(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力映像信号を受け、該入力映像信号を微分して得られる微分映像信号に関連した輪郭補正用信号を出力する輪郭補正用信号生成手段と、
前記入力映像信号と前記輪郭補正用信号とを受け、前記入力映像信号と前記輪郭補正用信号とを加算して輪郭補正済み映像信号を出力する信号加算手段と、
を備え、
前記輪郭補正用信号生成手段は、
前記入力映像信号の最大表示解像度に基づきテーリング時間幅を決定する輪郭補正量決定手段と、
前記テーリング時間幅が生じるように、前記入力映像信号を微分して前記微分映像信号を生成する信号微分手段とを含み、
前記輪郭補正量決定手段は、前記最大表示解像度に基づき補正振幅量をさらに決定し、
前記輪郭補正用信号生成手段は、
前記補正振幅量のエッジ変化が生じるように、前記微分映像信号を振幅調整して前記輪郭補正用信号を出力する振幅量調整手段をさらに含む、
輪郭補正装置。
【請求項２】
前記輪郭補正量決定手段は、前記最大表示解像度の変化に対して第１及び第２の傾きで変化させて前記テーリング時間幅及び前記補正振幅量をそれぞれ決定する、
請求項１記載の輪郭補正装置。
【請求項３】
前記輪郭補正量決定手段は、外部制御信号に基づき前記第１及び第２の傾きを変更する、
請求項２記載の輪郭補正装置。
【請求項４】
前記輪郭補正用信号生成手段は、
前記入力映像信号の同期信号に基づき同期信号の周波数をカウントする周波数カウント手段をさらに備え、
前記輪郭補正量決定手段は、前記同期信号の周波数に基づき前記最大表示解像度を検知する、
請求項１ないし請求項３のうち、いずれか１項に記載の輪郭補正装置。
【請求項５】
前記輪郭補正量決定手段は予め処理内容がプログラムされたマイクロコンピュータを含む、
請求項１ないし請求項４のうち、いずれか１項に記載の輪郭補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスプレイモニタ等の映像表示機器における映像信号処理制御装置に係わり、輪郭補正として映像信号のエッジにアンダーシュート及びオーバーシュートを付加し、輪郭を際立たせ視認性を増す輪郭補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。図７で示した輪郭補正装置はテレビジョン受像器等の映像信号の輪郭補正を行う装置である。同図に示すように、映像信号入力端子２０より得られる入力映像信号Ｓ２０は遅延回路２１、マルチミキサ２３及び解像度検出部２４に付与される。
【０００３】
解像度検出部２４は入力映像信号Ｓ２０の輝度信号から解像度を検出して、検出した解像度に基づき遅延回路２１及び遅延回路２２の遅延時間ΔＴを決定し、その遅延時間指示信号Ｓ２４を遅延回路２１及び遅延回路２２に与える。
【０００４】
以下、解像度検出部２４の解像度検出動作を詳述する。解像度検出部２４は、入力映像信号Ｓ２０からＹ／Ｃ分離して得られる輝度信号を微分して微分パルスを発生させ、１水平期間における微分パルス（明暗変化時に発生）の立ち上がりを所定の閾値で切ってカウントし、得られたカウント数を解像度（水平解像数）として検出する。すなわち、解像度検出部２４は映像の明暗の粗密状態で解像度を検出する。
【０００５】
遅延回路２１は入力映像信号Ｓ２０を遅延時間ΔＴ遅延させて得られる遅延映像信号Ｓ２１を出力し、遅延回路２２は遅延映像信号Ｓ２１を遅延時間ΔＴ遅延させて得られる遅延映像信号Ｓ２２を出力する。遅延回路２１及び遅延回路２２の遅延時間ΔＴは遅延時間指示信号Ｓ２４に基づき設定される。
【０００６】
マルチミキサ２３は入力映像信号Ｓ２０，遅延映像信号Ｓ２１及び遅延映像信号Ｓ２２を受け、これらの信号Ｓ２０〜Ｓ２２を合成して輪郭補正信号Ｓ２３を出力する。具体的には、（Ｓ２１−Ｓ２０）＋（Ｓ２１−Ｓ２２）の加減算処理を行うことによって、輪郭補正信号Ｓ２３を出力する。
【０００７】
加算部２５は、遅延映像信号Ｓ２１と輪郭補正信号Ｓ２３とを加算することにより、入力映像信号Ｓ２０を輪郭補正した信号として、補正済み映像信号Ｓ２５を出力する。
