JPH07327152A - 輪郭補正器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 輪郭補正においてバランスの取れた輪郭信号
形成とＳ／Ｎ劣化を防止できる輪郭補正器を提供する。 【構成】 輪郭信号形成において入力信号の立ち上り期
間，立ち下がり期間を検出する立ち上り期間，立ち下が
り期間検出回路８と、前記検出回路８の出力信号により
輪郭信号のゲインを選択するゲインセレクト回路９と前
記ゲインセレクト回路９の出力信号により輪郭信号のゲ
インを変える乗算器等により構成され、立ち上り期間，
立ち下がり期間で輪郭信号のゲインを変えバランスを取
る。また信号のフラットな期間を検出するフラット期間
検出回路１９を備え、検出信号により信号のフラットな
期間での輪郭信号のゲインを抑えＳ／Ｎ劣化を防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ信号等で得られ
る画像の先鋭感を増す輪郭補正器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の輪郭補正器としては例えば図７に
示すような構成がある。

【０００３】図７において１は入力端子、２，３は任意
遅延時間ｔｄだけ遅延する遅延回路、４，５，６は円内
の係数を乗数とする乗算器、７，１４は加算器、１０は
輪郭信号のゲインを入力信号のレベルに応じて変えるレ
ベルデペンデント回路、１１，１２はタイミング調整用
の遅延回路、１３はレベルデペンデント回路１０及びゲ
インセレクト回路９のコントロール信号により輪郭信号
のゲインを変える乗算器、１５は出力端子である。

【０００４】以上のように構成された従来の輪郭補正器
の動作を、図７，図８を用いて説明する。

【０００５】図８（ａ）〜（ｆ）は図７の各点（ａ）〜
（ｆ）の信号波形図を示す。入力端子１に図８（ａ）に
示す輝度信号が入力されると、遅延回路２，３の出力信
号は図８（ｂ），（ｃ）のようになる。入力信号及びこ
れらの信号が乗算器４，５，６により円内の数字の乗数
が乗算され加算器７で演算されることにより、図８
（ｄ）に示す輪郭信号が得られる。この輪郭信号はタイ
ミング調整用遅延回路１２により時間調整された後乗算
器１３へ入力される。一方レベルデペンデント回路１０
には遅延回路２の信号が入力され、その入力信号の信号
レベルに応じた係数を生成し、乗算器１３へ乗数として
入力する。係数生成の仕方は入力信号のレベルが小さい
時（暗部）で輪郭信号のゲインを小さくするように発生
し、Ｓ／Ｎ劣化を防ぐようにする。このレベルデペンデ
ント動作により乗算器１３の出力信号は図８（ｅ）のよ
うになる。加算器１４ではこのゲイン調整された輪郭信
号と、遅延回路１１により時間調整された遅延回路２の
出力信号が加算され図８（ｆ）に示す輪郭補正された輝
度信号が出力端子１５より得られる。

【０００６】この従来例の場合は水平の輪郭信号補正に
ついて説明しているが、垂直の輪郭信号についても遅延
回路２，３の遅延時間を１水平走査時間（１Ｈ）とすれ
ば同様の動作により得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな輪郭補正器の構成では、入力輝度信号のレベル変化
が信号の立ち上がりと立ち下がりでほぼ同等の周波数特
性を有していれば問題ないが、違う周波数特性の場合は
問題がある。以下図９（ａ）〜（ｆ）を用いて説明す
る。

【０００８】図９（ａ）〜（ｆ）は入力輝度信号が図９
（ａ）のように立ち上がりが立ち下がりに比べ鈍ってい
る信号の場合の図７の従来例の輪郭補正器の各点（ａ）
〜（ｆ）の信号波形図を示す。遅延回路２，３の出力信
号は図９（ｂ），（ｃ）のようになり、演算後の輪郭信
号は図９（ｄ）のようになる。その後レベルデペンデン
ト動作により、輪郭信号は図９（ｅ）のようになり輪郭
補正された輝度信号は図９（ｆ）のようになる。この図
９（ｆ）からわかるように立ち上がりが鈍っているた
め、輪郭信号が立ち上がりと立ち下がりでゲインが変
り、アンバランスの輪郭補正となり品位が失われる。こ
れは高品位が要求される業務用，放送用等の画像として
は大きな問題点である。

