(57)【要約】第１（ＹＭＡＩＮ）と第２（ＹＰＩＰ）の画像信号を同時に表示できるビデオ表示装置に於いて、画像鮮明度を制御する方法。この方法は、第１（ＹＭＡＩＮ）と第２（ＹＰＩＰ）の画像信号を組み合わせて、同時表示信号（３０１）を形成する段階と、同時表示信号に応じて、表示画像強調用のＳＶＭ信号を生成する段階と、同時表示信号（３０１）を形成する第１（ＹＭＡＩＮ）と第２（ＹＰＩＰ）の画像信号のそれぞれの発生に応じて、ＳＶＭ信号（３００）の振幅をダイナミック制御する段階と、ＳＶＭコイルを、振幅がダイナミック制御されたＳＶＭ信号で、駆動して、第１（ＹＭＡＩＮ）と第２（ＹＰＩＰ）の画像信号のそれぞれに応じて、ビデオ表示装置によって表示される画像縁部を強調する段階と、を含む。
2004502349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２の画像信号を同時に表示できるビデオ表示装置に於いて、画像鮮明度を制御する方法であって、
ａ）第１と第２の画像信号を組み合わせて、同時表示信号を形成する段階と、
ｂ）前記同時表示信号に応じて、表示画像強調用のＳＶＭ信号を生成する段階と、
ｃ）前記同時表示信号を形成する前記第１と第２の画像信号のそれぞれの発生に応じて、前記ＳＶＭ信号の振幅をダイナミック制御する段階と、
ｄ）ＳＶＭコイルを前記振幅がダイナミック制御されたＳＶＭ信号で駆動して、前記第１と第２の画像信号のそれぞれに応じて、前記ビデオ表示装置によって表示される画像と画像縁部とを強調する段階と、を含む画像鮮明度制御方法。
【請求項２】
前記同時表示信号を形成する前記第１と第２の画像信号のそれぞれの発生に応じて、前記ＳＶＭ信号の振幅をダイナミック制御するための制御信号を生成する段階を更に含む、請求項１記載の画像鮮明度制御方法。
【請求項３】
前記同時表示信号に於いて、前記第１の画像信号の発生時に、前記ＳＶＭ信号の振幅をダイナミック制御するための第１の制御値であって、前記同時表示信号に於いて、前記第２の画像信号の発生時に選択される第２の制御値とは異なる値を有する前記第１の制御値を選択する段階を更に含む、請求項１記載の画像鮮明度制御方法。
【請求項４】
前記同時表示信号を形成する段階は、
前記第１の画像信号を選択して前記ビデオ表示装置上の前記画像の大きい部分を形成し、前記第２の画像信号を選択して前記ビデオ表示装置上の前記画像の小さい部分を形成する段階を含む、請求項１記載の画像鮮明度制御方法。
【請求項５】
第１と第２の画像信号を同時に表示でき、走査速度の変調機能を有するビデオ表示装置であって、
画像表示用の陰極線管（ＣＲＴ）と、
第１と第２の画像信号を組み合わせて、前記陰極線管による画像表示用の同時表示信号を形成するビデオ増幅器と、
前記同時表示信号からＳＶＭ信号を生成して、前記ＣＲＴ内に於ける走査電子ビーム速度を変調する走査速度変調装置と、
前記増幅器と前記走査速度変調装置とに接続され、前記同時表示信号に於ける前記第１と第２の画像信号のそれぞれの発生に応じて、前記ＳＶＭ信号の振幅を制御するコントローラと、を具備するビデオ表示装置。
【請求項６】
前記走査速度変調装置に接続され、デジタル値に応じて、前記ＳＶＭ信号の振幅を制御するデジタル・アナログ変換器を更に具備する、請求項５記載のビデオ表示装置。
【請求項７】
前記デジタル値は、前記同時表示信号に於ける前記第１と第２の画像信号のそれぞれの発生に応じたものである、請求項６記載のビデオ表示装置。
【請求項８】
前記デジタル・アナログ変換器は、デジタル値に応答して前記ＳＶＭ信号の振幅を制御する分圧器を形成する、請求項６記載のビデオ表示装置。
【請求項９】
前記デジタル・アナログ変換器は、デジタル値に応答して、差動増幅器に於ける電流を制御する、請求項６記載のビデオ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（産業上の利用分野）
この発明は、画像強調（ｉｍａｇｅ　ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ：画像の画質向上）システムに関し、詳しくは、多画像表示期間中に於ける画像強調のダイナミック制御に関する。
【０００２】
（発明の背景）
表示画像の鮮明度（ｓｈａｒｐｎｅｓｓ）は、表示信号の特定の空間周波数をピーキング（ｐｅａｋｉｎｇ）することによって、および／または、表示電子ビームの走査速度を変調することによって、強調できることはよく知られている。一般に、空間周波数のピーキングは、特定の空間周波数の振幅を、それらの相対的な位相関係を変えずに、変更する回路構成によって、行われる。このようなピーキングは、余弦等化器（コサイン・イコライザ：ｃｏｓｉｎｅ　ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）或いはトランスバーサル・フィルタ（ｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌ　ｆｉｌｔｅｒ）を使用して、実現できる。走査速度変調（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＳＶＭ）に関しては、表示信号のルミナンス部分の導関数（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）を使用して、走査ビームの速度を変える。走査ビームの速度を下げることによって、より多くの電子が表示画像内の特定のポイント（ｐｏｉｎｔ、箇所、場所、点）に到達し、それによって、その特定の画像位置に於ける表示は明るくなる。逆に、表示画像に於ける特定のポイントに対する走査ビームの速度を上げると、その表示部分は暗くなる。従って、水平レートの縁部分（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｒａｔｅ　ｅｄｇｅ）は、その縁部分の辺りの表示輝度変化によって、視覚的に強調され、従って、その縁部分の立ち上がり時間はより急峻になり、即ち、鮮明度が増す。
