JPH04246973A - Picture quality improving device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To supply a picture quality improving device which is suitable for a video unit, which can add an edge emphasis component to the inclination part of an input signal in a natural form without giving a sense of incompatibility to an appreciating person and which is easily made into a digital circuit. CONSTITUTION:The edge emphasis component Se is obtained by an orthogonal high pass filter 1, an in-phase high pass filter 2, an amplitude synthesizer 3 and a waveform forming unit 8. A control signal Si is obtained from the output signal Sd of the amplitude synthesizer 3 by an orthogonal high pass filter 4, an in-phase high pass filter 5, an amplitude synthesizer 6 and a control signal forming unit 7. The edge emphasis component Se is outputted from a switching circuit 9 in correspondence with the control signal Si and the edge emphasis component is added only to the edge part of the input signal Sa in an adder 10 so as to obtain an output signal Sk whose edge is emphasized.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】この発明は、テレビジョン（ＴＶ
）受像機、ヒデオテープレコーダ（ＶＴＲ　）、プリン
タ等の各種ビデオ機器に好適な画質改善装置に関する。 そして、この発明は、特にエッジ強調成分を、入力信号
の傾斜部分に観賞者に違和感を与えることなく自然な形
で付加でき、再生画像の鮮鋭度及び解像度を改善できる
画質改善装置を提供することを目的としている。[Industrial Application Field] This invention is applicable to television (TV).
) This invention relates to an image quality improvement device suitable for various video equipment such as television receivers, video tape recorders (VTRs), and printers. Further, it is an object of the present invention to provide an image quality improvement device that can add an edge emphasis component in a natural manner to an inclined portion of an input signal without giving a sense of discomfort to the viewer, and can improve the sharpness and resolution of a reproduced image. It is an object.

【０００２】0002

【従来の技術】従来、画質改善のために用いられる輪郭
補正では、２次微分処理によって輪郭補正成分を求め、
この補正成分を元の信号に適量付加していた。この方法
では、元の信号の波形に対する識別機能がなく、元の信
号のどのような波形部分に対しても一様な輪郭補正処理
が行われていた。さらに、従来の方法では、輪郭補正成
分である２次微分波形が、元の信号の波形変化部（エッ
ジ部）の中点よりもかなり外側にピークを持つ波形とな
っていた。よって、この２次微分波形を元の信号に付加
すると、プリシュートやオーバーシュートが発生するこ
とがあり、再生画像上のエッジに白と黒の縁どりができ
るなどの不自然な輪郭補正となることがあった。[Prior Art] Conventionally, in contour correction used to improve image quality, contour correction components are obtained by quadratic differential processing.
An appropriate amount of this correction component was added to the original signal. In this method, there is no identification function for the waveform of the original signal, and uniform contour correction processing is performed on any waveform portion of the original signal. Furthermore, in the conventional method, the second-order differential waveform, which is the contour correction component, has a peak considerably outside the midpoint of the waveform changing part (edge part) of the original signal. Therefore, if this second-order differential waveform is added to the original signal, preshoot or overshoot may occur, resulting in unnatural contour correction such as white and black borders on the edges of the reproduced image. was there.

【０００３】0003

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は、プリシュートやオーバーシュートによる
不自然な輪郭補正を防ぎ、観賞者に対して違和感を与え
ることなく、自然な形で鮮鋭度及び解像度を向上させる
ことができると共に、振幅一定の変調波のような、明ら
かに繰返し模様として認識できる波形に対してはエッジ
強調を行わず、バー信号やパルス信号の立上がり部、立
下がり部のような本来の波形変化部に対してのみ、エッ
ジ強調を行い、画質を改善する画質改善装置とするには
、どのような手段を講じればよいかという点にある。[Problems to be Solved by the Invention] The problem to be solved by the present invention is to prevent unnatural contour correction due to pre-shooting and overshooting, and to improve sharpness in a natural manner without giving viewers a sense of discomfort. In addition, edge enhancement is not performed for waveforms that can clearly be recognized as repetitive patterns, such as modulated waves with constant amplitude, and the rising and falling parts of bar signals and pulse signals are The problem is what measures should be taken to provide an image quality improvement device that performs edge emphasis only on such original waveform changing portions and improves the image quality.

