JPH01132278A - 映像信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像信号特に輝度信号の鮮鋭度向上およびノ
イズ抑圧を行う信号処理回路に関する。

従来の技術 従来からビデオカメラやテレビ受株機の映像機器にＪメ
いて出力画像の鮮鋭度を向上させるために、輪郭補正回
路が利用されている。この従来例について、その基本構
成を第８図を用いて説明する。

第８図において、入力端子１に入力された第１０図（ａ
）に示すようなノイズ成分ａを有する映像信号（輝度信
号）は高周波成分抽出回路２と遅延回路６に導かれる。

高周波成分抽出回路２では第１０図（ｂ）に示すような
ノイズ成分ａを含んだ高周波成分が抽出され、この信号
は第９図に示すような入出力特性を有する低レベル抑圧
回路３で入力信号のうちの絶対値Ｅ３以下の信号成分が
抑圧され、第１０図（Ｃ）に示すようなノイズ成分およ
び映像信号の高周波成分のうちの低レベルの成分が抑圧
された信号とされる、そして、この信号は加算回路７で
遅延回路６により遅延されてタイミングの合致した映像
イｇ号に加え合わされ、第１０図（ｄ）に示すような輪
郭が強調されて鮮鋭度の向上した映像信号が冑られる。

なお、上記の従来例で低レベル抑圧回路３は抽出された
高周波映像信号のうちノイズ成分を抑圧することにより
輪郭補正回路付加による画像のＳ／Ｎ比劣化を防ＩＩ：
？ｌるための回路である。また、この回路が付加されて
いない基本的な輪郭補正回路も良く利用されているが、
この場合、若干のＳ／Ｎ比劣化は無視されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の輪郭補正回路には次のような問題
点がある。すなわち、第１０図（ｄ）に示した従来の輪
郭補正回路の出力波形において、（イ）の符号で示した
ような画像の高周波成分が中程度合まれてなる、輪郭変
化の中程度の部分は、輪郭が適度に強調されているのに
対し、（Ｉ」）の？：ｆ号で示したような、画像の高周
波成分が多く含まれてなる、輪郭変化の大きな部分は輪
郭が強調されすぎて過補正となっており、また（ハ）の
符号で示したような画像の高周波成分が少なく含まれて
なる、輪郭変化の小さな部分は、ぼとんど輪郭強調がな
されていない波形となっている。一方、実際の画像にお
いて、最も鮮鋭度を向上させたい部分は、人間の髪の毛
や樹木の菜の部分などの輪郭変化の小さないわゆるデイ
テール部分であるので、以上述べた従来の輪郭補正回路
では、このような部分の輪郭強調の効果が少なく、また
輪郭変化の大きな部分は輪郭強調がなされすぎてギラギ
ラした画像となり、総合的な画質改善度合は小さなもの
でしかなかった。

また、第８図低レベル抑圧回路３を除去した輪郭補正回
路では、上記した問題点のうち、輪郭変化の小さな部分
の輪郭強調不足はある程度改善さ礼るが、輪郭変化の大
きな部分の輪郭強調補正は改善されず、さらに、この輪
郭補正回路によって画像のノイズ成分が増加してＳ／Ｎ
比が劣化するという新たな間１！ｉｌｉ点が生じる。

本発明は上記問題点を解決するもので、画像の輪郭変化
の程度に関わらず適度な輪郭強調が行えるとともに画像
のＳ／Ｎ比劣化を生じない、さらにはＳ／Ｎ比を向上さ
せることのできる映像信号処理回路を提供することを目
的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決覆るために、映像信号の高周
波成分を抽出する第１の手段と、この第１の手段により
抽出された高周波映像１４号成分が入力される非線形回
路と、この非線形回路の出力を萌記映像Ｆ３号に相律す
る手段を備え、前記非線形回路の入出力特性が第１の基
準レベル以上の入力信号に対して抑圧特性を右するとど
もに、１１１１記第１の基準レベルより小０い第２の基
ヤ、レベル以下の入力信号に対して抑圧特性を有ケるよ
うに、構成したものである。

