JP2557039B2 - Y / C separation filter - Google Patents
Y / C separation filterInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、デイジタル信号に変換された複合カラー
テレビジヨン信号から輝度信号及び搬送色信号を分離す
るY/C分離フイルタに関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a Y / C separation filter for separating a luminance signal and a carrier color signal from a composite color television signal converted into a digital signal.
「背景技術とその問題点」 従来のデイジタルY/C分離フイルタとして、カラーサ
ブキヤリア周波数sc（NTSC方式で3.58MHz）を中心と
する通過帯域を有するバンドパスフイルタ、くし形フイ
ルタにより構成された垂直方向のY/C分離フイルタ、又
は両者を直列に接続した２次元Y/C分離フイルタが知ら
れている。"Background technology and its problems" As a conventional digital Y / C separation filter, a bandpass filter having a passband centered on the color subcarrier frequency sc (3.58MHz in the NTSC system) and a vertical filter composed of a comb filter. Directional Y / C separation filters or two-dimensional Y / C separation filters in which both are connected in series are known.
しかし、１次元Y/C分離フイルタ及び２次元Y/C分離フ
イルタに拘らず、入出力データの統計的特性に基いて設
計された従来の固定係数Y/C分離フイルタは、平均的な
特性のデータには有効であるが、特徴のあるデータに関
して誤差が大きくなる欠点がある。つまり、係数は、大
部分を占める定常的特性のデータによつて決められてい
るため、細かい絵柄や変化のある所では、Y/C分離の精
度が極端に低下する。However, regardless of the one-dimensional Y / C separation filter and the two-dimensional Y / C separation filter, the conventional fixed coefficient Y / C separation filter designed based on the statistical characteristics of the input / output data has an average characteristic. Although valid for data, it has the drawback of increasing the error for characteristic data. That is, since the coefficient is determined by the data of the stationary characteristic that occupies most of the area, the accuracy of Y / C separation is extremely reduced in the place where there is a fine pattern or change.
この問題点を解決するために、３ラインのカラービデ
オデータの絶対値から、ライン間の相関の程度を検出
し、この検出された相関のうちで、強い相関を有するラ
インのデータの単純な平均値を用いて垂直方向のY/C分
離を行なう適応形のY/C分離フイルタが考えられてい
る。しかし、相関の検出は、垂直方向の上下でしかなさ
れず、また、平均値を分離出力としているために、Y/C
分離の精度が低い欠点があつた。In order to solve this problem, the degree of correlation between lines is detected from the absolute value of color video data of 3 lines, and of these detected correlations, a simple average of the data of lines having strong correlation is detected. An adaptive Y / C separation filter that uses values to perform vertical Y / C separation is considered. However, the correlation is detected only in the vertical direction, and since the average value is used as the separated output, Y / C
There was a defect that the accuracy of separation was low.
「発明の目的」 この発明は、高精度のY/C分離を行なうことができる
適応形の２次元Y/C分離フイルタの提供を目的とするも
のである。"Object of the Invention" The present invention aims to provide an adaptive two-dimensional Y / C separation filter capable of performing highly accurate Y / C separation.
「発明の概要」 この発明は、入力ディジタルカラービデオ信号のY/C
分離の対象となる現在の画素データとこの画素データの
存在するラインおよびこのラインの同一フィールド内の
前後のラインに含まれる複数の周辺画素データとよりな
る入力ディジタルカラービデオ信号の２次元領域に対応
した２次元データを入力ディジタルカラービデオ信号よ
り抽出する２次元データ抽出回路と、 ２次元データの現在の画素データと周辺画素データとの
レベル差に基づいて２次元データ単位でパターン分類を
行なう２次元パターン分類回路と、 ２次元データを用いて現在の画素データから輝度信号成
分を分離演算処理するものであって、その分離特性がパ
ターン分類に対応して定められている複数Ｎ個の輝度信
号分離回路と、 ２次元パターン分類回路の出力に基づいて複数Ｎ個の輝
度信号分離回路のうちいずれかの出力の輝度信号成分を
選択して出力する輝度信号出力回路と、 入力ディジタルカラービデオ信号の現在の画素データか
ら輝度信号出力回路の出力を差し引いて入力カラービデ
オ信号に含まれる色信号成分を出力する色信号出力回路
と からなることを特徴とするY/C分離フィルタである。[Summary of the Invention] The present invention relates to Y / C of an input digital color video signal.
Corresponds to a two-dimensional area of an input digital color video signal consisting of current pixel data to be separated, a line in which this pixel data exists, and a plurality of peripheral pixel data included in lines before and after this line in the same field A two-dimensional data extraction circuit for extracting the two-dimensional data from the input digital color video signal, and a two-dimensional pattern classification in the two-dimensional data unit based on the level difference between the current pixel data of the two-dimensional data and the peripheral pixel data. A pattern classification circuit and a circuit for separating and calculating a luminance signal component from current pixel data by using two-dimensional data, and a plurality of N luminance signal separations whose separation characteristics are determined corresponding to the pattern classification. Circuit and one of a plurality of N luminance signal separation circuits based on the output of the two-dimensional pattern classification circuit A luminance signal output circuit that selects and outputs the luminance signal component, and a color signal that outputs the color signal component included in the input color video signal by subtracting the output of the luminance signal output circuit from the current pixel data of the input digital color video signal. The Y / C separation filter is characterized by comprising an output circuit.
