(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像の輪郭を強調するために映像信号を補正する輪郭補正装置であり、
所定サンプル間隔で標本化された映像信号の注目するサンプルの補正すべき信号とその前後のサンプルの信号の振幅データの差値から信号の波形パターンを認識する波形認識手段と、
該波形認識手段の認識結果に基づき、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号の一方から振幅データ上限値を生成する演算と、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号の他方から振幅データ下限値を生成する演算を行う中間制限値生成手段と、
前記波形認識手段の認識結果に基づき、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号のうち注目するサンプルの補正すべき信号と前記振幅データの差値の小さい方のサンプルの信号から振幅データ上限値と振幅データ下限値を生成する演算を行うピーク制限値生成手段と、
前記中間制限値生成手段もしくは前記ピーク制限値生成手段で生成された振幅データ上限値および振幅データ下限値を、前記波形認識手段の認識結果に基づいて選択し、その選択された振幅データ上限値および振幅データ下限値により、輪郭が強調された映像信号の振幅データ値を制限する振幅制限手段を備えることを特徴とする輪郭補正装置。
【請求項２】
請求項１に記載の輪郭補正装置において、
前記中間制限値生成手段における振幅データ上限値および振幅データ下限値の生成を、
注目するサンプルの補正すべき信号の振幅値をＭN、注目するサンプルの前後のサンプルのうち振幅値の大きい方のサンプルの振幅値をＭLRG、振幅値の小さい方のサンプルの振幅値をＭSML、振幅データ上限値をＭMH、振幅データ下限値をＭML、としたとき、
ＭMH＝ＭN×Ａ＋ＭLRG×（１−Ａ）
ＭML＝ＭN×Ｂ＋ＭSML×（１−Ｂ）
（ただし、Ａ，Ｂ、は、０≦Ａ≦１，０≦Ｂ≦１、の任意の定数）
という演算で行うように、比較手段と、選択手段と、乗算手段と、加算手段を備えることを特徴とする輪郭補正装置。
【請求項３】
請求項１に記載の輪郭補正装置において、
前記中間制限値生成手段における振幅データ上限値および振幅データ下限値の生成を、
注目するサンプルの補正すべき信号の振幅値をＭN、注目するサンプルの前後のサンプルの信号のうち振幅値の大きい方のサンプルの振幅値をＭLRG、振幅値の小さい方のサンプルの振幅値をＭSML、振幅データ上限値をＭMH、振幅データ下限値をＭML、としたとき、
ＭMH＝ＭLRG−Ｃ    （ＭLRG−Ｃ＞ＭNのとき）
＝ＭN          （ＭLRG−Ｃ≦ＭNのとき）
ＭML＝ＭSML＋Ｄ    （ＭSML＋Ｄ＜ＭNのとき）
＝ＭN          （ＭSML＋Ｄ≧ＭNのとき）
（ただし、Ｃ，Ｄ、は任意の定数）
という演算で行うように、比較手段と、選択手段と、加算手段と、減算手段を備えることを特徴とする輪郭補正装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の輪郭補正装置において、
前記ピーク制限値生成手段における振幅データ上限値および振幅データ下限値の生成を、
注目するサンプルの補正すべき信号の振幅値をＭN、注目するサンプルの前後のサンプルの信号のうち注目するサンプルの補正すべき信号と振幅データの差値が小さい方のサンプルの振幅値をＭPNR、振幅データ上限値をＭPH、振幅データ下限値をＭPL、としたとき、
ＭPH＝ＭN＋（ＭN−ＭPNR）×Ｅ    （（ＭN−ＭPNR）×Ｅ≦Ｆのとき）
＝ＭN＋Ｆ                    （（ＭN−ＭPNR）×Ｅ＞Ｆのとき）
ＭPL＝ＭN−Ｇ
もしくは、
ＭPH＝ＭN＋Ｇ
ＭPL＝ＭN−（ＭPNR−ＭN）×Ｅ    （（ＭPNR−ＭN）×Ｅ≦Ｆのとき）
＝ＭN−Ｆ                    （（ＭPNR−ＭN）×Ｅ＞Ｆのとき）
（ただし、Ｅ，Ｆ，Ｇ、は任意の定数）
という演算で行うように、比較手段と、選択手段と、乗算手段と、加算手段と、減算手段を備えることを特徴とする輪郭補正装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の輪郭補正装置において、
さらに映像信号の任意の単位時間当たりの輪郭成分量を検出する輪郭成分量検出手段を備え、
前記中間制限値生成手段においては、前記輪郭成分量検出手段の検出結果に基づき、任意の定数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、を可変させる適応処理手段を備え、
前記ピーク制限値生成手段においては、前記輪郭成分量検出手段の検出結果に基づき、任意の定数、Ｅ，Ｆ，Ｇ、を可変させる適応処理手段を備えることを特徴とする輪郭補正装置。
【請求項６】
請求項５に記載の輪郭補正装置において、
前記輪郭成分量検出手段における映像信号の任意の単位時間当たりの輪郭成分量の検出を行うために、
映像信号の輪郭部分を検出する輪郭部分検出手段と、
該輪郭部分検出手段の検出結果に基づき、映像信号の輪郭部分の特定の周波数成分を抽出する輪郭成分抽出手段と、
該輪郭成分抽出手段の抽出結果を、任意の単位時間ごとに累算する輪郭成分累算手段と、
該輪郭成分累算手段の累算結果に基づき、映像信号の任意の単位時間ごと当たりの輪郭成分を判断する輪郭成分判断手段を備えることを特徴とする輪郭補正装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の輪郭補正装置において、
さらに輪郭補正を行う前段に、標本化周波数ｆ1の離散化映像信号を入力信号とし、標本化周波数をｆ2にアップサンプルする第１の周波数変換手段を備え、
輪郭補正を行った後段に、標本化周波数ｆ2の離散化映像信号である輪郭補正手段の出力信号を入力信号とし標本化周波数をｆ1にダウンサンプルする第２の周波数変換手段を備えることを特徴とする輪郭補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受像機（ＴＶ），ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ），ビデオディスク（ＬＤ，ＤＶＤ，ビデオＣＤ）等の各種映像機器、ならびに画像データを扱う各種画像処理装置に関し、特に輪郭部分の鮮鋭度を向上させ画質を改善するための輪郭補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画質改善のために輪郭部分の鮮鋭度を向上させる輪郭補正として、２次微分処理によって輪郭の補正成分を求め、その補正成分に適当な係数を乗じて原信号に加えるというものが広く知られている（例えば、八木伸行、他「Ｃ言語で学ぶ実践ディジタル映像処理」オーム社、平７年５月１０日発行、Ｐ.１７３）。
【０００３】
以下に従来の輪郭補正装置について説明する。図２１は、従来の第１の輪郭補正装置の構成図を示すものである。図２１において、１は入力端子、２は出力端子、２００は補正成分生成回路、２０１〜２０６は補正成分生成回路２００の構成要素であり、２０１，２０２は所定時間遅延する遅延回路、２０３〜２０５は乗算回路、２０６は加算回路、２０７は補正成分量を制御するゲイン調整回路、２０８は所定時間遅延する遅延回路、２０９は加算回路である。図２２は、図２１に示す各信号の動作を示したものである。
【０００４】
図２１に示す構成の従来の第１の輪郭補正装置の動作を図２１ないし図２２を参照しながら説明する。入力端子１から入力された映像信号Ｓ１は、遅延回路２０１，遅延回路２０８，乗算回路２０５に供給される。遅延回路２０１の出力信号Ｓ２０１は、遅延回路２０２，乗算回路２０４に供給される。遅延回路２０２の出力信号Ｓ２０２は、乗算回路２０３に供給される。
