(57)【要約】【課題】デジタル放送のＥＰＧなどに多く見られる中間階調をもつ「２度書き」映像を自然に表示する画像表示装置を提供する。【解決手段】入力映像信号を入力し、隣接上下２ライン単位で概ね同じ階調の信号が単調に増加または減少する部分を検出する検出回路と、前記入力映像信号を入力し、垂直方向に平滑化する垂直平滑化回路と、前記検出回路の出力に応じて、前記入力映像信号を所定時間遅延させた信号と前記垂直平滑化回路の出力を切り替えて出力する選択回路と、前記選択回路の出力を入力し垂直方向の輪郭を強調する垂直輪郭強調回路を備えることを特徴とする画像表示装置。【選択図】  図１
2004194044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号を入力し、隣接上下２ライン単位で概ね同じ階調の信号が単調に増加または減少する部分を検出する検出回路と、前記入力映像信号を入力し、垂直方向に平滑化する垂直平滑化回路と、前記検出回路の出力に応じて、前記入力映像信号を所定時間遅延させた信号と前記垂直平滑化回路の出力を切り替えて出力する選択回路と、前記選択回路の出力を入力し垂直方向の輪郭を強調する垂直輪郭強調回路を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記検出回路は、前記入力映像信号を入力し、１ライン遅延させる第１のラインメモリと、前記第１のラインメモリの出力を入力し、１ライン遅延させる第２のラインメモリと、前記第２のラインメモリの出力を入力し、１ライン遅延させる第３のラインメモリと、前記入力映像信号と前記第１のラインメモリの出力の差分を出力する第１の減算回路と、前記第１のラインメモリの出力と前記第２のラインメモリの出力の差分を出力する第２の減算回路と、前記第２のラインメモリの出力と前記第３のラインメモリの出力の差分を出力する第３の減算回路と、前記第１の減算回路の出力の絶対値を出力する第１の絶対値回路と、前記第２の減算回路の出力の絶対値を出力する第２の絶対値回路と、前記第３の減算回路の出力の絶対値を出力する第３の絶対値回路と、前記第１の絶対値回路の出力と第１の設定値を比較し、前記第１の絶対値回路の出力が第１の設定値より大なることを検出する第１の比較回路と、前記第２の絶対値回路の出力と第２の設定値を比較し、前記第２の絶対値回路の出力が第２の設定値より小なることを検出する第２の比較回路と、前記第３の絶対値回路の出力と第３の設定値を比較し、前記第３の絶対値回路の出力が第３の設定値より大なることを検出する第３の比較回路と、前記第１の減算回路の出力と前記第３の減算回路の出力の符号が０以外であり、かつ同じであることを検出する符号検出回路と、前記第１の比較回路の出力と、前記第２の比較回路の出力と、前記第３の比較回路の出力と、前記符号検出回路の出力の論理積を出力する論理積回路とから構成されることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記垂直平滑化回路は、隣接上下２ラインの加算平均値を出力する請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記検出回路は、請求項２記載の検出回路に加えて、前記論理積回路の出力を入力し、垂直方向に幅を広げる垂直幅拡張回路とから構成される請求項１記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像分野において、映像信号のうち特に、文字、数字、記号、罫線などの符号画像を自然に表示するための画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブラウン管やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ等の表示デバイスを用いた画像表示装置においては、より見やすい高画質な映像を得るために、映像信号の高周波成分を抽出し、元の信号に加算するなどして、鮮鋭感を向上させる場合が多い。
【０００３】
元の映像信号にＨＰＦ（ハイパスフィルター）で抽出した高周波成分を加算することにより、映像の鮮鋭感を向上し（例えば、特許文献１参照。）、また元の映像信号からその２次微分信号を減算することにより映像信号の輪郭部を強調していた（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
しかしながら、文字、数字、記号、罫線などの符号画像に輪郭強調処理を施すと、オーバーシュートやリンギングで表示画像が見難くなるため、写真や動画などの自然画とこれらの符号画像とを区別し、符号画像に対しては輪郭強調処理を施さず、輪郭強調の程度を弱くするなどしているものもある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１５６２７号公報（第１頁、第１図、第２図）