【０００８】
図８は図７の輪郭補正装置の輪郭補正動作を示すタイミング図である。同図に示すように、前述した信号Ｓ２０〜Ｓ２２の加減算処理によって輪郭補正信号Ｓ２３が得られ、遅延映像信号Ｓ２１と輪郭補正信号Ｓ２３とを加算することにより補正済み映像信号Ｓ２５を得ている。
【０００９】
また、パソコンのディスプレイモニタ等の広範囲なドットクロック（１ドットを表示するためのクロック）のビデオ信号を表示する映像表示機器には、一般的に赤、緑、青の３つの映像信号と水平同期信号及び垂直同右記信号からなり、このようなディスプレイモニタ等に図７で示した輪郭補正装置を用いる場合は、赤、緑、青の３つの映像信号それぞれに対して図７で示した輪郭補正装置による輪郭補正が行われることになる。
【００１０】
したがって、従来の輪郭補正装置の輪郭補正方法は、同じドットクロックのビデオ信号、つまり最大表示解像度が一定であり輪郭補正量の変化の時間幅が小さい映像信号に対しては有効に働く。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２０ＭＨｚから２５０ＭＨｚ程度の広範囲なドットクロックのビデオ信号に対しては、輪郭補正量の変化の時間幅が大きすぎるため、従来の輪郭補正装置の遅延回路を用いた輪郭補正では、遅延誤差による輪郭補正精度の劣化を回避することは困難であり、輪郭補正された映像の視認性の大幅な劣化を招くため実用レベルで輪郭補正を行うことは不可能に近いという問題点があった。
【００１２】
また、従来の輪郭補正装置は、輝度信号の微分パルスを所定の閾値で切ったカウント数を解像度と推定しているにすぎず、解像度自体の検出精度の信頼性にも問題があった。
【００１３】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、広範囲な解像度の映像信号に対して適切な輪郭補正を行うことが可能な輪郭補正装置を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る請求項１記載の輪郭補正装置は、入力映像信号を受け、該入力映像信号を微分して得られる微分映像信号に関連した輪郭補正用信号を出力する輪郭補正用信号生成手段と、前記入力映像信号と前記輪郭補正用信号とを受け、前記入力映像信号と前記輪郭補正用信号とを加算して輪郭補正済み映像信号を出力する信号加算手段とを備え、前記輪郭補正用信号生成手段は、前記入力映像信号の最大表示解像度に基づきテーリング時間幅を決定する輪郭補正量決定手段と、前記テーリング時間幅が生じるように、前記入力映像信号を微分して前記微分映像信号を生成する信号微分手段とを含み、前記輪郭補正量決定手段は、前記最大表示解像度に基づき補正振幅量をさらに決定し、前記輪郭補正用信号生成手段は、前記補正振幅量のエッジ変化が生じるように、前記微分映像信号を振幅調整して前記輪郭補正用信号を出力する振幅量調整手段をさらに含んでいる。
【００１７】
請求項２記載の輪郭補正装置において、前記輪郭補正量決定手段は、前記最大表示解像度の変化に対して第１及び第２の傾きで変化させて前記テーリング時間幅及び前記補正振幅量をそれぞれ決定している。
【００１８】
請求項３記載の輪郭補正装置において、前記輪郭補正量決定手段は、外部制御信号に基づき前記第１及び第２の傾きを変更している。
【００１９】
請求項４記載の輪郭補正装置において、前記輪郭補正用信号生成手段は、前記入力映像信号の同期信号に基づき同期信号の周波数をカウントする周波数カウント手段をさらに備え、前記輪郭補正量決定手段は、前記同期信号の周波数に基づき前記最大表示解像度を検知している。
【００２０】
請求項５記載の輪郭補正装置において、前記輪郭補正量決定手段は予め処理内容がプログラムされたマイクロコンピュータを含んでいる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態である輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、周波数カウント部３は同期信号入力端子１より得られる入力同期信号Ｓ１を受け、所定時間内における入力同期信号Ｓ１のエッジ変化数をカウントし、そのカウント値Ｓ３（すなわち、入力同期信号Ｓ１の周波数）を演算処理部４に出力する。入力同期信号Ｓ１としては水平同期信号及び垂直同期信号のうち少なくとも一方が考えられる。
