JPH03240393A - 映像信号処理回路 - 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、記録再生装置に関するもので、フレームメ
モリを用いたＹ／Ｃ分離手段とノイズ低減手段を有する
ものである。

（従来の技術） 一般に家庭用ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）では、複
合映像信号が輝度信号と色信号部に分離された後、輝度
信号はＦＭ変調され、色信号は周波数を低域に変換され
ＦＭ輝度信号の低域に重畳されて記録される。輝度信号
と色信号を分離する分離回路（以下Ｙ／Ｃ分離回路と記
す）には、１次元フィルタが用いられていたが、電荷結
合素子（ＣＣＤ）やガラス遅延素子を用いた２次元フィ
ルタが使用されるようになっている。

２次元フィルタは、ＮＴＳＣ信号の色搬送波の位相がラ
イン毎に反転することを利用するもので、現ラインとそ
のＩＨ（Ｈ：水平期間）前のラインの和をとり輝度信号
Ｙを得、差をとり色信号Ｃを得るものである。

第７図は２次元フィルタの構成例である。入力端子７０
０から入力した複合映像信号は、ラインメモリ７０１と
減算器７０４に入力される。ラインメモリ７０１の入力
と出力とは減算器７０２において減算処理される。これ
により、減算器７０２からは色信号Ｃが得られ、帯域フ
ィルタ７０３を介して出力端子７０５に導出される。帯
域フィルタ７０３の出力は、減算器７０４に供給される
。これにより減算器７０４からは輝度信号Ｙが得られ、
出力端子７０６に導出される。

２次元フィルタにより複合映像信号から輝度信号の水平
高域成分を取り出すことが可能となった。

しかし、水平・垂直高域成分においては輝度信号と色信
号の分離は困難であり、相互干渉による画質の劣化があ
った。

家庭用ＶＴＲでは、輝度信号と色信号は周波数分割され
た形で記録される。このために、再生時に輝度信号と色
信号とを分離するには１次元フィルタで充分である。再
生時には、輝度信号はＦＭ復調された後、デイエンファ
シス回路、ドロップアウト補償回路を経てノイズリダク
ション回路（以下ＮＲ回路）に入力される。

第８図は従来のＮＲ回路である。

入力端子８００には、輝度信号が導入され、高域通過フ
ィルタ（ＨＰＦ）８０１と低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
８０２に入力される。高域通過フィルタ８０１で取り出
された、水平高域成分は、コアリング回路８０３に入力
され、あるレベル以下の信号を零にして出力され、加算
器８０４に供給される。加算器８０４には、低域通過フ
ィルタ８０４の出力も導かれており、出力端子８０５に
はノイズが低減された輝度信号が得られる。このコアリ
ング回路の特性は第９図に示されている。

上記のＮＲ回路は、平坦な画面でノイズが目立つのを抑
えるのに有効であるが、信号の微少振幅成分は失われて
しまう。

ノイズ低減の他の方法として、映像が垂直方向に比較的
相関の高いことを利用し、ラインメモリにより前ライン
と加算処理を行う方法がある。この方法では、相関の高
い映像信号はそのまま通過させ、相関のないランダムな
ノイズは低減されることになる。この場合、垂直の高域
成分のレベルが所定値より大きい場合は加算を止めるよ
うにし、高域成分がレベル低下されるのを防止している
が、垂直高域成分のレベルが低い場合は加算動作を行わ
せノイズ低減を得るようにしている。しかし、このため
に垂直高域成分の微少振幅成分は、失われてしまう。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように、従来の記録再生装置では記録時におけ
るＹ／Ｃ分離では輝度信号と色信号との分離が充分では
なく、水平および垂直高域成分において両信号の干渉成
分により画質劣化を生じさせている。また、再生時には
、再生信号の水平高域成分の微少振幅を失うか、あるい
は垂直方向に加算した場合は水平または垂直成分の微少
振幅分を失い画質劣化を生じるという問題がある。

そこでこの発明は、記録時においてはＹ／Ｃ分離処理を
動き適応型として輝度信号と色信号の分離効果を向上し
、また再生時には、動き適応型のノイズ低減方式とする
ことにより、本来必要な成分が失われるのを防止できる
記録再生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、複合映像信号をフレームメモリを用いた動
き適応型３次元Ｙ／Ｃ分離回路により輝度信号と色信号
とに分離して記録媒体に記録する手段と、前記記録媒体
からの再生輝度信号または再生色信号あるいは両信号を
動き検出によって静止画領域では隣接したフレーム間ま
たはフィールド間で演算し、動画領域ではライン間で演
算してノイズを低減する手段とを備えるものである。

