(57)【要約】【課題】入力信号がＲＧＢ（赤、緑、青）信号の場合、輝度信号で輪郭補正が行われる場合と異なり、ＲＧＢそれぞれの映像信号について輪郭補正信号の処理を行う事となり、ＲＧＢの比率が崩れ、輪郭の部分に本来の色と異なる色が表示されてしまう場合がある。【解決手段】赤、緑、青の映像信号より輝度信号抽出回路で輝度信号を抽出し、その輝度信号より水平方向および垂直方向の高域成分を水平高域通過フィルタと垂直高域通過フィルタで抽出し、それぞれのフィルタ出力に所定の定数を乗算した後その出力を加算回路で加算し、さらに赤、緑、青の映像信号それぞれに前記加算回路の出力を加算する。【選択図】図１
2007110303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤の映像信号と緑の映像信号と青の映像信号より輝度信号を抽出する輝度信号抽出手段と、前記輝度信号抽出手段より出力される輝度信号より水平方向の高域成分を抽出する水平高域通過フィルタと前記輝度信号より垂直方向の高域成分を抽出する垂直高域通過フィルタと、前記水平高域通過フィルタの出力に所定の定数を乗算する第１の乗算手段と、前記垂直高域通過フィルタの出力に所定の定数を乗算する第２の乗算手段と、前記第１の乗算手段および前記第２の乗算手段からの出力を加算する第１の加算手段と、赤の映像信号に前記第１の加算手段の出力を加算する第２の加算手段と、緑の映像信号に前記第１の加算手段の出力を加算する第３の加算手段と、青の映像信号に前記第１の加算手段の出力を加算する第４の加算手段と、を備えたことを特徴とする輪郭補正装置。
【請求項２】
前記輝度抽出手段は赤の映像信号、緑の映像信号、青の映像信号それぞれに固定の定数を乗算し、前記乗算手段から得られるそれぞれの乗算結果を加算して求めることを特徴とする請求項１に記載の輪郭補正装置。
【請求項３】
前記水平高域通過フィルタおよび前記垂直高域通過フィルタの乗算結果を加算した前記第１の加算手段が、赤の映像信号、緑の映像信号および青の映像信号それぞれに同じ値が加算されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の輪郭補正装置。
【請求項４】
赤の映像信号と緑の映像信号と青の映像信号より輝度信号を抽出する輝度信号抽出手段と、前記輝度抽出手段の出力と入力端子から入力される映像信号のどちらかを選択し、出力する入力切替手段と、前記入力切替手段の出力より水平方向の高域成分を抽出する水平高域通過フィルタと前記輝度信号より垂直方向の高域成分を抽出する垂直高域通過フィルタと、前記水平高域通過フィルタの出力に所定の定数を乗算する第１の乗算手段と、前記垂直高域通過フィルタの出力に所定の定数を乗算する第２の乗算手段と、前記第１の乗算手段および前記第２の乗算手段からの出力を加算する第１の加算手段と、入力信号に前記第１の加算手段の出力を加算する第２の加算手段と、を備えたことを特徴とする輪郭補正装置。
【請求項５】
前記入力切替手段は赤の映像信号と輝度信号を切り替える第１の入力切替手段と、緑の映像信号と輝度信号を切り替える第２の入力切替手段と、青の映像信号と輝度信号を切り替える第３の入力切替手段で構成されることを特徴とする請求項４記載の輪郭補正装置。
【請求項６】
前記水平高域通過フィルタおよび前記垂直高域通過フィルタは、前記第１、第２、第３の入力切替手段それぞれに同様の構成で接続され、それぞれの色成分に対し、輝度成分の水平・垂直高域成分または各色の水平・垂直高域成分を加算できるよう構成されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の輪郭補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像信号の輪郭を補正する輪郭補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の輪郭補正装置としては例えば特開平５−２５２４２１の従来例として使用されているテレビジョン画像情報工学ハンドブック・テレビジョン学会編（１９９０年）第９０３項に示されたものがある。図６は従来の輪郭補正装置の構成を示すものである。図６に於いて、６０１は映像信号の入力端子、６０２は水平高域通過フィルタ、６０３は垂直高域通過フィルタ、６０４、６０６は加算器、６０５は乗算器、６０７は出力端子である。以上のように構成された輪郭補正装置において、その動作を説明すると、まず入力端子６０１から入力された輝度信号は、水平高域通過フィルタ６０２、垂直高域通過フィルタ６０３、加算器６０６へ供給される。水平高域通過フィルタ６０２では水平方向の高域部分が抽出され、垂直高域通過フィルタ６０３では垂直方向の高域部分が抽出され、それぞれの高域成分が加算器６０４へ供給される。加算器６０４からの出力信号は乗算器６０５へ供給され所定のゲインで振幅が調整される。乗算器６０５からの出力信号は加算器６０６へ供給され、入力端子からの輝度信号との加算出力が出力端子６０７から出力される。
