JP2006108779A

JP2006108779A - Ｓｅｃａｍデジタルビデオデコーダの色差信号処理方法

Info

Publication number: JP2006108779A
Application number: JP2004288903A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Okamoto; 康彦岡本
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2006-04-20
Also published as: CN1756373A; KR20060053861A; US20060077301A1

Abstract

【課題】ＳＥＣＡＭデジタルビデオデコーダにおいて安定した映像データを得る。
【解決手段】ＳＥＣＡＭ方式の色変調信号から復調された色信号Ｃｒ（ｎ＋１）を１Ｈ遅延させて色信号Ｃｂ（ｎ）を得る第一の遅延手段１２と、色信号Ｃｂ（ｎ）を更に１Ｈ遅延させて色信号Ｃｒ（ｎ−１）を得る第二の遅延手段１３と、輝度データＹ（ｎ＋１）を１Ｈ遅延させて輝度信号Ｙ（ｎ）を得る第三の遅延手段１６と、遅延輝度信号Ｙ（ｎ）とＹ（ｎ＋１）とを比較して輝度差に応じた信号を出力する輝度差判定手段１７と、を備え、前記輝度差に応じた信号に基づいて、前記信号Ｃｒ（ｎ＋１）、Ｃｂ（ｎ）、Ｃｒ（ｎ−１）の何れか二つの信号を選択して出力するようにしている。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＳＥＣＡＭ方式のビデオ信号処理、特に、ＳＥＣＡＭデジタルビデオデコーダの色差信号処理に関する。

デジタルビデオデコーダは、デジタルサンプリングされた映像信号に対して復調処理を行い、ＹＣｂＣｒやＲＢＧのデジタルデータに変換するものである。

ビデオ信号には、ＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ等の方式による信号が存在するが、この発明はＳＥＣＡＭ信号処理に関するものである。従来のデジタルビデオデコーダの全体構成を図３に示す。このデジタルビデオデコーダ３０は、アナログデジタル変換部（ＡＤＣ）３１、同期処理部３２、Ｙ／Ｃ分離部３３、輝度処理部３４、色復調処理部３５、データフォーマット処理部３６とから構成されている。

アナログビデオ入力信号がＡＤＣ（３１）に入力されると、このアナログ信号はデジタル信号に変換されてＹ／Ｃ分離部３３と同期処理部３２に出力される。同期処理部３２は、入力されたデジタルビデオ信号から水平同期用の信号と垂直同期用の信号を抽出する。Ｙ／Ｃ分離装部３３は、入力されたデジタルビデオ信号中の輝度成分と色成分とを分離する。輝度成分をＹ、色成分をＣｂ，Ｃｒで表し、色差成分をＤｒ，Ｄｂで表す。このＹ／Ｃ分離部３３は、輝度成分を輝度処理部にＹｉｎとして出力し、また、色復調処理部３５３５に対して色差成分Ｄｒ，Ｄｂを出力する。

輝度処理部３４は、入力された輝度信号Ｙｉｎに対して水平同期部分を削除して増幅処理を行い、その結果の輝度信号Ｙをデータフォーマット処理部３６に入力する。色復調処理部３５は、入力された色差成分をＤｒ／Ｄｂを処理して元の色成分Ｃｒ／Ｃｂを出力する。この信号は、輝度信号Ｙと共にデータフォーマット処理部３６に入力される。

図４は、データフォーマット処理部３６の内部構造の概略を示した図であり、入力された色成分情報Ｃｒ／ＣＢを一ライン（１Ｈ）値線する遅延部３６１と、データ選択信号に応じて１Ｈ遅延したＣｒ信号或いは元のＣｒ信号を選択出力するセレクタ３６２と、データ選択信号に応じて１Ｈ遅延したＣｂ信号或いは元のＣｂ信号を選択出力するセレクタ３６３とを備えている。

図５，及び図６は、上記データフォーマット処理部３６の処理内容を、色成分Ｃｒ、及びＣｂに分けて、それぞれ説明した図である。ＳＥＣＡＭ方式では、色差信号は１走査線（ライン）毎に色差信号Ｄｒ成分とＤｂ成分とを交互に伝送する方法を用いるため、図５に示すように、データフォーマット処理部３６の遅延部３６１に入力された赤信号Ｃｒ（ｎ）（ｎは走査線番号を表す）に対して、１ライン前の青信号Ｃｂ（ｎ−１）が出力され、セレクタ３６２により、Ｃｂ（ｎ−１）又はＣｒ（ｎ）信号が出力される。

同様に、図６において、青信号Ｃｂ（ｎ）がデータフォーマット処理部３６に入力されると、セレクタ３６３からは、Ｃｂ（ｎ）或いはＣｒ（ｎ−１）が出力されることになる。

図７は、ＳＥＣＡＭ方式の入力データ（Ｙｉｎ，Ｄｒ，Ｄｂ）のフォーマットをライン対応で示した図であり、図８は、図３に示した従来の回路に上記フォーマットで示されたデータを入力した場合の出力データ（Ｙ、Ｃｒ，Ｃｂ）のフォーマットを各ライン毎に示した図である。
特開平８−９６３０４号公報特開平６−１５３２１８号公報

