схема подчеркивания контуров
Классы МПК: | H04N5/208 для компенсации ослабления высокочастотных составляющих, например повышение резкости границ, коррекция апертурных искажений |
Автор(ы): | СУЗУКИ Сусуму (JP), КУРИТА Масанори (JP) |
Патентообладатель(и): | ФУДЗИТСУ ДЖЕНЕРАЛ ЛИМИТЕД (JP) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-03-25 публикация патента:
27.06.2002 |
Изобретение относится к формированию цифрового видеосигнала. Его использование в цифровых устройствах отображения позволяет получить технический результат в виде отображения оконтуренного изображения без градационных искажений белого и черного и предотвращения искажений вследствие обработки по подчеркиванию контуров. Этот технический результат достигается благодаря тому, что схема содержит элементы, осуществляющие обработку яркостной компоненты цифровых цветовых сигналов для выделения составляющей контуров и добавления ее к выходному сигналу. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 14 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14
Формула изобретения
1. Схема подчеркивания контуров в устройстве отображения с управлением подчеркиванием контуров изображений посредством цифрового видеосигнала, отличающаяся тем, что содержит схему аналого-цифрового преобразования (АЦП), предназначенную для преобразования аналоговых цветовых видеосигналов в цифровые цветовые видеосигналы, схему обработки сигналов, предназначенную для выполнения обработки сигналов, такой, как преобразование числа элементов изображения, гамма-коррекция, на выходном сигнале схемы АЦП, схему формирования сигнала Y (яркости) из выходного сигнала упомянутой схемы АЦП, схему выделения контуров, предназначенную для выделения составляющей контуров из сигнала Y, сформированного схемой формирования сигнала Y, и сумматор контуров для формирования цифровых цветовых видеосигналов с подчеркнутыми контурами посредством сложения составляющей контуров, выделенной схемой выделения контуров, с выходным сигналом упомянутой схемы обработки сигналов, причем составляющая контуров, выделенная упомянутой схемой выделения контуров, устанавливает схему разрешения подчеркивания контуров на управление периодом, в течение которого составляющая контуров, выделенная схемой выделения контуров, подается в упомянутый сумматор контуров, и схема разрешения подчеркивания контуров состоит из схемы формирования сигнала разрешения, предназначенной для формирования сигнала разрешения подчеркивания контуров на основе сигнала области изображения, и схемы управления добавлением контуров, предназначенной для определения, подавать или нет составляющую контуров, выделенную схемой выделения контуров, в сумматор контуров на основании наличия сигнала разрешения подчеркивания контуров, введенного между схемой выделения контуров и сумматором контуров, и сформированного схемой формирования сигнала разрешения, введенной между схемой выделения контуров и сумматором контуров, и на основе наличия сигнала разрешения подчеркивания контуров, сформированного схемой формирования сигнала разрешения, и схема формирования сигнала разрешения состоит из схемы формирования сигнала вертикального разрешения, предназначенной для формирования сигнала разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении на основании сигнала вертикальной области изображения, схемы формирования сигнала горизонтального разрешения, предназначенной для формирования сигнала разрешения подчеркивания контуров в горизонтальном направлении на основании сигнала горизонтальной области изображения, и схемы И, предназначенной для формирования сигналов логического произведения (логического И) из сигналов разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении и горизонтальном направлении, сформированных схемой формирования сигнала вертикального разрешения и схемой формирования сигнала горизонтального разрешения, в качестве сигналов разрешения подчеркивания контуров. 2. Схема подчеркивания контуров в устройстве отображения с управлением подчеркиванием контуров изображений посредством цифрового видеосигнала, отличающаяся тем, что содержит схему аналого-цифрового преобразования (АЦП), предназначенную для преобразования аналоговых цветовых видеосигналов в цифровые цветовые видеосигналы, схему обработки сигналов, предназначенную для выполнения обработки сигналов, такой, как преобразование числа элементов изображения, гамма-коррекция, на выходном сигнале схемы АЦП, схему формирования сигнала Y из выходного сигнала упомянутой схемы АЦП, схему выделения контуров, предназначенную для выделения составляющей контуров из сигнала Y, сформированного схемой формирования сигнала Y, и сумматор контуров для формирования цифровых цветовых видеосигналов с подчеркнутыми контурами