JP4061721B2 - 映像信号処理回路および映像信号処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像の動き検出の結果に基づいて映像信号のノイズを低減する機能を有する映像信号処理回路および映像信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号のＳ／Ｎを向上させるために、例えば特開平２−１８４１７６号公報にノイズリダクション回路が提案されている。このノイズリダクション回路では、映像の動きの有無に応じて映像信号のフレーム間演算またはライン間演算によりノイズを低減する。これにより、映像の種類に応じて映像信号のＳ／Ｎを改善することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、高画質化の要求からさらなるＳ／Ｎの向上が望まれている。しかしながら、映像信号処理回路の小型化および低価格化も要求されることから、映像信号のＳ／Ｎの改善のためにノイズリダクション回路を複雑化および大型化することは好ましくない。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、比較的簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能な映像信号処理回路および映像信号処理方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）第１の発明
第１の発明に係る映像信号処理回路は、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出する動き検出手段と、動き検出手段の出力信号に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離する分離手段と、動き検出手段の出力信号に基づいて分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるノイズ低減手段とを備えたものである。
【０００６】
本発明に係る映像信号処理回路においては、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無が検出され、その検出結果に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。このとき、フレーム間演算により複合映像信号のノイズが低減される。さらに、映像の動き検出結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズがフレーム間演算またはフレーム内演算により低減される。
【０００７】
このように、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【０００８】
また、分離手段およびノイズ低減手段に共通に動き検出手段が設けられているので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【０００９】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００１０】
（２）第２の発明
第２の発明に係る映像信号処理回路は、第１の発明に係る映像信号処理回路の構成において、分離手段は、動き検出手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行い、動き検出手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行い、ノイズ低減手段は、動き検出手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行うかまたは演算を行わず、動き検出手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行うものである。
【００１１】
この場合、映像の動きが有る場合にフレーム内演算により輝度信号および色信号の分離が行われ、映像の動きが無い場合にフレーム間演算により輝度信号および色信号の分離が行われる。それにより、静止画についてはフレーム間演算により高画質が得られる。
【００１２】
また、映像の動きが有る場合に分離された輝度信号および色信号にフレーム内演算が行われるかまたは演算が行われずにそのまま出力され、映像の動きが無い場合に少なくとも輝度信号にフレーム間演算が行われる。それにより、静止画についてはフレーム間演算によりノイズが低減される。
【００１３】
したがって、動画および静止画に応じてより高画質化を図ることが可能となる。
【００１４】
（３）第３の発明
第３の発明に係る映像信号処理回路は、第１または第２の発明に係る映像信号処理回路の構成において、複合映像信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第１の遅延手段と、分離手段から出力される少なくとも輝度信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第２の遅延手段とをさらに備え、動き検出手段は、複合映像信号および第１の遅延手段の出力信号の演算により映像の動きの有無を検出し、分離手段は、複合映像信号および第１の遅延手段の出力信号の演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、ノイズ低減手段は、分離手段から出力される少なくとも輝度信号および第２の遅延手段の出力信号の演算により分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズを低減させるものである。
【００１５】
この場合、複合映像信号が１または複数の垂直走査期間分遅延され、映像信号および遅延された信号を用いて映像の動きの有無が検出されるとともにフレーム間演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。
【００１６】
また、少なくとも輝度信号が１または複数の垂直走査期間分遅延され、少なくとも輝度信号および遅延された信号を用いて少なくとも輝度信号のノイズが低減される。
【００１７】
（４）第４の発明
第４の発明に係る映像信号処理回路は、第１、第２または第３の発明に係る映像信号処理回路の構成において、分離手段は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路を含み、ノイズ低減手段は、３次元ノイズ低減回路を含むものである。
【００１８】
この場合、３次元Ｙ／Ｃ分離回路では、動画については、フレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離され、静止画については、フレーム間演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離されるとともに複合映像信号のノイズが低減される。また、３次元ノイズ低減回路では、動画については、フレーム内演算により少なくとも輝度信号のノイズが低減されるかまたは輝度信号がそのまま出力され、静止画については、フレーム間演算により少なくとも輝度信号のノイズが低減される。