「実施例」 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。この一実施例の全体の構成を示す第１図におい
て、１は、例えば４sc（scはカラーサブキヤリア周
波数）のサンプリング周波数のデイジタル複合カラービ
デオ信号が供給される入力端子を示し、このデイジタル
カラービデオ信号が２次元データ抽出回路２に供給され
る。２次元データ抽出回路２は、処理の対象とする現画
素データの周辺の画素データを取り出すもので、現画素
データのライン及びこのラインの前後のラインに含まれ
る画素データが抽出される。入力デイジタルビデオ信号
は、２次元データ抽出回路２で所定量の遅延を与えられ
て減算回路３に供給される。この減算回路３には、後述
のような分離処理により分離された輝度信号Ｙが供給さ
れる。出力端子４に輝度信号Ｙが得られ、減算回路３の
出力端子５に搬送色信号Ｃが得られる。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1 showing the overall configuration of this embodiment, reference numeral 1 denotes an input terminal to which a digital composite color video signal having a sampling frequency of, for example, 4sc (sc is a color subcarrier frequency) is supplied. The signal is supplied to the two-dimensional data extraction circuit 2. The two-dimensional data extraction circuit 2 extracts pixel data around the current pixel data to be processed, and pixel data included in a line of the current pixel data and lines before and after this line are extracted. The input digital video signal is delayed by a predetermined amount in the two-dimensional data extraction circuit 2 and supplied to the subtraction circuit 3. The subtraction circuit 3 is supplied with the luminance signal Y separated by a separation process described later. The luminance signal Y is obtained at the output terminal 4, and the carrier color signal C is obtained at the output terminal 5 of the subtraction circuit 3.
この一実施例は、１次元Y/C分離フイルタと２次元Y/C
分離フイルタとを組合わせたものである。一般に、１次
元Y/C分離の方が２次元Y/C分離に比して、分離後の出力
の信号のなまりが少ないので、１次元のY/C分離を優先
的に行なうようにしている。In this embodiment, a one-dimensional Y / C separation filter and a two-dimensional Y / C are used.
It is a combination with a separation filter. Generally, one-dimensional Y / C separation has less rounding of the output signal after separation than two-dimensional Y / C separation, so that one-dimensional Y / C separation is preferentially performed. .
第１図において、６が１次元の横方向の定常性検出回
路を示し、この定常性が検出されると、検出出力が１
（ハイレベル）となる。９が１次元の縦方向の定常性検
出回路を示し、この定常性が検出されると、検出出力が
同様に１（ハイレベル）となる。７が１次元横方向のY/
C分離フイルタを示し、このY/C分離フイルタ７により分
離された輝度信号がANDゲート８に供給され、検出出力
が１の時にANDゲート８及びORゲート14を介して出力端
子４に取り出される。また、10が１次元縦方向のY/C分
離フイルタを示し、このY/C分離フイルタ10により分離
された輝度信号がANDゲート11に供給される。定常性検
出回路９の検出出力及びインバータ13で反転された定常
性検出回路６の検出出力がANDゲート12に供給され、こ
のANDゲート12の出力がANDゲート11に供給される。この
ANDゲート11の出力に取り出された輝度信号がORゲート1
4を介して出力端子４に導かれる。In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a one-dimensional lateral steadiness detection circuit. When this steadiness is detected, the detection output is 1
(High level). Reference numeral 9 denotes a one-dimensional vertical steadiness detection circuit, and when this steadiness is detected, the detection output similarly becomes 1 (high level). 7 is one-dimensional lateral Y /
A C separation filter is shown. The luminance signal separated by the Y / C separation filter 7 is supplied to the AND gate 8, and when the detection output is 1, it is taken out to the output terminal 4 via the AND gate 8 and the OR gate 14. Reference numeral 10 indicates a Y / C separation filter in the one-dimensional vertical direction, and the luminance signal separated by the Y / C separation filter 10 is supplied to the AND gate 11. The detection output of the stationarity detection circuit 9 and the detection output of the stationarity detection circuit 6 inverted by the inverter 13 are supplied to the AND gate 12, and the output of this AND gate 12 is supplied to the AND gate 11. this
The luminance signal extracted at the output of the AND gate 11 is the OR gate 1
It is led to the output terminal 4 via 4.
１次元Y/C分離において、現在の画素データと同一ラ
インの周辺画素を用いた横方向のY/C分離が縦方向のY/C
分離より優先してなされる。また、ANDゲート12の出力
がインバータ15により反転されたもの及びインバータ13
の出力がANDゲート16に供給される。したがつて、ANDゲ
ート16の出力は、横方向及び縦方向の何れの１次元のY/
C分離もされない時に１となり、この時に２次元のY/C分
離がなされる。In one-dimensional Y / C separation, horizontal Y / C separation using peripheral pixels on the same line as the current pixel data is vertical Y / C separation.
It takes precedence over separation. The output of the AND gate 12 is inverted by the inverter 15 and the inverter 13
Is supplied to the AND gate 16. Therefore, the output of the AND gate 16 is one-dimensional Y / Y in either the horizontal direction or the vertical direction.
It becomes 1 when C separation is not performed, and two-dimensional Y / C separation is performed at this time.
