JP2519526B2 - 信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、動き適応型の輝度信号／色信号分離（以
下「Y/C分離」という）、動き適応型の走査線補間がな
される高精細テレビジョン受像機に適用して好適な信号
処理装置に関する。

［従来の技術］ IDTV,EDTV等のディジタル処理技術を駆使した高精細
テレビジョン受像機では、３次元Y/C分離や、走査線補
間を行なうことによって、表示画像の品位を向上させて
いる。しかし、これらの処理を画像の動きに拘らずに画
一的に行なうときには、誤った処理となって、却って表
示画像の画質を劣化させてしまうことがある。

そこで従来、画像の動きを検出して、その動きに応じ
て３次元Y/C分離や、走査線補間を行なうことが提案さ
れている。

第４図は、上述したような３次元Y/C分離や、走査線
補間の処理をする信号処理装置の一例を示すものであ
る。

同図において、入力端子１に供給される、例えばNTSC
方式のカラー映像信号SVは、直接、例えばラインメモリ
で構成され１水平期間（1H）の遅延時間を有する遅延素
子３を介して、および例えばフレームメモリで構成され
１フレーム期間の遅延時間を有する遅延素子４を介して
Y/C分離回路２に供給される。

このY/C分離回路２では、直接および遅延素子３を介
して供給されるカラー映像信号を用いてライン間処理に
よるY/C分離が行なわれると共に、直接および遅延素子
４を介して供給されるカラー映像信号を用いてフレーム
間処理によるY/C分離が行なわれる。そして、それぞれ
で得られる輝度信号、色信号が動き情報ｋ（０≦ｋ≦
１）に応じて混合されて出力される。すなわち、ライン
間処理で得られる信号の係数はｋとされ、一方フレーム
間処理で得られる信号の係数は１−ｋとされて混合され
る。

また、入力端子１に供給されるカラー映像信号SVは減
算器５に供給されると共に、この減算器５には遅延素子
４の出力信号が供給される。この減算器５の出力信号、
つまり１フレーム間差信号はローパスフィルタ６で色信
号成分が除去されると共に、絶対値化回路７で絶対値化
されたのち最大値回路８に供給される。

また、入力端子１に供給されるカラー映像信号SVは減
算器９に供給されると共に、この減算器９には遅延素子
４の出力信号が、例えばフレームメモリで構成され１フ
レーム期間の遅延時間を有する遅延素子10を介して供給
される。この減算器９の出力信号、つまり２フレーム間
差信号は絶対値化回路11で絶対値化されたのち最大値回
路８に供給される。

最大値回路８では、絶対値化回路７および11の出力信
号の大きさが比較される。そして、この最大値回路８か
らは、大きい方が動き量として出力される。この最大値
回路８の出力信号は変換回路12に供給されて動き情報ｋ
に変換される。そして、この動き情報ｋはY/C分離回路
２に供給される。

また、Y/C分離回路２より出力される輝度信号Ｙは走
査線補間回路13に供給される。この走査線補間回路13で
は、主走査線信号より補間走査線信号を得るようにされ
る。この走査線補間回路13では、フィールド内処理およ
びフィールド間処理によって補間走査線信号が形成され
る。ここで、フィールド内処理では、例えば同一フィー
ルドの上下の主走査線信号の平均値から補間走査線信号
が形成され、一方フィールド間処理では、例えば前後の
フィールドの同じ垂直位置にある主走査線信号の平均値
から補間走査線信号が形成される。

そして、それぞれで得られる補間走査線信号は動き情
報ｋ′（０≦ｋ′≦１）に応じて混合されて出力され
る。すなわち、フィールド内処理で得られる信号の係数
はｋ′とされ、一方フィールド間処理で得られる信号の
係数は１−ｋ′とされて混合される。

走査線補間回路13からは、このようにして形成された
補間走査線信号Yiが主走査線信号Yrと共に出力される。

また、変換回路12より出力される動き情報ｋは、直
接、例えばラインメモリで構成され１水平期間の遅延時
間を有する遅延素子15を介して、および遅延素子15と例
えばフィールドメモリで構成され１フィールド期間の遅
延時間を有する遅延素子16との直列回路を介して時空間
処理回路14に供給される。