【０００９】また輪郭補正はハイパスフィルター特性と
なるため、補正することによりＳ／Ｎが劣化する等の問
題点が生じる。この問題点について図１０（ａ）〜
（ｄ）で説明する。図１０（ａ）に示すような階段波形
の信号より輪郭信号を作成すると、輪郭信号形成と共に
図１０（ｂ）に示すように信号のフラットの期間の高周
波のノイズ成分も強調する。これがＳ／Ｎ劣化の原因と
なる。これを防ぐために、レベルデペンデント回路によ
り信号レベルの小さい部分（暗い部分）で図１０（ｃ）
に示すように輪郭信号のゲインを小さくし、ノイズ成分
を抑えるようにする。さらに図７の従来例には図示して
いないが、輪郭信号の微小レベルを零レベルにクリップ
するコアリング回路を挿入し信号全体のノイズ成分をク
リッし図１０（ｄ）に示すノイズ成分がかなり除去され
た輪郭信号を出力する。このようにＳ／Ｎ劣化を防ぐた
めには、コアリングレベルを大きくすればよいが輪郭信
号自体も小さくなり先鋭感もなくなる。逆に先鋭感を増
そうとすればＳ／Ｎは劣化するといった問題点がある。

【００１０】本発明は、かかる点に鑑み、入力輝度信号
の立ち上がりが鈍って入る信号のように、立ち上がりと
立ち下がりで周波数特性が違っている場合でも、輪郭信
号がアンバランスにならず、品位の低下を招かない輪郭
補正器を提供することを目的とする。

【００１１】また信号のフラットの期間のノイズ成分強
調を抑え、先鋭感とＳ／Ｎ劣化防止を両立できる輪郭補
正器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】上記目的を達成するため
に本発明の輪郭補正器は、輝度信号あるいは輝度信号に
類似する入力信号を任意時間ｔｄだけ遅延する第１の遅
延回路と、前記第１の遅延回路の出力をさらにｔｄだけ
遅延する第２の遅延回路と、前記第１及び第２遅延回路
の出力信号より水平の輪郭信号を形成する水平輪郭信号
形成回路と、前記入力信号と第１及び第２の遅延回路の
出力信号より水平輪郭信号形成において入力信号の立ち
上り期間と立ち下がり期間を検出しそれぞれの期間に応
じたコントロール信号を出力する立ち上がり期間，立ち
下がり期間検出回路と、前記立ち上り期間，立ち下がり
期間検出回路の出力のコントロール信号により前記入力
信号の立ち上り期間，立ち下がり期間に対応して前記水
平輪郭信号のゲインを切り変えるゲインセレクト回路と
を備えた輪郭補正器である。

【００１３】また輝度信号あるいは輝度信号に類似する
入力信号を任意時間ｔｄだけ遅延する第１の遅延回路
と、前記第１の遅延回路の出力をさらにｔｄだけ遅延す
る第２の遅延回路と、前記第１及び第２遅延回路の出力
信号より水平の輪郭信号を形成する水平輪郭信号形成回
路と、前記入力信号と第１及び第２の遅延回路の出力信
号より入力信号のフラットな期間を検出しその期間に応
じたコントロール信号を出力するフラット期間検出回路
と、前記フラット期間検出回路の出力のコントロール信
号により前記入力信号のフラット期間に対応して前記水
平輪郭信号のゲインを変えるゲインセレクト回路とを備
えた輪郭補正器である。

【００１４】

【作用】本発明は上記した構成により、入力輝度信号と
任意時間ｔｄだけ遅延した信号及び２ｔｄだけ遅延した
信号により輪郭信号が形成される。同時にそれらの信号
より立ち上り期間，立ち下がり期間検出回路で入力輝度
信号の水平輪郭信号形成においての立ち上り期間，立ち
下がり期間が検出される。検出された信号によりゲイン
セレクト回路でそれぞれ立ち上がり期間と、立ち下がり
期間に対応した適切なゲインが選択される。

【００１５】また、フラット期間検出回路により入力輝
度信号のフラットな期間を検出し、検出された信号によ
りゲインセレクト回路でその期間に対応した、ゲインが
設定される。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の第１の実施例における輪郭補
正器の構成を示すブロック図である。図１において１は
入力端子、２，３は任意遅延時間ｔｄだけ遅延する遅延
回路、４，５，６は円内の係数を乗数とする乗算器、
７，１４は加算器、８は輪郭信号形成においての入力信
号の立上り期間，立ち下がり期間を検出する立ち上がり
期間，立ち下がり期間検出回路、９は立上り期間，立ち
下がり期間検出回路８の出力信号によりそれらの期間に
応じて輪郭信号のゲインを選択するゲインセレクト回
路、１０は輪郭信号のゲインを入力信号のレベルに応じ
て変えるレベルデペンデント回路、１１，１２はタイミ
ング調整用の遅延回路、１３はレベルデペンデント回路
１０及びゲインセレクト回路９のコントロール信号によ
り輪郭信号のゲインを変える乗算器、１５は出力端子で
ある。

