JPH0213090A - 複合映像信号のy/c分離装置 - Google Patents

複合映像信号のy/c分離装置

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JPH0213090A
JPH0213090A JP16067588A JP16067588A JPH0213090A JP H0213090 A JPH0213090 A JP H0213090A JP 16067588 A JP16067588 A JP 16067588A JP 16067588 A JP16067588 A JP 16067588A JP H0213090 A JPH0213090 A JP H0213090A
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signal
frame
circuit
separation
composite video
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JP16067588A
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Hideyuki Hayashi
秀行 林
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NEC Corp
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NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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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(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
が一部用なっているので、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・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、?立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試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上記フレー
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1人力
曳合映116!ts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、人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1の減算手段、第1フレーム
・メモリの出力1(像映像信号と第2フレーム・メモリ
の出力複合映像信号との差をとり、第1の1フレーム間
差信号を出力する第2の減算手段、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との差をとり
、第2の1フレーム間差信号を出力する第3の減算手段
、上記第1および第2の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、?j1合映像映像信号っ
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人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?U合合縁像信
号人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
2フレーム型Y/C分離手段、第1フレーム・メモリの
出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第
1の1フレーム型Y/C分離手段、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とを用いて輝
度信号と搬送色信号とを分離する第2の1フレーム型Y
/C分離手段、第1゜第2および第3の減算手段から得
られる2フレーム間差信号、第1.第2の1フレーム間
差信号のレベルに応じて、上記2フレーム型Y / C
分離手段、第1.第2の1フレーム型Y/C分離手段の
うちのいずれかから得られる輝度信号と搬送色信号とを
フレーム間Y/C分離による信号として出力する選択手
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2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。
好ましくは上記動き検出手段において、少な(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 2所類の1フレーム間差信号および2フ一レーム間差信
号を人力として上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
号を入力を交合映像信号から減算すればノイズ低減が達
成されるが1画1象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。
フレーム間Y/C分離手段として、基準複合映像信号と
その1フレーム前後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2フレーム型のものと、基準
複合映像信号とその1フレーム前または後の複合映像信
号とを用いてY/C分離を行なう2種類の1フレーム型
のものとが設けられている。そして、上記選択手段によ
って基本的には2フレーム型のY/C分離手段が選択さ
れるが、1フレーム間にある程度以上動きがある場合に
は一■−記2フレーム間差信号および2種類の1フレー
ム間差信号の表わす動きに応じて、できるだけ動きの少
ない1フレーム間差信号を用いたY/C分離が行なわれ
るように2種類の1)l/−ム型Y/C分離手段が適宜
選択されている。
さらにフレーム間Y/C分離手段に加えてライン間Y/
C分離手段が設けられている。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、ライン間の相関の方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。とくに2フ
レーム間差信号にある程度以上の動きか現われた場合に
はライン間Y/C分離結果が採用される。
実施例の説明 N T S CIM合合作像信号輝度信号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 )e 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Nrt衡変調した信号であり1周波数fSe
を中心として高域制約0.5MHz、低域制約1.5M
Hzの周波数帯域をもつ。Y/C分離装置はN T S
 C?u合合間像信号おいて輝度信号Yと搬送色信号(
以下111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?!2合映像映号、出力信号は輝度信号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。NTSC複合映像信号は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をPLLロックした上
記色副搬送波の周波数Escの4倍の周波数4fsaを
もち2人カ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e 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川明Td−1/4f  を用いると、第2e 図に示すように、1フイールドにおける1水平走査明間
はI H−910Td 、  1垂直走査期間はI V
−282,5H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