【０００５】
例えば映像信号Ｓ１が図２２（Ａ）に示すような信号であるとすると、遅延回路２０１の出力信号Ｓ２０１および遅延回路２０２の出力信号Ｓ２０２は、図２２（Ｂ），図２２（Ｃ）のような信号になる。これら３つの信号は、乗数が−１／４の乗算回路２０３、乗数が１／２の乗算回路２０４、乗数が−１／４の乗算回路２０５にそれぞれ供給される。それぞれ乗数をかけられた乗算回路２０３の出力信号Ｓ２０３，乗算回路２０４の出力信号Ｓ２０４，乗算回路２０５の出力信号Ｓ２０５は、加算回路２０６に供給され加算される。加算回路２０６の加算結果は、補正成分生成回路２００の出力信号Ｓ２００であり、図２２（Ｄ）に示すような原映像信号を２次微分した信号になっている。
【０００６】
補正成分生成回路２００の出力信号Ｓ２００は、ゲイン調整回路２０７に供給される。ゲイン調整回路２０７のゲインを例えば２とすると、ゲイン調整回路２０７の出力信号Ｓ２０７は、図２２（Ｅ）のような信号になる。ゲイン調整回路２０７の出力信号Ｓ２０７は、図２２（Ｆ）に示す遅延回路２０８の出力信号Ｓ２０８とともに加算回路２０９に供給され加算される。加算回路２０９の加算結果は、輪郭補正装置の出力信号Ｓ２として出力端子２から出力される。図２２（Ｇ）からわかるように、以上のように構成された従来の輪郭補正装置によって、画質改善のために輪郭部分にプリシュートやオーバーシュートをつけながら鮮鋭度を向上させる輪郭補正を行うことができた。
【０００７】
また以上で記載した従来の第１の輪郭補正装置の他にプリシュートやオーバーシュートを付加することなく輪郭部分の鮮鋭度を向上させる第２の従来例として、特願平５−３１６３９２に記載の輪郭補正装置がある。
以下に従来の第２の輪郭補正装置について説明する。図２３は、従来の第２の輪郭補正装置の構成図を示すものである。図２３において、１は入力端子、２は出力端子、３００〜３０３は遅延回路、３０４は最大値検出回路、３０５は最小値検出回路、３０６は位置検出回路、３０７は演算回路、３０８は平均値回路、３０９は減算回路、３１０はゲイン調整回路、３１１は加算回路、３１２は非線型処理回路である。図２４は、図２３に示す各信号の動作を示したものである。
【０００８】
図２３に示す構成の輪郭補正装置の動作を図２３ないし図２４を参照しながら説明する。入力端子１から入力された映像信号Ｓ１は、遅延回路３００〜３０３により遅延される。入力映像信号Ｓ１，遅延回路３００の出力信号Ｓ３００，遅延回路３０１の出力信号Ｓ３０１，遅延回路３０２の出力信号Ｓ３０２，遅延回路３０３の出力信号Ｓ３０３は、最大値検出回路３０４，最小値検出回路３０５，位置検出回路３０６にそれぞれ供給される。遅延回路３０１の出力信号Ｓ３０１は、減算回路３０９の一方の入力端子および加算回路３１１の一方の入力端子にそれぞれ供給される。
【０００９】
最大値検出回路３０４の出力信号Ｓ３０４は、位置検出回路３０６，平均値回路３０８および非線型処理回路３１２にそれぞれ供給される。最小値検出回路３０５の出力信号Ｓ３０５は、位置検出回路３０６，平均値回路３０８および非線型処理回路３１２にそれぞれ供給される。平均値回路３０８の出力信号Ｓ３０８は、減算回路３０９のもう一方の入力端子に供給される。減算回路３０９の減算結果Ｓ３０７と位置検出回路３０６の出力信号Ｓ３０６は、ゲイン調整回路３１０に供給され、ゲイン調整回路３１０の出力信号Ｓ３１０は、加算回路３１１のもう一方の入力端子に供給される。加算回路３１１の加算結果Ｓ３１１は、非線型処理回路３１２において、最大値検出回路３０４からの出力信号Ｓ３０４および最小値検出回路３０５からの出力信号Ｓ３０５にしたがって非線型処理され出力端子２より出力される。
【００１０】
以上のように構成された従来の他方の輪郭補正装置の動作について、図２３ないし図２４を参照にしながら説明する。図２３において、入力端子１より図２４（Ａ）に示すような輪郭を持つ映像信号が入力されているとする。この映像信号は、遅延回路３００〜３０３により遅延され、ぞれぞれ図２４（Ｂ）〜図２４（Ｅ）に示す信号を得る。最大値検出回路３０４は、入力される信号Ｓ１，Ｓ３００，Ｓ３０１，Ｓ３０２，Ｓ３０３の大きさを比較して最大の値を出力する。したがって最大値検出回路３０４の出力信号Ｓ３０４は、図２４（Ｆ）に示す信号が得られる。最小値検出回路３０５は、入力される信号Ｓ１，Ｓ３００，Ｓ３０１，Ｓ３０２，Ｓ３０３の大きさを比較して最小の値を出力する。したがって最小値検出回路３０５の出力信号Ｓ３０５は、図２４（Ｇ）に示す信号が得られる。図２４（Ｆ）と図２４（Ｇ）に示す信号は、平均値回路３０８で平均値がとられ、図２４（Ｈ）に示す信号を得る。
【００１１】
減算回路３０９においては、遅延回路３０１の出力信号Ｓ３０１から平均値回路３０８の出力信号Ｓ３０８が減算され図２４（Ｉ）の信号を得る。位置検出回路３０６は、入力される信号から論理演算を行い、ある特定の波形を検出すると０を出力する。図２４に示すような信号では、特定の波形と検出されないので、図２４（Ｊ）に示すように１を出力する。ゲイン調整器３１０は、位置検出回路３０６の出力信号Ｓ３０６が０のときはゲインを０にし、１のときはゲイン調整回路３１０のもともとのゲインに従う。ゲイン調整回路３１０のゲインを、例えば１に設定すると、その出力信号Ｓ３１０は、図２４（Ｋ）に示す信号となり、加算器３１１において、図２４（Ｃ）に示す遅延回路３０１からの出力信号Ｓ３０１と加算すれば加算器３１１の加算結果として図２４（Ｌ）に示す信号を得る。この信号は非線型処理回路３１２において、最大値検出回路３０４の出力信号Ｓ３０４および最小値検出回路３０５の出力信号Ｓ３０５にしたがって非線型処理される。
【００１２】
例えば、図２４（Ｆ），図２４（Ｇ），図２４（Ｌ）に示す各信号の大きさを比較し、図２４（Ｌ）に示す信号が図２４（Ｆ）に示す信号より大きい場合は、図２４（Ｆ）に示す信号を出力する。また図２４（Ｌ）に示す信号が図２４（Ｇ）に示す信号より小さい場合は、図２４（Ｇ）に示す信号を出力する。それ以外の場合は図２４（Ｆ）に示す信号を出力する。つまり検出された最大値あるいは最小値を用いて振幅が制限される。これに従えば、非線型処理回路３１２の出力信号Ｓ２として、図２４（Ｍ）に示すような輪郭の勾配が急峻になった映像信号を得る。以上のように構成された従来の他方の輪郭補正装置によって、画質改善のために輪郭部分にプリシュートやオーバーシュートを付加することなく鮮鋭度を向上させる輪郭補正を行うことができた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先に説明した従来の第１の輪郭補正装置では、なだらかな輪郭部分では輪郭補正の効果が小さく、また比較的急峻な輪郭部分では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、そのため画像の輪郭部分に白線や黒線の縁取りができるなどの悪影響の伴う輪郭補正になることがあった。また次に説明した従来の第２の輪郭補正装置では、プリシュートやオーバーシュートを付加することなく輪郭補正を行うことができるため、画像の輪郭部分に白線や黒線の縁取りができるなどの悪影響を避けることができる。しかしながらプリシュートやオーバーシュートの付加を回避するために注目値周辺の最大値および最小値でレベル制限を行っているので、図２４またはその部分のみを比較した図２５に示すように入力信号と出力信号の輪郭部分の幾何学的構造が変化してしまうことがあるという欠点があった。
【００１４】
