JPH06197364A

JPH06197364A - ビデオ信号処理装置

Info

Publication number: JPH06197364A
Application number: JP5258630A
Authority: JP
Inventors: Jiyoozefu Totsupaa Robaato; ジョーゼフトッパーロバート; Robaato Deishiyaato Rii; ロバートディシャートリー
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1994-07-15
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: US5298981A; DE69316147T2; EP0593962B1; EP0593962A1; JP3297168B2; DE69316147D1

Abstract

(57)【要約】【目的】画像の輪郭の強調が色相によってむらを生じ
るという不具合や、画像の輪郭が不所望な色相に着色さ
れて表示されるという不具合の発生が防止され、高品質
のアパーチャ補正を行うことができるビデオ信号処理装
置を提供する。【構成】カラービデオカメラは、各色信号に与えられ
て、ビデオ信号の高周波成分を低周波成分に対して強調
する、ピーキング信号を生成する回路１２４を含む。こ
の回路１２４は、緑色信号および赤色信号の大きさがほ
ぼ同一であるときに、ピーキング信号ＰＥＡＫとして、
緑色ビデオ信号からの高周波成分を加算する。しかし、
赤色ビデオ信号の振幅と緑色ビデオ信号の振幅との間に
かなりの差があるときには、これらの信号の高周波成分
の組合せがピーキング信号ＰＥＡＫとして使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラービデオカメラま
たはカラービデオ信号プロセッサで生成される色信号の
アパーチャ補正を行うビデオ信号処理装置に関する。特
に、本発明は、ビデオ信号によって表示される画面の色
内容をモニタし、アパーチャ補正システムのためのソー
ス信号として役立つ１つまたはそれ以上の色信号成分を
自動的に選択するビデオ信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ信号処理において、アパーチャ補
正（輪郭補正またはピーキングとも呼ばれる）とは、ビ
デオ信号を処理して、低周波成分に対して高周波成分を
強調する技術のことである。この技術により、ビームま
たは画素のサイズ（アパーチャ）が補償されるという効
果が得られる。

【０００３】ビデオ信号の高周波成分は、画像における
物体の縁部に対応する。鮮明に形成された小さな物体を
多く含む画像は、あまり鮮明に形成されていない大きな
物体を含む画像と比較して、周波数の高い成分を有する
ビデオ信号によって示される。信号ピーキングは、２つ
の理由により行われる。すなわち、ビデオカメラまたは
ビデオ表示装置のアパーチャ歪を補償するため、および
ビデオ表示における画像の縁部をさらに強調するためで
ある。

【０００４】用語「アパーチャ歪」または「アパーチャ
ロールオフ」とは、画素の最小サイズを望ましくないほ
ど拡大させるビデオカメラまたはビデオ表示装置のすべ
ての性質を指す。ビデオカメラにおけるこの性質には、
ビデオカメラの光学素子によって引き起こされる歪、撮
像素子によって引き起こされる画素サイズの物理的な限
定、およびビデオカメラの電子成分のすべてのローパス
フィルタ効果が含まれる。この種の歪を減少される信号
処理工程は、しばしば、アパーチャ補正と呼ばれる。

【０００５】初期のカラーテレビで行われた心理光学実
験により、鮮明に形成された縁部を有する画像の方が、
鮮明に形成されていない縁部を有する画像よりも、人々
にとってより心地よいことが示された。従って、今日使
用されている大抵のビデオカメラおよびテレビ受像器で
は、ビデオ信号の高周波成分が、低周波成分に対して、
振幅が増加または「ピークになる」。この種の補正は、
ピーキングまたは輪郭補正と呼ばれる。

【０００６】今日使用されている大抵のビデオ信号規格
では、画像の高周波成分は、すべて輝度信号で示され
る。従って、アパーチャ補正またはピーキングは、輝度
信号または三原色信号のそれぞれに同様に適用される処
理工程である。

【０００７】従来のビデオ信号処理システムは、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の三原色信号の１つを
モニタすることにより、ビデオ信号の高周波数を検出し
ていた。緑色のビデオ信号は、一般に、その大抵のエネ
ルギーを輝度信号に貢献しているため、緑色のビデオ信
号は、アパーチャ補正のソース信号をとして選択され
る。

【０００８】画像の誤って位置決めされた部分が強調さ
れるのを防止するためには、信号Ｒ、ＧおよびＢの２つ
または３つの組合せではなく、むしろ単一なビデオ信号
が選択される。例えば、アパーチャ補正回路に対するソ
ース信号が、赤色信号と緑色信号との組合せ（例えば、
黄色の物体）であり、カメラによって生成される赤色画
像が緑色画像と共に正確に位置決めされていないなら
ば、カメラによって生成される信号は、赤色の縁部と緑
色の縁部との両方が強調されて、画像の位置決め不良が
強調される。これは、黄色の物体の周囲に緑色および／
または赤色の境界線として現れる。

【０００９】アパーチャ補正回路で使用され得るソース
信号を選択するためのもう１つのアプローチは、ソニー
により、その第二世代ＨＤＣ３００カメラにおいて使用
されている。このカメラでは、ビデオ作業者は、アパー
チャ補正回路のソース信号として、赤色信号、緑色信号
および青色信号の組合せ、緑色信号と赤色信号との組合
せ、緑色信号と青色信号との組合せ、もしくは赤色信
号、緑色信号または青色信号の１つを個別に選択するこ
とが可能である。このように選択することにより、ビデ
オ作業者は、プログラムおよび照明の方向の条件に従っ
て、ビデオ信号を選択的にピークにすることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのシス
テムには、以下の問題がある。これらのシステムでは、
単一な色信号がピーキング回路のソース信号として使用
されるならば、着色された物体の、選択されなかった色
の縁部は強調されない。しかし、複数の色信号がソース
信号として選択されるならば、位置決め不良によるエラ
ーが強調される。

