JPH037477A - 輪郭補正回路 - 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］ 本発明は映像信号の輪郭補正に係り、特に輪郭部の信号
変化を検出して、変化部分を補正信号と置換することに
より、簡単な構成で良好な補正効果を得るようにした輪
郭補正回路に関する。

［従来の技術］ 色信号低域変換方式のＶＴＲ（ビデオテープレコーダー
）では１色信号の帯域は５００　ＫＨｚに制限され、輝
度信号の帯域Ｃ数Ｍ）Ｉｚ）に比べ著しく低い、そのた
め、映像の輪郭部で色のぼけやにじみが目立つ。この問
題を解決するためには、輪郭部の信号の変化を急峻にし
輪郭補正をかける必要がある。

この種の輪郭補正に係る米国特許用４，０３０，１２１
号明細書に記載の従来技術では、入力信号の１次微分成
分と２次微分成分を乗算した結果から補正信号を生成し
、入力信号に加算することにより輪郭補正を行なってい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術の補正方法によれば輪郭部の波形のなまり
は大幅に改善される。しかし、上記方法では、１次微分
信号をもとに近似的な補正信号を生成しているために、
エツジ部では波形のなまりが残るという問題があった。

また、上記従来技術には、１次微分信号に演算処理を施
すことにより、より正確な補正信号を生成して上記問題
点を解決する手段も示されているが、この方法は回路規
模、コストの増大という問題を持っている。

本発明の目的は、簡易な構成で良好な補正効果を得られ
る輪郭補正回路を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、映像信号をディジタル化し、１次微分（差
分）、絶対値及び２次微分を求める回路と、ディジタル
信号を一時記憶する手段とを設け、映像信号の輪郭部の
信号変化を検出し、変化時の信号を変化の前後の信号に
置き換える構成とすることにより達成される。

［作用］ 映像信号の１次微分の絶対値をとり、さらに２次微分を
とることによって、映像信号の変化期間、即ち輪郭部が
求まる。２次微分信号が正の期間の信号を変化が始まる
直前の値に置き換え、同じく負の期間は変化終了後の値
に置き換える。これにより、輪郭部の信号はパルス状に
急峻に変化するので１色のぼけ、にじみを改善する輪郭
補正効果が得られる。

〔実施例］ 以下１本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図であって、
１はＡ／Ｄ変換器、２，４は微分（差分）回路、３は絶
対値化回路、５は波形整形回路、６はメモリ、７はメモ
リ６の書き込みを制御するパルスを生成する書き込み制
御パルス発生回路、８は同じく読み出しを制御するパル
スを生成する読み出し制御パルス発生回路、９はＤ／Ａ
変換器。

１０はアナログ入力端子、１１はアナログ出力端子、１
２は遅延回路である。

第２図は本実施例の動作波形図であり、Ａ−Ｆの各波形
は第１図のＡ−Ｆの各点の波形を示す。

第１図、第２図において、アナログ入力端子ｌＯから入
力した映像信号入力Ａを微分回路２で微分し、その絶対
値をとるとＢに示す波形が得られる。

さらにこの変形Ｂを微分回路４で微分するとＣの波形と
なる。この波形Ｃは映像の輪部分のうち、その信号の変
化開始点から輪郭部の中央まで（変位の前）で正の値を
、また中央から変化の終了点まで（変位の後）負の値を
持つものである。この信号を波形Ｃに点線で示す所定の
閾値と比較する。

これは、２次微分信号の変化が輪郭によって発生したも
のか、雑音によるものかを判別し、雑音の影響を除くた
めである。

波形Ｃを、波形成形回路５を通して生形しく検波し）で
、検出信号波形り、Ｅを得、これら正の値を波形りと負
の値の波形Ｅとから輪郭部と判別されたら、輪郭の位置
、幅を符号化し、＠郭検出情報として、遅延回路１２か
らの映像信号とともにメモリ６に記録する。上記の符号
化は１例えば、輪郭検出信号波形り及びＥが立ち上るタ
イミングと、波形り、Ｅのそれぞれのパルスがハイレベ
ルにある期間のクロック数として符号化する。　遅延回
路１２は、輪郭検出信号と映像信号の位相合せを行なう
。

