JP3024465B2 - Inter-frame luminance signal / color signal separation device - Google Patents

Inter-frame luminance signal / color signal separation device

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JP3024465B2
JP3024465B2 JP5295128A JP29512893A JP3024465B2 JP 3024465 B2 JP3024465 B2 JP 3024465B2 JP 5295128 A JP5295128 A JP 5295128A JP 29512893 A JP29512893 A JP 29512893A JP 3024465 B2 JP3024465 B2 JP 3024465B2
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correlation
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和志 野澤
直司 臼井
博司 田中
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複合映像信号を輝度信
号と搬送色信号に分離する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for separating a composite video signal into a luminance signal and a carrier chrominance signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】輝度信号(以下、Yと記す)と色信号
(以下、Cと記す)とが周波数多重された複合映像信号
を、元の輝度信号と色信号に分離する輝度信号・色信号
分離処理(以下、Y/C分離と記す)は、従来、水平走
査方向のみでの処理であるため1次元処理と呼ばれる、
低域通過フィルタや高域通過フィルタを用いて行われて
いた。この構成の場合では、完全な分離は行うことがで
きず、クロスカラーやドット妨害の発生による画質劣化
の問題があった。
2. Description of the Related Art A luminance signal / color signal for separating a composite video signal obtained by frequency-multiplexing a luminance signal (hereinafter referred to as Y) and a color signal (hereinafter referred to as C) into an original luminance signal and a color signal. Separation processing (hereinafter referred to as Y / C separation) is conventionally referred to as one-dimensional processing because it is processing only in the horizontal scanning direction.
It has been performed using a low-pass filter or a high-pass filter. In the case of this configuration, complete separation cannot be performed, and there is a problem of image quality deterioration due to occurrence of cross color or dot disturbance.

【0003】そこで、水平走査方向と垂直走査方向とで
の処理であるため2次元処理と呼ばれる、複合映像信号
のライン間相関を利用した、ライン間櫛形フィルタを使
用した処理による改善、さらに複数個の櫛形フィルタお
よび1次元フィルタを用いて、それらを適応的に選択す
る適応型処理による改良が行われてきた。
[0003] Accordingly, since the processing is performed in the horizontal scanning direction and the vertical scanning direction, two-dimensional processing is used. This is improved by processing using a line-to-line comb filter that utilizes inter-line correlation of a composite video signal. Improvements have been made by adaptive processing that uses a comb filter and a one-dimensional filter to adaptively select them.

【0004】しかしながら、このような処理によって
も、水平垂直方向での演算による周波数特性の制限によ
り、例えば斜め方向の解像度の低下などの問題があり、
完全な分離は行うことができなかった。
However, even with such processing, there is a problem that the resolution in the oblique direction is reduced due to the limitation of the frequency characteristic by the calculation in the horizontal and vertical directions.
Complete separation could not be performed.

【0005】このような問題を改善するために、近年、
複合映像信号のフレーム間相関を利用した時間軸方向で
処理を行う、いわゆる3次元処理による方法がある。こ
の方法は、静止画に対しては、輝度信号と色信号とへの
分離処理を完全なものすることができる。
In order to improve such problems, in recent years,
There is a so-called three-dimensional processing method in which processing is performed in the time axis direction using inter-frame correlation of a composite video signal. This method can completely separate a still image into a luminance signal and a chrominance signal.

【0006】図10はNTSC方式の複合映像信号を時
間軸方向と垂直方向で見た模式図である。図10におい
て、縦線はフィールドを示し、縦線上の丸はラインを示
す。また、Yは輝度信号を意味し、Cは色信号を意味す
る。Y+Cは、色信号の位相が正極性である複合映像信
号を意味し、Y−Cは、色信号の位相が負極性である複
合映像信号を意味する。
FIG. 10 is a schematic view of an NTSC composite video signal viewed in a time axis direction and a vertical direction. In FIG. 10, a vertical line indicates a field, and a circle on the vertical line indicates a line. Y means a luminance signal, and C means a color signal. Y + C means a composite video signal whose color signal has a positive polarity, and Y-C means a composite video signal whose color signal has a negative polarity.

【0007】図10に示したように、NTSC方式の複
合映像信号は、ライン間およびフレーム間で色信号の位
相が反転する特徴がある。したがって、注目する点aと
その点から1フレーム期間離れた点bとでの信号内容の
関係は、輝度信号をY、色信号をCとすると、Ya+C
aとYb−Cbの関係になる。
As shown in FIG. 10, the composite video signal of the NTSC system has a feature that the phase of the color signal is inverted between lines and between frames. Therefore, the relationship between the signal content at the point of interest a and the point b that is one frame period away from that point is as follows, where Y is the luminance signal and C is the chrominance signal.
a and Yb-Cb.