【００１１】本発明は、前記各問題点を解消しようとし
てなされたものであり、画像の輪郭の強調が色相によっ
てむらを生じるという不具合や、画像の輪郭が不所望な
色相に着色されて表示されるという不具合の発生を防止
し、高品質のアパーチャ補正を行うことができるビデオ
信号処理装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のビデオ信号処理
装置は、少なくとも第１および第２色情報信号を処理し
て、適応出力ピーキング信号を生成するビデオ信号処理
装置であって、該装置は、ハイパス周波数応答特性を該
第１色信号情報信号に適用して、第１ピーキング信号を
生成する第１フィルタ手段と、ハイパス周波数応答特性
を該第２色情報信号に適用して、第２ピーキング信号を
生成する第２フィルタ手段と、該色情報信号の一方が、
該色情報信号のもう一方と比較して、第１の所定しきい
値未満だけ大きさが異なる場合に第１状態であり、それ
以外の場合に第２状態である第１制御信号を生成する第
１比較手段と、該第１制御信号が該第１状態であるとき
に、該第１ピーキング信号を該出力ピーキング信号とし
て供給し、該制御信号が該第２状態であるときに、該第
１および第２ピーキング信号の組合せを該出力ピーキン
グ信号として供給する、第１選択手段とを備えており、
そのことによって、上記目的を達成することができる。
本発明において、前記第１比較手段が、各々のローパス
周波数応答特性を、前記第１および第２色情報信号に与
えて、第１および第２ローパスフィルタされた色情報信
号をそれぞれ生成する、フィルタ手段と、該第１および
第２ローパスフィルタされた色情報信号の一方を、該第
１および第２ローパスフィルタされた色情報信号のもう
一方から減算して、色差信号を生成する手段と、該色差
信号の大きさを前記第１の所定のしきい値と比較して、
該色差信号が該しきい値よりも小さいときに、該制御信
号を該第１状態に設定し、該色差信号が該しきい値より
も大きいときに、該制御信号を該第２状態に設定する手
段とを備える場合がある。

【００１３】本発明において、前記ビデオ信号処理装置
がビデオカメラ内にあり、前記第１および第２色情報信
号が、それぞれ、緑色ビデオ信号および赤色ビデオ信号
である場合がある。

【００１４】本発明において、該ビデオ信号処理装置
は、ハイパス周波数応答特性を該第３色情報信号に与え
て、第３ピーキング信号を生成する第３フィルタ手段
と、該第２および第３色情報信号の一方が、該第２およ
び第３色情報信号のもう一方と比較して、第２の所定し
きい値未満だけ大きさが異なる場合に前記第１状態であ
り、それ以外の場合に前記第２状態である第２制御手段
を生成する、第２比較手段と、該第２制御信号が該第１
状態であるときに、前記第２ピーキング信号を前記選択
手段に供給し、該第２制御信号が該第２状態であるとき
に、該第２および第３ピーキング信号の組合せを該選択
手段に供給する、第２選択手段とを備える場合がある。

【００１５】本発明のビデオ信号処理装置は、少なくと
も第１および第２色情報信号を処理して、適応ピーキン
グ信号を生成するビデオ信号処理装置であって、該ビデ
オ信号処理装置は、所定の第１ピーク周波数を有する第
１ハイパス周波数応答特性を、該第１および第２色情報
信号に与えて、第１および第２輪郭補正信号をそれぞれ
生成する、第１フィルタ手段と、該所定の第１ピーク周
波数よりも大きい所定の第２ピーク周波数を有する第２
ハイパス周波数応答特性を、該第１色情報信号に与え
て、アパーチャ補正信号を生成する、第２フィルタ手段
と、該第１および第２色情報信号の一方が、該第１およ
び第２色情報信号のもう一方と比較して、所定のしきい
値未満だけ異なる場合に第１状態であり、それ以外の場
合に第２状態である制御信号を生成する、比較手段と、
該制御信号が該第１状態であるときに、該第１輪郭補正
信号を出力信号として供給し、該制御信号が該第２状態
であるときに、該第１および第２輪郭補正信号の組合せ
を供給する、選択手段と、該選択手段の出力信号と、該
アパーチャ補正信号とを組み合わせて、該ピーキング信
号を生成する手段とを備えており、そのことによって、
上記目的を達成することができる。

【００１６】本発明において、該ビデオ信号処理装置
は、前記アパーチャ補正信号を第１操作器で限定された
ファクタにより調整して、調整されたアパーチャ補正信
号を供給する、第１調整手段と、前記選択手段の出力信
号を第２操作器で限定されたファクタにより調整して、
調整された輪郭補正信号を供給する、第２調整手段と、
をさらに含み、該選択手段の出力信号と、該アパーチャ
補正信号とを組合せる前記手段が、該調整されたアパー
チャ補正信号と、該調整された輪郭補正信号とを組み合
わせる場合がある。

【００１７】本発明において、前記比較手段が、各々の
ローパス周波数応答特性を、前記第１および第２色情報
信号に与えて、第１および第２ローパスフィルタされた
色情報信号をそれぞれ生成する、第３フィルタ手段と、
該第１および第２ローパスフィルタされた色情報信号の
一方を、該第１および第２ローパスフィルタされた色情
報信号のもう一方から減算して、色差信号を生成する手
段と、該色差信号の大きさを前記所定のしきい値と比較
して、該色差信号が該しきい値よりも小さいときに、該
制御信号を該第１状態に設定し、該色差信号が該しきい
値よりも大きいときに、該制御信号を該第２状態に設定
する手段とを備える場合がある。

【００１８】本発明において、該ビデオ信号処理装置
は、前記第１色情報信号の空間周波数成分を示す垂直輪
郭信号を生成する、空間フィルタ手段であって、該空間
周波数成分は、前記第１輪郭補正信号の周波数と対応す
るが、該第１色情報信号の垂直空間周波数成分を示す、
空間フィルタ手段と、該垂直輪郭信号と、該第１輪郭補
正信号とを組み合わせて、前記選択手段に与えられる複
合輪郭信号を生成する、手段とを備える場合がある。

