JPH0817500B2 - ビデオ信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、合成テレビジヨン信号の成分を互に分離
するためのくし形フイルタに、詳しくはその様なくし形
フイルタ装置において連続するビデオ・フレーム間の運
動の発生に起因する信号の歪を補正するための手段に関
するものである。

〔発明の背景〕

周期性を持つた電子的信号は、繰返し周期だけ時間的
に隔つた信号の復製（レプリカ）を記憶しておくことに
よつて、都合良く処理することができる。この記憶され
た復製信号は次にその信号の情報内容を増強するように
合成される。たとえば、普通のNTSC式テレビジヨン放送
方式（および大牴のビデオ記録・再生方式）は、画像中
に含まれている輝度（ルミナンス）情報の大部分が水平
線走査周波数の整数倍周波数の周りに集中した信号周波
数によつて表わされるように、構成されている。カラー
（クロミナンス）情報は、輝度信号スペクトルの中で線
走査周波の倍数周波数相互間の中心にある周波数（すな
わち、線走査周波数の２分の１の奇数倍周波数）の周り
の部分に符号化すなわち挿入されている。

この合成信号スペクトルを適切にくし形処理すること
によって、クロミナンス情報と輝度情報とは分離するこ
とができ、かつ細部情報を強調することができる。周知
のくし形処理は、クロミナンス信号成分と線走査周波数
の２分の１との間の奇数倍関係によつて連続する２走査
線上の対応画像部分のクロミナンス信号成分が互に180
度の位相差を持つている（いわゆる、線間反転形（イン
タレースド）周波数成分）という事実を利用している。
連続する２走査線上の対応画像部分の輝度信号成分は互
に実質的に同相（そして線間非反転形（ノン・インタレ
ースド）成分をなしている）である。

或るくし形フイルタ装置では、合成画像表示信号の１
個または２個以上の複製信号が作られ、これらは少なく
とも１走査期間だけ互に時間的に遅延されてその遅延お
よび非遅延クロミナンス成分の位相が180度異るように
される。これらの遅延された信号は非遅延信号に加算さ
れ、その結果、線間反転形周波数成分（たとえばクロミ
ナンス成分）が相殺され一方線間非反転形周波数成分
（たとえばルミナンス成分が増強される。この遅延およ
び非遅延信号を互に減算処理する（たとえば、一方の信
号を反転させた後両信号を加算することによつて）と、
線間非反転形周波数成分が相殺され一方線間反転形周波
数成分が増強される。こうして、輝度信号とクロミナン
ス信号とは相互にくし形処理することによつて都合よく
分離することができる。一般に、くし形濾波されたビデ
オ信号成分は、上記以外の従来の技法で合成ビデオ信号
から分離された輝度信号成分およびクロミナンス信号成
分よりもクロス成分（後述する）が少ない。

しかし、線間（インタライン）くし形フイルタは再生
される画像中に幾つかの不所望な特性を作り出す。第１
の、1Hくし形フイルタの周波数特性中の15.734KHzの谷
によつて垂直方向解像度が悪くなる。（しかしこの垂直
方向解像度は適当な付加回路によつて回復させ得る）。
第２に、線くし形フイルタは画像中の鋭い垂直方向変化
部に沿つてハンギング・ドツトを生成する。ハンギング
・ドツトは、１本の線と次の線との信号が互に相似なも
のでなく、そのためくし形フイルタがその輝度出力中の
クロミナンス信号成分の減殺作用を阻害されるときに、
生ずる。第３に、線間くし形フイルタは、特定の画面情
報の対角線に沿つて解像度が本質的に低いことである。

上記の様なおよびその他の欠点があるためにこの線く
し形フイルタに代るべきものが探し求められた。少なく
とも静止画像に対するものとして１つの解決策はフレー
ム−フレームくし形フイルタである。NTSC合成ビデオ信
号のクロミナンス信号は一つのフレームと次のフレーム
の間で180度の位相関係を持つように同期化されている
から、フレームをベースとするくし形濾波が可能とな
る。輝度成分は相連続するフレームからの合成信号を線
形加算することにより取出すことができ、一方クロミナ
ンス成分は相連続するフレームからの合成信号を線形減
算することにより取出すことができる。

いま静止画像があつてその中の１つのピクセルに注目
すると、このピクセルを表わす信号の冗長度のレベルは
フレーム−フレームベースで見て実質的に100パーセン
トである。従つて、くし形濾波をフレーム−フレームベ
ースで行なえばくし形濾波されたクロミナンス信号中の
残留輝度信号の割合は実質的に０になる。同じ様に、く
し形濾波後の輝度信号中の残留クロミナンス信号も実質
的に０である。

フレームくし形フイルタは、異なつた情報を含んでい
る互に縦方向に近接した画像点から得られる信号を合成
する線くし形フイルタとは対照的に同じ画像点からの輝
度およびクロミナンス情報を合成するものであるから、
ハンギング・ドツトが生じない。フレーム−フレームく
し形フイルタの応答特性は30Hz間隔で谷または山を持つ
ている。