посредством сложения составляющей контуров, выделенной схемой выделения контуров, с выходным сигналом упомянутой схемы обработки сигналов, причем составляющая контуров, выделенная упомянутой схемой выделения контуров, устанавливает схему разрешения подчеркивания контуров на управление периодом, в течение которого составляющая контуров, выделенная схемой выделения контуров, подается в упомянутый сумматор контуров, и схема разрешения подчеркивания контуров состоит из схемы формирования сигнала разрешения подчеркивания контуров, предназначенной для формирования сигнала разрешения на основании сигнала области изображения, схемы управления выводом, решающей, следует ли выводить сигнал разрешения, сформированный схемой формирования сигнала разрешения, с сигналом, указывающим, следует ли выполнять подчеркивание контуров, и схему управления добавлением контуров, определяющую, подавать ли составляющую контуров, выделенную схемой выделения контуров, в сумматор контуров, на основании наличия сигнала разрешения подчеркивания контуров, сформированного схемой формирования сигнала разрешения, введенной между схемой выделения контуров и сумматором контуров, схема формирования сигнала разрешения состоит из схемы формирования сигнала вертикального разрешения, предназначенной для формирования сигнала разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении на основании сигнала вертикальной области изображения, схемы формирования сигнала горизонтального разрешения, предназначенной для формирования сигнала разрешения подчеркивания контуров в горизонтальном направлении на основании сигнала горизонтальной области изображения, и схемы И, предназначенной для формирования сигналов логического произведения (логического И) из сигналов разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении и горизонтальном направлении, сформированных схемой формирования сигнала вертикального разрешения и схемой формирования сигнала горизонтального разрешения, в качестве сигналов разрешения подчеркивания контуров. 3. Схема подчеркивания контуров по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что схема выделения контуров состоит из схемы выделения вертикальных контуров для выделения, первой и второй памяти строк для задержки сигналов Y, сформированных схемой формирования сигнала Y, последовательно на 1 строку, и составляющей вертикальных контуров на основании сигналов Y, сформированных схемой формирования сигнала Y и задержанных соответственно, схемы установки частоты подчеркивания контуров, предназначенной для формирования сигнала Y, задержанного первой памятью, и двух видов сигналов, задержанных на 2 точки и на 4 точки растра, схемы выделения горизонтальных контуров, предназначенной для выделения составляющей горизонтальных контуров на основании сигнала Y, задержанного в первой памяти строк, и двух видов задержанных сигналов Y, сформированных схемой установки частоты подчеркивания контуров, и схемы синтеза контуров, предназначенной для синтеза составляющих контуров, выделенных соответственно схемой выделения вертикальных контуров и схемой выделения горизонтальных контуров, при этом схема формирования сигнала вертикального разрешения состоит из схемы задержки для вертикального направления, предназначенной для задержки сигналов VW вертикальной области изображения последовательно на 1 строку, и схемы И для вертикального направления, предназначенной для формирования сигналов логического произведения (логического И) из сигналов VW1 и VW2 вертикальной области изображения, задержанных на 1 строку и на 2 строки сигнала VW вертикальной области изображения, и схемы задержки для вертикального направления в качестве сигналов разрешения подчеркивания контуров, и схемы задержки для горизонтального направления для задержки сигналов HW горизонтальной области изображения последовательно на 2 точки растра, и схемы И для горизонтального направления для формирования сигналов логического произведения (логического И) из сигналов HW2 и HW4 горизонтальной области изображения, задержанных сигналом HW горизонтальной области изображения, и схемы задержки для горизонтального направления на 2 точки и на 4 точки растра в качестве сигналов разрешения подчеркивания контуров в горизонтальном направлении. 4. Схема подчеркивания контуров по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что содержит блок кольцевого сердечника для подавления составляющих контуров, которые ниже определенного уровня, на основании введенных выделенных составляющих контуров. 