【００１９】
（５）第５の発明
第５の発明に係る映像信号処理回路は、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出する第１の動き検出手段と、第１の動き検出手段の出力信号に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離する分離手段と、分離手段から出力される少なくとも輝度信号に基づいて映像の動きの有無を検出する第２の動き検出手段と、第１の動き検出手段および第２の動き検出手段の出力信号を合成する合成手段と、合成手段の出力信号に基づいて分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるノイズ低減手段とを備えたものである。
【００２０】
本発明に係る映像信号処理回路においては、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無が検出され、その検出結果に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。このとき、フレーム間演算により複合映像信号のノイズが低減される。
【００２１】
また、分離された少なくとも輝度信号に基づいて映像の動きの有無が検出され、複合映像信号による動き検出結果および少なくとも輝度信号による動き検出結果が合成される。そして、その合成結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズがフレーム間演算またはフレーム内演算により低減される。
【００２２】
このように、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【００２３】
特に、少なくとも輝度信号のノイズの低減が複合映像信号による動き検出結果および分離後の少なくとも輝度信号による動き検出結果に基づいて行われるので、動き検出がより正確に行われる。
【００２４】
また、分離手段およびノイズ低減手段に共通に第１の動き検出手段が設けられているので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【００２５】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００２６】
（６）第６の発明
第６の発明に係る映像信号処理回路は、第５の発明に係る映像信号処理回路の構成において、分離手段は、第１の動き検出手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行い、第１の動き検出手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行い、ノイズ低減手段は、合成手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行うか、または演算を行わず、合成手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行うものである。
【００２７】
この場合、映像の動きが有る場合にフレーム内演算により輝度信号および色信号の分離が行われ、映像の動きが無い場合にフレーム間演算により輝度信号および色信号の分離が行われる。それにより、静止画についてはフレーム間演算により高画質が得られる。
【００２８】
また、映像の動きが有る場合に分離された輝度信号および色信号にフレーム内演算が行われるかまたは演算が行われずにそのまま出力され、映像の動きが無い場合に少なくとも輝度信号にフレーム間演算が行われる。それにより、静止画についてはフレーム間演算によりノイズが低減される。
【００２９】
したがって、動画および静止画に応じてより高画質化を図ることが可能となる。
【００３０】
（７）第７の発明
第７の発明に係る映像信号処理回路は、第５または第６の発明に係る映像信号処理回路の構成において、複合映像信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第１の遅延手段と、分離手段から出力される少なくとも輝度信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第２の遅延手段とをさらに備え、第１の動き検出手段は、複合映像信号および第１の遅延手段の出力信号の演算により映像の動きの有無を検出し、分離手段は、複合映像信号および第１の遅延手段の出力信号の演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、第２の動き検出手段は、分離手段から出力される少なくとも輝度信号および第２の遅延手段の出力信号の演算により映像の動きの有無を検出し、ノイズ低減手段は、分離手段から出力される少なくとも輝度信号および第２の遅延手段の出力信号の演算により分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズを低減させるものである。
【００３１】
この場合、複合映像信号が１または複数の垂直走査期間分遅延され、映像信号および遅延された信号を用いて映像の動きの有無が検出されるとともにフレーム間演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。
【００３２】
また、少なくとも輝度信号が１または複数の垂直走査期間分遅延され、少なくとも輝度信号および遅延された信号を用いて映像の動きの有無が検出されるとともに、合成された動き検出結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズが低減される。
【００３３】
（８）第８の発明
第８の発明に係る映像信号処理回路は、第５、第６または第７の発明に係る映像信号処理回路の構成において、分離手段は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路を含み、ノイズ低減手段は、３次元ノイズ低減回路を含むものである。
【００３４】
この場合、３次元Ｙ／Ｃ分離回路では、動画については、フレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離され、静止画については、フレーム間演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離されるとともに複合映像信号のノイズが低減される。また、３次元ノイズ低減回路では、動画については、フレーム内演算により少なくとも輝度信号のノイズが低減されるか輝度信号がそのまま出力され、静止画については、フレーム間演算により少なくとも輝度信号のノイズが低減される。
