(57)【要約】【課題】映像信号の画素数を増加させると共に画像の輪郭部を急峻に補正することができ、輪郭部のぼけやぎざぎざをさらに低減させることができ、滑らかにつながった輪郭線を得ることができる映像信号処理装置を提供する。【解決手段】輪郭傾斜方向判定部１は、映像信号Ｓ１の画像における輪郭部の傾斜方向を判定する。画素補間部２は、輪郭部の傾斜方向の判定結果に応じて映像信号Ｓ１における複数の原画素データを用いて補間画素データを生成し、画素数を増加させた映像信号Ｓ２を生成する。輪郭補正部３は、輪郭部の傾斜方向の判定結果に応じて高域周波数信号成分を生成する特性を異ならせる高域周波数信号成分生成部を有する。輪郭補正部３は、高域周波数信号成分を映像信号Ｓ２に付加して輪郭部を補正し、映像信号Ｓ３として出力する。【選択図】図１
2013207673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された第１の映像信号の画像における輪郭部の傾斜方向を判定する輪郭傾斜方向判定部と、
前記傾斜方向の判定結果に応じて前記第１の映像信号における複数の原画素データを選択し、前記複数の原画素データを用いて補間画素データを生成して、前記第１の映像信号が有する画素数よりも画素数を増加させた第２の映像信号を生成する画素補間部と、
前記第２の映像信号に基づいて、前記傾斜方向の判定結果に応じた異なる特性の高域周波数信号成分を生成する高域周波数信号成分生成部を有し、前記高域周波数信号成分を前記第２の映像信号に付加することにより、前記第２の映像信号の画像における輪郭部を補正して第３の映像信号として出力する輪郭補正部と、
を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
前記画素補間部は、前記輪郭部の傾斜に沿った方向に前記補間画素データを生成するための原画素データが存在している場合には、２タップの補間フィルタを用いて前記補間画素データを生成することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
前記高域周波数信号成分生成部は２次元ハイパスフィルタであり、
前記輪郭補正部は、前記輪郭部の傾斜方向の判定結果に応じて前記２次元ハイパスフィルタにおけるタップ利得を切り替える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
前記輪郭補正部は、前記輪郭部の傾斜方向に対して直交する方向に前記高域周波数信号成分を抽出する特性とするよう前記２次元ハイパスフィルタにおける帯域特性を切り替えることを特徴とする請求項３記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
前記輪郭補正部は、
前記第２の映像信号における注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより大きいレベルの画素を上限値として検出する上限検出部と、
前記注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより小さいレベルの画素を下限値として検出する下限検出部と、
前記注目画素に前記高域周波数信号成分を付加する付加部と、
前記付加部の出力の信号レベルを、前記上限値と前記下限値との間で振幅制限する振幅制限部と、
を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像信号処理装置。
【請求項６】
入力された第１の映像信号の画像における輪郭部の傾斜方向を判定し、
前記傾斜方向の判定結果に応じて前記第１の映像信号における複数の原画素データを選択し、前記複数の原画素データを用いて補間画素データを生成して、前記第１の映像信号が有する画素数よりも画素数を増加させた第２の映像信号を生成し、
前記第２の映像信号に基づいて、前記傾斜方向の判定結果に応じた異なる高域周波数信号成分を生成し、
前記高域周波数信号成分を前記第２の映像信号に付加することにより、前記第２の映像信号の画像における輪郭部を補正して第３の映像信号として出力する
ことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項７】
前記輪郭部の傾斜に沿った方向に前記補間画素データを生成するための原画素データが存在している場合には、２タップの補間フィルタを用いて前記補間画素データを生成することを特徴とする請求項６記載の映像信号処理方法。
【請求項８】
２次元ハイパスフィルタを用いて前記高域周波数信号成分を生成し、
前記輪郭部の傾斜方向の判定結果に応じて前記２次元ハイパスフィルタにおけるタップ利得を切り替える
ことを特徴とする請求項６または７に記載の映像信号処理方法。
【請求項９】
前記輪郭部の傾斜方向に対して直交する方向に前記高域周波数信号成分を抽出する特性とするよう前記２次元ハイパスフィルタにおける帯域特性を切り替えることを特徴とする請求項８記載の映像信号処理方法。
【請求項１０】
前記第２の映像信号における注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより大きいレベルの画素を上限値として検出し、
前記注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより小さいレベルの画素を下限値として検出し、
前記注目画素に前記高域周波数信号成分を付加し、
前記注目画素に前記高域周波数信号成分を付加した信号の信号レベルを、前記上限値と前記下限値との間で振幅制限する
ことを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の映像信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号の画素数を増加させると共に画像の輪郭部を急峻に補正する映像信号処理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を拡大したり、インターレース走査を順次走査に変換したりするため、映像信号の画素数を増加させる画素補間回路が用いられる場合がある。図２３を用いて、水平方向の画素補間について説明する。図２３（Ａ）〜（Ｃ）において、矢印は画素を示している。図２３（Ａ）は補間前の原信号であり、図２３（Ｂ）は図２３（Ａ）の原信号に基づいて画素を補間して画素数を２倍にした補間後の信号である。図２３（Ａ）に示す原信号を、Ｂ１＝Ａ１，Ｂ２＝０．５×Ａ１＋０．５×Ａ２，Ｂ３＝Ａ２，Ｂ４＝０．５×Ａ２＋０．５×Ａ３…のように直線補間することによって、図２３（Ｂ）に示す信号となる。
【０００３】
この直線補間は、次に説明する補間フィルタによる処理によって実現される。図２３（Ｃ）は図２３（Ａ）と同一の波形であり、黒丸は補間点に挿入した零のサンプルである。図２３（Ａ）の原信号の画素数を２倍にする場合には、まず、図２３（Ｃ）のように補間点に零のサンプルを挿入して、サンプリングレートを２倍に変換する。サンプリングレートを２倍にした図２３（Ｃ）に示す信号に対して、タップ利得が（1/2,1,1/2）の３タップの補間フィルタによるフィルタリングを施すと、図２３（Ｂ）に示す信号となる。
【０００４】
図２４を用いて、図２３に示す画素補間の処理における周波数特性について説明する。図２３（Ａ）に示す信号のサンプリングレートをｆｓとし、その周波数特性を図２４（Ａ）とする。図２４（Ｂ）は、タップ利得が（1/2,1,1/2）の２ｆｓのサンプリングレートによる３タップの補間フィルタの周波数特性を示している。図２４（Ｂ）の周波数特性を有する補間フィルタにより補間された図２３（Ｂ）の信号の周波数特性は、図２４（Ｃ）となる。
【０００５】
図２４（Ｃ）より明らかなように、画素数を２倍にした補間後の信号は高域周波数成分が低下する。これは補間フィルタのローパス特性が緩やかな減衰特性を有するためである。従って、図２３（Ｂ）の補間後の信号はぼけた映像信号となる。