5. Схема подчеркивания контуров по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что схема АЦП выполнена с возможностью преобразования аналоговых сигналов R, G и В в цифровые сигналы, схема формирования сигнала Y выполнена с возможностью формирования сигналов Y посредством добавления Кr, Kg и Kb к цифровым сигналам R, G и В из схемы АЦП и дополнительно содержит регулятор усиления составляющих контуров, выполненный с возможностью регулировки размера составляющей контуров, поступившей через схему разрешения подчеркивания контуров и схему умножения на коэффициент для выдачи в сумматор контуров, который прибавляет коэффициенты Kr, Kg и Kb меньше 1, умноженные на сигналы R, G, В в схеме формирования сигнала Y, к сигналам на выходе регулятора усиления составляющих контуров. 6. Схема подчеркивания контуров по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что упомянутая схема формирования сигнала вертикального разрешения состоит из двух соединенных последовательно схем сдвига 1Н для задержки введенных сигналов вертикальной области изображения последовательно на 1 строку и схемы И для формирования сигналов логического произведения (логического И) введенного сигнала вертикальной области, сигнала вертикальной области, задержанного на 1 строку, и сигнала вертикальной области, задержанного на 2 строки, а схема формирования сигнала горизонтального разрешения состоит из четырех последовательно соединенных схем задержки на 1 точку растра для задержки введенных сигналов горизонтальной области изображения последовательно на 1 точку растра и схемы И для формирования сигналов логического произведения (логического И) введенного сигнала горизонтальной области изображения, сигнала горизонтальной области, задержанного на 2 точки растра, и сигнала горизонтальной области, задержанного на 4 точки растра. 7. Схема подчеркивания контуров по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что схема подчеркивания контуров содержит схему выделения вертикальных контуров, предназначенную для выделения составляющей вертикальных контуров на основании сигналов Y соответственно, первую и вторую память строк для задержки сигналов Y, сформированных схемой формирования сигнала Y, последовательно на 1 строку, сигнала Y, сформированного схемой формирования сигнала Y и первой и второй памятью строк, схему установки частоты подчеркивания контуров, предназначенную для формирования двух видов задержанных сигналов Y, состоящих из сигнала Y, задержанного на n точек растра из n-го элемента задержки на 1 точку растра, и сигналов Y, задержанных на 2n точек растра из второго элемента задержки на 1 точку растра на основании сигнала Y, задержанного в первой памяти строк, схему выделения горизонтальных контуров, предназначенную для выделения составляющей горизонтальных контуров на основании сигнала Y, задержанного первой памятью строк, и двух видов задержанных сигналов Y, сформированных схемой установки частоты подчеркивания контуров, и схему синтеза контуров, предназначенную для синтеза составляющих контуров, выделенных соответственно схемой выделения вертикальных контуров и схемой выделения горизонтальных контуров, при этом схема формирования сигнала вертикального разрешения состоит из схемы задержки для вертикального направления, предназначенной для задержки сигналов VW вертикальной области изображения последовательно на 1 строку, и схемы И для вертикального направления, предназначенной для формирования сигналов логического произведения (логического И) из сигналов VW1 и VW2 вертикальной области изображения, задержанных на 1 строку и на 2 строки сигналом VW вертикальной области изображения, и схемы задержки для вертикального направления в качестве сигналов разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении, а схема формирования сигнала горизонтального разрешения состоит из схемы задержки, предназначенной для задержки сигналов HW горизонтальной области изображения последовательно на 2 точки растра, и схемы И для горизонтального направления, предназначенной для формирования сигналов логического произведения (логического И) из сигналов HW2 и HW4 горизонтальной области изображения, задержанных на 2 и на 4 точки растра сигналом HW горизонтальной области изображения и схемой задержки для горизонтального направления в качестве сигналов разрешения подчеркивания контуров в горизонтальном направлении.