【００３５】
（９）第９の発明
第９の発明に係る映像信号処理回路は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路と、３次元ノイズ低減回路と、３次元Ｙ／Ｃ分離回路および３次元ノイズ低減回路に共通に設けられた映像の動き検出回路とを備えたものである。
【００３６】
本発明に係る映像信号処理回路において、３次元Ｙ／Ｃ分離回路では、静止画については、３次元Ｙ／Ｃ分離により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離されるとともに複合映像信号のノイズが低減され、動画については、２次元Ｙ／Ｃ分離により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。また、３次元ノイズ低減回路では、静止画については、３次元ノイズリダクション処理により少なくとも輝度信号のノイズが低減され、動画については、２次元ノイズリダクション処理により少なくとも輝度信号のノイズが低減されるかそのまま出力される。
【００３７】
このように、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【００３８】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路および３次元ノイズ低減回路に共通に動き検出回路が設けられているので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【００３９】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００４０】
（１０）第１０の発明
第１０の発明に係る映像信号処理方法は、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、複合映像信号による動き検出結果に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、複合映像信号による動き検出結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるものである。
【００４１】
本発明に係る映像信号処理方法においては、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【００４２】
また、輝度信号および色信号の分離および分離された少なくとも輝度信号のノイズ低減の際に共通の動き検出結果が用いられるので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【００４３】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００４４】
（１１）第１１の発明
第１１の発明に係る映像信号処理方法は、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、複合映像信号による動き検出結果に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、少なくとも輝度信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、複合映像信号による動き検出結果および少なくとも輝度信号による動き検出結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるものである。
【００４５】
本発明に係る映像信号処理方法においては、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【００４６】
特に、少なくとも輝度信号のノイズの低減が複合映像信号による動き検出結果および分離後の少なくとも輝度信号による動き検出結果に基づいて行われるので、動き検出がより正確に行われる。
【００４７】
また、輝度信号および色信号の分離および少なくとも輝度信号のノイズ低減に共通の動き検出結果が用いられるので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【００４８】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施例における映像信号処理回路のブロック構成図である。
【００５０】
図１の映像信号処理回路は、フレームメモリ１０１、動き検出回路１０２，３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３、フレームメモリ１０５および３次元ノイズリダクション回路１０６を含む。
【００５１】
複合映像信号ＶＤは、フレームメモリ１０１、動き検出回路１０２および３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３に与えられる。フレームメモリ１０１は、複合映像信号ＶＤを１フレーム期間分遅延させる。フレームメモリ１０１の出力信号は、動き検出回路１０２および３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３に与えられる。
【００５２】
動き検出回路１０２は、複合映像信号ＶＤおよびフレームメモリ１０１の出力信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、検出結果を示す動き信号ＭＳを出力する。動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳは、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６に与えられる。
【００５３】
３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３は、フレームメモリ１０１の出力信号および動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳに基づいて複合映像信号ＶＤに３次元Ｙ／Ｃ分離または２次元Ｙ／Ｃ分離を行い、輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ１を出力する。３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ１は３次元ノイズリダクション回路１０６に与えられ、輝度信号Ｙ１はフレームメモリ１０５に与えられる。
【００５４】
フレームメモリ１０５は、輝度信号Ｙ１を１フレーム期間分遅延させる。フレームメモリ１０５の出力信号は３次元ノイズリダクション回路１０６に与えられる。
【００５５】