【００１９】本発明において、前記ビデオ信号処理装置
がビデオカメラ内にあり、前記第１および第２色情報信
号が、それぞれ、緑色ビデオ信号および赤色ビデオ信号
である場合がある。

【００２０】

【作用】本発明のビデオ信号処理装置において、各色情
報信号に与えられて、ビデオ信号の高周波成分を低周波
成分に対して強調する、第１及び第２ピーキング信号を
生成する第１フィルタ手段と第２フィルタ手段とを含
む。第１比較手段は、該色情報信号の一方が、該色情報
信号のもう一方と比較して、第１の所定しきい値未満だ
け大きさが異なる場合に第１状態であり、それ以外の場
合に第２状態である第１制御信号を生成する。

【００２１】第２比較手段は、該第１制御信号が該第１
状態であるときに、該第１ピーキング信号を該出力ピー
キング信号として供給し、該制御信号が該第２状態であ
るときに、該第１および第２ピーキング信号の組合せを
該出力ピーキング信号として供給する。

【００２２】これにより、単一な色情報信号がピーキン
グ処理を行う回路のソース信号として使用される場合と
比較し、着色された物体の、選択されなかった色の縁部
が強調されないという不具合を解消することができる。
また、複数の色情報信号が前記ソース信号として選択さ
れる場合と比較し、位置決め不良によるエラーが強調さ
れるという不具合を解消することができる。従って、本
発明のビデオ信号処理装置において、画像の輪郭の強調
が色相によってむらを生じるという不具合や、画像の輪
郭が不所望な色相に着色されて表示されるという不具合
の発生を防止し、高品質のアパーチャ補正を行うことが
できる。

【００２３】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面を参照して
説明する。本実施例のビデオ信号処理装置は、一例とし
て、カラービデオカメラに内蔵され、カラービデオカメ
ラの撮像素子またはカラービデオ信号プロセッサで生成
される色信号のアパーチャ補正を行う。図１に例示され
ているカラービデオカメラにおいて、ＣＣＤ（Charge C
oupled Device）撮像素子１１０は、色画像を示す赤色
信号Ｒ、緑色信号Ｇおよび青色信号Ｂを供給する。ＣＣ
Ｄ撮像素子１１０は、例えば、従来のＣＣＤマトリック
スを有し、このＣＣＤマトリックスは、一体型のモザイ
ク状カラーフィルタと、ＣＣＤマトリックスによって供
給される信号を処理して、赤色、緑色および青色の色信
号成分を個別に生成する回路とを有する。

【００２４】ＣＣＤ撮像素子１１０によって供給される
赤色アナログ信号Ｒ、緑色アナログ信号Ｇおよび青色ア
ナログ信号Ｂは、ディジタル方式でサンプリングされた
赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’および青色信号Ｂ’をそれ
ぞれ生成する、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）
１１２に与えられる。ＡＤＣ１１２によって供給される
ディジタル化された色信号は、色平衡回路１１４に与え
られる。色平衡回路１１４が、各々のディジタル信号に
与えられる増幅ファクタを自動的に調整して、カメラの
視野の最も明るい物体は、再生画像において白色として
現れる。色平衡較正は、初期のカメラセットアップ中に
一度行われる。しかし、この較正工程中に生じた利得フ
ァクタは、通常の撮像作用の残りの作用中にＡＤＣ１１
２によって供給される赤色信号Ｒ’、緑色信号Ｇ’およ
び青色信号Ｂ’に与えられる。信号が、ディジタル信号
値によって示される最大振幅値（例えば、８ビットディ
ジタルサンプルでは２５５）を越える場合には、色平衡
回路１１４は、その信号を最大ディジタル値に限定す
る。

【００２５】色平衡回路１１４によって供給される赤色
信号Ｒｂ、緑色信号Ｇｂおよび青色信号Ｂｂは、色補正
回路１１８およびアパーチャ信号生成器１２４に並列に
与えられる。色補正回路１１８は、例えば、色平衡回路
１１４によって供給される赤色信号Ｒｂ、緑色信号Ｇｂ
および青色信号Ｂｂを処理して、目標である画像装置上
に正しい画像色相を生成する、色変調された赤色信号、
緑色信号および青色信号を生成する。色補正回路１１８
は、ＣＣＤ撮像素子１１０で使用されるカラーフィルタ
を通過する色を、目標であるビデオ規格（例えば、ＮＴ
ＳＣ、ＰＡＬまたはＳＥＣＡＭ）の下で、画像色を正確
に再生し得る信号に有効に変換する。

【００２６】色補正回路１１８によって供給される補正
された色信号は、ガンマ補正回路１２０に与えられる。
ガンマ補正回路１２０は、色補正回路１１８によって供
給される補正された赤色信号、緑色信号および青色信号
に非線形トランスファ機能を適用し、目標であるビデオ
規格（例えば、ＮＴＳＣ、ＰＡＬまたはＳＥＣＡＭ）の
下で、適切なグレースケール画像を生成する信号を生成
する。

【００２７】ガンマ補正回路１２０によって供給される
出力信号は、アパーチャ信号生成器１２４による信号処
理遅延を補償する遅延素子１２２によって遅延され、そ
れぞれの加算器１２６、１２８および１３０に与えられ
る。加算器１２６、１２８および１３０のそれぞれに対
する他の入力信号は、アパーチャ信号生成器１２４によ
って生成されるピーキング信号である。このピーキング
信号は、すべての色信号成分に加算される高周波信号で
ある。この作用の効果は、画像信号における高周波成分
を低周波成分に対して強調することである。

【００２８】図１に示される例示のＮＴＳＣカメラにお
いて、信号ＰＥＡＫは、赤色信号、緑色信号および青色
信号のそれぞれに同等の割合で加算される。このように
処理された信号ＰＥＡＫは、画像の高周波成分を、白黒
信号として強調するように作用する。すなわち、信号Ｐ
ＥＡＫによって生じる効果は、主として、カメラによっ
て生成される輝度信号Ｙにおいて見られる。

