JP2005130237A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画質妨害成分（ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分）を含むコンポーネント映像信号の画質妨害成分を取り除くことができ、コンポーネント映像信号の画質を向上させることができる映像信号処理装置を提供する。
【解決手段】 簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３はコンポジット映像信号を３次元処理することなく第１の輝度信号と第１の色信号とに分離する。色復調回路１４は第１の色信号を第１の色差信号に色復調する。３次元処理部１６は第１の輝度信号及び第１の色差信号またはコンポーネント映像信号を構成する第２の輝度信号及び第２の色差信号を３次元処理して、画質妨害成分を除去する。セレクタ１５は３次元処理部１６に第１の輝度信号及び第１の色差信号または第２の輝度信号及び第２の色差信号を選択的に供給する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンポジット映像信号及びコンポーネント映像信号を入力映像信号とする映像信号処理装置に係り、コンポーネント映像信号の画質を向上させることができる映像信号処理装置に関する。

画像表示装置に入力する映像信号としては、ＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号等の輝度（Ｙ）信号と色（Ｃ）信号とが複合されたコンポジット映像信号と、Ｙ信号とＣ信号または色差信号とが分離されたコンポーネント映像信号とがある。コンポジット映像信号を入力映像信号とする際には、Ｙ信号とＣ信号とを精度よく分離しないと、Ｙ信号にＣ信号成分が混入するドット妨害や、Ｃ信号にＹ信号が混入するクロスカラー妨害が発生してしまう。そこで、これらのドット妨害やクロスカラー妨害がなく、高画質の映像を表示するには、Ｙ信号とＣ信号とを精度よく分離する必要がある。

Ｙ信号とＣ信号とを精度よく分離するため、フレーム相関を利用した動き適応型３次元Ｙ／Ｃ分離回路が用いられている。動き適応型３次元Ｙ／Ｃ分離回路は、動画部分についてはライン相関を利用した２次元処理を行い、静止画部分についてはフレーム相関を利用した３次元処理を行って、Ｙ信号とＣ信号とを分離するものである。

図７は、コンポジット映像信号及びコンポーネント映像信号を入力映像信号とし、３次元Ｙ／Ｃ分離回路を備えた一般的な映像信号処理装置の概略構成を示すブロック図である。図７において、入力端子１にはコンポジット映像信号が入力され、入力端子２にコンポーネント映像信号が入力さる。コンポジット映像信号は動き適応型３次元Ｙ／Ｃ分離回路３に入力され、３次元Ｙ／Ｃ分離回路３はフレームメモリ４によってフレーム遅延させた信号を用いて３次元Ｙ／Ｃ分離を行う。ここでは３次元Ｙ／Ｃ分離回路３及びフレームメモリ４を極めて簡略化して概念的に図示している。３次元Ｙ／Ｃ分離回路３より出力されたＹ信号とＣ信号は色復調回路５に入力される。色復調回路５はＣ信号を色復調して色差（ＣＤ）信号に変換し、さらにＹ信号を遅延させてＹ信号とＣＤ信号との時間合わせを行って出力する。

色復調回路５より出力されたＹ信号とＣＤ信号はスイッチ６の端子ａを介して出力端子７へと供給される。出力端子７より出力されたＹ信号とＣＤ信号は図示していない他の信号処理回路へと供給されて、表示部にて表示されることとなる。入力端子２に入力されたコンポーネント映像信号（Ｙ信号とＣＤ信号）は３次元Ｙ／Ｃ分離回路３及び色復調回路５での処理を施す必要はないので、スイッチ６の端子ｂを介して出力端子７へと供給される。図示していない制御部によって、スイッチ６が、入力映像信号がコンポジット映像信号であれば端子ａを選択し、入力映像信号がコンポーネント映像信号であれば端子ｂを選択するよう切り換える。

なお、コンポジット映像信号の画質を向上させる公知例としては、一例として下記の特許文献１に記載のものがある。
特開２００３−７００１８号公報

コンポーネント映像信号は本来Ｙ信号とＣＤ信号とが分離された信号であるためドット妨害成分やクロスカラー妨害成分はないはずであるが、デジタル放送等において放送局から送信されるハイビジョン（ＨＤ）信号を含むコンポーネント映像信号は、ＮＴＳＣ信号等のスタンダード（ＳＤ）信号をアップコンバーとした信号であったり、放送局での蓄積や編集過程において一旦コンポジット映像信号に変換された後コンポーネント映像信号に戻された信号である場合がある。このようなコンポーネント映像信号は、ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を多く含むことがある。

