JPH0433476A - ディジタル映像信号処理装置 - 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〕 本発明はディジタル映像信号処理装置に関するものであ
る。

〔発明の概要〕

一般にテレビジョンカメラ等の映像機器から出力される
映像信号には２機器が正常に動作する範囲として、上限
及び下限の基準値が決められている。ところが、入射光
量が多かったり９輪郭強調処理等を行うことにより、映
像信号レベルがこの範囲を超えてしまうことがある。こ
のためホワイト及びブラッククリップ回路と呼ばれる。

この範囲を超えた信号をそれぞれの基準値にクリップす
る回路が使われている。映像信号をディジタルで処理す
る場合も同様な回路が必要であるが、ディジタル信号の
ようなサンプリング信号の場合に。

こうした非線形処理を行うと、折返し歪みが問題となる
。

本発明は、上記レベル範囲を越す信号をクリップする際
に失なわれるエネルギーを隣接映像信号に振分け、総合
的にこのエネルギーロスを小さくすることにより折返し
歪みを低減するものである。

〔従来の技術〕

アナログ信号をディジタル信号に変換するには。

連続するアナログ信号を等時間間隔で標本化するサンプ
リング処理が伴なう。したがって映像信号をディジタル
処理する場合、このサンプリングにより発生する折返し
歪みに注意する必要がある。

この折返し歪みは、サンプリング前のアナログ信号の周
波数帯域をサンプリング周波数のＴ以下に制限すれば防
げることが標本化定理により広く知られている。

ところが、上述した映像信号のクリップ回路等を用いた
非線形処理をこのサンプリング信号に加えると、標本化
定理に従って周波数制限を加えていても折返し歪みが発
生する。

以下、第３図を用いてこの現象を説明する。図に示す信
号はサンプリング周波数ｆｃの７倍の周波数の正弦波で
あり、当然標本化定理を満足している。この信号をＸ印
の点でサンプリングして。

図中点線で示す基準レベルでクリップするものとする。

こうすると、サンプリング信号は、８サンプリング毎に
クリップされることになる。つまり。

このクリップ後の信号の周波数スペクトルは、第、３１ ４図（Ａ）に示すよつに、−ｆ以外に直流と７　ｆ　、
。

の整数倍のスペクトルを持つものになる。即ち折返し歪
みが発生する。

従来のディジタルクリップ回路例を第５図に示す、この
動作は、入力信号１を比較器１２で基準値（限界値）５
と比較し、これが基準値５よりも太き（小さ）ければ、
スイッチ１３を点線の様に切替え、入力信号１に代えて
、この基準値５を出力することでクリップ動作を行って
いる。したがって、従来の回路では上記で説明した折返
し歪みの発生を防ぐことができなかった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、従来の映像信号クリップ回路では折返
し歪みが発生する。したがって２例えば白黒コントラス
ト比の強い縦縞の被写体を写して。

輪郭強調を施こした際には、モアレ（干渉縞）が目につ
き２画質を劣化させるという問題があった。

本発明は、折返し歪みの少ないクリップ回路を提供し、
上記問題を解決することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するためディジタル化された
映像データと所定の基準値（限界値）を比較する手段、
またこの映像データがこの基準値を越している場合に、
この映像データレベルと上記基準値の差を算出する手段
、及び当該手段で算出した差分を所定の割合で基準値を
越した映像データの前後のデータに加算する手段及び上
記基準値を越した映像データの値をこの基準値で置換え
て出力する手段を持つ構成としたものである。

〔作用〕

その結果、第３図の周波数７　ｆ　、の信号を例にとる
１）説明すると、従来のクリップ回路でクリップされる
信号成分が第３図（Ｂ）に示すものであるのに対し９本
発明では、これが第３図（Ｃ）に示すようになる。この
ため、この成分のスペクトルも、第４図（Ａ）から（Ｂ
）に変化する。即ち９本発明を用いると、折返し成分の
うち、視覚的に影響が大きい直流を含む低周波成分が大
きく抑圧され２画質の大幅な向上が図れる。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例を示し、以下この動作を詳し
く説明する。ディジタル映像入力データ１は２つに分け
られ、遅延回路３で、１システムクロック周期分遅延さ
れ、減算器４で基準値レジスタ５′に格納されている基
準値（限界値）５から減算される。そして、この減算結
果はスイッチ８の片方の端子に送られるが、当該スイッ
チ８は上記減算器４の出力符号ビット７で制御され、減
算結果が負のとき、即ち映像データが限界値を越しクリ
ップが必要なときには、この減算結果を係数乗算器９に
送り、減算結果が正のときはＯを係数乗算器９に送る。

