説明

3次元Y/C分離回路

【課題】映像信号の動きに対応する応答性が良く、且つ、メモリ容量を削減することができる3次元Y/C分離回路を提供する。
【解決手段】色信号をその反転周期だけ遅延させて遅延複合映像信号を得る2フレームメモリ14と、遅延複合映像信号と複合映像信号との差分処理により第1のフレーム相関信号を得る輝度動き検出部と、遅延複合映像信号と複合映像信号との加算処理により混合映像信号を得る加算回路23と、混合映像信号を1フレーム期間遅延させるフレームメモリ24と、混合映像信号と1フレーム期間遅延された混合映像信号との差分処理により第2のフレーム相関信号を得る差分回路25と、第1及び第2のフレーム相関信号から動きを判定し、混合比制御信号を得る判定回路26と、混合比制御信号に基づき、輝度信号及び色信号を出力するミックス回路とを具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複合映像信号の輝度信号と色信号とを分離する3次元Y/C分離回路に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、テレビジョン受像機、ビデオテープレコーダ等においては、輝度信号と色信号との分離(以下、Y/C分離という)性能を向上させるために、絵柄の動きに適応させた3次元のY/C分離回路を採用したものがある。3次元Y/C分離回路は、画面間、例えばフレーム間の演算によって輝度信号と色信号を分離する静画Y/C分離処理と、画面内、例えばライン間の演算によって輝度信号と色信号とを分離する動画Y/C分離処理とを行う。なお、フレーム間の演算による静画Y/C分離処理をフレーム相関分離処理、ライン間の演算による動画Y/C分離処理をライン相関分離処理とも呼ぶ。
【0003】
3次元Y/C分離回路については、特許文献1等に詳述されている。
【0004】
3次元Y/C分離回路は、絵柄の動きを、入力された複合映像信号のフレーム差分値であるフレーム相関の大小によって検出しており、動きの検出結果に応じて、動画Y/C分離処理と静画Y/C分離処理とを適応的に切換えるようになっている。従って、3次元Y/C分離回路においては、動きの検出と動き適応動作とがY/C分離性能を決定する大きな要因となっている。
【0005】
3次元Y/C分離回路の静画Y/C分離処理においては、例えば、NTSC方式の映像信号の色信号がフレーム毎に位相が反転していることを利用して、フレーム間の映像信号の加減算によって輝度信号と色信号との分離が行われる。また、3次元Y/C分離回路の動画Y/C分離処理においては、色信号の位相がライン毎に反転していることを利用して、ライン間の映像信号の加減算によって輝度信号と色信号との分離が行われる。
【0006】
これらのフレーム相関に応じたY/C分離処理と、ライン相関に応じたY/C分離処理では、いずれも、演算対象の映像信号同士が同一の絵柄に基づくものである場合に、確実に輝度信号と色信号とを分離することができる。静止画では、前後のフレームの絵柄は同一であり、静画Y/C分離処理は高い分離性能を得ることができる。動画では、比較的大きな絵柄のように、上下のラインの映像信号同士の相関が高い場合には動画Y/C分離性能は高いが、細かい絵柄のように、上下のラインの映像信号同士の相関が低い場合には、動画Y/C分離性能は比較的低くなる。このため、3次元Y/C分離回路では、フレーム相関がある場合、即ち、静止画の場合には静画Y/C分離処理が行われるように、Y/C分離対象の領域が静止画であるか動画であるかを判定し、その判定結果に基づいた動き適応動作の設定が行われている。
【0007】
このような3次元Y/C分離回路における動きの判定、即ちフレーム相関検出では、輝度信号の動きを検出する1フレーム相関検出と、色信号の動きを検出する2フレーム相関検出とが行われる。これらの1フレーム相関及び2フレーム相関の検出結果を用いて動きの判定が行われる。
【0008】
画像の動きを判定するためには、1フレーム前後の映像信号同士の差分を求めればよい。しかし、色信号は1フレーム前後において位相が反転しており、フレーム前後の映像信号同士の差分には色成分が含まれる。そこで、NTSC方式の色信号の帯域が3.6MHz±1.5MHzであることを利用して、低域成分(例えば2MHz以下)を通過させるローパスフィルタを用い、1フレーム前後の映像信号の差分をローパスフィルタにより帯域制限をすることにより、輝度信号の動きを検出する。
【0009】
この場合、帯域制限をしていることから、1フレーム相関だけでは、細かい絵柄の動き、及び色信号の動きを検出することができない。そこで、2フレーム前後の映像信号の相関を検出する。2フレーム前後では、色信号は同じ位相であり、2フレーム前後の映像信号の差分を求めることにより、色信号の動きを検出することができる。
【0010】
