映像再生装置、及び映像記録再生装置
【課題】 画像データが記録メディアにデータ圧縮されて記録されたことにより、画像再生信号が高周波数成分を十分に含んでいない場合でも十分に画像の強調処理を行う。
【解決手段】 記録メディア３に記録された画像データをアクセス手段１２により再生し、伸張処理部１９により伸張処理を行い画像再生信号を得、信号処理手段１１において、この画像再生信号の特定の周波数帯域近傍の成分からなる第１の中間画像を生成し、この第１の中間画像に非線形処理を施して高周波数成分を生成し、この高周波数成分を前記第１の中間画像に加算して第２の中間画像を生成し、前記画像再生信号に前記第２の中間画像を加算して出力する。
【解決手段】 記録メディア３に記録された画像データをアクセス手段１２により再生し、伸張処理部１９により伸張処理を行い画像再生信号を得、信号処理手段１１において、この画像再生信号の特定の周波数帯域近傍の成分からなる第１の中間画像を生成し、この第１の中間画像に非線形処理を施して高周波数成分を生成し、この高周波数成分を前記第１の中間画像に加算して第２の中間画像を生成し、前記画像再生信号に前記第２の中間画像を加算して出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録された映像信号を再生する映像再生装置、または入力された映像信号を記録・再生する映像記録再生装置に関するものであり、特に、映像信号の高周波成分が劣化している際に、高周波数成分の生成および加算をすることにより映像の強調処理を行い、解像感の高い映像信号出力を得るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に映像信号を記録媒体に記録する際に、記録容量の制限からデータ圧縮が行われるが、このデータ圧縮に伴い高周波数成分が損なわれるため、記録媒体から再生された映像信号に対し適宜信号処理を施し、解像感の高い映像信号を得ることが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された画像処理装置においては、画像（映像信号）を多重解像度空間に変換し、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望とする周波数帯域の細部画像に対する強調係数をその所望とする周波数帯域よりも低周波数帯域の細部画像の信号に基づいて設定することにより、所望とする周波数帯域を強調している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４４６５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望とする周波数帯域の細部画像に対する強調係数を適宜設定する画像処理装置では、入力画像が信号処理に伴う高周波数のノイズ成分を含む場合には強調処理が不適切あるいは不十分となり、適正な画質の出力画像を得ることが不可能であった。
【０００６】
例えば、入力画像として拡大処理を受けた画像が入力される場合、入力画像の周波数スペクトルの高周波数成分側には、拡大処理前の画像の周波数スペクトルの一部が折り返した成分（折り返し成分）が現れる。したがって単純に高周波数成分を強調するとこの折り返し成分を強調してしまい、不適切な処理となる。また、周波数帯域を限定し、折り返し成分を含まない周波数帯域のみを強調すると、周波数スペクトルで考えた場合、高周波数成分側の強調を避けることになり、結果的に不十分な強調処理となってしまう。
【０００７】
また、入力画像としてノイズ処理を受けた画像が入力される場合、高周波数成分側の周波数スペクトルはノイズ処理によって失われている。したがって高周波数成分を取り出そうとしても、取り出すことができず、十分に画像の強調処理を行えないことがある。
【０００８】
本発明は上述のような問題点を解消するためになされたもので、映像信号が高周波数成分を十分に含んでいない場合でも十分に画像の強調処理を行うことにより解像感の高い映像信号を得ることができる映像再生装置および映像記録再生装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わる映像再生装置および映像記録再生装置は、記録メディアに記録された画像データを、アクセス手段を介して再生した後、伸張処理手段により伸張処理を行って画像再生信号を得、信号処理手段により前記画像再生信号に解像感強調処理を行った映像出力信号を出力するものであって、前記信号処理手段が、前記画像再生信号を画像入力信号とし、前記画像入力信号の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第１の中間画像を生成する中間画像生成手段と、前記第１の中間画像に非線形処理を施して生成した高周波数成分を前記第１の中間画像に加算した第２の中間画像を生成する中間画像処理手段と、前記画像入力信号と前記第２の中間画像を加算して前記映像出力信号を生成する加算手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中間画像生成手段において、入力画像の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第１の中間画像を生成し、前記第１の中間画像をもとに第２の中間画像を生成する中間画像処理手段において、前記第１の中間画像に非線形処理を施して高周波数成分を生成し、この高周波数成分を画像再生信号に加算するようにしたので、画像データが記録メディアにデータ圧縮されて記録されたことにより、画像再生信号が高周波数成分を十分に含んでいない場合でも十分に画像の強調処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の構成図である。
【図２】信号処理手段１１の構成図である。
【図３】水平方向非線形処理手段１１２Ａｈの構成図である。
【図４】垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖの構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の別の構成図である。
【図６】拡大処理手段１３の構成図である。
【図７】拡大処理手段１３ａ，１３ｂの動作説明図である。
【図８】拡大処理手段１３ａ，１３ｂの動作説明図である。
【図９】中間画像生成手段１１１の動作説明図である。
【図１０】中間画像処理手段１１２の動作説明図である。
【図１１】ステップエッジとステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号の説明図である。
【図１２】ステップエッジとステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号の説明図である。
【図１３】中間画像生成手段１１１および中間画像処理手段１１２の動作説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の別の構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の別の構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の別の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の構成を表す図である。
【００１３】
本発明の映像記録再生装置は、入力端子２ａから入力される映像信号を圧縮手段１８により、例えば、ＭＰＥＧ−２などの方式で画像圧縮した信号をアクセス手段１２へ入力する。アクセス手段１２においては、例えば光ディスクなどの記録メディア３へのデータの書き込みや読み出しなどをおこなう。記録メディア３からの読み出しデータである映像信号について、伸張処理部１９により画像圧縮されたデータの伸張をおこなった後、上記処理を行った信号を信号処理手段１１により信号処理をおこない、出力端子２ｂから映像信号が出力される。伸張処理部１９は、例えばＭＰＥＧ−２などの高能率の非可逆圧縮方式の伸張回路である。
【００１４】
図２は、図１における信号処理手段１１の構成を表す図である。信号処理手段１１は入力信号ＤＩＮ１１から特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した中間画像Ｄ１１１を生成する中間画像生成手段１１１、画像Ｄ１１１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１１２を生成する中間画像処理手段１１２、入力信号ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算する加算手段１１３からなり、加算手段１１３にて入力信号ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算した結果が出力信号ＤＯＵＴ１１として出力される。
【００１５】
中間画像生成手段１１１は入力信号ＤＩＮ１１から高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ａを生成する高周波数成分画像生成手段１１１Ａ、画像Ｄ１１１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ｂを生成する低周波数成分画像生成手段１１１Ｂからなる。中間画像生成手段１１１からは画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力される。
【００１６】
中間画像処理手段１１２は中間画像Ｄ１１１に対し、後述する非線形処理を行った画像Ｄ１１２Ａを出力する非線形処理手段１１２Ａ、画像Ｄ１１２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１２Ｂを出力する高周波数成分画像生成手段１１２Ｂ、中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算した画像Ｄ１１２Ｃを出力する加算手段１１２Ｃからなる。中間画像処理手段１１２からは画像Ｄ１１２Ｃが中間画像Ｄ１１２として出力される。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の詳細な動作について説明を行う。
【００１８】
圧縮され記録メディア３に記録された信号を、アクセス手段１２を介して伸張処理手段１９に入力し、伸張処理をおこなう場合、記録メディア３に記録されたデータが高い圧縮率で圧縮されているほど高周波成分が劣化しているが、この劣化を補うよう信号処理手段１１において高周波数成分を加算することで、記録済みの映像信号について画像の解像感を高めるような再生が可能になる。
【００１９】
信号処理手段１１は、中間画像生成手段１１１により入力信号ＤＩＮ１１から特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した中間画像Ｄ１１１を生成し、中間画像処理手段１１２により画像Ｄ１１１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１１２を生成し、加算手段１１３により入力信号ＤＩＮ１１に中間画像Ｄ１１２を加算するものである。
【００２０】
中間画像生成手段１１１の詳細な動作について説明する。
【００２１】
中間画像生成手段１１１は、高周波数成分画像生成手段１１１Ａにおいて、入力画像ＤＩＮ１１の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ａを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、高周波数成分の取り出しは画像の水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段１１１Ａは、入力画像ＤＩＮ１１に対し、水平方向のハイパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ高周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ａｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段１１１Ａｈと、垂直方向のハイパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ高周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ａｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段１１１Ａｖからなり、画像Ｄ１１１Ａは画像Ｄ１１１Ａｈと画像Ｄ１１１Ａｖからなる。
【００２２】
次に、中間画像生成手段１１１は、低周波数成分画像生成手段１１１Ｂにおいて、画像Ｄ１１１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ｂを生成する。低周波数成分の取り出しは、ローパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、低周波数成分の取り出しは水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち低周波数成分画像生成手段１１１Ｂは、画像Ｄ１１１Ａｈに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１１Ｂｈを生成する水平方向低周波数成分画像生成手段１１１Ｂと、画像Ｄ１１１Ａｖに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１１Ｂｖを生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段１１１Ｂｖからなり、画像Ｄ１１１Ｂは画像Ｄ１１１Ｂｈと画像Ｄ１１１Ｂｖからなる。そして、中間画像生成手段１１１からは、画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力される。なお、中間画像Ｄ１１１は、画像Ｄ１１１Ｂｈに相当する画像Ｄ１１１ｈ、画像Ｄ１１１Ｂｖに相当する画像Ｄ１１１ｖからなる。
