JPH06233323A - 映像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】動き検出を高精度に行えるようにする。 【構成】複合映像信号ＳＶに対する復調回路７０が設け
られてインタレース映像信号とライン補強信号ＬＤとが
復調、分離され、復調されたインタレース化映像信号の
うちインタレース輝度信号の低域成分ＹLｉとライン補
強信号ＬＤとが低域順次化回路７５に供給されて順次式
の低域輝度信号ＹLPが生成される。この輝度信号ＹLPが
動き検出回路８９に供給されることによって、フィール
ド単位で画像の動きが検出され、この動き検出出力でＹ
／Ｃ分離回路２０が制御される。動き検出出力は同一フ
ィールド内で検出できるので動き検出精度がインタレー
スの輝度信号を使用する場合よりも改善される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、次世代ＥＤＴＶ（Ｅ
ＤＴＶ２）などのようなワイド画面指向高解像度化用テ
レビジョン信号を受信してこれを順次信号に変換する場
合などに適用して好適な映像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の放送業界では高解像度化の指向が
強い。現行のテレビジョン方式との互換性を取りながら
高解像度化を図るためのテレビジョン方式の１つとして
走査線が５２５本（ＮＴＳＣ方式の場合）のＥＤＴＶ方
式がある。

【０００３】ＥＤＴＶ方式のなかでもハイビジョン放送
のようにワイド画面化を指向するテレビジョン方式（次
世代ＥＤＴＶ方式と呼ばれるもので、ＥＤＴＶ２と呼称
する）も提案されている。

【０００４】ハイビジョン放送の画面のアスペクト比は
図３Ａのように１６：９である。ＥＤＴＶ２方式もこれ
と同じアスペクト比である。ＥＤＴＶ２方式は現行テレ
ビジョン方式との両立性を図りながら高解像度化を目指
すものであるから、ＥＤＴＶ２方式のテレビジョン信号
でも現行アスペクト比（４：３）の画面に適合するよう
な信号形態を採る必要がある。

【０００５】その適合形態の１つとしてレターボックス
タイプが知られている。これは図３Ｂのように現行アス
ペクト比の画面にＥＤＴＶ２方式のテレビジョン信号の
映像を映し出したとき、映像画面が主画面ＳＭと上下無
画面ＳＮとで構成され、この画面に現行の解像度を満足
するような映像が映し出される。

【０００６】上下無画面ＳＮには映像が映し出されない
が、主画面ＳＭの映像に悪影響を与えないような画面構
成となされ、現在考えられているのは灰色レベルの映像
（無地）が映し出されるような配慮がなされている。

【０００７】そして、この上下無画面ＳＮに存在する映
像信号としてはインタレース信号を順次信号（順次走査
信号）に変換するための補強信号であるライン補強信号
が考えられている。ライン補強信号としては、ライン間
差信号や前フィールド間差信号等が考えられるが、ここ
ではライン間差信号を使用した場合を例に考える。

【０００８】上下無画面信号は灰色レベルを再現するた
めのセットアップ信号とこれに重畳されたライン補強信
号とで構成され、１フィールドの映像信号としては図４
に示すようにフィールドの前半と後半の各一部にこの上
下無画面信号であるライン補強信号ＬＤが位置し、その
中央に主画面信号が位置するような信号形態となる。

【０００９】ライン補強信号ＬＤは図５に示すようなも
のである。高精細化画像を再現するにはインタレースの
映像信号ではなく順次化された映像信号でなければなら
ない。順次化するにはライン間差信号を利用すればよ
い。例えば図５に示すように偶数ラインの映像信号（ラ
イン信号）ｂ，ｄ，・・・に代えてそのライン間差信号
であるライン補強信号ＬＤとして隣接するライン信号を
用いて、例えば図５についてのラインｃとｄに関して
は、 ＬＤｃ＝ｂ−（ａ＋ｃ）／２ ・・・・・（１） ＬＤｄ＝ｄ−（ｃ＋ｅ）−２ ・・・・・（２） で示されるライン補強信号ＬＤを用いる。そして、この
ようにして生成された１フィールド分のライン補強信号
ＬＤを各フィールドごとにそのフィールドの映像信号
（インタレースの映像信号）に重畳して送信する。

