JPH04183178A - 垂直輪郭強調回路 - 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、テレビジョン信号の垂直輪郭強調回路に関
する。

（従来の技術） 周知のようにテレビジョン信号は、大別して映像信号と
同期信号とから構成されている。このうち実際の絵柄情
報を転送する映像信号には、明るさに関する情報である
輝度信号と、色に関する情報である搬送色信号とか多重
されており、テレビジョン受像機側では輝度信号と色信
号とを分離する必要かある。

ＮＴＳＣ規格において、テレビジョン信号の輝度信号と
色信号との分離（以下Ｙ／Ｃ分離回路と記す）を行うに
はには、１次元Ｙ／Ｃ分離、櫛形フィルタによるＹ／Ｃ
分離、動き適応Ｙ／Ｃ分離がある。

１次元Ｙ／Ｃ分離は、複合映像信号から色信号の存在す
る帯域（色副搬送波周波数３．５８Ｍ　Ｈｚを中心にＩ
信号は−１，５から０．５ＭＨｚ、Ｑ信号は上下０．５
ＭＨｚづつ）を取り出す帯域制限フィルタを用いて色信
号を取り出すものである。

櫛形フィルタによるＹ／Ｃ分離は、色信号がライン間で
反転していることを利用したものである。

動き適応Ｙ／Ｃ分離は、色信号かフレーム間で反転して
いることを利用したものである。

近年、大容量のメモリを安価にしかも大量に入手できる
ようになってきたことに加え、テレビジョン受信機の大
型化か進んできている。一方てＮＴＳＣ放送では、その
伝送帯域は４．２〜ｉＨｚ程のままであり、大型受信機
の高解像度化か要求される。そこで、この伝送路を使っ
て送られてくる情報を余すことなく再現するため、特に
上記動き適応Ｙ／Ｃ分離の開発か盛んに進められている
。

また、テレビジ臼ン信号処理装置には、伝送帯域の制限
のため発生する鮮鋭度の低下を補正する目的で映像信号
の高域成分すなわち画像の輪郭の利得を上げる輪郭補償
装置かある。この様な輪郭補償の１つとして、従来水平
方向の高域を持ち上げる水平輪郭補償か行われてきた。

そして、近年になってメモリ等の低価格化に伴い容易に
ライン遅延が実現できるようになってきたことから垂直
方向の輪郭を補償する垂直輪郭補償も行われるようにな
ってきた。

第５図は動き適応Ｙ／Ｃ分離に係わる垂直輪郭強調回路
を示している。

先ず、動き適応Ｙ／Ｃ分離部５０について説明する。

入力端子１に導入された複合映像信号は、フィールド内
Ｙ／Ｃ分離回路４の第１の入力端に入力されると共に、
ラインメモリ２を介して１Ｈ（、Ｈは水平期間）遅延さ
れフィールド内Ｙ／Ｃ分離回路４の第２の入力端に入力
される。上記１ＨＨ延信号は、ラインメモリ３を介して
更に１Ｈ遅延されフィールド内Ｙ／Ｃ分離回路４の第３
の入力端に入力される。

フィールド内Ｙ／Ｃ分離回路４は、色信号かライン間で
反転していることを利用した櫛形フィルタによるＹ／Ｃ
分離回路であり、ライン間の和を取ることにより輝度信
号を、またライン間の差を取ることにより色信号を得る
。輝度信号は混合器９の一方端に、また色信号は混合回
路１０の一方端に入力される。

上記ラインメモリ２の１ＨＨ延信号は、フレーム間Ｙ／
Ｃ分離回路８の一方端に入力されると共にフレームメモ
リ５を介して５２５Ｈ遅延されフレーム間Ｙ／Ｃ分離回
路８の他方端に人力される。

フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路８は、色信号かフレーム間で
反転していることを利用したＹ／Ｃ分離回路であり、フ
レーム間の和を取ることにより輝度信号を、またフレー
ム間の差を取ることにより色信号を得る。輝度信号は混
合回路９の他方端に、また色信号は混合回路１０の他方
端に入力される。