【００２３】
次に、中間画像処理手段１１２の詳細な動作について説明する。
【００２４】
まず、中間画像処理手段１１２は、非線形処理手段１１２Ａにおいて、中間画像Ｄ１１１に対して後述する非線形処理を行った画像Ｄ１１２Ａを生成する。非線形処理は、水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち非線形処理手段１１２Ａは、画像Ｄ１１１Ｂｈに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１１２Ａｈを生成する水平方向非線形処理手段１１２Ａｈと、画像Ｄ１１１Ｂｖに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１１２Ａｖを生成する垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖからなり、画像Ｄ１１２Ａは画像Ｄ１１２Ａｈと画像Ｄ１１２Ａｖからなる。
【００２５】
非線形処理手段１１２Ａの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段１１２Ａは同様の構成からなる水平方向非線形処理手段１１２Ａｈ、垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖを備える。ここで、水平方向非線形処理手段１１２Ａｈは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖは垂直方向の処理を行う。
【００２６】
図３は水平方向非線形処理手段１１２Ａｈの構成を表す図である。水平方向非線形処理手段１１２Ａｈはゼロクロス判定手段１１２Ａｈ１、信号増幅手段１１２Ａｈ２を備える。なお、非線形処理手段１１２Ａｈには、画像Ｄ１１１ｈが入力画像ＤＩＮ１１２Ａｈ１として入力される。
【００２７】
ゼロクロス判定手段１１２Ａｈ１は入力画像ＤＩＮ１１２Ａｈ１における画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号Ｄ１１２Ａｈ１によってゼロクロス点の前後にある画素の位置を信号増幅手段１１２Ａｈ２に伝達する。例えばゼロクロス点の左右に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。
【００２８】
信号増幅手段１１２Ａｈ２は信号Ｄ１１２Ａｈ１をもとにゼロクロス点の前後にある画素を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた（絶対値を大きくした）非線形処理画像Ｄ１１２Ａｈ２を生成する。すなわち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を１より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は１とする。
【００２９】
そして水平方向非線形処理手段１１２Ａｈからは画像Ｄ１１２Ａｈとして非線形処理画像Ｄ１１２Ａｈ２が出力される。
【００３０】
図４は垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖの構成を表す図である。垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖはゼロクロス判定手段１１２Ａｖ１、信号増幅手段１１２Ａｖ２を備える。なお、非線形処理手段１１２Ａｖには、画像Ｄ１１１ｖが入力画像ＤＩＮ１１２Ａｖ１として入力される。
【００３１】
ゼロクロス判定手段１１２Ａｖ１は入力画像ＤＩＮ１１２Ａｖ１における画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号Ｄ１１２Ａｖ１によってゼロクロス点の前後にある画素の位置を信号増幅手段１１２Ａｖ２に伝達する。例えばゼロクロス点の上下に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。
【００３２】
信号増幅手段１１２Ａｖ２は信号Ｄ１１２Ａｖ２をもとにゼロクロス点の前後にある画素を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた（絶対値を大きくした）非線形処理画像Ｄ１１２Ａｖ２を生成する。すなわち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を１より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は１とする。
【００３３】
そして垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖからは画像Ｄ１１２Ａｖとして非線形処理画像Ｄ１１２Ａｖ２が出力される。
【００３４】
以上が非線形処理手段１１２Ａの動作である。
【００３５】
次に、中間画像処理手段１１２は、高周波数成分画像生成手段１１２Ｂにおいて、画像Ｄ１１２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１２Ｂを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、高周波数成分の取り出しは画像の水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段１１２Ｂは、画像Ｄ１１２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１２Ｂｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段１１２Ｂｈと、画像Ｄ１１２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１２Ｂｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段１１２Ｂｖからなり、画像Ｄ１１２Ｂは画像Ｄ１１２Ｂｈと画像Ｄ１１２Ｂｖからなる。
【００３６】
次に加重加算手段１１２Ｃは、中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算して画像Ｄ１１２Ｃを生成する。なお、中間画像Ｄ１１１は画像Ｄ１１１ｈおよび画像Ｄ１１１ｖからなっており、画像Ｄ１１２Ｂは画像Ｄ１１２Ｂｈおよび画像Ｄ１１２Ｂｖからなっているので、中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算することは、画像Ｄ１１１ｈ、Ｄ１１１ｖ、Ｄ１１２Ｂｈ、Ｄ１１２Ｂｖの全てを加算することを意味する。そして中間画像処理手段１１２からは、画像Ｄ１１２Ｃが中間画像Ｄ１１２として出力される。
【００３７】
ここで、加算手段１１２Ｃでの加算処理は単純加算に限らず重み付け加算を用いてもよい。すなわち、画像Ｄ１１１ｈ、Ｄ１１１ｖ、Ｄ１１２Ｂｈ、Ｄ１１２Ｂｖの各々をそれぞれ異なる増幅率で増幅してから加算してもよい。
【００３８】
加算手段１１３の動作について説明する。加算手段１１３は入力画像ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算した出力画像ＤＯＵＴ１１を生成する。そして出力画像ＤＯＵＴ１１が出力画像として出力される。
【００３９】
以下、本発明における映像記録再生装置における信号処理手段１１の動作について説明するにあたり、図５に示すように、信号処理手段１１の前段に拡大処理部１３を設けた場合を例として用いる。これにより本出願の構成にある伸張回路１９により伸張し再生する際に失われた高周波成分を補う強調処理の方法の説明も兼ねると考える。なお、以下の説明では特に断らない限り、Ｆｎという記号は入力画像ＤＩＮのナイキスト周波数を表す。
【００４０】
本発明における信号処理手段１１は、入力画像ＤＩＮ１１に対し、先に説明した処理を行った画像ＤＯＵＴ１１を出力する。
【００４１】
図６は、説明のため信号処理手段１１の前段に設ける拡大処理部１３の構成および動作を表す図であり、拡大処理部１３は水平方向ゼロ挿入手段１３１、水平方向低周波数成分通過手段１３２、垂直方向ゼロ挿入手段１３３、垂直方向低周波数成分通過手段１３４からなる。水平方向ゼロ挿入手段１３１は入力信号ＤＯＲＧの水平方向に関して画素値０を持つ画素を適宜挿入した画像Ｄ１３１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段１３２はローパスフィルタ処理により画像Ｄ１３１の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１３２を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段１３３は画像Ｄ１３２の垂直方向に関して画素値０を持つ画素を適宜挿入した画像Ｄ１３３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段１３４は画像Ｄ１３３の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１３４を生成する。そして画像Ｄ１３４が原画ＤＯＲＧを水平方向、垂直方向とも２倍した画像として、拡大処理部１３から出力される。
【００４２】
図７は拡大処理部１３における動作を詳しく説明するための図であり、図７（Ａ）は原画ＤＯＲＧに、図７（Ｂ）は画像Ｄ１３１に、図７（Ｃ）は画像Ｄ１３２に、図７（Ｄ）は画像Ｄ１３３に、図７（Ｅ）は画像Ｄ１３４に対応する。なお、図７（Ａ）〜（Ｅ）の四角は画素を表し、その中に書かれた記号あるいは数値は各画素の画素値を表す。
【００４３】
ここから
水平方向ゼロ挿入手段１３１は図７（Ａ）に示す原画ＤＯＲＧに対して、水平方向の１画素につき１個、画素値０をもった画素を挿入し、図７（Ｂ）に示す画像Ｄ１３１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段１３２は図７（Ｂ）に示す画像Ｄ１３１に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図７（Ｃ）に示す画像Ｄ１３２を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段１３３は図７（Ｃ）に示す画像Ｄ１３２に対して、垂直方向の１画素につき１個、画素値０をもった画素を挿入し、図７（Ｄ）に示す画像Ｄ１３３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段１３４は図７（Ｄ）に示す画像Ｄ１３３に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図７（Ｅ）に示す画像Ｄ１３４を生成する。以上の処理により原画ＤＯＲＧを水平方向、垂直方向とも２倍に拡大した画像Ｄ１３４が生成される。
【００４４】
図８は拡大処理部１３による処理の作用を周波数空間上で表したものであり、図８（Ａ）は原画ＤＯＲＧの周波数スペクトル、図８（Ｂ）は水平方向周波数成分通過手段１３２の周波数応答を表している。なお、図８において横軸は水平方向の空間周波数を表す周波数軸であり、縦軸は周波数スペクトルもしくは周波数応答の強度を表している。なお原画ＤＯＲＧの画素数は入力画像ＤＩＮ１１の半分となっており、言い換えると原画ＤＯＲＧのサンプリング間隔は入力画像ＤＩＮのサンプリング間隔の２倍になっている。したがって原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数は入力画像ＤＩＮ１１のナイキスト周波数の半分すなわち、Ｆｎ／２となる。
【００４５】
なお、図８では表記を簡素にするため、１本の周波数軸しか用いていない。しかしながら、通常、画像データは２次元平面状に並んだ画素配列上に与えられた画素値からなり、その周波数スペクトルも水平方向の周波数軸および垂直方向の周波数軸で張られる平面上に与えられるものである。したがって原画ＤＯＲＧ等の周波数スペクトル等を正確に表すためには、水平方向の周波数軸および垂直方向の周波数軸の両方を記載する必要がある。しかしながらその周波数スペクトルの形状は通常、周波数軸上の原点を中心に等方的に広がったものであり、周波数軸１本で張られる空間上での周波数スペクトルを示しさえすれば、そこから周波数軸２本で張られる空間へ拡張して考察することは当業者にとって容易である。したがって以降の説明でも特に断らない限り、周波数空間上での説明は、１本の周波数軸で張られる空間を用いて行う。
【００４６】
まず、原画ＤＯＲＧの周波数スペクトルについて説明する。通常、自然画像が原画ＤＯＲＧとして入力されるがそのスペクトル強度は周波数空間の原点周辺に集中している。したがって原画ＤＯＲＧの周波数スペクトルは図８（Ａ）のように表すスペクトルＳＰＯのようになる。
【００４７】
画像Ｄ１３２の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１３１に対し、ローパスフィルタ処理を行うことで、画像Ｄ１３２が得られる。したがって画像Ｄ１３２の周波数スペクトルは画像Ｄ１３２に示すように、スペクトルＳＰＯの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ１からなる。なお一般に、ローパスフィルタの周波数応答は周波数が高くなるほど低くなる。従って、スペクトルＳＰ１の強度をスペクトルＳＰＯと比較すると、水平方向低周波数成分通過手段１３２によって、高周波数成分側、すなわち周波数が±Ｆｎ／２近傍でのスペクトル強度が減少したものとなる。
【００４８】
また、画像拡大手段１３による処理のうち、垂直方向ゼロ挿入手段１３３および垂直方向低周波数成分通過手段１３４による処理について、その周波数空間上での作用についての説明は省略するが、その処理の内容から、垂直方向の空間周波数を表す軸方向に対して、図１１を用いて説明した内容と同様の作用があることは容易に理解できる。すなわち、画像Ｄ１３４の周波数スペクトルは、図８（Ｂ）に示した周波数スペクトルが２次元上に広がったものとなる。
【００４９】
以下、本発明における映像記録装置の作用、効果について説明する。
