JPH0213088A - 複合映像信号のｙ／ｃ分離装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明はＮＴＳＣカラー・テレビジョン方式の複合映
像信号を輝度信号と搬送色信号とに分離するＹ／Ｃ分離
装置に関する。

従来の技術 ＮＴＳＣ方式の複合映像信号から輝度信号と搬送色信号
とを分離する現在のＹ／Ｃ分離回路は。

周波数フィルタまたはくし型フィルタによっている。し
かし搬送色信号の周波数帯域と輝度信号の周波数帯域と
が一部重なっているので、上記のアナログフィルタによ
る分離方式では、完全なＹ／Ｃ分離ができず、クロスカ
ラー・ドツトクロール妨害があり画質低下がさけられな
かった。

最近、高品質、高精細な画像に対する要求が増大し、一
方半導体技術の進歩によりコストが低下したことから、
ディジタル信号処理技術を適用することで上記問題を実
用的に解決する見込みが大きくなった。

そこで１つのフレームφメモリを用い、ディジタル変換
された入力複合映像信号をこのフレーム・メモリに入れ
て１フレーム遅延させ、遅延された複合映像信号と入力
複合映像信号とのフレーム間相関を利用してＹ／Ｃ分離
することが考えられている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のディジタルＹ／Ｃ分離装置は、映像
信号が静止画を表わすものであれば信号のフレーム間相
関が強いので適切に動作するが。

一般に画像には動きがあり、動きがあるとフレーム間相
関が弱くなるのでＹ／Ｃ分離に不充分さが残る。

一方、複合映像信号の処理回路にはＳ／Ｎ改善を図るた
めのいわゆるノイズ・リデューサといわれるノイズ低減
回路があり、このノイズ低減回路もフレーム・メモリを
用いてディジタル的に構築する賦みが行なわれている。

そこでこの発明はＹ／Ｃ分離のためのフレーム・メモリ
とノイズ低減のためのフレーム・メモリとを共用化する
とともに、さらに画像の動き検出のためにもｌ−記フレ
ーム・メモリを利用できるＹ／Ｃ分離装置を提供するも
のである。

課題を解決するための手段 この発明による複合映像信号のＹ／Ｃ分離装置は、入力
複合映像信号を１フレーム分遅延させる第１フレーム・
メモリ、第１フレーム台メモリに縦続接続された第２フ
レーム・メモリ、第１フレーム・メモリの出力複合映像
信号と入力複合映像信号または第２フレーム・メモリの
出力複合映像信号との差をとり、第１フレーム・メモリ
の出力複合映像信号を基準とした１フレーム間差信号を
出力する第１の減算手段２入力庚合映像信号と第２フレ
ーム・メモリの出力複合映像信号との差をとり、２フレ
ーム間差信号を出力する第２の減算手段、上記１フレー
ム間差信号および２フレーム間差信号を入力として、複
合映像信号によって表わされる画像における動きの程度
を検出する動き検出手段、上記２フレーム間差信号を検
出された動きの程度に応じたレベルに変換して入力複合
映像信号から減算するノイズ低減手段、第１フレーム・
メモリの出力複合映像信号を基準として、この複合映像
信号とそれに隣接するラインの複合映像信号とを用いて
輝度信号と搬送色信号とを分離するライン間Ｙ／Ｃ分離
手段、第１フレーム・メモリの出力複合映像信号を基準
として、この１（合映像信号と入力複合映像信号と第２
フレーム・メモリの出力複合映像信号とを用いて輝度信
号と搬送色信号とを分離するフレーム間Ｙ／Ｃ分離手段
、ならびにライン間Ｙ／Ｃ分離による輝度信号および搬
送色信号と、フレーム間Ｙ／Ｃ分離による輝度信号およ
び搬送色信号とを、検出された動きの程度に応じてそれ
ぞれ混合または切換えて最終的な輝度信号および搬送色
信号を出力する混合切換手段を備えていることを特徴と
する。

Ｙ／Ｃ分離の基準である第１フレーム中メモリの出力複
合映像信号よりも１フイールド前の映像信号と１フイー
ルド後の映像信号との差をとって１フレーム間差信号を
得、これを動き検出手段における動き検出のために用い
てもよい。

好ましくは上記動き検出手段において、少なくとも輝度
信号の混合切換およびノイズ低減に用いる動き検出は、
１フレーム間差信号および２フレーム間差信号の両方を
用いて行なう。また搬送色信号の混合切換のための動き
検出は２フレーム間差信号のみを用いる。

作　　用 上記１フレーム間差信号および２フレーム間差信号を入
力として」二記動き検出手段において画像の動きの程度
が検出されている。検出された動きの程度はノイズ低減
手段およびＹ／Ｃ分離のための混合切換手段で利用され
ている。

ノイズ低減手段は、複合映像信号に含まれるノイズ成分
にはフレーム間相関がないこと、および搬送色信号は１
フレーム間で位相が反転しているので２フレーム間であ
れば同相になることを利用している。２フレーム間差信
号を入力複合映像信号から減算すればノイズ低減が達成
されるが２画像に動きがある場合には２フレーム間差信
号中にノイズ成分のみならず動きを表わす信号成分も含
まれる。そこで、検出された動きの程度に応じて入力複
合映像信号から減算されるべき２フレーム間差信号のレ
ベルを変化させている。

