JP2007228432A - 画像信号処理回路及び画像信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入力されるアナログビデオ信号に係る動画判定での誤判定を防止する。
【解決手段】動画判定の判定結果に応じて画像信号の処理方式が制御される処理回路にて、帰線期間に画像信号のノイズレベルをノイズレベル検知回路１により検知し、検知したノイズレベルに応じて、動画判定回路２で行う動画判定のしきい値レベルを設定するようにして、動画判定のしきい値レベルを画像信号のノイズレベルに応じた適切なレベルに変更可能にし、動画判定での誤判定を防止できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像信号処理回路及び画像信号処理方法に関し、詳しくはアナログビデオ信号に対するフィールド／フレーム相関を用いた画像信号処理回路に関する。

ＮＴＳＣ方式等の従来のＴＶ信号や１０８０ｉモードと呼ばれるＨＤＴＶ信号は、インターレーススキャンと呼ばれ、奇数ラインのみを走査するフィールド及び偶数ラインのみを走査するフィールドの２フィールドにより１フレームを構成している。しかし、インターレーススキャンは、フリッカーと呼ばれるチラツキが発生することがある。

そのため、近年の画像表示器では、画面の上から線順次走査で全ラインを走査するプログレッシブスキャン或いはノン・インターレーススキャンと呼ばれる走査方式の信号に変換し表示するものがある。このインターレーススキャン信号からプログレッシブスキャン信号への変換を「Ｉ／Ｐ変換」と称す。

Ｉ／Ｐ変換では、インターレーススキャンにて飛び越されるラインの画像を補間する。その画像補間の方法としては、同一フィールド内の上下のライン（画素）から再現するフィールド内補間処理と、時間軸方向に隣接するフィールドに存在するラインをそのままコピーして用いるフィールド間補間処理の２通りがある。

図８は、Ｉ／Ｐ変換における画像補間を模式的に示した図であり、（ａ）がフィールド間補間を示し、（ｂ）がフィールド内補間を示す。図８（ａ）及び（ｂ）において、Ｆｉｅｌｄ−１、Ｆｉｅｌｄ−２、Ｆｉｅｌｄ−３は時間的に隣接するフィールドであり、図中、インターレーススキャンにてスキャンするラインを実線で示し、飛び越されるライン、つまり補間すべきラインを点線で示している。また、Ｆｉｅｌｄ−１’、Ｆｉｅｌｄ−２’、Ｆｉｅｌｄ−３’は、それぞれＦｉｅｌｄ−１、Ｆｉｅｌｄ−２、Ｆｉｅｌｄ−３に対応するＩ／Ｐ変換後のフレームである。

図８（ａ）に示すフィールド間補間の場合、Ｆｉｅｌｄ−３’を例に示すとラインＡ３、Ｃ３は、対応するＦｉｅｌｄ−３のラインａ３、ｃ３をそれぞれ用いるが、ラインＢ３は、一つ前のフィールドであるＦｉｅｌｄ−２のラインｂ２をコピーして用いる。同様に、Ｆｉｅｌｄ−２’のラインＢ２は、対応するＦｉｅｌｄ−２のラインｂ２を用い、ラインＡ２、Ｃ２は、一つ前のフィールドであるＦｉｅｌｄ−１のラインａ１、ｃ１をコピーして用いる。

図８（ｂ）に示すフィールド内補間の場合、Ｆｉｅｌｄ−３’を例に示すとラインＡ３、Ｃ３は、Ｆｉｅｌｄ−３のラインａ３、ｃ３をそれぞれ用い、ラインＢ３は、同一フィールドであるＦｉｅｌｄ−３のラインａ３、ｃ３の画像データを用いて演算し補間する。この演算において、上下左右数画素のデータに基づいて処理する方法や、単純にラインａ３、ｃ３の平均を用いる方法等がある。

ここで、フィールド間補間は、動画に対しては適さないものの静止画に対しては解像度の劣化も生じず有効である。一方、フィールド内補間は、動きのある画像、つまりフィールド相関の低い画像に対してはフィールド間補間よりも弊害が少ない。図９に示す山の上空を飛行機が飛ぶシーンのような、動きが顕著な部分と動きが軽微な部分とが混在する画像を考える。なお、図９において、（ａ）及び（ｂ）は連続したフィールドである。このような画像では、動きが顕著な部分（例えば、画素ｉの周囲）は動画としてフィールド内補間を行った方が望ましいが、動きが軽微な部分（例えば、画素ｉｉの周囲）は静止画として扱いフィールド間補間を行った方が望ましい。下記特許文献１によれば、フィールド間で画素データに差異が存在するかをチェックし、その判定結果を基にフィールド間補間かフィールド内補間のいずれか一方を選択している。

