(57)【要約】ビデオにおいて線を細くする方法及び装置は、互いに向かって傾き、第一の太さのエッジ（１７）に合流する空間的に離れた変わり目（１６）の対を持つ線信号（１５）であり、該第一の太さは前記ビデオにおいて与えられた幅の線を生成するエッジの太さである、該ビデオの該線信号（１５）を提供することを含んでいる。少なくとも１つ以上の変わり目（１６）が、該第一の太さより少ない第二の太さのエッジ（１９）を持つ新しい線信号（１８）を生成するために、該エッジ（１７）の中心に向かって移動され、前記ビデオにおいて与えられた線の幅を減少させる。
2006511121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオにおける線を細くする方法であって、
互いに向かって傾き、第一の太さのエッジに合流する空間的に離れた変わり目の対を持つ線信号であり、該第一の太さは前記ビデオにおいて与えられた幅の線を生成するエッジの太さである、該ビデオの該線信号を提供する手順と、
前記第一の太さより少ない第二の太さのエッジを持つ新しい線信号を生成するために、前記エッジの中心に向かう少なくとも１つ以上の変わり目を移動する手順とを有し、前記ビデオにおいて与えられた線の幅を減少させる方法。
【請求項２】
前記移動する手順は
線信号から調整信号を計算する手順と、
前記新しい線信号を生成するために、前記調整信号と前記線信号とを組み合わせる手順とを有する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記移動する手順は、
前記線信号から変更信号を計算する手順と、
前記新しい線信号を生成するために、前記変更信号と前記線信号とを組み合わせる手順とを有する請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記移動する手順は、
前記線信号から変更信号を計算する手順と、
シフトされた変更信号を生成するために、選択した急勾配の量に従って前記変更信号をシフトする手順と、
前記新しい線信号を生成するために、前記シフトされた変更信号と前記線信号とを組み合わせる手順とを有する請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記移動する手順は、
前記線信号から変更信号を計算する手順と、
前記線信号における前記線を検出する手順と、
前記検出された線の傾き角度を識別する手順と、
シフトされた変更信号を生成するために、少なくとも前記識別された傾き角度によって決定された急勾配の選択された量に従って前記変更信号をシフトする手順と、
前記新しい線信号を生成するために、前記シフトした変更信号と前記線信号とを組み合わせる手順とを有する請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記移動する手順は、
前記線信号からピーキング信号を計算する手順と、
前記新しい線信号を生成するために、前記ピーキング信号と前記線信号とを組み合わせる手順とを有する請求項１記載の方法。
【請求項７】
移動する手順は、
前記線信号からピーキング信号を計算する手順と、
細線利得信号を生成する手順と、
前記新しい線信号を生成するために、前記細線利得信号、前記ピーキング信号、前記元の線信号とを組み合わせる手順とを有する請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記生成する手順は、
前記線信号において前記線を検出する手順と、
前記検出された線の傾き角度を識別する手順と、
前記傾き角度を用いて利得要因を決定する手順と、
前記線信号に前記利得要因を乗算する手順とを有する請求項７記載の方法。
【請求項９】
２つの予め定義したクリッピングレベル間に前記新しい線信号をクリップする手順を更に有する請求項８記載の方法。
【請求項１０】
２つの予め定義されたクリッピングレベル間に前記新しい線信号をクリップする手順を更に有する請求項７記載の方法。
【請求項１１】
ビデオにおいて線を細くする装置であって、
互いに向かって傾き、第一の太さのエッジに合流する空間的に離れた変わり目の対を持つ線信号であり、該第一の太さは前記ビデオにおいて与えられた幅の線を生成するエッジの太さである該線信号から調整信号を計算する手段と、
前記第一の太さより少ない第二の太さのエッジを持つ新しい線信号を生成するために、前記エッジの中心に向かう少なくとも１つ以上の変わり目を移動するために前記調整信号と前記線信号とを組み合わせる手段とを有し、前記ビデオにおいて与えられた線の幅を減少させる装置。
【請求項１２】
前記計算する手段は、前記調整信号を有する変更信号を計算する請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記線信号とで組み合わせる前に、前記変更信号をシフトする手段を更に有する請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記線信号において前記線を検出する手段と、
前記検出された線の傾き角度を識別する手段とを有し、
前記シフトする手段は、少なくとも識別された傾き角度によって決定された急勾配の選択された量に従って前記変更信号をシフトする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記計算する手段は、前記調整信号を有するピーキング信号を計算する請求項１１記載の装置。
