JPH03285472A - 水平輪郭強調回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えばテレビジョン受像機等において、映
像信号の水平輪郭強調を行なう水平輪郭強調回路に関す
る。

（従来の技術） 周知のように、例えばテレビジョン受像機等における映
像信号の水平輪郭強調は、第７図に示す回路によって実
現されている。すなわち、図中１１は入力端子で、第８
図（ａ）に示すような映像信号ａが供給されている。こ
の入力端子〕１に供給された映像信号ａは、遅延回路１
２により第８図（ｂ）に示すように所定量遅延されて、
加算回路１３の一方の入力端に供給される。

一方、入力端子１１に供給された映像信号ａは、二次微
分回路１４に供給される。この二次微分回路１４は、入
力された映像信号ａを、第８図（ｂ）、（ｃ）に示すよ
うに所定量づつ遅延させて映像信号す、ｃを生成し、 （ｂ−ａ）＋　（ｂ−ｃ）＝２ｂ−（ａ＋ｃ）なる演算
を行なうことにより、第８図（ｄ）に示すような二次微
分信号を生成して、加算回路１３の他方の入力端に供給
するものである。なお、二次微分のピーク周波数は、視
覚上効果のある、例えば２〜４　［ＭＨｚ］付近に設定
される。

そして、加算回路１３は、映像信号すと第８図（ｄ）に
示す二次微分信号とを加算し、ここに、第８図（ｅ）に
示すように輪郭成分の強調された映像信号が生成され、
出力端子１５から取り出される。

ところが、このような輪郭強調回路では、輪郭強調によ
るシャープ感が得られる反面、高域ノイズ成分も強調さ
れるため、視覚上Ｓ／Ｎが劣化するという不都合が生じ
る。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来の水平輪郭強調回路では、Ｓ／
Ｎの劣化を伴わなければ所望の輪郭強調を行なうことが
できないという問題を有している。

この発明は上記の問題を解決するためになされたもので
、Ｓ／Ｈの劣化を極力少なくして十分な輪郭強調を行な
い得る水平輪郭強調回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係る水平輪郭強調
回路は、映像信号の水平低域周波数成分を抽出する第１
の抽出手段と、前記映像信号の水平高域周波数成分を抽
出する第２の抽出手段と、この第２の抽出手段で得られ
る水平高域周波数成分の垂直及び時間方向の周波数帯域
を制限する垂直−時間フィルタリング手段と、この垂直
−時間フィルタリング手段の出力に任意設定可能な係数
を乗算する乗算手段と、この乗算手段の出力を前記第２
の抽出手段で得られる水平低域周波数成分に加算する加
算手段とを具備して構成される。

（作用） この発明に係る水平輪郭強調回路に関し、水平周波数帯
域の２　［ＭＨ２］以上の高域成分をフレーム内平均後
にフィールド操作を繰り返し行なっても、はとんど劣化
が認められず、２［ＭＨｚ］以上の成分の動きを一部削
除することが可能である旨の報告がある（「三次元周波
数多重手法の一検討」用井、安木、坂本著、テレビジョ
ン学会技術報告、１ＴＥＪ、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅ
ｐｏｒｔ　Ｖｏｌ　１２　Ｎｏ、３０、ｐｐ、５５〜ｐ
ｐ、８０　、ＴＥＢＳ−８８８−２４（Ａｕ、１９８８
）　　；以下、文献１とする）。この発明では、上記文
献１の報告を元に、例えば入力映像信号の水平高域周波
数成分２，０〜４．２　［ＭＨｚｌの垂直及び時間方向
の周波数帯域を制限することで、Ｓ／Ｎを改善した高域
成分を得る。この高域成分に所定の輪郭補正特性に見合
った係数を乗じて強調を行なった後、入力映像信号の水
平低域周波数帯域０〜２．０　［ＭＨｚｌに加算するの
で、Ｓ／Ｎの劣化を極力少なくして十分な輪郭強調を行
なうことができる。

（実施例） 以下、第１図乃至第６図を参照してこの発明の一実施例
を説明する。

第１図はその全体構成を示すもので、入力端子１を通じ
て入力されたテレビジョン信号（水平方向周波数帯域０
〜４．２　［ＭＨｚｌ、垂直方向周波数帯域０〜５２５
／２　ｍＣＩ）ｈ］　、時間方向周波数帯域±３０　［
Ｈｚ］　）は水平方向ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２と
遅延器３に供給される。ローパスフィルタ２は入力テレ
ビジョン信号から水平方向について２．０　［ＭＨｚｌ
以下の低域周波数成分を抽出するものである。一方、遅
延器３はローパスフィルタ２の処理時間だけ入力信号を
遅延出力するものである。上記ローパスフィルタ２の出
力信号は遅延器４に送られ、同時に遅延器３の出力信号
と共に減算器５に供給される。この減算器５は遅延器３
で遅延されたテレビジョン信号から水平方向ローパスフ
ィルタ２で抽出された周波数成分を減算することにより
、水平方向について２．０　［ＭＨｚ］以上の高域周波
数成分を抽出するものである。