しかしながら、Y/C分離処理は1フレーム前後の映像信号を用いて色信号と輝度信号との分離をするのに対し、色信号の動き検出は2フレーム前後の差分を求めることになる。そこで、正確な色信号の動き成分を検出するために、テンポラルフィルタが採用される。テンポラルフィルタは、現在のフレーム相関と1フレーム分さらに遅延されたフレーム相関との大小比較を行い、大きい方のフレーム相関を検出する。即ち、色信号の動きがより大きいフレーム相関を選択する。しかし、テンポラルフィルタは、現在のフレーム相関だけでなく、1フレーム前のフレーム相関を利用して色信号の動きを検出することから、入力される映像信号の動きに対応する応答性が悪くなるという弊害を有する。
【0011】
また、NTSC方式では、上述したように、色信号は1フレーム前後において位相が反転し、2フレーム前後において同じ位相となるのに対し、PAL方式では、色信号は2フレーム前後において位相が反転し、4フレーム前後において同じ位相となる。即ち、このような3次元Y/C分離回路をPAL方式に適用する場合には、輝度信号の動きを検出するために2フレーム前後の映像信号の差分を求める必要があり、また、色信号の動きを検出するために4フレーム前後の映像信号の差分を求める必要がある。その結果、PAL方式ではNTSC方式に比べて大容量のフレームメモリが必要になるという問題もある。
【特許文献1】特開2000−312366号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明は、映像信号の動きに対応する応答性が良く、且つ、メモリ容量を削減することができる3次元Y/C分離回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の一態様に係る3次元Y/C分離回路は、複合映像信号の画面内相関を利用して前記複合映像信号から第1の相関輝度信号と第1の相関色信号を分離する第1の分離部と、前記複合映像信号の色信号をその反転周期だけ遅延させて遅延複合映像信号を得る第1の遅延部と、前記複合映像信号の画面間相関を利用して前記遅延複合映像信号と前記複合映像信号とから第2の相関輝度信号と第2の相関色信号を分離する第2の分離部と、前記遅延複合映像信号と前記複合映像信号との差分処理により輝度の動き成分を含む第1のフレーム相関信号を出力する輝度動き検出部と、前記遅延複合映像信号と前記複合映像信号との加算処理により色の動き成分と輝度成分を含む混合映像信号を出力する加算部と、前記混合映像信号を1フレーム期間遅延させて出力する第2の遅延部と、前記第2の遅延部の入力と出力との差分処理により輝度成分を除去して色の動き成分を含む第2のフレーム相関信号を出力する第2の差分部と、前記第1及び第2のフレーム相関信号から前記複合映像信号の動きを判定し、第1及び第2の混合比制御信号を出力する判定部と、前記第1の混合比制御信号に基づく混合比で前記第1及び第2の相関輝度信号を混合して得た輝度信号を出力する第1のミックス部と、前記第2の混合比制御信号に基づく混合比で前記第1及び第2の相関色信号を混合して得た色信号を出力する第2のミックス部と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明の3次元Y/C分離回路によれば、映像信号の動きに対応する応答性が良く、且つ、メモリ容量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態に係る3次元Y/C分離回路の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態に係る3次元Y/C分離回路は、PAL方式の複合映像信号の処理に用いられる。
【0016】
3次元Y/C分離回路1は、図1に示すように、ラインメモリ11と、加算回路12と、差分回路13と、2フレームメモリ14と、加算回路15と、差分回路16と、ミックス回路17及び18と、差分回路21と、ローパスフィルタ22と、加算回路23とフレームメモリ24と、差分回路25と、判定回路26とを有して構成されている。
【0017】
輝度信号と色信号とを含む入力複合映像信号は、ラインメモリ11、加算回路12、差分回路13、2フレームメモリ14、加算回路15、差分回路16、差分回路21及び加算回路23に供給される。ラインメモリ11は、入力複合映像信号を2水平期間遅延させる機能を有する。ラインメモリ11は、入力複合映像信号を2水平期間遅延させてライン相関分離部を構成する加算回路12及び差分回路13に出力する。
【0018】
加算回路12は、入力複合映像信号とラインメモリ11により2水平期間遅延された複合映像信号とを加算することにより、輝度信号成分を分離する。加算回路12は、分離した輝度信号成分であるライン相関輝度信号をミックス回路17に出力する。
【0019】
一方、差分回路13は、入力複合映像信号とラインメモリ11により2水平期間遅延された複合映像信号とを減算することにより、色信号成分を分離する。差分回路13は、分離した色信号成分であるライン相関色信号をミックス回路18に出力する。
【0020】
