JP3971203B2

JP3971203B2 - Video signal processing device

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Publication number: JP3971203B2
Application number: JP2002045533A
Authority: JP
Inventors: 敏志近藤; 哲也井谷
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: JP2002325262A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｙ／Ｃ分離後のコンポーネント映像信号に対して、ドット妨害やクロスカラーの除去を施す映像信号処理方法および映像信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンポジット映像信号に対してＹ／Ｃ分離を施した場合、ドット妨害（またはクロスルミナンス妨害とも言う）やクロスカラーといった弊害が発生する。Ｙ／Ｃ分離には、大きく３通りの方法があり、それぞれ、１次元Ｙ／Ｃ分離、２次元Ｙ／Ｃ分離、３次元Ｙ／Ｃ分離と呼ばれる。ここで例として、２次元Ｙ／Ｃ分離の３次元周波数特性を図１７に示す。図１７は、ＮＴＳＣ信号を３次元周波数空間で表現したものである。図１７において、中央の大きな直方体１００１が輝度信号の帯域であり、ハッチングを施した小さな直方体１００２が色信号の帯域である。また、点線で示す直方体１００５が、２次元Ｙ／Ｃ分離フィルタにより色信号として抽出される周波数帯域を示している。図１７より、色信号が垂直方向の高周波数成分を有する場合、色信号の帯域である直方体１００２の帯域に属し、直方体１００５からはみ出した色信号の高周波数成分は、輝度信号成分として残留することがわかる。このように、Ｙ／Ｃ分離の際に色信号が輝度信号として残留したものが、ドット妨害となる。
【０００３】
これらの弊害を低減する従来の映像信号処理装置として、まずドット妨害を低減するものとしては、特開平４−１７４８５号公報（以下文献１）に開示されたビデオ信号処理装置がある。このビデオ信号処理装置では、色差信号の飽和度を検出し、検出した飽和度に応じて、輝度信号に対してノッチフィルタを施すことにより、ドット妨害を低減している。
【０００４】
また、クロスカラーを低減するものとしては、特開平６−１０５３２２号公報（以下文献２）に開示された搬送色信号のクロスカラー低減装置がある。このクロスカラー低減装置では、現在のフィールドの搬送色信号と１フィールド前の搬送色信号とが非反転であるかを検出し、その検出結果に従って、現在の搬送色信号を減衰させることにより、クロスカラーを低減している。
【０００５】
また、映像信号のノイズとして、上記ドット妨害，クロスカラーの他に、時間方向にランダムに発生する微小レベルのノイズである時間軸ノイズがある。この時間軸ノイズを除去する従来の方法としては、例えば「ＴＶ画像の多次元信号処理（Multi-dimensional TV signal processing）」（吹抜敬彦著、日刊工業新聞社発行）の190〜191頁に記述されたものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記文献１に開示された装置では、色差信号の飽和度を用いてドット妨害を検出している。しかしながら、ドット妨害は、元の色差信号が水平方向や垂直方向に高周波数成分を有している場合に、２次元または３次元Ｙ／Ｃ分離を行ったときに、色差信号の高周波数成分が輝度信号に残留することにより生じるものであり、必ずしも色差信号の飽和度が高いところでドット妨害が生じるわけではない。このため、文献１に開示された装置では、ドット妨害を低減できない場合があるという問題がある。
【０００７】
また、上記文献２に開示された装置では、現在のフィールドの搬送色信号と１フィールド前の搬送色信号の位相を比較することにより、クロスカラーを検出している。しかしながら、色差信号が復調されたコンポーネント映像信号においては、現在のフィールドの搬送色信号と１フィールド前の搬送色信号の位相を比較することによりクロスカラーを検出するという方法を用いることができない。したがって、この文献２に開示された装置では、Ｙ／Ｃ分離後のコンポーネント映像信号に対して、クロスカラーを低減することができないという問題点がある。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するものであり、Ｙ／Ｃ分離後のコンポーネント映像信号に対して、ドット妨害およびクロスカラーを有効に除去できる映像信号処理方法および映像信号処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明（請求項１）の映像信号処理装置は、コンポーネント映像信号の輝度信号成分から、後述するノイズ検出器の第１の出力を減ずる第１の減算器と、前記第１の減算器の出力を１フレーム期間蓄積する第１のフレームメモリと、前記輝度信号成分から前記第１のフレームメモリの出力を減ずる第２の減算器と、前記第１の減算器の出力に対して所定の周波数成分を抽出する第１のフィルタ器と、前記第２の減算器の出力に対して所定の周波数成分を抽出する第２のフィルタ器と、ドット妨害，及び時間軸ノイズのいずれのノイズを除去するかの指定を外部から入力するための指定入力手段と、前記第１のフィルタ器、前記第２のフィルタ器、前記第２の減算器の各出力、および前記指定入力手段により入力されたドット妨害，及び時間軸ノイズのいずれのノイズを除去するかの指定とを入力とし、ドット妨害の除去の指定時には、第２のフィルタ器，及び前記第１のフィルタ器の各出力に基づいて第３の出力を決定，出力し、時間軸ノイズの除去の指定時には、第２の減算器の出力に応じて第１の出力を決定，出力するノイズ検出器と、前記ノイズ検出器の第３の出力を前記第１の減算器の出力から減ずる第５の減算器とを備えたものである。
【００２７】
また、本発明（請求項２）の映像信号処理装置は、コンポーネント映像信号の輝度信号成分から、後述するノイズ検出器の第１の出力を減ずる第１の減算器と、前記第１の減算器の出力を１フレーム期間蓄積する第１のフレームメモリと、前記輝度信号成分から前記第１のフレームメモリの出力を減ずる第２の減算器と、前記第１の減算器の出力に対して所定の周波数成分を抽出する第１のフィルタ器と、前記第２の減算器の出力に対して所定の周波数成分を抽出する第２のフィルタ器と、コンポーネント映像信号の色差信号成分から、後述するノイズ検出器の第２の出力を減ずる第３の減算器と、前記第３の減算器の出力を１フレーム期間蓄積する第２のフレームメモリと、前記色差信号成分から前記第２のフレームメモリの出力を減ずる第４の減算器と、ドット妨害，クロスカラー，及び時間軸ノイズのいずれのノイズを除去するかの指定を外部から入力するための指定入力手段と、前記第１のフィルタ器、前記第２のフィルタ器、前記第２の減算器、前記第４の減算器の各出力、および前記指定入力手段により入力されたドット妨害，クロスカラー，及び時間軸ノイズのいずれのノイズを除去するかの指定とを入力とし、ドット妨害の除去の指定時には、第２のフィルタ器，及び前記第１のフィルタ器の各出力に基づいて第３の出力を決定，出力し、クロスカラーの除去の指定時には、前記第１のフィルタ器，前記第２の減算器，及び前記第４の減算器の各出力に基づいて第２の出力を決定，出力し、時間軸ノイズの除去の指定時には、第２の減算器の出力に応じて第１の出力を決定，出力し、第４の減算器の出力に応じて第２の出力を決定，出力するノイズ検出器と、前記ノイズ検出器の第３の出力を前記第１の減算器の出力から減ずる第５の減算器とを備えたものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図１において、１０１は水平フィルタ器、１０２は時間フィルタ器、１０３は比較器、１０４はゲイン調整器、１０５は減算器である。
本実施の形態１による映像信号処理装置は、コンポーネント映像信号からドット妨害を除去するものである。以下、本実施の形態１による映像信号処理装置の動作について説明する。
【００２９】
図１の映像信号処理装置には、コンポーネント映像信号の輝度信号データが入力される。入力輝度信号データは、水平フィルタ器１０１でフィルタ処理を施される。ここで、水平フィルタ器１０１の周波数特性は、ＮＴＳＣ信号における搬送波信号の周波数３．５８ＭＨｚを通過域とするバンドパスフィルタである。水平フィルタ器１０１の出力は、時間フィルタ器１０２とゲイン調整器１０４に対して出力される。
【００３０】
時間フィルタ器１０２では、各画素に対して時間方向のフィルタを施す。ここで、時間フィルタ器１０２の周波数特性は、時間周波数１５Ｈｚ（正確には２９．９７／２Ｈｚ）の信号を通過域とするハイパスフィルタである。このフィルタは、例えば、現フレームと直前フレームとの差分値を１／２にする処理を行うことにより実現できる。時間フィルタ器１０２の出力は比較器１０３に対して出力される。
【００３１】
比較器１０３では、時間フィルタ１０２器の出力信号の絶対値と所定のしきい値との比較を行う。ここでは、２種類のしきい値ＴＨ１とＴＨ２（ただしＴＨ１＜ＴＨ２）を用いる。この場合、比較器１０３では、時間フィルタ器１０２の出力信号の絶対値が、ＴＨ１よりも小さいか、またはＴＨ１以上でＴＨ２よりも小さいか、またはＴＨ２以上であるか、のいずれであるかを判定し、その結果をゲイン調整器１０４に対して出力する。
【００３２】
ここで、水平フィルタ器１０１と時間フィルタ器１０２の両者を合わせたフィルタ特性を図２に示す。図２は、ＮＴＳＣ信号を３次元周波数空間で表現したものである。図２において、中央の大きな直方体１００１が輝度信号の帯域であり、ハッチングを施した小さな直方体１００２が色差信号の帯域である。また、点線で示す直方体１００３が、水平フィルタ器１０１と時間フィルタ器１０２の両者を合わせたフィルタの通過帯域となる。図２からわかるように、フィルタの通過帯域１００３は、図１７において、色信号の帯域１００２のうちＹ／Ｃ分離フィルタにより色信号として抽出される周波数帯域１００５からはみ出した帯域を含んでいる。したがって、これらのフィルタの組み合わせにより、フィルタ出力値の絶対値に対して比較器１０３でしきい値判定を行うことにより、２次元Ｙ／Ｃ分離や３次元Ｙ／Ｃ分離で輝度信号に残留する、色差信号の高周波数成分を抽出することができることがわかる。
【００３３】
ゲイン調整器１０４では、水平フィルタ器１０１の出力のゲインを比較器１０３の比較結果に応じて変更し出力する。例えば、比較器１０３において、時間軸フィルタ１０２の出力信号の絶対値が、ＴＨ１よりも小さい場合には、ゲイン０（すなわち出力なし）とし、ＴＨ１以上でＴＨ２よりも小さい場合には、ゲイン１／２とし、ＴＨ２以上である場合には、ゲイン１（すなわち入力をそのまま出力）とする。ゲイン調整器１０４の出力は、減算器１０５に対して出力される。減算器１０５では、入力輝度信号からゲイン調整器１０４の出力を引いた信号を出力する。
【００３４】
以上のように、本実施の形態１による映像信号処理装置では、コンポーネント映像信号の輝度信号成分を入力とし、輝度信号に対して３次元周波数領域で第１の所定の周波数成分を抽出し、その第１の所定の周波数成分の大きさに応じて、輝度信号から第２の所定の周波数成分を除去する。ここで、第１の所定の周波数成分を、輝度信号に対し、３．５８ＭＨｚを通過帯域とする水平バンドパスフィルタによりフィルタを施し、さらに１５Ｈｚを通過帯域とする時間ハイパスフィルタによりフィルタを施すことによって抽出することにより、ドット妨害が発生する画素を特定することができる。また第２の所定の周波数成分を、輝度信号に対し、３．５８ＭＨｚを通過帯域とする水平バンドパスフィルタによりフィルタを施すことによって得ることにより、ドット妨害を大きく低減することができる。また、第２の所定の周波数成分を輝度信号から減ずる際に、第２の所定の周波数成分のゲインを、第１の所定の周波数成分値に応じて切り替えることにより、ドット妨害が発生していない領域では入力輝度信号に対しては処理を施さないため、映像のボケを最小限に抑えることができる。このように、本発明の映像信号処理方法および映像信号処理装置を用いることにより、簡易な構成によって、コンポーネント映像信号の輝度信号成分に重畳したドット妨害を除去することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態１においては、輝度信号から水平フィルタ器１０１の出力をゲイン調整器１０４においてゲイン調整したものを減じていたが、これは時間フィルタ器１０２の出力をゲイン調整したものを減じてもよい。図３は、輝度信号から時間フィルタ器１０２の出力をゲイン調整器１０４においてゲイン調整したものを減じる構成とした、本実施の形態１による映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。図３に示す変形例の動作は、第２の所定の周波数成分を、輝度信号に対し、３．５８ＭＨｚを通過帯域とする水平バンドパスフィルタによりフィルタを施し、さらに１５Ｈｚを通過帯域とする時間ハイパスフィルタによりフィルタを施すことによって得る点を除いて、図１の映像信号処理装置の動作と全く同じであるので説明を省略する。このような図３に示す変形例によっても、図１の映像信号処理装置と同様、簡易な構成によって、コンポーネント映像信号の輝度信号成分に重畳したドット妨害を除去することができる。
