JPH03190473A - ビデオ信号処理装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はビデオ信号処理装置に関し、特に、輪郭強調回
路を備えたものに適用して好適なものである。

［従来の技術］ いわゆるＥＤＴＶやＩＤＴＶ等の高画質化テレビジョン
受像機の中には、走査線補間回路を備えてビデオ信号の
走査線数を例えば倍増させてノンインターレースさせる
ように処理するものがある。

一般に、走査線補間方式としては、フィールド相関を利
用して１フイールド前の走査線を補間走査線とする３次
元走査線補間方式と、ライン相関を利用して、同一走査
線を重ねて出力して、又は上下走査線を平均処理して補
間走査線を形成する２次元走査線補間方式とがある。最
近のテレビジョン受像機では、外部からの選択操作に応
じて、又は、自動かつ適応的に、これらの補間方式を選
択できるようになされている。

自動かつ適応的に選択させるテレビジョン受像機では、
その選択を決定する特性として、ビデオ信号の動き特性
を用いている。すなわち、動画に対してフィールド相関
を利用した走査線補間方式を適用した場合には、１フイ
ールドという時間差のために輪郭部分が櫛歯となるため
、動画に対してはライン相関を利用した走査線補間方式
を適用し、静止画に対しては、ライン相関より原画像に
近い再現性が得られるフィールド相関を利用した走査線
補間方式を適用している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、フィールド相関を利用した走査線補間方
式を適用している静止画の場合には、原画像に近い垂直
解像度を確保することができるが、ライン相関を利用し
た走査線補間方式を適用している動画の場合、平均処理
のために又は重ね出力のために、垂直解像度が静止画の
場合に比べて半減する。

ところで、走査線補間回路を有するテレビジョン受像機
で輪郭強調回路を備えているものがある。

このような受像機では、固定的な輪郭強調処理を通じて
垂直解像度の視覚的な劣化を改善することができる。し
かし、全ての画像に対して垂直解像度を適切に改善でき
るわけではなく、輪郭強調によって却って違和感を抱か
せるようになることも生じていた。

このような適用している走査線補間方式によって垂直解
像度が変化するという問題は、走査線補間方式の選択を
自動適応的に行なう場合だけでなく、ユーザの操作によ
って選択する場合にも同様に生じる。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、入
力ビデオ信号の内容に関係なく、又は、ビデオ信号に対
する所定の処理の適用方式に関係なく解像度を高めるこ
とができるビデオ信号処理装置を提供しようとするもの
である。

［課題を解決するための手段］ かかる課題を解決するため、第１の本発明においては、
入力ビデオ信号の動き検出を行なう動き検出手段と、動
き検出結果に応じて、入力ビデオ信号の少なくとも垂直
方向の輪郭強調量を可変して輪郭強調を行なう輪郭強調
手段とを備えた。

第１．の本発明に係るビデオ信号処理装置が、動き検出
手段から出力された動き検出結果に応じて、走査線補間
方式を選択してビデオ信号の走査線補間を行なう走査線
補間手段を備えていることは、効果からみて特に好まし
い。

また、第２の本発明においては、外部からの選択指令に
基づいて、走査線補間方式を選択してビデオ信号の走査
線補間を行なう走査線補間手段を備えたビデオ信号処理
装置において、選択された走査線補間方式に応じて、入
力ビデオ信号の少なくとも垂直方向の輪郭強調量を可変
して輪郭強調を行なう輪郭強調手段を備えた。

［作用］ 第１の本発明においては、動き検出手段が入力ビデオ信
号の動き検出を行ない、その動き検出結果に応じて、輪
郭強調手段が入力ビデオ信号の少なくとも垂直方向の輪
郭強調量を可変してその入力ビデオ信号に対して輪郭強
調を行なう。すなわち、動き量に応じて輪郭強調量を最
適化する。

動き量が解像度に影響を与える場合としては、動き検出
結果に応じて走査線補間方式を切り替える場合が多く、
動き適応型の走査線補間手段を有するものに第１の本発
明を適用することが好ましい。

