JPH01246985A - 画質改善装置 - 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］ 本発明は画質改善装置に関し、例えば、テレビジョン受
像機やビデオプロジェクタ等に適用し得るものである。

［従来の技術］ テレビジョン受像機やビデオプロジェクタ等において、
例えば、第５図に示すような黒色周囲部ＢＬと矩形形状
の白色中央部ＷＴでなる画像を表示する場合、投射管や
受像管のレンズや照射面における光線の反射、散乱のた
めに、輝度差の大きいエツジ部ＥＤがぼけるフレアとい
う現象が生じる。

このようなフレア現象による画賛低下をテレビジョン信
号の処理系において補正する画質改善装置が既に提案さ
れている。すなわち、例えば、第５図の水平方向の走査
線Ｌ１に対応するテレビジョン信号は、第６図（Ａ）に
示すように矩形パルス信号Ｓ１となるが、この信号を第
６図（Ｂ）に示すように中高域成分を強調した信号Ｓ２
に変換して受像管や照射面に表示させた場合に輝度差の
大きい部分をも明確に見えるようにする補正を行なう。

このような中高域強調を水平方向及び垂直方向の全てに
行ない、フレア補正を実行する。

従って、フレア補正する場合、中高域成分を原テレビジ
ョン信号から抽出してこれを原テレビジョン信号と適宜
合成して中高域成分が低域成分より高い利得を有するよ
うにする方法と、低域成分を原テレビジョン信号から抽
出してそれを原テレビジョン信号に適宜合成して中高域
成分が低域成分より高い利得を有するようにする方法と
がある。

しかし、中高域成分を抽出してフレア補正を行う方法は
、例えば、白色中央部ＷＴの４隅で極性が反転するとい
う欠点を有しており、そのため、低域成分を抽出してフ
レア補正を行う方法が多く採用されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、デジタルテレビジョン受像機等において、低
域成分を抽出するデジタルローパスフィルタとしては、
いわゆる多くのメモリを必要とする巡回型フィルタや非
巡回型フィルタが適用され、デジタル化されたテレビジ
ョン信号に対して複雑な演算処理を実行して低域成分を
抽出している。

また、デジタルテレビジョン受像機等においては、サン
プリング定理を考慮して多くの場合、サンプリング周波
数をカラーサブキャリア周波数の４倍や８倍等に選定し
ている。

従って、低域成分を抽出してフレア補正しようとしても
、高い動作周波数で多くのメモリを用いて複雑な演算を
しなければならない。そのため、動作時間を考慮して従
来では並列処理を実行しており、装置を大型、複雑なも
のとしていた。

また、テレビジョン受像機等の即時性を考慮すると、フ
レア補正回路の巡回型フィルタや非巡回型フィルタに用
いられるメモリに対して高速でアクセスしなければなら
ず、適用するメモリがアクセスタイムの短いものでなけ
ればならないという制約を与えていた。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、少ない
メモリによってフレア補正することができ、構成を簡易
、小型なものとすることができる、しかも、メモリに対
するアクセスタイムの制約を緩和した画質改善装置を提
供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するなめ、本発明においては、入力輝
度信号を、水平方向のデジタルローパスフィルタ及び垂
直方向のデジタルローパスフィルタを順次介してその低
域成分を抽出し、この低域抽出信号と入力輝度信号とを
合成して入力輝度信号の中高域を低域より強調した出力
輝度信号を得る画質改善装置において、水平方向のデジ
タルローパスフィルタから出力された信号のデータのク
ロックレートを低くするデータのクロックレート変換回
路を設け、このデータのクロックレートが低くされた信
号を垂直方向のデジタルローパスフィルタに与えるよう
にした。

［作用］ 入力輝度信号の水平方向の低域成分を水平方向のデジタ
ルローパスフィルタが抽出し、その抽出後の信号から入
力輝度信号の垂直方向の低域成分を垂直方向のデジタル
ローパスフィルタが抽出して２次元的に低域成分を抽出
し、これと入力輝度信号とを適宜合成してフレア補正さ
れた出力輝度信号を形成する。

この際、水平方向のデジタルローパスフィルタから出力
された信号を直ちに垂直方向のデジタルローパスフィル
タに与えるのではなく、中高域成分がＰ波されているこ
とを考慮して、データのりロックレ−１・変換回路を介
してデータのクロックレートを低くして与える。

