   Next, the frequency response of the low frequency component image generation unit 111B will be described. Since the low-frequency component image generation unit 111B is configured by a low-pass filter, the frequency response thereof becomes lower as the frequency becomes higher as shown in FIG.

次に、中間画像生成手段1の周波数応答について説明する。入力画像(映像信号)DINが持つ周波数成分のうち、図10(D)に示された低周波数成分側の領域RL1の周波数成分については、中間画像生成手段111内の高周波数成分画像生成手段111Aで弱められる。一方、図10(D)に示された高周波数成分側の領域RH1の周波数成分については、中間画像生成手段111内の低周波数成分画像生成手段111Bで弱められる。したがって、中間画像生成手段111の周波数応答は、図10(D)に示すように、低周波数成分側の領域RL1と高周波数成分側の領域RH1によって帯域を制限された中間の領域RM1にピークを持ったものとなる。   Next, the frequency response of the intermediate image generating unit 1 will be described. Of the frequency components of the input image (video signal) DIN, the frequency components in the region RL1 on the low frequency component side shown in FIG. 10D are the high frequency component image generating unit 111A in the intermediate image generating unit 111. It is weakened by. On the other hand, the frequency components in the region RH1 on the high frequency component side shown in FIG. 10D are weakened by the low frequency component image generating unit 111B in the intermediate image generating unit 111. Therefore, as shown in FIG. 10D, the frequency response of the intermediate image generating unit 111 has a peak in the intermediate region RM1 in which the band is limited by the region RL1 on the low frequency component side and the region RH1 on the high frequency component side. It will have.

次に、中間画像D111の周波数スペクトルについて説明する。図10(A)に示す周波数スペクトルを持つ入力画像(映像信号)DINが、図10(D)に示した周波数応答を持つ中間画像生成手段111を通過することで、中間画像D111が得られる。そして中間画像生成手段111の周波数応答は、低周波数成分側の領域RL1と高周波数成分側の領域RH1によって帯域制限された中間の領域RM1にピークを持ったものなので、中間画像D111の周波数スペクトルは、入力画像(映像信号)DINの周波数スペクトルのうち、低周波数成分側の領域RL1と高周波数成分側の領域RH1に含まれる部分の強度が弱くなったものとなる。従って中間画像D111は入力画像(映像信号)DINの持つ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルSP1を取り除いたものとなる。すなわち中間画像生成手段111には、入力画像(映像信号)DINのもつ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルSP1を取り除いた中間画像D111を生成するという効果がある。   Next, the frequency spectrum of the intermediate image D111 will be described. The input image (video signal) DIN having the frequency spectrum shown in FIG. 10A passes through the intermediate image generating means 111 having the frequency response shown in FIG. 10D, whereby an intermediate image D111 is obtained. The frequency response of the intermediate image generation means 111 has a peak in the intermediate region RM1 band-limited by the region RL1 on the low frequency component side and the region RH1 on the high frequency component side, so the frequency spectrum of the intermediate image D111 is In the frequency spectrum of the input image (video signal) DIN, the intensity of the portion included in the low frequency component side region RL1 and the high frequency component side region RH1 is weakened. Accordingly, the intermediate image D111 is obtained by removing the spectrum SP1 that is the aliasing component from the high frequency component of the input image (video signal) DIN. That is, the intermediate image generating unit 111 has an effect of generating the intermediate image D111 by removing the spectrum SP1 that is the aliasing component from the high frequency component of the input image (video signal) DIN.

図11(A)〜(C)は中間画像生成手段112の作用、効果を表した図であり、図11(A)は非線形処理画像D112Aの周波数スペクトルを、図11(B)は高周波数成分画像112Bの周波数応答を、図11(C)は画像D112Bの周波数スペクトルを表す。なお、図11では、図10と同様の理由で、空間周波数が0以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表している。   FIGS. 11A to 11C are diagrams showing the operation and effect of the intermediate image generation unit 112. FIG. 11A shows the frequency spectrum of the nonlinear processed image D112A, and FIG. 11B shows the high frequency component. FIG. 11C shows the frequency response of the image 112B, and FIG. 11C shows the frequency spectrum of the image D112B. In FIG. 11, for the same reason as in FIG. 10, the frequency spectrum or the intensity of the frequency response is shown only in the range where the spatial frequency is 0 or more.

後述するように非線形処理画像D112Aでは、高周波数成分側の領域RH2に相当する高周波数成分が生成される。図11(A)はその様子を模式的に表した図である。画像D112Bは非線形処理画像D112Aが高周波数成分画像生成手段112Bを通過することで生成される。高周波数成分画像生成手段112Bはハイパスフィルタで構成されており、その周波数応答は図11(B)に示すように周波数が高くなるほど高いものとなる。従って画像D112Bの周波数スペクトルは図11(C)に示すように非線形処理画像D112Aの周波数スペクトルから低周波数成分側の領域RL2に相当する成分を取り除いたものとなる。言い換えると、非線形処理手段112Aには高周波数成分側の領域RH2に相当する高周波数成分を生成する効果があり、高周波数成分画像生成手段112Bには非線形処理手段112Aで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。   As will be described later, in the nonlinear processed image D112A, a high frequency component corresponding to the region RH2 on the high frequency component side is generated. FIG. 11A is a diagram schematically showing the state. The image D112B is generated when the nonlinear processed image D112A passes through the high frequency component image generation means 112B. The high frequency component image generation means 112B is composed of a high pass filter, and the frequency response becomes higher as the frequency becomes higher as shown in FIG. Therefore, the frequency spectrum of the image D112B is obtained by removing the component corresponding to the region RL2 on the low frequency component side from the frequency spectrum of the nonlinear processed image D112A as shown in FIG. In other words, the nonlinear processing unit 112A has an effect of generating a high frequency component corresponding to the region RH2 on the high frequency component side, and the high frequency component image generating unit 112B has only the high frequency component generated by the nonlinear processing unit 112A. There is an effect to take out.

上記の作用、効果についてさらに詳しく説明する。   The above operations and effects will be described in more detail.

図12、図13はステップエッジをサンプリングした際に得られる信号について表した図である。図12(A)はステップエッジとサンプリング間隔S1を表しており、図12(B)はステップエッジをサンプリング間隔S1でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図12(C)は図12(B)に表された信号の高周波数成分を表している。一方、図13(A)はステップエッジとサンプリング間隔S1より間隔の広いサンプリング間隔S2を表しており、図13(B)はステップエッジをサンプリング間隔S2でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図13(C)は図13(B)に表された信号の高周波数成分を表している。なお、以下の説明ではサンプリング間隔S2の長さはサンプリング間隔S1の長さの2倍であるとする。   12 and 13 are diagrams showing signals obtained when sampling the step edge. 12A shows the step edge and the sampling interval S1, FIG. 12B shows a signal obtained when the step edge is sampled at the sampling interval S1, and FIG. 12C shows FIG. It represents the high frequency component of the signal represented in (B). On the other hand, FIG. 13A shows a sampling interval S2 which is wider than the step edge and the sampling interval S1, and FIG. 13B shows a signal obtained when the step edge is sampled at the sampling interval S2. FIG. 13C shows high frequency components of the signal shown in FIG. In the following description, it is assumed that the length of the sampling interval S2 is twice the length of the sampling interval S1.