フレームくし形フイルタは、再生画像の中のフレーム
期間相互間で動きのある（運動する）ような物体のまわ
りに画像歪を発生させる。30分の１秒またはそれよりも
速い時間フレーム中に生ずる物体の動きまたはカメラの
動きに起因する場面相互間の相違は、場面に可視的な動
きとして現われる。フレームくし形フイルタでは、可視
的な動きは動きのある物体の周りに画像の歪みを作る傾
向がある。この様な歪は、画像面中で水平および垂直の
何れの方向でも見ることができ、再生画像中に２重像と
して現われる。この２重像は、その動きの速さに相当す
る量だけ離れていて、かつ移動する色付物体の縁の部分
における色相が正しく現われず、色付物体の縁の部分に
目ざわりなドツトが生じ、また低周波数のカラーエツジ
ボートを含むものである。

フレーム−フレームくし形濾波においては非静止物体
は再生画像中に歪を起す。これらの歪は、フレームごと
に特定ピクセルを表わす信号が変化することに因るもの
で、その結果くし形処理されたクロミナンス信号とくし
形処理された輝度信号の中における輝度成分の相殺作用
およびクロミナンス成分の相殺作用がそれぞれ不完全な
ものとなる。また、動きのある範囲では輝度信号の帯域
幅が可成り減少することになる。不完全な相殺作用によ
る残留信号を、この明細書中ではクロス成分と呼ぶこと
にする。

上記の画像歪は主に２つの原因によつて生ずるもの
で、その第１は、輝度信号の実効時間遅れであつて運動
（動きのある）物体の端縁がこの移動する端縁と場面背
景との平均信号によつて表わされることである。この原
因によつて運動物体の偽像（フアントム・イメージ）が
生成される。歪の第２の原因は、運動によつて、くし形
濾波されたクロミナンス出力信号中に輝度クロス成分が
導入されまたくし形濾波された輝度出力信号中にクロミ
ナンスクロス成分が導入されることによるものである。

偽像は１次歪と考えることができ、クロス成分による
歪を覆いかくすことがある。しかしこの偽像歪を修正す
ると、クロミナンス信号中の輝度クロス成分による歪が
目立つようになり、運動物体周りの色相ずれ、カラーエ
ツジボート等の現象が現われる。

偽像は、くし形濾波されたクロミナンス信号から輝度
クロス成分を取出してそれをくし形濾波後の輝度信号中
に再挿入してやれば、除去することができる。

この発明の目的は、くし形フイルタによつて合成ビデ
オ信号の両成分を分離することである。この発明の別の
目的は、フレーム−フレームくし形濾波方式において運
動物体によつて生成される目ざわりな効果を減少させる
ことである。

この発明の更に別の目的は、くし形濾波されたクロミ
ナンス信号を汚染する輝度信号による歪を修復すること
である。

〔発明の概要〕

この発明の好ましい実施例においては、合成ビデオ信
号の両成分を合成ビデオ信号源から分離する。フレーム
くし形フイルタは、その信号源に結合された入力端子と
フレームくし形濾波されたクロミナンス信号を取出し得
る出力端子とを持つている。線間くし形フイルタは、こ
のフレームくし形フイルタの出力端子に連続的に結合さ
れた入力端子と、画像中の動きの有無とは無関係に分離
されたクロミナンス信号成分を連続的に取出し得る出力
端子とを持つている。

この発明の別の実施例は、フレーム相互間における画
像の変化すなわち動きに起因するくし形濾波された輝度
信号中の誤差を修正する回路を持つているビデオフレー
ムくし形フイルタ装置を含んでいる。このビデオフレー
ムくし形フイルタ装置は、フレーム相互間で動きがあつ
たときそれぞれ不所望な付帯信号を含む、分離された輝
度信号とクロミナンス信号とを生成するフレームくし形
フイルタを含んでいる。線間くし形フイルタはこの分離
されたクロミナンス信号を受入れるように結合されてい
て第１と第２の出力信号を生成する。線間くし形フイル
タの第１の出力信号は、運動（物体の）期間中のクロミ
ナンス信号中に生ずる広帯域の輝度クロス成分を成して
いる。第２の出力信号は、運動期間中における、クロミ
ナンス信号と付加輝度クロス成分との和を成している。
この線間くし形フイルタの第２の出力は低域通過フイル
タに結合されそこでクロミナンス信号が除かれる。この
低域通過処理された付加輝度信号と広帯域輝度クロス成
分は合成され、次いでフレームくし形フイルタからの分
離されたくし形濾波された輝度信号と加え合わされて、
運動期間中の修正された輝度信号を生成する。

この発明の更に別の実施例では、ビデオフレームくし
形フイルタ方式が、フレーム相互間に運動のある期間中
のくし形濾波されたクロミナンス信号を修正する回路を
含んでいる。この方式は、合成ビデオ信号からくし形濾
波されたクロミナンス信号を生成するフレームくし形フ
イルタを持つている。くし形濾波されたこのクロミナン
ス信号は、クロミナンス信号のスペクトル範囲を持つ信
号を通過させるように構成された周波数応答特性を持つ
た帯域通過フイルタに供給される。こゝで帯域通過処理
されたクロミナンス信号は、信号減算回路と、供給され
た信号を水平ビデオ線の整数倍期間だけ遅延させる遅延
素子の入力端子と、に供給される。こゝで遅延された信
号は信号減算回路の第２入力端子に印加される。信号減
算回路からの出力信号は、運動（物体の）によつて誘起
された（以下、運動誘起という）輝度クロス成分の除去
されたくし形濾波されたクロミナンス信号で構成されて
いる。