【０００３】
テレビジョン表示、および、コンピュータ表示のコンバージェンス（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）に関して、所謂マルチメディア・モニタは、例えば、従来のＮＴＳＣ、ＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ：米国高精細度テレビジョン審議会）方式で規定された高精細度テレビジョン、および、種々のコンピュータ画像フォーマットのような多数の表示信号供給源からの画像を表示する機能を持っている。これら多数の表示信号供給源は、様々な相異なる走査周波数と空間周波数コンテンツを呈する。簡単に言えば、高精細度テレビジョンは、従来のＮＴＳＣ信号に比べて、走査線の数が多く、空間周波数コンテンツも多い、従って、鮮明度が高い。従って、この様々な表示信号フォーマットによって、例えば、多周波数時間ベース（ｍｕｌｔｉｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｔｉｍｅ　ｂａｓｅ）生成および同期、高電圧生成、および、鮮明度強調、即ち、画像強調といった領域に於いて、表示が著しく複雑になる。
【０００４】
この様々な表示信号供給源が存在する結果生じる複雑さは、マルチメディア・モニタが多数の相異なる表示信号供給源からの画像を同時に表示するとき、更に複雑さを増す。多画像の同時表示は、ピクチャ・イン・ピクチャ、即ち、ＰＩＰ、或いは、ピクチャ・アウト・オブ・ピクチャ、即ち、ＰＯＰとして知られている。ＰＯＰの特別な実施形態の１つは、サイズが同等であり、そして、言外の意味として、解像度、即ち、見た目の鮮明度が同等である画像の並列表示である。更に、オン・スクリーン・メッセージ（ＯＳＤメッセージ）が、ユーザのセットアップ用に、制御用に、或いは、指示メッセージとして使用されることがある。しかし、これらのコンピュータ生成メッセージは表示装置内で形成されるため、そのメッセージを表す信号は、例えばＮＴＳＣまたはＡＴＳＣ放送信号のような表示装置外部で生成された信号が受ける帯域幅制限、或いは、周波数応答特性損失を受けることはない。従って、ＯＳＤメッセージの画像歪みを起こし易い不要な表示強調を防止するため、ＯＳＤメッセージが生じる期間、表示強調を禁止することが知られている。
【０００５】
走査周波数が相異なる画像同士であるＰＩＰ表示、或いは、ＰＯＰ表示は、その同時表示を可能にするために、走査周波数変換を実施する必要があることは、明らかである。更に、異なる走査周波数源からの変換画像の表示は、信号帯域幅が異なり、空間周波数コンテンツ（ｃｏｎｔｅｎｔ：内容）が主画像と異なることは、避けられない。従って、ＰＩＰ、或いは、ＰＯＰ表示フォーマットは、単一の入力、或いは、特定の信号フォーマットで生成される一般的な空間周波数コンテンツについて最適化されたピーキング装置、或いは、シャープニング装置によって処理される場合、最適とは言い難い画像強調を受けることになる。
【０００６】
（発明の概要）
本発明の創意に富んだ方法に従えば、第１と第２の画像を同時に表示できるビデオ表示装置に於いて、表示画像の鮮明度が制御される。この方法は、第１と第２の画像を組み合わせて、同時表示を形成する段階と、同時表示を形成するために組み合わされる前記第１と第２の画像の各々に応じて、鮮明度を個々に制御する段階とを含む。
【０００７】
本発明の更に創意に富んだ装置に於いて、表示画像の鮮明度は、同時表示を形成する表示画像の供給源に応じて、ダイナミックに制御される。
【０００８】
本発明の別の創意に富んだ装置に於いて、表示画像の鮮明度は、同時表示を形成する画像供給源のスペクトル周波数コンテンツに応じて、ダイナミックに制御される。
【０００９】
（発明の詳細な説明）
図１Ａには、例えば１６：９のアスペクト比を有する典型的なワイドスクリーン表示装置が示され、更に、ピクチャ・イン・ピクチャ構成を有する２つの入力画像源の同時表示が示されている。ピクチャ・イン・ピクチャ構成、即ち、ＰＩＰ構成の生成は、周知である。しかし、簡単に言えば、ピクチャ・イン・ピクチャの形成は、図１Ａの例では竜を退治する聖ジョージ（Ｓｔ　Ｇｅｏｒｇｅ）を表示した主画面を効果的に切り込んでホール（開口部）を形成し、そのホールに、主画面に比べて著しく小さい画面、図１Ａの例では犬を表示した画面を埋め込むことによって、行われる。切換え信号が、図１Ａの垂直および水平の縁部に隣接して示されているが、実際には、切換え信号ＰＩＰ／ＰＯＰ　ＦＡＳＴ　ＳＷ、即ち、高速切換え（ｆａｓｔ　ｓｗｉｔｃｈ）が、垂直位置を決定する信号Ｖｐｏｓによって示される垂直走査の一部分にのみ生じる。
【００１０】
