JPH0425298A - 動き適応型輝度信号色信号分離フィルタ - 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、色信号を輝度信号の高域周波数領域に周波
数多重した複合カラーテレビジョン信号（以下、■信号
という）から輝度信号（以下、Ｙ信号または単にＹとい
う）および色信号（以下、Ｃ信号または単にＣという）
を分離するための動き適応型輝度信号色信号分離フィル
タに関するものである。

［従来の技術］ 動き適応型ＹＣ分離フィルタは、画像が静止画像である
か、動画像であるかを局所的に判断し、その各部の画素
信号に適したＹＣ分離を行うフィルタである。

現行のＮＴＳＣ信号方式では、Ｃ信号をＹ信号の高域周
波数領域に周波数多重した複合信号となっている。この
ため受像機では、ＹＣ分離が必要であり、その分離の不
完全さはクロスカラーやドツトクロールなどの画質劣化
を生じさせる。

したがって、近年大容量のディジタルメモリの発達に伴
い、テレビジョン信号の垂直走査周波数に等しいか、そ
れ以上の遅延時間を有する遅延回路（以下、単に遅延回
路という）を利用した動き適応ＹＣ分離などの画質改善
のための信号処理回路が種々提案されている。

第１６図は従来の動き適応型ＹＣ分離フィルタの一例を
示すブロック図である。

同図において、入力端子ｌにはＮＴＳＣ方式のＶ信号１
０１が入力され、フィールド内ＹＣ分離回路４、フレー
ム間ＹＣ分離回路５、Ｙ信号動き検出回路６およびＣ信
号動き検出回路７の入力端にそれぞれ与えられる。

フィールド内ＹＣ分離回路４にて、フィールド内フィル
タ（図示せず）により、ＹＣ分離されたフィールド内Ｙ
Ｃ分離Ｙ信号１０２と、フィールド内ＹＣ分離Ｃ信号１
０３はそれぞれＹ信号混合回路９の第１の入力端とＣ信
号混合回路１０の第１の入力端に入力される。

また、フレーム間ＹＣ分離回路５にて、フレーム間フィ
ルタ（図示せず）により、ＹＣ分離されたフレーム間Ｙ
Ｃ分離Ｙ信号１０４と、フレーム間ＹＣ分離Ｃ信号１０
５はそれぞれＹ信号混合回路９の第２の入力端とＣ信号
混合回路１０の第２の入力端に入力される。

他方、Ｙ信号動き検出回路６にて検出されたＹ信号動き
量１０６は、合成回路８の一方の入力端に入力され、ま
た、Ｃ信号動き検出回路７にて検出されたＣ信号動き量
を示す信号１０７は合成回路８の他方の入力端の入力さ
れる。

合成回路８にて合成された動き検出信号１０’８はＹ信
号混合回路９の第３の入力端およびＣ信号混合回路ＩＯ
の第３の入力端にそれぞれ入力され、Ｙ信号動き検出回
路６、Ｃ信号動き検出回路７および合成回路８で動き検
出回路８ｏを構成している。

Ｙ信号混合回路９の出力である動き適応ＹＣＣ分離倍信
号０９は出力端２より送出される。

また、Ｃ信号混合回路１０の出力である動き適応ＹＣ分
離Ｃ信号１１０は出力端３より送出される。

次に、動作について説明する。

動き検出回路８０は、■信号１０１をＹＣ分離するに当
り、Ｙ信号動き検出回路６およびＣ信号動き検出回路７
の出力を合成回路８で合成して、■信号１０１が静止し
ている画像を表わす信号か、動きを表わす信号かを判別
する。

Ｙ信号動き検出回路６は、たとえば第１７図のように、
入力端５１からＶ信号１０１を入力して１フレーム遅延
回路５３で１フレーム遅延させた信号と、直接入力され
たＶ信号１０１とを減算器５４で減算して、■信号１０
１の１フレーム差分を求め、低域通過フィルタ（以下、
ＬＰＦという）５５を通したのち、絶対値回路５６でそ
の絶対値を求め、この絶対値を非線形変換回路５７でＹ
信号の低域成分の動き量を示す信号１０６に変換して出
力端５２に出力する。

また、Ｃ信号動き検出回路７は、たとえば第１８図のよ
うに入力端１１から入力されるＶ信号１０１を２フレ一
ム遅延回路８１で２フレーム遅延させた信号と、直接入
力されたＶ信号１０１とを減算器８２で減算して、２フ
レ一ム差分を求め、帯域通過フィルタ（以下、ＢＰＦと
いう）８３を通したのち、絶対値回路８４でその絶対値
を求め、この絶対値を非線形変換回路８５でＣ信号の動
き量を示す信号１０７に変換して出力端８９より出力す
る。

合成回路８は、たとえばＹ信号動き量１０６とＣ信号動
き量１０７のうち、大きい方の値を選択して出力するよ
うに、構成されている。

この判別結果は、動き係数ｋ（０≦に≦１）という形で
表わされ、たとえば画像を完全なる静止画像と判別した
場合には、ｋ＝０、画像を完全なる動画像と判別した場
合には、ｋ＝１というように制御信号１０８として与え
られる。

一般に、画像が静止画像である場合には、フレーム間相
関を利用したフレーム間ＹＣ分離を行って、Ｙ信号とＣ
信号を分離する。

フレーム間ＹＣ分離回路５は、たとえば第１９図のよう
に入力端６１から入力されたＶ信号１０１ｔ−１フレー
ム遅延回路６４で１フレーム遅延させた信号と、直接入
力されたＶ信号１０１とを加算器６５で加算して、１フ
レーム和を求めてＹＦ信号１０４を抽出して、出力端６
２に出力するとともに、減算器６６で入力端６１から入
力された■信号１０１からＹＦ信号１０４を減すること
により、ＣＦ信号１０５を抽出して出力端６３から出力
している。

