JPS63245072A - 分離可能な２次元フイルタを使用するビデオ映像の実時間局部増強装置 - 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】 ［従来の技術］ 本発明は、ラスター映像の〇−カルセグメントに相当す
る信号の統計を使用することによろラスター発生ビデオ
信号の実時間処理に関する。

ビデオシステムの映像の表示の質は、例えば、映像化さ
れるシーンの不均一な照明により生じるシェーディング
変化のような形態の異質なビデオ情報によって質が低下
される。

シーンのこの様な背Ｗ！雑音のために低周波数成分がビ
デオ信号に加わり、信号のダイナミック範囲が増加して
しまう。ビデオ信号のダイナルミツク範囲が表示装置の
ダイナミック範囲を越えると、低いコントラストの映像
ディテールは喪失される。

ビデオ信号のダイナミック範囲に対する低周波数雑音の
悪影響を取除いて低いコントラストのローカルシーンの
ディテールを表示する１方法は、この様な雑音のダイナ
ミック範囲の効果を減らす通常のローカルエリアコント
ラスト増強工程でビデオ信号を処理することである。こ
の型の既知の工程は領域の映像特性から得られた統計に
基づいたローカルエリアのコントラストを増強する。

局部適応増強の１例は、文献（“Ｌｏｃａｌ　ａｄａｌ
）ｔｉｖｅ　　Ｅ　　ｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ　：　　Ａ
　　　　Ｇ　ｅｎｅｒａｌ　　　Ｄ　　１ｓｃｕｓｓｉ
ｏｎ■ｎ　Ｆ　ａｓｔ　Ｉ　ｍｐｌｅｗｅｎｔａｔｉｏ
ｎｓ”　Ｅ　、　Ｃ、トリスコールその他、１９８３年
Ｍ　ａｃｈ＋ｎｅ　　Ｐ　ｒＯｃｅｓｓｉｎｇｏｒＲｅ
ｍｏｔｅ＋ｙ　５ｅｎｓｅｄ　ｏａｔａ　Ｓ’／ＷＥ）
Ｏ８ｌｕｌ）　ニ記載されている。実時間のローカルエ
リアコントラスト増強アルゴリズムを使用する１方法は
、文献（“Ｒｅａｔ　−Ｔ　ｔｉｅ　Ａｄａｐｔｉｖｅ
　ｃｏｎｔｒａｓｔ　Ｅ　ｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ”、Ｐ
、　Ｍ、　Ｎａｒｅｎｄｒａ　Ｅｔ　Ａｔ　、ＩＥＥＥ
　　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ　　ＯＮ　　ＰＡＴＴＥ
ＲＮ　　ＡＮＡＬＹＳＩＳ　　ＡＮＤ　　ＭＡＣＨＩＮ
Ｅ　　ＩＮ置ＬＩＧＥＮＣＥ、Ｖａｔ、ＰＡＭｌ−３、
Ｎｏ、６．１９８１年第１月）に記載されている。

ナレンドラ（Ｎ　ａｒｅｎｄｒａ　）装置では、映像エ
リア信号の統計計算は分離可能な２次元低域通過フィル
タによって行われる。フィルタは水平方向でフィルタ処
理するために通常の第１フィルタ部分からなる。水平フ
ィルタ部分は垂直方向でフィルタ処理する反復的１次元
フィルタと直列である。

結果的に、空間位相遅延がビデオ信号によって生じた映
像とフィルタによって生じた信号出力との間に生じる。

その結果、フィルタによって評価される映像シーンエリ
ア中の点での統計はその点に近付くが取囲まない不均整
な局部エリアにのみ基づいている。そのため、計算され
た統計は点の回りの局部エリアの残りに対する映像シー
ン特性を考慮していない。

それ故、ローカルルエリア統計方法で処理されるビデオ
映像の増強を行なうために、前記点を含むより均整な局
部映像エリアの変化からのシーンの点に対する統計を計
算、する。これによって、局部増強処理で使用された時
に所望の映像を処理する映像点の隣の映像特性を表わす
統計値の計算が必要になる。

［発明の解決すべき問題点］ 本発明の目的は、点を取囲む映像の局部エリアから得ら
れるビデオ映像の点に対する映像統計を使用するビデオ
映像の実時間局部増強を行なう装置を提供することであ
る。

さらに、本発明の目的は、処理されるデータと生じる処
理データとの間の空間位相の遅延を導入せずに、ラスタ
ー信号の実時間処理を行なう改良された分離可能な２次
元の高次フィルタを提供することである。

さらに、本発明の目的は、ビデオ映像のローカルエリア
コントラストエンハンスメントを行なう改良された装置
を提供することである。

［問題点解決のための手段］ 本発明は、従来のローカルエリアエンハンスメント装置
の欠点を克服し、前記点を含むシーンエリア内で測定さ
れたシーンの変化に基づくシーン映像中の１点における
統計を計算するように共同する高次の状態変数水平およ
び垂直フィルタを有する分離可能な２次元フィルタによ
って前記目的を達成する。分離可能なフィルタは生じた
統計信号の位相を調節し、実質上シーンを発生させるビ
デオ信号の位相に整列させる。

