JPH07135584A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、映像信号の輪郭部分を補正する映
像信号処理装置に関するもので、斜め方向の輪郭で生じ
る歪を抑圧し、輪郭補正を行う映像信号処理装置を提供
することを目的とする。 【構成】 演算処理回路の出力信号として輪郭補正成分
が得られ、輪郭方向検出回路100で輪郭の方向を検出
し、検出結果が斜め方向の輪郭である場合にはゲイン調
整器70で輪郭補正成分のゲインを小さくするとともに、
平坦部ではゲインを０または負の値にすることにより、
斜め方向の輪郭で生じる歪を抑圧し、かつ平坦な部分で
のノイズ除去効果も持たせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号の輪郭部分を
補正する映像信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像の輪郭部分にオーバーシ
ュート、アンダーシュートを付加することなく鮮鋭度を
改善する映像信号処理装置がある（特開平５−２４４４
６２号公報）。以下にこの従来の映像信号処理装置につ
いて説明する。

【０００３】図17は従来の映像信号処理装置の構成図を
示すものである。図17において、１は映像信号の入力端
子、200は信号レベル検出回路、300は演算処理回路、70
はゲイン調整器、80は加算器、90は非線形処理回路、２
は出力端子である。また、信号レベル検出回路200にお
いて、30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは所定時間信号を遅延さ
せる遅延回路であり、ここでは遅延時間を例えば１画素
分に設定する。そして40は最大値検出回路、50は最小値
検出回路である。演算処理回路300において、310は平均
値回路、320は減算器である。

【０００４】以上のように構成される映像信号処理装置
において、まず、入力端子１から入力された映像信号
は、信号レベル検出回路200へ供給される。信号レベル
検出回路200へ供給された入力映像信号は、遅延回路30
ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄにより遅延され、各遅延回路の出
力信号と入力映像信号は、それぞれ最大値検出回路40及
び最小値検出回路50へ供給される。最大値検出回路40の
出力信号および最小値検出回路50の出力信号と、遅延回
路30ｂの出力信号は、演算処理回路300へ供給される。

【０００５】また、最大値検出回路40の出力信号および
最小値検出回路50の出力信号は非線形処理回路90へも供
給される。演算処理回路300へ供給された最大値検出回
路40の出力信号および最小値検出回路50の出力信号は、
平均値回路310へ供給され平均値が出力される。平均値
回路310の出力信号は減算器320の一方の入力端子へ供給
され、もう一方の入力端子へは、遅延回路30ｂの出力信
号が供給される。

【０００６】減算器320の出力信号はゲイン調整器70へ
供給される。ゲイン調整器70の出力信号は加算器80の一
方の入力端子へ供給され、もう一方の入力端子へは遅延
回路30ｂの出力信号が供給される。加算器80の加算出力
は非線形処理回路90において最大値検出回路40の出力信
号および最小値検出回路50の出力信号に従って非線形処
理され、輪郭を補正された映像信号となって出力端子２
から出力される。

【０００７】前記回路の動作を図18を参照してさらに詳
しく説明する。まず、例えば入力端子１に図18（ａ）に
示すような映像信号が入力されていたとすると、この映
像信号は信号レベル検出回路200へ供給され、遅延回路3
0ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって次々に遅延されｂ，
ｃ，ｄ，ｅ点ではそれぞれ図18（ｂ），（ｃ），
（ｄ），（ｅ）に示すような信号となる。ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ点での映像信号は最大値検出回路40で最大値が検
出され、ｆ点では図18（ｆ）に示すような信号となる。

【０００８】同様にａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ点での映像信号
は最小値検出回路50で最小値が検出され、ｇ点では図18
（ｇ）に示すような信号となる。ｆ，ｇ点での信号は演
算処理回路300へ供給され、平均値回路310で平均値がと
られて、ｈ点では図18（ｈ）に示すような信号となる。

【０００９】減算器320では、遅延回路30ｂの出力信号
（図18（ｃ））からｈ点での信号が減算され、ｉ点では
図18（ｉ）に示すような信号が得られる。この出力信号
はゲイン調整器70により任意のゲインで振幅が調整さ
れ、加算器80でｃ点での信号と加算される。例えばゲイ
ン調整器70でゲインを１としたときｋ点では図18（ｋ）
に示すような信号が得られる。ｋ点での信号は非線形処
理回路90へ供給される。

【００１０】また、非線形処理回路90へはｆ，ｇ点での
信号（図18（ｆ），（ｇ））が制御信号として供給され
ている。これら制御信号によって非線形処理回路90では
ｋ点での信号に対して非線形処理がされる。非線形処理
回路90は、例えば図19に示すように構成される。図19に
おいて、91ａおよび91ｂは比較器、92は切り替え回路で
ある。入力されたｆ，ｇ，ｋ点での信号は比較器91ａ、
比較器91ｂおよび切り替え回路92へ供給される。比較器
91ａではｆ，ｋ点での信号が比較される。同様に、比較
器91ｂではｇ，ｋ点での信号が比較される。比較器91ａ
の出力信号および比較器91ｂの出力信号は制御信号とし
て切り替え回路92へ供給される。

