(57)【要約】【課題】入力信号を、より容易かつ効果的に、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含む成分とそれ以外の成分に分離する。【解決手段】信号分離装置１は、メモリ１１に保持された前回のフィールドに対する入力信号３３を、狭帯域非線形フィルタ１４を用いてフィルタ処理するとともに、今回のフィールドに対応する入力信号３１を、広帯域非線形フィルタ１２を用いてフィルタ処理し、これらの２つの信号を、フィールド間の差分値である信号４０の信号レベルに基づいて合成し、入力信号３１のエッジ成分である出力信号４２を生成して出力する。また、入力信号３１よりその出力信号４２を減算し、入力信号の３１の非エッジ成分である出力信号４３を生成して出力する。本発明は、テレビジョン受像機に適用できる。【選択図】　　　図１
2004128618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号より、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを保存した成分であるエッジ成分と、それ以外の成分である非エッジ成分を分離して抽出する信号処理装置であって、
所定の単位ごとに前記入力信号を保持する保持手段と、
既に入力され、前記保持手段により保持されている前記入力信号である第１の信号より、第１の周波数帯域で第１のエッジ成分を抽出する第１のエッジ成分抽出手段と、
今回入力された前記入力信号である第２の信号より、前記第１の周波数帯域より広い第２の周波数帯域で第２のエッジ成分を抽出する第２のエッジ成分抽出手段と、
前記第１の信号と前記第２の信号に基づいて、前記第１のエッジ成分、および、前記第２のエッジ成分の内、いずれか一方を、前記入力信号のエッジ成分として選択する選択手段と、
前記入力信号より前記非エッジ成分を抽出する非エッジ成分抽出手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記第２の周波数帯域は、前記第１の周波数帯域を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記第１の信号の位相を補正する位相補正手段と、
前記第１の信号を遅延させ、前記第２の信号と同期をとる遅延処理手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１の信号より前記第２の信号を減算し、差分値を算出する減算手段をさらに備え、
前記選択手段は、前記減算手段により算出された前記差分値が大きい場合、前記入力信号のエッジ成分として、前記第２のエッジ成分を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記第１のエッジ成分のエッジ部分を検出する検出手段をさらに備え、
前記選択手段は、前記差分値が大きい場合、または、前記検出手段により前記エッジ部分が検出された場合、前記入力信号のエッジ成分として、前記第２のエッジ成分を選択する
ことを特徴とする請求項４に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記第２の信号より、前記第２の周波数帯域で第３のエッジ成分を抽出する第３のエッジ成分抽出手段をさらに備え、
前記検出手段は、前記差分値が大きい場合、前記第３のエッジ成分のエッジ部分を検出し、
前記選択手段は、
前記差分値が大きい場合、前記第３のエッジ成分と前記第２のエッジ成分の内、いずれか一方を、前記入力信号のエッジ成分として選択し、
さらに、前記検出手段により前記第３のエッジ成分のエッジ部分が検出された場合、前記入力信号のエッジ成分として、前記第２のエッジ成分を選択する
ことを特徴とする請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
入力信号より、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを保存した成分であるエッジ成分と、それ以外の成分である非エッジ成分を分離して抽出する信号処理装置の信号処理方法であって、
所定の単位ごとに前記入力信号を保持する保持ステップと、
既に入力され、前記保持ステップの処理により保持されている前記入力信号である第１の信号より、第１の周波数帯域で第１のエッジ成分を抽出する第１のエッジ成分抽出ステップと、
今回入力された前記入力信号である第２の信号より、前記第１の周波数帯域より広い第２の周波数帯域で第２のエッジ成分を抽出する第２のエッジ成分抽出ステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号に基づいて、前記第１のエッジ成分、および、前記第２のエッジ成分の内、いずれか一方を、前記入力信号のエッジ成分として選択する選択ステップと、
前記入力信号より前記非エッジ成分を抽出する非エッジ成分抽出ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。
【請求項８】
入力信号より、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを保存した成分であるエッジ成分と、それ以外の成分である非エッジ成分を分離して抽出する処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
所定の単位ごとに前記入力信号を保持する保持ステップと、
既に入力され、前記保持ステップの処理により保持されている前記入力信号である第１の信号より、第１の周波数帯域で第１のエッジ成分を抽出する第１のエッジ成分抽出ステップと、
今回入力された前記入力信号である第２の信号より、前記第１の周波数帯域より広い第２の周波数帯域で第２のエッジ成分を抽出する第２のエッジ成分抽出ステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号に基づいて、前記第１のエッジ成分、および、前記第２のエッジ成分の内、いずれか一方を、前記入力信号のエッジ成分として選択する選択ステップと、
前記入力信号より前記非エッジ成分を抽出する非エッジ成分抽出ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項９】
入力信号より、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを保存した成分であるエッジ成分と、それ以外の成分である非エッジ成分を分離して抽出する信号処理装置であって、
所定の単位ごとに前記入力信号を保持する保持手段と、
既に入力され、前記保持手段により保持されている前記入力信号である第１の信号と、今回入力された前記入力信号である第２の信号の差分値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記差分値の絶対値において、その値が予め定められた所定の閾値より小さい部分を抽出する第１の抽出手段と、
前記第１の抽出手段により抽出された前記差分値の絶対値を前記入力信号の非エッジ成分に加算する加算手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１０】
前記第１の抽出手段により抽出された前記差分値の絶対値の低周波成分を抽出する第２の抽出手段をさらに備え、
前記加算手段は、前記第２の抽出手段により抽出された前記差分値の絶対値の低周波成分を前記非エッジ成分に加算する
ことを特徴とする請求項９に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
今回入力された前記入力信号と、既に入力され、前記保持手段により保持されている前記入力信号とを合成する合成手段をさらに備え、
前記保持手段は、前記合成手段により、今回入力された前記入力信号と、既に入力され、前記保持手段により保持されている前記入力信号とを合成された信号を保持する
ことを特徴とする請求項９に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
