JPH10341454A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の３次元ＹＣ分離装置のＹＣ分離性能を
維持しつつメモリ容量を削減することにより安価な画像
処理装置を提供する。 【解決手段】 複合映像信号は先ず２次元ＹＣ分離回路
１０１でＹＣ分離され、その出力が画像圧縮回路１０２
で圧縮された後、フレームメモリ１０３で１フレーム遅
延される。画像圧縮回路１０２の出力及びフレームメモ
リ１０３の出力がそれぞれ第１又は第２の画像伸長回路
１０４，１０５に入力され、それぞれの色信号及び輝度
信号が復元される。第１又は第２の加算器１０６，１０
７にてそれぞれの色信号及び輝度信号が加算され、１フ
レーム遅延前後の第２及び第３の複合映像信号が得られ
る。これを３次元ＹＣ分離回路１０８に入力することに
より、静止輝度信号及び静止色信号を生成する。混合器
１１０が、動き検出回路１０９の出力に基づいて静止画
又は動画の輝度信号及び色信号を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合映像信号から
輝度信号及び色信号を分離するＹＣ分離回路、特に、動
き適応型の３次元ＹＣ分離回路を備えた映像信号処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】家庭用テレビジョン受像器（ＴＶと略記
する）又はビデオ録画装置（ＶＴＲと略記する）におい
て、複合映像信号から、輝度信号（Ｙ信号ともいう）及
び色信号（Ｃ信号ともいう）に分離するためのＹＣ分離
回路が必要である。近年、ＹＣ分離性能の向上を目的と
して、動き適応型の３次元ＹＣ分離回路がＶＴＲ及びＴ
Ｖに搭載されている。以下、図面を参照しながら従来の
動き適応形３次元ＹＣ分離回路について説明する。

【０００３】図２は従来の動き適応形３次元ＹＣ分離回
路を示す。図２において、２１はディジタル化された複
合映像信号の入力、２２は２次元ＹＣ分離回路、２３は
３次元ＹＣ分離回路、２４は動き検出回路、２５はセレ
クタ、２７は色信号出力、２８は輝度信号出力、ａは静
止輝度信号、ｂは静止色信号、ｃは動画輝度信号、ｄは
動画色信号である。

【０００４】図３は２次元ＹＣ分離回路の構成を示す。
図３において、３１はディジタル化された複合映像信号
の入力、３２は帯域通過型フィルタ、３３は入力された
信号を１ライン遅延し出力するラインメモリ、３４と３
５は減算装置、３６は動画輝度信号出力、３７は動画色
信号出力である。

【０００５】図４は３次元ＹＣ分離回路の構成を示す。
図４において、４１はディジタル化された複合映像信号
の入力、４２は入力された映像信号を１フレーム遅延す
るフレームメモリ、４３と４４は減算装置、４５は静止
輝度信号出力、４６は静止色信号出力である。

【０００６】まず、ディジタル化されたＮＴＳＣ複合映
像信号が２次元ＹＣ分離回路２２に入力される。図３に
示すように、２次元ＹＣ分離回路では、複合映像信号を
帯域通過型フィルタ３２に入力し、色信号と輝度信号の
高域成分の信号を通過させる。帯域通過型フィルタ３２
の出力はラインメモリ３３にて１ライン分遅延される。
そして、映像信号の垂直相関が高いとき色信号はライン
ごとに位相反転し輝度信号は位相反転しないことを利用
し、現在の複合映像信号である帯域通過型フィルタ３２
の出力とラインメモリ３３から出力される１ライン前の
複合映像信号との差を演算装置３４にて演算する。こう
して輝度信号を除去した色信号のみの信号が動画色信号
出力３７に得られる。また、この動画色信号を減算装置
３５にて複合映像信号から減算することにより動画輝度
信号出力３６が得られる。これらの動画輝度信号ｃ及び
動画色信号ｄは、図２に示すように、２次元ＹＣ分離回
路２２からセレクタ２５に与えられる。