【００３６】
また、本実施の形態１においては、ゲイン調整器１０４において、３段階（０、１／２、１）でゲイン調整する場合について説明したが、この段階数、ゲイン値は他の値であってもよい。
また本実施の形態１においては、水平フィルタ器１０１は３．５８ＭＨｚを通過帯域とするフィルタであるとして説明したが、これは３．５８ＭＨｚが通過帯域であれば、３．５８ＭＨｚが完全に通過帯域の中心周波数である必要はない。
【００３７】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２による映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図４において、４０１〜４０３はフレームメモリ、４０４は水平フィルタ、４０５はクロスカラー検出器、４０６はゲイン調整器、４０７〜４１０は減算器である。
本実施の形態２による映像信号処理装置は、コンポーネント映像信号からクロスカラーを除去するものである。
【００３８】
ＮＴＳＣ信号において、色信号は輝度信号に多重化されている。この際には、色信号によりカラーサブキャリア（周波数３．５８ＭＨｚ）を変調した信号が多重化されている。３．５８ＭＨｚという周波数は、水平走査周波数（１５．７５ｋＨｚ）の２２７．５倍となる値である。したがって、カラーサブキャリアは、同一フィールド内の隣り合う走査線間では、半周期ずれている。その様子を図１８に示す。
【００３９】
図１８は、連続するフィールドおよびフィールド内に存在する走査線を時間−垂直面で見た様子を示した図である。ここで、丸印が走査線を示している。白丸で示された走査線は、カラーサブキャリアの振幅が正の最大値を取ることを示し、黒丸で示された走査線は、カラーサブキャリアの振幅が負の最大値を取ることを示している。図１８からわかるように、画面上の同じ位置の画素に注目すると、２フィールド離れている場合にはカラーサブキャリアは逆相となり、４フィールド離れている場合にはカラーサブキャリアは同相となる。
【００４０】
クロスカラーは、Ｙ／Ｃ分離の際に、本来輝度信号である成分が、色信号として分離されることにより生じるノイズである。ここで、クロスカラーとして検知される元の輝度信号成分が、時間方向にほぼ一定の値を取るとする。この場合、Ｙ／Ｃ分離によりコンポーネント映像信号になったときのクロスカラー部の色信号は、２フィールド離れている場合には、画面の同じ位置の画素間の画素値の差分値は大きな値（逆相）となり、４フィールド離れている場合には、画面の同じ位置の画素間の画素値の差分値は小さな値（同相）となる。ここで画素値は、コンポーネント映像信号をディジタル表現した場合の値とする。
【００４１】
本実施の形態２による映像信号処理装置は、クロスカラーがコンポーネント映像信号では上述のような性質を持つことに着目し、クロスカラーを除去するものである。
【００４２】
以下、本実施の形態２による映像信号処理装置の動作について説明する。
コンポーネント映像信号の色差信号データは、フレームメモリ４０１、減算器４０７、４０８、４０９に入力される。フレームメモリ４０１では、入力された色差信号データを１フレーム分遅延させて出力する。フレームメモリ４０１の出力は、フレームメモリ４０２、および減算器４０７に入力される。減算器４０７には、色差信号データとフレームメモリ４０１の出力が入力され、色差信号データからフレームメモリ４０１の出力が減算されたものが出力される。すなわち、減算器４０７からは、現フレームの色差信号データと１フレーム前の色差信号データとの差分値が出力されることになる。減算器４０７の出力は、クロスカラー検出器４０５、ゲイン調整器４０６に入力される。
【００４３】
フレームメモリ４０２では、入力された色差信号データをさらに１フレーム分遅延させて出力する。フレームメモリ４０２の出力は、減算器４０８に入力される。減算器４０８には、色差信号データとフレームメモリ４０２の出力とが入力され、色差信号データからフレームメモリ４０２の出力が減算されたものが出力される。すなわち、減算器４０８からは、現フレームの色差信号データと２フレーム前の色差信号データとの差分値が出力されることになる。減算器４０８の出力は、クロスカラー検出器４０５に入力される。
【００４４】
一方、コンポーネント映像信号の輝度信号データは、フレームメモリ４０３、水平フィルタ４０４、および減算器４１０に入力される。フレームメモリ４０３では、入力された輝度信号データを１フレーム分遅延させて出力する。フレームメモリ４０３の出力は、減算器４１０に入力される。減算器４１０には、輝度信号データとフレームメモリ４１０の出力が入力され、輝度信号データからフレームメモリ４１０の出力が減算されたものが出力される。すなわち、減算器４１０からは、現フレームの輝度信号データと１フレーム前の輝度信号データとの差分値が出力されることになる。減算器４１０の出力は、クロスカラー検出器４０５に入力される。
【００４５】
水平フィルタ４０４に入力された輝度信号データは、３．５８ＭＨｚを通過帯域とするバンドパスフィルタを施されて出力される。水平フィルタ４０４の出力は、クロスカラー検出器４０５に入力される。
【００４６】
クロスカラー検出器４０５には、減算器４０７、４０８、４１０の出力、水平フィルタ４０４の出力が入力される。クロスカラー検出器４０５は、水平フィルタ４０４の出力の絶対値が第一の所定のしきい値以上であり、減算器４１０の出力の絶対値が第２の所定のしきい値以下であり、減算器４０７の出力の絶対値が第３の所定のしきい値以上であり、減算器４０８の出力の絶対値が第４の所定のしきい値以下であればクロスカラーを検出したと判断する。すなわち、輝度信号成分が３．５８ＭＨｚを有しており、輝度信号成分に時間的変化があまりなく、色差信号成分に時間的変化があり、かつその時間的変化が２フレーム周期で変化している場合には、クロスカラーであると判断する。クロスカラー検出器４０５は、検出結果をゲイン調整器４０６に対して出力する。
【００４７】
ゲイン調整器４０６は、クロスカラー検出器４０５の検出結果と減算器４０７の出力を入力とし、クロスカラー検出器４０５の検出結果に応じて、減算器４０７の出力のゲインを変更して出力する。例えば、クロスカラー検出器４０５がクロスカラーを検出した場合、減算器４０７の出力を１／２にして出力する。また、クロスカラー検出器４０５がクロスカラーを検出しなかった場合、減算器４０７の出力のゲインを０にして出力する（すなわち何も出力しない）。ゲイン調整器４０６の出力は減算器４０９に対して出力される。
【００４８】
減算器４０９は、色差信号データとゲイン調整器４０６の出力を入力とし、色差信号データからゲイン調整器４０６の出力を減算して出力する。すなわち、クロスカラー検出器４０５がクロスカラーを検出した場合、現フレームの色差信号データから、現フレームの色差信号データと１フレーム前の色差信号データの差分値の１／２が減算されることになる。これは、現フレームの色差信号データと１フレーム前の色差信号データとの平均値を求めているのと同じである。また、クロスカラー検出器４０５がクロスカラーを検出しなかった場合、色差信号データがそのまま出力されることになる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態２による映像信号処理装置では、コンポーネント映像信号の輝度信号データと色差信号データとを入力とし、輝度信号データに対しては、水平方向の所定の周波数成分を抽出し、また現フレームと１フレーム前との差分値を求める。また色差信号データに対しては、現フレームと１フレーム前との差分値、および現フレームと２フレーム前との差分値を求める。そして、輝度信号データの水平方向の所定の周波数成分値が第１の所定値以上であり、かつ輝度信号データの現フレームと１フレーム前との差分値の絶対値が第２の所定値以下であり、かつ色差信号データの現フレームと１フレーム前との差分値の絶対値が第３の所定値以上であり、かつ色差信号データの現フレームと２フレーム前との差分値の絶対値が第４の所定値以下であれば、色差信号データから色差信号データの現フレームと１フレーム前との差分値の１／２を減ずる、あるいは、色差信号データを現フレームと１フレーム前との平均値で置き換える。ここで所定の周波数成分を、輝度信号に対し、３．５８ＭＨｚを通過帯域とする水平バンドパスフィルタによりフィルタを施すことによって得ることにより、クロスカラーが発生する画素を特定することができる。すなわち、輝度信号成分が３．５８ＭＨｚを有しており、輝度信号成分に時間的変化があまりなく、色差信号成分に時間的変化があり、かつその時間的変化が２フレーム周期で変化している場合には、クロスカラーであると判断する。そして、クロスカラーが検出された場合には、色差信号データの現フレームと１フレーム前のデータとの平均値で置き換えることで、そのクロスカラーを除去する。このように、本発明の映像信号処理方法および映像信号処理装置を用いることにより、簡易な構成によって、コンポーネント映像信号の色差信号成分に重畳したクロスカラーを除去することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、色差信号データに対して、２フレーム分のフレームメモリ（フレームメモリ４０１と４０２）とを用いる場合について説明したが、これは１フレーム分のフレームメモリで構成することもできる。図５は、１フレーム分のフレームメモリを備えた、本実施の形態２による映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。図５は図４の構成から、フレームメモリ４０２を削除した構成となっている。それに伴い、クロスカラー検出器４０５には、色差信号データに対する現フレームと２フレーム前との差分データは入力されなくなる。また、クロスカラー検出器４０５におけるクロスカラー検出は、色差信号データに対する現フレームと２フレーム前との差分データに関する条件判断が除去された検出方法となる。この場合、クロスカラー検出器４０５では、水平フィルタ４０４の出力の絶対値が第１の所定のしきい値以上であり、減算器４１０の出力の絶対値が第２の所定のしきい値以下であり、減算器４０７の出力の絶対値が第３の所定のしきい値以上であればクロスカラーを検出したと判断する。すなわち、輝度信号成分が３．５８ＭＨｚを有しており、輝度信号成分に時間的変化があまりなく、色差信号成分に時間的変化がある場合には、クロスカラーであると判断する。したがって、図４の構成と比較してクロスカラー検出精度は若干下がるが、フレームメモリを１フレーム分で構成することができ、ハードウェアコストの削減を図ることができる。
【００５１】
実施の形態３．
本実施の形態３による映像信号処理装置は、コンポーネント映像信号からドット妨害、クロスカラー、時間軸ノイズの３つのノイズの任意の組み合わせを同時に除去するものである。ここで時間軸ノイズとは、時間方向にランダムに発生する微小レベルのノイズのことを示す。
【００５２】
まず、３つのノイズのどのノイズの組み合わせを除去するかについて、組み合わせを指定する方法例を図１９を用いて説明する。図１９は、映像信号処理手段１００１、入力受付手段１００２、表示手段１００３からなる映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【００５３】
本実施の形態３による映像信号処理装置においては、ユーザがドット妨害、クロスカラー、時間軸ノイズの３つのノイズの、いずれのノイズを除去するかを指定する。表示手段１００３は、ノイズの種類、およびそのノイズを除去するか否かを示す表示を行う。この表示例を図２０に示す。図２０においては、ドット妨害は除去する、クロスカラーは除去しない、時間軸ノイズは除去する、という組み合わせを指定した場合を示している。ユーザは、リモコン等を用いて、いずれのノイズを除去するかをこの表示を用いて指定する。ユーザから指定された組み合わせは、入力手段１００２を通じて、表示手段１００３に表示される。
ユーザにより組み合わせが決定されると、その組み合わせは入力手段１００２を通じて、映像信号処理手段１００１に入力される。
【００５４】
次に、映像信号処理手段１００１の詳細な構成について説明する。図６は、本実施の形態３による映像信号処理装置の映像信号処理手段１００１の詳細な構成例を示すブロック図である。図６において、６０１，６０２は水平フィルタ、６０３，６０４はフレームメモリ、６０５はノイズ検出器、６０６〜６１０は減算器である。
