色動き検出回路及びＹ／Ｃ分離回路
【課題】色動き検出精度を向上させた色動き検出回路及びそれを搭載したＹ／Ｃ分離回路を提供すること。
【解決手段】複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の色相関があるか否かを検出する色相関検出回路３０、４０と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する３ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路１０と、色相関検出回路３０、４０のいずれかによりライン相関ありとされた場合に、１フレーム色動き検出回路１０の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路５０とを有する。
【解決手段】複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の色相関があるか否かを検出する色相関検出回路３０、４０と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する３ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路１０と、色相関検出回路３０、４０のいずれかによりライン相関ありとされた場合に、１フレーム色動き検出回路１０の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路５０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョン信号の映像信号における色動きを検出する色動き検出回路及び当該色動き検出結果を利用してＹ／Ｃ分離するＹ／Ｃ分離回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン信号の映像信号は、輝度信号（以下、Ｙ信号という。）と色副搬送波により変調した色信号（以下、Ｃ信号という。）を多重したもので、一般にコンポジットビデオ信号と呼ばれる。テレビジョン受像機では入力されたコンポジットビデオ信号をＹ信号、Ｃ信号に分離する処理が必要不可欠で、この分離する処理は一般にＹ／Ｃ分離と呼ばれている。
【０００３】
この分離の精度が低いと画面に色にじみや輪郭のざらつき、点（ドット）状のノイズが生じる。初期には単純に周波数成分で信号を分離する１次元Ｙ／Ｃ分離が使われてきたが、走査線が１ラインごとに位相が反転することを利用して、上下のラインとの信号の比較によりＹとＣを分離する２次元Ｙ／Ｃ分離が開発された。
【０００４】
３次元Ｙ／Ｃ分離ではこれに加えて時間軸を利用し、前後のフレームの同じ位置にあるラインの信号と比較を行なうことにより、より精度良く信号の分離を行なう。すなわち、３次元Ｙ／Ｃ分離とは、カラー映像信号を、Ｙ信号とＣ信号に分離する際に、垂直方向の相関性を用いた空間的処理に加え、時間軸方向（フレーム相関性）の信号処理を活用する方法のことである。ただし、フレーム相関性を用いた方式では前後のフレームで画像が大きく異なる動きの激しい映像やシーンの切り替わりなどで誤ったＹ／Ｃ分離を行なってしまうため、前後であまりに画像が異なる場合は時間軸方向の比較は行なわず２次元Ｙ／Ｃ分離に切り替える、動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離として実装されている場合が多い。
【０００５】
このような動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離においては、Ｃ信号がＹ信号に漏れ込むドット妨害や、Ｙ信号がＣ信号に漏れ込むクロスカラー妨害を取り除くことが可能である。しかし、動画においては、上記妨害の発生を抑えることはできず、特にクロスカラー妨害については、本来と違う色が発生するため、非常に目立ちやすく著しく画質を低下させるという問題点を解決すべく特許文献１に記載の３次元Ｙ／Ｃ分離回路が提案されている。
【０００６】
この特許文献１に記載の動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離回路は、コンポジットビデオ信号を映像の動き量に応じて輝度信号と色信号に分離する。この動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離回路は、１フィールド内の処理によりコンポジットビデオ信号から第１の色信号を抽出する第１の色信号抽出手段と、１フレーム間の処理によりコンポジットビデオ信号から第２の色信号を抽出する第２の色信号抽出手段と、コンポジットビデオ信号の１フレーム間の差分成分より映像の動き量を検出し、第１の動き検出信号を抽出する第１の動き検出手段と、コンポジットビデオ信号の２フレーム間の差分成分より映像の動き量を検出し、第２の動き検出信号を抽出する第２の動き検出手段と、第１の色信号と第２の色信号を混合する混合手段と、コンポジットビデオ信号より１フレーム間の和信号を抽出する１フレーム間和抽出手段と、１フレーム間和信号から水平のエッジ成分を検出し、第１の所定値より大きいか否かのエッジ検出信号を生成するエッジ検出手段と、第２の動き検出信号と第２の所定値が入力され、エッジ検出信号が第１の所定値より大きいことを示すときは第２の所定値を選択し、それ以外を示すときは第２の動き検出信号を選択する選択手段と、選択手段の出力と第１の動き検出信号のうち大きいほうのレベルの信号を出力する第１の最大値手段とを具備し、混合手段の混合動作が、第１の最大値手段の出力により制御されることを特徴とするものである。この構成により、動き検出性能を劣化させることなく、クロスカラー妨害を低減する。
【０００７】
また、動き適応型ＹＣ分離においては動画と静止画とを切り換える判定をする動き検出回路が重要な役割を果たしている。この動き検出が正確に行えず、動画を動画、静止画を静止画として処理できないと、理想的なＹＣ分離は行えず、画像にクロスカラーやドット妨害等の弊害をもたらすことになる。そこで、２フレーム差分により検出された動き信号と１フレーム遅延された２フレーム差分動き信号と１フレーム差分により検出された動き信号とを合成して動きを検出する動き検出回路が特許文献２に開示されている。
【０００８】
この特許文献２に記載の動き検出回路は、第１のフレームメモリと、第２のフレームメモリと、１フレーム差分動き検出回路と、第２フレーム差分動き検出回路と、第３のフレームメモリと、動き信号合成回路とを有する。第１のフレームメモリは、入力ディジタル映像信号を１フレーム遅延して１フレーム遅延信号を第２のフレームメモリと、１フレーム差分動き検出回路に出力する。第２のフレームメモリは、１フレーム遅延映像信号をさらに１フレーム遅延し、２フレーム遅延信号を２フレーム差分動き検出回路に出力する。１フレーム差分動き検出回路は、入力ディジタル映像信号と、１フレーム遅延映像信号から１フレーム差分動き信号を検出して動き信号合成回路に出力する。２フレーム差分動き検出回路は、入力ディジタル映像信号と、２フレーム遅延映像信号から動き信号を検出して比較信号を第３フレームメモリと動き信号合成回路に出力する。第３フレームメモリは、２フレーム差分動き検出回路の出力信号を１フレーム遅延してその１フレーム遅延した信号を動き信号合成回路に出力する。動き信号合成回路は、１フレーム差分動き検出回路の出力信号と、２フレーム差分動き検出回路の出力信号と、第３フレームメモリの出力信号を入力として演算し、動き信号を出力する。この構成により、ある物体が高速で動くような信号や斜め線の絵柄が入力されたようなときでも不必要な動きは発生しないようにする。
【０００９】
更に、細かな縦線や斜め線を含む静止画であっても、正常に動き検出を行うことができるようにし、静止画において、クロスカラーやドット妨害の発生の抑制を図った動き検出回路が特許文献３に開示されている。
【００１０】
図１７は、特許文献３に記載の動き検出回路である。図１７に示すように、特許文献３に記載の動き検出回路において、ラインメモリ５４１、及び５４２は１Ｈ（水平走査期間）だけ信号を遅延して出力する。フレームバッファ５５７は、５２３ライン分の信号を記憶し、５２３Ｈだけ経過後、出力するようになされている。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５４３、５４４、および５４５は、入力された信号から色信号を分離し、出力する。反転回路５４６、５４７は、それぞれＢＰＦ５４３、５４５より入力された信号の極性を反転し、出力する。加算器５４８は、反転回路５４６からの信号と、ＢＰＦ５４４からの信号の差分を演算し、出力する。加算器５４９は、反転回路５４７からの信号とＢＰＦ５４４からの信号の差分を演算し、出力する。ＡＢＳ（絶対値演算器）５５０、５５１は、それぞれ加算器５４８、５４９より入力された信号の絶対値を演算し、出力する。
【００１１】
比較器５５２、５５３は、それぞれＡＢＳ５５０、５５１より入力された信号と所定のしきい値ｃｒ１を比較し、比較結果に対応する所定の信号を出力する。ＯＲ回路５５４は、比較器５５２からの信号と比較器５５３からの信号の論理和を演算し、その結果を出力する。スイッチ５５５は、ＯＲ回路５５４からの信号に対応して内部の接続を切り換え、ＢＰＦ４４からの信号、または０レベルの信号を出力する。ＡＢＳ５５６は、スイッチ５５５からの信号の絶対値を演算し、出力するようになされている。
【００１２】
また、フレームバッファ５５７を経た信号に対し、ラインメモリ５６１、５６２、反転回路５６６、ＢＰＦ５６３、５６４、５６５、加算器５６８、５６９、ＡＢＳ５７０、５７１比較器５７２、５７３、ＯＲ回路５７４、スイッチ５７５、ＡＢＳ５７６も同様に構成される。
【００１３】
ＡＢＳ５８１、５８２は、ＢＰＦ５４４、５６４より供給された信号の絶対値を演算し、出力する。加算器５８３は、これらの信号の差分を演算し、出力する。比較器５８４は、加算器５８３より供給された信号と所定のしきい値ｃｒ２を比較し、比較結果に対応する信号を出力する。
【００１４】
加算器５８５は、ＡＢＳ５５６より供給された信号と、ＡＢＳ５７６より供給された信号の差分を演算し、出力する。ＡＢＳ５８６は、加算器５８５より供給された信号の絶対値を演算し、出力する。ＡＮＤ回路５８７は、ＡＢＳ５８６より供給された信号と比較器５８４より供給された信号の論理積を演算し、出力する。乗算器５８８は、ＡＮＤ回路５８７より入力された信号のゲインを調整し、リミッタ５８９は、乗算器５８８より入力された信号のビット数を所定のビット数に削減する。
【００１５】
この動き検出回路においては、水平ＢＰＦ５４３〜５４５、５６３〜５６５は、現フレームおよび１フレーム前の信号それぞれについて、各ラインのＣ信号を抜き出す。加算器５４８、５４９、５６８、５６９は、水平ＢＰＦ信号後の信号に対して、色信号が逆相となっている処理対象ラインと１ライン前、同じく色信号が逆相となっている処理対象ラインと１ライン後の相関を検出する。そして比較器５５２、５５３、５７２、５７３は、加算器の出力値と基準レベルを比較し、ＯＲ回路５５４及びスイッチ５５５は、２つの比較結果のＯＲ論理をとり、いずれかのラインに色相関がある場合に１フレーム色動き検出回路の出力を有効とし、それ以外は"０"を出力させる。
【００１６】
また、水平ＢＰＦ５４４、５６４により、現フレームおよび１フレーム後の信号それぞれについて、現ラインのＣ信号を抜き出し、ＡＢＳ５８１、５８２は、水平ＢＰＦ５４４、５６４の出力結果を絶対値化する。差分回路５８３は、現フレームと前フレームのＡＢＳ５８１、５８２の出力結果の差分をとり、比較器５８４は、外部設定値と差分回路５８３の出力を比較する。このクロマレベル差分が外部設定値以下の場合は１フレーム色動き検出回路の出力結果を"０"とする。