ライン間Ｙ／Ｃ分離手段とフレーム間Ｙ／Ｃ分離手段と
か設けられている。動きのないまたは少ない画像の場合
には映像信号の相関はライン間よりもフレーム間の方が
強い。他方、動きの多い画像の場合には、動きが激しけ
れば激しいほど映像信号のフレーム間相関は弱くなり、
ライン間の相関のノＪ°が相対的に強くなる。そこでラ
イン間Ｙ／Ｃ分離結果とフレーム間Ｙ／Ｃ分離結果とを
検出された動きの程度に応じて混合切換えて最終的な輝
度信号および搬送色信号を得ている。

上記のＹ／Ｃ分離のための基準信号として第１フレーム
・メモリによって１フレーム分遅延された映像信号が用
いられている。フレーム間Ｙ／Ｃ分離においては、この
基準信号と、これよりも１フレーム前のおよび１フレー
ム後の映像信号が用いられている。

実施例の説明 Ｎ　Ｔ　Ｓ　ＣＪｕ合合縁像信号輝度信号Ｙと搬送色信
号Ｃの多重信号である。第１図に示すように輝度信号Ｙ
は〜４．２ＭＨｚ程度の周波数帯域をもつ。

搬送色信号Ｃは周波数ｆ　　　（３，５７９５４５Ｍ　
ＨＺ　）Ｃ が同じで位相が９０″異なる色副搬送波を２つの色差信
号によって平衡変調した信号であり２周波数計　を中心
として高域測的０．５ＭＨｚ、低域側的ｅ １．５ＭＨｚの周波数帯域をもつ。Ｙ／Ｃ分離装置はＮ
　Ｔ　Ｓ　Ｃ複合映像信号において輝度信号Ｙと搬送色
信号（以下単に色信号という）Ｃとを分離するものであ
る。したがってこのＹ／Ｃ分離装置の入力信号はＮ　Ｔ
　Ｓ　Ｃ？Ｕ会合映像信号。力信号は輝度信号Ｙと色信
号Ｃである。

ここで述べるＹ／Ｃ分離装置はディジタル信号処理回路
である。Ｎ　Ｔ　Ｓ　Ｃ？ｕ合合縁像信号Ａ／Ｄ変換器
でたとえば８ビツトのディジタル信号に変換されてＹ／
Ｃ分離装置に与えられる。Ａ／Ｄ変換器のクロック信号
は水平同期信号またはカラーバースト信号にＰＬＬロッ
クした上記色副搬送波の周波数ｆ　の４倍の周波数４ｆ
　をもち、入力ｓｃ　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　ｓｃ映像信号はこの周波数４ｆ　でサン
プリングされＣ てディジタル信号に変換される。したがってディジタル
Ｙ／Ｃ分離装置は基本的に周波数４ｆ　のＣ クロック信号に同期して動作する。このクロック信号の
１周期Ｔｄ−１／４ｆ　　を用いると、第２Ｃ 図に示すように、１フイールドにおける１水平走査期間
はＩ　Ｈ−９１０Ｔｄ　、　　１垂直走査期間はＩ　Ｖ
　−２［ｉ２．５Ｈである。

第３図はＹ／Ｃ分離装置の基本構成を示している。

Ｙ／Ｃ分離は輝度信号がフレーム間またはライン間（隣
接する水・（之走査ライン間）で相関が強いことを利用
している。動きのない画像（これを静止画という）の場
合には輝度信号の相関はライン間よりもフレーム間のｈ
゛が強い。他方、動きのある画像（これを動画という）
の場合には、動きが激しければ激しいほど輝度信号のフ
レーム間相関は弱くなる。したがって動きが激しい場合
には輝度信号の相関はフレーム間よりもライン間の方が
相対的に強くなる。

画面における動きに関連する色信号のライン間相関とフ
レーム間相関の強弱についても同じようなことが言える
が９色信号においては相関の強さの企動は輝度信号と比
較すると小さい。

画像における動きは、ある画素におけるある時点の映像
信号とその時点よりも１フレーム前もしくは後または２
フレーム前の同一画素における映像信号との差（この差
を表わす信号を１フレーム間差信号、または２フレーム
間差信号という）をとることにより検出される。一般に
動きが比較的ゆるやかな場合には１フレーム間差信号や
２フレーム間差信号のレベルは小さく、動きが激しくな
ると、それにつれて１フレーム間差信号や２フレーム間
差信号のレベルも大きくなる。

一方、映像信号に含まれるノイズ成分はフレーム間相関
性が無い。そこで２フレーム間差信号に１より小さい適
当な係数を掛けたのちそれを原映像信号から減算すれば
ノイズの低減を図ることができる。色信号Ｃはフレーム
間で１８０°位相が反転しているので、１フレーム間差
信号中には色信号Ｃが残り、好ましくなく、２フレーム
間差信号を原映像信号から減算する訳である。

しかしながら画像に動きがある場合には２フレーム間差
信号には動きに基づく差信号成分が現われる。そこで動
き検出に応じて上記の係数を制御し、場合によっては係
数を０としてノイズ低減動作を行なわないようにする必
要がある。

第３図において、フレーム間Ｙ／Ｃ分離のための１フレ
ーム遅れた信号および２フレーム遅れた信号を得るため
に、ノイズ低減動作に用いる２フレーム間差ｆＳ号を得
るために、そして動き検出のだめの１フレーム間差信号
および２フレーム間差信号を得るために、２つの第１お
よび第２のフレーム・メモリ１０．２０が設けられ、縦
続接続されている。Ｎ　Ｔ　Ｓ　Ｃ）Ｑ全映像信号の入
力端子と第１のフレームφメモリ１０との間にはノイズ
低減回路６０が接続されている。入力複合映像信号は、
フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路４０．ノイズ低減回路６０お
よび動き検出回路８０に与えられる。フレーム間Ｙ／Ｃ
分離のために、入力複合映像信号に加えて第１のフレー
ム・メモリ１０の出力信号と第２のフレーム・メモリ２
０の出力信号がフレーム間Ｙ／Ｃ分離回路４０に与えら
れる。ライン間Ｙ／Ｃ分離のために第１のフレーム・メ
モリ１０の出力信号がライン間Ｙ／Ｃ分離回路３０に与
えられる。ノイズ低減回路ＧＯには第２フレーム・メモ
リ２０の出力信号が与えられる。さらに、動き検出のた
めに第１および第２フレーム・メモリ１０．２０の出力
信号が動き検出回路８０に入力する。