上記ラインメモリ２の１Ｈ遅遅延器は、動き検出回路７
の第１の入力端に入力される。上記フレームメモリ５の
５２５Ｈ遅延信号は、動き検出回路７の第２の入力端に
入力されると共にフレームメモリ６を介して更に５２５
Ｈ遅延され動き検出回路７の第３の入力端に入力される
。

動き検出回路７は、現フレーム信号（ラインメモリ２の
出力）と１フレーム前の信号（フレームメモリ５の出力
）との差及び現フレーム信号と２フレーム前の信号（フ
レームメモリ６の出力）との差をとり、画像の動きを判
断して動き検出信号を混合回路９，１０の制御端に出力
する。

動き検出は基本的には１フレ一ム間差をとることで検出
てきるか、ＮＴＳＣ方式では色信号の変調位相かフレー
ム単位で反転しているため１フレ一ム間差をとると動き
信号の他に色信号が漏れ込んでしまう。従って、１フレ
一ム間差からは色信号の存在しない低域成分の動きしか
検出できず、色信号の動きは検出できない。ところが色
信号の位相変調は、２フレ一ム間で同相であるため２フ
レ一ム間差をとることで色信号の動きも検出している。

一般的に静画においては、フレーム間で信号の相関があ
るのでフレーム間Ｙ／Ｃ分離が可能である。一方、動画
ではフレーム間で相関がないのでフレーム間Ｙ／Ｃ分離
を行うと不完全なＹ／Ｃ分離を引き起こす。このため動
画においてはフィールド内Ｙ／Ｃ分離の出力を、静画に
おいてはフレーム間Ｙ／Ｃ分離の出力を切り替えて出力
する必要があるため、画像の動きを検出する動き検出回
路７が設けられている。

混合回路９，１０は動き検出回路７の動き検出信号によ
り適応的に制御され、動画の場合はフィールド内Ｙ／Ｃ
分離回路４の輝度信号出力及び色信号出力を選択し、静
画の場合はフレーム間Ｙ／Ｃ分離回路８の輝度信号出力
及び色信号出力を選択して出力する。

次に垂直輪郭強調部６０について説明する。

上記混合回路９の輝度信号出力は、垂直輪郭抽出回路４
３の第１の入力端に入力される。上記輝度信号はライン
メモリ４１を介して１Ｈ遅延され垂直輪郭抽出回路４３
の第２の入力端に入力されると共にラインメモリ４２を
介して更に１Ｈ遅延され垂直輪郭抽出回路４３の第３の
入力端に入力される。

第６図は垂直輪郭抽出回路４３の構成を示している。

上記輝度信号、ＬＨ遅延輝度信号及び２Ｈ遅延輝度信号
は、係数器２１，２２．２３でそれぞれ一１／４．１／
２、−１／４の係数が乗ぜられ加算器２４て加算される
。

第７図は加算器２４の出力特性を示している。

図に示すように、加算器２４の出力は、垂直周波数５２
５／４　（ｃ　ｐ　ｈ）付近で利得が最大となるような
垂直高域通過型のフィルタの出力となる。

第８図は加算器２４の出力を２次元周波数で示している
。

図において横軸μは水平周波数（Ｍ　Ｈｚ　）を示し、
縦軸νは垂直周波数（ｃｐｈ）を示し、ｆｓｃは色副搬
送波を示している。

加算器２４の８カは、領域Ａ１に示すような垂直高域周
波数成分、つまり垂直方向の輪郭成分であり、コアリン
グ回路２５に入力されレベルに応じて制御される。

第９図はコアリング回路２５の特性を示している。

図において、横軸は加算器２４からの入力を示し、縦軸
はコアリング回路２５の出力を示している。

入力レベルが小さく絶対値がａ１以下の時は、コアリン
グ回路２５の出力を０に抑圧して小レベルノイズを強調
しないようにしている。

コアリング回路２５の出力は、係数器２７で視聴者の好
みに合わせて利得が制御される。

垂直輪郭抽出回路４３の垂直輪郭強調信号は、第５図の
加算器１２て前記ラインメモリ４１の輝度信号に加算さ
れる。

加算器１２の輝度信号出力は、リミッタ回路１５で振幅
制限され出力端子１４に導出される。

第１０図はリミッタ回路１５の特性を示している。

図において、横軸は加算器１５がらの入力を示し、縦軸
はリミッタ回路１５の出力を示している。

図に示すように、ａカ端子１４に導出される輝度信号の
ダイナミックレンジは、α２に制限される。

出力端子１４に導出される輝度信号は、ラインメモリ４
１を介しているため混合回路９の輝度信号に対し１Ｈの
遅延を有している。従って、混合回路１０の色信号に対
してもラインメモリ４ｏを介して１Ｈ遅延し、輝度信号
と色信号との位相を合わせて出力端子１３に導出してい
る。