【特許文献１】特開平９−３２７０３８号公報
【特許文献２】特開平１１−１４６４１７号公報
【特許文献３】特許第３４８０４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に記載の動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離回路は、１フレーム間和信号をエッジ検出のみで使用しており、またエッジ検出についても２フレーム差分信号動きのゲイン調整のみに使用している。更に、ＢＰＦ処理によるＣ信号の抜き出しも行っておらず、色信号についてのライン相関性も用いていない。したがって、１フレーム動き検出と２フレーム間動き検出を相補的に使用しているが、１フレーム動き検出についてはＬＰＦ処理後に行っているため色信号成分は除去されている。このため、色信号成分については１フレーム色動き検出を行っていないため、正しく動き検出ができない場合がある。
【００１８】
また、特許文献２においては、１フレーム間差分動き検出回路を内蔵しているが、ライン間での色信号の抜き出し処理のみで、帯域制限用の水平ＢＰＦ処理を設けていない。また、ライン間相関検出を行っていない。したがって、水平方向の帯域制限が入らない状態かつ、ライン間の和によって簡易色信号抜き出しを行うため、色信号以外の輝度成分の漏れ込みが多く、色信号の動き以外を誤検出する可能性が非常に高い。また、輝度成分が漏れ込む場合、特許文献２のようにライン間相関を検出しない方法では、フレーム間・ライン間相関のない輝度成分が誤って入ってしまう場合、フレーム間加算処理を行う１フレーム色動き検出は同一の信号を加算するために常時動きと判定し、正しい１フレーム色動き検出が困難である。
【００１９】
更に特許文献３においては、ＢＰＦ処理後に絶対値化してフレーム間差分処理を行うため、フレーム間で色信号が逆相になるものについては、色信号を加算処理すれば動きを抽出可能であるが、色信号を絶対値化し差分演算を行うために動きを抽出することができないという問題点がある。すなわち、特許文献３に記載の１フレーム色動き検出回路では、振幅の異なる色信号については色動き検出を正しく行えるが、色動き検出の判定を絶対値の差分で行っているため、絶対値が同じである逆相信号の動きを検出することができない。よって、振幅が同じで逆相の色信号が入った場合、正しく色動き検出を行うことができないという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明にかかる色動き検出回路は、複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の色相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するものである。
【００２１】
本発明においては、色相関検出回路によりライン相関ありか否かを検出し、有りの場合、色信号を垂直バンドパスフィルタ処理して得られた信号から動き検出を行なった１フレーム動き検出結果に基づき色動き検出結果を出力するため、振幅が同一で逆相の色信号が入力されても正しく色動きを検出することができる。
【００２２】
本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路は、色動き検出結果を出力する色動き検出回路と、輝度動き検出結果及び前記色動き検出結果に基づき、同一フレーム内の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム内色信号と、隣接フレーム間の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム間色信号とをミックスして色信号を生成する係数ミックス回路と、コンポジット信号から当該色信号を減算して輝度信号を出力する減算器とを備え、前記色動き検出回路は、複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するものである。
【００２３】
本発明にかかる他のＹ／Ｃ分離回路は、輝度動き検出結果及び２フレーム間動き検出結果に基づき、同一フレーム内の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム内色信号と、隣接フレーム間の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム間色信号とをミックスして色信号を生成する第１の係数ミックス回路と、前記第１の係数ミックス回路にて生成された色信号をコンポジット信号から減算して輝度信号を出力する減算器と、色動き検出結果を出力する色動き検出回路と、前記色動き検出結果に基づき、前記フレーム内色信号及び前記フレーム間色信号をミックスして色信号を生成する第２の係数ミックス回路とを備え、前記色動き検出回路は、複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するものである。
【００２４】
本発明においては、色相関検出回路の結果に基づき、垂直バンドパスフィルタ処理して動き検出した１フレーム動き検出結果に基づき得られた、正確な色動き検出結果を利用してＹ／Ｃ分離を行なうため、精度よくＹ／Ｃ分離を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、色動き検出精度を向上させた色動き検出回路及びそれを搭載したＹ／Ｃ分離回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施の形態１．
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、３次元Ｙ／Ｃ分離の色動き検出回路において、フレーム内の色位相が逆相の関係にあるライン間の色相関を検出する色相関検出回路を持ち、色相関を検出した場合のみ１フレーム色動き検出を有効にする色動き検出回路に適用したものである。
【００２７】
本実施の形態においては、垂直方向の複数ラインに対して行なうＢＰＦ処理（垂直ＢＰＦ）により、フレーム間の位相及び振幅の違いを検出する。垂直ＢＰＦ処理後にフレーム間加算処理を行うことによって、フレーム間の位相差分情報も見ることが可能になり、正確な動き検出を行なうことができる。
【００２８】
図１は、本実施の形態にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。本実施の形態にかかる色動き検出回路１は、処理対象ライン及びその１ライン前、処理対象ライン及びその１ライン後のＣ信号の相関を検出し、当該処理対象ラインの両側のラインともに色相関がある場合を「ライン相関あり」として検出する色相関検出回路３０、４０と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続３ラインのＣ信号の垂直ＢＰＦ処理を行い、当該垂直ＢＰＦ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路１０と、色相関検出回路３０、４０により「ライン相関あり」とされた場合に、１フレーム色動き検出回路１０の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路５０とを有する。
【００２９】
１フレーム色動き検出回路１０は、ラインメモリ１１、１２、１７、１８、ＢＰＦ１３〜１５、１９〜２１、垂直ＢＰＦ２２、２３、加算器２４、ＡＢＳ２５、及びゲイン調整回路２６を有する。色相関検出回路３０は、加算器３１、３２、比較器３３、３４、及びＡＮＤ回路３５を有する。色相関検出回路４０は、加算器４１、４２、比較器４３、４４、及びＡＮＤ回路４５を有する。出力回路５０は、ＯＲ回路５１及びＡＮＤ回路５２を有する。
【００３０】
先ず、１フレーム色動き検出回路１０について説明する。ラインメモリ１１、１２、１７、１８は、１水平走査期間だけ信号を遅延して出力する。５２４Ｈ遅延回路１６は、５２４ライン分の信号を記憶し、５２４Ｈ経過後出力するようになされている。ＢＰＦ１３〜１５、１９〜２１は、現フレームおよび１フレーム前の信号それぞれについて、連続３ラインのＣ信号を抜き出す水平ＢＰＦである。すなわち、各ＢＰＦ１３〜１５、１９〜２１の出力はコンポジット信号からＣ信号を抜き出したものとなっている。
【００３１】
垂直ＢＰＦ２２、２３は、ＢＰＦ処理後の３ラインの出力、ＢＰＦ１３〜１５、ＢＰＦ１９〜２１に対して垂直ＢＰＦ処理を行う。垂直ＢＰＦ処理は、垂直方向のラインで以下の処理を行なう。
{（現ラインのＣ信号）×２−（１つ前のラインのＣ信号）−（１つ後ろのラインのＣ信号）}／４
【００３２】
この垂直ＢＰＦ処理は、現在のラインの色位相と前後のラインの色位相が逆相であることを利用しており、現ライン及び前後のラインの信号が同じ色の場合は、当該垂直ＢＰＦ処理後の信号は、Ｃ信号の位相・振幅を示す。本実施の形態においては、Ｃ信号の位相・振幅を色動き検出に使用し、従来では動きと判定できなかった信号を動きと判定するために、垂直ＢＰＦ処理を設けている。
【００３３】
加算器２４は、現在のフレームと１つ前のフレームにおける垂直ＢＰＦ処理後の信号を加算処理する。前後のフレームで位相が反転しているため、動きがなければ加算結果は０となる。ＡＢＳ２５はこれを絶対値化し、ゲイン調整回路２６は、絶対値化した値のゲインを調整する。ＡＢＳ２５の値をゲイン調整することでどの程度動きがあるかを示す多ビットの信号となる。ゲイン調整回路２６の結果が１フレーム色動き検出結果であり、後述する出力回路５０によりこの結果が有効又は無効にされる。
【００３４】
次に、色相関検出回路３０、４０について説明する。色相関検出回路３０において、加算器３１、３２は、水平ＢＰＦ処理後の信号に対して、Ｃ信号が逆相となっている処理対象ラインと１ライン前、同じくＣ信号が逆相となっている処理対象ラインと１ライン後の相関を検出する。すなわち、「ライン相関あり」、例えば同一色であればこの加算結果は０となる。比較器３３、３４は、それぞれ加算器３１、３２の出力値と基準レベルを比較することでライン間の相関があるか否かを検出する。つまり、比較器３３、３４は、加算器３１、３２の出力値が基準レベル以下であれば「ライン相関あり」として"１"を出力する。ＡＮＤ回路は、２つのレベル比較結果のＡＮＤ論理をとり、両側のラインともに色相関がある場合のみ出力を有効（ライン相関あり）とする。色相関検出回路４０も同様である。
【００３５】
次に、出力回路５０について説明する。色相関検出回路３０、４０は、連続２ラインの信号間の加算によって実現され、１ライン前の信号と現在のラインの信号、現在のラインと１ライン後の信号の両方について評価を行う。ここで出力回路５０のＯＲ回路５１は、色相関検出回路３０による現在のフレームの色相関結果及び色相関検出回路４０による１フレーム前の色相関結果のいずれかの結果が「ライン相関あり」と判定したとき上記１フレーム色動き検出結果を有効とする判定結果を出力する。すなわち、ＡＮＤ回路５２には、当該ＯＲ回路５１の出力と、１フレーム色動き検出結果であるゲイン調整回路２６の出力とが入力され、ＯＲ回路５１からの出力が有効（ライン相関あり）である場合にのみ、１フレーム色動き検出結果が出力される。
【００３６】
本実施の形態においては、垂直ＢＰＦ処理により、Ｃ信号の位相・振幅を検出するため、フレーム間の色動き検出を可能にする。これにより、従来検出できなかった、ライン相関がありＣ信号がフレーム間逆相の場合であっても動き検出を可能とする。