【００５５】
コンポーネント映像信号の輝度信号データは、減算器６０６，６０８に入力される。減算器６０８は、輝度信号データとノイズ検出器６０５（動作内容は後述）の出力Ａとを入力とし、輝度信号データからノイズ検出器６０５の出力Ａを減じて出力する。減算器６０８の出力は、減算器６１０、水平フィルタ６０２、およびフレームメモリ６０３に入力される。
フレームメモリ６０３は、減算器６０８の出力を入力とし、入力された信号を１フレーム期間だけ遅延させて出力する。フレームメモリ６０３の出力は減算器６０６に対して出力される。
【００５６】
減算器６０６は、輝度信号データとフレームメモリ６０３の出力とを入力とし、輝度信号データからフレームメモリ６０３の出力を減じて出力する。この減算結果は、水平フィルタ６０１とノイズ検出器６０５に対して出力される。
水平フィルタ６０１は、減算器６０６の出力に対して、３．５８ＭＨｚを通過帯域とするバンドパスフィルタを施して出力する。水平フィルタ６０１の出力は、ノイズ検出器６０５に入力される。
【００５７】
水平フィルタ６０２は、減算器６０８の出力に対して、３．５８ＭＨｚを通過帯域とするバンドパスフィルタを施して出力する。水平フィルタ６０２の出力は、ノイズ検出器６０５に入力される。
一方、コンポーネント映像信号の色差信号データは減算器６０７，６０９に入力される。
【００５８】
減算器６０９は、色差信号データとノイズ検出器６０５（動作内容は後述）の出力Ｃとを入力とし、色差信号データからノイズ検出器６０５の出力を減じて出力する。減算器６０９の出力は、フレームメモリ６０４に入力される。
フレームメモリ６０４は、減算器６０９の出力を入力とし、入力された信号を１フレーム期間だけ遅延させて出力する。フレームメモリ６０４の出力は減算器６０７に対して出力される。
【００５９】
減算器６０７は、色差信号データとフレームメモリ６０４の出力とを入力とし、色差信号データからフレームメモリ６０４の出力を減じて出力する。この減算結果は、ノイズ検出器６０５に対して出力される。
ノイズ検出器６０５には、水平フィルタ６０１，６０２の出力、および減算器６０６，６０７の出力が入力される。また、ノイズ検出器６０５には、外部からドット妨害、クロスカラー、時間軸ノイズ、のいずれか、またはこれらの任意の組み合わせを除去する指定が入力される。
【００６０】
ノイズ検出器６０５の動作として、まず出力Ａ、Ｂを決定する方法について図７を用いて説明する。図７は、出力Ａ、Ｂを決定する際の、ノイズ検出器６０５の動作を示すフローチャートである。ここで出力Ａ、Ｂは共に輝度信号データからノイズ（すなわちドット妨害または時間軸ノイズ）を除去するために用いられ、出力Ａは時間軸ノイズの除去のため、出力Ｂはドット妨害の除去のために用いられる。まず、Ｓ７０１でドット妨害除去が指定されているかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ７０２へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ７０４へ進む。Ｓ７０２では、水平フィルタ６０１の出力の絶対値が第一の所定値以上であるかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ７０５へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ７０３へ進む。Ｓ７０５では、出力Ａを０とし、出力Ｂを水平フィルタ６０２の出力として終了する。Ｓ７０３では、水平フィルタ６０１の出力の絶対値が第２の所定値以上であるかどうかを判定する。ここで第２の所定値は、第１の所定値よりも小さい値とする。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ７０６へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ７０４へ進む。Ｓ７０６では、出力Ａを０とし、出力Ｂを水平フィルタ６０２の出力の１／２として終了する。Ｓ７０４で時間軸ノイズの除去が指定されているかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ７０７へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ７０８へ進む。Ｓ７０７では、出力Ａを減算器６０６の出力に非線形処理を施した値とし、出力Ｂを０とする。ここで、Ｓ７０７において用いられる非線形処理の入出力特性例を図９に示す。またＳ７０８では、出力Ａ、Ｂともに０とする。
【００６１】
ノイズ検出器６０５の動作として、次に出力Ｃを決定する方法について図８を用いて説明する。図８は、出力Ｃを決定する際の、ノイズ検出器６０５の動作を示すフローチャートである。ここで出力Ｃは色差信号データのノイズ（すなわちクロスカラーまたは時間軸ノイズ）を除去するために用いられる。
【００６２】
まず、Ｓ８０２で、時間軸ノイズの除去が指定されているかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ８０３へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ８０４へ進む。Ｓ８０３では、減算器６０７の出力の絶対値が第３の所定値以下であるかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ８０８へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ８０４へ進む。Ｓ８０８では、出力Ｃを減算器６０７の出力に非線形処理を施した値とする。ここで、Ｓ８０８において用いられる非線形処理の入出力特性例を図９に示す。Ｓ８０４では、クロスカラー除去が指定されているかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ８０５へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ８０７へ進む。Ｓ８０５では、水平フィルタ６０２の出力の絶対値が第４の所定値以上であり、かつ減算器６０６の出力が第五の所定値以下であるかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ８０６へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ８０７へ進む。Ｓ８０６では、出力Ｃを減算器６０７の出力の１／２にする。またＳ８０７では、出力Ｃを０とする。
【００６３】
ノイズ検出器６０５の出力のうち、出力Ａは減算器６０８、出力Ｂは減算器６１０へ、出力Ｃは減算器６０９へと入力される。
【００６４】
減算器６１０では、減算器６０８の出力とノイズ検出器６０５の出力Ｂとが入力され、減算器６０８の出力からノイズ検出器６０５の出力Ｂが減算されて出力される。この出力が出力輝度信号データとなる。また減算器６０９の出力は出力色差信号データとなる。
【００６５】
ノイズ検出器６０５は、上述のように出力Ａ，出力Ｂ，および出力Ｃを出力し、時間軸ノイズの除去が指定されている場合には、減算器６０８の出力および減算器６０９の出力は、時間方向のノイズが除去されたものとなる。また、ドット妨害の除去が指定されている場合には、減算器６１０の出力はドット妨害が除去されたものとなる。また、クロスカラーの除去が指定されている場合には、減算器６０９の出力は、クロスカラーが除去されたものとなる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態３による映像信号処理装置では、コンポーネント映像信号の輝度信号データに対する水平フィルタ出力成分、フレーム間差分データ、フレーム間差分データの水平フィルタ出力成分、及び、色差信号データのフレーム間差分データを用いて、ドット妨害、クロスカラー、時間軸ノイズの中の任意のノイズを検出、除去する。
【００６７】
さらに詳しくは、本実施の形態３による映像信号処理装置では、コンポーネント映像信号の輝度信号成分と色差信号成分とを入力とし、輝度信号に対して３次元周波数領域で第１の所定の周波数成分を抽出する。そして、ドット妨害の除去が指定されている場合には、その第１の所定の周波数成分の大きさに応じて、輝度信号成分から第２の所定の周波数成分を除去する。ここで、第１の所定の周波数成分を、輝度信号に対し、３．５８ＭＨｚを通過帯域とする水平バンドパスフィルタによりフィルタを施し、さらに１５Ｈｚを通過帯域とする時間ハイパスフィルタによりフィルタを施すことによって抽出することにより、ドット妨害が発生する画素を特定することができる。また第２の所定の周波数成分を、輝度信号に対し、３．５８ＭＨｚを通過帯域とする水平バンドパスフィルタによりフィルタを施すことによって得ることにより、ドット妨害を大きく低減することができる。またドット妨害の除去が指定されているが、第１の所定の周波数成分の大きさが所定値よりも小さい場合や、ドット妨害の除去が指定されておらず、かつ時間軸ノイズの除去が指定されている場合には、時間方向に変動する微小レベル成分を除去する。
【００６８】
ここでドット妨害の除去において、第２の所定の周波数成分を輝度信号から減ずる際に、第２の所定の周波数成分のゲインを、第１の所定の周波数成分値に応じて切り替えることにより、ドット妨害が発生していない領域では入力輝度信号に対しては処理を施さないため、映像のボケを最小限に抑えることができる。
【００６９】
また、色差信号に対しては、時間軸ノイズの除去が指定されている場合には、時間方向に変動する微小レベル成分を除去する。またクロスカラーの除去が指定されている場合には、色差信号データの現フレームと１フレーム前との差分値の絶対値が第３の所定値以上であり、輝度信号データの水平方向の所定の周波数成分値が第４の所定値以上であり、かつ輝度信号データの現フレームと１フレーム前との差分値の絶対値が第５の所定値以下であれば、クロスカラーが発生していると判断し、色差信号データから色差信号データの現フレームと１フレーム前との差分値の１／２を減ずる、あるいは、色差信号データを現フレームと１フレーム前との平均値で置き換える。ここで輝度信号データに対する所定の周波数成分を、輝度信号に対し、３．５８ＭＨｚを通過帯域とする水平バンドパスフィルタによりフィルタを施すことによって得ることにより、クロスカラーが発生する画素を特定することができる。すなわち、輝度信号成分が３．５８ＭＨｚを有しており、輝度信号成分に時間的変化があまりなく、色差信号成分に時間的変化がある場合には、クロスカラーであると判断する。そして、クロスカラーが検出された場合には、色差信号データの現フレームと１フレーム前のデータとの平均値で置き換えることで、そのクロスカラーを除去する。
【００７０】
したがって、本実施の形態３による映像信号処理装置によれば、輝度信号データ、色差信号データそれぞれに対して１フレーム分のフレームメモリを備えた簡単なハードウェア構成で、コンポーネント映像信号からドット妨害、クロスカラー、時間軸ノイズの中の任意のノイズを除去することができ、これらのノイズの除去を独立のハードウェアを用いて行う構成とするのに比してハードウェア規模の削減、ハードウェアコストの削減を図ることができる。
【００７１】
なお本実施の形態では、水平フィルタ６０２を減算器６０８の後段に配置する構成について説明したが、これは前段に配置しても良い。図１０は、水平フィルタ６０２を減算器６０８の前段に配置した、本実施の形態３による映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。図１０に示す変形例の動作は、水平フィルタ６０２が時間軸ノイズが除去される前の輝度信号データに対してフィルタを施す点を除いて、図６の映像信号処理装置の動作と全く同じであるので説明を省略する。このような図１０に示す変形例によっても、図６の映像信号処理装置と同様、簡易なハードウェア構成で、コンポーネント映像信号からドット妨害、クロスカラー、時間軸ノイズの中の任意のノイズを除去することができる。
【００７２】