【００１０】受信側ではライン補強信号ＬＤと隣接する
ライン信号から中間のライン信号を補間することによっ
て順次化されたライン信号を生成し、例えばＮＴＳＣ方
式のテレビジョン信号であるならば、５２５本（有効な
ライン数は４８０本程度である）の映像信号に基づいて
図３Ａに示すようなワイド画面に高精細化画像が再現さ
れる。現行のアスペクト比を持つテレビジョン受像機で
はライン補強信号ＬＤは使用されないから図３Ｂの再現
画像となる。

【００１１】図６はこのような順次化処理に際に使用さ
れている映像処理装置１０の従来例を示す。

【００１２】同図において、２０はＹ／Ｃ分離回路であ
る。この例では動画と静止画とで別々のＹ／Ｃ分離を行
い、これを画像の動きに応じて適応的に選択（混合）し
て色信号を分離する場合を示す。

【００１３】端子２１に供給された複合の映像信号（イ
ンタレースの映像信号にライン補強信号ＬＤを加えたも
の）ＳＶは、ラインメモリ２２と減算器２３で構成され
た動画用Ｙ／Ｃ分離部２４に供給されて、動画時に使用
される色信号ＣＭが分離される。

【００１４】同様にして、この映像信号ＳＶはフレーム
メモリ２５と減算器２６で構成された静止画用Ｙ／Ｃ分
離部２７に供給されて静止画用色信号ＣＳが分離され
る。動画用の色信号ＣＭと静止画用の色信号ＣＳとは混
合回路２８に供給され、動き検出回路２９の出力である
動き検出出力に基づいてその混合比が適応的に制御され
る。画像の動きは静止画用色信号ＣＳから検出される。

【００１５】混合回路２８の出力はバンドパスフィルタ
３０において高域輝度信号など不要な信号が除去されて
最終的な色信号Ｃとなる。この色信号Ｃは減算器３１に
おいて入力映像信号ＳＶとの減算処理が行われて輝度信
号Ｙが分離される。輝度信号Ｙはインタレース信号であ
るから、以後これをＹｉとして示す。

【００１６】輝度信号Ｙｉは順次化回路４０に供給され
て順次式の輝度信号Ｙ（以下Ｙｐという）に変換され
る。

【００１７】順次化回路４０も画像の動きに応じて適応
的に制御されるもので、静止画用のフィールド補間回路
４１が使用され、静止画のときの順次輝度信号Ｙｐが出
力される。

【００１８】同様に動画時には上下ラインの補間回路４
２が使用され、これより得られた輝度信号に、復調後の
ライン補強信号ＬＤが加算回路４４で加算されて動画用
の順次輝度信号Ｙｐが形成される。

【００１９】これら静止画用順次輝度信号と動画用順次
輝度信号とが混合回路４５において画像の動きに応じて
適応的に混合される。４６はインタレースの輝度信号Ｙ
ｉが供給される動き検出回路で、これより得られた動き
検出出力で混合回路４５の混合比が適応的に制御され
る。

【００２０】順次化回路４０で得られた順次式輝度信号
Ｙｐと復調回路５０で復調されたこの例では色度信号
Ｉ，Ｑが後段のマトリックス回路６０においてマトリッ
クスされて原色信号Ｇ，Ｂ，Ｒが生成され、この原色信
号Ｇ，Ｂ，Ｒがカラー陰極線管（ＣＲＴ）（図示しな
い）に供給される。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】図６のような映像処理
装置１０を使用した場合、Ｙ／Ｃ分離回路２０および順
次化回路４０で使用される輝度信号はともにインタレー
ス信号であるから、動き検出回路２９，４６においても
このインタレース輝度信号Ｙｉを使用して画像の動きを
判別しなければならない。

【００２２】まず、Ｙ／Ｃ分離回路２０においてはイン
タレースの映像信号からＹ／Ｃ分離を行うため、図７の
ように例えばｎフィールド、ｍライン目の斜線で示す画
素に関する画像の動きを検出するには、２フィールド前
である（ｎ−２）フィールド目の同一ラインに存在する
黒塗の画素の画像を用いてその動きを判別しなければな
らないので、動き検出精度が悪い。

【００２３】同じく、輝度信号の順次変換処理にあって
も図８のように、ｎフィールドｍラインの画素（×印）
はそのフィールドでは存在しない画素であるから、その
場合には矢印のように上下ラインおよび前フィールドの
画素データに基づいて補間しなければならない。