動き検出回路８０は１フレーム間差信号および２フレー
ム間差信号に基づいて画像における動きを検出し、動き
の程度をそれぞれ表わす３種類の係数Ｋ　　、Ｋ　　、
Ｋ　　を発生する。係数ＫＮは上述ＹＣ した２フレーム間差信号に乗すべき係数としてノイズ低
減回路６０に与えられる。他の係数ＫＹ。

Ｋｃは混合切換回路５０に与えられる。

上述のように輝度信号のライン間相関、フレーム間相関
の強さは画像の動きに応じて変わる。ライン間Ｙ／Ｃ分
離回路３０から得られる輝度信号ＹＬとフレーム間Ｙ／
Ｃ分離回路４０から得られる輝度信号ＹＦとを、動き検
出回路８０から与えられる動きの程度を表わす係数に、
に応じた割合で混合または切換えて最終的な輝度信号Ｙ
を作成するのか混合切換回路５０である。この混合切換
回路５０はまた１色信号についても同じように、ライン
間Ｙ／Ｃ分離回路３０の出力色信号ＣＬとフレーム間Ｙ
／Ｃ分離回路４０の出力色信号ＣＦとを、動き検出回路
８０から与えられる係数Ｋｃに応じた割合で混合または
切換えて最終的な色信号Ｃを作成して出力する。

第３図に示す構成の一部をより詳しく示したのが第４ａ
図である。

Ｎ　Ｔ　Ｓ　Ｃ？Ｕ合合縁像信号入力端子と第１のフレ
ーム・メモリＩＯとの間に、ノイズ低減回路６０の減算
回路６１が接続されている。第１のフレーム・メモリＩ
Ｏは、入力映像信号データを２６３Ｈ（ＩＨは１水平走
査期間）遅延させるフィールド・メモリ１１と、　２６
２　Ｈ遅延させるフィールド・メモリ１２とが縦続接続
されて構成されている。フィールド・メモリ１２は入力
映像信号データを２６１Ｈ遅延させるメモリ１５と、Ｉ
Ｈ遅延させる（１水平走査ライン分の１ｕ合映像信号デ
ータを記憶する）ライン・メモリ１６とが縦続接続され
ることにより構成される。第２のフレーム・メモリ２ｏ
は、　２６３　Ｈのフィールド・メモリ２１と２６２Ｈ
のフィールドΦメモリ２２とが縦続接続されることによ
り構成される。フィールド・メモリ２１はライン・メモ
リ２３と２６２Ｈメモリ２４とから構成されている。中
央部に接続された２つのライン・メモリｔｏ、　２３は
ライン間Ｙ／Ｃ分離のためのものであり９回路３ｏの一
部をなしている。

ライン間Ｙ／Ｃ分離回路３０には、第１のフレーム・メ
モリ２ｏ内のメモリー５の出力腹合映像信号すなわちラ
イン・メモリＨの入力信号（これをＦ２とする）と、ラ
イン・メモリー６の出力信号（これをＬｏとする）と、
第２のフレーム・メモリ２ｏ内のライン・メモリ２３の
出力信号（これをＬｌとする）とが入力する。信号り。

が基準であり、これは入力複合映像信号の１フレーム前
の信号である。信号し　は基準信号し。の１ライン前の
、信■ 号Ｌ２は１ライン後の信号である。信号Ｌ２は係数器３
２でそのレベルが１／４倍され（信号Ｌ２／４）、信号
り。は係数器３３で１／２倍され（信号Ｌ　　／２）、
信号Ｌ１は係数器３４で１／４倍される（信号り、／４
）。そして、減算回路３５において信号Ｌ　　／２から
信号Ｌ２／４とＬ１／４が減算される。この減算演算に
よって、輝度信号のライン間相関の程度に応じて輝度信
号が相殺される。たとえば信号Ｌ　　、Ｌ　　、Ｌ　　
において輝度信号の相関が１であれば輝度信号は完全に
相殺される。色信号はライン間において位相が反転して
いるので、信号Ｌ　　／４と信号り。／２と信号Ｌ１／
４の色信号が減算回路３５において加算されることによ
り、結局１倍のレベルの色信号が得られる。減算回路３
５の出力信号は、ｆ　を中心局ｅ 波数とし、第１図に示す色信号の周波数帯域とほぼ等し
い通過帯域をもつ第１の色信号用帯域通過フィルタ（こ
の第１の帯域通過フィルタをＢＰＦ、と略す）３７を経
てライン間Ｙ／Ｃ分離による色信号ＣＬとして出力され
る。

一方、減算回路３５の出力信号は、ｆ　を中心局Ｃ 波数としＢＰＦ、よりも通過帯域の狭い第２の色信号用
帯域通過フィルタ（これをＢＰＦ２と略す）３６を通っ
て減算回路３８に与えられる。減算回路３８には基準と
なる信号り。が入力しており、この回路３８において、
ＢＰＦ２の出ツノ信号である色信号が信号り。から減算
されることにより輝度信号が残り、これがライン間Ｙ／
Ｃ分離による輝度信号ＹＬとして出力される。

フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路４０には入力複合映像信号（
これをＦ２とする）と、第１のフレーム・メモＩＪＩＯ
の出力信号Ｆ。（これは上記の信号り。

と同じであるがフレーム間Ｙ／Ｃ分離の基準となるもの
であるから記号Ｆ。を使う）と、第２のフレーム・メモ
リ２０の出力信号（これを信号Ｆｔととする）とが入力
する。基準信号Ｆ。に対して。

信号Ｆ１は１フレーム前の信号であり、信号Ｆ２は１フ
レーム後の信号である。信号Ｆ２は係数器４３でそのレ
ベルが１／４倍され（信号Ｆ２／４）。

信号Ｆ。は係数器４１で１／２、倍され（信号Ｆ。／２
）、信号Ｆ１は係数器４２で１／４倍される（信号Ｆ、
／４）。そして、減算回路４４において信号Ｆｏ／２か
ら信号Ｆ２／４とＦ１／４が減算される。この減算演算
によって、輝度信号のライン間相関の程度に応じて輝度
信号が相殺される。色信号はフレーム間において位相が
反転しているので、信号Ｆ　　／４と信号Ｆ。／２と信
号Ｆ１／４の色信号が減算回路４４において加算される
ことにより、結局１倍のレベルの色信号が得られる。こ
の色信号はＢＰＦ、４５を通ってフレーム間Ｙ／Ｃ分離
の色信号ＣＦとして出力される。一方、減算回路４６に
おいて信号Ｆ。から減算回路４４の出力である色信号が
減算されるので輝度信号が残り、フレーム間Ｙ／Ｃ分離
の輝度信号ＹＦとして出力される。

減算回路８１は入力＋ａ合合縁像信号ら、２フレーム前
の信号であるフレーム・メモリ２０の出力信号を減算し
て２フレーム間差信号ＤＹＣを出力する。この減算回路
８１はノイズ低減回路６０と動き検出回路８０に共用さ
れ、この回路８１の出力信号である２フレーム間差信号
ＤＹＣは、ノイズ低減回路６０の振幅調整回路７０に与
えられるとともに、動き検出回路８０の主要部９０に入
力する。

動き検出回路８０にはまた減算回路８２．８３が含まれ
ている。減算回路８２はＹ／Ｃ分離の基準となる第１フ
レーム・メモ１月０の出力映像信号（Ｌｏ。

Ｆｏに同じ）からその１フレーム前の信号である第２フ
レーム・メモリ２０の出力信号（Ｆｌに同じ）を減算し
て、１フレーム間差信号ＤＹｌを出力するものである。

この１フレーム間差信号ＤＹＩは動き検出回路８０の主
要部９０に入力する。

減算回路８３は、Ｙ／Ｃ分離の基準となる第１フレーム
・メモリｌＯの出力腹合映像信号からその１フレーム後
の信号である入力複合映像信号を減算して、１フレーム
間差信号ＤＹ２を出力す゛るものである。この１フレー
ム間差信号ＤＹ２も動き検出回路主要部９０に入力する
。

さらに第４ｂ図に示すように、他の種類の１フレーム間
差信号を用いて動き検出を行なうようにしてもよい。第
４ｂ図は動き検出回路８０の変形例を示すものである。

第１フレーム・メモリ１０内のフィールド・メモリ１１
は２６２Ｈメモリ１３とライン・メモリ口とに分けられ
ている。また第２フレーム・メモリ２０内のフィールド
◆メモリ２１の２６２Ｈメモリ２４は、　　２６１　Ｈ
メモリ２５とライン・メモリ２６とに分離されている。

減算回路８４．８５は。

基準信号り、Ｆｏに対して１フイ一ルド前後の信号から
１フレーム間差信号をつくり出すものである。これらの
減算回路８４．８５は入力複合映像信号を基準とすると
、１フイールド前の１フレーム間差信号を導出するため
のものであるともいえる。減算回路８４はフィールド・
メモリー１の出力映像信号からフィールド・メモリ２１
の出力映像信号を減算して１フレーム間差信号ＤＹＯＩ
を出力する。これらのフィールド・メモリ１１．２１の
出力映像信号は１入力曳合映像信号や基準信号り。。

Ｆｏからみると、飛び越し走査における異なるフィール
ドの映像信号である。もう１つの減算回路８５には、減
算回路８４に与えられる映像信号よりも１ライン後の映
像信号が与えられる。すなわち、減算回路８５では、フ
ィールド・メモリーｌの２６２Ｈメモリー３の出力映像
信号からフィールド・メモリ２Ｉの２６１　Ｈメモリ２
５の出力映像信号が減算されて、１フレーム間差信号Ｄ
ＹＯ２が得られる。

これらの１フレーム間差信号ＤＹＯＩとＤＹＯ２とは１
ラインずれた位置における差信号であり、動き検出回路
の主要部９０に入力する。

動き検出回路８０の主要部９０は、輝度信号ＹＬ。

ＹＦの混合切換えのための係数ＫＹ　（および１−ＫＹ
）を作成する回路と１色信号ＣＬ、ＣＹの混合切換えの
ための係数Ｋ　（および係数ｔ−Ｋｏ）を作成する回路
と、ノイズ低減のために用いる係数ＫＮを作成する回路
とを含んでいる。

輝度信号の混合切換えのための係数に、１−ｋｙを作成
する回路の一例が第５図に示されている。この回路には
２フレーム間差信号ＤＹＣと１フレーム間差信号ＤＹＩ
　、ＤＹ２　、ＤＹＯＩ。

