KR100506327B1

KR100506327B1 - 영상신호 윤곽보정장치

Info

Publication number: KR100506327B1
Application number: KR10-2003-7000403A
Authority: KR
Inventors: 이시카와유이치; 신바미츠아키
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2005-08-04
Also published as: TW589877B; US7002636B2; KR20030018046A; CN1186922C; EP1359747A4; CN1462542A; US20030156224A1; WO2002093907A1; EP1359747A1

Abstract

본 발명은 영상신호 윤곽보정장치에 관한 것으로서, 되돌아오는 노이즈 발생이나, 그레이데이션 부분에서의 계조성의 붕괴를 방지하는 계조보정기를 제공하는 것을 목적으로 하는 계조보정기는 영상신호의 기울기에 의해 적응적으로 보정값을 제어하고, 되돌아오는 노이즈의 발생을 검출하여 노이즈의 발생을 억제하고, 화질의 열화 없이 큰 진폭의 에지를 급격하게 하여 영상신호의 공간주파수를 향상하는 것을 특징으로 한다.

Description

영상신호 윤곽보정장치{VIDEO SIGNAL CONTOUR CORRECTOR}

본 발명은 텔레비전 수신기 등에서 이용되는 영상신호 부분의 상승 또는 하강을 보다 급격하게 하는 것에 의해 영상의 윤곽을 보다 명확하게 보정하는 윤곽보정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상신호의 상태에 따라 급격화 방법을 변화시켜 원래 영상의 특징을 손상하는 일이 없는 윤곽보정장치에 관한 것이다.

종래부터 영상의 윤곽부분을 보다 선명하게 하기 위해 동영상에 대응하는 윤곽성분의 상승 또는 하강을 급격하게 하는 윤곽보정수법 및 윤곽보정장치가 다양하게 실용화되고 있다.

도 17에 그와 같은 종래의 윤곽보정장치의 전형예로서 일본 특공평 7-57009호 공보에 개시되어 있는 영상신호의 윤곽을 보정하는 윤곽보정장치를 나타낸다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이 윤곽보정장치(OEc)는 지연회로(1), 뺄셈회로(2), 지연회로(3), 최소값회로(4), 지연회로(5), 뺄셈회로(6), 지연회로(7), 최소값회로(8), 지연회로(9) 및 뺄셈회로(10)를 포함한다.

지연회로(1)는 외부의 영상신호원(도시하지 않음)에 접속되고, 입력되는 영상신호(a)를 제 1 소정시간(P1)만큼 지연시켜 지연입력영상신호(b)를 생성한다. 뺄셈회로(2)는 +측의 입력포트가 상기한 영상신호원에 접속되어 영상신호(a)가 입력되고, -측의 입력포트는 지연회로(1)에 접속되어 지연입력영상신호(b)가 입력된다. 그리고, 영상신호(a)로부터 지연입력영상신호(b)를 뺄셈하여 1차 미분신호(c)를 생성한다.

지연회로(3)는 뺄셈회로(2)에 접속되고, 1차 미분신호(c)가 입력된다. 지연회로(3)는 또한 입력된 1차 미분신호(c)를 제 2 소정시간(P2)만큼 지연시켜 지연 1차 미분신호(d)를 생성한다.

최소값회로(4)는 뺄셈회로(2) 및 지연회로(3)에 접속되고, 각각 1차 미분신호(c)와 지연 1차 미분신호(d)가 입력된다. 그리고, 최소값회로(4)는 입력된 1차 미분신호(c)와 지연 1차 미분신호(d)와의 최소값을 뽑아내어 최소값 1차 미분신호(e)를 생성한다.

지연회로(5) 및 지연회로(7)는 모두 최소값회로(4)에 접속되고, 최소값 1차 미분신호(e)가 입력된다. 그리고, 입력된 최소값 1차 미분신호(e)는 지연회로(5)에 의해 제 3 소정시간(P3)만큼 지연되고, 제 1 지연 최소값 1차 미분신호(f)가 생성된다. 마찬가지로, 최소값 1차 미분신호(e)는 지연회로(7)에 의해 제 4 소정시간(P4)만큼 지연되어 제 2 지연 최소값 1차 미분신호(h)가 생성된다.

뺄셈회로(6)는 +측의 입력포트가 최소값회로(4)에 접속되어 최소값 1차 미분신호(e)가 입력되고, -측의 입력포트가 지연회로(5)에 접속되어 제 1 지연 최소값 1차 미분신호(f)가 입력된다. 뺄셈회로(6)는 입력된 최소값 1차 미분신호(e)로부터 제 1 지연 최소값 1차 미분신호(f)를 뺄셈하고 2차 미분신호(g)를 생성한다.

최소값회로(8)는 뺄셈회로(6) 및 지연회로(7)에 접속되고, 각각 2차 미분신호(g)와 제 2 지연 최소값 1차 미분신호(h)가 입력된다. 최소값회로(8)는 입력된 2차 미분신호(g)와 제 2 지연 최소값 1차 미분신호(h)와의 최소값을 뽑아내어 보정신호(i)를 생성한다.

지연회로(9)는 상기한 영상신호원에 접속되어 영상신호(a)가 입력된다. 그리고, 지연회로(9)는 입력된 영상신호(a)를 제 5 소정시간(P5)만큼 지연시켜 지연입력 영상신호(j)를 생성한다.

뺄셈회로(10)는 그의 +측 입력포트가 지연회로(9)에 접속되어 지연입력영상신호(j)가 입력되고, -측 입력포트가 최소값회로(8)에 접속되어 보정신호(i)가 입력된다. 뺄셈회로(10)는 입력된 지연입력 영상신호(j)로부터 보정신호(i)를 뺄셈하여 출력영상신호(k)를 얻는다.

다음에 도 18을 참조하여 상기한 바와 같이 구성된 윤곽보정장치(OEc)의 영상신호의 윤곽보정동작에 대해 상세하게 설명한다. 우선, 입력영상신호(a)를 지연기(1)로 지연시켜 지연영상 입력신호(b)를 얻는다. 이 지연영상 입력신호(b)를 입력영상신호(a)로부터 뺄셈회로(2)에서 뺄셈하여 1차 미분신호(c)를 얻는다. 다음에 지연기(3)에 의해 이 1차 미분신호(c)를 지연기(1)와 마찬가지로 제 1 소정시간만큼 지연시키고 지연 1차 미분신호(d)를 얻는다.

그리고, 최소값회로(4)가 1차 미분신호(c)와 지연 1차 미분신호(d)의 절대값의 작은 쪽을 선택하여 최소값 1차 미분신호(e)로서 출력한다. 단, 1차 미분신호(c)와 지연 1차 미분신호(d)의 부호가 다르면, '0'을 최소값 1차 미분신호(e)로서 출력한다. 이 최소값 1차 미분신호(e)는 반드시 입력영상신호(a)의 윤곽부분의 상승 또는 하강의 시간과 같은 폭을 가진다.

다음에, 최소값 1차 미분신호(e)를 지연기(5) 및 지연회로(7)에 의해 각각 제 3 소정시간(P3) 및 제 4 소정시간(P4)만큼 지연시켜 제 1 지연 최소값 1차 미분신호(f) 및 제 2 지연 최소값 1차 미분신호(h)를 얻는다. 또, 제 4 소정시간(P4)은 제 3 소정시간(P3)의 1/2이다(P4=P3/2).

다음에 뺄셈회로(6)는 최소값 1차 미분신호(e)로부터 제 1 지연 최소값 1차 미분신호(f)를 뺄셈하여 2차 미분신호(g)를 얻는다. 최소값회로(8)에서 2차 미분신호(g)와 제 2 지연 최소값 1차 미분신호(h)의 절대값이 작은 쪽을 선택하여 보정신호(i)를 얻는다. 단, 부호는 2차 미분신호(g)와 같은 부호를 이용한다.