接する水平走査ライン間)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方が強
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菖°え
るが9色信号においては相関の強さの変動は輝度信号に
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O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分離のために、ノイ
ズ低減動作に用いる2フレーム間差信号を得るために、
そして動き検出のための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?u合合間像信号入力端子と第1
のフレーム・メモリlOとの間にはノイズ低減回路60
が接続されている。人力1(像映像信号は、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
に人力1立合1決像信号に加えて、第1フレーム・メモ
リ10の出力信号と第2フレーム・メモリ20の出力信
号がフレーム間Y/C’A離回路40に与えられる。
ライン間Y/C分離回路30には第1フレーム・メモリ
10の出力信号が入力する。ノイズ低減回路60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険出し、動き
の程度をそれぞれ表わす3種類の係IK、に、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K Y 。
Koは混合切換回路50に与えられる。
1−述のように輝度信号のライン面相関、フレーム間を
目間の強さは画(象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を作成するのが混合切換回路50である。この混
合切換回路5゜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K。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t+’a成の一部をより詳しく示したのか
第4図である。
第1フレーム・メモリは2人力映像信号を263H遅延
させて出力する(263水十ライン分の映像信号データ
を記taする)フィールド・メモリ11と、  213
L Hメモリ12と、IHのライン争メモリ13とが縦
続接続されることにより構成されている。
N T S C)u像映像fd号の入力端子とフレーム
φメモリlOとの間にノイズ低減回路60の減算回路6
1が接続されている。第2フレーム・メモリ20は、ラ
イン・メモリ21と、2つの262Hのフィールド争メ
モリ22.23とが縦続接続されることにより構成され
ている。中央に接続されている2つのライン・メモリ1
3と21はライン間Y/C分離のためのものである。
ライン間Y/C分離回路30には、第1フレーム・メモ
リ10内のメモリ12の出力複合映像信号すなわちライ
ン・メモリ13の人力信号(これをL2とする)と、ラ
イン・メモリ13の出力信号(これをLoとする)と、
第2フレーム・メモリ2o内のライン・メモリ21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、信号L1は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32でそのレベ
ルが1/4倍され(信号L2/4)、信号し。は係数器
33で1/2倍され(信号り。/2)、信号L1は係数
器34で1/4倍される(信号L1/4)。
そして、減算回路35において信号り。/2がら信号L
2/4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L2゜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)イン間において位相が反転しているので、信号
L2/4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35の出力信号は、
f を中心周波数とし、第1図に示す色信C 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
BPFl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 波数とじ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の出力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には第1フレーム・メモ
リHの出力信号Fo (これは上記の信号Lo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フレーム・メモリ20の出
力信号である上記基準信号よりも1フレーム前の信号F
1と、上記基準信号の1フレーム後の信号である入力謹
白映像信号F2とが人力する。フレーム間Y/C分離回
路40は3種類のY/C分離を行なう。これらを2フレ
ーム型Y/C分離、第1の1フレーム型Y/C分離、第
2の1フレーム型Y/C分離という。
2フレーム型Y/C分離は基準信号F。と、これよりも
1フレーム前後の信号F  、F  とを用いる。信号
F2は係数器47でそのレベルが1/4倍され(信号F
  /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4Gで1/4倍され
る(信号F1/4)。そして、減算回路4Bにおいて信
号F。/2から信号F  /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。色信号はライン間に
おいて位相が反転しているので、信号F2/4と信号F
  /2と信号F、/4の色信号が減算回路48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。この色信号は切換スイッチ57の入力端子T
aに与えられる。
第1の1フレーム型Y/C分離はJ!準単信F。
とこれよりも1フレーム前の信号F1とを用いる。信号
F。は係数器41でそのレベルが1/2倍され(信号F
  /2)、信号F1は係数器42で1/2倍される(
信号F1/2)。そして減算回路43において信号F 
 /2から信号Fl/2が減算されることにより、輝度
信号のフレーム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
から、減算回路43において信号F  、/2とF1/
2の電信号か結果的に加等され、1倍の色信号が得られ
る。この色信号は切換スイッチ57の入力端子Tbに入
力する。
第2の1フレーム型Y/C分離は基準信号F。
とこれよりも1フレーム後の信号F2とを用いる。信号
F。は同じように係数器41で1/2倍される。信号F
2は係数器44で1/2倍される(信号F /2)。減
算回路45において信号F。/2から信号F2/2が減
算されることにより、フレーム間相関の程度に応じて輝
度信号が相殺され、得られる色信号が切換スイッチ57
の入力端子Tcに与えられる。
ET+ +iスイッチ57は3つの入力端子Ta、Tb
Tcのいずれかを選択するものであり、後に示す制御信
号Sによって切換制御される。切換スイッチ57は半導
体スイッチング回路等によって構成されるのはいうまで
もなく、このスイッチ57は最大4f の周期で切換制
御される。
e 切換スイッチ57から出力される色信号はBPF158
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49において基準信号Foから
切換スイッチ57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は人力複合映像信号から、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8
1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D
YC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に人力
