專利名稱：信號(hào)處理裝置、控制程序以及集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過(guò)使圖像銳化來(lái)提高畫(huà)質(zhì)的信號(hào)處理裝置等。
背景技術(shù)：
以往，為了用圖像處理裝置等改善圖像的畫(huà)質(zhì)而對(duì)圖像進(jìn)行銳化的處理(以下稱為銳化處理)。例如，在現(xiàn)有的電視接收機(jī)中，進(jìn)行使本機(jī)中顯示的相當(dāng)于圖像的輪廓部的圖像信號(hào)的上升沿和下降沿陡峭的輪廓補(bǔ)償。該輪廓補(bǔ)償是通過(guò)提取輸入電視接收機(jī)的顯示器的圖像信號(hào)(亮度信號(hào))的高頻成分，將對(duì)該提取的高頻成分進(jìn)行放大所得的信號(hào)與上述輸入的圖像信號(hào)相加而進(jìn)行的。由此，通過(guò)由電視接收機(jī)內(nèi)的各電路進(jìn)行的處理來(lái)改善惡化的圖像信號(hào)的頻率特性，提高所呈現(xiàn)的畫(huà)質(zhì)。作為關(guān)于改善畫(huà)質(zhì)惡化的技術(shù)，有專利文獻(xiàn)I公開(kāi)的技術(shù)。專利文獻(xiàn)I公開(kāi)的技術(shù)通過(guò)利用時(shí)間空間濾波器和采用線性運(yùn)算的增強(qiáng)器來(lái)提高圖像信號(hào)的編碼化效率。
_4] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
_5] 專利文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)1:日本公開(kāi)特許公報(bào)“特開(kāi)2006-310934號(hào)公報(bào)(
公開(kāi)日:2006年11月
9日)，，

發(fā)明內(nèi)容
_7] 發(fā)明要解決的問(wèn)題然而，現(xiàn)有技術(shù)的銳化處理是對(duì)作為處理對(duì)象的圖像信號(hào)實(shí)施線性運(yùn)算的處理。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的銳化處理中，采樣頻率f s的1/2的頻率即奈奎斯特頻率f s/2附近的頻率成分增大，而無(wú)法利用比奈奎斯特頻率fs/2高的頻率成分(也就是說(shuō)，作為處理對(duì)象的圖像信號(hào)中不包含的高頻率成分)。因此，特別是在對(duì)圖像進(jìn)行擴(kuò)大處理的情況下，無(wú)法充分改善畫(huà)質(zhì)。例如，在高清晰度電視(HDTV:High Definition Television)( 1080X 1920像素的全高清)的電視接收機(jī)的顯示器中，對(duì)現(xiàn)有的模擬電視等中顯示的、分辨率為全高清的一半以下的圖像進(jìn)行擴(kuò)大處理來(lái)顯示的情況下，即使對(duì)上述擴(kuò)大處理后的圖像信號(hào)實(shí)施現(xiàn)有技術(shù)的銳化處理，也無(wú)法提取上述擴(kuò)大處理后的圖像信號(hào)中的奈奎斯特頻率Fbs/2附近的頻率成分(此外，采樣頻率fs的2倍為擴(kuò)大處理后的圖像信號(hào)的采樣頻率Fbs(Fbs = 2fs))。其結(jié)果是，即使實(shí)施現(xiàn)有技術(shù)的銳化處理，擴(kuò)大處理后的圖像也會(huì)模糊地顯示。此外，如專利文獻(xiàn)I公開(kāi)的構(gòu)成那樣，在銳化處理之前，利用時(shí)間空間濾波器使圖像的除了水平方向和垂直方向以外的傾斜方向的高頻成分衰減再實(shí)施銳化處理，由此能抑制在銳化處理后的圖像中會(huì)刺眼地見(jiàn)到斜線的現(xiàn)象。然而，即使在這種情況下，由于上述理由，在圖像的水平方向和垂直方向上依然無(wú)法充分地改善畫(huà)質(zhì)。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于利用簡(jiǎn)易的構(gòu)成來(lái)提供能使圖像高度銳化的信號(hào)處理裝置、控制程序以及集成電路。
用于解決問(wèn)題的方案為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的信號(hào)處理裝置是對(duì)表示圖像的輸入信號(hào)實(shí)施使上述圖像銳化的處理，輸出表示該銳化后的圖像的信號(hào)的信號(hào)處理裝置，具備:高頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從上述輸入信號(hào)除去用上述輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分中的高頻成分，由此生成傾斜降低信號(hào)；以及銳化機(jī)構(gòu)，其將上述傾斜降低信號(hào)作為輸入，輸出使上述傾斜降低信號(hào)銳化后的銳化信號(hào)，上述銳化機(jī)構(gòu)具備:水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的水平側(cè)銳化信號(hào)；以及垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的垂直側(cè)銳化信號(hào)，上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)級(jí)聯(lián)連接，上述傾斜降低信號(hào)被輸入到級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，上述銳化機(jī)構(gòu)將從級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)作為上述銳化信號(hào)來(lái)輸出，上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)具備:水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出水平側(cè)低頻除去信號(hào)；水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該水平側(cè)非線性處理信號(hào)；以及水平側(cè)相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述水平側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述水平側(cè)銳化信號(hào)，上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)具備:垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出垂直側(cè)低頻除去信號(hào)；垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該垂直側(cè)非線性處理信號(hào)；以及垂直側(cè)相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述垂直側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述垂直側(cè)銳化信號(hào)。另外，本發(fā)明的集成電路是對(duì)表示圖像的輸入信號(hào)實(shí)施使上述圖像銳化的處理，輸出表示該銳化后的圖像的信號(hào)的集成電路，具有:高頻成分除去電路，其從上述輸入信號(hào)除去用上述輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分中的高頻成分，由此生成傾斜降低信號(hào)；以及銳化電路，其將上述傾斜降低信號(hào)作為輸入，輸出使上述傾斜降低信號(hào)銳化后的銳化信號(hào)，上述銳化電路具有:水平側(cè)銳化電路，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的水平側(cè)銳化信號(hào)；以及垂直側(cè)銳化電路，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的垂直側(cè)銳化信號(hào)，上述水平側(cè)銳化電路和上述垂直側(cè)銳化電路級(jí)聯(lián)連接，上述傾斜降低信號(hào)被輸入到級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化電路或者上述垂直側(cè)銳化電路，上述銳化電路將從級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化電路或者上述垂直側(cè)銳化電路輸出的信號(hào)作為上述銳化信號(hào)來(lái)輸出，上述水平側(cè)銳化電路具有:水平側(cè)低頻成分除去電路，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出水平側(cè)低頻除去信號(hào)；水平側(cè)非線性處理電路，其將上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該水平側(cè)非線性處理信號(hào)；以及水平側(cè)相加電路，其將輸入到上述水平側(cè)銳化電路的信號(hào)和上述水平側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述水平側(cè)銳化信號(hào)，上述垂直側(cè)銳化電路具有:垂直側(cè)低頻成分除去電路，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出垂直側(cè)低頻除去信號(hào)；垂直側(cè)非線性處理電路，其將上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該垂直側(cè)非線性處理信號(hào)；以及垂直側(cè)相加電路，其將輸入到上述垂直側(cè)銳化電路的信號(hào)和上述垂直側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述垂直側(cè)銳化信號(hào)。根據(jù)上述構(gòu)成，將用輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分中的高頻成分從上述輸入信號(hào)除去，由此生成傾斜降低信號(hào)，對(duì)傾斜降低信號(hào)依次實(shí)施2個(gè)銳化處理，輸出銳化信號(hào)。一方銳化處理是生成將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的高次諧波即水平側(cè)銳化信號(hào)的處理。每當(dāng)生成水平側(cè)銳化信號(hào)時(shí)，首先從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成水平側(cè)低頻除去信號(hào)。然后，維持水平側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在水平側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于水平側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)非線性處理信號(hào)。然后，將所輸入的信號(hào)和水平側(cè)低頻除去信號(hào)相加，由此生成水平側(cè)銳化信號(hào)。并且，另一方銳化處理是生成將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的高次諧波即垂直側(cè)銳化信號(hào)的處理。每當(dāng)生成垂直側(cè)銳化信號(hào)時(shí)，首先，從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成垂直側(cè)低頻除去信號(hào)。然后，維持垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于垂直側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)非線性處理信號(hào)。然后，將所輸入的信號(hào)和垂直側(cè)低頻除去信號(hào)相加，由此生成垂直側(cè)銳化信號(hào)。因此，通過(guò)2個(gè)銳化處理，能將對(duì)用傾斜降低信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分不實(shí)施非線性處理，而對(duì)圖像的水平方向和垂直方向的頻率成分實(shí)施了非線性處理的信號(hào)作為銳化信號(hào)來(lái)輸出。在此，水平側(cè)銳化信號(hào)是通過(guò)將所輸入的信號(hào)和對(duì)水平側(cè)低頻除去信號(hào)實(shí)施平方等非線性處理后的水平側(cè)非線性處理信號(hào)相加而生成的。其中，所生成的信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)維持水平側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)。同樣，垂直側(cè)銳化信號(hào)是通過(guò)將所輸入的信號(hào)和對(duì)垂直側(cè)低頻除去信號(hào)實(shí)施平方等非線性處理后的垂直側(cè)非線性處理信號(hào)相加而生成的。其中，所生成的信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)維持垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)。因此，在水平側(cè)銳化信號(hào)和垂直側(cè)銳化信號(hào)中含有傾斜降低信號(hào)中不包含的高頻帶的頻率成分。其結(jié)果是，水平側(cè)銳化信號(hào)和垂直側(cè)銳化信號(hào)會(huì)包含比使傾斜降低信號(hào)離散化的情況下的采樣頻率的1/2的頻率即奈奎斯特頻率高的頻率成分。因此，本發(fā)明的信號(hào)處理裝置和集成電路能在使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的基礎(chǔ)上，使相當(dāng)于圖像的水平方向和垂直方向的頻率成分的邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿陡峭。特別是與實(shí)施線性運(yùn)算的現(xiàn)有的銳化處理相比，能使相當(dāng)于邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿更加陡峭。其結(jié)果是，本發(fā)明的信號(hào)處理裝置和集成電路能在圖像的水平方向和垂直方向上比以往更高(強(qiáng))地銳化，并且能抑制銳化后的圖像的斜線看上去刺眼的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)能大幅度提高畫(huà)質(zhì)和分辨率感的效果。一般已知人類的視覺(jué)對(duì)于水平方向和垂直方向容易識(shí)別分辨率的惡化，對(duì)于傾斜方向難以識(shí)別分辨率的惡化。因此，在使傾斜方向的分辨率惡化的基礎(chǔ)上使水平方向和垂直方向的分辨率提高，由此實(shí)現(xiàn)容易識(shí)別高分辨率化的效果。發(fā)明效果如以上那樣，本發(fā)明的信號(hào)處理裝置是對(duì)表示圖像的輸入信號(hào)實(shí)施使上述圖像銳化的處理，輸出表示該銳化后的圖像的信號(hào)的信號(hào)處理裝置，具備:高頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從上述輸入信號(hào)除去用上述輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分中的高頻成分，由此生成傾斜降低信號(hào)；以及銳化機(jī)構(gòu)，其將上述傾斜降低信號(hào)作為輸入，輸出使上述傾斜降低信號(hào)銳化后的銳化信號(hào)，上述銳化機(jī)構(gòu)具備:水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的水平側(cè)銳化信號(hào)；以及垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的垂直側(cè)銳化信號(hào)，上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)級(jí)聯(lián)連接，上述傾斜降低信號(hào)被輸入到級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，上述銳化機(jī)構(gòu)將從級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)作為上述銳化信號(hào)來(lái)輸出，上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)具備:水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出水平側(cè)低頻除去信號(hào)；水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu),其將上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該水平側(cè)非線性處理信號(hào)；以及水平側(cè)相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述水平側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述水平側(cè)銳化信號(hào)，上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)具備:垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出垂直側(cè)低頻除去信號(hào)；垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該垂直側(cè)非線性處理信號(hào)；以及垂直側(cè)相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述垂直側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述垂直側(cè)銳化信號(hào)。另外，本發(fā)明的集成電路是對(duì)表示圖像的輸入信號(hào)實(shí)施使上述圖像銳化的處理，輸出表示該銳化后的圖像的信號(hào)的集成電路，具有:高頻成分除去電路，其從上述輸入信號(hào)除去用上述輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分中的高頻成分，由此生成傾斜降低信號(hào)；以及銳化電路，其將上述傾斜降低信號(hào)作為輸入，輸出使上述傾斜降低信號(hào)銳化后的銳化信號(hào)，上述銳化電路具有:水平側(cè)銳化電路，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的水平側(cè)銳化信號(hào)；以及垂直側(cè)銳化電路，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的垂直側(cè)銳化信號(hào)，上述水平側(cè)銳化電路和上述垂直側(cè)銳化電路級(jí)聯(lián)連接，上述傾斜降低信號(hào)被輸入到級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化電路或者上述垂直側(cè)銳化電路，上述銳化電路將從級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化電路或者上述垂直側(cè)銳化電路輸出的信號(hào)作為上述銳化信號(hào)來(lái)輸出，上述水平側(cè)銳化電路具有:水平側(cè)低頻成分除去電路，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出水平側(cè)低頻除去信號(hào)；水平側(cè)非線性處理電路，其將上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該水平側(cè)非線性處理信號(hào)；以及水平側(cè)相加電路，其將輸入到上述水平側(cè)銳化電路的信號(hào)和上述水平側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述水平側(cè)銳化信號(hào)，上述垂直側(cè)銳化電路具有:垂直側(cè)低頻成分除去電路，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出垂直側(cè)低頻除去信號(hào)；垂直側(cè)非線性處理電路，其將上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該垂直側(cè)非線性處理信號(hào)；以及垂直側(cè)相加電路，其將輸入到上述垂直側(cè)銳化電路的信號(hào)和上述垂直側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述垂直側(cè)銳化信號(hào)。因此，能輸出對(duì)圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分不實(shí)施非線性處理，而對(duì)圖像的水平方向和垂直方向的頻率成分實(shí)施了非線性處理的信號(hào)。因此，能在使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的基礎(chǔ)上，使相當(dāng)于圖像的水平方向和垂直方向的頻率成分的邊緣部分信號(hào)的上升沿和下降沿陡峭。特別是，與實(shí)施線性運(yùn)算的現(xiàn)有的銳化處理相比，能使相當(dāng)于邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿更加陡峭。本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)以下所示的記載而充分理解。另外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)能通過(guò)參照附圖的如下說(shuō)明而明白。


圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的信號(hào)處理裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是示出圖1所示的信號(hào)處理裝置的變形例的構(gòu)成的框圖。
圖3是示出圖1所示的信號(hào)處理裝置所具備的二維濾波器的二維頻率特性的概要圖。圖4是示出二維濾波器的設(shè)計(jì)例的示意圖。(a)是示出二維濾波器的抽頭系數(shù)的說(shuō)明圖。(b)是示出二維濾波器的透過(guò)特性的示意圖。圖5是示出二維濾波器的其它設(shè)計(jì)例的示意圖。(a)是示出二維濾波器的抽頭系數(shù)的說(shuō)明圖。(b)是示出二維濾波器的透過(guò)特性的示意圖。圖6是示出本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中包括的銳化處理部的構(gòu)成的框圖。圖7是示出圖6所示的銳化處理部中包括的高頻成分提取部的構(gòu)成的框圖。圖8是示出圖7所示的高頻成分提取部中包括的濾波器的其它構(gòu)成例的框圖。圖9的(a)是示意性地示出輸入圖6所示的銳化處理部的信號(hào)的波形的圖。圖9的(b)是示意性地示出由圖6所示的銳化處理部生成的高頻信號(hào)的波形的圖。圖9的(c)是示意性地示出由圖6所示的銳化處理部生成的非線性信號(hào)的波形的圖。圖9的(d)是示意性地示出由圖6所示的銳化處理部生成的符號(hào)變換信號(hào)的波形的圖。圖9的(e)是示意性地示出由圖6所示的銳化處理部生成的輸出信號(hào)的波形的圖。圖10的(a)是示意性地示出輸入圖6所示的銳化處理部的信號(hào)的波形的圖。圖10的(b)是示意性地示出利用現(xiàn)有技術(shù)將圖10的(a)所示的信號(hào)增強(qiáng)后的波形的圖。圖11是示出本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中包括的銳化處理部的其它構(gòu)成的框圖。圖12是示出圖11所示的銳化處理部中包括的微分部的構(gòu)成的框圖。圖13的(a)是示意性地示出輸入圖11所示的銳化處理部的信號(hào)的波形的圖。圖13的(b)是示意性地示出由圖11所示的銳化處理部生成的高頻信號(hào)的波形的圖。圖13的(c)是示意性地示出由圖11所示的銳化處理部生成的非線性信號(hào)的波形的圖。圖13的(d)是示意性地示出由圖11所示的銳化處理部生成的微分信號(hào)的波形的圖。圖13的(e)是示意性地示出由圖11所示的銳化處理部生成的符號(hào)變換信號(hào)的波形的圖。圖13的(f)是示意性地示出由圖11所示的銳化處理部生成的輸出信號(hào)的波形的圖。圖14是示出本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中包括的銳化處理部的另一其它構(gòu)成的框圖。圖15的(a)是示意性地示出輸入圖14所示的銳化處理部的信號(hào)的波形的圖。圖15的(b)是示意性地示出由圖14所示的銳化處理部生成的高頻信號(hào)的波形的圖。圖15的(c)是示意性地示出由圖14所示的銳化處理部生成的非線性信號(hào)的波形的圖。圖15的(d)是示意性地示出由圖14所示的銳化處理部生成的輸出信號(hào)的波形的圖。圖16是示出本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中包括的銳化處理部的另一其它構(gòu)成的框圖。圖17是示出本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中包括的銳化處理部的另一其它構(gòu)成的框圖。圖18是示出采樣頻率fs的圖像信號(hào)的頻譜的示意圖。圖19是示出對(duì)具有圖18所示的頻譜的圖像信號(hào)進(jìn)行上變頻，由此將像素?cái)?shù)在橫方向上擴(kuò)大為2倍后的圖像信號(hào)的頻譜的示意圖。圖20是示出對(duì)具有圖19所示的頻譜的圖像信號(hào)由圖1所示的信號(hào)處理裝置實(shí)施銳化處理后的圖像信號(hào)的頻譜的示意圖。
圖21 (a)是示出銳化前的圖像中包含的縱線、橫線和斜線的圖。(b)是示出由圖1所示的信號(hào)處理裝置對(duì)(a)所示的縱線、橫線和斜線分別實(shí)施銳化處理后的縱線、橫線和斜線的圖。(C)是示出對(duì)(a)所示的圖像的斜線不由圖1所示的信號(hào)處理裝置所具備的二維濾波器來(lái)使高頻成分衰減，而是由圖1所示的信號(hào)處理裝置所具備的銳化處理部來(lái)實(shí)施銳化處理后的圖像中包含的斜線的圖。圖22是示出本發(fā)明的其它實(shí)施方式的信號(hào)處理裝置的構(gòu)成的框圖。圖23是示出圖22所示的信號(hào)處理裝置的變形例的構(gòu)成的框圖。圖24是示出本發(fā)明的另一其它實(shí)施方式的信號(hào)處理裝置的構(gòu)成的框圖。圖25是示出圖24所示的信號(hào)處理裝置的變形例的構(gòu)成的框圖。
具體實(shí)施例方式信號(hào)處理裝置的概要概要地說(shuō)，各實(shí)施方式的信號(hào)處理裝置(集成電路)500是對(duì)圖像的水平方向(橫方向，主掃描方向)的頻率成分和垂直方向(縱方向，副掃描方向)的頻率成分實(shí)施用于使圖像銳化的銳化處理的裝置。信號(hào)處理裝置500所實(shí)施的銳化處理是指對(duì)表示圖像的信號(hào)(以下記為圖像信號(hào))實(shí)施非線性運(yùn)算，由此使相當(dāng)于圖像中包含的輪廓部分(邊緣)的信號(hào)的上升沿和下降沿高度地陡峭(增強(qiáng))的處理。信號(hào)處理裝置500所實(shí)施的銳化處理能對(duì)圖像信號(hào)附加采用以往已知的線性運(yùn)算的銳化處理所無(wú)法利用的高頻率成分，因此與以往相比能使圖像高度(強(qiáng))地銳化。后面詳細(xì)說(shuō)明信號(hào)處理裝置500所實(shí)施的銳化處理。然而，圖像的除了水平方向和垂直方向以外的傾斜方向的頻率成分包含水平方向的頻率成分和垂直方向的頻率成分。因此，如果僅使圖像的水平方向的頻率成分和垂直方向的頻率成分銳化，則會(huì)使傾斜方向過(guò)度銳化，斜線的邊緣部分就會(huì)成為如被鑲邊那樣的狀態(tài)(用圖21的(c)在后面說(shuō)明)。也就是說(shuō)，僅使圖像的水平方向的頻率成分和垂直方向的頻率成分銳化，一般會(huì)發(fā)生斜線看上去刺眼的現(xiàn)象。此外，斜線看上去刺眼的現(xiàn)象會(huì)在對(duì)字幕(文字疊加)、細(xì)小的圖案(樹(shù)木的枝葉，體育場(chǎng)的觀眾席)等進(jìn)行銳化時(shí)發(fā)生。另外，當(dāng)被銳化的斜線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生閃爍。因此，為了防止畫(huà)質(zhì)惡化，需要抑制斜線看上去刺眼的現(xiàn)象。并且，信號(hào)處理裝置500所實(shí)施的銳化處理與以往相比使圖像更高度(強(qiáng))地銳化，因此僅使圖像的水平方向的頻率成分和垂直方向的頻率成分銳化，會(huì)更顯著地產(chǎn)生斜線看上去刺眼的現(xiàn)象。因此，信號(hào)處理裝置500每當(dāng)實(shí)施銳化處理時(shí)，使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減，再對(duì)圖像的水平方向的頻率成分和垂直方向的頻率成分分別實(shí)施銳化處理。因此，根據(jù)信號(hào)處理裝置500，與以往相比對(duì)圖像的水平方向和垂直方向更高度(強(qiáng))地進(jìn)行銳化，并且能抑制銳化后的圖像的斜線看上去刺眼的現(xiàn)象。此外，在本說(shuō)明書(shū)中，在不區(qū)別后述的信號(hào)處理裝置500a 500f時(shí)，單記為“信號(hào)處理裝置500”。另外，以下將輸入信號(hào)處理裝置500的圖像信號(hào)記為輸入信號(hào)SA。另外，將從信號(hào)處理裝置500輸出的圖像信號(hào)記為輸出信號(hào)S0。用輸入信號(hào)SA表示的圖像(以下也記為原圖像河以是靜止圖像，也可以是動(dòng)態(tài)圖像。而且，動(dòng)態(tài)圖像由例如標(biāo)準(zhǔn)畫(huà)質(zhì)電視(SDTV:Standard Definition Television)或者高清晰度電視(HDTV)的接收機(jī)等實(shí)時(shí)顯示。此外，動(dòng)態(tài)圖像包括在時(shí)間上連續(xù)的多幀(畫(huà)面)。另外，在說(shuō)明時(shí)，假定輸入信號(hào)SA包括數(shù)據(jù)列(像素值的系列)，數(shù)據(jù)列包括在圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素值，但是也可以是數(shù)據(jù)列包括在圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素值。銳化處理部的概要下面說(shuō)明作為信號(hào)處理裝置500的主要構(gòu)成要素的銳化處理部(水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)、水平側(cè)銳化電路、垂直側(cè)銳化電路)100的概要。此外，銳化處理部100也可以是后述的銳化處理部IOOa IOOe中的任一個(gè)。在本說(shuō)明書(shū)中，在不區(qū)別銳化處理部IOOa IOOe時(shí)，單記為“銳化處理部100”。銳化處理部100對(duì)輸入到銳化處理部100的信號(hào)實(shí)施用于使波形銳化的銳化處理，輸出進(jìn)行該銳化所得的信號(hào)。在此，所謂銳化處理是指使相當(dāng)于用所輸入的信號(hào)表示的圖像中包含的輪廓部分(邊緣)的信號(hào)的上升沿和下降沿陡峭(增強(qiáng))的處理。以下，將輸入到銳化處理部100的信號(hào)也記為輸入信號(hào)Sin。另外，將從銳化處理部100輸出的信號(hào)也記為輸出信號(hào)Sout。另外，如后所述，銳化處理部100至少具備進(jìn)行非線性運(yùn)算的非線性處理部(水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)、水平側(cè)非線性處理電路、垂直側(cè)非線性處理電路)102。在本說(shuō)明書(shū)中，在不區(qū)別后述的非線性處理部102a 102e時(shí)，單記為“非線性處理部102”。并且，銳化處理部100由非線性處理部102對(duì)輸入信號(hào)Sin的高頻成分實(shí)施非線性運(yùn)算，由此能使輸出信號(hào)Sout包含輸入信號(hào)Sin中不包含的高頻成分(具體地說(shuō)，是比使輸入信號(hào)Sin離散化的情況下的采樣頻率的1/2的頻率即奈奎斯特頻率高的頻率成分)。因此，當(dāng)由銳化處理部100進(jìn)行銳化處理時(shí)，與使用以往已知的線性運(yùn)算的銳化處理相比，能使輸入信號(hào)Sin的上升沿和下降沿更陡峭。此外，也將輸出信號(hào)Sout記為輸入信號(hào)Sin的高次諧波。銳化處理部100的詳細(xì)構(gòu)成在后面說(shuō)明。實(shí)施方式I根據(jù)圖1至圖21如下說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。此外，將本實(shí)施方式的信號(hào)處理裝置500記為信號(hào)處理裝置500a。信號(hào)處理裝置500a是在降低原圖像的斜線的基礎(chǔ)上對(duì)原圖像的水平方向和垂直方向分別實(shí)施銳化處理的裝置。此外，與圖像的水平方向和垂直方向相比，一般人類難以視覺(jué)識(shí)別圖像的傾斜方向，因此即使是在銳化后的圖像中降低了斜線的狀態(tài)下，也不會(huì)影響到視聽(tīng)者的主觀的畫(huà)質(zhì)。信號(hào)處理裝置的構(gòu)成參照?qǐng)D1說(shuō)明信號(hào)處理裝置500a的構(gòu)成。圖1是示出信號(hào)處理裝置500a的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，信號(hào)處理裝置500a具備二維濾波器(高頻成分除去機(jī)構(gòu)、高頻成分除去電路)200和銳化單元(銳化機(jī)構(gòu)、銳化電路)150。
二維濾波器200是使以輸入信號(hào)SA表示的原圖像的除了水平方向和垂直方向以外的傾斜方向的高頻成分衰減的所謂二維低通濾波器。將從二維濾波器200輸出的信號(hào)記為濾波信號(hào)S200 (傾斜降低信號(hào))。此外，二維濾波器200的特性在后面說(shuō)明。然后，銳化單元150具備級(jí)聯(lián)連接的2個(gè)銳化處理部100。如上所述，銳化處理部100對(duì)輸入信號(hào)Sin中包含的高頻成分實(shí)施非線性運(yùn)算，由此輸出輸入信號(hào)Sin的高次諧波。一方銳化處理部100用于在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上實(shí)施銳化處理。將該銳化處理部100特別記為銳化處理部100A(水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)、水平側(cè)銳化電路)。另外，將從銳化處理部100A輸出的高次諧波記為銳化信號(hào)SlOl (水平側(cè)銳化信號(hào))。然后，另一方銳化處理部100用于在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上實(shí)施銳化處理。將該銳化處理部100特別記為銳化處理部100B (垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)銳化電路)。另外，將從銳化處理部100B輸出的高次諧波記為銳化信號(hào)S102 (垂直側(cè)銳化信號(hào))。并且，如該圖所示，銳化處理部100A設(shè)于級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)，銳化處理部100B設(shè)于級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)。此外，濾波信號(hào)S200被輸入到銳化處理部100A，從銳化處理部100A輸出的銳化信號(hào)SlOl被輸入到銳化處理部100B。從銳化處理部100B輸出的銳化信號(hào)S102為輸出信號(hào)SO0(變形例)銳化處理部100A和銳化處理部100B的連接順序哪個(gè)在前都可以。也就是說(shuō)，也可以是在垂直方向上實(shí)施銳化處理后在水平方向上實(shí)施銳化處理的構(gòu)成，來(lái)代替在水平方向上實(shí)施銳化處理后在垂直方向上實(shí)施銳化處理的構(gòu)成。將該變形例的信號(hào)處理裝置500記為信號(hào)處理裝置500b。示出信號(hào)處理裝置500b的構(gòu)成的框圖如圖2所示。如該圖所示，信號(hào)處理裝置500b具備二維濾波器200和銳化單元(銳化機(jī)構(gòu)，銳化電路)151，銳化單元151以級(jí)聯(lián)連接的方式在上級(jí)具備銳化處理部100B，在下級(jí)具備銳化處理部100A。在這種情況下，濾波信號(hào)S200被輸入到銳化處理部100B，從銳化處理部100B輸出的銳化信號(hào)S102被輸入到銳化處理部100A。從銳化處理部100A輸出的銳化信號(hào)SlOl是
輸出信號(hào)so。此外，依照作為銳化的對(duì)象的圖像中包含的頻率成分來(lái)決定適于信號(hào)處理裝置500a和信號(hào)處理裝置500b中的哪一個(gè)。具體地說(shuō)，對(duì)于水平方向的頻率成分比垂直方向的頻率成分高的圖像(例如，電視播放的視頻)，在水平方向上先實(shí)施銳化處理的構(gòu)成的信號(hào)處理裝置500a合適。另一方面，對(duì)于垂直方向的頻率成分比水平方向的頻率成分多的圖像，在垂直方向上先實(shí)施銳化處理的構(gòu)成的信號(hào)處理裝置500b合適。二維濾波器部的特性下面參照?qǐng)D3說(shuō)明二維濾波器200的二維頻率特性。圖3示出圖像的二維頻率特性的一部分，橫軸表示水平方向的頻率，縱軸表示副水平方向的頻率。此外，將水平方向的采樣頻率記為fh，將副水平方向的采樣頻率記為fv。
二維濾波器200滿足如下特性:(I)在將圖3所示的橫軸和縱軸上的示出奈奎斯特頻率的點(diǎn)連結(jié)的線段A-B上、線段B-C上、線段C-D上和線段D-A上，使頻率成分至少衰減3dB ;(3)在區(qū)域P、Q、R、S (網(wǎng)格部分)中使頻率成分衰減3dB以上；(3)在點(diǎn)T、U、V、W處隔斷頻率成分。只要滿足該特性即可，何種二維濾波器200都可以。下面參照?qǐng)D4和圖5說(shuō)明滿足上述特性的二維濾波器200的設(shè)計(jì)例。圖4和圖5是示出二維濾波器200的設(shè)計(jì)例的示意圖。首先，說(shuō)明用水平方向和垂直方向分別包括3抽頭的二維低通濾波器來(lái)設(shè)計(jì)二維濾波器200的情況。在這種情況下，當(dāng)將抽頭系數(shù)設(shè)定為圖4的(a)所示的值時(shí)，二維濾波器200的透過(guò)特性如圖4的(b)所示。從圖4的(b)可知，該二維濾波器200能使傾斜方向的高頻成分高度衰減。另外，說(shuō)明用水平方向和垂直方向分別包括7抽頭的二維低通濾波器來(lái)設(shè)計(jì)二維濾波器200的情況。在這種情況下，當(dāng)將抽頭系數(shù)設(shè)定為圖5的(a)所示的值時(shí)，二維濾波器200的透過(guò)特性如圖5的(b)所示。從圖5的(b)可知，該二維濾波器200能使傾斜方向的高頻成分進(jìn)一步高度衰減。此外，圖4的(a)和圖5的(a)所示的抽頭系數(shù)不過(guò)是一個(gè)例副，不限于該值。銳化處理部的構(gòu)成下面說(shuō)明銳化處理部100的詳細(xì)構(gòu)成。