【請求項１６】
細線利得信号を生成する手段と、
前記新しい線信号を生成するために、前記細線利得信号、前記ピーキング信号、及び前記線信号とを組み合わせる手段とを更に有する請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記細線利得信号生成手段は、
前記線信号において前記線を検出する手段と、
前記検出された線の傾き角度を識別する手段と、
前記傾き角度を用いて利得要因を決定する手段と、
前記細線利得信号を生成するために、前記線信号と前記利得要因とを乗算する手段とを有する請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
２つの予め定義されたクリッピングレベル間に前記新しい線信号をクリップする手段を更に有する請求項１７記載の装置。
【請求項１９】
２つの予め定義されたクリッピングレベル間に前記新しい線信号をクリップする手段を更に有する請求項１6記載の装置。
【請求項２０】
ビデオにおいて線を細くするためのメモリ媒体であって、
互いに向かって傾き、第一の太さのエッジに合流する空間的に離れた変わり目の対を持つ線信号であり、該第一の太さは前記ビデオにおいて与えられた幅の線を生成するエッジの太さである該線信号から調整信号を計算するコードと、
前記第一の太さより少ない第二の太さのエッジを持つ新しい線信号を生成するために、前記エッジの中心に向かう少なくとも１つ以上の変わり目を移動するために前記調整信号と前記線信号とを組み合わせるコードとを有し、前記ビデオにおいて与えられた線の幅を減少させるメモリ媒体。
【請求項２１】
前記調整信号を計算するコードは、前記調整信号を有する変更信号を計算する請求項２０記載のメモリ媒体。
【請求項２２】
前記線信号と組み合わせる前に、前記変更信号をシフトするコードを更に有する請求項２１記載のメモリ媒体。
【請求項２３】
前記線信号において線を検出するコードと、
前記検出された線の傾き角度を識別するコードとを更に有し、
前記変更信号をシフトするコードは、少なくとも前記識別された傾き角度によって決定された急勾配の選択された量に従って前記変更信号をシフトする請求項２２記載のメモリ媒体。
【請求項２４】
前記調整信号を計算するコードは、前記調整信号を有するピーク信号を計算する請求項２０記載のメモリ媒体。
【請求項２５】
細線利得信号を生成するコードと、
前記新しい線信号を生成するために、前記細線利得信号、前記ピーキング信号、及び前記線信号を組み合わせるコードとを更に有する請求項２４記載のメモリ媒体。
【請求項２６】
前記細線利得信号は、
前記線信号において線を検出するコードと、
前記検出された線の傾き角度を識別するコードと、
前記傾き角度を用いて利得要因を決定するコードと、
前記細線利得信号を生成するために、前記線信号と前記利得要因とを乗算するコードとを有する請求項２５記載のメモリ媒体。
【請求項２７】
２つの予め定義されたクリッピングレベル間に前記新しい線信号をクリップするコードを更に有する請求項２６記載のメモリ媒体。
【請求項２８】
２つの予め定義されたクリッピングレベル間に前記新しい線信号をクリップするコードを更に有する請求項２５記載のメモリ媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、ビデオ信号処理に関し、特に、非常に細い線を作成又は更に鋭いビデオイメージを生成するためにビデオイメージにおいて細線をより細くする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示されたビデオイメージの感知される細さの改良は、一般的に、２つの基本的なタイプのシャープネス強化技術又は方法、すなわちピーキング及び画質補正機能（luminance transient improvement（ＬＴＩ））の一つによって、元のビデオ信号を処理することによって達成されている。ピーキング方法は、新たな高周波を付加することなく、画像背景内で選択的に高周波を起動する線形技術である。この方法は、線信号をもたらす際にアンダーシュート及びオーバーシュートを作成する。これらアンダーシュート及びオーバーシュートの適度な量は、極めて、ピクチャーの対象の鮮明さの改善を助けるものである。しかしながら、アンダーシュート及びオーバーシュートの量がよく制御されていない場合、画質は劣化してしまう。更に、この方法は、細線をより細くさせないし、実際には、細線をより幅広に或いは太めにしてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＬＴＩ方法は、ピーキング方法によって導入されているアンダーシュート及びオーバーシュートを導入することなく、ビデオピクチャーにおいてエッジ（変わり目）を鋭くしようと試みる非線形技術をより高度に採用している。そのように、真に新しい高周波が表示されたビデオイメージへと導入されている。
【０００４】
図１は、ＬＴＩ方法の動作を例示している。実線１０は元の線信号を示し、破線１１はＬＴＩ処理（新しい線信号）線信号を示す。示されるように、隣接エッジ１２、各変わり目１３の傾斜は、新しい線信号１１において傾斜するようになっている。したがって、この方法は、しばしば、鮮明な印象をより強く感じさせる感じのよいイメージを作り出す。しかしながら、新しい線信号１１の頂点にて輝度の増加量が、元の線信号１０の線太さＴ１より太い線太さＴ２となる。