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は基準となる映像信号(L、Fo
に同じ)からその1フレーム前の信号であるフレーム・
メモリ20の出力信号(Flに同じ)を減算して、第1
の1フレーム間差信号DYIを出力するものである。減
算回路83は基準信号からその1フレーム後の信号であ
る人力複合映像信号を減算して、第2の1フレーム間差
信号DY2を出力する。これらの1フレーム間差信号D
Y+ 、DY2は動き検出回路80の主要部90に人力
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電信号CL、CYの混合切換えのた
めの係数K。(および係数1−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
、切換スイッチ57の切換制御信号S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K 、1−K、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2つの1フレーム間差信
号DY■、DY2とが人力している。
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(ただしノイズを含む)である。この差
信号DYCが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旧が設けられている。このLPF、の通過帯域は色
信号を遮断する程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
1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2人力
信号のレベルが比較器に与えられるJJ、7F’値(ま
たは閾値)以下の場合に“0″出力を2人力信号が基準
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CIA、CIB、CICにはそれぞれ基準値I
A、IB、ICが与えられている。これらの基鵡値はI
A<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Dlに与えられる。
デコーダD1は入力する3つの比較結果を表オ)す信号
に応じて第1O図に示すような2ビツト(MSBとLS
B)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°00″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10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11−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 ’の位相差をもつからである。
1フレーム間差信号DYI、DY2は係数器I11 、
 112でそれぞれAK□”’K1倍されたのち最大値
回路115に入力する。係数器111 、112は2種
類の1フレーム間差信号に徂み付けを与えるためのもの
で、それらの係数AKl”’Kl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2つの人力
信号のうちの大きい方を選択して出力する回路である。
最大値回路115で選択されたレベルの大きい信号は第
2の低域通過フィルタ(これをLPF2という)11B
に入力する。
LPF  の通過帯域は上述したLPF、の通過帯域よ
りも狭<1、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IF
画部分の色信号成分も含まれでいるからである。LPF
2を通過した1フレーム間の動きを表わす輝度信号成分
は絶対値回路+17で絶対値化され、3つの比較器C2
A。
C2B、C2Cに入力する。
比較器C2A、C2B、C2Cもまた動きを表わす輝度
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−C2
Cの出力(“1”または“0゛)はデコーダD2に人力
する。デコーダD2の動作は第10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DYIまた
はDY2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1ヒ画状
態を示している。輝度信号のための係数KYはO〜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K
 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 1’−yは係数KY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−Ko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のみか人力している。
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信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、C3Bに人力する
。これらの比較器c3A、C3Bには基準値3A、3B
 (3A<3B)がそれぞれ与えられている。このよう
に色fa号酸成分レベルを2つの比較器によって3段階
に5)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かないからである。
比較2HC3A、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はと大きな値を
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が激しく、大きな値
の係数K。が設定される。
係数KCもまた0〜1の間の値をとり、この実施例では
0,0.5.および1の3段階の値に固定され9 この
値がデコーダD3の出力に応じて選択される。1からK
c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1i1 K N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DYCと1フレーム間差信号DYI 、
DY2とが人力する。
2フレーム間差信号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131の出力信号は2フレーム間における動
きを表わす輝度信号成分と色信号成分とを含んでいる。
他方1フレーム間差信号DYI、DY2は係数器41 
、  +42でそれぞれAK2”’に2倍されたのち、
最大値回路145に入力する。これらの係数器ち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14
5から出力されるより大きい動きを表わす(6号は次に
、LPF214Bに人力し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5 これは絶対値回路14
7で絶対値化され、最大値回路132に人力する。
最大11C(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ものである。この回路
132の出力信号は基準値4A、4B、4C(4A<4
B<4C)がそれぞれ与えられている3つの比較器C4
A、C4B、C4Cに入力し。
4段階に分けられる。これらの比較器C4A〜C4Cの
出力はデコーダD4に入力する。デコーダD4の動作は
」二連した第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1
33に人力する。
係数発生回路133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ほど動き
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 、 0.