【0008】さらに完全に静止した画像であれば、Ya
とYbが等しく、CaとCbが等しいものとなるので、
Y+CとY−Cとの関係であると見ることができる。
For a completely still image, Ya
And Yb are equal, and Ca and Cb are equal.
It can be seen that this is the relationship between Y + C and Y−C.

【0009】この場合、点aの信号から点bの信号を減
算し、その振幅を1/2に減衰させて本来の振幅に戻す
ことで完全な色信号を分離することができる。
In this case, a complete color signal can be separated by subtracting the signal at the point b from the signal at the point a, attenuating the amplitude to half and returning it to the original amplitude.

【0010】以上の処理を式で表すと(数1)のように
なる。
The above processing is represented by the following equation (Equation 1).

【0011】[0011]

【数1】 (Equation 1)

【0012】そして、このようにして得られたC信号を
元のY+Cの信号から減じることでY信号を得ることが
できる。
Then, the Y signal can be obtained by subtracting the C signal obtained in this manner from the original Y + C signal.

【0013】この方法によれば、画像が静止画である場
合には、画質の劣化を伴うことなく、完全な分離処理を
行うことができる。この方法はフレーム間Y/C分離処
理と呼ばれ、図11に示す構成となる。
According to this method, when the image is a still image, a complete separation process can be performed without deteriorating the image quality. This method is called inter-frame Y / C separation processing, and has the configuration shown in FIG.

【0014】図11において、21は入力端子であり、
複合映像信号が供給される。22はフレームメモリであ
り、入力端子21より入力された複合映像信号を1フレ
ーム期間分遅延後、減算器23に供給する。この減算器
23は、入力端子21に入力された複合映像信号からフ
レームメモリ22によって1フレーム期間分遅延された
複合映像信号を減算し、乗算器24にその減算結果を供
給する。乗算器24は、減算器23より入力された信号
を、その振幅を1/2倍し、本来の振幅に戻された色信
号を算出し、その結果を出力端子25より分離された色
信号として出力すると共に、減算器26に供給する。減
算器26は、入力端子21からの複合映像信号が遅延回
路27を介して供給される信号から乗算器24からの信
号を減算し輝度信号を算出する。この輝度信号は出力端
子28から分離された輝度信号として出力される。
In FIG. 11, reference numeral 21 denotes an input terminal.
A composite video signal is provided. Reference numeral 22 denotes a frame memory, which supplies the composite video signal input from the input terminal 21 to the subtracter 23 after delaying it by one frame period. The subtracter 23 subtracts the composite video signal delayed by one frame period by the frame memory 22 from the composite video signal input to the input terminal 21 and supplies the result of the subtraction to the multiplier 24. The multiplier 24 multiplies the amplitude of the signal input from the subtractor 23 by half, calculates a color signal returned to the original amplitude, and uses the result as a color signal separated from the output terminal 25. The output is supplied to the subtractor 26. The subtracter 26 subtracts the signal from the multiplier 24 from the signal supplied from the input terminal 21 through the delay circuit 27 to the composite video signal to calculate a luminance signal. This luminance signal is output from the output terminal 28 as a separated luminance signal.

【0015】なお、遅延回路27は、乗算器24からの
色信号と、入力端子21からの複合映像信号との時間軸
を合わせるために挿入されたものである。
The delay circuit 27 is inserted to match the time axes of the color signal from the multiplier 24 and the composite video signal from the input terminal 21.

【0016】以上説明したように、フレーム間Y/C分
離は、静止画に対しては完全な分離処理ができるが、そ
の実現にはフレームメモリが必要である。このフレーム
メモリは、例えば、4fscでサンプリングされた信号
の場合は、4Mビットとなり、大容量となるものであ
る。このため、回路規模が大きくなることやコストアッ
プの問題がある。
As described above, in the Y / C separation between frames, a complete separation process can be performed on a still image, but a frame memory is required to realize the separation. This frame memory has a large capacity of 4 Mbits for a signal sampled at 4 fsc, for example. For this reason, there is a problem that the circuit scale becomes large and the cost increases.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】以上、複合映像信号を
フレーム間相関を利用した輝度信号・色信号分離は、静
止画に対して、完全な分離を達成することができるが、
そのためには、少なくとも1フレーム分の信号を保持す
るだけのメモリ容量を必要としていたため、回路規模が
大きくなるという問題があった。
As described above, the separation of a luminance signal and a chrominance signal using the inter-frame correlation of a composite video signal can achieve complete separation of a still image.
This requires a memory capacity sufficient to hold at least one frame's worth of signals, which causes a problem that the circuit scale becomes large.