入力信号より、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを保存した成分であるエッジ成分と、それ以外の成分である非エッジ成分を分離して抽出する信号処理装置の信号処理方法であって、
所定の単位ごとに前記入力信号を保持する保持ステップと、
既に入力され、前記保持ステップの処理により保持されている前記入力信号である第１の信号と、今回入力された前記入力信号である第２の信号の差分値を算出する算出ステップと、
前記算出ステップの処理により算出された前記差分値の絶対値において、その値が予め定められた所定の閾値より小さい部分を抽出する第１の抽出ステップと、
前記第１の抽出ステップの処理により抽出された前記差分値の絶対値を前記入力信号の非エッジ成分に加算する加算ステップと
を含むことを特徴とする信号処理方法。
【請求項１３】
入力信号より、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを保存した成分であるエッジ成分と、それ以外の成分である非エッジ成分を分離して抽出する処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
所定の単位ごとに前記入力信号を保持する保持ステップと、
既に入力され、前記保持ステップの処理により保持されている前記入力信号である第１の信号と、今回入力された前記入力信号である第２の信号の差分値を算出する算出ステップと、
前記算出ステップの処理により算出された前記差分値の絶対値において、その値が予め定められた所定の閾値より小さい部分を抽出する第１の抽出ステップと、
前記第１の抽出ステップの処理により抽出された前記差分値の絶対値を前記入力信号の非エッジ成分に加算する加算ステップと
を含むことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号処理装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、入力信号を、より容易かつ効果的に、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含む成分とそれ以外の成分に分離することができるようにした、信号処理装置および方法、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、テレビジョン受像機等において、画像データ等のコントラスト（画像の明暗の差）や、鮮鋭度（境界の明確さ）等を向上させる方法として、画像データの輝度信号を、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含む成分（エッジ成分）とそれ以外の成分（非エッジ成分）に分離し、非エッジ成分のみを強調させる補正処理を行う方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９８６２１号公報（第３−８ページ、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような方法を用いた場合、入力信号をエッジ成分および非エッジ成分に分離するために、非常に大きなタップ数の非線形フィルタを用いるので、処理に時間がかかってしまうという課題があった。
【０００５】
そのため、遅延時間を実用可能な程度に抑えるために、複雑かつ高価なシステムを組む必要がある。
【０００６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、入力信号を、より容易かつ効果的に、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含む成分とそれ以外の成分に分離することができるようにしたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の信号処理装置は、所定の単位ごとに入力信号を保持する保持手段と、既に入力され、保持手段により保持されている入力信号である第１の信号より、第１の周波数帯域で第１のエッジ成分を抽出する第１のエッジ成分抽出手段と、今回入力された入力信号である第２の信号より、第１の周波数帯域より広い第２の周波数帯域で第２のエッジ成分を抽出する第２のエッジ成分抽出手段と、第１の信号と第２の信号に基づいて、第１のエッジ成分、および、第２のエッジ成分の内、いずれか一方を、入力信号のエッジ成分として選択する選択手段と、入力信号より非エッジ成分を抽出する非エッジ成分抽出手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
前記第２の周波数帯域は、第１の周波数帯域を含むようにすることができる。
【０００９】
前記第１の信号の位相を補正する位相補正手段と、第１の信号を遅延させ、第２の信号と同期をとる遅延処理手段とをさらに備えるようにすることができる。
【００１０】
前記第１の信号より第２の信号を減算し、差分値を算出する減算手段をさらに備え、選択手段は、減算手段により算出された差分値が大きい場合、入力信号のエッジ成分として、第２のエッジ成分を選択するようにすることができる。
【００１１】
前記第１のエッジ成分のエッジ部分を検出する検出手段をさらに備え、選択手段は、差分値が大きい場合、または、検出手段によりエッジ部分が検出された場合、入力信号のエッジ成分として、第２のエッジ成分を選択するようにすることができる。
【００１２】
前記第２の信号より、第２の周波数帯域で第３のエッジ成分を抽出する第３のエッジ成分抽出手段をさらに備え、検出手段は、差分値が大きい場合、第３のエッジ成分のエッジ部分を検出し、選択手段は、差分値が大きい場合、第３のエッジ成分と第２のエッジ成分の内、いずれか一方を、入力信号のエッジ成分として選択し、さらに、検出手段により第３のエッジ成分のエッジ部分が検出された場合、入力信号のエッジ成分として、第２のエッジ成分を選択するようにすることができる。
【００１３】
本発明の第１の信号処理方法は、所定の単位ごとに入力信号を保持する保持ステップと、既に入力され、保持ステップの処理により保持されている入力信号である第１の信号より、第１の周波数帯域で第１のエッジ成分を抽出する第１のエッジ成分抽出ステップと、今回入力された入力信号である第２の信号より、第１の周波数帯域より広い第２の周波数帯域で第２のエッジ成分を抽出する第２のエッジ成分抽出ステップと、第１の信号と第２の信号に基づいて、第１のエッジ成分、および、第２のエッジ成分の内、いずれか一方を、入力信号のエッジ成分として選択する選択ステップと、入力信号より非エッジ成分を抽出する非エッジ成分抽出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１のプログラムは、所定の単位ごとに入力信号を保持する保持ステップと、既に入力され、保持ステップの処理により保持されている入力信号である第１の信号より、第１の周波数帯域で第１のエッジ成分を抽出する第１のエッジ成分抽出ステップと、今回入力された入力信号である第２の信号より、第１の周波数帯域より広い第２の周波数帯域で第２のエッジ成分を抽出する第２のエッジ成分抽出ステップと、第１の信号と第２の信号に基づいて、第１のエッジ成分、および、第２のエッジ成分の内、いずれか一方を、入力信号のエッジ成分として選択する選択ステップと、入力信号より非エッジ成分を抽出する非エッジ成分抽出ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の信号処理装置は、所定の単位ごとに入力信号を保持する保持手段と、既に入力され、保持手段により保持されている入力信号である第１の信号と、今回入力された入力信号である第２の信号の差分値を算出する算出手段と、算出手段により算出された差分値の絶対値において、その値が予め定められた所定の閾値より小さい部分を抽出する第１の抽出手段と、第１の抽出手段により抽出された差分値の絶対値を入力信号の非エッジ成分に加算する加算手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