２次元のY/C分離は、入力デイジタルカラービデオ信
号が２次元の複数のパターン例えば216個のパターンの
何れに該当するかを調べ、そのパターンに関し、最適な
Y/C分離処理を行なうものである。第１図において、17
は、２次元ブロツクデータ抽出回路２からの現画素デー
タの周辺の画素データを用いて、現画素データと周辺の
画素データとのレベル差によつてパターン分けを行なう
２次元パターン分類回路を示す。この２次元パターン分
類回路17からパターンに応じた複数ビツト例えば６ビツ
トのセレクトデータが出力され、このセレクトデータが
ゲート回路18を介してデコーダ19に供給される。デコー
ダ19からは、６ビツトのセレクトデータに応じて、37ビ
ツトのうち１ビツトのみが１となるセレクト信号が発生
する。また、６ビットのセレクトデータが全て０のとき
は、37ビットの出力は全て０になる。この37ビツトの各
ビツトがANDゲートA1,A2,…A37に供給される。The two-dimensional Y / C separation is performed by checking whether the input digital color video signal corresponds to a plurality of two-dimensional patterns, for example, 2 16 patterns, and selecting the optimum pattern with respect to the pattern.
Y / C separation processing is performed. In FIG. 1, 17
Shows a two-dimensional pattern classification circuit that uses the pixel data around the current pixel data from the two-dimensional block data extraction circuit 2 to perform pattern classification according to the level difference between the current pixel data and the peripheral pixel data. The two-dimensional pattern classification circuit 17 outputs a plurality of bits, for example, 6 bits of select data corresponding to the pattern, and the select data is supplied to the decoder 19 via the gate circuit 18. Decoder 19 generates a select signal in which only 1 bit out of 37 bits is 1 in response to 6 bit select data. When the 6-bit select data are all 0, the 37-bit output is all 0. Each of the 37 bits is supplied to AND gates A 1 , A 2 , ... A 37 .
F1,F2,…F37は、２次元Y/C分離フイルタを示す。この
２次元Y/C分離フイルタF1〜F37の夫々は、Y/C分離の演
算処理が異なるもので、２次元Y/C分離フイルタF1〜F37
の夫々からの輝度信号Y1,Y2,…Y37がANDゲートA1,A2,…
A37に供給される。１次元のY/C分離ができず、ANDゲー
ト16の出力が１となり、ゲート回路18を介してパターン
データがデコーダ19に供給されると、ANDゲートA1〜A37
のうちでデコーダ19からのセレクト信号に応じたものを
介して輝度信号が取り出される。この輝度信号がORゲー
ト14を介して出力端子４に取り出される。F 1 , F 2 , ... F 37 represent a two-dimensional Y / C separation filter. These two-dimensional Y / C separation filters F 1 to F 37 are different in Y / C separation calculation processing, and are two-dimensional Y / C separation filters F 1 to F 37.
Luminance signals Y 1 , Y 2 , ... Y 37 from the respective AND gates A 1 , A 2 , ...
Supplied to A 37 . When the one-dimensional Y / C separation cannot be performed, the output of the AND gate 16 becomes 1, and the pattern data is supplied to the decoder 19 through the gate circuit 18, the AND gates A 1 to A 37
Among them, the luminance signal is taken out through the one corresponding to the select signal from the decoder 19. This luminance signal is taken out to the output terminal 4 via the OR gate 14.
第２図は、この発明の一実施例の１次元Y/C分離動作
のフローチヤートを示すものである。１次元処理のスタ
ートから、条件1,条件2,条件3,条件4,条件５の夫々を満
たすかどうかが順次判定され、これらの条件のひとつで
も満足する時には、１次元横方向処理のY/C分離がなさ
れる。また、条件１から条件５までが満足されない時に
は、条件６が満足されるかどうかが調べられ、条件６が
満たされると、１次元縦方向処理のY/C分離がなされ
る。FIG. 2 shows a flow chart of the one-dimensional Y / C separation operation according to the embodiment of the present invention. From the start of the one-dimensional processing, it is sequentially judged whether or not each of the condition 1, the condition 2, the condition 3, the condition 4, and the condition 5 is satisfied. When one of these conditions is satisfied, the Y / D of the one-dimensional lateral processing is C separation is made. When the conditions 1 to 5 are not satisfied, it is checked whether or not the condition 6 is satisfied. If the condition 6 is satisfied, the Y / C separation of the one-dimensional vertical processing is performed.
第３図は、この一実施例におけるサンプリング周波数
４scの画素データの２次元配列及び各画素データの搬
送色信号成分の位相関係を拡大して示すもので、水平の
線が１フイールド内のラインLM2,LM1,L0,L1,L2を夫々示
し、垂直方向の線が水平方向のサンプリング位置……Ｉ
−2,I−1,I,I＋1,I＋2,……を夫々示す。サンプリング
位置の間隔は、（1/4sc）である。そして、画素デー
タは、例えばラインL0のサンプリング位置Ｉ−４の時
に、L0（Ｉ−４）で表わされる。ここでは、画素データ
L0（Ｉ）（白抜きの四角なドツトで示す）をY/C分離の
対象とする現在の画素データとしている。FIG. 3 is an enlarged view showing a two-dimensional array of pixel data having a sampling frequency of 4 sc and the phase relationship of the carrier color signal components of each pixel data in this embodiment. The horizontal line is a line LM2 within one field. , LM1, L0, L1 and L2 respectively, and the vertical lines are horizontal sampling positions .... I
−2, I−1, I, I + 1, I + 2, ... The interval between sampling positions is (1 / 4sc). Then, the pixel data is represented by L0 (I-4) at the sampling position I-4 of the line L0, for example. Here, the pixel data
L0 (I) (indicated by a white square dot) is the current pixel data for Y / C separation.
