映像記録再生装置および画像表示装置
【課題】 強調処理回路を映像記録再生装置と画像表示装置とが共に解像感強調処理機能を有する場合に、解像感強調処理が二重になり、過度な解像感強調処理が行われることを防止する。
【解決手段】 映像記録再生装置１が画像表示装置３と接続されると、制御回路１６は制御回路３４と接続され、画像表示装置３の信号処理手段３２が解像感強調処理機能を有するか否かを検出し、解像感強調処理機能を有する場合は、信号処理手段１５において解像感強調処理が行われないように制御する。また、画像表示装置３では、制御回路３４により制御回路１６の制御情報に基づいて、解像感強調処強調処理が過剰にならないように信号処理手段３２を制御する。
【解決手段】 映像記録再生装置１が画像表示装置３と接続されると、制御回路１６は制御回路３４と接続され、画像表示装置３の信号処理手段３２が解像感強調処理機能を有するか否かを検出し、解像感強調処理機能を有する場合は、信号処理手段１５において解像感強調処理が行われないように制御する。また、画像表示装置３では、制御回路３４により制御回路１６の制御情報に基づいて、解像感強調処強調処理が過剰にならないように信号処理手段３２を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号に対し強調処理された映像信号を記録・再生する映像記録再生装置および表示する画像表示装置に関するものである。映像記録再生装置においては、解像感の高い出力信号を得るために映像信号に高周波数成分強調処理をする強調処理回路を備え、記録信号あるいは再生信号について強調処理を行う。また、映像記録再生装置と画像表示装置が共に高周波数成分強調処理回路を備えた場合には、どちらか一方の強調処理回路のみが動作するよう制御するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像記録再生装置あるいは画像表示装置などにおいて、解像感のある画像を得る目的で信号の強調処理を行うことがある。
【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、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（段落００３１）
【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、入力画像によって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、入力画像として画像圧縮された信号を伸張処理した画像が入力される場合、画像の高周波数成分が失われており、特許文献１に記載された画像処理装置では、強調処理を施す細部画像における最低周波数帯域の比較的濃度の低い領域に対応する領域については他の領域と比較して強調度を低く抑え、他の領域については低濃度領域よりも大きい強調度により強調処理を施す構成として高周波数成分を強調しているが、信号の強度と強調の度合いが線形の関係となり、入力画像の高周波数成分が失われている場合にエッジの立ち上がりを急峻に持ち上げる強調処理としては不十分であった。
【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】
あるいは、強調処理回路を映像記録再生装置と画像表示装置において備えている場合、二重に強調処理をおこなうため、過度な処理が出力画像の不具合となって現れる場合がある。
【０００９】
本発明は上述のような課題を解消するためになされたもので、画像の解像感強調処理を備えた映像記録再生装置と画像表示装置が接続された場合に、過度な解像感強調とならないようにして、最適な画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係わる映像記録再生装置は、画像表示装置に映像信号を送出し、画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう映像記録再生装置であって、
記録メディアに記録されたデータを再生した再生映像信号を入力として解像感強調処理を施した第１の映像信号を出力する第１の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段を制御し、前記画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう第１の制御手段とを備え、
前記第１の制御手段が、前記画像表示装置と前記第１の信号処理手段の制御情報の送受を行い、接続された画像表示装置が解像感強調処理機能を持っていることを認識したときに解像感強調処理をしないようにすることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係わる画像表示装置は、映像記録再生装置から映像信号を受信し、映像記録再生装置と制御信号の送受信をおこなう画像表示装置であって、
前記映像記録再生装置から入力された前記第２の映像信号に解像感強調処理を施した第３の映像信号を出力する第２の信号処理手段と、前記第３の映像信号を画像表示するモニタと、前記第２の信号処理手段を制御し、前記画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう第２の制御手段とを備え、
前記第２の制御手段が、前記映像記録再生装置の前記第１の信号処理手段の制御情報に基づいて、解像感強調処理が過剰にならないように前記第２の信号処理手段の解像感強調処理の制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、映像記録再生装置と画像表示装置との間を映像信号と制御信号により接続し、映像記録再生装置における解像感強調処理の程度を画像表示装置側で検出し、画像表示装置の解像感強調処理の制御を行うようにしたので、解像感強調処理を過度に行うことなく、最適な画像表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置および画像表示装置の構成図である。
【図２】信号処理手段１５の構成図である。
【図３】水平方向非線形処理手段１５２Ａｈの構成図である。
【図４】垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖの構成図である。
【図５】加重加算手段１５２Ｃの構成図である。
【図６】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置および画像表示装置の別の構成図である。
【図７】拡大処理手段１４の構成図である。
【図８】拡大処理手段１４の動作説明図である。
【図９】拡大処理手段１４の動作説明図である。
【図１０】中間画像生成手段１５１の動作説明図である。
【図１１】中間画像処理手段１５２の動作説明図である。
【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Ｓ１でサンプリングした信号の説明図である。
【図１３】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１４】中間画像生成手段１５１および中間画像処理手段１５２の動作説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置および画像表示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および画像表示装置の別の構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置および画像表示装置の別の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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および画像表示装置の構成を表す図である。
【００１５】
映像記録再生装置１において、入力された映像信号が圧縮処理部１１において例えばＭＰＥＧ−２などの高能率の非可逆圧縮方式によりデータ圧縮された後、アクセス手段１２により記録処理された後、例えば光ディスクなどの記録メディア２に書き込まれる。また、アクセス手段１２により記録メディア２から読み出された圧縮データは、伸張処理部１３によりデータ伸張等の映像信号再生処理により映像信号に復元された後、信号処理手段１５により高周波数成分を加算し画像の解像感を高めるような信号処理がなされた映像信号が出力される。また、映像記録再生装置１から出力され、画像表示装置３に入力された映像信号は、信号処理手段３２により高周波数成分を加算し画像の解像感を高めるような解像感強調処理がなされた後、モニタ３３にて画像として表示される。なお、映像記録再生装置１の信号処理手段１５は制御回路１６により制御され、画像表示装置３の信号処理手段３２は制御回路３４により制御され、制御回路１６と制御回路３４は、互いに制御データの授受を行っている。
【００１６】
図２は、図１における信号処理手段１５の構成を表す図である。なお、信号処理手段３２の構成も同様とする。信号処理手段１５は入力信号ＤＩＮ１５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Ｄ１５１を生成する中間画像生成手段１５１、中間画像Ｄ１５１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１５２を生成する中間画像処理手段１５２、入力信号ＤＩＮ１５と中間画像Ｄ１５２を加算する加算手段１５３からなり、加算手段１５３にて入力信号ＤＩＮと中間画像Ｄ１５２を加算した結果が出力信号ＤＯＵＴ１５として出力される。
【００１７】
中間画像生成手段１５１は、入力信号ＤＩＮ１５から高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５１Ａを生成する高周波数成分画像生成手段１５１Ａ、画像Ｄ１５１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５１Ｂを生成する低周波数成分画像生成手段１５１Ｂからなる。中間画像生成手段１５１からは画像Ｄ１５１Ｂが中間画像Ｄ１５１として出力される。
【００１８】
中間画像処理手段１５２は中間画像Ｄ１５１に対し、後述する非線形処理を行った画像Ｄ１５２Ａを出力する非線形処理手段１５２Ａ、画像Ｄ１５２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５２Ｂを出力する高周波数成分画像生成手段１５２Ｂ、中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂを加算した画像Ｄ１５２Ｃを出力する加重加算手段１５２Ｃからなる。中間画像処理手段１５２からは画像Ｄ１５２Ｃが中間画像Ｄ１５２として出力される。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態１による映像記録再生装置１および画像表示装置３の詳細な動作について説明を行う。
【００２０】
映像記録再生装置１において、映像入力信号が圧縮処理部１１において例えばＭＰＥＧ−２などの高能率の非可逆圧縮方式によりデータ圧縮された後、アクセス手段１２により記録処理された後、例えば光ディスクなどの記録メディア２に書き込まれる。また、アクセス手段１２により記録メディア２から読み出された圧縮データは、伸張処理部１３によりデータ伸張等の映像信号再生処理により映像信号に復元された後、信号処理手段１５により高周波数成分を加算し画像の解像感を高めるような信号処理がなされた映像信号が出力される。
【００２１】
画像表示装置３において、映像記録再生装置１からの映像信号は信号処理手段３２により高周波数成分を加算し画像の解像感を高めるような信号処理をされた後、モニタ３３に表示される。なお、信号処理手段３２の動作は信号処理手段１５と同様であるので、説明を省略する。
【００２２】
先ず信号処理手段１５の動作について説明する。信号処理手段１５においては、中間画像生成手段１５１により入力信号ＤＩＮ１５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Ｄ１５１を生成し、更に、中間画像処理手段１５２により中間画像Ｄ１５１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１５２を生成し、入力信号ＤＩＮ１５に中間画像Ｄ１５２が加算され、高周波数成分が加算され解像感が強調された映像信号ＤＯＵＴ１５として出力される。
【００２３】
以下、中間画像生成手段１５１の詳細な動作について説明する。
【００２４】
中間画像生成手段１５１は、まず、高周波数成分画像生成手段１５１Ａにおいて、入力画像ＤＩＮの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５１Ａを生成する。即ち、水平方向高周波数成分画像生成手段１５１Ａｈにより入力画像ＤＩＮ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Ｄ１５１Ａｈを生成し、垂直方向高周波数成分画像生成手段１５１Ａｖにより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Ｄ１５１Ａｖを生成する。このように、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ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。
【００２５】