ＰＩＰを形成する小画像は、種々の周知の方法によって生成することができ、例えば、書き込み速度よりも速い速度でメモリから読み出すことによって、画像を時間圧縮する、所謂、電子スピードアップという方法によって生成できる。画像の幅は、ピクセル群を削除する、および／または、補間することによっても、小さく出来る。更に、この削除、補間、および、電子スピードアップの種々の組み合わせを使用できる。垂直方向の挿入画像寸法は、ライン（ｌｉｎｅ：走査線）群を削除する或いは補間することによって小さくして、所望の挿入画像の高さを得ることが出来る。挿入画像のサイズを小さくするために、どの方法を選択しても、挿入画像、即ち、ＰＩＰの空間周波数コンテンツが著しく変更されることは明らかである。例えば、もし、電子スピードアップを使用して、ＰＩＰの画像幅を例えば８０％低減すると、即ち、ＰＩＰがスクリーン幅の１／５を占めるようにすると、その結果得られる縮小画像の空間周波数コンテンツは、５倍に変換されていることになる。従って、２５ＭＨｚの適度な水平解像度を有するＡＴＳＣ画像源は、１２５ＭＨｚの空間周波数成分を有するＰＩＰ画像になる。そのような周波数成分は、表示用に生成、処理、供給できるが、そのようにアップ変換された画像（ｕｐ‐ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ　ｉｍａｇｅ）に於いて、位相関係が維持されて、原画像と同じシーン・デテール（ｓｃｅｎｅ　ｄｅｔａｉｌ）を有する小さい画像が生成される、とは考えられない。更に、そのような高速処理は、コストを考慮すると、実施不可の可能性がある。また、表示スクリーンの構造、蛍光体のドット・ピッチ、表示を見る距離、および、人の視力も、ＰＩＰ画像の縮小デテール（ｄｅｔａｉｌ）に関係する。
【００１１】
縮小画像のアップ変換周波数コンテンツを最小限に抑えるために、通常、ＰＩＰ画像信号を大幅に削減して、或いは、サブサンプリングして、或いは、補間して、縮小画像を生成している。これらの処理は、水平サイズを低減するだけでなく、空間周波数コンテンツも低減する。ＰＩＰ画像の幅が低減されるに従って形状に歪みが生じることを防止するため、ＰＩＰ画像の高さを水平サイズの変化に応じて低減することにより、オリジナルのアスペクト比を維持する必要がある。従って、ＰＩＰ画像処理は、本質的に、縮小画像の空間周波数コンテンツを水平方向と垂直方向の両方で低減し、その結果得られた画像は、見た目が軟調（ｓｏｆｔ：線・輪郭がぼんやりした）、即ち、鮮明ではない。縮小画像は、デテールが欠如しているが、画像コンテンツを示すには有効であり、例えば、ゴールの得点、コマーシャルの終わりなどを確認するのに有効である。しかし、オプションによって縮小画像のサイズを大きくする場合、有効ではあるがぼやけた画像コンテンツ（ｃｏｎｔｅｎｔ：内容）を有するＰＩＰ画像を表示するため、サイズと解像度低下との間で取られた妥協点を再検討する必要がある。
【００１２】
図１Ｂには、サイズが同等である画像を並べて表示したピクチャ・アウト・オブ・ピクチャ、即ち、ＰＯＰの特別な実施形態を示した典型的なワイドスクリーン表示装置が示されている。このように並列して表示すると、両画像を直接比較することができ、どのような解像度の違いも非常にはっきりと判る。従って、両画像の見た目の鮮明度が十分に同等である必要がある。これは、２つの半画像部分が同等に処理されて、画像デテールに同等の変化が生じる必要があることを意味している。
【００１３】
前述の如く、画像形状とアスペクト比を維持するため、画像の高さは、その幅に比例して変更する必要がある。しかし、並列表示では、個々の画像の幅は、その縁部をクロッピング（ｃｒｏｐｐｉｎｇ）して切り捨てることによって、変更できる。例えば、図１Ｂに於いて、各画像の左右の縁部を取り除くことによって、組み合わされたＰＯＰの幅が、スクリーン幅全体を占めている。従って、各画像の各縁部から、その画像の４分の１の部分が取り除かれている。しかし、個々の画像の高さは変更されず、従って、画像形状に歪みは生じないが、画像のアスペクト比は、例示した１６：９から８：９に変更されている。
【００１４】
図１Ａと図１Ｂの両方に於いて、水平方向の破線が示されているが、これは、スクリーン上の画像の各部を分析するためのものである。また、前述の如く、切換え信号ＰＩＰ／ＰＯＰ　ＦＡＳＴ　ＳＷが示されているが、これは、交互の（ａｌｔｅｒｎａｔｅ）画像マテリアルの発生を時間的に、或いは、位置的に示している。表示画像の差異による解像度変更の可能性を考慮して、本発明では、表示信号の始まりを表す例示した高速切換え信号とその他の信号の組み合わせを使用して、ビデオ信号ピーキングと走査ビーム速度変調の何れかの制御、或いは、その両方の制御によって、各画像部分に於いて、表示画像強調のダイナミックな制御を行う。
【００１５】
図２は、少なくとも２つの画像源の同時表示用の表示信号処理装置を示すブロック図である。この装置は、表示画像コンテンツを対象とするビデオ・ピーキングと走査ビーム速度変調とについて優れたダイナミック制御を行う。幾つかの相異なる入力信号源、例えば、ＡＴＳＣ、ＮＴＳＣ、コンピュータ（Ｓｕｐｐｅｒ　Ｖｉｄｅｏ　Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ａｒｒａｙ：ＳＶＧＡ）、ＤＶＤ、および、ＶＨＳは、ＰＩＰ表示、ＰＯＰ表示、および、並列表示の適当な同時画像表示と組み合わせた場合、複数の、例えば、５つの異なるレベルの強調を使用して、例えば２つの選択可能ピーキング周波数で、最適に強調できる。更に、特定の画像コンテンツを、両周波数の同時ピーキングの使用によって、有効に強調できるが、各周波数の異なる作用は、個々に制御されて、特定の強調効果が得られる。
【００１６】