図12(C)、図13(C)に表されるようにステップエッジの中央は高周波数成分を表した信号においてゼロクロス点Zとして現れる。また、高周波数成分を表した信号のゼロクロス点Zの近傍での傾きは、サンプリング間隔が短いほど急になり、かつゼロクロス点Z近傍での局所的な最大値、最小値を与える点の位置も、サンプリング間隔が短いほどゼロクロス点Zに近づく。   As shown in FIGS. 12C and 13C, the center of the step edge appears as a zero cross point Z in the signal representing the high frequency component. In addition, the slope of the signal representing the high frequency component near the zero cross point Z becomes steeper as the sampling interval is short, and the position of the point giving the local maximum and minimum values near the zero cross point Z is also The shorter the sampling interval, the closer to the zero cross point Z.

すなわち、サンプリング間隔が変わっても、エッジ近傍において高周波数成分を表す信号のゼロクロス点の位置は変化しないが、サンプリング間隔が小さくなるほど(あるいは解像度が上がるほど)エッジ近傍での高周波数成分の傾きは急になり、局所的な最大値、最小値を与える点の位置はゼロクロス点に近づく。   That is, even if the sampling interval changes, the position of the zero crossing point of the signal representing the high frequency component does not change near the edge, but the slope of the high frequency component near the edge decreases as the sampling interval decreases (or the resolution increases). The position of the point that gives the local maximum and minimum values approaches the zero-cross point.

図14はステップエッジをサンプリング間隔S1でサンプリングした信号が2倍に拡大された後、本発明における映像記録装置に入力された際の作用、効果を表す図であり、特に中間画像生成手段111および中間画像生成手段112の作用、効果を表している。なお、先に述べた通り、中間画像生成手段111および中間画像生成手段112内部の処理は水平方向、垂直方向のそれぞれについて行われるのでその処理は一次元的に行われる。したがって図14では一次元信号を用いて処理の内容を表している。   FIG. 14 is a diagram showing the operation and effect when the signal obtained by sampling the step edge at the sampling interval S1 is doubled and then input to the video recording apparatus according to the present invention. The operation and effect of the intermediate image generation means 112 are shown. As described above, since the processing inside the intermediate image generation unit 111 and the intermediate image generation unit 112 is performed in each of the horizontal direction and the vertical direction, the processing is performed one-dimensionally. Therefore, in FIG. 14, the contents of processing are expressed using a one-dimensional signal.

図14(A)は、図13(B)同様ステップエッジをサンプリング間隔S2でサンプリングした信号である。図14(B)は、図14(A)に表した信号を2倍に拡大した信号である。すなわち、原画DORGに図14(A)に示すようなエッジが含まれる場合、入力画像(映像信号)DINとして図14(B)に示すような信号が入力される。なお、信号を2倍に拡大するとサンプリング間隔は拡大前の半分になるため、図14(B)に表した信号のサンプリング間隔は図12中のサンプリング間隔S1と同じになる。また、図14(A)において座標P3で表される位置はエッジ信号の低輝度側の境界部分であり、座標P4で表される位置はエッジ信号の高輝度側の境界である。   FIG. 14A shows a signal obtained by sampling the step edge at the sampling interval S2 as in FIG. 13B. FIG. 14B is a signal obtained by enlarging the signal shown in FIG. 14A twice. That is, when the original image DORG includes an edge as shown in FIG. 14A, a signal as shown in FIG. 14B is input as the input image (video signal) DIN. Note that when the signal is doubled, the sampling interval is half that before the expansion, and therefore the sampling interval of the signal shown in FIG. 14B is the same as the sampling interval S1 in FIG. In FIG. 14A, the position represented by the coordinate P3 is the boundary portion on the low luminance side of the edge signal, and the position represented by the coordinate P4 is the boundary on the high luminance side of the edge signal.

図14(C)は図14(B)に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段111Aから出力される画像D111Aに相当する信号である。なお、画像D111Aは、入力画像(映像信号)DINの高周波数成分を取り出したものなので、その中には折り返し成分も含まれている。   FIG. 14C shows a signal representing the high frequency component of the signal shown in FIG. 14B, that is, a signal corresponding to the image D111A output from the high frequency component image generating unit 111A. Note that the image D111A is obtained by extracting a high frequency component of the input image (video signal) DIN, and therefore includes an aliasing component.

図14(D)は図14(C)に表した信号の低周波数成分を表した信号、すなわち低周波数成分画像生成手段111Bから出力される画像D111Bに相当する信号である。なお先に述べたとおり画像D111Bが中間画像D111として出力されるので、図14(D)は中間画像D111にも相当する。図14(D)に示すとおり、中間画像D111においてゼロクロス点Z近傍の局所的な最小値は座標P3に、局所的な最大値は座標P4に表れ、その様子は図13(C)に示した、ステップエッジをサンプリング間隔S2でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。また、画像D111Aに含まれていた折り返し成分は、低周波数成分画像生成手段111Bで行うローパスフィルタ処理によって取り除かれる。   FIG. 14D shows a signal representing the low frequency component of the signal shown in FIG. 14C, that is, a signal corresponding to the image D111B output from the low frequency component image generation means 111B. Since the image D111B is output as the intermediate image D111 as described above, FIG. 14D corresponds to the intermediate image D111. As shown in FIG. 14D, the local minimum value in the vicinity of the zero cross point Z in the intermediate image D111 appears at the coordinate P3, and the local maximum value appears at the coordinate P4. The situation is shown in FIG. The step edge coincides with the high frequency component extracted from the signal sampled at the sampling interval S2. In addition, the aliasing component included in the image D111A is removed by a low-pass filter process performed by the low-frequency component image generation unit 111B.

図14(E)は、図14(D)に表した信号に対する非線形処理手段112Aに入力された際の出力信号、すなわち、中間画像D111が入力された場合に非線形処理手段112Aから出力される画像D112Aを表している。非線形処理手段112Aではゼロクロス点Zの前後の座標P1、P2の信号値が増幅される。したがって、画像D112Aは図14(E)に示すように座標P1、P2での信号値の大きさが他の値に比べ大きくなり、ゼロクロス点Z近傍で、局所的な最小値の現れる位置が座標P3からよりゼロクロス点Zに近い座標P1に、局所的な最大値の現れる位置が座標P4からよりゼロクロス点Zに近い座標P1へと変化する。これは非線形処理手段112Aにおける、ゼロクロス点Z前後の画素の値を増幅するという非線形処理によって、高周波数成分が生成されたことを意味する。このように画素ごとに適応的に増幅率を変える、あるいは画素に応じて処理の内容を適宜変えることで、高周波数成分を生成することが可能になる。すなわち非線形処理手段112Aには、中間画像D111には含まれない高周波数成分、すなわち、図11(A)に示した高周波数成分側の領域RH2に相当する高周波数成分を生成する効果がある。   FIG. 14E shows an output signal when the signal shown in FIG. 14D is input to the nonlinear processing means 112A, that is, an image output from the nonlinear processing means 112A when the intermediate image D111 is input. D112A is shown. In the nonlinear processing means 112A, the signal values of the coordinates P1 and P2 before and after the zero cross point Z are amplified. Therefore, as shown in FIG. 14E, in the image D112A, the magnitude of the signal value at the coordinates P1 and P2 is larger than the other values, and the position where the local minimum value appears near the zero cross point Z is the coordinate. The position where the local maximum value appears at the coordinate P1 closer to the zero cross point Z from P3 changes from the coordinate P4 to the coordinate P1 closer to the zero cross point Z. This means that the high frequency component is generated by the nonlinear processing of amplifying the pixel values around the zero cross point Z in the nonlinear processing means 112A. In this way, it is possible to generate a high-frequency component by adaptively changing the amplification factor for each pixel or appropriately changing the content of processing according to the pixel. That is, the nonlinear processing means 112A has an effect of generating a high frequency component not included in the intermediate image D111, that is, a high frequency component corresponding to the region RH2 on the high frequency component side shown in FIG.