図７にて説明した従来の映像信号処理装置では、ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を含むコンポーネント映像信号に対しては３次元処理を行うことができないので、ドット妨害やクロスカラー妨害が発生してしまうという問題点があった。図７の構成において、コンポーネント映像信号に対しても３次元処理を行うよう回路を追加すればドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を取り除くことが可能であるが、回路規模が増大し、大幅なコストアップとなってしまう。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、回路規模の増大やコストアップを最小限に抑えつつ、入力映像信号が画質妨害成分（ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分）を含むコンポーネント映像信号であっても画質妨害成分を取り除くことができ、コンポーネント映像信号の画質を向上させることができる映像信号処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、コンポジット映像信号とコンポーネント映像信号とを入力する映像信号処理装置において、前記コンポジット映像信号を３次元処理することなく第１の輝度信号と第１の色信号とに分離する簡易型Ｙ／Ｃ分離回路（１３）と、前記第１の色信号を第１の色差信号に色復調する色復調回路（１４）と、前記第１の輝度信号及び前記第１の色差信号または前記コンポーネント映像信号を構成する第２の輝度信号及び第２の色差信号を３次元処理して、を除去する３次元処理部（１６）と、前記３次元処理部に前記第１の輝度信号及び前記第１の色差信号または前記第２の輝度信号及び前記第２の色差信号を選択的に供給するセレクタ（１５）とを備えて構成したことを特徴とする映像信号処理装置を提供する。
また、この構成に加え、前記３次元処理部は、前記第１の輝度信号と前記第１の色信号とを混合する混合器を備え、前記混合器より出力された混合信号を３次元処理して画質妨害成分を除去した第３の輝度信号を生成することを特徴とする映像信号処理装置を提供する。
さらに、上記の構成に加え、前記３次元処理部に入力された輝度信号及び色差信号対して３次元処理を行わないよう、前記３次元処理部における３次元処理を選択的に停止させるよう制御する制御手段を備えることを特徴とする映像信号処理装置を提供する。

本発明の映像信号処理装置によれば、回路規模の増大やコストアップを最小限に抑えつつ、入力映像信号が画質妨害成分（ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分）を含むコンポーネント映像信号であっても画質妨害成分を取り除くことができ、コンポーネント映像信号の画質を向上させることができる。入力映像信号がコンポジット映像信号の場合も同様に、ドット妨害やクロスカラー妨害のない高画質な映像とすることができる。

以下、本発明の映像信号処理装置について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の映像信号処理装置の第１実施形態を示すブロック図、図２は図１中の３次元処理部１６の具体的構成例を示すブロック図、図３は本発明の映像信号処理装置の第２実施形態を示すブロック図、図４は図１中の３次元処理部１６’の具体的構成例を示すブロック図、図５は本発明の映像信号処理装置の第３実施形態を示すブロック図、図６は本発明の映像信号処理装置の第４実施形態を示すブロック図である。

＜第１実施形態＞
図１において、入力端子１１にはコンポジット映像信号が入力され、入力端子１２にコンポーネント映像信号が入力さる。コンポジット映像信号は簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３に入力される。簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３とはフレームメモリを備えない（３次元処理しない）Ｙ／Ｃ分離回路であり、例えば色副搬送波周波数（ＮＴＳＣ方式の場合は３．５８ＭＨｚ）を中心帯域として抽出するバンドバスフィルタ、ライン相関を用いた櫛型フィルタ、２次元Ｙ／Ｃ分離回路である。簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３は簡易的にＹ信号とＣ信号とを分離する。簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３より出力されたＹ信号とＣ信号は色復調回路１４に入力される。色復調回路１４はＣ信号を色復調して色差（ＣＤ）信号に変換し、さらにＹ信号を遅延させてＹ信号とＣＤ信号との時間合わせを行って出力する。

色復調回路１４より出力されたＹ信号とＣＤ信号はセレクタ１５の端子ａに入力される。入力端子１２に入力されたコンポーネント映像信号はセレクタ１５の端子ｂに入力される。セレクタ１５は図示していない制御手段（例えばマイクロコンピュータ）による制御によって、コンポジット映像信号入力（選択）時は端子ａに接続し、コンポーネント映像信号入力（選択）時は端子ｂに接続する。コンポジット映像信号を入力（選択）したかコンポーネント映像信号を入力（選択）したかは、映像信号の供給源として選択したチューナの種別（アナログチューナであるかデジタルチューナであるか）や、外部入力端子の種別（コンポジット入力端子であるかＤ入力端子であるか）等によって識別することができる。