【００２２】
予め処理内容がプログラムされたマイクロコンピュータで構成される演算処理部４はカウント値Ｓ３に基づき、入力映像信号Ｓ２の最大表示解像度を検知して、検知した最大表示解像度に基づき決定される輪郭テーリング時間幅ｔ及び輪郭補正振幅量ｈを規定する制御信号Ｓ４Ａ及びＳ４Ｂを輪郭補正テーリング時間調整部７及び輪郭補正振幅量調整部８に出力する。また、演算処理部４は外部入力端子６より得られる外部制御信号Ｓ６をさらに受け、外部制御信号Ｓ６の指示内容を考慮して制御信号Ｓ４Ａ及びＳ４Ｂを出力する。
【００２３】
輪郭補正テーリング時間調整部７は、映像信号入力端子２より得られる入力映像信号Ｓ２を受け、制御信号Ｓ４Ａで規定された時定数（輪郭テーリング時間幅ｔ）で入力映像信号Ｓ２を微分して微分映像信号Ｓ７を輪郭補正振幅量調整部８に出力する。
【００２４】
図２は輪郭補正テーリング時間調整部７の内部構成を示す回路構成図である。同図に示すように、輪郭補正テーリング時間調整部７は微分回路１１、ゲイン調整部１４及び出力部１５から構成される。
【００２５】
ゲイン調整部１４は入力映像信号Ｓ２を受け、入力映像信号Ｓ２のゲインを調整して次段の微分回路１１に与える。
【００２６】
微分回路１１は、コンデンサ１２及びＭＯＳＦＥＴ１３から構成され、コンデンサ１２の一方電極がゲイン調整部１４の出力に接続され、他方電極がＭＯＳＦＥＴ１３を介して接地されるとともに、次段の出力部１５に接続される。ＭＯＳＦＥＴ１３のゲートには演算処理部４からの制御信号Ｓ４Ａが印加される。
【００２７】
したがって、ＭＯＳＦＥＴ１３は制御信号Ｓ４Ａによってオン抵抗値が変化する可変抵抗（電子ボリューム）として機能し、ＭＯＳＦＥＴ１３のオン抵抗値とコンデンサ１２の容量値とによって輪郭テーリング時間幅ｔが決定する。輪郭テーリング時間幅ｔはＭＯＳＦＥＴ１３のオン抵抗値の変化に対して所定の傾きで変化する。
【００２８】
そして、コンデンサ１２の他方電極より得られる信号が出力バッファ等の出力部１５を介して、微分映像信号Ｓ７として出力される。
【００２９】
図３はＭＯＳＦＥＴ１３のゲート−ソース間電圧とドレイン−ソース間抵抗（ＭＯＳＦＥＴ１３のオン抵抗）との関係を示すグラフである。同図に示すように、ＭＯＳＦＥＴ１３は、ゲート−ソース間電圧の上昇とともにドレイン−ソース間抵抗は上昇する特性を有している。
【００３０】
演算処理部４は、図３で示したＭＯＳＦＥＴ１３の特性を考慮して、検知した最大表示解像度の変化に対して第１の傾きでドレイン−ソース間抵抗が変化するように、制御信号Ｓ４Ａ（ゲート電圧）を出力する。例えば、図４に示すように、最大表示解像度比に対し傾きＫ（＝−ｂ／ａ）でドレイン−ソース間抵抗が変化するように、制御信号Ｓ４Ａを出力してゲート−ソース間電圧を規定する。なお、ＭＯＳＦＥＴ１３のソースは接地されているため、制御信号Ｓ４Ａの電圧がそのままゲート−ソース間電圧となる。
【００３１】
また、演算処理部４は、見知した最大表示解像度の変化に対して第２の傾きで輪郭補正振幅量ｈが変化するように制御信号Ｓ４Ｂを出力する。
【００３２】
さらに、演算処理部４は、外部制御信号Ｓ６の制御データ値に基づき第１及び第２の傾きを変更する。
【００３３】
図１に戻って、輪郭補正振幅量調整部８は、制御信号Ｓ４Ｂで規定された輪郭補正振幅量ｈのエッジ変化が得られるように、微分映像信号Ｓ７を増幅して輪郭補正振幅量ｈ及び輪郭テーリング時間幅ｔの輪郭補正用信号Ｓ８を加算部５に出力する。
【００３４】
加算部５は入力映像信号Ｓ２と輪郭補正用信号Ｓ８とを加算して輪郭補正済み映像信号Ｓ９を映像信号出力端子９に出力する。
【００３５】