次に、低周波数成分画像生成手段１５１Ｂにおいて、画像Ｄ１５１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５１Ｂを生成する。即ち、水平方向低周波数成分画像生成手段１５１Ｂｈにより画像Ｄ１５１Ａｈに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１５１Ｂｈを生成し、垂直方向低周波数成分画像生成手段１５１Ｂｖにより画像Ｄ１５１Ａｖに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１５１Ｂｖを生成する。そして、中間画像生成手段１５１からは、画像Ｄ１５１Ｂｈと画像Ｄ１５１Ｂｖからなる画像Ｄ１５１Ｂが中間画像Ｄ１５１として出力される。なお、中間画像Ｄ１５１は、画像Ｄ１５１Ｂｈに相当する画像Ｄ１５１ｈ、画像Ｄ１５１Ｂｖに相当する画像Ｄ１５１ｖからなる。
【００２６】
次に、中間画像処理手段１５２の詳細な動作について説明する。
【００２７】
中間画像処理手段１５２は、まず、非線形処理手段１５２Ａにおいて、中間画像Ｄ１５１に対して後述する非線形処理を行った画像Ｄ１５２Ａを生成する。即ち、水平方向非線形処理手段１５２Ａｈにより画像Ｄ１５１Ｂｈに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１５２Ａｈを生成し、垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖにより画像Ｄ１５１Ｂｖに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１５２Ａｖを生成する。このように、非線形処理は、水平方向、垂直方向それぞれについて行う。
【００２８】
非線形処理手段１５２Ａの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段１５２Ａは同様の構成からなる水平方向非線形処理手段１５２Ａｈ、垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖを備える。ここで、水平方向非線形処理手段１５２Ａｈは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖは垂直方向の処理を行う。
【００２９】
図３は水平方向非線形処理手段１５２Ａｈの構成を表す図である。水平方向非線形処理手段１５２Ａｈはゼロクロス判定手段１５２Ａｈ１、信号増幅手段１５２Ａｈ２を備える。なお、非線形処理手段１５２Ａｈには、画像Ｄ１５１ｈが入力画像ＤＩＮ１５２Ａｈ１として入力される。
【００３０】
ゼロクロス判定手段１５２Ａｈ１は入力画像ＤＩＮ１５２Ａｈ１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、判定信号Ｄ１５２Ａｈ１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１５２Ａｈ２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。
【００３１】
信号増幅手段１５２Ａｈ２は判定信号Ｄ１５２Ａｈ１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Ｄ１５２Ａｈ２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。
【００３２】
そして水平方向非線形処理手段１５２Ａｈからは非線形処理画像Ｄ１５２Ａｈ２が画像Ｄ１５２Ａｈとして出力される。
【００３３】
図４は垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖの構成を表す図である。垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖはゼロクロス判定手段１５２Ａｖ１、信号増幅手段１５２Ａｖ２を備える。なお、非線形処理手段１５２Ａｖには、画像Ｄ１５１ｖが入力画像ＤＩＮ１５２Ａｖ１として入力される。
【００３４】
ゼロクロス判定手段１５２Ａｖ１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、判定信号Ｄ１５２Ａｖ１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１５２Ａｖ２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。
【００３５】
信号増幅手段１５２Ａｖ２は判定信号Ｄ１５２Ａｖ１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Ｄ１５２Ａｖ２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。そして垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖからは非線形処理画像Ｄ１５２Ａｖ２が画像Ｄ１５２Ａｖとして出力される。
【００３６】
以上が非線形処理手段１５２Ａの動作である。
【００３７】
次に、高周波数成分画像生成手段１５２Ｂにおいて、画像Ｄ１５２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５２Ｂを生成する。即ち、水平方向高周波数成分画像生成手段１５２Ｂｈにより画像Ｄ１５２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１５２Ｂｈを生成し、垂直方向高周波数成分画像生成手段１５２Ｂｖにより画像Ｄ１５２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１５２Ｂｖを生成する。このように、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。
【００３８】
次に加重加算手段１５２Ｃは、中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂに対して加重加算をおこない画像Ｄ１５２Ｃを生成する。なお、中間画像Ｄ１５１は画像Ｄ１５１ｈおよび画像Ｄ１５１ｖからなっており、画像Ｄ１５２Ｂは画像Ｄ１５２Ｂｈおよび画像Ｄ１５２Ｂｖからなっているので、中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂを加重加算することは、画像Ｄ１５１ｈ、Ｄ１５１ｖ、Ｄ１５２Ｂｈ、Ｄ１５２Ｂｖ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１５２からは、画像Ｄ１５２Ｃが中間画像Ｄ１５２として出力される。
【００３９】
図５は加重加算手段１５２Ｃの構成を表す図である。それぞれの入力信号Ｄ１５１ｈ、Ｄ１５１ｖ、Ｄ１５２Ｂｈ、Ｄ１５２Ｂｖは乗算手段１５２１Ｃｈ、１５２１Ｃｖ、１５２２Ｃｈ、１５２２Ｃｖにより乗算され、更に、加算回路１５２３で加算されて画像Ｄ１５２Ｃとして出力され、中間画像Ｄ１５２となる。制御信号Ｄ１６Ｓにより、各々の乗算手段の係数が制御され、高周波数成分の割合、つまり解像感の程度が制御される。画像表示装置が接続されると制御信号Ｄ１６Ｓにより全係数が０にするようにして解像感強調処理をおこなわない、あるいは、画像表示装置が接続されると制御信号Ｄ１６Ｓにより係数を低い値にするようにして解像感強調処理を弱い処理とすることが可能である。
【００４０】
加算手段１５３の動作について説明する。加算手段１５３は入力画像ＤＩＮ１５と中間画像Ｄ１５２を加算した出力画像ＤＯＵＴ１５を生成する。そして出力画像ＤＯＵＴ１５が最終的な出力画像として出力される。
【００４１】
以上、信号処理手段１５の動作について説明したが、図６に示すように、信号処理手段１５の前段に拡大処理手段１４を設けた場合について以下説明する。これにより本出願の構成にある伸張回路１３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、拡大処理手段１４においては、例えば、入力された画像信号を水平方向、垂直方向とも２倍に拡大した画像を生成するものであるが、拡大された画像信号のナイキスト周波数は入力画像ＤＩＮ１４のナイキスト周波数Ｆｎの半分になる。
【００４２】
図７は、拡大処理手段１４の構成例を示す図である。拡大処理手段１４は、水平方向ゼロ挿入手段１４１、水平方向低周波数成分通過手段１４２、垂直方向ゼロ挿入手段１４３、垂直方向低周波数成分通過手段１４４からなる。水平方向ゼロ挿入手段１４１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Ｄ１４１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段１４２はローパスフィルタ処理により画像Ｄ１４１の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１４２を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段１４３は画像Ｄ１４２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Ｄ１４３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段１４４は画像Ｄ１４３の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１４４を生成する。そして画像Ｄ１４４が原画ＤＯＲＧを水平方向、垂直方向とも２倍した画像として、拡大処理手段１４から出力される。
【００４３】
図８は拡大処理手段１４の動作を詳しく説明するための図であり、図８（Ａ）は原画ＤＯＲＧを、図８（Ｂ）は画像Ｄ１４１に、図８（Ｃ）は画像Ｄ１４２に、図８（Ｄ）は画像Ｄ１４３に、図８（Ｅ）は画像Ｄ１４４を表す。図８（Ａ）〜（Ｅ）に関して、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。
【００４４】
水平方向ゼロ挿入手段１４１は図８（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８（Ｂ）に示す画像Ｄ１４１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段１４２は図８（Ｂ）に示す画像Ｄ１４１に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図８（Ｃ）に示す画像Ｄ１４２を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段１４３は図８（Ｃ）に示す画像Ｄ１４２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８（Ｄ）に示す画像Ｄ１４３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段１４４は図８（Ｄ）に示す画像Ｄ１４３に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図８（Ｅ）に示す画像Ｄ１４４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Ｄ１４４が生成される。
【００４５】
図９は拡大処理手段１４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９（Ａ）は原画ＤＯＲＧの周波数スペクトル、図９（Ｂ）は水平方向周波数成分通過手段１４２の周波数応答を表している。なお、図９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ＤＩＮ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ＤＩＮのナイキスト周波数の半分すなわち、Ｆｎ／２となる。
【００４６】
なお、図９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。
【００４７】
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９（Ａ）のように表すスペクトルＳＰＯのようになる。
【００４８】
画像Ｄ１４２の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１４１に対し、図９（Ｂ）に示した周波数応答を持ったローパスフィルタ処理を行うことで、画像Ｄ１４２が得られる。したがって画像Ｄ１４２の周波数スペクトルは図９（Ｃ）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１４２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。
【００４９】
また、画像拡大手段１４による処理のうち、垂直方向ゼロ挿入手段１４３および垂直方向低周波数成分通過手段１４４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９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Ｄ１４４の周波数スペクトルは、図９（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。
【００５０】
以下、画像拡大された画像に対する信号処理手段１５の作用、効果について説明する。
【００５１】
図１０（Ａ）〜（Ｅ）は入力画像ＤＩＮ１５として原画ＤＯＲＧを拡大して得られた画像Ｄ１４４が入力された場合の、入力画像ＤＩＮ１５から中間画像Ｄ１を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図１０（Ａ）は入力画像ＤＩＮ１５の周波数スペクトルを、図１０（Ｂ）は高周波数成分画像生成手段１５１Ａの周波数応答を、図１０（Ｃ）は低周波数成分画像生成手段１５１Ｂの周波数応答を、図１０（Ｄ）は中間画像生成手段１５１の周波数応答を、図１０（Ｅ）は中間画像Ｄ１５１の周波数スペクトルを表す。なお、図１０においても図９同様の理由で周波数軸は１本しか用いていない。
【００５２】