図14(F)は図14(E)に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段112Bから出力される画像D112Bに相当する信号である。図14(F)に示すとおり、画像D112Bにおいてゼロクロス点Z近傍の局所的な最小値は座標P1に、最大値は座標P2に表れ、その様子は図12(C)に示した、ステップエッジをサンプリング間隔S1でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。これは非線形処理手段112Aにおいて生成された高周波数成分が高周波数成分画像生成手段112Bによって取り出され、画像D112Bとして出力されることを意味する。また、取り出された画像D112Bはサンプリング間隔S1に対応した周波数成分を含む信号であるといえる。言い換えると、高周波数成分画像生成手段112Bには非線形処理手段112Aで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。   FIG. 14F shows a signal representing the high frequency component of the signal shown in FIG. 14E, that is, a signal corresponding to the image D112B output from the high frequency component image generating means 112B. As shown in FIG. 14F, the local minimum value in the vicinity of the zero cross point Z in the image D112B appears at the coordinate P1, the maximum value appears at the coordinate P2, and this is shown by the step edge shown in FIG. This coincides with the high frequency component extracted from the signal sampled at the sampling interval S1. This means that the high frequency component generated by the nonlinear processing means 112A is taken out by the high frequency component image generating means 112B and output as an image D112B. Further, it can be said that the extracted image D112B is a signal including a frequency component corresponding to the sampling interval S1. In other words, the high frequency component image generation unit 112B has an effect of extracting only the high frequency component generated by the nonlinear processing unit 112A.

加算手段112Cでは中間画像D111と画像D112Bを加算し画像D112Cを生成する。先に述べたとおり中間画像D111は入力画像(映像信号)DINの持つ高周波数成分から折り返し成分を取り除いたものであり、図10(E)に示すように原画DORGのナイキスト周波数近傍の高周波数成分に対応している。図9(D)で説明したとおり、原画DORGのナイキスト周波数近傍のスペクトル強度は拡大処理手段13によって弱められているので、中間画像D111を加算することで、拡大処理によって弱められたスペクトル強度を補うことができる。また、中間画像D111から、折り返し成分は取り除かれているので、オーバーシュートやジャギーあるいはリンギングといった偽の信号を強調することはない。一方、画像D112Bはサンプリング間隔S1に対応した高周波数成分である。したがって画像D112Cを加算することで原画DORGのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分を与えることがでるので、画像の解像感を増すことができる。したがって中間画像D111と画像D112Bを加算した画像D112Cを入力画像(映像信号)DINに加算することで、折り返し成分を強調することなく高周波数成分を加算することが可能となり、画像の解像感を高めることが可能となる。   The adding unit 112C adds the intermediate image D111 and the image D112B to generate an image D112C. As described above, the intermediate image D111 is obtained by removing the aliasing component from the high frequency component of the input image (video signal) DIN, and as shown in FIG. 10E, the high frequency component in the vicinity of the Nyquist frequency of the original image DORG. It corresponds to. As described with reference to FIG. 9D, since the spectral intensity in the vicinity of the Nyquist frequency of the original picture DORG is weakened by the enlargement processing means 13, the intermediate picture D111 is added to compensate for the spectral intensity weakened by the enlargement process. be able to. Further, since the aliasing component is removed from the intermediate image D111, a false signal such as overshoot, jaggy, or ringing is not emphasized. On the other hand, the image D112B is a high frequency component corresponding to the sampling interval S1. Therefore, by adding the image D112C, it is possible to provide a high-frequency component in a band equal to or higher than the Nyquist frequency of the original image DORG, so that the resolution of the image can be increased. Therefore, by adding the image D112C obtained by adding the intermediate image D111 and the image D112B to the input image (video signal) DIN, it becomes possible to add a high frequency component without enhancing the aliasing component, and to improve the resolution of the image. It becomes possible to raise.

加算手段113では画像D112Cが中間画像D112として入力画像(映像信号)DINに加算される。したがって、折り返し成分に起因するオーバーシュートやジャギーあるいはリンギング等の増加を抑えつつ高周波数成分を加算し、画像の解像感を高めることができる。   In the adding means 113, the image D112C is added as an intermediate image D112 to the input image (video signal) DIN. Therefore, it is possible to add a high frequency component while suppressing an increase in overshoot, jaggy, ringing, or the like due to the aliasing component, thereby enhancing the resolution of the image.

さらに、本発明における映像記録装置では、中間画像生成手段111および中間画像生成手段112において、画像の水平方向に関する処理、垂直方向に関する処理を並列に行っているので、画像の水平方向のみ、あるいは垂直方向のみに限らず任意の方向に関して上記の効果を得ることができる。   Further, in the video recording apparatus according to the present invention, the intermediate image generation unit 111 and the intermediate image generation unit 112 perform the processing related to the horizontal direction of the image and the processing related to the vertical direction in parallel, so only the horizontal direction of the image or the vertical direction. The above effects can be obtained not only in the direction but also in any direction.

また、本発明における映像記録装置では周波数空間で考えて原点からFnに渡る周波数帯域のうち、原画DORGのナイキスト周波数±Fn/2近傍(あるいは特定の周波数帯域)に入力画像(映像信号)DINが持っている成分をもとに、ナイキスト周波数±Fn近傍の高周波数成分に対応した画像D112Bを生成している。したがってなんらかの理由で、入力画像(映像信号)DINにおいて、ナイキスト周波数±Fn近傍の周波数成分が失われていたとしても、画像D112Bにより、ナイキスト周波数±Fn近傍の周波数成分を与えることが可能になる。   In the video recording apparatus according to the present invention, the input image (video signal) DIN is in the vicinity of the Nyquist frequency ± Fn / 2 of the original picture DORG (or a specific frequency band) in the frequency band extending from the origin to Fn in the frequency space. Based on the components possessed, the image D112B corresponding to the high frequency components near the Nyquist frequency ± Fn is generated. Therefore, even if the frequency component near the Nyquist frequency ± Fn is lost in the input image (video signal) DIN for some reason, the frequency component near the Nyquist frequency ± Fn can be given by the image D112B.

次に圧縮処理部12における圧縮率と、高周波数成分画像生成手段111A、低周波数成分画像生成手段111B、高周波数成分画像生成手段112Bにおいて抽出する信号帯域について、図15、図16を用いて説明する。   Next, the compression rate in the compression processing unit 12 and the signal bands extracted by the high frequency component image generation unit 111A, the low frequency component image generation unit 111B, and the high frequency component image generation unit 112B will be described with reference to FIGS. To do.