このようにして抽出された高域周波数成分のテレビジョ
ン信号は垂直−時間フィルタロに供給される。この垂直
−時間フィルタロは入力信号の帯域を垂直及び時間方向
に制限するものである。ここで帯域制限された信号は係
数乗算器７に供給される。この係数乗算器７は入力信号
に輪郭を強調するための係数Ｋを乗じるものである。一
方、遅延器４は入力信号を上記垂直−時間フィルタロ及
び係数乗算器７の処理時間だけ遅延出力するものである
。この遅延器４の出力信号は係数乗算器７の出力信号と
共に加算器８に供給される。この加算器８は遅延器４か
らの低域周波数成分に係数乗算器７からの輪郭強調され
た高域周波数成分を加算するものである。これによって
２．０［ＭＨｚ］以上の高域周波数成分について輪郭強
調されたテレビジョン信号が生成され、出力端子９より
出力される。

ここで、上記垂直−時間フィルタロについて、タップ数
を７とした場合の具体的な構成を第２図に示して説明す
る。

第２図において、入力端子１０１には上記減算器５から
の高域周波数成分（２，０〜４．２［ＭＨｚ］）のテレ
ビジョン信号が供給される。

この入力信号はＩＨ遅延器１０２に供給されると共にタ
ップ係数乗算器１０９，１１８に供給される。ＩＨ遅延
器１０２は減算器５からの信号を１ライン遅延（−１）
するもので、ここで遅延された信号はＩＨ遅延器１０３
、タップ係数乗算器１１０．１１９に供給される。ＩＨ
遅延器１０３はＩＨ遅延器１０２からの信号をさらに１
ライン遅延（−２）するもので、ここで遅延された信号
はＩＨ遅延器１０４、タップ係数乗算器１１１゜１２０
に供給される。ＩＨ遅延器１０４はＩＨ遅延器１０３か
らの信号をさらに１ライン遅延（−３）するもの・で、
ここで遅延された信号はフィールドメモリ１０５及びタ
ップ係数乗算器１２１に供給される。

フィールドメモリ１０５はＩＨ遅延器１０４からの信号
をさらに２５９ライン遅延（−２６２）するもので、こ
こで遅延された信号はＩＨ遅延器１０６、タップ係数乗
算器１１２に供給される。

ＩＨ遅延器１０６はフィールドメモリ１０５からの信号
をさらに１ライン遅延（−２６３）するもので、ここで
遅延された信号はＩＨ遅延器１０７、タップ係数乗算器
１１３，１２２に供給される。

ＩＨ遅延器１０７はＩＨ遅延器１０６からの信号をさら
に１ライン遅延（−２６４）するもので、ここで遅延さ
れた信号はＩＨ遅延器１０８、タップ係数乗算器１１４
，１２３に供給される。ＩＨ遅延器１０８はＩＨ遅延器
１０７からの信号をさらに１ライン遅延（−２６５）す
るもので、ここで遅延された信号はタップ係数乗算器１
１５゜１２４に供給される。

上記タップ係数乗算器１０９〜１１５はそれぞれ減算器
５、ＩＨ遅延器１０２，１０３、フィールドメモリ１０
５、ＩＨ遅延器１０６〜１０８から供給される信号に対
応する加重値を乗算するもので、各乗算結果はそれぞれ
加算器１１６に供給される。また、上記タップ係数乗算
器１１８〜１２４はそれぞれ減算器５、ＩＨ遅延器１０
２〜１．０４．１０６〜１０８から供給される信号に対
応する加重値を乗算するもので、各乗算結果はそれぞれ
加算器１２５に供給される。

上記加算器１１６はタップ係数乗算器１０９〜１１５の
全出力を加算するもので、その加算結果はフィールドメ
モリ１１７に供給される。このフィールドメモリ１１７
は加算器１１６からの信号をさらに２６３ライン遅延す
るものである。上記加算器１１７はタップ係数乗算器１
１８〜１２４の全出力を加算するもので、その加算結果
はフィールドメモリ１１７の遅延出力と共にセレクタ１
２６に供給される。このセレクタ１２６はフィールドメ
モリ１１７からの信号と加算器１１５がらの信号を垂直
周波数と同じ周期のフィールド切換信号ＦＳによってフ
ィールド毎に選択出力される。この出力信号は出力端子
１２７を介して上記係数乗算器７に供給される。