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к схеме подчеркивания контуров, в которой из введенного аналогового цветового сигнала формируется цифровой видеосигнал с подчеркнутыми контурами и которая может найти применение в цифровом устройстве отображения (например, устройстве отображения матричного типа), таком как плазменный дисплей (в дальнейшем именуемый сокращенно ПД) и жидкокристаллический дисплей (в дальнейшем именуемый сокращенно ЖКД), для показа цветовых видеосигналов с подчеркнутыми контурами. В обычном устройстве отображения на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) для получения высококачественного изображения и обеспечения высокочастотной коррекции применяется визуальное выделение (подчеркивание) контуров изображения. Схема подчеркивания контуров, показанная на фиг. 1, состоит из схемы 10 выделения Y/C, схемы 12 цветовой демодуляции, схемы выделения контуров, схем 16, 18 и 20 регулировки фазы, сумматора 22 и матричной схемы 24. Схема 10 выделения Y/C выделяет сигнал яркости (Y) и сигнал цветности (С) из полного видеосигнала (например, полного цветового телевизионного сигнала), поступившего на вход 26, схема 12 цветовой демодуляции выделяет из сигналов Y и С сигнал Y, цветоразностный сигнал R-Y и цветоразностный сигнал B-Y. Схема 14 выделения контуров выделяет составляющую Ye контуров, которая является высокочастотной составляющей видеосигнала, на основании сумматора 22. Матричная схема 24 осуществляет подготовку сигнала посредством прибавления составляющей Ye контуров, соответственно, к сигналам R (красный), G (зеленый) и В (синий), на основе сигналов (Y+Ye), суммированных в сумматоре 22, при этом в схемах 18 и 20 регулировки фазы регулируются фазы сигналов (R-Y) и (B-Y). Матричная схема 24 формирует сигналы R+Ye, G+Ye и B+Ye в соответствии с представленными ниже уравнениями (1), (2) и (3). В результате подачи сигналов R+Ye, G+Ye и B+Ye с выходов 28r, 28g и 28b в устройство отображения на ЭЛТ данное устройство показывает оконтуренные изображения. (R-Y)+(Y+Ye)= R+Ye... (1),(G-Y)+(Y+Ye)= G+Ye... (2),
(B-Y)+(Y+Ye)= B+Ye... (3),
при этом (G-Y) в уравнении (2) получают из приведенного в дальнейшем уравнения (4). Если изображение с подчеркнутыми контурами отображается на устройстве отображения матричного типа, работающем на цифровых видеосигналах (например, сигналах R,G,B), таком как ПД и ЖКД, то каждый сигнал (R+Ye),(G+Ye), (B+Ye), полученный на выходах 28r, 28g и 28b, показанных на фиг. 1, поступает в устройство отображения после его преобразования в цифровую форму в схеме аналого-цифрового преобразования (АЦП). Однако в этом известном решении, если на вход 26 поступает сигнал с большой амплитудой или в случае "большого" количества подчеркивания контуров (или коэффициента подчеркивания контуров, определение которого не приводится, так как это, в конечном счете, одно и то же), то невозможно обеспечить верность работы в динамическом диапазоне схемы АЦП. Например, если на вход 26 поступает сигнал с большой амплитудой, то при выдаче сигнала с выходов 28r, 28g, 28b в динамическом диапазоне схемы АЦП, как показано в левой части фиг.2(а), отсекаются сигналы, превышающие верхнее значение опорного напряжения преобразования VRT (например, 5 вольт) для данного динамического диапазона, как показано в правой части фиг.2(а), что приводит к градационным искажениям белого, или отсекаются сигналы со значением опорного напряжения преобразования VRT ниже минимального (например, 3 вольта) для данного динамического диапазона, что приводит к градационным искажениям черного. В случае "большого" количества подчеркивания контуров в схеме 14 выделения контуров отсекаются сигналы выше динамического диапазона схемы АЦП, как показано в левой части фиг. 2(b), что вызывает градационные искажения белого, или отсекаются сигналы ниже нижнего значения опорного напряжения преобразования VRB, что вызывает градационные искажения черного. На фиг. 3 показана схема подчеркивания контуров, предложенная в отдельной заявке того же заявителя, которая может применяться для решения перечисленных выше проблем. Схема подчеркивания контуров, показанная на фиг. 3, содержит схемы АЦП 30r, 30g и 30b, схему 32 обработки сигналов/регулировки фазы, сумматоры 34r, 34g и 34b контуров, схему формирования сигнала Y, схему 38 выделения контуров, регулятор 40 усиления составляющей контуров и схему 42 умножения на коэффициент. Таким образом, аналоговые сигналы R,G,B, поступившие на входы 44r, 44g и 44b, преобразуются в цифровые сигналы в схемах АЦП 30r, 30g, 30b, подвергаются обработке и регулировке фазы в схеме 32 обработки сигналов/регулировки фазы и подаются в сумматоры 34r, 34g и 34b контуров. Схема 36 формирования сигнала Y вырабатывает сигналы Y из цифровых сигналов R,G,B, схема 38 выделения контуров выделяет составляющие контуров из сигналов Y, затем эти составляющие контуров подаются в сумматоры 34r, 34g и 34b контуров через регулятор 40 усиления и схему 42 умножения на коэффициент, складываются с исходными сигналами R, G,B и поступают в устройство отображения через выходы 86r, 86g и 86b. Как уже отмечалось выше, благодаря тому, что составляющие контуров прибавляются после преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы R, G, B в схемах АЦП 30r, 30g и 30b, составляющая подчеркивания контуров не выходит за рамки динамического