また、コンポジットビデオ信号からモノクロ画像信号に相当する輝度信号（以降、Ｙ信号と記す。）と色情報を示す色信号（以降、Ｃ信号と記す。）を分離する、いわゆるクシ型フィルターと呼ばれるＹ／Ｃ分離回路がある。Ｙ／Ｃ分離回路においても、ライン相関及びフレーム相関を利用している。

下記特許文献２によれば、２次元Ｙ／Ｃ分離回路ではライン相関を利用し隣接ライン同士の加／減算処理のみを行い、Ｙ信号とＣ信号を分離する。また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路では動きの有無に応じて、即ちフレーム相関の有無に応じて、隣接ライン間の加／減算処理及びフレーム間の加／減算処理の何れかを選択しＹ信号とＣ信号を分離する。

このように、フィールド（フレーム）相関の有無やその程度に応じて信号処理の処理方式を切り換える場合に、この切り換えを誤らせる原因のひとつにアナログビデオ信号におけるノイズ成分がある。ソース源がアナログ信号の場合、フィールド（フレーム）相関のある画像データであったとしても、それに載ってしまったノイズ成分によりフィールド（フレーム）相関がないと誤判定してしまうことがある。つまり、フィールド（フレーム）間で本来は同一の画像データであったとしても、ノイズ成分により差異が生じ、これを「動き」であると誤判定してしまうことがある。

そこで、僅かな変化はノイズとして無視するコアリング処理を行う場合が多い。下記特許文献３によれば、画像において一画素単位での「動き」はめったにない点や、「動き」は数フレームに渡って続く場合が多い点を利用し、垂直方向の相関度や時間軸方向の相関度をも考慮したコアリング処理が開示されている。

特開２００２−２１５１２１号公報 特開平９−１１６９２４号公報 特開平５−２１９５３１号公報

しかしながら、ソース源に応じてノイズ成分は異なる。例えば、アナログ放送受信の場合には、電界強度によりＣ／Ｎ（Carrier to Noise ratio）が異なりＳ／Ｎ（Signal to Noise ratio）にも影響を及ぼす。例えば、アナログＶＴＲの場合には、その録画時間モードや磁気テープの特性にも左右される。また、ソース源がフィルムであれば、その粒子の細かさにより異なる。録画機器等の巡廻型ノイズリデューサの特性によっても差が生じる。これら各要因が互いに組み合わさることで、幾種類ものノイズ特性を有することになる。

このようにソース源によりノイズレベルが異なるため、動画判定においてフィールド（フレーム）間の差分データにコアリング処理を施す場合、それに係るしきい値レベルを一律に定めることには無理がある。また、上記特許文献３に開示されているように垂直方向の相関度や時間軸方向の相関度をも加味して動画判定を行う場合も、その加味する程度を一律に決定することはできない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、動画判定の判定結果に応じて処理方式を制御する処理回路において、入力されるアナログビデオ信号に係る動画判定での誤判定を防止することを目的とする。

本発明の画像信号処理回路は、入力される画像信号の帰線期間に、当該画像信号のノイズレベルを検知するノイズレベル検知手段と、上記入力される画像信号のフィールド相関度ないしはフレーム相関度を検出し、当該検出した相関度に基づいて動画であるか否かを判定する動画判定手段と、同一フィールド内画像データのみを用いる第１の処理方式及び時間軸方向に隣接する画像データを用いる第２の処理方式での画像信号処理を実行可能であるとともに、上記動画判定手段での判定結果に基づいて、上記入力される画像信号の処理方式が制御される画像信号処理手段とを備え、上記ノイズレベル検知手段により検知したノイズレベルに応じて、上記動画判定手段での動画判定に用いるしきい値レベルを設定することを特徴とする。
本発明の画像信号処理方法は、入力される画像信号の帰線期間に、当該画像信号のノイズレベルを検知するノイズレベル検知工程と、上記入力される画像信号のフィールド相関度ないしはフレーム相関度を検出し、当該検出した相関度及び上記ノイズレベル検知工程で検知したノイズレベルに応じて設定されるしきい値レベルに基づいて動画であるか否かを判定する動画判定工程と、上記動画判定工程での判定結果に基づいて、同一フィールド内画像データのみを用いる第１の処理方式及び時間軸方向に隣接する画像データを用いる第２の処理方式で、上記入力される画像信号の画像信号処理を実行する画像信号処理工程とを有することを特徴とする。
本発明のプログラムは、入力される画像信号の帰線期間に、当該画像信号のノイズレベルを検知するノイズレベル検知ステップと、上記入力される画像信号のフィールド相関度ないしはフレーム相関度を検出し、当該検出した相関度及び上記ノイズレベル検知ステップで検知したノイズレベルに応じて設定されるしきい値レベルに基づいて動画であるか否かを判定する動画判定ステップと、上記動画判定ステップでの判定結果に基づいて、同一フィールド内画像データのみを用いる第１の処理方式及び時間軸方向に隣接する画像データを用いる第２の処理方式で、上記入力される画像信号の画像信号処理を実行する画像信号処理ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記プログラムを記録したことを特徴とする。

