JPH04134993A - 映像信号処理装置 - 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、動き適応形の輝度・色信号分離機能、およ
びノイズ低減機能を備えた映像信号処理に関するもので
ある。

（従来の技術） 最近では映像信号のデジタル処理技術が進歩し、輝度・
色信号分離（以下Ｙ／Ｃ分離と記す）回路としても動き
適応形の３次元Ｙ／Ｃ分離回路がテレビジョン受像機や
ビデオテープレコーダに利用されるようになっている。

動き適応形のＹ／Ｃ分離回路では、入力映像信号の動画
領域をフレーム間差分値の大小で検出している。そして
、動画部分ではライン相関を利用してＹ／Ｃ分離を行い
、静画部分ではフレーム相関絵を利用してＹ／Ｃ分離を
行っている。

例えば、１９８９年、テレビジョン学会全国大会にＬＳ
Ｉの開発が報告されている（宮崎他「３次元ｙｃ処理Ｌ
ＳＩの開発、Ｐ２１５〜Ｐ２１Ｂ）。この例では、シス
テムクロックにはＩＱ軸に位相同期した４ｆｓｃのクロ
ックを用いている。

また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路の入力信号を輝度信号とし
て、輝度信号のノイズ除去（３次元ＹＮＲと称される）
を行うことが考えられている。

この方法は、Ｙ／Ｃ分離時の色（Ｃ）信号を、輝度信号
のノイズと考えて、輝度信号から除去しようとするもの
である。従って、ライン間の非相関ノイズ、フレーム間
の非相関ノイズを入力輝度信号の動きに応じて除去する
ものである。このノイズ除去時のシステムクロックとし
ては、水平同期に位相同期した９１０ｆｈ　（ｆｈ：水
平周波数）のクロックが用いられる。これは、ＶＴＲの
再生輝度信号のような時間軸の変動している信号に対し
ても、その時間軸の変動に追従してフレーム間の演算が
正確に行われるようにするためである。

このように、Ｙ／Ｃ分離回路は、その動作クロックを切
替えれば、フレーム間の演算回路、動き検出回路等の回
路をノイズ低減装置として利用することもできる。

第２図は、Ｙ／Ｃ分離とノイズ低減をモードの切換えに
より実現できる回路である。

入力側子１０には、入力映像信号若しくは輝度信号が供
給される。入力映像信号は、輝度信号、色信号及び同期
信号等を含む複合信号である。

システムがＹ／Ｃ分離回路として利用される場合は、入
力映像信号が導入され、ノイズ低減回路として利用され
る場合は輝度信号が導入される。

入力側子１０は、アナログデジタル（以下Ａ／Ｄと記す
）変換器１１に接続される。このＡ／Ｄ変換器１１の出
力データは、バースト位相ロック回路１２、水平位相ロ
ック回路１３．１水平期間（以下１Ｈと記す）の遅延量
をもっ１Ｈ遅延器１５、動画用Ｙ／Ｃ分離回路１７に入
力される。

バースト位相ロック回路１２は、入力信号が映像信号で
ある場合、そのバースト信号に位相ロックしたバースト
同期クロックを発生する。また水平位相ロック回路１３
は、入力信号の水平同期信号に位相同期した水平同期ク
ロック信号を発生する。バースト同期クロックと、水平
同期クロックは、スイッチ１４の第１と第２入力側子に
供給される。このスイッチ１４は、システムがＹ／Ｃ分
離モードのときはバースト同期クロックを選択導出し、
システムがノイズ低減モードであるときは水平同期クロ
ックを選択導出する。

一方、１Ｈ遅延器１５の出力はさらに１Ｈ遅延器１６に
入力されている。そして１Ｈ遅延器１５の出力及び１Ｈ
遅延器１６の出力は、動画用Ｙ／Ｃ分離回路１７に入力
される。

動画用Ｙ／Ｃ分離回路１７は、ライン間の相関を利用し
て、システムがＹ／Ｃ分離のときは色信号を分離導出し
、システムがノイズ低減モードのときは、ノイズを抽出
する。動画用Ｙ／Ｃ分離回路１７の出力は、帯域通過フ
ィルタ（Ｂ　Ｐ　Ｆ）１８及びリミッタ１９に供給され
る。帯域通過フィルタ１８及びリミッタ１９の出力は、
スイッチ２０の一方と他方の入力側子に供給される。ス
イッチ２０は、システムがＹ／Ｃ分離モードのときは帯
域通過フィルタ１８の出力を選択導出し、ノイズ低減モ
ードのときはリミッタ１９の出力を選択導出する。

