JPS62135094A

JPS62135094A - 信号処理回路

Info

Publication number: JPS62135094A
Application number: JP60274943A
Authority: JP
Inventors: Kenji Katsumata; 賢治勝又; Himio Nakagawa; 一三夫中川; Shigeru Hirahata; 茂平畠; Masahito Sugiyama; 雅人杉山; Sunao Suzuki; 直鈴木
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Video Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Image Information Systems Inc; Hitachi Ltd
Priority date: 1985-12-09
Filing date: 1985-12-09
Publication date: 1987-06-18

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〕本発明は、カラーテレビジョン信号の信号処理回路に係
り、特にフレームくし形によるＹ々分離、さらにフィー
ルド間の走査線補間な行なう信号処理回路に関する。

〔従来の技術〕

カラーテレビジョン信号の信号処理により映像を高精細
化する技術として、例えば、特開昭５８−１７７０７８
がある。この技術は、色信号を輝度信号に周波数多重し
ていることＫより映像に現われるクロスカラーや、ドツ
トクロール等の妨害を軽減し、さらにインターレース走
査によって横縞のエツジに起こるラインフリッカ等の妨
害や、解像度の低下を防ぐことを目的としている。第２
図は、縦軸を画面の垂直方向に、横軸を時間方向とした
場合の図である。第２図（α）の矢印は、副搬送波の位
相を表わしているが、静止画に対しては、現信号に対し
て１フレーム（５２５＃）遅延した信号の副搬送波の位
相が反転していることを利用して”／ｃ分離を行ない、
動画に対しては約１フィールド（２６５Ｈ）遅延した信
号、或は現信号の上下の信号の副搬送波の位相が反転し
ていることを用いてＹ々分離を行なっている。上記２つ
の’／ｃ分離方法を画像の動き情報を利用し、その混合
比を切り換えているが、その動き情報は、現信号と１フ
レーム前の信号との差信号から作成している。

次に第２図（ｉ）に示すように、インターレース信号を
順次走査の信号に変換するため補間を行なっている。ま
ず、静止画の場合は補間すべき画素の前後のフィールド
の信号（図２（ｂ）の破線）を用い、動画の場合には上
下の走査線の信号（図２（ｈ）中の実線）を用いて補間
する。なお補間操作における動き量も、前記動き情報を
用いている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、画像の動き情報が正確であった場合に
は、Ｙ々分離方法にも走査線補間方法にも問題なく、妨
害が軽減される。しかしながら画像の動きが速い場合等
に関しては、動きを誤検出する可能性があり、誤検出し
た動き情報により補間を行なうと、画像が不自然になる
可能性がある。例えば第３図は、物体が画面の上から下
へ移動した場合について、横軸を時間方向に、縦軸を画
面の垂直方向にとったものである。第３図において現走
査線の信号をＳｏ＋ｉＨ前の信号をＳ８．以下同様にＳ
、、Ｓ、・・・・・・とする。

第３図から明らかなように、第Ｍフィールドの補間信号
を作るための動き情報は、第Ｍフィールドの前後のフィ
ールド、即ち第（Ｍ−１）フィールドと第（Ｊ／＋１　
）フィールドの信号から作成している。ところが第３図
のような動きの場合、第（Ｍ−１）フィールドの信号と
第（Ｍ＋１）７（−ルドの信号には差はなく、第Ｍフィ
ールドは静止画と判断される。従って、第Ｍフィールド
の補間信号は、第（Ｍ−１）フィールドと第（Ｍ＋ｔ）
フィールドの信号から作成され、黒い絵素の中に白い信
号が補間されることＫなる。

本発明の目的は、動き適応型のＹ々分離回路及び動き適
応型の補間回路の制御信号を夫々に適したものにするこ
とによって上記問題点を解決することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、動き適応型のＹ々分離回路と、該動き適応
型のＹ々分離回路を制御するため現信号と現信号を１フ
レーム遅延させた信号により第１の動き量を作成する手
段、及び動き適応型の走査線補間回路と、該動き適応型
の走査線補間回路を制御するため上記第１の動き量と該
第１の動き量を約１フィールド遅延した信号により第２
の動き量を作成する手段を設けることにより達成される
。

〔作用〕

動き適応型のＹ／ｃ分離回蕗は、フレーム間の相関を利
用したものと、ライン間（或はフィールド間）の相関を
利用したものを、フレーム間の信号により作成された動
き量により制御することにより行なわれる。Ｙ々分離回
路は、あるサンプルポイント夫々に関して行なうもので
あり、前後のフィールドの画像が動画であるか、或は静
止画であるかという状況に左右されない。