セレクタ１５の出力は３次元処理回路１７とフレームメモリ１８とを備える３次元処理部１６に入力される。ここでは３次元処理部１６を極めて簡略化して概念的に図示している。第１実施形態では、コンポジット映像信号を分離して得たＹ信号，ＣＤ信号と、コンポーネント映像信号として入力されたＹ信号，ＣＤ信号とのいずれの場合であっても、３次元処理部１６に供給して３次元処理を行う。３次元処理されたＹ信号，ＣＤ信号は出力端子１９より出力される。出力端子１９より出力されたＹ信号，ＣＤ信号は図示していない他の信号処理回路へと供給されて、表示部にて表示されることとなる。

ここで、図２を用いて３次元処理部１６の具体的構成及び動作について説明する。図２において、入力端子１６１にはＹ信号が入力される。Ｙ信号はフレームメモリ１８１と動き検出回路１７１と加算器１７３とセレクタ１７７に入力される。フレームメモリ１８１は入力されたＹ信号を１フレーム遅延して動き検出回路１７１に供給する。動き検出回路１７１は入力端子１６１に入力されたＹ信号とフレームメモリ１８１によって１フレーム遅延されたＹ信号とを用いて画像の動きを検出する。加算器１７３は、フレームメモリ１８１より出力されたＹ信号と入力端子１６１に入力されたＹ信号とを加算する。加算器１７３の出力は除算器１７５に入力される。除算器１７５は加算器１７３の出力を１／２にしてセレクタ１７７の端子ａに供給する。セレクタ１７７の端子ｂには入力端子１６１に入力されたＹ信号が供給される。

動き検出回路１７１は、画像に動きがあると判定した動画領域においては端子ｂを選択するようセレクタ１７７を制御し、画像に動きがないと判定した静止画領域においては端子ａを選択するようセレクタ１７７を制御する。静止画領域においてドット妨害成分を除く本来のＹ信号は、現フレーム（入力端子１６１に入力されたＹ信号）とそれを１フレーム遅延した信号である前フレーム（フレームメモリ１８１より出力されたＹ信号）とで同位相である。これに対し、ドット妨害成分は現フレームと前フレームとで位相が逆転する。加算器１７３によってフレームメモリ１８１より出力されたＹ信号と入力端子１６１に入力されたＹ信号とを加算することによって、Ｙ信号に含まれているドット妨害成分のみを相殺して除去することができる。

静止画領域においてドット妨害成分が除去されたＹ信号は出力端子１６３より出力される。第１実施形態においては、コンポジット映像信号を分離して得たＹ信号だけでなく、コンポーネント映像信号として入力されたＹ信号に対しても３次元処理を行うので、ドット妨害成分を含むコンポーネント映像信号が入力された場合でも静止画領域においてドット妨害成分を除去することができ、コンポーネント映像信号の画質を向上させることができる。

一方、図２において、入力端子１６２にはＣＤ信号が入力される。ＣＤ信号はフレームメモリ１８２と動き検出回路１７２と加算器１７４とセレクタ１７８に入力される。フレームメモリ１８２は入力されたＣＤ信号を１フレーム遅延して動き検出回路１７２に供給する。動き検出回路１７２は入力端子１６２に入力されたＣＤ信号とフレームメモリ１８２によって１フレーム遅延されたＣＤ信号とを用いて画像の動きを検出する。加算器１７４は、フレームメモリ１８２より出力されたＣＤ信号と入力端子１６２に入力されたＣＤ信号とを加算する。加算器１７４の出力は除算器１７６に入力される。除算器１７６は加算器１７４の出力を１／２にしてセレクタ１７８の端子ａに供給する。セレクタ１７８の端子ｂには入力端子１６２に入力されたＣＤ信号が供給される。

動き検出回路１７２は、画像に動きがあると判定した動画領域においては端子ｂを選択するようセレクタ１７８を制御し、画像に動きがないと判定した静止画領域においては端子ａを選択するようセレクタ１７８を制御する。静止画領域においてクロスカラー妨害成分を除く本来のＣＤ信号は、現フレーム（入力端子１６２に入力されたＣＤ信号）とそれを１フレーム遅延した信号である前フレーム（フレームメモリ１８２より出力されたＣＤ信号）とで同位相である。これに対し、クロスカラー妨害成分は現フレームと前フレームとで位相が逆転する。加算器１７４によってフレームメモリ１８２より出力されたＣＤ信号と入力端子１６２に入力されたＣＤ信号とを加算することによって、ＣＤ信号に含まれているクロスカラー妨害成分のみを相殺して除去することができる。

