JPH04273775A - Picture quality improving device - Google Patents
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Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
【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、及び、画像データを扱う各種画
像処理装置等に好適な画質改善装置に関する。そして、
この発明は、特にエッジ強調を観賞者に違和感を与える
ことなく自然な形で行い、再生画像の鮮鋭度及び解像度
を改善できると共に、デジタル回路化に適した画質改善
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).
) The present invention relates to an image quality improvement device suitable for various video devices such as television receivers, video tape recorders (VTRs), and printers, and various image processing devices that handle image data. and,
The purpose of this invention is to provide an image quality improvement device that can perform edge enhancement in a natural manner without causing any discomfort to viewers, improve the sharpness and resolution of reproduced images, and is suitable for digital circuits. There is.
【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、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, the second-order differential waveform, which is the contour correction component, has a peak far 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、元の信号の波形変化部(エッジ部)の中
点位置に波形段差を付加することによるエッジ強調によ
り、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、デジタル回路化に適した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 preshoot and overflow by adding a waveform step to the midpoint position of the waveform change part (edge part) of the original signal. In order to create an image quality improvement device that can prevent unnatural contour correction caused by shots, improve sharpness and resolution in a natural manner without giving viewers a sense of discomfort, and is suitable for digital circuitization. The point is what measures should be taken.
【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の信号を所定
時間遅延させた第2の信号と、前記第2の信号を前記所
定時間遅延させた第3の信号とを出力する遅延回路と、
前記第2の信号が供給されて、1次微分信号である第4
の信号と、2次微分信号である第5の信号とを出力する
微分回路と、前記第4及び第5の信号が供給され、前記
第4及び第5の信号の極性の組合わせに応じて変化する
、制御信号である第6の信号を出力する制御信号形成回
路と、前記第1、第2、第3、及び第6の信号が供給さ
れ、制御信号である前記第6の信号に応じて、前記第1
、第2、及び第3の信号の内の1つを選択して出力する
信号選択回路とより構成し、前記信号選択回路は、前記
第4及び第5の信号の極性が同極性のとき、前記第3の
信号を出力し、前記第4及び第5の信号の極性が異なる
極性のとき、前記第1の信号を出力し、前記第4及び第
5の信号の少なくとも一方の信号の値がゼロのとき、前
記第2の信号を出力して、前記入力信号である第1の信
号のエッジが強調された出力信号を得ることを特徴とす
る画質改善装置を提供するものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a second signal obtained by delaying a first signal as an input signal by a predetermined time, and a delay circuit that outputs a time-delayed third signal;
The second signal is supplied with a fourth signal, which is a first-order differential signal.
a differential circuit that outputs a signal of a control signal forming circuit that outputs a sixth signal that is a control signal that changes; the first, second, third, and sixth signals are supplied; Then, the first
, a signal selection circuit that selects and outputs one of the second and third signals, and when the fourth and fifth signals have the same polarity, The third signal is output, and when the fourth and fifth signals have different polarities, the first signal is output, and the value of at least one of the fourth and fifth signals is The present invention provides an image quality improvement device characterized in that when the input signal is zero, the second signal is outputted to obtain an output signal in which the edges of the first signal, which is the input signal, are emphasized.
