JPH0330579A - Contour correction circuit - Google Patents

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はテレビジョンなどの画像信号の輪郭部を補正す
る輪郭補正回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an outline correction circuit for correcting the outline of an image signal of a television or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

テレビジョン画像などを鮮明に表示するため、画像信号
の輪郭部において信号周波数の高域レスポンスを強調す
る輪郭補正によるエツジ強調の機能により鮮鋭度の向上
を図ることが行なわれてきた。そして、これらの機能を
実現するために種々の形態の輪郭補正回路が考案されて
いる。In order to clearly display television images and the like, attempts have been made to improve the sharpness by using an edge enhancement function using contour correction that emphasizes the high-frequency response of the signal frequency in the contour portion of the image signal. In order to realize these functions, various types of contour correction circuits have been devised.

なおこの種の技術として関連するものに、テレビ誌第２
３巻、第７号、第５２９〜５３６頁等が挙げられる。In addition, related to this type of technology, TV magazine No. 2
Volume 3, No. 7, pages 529-536, etc.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来技術においては、エツジ強調の際に付加する補正信
号の特性と人間の視覚特性との関連についての配慮が十
分なされておらず、輪郭補正の特性が必ずしも視覚特性
には整合しないといった問題があった。In the conventional technology, sufficient consideration has not been given to the relationship between the characteristics of the correction signal added during edge enhancement and the human visual characteristics, and there is a problem that the characteristics of contour correction do not necessarily match the visual characteristics. Ta.

本発明の目的は視覚特性に整合した形態でエツジ強調を
実現する輪郭補正回路を提供することにある。An object of the present invention is to provide a contour correction circuit that realizes edge enhancement in a form that matches visual characteristics.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、画像信号の信号周波数帯域幅の大小に対応し
て、付加する輪郭補正信号の振幅レベルも変化させるこ
とにより、細かな絵柄から粗い絵柄の画像まで常に視覚
特性に整合した形態で輪郭補正を可能にしたものである
。By changing the amplitude level of the added contour correction signal in accordance with the signal frequency bandwidth of the image signal, the present invention provides contours that are always consistent with visual characteristics from fine to coarse patterns. This allows for correction.

また、視覚特性は視距離によっても特性が変化するため
、視距離によっても付加する輪郭補正信号の輪郭付加電
を変化させることにより、どの様な視聴環境のもとでも
常に視覚特性に最適な形態の輪郭補正を可能にしたもの
である。In addition, since the visual characteristics change depending on the viewing distance, by changing the contour addition power of the contour correction signal that is added depending on the viewing distance, the optimal form for the visual characteristics is always achieved under any viewing environment. This makes it possible to perform contour correction.

〔作用〕[Effect]

輪郭強調のための付加輪郭信号斌と鮮鋭度に関しては、
画像信号周波数の高い細がなパターンの絵柄では比較的
少ない付加量、逆に画像信号周波数の低い粗いパターン
の絵柄では付加量を多くすることにより、自然感を損な
わずに鮮鋭度を向上できることが前記テレビ誌、ＶｏＱ
２３．Ｎα７゜ｐｐ５２９〜５３６などで論じられてい
る。この事項は画像が占める信号帯域幅に応じて、視覚
特性に適合した最適な輪郭補正世が存在することを示唆
している。Regarding the additional contour signal and sharpness for contour enhancement,
Sharpness can be improved without sacrificing the natural feel by adding a relatively small amount of addition for a fine pattern with a high image signal frequency, and increasing the amount of addition for a coarse pattern of a low image signal frequency. Said TV magazine, VoQ
23. It is discussed in Nα7° pp. 529-536. This fact suggests that there is an optimal contour correction method suitable for visual characteristics, depending on the signal bandwidth occupied by the image.

したがって、フィルタ等により画像信号の信号帯域幅を
計測し、信号帯域幅が広い場合には付加量を少なめに、
信号帯域幅が狭い場合には付加量を多めになるような輪
郭補正の動作を行なう。そして、この動作を例えば画素
毎に適応的に行なうことにより、どの様な画像に対して
も常に視覚特性に整合した特性で輪郭補正が実現できる
。Therefore, measure the signal bandwidth of the image signal using a filter, etc., and if the signal bandwidth is wide, add less amount.
When the signal bandwidth is narrow, contour correction is performed such that the amount of addition is relatively large. By performing this operation adaptively, for example, on a pixel-by-pixel basis, contour correction can be realized with characteristics that always match the visual characteristics of any image.