2フレームメモリ14は、入力複合映像信号を2フレーム期間遅延させる機能を有する。2フレームメモリ14は、入力複合映像信号を2フレーム期間遅延させて加算回路15、差分回路16、差分回路21及び加算回路23に出力する。
【0021】
フレーム相関分離部を構成する加算回路15は、入力複合映像信号と2フレームメモリ14により2フレーム期間遅延された複合映像信号とを加算することにより、輝度信号成分を分離する。加算回路15は、分離した輝度信号成分であるフレーム相関輝度信号をミックス回路17に出力する。
【0022】
一方、フレーム相関分離部を構成する差分回路16は、入力複合映像信号と2フレームメモリ14により2フレーム期間遅延された複合映像信号とを減算することにより、色信号成分を分離する。差分回路16は、分離した色信号成分であるフレーム相関色信号をミックス回路18に出力する。
【0023】
ミックス回路17は、入力されたライン相関輝度信号とフレーム相関輝度信号とを、後述する混合比制御信号に基づく混合比によって混合し、輝度信号を出力する。一方、ミックス回路18は、入力されたライン相関色信号とフレーム相関色信号とを、後述する混合比制御信号に基づく混合比によって混合し、色信号を出力する。
【0024】
輝度動き検出部を構成する差分回路21は、入力複合映像信号と2フレームメモリ14により2フレーム期間遅延された複合映像信号とを減算することにより、輝度信号の動き成分と色成分とを抽出してローパスフィルタ22に出力する。
【0025】
輝度動き検出部を構成するローパスフィルタ22は、入力された信号の低域を通過させることで、輝度信号の動き成分のみを含むフレーム相関信号を判定回路26に出力する。
【0026】
本実施の形態においては、加算回路23、フレームメモリ24及び差分回路25によって、色信号の動き成分を検出するための回路が構成されている。
【0027】
加算回路23は、入力複合映像信号と2フレームメモリ14により2フレーム期間遅延された複合映像信号とを加算することにより、輝度信号成分と色信号の動き成分とを抽出してフレームメモリ24及び差分回路25に出力する。
【0028】
フレームメモリ24は、入力された輝度信号成分と色信号の動き成分とを1フレーム期間遅延させて差分回路25に出力する。
【0029】
差分回路25は、加算回路23の出力とフレームメモリ24の出力との差分を求める。これにより、差分回路25は、1フレーム期間前後の輝度信号成分同士の差分及び1フレーム期間前後の色信号の動き成分同士の差分を求めることになる。こうして、差分回路25は、輝度信号の動き成分及び色信号の動き成分を含むフレーム相関信号を得る。差分回路25は、輝度信号の動き成分及び色信号の動き成分を含むフレーム相関信号を判定回路26に出力する。
【0030】
判定回路26は、ローパスフィルタ22及び差分回路25からそれぞれ出力されるフレーム相関信号に基づいて混合比制御信号を生成し、ミックス回路17及び18に出力する。
【0031】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図2乃至図5を参照して説明する。
入力複合映像信号は、ラインメモリ11、加算回路12、差分回路13、フレームメモリ14、加算回路15、差分回路16、差分回路21及び加算回路23に与えられる。ラインメモリ11により2水平期間遅延された複合映像信号は、加算回路12及び差分回路13に供給される。加算回路12及び差分回路13によりライン相関分離処理が行われる。加算回路12からライン相関輝度信号がミックス回路17に出力され、差分回路13からライン相関色信号がミックス回路18に出力される。
【0032】
一方、2フレームメモリ14により2フレーム期間遅延された複合映像信号は、加算回路15及び差分回路16に供給される。加算回路15及び差分回路16によりフレーム相関分離処理が行われる。加算回路15からフレーム相関輝度信号がミックス回路17に出力され、差分回路16からフレーム相関色信号がミックス回路18に出力される。
【0033】
また、フレームメモリ14により2フレーム期間遅延された複合映像信号は、差分回路21及び加算回路23にも供給され、輝度信号及び色信号の動き検出が行われる。
【0034】
輝度信号の動き検出は、差分回路21及びローパスフィルタ22により行われる。差分回路21は、入力複合映像信号と2フレーム期間遅延された複合映像信号との差分を求めてローパスフィルタ22に出力する。ローパスフィルタ22によって、差分回路21の出力から低域成分のみが取り出され、輝度信号の動き成分を含むフレーム相関信号として判定回路26に出力される。
【0035】
一方、色信号の動き検出は、加算回路23、フレームメモリ24及び差分回路25により行われる。加算回路23は、入力複合映像信号と入力複合映像信号を2フレーム期間遅延させた複合映像信号とを加算し、輝度信号成分と色信号の動き成分とを得る。加算回路23からの輝度信号成分及び色信号の動き成分は、フレームメモリ24及び差分回路25に出力される。
【0036】