銳化處理部的構(gòu)成例I圖6是示出銳化處理部IOOa的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，銳化處理部IOOa具備高頻成分提取部(水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)、水平側(cè)低頻成分除去電路、垂直側(cè)低頻成分除去電路)11、非線性處理部102a以及相加部(水平側(cè)相加機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)相加機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副相加機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副相加機(jī)構(gòu)、水平側(cè)相加電路、垂直側(cè)相加電路)15。首先說(shuō)明高頻成分提取部11。概略地說(shuō)，高頻成分提取部11提取輸入信號(hào)Sin中包含的高頻成分，作為高頻信號(hào)Sll (水平側(cè)低頻除去信號(hào)、垂直側(cè)低頻除去信號(hào)、水平側(cè)副低頻除去信號(hào)、垂直側(cè)副低頻除去信號(hào))輸出。參照?qǐng)D7說(shuō)明高頻成分提取部11的構(gòu)成。圖7是示出高頻成分提取部11的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，高頻成分提取部11具備濾波器110、舍入處理部(低電平信號(hào)除去機(jī)構(gòu))132以及限幅器(高電平信號(hào)除去機(jī)構(gòu))133。濾波器110具備m-1個(gè)單位延遲元件Illh (h = I, 2, "^m-1:m表示3以上的正整數(shù))、m個(gè)乘法部112k Ck= 1,2,…，m)以及相加部131,是m抽頭的橫向型的高通濾波器，將輸入信號(hào)Sin作為輸入，將高段信號(hào)SHl作為輸出。單位延遲元件Illh分別用于輸出使輸入的信號(hào)按每個(gè)單位時(shí)間延遲的信號(hào)。此夕卜，輸入信號(hào)Sin被輸入到單位延遲元件1111 (h = I)。此外，在銳化處理部100A中，單位延遲元件Illh分別輸出在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上按每個(gè)單位時(shí)間延遲的信號(hào)(也就是說(shuō)，表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào))。另一方面，在銳化處理部100B中，單位延遲元件Illh分別輸出在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上按每個(gè)單位時(shí)間延遲的信號(hào)(也就是說(shuō)，表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào))。乘法部112k分別將所輸入的信號(hào)乘以系數(shù)Ck，將該相乘的結(jié)果輸出到相加部131。在此，系數(shù)Ck是為了使濾波器110發(fā)揮高通濾波器的功能而預(yù)先設(shè)定的。例如在m=3的情況下，設(shè)定為Cl = 0.5，C2 = -1，C3 = 0.5，由此濾波器110發(fā)揮高通濾波器的功倉(cāng)泛。相加部131將從乘法部112k輸出的信號(hào)相加，由此生成高段信號(hào)SH1。此外，如一般所知，與高通濾波器相比，低通濾波器能更容易實(shí)現(xiàn)。因此，濾波器110也可以用低通濾波器來(lái)構(gòu)成。圖8示出濾波器110的其它構(gòu)成例。如該圖所示，濾波器110也可以包括低通濾波器1101和減法部1102。為了不由后級(jí)的非線性處理部102放大噪聲，舍入處理部132除去高段信號(hào)SHl中包含的視為噪聲的低電平信號(hào)，由此生成低電平除去信號(hào)SH2。具體地說(shuō)，將高段信號(hào)SHl的信號(hào)值中的絕對(duì)值為規(guī)定的下限值LV以下的信號(hào)值變更為“0”，由此生成低電平除去信號(hào)SH2。例如，在輸入信號(hào)Sin能取-255至255中的任一整數(shù)值的情況下，如果設(shè)下限值LV為“2”，則將高段信號(hào)SHl的信號(hào)值中的絕對(duì)值為“2”以下的信號(hào)值全部視為噪聲而變更為“0”(即舍入)。然后，為了不使已經(jīng)具有足夠能量的信號(hào)被后級(jí)的非線性處理部102進(jìn)一步放大，限幅器133除去低電平除去信號(hào)SH2中包含的高電平的信號(hào)值，由此生成高頻信號(hào)S11。具體地說(shuō)，為了使低電平除去信號(hào)SH2的信號(hào)值為規(guī)定的上限值UVl以下，對(duì)于低電平除去信號(hào)SH2的信號(hào)中的絕對(duì)值大于上限值UVl的部分進(jìn)行將絕對(duì)值變更為上限值UVl以下的處理(以下，也記為削波處理)，由此生成高頻信號(hào)S11。例如，對(duì)于低電平除去信號(hào)SH2的信號(hào)值的絕對(duì)值超過(guò)“64”的部分，將該部分的信號(hào)值按符號(hào)變更為“64”或者“-64”。或者也可以變更為“O”。此外，在輸入信號(hào)Sin為8比特信號(hào)的情況下，在上述濾波器110中，針對(duì)該8比特信號(hào)，例如將在12比特運(yùn)算中限制為3rdMSB (在8比特信號(hào)中為64或者-64程度)以下的信號(hào)與輸入信號(hào)Sin相加。因此，舍入處理部132和限幅器133將在濾波器110中進(jìn)行的運(yùn)算結(jié)果限制為相當(dāng)于8比特信號(hào)的處理。另外，在上述內(nèi)容中，高頻成分提取部11構(gòu)成為分別具備舍入處理部132和限幅器133，但是也可以構(gòu)成為使它們一體化而成的構(gòu)件。下面說(shuō)明非線性處理部102a。如圖6所示，非線性處理部102a具備非線性運(yùn)算部(偶數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)，平方根運(yùn)算機(jī)構(gòu))21、符號(hào)變換部(符號(hào)變換機(jī)構(gòu))41以及限幅器(水平側(cè)振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副振幅調(diào)整機(jī)構(gòu))51。非線性運(yùn)算部21對(duì)高頻信號(hào)Sll實(shí)施非線性運(yùn)算，生成非線性信號(hào)S21。在此，說(shuō)明由非線性運(yùn)算部21進(jìn)行的非線性運(yùn)算。以下，設(shè)對(duì)非線性運(yùn)算部21的輸入信號(hào)值為x，設(shè)來(lái)自非線性運(yùn)算部21的輸出信號(hào)值為y，將由非線性運(yùn)算部21進(jìn)行的非線性運(yùn)算用y = f (X)的函數(shù)表示。在此，函數(shù)f (X)是正負(fù)對(duì)稱(原點(diǎn)對(duì)稱)地單調(diào)增加的非線性函數(shù)。此外，單調(diào)增加意味著廣義的單調(diào)增加。其中，函數(shù)f (X)只要至少在X= “0”附近單調(diào)增加即可。另夕卜，優(yōu)選函數(shù)f (X)至少在X = “0”附近為|f (x) I > |x|。
這種函數(shù)f (X)例如能舉出用下述數(shù)學(xué)式(I) (3)表示的函數(shù)。此外，在使用由下述數(shù)學(xué)式(2)和(3)表示的函數(shù)f (X)的情況下，該函數(shù)f (X)在OSxS I的區(qū)間中的值的增加大，因此優(yōu)選在該區(qū)間使用。[數(shù)學(xué)式I]f(x)=x2n(n 為自然數(shù))...(I)[數(shù)學(xué)式2]f (X) = I X 11/2 …(2)[數(shù)學(xué)式3]f (x) = |x|1/10— (3)在使用上述數(shù)學(xué)式(I)作為函數(shù)f (x)的情況下，非線性運(yùn)算部21將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行乘方，由此生成非線性信號(hào)S21 (偶數(shù)冪信號(hào)，平方根信號(hào))。例如，在上述數(shù)學(xué)式(I)中n = I的情況(也就是說(shuō)，f (X) = X2的情況)下，非線性運(yùn)算部21對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行平方，由此生成非線性信號(hào)S21。在這種情況下，設(shè)構(gòu)成高頻信號(hào)Sll的數(shù)據(jù)列為X1，X2，X3，…，則對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行平方后的非線性信號(hào)S21為包括數(shù)據(jù)列X12，X22，X32，…的數(shù)字信號(hào)。然而，在高頻信號(hào)Sll的信號(hào)值為-255 255中的任一個(gè)整數(shù)值的情況下，也可以每當(dāng)使用函數(shù)f (X)時(shí)，用255將X標(biāo)準(zhǔn)化。例如,也可以代替使用上述數(shù)學(xué)式(2)而使用將用上述數(shù)學(xué)式(2)示出的函數(shù)f (X)的右邊的X以x/255標(biāo)準(zhǔn)化，并且對(duì)右邊乘以255的下述數(shù)學(xué)式(4)。此外，下述數(shù)學(xué)式(4)滿足f (x)>x的條件。[數(shù)學(xué)式4] f (X) = 255 I x/255 |1/2…(4)在上述數(shù)學(xué)式(4)中，對(duì)由上述數(shù)學(xué)式(2)示出的函數(shù)f (X)的右邊的X用255進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并且對(duì)右邊乘以255，但是對(duì)右邊相乘的數(shù)值不需要是與用于標(biāo)準(zhǔn)化的值(在該例中為255)相同的值，只要滿足|f (x) I > X的條件即可。例如，也可以代替255而使用對(duì)右邊乘以100的下述數(shù)學(xué)式(5)。[數(shù)學(xué)式5]f (X) =100 I x/255 I 1/2…(5)另外，函數(shù)f (X)也可以使用下述數(shù)學(xué)式(6)所示的三角函數(shù)。[數(shù)學(xué)式6]f (X) = 255 I sin {(x/255) (Ji/2)} |— (6)然后，符號(hào)變換部41基于高頻信號(hào)Sll的符號(hào)比特信息而生成在非線性信號(hào)S21中反映了高頻信號(hào)Sll的符號(hào)的信號(hào)作為符號(hào)變換信號(hào)S41。即，符號(hào)變換部41對(duì)于非線性信號(hào)S21中的符號(hào)與高頻信號(hào)Sll相同的部分原樣維持符號(hào)。另一方面，對(duì)于非線性信號(hào)S21中的符號(hào)與高頻信號(hào)Sll不同的部分，使符號(hào)的正負(fù)顛倒。然后，限幅器51進(jìn)行調(diào)整符號(hào)變換部41所生成的符號(hào)變換信號(hào)S41的振幅(信號(hào)電平，強(qiáng)度)的處理(以下也記為振幅調(diào)整處理)，由此生成非線性處理信號(hào)S12 (水平側(cè)非線性處理信號(hào)、垂直側(cè)非線性處理信號(hào)、水平側(cè)副非線性處理信號(hào)、垂直側(cè)副非線性處理信號(hào))。具體地說(shuō)，限幅器51將符號(hào)變換信號(hào)S41乘以規(guī)定的倍率值a ( I a I < I)(第I 第4規(guī)定的倍率值)，由此調(diào)整符號(hào)變換信號(hào)S41的振幅。
此外，希望能與視頻的運(yùn)動(dòng)、噪聲的量相應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定倍率值a。此外，在使倍率值a為固定值的情況下，例如希望絕對(duì)值為0.5以下的值。而且，為了使已經(jīng)具有足夠能量的信號(hào)不被進(jìn)一步放大，限幅器51對(duì)于非線性處理信號(hào)S12的信號(hào)中的絕對(duì)值大于上限值UV2的部分進(jìn)行將絕對(duì)值變更為該上限值UV2以下的處理(以下也記為削波處理)，使得非線性處理信號(hào)S12的信號(hào)值為規(guī)定的上限值UV2以下。例如，對(duì)于非線性處理信號(hào)S12的信號(hào)值的絕對(duì)值超過(guò)“64”的部分，將該部分的信號(hào)值按符號(hào)變更為“64”或者“-64”?；蛘?，也可以變更為“O”。此外，非線性處理部102a也可以不具備限幅器51，成為不進(jìn)行符號(hào)變換信號(hào)S41的振幅調(diào)整處理和削波處理的構(gòu)成。在這種情況下，將符號(hào)變換部41所生成的符號(hào)變換信號(hào)S41作為非線性處理信號(hào)S12從非線性處理部102a輸出。最后說(shuō)明相加部15。相加部15將非線性處理信號(hào)S12作為補(bǔ)償用信號(hào)與輸入信號(hào)Sin相加，由此生成輸出信號(hào)Sout。此外,使相加部15中適當(dāng)?shù)匕ㄓ糜谡{(diào)整輸入信號(hào)Sin與非線性處理信號(hào)S12之間的定時(shí)的延遲元件。構(gòu)成例I中的信號(hào)的波形下面參照?qǐng)D9的(a) (e)來(lái)說(shuō)明由銳化處理部IOOa的各部生成的信號(hào)的波形。圖9的(a) (e)是示意性地示出由銳化處理部IOOa的各部生成的信號(hào)的波形的圖。在此，設(shè)圖9的(a)所示的信號(hào)作為輸入信號(hào)Sin被輸入到銳化處理部100a。首先，當(dāng)輸入信號(hào)Sin被輸入到高頻成分提取部11時(shí)，提取輸入信號(hào)Sin中包含的高頻成分，生成圖9的(b)所示的高頻信號(hào)S11。然后，在由非線性處理部102a的非線性運(yùn)算部21進(jìn)行的非線性運(yùn)算是f (x)=X2的情況下，由非線性運(yùn)算部21生成對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行平方所得的非線性信號(hào)S21 (參照?qǐng)D9的(C))。然后，當(dāng)非線性信號(hào)S21被輸入到符號(hào)變換部41時(shí)，生成圖9的(d)所示的符號(hào)變換信號(hào)S41。如該圖所示，符號(hào)變換信號(hào)S41維持圖9的(b)所示的高頻信號(hào)Sll的符號(hào)的正負(fù)。然后，當(dāng)符號(hào)變換信號(hào)S41被輸入到限幅器51時(shí)，進(jìn)行振幅調(diào)整處理和削波處理，生成非線性處理信號(hào)S12。然后，當(dāng)利用相加部15將非線性處理信號(hào)S12與輸入信號(hào)Sin相加時(shí)，生成輸出信號(hào)Sout (參照?qǐng)D9的(e))。此外，圖9的(e)所示的非線性處理信號(hào)S12的信號(hào)的上升沿和下降沿與用線性運(yùn)算來(lái)增強(qiáng)輸入信號(hào)Sin的情況下的信號(hào)的上升沿和下降沿相比更陡峭，因此參照?qǐng)D10來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖10的(a)所示的信號(hào)與圖9的(a)所示的輸入信號(hào)Sin相同。并且，在對(duì)圖10的(a)所示的輸入信號(hào)Sin進(jìn)行增強(qiáng)的情況下，在使用線性運(yùn)算的銳化處理中，使用從圖10的(a)所示的輸入信號(hào)Sin提取高段信號(hào)，將該提取的高段信號(hào)與輸入信號(hào)Sin相加的方法。因此，在使用線性運(yùn)算的銳化處理中，不會(huì)附加輸入信號(hào)Sin中不包含的超過(guò)奈奎斯特頻率的信號(hào)成分。因此，在使用線性運(yùn)算的銳化處理中，生成由圖10的(b)所示的信號(hào)。由圖10的(b)所示的信號(hào)的上升沿比圖10的(a)所示的輸入信號(hào)Sin的信號(hào)的上升沿陡峭，而由銳化處理部IOOa生成的非線性處理信號(hào)S12 (圖9的(e))的信號(hào)的上升沿更加陡峭。
銳化處理部的構(gòu)成例2在上述非線性處理部102a中，也可以構(gòu)成為對(duì)由非線性運(yùn)算部21生成的非線性信號(hào)S21進(jìn)行微分。這是由于通過(guò)對(duì)非線性信號(hào)S21進(jìn)行微分，能除去非線性信號(hào)S21中包含的直流成分。因此，參照?qǐng)D11說(shuō)明銳化處理部IOOb的構(gòu)成例。圖11是示出銳化處理部IOOb的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，銳化處理部IOOb具備高頻成分提取部11、非線性處理部102b以及相加部15。并且，非線性處理部102b除了圖6所示的非線性處理部102a的構(gòu)成以外，還在非線性運(yùn)算部21與符號(hào)變換部41之間具備微分部(微分機(jī)構(gòu))31。高頻成分提取部11、非線性處理部102b的微分部31以外的構(gòu)件和相加部15與上述記載相同，因此在此省略其詳細(xì)的說(shuō)明。微分部31用于對(duì)由非線性運(yùn)算部21生成的非線性信號(hào)S21進(jìn)行微分，由此生成微分信號(hào)S31。參照?qǐng)D12說(shuō)明微分部31的構(gòu)成。圖12是示出微分部31的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，微分部31包括單位延遲元件3111和減法部3112，用于對(duì)輸入到微分部31的信號(hào)算出后向差分。然后，對(duì)于微分部31生成的微分信號(hào)S31,符號(hào)變換部41基于高頻信號(hào)Sll的符號(hào)比特信息而生成在非線性信號(hào)S21中反映了高頻信號(hào)Sll的符號(hào)的信號(hào)作為符號(hào)變換信號(hào)S42。即,符號(hào)變換部41對(duì)于微分信號(hào)S31中的符號(hào)與高頻信號(hào)Sll相同的部分,原樣維持符號(hào)。另一方面，對(duì)于非線性信號(hào)S21中的符號(hào)與高頻信號(hào)Sll不同的部分,使符號(hào)的正負(fù)顛倒。然后，限幅器51對(duì)由符號(hào)變換部41生成的符號(hào)變換信號(hào)S42進(jìn)行振幅調(diào)整處理和削波處理，由此生成非線性處理信號(hào)S12。在振幅調(diào)整處理中，對(duì)符號(hào)變換信號(hào)S42乘以規(guī)定的倍率值a，由此調(diào)整符號(hào)變換信號(hào)S42的振幅。此外，非線性處理部102b也可以不具備限幅器51，成為不進(jìn)行符號(hào)變換信號(hào)S42的振幅調(diào)整處理和削波處理的構(gòu)成。在這種情況下，將符號(hào)變換部41所生成的符號(hào)變換信號(hào)S42作為非線性處理信號(hào)S12從非線性處理部102b輸出。