前記第１の抽出手段により抽出された差分値の絶対値の低周波成分を抽出する第２の抽出手段をさらに備え、加算手段は、第２の抽出手段により抽出された差分値の絶対値の低周波成分を非エッジ成分に加算するようにすることができる。
【００１７】
今回入力された入力信号と、既に入力され、保持手段により保持されている入力信号とを合成する合成手段をさらに備え、保持手段は、合成手段により、今回入力された入力信号と、既に入力され、保持手段により保持されている入力信号とを合成された信号を保持するようにすることができる。
【００１８】
本発明の第２の信号処理方法は、所定の単位ごとに入力信号を保持する保持ステップと、既に入力され、保持ステップの処理により保持されている入力信号である第１の信号と、今回入力された入力信号である第２の信号の差分値を算出する算出ステップと、算出ステップの処理により算出された差分値の絶対値において、その値が予め定められた所定の閾値より小さい部分を抽出する第１の抽出ステップと、第１の抽出ステップの処理により抽出された差分値の絶対値を入力信号の非エッジ成分に加算する加算ステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２のプログラムは、所定の単位ごとに入力信号を保持する保持ステップと、既に入力され、保持ステップの処理により保持されている入力信号である第１の信号と、今回入力された入力信号である第２の信号の差分値を算出する算出ステップと、算出ステップの処理により算出された差分値の絶対値において、その値が予め定められた所定の閾値より小さい部分を抽出する第１の抽出ステップと、第１の抽出ステップの処理により抽出された差分値の絶対値を入力信号の非エッジ成分に加算する加算ステップとをコンピュータに実現させることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１の信号処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、所定の単位ごとに入力信号が保持され、既に保持されている入力信号である第１の信号より、第１の周波数帯域で第１のエッジ成分が抽出され、今回入力された入力信号である第２の信号より、第１の周波数帯域より広い第２の周波数帯域で第２のエッジ成分が抽出され、第１の信号と第２の信号に基づいて、第１のエッジ成分、および、第２のエッジ成分の内、いずれか一方が、入力信号のエッジ成分として選択され、入力信号より非エッジ成分が抽出される。
【００２１】
本発明の第２の信号処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、所定の単位ごとに入力信号が保持され、既に入力されて保持されている入力信号である第１の信号と、今回入力された入力信号である第２の信号の差分値が算出され、算出された差分値の絶対値において、その値が予め定められた所定の閾値より小さい部分が抽出され、抽出された差分値の絶対値が入力信号の非エッジ成分に加算される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した信号分離装置の構成例を示す図である。
【００２３】
図１において、信号分離装置１は、入力された画像信号を１フィールドずつ保持するメモリ１１、入力された信号に予め決められた第１の帯域幅のフィルタ処理を施す広帯域非線形フィルタ１２、制御信号に基づいて、入力された２つの信号より出力する信号を選択するセレクタ１３、入力された信号に予め決められた第２の帯域幅のフィルタ処理を施す狭帯域非線形フィルタ１４、入力された信号の位相を補正する位相補正処理部１５、入力された信号の微分値を算出する微分器１６、入力された２つの信号のうち１つを選択して出力する信号選択部１７、入力された信号の位相を補正する位相補正処理部１８、入力された信号を所定の期間遅延させてから出力する遅延処理部１９、２つの入力信号の差分を計算する減算器２０、入力された信号の絶対値等を算出する絶対値算出部２１、２つの入力信号の差分値を算出する減算器２２により構成されており、入力信号３１を入力し、出力信号４２および４３に分離して出力する。
【００２４】
メモリ１１は、信号分離装置１に入力された入力信号３１をフレームごとに保持し、次のフレームに対応する入力信号３１が入力されると、所定のタイミングで、保持している前のフレームに対応する入力信号３１を信号３３として出力する。
【００２５】
広帯域非線形フィルタ１２は、供給された入力信号３１のうち、予め定められた高周波成分まで、通過する帯域内でエッジを抽出するように設定されている、一種のハイカットフィルタ（ローパスフィルタ）である。従って、広帯域非線形フィルタ１２より出力される信号３２には、後述する狭帯域非線形フィルタ１４より出力される信号３４に含まれる入力信号３１の非エッジ部分の成分も含まれる。
【００２６】
セレクタ１３は、後述する信号選択部１７より供給される信号４１に基づいて、広帯域非線形フィルタ１２より供給される信号３２、並びに、後述する位相補正処理部１５より供給される信号３５より、出力する信号を選択し、出力信号４２として出力する。
【００２７】
狭帯域非線形フィルタ１４は、メモリ１１より供給された信号３３の信号レベルの変化において、予め定められた所定の比較的狭い範囲の周波数帯域の制限内で、信号レベルを変化させ、別の予め定められた所定のレベル以下については平滑化する非線型のフィルタであり、信号３４を出力する。
【００２８】
位相補正処理部１５は、入力された、前のフィールドに対応する信号３４の位相を、現在のフィールドに合わせ、信号３５として出力する。また、微分器１６は、信号３５の微分値を算出し、信号３６として出力する。さらに、信号選択部１７は、入力された２つの信号３６および信号４０のうち、信号レベルの大きい方の信号を出力する。
【００２９】
位相補正処理部１８は、位相補正処理部１５と同様に、入力された、前のフィールドに対応する信号３３の位相を、現在のフィールドに合わせ、信号３７として出力する。遅延処理部１９は、入力された信号３７を所定の時間保持し、予め定められた遅延時間が経過した後、信号３８として出力する。
【００３０】
減算器２０は、前のフィールドに対応する信号３８から、現在のフィールドに対応する入力信号３１を減算し、差分値を信号３９として出力する。絶対値算出部２１は、信号３９の信号レベルの絶対値を算出するなどして、信号４０を生成し、出力する。
【００３１】
減算器２２は、入力信号３１より、入力信号３１のエッジ成分である出力信号４２を減算し、入力信号３１の非エッジ成分である出力信号４３を生成し、出力する。
【００３２】
次に動作について説明する。
【００３３】
図１の信号分離装置１において、前フィールド時に入力信号３１として、図２に示されるような波形の信号が入力され、メモリ１１に蓄積されており、現在のフィールドに対応する入力信号３１として、図３に示されるような波形の信号が入力されるものとする。
【００３４】
すなわち、メモリ１１から、図２に示されるような波形の信号３３が出力され、外部より図３に示されるような波形の入力信号３１が入力されるものとする。
【００３５】
図２に示されるように、信号３３は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの区間において、信号レベルがＬ１からＬ３まで変化するエッジ部分を含んでおり、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの区間において、信号レベルがＬ２乃至Ｌ４の間で変化する振幅成分を含んでいる。
【００３６】
なお、図２において、信号レベルＬ１とＬ３の差は、信号レベルＬ２とＬ４の差に比較して十分に大きいものとする。また、図３以降についても同様である。
【００３７】
図３に示されるように、信号３１は、時刻Ｔ６から時刻Ｔ１までの区間において、信号レベルがＬ１からＬ３まで変化するエッジ部分を含んでおり、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの区間において、信号レベルがＬ２乃至Ｌ４の間で変化する振幅成分を含んでいる。
【００３８】
メモリ１１より出力された信号３３は、狭帯域非線形フィルタ１４に供給され、エッジ成分が抽出される。そして、狭大域非線形フィルタ１４は、図４に示されるような波形の信号３４を出力し、位相補正処理部１５に供給する。