ＤＹＯ２とが入力している。信号ＤＹＯＩ、　ＤＹＱ２
は第４ｂ図に示すように減算回路８４．８５が設けられ
た場合にのみ入力する。

２フレーム間差信号ＤＹＣは２フレーム間の動きを表わ
す輝度信号成分と色信号成分とを含んでいる。２フレー
ム間で全く動きがなければこの２フレーム間差信号ＤＹ
Ｃのレベルは０（たたしノイズを含む）である。この差
信号ＤＹＣから動きを表わす輝度信号成分のみを取出す
ために第１の低域通過フィルタ（これをＬＰＦｌという
）１月が設けられている。このＬＰＦｌの通過帯域は色
信号を遮断する秤度以下の帯域に設定されている。ＬＰ
Ｆ、を通過した信号は絶対値回路１０２で絶対値化され
２次に３つの比較器ＣＩＡ。

ＣＩＢ、ＣＩＣにそれぞれ与えられる。

これらの比較器ＣＩＡ−ＣＩＣは動きを表わす輝度信号
成分のレベルを４段階に振分けるものである。この明細
書において一般に比較器は、第９図に示すように、入力
信号のレベルが比較器に与えられる基準値（または閾値
）以下の場合に０”出力を１入力化号が基準値を超えて
いる場合に“１”出力を発生するものとする。比較器Ｃ
ＩＡ、ＣＩＢ、ＣＩＣにはそれぞれ基準値ＩＡ、ＩＢ、
ＩＣが与えられている。これらの基準値はＩＡ＜ＩＢ＜
ＩＣの関係にある。これらの比較器ＣＩＡ−ＣＩＣの出
力はデコーダＤＩに与えられる。

デコーダＤＩは入力する３つの比較結果を表わす信号に
応じて第１０図に示すような２ビツト（ＭＳＢとＬＳＢ
）の出力を発生する。２フレーム間における動きが激し
い場合には比較器ＣＩＣの出力が“１″となり、この場
合にはデコーダＤｉの出力は“１１”となる。これとは
逆に２フレーム間における動きがきわめて小さいまたは
無い場合には全比較器ＣＩＣ−ＣＩＡの出力は“０′と
なり、デコーダＤＩの出力は“ｏｏ“を表わす。このよ
うにデコーダＤＩの２ビット出力信号によって、２フレ
ーム間における輝度信号によって表わされる動きの程度
が表現される。

第１Ｏ図は後に述べるデコーダＤ２およびデコーダＤ４
の動作も共通に表わしている。

１フレーム間差信号は１フレーム間における動きを表わ
す輝度信号成分と色信号成分に加えて。

静止画部分の色信号成分を含んでいる。色信号は１フレ
ーム間では１８０°の位相差をもつがらである。１フレ
ーム間差信号ＤＹＩ　、ＤＹ２　。

Ｄ　Ｙ　Ｏｆ、　　Ｄ　Ｙ、０２は係数器１１１．１１
２．１１３．１１４でそれぞれＡ　　、Ｂ　　、Ｃ、Ｄ
　　倍されたのち最大ＫＩ　　　ＫＩ　　　ＫＩ　　　
Ｋｌ 値回路＋１５に入力する。係数器１１１−１１４は４種
類の１フレーム間差信号に重み付けを与えるためのもの
で、それらの係数ＡＫｌ〜ＤＫｌは実験により最適値に
あらかじめ設定される。最大値回路１１５は入力信号の
うち最も大きいレベルをもつものを選択して出力する回
路である。上記の減算回路８４、８５が設けられない場
合には係数器１１３　、１１４が不要となるのはいうま
でもない。最大値回路１１５で選択された最も激しい動
きを表わす信号は第２の低域通過フィルタ（これをＢＰ
Ｆ２という）１１６に入力する。ＢＰＦ２の通過帯域は
上述したＬＰＦｌの通過帯域よりも狭く２色信号成分を
完全に除去してそれよりも周波数の低い輝度信号成分の
みを通過させるようにつくられている。１フレーム間差
信号には上述のように静止画部分の色信号成分も含まれ
ているからである。

ＢＰＦ２を通過した１フレーム間の最も大きな動きを表
わす輝度信号成分は絶対値回路１１７で絶対値化され、
３つの比較器Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂ、Ｃ２Ｃに入力する。

比較器Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂ、Ｃ２Ｃもまた動きを表わず輝度
信号成分のレベルを４段階に分類するものであり、それ
ぞれに基準値２Ａ、２Ｂ、２Ｃ（２Ａ＜　２　Ｂ＜　２
　Ｃ）が与えられている。これらの比較器Ｃ２Ａ　−Ｃ
２Ｃの出力（“１”または“０″）はデコーダＤ２に入
力する。デコーダＤ２の動作は第１Ｏ図に示す通りであ
り、２ビツト（ＭＳＢ、ＬＳＢ）の出力を発生する。

２つのデコーダＤ１とＤ２の各２ビツトの出力信号は係
数発生回路１０３に入力する。係数発生回路１０３はデ
コーダＤＩ、Ｄ２からの入力信号の表わすコード（“１
”または“０“）に応じて所定の係数に、１−に、を表
わす信号を出力するものであり、その動作が第１２図に
示されている。

上述のようにデコーダＤｉ、Ｄ２の出力はそれぞれ２フ
レーム間差信号ＤＹＣ，１フレーム間差信号における輝
度信号成分によって表わされる動きの程度を示しており
、出力“１１“が最も激しい動きを、出力“００”が最
も穏やかな動きないしは静止画状態を示している。輝度
信号のための係数Ｋｙはθ〜１の間の値をとり、動きが
激しいほど大きな値に設定される。この実施例では係数
に、、のとりうる値は４段階０．　０．３７５．　０．
６２５および１にあらかじめ固定されている。第１２図
においては、デコーダＤ１の出力とデコーダＤ２の出力
との間の大小関係を判定し、係数Ｋｙが決定されている
。係数ＫＹの決定の仕方はこれに限られることなく種々
考えられるのはいうまでもない。