【0018】そこで、本発明は、従来のフレーム間輝度
信号・色信号分離性能と同等の性能を有しながら、メモ
リ容量を半分に削減できるフレーム間輝度信号・色信号
分離装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention is to provide an inter-frame luminance signal / color signal separation apparatus which has the same performance as the conventional inter-frame luminance signal / color signal separation performance and can reduce the memory capacity by half. Aim.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のフレーム間輝度信号・色信号分離装置は、色
副搬送波周波数の4n倍(nは正整数)の周波数でサン
プリングされた複合映像信号に対し、水平方向に2n画
素毎に連続した2n画素を画素周期と走査線周期に従っ
てサブサンプリングを行うサブサンプリング手段と、前
記サブサンプリング結果を入力として1フレーム期間分
遅延させる第1の遅延手段と、前記複合映像信号と前記
遅延手段の出力結果を入力として両者の値を演算し色信
号成分を求める演算手段と、前記色信号成分を入力とし
て前記サブサンプリング手段により欠落した信号位相で
の色信号成分を水平方向で補間算出する水平補間手段
と、前記色信号成分を入力として前記サブサンプリング
手段により欠落した信号位相での色信号成分を垂直方向
で補間算出する垂直補間手段と、前記サブサンプリング
手段により欠落した信号位相での水平方向での相関性と
垂直方向の相関性のどちらがより強い相関性があるかを
検出する相関検出手段と、前記色信号成分と前記水平補
間色信号成分と前記垂直補間色信号成分を入力として前
記サブサンプリング手段での信号の欠落の有無と前記相
関検出手段の出力結果とにより前記3つの入力信号の一
つを選択出力し色分離信号を求める選択手段と、前記複
合映像信号を特定期間分遅延させる第2の遅延手段と、
前記第2の遅延手段の出力信号から前記色分離信号を減
算して輝度分離信号を求める減算手段と、を具備したも
のである。
In order to achieve the above object, an inter-frame luminance signal / chrominance signal separation apparatus according to the present invention comprises a composite signal sampled at a frequency of 4n times (n is a positive integer) the color subcarrier frequency. Sub-sampling means for sub-sampling 2n pixels in the horizontal direction every 2n pixels in the horizontal direction in accordance with the pixel period and the scanning line period; and a first delay for delaying the sub-sampling result as an input by one frame period Means for calculating the color signal component by inputting the composite video signal and the output result of the delay means, and calculating the values of both, and the signal phase missing by the sub-sampling means with the color signal component as input. A horizontal interpolation means for interpolating and calculating a color signal component in a horizontal direction, and the color signal component being input and missing by the sub-sampling means A vertical interpolation means for interpolating and calculating the color signal component in the signal phase in the vertical direction, and which of the horizontal correlation and the vertical correlation in the signal phase missing by the sub-sampling means has a stronger correlation Correlation detection means for detecting whether the color signal component, the horizontal interpolation color signal component and the vertical interpolation color signal component as input, the presence or absence of a signal missing in the sub-sampling means and the output result of the correlation detection means Selecting means for selecting and outputting one of the three input signals to obtain a color separation signal, and second delay means for delaying the composite video signal by a specific period.
Subtracting means for subtracting the color separation signal from the output signal of the second delay means to obtain a luminance separation signal.

【0020】[0020]

【作用】本発明は上記した構成により、複合映像信号を
サブサンプリングによりデータ数を削減し、このサブサ
ンプリングにより生じる信号の欠落を、水平方向での補
間処理および垂直方向での補間処理により補うことによ
り、従来と同等のフレーム間輝度信号・色信号分離性能
を確保しながら、使用メモリ容量の削減を行うことがで
きる。
According to the present invention, the number of data in a composite video signal is reduced by sub-sampling by the above-described configuration, and the lack of a signal caused by the sub-sampling is compensated for by horizontal interpolation processing and vertical interpolation processing. Accordingly, it is possible to reduce the used memory capacity while securing the same inter-frame luminance signal / color signal separation performance as that of the related art.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1は本発明の実施例における輝度信号色
信号分離装置のブロック図を示すものである。
FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus for separating a luminance signal and a chrominance signal according to an embodiment of the present invention.

【0023】図1において、1は色副搬送波の4倍の周
波数でサンプリングされたNTSC方式の複合映像信号
が供給される入力端子である。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an input terminal to which an NTSC composite video signal sampled at four times the frequency of the color subcarrier is supplied.

【0024】この複合映像信号は、サブサンプリング回
路2に入力され、入力される複合映像信号の色副搬送波
の周期に従ってサブサンプリングされる。3は第1の遅
延回路であり、サブサンプリングされた信号の入力に対
し、信号が存在する場合のみ書き込み、これを1フレー
ム期間保持し、1フレーム期間経過後出力する。遅延回
路3の出力は減算回路4の一方に入力される。減算回路
4のもう一方の入力には、入力端子1に入力された複合
映像信号が入力される。減算回路4は入力端子1に入力
された複合映像信号から遅延回路3の出力信号を減算す
ることにより色信号を算出する。
This composite video signal is input to the sub-sampling circuit 2 and is sub-sampled in accordance with the cycle of the color subcarrier of the input composite video signal. Reference numeral 3 denotes a first delay circuit, which writes a signal to the input of the sub-sampled signal only when the signal exists, holds the signal for one frame period, and outputs it after one frame period has elapsed. The output of the delay circuit 3 is input to one of the subtraction circuits 4. The composite video signal input to the input terminal 1 is input to the other input of the subtraction circuit 4. The subtraction circuit 4 calculates a color signal by subtracting the output signal of the delay circuit 3 from the composite video signal input to the input terminal 1.

