JPH073732Y2 - 映像信号の輪郭補償回路 - Google Patents

映像信号の輪郭補償回路

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JPH073732Y2
JPH073732Y2 JP1987036828U JP3682887U JPH073732Y2 JP H073732 Y2 JPH073732 Y2 JP H073732Y2 JP 1987036828 U JP1987036828 U JP 1987036828U JP 3682887 U JP3682887 U JP 3682887U JP H073732 Y2 JPH073732 Y2 JP H073732Y2
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文義 松田
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ビデオカメラ等から出力された映像信号の水
平及び垂直方向の輪郭を強調するための映像信号の輪郭
補償回路に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の輪郭補償回路の動作を第5図のブロック図と第6
図のタイムチャートに基づいて説明する。入力端子TIN
に映像信号gAが入力すると、各遅延線1・2からは、も
との映像信号gAよりもそれぞれ時間τずつ遅れた信号gB
・gCが出力される。そこで、もとの映像信号gAと第2段
遅延線2の出力信号gCとを加算器3で加算して乗算器4
で(−1/2)倍することにより階段状の反転信号gD
得、この反転信号gDに加算器5で第1段遅延線1の出力
信号gBを加算すると、丁度もとの映像信号gAの微分波形
に類似した微分信号gBを得ることができる。そして、利
得調整器6によってこの微分信号gEに利得K(第6図で
は利得Kを“1"としている)を乗じた信号gGを、加算器
7にて第1段遅延線1の出力信号gBに加算すると、この
出力信号gB、即ちもとの映像信号gAの波形の輪郭を強調
した映像信号gHを出力端子Toutに得ることができる。
因みに、この輪郭補償回路の入出力信号の関係式を示す
と以下のようになる。
gH(t) =gA(t−τ) +K{gA(t−τ)−1/2(gA(t)+gA(t−2
τ))} =gB(t) K{gB(t)−1/2(gB(t+τ)+gB(t−τ))} (t:時間) なお、このような技術は周知のものであるが、技術文献
については発見できなかった。
〔考案が解決しようとする問題点〕
ところが、映像信号gAに高域ノイズが加わった場合、従
来の輪郭補償回路では、この高域ノイズのレベルを増加
させることになるという欠点があった。即ち、高域ノイ
ズは、第7図に示すように、各遅延線1・2の遅延時間
τよりもパルス幅が狭いインパルス状となるので、この
高域ノイズを含む映像信号gAと第2段遅延線2の出力信
号gCとを加算して反転させても第1段遅延線1の出力信
号gBとの間でパルス成分を打ち消し合うことにはなら
ず、微分信号gEの波形で示すように、信号gA・gCの反転
波形及び信号gBの波形がそれぞれ時間をずらせて現れる
ことになる。このため、この微分信号gEに再度、第1段
遅延線1の出力信号gBを加算することにより出力端子T
outに現れる映像信号gHは、高域ノイズの輪郭が強調さ
れるだけでなく、第1段遅延線1の出力信号gBが二重に
加算されて高域ノイズのレベルまで増加させることにな
る。
被写体等の照度が高く、映像信号が高レベルの信号を有
する場合には、映像信号の明度に比べて高域ノイズのレ
ベルが十分に小さいので、このようなノイズレベルの増
加もほとんど問題にはならない。ところが、第7図に示
すように、映像信号の明度が低い場合には、高域ノイズ
も目立つようになるので、従来の輪郭補償回路によるこ
のようなノイズレベルの増加が映像信号に与える影響も
極めて大きくなり、画像品質を却って低下させるという
問題点を生じていた。
〔問題点を解決するための手段〕
本考案は、上記問題点を解決するために、映像信号に2
段の遅延を加え、もとの映像信号と2段の遅延を加えた
信号とを加算して反転させた信号に1段の遅延を加えた
信号を加算することにより映像信号の変化分を取り出し
た微分信号を作り出し、この微分信号を所定の利得を乗
じた上で再度1段の遅延を加えた信号に加算して、輪郭
を強調した出力信号を生成する輪郭補償回路において、
映像信号による映像の明度に正の相関を有する上記映像
信号の巨視的信号レベルを検出する明るさ検出手段と、
上記微分信号に乗じる利得を上記明るさ検出手段からの
出力の変化に対し正の相関関係となるように変化させる
利得変化手段とを有し、上記利得変化手段は、上記出力
のレベルが所定値を越えるときに上記利得が正となるよ
うに設定され、上記出力のレベルが所定値以下のときに
上記利得が負となるように設定されていることを特徴と
している。
なお、ここでいう微分信号は、厳密な意味での映像信号
を微分した信号ではない。また、映像信号の巨視的信号
レベルとは、時々刻々変化する映像信号のそれぞれの信