диапазона схемы АЦП, как это имеет место в известном решении. Поэтому, если даже на входы 44r, 44g и 44b, показанные на фиг. 3, поступают аналоговые цветовые сигналы с большой амплитудой, или количество подчеркивания контуров "большое", при отображении цифровых сигналов R, G,B, поступивших из схемы подчеркивания контуров, показанной на фиг. 3, в цифровое устройство отображения, в оконтуренном изображении не возникает градационных искажений белого и черного. Однако поскольку в схеме подчеркивания контуров, показанной на фиг. 3, схема 38 выделения контуров выделяет составляющую вертикальных контуров из сигналов, задержанных на определенное число строк (например, на 1 или 2 строки), сигнала Y, сформированного схемой 36 формирования сигнала Y и этого сигнала, а составляющая горизонтальных контуров выделяется из сигналов, задержанных на определенное число точек растра (например, 2 или 4 точки растра), сигнала Y, задержанного на определенное число строк (например, 1 строку) и этого сигнала, то, как показано на фиг. 4 (а) и (b), по периферии 11 экрана изображения имеет место искажение, обусловленное этой обработкой (например, белый край). На фиг.4 (а) показан случай, когда изображение с форматом 4:3 показано на экране обычного телевизионного приемника с форматом изображения 4: 3, а на фиг. 4 (b) показан случай, когда изображение формата 4: 3 показано на широкоэкранном телевизионном приемнике с форматом изображения 16:9, при этом цифрой 13 обозначен боковой цвет (например, черный) без видеоизображения. Периферия 11 экрана изображения на фиг. 4(а) соответствует гасящей части изображения и граничной части действительного видеосигнала, верхняя и нижняя части периферии 11 на фиг. 4(b) соответствуют гасящей части изображения и граничной части действительного видеосигнала, а правая и левая части периферии 11 соответствуют боковому цвету 13 и граничной части действительного видеосигнала, и поскольку обработка для подчеркивания контуров выполняется между строками или между точками растра без корреляции в этих граничных частях действительного видеосигнала, то из-за интерференции между значащим сигналом и незначащим сигналом возникает искажение, обусловленное обработкой, выполняемой для подчеркивания контуров. Например, как показано на фиг. 5(а), поскольку в граничной части описанного выше действительного видеосигнала сигнал VW вертикальной области изображения и составляющая вертикальных контуров, полученная из сигналов Y и соответствующая сигналам VW1 (изображения и той же фазы) и VW2, задерживающим сигнал VM вертикальной области изображения и этот сигнал VM вертикальной области изображения на 1 строку и 2 строки, то выделяются большие составляющие контуров на верхнем крае (1 строка) 11u и на нижнем крае (1 строка) 11d экрана изображения, и обработка, направленная на подчеркивание контуров, становится избыточной, что приводит к ухудшению качества изображения. Кроме того, как показано на фиг. 5(b), поскольку составляющие горизонтальных контуров выделяются из сигналов Y, соответствующих сигналу HW1 (изображения и такой же фазы) и HW2, задержанного сигнала HW горизонтальной области изображения и сигнала HW1 горизонтальной области изображения на 1 строку и 2 строки, то большие составляющие контуров выделяются на левом крае (2 точки) 11l и на правом крае (2 точки) 11r экрана изображения, что делает избыточной обработку по подчеркиванию контуров и ухудшает качество изображения. Настоящее изобретение нацелено на решение перечисленных выше проблем в случае поступления сигналов с большой амплитудой или при "большом" количестве подчеркивания контуров посредством реализации схемы подчеркивания контуров, которая позволит получать оконтуренное изображение без градационных искажений белого или черного в цифровом устройстве отображения, а также предотвратить искажения, обусловленные обработкой по подчеркиванию контуров, в части изображения, соответствующей граничной части действительного видеосигнала. Предложенная схема подчеркивания контуров изображения отличается тем, что содержит схему аналого-цифрового преобразования (АЦП), предназначенную для преобразования аналоговых цветовых видеосигналов (например, сигналов R, G,B) в цифровые цветовые видеосигналы, схему формирования сигнала Y из выходного сигнала схемы АЦП, схему выделения контуров, предназначенную для выделения составляющей контуров из сигнала Y, сформированного в схеме формирования сигнала Y, и сумматор контуров, предназначенный для получения сигнала с подчеркнутыми контурами посредством сложения составляющей контуров, выделенной схемой выделения контуров, с выходным сигналом схемы АЦП, при этом также предусмотрена схема разрешения подчеркивания контуров, предназначенная для управления периодом, в