【００１１】これら制御信号によって切り替え回路92で
はｆ，ｇ，ｋ点での信号が切り替えて出力される。例え
ば、ｋ点での信号がｆ点での信号より大きいときにはｆ
点での信号が出力され、ｇ点での信号より小さいときに
はｇ点での信号が出力され、それ以外のときにはｋ点で
の信号が出力されるようにすれば、ｌ点では図18（ｌ）
に示すような輪郭を補正された映像信号が得られ、出力
端子２から出力される。

【００１２】以上のように構成された従来の映像信号処
理装置においては、アンダーシュートおよびオーバーシ
ュートが付加せず、画像の輪郭部分に白や黒の不自然な
縁取りをつけずに輪郭部分の立った信号が得られ、輪郭
を補正することができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、斜め方向の輪郭に対して歪が生じてしま
うという問題点を有していた。

【００１４】たとえば図20に示すように、ちょうど２画
素でレベル遷移が起こっている輪郭に従来例の輪郭補正
処理を行う場合を考える。破線は表現しようとする波
形、実線は実際に表現される波形である。図20（ａ）の
ようにａ〜ｅの５画素のレベルの中でａ，ｂが最小値、
ｄ，ｅが最大値、そしてｃがそれらの平均値となるサン
プルパターンの場合には輪郭補正後も各画素のレベル変
化はなく輪郭補正効果は現れない。しかし図20（ａ）の
波形が１／２画素分水平方向にずれた図20（ｂ）のよう
なサンプルパターンの場合には輪郭補正効果が現れる。

【００１５】これは、斜め線を表現するための走査線ご
との最小の位相シフト量が１画素単位であり１画素以内
のシフト量は表現できないことに起因しており、補正量
が大きいほど図20（ａ）と図20（ｂ）との輪郭補正後の
波形の違いは顕著になる。図21（ａ）は図20（ａ）と図
20（ｂ）のようなサンプルパターンとなる波形が１ライ
ンおきに交互に現れる斜め方向の輪郭を現している。

【００１６】輪郭補正後は図21（ｂ）のようになり、ｎ
＋１，ｎ＋３ラインでは輪郭補正効果が現れているのに
対して、ｎ，ｎ＋２，ｎ＋４ラインでは輪郭補正効果が
現れていない。このラインごとの輪郭補正効果の違いは
斜め方向の輪郭の歪として現れ、さらにこの歪は補正量
が大きいほど顕著に現れる。

【００１７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、斜め方向の輪郭で生じる歪を抑圧し、輪郭補正を行
う映像信号処理装置を提供することを目的とする。

【００１８】さらに上記の従来の構成では、ノイズが強
調されてしまうという問題点を有していた。

【００１９】例えばノイズ成分を持った信号が入力さ
れ、ｃ点で図22（ｃ）に示す波形が得られた場合、ｈ点
での信号は同図に破線で示すようになる。減算器320で
ｃ点での信号からｈ点での信号が減算され、減算結果は
ゲイン調整器70でゲイン調整されて、例えばゲインを1.
0とした場合ｊ点では図22（ｊ）に示す波形が得られ
る。ｊ点での信号は加算器80でｃ点での信号と加算され
（図22（ｋ））、加算結果は非線形処理回路90で非線形
処理されてｌ点では図22（ｌ）に示すようにノイズ成分
まで強調された波形となって出力される。

【００２０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ノイズ成分を強調することなく輪郭補正が行える映
像信号処理装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、入力映像
信号から振幅レベルの最大値および最小値を検出する信
号レベル検出回路と、前記信号レベル検出回路の出力信
号と前記入力映像信号を入力とし演算処理を行う演算処
理回路と、前記演算処理回路の出力信号の振幅を調整す
る振幅調整回路と、前記振幅調整回路の出力信号と前記
入力映像信号を加算する加算器と、前記加算器の出力信
号に非線形処理を施す非線形処理回路と、前記入力映像
信号から輪郭方向を検出する輪郭方向検出回路とを備え
た構成である。

【００２２】第２の発明は、入力映像信号から振幅レベ
ルの最大値および最小値を検出する信号レベル検出回路
と、前記信号レベル検出回路の出力信号と前記入力映像
信号を入力とし演算処理を行う演算処理回路と、前記演
算処理回路の出力信号の振幅を調整する振幅調整回路
と、前記振幅調整回路の出力信号と前記入力映像信号を
加算する加算器と、前記加算器の出力信号に非線形処理
を施す非線形処理回路と、前記入力映像信号から輪郭方
向を検出する輪郭方向検出回路と、前記入力映像信号を
処理する輪郭補正回路と、前記入力映像信号と前記非線
形処理回路の出力信号と前記輪郭補正回路の出力信号を
入力とする切り替え回路とを備えた構成である。

