JPH071925B2 - 分離可能な２次元フイルタを使用するビデオ映像の実時間局部増強装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［従来の技術］ 本発明は、ラスター映像のローカルセグメントに相当す
る信号の統計を使用することによるラスター発生ビデオ
信号の実時間処理に関する。

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

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

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

局部適応増強の１例は、文献（“Local adaptive Enh
ancement:A General Discussion In Fast Impleme
ntations"E.C.ドリスコールその他、1983年Machine Pr
ocessing Of Remotely Sensed Data Symposium）
に記載されている。実時間のローカルエリアコントラス
ト増強アルゴリズムを使用する１方法は、文献（“Real
−Time Adaptive Contrast Enhancement"、P.M.Nare
ndra Et Al、IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANA
LYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE、Vol.PANI−３、N
o.6、1981年11月）に記載されている。

ナレンドラ（Narendra）装置では、映像エリア信号の統
計計算は分離可能な２次元低域通過フィルタによって行
われる。フィルタは水平方向でフィルタ処理するために
通常の第１フィルタ部分からなる。水平フィルタ部分は
垂直方向でフィルタ処理する反復的１次元フィルタと直
列である。結果的に、空間位相遅延が、ビデオ信号によ
って生じた映像とフィルタによって生じた信号出力との
間に生じる。その結果、フィルタによって評価される映
像シーンエリア中の点での統計は、その点に近付くが取
囲まない不均整な局部エリアにのみ基づいている。その
ため、計算された統計は点の回りの局部エリアの残りに
対する映像シーン特性を考慮していない。

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

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

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

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

［問題点解決のための手段］ 本発明は、従来のローカルエリアエンハンスメント装置
の欠点を克服し、前記点を含むシーンエリア内で測定さ
れたシーンの変化に基づくシーン映像中の１点における
統計を計算するように共同する高次の状態変数水平およ
び垂直フィルタを有する分離可能な２次元フィルタによ
って前記目的を達成する。分離可能なフィルタは生じた
統計信号の位相を調節し、実質上シーンを発生させるビ
デオ信号の位相に一致させる。

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

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

さらに、装置は統計信号の位相を調節する処理部分とフ
ィルタ部分との間で結合された位相調節部分を含み、入
力ビデオ信号の位相と一致させ、位相調節統計信号を処
理部分に供給する。

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

［実施例］ 本発明の装置は、第１図に示される。装置に対する入力
は、ビディコン、レーザディスク、またはビデオカセッ
トレコーダのようなビデオ出力装置によって発生させる
標準RS−170ビデオ信号からなる。既知のように、RS−1
70信号は、入力ビデオ信号によって変調された電子ビー
ムがラスター走査された映像を発生させるCRTスクリー
ンを有する標準ビデオモニタに直接供給される。ビーム
は通常スクリーンを横切って水平ラインを辿るように左
から右に移動され、再び左に素早く戻り、次のラインは
下がった位置から始まる。スクリーンの底部では、電子
ビームは反復プロセスで、トップ左角に戻される。通常
走査されたフォーマットトレースのビームの移動はラス
ターと呼ばれる方形パターンを辿る。ビームの動作はラ
スター走査と呼ばれる。

米国のビデオ標準は265.5ラインの２つのインターレー
スされたフィールドからなる毎秒30個のラスターフレー
ムで表示され、フィールドが毎秒60回表示される525ラ
スターラインである。

この明細書で説明される発明は、電子ビームが入力ビデ
オ信号によって変調されるときに発生された映像の質を
実時間で高める新しいハードウェア構造を使用する。
“実時間“とは、例えば、本発明が信号のロスなしで標
準ビデオ入力信号とのペースを保ち、通常のテレビカセ
ットと同じ型の生ビデオ映像を同時に示し、しかも表示
された映像の質を高めることができるということを意味
する。本発明はデジタルおよびアナログ処理を使用して
例えば表示された映像のコントラストを増加させる。