３次元ノイズリダクション回路１０６は、フレームメモリ１０５の出力信号および動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳに基づいて３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１に３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行う。
【００５６】
本実施例では、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３が分離手段に相当し、３次元ノイズリダクション回路１０６がノイズ低減手段に相当し、動き検出回路１０２が動き検出手段に相当する。また、フレームメモリ１０１が第１の遅延手段に相当し、フレームメモリ１０５が第２の遅延手段に相当する。
【００５７】
次に、図１の映像信号処理回路の動作について説明する。まず、フレームメモリ１０１において、入力された複合映像信号ＶＤが１フレーム期間分遅延される。動き検出回路１０２において、複合映像信号ＶＤおよびフレームメモリ１０１の出力信号に基づいて複合映像信号ＶＤのフレーム間の差分値が算出され、その差分値に応じた動き信号ＭＳが出力される。
【００５８】
図２は複合映像信号のフレーム間の差分値と映像の動きおよび静止との関係を示す図である。
【００５９】
図２に示すように、差分値が比較値Ｂよりも小さい場合には、映像が「静止」と判定され、比較値Ａよりも大きい場合には映像が「動き」と判定される。また、差分値が比較値Ａと比較値Ｂとの間にある場合には、映像が動きと静止の「中間」と判定される。
【００６０】
例えば、判定結果が「動き」の場合には、動き信号ＭＳは“００”となり、判定結果が「静止」の場合には、動き信号ＭＳは“１１”となる。また、判定結果が「中間」の場合には、動き信号ＭＳは“０１”となる。
【００６１】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３において、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳに基づいて複合映像信号ＶＤに３次元Ｙ／Ｃ分離または２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。
【００６２】
この場合、隣接する２つのライン（走査線）の映像信号および連続する２つのフレームにおける同一ラインに関する映像信号は相関関係を有し、それら２つの映像信号に重畳される色信号は逆位相を有する。したがって、例えば隣接するライン間の複合映像信号を減算することにより、色信号が抽出され、輝度信号が相殺される。また、例えば連続するフレーム間の複合映像信号を減算することにより、色信号が抽出され、輝度信号が相殺される。前者の方法により色信号を分離する方法を２次元Ｙ／Ｃ分離、後者の方法により色信号を分離する方法を３次元Ｙ／Ｃ分離という。
【００６３】
動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「静止」を示している場合には、複合映像信号ＶＤのフレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。この場合、複合映像信号ＶＤとフレームメモリ１０１の出力信号とを減算することにより色信号が抽出され、複合映像信号ＶＤから色信号を減算することにより輝度信号が抽出される。
【００６４】
また、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「動き」を示している場合には、複合映像信号ＶＤのライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。この場合、隣接するラインの複合映像信号ＶＤを減算することにより色信号が抽出され、複合映像信号ＶＤから色信号を減算することにより輝度信号が抽出される。
【００６５】
さらに、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「中間」を示している場合には、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離により得られた輝度信号とライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離により得られた輝度信号との加算平均がとられ、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離により得られた色信号とライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離により得られた色信号との加算平均がとられる。
【００６６】
このようにして、複合映像信号ＶＤから輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ１が分離される。
【００６７】
静止画については、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離を行うことによりＳ／Ｎの向上が図られる。一方、動画については、フレーム内演算による２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。
【００６８】
次に、フレームメモリ１０５において、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力された輝度信号Ｙ１が１フレーム期間分遅延される。さらに、３次元ノイズリダクション回路１０６において、動き信号ＭＳに基づいて３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１に３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理が行われる。
【００６９】
動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「静止」を示している場合には、輝度信号Ｙ１のフレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理が行われる。本実施例では、３次元ノイズリダクション処理として、輝度信号Ｙ１とフレームメモリ１０５の出力信号との加算平均がとられ、その結果が輝度信号Ｙ２として出力される。
【００７０】
また、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「動き」を示している場合には、輝度信号Ｙ１のフレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理が行われる。本実施例では、２次元ノイズリダクション処理として、輝度信号Ｙ１がそのまま輝度信号Ｙ２として出力される。
【００７１】