【０００７】図２において、ディジタル化されたＮＴＳ
Ｃ複合映像信号は３次元ＹＣ分離回路２３にも入力され
る。図４に示す３次元ＹＣ分離回路において、静止画の
場合は色信号がフレームごとに位相反転することを利用
し、現在の複合映像信号とフレームメモリ４２から出力
される１フレーム前の複合映像信号との差を減算装置４
３にて演算することにより色信号のみの信号を静止色信
号出力４６に得る。また、この静止色信号を減算装置４
４にて複合映像信号から減算することにより静止輝度信
号を得る。これらの静止輝度信号ａおよび静止色信号ｂ
は、図２に示すように、３次元ＹＣ分離回路２３からセ
レクタ２５に与えられる。

【０００８】図２において動き検出回路２４は、複合映
像信号を入力し、複合映像信号のフレーム間の差分値を
もとに画像の動きを検出する。つまり、フレーム間の差
分値が所定のしきい値以下であれば静止画、しきい値よ
り大きければ動画であると判断して、その判断結果を動
き検出信号としてセレクタ２５に与える。

【０００９】セレクタ２５は、入力された動き検出信号
に基づいて、静止画の場合は静止輝度信号ａ及び静止色
信号ｂを選択し、動画の場合は動画輝度信号ｃ及び動画
色信号ｄを選択して、輝度信号出力２８及び色信号出力
２７から出力する。

【００１０】以上のように、動き適応形３次元ＹＣ分離
回路は、静止画と判断された映像部分に対してはフレー
ム前後の複合映像信号の差分をとることにより完全にＹ
Ｃ分離を行うことができる。また、動画と判断された映
像部分に対しては、２次元処理に切り替えることによ
り、フレーム非相関時の３次元処理の弊害（例えば残像
やドット妨害）を回避している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、映像信号の１フレーム遅延を実
現するために、映像信号の少なくとも１フレーム分のデ
ータ容量を有するフレームメモリが必要である。例え
ば、ＮＴＳＣ複合映像信号を量子化ビット数８ビット、
１４．３ＭＨｚでサンプリングしたディジタル信号を１
フレーム遅延する場合に必要なフレームメモリの容量
は、有効画素を４８０ライン×７２６サンプルとする
と、８×４８０×７２６＝２，７８７，８４０ビットと
なる。このように３メガビットに近い容量のフレームメ
モリが必要であることが、装置全体のコストが高くなる
一因であった。

【００１２】本発明は、上記のような従来の課題を解決
するものであり、フレームメモリの容量を削減すること
によって安価で高性能のＹＣ分離回路を有する映像信号
処理装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の映像信号処理装
置は、複合映像信号を入力してＹＣ分離を行い第１の輝
度信号及び第１の色信号を出力する２次元ＹＣ分離回路
と、前記第１の輝度信号及び第１の色信号を入力して画
像圧縮操作を行う画像圧縮回路と、前記画像圧縮回路の
出力を１フレーム期間だけ遅延して出力するフレームメ
モリと、前記画像圧縮回路の出力に前記画像圧縮操作の
逆操作であるデータ伸長操作を行い第２の輝度信号及び
第２の色信号を出力する第１の画像伸長回路と、前記フ
レームメモリの出力に前記画像圧縮操作の逆操作である
データ伸長操作を行い第３の輝度信号及び第３の色信号
を出力する第２の伸長回路と、前記第２の輝度信号及び
第２の色信号を入力して加算し第２の複合映像信号を生
成する第１の加算装置と、前記第３の輝度信号及び第３
の色信号を入力して加算し第３の複合映像信号を生成す
る第２の加算装置と、前記第２の複合映像信号及び第３
の複合映像信号から静止輝度信号及び静止色信号を生成
する３次元ＹＣ分離回路とを備えていることを特徴とす
る。

【００１４】本発明の構成によれば、複合映像信号は先
ず２次元ＹＣ分離回路で輝度信号及び色信号に分離さ
れ、画像圧縮回路でデータ圧縮された後、１フレーム遅
延のためのフレームメモリに入力される。そして、１フ
レーム遅延前後の画像圧縮信号をそれぞれの画像伸長回
路でデータ伸長した後、再現された色信号と輝度信号を
加算して１フレーム遅延前後の複合映像信号を得る。こ
れらの複合映像信号の差分をとることによって３次元Ｙ
Ｃ分離を行う。このように、フレームメモリの前後で画
像圧縮及び画像伸長を行うことにより、性能を損なうこ
となくメモリの必要容量を削減することができる。