作用 上記構成により、映他信号の高周波成分の大レベル部Ｊ
メよび小レベル郡を抑圧した信号を冑で、この七〇を元
の映像信号に加０することによって、Ｓ／Ｎ比劣化が無
く、画像の輪郭変化の度合に関わらず常に適度な輪郭補
正が行える。さらには上記低レベル部の非線形特性を反
転後に行う抑圧特性とすることによって、常に適度な輪
郭補正が行えるとともに画像の平坦部のＳ／Ｎ比を向上
させることができる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図である
。第１図において、１は映像信号入力端子、２は高周波
成分抽出回路、３は低レベル抑圧回路、６は「延回路、
７は加篩回路で、第８図のものと同一である。４は低レ
ベル抑圧回路３と加算回路７の間に介装された大レベル
抑圧回路で、低レベル抑圧回路３と大レベル抑圧回路４
とから非線形回路５が構成される。

映像信号入力端子１には、第３図（ａ）に示すようなノ
イズ成分ａを有する映像信号が入力され、高周波成分抽
出回路２で第３図（ｂ）に示すようなノイズ成分を含ん
だ映像信号の高周波成分（この例では入力映像信号の２
次微分成分としている。）が抽出され、（して、この信
号は低レベル抑圧回路３と大レベル押圧回路４とが１１
１．続接続された非線形回路５に導かれる。低レベル抑
圧回路３の入出力特性は第２図（ａ）に示すように、入
力信号レベルの第２の基準レベルＥ２　　（絶対値）以
下を抑圧する特性であり、大レベル抑圧回路４の入出力
特性は第２図（ｂ）に示すように、入力信号レベルの第
１の基準レベルＥ１　（絶対値）以上を抑圧する特性で
あるので、この非線形回′ｔ８５の総合入出力特性は第
２図（Ｃ）に示すように、人力信号レベルの第２の基準
レベルＥ２以下おＪ、び第１の基準レベルビＩＪＪ、上
を抑圧する特性となる。なお、この第２の基準レベル［
２は、入力される高周波映像信号のノイズレベルと略一
致するように設定されている。したがって、この非線形
回路５に導かれた第３図（ｂ）に示した高周波映像（２
’＞はその大レベル部（絶対値口１以上）および小レベ
ル部（絶対値Ｅ２　　（ノイズレベル）以下）が抑圧さ
れ、第３図（Ｃ）に示すようなノイズ成分がほぼ除去さ
れかつ大レベル部が抑圧された信号となる。そして、こ
の信号は、加算回路７で、遅延回路６により政延されて
前記高周波映像信号と時間差の一致した映像信号に加え
合わされて、第３図（ｄ）に示すような、輪郭部の強調
された映像信号が得られる。

このＪ：うにして得られた出力映像信号（第３図（ｄ）
）を従来例の輪郭補正回路で得られる映像信号（第１０
図（ｄ））と比較すると、（ロ）の符号で示した輪郭変
化の大きな部分は、本実施例での出力の方が従来例に比
し輪郭強調の程度が小さくなっており、（イ）の符号で
示した輪郭変化の中程１徒の部分は本実施例の方が少し
強く輪郭強調がなされており、また（ハ）の符号で示し
た輪郭変化の小さ４【部分は、本実施例の方が格段に強
く輪郭強調がなされていて、従来例の欠点であった輪郭
変化の大きな部分の過度の輪郭強調Ｊ３よび輪郭変化の
小さな部分の輪郭強調不足が大きく改善されており、ま
たＳ／Ｎ比劣化はほとんど生じていない。

なお、上記実施例で（よ高周波抽出回路２の特性を２数
機分特性のものとして説明したが、このようにすると、
第３図（ｄ）に示したように、得られる映像信号の輪郭
部にプリシュートとオーバーシュートをつけることがで
き、理想的な輪郭補正特性が得られるためであるが、こ
の高周波抽出回路２の特性を単なる高周波通過特性どし
てもある程度の輪郭強調が行なえることは明らかである
。

また、上記実施例では、低レベル抑圧回路３および大レ
ベル抑圧回路４は完全なりリップ特性を有するとして説
明したが、この特性に限ることなく、抑圧特性を有して
いればほぼ同様の性能を得ることができ、本発明を実現
でさることは明らかである。なお、抑圧特性とは、上記
低レベル部および大レベル部の信号の入出力間の利得が
その他のレベル部の入出力間の利得よりも小さい特性と
なっていることを意味する。