【００２４】そのとき、その画素の動きを判断するには
上述したと同じく前フィールドの情報に基づいて行わな
ければならないため、動き検出精度があまりよくない。

【００２５】そこで、この発明ではこのような従来の課
題を解決したものであって、動き検出精度を改善した映
像処理装置を提案するものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、インタレース化された映像信
号にライン間を補間して順次信号に変換する際に使用さ
れるライン補強信号が重畳された複合映像信号より、少
なくとも順次式の輝度信号を生成する映像処理装置にあ
って、上記複合映像信号に対する復調回路が設けられて
上記インタレース映像信号とライン補強信号とが復調、
分離され、復調されたインタレース映像信号のうちイン
タレース輝度信号の低域成分と上記ライン補強信号とが
低域順次化回路に供給されて、順次式の低域輝度信号が
生成され、この順次式の低域輝度信号が動き検出回路に
供給されることによって、画像の動きが検出され、この
動き検出出力でＹ／Ｃ分離回路が制御されるようになさ
れたことを特徴とするものである。

【００２７】

【作用】図１に示すように、低域順次化回路７５によっ
て低域輝度信号ＹLが順次信号（順次輝度信号）ＹLPに
変換される。この順次輝度信号ＹLPに基づいてＹ／Ｃ分
離回路２０と高域順次化回路９０がそれぞれ制御され
る。

【００２８】Ｙ／Ｃ分離回路２０にあっては順次輝度信
号ＹLPに基づいて生成された同一フィールド内の同一画
素に関する画像情報からの動き検出出力および垂直エッ
ジ検出出力によって高域インタレース輝度信号ＹHｉと
色信号Ｃとに分離されるので、混合回路８５，８８の適
応的制御精度が改善される。

【００２９】高域順次化回路９０にあっては、低域順次
輝度信号ＹLPに基づいて生成された同一フィールド内で
の同一画素からの動き検出出力によって高域インタレー
ス輝度信号ＹHｉが順次化されるので、混合回路９３の
適応的制御精度も大幅に改善される。

【００３０】

【実施例】続いて、この発明に係る映像処理装置の一例
を高精細化指向のテレビジョン受像機に適用した場合に
つき、図面を参照して詳細に説明する。

【００３１】図１はこの発明に係る映像処理装置１０の
一例であって、端子２１には図３に示すような信号形態
となされたインタレースの複合映像信号ＳＶが供給され
る。この映像信号ＳＶは復調回路７０に供給されて映像
信号ＳＶの復調と共にライン補強信号の復調が行われ
る。ライン補強信号の復調とは次のような処理を意味す
るものである。

【００３２】１画面の有効順次ライン数が４８０本であ
るとき、インタレースの映像信号を構成する主画面信号
ＳＭは１フィールドにつき３６０／２ライン分の映像信
号が当てがわれ、残り１２０／２ラインがライン補強信
号に当てがわれる。

【００３３】順次化するときライン補強信号として実際
には１８０本程度必要であるから、上下２分されたそれ
ぞれの上下無画面領域ＳＮには９０本のライン補強信号
を割り当てなければならず、そのためには１２０／２ラ
インにこのライン補強信号を圧縮分割して挿入する必要
がある。そのため、ライン補強信号ＬＤは通常その低域
成分にのみ限定（帯域制限）して伝送される。

【００３４】このようなことから、インタレースの映像
信号には圧縮分割された上述したライン補強信号が重畳
されているので、伸長処理やフィールドの位置変換処理
（上下に分かれたライン補強信号を元の画面の位置に戻
す処理）などの復調処理を行う必要があるからである。

【００３５】ライン補強信号を除く復調後のインタレー
ス映像信号はローパスフィルタ７１と減算器７２で構成
されたフィルタリング回路７３に供給され、ローパスフ
ィルタ７１から低域輝度信号（低域インタレース輝度信
号）ＹLｉが出力され、これがライン補強信号ＬＤと共
に低域順次化回路７５に供給される。

【００３６】低域順次化回路７５は図のように上下ライ
ンの補間回路７６と加算回路７７とで構成され、ライン
補強信号として伝送されたラインに関する本来の映像信
号が、ライン補強信号と隣接する一対のライン信号とで
復元される。この順次化処理はインタレース信号が順次
信号に変換されて（１），（２）式に示されるようなラ
イン信号ｂやｄを復元する処理である。

【００３７】ライン信号の復元処理によって輝度信号の
順次信号（低域順次輝度信号）ＹLPが得られる。ライン
補強信号ＬＤによって補完されたこの低域順次輝度信号
ＹLPには、色信号の混入がないので、完全に送り側の順
次信号と同じに復元することができる。