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

式（１）のアルゴリズムは、入力としてとσ_Ｘを与え
られたビデオアナログ処理回路の設計経験のあるアナロ
グ回路の技術者によってハードウェアで構成することが
できる。好ましい実施例では、式（１）のハードウェア
で構成したアルゴリズムは、実時間ビデオプロセッサブ
ロック10で具体化される。

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

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

標準的同期抽出およびタイミング回路14は、入力ビデオ
信号の水平および垂直同期成分を感知し、標準的なタイ
ミングおよび同期回路を使用して、ビデオフィールドの
最初を指示する垂直同期を表わす信号VSYNCを発生させ
る。同期抽出回路14はまた、水平掃引ラインの最初を指
示する信号HSYNCを供給する。また変換成分をクロック
する信号A/D CLKと本発明の装置中の種々の動作をクロ
ックし同期するマスタークロック信号とを供給する。

プロセッサブロック10で具体化されたアルゴリズムを行
なうのに必要な変数はすべて、ブロックに対する電圧信
号として入力される。変数とσ_Ｘは、後で詳細に説明
される一対の２次元の、プログラム可能な、低減通過フ
ィルタ16と18から得られる。他の変数σ_Ｄ、α、M_Dおよ
びＡは調節メカニズム20,21,22および23によって調節さ
れる可変DC電圧源の出力（図示されない）から得られ
る。電圧源20−23は、例えば、共通DC源に接続されたポ
テンショメータで構成することができる。

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

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

フィルタ16と18の動作は第２図で概要的に示される。知
られているように、局部加重平均と近似局部加重標準
偏差σ_Ｘの計算は、ＸとＸ−の絶対値の低域通過フィ
ルタ通過によってそれぞれ与えられる。これら統計値の
計算は局部エリアに対して行われるので、フィルタは２
次元である。つまり、フィルタは所望のエリアに対して
水平および垂直方向に備えなければならない。２次元の
フィルタは第２図に示され、入力（ＸまたはＸ−の絶
対値のいずれかである）は、入力ビデオ信号によって発
生されたビデオの各ラインをフィルタする水平低域通過
フィルタに対する入力である。１つのフィルタが符号27
によって示される垂直フィルタのアレイは水平フィルタ
と直列であり、入力信号の垂直方向のフィルタを行な
う。垂直フィルタは、水平にフィルタされた信号に対す
るナイキストサンプル要求に合う充分な数量を有するこ
とが好ましい。各垂直フィルタは、フィルタ応答が複数
の走査ラインにまたがるような有効な帯域幅を有する。
さらに、水平および垂直フィルタの帯域幅は、サンプル
要求によって設定されるこれら制限から統計値が計算さ
れるもっと大きい有効なローカルエリアを供給するよう
に調節される。

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

第3A図は、第１図のフィルタ16と18の好ましい構成を示
す。フィルタ16と18は第3B図に示されるデジタル制御論
理装置30によって制御され、このデジタル制御論理装置
30はマスタークロック、HSYNC、およびVSYNC信号を受信
するプログラム可能な論理アレイ（PLA）を具備するこ
とが好ましい。さらに、メカニズム24によって調節され
る可変電圧源の出力は、変換入力に供給されるDC信号レ
ベルに対応するコードからなるデジタル信号Ｄを発生さ
せる通常のアナログ−デジタル（A/D）変換器33を介し
て、論理回路にデジタル形式で供給される。デジタル制
御論理装置30は、フィルタの動作を制御するのに有用な
以下の各信号を発生させる：リセット（Ｒ）、ラッチ
（L₁とL₂）、出力転送（OT）、状態可変転送（Ｔ）、ア
ドレス（A₀−A₁）、書込み（WR）、出力選択（OS）、お
よびサンプル（S/H）。