625. 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ぢのいずれ
かが選択される。動きかはとんと無いないしは静止画の
ときには(人力コードは00”)係数KNは最も大きい
0.75に、動きか最も激しいときには(入力コードは
11“)係数KNは0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
()の−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に与えるべき披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つの人力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して切換え
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人力aが、中間のときには入力すが
、激しいときには人力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に人力する。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は人力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に人
力し、その符号(E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。閾値符号化回路7
4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
の人力閾値Aに符号化回路73で判別された符号が付与
され2人力すとして切換器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O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にそれぞれ人力する。比較器CA
およびCBの基準値となるIII互に異なる閾値At、
A2およびBl。
B2をそれぞれ発生する回路83.64および65.8
t3が設けられている。これらの閾値はAt <Bl 
A1.<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76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2手動で切換が可能である。これにより、S/N改答
効果を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DY
C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
て人力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に人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において人
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61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
きが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において人力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図は切換スイッチ57の切換制御信号Sを発生す
る回路を示している。この回路には2フレーム間差信号
DYCおよび1フレーム間差信号DYI 、DY2が人
力する。2フレーム間差信号DYCは上述のよう・に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。この信号DYCは絶対値回路160で絶
対値化されたのち、比較器C6Pに人力し、その基準値
6Pと比較される。信号DYCの表わす画像の動きが無
いかまたは小さい場合には比較器C6Pから“0”の信
号が出力される(これを端的に「相関あり」ということ
にする)。また信号DYCの表わす画像の動きが大きい
場合には比較器C6Pから“1″の信号が出力される(
これを「相関なし」という) 比較器C6Pの出力信号
は信号M Y CとしてデコーダD6に人力する。
一方、1フレーム間差信号DYI、DY2は重み付き係
数器151 、 152でそれぞれAK3.BK3倍さ
れ、  L P F 2 +55.156でその色信号
成分が除去され、さらに絶対値回路181 、162で
絶対値化されたのち比較器C6A、C6Bにそれぞれ人
力し、その基準値6A、6Bと比較される。比較結果に
応じて相関あり“0“または相関なし“1“を表わす信
号が比較2HC6A、C6Bから出力され、それぞれ信
号MYI 、MY2としてデコーダD6に入力する。
デコーダD6は比較器C6P、C6A、C6Bからの入
力信号に応じて切換制御信号Sを作成するもので、その
動作か第17図に示されている。
橋本的に比較器C6Pの出力M Y Cが相関あり“0
”を表わしているとき、すなわち2フレーム間1.<Q
DYCに現われた動きが小さい場合にのみυJ換制御信
号Sが生成される。すべての信号MMC,MYI 、M
Y2が“0”を表わしているときには、切換スイッチ5
7の入力端子Taを選択する信号Sが発生し、フレーム
間Y/C分離回路40において2フレーム型のY/C分
離動作が行なわれる。また、信号M Y CとMYIが
“0“で。
信号MY2が“1 “の場合には入力端子Tbを選択す
る信号Sが生成され、第1の1フレーム型Y/C分離動
作が行なわれる。これとは逆に信号M Y CとMY2
が“0”で、信号MYIが11“の場合には入力端子T
cを選択する信号Sが発生し、第2の1フレーム型Y/
C分離動作が行なわれる。信号MYCが“O”で、信号
MYI 。
MY2がともに“1″の場合には信号Sは前回出力され
た状態に保持される。
信号FvI Y Cが“1”の場合には、他の信号MY
I 、MY2の状態に関係なく、混合切換回路50にお
いてライン間Y/C分離による輝度信号YLと色信号C
Lが選択され、フレーム間Y/C分離による輝度信号Y
Fと色信号CFは出力されないようにする。これは1強
制的に係数KY。
K を1に設定するか、または係数K  、K  がC
YC lとなるようにこれらの係数発生回路の比較器の括亭6
1°lを調整しておくことにより実現される。信号M 
M Cが“0“で信号MYI 、MY2が“1″の場合
にもライン間Y/C分離のみを用いるようにしてもよい
以」二のようにして、2フレーム間差信号DYCに現わ
れる動きの程度や、動きが第1の1フレーム間差信号D
YIに現われているのか、第2の1フレーム間差信号D
Y2に現われているのかに応して、フレーム間Y/C分
離を2フレーム間差信号に括づいて行なうか1前後の1
フレーム間差信号のいずれに基づいて行なうのかが切換