【００１７】以上のように構成された本発明の第１の実
施例の輪郭補正器の動作を、図２，図３（ａ）〜（ｇ）
を用いて説明する。

【００１８】図２は立ち上り期間，立ち下がり期間検出
回路８の内部構成の１例を示すブロック図で、１６は減
算器、１７は絶対値回路、１８は任意レベルＡより大き
い入力信号を検出するコンパレータである。また図３は
図１に示している各点（ａ）〜（ｇ）の信号波形図を示
している。

【００１９】入力端子１に図３（ａ）に示す輝度信号が
入力されると、遅延回路２，３の出力信号は図３
（ｂ），（ｃ）のようになり、従来例の問題点で説明し
たように演算後の輪郭信号は図３（ｄ）のように、立ち
上がり，立ち下がりでゲインの違う輪郭信号が得られ
る。この信号はタイミング調整用遅延回路１２を経て乗
算器１３へ入力される。

【００２０】一方立ち上がり，立ち下がり検出回路８は
１例として図２のような内部構成を持ちデジタル回路で
構成されており、入力信号（ａ），２ｔｄ時間遅延信号
（ｃ）の２つの信号のみを用い、まず減算器１６でそれ
らの信号の差分を求めている。その出力信号は符号ビッ
トがコントロール信号Ｃ１として出力される。さらに演
算結果は絶対値回路１７で正の数に変換された後、コン
パレータ１８で任意レベルＡと比較される。コンパレー
タ１８の出力信号は入力信号Ｉが任意レベルＡ以上でＨ
ｉｇｈ（１）、小さければＬｏｗ（０）となる。故に任
意レベルＡが図３（ａ）又は（ｃ）に示すレベルとする
と、図３Ｃ１，Ｃ２に示すようになる。つまり任意レベ
ルＡ以上の変化のある入力信号の立ち上がり期間，立ち
下がり期間はＣ１がＬｏｗ，Ｃ２がＨｉｇｈで立ち上が
り期間、Ｃ１，Ｃ２が共にＨｉｇｈで立ち下がり期間と
なる。

【００２１】このコントロール信号Ｃ１，Ｃ２がゲイン
セレクト回路９に入力され、図３（ｅ）に示すゲインが
乗算器１３へ出力される。つまり立ち上り期間α倍、立
ち下がり期間β倍、その他の期間は１倍（ゲインコント
ロール無し）となる。このゲインセレクト回路９の出力
信号とレベルデペンデント回路１０のコントロール信号
により乗算器１３で時間調整された輪郭信号の図３
（ｄ）がゲインコントロールされ、図３（ｆ）に示す輪
郭信号が得られる。この輪郭信号とタイミング調整用遅
延回路１１により時間調整された入力輝度信号の図３
（ｂ）が加算器１４で加算され、図３（ｇ）に示す輪郭
補正された輝度信号が出力端子１５より出力される。
α，βを適切に設定することにより、立ち上がりと立ち
下がりで輪郭信号のゲインをほぼ等しくできる。

【００２２】なおレベルＡ以下の信号変化においては立
ち上がり，立ち下がり期間が検出されないことになる
が、種々の信号レベル変化において輪郭信号のアンバラ
ンスが目立ないように適切にレベルＡを設定していいこ
とは言うまでもない。

【００２３】また立ち上がり期間，立ち下がり期間の検
出として、入力輝度信号と２ｔｄ遅延した輝度信号のみ
用いたが、１ｔｄ遅延した輝度信号を含めて検出すれ
ば、輪郭信号の負側，正側信号を別々にゲインコントロ
ールすることも可能である。

【００２４】次に本発明の第２の実施例について図４〜
図６（ａ）〜（ｇ）を用いて説明する。

【００２５】図４は本発明の第２の実施例における輪郭
補正器の構成を示すブロック図である。

【００２６】図４において、１は入力端子、２，３は任
意遅延時間ｔｄだけ遅延する遅延回路、４，５，６は円
内の係数を乗数とする乗算器、７，１４は加算器、１９
は輪郭信号形成においての入力信号のフラットな期間を
検出するフラット期間検出回路、９はフラット期間検出
回路１９の出力信号によりその期間の輪郭信号のゲイン
を選択するゲインセレクト回路、１０は輪郭信号のゲイ
ンを入力信号のレベルに応じて変えるレベルデペンデン
ト回路、１１，１２はタイミング調整用の遅延回路、１
３はレベルデペンデント回路１０及びゲインセレクト回
路９のコントロール信号により輪郭信号のゲインを変え
る乗算器、１５は出力端子である。