【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。また、図2は微分回路の特性を示す図、図3は
制御信号形成回路及び信号選択回路の具体的な構成例を
示す図、図4,図5,図6はそれぞれ図1に示した実施
例の動作説明図である。図4〜図6では、説明をわかり
やすくするために、波形傾斜部の段差を誇張して表現し
てある。また、具体的回路例としてデジタル回路を挙げ
る場合でも、その動作説明をわかりやすくするため、図
4〜図6では、その回路の信号波形をアナログ波形とし
て示すものとする。図1において、1及び2は同一の遅
延時間を有する遅延回路、3及び4は同一の特性を有す
る微分回路、5は制御信号形成回路、6は信号選択回路
である。なお、説明の便宜上、各回路自体の処理時間に
よる信号の遅れ、及びその遅れを単に補正するためだけ
に通常用いられる遅延回路等は、省略するものとする。
この画質改善装置の扱う入力信号としては、各種映像信
号、輝度信号、RGB信号等が考えられる。まず、ライ
ンL1から入来する入力信号S1が、図4(a)に示す
ようなバーパルス波形の信号である場合について説明す
る。この信号はTV映像信号の輝度信号の一波形例であ
り、周波数成分が上限周波数4MHz までに帯域制限
されているものとする。入力信号S1は、遅延回路1に
供給される。遅延回路1の有する遅延時間Tは、DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of an image quality improving apparatus according to the present invention. In addition, FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of the differentiating circuit, FIG. 3 is a diagram showing specific configuration examples of the control signal forming circuit and the signal selection circuit, and FIGS. 4, 5, and 6 are diagrams showing the implementation shown in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of an example operation. In FIGS. 4 to 6, the steps of the waveform slope are exaggerated to make the explanation easier to understand. Furthermore, even when a digital circuit is cited as a specific example of a circuit, the signal waveforms of the circuit are shown as analog waveforms in FIGS. 4 to 6 in order to make the explanation of its operation easier to understand. In FIG. 1, 1 and 2 are delay circuits having the same delay time, 3 and 4 are differentiating circuits having the same characteristics, 5 is a control signal forming circuit, and 6 is a signal selection circuit. For convenience of explanation, signal delays due to the processing time of each circuit itself, and delay circuits and the like that are normally used simply to correct the delays will be omitted. As input signals handled by this image quality improvement device, various video signals, luminance signals, RGB signals, etc. can be considered. First, a case will be described in which the input signal S1 coming from the line L1 is a signal with a bar pulse waveform as shown in FIG. 4(a). This signal is an example of a waveform of a luminance signal of a TV video signal, and the frequency component is band-limited to an upper limit frequency of 4 MHz. Input signal S1 is supplied to delay circuit 1. The delay time T of the delay circuit 1 is
【00
06】00
06]
【数1】[Math 1]
【0007】てある。この遅延時間Tの値は、TV映像
信号を量子化し、デジタル系で信号処理する際に通常用
いられる標本化周波数fs (fs =4fsc)を基
に設定された値であり、遅延時間Tは標本化周期に一致
している。TV映像信号の周波数成分が4MHz まで
で帯域制限されている場合には、理想特性から求められ
る次式のインパルス応答、[0007] The value of this delay time T is a value set based on the sampling frequency fs (fs = 4fsc) that is normally used when quantizing a TV video signal and processing the signal in a digital system. It corresponds to the period of change. If the frequency component of the TV video signal is band-limited up to 4MHz, the impulse response obtained from the ideal characteristics is as follows:
【0008】[0008]
【数2】[Math 2]
【0009】の半値幅(約150.8ns)から、遅延
時間Tの値を次式、From the half width (approximately 150.8 ns) of
【0010】0010
【数3】[Math 3]
【0011】即ち、半値幅の1/2以下の値に設定する
ことで、この発明の目的は達成される。遅延回路1で、
時間Tだけ遅延した出力信号S2を図4(b)に示す。
次段の遅延回路2は、遅延回路1と同一機能の回路であ
り、供給された信号S2をさらに時間Tだけ遅延した信
号S3(図4(c)参照)を出力する。遅延回路1の出
力信号S2は、微分回路3にも供給される。微分回路3
の特性は、図2(a)に示す特性であり、周波数特性の