【０００４】0004

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために本発明は、入力信号である第１の信号が供給
されて、第２の信号を出力する第１の同相高域濾波器と
、前記第１の信号が供給されて、第３の信号を出力する
第１の直交高域濾波器と、前記第２及び第３の信号が供
給され、その２つの信号をベクトル合成することによっ
て得られた振幅値を有する第４の信号を出力する第１の
振幅合成器と、前記第２及び第４の信号が供給され、エ
ッジ強調成分である第５の信号を出力する波形形成器と
、前記第４の信号が供給されて、第６の信号を出力する
第２の同相高域濾波器と、前記第４の信号が供給されて
、第７の信号を出力する第２の直交高域濾波器と、前記
第６及び第７の信号が供給され、その２つの信号をベク
トル合成することによって得られた振幅値を有する第８
の信号を出力する第２の振幅合成器と、前記第７及び第
８の信号が供給され、前記第８の信号に対する前記第７
の信号の比率に基づいて第９の信号を出力する制御信号
形成器と、前記第５及び第９の信号が供給され、前記第
９の信号を制御信号とし、前記第１の信号の波形変化部
の中で、前記第４の信号の波形変化部として検出される
信号区間に対して、前記第５の信号をエッジ強調成分と
して出力するスイッチ回路と、前記第１の信号及び前記
スイッチ回路の出力信号が供給され、前記第１の信号に
前記スイッチ回路の出力信号を加えることによって、前
記第１の信号のエッジが強調された出力信号を得る加算
器とより構成したことを特徴とする画質改善装置を提供
するものである。[Means for Solving the Problems] Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a first in-phase high-pass filter that is supplied with a first signal as an input signal and outputs a second signal. a first orthogonal high-pass filter to which the first signal is supplied and outputs a third signal; and a first orthogonal high-pass filter to which the second and third signals are supplied and vector-synthesizes the two signals. a first amplitude synthesizer that outputs a fourth signal having an amplitude value obtained by , and a waveform shaper that is supplied with the second and fourth signals and outputs a fifth signal that is an edge emphasis component. a second in-phase high-pass filter supplied with the fourth signal and outputting a sixth signal; and a second quadrature high-pass filter supplied with the fourth signal and outputting a seventh signal. a high-pass filter; an eighth signal is supplied with the sixth and seventh signals and has an amplitude value obtained by vector combining the two signals;
a second amplitude synthesizer that outputs a signal of
a control signal former that outputs a ninth signal based on a ratio of the signals; the fifth and ninth signals are supplied, the ninth signal is used as a control signal, and the waveform of the first signal is changed; a switch circuit that outputs the fifth signal as an edge emphasis component for a signal section detected as a waveform change portion of the fourth signal; and a switch circuit that outputs the fifth signal as an edge emphasis component; Image quality characterized by comprising: an adder to which an output signal is supplied and which obtains an output signal in which edges of the first signal are emphasized by adding the output signal of the switch circuit to the first signal. The present invention provides an improvement device.

【０００５】[0005]

【実施例】図１に、この発明の画質改善装置の一実施例
を示す。１は第１の直交高域濾波器、２は第１の同相高
域濾波器、３は第１の振幅合成器、４は第２の直交高域
濾波器、５は第２の同相高域濾波器、６は第２の振幅合
成器、７は制御信号形成器、８は波形形成器、９はスイ
ッチ回路、１０は加算器である。なお、説明の便宜上、
各回路の処理時間による信号の遅れ、及びその遅れを補
正するために通常用いられる遅延回路等は、省略するも
のとする。まず、ラインＬ１から入来する入力信号Ｓａ
　が、図５（ａ）に示すようなパルス波形の信号である
場合について説明する。入力信号Ｓａ　は、直交高域濾
波器１に供給される。直交高域濾波器１の特性は、図２
（ｂ）に示す特性であり、周波数特性の虚数部が、DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of an image quality improving apparatus according to the present invention. 1 is a first orthogonal high-pass filter, 2 is a first in-phase high-pass filter, 3 is a first amplitude synthesizer, 4 is a second orthogonal high-pass filter, and 5 is a second in-phase high-pass filter. 6 is a second amplitude synthesizer, 7 is a control signal former, 8 is a waveform former, 9 is a switch circuit, and 10 is an adder. For convenience of explanation,
Signal delays due to processing time of each circuit, and delay circuits and the like that are normally used to correct the delays are omitted. First, input signal Sa coming from line L1
A case where the signal has a pulse waveform as shown in FIG. 5(a) will be explained. The input signal Sa is supplied to a quadrature high-pass filter 1. The characteristics of the orthogonal high-pass filter 1 are shown in Figure 2.
The characteristic shown in (b) is that the imaginary part of the frequency characteristic is

【０
００６】0
006]

【数１】[Math 1]

【０００７】で表され、実数部が０となる。直交高域濾
波器１のインパルス応答を図２（ｃ）に示す。図示のイ
ンパルス応答波形は、ＴＶ映像信号のように、上限周波
数４ＭＨｚ　で帯域制限された信号に対して得られる波
形である。このような特性を有する直交高域濾波器１は
、アナログ回路またはデジタル回路による、例えば時間
基準ｔ＝０に対する原点対称型のトランスバーサルフィ
ルタ等で構成できる。直交高域濾波器１により、図５（
ｂ）に示す信号Ｓｂ　が得られる。一方、入力信号Ｓａ
　は、同相高域濾波器２にも供給される。同相高域濾波
器２の特性は、図２（ｅ）に示す特性であり、周波数特
性の実数部が、The real part is 0. The impulse response of the orthogonal high-pass filter 1 is shown in FIG. 2(c). The illustrated impulse response waveform is a waveform obtained for a signal band-limited with an upper limit frequency of 4 MHz, such as a TV video signal. The orthogonal high-pass filter 1 having such characteristics can be constituted by an analog circuit or a digital circuit, for example, a transversal filter symmetrical to the origin with respect to the time reference t=0. With the orthogonal high-pass filter 1, Fig. 5 (
A signal Sb shown in b) is obtained. On the other hand, the input signal Sa
is also supplied to the in-phase high-pass filter 2. The characteristics of the in-phase high-pass filter 2 are those shown in FIG. 2(e), and the real part of the frequency characteristic is

【０００８】[0008]

【数２】[Math 2]

【０００９】となり、虚数部が０となる特性である。同
相高域濾波器２のインパルス応答を図２（ｆ）に示す（
上限周波数４ＭＨｚ　で帯域制限された信号に対して得
られるインパルス応答波形）。このような特性を有する
同相高域濾波器２は、アナログ回路またはデジタル回路
による、時間基準ｔ＝０の軸に対称な係数値を持つトラ
ンスバーサルフィルタ等で構成できる。直交高域濾波器
１と同相高域濾波器２とは、振幅特性Ｇ（ｆ）　が同一
の##EQU1## This is a characteristic in which the imaginary part is 0. The impulse response of the in-phase high-pass filter 2 is shown in Fig. 2(f) (
Impulse response waveform obtained for a band-limited signal with an upper limit frequency of 4 MHz). The in-phase high-pass filter 2 having such characteristics can be constituted by a transversal filter or the like having coefficient values symmetrical about the axis of time reference t=0, which is made of an analog circuit or a digital circuit. Quadrature high-pass filter 1 and in-phase high-pass filter 2 have the same amplitude characteristic G(f).