さらに図１０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。
【００５３】
まず、入力画像ＤＩＮ１５の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１４４が入力画像ＤＩＮ１５として入力されるので、入力画像ＤＩＮ１５の周波数スペクトルは図１０（Ａ）に示すように、周波数スペクトルは図９（Ｃ）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からなる。
【００５４】
次に、高周波数成分画像生成手段１５１Ａ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１５１Ａ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１０（Ｂ）に示すように周波数が低くなるほど低くなる。
【００５５】
次に、低周波数成分画像生成手段１５１Ｂ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１５１Ｂ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１０（Ｃ）に示すように周波数が高くなるほど低くなる。
【００５６】
次に、中間画像生成手段１５１の周波数応答について説明する。入力画像ＤＩＮ１５が持つ周波数成分のうち、図１０（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１５１内の高周波数成分画像生成手段１５１Ａで弱められる。一方、図１０（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１５１内の低周波数成分画像生成手段１５１Ｂで弱められる。したがって、中間画像生成手段１５１の周波数応答は、図１０（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。
【００５７】
次に、中間画像Ｄ１５１の周波数スペクトルについて説明する。図１０（Ａ）に示す周波数スペクトルを持つ入力画像ＤＩＮ１５が、図１０（Ｄ）に示した周波数応答を持つ中間画像生成手段１５１を通過することで、中間画像Ｄ１５１が得られる。そして中間画像生成手段１５１の周波数応答は、図１０（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Ｄ１５１の周波数スペクトルは、入力画像ＤＩＮ１５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Ｄ１５１は入力画像ＤＩＮ１５の持つ高周波数成分となる。
【００５８】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は中間画像処理手段１５２の作用、効果を表した図であり、図１１（Ａ）は非線形処理画像Ｄ１５２Ａの周波数スペクトルを、図１１（Ｂ）は高周波数成分画像１５２Ｂの周波数応答を、図１１（Ｃ）は画像Ｄ１５２Ｂの周波数スペクトルを表す。なお、図１１では、図１３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。
【００５９】
後述するように非線形処理画像Ｄ１５２Ａ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１１（Ａ）はその様子を模式的に表した図である。画像Ｄ１５２Ｂは非線形処理画像Ｄ１５２Ａが高周波数成分画像生成手段１５２Ｂ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１５２Ｂ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１１（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Ｄ１５２Ｂの周波数スペクトルは図１１（Ｃ）に示すように非線形処理画像Ｄ１５２Ａ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１５２Ａ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１５２Ｂには非線形処理手段１５２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００６０】
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。
【００６１】
図１２、図１３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１２（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１２（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。一方、図１３（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１３（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１３（Ｃ）は図１３（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。
【００６２】
図１２（Ｃ）、図１３（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。
【００６３】
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。
【００６４】
図１４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、本発明における画像処理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１５１および中間画像処理手段１５２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１５１および中間画像処理手段１５２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１４では一次元信号を用いて処理の内容を表している。
【００６５】
図１４（Ａ）は、図１３（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１４（Ｂ）は、図１４（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１４（Ａ）に示すようなエッジが含まれる場合、入力画像ＤＩＮ１４として図１４（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１４（Ｂ）に表した信号のサンプリング間隔は図１２中のサンプリング間隔Ｓ１と同じになる。また、図１４（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。
【００６６】
図１４（Ｃ）は図１４（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１５１Ａから出力される画像Ｄ１５１Ａに相当する信号である。なお、画像Ｄ１５１Ａは、入力画像ＤＩＮ１４の高周波数成分を取り出したものである。
【００６７】
図１４（Ｄ）は図１４（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１５１Ｂから出力される画像Ｄ１５１Ｂに相当する信号である。なお先に述べたとおり画像Ｄ１５１Ｂが中間画像Ｄ１５１として出力されるので、図１４（Ｄ）は中間画像Ｄ１５１にも相当する。図１４（Ｄ）に示すとおり、中間画像Ｄ１５１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１３（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。
【００６８】
図１４（Ｅ）は、図１４（Ｄ）に表した信号に対する非線形処理手段１５２Ａに入力された際の出力信号、すなわち、中間画像Ｄ１５１が入力された場合に非線形処理手段１５２Ａから出力される画像Ｄ１５２Ａを表している。非線形処理手段１５２Ａ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Ｄ１５２Ａは図１４（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１５２Ａ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１５２Ａには、中間画像Ｄ１５１には含まれない高周波数成分、すなわち図１１（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。
【００６９】
図１４（Ｆ）は図１４（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１５２Ｂから出力される画像Ｄ１５２Ｂに相当する信号である。図１４（Ｆ）に示すとおり、画像Ｄ１５２Ｂ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１２（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１５２Ａ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１５２Ｂによって取り出され、画像Ｄ１５２Ｂ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Ｄ１５２Ｂ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１５２Ｂには非線形処理手段１５２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００７０】
加重加算手段１５２Ｃでは中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂについて重み付けを付けたうえで加算をおこない画像Ｄ１５２Ｃを生成する。先に述べたとおり中間画像Ｄ１５１は入力画像ＤＩＮ１５の持つ高周波数成分であり、図１０（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９（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拡大手段１４での拡大処理によって弱められているので、中間画像Ｄ１５１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。
【００７１】
一方、画像Ｄ１５２Ｂ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、加算手段１５３において、中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂを加算した画像Ｄ１５２Ｃ（中間画像Ｄ１５２）を入力画像ＤＩＮ１５に加算することで、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分、即ち、図１４（Ｆ）に示すゼロクロス点Ｚ前後の信号が急峻に増幅された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。
【００７２】
さらに、信号処理手段１５では、中間画像生成手段１５１および中間画像処理手段１５２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。
【００７３】
また、信号処理手段１５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Ｄ１５２Ｂを生成している。したがってなんらかの理由で、入力画像ＤＩＮ１５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Ｄ１５２Ｂ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。
【００７４】
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１５１Ａおよび低周波数成分画像生成手段１５１Ｂ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。
【００７５】
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１３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。
【００７６】
映像記録再生装置１における信号処理手段１５、画像表示装置３における信号処理手段３２が上記のように動作することにより、それぞれ映像記録再生装置１と画像表示装置３において、画像の解像感を高めることが可能である。個別に強調処理をおこなっている限り、画質改善効果は期待できる反面、上記動作が映像記録再生装置１と画像表示装置３のそれぞれで二重に強調処理をおこなうことは、過度な強調処理となり効果は期待できず弊害が目立つ結果となるため、二重の強調処理はおこなわないよう制御する必要がある。
【００７７】
具体的には、映像記録再生装置１と画像表示装置３をＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）ケーブルで接続した場合、例えばタイプＡコネクタにおける１３番目のピンのＣＥＣ（Consumer Electronics Control）情報で制御信号をやり取りする。この制御信号を参照することで、装置の製造メーカや装置の固有情報などを特定することができる。この信号のやり取りにより映像記録再生装置１と画像表示装置３のそれぞれが、上記拡大処理手段１４、３１と信号処理手段１５、３２により強調処理をおこなう装置であることを特定することが可能である。また、ＨＤＭＩケーブルのタイプＡコネクタにおける１５，１６，１７番目のピンの３本の線を使ってシリアル通信するEDID(Extended Display Identification Data)として規定された信号を参照することでも、製造ＩＤを特定することで同様の制御が可能である。