また本実施の形態では、ドット妨害、クロスカラー、時間方向ノイズの３種類のノイズを任意の組み合わせで除去する場合について説明したが、これは２種類のノイズを任意の組み合わせで除去しても良い。例えば、図６の映像信号処理装置と同様の構成で、ノイズ検出器６０５が、図７，図１１に示すフローに従って処理を行うものとすれば、ドット妨害と時間方向ノイズの任意の組み合わせを除去できる映像信号処理装置を実現できる。この変形例においては、出力Ｃを決定する際のノイズ検出器６０５の動作が上記実施の形態３による映像信号処理装置と異なっている。即ち、まず、Ｓ８０２で、時間軸ノイズの除去が指定されているかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ８０３へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ８０７へ進む。Ｓ８０３では、減算器６０７の出力の絶対値が第３の所定値以下であるかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ８０８へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ８０７へ進む。Ｓ８０８では、出力Ｃを減算器６０７の出力に非線形処理を施した値とする。またＳ８０７では、出力Ｃを０とする。その他の動作は上記実施の形態３による映像信号処理装置の動作と同じである。このような変形例によれば、簡易なハードウェア構成で、コンポーネント映像信号からドット妨害と時間方向ノイズの任意の組み合わせを除去することができる。
【００７３】
また、図１２は、クロスカラーと時間方向ノイズの任意の組み合わせを除去できる、本実施の形態３による映像信号処理装置の他の変形例を示す図である。この変形例では、装置の構成を図１２に示す構成とし、ノイズ検出器６０５が、図１３，図８に示すフローに従って処理を行うものとしている。ノイズ検出器６０５は、図１３に示すフローに従って出力Ａを決定し、図８に示すフローに従って出力Ｃを決定する。即ち、図１３に示すフローにおいて、まず、Ｓ７０４で時間軸ノイズの除去が指定されているかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ７０７へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ７０８へ進む。Ｓ７０７では、出力Ａを減算器６０６の出力に非線形処理を施した値とし、Ｓ７０８では、出力Ａを０とする。出力Ｃを決定するフローは上記実施の形態３による映像信号処理装置において出力Ｃを決定するフローと同じであるので説明を省略する。このような変形例によれば、簡易なハードウェア構成で、コンポーネント映像信号からクロスカラーと時間方向ノイズの任意の組み合わせを除去することができる。
【００７４】
また、図１４は、ドット妨害とクロスカラーの任意の組み合わせを除去できる、本実施の形態３による映像信号処理装置の他の変形例を示す図である。この変形例では、装置の構成を図１４に示す構成とし、ノイズ検出器６０５が、図１５，図１６に示すフローに従って処理を行うものとしている。ノイズ検出器６０５は、図１５に示すフローに従って出力Ｂを決定し、図１６に示すフローに従って出力Ｃを決定する。即ち、図１５に示すフローにおいて、まず、Ｓ７０１でドット妨害除去が指定されているかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ７０２へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ７０８へ進む。Ｓ７０２では、水平フィルタ６０１の出力の絶対値が第１の所定値以上であるかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ７０５へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ７０３へ進む。Ｓ７０５では、出力Ｂを水平フィルタ６０２の出力として終了する。Ｓ７０３では、水平フィルタ６０１の出力の絶対値が第２の所定値以上であるかどうかを判定する。ここで第2の所定値は、第1の所定値よりも小さい値とする。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ７０６へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ７０８へ進む。Ｓ７０６では、出力Ｂを水平フィルタ６０２の出力の１／２として終了する。Ｓ７０８では、出力Ｂを０とする。また、図１６に示すフローにおいて、まず、Ｓ８０４でクロスカラー除去が指定されているかどうかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ８０５へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ８０７へ進む。Ｓ８０５では、水平フィルタ６０２の出力の絶対値が第４の所定値以上であり、かつ減算器６０６の出力が第５の所定値以下であるかを判定する。この判定が“Ｙｅｓ”の場合には、Ｓ８０６へ、“Ｎｏ”の場合にはＳ８０７へ進む。Ｓ８０６では、出力Ｃを減算器６０７の出力の１／２にする。Ｓ８０７では、出力Ｃを０とする。このような変形例によれば、簡易なハードウェア構成で、コンポーネント映像信号からドット妨害とクロスカラーの任意の組み合わせを除去することができる。
【００７５】
また、上記実施の形態３では、ドット妨害の除去が指定されている場合の、ノイズ検出器６０５における処理として、図７に示すように、水平フィルタ６０１の出力の絶対値と第１および第２のしきい値とを比較して出力Ｂを決定したが、これは一つの所定値のみと比較しても良いし、３つ以上のしきい値と比較しても良い。
【００７６】
また、上記実施の形態３では、輝度信号成分に対しては、ドット妨害を時間軸ノイズに優先して除去する場合について、色差信号成分に対しては、時間軸ノイズをクロスカラーに優先して除去する場合について説明したが、これらの優先度は逆であっても良い。
【００７７】
また、上記実施の形態３では、色差信号成分に対するクロスカラー除去においては、減算器６０７の出力の絶対値が第３の所定値以上でなければクロスカラーとして検出しない場合について説明したが、この条件はなくてもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように本発明（請求項１）の映像信号処理装置によれば、コンポーネント映像信号の輝度信号成分から、後述するノイズ検出器の第１の出力を減ずる第１の減算器と、前記第１の減算器の出力を１フレーム期間蓄積する第１のフレームメモリと、前記輝度信号成分から前記第１のフレームメモリの出力を減ずる第２の減算器と、前記第１の減算器の出力に対して所定の周波数成分を抽出する第１のフィルタ器と、前記第２の減算器の出力に対して所定の周波数成分を抽出する第２のフィルタ器と、ドット妨害，及び時間軸ノイズのいずれのノイズを除去するかの指定を外部から入力するための指定入力手段と、前記第１のフィルタ器、前記第２のフィルタ器、前記第２の減算器の各出力、および前記指定入力手段により入力されたドット妨害，及び時間軸ノイズのいずれのノイズを除去するかの指定とを入力とし、ドット妨害の除去の指定時には、第２のフィルタ器，及び前記第１のフィルタ器の各出力に基づいて第３の出力を決定，出力し、時間軸ノイズの除去の指定時には、第２の減算器の出力に応じて第１の出力を決定，出力するノイズ検出器と、前記ノイズ検出器の第３の出力を前記第１の減算器の出力から減ずる第５の減算器とを備えた構成としたから、簡単な構成で、ドット妨害、時間軸ノイズのいずれかのノイズ、またはその両方を有効に除去できる効果がある。
【００９６】
また、本発明（請求項２）の映像信号処理装置によれば、コンポーネント映像信号の輝度信号成分から、後述するノイズ検出器の第１の出力を減ずる第１の減算器と、前記第１の減算器の出力を１フレーム期間蓄積する第１のフレームメモリと、前記輝度信号成分から前記第１のフレームメモリの出力を減ずる第２の減算器と、前記第１の減算器の出力に対して所定の周波数成分を抽出する第１のフィルタ器と、前記第２の減算器の出力に対して所定の周波数成分を抽出する第２のフィルタ器と、コンポーネント映像信号の色差信号成分から、後述するノイズ検出器の第２の出力を減ずる第三の減算器と、前記第３の減算器の出力を１フレーム期間蓄積する第２のフレームメモリと、前記色差信号成分から前記第２のフレームメモリの出力を減ずる第４の減算器と、ドット妨害，クロスカラー，及び時間軸ノイズのいずれのノイズを除去するかの指定を外部から入力するための指定入力手段と、前記第１のフィルタ器、前記第２のフィルタ器、前記第２の減算器、前記第４の減算器の各出力、および前記指定入力手段により入力されたドット妨害，クロスカラー，及び時間軸ノイズのいずれのノイズを除去するかの指定とを入力とし、ドット妨害の除去の指定時には、第２のフィルタ器，及び前記第１のフィルタ器の各出力に基づいて第３の出力を決定，出力し、クロスカラーの除去の指定時には、前記第１のフィルタ器，前記第１の減算器，及び前記第４の減算器の各出力に基づいて第２の出力を決定，出力し、時間軸ノイズの除去の指定時には、第２の減算器の出力に応じて第１の出力を決定，出力するとともに、第４の減算器の出力に応じて第２の出力を決定，出力するノイズ検出器と、前記ノイズ検出器の第３の出力を前記第１の減算器の出力から減ずる第５の減算器とを備えた構成としたから、簡単な構成で、ドット妨害、クロスカラー、時間軸ノイズのいずれかのノイズ、またはその任意の組み合わせを有効に除去できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による映像信号処理装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１による映像信号処理装置の水平フィルタ器と時間フィルタ器の両者を合わせたフィルタ特性を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態１による映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２による映像信号処理装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態２による映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の映像信号処理手段の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の動作を説明するためのフローチャート図
【図８】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の動作を説明するためのフローチャート図
【図９】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置における時間軸ノイズ除去に用いられる非線形処理の入出力特性例を示す模式図
【図１０】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の動作を説明するためのフローチャート図
【図１２】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の他の変形例の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の動作を説明するためのフローチャート図
【図１４】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の更に他の変形例の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の動作を説明するためのフローチャート図
【図１６】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の動作を説明するためのフローチャート図
【図１７】２次元Ｙ／Ｃ分離の３次元周波数特性を示す模式図
【図１８】連続するフィールドおよびフィールド内に存在する走査線を時間−垂直面で見た様子を示す図
【図１９】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の構成を示すブロック図
【図２０】本発明の実施の形態３による映像信号処理装置の表示手段による表示例を示す図
【符号の説明】
１０１水平フィルタ器
１０２時間フィルタ器
１０３比較器
１０４ゲイン調整器
１０５減算器
４０１，４０２，４０３フレームメモリ
４０４水平フィルタ
４０５クロスカラー検出器
４０６ゲイン調整器
４０７，４０８，４０９，４１０減算器
６０１，６０２水平フィルタ
６０３，６０４フレームメモリ
６０５ノイズ検出器
６０６，６０７，６０８，６０９，６１０減算器
１００１映像信号処理手段
１００２入力受付手段
１００３表示手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a video signal processing method and a video signal processing apparatus that perform dot interference and cross color removal on component video signals after Y / C separation.