静止画領域においてクロスカラー妨害成分が除去されたＣＤ信号は出力端子１６４より出力される。第１実施形態においては、コンポジット映像信号を分離して得たＣＤ信号だけでなく、コンポーネント映像信号として入力されたＣＤ信号に対しても３次元処理を行うので、クロスカラー妨害成分を含むコンポーネント映像信号が入力された場合でも静止画領域においてクロスカラー妨害成分を除去することができ、コンポーネント映像信号の画質を向上させることができる。

なお、図２のフレームメモリ１８１，１８２は図１のフレームメモリ１８に相当し、図２のフレームメモリ１８１，１８２以外の構成は図１の３次元処理回路１７に相当する。フレームメモリ１８１，１８２はＳＤ信号を記憶する容量を有するのは勿論のこと、ＨＤ信号を記憶する容量とすることが好ましい。

＜第２実施形態＞
図３及び図４に示す第２実施形態において、図１及び図２に示す第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図３に示すように、第２実施形態は、簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３によって分離したＣ信号を３次元処理部１６’に入力してＹ信号の画質をさらに向上させる点に特徴がある。具体的には、図４に示すように、入力端子１６５には簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３より出力されたＣ信号が入力され、混合器１７９は、入力端子１６１に入力されたＹ信号と入力端子１６５に入力されたＣ信号とを混合して、動き検出回路１７１と加算器１７３とフレームメモリ１８１に供給する。即ち、第２実施形態では、加算器１７９によってＹ信号とＣ信号とを混合することによってコンポジット映像信号に戻している。

このようにすると、簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３により分離されたＹ信号のみを用いてＹ信号を３次元処理する場合と比較して、簡易型Ｙ／Ｃ分離回路１３によって失われたＹ信号成分を復元することができ、静止画領域におけるＹ信号の画質を向上させることができる。当然のことながら、Ｙ信号にＣ信号を加算することによる弊害はない。

＜第３実施形態＞
上述した第１，第２実施形態は、コンポーネント映像信号であっても３次元処理部１６によって３次元処理を行うようにしたものであるが、図５に示す第３実施形態は、ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を含まないコンポーネント映像信号に対して３次元処理を行わないように構成したものである。ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を含む可能性のあるコンポーネント映像信号に対しては上述のように３次元処理を行い、ドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を含まないと考えられるコンポーネント映像信号に対して３次元処理を行わないように処理を切り換えることは好ましい。

図５において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図５に示す第３実施形態は、図１と同様の構成を内蔵したテレビジョン受像機１００とカメラ一体型ＶＴＲ２０とをIEEE1394インタフェースによってデジタル接続した例である。カメラ一体型ＶＴＲ２０は一例としてＤＶ方式の記録再生を行うものである。カメラ一体型ＶＴＲ２０はテレビジョン受像機１００内のインタフェース部２１とIEEE1394インタフェースによって接続されている。カメラ一体型ＶＴＲ２０から入力されるストリーム内のＶＡＵＸデータはマイクロコンピュータ（マイコン）２２に供給され、圧縮映像信号はＤＶデコーダ２３に供給される。ＤＶデコーダ２３は圧縮映像信号をデコードしてコンポーネント映像信号を３次元処理部１６に供給する。

ＶＡＵＸデータのうち、パック・ヘッダが６０ｈ（ｈは１６進数を意味する）であるパック・データ（SOURCE）の一部であるソースコード（SOURCE CODE）なるシステムデータは、テープに記録したコンテンツが放送信号を記録したものかカメラ撮影を記録したものかの情報を含む。ここで、ＤＶ規格のＶＡＵＸデータの内、ソースコードの定義内容を表１に示す。表１において、Tuner，Pre-recorded tape，No informationの識別は別のシステムデータとの組み合わせにより定義されるものである。

