JPH078018B2

JPH078018B2 - 映像信号修整装置

Info

Publication number: JPH078018B2
Application number: JP59052571A
Authority: JP
Inventors: 章文井手; 長寿郎山光; 邦雄末定; 一郎小倉; 章池谷
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1984-03-19
Publication date: 1995-01-30
Anticipated expiration: 2010-01-30
Also published as: JPS60196077A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は映像信号中に散在する劣化部の修正を行なう映
像信号修整装置に関する。

従来例の構成とその問題点映像信号の伝送装置や記録再生装置では、その伝送過程
や記録再生過程で色々の劣化が発生し、画質劣化を引き
おこすことが常である。従って、これらの劣化をいかに
して無くすかが重要な技術の一つとされている。映像信
号をアナログ的に処理する装置でも、ディジタル的に処
理する装置でも、その手法に差異はあるものの色々の手
段が講じられている。

そこで、本発明では、ディジタル的に処理された映像信
号の伝送装置や記録再生装置を例に挙げて、映像信号中
に含まれている劣化部の修正装置について以下説明を進
めることにする。

では、この映像信号修整装置の従来例の１つについて第
１図〜第３図と共に説明する。

第１図は映像信号修整装置の一従来例を示すブロック図
である。同図に於いて、１は入力端子、２は補間信号作
成器、３はスイッチ、４は修整指令信号入力端子、５は
出力端子である。修整されるべき映像信号は入力端子１
を介して補間信号作成器２とスイッチ３の一方の端子に
印加される。補間信号作成器２は入力された映像信号を
もとに補間信号を作成する。補間信号は入力されている
映像信号が劣化している期間に映像信号に代って送出さ
れる補償用信号である。補間信号作成器２の出力と入力
端子１に印加された映像信号とがスイッチ３に供給され
ており、指令信号入力端子４を介して入力されている修
整指令信号に従って両信号から一方が選択される。入力
端子１に入力されている映像信号に劣化がない期間は、
スイッチ３は入力端子１側に閉じる。入力端子１に入力
されている映像信号に劣化がある期間は、指令信号入力
端子４を介して入力されている指令信号に従ってスイッ
チ３は補間信号作成器２側に閉じる。この様にして、映
像信号の劣化部は補間信号で置きかえられて修整される
ことになる。

次に、第１図に於ける補間信号作成器２について、第２
図及び第３図に示した画面図と共に説明する。第２図は
前ラインの映像信号で補間信号を作成する方式の補間信
号作成器の場合を示すスクリーン図である。同図に於い
て、６はスクリーン、11〜14はライン（水平走査）、10
は黒レベル領域、７及び９は白レベル領域、８は修整後
の白レベル領域である。ライン14をｎ番目のラインとす
る。ライン14を修整する必要が生じた場合は、前ライン
すなわちｎ−１番目のライン13の映像信号が埋め込まれ
て修整される。ライン13とライン14とは垂直方向の相関
性が高いので問題なく修整が実行される。一方、ｍ番目
のライン12を修整する必要が生じた場合は、同様にして
前ラインすなわちｍ−１番目のライン11の映像信号が埋
め込まれて修整される。ところが、ライン11とライン12
とは垂直方向の相関性が低い領域の為に、ライン11で修
整すると破線８で示した白領域となってしまい新たな画
質劣化となる。この様に、前ライン補間の様なフィール
ド内補間方式の修整では、相関性の高い領域では高品質
の修整が達成されるが、相関性の低い領域では修整によ
り新たな画質劣化を発生することになる。

次に、フレーム間補間による方式の補間信号作成器の場
合の様子を第３図と共に説明する。第３図に於いて、15
はスクリーン、20及び21はライン16は黒レベル領域、17
及び18は色レベル領域、19は前フレームの白レベル領域
である。フレーム間補間方式の場合は、補間信号作成器
２は１フレーム前の同一ラインの映像信号を補間信号と
して出力するものである。ｎ番目のライン21を修整する
場合は、フレーム内での相関性が低いが、前フレームの
同一ラインと同一の信号であるから前フレームの同一ラ
インの信号で埋め込まれると完全に修整が達成される。
一方、ｎ番目のライン20を修整する場合は、フレーム内
での相関性は高いが画質に動きがともなっており、前フ
レームの同一ラインの信号はライン20の信号と大きく異
なる。この様に、フレーム間補間方式の補間信号作成器
であれば、フレーム内での相関性が低い場合でも画像に
動きが無い場合は高品質の修整が達成出来るが、反面画
像に動きがあると修整により新たな劣化を発生してしま
う。