（発明が解決しようとする課題） この様な構成で垂直輪郭強調を行うと、垂直輪郭強翼の
ための２つのラインメモリ及び輝度信号と色信号との位
相合わせのためのラインメモリの計３つのラインメモリ
が必要となり回路規模が大きくなってしまう。従って、
集積回路化を行った場合、基板面積大型化に伴うコスト
の上昇、若しくは集積回路化そのものが困難になる場合
もある。

仮に、ラインメモリを集積回路外に設けても、結果的に
部品点数が増加し回路規模が大きくなりコストの上昇に
つながってしまう。

また、動き適応Ｙ／Ｃ分離を行った後に、動き適応Ｙ／
Ｃ分離で得られた輝度信号から垂直高域周波数成分を抽
出して垂直輪郭強調を行うと以下のような問題が生じる
。つまり、第１１図の領域Ａ２に示すような水平高域・
垂直高域成分は、フレーム間Ｙ／Ｃ分離から得られる輝
度信号には存在するが、ライン櫛形フィルタを用いたフ
ィールド内Ｙ／Ｃ分離から得られる輝度信号には存在し
ない。従って、垂直輪郭強調レベルを大きくすればする
程、動画と静画との周波数特性差が目立ち、かえって画
像の違和感を生じるという問題があった。

そこでこの発明は、回路の部品点数を減らすことで回路
規模を縮小しコストを低減するとＪ（に、動画と静画と
の周波数特性差による画像の違和感を低減し良好な垂直
輪郭強調を行うことができる、　　垂直輪郭強調回路を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題を解決するための手段） この発明は、複合映像信号を入力し、フレーム間の信号
を用いて輝度信号を分離出力するフレーム間処理手段と
、フィールド内の信号を用いて輝度信号を分離するため
に、前記複合映像信号が直列接続された複数の１Ｈ（Ｈ
は水平期間）遅延線に供給され、前記複数の１Ｈ遅延線
の出力がそれぞれ係数器を介して加算され、この加算出
力がいずれかの１Ｈ遅延線の出力から減算されることで
輝度信号を分離するフィールド内処理手段と、前記複合
映像信号の動きに応じた動き検出信号を用いて前記フレ
ーム間処理手段とフィールド内処理手段との輝度信号を
混合制御して出力する動き適応混合手段と、前記フィー
ルド内処理手段の複数の１Ｈ遅延線出カ若しくは加算出
力を用いて垂直輪郭成分を抽出する垂直輪郭抽出手段と
、前記動き適応混合手段の輝度信号出方に前記垂直輪郭
抽出手段の垂直輪郭成分を加算する加算手段とを具備し
たものである。

（作用） 上記手段による垂直輪郭強調回路によれば、フィールド
内Ｙ／Ｃ分離内のラインメモリを利用することができる
と共に、フィールド内Ｙ／Ｃ分離内で得られる垂直輪郭
強調信号の帯域を制限し、水平低域・垂直高域成分の信
号を用いて垂直輪郭強調を行うことができる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明に係わる垂直輪郭強調回
路について説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。

尚、この発明は先の′！ｓ５図の動き適応Ｙ／Ｃ分離部
５０を構成するラインメモリ２，３を利用して垂直輪郭
強調を行うものであり同一部には同一符号を付して説明
する。

図において動き適応Ｙ／Ｃ分離部５ｏに付いては、先の
第５図と同一なので説明は省略する。

以下、動き適応Ｙ／Ｃ分離部５ｏを構成するラインメモ
リ２，３を利用した垂直輪郭強調部７゜に付いて説明す
る。

入力端子１に導入された複合映像信号は、垂直輪郭抽出
回路１１の第１の入力端に人力されると共に、ラインメ
モリ２を介して１Ｈ遅延され垂直輪郭抽出回路１１の第
２の入力端に入力される。