また、同時画像表示は、ビデオ信号ピーキングと走査速度変調との相互作用を制御して、更に強調することが出来る。図２に於いて、表示信号源が、入力選択装置１００（Ｉ／Ｐ　ＳＥＬ）を介して、表示装置に入力される。入力選択装置１００には、例えば、ＮＴＳＣおよびＡＴＳＣ無線周波数信号受信用の各チューナ、および／または、例えば、ＶＣＲ、ＤＶＤ、カメラ、コンピュータ、ＴＶゲーム機等の供給源からのベースバンド信号の入力用の各チューナを設けることが出来る。入力選択装置１００に含まれるデジタル・ビデオ処理機能によって、ユーザの選択に応じて要求される画像操作、例えば、ＰＩＰ表示、ＰＩＰの位置、ＰＩＰのサイズ、ＰＯＰの位置、或いは、並列表示等が行われる。入力選択装置１００に関連するコントローラ１５０（ＣＴＲＬ）は、入力、即ち、表示信号の選択を促進し、表示装置全体の制御とタイミング波形とを提供する。詳しくは、コントローラ１５０は、ＰＩＰ／ＰＯＰ挿入用高速切換え信号と、オン・スクリーン・ディスプレイ（ＯＳＤ）メッセージと、挿入信号ＯＳＤ　ＦＳＷとを生成する。
【００１７】
入力選択装置１００の出力信号ＹＭＡＩＮと出力信号ＹＰＩＰとは、ブロック２００（ＰＩＰ／ＰＯＰ　ＦＡＳＴ　ＳＷ）に供給され、ここで組み合わされて、同時表示信号が形成される。前述の如く、縮小ＰＩＰ画像、或いは、ＰＯＰ画像は、主ルミナンス信号の同期に対するＰＩＰ高速切換え信号のタイミング、即ち、位置に応じて、主信号に挿入される。ビデオ周波数ピーキングは、ＰＩＰ信号挿入の前に、主信号経路で実行されることが多い。しかし、図２の例では、主信号とＰＩＰ信号或いはＰＯＰ信号とが組み合わされた画像信号は、本発明のダイナミック制御を受けるビデオ・ピーキング回路であるブロック３００（ＰＫＲ）に供給される。このビデオ・ピーキング回路３００は、有効画像期間中、ピーキング量を変えることが出来る。尚、本発明の有利なダイナミック制御を受けるビデオ・ピーキングに対する入力信号の選択が、ビデオ・ピーキング装置のダイナミックな動作に、影響を及ぼすことは、全くない。
【００１８】
ＰＩＰ画像或いはＰＯＰ画像が組み合わされたピーキング済みルミナンス信号３０１は、オン・スクリーン・ディスプレイ（ＯＳＤ）メッセージ挿入のため、ブロック４００（ＯＳＤ　ＦＡＳＴ　ＳＷ）に供給される。ＰＩＰ挿入で説明したように、ＯＳＤ高速切換え信号によって、ＯＳＤメッセージの挿入点の位置が決定される。ＯＳＤ高速切換え信号は、ＯＳＤメッセージによって上書きされる主信号の信号振幅を無効にするか、或いは、低減することが出来る。しかし、もし、主信号のビデオ振幅が低減されて、オン・スクリーン・メッセージの背面に透過効果が生じる場合、トレース期間中のＯＳＤが存在する間、主信号の強調をダイナミックに（動的に）低減するか、或いは、削除するのがよい。このようなダイナミックな制御は、コントローラ１５０によって促進される。この際、コントローラ１５０は、ＯＳＤ高速切換え信号を生成し、透過ＯＳＤ挿入を制御し、トランスバーサル・フィルタ３００に供給される制御信号Ｃｔｒｌ１およびＣｔｒｌ２に補助的なダイナミック制御要素を加える。
【００１９】
スクリーン・メッセージ挿入後、ピーキング済みルミナンス信号４０１は、ビデオ処理ブロック５００（ＶＩＤ　ＰＲＯＣ）に供給され、ここで、表示駆動信号が形成される。上述の説明では、ルミナンス信号成分のみ説明したが、同等の画像操作と画像縮小の処理が、ビデオ処理ブロック５００に供給される前の色信号成分に施されて、例示した赤、緑、および、青の画像表示信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が形成される。これらの画像表示信号は、例示した陰極線管（ＣＲＴ）に供給されて表示され、高周波数成分、即ち、ルミナンス信号の導関数に応答して、ＣＲＴネック上に配置されたＳＶＭコイルによる走査ビーム速度の変調によって、更に強調される。
【００２０】
走査ビーム速度変調信号が、表示信号のルミナンス成分から形成され、適切に処理されて、電流が生成され、ＳＶＭコイルに供給されて、偏向磁界の水平成分の走査速度に摂動を加える。ＳＶＭ信号は、ルミナンス信号強調の前か後に形成されるルミナンス成分Ｙ”から生成できるが、ＯＳＤおよび同時画像表示期間中、ＳＶＭ強調が禁止されることは周知である。従って、図２に於いて、ＳＶＭ信号は、ＰＩＰおよびＯＳＤ挿入に引き続いて、ビデオ処理ブロック５００内でルミナンス成分信号Ｙ’から生成される。解像度、即ち、見た目の鮮明度が互いに異なる様々な画像源が同時画像を構成できるようにするため、表示画像の最適なＳＶＭ強調が、ＳＶＭ信号の振幅のダイナミック制御によって、実現される。従って、最終的な表示信号のルミナンスからＳＶＭ信号を引き出すことによって、実際の表示信号で構成される個々の画像部分の強調をダイナミックに（ｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙ：動的に）制御することが可能になる。例えば、ＳＶＭ強調は、ＳＶＭ信号の振幅のダイナミック制御によって変えることが出来る。例えば、コンピュータで得られた主画像とそれに挿入された放送ＰＩＰ画像とから成るＰＩＰ表示の場合、主画像の期間、ＳＶＭ振幅は６ｄＢ低減でき、ＰＩＰ画像挿入の期間の間、ＳＶＭ信号の振幅は増大され、即ち、６ｄＢの低減がダイナミックに（動的に）取り除かれる。
【００２１】