本発明によれば、動画判定を行い、その判定結果に応じて画像信号の処理方式が制御される処理回路にて、帰線期間に画像信号のノイズレベルを検知し、検知したノイズレベルに応じて、動画判定におけるしきい値レベルが設定される。これにより、画像信号のノイズレベルに応じて、動画判定のしきい値レベルを適切なレベルに変更することができ、ソース源によってノイズレベルが異なったとしても安定した動画判定を行うことが可能になる。したがって、入力される画像信号に係る動画判定での誤判定を防止することができ、高い精度で動画判定を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１から図５を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、Ｉ／Ｐ変換回路の構成例を示すブロック図であり、図２及び図３は、ノイズレベル検知回路１及び動画判定回路２の詳細な構成をそれぞれ示す図である。図４は、アナログビデオ入力８１のバックポーチ部付近における各種信号波形の一例を示す図であり、図５は、Ｉ／Ｐ変換処理部５内の各画像データ信号を示す図である。

なお、本実施形態におけるＩ／Ｐ変換回路にて入出力されるデジタルデータは複数ビットのデータ（例えば、８ビット若しくは１０ビットのデータ）である。図１〜図３に示す各ブロック図において、そのデジタルデータに係る信号処理を行う回路は、各々１つのシンボルで図示しているが、それぞれ複数ビットのデータを処理するものである。

第１の実施形態におけるＩ／Ｐ変換回路において、アナログビデオ入力８１から入力されるアナログビデオ信号は、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）コンバータ８２及び同期分離回路８３に供給される。Ａ／Ｄコンバータ８２は、アナログビデオ信号をデジタル化し、得られる画像データをＩ／Ｐ変換処理部５及びノイズレベル検知回路１に出力する。

同期分離回路８３は、アナログビデオ信号１０１から水平同期信号１０２を抜き出してタイミング発生回路５０に供給する。また、同期分離回路８３は、水平同期信号１０２に基づいて検出パルス１０３を生成し、水平同期信号１０２及び検出パルス１０３をノイズレベル検知回路１に供給する。この検出パルス１０３が活性化されている期間（ノイズ検出期間）において、ノイズレベル検知回路１によるノイズレベルの検出が行われる（図４（ａ）参照）。

ノイズレベル検知回路１は、図２に示したように構成され、アナログビデオ信号、より詳細にはそれをデジタル化した画像データにおけるノイズのレベルを計測する。ノイズレベル検知回路１は、デジタル画像データ入力１１にＡ／Ｄコンバータ８２からの画像データが入力され、リセット入力１２及びイネーブル入力１３に同期分離回路８３からの水平同期信号１０２及び検出パルス１０３がそれぞれ入力される。また、ペデスタル基準入力１４にペデスタルレベルに相当する所定のデジタルデータが入力される。このペデスタルレベル相当データは固定された値であり、前述のＡ／Ｄコンバータ８２はペデスタルレベルでの出力データがこの値と成る様、Ａ／Ｄ時の基準電圧やクランプ電位を制御する。

ノイズレベル検知回路１において、フリップフロップ（以降、Ｄ−Ｆ／Ｆと記す。）１７は、先ずリセット入力１２に入力される水平同期信号１０２によりリセットされる。デジタル比較器１６は、デジタル画像データ入力１１より入力される画像データとＤ−Ｆ／Ｆ１７の出力データを比較する。その比較の結果、デジタル画像データ入力１１からの画像データの値の方がＤ−Ｆ／Ｆ１７の出力データより大きい場合には、デジタル比較器１６はハイレベル（“Ｈ”）の信号を出力し、そうでない場合にはローレベル（“Ｌ”）の信号を出力する。デジタル比較器１６の判定出力は、ＡＮＤゲート１８にてイネーブル入力１３に入力される検出パルス１０３によってマスクされ、Ｄ−Ｆ／Ｆ１７のイネーブル信号となる。

つまり、時刻ｔ１からｔ２までのノイズ検出期間中（図４（ａ）参照）、Ｄ−Ｆ／Ｆ１７が保持している値よりも大きい値の画像データがデジタル画像データ入力１１に供給されたときにのみ、Ｄ−Ｆ／Ｆ１７の保持する値が更新される。これにより、Ｄ−Ｆ／Ｆ１７は、ノイズ検出期間においてデジタル画像データ入力１１より入力される画像データの最大値（最大ノイズレベルの画像データに対応）をラッチすることになる。