上記１Ｈ遅延信号は、ラインメモリ３を介して更に１Ｈ
遅延され垂直輪郭抽出回路１１の第３の入力端に入力さ
れる。

垂直輪郭抽出回路１１は、ライン間遅延信号から垂直輪
郭成分を抽出し加算器１２へ出力する。

加算器１２は、動き適応Ｙ／Ｃ分離部５ｏがら得られる
輝度信号と垂直軸、郭強調信号とを加算し垂直輪郭が強
調された輝度信号を得る。

上記輝度信号は、リミッタ回路１５でダイナミックレン
ジが制限されて出力端子１４に導出される。

第２図は第１図に示したフィールド内Ｙ／Ｃ分離回路４
と垂直輪郭抽出回路１１の具体例を示している。

先ず、フィールド内Ｙ／Ｃ分離回路４から説明する。

上記入力複合映像信号、１Ｈ遅延信号及び２Ｈ遅延信号
は、係数器２１，２２．２３でそれぞれ一１／４．１／
２．−１／４の係数が乗ぜられ加算器２４で加算される
。

加算器２４の出力は、先の第７図及び第８図に示したよ
うに、垂直周波数５２５／４　（ｃｐｈ）付近で利得が
最大となる垂直高域周波数成分の信号である。

加算器２４の垂直輪郭信号は、減算器７１で上記１Ｈ遅
延映像信号から減算されると共に、低域通過フィルタ（
以下ＬＰＦと記す）７３を介して加算器７２に入力され
る。ＬＰＦ７３は、水平高域・垂直高域を取り除き色信
号の除去を行う。

加算器７２は、色信号が除去された信号と減算器７１の
垂直低域信号とを加算し動画輝度信号を得る。

動画輝度信号は、混合回路９で動きに応じてフレーム間
Ｙ／Ｃ分離された静画信号と混合制御される。

次に、垂直輪郭抽出路１１について説明する。

上記人力複合映像信号、１Ｈ遅延信号及び２Ｈ遅延信号
は、係数器２１，２２．２３をそれぞれ介し加算器２４
で垂直高域信号か導出される。垂直高域信号は、コアリ
ング回路２５て微小振幅時のノイズか除去され、ＬＰＦ
２９で帯域制限される。

第４図はＬＰＦ２９の２次元周波数特性を示している。

図において、横軸μは水平周波数（ＭＨｚ）を示し、縦
軸νは垂直周波数（ｃ　ｐ　ｈ）を示している。

ＬＰＦ２９は、図に示す領域Ａ３（水平低域・垂直高域
）を抽出するもので、水平周波数３．５８　（ＭＨｚ）
　、垂直周波数５２５／４（ｃｐ’ｈ）の色副搬送波ｆ
ｓｃ近傍を完全に抑圧している。

ＬＰＦ２９の水平低域・垂直高域信号は、係数器３１て
視聴者の要求に応して利得か制御され垂直輪郭強調信号
として加算器１２に入力される。

加算器１２は、上記混合回路１０で動きに応して混合制
御された輝度信号と垂直輪郭強調信号とを加算し、垂直
輪郭強調された輝度信号を出力端子７４に導出する。

この発明によれば、垂直輪郭強調を行うためのラインメ
モリを共用することができ、更に輝度信号と色信号との
位相合わせの為のラインメモリが不要になり、計３つの
ラインメモリを削減することができる。

第３図はこの発明に係わる他の実施例を示している。

この発明は、第１図及び第２図のフィールド内Ｙ／Ｃ分
離回路４と垂直輪郭抽出回路１１の係数器２１〜２３及
び加算器２４を共用したものである。

つまり、櫛形フィルタを構成する加算器２４の垂直高域
成分をフィールド内Ｙ／Ｃ分離と垂直輪郭抽出とて共用
するものである。尚、この場合、第１図のフィールド内
Ｙ／Ｃ分離回路４で得られる垂直高域成分を垂直輪郭分
離部８０に出力している。