【００１０】0010

【数３】[Math 3]

【００１１】であり、位相がπ／２異なる、互いに直交
関係にある特性を有する。図２（ｂ）に示す特性は、虚
数部に値を持つので、その特性を有するものを直交高域
濾波器と呼び、図２（ｅ）に示す特性は、実数部に値を
持つので、その特性を有するものを同相高域濾波器と呼
ぶことにした。同相高域濾波器２の出力信号Ｓｃ　は、
図５（ｃ）に示す波形となる。振幅合成器３には、直交
高域濾波器１及び同相高域濾波器２の各出力信号Ｓｂ　
，Ｓｃ　が供給される。振幅合成器３では、次式（４）
に示す直交成分と同相成分とのベクトル合成により、##EQU1## and have characteristics that the phases are different by π/2 and are orthogonal to each other. The characteristic shown in FIG. 2(b) has a value in the imaginary part, so a device having this characteristic is called a quadrature high-pass filter, and the characteristic shown in FIG. 2(e) has a value in the real part, so We decided to call a device with this characteristic a common-mode high-pass filter. The output signal Sc of the in-phase high-pass filter 2 is
The waveform is shown in FIG. 5(c). The amplitude synthesizer 3 receives each output signal Sb of the orthogonal high-pass filter 1 and the in-phase high-pass filter 2.
, Sc are supplied. In the amplitude synthesizer 3, the following equation (4)
By vector composition of the orthogonal component and the in-phase component shown in

【
００１２】[
0012

【数４】[Math 4]

【００１３】出力Ｓｄ　が得られる。振幅合成器３を実
現する回路例を図３（ａ），（ｂ）に示す。図３（ａ）
に示す回路例では、２つの入力信号Ｓｂ　，Ｓｃ　から
、信号Ｓｃ　を横軸、信号Ｓｂ　を縦軸としたときの角
度θAn output Sd is obtained. Examples of circuits implementing the amplitude synthesizer 3 are shown in FIGS. 3(a) and 3(b). Figure 3(a)
In the circuit example shown in , the angle θ is calculated from two input signals Sb and Sc when the horizontal axis is the signal Sc and the vertical axis is the signal Sb.

【００１４】[0014]

【数５】[Math 5]

【００１５】を、ブロック３−１で求める。次に、ブロ
ック３−２で信号Ｓｂとｓｉｎθとの積、##EQU1## is determined in block 3-1. Next, in block 3-2, the product of the signal Sb and sin θ,

【００１６】[0016]

【数６】[Math 6]

【００１７】を求め、ブロック３−３で信号Ｓｃ　とｃ
ｏｓθとの積、Then, in block 3-3, the signals Sc and c
Product with osθ,

【００１８】[0018]

【数７】[Math 7]

【００１９】を求める。そして、加算器３−４で式（６
），（７）の和を求めることにより、前述のベクトル合
成式（４）で示される出力が得られる。ブロック３−１
〜３−３は、ＲＯＭなどによるテーブル・ルックアップ
方式で実現できる。図３（ｂ）に示す振幅合成器３の回
路例では、乗算器３−５，３−６によって、それぞれ入
力信号Ｓｂ　，Ｓｃ　の２乗値Ｓｂ　２　，Ｓｃ　２　
を得、これらを加算器３−７で加算し、ブロック３−８
でその平方根を求めている。ブロック３−８は、ＲＯＭ
などによるテーブル・ルックアップ方式で実現できる。 この図３（ａ），（ｂ）に示す振幅合成器３の出力Ｓｄ
　は、図５（ｄ）に示す波形となる。出力Ｓｄ　と、同
相高域濾波器２の出力信号Ｓｃ　とは、波形形成器８に
供給される。波形形成器８では、次式、Find . Then, in the adder 3-4, the formula (6
) and (7), the output shown by the above-mentioned vector composition formula (4) can be obtained. Block 3-1
3-3 can be realized by a table lookup method using a ROM or the like. In the circuit example of the amplitude synthesizer 3 shown in FIG. 3(b), the multipliers 3-5 and 3-6 produce square values Sb2 and Sc2 of the input signals Sb and Sc, respectively.
and add these in adder 3-7, block 3-8
Find the square root of it. Block 3-8 is a ROM
This can be achieved using a table lookup method such as The output Sd of the amplitude synthesizer 3 shown in FIGS. 3(a) and 3(b)
has the waveform shown in FIG. 5(d). The output Sd and the output signal Sc of the in-phase high-pass filter 2 are supplied to the waveform former 8. In the waveform former 8, the following equation is used.

