JPH01269367A - 輪郭補正器 - 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、テレビ信号等で得られる画質を向上させるだ
めの輪郭補正器に関するものである。

従来の技術 ２・・−７ 第１の従来例の輪郭補正器としては、例えば第５図に示
す様な（１４成がある。第５図で１は輝度信号が入力さ
れる入力端子、２は水平、垂直の輝度信号を作る輪郭信
号形成回路、３は入力輝度信号のレベルに応じて輪郭信
号の振幅を調整するレベルデペンデントゲート回路、４
はノイズスライス回路、５は輝度信号と輪郭信号を加算
する加算器、６．７はタイミング調整用のデイレイライ
ン、８は出力端子である。

以上のように構成された輪郭補正器の動作を第６図〜第
１２図を用いて説明する。

第６図は、第５図の輪郭信号形成回路２の内部構成の１
例を示す図で、９は１Ｈ（１水平走査時間）遅延回路、
１０は１時間遅延回路、１１は円内数字倍の増幅器、１
２は加算器である。各部の動作を説明すると、まず垂直
輪郭信号部では第７図（２Ｌ）に示す輝度信号が１ｖ（
１フイールド）期間に入力されたとすると、各１Ｈ遅延
回路９の出力は、第７図（′ｂ）、（Ｃ）に示す信号と
なり、各増幅器１１の出力信号の加算により第７図（ｄ
）に示す垂直３・＼−２ 方向の輪郭信号が得られる。

同様にして水平輪郭信号部では第７図（ｅ）に示す輝度
信号が１Ｈ期間に入力されたとすると、各を時間遅延回
路１０出力は第７図（ｆ）　、　（ｇ）に示す信号とな
シ、各増幅器１１の出力信号の加算により第７図Φ）に
示す水平方向の輪郭信号が得られる。故に水平郭信号部
と垂直輪郭信号部の出力信号を加算することにより２次
元的な輪郭信号（以後ＤＴＬと呼ぶ）が得られる。なお
水平及び垂直輪郭信号部の周波数特性は第８図（ａ）　
、　（ｂ）の様になる。以後説明の簡略化の為に輪郭信
号は水平輪郭信号のみを考えることにする。

さてダイナミックレンジを広くする為にハイライｌ−コ
ンブレ７７５７回路で入力信号の高レベル部を圧縮して
いるが、この信号をよりンヤープに表現する為の回路部
がニーアバ−チア信号部である。ここで圧縮する動作点
がニーポイントである。

このニーアバ−チア信号部の動作を第９図を用いて説明
する。第９図（？Ｌ）は入力輝度信号でピークレベルＰ
Ｌ階段波が、ニーポインｌ−Ｎ　Ｐからピークポインｌ
−Ｐ　Ｐまで一定の割合で圧縮されている。

この時、圧縮されていない原信号の階段波よりアバ−チ
ア信号を作ると第９図（ｂ）の様になる。これに対して
第９図（ａ）に示すハイライ１−コンブレソ７ヨンがか
かった信号をさらにγ補正した信づ゛は第９図（Ｃ）に
示す様な信号となり、この信号を用いてアバ−チア信号
を作ると第９図（ｄ）に示す様になる。

このアバ−チア信号からでは第９図（８）に示す様なア
バ−チア補正しかできず、高レベルの圧縮された部分で
は輪郭信号が小さくシャープさに欠ける。

故にニーアバ−チア信号部では、ノ・イライ１−コンプ
レッション及びγ補正のかかる曲の輝度信号のうち、第
６図では図示してないが、第１０図に示ス回路ニヨリ任
意レベル（スレッシュホールドレベル）以上の信号を用
いてアバ−チア信号を作っている。アバ−チア信号作成
動作はＭｉＴ述した水平。

垂直輪郭信号部と同様である。任意レベル（スレッシュ
ホールドレベル）ヲ二−ポイン＋−ＮＰ位に設定して、
ハイライトコンプレ、ジョン及びγ補正のかかった信号
にニーアバ−チア信号を加算す５Ｉ＼−７ ると第９図（ｆ）の様になり圧縮された部分のみ輪郭強
調された信号となる。この信号が前述した垂直輪郭信号
部、水平輪郭信号部に入力され輪郭信号ＤＴＬが作られ
、第９図（Ｃ）に示す輝度信号に加算されると第９図（
ｇ）に示す輪郭補正された信号が得られる。図示すると
おり、スレッシュホールドレベル以」二はニーアバ−チ
ア＋ＤＴＬ輪郭信号が、スレ、７ユホールドレベル以下
はＤＴＬ輪郭信号のみがかかった信号となＱ１ハイライ
１−コンプレッションされた部分もンヤープに再現され
る。