【００３９】
図４において、信号３４は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの区間より広い、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの区間において、信号レベルがＬ１からＬ３まで変化するエッジ部分を含んでいる。なお、狭帯域非線型フィルタ１４の周波数特性は低い周波数が遮断周波数となっており、狭帯域非線形フィルタ１４より出力される信号３４の信号レベルは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの区間より広い時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの区間において変化する。
【００４０】
位相補正処理部１５は、取得した信号３４の位相を補正し、現在のフィールドの位相に合わせた信号３５を微分器１６およびセレクタ１３に供給する。
【００４１】
また、広帯域非線形フィルタ１２は、入力信号３１より予め定められた第２の帯域幅の信号レベル変化を抽出する。広帯域非線形フィルタ１２は、入力信号３１のエッジ部分の周波数帯を含まない十分に高周波における信号レベルの変化のみを平滑化し、入力信号３１のエッジ部分の周波数帯を含む、低周波以外の比較的広い第２の帯域幅の入力信号が入力された場合、出力する信号３２の信号レベルを変化させるように設定されている。この設定に基づいて、広帯域非線形フィルタ１２は、入力信号３１のエッジ部分を含む広帯域の信号をエッジ成分として抽出し、抽出したエッジ成分を含む、図５に示されるような波形の信号３２をセレクタ１３に供給する。
【００４２】
また、メモリ１１は、保持している前のフィールドに対応する信号３３を位相補正処理部１８および遅延回路１９により整理され、現在のフィールドと同期をとり、減算器２０に供給される。
【００４３】
減算器２０は、信号３８より入力信号３１を減算し、差分値として、図６に示されるような、波形の信号３９を出力する。
【００４４】
信号３９は、絶対値算出部２１に供給され、信号３９の波形の変化量が大きい部分が検出される。そして、図７に示されるように、絶対値算出部２１は、信号３９の変化量が大きい区間（時刻Ｔ６から時刻Ｔ２までの区間）については、値が「１」である信号４０を出力し、それ以外の区間については、値が「０」である信号４０を出力する。
【００４５】
また、位相補正処理部１５より出力された信号３５は、微分器３６に供給され、その微分値が算出される。微分器３６は、算出した微分値を、図８に示されるような波形の信号３６として信号選択部１７に供給する。
【００４６】
図８に示されるように、信号３６は、図４において信号３４（信号３５と同様の波形である）が変化する時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの区間において、その値が「１」をとり、それ以外の区間においては、「０」である。
【００４７】
信号選択部１７は、供給された２つの信号である、図８に示されるような信号３６と図７に示されるような信号４０のうち、その時点の、信号レベルの大きい方を信号４１として出力する。従って、信号４１の波形は、図９に示されるように、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８までの区間における信号レベルが「１」となり、それ以外の区間における信号レベルが「０」となる。
【００４８】
セレクタ１３は、この信号選択部１７より供給される信号４１に基づいて、広帯域非線形フィルタ１２より供給される信号３２と位相補正処理部３４より供給される信号３５のいずれかを選択し、出力信号４２として出力する。
【００４９】
すなわち、セレクタ１３は、図９に示される信号４１の信号レベルが「０」である場合、図４に示される信号３４と同様の波形の信号である信号３５を選択して出力し、さらに、図９に示される信号４１の信号レベルが「１」である場合、図５に示される信号３２を選択して出力する。
【００５０】
これにより、出力信号４２は、図１０に示されるような波形となり、入力信号３１のエッジ成分となる。従って、減算器２２において、入力信号３１より出力信号４２を減算することにより、図１１に示されるように、入力信号３１の非エッジ成分である出力信号４３が得られる。
【００５１】
以上のようにして、信号分離装置１は、入力信号３１をエッジ成分である出力信号４２と、非エッジ成分である出力信号４３とに分離する。このとき、信号分離装置１は、前のフィールドの入力信号である信号３３を用いることにより、処理に時間のかかる狭帯域非線形フィルタ１４の処理を予め開始しておいて、信号３５がタイミングよく生成されるようにし、さらに、現在のフィールドの入力信号３１より生成された信号３２を用いて、対象となる画像が動き領域である場合、（フィールド間の信号の相関性が少ない場合）は、新しい信号３２を用いるようにし、出力信号４２および出力信号４３を生成する。
【００５２】
次に、図１２および図１３のフローチャートを参照して、図１に示される信号分離装置１による信号分離処理を説明する。
【００５３】
最初に、ステップＳ１において、メモリ１１は、フィールド単位で入力信号３１を保持する。そして、ステップＳ２において、広帯域非線形フィルタ１２は、今回のフィールドの入力信号より、第１の帯域幅の周波数成分のレベル変化を抽出し、第１の信号である信号３２を生成する。
【００５４】
また、狭帯域非線形フィルタ１４は、ステップＳ３において、メモリ１１より出力された、前回のフィールドの入力信号３１である信号３３より、第２の帯域幅の周波数成分のレベル変化を抽出し、第２の信号である信号３４を生成する。ステップＳ４において、第２の信号（信号３４）を取得した位相補正処理部１５は、第２の信号の位相を補正し、第３の信号である信号３５を生成する。ステップＳ５において、微分器１６は、取得した第３の信号（信号３５）を微分して、第４の信号である信号３６を生成する。
【００５５】
さらに、前回のフィールドの入力信号である信号３３をメモリ１１より取得した移動補正処理部１８は、ステップＳ６において、前回のフィールドの入力信号（信号３３）の位相を補正し、第５の信号である信号３７を生成する。そして、ステップＳ７において、遅延処理部１９は、取得した第５の信号を遅延させて、今回のフィールドの入力信号３１に同期させて第６の信号である信号３８を生成する。ステップＳ８において、減算器２０は、取得した第６の信号（信号３８）より、今回のフィールドの入力信号３１を減算し、第７の信号である信号３９を生成し、処理を図１３のステップＳ９に進める。
【００５６】
そして、ステップＳ９において、絶対値算出部２１は、取得した第７の信号（信号３９）に各種の信号処理を施し、第８の信号として信号４０を出力する。
【００５７】
信号選択部１７は、ステップＳ１０において、取得した第４の信号（信号３６）と、第８の信号（信号４０）とを比較し、第９の信号である信号４１を生成し、出力する。
【００５８】
そして、ステップＳ１１において、セレクタ１３は、第９の信号（信号４１）に基づいて、第１の信号（信号３２）と第３の信号（信号３５）のいずれかを選択し、第１の出力信号（出力信号４２）を生成し、出力する。そして、ステップＳ１２において、今回のフィールドの入力信号３１より第１の出力信号４２を減算し、第２の出力信号４３を生成し、出力する。
【００５９】
また、ステップＳ１３において、信号分離装置１は、この処理を終了するか否かが判定し、終了すると判定した場合、図１２のステップＳ１に戻り、次のフィールドについて、それ以降の処理を繰り返す。また、ステップＳ１３において、終了すると判定した場合、信号分離装置１は、ステップＳ１４において終了処理を行い、信号分離処理を終了する。
【００６０】
以上のようにして、信号分離処理が行われるので、信号分離装置１は、コストをかけずに、より速く信号を分離することができる。
【００６１】
