JP2004128936A

JP2004128936A - 映像信号処理装置

Info

Publication number: JP2004128936A
Application number: JP2002290916A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Kimoto; 木本　高幸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2002-10-03
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】映像表示品位を著しく劣化させてしまうコンポーネント映像信号に混入されたクロスカラー成分を高精度に除去し、静止画・動画においても違和感のない色信号処理を行って映像表示品位を向上させることを目的とするものである。
【解決手段】コンポーネント映像信号における色信号とその色信号の１フレーム遅延させた信号とを加算平均し、一方輝度信号とその輝度信号の１フレーム遅延させた信号により動き検出を行い、前記色信号の加算平均した信号を動き検出結果の静止画・動画判定結果で静止画時のみ加算平均結果を出力する選択用スイッチで選択し、次いで入力色信号と前記１フレーム遅延させた色信号とを減算し、この減算結果に基づきしきい値より大きい場合のみ加算平均結果を出力選択し、色信号を出力させる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主として、入力映像信号がＮＴＳＣ方式及びＰＡＬ方式などのコンポーネント入力、Ｓ端子入力時に色（以下Ｃ）信号に混入するクロスカラー成分を高精度に除去する映像信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式等の標準テレビジョン方式のコンポジット映像信号においては、輝度（以下Ｙ）信号とＣ信号が複合されており、ディスプレイなどの表示装置に入力されたコンポジット映像信号はＹ／Ｃ分離される。このＹ／Ｃ分離の方法には水平周波数だけで分離する周波数分離方式とくし形フィルタを用いた方式がある。くし形フィルタにはラインくし形フィルタとフレームくし形フィルタがある。一般的なラインくし形フィルタは１ライン離れた信号どうしで加減算を行って分離するものであり、フレームくし形フィルタは１フレーム離れた信号で加減算を行い、分離するものである。分離性能としてはフレームくし形フィルタのほうが優れているが、フレーム間で処理するには動き検出を行う必要があり、その動き検出精度により、Ｙ／Ｃ分離性能が劣化する場合もある。そこで特開２００１−２０４０４５に開示されているように動き検出レベルを向上させる目的で映像の垂直エッジ、水平エッジの検出量にしたがって動き量に加算または減算を加え、その出力を時空間フィルタに入力し、さらに孤立点除去回路を設けて動き検出することも開示されている。
【０００３】
一方、最近の放送システムにおける撮像・伝送システムはコンポーネント処理されており、コンポーネント信号ではＹ／Ｃ分離することなく、そのままマトリクス処理してＲＧＢ信号に変換しディスプレイに表示させることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２０４０４５号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンポーネント放送システムにおいても途中にコンポジット信号に混合し、再度コンポーネント信号に分離するようなシステムが介在すると、コンポーネント信号でありながら、Ｃ信号にクロスカラー成分が混入する場合がある。またコンポジットマスターＶＴＲで記録したＤＶＤを、ＤＶＤプレーヤのコンポーネント出力でディスプレイに表示させた場合にもクロスカラー成分が残ったままとなり、映像表示品位を著しく劣化させてしまうという課題があった。
【０００６】
図４は従来のクロスカラー除去のブロック図である。
【０００７】
同図において、入力のＣ信号は入力端子１から入力し、フレームメモリ３に入力する。フレームメモリ３の出力を入力端子１からの入力信号と加算器４で足し、平均化手段５で平均値を得る。ＮＴＳＣ方式で仮にクロスカラー成分が混合されているならば、１フレーム間でＣ信号の位相は逆となる。したがって、加算して平均を取ると、ゼロとなり、クロスカラー成分を除去出来る。これを静止画時のみ実現できるように、動き検出信号７により行い、その結果の信号７によりセレクタ６で切り替える。したがって動画時はセレクタ６のフラグはゼロとなり入力されたＣ信号がそのまま出力される。