【００２３】第３の発明は、入力映像信号から振幅レベ
ルの最大値および最小値を検出する信号レベル検出回路
と、前記信号レベル検出回路の出力信号と前記入力映像
信号を入力とし演算処理を行う演算処理回路と、前記演
算処理回路の出力信号を入力としコアリング処理を行う
コアリング回路と、前記コアリング回路の出力信号の振
幅を調整する振幅調整回路と、前記振幅調整回路の出力
信号と前記入力映像信号を加算する加算器と、前記加算
器の出力信号に非線形処理を施す非線形処理回路とを備
えた構成である。

【００２４】

【作用】第１の発明によれば、上記した構成によって画
像の輪郭方向を検出し斜め方向である場合には補正量を
小さく設定することで、斜め方向の輪郭で生じる歪を抑
圧することができる。

【００２５】第２の発明によれば、上記した構成によっ
て画像の輪郭方向を検出し斜め方向である場合には高域
周波数強調型の輪郭補正信号を出力することで、斜め方
向の輪郭で生じる歪を抑圧することができ、かつ輪郭補
正効果も得ることができる。

【００２６】第３の発明によれば、上記した構成によっ
て輪郭補正成分に対してコアリング処理を行うことで、
元々輪郭補正成分の小さいノイズに対しては輪郭補正が
行われないため、ノイズなどが強調されることがない。

【００２７】

【実施例】以下本発明の第１の実施例について、図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施例に
おける映像信号処理装置の構成図を示すものである。

【００２８】本実施例は図17に示した従来例の構成と基
本的には同じであり、異なる点は入力映像信号を入力と
し画像の輪郭方向を検出する輪郭方向検出回路100と、
輪郭方向検出回路100の出力信号を入力としゲイン調整
器70のゲインを設定するゲイン設定回路140が追加され
たことである。輪郭方向検出回路100には入力映像信号
が供給されている。輪郭方向検出回路100の出力信号は
ゲイン設定回路140へ供給されており、ゲイン設定回路1
40の出力信号はゲイン調整器70へ供給されている。

【００２９】以下本実施例の動作について説明する。図
１において、まず、入力端子１に入力された入力映像信
号は信号レベル検出回路200へ供給される。信号レベル
検出回路200へ供給された入力映像信号は遅延回路30
ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄにより次々に遅延され、ａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅ点での映像信号の中から最大値、最小値が検
出される。検出された最大値、最小値およびｃ点での信
号は演算処理回路300へ供給され、演算処理回路300の出
力信号としてｉ点では輪郭補正成分が得られる。

【００３０】得られた輪郭補正成分はゲイン調整器70へ
供給され、任意の値でゲイン調整された後、加算器80で
ｃ点での信号と加算される。加算結果は非線形処理回路
90へ供給され最大値および最小値により振幅が制限され
て輪郭を補正された映像信号となる。これまでの動作は
従来例で説明したものと同じである。一方、入力映像信
号は輪郭方向検出回路100へも供給されている。

【００３１】次に輪郭方向検出回路100について説明す
る。輪郭方向検出回路100は、例えば図２のように構成
される。図２において、110は多方向相関検出回路、130
は輪郭方向判定回路である。入力された入力映像信号は
多方向相関検出回路110へ供給され、多方向相関検出回
路110の出力信号は輪郭方向判定回路130へ供給される。
多方向相関検出回路110において11ａ，11ｂ，11ｃ，11
ｄ，11ｅ，11ｆは１画素遅延器、12ａおよび12ｂは１ラ
イン遅延器、120ａ，120ｂ，120ｃ，120ｄは相関検出回
路である。輪郭方向判定回路130において、131は最小値
信号検出回路、140は論理演算回路である。

【００３２】まず入力映像信号は１画素遅延器11ａ，11
ｂ，11ｃ，11ｄ，11ｅ，11ｆおよび１ライン遅延器12
ａ，12ｂにより遅延され、例えば図３に示す画素位置に
おける映像信号を各点から得る。図２のａ₁₁，ａ₁₂，ａ
₁₃，ａ₂₁，ａ₂₂，ａ₂₃，ａ₃₁，ａ₃₂，ａ₃₃は図３に示す
画素位置ａ₁₁，ａ₁₂，ａ₁₃，ａ₂₁，ａ₂₂，ａ₂₃，ａ₃₁，
ａ₃₂，ａ₃₃における映像信号にそれぞれ対応している。
図３の縦方向に並んだ３画素における映像信号ａ₁₂，ａ
₂₂，ａ₃₂は相関検出回路120ａに供給される。横方向に
並んだ３画素における映像信号ａ₂₁，ａ₂₂，ａ₂₃は相関
検出回路120ｂに供給される。右上がりの斜め方向に並
んだ３画素における映像信号ａ₁₃，ａ₂₂，ａ₃₁は相関検
出回路120ｃに供給される。左上がりの斜め方向に並ん
だ３画素における映像信号ａ₁₁，ａ₂₂，ａ₃₃は相関検出
回路120ｄに供給される。