虚数部が、That is, the object of the present invention can be achieved by setting the value to be less than 1/2 of the half width. In delay circuit 1,
The output signal S2 delayed by time T is shown in FIG. 4(b). The next-stage delay circuit 2 has the same function as the delay circuit 1, and outputs a signal S3 (see FIG. 4(c)) obtained by further delaying the supplied signal S2 by a time T. The output signal S2 of the delay circuit 1 is also supplied to the differentiating circuit 3. Differential circuit 3
The characteristic is the characteristic shown in FIG. 2(a), and the imaginary part of the frequency characteristic is
【0012】0012
【数4】[Math 4]
【0013】で表され、実数部が0となる。微分回路3
のインパルス応答を図2(b)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4M
Hz 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微分回路3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。微分回路3により、図4(d)に示す信号S4(1
次微分信号)が得られる。遅延回路3の出力信号S4は
、微分回路3と同一特性の微分回路4に供給される。
微分回路4の出力信号S5(2次微分信号)は、図4(
e)に示す波形となる。次段の制御信号形成回路5には
、微分回路3及び微分回路4の各出力信号S4,S5が
供給される。そして、制御信号形成回路5は、信号S4
,S5の極性の組合わせに応じて、制御信号Scを形成
する。制御信号Sc は、次式(5)に示す3つの信号
Sc1,Sc2,Sc3から成る、ローアクティブ(負
論理)のロジック信号である。信号Sc1,Sc2,S
c3の各波形図を図4(g),(h),(f)に示す。The real part is 0. Differential circuit 3
The impulse response of is shown in FIG. 2(b). The illustrated impulse response waveform has an upper limit frequency of 4M, like a TV video signal.
This is a waveform obtained for a signal band-limited at Hz. The differentiating circuit 3 having such characteristics can be configured 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. The differentiating circuit 3 generates the signal S4(1) shown in FIG. 4(d).
(order differential signal) is obtained. The output signal S4 of the delay circuit 3 is supplied to a differentiating circuit 4 having the same characteristics as the differentiating circuit 3. The output signal S5 (secondary differential signal) of the differentiating circuit 4 is shown in FIG.
The waveform is shown in e). The output signals S4 and S5 of the differentiating circuit 3 and the differentiating circuit 4 are supplied to the control signal forming circuit 5 at the next stage. Then, the control signal forming circuit 5 generates a signal S4
, S5, the control signal Sc is formed according to the combination of polarities of the signals. The control signal Sc is a low active (negative logic) logic signal consisting of three signals Sc1, Sc2, and Sc3 shown in the following equation (5). Signals Sc1, Sc2, S
Each waveform diagram of c3 is shown in FIGS. 4(g), (h), and (f).
【0014】[0014]
【数5】[Math 5]
【0015】以上のように、信号S4,S5の値が、正
と負または負と正で異なる極性のとき、信号Sc1が0
(Low)となり、信号S4,S5の値の少なくとも一
方の値が0のとき、信号Sc2が0(Low)となり、
信号S4,S5の値が、共に正または共に負で同極性の
とき、信号Sc3が0(Low)となる。制御信号形成
回路5を実現する回路例を図3(a)に示す。図示した
制御信号形成回路5は、TTL−ICや、ROMなどに
よるテーブル・ルックアップ方式で実現できる。信号S
4,S5を2の補数表示のデジタル信号とする。乗算器
3−1で信号S4と信号S5との乗算を行い、その出力
S45を比較器3−2〜3−4に供給する。比較器3−
2は、信号S45を0(GND)と比較して、信号S4
5がGNDより小さい値のとき(S45<0)は出力S
c1を0(Low)とし、信号S45がGND以上の値
のとき(0≦S45)は出力Sc1を1(High)と
する。比較器3−3は、信号S45を0(GND)と比
較して、信号S45がGNDと等しい値のとき(S45
=0)は出力Sc2を0(Low)とし、信号S45が
それ以外の値のとき(S45≠0)は出力Sc2を1(
High)とする。比較器3−4も、信号S45を0(
GND)と比較して、信号S45がGNDより大きい値
のとき(0<S45)は出力Sc3を0(Low)とし
、信号S45がそれ以外の値のとき(S45≦0)は出
力Sc3を1(High)とする。こうして、制御信号
形成回路5は、制御信号Sc(信号Sc1,Sc2,S
c3)を形成し出力する。前述の信号S4,S5は、高
域濾波器の出力信号であるため、一般的にみて、高周波
雑音成分を多く含んでいる危険性がある。こうした雑音
成分に対する制御信号形成回路5の性能を向上させるた
め、比較器3−2〜3−4における比較基準値を、0(
GND)でなく小さな正の値β(高周波雑音成分のレベ
