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JPH0738726B2 - 輝度色信号分離回路 - Google Patents
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JPH0738726B2 - 輝度色信号分離回路 - Google Patents

輝度色信号分離回路

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JPH0738726B2
JPH0738726B2 JP29262385A JP29262385A JPH0738726B2 JP H0738726 B2 JPH0738726 B2 JP H0738726B2 JP 29262385 A JP29262385 A JP 29262385A JP 29262385 A JP29262385 A JP 29262385A JP H0738726 B2 JPH0738726 B2 JP H0738726B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はテレビジョン信号の動き適応輝度色信号分離回
路に係り、特に現行テレビジヨン方式と両立性のある高
精細テレビジヨン方式に好適な輝度,色信号分離回路に
関する。
〔発明の背景〕
信号帯域,色信号の重畳などは現行テレビジヨン信号方
式と同一の形態で、高解像度な画像の送受信が可能な、
いわゆる両立性を有する高精細テレビジヨン方式とし
て、特願昭58-44238号に記載の方式が知られている。
この方式では、第1図に示すように、色信号Cは、現行
テレビジョン方式と同様に2MHz以上の水平周波数領域に
おける時間、垂直の2次元周波数上の第2,第4象限に配
置されている。また、色信号Cが重畳された水平周波数
帯域における時間、垂直の2次元周波数上の第1,第3象
限に、高精細信号YH′を多重して伝送する。
この方式では、受信側において、輝度信号Y,色信号C,高
精細信号YH′を分離する必要がある。この分離において
は、動きに対応して分離特性を変化させる、いわゆる動
き適応処理を行うことで、漏話の少ない分離が実現でき
る。なお、この方式では、送信側でも信号処理を行うた
め、送信側で動き情報を検出し、これをモード情報とし
て画像信号に多重して伝送し、受信側では、このモード
情報によつて動き適応処理のパラメータを決定する方法
が知られている。しかしながら、この方法では、全ての
画素に対してモード情報を付与することは伝送帯域の制
限上、不可能なため、例えばフイールド単位、あるいは
ブロツク単位などといつた大まかな範囲で制御すること
になる。
このため、ブロツク内の一部分が動いているような場合
にも、ブロツク全体を動きモードとして処理するため、
分離特性が劣化するなどの問題を有する。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、送信されてきた高精細テレビジヨン信
号より動きの検出を行い、分離パラメータを制御する動
き適応処理の輝度,色信号分離回路を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
現行テレビジヨン信号に対して、受信信号より動きの検
出を行う方法は、いろいろ考案されているが、両立性を
有する高精細テレビジヨン信号では、輝度信号Y,色信号
Cの他に、さらに高精細信号YH′が新たに重畳されてい
る。したがつて、従来のような動き検出では、高精細信
号YH′を誤つて動きの信号として検出する可能性が発生
する。
本発明においては、第2図に示すように、時間、垂直の
2次元周波数領域において、斜線の領域を静止画像の領
域と判定する新らしい動き検出を行う。この理由は、両
立性ある高精細テレビジヨン信号においては、静止画像
に対して輝度信号Yはν軸上、色信号Cおよび高精細信
号YH′は時間周波数=±15Hz上に信号スペクトル成分
が存在していることによる。したがつて、高精細テレビ
ジヨン信号の信号スペクトルを時間、垂直周波数領域で
検出し、斜線の領域にのみ存在する場合には静止画像、
斜線以外の領域にも存在する場合には動画像と判定する
ことにより、画素単位に動きの検出が可能となる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第3図により説明する。
高精細テレビジヨン信号は、同図(a)に示すように26
2ライン遅延回路1、1ライン遅延回路2、261ライン遅
延回路3の組み合わされた遅延回路により、同図(b)
に示すように、X0,このX0に対して1ライン離れたX-1
とX1,262ライン離れたX-262とX262、263ライン離れたX
-263とX263、および525ライン離れたX-525とX525の信号
を構成する。これらの信号は、動き検出回路4、および
分離回路5に供給される。動き検出回路4では、これら
の信号から動きの検出を行い、分離パラメータ特性を決
定する。分離回路5ではこのパラメータ特性に応じて、
輝度信号Y、色信号C,高精細信号YH′をそれぞれ分離す
る。
つぎに、動き検出回路4の構成例を第4図により説明す
る。
動き検出は、複数種類のフイルタによつて行う。時空間
フイルタ6はX525−X-525の演算を行うもので、いわゆ
る2フレーム間の差を取ることになる。第3図に示した
ようにX525,X-525は色信号C,高精細信号YH′の位相が一