【００３３】次に相関検出回路120ａ，120ｂ，120ｃ，1
20ｄについて説明する。相関検出回路120は、例えば図
４に示す回路で構成される。図４において、121ａおよ
び121ｂは減算器、122ａおよび122ｂは絶対値回路、123
は加算器である。まず入力された３画素において中心の
画素値とその両側の画素値の差が減算器121ａおよび121
ｂでそれぞれ計算される。次に絶対値回路122ａおよび1
22ｂでそれぞれ絶対値化されたのち加算器123に加えら
れ加算結果が相関検出信号として出力される。

【００３４】例えば、縦方向に並んだ３画素における映
像信号ａ₁₂，ａ₂₂，ａ₃₂が入力される相関検出回路120
ａの場合、図５（ａ）に示すように入力された縦方向３
画素での振幅の変化が大きい、言い替えれば相関性が低
いほど相関検出信号Ｄａは大きな値になる。また、図５
（ｂ）に示すように縦方向３画素での振幅の変化が小さ
い、言い替えれば相関性が高いほど相関検出信号Ｄａは
小さい値になる。つまりこれは縦方向に平坦であること
を示している。

【００３５】その他の相関検出回路120ｂ，120ｃ，120
ｄも図４と同じ構成であり、横方向３画素での映像信号
ａ₂₁，ａ₂₂，ａ₂₃が入力される相関検出回路120ｂでは
横方向３画素での相関検出信号Ｄｂ、右上がり斜め方向
３画素での映像信号ａ₁₃，ａ ₂₂，ａ₃₁が入力される相関
検出回路120ｃでは右上がりの斜め方向３画素での相関
検出信号Ｄｃ、左上がり斜め方向３画素での映像信号ａ
₁₁，ａ₂₂，ａ₃₃が入力される相関検出回路120ｄでは左
上がりの斜め方向３画素での相関検出信号Ｄｄがそれぞ
れ出力される。検出された相関検出信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄ
ｃ，Ｄｄは輪郭方向判定回路130へそれぞれ供給され
る。

【００３６】輪郭方向判定回路130において入力された
相関検出信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄは最小値信号検出
回路131に供給される。最小値信号検出回路131では、入
力された相関検出信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄの中から
最小値の信号を検出し、どういう画像状態であるのかを
検出するための制御信号Ｃ１を出力する。

【００３７】例えば縦方向の相関検出信号Ｄａが最も小
さいと判定されたとき、少なくとも縦方向に平坦である
ので、この場合には縦方向の輪郭かまたは平坦部かのい
ずれかの画像状態にあることを示す符号”００”を制御
信号Ｃ１に割り当てる。

【００３８】横方向の相関検出信号Ｄｂが最も小さいと
判定されたとき、少なくとも横方向に平坦であるので、
この場合には横方向の輪郭かまたは平坦部かのいずれか
の画像状態にあることを示す符号”１１”を制御信号Ｃ
１に割り当てる。

【００３９】右上がり斜め方向の相関検出信号Ｄｃが最
も小さいと判定されたとき、少なくとも右上がり斜め方
向に平坦であるので、この場合には右上がり斜め方向の
輪郭かまたは平坦部かのいずれかの画像状態にあること
を示す符号”０１”を制御信号Ｃ１に割り当てる。

【００４０】左上がり斜め方向の相関検出信号Ｄｄが最
も小さいと判定されたとき、少なくとも左上がり斜め方
向に平坦であるので、この場合には左上がり斜め方向の
輪郭かまたは平坦部かのいずれかの画像状態にあること
を示す符号”１０”を制御信号Ｃ１に割り当てる。

【００４１】次に、制御信号Ｃ１および相関検出信号Ｄ
ａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄｄは論理演算回路140へ供給され
る。論理演算回路140は、例えば図６に示す回路で構成
される。図６において、141ａ,141ｂ,141ｃ,141ｄは比
較器、142は４入力ＯＲ回路、143は制御信号発生回路で
ある。比較器141ａ，141ｂ，141ｃ，141ｄにはあらかじ
めしきい値Ｔｈａ，Ｔｈｂ，Ｔｈｃ，Ｔｈｄが設定され
ており、入力信号と比較してしきい値より大きければ、
例えば論理値で”１”を、しきい値より小さければ論理
値で”０”を出力し、４入力ＯＲ回路142にそれぞれ供
給される。

【００４２】４入力ＯＲ回路142は４入力すべての論理
値が”０”のときのみ論理値”０”になる。４入力ＯＲ
回路142の出力は制御信号発生回路143の一方の制御端子
へ供給される。もう一方の制御端子には制御信号Ｃ１が
供給される。制御信号発生回路143は制御端子に供給さ
れた信号に従って輪郭方向検出信号Ｃ２を出力し、ゲイ
ン調整機70のゲイン制御端子へ供給される。

【００４３】例えば相関検出信号Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｄ
ｄがそれぞれ比較器141ａ，141ｂ，141ｃ，141ｄで比較
される。各比較器での比較結果がすべて論理値で”０”
で４入力ＯＲ回路の出力が論理値で”０”になる場合、
すべての方向において相関性が高い、つまり平坦である
として制御信号発生回路143はもう一方の制御信号Ｃ１
によらず０または負の任意設定値を出力する。輪郭補正
処理は微分動作であるからゲイン調整機70でゲインを正
の値に設定した場合、映像信号処理装置全体での周波数
特性は図７（ａ）に示すように高域強調型の特性にな
る。

