JPH0226917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、カラーテレビジヨン信号変換装置に
おいて、特に、通常のカラーテレビジヨン信号
（NTSC.PAL.SECAM方式）を、高品位、高解像
度の三原色の映像信号に変換して、表示し得るよ
うにしたものの中で、画像の輪郭部を強調し、よ
りシヤープな画像を得る装置に関する。

背景技術 周知のように、カラーテレビジヨン信号を表示
する際には従来、複合カラー映像信号から、輝度
信号と色信号とを、周波数分離方式あるいは、１
ライン遅延線を用いたくし型波方式等により分
離して復調し、これによつて得た三原色の映像信
号でカラー受像管を駆動するようにしていた。か
かる従来の復調方式により形成した三原色の映像
信号は、特に、輝度信号の解像度が、水平方向乃
至垂直方向にて低下するために、良好な画質が得
られないという欠点があつた。

さらに、従来の復調方式によれば２：１インタ
ーレース方式で表示するため、インタラインフリ
ツカを生じ空間周波数特性の劣化を伴うという欠
点もあつた。

近時、これら上述した欠点を除去し、通常のカ
ラーテレビジヨン信号に信号変換を施して、高品
位、高解像度の三原色の映像信号を表示し得るよ
うにしたカラーテレビジヨン信号変換装置が開発
されている。

この種の信号変換装置としては一般にフイール
ドメモリを複数個持ち、例えば第１図に示すよう
に構成され、映像信号の走査線間の相関々係と、
フレーム間の相関々係を利用して輝度信号と色信
号とに分離し、１フイールド遅延信号や、１ライ
ン遅延信号を利用することにより補間信号を作り
出し、水平の走査周波数を２倍にすることによつ
て線順次走査を行なう方式を採用している。

ここで、第１図において１はアナログ・デイジ
タル変換部で、入力のカラーテレビジヨン信号を
デイジタル信号に変換する。２は、複合カラー映
像信号から輝度信号と、色信号とを分離するYC
分離部で、分離の方法としては映像信号のライン
間の相関々係を利用した方法とフレーム間の相関
関係を利用した方法とがあるが、画像の動いた部
分でフレーム間の分離を行なうとボケを生じるた
め、画像の動きを検出することによつて上述の両
方式の信号をそれぞれ動きの程度により重みづけ
する方法がとられている。

３は、２で分離された信号を最終段で線順次走
査するために、補間信号を発生させる信号補間部
で、信号補間の方法は一般に、フイールドメモリ
及びラインメモリを持ち、フイールド内挿信号と
ライン内挿信号とを得、YC分離部と同様、画像
の動きを検出して両内挿信号を動きの程度により
重みづけする方法がとられている。また、３は補
間信号を発生させると同時に、入力信号をそのま
まホールドして出力するので、線順次走査に変換
した際の連続する２走査線分の信号を発生させる
機能を持つ。

４は、時間軸を圧縮する時間軸圧縮部で、線順
次走査に変換した際の連続する２走査線分の２系
統の信号が時間的に同時に入力され、水平走査周
期を1/2に圧縮して１系統で出力する。そして、
ここでは一般に、ラインメモリやフイールドメモ
リの読み出しのアドレスカウンタの速さを書き込
みのアドレスカウンタに比して２倍にとり、上述
の機能を満足させている。

５は、輝度信号と色信号とにより三原色の映像
信号を得るためのマトリツクス部である。上記の
経過をたどつて得られた三原色の映像信号は、６
のデイジタル・アナログ変換部で、アナログ信号
に変換され、カラー受像管等の表示部に送出され
る。

第２図はこの種の従来の信号変換装置の他の例
を示すもので、ここでは第１図で５番目に配した
マトリツクス部５が、３番目に配され、三原色の
映像信号に変換された後、信号補間及び時間圧縮
が施されるようになつている。そして、各部の動
作は第１図のものと同様であるので詳細は省略す
る。