係数１−に、は係数に、を１から減算した値として決定
される。

色信号の混合切換えのための係数Ｋ　、１−Ｉ＜ｃを作
成する回路の一例が第６図に示されている。この回路に
は２フレーム間差信号ＤＹＣのみが入力している。

２フレーム間差信号ＤＹＣは第３の帯域通過フィルタ（
これをＢＰＦ３という）に与えられる。ＢＰＦ　　はＢ
ＰＦ２と中心周波数は同じであるがそれよりもさらに狭
帯域の通過帯域をもつもので、これにより２フレーム間
差信号ＤＹＣ中の動きを表わす色（ｉ号成分が確実に抽
出される。

ＢＰＦ３１２１の出力色信号成分は絶対値回路１２２で
絶対値化されて２つの比較器Ｃ３Ａ、Ｃ３Ｂｌ：入力す
る。これらの比較器Ｃ３Ａ、Ｃ３Ｂには基準値３Ａ、３
Ｂ　（３Ａ＜３Ｂ）がそれぞれ与えられている。このよ
うに色信号成分のレベルを２つの比較器によって３段階
に分類しているのは１色信号の混合切換えは人間の視覚
特性上細かく制御する必要がないからである。

比較ＷＣ３Ａ、Ｃ３Ｂの出力信号はデコーダＤ３に入力
する。デコーダＤ３の動作が第１１図に示されている。

このデコーダＤ３もまた動きが激しいほど大きな値を表
わす２ビツト・コードを出力する。

デコーダＤ３の２ビツト出力は次に係数発生回路１２３
に入力する。係数発生回路１２３の動作は第１３図に示
されている。デコーダＤ３から入力する２ビツト・コー
ド信号が表わす値が大きいほど動きかｌ数しく、大きな
値の係数Ｋｃが設定される。

係数Ｋ。もまた０〜１の間の値をとり、この実施例ては
０，０．５．および１の３段階の値に固定され、この値
がデコーダＤ３の出力に応じて選択される。１からＫＣ
を減算した値をもつ係数１−Ｋ　もまた決定される。

ノイズ低減のために用いる係数ＫＮを作成する回路の一
例が第７図に示されている。この回路には２フレーム間
差信号Ｄ　Ｙ　Ｃ，と１フレーム間差信号ＤＹＩ　、Ｄ
Ｙ２　、ＤＹＯｌ、ＤＹＯ２とが入力する。

２フレーム間差（、−１号ＤＹＣは絶対値回路１３１で
絶対値化されたのち最大値回路１３２に入力する。

絶対値回路！３１の出カイｉ（号は２フレーム間におけ
る動きを表わす輝度信号成分と色爾号成分とを含んてい
る。

他方１フレーム間差信号ＤＹＩ　　ＤＹ２ＤＹＯＩ、Ｄ
ＹＯ２は係数器１４１．　１４２．　１４３．　１４４
てそれぞれＡ　　、Ｂ　　、Ｃ、Ｄ　　倍されたのち最
大に２　　　Ｋ２　　　Ｋ２　　　Ｋ２ 値回路１４５に入力する。これらの係数器も１フレーム
間差信号に適当な重みを与えるためのもので、その係数
は実験により最適値に設定される。

最大値回路１４５から出力される最も大きい動きを表わ
す信号は次に、ＬＰＦ２１４６に入力し１色信号成分が
除去される。ＬＰＦ２１４Ｂの出力信号は１フレーム間
における動きを表わす輝度信号成分であり、これは絶対
値回路１４７で絶対値化され。

最大値回路＋３２に入力する。減算回路８４．８５が設
けられていない態様では係数器１４３　、１４４は不要
である。

最大値回路１３２は絶対値回路１３１　、１４７から入
力する２つの入力信号のうちいずれかレベルの大きい方
の信号を選択して出力する。この回路１３２の出力信号
はＪ！準値４Ａ、４Ｂ、４Ｃ（４Ａ＜４　Ｂ＜　４　Ｃ
）がそれぞれ与えられている３つの比較器Ｃ４Ａ、Ｃ４
Ｂ、Ｃ４Ｃに人ツノし、４段階に分けられる。これらの
比較ＩＣ４Ａ−Ｃ４Ｃの出力はデコーダＤ４に入力する
。デコーダＤ４の動作は−に連した第１０図に示されて
いる。デコーダＤ４の２ビツト・コード出力は係数発生
回路１３３こ入力する。

係Ｇ　２生回路＋３３の動作が第１４図に示されている
。デコーダＤ４の出力コードの表わす値が大きいはと動
きが激しい。係数ＫＮは動きが激しいほど小さな値に設
定される。この実施例では係数ＫＮは０．７５　、　　
Ｏ、Ｂ２５．　０．３７５および０の４段階に固定的に
設定されており、入力コードに応じてこれらのうちのい
ずれかが選択される。動きがほとんど無いないしは静止
画のときには（入力コードは“００”）係数ＫＮは最も
大きい０．７５に、動きが最も激しいときには（入力コ
ードは“１１“）係数ＫＮはＯに設定される。