다음에 뺄셈회로(10)는 지연입력 영상신호(j)에서 보정신호(i)를 빼는 것에 의해 출력영상신호(k)를 얻는다. 또, 지연입력 영상신호(j)는 영상신호(a)를 상기한 연산처리에 걸린 시간(제 5 소정시간(P5))만큼 지연시킨 신호이다. 그 결과, 출력영상신호(k)는 반드시 입력영상신호(a)의 윤곽부분의 상승 또는 하강의 시간과 같은 폭을 갖기 때문에, 프리슈트(preshoot), 오버슈트(overshoot) 없이 윤곽보정을 실행할 수 있다.

이와 같이, 윤곽보정장치(OEc)에 있어서는 최소값 1차 미분신호(e)와 제 2 지연 최소값 1차 미분신호(h)는 동기가 취해지고, 제 4 소정시간(P4)은 제 3 소정시간(P3)의 반분(半分)으로 설정되며 또한 제 1 소정시간(P1), 제 2 소정시간(P2), 제 3 소정시간(P3), 제 4 소정시간(P4) 및 제 5 소정시간(P5)은 윤곽보정장치(OEc)에 따라 적절히 설정되어 영상신호(a)의 윤곽부분의 상승 또는 하강의 기간 내에 처리되는 보정신호(i)가 얻어질 수 있다. 그리고, 이 보정신호(i)에서 영상신호(a)를 뺄셈하여 프리슈트, 오버슈트 없이 입력신호보다 급격하고 폭이 좁은 윤곽을 갖는 출력영상신호(k)를 얻을 수 있다.

도 19에 윤곽보정장치(OEc)에서의 영상신호(a)와 출력영상신호(k)의 바람직한 관계의 일례를 나타낸다. 상기 도면에 있어서, 실선은 입력되는 영상신호(a)를 나타내고, 일점쇄선은 윤곽보정장치(OEc)에서 윤곽보정된 출력영상신호(k)를 나타낸다. 상기 예에 있어서는 출력영산신호(k)의 상승 에지 및 하강 에지의 기울기는 영상신호(a)의 각각보다 크다. 즉, 출력영상신호(k)는 영상신호(a)에 비해 윤곽이 명확하게 되도록 보정되어 있다. 이와 같이 윤곽보정장치(OEc)에 있어서는 영상신호(a)가 소정의 진폭 이상으로 농담이나 강도가 변화하는 소위 윤곽신호의 경우에는 효과적으로 보정할 수 있다.

그러나, 도 16에 나타낸 바람직한 일례는 영상신호(a)의 윤곽부분의 기울기가 소정값 이상이고 소정기간 이내인 경우로 제한한다. 영상신호(a)의 윤곽부분의 기울기가 소정값 이하(특히 기울기가 변화한다)이고 또한 소정기간 이상으로 미치는 그레이데이션 신호(gradation signal)인 경우나, 영상신호(a)가 특정법칙에 따른 파형신호인 경우에는 윤곽보정장치(OEc)에 있어서는 도 19에 나타낸 바와 같은 바람직한 결과는 얻을 수 없다.

이하에 도 20 및 도 21을 참조하여 그와 같은 경우에 대해 설명한다. 또, 시인성을 위해 도 20 및 도 21에, 도 19에서 원(Ven)으로 둘러싸인 하강 에지부에 상당하는 부분을 나타낸다. 또, 이들 도면에 있어서도 실선은 영상신호(a)는 실선으로 나타내고, 일점쇄선은 출력영상신호(k)를 나타낸다.

우선, 도 20에 영상신호(a)가 작은 진폭으로 단조 증가·감소하는 그레이데이션 신호인 경우의 영상신호(a)와 출력영상신호(k)의 일례를 나타낸다. 윤곽보정장치(OEc)에 있어서는 작은 진폭으로 단조롭게 증가 또는 감소하는 그레이데이션 신호에 대해서도 소정 진폭 이상으로 급격하게 변화하는 윤곽신호에 대한 것과 같은 같은 윤곽보정이 실행된다. 그 때문에, 상기 도면에서 원(Lp)으로 둘러싸인 부분과 같이, 그레이데이션 신호인 영상신호(a)가 주위에 비해 약간 큰 진폭으로 변화하면, 윤곽보정장치(OEc)에 있어서는 윤곽보정을 위해 출력영상신호(k)의 기울기가 급격하게 변화한다. 그러나, 본래 단조롭게 변화하는 그레이데이션 신호에서의 이와 같은 윤곽보정은 바람직하지 않은 것으로, 그레이데이션 신호가 사람의 피부와 같은 경우를 상정해 보면 알 수 있다.

다음에, 도 21에 예를 들면 영상신호(a)가 연속하는 증가부 및 감소부로 구성되는 산(Po)을 하나 갖는 경우, 출력영상신호(k)에는 상기 'Po'에 대해 2개의 산(Pm 및 Pe)을 갖는다. 이와 같이 출력영상신호(k)는 영상신호(a)에 비해 여분의 산(Pm)이 생겨 명백하게 영상신호(a)의 특징이 무너진다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 그레이데이션 신호나 윤곽부의 근접부에 피크를 갖는 파형신호에 대해 바르게 윤곽보정할 수 없다는 윤곽보정장치(OEc)의 고유의 문제를 해결하는 윤곽보정장치를 제공하고, 또한 명확하게 정해진 제 1 소정시간(P1), 제 2 소정시간(P2), 제 3 소정시간(P3), 제 4 소정시간(P4) 및 제 5 소정시간(P5)의 최적값을 명백하게 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 윤곽보정장치의 구성을 나타낸 블록도,

도 2는 도 1에 나타낸 윤곽보정장치에서 처리되는 다양한 신호의 값을 나타내는 도면,

도 3은 도 1에 나타낸 윤곽보정장치에서의 입력영상신호와 출력영상신호를 대비적으로 나타내는 도면,

도 4는 도 1에 나타낸 윤곽보정장치에 있어서, 적응보정기능을 무효로 한 상태에서 처리되는 신호의 값을 나타내는 도면,

도 5는 도 4에 나타낸 상태의 윤곽보정장치에서의 입력영상신호와 출력영상신호를 대비적으로 나타내는 도면,

도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 윤곽보정장치의 구성을 나타낸 블록도,

도 7은 도 6에 나타낸 윤곽보정장치에서 처리되는 다양한 신호의 값을 나타내는 도면,

도 8은 도 6에 나타낸 윤곽보정장치에서의 입력영상신호와 출력영상신호를 대비적으로 나타내는 도면,

도 9는 도 6에 나타낸 윤곽보정장치에 있어서 변형억제기능을 없앤 상태에서 처리되는 신호의 값을 나타내는 도면,

도 10은 도 9에 나타낸 상태의 윤곽보정장치에서의 입력영상신호와 출력영상신호를 대비적으로 나타내는 도면,

도 11은 도 6에 나타낸 윤곽보정장치에 있어서, 불연속부를 갖는 입력영상신호처리에 관련된 신호의 값을 나타내는 도면,

도 12는 도 11에 나타낸 상태의 윤곽보정장치에서의 입력영상신호와 출력영상신호를 대비적으로 나타내는 도면,

도 13은 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 윤곽보정장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 14는 도 13에 나타낸 윤곽보정장치에서 처리되는 다양한 신호의 값을 나타내는 도면,

도 15는 도 13에 나타낸 윤곽보정장치에서의 입력영상신호와 출력영상신호를 대비적으로 나타내는 도면,

도 16은 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 윤곽보정장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 17은 종래의 윤곽보정장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 18은 도 17에 나타낸 윤곽보정장치에서 처리되는 다양한 신호의 파형도,

도 19는 도 18에 나타낸 윤곽보정장치에 의한, 소정값 이상의 농도경사의 윤곽부를 갖는 영상신호에 대한 윤곽보정결과를 나타내는 설명도,

도 20은 도 18에 나타낸 윤곽보정장치에 의한, 소정값 이하의 농도경사의 그레이데이션부를 갖는 영상신호에 대한 윤곽보정결과를 나타내는 설명도 및

도 21은 도 18에 나타낸 윤곽보정장치에 의한, 윤곽부 근방에 피크를 갖는 영상신호에 대한 윤곽보정결과를 나타내는 설명도이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 이하에 서술한 바와 같은 특징을 갖고 있다.