【0025】水平補間回路5と垂直補間回路6は減算回
路4の出力信号を入力として、サブサンプリングにより
欠落した信号位相での色信号をそれぞれ補間算出する。
The horizontal interpolation circuit 5 and the vertical interpolation circuit 6 take the output signal of the subtraction circuit 4 as an input and interpolate and calculate the color signal at the signal phase missing by the sub-sampling.

【0026】相関検出回路7は、入力端子1より入力さ
れた複合映像信号と減算回路4からの色信号出力を入力
とし、サブサンプリング回路2で欠落した信号位相での
水平方向と垂直方向とでどちらが相関性が強いかを検出
する。
The correlation detection circuit 7 receives the composite video signal input from the input terminal 1 and the color signal output from the subtraction circuit 4 as inputs, and outputs the signal in the horizontal and vertical directions at the signal phase missing in the sub-sampling circuit 2. Detect which is stronger in correlation.

【0027】8は選択回路であり、減算回路4の出力信
号と水平補間回路5及び垂直捕間回路6の出力信号が入
力され、サブサンプリング回路2のサブサンプリングの
タイミングに同期したタイミングパルスと相関検出回路
7の出力結果による制御により、入力信号のいずれかを
出力する。このようにして、選択回路8の出力は、欠落
のなくなった色信号となり、出力端子9から分離色信号
として出力されると共に、減算回路11に入力される。
減算回路11のもう一方の入力には、入力端子1からの
複合映像信号が第2の遅延回路10を介して入力され
る。この減算回路11は、第2の遅延回路10から入力
される複合映像信号から選択回路8から入力される色信
号を減算することにより輝度信号を算出し、出力端子1
2から分離輝度信号として出力する。
A selection circuit 8 receives the output signal of the subtraction circuit 4 and the output signals of the horizontal interpolation circuit 5 and the vertical sampling circuit 6 and correlates with a timing pulse synchronized with the sub-sampling timing of the sub-sampling circuit 2. Under the control based on the output result of the detection circuit 7, one of the input signals is output. In this way, the output of the selection circuit 8 becomes a color signal with no loss, is output from the output terminal 9 as a separated color signal, and is input to the subtraction circuit 11.
The composite video signal from the input terminal 1 is input to the other input of the subtraction circuit 11 via the second delay circuit 10. The subtraction circuit 11 calculates a luminance signal by subtracting the color signal input from the selection circuit 8 from the composite video signal input from the second delay circuit 10, and outputs the luminance signal.
2 is output as a separated luminance signal.

【0028】なお、第2の遅延回路10は、選択回路8
からの色信号と、入力端子1からの複合映像信号との時
間軸を合わせるために挿入されるものである。
The second delay circuit 10 includes a selection circuit 8
This is inserted in order to match the time axes of the color signal from the input terminal 1 and the composite video signal from the input terminal 1.

【0029】以上、一実施例の全体的な構成を説明した
が、以下その動作について説明をする。
While the overall configuration of the embodiment has been described above, the operation thereof will be described below.

【0030】図2は色副搬送波の4倍の周波数でサンプ
リングした時のフィールド内の画素の信号成分を示す模
式図であり、図3は本発明のサブサンプリング処理にお
ける信号形態の一例を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing signal components of pixels in a field when sampling is performed at four times the frequency of the color subcarrier, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a signal form in the sub-sampling process of the present invention. FIG.

【0031】複合映像信号は、例えば、サンプリング位
相が同信号中の色信号のI、Q軸の位相に同期していれ
ば、信号内容が図2のように・・・,Y+I,Y+Q,
Y−I,Y−Q,・・・となるようなI軸成分とQ軸成
分が交互に時間軸多重された信号となっている。
For example, if the sampling phase is synchronized with the I- and Q-axis phases of the color signal in the composite video signal, the signal content is as shown in FIG. 2,..., Y + I, Y + Q,
The signal is such that the I-axis component and the Q-axis component such as YI, YQ,.

【0032】本実施例は、このような信号に対し、サブ
サンプリング回路2により、例えば・・・,Y+I,Y
+Q,なし,なし,Y+I,Y+Q,・・・のような正
極性のI軸成分とQ軸成分を含むようなサブサンプリン
グ出力を得る。
In this embodiment, for example,..., Y + I, Y
A sub-sampling output that includes a positive I-axis component and a Q-axis component such as + Q, none, none, Y + I, Y + Q,.