【特許文献２】
特開平３−７６３８２号公報（第１頁）
【特許文献３】
特開２００１−３１２２６５号公報（第１頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像表示装置において、隣接上下２ライン単位で概ね同じ階調の信号が単調に増加または減少するような「２度書き」映像部分（図５（ａ）参照）に輪郭強調を行うと、中間階調部分に凹凸ができてしまい、著しい違和感が生じる（図５（ｂ）参照）。この現象は、特に、デジタル放送のＥＰＧ（電子番組表）中の図形や文字等で顕著である。
【０００７】
本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、デジタル放送のＥＰＧなどに多く見られる中間階調をもつ「２度書き」映像を自然に表示する画像表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像表示装置は、入力映像信号を入力し、隣接上下２ライン単位で概ね同じ階調の信号が単調に増加または減少する部分を検出する検出回路と、入力映像信号を入力し、垂直方向に平滑化する垂直平滑化回路と、
検出回路の出力に応じて、入力映像信号を所定時間遅延させた信号と垂直平滑化回路の出力を切り替えて出力する選択回路と、
選択回路の出力に垂直方向の輪郭を強調する垂直輪郭強調回路を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明においては、検出回路は、入力映像信号を入力し、１ライン遅延させる第１のラインメモリと、
第１のラインメモリの出力を入力し、１ライン遅延させる第２のラインメモリと、
第２のラインメモリの出力を入力し、１ライン遅延させる第３のラインメモリと、
入力映像信号と第１のラインメモリの出力の差分を出力する第１の減算回路と、
第１のラインメモリの出力と第２のラインメモリの出力の差分を出力する第２の減算回路と、
第２のラインメモリの出力と第３のラインメモリの出力の差分を出力する第３の減算回路と、
第１の減算回路の出力の絶対値を出力する第１の絶対値回路と、
第２の減算回路の出力の絶対値を出力する第２の絶対値回路と、
第３の減算回路の出力の絶対値を出力する第３の絶対値回路と、
第１の絶対値回路の出力と第１の設定値を比較し、第１の絶対値回路の出力が第１の設定値より大なることを検出する第１の比較回路と、
第２の絶対値回路の出力と第２の設定値を比較し、第２の絶対値回路の出力が第２の設定値より小なることを検出する第２の比較回路と、
第３の絶対値回路の出力と第３の設定値を比較し、第３の絶対値回路の出力が第３の設定値より大なることを検出する第３の比較回路と、
第１の減算回路の出力と第３の減算回路の出力の符号が０以外であり、かつ同じであることを検出する符号検出回路と、
第１の比較回路の出力と、第２の比較回路の出力と、第３の比較回路の出力と、符号検出回路の出力の論理積を出力する論理積回路とから構成される。
【００１０】
上記のように検出回路が構成される場合、垂直平滑化回路は、隣接上下２ラインの加算平均値を出力するように構成する。
【００１１】
このように、検出回路は、２ラインずつ単調に増加または減少する信号のうちでも特に中間階調部分の１ラインを検出し、検出された部分のみを垂直方向に平滑化することで、図５（Ｂ）のような後段の垂直輪郭強調回路でのリンギングの発生を抑制し、文字や罫線などの符号画像を見やすくする。
【００１２】
請求項４記載の発明における検出回路は、請求項２記載の検出回路の検出信号を垂直方向に引き伸ばす垂直幅拡張回路を追加している。このような構成にする場合は、請求項５記載のように垂直平滑化回路をより好ましい特性に変えてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明の画像表示装置の第１の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１において１は、入力映像信号を入力し、隣接上下２ライン単位で概ね同
じ階調の信号が単調に増加または減少する部分を検出する検出回路である。
２は、入力映像信号を入力し、垂直方向に平滑化する垂直平滑化回路である。
３は、検出回路１の出力に応じて、入力映像信号を所定時間遅延させた信号と、垂直平滑化回路２の出力を切り替えて出力する選択回路である。
４は、選択回路３の出力を入力し、表示される映像信号の垂直方向の輪郭を強調する垂直輪郭強調回路である。
また検出回路１は、例えば次のように構成されている。１１は、入力映像信号を１ライン遅延させる第１のラインメモリ、１２は、第１のラインメモリ１１の出力を１ライン遅延させる第２のラインメモリ、１３は、第２のラインメモリ１２の出力を１ライン遅延させる第３のラインメモリである。