第２の本発明は、外部からの選択指令に基づいて、走査
線補間方式を選択してビデオ信号の走査線補間を行なう
走査線補間手段を備えたビデオ信号処理装置に対しても
、上述と同様に、入力ビデオ信号の少なくとも垂直方向
の輪郭強調量を可変できる輪郭強調手段を設けて、選択
された走査線補間方式に応じた輪郭強調量をもって、入
力ビデオ信号の少なくとも垂直方向の輪郭を強調するよ
うにした。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
。

第１−図において、コンポジットビデオ信号が入力端子
１を介して入力され、アナログ／デジタル変換回路２に
与えられる。このアナログ／デジタル変換回路２によっ
てデジタル信号に変換されたビデオ信号は、動き検出回
路３及び動き適応型Ｙ／Ｃ分離回路４に与えられる。

動き検出回路３は、入力ビデオ信号の動き検出を行ない
、入力ビデオ信号が動画であるか静止画であるかを指示
する動き検出信号を出力する。

動き適応型Ｙ／Ｃ分離回路４は、動き検出回路３から与
えられる動き検出信号に応じたＹ／Ｃ分離方式に従って
入力ビデオ信号をＹ／Ｃ分離する。

例えば、動画の場合にはライン相関を利用してＹ／Ｃ分
離を行ない、静止画の場合にはフレーム相関を利用して
Ｙ／Ｃ分離を行なう。

分離された色信号は、色信号処理回路５に与えられて自
動彩度調整（ＡＣＣ）及び色復調処理が施された後、さ
らに、色信号走査線補間回路６に与えられて走査線補間
がなされて時間軸圧縮回路７に与えられる。

分離された輝度信号は、第１及び第２の水平輪郭強調回
路８及び９に与えられる。これら水平輪郭強調回路８及
び９はそれぞれ、後述する第２図に示す詳細構成を有し
、入力された輝度信号に対して水平方向の輪郭を強調し
て出力する。第１の水平輪郭強調回路８は静止画に対応
したものであり、その強調量は小さく選定されている。

一方、第２の水平輪郭強調回路９は動画に対応したもの
であり、その強調量は大きく選定されている。

これら水平輪郭強調回路８及び９からの各出力信号は、
２人力１出力構成のスイッチ回路１０に与えられる。こ
のスイッチ回路１０には切替え制御信号として動き検出
回路３からの動き検出信号が与えられ、スイッチ回路１
０は、動き検出信号が静止画を指示しているときに第１
の水平輪郭強調回路８の出力を選択し、動き検出信号が
動画を指示しているときに第２の水平輪郭強調回路９の
出力を選択する。

このようにして選択された水平輪郭強調後の輝度信号は
、動き適応型の輝度信号走査線補間回路１１に与えられ
る。この輝度信号走査線補間回路］、１．にも、動き検
出回路３から出力された動き検出信号が与えられている
。輝度信号走査線補間囲路１１は、動き検出信号が動画
を指示しているときにライン相関を利用した走査線補間
方式を適用して前後ラインの平均値を得て走査線補間を
行ない、動き検出信号が静止画を指示しているときにフ
ィールド相関を利用した走査線補間方式を適用して走査
線補間を行ない、走査線補間された輝度信号を第１及び
第２の垂直輪郭強調回路１２及び１３に与える。

これら垂直輪郭強調回路１２及び１３はそれぞれ、後述
する第２図に示す詳細構成を有し、入力された輝度信号
に対して垂直方向の輪郭を強調して出力する。第１の垂
直輪郭強調回路１２は静止画に対応したものであり、そ
の強調量は小さく選定されている。一方、第２の垂直輪
郭強調回路１３は動画に対応したものであり、その強調
量は大きく選定されている。