【００２０】[0020]

【数８】[Math. 8]

【００２１】即ち、[0021] That is,

【００２２】[0022]

【数９】[Math. 9]

【００２３】に基づき、信号Ｓｃ　の極性に応じて信号
Ｓｄ　の極性を変えた信号と、信号Ｓｃ　との差から、
エッジ強調成分である信号Ｓｅ　を得る。この波形形成
器８を、デジタル回路で実現した例（市販のＴＴＬ−Ｉ
Ｃを使用）を図４（ａ）に示す。ここで、データ（信号
Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ）は８ｂｉｔ，２の補数表示のもので
ある。同図に示すブロック４−１〜４−８は、２入力の
ＥＯＲ回路（排他的論理和回路）であり、ブロック４−
１１〜４−１８はインバータ回路、ブロック４−９，４
−１０，４−１９，４−２０は全加算器である。ＥＯＲ
回路４−１〜４−８の一方の入力端子には、信号Ｓｄ　
、即ち、Ｓｄ０（ＬＳＢ）〜Ｓｄ７（ＭＳＢ）が供給さ
れ、他方の入力端子には、共通に信号Ｓｃ　のＭＳＢで
ある信号Ｓｃ７が供給されている。ＥＯＲ回路４−１〜
４−８の各出力は、全加算器４−９，４−１０の一方の
入力端子Ｂ１〜Ｂ８に供給される。全加算器４−９，４
−１０のもう一方の入力端子Ａ１〜Ａ８は、ＧＮＤに接
続されている。全加算器４−９のキャリー入力Ｃ０には
、信号Ｓｃ７が供給されている。 ブロック４−９のキャリー出力Ｃ４は、ブロック４−１
０のキャリー入力Ｃ４に供給されている。これによって
得られる加算出力Σ１（ＬＳＢ）〜Σ８（ＭＳＢ）は、
次の全加算器４−１９，４−２０の一方の入力端子Ｂ１
（ＬＳＢ）〜Ｂ８（ＭＳＢ）に供給される。ここまでの
処理は、式（８）の右辺の前半の処理である。次に、同
相高域濾波器２の出力信号Ｓｃ　、即ち、Ｓｃ０（ＬＳ
Ｂ）〜Ｓｃ７（ＭＳＢ）は、インバータ回路４−１１〜
４−１８によって反転されて、全加算器４−１９，４−
２０の他方の入力端子Ａ１〜Ａ８に供給される。全加算
器４−１９のキャリー入力Ｃ０は、電源Ｖｃｃに接続さ
れており、そのキャリー出力Ｃ４は、全加算器４−２０
のキャリー入力Ｃ４に供給されている。インバータ回路
４−１１〜４−１８があるため、全加算器４−１９，４
−２０では減算処理を行うことになる。全加算器４−１
９，４−２０の出力Σ１〜Σ８が、信号Ｓｅ　、即ち、
Ｓｅ０（ＬＳＢ）〜Ｓｅ７（ＭＳＢ）であり、ここまで
の処理で、式（８）、即ち式（９）の処理が完了する。Based on the following, from the difference between the signal Sd and the signal Sd whose polarity is changed according to the polarity of the signal Sd,
A signal Se, which is an edge emphasis component, is obtained. An example of realizing this waveform shaper 8 using a digital circuit (commercially available TTL-I
C) is shown in FIG. 4(a). Here, the data (signals Sc, Sd, Se) are 8-bit, two's complement representation. Blocks 4-1 to 4-8 shown in the figure are two-input EOR circuits (exclusive OR circuits), and blocks 4-1 to 4-8 are two-input EOR circuits (exclusive OR circuits).
11 to 4-18 are inverter circuits, blocks 4-9, 4
-10, 4-19, and 4-20 are full adders. EOR
A signal Sd is connected to one input terminal of the circuits 4-1 to 4-8.
That is, Sd0 (LSB) to Sd7 (MSB) are supplied, and the signal Sc7, which is the MSB of the signal Sc, is commonly supplied to the other input terminal. EOR circuit 4-1~
Each output of 4-8 is supplied to one input terminal B1 to B8 of full adders 4-9 and 4-10. Full adder 4-9, 4
The other input terminals A1 to A8 of -10 are connected to GND. A signal Sc7 is supplied to the carry input C0 of the full adder 4-9. The carry output C4 of block 4-9 is
0 carry input C4. The addition outputs Σ1 (LSB) to Σ8 (MSB) obtained by this are as follows:
One input terminal B1 of the next full adder 4-19, 4-20
(LSB) to B8 (MSB). The processing up to this point is the first half of the right-hand side of equation (8). Next, the output signal Sc of the in-phase high-pass filter 2, that is, Sc0(LS
B)~Sc7 (MSB) are inverter circuits 4-11~
4-18 and full adders 4-19, 4-
20 are supplied to the other input terminals A1 to A8. The carry input C0 of the full adder 4-19 is connected to the power supply Vcc, and its carry output C4 is connected to the full adder 4-20.
is supplied to the carry input C4 of. Since there are inverter circuits 4-11 to 4-18, full adders 4-19, 4
-20, subtraction processing will be performed. Full adder 4-1
The outputs Σ1 to Σ8 of 9,4-20 are the signal Se, that is,
Se0 (LSB) to Se7 (MSB), and the processing up to this point completes the processing of equation (8), that is, equation (9).

【００２４】ここで、図１にもどって、振幅合成器３の
出力Ｓｄ　は、直交高域濾波器４に供給される。直交高
域濾波器４には、特性が、前記直交高域濾波器１と同一
のものを使用する。直交高域濾波器４によって、図５（
ｆ）に示す、信号Ｓｄ　を微分したような波形Ｓｆ　が
得られる。一方、信号Ｓｄは、同相高域濾波器５にも供
給される。同相高域濾波器５には、特性が、前記同相高
域濾波器２と同一のものを使用する。同相高域濾波器５
により得られる波形Ｓｇ　は、図５（ｇ）に示す波形と
なる。振幅合成器６は、振幅合成器３と同一の動作をす
るものであり、直交高域濾波器４、同相高域濾波器５の
それぞれの出力信号Ｓｆ　，Ｓｇ　とが供給され、２つ
の信号の二乗和の平方根を得る。振幅合成器６の出力信
号Ｓｈ　は、Returning to FIG. 1, the output Sd of the amplitude synthesizer 3 is supplied to the orthogonal high-pass filter 4. The orthogonal high-pass filter 4 used has the same characteristics as the orthogonal high-pass filter 1. By the orthogonal high-pass filter 4, FIG.
A waveform Sf shown in f) is obtained by differentiating the signal Sd. On the other hand, the signal Sd is also supplied to the in-phase high-pass filter 5. As the in-phase high-pass filter 5, one having the same characteristics as the in-phase high-pass filter 2 is used. In-phase high-pass filter 5
The waveform Sg obtained by this is the waveform shown in FIG. 5(g). The amplitude synthesizer 6 operates in the same way as the amplitude synthesizer 3, and is supplied with the output signals Sf and Sg of the quadrature high-pass filter 4 and the in-phase high-pass filter 5, and combines the two signals. Get the square root of the sum of squares. The output signal Sh of the amplitude synthesizer 6 is