その結果、データ数が少なくなって垂直方向のデジタル
ローパスフィルタが使用するメモリが少なくて良く、ま
た、その動作周波数が小さいのでアクセスタイムが低速
なメモリを使用でき、全体としての構成を簡易、小型に
し得ると共に、動作速度の制約を緩和している。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
。

大急」凶全霊擢滅 第１図において、入力輝度信号ＹＩはアナログ／デジタ
ル変換回路１に与えられ、例えば、カラーサブキャリア
周波数の４倍の周波数でサンプリングされてデジタル信
号に変換された後、２次元ローパスフィルタ２に与えら
れる。２次元ローパスフィルタ２は、水平方向及び垂直
方向について到来する輝度信号の低域成分を抽出し、低
域抽出信号をデジタル／アナログ変換回路３に与える。

デジタル／アナログ変換回路３は、デジタル信号でなる
この低域抽出信号をアナログ信号ＹＬに変換して減算回
路４に減算信号として与える。

また、上述のアナログ／デジタル変換回路１においてデ
ジタル信号に変換された輝度信号は、遅延補償回路５に
与えられる。遅延補償回路５は、２次元ローパスフィル
タ２の低域抽出動作に伴う遅延時間と同一の時間だけこ
の輝度信号を遅延させてデジタル／アナログ変換回路６
に与える。デジタル／アナログ変換回路６は、デジタル
信号でなるこの輝度信号をアナログ信号ＹＩに変換して
減算回路４に被減算信号として与える。

減算回路４は、入力輝度信号ＹＩから、この輝度信号Ｙ
Ｉの２次元的な低域成分である低域抽出信号ＹＬを減算
し、その減算信号ＹＳを係数器８を介してフレア補正量
が適切になるように所定倍して加算回路７に与える。加
算回路７には、デジタル／アナログ変換回路６から輝度
信号ＹＩが与えられており、所定倍された減算信号ＹＳ
Ｍにこの輝度信号ＹＩを加算する。

従って、加算回路７の出力信号ＹＯは、入力輝度信号Ｙ
に比較して低域成分が代わらないものであって中高域成
分が強調されたもの、すなわち、フレア補正された輝度
信号となっており、次段に出力される。

２次元ローパスフィルタ２は、詳細には、水平方向のロ
ーパスフィルタ１０と、垂直方向のローパスフィルタ１
１とを備え、さらに、第１及び第２のデータのクロック
レート変換回路１２及び１゜３を備えてなる。

アナログ／デジタル変換回路１からの輝度信号は、水平
方向のローパスフィルタ１０に与えられる。水平方向の
ローパスフィルタ１０は、水平方向についてその輝度信
号をＰ波して低域成分を抽出し、その水平低域抽出信号
を第１のデータのクロックレート変換回路１２に与える
。このデータのクロックレー１・変換回路１２は、例え
ばラッチ回路でなり、そのラッチ周波数がカラーサブキ
ャリア周波数の２倍に選定されており、ローパスフィル
タ１０からの水平低域抽出信号をそのラッチ周波数で、
かつ水平走査ラインとの位相が合うようにラッチし、そ
のラッチ信号を垂直方向のローパスフィルタ１１に与え
る。すなわち、第１のデータのクロックレート変換回路
１２は、水平方向のローパスフィルタ１０からの低域抽
出信号をそのデータのクロックレートに対して半分のデ
ータのクロックレー（・を有する信号に変換して垂直方
向のローパスフィルタ１１に与える。

この垂直方向のローパスフィルタ１−１は、データのク
ロックレート変換後の水平低域抽出信号を垂直方向につ
いてｐ波して垂直方向の低域成分を抽出し、そのＰ波信
号、すなわち２次元的な低域抽出信号を第２のデータの
クロックレート変換回路１３に与える。

ここで、垂直方向のローパスフィルタ１１は、データの
クロックレートの変換によってその動作周波数が従来と
は異なり、水平方向のローパスフィルタ１０に比べて半
分となる。従って、従来に比して内部構成が簡易なもの
となる。

なお、このように動作周波数を半分にしても、水平方向
のローパスフィルタ１０によって中高域成分がろ波され
て到来する信号の帯域が低域側に狭いので、垂直方向に
ついて問題なくろ波することができる。

第２のデータのクロックレート変換回路１３は、例えば
ラッチ回路でなり、垂直方向のローパスフィルタ１１か
ら与えられる２次元低域抽出信号のデータのクロックレ
ートを倍増して元のデータのクロックレートの信号に変
換して上述したデジタル／アナログ変換回路３に与える
。