サンプリング周波数が４scとされているので、同一
ライン上でサンプリング間隔の４倍の間隔ごとに位置す
る画素データ及び１ラインおきの同一のサンプリング位
置の画素データ（白抜きの円形ドツトで示される）が搬
送色信号成分に関して現在の画素データと同位相のもの
となる。また、同一ライン上でサンプリング間隔の２倍
の間隔ごとに位置する黒い円形のドツト並びに同一サン
プリング位置で隣接するライン及びこの隣接するライン
から１ラインおきに位置する黒い円形のドツトが搬送色
信号に関して現画素データと逆位相のものである。更
に、白の三角形のドツトがπ/2の位相ずれを有するもの
であり、黒の三角形のドツトが−π/2の位相ずれを有す
るものである。Since the sampling frequency is set to 4sc, the pixel data located at intervals of 4 times the sampling interval on the same line and the pixel data at the same sampling position every other line (shown by white circle dots) The carrier color signal component has the same phase as the current pixel data. Also, black circular dots located at intervals of twice the sampling interval on the same line, adjacent lines at the same sampling position, and black circular dots located every other line from the adjacent line with respect to the carrier color signal. It has the opposite phase to the current pixel data. Further, the white triangular dots have a phase shift of π / 2, and the black triangular dots have a phase shift of −π / 2.
１次元のY/C分離のための定常性検出回路６及び９で
なされる検出即ち条件１〜条件６が満足されるかどうか
の検出について、第４図を参照して説明する。第４図
は、条件１〜条件６の夫々の内容と１次元Y/C分離の処
理の内容を示すものである。The detection performed by the stationarity detection circuits 6 and 9 for one-dimensional Y / C separation, that is, the detection of whether or not the conditions 1 to 6 are satisfied will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the contents of conditions 1 to 6 and the contents of the one-dimensional Y / C separation processing.
横方向の１次元Y/C分離の処理は、同一ラインL0上の
近い画素データL0（Ｉ−２）及びL0（Ｉ＋２）を用いて Ｙ＝〔L0（Ｉ−２）＋２×L0（Ｉ）＋L0（Ｉ＋２）〕/4 の演算によりなされる。縦方向の１次元Y/C分離の処理
は、上下のラインの最も近い画素データLM1（Ｉ）,L1
（Ｉ）を用いて Ｙ＝〔LM1（Ｉ）＋２×L0（Ｉ）＋L1（Ｉ）〕/4 の演算によりなされる。The processing of the one-dimensional Y / C separation in the horizontal direction uses Y = [L0 (I-2) + 2 × L0 (I) by using the close pixel data L0 (I-2) and L0 (I + 2) on the same line L0. + L0 (I + 2)] / 4. The vertical one-dimensional Y / C separation process is performed by using the pixel data LM1 (I), L1 closest to the upper and lower lines.
Using (I), Y = [LM1 (I) + 2 × L0 (I) + L1 (I)] / 4 is calculated.
条件１〜条件５は、現画素データと同一のラインの画
素データL0（Ｉ−７）,L0（Ｉ−６），…L0（Ｉ），…L
0（Ｉ＋６）,L0（Ｉ＋７）を用い、これらの画素データ
で搬送色信号が同位相の２つの画素データのレベル差の
絶対値がしきい値例えば８ビット量子化データに対して
９以下であるかどうかを調べるものである。条件１は、
現画素データL0（Ｉ）に対して左右対称に位置するL0
（Ｉ−５）〜L0（Ｉ＋５）の画素データの２画素データ
ずつの７組の差の絶対値がしきい値以下であるかどうか
を調べるものであり、７個の差の絶対値が全てしきい値
以下の場合に条件１が満たされているとされる。条件２
は、差の検出に用いる画素データを１個左にずらして、
即ちL0（Ｉ−６）〜L0（Ｉ＋４）の画素データを用いて
定常性の検出を行なうものである。条件３は、画素デー
タを１個右にずらし、L0（Ｉ−４）〜L0（Ｉ＋６）の画
素データを用いるものである。更に、条件４は、左へ２
個シフトされた画素データL0（Ｉ−７）〜L0（Ｉ＋３）
を用い、条件５は、右へ２個シフトされた画素データL0
（Ｉ−３）〜L0（Ｉ＋７）を用いるものである。Conditions 1 to 5 are pixel data L0 (I-7), L0 (I-6), ... L0 (I), ... L on the same line as the current pixel data.
0 (I + 6) and L0 (I + 7) are used, and the absolute value of the level difference between two pixel data whose carrier color signals have the same phase in these pixel data is a threshold value, for example, 9 or less for 8-bit quantized data. It is to check if there is. Condition 1 is
L0 located symmetrically with respect to the current pixel data L0 (I)
This is to check whether the absolute value of the difference between 7 sets of 2 pixel data of (I-5) to L0 (I + 5) is less than or equal to the threshold value. Condition 1 is considered to be satisfied if it is equal to or less than the threshold value. Condition 2
Shifts the pixel data used for difference detection by one to the left,
That is, the stationarity is detected using the pixel data of L0 (I-6) to L0 (I + 4). Condition 3 is to shift the pixel data by one unit to the right and use the pixel data of L0 (I-4) to L0 (I + 6). Furthermore, condition 4 is 2 to the left.
Pixel data shifted by L0 (I-7) to L0 (I + 3)
Is used, the condition 5 is that pixel data L0 shifted two to the right
(I-3) to L0 (I + 7) are used.
これらの定常性検出のための条件１〜条件５のうち
で、条件１が満足される場合が他の条件２〜条件５と比
べて極めて多い。条件２〜条件５を用いるのは、１次元
の横方向のY/C分離処理できる率をなるべく多くするた
めである。Of these conditions 1 to 5 for detecting the stationarity, the condition 1 is often satisfied more frequently than the other conditions 2 to 5. The conditions 2 to 5 are used to increase the rate at which the one-dimensional lateral Y / C separation process can be performed.
