JPH0614749B2 - テレビジヨン画面内のエツジ検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、ＮＴＳＣ方式等のカラーテレビジョン映像信
号の動き適応型Ｙ／Ｃ分離などに使用される画面内のエ
ッジ検出回路に関するものである。

従来の技術 ＮＴＳＣ方式、あるいは高精細テレビジョン（ＥＤＴ
Ｖ）等これに準ずる方式のテレビジョン受像機では、動
き適応型Ｙ／Ｃ分離や動き適応型走査線補間などが行わ
れる。

動き適応型の信号処理を行うにはその前提として高精度
の動き検出を行うことが必要になるが、カメラのぶれや
同期のゆらぎなどによって画面内のエッジ部分では偽の
動き検出信号が発生しやすい。このような偽の動き検出
信号の発生を防ぐため、画面内のエッジを検出し、エッ
ジ近傍では動き検出の感度を低下させるという、いわゆ
る広げエッジの手法が用いられる。

従来、画面内のエッジ検出は、隣接フレームの映像信号
どうしを加算することにより、フレーム間で色副搬送波
の位相が反転する色信号成分を消去して輝度信号成分の
みを抽出し、更にこの輝度信号の高域成分を高域通過濾
波回路で抽出することにより行っている。

発明が解決しようとする問題点 上記従来のエッジ検出方式には、エッジの垂直成分を抽
出できないこと、画面の動きによって偽のエッジ検出信
号が発生しやすいこと、更には色信号のエッジを検出で
きないことなどの問題がある。

発明の構成 問題点を解決するための手段 上記従来技術の問題点を解決する本発明のエッジ検出回
路は、映像信号とその２水平走査線前の映像信号との差
の絶対値が所定の基準値を越えた時にエッジの垂直成分
検出信号を出力する垂直成分検出部と、水平走査線上で
色副搬送波の周期に等しい時間差を有する映像信号間の
差の絶対値がサンプリング周期の所定倍数の期間にわた
って連続的に所定の基準値を越え、かつこれら映像信号
間の差の極性が前記サンプリング周期の所定倍数の期間
にわたって連続的に一致した時にエッジの水平成分検出
信号を出力する水平成分検出部と、これら垂直、水平成
分検出部の出力の論理和をエッジ検出信号として出力す
る論理和回路とを備えている。

以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のエッジ検出回路の構成を
示すブロック図である。

このエッジ検出回路は、垂直成分検出部１０と、水平成
分検出部２０と、これら両検出部の検出出力の論理和を
とりエッジ検出信号を作成する論理和回路３０とから構
成されている。

垂直成分検出部１０は、供給された離散的なディジタル
映像信号のそれぞれに１水平走査線（ライン）分の遅延
を与える遅延回路１１，１２、減算器１３、絶対値回路
１４、比較回路１５及び基準値保持回路１６を備えてい
る。

水平成分検出部２０は、供給された離散的なディジタル
映像信号列に色副搬送波の周期分の遅延を与える遅延回
路２１、減算器２２、絶対値回路２３、比較回路２４、
基準値保持回路２５及びパターンフィルタ２６を備えて
いる。

入力端子ＩＮには、ＮＴＳＣ方式のカラーテレビジョン
映像信号が、色副搬送波周波数の４倍のサンプリング周
波数でサンプリングされディジタル化された離散的なデ
ィジタル画素信号列が供給される。

入力端子ＩＮ上のディジタル映像信号は、遅延回路１１
の入力端子と減算器１３の一方の入力端子に供給され
る。減算器１３は、この映像信号から遅延回路１１、１
２を経て他方の入力端子に供給される２ライン前の映像
信号を減算し、両者の差信号を出力する。２ライン分の
時間差を有する映像信号どうしは、色副搬送波の位相が
同相であるため、この差信号は、輝度信号に関するライ
ン間差信号成分ΔＹ_Ｌと色信号に関するライン間差信号
成分ΔＣ_Ｌの和（ΔＹ_Ｌ＋ΔＣ_Ｌ）となる。

このライン間差信号は、絶対値回路１４において、無極
性の振幅信号に変換され、比較回路１５において、基準
値保持回路１６に保持されている所定の基準値と比較さ
れる。比較回路１５は、差信号の絶対値が基準値未満で
あれば論理の“０”を出力し、差信号の絶対値が基準値
以上であれば論理“１”を出力する。従って、表示画面
内にエッジの垂直成分が出現し、ライン間差信号の絶対
値が所定の基準値を越えると、比較回路１５の出力は
“０”から“１”に反転する。