【００７８】
次に、映像記録再生装置１と画像表示装置３のそれぞれが、上記信号処理手段により強調処理をおこなう装置であることを特定できた後の動作について説明する。図１における制御回路１６と制御回路３４は、映像記録再生装置１と画像表示装置３のどちらか一方の強調処理をおこなわないよう制御する。どちらにしても問題は無いが、ここでは映像記録再生装置１における強調処理をおこなわないよう制御することとする。制御回路１６から信号処理部１５に制御信号Ｄ１６Ｓが送られる。制御信号Ｄ１６Ｓは、図２のように信号処理部１５における中間画像生成手段１５２の加重加算手段１５２Ｃに入力される。加重加算手段１５２Ｃでは、制御信号Ｄ１６Ｓに基づいて画像Ｄ１５１ｈ、Ｄ１５１ｖ、Ｄ１５２Ｂｈ、Ｄ１５２Ｂｖについて加重加算をおこなう。
【００７９】
図５の加重加算手段１５２Ｃにおいて、強調処理をおこなわないための制御信号Ｄ１６Ｓが入力された場合、乗算手段１５２１Ｃｈ、１５２１Ｃｖ、１５２２Ｃｈ、１５２２Ｃｖでは入力された信号に対して、０を乗算する。その結果、乗算手段のそれぞれの出力信号Ｄ１５２１Ｃｈ、Ｄ１５２１Ｃｖ、Ｄ１５２２Ｃｈ、Ｄ１５２２Ｃｖの値は０となり、それらの加算結果である画像信号Ｄ２の値は０となる。図２における加算回路１５３では、入力信号ＤＩＮ１５と、値が０である画像信号Ｄ１５２を加算するので、入力信号ＤＩＮ１５がそのまま出力される。以上の動作により、映像記録再生装置１における信号処理部１５で強調処理をおこなわないように制御し、画像表示装置３における信号処理部３３において強調処理をおこなう。これにより、二重の強調処理はおこなわれず、適した強調処理となる。
【００８０】
なお、上記説明では、信号処理部１５において加算手段１５３で入力信号に加算する中間画像Ｄ１５２を０とすることで強調処理をおこなわないような構成としていたが、図１５のように、映像記録再生装置１に遅延回路１７とスイッチ回路１８を追加し、画像表示装置３には遅延回路３６とスイッチ回路３７を追加することで、信号処理部３２の内部信号を制御することなく、スイッチ回路３７において遅延信号出力を選択することにより、強調処理をおこなわないような構成とすることも可能である。
【００８１】
なお、図１５の構成における映像記録再生装置１の遅延回路１７と、画像表示装置３の遅延回路３６を削除した図１６のような構成とすることも可能である。この構成では遅延回路を削減できる一方、強調処理をおこなわないとき、つまりスイッチ回路１８、３７において信号処理部１５，３２を通らない信号側を選択するときには、スイッチ回路１８、３７を切り換えた瞬間に信号処理部１５，３２における処理時間分の画素ずれが起こる。
【００８２】
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１７のように、図１における信号処理部１５に対応する信号処理部１９により、入力信号ＤＩＮに対し強調処理を施した後、アクセス手段２に入力し記録メディアに記録する構成にし、信号処理部１９を制御回路１６により同様に制御する構成としてもよい。
【００８３】
なお、上記説明では、映像の記録ならびに再生をおこなう映像記録再生装置について説明をおこなったが、映像記録再生装置を、映像の再生をおこなう映像再生装置としてもよい。
【００８４】
なお、上記説明では、映像記録再生装置と画像表示装置の双方で映像の強調処理をおこなう回路が備わっており、一方の強調処理をおこなわない場合、または強調処理の程度を弱める場合について説明をおこなったが、色変換、ノイズリダクションなど信号処理回路が映像記録再生装置と画像表示装置の双方に備わっている場合に、それぞれの程度を制御し信号処理を過度におこなわないような構成とするならば、強調処理に限るものではない。
【符号の説明】
【００８５】
１ 映像記録再生装置、２ 記録メディア、３ 画像表示装置、１１ 圧縮処理手段、１２ アクセス手段、１３ 伸張処理手段、１４ 拡大処理手段、１５ 信号処理手段、１６ 制御回路、３２ 信号処理手段、３３ モニタ、３４ 制御回路、１５１ 中間画像生成手段、１５２ 中間画像処理手段、１５３ 加重加算手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号に対し強調処理された映像信号を記録・再生する映像記録再生装置および表示する画像表示装置に関するものである。映像記録再生装置においては、解像感の高い出力信号を得るために映像信号に高周波数成分強調処理をする強調処理回路を備え、記録信号あるいは再生信号について強調処理を行う。また、映像記録再生装置と画像表示装置が共に高周波数成分強調処理回路を備えた場合には、どちらか一方の強調処理回路のみが動作するよう制御するものである。
【背景技術】
【０００２】
映像記録再生装置あるいは画像表示装置などにおいて、解像感のある画像を得る目的で信号の強調処理を行うことがある。
【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、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（段落００３１）
【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、入力画像によって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、入力画像として画像圧縮された信号を伸張処理した画像が入力される場合、画像の高周波数成分が失われており、特許文献１に記載された画像処理装置では、強調処理を施す細部画像における最低周波数帯域の比較的濃度の低い領域に対応する領域については他の領域と比較して強調度を低く抑え、他の領域については低濃度領域よりも大きい強調度により強調処理を施す構成として高周波数成分を強調しているが、信号の強度と強調の度合いが線形の関係となり、入力画像の高周波数成分が失われている場合にエッジの立ち上がりを急峻に持ち上げる強調処理としては不十分であった。
【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】
あるいは、強調処理回路を映像記録再生装置と画像表示装置において備えている場合、二重に強調処理をおこなうため、過度な処理が出力画像の不具合となって現れる場合がある。
【０００９】
本発明は上述のような課題を解消するためになされたもので、画像の解像感強調処理を備えた映像記録再生装置と画像表示装置が接続された場合に、過度な解像感強調とならないようにして、最適な画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係わる映像記録再生装置は、画像表示装置に映像信号を送出し、画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう映像記録再生装置であって、
記録メディアに記録されたデータを再生した再生映像信号を入力として解像感強調処理を施した第１の映像信号を出力する第１の信号処理手段と、前記第１の信号処理手段を制御し、前記画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう第１の制御手段とを備え、
前記第１の制御手段が、前記画像表示装置と前記第１の信号処理手段の制御情報の送受を行い、接続された画像表示装置が解像感強調処理機能を持っていることを認識したときに解像感強調処理をしないようにすることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係わる画像表示装置は、映像記録再生装置から映像信号を受信し、映像記録再生装置と制御信号の送受信をおこなう画像表示装置であって、
前記映像記録再生装置から入力された前記第２の映像信号に解像感強調処理を施した第３の映像信号を出力する第２の信号処理手段と、前記第３の映像信号を画像表示するモニタと、前記第２の信号処理手段を制御し、前記画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう第２の制御手段とを備え、
前記第２の制御手段が、前記映像記録再生装置の前記第１の信号処理手段の制御情報に基づいて、解像感強調処理が過剰にならないように前記第２の信号処理手段の解像感強調処理の制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、映像記録再生装置と画像表示装置との間を映像信号と制御信号により接続し、映像記録再生装置における解像感強調処理の程度を画像表示装置側で検出し、画像表示装置の解像感強調処理の制御を行うようにしたので、解像感強調処理を過度に行うことなく、最適な画像表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置および画像表示装置の構成図である。
【図２】信号処理手段１５の構成図である。
【図３】水平方向非線形処理手段１５２Ａｈの構成図である。
【図４】垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖの構成図である。
【図５】加重加算手段１５２Ｃの構成図である。
【図６】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置および画像表示装置の別の構成図である。
【図７】拡大処理手段１４の構成図である。
【図８】拡大処理手段１４の動作説明図である。
【図９】拡大処理手段１４の動作説明図である。
【図１０】中間画像生成手段１５１の動作説明図である。
【図１１】中間画像処理手段１５２の動作説明図である。
【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Ｓ１でサンプリングした信号の説明図である。
【図１３】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１４】中間画像生成手段１５１および中間画像処理手段１５２の動作説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置および画像表示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および画像表示装置の別の構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態１による映像記録再生装置および画像表示装置の別の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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および画像表示装置の構成を表す図である。
【００１５】
映像記録再生装置１において、入力された映像信号が圧縮処理部１１において例えばＭＰＥＧ−２などの高能率の非可逆圧縮方式によりデータ圧縮された後、アクセス手段１２により記録処理された後、例えば光ディスクなどの記録メディア２に書き込まれる。また、アクセス手段１２により記録メディア２から読み出された圧縮データは、伸張処理部１３によりデータ伸張等の映像信号再生処理により映像信号に復元された後、信号処理手段１５により高周波数成分を加算し画像の解像感を高めるような信号処理がなされた映像信号が出力される。また、映像記録再生装置１から出力され、画像表示装置３に入力された映像信号は、信号処理手段３２により高周波数成分を加算し画像の解像感を高めるような解像感強調処理がなされた後、モニタ３３にて画像として表示される。なお、映像記録再生装置１の信号処理手段１５は制御回路１６により制御され、画像表示装置３の信号処理手段３２は制御回路３４により制御され、制御回路１６と制御回路３４は、互いに制御データの授受を行っている。
【００１６】
図２は、図１における信号処理手段１５の構成を表す図である。なお、信号処理手段３２の構成も同様とする。信号処理手段１５は入力信号ＤＩＮ１５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Ｄ１５１を生成する中間画像生成手段１５１、中間画像Ｄ１５１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１５２を生成する中間画像処理手段１５２、入力信号ＤＩＮ１５と中間画像Ｄ１５２を加算する加算手段１５３からなり、加算手段１５３にて入力信号ＤＩＮと中間画像Ｄ１５２を加算した結果が出力信号ＤＯＵＴ１５として出力される。
【００１７】
中間画像生成手段１５１は、入力信号ＤＩＮ１５から高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５１Ａを生成する高周波数成分画像生成手段１５１Ａ、画像Ｄ１５１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５１Ｂを生成する低周波数成分画像生成手段１５１Ｂからなる。中間画像生成手段１５１からは画像Ｄ１５１Ｂが中間画像Ｄ１５１として出力される。
【００１８】
中間画像処理手段１５２は中間画像Ｄ１５１に対し、後述する非線形処理を行った画像Ｄ１５２Ａを出力する非線形処理手段１５２Ａ、画像Ｄ１５２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５２Ｂを出力する高周波数成分画像生成手段１５２Ｂ、中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂを加算した画像Ｄ１５２Ｃを出力する加重加算手段１５２Ｃからなる。中間画像処理手段１５２からは画像Ｄ１５２Ｃが中間画像Ｄ１５２として出力される。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態１による映像記録再生装置１および画像表示装置３の詳細な動作について説明を行う。