【０００６】
図２５を用いて、水平方向及び垂直方向の２次元の画素補間について説明する。図２５（Ａ）は補間前の原信号であり、図２５（Ｂ）は図２５（Ａ）の原信号に基づいて画素を水平方向及び垂直方向に補間して画素数をそれぞれ２倍にした補間後の信号である。図２５（Ａ），（Ｂ）において、ハッチングを付した丸は原画素を示しており、ハッチングを付していない丸は補間画素を示している。図２５（Ｂ）に補間画素を生成するための係数を示している。
【０００７】
図２５（Ａ）の原信号を、図２５（Ｂ）のように水平方向及び垂直方向それぞれに画素数を２倍にした信号に変換する場合も、水平方向及び垂直方向の補間点に零のサンプルを挿入する。そして、
1/4 1/2 1/4
1/2 1 1/2
1/4 1/2 1/4
なるタップ利得を有する補間フィルタによるフィルタリングを施すことによって、図２５（Ｂ）の信号となる。
【０００８】
２次元の画素補間の場合も、補間フィルタのローパス特性が緩やかな減衰特性を有するため、図２５（Ｂ）の補間後の信号は高域周波数成分が低下して、ぼけた映像信号となる。
【０００９】
このように、画素補間回路によって画素数を増加させた映像信号は、補間フィルタのローパス特性の高域特性が低下することにより、ぼけた映像信号となってしまう。高域特性の低下を少なくするためには、高次のタップの補間フィルタが必要になる。ところが、高次のタップの補間フィルタを用いると、ローパス特性の通過域と阻止域間が急峻になり、リンギングが発生するという不具合を招くことになる。ローパス特性の通過域と阻止域間が急峻になるほどリンギングが発生しやすくなる。
【００１０】
従って、画素補間回路のみで映像信号のぼけを改善するのは困難であり、映像信号に高域成分を加算するいわゆるエンハンス処理を施す必要がある。特許文献１には、映像信号に対して輪郭強調処理を施し、輪郭強調処理を施した映像信号に基づいて補間画素を生成して画素数を増加させるように構成した映像信号処理装置が記載されている。特許文献２には、画素補間回路によって画素数を増加させ、輪郭補正回路によって輪郭部を補正するように構成した映像信号処理装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−１７１６２４号公報
【特許文献２】特開平１１−３４６３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
画素補間回路とエンハンス処理を行う輪郭補正回路とを組み合わせれば、映像信号のぼけはある程度改善される。しかしながら、画像の輪郭部のぼけやぎざぎざは目に付きやすく、輪郭部のぼけやぎざぎざをさらに低減させることが求められている。
【００１３】
本発明はこのような要望に対応するため、映像信号の画素数を増加させると共に画像の輪郭部を急峻に補正することができ、しかも、輪郭部のぼけやぎざぎざをさらに低減させることができ、滑らかにつながった輪郭線を得ることができる映像信号処理装置及び方法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】
【００１４】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、入力された第１の映像信号（Ｓ１）の画像における輪郭部の傾斜方向を判定する輪郭傾斜方向判定部（１）と、前記傾斜方向の判定結果に応じて前記第１の映像信号における複数の原画素データを選択し、前記複数の原画素データを用いて補間画素データを生成して、前記第１の映像信号が有する画素数よりも画素数を増加させた第２の映像信号（Ｓ２）を生成する画素補間部（２）と、前記第２の映像信号に基づいて、前記傾斜方向の判定結果に応じた異なる特性の高域周波数信号成分を生成する高域周波数信号成分生成部（３２８）を有し、前記高域周波数信号成分を前記第２の映像信号に付加することにより、前記第２の映像信号の画像における輪郭部を補正して第３の映像信号（Ｓ３）として出力する輪郭補正部（３）とを備えることを特徴とする映像信号処理装置を提供する。
【００１５】
上記の映像信号処理装置において、前記画素補間部は、前記輪郭部の傾斜に沿った方向に前記補間画素データを生成するための原画素データが存在している場合には、２タップの補間フィルタを用いて前記補間画素データを生成することが好ましい。
【００１６】
上記の映像信号処理装置において、前記高域周波数信号成分生成部は２次元ハイパスフィルタであり、前記輪郭補正部は、前記輪郭部の傾斜方向の判定結果に応じて前記２次元ハイパスフィルタにおけるタップ利得を切り替えることが好ましい。
【００１７】
上記の映像信号処理装置において、前記輪郭補正部は、前記輪郭部の傾斜方向に対して直交する方向に前記高域周波数信号成分を抽出する特性とするよう前記２次元ハイパスフィルタにおける帯域特性を切り替えることが好ましい。
【００１８】
上記の映像信号処理装置において、前記輪郭補正部は、前記第２の映像信号における注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより大きいレベルの画素を上限値として検出する上限検出部（３２６）と、前記注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより小さいレベルの画素を下限値として検出する下限検出部（３２７）と、前記注目画素に前記高域周波数信号成分を付加する付加部（３３１）と、前記付加部の出力の信号レベルを、前記上限値と前記下限値との間で振幅制限する振幅制限部（３３２，３３３）とを有することが好ましい。
【００１９】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、入力された第１の映像信号（Ｓ１）の画像における輪郭部の傾斜方向を判定し、前記傾斜方向の判定結果に応じて前記第１の映像信号における複数の原画素データを選択し、前記複数の原画素データを用いて補間画素データを生成して、前記第１の映像信号が有する画素数よりも画素数を増加させた第２の映像信号（Ｓ２）を生成し、前記第２の映像信号に基づいて、前記傾斜方向の判定結果に応じた異なる高域周波数信号成分を生成し、前記高域周波数信号成分を前記第２の映像信号に付加することにより、前記第２の映像信号の画像における輪郭部を補正して第３の映像信号（Ｓ３）として出力することを特徴とする映像信号処理方法を提供する。
【００２０】
上記の映像信号処理方法において、前記輪郭部の傾斜に沿った方向に前記補間画素データを生成するための原画素データが存在している場合には、２タップの補間フィルタを用いて前記補間画素データを生成することが好ましい。
【００２１】
上記の映像信号処理方法において、２次元ハイパスフィルタを用いて前記高域周波数信号成分を生成し、前記輪郭部の傾斜方向の判定結果に応じて前記２次元ハイパスフィルタにおけるタップ利得を切り替えることが好ましい。
【００２２】
上記の映像信号処理方法において、前記輪郭部の傾斜方向に対して直交する方向に前記高域周波数信号成分を抽出する特性とするよう前記２次元ハイパスフィルタにおける帯域特性を切り替えることが好ましい
【００２３】
上記の映像信号処理方法において、前記第２の映像信号における注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより大きいレベルの画素を上限値として検出し、前記注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより小さいレベルの画素を下限値として検出し、前記注目画素に前記高域周波数信号成分を付加し、前記注目画素に前記高域周波数信号成分を付加した信号の信号レベルを、前記上限値と前記下限値との間で振幅制限することが好ましい
【発明の効果】
【００２４】