スイッチ２０の出力は、減算器２１に入力される。この
減算器２１には、１Ｈ遅延器１５の出力も入力されてい
る。これにより、Ｙ／Ｃ分離モードのときは、減算器２
１においては１Ｈ遅延器１５の出力から色信号が除去さ
れ動画輝度信号を得ることができる。また、ノイズ低減
モードのときは、減算器２１においては１Ｈ遅延器１５
の出力からノイズ成分が除去された輝度信号を得ること
ができる。減算器２１の出力は、混合器２２の一方に入
力される。

次に静画系統について説明する。

１Ｈ遅延器１５の出力は、１フレーム遅延器２３に入力
される。１フレーム遅延器２３は、５２５Ｈ分の遅延量
を有する。この１フレーム遅延器２３の出力は、さらに
１フレーム遅延器２４に入力される。

１フレーム遅延器２３の入力側の信号と出力側の信号と
は、静画用Ｙ／Ｃ分離回路２５に入力される。静画用Ｙ
／Ｃ分離回路２５は、システムがＹ／Ｃ分離モードのと
きは、フレーム間の相関を利用して輝度、色信号の分離
を行う。分離された静画輝度信号は、混合器２２に入力
される。また分離された静画色信号は、帯域通過フィル
タ２６を介して混合器２８の一方に入力される。この混
合器２８の他方の入力側子には先のスイッチ１０て選択
された動画色信号が入力される。

システムかノイズ低減モードのときは、静画輝度信号は
、ノイズ除去されて混合器２２に入力される。

動き検出器２７には、１フレーム遅延器２３の入力側及
び出力側の信号が入力されるとともに、１フレーム遅延
器２４からの出力信号も入力されている。この動き検出
器２７で得られた動き検出信号は、混合器２８と２２の
制御端子に供給される。システムがＹ／Ｃ分離モードで
あるときは、混合器２２．２８は、動画部分では動画輝
度信号と動画色信号の割合を多くし、静画部分では静画
輝度信号と静画色信号の割合を多くする。輝度信号と色
信号とは、それぞれ出力端子２９と３０に導出される。

システムがノイズ低減モードのときは、ノイズ低減され
た輝度信号が出力端子２９に導出される。

（発明が解決しようとする課題） 上記したＹ／Ｃ分離及びノイズ低減兼用装置において問
題となるのは、ノイズ低減処理を行ったときの出力輝度
信号と、色信号との時間合わせである。

Ｙ／Ｃ分離の場合は、輝度信号と色信号が同様に遅延す
るので問題はないが、ノイズ低減の場合は、輝度信号の
みが上記フレーム遅延器やライン遅延器を通過すること
になる。

上記の回路では輝度信号は、１Ｈ十αだけ遅延する。１
Ｈの遅延は、主信号が１Ｈ遅延器１５を通過することに
より生じている。またαは、Ａ／Ｄ変換器１１と１Ｈ遅
延器１５の間の遅延と、１Ｈ遅延器１５から出力までの
動画用Ｙ／Ｃ分離回路、静画用Ｙ／Ｃ分離回路、動き検
出器、混合器などによる演算処理による遅延である。

上記の演算処理が複雑になればなるほどαは大となり、
約２μｓ弱になることもある。

そこで、３次元ノイズ低減処理のシステムの前後で輝度
信号と色信号との時間関係を合わせるためには、色信号
を１Ｈ＋αだけ遅延させる必要がある。

この遅延を得るためには、例えばＡ／Ｄ変換器、ライン
メモリ（ＦＩＦＯ形）　、Ｄ／Ａ変換器を用いる方法、
ＣＣＤ遅延線を用いる方法が考えられる。しかしこれら
の方法では、いずれも遅延量が１Ｈ＋αと特殊であるた
めに実現するには高価な回路となる。