帯域通過フイルタは、より低い周波数の輝度クロミナ
ンス成分を除去する。遅延素子と信号減算回路とは、ク
ロミナンス信号スペクトル範囲の輝度クロス成分が若し
生じたらこれを除去する線間クロミナンスくし形フイル
タを構成している。

更にまた別のこの発明の実施例では、ビデオ信号フレ
ームくし形フイルタ方式が、輝度信号中の運動により導
入される不所望信号を修正する回路を含んでいる。この
方式は合成ビデオ信号から分離された輝度信号成分とク
ロミナンス信号成分とを生成するフレームくし形フイル
タを具えている。この分離されたクロミナンス信号に
は、フレーム相互間で物体の動きがある期間にクロミナ
ンス信号中に生ずる輝度クロス成分を取出すための回路
が結合されている。この輝度クロス成分はフレームくし
形フイルタからの分離された輝度信号と合成されて修正
された輝度信号を生成する。修正された輝度信号はスイ
ツチ手段の１つの信号入力端子に、および線間輝度くし
形フイルタの入力端子に供給される、この線間輝度くし
形フイルタの出力端子は上記スイツチ手段の第２信号入
力端子に結合される。スイツチ手段はこの修正された輝
度信号を、フレーム相互間に画像の動きが無い場合には
輝度出力端子に、またフレーム相互間に画像の動きがあ
る期間には線間くし形フイルタからの線くし形濾波され
た修正された輝度信号を輝度出力端子に、供給する。こ
の線間くし形フイルタは、フレーム相互間に画像の動き
のある期間中分離された輝度信号中に生ずる運動誘起ク
ロミナンス・クロス成分を除去する。運動が無い場合に
は、この線間くし形フイルタを輝度信号通路から除いて
垂直方向の画像細部が失なわれないようにする。

〔詳細な説明〕

以下、図面を参照してこの発明を詳細に説明する。第
１図には周知の基本的なフレーム−フレームくし形フイ
ルタが示されている。例示の目的で、合成TV信号から輝
度信号とクロミナンス信号とを分離する場合についてこ
のフイルタを説明する。しかし、この装置はその様な特
定の用途のみに限定されない。たとえば、第１図の装置
は合成ビデオ信号を形成する場合にクロミナンス信号を
挿入するために輝度信号をくし形濾波するように使うこ
ともできる。

第１図において、蓄積素子10は、ビデオ信号の１フレ
ーム（たとえば、NTSCビデオ様式では２フィールド）の
電気的表徴を蓄積できる容量を有し、接続11から信号を
受入れて１フレーム期間だけ遅延させて接続14に同一信
号を出力させる。素子10は、適当な付属エレクトロニク
スを有するランダム・アクセス・メモリ（RAM）のよう
なデジタル・メモリ、または必要付属回路を持つた電荷
結合装置（CCD）のような直列電荷転送装置（CTD）のよ
うなアナログ・メモリより成るものである。現在の技術
ではビデオ信号をデジタル的にもアナログ的にも処理す
ることができるから、この素子10がデジタル回路かアナ
ログ回路かということは、原則として重要な問題ではな
い。こゝでは説明の目的から、一応このメモリをデジタ
ル式のものと仮定する。このメモリに組合せられる他の
回路素子も、回路相互間のデジタル／アナログ信号変換
を省略するためにデジタル型であるものとする。

接続11からの入力信号と接続14からの遅延信号とは加
算器回路12内で互に加え合わされる。信号のうち同相関
係にある輝度成分は加算されるが位相が180度異なるク
ロミナンス成分は相殺されて、その結果接続15には実質
的にクロミナンス成分を含まない輝度信号Ｙが生成され
る。入力信号と遅延信号とは減算器回路13にも供給さ
れ、そこで連続するフレームのクロミナンス成分は相加
的に加え合わされ、一方輝度成分は相殺されて、接続16
には実質的に輝度信号を含まないクロミナンス信号が生
成される（少なくとも、同一静止場面のフレーム信号が
連続して記録されるときには）。