_3] 構(gòu)成例2的信號(hào)的波形下面參照?qǐng)D13的(a) (f)說(shuō)明由銳化處理部IOOb的各部生成的信號(hào)的波形。圖13的(a) (f)是示意性地示出由銳化處理部IOOb的各部生成的信號(hào)的波形的圖。在此，圖13的(a)所示的信號(hào)作為輸入信號(hào)Sin被輸入到銳化處理部100b。此外，圖13的Ca)所示的信號(hào)與圖9的(a)所示的信號(hào)相同。首先，當(dāng)輸入信號(hào)Sin被輸入到高頻成分提取部11時(shí)，提取輸入信號(hào)Sin中包含的高頻成分，生成圖13的(b )所示的高頻信號(hào)S11。然后，在由非線性處理部102b的非線性運(yùn)算部21進(jìn)行的非線性運(yùn)算是f (x)=X2的情況下，由非線性運(yùn)算部21生成將高頻信號(hào)Sll平方后的非線性信號(hào)S21 (參照?qǐng)D13的(C))。然后，當(dāng)非線性信號(hào)S21被輸入到微分部31時(shí)，生成圖13的(d)所示的微分信號(hào)S31。此外，在微分信號(hào)S31中，除去了非線性信號(hào)S21中包含的直流成分。
然后，當(dāng)微分信號(hào)S31被輸入到符號(hào)變換部41時(shí)，生成圖13的(e)所示的符號(hào)變換信號(hào)S42。如該圖所示，符號(hào)變換信號(hào)S42維持圖13的(b)所示的高頻信號(hào)Sll的符號(hào)的正負(fù)。然后，當(dāng)符號(hào)變換信號(hào)S41被輸入到限幅器51時(shí)，進(jìn)行振幅調(diào)整處理和削波處理，生成非線性處理信號(hào)S12。最后，當(dāng)由相加部15將非線性處理信號(hào)S12與輸入信號(hào)Sin相加時(shí)，生成輸出信號(hào)Sout (參照?qǐng)D13的(f))。此外，圖13的(f)所示的輸出信號(hào)Sout的信號(hào)的上升沿和下降沿比使用線性運(yùn)算來(lái)進(jìn)行銳化的情況陡峭。銳化處理部的構(gòu)成例3在上述非線性處理部102a和非線性處理部102b的構(gòu)成中，構(gòu)成為具備符號(hào)變換部41，但是對(duì)高頻信號(hào)Sll實(shí)施的非線性運(yùn)算只要維持高頻信號(hào)Sll的符號(hào)的正負(fù)即可，不一定具備符號(hào)變換部41。因此，參照?qǐng)D14說(shuō)明不具備符號(hào)變換部41的銳化處理部IOOc的構(gòu)成例。圖14是示出銳化處理部IOOc的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，銳化處理部IOOc具備高頻成分提取部11、非線性處理部102c以及相加部15。并且，非線性處理部102c具備非線性運(yùn)算部(奇數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu))22和限幅器51。高頻成分提取部11、限幅器51和相加部15與上述記載相同，因此在此省略其詳細(xì)說(shuō)明。非線性運(yùn)算部22對(duì)高頻信號(hào)Sll實(shí)施非線性運(yùn)算，生成非線性信號(hào)S22。在此， 說(shuō)明由非線性運(yùn)算部22進(jìn)行的非線性運(yùn)算。以下，設(shè)對(duì)非線性運(yùn)算部22的輸入信號(hào)值為x，設(shè)來(lái)自非線性運(yùn)算部22的輸出信號(hào)值為y，將由非線性運(yùn)算部22進(jìn)行的非線性運(yùn)算用y = g (X)的函數(shù)表示。在此，設(shè)函數(shù)g (X)為正負(fù)對(duì)稱(原點(diǎn)對(duì)稱)地單調(diào)增加的非線性函數(shù)。此外，單調(diào)增加意味著廣義的單調(diào)增加。其中，函數(shù)g (X)只要至少在X =“0”附近單調(diào)增加即可。另外，優(yōu)選函數(shù)g (X)至少在X =“0”附近為|g (x) I > |x|。這種函數(shù)g (X)例如能舉出下述數(shù)學(xué)式(7)。[數(shù)學(xué)式7]g(x) = x3n(n 為自然) (7)在使用上述數(shù)學(xué)式(7)作為函數(shù)g (X)的情況下，非線性運(yùn)算部22將3以上的奇數(shù)作為冪指數(shù)對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行乘方，由此生成非線性信號(hào)S22。例如，在上述數(shù)學(xué)式(7)中，在n = I的情況(也就是說(shuō)，g (X)= X3的情況)下,非線性運(yùn)算部22對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行立方，由此生成非線性信號(hào)S22。在這種情況下，如果設(shè)構(gòu)成高頻信號(hào)Sll的數(shù)據(jù)列為XI，X2，X3，…，則對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行立方后的非線性信號(hào)S22為包括數(shù)據(jù)列X13，X23，X33，…的數(shù)字信號(hào)。然后，限幅器51對(duì)由非線性運(yùn)算部22生成的非線性信號(hào)S22進(jìn)行振幅調(diào)整處理和削波處理，由此生成非線性處理信號(hào)S12。此外，非線性處理部102c也可以不具備限幅器51，成為不進(jìn)行非線性信號(hào)S22的振幅調(diào)整處理和削波處理的構(gòu)成。在這種情況下，將非線性運(yùn)算部22所生成的非線性信號(hào)S22作為非線性處理信號(hào)S12從非線性處理部102c輸出。構(gòu)成例3的信號(hào)的波形
下面參照?qǐng)D15的(a) (d)說(shuō)明由銳化處理部IOOc的各部生成的信號(hào)的波形。圖15的(a) (d)是示意性地示出由銳化處理部IOOc的各部生成的信號(hào)的波形的圖。在此，圖15的(a)所示的信號(hào)作為輸入信號(hào)Sin被輸入到銳化處理部100c。此外，圖15的Ca)所示的信號(hào)與圖9的(a)所示的信號(hào)相同。首先，當(dāng)輸入信號(hào)Sin被輸入到高頻成分提取部11時(shí)，提取輸入信號(hào)Sin中包含的高頻成分，生成圖15的(b )所示的高頻信號(hào)S11。然后，在由非線性運(yùn)算部22進(jìn)行的非線性運(yùn)算是f (x) = X3的情況下，由非線性運(yùn)算部22生成將高頻信號(hào)Sll立方后的非線性信號(hào)S22 (參照?qǐng)D15的(C))。然后，當(dāng)非線性信號(hào)S22被輸入到限幅器51時(shí)，進(jìn)行振幅調(diào)整處理和削波處理，生成非線性處理信號(hào)S12。最后，利用相加部15將非線性處理信號(hào)S12與輸入信號(hào)Sin相加，生成輸出信號(hào)Sout (參照?qǐng)D15的(d))。此外，圖15的(d)所示的輸出信號(hào)Sout的信號(hào)的上升沿和下降沿比使用線性運(yùn)算來(lái)進(jìn)行銳化的情況陡峭。 生成超過(guò)奈奎斯特頻率的頻率的理由下面說(shuō)明銳化處理部100所生成的輸出信號(hào)Sout含有超過(guò)輸入信號(hào)Sin所具有的高次諧波成分等的奈奎斯特頻率fs/2的高頻成分的理由。在此,輸入信號(hào)Sin用設(shè)時(shí)間為X的函數(shù)F (X)表現(xiàn)。并且,設(shè)輸入信號(hào)Sin的基本角頻率為《，則函數(shù)F (X)能如下述數(shù)學(xué)式(8)那樣用傅里葉級(jí)數(shù)表現(xiàn)。[數(shù)學(xué)式8]F(x) = a_Ncos(-N) cox+a_N+1cos (-N+1) cox+***+a^cos (-1) cox+ag+ajcos co x+a2cos2 co x+…+aNcosN co x+b_Nsin(_N) cox+b_N+1sin(_N+1) cox+…+L1Sin(_1) cox+biSin co x+b2sin2 co x+*** +bNsinN co x*** (8)在此，N是不超過(guò)對(duì)采樣頻率fs的奈奎斯特頻率fs/2的最高頻率的高次諧波的次數(shù)。即，滿足下述數(shù)學(xué)式(9)。[數(shù)學(xué)式9]Nw / (2 ) < fs/2 ( (N+l) w / (2 )...(9)下面，將用函數(shù)F (X)表示的輸入信號(hào)Sin的直流成分a0以外的信號(hào)記為G (X)，則G (X)用下述數(shù)學(xué)式(10)表示。[數(shù)學(xué)式10]G (X) =a_Ncos (_N) co x+a_N+1cos (-N+1) co x+...+a^cos (_1) co x+ajcos co x+a2cos2 co x+*** +aNcosN co x+b_Nsin(_N) cox+b_N+1sin(_N+1) cox+…+L1Sin(_1) cox+ID1Sin co x+b2sin2 co x+...+bNsinN co x...(10)在此，輸入到銳化處理部100的輸入信號(hào)Sin含有信號(hào)G (X)或者信號(hào)G (X)的高頻成分。并且，例如在由非線性運(yùn)算部21進(jìn)行的非線性運(yùn)算是f (x) = X2的情況下，由非線性運(yùn)算部21生成的非線性信號(hào)S21是通過(guò)對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行平方而得到的信號(hào)。在此，利用上述數(shù)學(xué)式(10)，(G (x 2的各項(xiàng)用下述數(shù)學(xué)式(11) (13)中的任一個(gè)表示(i=±1，±2,，±N ； j = ±1, ±2,…，土N)。[數(shù)學(xué)式11]ajcosi co x ajcos j co x...(11)[數(shù)學(xué)式12]ajcosi co x bjsinj co x...(12)[數(shù)學(xué)式I3]bjsini co x bjsinj co x...(13)在此，使用與三角函數(shù)有關(guān)的公式，由此，上述數(shù)學(xué)式(11) (13)能分別改寫(xiě)為下述數(shù)學(xué)式(14) (16)。[數(shù)學(xué)式14](a^j/2) [cos (i+j) co x+cos (1-j) cox]...(14)[數(shù)學(xué)式I5](ajbj/2) {sin(i+j) cox-sin(1-j) cox}…(15)[數(shù)學(xué)式16](-bjbj/2) {cos (i+j) cox~cos (1-j) cox}…(16)從上述數(shù)學(xué)式(14) (16)可知，(G(X))2 含有(N+ l)co，(N+2) ，…，2N 等角頻率成分。因此，(G (X))2含有比奈奎斯特頻率fs/2高的頻率成分。也就是說(shuō)，由非線性運(yùn)算部21生成的非線性信號(hào)S21含有頻率為2N / (2 )的高次諧波成分等這樣比奈奎斯特頻率fs/2高的頻率成分。同樣，例如，在由非線性運(yùn)算部22進(jìn)行的非線性運(yùn)算是f (X)= X3的情況下，由非線性運(yùn)算部22生成的非線性信號(hào)S22是通過(guò)對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行立方而得到的信號(hào)。在此，利用上述數(shù)學(xué)式(10)，(G (x 3的各項(xiàng)用下述數(shù)學(xué)式(17) (20)中的任一個(gè)表示(i=±1，±2,…，土N ；j = ±1, ±2,…，土N ；k = ±1, ±2,…，土N)。[數(shù)學(xué)式17]ajcosi co x ajcos j co x akcosk co x...(17)[數(shù)學(xué)式18]ajcosi co x ajcos j co x bksink co x...(18)[數(shù)學(xué)式19]aiCosi co x bjsinj co x bksinkco x...(19)[數(shù)學(xué)式2O]bjsini co x bjsinj co x bksink co x...(20)在此,例如關(guān)注i = j = k = N的項(xiàng)中的用上述數(shù)學(xué)式(17)和(20)所示的項(xiàng),貝Ij這些項(xiàng)能通過(guò)使用與三角函數(shù)有關(guān)的公式改寫(xiě)為下述數(shù)學(xué)式(21)和(22)。[數(shù)學(xué)式21](aNcosN co X) 3=aN3 {(3/4) cosN co X+(1/4) cos3N co x}...(21)[數(shù)學(xué)式22](bNsinN co x)3 = bN3 {(3/4) sinN co x- (I/4) sin3N co x}…(22)另外, 例如關(guān)注i = j = k = -N的項(xiàng)中的用上述數(shù)學(xué)式(17)和(20)所示的項(xiàng),貝Ij這些項(xiàng)能通過(guò)使用與三角函數(shù)有關(guān)的公式改寫(xiě)為下述數(shù)學(xué)式(23)和(24)。[數(shù)學(xué)式23]{aNcos (-Nco X)}3 = aN3[ (3/4) cos (-N co x) + (1/4) cos (_3N co x) ]...(23)[數(shù)學(xué)式24]{bNsin (-N co x)}3= bN3 {(3/4) sin (-N co x) - (1/4) sin (_3N co x)}...(24)從上述數(shù)學(xué)式(21) (24)可知，(G (x)) 3含有基本角頻率co的3N倍的頻率成分和-3N倍的頻率成分。(G (X)) 3的其它項(xiàng)也利用三角函數(shù)的公式來(lái)改寫(xiě)，由此可知(G(X)) 3含有基本角頻率《的-3N倍至3N倍的各種頻率成分。因此，(G (X))3含有比 奈奎斯特頻率fs/2高的頻率成分。也就是說(shuō)，由非線性運(yùn)算部22生成的非線性信號(hào)S22包含如頻率為3N / (2 )的高次諧波成分等這樣比奈奎斯特頻率fs/2高的頻率成分。如以上那樣，由銳化處理部100生成的輸出信號(hào)Sout含有輸入信號(hào)Sin中不包含的高頻成分即比奈奎斯特頻率高的頻率成分。銳化處理部的其它構(gòu)成例I由銳化處理部100實(shí)施的非線性運(yùn)算除了上述以外還能想到各種運(yùn)算。因此，參照?qǐng)D16和圖17說(shuō)明銳化處理部IOOd和IOOe的構(gòu)成例。首先，圖16是示出銳化處理部IOOd的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，銳化處理部IOOd具備高頻成分提取部11、非線性處理部102d以及相加部15。高頻成分提取部11和相加部15與上述記載相同，因此在此省略其詳細(xì)說(shuō)明。非線性處理部102d具備平方運(yùn)算部61、第I微分部71、第2微分部81以及乘法部91。平方運(yùn)算部61通過(guò)對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行平方來(lái)生成平方信號(hào)S61。S卩，如果設(shè)構(gòu)成高頻信號(hào)Sll的數(shù)據(jù)列為XI，X2，X3，…，則在對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行平方后的平方信號(hào)S61為包括數(shù)據(jù)列XI2，X22，X32，…的數(shù)字信號(hào)。然后，第I微分部71對(duì)由平方運(yùn)算部61生成的平方信號(hào)S61進(jìn)行微分，由此生成第I微分信號(hào)S71。此外，第I微分部71的構(gòu)成例如是與微分部31同樣的構(gòu)成。然后，第2微分部81對(duì)輸入信號(hào)Sin進(jìn)行微分，由此生成第2微分信號(hào)S81。此夕卜，第2微分部81的構(gòu)成例如是與微分部31同樣的構(gòu)成。然后，乘法部91將第I微分信號(hào)S71和第2微分信號(hào)S81相乘，由此生成非線性處理信號(hào)S12。S卩，設(shè)構(gòu)成第I微分信號(hào)S71的數(shù)據(jù)列為Ul, U2, U3,…，構(gòu)成第2微分信號(hào)S81的數(shù)據(jù)列為VI，V2，V3，…，則非線性處理信號(hào)S12為包括數(shù)據(jù)列Ul VI，U2 V2,U3 V3,…的數(shù)字信號(hào)。此外，在上述記載中，設(shè)為為了實(shí)施非線性運(yùn)算而設(shè)置平方運(yùn)算部61的構(gòu)成，但是也可以代替平方運(yùn)算部61而利用對(duì)高頻信號(hào)Sll進(jìn)行四次方的四次方運(yùn)算部。更一般地說(shuō)，也可以使用生成相當(dāng)于以2以上的偶數(shù)為冪指數(shù)的高頻信號(hào)Sll的乘方的信號(hào)的冪運(yùn)算部。銳化處理部的其它構(gòu)成例2
在上述銳化處理部IOOd的構(gòu)成中，成為具備平方運(yùn)算部61的構(gòu)成，但是也可以代替平方運(yùn)算部61，具備計(jì)算所輸入的信號(hào)的絕對(duì)值的絕對(duì)值處理部62。因此，參照?qǐng)D17說(shuō)明具備絕對(duì)值處理部62的銳化處理部IOOe的構(gòu)成例。圖17是示出銳化處理部IOOe的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，銳化處理部IOOe具備高頻成分提取部11、非線性處理部102e以及相加部15。高頻成分提取部11和相加部15與上述記載相同，因此在此省略其詳細(xì)說(shuō)明。非線性處理部102e具備絕對(duì)值處理部62、第I微分部71、第2微分部81以及乘法部91。第I微分部71、第2微分部81和乘法部91與上述記載相同，因此在此省略其詳細(xì)說(shuō)明。絕對(duì)值處理部62生成相當(dāng)于高頻信號(hào)Sll的絕對(duì)值的信號(hào)即絕對(duì)值信號(hào)S62。即，設(shè)構(gòu)成高頻信號(hào)Sll的數(shù)據(jù)列為X1，X2，X3，…，則絕對(duì)值信號(hào)S62為包括數(shù)據(jù)列|X11，
X2|，|X3|，…的數(shù)字信號(hào)。然后，第I微分部71對(duì)由絕對(duì)值處理部62生成的絕對(duì)值信號(hào)S62進(jìn)行微分，由此生成第I微分信號(hào)S72。然后，乘法部91將第I微分信號(hào)S72和第2微分信號(hào)S81相乘，由此生成非線性處理信號(hào)S12。信號(hào)處理裝置的優(yōu)選應(yīng)用例
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圖19示出了對(duì)具有圖18所示的頻譜的圖像信號(hào)進(jìn)行上變頻從而對(duì)像素?cái)?shù)實(shí)施了在橫方向上變?yōu)?倍的擴(kuò)大處理后的圖像信號(hào)的頻譜。如圖19所示，在擴(kuò)大處理后的圖像信號(hào)中，在對(duì)采樣頻率fs的奈奎斯特頻率fs/2和對(duì)新的采樣頻率Fbs的奈奎斯特頻率Fbs/2 (= fs)之間不存在頻率成分。因此，在對(duì)擴(kuò)大處理后的圖像信號(hào)實(shí)施以往已知的使用線性運(yùn)算的銳化處理的情況下，不會(huì)加上奈奎斯特頻率Fbs/2附近的頻率成分。與此相對(duì)，在信號(hào)處理裝置500中，如上述那樣，能在實(shí)施了銳化處理后的圖像信號(hào)中含有比奈奎斯特頻率高的頻率成分，因此由信號(hào)處理裝置500對(duì)具有圖19所示的頻譜的圖像信號(hào)實(shí)施銳化處理后的圖像信號(hào)的頻譜例如為如圖20所示那樣。如該圖所示，在該頻譜中附加有比奈奎斯特頻率fs/2高的頻率成分。也就是說(shuō)，附加有原信號(hào)中不包含的高頻率成分。這樣，信號(hào)處理裝置500能附加在以往已知的使用線性運(yùn)算的銳化處理中無(wú)法利用的高頻率成分，因此能使以擴(kuò)大處理后的圖像信號(hào)表示的圖像合適地銳化。此外，在銳化前使圖像的傾斜方向的頻率成分降低，因此在傾斜方向上附加比奈奎斯特頻率fs/2高的頻率成分的程度低。銳化后的圖像的樣子參照?qǐng)D21說(shuō)明由信號(hào)處理裝置500a或者信號(hào)處理裝置500b對(duì)圖像實(shí)施銳化處理后的樣子。圖21是示出使圖像銳化的樣子的概要圖。圖21的(a)是示出銳化前的圖像中包含的縱線、橫線和斜線的圖。如該圖所示，銳化前的圖像稍模糊。圖21的(b)是示意性地示出由信號(hào)處理裝置500a或者信號(hào)處理裝置500b對(duì)圖21的(a)所示的縱線、橫線和斜線分別實(shí)施銳化處理后的縱線、橫線和斜線的圖。如該圖所示，可知銳化后與銳化前相比，銳度和分辨率提高了。