なお、以上においては、セレクタ１３が、信号選択部１７より供給された信号４１に基づいて、狭帯域非線形フィルタ１４より出力された信号３５と、広帯域非線形フィルタ１２より出力された信号３２のうち、いずれか一方を選択し、出力信号４２として出力するように説明したが、これに限らず、図１４に示されるように、セレクタ１３の代わりに混合器を用いるようにし、狭帯域非線形フィルタ１４より出力された信号３５と、広帯域非線形フィルタ１２より出力された信号３２を所定の割合で混合するようにしてもよい。
【００６２】
図１４に示される信号分離装置５０は、図１の信号分離装置１のセレクタ１３の代わりに、混合器５１が設けられている。
【００６３】
混合器５１は、２つの入力信号である信号３２および信号３５を、信号４１の信号レベルに応じた割合で混合し、出力信号５２として出力する。
【００６４】
図１５は、混合器５１の混合特性を示す図である。
【００６５】
図１５において、信号４１の信号レベルによって（横軸）、出力信号５２に含まれる信号３２および信号３５の割合が変化する（縦軸）。すなわち、入力された信号４１の信号レベルが所定の閾値ＴＨ１より小さい場合、出力信号５２は信号３５により構成され、入力された信号４１の信号レベルが所定の閾値ＴＨ１以上であり、かつ、所定の閾値ＴＨ２より小さい場合、出力信号５２に含まれる信号３２および信号３５の割合は信号４１の信号レベルに応じて変化し、入力された信号４１の信号レベルが所定の閾値ＴＨ２以上である場合、出力信号５２は信号３２により構成される。
【００６６】
これにより、出力信号５２の波形の、信号３２により構成される部分と、信号３５により構成される部分との境目が滑らかになり、非線形な信号レベルの変化を抑制することができる。
【００６７】
また、上述した以外にも、例えば、動き補正処理部を用いて、対象となる画像が動き領域であるか否か（隣り合うフィールド間の信号の相関性が高いか否か）を判定するようにしてもよい。
【００６８】
図１６は、本発明を適用した信号分離装置６０の他の例を示す図である。
【００６９】
図１６において、信号分離装置６０は、図１の信号分離装置１と異なり、それ以外に、入力された信号に対応する画像の動き領域を検出する動き補正処理部６１、入力された信号の水平方向にのみ狭帯域非線形フィルタ処理を行う水平方向狭帯域非線形フィルタ６２、入力された信号の微分値を出力する微分器６３を有している。
【００７０】
動き補正処理部６１は、図１７に示されるような混合特性を有しており、絶対値算出部２１より供給される信号４０の信号レベルに基づいて、動き領域を検出し、水平方向狭帯域非線形フィルタ６２より供給される信号７１と、位相補正処理部１５より供給される信号３５を混合する割合を変化させる。
【００７１】
図１７に示されるように、動き補正処理部６１は、信号４０の信号レベルが予め定められた所定の閾値ＴＨ３より小さい場合、信号３５により構成される信号７２を出力し、信号４０の信号レベルが閾値ＴＨ３以上であり、かつ、予め定められた所定の閾値ＴＨ４より小さい場合、信号３５と信号７１の混合比が信号４０の信号レベルに応じて変化する信号７２を出力し、信号４０の信号レベルが閾値ＴＨ４以上である場合、信号７１により構成される信号７２を出力する。
【００７２】
次に、動作について説明する。図１の場合と同様の部分については、その説明を省略する。
【００７３】
水平方向狭帯域非線形フィルタ６２は、図３に示される入力信号３１より、水平方向に狭帯域非線形フィルタ処理を行い、図１８に示されるような波形の信号７１を出力し、動き補正処理部６１に供給する。図１８において、信号７１は、入力信号３１が信号レベルをＬ１からＬ３に変化させた時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの区間よりも広い、時刻Ｔ９から時刻Ｔ１０までの区間において、信号レベルがＬ１からＬ３まで変化している。
【００７４】
そして、動き補正処理部６１が図７に示されるような波形の信号４０を取得すると、信号レベルが「１」である、時刻Ｔ６からＴ２までの区間において、動き補正処理部６１は、動き領域であると判定し、信号７１の割合の大きい信号７２を出力する。また、信号４０の信号レベルが「０」である、時刻Ｔ６までの区間および時刻Ｔ２からの区間において、動き補正処理部６１は、動き領域ではないと判定し、信号３５の割合の大きい信号７２を出力する。
【００７５】
以上のようにして、動き補正処理部６１は、図１９に示されるような波形の信号７２を出力する。微分器６３は、この信号７２を微分し、図２０に示されるような信号７３をセレクタ１３に供給する。
【００７６】
そしてセレクタ１３は、信号７３の信号レベルが「１」である、時刻Ｔ６から時刻Ｔ１０までの区間において、信号３２を選択し、出力信号７４として出力し、信号７３の信号レベルが「０」である、時刻Ｔ６までの区間と、時刻Ｔ１０からの区間において、信号７２を選択し、出力信号７４として出力する。
【００７７】
以上のようにして、図１０に示される出力信号４２と同様の波形を示す出力信号７４が出力され、減算器２２より、図１１に示される出力信号４３と同様の波形を示す出力信号７５が出力される。
【００７８】
次に、図２１および図２２のフローチャートを参照して、信号分離装置６０による信号分離処理を説明する。
【００７９】
ステップＳ３１乃至Ｓ３４の処理は、図１２のステップＳ１乃至Ｓ４の処理にそれぞれ対応しており、同様の処理が行われるので、その説明を省略する。
【００８０】
ステップＳ３５において、水平方向狭帯域非線形フィルタ６２は、今回のフィールドの入力信号の水平方向について、第２の帯域幅の周波数成分のレベル変化を抽出し、第４の信号を生成する。
【００８１】
図２１のステップＳ３６乃至Ｓ３８、並びに、図２２のステップＳ３９の処理は、図１２のステップＳ６乃至Ｓ８、並びに、図１３のステップＳ９の処理にそれぞれ対応しており、同様の処理が行われるので、その説明を省略する。
【００８２】
そして、ステップＳ４０において、動き補正処理部６１は、第８の信号（信号４０）に基づいて、第３の信号（信号３５）および第４の信号（信号７１）を用いた動き補正処理を行い、第９の信号（信号７２）を生成する。
【００８３】
また、微分器６３は、ステップＳ４１において、第９の信号（信号７２）を微分して、第１０の信号（信号７３）を生成する。
【００８４】
セレクタ１３は、ステップＳ４２において、第１０の信号（信号７３）に基づいて，第１の信号（信号３２）と第９の信号（信号７１）のいずれかを選択し、第１の出力信号（出力信号７４）を生成する。
【００８５】
ステップＳ４３において、減算器２２は、今回のフィールドの入力信号（入力信号３１）より第１の出力信号（出力信号７４）を減算し、第２の出力信号（出力信号７５）を生成する。
【００８６】
ステップＳ４４において、信号分離装置１は信号分離処理を終了するか否かを判定する。終了しないと判定した場合、処理をステップＳ３１に戻し、次のフィールドについて、それ以降の処理を繰り返す。また、終了すると判定した場合、信号分離装置１は、ステップＳ４５において、終了処理を行い、信号分離処理を終了する。
【００８７】
なお、図１の場合と同様に、図１６の信号分離装置６０においても、セレクタ１３の代わりに、図１４の混合器５１を用いるようにしてもよい。
【００８８】
また、図２３に示される信号分離装置８０のように、フィルタ処理を行った後の信号を用いて、前回のフィールドと今回のフィールドとの差分値を算出するようにしてもよい。
【００８９】
図２３において、減算器２０は、信号８１より信号７１を減算するように設置されている。信号８１は、遅延処理部１９からの出力であり、狭帯域非線形フィルタ１４より出力された信号３４を位相補正した信号３５を遅延させた信号であり、信号７１は、水平方向狭帯域非線形フィルタ６２からの出力である。
【００９０】
すなわち、信号７１および信号８１のいずれも、狭帯域非線形フィルタの出力であり、信号８１が前回のフィールドに対応する信号であり、信号７１が今回のフィールドに対応する信号である。
【００９１】
以上のようにして、フィルタ処理後の信号を用いて前回のフィールドと、今回のフィールドの差分値を算出することもできる。
【００９２】