【0033】このサブサンプリングは図3のように、入
力される信号の水平方向で連続する2つの画素をペアと
してひとかたまりと見た場合、水平及び垂直方向で交互
に存在・非存在となる格子状になるものである。
In this sub-sampling, as shown in FIG. 3, when two pixels continuous in the horizontal direction of an input signal are viewed as a group as a group, the sub-sampling is alternately present and non-existent in the horizontal and vertical directions. It becomes something.

【0034】このサブサンプリング回路2の出力結果
は、第1の遅延回路3に入力され、1フレーム期間遅延
後、減算回路4へ出力される。この遅延回路3に関し
て、その入力信号は画素数が本来の半分しか存在しな
い。このため、その入力を画素が存在するときのみに限
定すると、この遅延回路3の容量は本来の2分の1であ
る1フィールド分とすることができる。
The output result of the sub-sampling circuit 2 is input to the first delay circuit 3 and output to the subtraction circuit 4 after a delay of one frame period. With respect to the delay circuit 3, the input signal has only half the number of pixels. For this reason, if the input is limited to only when a pixel is present, the capacity of the delay circuit 3 can be set to one field, which is half the original value.

【0035】減算回路4は遅延回路3のからの入力信号
を、入力端子1からの複合映像信号より減算される。こ
の減算回路4の2つの入力信号には1フレーム期間分の
隔たりがあるため、この減算結果は、複合映像信号がフ
レーム間で色信号の位相が反転することを利用したフレ
ーム間色分離結果となる。
The subtraction circuit 4 subtracts the input signal from the delay circuit 3 from the composite video signal from the input terminal 1. Since the two input signals of the subtraction circuit 4 are separated from each other by one frame period, the result of the subtraction is the same as the result of inter-frame color separation using the fact that the phase of the color signal of the composite video signal is inverted between frames. Become.

【0036】しかしながら、このフレーム間で分離処理
された色信号は、サブサンプリングにより選択された信
号位相でのみ存在する。つまり、サブサンプリング回路
2により欠落した信号位相については、複合映像信号の
フレーム間での色信号分離処理に必要な信号が存在しな
いため、前記の算出により求められる色信号は、前記サ
ブサンプリング出力の信号位相時のみとなり、分離処理
された色信号にも欠落した信号位相が存在するものとな
る。
However, the color signals separated between the frames exist only at the signal phase selected by the sub-sampling. In other words, for the signal phase missing by the sub-sampling circuit 2, there is no signal necessary for the color signal separation processing between frames of the composite video signal, so the color signal obtained by the above calculation is Only at the time of the signal phase, a missing signal phase exists in the separated color signal.

【0037】この色信号の存在状態を説明すると、色副
搬送波の4倍の周波数(以下、4fscと記す)の信号
間隔の系列では、存在を○、非存在を×とした時、画面
水平方向では・・・○○××○○××・・・の並びとな
り、フィールド内での画面垂直方向では・・・○×○×
・・・となる。
Explaining the state of the existence of the color signal, in the sequence of signal intervals of four times the frequency of the color subcarrier (hereinafter, referred to as 4 fsc), when the presence is represented by ○ and the absence is represented by ×, ... ・ ・ ・ ○○ ×× ○○ × ・ ・ ・ ・ ・ ・ and in the vertical direction of the screen in the field ... ○ × ○ ×
...

【0038】さらに、この色信号をI軸成分とQ軸成分
の合成と見た場合の色信号成分については図3に示すよ
うになる。
FIG. 3 shows the color signal components when this color signal is regarded as a combination of the I-axis component and the Q-axis component.

【0039】したがって色信号の成分は、画面水平方向
では、本来は・・・,I,Q,−I,−Q,I,Q,−
I,−Q,・・・となることに対して・・・,I,Q,
×,×,I,Q,×,×,・・・のように存在し、フィ
ールド内での画面垂直方向では、本来は・・・,I,−
I,I,−I,・・・または・・・,Q,−Q,Q,−
Q,・・・となることに対して・・・,I,×,I,
×,・・・または・・・,Q,×,Q,×,・・・、あ
るいは、サプサンプリング位相によって・・・,×,−
I,×,−I,・・・または・・・,×,−Q,×,−
Q,・・・のように存在することになる。
Therefore, the components of the color signal are originally..., I, Q, -I, -Q, I, Q,-
For what is I, -Q, ..., I, Q,
×, ×, I, Q, ×, ×,..., And in the vertical direction of the screen within the field, originally,.
I, I, -I, ... or ..., Q, -Q, Q,-
, I, ×, I,
×, ··· or ···, Q, ×, Q, ×, ···, or depending on the subsampling phase ···, ×,-
I, x, -I, ... or ..., x, -Q, x,-
.. Exist as Q,.