第２図には、上述したフレーム−フレームくし形処理
に対する運動（物体の）の効果が図示例示されている。
第２図（ａ）には或る任意時間の合成信号の一部が示さ
れている。第２図（ｂ）は、正確に１フレーム期間だけ
時間的に遅れた同一場面から得られた合成ビデオ信号で
その場面中に或る運動が生じている場合の信号を示して
いる。第２図（ａ）の波形において、時点T1とT3間の信
号成分は、輝度およびクロミナンス信号のパラメータL2
およびC2を有する物体で、輝度およびクロミナンス信号
パラメータL1およびC1をそれぞれ有する一様な場面情報
の中の或る部分に位置している物体を表わしているもの
とする。フレームとフレームの間に、この物体は空間的
に動いてその結果この物体を表わすビデオ信号を時間的
にずらしてすなわち第２図（ｂ）の時点T2とT4間に入る
ようにする。信号の輝度およびクロミナンス成分の相対
的信号パラメータＬおよびＣは第２図の波形（ａ）と
（ｂ）とで同一であるが、L2とC2で表わされる物体につ
いては時間的なずれがある。しかし、この信号のクロミ
ナンス成分は、波形（ａ）と（ｂ）との間（すなわち、
連続するフレームの間）には180度の位相関係がある。
第２図（ａ）と（ｂ）の波形の和および差は、それぞれ
第２図の（Ｃ）と（ｄ）に示されている。第２図の
（ａ）と（ｂ）波形間のクロミナンス・ベクトルの絶対
値が同一である区間では、両波形の和によつてクロミナ
ンス成分が実質的に完全に相殺されること（第２図
（ｃ））が判る。同じ様に、２つの波形（ａ）と（ｂ）
の間で信号の輝度成分の振幅が同一である部分では両波
形の減算によつて輝度成分が実質的に完全に相殺される
こと（第２図（ｄ））が判る。第２図（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）および（ｄ）は第１図の回路の接続11、14、15お
よび16においてそれぞれ生ずる信号を表わしている。

フレーム相互間で動きが生ずる期間中、すなわち時点
T1とT2および時点T3とT4の間では、等大でない信号が差
動的に加え合わされて、不所望成分の相殺作用は不完全
になる。更に、この様な動きは、その動きが生じている
期間に亘つて信号を平均化する。これらの平均化は第２
図（ｃ）に（L1＋L2）と付記した信号部分で表わされて
いる。通常は、２つのフレームからの信号は合成処理を
する前に係数1/2で重ね付けされる。そのくし形濾波さ
れた信号の振幅は図示の値の1/2となり、運動期間中の
信号は（L1＋L2）/2となる。輝度信号の平均値（L1＋L
2）は信号の転移部を復製し、運動する物体の輪郭の２
重像すなわち偽像を作る。クレーム相互間の動きのある
期間中のくし形濾波されたクロミナンス信号の平均（C1
＋C2）は運動する物体の囲りの色相を歪ませることにな
る。

第２図（ｄ）のくし形濾波されたクロミナンス信号を
低域通過濾波すると第２図（ｅ）に示す信号が得られ
る。第２図（ｅ）においては、クロミナンス信号スペク
トルは除去されて、フレーム間の動きに起因する相殺さ
れなかつた輝度成分だけが残る。第２図（ｅ）の信号を
第２図（ｃ）の信号と加算または減算すると、運動する
物体の端縁を表わす輝度信号の転移部は復元されかつ第
２図（ａ）に示された合成信号の輝度成分と同相にな
る。第２図（ｅ）の信号を加算すると第２図（ｃ）の輝
度信号を時点T1乃至T2間において2L2のレベルまで復元
し、時点T3とT4の間において輝度信号を2L1まで減殺す
る（破線で示す）。代りに第２図（ｃ）で示される信号
から第２図（ｅ）で示される信号を減算すると、第２図
（ｂ）で示される合成信号の輝度成分と位相の合つた修
正輝度信号が生成される。

くし形濾波されたクロミナンス成分を低域通過濾波し
て得られた信号をくし形濾波された輝度信号中に戻して
も、輝度信号の完全な回復は行なわれない、すなわち偽
像を完全に消去できない。その理由は、この補償用信号
の帯域幅が、低域通過フイルタのために輝度信号の帯域
幅よりも狭いからである。輝度信号の完全な補償または
修正に必要な信号の高周波数成分はクロミナンス信号が
占めるスペクトル帯中に入つている。補償用信号を得る
ためにクロミナンス信号を低域濾波することによつて、
高周波数の補償用成分が不可避的にフイルタの出力信号
から除去されてしまうのである。

この発明の原理によれば、この失なわれる高周波の補
償用信号成分に対処するために２つの方式を使用するも
のである。第１の方式では、フレーム間に画像の動きが
ある期間に、補償用信号を生成する低域通過フイルタと
同様な周波数応答を持つた低域通過フイルタを使つて輝
度信号の低域通過濾波作用を行なう。輝度信号のこの低
域通過濾波処理によつて第２図（ｃ）に示されるL1＋L2
信号の高周波数成分が除去される。クロミナンス信号の
低域通過濾波して取出した信号をこの低域通過濾波した
輝度信号に加えると、期間T1〜T2およびT3〜T4における
輝度信号のほゞ完全な補償が行なわれる。