第3A図のフィルタは入力信号（ＸまたはＸ−の絶対
値）を受信する高次水平フイルタ部分32を備えている。
好ましい実施例では、水平フィルタ32は、入力合計増幅
器40、第１の集積増幅器42、および第２の集積増幅器43
を具備する通常の２次、能動、状態可変フィルタを具備
する。集積増幅器42と43の帯域幅は、反転入力ポートに
結合される抵抗とキャパシタンスによって得られるRC時
定数によって設定される。帯域幅はデジタルに制御され
た抵抗41と45のそれぞれを調節することによって調節さ
れる。デジタル抵抗41と45を制御するデジタル信号は、
制御信号Ｄである。制御信号ＤはA/D変換器33の出力か
ら取り出され、そのためメカニズム24によって制御され
る可変電圧源の調節によって設定される。

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

第3A図のフィルタはまた、集積キャパシタ54の電圧をサ
ンプリングするように接続された通常の構成の第１のサ
ンプル保持（S/H）回路58を具備する。リセットスイッ
チ59はS/H回路58の動作の後で閉じられ、集積キャパシ
タ54を放電する。同様に、S/H回路60はリセットスイッ
チ61が閉じられたことによってその後放電される集積キ
ャパシタ56の電圧をサンプリングする。S/H回路58と60
にサンプリングして保持された電圧値は、マルチプレク
サ62を介してA/D変換器64に別々に供給される。変換器6
4からのデジタル化された出力は、フィールド記憶装置6
6の入力データポート（DATA IN）に供給される。フィ
ールド記憶装置66の出力ポートは、一対のデシタル−ア
ナログ変換器（DAC）68と70に接続されている。DAC68
は、集積キャパシタ54を充電するために、注入キャパシ
タ72を介して、フィルタ部分44によって構成された２次
フィルタ関数の１状態変数を表わす初期電圧に接続され
る。同様にDAC70の出力は、集積キャパシタ56を充電す
るために注入キャパシタ74を介してフィルタ部分44によ
って構成される２次フィルタ関数のもう一つの状態変数
を表わすもう一つの初期電圧に接続される。

キャパシタ54と56における状態変数電圧は、ビデオの各
ライン期間中にＮ回変化される。これは、キャパシタ54
と56における電圧のサンプリングと記憶により、各状態
変数が、現在のものに続くライン中の相当する映像点と
表示時間においてフィルタ機能を行うために、記憶され
るとともに再び使用されることから、第２図に示された
Ｎ垂直フィルタを効果的に提供することになる。

フィールド記憶装置66のデータ出力ポートはDAC76に接
続され、その出力は通常の低減通過再構成フィルタ77を
介して出力される。低域通過フィルタ77の出力は、フィ
ルタの出力として供給される。

動作中、入力信号は第3A図のフィルタに供給され、水平
フィルタ32によってまず処理され、信号ライン46によっ
てフィルタされた出力は、垂直フィルタ部分44に供給さ
れる。その後、Ｎ効果垂直フィルタは、集積キャパシタ
54と56とを初期状態に充電して垂直フィルタ部分44のフ
ィルタ状態変数を定期的に変化させることによって、フ
ィルタ信号と直列に順次スイッチされる。この様に、垂
直フィルタ部分は、Ｎ個の異なった垂直フィルタとして
現われるように時分割多重化される。

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

Ｎ垂直フィルタのいずれか一つの有効な動作時間（垂直
フィルタ動作時間）はｔ（掃引）/Nであり、ｔ（掃引）
はビデオの１水平ラインを掃引するのに必要な時間であ
り、Ｎは垂直フィルタ部分44が状態変数を変化させる回
数である。垂直フィルタの動作期間中、デジタル制御論
理装置（第3B図）30は、マルチプレクサ62がS/H回路58
または60のいずれかによって保持されている出力を選択
することができるようにマルチプレクサ62に制御信号を
供給する。OSの値が高い時、S/H回路60の出力が選択さ
れ、OSの値が低い時、回路58が選択されるのが好まし
い。S/H回路のいずれかが選択されると、保持値がA/D変
換器64に供給され、WR信号が低い状態に転換されると、
変換された値は以下で説明されるように記憶アドレスで
フィールド記憶装置66に記憶される。

