JPS62173881A - 動き補償形輝度信号・色信号分離回路 - Google Patents

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 本発明は動き補償形輝度信号・色信号分離回路に関し、
特にフレームやフィールド間の動きのベクトルを利用し
てフレーム間やフィールド間などの時間方向のＹＣ分離
回路に関するものである。

従来の技術 近年現行テレビ放送を精度よく受信したり、互換性を保
ちながら高精細信号を伝送する方法が数多く提案されて
いる。そのうち垂直の解像度を改善するものとしては従
来のインターレイス走査をメモリーを利用してノンイン
ターレイス（順次）走査に変換する方法が考えられてい
る。水平の解像度を改善するものとしては輝度信号の高
域成分を色信号に積上げて伝送したり（例えば特公昭６
０−１２８８３号公報）、３次元的周波数のすき間に多
重する（例えば、特公昭５９−１７１３８７号公報）方
法等が考えられる。またＹＣ分離回路においては、従来
から用いられた水子軸バンドパスフィルター（以下ＢＰ
Ｆと略称する）以外に、−走査線前の位相の１８０°反
転した搬送色信号を利用する垂直軸フィルター（いわゆ
るくし形フィルター）や、前フイールド前の近傍の走査
線や前フレーム前の走査線を利用する方法が考えられて
いる。またフィールドやフレームを利用した場合の欠点
である動画像による劣化を避ける為、上記の各方法を切
換えて使用する動き適応形も提案されている。（例えば
、特公昭５８−１２９８９２号公報、昭５８−１６１４
８４号公報など） 以下、上記動き適応形ｙｃ分離回路の一例について、図
面を参照しながら説明する。

第４図、第５図は従来の動き適応形ｙｃ分離回路のブロ
ック図の例を示すものである。第４図においてｌはフィ
ールドメモリー、２はＬＨ（Ｈは水平走査期間を示す）
メモリー、３は切換回路で２つの乗算器３１と３２と加
算器３３で構成されている。４，７は減算器、５は２係
数回路、６はＢＰＦ、８は動き検出器である。一方第５
図は他の例で、１１のフレームメモリーが第４図１のフ
ィールドメモリーと入替っているだけである。第４．５
回において、人力された複合映像信号はフィールドメモ
リーとＬＨメモリー、又はフレームメモリーとｌ　Ｈメ
モリーに導入されそれぞれ動き検出器の出力によって切
換えられる。第４図はフィールドメモリーを利用した、
色分離回路をＩ　Ｈメモリーを利用した色分離回路と切
替えるものであり、第５図はフレームメモリーを利用し
た色分離回路をＩＨメモリーを利用した色分離回路と切
替えるものである。図中の係数に、、に２は例えば４ビ
ツトでもよく、相補的であって動きの量に応じてに１が
小さくなりに２が逆に大きくなるものとしている。この
切換回路１３又は３によって切換えられた信号は元の複
合映像信号と減算され、Ａ係数回路とＢＰＦを通じて色
信号Ｃが得られる。

一方輝度信号Ｙはこうして得られた色信号Ｃを元の複合
映像信号より７又は１７の減算器で減算して得られる。

動き検出器８又は１８の出力である係数に１とに２を双
方共に０にすることにより切換回路の出力を０にできる
。この場合色信号ＣはＢＰＦにより分離されるので、水
平軸ＹＣ分離回路を構成することになる。