この時空間処理回路14は、例えば第５図に示すように
構成される。すなわち、変換回路12、遅延素子15,16か
らの３信号は演算回路51に供給されて演算される。この
演算回路51の出力信号は直接、１画素期間（1T）の遅延
時間を有する遅延素子53を介して、および１画素期間の
遅延時間を有する遅延素子53,54の直列回路を介して演
算回路52に供給され、この演算回路52で演算されて動き
情報ｋ′が形成される。ここで、演算回路51,52では、
例えば加重平均値あるいは最大値が求められる。この場
合、動き情報ｋ′に寄与する画素点は、第６図A,Bに示
すように現在画素点とその周囲の８つの画素点となる。
第６図Ｂにおいて、実線は現フィールドの走査線、破線
は前フィールドの走査線を示している。

そして、この時空間処理回路14からの動き情報ｋ′は
走査線補間回路13に供給される。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、この第４図例によれば、色信号と輝度信号
の高域成分の動きについては、２フレーム間差信号によ
って検出されるので、速く動くものに対しては検出漏れ
を生じ、Y/C分離回路２、走査線補間回路13が動きに適
応した動作をしなくなり、却って画質が劣化する欠点が
あった。

そこで、この発明では、検出漏れを少なくして画質の
向上を図ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、カラー映像信号から輝度信号と色信号と
を分離するY/C分離回路と、前記カラー映像信号の走査
線を補間する走査線補間回路と、前記カラー映像信号の
１フレーム間差信号の低域成分の絶対値信号と上記映像
信号の２フレーム間差信号の絶対値信号とを比較しその
うち大きい方の信号を動き情報として出力する動き検出
回路と、前記動き情報に含まれている現フィールド内の
或る走査線上の画素点に対して当該画素点の現フィール
ドおよび前フィールドを含めた画像の動きに関連する周
辺の走査線上の画素点から複数の動き情報を算出して前
記Y/C分離回路に出力する第１の処理回路と、前記第１
の処理回路からの複数の動き情報のそれぞれから現在の
フィールド内の或る画素点に対して当該画素点の現フィ
ールドおよび前フィールドを含めた画像の動きに関連す
る周辺の画素点から複数の動き情報をそれぞれ算出して
前記走査線補間回路に出力する第２の処理回路とを備え
たことを特徴としている。

〔作用〕

上述した構成においては、動き検出回路によりカラー
映像信号の１フレーム間差信号の低域成分の絶対値信号
と上記映像信号の２フレーム間差信号の絶対値信号とを
比較しそのうち大きい方の信号を動き情報として出力さ
れるから、色信号が多重されている高域成分を取り除い
た信号とを用いて画像の動きを検出しているために色信
号による判定の誤りを生じることがない。

この発明ではさらに第１の処理回路により、前記動き
情報に含まれている現フィールド内の或る走査線上の画
素点に対して当該画素点の現フィールドおよび前フィー
ルドを含めた画像の動きに関連する周辺の走査線上の画
素点から複数の動き情報を算出することによって複数の
動き情報つまり現フィールドと前フィールドを含む上下
の走査線とかそれの両側の画素点が動き情報として得ら
れるので、画像の動きについては検出漏れが少ない動き
情報をY/C分離回路に与えることができる。そして、第
２の処理回路においては、前記第１の処理回路からの複
数の動き情報のそれぞれから現在のフィールド内の或る
画像点に対して当該画素点の現フィールドおよび前フィ
ールドを含めた画像の動きに関連する周辺の画素点から
複数の動き情報をそれぞれ算出して出力するから、第１
の処理回路による複数の動き情報よりもさらに画像の動
きに関して精度が上がった動き情報が出力されることに
なり、結果として、Y/C分離回路、走査線補間回路が確
実に画像の動きに適応して動作し、画質の劣化を大きく
軽減できることになる。

［実施例］ 以下、第１図を参照しながら、この発明の一実施例に
ついて説明する。この第１図において第４図と対応する
部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

本例においては、変換回路12より得られる動き情報
は、直接、例えばフィールドメモリで構成され１フィー
ルド期間の遅延時間を有する遅延素子18を介して、およ
び遅延素子18と例えばラインメモリで構成され１水平期
間の遅延時間を有する遅延素子19との直列回路を介して
時空間処理回路17に供給される。

