(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に含まれる輝度信号を用いて画像の垂直方向の輪郭補正を行う輪郭補正装置において、
映像信号から抽出された第１の輝度信号を垂直方向でフィルタリングして第２の輝度信号を生成する第１のフィルタ回路と、
前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第２の輝度信号の高域成分を除去して第３の輝度信号を生成する第２のフィルタ回路と、
前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第２の輝度信号を出力し、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第３の輝度信号を出力する選択手段と
を有する輪郭補正装置。
【請求項２】
映像信号に含まれる輝度信号を用いて画像の垂直方向の輪郭補正を行う輪郭補正方法において、
映像信号から抽出された第１の輝度信号を垂直方向でフィルタリングして第２の輝度信号を生成し、
前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第２の輝度信号の高域成分を除去して第３の輝度信号を生成し、
前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第２の輝度信号を出力し、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第３の輝度信号を出力する
輪郭補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、高品質な静止画像および動画像を提供できる画像輪郭補正装置および画像輪郭補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤ(Charge Coupled Device) などの撮像素子に画像を結像させるビデオカメラには、光学系および撮像素子における空間周波数の高域成分の特性の不十分さを補うために、レスポンス劣化の補償や鮮鋭度の強調を行う輪郭補正装置が組み込まれている。
このような輪郭補正装置では、入力信号に対して垂直フィルタリング処理を行った後に、ローパスフィルタ処理を行って帯域を制限している。
【０００３】
ところで、ビデオカメラが動画像のコンポジット信号を扱っているときは、垂直フィルタリング処理は、スペクトラム的に見ると、輝度信号と色信号との間のインタリーブ関係を壊してしまう。このような事態を回避するために、輪郭補正装置では、ローパスフィルタを用いて輝度信号と色信号との周波数スペクトルが重複しないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の輪郭補正装置では、コンピュータなどに静止画像を取り込むためにビデオカメラが静止画像を扱う場合に、コンポジット信号ではなく、輝度信号と色信号とが分離されたＹ／Ｃ分離信号を扱うため、ローパスフィルタによって静止画像の周波数特性が劣化してしまうという問題がある。
すなわち、従来の輪郭補正装置では、ローパスフィルタ処理は動画像には必要であるが、静止画像には不要であるにも係わらず、動画像および静止画像の双方にローパルフィルタ処理を施しており、静止画像の周波数特性が劣化するという問題がある。
【０００５】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みてなされ、高画質な静止画像および動画像を提供できる輪郭補正装置および輪郭補正方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の問題点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の輪郭補正装置は、映像信号に含まれる輝度信号を用いて画像の垂直方向の輪郭補正を行う輪郭補正装置であって、映像信号から抽出された第１の輝度信号を垂直方向でフィルタリングして第２の輝度信号を生成する第１のフィルタ回路と、前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第２の輝度信号の高域成分を除去して第３の輝度信号を生成する第２のフィルタ回路と、前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第２の輝度信号を出力し、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第３の輝度信号を出力する選択手段とを有する。