【０００８】
このように、動き検出結果に基づき単純にフレーム間で加算平均を行っていたが、低輝度中間色の色において、Ｃ信号そのままと加算平均されたものがスイッチング出力されるとわずかに色変化が視認されるという課題があった。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み、コンポーネント映像信号に混入されたクロスカラー成分を高精度に除去し、静止画・動画においても違和感のない色信号処理を行って映像表示品位を向上させることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため本発明は、コンポーネント映像信号の色信号のクロスカラーを除去する手段を、フレーム間の色信号レベルの差分の絶対値量を検出し、該差分が所定の値より大きい場合のみ動作させることを特徴とする映像信号処理装置である。
【００１１】
また、コンポーネント映像信号における色信号と前記色信号の１フレーム遅延させた信号とを加算平均する手段及び減算する手段と、輝度信号と前記輝度信号の１フレーム遅延させた信号により動き検出する手段を具備し、前記加算平均した色信号と入力の色信号とを選択する手段からなる映像信号処理装置である。
【００１２】
また、コンポーネント映像信号における色信号と前記色信号の２フレーム遅延させた信号とを加算平均する手段及び減算する手段と、輝度信号と前記輝度信号の１フレーム遅延させた信号により動き検出する手段を具備し、前記加算平均した色信号と入力の色信号とを選択する手段からなる映像信号処理装置である。
【００１３】
さらに、色信号と前記色信号の１フレーム遅延させた信号または２フレーム遅延させた信号とを加算した後、１を足してから平均化するものである。
【００１４】
また、輝度信号と前記輝度信号の１フレーム遅延させた信号によりフレーム巡回型３次元ノイズ除去した信号と、前記ノイズ除去後の輝度信号を１フレーム遅延させた信号との差分から動き検出し、出力選択するものであり、減算手段においては減算結果の差分が大きいと判断した時、前記選択手段により選択した結果を再選択する映像信号処理装置である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、コンポーネント映像信号の色信号のクロスカラーを除去する手段を、フレーム間の色信号レベルの差分の絶対値量を検出し、該差分が所定の値より大きい場合のみ動作させることで、色信号レベルのフレーム間差が大きい場合のみクロスカラー成分を除去するものであり、クロスカラー除去後の出力色信号のばたつきを抑制する作用を有する。
【００１６】
また、コンポーネント映像信号における色信号とその色信号の１フレーム遅延させた信号とを加算平均し、一方、輝度信号とその輝度信号の１フレーム遅延させた信号により動き検出を行い、前記色信号の加算平均した信号を動き検出結果の静止画・動画判定結果で静止画時のみ加算平均結果を適応する選択用スイッチで選択し、次いで入力色信号と前記１フレーム遅延させた色信号とを減算し、この減算結果に基づき出力選択して色信号を得るので、静止画などに残存するＮＴＳＣ信号やＨＤ信号（１０８０／６０ｉ）におけるクロスカラー成分を高精度に除去できるという作用を有する。
【００１７】
また、コンポーネント映像信号における色信号とその色信号の２フレーム遅延させた信号とを加算平均し、一方輝度信号とその輝度信号の１フレーム遅延させた信号により動き検出を行い、前記色信号の加算平均した信号を動き検出結果の静止画・動画判定結果で静止画時のみ加算平均結果を適応する選択用スイッチで選択し、次いで入力色信号と前記２フレーム遅延させた色信号とを減算し、この減算結果に基づき出力選択して色信号を得るので、静止画などに残存するＰＡＬ信号やＨＤ信号（１０８０／５０ｉ）におけるクロスカラー成分を高精度に除去できるという作用を有する。
【００１８】
さらに、本発明の装置において、色信号とその色信号の１フレーム遅延させた信号または２フレーム遅延させた信号とを加算した後、１を足してから平均化するので、加算平均された信号が四捨五入されることになり、最下位ビット情報が欠落することなく正確な色信号情報を得ることができる作用を有する。
【００１９】
