JPS62189881A - 輪郭強調回路 - 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〕 この発明は、映像信号による画像の画質改善用に使用さ
れる輪郭強調処理に係り、特にカラーテレビジョン信号
などの複数のチャンネルの信号からなる映像信号の輪郭
強調に好適な輪郭強調回路に関する。

〔従来の技術〕

映像信号処理の一種に輪郭強調処理がある。

例えば、第７図はビデオ信号（映像信号）を扱う、いわ
ゆるビデオ機器のうちの美形的な例である３管式ビデオ
・カメラの構成の一例を示したものであるが、ここでも
輪郭強調処理が行なわれており、以下、この点について
説明する。

第７図において、レンズｌにより集められた光は、プリ
ズム２によってＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色光
に分光され、各々撮像管３Ｒ，３Ｇ。

３Ｂに向かう。そして、各３１１１像管３Ｒ，３Ｇ、３
Ｂは偏向回路９によりドライブされ、管面の像を３つの
ｃｈ（チャンネル）の電気信号に変換するとともに、そ
れを線順次的にプリアンプ４Ｒ，４Ｇ、４Ｂへ出力する
。各プリアンプ４Ｒ，４Ｇ、４Ｂは、撮像管３Ｒ，３Ｇ
、３Ｂからの微弱なレベルの信号を増幅し、その各信号
をプロセス・アンプ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂへ送る。プロセス
・アンプ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂは、信号の特性を、ブラウン
管の光電変換特性、いわゆるガンマ特性に合致させるだ
めの変換処理を行なう。輪郭強調回路６は、プロセス・
７７プ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂからの信号の輪郭を、後述する
方法により強調し、解像力を向上させる。エンコーダ７
は、多様な処理を施されたＲ、Ｇ、Ｂの各Ｃｈの各信号
をもと罠。

それを色の情報と輝度の情報を多重化したコンポジット
信号に変換し、出力端子８へ送出する。

次に、輪郭強請回路６の一構成例を第８図に示す。

この第８図に示した輪郭強請回路６では、輪郭信号抽出
回路１２の入力として、輝度信号成分の含ｒ１′考−が
最も高いＧｃｈの信号を用い、とのＧｃｈの（ｇ　９か
ら抽出した輪郭強調信号ｅをＧｃｈをはじめとして残り
のＲｃｈ、Ｂａｈの信号にも、加算器１４Ｒ，１４Ｇ、
１４Ｂ　　により加算して輪郭強調回路号をつくり、出
力端子１５Ｒ，１５Ｇ、１５Ｂから出力するようになっ
ている。

従って、この構成の特徴は、Ｇｃｈの信号だけから輪郭
強調信号を作成することである。

ここで輪郭信号抽出回路１２の構成例を第９図に示す。

入力端子は遅延器１６及び加算器１８の片方の端子に接
続され、そして遅延器１６の出力は遅延器１７及び減算
器２０へ接続され、さらに遅延器１７の出力は加算器１
８のもう片方の端子へ接続される。また、加算器１８の
出力は、レベル変換器１９を経由して減算器２０の（−
）側端子へ接続される。

次に、この回路の動作を第１０図によって説明する。

入力された信号ａは、ｔｄの遅延時間を持つ遅延器１６
．１７により信号ａどの位相差がそれぞれｔｄ、２ｔｄ
の信号す、Ｃとなる。そして信号ａ、ｅは、加算器１８
により加算後レベル変換器１９により１／２倍されて信
号ｄとなり、その後、減算器２０により信号ｄから信号
すを減算し、輪郭強調信号ｅを得るのである。

次に、第１１図に輪郭強調回路の他の従来例を示す。

この第１１図の従来例による輪郭強調回路６′では、第
８図の従来例に混合回路１３を設け、これにより各ｃｈ
の信号Ｒ，Ｇ、Ｂを混合した信号ｍを作り、この信号ｍ
を輪郭信号抽出回路１２の入力信号とした点を特徴とす
るものである。

なお、この柵のものと関連するものとしては、例えば「
テレビジョン学会誌、１９８２年１月号、Ｖｏｌ、３６
．ｆ’＆ＩＪの第３０頁以下を挙げることができる。

〔発明が解決しようとしている問題点〕まず、第８図の
従来例では、上記したように輪郭強調信号Ｃの抽出がＧ
ｃｈの信号だけから行なわれている。

そのため、特殊な条件下での撮影として、単色光、例え
ば赤色の光線のみで照明された被写体の場合、大半の信
号はＲｅｈにだけ現われ、Ｇｅｈの信号成分が減少し、
得られる輪郭信号のレベルが低下することから、各ａｈ
に加算される輪郭信号が減少し、結果として輪郭強調効
果が低下する。