[0002]
[Prior art]
When Y / C separation is performed on a composite video signal, problems such as dot interference (also referred to as cross luminance interference) and cross color occur. There are roughly three methods for Y / C separation, which are called one-dimensional Y / C separation, two-dimensional Y / C separation, and three-dimensional Y / C separation, respectively. Here, as an example, FIG. 17 shows a three-dimensional frequency characteristic of two-dimensional Y / C separation. FIG. 17 represents an NTSC signal in a three-dimensional frequency space. In FIG. 17, a large rectangular parallelepiped 1001 at the center is a luminance signal band, and a small rectangular parallelepiped 1002 to which hatching is applied is a color signal band. A rectangular parallelepiped 1005 indicated by a dotted line indicates a frequency band extracted as a color signal by the two-dimensional Y / C separation filter. From FIG. 17, when the color signal has a high frequency component in the vertical direction, it belongs to the band of the rectangular parallelepiped 1002 that is the band of the color signal, and the high frequency component of the color signal protruding from the rectangular parallelepiped 1005 remains as a luminance signal component. I understand. In this manner, the color signal remaining as the luminance signal during the Y / C separation becomes dot interference.
[0003]
As a conventional video signal processing apparatus for reducing these problems, there is a video signal processing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-17485 (hereinafter referred to as Document 1) as a technique for reducing dot interference. In this video signal processing apparatus, dot interference is reduced by detecting the saturation of the color difference signal and applying a notch filter to the luminance signal in accordance with the detected saturation.
[0004]
Further, as a device for reducing the cross color, there is a cross color reduction device for a carrier color signal disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-105322 (hereinafter referred to as Document 2). This cross color reduction apparatus detects whether the current color signal of the current field and the previous color signal of the previous color are non-inverted, and attenuates the current color signal according to the detection result. The color is reduced.
[0005]
In addition to the above-described dot interference and cross color, there are also time-axis noises, which are minute levels of noise that occur randomly in the time direction, as noise in the video signal. A conventional method for removing this time-axis noise is described, for example, on pages 190 to 191 of "Multi-dimensional TV signal processing of TV images" (written by Takahiko Fukiki, published by Nikkan Kogyo Shimbun). There is something.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus disclosed in Document 1, dot interference is detected using the saturation of the color difference signal. However, when the original color difference signal has a high frequency component in the horizontal direction or the vertical direction, the dot interference causes the high frequency component of the color difference signal when two-dimensional or three-dimensional Y / C separation is performed. This is caused by remaining in the luminance signal, and does not necessarily cause dot interference where the saturation of the color difference signal is high. For this reason, the apparatus disclosed in Document 1 has a problem that dot interference cannot be reduced.
[0007]
In the apparatus disclosed in the above-mentioned document 2, the cross color is detected by comparing the phase of the carrier color signal of the current field and the carrier color signal of the previous field. However, in the component video signal in which the color difference signal is demodulated, the method of detecting the cross color by comparing the phase of the carrier color signal of the current field and the carrier color signal of the previous field cannot be used. Therefore, the apparatus disclosed in Document 2 has a problem in that the cross color cannot be reduced with respect to the component video signal after Y / C separation.
[0008]
The present invention solves the above-described problems, and provides a video signal processing method and a video signal processing apparatus capable of effectively removing dot interference and cross color from component video signals after Y / C separation. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the video signal processing of the present invention (Claim 1) apparatus Is A first subtracter for subtracting a first output of a noise detector (to be described later) from a luminance signal component of the component video signal; a first frame memory for storing the output of the first subtractor for one frame period; A second subtracter for subtracting the output of the first frame memory from the luminance signal component; a first filter for extracting a predetermined frequency component from the output of the first subtractor; A second filter for extracting a predetermined frequency component with respect to the output of the subtractor, designation input means for inputting from the outside designation of which of dot interference and time axis noise is to be removed; Designation of which noise to be removed is the output of the first filter, the second filter, the output of the second subtractor, dot disturbance input by the designation input means, or time axis noise When the removal of dot interference is specified, the third output is determined and output based on the output of the second filter and the first filter, and when the removal of time axis noise is specified, A noise detector for determining and outputting a first output according to an output of the second subtractor; a fifth subtractor for subtracting a third output of the noise detector from an output of the first subtractor; With Is.
[0027]
Further, the present invention (claims) 2 ) Stores a first subtracter for subtracting a first output of a noise detector (to be described later) from a luminance signal component of the component video signal, and an output of the first subtractor for one frame period. A first frame memory; a second subtracter for subtracting the output of the first frame memory from the luminance signal component; and a first frequency component for extracting a predetermined frequency component from the output of the first subtractor. A second output of a noise detector (to be described later) is subtracted from a filter, a second filter for extracting a predetermined frequency component from the output of the second subtractor, and a color difference signal component of the component video signal. A third subtractor, a second frame memory for accumulating the output of the third subtractor for one frame period, and a fourth subtractor for subtracting the output of the second frame memory from the color difference signal component; Dot Designation input means for inputting from the outside designation of which noise, cross color, or time axis noise is to be removed, the first filter device, the second filter device, and the second subtraction , The output of each of the fourth subtracters, and the designation of whether to remove dot interference, cross color, or time axis noise input by the designation input means, and eliminating dot interference Is determined and output based on the outputs of the second filter and the first filter, and when the removal of the cross color is specified, the first filter and the first filter are specified. The second output is determined and output based on the outputs of the second subtractor and the fourth subtracter, and when the time-axis noise removal is designated, the first output is determined according to the output of the second subtractor. Determine and output the output. A noise detector that determines and outputs a second output according to the output of the subtractor, and a fifth subtractor that subtracts the third output of the noise detector from the output of the first subtractor. Is.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, 101 is a horizontal filter, 102 is a time filter, 103 is a comparator, 104 is a gain adjuster, and 105 is a subtractor.
The video signal processing apparatus according to the first embodiment removes dot interference from a component video signal. Hereinafter, the operation of the video signal processing apparatus according to the first embodiment will be described.
[0029]
The luminance signal data of the component video signal is input to the video signal processing apparatus in FIG. The input luminance signal data is filtered by the horizontal filter unit 101. Here, the frequency characteristic of the horizontal filter unit 101 is a band-pass filter having a passband of the frequency 3.58 MHz of the carrier wave signal in the NTSC signal. The output of the horizontal filter 101 is output to the time filter 102 and the gain adjuster 104.
[0030]
The time filter unit 102 applies a filter in the time direction to each pixel. Here, the frequency characteristic of the time filter unit 102 is a high-pass filter whose pass band is a signal having a time frequency of 15 Hz (more precisely, 29.97 / 2 Hz). This filter can be realized, for example, by performing a process of halving the difference value between the current frame and the previous frame. The output of the time filter unit 102 is output to the comparator 103.
[0031]
The comparator 103 compares the absolute value of the output signal of the time filter 102 with a predetermined threshold value. Here, two types of threshold values TH1 and TH2 (TH1 <TH2) are used. In this case, the comparator 103 determines whether the absolute value of the output signal of the time filter unit 102 is smaller than TH1, or greater than TH1 and smaller than TH2, or greater than TH2. The result is output to the gain adjuster 104.
[0032]
Here, FIG. 2 shows the filter characteristics of both the horizontal filter 101 and the time filter 102. FIG. 2 represents an NTSC signal in a three-dimensional frequency space. In FIG. 2, a large rectangular parallelepiped 1001 at the center is a luminance signal band, and a small rectangular parallelepiped 1002 to which hatching is applied is a color difference signal band. In addition, a rectangular parallelepiped 1003 indicated by a dotted line is a pass band of a filter in which both the horizontal filter 101 and the time filter 102 are combined. As can be seen from FIG. 2, the pass band 1003 of the filter includes a band protruding from the frequency band 1005 extracted as a color signal by the Y / C separation filter in the color signal band 1002 in FIG. Therefore, by combining these filters, the absolute value of the filter output value is subjected to threshold determination by the comparator 103, thereby remaining in the luminance signal by two-dimensional Y / C separation or three-dimensional Y / C separation. It can be seen that the high frequency component of the color difference signal can be extracted.
[0033]
The gain adjuster 104 changes the output gain of the horizontal filter unit 101 according to the comparison result of the comparator 103 and outputs it. For example, in the comparator 103, when the absolute value of the output signal of the time axis filter 102 is smaller than TH1, the gain is 0 (that is, no output), and when it is greater than TH1 and smaller than TH2, the gain 1 / When the value is 2 or greater than TH2, the gain is 1 (that is, the input is output as it is). The output of the gain adjuster 104 is output to the subtractor 105. The subtractor 105 outputs a signal obtained by subtracting the output of the gain adjuster 104 from the input luminance signal.