第６図は動き検出器８又は１８の一例の詳しいブロック
図であり、フィールドメモリー３つを含んで表示してい
る。フィールドメモリーは２１〜２３の３つで、２１と
２２又は２２と２３でフレームメモリーに相当する。こ
れらのフィールドメモリーより下部は主として色信号を
もとにした動き検出器でフィールド開蓋のフレーム差分
を求めている。フィールドメモリー２１と２３は２６２
ト■であるため、その両端の信号に含まれる搬送波の位
相は同しである。故にその差をとれば色信号成分の動き
遣に対応した信号が得られる。しかしフィールド間では
対応する走査線の泣面がずれているので、ｌフレーム前
のフィールド開蓋と比較することによって真の動き■を
検出できる。第６図において２４と２５がフィールド開
城３’を器で、２６．２７は色イｇ３成分を取り出す為
のＢＰＦで、２８．２９は絶対値回路、３０はフレーム
間減算器で３１は絶対値回路である。一方２１〜２３の
フィールドメモリーより上部は主として輝度信号に応し
た動き検出器でフレーム間差のフィールド差分を求めて
いる。フレーム間では搬送波の位相は同じである為、そ
の差をとれば輝度信号成分の動き量に対応した４３号が
得られる。しかしフレーム間で動きがない場合でもフィ
ールド間で動きがある場合もあるので、前後のフィール
ドのフレーム間差をを加算することによって真の動き量
を検出できる。

第６図において３２と３３がフレーム開城算器で、３４
と３５は輝度信号を取り出す為のＬＰＦで、３６．３７
は絶対値回路、３８はフィールド間加算器である。総合
の動き検出は上記色信号成分に対応するフィールド開蓋
のフレーム差分と輝度信号成分に対応するフレーム間差
のフィールド相の加算したものより求められる。

以上従来例の動き適応形ｙｃ分離回路では画面の中の画
素ごとの動き計に応じて、フレーム利用ｙｃ分離やフィ
ールド利用ＹＣ分離をライン利用ＶＣ分離と切換える方
法である。すなわち動き量が大きい部分では、Ｉ　Ｈメ
モリーを利用したＶＣ分離を選択することになり、斜め
方向のクロスカラーやドツト妨害は除去できないことに
なる。

発明が解決しようとする問題点 Ｉ　Ｈメモリーを利用したＹＣ分離は空間的に１水平走
査線分前の情報をもとにしている為、垂直方向に色がラ
イン間で大きく変化する部分では色の劣化となる欠点が
あった。一方フイールドやフレームを利用したＹＣ分離
は動き部分に対しては存効に作用せず逆に劣化の原因と
なる。従来例に示した動き適応形ＹＣ分離回路は画素ご
とに動きの計を判別して、動きが少ないか静止領域に対
してはフレーム（フィールド）利用のＹＣ分離を、動き
が大きい領域ではライン利用ＹＣ分離や水平軸分離を選
択制御するものであった。一般的に放送される画像を観
察していると、静止画に近い画像が、カメラのパニング
（水平移動）やチルト（垂直移動）の動作によってゆっ
くりと動く場合がよく見られる。−古人間の目は比較的
ゆっくりとした動きには追跡し得るので、静止状態の画
像と動き状態の画像の差が目につくことが多い。すなわ
ち静止画の場合フレーム利用ＹＣ分離回路を選択してい
るので、クロスカラーやドツト妨害のない良好な画像が
得られるが、ひとたびそれが動き出すとライン利用ＹＣ
分離に切替わるので、妨害が急に目立つことになる。

以上のように単に動き量の検出だけでフレーム利用ＹＣ
分離やフィールド利用ＹＣ分離をライン利用ＹＣ分離と
切替えるだけでは、それぞれのＹＣ分離回路を充分利用
しきっているといえなく、ゆっくりとした動きの場合に
目につく差となって妨害が出現するという欠点を有して
いた。

本発明においては上記問題点に対し、カメラのパニング
などのゆっくりとした動きや、小物体が移動する場合に
も劣化なくフレーム利用ＹＣ分離やフィールド利用ＹＣ
分離を選択することによって、積極的にクロスカラーや
ドツト妨害等を除去できる回路を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のＹＣ分離回路は全
画面をいくつかのブロックに分割してフィールド間又は
フレーム間の動きベクトルを求める回路を有し、求めた
動きベクトルに応じて利用する前フィールドや前フレー
ムをずらせて現フィールドやフレームと重ねる手段を具
備し、フレームやフィールド利用ＹＣ分離を劣化なく利
用することを特徴とするものである。