図３Ａは、一般的な強調装置に於ける入力信号の振幅についてのビデオ・ピーキング、即ち、ビデオ・シャープニング（ｓｈａｒｐｎｉｎｇ：鮮鋭化）の変化を示す図である。多くの場合、ピーキングは、一定の入力信号振幅以下に抑えられ、低レベル・ノイズの強調、従って、低信号レベルの強調も防止される。前述の如く、異なる空間周波数コンテンツが同時画像表示に生じるため、同時画像の各部に対して最適化補正を施すためには、異なる画像強調特性が必要である。図３Ｂは、本発明の装置に於ける入力信号の振幅についてのピーキング振幅、即ち、鮮明度効果の変化例を示している。図３Ｂでは、様々な相異なる信号源が、対応する鮮明度特性、即ち、強調特性について、考察されている。例えば、ＨＤＴＶ信号源、即ち、ＡＴＳＣ信号源には、スペクトル信号成分が３０ＭＨｚの範囲内で含まれることがある。従って、その画像シャープニングは、カーブ１のように実行することができ、ＮＴＳＣ信号内に含まれる通常の画像周波数を超えた周波数帯域、即ち、周波数範囲が強調される。従って、ＡＴＳＣのカーブ１は、画像強調、即ち、画像シャープニングの最も低い度合いで示されている。逆に、ＮＴＳＣ信号源は、カーブ２に示されているように、より低い周波数帯域で適用され、より低いビデオ信号レベルで行われる可能性のある明らかに一層大きな量のピーキングによって、本質的に改善できる。ＰＩＰ画像は、サイズが小さく、且つ、鮮明度が著しく低減されているので、縮小画像部分に残る信号成分の強調によって、本質的に有益な結果を得ることが出来る。カーブ３は、経験に基づいて決められたレベルのＰＩＰ画像強調を示しており、このＰＩＰ画像強調は、ＮＴＳＣ画像強調、或いは、ＡＴＳＣ画像強調で選択された何れの周波数とも異なる周波数の範囲で、より大きな振幅について適用した場合に、鮮明度を本質的に改善する。カーブ４は、ＰＩＰ表示として提供された場合のアップ変換されたＮＴＳＣ信号源をシャープニングするのに使用できる強調レベルを示している。
【００２２】
図３Ｂを参照して述べた様々な強調特性を実現するため、図４に示す本発明のダイナミック制御を受けるビデオ・ピーキング装置が使用される。図４のブロック図は、ピーキング装置、即ち、トランスバーサル・フィルタ３００を示している。このトランスバーサル・フィルタ３００は、アナログ形式で実施でき、ベースバンド・ビデオ信号、アナログ遅延線、および、アナログ乗算器が使用される。同様に、デジタル形式で実施する場合、デジタルのビデオ信号、デジタルのシフト・レジスタ、および、デジタルの加算器または乗算器を使用できる。作用および制御については、アナログ回路を実施する場合も、デジタル回路を実施する場合も、実質的に同じである。トランスバーサル・フィルタ３００は、簡単に言えば、入力信号が反転、減衰、タイム・シフトされたものと主信号ＳＭとが組み合わされるピーキング装置として作用する、と考えることが出来る。従って、主信号ＳＭをインパルスと見なすと、主信号ＳＭは、各遅延経路の時間分、時間的に隔てられたそのインパルスのリーディング・エコー（ｌｅａｄｉｎｇ　ｅｃｈｏ）とトレーリング・エコー（ｔｒａｉｌｉｎｇ　ｅｃｈｏ）とによって増強される。従って、入力信号が反転、減衰、タイム・シフトされたものの加算は、インパルス信号の見掛けの立ち上がり時間を低減することによって知覚的鮮明度を増大するプレローブ（ｐｒｅ　ｌｏｂｅ）とポストローブ（ｐｏｓｔ　ｌｏｂｅ）と見なすことが出来る。図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、時間領域と周波数領域の両方に於いて、反転されたエコー対の加算の効果を示している。図４に示すトランスバーサル・フィルタ３００によって、２つの周波数帯域に於いてダイナミック制御されたピーキングが実行され、一定量のオーバーラップ、即ち、補助的強調が、個々のピーキング周波数相互間のオーバーラップ帯域に生じる。しかし、帯域がオーバーラップする必要はなく、或いは、帯域の数が２に限定される必要もない。例えば、図４に示すピーキング装置３００に於いて、遅延素子Ｄ１〜Ｄ４は、各々、例えば７４ナノ秒の同じ遅延値を有し、この遅延値はＩＴＵ６０１サンプル信号の期間を表す。従って、信号ＨＦｐｋについての最大強調は、遅延素子Ｄ３およびＤ４によって約１３．５ＭＨｚで起きる。低い周波数強調信号ＬＦｐｋは、Ｄ１プラスＤ３とＤ２プラスＤ４の相加効果によって、６．７５ＭＨｚでピーク値に達する。同様に、３７ナノ秒の遅延値によって、高い周波数補正ピーク値が２７ＭＨｚで得られ、低い周波数ピーク値が１３．５ＭＨｚで得られる。選択可能な多周波数帯域を有するトランスバーサル・フィルタの使用は、周知である。例えば、ビデオ処理および偏向処理の集積回路に於いて、例えば、東芝社製ＴＡ１２７６Ｎ型は、Ｉ２Ｃバスに代表されるようなシリアル・データ・バスによって選択的に制御される６つの異なるピーキング周波数を生成する。ピーキング周波数は、そのバスによって選択できるが、２つ以上の周波数に於ける同時動作は、可能ではない。更に、Ｉ２Ｃデータ・バスの伝送速度が、例えば毎秒４００Ｋｂのように限定されているため、スタティック・フィルタの選択とユーザの鮮明度制御操作のみしか許されない。そのようなＩ２Ｃデータ・バスの制御では、同時ＰＩＰ画像、或いは、同時ＰＯＰ画像を構成する個々の画像部分の選択的強調を可能にするのに必要なピーキング量、或いは、周波数選択のダイナミック制御は出来ない。
【００２３】
アナログ信号と遅延線を使用するのに比べて、クロック制御される装置で遅延素子を構成するデジタル・フィルタの実施の方が、簡単に、多周波フィルタを構成できることは、明らかである。従って、デジタル信号処理の実施によって、ガウス形損失（ｇａｕｓｓｉａｎ　ｓｈａｐｅｄ　ｌｏｓｓ）以外の損失を受ける信号を補正する、即ち、強調するピーキング特性を成形する柔軟性が一層高まる。