【００３７】
次に、本色動き検出結果を使用したＹ／Ｃ分離回路について説明する。図２は、本実施の形態にかかるＹ／Ｃ分離回路を示す図である。Ｃ動き検出結果には、図１に示す色動き検出回路にて検出された動き検出結果が入力される。
【００３８】
Ｙ動き検出結果は、例えば、１フレーム間差分に水平ＬＰＦ処理を行うことによって得られる。また、フレーム内Ｃ抽出結果は、同一フレーム内でライン間及び水平方向のフィルタ処理を行って生成することができる。一般的に２次元Ｙ／Ｃ分離回路で生成することができる。または、フレーム内コムフィルタで生成してもよい。フレーム間Ｃ抽出結果は、フレーム間差分×１／２によって得られる。
【００３９】
Ｙ／Ｃ分離回路３００は、ＭＩＸ部３０１、係数ＭＩＸ部３０２、垂直・水平ディレイ調整部３０３及び減算器３０４を有する。ＭＩＸ部３０１は、図１に示す本実施の形態にかかるＣ動き検出回路から出力されたＣ動き検出結果と、Ｙ動き検出結果が入力され、それらの最大値をとる。係数ＭＩＸ回路３０２は、ＭＩＸ回路３０１にて選択された最大値ｋを、例えばフレーム内Ｃ抽出結果に乗算し、（１−ｋ）をフレーム間Ｃ抽出結果に乗算することで、Ｃ信号を生成する。減算器３０４は、コンポジット信号垂直・水平ディレイ調整部３０３にて水平・垂直ディレイ調整を施した信号から、係数ＭＩＸ部３０２で生成されたＣ信号を減算することで、Ｙ信号を生成する。
【００４０】
次に、本実施の形態にかかる色動き検出回路の動作について、特許文献３の動作と共に説明する。先ず、コンポジット信号に含まれるＣ信号の位相の関係について説明する。図３は、Ｃ信号の位相の関係を示す図である。Ｃ信号は色副搬送波と呼ばれる基準信号を変調して輝度信号に多重される。ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式の場合は、フレームごと、ラインごとに色副搬送波の位相が反転するように搬送波周波数が選択されている。従って、図３に示すように、現ラインと、その両隣のラインとは逆相の関係になる。また、現フレームとその１フレーム前の信号は逆相になる。一方、現フレームとその２フレーム前の信号は同相になる。
【００４１】
図４乃至図７は、本実施の形態にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す。図８乃至図１１は、特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す。
【００４２】
図４に示すように、ノードＡ〜Ｃ、Ａ'〜Ｃ'は、それぞれＢＰＦ１３〜１５、１９〜２１の出力波形を示す。図４に示す例では、取り出した波形は、現フレームと１フレーム前とで同相かつフレーム内のライン間で同相である場合を示している。このような画像は例えば輝度の縦線があるような画像である。ノードＤ、Ｅ、Ｄ'、Ｅ'の波形は、それぞれＡ＋Ｂ、Ｂ＋Ｃ、Ａ'＋Ｂ'、Ｂ'＋Ｃ'を示し、加算器３１、３２、４１、４２の出力波形を示している。本例においては、全波形同相であるので振幅が倍になっている。これらの信号は基準レベルと比較すると基準レベル以上であると判断され、クロマ相関なしとなり、ＡＮＤ回路３５、４５からは"０"が出力される。よってＡＮＤ回路５２の出力が"０"、すなわち１フレーム色動き検出結果が無効となる。特許文献３にかかる色検出回路においても図８に示すように、同様に色動きなしと判断される。
【００４３】
一方、図５に示すように、ライン間相関があるＣ信号で動きがない場合について考える。ノードＡ〜Ｃの信号はそれぞれ位相が反転しており、同色であることを示している。ＡとＡ'、ＢとＢ'、ＣとＣ'も位相が反転、すなわち同色である場合、Ｄ、Ｅ、Ｄ'、Ｅ'に示すように、ライン間は同色なのでその和信号は０となり、基準レベルより小さくなるため、「ライン相関あり」とされる。よって、ゲイン調整回路２６から出力される１フレーム色動き検出結果が有効となり出力される。ここで、垂直ＢＰＦ２２、２３の出力は同色なので互いに位相が反転した信号となり、加算器２４の出力は"０"となる。よって、Ｃ動き検出結果は０となる。また、特許文献３にかかる色検出回路においても、図９に示すように、ＡＢＳ５８１、５８２の差信号は０となり、色動きなしと判断される。
【００４４】
また、図６に示す例は、ライン相関があるＣ信号で逆相、動きありの場合を示す。つまり、現フレーム及び１フレームはそれぞれ同色で、フレーム間は同位相になっているため、位相が反対の色に変化した場合を示している。この場合も、Ｄ、Ｅ、Ｄ'、Ｅ'に示すように、ライン間は同色なのでその和信号は０となり、基準レベルより小さくなるため、色相関検出回路３０、４０は「ライン相関あり」と判定し、１フレーム色動き検出結果を有効とする。垂直ＢＰＦ２２、２３の出力Ｆは、それぞれ同相となっているので加算器２４でそれらが重畳され、１フレーム色動き検出結果は色動きありの結果として出力される。
【００４５】
ここで、特許文献３にかかる色動き検出回路は、Ｃ信号を抜き出した後、ＡＢＳ５５６、５７６にて絶対値を求めてから減算するため、その差信号は０、すなわち動きなしと判定する。すなわち、本例のように、振幅が同じで逆相の色である場合は動きなしと誤判定してしまう。
【００４６】
なお、図７、図１１に示すように、ライン相関がないＣ信号の場合には、動きがあっても、いずれの色動き検出回路においても動きなしとして誤検出する。
【００４７】
本実施の形態においては、１フレーム色動き検出回路が、コンポジット信号に対して水平ＢＰＦ処理と垂直ＢＰＦを施し、Ｃ信号成分を抜き出した後にフレーム間で加算するため、１フレーム間の正確な色動きを検出することができる。また、色動き検出結果を別途算出した輝度動き検出結果とミックスすることによって、フレーム内Ｃ抽出結果とフレーム間Ｃ抽出結果のミックス比を算出し、その結果に基づいてＣ成分を出力し、またコンポジット信号入力に水平・垂直ディレイ調整を施した信号から前記Ｃ成分を減算することによってＹ成分を出力するＹ／Ｃ分離回路を得ることができる。
【００４８】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態においては、３次元Ｙ／Ｃ分離の色動き検出において、フレーム内の色位相が逆相の関係にあるライン間の色相関を検出し、色相関がある場合のみ、搬送波成分の振幅・位相動きを検出する１フレーム色動き検出を有効にし、ライン間色相関がない場合は２フレーム間差分信号によって色動き検出を行う。これにより、上述のライン間相関がない場合の誤検出を低減することができる。
【００４９】
上述の特許文献３は、色動き検出の判定条件が、ライン間相関がある場合に限定されるため、ライン間色相関のない映像では、色動き検出を行うことができないため、輝度動き検出で動きが判定出来ないＣ信号の動きについては静止判定になってしまう。
【００５０】
これに対し、上述の色相関検出回路、及び１フレーム色動き検出回路に加え、コンポジット信号の差分によって算出される２フレーム間動き検出回路を設け、色相関検出回路が、「相関有り」と判定した場合に１フレーム色動き検出回路と２フレーム間動き検出結果の最大値を有効とし、「相関なし」と判定した場合は２フレーム間動き検出回路の結果を有効とする。これにより、ライン間色相関がないものについても、正しく動き検出を行うことができる。
【００５１】
図１２は、本実施の形態にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。なお、図１２に示す実施の形態２において、図１に示す実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。本実施の形態にかかる色動き検出回路１０１は、図１に示す色動き検出回路１に、２フレーム間動き検出回路６０を追加したものとなっている。さらに、出力回路５０には、１フレーム色動き検出回路１０の出力と、２フレーム間動き検出回路６０の出力のＭＡＸを取るＭＡＸ回路が設けられている。
【００５２】
すなわち、２フレーム間動き検出回路６０は、入力コンポジット信号を１Ｈ遅延させた後に２フレーム分遅延させた信号と現在のフレームの入力コンポジット信号を１Ｈ遅延させた信号の差分をとる差分回路６１、絶対値化回路（ＡＢＳ）６２、及びゲイン調整回路６３を有する。２フレーム分遅延させるために、５２４Ｈ遅延回路１６の他に、５２６Ｈ遅延回路２７を更に有する。
【００５３】
出力回路５０は、色相関検出回路３０、４０の結果が入力されるＯＲ回路５１と、１フレーム色動き検出回路１０の結果と２フレーム間動き検出回路６０の最大値をとり、現フレームと１フレーム前の色相関検出結果のいずれかが「ライン相関あり」と判定した場合はその最大値を出力する最大値回路ＭＡＸ５３と、ライン相関なしの場合には、２フレーム間動き検出回路６０の結果を選択し、「ライン相関あり」の場合は最大値回路ＭＡＸ５３の出力を選択するスイッチ５４とを有する。このスイッチ５４が、ＯＲ回路５１の出力により制御され、ＭＡＸ５３と２フレーム間動き検出回路６０の結果の出力の切替を行なう。
【００５４】
このように構成されたＣ動き検出回路は、実施の形態１と同様に、図２に示すＹ／Ｃ分離回路に入力してＹ／Ｃ分離に使用することができる。また、図１３は、Ｙ／Ｃ分離回路の他の例を示す。Ｙ／Ｃ分離回路４００は、ＭＩＸ回路４０１、係数ＭＩＸ回路４０２、４０３、水平・垂直ディレイ調整部４０４及び減算器４０５を有する。ＭＩＸ回路４０１には、Ｙ動き検出結果と、２フレーム間動き検出結果が入力され、その最大値が係数ｋ１として出力される。係数ＭＩＸ回路４０２には、フレーム内Ｃ抽出結果及びフレーム間Ｃ抽出結果と、係数ｋ１が入力され、例えばフレーム内Ｃ抽出結果に係数ｋ１が乗算され、フレーム間Ｃ抽出結果に（１−ｋ１）が乗算され、それらが加算されてＹ信号を生成するためのＣ信号を生成する。この係数ＭＩＸ回路４０２の出力をコンポジット信号に水平・垂直ディレイ調整部４０４により水平・垂直ディレイ調整を施した信号から減算器４０５で減算するとＹ信号が得られる。また、図１２にかかるＣ動き検出回路１０１のＣ動き検出結果ｋ２と、フレーム内Ｃ抽出結果及びフレーム間Ｃ抽出結果が係数ＭＩＸ回路４０３に入力され、例えばフレーム内Ｃ抽出結果にｋ２が乗算され、フレーム間Ｃ抽出結果に（１−ｋ２）が乗算され、これらが加算されてＣ信号が生成される。
【００５５】
本実施の形態においては、ライン相関結果に基づいて、１フレーム色動き検出と２フレーム間動き検出を適切に切り替えることが可能になるため、ライン相関がないものについても色動き検出を行うことができる。すなわち、垂直ＢＰＦ処理により、フレーム間の色動き検出を可能にする。これにより、２フレーム間動き検出が静止判定で、フレーム間で色成分のみが変動した場合における、動き未検出領域の発生に起因するＹ／Ｃ分離誤りによるドット発生を抑制する。また、２フレーム間動き検出を併用させることにより、ライン間色相関がないものについても、正しく動き検出を行うことができる。
【００５６】
また、色動き検出結果を別途算出した輝度動き検出結果とミックスすることによって、フレーム内Ｃ抽出結果とフレーム間Ｃ抽出結果のミックス比を算出し、コンポジット信号入力から当該Ｃ成分を減算しＹ成分を出力し、この出力とは別に、本実施の形態において生成したＣ動き検出結果に基づきフレーム内Ｃ抽出結果とフレーム間Ｃ抽出結果をミックスし、Ｃ成分を出力することで、Ｙ／Ｃ分離を行なうことができる。
【００５７】