ル程度の値)に設定する。比較器3−2は、信号S45
をβと比較して、信号S45が−βより小さい値のとき
(S45<−β)は出力Sc1を0(Low)とし、信
号S45が−β以上の値のとき(−β≦S45)は出力
Sc1を1(High)とする。比較器3−3は、信号
S45をβと比較して、信号S45の絶対値がβ以下の
とき(|S45|≦β)は出力Sc2を0(Low)と
し、信号S45がそれ以外の値のとき(β<|S45|
)は出力Sc2を1(High)とする。比較器3−4
も、信号S45をβと比較して、信号S45がβより大
きい値のとき(β<S45)は出力Sc3を0(Low
)とし、信号S45がβ以下の値のとき(S45≦β)
は出力Sc3を1(High)とする。比較基準値βの
設定により、制御信号形成回路5は、耐雑音性能が向上
する。ここで図1にもどって、制御信号Sc(信号Sc
1,Sc2,Sc3)、及び信号S1,S2,S3は、
次段の信号選択回路6に供給される。信号選択回路6は
、制御信号Scに応じて、信号S1,S2,S3の内の
1つの信号を選択出力する。信号選択回路6の出力So
は、次式(6)に示すものとなる。As described above, when the values of the signals S4 and S5 have different polarities between positive and negative or negative and positive, the signal Sc1 becomes 0.
(Low), and when at least one of the values of the signals S4 and S5 is 0, the signal Sc2 becomes 0 (Low),
When the values of the signals S4 and S5 are both positive or negative and have the same polarity, the signal Sc3 becomes 0 (Low). An example of a circuit implementing the control signal forming circuit 5 is shown in FIG. 3(a). The illustrated control signal forming circuit 5 can be realized by a table lookup method using a TTL-IC, ROM, or the like. Signal S
4, S5 is a digital signal expressed in two's complement. The multiplier 3-1 multiplies the signal S4 and the signal S5, and supplies the output S45 to the comparators 3-2 to 3-4. Comparator 3-
2 compares the signal S45 with 0 (GND) and outputs the signal S4.
When 5 is smaller than GND (S45<0), the output S
c1 is set to 0 (Low), and when the signal S45 has a value equal to or higher than GND (0≦S45), the output Sc1 is set to 1 (High). The comparator 3-3 compares the signal S45 with 0 (GND), and when the signal S45 has a value equal to GND (S45
= 0), the output Sc2 is set to 0 (Low), and when the signal S45 is any other value (S45≠0), the output Sc2 is set to 1 (
High). The comparator 3-4 also sets the signal S45 to 0 (
GND), when the signal S45 has a value larger than GND (0<S45), the output Sc3 is set to 0 (Low), and when the signal S45 has a value other than that (S45≦0), the output Sc3 is set to 1. (High). In this way, the control signal forming circuit 5 generates the control signal Sc (signals Sc1, Sc2, S
c3) is formed and output. Since the aforementioned signals S4 and S5 are output signals of a high-pass filter, there is a risk that they generally contain a large amount of high-frequency noise components. In order to improve the performance of the control signal forming circuit 5 against such noise components, the comparison reference values in the comparators 3-2 to 3-4 are set to 0(
GND) but a small positive value β (a value approximately equal to the level of high-frequency noise components). Comparator 3-2 receives signal S45
is compared with β, and when the signal S45 is a value smaller than -β (S45<-β), the output Sc1 is set to 0 (Low), and when the signal S45 is a value greater than or equal to -β (-β≦S45), the output Sc1 is set to 0 (Low). The output Sc1 is set to 1 (High). The comparator 3-3 compares the signal S45 with β, and sets the output Sc2 to 0 (Low) when the absolute value of the signal S45 is less than or equal to β (|S45|≦β), and sets the output Sc2 to 0 (Low) when the signal S45 has other values. When (β<|S45|
) sets the output Sc2 to 1 (High). Comparator 3-4
Also, the signal S45 is compared with β, and when the signal S45 is larger than β (β<S45), the output Sc3 is set to 0 (Low).