以上の説明でも明白な通り、映像信号修整装置の従来方
式では、修整することにより新たに劣化が発生してしま
うという問題がある。

発明の目的本発明は、上述の従来の装置の欠点を解消するものであ
り、映像信号の修整に際して高画質の修整を行ない、又
新たな劣化を殆んど発生しない映像信号修整装置を提供
することを目的としている。

発明の構成本発明は、入力された映像信号からフレーム間補間信号
（又はフィールド間補間信号）を作成するフレーム間補
間信号作成手段（又はフィールド間補間信号作成手段）
と、フィールド内補間信号を作成するフィールド内補間
信号作成手段と、フレーム間補間信号（又はフィールド
間補間信号）とフィールド内補間信号との内どちらが本
当の映像信号に近いかを判断する判断手段と、この判断
手段の出力に従ってフレーム間補間信号（又はフィール
ド間補間信号）とフィールド内補間信号との内から何れ
か一方を選択する補間信号選択手段と、修整指令信号に
従って補間信号選択手段の出力と映像信号とから何れか
一方を選択するスイッチ手段とを具備し、このスイッチ
手段から修整された映像信号を取り出す様に成したこと
を特徴とする映像信号修整装置である。さらに、上述の
判断手段は、フレーム間補間信号作成手段（又はフィー
ルド間補間信号作成手段）と映像信号との差を算出する
第１の差分手段と、フィールド内補間信号作成手段と映
像信号との差を算出する第２の差分手段と、第１の差分
手段の出力の絶対値と第２の差分手段の出力の絶対値と
を比較しどちらが小さいかを判定してその判定結果を出
力する比較手段と、比較手段の出力を演算して補間信号
選択手段を制御する演算手段とを具備したことを特徴と
する映像信号修整装置であり、判断手段により補間信号
を画像の状態に従って切り換えることにより、高画質の
修整が可能となり、修整によって新たな劣化が生ずるこ
とも殆んど無くすることが出来るものである。

実施例の説明以下に、本発明の一実施例を第４図と共に説明する。第
４図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同図
に於いて、22は入力端子、23はフレーム間補間信号作成
器、25はフィールド内補間信号作成器、24は判断器、26
は補間信号選択器、27はスイッチ、28は修整指令信号入
力端子、29は出力端子である。修整されるべき映像信号
は入力端子22を介してフレーム間補間信号作成器23,判
断器24,フィールド内補間信号作成器25,及びスイッチ27
の一方の端子に夫々供給される。フレーム間補間信号作
成器23では１フレーム前の映像信号で補間信号を作成し
ている。一方、フィールド内補間信号作成器25では、フ
ィールド内の信号で補間信号を作成している。フレーム
間補間信号作成器23の出力とフィールド内補間信号作成
器25の出力とが判断器24に入力され、両者で作成された
補間信号の内どちらが入力端子22に印加されている映像
信号に近いかを判断されて補間信号選択器26を制御す
る。補間信号選択器26にはフレーム間補間信号作成器23
の出力とフィールド内補間信号作成器25の出力とが印加
されており、判断器24に制御されて一方が選択され、ス
イッチ27の他の端子に導びかれる。スイッチ27は修整指
令信号入力端子28を介して入力される修整指令信号で制
御されており、修整を必要としない期間は入力端子22側
に閉じ、修整を必要とする期間は補間信号選択器26側に
閉じる。この様にして、スイッチ27の出力は修整された
映像信号となり、出力端子29を介して送出される。

フレーム間補間信号作成器23は、第３図の説明でも示し
た通り、１フレーム前の映像信号で補間信号を作成して
いる。一方、フィールド内補間信号作成器25は現フィー
ルド内で補間信号を作成しており、前ラインの映像信号
を利用する場合は動作は第２図での説明と同様である。
フィールド内補間信号の作成方法は、この様な前ライン
の信号を利用するものの他に、近傍の画素を複数個利用
して実行する方式もある。いづれにせよ、フィールド内
補間信号作成器25で作成される補間信号は、フィールド
内で相関性の高い画面に対しては良好な補間信号になる
が、相関性が低い画面に対しては補間信号としては適さ
ない。一方、フレーム間補間信号作成器23で作成される
補間信号は、動きがなければどの様な画像に対しても良
好な補間信号となるが、動きをともなう画像に対しては
補間信号として適さない。判断器24はフレーム間補間信
号作成器23で作成される補間信号と、フィールド内補間
信号作成器25で作成される補間信号とでどちらが本当の
映像信号に近いかを判断している。従って、結果的に
は、フレーム間補間とフィールド内補間の両者の長所を
利用していることとなる。この様に構成することで、動
きがあってもフィールド内補間による高画質の修整が達
成され、フィールド内での相関性の低い画像であればフ
レーム間補間による高画質の修整が達成される。