定常性検出回路９によりなされる縦方向の定常性検出
は、条件６に他ならない。条件６は、現画素データのラ
インL0に含まれる画素データと、ラインL0の上側の２ラ
イン（ラインLM2,LM1）と下側の２ライン（ラインL1,L
2）に含まれる画素データとのレベル差の絶対値がしき
い値（例えば10）以下かどうかを調べ、７組の差の絶対
値が全てしきい値以下の時に条件６が満たされるものと
される。The condition 6 is none other than the condition 6 in which the stationarity detection circuit 9 detects the stationarity in the vertical direction. Condition 6 is that the pixel data included in the line L0 of the current pixel data, the upper two lines (lines LM2 and LM1) and the lower two lines (lines L1 and L1) of the line L0.
It is checked whether the absolute value of the level difference with the pixel data included in 2) is less than or equal to a threshold value (for example, 10), and it is determined that Condition 6 is satisfied when the absolute values of the 7 sets of differences are all less than or equal to the threshold value. To be done.
上述の条件１〜条件６のしきい値は、コンピユータシ
ユミレーシヨンによつて求められたものである。第５図
は、コンピユータシユミレーシヨンの説明に用いるブロ
ツク図である。カラービデオカメラ21によつて標準的な
静止画像を撮影し、夫々がデイジタル回路構成のマトリ
ツクス回路22、ローパスフイルタ23,24,25、直交変調器
26,混合器27によつてサンプリング周波数が４sc、１
サンプル８ビツトのデイジタル複合カラービデオ信号を
形成する。このデイジタル複合カラービデオ信号を評価
の対象とするY/C分離フイルタ28に供給し、出力端子29
及び30の夫々に分離された輝度信号及び搬送色信号を取
り出す。また、ローパスフイルタ23からの輝度信号の真
の値とY/C分離フイルタ28からの分離輝度信号とが減算
回路31に供給され、両者の差が誤差信号として出力端子
32に取り出される。The threshold values of the above conditions 1 to 6 are obtained by computer simulation. FIG. 5 is a block diagram used to explain the computer simulation. A standard still image is captured by the color video camera 21, each of which has a matrix circuit 22 having a digital circuit configuration, low-pass filters 23, 24, 25, and a quadrature modulator.
Sampling frequency is 4sc by mixer 26 and mixer 27, 1
A sample 8-bit digital composite color video signal is formed. This digital composite color video signal is supplied to the Y / C separation filter 28 to be evaluated and output terminal 29
And 30 respectively, the separated luminance signal and carrier color signal are extracted. Further, the true value of the luminance signal from the low-pass filter 23 and the separated luminance signal from the Y / C separation filter 28 are supplied to the subtraction circuit 31, and the difference between the two is output as an error signal at the output terminal.
Taken out to 32.
カラービデオカメラ21によつて、１種類のみならず複
数の異なつた絵柄の画像を撮影し、出力端子32には、複
数枚の画像に含まれる全画素データの誤差信号が得られ
る。この誤差信号がコンピユータに供給され、Y/C分離
フイルタ28の評価がなされる。この評価の一例として
は、誤差分散を求める方法がある。Y/C分離フイルタ28
として、この一実施例における横方向の１次元Y/C分離
フイルタが適用され、誤差が小さいY/C分離を行なうた
めのしきい値が求められる。同様に、Y/C分離フイルタ2
8として、縦方向の１次元Y/C分離フイルタが適用され、
しきい値が求められる。The color video camera 21 captures not only one type of image but also a plurality of images with different patterns, and the output terminal 32 obtains error signals of all pixel data contained in the plurality of images. This error signal is supplied to the computer, and the Y / C separation filter 28 is evaluated. As an example of this evaluation, there is a method of obtaining the error variance. Y / C separation filter 28
As a result, the lateral one-dimensional Y / C separation filter in this embodiment is applied to obtain a threshold value for performing Y / C separation with a small error. Similarly, Y / C separation filter 2
As 8, the vertical one-dimensional Y / C separation filter is applied,
A threshold is required.
上述の１次元Y/C分離ができない非定常部では、２次
元Y/C分離がなされる。以下に、２次元Y/C分離について
説明する。In the non-stationary part where the above-mentioned one-dimensional Y / C separation cannot be performed, two-dimensional Y / C separation is performed. The two-dimensional Y / C separation will be described below.
２次元Y/C分離は、現画素データL0（Ｉ）の近傍で且
つ同位相の８個の画素データの夫々を現画素データL0
（Ｉ）とレベル比較し、この比較出力を４個のクラスに
分け、クラス分けの結果を用いて216個のパターンに分
類し、37個の２次元Y/C分離処理から各パターンに最適
なY/C分離処理を選択するようになされる。現画素デー
タと周囲の８個の画素データの夫々との差は、次のよう
に求められる。In the two-dimensional Y / C separation, each of eight pixel data in the vicinity of the current pixel data L0 (I) and having the same phase is processed as the current pixel data L0
Level comparison with (I), this comparison output is divided into 4 classes, the result of classification is used to classify into 2 16 patterns, and 37 patterns of 2D Y / C separation are optimal for each pattern. A proper Y / C separation process is selected. The difference between the current pixel data and each of the eight surrounding pixel data is obtained as follows.