次に、本実施の形態にかかる効果について説明する。図１４は、実施の形態１において誤検出したライン間相関がない場合のＣ信号である。なお、ノードＢ''、Ｂ'''の波形においては、コンポジット信号であるので輝度信号が含まれている。ここでは、説明を簡単にするため、Ｂ、Ｂ'''を同じ輝度レベルの波形として示しているが、実際には、ノードＢの信号は輝度レベルが０であり、ノードＢ'''の信号はなんらかの輝度レベルを有する。また、ノードＢ''についても、ある輝度レベルを有するものとする。本例では、上述したように、色相関なしのため、出力回路５０におけるスイッチ５４が２フレーム間動き検出回路６０の出力Ｇを選択する。これにより、実施の形態１では検出することができなかった、ライン間相関なしの場合の動き検出が可能となる。
【００５８】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１５は、本実施の形態にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。なお、図１に示す実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。実施の形態２にかかる色動き検出回路に加え、フレーム内の動きを各画素について積分を行いその結果を１フレーム期間保持し、その結果を基準レベルと比較を行うことによって、フレーム全体の動きを検出し、判定結果を出力するフレーム内平均動き算出回路７０を備え、フレーム全体が静止していると判定した場合は１フレーム色動き検出を禁止するものである。
【００５９】
すなわち、フレーム内平均動き算出回路７０は、２フレーム間動き検出回路の絶対値回路６２の出力値を、フレーム内の全サンプリング点について積分処理を行い、フレーム全体の動き結果を算出するフレーム内積分回路７１、前フレームのフレーム内積分回路の出力結果を１フレーム期間保持する積分結果保持回路７２、及び積分結果保持回路７２の出力値とフレーム全体を動きとする基準レベル２を比較する比較器７３を有する。
【００６０】
また、出力回路５０は、現フレームと１フレーム前の色相関検出結果のいずれかが「ライン相関あり」と判定し、かつフレーム内平均動き検出回路が「動きあり」と判定した場合についてのみ、１フレーム色動き検出回路の結果を有効にし、それ以外の場合は２フレーム間動き検出回路の出力結果を有効するためのＡＮＤ回路５５及びスイッチ５４を有する。実施の形態２と同様、１フレーム色動き検出回路１０の結果を利用するときは、２フレーム間動き検出回路６０との間で最大値をとり最終の色動き検出結果として出力する。
【００６１】
次に、本実施の形態における効果について説明する。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、本実施の形態にかかる効果を説明する図である。図１６（ａ）は、図１２に示す実施の形態２において誤検出する絵柄の画像である。色副搬送波周波数ｆｓｃ周期の連続斜め線でライン毎に白黒連続であるような場合、図１６（ａ）に示すように、「ライン相関あり」と誤判定され、よって垂直ＢＰＦ２２、２３の値Ｆが加算された結果Ｈが動き検出結果として出力されてしまう。すなわち、実施の形態１、２では、動きありとして出力されてしまう。一方、本実施の形態においては、フレーム内平均動き算出回路７０がフレーム内動き検出を行なうため、動きなしと判定でき、Ｆ＋Ｆ'の結果、すなわち１フレーム色動き検出結果を無効にするため、Ｃ動き検出結果は動きなしとされ、正しく判断することができる。
【００６２】
本実施の形態においては、１フレーム色動き検出結果と２フレーム間動き検出結果を、色相関検出回路の結果に基づき切り替えるのみならず、フレーム内の動きがあるか否かを検出し、フレーム内で動きがない場合には、１フレーム色動き検出結果を無効とすることで、誤検出を更に抑制することができ、より確度の高いＣ動き検出結果を得ることができる。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、実施の形態３においても、実施の形態１における図２に示すＹ／Ｃ分離回路や、実施の形態２における図１３に示すＹ／Ｃ分離回路に適用することができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるＹ／Ｃ分離回路を示す図である。
【図３】Ｃ信号の位相の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図５】同じく、本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図６】同じく、本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図７】同じく、本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図８】特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図９】同じく、特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図１０】同じく、特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図１１】同じく、特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２にかかるＹ／Ｃ分離回路を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における効果を説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態３にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態３にかかる効果を説明する図である。
【図１７】特許文献３に記載の動き検出回路である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ １フレーム色動き検出回路
１１、１２、１７、１８ ラインメモリ
１６、２７ 遅延回路
２４、３１、３２、４１、４２ 加算器
２５、６２ ＡＢＳ
２６、６３ ゲイン調整回路
３０、４０ 色相関検出回路
３３、３４、４３、４４、７３ 比較器
３５、３５、５２、５５ ＡＮＤ回路
５０ 出力回路
５１ ＯＲ回路
５３ 最大値回路
５４ スイッチ
６０ ２フレーム間動き検出回路
６１ 差分回路
３００、４００ Ｙ／Ｃ分離回路
３０１、４０１ ＭＩＸ回路
３０２、４０２、４０３ 係数ＭＩＸ回路
３０３、４０４ 水平・垂直ディレイ調整部
３０４、４０５ 減算器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョン信号の映像信号における色動きを検出する色動き検出回路及び当該色動き検出結果を利用してＹ／Ｃ分離するＹ／Ｃ分離回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン信号の映像信号は、輝度信号（以下、Ｙ信号という。）と色副搬送波により変調した色信号（以下、Ｃ信号という。）を多重したもので、一般にコンポジットビデオ信号と呼ばれる。テレビジョン受像機では入力されたコンポジットビデオ信号をＹ信号、Ｃ信号に分離する処理が必要不可欠で、この分離する処理は一般にＹ／Ｃ分離と呼ばれている。
【０００３】
この分離の精度が低いと画面に色にじみや輪郭のざらつき、点（ドット）状のノイズが生じる。初期には単純に周波数成分で信号を分離する１次元Ｙ／Ｃ分離が使われてきたが、走査線が１ラインごとに位相が反転することを利用して、上下のラインとの信号の比較によりＹとＣを分離する２次元Ｙ／Ｃ分離が開発された。
【０００４】
３次元Ｙ／Ｃ分離ではこれに加えて時間軸を利用し、前後のフレームの同じ位置にあるラインの信号と比較を行なうことにより、より精度良く信号の分離を行なう。すなわち、３次元Ｙ／Ｃ分離とは、カラー映像信号を、Ｙ信号とＣ信号に分離する際に、垂直方向の相関性を用いた空間的処理に加え、時間軸方向（フレーム相関性）の信号処理を活用する方法のことである。ただし、フレーム相関性を用いた方式では前後のフレームで画像が大きく異なる動きの激しい映像やシーンの切り替わりなどで誤ったＹ／Ｃ分離を行なってしまうため、前後であまりに画像が異なる場合は時間軸方向の比較は行なわず２次元Ｙ／Ｃ分離に切り替える、動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離として実装されている場合が多い。
【０００５】
このような動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離においては、Ｃ信号がＹ信号に漏れ込むドット妨害や、Ｙ信号がＣ信号に漏れ込むクロスカラー妨害を取り除くことが可能である。しかし、動画においては、上記妨害の発生を抑えることはできず、特にクロスカラー妨害については、本来と違う色が発生するため、非常に目立ちやすく著しく画質を低下させるという問題点を解決すべく特許文献１に記載の３次元Ｙ／Ｃ分離回路が提案されている。
【０００６】
この特許文献１に記載の動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離回路は、コンポジットビデオ信号を映像の動き量に応じて輝度信号と色信号に分離する。この動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離回路は、１フィールド内の処理によりコンポジットビデオ信号から第１の色信号を抽出する第１の色信号抽出手段と、１フレーム間の処理によりコンポジットビデオ信号から第２の色信号を抽出する第２の色信号抽出手段と、コンポジットビデオ信号の１フレーム間の差分成分より映像の動き量を検出し、第１の動き検出信号を抽出する第１の動き検出手段と、コンポジットビデオ信号の２フレーム間の差分成分より映像の動き量を検出し、第２の動き検出信号を抽出する第２の動き検出手段と、第１の色信号と第２の色信号を混合する混合手段と、コンポジットビデオ信号より１フレーム間の和信号を抽出する１フレーム間和抽出手段と、１フレーム間和信号から水平のエッジ成分を検出し、第１の所定値より大きいか否かのエッジ検出信号を生成するエッジ検出手段と、第２の動き検出信号と第２の所定値が入力され、エッジ検出信号が第１の所定値より大きいことを示すときは第２の所定値を選択し、それ以外を示すときは第２の動き検出信号を選択する選択手段と、選択手段の出力と第１の動き検出信号のうち大きいほうのレベルの信号を出力する第１の最大値手段とを具備し、混合手段の混合動作が、第１の最大値手段の出力により制御されることを特徴とするものである。この構成により、動き検出性能を劣化させることなく、クロスカラー妨害を低減する。
【０００７】
また、動き適応型ＹＣ分離においては動画と静止画とを切り換える判定をする動き検出回路が重要な役割を果たしている。この動き検出が正確に行えず、動画を動画、静止画を静止画として処理できないと、理想的なＹＣ分離は行えず、画像にクロスカラーやドット妨害等の弊害をもたらすことになる。そこで、２フレーム差分により検出された動き信号と１フレーム遅延された２フレーム差分動き信号と１フレーム差分により検出された動き信号とを合成して動きを検出する動き検出回路が特許文献２に開示されている。
【０００８】