【００１５】上記の構成において、前記３次元ＹＣ分離
回路は、前記第２の複合映像信号及び第３の複合映像信
号を加算して静止輝度信号を生成し、かつ、前記第２の
複合映像信号から前記第３の複合映像信号を減算して静
止色信号を生成するように構成されていることが好まし
い。

【００１６】また、前記第２及び第３の色信号と、前記
第２及び第３の輝度信号とを入力し、前記第２及び第３
の色信号の差分が所定のしきい値以下であり、かつ、前
記第２及び第３の輝度信号の差分が所定のしきい値以下
であれば静止画、それ以外であれが動画であると判断
し、その判断結果を動き検出信号として出力する動き検
出回路と、前記動き検出回路から与えられた動き検出信
号に基づいて、前記第１の輝度信号及び色信号、又は、
前記静止輝度信号及び色信号を選択して出力する混合器
をさらに備えていることも好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施
形態である映像信号処理装置のブロック図である。図１
において、１００はディジタル化された複合映像信号の
入力、１０１は２次元ＹＣ分離回路、１０２は画像圧縮
回路、１０３はフレームメモリ、１０４は第１の画像伸
長回路、１０５は第２の画像伸長回路、１０６は第１の
加算器、１０７は第２の加算器、１０８は３次元ＹＣ分
離回路、１０９は動き検出回路、１１０は混合器であ
る。

【００１８】まず、ディジタル化された複合映像信号入
力１００は２次元ＹＣ分離回路１０１に与えられる。２
次元ＹＣ分離回路１０１は、例えば図３に示したよう
に、帯域通過型フィルタ３２にて複合映像信号のうちの
色信号と輝度信号の高域成分を通過させる。そして、映
像信号の垂直相関が高いときに色信号はラインごとに位
相反転し輝度信号は同位相であることを利用し、現在の
複合映像信号とラインメモリ３３から出力される１ライ
ン前の複合映像信号との差を減算装置３４にて演算す
る。こうして輝度信号が除去され色信号のみの信号が動
画色出力３７から出力される。また、減算装置３５にお
いて複合映像信号から動画色信号を減算することにより
動画輝度信号出力３６が得られる。

【００１９】このようにして得られた動画色信号及び動
画輝度信号は画像圧縮回路１０２に入力され、所定の画
像圧縮操作が施される。例えば、アダマール変換又は離
散コサイン変換（ＤＣＴ）を利用した画像圧縮のよう
な、種々の公知の画像圧縮技術を用いることができる。

【００２０】画像圧縮回路１０２から出力される画像圧
縮信号はフレームメモリ１０３へ入力され、映像信号の
１フレーム期間遅延した第２の画像圧縮信号がフレーム
メモリ１０３から出力される。

【００２１】１フレーム遅延前の画像圧縮信号及び遅延
後の第２の画像圧縮信号は、第１又は第２の画像伸長回
路１０４，１０５にそれぞれ入力され、画像圧縮回路１
０２で施された画像圧縮操作と逆の画像伸長操作が施さ
れる。その結果、第１の画像伸長回路１０４から第２の
動画輝度信号及び第２の動画色信号が出力され、第２の
画像伸長回路１０５から第３の動画輝度信号及び第３の
動画色信号が出力される。

【００２２】第２の動画輝度信号及び第２の動画色信号
は第１の加算器１０６で加算され、第２の複合映像信号
が出力される。同様に、第３の動画輝度信号及び第３の
動画色信号は第２の加算器１０７で加算され、第３の複
合映像信号が出力される。このようにして再現された１
フレーム遅延前後の複合映像信号である第２及び第３の
複合映像信号は３次元ＹＣ分離回路１０８に入力され
る。３次元ＹＣ分離回路１０８は、二つの複合映像信号
を加算することによって静止輝度信号を生成し、減算処
理によって静止色信号を生成する。

【００２３】動き検出回路１０９は、第２及び第３の動
画色信号と、第２及び第３の動画輝度信号とを入力し、
第２及び第３の動画色信号の差分が所定のしきい値以下
であり、かつ、第２及び第３の動画輝度信号の差分が所
定のしきい値以下であれば静止画、それ以外であれが動
画であると判断し、その判断結果を動き検出信号として
出力する。