致しており、この特性は第5図(a)に示すような斜線
部及びハッチ部の領域を通過域とするものである。
一方、時空間フイルタ9は、X0−X-525のうち、水平周
波数μが例えば2MHz以下の低周波成分を取るものであ
る。すなわち、1フレーム間差の低周波成分であり、特
性は第5図(b)に示すような斜線部及びハッチ部の領
域が通過域になる。
また、時空間フイルタ11は、(X262−X-263)+(X263
−X-262)の演算により、1フレーム間差の1ライン間
和を取り、その特性は第5図(c)の斜線部及びハッチ
部の領域が通過域となるものである。
さらに、時空間フィルタ13は、(X0−X-262)+(X525
−X263)の演算により、第5図(d)に示す特性を実現
する。
なお、テレビジョン信号は、走査によって信号を形成し
ていることから時間、垂直周波数領域での一種の標本化
に相当し、時間、垂直周波数領域では、時間周波数f=
30Hz,垂直周波数 の点に標本化周波数fISが発生し、この点のまわりにも
信号スペクトルが発生する。したがって、第5図(a)
〜(d)において、原信号である斜線部の信号は、標本
化周波数fISではハッチ部に折り返し成分として発生し
ている。
各時空間フイルタの出力信号は、閾値回路7,10,12,14に
おいて、フイルタ出力信号の絶対値が、ある閾値Δth以
下の場合には出力として0、Δthを越える場合には出力
として1を発生するものである。これらの閾値回路はRO
Mなどで簡単に実現できる。
さて、閾値回路の出力信号のうち、時空間フイルタ11、
時空間フイルタ13に対応するMD4,MD5は、第5図
(c),(d)からも明らかなように静止画像でも出力
が1となる場合がある。例えば、垂直方向に色が変化し
ている画像ではMD4、輝度信号の垂直成分の高い画像で
はMD5の出力は静止画像でも1となる場合がある。
このため、動静識別回路8において、時空間フイルタ6
の2フレーム間差の信号MD2により、大面積の領域でま
ず動画か静止画かの識別を行う。この識別は、例えば第
6図に示すように、注目画素を含む周辺の複数個の画素
からなる判定領域を設け、この領域内の画素のMD2の値
から実行する。例えば、判定領域内の画素のMD2が全て
0の場合には、注目画素は静止と識別し、出力MD1は0
を発生する。一方、判定領域内の画素のMD2が1となる
ものがあれば、注目画素は動画と識別しMD1は1を発生
する。なお、このような比較的大面積の領域で動静識別
を行うのは、第5図(a)に示したようにf=±15Hz,
±30Hz近傍の動きは検出もれの可能性があるため、大面
積の領域で動きを検出することにより検出もれの軽減を
図るためである。
以上の手順で求めたMD1,…MD5の情報を用いて、動き判
定回路15で動きのモードを決定する。尚、本実施例にお
いては、静止の場合には静止モード、時間周波数fの低
い比較的ゆっくりした動きの場合には準静止モード、時
間周波数fの高い激しく変化する動きの場合には動画モ
ードと判定している。第4図(b)に示すように、例え
ばMD1が0の場合には、この画素は静止モードを決定す
る。これにより、前述したように静止画時にMD4,MD5で
1となる領域も正しく静止モードに判定することが可能
になる。
一方、MD1が1の場合には、MD2〜MD5の情報によりモー
ドを決定する。すなわち、MD2〜MD5が全て0の場合は、
第5図(a)〜(d)の斜線部及びハッチ部で示した各
通過域におて信号スペクトルが存在しないことから、第
5図(a)〜(d)の各通過域を重ね合わせてみれば、
水平周波数μが2MHz未満においては時間周波数fが15/4
Hz以下で垂直周波数νが 以下の領域にのみ、また、水平周波数μが2MHz以上にお
いては上記領域と時間周波数fが45/4Hz〜74/4Hzで垂直
周波数νが の領域にのみ信号スペクトルが存在し、第2図に示す斜
線の領域にのみ信号スペクトルが存在する場合に相当
し、この画素を静止モードと判定する。また、MD2が
1、残りが全て0の場合は、第5図(a)〜(d)の各
通過域を重ね合わせ、各通過域における信号スペクトル
の有無を当てはめてみれば、水平周波数μが2MHz未満に
おいては時間周波数fが15/4Hz〜15/2Hzで垂直周波数ν
以下の領域に、また、水平周波数μが2MHz以上において
は上記領域と時間周波数fが15/2Hz〜45/4Hzで垂直周波
数νが の領域に信号スペクトルが存在することから、第2図に
示す斜線以外の領域にも信号スペクトルが存在する場合
に相当し、また、垂直周波数νの低い画像では時間周波
数fが15/4Hz〜15/Hzの動きを検出した場合に相当する
ことから、この画素を準静止モードと判定する。
また、MD3、MD4或いはMD5のいずれかが1である場合
は、上述と同様の見方をすれば、第2図に示す斜線以外
の領域にも信号スペクトルが存在する場合に相当し、ま
た、時間周波数fがそれぞれ15/2Hz〜45/2Hz、15/2Hz〜
45/2Hz或いは45/2Hz〜105/4Hzの動きを検出した場合に
相当することから、この画素を動画モードと判定する。
次に、第3図に示す分離回路5の構成例を第7図に示
す。
フレーム間分離回路16は の演算によりC&YH′成分を抽出する。この信号は、C
とYH′成分を抽出する。この信号は、CとYH′成分を分
離するため、262H遅延回路1に加えられる。減算回路20
では262H遅延回路の出力信号を引き算することにより、
第1図に示すように時間、垂直周波数領域の第1,第3象