入力画像(映像信号)DINの画像について画像圧縮をおこない圧縮率を大きくした場合には、周波数スペクトルは図15(A)における実線部に対しての点線部に示すような低い周波数成分側となる。上記に対応するためには、高周波数成分画像生成手段111Aの周波数応答は、図15(B)における実線部に対しての点線部に示すような低い周波数成分とし、低周波数成分画像生成手段111Bの周波数応答は、図15(C)における実線部に対しての点線部に示すような低い周波数成分とする。このとき、中間画像生成手段111の周波数応答は、図15(D)に示された低周波数成分側の領域RL1の周波数成分については、中間画像生成手段111内の高周波数成分画像生成手段111Aで弱められ、高周波数成分側の領域RH1の周波数成分については、中間画像生成手段111内の低周波数成分画像生成手段111Bで弱められるため、図15(B)と(C)の点線部のような周波数応答とした場合は、中間画像生成手段111の周波数応答は、図15(D)の領域RM1も低い周波数成分側にピークを持ったものとなる。この場合、中間画像D111の周波数スペクトルは図15(E)のように低い周波数成分側となる。   When image compression is performed on the input image (video signal) DIN image to increase the compression ratio, the frequency spectrum is on the low frequency component side as shown by the dotted line portion with respect to the solid line portion in FIG. . In order to cope with the above, the frequency response of the high frequency component image generation unit 111A is set to a low frequency component as shown by a dotted line portion with respect to the solid line portion in FIG. Is a low frequency component as shown by a dotted line portion with respect to a solid line portion in FIG. At this time, the frequency response of the intermediate image generating unit 111 is the high frequency component image generating unit 111A in the intermediate image generating unit 111 for the frequency component in the region RL1 on the low frequency component side shown in FIG. The frequency components in the high frequency component side region RH1 are weakened by the low frequency component image generation unit 111B in the intermediate image generation unit 111, and therefore, as shown by the dotted line portions in FIGS. 15B and 15C. In the case of a frequency response, the frequency response of the intermediate image generating unit 111 has a peak on the lower frequency component side in the region RM1 in FIG. In this case, the frequency spectrum of the intermediate image D111 is on the low frequency component side as shown in FIG.

中間画像生成手段112における高周波数成分画像生成手段112Bの周波数応答は、図16(B)における実線部に対しての点線部に示すような低い周波数成分とすると、画像D112Bの周波数スペクトルは図16(C)の高周波数成分側の領域RH2が低周波数成分側になる。その結果、圧縮率を大きくした場合に入力画像(映像信号)DINの周波数スペクトルが低い周波数成分寄りとなることに対して、上記それぞれの画像生成手段において低い周波数成分を抽出するように変更することで対応できる。   If the frequency response of the high frequency component image generating means 112B in the intermediate image generating means 112 is a low frequency component as shown by the dotted line portion with respect to the solid line portion in FIG. 16B, the frequency spectrum of the image D112B is as shown in FIG. The region RH2 on the high frequency component side in (C) is on the low frequency component side. As a result, when the compression ratio is increased, the frequency spectrum of the input image (video signal) DIN is closer to the lower frequency component, and the image generating unit is changed to extract a lower frequency component. It can respond.

よって、圧縮率を大きくしたときに上記それぞれの画像生成手段において抽出する周波数成分を低周波数に変更できるなど、圧縮率に応じた制御信号CMPを受けて、高周波数成分画像生成手段111A、低周波数成分画像生成手段111B、高周波数成分画像生成手段112Bにおいて抽出する周波数成分を変更することで、圧縮率の大きさに合わせ強調処理を自動的に調整することが可能である。   Therefore, when the compression ratio is increased, the frequency component extracted in each of the image generation means can be changed to a low frequency, such as receiving the control signal CMP according to the compression ratio, the high frequency component image generation means 111A, the low frequency By changing the frequency components extracted by the component image generation unit 111B and the high frequency component image generation unit 112B, it is possible to automatically adjust the enhancement processing according to the size of the compression rate.

なお、上記説明では、画像圧縮をおこなう圧縮処理部において圧縮率に応じた制御信号CMPを出力する構成としていたが、図7のように、MPEG2などの画像圧縮がおこなわれた信号を映像再生装置により再生する場合に伸張処理手段15bにおいて伸張処理を行うときに可変長符号化、DCT、量子化などの圧縮手法により圧縮率を総合的に算出し、伸張処理手段15bから圧縮率に応じた制御信号CMPを出力する構成とするよう変更してもよい。また、上記の説明では詳細を省略したが、圧縮処理手段12から制御信号CMPを出力する場合には、映像信号について圧縮処理手段12とアクセス手段14と伸張処理手段15における処理に要する時間を圧縮処理手段12において制御信号CMPを遅延する必要がある。これについては例えば図7の伸張処理手段15bを映像記録再生装置における伸張処理手段15の代わりに用いて圧縮処理手段12ではなく伸張処理手段15bから制御信号CMPを信号処理手段11に対して出力する構成とすれば、伸張処理手段15bから出力される制御信号CMPは既に映像信号と共に遅延されているために伸張処理手段15bにおいては遅延する必要がない。   In the above description, the control signal CMP according to the compression rate is output in the compression processing unit that performs image compression. However, as shown in FIG. When the decompression processing means 15b performs the decompression processing in the case of reproduction by the above, the compression rate is comprehensively calculated by a compression technique such as variable length coding, DCT, quantization, etc., and the decompression processing means 15b controls according to the compression rate. The configuration may be such that the signal CMP is output. Although not described in detail in the above description, when the control signal CMP is output from the compression processing means 12, the time required for processing in the compression processing means 12, the access means 14, and the expansion processing means 15 is compressed for the video signal. It is necessary to delay the control signal CMP in the processing means 12. For example, the expansion processing unit 15b of FIG. 7 is used instead of the expansion processing unit 15 in the video recording / reproducing apparatus, and the control signal CMP is output from the expansion processing unit 15b to the signal processing unit 11 instead of the compression processing unit 12. According to the configuration, the control signal CMP output from the expansion processing unit 15b is already delayed together with the video signal, and therefore it is not necessary to delay in the expansion processing unit 15b.

また、上記説明では、圧縮率によって強調処理の度合いを変更するために、圧縮処理部12からの制御信号CMPの値により、高周波数成分画像生成手段111Aや低周波数成分画像生成手段111などにおいて抽出する信号帯域設定を変更するにしていたが、信号処理手段11bにおける加算手段112Cの代わりに、図17に示すような加重加算手段112Dを備え、圧縮処理部12からの制御信号CMPの値により、非線形処理手段出力信号D112Bに対して乗算する乗算値を、中間画像D111に対して乗算する乗算値に比べて小さくすることで強調処理の度合いを弱めるような構成としてもよい。   In the above description, in order to change the degree of enhancement processing according to the compression rate, the high frequency component image generation unit 111A, the low frequency component image generation unit 111, and the like are extracted based on the value of the control signal CMP from the compression processing unit 12. However, instead of the adding means 112C in the signal processing means 11b, a weighted adding means 112D as shown in FIG. 17 is provided, and according to the value of the control signal CMP from the compression processing section 12, A configuration may be adopted in which the degree of enhancement processing is weakened by making the multiplication value multiplied by the nonlinear processing means output signal D112B smaller than the multiplication value multiplied by the intermediate image D111.