본 발명의 제 1 국면은 입력영상신호를 화소에 대응하는 단위기간에서 처리하고, 입력신호의 윤곽성분을 강조하는 윤곽보정장치에 있어서,

입력영상신호를 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 입력영상신호를 생성하는 제 1 지연기와,

입력영상신호로부터 제 1 지연 입력영상신호를 뺄셈하여 제 1의 1차 미분신호를 생성하는 제 1 뺄셈기와,

제 1의 1차 미분신호를 단위기간의 2배 만큼 지연시켜 2T 지연 1차 미분신호를 생성하는 제 2 지연기와,

제 1의 1차 미분신호와 2T 지연 1차 미분신호 중에서 작은 쪽을 선택하여 최소값 1차 미분신호를 생성하는 최소절대값 연산기와,

최소값 1차 미분신호를 단위기간의 2배 만큼 지연시켜서 2T 지연 최소값 1차 미분신호를 생성하는 제 3 지연기와,

최소값 1차 미분신호(Se)로부터 제 1 지연 최소값 1차 미분신호를 뺄셈하여 2차 미분신호를 생성하는 제 2 뺄셈기와,

최소값 1차 미분신호를 단위기간만큼 지연시키고 1T 지연 최소값 1차 미분신호를 생성하는 제 4 지연기와,

2차 미분신호와 1T 지연 최소값 1차 미분신호의 작은 쪽을 선택하여 제 1 보정신호를 생성하는 제 2 최소값기와,

제 1 보정신호와 2T 지연 1차 미분신호를 소정의 함수에 기초하여 연산하여 제 2 보정신호를 생성하는 연산기와,

입력영상신호를 단위기간의 3배만큼 지연시켜서 3T 지연 입력영상신호로 지연하는 제 5 지연기와,

3T 지연 입력영상신호로부터 제 2 보정신호를 뺄셈하여, 윤곽보정된 영상신호를 생성하는 제 3 뺄셈기를 구비한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제 1 국면에 있어서는 단조증가 또는 단조감소하고 있는 부분의 신호파형을 급격하게 하는 것에 의해 영상신호의 윤곽을 보정하고, 또 영상신호의 기울기에 의해 보정값을 적응적으로 변화시켜 원래 영상의 특징을 무너뜨리지 않고 윤곽보정할 수 있다.

본 발명의 제 2 국면은 입력영상신호를 화소에 대응하는 단위기간에서 처리하고, 입력신호의 윤곽성분을 강조하는 윤곽보정장치에 있어서,

제 1의 1차 미분신호를 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 1차 미분신호를 생성하는 제 2 지연기와,

최소값 1차 미분신호를 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 최소값 1차 미분신호를 생성하는 제 4 지연기와,

최소값 1차 미분신호를 단위기간만큼 지연시켜서 1T 지연 최소값 1차 미분신호를 생성하는 제 5 지연기와,

입력영상신호를 단위기간만큼 지연하여 1T 지연 입력영상신호를 생성하는 제 6 지연기와,

입력영상신호로부터 1T 지연 입력영상신호를 뺄셈하여 제 2의 1차 미분신호를 생성하는 제 3 뺄셈기와,

제 2의 1차 미분신호를 단위기간의 3배만큼 지연시켜 3T 지연 입력영상신호를 생성하는 제 7 지연기와,

2차 미분신호와, 1T 지연 최소값 1차 미분신호와 제 2 지연 1차 미분신호 중에서 최소의 값을 선택하여 제 1 보정신호를 생성하는 제 2 최소값기와,

3T 지연 입력영상신호로부터 제 1 보정신호를 뺄셈하고, 윤곽보정된 영상신호를 생성하는 제 4 뺄셈기를 구비한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제 2 국면에 있어서는 단조증가 또는 단조감소하고 있는 부분의 신호파형을 급격하게 하는 것에 의해 영상신호의 윤곽을 보정하고, 원래 영상의 특징에 대해 크게 변형하는 것을 억제하면서 원래 영상의 특징을 무너뜨리지 않고 윤곽보정할 수 있다.

본 발명의 제 3 국면은 제 2 국면에 있어서 제 2의 1차 미분신호를 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 1차 미분신호를 생성하는 제 8 지연기를 추가로 구비하고,

제 2 최소값기는 2차 미분신호, 1T 지연 최소값 1차 미분신호, 제 2 지연 1차 미분신호 및 2T 지연 1차 미분신호 중에서 최소의 값을 선택하여 제 1 보정신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제 3 국면에 있어서는 제 2 국면에서의 것과 같은 효과를 갖는다.

본 발명의 제 4 국면은 제 2 국면 및 제 3 국면의 어느 것에 있어서, 제 1 보정신호와 2T 지연 1차 미분신호를 소정의 함수에 기초하여 연산하여 제 2 보정신호를 생성하는 연산기를 추가로 구비하고,

제 4 뺄셈기는 3T 지연 입력영상신호로부터 제 2 보정신호를 뺄셈하여 윤곽보정된 영상신호를 생성하는 제 3 뺄셈기를 구비한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제 4 국면에 있어서는 단조증가 또는 단조감소하고 있는 부분의 신호파형을 급격하게 하는 것에 의해 영상신호의 윤곽을 보정하고, 또한 영상신호의 기울기에 의해 보정값을 적응적으로 변화시켜 원래 영상에 대해 크게 변형하는 것을 억제하면서 원래 영상의 특징을 무너뜨리지 않고 윤곽보정할 수 있다.

본 발명의 제 5 국면은 제 1 국면 및 제 4 국면의 어느 것에 있어서, 연산기는 입력영상신호의 계조에 따라 미리 정해진 함수에 기초하여 연산하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 보다 상세하게 서술하기 위해 첨부한 도면에 따라 이를 설명한다.

(제 1 실시형태)

도면을 참조하여 구체적으로 설명하기 전에 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치의 기본적인 개념에 대해 우선 설명한다. 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp1)는 도 20을 참조하여 설명한 윤곽보정장치(OEc)에서 그레이데이션 신호의 윤곽보정의 문제를 해결하는 것이다.

상기한 바와 같이, 윤곽보정장치(OEc)에 있어서는 입력된 영상신호(a)를 제 5 소정시간(P5)만큼 지연시킨 지연입력영상신호(j)로부터 보정신호(i)를 감산하여 출력영상신호(k)를 생성하고 있기 때문에, 영상신호(a)가 계조가 전체적으로는 매끄럽게 변화하는 그레이데이션 신호인 경우에, 주위보다 계조차가 큰 부분이 과잉으로 윤곽보정(급격화)을 받아서 본래 윤곽이 없는 부분에 윤곽이 생겨 버린다. 이를 방지하기 위해 본 실시형태에 있어서는 계조차가 아니라, 계조의 변화 정도 따라 윤곽보정량을 조정하는 것이다.