【００２０】
映像記録再生装置１において、映像入力信号が圧縮処理部１１において例えばＭＰＥＧ−２などの高能率の非可逆圧縮方式によりデータ圧縮された後、アクセス手段１２により記録処理された後、例えば光ディスクなどの記録メディア２に書き込まれる。また、アクセス手段１２により記録メディア２から読み出された圧縮データは、伸張処理部１３によりデータ伸張等の映像信号再生処理により映像信号に復元された後、信号処理手段１５により高周波数成分を加算し画像の解像感を高めるような信号処理がなされた映像信号が出力される。
【００２１】
画像表示装置３において、映像記録再生装置１からの映像信号は信号処理手段３２により高周波数成分を加算し画像の解像感を高めるような信号処理をされた後、モニタ３３に表示される。なお、信号処理手段３２の動作は信号処理手段１５と同様であるので、説明を省略する。
【００２２】
先ず信号処理手段１５の動作について説明する。信号処理手段１５においては、中間画像生成手段１５１により入力信号ＤＩＮ１５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Ｄ１５１を生成し、更に、中間画像処理手段１５２により中間画像Ｄ１５１に後述する処理を行った中間画像Ｄ１５２を生成し、入力信号ＤＩＮ１５に中間画像Ｄ１５２が加算され、高周波数成分が加算され解像感が強調された映像信号ＤＯＵＴ１５として出力される。
【００２３】
以下、中間画像生成手段１５１の詳細な動作について説明する。
【００２４】
中間画像生成手段１５１は、まず、高周波数成分画像生成手段１５１Ａにおいて、入力画像ＤＩＮの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５１Ａを生成する。即ち、水平方向高周波数成分画像生成手段１５１Ａｈにより入力画像ＤＩＮ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Ｄ１５１Ａｈを生成し、垂直方向高周波数成分画像生成手段１５１Ａｖにより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Ｄ１５１Ａｖを生成する。このように、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ハイパスフィルタ処理を行うことで可能である。
【００２５】
次に、低周波数成分画像生成手段１５１Ｂにおいて、画像Ｄ１５１Ａの低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５１Ｂを生成する。即ち、水平方向低周波数成分画像生成手段１５１Ｂｈにより画像Ｄ１５１Ａｈに対し水平方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１５１Ｂｈを生成し、垂直方向低周波数成分画像生成手段１５１Ｂｖにより画像Ｄ１５１Ａｖに対し垂直方向のローパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１５１Ｂｖを生成する。そして、中間画像生成手段１５１からは、画像Ｄ１５１Ｂｈと画像Ｄ１５１Ｂｖからなる画像Ｄ１５１Ｂが中間画像Ｄ１５１として出力される。なお、中間画像Ｄ１５１は、画像Ｄ１５１Ｂｈに相当する画像Ｄ１５１ｈ、画像Ｄ１５１Ｂｖに相当する画像Ｄ１５１ｖからなる。
【００２６】
次に、中間画像処理手段１５２の詳細な動作について説明する。
【００２７】
中間画像処理手段１５２は、まず、非線形処理手段１５２Ａにおいて、中間画像Ｄ１５１に対して後述する非線形処理を行った画像Ｄ１５２Ａを生成する。即ち、水平方向非線形処理手段１５２Ａｈにより画像Ｄ１５１Ｂｈに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１５２Ａｈを生成し、垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖにより画像Ｄ１５１Ｂｖに対して後述する非線形処理を行って画像Ｄ１５２Ａｖを生成する。このように、非線形処理は、水平方向、垂直方向それぞれについて行う。
【００２８】
非線形処理手段１５２Ａの動作についてさらに詳しく説明する。非線形処理手段１５２Ａは同様の構成からなる水平方向非線形処理手段１５２Ａｈ、垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖを備える。ここで、水平方向非線形処理手段１５２Ａｈは水平方向の処理を行い、垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖは垂直方向の処理を行う。
【００２９】
図３は水平方向非線形処理手段１５２Ａｈの構成を表す図である。水平方向非線形処理手段１５２Ａｈはゼロクロス判定手段１５２Ａｈ１、信号増幅手段１５２Ａｈ２を備える。なお、非線形処理手段１５２Ａｈには、画像Ｄ１５１ｈが入力画像ＤＩＮ１５２Ａｈ１として入力される。
【００３０】
ゼロクロス判定手段１５２Ａｈ１は入力画像ＤＩＮ１５２Ａｈ１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、判定信号Ｄ１５２Ａｈ１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１５２Ａｈ２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。
【００３１】
信号増幅手段１５２Ａｈ２は判定信号Ｄ１５２Ａｈ１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Ｄ１５２Ａｈ２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。
【００３２】
そして水平方向非線形処理手段１５２Ａｈからは非線形処理画像Ｄ１５２Ａｈ２が画像Ｄ１５２Ａｈとして出力される。
【００３３】
図４は垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖの構成を表す図である。垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖはゼロクロス判定手段１５２Ａｖ１、信号増幅手段１５２Ａｖ２を備える。なお、非線形処理手段１５２Ａｖには、画像Ｄ１５１ｖが入力画像ＤＩＮ１５２Ａｖ１として入力される。
【００３４】
ゼロクロス判定手段１５２Ａｖ１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、判定信号Ｄ１５２Ａｖ１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１５２Ａｖ２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。
【００３５】
信号増幅手段１５２Ａｖ２は判定信号Ｄ１５２Ａｖ１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Ｄ１５２Ａｖ２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。そして垂直方向非線形処理手段１５２Ａｖからは非線形処理画像Ｄ１５２Ａｖ２が画像Ｄ１５２Ａｖとして出力される。
【００３６】
以上が非線形処理手段１５２Ａの動作である。
【００３７】
次に、高周波数成分画像生成手段１５２Ｂにおいて、画像Ｄ１５２Ａの高周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１５２Ｂを生成する。即ち、水平方向高周波数成分画像生成手段１５２Ｂｈにより画像Ｄ１５２Ａｈに対し水平方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１５２Ｂｈを生成し、垂直方向高周波数成分画像生成手段１５２Ｂｖにより画像Ｄ１５２Ａｖに対し垂直方向のハイパスフィルタ処理を行った画像Ｄ１５２Ｂｖを生成する。このように、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。
【００３８】
次に加重加算手段１５２Ｃは、中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂに対して加重加算をおこない画像Ｄ１５２Ｃを生成する。なお、中間画像Ｄ１５１は画像Ｄ１５１ｈおよび画像Ｄ１５１ｖからなっており、画像Ｄ１５２Ｂは画像Ｄ１５２Ｂｈおよび画像Ｄ１５２Ｂｖからなっているので、中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂを加重加算することは、画像Ｄ１５１ｈ、Ｄ１５１ｖ、Ｄ１５２Ｂｈ、Ｄ１５２Ｂｖ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１５２からは、画像Ｄ１５２Ｃが中間画像Ｄ１５２として出力される。
【００３９】
図５は加重加算手段１５２Ｃの構成を表す図である。それぞれの入力信号Ｄ１５１ｈ、Ｄ１５１ｖ、Ｄ１５２Ｂｈ、Ｄ１５２Ｂｖは乗算手段１５２１Ｃｈ、１５２１Ｃｖ、１５２２Ｃｈ、１５２２Ｃｖにより乗算され、更に、加算回路１５２３で加算されて画像Ｄ１５２Ｃとして出力され、中間画像Ｄ１５２となる。制御信号Ｄ１６Ｓにより、各々の乗算手段の係数が制御され、高周波数成分の割合、つまり解像感の程度が制御される。画像表示装置が接続されると制御信号Ｄ１６Ｓにより全係数が０にするようにして解像感強調処理をおこなわない、あるいは、画像表示装置が接続されると制御信号Ｄ１６Ｓにより係数を低い値にするようにして解像感強調処理を弱い処理とすることが可能である。
【００４０】
加算手段１５３の動作について説明する。加算手段１５３は入力画像ＤＩＮ１５と中間画像Ｄ１５２を加算した出力画像ＤＯＵＴ１５を生成する。そして出力画像ＤＯＵＴ１５が最終的な出力画像として出力される。
【００４１】
以上、信号処理手段１５の動作について説明したが、図６に示すように、信号処理手段１５の前段に拡大処理手段１４を設けた場合について以下説明する。これにより本出願の構成にある伸張回路１３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、拡大処理手段１４においては、例えば、入力された画像信号を水平方向、垂直方向とも２倍に拡大した画像を生成するものであるが、拡大された画像信号のナイキスト周波数は入力画像ＤＩＮ１４のナイキスト周波数Ｆｎの半分になる。
【００４２】
図７は、拡大処理手段１４の構成例を示す図である。拡大処理手段１４は、水平方向ゼロ挿入手段１４１、水平方向低周波数成分通過手段１４２、垂直方向ゼロ挿入手段１４３、垂直方向低周波数成分通過手段１４４からなる。水平方向ゼロ挿入手段１４１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Ｄ１４１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段１４２はローパスフィルタ処理により画像Ｄ１４１の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１４２を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段１４３は画像Ｄ１４２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Ｄ１４３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段１４４は画像Ｄ１４３の低周波数成分のみを取り出した画像Ｄ１４４を生成する。そして画像Ｄ１４４が原画ＤＯＲＧを水平方向、垂直方向とも２倍した画像として、拡大処理手段１４から出力される。
【００４３】
図８は拡大処理手段１４の動作を詳しく説明するための図であり、図８（Ａ）は原画ＤＯＲＧを、図８（Ｂ）は画像Ｄ１４１に、図８（Ｃ）は画像Ｄ１４２に、図８（Ｄ）は画像Ｄ１４３に、図８（Ｅ）は画像Ｄ１４４を表す。図８（Ａ）〜（Ｅ）に関して、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。
【００４４】
水平方向ゼロ挿入手段１４１は図８（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８（Ｂ）に示す画像Ｄ１４１を生成する。水平方向低周波数成分通過手段１４２は図８（Ｂ）に示す画像Ｄ１４１に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図８（Ｃ）に示す画像Ｄ１４２を生成する。垂直方向ゼロ挿入手段１４３は図８（Ｃ）に示す画像Ｄ１４２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８（Ｄ）に示す画像Ｄ１４３を生成する。垂直方向低周波数成分通過手段１４４は図８（Ｄ）に示す画像Ｄ１４３に対して、ローパスフィルタ処理を施し、図８（Ｅ）に示す画像Ｄ１４４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Ｄ１４４が生成される。
【００４５】
図９は拡大処理手段１４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９（Ａ）は原画ＤＯＲＧの周波数スペクトル、図９（Ｂ）は水平方向周波数成分通過手段１４２の周波数応答を表している。なお、図９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ＤＩＮ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ＤＩＮのナイキスト周波数の半分すなわち、Ｆｎ／２となる。