LD1＝L0（Ｉ−４）−L0（Ｉ） LD2＝LM1（Ｉ−２）−L0（Ｉ） LD3＝LM2（Ｉ）−L0（Ｉ） LD4＝LM1（Ｉ＋２）−L0（Ｉ） LD5＝L0（Ｉ＋４）−L0（Ｉ） LD6＝L1（Ｉ＋２）−L0（Ｉ） LD7＝L2（Ｉ）−L0（Ｉ） LD8＝L1（Ｉ−２）−L0（Ｉ） これらの差のデータは、第６図Ａに示すように分布す
る。次に、差のデータを第６図Ｂに示すように、しきい
値＋LS以上の区分１と、（０〜＋LS）の区分２と、（−
LS〜０）の区分３と、−LS以下の区分４とに分ける。し
たがつて、これらの差のデータLD1〜LD8のとりうる組合
せ即ちパターンは、（48＝216）通りとなる。LD1 = L0 (I-4) -L0 (I) LD2 = LM1 (I-2) -L0 (I) LD3 = LM2 (I) -L0 (I) LD4 = LM1 (I + 2) -L0 (I) LD5 = L0 (I + 4) -L0 (I) LD6 = L1 (I + 2) -L0 (I) LD7 = L2 (I) -L0 (I) LD8 = L1 (I-2) -L0 (I) , As shown in FIG. 6A. Next, as shown in FIG. 6B, the difference data is as follows: Category 1 above threshold + LS, Category 2 (0 to + LS), (-
It is divided into Category 3 (LS to 0) and Category 4 below -LS. Therefore, the possible combinations or patterns of these difference data LD1 to LD8 are (4 8 = 2 16 ).
上述のパターン分類を行なう２次元パターン分類回路
17は、第７図に示すように、減算回路41と比較回路42と
クラス分け回路43とテーブルが格納されたROM44とから
構成される。減算回路41では、現画素データL0（Ｉ）が
その周辺の８個の画素データの夫々から減算され、差の
データLD1〜LD8が比較回路42に供給される。差のデータ
LD1〜LD8は、第７図において破線図示のように、極性を
示す１ビツトと共に後段に伝送され、この極性を示す１
ビツトがクラス分け回路43において用いられる。Two-dimensional pattern classification circuit for performing the above pattern classification
As shown in FIG. 7, the reference numeral 17 includes a subtraction circuit 41, a comparison circuit 42, a classification circuit 43, and a ROM 44 in which a table is stored. In the subtraction circuit 41, the current pixel data L0 (I) is subtracted from each of the eight pixel data around it, and difference data LD1 to LD8 are supplied to the comparison circuit 42. Difference data
LD1 to LD8 are transmitted to the subsequent stage together with one bit indicating the polarity as shown by the broken line in FIG.
Bits are used in the classification circuit 43.
比較回路42には、しきい値＋LS及び−LSが供給され、
差のデータLD1〜LD8の夫々と＋LSの比較並びに差のデー
タLD1〜LD8の夫々と−LSの比較がなされる。この比較出
力と極性を示すビツトとがクラス分け回路43に供給さ
れ、８個の差のデータLD1〜LD8の夫々が区分1,区分2,区
分3,区分４の何れに属するかが判定される。例えば差の
データLD1が正でしきい値＋LSより小さい時には、この
差のデータLD1が区分２に属するものとクラス分けされ
る。区分１〜区分４は、夫々２ビツトにより表わされ、
計16ビツトの出力がクラス分け回路43から発生し、ROM4
4に供給される。The threshold values + LS and −LS are supplied to the comparison circuit 42,
Each of the difference data LD1 to LD8 is compared with + LS, and each of the difference data LD1 to LD8 is compared with −LS. The comparison output and the bit indicating the polarity are supplied to the classifying circuit 43, and it is determined which of the eight difference data LD1 to LD8 belongs to the section 1, the section 2, the section 3, and the section 4. . For example, when the difference data LD1 is positive and smaller than the threshold value + LS, this difference data LD1 is classified as belonging to Category 2. Categories 1 to 4 are represented by 2 bits,
A total of 16 bits of output is generated from the classification circuit 43, and the ROM4
Supplied to 4.
ROM44は、16ビツトのクラス分けの出力がアドレスと
して供給され、６ビツトのセレクトデータを発生するテ
ーブルが格納されたものである。この６ビツトのセレク
トデータは、第１図に示すように、ゲート回路18を介し
てデコーダ19に供給され、37通りの２次元Y/C分離回路F
1〜F37の何れかにより分離された輝度信号Y1〜Y37を選
択するためのセレクト信号として用いられる。ROM44
は、クラス分け回路43から出力される２次元パターンの
データの夫々に関して、最適な２次元Y/C分離処理を指
定するデータを発生する。The ROM 44 is supplied with an output of 16-bit class classification and stores a table for generating 6-bit select data. As shown in FIG. 1, the 6-bit select data is supplied to the decoder 19 through the gate circuit 18, and 37 ways of the two-dimensional Y / C separation circuit F are provided.
It is used as a select signal for selecting the luminance signals Y 1 to Y 37 separated by any of 1 to F 37 . ROM44
Generates data designating optimum two-dimensional Y / C separation processing for each of the two-dimensional pattern data output from the classifying circuit 43.