[0034]
As described above, in the video signal processing device according to the first embodiment, the luminance signal component of the component video signal is input, and the first predetermined frequency component is extracted from the luminance signal in the three-dimensional frequency domain, The second predetermined frequency component is removed from the luminance signal according to the magnitude of the first predetermined frequency component. Here, the first predetermined frequency component is filtered with respect to the luminance signal by a horizontal band pass filter having a pass band of 3.58 MHz, and further by a time high pass filter having a pass band of 15 Hz. By extracting, it is possible to specify a pixel in which dot interference occurs. Further, by obtaining the second predetermined frequency component by filtering the luminance signal with a horizontal bandpass filter having a pass band of 3.58 MHz, dot interference can be greatly reduced. Further, when the second predetermined frequency component is subtracted from the luminance signal, dot interference does not occur by switching the gain of the second predetermined frequency component according to the first predetermined frequency component value. Since no processing is performed on the input luminance signal in the area, it is possible to minimize blurring of the video. As described above, by using the video signal processing method and the video signal processing apparatus of the present invention, it is possible to remove dot interference superimposed on the luminance signal component of the component video signal with a simple configuration.
[0035]
In the first embodiment, the luminance signal obtained by subtracting the gain adjusted from the output of the horizontal filter 101 by the gain adjuster 104 is subtracted from the luminance signal obtained by subtracting the gain adjusted from the output of the time filter 102. May be. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the video signal processing apparatus according to the first embodiment in which the luminance signal is subtracted from the output of the time filter unit 102 gain-adjusted by the gain adjuster 104. . The operation of the modification shown in FIG. 3 is a time high-pass filter in which the second predetermined frequency component is filtered with respect to the luminance signal by a horizontal band-pass filter having a pass band of 3.58 MHz, and the pass band is 15 Hz. Except for the point obtained by applying the filter, the operation is the same as that of the video signal processing apparatus of FIG. 3 can remove the dot interference superimposed on the luminance signal component of the component video signal with a simple configuration as in the video signal processing apparatus of FIG.
[0036]
In the first embodiment, the gain adjuster 104 has been described as performing gain adjustment in three stages (0, 1/2, 1). However, the number of stages and the gain value are other values. Also good.
In the first embodiment, the horizontal filter 101 is described as a filter having a pass band of 3.58 MHz. However, when 3.58 MHz is the pass band, 3.58 MHz is completely the pass band. The center frequency need not be
[0037]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, 401 to 403 are frame memories, 404 is a horizontal filter, 405 is a cross color detector, 406 is a gain adjuster, and 407 to 410 are subtractors.
The video signal processing apparatus according to the second embodiment removes the cross color from the component video signal.
[0038]
In the NTSC signal, the color signal is multiplexed with the luminance signal. In this case, a signal obtained by modulating a color subcarrier (frequency 3.58 MHz) with a color signal is multiplexed. The frequency of 3.58 MHz is a value that is 227.5 times the horizontal scanning frequency (15.75 kHz). Therefore, the color subcarrier is shifted by a half cycle between adjacent scanning lines in the same field. This is shown in FIG.
[0039]
FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which continuous fields and scanning lines existing in the field are viewed in a time-vertical plane. Here, a circle indicates a scanning line. A scan line indicated by a white circle indicates that the color subcarrier amplitude has a positive maximum value, and a scan line indicated by a black circle indicates that the color subcarrier amplitude has a negative maximum value. Yes. As can be seen from FIG. 18, when attention is paid to pixels at the same position on the screen, the color subcarriers are in the opposite phase when they are two fields apart, and the color subcarriers are in the same phase when they are four fields apart.
[0040]
The cross color is noise generated when a component that is originally a luminance signal is separated as a color signal during Y / C separation. Here, it is assumed that the original luminance signal component detected as a cross color takes a substantially constant value in the time direction. In this case, when the color signal of the cross color portion when it becomes a component video signal by Y / C separation is two fields away, the difference value of the pixel value between pixels at the same position on the screen is a large value ( When the four fields are separated, the difference value of the pixel values between the pixels at the same position on the screen is a small value (in-phase). Here, the pixel value is a value when the component video signal is digitally expressed.
[0041]
The video signal processing apparatus according to the second embodiment removes the cross color by paying attention to the fact that the cross color has the above-described properties in the component video signal.
[0042]
Hereinafter, the operation of the video signal processing apparatus according to the second embodiment will be described.
The color difference signal data of the component video signal is input to the frame memory 401 and the subtracters 407, 408, and 409. The frame memory 401 outputs the input color difference signal data with a delay of one frame. The output of the frame memory 401 is input to the frame memory 402 and the subtracter 407. The subtractor 407 receives the color difference signal data and the output of the frame memory 401, and outputs the result of subtracting the output of the frame memory 401 from the color difference signal data. That is, the subtracter 407 outputs a difference value between the color difference signal data of the current frame and the color difference signal data of the previous frame. The output of the subtractor 407 is input to the cross color detector 405 and the gain adjuster 406.
[0043]
In the frame memory 402, the input color difference signal data is further delayed by one frame and output. The output of the frame memory 402 is input to the subtracter 408. The subtractor 408 receives the color difference signal data and the output of the frame memory 402, and outputs the result of subtracting the output of the frame memory 402 from the color difference signal data. That is, the subtracter 408 outputs a difference value between the color difference signal data of the current frame and the color difference signal data of two frames before. The output of the subtracter 408 is input to the cross color detector 405.
[0044]
On the other hand, the luminance signal data of the component video signal is input to the frame memory 403, the horizontal filter 404, and the subtracter 410. The frame memory 403 outputs the input luminance signal data with a delay of one frame. The output of the frame memory 403 is input to the subtracter 410. The subtracter 410 receives the luminance signal data and the output of the frame memory 410, and outputs the subtracted output of the frame memory 410 from the luminance signal data. That is, the subtracter 410 outputs a difference value between the luminance signal data of the current frame and the luminance signal data of the previous frame. The output of the subtracter 410 is input to the cross color detector 405.
[0045]
The luminance signal data input to the horizontal filter 404 is output after being subjected to a bandpass filter having a pass band of 3.58 MHz. The output of the horizontal filter 404 is input to the cross color detector 405.
[0046]
The output of the subtracters 407, 408, 410 and the output of the horizontal filter 404 are input to the cross color detector 405. The cross color detector 405 has an absolute value of the output of the horizontal filter 404 that is equal to or greater than a first predetermined threshold value, an absolute value of the output of the subtractor 410 is equal to or less than a second predetermined threshold value, and is subtracted. If the absolute value of the output of the subtractor 407 is equal to or greater than the third predetermined threshold and the absolute value of the output of the subtractor 408 is equal to or smaller than the fourth predetermined threshold, it is determined that a cross color has been detected. That is, the luminance signal component has 3.58 MHz, the luminance signal component has little temporal change, the color difference signal component has temporal change, and the temporal change changes in a two-frame cycle. In this case, it is determined that the color is cross color. The cross color detector 405 outputs the detection result to the gain adjuster 406.
[0047]
The gain adjuster 406 receives the detection result of the cross color detector 405 and the output of the subtractor 407, changes the output gain of the subtractor 407 according to the detection result of the cross color detector 405, and outputs the result. For example, when the cross color detector 405 detects a cross color, the output of the subtracter 407 is halved and output. If the cross color detector 405 does not detect a cross color, the gain of the output of the subtractor 407 is set to 0 (that is, nothing is output). The output of the gain adjuster 406 is output to the subtractor 409.
[0048]
The subtractor 409 receives the color difference signal data and the output of the gain adjuster 406 as inputs, and subtracts the output of the gain adjuster 406 from the color difference signal data and outputs the result. That is, when the cross color detector 405 detects a cross color, 1/2 of the difference value between the current frame color difference signal data and the previous frame color difference signal data is subtracted from the current frame color difference signal data. Become. This is the same as obtaining the average value of the color difference signal data of the current frame and the color difference signal data of the previous frame. If the cross color detector 405 does not detect a cross color, the color difference signal data is output as it is.
[0049]
As described above, in the video signal processing apparatus according to the second embodiment, the luminance signal data and the color difference signal data of the component video signal are input, and a predetermined frequency component in the horizontal direction is extracted from the luminance signal data. In addition, a difference value between the current frame and the previous frame is obtained. For the color difference signal data, a difference value between the current frame and the previous frame and a difference value between the current frame and the previous frame are obtained. The predetermined frequency component value in the horizontal direction of the luminance signal data is not less than the first predetermined value, and the absolute value of the difference value between the current frame and the previous frame of the luminance signal data is not more than the second predetermined value. And the absolute value of the difference value between the current frame of the color difference signal data and the previous frame is equal to or greater than a third predetermined value, and the absolute value of the difference value between the current frame of the color difference signal data and the previous frame is equal to the first value. If it is less than or equal to the predetermined value of 4, ½ of the difference value between the current frame of the color difference signal data and the previous frame is subtracted from the color difference signal data, or the average value of the color difference signal data between the current frame and the previous frame Replace with. Here, by obtaining a predetermined frequency component by filtering the luminance signal with a horizontal bandpass filter having a pass band of 3.58 MHz, it is possible to specify a pixel in which a cross color occurs. That is, the luminance signal component has 3.58 MHz, the luminance signal component has little temporal change, the color difference signal component has temporal change, and the temporal change changes in a two-frame cycle. In this case, it is determined that the color is cross color. When a cross color is detected, the cross color is removed by replacing the average value of the current frame of the color difference signal data and the data of the previous frame. Thus, by using the video signal processing method and the video signal processing apparatus of the present invention, it is possible to remove the cross color superimposed on the color difference signal component of the component video signal with a simple configuration.
[0050]
In the present embodiment, the case where the frame memories for two frames (frame memories 401 and 402) are used for the color difference signal data has been described. However, this may be constituted by a frame memory for one frame. it can. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the video signal processing apparatus according to the second embodiment having a frame memory for one frame. FIG. 5 shows a configuration in which the frame memory 402 is deleted from the configuration of FIG. Accordingly, the cross color detector 405 does not receive the difference data between the current frame and the previous two frames for the color difference signal data. Further, the cross color detection in the cross color detector 405 is a detection method in which the condition judgment regarding the difference data between the current frame and the previous two frames with respect to the color difference signal data is removed. In this case, in the cross color detector 405, the absolute value of the output of the horizontal filter 404 is equal to or larger than the first predetermined threshold value, and the absolute value of the output of the subtractor 410 is equal to or smaller than the second predetermined threshold value. Yes, if the absolute value of the output of the subtractor 407 is equal to or greater than a third predetermined threshold value, it is determined that a cross color has been detected. That is, when the luminance signal component has 3.58 MHz, the luminance signal component has little temporal change, and the color difference signal component has temporal change, it is determined to be cross color. Therefore, although the cross color detection accuracy is slightly lowered as compared with the configuration of FIG. 4, the frame memory can be configured by one frame, and the hardware cost can be reduced.