実施の形態2.
図18は本発明の実施の形態2による映像記録再生方法のフローを表す図であり、本発明の実施の形態2による映像記録再生方法は、圧縮処理ステップST1、メディアアクセスステップST2、伸張処理ステップST3、信号処理ステップST4からなる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 18 is a diagram showing a flow of a video recording / playback method according to the second embodiment of the present invention. The video recording / playback method according to the second embodiment of the present invention includes a compression processing step ST1, a media access step ST2, and an expansion processing step. It consists of ST3 and signal processing step ST4.

信号処理ステップST4は図19に示すように、中間画像生成ステップST4A、中間画像生成ステップST4B、加算ステップST4Cからなり、中間画像生成ステップST4Aは高周波数成分画像生成ステップST4A1、低周波数成分画像生成ステップST4A2から、中間画像生成ステップST4Bは非線形処理ステップST4B1、高周波数成分画像生成ステップST4B2、加算ステップST4B3により実現される。   As shown in FIG. 19, the signal processing step ST4 includes an intermediate image generation step ST4A, an intermediate image generation step ST4B, and an addition step ST4C. The intermediate image generation step ST4A is a high frequency component image generation step ST4A1, a low frequency component image generation step. From ST4A2, the intermediate image generation step ST4B is realized by a non-linear processing step ST4B1, a high frequency component image generation step ST4B2, and an addition step ST4B3.

高周波数成分画像生成ステップST4A1は図20に示すように、水平方向高周波数成分通過ステップST4A1h、垂直方向高周波数成分通過ステップST4A1vを含む。   As shown in FIG. 20, the high frequency component image generation step ST4A1 includes a horizontal high frequency component passing step ST4A1h and a vertical high frequency component passing step ST4A1v.

低周波数成分画像生成ステップST4A2は図21に示すように、水平方向低周波数成分通過ステップST4A2h、垂直方向低周波数成分通過ステップST4A2vを含む。   As shown in FIG. 21, the low frequency component image generation step ST4A2 includes a horizontal direction low frequency component passing step ST4A2h and a vertical direction low frequency component passing step ST4A2v.

非線形処理ステップST4B1は図22に示すように、水平方向非線形処理ステップST4B1h、垂直方向非線形処理ステップST4B1vを含む。   As shown in FIG. 22, the nonlinear processing step ST4B1 includes a horizontal nonlinear processing step ST4B1h and a vertical nonlinear processing step ST4B1v.

高周波数成分画像生成ステップST4B2は図23に示すように、水平方向高周波数成分通過ステップST4B2h、垂直方向高周波数成分通過ステップST4B2vを含む。   As shown in FIG. 23, the high frequency component image generation step ST4B2 includes a horizontal high frequency component passing step ST4B2h and a vertical high frequency component passing step ST4B2v.

水平方向非線形処理ステップST4B1hは図24に示すように、ゼロクロス判定ステップST4B11h、信号増幅ステップST4B12hからなり、垂直方向非線形処理ステップST4B1vは図25に示すように、ゼロクロス判定ステップST4B11v、信号増幅ステップST4B12vを含む。   As shown in FIG. 24, the horizontal direction nonlinear processing step ST4B1h includes a zero-cross determination step ST4B11h and a signal amplification step ST4B12h. The vertical direction nonlinear processing step ST4B1v includes a zero-cross determination step ST4B11v and a signal amplification step ST4B12v as shown in FIG. Including.

まず、図19、図20ならびに図21のフローに従って中間画像生成ステップST4Aの動作について説明する。   First, the operation of the intermediate image generation step ST4A will be described according to the flow of FIGS. 19, 20 and 21.

高周波数成分画像生成ステップST4A1では、図示しない画像入力ステップにて入力された入力画像(映像信号)DINに対し、以下のような処理が行われる。まず、水平方向高周波数成分画像生成ステップST4A1hでは、水平方向のハイパスフィルタ処理によって、入力画像(映像信号)DINから水平方向の高周波数成分を取り出した画像D111Ahを生成する。垂直方向高周波数成分画像ステップST4A1vでは、垂直方向のハイパスフィルタ処理によって、入力画像(映像信号)DINから垂直方向の高周波数成分を取り出した画像D111Avを生成する。すなわち、高周波数成分画像生成ステップST4A1は、高周波数成分画像生成手段111Aと同様の処理を行い、入力画像(映像信号)DINから、画像D111Ahおよび画像D111Avからなる画像D111Aを生成する。この動作は高周波数成分画像生成手段111Aと同等である。   In the high frequency component image generation step ST4A1, the following processing is performed on the input image (video signal) DIN input in the image input step (not shown). First, in the horizontal high-frequency component image generation step ST4A1h, an image D111Ah obtained by extracting the high-frequency component in the horizontal direction from the input image (video signal) DIN is generated by the high-pass filter processing in the horizontal direction. In the vertical high-frequency component image step ST4A1v, an image D111Av obtained by extracting the high-frequency component in the vertical direction from the input image (video signal) DIN is generated by the high-pass filter processing in the vertical direction. That is, the high frequency component image generation step ST4A1 performs the same processing as the high frequency component image generation unit 111A, and generates an image D111A composed of the image D111Ah and the image D111Av from the input image (video signal) DIN. This operation is equivalent to the high frequency component image generation unit 111A.

低周波数成分画像生成ステップST4A2では、画像D111Aに対し、以下のような処理が行われる。まず、水平方向低周波数成分画像生成ステップST4A2hでは、水平方向のローパスフィルタ処理によって、画像D111Ahから水平方向の低周波数成分を取り出した画像D111Bhを生成する。垂直方向低周波数成分画像生成ステップST4A2vでは、垂直方向のローパスフィルタ処理によって、画像D111Avから垂直方向の低周波数成分を取り出した画像D111Bvを生成する。すなわち、低周波数成分画像生成ステップST4A2は、低周波数成分画像生成手段111Bと同様の処理を行い、画像D111Aから、画像D111Bhおよび画像D111Bvからなる画像D111Bを生成する。この動作は低周波数成分画像生成手段111Bと同等である。   In the low frequency component image generation step ST4A2, the following processing is performed on the image D111A. First, in the horizontal low-frequency component image generation step ST4A2h, an image D111Bh obtained by extracting the horizontal low-frequency component from the image D111Ah is generated by horizontal low-pass filter processing. In the vertical direction low frequency component image generation step ST4A2v, an image D111Bv obtained by extracting the low frequency component in the vertical direction from the image D111Av is generated by the low pass filter processing in the vertical direction. That is, the low frequency component image generation step ST4A2 performs the same processing as the low frequency component image generation unit 111B, and generates an image D111B composed of the image D111Bh and the image D111Bv from the image D111A. This operation is equivalent to the low-frequency component image generation unit 111B.

