JPH0314388A - 動き適応型輝度信号色信号分離装置 - 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〕 本発明は、テレビジョン受像機等の画像を扱う機器にお
いて、複合カラーテレビジョンｆＪ号から輝度信号と色
信号とを分離して取出す輝度信号色信号分離装置に関す
る。

〔従来の技術〕

現在、テレビ放送等で一般に使われているカラーテレビ
ジョン標準方式は輝度信号成分と色１３号戊分とが周波
数多重化された複合信号となっている。そのため、カラ
ーテレビジョン受像機等では、複合信号から輝度信号と
色信号とを分離して取出す必要がある。

そのため、輝度信号と色信号とをより正確に分離する種
々の手法が開発されているが、この種の装置として、従
来、画像が静止画か動画かによって分離処理の異なる動
き適応型輝度信号色信号分離装置がある。これは、画像
が静止のときにはフレーム間で時間軸方向の処理を行い
、動いている所ではフィールド内で空間（垂直軸、水平
軸）処理を行うという動き適応型の処理を行うもので、
精度の高い分離が可能となる。

その例として、特開昭６１−２７４４９３号公報に記載
されている「デジタルデコーダー」がある。これは動画
におけるフィールド内処理が画像の空間（２次元）的な
状態により適応型に変えられ、動画でも輝度信号と色信
号との比較的良好な分離が行なえるようにしたものであ
る。

ところで、この従来の動き適応型輝度信号色ｆ，ｆ号分
離装置でフィールド内適応処理を行った場合、動きによ
る制御はフレーム間処理の出力とフィールド内処理の出
力とを混合して出力を得る形となっている。この場合、
フレーム間処理は完全に静止の状態に合せてフィルタの
設定を行い、一方、フィールド内処理は完全に動きの状
態でフィールド内処理のみが出力される状態に合せてフ
ィルタの設定を行うことになる。そして、フレーム間処
理では空間フィルタの色信号の通過帯域幅はかなり広め
に設定することにより、ドット妨害をなくし、色信号の
帯域幅も広くできる。一方フィールド内処理では色信号
の帯域幅はある程度狭くして、クロスカラーの発生や輝
度信号の解像度の低下を抑える。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このようなフィルタ設定は、完全な静止状態や
動き状態では理想的な処理となるが、その中間状態では
必ずしも適切な処理とはならなかった。つまり、画像信
号のスベクトラムは静止状態では時間軸の低い部分に、
動き状態では空間軸で低い方に集中しやすくなるが、そ
のどちらとも明確に判定できない中間状態ではスペクト
ルか広がりやすく、前記したフィルタ設定ではクロスト
ークや解像度低下が発生しやすくなっている。

そこで、本発明の発明者は、かかる問題点を角イ決する
動き適応型輝度信号色信号分離装置を開発し、本願の出
願人により特願昭６２−３３６１２１号として特許出願
している。

このものは、空間ＢＰＦの帯域幅を画像の２次元的な形
状と動きの程度により細かく変えるようにすることで、
静止状態・動き状態の明確な区別が付かない中間状態に
おける高精度な分離が図れるものである。

ところが、この特願昭６２−３３６１２１号の装置は、
時間方向フィルタの特性が動き情報により制御され、画
像が動くと画像の空間的形状に関係なくフィールド内分
離処理に切換えられる。このため、画像の空間的斜め成
分が多く輝度信号と色信号とが空間的に見て混在してい
る場合、空間的な処理だけでは適切な分離が困難で、ド
ット妨害やクロスカラーなどのクロストークが発生しが
ちである。

本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、画像の動きによる制御だけでなく空間変
化検出による時間方向フィルタの制御によってもクロス
トークの発生を少なくし、より高精度な分離を達戊する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の動き適応型輝度信号色信号分離装置は、動き検
出がある程度されていても、画像の空間的斜め成分が多
いときには、時間方向のフィルタｆ段をより多く使って
分離するようにしたもので、換言すれば時間方向フィル
タ手段は垂直及び水・１と方向の変化検出によっても制
御され、垂直水１乙共に検出信号が大きい場合には、同
じ動き検出量でも時間方向通過帯域が狭くなるようにし
たものである。

〔作　用〕

まず、画像の斜め戒分が多いと、垂直変化信号と水平変
化信号との両方が大きな値となり、これに伴って分離フ
ィルタ出力における時間方向フィルタ出力の含まれる割
合いが高くなり、時間ｂ向フィルタ出力がより多く用い
られるようになる。

一方、動きが激しく、動き検出信号が最人１直になるよ
うな場合、空間変化が制御に関係しムいこととなるため
、時間方向フィルタは使われず、動きによるボケやクロ
ストークの増加は起こらない。