読み出し側では、上記輪郭検出情報をもとに読み出しア
ドレスの制御を行なう６通常は読み出しアドレスを順次
１づつ加算するが、２次微分が正でありその期間がｎク
ロック分（ｎ：ｖＩｉ数）という情報が出力されたらｎ
クロックの間、その直前のアドレスを保持する。また、
２次微分が負でありその期間がｍクロッ９分（ｍ　：　
’ｍ数）という情報が出力されたら、現アドレスにｍを
加算したアドレスをｍクロックの期間出力する。

なお、第１図では、輪郭部の検出をアナログ信号処理に
より行うように示しているが、Ａ／Ｄ変換回路１を通し
た映像信号を用いてデジタル処理する構成とすることも
できる。

以上の操作により、メモリ６から読み出される信号は、
Ｆに示すような信号となる。つまり、輪郭部で信号が変
化を始めたら、開始直前の値を保持し、変曲点（２次微
分がＯとなる点）以後は変化終了後の値に置きかえる。

第２図中、波形Ａの（・）と波形Ｆの（・、○、Δ）は
対応する画素を示す。

これにより、輪郭部の信号変化はパルス状の急峻な変化
となり、かつ輪郭部前後にプリシュート等の波形変動は
生じず、良好な輪郭補正を行なうことができる。

本発明の本質は、輪郭部の信号をその前後の信号で置換
することにあり、メモリに書き込む輪郭情報、メモリ読
み出し方法は必ずしも上記手段には限られず、同様な効
果が得られれば他の方法でもかまわない。

また、本実施例では入力信号自身から輪郭情報を抽出し
ているが、ＲＧＢ信号（Ｒ：赤色信号、Ｇ：緑色信号、
Ｂ：青色信号）、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｒ−Ｙ、
Ｂ−Ｙ）等のコンポーネント映像信号を取り扱う　では
、他の信号の輪郭情報を用いてもよいし、自分自身と他
の信号の両者の検出信号を併用してもよい。

第３図は本発明の第２の実施例を説明するブロック図で
あって、８１〜８３はデータ値を一時保持するデータホ
ールド回路（例えばＤフリップフロップ）、８４〜８６
は１水平走査期間（ＩＨ）分のデータを記憶する記憶手
段（メモリ）、８７〜９１はマルチプレクサ（スイッチ
）、９２は遅延回路、９３は上記メモリ及びスイッチを
制御する信号を生成するメモリスイッチコントローラで
ある０図中メモリコントローラ９３からの信号線は省略
した。

第４図は第２図に示した実施例の動作波形図。

第５図はメモリの入出力を説明する模式図である。

以下、第４図、第５図を用いて第３図の動作の詳細を説
明する。

微分回路２，４及び絶対値回路３．波形整形回路５によ
り、先の実施例に示したごとく入力信号Ａの２次微分が
正となる期間を示すパルスＢ　（Ｓｌ）、同じく負とな
る期間を示すパルスＣ（Ｓ２）を得る。

マルチプレクサ（スイッチ）８７は１水平走査（以下ラ
インと略す）毎に端子ａ、ｂ、Ｑを順次選択する。メモ
リＡ、Ｂ、Ｃ８４〜８６は３Ｈで１サイクル分の、また
それぞれＩＨづつずれた動作を行なうので、以下メモリ
Ａ８４の動作についてのみ説明する。

まず、マルチプレクサ８７が端子ａを選択した時にマル
チプレクサ８８は端子すを選択する。これに連動してデ
ータホールド回路８１はパルスＢ（Ｓｌ）を受けつける
。マルチプレクサ８７．８８が上記状態でなければパル
スＳ１は受けつけない。