フィールド記憶装置66から、記憶されている状態変数電
圧値を得て、それをDAC68と70を介して供給し、集積キ
ャパシタ54と56とを充電する読み出し動作は、書込み動
作と交互に行われる。読み出し動作は、WR信号が高い時
有効となり、アドレスがフィールド記憶装置66に供給さ
れる。DAC68と70は、フィールド記憶装置66からデータ
を受信するラッチ（図示されない）を有する。信号L₁に
より記憶装置66からのデータをDAC68のラッチが保持
し、信号L₂によりDAC70のラッチがデータを保持する。
ラッチを介してDACの68と70にステージされる割り当て
状態変数データが、その出力がDAC68と70に使用可能と
なるまでラッチに保持される。これにより集積キャパシ
タ54と56が充電されて、第ｉ番目の垂直フィルタの状態
変数が設定される。ラッチの動作のフェーズは、デジタ
ル制御論理装置30によって内部的に発生されたアドレス
／ラッチ制御（A/L CNTRL）によって示され、信号は第
４図に示される。立上り端78の間、L₂が発生され、立上
り端79では、L₁が発生される。

ｉ番目のフィルタの初期化と、サンプリング中のフィー
ルド記憶装置66が必要とするメモリ動作のシーケンスは
第４図に示される。まず、データが装置66から読み出さ
れ、A/L CNTRL信号の端78でDAC70にラッチされること
が好ましい。次に、S/H回路60に保持されたデータはWR
信号が端78に続いて低くなる時に記憶装置に書込まれ
る。アイドル状態が続く。その後、データはDAC68のラ
ッチに読み出され、それに続いてS/H回路58から記憶す
るためにデータが書込まれる。その後、DAC76に対する
フィルタ出力データが、フィールド記憶装置66から読み
出される。

第５図は、垂直フィルタ部分44に対する状態変数電圧値
の設定と記憶に含まれる動作のシーケンスを示す。一対
のメモリセクタマップ80と82は、フィールド記憶装置66
中のアドレス可能なメモリスペースの各セクタを表わ
す。メモリマップ80は集積キャパシタ54に供給された状
態変数電圧値の記憶のためにＮ連続アドレス可能記憶位
置を構成する。メモリマップ82は、アドレス可能記憶位
置の２次元256×Ｎマトリックスを有し、集積キャパシ
タ56に対する状態変数電圧値を記憶する。マトリックス
メモリマップ82と１次元メモリマップ80とに供給された
各水平アドレスは、垂直フィルタ（VF）の一つに相当す
るということは明白である。メモリマップ82をアクセス
するために供給された垂直アドレスは、既知のように、
ラスターフィールドの活動部分を形成するのに十分な25
6ビデオラインの一つに相当する。

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

第４図に戻ると、集積キャパシタ54と56をサンプルしク
リアするのに必要なリセットおよびサンプリング動作の
シーケンスが示されている。ｊ番目の垂直フィルタに対
する動作時間が始まる直前に、リセットＲ信号が供給さ
れ、リセットスイッチ59と61を動作させ、キャパシタ54
と56を放電する。同時に、DAC68と70はリセット値に保
持される。第４図のＲ信号波形に示されたリセット期間
に続いて、スイッチ59と61は、Ｒ信号が端83で上昇する
時に開かれる。次に、転送Ｔ信号の最初の立下がり端84
によって、ラッチに保持されている状態変数電圧値は、
DAC68と70に転送される。これによって、状態変数電圧
は、キャパシタ54と56に供給され、フィルタ部分44はｊ
番目の垂直フィルタとして動作し始める。これは、図
に、“フィルタ動作”と記載された転送Ｔは波形の部分
によって示される。