【００５０】
図９（Ａ）〜（Ｅ）は入力画像ＤＩＮ１１として原画ＤＯＲＧを拡大して得られた画像Ｄ１３４が入力された場合の、入力画像ＤＩＮ１１から中間画像Ｄ１１１を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図９（Ａ）は入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルを、図９（Ｂ）は高周波数成分画像生成手段１１１Ａの周波数応答を、図９（Ｃ）は低周波数成分画像生成手段１１１Ｂの周波数応答を、図９（Ｄ）は中間画像生成手段１１１の周波数応答を、図９（Ｅ）は中間画像Ｄ１１１の周波数スペクトルを表す。なお、図９においても図８同様の理由で周波数軸は１本しか用いていない。
【００５１】
さらに図９では、空間周波数が０以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表しているが、以下の説明での周波数スペクトルあるいは周波数応答は、周波数軸上の原点を中心に対称的な形状となる。したがって説明に用いる図は、空間周波数が０以上となる範囲のみを示したもので十分である。
【００５２】
まず、入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１３４が入力画像ＤＩＮ１１として入力されるので、入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルは図９（Ａ）に示すように、周波数スペクトルは図８（Ｂ）で説明したものと同じ形状となり、原画ＤＯＲＧのスペクトルＳＰＯの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ１と折り返し成分となるスペクトルＳＰ２からなる。
【００５３】
次に、高周波数成分画像生成手段１１１Ａの周波数応答について説明する。高周波数成分画像生成手段１１１Ａはハイパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図９（Ｂ）に示すように周波数が低くなるほど低くなる。
【００５４】
次に、低周波数成分画像生成手段１１１Ｂの周波数応答について説明する。低周波数成分画像生成手段１１１Ｂはローパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図９（Ｃ）に示すように周波数が高くなるほど低くなる。
【００５５】
次に、中間画像生成手段１１１の周波数応答について説明する。入力画像ＤＩＮ１１が持つ周波数成分のうち、図９（Ｄ）に示された低周波数成分側の領域ＲＬ１の周波数成分については、中間画像生成手段１１１内の高周波数成分画像生成手段１１１Ａで弱められる。一方、図９（Ｄ）に示された高周波数成分側の領域ＲＨ１の周波数成分については、中間画像生成手段１１１内の低周波数成分画像生成手段１１１Ｂで弱められる。したがって、中間画像生成手段１１１の周波数応答は、図９（Ｄ）に示すように、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１によって帯域を制限された中間の領域ＲＭ１にピークを持ったものとなる。
【００５６】
次に、中間画像Ｄ１１１の周波数スペクトルについて説明する。図９（Ａ）に示す周波数スペクトルを持つ入力画像ＤＩＮ１１が、図９（Ｄ）に示した周波数応答を持つ中間画像生成手段１１１を通過することで、中間画像Ｄ１１１が得られる。そして中間画像生成手段１１１の周波数応答は、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１によって帯域制限された中間の領域ＲＭ１にピークを持ったものなので、中間画像Ｄ１１１の周波数スペクトルは、入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルのうち、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１に含まれる部分の強度が弱くなったものとなる。従って中間画像Ｄ１１１は入力画像ＤＩＮ１１の持つ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルＳＰ１を取り除いたものとなる。すなわち中間画像生成手段１１１には、入力画像ＤＩＮ１１のもつ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルＳＰ１を取り除いた中間画像Ｄ１１１を生成するという効果がある。
【００５７】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は中間画像処理手段１１２の作用、効果を表した図であり、図１０（Ａ）は非線形処理画像Ｄ１１２Ａの周波数スペクトルを、図１０（Ｂ）は高周波数成分画像１１２Ｂの周波数応答を、図１０（Ｃ）は画像Ｄ１１２Ｂの周波数スペクトルを表す。なお、図１０では、図９と同様の理由で、空間周波数が０以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表している。
【００５８】
後述するように非線形処理画像Ｄ１１２Ａでは、高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分が生成される。図１０（Ａ）はその様子を模式的に表した図である。画像Ｄ１１２Ｂは非線形処理画像Ｄ１１２Ａが高周波数成分画像生成手段１１２Ｂを通過することで生成される。高周波数成分画像生成手段１１２Ｂはハイパスフィルタで構成されており、その周波数応答は図１０（Ｂ）に示すように周波数が高くなるほど高いものとなる。従って画像Ｄ１１２Ｂの周波数スペクトルは図１０（Ｃ）に示すように非線形処理画像Ｄ１１２Ａの周波数スペクトルから低周波数成分側の領域ＲＬ２に相当する成分を取り除いたものとなる。言い換えると、非線形処理手段１１２Ａには高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果があり、高周波数成分画像生成手段１１２Ｂには非線形処理手段１１２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００５９】
上記の作用、効果について、サンプリング間隔の長さが２倍の場合を、上記のように高周波成分が劣化し、画像がぼやけた場合とみなして、これを例に用いて詳しく説明する。
【００６０】
図１１、図１２はステップエッジをサンプリングした際に得られる信号について表した図である。図１１（Ａ）はステップエッジとサンプリング間隔Ｓ１を表しており、図１１（Ｂ）はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図１１（Ｃ）は図１１（Ｂ）に表された信号の高周波数成分を表している。一方、図１２（Ａ）はステップエッジとサンプリング間隔Ｓ１より間隔の広いサンプリング間隔Ｓ２を表しており、図１２（Ｂ）はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図１２（Ｃ）は図１２（Ｂ）に表された信号の高周波数成分を表している。なお、以下の説明ではサンプリング間隔Ｓ２の長さはサンプリング間隔Ｓ１の長さの２倍であるとする。
【００６１】
図１１（Ｃ）、図１２（Ｃ）に表されるようにステップエッジの中央は高周波数成分を表した信号においてゼロクロス点Ｚとして現れる。また、高周波数成分を表した信号のゼロクロス点Ｚの近傍での傾きは、サンプリング間隔が短いほど急になり、かつゼロクロス点Ｚ近傍での局所的な最大値、最小値を与える点の位置も、サンプリング間隔が短いほどゼロクロス点Ｚに近づく。
【００６２】
すなわち、サンプリング間隔が変わっても、エッジ近傍において高周波数成分を表す信号のゼロクロス点の位置は変化しないが、サンプリング間隔が小さくなるほど（あるいは解像度が上がるほど）エッジ近傍での高周波数成分の傾きは急になり、局所的な最大値、最小値を与える点の位置はゼロクロス点に近づく。
【００６３】
図１３はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号が２倍に拡大された後、本発明における映像記録装置に入力された際の作用、効果を表す図であり、特に中間画像生成手段１１１および中間画像処理手段１１２の作用、効果を表している。なお、先に述べた通り、中間画像生成手段１１１および中間画像処理手段１１２内部の処理は水平方向、垂直方向のそれぞれについて行われるのでその処理は一次元的に行われる。したがって図１３では一次元信号を用いて処理の内容を表している。
【００６４】
図１３（Ａ）は、図１２（Ｂ）同様ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号である。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に表した信号を２倍に拡大した信号である。すなわち、原画ＤＯＲＧに図１３（Ａ）に示すようなエッジが含まれる場合、入力画像ＤＩＮ１１として図１３（Ｂ）に示すような信号が入力される。なお、信号を２倍に拡大するとサンプリング間隔は拡大前の半分になるため、図１３（Ｂ）に表した信号のサンプリング間隔は図１１中のサンプリング間隔Ｓ１と同じになる。また、図１３（Ａ）において座標Ｐ３で表される位置はエッジ信号の低輝度側の境界部分であり、座標Ｐ４で表される位置はエッジ信号の高輝度側の境界である。
【００６５】
図１３（Ｃ）は図１３（Ｂ）に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段１１１Ａから出力される画像Ｄ１１１Ａに相当する信号である。なお、画像Ｄ１１１Ａは、入力画像ＤＩＮの高周波数成分を取り出したものなので、その中には折り返し成分も含まれている。
【００６６】
図１３（Ｄ）は図１３（Ｃ）に表した信号の低周波数成分を表した信号、すなわち低周波数成分画像生成手段１１１Ｂから出力される画像Ｄ１１１Ｂに相当する信号である。なお先に述べたとおり画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力されるので、図１３（Ｄ）は中間画像Ｄ１１１にも相当する。図１３（Ｄ）に示すとおり、中間画像Ｄ１１１においてゼロクロス点Ｚ近傍の局所的な最小値は座標Ｐ３に、局所的な最大値は座標Ｐ４に表れ、その様子は図１２（Ｃ）に示した、ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。
【００６７】
図１３（Ｅ）は、図１３（Ｄ）に表した信号に対する非線形処理手段１１２Ａに入力された際の出力信号、すなわち、中間画像Ｄ１１１が入力された場合に非線形処理手段１１２Ａから出力される画像Ｄ１１２Ａを表している。非線形処理手段１１２Ａではゼロクロス点Ｚの前後の座標Ｐ１、Ｐ２の信号値が増幅される。したがって、画像Ｄ１１２Ａは図１３（Ｅ）に示すように座標Ｐ１、Ｐ２での信号値の大きさが他の値に比べ大きくなり、ゼロクロス点Ｚ近傍で、局所的な最小値の現れる位置が座標Ｐ３からよりゼロクロス点Ｚに近い座標Ｐ１に、局所的な最大値の現れる位置が座標Ｐ４からよりゼロクロス点Ｚに近い座標Ｐ１へと変化する。これは非線形処理手段１１２Ａにおける、ゼロクロス点Ｚ前後の画素の値を増幅するという非線形処理によって、高周波数成分が生成されたことを意味する。このように画素ごとに適応的に増幅率を変える、あるいは画素に応じて処理の内容を適宜変えることで、高周波数成分を生成することが可能になる。すなわち非線形処理手段１１２Ａには、中間画像Ｄ１１１には含まれない高周波数成分、すわなち、図１０（Ａ）に示した高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果がある。
【００６８】
図１３（Ｆ）は図１３（Ｅ）に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段１１２Ｂから出力される画像Ｄ１１２Ｂに相当する信号である。図１３（Ｆ）に示すとおり、画像Ｄ１１２Ｂにおいてゼロクロス点Ｚ近傍の局所的な最小値は座標Ｐ１に、最大値は座標Ｐ２に表れ、その様子は図１１（Ｃ）に示した、ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。これは非線形処理手段１１２Ａにおいて生成された高周波数成分が高周波数成分画像生成手段１１２Ｂによって取り出され、画像Ｄ１１２Ｂとして出力されることを意味する。また、取り出された画像Ｄ１１２Ｂはサンプリング間隔Ｓ１に対応した周波数成分を含む信号であるといえる。言い換えると、高周波数成分画像生成手段１１２Ｂには非線形処理手段１１２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００６９】
加算手段１１２Ｃでは中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算し画像Ｄ１１２Ｃを生成する。先に述べたとおり中間画像Ｄ１１１は入力画像ＤＩＮ１１の持つ高周波数成分から折り返し成分を取り除いたものであり、図９（Ｅ）に示すように原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数近傍の高周波数成分に対応している。図８（Ｃ）で説明したとおり、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数近傍のスペクトル強度は画像拡大手段１３での拡大処理によって弱められているので、中間画像Ｄ１１１を加算することで、拡大処理によって弱められたスペクトル強度を補うことができる。一方、画像Ｄ１１２Ｂはサンプリング間隔Ｓ１に対応した高周波数成分である。したがって画像Ｄ１１２Ｃを加算することで原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分を与えることがでるので、画像の解像感を増すことができる。したがって中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算した画像Ｄ１１２Ｃを入力画像ＤＩＮに加算することで、折り返し成分を強調することなく高周波数成分を加算することが可能となり、画像の解像感を高めることが可能となる。
