JPH0632450B2 - 信号処理回路 - Google Patents

信号処理回路

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JPH0632450B2
JPH0632450B2 JP60274944A JP27494485A JPH0632450B2 JP H0632450 B2 JPH0632450 B2 JP H0632450B2 JP 60274944 A JP60274944 A JP 60274944A JP 27494485 A JP27494485 A JP 27494485A JP H0632450 B2 JPH0632450 B2 JP H0632450B2
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一三夫 中川
茂 平畠
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複合カラーテレビジョン信号の信号処理回路
に係り、特にNTSC方式の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Y/C分離回路に好
適な信号処理回路に関する。
〔従来の技術〕
NTSC方式の複合カラーテレビジョン信号は、隣合っ
たライン間またはフレーム間で色信号の位相が反転して
いるという性質がある。したがって、入力した複合カラ
ーテレビジョン信号に対し、ライン間またはフレーム間
で減算することにより色信号を、加算することにより輝
度信号を、それぞれ分離することができる。フレーム間
の加減算は時間方向の演算であり、画像が静止している
静止画の場合には、解像度劣化のない理想的な分離を行
うことができる。しかし、画像に動きのある動画の場合
には、時間方向に相関が小さくなるため、フレーム間の
演算を行うと画像劣化が生じる。一方、ライン間の加減
算は、垂直方向の演算であるため、垂直方向の解像度が
若干劣化する。しかし、人間の視覚特性上、動画に対し
ては高い解像度を必要とせず、実用上問題とならない。
このことを利用したY/C分離回路として、フレームメ
モリの入出力の差によって画像の動きを検出し、この動
きが小さいときにはフレーム相関を利用して分離(以
下、フレームくし形フイルタと称する。)し、大きいと
きには垂直相関を利用して分離(以下、ラインくし形フ
イルタと称する。)する、いわゆる動き適応型のY/C
分離回路が知られている。その例として、特開昭58−
115995号公報に記載のものがある。
上記従来例におけるY/C分離の方法は例えば第2図の
ように表わすことができる。このブロック図において、
ビデオ信号の流れを実線で示し、制御信号の流れを破線
で示す。
フレームくし形フィルタ17は1フレームメモリ14の
入力信号と出力信号とを係数器でそれぞれ1/2倍して両
者の差分をとり、減算器からの出力をバンドパスフィル
タ(以下BPFと記す)20を介して混合器22に供給
する構成とされている。
また、1フレームメモリ14の出力がBPF16を介し
てラインくし形フィルタ19に供給され、その出力が混
合器22に供給される。この混合器22では制御信号k
により、静止画の時はフレームくし形フィルタ17によ
り分離された色信号CFが、動画の時はラインくし形フィ
ルタ19により分離された色信号CLが出力される。この
制御信号kは動き検出及び制御回路15において1フレ
ームメモリ14の入力信号と出力信号から求められ、混
合器22に供給される。混合器22より出力された色信
号Cを1フレームメモリ14の出力信号を遅延回路18
により遅延された信号から減算器23によって減算する
ことにより輝度信号Yを得る。
さらに従来例においては、フレーム相関を利用したノイ
ズ低減を行なうために1フレームメモリ14の入力と出
力との差分を求め、この差分に動きに応じた非線形変換
を行ない、入力信号から減算することによりノイズを低
減するようなノイズ低減回路13が設けられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来技術においては、静止画時に分離された輝度信号Y
は第3図に示すように、水平,垂直の2次元周波数領域
上でaとbを合わせた部分となる。ここで、aの部分に
は静止画の情報というのは含まれておらず、ノイズ分の
みが存在する。
これは、色信号Cについては、フレームくし形フイルタ
17の出力信号に対し、BPF20によって水平方向に