（作用） 上記の手段により、記録時は輝度信号と色信号との分離
が充分に行われ、また再生時では動き適応型のノイズ低
減を行うので、本来必要な成分が抑圧されてしまうよう
なことがない。

（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における記録回路と再生回
路を示している。入力端子１０には、記録用の映像信号
が入力され、輝度信号色信号分離回路（Ｙ／Ｃ分離回路
）１１に導入される。このＹ／Ｃ分離回路１１は、後述
するように動き適応型の分離回路であり、輝度信号と色
信号との分離特性がすぐれている。分離された輝度信号
は、自動利得制御回路１２において利得制御され、プリ
エンファシス回路１３に入力される。ここで周波数特性
の制御を受けた輝度信号は、ＦＭ変調回路１４で周波数
変調され、高域通過フィルタ１５を介して合成器２５に
入力される。以後、この信号をＦＭ輝度信号と言う。

またＹ／Ｃ分離回路１１で分離された色信号は、帯域通
過フィルタ（ＢＰＦ）２１を介して自動色制御回路（Ａ
ＣＣ回路）２２に入力される。そして、ＡＣＣ回路２２
で一定の振幅に制御された色信号は、周波数変換器２３
において、低域周波数に変換される。以後、この信号を
低域変換色信号と言う。低域変換色信号は、低域通過フ
ィルタ（ＬＰＦ）２４を介して合成器２５に入力され、
ＦＭ輝度信号と合成され、合成器２５より出力される。

合成器２５から出力された記録信号は、記録増幅器１６
、回転トランス１７を介して磁気ヘッド１８に入力され
る。

磁気ヘッド１８から再生された信号は、回転トランス３
１、再生増幅器３２を介して、高域通過フィルタ（ＨＰ
Ｆ）３３及び低域フィルタ（ＬＰＦ）４１に入力される
。高域フィルタ３３では、ＦＭ輝度信号が分離導出され
、ＦＭ復調器３４に入力される。ＦＭ復調された輝度信
号は、デイエンファシス回路３５においてエンファシス
処理され、ドロップアウト補償回路３６に入力される。

ドロップアウト補償回路３６から出力された輝度信号は
、輝度信号ノイズリダクション回路３７にてノイズ低減
され出力端子３８に導出される。

低域フィルタ４１から導出された低域変換色信号は、色
信号ノイズリダクション回路４２にてノイズ低減され、
ＡＣＣ回路４３に入力される。

ＡＣＣ回路４３にて振幅制御された信号は、周波数変換
器４４において元の周波数の色信号に変換され、出力端
子４５に導出される。

このシステムにおいて、Ｙ／Ｃ分離回路１１は、第２図
に示すように動き適応型の構成である。

即ち、入力端子１００に供給された複合映像信号は、ア
ナログデジタル変換器１０１にてデジタル化され、動き
検出回路１０２、フレームメモリ１０３、ラインメモリ
１１０、減算器１１４に入力される。

フレームメモリ１０３の入力と出力とは、減算器１０４
において減算処理されるので、この出力は色信号成分と
なり、係数器１０５で１／２倍され、帯域通過フィルタ
１０６を介して混合器１０７に入力される。一方、ライ
ンメモリ１１０の入力と出力も減算器１１１にて減算処
理され、その出力は、色信号成分となり、係数器１１２
で１ノ２倍され帯域通過フィルタ１１３を介して混合器
１０７に入力される。混合器１０７は、動き検出回路１
０２からの動き検出信号に応じて、両人力の混合比が制
御され、画像動きが大きい（動画）場合あいは、ライン
メモリ１１１側からの信号の割合を多くし、画像動きが
小さい（静止画）場合は、フレームメモリ１０３側から
の信号の割合を大きくして混合する。混合器１０７から
得られた色信号は、デジタルアナログ変換器１１５にて
アナログ信号に変換され出力端子１１６に導出されると
ともに、減算器１１４に入力される。減算器１１４では
、複合映像信号から色信号を減じる処理が行われるので
、出力は輝度信号となる。輝度信号は、デジタルアナロ
グ変換器１１５でアナログ信号に変換され出力端子１１
７に導出される。