【００２５】[0025]

【数１０】[Math. 10]

【００２６】で示される。次段の制御信号形成器７は、
直交高域濾波器４の出力信号Ｓｆ　と振幅合成器６の出
力信号Ｓｈ　とが供給され、次式（１１）It is shown as follows. The next stage control signal generator 7 is
The output signal Sf of the orthogonal high-pass filter 4 and the output signal Sh of the amplitude synthesizer 6 are supplied, and the following equation (11) is obtained.

【００２７】[0027]

【数１１】[Math. 11]

【００２８】に基づき、図５（ｉ）に示す信号Ｓｉ１を
まず形成する。式（１１）のεは次式（１２）を満たす
微小値であり、信号Ｓｈ　が０の場合の信号Ｓｉ１のオ
ーバーフローを防止するための定数である。Based on the above, the signal Si1 shown in FIG. 5(i) is first formed. ε in equation (11) is a small value that satisfies the following equation (12), and is a constant for preventing overflow of signal Si1 when signal Sh is 0.

【００２９】[0029]

【数１２】[Math. 12]

【００３０】制御信号形成器７は、信号Ｓｉ１を基に、
図５（ｉ）に破線で示した基準レベルに対する信号Ｓｉ
１の大小に応じて１または０の値をとる次式の信号Ｓｉ
　（図示せず）を得ている。The control signal generator 7, based on the signal Si1,
The signal Si with respect to the reference level indicated by the broken line in FIG. 5(i)
The signal Si of the following formula takes a value of 1 or 0 depending on the magnitude of 1.
(not shown).

【００３１】[0031]

【数１３】[Math. 13]

【００３２】このように、制御信号形成器７は、信号Ｓ
ｈ　に対する信号Ｓｆ　の絶対値の比率を求めて信号Ｓ
ｉ１とし、これによって入力信号Ｓａ　の波形変化の情
報を得ている。そして、信号Ｓｉ１は、次式、In this way, the control signal generator 7 generates the signal S
Find the ratio of the absolute value of the signal Sf to h and calculate the signal S
i1, thereby obtaining information on the waveform change of the input signal Sa. Then, the signal Si1 is expressed by the following formula,

【００３３】[0033]

【数１４】[Math. 14]

【００３４】のように、０と１との間の値になるが、こ
れをあらかじめ設定してある基準レベルと比較し、波形
変化部のときは１、その他の波形部のときは０となるよ
うな制御信号Ｓｉ　を制御信号形成器７は得る。制御信
号形成器７の具体的回路例を図４（ｂ）に示す。ブロッ
ク４１は、信号Ｓｆ　，Ｓｈ　を入力として式（１１）
の演算を行う除算器であり、ＲＯＭなどによるテーブル
・ルックアップ方式で実現できる。ブロック４１の出力
Ｓｉ１は、次のブロック４２の比較器で基準レベルＫ１
と比較され、ブロック４２からはパルス化された出力Ｓ
ｉ　が得られる。As shown in [0034], the value will be between 0 and 1, but when this is compared with a preset reference level, it will be 1 if it is a waveform changing part, and 0 if it is another waveform part. The control signal generator 7 obtains such a control signal Si. A specific circuit example of the control signal generator 7 is shown in FIG. 4(b). The block 41 inputs the signals Sf and Sh and uses the formula (11).
This is a divider that performs calculations, and can be realized using a table lookup method using ROM or the like. The output Si1 of the block 41 is outputted to the reference level K1 by the comparator of the next block 42.
from block 42, the pulsed output S
i is obtained.

【００３５】制御信号形成器７の出力Ｓｉ　は、制御信
号としてスイッチ回路９に供給される。また、スイッチ
回路９には、波形形成器８の出力信号Ｓｅが入力信号と
して供給されている。スイッチ回路９の具体的回路例を
図４（ｃ）に示す。ブロック４３がデータセレクタであ
り、一方の入力端子には信号Ｓｅ　が供給され、他方の
入力端子はＧＮＤに接続されている。データセレクタ４
３は、制御信号Ｓｉ　が０のとき、ＧＮＤ側（出力０）
を選択し、制御信号Ｓｉ　が１のとき、信号Ｓｅ　をそ
のまま出力する。スイッチ回路９の出力信号Ｓｊ　を図
５（ｊ）に示す。結果的にスイッチ回路９は、入力信号
Ｓａ　の波形変化部の中で、信号Ｓｄ　の波形変化部と
して検出される信号区間に対してのみ、信号Ｓｅ　を入
力信号Ｓａ　のエッジ強調成分として出力する。スイッ
チ回路９の出力信号Ｓｊ　は、加算器１０に供給され、
この画質改善装置の入力信号である信号Ｓａ　に加算さ
れる。加算器１０により得られる波形は、図５（ｋ）に
示す波形Ｓｋ　（この画質改善装置の出力信号波形）で
ある。The output Si of the control signal generator 7 is supplied to the switch circuit 9 as a control signal. Further, the output signal Se of the waveform former 8 is supplied to the switch circuit 9 as an input signal. A specific circuit example of the switch circuit 9 is shown in FIG. 4(c). Block 43 is a data selector, one input terminal of which is supplied with signal Se, and the other input terminal connected to GND. Data selector 4
3 is the GND side (output 0) when the control signal Si is 0
is selected, and when the control signal Si is 1, the signal Se is output as is. The output signal Sj of the switch circuit 9 is shown in FIG. 5(j). As a result, the switch circuit 9 outputs the signal Se as an edge-emphasized component of the input signal Sa only for the signal section detected as the waveform change part of the signal Sd in the waveform change part of the input signal Sa. The output signal Sj of the switch circuit 9 is supplied to an adder 10,
It is added to the signal Sa which is the input signal of this image quality improvement device. The waveform obtained by the adder 10 is the waveform Sk (output signal waveform of this image quality improvement device) shown in FIG. 5(k).