〔実施例〕〔Example〕

以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

画像入力信号ｅｔｎは、遅延回路１２輪郭成分抽出回路
２９周波数帯域検出回路３にそれぞれの人力信号となる
。輪郭成分抽出回路２は人力信号の周波数高域成分より
輪郭補正信号ｅＨを抽出する。The image input signal etn becomes a manual signal for each of the delay circuit 12, contour component extraction circuit 29, and frequency band detection circuit 3. The contour component extraction circuit 2 extracts the contour correction signal eH from the high frequency component of the human input signal.

周波数帯域検出回路３は、入力信号の周波数帯域幅ｆｗ
を検出する。係数発生回路４は１周波数帯域幅ｆｗに応
じて輪郭補正信号の付加係数ｋを決定する。そして、乗
算回路５ではｅＭ、にの両各の掛は算を行ない、出力信
号としてｋ・θＮを発生する。加算回路６では、遅延回
路１で遅延調整した信号ｅｌｎに輪郭補正のための信号
ｋｅＨを加算して出力信号ｅｏ　（ｅｏ＝ｅｔｎ＋ｋｅ
Ｍ）を生成する。The frequency band detection circuit 3 detects the frequency band width fw of the input signal.
Detect. The coefficient generating circuit 4 determines the additional coefficient k of the contour correction signal according to one frequency bandwidth fw. Then, the multiplication circuit 5 multiplies both eM and , and generates k·θN as an output signal. In the adder circuit 6, the signal keH for contour correction is added to the signal eln whose delay has been adjusted in the delay circuit 1, and an output signal eo (eo=etn+ke
M) is generated.

第２図には係数発生回路４の入出力特性の一例を示す。FIG. 2 shows an example of the input/output characteristics of the coefficient generation circuit 4.

周波数帯域幅ｊｗが小さなもの程、付加係数にの値が大
きくなる特性で、この傾斜の大小で特性１から特性Ｎま
でのものを実現する。そして、本実施例では、例えば特
性選択信号によって視聴者の好みに応じて特性１〜Ｎの
ものを選択することができる。The smaller the frequency bandwidth jw is, the larger the value of the additional coefficient becomes, and characteristics 1 to N are realized depending on the magnitude of this slope. In this embodiment, characteristics 1 to N can be selected according to the viewer's preference using, for example, a characteristic selection signal.

次に、輪郭成分抽出回路２の一構成例を第３図に示す。Next, an example of the configuration of the contour component extraction circuit 2 is shown in FIG.

１画素遅延回路７でそれぞれ１画素ずっ遅ぶさせた信号
系列に係数乗算回路８でそれぞれへ 係数−１／４．１／２．−１／４を乗算し、これらを加
算回路９で加算することにより、水平方向の輪郭補正信
号ｅＨが抽出できる。The coefficient multiplier circuit 8 applies coefficients -1/4.1/2 to the signal series each delayed by one pixel in the one pixel delay circuit 7. By multiplying by -1/4 and adding these in the adder circuit 9, the horizontal contour correction signal eH can be extracted.

また、第４図は、垂直方向の輪郭補正回路を抽出するた
めの一構成例であり、ＩＨ遅延回路１０により１水平走
査線期間だけ遅延させた信号系列で同様にｅＭを抽出す
る。Further, FIG. 4 shows an example of a configuration for extracting a vertical contour correction circuit, in which eM is similarly extracted using a signal sequence delayed by one horizontal scanning line period by the IH delay circuit 10.

さらに、水平、垂直の２次元領域で輪郭補正信号を抽出
するための一構成例を第５図に示す。１画素遅延回路７
．係数乗算回路８．加算回路９゜ＩＨ遅延回路１０を組
み合せた構成の同図点線に示す２次元ＬＰＦで、水平、
垂直２次元周波数領域の低周波成分ｅＬを抽出する。そ
して、遅延回路１１で遅延させた人力信号ｅｌ□よりこ
のｅＬ成分を減算回路１２で引き算することにより輪郭
補正信号ｅｓ　（ｅＭ＝ｅｔｎ−８Ｌ）を抽出する。Further, FIG. 5 shows an example of a configuration for extracting contour correction signals in horizontal and vertical two-dimensional regions. 1 pixel delay circuit 7
．． Coefficient multiplication circuit 8. A two-dimensional LPF shown in the dotted line in the figure has a configuration in which an adder circuit 9° and an IH delay circuit 10 are combined, and horizontal,
A low frequency component eL in a vertical two-dimensional frequency domain is extracted. Then, by subtracting this eL component from the human input signal el□ delayed by the delay circuit 11 in the subtraction circuit 12, the contour correction signal es (eM=etn-8L) is extracted.