従って、現信号と該信号を１フレーム遅延した信号によ
り求めた動き量でＹ々分離の方法を切り換える。

次にインターレース走査の信号を順次走査とするための
動き適応型の走査線補間回路に関して考えると、補間す
べき信号を同一フィールドの信号から作成するか、前後
のフィールドの信号或は前後どちらか一方のフィールド
の信号から作成するかを制御するための信号は、第３図
からも明らかなように、フレーム差信号より作成した動
き量だけでは誤動作を起こす。そこで動き適応型の走査
線補間回路を制御する動き量は、作成した動き量に該動
き量を１フィールド遅延したものを加えることにより、
Ｓｏ　＊　５１６２　＋Ｓ２６．及び５５ｔｓの信号夫
々のフレーム差分を考慮できるようにする。従って、第
３図のような動きに対して、Ｓｏに関するフレーム差信
号（Ｓｏ−Ｓ５＊Ｓ　）で静止画と判断されても、Ｓ２
６．及び５２６３に関する動き情報（ｓｔｅｗ　　Ｓ’
１８１　）　＋　（５２６ｈ−５０、）で動画と判断さ
れ、フィールド間で補間を行ない、第３図のような誤っ
た補間にならない。この方法により、動画を静止画と判
定して二重像などの画質妨害をもたらすことがなくなる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図（、）において、１はディジタル化された複合カラー
テレビ信号の入力端子、２は輝度信号（以下Ｙ信号と記
す）の実走査線の出力端子、３はＹ信号の補間走査線の
出力端子、４はクロマ信号（以下Ｃ信号と記す）の実走
査線の出力端子、５はＣｇＫ号の補間走査線の出力端子
、６はフレームメモリを利用してＹ信号とＣ信号を分離
するフレームくし多回路、７はラインメモリを利用して
Ｙ信号とＣ信号を分離するラインくし多回路（以下、フ
レームくし多回路６により分離されたＹ信号及びＣ信号
を夫々Ｆ７゜Ｃｆ１ラインくし多回路により分離された
Ｙ信号及びＣ信号を夫々Ｙｔ　、　ｃｔと記す）、８は
入力信号１からフレーム差信号を取り出し、非線形変換
を施して動き量を算出する回路、９は動き検出誤りを防
ぐための動き量処理回路、１０．１１はフレームくし多
回路６とラインくし多回路７の出力を動き量処理回路９
の出力によって混合する第１及び第２の混合器、１２は
第２の混合器１１の出力から復調Ｃ信号を取り出すクロ
マ復調器、ｉ、１４は遅延量を合わせるための遅延回路
１５．１５は実走査線から動き量処理回路９の出力によ
って、補間走査線を作成する第１．第２の走査線補間回
路である。

第１図（Ａ）は、第１図（ａ）の動き量処理回路９の詳
細を示した図である。第１図（ｈ）において、１７はフ
レーム差動き検出回路８からの入力信号、１８は第１．
第２の混合器１０．１１を制御する信号の出力端子、１
９は第１．第２の走査線補間回路１５．１６を制御する
ための信号の出力端子、２０は１７からの入力信号を２
６２Ｂ遅延するための遅延回路、２１は遅延回路２０か
らの信号を１Ｈ遅延するための遅延回路、２２は１７，
２０．２１からの信号の最大値を取り出す最大値選択回
路、２３は最大値選択回路２２の出力を１Ｈ遅延させる
遅延回路、２４は最大値選択回路２２と１Ｈ遅延回路２
３の出力信号から最大値を選択する回路である。

第１図（、ｌは、第１図（ａｌにおける第１．第２の走
査線補間回路１５．１５の詳細を示した図であり２５は
遅延回路１３或はクロマ復調回路１２からの信号の入力
端子、２６は遅延回路１４からの信号の入力端子、２７
は入力端子２５からの信号を１Ｈ遅延するための１Ｈ遅
延回路、２８は入力端子２５からの信号と１Ｈ遅延回路
２７の出力を加算する加算器、２９は１Ｈ遅延回路２７
の出力信号を２６２Ｈ遅延する遅延回路、３０は、加算
器２８２−遅延回路２９の出力を入力端子２６からの制
御信号により混合する第３の混合器である。

第１図（α）において、第１及び第２の混合器１０゜１
１は、第１図（Ａ）の出力端子１８からの信号（以下こ
の信号をに、信号と記す。）で制御される。

画像にフレーム相関がある場合は、フレームくし多回路
６によって、最適なＹ々分離が行なえる。従って、フレ
ームくし多回路６からの出力信号とラインくし多回路７
による出力信号をどのような割合で混合するかを制御す
るに、信号はフレーム相関の有無を判断すればよく、フ
レーム差動き検出回路８の出力をそのまま用いればよい
。但し、フレーム差動き検出回路８は、クロマインバー
タ回路等を利用するなど、Ｃ信号がフレーム間で反転し
ていることを考慮したものでなければならない。