ところで、判断器24については、上述の通りフレーム間
補間信号作成器23の出力とフィールド内補間信号作成器
25の出力とのどちらを利用するかを判断するものである
が、この判断器24の一実施例を第５図と共に説明する。

第５図は判断器24の一実施例を示すブロック図であり、
同図に於いて、30はフレーム間補間信号入力端子、31は
映像信号入力端子、32はフィールド内補間信号入力端
子、33は第１の差分器、34は第２の差分器、35は比較
器、36は演算器、37は制御信号出力端子である。第４図
のフレーム間補間信号作成器23の出力であるフレーム間
補間信号、入力端子22に印加されている映像信号及びフ
ィールド内補間信号作成器25の出力であるフィールド内
補間信号が夫々第５図のフレーム間補間信号入力端子3
0,映像信号入力端子31及びフィールド内補間信号入力端
子32に供給される。第１の差分器33では、フレーム間補
間信号入力端子30を介して入力されているフレーム間補
間信号から、映像信号入力端子31を介して入力されてい
る映像信号を差し引いて両者の差を計算する。一方、第
２の差分器34では、フィールド内補間信号入力端子32を
介して入力されているフレーム間補間信号から、映像信
号入力端子31を介して入力されている映像信号を差し引
いて両者の差を算出する。第１の差分器33の出力と第２
の差分器34の出力とが比較器35に印加される。比較器35
は両入力の絶対値の大小関係を判別し、その判別結果に
対応するデータを出力する。本実施例に於いては、第１
の差分器33の出力絶対値の方が第２の差分器34の出力絶
対値よりも小さい時にはハイレベルを、その逆の場合は
ローレベルを出力するものと仮定しておく。すなわち、
比較器35の出力がハイレベルの時はフレーム間補間信号
の方が修整用の信号として適しており、ローレベルの時
はフィールド内補間信号の方が修整用の信号として適し
ていることになる。

しかしながら、映像信号入力端子31には映像信号そのも
のが入力されているので、誤りが発生している画素の時
点での第１の差分器33の出力そのものと第２の差分器34
の出力そのものとの関係のみでは誤った判断を出す可能
性が有り得る。このような誤った判断を回避する為に、
比較器35の出力は演算器36に送られてここで所定の要領
で演算される。演算器36としては例えばメモリ又は遅延
器と重み付け加算器とにより構成される。修整指令信号
が到来した時に、その直前での比較器35の出力を利用す
る場合は、演算器36としては単なる遅延器又はメモリー
による遅延回路と保持回路で構成される。又、修整指令
信号が到来している期間は、１フレーム前の比較器35の
出力を利用する場合は、単なる遅延器又はメモリーによ
る遅延回路で構成される。この構成により、誤りが発生
している画素そのものでは判断結果を出さずに、時間的
あるいは空間的に近傍で且つ誤りが発生してい可能性の
高い状況を利用して判断結果を出せるので、より信頼性
の高い判定結果を出す判断器24を実現できる。さらに、
修整指令信号が到来した時は、その時点で到来している
画素の近傍での比較器35の出力により判断する場合は、
複数の遅延時間を有する遅延器又はメモリーと、夫々の
遅延出力を重みづけして加算する重み付け加算器により
構成出来る。この構成により、誤りが発生している画素
そのものでは判断結果を出さずに、時間的あるいは空間
的に近傍で且つ誤りが発生している可能性の低い複数画
素を使って判断結果を出せるので、より信頼性の高い判
定結果を出す判断器24を実現できる。この加算器36の出
力は制御信号出力端子37を介して第４図の補間信号選択
器26を制御する。