次に、図２４および２５のフローチャートを参照して、図２３の信号分離装置８０による信号分離処理を説明する。ステップＳ６１乃至Ｓ６４の処理は、図１２のステップＳ１乃至Ｓ４の処理にそれぞれ対応しており、同様の処理が行われるので、その説明を省略する。
【００９３】
ステップＳ６５において、遅延処理部１９は、第３の信号（信号３５）を遅延させることで、次のフィールドに対応する信号と同期をとり、第４の信号（信号８１）を生成する。ステップＳ６６において、今回のフィールドの入力信号の水平方向について、第２の帯域幅の周波数成分のレベル変化を抽出し、第５の信号（信号７１）を生成する。そして、ステップＳ６７において、第５の信号より第４の信号を減算し、第６の信号（信号８２）を生成する。
【００９４】
そして、図２５のステップＳ６８において、第６の信号に絶対値化処理等の信号処理を行い、第７の信号（信号８３）を生成する。動き補正処理部６１は、ステップＳ６９において、第７の信号に基づいて、第３の信号および第５の信号を用いた動き補正処理を行い、第８の信号（信号８４）を生成する。ステップＳ７０において、微分器６３は、第８の信号を微分して、第９の信号（信号８５）を生成する。
【００９５】
そして、セレクタ１３は、ステップＳ７１において、第９の信号の信号レベルに基づいて、第１の信号と第８の信号のいずれかを選択し、第１の出力信号（出力信号８６）を生成する。減算器２２は、ステップＳ７２において、今回のフィールドの入力信号３１より第１の出力信号（出力信号８６）を減算し、第２の出力信号（出力信号８７）を生成する。
【００９６】
そして、信号分離装置８０は、ステップＳ７３において、信号分離処理を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合、図２４のステップＳ６１に処理を戻し、次のフレームに対して、それ以降の処理を繰り返す。また、終了すると判定した場合、信号分離装置８０は、ステップＳ７４に処理を進め、終了処理を行い、信号分離処理を終了する。
【００９７】
以上のようにして、信号分離装置８０は、入力信号を、より容易かつ効果的に、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含む成分とそれ以外の成分に分離することができる
【００９８】
図２６は、本発明を適用した信号分離装置の他の構成例を示す図である。
【００９９】
本発明を適用した信号分離装置の場合、２フレーム分の信号を用いて信号分離を行うので、フリッカーなどのような直流成分の変動等を抑制するために、図２６に示される信号分離装置１００においては、リミッタ１０１およびフィルタ処理部１０２が備えられている。
【０１００】
リミッタ１０１は、メモリ１１より出力された前回のフィールドに対応する信号３３より、今回のフィールドに対応する入力信号３１を減算した差分値、すなわち、減算器２０の出力である信号１１１を取得すると、信号１１１の信号レベルが所定の閾値より大きい場合、その部分の信号レベルを零にした信号１１６を出力する。
【０１０１】
フィルタ処理部１０２は、信号１１６を取得すると、ローパスフィルタ処理等の各種の処理を施し、信号１１７として加算器１０３に供給する。加算器１０３は、信号１１７を減算器２２の出力である信号１１４に加算して出力信号１１８を生成する。
【０１０２】
次に、各部の動作について説明する。
【０１０３】
メモリ１１は、図２７に示されるような波形の信号を保持しており、信号３３として出力する。また、信号分離装置１００の外部より、図２８に示されるような入力信号３１が入力される。
【０１０４】
図２７において、信号３３には、直流成分Ｌ３１が含まれており、図２８において、信号３１には、直流成分Ｌ３３が含まれている。
【０１０５】
メモリ１１より出力された、前回のフィールドに対応する信号３３は、狭帯域非線形フィルタ１４に供給される。狭帯域非線形フィルタ１４は、入力された信号３３より、比較的狭い範囲の所定の帯域の信号レベルの変化を抽出すると、図２９に示されるような波形の信号３４として出力し、セレクタ１３に供給する。
【０１０６】
狭帯域非線形フィルタ１４は、ローパスフィルタとして動作し、図２９に示されるように信号３４においては、図２７に示される信号３３に含まれる時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までの区間における振幅成分がカットされている。
【０１０７】
広帯域非線形フィルタ１２は、入力信号３１より、比較的広い範囲の所定の帯域の信号レベルの変化を抽出し、図３０に示されるような波形の信号３２としてセレクタ１３に出力する。
【０１０８】
また、メモリ１１より出力された信号３３は、減算器２０において、入力信号３１を減算され、図３１に示されるような波形の信号１１１として出力される。すなわち、図３１に示される信号１１１は、図２７に示される信号３３より、図２８に示される信号３１を減算したものである。
【０１０９】
信号１１１が絶対値算出部２１に供給されると、図３２に示されるように、差分値の絶対値が算出され、その算出された差分値が信号１１２としてセレクタ１３に出力される。
【０１１０】
セレクタ１３は、信号１１２の信号レベルに応じて、信号３２または信号３４を出力信号１１３として選択して出力する。すなわち、図３３に示されるように、信号１１２の信号レベルが大きい時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１１までの区間、および時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１２までの区間を信号３２で構成し、それ以外の区間については、信号３４で構成するようにしている。
【０１１１】
出力信号１１３は、信号分離装置１００の外部に出力されるとともに、減算器２２に供給される。減算器２２は、図２８に示されるような入力信号３１より、図３３に示されるような出力信号１１３を減算し、図３４に示されるような信号１１４として出力し、加算器１０３に供給する。
【０１１２】
図３４において、信号１１４には、時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１１までの区間および時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１２までの区間において、他の区間と異なる直流成分が含まれており、このまま信号１１４を出力してしまうと、この時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１１までの区間および時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１２までの区間における直流成分が増幅されてしまう場合がある。
【０１１３】
また、減算器２０の出力である信号１１１は、リミッタ１０１に供給され、所定の大きさ以上の信号レベルの場合、信号レベル「０」を出力するなどして、図３５に示される信号１１６を出力する。図３５において、信号１１６は、時刻Ｔ１３からＴ１１までの区間、並びに、時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１２において、信号レベル「０」が出力され、それ以外の区間においては、信号１１１が出力される。
【０１１４】
そしてフィルタ処理部１０２は、取得した信号１１６にフィルタ処理等の処理を施し、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１４までの区間に含まれる振幅成分を平滑化し、図３６に示されるような信号１１７を加算器１０３に供給する。
【０１１５】
そして、加算器１０３は、図３４に示される信号１１４に、図３６に示される信号１１７を加算することにより、図３７に示されるような出力信号１１８を生成する。図３７に示される信号１１８は、時刻Ｔ１３から時刻Ｔ１１までの区間と、時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１２までの区間における直流成分がカットされている。
【０１１６】
以上のようにして、信号分離装置１００は、入力信号に含まれる直流成分の変動等によるノイズ成分を、分離した非エッジ成分より除去することができる。