第８図は、37種類の２次元Y/C分離処理を示すもの
で、夫々の処理によつて輝度信号Y1〜Y37が分離され
る。１次元Y/C分離の定常性の判断と同様に、コンピユ
ータシユミレーシヨンにより、216個の２次元パターン
の各々でどの２次元Y/C分離の処理が最も誤差が小さく
なるかが調べられ、その結果に基いてROM44のテーブル
が作成されている。これによつて、入力画像データの２
次元パターンに応じて最適の２次元Y/C分離を行なうこ
とができる。FIG. 8 shows 37 types of two-dimensional Y / C separation processing, and the luminance signals Y 1 to Y 37 are separated by each processing. Similar to the determination of the stationarity of the 1D Y / C separation, the computer simulation determines which 2D Y / C separation process produces the smallest error in each of the 2 16 2D patterns. , The table of ROM44 is created based on the result. As a result, 2 of the input image data
Optimal two-dimensional Y / C separation can be performed according to the dimensional pattern.
上述のこの発明の一実施例における１次元Y/C分離処
理及び２次元Y/C分離処理は、係数が２の整数倍を分母
とするものであるため、演算回路の構成が簡単とできる
ものである。In the one-dimensional Y / C separation processing and the two-dimensional Y / C separation processing in the above-described embodiment of the present invention, the coefficient is an integer multiple of 2 and the denominator is used, so that the configuration of the arithmetic circuit can be simplified. Is.
２次元パターンの分類としては、上述の一実施例の他
に種々の変形が可能である。例えば現画素データの近傍
の他の画素データとの差データを下記のように求めても
良い。As for the classification of the two-dimensional pattern, various modifications are possible in addition to the above-described embodiment. For example, the difference data between the current pixel data and other pixel data in the vicinity may be obtained as follows.
LD1＝LM1（Ｉ−２）−L0（Ｉ） LD2＝LM1（Ｉ＋２）−L0（Ｉ） LD3＝L1（Ｉ−２）−L0（Ｉ） LD4＝L1（Ｉ＋２）−L0（Ｉ） LD5＝LM1（Ｉ−１）−L0（Ｉ＋１） LD6＝LM1（Ｉ＋１）−L0（Ｉ−１） LD7＝L1（Ｉ−１）−L0（Ｉ＋１） LD8＝L1（Ｉ＋１）−L0（Ｉ−１） また、差データのクラス分けとしては、４個の区分の
他に、正及び負の２つの区分を用いても良い。LD1 = LM1 (I-2) -L0 (I) LD2 = LM1 (I + 2) -L0 (I) LD3 = L1 (I-2) -L0 (I) LD4 = L1 (I + 2) -L0 (I) LD5 = LM1 (I-1) -L0 (I + 1) LD6 = LM1 (I + 1) -L0 (I-1) LD7 = L1 (I-1) -L0 (I + 1) LD8 = L1 (I + 1) -L0 (I-1) Further, as the classification of the difference data, in addition to the four sections, two sections, positive and negative, may be used.
更に、２次元Y/C分離処理の候補を第８図に示すもの
より、少なくしたり、より多くしても良い。例えば第８
図において、番号1,2,3,4,13,14,19,20,21,30,31,37の
２次元Y/C分離処理に対して、下記のY/C分離処理を加え
た13種類の候補を用いても良い。Further, the number of candidates for the two-dimensional Y / C separation process may be smaller or larger than that shown in FIG. For example, the 8th
In the figure, the following Y / C separation processing was added to the two-dimensional Y / C separation processing of numbers 1, 2, 3, 4, 13, 14, 19, 19, 20, 21, 30, 30, 31, and 13 You may use a kind candidate.
〔LM1（Ｉ−１）＋LM1（Ｉ＋１）＋L0（Ｉ−１） ＋L0（Ｉ＋１）＋L1（Ｉ−１）＋L1（Ｉ＋１）〕/6 また、２次元Y/C分離処理は、上述のものと異なり、
現画素データの近傍の複数の画素データの１次結合とし
て輝度信号を分離するものを用いても良い。[LM1 (I-1) + LM1 (I + 1) + L0 (I-1) + L0 (I + 1) + L1 (I-1) + L1 (I + 1)] / 6 Further, the two-dimensional Y / C separation processing is different from the above. ,
As the primary combination of a plurality of pixel data in the vicinity of the current pixel data, one that separates the luminance signal may be used.
一例として、第９図に示すように、現在の画素データ
Z5の周辺の画素データZ1,Z2,Z3,Z4,Z6,Z7,Z8,Z9を用
い、これらに重み付け係数a1,a2,a3,…a9を乗じること
で輝度信号を分離できる。即ち Ｙ＝a1Z1＋a2Z2＋a3Z3＋……＋a9Z9 となる。この重み付け係数a1〜a9は、最小自乗法によ
り、誤差が最小となるように定められる。第10図は、重
み付け係数a1〜a9の一例を示すもので、実係数は、ハー
ドウエアの簡略化のために、整数近似され、更に、分
子，分母の夫々が２のべき乗の分数とされている。この
重み付け係数a1〜a9を、各２次元パターンに応じて最適
なものに設定することにより、誤差の少ないY/C分離を
行なうことができる。As an example, as shown in FIG. 9, the current pixel data
Pixel data Z 1 around the Z 5, Z 2, Z 3 , Z 4, Z 6, Z 7, Z 8, with Z 9, weighting the coefficients a 1, a 2, a 3 , a ... a 9 The luminance signal can be separated by multiplication. That is, Y = a 1 Z 1 + a 2 Z 2 + a 3 Z 3 + ... + a 9 Z 9 . The weighting coefficients a 1 to a 9 are determined by the method of least squares so that the error is minimized. FIG. 10 shows an example of the weighting coefficients a 1 to a 9. The real coefficients are approximated to an integer for simplification of the hardware, and the numerator and denominator are fractions of a power of 2 respectively. Has been done. By setting the weighting coefficients a 1 to a 9 to be optimum for each two-dimensional pattern, Y / C separation with a small error can be performed.