ところでこのように構成された従来のテレビジ
ヨン信号変換装置において、得られた画像の鮮鋭
度を上げるため輪郭部を強調する信号を原信号に
付加する方法をとることが望まれる。

一般にこのための輪郭強調回路は画面の垂直方
向と、水平方向にわけて独立に強調する方法がと
られている。

垂直方向の輪郭強調回路は画面の強調すべき走
査線の前後複数走査線の同位相の情報をとり出
し、これらの情報を用いて演算により強調信号を
抽出し、原信号に付加する。

また、水平方向の輪郭強調は、強調すべきサン
プル点の前後複数サンプル点の情報をとり出し、
これらの情報を用いて演算により強調信号を抽出
し、原信号に付加する。

そして必要なら上述の垂直方向と水平方向の両
強調信号を適当な割合で混合して強調信号として
用いることもある。

第３図は走査変換を行ない線順次で走査した時
の走査線を示すもので、以下この図に従つて輪郭
強調の過程を説明する。第３図において、点線で
示したJ₂，J₄，J₆は補間によつて得られた信号で
ある。また実線で示したJ₁，J₃，J₅，J₇は補間で
はなくインターレースで表示する時も同時刻で表
示されるべき信号である。

また、それぞれの走査線のサンプル点をａ〜ｅ
で示す。

今C₄というサンプル点に着目し、例えば前後
の走査線及び前後のサンプル点及びC₄自身の計
５サンプルの情報をもつてC₄というサンプル点
の情報の強調信号を得るものとする。この場合、
C₃及びC₅の情報と、C₄自身の情報との演算によ
り画面の垂直方向の強調信号を得る。また、b₄及
びd₄の情報とC₄自身の情報との演算により画面の
水平方向の強調信号を得る。

ところでこのような方法で強調信号を得るため
には、従来の第１図に示す装置において時間軸圧
縮部４と、マトリクス部５の中間に第４図のごと
く構成した輪郭強調回路を配置する。つまり第４
図において輝度信号系統においては、前後の走査
線の情報を得るがために、線順次走査に変換した
後の１水平走査周期（1h）分（例えば31.78μsec）
の遅延機能をもつたラインメモリ１１，１２を２
つ有し、これら２走査線情報を加算器１５で加算
し、これを係数器１４でβ倍した情報を作成す
る。

また、中心となる強調信号を付加するための走
査線情報をラインメモリ１１と１２の中間から引
き出し、これを係数器１３でα倍し、上述のβ倍
した情報と加算器１６で加算し、もとの信号に対
して強調部の付加を供つた信号を得る。この時係
数器１３と１４の係数はα＞１、β＜０でありα
＋2β＝１となるように設定される。この係数の
具体的な一例としてはα＝1.25、β＝−0.125が
あげられる。

１７は、水平方向の輪郭強調部で、その構成の
一例を第５図に示す。この第５図に示す強調信号
発生のメカニズムは、すでに述べた垂直方向と同
様であり、第４図ではラインメモリ１１，１２が
用いられたのに対し、第５図では１サンプルデイ
レー器２１，２２が用いられている。ここで、２
５と２６は加算器、２３と２４は係数器をそれぞ
れ示すものである。

一方色信号系統は一般に強調する必要がないと
思われるので、第４図に示すように輝度信号系統
と、遅延量を合わせるべく1hメモリ１８（垂直
方向の輪郭強調による遅延量調節）とデイレー調
整器１９（水平方向の輪郭強調による遅延量調
節）とにより構成される。

以上のような方法による従来の輪郭強調は、デ
ータの時間軸が圧縮されサンプリングレートが２
倍になつているため、例えば第４図に示すような
ラインメモリ１１，１２には多相展開が必要とな
りそのメモリ容量を必要以上に大きくし、また加
算器１５，１６，２５，２６を使う際には、この
加算器の１加算に要する単位時間が１サンプリン
グ時間を越えると多相展開を必要とするため、越
えないようなICを選定する必要が生じ、使用す
るICに制約を受けるという問題があつた。した
がつて回路を構成する際の制限が種々存在するた
め、設計の難易度を高めるものであつた。