フレームメモリ24に入力された輝度信号成分と色信号の動き成分は、1フレーム遅延され、差分回路25に出力される。差分回路25では、1フレーム前後の輝度信号成分同士の差分と1フレーム前後の色信号の動き成分同士の差分が求められる。加算回路23の出力には、色信号の動き成分だけでなく輝度信号成分も含まれているが、差分回路25による差分処理によって、輝度信号の動き成分及び色信号の動き成分を含むフレーム相関信号が求められる。差分回路25からのフレーム相関信号は判定回路26に出力される。
【0037】
ここで、加算回路23、フレームメモリ24及び差分回路25の動作について波形図を参照して説明する。
【0038】
図2は静止画の場合の色信号の変化を説明するための波形図である。いま、図2に示す色信号が加算回路23に入力されるものとする。加算回路23では、現在のフレームの色信号と2フレーム前の色信号とが加算演算A1により加算され、色信号の動き成分が出力される。上述したように、PAL方式では、色信号は2フレーム前後において位相が反転しているため、静止画の場合には、加算回路23の出力である色信号の動き成分はゼロとなる。フレームメモリ24は、加算回路23の出力を1フレーム期間遅延させて出力する。現フレームの加算演算をA1、1フレーム前の加算演算をA2という。フレームメモリ24は、加算演算A2による加算結果を出力することになる。即ち、フレームメモリ24は、図2の1フレーム前の色信号と3フレーム前の色信号との加算結果である色信号の動き成分を出力する。加算演算A2の演算結果である色信号の動き成分は、静止画の場合にはゼロとなる。差分回路25の差分演算D1により算出される色信号の動き成分であるフレーム相関信号もゼロになり、このフレーム相関信号が差分回路25から出力される。
【0039】
図3は静止画の場合の輝度信号の変化を説明するための波形図である。いま、図3に示す輝度信号が加算回路23に入力されるものとする。加算回路23では、現在のフレームの輝度信号と2フレーム前の輝度信号とが加算演算A1により加算されて出力される。フレームメモリ24は、加算回路23の出力を1フレーム期間遅延させて出力する。フレームメモリ24は、加算演算A2による加算結果を出力することになる。即ち、フレームメモリ24は、図3の1フレーム前の輝度信号と3フレーム前の輝度信号との加算結果である輝度信号成分を出力する。差分回路25では、加算回路23の出力とフレームメモリ24の出力との差分が差分演算D1により求められ、輝度信号の動き成分であるフレーム相関信号が出力される。静止画の場合には、加算回路23及びフレームメモリ24の出力は一致し、差分回路25から出力される輝度信号の動き成分はゼロになる。
【0040】
図4は動画の場合の色信号の変化を説明するための波形図である。いま、図4に示す色信号が加算回路23に入力されるものとする。加算回路23では、現在のフレームの色信号と2フレーム前の色信号とが加算演算A1により加算され、色信号の動き成分が出力される。フレームメモリ24は、加算回路23の出力を1フレーム期間遅延させて出力する。フレームメモリ24は、加算演算A2による加算結果を出力することになる。即ち、フレームメモリ24は、図4の1フレーム前の色信号と3フレーム前の色信号との加算結果である色信号の動き成分を出力する。差分回路25では、加算回路23の出力とフレームメモリ24の出力との差分が差分演算D1により求められ、色信号の動き成分であるフレーム相関信号が出力される。
【0041】
図5は動画の場合の輝度信号の変化を説明するための波形図である。いま、図5に示す輝度信号が加算回路23に入力されるものとする。加算回路23では、現在のフレームの輝度信号と2フレーム前の輝度信号とが加算演算A1により加算されて出力される。フレームメモリ24は、加算回路23の出力を1フレーム期間遅延させて出力する。フレームメモリ24は、加算演算A2による加算結果を出力することになる。即ち、フレームメモリ24は、図5の1フレーム前の輝度信号と3フレーム前の輝度信号との加算結果である輝度信号成分を出力する。差分回路25では、加算回路23の出力とフレームメモリ24の出力との差分が差分演算D1により求められ、輝度信号の動き成分であるフレーム相関信号が出力される。
【0042】
このように求められたフレーム相関信号は、判定回路26に入力される。判定回路26では、差分回路25から出力されたフレーム相関信号とローパスフィルタ22から出力されたフレーム相関信号とに基づいて、混合比制御信号が生成される。生成された混合比制御信号は、ミックス回路17及び18にそれぞれ出力される。
【0043】
ミックス回路17では、入力されたライン相関輝度信号とフレーム相関輝度信号とが、混合比制御信号に基づく混合比によって混合され、輝度信号が出力される。一方、ミックス回路18では、入力されたライン相関色信号とフレーム相関色信号とが、混合比制御信号に基づく混合比によって混合され、色信号が出力される。
【0044】