一方、第１．第２の走査線補間回路１５．１６は第４図
に示す補間走査線（四角印で示す）を作成するのに、静
止画の場合は、補間走査線の１フィールド前の・信号を
用い、動画の場合には補間走査線と同一フィールドの上
下の走査線の信号を用いて作成する。ここで、第４図の
横軸に時間軸を、縦軸を画面の垂直方向にとり、丸印で
実走査線を四角部で補間走査線を示す。また第１図（、
）のフレーム差動き検出回路８から得られた各走査線の
フレーム差信号（クロマ反転を考慮したもの）を夫々Ｋ
Ｏ，に、・・・・・・、に…・・・・・・とじ各走査線
補間信号を夫々１０　＊　／ｌ　＋・・・・・・Ｉｏｌ
、・・・・・・とじである。ここで、例えば補間走査線
ＩＯを作成するために、Ｙ々分離回路の制御と同様にに
０、或はに、を用いたならば、第３図に示したような画
像の動きに対して誤った補間をしてしまう。そこで、第
１図（１）の第３の混合器の制御を行なう信号として、
第１図（Ａ）に示すように、Ｋｏ。

Ｋ、６．及びＸ、６．の３つの信号の最大値（この信号
をに′）とする）とに、　、　Ｋ、、、及びに、６．の
３つの信号の最大値（この信号なに１′とする）を求め
、Ｋミとに；の最大値を用いる。この制御信号を用いる
と、走査線補間を行なおうとしているフィールドの動き
に加えて、１フィールド前の動きを補間制御の考慮に入
れているため、第３図に示したような動きの場合にも、
誤った補間をすることが避けられる。従って、第１図に
示すように、適応型のＹ／ｃ分離を制御するのには、フ
レーム差による動き情報を、適応型の走査線補間に対し
ては、１フィールド前の動き情報も考慮に入れた動き情
報で制御することによって、最適なＹ／Ｃ分離特性が得
られ、かつ最適な補間走査線が得られる。

第５図に本発明の他の一実施例を示す。第５図は、第１
図（α）の動き量処理回路９の詳細を示した図で、１７
〜２４は第１図（ａｔの実施例と同じであり、３１は入
力端子１７からの信号を０倍（０≦α≦１）する係数器
である。本実施例は、第１図（Ａｌの実施例と同様に、
ある画素の動き量として１フィールド前の画素のフレー
ム差信号も使用するが、１フィールド前のフレーム差信
号に関しては、ある減衰定数αを乗じて、１フィールド
前の画像の動きの影響を小さくしたものである。本実施
例では、第１図（ｂ）の実施例と同様に動きの誤検出に
よる誤った走査線補間を防ぐが、補間しようとしている
走査線のあるフィールドから３フィールド前までの情報
を利用しているため、３フィールド前の画像の動きが現
フィールドに影響してくる。従って、現在の画像が静止
画であっても、３フィールド前に画像の動きがあると現
フィールドも動画とみなされて、フィールド内補間をし
てしまう。そこで減衰定数αによって過去の動きの影響
を小さくし屏倫度の劣化を防いでいる。

第６図に、本発明の他の一実施例を示す。第６図におい
て、１７〜２４．及び５１は第５図の実施例と同じであ
るが、２６２Ｈ遅延回路２００Å力を減衰定数αを乗じ
た最大値回路２２の出力としている特徴がある。本実施
例では、画像の動き情報が減衰定数αによって完全に減
衰するまで数フィールド続く特徴があり、第１図（Ａ）
、及び第５図と同様に第３図のような画像の動きに対し
ても誤った動き検出をすることがない。特に本実施例は
、数フィールドにわたり規則的なぐり返しパターンが続
く場合、に有効である。従って第６図の構成の回路を第
１図（，１の動き量処理回路９に適用しても誤った補間
なすることのない適応型走査線補間回路となる。但し、
この場合にも適応型のＹ々分離回路は、第１図の実施例
のように現画素におけるフレーム差を非線形変換した動
き量を用いる。

第７図に本発明の他の一実施例を示す。第７図において
、１７〜１９は第１図（Ａｌと同じである。

本実施例は、第１図（Ａｌの実施例における１Ｈ遅延回
路２３と最大値回路２４を省略したものである。

本実施例では、動きを誤検出して誤った走査線補間をす
る可能性が第１図（ａｌの実施例よりも多くなるが、回
路構成が簡単になる。また１Ｂ遅延回路２３と最大値回
路２４を省略して回路構成を簡単にした第８図及び第９
図の実施例においても同様の効果が得られる。

