專利名稱：視頻信號輪廓校正電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從電視接收機或VTR再現(xiàn)的視頻信號的信號處理，尤其涉及用于增強視頻信號的輪廓的視頻信號輪廓校正電路。
由記錄/再現(xiàn)設備再現(xiàn)的視頻信號、通過電纜傳輸?shù)囊曨l信號、或者用電視攝像機成像的視頻信號一般取決于總傳輸頻帶損失高頻分量，視頻信號的陡峭上升波形或陡峭下降波形則損失該輪廓的銳度而形成圓角變化的波形，結果，監(jiān)視器屏幕上圖像的清晰度也損失。
采用一種利用電路來校正信號輪廓的輪廓校正電路。
圖5A是視頻信號輪廓校正的示范校正電路，21和22表示微分電路，23表示減法電路，用于從原始視頻信號減去輪廓校正信號。
圖5B在上述電路的相應位置示出信號波形，(A)是其形成視頻信號的拐點的輪廓由于電路特性而圓角變化的視頻信號波形，(B)是讓視頻信號波形(A)通過第一微分電路21形成的邊緣的諧波信號分量(一次微分)，以及(C)是進一步讓(B)的信號通過第二微分電路22形成的二次微分波形信號，結果該(C)是通過對諧波分量微分二次獲得的信號波形。
把已微分二次的信號波形提供給減法電路23，減法電路23從原始視頻信號減去所提供的信號波形，以形成其輪廓帶有陡峭地上升并如(D)中所示被增強的視頻信號拐點的信號。
如上所述，已被微分二次以校正視頻信號輪廓的的信號具有陡峭上升和陡峭下降的波形輪廓，然而，當輪廓校正增強時，高電平過沖Q和前沖P加到原始視頻信號上，結果將一不需要的幀加到原始視頻信號上而形成似乎不同于原始圖像的圖像。
另一方面，如果對視頻信號進行適度的微分，就不會得到銳變的輪廓。
本發(fā)明正是為了減輕上述問題，它是一視頻信號輪廓校正電路，包括第一微分電路，用于提取視頻信號的高頻分量，第二微分電路，用于對第一微分電路的輸出微分，以及一相關器，第一微分電路的輸出、第一微分電路的反相輸出、以及第二微分電路的輸出施加于其上，其中例如分別對應相關器的強調信號的上升部分獲得一次微分輸出，對應該信號的下降部分獲得反相的一次微分輸出，對應該信號的中間部分獲得二次微分輸出，強調信號疊加到輸入信號上。
第一和第二濾波裝置可包括高頻帶通濾波器或正弦濾波器，另外可包括一延遲電路和用于減法運算該電路的輸入/輸出信號的減法器。
特別地在采用延遲電路的情況下，所有電路單元可容易地包括用于進行數(shù)字信號處理的視頻信號處理器。


圖1是本發(fā)明的一個實施例的視頻信號輪廓校正電路的方框圖。
圖2是在圖1所示相應點的信號波形的的信號波形圖。
圖3是用于形成輪廓校正信號的一詳細示范校正器的方框圖。
圖4是本發(fā)明另一實施例的方框圖。
圖5A和5B描述了輪廓校正和常規(guī)范例的原理。
圖1是本發(fā)明第一實施例的方框圖，標號1表示第一高通濾波器(HPF)，用于提取從輸入端Tin提供的視頻信號的諧波信號分量，標號2表示第二高通濾波器，用于對來自第一高通濾波器的輸出微分。
標號3表示一放大器，用于將信號電平放大到預定信號電平，標號4表示一反相放大器，用于將信號電平反相放大到預定信號電平，以及標號5表示一相關器，用于合成來自上述放大器3、反相放大器4、及第二高通濾波器2的輸出信號的預定信號電平，其中相關器5包括第一相關器5A，用于特別用于處理正極性信號，和第二相關器5B，用于特別處理負極性信號。
借助于一個加法器5C發(fā)送出從第一和第二相關器5A和5B提供的輪廓校正信號。標號6表示一延遲電路，用于將輸入視頻信號延遲預定時間量，由延遲電路6延遲了預定時間量的視頻信號與從上述加法器5C提供的輪廓校正信號一起由減法器7進行減法處理，從輸出端Tout送出經輪廓校正的視頻信號。
