JPH02111188A - 画質改善装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、映像信号をデジタル化しかつ輝度信号と色
差信号とを多重化して１系統に構成し、これを雑音低減
回路に通す場合に画質が劣化するのを押え得る画質改善
装置に関する。

（従来の技術） テレビジョン映像に含まれる雑音をデジタル処理により
低減する回路が開発されている。この雑音低減回路は、
フィールド間の映像信号の相関性と、雑音が含まれるこ
とによる非相関性とを利用して雑音を検出し、原信号か
ら雑音成分に相当する信号を減じることにより雑音低減
を行なっている。

第２図は、デジタル輝度信号サンプルＹ　１．Ｙ　２゜
Ｙ　３．Ｙ　４．・・・に対してデジタル色差信号サン
プルＣＲＩ、　ＣＢＩ、　ＣＲ２，ＣＢ２．・・・が多
重化され、１系統にされた状態を示している。このよう
にデジタル映像信号を多重化して、雑音低減、特殊効果
等のデジタル画像処理を行なうと、輝度信号と色信号と
を別々の系統で独立して処理する必要がないために回路
規模を小さくできるという利点がある。

しかし、輝度信号サンプルは、Ｍサンプル毎に間引きさ
れた形であるために（図の例ではＹ４．Ｙ８゜Ｙ１６．
が間引きされて代わりに色差信号サンプルが挿入されて
いる）、所定の演算処理を行なった後は、輝度信号サン
プルの欠落部分を補間してやる必要がある。

第３図と第４図は従来の画像処理システムを示しており
、それぞれ輝度信号サンプルの補間方法が異なる。

第３図において、入力端子３１にはデジタル輝度信号、
３２にはデジタル色差信号信号が供給される。多重化回
路３３は、輝度信号サンプルのＭサンプル毎に、色差信
号サンプルのＣＲ，ＣＢを交互に選択して、第１の多重
化信号を得る。この第１の多重化信号は、デジタル画像
処理部３４に供給される。デジタル画像処理部３４は、
例えば演算部３４１とメモリ３４２を有し、雑音低減を
行ない、第２の多重化信号を出力する。

第２の多重化信号は、平均値補間回路３５と色差信号抜
取り回路３６に供給される。平均値補間回路３５は、第
２の多重化信号の中の輝度ｔｙ号サンプルを抽出すると
ともに、色差信号サンプルが多重化されていた部分を補
間するもので、以下のように補間輝度信号サンプルを作
成する。例えば第２図に示しているＹ４のサンプルを補
間しようとすれば （Ｙ３　＋Ｙ５　）　／２ の演算を行なって補間用輝度信号サンプルＹ４’を作成
する。これにより、出力端子３７には、補間されたデジ
タル輝度信号が出力される。一方、色差信号抜取り回路
３６は、第２の多重化信号の中から色差信号サンプルを
抜取り出力端子３８に導出する。

第４図は、補間用輝度信号サンプルを作成する場合、遅
延回路４１を用いて、もともと存在した輝度信号サンプ
ルを使用するように構成した例である。即ち、多重化回
路３３．デジタル画像処理部３４及び色差信号抜取り回
路３６は、第３図のものと同じである。この例は、多重
化の前の間弓かれた例えば輝度信号サンプルＹ４を遅延
回路４１で遅延させておき、必要なタイミングで補間回
路４２で取込み補間を行なうようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 上記した従来の画像信号処理装置において、デジタル画
像処理部３４が雑音低減用として用いられた場合は、そ
れぞれに短所がある。

即ち、第３図の平均値補間方法によると、補間回路が一
種の低域フィルタ特性を持つために、補間した輝度信号
サンプルの高周波成分が低下し。

映像信号が細かい絵柄の場合には、補間による影響が映
像上に現れることがある。

また、第４図に示したいわゆる埋め込み方式の場合には
、動画に対する雑音低減処理で残像が生じた場合、補間
する部分には元の残像のないサンプルが埋め込まれるた
めに、不自然な映像となることがる。

そこでこの発明は、細かい絵柄の高周波成分を含む静止
画や動きの激しい動画などの補間処理を行なっても、補
間処理による画質低下を軽減する画質改善装置を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、映像信号から分離されたデジタル輝度信号
とデジタル色差信号とを用いて、デジタル輝度信号のＭ
サンプルに対してデジタル色差信号をＮサンプルの比率
で多重化処理して１系統の第１の多重化信号を得、この
第１の多重化信号とその１フィールド前の信号との差分
値を求め。