上記のようにこの実施例では動き適応型のＹ／Ｃ分離回
路を用い、単に色信号のライン毎の位相反転関係を要件
として輝度信号と色信号とを分離する従来の方式に比べ
て、動画領域と静止画領域とに応じて２種類の分離信号
の割合を変化させるという要件が加わっている。このた
めに、水平・垂直高域成分における輝度信号と色信号と
の分離能力が向上し、静止画領域における信号品質が向
上する。

第３図は、動き適応型Ｙ／Ｃ分離回路１１の他の実施例
である。

第２図の実施例と同じ部分には第２図と同一符号を付し
ている。上記の例は、色信号の系統についてライン間の
演算で得られた信号と、フレーム間の演算で得られた信
号とを混合器１０７に入力し、動き検出信号に応じて混
合比を制御した。しかし第３図の例は、さらに輝度信号
についても、ライン間で得られる信号と、フレーム間で
得られる信号を動き検出信号に応じて混合比を制御する
ようにしている。即ち、係数器１０５からは、フレーム
間の演算で得られた色信号が導出されるので、この色信
号を複合映像信号から減算器１２０において減算すると
、フレーム間演算による輝度信号を得ることができる。

また、帯域通過フィルタ１１３からは、ライン間の演算
で得られた色信号が導出されるので、この色信号を複合
映像信号から減算器１２１において減算すると、ライン
間演算による輝度信号を得ることができる。このように
得られた２つの輝度信号を混合器１２２において動き検
出回路１０２からの動き検出信号に応じて混合比を制御
すれば、−層品質が向上した輝度信号を得ることができ
る。

第４図は、第１図に示したノイズリダクション回路３７
を詳しく示している。

ドロップアウト補償回路３６からの輝度信号は、入力端
子２００を介してアナログデジタル変換器２０１にてデ
ジタル化され、動き検出回路２０２、フレームメモリ２
０３、加算器２０６．２０７、ラインメモリ２０４に供
給される。加算器２０６．２０７の出力は、混合器２０
５に入力され、動き検出信号に応じてその混合比が制御
され、得られた輝度信号は、デジタルアナログ変換器２
０８にてアナログ信号に変換され出力端子２０９に導出
される。加算器２０６は、フレームメモリ２０３の入力
と出力とを加算して出力し、加算器２０７は、ラインメ
モリ２０４０入力と出力とを加算して出力する。混合器
２０５では、静止画領域でフレーム加算信号の加重を大
きくし、動画領域ではライン加算信号の加重を大きくす
る制御が行われる。

静止画では隣接フレーム間の信号は、相関性が強いので
本来の信号の加算結果は、相似形になるが、ランダムノ
イズは、フレーム間で相関がないために加算結果でみる
と低減されることになる。

よって、静止画領域におけるノイズ低減効果が向上する
。また動画領域の成分については、ライン間の加算結果
の割合が多くなるので、ライン間で相関性のないランダ
ムノイズが低減される。

動き検出を行う場合、再生信号は複合映像信号のように
輝度信号と色信号とが周波数インターリーブの関係で多
重されていないので、１次元フィルタで容易に分離可能
である。従って、このノイズリダクション回路における
動き検出は、１フレ一ム間差分信号から形成すれば十分
である。

第５図はノイズリダクション回路３７の他の例である。

この実施例は、第４図の回路に比べてフィールド加算に
よりノイズを低減する方式である。即ち、フィールドメ
モリ２０３の出力は、ラインメモリ２１１に入力される
。ラインメモリ２１１の入力と出力とは加算器２１２に
おいて加算され、係数器２１３により１／２倍され、そ
の後、加算器２１４に供給されている。

従って、フィールドメモリ２０３、ラインメモリ２１１
、加算器２１２、係数器２１３、加算器２１４により構
成される回路では、第６図に示すような画素の加算処理
が行われる。即ち、加算器２１４にアナログデジタル変
換器２０１から画素ＯＨが入力したとすると、係数器２
１３からは画素−２６３Ｈと一２６２Ｈを加算して１／
２倍した信号が出力される。なおライン間における処理
は先の例と同じである。