【００２９】加算器１２６、１２８および１３０の出力
信号Ｒ’’、Ｇ’’およびＢ’’は、マトリックス１３
２に与えられ、マトリックス１３２は、輝度信号Ｙおよ
び２つの色差信号ＩおよびＱを、３原色信号Ｒ’’、
Ｇ’’およびＢ’’から生成する。

【００３０】図２は、アパーチャ信号生成器１２４の第
一例を示すブロック図である。図２に示される回路にお
いて、緑色信号Ｇは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２１
０および決定素子２１６の一方の入力ポートに与えられ
る。赤色信号Ｒは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２１２
および決定素子２１６の他方の入力ポートに与えられ
る。ＨＰＦ２１０によって供給されるハイパスフィルタ
された緑色信号は、マルチプレクサ２１８の一方の入力
ポートおよび加算器２１４の一方の入力ポートに与えら
れる。加算器２１４の他方の入力ポートは、フィルタ２
１２によって供給されるハイパスフィルタされた赤色ビ
デオ信号を受けることができるように接続されている。
加算器２１４の出力信号は、マルチプレクサ２１８の他
方の信号入力ポートに与えられる。マルチプレクサ２１
８は、決定素子２１６によって供給される制御信号ＣＯ
ＮＴによって制御されて、ハイパスフィルタされた緑色
信号、またはハイパスフィルタされた緑色信号および赤
色信号の合計を出力信号ＰＥＡＫとして通過させる。決
定素子２１６は、赤色信号と緑色信号とを比較して、制
御信号ＣＯＮＴを生成する。緑色信号の振幅が、赤色信
号の振幅とほぼ同一である場合、制御信号ＣＯＮＴは、
マルチプレクサ２１８を調節して、ハイパスフィルタさ
れた緑色信号を、信号ＰＥＡＫとして通過させる。しか
し、赤色信号の振幅と緑色信号の振幅との間にかなりの
差があるときには、制御信号ＣＯＮＴは、マルチプレク
サ２１８を調整して、ハイパスフィルタされた緑色信号
と赤色信号との合計を、信号ＰＥＡＫとして通過させ
る。

【００３１】図２に示される回路は、赤色および緑色の
三原色信号の振幅が両方とも有意なレベルであるとき
に、ハイパスフィルタされた緑色信号のみを通過させる
ことによって、画像の位置合わせ不良が強調されるのを
防ぐ。図２に示される回路は、赤色信号の振幅が緑色信
号の振幅よりもかなり大きいとき、または緑色信号の振
幅が赤色信号の振幅よりもかなり大きいとき、赤色信号
および緑色信号の高周波成分を組み合わせたものを通過
させることによって、赤色の物体と緑色の物体の縁部を
強調させる。

【００３２】赤色高周波信号と緑色高周波信号とを組み
合わせたものは、代替ピーキング信号として選択され
て、まったく異なる信号（例えば、赤色）がピーキング
信号として選択される際に発生し得る切り替え過渡を防
ぐ。図２に示される回路は、青色信号に基づいて輝度信
号をピークにしようとはしない。なぜなら、極めて微小
な輝度情報（例えば、全輝度情報の１１％）しか、青色
信号で搬送されないからである。

【００３３】図３は、決定素子２１６として使用するの
に適した回路の例を示す。この回路では、緑色信号およ
び赤色信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２０およ
び２２２にそれぞれ与えられる。ローパスフィルタされ
た赤色信号は、減算器２２４によって、ローパスフィル
タされた緑色信号から減算される。減算器２２４の出力
信号は、反転回路２２６に、そして比較器２３０に直接
与えられる。反転回路２２６の出力信号は、第２の比較
器２２８に与えられる。比較器２２８および２３０は、
それぞれ、外部で供給されるしきい値信号を受け取るこ
とができるように、接続されている。比較器２３０は、
減算器２２４によって供給されるＧ−Ｒ信号がしきい値
よりも低いときに、論理ロー状態となり、しきい値より
も高いときに、論理ハイ状態となる、出力信号を生成す
る。逆に、比較器２２８の出力信号は、反転Ｇ−Ｒ信号
がしきい値よりも低いときに、論理ロー状態となり、し
きい値よりも高いときに、論理ハイ状態となる。比較器
２２８および２３０の出力信号は、ＯＲゲート２３２に
よって論理的にＯＲされて、制御信号ＣＯＮＴを生成す
る。

【００３４】決定素子２１６は、縁部を拡張するため
に、ローパスフィルタされた赤色信号と緑色信号とを比
較して、ピーキングを切り替えることが望ましい場合
に、切り替えが、縁部がピークになる前および／または
後に発生するようにする。

【００３５】図３に示される回路の動作は、図４および
図５に示される波形によって例示される。図４に示され
る波形２５０は、時刻Ｔ₂で発生する赤色から緑色への
過渡を示す。図４に示されるように、フィルタされたＧ
−Ｒ信号は、この過渡期を延長し、フィルタされたＧ−
Ｒ信号が負のしきい値よりも高いときに、時刻Ｔ₂の前
の時刻Ｔ₁で開始し、フィルタされたＧ−Ｒ信号が正の
しきい値よりも高いときに、時刻Ｔ₂の後の時刻Ｔ₃で終
了するするようにする。図３に示される回路によって生
成される制御信号ＣＯＮＴは、図５に例示される。この
信号は、時刻Ｔ₁の前では論理ハイ状態を有する。なぜ
なら、負のしきい値の振幅は、フィルタされたＧ−Ｒ信
号の振幅よりも大きいからである。時刻Ｔ₁では、Ｇ−
Ｒ信号は、負のしきい値よりも高いため、制御信号ＣＯ
ＮＴは、論理ローとなる。時刻Ｔ₃では、フィルタされ
たＧ−Ｒ信号の振幅は、正のしきい値よりも大きくな
り、制御信号ＣＯＮＴは再び論理ハイになる。時刻Ｔ₃
後は、制御信号ＣＯＮＴは、論理ハイのままである。な
ぜなら、フィルタされたＧ−Ｒ信号の振幅は、正のしき
い値信号よりも大きいからである。