도 1을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 윤곽보정장치에 대해 설명한다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이 윤곽보정장치(OEp1)는 2T 지연기(101), 뺄셈기(102), 2T 지연기(103), 최소절대값 연산기(104), 2T 지연기(105), 뺄셈기(106), 1T 지연기(107), 최소절대값 선택기(108), 3T 지연기(109), 뺄셈기(110), 2T 지연기(111) 및 연산기(112)를 포함한다.

2T 지연기(101)는 외부의 영상신호원(도시하지 않음)에 접속되어, 입력되는 아날로그 또는 디지털의 입력영상신호(Sa)를 2T 기간만큼 지연시켜서 2T 지연 입력영상신호(Sb)를 생성한다. 또, 이 2T 기간에 있어서 T기간이란, 입력영상신호(Sa)가 표현하는 1화소에 대응하는 기간(GP)의 N배(N은 자연수)를 말한다. 즉, T=N·GP로 나타낼 수 있다. 이와 같이, T기간이란 임의의 수(N)의 화소에 대응하는 기간이다. 즉, 2T 기간이란 입력영상신호(Sa)의 2N개의 화소기간이다. 그리고, 바람직하게는 입력영상신호(Sa)의 주파수에 따라 최적인 N의 값이 정해진다. 그러나, 본 명세서에 있어서는 설명의 간편화를 위해 특별히 설명이 없으면, N=1인 경우를 대표예로서 설명한다.

뺄셈기(102)는 +측의 입력포트가 상기한 영상신호원에 접속되어 입력영상신호(Sa)가 입력되고, -측의 입력포트는 2T 지연기(101)에 접속되어 2T 지연 입력영상신호(Sb)가 입력된다. 그리고, 입력영상신호(Sa)로부터 2T 지연 입력영상신호(Sb)를 뺄셈하여 제 1의 1차 미분신호(Sc)를 생성한다.

2T 지연기(103)는 뺄셈기(102)에 접속되어 제 1의 1차 미분신호(Sc)가 입력된다. 2T 지연기(103)는 입력된 제 1의 1차 미분신호(Sc)를 2T 기간만큼 추가로 지연시켜 2T 지연 1차 미분신호(Sd)를 생성한다.

최소절대값 연산기(104)는 뺄셈기(102) 및 2T 지연기(103)에 접속되고, 각각 제 1의 1차 미분신호(Sc)와 2T 지연 1차 미분신호(Sd)가 입력된다. 그리고, 최소절대값 연산기(104)는 입력된 제 1의 1차 미분신호(Sc)와 2T 지연 1차 미분신호(Sd)와의 최소값을 뽑아내어 최소값 1차 미분신호(Se)를 생성한다.

2T 지연기(105) 및 1T 지연기(107)는 모두 최소절대값 연산기(104)에 접속되어 최소값 1차 미분신호(Se)가 입력된다. 그리고, 입력된 최소값 1차 미분신호(Se)는 2T 지연기(105)에 의해 2T 기간만큼 지연되고, 2T 지연 최소값 1차 미분신호(Sf)가 생성된다. 마찬가지로, 최소값 1차 미분신호(Se)는 1T 지연기(107)에 의해 1T 기간(1화소기간)만큼 지연되어 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)가 생성된다.

뺄셈기(106)는 +측의 입력포트가 최소절대값 연산기(104)에 접속되어 최소값 1차 미분신호(Se)가 입력되고, -측의 입력포트가 2T 지연기(105)에 접속되어 2T 지연 최소값 1차 미분신호(Sf)가 입력된다. 뺄셈기(106)는 입력된 최소값 1차 미분신호(Se)로부터 2T 지연 최소값 1차 미분신호(Sf)를 뺄셈하여 2차 미분신호(Sg)를 생성한다.

최소절대값 선택기(108)는 뺄셈기(106) 및 1T 지연기(107)에 접속되고, 각각 2차 미분신호(Sg)와 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)가 입력된다. 최소절대값 선택기(108)는 입력된 2차 미분신호(Sg)와 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)와의 최소값을 뽑아내어 제 1 보정신호(Si1)를 생성한다.

3T 지연기(109)는 상기한 영상신호원에 접속되어 입력영상신호(Sa)가 입력된다. 그리고, 3T 지연기(109)는 입력된 2차 미분신호(Sg)를 3T 기간만큼 지연시켜서 3T 지연 입력영상신호(Sj)를 생성한다.

2T 지연기(111)는 뺄셈기(102)에 접속되고, 제 1의 1차 미분신호(Sc)가 입력된다. 그리고, 2T 지연기(111)는 제 1의 1차 미분신호(Sc)를 2T 기간만큼 지연시켜 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)를 생성한다. 또, 2T 지연 1차 미분신호(Sd)와 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)는 등가이다. 따라서, 2T 지연기(111)를 제거하고, 제 2 지연 1차 미분신호(Sm) 대신에 제 1 지연 1차 미분신호(d)를 연산기(112)에 입력해도 좋다.

연산기(112)는 최소절대값 선택기(108) 및 2T 지연기(111)에 접속되고, 각각 제 1 보정신호(Si1), 제 2 지연 1차 미분신호(Sm) 및 계조정보(Li)가 입력된다. 연산기(112)는 똑같이 제 1 보정신호(Si1)와 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)에 소정의 연산을 실시하여 제 2 보정신호(Ss)를 생성하는, 제 1 보정신호(Si1)의 조정기이다. 즉, 이 연산기(112)와 2T 지연기(111)가 본 실시형태의 기본적 개념인 계조 차가 아니라 계조의 변화 정도에 따라서 적응적으로 윤곽보정량을 조정하는 적응보정기능을 실현하고 있다.

연산기(112)는 또 외부에 설치된 영상신호 계조지시기(도시하지 않음)에 접속되어 입력영상신호(Sa)의 계조를 나타내는 계조정보(Li)가 입력된다. 그리고, 계조정보(Li)에 기초하여 제 1 보정신호(Si1)와 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)의 연산 내용을 바꾸는 것에 의해 더욱 조정된 제 2 보정신호(Ss)를 생성한다.

뺄셈회로(10)는 그의 +측 입력포트가 3T 지연기(109)에 접속되어 3T 지연 입력영상신호(Sj)가 입력되고, -측 입력포트가 연산기(112)에 접속되어 제 2 보정신호(Ss)가 입력된다. 뺄셈회로(10)는 입력된 3T 지연 입력영상신호(Sj)로부터 제 2 보정신호(Ss)를 뺄셈하고, 제 1 출력영상신호(Sk1)를 얻는다. 이와 같이, 뺄셈기(110)에 의해 3T 지연 입력영상신호(Sj)로부터 제 2 보정신호(Ss)를 감산하는 것에 의해 입력영상신호(Sa)의 윤곽이 보정된 제 1출력영상신호(Sk1)가 생성된다. 이 의미에 있어서, 연산기(112)는 제 1출력영상신호(Sk1)의 윤곽상태를 제 2 지연 1차 미분신호(Sm) 및 계조정보(Li)라는 이차원항에서 조정하는 기능을 갖고 있다.

이하에 상기한 바와 같이 구성된 윤곽보정장치(OEp1)의 동작을 상세하게 설명한다. 입력영상신호(Sa)를 지연기(1)에서 지연시켜서 2T 기간(2화소기간) 지연한 입력영상신호(Sa)인 2T 지연 입력영상신호(Sb)를 얻을 수 있다. 이 2T 지연입력영상신호(Sb)를 뺄셈기(102)에 의해 입력영상신호(Sa)로부터 뺄셈하여 제 1의 1차 미분신호(Sc)를 얻을 수 있다.