течение которого составляющая контуров, выделенная схемой выделения контуров, подается в сумматор контуров. Поскольку сигнал Y формируется после преобразования аналоговых цветовых видеосигналов в цифровые сигналы схемой АЦП, и составляющая контуров, выделенная из сигнала Y, добавляется к цифровому цветовому видеосигналу, полученному из схемы АЦП, составляющая подчеркивания контуров не выходит за рамки динамического диапазона схемы АЦП, как в случае, показанном на фиг. 1. По этой причине, если даже на вход предложенной схемы подчеркивания контуров поступают аналоговые цветовые видеосигналы с большой амплитудой и даже при "большом" количестве подчеркивания контуров, сигнал, поступивший в цифровое устройство отображения с выхода предложенной схемы подчеркивания контуров, даст оконтуренное изображение без градационных искажений белого или черного. Также поскольку схема разрешения подчеркивания контуров управляет периодом, в течение которого составляющая контуров, выделенная схемой выделения контуров, подается в сумматор контуров, и не прибавляет составляющую контуров, чтобы не внести искажение, вызванное обработкой по подчеркиванию контуров, в часть изображения, это позволяет предотвратить искажения, вызванные обработкой, на периферии 11 экрана изображения, показанные на фиг. 4(а) и (b). Кроме того, для упрощения конфигурации схемы разрешения подчеркивания контуров простая схема разрешения подчеркивания контуров состоит из схемы формирования сигнала разрешения, которая формирует сигнал разрешения подчеркивания контуров на основе сигнала области изображения, и схемы управления добавлением контуров, которая определяет, подавать или не подавать составляющую контуров в сумматор контуров, на основании наличия сигнала разрешения подчеркивания контуров, выработанного схемой формирования сигнала разрешения. Также для обеспечения функций определения, следует ли управлять подчеркиванием контуров, предусмотрена схема управления выводом, которая определяет, выдавать или нет сигнал разрешения, сформированный схемой формирования сигнала разрешения, с сигналом управления, указывающим, следует ли выполнять подчеркивание контуров. Для предотвращения искажений, обусловленных обработкой по подчеркиванию контуров, в граничной части в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении действительного видеосигнала, схема формирования сигнала разрешения содержит схему формирования сигнала вертикального разрешения, которая формирует сигнал разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении, схему формирования сигнала горизонтального разрешения, которая формирует сигналы разрешения, и схему ИЛИ, которая вырабатывает сигнал ИЛИ из сигнала разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении и в горизонтальном направлении в качестве сигнала разрешения подчеркивания контуров. Для получения экрана с подчеркнутыми контурами без большого искажения, вызванного обработкой по подчеркиванию контуров, схема выделения контуров содержит первую и вторую память, схему выделения вертикальных контуров, схему установки частоты подчеркивания контуров, схема формирования сигнала вертикального разрешения состоит из схемы задержки для вертикального направления, вырабатывающей сигналы VW1 и VW2, задерживающие сигнал VW вертикальной области изображения последовательно на 1 строку, и схемы И для вертикального направления, вырабатывающую сигналы И из сигналов VW, VW1 и VW2 вертикальной области изображения, в качестве сигналов разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении, и схема формирования сигнала горизонтального разрешения состоит из схемы задержки для горизонтального направления, вырабатывающей сигналы HW2 и HW4, задерживающие сигналы HW горизонтальной области изображения последовательно на 2 точки растра, и схемы И для горизонтального направления, вырабатывающей сигналы И из сигналов HW, HW2 и HW4 горизонтальной области изображения в качестве сигналов разрешения подчеркивания контуров в горизонтальном направлении. Для исключения влияния шумов в схеме выделения контуров предусмотрен блок кольцевого сердечника для подавления составляющей контуров ниже определенного уровня. Кроме того, для увеличения количества подчеркивания контуров предусмотрены регулятор усиления, регулирующий размер составляющей контуров, подаваемой из схемы выделения контуров через схему разрешения подчеркивания контуров, и схема умножения на коэффициент, выдающая в сумматор контуров сигналы с выхода регулятора усиления составляющей контуров, умноженные на коэффициенты Кr, Kg и Kb, которые меньше 1. Фиг. 1 изображает функциональную схему известной схемы подчеркивания контуров;