また、平坦部や縦または横のエッジなどでも、従来通り
の特性となり広範囲のドット妨害などが発生する心配は
ない。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例について図面を参照しつつ説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る動き適応型輝度信号色
信号分離装置のブロック図である。

この図において、１０は複合１３号入力端子、１２は遅
延捕償回路、１８はＩａ算器、３０は褌度信号出力端子
であり、これらは大略、輝度信号抽出系を構成するもの
である。人力端子１０には図示しないＡ／Ｄ変換器によ
りディジタル化された複合カラーテレビジョン信号が入
力され、遅延回路１２は、その複合カラーテレビジョン
信号を後述する色信号抽出系の処理による色信号の遅れ
に合せて遅延させるもので、これにより両者の特開関係
を一致させるようにしたものである。減算器１８におい
ては、この遅延補償回路１２からの複合カラーテレビジ
ョン信号から色信号抽出系で取出された色信号を差引い
て輝度信号のみが取出されるようになっており、この減
算器１８の出力が輝度信号出力端子３０から輝度信号の
分離出力として後続の系に送出されるものである。

次に、かかる色信号抽出系《こついて説明する。

１３は時間方向バンドバスフィルタ（Ｂ　Ｐ　Ｆ）であ
る。この時間方向ＢＰＦ１３には人力端子１０からの複
合カラーテレビジョン信号が入力され、ここで色信号の
存在する時間帯域を通過させるものである。

１４は可変垂ＩｉＩＢＰＦ，１７は減算器、１９は乗算
器、２１は加算器、１６は可変水平ＢＰＦ、３２は色信
号出力端子であり、可変垂直ＢＰＦ１４には入力端子１
０からの複合カラーテレビジョン信号が人力されている
。この可変垂直ＢＰＦ１４は、垂直方向で色信号に対す
る・Ｉ：｝域幅を持ち、この帯域幅は垂直制御信号Ｓｖ
により可変とされている。この可変垂直ＢＰＦ１４の出
力は減Ｈｚ１７において時間方向ＢＰＦ１３の出力が差
引かれる。この減算器１７の出力は乗算器１９において
時間制御信号Ｓｔとの積が取られ、その後、加算器２１
で時間方向ＢＰＦ２１の出力と加算されて可変水平ＢＰ
Ｆ１６に供給される。可変水平ＢＰＦ１６は水平方向で
色信号に対する通過帯域幅を持ち、この帯域幅は水平制
御信号ｓｈにより可変とされるものである。この可変水
平ＢＰＦ１６の出力が色信号分離出力として輝度信号系
の減算器１８に与えられるとともに、色信号出力端子３
２から後続の系に送出されるようになっている。

制御信号Ｓｖ，Ｓｔ，Ｓｈは“０゜〜“１“の値を取る
もので、後述の制御信号発生回路により調整されるもの
である。可変垂直ＢＰＦ１４及び可変水平ＢＰＦ１６の
通過帯域は各々制御信号Ｓｖ，Ｓｈが“１”のとき最も
狭く、“Ｏ′のとき最も広くなるものである。また、上
述のように時間方向ＢＰＦ１３の出力は乗算器１９を挾
んで配置された減算器１７のマイナス端子と加算器２１
とに与えられており、乗算器１つに供給される時間制御
信号Ｓｔが１である場合、減ｎ器１７への入力と加′ｌ
ｌ器２１への人力とで相殺されて、この時間方向ＢＰＦ
１３の出力は影響がなくなり、“０゜のときは減算器１
７へ人力された分、即ち差引かれる分が無効になるから
時間方向ＢＰＦ１３の出力が最大限に用いられることと
なる。

このような制御信号Ｓｔが“Ｏ゜〜″１”の間で連続的
に変えられることにより、減算器１７、乗算器１９、加
算器２１においてＢＰＦ１３．１４の出力の混合率が変
えられ、画像の状態に応じた色信号の抽出制御がなされ
る。

１１は動き検出回路、２０は垂直変化検出同路、２２は
水平変化検出回路、２６は制御信号発生同路である。３
つの検出回路１１，２０．２２はそれぞれ画像信号の３
次元の変化に対応し、動き検出では時間方向の変化であ
るフレーム間差を、垂直変化検出では垂直方向の変化で
あるライン差を、水平変化検出では水平方向の変化であ
るサンプル差を基に処理される。＄１御信号発生回路２
６では、それらの出力である動き検出信号Ｆｍ，垂直変
化信号Ｆｖ，水平変化信号Ｆｈにより上記制ｇｌｌ信号
Ｓｖ，Ｓｈ，Ｓｔを作るようになっている。