【００２７】また図５はフラット期間検出回路１９の内
部構成の１例を示すブロック図で、２０は減算器、２１
は絶対値回路、２２は任意レベルＢより小さい入力信号
を検出するコンパレータである。また図６は図３に示し
ている各点（ａ）〜（ｇ）の信号波形図を示している。

【００２８】図４の第２の実施例が図１の第１の実施例
と違う点は、立ち上がり期間，立ち下がり期間検出回路
の換わりに、任意レベルＢより小さいレベル変化の信号
期間を検出するフラット期間検出回路１９を設けた点で
ある。また図５のフラット期間検出回路１９の内部構成
の１例も図２の立ち上り期間，立ち下がり期間検出回路
８の内部構成の１例とほぼ同様な回路で構成されている
が、コンパレータ２２は任意レベルＢより小さい入力信
号を検出するようになっている。

【００２９】ここで入力信号として図６（ａ）に示す輝
度信号が入力端子１より入力されると、入力信号（ａ）
と各遅延信号（ｂ），（ｃ）との演算により図６（ｄ）
の輪郭信号が得られる。輝度信号の各ステップで輪郭信
号が形成されていると同時に、フラットな期間のノイズ
も強調されている。この信号はタイミング調整用遅延回
路１２を経て乗算器１３へ入力される。

【００３０】一方フラット期間検出回路１９では入力信
号（ａ）と２ｔｄ遅延信号（ｃ）が入力されるが、第１
の実施例と同様にそれらの差分が減算器２０で取られ、
演算結果は絶対値回路２１で正の数に変換された後コン
パレータ２２で任意レベルＢと比較される。ここでコン
パレータ２２の出力信号は入力信号Ｉが任意レベルＢ以
下でＨｉｇｈ（１）、大きければＬｏｗ（０）となる。
故に任意レベルＢが図６（ｃ）に示すレベルとすると、
図６Ｃ３に示すようになる。

【００３１】このコンパレータ２２の出力信号がゲイン
セレクト回路９のコントロール信号として出力され、ゲ
インセレクト回路９は図６（ｅ）に示すゲインを乗算器
１３へ出力する。ここではＣ３がＨｉｇｈの期間に０、
それ例外はγ倍と設定している。故にこのコントロール
信号とレベルデペンデント回路１０のコントロール信号
により乗算器１３で時間調整された輪郭信号の図６
（ｄ）がゲインコントロールされ、図６（ｆ）に示す輪
郭信号が得られる。図６（ｆ）からわかるように信号フ
ラット期間のノイズ成分は強調されず０になっている。
信号ステップ位置の輪郭信号自体にあるノイズ成分は従
来と同様のままだが、信号フラット期間に比べれば目立
たない。この輪郭信号とタイミング調整用遅延回路１１
により時間調整された入力輝度信号の図６（ｂ）が加算
器１４で加算され、図６（ｇ）に示す輪郭補正された輝
度信号が出力端子１５より出力される。

【００３２】このように本発明の第２の実施例によれ
ば、視覚的に目立つ信号フラットの期間のノイズを強調
すること無しに輪郭補正をすることができ、Ｓ／Ｎ劣化
を防ぐことができる。

【００３３】またレベルデペンデント作用とコアリング
動作により小さい信号レベル（比較的暗い部分）で、輪
郭信号が切られ、ほとんどなくなり先鋭感がなくなるこ
ともない。

【００３４】なお任意レベルＢの設定は、ノイズ除去効
果と、先鋭感のバランスをとるように適切な値に設定し
ていいことは言うまでもない。

【００３５】また本発明の第２の実施例では、フラット
期間の輪郭信号のゲインを落すようにコントロールして
いるが、輪郭信号のノイズ成分を除去するコアリング回
路のコアリング量を大きくするようにコントロールして
も同様な効果が得られることは言うまでもない。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の輪郭補正器
によれば、入力信号の立ち上がり，立ち下がりにおいて
その周波数特性が違い、鈍ったりあるいはオーバーシュ
ートをおこしている入力信号の場合でも、輪郭信号形成
においてその入力信号の立ち上り期間，立ち下がり期間
で別々に輪郭信号のゲインをコントロールでき、輪郭補
正後の輪郭信号がアンバランスにならず、高品位な輪郭
補正を行うことができる。