【００２４】
図４に於いて、アナログ或いはデジタルのビデオ信号Ｙｉｎが端子Ａに入力され、更に、遅延素子Ｄ１に供給され、また、インバータおよび減衰器（共に図示せず）を介して、入力信号Ｙｉｎの振幅のマイナス４分の１の振幅を有する入力信号Ｌｆｅが加算器ＳＵＭＬｆに与えられる。遅延主信号Ｈｆｅが、別の加算器ＳＵＭＨｆと遅延素子Ｄ３とに供給される。信号Ｈｆｅは、インバータおよび減衰器（共に図示せず）を介して供給され、これによって、入力信号Ｙｉｎの振幅のマイナス４分の１の振幅を有する入力信号Ｈｆｅが加算器ＳＵＭＨｆに与えられる。遅延素子Ｄ３の出力信号ＳＭは、遅延素子Ｄ４に供給され、また、加算器ＳＵＭＯ／Ｐに供給され、ここで、強調信号ＨＦｐｋおよびＬＦｐｋが加算されて、ピーキング済みルミナンス出力信号Ｙｅｎｈが形成される。
【００２５】
遅延素子Ｄ３の出力信号は、例えば半分に減衰されて、加算器ＳＵＭＨｆおよびＳＵＭＬｆに供給される。加算器ＳＵＭＨｆおよびＳＵＭＬｆでは、それぞれ、補正信号ＨｆｃｏｒおよびＬｆｃｏｒが形成される。遅延素子Ｄ４の出力信号Ｈｆｌは、インバータおよび減衰器（共に図示せず）を介して、加算器ＳＵＭＨｆに第３の入力として供給される。また、遅延素子Ｄ４の出力信号Ｈｆｌは、遅延素子Ｄ２にも供給され、この遅延素子Ｄ２から、インバータおよび減衰器（共に図示せず）を介して、出力信号Ｌｆｌが生成され、加算器ＳＵＭＬｆに第３の入力として供給される。加算器ＳＵＭＨｆおよびＳＵＭＬｆそれぞれの出力信号ＨｆｃｏｒおよびＬｆｃｏｒは、それぞれ、制御装置ＣＴＨｆｐｋおよびＣＴＬｆｐｋに供給される。この制御装置ＣＴＨｆｐｋおよびＣＴＬｆｐｋは、それぞれ、制御信号Ｃｔｒｌ２およびＣｔｒｌ１によって、振幅について、利点として個々に、ダイナミックに制御される。
【００２６】
上記ダイナミック制御信号Ｃｔｒｌ１およびＣｔｒｌ２は、コントローラ１５０が、ありそうな（ｌｉｋｅｌｙ）空間周波数コンテンツを示す選択ビデオ画像源と、通常表示、ＰＩＰ表示或いは並列表示の表示タイプとに応じて、生成する。例えば、ＡＴＳＣ画像信号は、信号ＨＦｐｋで表される信号成分、即ち、振幅制御の高周波数信号成分のみを加算することによって、強調できる。一方、ＮＴＳＣ信号は、低周波数信号成分Ｌｆｐｋの加算で最適に強調できる。同様に、ＰＩＰ画像コンテンツは、低周波数帯域と高周波数帯域の両方に強調が必要であり、その最大強調は、図５Ｃ中で「２ＰｋＦｒｅｑ．」の注釈が付いた破線の曲線で示すように、低い周波数ピークと高い周波数ピークの間に生じる。例えばＮＴＳＣ源からのアップ変換画像（ｕｐ‐ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ　ｉｍａｇｅ）は、公称２：１の空間周波数変換を受けるが、それでも、特にＡＴＳＣ画像或いはコンピュータ生成画像と並列表示するとき、著しく鮮明度が低くなる。従って、このアップ変換画像は、低周波数帯域と高周波数帯域の両方で強調されて、知覚鮮明度が改善され、見た目の違いが低減される。
【００２７】
コントローラ１５０が生成したダイナミック制御信号Ｃｔｒｌ２およびＣｔｒｌ１は、それぞれ、高周波数乗算器ＣＴＨｆｐｋおよび低周波数乗算器ＣＴＬｆｐｋに供給され、これらを互いに独立して制御する。例えば、ＰＩＰ表示の場合、高速切換え信号は縮小画像の挿入位置を決定するので、これを使用して、強調度と、ＰＩＰ画像の空間成分が強調される周波数帯域とを制御することが出来る。ピーキング周波数帯域の選択は、制御信号Ｃｔｒｌ１およびＣｔｒｌ２によって行える。例えば、制御信号Ｃｔｒｌ１およびＣｔｒｌ２の何れかがゼロ強調に設定されると、そのピーキング周波数でゼロ・ピーキングになる。トランスバーサル・フィルタ３００のデジタル実施の場合、高速切換え信号（ＦＡＳＴ　ＳＷ）は、高速切換え信号に同期して値を変えるデジタル・ワードによって表せることは明らかである。コントローラ１５０は、各ピーキング周波数に於いて、独立した強調制御を行う。このため、特定の同時画像は、ピーキング周波数と強調量とをダイナミックに（動的に）、且つ、独立して制御することによって、最適に強調できる。主画像とＰＩＰ画像或いはＰＯＰ画像との間の画像境界には、著しい強調変化が生じて、その結果、好ましくない過渡的なピーキング作用が生じる可能性がある。しかし、そのような好ましくないピーキングの過渡的状態の発生は、制御ワードが新しい値を呈するクロック周期のレート、即ち、数を制御することによって、回避できる。アナログ・システムの場合、高速切換え信号が濾波されて、ＰＩＰ境界部では、強調作用に段階的な緩やかな変化が生じる。
【００２８】