例えば、画面の上側が青、下側が赤の静止画像に対応する入力信号を図３の従来の回路に入力して処理したとする。この場合の入力信号と出力信号との関係をそれぞれ図９及び図１０に示している。図１０に示されるように、この場合、ｎ＋４ライン及びｎ＋３１７ラインのデータが２フィールド周期で変化しており、このような周期的な色変化により映像が見えにくいものとなる。

この発明の課題は、前記問題点を解決することにより、ＳＥＣＡＭデジタルビデオデコーダにおいて安定した映像データを得ることにある。

この発明に於いては、前記課題を解決する為に、ＳＥＣＡＭ方式の色変調信号から復調された色信号Ｃ（ｎ＋１）を１Ｈ遅延させて色信号Ｃ（ｎ）を得る第一の遅延手段１２と、色信号Ｃ（ｎ）を更に１Ｈ遅延させて色信号Ｃ（ｎ−１）を得る第二の遅延手段１３と、輝度データＹ（ｎ＋１）を１Ｈ遅延させて輝度信号Ｙ（ｎ）を得る第三の遅延手段１６と、遅延輝度信号Ｙ（ｎ）とＹ（ｎ＋１）とを比較して輝度差に応じた信号を出力する輝度差判定手段１７と、を備え、前記輝度差に応じた信号に基づいて、前記信号Ｃ（ｎ＋１）、Ｃ（ｎ）、Ｃ（ｎ−１）の何れか二つの信号を選択して出力するようにしている。

また、前記構成に加えて、ライン間で色信号の平均値をとる手段を追加し、Ｃ（ｎ＋１）、Ｃ（ｎ）、及び前記色信号の平均値（｛Ｃ（ｎ＋１）＋Ｃ（ｎ−１）｝／２｝の中の何れか二つの信号を選択して出力するようにしている。

この発明によれば、復調された色信号Ｃ（ｎ＋１）を１Ｈ遅延させた信号Ｃ（ｎ）を更に１Ｈ遅延させて色信号Ｃ（ｎ−１）を生成し、二つのライン間の輝度信号の差分の大小に基づいて、前記色信号を選択して出力するようにしたので、ラインに垂直方向に色が変化する境界部分において、色が混在することが無く、安定した映像データを得ることが可能となる。

また、ライン間で色信号の平均値を執る手段を追加することにより、ラインに垂直方向に色相変化が有る場合に、色差データが平均化されより安定した映像データを得ることが出来る。

（１）第１の実施形態
図１は、この発明の第１の実施形態に係る色差データ処理回路の構成を示すブロック図であり、この処理回路１０は、色復調処理部１１、第一の遅延回路１２、第二の遅延回路１３、セレクタ１４、輝度処理部１５、第三の遅延回路１６、輝度差判定回路１７とを備えている。

色復調処理部１１は、ＳＥＣＡＭ方式の赤の色差データＤｒ（ｎ＋１）（ｎは走査線の番号である）を入力して、復調された色信号Ｃｒ（ｎ＋１）を生成する。この色信号Ｃｒ（ｎ＋１）は、セレクタ１４に入力されると共に第一の遅延回路１２に入力され、その出力として、１ライン前の青の色信号Ｃｂ（ｎ）が得られる。この色信号Ｃｂ（ｎ）はセレクタ１４に入力されると共に第二の遅延回路１３にも入力され、その出力として、更に１ライン前の赤の色信号Ｃｒ（ｎ−１）が得られ、セレクタ１４に入力される。

一方、輝度信号Ｙｉｎ（ｎ＋１）は輝度処理部１５に入力され、輝度信号Ｙ（ｎ＋１）が出力される。この輝度信号Ｙ（ｎ＋１）は第三の遅延回路１６に入力されて、１ライン前の輝度信号Ｙ（ｎ）が生成され、この信号は輝度差判定回路１７の一方の入力端子に入力される。また、輝度差判定回路１７の他方の入力には、前記輝度信号Ｙ（ｎ＋１）が入力され、これらの輝度信号Ｙ（ｎ＋１）とＹ（ｎ）との差分判定が行われる。すなわち、｜Ｙ（ｎ＋１）−Ｙ（ｎ）｜と所定の閾値Ｔｈとが比較され、差分が閾値より大きいか、小さいかを示す判定信号が出力される。

セレクタ１４は、前記判定信号に基づいて、色信号Ｃｂ（ｎ），Ｃｒ（ｎ−１）、Ｃｒ（ｎ＋１）の何れかを選択して出力する。例えば、前記輝度差が大きいことを示す前記判定信号が入力されると、Ｃｒ（ｎ＋１）／Ｃｂ（ｎ）を出力し、前記輝度差が小さいことを示す前記判定信号が入力されると、Ｃｒ（ｎ−１）／Ｃｂ（ｎ）を出力する。