そして、データ加算器１９にてＤ−Ｆ／Ｆ１７の出力データとペデスタル基準入力１４に入力されるデジタルデータ（ペデスタルレベル相当）との差分を算出し、得られた差分データを検知ノイズレベルとしてノイズレベルデータ出力１５より出力する。
例えば、図４（ｂ）に示すノイズが重畳されたアナログビデオ信号２０１を例にとると、バックポーチ部のノイズのピークレベル２１１がＤ−Ｆ／Ｆ１７にラッチされる最大値である。そのノイズのピークレベル２１１とペデスタルレベル２１０との差に相当するデータが検知ノイズレベルとして、ノイズレベルデータ出力１５を介して動画判定回路２に出力される。

Ｉ／Ｐ変換処理部５は、動画判定回路２での判定結果に応じて、フィールド内補間処理若しくはフィールド間補間処理を画像データに対して施すことにより、インターレーススキャン信号をプログレッシブスキャン信号に変換するＩ／Ｐ変換処理を行う。

Ｉ／Ｐ変換処理部５において、Ａ／Ｄコンバータ８２からの画像データは、フレームメモリ５３に一旦蓄えられる。フレームメモリ５３は、図５に示すように、書き込み時の２倍の速度で３系統の読み出し画像データ３０２〜３０４を出力する。第１の画像データ３０２は当該フィールドの画像データであり、第２の画像データ３０３は、第１の画像データ３０２よりも１フィールド前の画像データであり、第３の画像データ３０４は、第１の画像データ３０２よりも１フレーム前（＝２フィールド前）の画像データである。

図５において、ａ、ｂ、ｃとして示した書き込み時の画像データ３００を読み出したものが、第１の画像データ３０２に示すＡ、Ｂ、Ｃであり、同じラインを２度ずつ読み出す。また、第２の画像データ３０３に示すＫ、Ｌ、Ｍは、１フィールド前に書き込まれたものを読み出したものであり、同様に第３の画像データ３０４に示すＡ’、Ｂ’、Ｃ’は、１フレーム前（＝２フィールド前）に書き込まれたものを読み出したものである。なお、３０１は水平同期信号である。

第１の画像データ３０２は、動画判定回路２、ラインメモリ５１、データ加算器５４、及び第２のデータセレクタ５８のδ側入力端に供給される。また、第２の画像データ３０３は、第１のデータセレクタ３のβ側入力端に供給され、第３の画像データ３０４は、動画判定回路２に前フレーム−画像データ入力２２として供給される。

データ加算器５４は、第１の画像データ３０２とラインメモリ５１にて１水平走査期間分遅延された画像データ３０５とを加算平均する。データ加算器５４は、画像データ３０２と３０５とを加算平均して得られた画像データ３０６を第１のデータセレクタ３のα側入力端に供給する。

第１のデータセレクタ３は、動画判定回路２からの動画判定結果出力２４に応じて切り換えられる。具体的には、第１のデータセレクタ３は、動画判定回路２が動画であると判定した場合にはα側の入力（画像データ３０６）を選択し、動画でないと判定した場合にはβ側の入力（画像データ３０３）を選択して、第２のデータセレクタ５８のγ側入力端に供給する。つまり、動画に対しては同一フィールド内の画像データで補間した画像データ３０６（α側）が、第２のデータセレクタ５８のγ側入力端に補間画像データとして供給される。一方、動画ではない時にはフィールド間で補間を行うために時間軸方向に隣接する１フィールド前の画像データ３０３（β側）が、第２のデータセレクタ５８のγ側入力端に補間画像データとして供給される。

タイミング発生回路５０は、入力された水平同期信号の２倍の速度（（１／２）倍の周期）で第２のデータセレクタ５８を切り換える。これにより、アナログビデオ入力８１から入力されるアナログビデオ信号における１水平走査期間内に、入力されたオリジナルの画像データ３０２（δ側）と、補間処理された補間画像データ３０６又は３０３（γ側）との２ラインが連続して交互に選択される。

したがって、動画判定回路２が動画であると判定した場合には、フィールド内補間処理を適用して得られる画像データ３０７が画像データ出力５９として出力されることとなる。一方、動画判定回路２が動画ではないと判定した場合には、フィールド間補間処理を適用して得られる画像データ３０８が画像データ出力５９として出力されることとなる。