【０００３】
これにより、入力輝度信号に水平・垂直方向の高域周波数成分が加算され、入力の輝度レベルに応じた画像の輪郭部分が強調され、ボケを改善した画像を得ることが出来る（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２５２４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記のような構成では、入力信号がＲＧＢ（赤、緑、青）信号の場合、輝度信号で輪郭補正が行われる場合と異なり、ＲＧＢそれぞれの映像信号について輪郭補正信号の処理を行う事となり、従来から行われてきた輝度信号で輪郭補正を行う場合と異なり輪郭補正処理によりＲＧＢの比率が崩れる部分が発生し、輪郭の部分に本来の色と異なる色が表示されてしまうという課題を有していた。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑み、入力から表示素子部分まで全てＲＧＢ処理される場合でも従来と同じ輪郭補正出力が得られる輪郭補正装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、請求項４記載の発明は、前記目的に加え、輝度成分が少なくＲＧＢで輪郭補正を行った場合のほうがボケを改善できる等、使用者がＲＧＢでの輪郭補正を好む場合にはＲＧＢでの処理を行うことができる輪郭補正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、赤の映像信号と緑の映像信号と青の映像信号より輝度信号を抽出する輝度信号抽出手段と、前記輝度信号抽出手段より出力される輝度信号より水平方向の高域成分を抽出する水平高域通過フィルタと前記輝度信号より垂直方向の高域成分を抽出する垂直高域通過フィルタと、前記水平高域通過フィルタの出力に所定の定数を乗算する第１の乗算手段と、前記垂直高域通過フィルタの出力に所定の定数を乗算する第２の乗算手段と、前記第１の乗算手段および前記第２の乗算手段からの出力を加算する第１の加算手段と、赤の映像信号に前記第１の加算手段の出力を加算する第２の加算手段と、緑の映像信号に前記第１の加算手段の出力を加算する第３の加算手段と、青の映像信号に前記第１の加算手段の出力を加算する第４の加算手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、第２の本発明は、前記輝度抽出手段は赤の映像信号、緑の映像信号、青の映像信号それぞれに固定の定数を乗算し、前記乗算手段から得られるそれぞれの乗算結果を加算して求めることを特徴とするものである。
【０００９】
また、第３の本発明は、前記水平高域通過フィルタおよび前記垂直高域通過フィルタの乗算結果を加算した前記第１の加算手段が、赤の映像信号、緑の映像信号および青の映像信号それぞれに同じ値が加算されることを特徴とするものである。
【００１０】
また、第４の本発明は、赤の映像信号と緑の映像信号と青の映像信号より輝度信号を抽出する輝度信号抽出手段と、前記輝度抽出手段の出力と入力端子から入力される映像信号のどちらかを選択し、出力する入力切替手段と、前記入力切替手段の出力より水平方向の高域成分を抽出する水平高域通過フィルタと前記輝度信号より垂直方向の高域成分を抽出する垂直高域通過フィルタと、前記水平高域通過フィルタの出力に所定の定数を乗算する第１の乗算手段と、前記垂直高域通過フィルタの出力に所定の定数を乗算する第２の乗算手段と、前記第１の乗算手段および前記第２の乗算手段からの出力を加算する第１の加算手段と、入力信号に前記第１の加算手段の出力を加算する第２の加算手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、第５の本発明は、前記入力切替手段は赤の映像信号と輝度信号を切り替える第１の入力切替手段と、緑の映像信号と輝度信号を切り替える第２の入力切替手段と、青の映像信号と輝度信号を切り替える第３の入力切替手段で構成されることを特徴とするものである。
【００１２】