動き検出回路１１はフレームメモリを有し、画像の同一
画素の２つの連続するフレーム間での差分をとることに
より画像の動きを検出するものである。その出力である
動き検出信号Ｆｍは０“〜“１″の値を取るもので、静
止のときに“０゜最も激しい動きのとき“１″となり、
その中間が動きの程度により変わるものである。なお、
この動き検出については、本出願人による特願昭６２−
３３６１２１号において詳細に述べられている。

垂直変化検出回路２０は１フィールドの１！！！ｉ像に
おける垂直方向の（ライン間での）画素の変化を検出す
るものであり、水平変化検出回路２２は１フィールドの
画像における水平方向の（サンプル間での）画素の変化
を検出するものである。このような検出を行う場合、コ
ンポジットカラー信号は色信号が多重されており、色信
号の直流成分である色副搬送波を検出しないようにする
必要がある。かかる変化の検出のために、例えばＮＴＳ
Ｃ方式の信号においては、コンポジットカラー信号を色
副搬送波の４倍の周波数でサンプルした画素間において
差分を取る際、色副搬送波を打消すように城算すること
となる。なお、この詳細な内容については、本出願人に
よる特願昭６２−３２０９６５号で詳細に述べられてい
る。

制御信号発生回路２６は第２図に示すように構成されて
いる。この図において、制御信号Ｓｖ，ｓｈについては
特願昭６２−３３６１２１号と同じであり、本発明にお
いて特徴となるところは制御信号Ｓｔの発生部分であり
、特願昭６２−３３６１２１号では乗算器１９への＃Ｉ
御信号として動き検出信号Ｆｍがそのまま使われていた
が、本手法ではそれに加えて垂直変化信号Ｆｖ及び水平
変化信号Ｆｈも用いられる。

まず、人力端子４２．４４からそれぞれ人力された垂直
変化信号Ｆｖ及び水平変化信号Ｆ　ｂは制御信号発生回
路２４に入力されると共に乗算器４６で乗算１ｉｉＦｖ
ＸＦｈを得る。制８信号発生部２４はテーブルＲＯＭで
あり、垂直変化信号Ｆｖまたは水平変化信号Ｆｈによる
例えば４ビットのアドレス指定により、動きによる制御
を受ける前の仮垂直制御信号Ｓｖ″と仮水平制御信号ｓ
ｈ”とが出力される。次に、同じく４ビット捏度の動き
検出信号Ｆｍが乗算″ＪＳ２３，２５でそれぞれ掛けら
れることにより、画像が静止に近く、動き検出信号Ｆｍ
の値が小さい場合に、制御信号Ｓｖ，ｓｈの値が小さく
なる。この制御信号Ｓｖ，，Ｓｈが上述したようにＢＰ
Ｆ１４．１６に人力され、その帯域が広くなるように制
御される。

一方、人力端子４０から入力された動き検出信号Ｆｍは
二乗器４８に通されてＦｍ２を得る。このＦｍ２とＦｍ
とは減算器５０、乗算器５２、加算器５４で第１図の減
算器１７、乗算器１９、加算器２１と同様な動作により
乗算器４６の出力であるＦｖＸＦｈで可変混合される。

ここで、ＦｖＸＦｈが１０ｍならＦｍが制御信号Ｓｔと
して出力され、ＦｖＸＦｈが“１”ならＦｍ２が制御信
号Ｓｔとして出力され、ＦｖＸＦｈが“０゜と“１”と
の間の場合には中間の値が出力されるもので、その様子
は第３図に示すようなものとなる。

この図に示すように、ＦｖＸＦｈの値が大きいと制御信
号ＳｔはＦｍ２に近くなって値が小さくなる。ＢＰＦ１
３，１４．１６出力の混合は、制御信号Ｓｔが小さいほ
ど時間方向ＢＰＦ１３出力の混合率が多くなる。ここで
、ＦｖＸＦｈはＦｖ，Ｆｈの片方だけがいくら大きくて
も、他方と乗算されるため大きな値にならず、両者が大
きい場合のみ大きな値となる。これにより、目的とする
処理が達成されるもので、即ち、動きがある場合でも、
画像の空間的斜め成分が多い場合、動き検出信号Ｆｍの
値を強制的に小さくし、時間Ｊｊ向ＢＰＦ１３の出ノＪ
が多く用いられるようになり、ドット妨害やクロスカラ
ーなどのクロストークを防止することができることとな
る。