【００７０】
加算手段１１３では画像Ｄ１１２Ｃが中間画像Ｄ１１２として入力画像ＤＩＮ１１に加算される。したがって、折り返し成分に起因するオーバーシュートやジャギーあるいはリンギング等の増加を抑えつつ高周波数成分を加算し、画像の解像感を高めることができる。
【００７１】
さらに、本発明における映像記録装置では、中間画像生成手段１１１および中間画像処理手段１１２において、画像の水平方向に関する処理、垂直方向に関する処理を並列に行っているので、画像の水平方向のみ、あるいは垂直方向のみに限らず任意の方向に関して上記の効果を得ることができる。
【００７２】
また、本発明における映像記録装置では周波数空間で考えて原点からＦｎに渡る周波数帯域のうち、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数±Ｆｎ／２近傍（あるいは特定の周波数帯域）に入力画像ＤＩＮが持っている成分をもとに、ナイキスト周波数±Ｆｎ近傍の高周波数成分に対応した画像Ｄ１１２Ｂを生成している。したがってなんらかの理由で、入力画像ＤＩＮ１１において、ナイキスト周波数±Ｆｎ近傍の周波数成分が失われていたとしても、画像Ｄ１１２Ｂにより、ナイキスト周波数±Ｆｎ近傍の周波数成分を与えることが可能になる。
【００７３】
なお、特定の周波数帯域として用いる箇所は、±Ｆｎ／２近傍に限定されるものではない。すなわち高周波数成分画像生成手段１１１Ａおよび低周波数成分画像生成手段１１１Ｂの周波数応答を適宜変更することで、利用する周波数帯域を変更することができる。
【００７４】
上記の説明では、本出願の構成にあるように、データの伝送・蓄積などのために原信号のデータ量の削減をおこなう目的での画像圧縮方式に非可逆圧縮を用いている場合、記録メディアに記録されたデータを伸張回路１９により伸張し再生する際には、圧縮率が大きいほど高周波成分が失われ、画像がぼやけるため、画像の拡大処理をおこなった場合のエッジ部分を、画像がぼやけた場合のなまったエッジ部分に見立て、例としてあげたものであり、このような劣化が生じた場合でも、上記の通り、本回路では失われた成分を補うような強調処理をおこなうことが可能である。また、強調処理を再生信号に対して行う構成により、他の映像記録再生装置で記録された映像メディアについても、十分な強調処理を行うことが可能である。
【００７５】
上記の説明では、映像記録再生装置について説明したが同様な構成で映像記録をおこなわない映像再生装置において、同様の強調処理をおこなうようにしてもよい。
【００７６】
また、上記説明では、アクセス手段１２からの出力信号について映像の強調処理を行う構成としていたが、図１４のように、アクセス手段１２に入力する信号に、図１における信号処理部１１に対応する信号処理部１７により、記録メディアに記録する信号に対し、上記説明において再生信号に対して行った処理と同様の処理を行う構成とし、記録信号について強調処理を行うものとすることにより、画像圧縮ならびに伸張処理の過程で失われる高周波数成分について、事前により強く強調処理をおこなっておくことにより、伸張処理後に高周波数成分がなまった場合でも失われる成分をより少なくすることが可能である。
【００７７】
また、上記説明では、アクセス手段１２からの出力信号であり、画像圧縮された信号について映像の強調処理を行う構成としていたが、図１５のように、画像圧縮されていない信号が入力され、記録メディアに書き込みや読み出しをされることなく、モニターなどの映像表示装置に出力される信号に対し、信号処理部１１により強調処理を行うものとしてもよい。当然、画像圧縮された信号を外部において伸張をおこなった場合でも、強調処理により外部での画像圧縮伸張により失われた成分を補う効果が期待できる。また、図１６のように、アクセス手段に入力する信号ならびにアクセス手段からの出力信号のそれぞれについて信号処理部を有する構成とすることで、記録メディアへの書き込み信号ならびに記録メディアからの読み出し信号のどちらに対しても映像の強調処理を行う構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ 映像記録再生装置、 ２ａ 入力端子、 ２ｂ 出力端子、 ３ 記録メディア、
１１ 信号処理手段、１２ アクセス手段、１３ 拡大処理手段、１８ 圧縮処理手段、１９ 伸張処理手段、１１１ 中間画像生成手段、１１２ 中間画像処理手段、１１３ 加算手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録された映像信号を再生する映像再生装置、または入力された映像信号を記録・再生する映像記録再生装置に関するものであり、特に、映像信号の高周波成分が劣化している際に、高周波数成分の生成および加算をすることにより映像の強調処理を行い、解像感の高い映像信号出力を得るものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に映像信号を記録媒体に記録する際に、記録容量の制限からデータ圧縮が行われるが、このデータ圧縮に伴い高周波数成分が損なわれるため、記録媒体から再生された映像信号に対し適宜信号処理を施し、解像感の高い映像信号を得ることが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載された画像処理装置においては、画像（映像信号）を多重解像度空間に変換し、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望とする周波数帯域の細部画像に対する強調係数をその所望とする周波数帯域よりも低周波数帯域の細部画像の信号に基づいて設定することにより、所望とする周波数帯域を強調している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−４４６５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、多重解像度に変換された細部画像に対して、所望とする周波数帯域の細部画像に対する強調係数を適宜設定する画像処理装置では、入力画像が信号処理に伴う高周波数のノイズ成分を含む場合には強調処理が不適切あるいは不十分となり、適正な画質の出力画像を得ることが不可能であった。
【０００６】
例えば、入力画像として拡大処理を受けた画像が入力される場合、入力画像の周波数スペクトルの高周波数成分側には、拡大処理前の画像の周波数スペクトルの一部が折り返した成分（折り返し成分）が現れる。したがって単純に高周波数成分を強調するとこの折り返し成分を強調してしまい、不適切な処理となる。また、周波数帯域を限定し、折り返し成分を含まない周波数帯域のみを強調すると、周波数スペクトルで考えた場合、高周波数成分側の強調を避けることになり、結果的に不十分な強調処理となってしまう。
【０００７】
また、入力画像としてノイズ処理を受けた画像が入力される場合、高周波数成分側の周波数スペクトルはノイズ処理によって失われている。したがって高周波数成分を取り出そうとしても、取り出すことができず、十分に画像の強調処理を行えないことがある。
【０００８】
本発明は上述のような問題点を解消するためになされたもので、映像信号が高周波数成分を十分に含んでいない場合でも十分に画像の強調処理を行うことにより解像感の高い映像信号を得ることができる映像再生装置および映像記録再生装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わる映像再生装置および映像記録再生装置は、記録メディアに記録された画像データを、アクセス手段を介して再生した後、伸張処理手段により伸張処理を行って画像再生信号を得、信号処理手段により前記画像再生信号に解像感強調処理を行った映像出力信号を出力するものであって、前記信号処理手段が、前記画像再生信号を画像入力信号とし、前記画像入力信号の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第１の中間画像を生成する中間画像生成手段と、前記第１の中間画像に非線形処理を施して生成した高周波数成分を前記第１の中間画像に加算した第２の中間画像を生成する中間画像処理手段と、前記画像入力信号と前記第２の中間画像を加算して前記映像出力信号を生成する加算手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中間画像生成手段において、入力画像の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した第１の中間画像を生成し、前記第１の中間画像をもとに第２の中間画像を生成する中間画像処理手段において、前記第１の中間画像に非線形処理を施して高周波数成分を生成し、この高周波数成分を画像再生信号に加算するようにしたので、画像データが記録メディアにデータ圧縮されて記録されたことにより、画像再生信号が高周波数成分を十分に含んでいない場合でも十分に画像の強調処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の構成図である。
【図２】信号処理手段１１の構成図である。
【図３】水平方向非線形処理手段１１２Ａｈの構成図である。
【図４】垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖの構成図である。
【図５】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の別の構成図である。
【図６】拡大処理手段１３の構成図である。
【図７】拡大処理手段１３ａ，１３ｂの動作説明図である。
【図８】拡大処理手段１３ａ，１３ｂの動作説明図である。
【図９】中間画像生成手段１１１の動作説明図である。
【図１０】中間画像処理手段１１２の動作説明図である。
【図１１】ステップエッジとステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号の説明図である。
【図１２】ステップエッジとステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号の説明図である。
【図１３】中間画像生成手段１１１および中間画像処理手段１１２の動作説明図である。
【図１４】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の別の構成図である。
【図１５】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の別の構成図である。
【図１６】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の別の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の構成を表す図である。
【００１３】
本発明の映像記録再生装置は、入力端子２ａから入力される映像信号を圧縮手段１８により、例えば、ＭＰＥＧ−２などの方式で画像圧縮した信号をアクセス手段１２へ入力する。アクセス手段１２においては、例えば光ディスクなどの記録メディア３へのデータの書き込みや読み出しなどをおこなう。記録メディア３からの読み出しデータである映像信号について、伸張処理部１９により画像圧縮されたデータの伸張をおこなった後、上記処理を行った信号を信号処理手段１１により信号処理をおこない、出力端子２ｂから映像信号が出力される。伸張処理部１９は、例えばＭＰＥＧ−２などの高能率の非可逆圧縮方式の伸張回路である。
【００１４】
図２は、図１における信号処理手段１１の構成を表す図である。信号処理手段１１は入力信号ＤＩＮ１１から特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した中間画像Ｄ１１１を生成する中間画像生成手段１１１、画像Ｄ１１１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１１２を生成する中間画像処理手段１１２、入力信号ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算する加算手段１１３からなり、加算手段１１３にて入力信号ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算した結果が出力信号ＤＯＵＴ１１として出力される。
【００１５】
中間画像生成手段１１１は入力信号ＤＩＮ１１から高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ａを生成する高周波数成分画像生成手段１１１Ａ、画像Ｄ１１１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ｂを生成する低周波数成分画像生成手段１１１Ｂからなる。中間画像生成手段１１１からは画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力される。
【００１６】
中間画像処理手段１１２は中間画像Ｄ１１１に対し、後述する非線形処理を行った画像Ｄ１１２Ａを出力する非線形処理手段１１２Ａ、画像Ｄ１１２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１２Ｂを出力する高周波数成分画像生成手段１１２Ｂ、中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算した画像Ｄ１１２Ｃを出力する加算手段１１２Ｃからなる。中間画像処理手段１１２からは画像Ｄ１１２Ｃが中間画像Ｄ１１２として出力される。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態１による映像記録再生装置の詳細な動作について説明を行う。
【００１８】
圧縮され記録メディア３に記録された信号を、アクセス手段１２を介して伸張処理手段１９に入力し、伸張処理をおこなう場合、記録メディア３に記録されたデータが高い圧縮率で圧縮されているほど高周波成分が劣化しているが、この劣化を補うよう信号処理手段１１において高周波数成分を加算することで、記録済みの映像信号について画像の解像感を高めるような再生が可能になる。
【００１９】