【0040】つまり、各色軸成分に着目すると、本来は
正極性と負極性の信号が交互に存在するものが、本サブ
サンプリングによって正極性または負極性のみが存在す
る信号列になる。
In other words, focusing on each color axis component, a signal sequence in which positive and negative signals originally exist alternately becomes a signal sequence in which only positive or negative signals exist due to the sub-sampling.

【0041】この関係を考慮し、水平補間回路5と垂直
補間回路6により、この欠落を有する色信号算出結果の
信号欠落点での色信号成分を、以下のようにそれぞれ補
間算出する。
Taking this relationship into account, the horizontal interpolation circuit 5 and the vertical interpolation circuit 6 interpolate and calculate the color signal components at the signal missing point of the color signal calculation result having the missing as follows.

【0042】まず、水平補間回路5では、欠落点と同じ
色軸成分をもつ、欠落点から左右にそれぞれ2画素分離
れた2つの画素間の平均値を算出し、それを符号反転す
ることで補間結果を得る。この場合の信号の位置関係を
図4に、また補間される信号の通過周波数帯域を図5に
示す。
First, the horizontal interpolation circuit 5 calculates an average value between two pixels having the same color axis component as the missing point and separated from the missing point by two pixels to the left and right, and inverts the sign. Get the interpolation result. FIG. 4 shows the positional relationship of the signals in this case, and FIG. 5 shows the pass frequency band of the signal to be interpolated.

【0043】垂直補間回路6では、欠落点と同じ色軸成
分をもつフィールド内で欠落点の1ライン上と1ライン
下の水平位置が同等である2つの画素間の平均値を算出
し、それを符号反転することで補間結果を得る。この場
合の信号の位置関係を図6に、また補間される信号の通
過周波数帯域を図7に示す。
The vertical interpolation circuit 6 calculates an average value between two pixels having the same horizontal position on one line and one line below the missing point in a field having the same color axis component as the missing point. Is obtained by inverting the sign. FIG. 6 shows the positional relationship of the signals in this case, and FIG. 7 shows the pass frequency band of the signal to be interpolated.

【0044】上記の補間処理ではそれぞれ処理結果の性
能に以下のような長所と短所がある。それは、水平補間
処理では、カラーバーの水平方向での色境界部のような
水平方向に非相関性をもつ絵柄の場合に、ドット妨害が
発生し、垂直補間処理では、垂直方向での色境界部のよ
うな垂直方向に非相関性をもつ絵柄の場合に、ドット妨
害が発生する。
The above-described interpolation processing has the following advantages and disadvantages in the performance of the processing results. That is, in the horizontal interpolation processing, dot interference occurs in the case of a pattern having non-correlation in the horizontal direction such as the color boundary part in the horizontal direction of the color bar, and in the vertical interpolation processing, the color boundary in the vertical direction In the case of a pattern having a non-correlation in the vertical direction such as a portion, dot interference occurs.

【0045】これは、補間方向での補間処理の通過帯域
制限による周波数特性の劣化に起因するものである。
This is due to the deterioration of the frequency characteristic due to the pass band limitation of the interpolation processing in the interpolation direction.

【0046】例えば、カラーバーの水平方向での色境界
部のように、水平方向で非相関性をもち、垂直方向では
相関性がある絵柄の場合、色信号の周波数成分は、図8
のように水平周波数側で大きく、垂直周波数側で小さく
拡がるものとなる。
For example, in the case of a picture having a non-correlation in the horizontal direction and a correlation in the vertical direction, such as a color boundary portion of the color bar in the horizontal direction, the frequency component of the color signal is calculated as shown in FIG.
As shown in the figure, the horizontal frequency is large and the vertical frequency is small.

【0047】このような絵柄状態の時、本実施例の垂直
補間回路6のような垂直方向での補間処理を行うと、色
信号成分は漏れなく算出することができるため、ドット
妨害の発生はない。
In such a picture state, if interpolation processing in the vertical direction is performed as in the vertical interpolation circuit 6 of the present embodiment, the color signal components can be calculated without omission, and the occurrence of dot disturbance will not occur. Absent.

【0048】また、垂直方向での色境界部のように、水
平方向で相関性をもち、垂直方向では非相関性がある絵
柄の場合、色信号の周波数成分は、図9のように水平周
波数側で小さく、垂直周波数側で大きく拡がるものとな
る。
Also, in the case of a picture having a correlation in the horizontal direction and a non-correlation in the vertical direction such as a color boundary in the vertical direction, the frequency component of the color signal has a horizontal frequency as shown in FIG. Side, and expands greatly on the vertical frequency side.

【0049】このような絵柄状態の時、本実施例の水平
補間回路5のような水平方向での補間処理を行うと、色
信号成分は漏れなく算出することができるため、ドット
妨害の発生はない。
In such a picture state, if the interpolation processing in the horizontal direction is performed as in the horizontal interpolation circuit 5 of the present embodiment, the color signal components can be calculated without omission, so that the occurrence of dot disturbance is prevented. Absent.