また、一般に画像が動画像である場合には、フィールド
内相関を利用したフィールド内ＹＣ分離を行ってＹ信号
とＣ信号を分離する。フィールド内ＹＣ分離回路４は、
たとえば第２０図のように入力端７１から入力した■信
号１０１を１ライン遅延回路７４で１ライン遅延させた
信号と、直接入力したＶ信号１０１とを加算器７５で加
算して、ｌライン和を求めてＹｆ信号１０２を抽出し、
出力端７２から出力するとともに、減算器７６で入力端
７１から入力されるＶ信号１０１からＹｆ信号１０２を
減することにより、Ｃｆ信号１０３を抽出して、出力端
７３から出力している。

動き適応型ＹＣ分離フィルタでは、このようなフィール
ド内ＹＣ分離回路４とフレーム間ＹＣ分離回路５とを並
置し、合成回路８にて合成された動き係数ｋにより、Ｙ
信号混合回路９に以下のような演算を行わせて、動き適
応Ｙｃ分分離倍信号０９を出力端２から出力する。

Ｙ＝ｋＹｆ＋　（１−ｋ）ＹＦ ここで、 Ｙｆ：フィールド内ＹＣ分離Ｙ信号出力１０２、ＹＦ：
フレーム間ＹＣ分離Ｙ信号出力１０４、である。

同様に、制御信号１０８により、Ｃ信号混合回路１０に
以下のような演算を行わせて、動き適応ＹＣ分離Ｃ信号
１１０を出力端３から出力する。

Ｃ＝ｋＣｆ＋　　（１−ｋ）　　ＣＦ ここで、 Ｃｆ：フィールド内ＹＣ分離Ｃ信号出力１０３、ＣＦ：
フレーム間ＹＣ分離Ｃ信号出力１０５、である。

この動き適応型ＹＣ分離フィルタのうち、Ｃ信号動き検
出回路７は、また第２１図のような構成でも実現できる
。同図において、入力端１１からＶ信号１０１が入力さ
れ、色復調回路８６により２種類の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙに復調される。

これら２種類の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは時分割多重回
路８７である周波数で時分割多重され、２フレ一ム遅延
回路８１で２フレーム遅延したのち、減算器８２で２フ
レ一ム遅延回路８１の出力と時分割多重回路８７の出力
との減算を行って、２フレ一ム差分が得られる。

この２フレ一ム差分にＬＰＦ８８を通してＹ信号成分を
除き、絶対値回路８４により絶対値をとり、さらに非線
形変換回路８５で非線形変換してＣ信号の動き検出量１
０７を出力端８９から送出できる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の動き適応型ＹＣ分離フィルタは以上のように構成
されているので、Ｙ信号動き検出回路６およびＣ信号動
き検出回路７によりそれぞれ検出された動き量を合成し
た量に基づいて、フィールド内ＹＣ分離回路４によるＹ
ｆ倍信号Ｃｆ信号、およびフレーム間ＹＣ分離回路５に
よるＹＦ倍信号ＣＦ信号をそれぞれ混合するようにして
いる。

したがって、静止画におけるフィルタ特性と動画におけ
るフィルタ特性とが全く異なることにより、画像が静止
画から動画に移る場合、または動画から静止画に移る場
合に解像度に極端な変化があるので、動画処理時の画質
劣化が目立つという問題点があった。

また、静止画においてはドツト妨害、クロスカラー等の
クロストークは皆無であるが、動画では上記のクロスト
ークが起こって、画質劣化の原因となるという問題点が
あった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、上記のような処理の切り換えが多い画像で
も、解像度が高く、上記のり゛ロストークによる画質劣
化の少ない画像を再生することのできる動き適応型ＹＣ
分離フィルタを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る動き適応型ＹＣ分離フィルタは、動き検
出回路が動画を検出したとき、フィールド内の相関を利
用して局所的に画像の垂直エツジ成分を検出する垂直エ
ツジ検出回路を設け、垂直エツジ成分が検出されない場
合には、フィールド間の相関を局所的に検出して、その
検出結果によりフィールド間演算とフィールド内水平、
垂直双方の帯域制限とを含んだ複数のフレーム内処理を
適応的に切り換える処理を行い、また垂直エツジ成分が
検出された場合には、フィールド間の相関を局所的に検
出し、その検出結果によりフィールド間演算とフィール
ド内水平方向のみの帯域制限とを含んだ複数のフレーム
内処理を適応的に切り換える処理を行って、フレーム内
ＹＣ分離Ｙ信号とフレーム内ＹＣ分離Ｃ信号を出力する
フレーム内ＹＣ分離回路を設けたものである。

［作用］ この発明におけるフレーム内ＹＣ分離回路は、動き検出
回路で動画と判断した場合に、垂直エツジ検出回路で垂
直エツジ成分が検出されない場合には、フィールド間で
の相関を検出し、その相関の大小により、フィールド間
演算とフィールド内水平、垂直双方の帯域制限とを含ん
だ３種類のフレーム内ＹＣ分離回路のいずれかを選択し
、また垂直エツジ成分が検出された場合には、フィール
ド間の相関を局所的に検出し、その検出結果によりフィ
ールド間演算とフィールド内水平方向のみの帯域制限と
を含んだ３種類のフレーム内ＹＣ分離回路のいずれかを
選択することによって、フレーム内ＹＣ分離Ｙ信号とフ
レーム内ＹＣ分離Ｃ信号を出力する。