そこでこの発明は、色信号の遅延を容易に得、色信号と
輝度信号との時間合わせが容易となる映像信号処理装置
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、入力映像信号のフレーム間の演算処理によ
り、輝度・色信号の分離またはノイズ低減処理を行うフ
レーム間演算手段と、前記入力映像信号が供給され、Ｙ
／Ｃ分離モードのときは１水平期間（−１Ｈ）の遅延量
、ノイズ低減モードのときは（１Ｈ−α）の遅延量に切
換えられる第１の遅延器と、この第１の遅延器の出力が
入力され、１Ｈの遅延量を持つ第２の遅延器と、前記第
１と第２の遅延器の各端子の３ラインの信号を用いた演
算処理により、輝度・色信号の分離処理を行うライン間
演算手段と、前記３ラインの信号のうち第２の遅延器の
入力側と出力側の信号間の減算処理によりノイズ成分を
抽出するノイズ抽出手段と、Ｙ／Ｃ分離モードのときは
、前記ライン間演算手段からの色信号を選択導出し、ノ
イズ低減モードのときは前記ノイズ抽出手段からのノイ
ズ成分を選択導出する選択手段と、前記選択手段の出力
を前記第１の遅延器の出力から引き算して動画系輝度信
号もしくはノイズ低減輝度信号を得る動画系輝度信号取
出し手段と、この手段からの動画系輝度信号と、前記フ
レーム間演算手段からの静画系静画輝度信号が入力され
る混合器と、前記入力映像信号の動画部分を検出し動き
検出信号を得、この動き検出信号により前記混合器の動
画系輝度信号と静画系輝度信号との混合割合を調整して
出力する混合手段とを備えるものである。

（作用） 上記の手段により、Ｙ／Ｃ分離用の１Ｈ遅延器の１つを
可変遅延器とし、ノイズ低減モードのときは１Ｈ−ａと
し、これにより輝度信号の遅延量をかせいでいる。この
結果、別系統の色信号の遅延量としては１Ｈでよいので
汎用の１Ｈ遅延器を利用することができ、正確な遅延が
得られノイズ低減された輝度信号との時間合わせが容易
となる。

（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〜実施例である。入力側子１００に
は人力映像信号または輝度信号が入力される。この入力
側子１００の入力信号は、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）
変換器１０１にて量子化される。Ａ／Ｄ変換器１０１の
出力は、 バースト位相ロック回路１０２、水平位相口・ンク回路
１０３、（１Ｈ−α）または１Ｈの遅延量に可変できる
可変遅延器１０５、動画用Ｙ／Ｃ分離回路１７に入力さ
れる。

バースト位相ロック回路１０２は、入力信号が映像信号
である場合、そのバースト信号に位相ロックしたバース
ト同期クロックを発生する。また水平位相ロック回路１
０３は、人力信号の水平同期信号に位相同期した水平同
期クロック信号を発生する。バースト同期クロックと、
水平同期クロックは、スイッチ１０４の第１と第２入力
側子に供給される。このスイッチ１０４は、システムが
Ｙ／Ｃ分離モードのときはバースト同期クロックを選択
導出し、システムがノイズ低減モードであるときは水平
同期クロックを選択導出する。

一方、可変遅延器１０５の出力はさらに１Ｈ遅延器１０
６に入力されている。そして１Ｈ可変遅延器１０５の出
力及び１Ｈ遅延器１０６の出力は、動画用Ｙ／Ｃ分離回
路１０７に入力される。

動画用Ｙ／Ｃ分離回路１０７は、ライン間の相関を利用
して、システムがＹ／Ｃ分離のときは色信号を分離導出
し、システムがノイズ低減モードのときは、ノイズを抽
出する。動画用Ｙ／Ｃ分離回路１０７の出力は、帯域通
過フィルタ（Ｂ　Ｐ　Ｆ）１０８に供給される。帯域通
過フィルタ１０８の出力は、スイッチ１１０の一方の入
力側子に供給される。

先の１Ｈ遅延器１０６の入力と出力とは、減算器１１１
に供給されている。減算器１１１からは、ノイズ低減モ
ードのときにライン間の相関を利用してノイズ成分を得
ることができる。減算器１１１の出力は、リミッタ１１
２で振幅制限されてスイッチ１１０の他方の入力側子に
供給される。