従って、この第８図に示した従来例では、映像信号の状
態によっては充分な輪郭強調効果が得られず、場合によ
っては全く効果が得られないこともあり得るという問題
点があった。

次に、第１１図の従来例では、輪郭強調信号がＲＧＢ全
てのｃｈの信号に基づいて抽出されるから、上記した第
８図の従来例のような問題点は特に生じない。

反面、この第１１図の従来例忙は以下に述べるような問
題点がある。まず、前述した第８図に示すように、ビデ
オカメラではプリズム２によって分光された各色の光は
、各々別の撮像管３Ｒ，３Ｇ。

３Ｂにより光電変換される。しかし、一般的にはこれら
の撮像管を全く同一の粂件で動作させることは国都であ
り、実用上では画面中央での動作特性を一致させ、画面
周辺部ではレジずれ、フォーカスずれ等が残る状態でや
むをえず使用される。

そのため、画面中央部ではＲ，Ｇ、Ｈの各信号に時間的
なずれは特に生じないが、画面周辺部では第１２図に示
すように時間的なずれが生じ、それらを一定比率で加算
した混合回路１３の出力は、第１２図の波形ｍの・よう
になり、このようになまった波形から輪郭信号を抽出し
ても、波形ｅのようなレベルの小さいものしか得られず
、それを加算しても波形Ｒｙｅ、Ｂ十ｅのごとくにしか
ならず、十分な輸ゾ］４強調効果は期待できない。

しかして、この点に関しては、第８図の実施例ではＧｃ
ｈ信号のみを原信号として輪郭強調信号を得ているため
、レジずれ等により画面周辺部での信号の位相に差があ
っても、得られる輪郭強調信号には差を生ぜず、第１１
図の従来例よりも大きな輪郭強調効果が得られる。

以上のように、第８図の構成では画面の中央周辺を問わ
ず十分な輪郭強調が行なえるが、反面特殊条件下での輪
郭強調が不完全となる問題点を持つ。−万、第１１図の
構成では特殊条件下での輪郭強調が可能になる反面、画
面周辺部等での輪郭強調が不完全となる問題点を持つ。

つまり、従来の輪郭Ｉｉ！［ｉ調回路は、画面周辺での
性能と特殊条件下での性能とで両立し得ない関係、つま
りトレード・オフする状況にあるという問題点を有して
いた。

この発明は、上記した従来技術の問題点に対処し、どの
ような場合でも必要な輪郭強調が充分に得られるように
した輪郭強調回路を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、上記問題点は映像信号が対応する画像
面内の位置に応じて、輪郭強調＜Ｖ号を抽出する原信号
を切替えるようにして解決される。

〔作用〕

画像面内の位置により常に最適な入力信号に基づいて輪
郭強調信号の抽出が行なえるため、どのような状況のも
とでも充分な輪郭強調を行なうことができる。

〔実施例〕

以下本発明による輪郭強調回路について、図示の実施例
により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、１忙おいてＲ信号の入力
端子１１Ｒは混合回路１３０入力端子ｒ及び加算器１４
Ｈの片方の入力端子に接続され、Ｇ信号の入力端子１１
Ｑは混合回路１３の入力端子９及び切替器１６の入力端
子Ａ、及び加算器１４Ｇ’の片方の入力端子に接続され
、そしてＢ信号の入力端子１１Ｂは混合回路１３の入力
端子す、及び加算器１４Ｂの片方の入力端子へ接続され
る。

混合回路１３の出力端子は切替器１６の入力端子Ａ、へ
接続される。

ＨＤパルス、ＶＤパルスの入力端子を持つ切替制御器１
７の出力は切替器１６の入力端子Ｃへｉ続される。

切替５１６の出力は輪郭信号抽出回路１２０入力端子へ
接続され、この輪郭信号抽出回路１２の出力は加算器１
４Ｒ，１４Ｇ、１４Ｂのもう一方の入力端子へ接続され
る。

切替制御器１７は、入力端子１１Ｒ，１１Ｇ、　ＩＩＢ
へ印加されている信号が、画面中央部からのものか、或
いは画面周辺部から得られたものかの情報を制御信号と
して出力する。切替器１６は入力端子Ｃに供給されてく
る制御信号に応じて入力端子Ａ、へ印加されている信号
を出力したり、入力端子Ａ、へ印加されている信号を出
力したりする。

次に、この実施例の動作について説明する。

混合回路１３は入力端子１１Ｒ，１１Ｇ、１１Ｂ　から
のＲｃｈ信号、Ｇｃｈ信号、Ｂｃｈ信号を適当な比率で
混合加算（加算比率の例としてＲ：Ｇ：Ｂ＝０．３：０
．６　：　０．１などがある）した信号ｍを出力する。