なお、本実施例では、フィールド内補間信号作成器とフ
レーム間補間信号作成器とを具備する場合について記載
しているが、フレーム間補間信号作成器の代りにフィー
ルド間補間信号作成器を使用することも可能である。フ
ィールド間補間信号作成器の場合は、１フィールド前の
情報であるから現ラインと同一ラインの信号を得ること
が出来ないのでフレーム間補間信号作成器の場合よりも
信号劣化はやや多くなるが、反面フィールド間補間信号
作成器の方がメモリー容量が少なくてすむ。フィールド
間補間信号作成器を使用する場合の詳細な説明は省略す
る。

又、映像信号の修整は、映像信号の伝送装置や記録再生
装置に於いて不可欠とも言えるものであり、特にディジ
タル的に映像信号を処理したり、伝送したり、記録再生
する時にはきわめて重要なセクションとなる。ディジタ
ルVTRを例に挙げると、磁気テープのテープ消費量の増
大をさける為に高密度記録をする必要がある。その結
果、磁気テープから再生されるデータには多くの誤りが
存在しており、これを訂正符号化を行なう。しかしなが
ら完全な訂正は不可能に近く、いくらかは誤りを残留し
てしまう。ところが、ディジタル化された映像信号に誤
りが存在すると、きわめて大きい画質劣化を生ずる為
に、この残留誤り部を修整する必要がある。再生系の誤
り訂正復号過程で、通常は誤りの存在を示すポインタが
立っており、誤り訂正復号の後に誤りが残留している
と、その画素又はその画素を含む所定の画素ブロックに
ポインタが残っている。従って、このポインタが立って
いる画素又はその画素を含む画素ブロックに対し修整を
する必要がある。結局このポインタが本発明の修整指令
信号となり、第４図の修整指令信号入力端子28を介して
印加されることになる。

発明の効果以上の説明でも明白な通り、本発明の映像信号修整装置
は、フレーム間補間信号作成器（又はフィールド間補間
信号作成器）と、フィールド内補間信号作成器とで夫々
フレーム間補間信号（又はフィールド間補間信号）とフ
ィールド内補間信号を作成しておき、判断器で両補間信
号の内どちらの方が修整信号に適しているかを判断し、
その結果に従って両補間信号の内適している方を選択し
て修整用の信号として使用する様に成しており、こうす
ることによって、高画質でかつ修整による新たな劣化が
殆んど発生しない映像信号修整装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は映像信号修整装置の従来例を示すブロック図、
第２図はフィールド内補間信号を修整に利用する場合の
説明に供する為の画面図、第３図はフレーム間補間信号
を修整に利用する場合の説明に供する為の画面図、第４
図は本発明の一実施例における映像信号修整装置を示す
ブロック図、第５図は第４図に於ける判断器の一実施例
を示すブロック図である。 22……入力端子、23……フレーム間補間信号作成器、24
……判断器、25……フィールド内補間信号作成器、26…
…補間信号選択器、27……スイッチ、28……修整指令信
号入力端子、29……出力端子、33,34……差分器、35…
…比較器、36……演算器。

フロントページの続き (72)発明者小倉一郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者池谷章大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭59−40772（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された映像信号からフレーム間補間信
号（又はフィールド間補間信号）を作成するフレーム間
補間信号作成手段（又はフィールド間補間信号作成手
段）と、上記映像信号からフィールド内補間信号を作成
するフィールド内補間信号作成手段と、上記フィールド
内補間信号作成手段の出力と上記フレーム間補間信号作
成手段（又はフィールド間補間信号作成手段）の出力の
うちどちらが上記映像信号に近いかを判断する判断手段
と、上記判断手段の出力に従って上記フレーム間補間信
号作成手段（又はフィールド間補間信号作成手段）の出
力と上記フィールド内補間信号作成手段の出力とから何
れか一方を選択する補間信号選択手段と、修整指令信号
に従って上記補間信号選択手段の出力と上記映像信号と
から何れか一方を選択するスイッチ手段とを具備し、上
記スイッチ手段から修整された映像信号を取り出す様に
なし、上記判断手段は、上記フレーム間補間信号作成手
段（又はフィールド間補間信号作成手段）の出力と上記
映像信号との差を算出する第１の差分手段と、上記フィ
ールド内補間信号作成手段の出力と上記映像信号との差
を算出する第２の差分手段と、上記第１の差分手段の出
力の絶対値と上記第２の差分手段の出力の絶対値とを比
較して、どちらが小さいかを判定する比較手段と、上記
比較手段の出力を演算して上記補間信号選択手段を制御
する制御信号を作成する演算手段とを具備したことを特
徴とする映像信号修整装置。