【００４４】従って輪郭以外の平坦な部分でこの処理を
施すとノイズが強調され、かえって画質劣化を招く恐れ
がある。そこですべての方向で平坦であると検出された
場合には、ゲイン調整器のゲインを０または負の値に設
定する。この場合の周波数特性を図７（ｂ）に示す。図
７（ｂ）からわかるように０に設定された場合は周波数
特性はフラットになり、平坦部分でのノイズが強調され
ることはない。また負の値に設定された場合は周波数特
性は低域通過型の特性になりノイズ除去の効果を持たせ
ることができる。また平坦部分には画像の高精細情報は
元々ないから、低域通過型特性による画質劣化は生じな
い。

【００４５】一方、各比較器での比較結果のうちいずれ
かが論理値で”１”で４入力ＯＲ回路の出力が論理値
で”１”になる場合、ある方向において相関性が小さ
い、つまり少なくともその方向に垂直な方向には輪郭が
あり、平坦ではないので制御信号発生回路143はもう一
方の制御信号Ｃ１に従って輪郭の方向を示す輪郭方向検
出信号Ｃ２を出力する。

【００４６】例えば、図８（ａ）に示す様に縦方向に白
／黒の輪郭がある場合、縦方向の３画素のみがすべて黒
による演算であるから、縦方向相関検出信号Ｄａが最小
となる。このときＣ１は”００”となっており、かつ平
坦部ではないので輪郭が縦方向にあることを示してお
り、輪郭方向検出信号Ｃ２には縦方向の輪郭であること
を示す符号”００”を割り当てる。

【００４７】同様に、図８（ｃ）に示す様に右上がり斜
め方向に輪郭がある場合は右上がり斜め方向相関検出信
号Ｄｃが最小になる。このときＣ１は”０１”となって
おりかつ平坦部ではないので輪郭が右上がり斜め方向に
あることを示しており、輪郭方向検出信号Ｃ２には右上
がり斜め方向の輪郭であることを示す符号”０１”を割
り当てる。

【００４８】同様に、図８（ｄ）に示す様に左上がり斜
め方向に輪郭がある場合は左上がり斜め方向相関検出信
号Ｄｄが最小になる。このときＣ１は”１０”となって
おりかつ平坦部ではないので輪郭が左上がり斜め方向に
あることを示しており、輪郭方向検出信号Ｃ２には左上
がり斜め方向の輪郭であることを示す符号”１０”を割
り当てる。

【００４９】さらに、図８（ｂ）に示す様に横方向に輪
郭がある場合は横方向相関検出信号Ｄｂが最小になる。
このときＣ１は”１１”となっておりかつ平坦部ではな
いので輪郭が横方向にあることを示しており、輪郭方向
検出信号Ｃ２には横方向の輪郭であることを示す符号”
１１”を割り当てる。

【００５０】ゲイン調整器70では、輪郭方向検出信号Ｃ
２に従って輪郭方向に応じたゲインで演算処理回路300
の出力として得られる輪郭補正成分をゲイン調整する。
例えば、縦方向の輪郭（Ｃ２が”００”）であるとき、
ゲインを正の優位な値に設定すれば縦方向の輪郭が強調
される。

【００５１】また、右上がり斜め方向の輪郭（Ｃ２が”
０１”）であるときまたは左上がり斜め方向の輪郭（Ｃ
２が”１０”）であるときゲインを正の値でかつ縦方向
の輪郭で設定した値以下の値に設定し斜め方向の輪郭を
強調すれば、斜め方向の輪郭で生じる歪を抑圧すること
ができる。

【００５２】さらに、横方向の輪郭（Ｃ２が”１１”）
であるとき、先に説明した平坦部での処理と同様、ゲイ
ンを０に設定すれば横方向の輪郭上のノイズの強調を防
ぎ、ゲインを負の値に設定すれば横方向の輪郭上のノイ
ズを除去することができる。

【００５３】図９は従来例で説明した図21（ａ）の斜め
方向の輪郭を例にとり、この輪郭が本実施例によって斜
め方向の輪郭であると検出された場合の輪郭補正効果に
ついて示したものである。破線は表現しようとする波
形、実線は実際に表現される波形である。従来の方法で
はどの方向の輪郭に対しても同じ値にゲインが設定され
るため、図９（ａ）のように縦方向の輪郭に対しては問
題ないが、図９（ｂ）に示すような斜め方向の輪郭に対
してはラインによって輪郭補正効果に差が生じ歪とな
る。

【００５４】しかし本実施例のように斜め方向の輪郭が
検出された場合にゲインを小さく設定することで、図９
（ｃ）に示すようにラインによる輪郭補正効果の差が小
さくなり歪が抑圧される。