［実施例］ 以下、この発明を図にもとづいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例による動き適応型ＹＣ分離
フィルタを示すブロック図である。

この第１図は第１６図におけるフィールド内ＹＣ分離回
路４の部分を、フレーム内ＹＣ分離回路５０に置き換え
たものであり、その他の部分は従来例において説明した
ので省略する。

第１図におけるフレーム内ＹＣ分離回路５０の一実施例
の詳細ブロック図を第２図に示す。

同図において、入力端子１１にはＶ信号１０１が入力さ
れる。このＶ信号１０１は２画素遅延回路１４および２
６２ライン遅延回路１５の入力端に入力される。

２画素遅延回路１４で２画素遅延された信号は、減算器
１９．２０．２１．３４．３６の第１の入力端と１ライ
ン遅延回路３５の入力端にそれぞれ入力される。

２６２ライン遅延回路１５で２６２ライン遅延されたＶ
信号は１ライン遅延回路１６と４画素遅延回路１７の入
力端と、減算器Ｉ９の第２の入力端にそれぞれ入力され
る。

ｌライン遅延回路１６で１ライン遅延されたＶ信号は２
画素遅延回路１８の入力端に入力される。４画素遅延回
路１７で４画素遅延されたＶ信号は減算器２０の第２の
入力端に入力される。

２画素遅延回路１８で２画素遅延されたＶ信号は減算器
２１の第２の入力端に入力される。

減算器１９の出力信号は、第１の信号選択回路２９の第
１の入力端と、ＬＰＦ２２の入力端に入力される。減算
器２０の出力信号は第１の信号選択回路２９の第２の入
力端と、ＬＰＦ２３の入力端に入力される。減算器２１
の出力信号は第１の信号選択回路２９の第３の入力端と
ＬＰＦ２４の入力端に入力される。

ＬＰＦ２２の出力は絶対値回路２５の入力端に、ＬＰＦ
２３の出力は絶対値回路２６の入力端に、ＬＰＦ２４の
出力は絶対値回路２７の入力端にそれぞれ入力される。

絶対値回路２５の出力は最小値選択回路２８の第１の入
力端に、絶対値回路２６の出力は最小値選択回路２８の
第２の入力端に、絶対値回路２７の出力は最小値選択回
路２８の第３の入力端にそれぞれ入力される。

最小値選択回路２８の出力は第１の信号選択回路２９の
第４の入力端に入力され、これにより第１から第３の入
力を選択制御する。

第１の信号選択回路２９の出力は、１ライン遅延回路３
０の入力端と減算器３１．第２の信号選択回路３２の第
１の入力端に入力される。１ライン遅延回路３０の出力
は減算器３１の第２の入力端に入力される。減算器３１
の出力は第２の信号選択回路３２の第２の入力端に入力
される。

１ライン遅延回路３５の出力は減算器３６の第２の入力
端に入力される。減算器３６の出力はＬＰＦ３７の入力
端に入力される。ＬＰＦ３７の出力は第２の信号選択回
路３２の第３の入力端に入力され、これにより第１と第
２の入力を選択制御する。

第２の信号選択回路３２の出力は、ＢＰＦ３３の入力端
に入力される。ＢＰＦ３３の出力は、減算器３４の第２
の入力端に入力され、またフレーム内ＹＣ分離Ｃ信号１
１３として出力端１３から出力される。減算器３４の出
力はフレーム内ＹＣ分離Ｙ信号１１２として出力端１２
から出力される。

次に動作について説明する。

画面の水平方向をｙ軸、画面の垂直方向をｙ軸、上記ｙ
軸とｙ軸で構成される平面に垂直な方向に時間軸である
ｔ軸をとると、ｙ軸、ｙ軸およびｔ軸で構成できる３次
元時空間を考えることができる。

第５図は３次元時空間を表わした図であり、第５図（ａ
）はｔ軸とｙ軸で構成される平面、第５図（ｂ）はｙ軸
とｙ軸で構成される平面である。

第５図（ａ）には、インタレース走査線も表わしており
、破線は一つのフィールドであることを、実線は色副搬
送波が同位相であることを示している。

また、第５図（ｂ）の実線および破線はそれぞれｎフィ
ールド、ｎ　−１フイールドの走査線を示しており、走
査線上の「○」、「・」、「△」、「ム」の４種類の印
はＶ信号を色副搬送波周波数ｆｓｃ　（＝　３．５８Ｍ
Ｈｚ　）の４倍でディジタル化シタトきの色副搬送波が
同位相の標本点を示している。

いま、注目標本点を「◎」で表わすと、同一フィールド
であるｎフィールドでは２標本点前後と、ｌライン上下
の４つの点ａ、ｂ、ｃ、ｄで色副搬送波位相が１８０°
異なっている。

そこで、ディジタル回路によるラインくし形フィルタや
、特開昭５８−２４２３６７号公報に示された適応型Ｙ
Ｃ分離フィルタなどが構成できる。

また、第５図（ａ）に示すように１フレーム離れた同一
標本点で色副搬送波位相が１８０°異なるので、フレー
ム間ＹＣ分離フィルタもまた構成できる。

さらに、第５図（ｂ）かられかるように、注目標本点か
ら１フイールド前のｎ−１フイールドでは、１ライン上
の標本点または１ライン下の２標本点前後で逆位相とな
るので、これら３点ア、イ、つのうちいずれかと注目標
本点「◎」との演算によりフィールド間ＹＣ分離が可能
となる。