第２の方式は、くし形濾波されたクロミナンス信号を
汚染する輝度信号の高および低周波数成分の双方を取出
してこれを輝度信号中に戻すように加えるやり方であ
る。これは、くし形濾波されたクロミナンス信号を線く
し形フイルタにかけることで行なうことができる。線く
し形フイルタからの和すなわち加算出力信号は、フレー
ムくし形濾波クロミナンス信号中に含まれている広帯域
輝度クロス成分を含んでいる。線くし形フイルタから得
られる差信号は、クロミナンス信号と、加算出力変換関
数の谷で生ずる輝度クロス成分との和を含んでいる。こ
の輝度クロス成分の部分は垂直方向の動きに関係した情
報を含んでいる。線くし形フイルタからの差信号は低域
通過濾波されてクロミナンス信号を除去された後、線く
し形フイルタからの加算信号と合成される。この合成さ
れた信号は、フレームくし形濾波された輝度信号中の輝
度運動不所望信号をほゞ完全に補償する所要の輝度周波
数成分を含んでいる。

〔実施例 １〕 第３図には、輝度信号の補償を行なうための第１の方
式の回路が示されている。この図において、合成ビデオ
信号はフレームくし形フイルタ21の入力接続に端子20か
ら供給される。フレームくし形フイルタ21は、第１図に
例示されたような形式のもの、或いは周知のように多重
フレーム遅延または多重フィールド遅延素子を有する形
式のもので良い。フレームくし形フイルタ21は、出力接
続22に輝度信号成分Ｌ（または、より正式にはＹ）を、
出力接続23にクロミナンス信号成分Ｃを生成する。出力
接続22と23に生ずる信号成分は、運動する画像について
第２図（ｃ）とｄ）に示された信号で表わされている。

クロミナンス成分は、低域通過フイルタ26に印加され
る。このフイルタはクロミナンス信号を減衰させるか除
去して、動きがある場合にくし形濾波されたクロミナン
ス信号中に生ずる通周波数輝度クロス成分を出力する。
低域通過フイルタ26の出力端子には闘値検知器29が接続
されていて、フレーム相互間の動きの発生を検知する。
低域通過濾波された信号はまた信号合成回路28の１つの
入力端子にも印加される。動きが無い場合にはこの低域
通過フイルタ26は信号を出力しないことに注意された
い。

前述のように、輝度信号中の運動誘起不所望信号を実
質的に完全に補償または修正するためにはフレームくし
形濾波された輝度信号も低域通過濾波しなければならな
い。この輝度低域通過フイルタの周波数応答はクロミナ
ンス低域通過フイルタの周波数応答に対応すべきであ
る。しかし、動き（場面の）のない場合に輝度信号に低
域通過濾波処理をすることは好ましくない。それはもし
その様なときに輝度信号の低域通過濾波処理をすると再
生画像の高周波数細部が失なわれるからである。運動物
体の極く近傍の細部が失わわれることは余り目立たない
しまた目ざわりでもない。従つて、この回路は動きが検
知されたときだけ輝度信号の低域濾波を行なうように構
成されている。

第３図において、接続22上の輝度信号は低域通過フイ
ルタ25と信号遅延素子24の両者に供給される。遅延素子
24は、輝度信号をフイルタ25と26の群遅延に等しい時間
だけ遅延させる。遅延素子24と低域通過フイルタ25から
の出力はスイツチ27の各極に印加される。スイツチ27は
運動検知器29からの信号に応じて、フレーム間の動きが
無いときは、遅延素子24からの遅延輝度信号を信号合成
回路28の第２入力端子に印加する。スイツチ27は、ま
た、フレーム間に動きが発生したときフイルタ25からの
低域通過濾波された輝度信号を回路28に供給する。

信号合成回路28は、輝度信号とくし形濾波されたクロ
ミナンス信号から取出された輝度クロス成分とを線形加
算して、出力端子30上に運動の補償された輝度信号を生
成する。或いはまた、回路28は、２つの信号を差動的に
合成して、修正された輝度信号が時間的に第２図の信号
（ａ）でなく（ｂ）と一致することになるように構成す
ることもできる。

第２図の（ｃ）から、フレームくし形濾波した輝度信
号には動きのある期間中クロミナンス信号による汚染
（すなわち、C2−C1）があることが判る。しかしこのク
ロミナンス信号による汚染は輝度信号通路中の低域通過
フイルタ25によつて除去できる。また、運動検知器29
は、その入力端子に生ずる運動信号と出力端子における
運動検知信号との間に固有の遅延を生じさせる。従つ
て、この検知器の遅延を考慮して信号遅延を与えるこ
と、たとえば低域通過フイルタ25と遅延素子24の前の輝
度信号通路と、低域通過フィルタ26の信号通路中の運動
検知器との相互接続部の後と、に信号遅延を導入するこ
とが必要になる可能性がある。

前述した通り、一旦くし形濾波された輝度信号が修正
されると、くし形濾波されたクロミナンス信号中の輝度
クロス成分は肉眼で見ることのできる目ざわりな画像歪
を発生する。この輝度クロス成分は、クロミナンス帯域
通過フイルタを線間クロミナンスくし形フイルタとを縦
続接続することによつて、クロミナンス信号から除くこ
とができる。この明細書中で使用する「クロミナンスく
し形フイルタ」とは、印加された信号の遅延されたおよ
び遅延されないクロミナンス信号成分を相加的（建設
的）に合成する形式のフイルタのことである。第３図で
は、クロミナンス帯域通過フイルタ35がフレームくし形
フイルタのクロミナンス出力接続23に結合されている。
帯域通過フイルタ35はクロミナンス信号周波数範囲に亘
つて線形の位相フイルタであつてクロミナンス信号帯域
の外側の周波数成分を除去するものである。従つて、帯
域通過フイルタ35は輝度クロス成分の低周波数成分を消
去する。