パルスＳ１がハイレベル（以下ハイと略す）の時には、
このパルスＳ１がハイとなる直前のデータを保持する。

これにより、データホールド回路出力、即ちメモリＡ８
４の入力信号Ｗは第４図りに示すものとなる。この時、
同時にパルスＣ（Ｓ２）も書き込む。

次のラインでは、マルチプレクサ８８は端子ａを選択し
、メモリＡ８４の出力を選択する。また、この期間、メ
モリＡ８４の書き込みと時間的に逆方向に読み出す。こ
れは、ランダムアクセス可能なメモリを用いれば容易に
実現できる。同時に、先に書き込んだパルスＣ（Ｓ２）
を読み出し、データホールド回路８１に入力する。デー
タホールド回路８１では、パルスＳ２がハイの期間、コ
ノハイとなる直前の値を保持する。これによりデータホ
ールド回路出力は、第４図Ｅ　（Ｒ’　Ｗ’　）に示す
ものとなり、これを再びメモリＡ８４に書き込む。従っ
てこの操作中は、見かけ上、読み出しと書き込みを同時
に行なっている。

上記操作を１ライン分行なった後に、メモリＡ８４から
順方向に読み出す。この時マルチプレクサ９１は端子ａ
を選択し、上記信号が出力される。

以上の操作により、信号の輪郭部では、その２次微分信
号が０となる点を変化点としてパルス状に変化し、入力
信号の輪郭補正を行なうことができる。

尚、遅延回路９２は、輪郭情報を持つ、パルスＳｌ、Ｓ
２とデータホールド回路の入力信号のタイミングを合わ
すものである。

次に、ＩＨメモリＡ、Ｂ、Ｃの切替について説明する。

先に述べたように、本動作は、メモリへの書き込み（Ｗ
）、逆方向読み出しくＲ′）書き込み（Ｗ’　）　、読
み出しくＲ）それぞれＩＨづつ計３Ｈで１サイクル終了
する。

各メモリの動作を第５図に示す。同図において、Ｒ，Ｗ
、Ｒ’　Ｗ’は前記のもの、ｎは信号のライン数を示す
０図に示す操作により、輪郭補正した信号を欠落するこ
となく出力できる。

本実施例では、メモリ容量は３Ｈ分でよく、小規模な回
路で完全な輪郭補正を行なうことができる。

第６図は本発明の第３の実施例の説明図、第７図は第６
図の動作波形図であって、本実施例は第２の実施例で示
したデータホールド回路８１を巡回形構成のフィルタに
置き換えたものである。第６図において、１００は係数
乗算器でその係数は１−Ｋ　（０≦に≦１）、１０１も
同じく係数乗算器でその係数はに、１０２は加算器、１
ｏ３は遅延回路で例えばＤフリップフロップである。

本実施例の動作は基本的には前記の第２の実施例と同じ
であるが、データの置換方法が異なる。

乗算器１００，１０１の係数に含まれるＫは、前記のパ
ルスＳ１あるいはＳ２がローレベルの時は、Ｋ＝Ｏであ
る。ハイレベルの時、Ｋは所定の値（Ｋ≦１）をとる、
これにより、第７図に示すようにに＝１の場合には第２
の実施例と同様にパルス状に変化する６にの値を小さく
すると、例えば図示のようにに＝０．７５とすると、変
化は緩やかになり、Ｋ＝０に近づくにつれ入力信号の波
形に近づく。

本実施例は、係数にの値を適当に選ぶことにより、輪郭
部の信号変化を急峻なものから、緩やかなものにまで自
由に可変できる特徴をもつ。

次に、本発明の第４の実施例を説明する。

本発明は、輪郭部の信号データを輪郭部直前。

直後のデータで置換することにより輪郭補正を行なうも
のであるが、輪郭部直後のデータは、現信号に対して未
来の情報であり、また輪郭部の波形法がりは必ずしも一
定ではなく、現信号に対してどれだけ先の信号を置換す
ればよいか一義的には定められない、そこで先の実施例
では、１ライン分の信号を一担記憶し、未来の情報を得
た上で置換処理を行なっていた。従ってどのような信号
に対しても完全に補正効果が得られる反面、メモリを必
要とするという問題があった。