【０００７】
本発明の輪郭補正装置では、先ず、第１のフィルタ回路において、映像信号から抽出された第１の輝度信号が垂直方向でフィルタリングされ、第２の輝度信号が生成される。次に、第２のフィルタ回路において、前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第２の輝度信号の高域成分が除去され、第３の輝度信号が生成される。次に、選択手段において、前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第２の輝度信号が出力され、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第３の輝度信号が出力される。
【０００９】
また、本発明の輪郭補正方法は、映像信号に含まれる輝度信号を用いて画像の垂直方向の輪郭補正を行う輪郭補正方法であって、映像信号から抽出された第１の輝度信号を垂直方向でフィルタリングして第２の輝度信号を生成し、前記映像信号に含まれる色信号との帯域が重複しないように前記第２の輝度信号の高域成分を除去して第３の輝度信号を生成し、前記映像信号が静止画像に関するものである場合に、前記第２の輝度信号を出力し、前記映像信号が動画像に関するものである場合に、前記第３の輝度信号を出力する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施形態に係わる輪郭補正装置およびその方法とビデオカメラについて図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の輪郭補正装置が用いられるビデオカメラ１の全体構成図である。
ここで、ビデオカメラ１は、ＮＴＳＣ規格における一般的な３板方式を採用している。
【００１１】
図１に示すように、ビデオカメラ１は、レンズ２、Ｒ−ｃｈプリズム３ａ、Ｇ−ｃｈプリズム３ｂ、Ｂ−ｃｈプリズム３ｃ、Ｒ−ｃｈＣＣＤ４ａ、Ｇ−ｃｈＣＣＤ４ｂ、Ｂ−ｃｈＣＣＤ４ｃおよび信号処理回路５を有する。
Ｒ−ｃｈプリズム３ａは、レンズ２を介して入射した光のうち、赤色の光をＲ−ｃｈＣＣＤ４ａに向けて指向する。
Ｇ−ｃｈプリズム３ｂは、レンズ２を介して入射した光のうち、緑色の光をＧ−ｃｈＣＣＤ４ｂに向けて指向する。
Ｂ−ｃｈプリズム３ｃは、レンズ２を介して入射した光のうち、青色の光をＢ−ｃｈＣＣＤ４ｃに向けて指向する。
【００１２】
Ｒ−ｃｈＣＣＤ４ａは、Ｒ−ｃｈプリズム３ａからの赤色の光を受光し、受光量に応じたＲ信号Ｓ４ａを生成し、これを信号処理回路５に出力する。
Ｇ−ｃｈＣＣＤ４ｂは、Ｇ−ｃｈプリズム３ｂからの緑色の光を受光し、受光量に応じたＧ信号Ｓ４ｂを生成し、これを信号処理回路５に出力する。
Ｂ−ｃｈＣＣＤ４ｃは、Ｂ−ｃｈプリズム３ｃからの青色の光を受光し、受光量に応じたＢ信号Ｓ４ｃを生成し、これを信号処理回路５に出力する。
【００１３】
以下、図１に示す信号処理回路５について説明する。
図２は、図１に示す信号処理回路５の構成図である。
図２に示すように、信号処理回路５は、ＲＧＢ信号処理ブロック１０、輪郭補正ブロック１１、色信号処理ブロック１２、輝度信号処理ブロック１３および信号フォーマット変換ブロック１４を有する。
信号処理回路５は、例えば、輝度信号Ｙと色差信号（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）とを多重化したコンポジット信号、あるいは、輝度信号Ｙと色信号とを別々に扱うＹ／Ｃ分離信号を、出力信号Ｓ５として出力する。
【００１４】
ＲＧＢ信号処理ブロック１０は、図１に示すＲ−ｃｈＣＣＤ４ａ、Ｇ−ｃｈＣＣＤ４ｂおよびＢ−ｃｈＣＣＤ４ｃから入力したＲ信号Ｓ４ａ，Ｇ信号Ｓ４ｂおよびＢ信号Ｓ４ｃから輝度信号Ｓ１０ｄを生成し、これを輪郭補正ブロック１１に出力する。