号レベルではなく、ある程度の長さの時間内での映像信
号の平均的な信号レベルをいう。
〔作用〕
微分信号は、映像信号の変化分を取り出した信号なの
で、もとの映像信号にそのまま加えれば、その変化が大
きければ大きいほど変化の際の段差をより強調すること
ができる。このため、明るさのレベルが高い映像信号の
場合には、従来と同様に利得変化手段が微分信号に乗じ
る利得を正とするので、輪郭を強調された映像信号を得
ることができる。
しかしながら、明るさのレベルが低い映像信号の場合に
は、利得変化手段が、微分信号に対する利得を負とする
ので、微分信号は反転して段差を緩和する方向に働き、
通常の映像信号に対しては輪郭を強調する効果が生じな
い。
ところが、パルス幅が遅延時間にも達しないような高域
ノイズに対しては、反転した微分信号によって1段の遅
延を加えた信号に現れる高域ノイズのパルス成分が互い
に打ち消す方向に働くので、この高域ノイズのレベルを
低減させることができる。
〔実施例〕
本考案の一実施例を第1図乃至第4図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
本実施例は、ビデオカメラに用いられる輪郭補償回路に
ついて示す。
輪郭補償回路の入力端子TINは、第1図に示すように、
第1段遅延線11の入力、加算器13の一方の入力及び検波
器18の入力にそれぞれ接続している。第1段遅延線11の
出力は、第2段遅延線12の入力、加算器15の一方の入力
及び加算器17の一方の入力に接続している。第2段遅延
線12の出力は、加算器13の他方の入力に接続している。
この加算器13の出力は、乗算器14の入力に接続してい
る。この乗算器14の出力は、加算器15の他方の入力に接
続している。この加算器15の出力は、利得調整器16の入
力に接続している。この利得調整器16の制御入力には、
検波器18の出力が接続されている。利得調整器16の出力
は、加算器17の他方の入力に接続している。この加算器
17の出力は、輪郭補償回路の出力端子Toutに接続してい
る。
第1段遅延線11及び第2段遅延線12は、入力信号を時間
τだけ遅延させて出力する回路であり、各入出力端子か
ら時間τずつずれた3種類の映像信号を取り出すことが
できる。検波器18は、映像信号を検波することにより巨
視的な信号レベル、即ちビデオカメラで撮影した被写体
のいわゆる明るさを検出するものであり、明るいほど高
レベルの制御信号を出力する。加算器13、加算器15及び
加算器17は、2つの入力信号の信号レベルを加算して出
力する回路である。乗算器14は、入力信号に(−1/2)
を乗じて出力する回路であり、入力信号の信号レベルを
1/2に減じて波形を反転させる操作を行うものである。
利得調整器16についても、入力信号に利得Kを乗じて出
力するものであるが、この場合の利得Kは検波器18から
の制御入力に従って変化するようになっていて、この制
御入力のレベルが高いほど利得Kを正方向に増加させ、
制御入力のレベルが低下すると利得Kを減少させ、さら
に所定値以下に低下した場合には利得Kが負の値になる
ようにしている。
上記の構成による輪郭補償回路の動作を、まず第2図に
示すビデオカメラの被写体が明るい場合について説明す
る。
ビデオカメラからの映像信号が入力端子TINに入力する
と、各遅延線11・12からは、もとの映像信号gAよりもそ
れぞれ時間τずつ遅れた信号gB・gCが出力される。そこ
で、もとの映像信号gAと第2段遅延線12の出力信号gC
を加算器13で加算して乗算器14で(−1/2)倍すること
により、輪郭が階段状の反転信号gDを得、この反転信号
gDに加算器15で第1段遅延線11の出力信号gBを加算する
と、丁度、もとの映像信号gAの微分波形に類似した微分
信号gEを得ることができる。そして、この微分信号g
Eは、利得調整器16によって利得Kを乗じられ信号gG
なる。この際、被写体が明るいので検波器18が出力する
制御信号gFは高レベルとなり、利得調整器16の利得Kも
正の値になるので(第2図では利得Kが“+1"の場合を
示している)、この信号gGは従来と同じものとなる。こ
のため、この信号gGを加算器17で第1段遅延線11の出力
信号gBに加算すると、この出力信号gB、即ちもとの映像
信号gAの波形の輪郭を強調した映像信号gHを出力端子T
outに得ることができる。
次に、第3図に示すビデオカメラの被写体が暗い場合に
ついて説明する。この場合は、映像信号の信号レベルが
低いので映像信号に混入した高域ノイズが目立つように
なる。この高域ノイズは、各遅延線11・12の遅延時間τ
よりもパルス幅が狭いインパルス状となるので、この高
域ノイズを含む映像信号gAと第2段遅延線12の出力信号
gCとを加算して反転させても第1段遅延線11の出力信号
gBとの間でパルス成分を打ち消し合うことにはならず、
微分信号gEの波形で示すように、信号gA・gCの反転波形
及び信号gBの波形がそれぞれ時間をずらせて現れること
になる。このため、この微分信号gEをそのまま再度第1
段遅延線11の出力信号gBに加算したのでは、もとの高域