다음에 2T 지연기(103)에 의해 이 제 1의 1차 미분신호(Sc)를 2T 기간지연시킨 2T 지연 1차 미분신호(Sd)를 얻은 후에 최소절대값 연산기(104)에서 제 1의 1차 미분신호(Sc)와 2T 지연 1차 미분신호(Sd)의 절대값이 작은 쪽을 선택하여 최소값 1차 미분신호(Se)를 얻는다. 단, 제 1의 1차 미분신호(Sc)와 2T 지연 1차 미분신호(Sd)의 부호가 다르면 0을 출력한다. 또, 부호는 제 1의 1차 미분신호(Sc)의 부호를 이용한다. 이렇게 하여 얻을 수 있는 최소값 1차 미분신호(Se)는 반드시 입력영상신호(Sa)의 윤곽부분의 상승 또는 하강의 기간내에 처리된다.

다음에 2T 지연기(105) 및 1T 지연기(107)에 의해 이 최소값 1차 미분신호(Se)를 각각 2T 기간 및 1T 기간 지연한 2T 지연 최소값 1차 미분신호(Sf)와 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)를 얻는다.

다음에, 뺄셈기(106)에서 최소값 1차 미분신호(Se)로부터 2T 지연 최소값 1차 미분신호(Sf)를 뺄셈하여 2차 미분신호(Sg)를 얻는다. 최소절대값 선택기(108)에서 2차 미분신호(Sg)와 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)의 절대값이 작은 쪽을 선택하여 제 1 보정신호(Si1)를 얻는다. 단, 부호는 2차 미분신호(Sg)와 같은 부호를 이용한다.

2T 지연기(111)는 제 1의 1차 미분신호(Sc)를 2T 기간 지연시켜서 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)를 얻는다. 이 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)는 입력영상신호(Sa)보다 3T 기간만큼 늦어진다.

상기한 바와 같이, 제 1 보정신호(Si1)는 연산기(112)에 의해 제 2 지연 1차 미분신호(Sm) 및 계조정보(Li)에 기초한 소정의 연산이 실행되어 제 2 보정신호(Ss)가 생성된다.

즉, 이 의미에 있어서 본 실시형태에서는 제 1 보정신호(Si1), 제 2 보정신호(Ss), 제 2 지연 1차 미분신호(Sm) 및 계조정보(Li) 사이에는 바람직하게는 다음 수학식 1~9에 나타낸 관계가 성립한다.

상기 수학식에서 입력영상신호(Sa)가 256계조(Li=256)인 경우의 바람직한 일례로서, 제 2 보정신호(Ss)는 2꺾은 선 그래프로서 표현된다. 즉, 제 2 보정신호(Ss)는 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)의 값에 의해 다음 수학식 3 및 수학식 4로 규정되는 값을 취한다.

상기 수학식 3 및 수학식 4에는 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)의 값이 16이 임계값이 되는 예를 나타내고 있는데, 소망하는 윤곽보정결과에 따라 32나 24라고 하는 16 이외의 적당한 값으로 설정할 수 있다.

또, 수학식 5, 수학식 6 및 수학식 7에서 규정되는 바와 같이, 제 2 보정신호(Ss)는 3꺾은 선 그래프로 표현되도록 설정해도 좋다.

또, 상기 수학식 1~수학식 7에 예시한 계조정보(Li)의 값에 대해 적정하게 정해 둔 함수 및 임계값이 연산기(112)에 테이블로서 저장되어 있다. 그리고, 연산기(112)는 입력되는 계조정보(Li)에 기초하여 내부에 저장되어 있는 테이블을 참조하여 소정의 연산을 실행하는 것에 의해 제 1 보정신호(Si1)를 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)로 조정하여 제 2 보정신호(Ss)를 생성한다.

또, 계조정보(Li)의 값이 다른 예로서, 입력영상신호(Sa)가 1024계조인 경우에는 다음 수학식 8 및 수학식 9를 얻을 수 있다.

그리고, 이 Ss가 제 2 보정신호(Ss)로서 뺄셈기(110)에 출력된다.

다음에 뺄셈기(110)에 의해 이 제 2 보정신호(Ss)를 3T 기간 지연된 입력영상신호(Sa)인 3T 지연 입력영상신호(Sj)로부터 빼는 것에 의해 제 1출력영상신호(Sk1)를 얻는다. 이 제 1출력영상신호(Sk1)는 그레이데이션과 같은 매끄럽게 단조증가 또는 단조감소하는 영상신호인 경우는 상기 수학식 2에 나타낸 바와 같이 1차 미분값(Sm)의 함수에 의해 게인(gain)이 결정되기 때문에 제 1출력영상신호(Sk1)가 작아져 원래의 입력영상신호(Sa)의 특징을 무너뜨리지 않는다. 또, 급격한 윤곽부분에 대해서는 종래예의 윤곽보정장치(OEc)에서의 출력영상신호(k)와 같이, 제 1출력영상신호(Sk1)는 반드시 입력영상신호(Sa)의 윤곽부분의 상승 또는 하강 기간 내에 처리되기 때문에, 프리슈트, 오버슈트 없이 윤곽보정을 실행할 수 있다.

또, 상기한 계조정보(Li)의 값에 대한 수학식 1~9 및 임계값은 일례이고, 입력영상신호(Sa)의 특성 및 보정 후의 제 1출력영상신호(Sk1)를 표시하는 디스플레이의 특성에 따라 최적인 윤곽보정결과를 얻을 수 있도록 실험을 통해 여러 가지로 적정하게 설정할 수 있다.

다음에, 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여 입력영상신호(Sa)가 디지털 샘플링된 신호를 예로, 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp1)에 의한 윤곽보정처리에 대해 구체적으로 설명한다. 도 2 및 도 3은 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp1)에 의해 처리된 신호값 및 신호파형을 나타내고, 도 4 및 도 5는 윤곽보정장치(OEp1)에서 적정 보정기능을 제공하는 2T 지연기(111) 및 연산기(112)를 제거하여 뺄셈기(110)에서 3T 지연 입력영상신호(Sj)로부터 제 1 보정신호(Si1)를 감산한 Sj-Si를 제 1 출력영상신호(Sk1n)로서 출력하는 경우의 신호값 및 신호파형을 나타낸다.

도 2에 있어서, 제일 왼쪽 난에 나타낸 부호(Sa, Sb, Sc, Sd, Se, Sf, Sg, Sh, Si, Sm, Ss, Sj, 및 Sk1)는 각각 윤곽보정장치(OEp1)의 각 부분에서 관찰되는 상기한 입력영상신호(Sa), 2T 지연 입력영상신호(Sb), 제 1의 1차 미분신호(Sc), 2T 지연 1차 미분신호(Sd), 최소값 1차 미분신호(Se), 2T 지연 최소값 1차 미분신호(Sf), 2차 미분신호(Sg), 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh), 제 1 보정신호(Si1), 제 2 지연 1차 미분신호(Sm), 제 2 보정신호(Ss), 3T 지연 입력영상신호(Sj) 및 제 1 출력영상신호(Sk1)를 나타내고 있다. 그리고, 가장 위의 행은 입력영상신호(Sa)가 윤곽보정장치(OEp1)에 입력되고 나서 경과한 시간을 기간(T)의 배수로 나타낸 것이다. 기간(T)의 배수로 표시되는 각 시간을 각각 시각(n×T)(n은 자연수)이라 부른다. 그리고, 상기한 신호의 부호를 포함하는 행은 각각 대응하는 신호의 각 시각에서의 값을 나타내고 있다.