此外，圖21的(C)是示意性地示出對(duì)于圖21的(a)所示的圖像的斜線，不由二維濾波器200使高頻成分衰減，而是由銳化處理部100A和銳化處理部100B實(shí)施銳化處理后的圖像中包含的斜線的圖。如該圖所示，在這種情況下，斜線的邊緣部分被過(guò)度銳化，成為鑲邊的狀態(tài)。從圖21的(b)可知，根據(jù)信號(hào)處理裝置500a或者信號(hào)處理裝置500b，與以往相比能對(duì)圖像的水平方向和垂直方向高度(強(qiáng))地進(jìn)行銳化，并且抑制銳化后的圖像的斜線看上去刺眼的現(xiàn)象。與二維濾波器相應(yīng)的銳化程度的設(shè)定優(yōu)選由銳化處理部100A和銳化處理部100B實(shí)施的銳化的程度按由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的程度而設(shè)定。具體地說(shuō)，在沒(méi)有由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分大大衰減的情況下，會(huì)保留少許圖像的斜線，因此為了抑制銳化后的圖像的斜線看上去刺眼的現(xiàn)象，優(yōu)選不加大由后級(jí)的銳化處理部100A和銳化處理部100B實(shí)施的銳化的程度。另一方面，在由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分大大衰減的情況下，圖像的斜線降低，因此即使加大由后級(jí)的銳化處理部100A和銳化處理部100B實(shí)施的銳化的程度，銳化后的圖像的斜線也幾乎不會(huì)看上去刺眼。能通過(guò)如下所示2種方法來(lái)設(shè)定由銳化處理部100A和銳化處理部100B實(shí)施的銳
化的程度。第I種方法為設(shè)定由限幅器51對(duì)符號(hào)變換信號(hào)S41相乘的倍率值a。也就是說(shuō)，由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的量越大，倍率值a的值設(shè)定得越大。通過(guò)將倍率值a的值設(shè)定得大，符號(hào)變換信號(hào)S41的振幅會(huì)變大，其結(jié)果是非線性處理信號(hào)S12的振幅變大。由此，銳化的程度變大。另一方面，由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的量越小，將倍率值a的值設(shè)定得越小。通過(guò)將倍率值a的值設(shè)定得小，符號(hào)變換信號(hào)S41的振幅會(huì)變小，其結(jié)果是非線性處理信號(hào)S12的振幅變小。由此，銳化的程度變小。第2種方法是設(shè)定高頻成分提取部11所具備的濾波器110的系數(shù)Ck (改變頻率特性)。也就是說(shuō)，使用與由二維濾波器200衰減的傾斜方向的頻率成分的程度相應(yīng)的濾波器 110。也就是說(shuō)，分別設(shè)定系數(shù)Ck，使得由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的量越大，通過(guò)濾波器110的頻率成分越多。若這樣設(shè)定系數(shù)Ck，則高段信號(hào)SHl變大，其結(jié)果是非線性處理信號(hào)S12的振幅變大。由此，銳化的程度變大。另一方面，分別設(shè)定系數(shù)Ck，使得由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的量越小，通過(guò)濾波器110的頻率成分越少。這樣設(shè)定系數(shù)Ck，則高段信號(hào)SHl變小，其結(jié)果是非線性處理信號(hào)S12的振幅變小。由此，銳化的程度變小。實(shí)施方式2由實(shí)施方式I說(shuō)明的信號(hào)處理裝置500a或者信號(hào)處理裝置500b是在降低原圖像的斜線的基礎(chǔ)上分別對(duì)原圖像的水平方向和垂直方向?qū)嵤╀J化處理的構(gòu)成。因此，在銳化后的圖像中，斜線原樣保持降低后的狀態(tài)。如果是在銳化后的圖像中加上原圖像的斜線的構(gòu)成，就能使銳化后的圖像成為更高畫(huà)質(zhì)。
因此，在本實(shí)施方式中，說(shuō)明對(duì)銳化后的圖像加上原圖像的方式?；趫D22和圖23如下說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。將本實(shí)施方式的信號(hào)處理裝置500記為信號(hào)處理裝置500c。此外，為了便于說(shuō)明，對(duì)具有與由實(shí)施方式I示出的各構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，除了特別記載的情況以外，省略其說(shuō)明。信號(hào)處理裝置的構(gòu)成參照?qǐng)D22說(shuō)明信號(hào)處理裝置500c的構(gòu)成。圖22是示出信號(hào)處理裝置500c的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，信號(hào)處理裝置500c具備高通濾波器(直流成分除去機(jī)構(gòu))220、二維濾波器200、銳化單元150以及相加部(輸入信號(hào)相加機(jī)構(gòu))240。高通濾波器220是一般已知的高通濾波器，只要除去用輸入信號(hào)SA表示的原圖像的直流成分即可，何種濾波器都可以。另外，可以是一維濾波器，也可以是二維濾波器。將從高通濾波器220輸出的信號(hào)記為高段信號(hào)S220。然后，二維濾波器200和銳化單元150與實(shí)施方式I相同。其中，二維濾波器200使以高段信號(hào)S220表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的傾斜方向的高頻成分衰減。然后，相加部240將從銳化單元150的銳化處理部100B輸出的銳化信號(hào)S102和輸入信號(hào)SA相加，由此生成輸出信號(hào)S0。此外，在相加部240中適當(dāng)?shù)匕ㄓ糜谡{(diào)整銳化信號(hào)S102和輸入信號(hào)SA之間的定時(shí)的延遲兀件。此外，設(shè)有高通濾波器220的理由是，在由相加部240將銳化信號(hào)S102和輸入信號(hào)SA相加時(shí)，為了防止直流成分倍增，從作為相加對(duì)象的信號(hào)中的一方除去直流成分。另外，也可以代替在除去直流成分后使傾斜方向的高頻成分衰減，而在使傾斜方向的高頻成分衰減后除去直流成分。也就是說(shuō)，高通濾波器220和二維濾波器200的連接順序也可以反過(guò)來(lái)。另外，也可以代替獨(dú)立設(shè)置高通濾波器220和二維濾波器200，而設(shè)有功能一體化的I個(gè)濾波器。奪形例在本實(shí)施方式的情況下，也如由實(shí)施方式I說(shuō)明的那樣，銳化處理部100A和銳化處理部100B的連接順序哪個(gè)在前都可以。將該變形例的信號(hào)處理裝置500記為信號(hào)處理裝置500d。表示信號(hào)處理裝置500d的構(gòu)成的框圖如圖23所示。如該圖所示，信號(hào)處理裝置500d代替信號(hào)處理裝置500c的銳化單元150而具備銳化單元151。并且，濾波信號(hào)S200被輸入到銳化單元151的銳化處理部100B。然后，從銳化處理部100B輸出的銳化信號(hào)S102被輸入到銳化處理部100A。然后，從銳化單元151的銳化處理部100A輸出的銳化信號(hào)SlOl被輸入到相加部240。銳化后的圖像的樣子如上述那樣，在信號(hào)處理裝置500c或者信號(hào)處理裝置500d中，對(duì)銳化后的圖像加上原圖像的斜線，由此使斜線增強(qiáng)。因此，例如在由信號(hào)處理裝置500c或者信號(hào)處理裝置500d對(duì)圖21的(a)所示的斜線實(shí)施銳化處理的情況下，與圖21的(b)所示的斜線相比斜線被增強(qiáng)了，因此銳化后的圖像看起來(lái)比圖21的(b)的畫(huà)質(zhì)高。與二維濾波器相應(yīng)的銳化程度的設(shè)定在本實(shí)施方式的情況下，也如由實(shí)施方式I說(shuō)明的那樣，優(yōu)選按由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的程度來(lái)設(shè)定由銳化處理部IOOA和銳化處理部100B實(shí)施的銳化的程度。該設(shè)定內(nèi)容與由實(shí)施方式I說(shuō)明的內(nèi)容同樣，因此在此省略其說(shuō)明。實(shí)施方式3在本實(shí)施方式中，說(shuō)明按原圖像中包含的斜線的降低量來(lái)切換銳化程度的方式。根據(jù)圖24和圖25如下說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式。將本實(shí)施方式的信號(hào)處理裝置500記為信號(hào)處理裝置500e。此外，為了便于說(shuō)明，對(duì)具有與由實(shí)施方式I示出的各構(gòu)件相同的功能的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，除了特別記載的情況以外，省略其說(shuō)明。信號(hào)處理裝置的構(gòu)成參照?qǐng)D24說(shuō)明信號(hào)處理裝置500e的構(gòu)成。圖24是示出信號(hào)處理裝置500e的構(gòu)成的框圖。如該圖所示，信號(hào)處理裝置500e具備二維濾波器200、銳化單元150、銳化單元(副銳化機(jī)構(gòu))152、差分判斷部(差分判斷機(jī)構(gòu))300以及信號(hào)輸出部(信號(hào)輸出機(jī)構(gòu))320。二維濾波器200和銳化單元150與實(shí)施方式I相同。其中，銳化單元150的銳化處理部100B對(duì)連接點(diǎn)Inl輸出銳化信號(hào)S102。然后，銳化單元152使輸入信號(hào)SA銳化。銳化單元152具備級(jí)聯(lián)連接的銳化處理部100C (水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu))和銳化處理部100D (垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu))。銳化處理部100C在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上實(shí)施銳化處理。銳化處理部100C是與銳化處理部100A相同的構(gòu)成，但是如后述那樣，與銳化處理部100A相比銳化的程度較小。將從銳化處理部100C輸出的高次諧波記為銳化信號(hào)S103 (水平側(cè)副銳化信號(hào))。然后，銳化處理部100D在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上實(shí)施銳化處理。銳化處理部100D是與銳化處理部100B相同的構(gòu)成，但是如后述那樣，與銳化處理部100B相比銳化的程度較小。將從銳化處理部100D輸出的高次諧波記為銳化信號(hào)S104 (垂直側(cè)副銳化信號(hào))。并且，如該圖所示，銳化處理部100C設(shè)于級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)，輸入信號(hào)SA輸入到銳化處理部100C。銳化處理部100D設(shè)于級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)，銳化信號(hào)S103輸入到銳化處理部100D。并且，在本實(shí)施方式的情況下，從銳化處理部100D輸出的銳化信號(hào)S104被輸出到連接點(diǎn)In2。此外，按下述(I)和(2)中的至少一個(gè)進(jìn)行設(shè)定，因此銳化處理部100C與銳化處理部100A相比銳化的程度較小，另外，銳化處理部100D與銳化處理部100B相比銳化的程度較小。(I)設(shè)定為銳化處理部100C所具備的限幅器51對(duì)符號(hào)變換信號(hào)S41相乘的倍率值a (以下記為a I)比銳化處理部100A所具備的限幅器51對(duì)符號(hào)變換信號(hào)S41相乘的倍率值a (以下記為a 2)小。例如，a I為a 2的1/3倍程度。同樣，設(shè)定為銳化處理部100D所具備的限幅器51對(duì)符號(hào)變換信號(hào)S41相乘的倍率值a (以下記為a 3)比銳化處理部100B所具備的限幅器51對(duì)符號(hào)變換信號(hào)S41相乘的倍率值a (以下記為a 4)小。例如，a 3為a 4的1/3倍程度。由此，在銳化處理部100C和銳化處理部100D中，與銳化處理部100A和銳化處理部100B相比，符號(hào)變換信號(hào)S41的振幅分別變小，其結(jié)果是非線性處理信號(hào)S12的振幅變小。因此，銳化處理部100C和銳化處理部100D與銳化處理部100A和銳化處理部100B相比銳化的程度變小。(2)對(duì)銳化處理部100C所具備的濾波器110分別設(shè)定系數(shù)Ck使得通過(guò)的頻率成分變少，對(duì)銳化處理部100A所具備的濾波器110分別設(shè)定系數(shù)Ck使得通過(guò)的頻率成分變多。同樣，對(duì)銳化處理部100D所具備的濾波器110分別設(shè)定系數(shù)Ck使得通過(guò)的頻率成分變少，對(duì)銳化處理部100B所具備的濾波器110分別設(shè)定系數(shù)Ck使得通過(guò)的頻率成分變多。由此，在銳化處理部100C和銳化處理部100D中，與銳化處理部100A和銳化處理部100B相比，高段信號(hào)SHl分別變小，其結(jié)果是非線性處理信號(hào)S12的振幅變小。因此，銳化處理部100C和銳化處理部100D與銳化處理部100A和銳化處理部100B相比銳化的程度變小。然后，差分判斷部300檢測(cè)由二維濾波器200使傾斜方向的頻率成分降低的程度。具體地說(shuō)，按包括相鄰的多個(gè)像素的每個(gè)塊區(qū)域算出輸入信號(hào)SA和濾波信號(hào)S200的差分，判斷該算出的差分的值是否為規(guī)定值(以下記為規(guī)定值TH)以上。塊區(qū)域有:(I)連續(xù)的2個(gè)像素(某個(gè)像素和其右鄰的像素，或者某個(gè)像素和其左鄰的像素);(2 )連續(xù)的3個(gè)像素(某個(gè)像素和其左右的像素)；(3)相鄰的5個(gè)像素(例如，某個(gè)像素和其上下左右的像素)；(4)包括4像素X 4像素的16像素等各種形式，不過(guò)不限于此。然后，差分判斷部300將每個(gè)塊區(qū)域的判斷結(jié)果通知給信號(hào)輸出部320。此外，在差分判斷部300中適當(dāng)?shù)匕ㄓ糜谡{(diào)整輸入信號(hào)SA和濾波信號(hào)S200之間的定時(shí)的延遲元件。并且，信號(hào)輸出部320是根據(jù)差分判斷部300的判斷結(jié)果來(lái)切換連接點(diǎn)Out與連接點(diǎn)Inl和連接點(diǎn)In2的連接的開(kāi)關(guān)。具體地說(shuō)，在輸入信號(hào)SA與濾波信號(hào)S200的差分為規(guī)定值TH以上時(shí)，將連接點(diǎn)Out與連接點(diǎn)Inl連接。在這種情況下，將從銳化處理部100B輸出的銳化信號(hào)S102作為輸出信號(hào)SO從信號(hào)輸出部320輸出。另一方面，在輸入信號(hào)SA與濾波信號(hào)S200的差分不足規(guī)定值TH時(shí)，將連接點(diǎn)Out與連接點(diǎn)In2連接。在這種情況下，將從銳化處理部100D輸出的銳化信號(hào)S104作為輸出信號(hào)SO從信號(hào)輸出部320輸出。此外，在銳化單元150、銳化單元152和信號(hào)輸出部320中的至少任一個(gè)中，適當(dāng)?shù)匕ㄓ糜谡{(diào)整銳化信號(hào)S102和銳化信號(hào)S104之間的定時(shí)的延遲元件。通過(guò)以上構(gòu)成，信號(hào)處理裝置500e按由二維濾波器200降低的傾斜方向的頻率成分的程度來(lái)切換輸出信號(hào)so。奪形例在本實(shí)施方式的情況下，也如由實(shí)施方式I說(shuō)明的那樣，銳化處理部100A和銳化處理部100B的連接順序哪個(gè)在前都可以。將該變形例的信號(hào)處理裝置500記為信號(hào)處理裝置500f。表示信號(hào)處理裝置500f的構(gòu)成的框圖如圖25所示。如該圖所示，信號(hào)處理裝置500f代替信號(hào)處理裝置500e的銳化單元150而具備銳化單元(銳化機(jī)構(gòu))151，另外，代替信號(hào)處理裝置500e的銳化單元152而具備銳化單元(副銳化機(jī)構(gòu))153。在這種情況下，濾波信號(hào)S200被輸入到銳化處理部100B。然后，從銳化處理部100B輸出的銳化信號(hào)S102被輸入到銳化處理部100A。然后，銳化處理部100A將銳化信號(hào)SlOl輸出到信號(hào)輸出部320的連接點(diǎn)Ini。