作用 全画面をブロックに分割して動きベクトルを求めること
によってプロ、り内に含まれる物体の代表的運動■が知
られる。この動きベクトルに応じて前フィールド又はフ
レームを移動させる一方、現フィールド又はフレーム内
の画素毎に動き■を従来からの動き検出回路で検出し、
その組合せによって、静止８Ｉ７域は従来どうりフレー
ム又はフィールド利用ＹＣ分離を、動画領域は移動した
フレーム又はフィールド利用のＹＣ分離を、動ｉｉ！ｉ
　Ｊ域で対応する移動フレームやフィールドがない部分
はライン利用ＹＣ分離をそれぞれ選択することが可能と
なる。これによって従来よりフィールド又はフレーム利
用ｙｃ分離を利用する領域が多くなり、特にゆっ修りと
した動きで目立ちやすい場合やブロック内を移動する小
物体に対してはフィールド又はフレームを利用したＹＣ
分離を適用することができ、クロスカラーやドツト妨害
のない良好な画像を得ることができる。

実施例 以下本発明の一実施例のｙｃ分離回路について、図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるＹＣ分離回路の
ブロック図を示すものである。第１図において、■はフ
レームメモリー、２はＩＨメモリー、３は切換回路、４
は加算器、５は２係数回路、６はバンドパスフィルター
（Ｂ　Ｐ　Ｆ）　、７　Ｌ；Ｊ：ｉｌ算器、８は動き検
出器、９は動きベクトル検出器、１１は切換器である。

１のフレームメモリーは４の加減算器及びＩＯの切換器
と共にフレーム利用ＹＣ分離回路を構成し、２のＩＨメ
モリーは同様にライン利用ＹＣ分離回路を構成する。３
の切換回路は８の動き検出器の出力に１及びに２によっ
て上記フレームメモリーとラインＹＣ分離を重みをつけ
て切替える動作をする。４の加減算器の出力は５の２係
数回路と６のＢＰＦを経て色信号Ｃとして出力される。

一方輝度信号Ｙは元の複合映像信号から色信号Ｃを７の
減算器で滅じて得られる。９の動きベクトル検出器は上
記で説明したように本発明の主たる手段であって、ブロ
ック別にフレーム間動きベクトルを検出し、それに応じ
てフレームメモリー１の言売出し、アドレスをコントロ
ールして前フレームを検出した動きベクトルだけ移動し
て読出し、現フレームと重ね合せることによってフレー
ム利用ＹＣ分離を選択するように係数に、、に２を制御
する。また動きベクトルによって現フレームと移動した
前フレームの副搬送波の位相が相違するので加減算器４
の入力信号を切換器（１）で切換えて調整する必要があ
る。

第２図は動きベクトル検出器の詳細なブロック図で、第
３図は第Ｎブロック内の領域内切替説明図である。ブロ
ック別動きベクトルの検出は動き補償形フレーム間予測
符号化に開発され、実用化されている技術である。各種
のアルゴリズムが提案されているが、基本的にはマツチ
ング法と呼ばれる方法で、あらゆる動きベクトルを考え
て両フレーム間の差を評価し、最適のベクトルを求める
ものである。第２図にその方法を実現する回路の一例を
示す。第２図において、映像信号が入力されフレームメ
モリー２１と比較器２２に供給される。第２図は第Ｎブ
ロックの動きベクトル検出器を示しブロック数だけ同一
の検出器が用意されているものと考える。２１のフレー
ムメモリーは第Ｎブロック内に含まれる水平走査線と水
平画素数に対応できる数の素子を内蔵していればよいこ
とになる。比較器２２はコントローラー２４とアドレス
コントローラー２３によって現フレームと動きベクトル
だけ移動した前フレームの差を画素ごとに集積する。コ
ントローラーは考えられるすべての動きベクトルを順次
発生させ、アドレスコントローラー２３に読出し開始ア
ドレスを指示する。