これら垂直輪郭強調回路１２及び１３からの各出力信号
は、２人力１出力構成のスイッチ回路１４に与えられる
。このスイッチ回路１４には切替え制御信号として動き
検出回路３からの動き検出信号が与えられており、スイ
ッチ回路１４は、動き検出信号が静止画を指示している
ときに第１の垂直輪郭強調回路１２の出力を選択し、動
き検出信号が動画を指示しているときに第２の垂直輪郭
強調回路１３の出力を選択する。

このようにしてスイッチ回路１４で選択されな垂直方向
の輪郭強調後の輝度信号は、時間軸圧縮回路７に与えら
れる。

ここで、水平方向及び垂直方向の輪郭強調を行なう際に
、動画と静止画とで強調量を異ならせるようにしたのは
、以下の理由による。動画はライン相関を利用して走査
線補間を行なっているので、静止画に比べて解像度が低
い。そこで、輪郭を明確にして視覚的解像度を高めるよ
うに強調量を一律に高くすることが考えられる。しかし
、強調量を一律に高くすると、フィールド相関を利用し
た走査線補間方式を採用している静止画については、輪
郭が強調されすぎて見にくい画像となる。これに対して
、静止画での解像度を意識して強調量を一律に低くする
と、動画での輪郭部分のぼけ状態を解消することができ
ない。そこで、動画と静止画とで強調量を変えるように
した。

また、水平輪郭強調回路８又は９の後段に輝度信号走査
線補間回路１１を設け、輝度信号走査線補間回路１１の
後段に垂直輪郭強調回路１２又は１３を設けるようにし
たのは、以下の理由による。

水平輪郭強調回路が実行する走査線補間は、走査線が少
ない段階で行なう方が処理がし易く、そのため走査線補
間回路の前段に設けられている。垂直輪郭強調回路は、
各走査線に対して処理を施すものであるので、全ての走
査線が揃う走査線補間回路の後段に設けられる。

時間軸圧縮回路７は、走査線補間処理された輝度信号及
び色信号の時間軸を１／２に圧縮して出力すると共に、
色信号については、さらに第１．及び第２の色差信号に
振り分けて出力する。このようにして時間軸圧縮回路７
から出力された輝度信号及び２個の色差信号はそれぞれ
対応するデジタル／アナログ変換回路１５．１６．１７
によってアナログ信号に変換されて次段に出力される。

次に、第１及び第２の水平輪郭強調回路８及び９、並び
に、第１及び第２の垂直輪郭強調回路１２及び１３の詳
細構成を説明する。

ここで、第２図はこれら輪郭強調回路８．９．１２．１
３を普遍化して示したものであり、第３図は第２図の各
部信号波形図である。

第２図において、入力輝度信号が縦続接続された２個の
単位遅延回路２０及び２１に与えられ、単位時間ずつ異
なる３個の輝度信号５Ａ−３Ｃ（第３図（Ａ）〜（Ｃ）
）が取出される。

輪郭強調回路が水平輪郭強調回路８及び９であれば単位
時間は１ドツト分の時間であり、輪郭強調回路が垂直輪
郭強調回路１２及び１３であれば単位時間は１水平走査
期間（ＩＨ）である。

時間差が最も大きい２個の輝度信号ＳＡ及びＳＣは、加
算器２２に与えられて加算された後、１／２逓倍器２３
によって１／２倍される。かくして、第３図（Ｄ）に示
すように、２個の輝度信号ＳＡ及びＳＣの平均値信号Ｓ
Ｄが得られる。

減算器２４には、出力対象としてのタイミングを有する
輝度信号ＳＢが被減算入力として与えられ、上述した平
均値信号ＳＤが減算入力として与えられており、その差
信号ＳＥ（第３図（Ｅ））を輪郭として取出す。取出さ
れた輪郭信号ＳＥは、ローパスフィルタ回路２５によっ
てノイズ成分が除去され、さらに、バッファ増幅回路２
６によって所定倍されて強調用信号として加算器２７に
与えられる。

ここで、この輪郭強調回路が静止画用の回路８及び１２
であれば、バッファ増幅回路２６の利得は小さく選定さ
れており、動画用の回路９及び１３であれば、バッファ
増幅回路２６の利得はそれより大きく選定されている。