本発明の装置は改良された映像コントラストを出カビチ
オ信号に与えるラスター走査映像を生成する入力ビデオ
信号に応答する。５ｉｌＩＩは、入力ビデオ信号と、入
力信号と統計値信号とを結合させることによって得られ
た入力ビデオ信号の統計値を表わす１以上の信号とに応
答し改良された出力ビデオ信号を発生させる。

Ｉ！ｌ理部弁部分力信号によって生じたラスターの決定
可能なエリア内で生じる入力信号の特性に基づいた統計
信号を発生させることによって入力ビデオ信号に応答す
る８次のフィルタ部分から統計値信号を得る。

ざらに、装置は統計信号の位相をｙ４ｉ５する処理部分
とフィルタ部分との間で結合された位相調部部分を含み
、入力ビデオ信号の位相と整列させ、位相調節統計信号
を処理部分に供給する。

以下の図面の説明に合せて好ましい実施例の詳細な説明
を読めば、本発明の８Ｍが前記目的と前記４外の利点を
提供するということが明白となるであろう。

［寅浦例コ 本発明の装置は、第１図に示される。装置に対する入力
は、ビデオコン、レーザディスク、またはビデオカセッ
トレコーダのようなビデオ出力装置によって発生させる
Ｉｌｌ！Ｒ８−１７０ビデオ信号からなる。既知のよう
に、Ｒ８−１７０信号は入力ビデオ信号によって変調さ
れた電子ビームがラスター走査された映像を発生させる
ＣＲＴスクリーンを有する標準ビデオモニタに直接供給
される。ビームは通常スクリーンを横切って水平ライン
を辿るように左から右に移動され、再び左に素早く戻り
、次のラインは下がった位置から始まる。

スクリーンの底部では、電子ビームは反覆プロセスで、
トップ左角に戻される。通常走査されたフォーマットト
レースのビームの移動はラスターと呼ばれる方形パター
ンを辿る。ビームの動作はラスター走査と呼ばれる。

米国のビデオＭ準は２６５．５ラインの２つのインター
レースされたフィールドからなる毎秒３０９のラスター
フレームで表示され、フィールドが毎秒６０回表示され
る５２５ラスターラインである。

この明細書で説明される発明は、電子ビームが入力ビデ
オ信号によって変調されるときに発生された峡−の質を
実時間で高める新しいハードウェア構造を使用する。“
実時間″とは、例えば、本発明が信号のロスなしで標準
ビデオ入力信号とのベースを保ち、通常のテレビセット
と同じ型の生ビデオ映像を同時に示し、しかも表示され
た映像の賀を高めることができるということを意味する
。

本発明はデジタルおよびアナログ処理を使用して例えば
表示された映像のコントラストを増加させる。

通常のアルゴリズムは実時間で標準ビデオ信号を処理す
るために電子的ハードウェアで具体化されるということ
が知られている。この横なある一つのアルゴリズムによ
ってビデオ映像のローカル適応コントラストＩＩＩＩｌ
処理を説明する。このアルゴリズムは第１図で８４（１
）（式（１）に相当する）として示される。式（１）で
は、Ｚは処理された出力ビデオ信号であり、増強された
コントラストは、入力ビデオ信＠Ｘを適応アルゴリズム
に従わせることによって生じたものである。ＸはＸによ
って生じたビデオ映像の局部エリアに含まれる点におけ
るのＸの平均であり、Ｍｏは予め定められた平均輝度で
あり、σ×は局部エリア内のＸの標準偏差であり、σ０
は所望の標準的偏差であり、またビデオ映像の所望のバ
ックグラウンドバイアスのレベルを設定する。

式（１）のアルゴリズムは、入力として７とσにを与え
られたビデオアナログｆｆ第１１回路の設計経験のある
アナログ回路の技術者によってハードウェアで構成する
ことができる。好ましい実施例では、式（１）のハード
ウェアで構成したアルゴリズムは実時間ビデオプロセッ
サブロック１ｏで具体化される。

プロセッサブロック１０に供給される入力信号Ｘは標準
的ビデオ信＠源からの入力ビデオ信号を受取り、信号を
予め調整するビデオプレコンディションブロック１２に
よって供給される。この様なプレコンディションは、例
えば、デジタル処理にＤＣ基準値を加えるＤＣ再生動作
を含む。プレコンディショニングはまたビデオ信号ブラ
ンキング期間中に人為的電圧レベルを一人することから
なるブランキング挿入、利得制御、および終端インピー
ダンス整合等を含む。