그리고, 도 3에, 도 2에 나타낸 입력영상신호(Sa)와 제 1 출력영상신호(Sk1)의 변화를 시간축(횡축)과 계조축(종축)으로 그래프 표시하고 있다.

도 4에 있어서도, 도 2와 마찬가지로, 단지 제 2 지연 1차 미분신호(Sm)와 제 2 보정신호(Ss)를 제외하고, 또한 제 1 출력영상신호(Sk1) 대신에 제 1 출력영상신호(Sk1n)의 신호값이 표시되고 있다. 그리고, 도 5에 있어서는 도 4에 나타낸 입력영상신호(Sa)와 제 1 출력영상신호(Sk1n)의 변화가 그래프 표시되고 있다.

도 3과 도 5를 비교해 보면, 도 5에서는 기울기의 진폭이 일정하지 않지만, 도 3에서는 기울기의 진폭이 거의 일정하게 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 이것은, 즉 작은 진폭으로 단조증가·감소하는 그레이데이션 신호에 대해 보정이 억제되어 원래 영상신호의 특징을 유지하고 있는 것을 나타내고 있다. 이것에 의해 본 발명에 관련된 2T 지연기(111) 및 연산기(112)가 구성하는 계조의 변화도에 기초한 적응보정기능의 효과는 명백하다.

(제 2 실시형태)

도면을 참조하여 구체적으로 설명하기 전에 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치의 기본적인 개념에 대해 우선 설명한다. 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp2)는 도 21을 참조하여 설명한 윤곽보정장치(OEc)에서의 윤곽부의 근방에 피크를 갖는 파형신호에 대해 바르게 윤곽보정할 수 없다고 하는 윤곽보정장치(OEc)의 고유의 문제를 해결하는 문제의 해결하는 것이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp2)는 도 1에 나타낸 윤곽보정장치(OEp1)에서의 최소절대값 선택기(108a)가 최소절대값 선택기(108b)로 교환되고, 2T 지연기(111) 및 연산기(112)가 제거되는 한편, 1T 지연기(113), 뺄셈기(114) 및 3T 지연회로(115)가 새롭게 추가되어 구성되어 있다. 또, 이들 새롭게 설치된 1T 지연기(113), 뺄셈기(114) 및 3T 지연회로(115)는 입력영상신호(Sa)의 파형이 변형되어 버리는 윤곽보정처리를 억제하는 변형억제기능을 윤곽보정장치에 부가한다.

즉, 영상신호원으로부터 입력되는 입력영상신호(Sa)는 뺄셈기(102), 2T 지연기(103), 최소절대값 연산기(104), 2T 지연기(105), 뺄셈기(106) 및 1T 지연기(107)에 의해 윤곽보정장치(OEp1)에서와 같은 처리를 받고, 뺄셈기(106) 및 1T 지연기(107)로부터 각각 2차 미분신호(Sg)와 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)가 최소절대값 선택기(108b)에 출력된다.

윤곽보정장치(OEp2)에서 새롭게 설치된 1T 지연기(113)는 영상신호원에 접속되어 입력영상신호(Sa)가 입력된다. 그리고, 1T 지연기(113)는 입력영상신호(Sa)를 1T 기간만큼 지연시켜 1T 지연 입력영상신호(Sn)를 생성한다.

뺄셈기(114)는 뺄셈기(102)와 같이 +측의 입력포트가 상기한 영상신호원에 접속되어 입력영상신호(Sa)가 입력되고, -측의 입력포트는 1T 지연기(113)에 접속되어 1T 지연 입력영상신호(Sn)가 입력된다. 그리고, 뺄셈기(114)는 입력영상신호(Sa)로부터 1T 지연 입력영상신호(Sn)를 감산하여 제 2의 1차 미분신호(Sp)를 생성한다. 3T 지연회로(115)는 뺄셈기(114)에 접속되어 제 2의 1차 미분신호(Sp)가 입력된다. 3T 지연회로(115)는 제 2의 1차 미분신호(Sp)를 3T 기간만큼 지연시켜 제 2 지연 1차 미분신호(Sq)를 생성하고, 최소절대값 선택기(108b)에 출력한다.

최소절대값 선택기(108b)는 뺄셈기(106)에서 입력되는 2차 미분신호(Sg)와, 1T 지연기(107)에서 입력되는 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)와, 3T 지연회로(115)에서 입력되는 제 2 지연 1차 미분신호(Sq)의 최소값을 뽑아내어 제 1 보정신호(Si2)를 생성한다. 또, 제 1 실시형태에 관련된 최소절대값 선택기(108a)가 2개의 입력신호(2차 미분신호(Sg)와 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)) 중의 최소값을 취하는데 대해 최소절대값 선택기(108b)는 3개의 입력신호(2차 미분신호(Sg), 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh), 제 2 지연 1차 미분신호(Sq))의 최소값을 취하는 점이 다르다. 당연히 최소절대값 선택기(108a)로부터 출력되는 제 1 보정신호(Si1)와, 최소절대값 선택기(108b)로부터 출력되는 제 1 보정신호(Si2)는 그 취할 수 있는 값이 다르다.

상기한 바와 같이 구성된 윤곽보정장치(OEp2)의 윤곽보정동작에 대해 상세하게 설명한다. 또, 2T 지연기(101)에서 최소절대값 선택기(108b)에 이르기까지의 동작은 미리 설명한 윤곽보정장치(OEp1)에서의 동작과 같은 것이기 때문에 설명을 생략한다.

입력영상신호(Sa)를 1T 지연기(113)가 1T 기간 지연시켜 1T 지연 입력영상신호(Sn)를 얻는다. 뺄셈기(114)에서 입력영상신호(Sa)로부터 1T 지연 입력영상신호(Sn)를 뺄셈하고, 제 2의 1차 미분신호(Sp)를 얻는다. 3T 지연회로(115)는 제 2의 1차 미분신호(Sp)를 3T 기간 지연시킨 제 2 지연 1차 미분신호(Sq)가 얻는다. 최소절대값 선택기(108)에서 2차 미분신호(Sg)와 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh)와 제 2 지연 1차 미분신호(Sq)의 절대값이 작은 것을 선택하여 제 1 보정신호(Si2)를 얻는다. 단, 부호는 2차 미분신호(Sg)와 같은 부호를 이용한다.

다음에, 뺄셈기(110)에 의해 제 1 보정신호(Si2)를 3T 기간만큼 지연시킨 입력영상신호(Sa)인 3T 지연 입력영상신호(Sj)로부터 뺄셈하는 것에 의해 제 1 보정신호(Si2)를 얻는다. 상기한 윤곽보정장치(OEc)에서의 출력영상신호(k) 및 윤곽보정장치(OEp1)에서의 제 1 출력영상신호(Sk1)와 마찬가지로, 제 1 보정신호(Si2)는 반드시 입력영상신호(Sa(a))의 윤곽부분의 상승 또는 하강의 기간 내에 처리되기 때문에, 프리슈트, 오버슈트 없이 윤곽보정을 실행할 수 있다. 또, 어느 영상신호의 패턴에 대해 입력영상신호의 특징(증가·감소의 패턴)에 대해 출력영상신호가 다른 특징을 갖게 되는 과제를 해결하고 있다.

다음에 도 7, 도 8, 도 9, 도 10, 도 11 및 도 12를 참조하여 입력영상신호(Sa)가 디지털 샘플링된 신호를 예로, 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp2)에 의한 윤곽보정처리에 대해 구체적으로 설명한다.