【００３６】この出力波形Ｓｋ　を入力波形Ｓａ　と比
較すると、出力波形Ｓｋ　は、入力波形Ｓａ　の波形変
化部（エッジ部）の中間点が適格に強調された波形とな
っていることがわかる。出力信号Ｓｋ　を再生すれば、
輪郭補正された画像が得られる。また、この画質改善装
置のエッジ強調処理は、図５（ｋ）に示す出力波形Ｓｋ
　からもわかるように、従来の輪郭補正のようなプリシ
ュート、オーバーシュートなどの原信号の振幅を越えた
エッジ強調処理とならず、原信号の振幅内のエッジ強調
処理である。 従って、この画質改善装置を組込んだ機器を、デジタル
回路で構成した場合でもオーバーフローの問題が発生せ
ず、その機器は、良好な画質改善が行える。こうして、
ラインＬ２から出力される信号Ｓｋ　は、エッジ強調が
行われた結果、新たな側波帯成分が形成され、入力信号
Ｓａ　が本来有する帯域を越えたスペクトルが新たに付
加された信号となる。この新たなスペクトルの付加は、
等価的に、原信号の解像度が向上したとの印象を観賞者
に与え、画像の鮮鋭度を改善する働きをしている。Comparing this output waveform Sk with the input waveform Sa, it can be seen that the output waveform Sk is a waveform in which the midpoint of the waveform change portion (edge portion) of the input waveform Sa is properly emphasized. If the output signal Sk is reproduced,
An image with contour correction is obtained. In addition, the edge enhancement process of this image quality improvement device is performed using an output waveform Sk shown in FIG. 5(k).
As can be seen from the above, the edge enhancement process is not an edge enhancement process that exceeds the amplitude of the original signal, such as preshoot or overshoot, as in conventional contour correction, but is an edge enhancement process within the amplitude of the original signal. Therefore, even if a device incorporating this image quality improvement device is configured with a digital circuit, the problem of overflow will not occur, and the device can improve the image quality. thus,
As a result of edge enhancement, new sideband components are formed in the signal Sk outputted from the line L2, resulting in a signal to which a spectrum beyond the original band of the input signal Sa is newly added. This new addition of spectrum is
Equivalently, it gives the viewer the impression that the resolution of the original signal has been improved, and serves to improve the sharpness of the image.

【００３７】なお、信号Ｓｋ　のエッジ部の急峻さ（エ
ッジ強調の度合）は、エッジ強調前の元の信号における
エッジ部が有する周波数特性に依存している。元の信号
の立上がり部及び立下がり部（エッジ部）が、図５（ｌ
）に示すように、より急峻な傾斜であれば、同図（ｍ）
に示すような強い度合のエッジ強調が行われる。一方、
同図（ｎ）に示すように緩かな傾斜に対しては、同図（
ｏ）に示すような弱い度合のエッジ強調が行われる。 このように、入力信号に付加されるエッジ強調成分は、
入力信号の周波数に依存し、入力信号と完全な相関関係
があるので、この画質改善装置は、観賞者に対して違和
感を与えることなく、自然な形で、鮮鋭度及び解像度を
向上させることができる。Note that the steepness of the edge portion of the signal Sk (degree of edge emphasis) depends on the frequency characteristics of the edge portion of the original signal before edge emphasis. The rising and falling parts (edge parts) of the original signal are shown in Figure 5 (l
) If the slope is steeper, as shown in (m) in the same figure,
A strong degree of edge enhancement is performed as shown in . on the other hand,
For gentle slopes as shown in figure (n),
A weak degree of edge enhancement is performed as shown in o). In this way, the edge emphasis component added to the input signal is
Since it depends on the frequency of the input signal and has a perfect correlation with the input signal, this image quality improvement device can improve sharpness and resolution in a natural manner without giving any discomfort to the viewer. can.