фиг. 2 иллюстрирует проблемы, возникающие в случае, когда сигналы, полученные в схеме по фиг. 1, преобразуются в цифровые сигналы в АЦП и выводятся в цифровое устройство отображения, при этом на фиг. (а) показано возникновение градационных искажений белого и черного при вводе сигналов большой амплитуды, а на фиг. (b) показано возникновение градационных искажений белого и черного при "большом" количестве подчеркивания контуров;
фиг. 3 изображает функциональную схему примерного варианта схемы подчеркивания контуров, заявленной в отдельной совместно рассматриваемой заявке того же заявителя;
фиг. 4 изображает примерный вариант искажения, вызванного обработкой по подчеркиванию контуров, создаваемого схемой по фиг. 3, где на фиг. 4(а) показан случай показа изображения формата 4:3 на обычном телевизионном приемнике с форматом изображения 4:3, а на фиг.4(b) - случай показа изображения формата 4:3 на широкоэкранном телевизионном приемнике с форматом изображения 16:9;
фиг. 5 подробно поясняет фиг. 4(а), где (а) показывает вызванное обработкой искажение в вертикальном направлении, а (b) показывает вызванное обработкой искажение в горизонтальном направлении;
фиг. 6 представляет функциональную схему примерного варианта реализации схемы подчеркивания контуров" согласно данному изобретению;
фиг. 7 изображает функциональную схему примерного варианта схемы формирования сигнала Y, показанной на фиг. 6;
фиг. 8 изображает функциональную схему примерного варианта схемы выделения контуров на фиг. 6;
фиг. 9 иллюстрирует характеристики блока кольцевого сердечника, показанного на фиг. 8;
фиг. 10 изображает функциональную схему, иллюстрирующую примерный вариант схемы формирования сигнала разрешения, изображенной на фиг. 6;
фиг. 11 показывает формы сигналов, относящихся к подчеркиванию контуров в горизонтальном направлении, где (а) - форма сигнала




фиг. 12 показывает формы сигналов, относящихся к подчеркиванию контуров в вертикальном направлении, где (а) - форма сигнала




фиг. 13 поясняет соотношение между экраном изображения и сигналом разрешения подчеркивания контуров, сформированным в схеме формирования сигнала разрешения, изображенной на фиг. 6, где (а) показывает соотношение между верхним краем 11u и нижним краем 11d экрана изображения и сигнал VE разрешения подчеркивания контуров в вертикальном направлении, а (b) соотношение между левым краем 11l и правым краем 11r экрана изображения и сигнал НЕ разрешения подчеркивания контуров в горизонтальном направлении;
фиг. 14 иллюстрирует другой вариант схемы формирования сигнала разрешения, изображенной на фиг. 6. В дальнейшем приводится подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. На фиг. 6 показан примерный вариант реализации изобретения, в котором приняты те же обозначения, что и на фиг. 3, для идентичных элементов. На фиг. 6 использованы следующие обозначения: 30r, 30g и 30b - схемы АЦП, 32 - схема обработки сигналов/регулировки фазы, 34r, 34g и 34b сумматоры контуров, 36 - схема формирования сигнала Y, 38 - схема выделения контуров, 39 - схема разрешения подчеркивания контуров, 40 - регулятор усиления составляющей контуров и 42 - схема умножения на коэффициент. В схемах АЦП 30r, 30g и 30b, соответственно, аналоговые сигналы R, G, B, поступившие на входы 44r, 44g и 44b, преобразуются, соответственно, в цифровые сигналы R, G, B с 8-битным разрешением. Схема 32 обработки сигналов/регулировки фазы выполняет обработку сигналов, такую как преобразование числа элементов изображения, гамма-коррекция и т.п., на сигналах R, G, B из схем АЦП 30r, 30g, 30b, а также регулирует фазы для коррекции разности задержек. Под преобразованием числа элементов изображения подразумевается операция по преобразованию частоты числа выборок 8-битных цифровых сигналов R, G, B, для приведения ее в соответствие с числом элементов изображения в устройстве отображения, а гамма-коррекция означает обработку, направленную на коррекцию световой характеристики устройства отображения. Для регулировки фазы используется элемент задержки на 1 точку растра, например, триггер задержки (D-FF), причем под регулировкой фазы подразумевается обработка, направленная на регулировку разности задержек между задержкой, необходимой для обработки сигнала, такой как преобразование числа элементов изображения, гамма-коррекция и т.п., и задержкой, необходимой для обработки сигнала в схеме 36 формирования сигнала Y, схеме 38 выделения контуров, регуляторе 40 усиления и схеме 42 умножения на коэффициент. Схема 36 формирования сигнала Y формирует сигналы Y (яркости) из цифровых сигналов R, G и В, выработанных схемами АЦП 30r, 30g и 30b. Схема 36 формирования сигналов Y, использующая, например, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) в функции таблицы преобразования, реализуется по методу получения сигнала Y путем сложения сигналов R, G, B при коэффициенте смешивания, установленном NTSC (Национальным комитатом системы телевидения), чтобы удовлетворить приведенное ниже уравнение (5), или по методу получения приблизительного значения сигнала Y, удовлетворяющего представленному ниже уравнению (6), с помощью добавления сдвига бит, как показано на фиг. 7. Y = (0,3