圖2示出在上述圖1的相應位置上的信號波形。
下面參見圖2描述信號處理。從輸入端Tin提供的具有經修整的上升部分的信號A通過第一高通濾波1進行微分，從而送出已在電平拐點微分的信號B，借助于放大器3送出具有圖2所示的信號電平的微分信號C。
信號B作為信號D從反相放大器4輸出。
微分信號B通過第二高通濾波器2，從而用第二高通濾波器對該波形的拐點微分，此時微分信號轉換為在垂直方向具有正極性和負極性的信號K，由放大器放大為具有信號電平E的信號，然后輸出。
從通過上述由相關器5進行信號處理所獲得的信號C、D及E合成一信號波形。
如下文所述，作為相關器5的組成部分的第一相關器5A首先提取相對的靜態(tài)信號C和具有銳變信號波形的信號E的正電平分量，通過提取信號C的上升波形得到前半部分，通過提取信號E的下降波形得到后半部分，以形成整個波形F。
第二相關器5B提取信號D和信號E的負分量，類似地通過提取相對的靜態(tài)信號D的上升波形得到后半部分，通過提取具有銳變波形的信號E的下降波形得到前半部分，從而形成整個信號波形G。
加法器5C把信號F與信號G相加，從而形成信號H。
通過從信號A減去信號H，信號A已由延遲電路6延遲了預定時間量，形成具有陡峭上升輪廓的信號J，從輸出端Tout輸出信號J作為經輪廓校正的視頻信號。
由于前沖部分P的電平和過沖部分Q的電平是一次微分波，該電平較低。此外，通過放大器3和8以及反相放大器4的增益電平設定調整該電平。
圖3是上述相關器5的詳細實例的方框圖。端子T1、T2和T3分別接收信號C、信號E和信號D。
50a到50l中具有“最大值”的是最大值選擇電路，用于從輸入信號中選擇最大值，50a到50l中具有“最小值”的是最小值選擇電路，用于從輸入信號中選擇最小值。
Z表示基準電壓源，其例如被設定為直流0電平，在該實施例中，該基準電壓源的信號提供到所有最大值選擇電路50(a，b，e和f)和最小值選擇電路50(c，d，g，和h)，但是另外，基準電源Z1，Z2，Z3和Z4可連接到點A，B，C和D，將它們在×標記處分離。
提供到相應最大值和最小值選擇電路和基準電壓值可隨視頻信號的電平和圖像質量而改變。
在第一相關器中，用最大值選擇電路50a提取第一微分相對靜態(tài)信號C的正電平，用最小值選擇電路50b提取二次微分信號E的正電平。
此外，用最小值選擇電路50c提取信號C的負電平(在這種情況下，為0)，用最小值選擇電路50d提取信號E的負電平。
在第二相關器中，具有一次微分波形的反相信號D的正電平(在這種情況下，為0)用最大值選擇電路50e提取，信號E的正電平用最大值選擇電路50f提取。
此外，信號D的負電平用最小值選擇電路50g提取，信號E的負電平用最小值選擇電路50h提取。
此外，在第一相關器中，最大值選擇電路50I輸出信號F，信號F包含信號C的相對漸升變化的前半部分和下降為0電平的信號E的陡峭變化波形部分，在這種情況下，最小值選擇電路50j的輸出表示0電平。
在第二相關器中，最小值選擇電路50k的輸出表示0電平，從最小值選擇電路50l獲得信號G，信號G由信號E的過零電平之后的陡峭下降部分的變化波形和由最小值選擇電路50l獲得的信號D的上升部分的變化波形組成。
因此，從加法器50p獲得信號H，加法器50p將加法器50m和加法器50n的輸出相加。
上述最大值選擇電路和最小值選擇電路可通過把開關電路與比較電路相結合而構成。
圖4是本發(fā)明另一實施例的方框圖。
該電路包括第一延遲電路11，第二延遲電路12，減法電路13和17，及加法電路14。
標號10包括第一延遲電路11和減法電路13，其稱為正弦濾波器。通過把第一延遲電路11的的輸入/輸出信號相減產生的輸出是具有眾所周知的一次微分信號波形的信號。