【０００５】
したがって、より鮮明なビデオイメージを生み出すために、ビデオイメージにおいて非常に細い線を作成する、又は、既存の細線をより細くする鮮明さ強化方法が必要とされている
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の効果、本質、及び主々の付加的特長は、符号等が要素等を識別するために使用される図面を伴って詳細に説明され例示される実施例にてより十分に考慮され、示される。
【０００７】
図面は、本発明の概念を例示することを目的とし、必要に尺度とするものではないことが理解されるべきことである。
【０００８】
ビデオにおいて線を細くする方法及び装置は、ビデオの線信号を提供し、信号線は、互いへと傾斜し、第一の厚さの端で合流する間を空けた変わり目の対を持ち、その端の第一の厚さは、ビデオにて与えられた幅の線を生成する。変わり目の少なくとも１つは、第一の厚さより薄い第二の厚さの端を持つ新しい線信号を生成するために、端の中心へと移動し、ビデオにおいて与えられた線の幅を小さくする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、より鮮明なビデオイメージを生成するために、ビデオイメージにおいて、細線を作成、及び／又は、更に細線より細く（非常に細い線となる）する方法及び装置である。「細線」は、非常に限定された幅、例えば、数ピクセル又はそれ以下の線、線部分、又は曲線として定義される、或いは、アプリケーション及び個人的な嗜好に基づいて定義される。端を渡ってスキャンすることは、互いに空間的に近接している中において（数個のサンプル又はピクセルの順で）、例えば、白から黒への変わり目によって従った黒線から白への変わり目、或いは、グレーから白への変わり目によって従った黒からグレーへの変わり目のように、ピクセル輝度値レベルにて２つの変わり目を発生させる。変わり目の幅は非常に制限され、多くは１から４ピクセルのオーダーである。
【００１０】
図２は、本発明に従って処理された元の（細い）線信号を模写している。実線１５は元の線信号を示している。本発明は、変わり目が互いに接近するように位置させることによって、また、各変わり目１６の傾きを急勾配とすることによって、エッジ１７の中心Ｃの方向（図２において、これは輝度を強くする方向に相当する）において元の線信号の各変わり目１６をずらすことによって「線を薄くすること」を達成する。この処理は、元の線信号１５の線太さＴ１より薄い線（エッジ１９）太さＴ２を持つ（破線で示される）新しい線信号１８を生成する。従って、ビデオイメージに更なる鮮明さを印象付ける細線及び／又は更に狭くした細線が生成される。
【００１１】
図３は、本発明の第一の模範的な実施例に係る細線生成器のブロック図である。細線検出器２０は、各ビデオイメージは、上述した基準（つまり、非常に制限された幅の線、線部分、又は曲線）に見合う線に対してスキャンされるように、元の線信号上で従来の細線検出処理を実行することによって、細線検出信号を生成する。一つの例示的処理において、細線検出信号は、両方の変わり目が互いに接近しているところで発見された場合のみ、生成される。、もちろん、細線検出信号を生成するために使用される主々の他の細線検出処理がある。
【００１２】
元の線信号は、また、元のビデオイメージでの線より薄い線を生じさせるために（サブピクセルシフティング後に）元の線信号に適応される変更信号を計算するために、変更信号生成器３０によって利用される。変更信号生成器３０は、例えば、非線形画質補正機能（ＬＴＩ）アルゴリズムを用いることを含んでいる。傾き検出識別器４０は、細線検出信号における傾き検出又は検出した線の角度、つまり、空間的ドメイン内における垂直、水平、又は、いかなる他の傾き角度を識別し、傾き検出信号を生成する。一つの模範的実施例において、傾き検出識別器４０は、エッジ方向は、エッジを越えてピクセル又はサンプル値において最も大きな絶対変化と、エッジに沿ってピクセル又はサンプル値において最も小さな絶対変化とを持つエッジによって定義されるように、線エッジに対して、主々の方向、例えば、１０度間隔のｎ個の角度にて検索する。
【００１３】
サブピクセルシフター５０は、変化及び傾き検出信号を受信し、例えば、ユーザ嗜好と傾き方向信号内に発見したエッジ特性（方向及び強度）の組み合わせによって決定されるであろう選択された急勾配の量に従ってサブピクセルグリッド上に変化信号をシフトする。加算器６０は、細線及び／又は更に狭まった細線を持つ図２の新しい線信号１７を生産するために、シフトした変更信号と元の線信号とを組み合わせる。
【００１４】