制御される。
第18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Ky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−に、)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L7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。したかって動き
か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 K、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Kc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(IKo倍)す
る係数器55と、これらの係数aH54,55の出力信
号を加算する加算回路56とから(14成され、加算回
路56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KC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I  I% cは動きが小さいはと大きな値をとる
。したがって動きが激しいほどライン間Y/C分離色信
号CLの混合される割合が多くなり。
Kcか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#F
色信号CFの混合される割合が多くなり、静止画の場合
には信号CFか色信号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
だめの2フレーム間差信号の生成と、動き険出のために
共用している。このため構成を簡素化できる。また、1
夏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、およびライン間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1?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11f生が期待できる
。さらにフレーム間Y / C分mとして、ノλ章映像
信号とその1フレーム前後の映像信号とを用いて行なう
2フレーム型Y/C分離と、猜準映像信号とその1フレ
ーム前または後の映像信号とを用いた2種類の1フレー
ム型Y/C分離とを設けている。そして、Y/C分離と
動き検出の時間軸1−の位相のバランスのよい2フレー
ム型Y / C分離を基本として活用し、1フレーム間
差信号に現イ)れる動きが比較的大きいときには、2つ
の1フレーム間差信号のうち動きの少ないノjに対応す
る1フレーム型Y/C分離に切換えるようにしているの
で、動き画像の二重縁妨害が発生しやすいという2フレ
ーム型Y/C分離の欠点が充分にカバーされている。
【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)1■成を示すブロック
図である。 第4図はY/C分離装置をより詳しく示すブロック図で
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t: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図はフレーム間Y/C分離回路における切換スイ
ッチのQJ換制御信号を発生する回路の具体的(M成を
示すブロック図、第[7図はこの回路で用いられるデコ
ーダの動作を説明するためのものである。 第18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φ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。 57・・・切換スイッチ。 GO・・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、 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
    1の減算手段、 第1フレーム・メモリの出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、第1の1
    フレーム間差信号を出力する第2の減算手段、 第1フレーム・メモリの出力複合映像信号と入力複合映
    像信号との差をとり、第2の1フレーム間差信号を出力
    する第3の減算手段、 上記第1および第2の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2フレーム型
    Y/C分離手段、 第1フレーム・メモリの出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第1の1フレーム型Y/C分離手
    段、 第1フレーム・メモリの出力複合映像信号と入力複合映
    像信号とを用いて輝度信号と搬送色信号とを分離する第
    2の1フレーム型Y/C分離手段、 第1、第2および第3の減算手段から得られる2フレー
    ム間差信号、第1、第2の1フレーム間差信号のレベル
    に応じて、上記2フレーム型Y/C分離手段、第1、第
    2の1フレーム型Y/C分離手段のうちのいずれかから
    得られる輝度信号と搬送色信号とをフレーム間Y/C分
    離による信号として出力する選択手段、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。
JP16067588A 1988-06-30 1988-06-30 複合映像信号のy/c分離装置 Pending JPH0213090A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5333054A (en) * 1991-12-10 1994-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus for reducing noise in a video signal by processing a luminance and chrominance component

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5333054A (en) * 1991-12-10 1994-07-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus for reducing noise in a video signal by processing a luminance and chrominance component

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