[0051]
Embodiment 3 FIG.
The video signal processing apparatus according to the third embodiment simultaneously removes an arbitrary combination of three kinds of noises such as dot interference, cross color, and time axis noise from a component video signal. Here, the time-axis noise indicates a minute level of noise generated randomly in the time direction.
[0052]
First, an example of a method for designating a combination of three noises to be removed will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of a video signal processing apparatus including a video signal processing unit 1001, an input receiving unit 1002, and a display unit 1003.
[0053]
In the video signal processing apparatus according to the third embodiment, the user designates which of the three noises, dot interference, cross color, and time axis noise, is to be removed. The display unit 1003 performs display indicating the type of noise and whether or not to remove the noise. An example of this display is shown in FIG. FIG. 20 shows a case in which a combination of dot interference removal, cross color removal, and time axis noise removal is designated. The user uses the display to designate which noise is to be removed using a remote controller or the like. The combination designated by the user is displayed on the display unit 1003 through the input unit 1002.
When the combination is determined by the user, the combination is input to the video signal processing unit 1001 through the input unit 1002.
[0054]
Next, a detailed configuration of the video signal processing unit 1001 will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a detailed configuration example of the video signal processing means 1001 of the video signal processing apparatus according to the third embodiment. In FIG. 6, 601 and 602 are horizontal filters, 603 and 604 are frame memories, 605 is a noise detector, and 606 to 610 are subtractors.
[0055]
The luminance signal data of the component video signal is input to the subtracters 606 and 608. The subtractor 608 receives the luminance signal data and the output A of the noise detector 605 (the operation content will be described later), subtracts the output A of the noise detector 605 from the luminance signal data, and outputs the result. The output of the subtracter 608 is input to the subtractor 610, the horizontal filter 602, and the frame memory 603.
The frame memory 603 receives the output of the subtractor 608 as an input, and outputs the input signal with a delay of one frame period. The output of the frame memory 603 is output to the subtracter 606.
[0056]
The subtractor 606 receives the luminance signal data and the output of the frame memory 603 as inputs, subtracts the output of the frame memory 603 from the luminance signal data, and outputs the result. This subtraction result is output to the horizontal filter 601 and the noise detector 605.
The horizontal filter 601 applies a bandpass filter having a pass band of 3.58 MHz to the output of the subtractor 606 and outputs the result. The output of the horizontal filter 601 is input to the noise detector 605.
[0057]
The horizontal filter 602 applies a band pass filter having a pass band of 3.58 MHz to the output of the subtractor 608 and outputs the result. The output of the horizontal filter 602 is input to the noise detector 605.
On the other hand, the color difference signal data of the component video signal is input to the subtracters 607 and 609.
[0058]
The subtractor 609 receives the color difference signal data and the output C of the noise detector 605 (the operation content will be described later) and subtracts the output of the noise detector 605 from the color difference signal data and outputs the result. The output of the subtracter 609 is input to the frame memory 604.
The frame memory 604 receives the output of the subtractor 609 as an input, and outputs the input signal with a delay of one frame period. The output of the frame memory 604 is output to the subtracter 607.
[0059]
The subtracter 607 receives the color difference signal data and the output of the frame memory 604 as input, and subtracts the output of the frame memory 604 from the color difference signal data and outputs the result. This subtraction result is output to the noise detector 605.
The noise detector 605 receives the outputs of the horizontal filters 601 and 602 and the outputs of the subtractors 606 and 607. Also, the noise detector 605 receives an instruction to remove any one of dot interference, cross color, time axis noise, or any combination thereof from the outside.
[0060]
As an operation of the noise detector 605, a method for determining the outputs A and B will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the noise detector 605 when the outputs A and B are determined. Here, both outputs A and B are used to remove noise (that is, dot interference or time axis noise) from the luminance signal data, output A is for eliminating time axis noise, and output B is for eliminating dot interference. Used for. First, in step S701, it is determined whether dot interference removal is designated. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S702, and if “No”, the process proceeds to S704. In S702, it is determined whether the absolute value of the output of the horizontal filter 601 is equal to or greater than a first predetermined value. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S705, and if “No”, the process proceeds to S703. In step S <b> 705, the output A is set to 0, and the output B is ended as the output of the horizontal filter 602. In S703, it is determined whether or not the absolute value of the output of the horizontal filter 601 is greater than or equal to a second predetermined value. Here, the second predetermined value is smaller than the first predetermined value. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S706, and if “No”, the process proceeds to S704. In step S706, the output A is set to 0, and the output B is set to ½ of the output of the horizontal filter 602. In step S704, it is determined whether removal of time axis noise is designated. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S707, and if “No”, the process proceeds to S708. In S707, the output A is set to a value obtained by performing non-linear processing on the output of the subtractor 606, and the output B is set to 0. Here, FIG. 9 shows an input / output characteristic example of the nonlinear processing used in S707. In S708, both outputs A and B are set to zero.
[0061]
Next, a method for determining the output C as the operation of the noise detector 605 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the noise detector 605 when the output C is determined. Here, the output C is used to remove noise (that is, cross color or time axis noise) of the color difference signal data.
[0062]
First, in step S802, it is determined whether removal of time axis noise is designated. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S803, and if “No”, the process proceeds to S804. In step S803, it is determined whether the absolute value of the output from the subtracter 607 is equal to or smaller than a third predetermined value. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S808, and if “No”, the process proceeds to S804. In S808, the output C is set to a value obtained by subjecting the output of the subtractor 607 to nonlinear processing. Here, FIG. 9 shows an example of input / output characteristics of the nonlinear processing used in S808. In step S804, it is determined whether cross color removal is designated. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S805, and if “No”, the process proceeds to S807. In step S805, it is determined whether the absolute value of the output of the horizontal filter 602 is equal to or greater than a fourth predetermined value and the output of the subtractor 606 is equal to or less than a fifth predetermined value. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S806, and if “No”, the process proceeds to S807. In S806, the output C is set to ½ of the output of the subtractor 607. In S807, the output C is set to zero.
[0063]
Of the outputs of the noise detector 605, the output A is input to the subtracter 608, the output B is input to the subtractor 610, and the output C is input to the subtractor 609.
[0064]
In the subtractor 610, the output of the subtractor 608 and the output B of the noise detector 605 are input, and the output B of the noise detector 605 is subtracted from the output of the subtractor 608 and output. This output becomes output luminance signal data. The output of the subtractor 609 is output color difference signal data.
[0065]
The noise detector 605 outputs the output A, the output B, and the output C as described above, and when the removal of the time axis noise is designated, the output of the subtractor 608 and the output of the subtractor 609 are: The noise in the time direction is removed. Further, when the removal of dot interference is designated, the output of the subtractor 610 is the one from which dot interference has been removed. When the cross color removal is designated, the output of the subtracter 609 is the one from which the cross color is removed.
[0066]
As described above, in the video signal processing apparatus according to the third embodiment, the horizontal filter output component, the inter-frame difference data, the inter-frame difference data horizontal filter output component, and the chrominance signal data for the luminance signal data of the component video signal. Using the inter-frame difference data, an arbitrary noise is detected and removed from dot interference, cross color, and time axis noise.
[0067]
More specifically, in the video signal processing apparatus according to the third embodiment, the luminance signal component and the color difference signal component of the component video signal are input, and the first predetermined frequency component is input to the luminance signal in the three-dimensional frequency domain. Extract. Then, when the removal of dot interference is designated, the second predetermined frequency component is removed from the luminance signal component according to the magnitude of the first predetermined frequency component. Here, the first predetermined frequency component is filtered with respect to the luminance signal by a horizontal band pass filter having a pass band of 3.58 MHz, and further by a time high pass filter having a pass band of 15 Hz. By extracting, it is possible to specify a pixel in which dot interference occurs. Further, by obtaining the second predetermined frequency component by filtering the luminance signal with a horizontal bandpass filter having a pass band of 3.58 MHz, dot interference can be greatly reduced. Also, dot interference removal is specified, but when the first predetermined frequency component is smaller than a predetermined value, dot interference removal is not specified, and time-axis noise removal is specified. If so, the minute level component that fluctuates in the time direction is removed.
[0068]
Here, in removing the dot interference, when the second predetermined frequency component is subtracted from the luminance signal, the gain of the second predetermined frequency component is switched according to the first predetermined frequency component value, thereby reducing the dot. Since no processing is performed on the input luminance signal in an area where no interference occurs, blurring of the video can be minimized.
[0069]
For the color difference signal, if removal of time axis noise is designated, a minute level component that varies in the time direction is removed. In addition, when the cross color removal is designated, the absolute value of the difference value between the current frame of the color difference signal data and the previous frame is equal to or greater than a third predetermined value, and the horizontal direction of the luminance signal data is predetermined. If the frequency component value is equal to or greater than the fourth predetermined value and the absolute value of the difference value between the current frame and the previous frame of the luminance signal data is equal to or smaller than the fifth predetermined value, a cross color has occurred. Judgment is made, and ½ of the difference value between the current frame and the previous frame of the color difference signal data is subtracted from the color difference signal data, or the color difference signal data is replaced with the average value of the current frame and the previous frame. Here, by obtaining a predetermined frequency component for the luminance signal data by filtering the luminance signal with a horizontal bandpass filter having a pass band of 3.58 MHz, it is possible to specify a pixel in which cross color occurs. it can. That is, when the luminance signal component has 3.58 MHz, the luminance signal component has little temporal change, and the color difference signal component has temporal change, it is determined to be cross color. When a cross color is detected, the cross color is removed by replacing the average value of the current frame of the color difference signal data and the data of the previous frame.
[0070]
Therefore, according to the video signal processing apparatus according to the third embodiment, dot interference from the component video signal can be achieved with a simple hardware configuration including a frame memory for one frame for each of the luminance signal data and the color difference signal data. Arbitrary noise in the cross color and time axis noise can be removed, and the hardware scale and hardware cost are reduced compared to a configuration in which these noises are removed using independent hardware. Can be reduced.
[0071]
In the present embodiment, the configuration in which the horizontal filter 602 is disposed at the subsequent stage of the subtractor 608 has been described, but this may be disposed at the preceding stage. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a modified example of the video signal processing apparatus according to the third embodiment in which the horizontal filter 602 is arranged in the previous stage of the subtractor 608. The operation of the modification shown in FIG. 10 is exactly the same as the operation of the video signal processing apparatus of FIG. 6 except that the horizontal filter 602 filters the luminance signal data before the time-axis noise is removed. Since there is, description is abbreviate | omitted. 10 also removes any noise from dot interference, cross color, and time axis noise from the component video signal with a simple hardware configuration, similar to the video signal processing apparatus of FIG. can do.