このようにしたのは、低いデータのクロックレートに伴
う折り返しによる悪影響が生じることを防止するためで
ある。

ローパスフィルタ１０まｔ・は１１の舌゛、−１ところ
で、上述の水平方向及び垂直方向のローパスフィルタ１
０及び１１としては、第２図に示す非巡回型フィルタ２
０または第３図に示す巡回型フィルタ３０を適用するこ
とができる。

第２図に示す非巡回型フィルタ２０はいわゆるトランス
バーサルフィルタ構成のものであって、入力信号が縦属
接続された単位遅延回路２１１〜２１４に与えられて水
平方向または垂直方向に連続する５画素の信号が取り出
され、これら５画素の信号がそれぞれ対応する係数器２
２１〜２２５によって所定倍された後、−群の加算回路
２３１〜２３４に与えられ、これら加算回路２３１〜２
３４によって総和処理されて低域抽出信号として出力さ
れるようになされている。

なお、この非巡回型フィルタ２０を水平方向のローパス
フィルタ１０に適用する場合には、単位遅延回路２１１
〜２１４が１サンプリング周期だけ遅延させるものであ
るこ°とを要し、他方、この非巡回型フィルタ２０を垂
直方向のローパスフィルタ１１に適用する場合には、単
位遅延回路２１１〜２１４が１水平走査ラインだけ遅延
させるものであることを要する。

また、第３図に示す巡回型フィルタ３０においては、入
力信号は係数器３１を介して所定倍された後加算回路３
２に与えられ、この加算回路３２において後述するフィ
ードバック信号と加算されて次段に出力されると共に、
縦属接続された２個の単位遅延回路３３及び３４に与え
られ、かくして得られた１単位及び２単位時間だけ遅延
された信号がそれぞれ対応する係数器３５及び３６を介
して所定倍された後、加算回路３７において加算されて
上述のフィードバック信号として加算回路３２に与えら
れ、この加算回路３２から低域抽出信号として出力され
るようになされている。

なお、この巡回型フィルタ３０を水平方向のローパスフ
ィルタ１０に適用する場合には、単位遅延回路３３及び
３４が１サンプリング周期だけ遅延させるものであるこ
とを要し、他方、この巡回型フィルタ３０を垂直方向の
ローパスフィルタ１１に適用する場合には、単位遅延回
路３３及び３４が１水平走査ラインだけ遅延させるもの
であることを要する。

ところで、巡回型フィルタ３０の場合、非巡回型フィル
タ２０とは異なり、インパルス応答がインパルスより遅
れた成分だけであるので、その構成のままでは水平方向
または垂直方向のローパスフィルタ１０または１１とし
て適用できず、ローパスフィルタ１０または１１として
適用する場合には、第４図に示すようにかかる構成の巡
回型フィルタ３０ａを介した後、フレームメモリ等を利
用した時間軸反転回路４０を介して時間軸を反転し、そ
の後、かかる構成の他の巡回型フィルタ３０ｂを介して
時間軸の逆方向の成分を得、さらに時間軸反転回路４１
を介するようにすることを要する。

火遊ＪＩ先班作　　　− 以上の構成において、入力輝度信号ＹＩは、アナログ／
デジタル変換回路１を介してデジタル信号に変換された
後、水平方向のローパスフィルタ１０に与えられ、この
水平方向のローパスフィルタ１０によって水平方向の低
域成分が抽出され、この低域抽出信号がデータのクロッ
クレート変換回路１２を介して１／２のデータのクロッ
クレートを有する信号に変換され、さらに、垂直方向の
ローパスフィルタ１１によって垂直方向の低域成分が抽
出され、この低域抽出信号が第２のデータのクロックレ
ート変換回路１３を介して元のデータのクロックレート
を有する信号に変換され、デジタル／アナログ変換回路
３によってアナログ信号に変換されて２次元ローパスフ
ィルタ２の出力信号（２次元低域抽出信号）ＹＬとして
減算回路４に与えられる。

また、デジタル信号に変換された輝度信号は遅延補償回
路５に与えられ、２次元ローパスフィルタ２による動作
遅延時間を補償する分だけ遅延され、デジタル／アナロ
グ変換回路６を介してアナログ信号ＹＩに変換されて減
算回路４に与えられる。