予め調整されたビデオ信号は式（１）のアルゴリズムを
備えるプロセッサブロック１０に供給され、映像コント
ラストとハイライト映像ディテールをシャープにするた
めにビデオ信号によって表わされた映像の密度変化を処
理する。アルゴリズムは効果的に、例えば表示されるシ
ーンの通過条件ではない照明の結果として生じる低周波
数変化のような信号からのバックグラウンド成分の望ま
しくない部分を取除くことによってこれら目的を達成す
る。アルゴリズムはその後、映像のローカルエリアのコ
ントラストを所望の値に引伸ばす。

標準的同期抽出およびタイミング回路１４は入力ビデオ
信号の水平および垂直同期成分を感知し。

標準的なタイミングおよび同期回路を使用してビデオフ
ィールドの最初を指示する垂直同期を表わす信号ＶＳＹ
ＮＣを発生させる。同期抽出回路１４はまた水平掃引ラ
インの最初を指示する信＠Ｈ８ＹＮＣを供給する。また
変換成分をクロックする信号Ａ／Ｄ　　ＣＬＫと本発明
の装置中の種々の動作をクロックし同期するマスターク
ロック信号を供給する。

プロセッサブロック１０で具体化されたアルゴリズムを
行なうのに必要な変数はブロックに対する電圧信号とし
ての全て入力される。変数又とσＸは後で詳細に説明さ
れる一対の２次元の、プログラム可能な、低域通過フィ
ルタ１Ｇと１８から得られる。他の変数σｏ１α、ＭＤ
′およびＡ　！、ｔ　第１節メカニズム２０．２１．２
２および２３によって調節される可変ＤＣ電圧源の出力
く図示されない）から得られる。電圧源２０−２３は、
例えば、共通ＤＣ源に接続されたポテンショメータで構
成することができる。

フィルタ１６と１８は高次元のフィルタである。つまり
、それらは２次以上のオーダーを有するフィルタ関数を
備えている。

プロセッサブロック１０は、出力信号として、予め調整
されたビデオ入力信号Ｘと、ＸとＸの絶対差をフィルタ
１６と１８に対してそれぞれ供給する。これら変数はフ
ィルタに対する入力である電圧信号の形であることが好
ましい。さらに、もう一つの可変電圧源は図示されない
が調節メカニズム２４によって調節され、以下で説明さ
れる方法でフィルタの帯域幅を決定する入力信号をフィ
ルタ１６と１８に供給する。さらに、通常の信号単極、
単投スイッチ２５はフリーズフレーム信号を以下で、説
明される効果をもたらすフィルタ１６と１８の両者に供
給する。

フィルタ１Ｂと１８の動作は第２図で概要的に示される
。知られているように、局部加重平均Ｘと近似局部加重
基準偏差σ８の計算は、Ｘの低域通過フィルタ通過とＸ
−Ｘの絶対値とによってそれぞれ与えられる。これら統
計値の計算は局部エリアに対して行われるので、フィル
タは２次元である。

つまり、フィルタは所望のエリアに対して水平および垂
直方向に備えられなければならない。２次元のフィルタ
は第２図に示され、入力（ＸまたはＸ−Ｘの絶対値のい
ずれかである）は入力ビデオ信号によって発生されたビ
デオの各ラインをフィルタする水平低域通過フィルタに
対する入力である。１つのフィルタが符号２１によって
示される垂直フィルタのアレイは水平フィルタと直列で
あり、入力信号の垂直方向のフィルタを行なう。垂直フ
ィルタは水平にフィルタされた信号に対するナイキスト
サンプル要求に合う充分な数量を有することが好ましい
。各垂直フィルタは、フィルタ応答が複数の走査ライン
にまたがるような有効な帯域幅を有する。さらに、水平
および垂直フィルタの帯域幅は、サンプル要求によって
設定きれるこれら制限から統計値が計算されるもっと大
きい有効なローカルエリアを供給するように調節される
。

この様にして、入力ビデオ信号によって発生され、水平
フィルタ２６によってフィルタされたラスータ映像の各
ラインはＮ連続垂直フィルタ（ＶＦ）セグメントに分離
されると考えられる。各ラインのＶＦセグメントはセグ
メントを規定する各垂直フィルタ２７によって処理され
る。各セグメントに対する処理時間は２つのフィルタの
合成帯域幅によって決定される。

第３Ａ図は、第１図のフィルタ１６と１８の好ましい構
成を示す。フィルタ１６と１８は第３Ｂ図に示されるデ
ジタル制御論理装置１３０によって制御され、このデジ
タル制御論理装置３０はマスタークロック、Ｈ８ＹＮＣ
，およびＶＳＹＮＣ信号を受信するプログラム゛可能な
論理アレイ（ＰＬＡ）を具備することが好ましい。さら
に、メカニズム２４によって調節される可変電圧源の出
力は変換入力に供給されるＤＣ信号レベルに対応するコ
ードからなるデジタル信号りを発生させる通常のアナロ
グ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器３３を介して論理回路に
デジタル形式で供給される。デジタル制御論理３０は、
フィルタの動作を制御するのに有用な以下の各信号を発
生させる：リセット（Ｒ）、ラッチ（ＬｌとＬ２）、出
力転送（ＯＴ＞、状態可変転送（Ｔ）、アドレス（Ａａ
　−Ａ　＋　）　Ｎ書込み（ＷＲ）、出力選択（Ｏ８）
、およびサンプル（Ｓ／Ｈ）。