【００３７】また信号フラットな期間の輪郭信号のゲイ
ンを落すことができ、輪郭補正による視覚的に目立つ信
号フラット期間のノイズ増加を抑え、先鋭感を得ると同
時にＳ／Ｎ劣化を防ぐことができ、その実用的効果は大
きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における輪郭補正器の構
成を示すブロック図

【図２】同第１の実施例における立ち上がり，立ち下が
り期間検出回路８の内部構成の１例を示すブロック図

【図３】同第１の実施例における輪郭補正器の動作説明
図

【図４】本発明の第２の実施例における輪郭補正器の構
成を示すブロック図

【図５】同第２の実施例におけるフラット期間検出回路
１９の内部構成の１例を示すブロック図

【図６】同第２の実施例における輪郭補正器の動作説明
図

【図７】従来の輪郭補正器の構成を示すブロック図

【図８】同従来の輪郭補正器の動作説明図

【図９】同従来の輪郭補正器において輪郭信号がアンバ
ランスとなる問題点を説明するための動説明図

【図１０】同従来の輪郭補正器において輪郭補正により
Ｓ／Ｎが劣化する問題点を説明するための動説明図

【符号の説明】

１ 入力端子 ２，３ 任意時間遅延回路 ４，５，６，１３ 乗算器 ７，１４ 加算器 ８ 立ち上り期間，立ち下がり期間検出回路 ９ ゲインセレクト回路 １０ レベルデペンデント回路 １１，１２ 時間調整用の遅延回路 １５ 出力端子 １９ フラット期間検出回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度信号あるいは輝度信号に類似する入
   力信号を任意時間ｔｄだけ遅延する第１の遅延回路と、
   前記第１の遅延回路の出力をさらにｔｄだけ遅延する第
   ２の遅延回路と、前記第１及び第２遅延回路の出力信号
   より水平の輪郭信号を形成する水平輪郭信号形成回路
   と、前記入力信号と第１及び第２の遅延回路の出力信号
   より水平輪郭信号形成において入力信号の立上り期間と
   立ち下がり期間を検出しそれぞれの期間に応じたコント
   ロール信号を出力する立ち上がり期間，立ち下がり期間
   検出回路と、前記立上り期間，立ち下がり期間検出回路
   の出力のコントロール信号により前記入力信号の立上り
   期間，立ち下がり期間に対応して前記水平輪郭信号のゲ
   インを切り変えるゲインセレクト回路とを有したことを
   特徴とする輪郭補正器。
2. 【請求項２】 輝度信号あるいは輝度信号に類似する入
   力信号を任意時間ｔｄだけ遅延する第１の遅延回路と、
   前記第１の遅延回路の出力をさらにｔｄだけ遅延する第
   ２の遅延回路と、前記第１及び第２遅延回路の出力信号
   より水平の輪郭信号を形成する水平輪郭信号形成回路
   と、前記入力信号と第１及び第２の遅延回路の出力信号
   より入力信号のフラットな期間を検出しその期間に応じ
   たコントロール信号を出力するフラット期間検出回路
   と、前記フラット期間検出回路の出力のコントロール信
   号により前記入力信号のフラット期間に対応して前記水
   平輪郭信号のゲインを変えるゲインセレクト回路とを有
   し、信号フラット期間に水平輪郭信号のゲインを小さく
   するようにしたことを特徴とする輪郭補正器。
3. 【請求項３】 輝度信号あるいは輝度信号に類似する入
   力信号を任意時間ｔｄだけ遅延する第１の遅延回路と、
   前記第１の遅延回路の出力をさらにｔｄだけ遅延する第
   ２の遅延回路と、前記第１及び第２遅延回路の出力信号
   より水平の輪郭信号を形成する水平輪郭信号形成回路
   と、前記入力信号と第１及び第２の遅延回路の出力信号
   より入力信号のフラットな期間を検出しその期間に応じ
   たコントロール信号を出力するフラット期間検出回路
   と、輪郭信号の微小部分をコアリングレベルとしてクリ
   ップするコアリング回路とを有し、前記フラット期間検
   出回路の出力のコントロール信号により信号フラット期
   間に前記コアリング回路のコアリングレベルを大きくす
   るようにしたことを特徴とする輪郭補正器。