図５は本実施の形態の輪郭補正装置の輪郭補正動作を示す波形図である。同図に示すように、輪郭補正用信号Ｓ８が、輪郭テーリング時間幅ｔ及び輪郭補正振幅量で入力映像信号Ｓ２を微分した信号となり、入力映像信号Ｓ２と輪郭補正用信号Ｓ８とを加算して得られる輪郭補正済み映像信号Ｓ９が、入力映像信号Ｓ２の立ち上がりを強調したオーバーシュートと立ち下がりエッジを強調したアンダーシュートが付加された信号となることがわかる。
【００３６】
このように、本実施の形態は、入力同期信号Ｓ１の周波数に基づき最大表示解像度を検知している。パソコンのディスプレイモニタ等の映像信号の最大表示解像度は同期信号（水平同期信号あるいは垂直同期信号）の周波数によって一意に決定するため、入力同期信号Ｓ１の周波数を周波数カウント部３によってカウントすることにより、正確に入力映像信号Ｓ２の最大表示解像度を検知することができる。
【００３７】
その結果、入力映像信号Ｓ２の最大表示解像度に応じて適切な輪郭テーリング時間幅ｔ及び輪郭補正振幅量ｈの輪郭強調が行われるため、精度の良い輪郭補正を行うことができる。
【００３８】
加えて、本実施の形態は、ＣＲ微分回路の抵抗値を変化させることにより輪郭テーリング時間幅ｔを変化させているため、ドットクロック周波数が２０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚ程度の変動して入力映像信号Ｓ２の最大表示解像度が広範囲に変動しても、最大表示解像度に対して一次関数的にドレイン−ソース間抵抗が変化させるように、制御信号Ｓ４Ａを出力ＭＯＳＦＥＴ１３のゲートに出力することにより、適切な輪郭テーリング時間幅ｔを設定することができる。
【００３９】
その結果、広範囲な最大表示解像度に対応して適切な輪郭テーリング時間幅ｔを設定することができるため、輪郭補正済み映像信号Ｓ９に基づき、適度な輪郭補正が行われた視認性の好適な映像をディスプレイに表示することができる。
【００４０】
同様に、最大表示解像度に対して一次関数的に輪郭補正振幅量ｈが変化するように、制御信号Ｓ４Ｂを輪郭補正振幅量調整部８に出力することにより、適切な輪郭補正振幅量ｈを設定することができる。
【００４１】
さらに、外部から与える外部制御信号Ｓ６によって、最大表示解像度と輪郭テーリング時間幅ｔ及び輪郭補正振幅量ｈとの関係（第１及び第２の傾き）を変更することができるため、輪郭補正度合いの調整を外部から行うこともできる。
【００４２】
また、輪郭補正を行う輪郭補正テーリング時間調整部７の主要部である微分回路１１はコンデンサ１２とＭＯＳＦＥＴ１３のみから構成されるため、信号遅延によって輪郭補正を行う従来の構成に比べて、非常に簡単な構成で輪郭補正を実現することができる。
【００４３】
微分回路１１のＭＯＳＦＥＴ１３のゲートに印加する制御信号Ｓ４Ａによって輪郭テーリング時間幅ｔの制御を精度良く行っているため、入力映像信号Ｓ２に適合した輪郭テーリング時間幅ｔを設定して良質な輪郭補正を行うことができる。
【００４４】
加えて、入力映像信号Ｓ２の最大表示解像度の検知処理、最大表示解像度に基づく輪郭テーリング時間幅ｔ及び輪郭補正振幅量ｈを規定する制御信号Ｓ４Ａ及びＳ４Ｂの発生処理、外部制御信号Ｓ６による制御信号Ｓ４Ａ及びＳ４Ｂの調整処理をすべて、予め処理内容がプログラムされたマイクロコンピュータで構成される演算処理部４で一括して行うため、全体構成の簡略化を図ることができる。
【００４５】
図６は輪郭補正テーリング時間調整部７の他の構成を示す回路構成図である。同図に示すように、輪郭補正テーリング時間調整部７は微分回路１６、ゲイン調整部１４、出力部１５及び電圧電流変換部１９から構成される。ゲイン調整部１４及び出力部１５は図２で示した輪郭補正テーリング時間調整部７の構成と同様であるため説明は省略する。
【００４６】
微分回路１６は、コンデンサ１７及びバイポーラトランジスタ１８から構成され、コンデンサ１７の一方電極がゲイン調整部１４の出力に接続され、他方電極がバイポーラトランジスタ１８を介して接地されるとともに、次段の出力部１５に接続される。バイポーラトランジスタ１８のベースには電圧電流変換部１９からベース電流Ｓ１９が供給される。
【００４７】