以上のように、従来のPAL方式に対応した3次元Y/C分離回路においては、4フレーム分のメモリを設けて、色信号が同じ位相になる4フレーム前後の複合映像信号の差分を求めることにより、色信号の動き成分が検出されている。これに対し、本実施の形態の3次元Y/C分離回路によれば、2フレーム分のメモリを設けて、2フレーム前後の複合映像信号から色信号の動き成分が検出できるため、メモリ容量の削減ができる。
【0045】
また、従来のPAL方式に対応した3次元Y/C分離回路においては、2フレーム前後の映像信号を用いて色信号と輝度信号との分離をするのに対し、色信号の動き検出は4フレーム前後の差分から求めることになる。そこで、正確な色信号の動き成分を検出するために、テンポラルフィルタが採用されている。これに対し、本実施の形態の3次元Y/C分離回路によれば、2フレーム前後の色信号の動き成分がフレーム相関信号に含まれているため、テンポラルフィルタが不要となる。その結果、現在のフレーム相関だけで色信号の動きを検出できるため、入力される映像信号の動きに対応する応答性が向上する。
【0046】
よって、本実施の形態の3次元Y/C分離回路によれば、映像信号の動きに対応する応答性が良く、且つ、メモリ容量を削減することができる。
【0047】
(変形例1)
図6は、第1の実施の形態における3次元Y/C分離回路1の変形例1を示すブロック図である。図6において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図6に示す3次元Y/C分離回路1aは、図1のローパスフィルタ22に代わり色副搬送波トラップフィルタ31を用いて構成されている。差分回路21の出力は、色副搬送波トラップフィルタ31に供給される。色副搬送波トラップフィルタ31は、色信号成分である色副搬送波のみを除去し、輝度信号の動き成分のみを含むフレーム相関信号を判定回路26に出力する。
【0048】
ローパスフィルタ22を色副搬送波トラップフィルタ31に代えた場合、色副搬送波トラップフィルタ31によって色信号成分のみが除去されるため、高い周波数帯域に存在する輝度信号の動き成分が除去されることなく、検出することができる。
【0049】
よって、変形例1の3次元Y/C分離回路1aによれば、精度の高い輝度信号の動き成分を検出することができる。
【0050】
(変形例2)
図7は、第1の実施の形態における3次元Y/C分離回路1の変形例2を示すブロック図である。図7において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図7に示す3次元Y/C分離回路1bは、図1の構成にテンポラルフィルタ32及びフレームメモリ33を付加して構成されている。差分回路25から出力されるフレーム相関信号は、テンポラルフィルタ32に入力される。テンポラルフィルタ32に入力されたフレーム相関信号は、フレームメモリ33により1フレーム期間遅延される。
【0051】
テンポラルフィルタ32は、差分回路25からのフレーム相関信号とフレームメモリ33により1フレーム期間遅延されたフレーム相関信号との大小比較を行い、大きい方のフレーム相関を検出して判定回路26に出力する。テンポラルフィルタ32では、色信号の動きがより大きいフレーム相関を選択し、出力するため、正確な色信号の動き成分を検出することができる。
【0052】
よって、変形例2の3次元Y/C分離回路1bによれば、動画に対する動き検出の精度を向上させることができる。
【0053】
(変形例3)
図8は、第1の実施の形態における3次元Y/C分離回路1の変形例3を示すブロック図である。図8において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図8に示す3次元Y/C分離回路1cは、図1に示す加算回路15の出力と加算回路23の出力とを共通化し、差分回路16の出力と差分回路21の出力とを共通化して構成されている。
【0054】
図1に示すように、入力複合号映像信号及びフレームメモリ14から出力される2フレーム期間遅延された複合号映像信号のそれぞれが、加算回路15及び加算回路23に入力されている。即ち、加算回路15及び加算回路23には、同じ複合映像信号が入力されている。そのため、加算回路15の出力及び加算回路23の出力は同一になる。
【0055】
そこで、加算回路15は、入力複合映像信号と2フレームメモリ14により2フレーム期間遅延された複合映像信号とから求めたフレーム相関輝度信号をミックス回路17に出力すると共に、フレームメモリ24及び差分回路25に出力するようにする。この結果、加算回路23を削減することができる。
【0056】
同様に、差分回路16の出力及び差分回路21の出力は同一になる。そこで、差分回路16は、入力複合映像信号と2フレームメモリ14により2フレーム期間遅延された複合映像信号とから求めたフレーム相関色信号をミックス回路18に出力すると共に、ローパスフィルタ22に出力するようにする。その結果、差分回路21を削減することができる。
【0057】