另外，輸入信號(hào)SA被輸入到銳化處理部100D。然后，從銳化處理部100D輸出的銳化信號(hào)S104被輸入到銳化處理部100C。然后，銳化處理部100C將銳化信號(hào)S103輸出到信號(hào)輸出部320的連接點(diǎn)In2。銳化后的圖像的樣子如上述那樣，在信號(hào)處理裝置500e或者信號(hào)處理裝置500f中，在斜線的降低量多的塊區(qū)域中，將濾波信號(hào)S200銳化并輸出，在斜線的降低量少的塊區(qū)域中，將輸入信號(hào)SA銳化并輸出。也就是說(shuō)，能按斜線的降低量來(lái)實(shí)施適度的銳化。因此，例如在由信號(hào)處理裝置500e或者信號(hào)處理裝置500f對(duì)圖21的(a)所示的斜線實(shí)施銳化處理的情況下，與圖21的(b)所示的斜線相比斜線被增強(qiáng)，因此銳化后的圖像看起來(lái)比圖21的(b)畫(huà)質(zhì)高。與二維濾波器相應(yīng)的銳化程度的設(shè)定在本實(shí)施方式的情況下，也如由實(shí)施方式I說(shuō)明的那樣，優(yōu)選按由二維濾波器200使圖像的傾斜方向的頻率成分衰減的程度來(lái)設(shè)定由銳化處理部100A和銳化處理部100B實(shí)施的銳化的程度。該設(shè)定內(nèi)容與由實(shí)施方式I說(shuō)明的內(nèi)容是同樣的，因此在此省略其說(shuō)明。附灃事項(xiàng)最后，信號(hào)處理裝置500的各塊可以利用形成在集成電路(IC芯片)上的邏輯電路來(lái)構(gòu)成為硬件，也可以如下那樣使用CPU (central processing unit:中央處理器)用軟件實(shí)現(xiàn)。在用軟件實(shí)現(xiàn)的情況下，信號(hào)處理裝置500 (特別是銳化處理部100)具備:執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各功能的控制程序的命令的CPU、保存上述程序的ROM (read only memory:只讀存儲(chǔ)器)、展開(kāi)上述程序的RAM (random access memory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、保存上述程序和各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)裝置(記錄介質(zhì))等。并且，本發(fā)明的目的也能通過(guò)將用計(jì)算機(jī)可讀地記錄有作為實(shí)現(xiàn)上述功能的軟件的信號(hào)處理裝置500的控制程序的程序代碼(執(zhí)行形式程序，中間代碼程序，源程序)的記錄介質(zhì)提供給上述信號(hào)處理裝置500，由該計(jì)算機(jī)(或者CPU、MPU)讀出并執(zhí)行記錄于記錄介質(zhì)的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述記錄介質(zhì)例如能采用磁帶、盒帶等帶類、包括軟(7 口 ''J e —(注冊(cè)商標(biāo)))盤/硬盤等磁盤、⑶-R0M/M0/MD/DVD/⑶-R等光盤的盤類、IC卡(包括存儲(chǔ)卡)/光卡等卡類或者掩蔽型R0M/EPR0M/EEPR0M/快閃ROM等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器類、PLD (Programmable logicdevice:可編程邏輯器件)等邏輯電路類等。另外，也可以將信號(hào)處理裝置500構(gòu)成為能與通信網(wǎng)絡(luò)連接，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)提供上述程序代碼。該通信網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有特別限定，例如可以利用互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)(virtual private network)、電話線路網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等。另外，構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)的傳送介質(zhì)沒(méi)有特別限定，例如既可以利用IEEE1394、USB、電力線傳輸、有線TV線路、電話線、ADSL線路等有線，也可以利用IrDA、遙控的紅外線、藍(lán)牙(Bluetooth (注冊(cè)商標(biāo)))、IEEE802.11無(wú)線、HDR (High Data Rate:高數(shù)據(jù)速率)、NFC (Near Field Communication:近場(chǎng)通信)、DLNA (Digital Living NetworkAlliance:數(shù)字生活網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟)、便攜電話網(wǎng)、衛(wèi)星線路、地面波數(shù)字網(wǎng)等無(wú)線。這樣，在本說(shuō)明書(shū)中，機(jī)構(gòu)并非一定意味著物理機(jī)構(gòu)，也包括用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各機(jī)構(gòu)的功能的情況。而且，也可以是I個(gè)機(jī)構(gòu)的功能由2個(gè)以上物理的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，或者也可以是2個(gè)以上的機(jī)構(gòu)的功能由I個(gè)物理的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為在級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)設(shè)置上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，在級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)設(shè)置上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)。根據(jù)上述構(gòu)成，是先在水平方向上實(shí)施銳化處理后在垂直方向上實(shí)施銳化處理的構(gòu)成，因此能適于對(duì)水平方向的頻率成分比垂直方向的頻率成分高的圖像(例如電視播放的視頻)進(jìn)行銳化。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為在級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)設(shè)置上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，在級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)設(shè)置上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)。根據(jù)上述構(gòu)成，是先在垂直方向上實(shí)施銳化處理后在水平方向上實(shí)施銳化處理的構(gòu)成，因此能適于對(duì)垂直方向的頻率成分比水平方向的頻率成分高的圖像進(jìn)行銳化。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為還具備:直流成分除去機(jī)構(gòu)，其在由上述高頻成分除去機(jī)構(gòu)生成上述傾斜降低信號(hào)前，除去上述輸入信號(hào)中包含的頻率成分中的至少直流成分；以及輸入信號(hào)相加機(jī)構(gòu)，其將上述輸入信號(hào)和上述銳化信號(hào)相加，并且輸出由該相加得到的信號(hào)。根據(jù)上述構(gòu)成，進(jìn)一步在生成傾斜降低信號(hào)前除去輸入信號(hào)中包含的頻率成分中的至少直流成分。另外，將輸入信號(hào)和銳化信號(hào)相加，并且輸出由該相加得到的信號(hào)。因此，能使以輸入信號(hào)表示的圖像中包含的斜線包含于用銳化信號(hào)表示的圖像中。而且，在傾斜降低信號(hào)中至少除去了直流成分，因此將輸入信號(hào)和銳化信號(hào)相加的結(jié)果不會(huì)增強(qiáng)直流成分。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:能進(jìn)一步提高銳化后的圖像的畫(huà)質(zhì)和分辨率感。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為還具備:副銳化機(jī)構(gòu)，其將上述輸入信號(hào)作為輸入，輸出使上述輸入信號(hào)銳化后的副銳化信號(hào)；差分判斷機(jī)構(gòu)，其按包括相鄰的多個(gè)像素的每個(gè)塊區(qū)域，算出上述輸入信號(hào)與上述傾斜降低信號(hào)的差分，并且判斷該算出的差分是否為規(guī)定值以上；以及信號(hào)輸出機(jī)構(gòu)，其將上述銳化信號(hào)和上述副銳化信號(hào)作為輸入，針對(duì)由上述差分判斷機(jī)構(gòu)算出的差分為規(guī)定值以上的上述塊區(qū)域輸出上述銳化信號(hào)，并且針對(duì)由上述差分判斷機(jī)構(gòu)算出的差分不足規(guī)定值的上述塊區(qū)域輸出上述副銳化信號(hào)，上述副銳化機(jī)構(gòu)具備:水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的水平側(cè)副銳化信號(hào)；以及垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的垂直側(cè)副銳化信號(hào)，上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)級(jí)聯(lián)連接，上述輸入信號(hào)被輸入到級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)，上述副銳化機(jī)構(gòu)將從級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)作為上述副銳化信號(hào)來(lái)輸出，上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)具備:水平側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出水平側(cè)副低頻除去信號(hào)；水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述水平側(cè)副低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述水平側(cè)副低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述水平側(cè)副低頻除去信號(hào)的值為0附近時(shí)，生成相對(duì)于上述水平側(cè)副低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)副非線性處理信號(hào)，輸出該水平側(cè)副非線性處理信號(hào)；以及水平側(cè)副相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述水平側(cè)副非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述水平側(cè)副銳化信號(hào)，上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)具備:垂直側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)；垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)，輸出該垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)；以及垂直側(cè)副相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述垂直側(cè)副銳化信號(hào)。根據(jù)上述構(gòu)成，進(jìn)一步對(duì)輸入信號(hào)依次實(shí)施2個(gè)銳化處理，輸出副銳化信號(hào)。一方銳化處理是生成將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的高次諧波即水平側(cè)副銳化信號(hào)的處理。每當(dāng)生成水平側(cè)副銳化信號(hào)時(shí)，首先從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成水平側(cè)副低頻除去信號(hào)。然后，維持水平側(cè)副低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且至少在水平側(cè)副低頻除去信號(hào)的值為0附近時(shí)，生成相對(duì)于水平側(cè)副低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)副非線性處理信號(hào)。然后，將所輸入的信號(hào)和水平側(cè)副低頻除去信號(hào)相加，由此生成水平側(cè)副銳化信號(hào)。并且，另一方銳化處理是生成將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的高次諧波即垂直側(cè)副銳化信號(hào)的處理。每當(dāng)生成垂直側(cè)副銳化信號(hào)時(shí)，首先從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)。然后，維持垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)的值為0附近時(shí)，生成相對(duì)于垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)。然后，將所輸入的信號(hào)和垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)相加，由此生成垂直側(cè)副銳化信號(hào)。因此，通過(guò)2個(gè)銳化處理，能將對(duì)用輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分不實(shí)施非線性處理，而對(duì)圖像的水平方向和垂直方向的頻率成分實(shí)施了非線性處理的信號(hào)作為副銳化信號(hào)來(lái)輸出。在此，水平側(cè)副銳化信號(hào)是通過(guò)將所輸入的信號(hào)與對(duì)水平側(cè)副低頻除去信號(hào)進(jìn)行平方等實(shí)施了非線性處理的水平側(cè)副非線性處理信號(hào)相加而生成的。其中，所生成的信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)維持水平側(cè)副低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)。同樣，垂直側(cè)副銳化信號(hào)是通過(guò)將所輸入的信號(hào)與對(duì)垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)進(jìn)行平方等實(shí)施了非線性處理的垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)相加而生成的。其中，所生成的信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)維持垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)。因此，在水平側(cè)副銳化信號(hào)和垂直側(cè)副銳化信號(hào)中含有輸入信號(hào)中所不包含的高頻帶的頻率成分。其結(jié)果是，水平側(cè)副銳化信號(hào)和垂直側(cè)副銳化信號(hào)含有比將輸入信號(hào)離散化的情況下的采樣頻率的1/2的頻率即奈奎斯特頻率高的頻率成分。然后，按包括相鄰的多個(gè)像素的每個(gè)塊區(qū)域算出輸入信號(hào)與傾斜降低信號(hào)的差分，并且判斷該算出的差分是否為規(guī)定值以上，針對(duì)差分為規(guī)定值以上的塊區(qū)域輸出銳化信號(hào)，針對(duì)差分不足規(guī)定值的塊區(qū)域輸出副銳化信號(hào)。也就是說(shuō)，在斜線的降低量多的塊區(qū)域中，輸出將傾斜降低信號(hào)銳化而得到的銳化信號(hào)，在斜線的降低量少的塊區(qū)域中，輸出將輸入信號(hào)銳化而得到的副銳化信號(hào)。因此，能按斜線的降低量來(lái)切換輸出的信號(hào)。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:能將由銳化機(jī)構(gòu)實(shí)施的銳化的程度設(shè)定為與由副銳化機(jī)構(gòu)實(shí)施的銳化的程度不同，由此根據(jù)斜線的降低量而使銳化的程度不同。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為在上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)設(shè)于上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的上級(jí)的情況下，上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)設(shè)于上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)的上級(jí)，在上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)設(shè)于上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的下級(jí)的情況下，上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)設(shè)于上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)的下級(jí)。根據(jù)上述構(gòu)成，還能使對(duì)輸入信號(hào)實(shí)施的2個(gè)銳化處理的順序與對(duì)傾斜降低信號(hào)實(shí)施的2個(gè)銳化處理的順序相同。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為:上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)具備對(duì)上述水平側(cè)非線性處理信號(hào)的振幅通過(guò)乘以第I規(guī)定的倍率值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的水平側(cè)振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)，上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)具備對(duì)上述垂直側(cè)非線性處理信號(hào)的振幅通過(guò)乘以第2規(guī)定的倍率值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的垂直側(cè)振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)，上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)具備對(duì)上述水平側(cè)副非線性處理信號(hào)的振幅通過(guò)乘以第3規(guī)定的倍率值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的水平側(cè)副振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)，上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)具備對(duì)上述垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)的振幅通過(guò)乘以第4規(guī)定的倍率值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的垂直側(cè)副振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)，上述第I規(guī)定的倍率值大于上述第2規(guī)定的倍率值，上述第3規(guī)定的倍率值大于上述第4規(guī)定的倍率值。根據(jù)上述構(gòu)成，還能將水平側(cè)銳化處理機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)銳化處理機(jī)構(gòu)、副水平側(cè)銳化處理機(jī)構(gòu)和副垂直側(cè)銳化處理機(jī)構(gòu)所輸出的信號(hào)的振幅調(diào)整為適當(dāng)大小。并且，能使水平側(cè)銳化處理機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)的振幅比副水平側(cè)銳化處理機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)的振幅大，并且使垂直側(cè)銳化處理機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)的振幅比副垂直側(cè)銳化處理機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)的振幅大。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:在斜線的降低量多的塊區(qū)域中，與斜線的降低量少的塊區(qū)域相比，能高度(強(qiáng))地進(jìn)行銳化。