第３Ａ図のフィルタは入力信号（×またはＸ−Ｘの絶対
値）を受信する１次水平フィルタ部分３２を備える。好
ましい実施例では、水平フィルタ３２は、入力合計増幅
器４０、第１の集積増幅器４２、および第２の集積増幅
！１４３を具備する通常の２次、能動、状態可変フィル
タを具備する。集積増幅器４２と４３の帯域幅は反転入
力ボートに結合される抵抗とキャパシタンスによって得
られるＲＣ時定数によって設定される。帯域幅はデジタ
ルにυｌｔ［Ｉされた抵抗４４と４５のそれぞれを調節
することによ′って調節される。デジタル抵抗４４と４
５を制御するデジタル信号は制御信号りである。制御信
号りはＡ／Ｄ変換器３３の出力から取り出され、そのた
めメカニズム２４によって制御される可変電圧源の調節
によって設定される。

第３Ａ図のフィルタはまた信号ライン４６に得られる水
平フィルタ３２からのフィルタされた出力を処理する垂
直フィルタ部分４４を具備する。垂直フィルタ部分４４
は、合計増幅器４８および集積増幅器５０と５２を具備
する第２の２次、低域通過、状態可変フィルタを具備す
る。集積増幅器５０の帯域幅はデジタルにＩｌ制御され
る抵抗５３と集積キャパシタ５４のＲＣ積によって設定
される。同様に、集積増幅器５２の帯域幅はデジタルに
制御される抵抗５５と集積キャパシタ５６によって設定
される。

第３Ａ図のフィルタはまた、集積キャパシタ５４の電圧
をサンプリングするように接続された通常の構成の第１
のサンプルおよび保持（Ｓ／Ｈ）回路５８を具備する。

リセットスイッチ５９はＳ／Ｈ回路５８の動作の後で閉
じられ、集積キャパシタ５４を放電する。同様に、Ｓ／
Ｈ回路６０はリセットスイッチ６１が閉じられたことに
よってその後放電される集積キャパシタ５６の電圧をサ
ンプリングする。

Ｓ／Ｈ回路５８と６０に維持されたサンプリングされた
電圧値はマルチプレクサ６２を介してＡ／Ｄ変換器６４
に別々に供給される。変換器６４からのデジタル化され
た出力は、フィールド記憶装置！６Ｇの入力データポー
ト（ＤＡＴＡ　　ＩＮ）に供給される。

フィールド記Ｉ！装置Ｆ６６の出力ポートは一対のデジ
タル−アナログ変換器（ＤＡＣ）８８と７０に接続され
ている。ＤＡＣ６１３は、集積キャパシタ５４を充電す
るために注入キャパシタ７２を介してフィルタ部分４４
によって構成された２次フィルタ関数の１状態変数を表
わす初期電圧に接続される。同様に、Ｄ　Ａ　Ｃ７０の
出力は集積キャパシタ５６を充電するために注入キャパ
シタ７４を介してフィルタ部分４４によって構成される
２次フィルタ関数のもう一つの状態変数を表わすもう一
つの初期電圧に接続される。

キャパシタ５４と５６の状態変数電圧はビデオの各ライ
ン期間中にＮ回変化される。これはキャパシタ５４と５
６の電圧のサンプリングと記憶によって各状態変数が記
憶され相当する映像点と現在のものに続くラインの表示
時間でフィルタ機能を行なうために使用されるため、第
２図に示されたＮ垂直フィルタを効果的に供給する。

フィールド記憶＠１６６のデータ出力ポートはＤＡＣ７
６に接続され、その出力は通常の低域通過再構成フィル
タ７７を介して出力される。低域通過フィルタ７１の出
力はフィルタの出力として供給される。

動作中、入力信号は第３Ａ図のフィルタに供給され、水
平フィルタ３２によってまず処理され、信号ライン４６
によってフィルタされた出力は垂直フィルタ部分４４に
供給される。その後、Ｎ効果垂直フィルは集積キャパシ
タ５４と５６を初期状態に充電することによって垂直フ
ィルタ部分４４のフィルタ状態変数を初期状態に定期的
に変化させることによってフィルタ信号と直列に順次ス
イッチされる。

この様に、垂直フィルタ部分はＮ個の異なった垂直フィ
ルタとして現われるように時分割多重化される。

第３Ａ図の垂直フィルタ部分の状態変数電圧をセーブし
回復するのに必要な動作のシーケンスは第４図の波形に
よって示される。前述のように垂直フィルタ部分４４の
状態変数は映像ラスターの各水平ラインに対してＮ回初
期化され、各水平ラスターラインに一度順次アクセスさ
れるＮ垂直フィルタを与える。