図６は、走査速度変調（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＳＶＭ）増幅器の例を示す詳細な回路図である。この増幅器は、デジタル制御ワード、例えばＣｔｒｌ１／Ｃｔｒｌ２に応答して、ＳＶＭ信号の振幅を有利にダイナミック制御（ｄｙｍａｎｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌ）することが出来る。前述の如く、単一スクリーン上に同時表示された多画像部分の見た目の鮮明度は、表示画像の各部分に適用される信号ピーキング、即ち、強調の度合いをダイナミックに制御することにより、最適化できる。一般に、画像強調のための走査速度変調は、持続的な最大強調レベルを得るため、ＳＶＭシステムによって、入力信号振幅の限られた範囲内で実現される。持続的なＳＶＭ信号振幅は、通常、ピーク・ピーク（ｐｅａｋ　ｔｏ　ｐｅａｋ）ＳＶＭ信号制限によって制御され、この場合、負帰還ループが使用されることが多く、この負帰還ループによって、コイル駆動増幅器電流がサンプリングされて、過度の電力損失が防止される。また、フィードフォワードの開ループの信号振幅制御を使用して、要求された振幅／周波数範囲内で意図しない放射（ｕｎｉｎｔｅｎｔｉｏｎａｌ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を抑える装置もある。しかし、図２に示す装置の例では、ＳＶＭ信号は、強調された同時表示信号から引き出されるため、フィードフォワードの信号を使用して、ＳＶＭ信号の振幅をダイナミックに制御する。ＳＶＭ振幅は、ピーク・ピーク制限の前に、例えば、差動増幅器６０１或いはダイオード・クリッパ６０２で、ダイナミックに制御される。これによって、後続の駆動回路が、画像強調を結果的に減らして劣化させてしまうようなＳＶＭ信号の持続的な、即ち、継続的なピーク・ピーク・クリッピングを行うことが防止される。更に、そのようなＳＶＭ駆動信号の持続的なピーク・ピーク・クリッピングは、クリッピングされた信号によって駆動段に於いて電力損失が増大する結果として、ＳＶＭ振幅のデジェネレイション（ｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：減退作用）を引き起こし、ＳＶＭコイル駆動増幅器に於ける出力電力損失が制御可能に低減される。
【００２９】
前述の如く、単一スクリーン上に同時表示された多画像の鮮明度は、表示画像の各分離画像部分に適用されるピーキングの度合いをダイナミックに制御することによって、最適化できる。従って、本発明の装置では、デジタル制御ビットが、ＳＶＭコイルに加えられるＳＶＭ信号の振幅をダイナミックに制御するように供給され、個々の多画像部分の縁部強調を最適化する。
【００３０】
トランスバーサル・フィルタに関して述べたように、コントローラ１５０は、例えばＰＩＰ表示、並列表示、或いは、ＰＯＰ表示のような表示画像の種類と、表示用に選択された信号源とに応じて、デジタル制御ワードを生成する。このデジタル制御ワードは、例えば３ビットから成り、図６に示すように、ＳＶＭ信号の振幅、従って、ＳＶＭで得られる画像強調の度合いをダイナミックに制御するのに使用される。図６に於いて、ルミナンス信号Ｙは、キャパシタＣ１を介して、エミッタ・フォロア構成のトランジスタＱ２のベース電極に供給される。図２に関して前述したように、このルミナンス入力信号は、ビデオ処理ブロック５００から信号Ｙ’として導き出すことができ、或いは、処理ブロック２００に形成される信号Ｙ”として導き出すことが出来る。抵抗Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は、電源＋ＶＡと接地点との間に接続された分圧器を形成して、トランジスタＱ２およびＱ４のベース電圧を決める。トランジスタＱ２のコレクタは、典型的には２４ボルトの電源＋ＶＡに接続され、エミッタは、抵抗Ｒ１３を介して、トランジスタＱ４によって形成されたベース接地増幅器のエミッタ電極に接続されている。トランジスタＱ４のベース電極は、抵抗Ｒ１１およびＲ１２の接合点に接続され、キャパシタＣ２によって接地点に対して減結合（ｄｅｃｏｕｐｌｅ）されている。
【００３１】
トランジスタＱ４のコレクタに於ける増幅されたルミナンス信号は、トランジスタＱ４のコレクタと接地点との間に接続されたキャパシタＣ５、インダクタＬ２およびダンピング抵抗Ｒ１９によって形成される並列接続回路網によって、微分される。トランジスタＱ４のコレクタに形成された微分されたルミナンス信号、即ち、ＳＶＭ信号は、キャパシタＣ３と抵抗Ｒ２０とを介して、トランジスタＱ８と共に差動増幅器６０１を形成するトランジスタＱ６のベースに供給される。抵抗Ｒ２１が、キャパシタＣ３と抵抗Ｒ２０との接合点に接続されており、トランジスタＱ６のベースを、トランジスタＱ８のベースと同じ電位に、バイアスする。上記差動増幅器の利得は、抵抗Ｒ２６、Ｒ２８およびＲ３６と、電流供給源のトランジスタＱ７のコレクタ電流とによって、設定される。抵抗Ｒ２５、Ｒ３３およびＲ３４は、トランジスタＱ６、Ｑ７およびＱ８にバイアス電圧を供給する分圧器を形成しており、トランジスタＱ６は抵抗Ｒ２０およびＲ２１を介してバイアスされ、また、トランジスタＱ８は抵抗Ｒ３０を介してバイアスされる。抵抗Ｒ２１、Ｒ３０、Ｒ３３およびＲ３４の接合点は、キャパシタＣ１４によって、接地点に対して減結合されている。同様に、キャパシタＣ１１は、抵抗Ｒ２５とＲ３３との接合点を、接地点に対して、減結合している。トランジスタＱ６のコレクタ電極は、電源＋ＶＡに直接接続されている。トランジスタＱ６およびＱ８によって形成される差動増幅器６０１によって、増幅され、振幅制御され、ピーク・ピーク制限された信号が、抵抗Ｒ３６を介してトランジスタＱ８のコレクタに与えられる。ピーク・ピーク制限は、また、６０２内に示されているＡＣ結合された逆極性のダイオード対構成によっても得られる。このダイオード対構成によって、ピーク・ピークＳＶＭ信号制限は、増幅器６０１に関連する増幅器利得および電源を考慮する必要が無くなる。トランジスタＱ８のコレクタからのＳＶＭ信号は、電力増幅器（ＳＶＭ駆動器）に供給される。この電力増幅器は、ＳＶＭコイルに電流を発生させて、ＣＲＴの走査電子ビームの水平成分の走査速度の変調に影響を与える。