そこで本発明は、上記課題を鑑みプリシュートやオーバーシュートを付加することなく原映像信号の輪郭の鮮鋭度を向上させる輪郭補正を行い、しかも原映像信号の幾何学的構造を失うことのない輪郭補正装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記したような従来技術の課題を解決するためのものであって、請求項１の発明は、映像の輪郭を強調するために映像信号を補正する輪郭補正装置であり、所定サンプル間隔で標本化された映像信号の注目するサンプルの補正すべき信号とその前後のサンプルの信号の振幅データの差値から信号の波形パターンを認識する波形認識手段と、該波形認識手段の認識結果に基づき、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号の一方から振幅データ上限値を生成する演算と、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号の他方から振幅データ下限値を生成する演算を行う中間制限値生成手段と、前記波形認識手段の認識結果に基づき、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号のうち注目するサンプルの補正すべき信号と前記振幅データの差値の小さい方のサンプルの信号から振幅データ上限値と振幅データ下限値を生成する演算を行うピーク制限値生成手段と、前記中間制限値生成手段もしくは前記ピーク制限値生成手段で生成された振幅データ上限値および振幅データ下限値を、前記波形認識手段の認識結果に基づいて選択し、その選択された振幅データ上限値および振幅データ下限値により、輪郭が強調された映像信号の振幅データ値を制限する振幅制限手段を備えることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の輪郭補正装置において、前記中間制限値生成手段における振幅データ上限値および振幅データ下限値の生成を、注目するサンプルの補正すべき信号の振幅値をＭN、注目するサンプルの前後のサンプルのうち振幅値の大きい方のサンプルの振幅値をＭLRG、振幅値の小さい方のサンプルの振幅値をＭSML、振幅データ上限値をＭMH、振幅データ下限値をＭML、としたとき、
0003657145.tif 000002
（ただし、Ａ，Ｂ、は、０≦Ａ≦１，０≦Ｂ≦１、の任意の定数）
という演算で行うように、比較手段と、選択手段と、乗算手段と、加算手段を備えることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１に記載の輪郭補正装置において、前記中間制限値生成手段における振幅データ上限値および振幅データ下限値の生成を、注目するサンプルの補正すべき信号の振幅値をＭN、注目するサンプルの前後のサンプルの信号のうち振幅値の大きい方のサンプルの振幅値をＭLRG、振幅値の小さい方のサンプルの振幅値をＭSML、振幅データ上限値をＭMH、振幅データ下限値をＭML、としたとき、
0003657145.tif 000003
（ただし、Ｃ，Ｄ、は任意の定数）
という演算で行うように、比較手段と、選択手段と、加算手段と、減算手段を備えることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の輪郭補正装置において、前記ピーク制限値生成手段における振幅データ上限値および振幅データ下限値の生成を、注目するサンプルの補正すべき信号の振幅値をＭN、注目するサンプルの前後のサンプルの信号のうち注目するサンプルの補正すべき信号と振幅データの差値が小さい方のサンプルの振幅値をＭPNR、振幅データ上限値をＭPH、振幅データ下限値をＭPL、としたとき、
0003657145.tif 000004
（ただし、Ｅ，Ｆ，Ｇ、は任意の定数）
という演算で行うように、比較手段と、選択手段と、乗算手段と、加算手段と、減算手段を備えることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の輪郭補正装置において、さらに映像信号の任意の単位時間当たりの輪郭成分量を検出する輪郭成分量検出手段を備え、  前記中間制限値生成手段においては、前記輪郭成分量検出手段の検出結果に基づき、任意の定数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、を可変させる適応処理手段を備え、前記ピーク制限値生成手段においては、前記輪郭成分量検出手段の検出結果に基づき、任意の定数、Ｅ，Ｆ，Ｇ、を可変させる適応処理手段を備えることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項５に記載の輪郭補正装置において、前記輪郭成分量検出手段における映像信号の任意の単位時間当たりの輪郭成分量の検出を行うために、映像信号の輪郭部分を検出する輪郭部分検出手段と、該輪郭部分検出手段の検出結果に基づき、映像信号の輪郭部分の特定の周波数成分を抽出する輪郭成分抽出手段と、該輪郭成分抽出手段の抽出結果を、任意の単位時間ごとに累算する輪郭成分累算手段と、該輪郭成分累算手段の累算結果に基づき、映像信号の任意の単位時間ごと当たりの輪郭成分を判断する輪郭成分判断手段を備えることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の輪郭補正装置において、さらに輪郭補正を行う前段に、標本化周波数ｆ1の離散化映像信号を入力信号とし、標本化周波数をｆ2にアップサンプルする第１の周波数変換手段を備え、輪郭補正を行った後段に、標本化周波数ｆ2の離散化映像信号である輪郭補正手段の出力信号を入力信号とし標本化周波数をｆ1にダウンサンプルする第２の周波数変換手段を備えることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の輪郭補正装置の第１の実施例について、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施例における輪郭補正装置の構成図を示すものである。図１において、１は入力端子、２は出力端子、３（１）〜３（ｎ＋１）は遅延回路、４は補正成分生成回路、５はゲイン調整回路、６は波形認識回路、７は中間制限値生成回路、８はピーク制限値生成回路、９は加算回路、１０は振幅制限回路である。
【００２３】
入力端子１から入力された映像信号Ｓ１は、補正成分生成回路４と遅延回路３（１）に供給される。補正成分生成回路４の出力信号Ｓ４は、ゲイン調整回路５に供給される。ゲイン調整回路５の出力信号Ｓ５は、加算回路９の一方の入力端子に供給される。遅延回路３（１）〜遅延回路３（ｎ＋１）は、（ｎ＋１）個の遅延回路が直列に接続され、映像信号Ｓ１を最大（ｎ＋１）データサンプル遅延させている。遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）は、波形認識回路６と中間制限値生成回路７とピーク制限値生成回路８にそれぞれ供給され、さらに遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）は加算回路９のもう一方の入力端子に供給される。波形認識回路６の出力信号Ｓ６は、中間制限値生成回路７とピーク制限値生成回路８と振幅制限回路１０にそれぞれ供給される。中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７とピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８は、振幅制限回路１０に供給される。加算回路９の出力信号Ｓ９は、振幅制限回路１０において、波形認識回路６の出力信号Ｓ６と中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７とピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８にしたがって非線型処理され出力端子２より出力される。
【００２４】
本発明による輪郭補正装置の第１の実施例の構成および動作を図１ないし図１３を参照しながら説明する。図１において、入力端子１より図１１（Ａ）に示すような輪郭を持つ映像信号が入力されているものとする。
【００２５】