また、輝度信号とその輝度信号の１フレーム遅延させた信号によりフレーム巡回型３次元ノイズ除去し、除去後の輝度信号を１フレーム遅延させ、そのフレーム差分から動き検出し、出力選択するので、輝度信号のノイズによる動き検出エラーを低減でき、クロスカラー除去性能を向上させることができる作用を有する。
【００２０】
さらに、減算手段においては減算結果の差分が大きいと判断した時のみ、前記出力選択した結果を再選択するので、静止画でありながら、色信号の１フレーム間差もしくは２フレーム間差が非常に大きい場合のみクロスカラー成分を高精度に除去できるという作用を有する。
【００２１】
以下本発明の映像信号処理装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
以下、図１を参照しながら、この発明の一実施例について説明する。本例は、ＮＴＳＣ方式のコンポーネントＣ信号における、クロスカラーを除去する例である。ここでコンポーネント映像信号は４：２：２のＹ信号８Ｂｉｔ、Ｃ（Ｐｂ／Ｐｒ）８ｂｉｔで構成されている。
【００２３】
同図において、入力のＣ信号は入力端子１から入力し、フレームメモリ３に入力する。フレームメモリ３の出力を入力端子１からの入力信号と加算器４で足し、平均化手段５で平均値を得る。ＮＴＳＣ方式で仮にクロスカラー成分が混合されているならば、１フレーム間でＣ信号の位相は逆となる。したがって、加算して平均を取ると、ゼロとなり、クロスカラー成分を除去出来る。一方クロスカラー成分のないＣ信号が入力されている場合は、同じ様に加算平均しても結果は同じとなり、値は変化しない。これを静止画時のみ実現できるように、動き検出７ａにより行い、その結果の信号７ｂによりセレクタ６で切り替える。したがって動画時はセレクタ６のフラグはゼロとなり入力されたＣ信号がそのまま出力される。
【００２４】
また動き検出に用いるＹ信号は３次元巡回型ノイズリデューサ１３でノイズ除去を行った後、動き検出する。
【００２５】
一方、１フレーム遅延させたＣ信号レベルと入力のＣ信号レベルを差分検出部１４で差分の絶対値量を検出し、その差分が所定の値より大きい場合のみクロスカラーを除去させるものである。これは仮に動き検出が誤検出してしまった場合でも、この差分量を検出することで出力Ｃ信号がばたつくことなく、出力でき表示品位を安定させることができるメリットを持つ。
【００２６】
次に個々のブロックにおける具体的な処理方法について、図２を参照しながら説明する。入力端子１から入力するＣ信号はバイナリ形式８ｂｉｔの信号でこれをフレームメモリ３で１フレーム遅延させて加算する。次に平均化手段５では、この加算結果９ｂｉｔに１を足して１０ｂｉｔにした後、クリップ回路で９ｂｉｔに戻す。この９ｂｉｔの最下位ｂｉｔをシフトさせることで、四捨五入した８ｂｉｔの信号を得る。
【００２７】
次にこの信号をセレクタ６で選択するための動き検出信号７ｂについて述べる。入力されたＹ信号は巡回型の構成になっているノイズリデューサ１３でノイズ除去する。これにはフレームメモリ出力と入力信号とを減算しその差分成分をクリップした後、入力信号に加算していくことによりノイズを除去していくものである。このようにして得られたＹ信号をフレーム遅延させたものとの差分から絶対値（ＡＢＳ）とクリップ処理を行うことで、動き成分が導かれ、これを動き検出信号７ｂとして扱う事が出来る。さらに最終的な出力セレクタ１２を制御する差分検出部１４は、入力されたＣ信号レベルとフレーム遅延された信号レベルとを減算器１４で差分を検出し、これを絶対値演算器９で絶対値を取り、次いでクリップ回路１０でｂｉｔ制限させ、この結果と所定のしきい値とを比較器１１で比較してセレクタ１２を制御する事が出来る。図２においてはこのしきい値を５と定めているが、ｐが８ｂｉｔ最大２５５レベルの場合であれば、２５以下でも効果は同一である。上記のような構成で処理することにより、静止画でかつＣ信号の１フレーム間差が非常に大きい場合のみ、すなわちＮＴＳＣ信号やＨＤ信号（１０８０／６０ｉ）におけるクロスカラー成分が存在する場合にクロスカラー成分を高精度に除去できる。またＣ信号とそのＣ信号の１フレーム遅延させた信号とを加算した後、１を足してから平均化するので、加算平均された信号が四捨五入されることになり、最下位ビット情報が欠落することなく正確なクロスカラー除去されたＣ信号が得られる。さらにＹ信号とそのＹ信号の１フレーム遅延させた信号でフレーム巡回型３次元ノイズ除去し、除去後のＹ信号から動き検出し、出力選択するので、輝度信号のノイズによる動き検出エラーを低減できるため、クロスカラー除去性能を向上させることができる。