加算器２７には、出力対象としてのタイミングを有する
輝度信号ＳＢも与えられており、この輝度信号ＳＢに強
調用信号が加算され、強調された輝度信号ＳＦ（第３図
（Ｆ））が形成されて出力される。

この実施例では、第２図に示す構成を有して上述したよ
うに動作する輪郭強調回路を、第１図の各輪郭強調回路
８．９．１２．１３に適用している。

従って、上述の実施例によれば、ビデオ信号（輝度信号
）の内容に応じて輪郭強調量を変えるようにしているの
で、動画及び静止画ともに十分な解像度を実現すること
ができる。また、走査線補間処理によって生じる解像度
の劣化を補っている。

なお、上述の実施例では、走査線補間回路を有するもの
に適用した場合を示したが、走査線補間回路の有無に関
係なく輪郭強調回路を有するビデオ信号処理装置に、本
発明を広く適用することができる。

また、走査線補間回路を有するものであって、その走査
線補間方式の選択がユーザによって指示されるものに対
しても、本発明を適用することができる。すなわち、フ
ィールド相関を利用した補間方式が選択された場合には
強調量を小さくし、ライン相関を利用した補間方式が選
択された場合には強調量を大きくする。

上述では、輪郭強調を輝度信号に対して施すものを示し
たが、コンポジットビデオ信号に対して行なうものであ
っても良い。

輪郭強調量の可変方法として、上述の実施例では２個の
輪郭強調回路を設けてそれを選択するようにしたものを
示したが、可変構成の１個の輪郭強調回路（例えば、第
２図におけるバッファ増幅回ｉｉ！＠２６の利得を可変
できるもの）を適用してその強調量を可変させるように
しても良い。また、複数の輪郭強調回路を設けてその出
力の合成を動き検出信号によって適応的に変えて強調量
を変えるようにしても良い。

また、上述では、動画と静止画とで強調量を変えるもの
を示したが、動画でも動きの速いものと遅いものとで強
調量を変えるようにしても良い。

すなわち、３以上の範囲で変えるようにしても良い。こ
のことは、動き検出を利用しないものにも言えることで
ある。すなわち、走査線補間方式として３個以上の補間
方式を切り替えて用いるものに対しても本発明を適用す
ることができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、入力ビデオ信号の内容
に関係なく、又は、ビデオ信号に対する走査線補間処理
の適用方式に関係なく、従来に比して解像度を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるビデオ信号処理装置の一実施例を
示すブロック図、第２図はその輪郭強調回路の詳細構成
を示すブロック図、第３図は第２図の各部信号波形図で
ある。 ３・・・動き検出回路、６・・・色信号走査線補間回路
、８．９・・・水平輪郭強調回路、１−０．１４・・・
スイッチ回路、１１・・・輝度信号走査線補間回路、１
２．１３・・・垂直輪郭強調回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力ビデオ信号の動き検出を行なう動き検出手段
   と、 動き検出結果に応じて、上記入力ビデオ信号の少なくと
   も垂直方向の輪郭強調量を可変して輪郭強調を行なう輪
   郭強調手段とを備えたことを特徴とするビデオ信号処理
   装置。
2. （２）上記動き検出手段から出力された動き検出結果に
   応じて、走査線補間方式を選択してビデオ信号の走査線
   補間を行なう走査線補間手段を設けたことを特徴とする
   請求項第１項に記載のビデオ信号処理装置。
3. （３）外部からの選択指令に基づいて、走査線補間方式
   を選択してビデオ信号の走査線補間を行なう走査線補間
   手段を備えたビデオ信号処理装置において、 選択された走査線補間方式に応じて、入力ビデオ信号の
   少なくとも垂直方向の輪郭強調量を可変して輪郭強調を
   行なう輪郭強調手段を備えたことを特徴とするビデオ信
   号処理装置。
4. （４）ビデオ信号が輝度信号であることを特徴とする請
   求項第１項〜第３項のいずれかに記載のビデオ信号処理
   装置。