発明の開示 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは画像の鮮鋭度の向上を計
り、輪郭部を強調することが可能な装置を上述の
ような欠点を生じることなく実現することにあ
る。

したがつて、本発明は走査線上の輪郭強調すべ
きサンプル点の前後複数サンプル点の情報を隣接
する２走査線分にわたつて抽出し、これらの情報
を演算することによつて得た強調量を原信号に付
加して出力する輪郭強調回路を特に、信号補間部
の出力と時間軸圧縮部の入力との間に設けるもの
である。

その結果、本発明によれば通常、カラーサブキ
ヤリヤの３〜４倍のサンプリングクロツクをその
まま適用することが可能となり、輪郭強調に使用
するメモリの容量を少なくすることができるとと
もに、加算器のアクセス時間の速い素子の選定基
準が緩和され、回路設計上の自由度が増大する。

発明を実施するための最良の形態 先ず、従来の輪郭強調回路は第１図に示す時間
軸圧縮部４と、マトリツクス部５の中間に配置さ
れていたのに対し、本発明では信号補間部３と時
間軸圧縮部４の中間に配置される点に特徴があ
る。

第６図はこのような配置に基づく輪郭強調回路
の一例を示す構成図である。まず、輝度信号系統
における説明をする。信号補間部３より出力され
た輝度信号は、線順次走査を行なう走査線のうち
連続した２走査線分の信号であり、ここでは以下
これを，とする。また、これを第３図に対比
させると、はJ₃、はJ₄にあたるものとする。
以下、このJ₃，J₄に相当する信号が入力された場
合にもとづいて説明を進める。第６図において、
３１および３２は走査変換をする前の１水平走査
周期（例えば63.5μsec）の遅延を与えるラインメ
モリで、ラインメモリ３１の出力信号は第３図
のJ₁に相当する信号となる。したがつて、加算器
３４を通つた信号は、ラインメモリ３１の場合
と同様にラインメモリ３２よりJ₂に相当する信号
が出力されるからJ₂とJ₄の信号成分の和の情報を
もつ。同様な加算器３３の出力信号は係数器３
８によりβ倍される一方、ラインメモリ３２の出
力信号は係数器４０によりα倍される。この係
数器３８と４０の出力信号は加算器３５で加算さ
れる。この加算器３５の出力信号はJ₁とJ₃の和
がβ倍され、J₂がα倍された信号の和ということ
になり、これはすでに従来技術でも述べてあるよ
うに、α＞１、β＜０、α＋2β＝１が成り立つ
べくα、βを設定してやることにより、J₂の垂直
方向の輪郭強調された信号となる。ここでこの各
係数は従来と同様にα＝1.25、β＝−0.125とす
ることができる。

一方、加算器３４の出力信号は係数器３９に
よりβ倍され、また入力信号は係数器３７によ
りα倍される。この両信号は加算器３６で加算さ
れる。つまり加算器３６の出力信号は、J₂とJ₄
の和がβ倍され、J₃がα倍された信号の和という
ことになり、これはすでに説明したようにJ₃の垂
直方向の輪郭強調された信号となる。

次に、水平方向の輪郭強調はすでに述べた従来
と同様な第５図の構成を用いるものとし、これを
第６図では番号４１と４２で示す。

また色信号系統は一般に強調する必要がないた
め、輝度信号系統と遅延量を合わせるべく第６図
に示すようにラインメモリ４３、デイレー調整器
４４，４５により構成される。

このように本発明によると、使用するメモリ容
量を増やさずに、データの時間軸を圧縮する前に
輪郭強調を施すことが可能となる。また、サンプ
リングレートは変わらず一般に画像処理で採用さ
れているカラーサブキヤリアの３倍及至４倍のサ
ンプリングクロツクをそのまま用いることができ
る。その結果として、ラインメモリを多相に展開
する必要がなくなり、その容量を節減することが
できる。また加算器を使う際に加算器の１加算に
要する単位時間が１サンプリング時間を越えると
多相展開を必要とするため、越えないようなIC
を選定する必要が生じるが、クロツクレートの低
い部分で本発明は適用されるから、使用するIC
（TTL）の制約をほとんど受けないという効果が
ある。