また、第６の本発明は、前記水平高域通過フィルタおよび前記垂直高域通過フィルタは、前記第１、第２、第３の入力切替手段それぞれに同様の構成で接続され、それぞれの色成分に対し、輝度成分の水平・垂直高域成分または各色の水平・垂直高域成分を加算できるよう構成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、入力端子に入力されるＲＧＢ（赤、緑、青）の映像信号より演算により輝度成分を抽出し、その輝度成分に対し、水平・垂直の輪郭補正処理を行い、この輪郭補正成分をＲＧＢそれぞれに加算することで、入力されてきた映像信号を輝度と色の成分に変換処理することなく輝度成分に輪郭補正処理を行った場合と同様のボケのない画像を実現できる。さらに、入力切替回路を設けることにより、輝度成分が少なくＲＧＢで輪郭補正を行った場合のほうがボケを改善できる場合にはＲＧＢで輪郭補正処理した映像信号を使用することが可能となり、その実用的効果は大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における輪郭補正装置について図１〜３を用い説明する。図１は本発明の実施の形態１の輪郭補正装置のブロック図を示す。
【００１６】
図１に示す輪郭補正装置は、ＲＧＢ（赤、緑、青）それぞれの映像信号が入力される入力端子１０１と、入力端子１０１に入力された３色の映像信号から輝度信号を抽出する輝度信号抽出回路１０２と、水平方向の高域部分を抽出する水平高域通過フィルタ１０３と、垂直方向の高域部分を抽出する垂直高域通過フィルタ１０４と、水平高域通過フィルタ１０３からの出力に任意のゲインを乗算する乗算器１０５と、垂直高域通過フィルタ１０４からの出力に任意のゲインを乗算する乗算器１０６と、乗算器１０５、１０６からの出力を加算する加算器１０７と、加算器１０７からの出力に入力端子１０１から入力されたＲＧＢの映像信号それぞれを加算する加算器１０８と出力端子１１０とから構成されている。
【００１７】
次に、以上のように構成された、実施の形態１の映像信号処理装置の動作を説明する。
【００１８】
図１において、入力端子１０１にＲＧＢそれぞれの映像信号が入力されると、輝度信号抽出回路では、ＲＧＢの映像信号より輝度信号が計算される。ここで、ＲＧＢと輝度Ｙ、色差Ｃｒ、Ｃｂは以下の関係が成り立つ。
【００１９】
Ｙ  ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ  （１）
Ｃｒ＝０．７１３（Ｒ−Ｙ）
Ｃｂ＝０．５６４（Ｂ−Ｙ）
この式よりＲＧＢを輝度、色差を用いて計算する場合
Ｇ  ＝  Ｙ−０．７１４４Ｃｒ−０．４３５０Ｃｂ
Ｒ  ＝  Ｙ＋１．４０２５Ｃｒ
Ｂ  ＝  Ｙ＋１．７７３０Ｃｂ
となる。
【００２０】
これより、ＲＧＢの映像信号に対し輝度成分で輪郭補正を行なう場合、輝度成分はＲＧＢそれぞれに同一のレベルで加算されて得られるため、輪郭補正信号もＧＢＲそれぞれの映像信号に同じ信号レベルを加算すれば良いこととなる。このため、まず輝度信号抽出回路１０２では（１）で示される計算式に則って、ＲＧＢそれぞれに各係数を乗算し、輝度信号を求める。この輝度信号抽出回路１０２で得られた輝度信号は水平高域通過フィルタ１０３および垂直高域通過フィルタ１０４に入力され、各々の輪郭成分を抽出する。この輪郭成分に対し乗算器１０５，１０６にて例えば使用者が任意に調整したゲインが乗算され、その結果が加算器１０７で加算され、輪郭補正信号が得られる。
【００２１】
この加算器１０７から出力される輪郭補正信号を加算器１０８で入力端子から入力されるＲＧＢの信号に加算することで入力されたＲＧＢの映像信号に対し、輝度信号による輪郭補正処理がなされる。
【００２２】
図２は画面の表示状態を示した１例で、水平方向の輪郭補正処理動作をカラーバー信号で説明する。このときのある１ラインのＲＧＢそれぞれの信号レベルは図３（ａ），（ｂ），（ｃ）のようになる。このＲＧＢの映像信号から（１）で示す計算を行なうと図３（ｄ）に示す輝度信号が得られる。この輝度信号に対し、水平高域通過フィルタ１０２および垂直高域通過フィルタ１０３で高域部分を抽出し、さらにゲイン調整、水平・垂直の加算処理を行なった結果、輪郭補正信号として図３（ｅ）が得られる。
【００２３】
この輪郭補正信号を図３（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ加算することで図３（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）に示す輪郭補正されたＲＧＢの映像信号が得られる。図３（ｆ）の丸で囲った部分のように輝度信号を用いて輪郭補正を行なった場合、ＲＧＢのままで輪郭補正処理を行なった場合得られない輪郭補正を行なうことが出来る。
【００２４】
以上のように、実施の形態１によれば、入力端子に入力されるＲＧＢ（赤、緑、青）の映像信号より演算により輝度成分を抽出し、その輝度成分に対し、水平・垂直の輪郭補正処理を行い、この輪郭補正成分をＲＧＢそれぞれに加算することで、入力されてきた映像信号を輝度と色の成分に変換処理することなく輝度成分に輪郭補正処理を行った場合と同様のボケのない画像を得ることが可能となる。
【００２５】
（実施の形態２）
次に実施の形態２における映像信号処理装置について、図４〜５を用い説明する。図４は実施の形態２の映像信号処理装置のブロック図を示したもので、図１に示した実施の形態１の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２６】