この減算回路４によって原輝度信号ＹＩから２次元ロー
パスフィルタ２による低域抽出信号ＹＬが減算され、こ
の減算信号ＹＳが係数器８によって所定倍され、この所
定倍された減算信号ＹＳＭに加算回路７によって原輝度
信号ＹＩが加算されて水平方向及び垂直方向についてそ
の中高域が低域より大きい利得を有するフレア補正され
た輝度信号ＹＯが得られて次段に出力される。

夾施」ム差課 従って、上述の実施例によれば、水平方向のローパスフ
ィルタ１０を介した低域抽出信号のデータのクロックレ
ートを第１のデータのクロ・ツクレート変換回路１２を
介して下げて垂直方向のローパスフィルタ１１に与える
ようにしたので、垂直方向のローパスフィルタ１１が非
巡回型または巡回型フィルタのいずれで構成されようと
、従来装置に比べて必要とするメモリ容量が少なくて良
く、メモリ数を削減でき、全体としての構成を簡易、小
型にすることができると共に、メモリのアクセスタイム
の制約を緩和することができる。

咀Ω叉施側 なお、上述の実施例においては、非巡回型フィルタまた
は巡回型フィルタの単位遅延回路の段数が４段または２
段のものを示したが、所望の通過特性を得るように適宜
その段数を選定すれば良く、これらの段数に限定される
ことはない。

また、上述の実施例においては、第１のデータのクロッ
クレート変換回路１２によってデータのタロツクレート
を半分にするものを示したが、折り返し信号等を考慮し
て可能な程度にデータのクロックレートを下げることが
できる。また、この第１のデータのクロックレート変換
回路１２を介した信号のデータのクロックレートによっ
ては、折り返し信号等が問題とならないので、この場合
には、第２のデータのクロックレート変換回路１３を省
略しても良い。

さらに、上述の実施例においては、データのタロツクレ
ート変換回路１２及び１３をう・ソチ回路で構成したも
のを示したが、いかなる構成のものであっても良い。

さらにまた、初期のデータのクロックレートがカラーサ
ブキャリア周波数の４倍のものを示したが、対象とする
テレビジョン信号の種別等に応じて適宜選定すれば良い
。例えば、高品位テレビジョン信号に対しては高く選定
することができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、輝度信号の２次元的な
低域成分を抽出する水平方向のローパスフィルタと垂直
方向のローパスフィルタとの間に、データのクロックレ
ート変換回路を介挿し、垂直方向のローパスフィルタの
動作周波数を下げるようにしたので、垂直方向のローパ
スフィルタを構成するメモリの容量を従来装置に比べて
減少させることができ、全体構成を小型、簡易なものと
することができると共に、メモリとして低速なものを利
用することができる画質改善装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画質改善装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図はその水平方向または垂直方向のロー
パスフィルタに適用する非巡回型フィルタを示すブロッ
ク図、第３図は上記実施例の水平方向または垂直方向の
ローパスフィルタに適用する巡回型フィルタを示すブロ
ック図、第４図は巡回型フィルタを用いて上記実施例の
水平方向または垂直方向のローパスフィルタを構成した
場合を示すブロック図、第５図はフレア現象の説明に供
する路線図、第６図はフレア現象の補正の説明に供する
信号波形図である。 １・・・アナログ／デジタル変換回路、２・・・２次元
ローパスフィルタ、４・・・減算回路、７・・・加算回
路、８・・・係数器、１０・・・水平方向のローパスフ
ィルタ、１１・・・垂直方向のローパスフィルタ、１２
・・・データのクロックレート変換回路、２０・・・非
巡回型フィルタ、３０・・・巡回型フィルタ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力輝度信号を、水平方向のデジタルローパスフ
   ィルタ及び垂直方向のデジタルローパスフィルタを順次
   介してその低域成分を抽出し、この低域抽出信号と上記
   入力輝度信号とを合成して上記入力輝度信号の中高域を
   低域より強調した出力輝度信号を得る画質改善装置にお
   いて、 上記水平方向のデジタルローパスフィルタから出力され
   た信号のデータのクロックレートを低くするデータのク
   ロックレート変換回路を設け、このデータのクロックレ
   ートが低くされた信号を上記垂直方向のデジタルローパ
   スフィルタに与えるようにしたことを特徴とする画質改
   善装置。
2. （２）上記水平方向のデジタルローパスフィルタ及び上
   記垂直方向のデジタルローパスフィルタに非巡回型フィ
   ルタを適用したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の画質改善装置。
3. （３）上記水平方向のデジタルローパスフィルタ及び上
   記垂直方向のデジタルローパスフィルタを巡回型フィル
   タを用いて構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の画質改善装置。