ｊ番目のフィルタ動作期間の終りに向けて、キャパシタ
54と56の状態変数電圧値はサンプルされ、S/H回路58と6
0に保持される。これは、サンプルＳ波形が信号転換86
に続く低い状態である時に生じる。

再び第3A図に戻ると、集積キャパシタ56のｊ番目の状態
変数電圧は、ｊ番目の垂直フィルタの出力を表わすこと
が認められる。しかしながら、よく知られているよう
に、水平及び垂直フィルタ部分により、処理された入力
信号と結果の処理された出力との間に位相差が生じ、キ
ャパシタ56で使用可能な出力信号にそれぞれ位相遅延が
もたらされる。この遅延は第６図に関して概要的に理解
される。

第６図は、第１図の処理されたビデオ出力信号Ｚによっ
て発生したビデオのフィールドの拡大部分を示す。符号
87は入力ビデオ信号Ｘの現在の状態に対応するラインの
映像要素を示す。符合88で示される複合遅延は、フィル
タ部分32と44によってもたらされ、水平位相成分（Δφ
_Ｈ）と垂直位相成分（Δφ_Ｖ）を含んでいる。

本発明の装置では、水平位相遅延は、多数のVFの動作期
間に相当する粗い測定として、またVF動作期間の一つ以
下の時間に担当する精密な部分として処理される。垂直
遅延は１フィールド中の多数の走査ラインとして処理さ
れる。入力ビデオ信号と空間的に位相を有している処理
された出力（またはσ_Ｘ）とを一致させるために、処
理された出力は、次にフィールドまで実時間ビデオプロ
セッサ10に戻されない。この様に、垂直フィルタ部分44
のｊ番目の状態変数電圧が供給された後、垂直アドレス
が垂直遅延に相当する多数のラインによってオフセット
され、水平アドレスが水平遅延の粗い部分に相当する多
数のVFセグメントによってオフセットされるならば、水
平遅延の精密部分の値によってのみ現在の入力信号に関
して位相がずれている値が、メモリ記憶セクタ82から得
られる。この精密な水平遅延部分は、入力信号と実質上
位相が一致した出力信号をもたらすのに必要な量だけフ
ィルタ出力をオフセットするのに使用される。これは、
第４図の出力転送（OT）波形によって示されているよう
に、正しいフィルタ出力を得るためにメモリセクタ82の
各アドレスに対して垂直および水平オフセットを行なっ
た後、フィルタ出力がDAC76に供給される。水平遅延の
精密部分を補償する量だけフィルタ出力をオフセットす
るようにデジタル制御論理装置30によって調節される新
しいフィルタ出力が、出力転送信号の正の端90でDAC76
に供給される。

第3A図のフィルタによって供給された出力の位相調節を
行なう本発明の装置の構成は、第５図に示される。デジ
タル制御論理装置30は、デジタルに制御された抵抗41,4
5,53、および55に供給される調節信号Ｄに応答する垂直
ルックアップテーブル（VLUT）と水平ルックアップテー
ブル（HLUT）とを備えるプログラム可能なメモリ制御回
路を具備する。信号Ｄがとりうるデジタル値の範囲が、
２つのルックアップテーブルに対するアドレス信号入力
となる。調節信号Ｄは、水平および垂直フィルタ部分の
複素インピーダンスを設定することになるので、それを
設定するインピーダンスに対する位相遅延の値に変換さ
れる。このように、ルックアップテーブルは、それぞれ
アドレス可能な位置で、そのセクトに対するアドレスを
規定する調整信号Ｄの値から生じる垂直および水平位相
遅延に相当する多数のラインまたはVFセクタを記憶す
る。