スイッチ１１０は、システムがＹ／Ｃ分離モードのとき
は帯域通過フィルタ１０８の出力を選択導出し、ノイズ
低減モードのときはリミッタ１１２の出力を選択導出す
る。

スイッチ１１２の出力は、減算器１１３に入力される。

この減算器１１３には、可変遅延器１０５の出力も入力
されている。これにより、Ｙ／Ｃ分離モードのときは、
減算器１１３においては１Ｈ可変遅延器１０５の出力か
ら色信号が除去され動画輝度信号を得ることができる。

また、ノイズ低減モードのときは、減算器１１３におい
ては可変遅延器１０５の出力からノイズ成分が除去され
た輝度信号を得ることができる。減算器１１３の出力は
、混合器１１４の一方に入力される。

次に静画系統について説明する。

可変遅延器１０５の出力は、１フレーム遅延器２０３に
入力される。１フレーム遅延器２０３は、５２５Ｈ分の
遅延量を有する。この１フレーム遅延器２０３の出力は
、さらに１フレーム遅延器２０４に入力される。

１フレーム遅延器２０３の入力側の信号と出力側の信号
、さらに１フレーム遅延器２０４の出力側の信号とは、
静画用Ｙ／Ｃ分離回路２０５に入力される。静画用Ｙ／
Ｃ分離回路２０５は、システムがＹ／Ｃ分離モードのと
きは、フレーム間の相関を利用して輝度、色信号の分離
を行う。分離された静画輝度信号は、混合器２２に入力
される。

また分離された静画色信号は、帯域通過フィルタ２０６
を介して混合器２０８の一方に入力される。

この混合器２０８の他方の入力側子には先のスイッチ１
１０で選択された動画色信号が入力される。

システムがノイズ低減モードのときは、静画輝度信号は
、ノイズ除去されて混合器２０８に入力される。

動き検出器２０７には、１フレーム遅延器２０３の入力
側及び出力側の信号か入力されるとともに、１フレーム
遅延器２０４からの出力信号も入力されている。この動
き検出器２０７て得られた動き検出信号は、混合器２０
８と１１４の制御端子に供給される。システムがＹ／Ｃ
分離モードであるときは、混合器２０２．１１４は、動
画部分では動画輝度信号と動画色信号の割合を多くし、
静画部分では静画輝度信号と静画色信号の割合を多くす
る。輝度信号と色信号とは、それぞれ出力端子２０９と
２１０に導出される。システムがノイズ低減モードのと
きは、ノイズ低減された輝度信号が出力端子２０９に導
出される。

上記した実施例によると、可変遅延器１０５の遅延量を
可変とすることにより、Ｙ／Ｃ分離モードのときは１Ｈ
の遅延量とし、ノイズ低減モードのときは（１Ｈ−α）
の遅延量としている。

この結果、ノイズ低減モード時における出力端子２９の
輝度信号と、別系統で処理される色信号との時間合わせ
が容易となる。

次に、ノイズ低減モード時において遅延器１０５の遅延
量が可変されたことによる回路内部の遅延時間について
説明する。

まず、減算器１１３に入力する信号Ｙ′とＮとは時間的
な一致が得られなければならない。信号Ｎの遅延は、減
算器１１１、リミッタ１１２、スイッチ１１０により遅
延を受けている。これをα１とすると、信号Ｙ′は、こ
の分だけ遅延する必要がある。従って、図示していない
が、実際にはで遅延器１０５と減算器１１３との間には
、遅延量α１の遅延回路が設けられる。

また混合器１１４の入力である動画輝度信号と静画輝度
信号とは、時間的に一致しなければならない。減算器１
１３の遅延量をα２とすると、静画輝度信１号の遅延時
間は、（α１＋α２）である必要がある。この遅延量（
α１＋α２）は、フレーム間演算の処理時間により確保
されている。

また、混合器１１４及びＡ／Ｄ変換器１０１の遅延時間
の和をα３とすると、ノイズ低減モード時の輝度信号の
遅延量τｙは、 τＶ−（１Ｈ−α）＋（α１＋α２＋α３）となる。こ
こでα−（α１＋α２＋α３）となるように遅延器１０
５の遅延量（１Ｈ−α）を設定すると、τｙ−１Ｈとあ
り、ノイズ低減モード時の遅延時間は１Ｈとなる。

次に、遅延器１０５の遅延量の可変方法であるが、これ
は例えばＲＡＭを用いてアドレスのリセット信号をカウ
ンタで作成し、カウンタの周期を可変にすればＲＡＭの
入出力の遅延を可変できる。