【００３６】緑色から赤色への過渡では、信号（Ｇ−
Ｙ）が正のしきい値よりも小さく、負のしきい値よりも
大きい期間に、制御信号ＣＯＮＴは、過渡期の前後にお
いて、論理ローになる。

【００３７】本発明の実施態様では、１つまたは複数の
しきい値は、画像内容および所望の芸術的効果に基づい
て、カメラ作業者によって設定される。ほとんど無色ま
たは無色の画像については、比較的高いしきい値を用
い、色つき画像については、低いしきい値を用いること
が所望され得る。

【００３８】図６は、ハイパスフィルタされた緑色信
号、ハイパスフィルタされた緑色信号および赤色信号の
組合せ、またはハイパスフィルタされた緑色信号、赤色
信号および青色信号の組合せを、ピーキング信号ＰＥＡ
Ｋとして供給する、回路のブロック図である。図６に示
される回路は、２つの構成部分を有すると思われる。第
１部分は、赤色信号および青色信号から、ピーキング信
号成分を生成し、第２部分は、このピーキング信号と、
緑色信号から生成されるピーキング信号とを組み合わせ
て、出力ピーキング信号ＰＥＡＫを生成する。図６に示
される回路の第１部分は、ＨＰＦ３１４、ＬＰＦ３１
６、ＨＰＦ３１８、ＬＰＦ３２０、加算器３２２、決定
素子３２４およびマルチプレクサ３２６を含む。この回
路は、図２および図３に示されるアパーチャ信号生成器
と同様に動作する。経済性および明確性を考慮して、Ｌ
ＰＦ３１６および３２０は、図６に示される決定素子３
２４とは個別に示されている。しきい値ＴＨ１は、決定
素子３２４に与えられる。

【００３９】マルチプレクサ３２６の出力信号は、赤色
信号の振幅と青色信号の振幅との差がしきい値ＴＨ１よ
りも小さいときに、ハイパスフィルタされた赤色信号で
あり、赤色信号の振幅と青色信号の振幅との差がしきい
値ＴＨ１によって限定される範囲外にあるときに、ハイ
パスフィルタされた赤色信号および青色信号の組合せで
ある。この出力信号は、加算器３２８の一方の入力ポー
トに与えられ、加算器３２８の他方の入力ポートは、フ
ィルタ３１０によって供給されるハイパスフィルタされ
た緑色信号を受け取ることができるように接続されてい
る。フィルタ３１２によって供給されるローパスフィル
タされた緑色信号は、決定素子３３０の一方の信号入力
ポートに与えられる。決定素子３３０の他方の信号入力
ポートは、ＬＰＦ３１６によって供給されるローパスフ
ィルタされた赤色信号を受け取ることができるように接
続されている。しきい値ＴＨ２は、決定素子３３０に与
えられる。

【００４０】フィルタ３１０によって供給されるハイパ
スフィルタされた緑色信号および加算器３２８によって
供給される組み合わされたハイパスフィルタされた信号
は、マルチプレクサ３３２の２つの信号入力ポートにそ
れぞれ与えられる。マルチプレクサ３３２は、決定素子
３３０によって供給される制御信号ＣＯＮＴ’’によっ
て制御される。ハイパスフィルタ３１０、ローパスフィ
ルタ３１２、加算器３２８、決定素子３３０およびマル
チプレクサ３３２は、図２および図３に示される回路の
対応するハイパスフィルタ２１０、ローパスフィルタ２
２０、加算器２１４、決定素子２１６およびマルチプレ
クサ２１８と同様に動作する。

【００４１】図６に示される回路は、図２に示される回
路と比較してわずかに利点を有している。なぜなら、赤
色信号と青色信号との間、および赤色信号と緑色信号と
の間の位置合わせ不良が強調されるのを防止する工程を
行いながら、青色信号の高周波成分は、ピーキング信号
に含まれないからである。

【００４２】図７は、本発明の実施態様を含む、高精細
度テレビジョンカメラに使用するのに適したアパーチャ
信号生成回路を示すブロック図である。この回路によっ
て生成されるピーキング信号は、２つの成分を有する。
第１成分は、図２および図３で示される回路によって生
成されるような従来のピーキング信号である。この成分
は、緑色信号または赤色信号と緑色信号とを使用して、
１６メガヘルツ（ＭＨｚ）を中心とする周波数帯域内の
輝度信号の成分を強調するピーキング信号を生成する。
このピーキング信号の成分と他の成分とを区別するため
に、これより以下に、このピーキング信号の成分を輪郭
信号として言及することにする。

【００４３】ピーキング信号の他の成分は、カメラによ
って生成される信号中の高周波ロールオフを補償する。
カメラの周波数応答特性は、撮像素子上で成し遂げられ
る最小スポットサイズによって限定される。これは、画
素のサイズおよびカメラと共に使用される光学システム
の質のようなファクタによって影響され得る。ピーキン
グ信号のこの成分は、カメラの周波数応答特性を平坦に
して、この高周波ロールオフを少なくとも部分的に補償
するために使用される。本発明の実施態様では、ピーキ
ング信号のこの成分は、緑色信号のみの高周波成分から
生成され、２４ＭＨｚを中心とする周波数帯域内の輝度
信号の成分を強調するように作用する。これより以下の
説明において、ピーキング信号のこの成分を、アパーチ
ャ成分と呼ぶ。

【００４４】図７の回路は、アパーチャ信号生成器１２
４および緑色信号および赤色信号を遅延させる補償遅延
素子１２２の部分の代わりをする。

【００４５】この回路では、緑色信号は、補償遅延素子
４１２、加算器４１４および４１８、ならびに減算器４
１６と共に、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを
形成する遅延素子４１０に与えられる。従来より公知の
ように、図７に示される形態の、２つの直列に接続され
た遅延素子４１０および４１２、ならびに加算器４１４
の組合せは、ローパスフィルタを形成する。このローパ
スフィルタは、多項式