以上説明した輪郭信号形成回路２で作られた輪郭信号は
、第５図のレベルデペンデン１−ゲート回路３に入力さ
れる。この回路の動作を第１１図を用いて説明する。第
１１図ｅ）は第５図のデイレイライン６の出力信号で、
ハイライトコンプレッション及びγ補正、ニーアバ−チ
ア補正された１Ｈ遅延の輝度信号で、タイミング調整の
ため適切な時間遅延されている。この信号の任意レベル
で第１１図（ｂ）に示す輪郭信号形成回路２から出力さ
れる輪郭信号をゲーｌ−する。これにより輝度信号の６
１、− 低レベル側の輪郭信号はなくなり第１１図（Ｃ）に示す
ようになる。この信号が輝度信号に加算されると、第１
１図（ｄ）の様な輪郭補正された信号となる。

故にレベルデペンデントゲート 郭補正することによる輝度信号の低レベル側のＳ／Ｎ比
の劣化や、違和感を防いでいる。レベルデペンデントゲ
ー１−回路３の出力信号はさらに第５図のノイズスライ
ス回路４に入力され、第１２図ｅ）に示すような輪郭信
号を作ることによって生じるフラン１〜な信号部での高
周波のノイズをスライスして除去し、第１２図（ｂ）に
示す輪郭信＠を出力する。このノイズスライスされた輪
郭信号とデイレイライン７によってタイミングが合わさ
れた、ハイライトコンプレッション及びγ補正、ニーア
バ−チア補正された１Ｈ遅延の輝度信号とが加算器５で
加算され第９図（ｆ）−ｉたは第１１図（（１）に示す
ような輪郭補正された輝度信号が出ノＪ端子８より得ら
れる。

以上は輝度信号より輪郭信＠を作っているが、他の方法
として輪郭信号を緑信号のみから作り、７、− この信号をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）各プロ
セス増幅器で混合するいわゆる［０ＵＴＯＦ　ＧＲＥＥ
Ｎ　Ｊ方式がある（例えば丸林宏他、「プランビコンカ
ラーカメラ用輪郭補償器」　、昭４４．６．２６．第１
４回テレビジョン方式回路研究委員会資利）。このｊ”
’ＯＵＴ　　ＯＦ　ＧＲＥＥＮＪ方式は、レジストレー
ション、回路規模の関係等で撮像管を用いたカメラに多
く使用されている。

しかしながら上記のような構成には、以下の欠点がある
。

一つは水平、垂直輪郭信号部以外に圧縮された輝度信号
での輪郭信号に−アパーチア信号）を作る回路（従来例
ではニーアバ−チア信号部）が別個に必要であり、寸だ
そのニーアバ−チア信号がかかるレベルが、第１０図の
様なアナログ回路の任意のスレッンユホールｌ−”レベ
ルで制御される為温度変化等による安定性がないという
点、壕だモラーつにはレベルデペンデント作用も任意レ
ベルでケートをかけて輪郭信号をオン、オフしているの
で、輪郭信号がついてないところとついているところの
境界が目立って、違和感を感じさせるという欠点があっ
た。

以上の欠点に対し、圧縮された輝度信号用の輪郭信号を
作る回路を別個に設けなくても、圧縮された輝度信号を
シャープに再現すると共に、レベルデペンデント作用も
オン、オフ的でない滑らかな作用をする輪郭補正器が提
案されている。以下その輪郭補正器を第２の従来例とし
て第１３図〜第１５図を用いて説明する。

第１３図で１は輝度信号が入力される入力端子、２は水
平、垂直の輪郭信号のみを作る輪郭信号形成回路、１３
は入力輝度信号を非線形に変換するＲＡＭテーブル、１
４ばＲＡＭテーブルの特性を種々に書き換えるマイクロ
コンピュータ、１５はＲＡＭテーブル１４の出力信号に
より輪郭信号の利得を変えるゲインコントロール回路、
４はノイズスライス回路、５は輝度信号と利得調整、ノ
イズスライスされた輝度信号を加算する加算器、１６は
タイミング調整用のデイレイライン、８は出力端子であ
り各回路ともディジタル回路で構成されている。尚、第
２の従来例と第１の従来例と同一部には同一番号を付し
、その動作９作用は同様なものである。