１４は、入力映像信号と第１のラインメモリ１１の出力の差分を出力する第１の減算回路、１５は、第１のラインメモリ１１の出力と第２のラインメモリ１２の出力の差分を出力する第２の減算回路、１６は、第２のラインメモリ１２の出力と第３のラインメモリ１３の出力の差分を出力する第３の減算回路である。
１７は、第１の減算回路１４の出力の絶対値を出力する第１の絶対値回路、１８は、第２の減算回路１５の出力の絶対値を出力する第２の絶対値回路、１９は、第３の減算回路１６の出力の絶対値を出力する第３の絶対値回路である。
１Ａは、第１の絶対値回路１７の出力と第１の設定値を比較し、第１の絶対値回路１７の出力が第１の設定値より大なることを検出する第１の比較回路、１Ｂは、第２の絶対値回路１８の出力と第２の設定値を比較し、第２の絶対値回路１８の出力が第２の設定値より小なることを検出する第２の比較回路、１Ｃは、第３の絶対値回路１９の出力と第３の設定値を比較し、第３の絶対値回路１９の出力が第３の設定値より大なることを検出する第３の比較回路である。１Ｄは、第１の減算回路１４の出力と第３の減算回路１６の出力の符号が０以外であり、かつ同じであることを検出する符号検出回路である。また１Ｅは、第１の比較回路１Ａの出力と、第２の比較回路１Ｂの出力と、第３の比較回路１Ｃの出力と、符号検出回路１Ｄの出力の論理積を出力する論理積回路である。
垂直平滑化回路２は次のように構成されている。２１は入力映像信号を１ライン遅延させる第４のラインメモリ、２２は、第４のラインメモリ２１の出力を１ライン遅延させる第５のラインメモリ、２３は、第５のラインメモリ２２の出力を１ライン遅延させる第６のラインメモリである。２４は、第５のラインメモリ２２の出力と第６のラインメモリ２３の平均値を出力する加算平均回路である。
以上のように構成された画像表示装置について、図１と図２を用いてその動作を説明する。
まず、入力映像信号を検出回路１の第１のラインメモリ１１に入力し、１ライン遅延させる。第１のラインメモリ１１の出力を第２のラインメモリ１２に入力し、１ライン遅延させる。第２のラインメモリ１２の出力を第３のラインメモリ１３に入力し、１ライン遅延させる。
第１の減算回路１４に入力映像信号と第１のラインメモリ１１の出力を入力し、入力映像信号から第１のラインメモリ１１の出力を減算し出力する。第２の減算回路１５に第１のラインメモリ１１の出力と第２のラインメモリ１２の出力を入力し、第１のラインメモリ１１の出力から第２のラインメモリ１２の出力を減算し出力する。第３の減算回路１６に第２のラインメモリ１２の出力と第３のラインメモリ１３の出力を入力し、第２のラインメモリ１２の出力から第３のラインメモリ１３の出力を減算し出力する。
第１の絶対値回路１７に第１の減算回路１４の出力を入力し、第１の減算回路１４の出力の絶対値を出力する。第２の絶対値回路１８に第２の減算回路１５の出力を入力し、第２の減算回路１５の出力の絶対値を出力する。第３の絶対値回路１９に第３の減算回路１６の出力を入力し、第３の減算回路１６の出力の絶対値を出力する。
【００１５】
第１の比較回路１Ａに第１の絶対値回路１７の出力と第１の設定値を入力し、第１の絶対値回路１７の出力と第１の設定値を比較し、第１の絶対値回路１７の出力が第１の設定値より大なるとき１を出力し、それ以外のとき０を出力する。
【００１６】
第２の比較回路１Ｂに第２の絶対値回路１８の出力と第２の設定値を入力し、第２の絶対値回路１８の出力と第２の設定値を比較し、第２の絶対値回路１８の出力が第２の設定値より小なるとき１を出力し、それ以外のとき０を出力する。
【００１７】
第３の比較回路１Ｃに第３の絶対値回路１９の出力と第３の設定値を入力し、第３の絶対値回路１９の出力と第３の設定値を比較し、第３の絶対値回路１９の出力が第３の設定値より大なるとき１を出力し、それ以外のとき０を出力する。
【００１８】
ここに、第１の設定値、第３の設定値はそれぞれ第２の設定値より十分大きいとする。符号検出回路１Ｄに、第１の減算回路１４の出力と第３の減算回路１６の出力を入力し、両者の符号が０以外であり、かつ同じであるときに１を出力し、それ以外のとき０を出力する。論理積回路１Ｅに、第１の比較回路１Ａの出力と、第２の比較回路１Ｂの出力と、第３の比較回路１Ｃの出力と、符号検出回路１Ｄの出力を入力し、それらの論理積を出力する。
【００１９】
以上のように検出回路１では、３本のラインメモリ１１、１２，１３を用いて、４ライン分の映像信号を用意しておき、入力映像信号と第１のラインメモリ１１の出力の差分は所定の設定値より大であり、第１のラインメモリ１１の出力と第２のラインメモリ１２の出力の差分は所定の設定値より小であり、第２のラインメモリ１２の出力と第３のラインメモリ１３の出力の差分は所定の設定値より大であり、入力映像信号と第１のラインメモリ１１の出力の差分の符号は第２のラインメモリ１２の出力と第３のラインメモリ１３の出力の差分の符号と同じである部分、すなわち中心の２ラインは概ね同じ階調で、中心の２ラインはその上下ラインの階調とはある程度より大きい差があり、かつ、中心の２ラインの階調は上のラインと下のラインの階調の間にあるような部分、つまり２度書き映像信号の中間階調部分を検出する。