【００２４】混合器１１０は、２次元ＹＣ分離回路１０
１から出力された動画輝度信号及び動画色信号と、３次
元ＹＣ分離回路１０８から出力された静止輝度信号及び
静止色信号と、動き検出回路１０９からの動き検出信号
とを入力する。そして、動き検出信号に基づいて、静止
画である場合は、静止輝度信号及び静止色信号を選択
し、動画である場合は動画輝度信号及び動画色信号を選
択して、それぞれ輝度出力信号及び色出力信号として出
力する。

【００２５】以上のように、本実施形態によれば、複合
映像信号を先ず２次元ＹＣ分離回路でＹＣ分離し、得ら
れた動画輝度信号及び動画輝度信号を画像圧縮回路で圧
縮した後、１フレーム遅延のためのフレームメモリに入
力する。そして、１フレーム遅延前後の画像圧縮信号を
それぞれの画像伸長回路でデータ伸長した後、再現され
た色信号と輝度信号を加算して１フレーム遅延前後の複
合映像信号を得、これらの複合映像信号の差分をとるこ
とによって３次元ＹＣ分離を行う。このように、複合映
像信号のデータ圧縮を行った後にフレームメモリによる
遅延操作を行うので、フレームメモリに必要な容量を従
来より削減することができる。

【００２６】なお、画像圧縮回路、画像伸長回路等の具
体回路については、公知の種々の専用回路モジュール等
を用いて構成することができる。また、特許請求の範囲
に記載した本発明の範囲内で、図１に示した構成に変更
を加えて実施することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明の映像信
号処理装置によれば、１フレーム遅延のためのフレーム
メモリの容量を削減しながら、静止画においては色信号
と輝度信号を完全に分離することができ、従来の装置と
同等以上のＹＣ分離性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る映像信号処理装置のブ
ロック図

【図２】従来の動画適応型映像信号処理装置のブロック
図

【図３】２次元ＹＣ分離回路のブロック図

【図４】３次元ＹＣ分離回路のブロック図

【符号の説明】

１０１ ２次元ＹＣ分離回路 １０２ 画像圧縮回路 １０３ フレームメモリ １０４ 第１の画像伸長回路 １０５ 第２の画像伸長回路 １０６ 第１の加算器 １０７ 第２の加算器 １０８ ３次元ＹＣ分離回路 １０９ 動き検出回路 １１０ 混合器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複合映像信号を入力してＹＣ分離を行い
   第１の輝度信号及び第１の色信号を出力する２次元ＹＣ
   分離回路と、 前記第１の輝度信号及び第１の色信号を入力して画像圧
   縮操作を行う画像圧縮回路と、 前記画像圧縮回路の出力を１フレーム期間だけ遅延して
   出力するフレームメモリと、 前記画像圧縮回路の出力に前記画像圧縮操作の逆操作で
   あるデータ伸長操作を行い第２の輝度信号及び第２の色
   信号を出力する第１の画像伸長回路と、 前記フレームメモリの出力に前記画像圧縮操作の逆操作
   であるデータ伸長操作を行い第３の輝度信号及び第３の
   色信号を出力する第２の伸長回路と、 前記第２の輝度信号及び第２の色信号を加算して第２の
   複合映像信号を生成する第１の加算装置と、 前記第３の輝度信号及び第３の色信号を加算して第３の
   複合映像信号を生成する第２の加算装置と、 前記第２の複合映像信号及び第３の複合映像信号から静
   止輝度信号及び静止色信号を生成する３次元ＹＣ分離回
   路とを備えている映像信号処理装置。
2. 【請求項２】 前記３次元ＹＣ分離回路は、前記第２の
   複合映像信号及び第３の複合映像信号を加算して静止輝
   度信号を生成し、かつ、前記第２の複合映像信号から前
   記第３の複合映像信号を減算して静止色信号を生成する
   ように構成されている請求項１記載の映像信号処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記第２及び第３の色信号と、前記第２
   及び第３の輝度信号とを入力し、前記第２及び第３の色
   信号の差分が所定のしきい値以下であり、かつ、前記第
   ２及び第３の輝度信号の差分が所定のしきい値以下であ
   れば静止画、それ以外であれが動画であると判断し、そ
   の判断結果を動き検出信号として出力する動き検出回路
   と、 前記動き検出回路から与えられた動き検出信号に基づい
   て、前記第１の輝度信号及び色信号、又は、前記静止輝
   度信号及び色信号を選択して出力する混合器をさらに備
   えている請求項１又は２記載の映像信号処理装置。