【００５５】以上のように本発明の第１の実施例によれ
ば、輪郭の方向に応じて最適に輪郭補正成分のゲインを
調整することにより、斜め方向の輪郭で生じる歪を抑圧
し、かつ平坦な部分でのノイズ除去効果も持たせること
ができる。

【００５６】次に、本発明の第２の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図10は本発明の第２の実施
例における映像信号処理装置の構成図を示すものであ
る。

【００５７】本実施例は図17に示した従来例の構成と基
本的には同じであり、異なる点は、入力映像信号を入力
とし画像の輪郭方向を検出する輪郭方向検出回路100
と、入力映像信号を処理する輪郭補正回路400と、非線
形処理回路90の出力信号と入力映像信号と輪郭補正回路
400の出力信号を入力とし輪郭方向検出回路100の出力信
号で制御される切り替え回路500が追加されたことであ
る。

【００５８】以下本実施例の動作を図12を参照しながら
説明する。例えば、入力端子１に図12（a）に示すよう
な映像信号が入力された場合を考える。図10において、
非線形処理回路90の出力として得られる輪郭を補正され
た信号を得るまでの動作および輪郭方向検出回路100に
よる画像の輪郭方向を検出するまでの動作は、従来例ま
たは本発明の第１の実施例で説明したものと同じであ
り、ｌ点では図12（ｌ）に示す波形が得られる。輪郭補
正回路400は従来知られている高域周波数強調型のもの
であり、例えば図11のように構成される。

【００５９】図11において、510ａ，510ｂ，510ｃは信
号を所定時間遅延する遅延回路（ここでは遅延時間を、
例えば１画素分に設定する）、520ａ，520ｂ，520ｃは
乗算器、530，550は加算器、540はゲイン調整器であ
る。乗算器520ａ，520ｂ，520ｃの係数を、例えばＫ_a＝
−１，Ｋ_b＝２，Ｋ_c＝−１、ゲイン調整器540のゲイン
設定値を1.0に設定すれば、ゲイン調整器540の出力信号
として図12（ｑ）の波形を得、加算器550においてタイ
ミングの合った原信号と加算され、加算出力として、図
12（ｒ）に示すようなアンダーシュート、オーバーシュ
ートを持つ高域周波数強調型の輪郭補正信号を得る。

【００６０】ｌ点での信号、ｃ点での信号およびｒ点で
の信号は切り替え回路500へ供給されており、輪郭方向
検出回路100の出力信号を制御信号として、検出された
輪郭方向に適した信号に切り替えられ出力端子２から出
力される。

【００６１】例えば、輪郭方向検出回路100で縦方向の
輪郭が検出された場合（Ｃ２が”００”の場合）には輪
郭補正効果が顕著なｌ点での信号に切り替え、斜め方向
の輪郭が検出された場合（Ｃ２が”０１”または”１
０”の場合）には輪郭補正の処理が線形であるため歪の
生じないｒ点での信号に切り替え、そしてそれ以外の場
合（Ｃ２が”１１”の場合）にはｃ点での信号に切り替
えてそれぞれ最適な信号を出力する。

【００６２】以上のように本発明の第２の実施例によれ
ば、輪郭方向に適した信号に切り替えて出力することに
より、斜め方向の輪郭であっても歪を生じることなく輪
郭補正が行える。

【００６３】図13は本発明の第１および第２の実施例に
おける相関検出回路120ａ，120ｂ，120ｃ，120ｄのその
他の構成を示す図である。図13において、121ｃ，121
ｄ，121ｅは減算器、122ｃ，122ｄ，122ｅは絶対値回
路、124および125は平均値回路である。図13の相関検出
回路120に供給された３画素における映像信号は平均値
回路124と減算器121ｃ，121ｄ，121ｅの片方の入力端子
にそれぞれ供給される。平均値回路124では３画素にお
ける映像信号の平均値が計算され減算器121ｃ，121ｄ，
121ｅのもう片方の入力端子に供給されている。

【００６４】減算器121ｃ，121ｄ，121ｅにおいては、
それぞれ平均値との差が演算され、絶対値回路122ｃ，1
22ｄ，122ｅにおいて絶対値化された後、平均値回路125
に供給される。平均値回路125からは３画素の平均値か
らのばらつきを示す値が出力される。つまり３画素での
画素信号の相関性が高く平坦であれば３画素共平均値に
近い値を持つためその値は小さくなる。したがって図13
に示した構成の回路を用いても画像の相関を検出するこ
とができる。

【００６５】以下、本発明の第３の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図14は本発明の第３の実施
例における映像信号処理装置の構成図を示すものであ
る。

【００６６】本実施例は図17に示した従来例の構成と基
本的には同じであり、異なる点は、演算処理回路300と
ゲイン調整器70との間にコアリング回路600を設けたこ
とである。演算処理回路300の出力信号はコアリング回
路600へ供給され、コアリング回路600の出力信号はゲイ
ン調整器70へ供給される。