ノイズ低減モード時の入力信号は、輝度信号のみであり
、ノイズ低減処理による輝゛度信号の遅れ時間τｙだけ
色信号の遅延させて、輝度信号と色信号の時間関係を所
定の関係に保つ必要がある。このときに、τｙ−１Ｈ＋
αであると、色信号を遅延させるために、（１）Ａ／Ｄ
変換変換器ビラインメモリ２）遅延量（１Ｈ＋α）をも
つ特別なＣＣＤなどを用いる必要があり、色信号の時間
合わせのために高価で複雑な回路を必要とする。

しかし、この実施例のように遅延器１０５を可変として
τｙ−１Ｈにすれば、色信号も１Ｈだけ遅延させればよ
いので、汎用の簡単な回路を使用すればよく安価に実施
できる。

さらにこのシステムが家庭用ＶＴＲに用いられ、記録時
には動き適応形Ｙ／Ｃ分離、再生時は動き適応形ノイズ
低減回路として利用された場合、再生時には、減算器１
１１の系統を利用して色信号に対してもライン相関を利
用したクロストーク除去処理を得ることもできる。この
場合、ノイズ低減用の１Ｈ遅延器１０６は、ノイズ低減
用と、Ｙ／Ｃ分離用として共用できるので利用価値が高
い。

また、家庭用ＶＴＲのように輝度信号と色信号とを別々
に処理するシステムでは、輝度信号と色信号との遅延時
間の差により表示画面上で色と輝度とのずれを生じるこ
とがあるが、この実施例のように遅延器１０５を可変で
きるように構成すれば、利用者自信が画面を見ながらシ
ステムクロック単位で調整することもできる。またこの
実施例では、ノイズ低減モード時におけるライン間演算
、フレーム間演算を非巡回形としたが、すくなくともど
ちらか一方の演算を巡回形としてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、色信号の遅延を
容易に得、色信号と輝度信号との時間合わせが容易とな
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図はこ
の発明の前提となる輝度・色信号分離回路を示す回路図
である。 １０１・・・Ａ／Ｄ変換器、１０２・・・バースト位相
ロック回路、１０３・・・水平位相ロック回路、１０４
・・・スイッチ、１０５・・・可変遅延器、１０６・・
・１Ｈ遅延器、１０７・・・動画用Ｙ／Ｃ分離回路、１
０９．２０６・・・帯域通過フィルタ、１１０・・・ス
イッチ、１１１・・・減算器、１１２・・・リミッタ、
１１３・・・減算器、１１４．２０８・・・混合器、２
０３．２０４・・・１フレーム遅延器、２０５・・・静
画用Ｙ／Ｃ分離回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力映像信号のフレーム間の演算処理により、輝度・色
   信号の分離またはノイズ低減処理を行うフレーム間演算
   手段と、 前記入力映像信号が供給され、Ｙ／Ｃ分離モードのとき
   は１水平期間（＝１Ｈ）の遅延量、ノイズ低減モードの
   ときは（１Ｈ−α）の遅延量に切換えられる第１の遅延
   器と、 この第１の遅延器の出力が入力され、１Ｈの遅延量を持
   つ第２の遅延器と、 前記第１と第２の遅延器の各端子の３ラインの信号を用
   いた演算処理により、輝度・色信号の分離処理を行うラ
   イン間演算手段と、 前記３ラインの信号のうち第２の遅延器の入力側と出力
   側の信号間の減算処理によりノイズ成分を抽出するノイ
   ズ抽出手段と、 Ｙ／Ｃ分離モードのときは、前記ライン間演算手段から
   の色信号を選択導出し、ノイズ低減モードのときは前記
   ノイズ抽出手段からのノイズ成分を選択導出する選択手
   段と、 前記選択手段の出力を前記第１の遅延器の出力から引き
   算して動画系輝度信号もしくはノイズ低減輝度信号を得
   る動画系輝度信号取出し手段と、この手段からの動画系
   輝度信号と、前記フレーム間演算手段からの静画系輝度
   信号が入力される混合器と、 前記入力映像信号の動画部分を検出し動き検出信号を得
   、この動き検出信号により前記混合器の動画系輝度信号
   と静画系輝度信号との混合割合を調整して出力する混合
   手段とを具備したことを特徴とする映像信号処理装置。