この差分値を所定係数倍にして前記第１の多重化信号か
ら減算し、雑音低減された第２の多重化信号を得る画質
改善装置において、 前記第２の多重化信号の中で色差信号サンプルが多重化
されている部分を輝度信号サンプルで補間するために、
前記多重化処理前の前記デジタル輝度信号を遅延して第
１の補間用輝度信号サンプルを出力する遅延手段と、前
記第２の多重化信号の中で色差信号サンプルが多重化さ
れている部分を輝度信号サンプルで補間するために、前
記第２の多重化信号における輝度信号サンプルを用いて
平均を取り第２の補間用輝度信号サンプルを得る平均値
回路と、前記係数倍された差分値の絶対値が予め設定し
た値よりも大きいか小さいかの判定出力を得る手段と、
前記判定出力により制−御され。

前記差分値の絶対値が所定値よりも小さい場合には、前
記遅延手段からの第１の補間用輝度信号サンプルを選択
し、前記差分値の絶対値が所定値よりも大きい場合には
、前記平均値回路からの第２の補間用輝度信号サンプル
を選択する第１のスイッチ手段と、この第１のスイッチ
手段からの出力補間用輝度信号サンプルと前記第２の多
重化信号が供給され、輝度信号サンプルのみを取出すた
めの第２のスイッチ手段とを有するものである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。入力端子１１には
映像信号から分離されたデジタル輝度信号が導入され、
入力端子１２には該映像信号から分離されたデジタル色
差信号が導入される。

デジタル輝度信号とデジタル色差信号とは多重化回路１
３に入力され、デジタル輝度信号のＭサンプル毎に色差
信号サンプルが埋め込まれる。これにより多重化回路１
３からは、１系統の第１の多重化信号が得られる。この
第１の多重化信号は、減算器１４と１７の各他方の入力
部に供給される。

減算器１７は、第１の多重化信号とその１フィールド前
の信号との差分値を得る回路である。そしてこの差分値
は、係数器１８にて所定の係数倍され、減算器１４に減
算要素として供給される。これにより減算器１４では、
第１の多重化信号に含まれていた雑音成分が除去され、
第２の多重化信号が得られる。即ち、上記の減算器１７
においては、雑音成分の非相関性を利用して雑音成分検
出が行われている。

減算器１４の出力は、色差信号サンプルが重畳されてい
た部分を、輝度サンプルで補間する補間回路１５に入力
されるとともに、色差信号抜取り回路１つに入力される
。また減算器１４の出力は、１フィールドの遅延を得る
ためにメモリ１６に入力され、メモリ１６からの出力は
先の減算器１７に入力されている。これによりフィール
ド間の相関性、非相関性が判定されている。色差信号抜
取り回路１９は、色差信号を抜取り出力端子１１２に導
出する。

一方、補間回路１５は、このシステムの特徴をなすもの
で、２種類の補間用輝度信号サンプルを作成し、フィー
ルド間の相関性の強弱に応じて、補間に適した補間信号
を選択するように構成されている。

即ち、補間回路１５は、デジタル輝度信号を遅延する遅
延回路１５１と、第２の多重化信号の前後のサンプルの
平均を取る平均値回路１５２とから＄７４成されている
。

遅延回路１５１からは第１の補間用輝度信号サンプルが
得られ、平均値回路１５２からは第２の補間用輝度信号
サンプルが得られる。例えば、第２図に示した輝度信号
サンプルＹ４の部分を補間するためには、遅延回路１５
１からはＹ４そのものが遅延されて導出され、平均値回
路１５２からは （Ｙ３　＋ＹＬ　）　／２　−Ｙ４’という補間用輝度
信号サンプルが１′）られる。

この第１と第２の補間用輝度信号サンプルは、スイッ　
１５うにより適応的に選択され、スイッチ１　　に−Ｕ
に供給される。スイッチ１５４は、第２の多重化信号の
中の色差信号サンプルの部分を、スイッチ１５３からの
補間用輝度信号サンプルで埋め、ためのセレクタである
。このスイッチ１５４の動作夕・・′ミングは、予め色
差信号サンプルの多重位置がわかっているので、例えば
多重化回路１３の制御信号にクロック同期して行われる
。

次に、スイッチ１５３は、大小比較回路】５５からの判
定信号に基づき、第１又は第２の補間用輝度信号サンプ
ルを選択する。大小比較回路１５５は、係数器１２；の
出力の絶対値と予め設定した固定値Ａとの大′・を比較
し、固定値Ａよりも絶対差分値が小さい場合には遅延回
路１５１の出ツノ（第１の補間用輝度信号サンプル）を
選択するだめの判定信号を得、固定値Ａよりも絶対差分
値が大きい場合には平均値回路１５２の出力（第２の補
間用輝度信号サンプル）を選択するための判定信号を得
る。この動作の意味を更に説明する。