よって、変形例3の3次元Y/C分離回路1cによれば、差分回路21及び加算回路23を削減でき、回路規模を小さくすることができる。
【0058】
(第2の実施の形態)
図9は、第2の実施の形態に係る3次元Y/C分離回路の構成を示すブロック図である。図9において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。なお、本実施の形態に係る3次元Y/C分離回路1dは、PAL方式及びNTSC方式の両方式の複合映像信号の処理に用いられる。
【0059】
本実施の形態は、ラインメモリ11に代えてラインメモリ39を採用し、2フレームメモリ14に代えて2フレームメモリ40を採用すると共に、スイッチ41、スイッチ42、差分回路43、テンポラルフィルタ44、フレームメモリ45及びスイッチ46を付加した点が第1の実施の形態と異なる。
【0060】
また、本実施の形態では、ラインメモリ39、2フレームメモリ40、スイッチ41、スイッチ42及びスイッチ46のそれぞれに、切換制御信号が入力されるようになっている。切換制御信号は、PAL方式かNTSC方式かを切り換えるための制御に用いられる。
【0061】
ラインメモリ39は、切換制御信号に基づき、入力複合映像信号を、1水平期間又は2水平期間遅延させる機能を有する。ラインメモリ39は、PAL方式を示す切換制御信号が与えられた場合、入力複合映像信号を2水平期間遅延させ、NTSC方式を示す切換制御信号が与えられた場合、入力複合映像信号を1水平期間遅延させる。ラインメモリ39は、入力複合映像信号を1水平期間又は2水平期間遅延させて加算回路12及び差分回路13に出力する。
【0062】
2フレームメモリ40は、切換制御信号に基づき、入力複合映像信号を、1フレーム期間又は2フレーム期間遅延させる機能を有する。2フレームメモリ40は、PAL方式を示す切換制御信号が与えられた場合、入力複合映像信号を2フレーム期間遅延させ、NTSC方式を示す切換制御信号が与えられた場合、入力複合映像信号を1フレーム期間遅延させる。2フレームメモリ40は、入力複合映像信号を1フレーム期間又は2フレーム期間遅延させて加算回路15、差分回路16、差分回路21、加算回路23及びスイッチ41に出力する。
【0063】
スイッチ41の端子aには、2フレームメモリ40の出力が共有される。また、スイッチ41の端子bには、加算回路23の出力が供給される。スイッチ41は、PAL方式を示す切換制御信号が与えられると端子aを選択し、NTSC方式を示す切換制御信号が与えられると端子bを選択して、選択した端子に供給される信号をフレームメモリ24に出力する。
【0064】
スイッチ42には、フレームメモリ24の出力が供給される。スイッチ42は、PAL方式を示す切換制御信号が与えられると端子aを選択し、選択した端子に供給される信号を差分回路25に出力する。一方、スイッチ42は、NTSC方式を示す切換制御信号が与えられると端子bを選択し、選択した端子に供給される信号を差分回路43に出力する。
【0065】
色動き検出部を構成する差分回路43は、入力複合映像信号と2フレーム期間遅延された複合映像信号との差分を求め、色信号の動き成分を検出する。差分回路43は、検出した色信号の動き成分であるフレーム相関信号をテンポラルフィルタ44に出力する。テンポラルフィルタ44に入力されたフレーム相関信号は、フレームメモリ45により1フレーム期間遅延される。
【0066】
色動き検出部を構成するテンポラルフィルタ44は、差分回路43からのフレーム相関信号とフレームメモリ45により1フレーム期間遅延されたフレーム相関信号との大小比較を行い、大きい方のフレーム相関を検出してスイッチ46に出力する。
【0067】
スイッチ46の端子aには、差分回路25から出力されるフレーム相関信号が供給される。一方、スイッチ46の端子bには、テンポラルフィルタ44から出力されるフレーム相関信号が供給される。スイッチ46は、PAL方式を示す切換制御信号が与えられると端子aを選択し、NTSC方式を示す切換制御信号が与えられると端子bを選択して、選択した端子に供給されるフレーム相関信号を判定回路26に出力する。
【0068】
次に、このように構成された実施の形態の動作について説明する。
先ず、入力複合映像信号がPAL方式の場合について説明する。即ち、2フレームメモリ40、スイッチ41、スイッチ42及びスイッチ46には、PAL方式を示す切換制御信号が与えられる。2フレームメモリ40は、切換制御信号に基づき、2フレーム期間遅延させた複合映像信号を出力する。スイッチ41、スイッチ42及びスイッチ46のそれぞれは、切換制御信号に基づいて端子aを選択する。
【0069】
加算回路23からの出力は、差分回路25に供給されると共に、スイッチ41の端子aを介してフレームメモリ24に供給される。フレームメモリ24により1フレーム期間遅延された輝度信号成分と色信号の動き成分は、スイッチ42の端子aを介して差分回路25に入力される。
【0070】