この特許文献２に記載の動き検出回路は、第１のフレームメモリと、第２のフレームメモリと、１フレーム差分動き検出回路と、第２フレーム差分動き検出回路と、第３のフレームメモリと、動き信号合成回路とを有する。第１のフレームメモリは、入力ディジタル映像信号を１フレーム遅延して１フレーム遅延信号を第２のフレームメモリと、１フレーム差分動き検出回路に出力する。第２のフレームメモリは、１フレーム遅延映像信号をさらに１フレーム遅延し、２フレーム遅延信号を２フレーム差分動き検出回路に出力する。１フレーム差分動き検出回路は、入力ディジタル映像信号と、１フレーム遅延映像信号から１フレーム差分動き信号を検出して動き信号合成回路に出力する。２フレーム差分動き検出回路は、入力ディジタル映像信号と、２フレーム遅延映像信号から動き信号を検出して比較信号を第３フレームメモリと動き信号合成回路に出力する。第３フレームメモリは、２フレーム差分動き検出回路の出力信号を１フレーム遅延してその１フレーム遅延した信号を動き信号合成回路に出力する。動き信号合成回路は、１フレーム差分動き検出回路の出力信号と、２フレーム差分動き検出回路の出力信号と、第３フレームメモリの出力信号を入力として演算し、動き信号を出力する。この構成により、ある物体が高速で動くような信号や斜め線の絵柄が入力されたようなときでも不必要な動きは発生しないようにする。
【０００９】
更に、細かな縦線や斜め線を含む静止画であっても、正常に動き検出を行うことができるようにし、静止画において、クロスカラーやドット妨害の発生の抑制を図った動き検出回路が特許文献３に開示されている。
【００１０】
図１７は、特許文献３に記載の動き検出回路である。図１７に示すように、特許文献３に記載の動き検出回路において、ラインメモリ５４１、及び５４２は１Ｈ（水平走査期間）だけ信号を遅延して出力する。フレームバッファ５５７は、５２３ライン分の信号を記憶し、５２３Ｈだけ経過後、出力するようになされている。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）５４３、５４４、および５４５は、入力された信号から色信号を分離し、出力する。反転回路５４６、５４７は、それぞれＢＰＦ５４３、５４５より入力された信号の極性を反転し、出力する。加算器５４８は、反転回路５４６からの信号と、ＢＰＦ５４４からの信号の差分を演算し、出力する。加算器５４９は、反転回路５４７からの信号とＢＰＦ５４４からの信号の差分を演算し、出力する。ＡＢＳ（絶対値演算器）５５０、５５１は、それぞれ加算器５４８、５４９より入力された信号の絶対値を演算し、出力する。
【００１１】
比較器５５２、５５３は、それぞれＡＢＳ５５０、５５１より入力された信号と所定のしきい値ｃｒ１を比較し、比較結果に対応する所定の信号を出力する。ＯＲ回路５５４は、比較器５５２からの信号と比較器５５３からの信号の論理和を演算し、その結果を出力する。スイッチ５５５は、ＯＲ回路５５４からの信号に対応して内部の接続を切り換え、ＢＰＦ４４からの信号、または０レベルの信号を出力する。ＡＢＳ５５６は、スイッチ５５５からの信号の絶対値を演算し、出力するようになされている。
【００１２】
また、フレームバッファ５５７を経た信号に対し、ラインメモリ５６１、５６２、反転回路５６６、ＢＰＦ５６３、５６４、５６５、加算器５６８、５６９、ＡＢＳ５７０、５７１比較器５７２、５７３、ＯＲ回路５７４、スイッチ５７５、ＡＢＳ５７６も同様に構成される。
【００１３】
ＡＢＳ５８１、５８２は、ＢＰＦ５４４、５６４より供給された信号の絶対値を演算し、出力する。加算器５８３は、これらの信号の差分を演算し、出力する。比較器５８４は、加算器５８３より供給された信号と所定のしきい値ｃｒ２を比較し、比較結果に対応する信号を出力する。
【００１４】
加算器５８５は、ＡＢＳ５５６より供給された信号と、ＡＢＳ５７６より供給された信号の差分を演算し、出力する。ＡＢＳ５８６は、加算器５８５より供給された信号の絶対値を演算し、出力する。ＡＮＤ回路５８７は、ＡＢＳ５８６より供給された信号と比較器５８４より供給された信号の論理積を演算し、出力する。乗算器５８８は、ＡＮＤ回路５８７より入力された信号のゲインを調整し、リミッタ５８９は、乗算器５８８より入力された信号のビット数を所定のビット数に削減する。
【００１５】
この動き検出回路においては、水平ＢＰＦ５４３〜５４５、５６３〜５６５は、現フレームおよび１フレーム前の信号それぞれについて、各ラインのＣ信号を抜き出す。加算器５４８、５４９、５６８、５６９は、水平ＢＰＦ信号後の信号に対して、色信号が逆相となっている処理対象ラインと１ライン前、同じく色信号が逆相となっている処理対象ラインと１ライン後の相関を検出する。そして比較器５５２、５５３、５７２、５７３は、加算器の出力値と基準レベルを比較し、ＯＲ回路５５４及びスイッチ５５５は、２つの比較結果のＯＲ論理をとり、いずれかのラインに色相関がある場合に１フレーム色動き検出回路の出力を有効とし、それ以外は"０"を出力させる。
【００１６】
また、水平ＢＰＦ５４４、５６４により、現フレームおよび１フレーム後の信号それぞれについて、現ラインのＣ信号を抜き出し、ＡＢＳ５８１、５８２は、水平ＢＰＦ５４４、５６４の出力結果を絶対値化する。差分回路５８３は、現フレームと前フレームのＡＢＳ５８１、５８２の出力結果の差分をとり、比較器５８４は、外部設定値と差分回路５８３の出力を比較する。このクロマレベル差分が外部設定値以下の場合は１フレーム色動き検出回路の出力結果を"０"とする。
【特許文献１】特開平９−３２７０３８号公報
【特許文献２】特開平１１−１４６４１７号公報
【特許文献３】特許第３４８０４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１に記載の動き適応３次元Ｙ／Ｃ分離回路は、１フレーム間和信号をエッジ検出のみで使用しており、またエッジ検出についても２フレーム差分信号動きのゲイン調整のみに使用している。更に、ＢＰＦ処理によるＣ信号の抜き出しも行っておらず、色信号についてのライン相関性も用いていない。したがって、１フレーム動き検出と２フレーム間動き検出を相補的に使用しているが、１フレーム動き検出についてはＬＰＦ処理後に行っているため色信号成分は除去されている。このため、色信号成分については１フレーム色動き検出を行っていないため、正しく動き検出ができない場合がある。
【００１８】
また、特許文献２においては、１フレーム間差分動き検出回路を内蔵しているが、ライン間での色信号の抜き出し処理のみで、帯域制限用の水平ＢＰＦ処理を設けていない。また、ライン間相関検出を行っていない。したがって、水平方向の帯域制限が入らない状態かつ、ライン間の和によって簡易色信号抜き出しを行うため、色信号以外の輝度成分の漏れ込みが多く、色信号の動き以外を誤検出する可能性が非常に高い。また、輝度成分が漏れ込む場合、特許文献２のようにライン間相関を検出しない方法では、フレーム間・ライン間相関のない輝度成分が誤って入ってしまう場合、フレーム間加算処理を行う１フレーム色動き検出は同一の信号を加算するために常時動きと判定し、正しい１フレーム色動き検出が困難である。
【００１９】
更に特許文献３においては、ＢＰＦ処理後に絶対値化してフレーム間差分処理を行うため、フレーム間で色信号が逆相になるものについては、色信号を加算処理すれば動きを抽出可能であるが、色信号を絶対値化し差分演算を行うために動きを抽出することができないという問題点がある。すなわち、特許文献３に記載の１フレーム色動き検出回路では、振幅の異なる色信号については色動き検出を正しく行えるが、色動き検出の判定を絶対値の差分で行っているため、絶対値が同じである逆相信号の動きを検出することができない。よって、振幅が同じで逆相の色信号が入った場合、正しく色動き検出を行うことができないという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明にかかる色動き検出回路は、複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の色相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するものである。
【００２１】
本発明においては、色相関検出回路によりライン相関ありか否かを検出し、有りの場合、色信号を垂直バンドパスフィルタ処理して得られた信号から動き検出を行なった１フレーム動き検出結果に基づき色動き検出結果を出力するため、振幅が同一で逆相の色信号が入力されても正しく色動きを検出することができる。
【００２２】
本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路は、色動き検出結果を出力する色動き検出回路と、輝度動き検出結果及び前記色動き検出結果に基づき、同一フレーム内の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム内色信号と、隣接フレーム間の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム間色信号とをミックスして色信号を生成する係数ミックス回路と、コンポジット信号から当該色信号を減算して輝度信号を出力する減算器とを備え、前記色動き検出回路は、複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するものである。
【００２３】
本発明にかかる他のＹ／Ｃ分離回路は、輝度動き検出結果及び２フレーム間動き検出結果に基づき、同一フレーム内の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム内色信号と、隣接フレーム間の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム間色信号とをミックスして色信号を生成する第１の係数ミックス回路と、前記第１の係数ミックス回路にて生成された色信号をコンポジット信号から減算して輝度信号を出力する減算器と、色動き検出結果を出力する色動き検出回路と、前記色動き検出結果に基づき、前記フレーム内色信号及び前記フレーム間色信号をミックスして色信号を生成する第２の係数ミックス回路とを備え、前記色動き検出回路は、複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するものである。
【００２４】
本発明においては、色相関検出回路の結果に基づき、垂直バンドパスフィルタ処理して動き検出した１フレーム動き検出結果に基づき得られた、正確な色動き検出結果を利用してＹ／Ｃ分離を行なうため、精度よくＹ／Ｃ分離を行なうことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、色動き検出精度を向上させた色動き検出回路及びそれを搭載したＹ／Ｃ分離回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施の形態１．
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、３次元Ｙ／Ｃ分離の色動き検出回路において、フレーム内の色位相が逆相の関係にあるライン間の色相関を検出する色相関検出回路を持ち、色相関を検出した場合のみ１フレーム色動き検出を有効にする色動き検出回路に適用したものである。
【００２７】
本実施の形態においては、垂直方向の複数ラインに対して行なうＢＰＦ処理（垂直ＢＰＦ）により、フレーム間の位相及び振幅の違いを検出する。垂直ＢＰＦ処理後にフレーム間加算処理を行うことによって、フレーム間の位相差分情報も見ることが可能になり、正確な動き検出を行なうことができる。
【００２８】