また、ＲＧＢ信号処理ブロック１０は、Ｒ信号Ｓ４ａ，Ｇ信号Ｓ４ｂおよびＢ信号Ｓ４ｃを、Ｒ信号Ｓ１０ａ，Ｇ信号Ｓ１０ｂおよびＢ信号Ｓ１０ｃとして色信号処理ブロック１２および輝度信号処理ブロック１３に出力する。
【００１５】
色信号処理ブロック１２は、ＲＧＢ信号処理ブロック１０からのＲ信号Ｓ１０ａ，Ｇ信号Ｓ１０ｂおよびＢ信号Ｓ１０ｃから色信号Ｓ１２を生成し、これを信号フォーマット変換ブロック１４に出力する。
信号フォーマット変換ブロック１４は、出力フォーマット信号Ｓ２０がＹ／Ｃ分離信号を出力することを示す場合（静止画像を出力する場合）には、色信号処理ブロック１２からの色信号Ｓ１２および輝度信号処理ブロック１３からの輝度信号Ｓ１３をそのまま出力信号Ｓ１５として出力する。
また、信号フォーマット変換ブロック１４は、出力フォーマット信号Ｓ２０がコンポジット信号を出力することを示す場合（動画像を出力する場合）には、色信号Ｓ１２を帯域制限した後に副搬送波を使って輝度信号Ｓ１３に多重化した出力信号Ｓ１５を生成および出力する。
【００１６】
以下、輪郭補正ブロック１１について説明する。
図３は、図２に示す輪郭補正ブロック１１の構成図である。
図３に示すように、輪郭補正ブロック１１は、遅延回路３０，３１、乗算回路３２，３３，３４、加算回路３５、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３６およびスイッチ回路３７を有する。
ここで、遅延回路３０，３１、乗算回路３２，３３，３４および加算回路３５によって、垂直フイルタ４０が構成される。
【００１７】
乗算回路３２は、入力した輝度信号Ｓ１０ｄに所定の係数を乗算した乗算結果Ｓ３２を加算回路３５に出力する。
遅延回路３０は、輝度信号Ｓ１０ｄを１水平期間だけ遅延させた遅延信号Ｓ３０を遅延回路３１および乗算回路３３に出力する。
乗算回路３３は、遅延信号Ｓ３０に所定の係数を乗算した乗算結果Ｓ３３を加算回路３５に出力する。
【００１８】
遅延回路３１は、遅延信号Ｓ３０を１水平期間だけ遅延させた遅延信号Ｓ３１を乗算回路３４に出力する。
乗算回路３４は、遅延信号Ｓ３１に所定の係数を乗算した乗算結果Ｓ３４を加算回路３５に出力する。
加算回路３５は、乗算結果Ｓ３２，Ｓ３３，Ｓ３４を加算した垂直フィルタ結果を輝度信号Ｓ４０としてローパスフィルタ３６およびスイッチ回路３７に出力する。
ここで、輝度信号Ｓ４０は、輝度信号Ｓ１０ｄを輪郭補正したものである。
【００１９】
ローパスフィルタ３６は、輝度信号Ｓ４０の高域成分を除去した輝度信号Ｓ３６をスイッチ回路３７に出力する。
ローパスフィルタ３６における輝度信号Ｓ４０の高域成分を除去によって、輝度信号と色信号とが重複する帯域を有さないようにする。
【００２０】
スイッチ回路３７は、出力フォーマット信号Ｓ２０がＹ／Ｃ分離信号を出力することを示す場合（静止画像を出力する場合）には、加算回路３５からの輝度信号Ｓ４０を輝度信号Ｓ１１として図２に示す輝度信号処理ブロック１３に出力する。
また、スイッチ回路３７は、出力フォーマット信号Ｓ２０がコンポジット信号を出力することを示す場合（動画像を出力する場合）には、ローパスフィルタ３６からの輝度信号Ｓ３６を輝度信号Ｓ１１として図２に示す輝度信号処理ブロック１３に出力する。
【００２１】
輝度信号処理ブロック１３は、ＲＧＢ信号処理ブロック１０からのＲ信号Ｓ１０ａ，Ｇ信号Ｓ１０ｂおよびＢ信号Ｓ１０ｃと、輪郭補正ブロック１１からの輝度信号Ｓ１１とから、輝度信号Ｓ１３を生成し、これを信号フォーマット変換ブロック１４に出力する。
【００２２】
以下、図２に示す信号処理回路５の動作について、図４に示すフローチャートを一部参照しながら説明する。
先ず、ＲＧＢ信号処理ブロック１０において、図１に示すＲ−ｃｈＣＣＤ４ａ、Ｇ−ｃｈＣＣＤ４ｂおよびＢ−ｃｈＣＣＤ４ｃから入力したＲ信号Ｓ４ａ，Ｇ信号Ｓ４ｂおよびＢ信号Ｓ４ｃに基づいて、輝度信号Ｓ１０ｄが生成され、これが輪郭補正ブロック１１に出力される。
また、Ｒ信号Ｓ４ａ，Ｇ信号Ｓ４ｂおよびＢ信号Ｓ４ｃが、Ｒ信号Ｓ１０ａ，Ｇ信号Ｓ１０ｂおよびＢ信号Ｓ１０ｃとして、ＲＧＢ信号処理ブロック１０から色信号処理ブロック１２および輝度信号処理ブロック１３に出力される。
【００２３】