【００３８】この低域順次輝度信号ＹLPを用いてＹ／Ｃ
分離が行われる。フィルタリング回路７３を構成する減
算器７２からはインタレースの高域輝度信号ＹHｉと色
信号Ｃが出力され、これらがＹ／Ｃ分離回路２０を構成
する１次元フィルタ８０，２次元フィルタ８３および３
次元フィルタ８４のそれぞれに共通に供給される。

【００３９】まず、１次元フィルタ８０と２次元フィル
タ８３とは動画のときに使用されるＹ／Ｃ分離フィルタ
であって、１次元フィルタ８０は動画で垂直方向のエッ
ジが存在する場合に使用され、２次元フィルタ８３はそ
れ以外の動画のときに使用されるもので、それぞれの出
力が第１の混合回路８５に供給され、垂直エッジ検出回
路８６のエッジ検出出力に基づいて適応的にその混合比
が制御される。垂直エッジ検出回路８６は低域順次輝度
信号ＹLPに基づいてその垂直エッジが検出される。

【００４０】１次元フィルタ８０はバンドパスフィルタ
８１と減算器８２で構成され、これで高域インタレース
輝度信号ＹHｉと色信号Ｃとに分離される。２次元フィ
ルタ８３は周知のラインくし形フィルタを使用して高域
インタレース輝度信号ＹHｉと色信号Ｃとに分離され
る。このラインくし形フィルタは周知構成のものを使用
できるのでその詳細説明は省略する。

【００４１】第１の混合回路８５で得られた動画用の高
域インタレース輝度信号ＹHｉと色信号Ｃはさらに静止
画のときに使用される３次元フィルタ８４の出力と共に
第２の混合回路８８に供給される。この第２の混合回路
８８には動き検出回路８９の出力がその制御信号として
供給され、その混合比は動きに応じて適応的に制御され
る。動き検出回路８９では低域順次輝度信号ＹLPに基づ
いて画像の動きが検出される。３次元フィルタ８４はフ
レームくし形フィルタを使用することができ、その構成
は従来周知であるからその説明は省略する。

【００４２】低域順次輝度信号ＹLPは図２のようにライ
ン補強信号ＬＤと前後するライン信号から斜線図示のよ
うに補間された順次信号であるから、垂直エッジの検出
も動きの検出も共に、同一フィールド内の同一画素の画
像情報に基づいて行うことができる。そのため、垂直エ
ッジの検出精度および動きの検出精度が共に従来よりも
向上する。

【００４３】第２の混合回路８８から出力された最終的
な分離信号である高域インタレース輝度信号ＹHｉは高
域順次化回路９０に供給されて高域順次輝度信号ＹHPが
生成される。

【００４４】順次化回路９０は静止画用の前フィールド
補間回路９１と動画用の上下ライン補間回路９２を有す
る。これらは共に前フィールドの高域インタレース輝度
信号若しくは上下のライン信号（つまり上下の高域イン
タレース輝度信号）を用いて補間処理されて高域輝度信
号の順次信号に変換される。

【００４５】これらの補間回路９２，９３から出力され
た高域順次輝度信号ＹHPは第３の混合回路９３に供給さ
れてその混合比が画像の動きに応じて適応的に制御され
る。この場合も動き検出回路８９からの動き検出出力で
第３の混合回路９３が制御される。

【００４６】第３の混合回路９３からは動画と静止画の
状態に応じた高域順次輝度信号ＹHPが得られ、これが加
算器９４に供給されて低域順次輝度信号ＹLPと合成さ
れ、最終的にインタレース信号が順次信号に変換された
輝度信号ＹPが出力される。

【００４７】この順次輝度信号ＹPと色復調器５０より
得られた色度信号Ｉ，Ｑがマトリックス回路６０に供給
されて従来と同じく原色信号Ｇ，Ｂ，Ｒが生成される。

【００４８】上述ではこの発明をＮＴＳＣ方式のテレビ
ジョン信号の映像処理系に適用していたが、ＰＡＬ方式
などＮＴＳＣ方式以外のテレビジョン方式の映像処理系
にも適用できるのは言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る映像処理
装置では、輝度信号の順次信号に基づいてＹ／Ｃ分離処
理あるいは高域輝度信号に関する順次化処理を行うよう
にしたものである。

【００５０】これによれば、インタレース輝度信号に基
づいて画像の動きを検出する場合より、同一フィールド
内での同一画素の画像情報に基づいて画像の動きを検出
できるので、動き検出精度が従来よりも格段に向上す
る。その結果動画時と静止画時において使用する信号の
切り替えを極めてスムーズに行うことができるなどの特
徴を有する。