【００４６】

【数１】１＋ｚ^-2 によりｚ変換表記で示され得る周波数応答特性を有す
る。この信号は、遅延素子４１０によって供給される遅
延された緑色信号から、減算器４１６により減算され
る。

【００４７】遅延素子４１０および４１２、加算器４１
４および減算器４１６のこの組合せは、ハイパスフィル
タを形成する。このフィルタの周波数応答特性は、多項
式

【００４８】

【数２】−１＋２ｚ^-1−ｚ^-2 によりｚ変換表記で示され得る。本発明の実施態様で
は、これは、２４ＭＨｚでピークを有するハイパス特性
である。従って、減算器４１６の出力信号は、ハイパス
フィルタされた緑色信号である。

【００４９】加算器４１４の出力信号はまた、加算器４
１８の遅延素子４１０によって供給される遅延された緑
色信号にも加算されて、ローパスフィルタされた出力信
号を生成する。図７に示される形態の遅延素子４１０お
よび４１２、ならびに加算器４１４および４１８の組合
せは、ローパスフィルタである。このローパスフィルタ
は、多項式

【００５０】

【数３】１＋２ｚ^-1＋ｚ^-2 で示される周波数応答特性を有する。遅延素子４１２の
出力信号はまた、補償遅延素子４２０に与えられる。本
発明の実施態様において、遅延素子４２０は、１つの水
平線期間（１Ｈ）だけ遅延させる。この遅延素子の出力
信号は、緑色ビデオ信号（ＧＯＵＴ）であり、この信号
は、遅延されてアパーチャ信号生成回路による処理遅延
を補償する。

【００５１】遅延素子４２０によって供給される緑色信
号はまた、遅延素子４２４および４２６、加算器４３２
および減算器４３４によって形成されるＦＩＲハイパス
フィルタにも与えられる。このハイパスフィルタは、多
項式

【００５２】

【数４】−１＋２ｚ^-2−ｚ^-4 によりｚ変換表記で示され得る周波数応答特性を有す
る。減算器４３４の出力信号は、１２ＭＨｚにピークを
有するハイパスフィルタされた緑色ビデオ信号である。
この信号は、水平輪郭信号の緑色成分として使用され
る。

【００５３】上記のように、遅延素子４２２の出力ポー
トに供給される信号は、２４ＭＨｚにピークを有するハ
イパスフィルタされた信号である。この信号は、ピーキ
ング信号のアパーチャ成分である。この信号は、乗算器
４５０の一方の入力ポートに供給され、乗算器４５０の
他方の入力ポートは、信号ＡＧＡＩＮを受け取ることが
できるように接続されている。この信号は、水平アパー
チャ信号を調整して、ピーキング信号を生成する。この
ピーキング信号は、カラービデオ信号に加算されると、
カメラによって供給されるビデオ信号中の高周波ロール
オフを補償する。この結果得られる信号は、望ましい平
坦な周波数応答特性を有するカメラによって生成された
ように思われる。

【００５４】乗算器４５０の出力信号は、加算器４５６
の一方の入力ポートに与えられ、加算器４５６の他方の
入力ポートは、後述するように、輪郭信号を受け取るこ
とができるように接続されている。加算器４５６の出力
信号は、アパーチャ信号生成器１２４によって供給され
る信号ＰＥＡＫである。

【００５５】加算器４１８によって供給されるローパス
フィルタされた緑色信号は、遅延素子４２８および４３
０、ならびに加算器４３６および４３８を含むローパス
フィルタに与えられる。これらの成分は、多項式

【００５６】

【数５】１＋２ｚ^-1＋３ｚ^-2＋４ｚ^-3＋３ｚ^-4＋２ｚ^-5＋ｚ^-6 によりｚ変換表記で示されるローパス周波数応答特性を
有する。このフィルタの出力信号は、加算器４３８によ
って供給される。この信号は、１Ｈ遅延素子４４０およ
び４４２、加算器４４４および減算器４４６を含む垂直
ハイパスフィルタに与えられる。このフィルタによって
供給される出力信号である、減算器４４６の出力信号
は、垂直輪郭信号である。この出力信号は、画面上の垂
直方向にピークの高周波成分を示す。この信号は、加算
器４４８により緑色の水平輪郭信号に加算される。加算
器４４８によって供給される緑色輪郭信号は、加算器４
５２の一方の入力ポートに与えられる。加算器４５２の
他方の入力ポートは、後述の回路によって生成される赤
色輪郭信号を受け取ることができるように接続されてい
る。加算器４５２の出力信号は、乗算器４５４の一方の
入力ポートに与えられ、乗算器４５４は、値ＣＧＡＩＮ
によって輪郭信号を調整して、信号ＰＥＡＫの輪郭成分
を生成する。

【００５７】赤色輪郭信号を生成するために、赤色信号
は、補償１Ｈ遅延素子４５８に与えられる。この補償１
Ｈ遅延素子４５８の出力信号は、遅延素子４６０および
４６２、ならびに加算器４６４および４６８を含むロー
パスフィルタに与えられる。これらの成分は、上述の遅
延素子４１０および４１２、ならびに加算器４１４およ
び４１８と同様に動作する。従って、遅延素子４６２の
出力信号は、遅延されるが、フィルタされなかった赤色
信号であり、加算器４６８の出力信号は、ローパスフィ
ルタされた赤色信号である。

【００５８】遅延された赤色信号は、遅延素子４７０お
よび４７２、加算器４７４および減算器４７６を含むハ
イパスフィルタに与えられる。このフィルタは、遅延素
子４２４および４２６、加算器４３２、ならびに減算器
４３４を含む、上記のフィルタと同様の機能を果たす。
減算器４７６の出力信号は、１６ＭＨｚにピークを有す
るハイパスフィルタされた赤色輪郭信号である。この信
号は、３状態ゲート４９６に与えられ、この３状態ゲー
ト４９６の出力ポートは、加算器４５２の一方の入力ポ
ートに接続されている。