この時空間処理回路17は、第５図に示すように構成さ
れ、上述したような処理がされて動き情報ｋが形成され
る。この場合、第２図A,Bに示すように、前フィールド
の上下走査線の水平方向両側の画素点を含めた３×３の
点から動き情報ｋが算出される。これにより、検出漏れ
の少ない動き情報ｋが得られる。第２図Ｂにおいて、実
線は現フィールドの走査線、破線は前フィールドの走査
線を示している。

そして、この時空間処理回路17より得られる動き情報
ｋはY/C分離回路２に供給される。

また、本例においては、時空間処理回路17より得られ
る動き情報ｋは、直接、遅延素子15を介して、および遅
延素子15と遅延素子16の直列回路を介して時空間処理回
路14に供給され、この時空間処理回路14で上述したよう
な処理がされて動き情報ｋ′が形成される。

この場合、第３図A,Bに示すように、現走査線と１ラ
イン前の走査線と前フィールドの上走査線（263H前の走
査線）の水平方向両側の画素点を含めた３×３の動き情
報ｋから処理されて動き情報ｋ′が形成される。したが
って、結果的に動き情報ｋ′は、水平、垂直方向に５×
５の画素点と、現走査線の１フレーム前の走査線の５画
素点と、１ライン前の走査線の１フレーム前の走査線の
５画素点を含めた計５×５＋10画素点から算出される。
これにより、動き情報ｋ′は動き情報ｋよりさらに精度
の上がったものとなる。第３図Ｂにおいて、実線は現フ
ィールドの走査線、破線は前フィールドの走査線を示し
ている。

そして、この時空間処理回路14より得られる動き情報
ｋ′は走査線補間回路13に供給される。

本例は以上のように構成され、その他は第４図例と同
様に構成される。

このように、本例においては、変換回路12より得られ
る動き情報が時空間処理回路17に供給され、Y/C分離回
路２に供給される動き情報ｋは水平、垂直方向の周囲の
画素点も利用して算出されるので、検出漏れが少なくな
る。また、時空間処理回路17より得られる動き情報ｋが
時空間処理回路14に供給され、走査線補間回路13に供給
される動き情報ｋ′は水平、垂直方向の周囲の画素点の
動き情報ｋを利用して算出され、結果的に水平、垂直さ
らには時間方向の周囲の画素点を利用して算出されるの
で、検出精度が大幅に改善される。

したがって、本例によれば、Y/C分離回路２、走査線
補間回路13が確実に動きに適応して動作するようにな
り、画質の劣化を軽減することができる。

なお、上述実施例においては１フレーム間差信号と２
フレーム間差信号との両方を用いるものであるが、１フ
レーム間差信号のみを用いるものにも、この発明を適用
できることは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、検出漏れの
少ない動き情報を分離回路に供給できると共に、検出精
度を充分に向上させた動き情報を走査線補間回路に供給
できる。したがって、分離回路、走査線補間回路が確実
に動きに適応して動作するようになり、画質の劣化を軽
減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図およ
び第３図はその説明のための図、第４図は従来例の構成
図、第５図は時空間処理回路の構成図、第６図はその説
明のための図である。 １……入力端子 ２……Y/C分離回路 3,4,10,15,16,18,19……遅延素子 5,9……減算器 ６……ローパスフィルタ 7,11……絶対値化回路 ８……最大値回路 12……変換回路 13……走査線補間回路 14,17……時空間処理回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラー映像信号から輝度信号と色信号とを
   分離するY/C分離回路と、 前記カラー映像信号の走査線を補間する走査線補間回路
   と、 前記カラー映像信号の１フレーム間差信号の低域成分の
   絶対値信号と上記映像信号の２フレーム間差信号の絶対
   値信号とを比較しそのうち大きい方の信号を動き情報と
   して出力する動き検出回路と、 前記動き情報に含まれている現フィールド内の或る走査
   線上の画素点に対して当該画素点の現フィールドおよび
   前フィールドを含めた画像の動きに関連する周辺の走査
   線上の画素点から複数の動き情報を算出して前記Y/C分
   離回路に出力する第１の処理回路と、 前記第１の処理回路からの複数の動き情報のそれぞれか
   ら現在のフィールド内の或る画素点に対して当該画素点
   の現フィールドおよび前フィールドを含めた画像の動き
   に関連する周辺の画素点から複数の動き情報をそれぞれ
   算出して前記走査線補間回路に出力する第２の処理回路
   と を備えたことを特徴とする信号処理装置。