本発明の映像信号処理装置及び方法によれば、映像信号の画素数を増加させると共に画像の輪郭部を急峻に補正することができ、しかも、輪郭部のぼけやぎざぎざをさらに低減させることができ、滑らかにつながった輪郭線を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の映像信号処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１中の輪郭傾斜方向判定部１によって判定する輪郭部の傾斜方向の例を示す図である。
【図３】図２に示すそれぞれの輪郭傾斜方向に相当する画像パターンを示す図である。
【図４】図１中の輪郭傾斜方向判定部１の具体的構成例を示すブロック図である。
【図５】図４に示す輪郭傾斜方向判定部１が生成する水平方向及び垂直方向の複数画素を示す図である。
【図６】図４中のテンプレート回路１３１〜１３８が有するテンプレートの例を示す図である。
【図７】図１中の画素補間部２の具体的構成例を示すブロック図である。
【図８】図７中の並び替え部２２１の具体的構成例を示すブロック図である。
【図９】図７に示す画素補間部２が生成する補間画素と基準画素との位置関係を説明するための図である。
【図１０】図７中の補間演算部２１７が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi1を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１１】図７中の補間演算部２１８が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi2を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１２】図７中の補間演算部２１８が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi2を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１３】図７中の補間演算部２１９が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi3を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１４】図７中の補間演算部２１９が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi3を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１５】図１中の輪郭補正部３の具体的構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１５に示す輪郭補正部３の動作を説明するための波形図である。
【図１７】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８が高域周波数信号成分を生成する際のタップ利得の第１の例を示す図である。
【図１８】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８のタップ利得が図１７に示す第１の例の場合の空間周波数特性を示す特性図である。
【図１９】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８が高域周波数信号成分を生成する際のタップ利得の第２の例を示す図である。
【図２０】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８のタップ利得が図１９に示す第２の例の場合の空間周波数特性を示す特性図である。
【図２１】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８が高域周波数信号成分を生成する際のタップ利得の第３の例を示す図である。
【図２２】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８のタップ利得が図２１に示す第３の例の場合の空間周波数特性を示す特性図である。
【図２３】水平方向の画素補間を説明するための図である。
【図２４】図２３に示す画素補間の処理における周波数特性を説明するための図である。
【図２５】２次元の画素補間を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の映像信号処理装置及び方法の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１において、一実施形態の映像信号処理装置は、輪郭傾斜方向判定部１，画素補間部２，輪郭補正部３を備える。映像信号処理装置に入力された映像信号Ｓ１は、輪郭傾斜方向判定部１及び画素補間部２に供給される。輪郭傾斜方向判定部１は、映像信号Ｓ１の画像の輪郭部の傾斜方向を判定する。輪郭傾斜方向判定部１の具体的構成及び輪郭部の傾斜方向の判定方法の一例については後述する。
【００２７】
図２を用いて、輪郭傾斜方向判定部１で判定する輪郭部の傾斜方向の例について説明する。図２において、白丸は原画素、水平方向に延びる破線は映像信号Ｓ１の各ライン、垂直方向に延びる破線は映像信号Ｓ１の水平方向の位置を示している。図２では、垂直方向のN-1ライン〜N+2ライン、水平方向のM-1ドット〜M+2ドットの範囲を示している。水平方向及び垂直方向の破線上に位置していない黒丸は、画素補間部２によって生成される補間画素の１つを示している。
【００２８】
輪郭傾斜方向判定部１は、図２に示すように、輪郭部の傾斜方向が傾斜方向Ａ〜Ｈのいずれであるかを判定する。傾斜方向Ａ〜Ｈの８方向は単なる例であり、８方向に限定されるものではない。輪郭部の傾斜方向を判定することができない場合に、“傾斜方向なし”と判定してもよい。本実施形態では、輪郭傾斜方向判定部１は、傾斜方向Ａ〜Ｈの８方向と“傾斜方向なし”の９種類を判定することとする。
【００２９】
輪郭部の傾斜方向Ａ〜Ｈは、図３（Ａ）〜（Ｈ）に示すような画像パターンに相当する。図３（Ａ）〜（Ｈ）において、白丸は白または高輝度値の画素、黒丸は黒または低輝度の画素を示している。図３（Ａ）〜（Ｈ）のいずれにも当てはまらない画像パターンを“傾斜方向なし”とする。輪郭傾斜方向判定部１は、傾斜方向Ａ〜Ｈの８方向と“傾斜方向なし”の９種類の判定結果を示す輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdを生成する。輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdは、画素補間部２及び輪郭補正部３に供給される。
【００３０】
ここで、図４〜図６を用いて、輪郭傾斜方向判定部１の具体的構成及び輪郭部の傾斜方向の判定方法の一例について説明する。図４において、入力端子１０１には映像信号Ｓ１を構成する画素データが順次入力される。画素データは１水平期間の遅延素子１０２〜１０６に順次入力され、１水平期間ずつ遅延される。遅延素子１０２〜１０６はラインメモリによって構成することができる。入力端子１０１に入力された画素データは、１クロック遅延素子であるＤフリップフロップ１０７〜１０９に順次入力され、１クロックずつ遅延される。
【００３１】
遅延素子１０２より出力された１水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ１１０〜１１３に順次入力され、１クロックずつ遅延される。遅延素子１０３より出力された２水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ１１４〜１１８に順次入力され、１クロックずつ遅延される。遅延素子１０４より出力された３水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ１１９〜１２３に順次入力され、１クロックずつ遅延される。
【００３２】