次に本発明の他の実施例について説明する。第４図は本
発明の第２の実施例を示すブロック図であり、第１図の
第１の実施例を、入力映像信号を利得制御した映像信号
の輪郭補正に利用したときに、利得制御に関わらずＳ／
Ｎ比劣化をほぼ防止するための回路である。第４図にお
いて入力端子１に入力された映像信号は可変利得増幅器
８で利得制御された後に、高周波成分抽出口２ｆｔ２、
低レベル抑圧回路９、大レベル抑圧回路４、遅延回路６
、加算器７よりなる第１図とは基本的に同じ映像信号処
理回路に導かれて輪郭補正が行われる。可変利得増幅Ｂ
８の利得は制ａ信号入力端子１１に入力される制御信号
によって制御されるが、この利得が変化すると可変利ｍ
ｍ幅器８の出力に得られる映像信号に含まれるノイズ成
分は利得変化に応じて変化することになる。したがって
この実施例では、低レベル抑圧回路９において抑圧特性
を持たせる入力信号レベル（第２図（ａ）の入出力特性
図のＥ２に相当する）を、制御ｌｌ信号を低レベル抑圧
回路９にも導くことにより、この利得変化に応じて変化
させて、常にノイズレベルにほぼ一致させ、この映像信
号処理回路によるＳ／Ｎ比劣化が常に生じないようにし
ている。

なお、上記実施例では、利得問罪用の制御信号があたか
も外部から入力されるように記したが、このような構成
に限られることはなく、たとえば可変利得増幅器８が入
力端子１に入りされる映像信号のレベル変化に関わらず
常にほぼ一定の（ｉＱレベルを出力するような自動利１
；Ｉ制御２Ｉｌ増幅器であっても良く、このときにはこ
の白妨利１５Ｉ制御増幅器内部で利１！Ｐ制ｔｌｌｌ信
号が発生され、この利得制御信号を低レベル抑圧回路９
に導いてレベル抑圧を行う信号レベルを制御すれば良い
ことになる。

第５図は本発明の第３の実施例を示すブロック図であり
、第１図の第１の実施例とはそれぞれ点線で囲った非線
形回路（第１図では５のブロック、ｍ５図では１５のブ
ロック）の内部の構成が異なっている。第５図において
、高周波成分抽出回路２から得られる高周波映像信号は
低レベル抽出回路１２と大レベル抑圧回路４に並列に導
かれる。大レベル抑圧回路４の入出力特性は第１図のも
のと同じく第２図（ｂ）に示す特性であるが、低レベル
抽出回路１２では、入力信号レベルのうち第２の基準レ
ベルＥ２より小さな信号を抽出し、これを反転増幅器１
３で反転増幅した優に第２の加算１１４で大レベル抑圧
回路４の出力と加え合わすように非線形回路１５を構成
している、この非線形回路１５の入出力特性は大レベル
抑圧回路４の利得（利得１）と、低レベル抽出回路１２
および反転増幅器１３の継続接続からなる回路の総合の
利得（利得２）との関係によって変化し、たとえばこの
２つの利得が同じであれば第２の基準レベルＥ２以下の
信号は打ら演し合って零となり、第２図（Ｃ）で示した
入出力特性と同一の特性が得られる。また利１ｆ＃１に
対し利１２を大きくすると、この非線形回路１５の入出
力特性は第２の基準レベルＥ２より小さな信号レベルで
は反転特性を有することとなり、第７図に示すような特
性となる。このような入出力特性とすることにより、第
２の３！準レしルＥ２以上の高周波映像信号に対しては
、第１図の第１の実施例と同じ特性を有するので、同じ
輪郭補正特性を四ることができる一方、第２の基準レベ
ルＥ２以下の高周波映画信号に対しては、入力端子１に
入力された元の映像信号からこの成分を減じることとな
り、第２の基準レベル１２以上の信号は１１η述したよ
うにほぼノイズ成分であるので、ノイズ成分が減じられ
た映像信号が加算器７の出力として得られる。したがっ
て、この映像信号処理回路により良好な輪郭補正が行な
われるとと５に、Ｓ／Ｎ比改善が行なわれることとなる
。

第６図は本発明の第４の実施例を示すブロック図であり
、第７図と同一の特性を、その非線形回路１８の内部構
成を第５図の非線形回路１５とは責ならしめて得たもの
である。第６図にＪ３いて、１１周波映像信号は、第１
の大レベル抑圧回路４で第１の基準レベル１１以上のイ
ｊ号が抑圧されて加弁器１４に導かれるとともに、反転
増ｅ、器１６で反転増幅された後に第２の大レベル抑圧
回路１７で第２の基準レベルＥ２に相当するレベル以上
の信号が押圧されて加算器１４に導かれる。そして第１
の大レベル抑圧回路４の出力と加点されることにより、
第７図のような第３の実施例の非線形回路１５と同様の
特性が得られる。