このノイズリダクション回路によると、静止画において
垂直解像度は低下するが、これに使用するメモリ容量は
少なくてすむという利点がある。

上記の説明は、輝度信号用のノイズリダクション回路３
７の構成例を説明したが、色信号用のノイズリダクショ
ン回路４２も同様な構成である。

上記の説明では、第３図の回路を動き適応型Ｙ／Ｃ分離
回路１１として説明したが、この回路はノイズリダクシ
ョン回路としても活用することができる。記録時におい
ては、Ｙ／Ｃ分離動作を行わせ、再生時においては、ノ
イズ低減動作を行わせることができる。

即ち、輝度信号についてみると、減算器１０４からは、
ノイズ成分が得られることになる。このノイズ成分は、
さらに減算器１２０において現信号から減じられるから
、この減算器１２０からはノイズが低減された輝度信号
を得ることができる。

また、減算器１１１においてもノイズ成分を得ることが
でき、このノイズ成分は、減算器１２１において現信号
から減じられるので、この減算器１２１からの輝度信号
はノイズ成分が低減されたものとなる。信号再生時には
、輝度信号のみのノイズリダクション回路として利用す
ればよい。また回路全体のクロックとしては、記録時は
色副搬送波に同期したクロックが使用され、再生時は水
平同期信号に同期したクロックが使用される。この回路
において、フレームメモリ１０３、ラインメモリ１１０
については、記録時と再生時で共用することは十分可能
であるから、メモリ削減を行うこともできる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、記録時においてはＹ／
Ｃ分離処理を動き適応型として輝度信号と色信号の分離
効果を向上し、また再生時には、動き適応型のノイズ低
減方式とすることにより、本来必要な成分が失われるの
を防止できる。

【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図及び
第３図は第１図のＹ／Ｃ分離回路の例を示す図、第４図
及び第５図は第１図のノイズリダクション回路の例を示
す図、第６図は第５図の回路の動作を説明するために示
した信号説明図、第７図は従来のＹ／Ｃ分離回路を示す
図、第８図は従来のノイズリダクション回路を示す図、
第９図は第８図のコアリング回路の特性を示す図である
。 １１・・・Ｙ／Ｃ分離回路、１２・・・自動利得制御回
路、１３・・・プリエンファシス回路、１４・・・ＦＭ
変調回路、１５．３３・・・高域通過フィルタ、１６・
・・記録増幅器、１７．３１・・・回転トランス、１８
・・・磁気ヘッド、２１・・・帯域通過フィルタ、２２
・・・ＡＣＣ回路、２３・・・周波数変換器、２４・・
・低域通過フィルタ、２５・・・合成器、３２・・・再
生増幅器、３４・・・ＦＭ復調器、３５・・・デイエン
ファシス回路、３６・・・ドロップアウト補償回路、３
７．４２・・・ノイズリダクション回路、４１・・・低
域通過フィルタ、４３・・・ＡＣＣ回路、４４・・・周
波数変換器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複合映像信号を輝度信号と色信号に分離し、各信
   号に所定の処理を施して、記録媒体に記録し、この記録
   媒体から再生された信号に対して上記所定の処理とは逆
   の処理を行い元の輝度信号と色信号を得る記録再生装置
   において、 前記複合映像信号を輝度信号と色信号とに分離する場合
   、画像動きに応じて分離特性が可変される動き適応型３
   次元Ｙ／Ｃ分離回路と、 前記記録媒体からの再生輝度信号または再生色信号ある
   いは両信号のノイズを低減する場合、当該信号の画像動
   きを検出し、動き検出信号により静止画領域では隣接し
   たフレーム間またはフィールド間で演算し、動画領域で
   はライン間で演算してノイズを低減する手段とを有する
   ことを特徴とする記録再生装置。
2. （２）記録時に輝度信号と色信号の分離を行うために上
   記Ｙ／Ｃ分離回路で用いたフレームメモリを、再生時に
   上記ノイズ低減手段で用いるメモリとして共用したこと
   を特徴とする請求項第１項記載の記録再生装置。
3. （３）再生時に隣接したフィールド間で信号を加算する
   ことによりノイズを低減する手段を有したことを特徴と
   する記録再生装置。
4. （４）記録再生装置において、記録時には色副搬送波に
   位相同期したクロックで動作し、Ｙ／Ｃ分離を行い、再
   生時には水平同期信号に同期したクロックで動作しノイ
   ズを低減する回路を具備することを特徴とする記録再生
   装置。