次に、周波数帯域検出回路３の一構成例を第６図に、ま
た、その−特性例を第７図、第８図に示す。この構成例
は、低域フィルタ、および帯域フィルタの組み合せによ
る場合である。Next, an example of the configuration of the frequency band detection circuit 3 is shown in FIG. 6, and examples of its characteristics are shown in FIGS. 7 and 8. This configuration example is a combination of a low-pass filter and a bandpass filter.

低域フィルタ特性のＬＰＦ回路１３、および帯域フィル
タ特性のＢＰＦ１回路１４．ＢＰＦ２回路１５．ＢＰＦ
Ｍ回路１６は、例えば第７図に示すような周波数特性を
有し、それぞれ０〜ｆｘ。An LPF circuit 13 with low-pass filter characteristics, and a BPF1 circuit 14 with bandpass filter characteristics. BPF2 circuit 15. BPF
The M circuit 16 has frequency characteristics as shown in FIG. 7, for example, and has frequency characteristics of 0 to fx, respectively.

１ｌＮｆｚ、　°０−＝、！２〜ｆ３，１°”’＊ｆＭ
〜ｆ阿＋１の周波数帯の信号成分の検出を行なう。1lNfz, °0−=,! 2~f3, 1°”'*fM
Detection of signal components in the frequency band of ~f+1 is performed.

レベル判定回路１７は、人力信号のレベル特定値以内の
場合にはＯ１特定値を越える場合には１といった信号を
発生する。したがって、この出力信号がＯの時には対応
する周波数帯には信号成分がないことをボしている。The level determination circuit 17 generates a signal such as 1 when the level of the human input signal is within the specified value and exceeds the O1 specified value. Therefore, when this output signal is O, it means that there is no signal component in the corresponding frequency band.

レベル判定回路１７の各出力信号は帯域幅判定回路１８
に人力され、信号成分の帯域幅の検出を行なって、帯域
幅に対応する出力信号ｆｗを決定する。この帯域幅の検
出は、例えば第８図に示す論理構成で実現できる。すな
わち、ＬＰＦに対応する入力信号が１．それ以外の人力
信号が０の場合には信号成分がｆｘ以下の周波数帯域で
あるので、出力信号ｆｗは例えばＪｌに対応する信号を
出力とする。また、ＢＰＦＩに対応した人力信号が１で
それ以外の人力信号が０の場合にはｆｗとしてｆｚを出
力する。以下、同様にして、信号４１Ｆ域幅に応じてｆ
ｘ〜ｊＩ４＋ｔが出力される。Each output signal of the level determination circuit 17 is transmitted to the bandwidth determination circuit 18.
The bandwidth of the signal component is detected manually, and the output signal fw corresponding to the bandwidth is determined. This detection of bandwidth can be realized, for example, by the logical configuration shown in FIG. That is, the input signal corresponding to the LPF is 1. When the other human input signals are 0, the signal component is in the frequency band below fx, so the output signal fw is a signal corresponding to Jl, for example. Further, when the human power signal corresponding to BPFI is 1 and the other human power signals are 0, fz is output as fw. Thereafter, in the same way, f
x~jI4+t is output.

なお、フィルタ類のカットオフ特性がオーバーラツプし
ているので、場合によっては隣接するフィルタ間、例え
ばＬ　Ｐ　ＦとＢＰＦＩ、ＢＰＦｌとＢ　Ｐ　Ｆ　２の
両者でその成分が検出されることもある。このような場
合には、例えばｆｗとしてｆｚ、あるいはｊδを出力と
するような論理構成で実現すればよい。そして、そのよ
うな論理構成を有する帯域幅判定回路は１例えばＲＯＭ
などを使用することで簡単に実現できる。Note that since the cutoff characteristics of the filters overlap, in some cases, the component may be detected between adjacent filters, for example, both LPF and BPFI, and BPFI and BPF2. In such a case, it may be realized by a logical configuration in which fz or jδ is output as fw, for example. A bandwidth determination circuit having such a logic configuration is one such as a ROM.
This can be easily achieved by using etc.

次に、係数発生回路４の一構成例を第９図、第１０図に
示す。Next, an example of the configuration of the coefficient generation circuit 4 is shown in FIGS. 9 and 10.