遅延素子１０５より出力された４水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ１２４〜１２７に順次入力され、１クロックずつ遅延される。遅延素子１０６より出力された５水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ１２８〜１３０に順次入力され、１クロックずつ遅延される。
【００３３】
Ｄフリップフロップ１０８〜１３０それぞれより出力された画素データは、テンプレート回路１３１〜１３８に入力される。テンプレート回路１３１〜１３８は、互いに異なるテンプレートを有している。テンプレート回路１３１〜１３８が有するテンプレートをテンプレート１〜８と称することとする。
【００３４】
テンプレート回路１３１〜１３８には、図５に示す水平方向及び垂直方向に分布する２４画素の画素データが入力されることになる。図５では、２４画素の画素データは、N-2ライン〜N+3ライン、M-2ドット〜M+3ドットの範囲に分布している。図４に示す構成より分かるように、テンプレート回路１３１〜１３８には、N-2ラインとN+3ラインではMドットとM+1ドットの２画素、N-1ラインとN+2ラインではM-1ドット〜M+2ドットの４画素、NラインとN+1ラインではM-2ドット〜M+3ドットの６画素の画素データが入力される。
【００３５】
テンプレート回路１３１〜１３８は、図３で説明した輪郭部のそれぞれの傾斜方向に合わせたテンプレート１〜８を有しており、図５の２４画素の画素データとテンプレート１〜８との一致度を計算して一致度の程度を示す一致度判定値を出力する。
【００３６】
図６（Ａ）〜（Ｈ）に、テンプレート回路１３１〜１３８それぞれが有するテンプレート１〜８の例を示している。テンプレート１〜８は、それぞれ、図３に示す傾斜方向Ａ〜Ｈに対応させたテンプレートである。テンプレート回路１３１〜１３８は、入力された２４画素の画素データの画素値にテンプレート１〜８が示す数値を乗じて、乗じた値の総和を一致度判定値として出力する。
【００３７】
例えば、輪郭部の傾斜方向が傾斜方向Ａであり、図５のM-2ドット、M-1ドット、Mドット列の画素値が100、M+1ドット、M+2ドット、M+3ドット列の画素値が10の場合には、テンプレート回路１３１〜１３８それぞれより出力される一致度判定値は以下のようになる。
【００３８】
テンプレート回路１３１では、100×5×12+10×(-5)×12=5400、テンプレート回路１３２では、100×5×10+100×(-5)×2+10×5×2+10×(-5)×10=3600となる。テンプレート回路１３３では、100×6×8+100×(-6)×2+10×6×2+10×(-6)×8=3240、テンプレート回路１３４では、100×5×8+100×(-5)×4+10×5×4+10×(-5)×8=1800となる。
【００３９】
テンプレート回路１３５では、100×5×6+100×(-5)×6+10×5×6+10×(-5)×6=0、テンプレート回路１３６では、100×5×4+100×(-5)×8+10×5×8+10×(-5)×4=-1800となる。テンプレート回路１３７では、100×6×2+100×(-6)×8+10×6×8+10×(-6)×2=-3240、テンプレート回路１３８では、100×5×2+100×(-5)×10+10×5×10+10×(-5)×2=-3600となる。
【００４０】
以上のようにして、テンプレート回路１３１〜１３８のそれぞれで計算された一致度判定値は、方向決定部１３９に入力される。方向決定部１３９は、入力されたテンプレート回路１３１〜１３８からの一致度判定値の大きさを比較し、最も大きな値を示す一致度判定値を出力したテンプレート回路に設定されているテンプレートの方向を輪郭部の傾斜方向であると決定する。上記の例では、テンプレート回路１３１より出力された一致度判定値が5400で最も大きく、傾斜方向Ａであることが分かる。
【００４１】
方向決定部１３９は、テンプレート回路１３１〜１３８からの一致度判定値に基づいて、輪郭部の傾斜方向が傾斜方向Ａ〜Ｈのいずれであるかを判断することができる。方向決定部１３９は、テンプレート回路１３１〜１３８より出力された一致度判定値がいずれも所定の値より小さい値の場合には、明確な輪郭部ではないと判断して“傾斜方向なし”と決定する。
【００４２】
以上のようにして方向決定部１３９は、傾斜方向Ａ〜Ｈの８方向と“傾斜方向なし”の９種類の判定結果を示す輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdを生成して、出力端子１４０より出力する。輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdは、画素補間部２及び輪郭補正部３へと供給される。
【００４３】
図４に示す構成例では、輪郭部の傾斜方向を判定するため１方向当たり１つのテンプレート回路を用いたが、１方向について異なるテンプレートを有する複数のテンプレート回路を用いてもよい。図４〜図６を用いて説明した輪郭傾斜方向判定部１の具体的構成及び輪郭部の傾斜方向の判定方法は単なる一例であり、任意の傾斜方向の判定方法を採用することができる。但し、テンプレートを用いて傾斜方向を判定する構成は、傾斜方向を簡単かつ的確に判定することができるので好ましい。
【００４４】
画素補間部２は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに基づいて、映像信号Ｓ１の画素を補間して画素数を増加させる。画素補間部２は、具体的構成の一例として、図７に示すように構成される。図７を用いて、画素補間部２の具体的構成及び動作について説明する。
【００４５】
図７において、入力端子２０１には映像信号Ｓ１を構成する画素データが順次入力される。画素データは１水平期間の遅延素子２０２〜２０４に順次入力され、１水平期間ずつ遅延される。遅延素子２０２〜２０４はラインメモリによって構成することができる。入力端子２０１に入力された画素データは、１クロック遅延素子であるＤフリップフロップ２０５〜２０７に順次入力され、１クロックずつ遅延される。遅延素子２０２より出力された１水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ２０８〜２１０に順次入力され、１クロックずつ遅延される。
【００４６】
遅延素子２０３より出力された２水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ２１１〜２１３に順次入力され、１クロックずつ遅延される。遅延素子２０４より出力された３水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ２１４〜２１６に順次入力され、１クロックずつ遅延される。
【００４７】
入力端子２０１より入力された画素データと、遅延素子２０２〜２０４それぞれより出力された画素データと、Ｄフリップフロップ２０５〜２１６それぞれより出力された画素データは、補間演算部２１７〜２１９に入力される。補間演算部２１７〜２１９には、水平方向４画素、垂直方向４画素の合計１６画素の画素データが入力されることになる。本実施形態では、Ｄフリップフロップ２０８より出力された画素データを注目画素とする。入力端子２２０には、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが入力される。
【００４８】
図７に示すように、入力端子２０１に入力された画素データをＰ１、Ｄフリップフロップ２０５〜２０７より出力されたそれぞれの画素データをＰ２〜Ｐ４とする。遅延素子２０２より出力された画素データをＰ５、Ｄフリップフロップ２０８〜２１０より出力されたそれぞれの画素データをＰ６〜Ｐ８とする。画素データＰ６が注目画素の画素データである。遅延素子２０３より出力された画素データをＰ９、Ｄフリップフロップ２１１〜２１３より出力されたそれぞれの画素データをＰ１０〜Ｐ１２とする。遅延素子２０４より出力された画素データをＰ１３、Ｄフリップフロップ２１４〜２１６より出力されたそれぞれの画素データをＰ１４〜Ｐ１６とする。