入力映像信号Ｓ１は、補正成分生成回路４により輪郭の補正成分が生成される。補正成分生成回路４は、例えば図２（Ａ）に示されるような７タップの対称型ＦＩＲフィルタで構成し得る。図２（Ａ）において、４０（１）〜４０（６）は遅延回路、４１（０）〜４１（６）は乗算回路、４２は加算回路である。入力映像信号Ｓ１は、遅延回路４０（１）〜４０（６）により遅延される。入力信号Ｓ１および遅延回路４０（１）〜４０（６）の出力信号Ｓ４０（１）〜Ｓ４０（６）は、それぞれ乗算回路４１（０）〜４１（６）で図２（Ａ）に示す係数Ｋ１〜Ｋ４がかけられたあと、加算回路４２ですべて足し合わされる。ここでは、Ｋ１＝１２／１６，Ｋ２＝−３／１６，Ｋ３＝−２／１６，Ｋ４＝−１／１６とし、図２（Ｂ）のようなハイパスフィルタ特性とする。
【００２６】
補正成分生成回路４による輪郭の補正成分は、図１１（Ｂ）に示すような信号になる。ところで、ここでは補正成分生成回路４の構成を７タップの対称型ＦＩＲフィルタとしたが、図２１に示した第１の従来例で説明したような３タップの対称型ＦＩＲフィルタでも構わない。また図示しないが任意のタップ数の対称型ＦＩＲフィルタや非対称ＦＩＲフィルタ、またはＩＩＲフィルタでも構わない。またその特性も図２（Ｂ）のようなハイパスフィルタ特性でも、特定の周波数成分を抽出するバンドパスフィルタ特性でも構わない。
【００２７】
補正成分生成回路４の出力信号Ｓ４は、ゲイン調整回路５で適当にゲインをコントロールされる。ここではゲインを２とし、その結果、図１１（Ｃ）に示すような信号になる。また入力端子１より入力された映像信号Ｓ１は、遅延回路３（１）〜３（ｎ＋１）により遅延される。このとき遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）は、補正成分生成回路４およびゲイン調整回路５の信号処理にかかる遅延量ｎに対応したｎデータサンプル分遅延しているが、遅延回路３（１）〜３（ｎ＋１）は、時不変な特性であり波形的な特徴は変わらないので、図１１（Ａ）に示すように入力信号と同じ波形として表現している。遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）とゲイン調整回路５の出力信号Ｓ５は、加算回路９で足し合わされ、図１１（Ｄ）に示すような信号になる。
【００２８】
波形認識回路６は、遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）を入力することにより、注目するデータサンプルと注目するデータサンプルの直前および直後のデータサンプルの振幅データの差値の極性から、注目するデータサンプル近傍の波形パターンを認識する。波形認識回路６の構成を図３（Ａ）に示す。図３（Ａ）において、６０，６１は減算回路、６２，６３は極性検出回路、６４はパターン認識回路である。図３（Ｂ）は、注目するデータサンプルと注目するデータサンプルの直前および直後のデータサンプルの振幅データの差値の極性と、注目するデータサンプル近傍の波形パターンの認識結果を表したものである。
【００２９】
波形認識回路６の動作を図３（Ａ），図３（Ｂ）および図１１を参照しながら説明する。減算回路６０により、遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）から遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）が減算され、減算回路６１により、遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）から遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）が減算される。減算回路６０の出力信号Ｓ６０は、極性検出回路６２で極性の検出が行われ、Ｓ６０が、Ｓ６０＞０、またはＳ６０＝０、またはＳ６０＜０のいずれの状態にあるのかが検出される。
【００３０】
同様に、減算回路６１の出力信号Ｓ６１は、極性検出回路６３で極性の検出が行われ、Ｓ６１が、Ｓ６１＞０、またはＳ６１＝０、またはＳ６１＜０のいずれの状態にあるのかが検出される。極性検出回路６２の出力信号Ｓ６２と極性検出回路６３の出力信号Ｓ６３は、パターン認識回路６４に供給される。パターン認識回路６４では、図３（Ｂ）に示すように、極性検出回路６２の出力信号Ｓ６２と極性検出回路６３の出力信号Ｓ６３の極性から、注目するデータサンプル近傍の波形パターン、すなわち注目するデータサンプルが波形の部分的なピーク位置にあるかどうかを認識する。
【００３１】
ここでは例えば、図３（Ｂ）に示すように、Ｓ６２とＳ６３の極性が、Ｓ６２＞０かつＳ６３＞０のときと、Ｓ６２＜０かつＳ６３＜０のときは、注目するデータサンプルが中間位置にある（ピーク位置にないという意味、図中Ｍで表している）と認識するものとし、Ｓ６２≧０かつＳ６３≦０のときは、注目するデータサンプルが正のピーク位置にある（図中＋Ｐで表している）と認識するものとし、それ以外のＳ６２とＳ６３の極性では、注目するデータサンプルが負のピーク位置にある（図中−Ｐで表している）と認識する。このように、注目するデータサンプル近傍の波形パターンが認識された波形認識回路６の出力信号Ｓ６は、図１１（Ｅ）に示すような認識結果をもつ信号になる。
【００３２】
中間制限値生成回路７は、遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と波形認識回路６の出力信号Ｓ６を入力することにより、注目するデータサンプルの図１１（Ｅ）のＭ点における振幅データ上限値および振幅データ下限値を生成する。中間制限値生成回路７の構成を図４に示す。図４において、７０は比較回路、７１，７２は選択回路、７３，７４は乗算回路、７５は加算回路、７６，７７は乗算回路、７８は加算回路である。図５は、中間制限値生成回路７の動作を波形で具体的に表したものである。
【００３３】
中間制限値生成回路７の動作を図４ないし図５および図１１を参照しながら説明する。中間制限値生成回路７は、波形認識回路６の出力信号Ｓ６に基づき、図１１（Ｅ）のＭ点においてのみ動作する。比較回路７０により、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）の振幅データ値が比較される。比較回路７０の出力信号Ｓ７０に基づき、選択回路７１は、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）のうち振幅データ値が大きい方を出力する。一方選択回路７２は、比較回路７０の出力信号Ｓ７０に基づき、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）のうち振幅データ値が小さい方を出力する。
【００３４】
図５では、例として、Ｓ３（ｎ−１）＞Ｓ３（ｎ＋１）のときの波形を表している。Ｓ３（ｎ−１）＜Ｓ３（ｎ＋１）のときも、同様の動作を行うのでここでは説明を省略する。Ｓ３（ｎ−１）＞Ｓ３（ｎ＋１）としたので、このとき選択回路７１の出力信号Ｓ７１は、Ｓ３（ｎ−１）の値に、また選択回路７２の出力信号Ｓ７２は、Ｓ３（ｎ＋１）の値になっている。遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）は、乗算回路７３により任意の定数Ａが乗じられ、選択回路７１の出力信号Ｓ７１は、乗算回路７４により任意の定数１−Ａが乗じられ、加算回路７５により乗算回路７３の出力信号Ｓ７３と乗算回路７４の出力信号Ｓ７４が足し合わされる。
【００３５】
遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）は、また乗算回路７６により任意の定数Ｂが乗じられ、選択回路７２の出力信号Ｓ７２は、乗算回路７７により任意の定数１−Ｂが乗じられ、加算回路７８により乗算回路７６の出力信号Ｓ７６と乗算回路７７の出力信号Ｓ７７が足し合わされる。これは、図５に示すように、遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）に振幅データ値をＭN、選択回路７１の出力信号Ｓ７１の振幅データ値をＭLRG、選択回路７２の出力信号Ｓ７２の振幅データ値をＭSMLとしたとき、振幅データ上限値ＭMHおよび振幅データ下限値をＭMLを、
ＭMH＝ＭN×Ａ＋ＭLRG×（１−Ａ）
ＭML＝ＭN×Ｂ＋ＭSML×（１−Ｂ）
で求めることを表している。ただし、Ａ，Ｂ、は、０≦Ａ≦１，０≦Ｂ≦１を満足する任意の定数であり、Ａ＝Ｂ、もしくはＡ≠Ｂである。このように演算された加算回路７５の出力信号Ｓ７Ｕを振幅データ上限値、加算回路７８の出力信号Ｓ７Ｌを振幅データ下限値として、中間制限値生成回路７から出力する。中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７は、図１１（Ｆ）に示すような上限値と下限値で囲まれた制限領域をもつ信号になる。
【００３６】
さらに、図５に示した中間制限値生成回路７とは異なる構成の例を図６に示す。図６において、７０−２は比較回路、７１−２，７２−２は選択回路、７３−２は減算回路、７４−２は加算回路、７５−２は比較回路、７６−２は選択回路、７７−２は比較回路、７８−２は選択回路である。図７は、図６に示す中間制限値生成回路７の動作を波形で具体的に表したものであり、その動作を図６，図７及び図１１を参照しながら説明する。
【００３７】
中間制限値生成回路７は、波形認識回路６の出力信号Ｓ６に基づき、図１１（Ｅ）のＭ点においてのみ動作する。比較回路７０−２により、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）の振幅データ値が比較される。比較回路７０−２の出力信号Ｓ７０−２に基づき、選択回路７１−２は、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）のうち振幅データ値が大きい方を出力する。一方選択回路７２−２は、比較回路７０−２の出力信号Ｓ７０−２に基づき、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）のうち振幅データ値が小さい方を出力する。図７では、例として、Ｓ３（ｎ−１）＞Ｓ３（ｎ＋１）のときの波形を表している。Ｓ３（ｎ−１）＜Ｓ３（ｎ＋１）のときも、同様の動作を行うのでここでは説明を省略する。
【００３８】
Ｓ３（ｎ−１）＞Ｓ３（ｎ＋１）としたので、このとき選択回路７１−２の出力信号Ｓ７１−２は、Ｓ３（ｎ−１）の値に、また選択回路７２−２の出力信号Ｓ７２−２は、Ｓ３（ｎ＋１）の値となっている。選択回路７１−２の出力信号Ｓ７１−２は、減算回路７３−２により任意の定数Ｃが減じられ、比較回路７５−２により、減算回路７３−２の出力信号Ｓ７３−２と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）の振幅データ値が比較され、比較回路７５−２の出力信号Ｓ７５−２に基づき、選択回路７６−２は、減算回路７３−２の出力信号Ｓ７３−２と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）のうち振幅データ値が大きい方を出力する。
【００３９】
選択回路７２−２の出力信号Ｓ７２−２は、加算回路７４−２によりにより任意の定数Ｄが加えられ、比較回路７７−２により、加算回路７４−２の出力信号Ｓ７４−２と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）の振幅データ値が比較され、比較回路７７−２の出力信号Ｓ７７−２に基づき、選択回路７８−２は、加算回路７４−２の出力信号Ｓ７４−２と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）のうち振幅データが小さい方を出力する。
【００４０】
これは、図７に示すように、遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）の振幅データ値をＭN、選択回路７１−２の出力信号Ｓ７１−２の振幅データ値をＭLRG、選択回路７２−２の出力信号Ｓ７２−２の振幅データ値をＭSMLとしたとき、振幅データ上限値ＭMHおよび振幅データ下限値ＭMLを、
0003657145.tif 000005
で求めることを表している。ただし、Ｃ，Ｄ、は、任意の定数であり、Ｃ＝Ｄ、もしくはＣ≠Ｄである。このように演算された選択回路７６−２の出力信号Ｓ７Ｕを振幅データ上限値、選択回路７８−２の出力信号Ｓ７Ｌを振幅データ下限値として、中間制限値生成回路７から出力する。中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７は、図１１（Ｆ）に示すような上限値と下限値で囲まれた制限領域をもつ信号になる。
【００４１】
ピーク制限値生成回路８は、遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と波形認識回路６の出力信号Ｓ６を入力することにより、注目するデータサンプルの図１１（Ｅ）のＰ点における振幅データ上限値および振幅データ下限値を生成する。ピーク制限値生成回路８の構成を図８に示す。図８において、８０は比較回路、８１は選択回路、８２は減算回路、８３は乗算回路、８４は比較回路、８５，８６は選択回路、８７，８８は加算回路である。図９および図１０は、ピーク制限値生成回路８の動作を波形で具体的に表したものである。
【００４２】
ピーク制限値生成回路８の動作を図８ないし図１１を参照しながら説明する。ピーク制限値生成回路８は、波形認識回路６の出力信号Ｓ６に基づき、図１１（Ｅ）の＋Ｐ点もしくは−Ｐ点においてのみ動作する。比較回路８０により、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）の振幅データ値が比較される。比較回路８０の出力信号Ｓ８０と波形認識回路６の出力信号Ｓ６に基づき、選択回路８１は、＋Ｐ点においては、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）のうち振幅データ値が大きい方を出力し、−Ｐ点においては、遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）のうち振幅データ値が小さい方を出力する。
【００４３】
図９では、例として、＋Ｐ点におけるＳ３（ｎ−１）＞Ｓ３（ｎ＋１）のときの波形を表している。Ｓ３（ｎ−１）＞Ｓ３（ｎ＋１）としたので、この時の選択回路８１の出力信号Ｓ８１は、Ｓ３（ｎ−１）の値になっている。つまり、＋Ｐ点においては、＋Ｐ点との差値が小さい方のサンプルの振幅データを出力する。減算回路８２により遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）から選択回路８１の出力信号Ｓ８１が減じられ、減算回路８２の出力信号Ｓ８２は、乗算回路８３により任意の定数Ｅが乗じられる。比較回路８４により、乗算回路８３の出力信号Ｓ８３と任意の定数Ｆの振幅データ値が比較され、比較回路８４の出力信号Ｓ８４に基づき、選択回路８５は、乗算回路８３の出力信号Ｓ８３と任意の定数Ｆのうち振幅データ値が小さい方を出力する。このとき選択回路８６は、任意の定数−Ｇを出力する。遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と選択回路８５の出力信号Ｓ８５は、加算回路８７により足し合わされ、遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と選択回路８６の出力信号Ｓ８６は、加算回路８８により足し合わされる。
【００４４】