【００３２】
ブロック６５０は、制御信号Ｃｔｒｌ１およびＣｔｒｌ２からＳＶＭ制御ワード（ＳＶＭ　ＣＴＬＷＲＤ）が形成されることを示している。制御信号Ｃｔｒｌ１およびＣｔｒｌ２は、組み合わされて、例えば、破線のボックスＡおよびＢ内に示すようなデジタル・アナログ変換器に供給される。ボックスＡに示すデジタル・アナログ変換器の例には、トランジスタ・スイッチＱ１、Ｑ３およびＱ５が含まれており、これらの各トランジスタ・スイッチは、論理１の状態に対応する例えば＋５ボルトの正論理レベルによって、飽和導通状態に駆動される。これらのトランジスタ・スイッチの何れかが飽和すると、トランジスタＱ６のベースには、トランジスタ・スイッチＱ１、Ｑ３およびＱ５、それぞれのコレクタ負荷抵抗Ｒ３Ａ、Ｒ２ＡおよびＲ１Ａ、ＤＣブロッキング・キャパシタＣ４、および、抵抗Ｒ２０のうちから形成される直列回路によってＡＣ分圧器が形成される。ＳＶＭ制御ワードが、例えばゼロ電圧値によって表される論理０の値を持つ時、上記各トランジスタ・スイッチがオフになり、ＡＣ分圧は差動増幅器６０１の入力に生じない。このようにして、デジタル制御ワードはアナログ信号減衰値に変換され、このアナログ信号減衰値はＳＶＭ信号の振幅を決定し、従って、画像シャープニングの度合いを決定する。
【００３３】
破線のボックスＢ内に示す別の実施例では、ＳＶＭ制御ワードは、例えばブロック６５０によって制御信号Ｃｔｒｌ１およびＣｔｒｌ２から形成でき、例えばトランジスタ・スイッチＱ１、Ｑ３およびＱ５によって構成されるデジタル・アナログ変換器に供給される。これらのトランジスタは、それぞれのコレクタ抵抗Ｒ１Ｂ、Ｒ２ＢおよびＲ３Ｂに比例して、電流振幅を生成することが出来る。これらのデジタル的に決定された電流が互いに加算されて、電流Ｉが形成される。データ・ビットが０ボルト、即ち、論理０の値を持つ時、最大電流Ｉは、５ボルトの正電源（＋）から導入される。データ・ビットが公称５ボルト、即ち、論理１の値を有する場合、各トランジスタ・スイッチはオフになり、正電源（＋）からは、デジタル的に制御された電流は生じない。
【００３４】
電流Ｉを形成するデジタル的に引き出された電流は、抵抗Ｒ２７と電流供給源トランジスタＱ７のエミッタとの接合点に供給される。抵抗Ｒ２７の他端は、接地点に接続されている。トランジスタＱ７のコレクタは、差動増幅器６０１に於ける利得を決定する抵抗Ｒ２６およびＲ２８の接合点に接続されている。デジタル・アナログ変換器Ｂからの電流Ｉが増加するにつれて、トランジスタＱ７のエミッタに於ける電圧は増加する。このエミッタ電圧が増加すると、トランジスタＱ７のベース・エミッタ電位差は低下し、これによって、コレクタ電流が低下する。従って、差動増幅器６０１に供給される電流が、デジタル・アナログ変換器Ｂに供給されるデータ・ワードによって表されるデジタル値に応答して、変化するに従い、ＳＶＭ出力信号の振幅も変化し、従って、結果として得られる画像強調の度合いも変化する。差動増幅器６０１に於けるソース電流の変化によって、利得、即ち、ＳＶＭ信号の振幅のダイナミック制御が得られる。従って、ＳＶＭ信号の振幅と結果として得られる画像強調とは、表示画像の各画像部分に対して取り出されるデジタル値に応答して、ダイナミックに制御される。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
ピクチャ・イン・ピクチャ構成を有する多画像同時表示を示す図である。
【図１Ｂ】
ピクチャ・アウト・オブ・ピクチャ、並列表示構成を有する多画像同時表示を示す図である。
【図２】
ビデオ・ピーキングされ、走査ビーム速度変調された同時表示を形成する本発明の表示信号処理装置を示すブロック図である。
【図３Ａ】
一般的な強調装置に於ける入力信号の振幅に関するピーキングの変化を示す図である。
【図３Ｂ】
本発明の強調装置に於ける入力信号の振幅に関するピーキングの変化を示す図である。
【図４】
本発明のダイナミック制御ビデオ・ピーキング装置を示すブロック図である。
【図５Ａ】
図４に示す本発明のダイナミック制御ビデオ・ピーキング装置に関するインパルスおよび振幅周波数特性を示す図である。
【図５Ｂ】
図４に示す本発明のダイナミック制御ビデオ・ピーキング装置に関するインパルスおよび振幅周波数特性を示す図である。
【図５Ｃ】
図４に示す本発明のダイナミック制御ビデオ・ピーキング装置に関するインパルスおよび振幅周波数特性を示す図である。
【図６】
ＳＶＭ信号の振幅のダイナミック制御に関する走査速度変調装置の回路図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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2004502349.tif 000014
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2004502349.tif 000019
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2004502349.tif 000021
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【国際調査報告】
2004502349.tif 000034
2004502349.tif 000035