動画判定回路２は、図３に示したように構成され、Ｉ／Ｐ変換処理部５にて行うフィールド内画像信号処理及びフィールド間画像信号処理を制御するための動画判定を行う。動画判定回路２は、被判定画像データ入力２１にフレームメモリ５３からの第１の画像データ３０２が入力され、前フレーム−画像データ入力２２にフレームメモリ５３からの第３の画像データ３０４が入力される。また、ノイズレベルデータ入力２３にノイズレベル検知回路１からの検知ノイズレベルが入力される。

動画判定回路２において、データ加算器２５は、被判定画像データ入力２１に入力される画像データ３０２と前フレーム−画像データ入力２２に入力される画像データ３０４との差の絶対値を得る。つまり、データ加算器２５により、画像データ３０２と３０４の差分が検出され、フレーム相関度が検知される。

デジタル比較器２６は、データ加算器２５により得られた差分データと、ノイズレベルデータ入力２３に入力される検知ノイズレベルとの大小を比較し、その比較結果を動画判定結果出力２４より出力する。ここで、ノイズレベルデータ入力２３に入力される検知ノイズレベルは、画像データの差をノイズとして無視するか否かの判定基準とするしきい値レベルとなる。

つまり、動画判定回路２は、データ加算器２５にて現行フィールドの画素と１フレーム前の同一個所の画素を比較し、その差がノイズレベル検知回路１からの検知ノイズレベルよりも大きい場合に、この画素を「動き有り」と判断する。言い換えれば、動画判定回路２は、検出した相関度が動画判定におけるしきい値レベル以下の場合に、この画素を「動き有り」と判断する。このようにして、動画判定回路２は、入力された画像信号からノイズレベル検知回路１により検知されたノイズレベルを動画判定のしきい値レベルとして用いて、当該画像が動画であるか否かを判定し、判定結果をＩ／Ｐ変換処理部５に供給する。

第１の実施形態によれば、動画判定回路２は、入力される画像データとその１フレーム前の画像データの差分を求めフレーム相関度を検出し、検出した画像データの差分（フレーム相関度）と検知ノイズレベルの大小を比較する。動画判定回路２は、画像データの差分が検知ノイズレベルより大きい場合には動画であると判定し、その判定結果に基づき、Ｉ／Ｐ変換処理部５は、同一フィールド内の画像データのみを用いたフィールド内信号処理を行うよう制御される。一方、動画判定回路２は、画像データの差分が検知ノイズレベル以下の場合には動画でないと判定し、その判定結果に基づき、Ｉ／Ｐ変換処理部５は、時間軸方向に隣接する画像データを用いたフィールド間信号処理を行うよう制御される。

ここで、動画判定回路２での動画判定に用いられる検知ノイズレベルは、入力されるアナログビデオ信号におけるノイズレベルがノイズレベル検知回路１により検知されて供給される。すなわち、入力されたアナログビデオ信号からノイズレベルが検知され、その検知されたノイズレベルが動画判定におけるしきい値レベルとして設定される。
これにより、入力されるアナログビデオ信号におけるノイズレベルに応じて、動画判定のしきい値レベルを変更することにより、信号によってノイズレベルが異なっても動画判定での誤判定を防止することができ、安定した動画判定を行うことができる。

なお、第１の実施形態においては、輝度信号のみでノイズレベル検知及び動画判定を行うようにしても良いし、或いは輝度信号と色差信号の両者を用いてノイズレベル検知及び動画判定を行うようにしても良い。また、図１に示したブロック図では、説明の便宜上、ラインメモリ５１とフレームメモリ５３を個別に用意してあるが、これらはフレームメモリ５３に統合できることは言うまでもない。

また、ノイズレベル検知回路１にデジタル画像データ入力１１より入力する画像データは、Ａ／Ｄコンバータ８２の出力ではなく、一旦フレームメモリ５３に蓄えられた第１の画像データ３０２を用いるように変更しても同様な効果が得られる。また、Ｉ／Ｐ変換処理部５においては、補間画像データとして上述した実施形態のように上下２ラインを単純に加算平均したもの（画像データ３０６）を用いる以外にも、例えば周囲数画素の画像データから演算して求めたものを用いる方式等が考えられる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
図６は、ＮＴＳＣコンポジットビデオ信号用３次元Ｙ／Ｃ分離回路の構成例を示すブロック図である。この図６において、図１に示したブロック等と同一の機能を有するブロック等には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

第２の実施形態では、ノイズレベル検知回路１の出力（検知ノイズレベル）は、ＣＰＵ８５に供給される。ＣＰＵ８５は、ノイズレベル検知回路１からの検知ノイズレベルを基に所定の演算処理を行い、動画判定回路２で用いるノイズレベルデータを決定する。
なお、ＣＰＵ８５は、ノイズレベル検知回路１からの検知ノイズレベルに基づいて、予め用意したデータテーブルのなかから動画判定回路２で用いるノイズレベルデータを選択して、選択したノイズレベルデータを動画判定回路２に供給するようにしても良い。そのデータテーブルでは、例えば複数個のノイズレベルデータに検知ノイズレベルを対応付けておけば良い。