Y = 0,3125



В схеме 38 выделения контуров из сигналов Y, сформированных в схеме 36 формирования сигнала Y, выделяется составляющая контуров. Более подробно схема 38 выделения контуров показана на фиг. 8. На фиг. 8 использованы следующие обозначения: 46 - вход для сигнала Y; 48 и 50 - первая и вторая памяти строк, реализованные в виде элементов задержки на 1 строку, 52 - схема выделения вертикальных контуров, 54 - схема установки частоты подчеркивания контуров, 56 - схема выделения горизонтальных контуров, 58 - регулятор усиления составляющей вертикальных контуров, 60 - регулятор усиления составляющей горизонтальных контуров, 62 - схема синтеза контуров, 64 - блок кольцевого сердечника и 66 - регулятор усиления. Первая и вторая памяти 48 и 50 строк формируют из сигнала Y, поступившего на вход 46, сигналы Y, последовательно задержанные на 1 строку (1 строку развертки). Схема 52 выделения вертикальных контуров содержит сумматор 68, в котором складываются сигнал Y, поступивший на вход 46, и сигнал Y, задержанный на 2 строки, снятый из второй памяти 50 строк, умножитель 70, в котором выходной сигнал сумматора 68 умножается на коэффициент (1/4), умножитель 72, в котором сигнал Y, задержанный на 1 строку, из первой памяти строк 48 умножается на коэффициент (1/2), и вычитатель 74, в котором выходной сигнал умножителя 70 вычитается из выходного сигнала умножителя 72. Схема 54 установки частоты подчеркивания контуров устанавливает частоту подчеркивания контуров на определенную частоту (например, 1/2 частоты выборки Fs), и конкретно, как показано на фиг. 5, имеет 5 отводов, состоящих из четырех элементов D1-D4 задержки на 1 точку растра, которые последовательно задерживают сигналы Y с выхода первой памяти 48 строк на 1 точку растра (часть величиной в 1 элемент изображения). Каждый из указанных элементов D1-D4 задержки на 1 точку растра представляет собой, например, триггер задержки (D-FF). Однако схема 54 установки частоты подчеркивания контуров не ограничена 5 отводами и может также содержать 7 отводов, состоящих, соответственно, из шести последовательно соединенных элементов D1-D6 задержки на 1 точку растра. Схема 56 выделения горизонтальных контуров содержит сумматор 76, складывающий сигнал Y с выхода первой памяти 48 с сигналом Y, задержанным на 4 точки растра, из четвертого элемента D4 задержки на 1 точку растра, умножитель для умножения выходного сигнала сумматора 76 на коэффициент (1/4), умножитель 80 для умножения сигнала Y, задержанного на 2 точки, из второго элемента D2 задержки на 1 точку растра на коэффициент (1/2), и вычитатель 82 для вычитания выходного сигнала умножителя 78 из выходного сигнала умножителя 80. Регулятор 58 усиления умножает составляющую вертикальных контуров, выделенную схемой 52 выделения вертикальных контуров, на переменный коэффициент Kv. Регулятор 60 усиления умножает составляющую горизонтальных контуров, выделенную схемой 56 выделения горизонтальных контуров на переменный коэффициент Kh. Схема 62 синтеза контуров синтезирует составляющие контуров, поступившие из регуляторов усиления 58 и 60. Блок 64 кольцевого сердечника устраняет шумы и незначительные составляющие контуров из составляющих контуров, полученных из схемы 62 синтеза контуров, и подавляет те составляющие контуров, которые ниже определенного уровня в этих введенных составляющих. Блок 64 кольцевого сердечника может быть реализован, например, с характеристиками ввода-вывода, показанными на фиг. 9. В частности, если составляющая контуров, поступившая из схемы 62 синтеза контуров, положительная и больше 0, то к исходной составляющей прибавляется -










Как уже было сказано выше, схема подчеркивания контуров согласно изобретению может использоваться для получения высококачественного изображения с визуально выделенными контурами из введенных аналоговых цветовых сигналов в устройстве отображения (например, устройстве отображения матричного типа), работающем на цифровых цветовых видеосигналах, например, ПД, ЖКД и т.п. Кроме того, изобретение позволяет предотвратить возникновение искажений, обусловленных обработкой, направленной на подчеркивание контуров, в части изображения (например, по периферии), соответствующей граничной части действительного видеосигнала.
Класс H04N5/208 для компенсации ослабления высокочастотных составляющих, например повышение резкости границ, коррекция апертурных искажений