図１は、本実施の形態にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。本実施の形態にかかる色動き検出回路１は、処理対象ライン及びその１ライン前、処理対象ライン及びその１ライン後のＣ信号の相関を検出し、当該処理対象ラインの両側のラインともに色相関がある場合を「ライン相関あり」として検出する色相関検出回路３０、４０と、現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続３ラインのＣ信号の垂直ＢＰＦ処理を行い、当該垂直ＢＰＦ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路１０と、色相関検出回路３０、４０により「ライン相関あり」とされた場合に、１フレーム色動き検出回路１０の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路５０とを有する。
【００２９】
１フレーム色動き検出回路１０は、ラインメモリ１１、１２、１７、１８、ＢＰＦ１３〜１５、１９〜２１、垂直ＢＰＦ２２、２３、加算器２４、ＡＢＳ２５、及びゲイン調整回路２６を有する。色相関検出回路３０は、加算器３１、３２、比較器３３、３４、及びＡＮＤ回路３５を有する。色相関検出回路４０は、加算器４１、４２、比較器４３、４４、及びＡＮＤ回路４５を有する。出力回路５０は、ＯＲ回路５１及びＡＮＤ回路５２を有する。
【００３０】
先ず、１フレーム色動き検出回路１０について説明する。ラインメモリ１１、１２、１７、１８は、１水平走査期間だけ信号を遅延して出力する。５２４Ｈ遅延回路１６は、５２４ライン分の信号を記憶し、５２４Ｈ経過後出力するようになされている。ＢＰＦ１３〜１５、１９〜２１は、現フレームおよび１フレーム前の信号それぞれについて、連続３ラインのＣ信号を抜き出す水平ＢＰＦである。すなわち、各ＢＰＦ１３〜１５、１９〜２１の出力はコンポジット信号からＣ信号を抜き出したものとなっている。
【００３１】
垂直ＢＰＦ２２、２３は、ＢＰＦ処理後の３ラインの出力、ＢＰＦ１３〜１５、ＢＰＦ１９〜２１に対して垂直ＢＰＦ処理を行う。垂直ＢＰＦ処理は、垂直方向のラインで以下の処理を行なう。
{（現ラインのＣ信号）×２−（１つ前のラインのＣ信号）−（１つ後ろのラインのＣ信号）}／４
【００３２】
この垂直ＢＰＦ処理は、現在のラインの色位相と前後のラインの色位相が逆相であることを利用しており、現ライン及び前後のラインの信号が同じ色の場合は、当該垂直ＢＰＦ処理後の信号は、Ｃ信号の位相・振幅を示す。本実施の形態においては、Ｃ信号の位相・振幅を色動き検出に使用し、従来では動きと判定できなかった信号を動きと判定するために、垂直ＢＰＦ処理を設けている。
【００３３】
加算器２４は、現在のフレームと１つ前のフレームにおける垂直ＢＰＦ処理後の信号を加算処理する。前後のフレームで位相が反転しているため、動きがなければ加算結果は０となる。ＡＢＳ２５はこれを絶対値化し、ゲイン調整回路２６は、絶対値化した値のゲインを調整する。ＡＢＳ２５の値をゲイン調整することでどの程度動きがあるかを示す多ビットの信号となる。ゲイン調整回路２６の結果が１フレーム色動き検出結果であり、後述する出力回路５０によりこの結果が有効又は無効にされる。
【００３４】
次に、色相関検出回路３０、４０について説明する。色相関検出回路３０において、加算器３１、３２は、水平ＢＰＦ処理後の信号に対して、Ｃ信号が逆相となっている処理対象ラインと１ライン前、同じくＣ信号が逆相となっている処理対象ラインと１ライン後の相関を検出する。すなわち、「ライン相関あり」、例えば同一色であればこの加算結果は０となる。比較器３３、３４は、それぞれ加算器３１、３２の出力値と基準レベルを比較することでライン間の相関があるか否かを検出する。つまり、比較器３３、３４は、加算器３１、３２の出力値が基準レベル以下であれば「ライン相関あり」として"１"を出力する。ＡＮＤ回路は、２つのレベル比較結果のＡＮＤ論理をとり、両側のラインともに色相関がある場合のみ出力を有効（ライン相関あり）とする。色相関検出回路４０も同様である。
【００３５】
次に、出力回路５０について説明する。色相関検出回路３０、４０は、連続２ラインの信号間の加算によって実現され、１ライン前の信号と現在のラインの信号、現在のラインと１ライン後の信号の両方について評価を行う。ここで出力回路５０のＯＲ回路５１は、色相関検出回路３０による現在のフレームの色相関結果及び色相関検出回路４０による１フレーム前の色相関結果のいずれかの結果が「ライン相関あり」と判定したとき上記１フレーム色動き検出結果を有効とする判定結果を出力する。すなわち、ＡＮＤ回路５２には、当該ＯＲ回路５１の出力と、１フレーム色動き検出結果であるゲイン調整回路２６の出力とが入力され、ＯＲ回路５１からの出力が有効（ライン相関あり）である場合にのみ、１フレーム色動き検出結果が出力される。
【００３６】
本実施の形態においては、垂直ＢＰＦ処理により、Ｃ信号の位相・振幅を検出するため、フレーム間の色動き検出を可能にする。これにより、従来検出できなかった、ライン相関がありＣ信号がフレーム間逆相の場合であっても動き検出を可能とする。
【００３７】
次に、本色動き検出結果を使用したＹ／Ｃ分離回路について説明する。図２は、本実施の形態にかかるＹ／Ｃ分離回路を示す図である。Ｃ動き検出結果には、図１に示す色動き検出回路にて検出された動き検出結果が入力される。
【００３８】
Ｙ動き検出結果は、例えば、１フレーム間差分に水平ＬＰＦ処理を行うことによって得られる。また、フレーム内Ｃ抽出結果は、同一フレーム内でライン間及び水平方向のフィルタ処理を行って生成することができる。一般的に２次元Ｙ／Ｃ分離回路で生成することができる。または、フレーム内コムフィルタで生成してもよい。フレーム間Ｃ抽出結果は、フレーム間差分×１／２によって得られる。
【００３９】
Ｙ／Ｃ分離回路３００は、ＭＩＸ部３０１、係数ＭＩＸ部３０２、垂直・水平ディレイ調整部３０３及び減算器３０４を有する。ＭＩＸ部３０１は、図１に示す本実施の形態にかかるＣ動き検出回路から出力されたＣ動き検出結果と、Ｙ動き検出結果が入力され、それらの最大値をとる。係数ＭＩＸ回路３０２は、ＭＩＸ回路３０１にて選択された最大値ｋを、例えばフレーム内Ｃ抽出結果に乗算し、（１−ｋ）をフレーム間Ｃ抽出結果に乗算することで、Ｃ信号を生成する。減算器３０４は、コンポジット信号垂直・水平ディレイ調整部３０３にて水平・垂直ディレイ調整を施した信号から、係数ＭＩＸ部３０２で生成されたＣ信号を減算することで、Ｙ信号を生成する。
【００４０】
次に、本実施の形態にかかる色動き検出回路の動作について、特許文献３の動作と共に説明する。先ず、コンポジット信号に含まれるＣ信号の位相の関係について説明する。図３は、Ｃ信号の位相の関係を示す図である。Ｃ信号は色副搬送波と呼ばれる基準信号を変調して輝度信号に多重される。ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式の場合は、フレームごと、ラインごとに色副搬送波の位相が反転するように搬送波周波数が選択されている。従って、図３に示すように、現ラインと、その両隣のラインとは逆相の関係になる。また、現フレームとその１フレーム前の信号は逆相になる。一方、現フレームとその２フレーム前の信号は同相になる。
【００４１】
図４乃至図７は、本実施の形態にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す。図８乃至図１１は、特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す。
【００４２】
図４に示すように、ノードＡ〜Ｃ、Ａ'〜Ｃ'は、それぞれＢＰＦ１３〜１５、１９〜２１の出力波形を示す。図４に示す例では、取り出した波形は、現フレームと１フレーム前とで同相かつフレーム内のライン間で同相である場合を示している。このような画像は例えば輝度の縦線があるような画像である。ノードＤ、Ｅ、Ｄ'、Ｅ'の波形は、それぞれＡ＋Ｂ、Ｂ＋Ｃ、Ａ'＋Ｂ'、Ｂ'＋Ｃ'を示し、加算器３１、３２、４１、４２の出力波形を示している。本例においては、全波形同相であるので振幅が倍になっている。これらの信号は基準レベルと比較すると基準レベル以上であると判断され、クロマ相関なしとなり、ＡＮＤ回路３５、４５からは"０"が出力される。よってＡＮＤ回路５２の出力が"０"、すなわち１フレーム色動き検出結果が無効となる。特許文献３にかかる色検出回路においても図８に示すように、同様に色動きなしと判断される。
【００４３】
一方、図５に示すように、ライン間相関があるＣ信号で動きがない場合について考える。ノードＡ〜Ｃの信号はそれぞれ位相が反転しており、同色であることを示している。ＡとＡ'、ＢとＢ'、ＣとＣ'も位相が反転、すなわち同色である場合、Ｄ、Ｅ、Ｄ'、Ｅ'に示すように、ライン間は同色なのでその和信号は０となり、基準レベルより小さくなるため、「ライン相関あり」とされる。よって、ゲイン調整回路２６から出力される１フレーム色動き検出結果が有効となり出力される。ここで、垂直ＢＰＦ２２、２３の出力は同色なので互いに位相が反転した信号となり、加算器２４の出力は"０"となる。よって、Ｃ動き検出結果は０となる。また、特許文献３にかかる色検出回路においても、図９に示すように、ＡＢＳ５８１、５８２の差信号は０となり、色動きなしと判断される。
【００４４】
また、図６に示す例は、ライン相関があるＣ信号で逆相、動きありの場合を示す。つまり、現フレーム及び１フレームはそれぞれ同色で、フレーム間は同位相になっているため、位相が反対の色に変化した場合を示している。この場合も、Ｄ、Ｅ、Ｄ'、Ｅ'に示すように、ライン間は同色なのでその和信号は０となり、基準レベルより小さくなるため、色相関検出回路３０、４０は「ライン相関あり」と判定し、１フレーム色動き検出結果を有効とする。垂直ＢＰＦ２２、２３の出力Ｆは、それぞれ同相となっているので加算器２４でそれらが重畳され、１フレーム色動き検出結果は色動きありの結果として出力される。
【００４５】
ここで、特許文献３にかかる色動き検出回路は、Ｃ信号を抜き出した後、ＡＢＳ５５６、５７６にて絶対値を求めてから減算するため、その差信号は０、すなわち動きなしと判定する。すなわち、本例のように、振幅が同じで逆相の色である場合は動きなしと誤判定してしまう。
【００４６】
なお、図７、図１１に示すように、ライン相関がないＣ信号の場合には、動きがあっても、いずれの色動き検出回路においても動きなしとして誤検出する。
【００４７】
本実施の形態においては、１フレーム色動き検出回路が、コンポジット信号に対して水平ＢＰＦ処理と垂直ＢＰＦを施し、Ｃ信号成分を抜き出した後にフレーム間で加算するため、１フレーム間の正確な色動きを検出することができる。また、色動き検出結果を別途算出した輝度動き検出結果とミックスすることによって、フレーム内Ｃ抽出結果とフレーム間Ｃ抽出結果のミックス比を算出し、その結果に基づいてＣ成分を出力し、またコンポジット信号入力に水平・垂直ディレイ調整を施した信号から前記Ｃ成分を減算することによってＹ成分を出力するＹ／Ｃ分離回路を得ることができる。
【００４８】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態においては、３次元Ｙ／Ｃ分離の色動き検出において、フレーム内の色位相が逆相の関係にあるライン間の色相関を検出し、色相関がある場合のみ、搬送波成分の振幅・位相動きを検出する１フレーム色動き検出を有効にし、ライン間色相関がない場合は２フレーム間差分信号によって色動き検出を行う。これにより、上述のライン間相関がない場合の誤検出を低減することができる。