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

現在アドレスされている水平ルックアップテーブル位置
から得られる精密水平値は、デジタル制御論理装置30の
精密遅延タイミング部分に供給され、これにより第４図
に示される出力転送信号に供給される。この出力転送信
号により、現在のVFセクタにおける正確な時間点におい
て第１図の入力ビデオ信号の位相と出力信号の位相とを
一致させような出力が、DAC76から供給可能となる。こ
れによって、第3A図のフィルタによって供給された統計
信号と第１図のビデオ入力信号との間の適切な位相が補
償される。

第４図において、DAC76を介して供給される出力統計信
号の供給に関係する第3A図の回路の垂直フィルメモリ動
作のシーケンスがさらに理解されるであろう。出力メモ
リ動作を垂直フィルダメモリ動作と同期させるために、
デジタル論理装置30内部的に発生されるアドレス調節信
号ADD ADJは、ｊ番目のVFセクタが始まる前に、92の点
で負に転換される。このアドレス調整信号は、メモリセ
クタ82から必要とされるフィルタ出力値を得るために、
デジタル制御論理装置30の水平および垂直アドレス論理
セグメントが、水平および垂直のオフセットアドレスを
供給する契機となる信号である。このデータはDAC76に
関係するラッチ（図示されない）に供給され、出力転送
信号の次の正の転換90で、DAC76は適切な出力信号を発
生させる。その後、出力の記憶位置を示すアドレスから
次に供給される状態変数の位置を示すものに変化させる
ためにアドレス調整信号が点93で発生する。

第3A図のフィルタがある期間動作した後に変化しないマ
スクとして、メモリセクタ80と82の内容を記憶すること
が有用であることがある。この場合、スイッチ25（第１
図）は閉じられる。スイッチ25が閉じられていると、デ
ジタル制御論理装置30によりWR信号が高い状態にロック
される。これによって、メモリセクタ80と82の状態変数
電圧値は、変化しないようにされる。従って、フィルタ
が動作すると、DAC76を介する第3A図のフィルタによる
値出力のフィールドが“フローズン”となる。

