JPH0435488A - 輝度・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］ この発明は、動き適応型の輝度・色信号分離を行う輝度
・色信号分離装置に関する。

［従来の技術］ テレビジョン受像機やビデオテープレコーダ等の映像機
器に用いられる輝度・色信号分離方式には、占有帯域の
違いを利用して輝度信号と色信号を帯域分離するもつと
も古典的なものから、ライン相関やフレーム相関を利用
するものなど、種々の方式がある。第４図に示すライン
間輝度・色信号分離回路１は、色信号の位相が走査線ご
とに反転することに着目し、ライン間の相関を利用して
輝度・色信号分離を行うものであり、信号遅延手段とし
て２個のラインメモリ２．３を用いる。このものは、ま
ず走査線を挟んで隣合う２本の走査線を加算器４にて加
算し、続く係数器５にて１／２倍することで平均化する
。そして、平均化された信号をラインメモリ２の出力か
ら減算し、続く係数器６にて１／２倍することで色信号
Ｃ１を分離する。一方また、分離された色信号Ｃ１を減
算器７にて原映像信号から減算し、輝度信号Ｙ１を得る
。しかし、このライン間輝度・色信号分離回路１は、例
えば上下の走査線の色相が変化したときに、画像の垂直
方向の相関が薄れてしまうために、ドツト妨害や色だれ
などの画質劣化を招く問題があった。

また、第５図に示すフレーム間輝度・色信号分離回路８
は、色信号の位相がフレームごとに反転することに着目
し、フレーム間相関を利用して輝度・色信号分離を行う
ものである。このものは、フレームメモリ９を用いて遅
延した１画面前の信号を、減算器１０にて原信号から減
算し、続く係数器１１にて１／２倍することで色信号Ｃ
ｆを分離する。そして、分離された色信号Ｃｆを減算器
１２にて原映像信号から減算し、輝度信号Ｙｆを得る。

しかし、このフレーム間輝度・色信号分離回路８も、フ
レーム間で相関が成立する静止画の場合はよいが、動き
のある動画では、フレーム間で画像のずれが生ずるため
に分離度が低下するといった問題を抱えていた。

そこで、画像の動きに合わせ、動画部分についてはライ
ン相関を利用したライン間処理を行い、静止画部分では
、フレーム間処理に切り替える動き適応型と呼ばれる輝
度・色信号分離装置が提案されるに至った。第６図に示
す動き適応型の輝度・色信号分離装置１２は、ライン間
輝度・色信号分離回路１とフレーム間輝度・色信号分離
回路８の各分離出力を、動き検出回路１３が検出する画
像の動きに応じて加重平均する構成をとるものである。

すなわち、輝度・色信号分離装置１２の分離出力Ｙａ、
Ｃａは、加重平均回路１４におけるＹａ＝ｋＹｆ＋（１
−ｋ）ＹＩ Ｃａ＝ｋＣｆ＋　（１−ｋ）ＣＩ なる演算を通じて生成される。ただし、ｋは動き検出回
路１３により決定される動き係数で、０≦に≦１ なる範囲にある。

また、上式の右辺は Ｙａ＝ｋ　（Ｙｆ−Ｙｌ）　＋ＹＩ Ｃａ＝ｋ　（Ｃｆ−ＣＩ）　＋ＣＩ のごとく変形することができ、フレーム間分離出力とラ
イン間分離出力の差分に動き係数ｋを重み付けし、ライ
ン間分離出力に混合することで動き適応処理された輝度
信号Ｙａと色信号Ｃａが得られることが分かる。なお、
動き検出回路１３は、動き係数ｋを静止画では１に近い
値とし、動画についてはＯに近い値に切り替える。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の動き適応型の輝度・色信号分離装置１２は、
３次元の輝度・色信号分離特性が画素単位に刻々と変化
する時変形３次元フィルタであると考えられ、従前の他
の分離方式と比べ、水平方向や縦方向のドツト妨害除去
効果が高く、また斜め編や細かい模様のクロスカラーの
除去にも効果がある。ただし、動き係数ｋを大まかに切
り替えたのでは切り替え部分で画質劣化を招くため、実
際には画像の動きに合わせて動き係数ｋをできるだけ細
かく切り替える必要があり、このため動き検出回路１３
の構成が複雑化するといった課題を抱えていた。また、
動き係数には、ライン間分離出力とフレーム間分離出力
の差信号に対し、その大小に関係なく一様に乗ぜられる
ため、ライン間分離出力とフレーム間分離出力の差が大
きいとき、すなわち画像に動きがあるときに、いくら小
さな動き係数ｋを乗するとはいっても、確実に微妙な動
き適応処理を施すのは容易でないといった課題を抱えて
いた。