【００４９】
上述の特許文献３は、色動き検出の判定条件が、ライン間相関がある場合に限定されるため、ライン間色相関のない映像では、色動き検出を行うことができないため、輝度動き検出で動きが判定出来ないＣ信号の動きについては静止判定になってしまう。
【００５０】
これに対し、上述の色相関検出回路、及び１フレーム色動き検出回路に加え、コンポジット信号の差分によって算出される２フレーム間動き検出回路を設け、色相関検出回路が、「相関有り」と判定した場合に１フレーム色動き検出回路と２フレーム間動き検出結果の最大値を有効とし、「相関なし」と判定した場合は２フレーム間動き検出回路の結果を有効とする。これにより、ライン間色相関がないものについても、正しく動き検出を行うことができる。
【００５１】
図１２は、本実施の形態にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。なお、図１２に示す実施の形態２において、図１に示す実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。本実施の形態にかかる色動き検出回路１０１は、図１に示す色動き検出回路１に、２フレーム間動き検出回路６０を追加したものとなっている。さらに、出力回路５０には、１フレーム色動き検出回路１０の出力と、２フレーム間動き検出回路６０の出力のＭＡＸを取るＭＡＸ回路が設けられている。
【００５２】
すなわち、２フレーム間動き検出回路６０は、入力コンポジット信号を１Ｈ遅延させた後に２フレーム分遅延させた信号と現在のフレームの入力コンポジット信号を１Ｈ遅延させた信号の差分をとる差分回路６１、絶対値化回路（ＡＢＳ）６２、及びゲイン調整回路６３を有する。２フレーム分遅延させるために、５２４Ｈ遅延回路１６の他に、５２６Ｈ遅延回路２７を更に有する。
【００５３】
出力回路５０は、色相関検出回路３０、４０の結果が入力されるＯＲ回路５１と、１フレーム色動き検出回路１０の結果と２フレーム間動き検出回路６０の最大値をとり、現フレームと１フレーム前の色相関検出結果のいずれかが「ライン相関あり」と判定した場合はその最大値を出力する最大値回路ＭＡＸ５３と、ライン相関なしの場合には、２フレーム間動き検出回路６０の結果を選択し、「ライン相関あり」の場合は最大値回路ＭＡＸ５３の出力を選択するスイッチ５４とを有する。このスイッチ５４が、ＯＲ回路５１の出力により制御され、ＭＡＸ５３と２フレーム間動き検出回路６０の結果の出力の切替を行なう。
【００５４】
このように構成されたＣ動き検出回路は、実施の形態１と同様に、図２に示すＹ／Ｃ分離回路に入力してＹ／Ｃ分離に使用することができる。また、図１３は、Ｙ／Ｃ分離回路の他の例を示す。Ｙ／Ｃ分離回路４００は、ＭＩＸ回路４０１、係数ＭＩＸ回路４０２、４０３、水平・垂直ディレイ調整部４０４及び減算器４０５を有する。ＭＩＸ回路４０１には、Ｙ動き検出結果と、２フレーム間動き検出結果が入力され、その最大値が係数ｋ１として出力される。係数ＭＩＸ回路４０２には、フレーム内Ｃ抽出結果及びフレーム間Ｃ抽出結果と、係数ｋ１が入力され、例えばフレーム内Ｃ抽出結果に係数ｋ１が乗算され、フレーム間Ｃ抽出結果に（１−ｋ１）が乗算され、それらが加算されてＹ信号を生成するためのＣ信号を生成する。この係数ＭＩＸ回路４０２の出力をコンポジット信号に水平・垂直ディレイ調整部４０４により水平・垂直ディレイ調整を施した信号から減算器４０５で減算するとＹ信号が得られる。また、図１２にかかるＣ動き検出回路１０１のＣ動き検出結果ｋ２と、フレーム内Ｃ抽出結果及びフレーム間Ｃ抽出結果が係数ＭＩＸ回路４０３に入力され、例えばフレーム内Ｃ抽出結果にｋ２が乗算され、フレーム間Ｃ抽出結果に（１−ｋ２）が乗算され、これらが加算されてＣ信号が生成される。
【００５５】
本実施の形態においては、ライン相関結果に基づいて、１フレーム色動き検出と２フレーム間動き検出を適切に切り替えることが可能になるため、ライン相関がないものについても色動き検出を行うことができる。すなわち、垂直ＢＰＦ処理により、フレーム間の色動き検出を可能にする。これにより、２フレーム間動き検出が静止判定で、フレーム間で色成分のみが変動した場合における、動き未検出領域の発生に起因するＹ／Ｃ分離誤りによるドット発生を抑制する。また、２フレーム間動き検出を併用させることにより、ライン間色相関がないものについても、正しく動き検出を行うことができる。
【００５６】
また、色動き検出結果を別途算出した輝度動き検出結果とミックスすることによって、フレーム内Ｃ抽出結果とフレーム間Ｃ抽出結果のミックス比を算出し、コンポジット信号入力から当該Ｃ成分を減算しＹ成分を出力し、この出力とは別に、本実施の形態において生成したＣ動き検出結果に基づきフレーム内Ｃ抽出結果とフレーム間Ｃ抽出結果をミックスし、Ｃ成分を出力することで、Ｙ／Ｃ分離を行なうことができる。
【００５７】
次に、本実施の形態にかかる効果について説明する。図１４は、実施の形態１において誤検出したライン間相関がない場合のＣ信号である。なお、ノードＢ''、Ｂ'''の波形においては、コンポジット信号であるので輝度信号が含まれている。ここでは、説明を簡単にするため、Ｂ、Ｂ'''を同じ輝度レベルの波形として示しているが、実際には、ノードＢの信号は輝度レベルが０であり、ノードＢ'''の信号はなんらかの輝度レベルを有する。また、ノードＢ''についても、ある輝度レベルを有するものとする。本例では、上述したように、色相関なしのため、出力回路５０におけるスイッチ５４が２フレーム間動き検出回路６０の出力Ｇを選択する。これにより、実施の形態１では検出することができなかった、ライン間相関なしの場合の動き検出が可能となる。
【００５８】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１５は、本実施の形態にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。なお、図１に示す実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。実施の形態２にかかる色動き検出回路に加え、フレーム内の動きを各画素について積分を行いその結果を１フレーム期間保持し、その結果を基準レベルと比較を行うことによって、フレーム全体の動きを検出し、判定結果を出力するフレーム内平均動き算出回路７０を備え、フレーム全体が静止していると判定した場合は１フレーム色動き検出を禁止するものである。
【００５９】
すなわち、フレーム内平均動き算出回路７０は、２フレーム間動き検出回路の絶対値回路６２の出力値を、フレーム内の全サンプリング点について積分処理を行い、フレーム全体の動き結果を算出するフレーム内積分回路７１、前フレームのフレーム内積分回路の出力結果を１フレーム期間保持する積分結果保持回路７２、及び積分結果保持回路７２の出力値とフレーム全体を動きとする基準レベル２を比較する比較器７３を有する。
【００６０】
また、出力回路５０は、現フレームと１フレーム前の色相関検出結果のいずれかが「ライン相関あり」と判定し、かつフレーム内平均動き検出回路が「動きあり」と判定した場合についてのみ、１フレーム色動き検出回路の結果を有効にし、それ以外の場合は２フレーム間動き検出回路の出力結果を有効するためのＡＮＤ回路５５及びスイッチ５４を有する。実施の形態２と同様、１フレーム色動き検出回路１０の結果を利用するときは、２フレーム間動き検出回路６０との間で最大値をとり最終の色動き検出結果として出力する。
【００６１】
次に、本実施の形態における効果について説明する。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、本実施の形態にかかる効果を説明する図である。図１６（ａ）は、図１２に示す実施の形態２において誤検出する絵柄の画像である。色副搬送波周波数ｆｓｃ周期の連続斜め線でライン毎に白黒連続であるような場合、図１６（ａ）に示すように、「ライン相関あり」と誤判定され、よって垂直ＢＰＦ２２、２３の値Ｆが加算された結果Ｈが動き検出結果として出力されてしまう。すなわち、実施の形態１、２では、動きありとして出力されてしまう。一方、本実施の形態においては、フレーム内平均動き算出回路７０がフレーム内動き検出を行なうため、動きなしと判定でき、Ｆ＋Ｆ'の結果、すなわち１フレーム色動き検出結果を無効にするため、Ｃ動き検出結果は動きなしとされ、正しく判断することができる。
【００６２】
本実施の形態においては、１フレーム色動き検出結果と２フレーム間動き検出結果を、色相関検出回路の結果に基づき切り替えるのみならず、フレーム内の動きがあるか否かを検出し、フレーム内で動きがない場合には、１フレーム色動き検出結果を無効とすることで、誤検出を更に抑制することができ、より確度の高いＣ動き検出結果を得ることができる。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、実施の形態３においても、実施の形態１における図２に示すＹ／Ｃ分離回路や、実施の形態２における図１３に示すＹ／Ｃ分離回路に適用することができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるＹ／Ｃ分離回路を示す図である。
【図３】Ｃ信号の位相の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図５】同じく、本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図６】同じく、本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図７】同じく、本発明の実施の形態１にかかる色動き検出回路の、図１に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図８】特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図９】同じく、特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図１０】同じく、特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図１１】同じく、特許文献３にかかる色動き検出回路の図１７に示す各ノードＡ〜Ｈ、Ａ'〜Ｆ'における信号波形を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２にかかるＹ／Ｃ分離回路を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における効果を説明する図である。
【図１５】本発明の実施の形態３にかかる色動き検出回路を示すブロック図である。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態３にかかる効果を説明する図である。
【図１７】特許文献３に記載の動き検出回路である。
【符号の説明】
【００６５】
１０ １フレーム色動き検出回路
１１、１２、１７、１８ ラインメモリ
１６、２７ 遅延回路
２４、３１、３２、４１、４２ 加算器
２５、６２ ＡＢＳ
２６、６３ ゲイン調整回路
３０、４０ 色相関検出回路
３３、３４、４３、４４、７３ 比較器
３５、３５、５２、５５ ＡＮＤ回路
５０ 出力回路
５１ ＯＲ回路
５３ 最大値回路
５４ スイッチ
６０ ２フレーム間動き検出回路
６１ 差分回路
３００、４００ Ｙ／Ｃ分離回路
３０１、４０１ ＭＩＸ回路
３０２、４０２、４０３ 係数ＭＩＸ回路