【００４６】
なお、図９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。
【００４７】
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９（Ａ）のように表すスペクトルＳＰＯのようになる。
【００４８】
画像Ｄ１４２の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１４１に対し、図９（Ｂ）に示した周波数応答を持ったローパスフィルタ処理を行うことで、画像Ｄ１４２が得られる。したがって画像Ｄ１４２の周波数スペクトルは図９（Ｃ）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１４２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。
【００４９】
また、画像拡大手段１４による処理のうち、垂直方向ゼロ挿入手段１４３および垂直方向低周波数成分通過手段１４４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９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Ｄ１４４の周波数スペクトルは、図９（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。
【００５０】
以下、画像拡大された画像に対する信号処理手段１５の作用、効果について説明する。
【００５１】
図１０（Ａ）〜（Ｅ）は入力画像ＤＩＮ１５として原画ＤＯＲＧを拡大して得られた画像Ｄ１４４が入力された場合の、入力画像ＤＩＮ１５から中間画像Ｄ１を生成する際の作用、効果を模式的に表した図であり、図１０（Ａ）は入力画像ＤＩＮ１５の周波数スペクトルを、図１０（Ｂ）は高周波数成分画像生成手段１５１Ａの周波数応答を、図１０（Ｃ）は低周波数成分画像生成手段１５１Ｂの周波数応答を、図１０（Ｄ）は中間画像生成手段１５１の周波数応答を、図１０（Ｅ）は中間画像Ｄ１５１の周波数スペクトルを表す。なお、図１０においても図９同様の理由で周波数軸は１本しか用いていない。
【００５２】
さらに図１０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。
【００５３】
まず、入力画像ＤＩＮ１５の周波数スペクトルについて説明する。画像Ｄ１４４が入力画像ＤＩＮ１５として入力されるので、入力画像ＤＩＮ１５の周波数スペクトルは図１０（Ａ）に示すように、周波数スペクトルは図９（Ｃ）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からなる。
【００５４】
次に、高周波数成分画像生成手段１５１Ａ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１５１Ａ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１０（Ｂ）に示すように周波数が低くなるほど低くなる。
【００５５】
次に、低周波数成分画像生成手段１５１Ｂ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１５１Ｂ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１０（Ｃ）に示すように周波数が高くなるほど低くなる。
【００５６】
次に、中間画像生成手段１５１の周波数応答について説明する。入力画像ＤＩＮ１５が持つ周波数成分のうち、図１０（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１５１内の高周波数成分画像生成手段１５１Ａで弱められる。一方、図１０（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１５１内の低周波数成分画像生成手段１５１Ｂで弱められる。したがって、中間画像生成手段１５１の周波数応答は、図１０（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。
【００５７】
次に、中間画像Ｄ１５１の周波数スペクトルについて説明する。図１０（Ａ）に示す周波数スペクトルを持つ入力画像ＤＩＮ１５が、図１０（Ｄ）に示した周波数応答を持つ中間画像生成手段１５１を通過することで、中間画像Ｄ１５１が得られる。そして中間画像生成手段１５１の周波数応答は、図１０（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Ｄ１５１の周波数スペクトルは、入力画像ＤＩＮ１５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Ｄ１５１は入力画像ＤＩＮ１５の持つ高周波数成分となる。
【００５８】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は中間画像処理手段１５２の作用、効果を表した図であり、図１１（Ａ）は非線形処理画像Ｄ１５２Ａの周波数スペクトルを、図１１（Ｂ）は高周波数成分画像１５２Ｂの周波数応答を、図１１（Ｃ）は画像Ｄ１５２Ｂの周波数スペクトルを表す。なお、図１１では、図１３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。
【００５９】
後述するように非線形処理画像Ｄ１５２Ａ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１１（Ａ）はその様子を模式的に表した図である。画像Ｄ１５２Ｂは非線形処理画像Ｄ１５２Ａが高周波数成分画像生成手段１５２Ｂ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１５２Ｂ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１１（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Ｄ１５２Ｂの周波数スペクトルは図１１（Ｃ）に示すように非線形処理画像Ｄ１５２Ａ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１５２Ａ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１５２Ｂには非線形処理手段１５２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００６０】
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。
【００６１】
図１２、図１３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１２（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１２（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。一方、図１３（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１３（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１３（Ｃ）は図１３（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。
【００６２】
図１２（Ｃ）、図１３（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。
【００６３】
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。
【００６４】
図１４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、本発明における画像処理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１５１および中間画像処理手段１５２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１５１および中間画像処理手段１５２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１４では一次元信号を用いて処理の内容を表している。
【００６５】
図１４（Ａ）は、図１３（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１４（Ｂ）は、図１４（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１４（Ａ）に示すようなエッジが含まれる場合、入力画像ＤＩＮ１４として図１４（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１４（Ｂ）に表した信号のサンプリング間隔は図１２中のサンプリング間隔Ｓ１と同じになる。また、図１４（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。
【００６６】
図１４（Ｃ）は図１４（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１５１Ａから出力される画像Ｄ１５１Ａに相当する信号である。なお、画像Ｄ１５１Ａは、入力画像ＤＩＮ１４の高周波数成分を取り出したものである。
【００６７】
図１４（Ｄ）は図１４（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１５１Ｂから出力される画像Ｄ１５１Ｂに相当する信号である。なお先に述べたとおり画像Ｄ１５１Ｂが中間画像Ｄ１５１として出力されるので、図１４（Ｄ）は中間画像Ｄ１５１にも相当する。図１４（Ｄ）に示すとおり、中間画像Ｄ１５１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１３（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。
【００６８】
図１４（Ｅ）は、図１４（Ｄ）に表した信号に対する非線形処理手段１５２Ａに入力された際の出力信号、すなわち、中間画像Ｄ１５１が入力された場合に非線形処理手段１５２Ａから出力される画像Ｄ１５２Ａを表している。非線形処理手段１５２Ａ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Ｄ１５２Ａは図１４（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１５２Ａ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１５２Ａには、中間画像Ｄ１５１には含まれない高周波数成分、すなわち図１１（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。
【００６９】
図１４（Ｆ）は図１４（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１５２Ｂから出力される画像Ｄ１５２Ｂに相当する信号である。図１４（Ｆ）に示すとおり、画像Ｄ１５２Ｂ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１２（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１５２Ａ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１５２Ｂによって取り出され、画像Ｄ１５２Ｂ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Ｄ１５２Ｂ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１５２Ｂには非線形処理手段１５２Ａで生成された高周波数成分のみを取り出す効果がある。
【００７０】
加重加算手段１５２Ｃでは中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂについて重み付けを付けたうえで加算をおこない画像Ｄ１５２Ｃを生成する。先に述べたとおり中間画像Ｄ１５１は入力画像ＤＩＮ１５の持つ高周波数成分であり、図１０（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９（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拡大手段１４での拡大処理によって弱められているので、中間画像Ｄ１５１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。
【００７１】
一方、画像Ｄ１５２Ｂ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、加算手段１５３において、中間画像Ｄ１５１と画像Ｄ１５２Ｂを加算した画像Ｄ１５２Ｃ（中間画像Ｄ１５２）を入力画像ＤＩＮ１５に加算することで、原画ＤＯＲＧのナイキスト周波数以上の帯域の高周波数成分、即ち、図１４（Ｆ）に示すゼロクロス点Ｚ前後の信号が急峻に増幅された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。
【００７２】
さらに、信号処理手段１５では、中間画像生成手段１５１および中間画像処理手段１５２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。
【００７３】