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為:上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)具備:偶數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)，通過(guò)對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方來(lái)生成偶數(shù)冪信號(hào)；以及符號(hào)變換機(jī)構(gòu)，其將上述偶數(shù)冪信號(hào)中的符號(hào)的正負(fù)與上述所輸入的信號(hào)不同的部分的符號(hào)顛倒，輸出利用上述符號(hào)變換機(jī)構(gòu)顛倒了符號(hào)的上述偶數(shù)冪信號(hào)。根據(jù)上述構(gòu)成，進(jìn)一步將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)，對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方，由此生成偶數(shù)冪信號(hào)，并且將上述偶數(shù)冪信號(hào)中的符號(hào)的正負(fù)與上述乘方前的頻率成分不同的部分的符號(hào)顛倒，輸出顛倒后的信號(hào)。因此，對(duì)所輸入的信號(hào)將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)來(lái)進(jìn)行乘方，并且輸出符號(hào)的正負(fù)維持上述乘方前的低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)的信號(hào)，因此通過(guò)將該輸出的信號(hào)和上述所輸入的信號(hào)相加而得到的信號(hào)含有上述所輸入的信號(hào)中不包含的高頻率成分。因此，與實(shí)施線性運(yùn)算的現(xiàn)有方法相比，實(shí)現(xiàn)如下效果:能使作為銳化的對(duì)象的信號(hào)中包含的相當(dāng)于邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿更陡峭。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)具備:偶數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)，通過(guò)對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方來(lái)生成偶數(shù)冪信號(hào)；微分機(jī)構(gòu)，其通過(guò)對(duì)上述偶數(shù)冪信號(hào)進(jìn)行微分來(lái)生成微分信號(hào)；以及符號(hào)變換機(jī)構(gòu)，其將上述微分信號(hào)中的符號(hào)的正負(fù)與上述所輸入的信號(hào)不同的部分的符號(hào)顛倒，輸出利用上述符號(hào)變換機(jī)構(gòu)顛倒了符號(hào)的上述微分信號(hào)。根據(jù)上述構(gòu)成，進(jìn)一步將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)，通過(guò)對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方來(lái)生成偶數(shù)冪信號(hào)，并且通過(guò)對(duì)偶數(shù)冪信號(hào)進(jìn)行微分來(lái)生成微分信號(hào)，將上述微分信號(hào)中的符號(hào)的正負(fù)與上述乘方前的頻率成分不同的部分的符號(hào)顛倒，輸出顛倒后的信號(hào)。因此，對(duì)所輸入的信號(hào)將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)來(lái)進(jìn)行乘方，將乘方后的信號(hào)中會(huì)含有的直流成分通過(guò)微分來(lái)除去，并且輸出符號(hào)的正負(fù)維持上述乘方前的所輸入的信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)的信號(hào)，因此通過(guò)將該輸出的信號(hào)和上述所輸入的信號(hào)相加而得到的信號(hào)含有上述所輸入的信號(hào)中不包含的高頻率成分。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:與實(shí)施線性運(yùn)算的現(xiàn)有方法相比，能使作為銳化的對(duì)象的信號(hào)中包含的相當(dāng)于邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿更陡峭。此外，通過(guò)微分來(lái)除去乘方后的信號(hào)中會(huì)包含的直流成分，因此與不除去在乘方后的信號(hào)中會(huì)包含的直流成分的情況相比，能使信號(hào)的上升沿和下降沿更陡峭。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)具備:奇數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其將3以上的奇數(shù)作為冪指數(shù)，對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方，輸出利用上述奇數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)進(jìn)行乘方所得的信號(hào)。根據(jù)上述構(gòu)成，進(jìn)一步將3以上的奇數(shù)作為冪指數(shù)，對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方，輸出進(jìn)行該乘方所得的信號(hào)。因此，輸出以3以上的奇數(shù)作為冪指數(shù)來(lái)對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方的信號(hào)，因此通過(guò)將該輸出的信號(hào)和上述所輸入的信號(hào)相加而得到的信號(hào)含有上述所輸入的信號(hào)中不包含的高頻率成分。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:與實(shí)施線性運(yùn)算的現(xiàn)有方法相比，能使作為銳化的對(duì)象的信號(hào)中包含的相當(dāng)于邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿更陡峭。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)具備:平方根運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其將所輸入的信號(hào)除以該所輸入的信號(hào)能取得的最大值所得的值的絕對(duì)值的平方根乘以上述最大值，由此生成平方根信號(hào)；以及符號(hào)變換機(jī)構(gòu)，其將上述平方根信號(hào)中的符號(hào)的正負(fù)與上述所輸入的信號(hào)不同的部分的符號(hào)顛倒，輸出利用上述符號(hào)變換機(jī)構(gòu)顛倒了符號(hào)的上述平方根信號(hào)。根據(jù)上述構(gòu)成，將上述所輸入的信號(hào)除以該所輸入的信號(hào)能取得的最大值所得的值(也就是說(shuō)，將所輸入的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化后的值)的絕對(duì)值的平方根乘以上述最大值所得的平方根信號(hào)，上述平方根信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)維持上述所輸入的信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)。因此，將上述輸出的信號(hào)和上述所輸入的信號(hào)相加而得到的信號(hào)含有上述所輸入的信號(hào)中不包含的高頻率成分。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:與實(shí)施線性運(yùn)算的現(xiàn)有方法相比，能使作為銳化的對(duì)象的信號(hào)中包含的相當(dāng)于邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿更陡峭。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)在所輸入的信號(hào)的值為0附近時(shí),輸出絕對(duì)值大于上述所輸入的信號(hào)的絕對(duì)值的信號(hào)。根據(jù)上述構(gòu)成，在所輸入的信號(hào)的值為0附近時(shí)，輸出絕對(duì)值大于上述所輸入的信號(hào)的絕對(duì)值的信號(hào)。因此，在所輸入的信號(hào)的值為0附近的區(qū)間中，能使在示出輸出信號(hào)時(shí)與作為銳化的對(duì)象的信號(hào)相加的信號(hào)的值為比作為銳化的對(duì)象的信號(hào)大的值。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:在低頻除去信號(hào)的值為0附近的區(qū)間中，能使作為銳化的對(duì)象的信號(hào)中包含的相當(dāng)于邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿更陡峭。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為上述水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)是抽頭數(shù)為3以上的高通型濾波器。根據(jù)上述構(gòu)成，由于是抽頭數(shù)為3以上的高通型濾波器，因此能從作為銳化的對(duì)象的信號(hào)至少適當(dāng)除去直流成分。因此，將對(duì)除去了作為銳化的對(duì)象的信號(hào)中包含的直流成分的信號(hào)實(shí)施了非線性處理的信號(hào)和作為銳化的對(duì)象的信號(hào)相加而得到的信號(hào)含有作為銳化的對(duì)象的信號(hào)中不包含的高頻率成分。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:與實(shí)施線性運(yùn)算的現(xiàn)有方法相比，能使作為銳化的對(duì)象的信號(hào)中包含的相當(dāng)于邊緣部分的信號(hào)的上升沿和下降沿更陡峭。而且，在本發(fā)明的信號(hào)處理裝置中，也可以構(gòu)成為上述水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)還具備:低電平信號(hào)除去機(jī)構(gòu)，其將輸出的信號(hào)中的絕對(duì)值小于規(guī)定下限值的部分的信號(hào)值變更為0 ;以及高電平信號(hào)除去機(jī)構(gòu)，其對(duì)輸出的信號(hào)中的絕對(duì)值大于規(guī)定上限值的部分的信號(hào)值維持符號(hào)而僅將絕對(duì)值變更為該上限值以下。根據(jù)上述構(gòu)成，將輸出的信號(hào)中的絕對(duì)值小于規(guī)定下限值的部分的信號(hào)值變更為0，并且對(duì)輸出的信號(hào)中的絕對(duì)值大于規(guī)定上限值的部分的信號(hào)值維持符號(hào)而僅將絕對(duì)值變更為該上限值以下。因此，能除去輸出的信號(hào)中包含的噪聲，并且能防止輸出的信號(hào)中所包含的能量大的高頻成分通過(guò)非線性處理而放大。因此，實(shí)現(xiàn)如下效果:能在輸出的信號(hào)中除去噪聲，并且能防止能量大的高頻成分被放大。此外，上述信號(hào)處理裝置也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在這種情況下，使計(jì)算機(jī)作為上述各機(jī)構(gòu)來(lái)工作從而由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述信號(hào)處理裝置的上述信號(hào)處理裝置的控制程序和記錄該控制程序的計(jì)算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)也屬于本發(fā)明的范疇。而且，具備上述集成電路的芯片也屬于本發(fā)明的范疇。
本發(fā)明不限于上述各實(shí)施方式，能在權(quán)利要求所示的范圍進(jìn)行各種變更，將在不同的實(shí)施方式中分別公開(kāi)的技術(shù)方案適當(dāng)?shù)亟M合得到的實(shí)施方式也包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍。在說(shuō)明書(shū)中出現(xiàn)的具體實(shí)施方式
或者實(shí)施例終究只是用于明確本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)限定于這種具體例而狹義地解釋，能在本發(fā)明的精神和所記載的權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更實(shí)施。工業(yè)實(shí)用件本發(fā)明能應(yīng)用于對(duì)表示圖像的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理的裝置。特別能適用于顯示靜止圖像、動(dòng)態(tài)圖像等的顯示裝置等。附圖標(biāo)記說(shuō)明:11:高頻成分提取部(水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)、水平側(cè)低頻成分除去電路、垂直側(cè)低頻成分除去電路)15:相加部(水平側(cè)相加機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)相加機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副相加機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副相加機(jī)構(gòu)、水平側(cè)相加電路、垂直側(cè)相加電路)21:非線性運(yùn)算部(偶數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)、平方根運(yùn)算機(jī)構(gòu))22:非線性運(yùn)算部(奇數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu))31:微分部(微分機(jī)構(gòu))41:符號(hào)變換部(符號(hào)變換機(jī)構(gòu))51:限幅器(水平側(cè)振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副振幅調(diào)整機(jī)構(gòu))IOOUOOa IOOe:銳化處理部(水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)、水平側(cè)銳化電路、垂直側(cè)銳化電路)100A:銳化處理部(水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)、水平側(cè)銳化電路)100B:銳化處理部(垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)銳化電路)100C:銳化處理部(水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu))100D:銳化處理部(垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu))102、102a 102e:非線性處理部(水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)、垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)、水平側(cè)非線性處理電路、垂直側(cè)非線性處理電路)150,151:銳化單元(銳化機(jī)構(gòu)、銳化電路)152、153:副銳化單元(副銳化機(jī)構(gòu))200:二維濾波器(高頻成分除去機(jī)構(gòu)、高頻成分除去電路)220:高通濾波器(直流成分除去機(jī)構(gòu))240:相加部(輸入信號(hào)相加機(jī)構(gòu))300:差分判斷部(差分判斷機(jī)構(gòu))320:信號(hào)輸出部(信號(hào)輸出機(jī)構(gòu))500,500a 500f:信號(hào)處理裝置(集成電路)Sll:高頻信號(hào)(水平側(cè)低頻除去信號(hào)、垂直側(cè)低頻除去信號(hào)、水平側(cè)副低頻除去信號(hào)、垂直側(cè)副低頻除去信號(hào))S12:非線性處理信號(hào)(水平側(cè)非線性處理信號(hào)、垂直側(cè)非線性處理信號(hào)、水平側(cè)副非線性處理信號(hào)、垂直側(cè)副非線性處理信號(hào))S21:非線性信號(hào)(偶數(shù)冪信號(hào)、平方根信號(hào))S22:非線性信號(hào)S31:微分信號(hào)SlOl:銳化信號(hào)(水平側(cè)銳化信號(hào))S102:銳化信號(hào)(垂直側(cè)銳化信號(hào))S103:銳化信號(hào)(水平側(cè)副銳化信號(hào))S104:銳化信號(hào)(垂直側(cè)副銳化信號(hào))S200:濾波信號(hào)(傾斜降低信號(hào))S220:高段信號(hào)SA:輸入信號(hào)SO:輸出信號(hào)