以上のように構成された第２の従来例の輪郭補正器につ
いてその動作を第１４図、第１５図を用いて説明する。

第１４図（？Ｌ）は、γ特性及びハイライトコンプレッ
ション特性を示す図で、第１の従来例と同様にピークレ
ベルＭの信号は実線のように、ピークレベルｍの信号は
点線のようにニーポイントＮＰからピークポイントＰＰ
４で圧縮される。この特性によシ、例えば第１４図（ｂ
）に示す等レベル変化の階段波の輝度信号は、ピークレ
ベルがＭ４での階段波なら第１４図（Ｃ）の実線のよう
に、ピークレベルがｍ−４での階段波なら第１４図（Ｃ
）の点線のように圧縮される。この輝度信号が、第１３
図の入力端子１よジ輪郭信号形成回路２に入力され第１
の従来例と同様にして、第１４図（ｄ）に示す輪郭信号
が形成される。圧縮の割合によって輪郭信号の大きさが
点線、実線のように違うが、いずれもハイ１０・＼−／ ライ１ヘコンプレソシヨンのかかった部分では輪郭信号
は小さくなる。しかしこの第２の従来例では、ＲＡＭテ
ーブル１３０入出力特性を第１５図に示す特性にするこ
とにより、相対的にニーポイント以上の入力信号に対し
て出力信号を犬きくして輪郭信号のゲインを大きくでき
る。さらに入力輝度信号のピークレベルに応じて入力輝
度信号の７・イライト部の出力信号値を可変して、ピー
クレベルが大きい時は大きく、小さい時は小さい出力信
号値に設定する特性を持たせることにより、ノ・イライ
ｌ−コンプレッションの圧縮の割合の違いによる輪郭信
号の大きさを同程朋にすることができる。

まだ入力輝度信号の低レベル側（暗い部分）での特性を
、滑らかな入出力特性にすることにより輪郭信号のゲイ
ンを徐々に変化させることができて、レベルデペンデン
ト効果を違和感なく作用させることができる。以上の様
な特性のＲＡＭテーブルを第１３図のマイクロコンピュ
ータ１４により書き込むことにより、例えばピークレベ
ルＭの輝度信号の場合の輪郭信号は、ゲインコントロー
ル回１　１　　Ｉ＜７ 路１５から第１４図（ｅ）に示す様な信号となって出力
される。この輪郭信号はノイズスライス回路４を経て、
信号のフラットな部分の高周波のノイズが除去された後
、加算器５でデイレイライン１６によって適切々時間だ
け遅延された第１４図（Ｃ）に示す入力輝度信号と加算
される。これにより第１４図（ｆ′）に示す様な、輝度
信号が出力端子８より得られる。第１４図（ｆ）かられ
かるように、低レベル側（暗い部分）での輪郭信号が第
１の従来例の様に任意レベル以上で存在するということ
はなく、低レベル側（暗い部分）から徐々に変化して大
きくなり、滑らかにレベルデペンデント作用し、視覚的
に違和感を感じない。寸だ圧縮されたノ・イライト部に
も適する輪郭信号についてシャープさに欠けることは々
い。

以」二のように第２従来例は第１の従来例の欠点を無く
し、輪郭補正器の性能を格段と向上させ有益なものであ
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら第２の従来例の構成で圧縮された輝度信号
部をシャープに再現すると共に、レベルデペンデンｌ−
ｆ違和感なく作用させることができても、輪郭補正器以
外に、例えば他のテレビカメラの動的特性を有するγ回
路、オートニー回路等の特性ｉ、ＲＡＭテーブルを用い
てマイクロコンピュータで操作しようとする場合者ＲＡ
Ｍテーブルの特性を書き換える時間に制限が加わり、映
像に支障をきださない数Ｖの垂直ブランキン期間に書き
換えできたい場合は、例えばマイクロコンピュータを２
個以上もち各操作を行うことになり、回路規模が増える
問題点がある。これはゲート数増大につながり、コスト
画、■Ｃ化等にとっては好甘しくない。

本発明はかかる点に鑑み、回路規模増大を最少限に押さ
え、圧縮された輝度信号部をシャープに再現すると共に
、レベルデペンデン１−もオン、オフ的でなく滑らかに
作用し、マイクロコンピュータ搭載のディジタルカメラ
に適する輪郭補正器を提供することを目的とする。

課題を解決するだめの手段 １３ノ＼−−７ 本発明は上記問題点を解決するため、輝度信号あるいは
輝度信号に類似する信号より輪郭信号を形成する輪郭信
号形成回路と、輪郭信号の利得を調整するゲインコンｌ
−ロール回路と、ゲインコントロール回路にコン１−ロ
ール信号を出力するＲＡＭテーブルとＲＡＭテーブルを
書き換えるマイクロコンピュータと、輝度信号を非線形
変換して、ＲＡＭテーブルにアドレス信号として出力す
る非線形回路と、ゲインコントロール回路の出力信号と
輝度信号を加算する加算器を備えだ輪郭補正器である。