固定値Ａよりも絶対差分値が小さいということは、１フ
ィールド前の映像と原映像の差が少ない、または零とい
うことであるから、ゆっくりした動画又は静止画が処理
されていることである。このような場合は、平均値補間
法により作成した補間用輝度信号サンプルを用いるより
も、元の輝度信号サンプルをそのまま用いた法が、忠実
であり高域成分を減衰させてしまうことはない。次に、
固定値Ａよりも絶対差分値が大きいということは、１フ
ィールド前の映像と原映像の差が大きく、動画が処理さ
れている割合いが高い。この場合は、元の輝度信号サン
プルをそのまま補間用輝度信号サンプルとして用いると
、動画である筈の映像に全く動きの影響のない成分が補
間されているので不自然となる。したがってこの場合は
、高周波成分は低下するが前後の輝度信号サンプルの平
均値を取り、補間用輝度信号サンプルとして用いるほう
が自然な映像を得ることができる。

尚、平均値回路１５２としては、補間すべき輝度信号サ
ンプルの単なる前後のサンプルを用いて補間用輝度信号
サンプルを作るだけでなく、前後の複数のサンプルの平
均によりもとめてもよい。

遅延回路１５１は、例えばシフトレジスタやメモリによ
り構成されるが、平均値回路１５２の処理遅れ時間に対
応して遅延時間が設定される。また、遅延回路１５１及
び平均値回路１５２のデータ処理時間は、減算器１７に
おける差分値の演算、係数器１８における乗算処理、及
び大小比較回路１５５における比較処理までの時間とス
イッチｌｌ５３の切換え時間が、所定のデータ出力タイ
ミングと一致するように設定されている。即ち、Ｙ４に
おける補間用輝度サンプルをスイッチ１５３で選択する
には、Ｙ３におけるフィールド間の差分値結果が利用さ
れる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によると、雑音低減処理回
路を簡単な構成で実現するとともに、細かい絵柄の高周
波成分を含む静止画や動きの激しい動画などの補間処理
を行なっても、補間処理による画質低下を軽減すること
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回路図、第２図はデ
ジタル映像信号の多重化信号の説明図、第３図及び第４
図はそれぞれ従来のデジタル画像処理回路の例を示すブ
ロック図である。 １３・・・多重化回路、１４．１７・・・減算器、１５
・・・補間回路、１６・・・メモリ、１８・・・係数器
、１５１・・・遅延回路、１５２・・・平均値回路、１
５３．１５４・・・スイッチ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 映像信号から分離されたデジタル輝度信号とデジタル色
   差信号とを用いて、デジタル輝度信号のＭサンプルに対
   してデジタル色差信号をＮサンプルの比率で多重化処理
   して１系統の第１の多重化信号を得、この第１の多重化
   信号とその１フィールド前の信号との差分値を求め、こ
   の差分値を所定係数倍にして前記第１の多重化信号から
   減算し、雑音低減された第２の多重化信号を得る画質改
   善装置において、 前記第２の多重化信号の中で色差信号サンプルが多重化
   されている部分を輝度信号サンプルで補間するために、
   前記多重化処理前の前記デジタル輝度信号を遅延して第
   １の補間用輝度信号サンプルを出力する遅延手段と、 前記第２の多重化信号の中で色差信号サンプルが多重化
   されている部分を輝度信号サンプルで補間するために、
   前記第２の多重化信号における輝度信号サンプルを用い
   て平均を取り第２の補間用輝度信号サンプルを得る平均
   値回路と、 前記係数倍された差分値の絶対値が予め設定した値より
   も大きいか小さいかの判定出力を得る手段と、 前記判定出力により制御され、前記差分値の絶対値が所
   定値よりも小さい場合には、前記遅延手段からの第１の
   補間用輝度信号サンプルを選択し、前記差分値の絶対値
   が所定値よりも大きい場合には、前記平均値回路からの
   第２の補間用輝度信号サンプルを選択する第１のスイッ
   チ手段と、この第１のスイッチ手段からの出力補間用輝
   度信号サンプルと前記第２の多重化信号が供給され、輝
   度信号サンプルのみを取出すための第２のスイッチ手段
   とを具備したことを特徴とする画質改善装置。