また、上記のＸ軸、ν軸およびｔ軸に対応した周波数軸
として、水平周波数軸であるμ軸、垂直周波数軸である
ν軸および時間周波数軸であるｆ軸を考え、互いに直交
するμ軸、ν軸、ｆ軸で構成できる３次元周波数空間を
考えることができる。

第６図は上記３次元周波数空間の投影図を表わしている
。第６図（ａ）は上記３次元周波数空間を斜め方向から
見た図、第６図（ｂ）は上記３次元周波数空間をｆ軸の
負の方向から見た図、第６図（ｃ）は上記３次元周波数
空間をμ軸の正の方向から見た図である。

この第６図（ａ）〜（Ｃ）には３次元周波数空間上での
■信号のスペクトル分布も表わしである。第６図（ａ）
〜（Ｃ）かられかるように、Ｙ信号のスペクトルは３次
元周波数空間の原点を中心に広がっており、Ｃ信号のス
ペクトルは色副搬送波周波数ｆｓｃでＩ信号、Ｃ信号が
直交二相変調されているので、第６図（ａ）〜（Ｃ）の
ような４個所の空間に位置している。しかし、第６図（
ｃ）のようにＶ信号をμ軸上でみると、Ｃ信号は第２象
限と第４象限のみに存在している。

これは、第５図（ｂ）で色副搬送波の同位相を表わす実
線が時間とともに上がっていることに対応している。

それにもかかわらず、従来例では、画像の動きを検出し
た場合、フィールド内での相関を利用したＹＣ分離を行
っていたので、μ軸、ν軸方向の帯域制限は可能である
が、ｆ軸方向の帯域制限を加えることはできなかった。

したがって、本来Ｙ信号が存在する周波数空間をＣ信号
として分離することになり、動画におけるＹ信号の帯域
が狭くなっていた。

そこで、前述のようにフィールド間処理によるＹＣ分離
を行うことにより、動画におけるＹ信号の帯域を広げる
ことができる。

第５図（ｂ）において、ｎ−１フイールドの中で注目標
本点「◎」の近傍にあり、色副搬送波位相が１８０°異
なる点は、標本点「・」ア、イ、つがある。これら３点
のいずれかとの演算によりフィールド間ＹＣ分離が可能
となる。

第１に、第５図（ｂ）における注目標本点「◎」と標本
点「・」アとの差によりＣ信号を含む３次元周波数空間
上の高域成分を取り出すことができる。第２の信号選択
回路３２が第１の入力端から入力される信号を選択した
場合、ＰＰＦ３３のみを通過してＣ信号が得られる。ま
た■信号からＣ信号を減算することによりＹ信号が得ら
れる。これをフィールド間ＹＣ分離ＡＩとする。

一方、第２の信号選択回路３２が第２の入力端から入力
される信号を選択した場合、ｌライン遅延回路３０、減
算器３１．ＢＰＦ３３で構成される２次元ＢＰＦを通過
してＣ信号が得られる。

また、■信号からＣ信号を減算することによりＹ信号が
得られる。これをフィールド間ＹＣ分離Ａ２とする。

第７図（ａ）〜（ｃ）は第６図（ａ）〜（ｃ）と同じく
３次元周波数空間を表わしており、フィールド間ＹＣ分
離ＡＩにより得られたＹ信号とＣ信号の存在する周波数
空間を示している。第１０図（ａ）〜（ｃ）も同様に３
次元周波数空間を表わしており、フィールド間ＹＣ分離
Ａ２により得られたＹ信号とＣ信号の存在する周波数空
間を示している。

第２に、第５図（ｂ）における注目標本点「◎」と標本
点「・」イとの差によりＣ信号を含む３次元周波数空間
上の高域成分を取り出すことができる。第２の信号選択
回路３２が第１の入力端から入力される信号を選択した
場合、ＢＰＦ３３のみを通過してＣ信号が得られる。ま
たＶ信号からＣ信号を減算することによりＹ信号が得ら
れる。これをフィールド間ＹＣ分離Ｂ１とする。

一方、第２の信号選択回路３２が第２の入力端から入力
される信号を選択した場合、上記の２次元ＢＰＦを通過
してＣ信号が得られる。またＶ信号からＣ信号を減算す
ることによりＹ信号が得られる。これをフィールド間Ｙ
Ｃ分離Ｂ２とする。

第８図（ａ）〜（ｃ）も同じくフィールド間ＹＣ分離Ｂ
ｌにより得られたＹ信号とＣ信号の存在する周波数空間
を示している。第１１図（ａ）〜（ｃ）も同じくフィー
ルド間ＹＣ分離Ｂ２により得られたＹ信号とＣ信号の存
在する周波数空間を示している。第８図（ａ）〜（Ｃ）
および第１１図（ａ）〜（ｃ）を見ると、分離されたＹ
信号に一部Ｃ信号が含まれるようであるが、Ｙ信号とＣ
信号は相互に相関が強いことから、Ｙ信号にＣ信号が含
まれることは極めて少ない。

第３に、第５図（ｂ）における注目標本点「◎」と標本
点「・」つとの差によりＣ信号を含む３次元周波数空間
上の高域成分を取り出すことができる。第２の信号選択
回路３２が第１の入力端から入力される信号を選択した
場合、ＢＰＦ３３のみを通過してＣ信号が得られる。ま
たＶ信号からＣ信号を減算することによりＹ信号が得ら
れる。これをフィールド間ＹＣ分離ＣＩとする。

一方、第２の信号選択回路３２が第２の入力端から入力
される信号を選択した場合、上記の２次元ＢＰＦを通過
してＣ信号が得られる。またＶ信号からＣ信号を減算す
ることによりＹ信号が得られる。これをフィールド間Ｙ
Ｃ分離Ｃ２とする。