第９図の構成では、信号帯域幅を示すｆｗの人力信号に
対して、係数に発生回路１９は、例えばΔ 第２図に示した特性で、対応する付加係数ｋを出力する
。なお、特性１〜Ｎの選択は特性選択信号△ で行なわれる。このｋは平滑化回路２０において、飼犬
ば複数個の隣接画素間にわたる平均などの平滑処理を行
ない、最終的な係数ｋを生成する。なお、平滑処理は、
隣接画素間による水平方向の１次元、あるいは隣接走査
線間にわたる画素間によろ水平、垂直方向の２次元処理
のいずれででも実現できる。In the configuration shown in FIG. 9, the coefficient generation circuit 19 outputs a corresponding additional coefficient k having, for example, the characteristic Δ shown in FIG. Note that the selection of characteristics 1 to N is performed using a characteristic selection signal Δ. This k is subjected to smoothing processing such as averaging over a plurality of adjacent pixels in a smoothing circuit 20 to generate a final coefficient k. Note that the smoothing process is
This can be realized by either one-dimensional processing in the horizontal direction between adjacent pixels, or two-dimensional processing in the horizontal or vertical direction between pixels extending between adjacent scanning lines.

第１０図に示す構成は、平滑処理を時間方向を含んだ３
次元処理で実現する一例である。１フレーム遅延回路２
２で１フレ一ム期間遅延させた信号ｋｎに係数乗算回路
８でβ（βく１）を乗算し△ たβｋｎ、およびに信号は、平均化回路２１で例えば両
者の平均などの操作を行ない、平滑化回路２０で平滑処
理して最終的な付加係数ｋを生成する。この構成によれ
ば、雑音等により付加係数ｋがフレーム毎に変化するこ
とによる影響を除去できる。The configuration shown in FIG. 10 includes smoothing processing in the time direction.
This is an example of realization using dimensional processing. 1 frame delay circuit 2
The signal kn delayed by one frame period in step 2 is multiplied by β (β × 1) in the coefficient multiplication circuit 8, and the signal βkn and the signal are processed by an averaging circuit 21, for example, by averaging the two. , a smoothing circuit 20 performs smoothing processing to generate a final additional coefficient k. According to this configuration, it is possible to eliminate the influence caused by the addition coefficient k changing from frame to frame due to noise or the like.

以上、本実施例によれば、簡単な構成で常に視覚特性に
整合した輪郭補正が実現できる。As described above, according to this embodiment, contour correction that always matches visual characteristics can be realized with a simple configuration.

次に、本発明の他の一実施例を第１１図に示す。Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG.

この実施例では、輪郭補正信号に対し非線形な処理を付
加する点が異なっている。すなわち、輪郭成分抽出回路
２より抽出した輪郭補正信号ｅＨ１並びに遅延回路１に
より遅延調整させたｅ□□が非線形回路２３に人力され
る。This embodiment differs in that nonlinear processing is added to the contour correction signal. That is, the contour correction signal eH1 extracted from the contour component extracting circuit 2 and e□□ whose delay has been adjusted by the delay circuit 1 are manually input to the nonlinear circuit 23.

非線形回路２３では、たとえば第１２図に示すような特
性の非線形処理を行なう、すなわち、ｅｉｎの信号レベ
ルが大きい場合には、ｅＨ倍信号圧縮、ｅｌｎの信号レ
ベルが小さい場合にはｅＨ倍信号伸長した信号を出力信
号ｅＨとして出力する。この操作により、輝度の暗い領
域から明るい領域まで効果的な輪郭補正処理が実現でき
る。The nonlinear circuit 23 performs nonlinear processing with characteristics as shown in FIG. 12, for example, when the signal level of ein is high, the signal is compressed by eH times, and when the signal level of eln is low, the signal is expanded by times as much as eH. The resulting signal is output as an output signal eH. Through this operation, effective contour correction processing can be realized from areas with low brightness to areas with bright brightness.

次に、本発明の他の一実施例を第１３図に７１−す。Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. 13 71-.

この実施例は、信号周波数帯域、ならびに視ｈｔｓ　＝
−ｑによって適応的に輪郭補正の付加斌を変える場合の
ものである。This example shows that the signal frequency band as well as the visual hts =
This is a case where the addition of contour correction is adaptively changed by -q.

視距離判定回路２４により検出した視距［ｄｈをもとに
、係数発生回路２５では、例えば、第１４図に示すよう
に、視距離が大きくなる程付加係数にも多くなるような
特性によってｋを決定する。なお、輪郭成分抽出回路２
１周波数帯域検出回路３．係数発生回路２５は、第１図
に示した実流側と同様な構成で実現できる。Based on the viewing distance [dh detected by the viewing distance determining circuit 24, the coefficient generating circuit 25 calculates k based on the characteristic that the larger the viewing distance, the larger the additional coefficient, as shown in FIG. Determine. Note that the contour component extraction circuit 2
1 frequency band detection circuit 3. The coefficient generation circuit 25 can be realized with a configuration similar to that on the actual flow side shown in FIG.