Ｙ／Ｃ分離処理部６は、動画判定回路２での判定結果に応じて、ライン相関を利用した２次元Ｙ／Ｃ分離処理及びフレーム相関をも利用した３次元Ｙ／Ｃ分離処理を行い、コンポジットビデオ信号データからＹ信号成分及びＣ信号成分を得る。

Ｙ／Ｃ分離処理部６において、Ａ／Ｄコンバータ８２にてデジタルデータ化されたコンポジットビデオ信号データは、第１のラインメモリ６１、フレームメモリ６３及びデータ加算器６４に供給される。Ａ／Ｄコンバータ８２にてデジタル化されたコンポジットビデオ信号データを第１のラインメモリ６１により１ライン分遅延させた信号が、動画判定回路２及びデータ加算器６５、６８に供給される。また、Ａ／Ｄコンバータ８２にてデジタル化されたコンポジットビデオ信号データを第１及び第２のラインメモリ６１、６２により２ライン分遅延させた信号が、データ加算器６４に供給される。

データ加算器６４は、Ａ／Ｄコンバータ８２からの遅延のないコンポジットビデオ信号データと、第１及び第２のラインメモリ６１、６２により２ライン分遅延させたコンポジットビデオ信号データとを加算平均する。データ加算器６４は、加算平均して得られたコンポジットビデオ信号データを第１のデータセレクタ３のα側入力端に供給する。

また、フレームメモリ６３からは１フィールド分遅延させ、更に１ライン分遅延させたコンポジットビデオ信号データが読み出され、第１のデータセレクタ３のβ側入力端及び動画判定回路２に供給される。

動画判定回路２は、フレームメモリ６３からのコンポジットビデオ信号データと第１のラインメモリ６１により１ライン分だけ遅延させたコンポジットビデオ信号データとを比較して、フレーム相関度を検出する。その際、コンポジットビデオ信号データに含まれるＣ信号成分は位相が反転しているので、この影響を排してＹ信号成分を用いてフレーム相関度を検出しなければならない。そのために、図示しない簡易的なデジタルフィルターによりコンポジットビデオ信号データからＣ信号成分である３．５８ＭＨｚ付近の信号のみを除去してから動画判定に供する。

この動画判定回路２での判定結果に基づいて、第１のデータセレクタ３の選択が切り換えられる。具体的には、動画判定回路２においてフレーム相関度が高い、つまり動きが少ないと判定した場合には、第１のデータセレクタ３にてβ側の入力が選択される。反対にフレーム相関度が低い、つまり動きが激しいと判定した場合には、第１のデータセレクタ３にてα側の入力が選択される。

データ加算器６５は、第１のラインメモリ６１により１ライン分遅延させたコンポジットビデオ信号データから、第１のデータセレクタ３により選択されたコンポジットビデオ信号データを減算する。これにより、コンポジットビデオ信号データのＹ信号成分のみが互いに打ち消し合わされ、入力されたコンポジットビデオ信号に係るＣ信号成分が得られる。そして、ＢＰＦ６６にて不要な帯域を除去してＣ信号を得て、Ｃ信号出力６７より出力する。

また、データ加算器６８は、第１のラインメモリ６１により１ライン分遅延させたコンポジットビデオ信号データから、ＢＰＦ６６にて得られたＣ信号データを減算する。これにより、入力されたコンポジットビデオ信号に係るＹ信号を抽出して、Ｙ信号出力６９より出力する。

第２の本実施形態によれば、動画判定回路２は、入力される画像データとその１フレーム前の画像データからフレーム相関度を検出し、検出した相関度に基づいて動画判定を行う。動画判定回路２は、検出した相関度が動画判定のしきい値レベルより小さい場合には動画であると判定し、その結果に基づき、Ｙ／Ｃ分離処理部５は、同一フィールド内の信号データのみを用いたライン相関を利用した２次元Ｙ／Ｃ分離処理を行うよう制御される。一方、動画判定回路２は、検出した相関度がしきい値レベル以上の場合には動画でないと判定し、その結果に基づき、Ｙ／Ｃ分離処理部５は、時間軸方向に隣接する画像データを用いたフレーム相関をも利用した３次元Ｙ／Ｃ分離処理を行うよう制御される。