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

【図面の簡単な説明】

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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ラスター走査された映像を発生させる時間
   的に変化する入力信号に対して多次元フィルタ処理され
   た出力信号を出力する装置において、 前記入力信号に応答して、第１のフィルタ帯域幅を有す
   る１以上の第１のフィルタ関数に対して前記入力信号を
   従わせた信号を表す次元的にフィルタ処理された信号を
   発生させる第１の高次元フィルタ手段と、 各々の値が１組の状態変数の１つの値に相当している複
   数個の値の信号を供給する手段と、 前記第１の高次元フィルタ手段と前記複数個の値の信号
   を供給する手段とに接続され、前記値の信号と前記次元
   的にフィルタ処理された信号とに応答して、第２のフィ
   ルタ帯域幅を有する第２のフィルタ関数に対して前記次
   元的にフィルタ処理された信号を従わせ、前記第１およ
   び第２のフィルタ関数に対して前記入力信号を従わせた
   信号を表わす多次元フィルタ処理された出力信号を発生
   させる第２の高次元フィルタ手段と、 前記第２の高次元フィルタ手段に接続され、前記第１お
   よび第２のフィルタ帯域幅に応答して、前記多次元的に
   フィルタ処理された出力信号の位相を調節し、実質的に
   出力信号の空間位相を前記入力信号の空間位相に一致さ
   せる手段とを備えているラスター走査された映像を発生
   させる時間的に変化する入力信号に対して多次元フィル
   タ処理された出力信号を出力する装置。
2. 【請求項２】入力信号と前記入力信号によって表わされ
   る映像の局部に含まれる点における前記入力信号の平均
   値を表わす平均値信号とに応答して、前記入力信号と前
   記平均値信号との差を表わす差信号を発生させる適応プ
   ロセッサ手段と、 前記入力信号、前記平均値信号、および前記局部映像部
   分に対する前記入力信号の標準偏差を表わす分散信号と
   に応答して、前記映像のコントラストを選択された値ま
   で増加することによって前記映像を表わす出力信号を発
   生させる前記適応プロセッサ手段中の信号処理手段と、 前記適用プロセッサ手段に接続され、前記入力信号と前
   記差信号とに応答して、前記平均値信号と前記分散信号
   とを発生させる多次元フィルタ手段とを備えている増加
   したコントラスト特性を有する前記映像を表わす出力信
   号を出力するラスター走査された映像を表わす入力信号
   に応答する装置において、 前記多次元フィルタ手段が、 前記入力信号に応答して、前記映像の水平部分の水平フ
   ィルタ帯域幅内の水平低域フィルタ処理を行なう水平手
   段と、 前記水平低域フィルタ手段に応答して、前記水平部分と
   共に前記映像の連続する垂直部分の各垂直フィルタ帯域
   幅内の垂直低域フィルタ処理を行ない、フィルタ信号を
   出力する垂直手段と、 前記垂直帯域幅を選択的に調節する調節手段と、 前記フィルタ信号に応答して、前記平均値信号を発生さ
   せ、前記調節手段の調整に基づいて、前記平均値信号の
   位相を前記入力信号の位相と一致させるフィールド手段
   とを備えているラスター走査された映像を表わす入力信
   号に応答して、増加したコントラスト特性を有する前記
   映像を表わす出力信号に出力する装置。
3. 【請求項３】前記垂直手段が２次以上のオーダーを有す
   る状態変数フィルタを具備し、前記多次元フィルタ手段
   が前記連続する垂直部分に対する前記状態変数フィルタ
   の状態変数を設定する状態設定手段を備えている特許請
   求の範囲第２項記載の装置。
4. 【請求項４】前記状態変数フィルタが集積キャパシタを
   有する一対の直列に接続された集積回路を具備し、前記
   状態設定手段が前記集積キャパシタを各状態変数に相当
   する初期電圧に設定する手段を備えている特許請求の範
   囲第３項記載の装置。
5. 【請求項５】前記フィールド手段が、前記垂直部分のそ
   れぞれの垂直フィルタ処理の間に前記フィルタ信号をサ
   ンプリングし、前記映像のフィールドに相当するフィル
   タ信号サンプルのアレイを記憶するフィールド記憶手段
   と、前記入力信号と前記調節手段に応答して、サンプル
   が前記水平および垂直帯域幅に対応する距離だけ第１の
   位置からオフセットされている前記アレイの第２の位置
   に記憶されるように前記アレイの第１の位置から進むこ
   とによって前記入力信号と同期して、前記映像の記憶さ
   れたフィールドに対して記憶されたフィルタ信号サンプ
   ルを前記フィールド手段から得るアドレス手段とを備え
   ている特許請求の範囲第２項記載の装置。
6. 【請求項６】ラスター走査された映像を表わす入力信号
   と前記入力信号の統計値を表わす統計信号とに応答し
   て、前記入力信号と前記統計信号とを結合させて、映像
   のコントラストを増加させることによって前記ラスター
   走査された映像が増強された信号を表わす出力信号を発
   生させる処理手段と、 前記入力信号とフィルタ可変信号との応答して、前記入
   力信号によって規定された第１の映像ラスターフィール
   ドの間に、いづれか１つ以上のフィルタ帯域幅が前記フ
   ィルタ可変信号によって決定される水平フィルタ帯域幅
   および垂直フィルタ帯域幅内において、前記入力信号を
   ２次元フィルタ処理することによって発生された統計信
   号を発生させる複数次元のフィルタ手段と、 前記処理手段と前記複数次元フィルタ手段との間に接続
   され、前記第１の映像ラスターフィールドに対応してそ
   れよりも先行する前記入力信号によって規定された第２
   の映像ラスターフィールドの２次元フィルタ処理に基づ
   いた前記フィルタ変数信号を発生させることによって、
   前記入力信号の位相に実質上等しいように前記統計信号
   の位相を調節する位相調節手段とを備えているラスター
   走査された映像信号の表示特性を増強するビデオ処理装
   置。