標號20表示稱為余弦濾波器部分，它包括作為正弦濾波器10的部分，減法器17的輸出對應于具有輸入信號的二次微分波形的信號。
因此，如圖3中所示，這些輸出通過放大器15、反相放大器16、及放大器18提供到相關器5，由減法器19從已由延遲電路11延遲的視頻信號中減去這些輸出，從而在如圖2所示的視頻信號的拐點進行銳變輸出校正，此時，在拐點用減小的前沖部分和過沖部分校正了輪廓。
在圖4所示示范電路的情況下，由于該電路包括延遲電路、減法電路和加法電路，這種電路對于對數(shù)字視頻信號按原樣進行信號處理的情況是有用的。
R表示一衰減器，用于調節(jié)(接近1/2)減法器17的輸出信號的直流分量，該輸出是二次微分輸出，所以為0。
在本發(fā)明中，利用正弦濾波器和余弦濾波器獲得微分輸出，所述正弦濾波器和余弦濾波器采用HPF或延遲電路，但是也可采用其他電路裝置，只要該電路可提取調頻信號分量，此外在這種情況下，獲得在拐點的前沖部分和過沖部分具有低峰值信號電平和在中點具有陡峭上升和下降斜率的已校正輪廓的信號。
此外，在上述實施例中，描述了視頻信號的上升拐點，但是本發(fā)明對于視頻信號的下降拐點也是有效的，并獲得在拐點的前沖部分和過沖部分具有低峰值信號電平和在中點具有陡峭上升和下降斜率的已校正輪廓的信號。
如上所述，按照本發(fā)明的視頻信號輪廓校正電路，執(zhí)行信號波形處理，從而在保持輪廓校正信號的前沖和過沖電平較低的同時上升部分和下降部分是陡峭的。
權利要求
1.一種視頻信號輪廓校正電路，包括第一微分電路，用于提取視頻信號的高頻分量；第二微分電路，用于對所述第一微分電路的輸出微分；以及一相關器，所述第一微分電路的輸出、所述第一微分電路的反相輸出。以及所述第二微分電路的輸出施加于其上，其中所述相關器提取在視頻信號的拐點之前的前半部分的所述第一微分電路的輸出，在所述拐點之后的后半部分的所述第一微分電路的反相輸出，以及所述第二微分電路的輸出的中間部分，把所述信號部分合成以形成輪廓校正信號；將輪廓校正信號疊加到所述輸入視頻信號上以進行輪廓校正。
2.如權利要求1所述的視頻信號輪廓校正電路，其中所述第一和第二微分電路分別包括一高通濾波器。
3.如權利要求1所述的視頻信號輪廓校正電路，其中所述第一微分電路包括一正弦濾波器，所述第二微分電路包括一余弦濾波器。
4.如權利要求1所述的視頻信號輪廓校正電路，其中所述相關器包括多個具有設定基準電平的最大值和最小值選擇電路。
5.如權利要求3所述的視頻信號輪廓校正電路，其中所述第一微分電路包括一第一延遲電路和用于減去輸入信號的減法電路，所述第二微分電路包括一加法電路，用于把延遲所述第一延遲電路的輸出的第二延遲電路加到輸入視頻信號中，以及一減法電路，用于從加法電路的輸入減去所述第一延遲電路的輸出。
6.如權利要求5所述的視頻信號輪廓校正電路，其中所述第一延遲電路、第二延遲電路和加法電路，以及減法電路用數(shù)字信號處理電路構成。
全文摘要
一種校正視頻信號輪廓而又不會令圖像質量下降的輪廓校正電路,包括提取從輸入端Tin提供的視頻信號的高頻信號分量的第一高通濾波器,對第一高通濾波器的輸出進行微分的第二高通濾波器,和合成第一高通濾波器輸出端及反相輸出端與第二高通濾波器輸出端的輸出信號的相關器,以形成具有預定信號波形的信號,其中相關器形成帶有一次微分輸出的前沖部分和過沖部分的信號波形,合成二次微分波形,及使用輪廓校正信號執(zhí)行視頻信號的清晰度處理。
文檔編號H04N5/208GK1244082SQ99110189
公開日2000年2月9日 申請日期1999年7月7日 優(yōu)先權日1998年7月8日
發(fā)明者岡本裕成, 高橋葉子, 宮本勝, 月村充子 申請人:索尼公司