【0050】よって、本発明では、水平方向と垂直方向
の相関性の強弱を検出し、より相関性の強い方向での補
間処理結果を選択することにより、上記水平・垂直補間
のそれぞれの補間処理の性能の問題点を互いに補い、利
点のみを活用している。
Therefore, in the present invention, the strength of the correlation between the horizontal and vertical directions is detected, and the result of the interpolation processing in the direction with the stronger correlation is selected. Make up for each other's performance problems and take advantage of only the benefits.

【0051】この相関性の検出方法としては、本実施例
では、水平補間に使用するデータ間の差分値と垂直補間
に使用するデータ間の差分値をそれぞれ算出する。そし
て、両者を比較して、差分値がより小さい側の方向によ
り強い相関性があるとする相関性の判断と、それぞれの
差分値の大きさにより、差分値が大きければ非相関性が
強いとする非相関性の判断との両判断を使用して、総合
的な相関性を決定する。そして、この総合的な相関性に
より、より相関性が強いと判断された方向での補間処理
を選択するようにし、絵柄に対して適応的に最適な処理
を行うものとしている。
As a method of detecting the correlation, in this embodiment, a difference value between data used for horizontal interpolation and a difference value between data used for vertical interpolation are calculated. Then, by comparing the two, it is determined that there is a stronger correlation in the direction in which the difference value is smaller, and the magnitude of each difference value indicates that if the difference value is larger, the non-correlation is stronger. Both judgments are used to determine the overall correlation. Then, based on the comprehensive correlation, the interpolation processing in the direction determined to be stronger is selected, and the optimal processing is adaptively performed on the picture.

【0052】以上に述べたように、この実施例は、複合
映像信号をサブサンプリングして遅延回路に供給し、こ
の遅延回路の入出力の信号間でフレーム間処理による色
信号出力において、サブサンプリングによる信号の欠落
部分では近傍の信号で補間するようにし、その補間に関
しては、水平・垂直方向の周波数特性を考慮した絵柄に
よる適応的処理としたものである。
As described above, in this embodiment, the composite video signal is sub-sampled and supplied to the delay circuit, and the sub-sampling is performed between the input and output signals of the delay circuit in the color signal output by the inter-frame processing. In the missing portion of the signal due to the above, interpolation is performed by using a nearby signal, and the interpolation is performed by adaptive processing using a picture in consideration of frequency characteristics in the horizontal and vertical directions.

【0053】このような構成にすれば、第1の遅延回路
3の容量は、サブサンプリングにより画素数を2分の1
に削減された信号を格納できればよいので、従来の2分
の1にすることができる。
With such a configuration, the capacity of the first delay circuit 3 can be reduced by half the number of pixels by sub-sampling.
Since it is only necessary to be able to store the reduced signal, the number can be reduced to one half of the conventional one.

【0054】また、この実施例では、サブサンプリング
による信号の欠落を、水平捕間回路5および垂直捕間回
路6の補間処理により補うようにしたので、サブサンプ
リングによる画素数の削減にも拘らず、従来とほぼ同等
の分離性能を得ることができる。
In this embodiment, the lack of a signal due to the sub-sampling is compensated by the interpolation processing of the horizontal sampling circuit 5 and the vertical sampling circuit 6, so that the number of pixels is reduced by the sub-sampling. As a result, it is possible to obtain almost the same separation performance as the conventional one.

【0055】なお、この実施例の他にも本発明の要旨を
逸脱しない範囲で、様々な変形実施が可能である。
Various modifications can be made in addition to this embodiment without departing from the gist of the present invention.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、従
来の1フレーム分のメモリ容量を使用した装置と同等の
性能を維持しながら、必要となるメモリ容量が従来の2
分の1となるフレーム間輝度信号・色信号分離装置の実
現が可能となる。
As described above, according to the present invention, while maintaining the performance equivalent to that of the conventional device using the memory capacity for one frame, the required memory capacity is reduced to the conventional one.
It is possible to realize an inter-frame luminance signal / chrominance signal separation apparatus that is one-half the number of the frames.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における輝度信号色信号分離
装置の構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a luminance signal / color signal separation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】4fscでNTSC複合映像信号をサンプリン
グした時のフィールド内の画素の信号成分を示す模式図
FIG. 2 is a schematic diagram showing signal components of pixels in a field when an NTSC composite video signal is sampled at 4 fsc.

【図3】本発明のサブサンプリング処理における信号形
態の一例を示す模式図
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a signal form in a sub-sampling process according to the present invention.

【図4】本発明の水平補間処理での信号の位置関係を示
す模式図
FIG. 4 is a schematic diagram showing a positional relationship between signals in a horizontal interpolation process according to the present invention.