ノイズと時間2τ遅れた高域ノイズとの反転信号により
時間τ遅れた高域ノイズの輪郭が強調されるだけでな
く、この時間τ遅れた高域ノイズのレベルが二重に加算
されて高域ノイズのレベルを増加させることになる。し
かしながら、この場合、被写体が暗いので検波器18が出
力する制御信号gFは低レベルとなり、利得調整器16の利
得Kが負の値になるので(第3図では利得Kが“−2/3"
の場合を示している)、微分信号gEは利得Kを乗じられ
て信号gGに示すような反転波形となる。このため、この
信号gGを第1段遅延線11の出力信号gBに加算すると、高
域ノイズは、互いにパルス成分を打ち消すことになり、
出力端子Toutから出力された映像信号gHで示すように、
レベルを低減され、時間3τ間に分散されることにな
る。従って、映像信号gAに混入した高域ノイズは、低レ
ベルの映像信号に比べても十分に信号レベルが低くなっ
て、画像への悪影響を軽減することができる。
なお、この場合の低レベルの映像信号は、加算器17で微
分信号gEを反転した信号gGが加算されるので、出力端子
Toutから出力される映像信号gHで示すように、輪郭は強
調されない。
上記輪郭補償回路の実際の回路例を第4図に示して簡単
に説明する。
各遅延線11・12は、それぞれ遅延線L1・L2及び終端抵抗
R1・R2とで構成され、入力信号をそれぞれ100nsだけ遅
延させることができる。加算器13と乗算器14とは、演算
増幅器21の加算回路で構成され、この加算回路で同時に
(−1/2)の演算も行う。加算器15及び加算器17も、そ
れぞれ演算増幅器22・23の加算回路で構成されている。
検波器18は、トランジスタTr、抵抗R3及びコンデンサC
からなる回路で構成され、映像信号gAの平均的な信号レ
ベルを出力する。利得調整器16は、入力信号に所定値を
乗じて出力する乗算器24によって構成され、検波器18か
らの制御信号により乗ずる値を正から負に亙って変化さ
せることができる。
〔考案の効果〕
本考案に係る映像信号の輪郭補償回路は、以上のよう
に、映像信号による映像の明度に正の相関を有する上記
映像信号の巨視的信号レベルを検出する明るさ検出手段
と、輪郭補償のための微分信号に乗じる利得を上記明る
さ検出手段からの出力の変化に対し正の相関関係となる
ように変化させる利得変化手段とを有し、上記利得変化
手段は、上記出力のレベルが所定値を越えるときに上記
利得が正となるように設定され、上記出力のレベルが所
定値以下のときに上記利得が負となるように設定されて
いる構成である。
したがって、本考案は、明るさのレベルが高い場合に
は、従来通りの輪郭を強調した映像信号を出力し、明る
さのレベルが低くなり高域ノイズが目立ち易くなった場
合には、ノイズレベルを低減化した映像信号を出力する
ので、画像品質のより一層の向上を図ることができると
いう効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本考案の一実施例を示すものであっ
て、第1図は輪郭補償回路のブロック図、第2図は映像
信号が高レベルのときの輪郭補償回路の動作を示すタイ
ムチャート、第3図は映像信号が低レベルのときの輪郭
補償回路の動作を示すタイムチャート、第4図は輪郭補
償回路の実際の回路例、第5図乃至第7図は従来例を示
し、第5図は輪郭補償回路のブロック図、第6図は映像
信号が高レベルのときの輪郭補償回路の動作を示すタイ
ムチャート、第7図は映像信号が低レベルのときの輪郭
補償回路の動作を示すタイムチャートである。 11は第1段遅延線、12は第2段遅延線、13・15・17は加
算器、14は乗算器、16は利得調整器(利得変化手段)、
18は検波器(明るさ検出手段)である。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】映像信号に2段の遅延を加え、もとの映像
    信号と2段の遅延を加えた信号とを加算して反転させた
    信号に1段の遅延を加えた信号を加算することにより映
    像信号の変化分を取り出した微分信号を作り出し、この
    微分信号を所定の利得を乗じた上で再度1段の遅延を加
    えた信号に加算して、輪郭を強調した出力信号を生成す
    る輪郭補償回路において、 映像信号による映像の明度に正の相関を有する上記映像
    信号の巨視的信号レベルを検出する明るさ検出手段と、
    上記微分信号に乗じる利得を上記明るさ検出手段からの
    出力の変化に対し正の相関関係となるように変化させる
    利得変化手段とを有し、上記利得変化手段は、上記出力
    のレベルが所定値を越えるときに上記利得が正となるよ
    うに設定され、上記出力のレベルが所定値以下のときに
    上記利得が負となるように設定されていることを特徴と
    する映像信号の輪郭補償回路。
JP1987036828U 1987-03-13 1987-03-13 映像信号の輪郭補償回路 Expired - Lifetime JPH073732Y2 (ja)

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