帯域を制限することにより、色信号Cからaの部分に取
り除いているが、輝度信号Yについては、その様なaの
部分の取り除かれた色信号Cを遅延回路18の出力信号
(複合カラーテレビジョン信号)から減算器23によっ
て減算することにより、輝度信号Yを得ており、その結
果として、輝度信号Yにaの部分が含まれてしまうこと
になるからである。
したがって、ノイズによる画質劣化を防ぐためには上記
aの部分を取り除くようなノイズ低減回路13を別に設
ける必要があり、これによって回路規模が増大するとい
う問題があった。
〔問題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明では、入力されたカ
ラーテレビジョン信号を少なくとも1フレーム遅延させ
るフレームメモリと、入力された前記カラーテレビジョ
ン信号と前記フレームメモリによって遅延されたカラー
テレビジョン信号とを用い、時間方向の相関演算を行な
って時間方向にのみ帯域を制限することにより、色信号
を分離する時間方向処理回路と、入力された前記カラー
テレビジョン信号または前記フレームメモリによって遅
延されたカラーテレビジョン信号を用い、水平及び垂直
方向の相関演算を行なって水平及び垂直方向に帯域を制
限することにより、色信号を分離する水平,垂直方向処
理回路と、前記時間方向処理回路によって分離された色
信号と前記水平,垂直方向処理回路によって分離された
色信号とを、画像の動きに応じて混合する混合器と、入
力された前記カラーテレビジョン信号または前記フレー
ムメモリによって遅延されたカラーテレビジョン信号か
ら、前記混合器によって混合された色信号を減算して、
輝度信号を出力する演算器と、備えたようにした。
〔作用〕
本発明では、入力されたカラーテレビジョン信号は、フ
レームメモリと水平,垂直処理回路と時間方向処理回路
とに供給される。水平,垂直処理回路では、水平及び垂
直方向の相関演算を行なって水平及び垂直方向に帯域を
制限することにより、色信号CLを分離して出力する。こ
れにより、動画用の色信号CLを得る。
また、時間方向処理回路では、入力されたカラーテレビ
ジョン信号とフレームメモリによって遅延されたカラー
テレビジョン信号とを用い、時間方向の相関演算を行な
っても時間方向にのみ帯域を制限することにより、色信
号CFを分離して出力する。これにより、静止画像の色信
号CFを得る。
混合器では、画像の動きに応じて、動画時には色信号CL
を、静止画時には色信号CFを、より多く含むように混合
し、色信号C′として出力する。これにより、動画、静
止画の何れの場合でも画質劣化の少ない最適な色信号を
得ることができる。
演算器では、元のカラーテレビジョン信号から色信号
C′を減算することにより、輝度信号Yを得る。
即ち、従来例では、静止画用の時間方向処理回路(即
ち、第2図に示したフレームくし形フイルタ17)の後
に、水平方向に帯域を制限する水平方向処理回路(即
ち、第2図に示したBPF20)が設けられていたが、
本発明では、この水平方向処理回路を削除することによ
り、静止画時において、時間方向にのみ帯域を制限する
時間方向処理回路からの色信号を、水平方向に帯域を制
限することなくそのまま(即ち、色信号から第3図に示
したaの部分を取り除くことなく、色信号に含ませたま
ま)、演算器において、元のカラーテレビジョン信号か
ら減算して、輝度信号を得ているため、輝度信号からの
aの部分を取り除くことができる。従って、輝度信号か
らaの部分を取り除くためのノイズ低減回路を別に設け
る必要がない。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。ビデ
オ信号を実線で、制御信号を破線で示す。同図におい
て、1は複合カラーテレビジョン信号の入力端子を、2
は1フレームメモリを、3は動き検出及び制御回路を、
4はラインくし形フィルタ回路を、5はフレームくし形
フィルタ回路を、6,8,9は遅延回路を、7はBPF
を、10は混合器を、11は減算器を、12は輝度信号
Yの出力端子を示す。ここでは、複合カラーテレビジョ
ン信号としてNTSC方式を例にとり説明する。
NTSC方式では、ライン間、あるいはフレーム間で色
信号の位相が反転しているため、ライン間、またはフレ
ーム間で差をとることにより色信号を、和をとることで
輝度信号をそれぞれ取り出すことができる。
第1図において、フレームくし形フイルタ5は例えば第