도 7 및 도 8은 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp2)에 의해 처리된 신호값 및 신호파파형을 나타내고, 도 9 및 도 10은 윤곽보정장치(OEp2)로부터 1T 지연기(113), 뺄셈기(114) 및 3T 지연회로(115)를 제거한 경우의 처리를 나타낸다. 이 경우, 최소절대값 선택기(108b)에는 제 2 지연 1차 미분신호(Sq)가 입력되지 않기 때문에, 최소절대값 선택기(108b)로부터는 제 1 보정신호(Si2) 대신에 제 1 보정신호(Si1)가 뺄셈기(110)에 출력된다. 그 결과, 뺄셈기(110)에서는 3T 기간 지연된 입력영상신호(Sa)인 3T 지연 입력영상신호(Sj)로부터 제 1 보정신호(Si1)가 뺄셈되어 제 1 보정신호(Si2n)가 생성된다. 그리고, 도 9 및 도 10에는 이 때의 신호값과 신호파형이 나타나 있다.

도 8과 도 10을 비교해 보면, 도 10에서의 제 1 보정신호(Si2n)는 증가·감소의 산이 2개가 되어 버렸지만, 도 8에서의 제 1 보정신호(Si2)는 증가·감소의 산이 입력영상신호(Sa)와 같이 하나로 억제되어 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 입력영상신호(Sa)의 특징이 무너져 버리는 과제를 해결하고 있는 것을 나타낸다. 이와 같이, 1T 지연기(113), 뺄셈기(114) 및 3T 지연회로(115)가 제공하는, 입력영상신호(Sa)의 파형을 변형시키는 윤곽보정을 억제하는 변형억제기능의 효과가 명백하다.

다음에 도 11 및 도 12를 참조하여 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp2)에 있어서도 또 해결되지 않은 과제에 대해 설명한다.

도 11은 도 7과 같이 윤곽보정장치(OEp2)에서의 각 신호의 값을 나타내고 있다. 단, 도 11 및 도 12에 있어서, 시각(T11)에 현저하게 보고 취할 수 있는 계조가 불연속인 입력영상신호(Sa)가 입력될 때, 도 12에 나타낸 바와 같이, 본래 1개 밖에 없는 시각(T11)에서의 증가/감소의 산이, 제 1 출력영상신호(Sk2)에 있어서는 시각(T12와 T14)에서 2개의 산이 생겨 버린다. 이 과제를 해결하도록 이하에 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 윤곽보정장치를 제안한다.

(제 3 실시형태)

도 13을 참조하여 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 윤곽보정장치에 대해 설명한다. 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp3)는 도 6에 나타낸 윤곽보정장치(OEp2)에 있어서 3T 지연회로(115)에 평행하게 2T 지연기(116)가 새롭게 설치되어 있다. 그리고, 최소절대값 선택기(108b)가 최소절대값 선택기(108c)로 교환되고 있다.

즉, 2T 지연기(116)는 뺄셈기(114)에 접속되고, 제 2의 1차 미분신호(Sp)가 입력된다. 그리고, 2T 지연기(116)는 제 2의 1차 미분신호(Sp)를 2T 기간만큼 지연시켜 2T 지연 1차 미분신호(Sr)를 생성하고, 최소절대값 선택기(108c)에 출력한다. 그 결과, 최소절대값 선택기(108c)에는 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh), 제 2 지연 1차 미분신호(Sq) 및 2T 지연 1차 미분신호(Sr)의 3가지 신호가 입력되고, 이 3가지 신호 중의 최소값을 선택하여 제 1 보정신호(Si3)를 생성하고, 뺄셈기(110)에 출력한다.

또, 제 2 실시형태에 관련된 최소절대값 선택기(108b)가 3가지 입력신호(2차 미분신호(Sg), 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh) 및 제 2 지연 1차 미분신호(Sq)) 중의 최소값을 취하는데 대해, 최소절대값 선택기(108c)는 4가지 입력신호(2차 미분신호(Sg), 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh), 제 2 지연 1차 미분신호(Sq) 및 2T 지연 1차 미분신호(Sr))의 최소값을 취하는 점이 다르다. 당연히 최소절대값 선택기(108c)로부터 출력되는 제 1 보정신호(Si3)와, 최소절대값 선택기(108b)에서 출력되는 제 1 보정신호(Si2)에서는 그 취할 수 있는 값이 다르다.

상기한 바와 같이 구성된 윤곽보정장치(OEp3)의 윤곽보정동작에 대해 상세하게 설명한다. 또, 상기한 바와 같이 2T 지연기(116)에 의해 2T 지연 1차 미분신호(Sr)를 생성, 최소절대값 선택기(108c)에 의한 제 1 보정신호(Si3) 생성 및 뺄셈기(110)에 의한 3T 지연 입력영상신호(Sj)로부터 제 1 보정신호(Si3)의 뺄셈에 의한 출력영상신호(Sk3)의 생성을 빼고는 윤곽보정장치(OEp2)에 의한 동작과 같다.

지연기(116)에서, 제 2의 1차 미분신호(Sp)를 2T 기간만큼 지연시킨 2T 지연 1차 미분신호(Sr)를 얻는다. 최소절대값 선택기(108)는 2차 미분신호(Sg), 1T 지연 최소값 1차 미분신호(Sh), 제 2 지연 1차 미분신호(Sq), 2T 지연 1차 미분신호(Sr)의 절대값이 작은 것을 선택하고, 제 1 보정신호(Si3)를 얻는다. 단, 제 1 보정신호(Si3)의 부호는 2차 미분신호(Sg)와 같은 부호를 이용한다.

다음에, 뺄셈기(110)에 의해, 3T 기간만큼 지연시킨 입력영상신호(Sa)인 3T 지연 입력영상신호(Sj)로부터 제 1 보정신호(Si3)를 뺄셈하여 제 1 출력영상신호(Sk3)를 얻는다. 제 1 출력영상신호(Sk3)는 반드시 입력영상신호(Sa)의 윤곽부분의 상승 또는 하강의 기간 내에 처리되기 때문에, 프리슈트, 오버슈트 없이 윤곽보정을 실행할 수 있다.

또, 입력영상신호(Sa)의 패턴에 대해 입력영상신호의 특징(증가·감소의 패턴)에 대해 출력영상신호가 다른 특징을 갖게 되는 과제를 해결하고 있다. 제 2 지연 1차 미분신호(Sq)에 부가하여 2T 지연 1차 미분신호(Sr)를 추가한 것에 의해, 더욱 영상신호의 패턴에 대해 입력영상신호의 특징을 유지하는 것이 가능하게 된다.

다음에, 도 14 및 도 15를 참조하여 디지털 샘플링된 입력영상신호(Sa)에 본 실시형태에 관련된 윤곽보정처리를 실시한 경우의 결과를 설명한다. 도 15와 상기한 도 12를 비교해 보면, 도 12에서의 출력영상신호(Sk)는 증가·감소의 산이 2개가 되어 버리는데, 도 7에서의 출력영상신호(Sk)는 증가·감소의 산이 입력영상신호(Sa)와 같은 하나로 억제되고 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 영상신호의 특징이 무너져 버리는 과제에 대해서도 해결하고 있는 것을 나타낸다.

(제 4 실시형태)

도 16을 참조하여 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 윤곽보정장치에 대해 설명한다. 본 실시형태에 관련된 윤곽보정장치(OEp4)는 도 1에 나타낸 윤곽보정장치(OEp1)와 도 13에 나타낸 윤곽보정장치(OEp3)와의 조합으로 구성되어 있다. 즉, 윤곽보정장치(OEp4)는 윤곽보정장치(OEp3)에 윤곽보정장치(OEp1)의 2T 지연기(111) 및 연산기(112)가 추가되어 있다. 그 결과, 윤곽보정장치(OEp1)와 윤곽보정장치(OEp3)의 양쪽 특징을 아울러 가진다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서는 단조증가 또는 단조감소하고 있는 부분의 신호파형을 급격하게 하는 것에 의해 영상신호의 윤곽을 보정하고, 또 영상신호의 기울기에 의해 보정값을 적응적으로 변화시켜 원래 영상의 특징을 무너뜨리지 않고 윤곽보정할 수 있다.