第８図はノイズ低減回路６０に含まれる振幅調整回路７
０の一例を示している。この回路７０は上述したように
２フレーム間差信号ＤＹＣを入力とし。

減算回路６１に与えるべき彼減算信号を出力するもので
ある。

振幅調整回路７０は切換器７２を備えている。この切換
器７２は３つの入力ａ、ｂ、ｃのうちのいずれか１つを
デコーダＤ５から出力されるコード信号に応じて切換え
接続して出力し、減算回路６１に与えるものである。後
に詳しく説明するように、２フレーム間差信号ＤＹＣに
よって表わされる動きの程度に応じて動きが無いないし
は穏やかなときには入力ａが、中間のときには入力すが
、激しいときには入力Ｃがそれぞれ選択される。

２フレーム間差信号ＤＹＣは２フレーム間における動き
を表わす輝度信号成分および色信号成分（動きがないと
きにはこれらの成分は０）ならびにノイズ成分を含んで
いる。この差信号ＤＹＣは係数器７１に入力する。係数
器７１の係数は上記ＫＮによって決定される。係数器７
１によってＫＮ倍された差信号ＤＹＣは入力ａとして切
換器７２に与えられる。

２フレーム間差信号ＤＹＣはまた符号判別回路７３に入
力し、その符号（正または負）が判別され、この判別結
果は閾値符号化回路７４に入力する。閾値７１号化回路
７４には後述する閾値発生回路６３または６４から出力
される閾値Ａ１またはＡ２（これらを包括して便宜的に
Ａで表わす）が入力している。符号化回路７４において
この入力閾値Ａに符号化回路７３で判別された符号が付
与され、入力すとして切換器７２に与えられる。閾値発
生回路６３、６４とは別に設けられた閾値発生回路から
出力される閾値信号を符号化回路７４に入力するように
してもよい。

切換回路７２の入力Ｃは０レベルの信号である。

２フレーム間差信号ＤＹＣはまた動きの程度を検出する
ために絶対値回路７５に与えられ、絶対値化されたのち
比較器ＣＡおよびＣＢにそれぞれ入力する。比較器ＣＡ
およびＣＢの基準値となる相互に異なる閾値Ａｌ、Ａ２
およびＢｌ。

Ｂ２をそれぞれ発生する回路Ｈ，６４および６５．６８
が設けられている。これらの閾値はＡｔ＜Ｂｌ。

Ａｌ　＜Ａ２　、Ｂｌ　＜８２の関係にある。閾値Ａｔ
。

Ａ２のうちいずれか一方が切換スイッチ７Ｇによって、
閾値Ｂｌ、Ｂ２のうちのいずれか一方が切換スイッチ７
７によってそれぞれ選択され、比較器ＣＡ、ＣＢにそれ
ぞれ与えられる。切換スイッチ７６、７７は連動してお
り１手動で切換が可能である。これにより、Ｓ／Ｎ改善
の効果が画像によって切換えられる。

比較器ＣＡ、ＣＢの出力信号（“０”または“１”）は
デコーダＤ５に入力する。デコーダＤ５の動作およびデ
コーダＤ５の出力によって制御される切換器７２の切換
動作が第１５図に示されている。２フレーム間差信号Ｄ
ＹＣに基づいて検出される画像の動きが激しいときには
デコーダＤ５の出力は“１１”となり、切換器７２にお
いて入力Ｃが選択される。この場合には切換器７２の出
力は０であるから、減算回路６１に入力する原映像信号
はそのまま減算回路６１を通過する。すなわちノイズ低
減動作は行なわれない。動きが中間程度の場合にはデコ
ーダＤ５の出力は“１０”となり、切換器７２において
入力すが選択される。したがって閾値符号化回路７４か
ら出力される。振幅が一定（閾値Ａに等しい）でかつ差
信号ＤＹＣと同じ符号をもつ閾値信号が減算回路６Ｉに
与えられ、原映像信号からこの閾値信号が減算される。

このことによりある程度のノイズ低減効果が得られる。

動きか穏やかまたは無い場合にはデコーダＤ５の出力が
“００″となり、切換器７２において入力ａが選択され
る。この場合には係数器７１によってＫＮ倍された２フ
レーム間差信号が減算回路６１に与えられ、この信号が
原映像信号から減算されるので、動きの程度に応じたノ
イズ低減効果が期待できる。

第１６図は混合切換回路５０の具体的構成の一例を示し
ている。この回路５０は輝度信号についての回路と色信
号についての回路とを備えている。

輝度信号についての回路は、ライン間Ｙ／Ｃ分離による
輝度信号ＹＬが入力する係数器５１と、フレーム間Ｙ／
Ｃ分離による輝度信号ＹＦが入力する係数器５２と、こ
れらの係数器５１．５２の出力信号を加算する加算回路
５３とから構成され、加算回路５３の出力信号がこのＹ
／Ｃ分離装置の出力である輝度信号Ｙとなる。係数器５
１の係数はに、であり、係数器５２の係数は１−に、で
ある。信号ＹＬは係数器５１においてＫＹ倍される。信
号ＹＦは係数器５２において（１−ＫＹ）倍される。係
数ＫＹは画像における動き（輝度信号に基・づいて検出
された動き）が激しいほど大きな値をとり、係数１−Ｋ
Ｙは動きが小さいほど大きな値をとる。したがって動き
が激しいほどライン間Ｙ／Ｃ分離輝度信号ＹＬの混合さ
れる割合が多くなり、ＫＹが１の場合にはこの信号ＹＬ
が輝度信号Ｙとして出力される。逆に動きが小さいほど
フレーム間Ｙ／Ｃ分離輝度信号ＹＦの混合される割合が
多くなり、静止画の場合には信号ＹＦが輝度信号Ｙとし
て出力される。