図１１は、この実施の形態に於ける、青と赤で構成された静止画像のラインとＣｒ／Ｃｂの出力データとの対応を示した図であり、図１０に見られたような、ライン（ｎ＋４）と（ｎ＋３１７）のデータが２フィールドの周期で変化するような欠点が解消されているのが分かる。

（２）第２の実施形態
図２は、この発明の第２の実施形態に係る色差データ処理回路の構成を示すブロック図であり、この処理回路２０は、色復調処理部２１、第一の遅延回路２２、第二の遅延回路２３、セレクタ２４、輝度処理部２５、第三の遅延回路２６、輝度差判定回路２７、平均化回路２８とを備えている。

この実施の形態において、前記平均化回路２８以外の構成要素の動作については、第１の実施の形態に於ける対応する要素と同様の動作と行うので説明を省略する。

平均化回路２８は現在の赤色信号Ｃｒ（ｎ＋１）と２ライン前の信号Ｃｒ（ｎ−１）との平均値を演算し、青色信号についても同様に平均値を演算する。この結果はセレクタ２４に入力される。尚、この実施の形態においては、セレクタに入力される色信号は、Ｃｂ（ｎ）、Ｃｒ（ｎ＋１）であり、輝度差判定回路２７から輝度差が大きいことを示す判定信号がセレクタ２４に入力されると、例えば、Ｃｒ（ｎ＋１）、Ｃｂ（ｎ）が出力され、輝度差が小さいことを示す判定信号が入力されると、｛（Ｃｒ（ｎ−１）＋Ｃｒ（ｎ＋１）｝／２、Ｃｂ（ｎ）が出力される。

この実施の形態においては、平均化回路２８を設けたので、色相が極端に変化する場合にもより滑らかに変化するようになり、このような境界における映像データをより安定化させることが出来る。

この発明の第１の実施形態に係る色差データ処理回路の構成を示すブロック図である。この発明の第２の実施形態に係る色差データ処理回路の構成を示すブロック図である。従来のデジタルビデオデコーダの全体構成を示すブロック図である。データフォーマット処理部３６の内部構造を示す概略ブロック図である。データフォーマット処理部３６の処理内容を、色成分Ｃｒについて説明した図である。データフォーマット処理部３６の処理内容を、色成分Ｃｂについて説明した図である。ＳＥＣＡＭ方式の入力データ（Ｙｉｎ，Ｄｒ，Ｄｂ）のフォーマットをライン対応で示した図である。図３に示した従来の回路に図７のフォーマットで示されたデータを入力した場合の出力データ（Ｙ、Ｃｒ，Ｃｂ）のフォーマットを各ライン毎に示した図である。上側が青、下側が赤の静止画像に対応する入力信号を図３の従来の回路に入力して処理した場合の入力信号の関係を示した図である。上側が青、下側が赤の静止画像に対応する入力信号を図３の従来の回路に入力して処理した場合の出力信号の関係を示した図である。第１の実施の形態に於ける、青と赤で構成された静止画像のラインとＣｒ／Ｃｂの出力データとの対応を示した図である。

符号の説明

１１，２１色復調処理部
１２，２２第一の遅延回路
１３，２３第二の遅延回路
１４，２４セレクタ
１５，２５輝度処理部
１６，２６第三の遅延回路
１７，２７輝度判定回路
２８平均化回路

Claims

ＳＥＣＡＭ方式の色変調信号から復調された色信号Ｃ（ｎ＋１）を１Ｈ遅延させて色信号Ｃ（ｎ）を得る第一の遅延手段と、
前記色信号Ｃ（ｎ）を更に１Ｈ遅延させて色信号Ｃ（ｎ−１）を得る第二の遅延手段と、
輝度データＹ（ｎ＋１）を１Ｈ遅延させて輝度信号Ｙ（ｎ）を得る第三の遅延手段と、
前記遅延輝度信号Ｙ（ｎ）と前記輝度信号Ｙ（ｎ＋１）とを比較して輝度差に応じた信号を出力する輝度差判定手段と、
を備え、前記輝度差に応じた信号に基づいて、前記信号Ｃ（ｎ＋１）、Ｃ（ｎ）、Ｃ（ｎ−１）の何れか二つの信号を選択して出力するようにしたことを特徴とするＳＥＣＡＭデジタルビデオデコーダの色差信号処理方法。
前記ＳＥＣＡＭデジタルビデオデコーダの色差信号処理方法において、更に、前記色信号Ｃ（ｎ＋１）とＣ（ｎ−１）との平均値を取る平均化手段を備え、色信号Ｃ（ｎ＋１）、Ｃ（ｎ）及び前記平均値の中の何れか二つの信号を選択して出力するようにしたことを特徴とする請求項１記載のＳＥＣＡＭデジタルビデオデコーダの色差信号処理方法。