また、この発明は、４sc以外の任意のサンプリング
周波数でデイジタル化された場合に対して適用すること
ができる。Further, the present invention can be applied to the case of digitalization at any sampling frequency other than 4sc.
「発明の効果」 この発明に依れば、２次元パターンによつて、入力画
像の特徴を検出するので、入力画像の細かい特徴に良く
適合したY/C分離処理を行なうことができる。この発明
は、垂直方向の３個の画素データのうちで相関が強いと
判定された２個のサンプルデータの単純平均値を用いる
従来の適応型のY/C分離回路に比して分離の精度を向上
させることができる。[Advantages of the Invention] According to the present invention, since the features of the input image are detected by the two-dimensional pattern, it is possible to perform the Y / C separation process which is well adapted to the fine features of the input image. The present invention is more accurate in separation accuracy than a conventional adaptive Y / C separation circuit that uses a simple average value of two sample data that are determined to have a strong correlation among three vertical pixel data. Can be improved.
また、この一実施例のように、１次元Y/C分離と２次
元Y/C分離とを組合せると共に、１次元Y/C分離の処理を
優先させる構成は、精度が良く、分離出力のなまりが少
ない利点を有する。Further, as in this embodiment, the configuration in which the one-dimensional Y / C separation and the two-dimensional Y / C separation are combined and the one-dimensional Y / C separation processing is prioritized is highly accurate, and the separation output It has the advantage of less blunting.
第１図はこの発明の一実施例のブロツク図、第２図はこ
の発明の一実施例の動作説明に用いるフローチヤート、
第３図はこの発明の一実施例の画素データの２次元配列
の一部を示す略線図、第４図は１次元Y/C分離処理の説
明に用いる略線図、第５図はY/C分離の評価の方法の説
明に用いるブロツク図、第６図は２次元Y/C分離の説明
に用いる略線図、第７図は２次元パターン分類回路の一
例のブロツク図、第８図は２次元Y/C分離処理の一例を
示す略線図、第９図及び第10図は２次元Y/C分離処理の
他の例の説明に用いる略線図である。 １……デイジタルカラービデオ信号の入力端子、４……
輝度信号の出力端子、５……搬送色信号の出力端子、6,
9……１次元の定常性検出回路、7,10……１次元のY/C分
離回路、17……２次元パターン分類回路、F1〜F37……
２次元のY/C分離回路。FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flow chart used for explaining the operation of one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a part of a two-dimensional array of pixel data according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic diagram used for explaining one-dimensional Y / C separation processing, and FIG. A block diagram used to explain the method of evaluating / C separation, FIG. 6 is a schematic diagram used to explain two-dimensional Y / C separation, and FIG. 7 is a block diagram of an example of a two-dimensional pattern classification circuit. Is a schematic diagram showing an example of the two-dimensional Y / C separation processing, and FIGS. 9 and 10 are schematic diagrams used for explaining another example of the two-dimensional Y / C separation processing. 1 ... Digital color video signal input terminal, 4 ...
Luminance signal output terminal, 5 ... Carrier color signal output terminal, 6,
9 ...... 1 dimensional continuity detection circuit, 7, 10 ...... 1-dimensional Y / C separation circuit, 17 ...... two-dimensional pattern classification circuit, F 1 to F 37 ......
Two-dimensional Y / C separation circuit.
Claims (1)
離の対象となる現在の画素データとこの画素データの存
在するラインおよびこのラインの同一フィールド内の前
後のラインに含まれる複数の周辺画素データとよりなる
上記入力ディジタルカラービデオ信号の２次元領域に対
応した２次元データを上記入力ディジタルカラービデオ
信号より抽出する２次元データ抽出手段と、 上記２次元データの上記現在の画素データと上記周辺画
素データとのレベル差に基づいて上記２次元データ単位
でパターン分類を行なう２次元パターン分類手段と、 上記２次元データを用いて上記現在の画素データから輝
度信号成分を分離演算処理するものであって、その分離
特性が上記パターン分類に対応して定められている複数
Ｎ個の輝度信号分離手段と、 上記２次元パターン分類手段の出力に基づいて上記複数
Ｎ個の輝度信号分離手段のうちいずれかの出力の輝度信
号成分を選択して出力する輝度信号出力手段と、 上記入力ディジタルカラービデオ信号の上記現在の画素
データから上記輝度信号出力手段の出力を差し引いて上
記入力カラービデオ信号に含まれる色信号成分を出力す
る色信号出力手段と からなることを特徴とするY/C分離フィルタ。1. A current pixel data subject to Y / C separation of an input digital color video signal, a line in which the pixel data exists, and a plurality of peripheral pixel data included in lines before and after the line in the same field. Two-dimensional data extracting means for extracting two-dimensional data corresponding to the two-dimensional area of the input digital color video signal from the input digital color video signal, and the present pixel data of the two-dimensional data and the peripheral pixels. A two-dimensional pattern classifying unit for classifying a pattern in units of the two-dimensional data based on a level difference from data, and a process for separating a luminance signal component from the current pixel data using the two-dimensional data. , A plurality of N luminance signal separating means whose separation characteristics are determined in correspondence with the pattern classification, Luminance signal output means for selecting and outputting a luminance signal component of any one of the plurality of N luminance signal separating means based on the output of the two-dimensional pattern classifying means, and the present digital color video signal of the input digital color video signal. Y / C separation filter comprising: a color signal output unit for subtracting the output of the luminance signal output unit from the pixel data of 1 to output a color signal component included in the input color video signal.
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