Ｎ垂直フィルタ（垂直フィルタ動作時間）の一つの有効
な動作時間はｔ（Ｉ引）／Ｎであり、ｔ（掃引）はビデ
オの１水平ラインを掃引するのに必要な時間であり、Ｎ
は垂直フィルタ部分４４が状態変数を変化させる回数で
ある。垂直フィルタの動作時間中、デジタルＩｌｌ　１
０論理装置ｆ（第３Ｂ図）３０はマルチプレクサ６２が
Ｓ／Ｈ回路５８または６０のいずれによって維持される
出力を選択することができるようにマルチプレクサ６２
にｔｌ第１ｉＩｌ信号を供給する。値Ｏ８が高い時、Ｓ
／Ｈ回路６ｏの出力が選択され、ｉｏｓが低い時、回路
５８が選択されるのが好ましい。Ｓ／８回路のいずれが
が選択されると、保持値がＡ／Ｄ変換器６４に供給され
、ＷＲ倍信号低い状態に転換されると変換された値は以
下で説明されるように記憶アドレスでフィールド記憶装
置６６に記憶される。

フィールド記憶装置６６から記憶された状態変数電圧値
を得て、それをＤＡＣ６８と１０を介して供給し、集積
キャパシタ５４と５６を充電する読み出し動作は書込み
動作と交互に行われる。読み出し動作は、ＷＲ倍信号高
い時有効となり、アドレスがフィールド記憶装置６６に
供給される。ＤＡＣ６８と７０はフィールド記憶装置６
６からデータを受信する関係するラッチ（図示されない
）を有する。信号Ｌ１は記憶装Ｗ１６６からのデータを
ＤＡ０６８のラッチにラッチし、信号Ｌ２はＤ　Ａ　Ｃ
７０にデータをラッチする。集積キャパシタ５４と５６
を充電し、それによって１番目の垂直フィルタの状態変
数を設定するＤＡＣＧ＆と７０に対して出力が使用可能
となるまで関係するラッチを介してＤＡＣＧ８と１０に
ステージされたアドレスされた状態変数データは、ラッ
チで維持される。ラッチ動作のフェーズはデジタル制御
論理装置３０によって内部的に発生されたアドレス／ラ
ッチ制御０（Ａ／Ｌ　　ＣＮＴＲＬ）１．：よって示さ
れ、信号は第４図に示される。立上り端７８の間、Ｌ２
が発生され、立上り端７９では、Ｌｌが発生される。

１番目のフィルタの初期化とサンプリング中のフィール
ド記憶装置６６が必要とするメモリ動作のシーケンスは
第４図に示される。まず、データが＠Ｉ６６から読み出
され、Ａ／Ｌ　　ＣＮＴＲＬ（１号の端７８でＤ　Ａ　
Ｃ７０にラッチされることが好ましい。

次に、Ｓ／Ｈ回路６０に保持されたデータはＷＲ倍信号
端１８に続いて低くなる時に記憶装置に書込まれる。ア
イドル状態が続（。その後、データはＤＡＣ６８に対し
てラッチに読み出され、Ｓ／Ｈ回路５８から記憶するた
めにそれに続いてデータが書込まれる。その後、Ｄ　Ａ
　Ｃ７６に対するフィルタ出力データはフィールド記憶
１ｉ１６６がら読み出される。

第５図は、垂直フィルタ部分４４に対する状態変数電圧
値の設定と記憶に含まれる動作のシーケンスを示す、一
対のメモリセクタマツプ８０と８２はフィールド記憶装
置６６中のアドレス可能なメモリスペースの各セクタを
表わす。メモリマツプ８０は集積キャパシタ５４に供給
された状態変数電圧値の記憶のためにＮ連続アドレス可
能記憶位置を構成する。メモリマツプ８２はアドレス可
能位置の２次元２５６ＸＮマトリツクスを有し、集積キ
ャパシタ５６に対する状態変数電圧値を記憶する。マト
リクスメモリマツプ８２と１次元メモリマツプ８０に供
給された各水平アドレスは垂直フィルタ（ＶＦ）の一つ
に相当するということは明白である。メモリマツプ８２
をアクセスするために供給された垂直アドレスは、既知
のように、ラスターフィールドの活動部分を形成するの
に十分な２５６ビデオラインの一つに相当する。

この様に、例えば、第３Ａ図のフィルタがライン３の第
３の垂直フィルタセクタに相当する映像部分に含まれる
映像点を処理するならば、キャパシタ５４をメモリセク
タ８０のアドレスＶＦ３に記憶される状態変数値に相当
する電圧に充電し、キャパシタ５６をメモリセクタ８２
の垂直アドレス２と水平アドレスＶＦ３の結合によって
アドレスされたメモリ位置で記憶される電圧値に充電す
ることによってまず構成される。さらに、垂直フィルタ
部分４４が第５図のＰによって示されるこれら初期状態
変数値によって動作し、前の構成（ＶＦ２　）からの処
理された状態変数サンプルはＷＲによって示された各メ
モリスペースに書込まれ、ＶＦ４（第５図のＲＤによっ
て示される）に相当する次の隣接したメモリスペースに
記憶される状態変数はＤＡＣ６８と７０に関係するラッ
チに供給される。