【００５９】３状態ゲート４９６は、ＮＯＲゲート４９
４によって生成される信号によって制御されて、ローパ
スフィルタされた赤色信号と緑色信号との間の差が、し
きい値によって限定される範囲外であるときにのみ、赤
色輪郭信号を緑色輪郭信号に加算する。

【００６０】この制御信号を生成するのに使用されるロ
ーパスフィルタされた緑色のカラービデオ信号は、遅延
素子４４０によって供給される。ローパスフィルタされ
た赤色信号は、加算器４６８の出力信号を、遅延素子４
７８および４８０、ならびに加算器４８２および４８４
を含むローパスフィルタに与えることによって生成され
る。このフィルタは、遅延素子４２８および４３０、な
らびに加算器４３６および４３８を含む、上記のローパ
スフィルタと同一である。加算器４８４によって供給さ
れるローパスフィルタされた赤色信号は、減算器４８６
において、ローパスフィルタされた緑色信号から減算さ
れる。この信号は、２つの比較器４９０および４９２の
それぞれの一方の入力ポートに与えられる。比較器４９
２の他法の入力ポートは、信号ＴＨＲＥＳＨＯＬＤを受
け取ることができるように接続されている一方、比較器
４９０の他方の入力ポートは、反転器４８８によって供
給される反転ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ信号を受け取ることが
できるように接続されている。比較器４９２および４９
０の出力信号は、ＮＯＲゲート４９４の各入力端子に接
続されている。

【００６１】ローパスフィルタされた緑色信号と、ロー
パスフィルタされた赤色信号との間の差が、しきい値よ
りも小さく、反転しきい値よりも大きいときには、比較
器４９０および４９２、ならびにＮＯＲゲート４９４に
よって生成される制御信号は、３状態ゲート４９６を不
能にし、加算器４５２の入力ポートにゼロ値が加算され
る。この場合、アパーチャ信号、ならびに水平および垂
直輪郭信号を含む、ピーキング信号のすべては、緑色信
号から生成される。

【００６２】しかし、ローパスフィルタされた緑色信号
とローパスフィルタされた赤色信号との差が、しきい値
よりも大きいか、または反転しきい値よりも小さいとき
には、ＮＯＲゲート４９４によって生成される制御信号
により、３状態ゲート４９６は、赤色輪郭信号を加算器
４５２に通過させる。この場合、水平輪郭信号は、赤色
輪郭信号と緑色輪郭信号との合計であり、垂直輪郭信号
およびアパーチャ信号は、緑色信号から得られる。

【００６３】当業者は、上述の技術を用いて、赤色垂直
輪郭信号および赤色アパーチャ信号を生成する回路を、
図７に示されるアパーチャ信号生成器に加えることによ
り、図１から図７に示される回路を改変することができ
ると考えられる。これらの信号は、図３に示されるタイ
プの決定素子を用いて選択的に組合せられ、緑色信号ま
たは緑色の色差信号と赤色の色差信号との組合せによ
り、水平輪郭および垂直輪郭の両方が適応可能に調整さ
れるより一般的なピーキング回路を生産する。

【００６４】さらに、青色信号は、図６に示される技術
と同様の技術を用いて、アパーチャ信号生成回路のため
のソース信号として含まれ得ることが考えられる。

【００６５】本発明は、ディジタル実施態様の観点から
説明したが、本発明はまた、例えば、図７に示される様
々な遅延素子に電荷結合素子、減算器に動作増幅器、お
よび加算器に加算接合を用いるアナログ回路を利用して
も実施され得る。乗算器４５０および４５４は、ポーテ
ンショメータまたは２つの直交乗算器を用いて実行され
得る。

【００６６】本発明は、いくつかの実施態様に関して説
明したが、添付の請求の範囲の精神および範囲内の改変
を行って、上記のように実施することも可能であると考
えられる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、単一な色
情報信号がピーキング処理を行う回路のソース信号とし
て使用される場合と比較し、着色された物体の、選択さ
れなかった色の縁部が強調されないという不具合を解消
することができる。また、複数の色情報信号が前記ソー
ス信号として選択される場合と比較し、位置決め不良に
よるエラーが強調されるという不具合を解消することが
できる。従って、本発明のビデオ信号処理装置におい
て、画像の輪郭の強調が色相によってむらを生じるとい
う不具合や、画像の輪郭が不所望な色相に着色されて表
示されるという不具合の発生が防止され、高品質のアパ
ーチャ補正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を含むカラービデオカメラの
例を示すブロック図である。