【００３８】ここで、入力信号Ｓａ　として、変調周波
数ｆ２（＝４ＭＨｚ　）のＡＭ変調波が入来した場合の
各ブロックの出力波形を、図５に対応させて図６に示す
。周波数４ＭＨｚ　は、ＮＴＳＣ方式のＴＶ映像信号で
は、上限周波数である。図６（ａ）〜（ｃ）における包
絡線（破線で図示した波形）が、図６（ｄ）に示す波形
であり、最初に得られる信号Ｓｄ　のエッジ強調成分が
、図６（ｅ）に示す信号Ｓｅ　である。制御信号形成器
７から出力される制御信号Ｓｉ　によって、スイッチ回
路９から得られるエッジ強調成分が、図６（ｊ）に示す
信号Ｓｊ　であり、最終的に得られる出力信号が図６（
ｋ）に示す信号Ｓｋ　である。この信号Ｓｋ　に見られ
るように、包絡線の立上がり部及び立下がり部の正弦波
が矩形波化され、エッジ強調されている。一方、信号Ｓ
ｋ　内の振幅一定の変調波が存在する部分は、エッジ強
調されず、入力信号Ｓａ　のままの波形である。このよ
うに、図示の画質改善装置は、入力信号の波形を識別す
る機能を有し、エッジ強調の必要な部分のみに適格にエ
ッジ強調を行うことができる。FIG. 6 shows the output waveform of each block when an AM modulated wave of modulation frequency f2 (=4 MHz) is input as the input signal Sa, corresponding to FIG. The frequency of 4 MHz is the upper limit frequency for NTSC TV video signals. The envelope curves (waveforms indicated by broken lines) in FIGS. 6(a) to (c) are the waveforms shown in FIG. 6(d), and the edge emphasis components of the first obtained signal Sd are shown in FIG. 6(e). This is the signal Se shown. The edge emphasis component obtained from the switch circuit 9 by the control signal Si output from the control signal generator 7 is the signal Sj shown in FIG. 6(j), and the finally obtained output signal is the signal Sj shown in FIG.
k) is the signal Sk shown in FIG. As seen in this signal Sk, the sine waves at the rising and falling parts of the envelope are converted into rectangular waves and the edges are emphasized. On the other hand, signal S
The portion in k where a modulated wave with a constant amplitude exists is not edge-emphasized and has the same waveform as the input signal Sa. In this way, the illustrated image quality improvement device has a function of identifying the waveform of the input signal, and can properly perform edge emphasis only on the portions that require edge emphasis.

【００３９】なお、直交高域濾波器１，４の特性として
図２（ｂ）に示した特性、同相高域濾波器２，５の特性
として図２（ｅ）に示した特性を用いたが、直交高域濾
波器１，４の特性として図２（ａ）に示した特性、同相
高域濾波器２，５の特性として図２（ｄ）に示した特性
をそれぞれ用いてもよい。図２（ａ）に示した特性は次
式（１５）に示す特性であり、図２（ｄ）に示した特性
は次式（１６）に示す特性である。Note that the characteristics shown in FIG. 2(b) were used as the characteristics of the orthogonal high-pass filters 1 and 4, and the characteristics shown in FIG. 2(e) were used as the characteristics of the in-phase high-pass filters 2 and 5. The characteristics shown in FIG. 2(a) may be used as the characteristics of the orthogonal high-pass filters 1 and 4, and the characteristics shown in FIG. 2(d) may be used as the characteristics of the in-phase high-pass filters 2 and 5, respectively. The characteristic shown in FIG. 2(a) is the characteristic shown in the following equation (15), and the characteristic shown in FIG. 2(d) is the characteristic shown in the following equation (16).

【００４０】[0040]

【数１５】[Math. 15]

【００４１】[0041]

【数１６】[Math. 16]

【００４２】また、図２（ａ）に示した特性を直交高域
濾波器４に、図２（ｄ）に示した特性を同相高域濾波器
５にそれぞれ用い、図２（ｂ）に示した特性を直交高域
濾波器１に、図２（ｅ）に示した特性を同相高域濾波器
２にそれぞれ用いるなどの併用策も考えられる。さらに
また、図２（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ）に示す各特
性に対して、入力信号の存在する周波数範囲外の信号を
カットする帯域制限をかけてもよい。これは、耐雑音性
能の向上につながる。Furthermore, the characteristics shown in FIG. 2(a) are used for the orthogonal high-pass filter 4, and the characteristics shown in FIG. 2(d) are used for the in-phase high-pass filter 5, and the characteristics shown in FIG. 2(b) are used. It is also conceivable to use the characteristics shown in FIG. 2(e) in the quadrature high-pass filter 1 and the in-phase high-pass filter 2, respectively. Furthermore, each of the characteristics shown in FIGS. 2(a), (b), (d), and (e) may be band-limited to cut signals outside the frequency range in which the input signal exists. This leads to improved noise resistance performance.

【００４３】[0043]