次に垂直平滑化回路２において、第４のラインメモリ２１に入力映像信号を入力し、１ライン遅延させる。第５のラインメモリ２２に、第４のラインメモリ２１の出力を入力し、１ライン遅延させる。第６のラインメモリ２３に、第５のラインメモリ２２の出力を入力し、１ライン遅延させる。
加算平均回路２４に、第５のラインメモリ２２の出力と第６のラインメモリ２３の出力を入力し、両者の平均値を出力する。
【００２０】
選択回路３では、論理積回路１Ｅの出力が１のとき垂直平滑化回路２の出力を選択し、０のとき第５のラインメモリ２２の出力を選択し、出力する。検出回路１で、検出された２度書き映像信号の中間階調部分に対してのみ、垂直方向に平滑化した信号を選択し、それ以外は入力映像信号を遅延した信号を選択し、出力する。
【００２１】
垂直輪郭強調回路４に、選択回路３の出力を入力し、垂直方向のエッジを検出し、輪郭を強調し、鮮鋭感を向上させる。
【００２２】
以上のように、この画像表示装置では、検出回路１で検出される２度書き映像部分の中間階調部分は垂直平滑化回路２で平滑化されるので、垂直輪郭強調回路４で輪郭が検出されにくくなり、従って２度書き映像部分の中間階調部分に図５（Ｂ）のようなリンギングの発生を抑制できる。
【００２３】
（実施の形態２）
図３をもちいて本発明の画像表示装置の第２の実施の形態例を説明する。この画像表示装置では、（実施の形態１）で説明した検出回路１において、論理積回路１Ｅの出力を入力し、１ラインを遅延させる第７のラインメモリ１Ｆと、論理積回路１Ｅの出力と第７のラインメモリ１Ｆの出力を入力し、論理和を出力する論理和回路１Ｇから成る垂直幅拡張回路３０を追加した構成の検出回路１０を備え、（実施の形態１）の検出回路で検出する２度書き映像信号の中間階調部分の検出信号を垂直方向に１ライン分だけ幅を引き伸ばし、２ラインずつ単調に増加または減少する映像の中間階調の２ラインを検出する。
このとき、垂直平滑化回路２０では、隣接上下３ラインを加算平均値を出力するように特性を変更するとより好ましい。
従来の画像表示装置における垂直輪郭強調回路で垂直方向の輪郭を強調する処理を行うと、２度書き映像信号の中間階調部分に不自然なリンギングが発生していたが、本実施の形態の画像表示装置では、２度書き映像信号の中間階調部分を検出する検出回路と、検出回路で検出された部分を垂直方向に平滑化する垂直平滑化回路を備え、その部分のエッジをあらかじめ平滑化しておくので、後段の垂直輪郭強調回路において、高周波成分が抽出されにくくなり、不自然なリンギングの発生を抑制することが可能となる。
また、本実施の形態の画像表示装置では、垂直方向について述べたが、水平方向のリンギング発生を抑制する画像表示装置についても同様に構成できることは明らかである。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の画像表示装置は、従来、特に、デジタル放送のＥＰＧ（電子番組表）中の図形や文字等の、隣接上下２ライン単位で概ね同じ階調の信号が単調に増加または減少するような２度書き映像部分に輪郭強調を行うと、中間階調部分に凹凸ができてしまうために生じていた著しい違和感の発生を抑制し、輪郭強調処理で鮮鋭感を上げるように絵作りしても、２度書き映像部分を自然に表示する画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の画像表示装置の構成図
【図２】本発明の第１の実施の形態の画像表示装置の動作波形図
【図３】本発明の第２の実施の形態の画像表示装置の構成図
【図４】本発明の第２の実施の形態の画像表示装置の動作波形図
【図５】中間階調をもつ２度書き映像信号と中間階調をもつ２度書き映像信号に輪郭強調処理を行ったときの状態を示す図
【符号の説明】
１    検出回路
２    垂直平滑化回路
３    選択回路
４    垂直輪郭強調回路
１１  第１のラインメモリ
１２  第２のラインメモリ
１３  第３のラインメモリ
１４  第１の減算回路
１５  第２の減算回路
１６  第３の減算回路
１７  第１の絶対値回路
１８  第２の絶対値回路
１９  第３の絶対値回路
２１  第４のラインメモリ
２２  第５のラインメモリ
２３  第６のラインメモリ
２４  加算平均回路
【図１】
2004194044.tif 000003
【図２】
2004194044.tif 000004
【図３】
2004194044.tif 000005
【図４】
2004194044.tif 000006
【図５】
2004194044.tif 000007