図４は、本発明の第二の模範的な実施例に係る細線生成器のブロック図である。この実施例において、元の線信号は、ピーキング信号生成器３００に適応される。ピーキング信号生成器３００は、元の線信号からピーキング信号を計算する。ピーキング信号生成器３００は、従来の高域又は帯域通過フィルター装置、又はそれらの組み合わせと共に実装されても良い。図３の第一実施例にて説明した細線検出器と同一であっても良い細線検出器２００は、元の線信号上にて従来の細線検出処理を用いて、細線検出信号（検出された線又は細線）を生成する。細線タイプ識別器４００は、細線検出信号内にて検出された線の傾き方向又は角度、つまり、空間的ドメイン内における垂直、水平、又は、いかなる他の傾き角度を識別する。このエッジ情報は、利得要因を決定するために、利得要因決定器５００によって使用される。増幅器６００は、加算器７００でピーキング信号及び元の線信号の総和へ（利得要因の印に依存して）加算されたか或いは減算された比較的低い振幅を持つ細線利得信号を提供するために、利得要因によって元の線信号を増幅する。細線利得信号は、否定的に或いは肯定的に、夫々がより細い明るい線或いはより細い暗い線のいずれかになるピーキング信号をオフセットする。
【００１５】
この処理は、時々、元の線信号を「過剰修正」する、つまり、所望の強さの「アンダーシュート」及び「オーバーシュート」を伴って所望の鮮明で急勾配な変わり目を生成するため、新しい又は「修正された」線信号は、２つの予め定義したクリッピングレベル制限１及び制限２との間の新しい線信号をクリップする従来のメディアタイプフィルタ８００によって更に処理される。予め定義されたクリッピングレベルは、変わり目の開始のサンプル値及び変わり目の終了のサンプル値であっても良い。メディアタイプフィルタ８００は、その値が制限１及び制限２の間である場合、新しい線信号を透過する。新しい線信号が制限１及び制限２の間でない場合、制限１又は制限２のいずれかのクリッピングレベルが選択される（丁度３つの中間値となる）。
【００１６】
第二の実施例は、第一の実施例のサブピクセルシフトを除いているので第一の実施例より実装するのに簡単で安価である。加えて、第二の実施例は、また、元の線信号からピーキング信号を単に加算又は減算することによって、細い暗い線又は細い明るい線のいずれかを生成することが簡単に可能である。第一の実施例は、また、修正された信号を外側にシフトすることによって、細い暗い線又は細い明るい線のいずれかを生産することを容易に可能とする。
【００１７】
本発明の方法及び装置は、テレビジョン、セットトップボックス、デスクトップ、ラップトップ、又はパームトップコンピュータ、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）のようなビデオ／イメージ格納装置、デジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）、ＴｉＶＯ装置等、また、これらと他装置との部分又は組み合わせのようなシステムにおいて実装されても良い。そのようなシステムは、１つ以上のビデオ／イメージ資源、１つ以上の入出力装置、プロセッサ、及びメモリを含んでも良い。或いは、ビデオ／イメージ資源は、例えば、テレビジョン受信機、ＶＣＲ又は他ビデオ／イメージ格納装置を意味する。その資源は、サーバから、又は例えばインターネット、広域網、大都市圏ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、地上波放送システム、ケーブルネットワーク、衛星ネットワーク、無線ネットワーク、或いは電話網、更に、これらと他のタイプのネットワークとの部分又は組み合わせを介して複数のサーバからビデオを受信するための１つ以上のネットワーク接続を意味しても良い。
【００１８】
入出力装置、プロセッサ、及びメモリは、通信媒体を介して通信する。通信媒体は、例えば、バス、通信ネットワーク、回路、回路カード又は他装置の１以上の内部接続、更に、これらと他通信媒体の部分及び組み合わせを意味しても良い。資源からの入力ビデオデータは、１つ以上のソフトウェアプログラムに従って処理され、表示装置へ提供される出力ビデオ／イメージを生成するためにプロセッサによって実行される。
【００１９】
好ましい実施例において、本発明の原理は、システムによって実行されるコンピュータ読み取り可能なコードによって実装されてもよい。コードは、上記したようなメモリに格納されても良いし、又は、ＣＤ−ＲＯＭ又はフロッピー（登録商標）ディスクのようなメモリ媒体から読み取り／ダウンロードされても良い。他実施例において、ハードウェア回路構成は、本発明を実装するためのソフトウェアインストラクションの代用として又は組み合わせにて使用されても良い。例えば、図３及び図４に示される要素は、また、個別のハードウェア要素として実装されても良い。
【００２０】
前記発明は、上記実施例を参照することによって説明されたが、主々の改良及び変更は本発明の精神から逸脱しない範囲にてなされる。従って、そのような改良及び変更は、添付される請求の範囲内と見なされる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の輝度トランジット改善方法によって処理された線信号をグラフで示す図である。
【図２】本発明の原理に従って処理された線信号をグラフで示す図である。
【図３】本発明の第一の模範的な実施例に係る細線生成器／強化装置のブロック図である。
【図４】本発明の第二の模範的な実施例に係る細線生成器／強化装置のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2006511121.tif 000007
2006511121.tif 000008
2006511121.tif 000009