【０１１７】
次に、図３８および３９のフローチャートを参照して、信号分離装置１００による信号分離処理について説明する。
【０１１８】
最初に、ステップＳ９１において、メモリ１１は、フィールド単位で入力信号３１を保持し、次のフィールドに対応する処理において信号３３として出力する。
【０１１９】
ステップＳ９２において、広帯域非線形フィルタ１２は、今回のフィールドの入力信号３１より、比較的広い第１の帯域幅の周波数成分の信号レベルの変化を抽出し、第１の信号である信号３２を生成する。
【０１２０】
ステップＳ９３において、狭帯域非線形フィルタ１４は、前回のフィールドの入力信号である信号３３より、比較的狭い第２の帯域幅の周波数成分の信号レベルの変化を抽出し、第２の信号である信号３４を生成する。
【０１２１】
ステップＳ９４において、減算器２０は、前回のフィールドの入力信号である信号３３より、今回のフィールドの入力信号３１を減算し、第３の信号である信号１１１を生成する。
【０１２２】
ステップＳ９５において、絶対値算出部２１は、供給された第３の信号である信号１１１に絶対値化処理を施し、第４の信号である信号１１２を生成する。
【０１２３】
そして、ステップＳ９６において、セレクタ１３は、第４の信号の信号レベルに基づいて、入力された第１の信号（信号３２）と第２の信号（信号３４）のいずれかを選択し、第１の出力信号である出力信号１１３を生成する。
【０１２４】
図３９のステップＳ９７において、減算器２２は、今回のフィールドの入力信号３１より、第１の出力信号１１３を減算し、第５の信号である信号１１４を生成する。
【０１２５】
ステップＳ９８において、リミッタ１０１は、入力された第３の信号（信号１１１）にリミッタ処理を施し、第６の信号である信号１１６を生成する。
【０１２６】
ステップＳ９９において、フィルタ処理部１０２は、リミッタ１０１より供給された第６の信号（信号１１６）にフィルタ処理を施し、第７の信号（信号１１７）を生成し、加算器１０３に出力する。
【０１２７】
ステップ１００において、加算器１０３は、第７の信号である信号１１７を第５の信号である信号１１４に加算し、第２の出力信号である出力信号１１８を生成し、信号分離装置１００の外部に出力する。
【０１２８】
信号分離装置１００は、ステップＳ１０１において、信号分離処理を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合、図３８のステップＳ９１に処理を戻し、次のフィールドに対して、それ以降の処理を繰り返す。
【０１２９】
また、図３９のステップＳ１０１において、信号分離処理を終了すると判定した場合、信号分離装置１００は、ステップＳ１０２において終了処理を行い、信号分離処理を終了する。
【０１３０】
図４０は、本発明を適用した信号分離装置のさらに他の構成例を示す図である。
【０１３１】
図４０において、信号分離装置１３０は、メモリ１１に記憶されている信号を、入力信号３１を混合することにより更新し、その更新された信号を次のフィールドに対応する処理において使用する。
【０１３２】
すなわち、図４０に示されるように、メモリ１１は、保持している信号１４１を出力し、狭帯域非線形フィルタ１４と減算器２０の他に、混合器１３１に供給する。混合器１３１には、その信号１４１と現在の入力信号３１の他に、絶対値算出部２１より出力される信号１４５が入力されている。
【０１３３】
混合器１３１は、その信号１４５の信号レベルに応じて、信号１４１と入力信号３１の混合比を図４１に示されるように決定し、信号１４２を生成する。メモリ１１は、その信号１４２を新たな信号として保持する。
【０１３４】
混合器１３１は、図４１に示されるように、信号１４５の信号レベルが大きい場合、すなわち、処理する画像信号が、フィールド間の相関が少なく、差分値が大きい動き領域である場合、新たに入力された入力信号３１の割合を大きくし、信号１４５の信号レベルが小さい場合、すなわち、処理する画像信号が、フィールド間の相関が大きく、差分値の小さい静止画像領域である場合、メモリ１１が保持している信号１４１の割合を大きくする。
【０１３５】
このように、新しい入力信号３１と、過去の入力信号の混合信号１４１をさらに混合することにより、フィールド間等で生じる直流成分の変動を抑制させることができ、直流成分の安定した信号１４１を得ることができる。信号分離装置１３０は、以上のようにして生成された信号１４１を用いて、信号分離装置１００の場合と同様に、信号分離処理を実行する。
【０１３６】
図４２および図４３のフローチャートを参照して、信号分離装置１３０による信号分離処理を説明する。
【０１３７】
最初に、ステップＳ１２１において、広帯域非線形フィルタ１２は、今回のフィールドの入力信号３１より、比較的広い第１の帯域幅の周波数成分の信号レベルの変化を抽出し、第１の信号である信号３２を生成する。
【０１３８】
ステップＳ１２２において、狭帯域非線形フィルタ１４は、メモリ１１より出力された混合信号１４１より、比較的狭い第２の帯域幅の周波数成分の信号レベルの変化を抽出し、第２の信号である信号１４３を生成する。
【０１３９】
ステップＳ１２３において、減算器２０は、メモリ１１より出力された混合信号１４１より、今回のフィールドの入力信号３１を減算し、第３の信号である信号１４４を生成する。
【０１４０】
ステップＳ１２４において、絶対値算出部２１は、供給された第３の信号である信号１４４に絶対値化処理を施し、第４の信号である信号１４５を生成する。
【０１４１】
ステップＳ１２５において、混合器１３１は、第４の信号である信号１４５に基づいて、今回のフィールドの入力信号３１と混合信号１４１とを混合し、新たな混合信号１４２を生成する。
【０１４２】
ステップＳ１２６において、メモリ１１は、新たな混合信号１４２をフィールド単位で保持する。
【０１４３】
ステップＳ１２７において、セレクタ１３は、第４の信号である信号１４５に基づいて、第１の信号（信号３２）と第２の信号（信号１４３）のいずれかを選択し、第１の出力信号１４６を生成し、信号分離装置１３０の外部に出力する。
【０１４４】
図４３のステップＳ１２８において、減算器２２は、今回のフィールドの入力信号３１より、セレクタ３１より出力された第１の出力信号１４６を減算し、第５の信号である信号１４７を生成する。
【０１４５】
また、ステップＳ１２９において、リミッタ１０１は、第３の信号である信号１４４にリミッタ処理を施し、第６の信号である信号１４８を生成する。
【０１４６】
ステップＳ１３０において、フィルタ処理部１０２は、第６の信号である信号１４８にフィルタ処理を施し、第７の信号である信号１４９を生成する。
【０１４７】
そして、ステップＳ１３１において、加算器１０３は、第７の信号である信号１４９を第５の信号である信号１４７に加算し、第２の出力信号１５０を生成し、信号分離装置１３０の外部に出力する。
【０１４８】
信号分離装置１３０は、ステップＳ１３２において、信号分離処理を終了するか否かを判定し、終了しないと判定した場合、図４２のステップＳ１２１に処理を戻し、次のフィールドに対して、それ以降の処理を繰り返す。
【０１４９】
また、図４３のステップＳ１３２において、信号分離処理を終了すると判定した場合、信号分離装置１３０は、ステップＳ１３３において終了処理を行い、信号分離処理を終了する。
【０１５０】
以上のように、信号分離装置１３０は、新しい入力信号３１と、過去の入力信号の混合信号１４１をさらに混合することにより、フィールド間等で生じる直流成分の変動を抑制させることができ、直流成分の安定した信号１４１を得ることができる。これにより、信号分離装置１３０は、さらに安定して、入力信号に含まれる直流成分の変動等によるノイズ成分を、分離した非エッジ成分より除去することができる。
【０１５１】
なお、図２６に示される信号分離装置１００（または、図４０に示される信号分離装置１３０）において、静止画像データを処理する場合、減算器２０より出力される信号１１１（または、信号１４４）に含まれる非エッジ成分の振幅成分は平滑化される。すなわち、リミッタ１０１より出力される信号１１６（または、１４８）は、図３６に示されるような波形になる。従って、この場合、フィルタ処理部１０２を省略することも可能である。