信号処理手段１１は、中間画像生成手段１１１により入力信号ＤＩＮ１１から特定の周波数帯域近傍の成分を取り出した中間画像Ｄ１１１を生成し、中間画像処理手段１１２により画像Ｄ１１１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１１２を生成し、加算手段１１３により入力信号ＤＩＮ１１に中間画像Ｄ１１２を加算するものである。
【００２０】
中間画像生成手段１１１の詳細な動作について説明する。
【００２１】
中間画像生成手段１１１は、高周波数成分画像生成手段１１１Ａにおいて、入力画像ＤＩＮ１１の高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ａを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、高周波数成分の取り出しは画像の水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段１１１Ａは、入力画像ＤＩＮ１１に対し、水平方向のハイパスフィルタ処理を行って水平方向についてのみ高周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ａｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段１１１Ａｈと、垂直方向のハイパスフィルタ処理を行って垂直方向についてのみ高周波数成分を取り出した画像Ｄ１１１Ａｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段１１１Ａｖからなり、画像Ｄ１１１Ａは画像Ｄ１１１Ａｈと画像Ｄ１１１Ａｖからなる。
【００２２】
次に、中間画像生成手段１１１は、低周波数成分画像生成手段１１１Ｂにおいて、画像Ｄ１１１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１１Ｂを生成する。低周波数成分の取り出しは、ローパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、低周波数成分の取り出しは水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち低周波数成分画像生成手段１１１Ｂは、画像Ｄ１１１Ａｈに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１１Ｂｈを生成する水平方向低周波数成分画像生成手段１１１Ｂと、画像Ｄ１１１Ａｖに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１１Ｂｖを生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段１１１Ｂｖからなり、画像Ｄ１１１Ｂは画像Ｄ１１１Ｂｈと画像Ｄ１１１Ｂｖからなる。そして、中間画像生成手段１１１からは、画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力される。なお、中間画像Ｄ１１１は、画像Ｄ１１１Ｂｈに相当する画像Ｄ１１１ｈ、画像Ｄ１１１Ｂｖに相当する画像Ｄ１１１ｖからなる。
【００２３】
次に、中間画像処理手段１１２の詳細な動作について説明する。
【００２４】
まず、中間画像処理手段１１２は、非線形処理手段１１２Ａにおいて、中間画像Ｄ１１１に対して後述する非線形処理を行った画像Ｄ１１２Ａを生成する。非線形処理は、水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち非線形処理手段１１２Ａは、画像Ｄ１１１Ｂｈに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１１２Ａｈを生成する水平方向非線形処理手段１１２Ａｈと、画像Ｄ１１１Ｂｖに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１１２Ａｖを生成する垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖからなり、画像Ｄ１１２Ａは画像Ｄ１１２Ａｈと画像Ｄ１１２Ａｖからなる。
【００２５】
非線形処理手段１１２Ａの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段１１２Ａは同様の構成からなる水平方向非線形処理手段１１２Ａｈ、垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖを備える。ここで、水平方向非線形処理手段１１２Ａｈは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖは垂直方向の処理を行う。
【００２６】
図３は水平方向非線形処理手段１１２Ａｈの構成を表す図である。水平方向非線形処理手段１１２Ａｈはゼロクロス判定手段１１２Ａｈ１、信号増幅手段１１２Ａｈ２を備える。なお、非線形処理手段１１２Ａｈには、画像Ｄ１１１ｈが入力画像ＤＩＮ１１２Ａｈ１として入力される。
【００２７】
ゼロクロス判定手段１１２Ａｈ１は入力画像ＤＩＮ１１２Ａｈ１における画素値の変化を水平方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号Ｄ１１２Ａｈ１によってゼロクロス点の前後にある画素の位置を信号増幅手段１１２Ａｈ２に伝達する。例えばゼロクロス点の左右に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。
【００２８】
信号増幅手段１１２Ａｈ２は信号Ｄ１１２Ａｈ１をもとにゼロクロス点の前後にある画素を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた（絶対値を大きくした）非線形処理画像Ｄ１１２Ａｈ２を生成する。すなわち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を１より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は１とする。
【００２９】
そして水平方向非線形処理手段１１２Ａｈからは画像Ｄ１１２Ａｈとして非線形処理画像Ｄ１１２Ａｈ２が出力される。
【００３０】
図４は垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖの構成を表す図である。垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖはゼロクロス判定手段１１２Ａｖ１、信号増幅手段１１２Ａｖ２を備える。なお、非線形処理手段１１２Ａｖには、画像Ｄ１１１ｖが入力画像ＤＩＮ１１２Ａｖ１として入力される。
【００３１】
ゼロクロス判定手段１１２Ａｖ１は入力画像ＤＩＮ１１２Ａｖ１における画素値の変化を垂直方向に沿って確認する。そして画素値が正の値から負の値あるいは負の値から正の値へと変化する箇所をゼロクロス点として捉え、信号Ｄ１１２Ａｖ１によってゼロクロス点の前後にある画素の位置を信号増幅手段１１２Ａｖ２に伝達する。例えばゼロクロス点の上下に位置する画素がゼロクロス点の前後に位置する画素として認識される。
【００３２】
信号増幅手段１１２Ａｖ２は信号Ｄ１１２Ａｖ２をもとにゼロクロス点の前後にある画素を特定し、ゼロクロス点の前後にある画素についてのみその画素値を増幅させた（絶対値を大きくした）非線形処理画像Ｄ１１２Ａｖ２を生成する。すなわち、ゼロクロス点前後にある画素の画素値に対しては増幅率を１より大きな値とし、それ以外の画素の画素値に対しての増幅率は１とする。
【００３３】
そして垂直方向非線形処理手段１１２Ａｖからは画像Ｄ１１２Ａｖとして非線形処理画像Ｄ１１２Ａｖ２が出力される。
【００３４】
以上が非線形処理手段１１２Ａの動作である。
【００３５】
次に、中間画像処理手段１１２は、高周波数成分画像生成手段１１２Ｂにおいて、画像Ｄ１１２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１１２Ｂを生成する。高周波数成分の取り出しは、ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。なお、高周波数成分の取り出しは画像の水平方向、垂直方向それぞれについて行う。すなわち高周波数成分画像生成手段１１２Ｂは、画像Ｄ１１２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１２Ｂｈを生成する水平方向高周波数成分画像生成手段１１２Ｂｈと、画像Ｄ１１２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１１２Ｂｖを生成する垂直方向高周波数成分画像生成手段１１２Ｂｖからなり、画像Ｄ１１２Ｂは画像Ｄ１１２Ｂｈと画像Ｄ１１２Ｂｖからなる。
【００３６】
次に加重加算手段１１２Ｃは、中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算して画像Ｄ１１２Ｃを生成する。なお、中間画像Ｄ１１１は画像Ｄ１１１ｈおよび画像Ｄ１１１ｖからなっており、画像Ｄ１１２Ｂは画像Ｄ１１２Ｂｈおよび画像Ｄ１１２Ｂｖからなっているので、中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算することは、画像Ｄ１１１ｈ、Ｄ１１１ｖ、Ｄ１１２Ｂｈ、Ｄ１１２Ｂｖの全てを加算することを意味する。そして中間画像処理手段１１２からは、画像Ｄ１１２Ｃが中間画像Ｄ１１２として出力される。
【００３７】
ここで、加算手段１１２Ｃでの加算処理は単純加算に限らず重み付け加算を用いてもよい。すなわち、画像Ｄ１１１ｈ、Ｄ１１１ｖ、Ｄ１１２Ｂｈ、Ｄ１１２Ｂｖの各々をそれぞれ異なる増幅率で増幅してから加算してもよい。
【００３８】
加算手段１１３の動作について説明する。加算手段１１３は入力画像ＤＩＮ１１と中間画像Ｄ１１２を加算した出力画像ＤＯＵＴ１１を生成する。そして出力画像ＤＯＵＴ１１が出力画像として出力される。
【００３９】
以下、本発明における映像記録再生装置における信号処理手段１１の動作について説明するにあたり、図５に示すように、信号処理手段１１の前段に拡大処理部１３を設けた場合を例として用いる。これにより本出願の構成にある伸張回路１９により伸張し再生する際に失われた高周波成分を補う強調処理の方法の説明も兼ねると考える。なお、以下の説明では特に断らない限り、Ｆｎという記号は入力画像ＤＩＮのナイキスト周波数を表す。
【００４０】
本発明における信号処理手段１１は、入力画像ＤＩＮ１１に対し、先に説明した処理を行った画像ＤＯＵＴ１１を出力する。
【００４１】
図６は、説明のため信号処理手段１１の前段に設ける拡大処理部１３の構成および動作を表す図であり、拡大処理部１３は水平方向ゼロ挿入手段１３１、水平方向低周波数成分通過手段１３２、垂直方向ゼロ挿入手段１３３、垂直方向低周波数成分通過手段１３４からなる。水平方向ゼロ挿入手段１３１は入力信号ＤＯＲＧの水平方向に関して画素値０を持つ画素を適宜挿入した画像Ｄ１３１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段１３２はローパスフィルタ処理により画像Ｄ１３１の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１３２を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段１３３は画像Ｄ１３２の垂直方向に関して画素値０を持つ画素を適宜挿入した画像Ｄ１３３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段１３４は画像Ｄ１３３の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１３４を生成する。そして画像Ｄ１３４が原画ＤＯＲＧを水平方向、垂直方向とも２倍した画像として、拡大処理部１３から出力される。
【００４２】
図７は拡大処理部１３における動作を詳しく説明するための図であり、図７（Ａ）は原画ＤＯＲＧに、図７（Ｂ）は画像Ｄ１３１に、図７（Ｃ）は画像Ｄ１３２に、図７（Ｄ）は画像Ｄ１３３に、図７（Ｅ）は画像Ｄ１３４に対応する。なお、図７（Ａ）〜（Ｅ）の四角は画素を表し、その中に書かれた記号あるいは数値は各画素の画素値を表す。
【００４３】
ここから
水平方向ゼロ挿入手段１３１は図７（Ａ）に示す原画ＤＯＲＧに対して、水平方向の１画素につき１個、画素値０をもった画素を挿入し、図７（Ｂ）に示す画像Ｄ１３１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段１３２は図７（Ｂ）に示す画像Ｄ１３１に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図７（Ｃ）に示す画像Ｄ１３２を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段１３３は図７（Ｃ）に示す画像Ｄ１３２に対して、垂直方向の１画素につき１個、画素値０をもった画素を挿入し、図７（Ｄ）に示す画像Ｄ１３３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段１３４は図７（Ｄ）に示す画像Ｄ１３３に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図７（Ｅ）に示す画像Ｄ１３４を生成する。以上の処理により原画ＤＯＲＧを水平方向、垂直方向とも２倍に拡大した画像Ｄ１３４が生成される。
【００４４】
図８は拡大処理部１３による処理の作用を周波数空間上で表したものであり、図８（Ａ）は原画ＤＯＲＧの周波数スペクトル、図８（Ｂ）は水平方向周波数成分通過手段１３２の周波数応答を表している。なお、図８において横軸は水平方向の空間周波数を表す周波数軸であり、縦軸は周波数スペクトルもしくは周波数応答の強度を表している。なお原画ＤＯＲＧの画素数は入力画像ＤＩＮ１１の半分となっており、言い換えると原画ＤＯＲＧのサンプリング間隔は入力画像ＤＩＮのサンプリング間隔の２倍になっている。したがって原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数は入力画像ＤＩＮ１１のナイキスト周波数の半分すなわち、Ｆｎ／２となる。