), and when the signal S45 is less than or equal to β (S45≦β)
sets the output Sc3 to 1 (High). By setting the comparison reference value β, the noise resistance performance of the control signal forming circuit 5 is improved. Returning to FIG. 1, control signal Sc (signal Sc
1, Sc2, Sc3), and the signals S1, S2, S3 are
The signal is supplied to the next stage signal selection circuit 6. The signal selection circuit 6 selectively outputs one of the signals S1, S2, and S3 according to the control signal Sc. Output So of signal selection circuit 6
is shown in the following equation (6).
【0016】[0016]
【数6】[Math 6]
【0017】即ち、信号選択回路6は、制御信号Sc1
が0(Low)のとき、信号S1を選択出力し、制御信
号Sc2が0(Low)のとき、信号S2を選択出力し
、制御信号Sc3が0(Low)のとき、信号S3を選
択出力する。That is, the signal selection circuit 6 selects the control signal Sc1.
When is 0 (Low), the signal S1 is selectively output, when the control signal Sc2 is 0 (Low), the signal S2 is selectively output, and when the control signal Sc3 is 0 (Low), the signal S3 is selectively output. .
【0018】信号選択回路6を実現する回路例を図3(
c)に示す。ブロック3−5,3−6,3−7はスイッ
チ回路である。各スイッチ回路3−5〜3−7には、信
号S1〜S3がそれぞれ供給され、制御信号Sc1〜S
c3の内の1つが0(Low)のとき、その制御信号が
供給されているスイッチ回路がオンとなり、信号S1〜
S3の内のどれか1つが、共通化された出力端子から出
力される。各スイッチ回路3−5〜3−7は、同一構成
の回路である。図3(b)に、スイッチ回路3−5〜3
−7の具体的回路例として、スイッチ回路3−5を代表
として示す。信号S1,Soを8bit,2の補数表示
のものとする。ブロック3−10〜3−17は制御端子
付のバッファ回路であり、共通化された制御端子には、
制御信号Sc1が供給されている。この制御信号Sc1
が0(Low)のときに、入力信号S1、即ち、S10
(LSB)〜S17(MSB)は、そのまま出力So(
即ち、S00(LSB)〜S07(MSB))として出
力される。制御信号Sc1が1(High)のときには
、出力はトライステートまたはハイインピーダンス状態
となる。こうして得られる信号選択回路6の出力信号S
o(この画質改善装置の出力)は、図4(i)に示す波
形となる。An example of a circuit for realizing the signal selection circuit 6 is shown in FIG.
Shown in c). Blocks 3-5, 3-6, and 3-7 are switch circuits. Signals S1 to S3 are supplied to each switch circuit 3-5 to 3-7, respectively, and control signals Sc1 to S
When one of c3 is 0 (Low), the switch circuit to which that control signal is supplied is turned on, and the signals S1 to
Any one of S3 is output from the shared output terminal. Each of the switch circuits 3-5 to 3-7 has the same configuration. In FIG. 3(b), switch circuits 3-5 to 3
As a specific circuit example of -7, a switch circuit 3-5 is shown as a representative. The signals S1 and So are assumed to be 8-bit, two's complement representation. Blocks 3-10 to 3-17 are buffer circuits with control terminals, and the common control terminals include
A control signal Sc1 is supplied. This control signal Sc1
is 0 (Low), the input signal S1, that is, S10
(LSB) to S17 (MSB) are output as they are So(
That is, it is output as S00 (LSB) to S07 (MSB)). When the control signal Sc1 is 1 (High), the output is in a tristate or high impedance state. The output signal S of the signal selection circuit 6 obtained in this way
o (output of this image quality improvement device) has a waveform shown in FIG. 4(i).