第１０図（α）に本発明の他の一実施例を示す。第１０
図は第１図（α）の動き量処理回路９の詳細を示した図
であり、１７〜２２は第７図と同じである。

但し、第１０図（α）は、２６２Ｈ遅延回路２０と１Ｈ
遅迂回路２１の位置が反対になっている特徴がある。

本実施例は、動き検出の範囲が第１図の実施例より狭く
なり、かつ同程度の動き検出ができる。

第１０図（α）の一実施例において、約１フィールド遅
延した動き量に減衰定数αを乗じた場合の実施例を第１
０図（ｂ）及び（１）に示す。第１０図（ｈ）及び（ｃ
）において、１７〜２２は第１０図（α）と同じであり
第１０図（ｃ）の３２は係数器３１からの出力信号を２
６３Ｈ遅延させる遅延回路である。第１０図（ｂ）及び
（Ｃ）も第１０図（α）と同様の効果がある。

第１１図（α）、（ｂ）及び（、ｌに本発明の他の実施
例を示す。第１１図（ａ）　、　（ｈｌ及び（Ｃ１は、
第１図（、）における第１．第２の走査線補間回路１５
及び１６の詳細を示した図であり、２　、５　、２５〜
３０は第１図（１）の実施例と同じである。６３は入力
端子２５から入力される現信号を２６２Ｈ遅延させるた
めの遅延回路、３４は入力端子２５と遅延回路２９の出
力の平均値を得るための加算器である。第１１図の実施
例け、第３図に示すようにＳｏを現信号とすると５０か
ら１フィールド前の走査線を補間する。この時、第１１
図の（α）　ｅ　（Ａ）　、（１？ｌはともに動画時に
Ｓ７，２とＳ、６．を使ってフィールド内袖間を行なう
。

静止画に対しては、第１１図（ａ）はＳｃのみで補間信
号を作成し、第１１図（ｂ）はＳ５２．のみで補間信号
を作成する。第１１図（ｃ）は、加算器３４によって、
Ｓｏと５ｓｔｓの平均値で補間信号を作成する。第１１
図（α）　＝　（Ａ）　、　（ｃ）の走査線補間回路の
実施例の混合器３０を制御するための信号は、第７図、
第８図第９図のいずれかの動き量処理回路によって作成
された制御信号を使用する。これにより、動きの誤検出
による誤った補間を防ぐことができる。第１１図の実施
例においても、各画素の適応型Ｙ々分離を制御するため
の信号は、各画素と１フレーム前の信号により作成され
たものでなければならない。

以上述べた実施例は、動き適応型の’／ｃ分離回路と動
き適応型の走査線補間回路を含む複合テレビジョン信号
の信号処理回路において１動き適応型の’／ｃ分離は、
各画素と該画素から１フレーム離れた画素から作成した
信号により制御し、走査線補間回路は上記信号と上記信
号を約１フィールド遅延した信号により制御する。

即ち動き適応型のＹ／Ｃ分離と動き適応型の走査線補間
を別の信号で制御する特徴をもっている。

また以上述べた実施例においては、動き量の選択回路と
して最大値回路２２．２４を用いているが、この回路は
最大値回路に限るものではなく例えば入力信号の平均値
回路のように、入力信号の関数となっていればよい。

第２の走査線補間回路１６は、クロマに関するものであ
り、クロマ信号に対する人間の目の感度が輝度信号に対
するものより低いことから、２度書き補間等にしてもか
まわない。

第１２図に本発明の他の一実施例を示す。第１２図にお
いて３５は入力信号からフレームくし形回路によってＹ
信号を取り出すためのＹ用フレームくし形回路、３６は
フレームくし形回路によってＣ信号を取り出すためのＣ
用フレームくし形回路、３７はラインくし形回路により
Ｙ信号を取り出すためのＹ用２インくし形回路、３８は
ラインくし形回路によりＣ信号を取り出すＣ用ラインく
し形回路、５９．４０は夫々フレーム間差信号を用いて
動き検出を行なうＹ用とＣ用の動き検出回路、４１．４
２はＹ用とＣ用の動き検出回路３９゜４０の出力から動
き検出の誤りを防ぐための処理を施すＹ用とＣ用の動き
量処理回路、４３〜４５は遅延量調整のための回路、そ
の他は第１図（α）の実施例と同じである。本実施例で
は、フレームくし形及びラインくし形をＹ用とＣ用に別
に設けて、夫々の特性を別々に設定できる特徴がある。