【００５１】以上のことからこの発明は上述したように
次世代ＥＤＴＶ放送のようにワイド画面指向で高解像度
化を狙うテレビジョン信号の受像機に適用して極めて好
適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る映像処理装置の一例を示す系統
図である。

【図２】その動作説明に供する順次化処理の説明図であ
る。

【図３】ワイド画面とノーマル画面の関係を示す図であ
る。

【図４】映像信号のフォーマットの一例を示す図であ
る。

【図５】ライン補強信号の説明図である。

【図６】従来の映像処理装置の一例を示す系統図であ
る。

【図７】Ｙ／Ｃ用動き検出の説明図である。

【図８】順次変換用動き検出の説明図である。

【符号の説明】

１０ 映像処理装置 ２０ Ｙ／Ｃ分離回路 ７０ 復調回路 ７３ フィルタリング回路 ７５ 低域順次化回路 ８０ １次元フィルタ ８３ ２次元フィルタ ８４ ３次元フィルタ ８５，８８，９３ 混合回路 ８６ 垂直エッジ検出回路 ８９ 動き検出回路 ＹLP 低域順次輝度信号 ＹHP 高域順次輝度信号 ＹHｉ 高域インタレース輝度信号

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インタレース化された映像信号にライン
   間を補間して順次信号に変換する際に使用されるライン
   補強信号が重畳された複合映像信号より、少なくとも順
   次式の輝度信号を生成する映像処理装置にあって、 上記複合映像信号に対する復調回路が設けられて上記イ
   ンタレース映像信号とライン補強信号とが復調、分離さ
   れ、 復調されたインタレース映像信号のうちインタレース輝
   度信号の低域成分と上記ライン補強信号とが低域順次化
   回路に供給されて、順次式の低域輝度信号が生成され、 この順次式の低域輝度信号が動き検出回路に供給される
   ことによって、画像の動きが検出され、この動き検出出
   力でＹ／Ｃ分離回路が制御されるようになされたことを
   特徴とする映像処理装置。
2. 【請求項２】 上記順次化回路は、上下ラインの補間回
   路と、その出力と上記ライン補強信号を加算する加算回
   路とで構成されたことを特徴とする請求項１記載の映像
   処理装置。
3. 【請求項３】 上記Ｙ／Ｃ分離回路には高域輝度信号と
   色信号とが混合されたインタレース映像信号が供給され
   るようになされたことを特徴とする請求項１記載の映像
   処理装置。
4. 【請求項４】 上記Ｙ／Ｃ分離回路は、１次元フィル
   タ、２次元フィルタおよび３次元フィルタを有すること
   を特徴とする請求項１記載の映像処理装置。
5. 【請求項５】 上記１次元フィルタから３次元フィルタ
   までの各出力は上記動き検出出力に基づいて適応的に混
   合されて出力されるようになされたことを特徴とする請
   求項１記載の映像処理装置。
6. 【請求項６】 上記Ｙ／Ｃ分離回路には、１次元フィル
   タと２次元フィルタの各出力を混合して出力する第１の
   混合回路と、 この混合出力と上記３次元フィルタの出力を混合して出
   力する第２の混合回路とを有することを特徴とする請求
   項１記載の映像処理装置。
7. 【請求項７】 上記第１の混合回路は上記順次化された
   低域輝度信号の垂直エッジ検出出力に基づいて適応的に
   制御されるようになされたことを特徴とする請求項１記
   載の映像処理装置。
8. 【請求項８】 上記第２の混合回路は上記動き検出出力
   に基づいて適応的に制御されるようになされたことを特
   徴とする請求項１記載の映像処理装置。
9. 【請求項９】 上記Ｙ／Ｃ分離回路の出力のうちインタ
   レース化された高域輝度信号が高域順次化回路に供給さ
   れて順次化された高域輝度信号が生成され、これと上記
   順次化された低域輝度信号が合成されて順次化後の輝度
   信号が生成されるようになされたことを特徴とする映像
   処理装置。
10. 【請求項１０】 上記高域順次化回路は上下ラインの補
    間回路と前フィールド補間回路と、それらの出力を混合
    する第３の混合回路とで構成されたことを特徴とする請
    求項９記載の映像処理装置。
11. 【請求項１１】 上記第３の混合回路は上記動き検出出
    力に基づいて適応的に制御されるようになされたことを
    特徴とする請求項９記載の映像処理装置。