또, 제 2 및 제 3 실시형태에 있어서는 단조증가 또는 단조감소하고 있는 부분의 신호파형을 급격하게 하는 것에 의해 영상신호의 윤곽을 보정하고, 원래 영상의 특징에 대해 크게 변형하는 것을 억제하면서, 원래 영상의 특징을 무너뜨리지 않고 윤곽보정할 수 있다.

또, 제 4 실시형태에 있어서는 단조증가 또는 단소감소하고 있는 부분의 신호파형을 급격하게 하는 것에 의해 영상신호의 윤곽을 보정하고, 또 영상신호의 기울기에 의해 보정값을 적응적으로 변화시켜 원래 영상에 대해 크게 변형하는 것을 억제하면서 원래 영상의 특징을 무너뜨리지 않고 윤곽보정할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 아날로그 및 디지털의 영상신호로부터 화상을 재생하는 화상표시장치 전반에 이용할 수 있다.

Claims

입력영상신호를 화소에 대응하는 단위기간에서 처리하고, 상기 입력신호의 윤곽성분을 강조하는 윤곽보정장치에 있어서,

상기 입력영상신호를 상기 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 입력영상신호를 생성하는 제 1 지연기,

상기 입력영상신호로부터 상기 제 1 지연 입력영상신호를 뺄셈하여 제 1의 1차 미분신호를 생성하는 제 1 뺄셈기,

상기 제 1의 1차 미분신호를 상기 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 1차 미분신호를 생성하는 제 2 지연기,

상기 제 1의 1차 미분신호와 상기 2T 지연 1차 미분신호 중에서 작은 쪽을 선택하여 최소값 1차 미분신호를 생성하는 최소절대값 연산기,

상기 최소값 1차 미분신호를 상기 단위기간의 2배만큼 지연시켜서 2T 지연 최소값 1차 미분신호를 생성하는 제 3 지연기,

상기 최소값 1차 미분신호(Se)로부터 상기 제 1 지연 최소값 1차 미분신호를 뺄셈하여 2차 미분신호를 생성하는 제 2 뺄셈기,

상기 최소값 1차 미분신호를 상기 단위기간만큼 지연시켜 1T 지연 최소값 1차 미분신호를 생성하는 제 4 지연기,

상기 2차 미분신호와 상기 1T 지연 최소값 1차 미분신호 중의 작은 쪽을 선택하여 제 1 보정신호를 생성하는 제 2 최소값기,

상기 제 1 보정신호를 상기 2T 지연 1차 미분신호를 소정의 함수에 기초하여 연산하여 제 2 보정신호를 생성하는 연산기,

상기 입력영상신호를 상기 단위기간의 3배만큼 지연시켜서 3T 지연 입력영상신호를 지연시키는 제 5 지연기, 및

상기 3T 지연 입력영상신호로부터 상기 제 2 보정신호를 뺄셈하여 윤곽보정된 영상신호를 생성하는 제 3 뺄셈기를 구비하는 것을 특징으로 하는 윤곽보정장치.
입력영상신호를 화소에 대응하는 단위기간에서 처리하고, 상기 입력신호의 윤곽성분을 강조하는 윤곽보정장치에 있어서,

상기 입력영상신호를 상기 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 입력영상신호를 생성하는 제 1 지연기,

상기 입력영상신호로부터 상기 제 1 지연 입력영상신호를 뺄셈하여 제 1의 1차 미분신호를 생성하는 제 1 뺄셈기,

상기 제 1의 1차 미분신호를 상기 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 1차 미분신호를 생성하는 제 2 지연기,

상기 제 1의 1차 미분신호와 상기 2T 지연 1차 미분신호 중에서 작은 쪽을 선택하여 최소값 1차 미분신호를 생성하는 최소절대값 연산기,

상기 최소값 1차 미분신호를 상기 단위기간의 2배만큼 지연시켜 2T 지연 최소값 1차 미분신호를 생성하는 제 4 지연기,

상기 최소값 1차 미분신호(Se)로부터 상기 제 1 지연 최소값 1차 미분신호를 뺄셈하여 2차 미분신호를 생성하는 제 2 뺄셈기,

상기 최소값 1차 미분신호를 상기 단위기간만큼 지연시켜서 1T 지연 최소값 1차 미분신호를 생성하는 제 5 지연기,

상기 입력영상신호를 상기 단위기간만큼 지연시켜서 1T 지연 입력영상신호를 생성하는 제 6 지연기,

상기 입력영상신호로부터 상기 1T 지연 입력영상신호를 뺄셈하여 제 2의 1차 미분신호를 생성하는 제 3 뺄셈기,

상기 제 2의 1차 미분신호를 상기 단위기간의 3배만큼 지연시켜서 3T 지연 입력영상신호를 생성하는 제 7 지연기,

상기 2차 미분신호와, 1T 지연 최소값 1차 미분신호와, 상기 제 2 지연 1차 미분신호 중에서 최소의 값을 선택하여 제 1 보정신호를 생성하는 제 2 최소값기, 및

상기 3T 지연 입력영상신호로부터 상기 제 1 보정신호를 뺄셈하여 윤곽보정된 영상신호를 생성하는 제 4 뺄셈기를 구비하는 것을 특징으로 하는 윤곽보정장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제 2의 1차 미분신호를 상기 단위기간의 2배만큼 지연시켜서 2T 지연 1차 미분신호를 생성하는 제 8 지연기를 추가로 구비하고,

상기 제 2 최소값기는 상기 2차 미분신호, 1T 지연 최소값 1차 미분신호, 상기 제 2 지연 1차 미분신호 및 상기 2T 지연 1차 미분신호 중에서 최소의 값을 선택하여 상기 제 1 보정신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 윤곽보정장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 보정신호와 상기 2T 지연 1차 미분신호를 소정의 함수에 기초하여 연산하여 제 2 보정신호를 생성하는 연산기를 추가로 구비하고,

상기 제 4 뺄셈기는 상기 3T 지연 입력영상신호로부터 상기 제 2 보정신호를 뺄셈하여 윤곽보정된 영상신호를 생성하는 제 3 뺄셈기를 구비하는 것을 특징으로 하는 윤곽보정장치.
제 4 항에 있어서,

상기 연산기는 상기 입력영상신호의 계조에 따라 미리 정해진 함수에 기초하여 연산하는 것을 특징으로 하는 윤곽보정장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 보정신호와 상기 2T 지연 1차 미분신호를 소정의 함수에 기초하여 연산하여 제 2 보정신호를 생성하는 연산기를 추가로 구비하고,

상기 제 4 뺄셈기는 상기 3T 지연 입력영상신호로부터 상기 제 2 보정신호를 뺄셈하여 윤곽보정된 영상신호를 생성하는 제 3 뺄셈기를 구비하는 것을 특징으로 하는 윤곽보정장치.
제 6 항에 있어서,

상기 연산기는 상기 입력영상신호의 계조에 따라 미리 정해진 함수에 기초하여 연산하는 것을 특징으로 하는 윤곽보정장치.
제 1 항에 있어서,

상기 연산기는 상기 입력영상신호의 계조에 따라 미리 정해진 함수에 기초하여 연산하는 것을 특징으로 하는 윤곽보정장치.