第４図に戻ると、集積キャパシタ５４と５６をサンプル
しクリアするのに必要なリセットおよびサンプリング動
作のシーケンスが示されている。３番目の垂直フィルタ
に対する動作時間の最初のすぐ前に、リセットＲ信号が
供給され、リセットスイッチ５９と６１を動作させ、キ
ャパシタ５４と５６を放電する。同時に、Ｄ　Ａ　Ｃ６
８と７０はリセット値に維持される。第４図のＲ信号波
形に示されたリセット期間に続いて、スイッチ５９と６
１は、Ｒ信号が端８３で上昇する時に開かれる。次に、
転送Ｔ信号の最初の立下がり端８４によって関係するラ
ッチに保持されている状態変数電圧値はＤ　Ａ　０６８
と７０に転送される。これによって、状態変数電圧はキ
ャパシタ５４と５６に供給され、フィルタ部分４４はｉ
番目の垂直フィルタとして動作し始める。これは、図に
“′フィルタ動作”と記載された転送Ｔは波形の部分に
よって示される。

３番目のフィルタ動作期間の端の方向で、キャパシタ５
４と５６の状態変数電圧値はサンプルされ、Ｓ／Ｈ回路
５８と６０に保持される。これは、サンプルＳ波形が信
号転換８６に続く低い状態である時に生じる。

再び第３Ａ図に戻ると、集積キャパシタ５６の３番目の
状態変数電圧は３番目の垂直フィルタの出力を表わすこ
とが認められる。しかしながら、よく知られているよう
に、水平および垂直フィルタ部分は、処理される入力信
号と結果の処理された出力との間の位相差を生じてキャ
パシタ５８で使用可能な出力信号にそれぞれ位相遅延を
導入する。

この遅延は第６図に関して概要的に理解される。

第６図は、第１１図の処理されたビデオ出力信号２によ
って発生したビデオのフィールドの拡大部分を示す。符
号８７は入力ビデオ信号Ｘの現在の状態に対応するライ
ンの映像要素を示す。符号８８で示される複合遅延はフ
ィルタ部分３２と４４によって導入され、水平位相成分
（ΔφＨ）と垂直位相成分（Δφ７）を含んでいる。

本発明の装置では、水平位相遅延は多数のＶＦ動作期間
に相当する粗い測定としてまたＶＦＩ！！作期間の一つ
以下のｍｒｒａに相当する精密な部分として処理される
。垂直遅延は１フイールド中の多数の走査ラインとして
処理される。入力ビデオ信号と空間的に位相を有してい
る処理された出力（Ｘまたはσ８）を一致させるために
、処理された出力は次のフィールドまで実時間ビデオプ
ロセッサ１０に供給されない。この様に、垂直フィルタ
部分４４の３番目の状態変数電圧を供給した後、垂直ア
ドレスが垂直遅延に相当する多数のラインによってオフ
セットされ、水平アドレスが水平遅延の粗い部分に相当
する多数のＶＦ上セグメントよってオフセットされるな
らば、値は水平遅延の精密部分の値によってのみ現在の
入力信号に関して位相がはずれてメモリ記憶セクタ８２
から得られる。この精密な水平遅延部分は入力信号と実
質上位相が一致した出力信号をもたらすのに必要な量だ
けフィルタ出力をオフセットするのに使用される。これ
は、正しいフィルタ出力を得るためにメモリセクタ８２
の各アドレスに対して垂直および水平オフセットを行な
った後フィルタ出力がＤＡＣ７６に供給される第４図の
出力転送（ＯＴ）波形によって示される。新しいフィル
タ出力は、水平遅延の精密部分を補償する量だけフィル
タ出力をオフセットするようにデジタル制御論理装Ｍ３
０によって調節される出力転送信号の正の端９０でＤ　
Ａ　Ｃ７６に供給される。

第３Ａ図のフィルタによって供給された出力の位相調節
を行なう本発明の装置の構成は第５図に示される。デジ
タル制御論理装ｊｌ１３０はデジタルにｔｌｌｌｌｌｌ
ｌされた抵抗４４．４５．５３、および５５に供給され
る調節信号りに応答する垂直ルックアップテーブル（Ｖ
ＬＵＴ）と水平ルックアップテーブル（ＨＬＵＴ）を備
えるプログラム可能なメモリ制御回路を具備する。信号
りが調節されるデジタル値の範囲は２つのルックアップ
テーブルに対するアドレス信号入力を構成する。調節信
号りは水平および垂直フィルタ部分の複素インピーダン
スを設定するので、それを設定するインビー、ダンスに
対する位相遅延に変換される。このように、ルックアッ
プテーブルは、各アドレス可能な位置で、そのセクタに
対するアドレスを規定するｇＩ調節号りの値から生じる
垂直および水平位相遅延に相当する多数のラインまたは
ＶＦセクタを記憶する。