一方、垂直成分検出部１０内の遅延回路１１から出力さ
れた映像信号列は、水平成分検出部２０内の遅延回路２
１の入力端子と減算器２２の一方の入力端子に供給され
る。この遅延回路２１は、それぞれが１サンプリング周
期の遅延時間を有する遅延素子Ｄの４段縦列接続で構成
されており、全体としてサンプリング周期の４倍、すな
わち色副搬送波の周期に等しい遅延時間を与える。

以下、説明の便宜上、同一ライン上で色副搬送波の周期
に等しい時間差を有する映像信号どうしを「隣接画素信
号」と称する。

減算器２２は、上記一方の入力端子に供給された映像信
号から遅延回路２１を経て他方の入力端子に供給される
直前の隣接画素信号を減産し、両者の差信号を出力す
る。これら隣接画素信号どうしの差信号は、輝度信号の
差成分ΔＹ_Ｄと色信号の差成分ΔＣ_Ｄの和（ΔＹ_Ｄ＋Δ
Ｃ_Ｄ）となる。

この隣接画素信号の差信号は、絶対値回路２３におい
て、無極性の振幅信号に変換され、比較回路２４におい
て、基準値保持回路２５に保持されている所定の基準値
と比較される。比較回路２５は、差信号の絶対値が基準
値未満であれば論理の“０”を出力し、差信号の絶対値
が基準値以上であれば論理の“１”を出力する。従っ
て、表示画素内にエッジの水平成分が出現し、差信号の
絶対値が所定の基準値を越えると、比較回路２４の出力
は“０”から“１”に反転する。

上記比較回路２４から出力された水平成分検出信号は、
パターン、フィルタ２６に供給される。

このパターン・フィルタ２６は、供給された水平成分検
出信号に１サンプリング周期の遅延を与える遅延素子３
１、３２、３５、３６、論理積回路３３、３８及び極性
一致判定回路３７から構成されている。

比較回路２４から出力された水平成分検出信号は、パタ
ーン・フィルタ２６内の遅延素子３１と論理積回路３３
の第１の入力端子に供給される。この論理積回路３３の
第２、第３の入力端子には、遅延素子３１から出力され
る１サンプリング周期前の水平成分検出信号と、遅延素
子３２から出力される更に１サンプリング周期前の水平
成分検出信号がそれぞれ供給される。論理積検出回路３
３は上記三つの入力端子に供給される信号がいずれにも
論理の“１”である時、すなわち水平成分検出信号がサ
ンプリング周期の３倍の期間にわたって連続して“１”
となった時に、論理の“１”を出力する。

一方、減算器２２から出力された隣接画素信号間の差信
号は、パターン・フィルタ２６内の遅延素子３５と極性
一致判定回路３７の第１の入力端子に供給される。この
極性一致判定回路３７の第２、第３の入力端子には、遅
延素子３５から出力される１サンプリング周期前の隣接
画素信号間の差信号と、遅延素子３６から出力される更
に１サンプリング周期前の隣接画素信号間の差信号がそ
れぞれ供給される。極性一致判定回路３７は、上記三つ
の入力端子に供給される信号がいずれにも同一極性であ
る時、すなわち隣接画素信号間の差信号がサンプリング
周期の３倍の期間にわたって連続して同一極性となった
時に、論理の“１”を出力する。

上記パターン・フィルタ２６の機能を、第２図と第３図
の概念図によって捕捉する。

第２図と第３図において、横軸はサンプリング時点で目
盛られた時間である。

まず、各サンプリング時点の映像信号が第２図（Ａ）に
例示するように変化するものとする。各サンプリング時
点において、減算器２２は、その時点の映像信号から４
サンプリング周期前の映像信号を減産することにより、
第２図（Ｂ）に示すような隣接画素信号間の差信号を出
力する。基準値保持回路２５に保持されている基準値が
第２図（Ｂ）に点線で示す値であれば、比較回路２４か
ら出力される比較結果は、第２図（Ｃ）に例示するよう
に、サンプリング時点ｎにおいて、“１”に反転し、以
後少なくとも５サンプリング時点にわたって連続的に
“１”を保つ。一方、減算器２２から出力される差信号
の極性は、第２図（Ｄ）に示すように変化する。