以上が中間画像生成ステップST4Aの動作であり、中間画像生成ステップST4Aでは画像D111Bhを画像D111hとし、画像D111Bvを画像D111vとし、画像D111hおよび画像D111vからなる中間画像D111を出力する。以上の動作は中間画像生成手段111と同等である。   The above is the operation of the intermediate image generation step ST4A. In the intermediate image generation step ST4A, the image D111Bh is set as the image D111h, the image D111Bv is set as the image D111v, and the intermediate image D111 including the image D111h and the image D111v is output. The above operation is equivalent to that of the intermediate image generating unit 111.

次に図22〜25のフローに従って中間画像処理ステップST4Bの動作について説明する。   Next, the operation of the intermediate image processing step ST4B will be described according to the flow of FIGS.

まず、非線形処理ステップST4B1では中間画像D111に対し、以下のような処理を行う。   First, in the nonlinear processing step ST4B1, the following processing is performed on the intermediate image D111.

まず、水平方向非線形処理ステップST4B1hでは、図22に示すフローに従った処理で画像D111hから画像D112Ahを生成する。図24に示すフローでの処理は以下の通りである。まず、ゼロクロス判定ステップST4B11hでは、画像D111hにおける画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、ゼロクロス点の左右に位置する画素を信号増幅ステップST4B12hに通知する。信号増幅ステップST4B12hでは画像D111hについて、ゼロクロス点の左右に位置すると通知された画素の画素値を増幅し、その画像を画像D112Ahとして出力する。すなわち、非線形処理ステップST4B1hは、画像D111hに対し、水平方向非線形処理手段112Ahと同様の処理を行い、画像D112Ahを生成する。   First, in the horizontal non-linear processing step ST4B1h, an image D112Ah is generated from the image D111h by processing according to the flow shown in FIG. The processing in the flow shown in FIG. 24 is as follows. First, in the zero cross determination step ST4B11h, a change in the pixel value in the image D111h is confirmed along the horizontal direction. A location where the pixel value changes from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value is regarded as a zero cross point, and the pixels located on the left and right of the zero cross point are notified to the signal amplification step ST4B12h. In the signal amplification step ST4B12h, for the image D111h, the pixel value of the pixel notified to be positioned on the left and right of the zero cross point is amplified, and the image is output as the image D112Ah. That is, the nonlinear processing step ST4B1h performs the same processing as the horizontal nonlinear processing means 112Ah on the image D111h to generate the image D112Ah.

次に、垂直方向非線形処理ステップST4B1vでは、図23に示すフローに従った処理で画像D111vから画像D112Avを生成する。図25に示すフローでの処理は以下の通りである。まず、ゼロクロス判定ステップST4B11vでは、画像D111vにおける画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、ゼロクロス点の上下に位置する画素を信号増幅ステップST4B12vに通知する。信号増幅ステップST4B12vでは画像D111vについて、ゼロクロス点の上下に位置すると通知された画素の画素値を増幅し、その画像を画像D112Avとして出力する。すなわち、非線形処理ステップST4B12Avは、画像D111vに対し、垂直方向非線形処理手段112Avと同様の処理を行い、画像D112Avを生成する。   Next, in the vertical non-linear processing step ST4B1v, an image D112Av is generated from the image D111v by processing according to the flow shown in FIG. The processing in the flow shown in FIG. 25 is as follows. First, in the zero cross determination step ST4B11v, a change in pixel value in the image D111v is confirmed along the vertical direction. Then, a portion where the pixel value changes from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value is regarded as a zero cross point, and the pixels located above and below the zero cross point are notified to the signal amplification step ST4B12v. In the signal amplification step ST4B12v, the pixel value of the pixel notified to be positioned above and below the zero cross point is amplified for the image D111v, and the image is output as the image D112Av. That is, the nonlinear processing step ST4B12Av performs the same processing as the vertical nonlinear processing means 112Av on the image D111v to generate an image D112Av.

以上が非線形処理ステップST4B1の動作であり、非線形処理ステップST4B1は画像D112Ahおよび画像D112Avからなる画像D112Aを生成する。その動作は非線形処理手段112Aと同等である。   The above is the operation of the non-linear processing step ST4B1, and the non-linear processing step ST4B1 generates an image D112A composed of the image D112Ah and the image D112Av. The operation is equivalent to the nonlinear processing means 112A.

次に、高周波数成分画像生成ステップST4B2では画像D112Aに対し、以下の様な処理を行う。   Next, in the high frequency component image generation step ST4B2, the following processing is performed on the image D112A.

まず、水平方向高周波数成分画像生成ステップST4B2hでは、画像D112Ahに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像D112Bhを生成する。すなわち、水平方向高周波数成分画像生成ステップST4B2hは、水平方向高周波数成分画像生成手段112Bhと同様の処理を行う。   First, in the horizontal high-frequency component image generation step ST4B2h, an image D112Bh obtained by performing a horizontal high-pass filter process on the image D112Ah is generated. That is, the horizontal high frequency component image generation step ST4B2h performs the same processing as the horizontal high frequency component image generation means 112Bh.

次に、垂直方向高周波数成分画像生成ステップST4B2vでは、画像D112Avに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像D112Bvを生成する。すなわち、垂直方向高周波数成分画像生成ステップST4B2vは、垂直方向高周波数成分画像生成手段112Bvと同様の処理を行う。   Next, in the vertical direction high-frequency component image generation step ST4B2v, an image D112Bv obtained by performing vertical high-pass filter processing on the image D112Av is generated. That is, the vertical high frequency component image generation step ST4B2v performs the same processing as the vertical high frequency component image generation means 112Bv.

以上が高周波数成分画像生成ステップST4B2の動作であり、高周波数成分画像生成ステップST4B2は画像D112Bhおよび画像D112Bvからなる画像D112Bを生成する。その動作は高周波数成分画像生成手段112Bと同等である。   The above is the operation of the high frequency component image generation step ST4B2, and the high frequency component image generation step ST4B2 generates an image D112B composed of the image D112Bh and the image D112Bv. The operation is the same as that of the high frequency component image generation means 112B.

加算ステップST4B3は画像D112Bと中間画像D111を加算して画像D112Cを生成する。   In addition step ST4B3, the image D112B and the intermediate image D111 are added to generate an image D112C.

以上が中間画像処理ステップST4Bの動作であり、中間画像処理ステップST4Bは画像D112Cを中間画像D112として出力する。この動作は中間画像処理手段112と同等である。   The above is the operation of the intermediate image processing step ST4B. The intermediate image processing step ST4B outputs the image D112C as the intermediate image D112. This operation is equivalent to the intermediate image processing means 112.

加算ステップST4Cは入力画像(映像信号)DINと中間画像D112を加算し、出力画像DOUTを生成する。そして出力画像DOUTが本発明における画像処理方法の最終出力画像(映像信号)として出力される。すなわち、加算ステップST4Cの動作は加算手段113の動作と同等である。   In addition step ST4C, the input image (video signal) DIN and the intermediate image D112 are added to generate an output image DOUT. The output image DOUT is output as the final output image (video signal) of the image processing method according to the present invention. That is, the operation of the adding step ST4C is equivalent to the operation of the adding means 113.

以上が本発明における映像記録再生方法の動作である。   The above is the operation of the video recording / reproducing method of the present invention.