本実施例の動き量処理回路４１，４２、及び走査線補間
回路１５．１６に第１図（ｂｌ　、　（ｃｌ　、第５図
〜第１１図に示した回路を用いて、動き適応型のＹ／ｃ
分離と動き適応型の走査線補間を夫々別の信号で制御す
ることにより、動き検出の誤りによる妨害を除去するこ
とができる。

また第１２図の実施例におけるクロマ復調回路１２をＣ
用フレームくし形回路３６．Ｃ用ラインくし形回路３８
．Ｃ用動き検出回路４０の前段に配置し、クロマ数詞を
行なった後、夫々のくし形回路を通す構成にしてもよい
。

第１２図の実施例においても、Ｃ用の走査線補間回路は
動き適応型の走査線補間とせず、２度書き補間等の回路
を用いてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、動き適応型のＹ／Ｃ分離回路と動き適
応型の走査線補間回路の両回路を最適に制御でき、複合
カラーテレビジョン信号の妨害を低減し、高精細化する
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（α）は本発明の一実施例の全体図、第１図（ｈ
）は本発明の一実施例の動き量処理回路の詳細を示す回
路図、第１図（ｃｌは本発明の一実施例の走査線補間回
路の詳細を示す回路図、第２図は’／ｃ分離及び走査線
補間の方法を示す模式図第３図は動き検出方法と走査線
補間方法を示す模式図、第４図は本発明の走査線補間方
法を示す模式図、第５図〜第１０図は本発明の動き量処
理回路の一実施例を示す回路図、第１１図は本発明の走
査線補間回路の一実施例を示す回路図、第１２図は本発
明の一実施例の全体を示す回路図。１・・・・・・・・−・・・・・・・・・・・複合カラ
ーテレビジョン信号の入力端子２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・輝度信
号の実走査線の出力端子３・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・輝度信号の補間走査線の出力端子６・・・・・−・・・・・・・−・・・・・フレームく
し形回路７・・・・・・・・−・・・・・・・−・・ラ
インくし形回路８・・・・・−・・・・・・・・・・・
・・・動き検出回路９・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・動き量処理回路１０．１１・・・・・・・
・・・・・第１．第２の混合器１５．１６・・・・・−
・・・・・第１．第２の走査線補間回路２０．２９，５
３・・−・・２６２Ｈ遅延回路２１．２５．２７・・曲
１Ｈ遅延回路２２．２４・・・・・・・・・・・・最大値回路３０・
・・・・・・・・・・−・・・・・混合器３５・・・・
・−・・・・・・曲・Ｙ用フレームくシ形回路３６・・
・・・−・・・・・・・・・・・Ｃ用フレームくし形回
路３７　・・・・−・・・・・・・・・・・・・Ｙ用ラ
インくし形回路５８・・・・・−・・・・・・・−・・
Ｃ用ラインくし形回路３９・・・・・・・・・・・・・
・・・・・Ｙ周動き検出回路４０・・・・・・・・・・
・・・・・・・・Ｃ片動き検出回路４１．４２・・・・
・・・・・動き量処理回路代理人弁理士　小　川　勝　
男− 蔦（Ｈ−９Ｍ　　　葛（Ｍ管υ　　−ＩＩ７４４ド　　
７４−ルド　　７ｑ−ｋＦ〒４図ヮ↑ ＠１　°　ｒ″　０Ｋｓｚｔ°　０Ｋｚ党５図

Claims

【特許請求の範囲】

インターレース走査を行なっているカラーテレビジョン
信号に対して、動き情報により動き適応型の輝度信号・
色信号の分離（以下、Ｙ／Ｃ分離と記す）を行ない、さ
らに動き適応型の走査線補間を行なって、高精細な画像
を得る信号処理回路において、Ｙ／Ｃ分離を行なう現信
号と該信号を１フレーム遅延した信号により第１の動き
量を作成する手段と、該第１の動き量によりフレームく
し形回路とラインくし形回路（或はフィールドくし形回
路）の混合比を制御する第１の混合器を設けて、動き適
応型のＹ／Ｃ分離を行ない、また上記第１の動き量と該
第１の動き量をほぼ約１フィールド遅延した信号により
第２の動き量を作成する手段と、該第２の動き量により
、補間する走査線のフィールド内の信号から作成した動
画用の補間信号と、補間する走査線の前後のフィールド
、或は前か後のどちらかの信号から作成された静止画用
の信号の混合比を制御する第２の混合器を設けて、動き
適応型の走査線補間を行なうことを特徴とする信号処理
回路。