【図２】図１に示されるカメラで使用するのに適したア
パーチャ信号生成回路の例を示すブロック図である。

【図３】図２で示される回路で使用するのに適した決定
素子を示す、一部論理図形式のブロック図である。

【図４】図２および図３に示される回路図の動作を説明
するのに有用な、信号振幅と時間との関係を示すグラフ
である。

【図５】図２および図３に示される回路図の動作を説明
するのに有用な、信号振幅と時刻との関係を示すグラフ
である。

【図６】図１に示されるカメラに使用するのに適した他
のアパーチャ信号生成回路を示すブロック図である。

【図７】図１に示されるカメラに使用するのに適した、
水平および垂直のアパーチャおよび輪郭合成信号生成回
路の、一部論理図形式のブロック図である。

【符号の説明】

１１０ＣＣＤ撮像素子１１２アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）１１４色平衡回路１１８色補正回路１２０ガンマ補正回路１２２遅延素子１２４アパーチャ信号生成器１２６加算器１２８加算器１３０加算器１３２マトリックス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも第１および第２色情報信号を
処理して、適応出力ピーキング信号を生成するビデオ信
号処理装置であって、該装置は、ハイパス周波数応答特性を該第１色信号情報信号に適用
して、第１ピーキング信号を生成する第１フィルタ手段
と、ハイパス周波数応答特性を該第２色情報信号に適用し
て、第２ピーキング信号を生成する第２フィルタ手段
と、該色情報信号の一方が、該色情報信号のもう一方と比較
して、第１の所定しきい値未満だけ大きさが異なる場合
に第１状態であり、それ以外の場合に第２状態である第
１制御信号を生成する第１比較手段と、該第１制御信号が該第１状態であるときに、該第１ピー
キング信号を該出力ピーキング信号として供給し、該制
御信号が該第２状態であるときに、該第１および第２ピ
ーキング信号の組合せを該出力ピーキング信号として供
給する、第１選択手段と、を含む、ビデオ信号処理装置。
【請求項２】請求項１に記載のビデオ信号処理装置で
あって、前記第１比較手段が、各々のローパス周波数応答特性を、前記第１および第２
色情報信号に与えて、第１および第２ローパスフィルタ
された色情報信号をそれぞれ生成する、フィルタ手段
と、該第１および第２ローパスフィルタされた色情報信号の
一方を、該第１および第２ローパスフィルタされた色情
報信号のもう一方から減算して、色差信号を生成する手
段と、該色差信号の大きさを前記第１の所定のしきい値と比較
して、該色差信号が該しきい値よりも小さいときに、該
制御信号を該第１状態に設定し、該色差信号が該しきい
値よりも大きいときに、該制御信号を該第２状態に設定
する手段と、を含む、ビデオ信号処理装置。
【請求項３】前記ビデオ信号処理装置がビデオカメラ
内にあり、前記第１および第２色情報信号が、それぞ
れ、緑色ビデオ信号および赤色ビデオ信号である、請求
項２に記載のビデオ信号処理装置。
【請求項４】第１、第２および第３色情報信号を処理
する、請求項１に記載のビデオ信号処理装置であって、
該ビデオ信号処理装置は、ハイパス周波数応答特性を該第３色情報信号に与えて、
第３ピーキング信号を生成する第３フィルタ手段と、該第２および第３色情報信号の一方が、該第２および第
３色情報信号のもう一方と比較して、第２の所定しきい
値未満だけ大きさが異なる場合に前記第１状態であり、
それ以外の場合に前記第２状態である第２制御手段を生
成する、第２比較手段と、該第２制御信号が該第１状態であるときに、前記第２ピ
ーキング信号を前記選択手段に供給し、該第２制御信号
が該第２状態であるときに、該第２および第３ピーキン
グ信号の組合せを該選択手段に供給する、第２選択手段
と、をさらに含む、ビデオ信号処理装置。
【請求項５】少なくとも第１および第２色情報信号を
処理して、適応ピーキング信号を生成するビデオ信号処
理装置であって、該ビデオ信号処理装置は、所定の第１ピーク周波数を有する第１ハイパス周波数応
答特性を、該第１および第２色情報信号に与えて、第１
および第２輪郭補正信号をそれぞれ生成する、第１フィ
ルタ手段と、該所定の第１ピーク周波数よりも大きい所定の第２ピー
ク周波数を有する第２ハイパス周波数応答特性を、該第
１色情報信号に与えて、アパーチャ補正信号を生成す
る、第２フィルタ手段と、該第１および第２色情報信号の一方が、該第１および第
２色情報信号のもう一方と比較して、所定のしきい値未
満だけ異なる場合に第１状態であり、それ以外の場合に
第２状態である制御信号を生成する、比較手段と、該制御信号が該第１状態であるときに、該第１輪郭補正
信号を出力信号として供給し、該制御信号が該第２状態
であるときに、該第１および第２輪郭補正信号の組合せ
を供給する、選択手段と、該選択手段の出力信号と、該アパーチャ補正信号とを組
み合わせて、該ピーキング信号を生成する手段と、を含む、ビデオ信号処理装置。
【請求項６】請求項５に記載のビデオ信号処理装置で
あって、該ビデオ信号処理装置は、前記アパーチャ補正信号を第１操作器で限定されたファ
クタにより調整して、調整されたアパーチャ補正信号を
供給する、第１調整手段と、前記選択手段の出力信号を第２操作器で限定されたファ
クタにより調整して、調整された輪郭補正信号を供給す
る、第２調整手段と、をさらに含み、該選択手段の出力信号と、該アパーチャ補正信号とを組
合せる前記手段が、該調整されたアパーチャ補正信号
と、該調整された輪郭補正信号とを組み合わせる、ビデ
オ信号処理装置。
【請求項７】請求項６に記載のビデオ信号処理装置で
あって、前記比較手段が、各々のローパス周波数応答特性を、前記第１および第２
色情報信号に与えて、第１および第２ローパスフィルタ
された色情報信号をそれぞれ生成する、第３フィルタ手
段と、該第１および第２ローパスフィルタされた色情報信号の
一方を、該第１および第２ローパスフィルタされた色情
報信号のもう一方から減算して、色差信号を生成する手
段と、該色差信号の大きさを前記所定のしきい値と比較して、
該色差信号が該しきい値よりも小さいときに、該制御信
号を該第１状態に設定し、該色差信号が該しきい値より
も大きいときに、該制御信号を該第２状態に設定する手
段と、を含む、ビデオ信号処理装置。
【請求項８】請求項７に記載のビデオ信号処理装置で
あって、該ビデオ信号処理装置は、前記第１色情報信号の空間周波数成分を示す垂直輪郭信
号を生成する、空間フィルタ手段であって、該空間周波
数成分は、前記第１輪郭補正信号の周波数と対応する
が、該第１色情報信号の垂直空間周波数成分を示す、空
間フィルタ手段と、該垂直輪郭信号と、該第１輪郭補正信号とを組み合わせ
て、前記選択手段に与えられる複合輪郭信号を生成す
る、手段と、をさらに含む、ビデオ信号処理装置。
【請求項９】前記ビデオ信号処理装置がビデオカメラ
内にあり、前記第１および第２色情報信号が、それぞ
れ、緑色ビデオ信号および赤色ビデオ信号である、請求
項７に記載のビデオ信号処理装置。