本発明における映像記録再生方法の動作はその説明から明らかなように、本発明の実施の形態1における映像記録再生装置と同等である。したがって本発明における映像記録再生方法は、本発明の実施の形態1における映像記録再生装置と同様の効果を持つ。   As is apparent from the description, the operation of the video recording / reproducing method according to the present invention is equivalent to the video recording / reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention. Therefore, the video recording / playback method according to the present invention has the same effects as the video recording / playback apparatus according to the first embodiment of the present invention.

1 映像記録再生装置、 2a 入力端子、 2b 出力端子、 3 記録メディア、
11a,11b 信号処理手段、12 アクセス手段、13 拡大処理手段、15 伸張処理手段。
1 video recording and playback device, 2a input terminal, 2b output terminal, 3 recording media,
11a, 11b Signal processing means, 12 access means, 13 enlargement processing means, 15 expansion processing means.

Claims (7)

入力信号に対し画像圧縮処理を行うとともに圧縮率に応じて変化する制御信号を出力する圧縮処理手段と、
圧縮された映像データを記録メディアに記録し、映像データを記録メディアから読み出すアクセス手段と、
記録された映像データを記録メディアから前記アクセス手段を介して再生し、伸張処理をおこなった再生信号について信号処理を行う信号処理手段と
を有し、
前記信号処理手段は、入力画像の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第1の中間画像を生成する第1の中間画像生成手段と、前記第1の中間画像を処理した第2の中間画像を生成する第2の中間画像生成手段と、前記入力画像と前記第2の中間画像を加算する第1の加算手段を有し、
前記第1の中間画像生成手段は、前記入力画像の高周波数成分のみを取り出した第1の高周波数成分画像を生成し、前記圧縮処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する第1の高周波数成分画像生成手段と、前記第1の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出し、前記圧縮処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する低周波数成分画像生成手段を有し、
前記第2の中間画像生成手段は、前記第1の中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する非線形処理手段と、前記非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第2の高周波数成分画像を生成し、前記圧縮処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する第2の高周波数成分画像生成手段と、前記第1の中間画像と前記第2の高周波数成分画像を加算する第2の加算手段とを有し、前記制御信号の値により、抽出する信号帯域設定を変更し、
前記非線形処理手段は、前記第1の中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を1より大きい増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する
ことを特徴とする映像記録再生装置。
Compression processing means for performing an image compression process on the input signal and outputting a control signal that changes in accordance with the compression rate;
Access means for recording compressed video data on a recording medium and reading the video data from the recording medium ;
Signal processing means for reproducing recorded video data from a recording medium via the access means, and performing signal processing on a reproduction signal subjected to decompression processing;
The signal processing means includes a first intermediate image generating means for generating a first intermediate image obtained by extracting a component in the vicinity of a specific frequency band of the input image, and a second intermediate image obtained by processing the first intermediate image. a second intermediate image generating means for generating, and a first addition means for adding the second intermediate image and the input image,
The first intermediate image generation unit generates a first high frequency component image obtained by extracting only the high frequency component of the input image, and extracts a frequency component of a signal to be extracted according to a control signal from the compression processing unit. Only the first high frequency component image generation means to be changed and the low frequency component of the first high frequency component image are extracted, and the frequency component of the signal to be extracted is changed according to the control signal from the compression processing means. and a frequency component image generating means,
The second intermediate image generation means generates a nonlinear processed image obtained by amplifying each pixel value of the first intermediate image with an amplification factor changed according to the pixel; A second high-frequency component image generation unit that generates a second high-frequency component image obtained by extracting only the frequency component, and changes a frequency component of a signal to be extracted according to a control signal from the compression processing unit; A second adding means for adding the intermediate image of 1 and the second high-frequency component image, and changing a signal band setting to be extracted according to a value of the control signal;
The non-linear processing means generates a non-linear processed image obtained by amplifying each pixel value adjacent to a zero cross point of the first intermediate image with an amplification factor greater than 1.
前記第1の高周波数成分画像生成手段は、
前記入力画像の各画素の水平方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第1の水平方向高周波数成分画像を生成する第1の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記入力画像の各画素の垂直方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第1の垂直方向高周波数成分画像を生成する第1の垂直方向高周波数成分画像生成手段と
を有し、
前記低周波数成分画像生成手段は、
前記第1の水平方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第1の水平方向中間画像を生成する水平方向低周波数成分画像生成手段と、
前記第1の垂直方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第1の垂直方向中間画像を生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項1記載の映像記録再生装置。
The first high frequency component image generation means includes:
First horizontal high-frequency component image generation means for generating a first horizontal high-frequency component image obtained by extracting a high-frequency component using pixels existing in the horizontal direction of each pixel of the input image;
First vertical high-frequency component image generating means for generating a first vertical high-frequency component image obtained by extracting a high-frequency component using pixels existing in the vertical direction of each pixel of the input image; ,
The low frequency component image generation means includes
Horizontal low-frequency component image generation means for generating a first horizontal intermediate image obtained by extracting only the low-frequency component of the first horizontal high-frequency component image;
2. The video according to claim 1, further comprising: a vertical low frequency component image generating means for generating a first vertical intermediate image obtained by extracting only a low frequency component of the first vertical high frequency component image. Recording / playback device.
前記非線形処理手段は、
前記第1の水平方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を1より大きい増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する水平方向非線形処理手段と、
前記第1の垂直方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を1より大きい増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する垂直方向非線形処理手段を有し、
前記第2の高周波数成分画像生成手段は、
前記水平方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第2の水平方向高周波数成分画像を生成する第2の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記垂直方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第2の垂直方向高周波数成分画像を生成する第2の垂直方向高周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項記載の映像記録再生装置。
The nonlinear processing means includes:
Horizontal non-linear processing means for generating a horizontal non-linear processed image obtained by amplifying each pixel value adjacent to the zero-cross point of the first horizontal intermediate image at an amplification factor greater than 1,
Vertical non-linear processing means for generating a vertical non-linear processing image obtained by amplifying each pixel value adjacent to the zero cross point of the first vertical intermediate image with an amplification factor greater than 1.
The second high frequency component image generating means includes:
Second horizontal high frequency component image generation means for generating a second horizontal high frequency component image obtained by extracting only the high frequency component of the horizontal nonlinear processed image;
According to claim 2, characterized in that it comprises a second vertical high-frequency component image generating means for generating a second vertical high-frequency component image obtained by extracting only the high-frequency component of the vertical nonlinear processed image Video recording / playback device.
前記水平方向非線形処理手段は、
前記第1の水平方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する水平方向ゼロクロス点判定手段と、
前記水平方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第1の水平方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する水平方向信号増幅手段と
を有し、
前記垂直方向非線形処理手段は、
前記第1の垂直方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する垂直方向ゼロクロス点判定手段と、
前記垂直方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第1の垂直方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する垂直方向信号増幅手段と
を有することを特徴とする請求項3記載の映像記録再生装置。
The horizontal non-linear processing means includes:
Horizontal zero-cross point determining means for determining a point where the pixel value of the first horizontal intermediate image changes from positive to negative or from negative to positive as a zero-cross point;