「課題を解決するための手段］ この発明は、上記課題を解決したものであり、カラー映
像信号をライン相関を利用して輝度・色信号分離するラ
イン間輝度・色信号分離回路と、前記カラー映像信号を
フレーム相関を利用して輝度・色信号分離するフレーム
間輝度・色信号分離回路と、前記フレーム間輝度・色信
号分離回路の出力色信号と前記ライン間輝度・色信号分
離回路の出力色信号との差分をとる減算器と、この減算
器の出力を振幅制限する振幅制限回路と、この振幅制限
回路の出力に前記ライン間輝度・色信号分離回路の出力
色信号を加算し、求める色信号を得る加算器と、この加
算器の出力色信号を前記カラー映像信号から減算し、輝
度信号を得る減算器とを具備することを特徴とするもの
である。

［作用コ この発明は、フレーム間輝度・色信号分離回路とライン
間輝度・色信号分離回路の各出力の差信号を、振幅制限
を施した上でライン間輝度・色信号分離回路の分離出力
に加算することにより、制限振幅値以下の差信号に対し
てはライン間輝度・色信号分離回路の出力をそのまま、
また制限振幅値を越える差信号に対しては振幅制限比に
応じた重み付は係数をもってライン間輝度・色信号分離
回路の出力とフレーム間輝度・色信号分離回路の出力を
加重平均して出力することで、残像が少なく動き適応度
の高い３次元輝度・色信号分離を可能にする。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について、第１図ないし第３図
を参照して説明する。第１図は、この発明の輝度・色信
号分離装置の一実施例を示す回路構成図、第２図は、第
１図に示した動き検出回路の入・出力特性図、第３図は
、第１図に示した振幅制限回路の振幅制限特性図である
。

第１図に示す輝度・色信号分離装置２１は、映像信号か
ら３次元動き適応型分離処理により色信号Ｃａを分離し
、分離した色信号Ｃａを原映像信号から差し引くことで
輝度信号Ｙａを生成する。

ライン間輝度・色信号分離回路１の出力ＣＩは、加算器
２２と減算器２３に、供給され、一方フレーム間輝度・
色信号分離回路８の出力Ｃｆは、減算器２３と動き検出
回路２４に供給される。減算器２３は、両分離出力Ｃｆ
とＣ１の差をとるものであり、ここで得られる差信号Ｃ
ｆ−Ｃｌは、次段の振幅制限回路２５を経由して加算器
２２に送り込まれる。

振幅制限回路２５は、フレーム間輝度・色信号分離回路
８の分離出力Ｃｆとライン間輝度・色信号分離回路１の
分離出力Ｃ１Ｏ差信号Ｃｆ−Ｃ１に対し振幅制限を施す
ものであり、動き検出回路２４が検出する画像の動きを
示す信号に応じて制限振幅値を可変する。動き検出回路
２４は、フレム間輝度・色信号分離回路８の分離出力Ｃ
ｆに含まれる色信号と動き信号及びノイズのなかから、
適当な低域通過フィルタ（図示せず）により動き信号ｄ
だけを抽出し、第２図に示す入・出力特性に従って制限
振幅値りを決定する。すなわち、実施例では、動き信号
ｄと制限振幅値しはほぼ逆比例の関係に設定してあり、
画像の動きが激しくなるにつれ、すなわち静止画から動
画に近付くにつれて制限振幅値りを小さくする。一方、
振幅制限回路２５は、上記制限振幅値しに満たない差信
号Ｃｆ−Ｃ１はそのままの振幅でもって出力するが、制
限振幅値りを越える差信号Ｃｆ−Ｃｌについては振幅制
限するため、画像の動きが緩慢な静止画に近い画像はど
差信号Ｃｆ−Ｃ１に対する振幅制限を緩和し、逆に画像
の動きの激しい動画に近い画像はど差信号Ｃｆ−Ｃｌに
対する振幅制限を強化する。