多数のラインの垂直位相オフセットは垂直アドレス論理
部分に供給され、多数のＶＦセクタの粗の水平位相オフ
セットは水平アドレス論理部分に供給される。現在のＶ
Ｆセグメントに関係するキャパシタ５６に対する状態変
数電圧値を得るのに使用される垂直および水平アドレス
はメモリセクタ８２に供給される水平および垂直アドレ
スからオフセットされ、オフセットアドレス値に相当す
る位置で記憶される状態変数電圧値はＤＡＣ７６に関係
するラッチ（図示されない）に供給される。

現在アドレスされた水平ルックアップテーブル位置から
得られる精密水平調節値は、デジタル制御論理装置３０
の精密遅延タイミング部分に供給され、第１図の入力ビ
デオ信号の位相に出力信号の位相を整列させる現在のＶ
Ｆセクタ中の時間点でＤ　Ａ　Ｃ７６が正確に出力を供
給する第４図に示される出力転送信号を供給する。これ
によって、第３Ａ図のフィルタによって供給された統計
信号と第１図のビデオ入力信号との間の適切な位相が保
証される。

第４図に関して、第３Ａ図の回路の垂直フィルタメモリ
動作を有するＤ　Ａ　Ｃ７６を介する出力統計信号に関
係するメモリ動作のシーケンスが理解されるであろう。

出力メモリ動作を垂直フィルタメモリ動作と同期させる
ために、デジタル論理＠隨３０で内部的に発生されるア
ドレス調節信号ＡＤＤＡＤＪはｊ番目のＶＦセクタが始
まる前に、デジタル制御論理装［３０の水平および垂直
アドレス論理セグメントを信号化して９２の点で負の状
態に転換し、オフセット水平および垂直アドレスを供給
してメモリセクタ８２からの必要なフィルタ出力値を得
る。このデータはＤ　Ａ　Ｃ７６に関係するラッチ（図
示されない）に供給され、出力転送信号の次の正の転換
９０でＤ　Ａ　Ｃ７６は適切な出力信号を発生させる。

その後、アドレス調節信号は点９３で発生し、出力の記
憶位置を示すアレスから次に供給される状態変数の位置
を示すものに変化される。

第３Ａ図のフィルタがある期間動作した後で変化しない
マスクとしてメモリセクタ８０と８２の内容を記憶する
ことが有用であることがある。この場合、スイッチ２５
（第１図）は閉じられる。スイッチ２５が閉じられてい
ると、デジタル制御論理装置３０はＷＲ倍信号変化しな
い高い状態にロックする。

これによってメモリセクタ８０と８２の状態変数電圧値
は変化しないようにされる。従って、フィルタが動作す
ると、ＤＡＣ７６を介する第３Ａ図のフィルタによる値
出力のフィールドが“フローズン″となる。