限のYH′信号を分離する。一方、加算回路21では、262H
遅延回路の出力信号を加算することで第2,第4象限のC
信号を分離する。これがフレーム間のC分離信号とな
る。
フイールド間分離回路17では、 の演算を行う。そして、さらに262H遅延回路1の信号と
の加算を加算回路19で行い、第2,第4象限のC信号を分
離する。これがフイールド間のC分離信号となる。
ライン間分離回路18は、 の演算によりライン間のC分離信号を得る。
C信号選択回路22では、第7図(b)に示すように、各
分離モードに従つてC信号を選択する。そして、水平バ
ンドパスフイルタ23を通し、水平周波数μが2MHz以上の
C信号を抽出する。なお、選択回路24では、静止モード
でかつMD1が0の場合には完全静止と判定して、水平バ
ンドパスフイルタを通さない信号を選択する。一方、MD
1が1の時には、水平バンドパスフイルタを通した信号
をC信号とする。
また、YH′選択回路25では、MD1が0かつ静止モードの
場合に、減算回路20の信号をYH′信号として出力する。
一方、MD1が1の場合にはYH′信号は0を出力とする。
最後に、減算回路26ではX0信号からYH′信号とC信号と
を減算し、輝度信号Yを分離する。
〔発明の効果〕
本発明によれば、検出もれの少ない動き検出が可能なた
め、両立性のある高精細テレビジヨン信号のY,C,YH′分
離が画素単位に分離可能なため、再生画像の画質向上に
極めて有効である。
なお、実施例では、分離モードの判定,分離特性などは
重み付けの係数が0、あるいは1の2値の状態で説明し
たが、重み付けの係数を3個以上用意して、連続的にパ
ラメータを切り換えることも可能である。
また、実施例では高精細テレビジヨン信号に限つて説明
したが、現行のNTSC信号に対しても有効なことは言うま
でもない。
さらに、実施例で求めた分離モードの判定結果を、現行
テレビジヨンの走査周波数を倍にして順次走査で表示す
る際の走査線補間の動き適応処理に利用することも可能
である。
なお、分離モードの判定,分離特性などは時間方向の変
化も含めた重み付けを行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は両立性ある高精細テレビジヨンの時間、垂直周
波数領域の信号スペクトル、第2図は本発明による動き
検出の原理説明図、第3図は本発明の実施例になる装置
のブロツク図および信号構成図、第4図は本発明の実施
例における動き検出回路の構成を示すブロツク図および
信号の状態図、第5図は各信号の特性図、第6図は判定
領域の模式図、第7図は分離回路の構成を示すブロツク
図および分離特性図である。 1……262H遅延回路、2……1H遅延回路、3……261H遅
延回路、4……動き検出回路、5……分離回路、6,9,1
1,13……時空間フイルタ、7,10,12,14……閾値回路、8
……動静識別回路、15……動き判定回路、16……フレー
ム間分離回路、17……フイールド間分離回路、18……ラ
イン間分離回路、19,21……加算回路、20,26……減算回
路、22……C信号選択回路、23……水平バンドパスフイ
ルタ、24……選択回路、25……YH′選択回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複合カラーテレビジョン信号を入力とし、
    複数の遅延回路からなる遅延部と、 上記複合カラーテレビジョン信号及び上記遅延部から出
    力された複数の遅延信号を入力とし、動きの検出を行い
    分離パラメータを出力する動き検出部と、 上記複合カラーテレビジョン信号、上記遅延部から出力
    された複数の遅延信号及び上記分離パラメータを入力と
    し、上記分離パラメータに応じて分離特性を適応的に変
    化させる分離部とを有し、 上記動き検出部が、 時間,垂直2次元周波数領域の時間周波数がf=0Hz上
    の点及びf=±15Hz上の点が零点となる阻止帯域である
    第1の時空間フィルタと、 上記複合カラーテレビジョン信号に色信号成分が重畳さ
    れた水平周波数帯域において時間,垂直2次元周波数領
    域の時間周波数と垂直周波数が の4点がともに零点となる阻止帯域であり、かつ、通過
    帯域が互いに異なる複数種類の第2の時空間フィルタ群
    と、 上記第1の時空間フィルタ及び上記第2の時空間フィル
    タ群の各出力結果の組合せに応じて分離パラメータを適
    応的に変化させ、出力する動き判定部とからなることを
    特徴とする動き適応輝度・色信号分離回路。
  2. 【請求項2】前記複合カラーテレビジョン信号が、時
    間,垂直2次元周波数領域の第2,第4象限に色信号、第
    1,第3象限に高精細信号の信号スペクトルを有すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の動き適応輝度
    ・色信号分離回路。
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JP2644762B2 (ja) * 1987-08-07 1997-08-25 株式会社日立製作所 テレビジョン信号処理装置
JP2634632B2 (ja) * 1988-06-15 1997-07-30 株式会社日立製作所 動き検出回路

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