帯域通過フイルタ35の出力端子は線間クロミナンスく
し形フイルタの入力接続に結合されている。線間くし形
フイルタは遅延素子36と信号減算回路37を含んでいる。
遅延素子36は、印加された信号を水平線期間の整数倍だ
け遅延させる。フイルタ35からの帯域通過濾波されたク
ロミナンス信号と遅延素子36からの遅延信号とは信号減
算回路37に供給される。残つている輝度クロス成分は１
つの線と次の線との間でほゞ同等であるから相殺され
る。クロミナンス信号も１つの線と次の線の間でほゞ同
様なものであるが位相が180度違つているので加算的
（建設的）に合成される。信号減算回路37が接続38に生
成する信号は輝度クロス成分を含んでいないクロミナン
ス信号である。

フレームくし形フイルタ21と線間くし形フイルタ（3
6、37）によつて生成した出力信号は、両くし形フイル
タが遅延信号と非遅延信号を加算的に合成するから、振
幅が合成信号成分の２倍になることは、ビデオ処理関係
の専門家にとつて容易に理解されるであろう。それ故、
くし形フイルタ出力接続中に両信号を再規準化するため
の回路（たとえば２で除算する回路）を入れることが望
ましい。また第３図の構成において、帯域通過フイルタ
と線間くし形フイルタの位置を互換し得ることも容易に
理解されよう。

〔実施例 ２〕 第４図は、輝度信号の運動補償を行なうための前述し
た第２方式の回路例を示している。以下の図面で第３図
におけると同様な参照数字を付した素子は同様な素子を
表わすものとする。第３図の回路におけると同様に、第
４図のフレームくし形フイルタ21は、接続22と23上にく
し形濾波された輝度およびクロミナンス信号を、それぞ
れ、生成する。くし形濾波された輝度信号は遅延素子43
に印加される。遅延素子43からの遅延輝度信号は次いで
信号合成回路39の１つの入力に与えられる。遅延素子43
は、後述する補償用輝度信号が受ける遅延に等しい或る
遅延期間τ_２を与える。

接続23上のフレームくし形濾波されたクロミナンス信
号は線間くし形フイルタ33の入力端子に供給される。線
間くし形フイルタ33は、たとえば、１フレーム遅延素子
を１線遅延素子で置換した点を除けば第１図に示したく
し形フイルタと同様なものである。

くし形フイルタ33は接続34に加算出力信号を供給する
が、この信号は運動のある期間中にフレームくし形濾波
された信号中に生ずる広帯域の輝度クロス成分Ｙ′を含
んでいる。線くし形フイルタ33の加算出力応答はNTSC方
式については15,734KHz間隔で谷を持つている。従つ
て、フレームくし形濾波されたクロミナンス信号中に存
在する輝度クロス成分の中の幾分かはこの線くし形濾波
された輝度信号Ｙ′中に入つていない。この失なわれた
輝度クロス成分は線くし形フイルタ33によつてその他方
の出力接続36′に供給される差信号Ｃ′中に存在する。
接続36′上の信号Ｃ′は低域通過フイルタ37′に供給さ
れ、このフイルタはクロミナンス周波数帯域を減衰させ
上記の失なわれた輝度クロス成分情報を通過させる。接
続34上に輝度クロス成分Ｙ′は素子35′中で低域通過フ
イルタ37′の群遅延に等しい時間だけ遅延され、次いで
信号合成回路38′中で低域通過フイルタ37′からの輝度
クロス成分と合成される。

回路38′からの広帯域補償用輝度情報は、信号合成回
路39の第２入力に印加されてフレームくし形フイルタ21
からの輝度信号中の運動誘起不所望信号を修正する。こ
の修正された輝度信号は出力接続42に出力する。

クロミナンス信号は、修正された輝度信号をくし形濾
波されていない合成信号から減算することによつて生成
される。接続20上に供給される合成信号は、接続23と42
間の回路素子によつて与えられる合成遅延に等しい遅延
時間τ_１を持つ遅延素子32に与えられる。この遅延素子
32からの遅延合成信号は被減数として信号減算回路40に
供給される。接続42からの修正された輝度信号は減数と
して信号減算回路40に供給される。回路40からの出力
は、合成信号から輝度信号を差引いた残りに等しく、す
なわち合成信号のクロミナンス成分に等しい。

〔実施例 ３〕 くし形濾波された輝度およびクロミナンス信号は、ま
た、先ず最初にくし形濾波されたクロミナンス信号を発
生させ次いでそれを合成信号から差引いて輝度信号を生
成するというやり方で、第４図の回路によつて行なわれ
る方法と相補的な形で発生させることもできる。第５図
はこの作用を行なう回路を例示するものである。