本発明は、前記説明に基づいて種々の変更や修正が可能
であることは明白である。従って、本発明は特許請求の
範囲の技術的範囲によって規定されるべきものであるこ
とが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ラスター走査されたビデオ映像を発生させる
入力ビデオ信号の局部適応コントラスト増強処理に使用
される本発明の装置を示すブロック図であり、第２図は
、本発明の分離可能な２次元フィルタが第１図の入力ビ
デオ信号によって発生されたうスターのビデオの水平ラ
インを横切っていかに動作するかを示し、第３Ａ図は、
本発明の装置で使用される分離可能な２次元フィルタの
好ましいハードウェアを示す８第１図であり、第３♂ン
、第３Ａ図によって例示されたフィルタの動作を制御す
るのに使用されるデジタル制御論理装置のブロック図で
あり、第４図は、第３Ａ図のフィルタのシーケンス動作
を示すタイミング図であり、第５図は、第３Ａ図のフィ
ルタのフィルド記憶装置のメモリ組織とその関係する装
置による動作を示し、第６図は、第３Ａ図の分離可能な
フィルタによって発生した統計信号が第１図の入力ビデ
オ信号といかに位相が一致して配列されるかを示す第１
図のビデオ信号によって発生されたラスターの局部セグ
メントの図である。 １０・・・プロセッサブロック、１４・・・タイミング
回路、１６．１８・・・フィルタ、２０．２１．２２．
２３．２４・・・調節メカニズム、２６・・・水平フィ
ルタ、３０・・・デジタル制御論ｙＩ！装置、６４・・
・Ａ／Ｄ変換器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラスター走査された映像を発生させる時間的に変
   化する入力信号に対して多次元フィルタ出力信号を出力
   する装置において、 前記入力信号に応答して、第１のフィルタ帯域幅を有す
   る１以上の第１のフィルタ関数に対して前記入力信号を
   従わせて次元的にフィルタ処理された信号を発生させる
   第１の高次元フィルタ手段と、 １組の状態変数の１つの値に相当する複数の値の信号を
   供給する手段と、 前記値の信号と前記次元的にフィルタ処理された信号に
   応答して、第２のフィルタ帯域幅を有する第２のフィル
   タ関数に対して前記次元的にフィルタ処理された信号を
   従わせ、前記第１および第２のフィルタ関数に従った前
   記入力信号を表わす多次元フィルタ出力信号を発生させ
   る第２の高次元フィルタ手段と、 前記第１および第２のフィルタ帯域幅に応答して、前記
   多次元的にフィルタ処理された出力信号の位相を調節し
   、位相に出力信号の空間位相を前記入力信号の空間位相
   に整列させる手段とを備えているラスター走査された映
   像を発生させる時間的に変化する入力信号に対して多次
   元的フィルタ出力信号を出力する装置。
2. （２）入力信号と前記入力信号によって表わされる映像
   の局部に含まれる点で前記入力信号の平均値を表わす平
   均値信号とに応答して、前記入力と平均値信号との差を
   表わす差信号を発生させる適応プロセッサ手段と、 前記入力信号、前記平均値信号、および前記局部映像部
   分に対する前記入力信号の基準的偏移を表わす差異信号
   とに応答して、前記映像のコントラストを選択された値
   まで増加することによって前記映像を表わす出力信号を
   発生させる前記適応プロセッサ手段中の信号処理手段と
   、 前記入力信号と前記差信号とに応答して前記平均値信号
   と前記差異信号とを発生させる多次元フィルタ手段とを
   備えている増加したコントラスト特性を有する前記映像
   を表わす出力信号を出力するラスター走査映像を表わす
   入力信号に応答する装置において、 前記多次元フィルタ手段が、 前記入力信号に応答して、前記映像の水平部分の水平フ
   ィルタ帯域幅内の水平低域フィルタを行なう水平手段と
   、前記水平低域フィルタに応答して、前記水平部分と共
   に前記映像の連続する垂直部分の各垂直フィルタ帯域幅
   内の垂直低域フィルタを行なう前記垂直低域フィルタを
   行なう垂直手段と、 前記垂直帯域幅を選択的に調節する調節手段と、前記フ
   ィルタ信号に応答して、前記平均値信号を発生させ、前
   記平均値信号の位相を前記調節に基づいた前記入力信号
   の位相と整列させるフィールド手段とを備えているラス
   ター走査映像を表わす入力信号に応答して、増加したコ
   ントラスト特性を有する前記映像を表わす出力信号に出
   力する装置。
3. （３）前記垂直手段が２次以上のオーダーを有する状態
   変数フィルタを具備し、前記多次元フィルタ手段が前記
   連続する垂直部分に対する前記状態変数フィルタの状態
   変数を設定する状態設定手段を備えている特許請求の範
   囲第２項記載の装置。
4. （４）前記状態変数フィルタが集積キャパシタを有する
   一対の直列に接続された集積回路を具備し、前記状態設
   定回路が前記集積キャパシタを各状態変数に相当する初
   期電圧に設定する手段を備えている特許請求の範囲第３
   項記載の装置。
5. （５）前記フィールド手段が、前記垂直部分のそれぞれ
   の垂直フィルタ処理の間に前記フィルタ信号をサンプリ
   ングし、前記映像のフィルードに相当するフィルタ信号
   サンプルのアレイを記憶するフィールド記憶手段と、前
   記入力信号と前記調節手段に応答して、サンプルが前記
   水平および垂直帯域幅に対応する距離だけ前記第１の位
   置からオフセットした前記アレイの第２の位置に記憶さ
   れるように前記アレイの第１の位置から進むことによっ
   て前記入力信号と同期して前記映像の記憶されたフィー
   ルドに対して記憶されたフィルタ信号サンプルを前記フ
   ィールド手段から得るアドレス手段とを備えている特許
   請求の範囲第２項記載の装置。
6. （６）ラスター走査された映像を表わす入力信号と前記
   入力信号の統計値を表わす統計信号とに応答して、前記
   入力信号と前記統計信号とを結合し映像のコントラスト
   を増加させることによって前記ラスター走査された映像
   の増強を表わす出力信号を発生させる処理手段と、 前記入力信号とフィルタ可変信号とに応答して、前記入
   力信号によって規定された第１の映像ラスターフィール
   ドの間に、前記フィルタ可変信号によって決定される水
   平フィルタ帯域幅および垂直フィルタ帯域幅内の１以上
   のフィルタ帯域幅の前記入力信号の２次元フィルタ処理
   によって発生された統計信号を発生させる複数次元のフ
   ィルタ手段と、 前記第１の映像ラスターフィールドに対応するがそれよ
   り先行する前記入力信号によって規定された第２の映像
   ラスターフィールドの２次元フィルタ処理に基づいた前
   記フィルタ変数信号を発生させることによって前記入力
   信号の位相に実質上等しいように前記統計信号の位相を
   調節する前記処理手段と前記複数次元フィルタ手段との
   間に結合された位相調節手段とを備えているラスター走
   査映像信号の存在特性を増強するビデオ処理装置。