第９図（ａ）〜（ｃ）も同じくフィールド間ＹＣ分離Ｃ
１により得られたＹ信号とＣ信号の存在する周波数空間
を示している。第１２図（ａ）〜（ｃ）も同じくフィー
ルド間ＹＣ分離Ｃ２により得られたＹ信号とＣ信号の存
在する周波数空間を示している。第９図（ａ）〜（ｃ）
および第１２図（ａ）〜（ｃ）を見ると、分離されたＹ
信号に一部Ｃ信号が含まれるようであるが、Ｙ信号とＣ
信号は相互に相関が強いことから、Ｙ信号にＣ信号が含
まれることは極めて少ない。

これら６種類のフィールド間ＹＣ分離を適応的に切り換
え制御するため、注目標本点「◎」と標本点「・」ア、
イ、つとの間での相関を検出し、またフィールド内の垂
直方向の相関を検出する必要がある。

ディジタル化されるのはＶ信号であるから、フィールド
間の相関を検出するためには、それぞれの差分にＬＰＦ
を通し、Ｙ信号の低域成分の相関を検出して、第１の信
号選択回路の制御信号とすればよい。またフィールド内
の垂直方向の相関を検出するためには、ライン間の差分
にＬＰＦを通し、Ｙ信号の垂直高域成分の相関を検出し
て、第２の信号選択回路の制御信号とすればよい。

次に、上記第２図の構成のフレーム内ＹＣ分離回路の動
作について説明する。

この発明は、動き検出回路８０で画像が動画であると判
断したときに動画処理として、フィールド内ＹＣ分離の
代わりに３種類のフィールド間演算と２種類のフィール
ド内帯域制限とを含んだフレーム内ＹＣ分離のうち最適
なものを用いることを特徴としている。

第２図において、入力端１１から入力されたＶ信号１０
１は２画素遅延回路１４で２画素遅延され、また２６２
ライン遅延回路１５で２６２ライン遅延される。

２画素遅延回路１４で２画素遅延されたＶ信号と２６２
ライン遅延回路１５の出力とを減算器１９で減じること
により、フィールド間ＹＣ分離ＣＩおよびフィールド間
ＹＣ分離Ｃ２のためのフィールド間差分を得る。

２画素遅延回路１４で２画素遅延されたＶ信号と、４画
素遅延回路１７の出力とを減算器２０で減じることによ
り、フィールド間ＹＣ分離Ｂｌおよびフィールド間ＹＣ
分離Ｂ２のためのフィールド間差分を得る。

２画素遅延回路１４で２画素遅延されたＶ信号と、２画
素遅延回路１８の出力とを減算器２Ｉで減じることによ
り、フィールド間ＹＣ分離ＡＩおよびフィールド間ＹＣ
分離Ａ２のためのフィールド間差分を得る。

以上の３種類のフィールド間差分は第１の信号選択回路
２９に入力され、後に述べる最小値選択回路２８の出力
により選択される。

減算器１９の出力であるフィールド間差分はまた２、　
１ＭＨｚ以下を通過域とするＬＰＦ２２を通し、さらに
絶対値回路２５で絶対値化され、最小値選択回路２８に
入力されて、第５図（ｂ）における注目標本点「◎」と
標本点「・」つとの間の相関を検出する。

減算器２０の出力であるフィールド間差分はまた２、　
１ＭＨｚ以下を通過域とするＬＰＦ２３を通し、さらに
絶対値回路２６で絶対値化され、最小値選択回路２８に
入力されて、第５図（ｂ）における注目標本点「◎」と
標本点Ｕ・」イとの開の相関を検出する。

減算器２１の出力であるフィールド間差分はまた２、１
ＭＨｚ以下を通過域とするＬＰＦ２４を通し、さらに絶
対値回路２７で絶対値化され、最小値選択回路２８に入
力されて、第５図（ｂ）における注目標本点「◎」と標
本点「・Ｊアとの間の相関を検出する。

最小値選択回路２８は上記の３種類の絶対値出力のうち
最小のもの（相関検出量は最大のもの）を選択し、第１
の信号選択回路２９を制御する。

すなわち、第１の信号選択回路２９は絶対値回路２５の
出力が最小の場合は減算器Ｉ９の出力を、絶対値回路２
６の出力が最小の場合は減算器２０の出力を、絶対値回
路２７の出力が最小の場合は減算器２１の出力をそれぞ
れ選択する。

さらに第１の信号選択回路２９の出力は、第２の信号選
択回路３２の第１の入力端に入力され、また１ライン遅
延回路３０と減算器３１で垂直高域成分のみを通過され
、第２の信号選択回路３２の第２の入力端に入力される
。第２の信号選択回路３２は後に述べるＬＰＦ３７の出
力によって２種類の信号を選択する。第２の信号選択回
路３２の出力はＢＰＦ３３により水平高域成分のみを通
過されて、フレーム内ＹＣ分離Ｃ信号１１３とする。す
なわち、第１の信号選択回路２９の出力を２次元ＢＰＦ
または１次元ＢＰＦにより帯域制限をしてフレーム内Ｙ
Ｃ分離Ｃ信号１１３とする。

２画素遅延回路１４の出力はまた１ライン遅延回路３５
、減算器３６により垂直高域成分を通過させ、さらに２
．１ＭＨｚ以下を通過域とするＬＰＦ３７によりＣ信号
を除くことによりＹ信号の垂直エツジを検出する。■信
号は一般にＹ信号とＣ信号との相関が強いので、Ｙ信号
の垂直エツジが検出されるときには、Ｃ信号も垂直方向
に変化している場合が多い。したがって第２の信号選択
回路３２はＹ信号の垂直エツジが検出されたときには、
第１の入力端の信号を選択し、またＹ信号の垂直エツジ
が検出されないときには、第２の入力端の信号を選択す
るように制御される。