作用 本発明は前記した構成で、輪郭信号のゲインをコントロ
ールスルケインコントロール回路ニ、コントロール信号
を出力するＲＡＭテーブルのアドレス信号となる輝度信
号を、非線形回路により非線形変換し、ＲＡＭテーブル
のアト゛レスが最少となるようにすることで、回路規模
の増大を最少限に押さえ且つＲＡＭテーブルの特性を適
切に設定することにより、輪郭信号のゲインが圧縮され
た１４５、　。

輝度信号部では大きく、また暗い部分から明るい部分へ
変化する輝度信号に対しては滑らかなゲイン変化となる
ようにすることができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例の輪郭補正器の構成を示すブ
ロック図である。第１図で、１は輝１現信号が入力され
る入力端子、２は水平、垂直の輪郭信号のみを作る輪郭
信号形成回路、１５は輪郭信号の利得を調整するゲイン
コントロール回路、１３はゲインコントロール回路１５
にコントロール信号を出力するＲＡＭテーブル、１４は
ＲＡＭテーブル１３の特性を種々に也き換えるマイクロ
コンピュータ、１了は入力輝度信号を非線形変換してＲ
ＡＭテーブル１３にアドレス信号として出力する非線形
回路、４はノイズスライス回路、５は輝度信号と利得調
整、ノイズスライスされた輪郭信号を加算する加算器、
１６はタイミング調整用のデイレイライン、８は出力端
子である。木実施例も各回路はディジタル回路で構成さ
れている。

尚、第２の従来例同一部には同一番号全村してお１５、
、−。

す、その動作２作用は同様なものである。

以」二のように構成された本実施例の輪郭補正器につい
てその動作を第２図〜第４図を用いて説明する。

本実施例の輪郭補正器は、非線形回路１７以外、第２の
従来例とほとんど同様な動作２作用を行う。

故に途中の過程の動作を説明の簡略化の為に省略すると
、第１４図（Ｃ）と（ｆ）の関係と同様に第２図（ａ）
に示す輝度信号が入力端子１に入力されると、第２図（
ｂ）に示す様に圧縮された高輝度部には適度に、低輝度
部には滑らかに、輪郭信号のついた輝度信号が出力端子
８より出力される。

以下非線形回路１７とＲＡＭテーブル１３の関係につい
て説明する。

第３　図（ａ）はＲＡ　Ｍテーブル１３の入出力関係を
示す図であり第１５図と同様な特性となっている。

図中ＳＡば、レベルデペンデント作用がオフし輪郭信号
のゲインが標準となる入力輝度信号レベルである。また
ＮＰＡは、圧縮された輝度信号での輪郭信号のゲインを
大きくする開始点の入力輝度信号のレベルである。また
ＳＴＤ、ＭＡＸは、それぞれ入力輝度信号が標準時及び
最大時の輪郭信号のゲインコンｌ−ロール値である。第
３図（ａ）から分かるように、レベルデペンデントは低
輝度部、ニーアバ−チアは高輝度部で、作用する特徴を
考慮すると、ＳＡからＮＰＡ４での輝度レベルに対する
ＲＡＭテーブルは同一であり無、駄である。そこで非線
形回路１γより第４図（ＩＬ）に示すようにＲＡＭテー
ブル１３に入力される輝度信号を非線形変換する。つま
りＳＡからＮＰＡまでの輝度信号をレベルＢで置き換え
る。これにより第３図（ａ）のＲＡＭテーブル特性は、
第３図（ｂ）の特性に変換できＲＡＭテーブルの容量が
大幅に削減できる。

才だ非線形特性を第４図（ｂ）　、　（Ｃ）に示すよう
にすることで、第３図（ｂ）の特性カーブは変えなくて
も第３図（Ｃ）　、　（（１）のＲＡＭテーブルと同等
の特性を得ることができる。故に、例えば○ｄＢ、９ｄ
Ｂ。

１８ｄＢの輝度信号のゲインアップに対し、レベルデペ
ンデントの特性カーブを変える場合、それぞれのレベル
デペンデント特性カーブをマイクロ１７　Ｉ＼−／ コンピュータで計算しＲＡＭテーブルを書き換える等の
操作を行わなくてもよい。