上記構成において、第３図乃至第６図を参照してその動
作を説明する。

今、入力端子１に第３図（ａ）、（ａ’）に示すような
空間周波数特性を有するテレビジョン信号（水平方向周
波数帯域０〜４．２　［ＭＨｚ］、垂直方向周波数帯域
０〜５２５／２　［ｃｐｈ］、時間方向周波数帯域±３
０　［ＭＨ２］　）が供給されたとする。まず、ローパ
スフィルタ２、遅延器３及び減算器５によって、入力テ
レビジョン信号から第２図（ｂ）、（ｂ’）に示すよう
に２．０〜４．２　［ＭＨｚコの高域周波数成分が抽出
される。この抽出信号は垂直−時間フィルタロに供給さ
れる。

この垂直−時間フィルタロに入力された高域周波数成分
のテレビジョン信号は、第２図のＩＨ遅延器１０２〜１
０４、フィールトルメモリ・１０５、ＩＨ遅延器１０６
〜１０８で順次遅延され、対応するタップ係数乗算器１
０９〜１１５，１１８〜１２４に供給されて、それぞれ
所定の加重値が乗算される。

このとき、減算器５の出力を０ライン目とすると、ＩＨ
遅延器１０２，１０３、フィールトルメモリ１０５、Ｉ
Ｈ遅延器１０６〜１０８の各出力は−１，−２，−２６
２，−２６３，−２６４゜−２６５ライン目の信号とな
る。この場合のタップ係数がかかる領域を第４図（ａ）
に示す。同図の場合は、−１ライン目がセンタタップと
なる。

各タップ係数乗算器１０９〜１１５の乗算結果は加算器
１１６に供給され、１ライン毎に加算処理される。この
加算器１１６の加算出力を第４図（ｂ）に示す。以上の
処理により、水平方向の高域周波数成分について第１フ
イールドと第２フイールドとを重ね合わせ、これによっ
て垂直方向のフィルタリングが行われる。加算器１１６
の加算結果はフィールドメモリ１１７に供給され、さら
に２６３ライン、すなわち１フイールド遅延される。こ
のフィールドメモリ１１７の遅延出力を第４図（ｃ）に
示す。

一方、減算器５の出力を０ライン目とすると、ＩＨ遅延
器１０２〜１０４．１０６〜１０８の各出力は−１，−
２，−３，−２６３，−２６４゜−２６５ライン目の信
号となる。この場合のタップ係数がかかる領域を第４図
（ｄ）に示す。同図の場合は、−２６４ライン目がセン
タタップとなる。各タップ係数乗算器１１８〜１２４の
乗算結果は加算器１２５に供給され、１ライン毎に加算
処理される。この加算器１２５の加算出力を第４図（ｅ
）に示す。以上の処理により、水平方向の高域周波数成
分について第１フイールドと第２フイールドとを重ね合
わせ、これによって垂直方向のフィルタリングが行われ
る。この加算器１２５の加算結果はフィールドメモリ１
１７の遅延出力と共にセレクタ１２６に供給される。こ
こで、加算器１２５の各ライン出力タイミングは第４図
（Ｃ）に示したフィールドメモリ１１７の出力と比較し
て第４図（ｆ）に示すようになる。

そこで、セレクタ１２６により、フィールドメモリ１１
７の遅延出力と加算器１２５の加算出力とをフィールド
毎に交互に切換入力して、第１フイールド、第２フイー
ルドの順に選択出力する。

このセレクタ１２６の出力を第４図（ｇ）に示す。

垂直−時間フィルタロでは、以上の処理によって、入力
した高域周波数成分のテレビジョン信号について、第３
因（Ｃ）、（ｃ’　）に示すように垂直方向の周波数帯
域をＯ〜３　Ｘ　５２５／８［ｃｐｈｌ　　時間方向の
周波数帯域を±１５［Ｈｚ］に圧縮することで帯域制限
して係数乗算器７に出力することができる。

このように垂直及び時間方向に帯域を制限することで、
ノイズとして混入している高域成分を除くことができる
が、動く部分の情報が欠落するため、動きの不自然さを
生じるおそれがある。このことについて、前述した文献
１では、動きの滑らかさという点に関しては低域成分が
重要な役割を担っており、水平周波数帯域２．０［ＭＨ
ｚ］以上の高域周波数成分に関してフィールド操作の繰
り返しを行なっても動きの滑らかさはまったく失われず
、水平方向周波数２．０　［ＭＨｚ］以上の成分に対し
て上記の処理を行なっても動きの不自然さの劣化は認め
られないと報告されている。

第１図に示す係数乗算器７では、垂直−時間フィルタロ
から供給されている高域ノイズ成分を除去した水平高域
周波数成分に輪郭を強調するための係数Ｋを乗算し、加
算器８に出力する。一方、遅延器４は水平方向ローパス
フィルタ２から供給される水平方向周波数２．０　［Ｍ
Ｈｚ］以下の成分のテレビジョン信号を垂直−時間フィ
ルタロ及び係数乗算器７で生じる遅延分だけ遅延させて
、加算器８に出力する。加算器８は遅延器４の出力と係
数乗算器７の出力とを加算して出力端子９に供給する。