【００４５】
なお、図８では表記を簡素にするため、１本の周波数軸しか用いていない。しかしながら、通常、画像データは２次元平面状に並んだ画素配列上に与えられた画素値からなり、その周波数スペクトルも水平方向の周波数軸および垂直方向の周波数軸で張られる平面上に与えられるものである。したがって原画ＤＯＲＧ等の周波数スペクトル等を正確に表すためには、水平方向の周波数軸および垂直方向の周波数軸の両方を記載する必要がある。しかしながらその周波数スペクトルの形状は通常、周波数軸上の原点を中心に等方的に広がったものであり、周波数軸１本で張られる空間上での周波数スペクトルを示しさえすれば、そこから周波数軸２本で張られる空間へ拡張して考察することは当業者にとって容易である。したがって以降の説明でも特に断らない限り、周波数空間上での説明は、１本の周波数軸で張られる空間を用いて行う。
【００４６】
まず、原画ＤＯＲＧの周波数スペクトルについて説明する。通常、自然画像が原画ＤＯＲＧとして入力されるがそのスペクトル強度は周波数空間の原点周辺に集中している。したがって原画ＤＯＲＧの周波数スペクトルは図８（Ａ）のように表すスペクトルＳＰＯのようになる。
【００４７】
画像Ｄ１３２の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１３１に対し、ローパスフィルタ処理を行うことで、画像Ｄ１３２が得られる。したがって画像Ｄ１３２の周波数スペクトルは画像Ｄ１３２に示すように、スペクトルＳＰＯの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ１からなる。なお一般に、ローパスフィルタの周波数応答は周波数が高くなるほど低くなる。従って、スペクトルＳＰ１の強度をスペクトルＳＰＯと比較すると、水平方向低周波数成分通過手段１３２によって、高周波数成分側、すなわち周波数が±Ｆｎ／２近傍でのスペクトル強度が減少したものとなる。
【００４８】
また、画像拡大手段１３による処理のうち、垂直方向ゼロ挿入手段１３３および垂直方向低周波数成分通過手段１３４による処理について、その周波数空間上での作用についての説明は省略するが、その処理の内容から、垂直方向の空間周波数を表す軸方向に対して、図１１を用いて説明した内容と同様の作用があることは容易に理解できる。すなわち、画像Ｄ１３４の周波数スペクトルは、図８（Ｂ）に示した周波数スペクトルが２次元上に広がったものとなる。
【００４９】
以下、本発明における映像記録装置の作用、効果について説明する。
【００５０】
図９（Ａ）〜（Ｅ）は入力画像ＤＩＮ１１として原画ＤＯＲＧを拡大して得られた画像Ｄ１３４が入力された場合の、入力画像ＤＩＮ１１から中間画像Ｄ１１１を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図９（Ａ）は入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルを、図９（Ｂ）は高周波数成分画像生成手段１１１Ａの周波数応答を、図９（Ｃ）は低周波数成分画像生成手段１１１Ｂの周波数応答を、図９（Ｄ）は中間画像生成手段１１１の周波数応答を、図９（Ｅ）は中間画像Ｄ１１１の周波数スペクトルを表す。なお、図９においても図８同様の理由で周波数軸は１本しか用いていない。
【００５１】
さらに図９では、空間周波数が０以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表しているが、以下の説明での周波数スペクトルあるいは周波数応答は、周波数軸上の原点を中心に対称的な形状となる。したがって説明に用いる図は、空間周波数が０以上となる範囲のみを示したもので十分である。
【００５２】
まず、入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１３４が入力画像ＤＩＮ１１として入力されるので、入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルは図９（Ａ）に示すように、周波数スペクトルは図８（Ｂ）で説明したものと同じ形状となり、原画ＤＯＲＧのスペクトルＳＰＯの強度がある程度落ちたスペクトルＳＰ１と折り返し成分となるスペクトルＳＰ２からなる。
【００５３】
次に、高周波数成分画像生成手段１１１Ａの周波数応答について説明する。高周波数成分画像生成手段１１１Ａはハイパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図９（Ｂ）に示すように周波数が低くなるほど低くなる。
【００５４】
次に、低周波数成分画像生成手段１１１Ｂの周波数応答について説明する。低周波数成分画像生成手段１１１Ｂはローパスフィルタにより構成されているので、その周波数応答は図９（Ｃ）に示すように周波数が高くなるほど低くなる。
【００５５】
次に、中間画像生成手段１１１の周波数応答について説明する。入力画像ＤＩＮ１１が持つ周波数成分のうち、図９（Ｄ）に示された低周波数成分側の領域ＲＬ１の周波数成分については、中間画像生成手段１１１内の高周波数成分画像生成手段１１１Ａで弱められる。一方、図９（Ｄ）に示された高周波数成分側の領域ＲＨ１の周波数成分については、中間画像生成手段１１１内の低周波数成分画像生成手段１１１Ｂで弱められる。したがって、中間画像生成手段１１１の周波数応答は、図９（Ｄ）に示すように、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１によって帯域を制限された中間の領域ＲＭ１にピークを持ったものとなる。
【００５６】
次に、中間画像Ｄ１１１の周波数スペクトルについて説明する。図９（Ａ）に示す周波数スペクトルを持つ入力画像ＤＩＮ１１が、図９（Ｄ）に示した周波数応答を持つ中間画像生成手段１１１を通過することで、中間画像Ｄ１１１が得られる。そして中間画像生成手段１１１の周波数応答は、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１によって帯域制限された中間の領域ＲＭ１にピークを持ったものなので、中間画像Ｄ１１１の周波数スペクトルは、入力画像ＤＩＮ１１の周波数スペクトルのうち、低周波数成分側の領域ＲＬ１と高周波数成分側の領域ＲＨ１に含まれる部分の強度が弱くなったものとなる。従って中間画像Ｄ１１１は入力画像ＤＩＮ１１の持つ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルＳＰ１を取り除いたものとなる。すなわち中間画像生成手段１１１には、入力画像ＤＩＮ１１のもつ高周波数成分から折り返し成分となるスペクトルＳＰ１を取り除いた中間画像Ｄ１１１を生成するという効果がある。
【００５７】
図１０（Ａ）〜（Ｃ）は中間画像処理手段１１２の作用、効果を表した図であり、図１０（Ａ）は非線形処理画像Ｄ１１２Ａの周波数スペクトルを、図１０（Ｂ）は高周波数成分画像１１２Ｂの周波数応答を、図１０（Ｃ）は画像Ｄ１１２Ｂの周波数スペクトルを表す。なお、図１０では、図９と同様の理由で、空間周波数が０以上となる範囲でのみ周波数スペクトルあるいは周波数応答の強度を表している。
【００５８】
後述するように非線形処理画像Ｄ１１２Ａでは、高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分が生成される。図１０（Ａ）はその様子を模式的に表した図である。画像Ｄ１１２Ｂは非線形処理画像Ｄ１１２Ａが高周波数成分画像生成手段１１２Ｂを通過することで生成される。高周波数成分画像生成手段１１２Ｂはハイパスフィルタで構成されており、その周波数応答は図１０（Ｂ）に示すように周波数が高くなるほど高いものとなる。従って画像Ｄ１１２Ｂの周波数スペクトルは図１０（Ｃ）に示すように非線形処理画像Ｄ１１２Ａの周波数スペクトルから低周波数成分側の領域ＲＬ２に相当する成分を取り除いたものとなる。言い換えると、非線形処理手段１１２Ａには高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果があり、高周波数成分画像生成手段１１２Ｂには非線形処理手段１１２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００５９】
上記の作用、効果について、サンプリング間隔の長さが２倍の場合を、上記のように高周波成分が劣化し、画像がぼやけた場合とみなして、これを例に用いて詳しく説明する。
【００６０】
図１１、図１２はステップエッジをサンプリングした際に得られる信号について表した図である。図１１（Ａ）はステップエッジとサンプリング間隔Ｓ１を表しており、図１１（Ｂ）はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図１１（Ｃ）は図１１（Ｂ）に表された信号の高周波数成分を表している。一方、図１２（Ａ）はステップエッジとサンプリング間隔Ｓ１より間隔の広いサンプリング間隔Ｓ２を表しており、図１２（Ｂ）はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした際に得られる信号を表しており、図１２（Ｃ）は図１２（Ｂ）に表された信号の高周波数成分を表している。なお、以下の説明ではサンプリング間隔Ｓ２の長さはサンプリング間隔Ｓ１の長さの２倍であるとする。
【００６１】
図１１（Ｃ）、図１２（Ｃ）に表されるようにステップエッジの中央は高周波数成分を表した信号においてゼロクロス点Ｚとして現れる。また、高周波数成分を表した信号のゼロクロス点Ｚの近傍での傾きは、サンプリング間隔が短いほど急になり、かつゼロクロス点Ｚ近傍での局所的な最大値、最小値を与える点の位置も、サンプリング間隔が短いほどゼロクロス点Ｚに近づく。
【００６２】
すなわち、サンプリング間隔が変わっても、エッジ近傍において高周波数成分を表す信号のゼロクロス点の位置は変化しないが、サンプリング間隔が小さくなるほど（あるいは解像度が上がるほど）エッジ近傍での高周波数成分の傾きは急になり、局所的な最大値、最小値を与える点の位置はゼロクロス点に近づく。
【００６３】
図１３はステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号が２倍に拡大された後、本発明における映像記録装置に入力された際の作用、効果を表す図であり、特に中間画像生成手段１１１および中間画像処理手段１１２の作用、効果を表している。なお、先に述べた通り、中間画像生成手段１１１および中間画像処理手段１１２内部の処理は水平方向、垂直方向のそれぞれについて行われるのでその処理は一次元的に行われる。したがって図１３では一次元信号を用いて処理の内容を表している。
【００６４】
図１３（Ａ）は、図１２（Ｂ）同様ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号である。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に表した信号を２倍に拡大した信号である。すなわち、原画ＤＯＲＧに図１３（Ａ）に示すようなエッジが含まれる場合、入力画像ＤＩＮ１１として図１３（Ｂ）に示すような信号が入力される。なお、信号を２倍に拡大するとサンプリング間隔は拡大前の半分になるため、図１３（Ｂ）に表した信号のサンプリング間隔は図１１中のサンプリング間隔Ｓ１と同じになる。また、図１３（Ａ）において座標Ｐ３で表される位置はエッジ信号の低輝度側の境界部分であり、座標Ｐ４で表される位置はエッジ信号の高輝度側の境界である。
【００６５】
図１３（Ｃ）は図１３（Ｂ）に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段１１１Ａから出力される画像Ｄ１１１Ａに相当する信号である。なお、画像Ｄ１１１Ａは、入力画像ＤＩＮの高周波数成分を取り出したものなので、その中には折り返し成分も含まれている。
【００６６】
図１３（Ｄ）は図１３（Ｃ）に表した信号の低周波数成分を表した信号、すなわち低周波数成分画像生成手段１１１Ｂから出力される画像Ｄ１１１Ｂに相当する信号である。なお先に述べたとおり画像Ｄ１１１Ｂが中間画像Ｄ１１１として出力されるので、図１３（Ｄ）は中間画像Ｄ１１１にも相当する。図１３（Ｄ）に示すとおり、中間画像Ｄ１１１においてゼロクロス点Ｚ近傍の局所的な最小値は座標Ｐ３に、局所的な最大値は座標Ｐ４に表れ、その様子は図１２（Ｃ）に示した、ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ２でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。
【００６７】
図１３（Ｅ）は、図１３（Ｄ）に表した信号に対する非線形処理手段１１２Ａに入力された際の出力信号、すなわち、中間画像Ｄ１１１が入力された場合に非線形処理手段１１２Ａから出力される画像Ｄ１１２Ａを表している。非線形処理手段１１２Ａではゼロクロス点Ｚの前後の座標Ｐ１、Ｐ２の信号値が増幅される。したがって、画像Ｄ１１２Ａは図１３（Ｅ）に示すように座標Ｐ１、Ｐ２での信号値の大きさが他の値に比べ大きくなり、ゼロクロス点Ｚ近傍で、局所的な最小値の現れる位置が座標Ｐ３からよりゼロクロス点Ｚに近い座標Ｐ１に、局所的な最大値の現れる位置が座標Ｐ４からよりゼロクロス点Ｚに近い座標Ｐ１へと変化する。これは非線形処理手段１１２Ａにおける、ゼロクロス点Ｚ前後の画素の値を増幅するという非線形処理によって、高周波数成分が生成されたことを意味する。このように画素ごとに適応的に増幅率を変える、あるいは画素に応じて処理の内容を適宜変えることで、高周波数成分を生成することが可能になる。すなわち非線形処理手段１１２Ａには、中間画像Ｄ１１１には含まれない高周波数成分、すわなち、図１０（Ａ）に示した高周波数成分側の領域ＲＨ２に相当する高周波数成分を生成する効果がある。
【００６８】