4図に示すような構成とする。減算器25によって1フ
レームメモリ2の入出力の差により色信号を分離し、係
数器26を介して1/2倍された色信号を遅延回路8へ供
給する。このようして、時間方向の相関演算を行う。遅
延回路8によって遅延量を調節された色信号CFは混合器
10へと供給される。これにより、静止画用の色信号CF
を得る。
ラインくし形フイルタ4は第5図にような構成とし、減
算器28によって1H遅延回路27の入出力の差により
色信号を分離し、係数器29を介して1/2倍された色信
号をBPF7へ供給する。このようにして垂直方向の相
関演算を行う。
BPF7は、一般に良く知られているように、例えば、
互いに直列に接続された画素単位で遅延する複数個の遅
延回路と、入力信号と各遅延回路の出力信号をそれぞれ
係数倍する複数個の係数器と、各係数器の出力信号を適
宜加算または減算する複数個の演算器と、から成るトラ
ンスバーサル型フイルタで構成され、入力信号を各遅延
回路で順次遅延し、その入力信号と各遅延回路の出力信
号をそれぞれ係数器で係数倍した後、各々の信号を演算
器で適宜加算または減算して、水平方向の相関演算を行
って、水平方向に帯域の制限された色信号CLを混合器1
0へ供給する。即ち、BPF7は、後段の減算器11に
おいて複合カラーテレビジョン信号から色信号を減算し
て輝度信号を得る際に、輝度信号の低域成分を損なうこ
とのないように、色信号の存在する3、58MHzを中
心とする信号成分のみを通過させる。これにより、動画
用の色信号CLを得る。
ここで、ラインくし形フィルタ4は1H遅延回路を1個
だけ持つような基本的な構成としたが、1H遅延回路を
複数持ち、各ラインに重み付けをして分離する構成や、
垂直相関を判定して分離する方法を切り換えるような構
成でも良い。
混合器10の構成を第6図に示す。これは次式により色
信号C′を合成するものである。
C′=kCL+(1−k)CF =k(CL−CF)+CF 減算器30によりCLとCFの減算を行い、これを係数器3
1を介してk倍し、加算器33によって遅延回路32を
介して遅延されたCFと加算することにより混合された色
信号C′を得る。この制御信号kは動き検出及び制御回
路3で発生されるもので、動き検出及び制御回路の一例
を第7図に示す。同図で、1フレームメモリ2の出力は
クロマインバータ35によって色成分のみが反転され減
算器36によって1フレームメモリ2の入力を遅延回路
34により遅延した信号と減算され、その差分が非線形
変換回路37によって、0≦k≦1の制御信号kに変換
され遅延回路9を介して混合器10へ供給される。動き
検出及び制御回路3は第7図の構成に限ったものではな
い。
混合器10からは、静止画(k=0)の時にはCFが、動
画(k=1)の時にはCLが出力される。混合器10から
の出力C′を減算器11により、複合カラーテレビジョ
ン信号から減算することで輝度信号Yが取り出され、輝
度信号出力端子12へ出力される。また、色信号Cは混
合器10の出力をBPFで水平方向に帯域を制限するこ
とにより得ることができる。
以上本実施例によれば、静止画時において分離された輝
度信号Yは第3図に示すaの部分を含まないので、ノイ
ズ低減回路を別に設けることなくノイズによる劣化の少
ない画像を得ることができる。
以下、本発明の他の実施例を第8図を用いて説明する。
ビデオ信号を実線で、制御信号を破線で示す。同図にお
いて、38はラインくし形フィルタ回路を、39はフレ
ームくし形フィルタ回路を、40は遅延回路を、41は
混合器を示す。1フレームメモリ2、動き検出及び制御
回路3は、構成,機能ともに第1図のそれと同じもので
ある。また、混合器41も構成は第1図の混合器10と
同じとする。フレームくし形フィルタ41の構成を第9
図に示す。1フレームメモリ2の入力と出力を加算器4
2で加算することにより輝度信号を分離し、係数器43
で1/2倍して輝度信号YFとして混合器41へ供給する。
第10図にラインくし形フィルタ38の一例を示す。減
算器46で1H遅延回路44の入力と出力の差分をと
り、ローパスフィルタ47を介して加算器48へ供給す
る。また、加算器45で1H遅延回路48の入力と出力
の和をとり加算器48へ供給する。加算器48の出力
は、係数器49で1/2倍され輝度信号YFとして混合器4
1へ供給される。ラインくし形フィルタ38の構成は第
10図に限ったものではない。
混合器41からは制御信号kに応じて混合された輝度信
号が出力され、輝度信号出力端子12へ供給される。