他方の例として、図１０では、−Ｐ点におけるＳ３（ｎ−１）＜Ｓ３（ｎ＋１）のときの波形を表している。Ｓ３（ｎ−１）＜Ｓ３（ｎ＋１）としたので、このとき選択回路８１の出力信号Ｓ８１は、Ｓ３（ｎ−１）の値になっている。つまり、−Ｐ点においては、−Ｐ点との差値が小さい方のサンプルの振幅データを出力する。減算回路８２により遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）から選択回路８１の出力信号Ｓ８１が減じられ、減算回路８２の出力信号Ｓ８２は、乗算回路８３により任意の定数Ｅが乗じられる。比較回路８４により、乗算回路８３の出力信号Ｓ８３と任意の定数−Ｆの振幅データ値が比較され、比較回路８４の出力信号Ｓ８４に基づき、選択回路８６は、乗算回路８３の出力信号Ｓ８３と任意の定数−Ｆのうち振幅データ値が大きい方を出力する。このとき選択回路８５は、任意の定数Ｇを出力する。遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と選択回路８５の出力信号Ｓ８５は、加算回路８７により足し合わされ、遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と選択回路８６の出力信号Ｓ８６は、加算回路８８により足し合わされる。
【００４５】
これは、図９ないし図１０に示すように、遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）の振幅データ値をＭN、選択回路８１の出力信号Ｓ８１の振幅データ値をＭPNRとしたとき、振幅データ上限値ＭPHおよび振幅データ下限値ＭPLを、
0003657145.tif 000006
で求めていることを表している。ただし、Ｅ，Ｆ，Ｇ、は任意の定数である。
【００４６】
このように演算された加算回路８７の出力信号Ｓ８Ｕを振幅データ上限値、加算回路８８の出力信号Ｓ８Ｌを振幅データ下限値として、ピーク制限値生成回路８から出力する。ピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８は、上限値と下限値で囲まれた制限領域をもつ信号になるが、映像信号によっては、図１１（Ｇ）に示すような上限値と下限値が等しくなる場合もある。
【００４７】
加算回路９の出力信号Ｓ９は、振幅制限回路１０において、中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７およびピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８にしたがって非線型処理される。例えば、Ｍ点においては、図１１（Ｈ）に示す加算回路９の出力信号Ｓ９と中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７の大きさを比較し、加算回路９の出力信号Ｓ９が振幅制御の上限値である中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７Ｕより大きい場合は、中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７Ｕを出力する。
【００４８】
また加算回路９の出力信号Ｓ９が振幅制御の下限値である中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７Ｌより小さい場合は、中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７Ｌを出力する。それ以外の場合は、加算回路９の出力信号Ｓ９を出力する。一方、＋Ｐ点および−Ｐ点においては、図１１（Ｈ）に示す加算回路９の出力信号Ｓ９とピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８の大きさを比較し、加算回路９の出力信号Ｓ９が振幅制御の上限値であるピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８Ｕより大きい場合は、ピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８Ｕを出力する。
【００４９】
また加算回路９の出力信号Ｓ９が振幅制御の下限値であるピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８Ｌより小さい場合は、ピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８Ｌを出力する。それ以外の場合は、加算回路９の出力信号Ｓ９を出力する。つまり中間制限値生成回路７またはピーク制限値生成回路８で生成された上限値あるいは下限値を用いて振幅が制限される。これに従えば、振幅制限回路１０の出力信号Ｓ２として、図１１（Ｉ）に示すような輪郭の勾配が急峻になった映像信号を得る。
【００５０】
以上のように、本発明の第１の実施例によれば、波形認識手段，中間制限値生成手段，ピーク制限値生成手段で生成した上限値および下限値で、輪郭補正成分を付加した映像信号の振幅制御を行うため、なだらかな輪郭部分でも十分輪郭補正の効果が得られ、また比較的急峻な輪郭部分においてもプリシュートやオーバーシュートを付加することなく実現できる。
【００５１】
本発明の第１の実施例である輪郭補正装置に図１２（Ａ）に示すような原映像信号の幾何学的構造を失うことのある信号が入力された場合、前述した本発明の構成により、補正成分生成回路４の出力信号Ｓ４は図１２（Ｂ）に示すような信号になり、ゲイン調整回路５の出力信号Ｓ５は図１２（Ｃ）に示すような信号になり、加算回路９の出力信号Ｓ９は図１２（Ｄ）に示すような信号になり、波形認識回路６の出力信号Ｓ６は図１２（Ｅ）に示すような信号になり、中間制限値生成回路７の出力信号Ｓ７は図１２（Ｆ）に示すような信号になり、ピーク制限値生成回路８の出力信号Ｓ８は図１２（Ｇ）に示すような信号になり、図１２（Ｈ）に示すような信号が振幅制限回路１０により図１２（Ｉ）に示すような出力信号になる。その結果、図１３に示す遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と輪郭補正装置の出力信号Ｓ２からわかるように、幾何学的構造を失うことない輪郭補正を行うことができる。
【００５２】
以下、本発明の輪郭補正装置の第２の実施例について、添付図面を参照しながら説明する。図１４は、本発明の第２の実施例における輪郭補正装置の構成図を示すものである。図１４において、１は入力端子、２は出力端子、３（１）〜３（ｎ＋１）は遅延回路、４は補正成分生成回路、５はゲイン調整回路、６は波形認識回路、７は中間制限値生成回路、８はピーク制限値生成回路、９は加算回路、１０は振幅制限回路、１００は輪郭成分量検出回路である。
【００５３】
入力端子１，出力端子２，遅延回路３（１）〜３（ｎ＋１），補正成分生成回路４，ゲイン調整回路５，波形認識回路６，中間制限値生成回路７，ピーク制限値生成回路８，加算回路９，振幅制限回路１０間の接続は、本発明の輪郭補正装置の第１の実施例で既に記載した内容なので省略する。輪郭成分量検出回路１００には、入力端子１から入力された映像信号Ｓ１が供給され、輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００は、中間制限値生成回路７とピーク制限値生成回路８にそれぞれ供給される。
【００５４】
本発明による輪郭補正装置の第２の実施例の構成および動作を図１４ないし図１９を参照しながら説明する。図１４に記載の遅延回路３（１）〜３（ｎ＋１），補正成分生成回路４，ゲイン調整回路５，波形認識回路６の各動作は、本発明の輪郭補正装置の第１の実施例で既に詳述してあるので、ここでは省略する。
【００５５】