動画判定回路２での動画判定においては、アナログコンポジットビデオ信号から検知されたノイズレベルが動画判定のしきい値レベルとして設定される。これにより、入力されるアナログコンポジットビデオ信号におけるノイズレベルに応じて、動画判定のしきい値レベルを変更することにより、信号によってノイズレベルが異なっても動画判定での誤判定を防止し安定した動画判定を行うことができる。

なお、上述した各実施形態において、動画判定の結果に基づく、同一フィールド内画像データを用いた信号処理方式及び時間軸方向に隣接する画像データを用いた信号処理方式の選択は、フィールド（フレーム）単位で行っても良いし、ライン毎に行っても良い。例えば、ライン毎に行う場合には、図９に示したような画像であれば動きが顕著な部分と動きが軽微な部分とでそれぞれ適切な信号処理方式を選択して処理を行うことができる。

（ノイズレベル検知回路の他の構成例）
上述した第１及び第２の実施形態においては、アナログビデオ信号（アナログコンポジットビデオ信号）をＡ／Ｄコンバータ８２によりデジタル化した画像データを用いてノイズレベル検知を行っているが、アナログ信号処理にてノイズレベル検知を行っても良い。

図７は、ノイズレベル検知回路の他の構成例を示す図であり、アナログ信号処理にてノイズレベル検知を行う。
図７に示すノイズレベル検知回路は、アナログビデオ信号入力４１にアナログビデオ入力８１から入力されるアナログビデオ信号（アナログコンポジットビデオ信号）が入力され、リセット入力４２に同期分離回路８３からの水平同期信号が入力される。

ノイズレベル検知回路において、スイッチ４６が先ずリセット入力４２に入力される水平同期信号によりオンされ、ペデスタルレベルに相当する基準電圧源４７の電位がコンデンサ４５に蓄えられる。そして、スイッチ４６がオフされた後、アナログビデオ信号入力４１より入力されるアナログ信号の電位がコンデンサ４５に蓄えられるが、ダイオード４４によりアナログ信号の電位がコンデンサ４５に既に蓄えられている電位よりも高い場合にのみ充電される。つまり、アナログビデオ信号入力４１より入力されるアナログ信号の最大電圧値に相当される電位がコンデンサ４５に蓄えられる。

そして、ブランキング期間の終了間際にコンデンサ４５に蓄えられている電位をＡ／Ｄコンバータ４８にてデジタルデータ化し、得られたデータを検知ノイズレベルとしてノイズレベルデータ出力４３を介して出力する。これにより、後段の動画判定回路２又はＣＰＵ８５は、ブランキング期間中における最大電位、つまり入力されるアナログ信号のノイズのピーク値を得ることができる。

なお、上述した実施形態では、検知ノイズレベルとして、ノイズレベル検知回路によりライン毎に検知されたノイズレベルを用いているが、これに限定されるものではない。例えば、検知ノイズレベルとして、数ライン前からの検知ノイズレベルの平均値を用いたり、垂直帰線期間にノイズレベル検知を行い、それを用いたりするものであっても良い。また、ノイズレベル検知回路によるノイズレベルの検知動作を行う期間についても、上記実施形態に限定されず、水平ブランキング期間（水平帰線期間）や垂直ブランキング期間（垂直帰線期間）等の非有効画像領域に対応する任意の期間に行えば良い。

また、本発明は、フィールド（フレーム）相関度に応じて、入力画像信号の信号処理方式を変更可能な画像信号処理回路に適用できる。本発明は、上述したＩ／Ｐ変換回路や３次元Ｙ／Ｃ分離回路に限定されず、例えば、フレーム相関を利用してノイズ低減させる巡廻型ノイズリデューサにも適用可能である。

（本発明の他の実施形態）
上記実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置又はシステム内のコンピュータに対し、実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムを供給し、そのシステム又は装置のコンピュータ（ＣＰＵ又はＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
また、この場合、上記プログラム自体が上記実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム自体は本発明を構成する。また、そのプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより、上記実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）又は他のアプリケーションソフト等と共同して上記実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
さらに、供給されたプログラムがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上記実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

第１の実施形態におけるＩ／Ｐ変換回路の構成例を示す図である。 ノイズレベル検知回路の詳細な構成を示す図である。 動画判定回路の詳細な構成を示す図である。 アナログビデオ入力の各種信号波形の一例を示す図である。 図１に示すＩ／Ｐ変換処理部内の各画像データ信号を示す図である。 第２の実施形態における３次元Ｙ／Ｃ分離回路の構成例を示す図である。 ノイズレベル検知回路の他の構成例を示す図である。 Ｉ／Ｐ変換における画像補間の様子を模式的に示す図である。 動きが顕著な部分と動きが軽微な部分が混在する画像例を示す図である。