表１に示すように、ソースコードは、入力ソースを識別するコードを有しており、入力ソースがカメラであるカメラ撮影を記録したという情報００ｂ（ｂは２進数を意味する）を検出した場合には、コンポーネント映像信号はドット妨害成分やクロスカラー妨害成分を含まないと考えられる。そこで、カメラ撮影を記録したという情報を検出した場合、マイコン２２は、ＤＶデコーダ２３より出力されるコンポーネント映像信号に対して３次元処理を行わないよう３次元処理部１６における３次元処理を停止させる。具体的には、図２のセレクタ１７７，１７８を端子ｂに接続させて、Ｙ信号とＣＤ信号とをスルーさせる。ここに示す第３実施形態は、図１に示す第１実施形態に対してIEEE1394インタフェースによってデジタル接続した外部映像機器からのコンポーネント映像信号に対しては３次元処理を停止させる構成を追加したものであるが、図３に示す第２実施形態に対して同じ構成を追加してもよいことは当然である。

＜第４実施形態＞
図６において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図６に示す第４実施形態は、図１と同様の構成を内蔵すると共に、光ディスク再生装置（ＤＶＤプレーヤ）３１を内蔵した光ディスク再生装置内蔵型テレビジョン受像機２００の例である。光ディスク再生装置３１は光ディスク再生装置制御用マイコン３２によって制御されており、光ディスク再生装置制御用マイコン３２は光ディスク再生装置３１にて再生しているディスクの種別を判別することができる。光ディスク再生装置３１によって再生されたコンポーネント映像信号は３次元処理部１６に入力される。

光ディスク再生装置３１で再生するディスクがＤＶＤ−ＲＯＭ（市販ディスク）である場合、これはＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭとは異なり、ユーザがテレビジョン放送を記録したものではないため、コンポーネント映像信号にはドット妨害成分やクロスカラー妨害成分が含まれていないと考えられる。そこで、マイコン３３は、光ディスク再生装置制御用マイコン３２から光ディスク再生装置３１にて再生しているディスクがＤＶＤ−ＲＯＭであるとの情報を受けたら、光ディスク再生装置３１から３次元処理部１６へと供給されるコンポーネント映像信号に対して３次元処理を行わないよう３次元処理部１６における３次元処理を停止させる。具体的には、図２のセレクタ１７７，１７８を端子ｂに接続させて、Ｙ信号とＣＤ信号とをスルーさせる。

ここに示す第４実施形態は、図１に示す第１実施形態に対して光ディスク再生装置３１を内蔵させ、コンポーネント映像信号にはドット妨害成分やクロスカラー妨害成分が含まれていないと考えられるディスクを再生した場合には３次元処理を停止させる構成を追加したものであるが、図３に示す第２実施形態に対して同じ構成を追加してもよいことは当然である。

他の実施形態として、以上の第１〜第４実施形態に対して、ユーザが表示部に表示された映像の妨害の有無を視覚的に判断して、３次元処理を動作させるか停止させるかを手動で切り換えるように構成してもよい。

本発明の第１実施形態を示すブロック図である。 図１中の３次元処理部１６の具体的構成例を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態を示すブロック図である。 図１中の３次元処理部１６’の具体的構成例を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態を示すブロック図である。 本発明の第４実施形態を示すブロック図である。 従来例を示すブロック図である。

符号の説明

１３ 簡易型Ｙ／Ｃ分離回路
１４ 色復調回路
１５ セレクタ
１６ ３次元処理部
１７ ３次元処理回路
１８ フレームメモリ
２２，３３ マイクロコンピュータ（制御手段）
１７９ 混合器

Claims (3)

1. コンポジット映像信号とコンポーネント映像信号とを入力する映像信号処理装置において、
   前記コンポジット映像信号を３次元処理することなく第１の輝度信号と第１の色信号とに分離する簡易型Ｙ／Ｃ分離回路と、
   前記第１の色信号を第１の色差信号に色復調する色復調回路と、
   前記第１の輝度信号及び前記第１の色差信号または前記コンポーネント映像信号を構成する第２の輝度信号及び第２の色差信号を３次元処理して、画質妨害成分を除去する３次元処理部と、
   前記３次元処理部に前記第１の輝度信号及び前記第１の色差信号または前記第２の輝度信号及び前記第２の色差信号を選択的に供給するセレクタとを備えて構成したことを特徴とする映像信号処理装置。
2. 前記３次元処理部は、前記第１の輝度信号と前記第１の色信号とを混合する混合器を備え、前記混合器より出力された混合信号を３次元処理して画質妨害成分を除去した第３の輝度信号を生成することを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
3. 前記３次元処理部に入力された輝度信号及び色差信号対して３次元処理を行わないよう、前記３次元処理部における３次元処理を選択的に停止させるよう制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の映像信号処理装置。
   
   

Images