【発明の効果】以上の通り本発明の画質改善装置は、以
下の効果を有する。 （イ）エッジ強調成分を入力信号の傾斜部分に適格に付
加できるので、入力信号の有する周波数帯域外の周波数
成分が付加された出力信号が得られ、再生画像の輪郭補
正が行える。 （ロ）従来の輪郭補正のようなプリシュート、オーバー
シュートなどの原信号の振幅を越えたエッジ強調となら
ず、原信号の振幅内のエッジ強調処理である。従って、
この画質改善装置を組込んだ機器を、デジタル回路で構
成した場合でもオーバーフローの問題が発生せず、その
機器は、良好な画質改善が行える。 （ハ）振幅一定の変調波のような、明らかに繰返し模様
として認識できる波形に対してはエッジ強調を行わず、
バー信号やパルス信号の立上がり部、立下がり部ような
本来の波形変化部に対してのみ、エッジ強調を行うので
、より適格に画質改善を図れる。 （ニ）入力信号に付加されるエッジ強調成分は、入力信
号の周波数に依存し、入力信号と完全な相関関係がある
ので、この画質改善装置は、観賞者に対して違和感を与
えることなく、自然な形で、鮮鋭度及び解像度を向上さ
せることができる。 （ホ）本発明の各構成要素は、従来の回路を組合わせる
ことにより構成できるので、本発明の画質改善装置は容
易に製造でき、幅広い用途を有するものである。As described above, the image quality improving device of the present invention has the following effects. (b) Since the edge emphasis component can be appropriately added to the slope portion of the input signal, an output signal to which a frequency component outside the frequency band of the input signal is added can be obtained, and the contour of the reproduced image can be corrected. (b) This process does not emphasize edges exceeding the amplitude of the original signal, such as preshoot and overshoot, as in conventional contour correction, but emphasizes edges within the amplitude of the original signal. Therefore,
Even when a device incorporating this image quality improvement device is configured with a digital circuit, the problem of overflow does not occur, and the device can improve image quality satisfactorily. (c) Edge enhancement is not performed for waveforms that can clearly be recognized as repeating patterns, such as modulated waves with constant amplitude.
Since edge emphasis is performed only on the original waveform changing portions such as the rising and falling portions of bar signals and pulse signals, image quality can be improved more appropriately. (d) The edge enhancement component added to the input signal depends on the frequency of the input signal and has a perfect correlation with the input signal, so this image quality improvement device does not give a sense of discomfort to the viewer. Sharpness and resolution can be improved in a natural way. (E) Since each component of the present invention can be constructed by combining conventional circuits, the image quality improvement device of the present invention can be easily manufactured and has a wide range of uses.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図１】一実施例のブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment.

【図２】直交高域濾波器及び同相高域濾波器の特性を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of a quadrature high-pass filter and an in-phase high-pass filter.

【図３】振幅合成器の具体的な構成例である。FIG. 3 is a specific example of the configuration of an amplitude synthesizer.

【図４】波形形成器、制御信号形成器、及びスイッチ回
路の具体的な構成例である。FIG. 4 is an example of a specific configuration of a waveform former, a control signal former, and a switch circuit.

【図５】図１に示した実施例の動作説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【図６】図１に示した実施例の動作説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１　　直交高域濾波器（第１の直交高域濾波器）２　　
同相高域濾波器（第１の同相高域濾波器）３　　振幅合
成器（第１の振幅合成器）４　　直交高域濾波器（第２
の直交高域濾波器）５　　同相高域濾波器（第２の同相
高域濾波器）６　　振幅合成器（第２の振幅合成器）７
　　制御信号形成器 ８　　波形形成器 ９　　スイッチ回路 １０　　加算器1 Orthogonal high-pass filter (first orthogonal high-pass filter) 2
In-phase high-pass filter (first in-phase high-pass filter) 3 Amplitude synthesizer (first amplitude synthesizer) 4 Quadrature high-pass filter (second
(orthogonal high-pass filter) 5 In-phase high-pass filter (second in-phase high-pass filter) 6 Amplitude synthesizer (second amplitude synthesizer) 7
Control signal former 8 Waveform former 9 Switch circuit 10 Adder

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】入力信号である第１の信号が供給されて、
第２の信号を出力する第１の同相高域濾波器と、前記第
１の信号が供給されて、第３の信号を出力する第１の直
交高域濾波器と、前記第２及び第３の信号が供給され、
その２つの信号をベクトル合成することによって得られ
た振幅値を有する第４の信号を出力する第１の振幅合成
器と、前記第２及び第４の信号が供給され、エッジ強調
成分である第５の信号を出力する波形形成器と、前記第
４の信号が供給されて、第６の信号を出力する第２の同
相高域濾波器と、前記第４の信号が供給されて、第７の
信号を出力する第２の直交高域濾波器と、前記第６及び
第７の信号が供給され、その２つの信号をベクトル合成
することによって得られた振幅値を有する第８の信号を
出力する第２の振幅合成器と、前記第７及び第８の信号
が供給され、前記第８の信号に対する前記第７の信号の
比率に基づいて第９の信号を出力する制御信号形成器と
、前記第５及び第９の信号が供給され、前記第９の信号
を制御信号とし、前記第１の信号の波形変化部の中で、
前記第４の信号の波形変化部として検出される信号区間
に対して、前記第５の信号をエッジ強調成分として出力
するスイッチ回路と、前記第１の信号及び前記スイッチ
回路の出力信号が供給され、前記第１の信号に前記スイ
ッチ回路の出力信号を加えることによって、前記第１の
信号のエッジが強調された出力信号を得る加算器とより
構成したことを特徴とする画質改善装置。Claim 1: A first signal, which is an input signal, is supplied;
a first in-phase high pass filter that outputs a second signal; a first quadrature high pass filter that is supplied with the first signal and outputs a third signal; signal is supplied,
a first amplitude synthesizer that outputs a fourth signal having an amplitude value obtained by vector-combining the two signals; a first amplitude synthesizer that is supplied with the second and fourth signals; a second in-phase high-pass filter that is supplied with the fourth signal and outputs a sixth signal; a second in-phase high-pass filter that is supplied with the fourth signal and outputs a sixth signal; a second orthogonal high-pass filter that outputs a signal, and is supplied with the sixth and seventh signals, and outputs an eighth signal having an amplitude value obtained by vector-combining the two signals. a second amplitude synthesizer that is supplied with the seventh and eighth signals and outputs a ninth signal based on the ratio of the seventh signal to the eighth signal; The fifth and ninth signals are supplied, the ninth signal is used as a control signal, and in the waveform changing section of the first signal,
A switch circuit that outputs the fifth signal as an edge emphasis component, and an output signal of the first signal and the switch circuit are supplied to a signal section detected as a waveform changing portion of the fourth signal. . An image quality improvement device comprising: an adder that obtains an output signal in which edges of the first signal are emphasized by adding an output signal of the switch circuit to the first signal.