さらに、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「中間」を示している場合には、フレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理により得られた輝度信号とフレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理により得られた輝度信号との加算平均がとられ、その結果が輝度信号Ｙ２として出力される。
【００７２】
本実施例では、３次元ノイズリダクション回路１０６において、色信号Ｃ１はそのまま色信号Ｃ２として出力される。
【００７３】
このように、静止画については、フレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理によりノイズが低減される。一方、動画については、フレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理によりノイズが低減される。
【００７４】
本実施例の映像信号処理回路においては、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６に共通の動き検出回路１０２が用いられているので、映像の動きが滑らかになるとともに、集積度の向上および低コスト化が可能となる。
【００７５】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６においてノイズが低減されるので、Ｓ／Ｎがさらに向上し、高画質化が図られる。
【００７６】
なお、２次元ノイズリダクション処理として、ライン間演算を行ってもよく、コアリングを行ってもよい。また、３次元ノイズリダクション処理として、フレーム巡回型ノイズリダクション処理を行ってもよい。
【００７７】
また、本実施例では、分離された輝度信号Ｙ１について３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行っているが、色信号Ｃ１についても３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行ってもよい。
【００７８】
図３は本発明の第２の実施例における映像信号処理回路のブロック構成図である。
【００７９】
図３の映像信号処理回路が図１の映像信号処理回路と異なるのは、動き検出回路１０７および合成回路１０８がさらに設けられている点である。
【００８０】
動き検出回路１０２からは動き信号ＭＳ１が出力される。動き信号ＭＳ１は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および合成回路１０８に与えられる。３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１は、フレームメモリ１０５および動き検出回路１０７に与えられる。
【００８１】
フレームメモリ１０５は、輝度信号Ｙ１を１フレーム期間分遅延させる。フレームメモリ１０５の出力信号は、３次元ノイズリダクション回路１０６および動き検出回路１０７に与えられる。
【００８２】
動き検出回路１０７は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１およびフレームメモリ１０５の出力信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、検出結果を示す動き信号ＭＳ２を出力する。動き検出回路１０７から出力される動き信号ＭＳ２は、合成回路１０８に与えられる。
【００８３】
合成回路１０８は、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳ１および動き検出回路１０７から出力される動き信号ＭＳ２を合成する。合成回路１０８から出力される合成信号ＭＳ３は、３次元ノイズリダクション回路１０６に与えられる。
【００８４】
図３の映像信号処理回路の他の部分の構成は、映像信号処理回路の構成と同様である。
【００８５】
本実施例では、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３が分離手段に相当し、３次元ノイズリダクション回路１０６がノイズ低減手段に相当し、動き検出回路１０２が第１の動き検出手段に相当し、動き検出回路１０２が第２の動き検出手段に相当する。また、フレームメモリ１０１が第１の遅延手段に相当し、フレームメモリ１０５が第２の遅延手段に相当し、合成回路１０８が合成手段に相当する。
【００８６】
次に、図３の映像信号処理回路の動作について説明する。まず、フレームメモリ１０１において、入力された複合映像信号ＶＤが１フレーム期間分遅延される。動き検出回路１０２において、複合映像信号ＶＤおよびフレームメモリ１０１の出力信号の差分値が算出され、その差分値に応じた動き信号ＭＳ１が出力される。このように、複合映像信号ＶＤのフレーム間の差分により映像の動きの有無が検出される。
【００８７】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３において、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳ１に基づいて複合映像信号ＶＤに３次元Ｙ／Ｃ分離または２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。
【００８８】
動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「静止」を示している場合には、複合映像信号ＶＤのフレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。この場合、複合映像信号ＶＤとフレームメモリ１０１の出力信号とを減算することにより色信号が抽出され、複合映像信号ＶＤから色信号を減算することにより輝度信号が抽出される。
【００８９】
また、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「動き」を示している場合には、複合映像信号ＶＤのライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。この場合、隣接するラインの複合映像信号ＶＤを減算することにより色信号が抽出され、複合映像信号ＶＤから色信号を減算することにより輝度信号が抽出される。
【００９０】
さらに、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「中間」を示している場合には、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離により得られた輝度信号とライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離により得られた輝度信号との加算平均がとられ、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離により得られた色信号とライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離により得られた色信号との加算平均がとられる。