【0019】この出力波形Soを入力波形S1と比較す
ると、出力波形Soは、入力波形S1の波形変化部(エ
ッジ部)のほぼ中間点に波形段差が付加され、波形傾斜
部の傾斜が急峻となっており、適格にエッジ強調された
波形となっていることがわかる。出力信号So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4(i)に示す出力波
形So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So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S1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 So with the input waveform S1, the output waveform So has a waveform step added at approximately the midpoint of the waveform changing part (edge part) of the input waveform S1, and the slope of the waveform slope part is steep. It can be seen that the waveform has properly edge-emphasized edges. By reproducing the output signal So, a contour-corrected image can be obtained. In addition, as can be seen from the output waveform So shown in FIG. 4(i), the edge enhancement processing of this image quality improvement device is effective against edges that exceed the amplitude of the original signal, such as preshoot and overshoot, as in conventional contour correction. This is not an enhancement process, but 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. In this way, the signal So output from the line L2 has new sideband components formed as a result of edge emphasis, and becomes a signal to which a spectrum beyond the original band of the input signal S1 has been newly added. . The addition of this new spectrum equivalently gives the viewer the impression that the resolution of the original signal has been improved, and serves to improve the sharpness of the image.
【0020】ここで、信号So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4(j
)に示すように、より急峻な傾斜であれば、同図(k)
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(l)に示すように緩かな傾斜に対しては、
同図(m)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、エッジ強調処理の度合は、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。Here, the steepness of the edge portion of the signal So (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 4 (j
), if the slope is steeper, as shown in (k) in the same figure.
A strong degree of edge enhancement is performed as shown in . On the other hand, for a gentle slope as shown in figure (l),
Edge enhancement is performed to a weak degree as shown in FIG. 4(m). In this way, the degree of edge enhancement processing depends on the frequency of the input signal and has a perfect correlation with the input signal, so this image quality improvement device can produce a natural shape without causing any discomfort to the viewer. With this, sharpness and resolution can be improved.
【0021】また、図示した実施例は、複雑な回路構成
で高価な直交高域濾波器及び同相高域濾波器を用いずに
、それら濾波器よりも簡単な回路構成で低コストの微分
回路により制御信号Scを形成でき、適格にエッジ強調
された信号を得ている。従って、本発明者による先の特
許願(出願日 平成3年2月27日,整理番号 H
03000046 )に比べて、装置全体の低コスト化
を図れる。Moreover, the illustrated embodiment does not use an expensive quadrature high-pass filter or in-phase high-pass filter with a complicated circuit configuration, but uses a low-cost differentiation circuit with a simpler circuit configuration than those filters. The control signal Sc can be formed, and a signal whose edges are properly emphasized is obtained. Therefore, the earlier patent application filed by the present inventor (filing date: February 27, 1991, reference number: H
03000046), the cost of the entire device can be reduced.
【0022】図5(a)〜(i)は、図4(a)の入力
信号に比べてパルス幅の狭いパルス信号が、前記実施例
の画質改善装置に入来した場合の各部の動作波形を、図
4(a)〜(i)に対応させて示したものである。図5
(i)に示す信号So にエッジ強調効果が現れている
のがわかる。図6(a)〜(i)は、周波数が約2MH
zの正弦波が入来した場合の各部の動作波形を、図4(
a)〜(i)に対応させて示したものである。図6(i
)に示す信号So にもエッジ強調効果が現れているの
がわかる。FIGS. 5(a) to 5(i) show operating waveforms of various parts when a pulse signal having a narrower pulse width than the input signal of FIG. 4(a) enters the image quality improvement device of the above embodiment. are shown in correspondence with FIGS. 4(a) to (i). Figure 5
It can be seen that the edge enhancement effect appears in the signal So shown in (i). In FIGS. 6(a) to (i), the frequency is approximately 2 MH
Figure 4 (
These are shown in correspondence with a) to (i). Figure 6(i
It can be seen that the edge enhancement effect also appears in the signal So shown in ).