減算器３４により、２画素遅延回路１４の出力であるＶ
信号から、フレーム内ＹＣ分離Ｃ信号１１３を減するこ
とにより、フレーム内ＹＣ分離Ｙ信号１１２を得ること
ができる。

なお、第２図において、垂直高域成分のみを通過させる
ためにｌライン遅延回路３０と減算器３１を用いたが、
これを複数個の１ライン遅延回路を用いた演算によって
も同様の効果が得られる。

第３図はこの発明である第１図におけるフレーム内ＹＣ
分離５０の第２の実施例の詳細ブロック図である。

第３図において、第２図と異なる点はフィールド間の相
関を検出する方法のみである。ここではＶ信号の相関を
検出する方法として、３次元周波散穿間においてＹ信号
のスペクトルが広がっている方向を検出する方法を用い
る。

第１の信号選択回路２９において３種類のフィ−ルビ間
演算を選択制御するためのＹ信号のスペクトルの広がり
を検出する周波数領域について図示すると第１３図、第
１４図、第１５図のそれぞれ実線部分となる。第１３図
はフィールド間ＹＣ分離Ａ１およびフィールド間ＹＣ分
離Ａ２を選択するためのＹ信号のスペクトルの広がりを
検出する周波数領域である。この領域は第５図（ｂ）に
おける注目標本点「◎」と標本点「・」アの１ライン下
にある標本点ｒＯＪ工との差にＬＰＦを通過させること
により検出することができる。

第１４図はフィールド間ＹＣ分離Ｂ１およびフィールド
間ＹＣ分離Ｂ２を選択するためのＹ信号スペクトルの広
がりを検出する周波数領域である。この領域は第５図（
ｂ）における注目標本点「◎」と標本点「・」イとの和
にＢＰＦを通過させることにより検出することができる
。

第１５図はフィールド間ＹＣ分離ＣＩおよびフィールド
間ＹＣ分離Ｃ２を選択するためのＹ信号スペクトルの広
がりを検出する周波数領域である。この領域は第５図（
ｂ）における注目標本点「◎」と標本点「・」つとの和
にＢＰＦを通過させることにより検出することができる
。

次に、上記第３図の構成のフレーム内ＹＣ分離回路のう
ち、第２図と異なるフィールド間相関検出回路のみを説
明する。第３図において第２図と同等の個所には同じ番
号が付されている。

２６２ライン遅延回路１５の出力は第１の信号選択回路
２９の第１の入力端に入力されるとともに、２画素遅延
回路１４の出力と加算器４０で加算され、その結果は２
．１ＭＨｚ以上を通過域とするＢＰＦ４３を通し、さら
に絶対値回路４６で絶対値化され、最大値選択回路４９
に入力されて、第５図（ｂ）における注目標本点「◎」
と標本点「・」つとの間の相関を検出する。

２６２ライン遅延回路１５の出力は２画素遅延回路３８
．３９で４画素遅延される。２画素遅延回路３９の出力
は第１の信号選択回路２９の第２の入力端に入力される
とともに、２画素遅延回路１４の出力と加算器４１で加
算され、その結果は２、１ＭＨｚ以上を通過域とするＢ
ＰＦ４４を通し、さらに絶対値回路４７で絶対値化され
、最大値選択回路４９に入力されて、第５図（ｂ）にお
ける注目標本点「◎」と標本点「・」イとの間の相関を
検出する。

２画素遅延回路３８の出力は２画素遅延回路１４の出力
から減算器４２で減算され、その結果は２．１ＭＨｚ以
下を通過域とするＬＰＦ４５を通し、さらに絶対値回路
４８で絶対値化され、最大値選択回路４９に入力されて
、第５図（ｂ）における注目標本点「◎」と標本点「・
」アとの間の相関を検出する。

最大値選択回路４９は上記の３種類の絶対値出力のうち
最大のもの（相関検出量も最大のもの）を選択し、第１
の信号選択回路２９を制御する。

第１の信号選択回路２９の出力は減算器９０で２画素遅
延回路１４の出力であるＶ信号から減算され、３次元周
波数空間上の３種類の高域成分のいずれかが出力される
。以降の構成は第２図と同じであるので、説明を省く。

第４図はこの発明である第１図におけるフレーム内ＹＣ
分離５０の第３の実施例の詳細ブロック図である。第４
図において、第２図と異なる点はフィールド内帯域制限
の方法のみである。

第４図の構成のフレーム内ＹＣ分離回路のうち、第２図
と異なるフィールド内帯域制限を行う部分の回路のみを
説明する。第４図において第２図と同等の個所には同じ
番号が付されている。

第１の信号選択回路２９の出力は減算器９０で２画素遅
延回路１４の出力であるＶ信号から減算され、３次元周
波数空間上の３種類の低域成分のいずれかが出力される
。第１の信号選択回路２９の出力はまたＬＰＦ９１で３
次元周波数空間上の高域成分のうち水平低域成分のみが
通過される。

減算器９２で第１の信号選択回路２９の出力か′らＬＰ
Ｆ９１の出力が減算され、さらにｌライン遅延回路９３
と加算器９４により、３次元周波数空間上の高域成分の
うち水平高域でしかも垂直低域成分のみが通過される。