従って、第３図に示したように、差信号ＣｆＣ１が大き
くなるほど振幅制限は厳しく、同時にまた動き係数にの
値も小さくなる。このため、実質的には差信号Ｃｆ−Ｃ
ｌに動き係数ｋを乗じたのと等価な動き適応処理を、よ
り実効性のあるものとすることができ、動きの激しい画
像に対しては、出力色信号Ｃａのうちライン間分離出力
Ｃ１の占める割合を相対的に増大させ、特に１／３０秒
以内の高速で動く画像に対して、残像を多く含むフレー
ム間分離出力Ｃｆを抑制することができる。また逆に、
動きの乏しい画像に対しては、色信号Ｃａのうちフレー
ム間分離出力Ｃｆの占める割合を、偽信号を抑えつつ相
対的に増大させ、完全な静止画に対してはフレーム間分
離出力Ｃｆだけを色信号Ｃａとして抽出させることで、
より良好な３次元輝度・色信号分離が可能である。

なお、上記実施例において、ライン間輝度・色信号分離
回路１とフレーム間輝度・色信号分離回路８は、それぞ
れの方式原理を踏襲する他の回路構成のものに変えても
よい。

また、動き検出回路２４の入・出力特性は、第２図に示
したように動き信号ｄに対して制限振幅値りが直線的に
減少するものに限らず、例えば曲線に沿って逆比例的に
変化するような入・出力特性をもたせることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、フレーム間輝度・色
信号分離回路の出力とライン間輝度・色信号分離回路の
出力の差信号を、振幅制限した上でライン間輝度・色信
号分離回路の分離出力に加算する構成としたから、制限
振幅値以下の差信号に対しては実質的にライン間輝度・
色信号分離回路の出力をそのまま出力することで、加重
平均に伴う分離精度の劣化を避けることができ、また制
限振幅値を越える差信号に対しては振幅制限比に応じた
重み付は係数をもってライン間輝度・色信号分離回路の
出力とフレーム間輝度・色信号分離回路の出力を加重平
均して出力することで、画像の動きの程度が大きくなる
につれて動き係数を小さくしたのと同じ効果を得ること
ができ、これにより偽信号の発生を良好に抑制すること
ができる等の効果を奏する。

また、この発明は、フレーム間輝度・色信号分離回路の
分離出力とライン間輝度・色信号分離回路の分離出力の
差信号に、画像の動きに応じた制限振幅値をもって振幅
制限を施す構成としたから、画像の動きが緩慢な静止画
に近い画像はどフレーム間分離出力とライン間分離出力
の差信号に対する振幅制限を緩和し、逆に画像の動きの
激しい動画に近い画像はど差信号に対して振幅制限する
二とで、実質的には動き係数を乗じて行ったのと等価な
動き適応処理を、より実効性のあるものとすることがで
き、また仮に画像の動き検出精度が悪く、正確な動き係
数が得られないような場合でも、大振幅の差信号に対し
て大幅な振幅制限が施されることで、輝度・色信号分離
動作に大きな破綻を招くことはなく、これにより画像の
動きに伴う偽信号を追放し、残像のより少ない動き適応
度の高い３次元輝度・色信号分離が可能である等の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の輝度・色信号分離装置の一実施例
を示す回路構成図、第２図は、第１図に示した動き検出
回路の入・出力特性図、第３図は、第１図に示した振幅
制限回路の振幅制限特性図、第４図は、従来のライン間
輝度・色信号分離回路の一例を示す回路構成図、第５図
は、従来のフレーム間輝度・色信号分離回路の一例を示
す回路構成図、第６図は、従来の動き適応型の輝度・色
信号分離装置の一例を示す回路構成図である。 １９４．ライン間輝度・色信号分離回路、７゜０．減算
器、８．、、フレーム間輝度・色信号分離回路、２１．
、、輝度・色信号分離装置、２２００．加算器、２３．
、、減算器、２４．、、動き検出回路、２５．、、振幅
制限回路。 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）カラー映像信号をライン相関を利用して輝度・色
   信号分離するライン間輝度・色信号分離回路と、前記カ
   ラー映像信号をフレーム相関を利用して輝度・色信号分
   離するフレーム間輝度・色信号分離回路と、前記フレー
   ム間輝度・色信号分離回路の出力色信号と前記ライン間
   輝度・色信号分離回路の出力色信号との差分をとる減算
   器と、この減算器の出力を振幅制限する振幅制限回路と
   、この振幅制限回路の出力に前記ライン間輝度・色信号
   分離回路の出力色信号を加算し、求める色信号を得る加
   算器と、この加算器の出力色信号を前記カラー映像信号
   から減算し、輝度信号を得る減算器とを具備することを
   特徴とする輝度・色信号分離装置。
2. （２）前記カラー映像信号の画像の動きの程度を検出す
   る動き検出回路を具備し、この動き検出回路が検出する
   動き信号に応じて前記振幅制限回路の制限振幅値を可変
   するようにしたことを特徴とする輝度・色信号分離装置
   。