本実施例では、補正範囲を限定することにより未来の情
報をメモリを用いずにシフトレジスタ。

フリップフロップ等による遅延で得るようにしたもので
ある。

第８図は本発明の第４実施例を説明するブロック図であ
って、４１は信号を最大ｎビット遅延させる遅延素子１
例えばシフトレジスタであり、ｎビット以下の任意の遅
延がとれるタップ付のものである。４２，４４はデータ
ホールド回路、４３゜４５はマルチプレクサ、４６は信
号をｎビット遅延する遅延素子、４７はセットリセット
フリップフロップ、４８はＡＮＤ回路である。

また第９図は本実施例のパルスタイミングを示す波形図
であり、Ａ−Ｊは第８図のＡ−Ｊの各点に対応する。

以下、本実施例の動作を説明する。

信号Ｓｌ、Ｓ２は第１の実施例で示したものと同じであ
り、Ｓｌは２次微分信号が正となる期間ハイになる信号
、Ｓ２は同じく負となる期間ハイになる信号である。Ｓ
ｌをｎビット遅延したものがパルスＣである。Ｓｌとパ
ルスＣをセットリセットフリップフロップ４７に入力し
、８１の立ち下りでセット、パルスＣの立ち下りでリセ
ットするとパルス幅がｎピッ）−のパルスＦを得る。パ
ルスＦとパルスＣのＡＮＤ　（論理積）をとることによ
り、ＳＬのパルス幅がｎビット以下であればパルス幅は
Ｓｌと同じで、ｎビット以上であればパルス幅はｎビッ
トに制限されたパルスＨを得る。

Ｓ２もＳｌと同様で、最大パルス幅をｎビットに制限さ
れたパルス■を得る。即ちパルスＨ，ＩはＳｌ、Ｓ２を
ｎビット遅延しかつ、パルス幅を最大ｎビットに制限し
たものになる。またカウンタ４９は、パルスＳ２のハイ
レベル期間をカウントするものである。

入力映像信号は、輪郭情報Ｓｌ、Ｓ２どの位相を遅延回
路９２で合わせる（波形Ｊ）。これをシフトレジスタ４
１でｎビット遅延すると波形Ｋに点数で示す波形となる
。ところで、前記のパルスＨをデータホールド回路４２
に入力し、パルスＨがハイの期間はその前の値を保持す
る。また、パルスＩをデータホールド回路４４、マルチ
プレクサ４５に入力し、パルス■がハイの期間はその前
の値を保持しかつマルチプレクサはこの間データホール
ド回路４４の出力を選択する。マルチプレクサ４３は前
記のカウンタ４９のカウント値をｍとすると、（ｎ−ｍ
）ビット遅延した信号を選択する。以上の操作によりマ
ルチプレクサ出力は波形Ｋに実線で示すものとなり、前
記の第１の実施例と同様の輪郭補正効果を得る。しかも
メモリを用いないので回路規模を小さくすることができ
る。

第１０図は本発明の第５の実施例を説明するブロック図
であって、５１．５２はデータホールド回路で、前記実
施例のものと同じである。５３は減算器、５４は加算器
である。またＳｌ、Ｓ２は前記の信号の輪郭部を示すパ
ルスである。　第１１図は第１０図に示した実施例の動
作波形図であり、Ａ−Ｈの各波形は第１０図Ａ−Ｈの各
点の波形である。

第１０図、第１１図において、パルスＢ（ＳＬ）がハイ
の期間、データホールド回路５１は直前の値を保持する
ので、その出力は波形りのようになる。この出力りと現
信号Ａの差をとると信号Ｅが得られ、さらに現信号Ａを
加えたものが信号Ｆである。ところで、パルスＢの立ち
下り点は入力２次分信号がＯとなる所、すなわち信号の
変曲点を表すが、信号変化が変曲点を中心に対象と仮定
し、入力信号の信号変位をａとすると、信号Ｅは変曲点
で−、信号Ｆは同じくａの振巾を持つことになる。デー
タホールド回路５２はパルスＣ（Ｓ２）がハイの期間、
その直前の加算器出力を保持するから、振巾ａ即ち輪郭
部の変化後の値を保持することになる。また、マルチプ
レクサ８は、Ｓ２がハイの期間データホールド回路５２
の出力を選択すれば、マルチプレクサ８の出力は、波形
Ｈに示すように輪郭を補正したものになる。