この結果、サンプリング時点（ｎ＋２）において、論理
積回路３３と極性一致判定回路３８の出力がいずれも論
理の“１”となり、論理和回路３０に水平成分の検出信
号が供給される。

これに対して、各サンプリング時点の映像信号が第３図
（Ａ）に例示するように変化するものとする。各サンプ
リング時点において、減算器２２は、その時点の映像信
号から４サンプリング周期前の映像信号を減算すること
により、第３図（Ｂ）に示すような隣接画素信号間の差
信号を出力する。

基準値保持回路２５に保持されている基準値が第２図
（Ｂ）に点線で示す値であれば、比較回路２４から出力
される比較結果は、第３図（Ｃ）に例示するように、サ
ンプリング時点ｎにおいて“１”に反転し、以後サンプ
リング時点ｎ＋２まで連続的に“１”を保つ。一方、減
算器２２から出力される差信号の極性は、第２図（Ｄ）
に示すように変化する。

この結果、サンプリング時点（ｎ＋２）において、論理
積回路３３の出力は論理の“１”となるが、極性一致判
定回路３８の出力は論理の“０”であるため論理和回路
３０には水平成分の検出信号が供給されない。このよう
に、パターン・フィルタを設置することにより、雑音な
どで生ずる孤立波形や振動波形をエッジとして誤検出す
ることが有効に防止される。

論理和回路３０は、垂直成分検出部１０から出力される
垂直成分検出信号と、水平成分検出部２０から出力され
る水平成分検出信号との論理和をとってエッジ検出信号
を作成し、これを出力端子ＯＵＴに出力する。

発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明のエッジ検出回路
は、映像信号とその２水平走査線前の映像信号との差の
絶対値が所定の基準値を越えた時にエッジの垂直成分検
出信号を出力する垂直成分検出部を備えているので、エ
ッジの水平成分だけでなく垂直成分をも検出できるとい
う効果が奏される。

また、本発明のエッジ検出回路は、１フレーム内の映像
信号からエッジの垂直、水平成分を検出する構成である
から、画面の動きによって偽のエッジを検出することが
なくなり、動き適応制御型の各種映像信号処理のための
エッジ検出に高精度のエッジ検出信号を供給できる。

また、本発明のエッジ検出回路は、輝度信号と色信号の
双方について差信号を検出する構成であるから、輝度信
号のエッジだけでなく色信号のエッジも検出できるとい
う効果が奏される。

さらに、本発明のエッジ検出回路は、パターン・フィル
タを通して水平エッジを検出する構成であるから、雑音
などにより生じる孤立波形や振動波形をエッジとして誤
検出することがなくなり、検出精度が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のエッジ検出回路の構成を示
すブロック図、第２図、第３図は第１図のパターン・フ
ィルタ２６の機能を説明するための概念図である。 １０……垂直成分検出部、２０……水平成分検出部、３
０……論理和回路、１１、１２……１ライン分の遅延回
路、１３……減算器、１４……絶対値回路、１５……比
較回路、２１……色副搬送波の周期分の遅延回路、２２
……減算器、２３……絶対値回路、２４……比較回路、
２６……パターン・フィルタ、３１、３２、３５、３６
……１サンプリング周期分の遅延回路、３３、３８……
論理積回路、３７……極性一致回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＮＴＳＣ又はこれに準ずる方式のカラーテ
   レビジョン映像信号によって表示される画面内のエッジ
   を、対応のディジタル映像信号列から検出する回路であ
   って、 映像信号と２水平走査線前の映像信号との差の絶対値が
   所定の基準値を越えた時にエッジの垂直成分検出信号を
   出力する垂直成分検出部と、 水平走査線上で色副搬送波の周期に等しい期間差を有す
   る映像信号間の差の絶対値がサンプリング周期の所定倍
   数の期間にわたって連続的に所定の基準値を越え、かつ
   これら映像信号間の差の極性が前記サンプリング周期の
   所定倍数の期間にわたって連続的に一致した時にエッジ
   の水平成分検出信号を出力する水平成分検出部と、 これら垂直、水平成分検出部の出力の論理和をエッジ検
   出信号として出力する論理和回路とを備えたことを特徴
   とするテレビジョン画面内のエッジ検出回路。