[0072]
In the present embodiment, the case of removing three types of noise, dot interference, cross color, and time direction noise, in any combination has been described. However, this may remove two types of noise in any combination. . For example, if the noise detector 605 performs processing according to the flow shown in FIGS. 7 and 11 with the same configuration as the video signal processing apparatus of FIG. 6, any combination of dot disturbance and time direction noise is removed. A video signal processing device that can be used is realized. In this modification, the operation of the noise detector 605 when determining the output C is different from that of the video signal processing apparatus according to the third embodiment. That is, first, in step S802, it is determined whether removal of time axis noise is designated. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S803, and if “No”, the process proceeds to S807. In step S803, it is determined whether the absolute value of the output from the subtracter 607 is equal to or smaller than a third predetermined value. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S808, and if “No”, the process proceeds to S807. In S808, the output C is set to a value obtained by subjecting the output of the subtractor 607 to nonlinear processing. In S807, the output C is set to zero. Other operations are the same as those of the video signal processing apparatus according to the third embodiment. According to such a modification, it is possible to remove any combination of dot interference and time direction noise from a component video signal with a simple hardware configuration.
[0073]
FIG. 12 is a diagram showing another modification of the video signal processing apparatus according to the third embodiment, which can remove any combination of cross color and time direction noise. In this modification, the configuration of the apparatus is as shown in FIG. 12, and the noise detector 605 performs processing according to the flow shown in FIGS. The noise detector 605 determines the output A according to the flow shown in FIG. 13, and determines the output C according to the flow shown in FIG. That is, in the flow shown in FIG. 13, it is first determined in step S704 whether removal of time axis noise is designated. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S707, and if “No”, the process proceeds to S708. In S707, the output A is set to a value obtained by performing non-linear processing on the output of the subtractor 606, and in S708, the output A is set to 0. Since the flow for determining the output C is the same as the flow for determining the output C in the video signal processing apparatus according to the third embodiment, description thereof is omitted. According to such a modification, an arbitrary combination of the cross color and the time direction noise can be removed from the component video signal with a simple hardware configuration.
[0074]
FIG. 14 is a diagram showing another modification of the video signal processing apparatus according to the third embodiment, which can remove any combination of dot interference and cross color. In this modification, the configuration of the apparatus is as shown in FIG. 14, and the noise detector 605 performs processing according to the flow shown in FIGS. The noise detector 605 determines the output B according to the flow shown in FIG. 15, and determines the output C according to the flow shown in FIG. That is, in the flow shown in FIG. 15, it is first determined in step S701 whether or not dot disturbance removal is designated. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S702, and if “No”, the process proceeds to S708. In S702, it is determined whether or not the absolute value of the output of the horizontal filter 601 is greater than or equal to a first predetermined value. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S705, and if “No”, the process proceeds to S703. In step S <b> 705, the output B ends as the output of the horizontal filter 602. In S703, it is determined whether or not the absolute value of the output of the horizontal filter 601 is greater than or equal to a second predetermined value. Here, the second predetermined value is a value smaller than the first predetermined value. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S706, and if “No”, the process proceeds to S708. In step S706, the output B is set to ½ of the output of the horizontal filter 602, and the process ends. In S708, the output B is set to zero. In the flow shown in FIG. 16, first, it is determined whether or not cross color removal is designated in S804. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S805, and if “No”, the process proceeds to S807. In step S805, it is determined whether the absolute value of the output of the horizontal filter 602 is equal to or greater than a fourth predetermined value, and whether the output of the subtractor 606 is equal to or less than a fifth predetermined value. If this determination is “Yes”, the process proceeds to S806, and if “No”, the process proceeds to S807. In S806, the output C is set to ½ of the output of the subtractor 607. In S807, the output C is set to zero. According to such a modification, it is possible to remove an arbitrary combination of dot interference and cross color from a component video signal with a simple hardware configuration.
[0075]
Further, in the third embodiment, as shown in FIG. 7, the absolute value of the output of the horizontal filter 601 and the first and second values are processed as the processing in the noise detector 605 when the dot interference removal is designated. The output B is determined by comparing with the threshold value, but this may be compared with only one predetermined value or may be compared with three or more threshold values.
[0076]
In the third embodiment, the dot interference is removed with priority over the time axis noise for the luminance signal component, and the time axis noise is given priority over the cross color for the color difference signal component. Although the case of removing has been described, these priorities may be reversed.
[0077]
In the third embodiment, the case where the cross color removal for the color difference signal component is not detected as a cross color unless the absolute value of the output of the subtractor 607 is equal to or greater than the third predetermined value has been described. Is not necessary.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, the video signal processing of the present invention (Claim 1) apparatus According to A first subtracter for subtracting a first output of a noise detector (to be described later) from a luminance signal component of the component video signal; a first frame memory for storing the output of the first subtractor for one frame period; A second subtracter for subtracting the output of the first frame memory from the luminance signal component; a first filter for extracting a predetermined frequency component from the output of the first subtractor; A second filter for extracting a predetermined frequency component with respect to the output of the subtractor, designation input means for inputting from the outside designation of which of dot interference and time axis noise is to be removed; Designation of which noise to be removed is the output of the first filter, the second filter, the output of the second subtractor, dot disturbance input by the designation input means, or time axis noise When the removal of dot interference is specified, the third output is determined and output based on the output of the second filter and the first filter, and when the removal of time axis noise is specified, A noise detector for determining and outputting a first output according to an output of the second subtractor; a fifth subtractor for subtracting a third output of the noise detector from an output of the first subtractor; With a simple configuration, dot interference, time-axis noise, or both Can be effectively removed.
[0096]
Further, the present invention (claims) 2 ), A first subtracter for subtracting a first output of a noise detector (to be described later) from a luminance signal component of the component video signal, and an output of the first subtractor for one frame period. A first frame memory to be stored; a second subtracter for subtracting the output of the first frame memory from the luminance signal component; and a first frequency component for extracting a predetermined frequency component from the output of the first subtractor. 1 filter, a second filter for extracting a predetermined frequency component from the output of the second subtractor, and a second output of a noise detector described later from the color difference signal component of the component video signal A third subtractor that subtracts the output of the third subtractor, a second frame memory that accumulates the output of the third subtractor for one frame period, and a fourth subtractor that subtracts the output of the second frame memory from the color difference signal component When, Designation input means for inputting from the outside the designation of which noise to remove, such as noise, cross color and time axis noise, the first filter unit, the second filter unit, and the second filter unit Of the subtractor, the output of the fourth subtractor, and the designation of whether to remove dot interference, cross color, or time axis noise input by the designation input means, The third output is determined and output based on the outputs of the second filter and the first filter when the removal of the first color filter is designated, and when the removal of the cross color is designated, the first filter, A second output is determined and output based on the outputs of the first subtractor and the fourth subtractor, and when the removal of the time axis noise is designated, the second output is determined according to the output of the second subtractor. Determine and output 1 output And a noise detector that determines and outputs a second output in accordance with the output of the fourth subtractor, and a fifth subtracter that subtracts the third output of the noise detector from the output of the first subtractor. Therefore, it is possible to effectively remove dot interference, cross color, noise of time axis noise, or any combination thereof with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing filter characteristics combining both a horizontal filter and a time filter of the video signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a modification of the video signal processing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a modification of the video signal processing device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of video signal processing means of a video signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the video signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the video signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of input / output characteristics of nonlinear processing used for time-axis noise removal in the video signal processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a modification of the video signal processing device according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the video signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of another modification of the video signal processing device according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the video signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of still another modification of the video signal processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the video signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of the video signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 17 is a schematic diagram showing a three-dimensional frequency characteristic of two-dimensional Y / C separation.
FIG. 18 is a diagram showing a state in which a continuous field and a scanning line existing in the field are viewed on a time-vertical plane;
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing a display example by the display means of the video signal processing device according to the third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Horizontal filter
102 Time filter
103 comparator
104 Gain adjuster
105 Subtractor
401, 402, 403 Frame memory
404 Horizontal filter
405 Cross color detector
406 Gain adjuster
407, 408, 409, 410 Subtractor
601 and 602 horizontal filters
603,604 frame memory
605 Noise detector
606, 607, 608, 609, 610 Subtractor
1001 Video signal processing means
1002 Input acceptance means
1003 Display means

Claims

A first subtracter for subtracting a first output of a noise detector described later from the luminance signal component of the component video signal;
A first frame memory for storing the output of the first subtractor for one frame period;
A second subtracter for subtracting the output of the first frame memory from the luminance signal component;
A first filter for extracting a predetermined frequency component from the output of the first subtractor;
A second filter for extracting a predetermined frequency component from the output of the second subtractor;
A designation input means for inputting from the outside the designation of whether to eliminate dot interference or time axis noise;
Designation of which noise to be removed is the output of the first filter, the second filter, the output of the second subtractor, dot disturbance input by the designation input means, or time axis noise Is input, and the third output is determined and output based on the outputs of the second filter and the first filter when the dot interference removal is specified, and when the time-axis noise removal is specified. A noise detector for determining and outputting the first output in accordance with the output of the second subtractor;
A fifth subtractor for subtracting a third output of the noise detector from an output of the first subtractor;
A video signal processing apparatus.

A first subtracter for subtracting a first output of a noise detector described later from the luminance signal component of the component video signal;
A first frame memory for storing the output of the first subtractor for one frame period;
A second subtracter for subtracting the output of the first frame memory from the luminance signal component;
A first filter for extracting a predetermined frequency component from the output of the first subtractor;
A second filter for extracting a predetermined frequency component from the output of the second subtractor;
A third subtracter for subtracting a second output of a noise detector described later from the color difference signal component of the component video signal;
A second frame memory for storing the output of the third subtractor for one frame period;
A fourth subtracter for subtracting the output of the second frame memory from the color difference signal component;
A designation input means for inputting from the outside the designation of whether to eliminate dot interference, cross color, or time axis noise;
The first filter, the second filter, the second subtracter, the outputs of the fourth subtracter, and dot interference, cross color, and time axis noise input by the designated input means The designation of which noise to remove is input, and when the dot interference removal is designated, the third output is determined and output based on the outputs of the second filter and the first filter. When the cross color removal is designated, the second output is determined and output based on the outputs of the first filter unit, the second subtracter, and the fourth subtracter, and the time axis noise is determined. A noise detector that determines and outputs the first output according to the output of the second subtracter, and determines and outputs the second output according to the output of the fourth subtractor;
A fifth subtractor for subtracting a third output of the noise detector from an output of the first subtractor;
A video signal processing apparatus.