差分回路25では、加算回路23の出力とフレームメモリ24の出力との差分から色信号の動き成分を含むフレーム相関信号が得られる。差分回路25において得られたフレーム相関信号は、スイッチ46の端子aを介して判定回路26に入力される。
【0071】
次に、入力複合映像信号がNTSC方式の場合について説明する。即ち、2フレームメモリ40、スイッチ41、スイッチ42及びスイッチ46には、NTSC方式を示す切換制御信号が与えられる。2フレームメモリ40は、切換制御信号に基づき、1フレーム期間遅延させた複合映像信号を出力する。スイッチ41、スイッチ42及びスイッチ46のそれぞれは、切換制御信号に基づいて端子bを選択する。
【0072】
2フレームメモリ40によって1フレーム期間遅延された映像複合信号は、フレーム相関分離部を構成する加算回路15及び差分回路16のそれぞれに入力される。上述したように、NTSC方式の場合、1フレーム前後において色信号の位相が反転しているため、加算回路15においてフレーム相関輝度信号が検出され、差分回路16においてフレーム相関色信号が検出される。
【0073】
更に、2フレームメモリ40によって1フレーム期間遅延された映像複合信号は、スイッチ41の端子bを介してフレームメモリ24に入力される。フレームメモリ24によって更に1フレーム期間遅延された映像複合信号は、スイッチ42の端子bを介して差分回路43に入力される。即ち、差分回路43には、入力複合映像信号と2フレーム期間遅延された映像複合信号とが入力される。上述したように、NTSC方式の場合、2フレーム前後において色信号の位相が同じになるため、差分回路43において色信号の動き成分を含むフレーム相関信号が検出されてテンポラルフィルタ44に出力される。
【0074】
フレームメモリ45では、テンポラルフィルタ44からのフレーム相関信号を1フレーム期間遅延させ、1フレーム期間遅延されたフレーム相関信号はテンポラルフィルタ44に出力される。
【0075】
テンポラルフィルタ44では、差分回路43からのフレーム相関信号とフレームメモリ45からのフレーム相関信号との大小比較が行われ、より大きいフレーム相関信号が検出される。検出されたフレーム相関信号は、スイッチ46の端子bを介して判定回路26に入力される。
【0076】
他の動作は、第1の実施の形態と同様であり、ミックス回路17からは輝度信号が出力され、ミックス回路18からは色信号が出力される。
【0077】
従来、PAL及びNTSCの両方式に対応した3次元Y/C分離回路を構成するにあたり、フレームメモリの容量がPAL方式に依存し、メモリ容量及び開発コストが増大するという問題があった。本実施の形態の3次元Y/C分離回路1dによれば、PAL方式のメモリ容量が削減できるため、3次元Y/C分離回路1d全体のメモリ容量も削減することができる。
【0078】
なお、図6の変形例を本実施の形態に適用してもよい。即ち、図9に示すローパスフィルタ22に代えて、色副搬送波トラップフィルタを用いる構成にする。この結果、変形例1と同様に、精度の高い輝度信号の動き成分を検出することができる。
【0079】
更にまた、図7の変形例を本実施の形態に適用してもよい。即ち、図9の構成に図7に示すテンポラルフィルタ32及びフレームメモリ33を追加する。図9に示す差分回路25の出力段にテンポラルフィルタ32を追加する、テンポラルフィルタ32は、差分回路25及びフレームメモリ33それぞれから入力されるフレーム相関信号の大小比較を行い、より大きいフレーム相関信号をスイッチ46の端子aに供給する。この結果、変形例2と同様に、動画に対する動き検出の精度を向上させることができる。
【0080】
更にまた、図8の変形例を本実施の形態に適用してもよい。加算回路15は、出力されるフレーム相関輝度信号をミックス回路17に供給すると共に、スイッチ41の端子a及び差分回路25にも供給する。一方、差分回路16は、出力されるフレーム相関色信号をミックス回路18に供給すると共に、ローパスフィルタ22にも供給する。この結果、変形例3と同様に、差分回路21及び加算回路23を削減でき、回路規模を小さくすることができる。
【0081】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0082】
【図1】第1の実施の形態に係る3次元Y/C分離回路の構成を示すブロック図である。
【図2】静止画の場合の色信号の変化を説明するための波形図である。
【図3】静止画の場合の輝度信号の変化を説明するための波形図である。
【図4】動画の場合の色信号の変化を説明するための波形図である。
【図5】動画の場合の輝度信号の変化を説明するための波形図である。
【図6】第1の実施の形態における3次元Y/C分離回路の変形例1を示すブロック図である。
【図7】第1の実施の形態における3次元Y/C分離回路の変形例2を示すブロック図である。
【図8】第1の実施の形態における3次元Y/C分離回路の変形例3を示すブロック図である。