第５図において、接続36′に生ずるフレームくし形濾
波および線くし形濾波を受けたクロミナンス信号は、ク
ロミナンス周波数スペクトクルを通過させるように設定
された周波数通過帯域を持つフイルタ50に印加される。
フイルタ50はクロミナンス信号通過帯域を持つた帯域通
過フイルタであつて良い。或いはまたこのフイルタ50
は、クロミナンス信号周波数スペクトルの低周波端部に
低周波数遮断点を持つた高域通過フイルタであつても良
い。しかし、この高域通過フイルタは、合成信号が事前
濾波処理を受けてビデオ信号周波数帯域より上の周波数
成分が除去されている場合のみ適するものである。

接続54に生ずるフイルタ50からの信号は運動によつて
導入される輝度クロス成分が実質的に除去されたクロミ
ナンス信号に相当する。このクロミナンス信号は減算回
路52に供給される。端子20からの合成ビデオ信号は遅延
素子51中で遅延を与えられた後減算回路52へ供給され
る。遅延素子51は、クロミナンス信号がくし形フイルタ
33とフイルタ50を通過する際に受けた信号処理遅延に対
して合成信号を補償するように構成されている。すなわ
ち遅延素子51は、合成ビデオ信号を接続54に生ずるくし
形濾波されたクロミナンス信号と空間的に整合させる働
きをする。

減算回路52はこの遅延を受けた合成ビデオ信号からく
し形濾波されたクロミナンス信号を差引いて端子53に合
成信号の輝度成分を生成する。端子53に生成された輝度
信号は運動誘起される輝度の歪を実質的に含んでいな
い。

〔実施例 ４〕 第６図は、輝度信号中の運動誘起不所望信号を修正す
るまた別の回路を例示するものである。この図におい
て、フレームくし形フイルタ21は、接続22と23にくし形
濾波された輝度信号とクロミナンス信号を、それぞれ生
成する。フレームくし形濾波さたクロミナンス信号は線
間くし形フイルタ33に印加され、このフイルタ33は接続
34と36にそれぞれ加算信号と差信号を生成する。これら
の信号は回路55に与えられ、そこでこのくし形濾波され
たクロミナンス信号から運動誘起された広帯域の輝度ク
ロス成分が抜き取られる。回路55は、たとえば、第４図
において線くし形フイルタ33に、結合している回路と同
様な回路である。

回路55からの輝度補償用信号と接続22上のフレームく
し形濾波された輝度信号は信号合成回路45中で線形合成
されて、接続56上に修正された輝度信号として出力す
る。しかし、このフレームくし形濾波された輝度信号は
クロミナンス・クロス成分を含んでいる（第２図（ｃ）
すなわちC2−C1参照）ことに注意を要する。これらのク
ロミナンス・クロス成分は接続56上に生ずる修正された
輝度信号中に存在し、再生画像中に好ましくない影響を
及ぼす。

クロミナンス・クロス成分は、この修正された輝度信
号を輝度線間くし形フイルタを通すことによつて修正さ
れた輝度信号からほゞ消去することができる。しかし、
線間くし形フイルタは本質的に生成される画像中の垂直
細部を減衰させる。従つて、フレーム相互間に動きが無
い場合には修正された輝度信号をその様なくし形フイル
タに通すことは望ましくない。そこで、フレーム相互間
の動きが検知された時は線間輝度くし形フイルタを輝度
信号通路に挿入し、動きが無い場合には該フイルタをバ
イパスさせる。

第６図に戻つて、遅延素子46と信号合成回路51′は線
間くし形フイルタを形成している。遅延素子46は、１水
平線遅延素子（1H）または整数個の1H遅延素子より成る
もので良い。合成回路45からの輝度信号は、遅延素子46
の入力端子と信号合成回路51′の１つの入力端子とに供
給される。素子46からの遅延された信号は合成回路51′
中で非遅延信号と線形合成される。修正された輝度信号
中に発生するクロス成分は１つの線と次の線の間では実
質的に逆位相であるから、合成すると相殺される。輝度
信号は１つの線と次の線において実質的に同様なもので
あるから互に相加的に合成される。

合成回路51′からの線くし形濾波された輝度信号は、
トランジスタ化した伝送ゲートであるような、スイツチ
52′の第１端子に印加される。合成回路45からの輝度信
号はスイツチ52′の第２端子に印加される。スイツチ5
2′は運動検知器48に応動する。スイツチ52′は、フレ
ーム相互間に動きの無いときは合成回路45からの輝度信
号を輝度出力接続53に供給し、フレーム相互間に動きが
ある期間には合成回路51′からの線くし形濾波された輝
度信号を供給する。

運動検知器48は出力接続57に２レベル信号を供給する
闘値検知器で良い。運動検知器48の入力端子は回路55に
結合され、そこから供給される輝度補償用信号に応答す
る。輝度補償用信号が所定値より大きいか小さいかによ
つて上記の２レベル信号はそれぞれ第１または第２の状
態をとる。