【００６７】以下本実施例の動作を図15を参照して説明
する。例えばｃ点で図15（ｃ）に示す波形が得られた場
合、この信号に対応するｉ点での信号は図15（ｉ）に示
す波形となる。ｉ点での信号はコアリング回路600へ供
給されコアリング処理が行われる。例えばコアリング回
路が図16に示すように入力信号レベルの絶対値の大きさ
がしきい値Ｔｈより小さい場合においてのみ出力信号レ
ベルが０となる特性を持っているとすると、ｉ’点では
図15（ｉ’）に示す波形が得られ、ノイズ成分に対する
輪郭補正成分が０となる。ｉ’点での信号はゲイン調整
器70でゲイン調整され（例えばゲイン1.0）加算器80で
ｃ点での信号と加算される（図15（ｋ））。加算結果は
非線形処理回路90へ供給され、ｆ，ｇ点での信号によっ
て振幅が制限されて出力端子２から出力される（図15
（ｌ））。

【００６８】以上のように本発明の第３の実施例によれ
ば、輪郭補正成分に対してコアリング処理を行うこと
で、ノイズなどを強調することなく輪郭補正が行える。

【００６９】なお、本発明の第１および第２の実施例に
おいて映像信号を抽出する領域として横方向３画素、縦
方向３ラインの領域について示したが、これに限ったこ
とではなく、２次元の領域であればよい。また、相関検
出の方向として横方向、縦方向、右上がり斜め方向、左
上がり斜め方向の４方向について示したが、これに限っ
たことではなく斜め方向を細分化してこれ以上に多方向
の領域で検出してもよい。

【００７０】また、本発明の第２の実施例において輪郭
補正回路の構成はこれに限ったことではなく、高域通過
型の周波数特性を実現するものならどのような構成のも
のであっても構わない。

【００７１】また、本発明の第１、第２および第３の実
施例において、最大信と最小信の検出にあたって、水平
方向に並んだ５点の位置の画像信号を選んだが、これに
限ったことではなく所定の点数、方向さらに２次元の領
域としても構わない。

【００７２】さらに、本発明の第１、第２及び第３の実
施例において、遅延回路の遅延量を１画素分とし輪郭の
補正方向を水平方向としたがこれに限ったことではな
く、所定の値に設定することで輪郭の補正方向を縦方向
または斜め方向としてもよい。

【００７３】

【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、入力
映像信号から振幅レベルの最大値および最小値を検出す
る信号レベル検出回路と、前記信号レベル検出回路の出
力信号と前記入力映像信号を入力とし演算処理を行う演
算処理回路と、前記演算処理回路の出力信号を入力とす
る振幅調整回路と、前記振幅調整回路の出力信号と前記
入力映像信号を加算する加算器と、前記加算器の出力信
号を入力とする非線形処理回路と、前記入力映像信号か
ら輪郭方向を検出する輪郭方向検出回路とを備えること
により、斜め方向の輪郭で生じる歪を抑圧し、かつ平坦
な部分でのノイズ除去効果も持たせることができる。

【００７４】また第２の発明によれば、入力映像信号か
ら振幅レベルの最大値および最小値を検出する信号レベ
ル検出回路と、前記信号レベル検出回路の出力信号と前
記入力映像信号を入力とし演算処理を行う演算処理回路
と、前記演算処理回路の出力信号を入力とする振幅調整
回路と、前記振幅調整回路の出力信号と前記入力映像信
号を加算する加算器と、前記加算器の出力信号を入力と
する非線形処理回路と、前記入力映像信号から輪郭方向
を検出する輪郭方向検出回路と、前記入力映像信号を処
理する輪郭補正回路と、前記入力映像信号と前記非線形
処理回路の出力信号と前記輪郭補正回路の出力信号を入
力とする切り替え回路とを備えることにより、斜め方向
の輪郭であっても歪を生じることなく輪郭補正が行え
る。

【００７５】さらに第３の発明によれば、入力映像信号
から振幅レベルの最大値および最小値を検出する信号レ
ベル検出回路と、前記信号レベル検出回路の出力信号と
前記入力映像信号を入力とし演算処理を行う演算処理回
路と、前記演算処理回路の出力信号を入力としコアリン
グ処理を行うコアリング回路と、前記コアリング回路の
出力信号を入力とする振幅調整回路と、前記振幅調整回
路の出力信号と前記入力映像信号を加算する加算器と、
前記加算器の出力信号を入力とする非線形処理回路とを
備えることにより、ノイズなどを強調することなく輪郭
を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における映像信号処理装
置の構成図