【００２８】
（実施の形態２）
以下、図３を参照しながら、本発明の実施例について説明する。本例の全体の処理構成は実施の形態１（図１及び図２）と同様に、クロスカラーを除去するための詳細なブロック図を示している。
【００２９】
図３において、図２と異なるところはＣ信号のフレームメモリが２つあり、２フレーム遅延させることができる回路となっている点である。このような回路構成において、コンポーネントＣ信号入力端子１よりＰＡＬ方式のＣ信号を入力し、フレームメモリ２個で２フレーム遅延させ、加減算を行う。ＰＡＬ方式においてはＮＴＳＣ方式と異なり８フィールド（４フレーム）でＣ信号の位相が同位相となるため、半分の４フィールド（２フレーム）で逆位相となる。したがって、２フレーム遅延させた信号との間で、実施の形態１と同様の処理を行うことにより、クロスカラー成分を正確に除去させることが出来る。動き検出部７ａについて図３では、１フレーム間で求めているが、これに限定されたものではなく、フィールド間や２フレーム間を用いて動き検出信号７ｂを得ても、本発明の効果が得られることは言うまでもない。
【００３０】
また、クロスカラー成分はＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式に限らず垂直解像度１０８０本の６０Ｈｚインターレース信号、５０Ｈｚインターレース信号においても混入している場合があり、これらの信号についても本発明の効果を得ることが出来る。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明の映像信号処理装置は、静止画などに残存するＮＴＳＣ信号やＨＤ信号（１０８０／６０ｉ）におけるクロスカラー成分を高精度に除去できる。
【００３２】
また、静止画などに残存するＰＡＬ信号やＨＤ信号（１０８０／５０ｉ）におけるクロスカラー成分を高精度に除去できるため、工業的価値は極めて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における映像信号処理装置を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施例における映像信号処理装置の詳細図
【図３】本発明の第２の実施例における映像信号処理装置の詳細図
【図４】従来のクロスカラー除去のブロック図
【符号の説明】
１　Ｃ信号　入力端子
２　Ｙ信号　入力端子
３　フレームメモリ
４　加算機
５　平均化手段
６　セレクタ
７　動き検出信号入力部
７ａ　動き検出部
７ａ　動き検出信号
８　減算器
９　絶対値演算器
１０　クリップ回路
１１　比較器
１２　セレクタ
１３　３次元巡回型ノイズリデューサ
１４　差分検出部

Claims

コンポーネント映像信号の色信号のクロスカラーを除去する手段を、フレーム間の色信号レベルの差分の絶対値量を検出し、該差分が所定の値より大きい場合のみ動作させることを特徴とする映像信号処理装置。
コンポーネント映像信号における色信号と前記色信号の１フレーム遅延させた信号とを加算平均する手段及び減算する手段と、輝度信号と前記輝度信号の１フレーム遅延させた信号により動き検出する手段を具備し、前記加算平均した色信号と入力の色信号とを選択する手段から成ることを特徴とする映像信号処理装置。
コンポーネント映像信号における色信号と前記色信号の２フレーム遅延させた信号とを加算平均する手段及び減算する手段と、輝度信号と前記輝度信号の１フレーム遅延させた信号により動き検出する手段を具備し、前記加算平均した色信号と入力の色信号とを選択する手段から成ることを特徴とする映像信号処理装置。
色信号と前記色信号の１フレーム遅延させた信号または２フレーム遅延させた信号とを加算した後、１を足してから平均化することを特徴とする請求項２乃至３記載の映像信号処理装置。
輝度信号と前記輝度信号の１フレーム遅延させた信号によりフレーム巡回型３次元ノイズ除去した信号と、前記ノイズ除去後の輝度信号を１フレーム遅延させた信号との差分から動き検出し、出力選択することを特徴とする請求項２乃至３記載映像信号処理装置。
減算手段において減算結果の差分が大きいと判断した時、前記選択手段により選択した結果を再選択することを特徴とする請求項２乃至３記載映像信号処理装置。