【図5】本発明の水平補間処理の2次元周波数領域での
通過帯域を示す特性図
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a pass band in a two-dimensional frequency domain in the horizontal interpolation processing according to the present invention.

【図6】本発明の垂直補間処理での信号の位置関係を示
す模式図
FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional relationship between signals in the vertical interpolation processing according to the present invention.

【図7】本発明の垂直補間処理の2次元周波数領域での
通過帯域を示す特性図
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a pass band in a two-dimensional frequency domain in the vertical interpolation processing according to the present invention.

【図8】水平方向で非相関性を持つ絵柄の2次元周波数
領域での帯域を示す特性図
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a band in a two-dimensional frequency domain of a pattern having decorrelation in a horizontal direction.

【図9】垂直方向で非相関性を持つ絵柄の2次元周波数
領域での帯域を示す特性図
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a band in a two-dimensional frequency domain of a pattern having non-correlation in the vertical direction.

【図10】複合映像信号の特徴を示す模式図FIG. 10 is a schematic diagram showing characteristics of a composite video signal.

【図11】従来例のフレーム間輝度信号色信号分離装置
の構成を示すブロック図
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a conventional inter-frame luminance signal / color signal separating apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 サブサンプリング回路 3,10 遅延回路 4,11 減算回路 5 水平補間回路 6 垂直補間回路 7 相関検出回路 8 選択回路 9 色信号出力端子 12 輝度信号出力端子 Reference Signs List 1 input terminal 2 sub-sampling circuit 3, 10 delay circuit 4, 11 subtraction circuit 5 horizontal interpolation circuit 6 vertical interpolation circuit 7 correlation detection circuit 8 selection circuit 9 color signal output terminal 12 luminance signal output terminal

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−174088(JP,A) 特開 昭63−245087(JP,A) 特開 平4−170891(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 9/78 H04N 11/14 Continuation of the front page (56) References JP-A-1-174088 (JP, A) JP-A-63-245087 (JP, A) JP-A-4-170891 (JP, A) (58) Fields studied (Int .Cl. 7 , DB name) H04N 9/78 H04N 11/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 色副搬送波周波数の4n倍(nは正整
数)の周波数でサンプリングされた複合映像信号に対
し、水平方向に2n画素毎に連続した2n画素を画素周
期と走査線周期に従ってサブサンプリングを行うサブサ
ンプリング手段と、 前記サブサンプリング結果を入力として1フレーム期間
分遅延させる第1の遅延手段と、 前記複合映像信号と前記遅延手段の出力結果を入力とし
て両者の値を演算し色信号成分を求める演算手段と、 前記色信号成分を入力として前記サブサンプリング手段
により欠落した信号位相での色信号成分を水平方向で補
間算出する水平補間手段と、 前記色信号成分を入力として前記サブサンプリング手段
により欠落した信号位相での色信号成分を垂直方向で補
間算出する垂直補間手段と、 前記サブサンプリング手段により欠落した信号位相での
水平方向での相関性と垂直方向の相関性のどちらがより
強い相関性があるかを検出する相関検出手段と、 前記色信号成分と前記水平補間色信号成分と前記垂直補
間色信号成分を入力として前記サブサンプリング手段で
の信号の欠落の有無と前記相関検出手段の出力結果とに
より前記3つの入力信号の一つを選択出力し色分離信号
を求める選択手段と、 前記複合映像信号を特定期間分遅延させる第2の遅延手
段と、 前記第2の遅延手段の出力信号から前記色分離信号を減
算して輝度分離信号を求める減算手段とを具備したこと
を特徴とするフレーム間輝度信号・色信号分離装置。
1. For a composite video signal sampled at a frequency of 4n times (n is a positive integer) a frequency of a color subcarrier frequency, 2n pixels continuous every 2n pixels in the horizontal direction are subdivided according to a pixel period and a scanning line period. Sub-sampling means for performing sampling; first delay means for delaying one frame period with the sub-sampling result as an input; color signal by calculating the values of the composite video signal and the output result of the delay means; Calculating means for obtaining the component; horizontal interpolation means for interpolating and calculating in the horizontal direction a color signal component having a signal phase missing by the sub-sampling means by using the color signal component as input; Vertical interpolation means for vertically interpolating and calculating a color signal component at a signal phase missing by the means; Correlation detection means for detecting which of the horizontal correlation and the vertical correlation in the signal phase missing by the stage has a stronger correlation, the color signal component, the horizontal interpolation color signal component and Selecting means for selecting and outputting one of the three input signals to obtain a color separation signal based on the presence / absence of a signal loss in the sub-sampling means and inputting a vertical interpolation color signal component as an input and the output result of the correlation detecting means; A second delay unit that delays the composite video signal by a specific period; and a subtraction unit that subtracts the color separation signal from an output signal of the second delay unit to obtain a luminance separation signal. Inter-frame luminance signal / color signal separation device.
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