図４において、４０１は入力端子１０１から入力されるＲＧＢそれぞれの映像信号と、輝度信号抽出回路１０２から出力される映像信号を切り換えて出力する入力切換回路である。
【００２７】
以上のような構成を有する、本発明の実施の形態２による映像信号処理装置について、以下その動作を説明する。
【００２８】
入力端子１０１にＲＧＢそれぞれの映像信号が入力されると、輝度信号抽出回路１０２では、ＲＧＢの映像信号より輝度信号が計算される。入力切換回路４０１では、入力端子１０１から入力されるＲＧＢそれぞれの映像信号または輝度信号抽出回路１０２からの輝度信号のいずれかを図示していない使用者が選択したモード（ＲＧＢまたは輝度による輪郭補正）に従って出力する。
【００２９】
水平高域通過フィルタ１０３および垂直高域通過フィルタ１０４では入力切換回路４０１の出力より、入力切換回路４０１の出力がＲＧＢの場合はＲＧＢそれぞれについて水平・垂直の高域成分を抽出し、入力切換回路４０１の出力が輝度成分の場合は、輝度成分での水平・垂直の高域成分を抽出する。この水平高域通過フィルタ１０３および垂直高域通過フィルタ１０４で抽出された高域成分は乗算器１０５、１０６で水平・垂直それぞれゲイン調整された後加算器１０７で両成分が加算され、さらに加算器１０８で入力端子１０１から入力されるＲＧＢの映像信号に加算される。
【００３０】
図５は、図２のカラーバー信号が入力端子１０１に入力された場合の動作を示しており、ＲＧＢそれぞれの信号レベルは図５（ａ），（ｂ），（ｃ）のようになっている。このとき入力切換回路４０１からＲＧＢの映像信号が出力された場合にはＲＧＢ各色について水平・垂直の高域成分を抽出し、ゲイン調整した後、入力端子１０１からの映像に加算処理がなされ、図５（ｄ），（ｅ），（ｆ）の結果が得られる。入力切換回路４０１から輝度信号抽出回路１０２で（１）式で表される計算が行なわれた輝度信号が出力された場合には、輝度信号について水平・垂直の高域成分を抽出し、ゲイン調整した後、入力端子１０１からの映像に加算処理がなされ、図５（ｇ），（ｈ），（ｉ）に示す結果が得られる。なお、入力切換回路４０１は図示しない使用者の切換により、ＲＧＢでの輪郭処理または輝度での輪郭処理がなされ出力端子１０８から出力される。
【００３１】
以上のように、実施の形態２によれば、入力切替回路を設けることにより、輝度成分が少なくＲＧＢで輪郭補正を行った場合のほうがボケを改善できる場合や、使用者がＲＧＢでの輪郭補正を好む場合にはＲＧＢで輪郭補正処理した映像信号を使用することが可能となり、その実用的効果は大きい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明にかかる輪郭補正装置は、入力端子に入力されるＲＧＢ（赤、緑、青）の映像信号より演算により輝度成分を抽出し、その輝度成分に対し、水平・垂直の輪郭補正処理を行い、この輪郭補正成分をＲＧＢそれぞれに加算することで、入力されてきた映像信号を輝度と色の成分に変換処理することなく輝度成分に輪郭補正処理を行った場合と同様のボケのない画像を実現できる。さらに、入力切替回路を設けることにより、輝度成分が少なくＲＧＢで輪郭補正を行った場合のほうがボケを改善できる場合にはＲＧＢで輪郭補正処理した映像信号を使用することが可能となり、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における輪郭補正装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における輪郭補正装置の動作を説明するための画面表示の１例を示した図
【図３】本発明の実施の形態１における輪郭補正装置の動作を説明した波形図
【図４】本発明の実施の形態２における輪郭補正装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態２における輪郭補正装置の動作を説明した波形図
【図６】従来の輪郭補正装置の構成例を示すブロック図
【符号の説明】
【００３４】
１０１，６０１    入力端子
１０２    輝度信号抽出回路
１０３    水平高域通過フィルタ
１０４    垂直高域通過フィルタ
１０５、１０６    乗算器
１０７、１０８    加算器
１０９    出力端子
４０１    入力切換回路
【図１】
2007110303.tif 000003
【図２】
2007110303.tif 000004
【図３】
2007110303.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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