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)處理裝置，其特征在于， 對(duì)表示圖像的輸入信號(hào)實(shí)施使上述圖像銳化的處理，輸出表示該銳化后的圖像的信號(hào)，具備: 高頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從上述輸入信號(hào)除去用上述輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分中的高頻成分，由此生成傾斜降低信號(hào)；以及 銳化機(jī)構(gòu)，其將上述傾斜降低信號(hào)作為輸入，輸出使上述傾斜降低信號(hào)銳化后的銳化信號(hào)， 上述銳化機(jī)構(gòu)具備: 水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的水平側(cè)銳化信號(hào)；以及 垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的垂直側(cè)銳化信號(hào)， 上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)級(jí)聯(lián)連接， 上述傾斜降低信號(hào)被輸入到級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)， 上述銳化機(jī)構(gòu)將從級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)作為上述銳化信號(hào)來(lái)輸出， 上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)具備: 水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出水平側(cè)低頻除去號(hào)； 水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該水平側(cè)非線性處理信號(hào)；以及 水平側(cè)相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述水平側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述水平側(cè)銳化信號(hào)， 上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)具備: 垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出垂直側(cè)低頻除去信號(hào)； 垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該垂直側(cè)非線性處理信號(hào)；以及 垂直側(cè)相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述垂直側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述垂直側(cè)銳化信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 在級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)設(shè)有上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)，在級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)設(shè)有上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 在級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)設(shè)有上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)， 在級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)設(shè)有上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，還具備: 直流成分除去機(jī)構(gòu)，其在由上述高頻成分除去機(jī)構(gòu)生成上述傾斜降低信號(hào)前，除去上述輸入信號(hào)中包含的頻率成分中的至少直流成分；以及 輸入信號(hào)相加機(jī)構(gòu) ，其將上述輸入信號(hào)和上述銳化信號(hào)相加，并且輸出由該相加得到的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于，還具備: 副銳化機(jī)構(gòu)，其將上述輸入信號(hào)作為輸入，輸出使上述輸入信號(hào)銳化后的副銳化信號(hào); 差分判斷機(jī)構(gòu)，其按包括相鄰的多個(gè)像素的每個(gè)塊區(qū)域，算出上述輸入信號(hào)與上述傾斜降低信號(hào)的差分，并且判斷該算出的差分是否為規(guī)定值以上；以及 信號(hào)輸出機(jī)構(gòu)，其將上述銳化信號(hào)和上述副銳化信號(hào)作為輸入，針對(duì)由上述差分判斷機(jī)構(gòu)算出的差分為規(guī)定值以上的上述塊區(qū)域輸出上述銳化信號(hào)，并且針對(duì)由上述差分判斷機(jī)構(gòu)算出的差分不足規(guī)定值的上述塊區(qū)域輸出上述副銳化信號(hào)， 上述副銳化機(jī)構(gòu)具備: 水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的水平側(cè)副銳化信號(hào)；以及 垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的垂直側(cè)副銳化信號(hào)， 上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)級(jí)聯(lián)連接， 上述輸入信號(hào)被輸入到級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)， 上述副銳化機(jī)構(gòu)將從級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)或者上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)輸出的信號(hào)作為上述副銳化信號(hào)來(lái)輸出， 上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)具備: 水平側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出水平側(cè)副低頻除去號(hào)； 水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述水平側(cè)副低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述水平側(cè)副低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述水平側(cè)副低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述水平側(cè)副低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)副非線性處理信號(hào)，輸出該水平側(cè)副非線性處理信號(hào)；以及 水平側(cè)副相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述水平側(cè)副非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述水平側(cè)副銳化信號(hào)， 上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)具備: 垂直側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出垂直側(cè)副低頻除去號(hào)； 垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)，其將上述垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述垂直側(cè)副低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)，輸出該垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)；以及 垂直側(cè)副相加機(jī)構(gòu)，其將輸入到上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)的信號(hào)和上述垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述垂直側(cè)副銳化信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 在上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)設(shè)于上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的上級(jí)的情況下，上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)設(shè)于上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)的上級(jí)， 在上述水平側(cè)銳化機(jī)構(gòu)設(shè)于上述垂直側(cè)銳化機(jī)構(gòu)的下級(jí)的情況下，上述水平側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)設(shè)于上述垂直側(cè)副銳化機(jī)構(gòu)的下級(jí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或者6所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)具備對(duì)上述水平側(cè)非線性處理信號(hào)的振幅通過(guò)乘以第I規(guī)定的倍率值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的水平側(cè)振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)， 上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)具備對(duì)上述垂直側(cè)非線性處理信號(hào)的振幅通過(guò)乘以第2規(guī)定的倍率值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的垂直側(cè)振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)， 上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)具備`對(duì)上述水平側(cè)副非線性處理信號(hào)的振幅通過(guò)乘以第3規(guī)定的倍率值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的水平側(cè)副振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)， 上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)具備對(duì)上述垂直側(cè)副非線性處理信號(hào)的振幅通過(guò)乘以第4規(guī)定的倍率值來(lái)進(jìn)行調(diào)整的垂直側(cè)副振幅調(diào)整機(jī)構(gòu)， 上述第I規(guī)定的倍率值大于上述第2規(guī)定的倍率值，上述第3規(guī)定的倍率值大于上述第4規(guī)定的倍率值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)具備: 偶數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)，通過(guò)對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方來(lái)生成偶數(shù)冪信號(hào)；以及 符號(hào)變換機(jī)構(gòu)，其將上述偶數(shù)冪信號(hào)中的符號(hào)的正負(fù)與上述所輸入的信號(hào)不同的部分的符號(hào)顛倒， 輸出利用上述符號(hào)變換機(jī)構(gòu)顛倒了符號(hào)的上述偶數(shù)冪信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)具備: 偶數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其將2以上的偶數(shù)作為冪指數(shù)，通過(guò)對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方來(lái)生成偶數(shù)冪信號(hào)； 微分機(jī)構(gòu)，其通過(guò)對(duì)上述偶數(shù)冪信號(hào)進(jìn)行微分來(lái)生成微分信號(hào)；以及 符號(hào)變換機(jī)構(gòu)，其將上述微分信號(hào)中的符號(hào)的正負(fù)與上述所輸入的信號(hào)不同的部分的符號(hào)顛倒， 輸出利用上述符號(hào)變換機(jī)構(gòu)顛倒了符號(hào)的上述微分信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)具備: 奇數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其將3以上的奇數(shù)作為冪指數(shù)，對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行乘方， 輸出利用上述奇數(shù)冪運(yùn)算機(jī)構(gòu)進(jìn)行乘方所得的信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)具備: 平方根運(yùn)算機(jī)構(gòu)，其將所輸入的信號(hào)除以該所輸入的信號(hào)能取得的最大值所得的值的絕對(duì)值的平方根乘以上述最大值，由此生成平方根信號(hào)；以及 符號(hào)變換機(jī)構(gòu)，其將上述平方根信號(hào)中的符號(hào)的正負(fù)與上述所輸入的信號(hào)不同的部分的符號(hào)顛倒， 輸出利用上述符號(hào)變換機(jī)構(gòu)顛倒了符號(hào)的上述平方根信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 上述水平側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)非線性處理機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副非線性處理機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副非線性 處理機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)， 在所輸入的信號(hào)的值為O附近時(shí)，輸出絕對(duì)值大于上述所輸入的信號(hào)的絕對(duì)值的信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 上述水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)是抽頭數(shù)為3以上的高通型濾波器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置，其特征在于， 上述水平側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、上述垂直側(cè)低頻成分除去機(jī)構(gòu)、上述水平側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)和上述垂直側(cè)副低頻成分除去機(jī)構(gòu)中的至少任一個(gè)還具備: 低電平信號(hào)除去機(jī)構(gòu)，其將輸出的信號(hào)中的絕對(duì)值小于規(guī)定下限值的部分的信號(hào)值變更為O ;以及 高電平信號(hào)除去機(jī)構(gòu)，其對(duì)輸出的信號(hào)中的絕對(duì)值大于規(guī)定上限值的部分的信號(hào)值維持符號(hào)而僅將絕對(duì)值變更為該上限值以下。
15.一種控制程序，由權(quán)利要求1至14中的任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理裝置所具備，使計(jì)算機(jī)工作，使上述計(jì)算機(jī)發(fā)揮上述各機(jī)構(gòu)的功能。
16.一種集成電路，其特征在于， 對(duì)表示圖像的輸入信號(hào)實(shí)施使上述圖像銳化的處理，輸出表示該銳化后的圖像的信號(hào)的集成電路，具有: 高頻成分除去電路，其從上述輸入信號(hào)除去用上述輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分中的高頻成分，由此生成傾斜降低信號(hào)；以及 銳化電路，其將上述傾斜降低信號(hào)作為輸入，輸出使上述傾斜降低信號(hào)銳化后的銳化信號(hào)， 上述銳化電路具有: 水平側(cè)銳化電路，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的水平側(cè)銳化信號(hào)；以及 垂直側(cè)銳化電路，其輸出將表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)銳化后的垂直側(cè)銳化信號(hào)， 上述水平側(cè)銳化電路和上述垂直側(cè)銳化電路級(jí)聯(lián)連接， 上述傾斜降低信號(hào)被輸入到級(jí)聯(lián)連接的上級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化電路或者上述垂直側(cè)銳化電路， 上述銳化電路將從級(jí)聯(lián)連接的下級(jí)側(cè)的上述水平側(cè)銳化電路或者上述垂直側(cè)銳化電路輸出的信號(hào)作為上述銳化信號(hào)來(lái)輸出， 上述水平側(cè)銳化電路具有: 水平側(cè)低頻成分除去電路，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出水平側(cè)低頻除去號(hào)； 水平側(cè)非線性處理電路，其將上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述水平側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的水平側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該水平側(cè)非線性處理信號(hào)；以及 水平側(cè)相加電路，其將輸入到上述水平側(cè)銳化電路的信號(hào)和上述水平側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述水平側(cè)銳化信號(hào)， 上述垂直側(cè)銳化電路具有: 垂直側(cè)低頻成分除去電路，其從表示包括在用所輸入的信號(hào)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)中包含的頻率成分至少除去直流成分，由此生成并輸出垂直側(cè)低頻除去信號(hào)； 垂直側(cè)非線性處理電路，其將上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)作為輸入，維持上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的符號(hào)的正負(fù)，并且，至少在上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)的值為O附近時(shí)，生成相對(duì)于上述垂直側(cè)低頻除去信號(hào)非線性地廣義單調(diào)增加的垂直側(cè)非線性處理信號(hào)，輸出該垂直側(cè)非線性處理信號(hào)；以及 垂直側(cè)相加電路，其將輸入到上述垂直側(cè)銳化電路的信號(hào)和上述垂直側(cè)非線性處理信號(hào)相加，由此生成并輸出上述垂直側(cè)銳化信號(hào)。
全文摘要
信號(hào)處理裝置(500a)用于對(duì)表示圖像的輸入信號(hào)實(shí)施使上述圖像銳化的處理，輸出表示該銳化后的圖像的信號(hào)，具備二維濾波器(200)，其從上述輸入信號(hào)除去用上述輸入信號(hào)表示的圖像的除了水平方向和垂直方向以外的方向的頻率成分中的高頻成分，由此生成傾斜降低信號(hào)；銳化處理部(100A)，其生成利用非線性處理部(102)對(duì)表示包括在用上述傾斜降低信號(hào)表示的圖像的水平方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)進(jìn)行非線性處理從而銳化后的銳化信號(hào)(S101)；以及銳化處理部(100B)，其生成利用非線性處理部(102)對(duì)表示包括在用銳化信號(hào)(S101)表示的圖像的垂直方向上相鄰排列的像素的像素群的信號(hào)進(jìn)行非線性處理從而銳化后的銳化信號(hào)(S102)。
文檔編號(hào)H04N5/208GK103141077SQ20118004727
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者合志清一 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社