【００４９】
画素データＰ１〜Ｐ１６は、図８の白丸で示す原画素の画素データ（原画素データ）である。注目画素データＰ６は2N+2ライン、2M+2ドットの原画素データである。補間演算部２１７は、2N+1ライン、2M+1ドットの位置に補間画素データＰi1を生成する。補間演算部２１８は、2N+1ライン、2M+2ドットの位置に補間画素データＰi2を生成する。補間演算部２１９は、2N+2ライン、2M+1ドットの位置に補間画素データＰi3を生成する。補間演算部２１７〜２１９は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが示す輪郭部の傾斜方向の判定結果に応じて、補間画素データＰi1〜Ｐi3を生成する際に用いる原画素データの位置及びタップ利得を異ならせる。
【００５０】
補間演算部２１７は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが示す判定結果に応じて、図９（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかの補間フィルタによって補間画素データＰi1を生成する。
【００５１】
補間演算部２１７は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ｆ，Ｇ，Ｈを示す場合には、図９（Ａ）に示すように、画素データＰ６，Ｐ１１に対し、（1/2,1/2）の２タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi1を生成する。補間演算部２１７は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ｂ，Ｃ，Ｄを示す場合には、図９（Ｂ）に示すように、画素データＰ７，Ｐ１０に対し、タップ利得が（1/2,1/2）の２タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi1を生成する。
【００５２】
補間演算部２１７は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ａ，Ｅ，“傾斜方向なし”を示す場合には、図９（Ｃ）に示すように、画素データＰ１〜Ｐ１６に対し、
1/64 -5/64 -5/64 1/64
-5/64 25/64 25/64 -5/64
-5/64 25/64 25/64 -5/64
1/64 -5/64 -5/64 1/64
なる１６タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi1を生成する。
【００５３】
補間演算部２１８は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが示す判定結果に応じて、図１０（Ａ），（Ｂ）及び図１１（Ａ），（Ｂ）のいずれかの補間フィルタによって補間画素データＰi2を生成する。
【００５４】
補間演算部２１８は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ｆ，Ｇ，Ｈを示す場合には、図１０（Ａ）に示すように、画素データＰ５，Ｐ１１に対し、（1/2,1/2）の２タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi2を生成する。補間演算部２１８は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ｂ，Ｃ，Ｄを示す場合には、図１０（Ｂ）に示すように、画素データＰ７，Ｐ９に対し、タップ利得が（1/2,1/2）の２タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi2を生成する。
【００５５】
補間演算部２１８は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ｅ，“傾斜方向なし”を示す場合には、図１１（Ａ）に示すように、画素データＰ２，Ｐ６，Ｐ１０，Ｐ１４に対し、タップ利得が（-1/8,5/8,5/8,-1/8）の４タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi2を生成する。補間演算部２１８は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ａを示す場合には、図１１（Ｂ）に示すように、画素データＰ６，Ｐ１０に対し、タップ利得が（1/2,1/2）の２タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi2を生成する。
【００５６】
補間演算部２１９は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ｆ，Ｇ，Ｈを示す場合には、図１２（Ａ）に示すように、画素データＰ２，Ｐ１１に対し、（1/2,1/2）の２タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi3を生成する。補間演算部２１９は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ｂ，Ｃ，Ｄを示す場合には、図１２（Ｂ）に示すように、画素データＰ３，Ｐ１０に対し、タップ利得が（1/2,1/2）の２タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi3を生成する。
【００５７】
補間演算部２１９は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ａ，“傾斜方向なし”を示す場合には、図１３（Ａ）に示すように、画素データＰ５〜Ｐ８に対し、タップ利得が（-1/8,5/8,5/8,-1/8）の４タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi3を生成する。補間演算部２１９は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが方向Ｅを示す場合には、図１３（Ｂ）に示すように、画素データＰ６，Ｐ７に対し、（1/2,1/2）の２タップの補間フィルタによるフィルタリングを施して補間画素データＰi3を生成する。
【００５８】
以上のように補間演算部２１７〜２１９によって生成された補間画素データＰi1〜Ｐi3及び注目画素データＰ６は、並び替え部２２１に入力される。図１４を用いて、並び替え部２２１の構成及び動作について説明する。図１４に示すように、並び替え部２２１は、ラインバッファ2215〜2218と、スイッチ2219，2220，2222と、トグル回路2221，2223とを有する。
【００５９】
補間画素データＰi1〜Ｐi3は、入力端子2211〜2213を介してラインバッファ2215〜2217へと入力される。注目画素データＰ６は、入力端子2214を介してラインバッファ2218へと入力される。ラインバッファ2215〜2217は、それぞれ１ライン分の補間画素データＰi1〜Ｐi3を保持する。ラインバッファ2218は、１ライン分の注目画素データＰ６を保持する。
【００６０】
トグル回路2221は、所定の周期で値が“０”から“１”、“１”から“０”と繰り返し変化する回路である。トグル回路2221は、図８に示すように、原画素が位置する…，2M-2ドット，2Mドット，2M+2ドット，2M+4ドット，…では“０”を出力し、二点鎖線で示す補間画素を生成すべき…，2M-1ドット，2M+1ドット，2M+3ドット，…では“１”を出力する。ラインバッファ2215〜2217は補間画素データＰi1〜Ｐi3や注目画素データＰ６を書き込んだ書き込みクロックの４倍の読み出しクロックでそれぞれのデータを読み出す。
【００６１】