以上、本実施例によっても第1図の場合と同様の効果を
得ることができる。
また、第1図,第8図の実施例においては、1フレーム
間でフレームくし形フィルタ処理を行なう構成を述べた
が、複数の1フレームメモリを持ち、数フレームの信号
を用いて分離するような構成でも良い。
〔発明の効果〕 本発明によれば、静止画時において分離された輝度信号
Yとは、第3図aの部分つまり水平周波数と時間周波数
の2次元周波数領域における画像情報のない部分を含ま
ないので、約3dBノイズを低減できる。
したがって、別にノイズ低減回路を設ける必要がないた
め、回路規模が増大することなくS/Nの良好な画像を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は従来
例のブロック図、第3図は分離された輝度信号と色信号
の帯域を示す説明図、第4図,第9図はフレームくし形
フィルタのブロック図、第5図,第10図はラインくし
形フィルタのブロック図、第6図は混合器のブロック
図、第7図は動き検出及び制御回路のブロック図、第8
図は本発明の他の実施例のブロック図である。 2…1フレームメモリ 3…動き検出及び制御回路 4,38…ラインくし形フィルタ回路 5,39…フレームくし形フィルタ回路 7…バンドパスフィルタ 10,41…混合器 11…減算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平畠 茂 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 杉山 雅人 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 勝又 賢治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されたカラーテレビジョン信号から、
    輝度信号を分離して出力する信号処理回路において、入
    力された前記カラーテレビジョン信号を少なくとも1フ
    レーム遅延させるフレームメモリと、入力された前記カ
    ラーテレビジョン信号と前記フレームメモリによって遅
    延されたカラーテレビジョン信号とを用い、時間方向の
    相関演算を行なって時間方向にのみ帯域を制限すること
    により、色信号を分離する時間方向処理回路と、入力さ
    れた前記カラーテレビジョン信号または前記フレームメ
    モリによって遅延されたカラーテレビジョン信号を用
    い、水平及び垂直方向の相関演算を行なって水平及び垂
    直方向に帯域を制限することにより、色信号を分離する
    水平,垂直方向処理回路と、前記時間方向処理回路によ
    って分離された色信号と前記水平,垂直方向処理回路に
    よって分離された色信号とを、画像の動きに応じて混合
    する混合器と、入力された前記カラーテレビジョン信号
    または前記フレームメモリによって遅延されたカラーテ
    レビジョン信号から、前記混合器によって混合された色
    信号を減算して、輝度信号を出力する演算器と、を備え
    たことを特徴とする信号処理回路。
JP60274944A 1985-12-09 1985-12-09 信号処理回路 Expired - Lifetime JPH0632450B2 (ja)

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JPS62136191A JPS62136191A (ja) 1987-06-19
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US5097321A (en) * 1989-04-28 1992-03-17 Accom Three dimensional adaptive decoding system and method
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JPS58115995A (ja) * 1981-12-29 1983-07-09 Sony Corp 信号処理回路
JPS61147697A (ja) * 1984-12-21 1986-07-05 Sony Corp 輝度信号・色信号分離装置

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