【0023】なお、微分回路3,4の特性として図2(
a)に示した特性を用いたが、微分回路3,4の特性と
して図2(c)に示す特性を用いてもよい。図2(c)
に示す特性は次式(7)に示す特性である。Note that the characteristics of the differentiating circuits 3 and 4 are shown in FIG.
Although the characteristics shown in a) are used, the characteristics shown in FIG. 2(c) may be used as the characteristics of the differentiating circuits 3 and 4. Figure 2(c)
The characteristic shown in is the characteristic shown in the following equation (7).
【0024】[0024]
【数7】[Math 7]
【0025】また、図2(a),(c)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。なお、微分回路3,4を前述したトラ
ンスバーサルフィルタなどで実現した場合には、必然的
に信号の遅延が発生する。よって、図1に示した実施例
を上記のように動作させるには、トランスバーサルフィ
ルタによる遅延時間を補正するための遅延回路が必要で
ある。しかし、この実施例の説明では、トランスバーサ
ルフィルタによる遅延時間は本発明の本質には関係なく
、また、それを補正する遅延回路を入れて説明した場合
には、かえって説明が複雑でわかりにくくなると思われ
るので、微分回路3,4の遅延時間を0として説明した
。Furthermore, each of the characteristics shown in FIGS. 2(a) and 2(c) may be subjected to band limitation to cut signals outside the frequency range in which the input signal exists. This leads to improved noise resistance performance. Note that if the differentiating circuits 3 and 4 are implemented using the above-mentioned transversal filters, a signal delay will inevitably occur. Therefore, in order to operate the embodiment shown in FIG. 1 as described above, a delay circuit is required to correct the delay time caused by the transversal filter. However, in the explanation of this embodiment, the delay time caused by the transversal filter is not related to the essence of the present invention, and if a delay circuit to correct it is included in the explanation, the explanation will be complicated and difficult to understand. Therefore, the delay time of the differentiating circuits 3 and 4 is assumed to be 0 in the explanation.
【0026】上記実施例では、入力信号として、上限周
波数4MHz までに帯域制限された輝度信号をあげた
が、本発明の画質改善装置は、RGB信号などのベース
バンド系全ての映像信号及び画像信号を扱うことができ
る。
また、この画質改善装置は、CG(コンピュータグラフ
ィックス)画像や、自然画像を扱う画像処理装置にも好
適である。特に、デジタル化された画像データに対して
は、本発明と等価な輪郭補正処理、エッジ強調処理が、
コンピュータを使用したソフトウェア処理によっても実
現でき、本発明は、画像データのソフトウェアによる加
工処理にも応用できる。さらにまた、本発明は、デジタ
ル伝送系の波形歪によって発生するアイパターンの劣化
を改善することにも有効である。In the above embodiment, the input signal is a luminance signal band-limited to an upper limit frequency of 4 MHz, but the image quality improvement device of the present invention can input all baseband video signals and image signals such as RGB signals. can be handled. This image quality improvement device is also suitable for image processing devices that handle CG (computer graphics) images and natural images. In particular, for digitized image data, contour correction processing and edge enhancement processing equivalent to the present invention are
This can also be realized by software processing using a computer, and the present invention can also be applied to processing of image data by software. Furthermore, the present invention is also effective in improving eye pattern deterioration caused by waveform distortion in a digital transmission system.