【０１５２】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１５３】
図４４は、上記処理を実行する信号分離装置の構成例を表している。信号分離装置２００には、上述した信号分離処理を実行する信号分離部２０１および信号分離部２０１を制御する制御部２０２が構成されている。
【０１５４】
信号分離部２０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）２１１およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）２１２を内蔵しており、その内蔵するＲＯＭ２１１に予め記憶されているプログラム、または、制御部２０２より供給されＲＡＭ２１２にロードされているプログラムに基づいて各種の処理を実行し、入力信号２２１を出力信号２２２および出力信号２２３に分離し、出力する。
【０１５５】
信号分離部２０１にバス２３０を介して接続されている制御部２０２のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２３１は、ＲＯＭ２３２に記憶されているプログラム、または記憶部２４３からＲＡＭ２３３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ２３３にはまた、ＣＰＵ２３１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１５６】
ＣＰＵ２３１、ＲＯＭ２３２、およびＲＡＭ２３３は、バス２３０を介して相互に接続されている。このバス２３０にはまた、入出力インタフェース２４０も接続されている。
【０１５７】
入出力インタフェース２４０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部２４１、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部２４２、ハードディスクなどより構成される記憶部２４３、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部２４４が接続されている。通信部２４４は、ネットワークを介しての通信処理を行う。
【０１５８】
なお、本明細書において、プログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、信号処理を行うことができる。特に、入力信号を、より容易かつ効果的に、信号レベルの変化が急峻で大きなエッジを含む成分とそれ以外の成分に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した信号分離装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の信号分離装置に入力され、メモリに保持されている信号の波形の例を示す図である。
【図３】図１の信号分離装置に入力される信号の波形の例を示す図である。
【図４】図１の狭帯域非線形フィルタより出力される信号の波形の例を示す図である。
【図５】図１の広帯域非線形フィルタより出力される信号の波形の例を示す図である。
【図６】図１の減算器より出力され、絶対値算出部に入力される信号の波形の例を示す図である。
【図７】図１の絶対値算出部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図８】図１の微分器より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図９】図１の信号選択部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１０】図１の信号分離装置より出力されるエッジ成分の波形の例を示す図である。
【図１１】図１の信号分離装置より出力される非エッジ成分の波形の例を示す図である。
【図１２】図１の信号分離装置による信号分離処理を説明するフローチャートである。
【図１３】図１の信号分離装置による信号分離処理を説明する、図１２に続くフローチャートである。
【図１４】本発明を適用した信号分離装置の他の構成例を示す図である。
【図１５】図１４の信号分離装置における混合器の混合特性の例を示す図である。
【図１６】本発明を適用した信号分離装置のさらに他の構成例を示す図である。
【図１７】図１６の動き補正処理部の混合特性の例を示す図である。
【図１８】図１６の水平方向狭帯域非線形フィルタより出力される信号の波形の例を示す図である。
【図１９】図１６の動き補正処理部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図２０】図１６の微分器より出力される信号のはけ例を示す図である。
【図２１】図１６の信号分離装置による信号分離処理を説明するフローチャートである。
【図２２】図１６の信号分離装置による信号分離処理を説明する、図２１に続くフローチャートである。
【図２３】本発明を適用した信号分離装置のさらに他の構成例を示す図である。
【図２４】図２３の信号分離装置による信号分離処理を説明するフローチャートである。
【図２５】図２３の信号分離装置による信号分離処理を説明する、図２４に続くフローチャートである。
【図２６】本発明を適用した信号分離装置のさらに他の構成例を示す図である。
【図２７】図２６のメモリより出力される信号の波形の例を示す図である。
【図２８】図２６の信号分離装置に入力される入力信号の波形の例を示す図である。
【図２９】図２６の狭帯域非線形フィルタより出力される信号の波形の例を示す図である。
【図３０】図２６の広帯域非線形フィルタより出力される信号の波形の例を示す図である。
【図３１】図２６の減算器より出力され、絶対値算出部およびリミッタに供給される信号の波形の例を示す図である。
【図３２】図２６の絶対値算出部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図３３】図２６の信号分離装置より出力されるエッジ成分の波形の例を示す図である。
【図３４】図２６の減算器より出力され、加算器に供給される信号の波形の例を示す図である。
【図３５】図２６のリミッタより出力される信号の波形の例を示す図である。
【図３６】図２６のフィルタ処理部より出力される信号の波形の例を示す図である。
【図３７】図２６の信号分離装置より出力される非エッジ成分の波形の例を示す図である。
【図３８】図２６の信号分離装置による信号分離処理を説明するフローチャートである。
【図３９】図２６の信号分離装置による信号分離処理を説明する、図３８に続くフローチャートである。
【図４０】本発明を適用した信号分離装置のさらに他の構成例を示す図である。
【図４１】図４０の混合器の混合特性の例を示す図である。
【図４２】図４０の信号分離装置による信号分離処理を説明するフローチャートである。
【図４３】図４０の信号分離装置による信号分離処理を説明する、図４２に続くフローチャートである。
【図４４】本発明を適用した信号分離装置のさらに他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１　信号分離装置，　１１　メモリ，　１２　広帯域非線形フィルタ，　１３セレクタ，　１４　狭帯域非線形フィルタ，　２０　減算器，　２１　絶対値算出部，　２２　減算器，　５０　信号分離装置，　５１　混合器，　６０　信号分離装置，　６１　動き補正処理部，　６２　水平方向狭帯域非線形フィルタ，　８０　信号分離装置，　１００　信号分離装置，　１０１　リミッタ，　１０２　フィルタ処理部，　１０３　加算器，　１３０　信号分離装置，　１３１混合器，　２００　信号分離装置，　２０１　信号分離部，　２０２　制御部
【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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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