本実施例によれば、いかなる視聴環境でも、常に視覚特
性に整合した形態で輪郭補正が実現できる。According to this embodiment, contour correction can always be performed in a form that matches visual characteristics in any viewing environment.

本実施例において、輪郭補正信号ｅにに非線形処理を付
加した場合の一構成例を第１５図に示す。FIG. 15 shows a configuration example in which nonlinear processing is added to the contour correction signal e in this embodiment.

動作等はこれまでの実施例から容易に理解ｉＪ能なため
、説明は省略する。Since the operation etc. can be easily understood from the previous embodiments, the explanation will be omitted.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、簡単な構成で視覚特性に整合した形態
のエツジ強調１輸郭補正が実現できるので、テレビジョ
ン画像などの画像信号の高画質化。According to the present invention, it is possible to realize edge enhancement 1 contour correction in a form that matches visual characteristics with a simple configuration, thereby improving the image quality of image signals such as television images.

高品位化に大きな効果がある。This has a great effect on improving quality.

なお、本発明は、アナログ、ディジタル、あるいは両者
の混在したいずれの形態でも適用可能なことは明らかで
ある。It is clear that the present invention can be applied to analog, digital, or a mixture of both.

また、本発明は、輝度信号２色差信号、あるいは３Ｍｔ
色信号のいずれに対しても有効なことも明らかである。Further, the present invention provides a luminance signal, two color difference signals, or a 3Mt
It is also clear that this method is effective for any color signal.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２図は第１
図の一特性図、第３図〜第５図は輪郭成分抽出回路の一
構成例、第６図〜第８図は周波数帯域検出回路の一構成
例、ならびに特性図、第９図、第１０図は係数発生回路
の一構成図である。 第１１図〜第１５図は本発明の他の実施例の全体構成図
、ならびに−特性図である。 １・・・遅延回路、２・・・輪郭成分抽出回路、：３・
・・周波数帯域検出回路、４・・・係数発生回路、５・
・・乗算回路、６・・・加算回路、７・・・１画素遅延
回路、８・・・係数乗算回路、９・・・加算回路、１０
・・・ＩＨ遅延回路、１１・・・遅延回路、１２・・・
減算回路、１３・・・ＬＰＦ回路、１４・・・Ｂ　Ｐ　
Ｆ１回路、１５・・・Ｂｉノド２回路、１６・・・ＢＰ
ＦＭ回路、１７・・・レベル判定回路、１８・・・帯域
幅判定回路、１９・・・係数に発生回路、２０・・・平
滑化回路、２１・・・平均化回路、２２・・・１フレー
ム遅延回路、２３・・・非線形回路、２４・・・視距離
判定回路、２５・・・係数発生回路。 メ 図 猶　４０ ￥；５１刀 第　３品 第 ６ 図 第 団 篤 図 第 図 循１０ 口 名 ノー 図 兵Ｉ２ 図 ２ ７レム１４ノ司晰FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention, and FIG.
One characteristic diagram in the figure, FIGS. 3 to 5 are configuration examples of the contour component extraction circuit, and FIGS. 6 to 8 are one configuration example of the frequency band detection circuit, and characteristic diagrams, FIGS. 9 and 10. The figure is a configuration diagram of a coefficient generation circuit. FIGS. 11 to 15 are overall configuration diagrams and characteristic diagrams of other embodiments of the present invention. 1... Delay circuit, 2... Contour component extraction circuit, :3.
...Frequency band detection circuit, 4...Coefficient generation circuit, 5.
...Multiplication circuit, 6... Addition circuit, 7... 1 pixel delay circuit, 8... Coefficient multiplication circuit, 9... Addition circuit, 10
...IH delay circuit, 11...delay circuit, 12...
Subtraction circuit, 13...LPF circuit, 14...B P
F1 circuit, 15...Bi node 2 circuit, 16...BP
FM circuit, 17...Level judgment circuit, 18...Bandwidth judgment circuit, 19...Coefficient generation circuit, 20...Smoothing circuit, 21...Averaging circuit, 22...1 Frame delay circuit, 23... Nonlinear circuit, 24... Viewing distance determination circuit, 25... Coefficient generation circuit. Me Zuyu 40 ¥; 51 Katana No. 3 Item 6 Figure No. Dan Atsushi Zu Zu Zuhan 10 Kumu no Zuhei I2 Figure 2 7 Rem 14 no Shishu