この発明によれば、３つのラインメモリを削減できると
共に、係数器２１〜２３及び加算器２４も共用している
ので大幅に回路規模を縮小することができる。

また、水平高域・垂直高域周波数成分は、フィールド内
Ｙ／Ｃ分離された輝度信号には存在しない為に、従来の
輪郭強調では輪郭強調レベルを上げた場合、動画と静画
との周波数特性差による画像の違和感を生じる場合があ
った。

しかし、これらの発明によれば、加算器２４で得られる
垂直輪郭強調信号をＬＰＦ２９で帯域制限し水平高域成
分を除去し、静画と動画の両方の輝度信号に含まれる水
平低域・垂直高域成分のみにして輪郭強調を行うことか
できるので、上記画像の違和感を軽減することかできる
。

尚、上記実施例では、加算器２４の垂直高域成分のうち
、ＬＰＦ２９で抽出した水平高域成分のみ利得調整を行
っているが、これに限定されるものではなくＬＰＦ７３
で抽出した水平高域成分の利得調整を行ってもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、フィールド内Ｙ／Ｃ分離を行うラ
インメモリを利用して垂直輪郭強調を行っているため部
品点数を減らすことでき回路規模を縮小しコストを低減
することができる。

更に、垂直輪郭成分の帯域を制限して垂直輪郭強調を行
っているため、動画と静画との周波数特性差による画像
の違和感を低減し良好な垂直輪郭強調を行うことができ
る垂直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図はこの発明に係わる垂直輪郭強調回路の一実施例
の構成を示す図、第２図は第１図に示した回路の具体例
を示す図、第３図はこの発明に係わる垂直輪郭強調回路
の他の実施例の構成を示す図、第４図は第１図のＬＰＦ
２９の２次元周波数特性を示すと特性図、第５図は従来
の垂直輪郭強調回路の構成を示す図、第６図は第５図に
示した垂直輪郭抽出回路４３の構成を示す図、第７図及
び第８図は第６図に示した加算器２４の特性を示す特性
図、第９図は第６図に示したコアリンク回路２５の特性
を示す特性図、第１０図は第５図に示したリミッタ回路
１５の特性を示す特性図、第１１図は従来の垂直輪郭強
調回路の問題点を説明するための図である。 １・・・入力端子、２．３．．４０〜４２・・・ライン
メモリ、４・・・フィールド内Ｙ／Ｃ分離回路、５，６
・・・フレームメモリ、７・・・動き検圧回路、８・・
・フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路、９．１０・・・混合回路
、１１．４３・・・垂直輪郭抽出回路、１２，２４゜７
２・・・加算器、１３，１４．７４・・・自力端子、１
５・・・リミッタ回路、２１〜２３，２７．３１・・・
係数器、２５・・・コアリング回路、２＝９．７３・・
・ＬＰＦ、７１・・・減算器。 第４図 第９図 第１０留Ｉ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複合映像信号を入力し、フレーム間の信号を用い
   て輝度信号を分離出力するフレーム間処理手段と、 フィールド内の信号を用いて輝度信号を分離するために
   、前記複合映像信号が直列接続された複数の１Ｈ（Ｈは
   水平期間）遅延線に供給され、前記複数の１Ｈ遅延線の
   出力がそれぞれ係数器を介して加算され、この加算出力
   がいずれかの１Ｈ遅延線の出力から減算されることで輝
   度信号を分離するフィールド内処理手段と、 前記複合映像信号の動きに応じた動き検出信号を用いて
   前記フレーム間処理手段とフィールド内処理手段との輝
   度信号を混合制御して出力する動き適応混合手段と、 前記フィールド内処理手段の複数の１Ｈ遅延線出力若し
   くは加算出力を用いて垂直輪郭成分を抽出する垂直輪郭
   抽出手段と、 前記動き適応混合手段の輝度信号出力に前記垂直輪郭抽
   出手段の垂直輪郭成分を加算する加算手段とを具備した
   ことを特徴とする垂直輪郭強調回路。
2. （２）前記垂直輪郭抽出手段は、 前記加算出力の垂直輪郭成分から水平低域成分を抽出す
   る水平低域通過フィルタと、 前記水平低域通過フィルタの出力の利得を調整する利得
   調整手段とを具備したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の垂直輪郭強調回路。