符号の説明

１ ノイズレベル検知回路
２ 動画判定回路
３ データセレクタ
５ Ｉ／Ｐ変換処理部
６ Ｙ／Ｃ分離処理部
８２ Ａ／Ｄコンバータ
８３ 同期分離回路

Claims (13)

1. 入力される画像信号の帰線期間に、当該画像信号のノイズレベルを検知するノイズレベル検知手段と、
   上記入力される画像信号のフィールド相関度ないしはフレーム相関度を検出し、当該検出した相関度に基づいて動画であるか否かを判定する動画判定手段と、
   同一フィールド内画像データのみを用いる第１の処理方式及び時間軸方向に隣接する画像データを用いる第２の処理方式での画像信号処理を実行可能であるとともに、上記動画判定手段での判定結果に基づいて、上記入力される画像信号の処理方式が制御される画像信号処理手段とを備え、
   上記ノイズレベル検知手段により検知したノイズレベルに応じて、上記動画判定手段での動画判定に用いるしきい値レベルを設定することを特徴とする画像信号処理回路。
2. 上記画像信号処理手段は、上記動画判定手段での判定結果に基づいて、上記入力される画像信号の処理方式を選択的に切り換え、当該切り換えの際、上記動画判定手段により動画であると判定された場合には、上記第１の処理方式で上記入力される画像信号に係る画像信号処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像信号処理回路。
3. 上記画像信号処理手段は、上記動画判定手段での判定結果に基づいて、上記第１の処理方式及び上記第２の処理方式の関与度が制御され、当該関与度の制御の際に、上記動画判定手段により動画であると判定された場合には、上記第１の処理方式での上記入力される画像信号に係る画像信号処理を優先させることを特徴とする請求項１記載の画像信号処理回路。
4. 上記ノイズレベル検知手段により検知したノイズレベルを、上記動画判定手段での動画判定に用いるしきい値レベルに設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像信号処理回路。
5. 上記ノイズレベル検知手段により検知したノイズレベルを用いた所定の演算処理を行い、上記動画判定手段での動画判定に用いるしきい値レベルを決定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像信号処理回路。
6. 複数の上記しきい値レベルを設け、各しきい値レベルを上記ノイズレベルに対応付けたテーブルを有し、
   上記ノイズレベル検知手段により検知したノイズレベルに基づいて、上記テーブルの中から何れか１つのしきい値レベルを上記動画判定手段での動画判定に用いるしきい値レベルとして選択することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の画像信号処理回路。
7. 上記ノイズレベル検知手段は、入力される画像信号の水平帰線期間及び垂直帰線期間の少なくとも一方の期間に、当該画像信号のノイズレベルを検知することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像信号処理回路。
8. 上記ノイズレベル検知手段は、入力される画像信号における複数の水平帰線期間にて当該画像信号のノイズレベルを検知し、
   複数の検知したノイズレベルに応じて、上記動画判定手段での動画判定に用いるしきい値レベルを設定することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像信号処理回路。
9. 上記画像信号処理手段は、インターレーススキャン信号をプログレッシブスキャン信号に変換する変換処理を行うことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の画像信号処理回路。
10. 上記画像信号処理手段は、コンポジットビデオ信号を輝度信号及び色信号に分離するＹ／Ｃ分離処理を行うことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の画像信号処理回路。
11. 入力される画像信号の帰線期間に、当該画像信号のノイズレベルを検知するノイズレベル検知工程と、
    上記入力される画像信号のフィールド相関度ないしはフレーム相関度を検出し、当該検出した相関度及び上記ノイズレベル検知工程で検知したノイズレベルに応じて設定されるしきい値レベルに基づいて、動画であるか否かを判定する動画判定工程と、
    上記動画判定工程での判定結果に基づいて、同一フィールド内画像データのみを用いる第１の処理方式及び時間軸方向に隣接する画像データを用いる第２の処理方式で、上記入力される画像信号の画像信号処理を実行する画像信号処理工程とを有することを特徴とする画像信号処理方法。
12. 入力される画像信号の帰線期間に、当該画像信号のノイズレベルを検知するノイズレベル検知ステップと、
    上記入力される画像信号のフィールド相関度ないしはフレーム相関度を検出し、当該検出した相関度及び上記ノイズレベル検知ステップで検知したノイズレベルに応じて設定されるしきい値レベルに基づいて、動画であるか否かを判定する動画判定ステップと、
    上記動画判定ステップでの判定結果に基づいて、同一フィールド内画像データのみを用いる第１の処理方式及び時間軸方向に隣接する画像データを用いる第２の処理方式で、上記入力される画像信号の画像信号処理を実行する画像信号処理ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
13. 請求項１２記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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