またニーアバ−チアについても、高輝度部のレベルに応
じてゲインのみならず特性カーブもコントロールしたい
場合、同様にマイクロコンピュータで各ピーク信号に対
する任意特性カーブを計算して、ＲＡＭテーブルを書き
換える必要が々く演算時間が省ける。このように非線形
回路１Ｔの特性を適切に設定することで演算時間が省け
、マイクロコンピュータで他のテレビカメラの動的特性
を有する回路部も含めコントロールする場合、１つのマ
イクロコンピュータでコントロール可能となυ、故に回
路規模の増大を避けられる。

なおマイクロコンピュータ１４でのＲＡＭテーブル１３
の書き換え等は、映像に支障をきたさない１ｖ〜数Ｖ　
３９１間の垂直ブランキング期間内に行うことは言う寸
でもない。捷だ、非線形回路１了はディジタル回路の得
意とする、切り替え等の回路により簡単に構成できるこ
とも言うまでもない。

発明の効果 １８　＼−２ 以上説明したように、本発明によれば、マイクロコンピ
ュータとＲＡＭテーブルを用いた構成により、滑らかな
レベルデペンデント作用を行うことができると共に、ま
たハイライトコンブレノンコンされた輝度信号にも適度
に大きな輪郭信号をつけることができる。さらにＲＡＭ
テーブルに入力する輝度信号を非線形変換する非線形回
路を追加することにより、ＲＡＭテーブルの容量を大幅
に減らすことができ、テレビカメラの他の種々の動的特
性を有する回路を含めた総合的にマイクロコンピュータ
でＲＡＭテーブル’４’ｘ　コｙ　ｌ−ロー／ｌ／する
ことを回路規模の増大なしに行うことができ、マイクロ
コンピュータによるオー１−化、さらにはＩＣ化に貢献
しその実用的効果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における輪郭補正器の構成を示
すブロック図、第２図（ａ）　、　（ｂ）はγ補正及び
ハイライトコンブレノンヨンのかかった入力輝度信号と
輪郭補正された出力輝度信号を示す波形図、第３図（２
Ｌ）〜（ｄ）及び第１５図はＲＡＭテーブル１９、、−
７ の入出力特性図、第４図（？Ｌ）〜（Ｃ）は非線形回路
の入出力特性図、第５図は第１の従来例の輪郭補正器の
ブロック図、第６図は第５図の輪郭信号形成回路の内部
構成の一例を示すブロック図、第７図（？Ｌ）〜（ｈ）
は輪郭信号形成回路の動作説明のだめの波形図、第８図
（ａ）　、　（ｂ）は水平及び垂直輪郭信号部の周波数
特性図、第９図（ａ）〜（ｇ）はニーアバ−チア信号部
の動作説明のだめの波形図、第１０図は同回路図、第１
１図（ａ）〜（ｄ）はレベルデペンデントゲート回路の
動作説明のだめの波形図、第１２図（ａ）　、　（ｂ）
はノイズスライス回路の動作説明のための波形図、第１
３図は第２の従来例の輪郭補正器のブ０　ツク図、第１
４図（ａ）ばγ特性及びノ・イライトコンブレノンヨン
特性を示す特性図、第１４図（ｂ）　、　（Ｃ）ばγ補
正及びハイライトコンブレノンヨンがかかるｍ丁の輝度
信号及びかかった後の輝度信号を示す波形図、第１４図
（ｄ）　、　（ｅ）　、　（ｆ）は第１３図（ｄ）　、
　（ｅ）　、　（ｆ）ノ・・−ノイズスライス回路、５
　−加算器、８出力端子、１３・　ＲＡＭテーブル、１
４　・　マイクロコンピュータ、１５・・・・ケインコ
ントロール回路、１６・・・・・デイレイライン、１７
・・・・非線形回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１く Ｏつ　　　　　　　月 塚　　　　　　　　２ 塚　　　　　　　　　６ ｔく ぐ　　　　刊 憾　　　　　　　　　　　− ｗ、ｅ ！　　　　　Ｎ　　　　　　　　　　（ω　　　′ｂ 憾　　　　　　　　　ｄ ・χ　　　　　　Ｎ　　　　　　　　　　（′も −１ｄ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 輝度信号あるいは輝度信号に類似する信号より輪郭信号
   を形成する輪郭信号形成回路と、前記輪郭信号の利得を
   調整するゲインコントロール回路と、前記ゲインコント
   ロール回路にコントロール信号を出力するＲＡＭテーブ
   ルと、前記ＲＡＭテーブルを書き換えるマイクロコンピ
   ュータと、前記輝度信号あるいは輝度信号に類似する信
   号を非線形変換して、前記ＲＡＭテーブルに゛アドレス
   信号として出力する非線形回路と、前記ゲインコントロ
   ール回路の出力信号と前記輝度信号と加算する加算器と
   を備えたことを特徴とする輪郭補正器。