ラインバッファ2215，2216より読み出された補間画素データＰi1，Ｐi2はスイッチ2219に入力される。ラインバッファ2217，2218より読み出された補間画素データＰi3，注目画素データＰ６はスイッチ2220に入力される。スイッチ2219は、トグル回路2221が“１”を出力するときラインバッファ2215より出力された補間画素データＰi1を選択し、トグル回路2221が“０”を出力するときラインバッファ2216より出力された補間画素データＰi2を選択する。スイッチ2220は、トグル回路2221が“１”を出力するときラインバッファ2217より出力された補間画素データＰi3を選択し、トグル回路2221が“０”を出力するときラインバッファ2218より出力された注目画素データＰ６を選択する。
【００６２】
スイッチ2219より選択的に出力された補間画素データＰi1，Ｐi2と、スイッチ2220より選択的に出力された補間画素データＰi3，注目画素データＰ６とは、スイッチ2222に入力される。
【００６３】
トグル回路2223は、所定の周期で値が“０”から“１”、“１”から“０”と繰り返し変化する回路である。トグル回路2223は、図８に示すように、原画素が位置する…，2N-2ライン，2Nライン，2N+2ライン，2N+4ライン，…では“０”を出力し、二点鎖線で示す補間画素を生成すべき…，2N-1ライン，2N+1ライン，2N+3ライン，…では“１”を出力する。スイッチ2222は、トグル回路2223が“１”を出力するときスイッチ2219より出力された補間画素データＰi1または補間画素データＰi2を選択し、トグル回路2223が“０”を出力するときスイッチ2220より出力された補間画素データＰi3または注目画素データＰ６を選択して、出力端子２２２より出力する。
【００６４】
以上の動作によって、図１の画素補間部２からは、水平方向及び垂直方向に画素数が２倍に変換された映像信号Ｓ２が出力される。
【００６５】
本実施形態においては、輪郭傾斜方向判定部１によって画像の輪郭部の傾斜方向を判定し、輪郭部の傾斜方向Ａ〜Ｈの８方向と“傾斜方向なし”の９種類の判定結果に応じたタップ数の補間フィルタによって補間画素データを生成している。方向Ｂ〜Ｄ，Ｆ〜Ｈにおいて補間画素データＰi1を生成する際、方向Ａ〜Ｄ，Ｆ〜Ｈにおいて補間画素データＰi2を生成する際、方向Ｂ〜Ｅ，Ｆ〜Ｈにおいて補間画素データＰi3を生成する際には、２タップの補間フィルタとしている。
【００６６】
即ち、本実施形態においては、輪郭部の傾斜に沿った方向の画素が存在している場合には、２タップの補間フィルタとしている。従って、図９〜図１３で説明した画素補間部２による画素の補間ではリンギングが発生しにくい。
【００６７】
図１において、画素補間部２より出力された映像信号Ｓ２は輪郭補正部３に入力される。輪郭補正部３は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて、映像信号Ｓ２の輪郭部が急峻となるように補正する。図１５を用いて、輪郭補正部３の具体的構成及び動作について説明する。
【００６８】
図１５において、入力端子３０１には映像信号Ｓ２を構成する画素データが順次入力される。画素データは１水平期間の遅延素子３０２〜３０５に順次入力され、１水平期間ずつ遅延される。遅延素子３０２〜３０５はラインメモリによって構成することができる。入力端子３０１に入力された画素データは、１クロック遅延素子であるＤフリップフロップ３０６〜３０９に順次入力され、１クロックずつ遅延される。遅延素子３０２より出力された１水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ３１０〜３１３に順次入力され、１クロックずつ遅延される。
【００６９】
遅延素子３０３より出力された２水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ３１４〜３１７に順次入力され、１クロックずつ遅延される。遅延素子３０４より出力された３水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ３１８〜３２１に順次入力され、１クロックずつ遅延される。遅延素子３０５より出力された４水平期間遅延の画素データは、Ｄフリップフロップ３２２〜３２５に順次入力され、１クロックずつ遅延される。
【００７０】
入力端子３０１に入力された画素データと、遅延素子３０２〜３０５それぞれより出力された画素データと、Ｄフリップフロップ３０６〜３２５それぞれより出力された画素データは、上限検出部３２６，下限検出部３２７，２次元ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３２８に入力される。
【００７１】
図１５に示すように、入力端子３０１に入力された画素データをＰ０１、Ｄフリップフロップ３０６〜３０９より出力されたそれぞれの画素データをＰ０２〜Ｐ０５、遅延素子３０２より出力された画素データをＰ０６、Ｄフリップフロップ３１０〜３１３より出力されたそれぞれの画素データをＰ０７〜Ｐ１０とする。
【００７２】
遅延素子３０３より出力された画素データをＰ１１、Ｄフリップフロップ３１４〜３１７より出力されたそれぞれの画素データをＰ１２〜Ｐ１５、遅延素子３０４より出力された画素データをＰ１６、Ｄフリップフロップ３１８〜３２１より出力されたそれぞれの画素データをＰ１７〜Ｐ２０とする。遅延素子３０５より出力された画素データをＰ２１、Ｄフリップフロップ３２２〜３２５より出力されたそれぞれの画素データをＰ２２〜Ｐ２５とする。
【００７３】
上限検出部３２６，下限検出部３２７，２次元ＨＰＦ３２８には、Ｄフリップフロップ３１５より出力された画素データＰ１３を中心として水平方向５画素，垂直方向５画素の合計２５画素の画素データが入力されることになる。輪郭補正部３では、画素データＰ１３が注目画素の画素データである。画素データＰ１３は信号Ｓ315として加算器３３１に入力される。信号Ｓ315は、画素データＰ１３が時間の経過に伴って図１６（Ａ）に示すように変化して輪郭部を有する波形であるとする。
【００７４】
信号Ｓ315を構成する黒丸が画素データＰ１３である。信号Ｓ315は、ノイズＮ１，Ｎ２を含んでいる。図１６（Ａ）〜（Ｇ）では、簡略化のため、それぞれの信号の水平方向の波形のみを示している。
【００７５】
上限検出部３２６は、注目画素である画素データＰ１３を中心とする入力された２５画素の画素データを、レベルの小さい順（または大きい順）に１〜２５に順位付けし、その２５画素の画素データより、好ましくは、最大レベルの画素データではなく、例えば最大レベルから４番目に大きいレベルの画素データを検出する。上限検出部３２６が検出した画素データは、図１６（Ｃ）に示すような波形の信号Ｓ326として最小値検出部３３３に入力される。
【００７６】
上限検出部３２６は、入力された画素データの内、最大レベルの画素データを除き中央レベルより大きいレベルの画素データを検出するものである。望ましくは、上限検出部３２６は、入力された画素データの最小レベルから最大レベルまでを小レベル部，中間レベル部，大レベル部に３等分し、その大レベル部の内、最大レベルの画素データを除いたレベルの画素データを検出する。従って、図１５の構成においては、上限検出部３２６は、２番目に大きいレベルの画素データ、３番目に大きいレベルの画素データ、５番目に大きいレベルの画素データを検出してもよい。
【００７７】
上限検出部３２６で最大レベルの画素データを除き中央レベルより大きいレベルの画素データを検出するのは、信号Ｓ315に含まれるノイズＮ２を除去するためである。上限検出部３２６がどのレベルの画素データを検出するかは、ノイズの除去効果と輪郭補正の効果との関係で最適なものを選択すればよい。
【００７８】