第２図（ｄ）は、運動のある期間中、フレームくし形
濾波されたクロミナンス信号がクロミナンス転移成分を
含んでいることを示している。

上記の様な運動の生じている期間に生ずる、平均した
クロミナンス信号または転移クロミナンス信号（C1＋C
2）は特に目ざわりなカラー歪を生じ易い。クロミナン
ス信号はベクトル量である。従つて、運動の生じている
期間中のベクトル和C2＋C1は信号C1またはC2の何れによ
つて表わされる色とも完全に異なつた色を生成する。運
動物体の端縁におけるカラー純度を維持するためには、
くし形濾波処理中に発生する運動誘起される誤差につい
てクロミナンス成分を修正しなければならない。

くし形濾波されたクロミナンス信号を修正するのに利
用し得る情報はくし形濾波された輝度信号中にあり、素
子45からの修正された輝度信号と線くし形フイルタ33の
出力接続36′からのクロミナンス信号を合成することに
よつて再挿入できる。或いはまた、修正された輝度信号
を接続23におけるフレームくし形濾波されたクロミナン
ス信号と加算的に合成することもできる。しかし、接続
36′におけるクロミナンス信号は順次濾波処理によつて
除去すべきクロス成分を余り含んでいない。クロミナン
ス再生は動きが続く期間中だけ行なうべきである。その
理由は、クロミナンス補償用信号には全輝度信号が付帯
するからである。くし形濾波されたクロミナンス信号
に、所要のクロス成分を含んでいる修正された輝度信号
を連続的に加えると、くし形濾波処理を確実に損うこと
になる。

しかし、動きのある期間中輝度信号をくし形濾波され
たクロミナンス信号に加えると、クロミナンス信号の再
挿入の要のない好ましい信号が生成される。通常は、く
し形濾波されたクロミナンス信号を帯域通過濾波して残
留輝度信号すなわち輝度信号の動きの部分の細部を除く
ことが必要である。それ故、くし形濾波されたクロミナ
ンス信号に加えられたくし形濾波処理された輝度成分は
修正されたクロミナンス信号から実質的に除かれる。ク
ロミナンス信号のスペクトル帯域中に入つている輝度成
分だけが修正されたクロミナンス信号中に残るが、その
帯域内の輝度信号のエネルギは相対的に小さいものであ
る。

第６図において、運動誘起された転移クロミナンス信
号（C1＋C2）は信号合成回路58内で修正される。回路58
は接続56からの輝度信号を接続36′からのくし形濾波さ
れたクロミナンス信号に線形加算する。回路58からのク
ロミナンス信号は次いで帯域通過フイルタ50′に供給
し、同フイルタはクロミナンス信号の周波数範囲外の周
波数帯域を占める輝度信号を除いて接続54上に修正され
たクロミナンス信号を出力する。

接続56からの輝度信号は、フレーム相互間に動きのあ
る期間中だけ、運動検知器48によつて制御される直列ス
イツチ47によつて信号合成回路58に供給される。

【図面の簡単な説明】

第１図はテレビジヨン信号処理の技術分野において周知
のフレーム−フレームくし形フイルタの一例ブロツク
図、第２図の（ａ）乃至（ｅ）は第１図に回路の動作に
関連する振幅対時間波形を示す図、第３図乃至第６図は
くし形濾波された信号中の運動誘起された不所望信号を
修正するためのこの発明を実施した回路を含むフレーム
−フレームくし形フイルタ方式を示すブロツク図であ
る。 20……合成ビデオ信号の供給源（端子）、21……フレー
ムくし形フイルタ、23……出力端子（出力接続）、36、
37……線間くし形フイルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフア ヒユー ストロール アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 19038 グレンサイド ビツクレイ・ロー ド 275 (72)発明者 アルフオンセ アカンポーラ アメリカ合衆国 ニユーヨーク州 10314 スタテン・アイランド ドーソン・サー クル 56 (72)発明者 ダルトン ハロルド プリチヤード アメリカ合衆国 ニユージヤージ州 08540 プリンストン アダムズ・ドライ ブ 113 (56)参考文献 特開 昭55−6988（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−84915（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ビデオフレーム相互間で動きを生じること
   のある画像を表す合成ビデオ信号の供給源と； 上記供給源に結合された入力端子を有し、この入力端子
   から受入れた上記合成ビデオ信号をフレームくし形濾波
   することにより、輝度信号と分離されているが上記動き
   が生じた場合にはなおその動きに起因する輝度クロス成
   分を含んでいる可能性のあるフレームくし形濾波済みク
   ロミナンス信号をその出力端子に生成するフレームくし
   形フィルタと； 上記フレームくし形フィルタの上記出力端子に常時結合
   されていてこの出力端子から上記フレームくし形濾波済
   みクロミナンス信号を受入れる入力端子とクロミナンス
   出力端子とを有し、この入力端子から受入れた上記フレ
   ームくし形濾波済みクロミナンス信号を線間くし形濾波
   して、上記動きが生じた場合にはその動きに起因して上
   記輝度クロス成分を除去し、輝度成分による歪を実質的
   に伴わないクロミナンス信号を上記クロミナンス出力端
   子に連続的に生成する線間くし形フィルタと； を具備して成る合成ビデオ信号から実質的に輝度成分を
   含まないクロミナンス信号を分離する信号処理装置。