係数乗算器９は、このスインチ８の出力を一定倍（通常
は７倍で良い）シ。

この結果を加算器２及び１１に送る。

また、２つに分離された入力データ１の他方は。

加算器２に送られ、上記係数乗算器９の出力を加算され
た後、２段の遅延回路１０で、２システムクロック周期
遅延された後、加算器１１に加えられ、ここでも係数乗
算器９の出力を加算される。

ここで、入力に、ｎ−１，ｎ、ｎ＋１番目の映像データ
が順次入力され、このうちｎ番目のデータ値が限界値５
を超えた場合で説明すると、このｎ番目のデータと限界
値５との差が、係数乗算器９で所定定数倍されて加算器
、２．１１に送られているタイミングで、この両顎算器
２，１１のもう片方の入力には各々ｎ＋１．ｎ−１番目
の映像データが加えられている。つまり２本処理により
。

後段のクリップ回路でクリップされ、失なわれるｎ番目
のデータに含まれるエネルギーの一部又は全部（係数乗
算器９の定数がＴのとき）が、隣接データに振分けられ
る。したがって、このような処理をした加算器１１出力
を、比較回路１２゜スイッチ１３からなる従来と同じク
リップ回路に加えクリップ処理しても、出力信号に含ま
れる折返し成分は、前に説明した様に、直流及び低域ス
ペクトル成分が少ないエネルギーを持つものになる。こ
のため、視覚的に問題となる折返し歪みによる影響は大
幅に改善される。

なお以上の説明では、所定値を上回る映像データをクリ
ップする白クリツプ回路の例を用いたが。

所定値を下回る映像データをクリップする黒クリツプ回
路の場合も減算器４の２つの入力を入れ替えるだけで同
じ構成で実現できる。

また、テレビジョンカメラでは、ニー補正という、定格
を越した信号を完全にクリップはせずに。

数十分の一程度にレベル圧縮する回路が用いられる。こ
のときにも、クリップ同様折返し歪みが問題となる。

第２図は本発明を、このニー補正用白圧縮回路１５の前
段に用いた例であり、このケースでも本発明は折返し歪
みの悪影響の低減に大きな効果をもたらす。

〔発明の効果〕

以上のように本発明を用いると、ディジタル映像信号に
クリップ、圧縮等の非線形処理を加えた時間層になる折
返し歪みの直流及び低域成分をほとんど除去することが
でき、視覚上の画質改善に大きな効果をもたらすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１．第２の実施例を示すブ
ロック図、第３図はサンプリング信号をクリップするこ
とによる折返し歪みの発生を説明する図。第４図は折返
し歪みのスペクトルを説明する図、第５図は従来のクリ
ップ回路を示すブロック図である。 ２．１１：加算器、４：減算器、３．１０：遅延回路、
５′二基準値レジスタ、８．１３：スイッチ、９：係数
乗算器、１２：比較回路、１５：白圧縮回路。 璽　１０ 第２図 笛３０ ＣＡ） （Ｃ＞ ゲ ４回 箪 ５部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、基準とする値を上回る又は下回るレベルのディジタ
   ル映像データを上記基準値に置換えたり、レベルを圧縮
   することで映像データのとる値を所定の範囲に制限する
   装置において、入力されたｎ番目のデータが、上記基準
   値を越えている場合は、該データ値と該基準値との差分
   の一部又は全部を、ｎ＋１及びｎ−１番目のデータに加
   えた上で、上記ｎ番目のデータに置換、圧縮等の処理を
   することを特徴とするディジタル映像信号処理装置。