第５図に一例を示す。同図（ａ）は遅延器４から出力さ
れる水平方向周波数２．０　［ＭＨｚ］Ｈｚｌテレビジ
ョン信号の周波数スペクトラム、同図（ｂ）は係数乗算
器７から出力される水平方向周波数２．０〜４．２　［
ＭＨｚｌのテレビジョン信号の周波数スペクトラム、同
図（Ｃ）は加算器８で加算処理されたテレビジョン信号
の周波数スペクトラムを示している。

第５図から明らかなように、遅延器４から出力される水
平方向の低域周波数成分がゲイン１であるのに対し、係
数乗算器７から出力される水平方向の高域周波数成分が
ゲインＩＸＫであるから、両口力を加算した加算器８の
出力は、水平方向について高域周波数成分のレベルが低
域周波数成分のレベルに比べて高（なっており、これに
よって水平方向に輪郭強調されたテレビジョン信号を得
ることができる。但し、この加算結果は、第２図の説明
から明らかなように、水平周波数帯域０〜２．０　［Ｍ
Ｈｚｌの範囲では、垂直周波数帯域０〜５２５／２　［
ｃｐｈ］、時間周波数帯域±３０［Ｈｚｌであり、水平
周波数帯域２．０〜４．２［ＭＨｚｌの範囲では、垂直
周波数帯域０〜３ｘ５２５／８　［ｃｐｈ］　　時間周
波数帯域±１５［Ｈｚｌである。第６図（ａ）に加算器
８の出力信号の水平方向−垂直方向周波数スペクトラム
、同図（ｂ）にその時開方同一垂直方向周波数スペクト
ラムを示す。

したがって、上記構成による水平方向輪郭強調回路は、
入力テレビジョン信号から水平方向の高域周波数帯域２
．０〜４．２　［ＭＨｚｌの成分を抽出し、さらに垂直
及び時間方向の周波数帯域を圧縮制限するようにしてい
るので、Ｓ／Ｎを改善した高域成分を得ることができる
。そして、この高域成分に所定の輪郭補正特性に見合っ
た係数を乗算して強調を行った後、入力テレビジョン信
号の水平方向の低域周波数成分０〜２．０　［ＭＨｚｌ
に加算するようにしているので、Ｓ／Ｎの劣化を極力少
なくして、かつ十分な輪郭強調を行うことができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
例えば垂直−時間フィルタロは第２図の７タツプ構成で
なくてもよく、３タツプ構成であっても十分な効果が得
られる。その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形しても同様に実施可能であることはいうまでもな
い。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、Ｓ／Ｎの劣化を極力少
なくして十分な輪郭強調を行ない得る水平輪°郭強調回
路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る水平輪郭強調回路の一実施例を
示すブロック回路構成図、第２図は同実施例の垂直−時
間フィルタの構成を示すブロック回路図、第３図、第５
図及び第６図はそれぞれ第１図の回路動作を説明するた
めの周波数スペクトラムを示す特性図、第４図は第２図
の垂直−時間フィルタの動作を説明するためのラインパ
ターンを示すパターン図、第７図は従来の水平輪郭強調
回路の構成を示すブロック回路図、第８図は第７図に示
した従来回路の動作を説明するための波形図である。 １・・・入力端子、２・・・水平方向ローパスフィルタ
、３・・・遅延器、４・・・遅延器、５・・・減算器、
６・・垂直−時間フィルタ、７・・・係数乗算器、８・
・加算器、９・・・出力端子、１０１・・・入力端子、
１０２〜１０４，１０６〜１０８・・・ＩＨ遅延器、１
０５．１１７・・フィールドメモリ、１０９〜１１５．
１１８〜１２４・・・タップ係数乗算器、１１６．１２
５・・加算器、１２６・・・セレクタ、１２７・・・出
力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 映像信号の水平輪郭強調を行なう水平輪郭強調回路にお
   いて、前記映像信号の水平低域周波数成分を抽出する第
   １の抽出手段と、前記映像信号の水平高域周波数成分を
   抽出する第２の抽出手段と、この第２の抽出手段で得ら
   れる水平高域周波数成分の垂直及び時間方向の周波数帯
   域を制限する垂直−時間フィルタリング手段と、この垂
   直−時間フィルタリング手段の出力に任意設定可能な係
   数を乗算する乗算手段と、この乗算手段の出力を前記第
   ２の抽出手段で得られる水平低域周波数成分に加算する
   加算手段とを具備することを特徴とする水平輪郭強調回
   路。