なお、上記第５図、第６図に示した第３、第４の実施例
にも、第４図の第２の実施例を適用して、映像信号を可
変利得増幅器で利得制御した後に入力端子１に加える構
成とするとともに、利得制御信号を、第５図であれば低
レベル抽出回路１２に、第６図であれば第２の大レベル
抑圧回路１７に導いて、それぞれ非線形特性を開始させ
る信号レベルを可変利得増幅器の利（７変化に応じて変
化させ、ぞのレベルをほぼノイズレベルに保つことによ
り、第２の実施例で述べたと同じ効果を得ることができ
るのは明らかである。

また、第４図〜第６図の第２〜第４の実施例にｄ）いて
も、高周波成分抽出回路の特性を、上記の説明で述べた
２数機分特性以外の中なる高域通過特性としても良いこ
とは、第１の実゛施例で述べたように、本発明を達成で
きることも明らかである。

更に、第４図・−第６図の大レベル抑圧回路４，１７お
よび低レベル抑圧回路９の特性は完全なりリップ特性で
ある必然性はなく、抑圧特性を有していれば、本発明を
構成できることも、第１の実施例で述べたと同様ぐある
。

光明の効果 以上のように、本発明によれば、映像信号の輪郭補正を
、輪郭変化の大きざに関わらず適度に、しかもＳ／Ｎ比
を劣化させることなく、さらには、Ｓ／Ｎ比改溢行いな
がら実施でき、その大川効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図（ａ）〜（Ｃ）は第１図の要部の入出力特性を示づ図
、第３図（ａ）〜（ｄ）は第１図の要部のイ８０波形図
、第４図〜第６図はそれぞれ本発明の　　、第２〜第４
の実施例を示すブロック図、第７図は第３　Ｊ３よび第
４の実施例の要部の入出力特性を承り図、第８図は従来
の輪郭補正回路の構成を示すブロック図、第９図は第８
図の要部の入出力特性を承り図、第１０図（ａ）〜（ｄ
）は第８図の要部の信号波形図である。 １・・・映像信号入力端子、２・・・へ周波成分抽出回
路、３，９・・・低レベル抑圧回路、４．１７・・・大
レベル抑圧回路、５．１０．１５．１８・・・非線形回
路、６・・・遅延回路、７．１４・・・加算回路、１２
　　・・・低レベル抽出回路、１３．１６・・・反転増
幅器。 代理人　　　森　　本　　残　　弘 第３図 第４図 ノー 第Ｓ図 第を図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、映像信号の高周波成分を抽出する高周波成分抽出手
   段と、この高周波成分抽出手段により抽出された高周波
   映像信号成分が入力される非線形回路と、この非線形回
   路の出力を前記映像信号に加算する手段を備え、前記非
   線形回路は、第１の基準レベル以上の入力信号に対して
   抑圧特性を有する第１の抑圧手段と、前記第１の基準レ
   ベルより小さい第２の基準レベル以下の入力信号に対し
   て抑圧特性を有する第２の抑圧手段とからなる映像信号
   処理回路。 ２、非線形回路の第２の抑圧手段の第２の基準レベルは
   、高周波成分抽出手段に入力される映像信号の増幅度を
   可変する可変利得増幅器の増幅度変化に応じて変化する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像信号
   処理回路。 ３、非線形回路の第２の抑圧手段は、高周波成分抽出手
   段の出力信号の第２の基準レベル以下の信号を抽出する
   手段と第１の抑圧手段の出力信号から第２の抑圧手段の
   前記抽出手段の出力信号を減算する手段からなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の映
   像信号処理回路。 ４、非線形回路の第２の抑圧手段は、第１の抑圧手段の
   出力を増幅した信号のうち第２基準レベルに相当するレ
   ベル以上の信号を抑圧する手段からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の映像信号処理回路。 ５、非線形回路の第２の抑圧手段の第２の基準レベルを
   、映像信号から抽出された高周波成分のノイズ成分のレ
   ベルと略一致させたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項〜第４項のいずれかに記載の映像信号処理回路。 ６、高周波成分抽出手段は、映像信号の高周波成分の２
   次微分成分を抽出することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項〜第５項のいずれかに記載の映像信号処理回路。