【図２】第１の実施例の輪郭方向検出回路の構成図

【図３】本発明の第１の実施例の動作を説明するための
画素の配置を示す図

【図４】第１の実施例の相関検出回路の構成図

【図５】第１の実施例の相関検出回路の動作を説明する
ための波形図

【図６】第１の実施例のゲイン設定回路の構成図

【図７】第１の実施例の輪郭補正動作の周波数特性を示
す図

【図８】第１の実施例の輪郭方向判定回路の動作を説明
するための輪郭の状態を示す図

【図９】第１の実施例の輪郭補正効果を示す図

【図１０】本発明の第２の実施例における映像信号処理
装置の構成図

【図１１】第２の実施例の輪郭補正回路の構成図

【図１２】本発明の第２の実施例の動作波形図

【図１３】相関検出回路のその他の構成図

【図１４】本発明の第３の実施例における映像信号処理
装置の構成図

【図１５】本発明の第３の実施例の動作波形図

【図１６】第３の実施例のコアリング回路の特性を示す
図

【図１７】従来の映像信号処理装置の構成図

【図１８】従来例の動作波形図

【図１９】非線形処理回路の構成図

【図２０】従来例の問題点を説明するための図

【図２１】従来例の問題点を説明するための図

【図２２】従来例の問題点を説明するための図

【符号の説明】

70 ゲイン調整器 80 加算器 90 非線形処理回路 100 輪郭方向検出回路 200 信号レベル検出回路 300 演算処理回路 400 輪郭補正回路 500 切り替え回路 600 コアリング回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山内 秀昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号から振幅レベルの最大値およ
   び最小値を検出する信号レベル検出回路と、前記信号レ
   ベル検出回路の出力信号と前記入力映像信号を入力とし
   演算処理を行う演算処理回路と、前記演算処理回路の出
   力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、前記振幅調整
   回路の出力信号と前記入力映像信号を加算する加算器
   と、前記加算器の出力信号に非線形処理を施す非線形処
   理回路と、前記入力映像信号から輪郭方向を検出する輪
   郭方向検出回路とを備え、前記振幅調整回路を前記輪郭
   方向検出回路の出力信号で制御することによって輪郭の
   状態に応じた振幅調整を行い、かつ前記信号レベル検出
   回路の出力信号で前記非線形処理回路を制御することを
   特徴とする映像信号処理装置。
2. 【請求項２】入力映像信号から振幅レベルの最大値およ
   び最小値を検出する信号レベル検出回路と、前記信号レ
   ベル検出回路の出力信号と前記入力映像信号を入力とし
   演算処理を行う演算処理回路と、前記演算処理回路の出
   力信号の振幅を調整する振幅調整回路と、前記振幅調整
   回路の出力信号と前記入力映像信号を加算する加算器
   と、前記加算器の出力信号に非線形処理を施す非線形処
   理回路と、前記入力映像信号から輪郭方向を検出する輪
   郭方向検出回路と、前記入力映像信号を処理する輪郭補
   正回路と、前記入力映像信号と前記非線形処理回路の出
   力信号と前記輪郭補正回路の出力信号を入力とする切り
   替え回路とを備え、前記信号レベル検出回路の出力信号
   で前記非線形処理回路を制御し、かつ前記輪郭方向検出
   回路の出力信号で前記切り替え回路を制御することによ
   って輪郭の状態に応じた信号に切り替えて出力すること
   を特徴とする映像信号処理装置。
3. 【請求項３】入力映像信号から振幅レベルの最大値およ
   び最小値を検出する信号レベル検出回路と、前記信号レ
   ベル検出回路の出力信号と前記入力映像信号を入力とし
   演算処理を行う演算処理回路と、前記演算処理回路の出
   力信号を入力としコアリング処理を行うコアリング回路
   と、前記コアリング回路の出力信号の振幅の調整を行な
   う振幅調整回路と、前記振幅調整回路の出力信号と前記
   入力映像信号を加算する加算器と、前記加算器の出力信
   号に非線形処理を施す非線形処理回路とを備え、前記信
   号レベル検出回路の出力信号で前記非線形処理回路を制
   御することを特徴とする映像信号処理装置。
4. 【請求項４】輪郭方向検出回路は、複数の方向に相関性
   を検出する多方向相関検出回路と、前記多方向相関検出
   回路の出力信号を入力として輪郭方向を判定し判定され
   た結果に応じた信号を出力する輪郭方向判定回路とを備
   えたことを特徴とする請求項１または２記載の映像信号
   処理装置。
5. 【請求項５】多方向相関検出回路は、少なくとも縦方
   向、横方向、斜め方向の画素信号を含む複数の近傍画素
   信号から相関性を検出する複数の相関検出回路を備えた
   ことを特徴とする請求項４記載の映像信号処理装置。
6. 【請求項６】輪郭補正回路は、高域周波数通過型濾波手
   段を備え、入力映像信号を線形処理することにより輪郭
   を補正することを特徴とする請求項２記載の映像信号処
   理装置。
7. 【請求項７】信号レベル検出回路は、入力映像信号を所
   定の時間間隔で遅延させる複数の遅延回路の出力信号か
   ら最大値を検出する最大値検出回路と、前記複数の遅延
   回路の出力信号から最小値を検出する最小値検出回路と
   を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに
   記載の映像信号処理装置。
8. 【請求項８】演算処理回路は、入力映像信号の振幅レベ
   ルの最大値と最小値の平均をとる平均値回路と、前記入
   力映像信号と前記平均値回路の出力信号の差をとる減算
   器とを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれ
   かに記載の映像信号処理装置。