切替器１６は、その入力端子Ａ、に入力されているＧｃ
ｈ信号と入力端子Ａ、に入力されている混合信号ｍとを
入力端子Ｃに供給されている制御信号のレベルに応じて
切替えて出力する。

切替制御器１７は、偏向コイルの水平駆動タイミングを
制御するＨＤパルスを基準として時間ｔ１後に、幅ＬＨ
’ｌｌのＨ。パルスをつくり、また偏向コイルの垂直駆
動タイミングを制御するＶＤパルスを基準として時間ｔ
ｖφ後に、幅ｔｖｗのＶ。パルスなりくり、これらＨ０
パルスとｖｏ　　パルスの論理積をとり、現時点で現わ
れている各ｃｈの符号が画面中央部に相補する部分の信
号であるかどうかを表わすパルスＣｅｎを出力する。

この様子を第２図の画像面を表わす図と対応させた状態
で第３図の波形図によって説明する。

まず、第２図の画像部Ｆの中央部に破線で囲った所定の
領域りを設定し、この領域り内での映像信号が現われて
いるときを表わすパルスＣ８ｎの取り出しを考えてみる
。

そうすると、各水平走査期間ごとに映像信号が領域り内
に対応したものとなる時間は、）ＩＤパルスを基準にし
て時間ｔ１後から時間ｔｎｖが経過するまでである。ま
た、各垂直走査期間ごとに映像信号が領域り内に対応し
たものとなる時間は、ＶＤパルスを基準として時間ｔｖ
φ後から時間ｔｖｗが経過するまでである。

一方、画像面Ｆ全体の幅と高さはそれぞれ１水平走食時
間ｔ８と１垂直走査時間ｔｖＫ対応している。

そこで、これらの時間ｔＢとｔｖに対する時間ｔＩＩφ
とｔｖφを選定することにより領域りの画像面Ｆ内での
位置を定めることができ、時間ｔｏｗとｔｖｗを選定す
ることにより領域りの幅と高さを定めることができ、こ
れに応じて）（ｏ　パルスとｖ０パルスの位相とパルス
幅を第３図のように定め、これらのパルス（ｒ）積（Ｈ
ＯＸＶＯ）となっているパルスｃｅユな切替制御器】７
で作り、このパルスＣｅｎの一方のレベルと他方のレベ
ル忙応じて切替器１６を制御し、その入力Ａ、とＡ、を
交互に切替えて輪郭信号抽出回路１２に供給してやるの
である。

このようにして切替器１６からは、画面周辺部を走査し
ている期間にはＧｃｈ信号が、また画面中央部を走査−
している期間（Ｃ，ｎパルスがＨの時）には混合加算し
た信号がそれぞれ出力される。そして輪郭信号抽出回路
１２及び加算器１４Ｒ，１４Ｇ。

１４Ｂは、該出力信号をもとに輪郭強調を行なう。

従って、この実施例によればレジずれ等により、Ｒａｈ
　＊　Ｇａｈ　＊　Ｂｃｈの信号位相が微妙にずれる画
面周辺部においてはＧｃｈの信号から、またレジすれ等
が少ない画面中央部においては、特殊な条件下でも出力
が必ず生じる混合信号からそれぞれ輪郭強調信号が抽出
されるため、どのような場合でも常に最適な状態での輪
郭強調゛を行なうことができる。

なお、混合回路１３としては種々の実施例が考えられる
が、その最も簡略な一実施例としては入力端子ｒ、１．
ｈと出力端子とを各々適白な値の抵抗にて接続すれば良
い。この実施例を第４図に示す。また切替器１６はアナ
ログ・スイッチと呼ばれるＩＣ，例えば商品名ＨＤ１４
０５３などとして知られているＩＣ等を用いれば良い。

また切替制御！ａ１７は、ＨＤ、ＶＤの各パルスの立上
りもしくは立下りを基準として動作するよう設定した単
安定マルチバイブレータ、例えば商品名ＨＤ１４５３８
などと呼ばれているＩＣ等を複数個用い、それらの出力
パルスをＨＤ１４０８１などとして知られている論理積
ＩＣ等に入力することで容易に実現できる。

ところで、上記実施例では切替器１６による入力信号Ｇ
ｃｈと混合信号ｍとの切替が、１：Ｏの状態と０：１の
状態との変化で行なわれている。しかして、この結果こ
の実施例では被写体の状態などによっては、この切替が
行なわれる画像部分で輪郭強調の状態が大きくステップ
状に変化し、不自然な画質となる場合を生じる。