電圧電流変換部１９は制御信号Ｓ４Ａに基づき、最大表示解像度に対し所定の傾きでバイポーラトランジスタ１８のエミッタ−コレクタ間抵抗が変化するように、ベース電流Ｓ１９を出力する。
【００４８】
したがって、バイポーラトランジスタ１８はベース電流Ｓ１９によってオン抵抗値が変化する可変抵抗（電子ボリューム）として機能し、バイポーラトランジスタ１８のオン抵抗値とコンデンサ１７の容量値とによって輪郭テーリング時間幅ｔが決定する。
【００４９】
このように、コンデンサ１７及びバイポーラトランジスタ１８によって微分回路を構成しても良い。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明における請求項１記載の輪郭補正装置は、輪郭補正用信号生成手段によって入力映像信号に適合した微分映像信号の時定数を設定することにより、良質な輪郭補正を行うことができる。
【００５１】
また、輪郭補正用信号生成手段において、微分映像信号を生成する微分回路は比較的簡単な回路構成で実現できるため、回路構成の簡略化を図ることができる。
【００５２】
加えて、請求項１記載の輪郭補正装置の輪郭補正量決定手段は、最大表示解像度に基づきテーリング時間幅を決定するため、最大表示解像度に応じた適切なテーリング時間幅の輪郭強調が行われることにより、精度の良い輪郭補正を行うことができる。
【００５３】
さらに、請求項１記載の輪郭補正装置の輪郭補正量決定手段は、最大表示解像度に基づき補正振幅量を決定するため、最大表示解像度に応じた適切な補正振幅量の輪郭強調が行われることにより、精度の良い輪郭補正を行うことができる。
【００５４】
請求項２記載の輪郭補正装置の輪郭補正量決定手段は、最大表示解像度の変化に対して第１及び第２の傾きで変化させてテーリング時間幅及び補正振幅量を決定するため、最大表示解像度の広範囲な変化に適合してテーリング時間幅及び補正振幅量を変化させることができる。
【００５５】
請求項３記載の輪郭補正装置の輪郭補正量決定手段は、外部制御信号に基づき第１及び第２の傾きを変更するため、外部から外部制御信号を与えることによりテーリング時間幅及び補正振幅量を微調整することができる。
【００５６】
請求項４記載の輪郭補正装置の輪郭補正量決定手段は、同期信号の周波数に基づき最大表示解像度を検知するため、同期信号の周波数により最大表示解像度が一意に決定する入力映像信号対して、その最大表示解像度を正確に検知することができる。
【００５７】
請求項５記載の輪郭補正装置の輪郭補正量決定手段は予め処理内容がプログラムされたマイクロコンピュータを含むため、最大表示解像度の検知、テーリング時間幅及び補正振幅量の決定をマイクロコンピュータで一括処理することにより、全体構成の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態である輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  図１の輪郭補正テーリング時間調整部の内部構成を示す回路構成図である。
【図３】  ＭＯＳＦＥＴの特性を示すグラフである。
【図４】  演算処理部によるＭＯＳＦＥＴの制御内容説明用のグラフである。
【図５】  本実施の形態の輪郭補正装置の輪郭補正動作説明用の波形図である。
【図６】  図１の輪郭補正テーリング時間調整部の他の内部構成を示す回路構成図である。
【図７】  従来の輪郭補正装置の構成を示すブロック図である。
【図８】  従来の輪郭補正装置の輪郭補正動作説明用の波形図である。
【符号の説明】
３  周波数カウント部、４  演算処理部、５  加算部、７  輪郭補正テーリング時間調整部、８  輪郭補正振幅量調整部。
【図１】
0003863317.tif 000002
【図２】
0003863317.tif 000003
【図３】
0003863317.tif 000004
【図４】
0003863317.tif 000005
【図５】
0003863317.tif 000006
【図６】
0003863317.tif 000007
【図７】
0003863317.tif 000008
【図８】
0003863317.tif 000009