また、信号処理手段１５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Ｄ１５２Ｂを生成している。したがってなんらかの理由で、入力画像ＤＩＮ１５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Ｄ１５２Ｂ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。
【００７４】
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１５１Ａおよび低周波数成分画像生成手段１５１Ｂ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。
【００７５】
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１３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。
【００７６】
映像記録再生装置１における信号処理手段１５、画像表示装置３における信号処理手段３２が上記のように動作することにより、それぞれ映像記録再生装置１と画像表示装置３において、画像の解像感を高めることが可能である。個別に強調処理をおこなっている限り、画質改善効果は期待できる反面、上記動作が映像記録再生装置１と画像表示装置３のそれぞれで二重に強調処理をおこなうことは、過度な強調処理となり効果は期待できず弊害が目立つ結果となるため、二重の強調処理はおこなわないよう制御する必要がある。
【００７７】
具体的には、映像記録再生装置１と画像表示装置３をＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）ケーブルで接続した場合、例えばタイプＡコネクタにおける１３番目のピンのＣＥＣ（Consumer Electronics Control）情報で制御信号をやり取りする。この制御信号を参照することで、装置の製造メーカや装置の固有情報などを特定することができる。この信号のやり取りにより映像記録再生装置１と画像表示装置３のそれぞれが、上記拡大処理手段１４、３１と信号処理手段１５、３２により強調処理をおこなう装置であることを特定することが可能である。また、ＨＤＭＩケーブルのタイプＡコネクタにおける１５，１６，１７番目のピンの３本の線を使ってシリアル通信するEDID(Extended Display Identification Data)として規定された信号を参照することでも、製造ＩＤを特定することで同様の制御が可能である。
【００７８】
次に、映像記録再生装置１と画像表示装置３のそれぞれが、上記信号処理手段により強調処理をおこなう装置であることを特定できた後の動作について説明する。図１における制御回路１６と制御回路３４は、映像記録再生装置１と画像表示装置３のどちらか一方の強調処理をおこなわないよう制御する。どちらにしても問題は無いが、ここでは映像記録再生装置１における強調処理をおこなわないよう制御することとする。制御回路１６から信号処理部１５に制御信号Ｄ１６Ｓが送られる。制御信号Ｄ１６Ｓは、図２のように信号処理部１５における中間画像生成手段１５２の加重加算手段１５２Ｃに入力される。加重加算手段１５２Ｃでは、制御信号Ｄ１６Ｓに基づいて画像Ｄ１５１ｈ、Ｄ１５１ｖ、Ｄ１５２Ｂｈ、Ｄ１５２Ｂｖについて加重加算をおこなう。
【００７９】
図５の加重加算手段１５２Ｃにおいて、強調処理をおこなわないための制御信号Ｄ１６Ｓが入力された場合、乗算手段１５２１Ｃｈ、１５２１Ｃｖ、１５２２Ｃｈ、１５２２Ｃｖでは入力された信号に対して、０を乗算する。その結果、乗算手段のそれぞれの出力信号Ｄ１５２１Ｃｈ、Ｄ１５２１Ｃｖ、Ｄ１５２２Ｃｈ、Ｄ１５２２Ｃｖの値は０となり、それらの加算結果である画像信号Ｄ２の値は０となる。図２における加算回路１５３では、入力信号ＤＩＮ１５と、値が０である画像信号Ｄ１５２を加算するので、入力信号ＤＩＮ１５がそのまま出力される。以上の動作により、映像記録再生装置１における信号処理部１５で強調処理をおこなわないように制御し、画像表示装置３における信号処理部３３において強調処理をおこなう。これにより、二重の強調処理はおこなわれず、適した強調処理となる。
【００８０】
なお、上記説明では、信号処理部１５において加算手段１５３で入力信号に加算する中間画像Ｄ１５２を０とすることで強調処理をおこなわないような構成としていたが、図１５のように、映像記録再生装置１に遅延回路１７とスイッチ回路１８を追加し、画像表示装置３には遅延回路３６とスイッチ回路３７を追加することで、信号処理部３２の内部信号を制御することなく、スイッチ回路３７において遅延信号出力を選択することにより、強調処理をおこなわないような構成とすることも可能である。
【００８１】
なお、図１５の構成における映像記録再生装置１の遅延回路１７と、画像表示装置３の遅延回路３６を削除した図１６のような構成とすることも可能である。この構成では遅延回路を削減できる一方、強調処理をおこなわないとき、つまりスイッチ回路１８、３７において信号処理部１５，３２を通らない信号側を選択するときには、スイッチ回路１８、３７を切り換えた瞬間に信号処理部１５，３２における処理時間分の画素ずれが起こる。
【００８２】
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１７のように、図１における信号処理部１５に対応する信号処理部１９により、入力信号ＤＩＮに対し強調処理を施した後、アクセス手段２に入力し記録メディアに記録する構成にし、信号処理部１９を制御回路１６により同様に制御する構成としてもよい。
【００８３】
なお、上記説明では、映像の記録ならびに再生をおこなう映像記録再生装置について説明をおこなったが、映像記録再生装置を、映像の再生をおこなう映像再生装置としてもよい。
【００８４】
なお、上記説明では、映像記録再生装置と画像表示装置の双方で映像の強調処理をおこなう回路が備わっており、一方の強調処理をおこなわない場合、または強調処理の程度を弱める場合について説明をおこなったが、色変換、ノイズリダクションなど信号処理回路が映像記録再生装置と画像表示装置の双方に備わっている場合に、それぞれの程度を制御し信号処理を過度におこなわないような構成とするならば、強調処理に限るものではない。
【符号の説明】
【００８５】
１ 映像記録再生装置、２ 記録メディア、３ 画像表示装置、１１ 圧縮処理手段、１２ アクセス手段、１３ 伸張処理手段、１４ 拡大処理手段、１５ 信号処理手段、１６ 制御回路、３２ 信号処理手段、３３ モニタ、３４ 制御回路、１５１ 中間画像生成手段、１５２ 中間画像処理手段、１５３ 加重加算手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置に映像信号を送出し、画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう映像記録再生装置であって、
記録メディアに記録されたデータを再生した再生映像信号を入力として解像感強調処理を施した第１の映像信号を出力する第１の信号処理手段と、
前記第１の信号処理手段を制御し、前記画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう第１の制御手段と
を備え、
前記第１の制御手段が、前記画像表示装置と前記第１の信号処理手段の制御情報の送受を行い、接続された画像表示装置が解像感強調処理機能を持っていることを認識したら、解像感強調処理をしないようにすることを特徴とする映像記録再生装置。
【請求項２】
前記第１の信号処理手段が、入力された前記再生映像信号から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第１の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高周波成分が増加した第２の中間画像を生成する第１の中間画像処理手段と、前記再生映像信号と前記第２の中間画像を加算する第１の加算手段を有し、
前記第１の制御手段の制御信号に基づいて、前記第１の中間画像処理手段から出力される前記第１の中間画像を制御することにより、解像感強調処理の程度を制御することを特徴とする請求項１に記載の映像記録再生装置。
【請求項３】
前記第１の中間画像生成手段は、入力された前記再生映像信号から高周波数成分のみを取り出した第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す第１の低周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項２に記載の映像記録再生装置。
【請求項４】
前記第１の中間画像処理手段は、前記第１の中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する第１の非線形処理手段と、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第１の加重加算手段を有することを特徴とする請求項２に記載の映像記録再生装置。
【請求項５】
前記第１の高周波数成分画像生成手段は、入力された前記再生映像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、入力された前記再生映像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、前記第１の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第１の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第１の垂直方向低周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項３記載の映像記録再生装置。
【請求項６】
前記第１の非線形処理手段は、前記第１の水平方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する第１の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各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する第１の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を有することを特徴とする請求項４記載の映像記録再生装置。
【請求項７】
前記第１の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第１の水平方向ゼロクロス点判定手段と、前記第１の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第１の水平方向信号増幅手段を有し、
前記第１の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第１の垂直方向ゼロクロス点判定手段と、前記第１の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第１の垂直方向信号増幅手段を有することを特徴とする請求項６記載の映像記録再生装置。
【請求項８】
映像記録再生装置から映像信号を受信し、映像記録再生装置と制御信号の送受信をおこなう画像表示装置であって、
前記映像記録再生装置から入力された前記第２の映像信号に解像感強調処理を施した第３の映像信号を出力する第２の信号処理手段と、
前記第３の映像信号を画像表示するモニタと、
前記第２の信号処理手段を制御し、前記画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう第２の制御手段と、
を備え、
前記第２の制御手段が、前記映像記録再生装置の前記第１の信号処理手段の制御情報に基づいて、解像感強調処理が過剰にならないように前記第２の信号処理手段の解像感強調処理の制御を行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
前記第２の信号処理手段が、入力された前記第２の映像信号から特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第３の中間画像を生成する第２の中間画像生成手段と、前記第３の中間画像に非線形処理を施して高周波成分が増加した第４の中間画像を生成する第２の中間画像処理手段と、前記再生映像信号と前記第４の中間画像を加算する第２の加算手段を有し、