アドレスコントローラーはフレームメモリーの読出し開
始アドレスを変化させることによって比較器２２へ供給
する前フレームの位置を変化させる。

コントローラーは出力した動きヘクトルに対応した誤差
信号を比較器より得て蓄積し、すべての動きベクトルを
試行した後誤差信号を評価し最適の動きベクトルを検出
し出力する。

第３図は第Ｎブロックの一例を示す。第２図で示したよ
うな動きベクトル検出器で動きベクトルが検出されたと
し、それを図中に示しである。一方動き検出器によって
静止領域Ｃと動き領域Ａ＋Ａ’＋Ｂ’が検出される。こ
こでＡは前フレームの物体位置を示し、Ａ′は現フレー
ムの物体位置を示す。またＢ′は現フレームでブロック
外から流入した物体である。本発明の特徴は現フレーム
内の物体Ａ′部分のＹＣ分離を前フレーム八を用いて行
なうことである。従来の動き検出器を用いた動き適応形
ｙｃ分離回路においては物体Ａ′部分はライン利用ＹＣ
分離又は水平軸分離によって行なわれていた。本発明に
おいては動きベクトル検出器によって検出された動きベ
クトルに基づいて曲フレームを第３図に点線で図示した
ように移動させて重ね合わせることによってＡｆｉＵ域
でフレーム利用ＹＣ分離を用いることができる。一方動
き領域Ａ及びＢについては従来どおりライン利用ｙｃ分
離を用いる。

発明の効果 以上のように本発明はブロックごとにフィールド又はフ
レーム間の動きベクトルを検出することによって、動き
ベクトルに応じて前フィールド又はフレームを移動させ
て現フィールド又はフレームと加減算することにより色
信号を分離することができる。また静止領域は従来と同
じように移動しないフィールド又はフレームメモリーを
適用し、参照フィールドやフレームのない動き領域にお
いてはラインＹＣ分離を用いることができる。このよう
に従来動き領域全部でライン利用ｙｃ分離又は水平軸分
離を用いていたのに対し、動きベクトルを利用してより
多くの部分でフレーム又はフィールド利用ＹＣ分離を用
いることができにクロスカラーやドツト妨害の少ないＹ
Ｃ分離回路を実現することができる。改善効果はカメラ
のパニング等のゆっくりとした動きに対してより顕著で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
それに用いる動きヘクトル検出器の一例の詳細なブロッ
ク図、第３図は第一図の実施例を説明するための第Ｎブ
ロックの領域分割を示した説明図、第４図、第５図は従
来の動き適応形ＹＣ分離回路のブロック図、第６図は一
例としてそれらに用いられる動き検出回路図である。 １・・・・・・フィールドメモリー、３・・・・・・切
換回路、４・・・・・・加算器、８・・・・・・動き検
出回路、９・・・・・・動きヘクトル検出器、（１）・
・・・・・切換器。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送色信号が輝度信号に重畳されている複合カラ
   ーテレビ信号から搬送色信号を分離する回路において、
   フィールド又はフレーム間の動きベクトルをブロックご
   とに検出する手段を有し、上記動きベクトルに応じて前
   フィールド又はフレームを移動させて現フィールド又は
   フレームと加算又は減算することにより搬送色信号と輝
   度信号を分離することを特徴とする動き補償形輝度信号
   ・色信号分離回路。
2. （２）ラインメモリーを使用した輝度信号色信号分離回
   路を具備し、上記動きベクトルに応じて前フィールド又
   はフレームを移動させて現フィールド又はフレームと加
   算又は減算することによる輝度信号・色信号分離回路と
   を領域ごとに切換えたり、混合比を変化させることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の動き補償形輝
   度信号・色信号分離回路。