Horizontal signal amplification means for determining an amplification factor for each pixel of the first horizontal intermediate image according to a determination result of the horizontal zero-cross point determination means;
The vertical nonlinear processing means includes:
Vertical zero cross point determination means for determining, as a zero cross point, a location where the pixel value of the first vertical intermediate image changes from positive to negative or from negative to positive;
4. The video recording according to claim 3, further comprising vertical signal amplification means for determining an amplification factor for each pixel of the first vertical intermediate image in accordance with a determination result of the vertical zero-cross point determination means. Playback device.
記録メディアに圧縮され記録された映像データを再生するアクセス手段と、
前記映像データの伸張処理をおこなう際、映像データの圧縮率に応じて変化する制御信号を出力する伸張処理手段と、
再生信号について信号処理を行う信号処理手段と
を有し、
前記信号処理手段は、入力画像の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第1の中間画像を生成する第1の中間画像生成手段と、前記第1の中間画像を処理した第2の中間画像を生成する第2の中間画像生成手段と、前記入力画像と前記第2の中間画像を加算する第1の加算手段を有し
記第1の中間画像生成手段は、前記入力画像の高周波数成分のみを取り出した第1の高周波数成分画像を生成し、前記伸張処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する第1の高周波数成分画像生成手段と、前記第1の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出し、前記伸張処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する低周波数成分画像生成手段を有し、
前記第2の中間画像生成手段は、前記第1の中間画像の画素に応じて処理の内容を変化させて非線形処理画像を生成する非線形処理手段と、前記非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第2の高周波数成分画像を生成し、前記伸張処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する第2の高周波数成分画像生成手段と、前記第1の中間画像と前記第2の高周波数成分画像を加算する第2の加算手段とを有することを特徴とする映像再生装置。
Access means for playing back video data compressed and recorded on a recording medium;
Decompression processing means for outputting a control signal that changes in accordance with the compression rate of the video data when performing the decompression processing of the video data;
Signal processing means for performing signal processing on the reproduction signal;
The signal processing means includes a first intermediate image generating means for generating a first intermediate image obtained by extracting a component in the vicinity of a specific frequency band of the input image, and a second intermediate image obtained by processing the first intermediate image. a second intermediate image generating means for generating, and a first addition means for adding the second intermediate image and the input image,
Before SL first intermediate image generating means generates the first high-frequency component image by extracting only the high-frequency component of the input image, the frequency components of the signal to be extracted in accordance with a control signal from said decompression means Only the first high frequency component image generating means for changing the image and the low frequency component of the first high frequency component image are extracted, and the frequency component of the signal to be extracted is changed according to the control signal from the expansion processing means and a low-frequency component image generating means,
The second intermediate image generation means extracts nonlinear processing means for generating a nonlinear processed image by changing the content of processing according to the pixels of the first intermediate image, and extracts only the high frequency component of the nonlinear processed image. A second high-frequency component image generating means for generating a second high-frequency component image and changing a frequency component of a signal to be extracted according to a control signal from the decompression processing means; the first intermediate image; video reproducing apparatus characterized by chromatic and second adding means for adding the second high-frequency component image.
画像入力信号を、圧縮処理ステップにて画像圧縮処理をおこない、信号処理ステップにて信号処理をおこなう映像記録再生方法において、
前記信号処理ステップが、
前記画像入力信号の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第1の中間画像を生成する中間画像生成ステップと、
前記第1の中間画像に非線形処理を施して生成した高周波数成分を加算した第2の中間画像を生成する中間画像生成ステップと、
前記画像入力画像と前記第2の中間画像を加算して映像出力信号を生成する加算手段ステップからなり、
前記中間画像生成ステップは、前記第1の中間画像の画素に応じて処理の内容を変化させる非線形処理ステップを含み、
前記圧縮処理ステップにおける圧縮率に応じて、第1の中間画像を生成する中間画像生成ステップと第2の中間画像を生成する中間画像生成ステップにおいて生成する中間画像を調整することにより強調処理の度合いを変更した映像信号を再生することを特徴とする映像記録再生方法。
In a video recording / reproducing method in which an image input signal is subjected to image compression processing in a compression processing step and signal processing is performed in the signal processing step.
The signal processing step comprises:
An intermediate image generating step of extracting a component in the vicinity of a specific frequency band of the image input signal to generate a first intermediate image;
An intermediate image generating step of generating a second intermediate image obtained by adding a high frequency component generated by applying a non-linear process to the first intermediate image;
Consists adding means generating an movies image output signal by adding the second intermediate image and the image input image,
The intermediate image generation step includes a non-linear processing step of changing a content of processing according to a pixel of the first intermediate image,
The degree of enhancement processing by adjusting the intermediate image generated in the intermediate image generating step for generating the first intermediate image and the intermediate image generating step for generating the second intermediate image according to the compression rate in the compression processing step A video recording / playback method characterized by playing back a video signal in which a change is made.
記録メディアに圧縮され記録された映像データを再生するアクセス手段と、  Access means for playing back video data compressed and recorded on a recording medium;
前記映像データの伸張処理をおこなう際、映像データの圧縮率に応じて変化する制御信号を出力する伸張処理手段と、Decompression processing means for outputting a control signal that changes in accordance with the compression rate of the video data when the video data is decompressed;
再生信号について信号処理を行う信号処理手段とSignal processing means for performing signal processing on the reproduction signal; and
を有し、Have
前記信号処理手段は、入力画像の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第1の中間画像を生成する第1の中間画像生成手段と、前記第1の中間画像を処理した第2の中間画像を生成する第2の中間画像生成手段と、前記入力画像と前記第2の中間画像を加算する第1の加算手段とを有し、  The signal processing means includes a first intermediate image generating means for generating a first intermediate image obtained by extracting a component in the vicinity of a specific frequency band of the input image, and a second intermediate image obtained by processing the first intermediate image. Second intermediate image generation means for generating the input image, and first addition means for adding the input image and the second intermediate image,
前記第1の中間画像生成手段は、前記入力画像の高周波数成分のみを取り出した第1の高周波数成分画像を生成し、前記伸張処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する第1の高周波数成分画像生成手段と、前記第1の高周波数成分画像の低周波数成分を取り出し、前記伸張処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する低周波数成分画像生成手段とを有し、  The first intermediate image generation unit generates a first high frequency component image obtained by extracting only the high frequency component of the input image, and extracts a frequency component of a signal to be extracted according to a control signal from the expansion processing unit. First high frequency component image generating means to be changed, and a low frequency for taking out a low frequency component of the first high frequency component image and changing a frequency component of a signal to be extracted according to a control signal from the expansion processing means Component image generation means,
前記第2の中間画像生成手段は、前記第1の中間画像の画素に応じて処理の内容を変化させて非線形処理画像を生成する非線形処理手段と、前記非線形処理画像の高周波数成分を取り出した第2の高周波数成分画像を生成し、前記伸張処理手段からの制御信号に応じて抽出する信号の周波数成分を変更する第2の高周波数成分画像生成手段と、前記第1の中間画像と前記第2の高周波数成分画像を加算する第2の加算手段とを有することを特徴とする映像再生装置。  The second intermediate image generation unit extracts a non-linear processing unit that generates a non-linear processing image by changing processing contents according to the pixels of the first intermediate image, and extracts a high frequency component of the non-linear processing image A second high-frequency component image generating means for generating a second high-frequency component image and changing a frequency component of a signal to be extracted according to a control signal from the decompression processing means; the first intermediate image; And a second adding means for adding the second high-frequency component image.
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