第２の信号選択回路９５は垂直エツジ検出出力であるＬ
ＰＦ３７の出力により、垂直エツジが検出されない場合
には信号を通過させ、また垂直エツジが検出された場合
には信号を遮断するように制御される。ＬＰＦ９１の出
力と第２の信号選択回路９５の出力は加算器９６で加算
され、さらに加算器９７で減算器９０の出力と加算され
てフレーム内ＹＣ分離Ｙ信号１１２とする。すなわち垂
直エツジ検出出力により、第１の信号選択回路２９の出
力である３次元周波数空間上の高域成分をラインくし形
フィルタで帯域制限するか、または１次元ＬＰＦにより
帯域制限するかを選択制御して、さらに３次元周波数空
間上の低域成分と加算してフレーム内ＹＣ分離Ｙ信号１
１２とする。

減算器９８により、２画素遅延回路１４の出力であるＶ
信号から、フレーム内ＹＣ分離Ｙ信号１１２を減するこ
とにより、フレーム内ＹＣ分離Ｃ信号１１３を得ること
ができる。

なお、第３図においてフィールド間の相関検出方法を第
２図と異なるようにしたのと同じように、第４図におい
てもフィールド間の相関検出方法を変えてもよい。

［発明の効果コ 以上のように、この発明によれば動き検出回路による動
画の検出時に、フレーム内ＹＣ分離回路において、フィ
ールド間の相関を局所的に検出して３種類のフィールド
間演算を適応的に切り換え、さらにＹ信号の垂直エツジ
検出により２種類のフィールド内帯域制限を適応的に切
り換えるフレーム内でのＹＣ分離を行うように構成した
ので、動き適応型ＹＣ分離フィルタにおける動画処理に
おいて、画像の相関を利用して最適なＹＣ分離が可能と
なり、動画でも解像度の劣化が少なく、またクロストー
クも少ないＹＣ分離を行う動き適応型ＹＣ分離フィルタ
を構成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による動き適応型ＹＣ分離
フィルタを示すブロック図、第２図は一同上実施例にお
けるフレーム内ＹＣ分離回路の第１の実施例の詳細な構
成を示すブロック図、第３図は同上実施例におけるフレ
ーム内ＹＣ分離回路の第２の実施例の詳細な構成を示す
ブロック図、第４図は同上実施例におけるフレーム内Ｙ
Ｃ分離回路の第３の実施例の詳細な構成を示すブロック
図、第５図（ａ）は３次元時空間において色副搬送波の
４倍の周波数でディジタル化されたＶ信号の配列をｔ軸
とｙ軸で構成する平面図、第５図（ｂ）は同上Ｖ信号の
配列をｙ軸とｙ軸で構成する平面図、第６図（ａ）は３
次元周波数空間におけるＶ信号のスペクトル分布を斜め
方向から見た図、第６図（ｂ）は同上スペクトル分布を
ｆ軸の負の方向から見た図、第６図（ｃ）は同上スペク
トル分布をμ軸の正の方向から見た図、第７図（ａ）は
この発明によるフレーム内ＹＣ分離ＡＩで得られたＹ信
号とＣ信号のスペクトル分布を３次元周波数空間上で斜
め方向から見た図、第７図（ｂ）は同上スペクトル分布
をｆ軸の負の方向から見た図、第７図（ｃ）は同上スペ
クトル分布をμ軸の正の方向から見た図、第８図（ａ）
はこの発明によるフレーム内ＹＣ分離Ｂ１で得られたＹ
信号とＣ信号のスペクトル分布を３次元周波数空間上で
斜め方向から見た図、第８図（ｂ）は同上スペクトル分
布をｆ軸の負の方向から見た図、第８図（ｃ）は同上ス
ペクトル分布をμ軸の正の方向から見た図、第９図（ａ
）はこの発明によるフレーム内ＹＣ分離Ｃ１で得られた
Ｙ信号とＣ信号のスペクトル分布を３次元周波数空間上
で斜め方向から見た図、第９図（ｂ）は同上スペクトル
分布をｆ軸の負の方向から見た図、第９図（ｃ）は同上
スペクトル分布をμ軸の正の方向から見た図、第１Ｏ図
（ａ）はこの発明によるフレーム内ＹＣ分離Ａ２で得ら
れたＹ信号とＣ信号のスペクトル分布を３次元周波数空
間上で斜め′方向から見た図、第１Ｏ図（ｂ）は同上ス
ペクトル分布をｆ軸の負の方向から見た図、第１０図（
ｃ）は同上スペクトル分布をμ軸の正の方向から見た図
、第１１図（ａ）はこの発明によるフレーム内ＹＣ分離
Ｂ２で得られたＹ信号とＣ信号のスペクトル分布を３次
元周波数空間上で斜め方向から見た図、第１１図（ｂ）
は同上スペクトル分布をｆ軸の負の方向から見た図、第
１１図（ｃ）は同上スペクトル分布をμ軸の正の方向か
ら見た図、第１２図（ａ）はこの発明によるフレーム内
ＹＣ分離Ｃ２で得られたＹ信号とＣ信号のスペクトル分
布を３次元周波数空間上で斜め方向から見た図、第１２
図（ｂ）は同上スペクトル分布をｆ軸の負の方向から見
た図、第１２図（ｃ）は同上スペクトル分布をμ軸の正
の方向から見た図、第１３図〜第１５図は第３図の第２
の実施例における３種類の相関検出の周波数領域を示す
図である。第１３図（ａ）はフレーム内ＹＣ分離フィル
タＡ１およびフレーム内ＹＣ分離フィルタＡ２を選択す
るための相関検出の周波数領域を３次元周波数空間上で
斜め方向から見た図、第１３図（ｂ）は同上周波数領域
をｆ軸の負の方向から見た図、第１３図（Ｃ）は同上周
波数領域をμ軸の正の方向から見た図、第１４図（ａ）
はフレーム内ＹＣ分離フィルタＢ１およびフレーム内Ｙ
Ｃ分離フィルタＢ２を選択するための相関検出の周波数