前記第２の制御手段の制御信号に基づいて、前記第２の中間画像処理手段から出力される前記第４の中間画像を制御することにより、解像感強調処理の程度を制御することを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記第２の中間画像生成手段は、入力された第２の映像信号から高周波数成分のみを取り出した第３の高周波数成分画像を生成する第３の高周波数成分画像生成手段と、前記第３の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出す第２の低周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記第２の中間画像処理手段は、前記第３の中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する第２の非線形処理手段と、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４の高周波数成分画像を生成する第４の高周波数成分画像生成手段と、前記第３の中間画像と前記第４の高周波数成分画像を加算する第２の加重加算手段を有することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記第３の高周波数成分画像生成手段は、入力された第２の映像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３の水平方向高周波数成分画像を生成する第３の水平方向高周波数成分画像生成手段と、入力された前記第２の映像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３の垂直方向高周波数成分画像を生成する第３の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有し、前記第２の低周波数成分画像生成手段は、前記第３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３の水平方向中間画像を生成する第２の水平方向低周波数成分画像生成手段と、前記第３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３の垂直方向中間画像を生成する第２の垂直方向低周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記第２の非線形処理手段は、前記第３の水平方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する第２の水平方向非線形処理手段と、前記第３の垂直方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する第２の垂直方向非線形処理手段を有し、
前記第４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４の水平方向高周波数成分画像を生成する第４の水平方向高周波数成分画像生成手段と、第２の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４の垂直方向高周波数成分画像を生成する第４の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記第２の水平方向非線形処理手段は、前記第３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第２の水平方向ゼロクロス点判定手段と、前記第２の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３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第２の水平方向信号増幅手段を有し、
前記第２の垂直方向非線形処理手段は、前記第３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第２の垂直方向ゼロクロス点判定手段と、前記第２の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３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第２の垂直方向信号増幅手段を有することを特徴とする請求項１３記載の画像表示装置。
【請求項１】
画像表示装置に映像信号を送出し、画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう映像記録再生装置であって、
記録メディアに記録されたデータを再生した再生映像信号を入力として解像感強調処理を施した第１の映像信号を出力する第１の信号処理手段と、
前記第１の信号処理手段を制御し、前記画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう第１の制御手段と
を備え、
前記第１の制御手段が、前記画像表示装置と前記第１の信号処理手段の制御情報の送受を行い、接続された画像表示装置が解像感強調処理機能を持っていることを認識したら、解像感強調処理をしないようにすることを特徴とする映像記録再生装置。
【請求項２】
前記第１の信号処理手段が、入力された前記再生映像信号から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第１の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高周波成分が増加した第２の中間画像を生成する第１の中間画像処理手段と、前記再生映像信号と前記第２の中間画像を加算する第１の加算手段を有し、
前記第１の制御手段の制御信号に基づいて、前記第１の中間画像処理手段から出力される前記第１の中間画像を制御することにより、解像感強調処理の程度を制御することを特徴とする請求項１に記載の映像記録再生装置。
【請求項３】
前記第１の中間画像生成手段は、入力された前記再生映像信号から高周波数成分のみを取り出した第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す第１の低周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項２に記載の映像記録再生装置。
【請求項４】
前記第１の中間画像処理手段は、前記第１の中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する第１の非線形処理手段と、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第１の加重加算手段を有することを特徴とする請求項２に記載の映像記録再生装置。
【請求項５】
前記第１の高周波数成分画像生成手段は、入力された前記再生映像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、入力された前記再生映像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、前記第１の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第１の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第１の垂直方向低周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項３記載の映像記録再生装置。
【請求項６】
前記第１の非線形処理手段は、前記第１の水平方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する第１の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各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する第１の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を有することを特徴とする請求項４記載の映像記録再生装置。
【請求項７】
前記第１の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第１の水平方向ゼロクロス点判定手段と、前記第１の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第１の水平方向信号増幅手段を有し、
前記第１の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第１の垂直方向ゼロクロス点判定手段と、前記第１の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第１の垂直方向信号増幅手段を有することを特徴とする請求項６記載の映像記録再生装置。
【請求項８】
映像記録再生装置から映像信号を受信し、映像記録再生装置と制御信号の送受信をおこなう画像表示装置であって、
前記映像記録再生装置から入力された前記第２の映像信号に解像感強調処理を施した第３の映像信号を出力する第２の信号処理手段と、
前記第３の映像信号を画像表示するモニタと、
前記第２の信号処理手段を制御し、前記画像表示装置と制御信号の送受信をおこなう第２の制御手段と、
を備え、
前記第２の制御手段が、前記映像記録再生装置の前記第１の信号処理手段の制御情報に基づいて、解像感強調処理が過剰にならないように前記第２の信号処理手段の解像感強調処理の制御を行うことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
前記第２の信号処理手段が、入力された前記第２の映像信号から特定の周波数帯域近傍の成分を取り出して第３の中間画像を生成する第２の中間画像生成手段と、前記第３の中間画像に非線形処理を施して高周波成分が増加した第４の中間画像を生成する第２の中間画像処理手段と、前記再生映像信号と前記第４の中間画像を加算する第２の加算手段を有し、
前記第２の制御手段の制御信号に基づいて、前記第２の中間画像処理手段から出力される前記第４の中間画像を制御することにより、解像感強調処理の程度を制御することを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記第２の中間画像生成手段は、入力された第２の映像信号から高周波数成分のみを取り出した第３の高周波数成分画像を生成する第３の高周波数成分画像生成手段と、前記第３の高周波数成分画像の低周波数成分のみを取り出す第２の低周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記第２の中間画像処理手段は、前記第３の中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した非線形処理画像を生成する第２の非線形処理手段と、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４の高周波数成分画像を生成する第４の高周波数成分画像生成手段と、前記第３の中間画像と前記第４の高周波数成分画像を加算する第２の加重加算手段を有することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記第３の高周波数成分画像生成手段は、入力された第２の映像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３の水平方向高周波数成分画像を生成する第３の水平方向高周波数成分画像生成手段と、入力された前記第２の映像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３の垂直方向高周波数成分画像を生成する第３の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有し、前記第２の低周波数成分画像生成手段は、前記第３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３の水平方向中間画像を生成する第２の水平方向低周波数成分画像生成手段と、前記第３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３の垂直方向中間画像を生成する第２の垂直方向低周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記第２の非線形処理手段は、前記第３の水平方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した水平方向非線形処理画像を生成する第２の水平方向非線形処理手段と、前記第３の垂直方向中間画像の各画素値を画素に応じて変化させた増幅率で増幅した垂直方向非線形処理画像を生成する第２の垂直方向非線形処理手段を有し、
前記第４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４の水平方向高周波数成分画像を生成する第４の水平方向高周波数成分画像生成手段と、第２の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４の垂直方向高周波数成分画像を生成する第４の垂直方向高周波数成分画像生成手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記第２の水平方向非線形処理手段は、前記第３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第２の水平方向ゼロクロス点判定手段と、前記第２の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３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第２の水平方向信号増幅手段を有し、
前記第２の垂直方向非線形処理手段は、前記第３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第２の垂直方向ゼロクロス点判定手段と、前記第２の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３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第２の垂直方向信号増幅手段を有することを特徴とする請求項１３記載の画像表示装置。
【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１７】
【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１７】
【公開番号】特開２０１１−３５７１５（Ｐ２０１１−３５７１５Ａ）
【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２００９−１８０６８８（Ｐ２００９−１８０６８８）
【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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