輪郭成分量検出回路１００は、映像信号Ｓ１を入力することにより、映像信号の輪郭成分を周波数ごとに累算し、累算結果から映像信号の輪郭部分の鮮鋭さを求め、後段に接続されている中間制限値生成回路７およびピーク制限値生成回路８の動作を制御する。輪郭成分量検出回路１００の構成を図１５に示す。図１５において、１０１は輪郭部分検出回路、１０２，１０３は輪郭成分抽出回路、１０４は輪郭成分累算回路、１０５は輪郭成分判断回路である。
【００５６】
輪郭成分量検出回路１００の動作を図１５ないし図１６を参照しながら説明する。入力された映像信号Ｓ１は、輪郭部分検出回路１０１により輪郭部分が検出される。輪郭部分検出回路１０１の出力信号Ｓ１０１に基づき、輪郭成分抽出回路１０２および輪郭成分抽出回路１０３は、輪郭部分検出回路１０１により輪郭部分と検出されたとき、図１６に示すような入力された映像信号Ｓ１のそれぞれ異なる特定の周波数成分を抽出する。輪郭成分累算回路１０４は、輪郭成分抽出回路１０２の出力信号Ｓ１０２および輪郭成分抽出回路１０３の出力信号Ｓ１０３の振幅データ値を絶対値化し所定の単位時間ごとにそれぞれ累算する。
【００５７】
輪郭成分判断回路１０５は、輪郭成分累算回路１０４のそれぞれの累算結果から、映像信号Ｓ１の輪郭部分の鮮鋭さを判断する。例えば、比較的低域の周波数成分である輪郭成分抽出回路１０２の累算結果ＡＣＭ102と比較的高域の周波数成分である輪郭成分抽出回路１０３の累算結果ＡＣＭ103から、ＡＣＭ103／ＡＣＭ102の割合を鮮鋭さとする。比較的高域の周波数成分である輪郭成分抽出回路１０３の累算結果ＡＣＭ103が大きければ、映像信号Ｓ１の輪郭部分の鮮鋭さは高く、そのときＡＣＭ103／ＡＣＭ102の値も大きくなっている。このように演算された輪郭成分判断回路１０５の出力信号Ｓ１００を映像信号Ｓ１の輪郭部分の鮮鋭さとして、輪郭成分量検出回路１００から出力する。
【００５８】
中間制限値生成回路７は、遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と波形認識回路６の出力信号Ｓ６と輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００を入力することにより、注目するデータサンプルの図１１（Ｅ）のＭ点における振幅データ上限値および振幅データ下限値を生成する。中間制限値生成回路７の構成を図１７に示す。図１７において、７０は比較回路、７１，７２は選択回路、７３，７４は乗算回路、７５は加算回路、７６，７７は乗算回路、７８は加算回路、７９は適応処理回路である。
【００５９】
中間制限値生成回路７の動作を図１７を参照しながら説明する。適応処理回路７９を除く中間制限値生成回路７の動作は本発明の輪郭補正装置の第１の実施例で図４に基づいて詳述済みなので省略する。適応処理回路７９は、輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００に基づき、図１７に記載の定数Ａおよび定数Ｂを可変させる。
【００６０】
例えば、輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００の値が小さい、すなわち映像信号Ｓ１の鮮鋭さが低いときには、定数Ａおよび定数Ｂの値を小さめにして、振幅上限値を上げ振幅下限値を下げ、映像信号Ｓ１の鮮鋭さを一層高めるように動作する。逆に輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００の値が大きい、すなわち映像信号Ｓ１の鮮鋭さが高いときには、定数Ａおよび定数Ｂの値を大きめにして、振幅上限値を上げ振幅下限値を上げ、映像信号Ｓ１の鮮鋭さを比較的抑えて高めるように動作する。また輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００から定数Ａおよび定数Ｂの変換は、線形もしくは非線型の関係にある。
【００６１】
さらに、図１７に示した中間制限値生成回路とは異なる構成の図１８に示す中間制限値生成回路７でも同様に、適応処理回路７９−２は、輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００に基づき、図１８に記載の定数Ｃおよび定数Ｄを可変させる。例えば、輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００の値が小さい、すなわち映像信号Ｓ１の鮮鋭さが低いときには、定数Ｃおよび定数Ｄの値を小さめにして、振幅上限値を上げ振幅下限値を下げ、映像信号Ｓ１の鮮鋭さを一層高めるように動作する。逆に輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００の値が大きい、すなわち映像信号Ｓ１の鮮鋭さが高いときには、定数Ｃおよび定数Ｄの値を大きめにして、振幅上限値を上げ振幅下限値を上げ、映像信号Ｓ１の鮮鋭さを比較的抑えて高めるように動作する。また輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００から定数Ｃおよび定数Ｄの変換は、線形もしくは非線型の関係にある。
【００６２】
ピーク制限値生成回路８は、遅延回路３（ｎ−１）の出力信号Ｓ３（ｎ−１）と遅延回路３（ｎ）の出力信号Ｓ３（ｎ）と遅延回路３（ｎ＋１）の出力信号Ｓ３（ｎ＋１）と波形認識回路６の出力信号Ｓ６と輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００を入力することにより、注目するデータサンプルの図１１（Ｅ）の＋Ｐ点および−Ｐ点における振幅データ上限値および振幅データ下限値を生成する。ピーク制限値生成回路８の構成を図１９に示す。図１９において、８０は比較回路、８１は選択回路、８２は減算回路、８３は乗算回路、８４は比較回路、８５，８６は選択回路、８７，８８は加算回路、８９は適応処理回路である。
【００６３】
ピーク制限値生成回路８の動作を図１９を参照しながら説明する。適応処理回路８９を除くピーク制限値生成回路８の動作は本発明の輪郭補正装置の第１の実施例で図８に基づいて詳述済みなので省略する。適応処理回路８９は、輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００に基づき、図１９に記載の定数Ｅ，定数Ｆおよび定数Ｇを可変させる。
【００６４】
例えば、輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００の値が小さい、すなわち映像信号Ｓ１の鮮鋭さが低いときには、定数Ｅ，定数Ｆおよび定数Ｇの値を大きめにして、振幅上限値を上げ振幅下限値を下げ、映像信号Ｓ１の鮮鋭さを一層高めるように動作する。逆に輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００の値が大きい、すなわち映像信号Ｓ１の鮮鋭さが高いときには、定数Ｅ，定数Ｆおよび定数Ｇの値を小さめにして、振幅上限値を上げ振幅下限値を上げ、映像信号Ｓ１の鮮鋭さを比較的抑えて高めるように動作する。また輪郭成分量検出回路１００の出力信号Ｓ１００から定数Ｅ，定数Ｆおよび定数Ｇの変換は、線形もしくは非線型の関係にある。
【００６５】
以上のように、本発明の第２の実施例によれば、比較的なだらかな輪郭部分には、より鮮鋭度が増すような輪郭補正を行うため、映像全体が一様に鮮鋭度の高い映像にすることができる。
【００６６】
以下、本発明の輪郭補正装置の第３の実施例について、添付図面を参照しながら説明する。図２０は、本発明の第３の実施例における輪郭補正装置の構成図を示すものである。図２０において、１５０は第１の周波数変換回路、１５１は本発明の第１の実施例ならびに第２の実施例で既述した輪郭補正装置、１５２は第２の周波数変換回路である。
【００６７】
入力端子１から入力される映像信号Ｓ１は、第１の周波数変換回路１５０に供給される。第１の周波数変換回路１５０の出力信号Ｓ１５０は、輪郭補正装置１５１に供給される。輪郭補正装置１５１の出力信号Ｓ１５１は、第２の周波数変換回路１５２に供給される。第２の周波数変換回路１５２の出力信号Ｓ１５２は、出力端子２から出力される。