本実施例では、メモリ、遅延素子等は不要であり、非常
に簡便な構成で実現できる。なお、演算方法は図示した
ものには限られず、同じ効果が得られれば他の方法でよ
い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、輪郭部で変化す
る信号を変化の開始直前及び直後の信号を用いて置き換
えるので、プリシュート等の波形の乱れを伴なわずに輪
郭を補正することができ、前記従来技術の欠点を除いて
優れた機能の輪郭補正回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図は
第１図の動作波形図、第３図は本発明の第２の実施例の
ブロック図、第４図は第２図の動作波形図、第５図は第
３図の記憶手段の入出力を説明する模式図、第６図は本
発明の第３の実施例の説明図、第７図は第６図の動作波
形図、第８図は本発明の第４の実施例のブロック図、第
９図は第８図のパルスタイミングを示す波形図、第１０
図は本発明の第５の実施例のブロック図、第１１図は第
１０図の動作波形図である。 １・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、２，４・・・・・・微分
回路、３・・・・・・絶対値回路、５・・・・・・検波
回路、６・・・・・・記憶手段、７・・・・・・書き込
み制御パルス発生回路、８・・・・・・読み出し制御パ
ルス発生回路、８１〜８３・・・・・・データホールド
回路、８４〜８６・・・・・・ＩＨメモリ。 第 図 丹間 吋開 丹聞 第 ５ ！ 第 図 ■ 第 ■ ０２ 第 図 雷 ２丁コ 図 第１０区 莞１１コ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力映像信号の映像の輪郭部を補正する輪郭補正回
   路において、上記映像信号の変位を検出する変位検出手
   段と、変位の前後の信号を記憶する記憶手段と該映像信
   号の変位期間中の信号を該変位の前、および該変位の後
   の信号で置換する置換手段とを設けたことを特徴とする
   輪郭補正回路。 ２、入力映像信号の映像の輪郭部を補正する輪郭補正回
   路において、前記映像信号の変位を検出する変位検出手
   段と、該映像信号の変位前の信号を確保する保持手段と
   、変位期間中の信号を該変位前の信号で置換する置換手
   段と、前記入力映像信号と上記変位検出手段で検出した
   変位検出信号とを水平走査期間分記憶する記憶手段と、
   この記憶手段から書き込みと逆方向に読出して上記の置
   換を再び行なう置換手段とを設けたことを特徴とする輪
   郭補正回路。 ３、請求項２において、前記置換信号は前記保持手段の
   出力と現入力映像信号を所定の割合で加算した信号であ
   り、かつ上記加算した信号を上記保持手段の入力とする
   ことを特徴とする輪郭補正回路。 ４、入力映像信号の映像の輪郭部を補正する輪郭補正回
   路において、上記入力映像信号の変曲点から所定の期間
   前までを示す第１の制御信号と該所定の期間後までを示
   す第２の制御信号を生成する制御信号生成手段と、入力
   映像信号を上記第２の制御信号により一時保持する第１
   の保持手段と、上記入力映像信号を上記所定の期間遅延
   する遅延手段と、該遅延手段による遅延信号を上記第１
   の制御信号に応じて一時保持する第２の保持手段と、上
   記第１の保持手段と上記第２の保持手段を経た信号を選
   択して出力する選択出力手段とを設けたことを特徴とす
   るディジタル輪郭補正回路。 ５、入力映像信号の映像の輪郭部を補正する輪郭補正回
   路において、前記入力映像信号の変位を検出する変位検
   出手段と該入力映像信号の変曲点を検出する変曲点検出
   手段と、上記変位開始時の信号を保持する第１の保持手
   段と、上記変曲点の信号と変化前の信号の差分を該変曲
   点の信号に加算する加算手段と、該加算手段の出力を保
   持する第２の保持手段と、変位中の信号を上記第１ある
   いは上記第２の保持手段の出力信号で置換することを特
   徴とする輪郭補正回路。