【図9】第2の実施の形態に係る3次元Y/C分離回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【0083】
1,1a,1b,1c,1d…3次元Y/C分離回路、11…ラインメモリ、12…加算回路、13…差分回路、14…2フレームメモリ、15…加算回路、16…差分回路、17,18…ミックス回路、21…差分回路、22…ローパスフィルタ、23…加算回路、24…フレームメモリ、25…差分回路、26…判定回路、31…色副搬送波トラップフィルタ、32…テンポラルフィルタ、33…フレームメモリ、39…ラインメモリ、40…2フレームメモリ、41,42…スイッチ、43…差分回路、44…テンポラルフィルタ、45…フレームメモリ、46…スイッチ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合映像信号の画面内相関を利用して前記複合映像信号から第1の相関輝度信号と第1の相関色信号を分離する第1の分離部と、
前記複合映像信号の色信号をその反転周期だけ遅延させて遅延複合映像信号を得る第1の遅延部と、
前記複合映像信号の画面間相関を利用して前記遅延複合映像信号と前記複合映像信号とから第2の相関輝度信号と第2の相関色信号を分離する第2の分離部と、
前記遅延複合映像信号と前記複合映像信号との差分処理により輝度の動き成分を含む第1のフレーム相関信号を出力する輝度動き検出部と、
前記遅延複合映像信号と前記複合映像信号との加算処理により色の動き成分と輝度成分を含む混合映像信号を出力する加算部と、
前記混合映像信号を1フレーム期間遅延させて出力する第2の遅延部と、
前記第2の遅延部の入力と出力との差分処理により輝度成分を除去して色の動き成分を含む第2のフレーム相関信号を出力する第2の差分部と、
前記第1及び第2のフレーム相関信号から前記複合映像信号の動きを判定し、第1及び第2の混合比制御信号を出力する判定部と、
前記第1の混合比制御信号に基づく混合比で前記第1及び第2の相関輝度信号を混合して得た輝度信号を出力する第1のミックス部と、
前記第2の混合比制御信号に基づく混合比で前記第1及び第2の相関色信号を混合して得た色信号を出力する第2のミックス部と、
を具備したことを特徴とする3次元Y/C分離回路。
【請求項2】
前記輝度動き検出部はローパスフィルタ又は色副搬送波トラップフィルタにより色成分を除去することを特徴とする請求項1に記載の3次元Y/C分離回路。
【請求項3】
前記第2のフレーム相関信号を1フレーム期間遅延させる第3の遅延部を有し、
前記第2のフレーム相関信号の1フレーム前後の色の動き成分の大小比較を行い、より大きい前記色の動き成分を含む前記第2のフレーム相関信号を出力するテンポラルフィルタを具備することを特徴とする請求項1に記載の3次元Y/C分離回路。
【請求項4】
前記第2の分離部は、加算回路と差分回路とを有し、
前記輝度動き検出部は、前記第2の分離部の差分回路を兼用して差分処理を行い、
前記加算部は、前記第2の分離部の加算回路を兼用して加算処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の3次元Y/C分離回路。
【請求項5】
前記複合映像信号が第1の方式の信号であるか第2の方式の信号であるかを示す切換制御信号に基づいて、第1の方式の前記複合映像信号の入力時は、前記加算部の出力を選択して前記第2の遅延部に出力し、第2の方式の前記複合映像信号の入力時は、前記第1の遅延部の出力を選択して前記第2の遅延部に出力する第1の切換部と、
前記複合映像信号と2フレーム期間遅延された前記複合映像信号との差分処理により色の動き成分を含む第3のフレーム相関信号を出力する色動き検出部と、
前記切換制御信号に基づいて、第1の方式の前記複合映像信号の入力時は、前記第2の遅延部の出力を前記第2の差分部に出力し、第2の方式の前記複合映像信号の入力時は、前記第2の遅延部の出力を前記色動き検出部に出力する第2の切換部と、
前記切換制御信号に基づいて、第1の方式の前記複合映像信号の入力時は、前記第2の差分部の出力を選択して前記判定部に出力し、第2の方式の前記複合映像信号の入力時は、前記色動き検出部の出力を選択して前記判定部に出力する第3の切換部とを有することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の3次元Y/C分離回路。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2009−44450(P2009−44450A)
【公開日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−207059(P2007−207059)
【出願日】平成19年8月8日(2007.8.8)
【出願人】(000221199)東芝マイクロエレクトロニクス株式会社 (376)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】