下限検出部３２７は、注目画素である画素データＰ１３を中心とする入力された２５画素の画素データを、レベルの小さい順（または大きい順）に１〜２５に順位付けし、その２５画素の画素データより、好ましくは、最小レベルの画素データではなく、例えば最小レベルから４番目に小さいレベルの画素データを検出する。下限検出部３２７が検出した画素データは、図１６（Ｄ）に示すような波形の信号Ｓ327として最大値検出部３３２に入力される。
【００７９】
下限検出部３２７は、入力された画素データの内、最大レベルの画素データを除き中央レベルより大きいレベルの画素データを検出するものである。望ましくは、下限検出部３２７は、入力された画素データの最小レベルから最大レベルまでを小レベル部，中間レベル部，大レベル部に３等分し、その小レベル部の内、最小レベルの画素データを除いたレベルの画素データを検出する。従って、図１５の構成においては、下限検出部３２７は、２番目に小さいレベルの画素データ、３番目に小さいレベルの画素データ、５番目に小さいレベルの画素データを検出してもよい。
【００８０】
下限検出部３２７で最小レベルの画素データを除き中央レベルより小さいレベルの画素データを検出するのは、信号Ｓ315に含まれるノイズＮ１を除去するためである。下限検出部３２７がどのレベルの画素データを検出するかは、ノイズの除去効果と輪郭補正の効果との関係で最適なものを選択すればよい。
【００８１】
輪郭補正部３に入力される映像信号Ｓ２にノイズが含まれていない場合には、上限検出部３２６で最大レベルを検出し、下限検出部３２７で最小レベルを検出してもよい。映像信号Ｓ２にノイズが含まれていても、ノイズを除去しない場合には、上限検出部３２６で最大レベルを検出し、下限検出部３２７で最小レベルを検出すればよい。
【００８２】
２次元ＨＰＦ３２８は２５タップのフィルタである。２次元ＨＰＦ３２８は、入力された２５画素の画素データを用いて後述するようなタップ利得によってフィルタリングして、信号Ｓ315に対して付加するための高域周波数信号成分を生成する。この際、２次元ＨＰＦ３２８は、入力端子３２９より入力される輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて、タップ利得を切り替えるように構成している。２次元ＨＰＦ３２８は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが示す輪郭部の傾斜方向に対して直交する方向に高域周波数信号成分を抽出する特性とするよう、フィルタの帯域特性を切り替えることが好ましい。
【００８３】
例えば、２次元ＨＰＦ３２８は、図３（Ａ）示す方向Ａの場合は水平高域、図３（Ｅ）示す方向Ｅの場合は垂直高域となるように高域周波数信号成分を抽出する。図３（Ｃ）示す方向Ｃの場合には、２次元ＨＰＦ３２８は、図１７に示すタップ利得とし、図１８に示すような空間周波数特性とする。図３（Ｇ）示す方向Ｇの場合には、２次元ＨＰＦ３２８は、図１９に示すタップ利得とし、図２０に示すような空間周波数特性とする。方向Ａ及び方向Ｇ以外の場合には、２次元ＨＰＦ３２８は、図２１に示すタップ利得とし、図２２に示すような空間周波数特性とする。
【００８４】
本実施形態では、タップ利得及び空間周波数特性を、方向Ａ、方向Ｇ、方向Ａ及び方向Ｇ以外の３つに分けて切り替えているが、タップ利得及び空間周波数特性をさらに細かく切り替えてもよい。方向Ａ〜Ｈと“傾斜方向なし”の９種類の全てでそれぞれ異なるタップ利得及び空間周波数特性としてもよい。９種類の全てで異なるタップ利得及び空間周波数特性とすると、２次元ＨＰＦ３２８の構成が複雑になるものの、９種類それぞれに対応させたタップ利得及び空間周波数特性とすることができるので好ましい。
【００８５】
このように、２次元ＨＰＦ３２８は、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じてタップ利得を切り替えて高域周波数信号成分を生成するので、それぞれの輪郭部の方向に合わせて輪郭部を急峻にするのに最適な高域周波数信号成分とすることができる。２次元ＨＰＦ３２８は、高域周波数信号成分生成部として動作している。
【００８６】
２次元ＨＰＦ３２８より出力された高域周波数信号成分は、乗算器３３０に入力される。乗算器３３０のゲイン係数を例えば２とすると、乗算器３３０は、入力された高域周波数信号成分を２倍して、図１６（Ｂ）に示すような波形の信号Ｓ330を出力する。信号Ｓ330は付加部である加算器３３１に入力される。加算器３３１は入力された信号Ｓ315と信号Ｓ330とを加算し、図１６（Ｅ）に示すような波形の信号Ｓ331を出力する。信号Ｓ331は、時間の経過に伴って順次入力される注目画素の画素データＰ１３に高域周波数信号成分を付加した信号である。信号Ｓ331は、最大値検出部３３２に入力される。
【００８７】
最大値検出部３３２は、下限検出部３２７より出力された信号Ｓ327と加算器３３１より出力された信号Ｓ331とのうち、大きい方を選択して、図１６（Ｆ）に示すような波形の信号Ｓ332を出力する。加算器３３１より出力された信号Ｓ331には図１６（Ｅ）に示すようにアンダーシュートが付加されている。最大値検出部３３２によって信号Ｓ327と信号Ｓ331とのうちの大きい方を選択することにより、信号Ｓ332は図１６（Ｆ）に示すようにアンダーシュートの部分が除去された信号となる。信号Ｓ332は最小値検出部３３３に入力される。
【００８８】
最小値検出部３３３は、信号Ｓ326と信号Ｓ332とのうち、小さい方を選択し、
図１６（Ｇ）に示すような波形の信号Ｓ333を出力する。信号Ｓ332には図１６（Ｆ）に示すようにオーバーシュートが付加されている。最小値検出部３３３よって信号Ｓ326と信号Ｓ332とのうちの小さい方を選択することにより、信号Ｓ333は図１６（Ｇ）に示すようにオーバーシュートの部分が除去された信号となる。信号Ｓ333は、図１の輪郭補正部３より出力される映像信号Ｓ３として出力端子３３４より出力される。
【００８９】
最大値検出部３３２及び最小値検出部３３３は、信号Ｓ331を、上限検出部３２６による上限値と下限検出部３２７による下限値との間で振幅制限する振幅制限部として動作している。
【００９０】
以上の動作により、輪郭補正部３より出力される映像信号Ｓ３（Ｓ333）は、信号Ｓ315と比較して傾斜の中心付近の傾きが急峻となり、シュート成分が付加することなく輪郭補正される。なお、信号Ｓ333の輪郭部における傾斜の中心付近の傾きは、乗算器３３０のゲイン係数の値によって自由に設定することができる。
【００９１】
上限検出部３２６は、入力された画素のうち、最大レベルの画素を除き中央レベルより大きいレベルの画素を検出し、下限検出部３２７は、入力された画素のうち、最小レベルの画素を除き中央レベルより小さいレベルの画素を検出するので、入力信号にノイズが混入しても、ノイズは完全に除去される。本実施形態では、以上の構成の輪郭補正部３を備えるので、耐ノイズ特性に優れた映像信号処理装置とすることができる。
【００９２】
そして、本実施形態では、高域周波数信号成分生成部である２次元ＨＰＦ３２８が、輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdが示す輪郭部の傾斜方向に応じてフィルタの帯域特性を切り替えるように構成しているので、従来の映像信号処理装置及び方法と比較して、輪郭部のぼけやぎざぎざをさらに低減させることができ、滑らかにつながった輪郭線を得ることが可能となる。
【００９３】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。図１５に示す輪郭補正部３においては、高域周波数信号生成のための２次元ＨＰＦ３２８の領域を水平方向５，垂直方向５の２５タップとし、上限検出部３２６及び下限検出部３２７による領域も水平方向５，垂直方向５の２５画素として、両者の領域を同じに設定しているが、必ずしも同じにする必要はない。
【００９４】