以上、本発明の説明は第１図の構成に輪郭強調
部を付加する例をもつて行なつてきたが、第２図
のごとき構成に輪郭強調部を付加する例であつて
も本発明は適応可能である。

すなわち、第２図の従来の方法で輪郭強調部を
付加するならば、時間軸圧縮部４の後段で、三原
色の映像信号のそれぞれに個別に第４図の輝度信
号系統に相当する強調回路を付加することとな
る。

したがつて、本発明を第２図の従来回路に適応
するならば、信号補間部３と時間軸圧縮部４の中
間に配することは第１図の場合と同様にして、こ
の部分における三原色の映像信号のそれぞれに個
別に第６図の輝度信号系統に相当する強調回路を
付加すればよい。この場合、同じ強調回路が３組
必要となるから規模も大きくなるので、三原色の
映像信号のうち最も輝度の高い緑信号にのみ強調
回路を付加し、のこりの赤信号と青信号について
は、第６図に示す色信号系統に相当する遅延量補
償を付加する構成が実用的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のテレビジヨン信号変換装置の要
部構成を示すブロツク図、第２図は従来のテレビ
ジヨン信号変換装置の他の一例を示す要部ブロツ
ク図、第３図は線順次走査変換後の画面上の走査
線とサンプリング点を示すサンプリングパターン
図、第４図は従来の輪郭強調回路の一例を示す回
路図、第５図は従来の水平の輪郭強調回路の一例
を示す回路図、第６図は本発明の一実施例輪郭強
調回路を示す回路図である。 ２……YC分離器、３……信号補間部、４……
時間軸圧縮部、３１〜４２……輪郭強調回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インターレース方式のテレビジヨン信号を線
   順次走査方式の信号に変換するため、受信した複
   合映像信号をYC分離器によつて輝度信号と色信
   号とに分離し、この信号からフイールド内挿信号
   およびライン内挿信号を生成するとともに、これ
   に画像の動きの程度により適宜重み付けすること
   によつて補間信号を発生する信号補間部と、この
   信号補間部より偶数および奇数走査線の２系統分
   の前記補間信号が同時に入力され、水平走査周期
   を1/2に圧縮した１系統の映像信号を出力する時
   間軸圧縮部と、水平方向と垂直方向の輪郭協調回
   路とを少なくとも備えたテレビジヨン信号変換装
   置において、 前記垂直方向の輪郭協調回路が前記信号補間部
   より出力された線順次走査を行なう走査線の連続
   した第１と第２の２走査線分の輝度信号の内第１
   の輝度信号を線順次走査に変換する前の１水平走
   査周期遅延する第１のラインメモリと、前記第１
   のラインメモリからの出力信号と前記第１の輝度
   信号とを加算する第１の加算器と、 前記第１の輝度信号をα倍する第１の係数器
   と、 前記第１の加算器からの出力信号をβ倍する第
   ２の係数器と、 前記第１の輝度信号より線順次走査に変換後の
   １水平走査周期進んだ第２の輝度信号を線順次走
   査に変換する前の１水平走査周期遅延する第２の
   ラインメモリと、前記第２のラインメモリからの
   出力信号と前記第２の輝度信号とを加算する第２
   の加算器と、 前記第２の輝度信号をα倍する第３の係数器
   と、前記第２の加算器からの出力信号をβ倍する
   第４の係数器と、前記第２の係数器からの出力信
   号と前記第３の係数器からの出力信号とを加算す
   る第３の加算器と、 前記第１の係数器からの出力信号と前記第４の
   係数器からの出力信号とを加算する第４の加算器
   とからなり、かつα及びβが、α＞１、β＜０、
   α＋2β＝１の関係を満足するように設定したこ
   とを特徴とした輪郭強回路を有するテレビジヨン
   信号変換装置。