領域を３次元周波数空間上で斜め方向から見た図、第１
４図（ｂ）は同上周波数領域をｆ軸の負の方向から見た
図、第１４図（ｃ）は同上周波数領域をμ軸の正の方向
から見た図、第１５図（ａ）はフレーム内ＹＣ分離フィ
ルタＣＢＩおよびフレーム内ＹＣ分離フィルタＣ２を選
択するための相関検出の周波数領域を３次元周波数空間
上で斜め方向から見た図、第１５図（ｂ）は同上周波数
領域をｆ軸の負の方向から見た図、第１５図（Ｃ）は同
上周波数領域をμ軸の正の方向から見た図、第１６図は
従来の動き適応型ＹＣ分離フィルタのブロック図、第１
７図は第１６図の動き適応型ＹＣ分離フィルタにおける
Ｙ信号動き検出回路の詳細な構成を示すブロック図、第
１８図は第１６図の動き適応型ＹＣ分離フィルタにおけ
るＣ信号動き検出回路の詳細な構成を示すブロック図、
第１９図は第１６図の動き適応型ＹＣ分離フィルタにお
けるフレーム間ＹＣ分離回路の詳細な構成を示すブロッ
ク図、第２０図は第１６図の動き適応型ＹＣ分離フィル
タにおけるフィールド内ＹＣ分離回路の詳細な構成を示
すブロック図、第２１図は従来のＣ信号動き検出回路の
他の例を示すブロック図である。 ５・・・フレーム間ＹＣ分離回路、６・・・Ｙ信号動き
検出回路、７・・・Ｃ信号動き検出回路、８・・・合成
回路、９・・・Ｙ信号混合回路、１０・・・Ｃ信号混合
回路５０・・・フレーム内ＹＣ分離回路、８０・・・動
き検出回路。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）色信号を輝度信号の高域周波数領域に周波数多重
   した複合カラーテレビジョン信号から輝度信号と色信号
   を分離する回路において、フレーム間の相関を利用して
   局所的に画像の動きを検出する動き検出回路と、この動
   き検出回路が静止画を検出したときにフレーム間相関を
   利用したフレーム間輝度信号色信号分離を行ってフレー
   ム間輝度信号色信号分離輝度信号およびフレーム間輝度
   信号色信号分離色信号を出力するフレーム間輝度信号色
   信号分離回路と、上記動き検出回路が動画を検出したと
   きには、さらにフィールド内の相関を利用して局所的に
   画像の垂直エッジ成分を検出する垂直エッジ検出回路を
   設け、垂直エッジ成分が検出されない場合には、フィー
   ルド間で色副搬送波の位相が逆である点での差分の水平
   低域周波数成分によって相関を局所的に検出し、その検
   出結果により、フィールド間演算とフィールド内水平、
   垂直双方の帯域制限とを含んだ複数のフレーム内処理を
   適応的に切り換える処理を行い、また垂直エッジ成分が
   検出された場合には、フィールド間で色副搬送波の位相
   が逆である点での差分の水平低域周波数成分によって相
   関を局所的に検出し、その検出結果により、フィールド
   間演算とフィールド内水平方向のみの帯域制限とを含ん
   だ複数のフレーム内処理を適応的に切り換える処理を行
   って、フレーム内輝度信号色信号分離色信号とフレーム
   内輝度信号色信号分離輝度信号とを出力するフレーム内
   輝度信号色信号分離回路と、上記動き検出回路の出力に
   基づき上記フレーム間輝度信号色信号分離輝度信号と上
   記フレーム内輝度信号色信号分離輝度信号を混合して動
   き適応輝度信号色信号分離輝度信号を出力する輝度信号
   混合回路と、上記動き検出回路の出力に基づき上記フレ
   ーム間輝度信号色信号分離色信号と上記フレーム内輝度
   信号色信号分離色信号を混合して動き適応輝度信号色信
   号分離色信号を出力する色信号混合回路とを備えたこと
   を特徴とする動き適応型輝度信号色信号分離フィルタ。
2. （２）上記フレーム内輝度信号色信号分離回路の代わり
   に、上記動き検出回路が動画を検出したときには、さら
   にフィールド内の相関を利用して局所的に画像の垂直エ
   ッジ成分を検出する垂直エッジ検出回路を設け、垂直エ
   ッジ成分が検出されない場合には、フィールド間で色副
   搬送波の位相が同じである点での差分の水平低域周波数
   成分及び、位相が逆である点での和の水平高域周波数成
   分を得ることによる相関を局所的に検出して、その検出
   結果により、フィールド間演算とフィールド内水平、垂
   直双方の帯域制限を含んだ複数のフレーム内処理を適応
   的に切り換える処理を行い、また垂直エッジ成分が検出
   された場合には、フィールド間で色副搬送波の位相が同
   じである点での差分の水平低域周波数成分及び、位相が
   逆である点での和の水平高域周波数成分を得ることによ
   る相関を局所的に検出して、その検出結果により、フィ
   ールド間演算とフィールド内水平方向のみの帯域制限を
   含んだ複数のフレーム内処理を適応的に切り換える処理
   を行って、フレーム内輝度信号色信号分離色信号とフレ
   ーム内輝度信号色信号分離輝度信号とを出力するフレー
   ム内輝度信号色信号分離回路に置き換えたことを特徴と
   する動き適応型輝度信号色信号分離フィルタ。