次に、図３に示す輪郭補正ブロック１１の垂直フィルタ４０において、輝度信号Ｓ１０ｄに対して垂直方向におけるフィルタリング処理が行われ（図４に示すステップＳ１）、輪郭補正された輝度信号Ｓ４０が、スイッチ回路３７およびローパスフィルタ３６に出力される。輝度信号Ｓ４０は、ローパスフィルタ３６において、高域成分が除去され、輝度信号Ｓ３６となる。
【００２４】
次に、スイッチ回路３７において、図示しない選択信号生成ブロックから出力された出力フォーマット選択信号Ｓ２０に基づいて、図１に示す出力信号Ｓ５の形式が、Ｙ／Ｃ分離信号およびコンポジット信号のどちらを示すかが判断され（ステップＳ２）、Ｙ／Ｃ分離信号を出力することを示す場合（静止画像を出力する場合）には、加算回路３５からの輝度信号Ｓ４０が輝度信号Ｓ１１として図２に示す輝度信号処理ブロック１３に出力される。
一方、スイッチ回路３７において、出力フォーマット信号Ｓ２０がコンポジット信号を出力することを示す場合（動画像を出力する場合）には、ローパスフィルタ３６からの輝度信号Ｓ３６が輝度信号Ｓ１１として図２に示す輝度信号処理ブロック１３に出力される（ステップＳ３）。
【００２５】
次に、輝度信号処理ブロック１３において、ＲＧＢ信号処理ブロック１０からのＲ信号Ｓ１０ａ，Ｇ信号Ｓ１０ｂおよびＢ信号Ｓ１０ｃと、輪郭補正ブロック１１からの輝度信号Ｓ１１とから、輝度信号Ｓ１３が生成され、これが信号フォーマット変換ブロック１４に出力される。
【００２６】
次に、信号フォーマット変換ブロック１４において、出力フォーマット信号Ｓ２０がＹ／Ｃ分離信号を出力することを示す場合（静止画像を出力する場合）には、色信号処理ブロック１２からの色信号Ｓ１２および輝度信号処理ブロック１３からの輝度信号Ｓ１３が、そのまま出力信号Ｓ１５として出力される（ステップＳ５）。
また、信号フォーマット変換ブロック１４において、出力フォーマット信号Ｓ２０がコンポジット信号を出力することを示す場合（動画像を出力する場合）には、色信号Ｓ１２が帯域制限された後に副搬送波を使って輝度信号Ｓ１３に多重化され（ステップＳ４）、出力信号Ｓ１５として出力される（ステップＳ５）。
【００２７】
以上説明したように、ビデオカメラ１によれば、図３に示す輪郭補正ブロック１１において、Ｙ／Ｃ分離信号（静止画像）を出力する場合には、ローパスフィルタ３６の処理をバイパスした輝度信号Ｓ１１を出力し、コンポジット信号（動画像）を出力する場合には、ローパスフィルタ３６の処理を通過し、色信号と重複した帯域を持たない輝度信号Ｓ１１を出力する。
そのため、ビデオカメラ１によれば、静止画像を出力する場合に、輪郭補正時に静止画の輝度信号にローパスフィルタ処理が不要に施されることを回避でき、高画質な静止画像を提供できる。
その一方、ビデオカメラ１によれば、動画像を出力する場合には、輪郭補正時に動画像の輝度信号にローパスフィルタ処理を施して帯域制限を行い、適切なコンポジット信号を生成できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の輪郭補正装置および輪郭補正方法によれば、高画質な静止画像および動画像を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施形態の輪郭補正装置が用いられるビデオカメラの全体構成図である。
【図２】図２は、図１に示す信号処理回路の構成図である。
【図３】図３は、図２に示す輪郭補正ブロックの構成図である。
【図４】図４は、図３に示す輪郭補正ブロックにおける処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
２…レンズ、３ａ…Ｒ−ｃｈプリズム、３ｂ…Ｇ−ｃｈプリズム、３ｃ…Ｂ−ｃｈプリズム、４ａ…Ｒ−ｃｈＣＣＤ、４ｂ…Ｇ−ｃｈＣＣＤ、４ｃ…Ｂ−ｃｈＣＣＤ、５…信号処理回路、１０…ＲＧＢ信号処理ブロック、１１…輪郭補正ブロック、１２…色信号処理ブロック、１３…輝度信号処理ブロック、１４…信号フォーマット変換ブロック、３０，３１…遅延回路、３２，３３，３４…乗算回路、３５…加算回路、３６…ローパスフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003948106.tif 000004
【図４】
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