そこで、このような場合でも画質の低下を生じないよう
にすることができる切替器の他の一実施例を第５図に示
す。

この第５図の実施例による切替器１６’では、入力端子
Ａ、からのｙ　＋　ｌ／　＋　ｂ信号は、減算器２０に
より入力端子ＡｔからのＧ信号との差がとられる。

そして、この差−Ｇ＋　（ｒ＋＃＋ｂ）は、乗算器２３
により切替制御信号Ｃｅｎの低域成分なＬＰＦ２２によ
って取り出した制御係数信号Ｃｅｎ（Ｉ、ＰＦ）（以後
Ｃ（ＬＰＦ’）＝ａとする）と乗算されて信号ｎ ａ・（−Ｇ＋（ｒ−ＪＦ＋ｂ））となる。その後、この
信号は加算器２１によりＧ信号と加算され、信号（１−
α）・Ｇ＋α・（ｒ＋ＪＦ＋ｂ）となる。従って、この
加算器２１の出力は、α＝０であればＧｃｈ信号のみ、
またα＝１であればｒ＋９＋　ｂ信号のみ、またα＝１
であればｒ＋＃＋ｂ信号のみ、またα２％であればＧ／
２　＋　（ｒ＋ｌ＋ｂ）／２という信号のそれぞれとな
る。

従って、この第５図に示した切替器１６′を第１図の実
施例における切替器１６ＪＣ代えて適用した場合の動作
は第６図に示すようＫなり、イ＝号Ｃ８ｎガステップ状
に変化しても、Ｇ信号とｒ＋＃＋ｂ信号はステップ状に
変化することなく、徐々にその比率！変えながら切替ら
れるため、切替境界付近の不自然さをなくすことができ
る。

なお、以上の実施例では、混廿信号ｍとして全てのチャ
ンネルの信号、すなゎらｒ＋＃＋ｂ信号を用いているが
、Ｂｃｈの信号は輝度成分として寄与する度合いがあま
り多くないから、これを省略し、混合信号ｍ　＝　ｒ＋
　７７としてもよい。

また、上記実施例では、切？制御用の信号Ｃ８ｎを得る
ために切替制御器１７を独立に設けているが、ビデオカ
メラでは、露光制御用に撮像面の特定の部分、例えば中
央部分の映像信号を抜き出す処理を行なっているものが
ある。そこで、このようなビデオカメラに本発明を適用
する際には、上記露光制御用の抜き取り信号を流用して
信号Ｃ８ｎとしてもよく、この場合には独立した切替制
御器は不要になり、コストダウンが可能になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、画像面周辺部
での輪郭強、９Ｊ性能と特殊条件下での輪郭強調性能と
の両立を得ることができるから、従来技術の問題点に充
分に対処でき、どのようなときでも常に必要な輪郭強調
を行なって充分な画質を保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による輪郭強調回路の一実施例を示す回
路図、第２図及び第３図は動作説明用の画像面模式図と
波形図、第４図は混合回路の一例を示す回路図、ＷＪｓ
図は本発明における切替器の他の一実施例を示す回路図
、ｇ６図はその動作説明用の波形図、第７図はビデオカ
メラの一例を示すブロック図、第８図は輪郭強調回路の
従来例を示す回路図、第９図は輪郭信号抽出回路の一例
を示す回路図、第１０図はその動作説明用の波形図第１
１図は輪郭強調回路の他の従来例を示す回路図、第１２
図はその動作説明用の波形図である。 １１Ｒ，１１Ｇ、１１Ｂ　　・・・・・・入力端子、１
２・・・・・・輪郭信号抽出回路、１３・・・・・・混
合回路、１４Ｒ，１４Ｇ。 １４Ｂ　　・・・・・・加算器、１５Ｒ，１５Ｇ、１５
Ｂ　　・・・・・・出力端子、１６・・・・・・切替器
、１７・・・・・・切替制御器。 ン二・′ 第８図 第９図 第１０図 ｔｄ 第１１図 武 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のチャンネルの信号からなる映像信号の、各
   チャンネルの信号に対する輪郭強調処理を共通の輪郭強
   調信号で行なう方式の輪郭強調回路において、上記輪郭
   強調信号抽出のための入力信号を、上記複数のチャンネ
   ルの信号のうちのいずれか１チャンネルの信号だけから
   なる第１の信号と、上記複数のチャンネルの少くとも２
   チャンネルの信号を混合した信号からなる第２の信号と
   に切替える選択手段と、上記映像信号の画像面内での位
   置の関数として第１と第２の値をとる切替信号を抽出す
   る切替信号発生手段とを設け、該切替信号により上記選
   択手段の切替制御を行なうように構成したことを特徴と
   する輪郭強調回路。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、上記選択手段に
   よる切替動作が所定の変化率のもとで行なわれるように
   構成されていることを特徴とする輪郭強調回路。