また、制御信号発生回路２６は４ビットの乗算器３個（
二乗器は乗算器と同等）と４ビットの加減算器２個程度
の増加であり、他の回路規模と比較して簡単である。制
御信号発生にテーブルＲＯＭを用いる場合には、時間制
御信号をＲＯ〜１から出力するようにするために、４ビ
ット×４０９６　（１６ｋビット）のＲＯＭが追加され
るだけである。

以上一実施例について説明したが、本発明は、この実施
例に限定されるものではない。

すなわち、まず、上記実施例の装置では、色信号抽出系
においてフィルタにより分離した色信号を複合信号から
引くことによって輝度信号を得るようになっているが、
フィルタ手段を輝度ｆ：号・色信号の各抽出系につき別
々に設けて、各系独白に分離出力を得るようにした装置
にも適応可能である。

また、上記実施例においては、動き検出信号そのものと
、この動き検出信号の二乗値とを設け、これらの混合に
より時間制御信号を得るようにし、空間斜め方向の変化
の度合いにより、それらの混合比を変えることで、時間
制御信号の値を制御するようになっているが、各種動き
検出信号値、水平方向・垂直方向の検出信号の乗算値に
応じた各種時間制御信号値をメモリにプリセットしてお
き、それら動き検出信号値、水平方向・垂直方向の検出
信号の乗算値によりこのメモリをアクセスし、そのブリ
セットデータを読出すことにより時間制御信号を発生さ
せるようにしても良いものである。

〔発明の効果〕

以上説明しように本発明によれば、垂直変化検出信号及
び水平変化検出信号が共に大きい場合には動きがある場
合でも時間制御信号を小さくするようにしているため、
画像に斜め成分が多いほど時間方向フィルタ手段の出力
が多く用いられるようになり、空間変化検出による時間
方向フィルタの＄Ｉ１御によってもクロストークの発生
を少なくすることができる。よって、本発明は画像の変
化を３次元のすべてで検出し、３次元フィルタのすべて
の次元の特性を制御するものであり、より適切で高級な
分離が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る動き適応型褌度信号色
信号分離装置のブロック図、第２図はその制御信号発生
回路の詳細図、第３図は時間制御信号の特性を示す曲線
図である。 １０・・・複合信号入力端子、１１・・・動き検出同路
、１２・・・遅延補償回路、１３・・・時間方向バンド
パスフィルタ（ＢＰＦ）　、１４・・・可変垂直ＢＰＦ
，１６・・・可変水平ＢＰＦ，１７・・・フィルタ出力
混合用のＩａ算器、１９・・・フィルタ出力混合用の乗
算器、２ｌ・・・フィルタ出力混合用の加算器、２０・
・・垂直変化検出回路、２２・・・水平変化検出回路、
２４・・・垂直水平制御信号発生回路（ＲＯＭ）　、２
６・・・制御信号発生回路、３０・・・輝度信号出力端
子、３２・・・色信号出力端子、４６・・・混合制御信
号発生用の乗算器、４８・・・二乗器、５０・・・動き
検出信号混合用の減算器、５２・・・動き検出信号混合
用の乗算器、５４・・・動き検出信号混合用の加算器、
Ｆｈ・・・水車変化信号、Ｆｍ・・・動き検出信号、Ｆ
ｖ・・・垂直史化信号、ｓｈ・・・水平変化信号、Ｓｔ
・・・時間制御信号、Ｓｖ・・・垂直制御信号。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複合カラーテレビジョン信号を輝度信号と色信号とに分
   離し、その分離出力を得るための装置であって、 前記複合カラーテレビジョン信号における垂直方向、水
   平方向ならびに時間方向の通過帯域幅を有し、その出力
   が前記分離出力とされる３次元時空間分離フィルタ手段
   と、前記複合カラーテレビジョン信号における垂直方向
   の変化を検出し垂直変化検出信号を出力する手段と、前
   記複合カラーテレビジョン信号における水平方向の変化
   を検出し水平変化検出信号を出力する手段と、前記複合
   カラーテレビジョン信号における時間方向の変化である
   動きを検出し動き検出信号を出力する手段と、前記動き
   検出信号値が小さいほど前記３次元時空間分離フィルタ
   手段の時間方向の通過帯域幅を狭くするとともに、該動
   き検出、信号値が最大値と最小値との間の中間値にあっ
   て前記垂直変化検出信号ならびに水平変化検出信号が共
   に大きいときに前記３次元時空間分離フィルタ手段にお
   ける時間方向の通過帯域幅を狭くする時間方向制御信号
   を発生する手段とを備えている動き適応型輝度信号色信
   号分離装置。