図１３（Ｆ）は図１３（Ｅ）に表した信号の高周波数成分を表した信号、すなわち高周波数成分画像生成手段１１２Ｂから出力される画像Ｄ１１２Ｂに相当する信号である。図１３（Ｆ）に示すとおり、画像Ｄ１１２Ｂにおいてゼロクロス点Ｚ近傍の局所的な最小値は座標Ｐ１に、最大値は座標Ｐ２に表れ、その様子は図１１（Ｃ）に示した、ステップエッジをサンプリング間隔Ｓ１でサンプリングした信号から取り出した高周波数成分と一致する。これは非線形処理手段１１２Ａにおいて生成された高周波数成分が高周波数成分画像生成手段１１２Ｂによって取り出され、画像Ｄ１１２Ｂとして出力されることを意味する。また、取り出された画像Ｄ１１２Ｂはサンプリング間隔Ｓ１に対応した周波数成分を含む信号であるといえる。言い換えると、高周波数成分画像生成手段１１２Ｂには非線形処理手段１１２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００６９】
加算手段１１２Ｃでは中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算し画像Ｄ１１２Ｃを生成する。先に述べたとおり中間画像Ｄ１１１は入力画像ＤＩＮ１１の持つ高周波数成分から折り返し成分を取り除いたものであり、図９（Ｅ）に示すように原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数近傍の高周波数成分に対応している。図８（Ｃ）で説明したとおり、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数近傍のスペクトル強度は画像拡大手段１３での拡大処理によって弱められているので、中間画像Ｄ１１１を加算することで、拡大処理によって弱められたスペクトル強度を補うことができる。一方、画像Ｄ１１２Ｂはサンプリング間隔Ｓ１に対応した高周波数成分である。したがって画像Ｄ１１２Ｃを加算することで原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分を与えることがでるので、画像の解像感を増すことができる。したがって中間画像Ｄ１１１と画像Ｄ１１２Ｂを加算した画像Ｄ１１２Ｃを入力画像ＤＩＮに加算することで、折り返し成分を強調することなく高周波数成分を加算することが可能となり、画像の解像感を高めることが可能となる。
【００７０】
加算手段１１３では画像Ｄ１１２Ｃが中間画像Ｄ１１２として入力画像ＤＩＮ１１に加算される。したがって、折り返し成分に起因するオーバーシュートやジャギーあるいはリンギング等の増加を抑えつつ高周波数成分を加算し、画像の解像感を高めることができる。
【００７１】
さらに、本発明における映像記録装置では、中間画像生成手段１１１および中間画像処理手段１１２において、画像の水平方向に関する処理、垂直方向に関する処理を並列に行っているので、画像の水平方向のみ、あるいは垂直方向のみに限らず任意の方向に関して上記の効果を得ることができる。
【００７２】
また、本発明における映像記録装置では周波数空間で考えて原点からＦｎに渡る周波数帯域のうち、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数±Ｆｎ／２近傍（あるいは特定の周波数帯域）に入力画像ＤＩＮが持っている成分をもとに、ナイキスト周波数±Ｆｎ近傍の高周波数成分に対応した画像Ｄ１１２Ｂを生成している。したがってなんらかの理由で、入力画像ＤＩＮ１１において、ナイキスト周波数±Ｆｎ近傍の周波数成分が失われていたとしても、画像Ｄ１１２Ｂにより、ナイキスト周波数±Ｆｎ近傍の周波数成分を与えることが可能になる。
【００７３】
なお、特定の周波数帯域として用いる箇所は、±Ｆｎ／２近傍に限定されるものではない。すなわち高周波数成分画像生成手段１１１Ａおよび低周波数成分画像生成手段１１１Ｂの周波数応答を適宜変更することで、利用する周波数帯域を変更することができる。
【００７４】
上記の説明では、本出願の構成にあるように、データの伝送・蓄積などのために原信号のデータ量の削減をおこなう目的での画像圧縮方式に非可逆圧縮を用いている場合、記録メディアに記録されたデータを伸張回路１９により伸張し再生する際には、圧縮率が大きいほど高周波成分が失われ、画像がぼやけるため、画像の拡大処理をおこなった場合のエッジ部分を、画像がぼやけた場合のなまったエッジ部分に見立て、例としてあげたものであり、このような劣化が生じた場合でも、上記の通り、本回路では失われた成分を補うような強調処理をおこなうことが可能である。また、強調処理を再生信号に対して行う構成により、他の映像記録再生装置で記録された映像メディアについても、十分な強調処理を行うことが可能である。
【００７５】
上記の説明では、映像記録再生装置について説明したが同様な構成で映像記録をおこなわない映像再生装置において、同様の強調処理をおこなうようにしてもよい。
【００７６】
また、上記説明では、アクセス手段１２からの出力信号について映像の強調処理を行う構成としていたが、図１４のように、アクセス手段１２に入力する信号に、図１における信号処理部１１に対応する信号処理部１７により、記録メディアに記録する信号に対し、上記説明において再生信号に対して行った処理と同様の処理を行う構成とし、記録信号について強調処理を行うものとすることにより、画像圧縮ならびに伸張処理の過程で失われる高周波数成分について、事前により強く強調処理をおこなっておくことにより、伸張処理後に高周波数成分がなまった場合でも失われる成分をより少なくすることが可能である。
【００７７】
また、上記説明では、アクセス手段１２からの出力信号であり、画像圧縮された信号について映像の強調処理を行う構成としていたが、図１５のように、画像圧縮されていない信号が入力され、記録メディアに書き込みや読み出しをされることなく、モニターなどの映像表示装置に出力される信号に対し、信号処理部１１により強調処理を行うものとしてもよい。当然、画像圧縮された信号を外部において伸張をおこなった場合でも、強調処理により外部での画像圧縮伸張により失われた成分を補う効果が期待できる。また、図１６のように、アクセス手段に入力する信号ならびにアクセス手段からの出力信号のそれぞれについて信号処理部を有する構成とすることで、記録メディアへの書き込み信号ならびに記録メディアからの読み出し信号のどちらに対しても映像の強調処理を行う構成としてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ 映像記録再生装置、 ２ａ 入力端子、 ２ｂ 出力端子、 ３ 記録メディア、
１１ 信号処理手段、１２ アクセス手段、１３ 拡大処理手段、１８ 圧縮処理手段、１９ 伸張処理手段、１１１ 中間画像生成手段、１１２ 中間画像処理手段、１１３ 加算手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録メディアに記録された画像データを、アクセス手段を介して再生した後、伸張処理手段により伸張処理を行って画像再生信号を得、信号処理手段により前記画像再生信号に解像感強調処理を行った映像出力信号を出力する映像再生装置であって、
前記信号処理手段が、前記画像再生信号を画像入力信号とし、
前記画像入力信号の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第１の中間画像を生成する中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像に非線形処理を施して生成した高周波数成分を前記第１の中間画像に加算した第２の中間画像を生成する中間画像処理手段と、
前記画像入力信号と前記第２の中間画像を加算して前記映像出力信号を生成する加算手段と
を有することを特徴とする映像再生装置。
【請求項２】
前記中間画像生成手段は、
前記画像入力信号の高周波数成分のみを取り出して第１の高周波数成分画像を生成する第１の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出して前記第１の中間画像を生成する低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の映像再生装置。
【請求項３】
前記中間画像処理手段は、
前記第１の中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する非線形処理手段と
前記非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の高周波数成分画像を生成する第２の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の中間画像と前記第２の高周波数成分画像を加算する加重加算手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の映像再生装置。
【請求項４】
前記第１の高周波数成分画像生成手段は、
前記画像入力信号の各画素の水平方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の水平方向高周波数成分画像を生成する第１の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記画像入力信号の各画素の垂直方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の垂直方向高周波数成分画像を生成する第１の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有し、
前記低周波数成分画像生成手段は、
前記第１の水平方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の水平方向中間画像を生成する水平方向低周波数成分画像生成手段と、
前記第１の垂直方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の垂直方向中間画像を生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項２記載の映像再生装置。
【請求項５】
前記非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する水平方向非線形処理手段と、
前記第１の垂直方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する垂直方向非線形処理手段を有し、
前記第２の高周波数成分画像生成手段は、
前記水平方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の水平方向高周波数成分画像を生成する第２の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記垂直方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の垂直方向高周波数成分画像を生成する第２の垂直方向高周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項３記載の映像再生装置。
【請求項６】
前記水平方向非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する水平方向ゼロクロス点判定手段と
前記水平方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の水平方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する水平方向信号増幅手段を有し、
前記垂直方向非線形処理手段は、
前記第１の垂直方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する垂直方向ゼロクロス点判定手段と、
前記垂直方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の垂直方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する垂直方向信号増幅手段と
を有することを特徴とする請求項５記載の映像再生装置。
【請求項７】
記録メディアに記録された画像データを、アクセス手段を介して再生した後、伸張処理手段により伸張処理を行って画像再生信号を得、信号処理手段により前記画像再生信号に解像感強調処理を行った映像信号を記録または再生することを特徴とする映像記録再生装置であって、
前記信号処理手段が、前記画像再生信号を画像入力信号とし、
前記画像入力信号の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第１の中間画像を生成する中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像に非線形処理を施して生成した高周波数成分を加算した第２の中間画像を生成する中間画像処理手段と、
前記画像入力信号と前記第２の中間画像を加算して前記映像出力信号を生成する加算手段と
を有することを特徴とする映像記録再生装置。
【請求項８】
前記中間画像生成手段は、
前記画像入力信号の高周波数成分のみを取り出して第１の高周波数成分画像を生成する第１の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出して前記第１の中間画像を生成する低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項７記載の映像記録再生装置。
【請求項９】
前記中間画像処理手段は、
前記第１の中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する非線形処理手段と
前記非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の高周波数成分画像を生成する第２の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の中間画像と前記第２の高周波数成分画像を加算する加重加算手段と
を有することを特徴とする請求項７記載の映像記録再生装置。
【請求項１０】
前記第１の高周波数成分画像生成手段は、