色信号についての混合切換回路の動作も輝度信号の場合
と全く同じである。すなわちこの回路は、ライン間Ｙ／
Ｃ分離による色信号ＣＬをＫ。

倍する係数器５４と、フレーム間Ｙ／Ｃ分離による色信
号ＣＦを（Ｉ　　Ｉ％　ｃ倍）する係数器５５と、これ
らの係数器５４．５５の出力信号を加算する加算回路５
Ｇとから構成され、加算回路５Ｂの出力信号がこのＹ／
Ｃ分離装置の出力である色信号Ｃとなる。

係数Ｋ。は画像における動き（色信号に基づいて検出さ
れた動き）が激しいほど大きな値をとり。

係数１　１＜ｃは動きが小さいほど大きな値をとる。し
たかって動きか激しいほどライン間Ｙ／Ｃ分離色信号Ｃ
Ｌの混合される割合が多くなり。

Ｋｏが１の場合にはこの信号ＣＬが色信号Ｙとして出力
される。逆に動きが小さいほどフレーム間Ｙ／Ｃ分離色
信号ＣＦの混合される割合が多くなり、静ＩＬ画の場合
には信号ＣＦが色信号Ｃとして出力される。

発明の効果 以１°のようにこの発明では、２つのフレーム・メモリ
を用い、これらのフレーム・メモリをノイズ低減手段の
ための２フレーム間差信号の生成と、動き検出のために
共用している。このため構成を簡素化できる。また、１
ｊ２合映像信号によって表わされる画像の動きを険出し
、この検出した動きの程度を、ノイズ低減手段における
制御、およヒライン間Ｙ／Ｃ分離結果とフレーム間Ｙ／
Ｃ分離結果との混合切換制御のために用いているので、
動きの程度に応じた適切なノイズ低減とＹ／Ｃ分離とを
達成でき、高品質、高精細な画像再生が期待できる。さ
らにＹ／Ｃ分離に用いる基準信号の前後の信号に基づい
て動きを検出しており、フレーム間Ｙ／Ｃ分離は基準信
号とその１フレーム前後の映像信号を用いて行なってい
るので、Ｙ／Ｃ分離と動き検出の時間軸上の位相のバラ
ンスがよく、静止画と動画の切換わりがスムーズに行な
われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は輝度信号と色信号の周波数帯域を示し、第２図
は１フイ一ルド画面の走査を説明するための図である。 第３図はＹ／Ｃ分離装置の基本構成を示すブロック図で
ある。 第４ａ図はＹ／Ｃ分離装置をより詳しく示すブロック図
であり、第４ｂ図はＹ／Ｃ分離装置内の動き検出回路の
嚢形例を示すブロック図である。 第５図から第７図は動き検出回路の主要部の構成を具体
的に示すブロック図であって、第５図は輝度信号成分の
動き検出回路を、第６図は色信号成分の動き検出回路を
、第７図はノイズ低減のための動き検出回路をそれぞれ
示している。 第８図は、ノイズ低減回路における振幅調整回路の具体
的構成を示すブロック図である。 第９図は比較器の動作を説明するための図である。 第１０図および第１１図は第５図から第７図で用いられ
ているデコーダの動作を説明するためのものである。 第１２図、第１３図および第１４図は、第５図から第７
図でそれぞれ用いられている係数発生回路の動作を示す
ものである。 第１５図は第８図で用いられているデコーダの動作を示
すものである。 第１６図は混合切換回路の構成を示す回路図である。 １０、２０・・・フレーム・メモリ ３０・・・ライン間Ｙ／Ｃ分離回路。 ４０・・・フレーム間Ｙ／Ｃ分離回路。 ５０・・・混合切換回路。 ６０・・・ノイズ低減回路。 ８０・・・動き検出回路。 ８１、８２．８３・・・減算回路。 ９０・・動き検出回路の主要部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力複合映像信号を１フレーム分遅延させる第１フレー
   ム・メモリ、 第１フレーム・メモリに縦続接続された第２フレーム・
   メモリ、 第１フレーム・メモリの出力複合映像信号と入力複合映
   像信号または第２フレーム・メモリの出力複合映像信号
   との差をとり、第１フレーム、メモリの出力複合映像信
   号を基準とした１フレーム間差信号を出力する第１の減
   算手段、 入力複合映像信号と第２フレーム・メモリの出力複合映
   像信号との差をとり、２フレーム間差信号を出力する第
   ２の減算手段。 上記１フレーム間差信号および２フレーム間差信号を入
   力として、複合映像信号によって表わされる画像におけ
   る動きの程度を検出する動き検出手段、 上記２フレーム間差信号を検出された動きの程度に応じ
   たレベルに変換して入力複合映像信号から減算するノイ
   ズ低減手段、 第１フレーム・メモリの出力複合映像信号を基準として
   、この複合映像信号とそれに隣接するラインの複合映像
   信号とを用いて輝度信号と搬送色信号とを分離するライ
   ン間Ｙ／Ｃ分離手段、第１フレーム・メモリの出力複合
   映像信号を基準として、この複合映像信号と入力複合映
   像信号と第２フレーム・メモリの出力複合映像信号とを
   用いて輝度信号と搬送色信号とを分離するフレーム間Ｙ
   ／Ｃ分離手段、ならびに ライン間Ｙ／Ｃ分離による輝度信号および搬送色信号と
   、フレーム間Ｙ／Ｃ分離による輝度信号および搬送色信
   号とを、検出された動きの程度に応じてそれぞれ混合ま
   たは切換えて最終的な輝度信号および搬送色信号を出力
   する混合切換手段、を備えた複合映像信号のＹ／Ｃ分離
   装置。