【0027】[0027]
【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)エッジ強調を、入力信号の傾斜部分の中点に波形
段差を適格に付加することにより行い、その結果、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
力信号が得られるので、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)入力信号に対するエッジ強調の度合は、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。
(ニ)複雑な回路構成の濾波器を用いずに、簡単な回路
構成で低コストの微分回路により制御信号Scを形成で
きるので、装置全体の低コスト化が図れる。
(ホ)本発明の各構成要素は、従来の回路を組合わせる
ことによりそれぞれ構成できるので、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) Edge enhancement is performed by properly adding a waveform step to the midpoint of the slope part of the input signal, and as a result, an output signal with frequency components outside the frequency band of the input signal is obtained. , contour correction of the reproduced image can be performed. (b) This is an edge enhancement process within the amplitude of the original signal, rather than an edge enhancement that exceeds the amplitude of the original signal such as preshoot or overshoot as in conventional contour correction. 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) The degree of edge enhancement for 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 can produce a natural image without causing any discomfort to the viewer. sharpness and resolution can be improved. (d) Since the control signal Sc can be formed by a low-cost differential circuit with a simple circuit configuration without using a filter with a complicated circuit configuration, the cost of the entire device can be reduced. (E) Each component of the present invention can be configured by combining conventional circuits, so the image quality improvement device of the present invention can be easily manufactured and has a wide range of uses.
【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】微分回路の特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of a differentiating circuit.
【図3】制御信号形成回路及び信号選択回路の具体的な
構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a specific configuration example of a control signal forming circuit and a signal selection circuit.
【図4】図1に示した実施例の動作説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment shown in FIG. 1;
【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;
1,2 遅延回路 3,4 微分回路 5 制御信号形成回路 6 信号選択回路 1, 2 Delay circuit 3,4 Differential circuit 5 Control signal formation circuit 6 Signal selection circuit
Claims (1)
させた第2の信号と、前記第2の信号を前記所定時間遅
延させた第3の信号とを出力する遅延回路と、前記第2
の信号が供給されて、1次微分信号である第4の信号と
、2次微分信号である第5の信号とを出力する微分回路
と、前記第4及び第5の信号が供給され、前記第4及び
第5の信号の極性の組合わせに応じて変化する、制御信
号である第6の信号を出力する制御信号形成回路と、前
記第1、第2、第3、及び第6の信号が供給され、制御
信号である前記第6の信号に応じて、前記第1、第2、
及び第3の信号の内の1つを選択して出力する信号選択
回路とより構成し、前記信号選択回路は、前記第4及び
第5の信号の極性が同極性のとき、前記第3の信号を出
力し、前記第4及び第5の信号の極性が異なる極性のと
き、前記第1の信号を出力し、前記第4及び第5の信号
の少なくとも一方の信号の値がゼロのとき、前記第2の
信号を出力して、前記入力信号である第1の信号のエッ
ジが強調された出力信号を得ることを特徴とする画質改
善装置。1. A delay circuit that outputs a second signal obtained by delaying a first signal that is an input signal by a predetermined time, and a third signal obtained by delaying the second signal by the predetermined time; Second
a differentiation circuit that is supplied with the signal and outputs a fourth signal that is a first-order differential signal and a fifth signal that is a second-order differential signal; a control signal forming circuit that outputs a sixth signal that is a control signal that changes depending on a combination of polarities of the fourth and fifth signals, and the first, second, third, and sixth signals; is supplied, and the first, second,
and a signal selection circuit that selects and outputs one of the third signals, and the signal selection circuit selects one of the third signals when the polarities of the fourth and fifth signals are the same. outputting a signal, when the fourth and fifth signals have different polarities, outputting the first signal, and when the value of at least one of the fourth and fifth signals is zero; An image quality improvement device characterized by outputting the second signal to obtain an output signal in which edges of the first signal, which is the input signal, are emphasized.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3058273A JPH04273775A (en) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Picture quality improving device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3058273A JPH04273775A (en) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Picture quality improving device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04273775A true JPH04273775A (en) | 1992-09-29 |
Family
ID=13079581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3058273A Pending JPH04273775A (en) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | Picture quality improving device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04273775A (en) |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3058273A patent/JPH04273775A/en active Pending
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