前記画像入力信号の各画素の水平方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の水平方向高周波数成分画像を生成する第１の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記画像入力信号の各画素の垂直方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の垂直方向高周波数成分画像を生成する第１の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有し、
前記低周波数成分画像生成手段は、
前記第１の水平方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の水平方向中間画像を生成する水平方向低周波数成分画像生成手段と、
前記第１の垂直方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の垂直方向中間画像を生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項８記載の映像記録再生装置。
【請求項１１】
前記非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する水平方向非線形処理手段と、
前記第１の垂直方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する垂直方向非線形処理手段を有し、
前記第２の高周波数成分画像生成手段は、
前記水平方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の水平方向高周波数成分画像を生成する第２の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記垂直方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の垂直方向高周波数成分画像を生成する第２の垂直方向高周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項９記載の映像記録再生装置。
【請求項１２】
前記水平方向非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する水平方向ゼロクロス点判定手段と
前記水平方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の水平方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する水平方向信号増幅手段を有し、
前記垂直方向非線形処理手段は、
前記第１の垂直方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する垂直方向ゼロクロス点判定手段と、
前記垂直方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の垂直方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する垂直方向信号増幅手段と
を有することを特徴とする請求項１１記載の映像記録再生装置。
【請求項１】
記録メディアに記録された画像データを、アクセス手段を介して再生した後、伸張処理手段により伸張処理を行って画像再生信号を得、信号処理手段により前記画像再生信号に解像感強調処理を行った映像出力信号を出力する映像再生装置であって、
前記信号処理手段が、前記画像再生信号を画像入力信号とし、
前記画像入力信号の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第１の中間画像を生成する中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像に非線形処理を施して生成した高周波数成分を前記第１の中間画像に加算した第２の中間画像を生成する中間画像処理手段と、
前記画像入力信号と前記第２の中間画像を加算して前記映像出力信号を生成する加算手段と
を有することを特徴とする映像再生装置。
【請求項２】
前記中間画像生成手段は、
前記画像入力信号の高周波数成分のみを取り出して第１の高周波数成分画像を生成する第１の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出して前記第１の中間画像を生成する低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の映像再生装置。
【請求項３】
前記中間画像処理手段は、
前記第１の中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する非線形処理手段と
前記非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の高周波数成分画像を生成する第２の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の中間画像と前記第２の高周波数成分画像を加算する加重加算手段と
を有することを特徴とする請求項１記載の映像再生装置。
【請求項４】
前記第１の高周波数成分画像生成手段は、
前記画像入力信号の各画素の水平方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の水平方向高周波数成分画像を生成する第１の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記画像入力信号の各画素の垂直方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の垂直方向高周波数成分画像を生成する第１の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有し、
前記低周波数成分画像生成手段は、
前記第１の水平方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の水平方向中間画像を生成する水平方向低周波数成分画像生成手段と、
前記第１の垂直方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の垂直方向中間画像を生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項２記載の映像再生装置。
【請求項５】
前記非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する水平方向非線形処理手段と、
前記第１の垂直方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する垂直方向非線形処理手段を有し、
前記第２の高周波数成分画像生成手段は、
前記水平方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の水平方向高周波数成分画像を生成する第２の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記垂直方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の垂直方向高周波数成分画像を生成する第２の垂直方向高周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項３記載の映像再生装置。
【請求項６】
前記水平方向非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する水平方向ゼロクロス点判定手段と
前記水平方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の水平方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する水平方向信号増幅手段を有し、
前記垂直方向非線形処理手段は、
前記第１の垂直方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する垂直方向ゼロクロス点判定手段と、
前記垂直方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の垂直方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する垂直方向信号増幅手段と
を有することを特徴とする請求項５記載の映像再生装置。
【請求項７】
記録メディアに記録された画像データを、アクセス手段を介して再生した後、伸張処理手段により伸張処理を行って画像再生信号を得、信号処理手段により前記画像再生信号に解像感強調処理を行った映像信号を記録または再生することを特徴とする映像記録再生装置であって、
前記信号処理手段が、前記画像再生信号を画像入力信号とし、
前記画像入力信号の特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第１の中間画像を生成する中間画像生成手段と、
前記第１の中間画像に非線形処理を施して生成した高周波数成分を加算した第２の中間画像を生成する中間画像処理手段と、
前記画像入力信号と前記第２の中間画像を加算して前記映像出力信号を生成する加算手段と
を有することを特徴とする映像記録再生装置。
【請求項８】
前記中間画像生成手段は、
前記画像入力信号の高周波数成分のみを取り出して第１の高周波数成分画像を生成する第１の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出して前記第１の中間画像を生成する低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項７記載の映像記録再生装置。
【請求項９】
前記中間画像処理手段は、
前記第１の中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する非線形処理手段と
前記非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の高周波数成分画像を生成する第２の高周波数成分画像生成手段と、
前記第１の中間画像と前記第２の高周波数成分画像を加算する加重加算手段と
を有することを特徴とする請求項７記載の映像記録再生装置。
【請求項１０】
前記第１の高周波数成分画像生成手段は、
前記画像入力信号の各画素の水平方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の水平方向高周波数成分画像を生成する第１の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記画像入力信号の各画素の垂直方向近傍に存在する画素を用いて高周波数成分を取り出した第１の垂直方向高周波数成分画像を生成する第１の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有し、
前記低周波数成分画像生成手段は、
前記第１の水平方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の水平方向中間画像を生成する水平方向低周波数成分画像生成手段と、
前記第１の垂直方向高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出した第１の垂直方向中間画像を生成する垂直方向低周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項８記載の映像記録再生装置。
【請求項１１】
前記非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する水平方向非線形処理手段と、
前記第１の垂直方向中間画像のゼロクロス点の隣の各画素値を１より大きい増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する垂直方向非線形処理手段を有し、
前記第２の高周波数成分画像生成手段は、
前記水平方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の水平方向高周波数成分画像を生成する第２の水平方向高周波数成分画像生成手段と、
前記垂直方向非線形処理画像の高周波数成分のみを取り出した第２の垂直方向高周波数成分画像を生成する第２の垂直方向高周波数成分画像生成手段と
を有することを特徴とする請求項９記載の映像記録再生装置。
【請求項１２】
前記水平方向非線形処理手段は、
前記第１の水平方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する水平方向ゼロクロス点判定手段と
前記水平方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の水平方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する水平方向信号増幅手段を有し、
前記垂直方向非線形処理手段は、
前記第１の垂直方向中間画像の画素値が正から負もしくは負から正へと変化する箇所をゼロクロス点として判定する垂直方向ゼロクロス点判定手段と、
前記垂直方向ゼロクロス点判定手段の判定結果に応じて前記第１の垂直方向中間画像の各画素に対する増幅率を決定する垂直方向信号増幅手段と
を有することを特徴とする請求項１１記載の映像記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−３４３９６（Ｐ２０１１−３４３９６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８０６８９（Ｐ２００９−１８０６８９）
【出願日】平成２１年８月３日（２００９．８．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３日（２００９．８．３）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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