なお、輪郭部を水平方向及び垂直方向の双方で補正する場合には、上限検出部３２６は、注目画素を中心とした少なくとも水平方向５画素，垂直方向５画素の合計２５画素の領域より、中央レベルより大きいレベルの画素を上限値として検出し、下限検出部３２７は、注目画素を中心とした少なくとも２５画素の領域より、中央レベルより小さいレベルの画素を下限値として検出すればよい。
【００９５】
本実施形態では、好ましい構成として、シュート成分を付加することなく輪郭補正する輪郭補正部３を例としたが、シュート成分を付加して輪郭補正する輪郭補正部を用いてよい。注目画素の画素データに付加する高域周波数信号成分を生成する高域周波数信号成分生成部を有して輪郭補正する輪郭補正部を設けて、画像の輪郭部の傾斜方向に応じて高域周波数信号成分を生成するフィルタの帯域特性を切り替えればよい。
【符号の説明】
【００９６】
１  輪郭傾斜方向判定部
２  画素補間部
３  輪郭補正部
３２６  上限検出部
３２７  下限検出部
３２８  ２次元ハイパスフィルタ（高域周波数信号成分生成部）
３３１  加算器（付加部）
３３２  最大値検出部（振幅制限部）
３３３  最小値検出部（振幅制限部）
【図１】
2013207673.tif 000003
【図２】
2013207673.tif 000004
【図３】
2013207673.tif 000005
【図４】
2013207673.tif 000006
【図５】
2013207673.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013207673.tif 000009
【図８】
2013207673.tif 000010
【図９】
2013207673.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2013207673.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2013207673.tif 000015
【図１４】
2013207673.tif 000016
【図１５】
2013207673.tif 000017
【図１６】
2013207673.tif 000018
【図１７】
2013207673.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2013207673.tif 000021
【図２０】
2013207673.tif 000022
【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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【手続補正書】
【提出日】平成24年4月4日(2012.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【図１】本発明の映像信号処理装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１中の輪郭傾斜方向判定部１によって判定する輪郭部の傾斜方向の例を示す図である。
【図３】図２に示すそれぞれの輪郭傾斜方向に相当する画像パターンを示す図である。
【図４】図１中の輪郭傾斜方向判定部１の具体的構成例を示すブロック図である。
【図５】図４に示す輪郭傾斜方向判定部１が生成する水平方向及び垂直方向の複数画素を示す図である。
【図６】図４中のテンプレート回路１３１〜１３８が有するテンプレートの例を示す図である。
【図７】図１中の画素補間部２の具体的構成例を示すブロック図である。
【図８】図７に示す画素補間部２が生成する補間画素と基準画素との位置関係を説明するための図である。
【図９】図７中の補間演算部２１７が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi1を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１０】図７中の補間演算部２１８が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi2を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１１】図７中の補間演算部２１８が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi2を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１２】図７中の補間演算部２１９が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi3を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１３】図７中の補間演算部２１９が輪郭傾斜方向判定信号Ｓcdに応じて補間画素Ｐi3を生成する際のタップ利得の例を示す図である。
【図１４】図７中の並び替え部２２１の具体的構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１中の輪郭補正部３の具体的構成例を示すブロック図である。
【図１６】図１５に示す輪郭補正部３の動作を説明するための波形図である。
【図１７】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８が高域周波数信号成分を生成する際のタップ利得の第１の例を示す図である。
【図１８】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８のタップ利得が図１７に示す第１の例の場合の空間周波数特性を示す特性図である。
【図１９】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８が高域周波数信号成分を生成する際のタップ利得の第２の例を示す図である。
【図２０】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８のタップ利得が図１９に示す第２の例の場合の空間周波数特性を示す特性図である。
【図２１】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８が高域周波数信号成分を生成する際のタップ利得の第３の例を示す図である。
【図２２】図１５中の２次元ハイパスフィルタ３２８のタップ利得が図２１に示す第３の例の場合の空間周波数特性を示す特性図である。
【図２３】水平方向の画素補間を説明するための図である。
【図２４】図２３に示す画素補間の処理における周波数特性を説明するための図である。
【図２５】２次元の画素補間を説明するための図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2013207673.tif 000028
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2013207673.tif 000029
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2013207673.tif 000030
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2013207673.tif 000031
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2013207673.tif 000032
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2013207673.tif 000033
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
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