【００６８】
映像信号Ｓ１は、例えば標本化周波数ｆ1でサンプリングされた信号であるとする。第１の周波数変換回路１５０では、映像信号Ｓ１を標本化周波数ｆ1からｆ1の整数倍の標本化周波数ｆ2にアップサンプルする。標本化周波数ｆ2で輪郭補正を行った輪郭補正装置１５１の出力信号Ｓ１５１を、第２の周波数変換回路１５２では、もともとの標本化周波数ｆ1にダウンサンプルする。
【００６９】
以上のように、本発明の第３の実施例によれば、輪郭補正装置の前段で標本化周波数をｆ1からｆ2にアップサンプルした後、本発明の第１の実施例ならびに第２の実施例で既述した輪郭補正を行い、その後段で標本化周波数をｆ2からｆ1にダウンサンプルするので、さらに後段に接続されている回路の負担を増加させることはなく、また輪郭補正装置の非線型処理で発生する高調波成分の折り返し雑音による画質の劣化を緩和することができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、映像の輪郭を強調するために映像信号を補正する輪郭補正装置であり、所定サンプル間隔で標本化された映像信号の注目するサンプルの補正すべき信号とその前後のサンプルの信号の振幅データの差値から信号の波形パターンを認識する波形認識手段と、該波形認識手段の認識結果に基づき、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号の一方から振幅データ上限値を生成する演算と、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号の他方から振幅データ下限値を生成する演算を行う中間制限値生成手段と、前記波形認識手段の認識結果に基づき、注目するサンプルの補正すべき信号およびその前後のサンプルの信号のうち注目するサンプルの補正すべき信号と前記振幅データの差値の小さい方のサンプルの信号から振幅データ上限値と振幅データ下限値を生成する演算を行うピーク制限値生成手段と、前記中間制限値生成手段もしくは前記ピーク制限値生成手段で生成された振幅データ上限値および振幅データ下限値を、前記波形認識手段の認識結果に基づいて選択し、その選択された振幅データ上限値および振幅データ下限値により、映像信号の振幅データ値を制限する振幅制限手段を備えることにより、比較的急峻な輪郭部分と比較的なだらかな輪郭部分とでは補正効果を変え、比較的なだらかな輪郭部分には、より鮮鋭度が増すような輪郭補正を行う。そのため比較的急峻な輪郭部分と比較的なだらかな輪郭部分が混在するような映像でも一様な鮮鋭度の映像にすることができ、さらなる高品質な輪郭補正画像を得ることができる。
【００７１】
さらに、標本化周波数ｆ1の離散化映像信号を入力信号とし標本化周波数をｆ2にアップサンプルする第１の周波数変換手段と、第１の周波数変換手段の出力信号を入力信号とする輪郭補正手段と、標本化周波数ｆ2の離散化映像信号である輪郭補正手段の出力信号を入力信号とし標本化周波数をｆ1にダウンサンプルする第２の周波数変換手段を設けることにより、より高精度に輪郭補正量を可変でき、また輪郭補正装置の振幅制限手段における非線型処理で発生する高調波成分の折り返し雑音による画質の劣化を緩和することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による輪郭補正装置の第１の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例の補正成分生成回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例の波形認識検出手段の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施例の中間制限値生成手段の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施例の中間制限値生成手段の動作例を示す波形図である。
【図６】本発明の第１の実施例の中間制限値生成手段の異なる構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施例の異なる中間制限値生成手段の動作例を示す波形図である。
【図８】本発明の第１の実施例のピーク制限値生成手段の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施例のピーク制限値生成手段の動作例を示す波形図である。
【図１０】本発明の第１の実施例のピーク制限値生成手段の異なる動作例を示す波形図である。
【図１１】本発明による輪郭補正装置の第１の実施例の動作例を示す波形図である。
【図１２】本発明による輪郭補正装置の第１の実施例の異なる動作例を示す波形図である。
【図１３】本発明による輪郭補正装置の第１の実施例の動作例を示す波形図である。
【図１４】本発明による輪郭補正装置の第２の実施例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第２の実施例の輪郭成分量検出手段の構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第２の実施例の輪郭成分量検出手段の動作例を示す分布図である。
【図１７】本発明の第２の実施例の中間制限値生成手段の構成例を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第２の実施例の中間制限値生成手段の異なる構成例を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第２の実施例のピーク制限値生成手段の構成例を示すブロック図である。
【図２０】本発明による輪郭補正装置の第３の実施例を示すブロック図である。
【図２１】従来の第１の輪郭補正装置を示すブロック図である。
【図２２】従来の第１の輪郭補正装置の動作例を示す波形図である。
【図２３】従来の第２の輪郭補正装置を示すブロック図である。
【図２４】従来の第２の輪郭補正装置の動作例を示す波形図である。
【図２５】従来の第２の輪郭補正装置の動作例を示す波形図である。
【符号の説明】
１…入力端子、２…出力端子、３（１）〜３（ｎ＋１）…遅延回路、４…補正成分生成回路、５…ゲイン調整回路、６…波形認識回路、７…中間制限値生成回路、８…ピーク制限値生成回路、９…加算回路、１０…振幅制限回路、４０（１）〜４０（６）…遅延回路、４１（０）〜４１（６），７３，７４，７６，７７，８３…乗算回路、４２，７５，７８，７４−２，８７，８８…加算回路、６０，６１，７３−２，８２…減算回路、６２，６３…極性検出回路、６４…パターン認識回路、７１，７２，７１−２，７２−２，７６−２，７８−２，８１，８５，８６…選択回路、７０，７０−２，７５−２，７７−２，８０，８４…比較回路、７９，７９−２，８９…適応処理回路、１００…輪郭成分量検出回路、１０１…輪郭部分検出回路、１０２，１０３…輪郭成分抽出回路、１０４…輪郭成分累算回路、１０５…輪郭成分判断回路、１５０…第１の周波数変換回路、１５１…輪郭補正装置、１５２…第２の周波数変換回路、２００…補正成分生成回路、２０１，２０２…遅延回路、２０３〜２０５…乗算回路、２０６…加算回路、２０７…ゲイン調整回路、２０８…遅延回路、２０９…加算回路、３００〜３０３…遅延回路、３０４…最大値検出回路、３０５…最小値検出回路、３０６…位置検出回路、３０７…演算回路、３０８…平均値回路、３０９…減算回路、３１０…ゲイン調整回路、３１１…加算回路、３１２…非線型処理回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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