３０３、４０４ 水平・垂直ディレイ調整部
３０４、４０５ 減算器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の色相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、
現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、
前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有する色動き検出回路。
【請求項２】
２フレーム間の動き検出を行なう２フレーム間動き検出回路を更に有し、
前記出力回路は、前記色相関検出回路により相関なしとされた場合に、前記２フレーム間動き検出回路の出力を、前記色動き検出結果として出力する
ことを特徴とする請求項１記載の色動き検出回路。
【請求項３】
前記出力回路は、前記色相関検出回路により前記ライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の出力と前記２フレーム間動き検出回路の出力の最大値を前記色動き検出結果として出力する
ことを特徴とする請求項２記載の色動き検出回路。
【請求項４】
フレーム内の各画素について積分を行いその結果を基準レベルと比較することでフレーム全体についての動きを検出するフレーム内平均動き算出回路を更に有し、
前記出力回路は、前記フレーム内平均動き検出回路によりフレーム全体が静止していると判定した場合には前記１フレーム色動き検出回路の出力を無効にする
ことを特徴とする請求項２又は３記載の色動き検出回路。
【請求項５】
前記色相関検出回路は、処理対象ライン及びその１ライン前、前記処理対象ライン及びその１ライン後の色信号の相関を検出し、当該処理対象ラインの両側のラインともにライン相関がある場合を前記ライン相関ありとして検出する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の色動き検出回路。
【請求項６】
前記１フレーム動き検出回路は、連続３ラインのそれぞれのコンポジット信号に対して水平バンドパスフィルタ処理を施し色信号を抽出する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の色動き検出回路。
【請求項７】
前記１フレーム動き検出回路は、連続３ラインの色信号に対して垂直バンドパスフィルタ処理を行い、フレーム間加算処理する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の色動き検出回路。
【請求項８】
２フレーム間動き検出回路は、コンポジット信号の差分によって前記２フレーム間の動き検出を行なう
ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項記載の色動き検出回路。
【請求項９】
色動き検出結果を出力する色動き検出回路と、
輝度動き検出結果及び前記色動き検出結果に基づき、同一フレーム内の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム内色信号と、隣接フレーム間の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム間色信号とをミックスして色信号を生成する係数ミックス回路と、
コンポジット信号から当該色信号を減算して輝度信号を出力する減算器とを備え、
前記色動き検出回路は、
複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、
現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、
前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するＹ／Ｃ分離回路。
【請求項１０】
前記輝度動き検出結果及び前記色動き検出結果のうち最大値を出力するミックス回路を更に有する
ことを特徴とする請求項９記載のＹ／Ｃ分離回路。
【請求項１１】
輝度動き検出結果及び２フレーム間動き検出結果に基づき、同一フレーム内の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム内色信号と、隣接フレーム間の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム間色信号とをミックスして色信号を生成する第１の係数ミックス回路と、
前記第１の係数ミックス回路にて生成された色信号をコンポジット信号から減算して輝度信号を出力する減算器と、
色動き検出結果を出力する色動き検出回路と、
前記色動き検出結果に基づき、前記フレーム内色信号及び前記フレーム間色信号をミックスして色信号を生成する第２の係数ミックス回路とを備え、
前記色動き検出回路は、
複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、
現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、
前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するＹ／Ｃ分離回路。
【請求項１２】
前記輝度動き検出結果及び前記２フレーム間動き検出結果のうち最大値を出力するミックス回路を更に有する
ことを特徴とする請求項１１記載のＹ／Ｃ分離回路。
【請求項１】
複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の色相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、
現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、
前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有する色動き検出回路。
【請求項２】
２フレーム間の動き検出を行なう２フレーム間動き検出回路を更に有し、
前記出力回路は、前記色相関検出回路により相関なしとされた場合に、前記２フレーム間動き検出回路の出力を、前記色動き検出結果として出力する
ことを特徴とする請求項１記載の色動き検出回路。
【請求項３】
前記出力回路は、前記色相関検出回路により前記ライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の出力と前記２フレーム間動き検出回路の出力の最大値を前記色動き検出結果として出力する
ことを特徴とする請求項２記載の色動き検出回路。
【請求項４】
フレーム内の各画素について積分を行いその結果を基準レベルと比較することでフレーム全体についての動きを検出するフレーム内平均動き算出回路を更に有し、
前記出力回路は、前記フレーム内平均動き検出回路によりフレーム全体が静止していると判定した場合には前記１フレーム色動き検出回路の出力を無効にする
ことを特徴とする請求項２又は３記載の色動き検出回路。
【請求項５】
前記色相関検出回路は、処理対象ライン及びその１ライン前、前記処理対象ライン及びその１ライン後の色信号の相関を検出し、当該処理対象ラインの両側のラインともにライン相関がある場合を前記ライン相関ありとして検出する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の色動き検出回路。
【請求項６】
前記１フレーム動き検出回路は、連続３ラインのそれぞれのコンポジット信号に対して水平バンドパスフィルタ処理を施し色信号を抽出する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の色動き検出回路。
【請求項７】
前記１フレーム動き検出回路は、連続３ラインの色信号に対して垂直バンドパスフィルタ処理を行い、フレーム間加算処理する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の色動き検出回路。
【請求項８】
２フレーム間動き検出回路は、コンポジット信号の差分によって前記２フレーム間の動き検出を行なう
ことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１項記載の色動き検出回路。
【請求項９】
色動き検出結果を出力する色動き検出回路と、
輝度動き検出結果及び前記色動き検出結果に基づき、同一フレーム内の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム内色信号と、隣接フレーム間の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム間色信号とをミックスして色信号を生成する係数ミックス回路と、
コンポジット信号から当該色信号を減算して輝度信号を出力する減算器とを備え、
前記色動き検出回路は、
複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、
現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、
前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するＹ／Ｃ分離回路。
【請求項１０】
前記輝度動き検出結果及び前記色動き検出結果のうち最大値を出力するミックス回路を更に有する
ことを特徴とする請求項９記載のＹ／Ｃ分離回路。
【請求項１１】
輝度動き検出結果及び２フレーム間動き検出結果に基づき、同一フレーム内の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム内色信号と、隣接フレーム間の信号を使用して抽出した色信号であるフレーム間色信号とをミックスして色信号を生成する第１の係数ミックス回路と、
前記第１の係数ミックス回路にて生成された色信号をコンポジット信号から減算して輝度信号を出力する減算器と、
色動き検出結果を出力する色動き検出回路と、
前記色動き検出結果に基づき、前記フレーム内色信号及び前記フレーム間色信号をミックスして色信号を生成する第２の係数ミックス回路とを備え、
前記色動き検出回路は、
複数ラインの色信号の相関を検出し、ライン間の相関があるか否かを検出する色相関検出回路と、
現フレーム及びその１フレーム前の信号それぞれについて、連続する複数ラインの色信号に垂直バンドパスフィルタ処理を行い、当該垂直バンドパスフィルタ処理結果に基づき１フレーム色動き検出を行なう１フレーム色動き検出回路と、
前記色相関検出回路によりライン相関ありとされた場合に、前記１フレーム色動き検出回路の検出結果に基づき色動き検出結果を出力する出力回路とを有するＹ／Ｃ分離回路。
【請求項１２】
前記輝度動き検出結果及び前記２フレーム間動き検出結果のうち最大値を出力するミックス回路を更に有する
ことを特徴とする請求項１１記載のＹ／Ｃ分離回路。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００８−１６０３５１（Ｐ２００８−１６０３５１Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４５３９７（Ｐ２００６−３４５３９７）
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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