【００９１】
このようにして、複合映像信号ＶＤから輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ１が分離される。
【００９２】
静止画については、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離を行うことによりＳ／Ｎの向上が図られる。一方、動画については、フレーム内演算による２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。
【００９３】
次に、フレームメモリ１０５において、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力された輝度信号Ｙ１が１フレーム期間分遅延される。次に、動き検出回路１０７において、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力された輝度信号Ｙ１とフレームメモリ１０５の出力信号との差分値が算出され、その差分値に応じた動き信号ＭＳ２が出力される。このように、輝度信号Ｙ１のフレーム間の差分に基づいて映像の動きの有無が検出される。
【００９４】
この場合、動き検出回路１０７が３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３により複合映像信号ＶＤから分離されかつＳ／Ｎが改善された輝度信号Ｙ１に基づいて動き検出を行うので、高精度の検出結果が得られる。
【００９５】
次に、合成回路１０８において、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳ１および動き検出回路１０７から出力される動き信号ＭＳ２が合成される。動き信号ＭＳ１，ＭＳ２の合成としては、加算平均、論理和、論理積等の種々の論理演算を用いることができる。
【００９６】
本実施例では、合成回路１０８から出力される合成信号ＭＳ３は、動き信号ＭＳ１，ＭＳ２の少なくとも一方が「動き」を示す場合に「動き」を示し、その他の場合に「静止」を示す。このように、合成回路１０８は、動き優先に設定される。
【００９７】
さらに、３次元ノイズリダクション回路１０６において、合成信号ＭＳ３に基づいて３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１に３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理が行われる。
【００９８】
合成信号ＭＳ３が「静止」を示している場合には、輝度信号Ｙ１のフレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理が行われる。本実施例では、３次元ノイズリダクション処理として、輝度信号Ｙ１とフレームメモリ１０５の出力信号との加算平均がとられ、その結果が輝度信号Ｙ２として出力される。
【００９９】
また、合成信号ＭＳ３が「動き」を示している場合には、輝度信号Ｙ１のフレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理が行われる。本実施例では、２次元ノイズリダクション処理として、輝度信号Ｙ１がそのまま輝度信号Ｙ２として出力される。
【０１００】
さらに、合成信号ＭＳ３が「中間」を示している場合には、フレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理により得られた輝度信号とフレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理により得られた輝度信号との加算平均がとられ、その結果が輝度信号Ｙ２として出力される。
【０１０１】
本実施例では、３次元ノイズリダクション回路１０６において、色信号Ｃ１はそのまま色信号Ｃ２として出力される。
【０１０２】
このように、静止画については、フレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理によりノイズが低減される。一方、動画については、フレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理によりノイズが低減される。
【０１０３】
本実施例の映像信号処理回路においては、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６に共通の動き検出回路１０２が用いられているので、映像の動きが滑らかになるとともに、集積度の向上および低コスト化が可能となる。
【０１０４】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６においてノイズが低減されるので、Ｓ／Ｎがさらに向上し、高画質化が図られる。
【０１０５】
さらに、動き検出回路１０７が分離後の輝度信号Ｙ１に基づいて動き検出を行うとともに、３次元ノイズリダクション回路１０６が動き信号ＭＳ１および動き信号ＭＳ２の合成信号ＭＳ３に基づいて３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行っているので、動き検出の精度が向上し、誤検出が減少する。その結果、Ｓ／Ｎがさらに改善され、より画質の向上が図られる。
【０１０６】
なお、２次元ノイズリダクション処理として、ライン間演算を行ってもよく、コアリングを行ってもよい。また、３次元ノイズリダクション処理として、フレーム巡回型ノイズリダクション処理を行ってもよい。
【０１０７】
また、本実施例では、分離された輝度信号Ｙ１について３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行っているが、色信号Ｃ１についても３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行ってもよい。
【０１０８】
さらに、合成回路１０８は、動き信号ＭＳ１，ＭＳ２の少なくとも一方が「静止」を示す場合に「静止」を示す合成信号ＭＳ３を出力する静止優先に設定されてもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明に係る映像信号処理回路および映像信号処理方法によれば、複合映像信号からの輝度信号および色信号の分離の際にノイズが低減され、さらに分離後の少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【０１１０】
また、輝度信号および色信号の分離およびノイズ低減に共通の動き検出結果が用いられるので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【０１１１】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における映像信号処理回路のブロック構成図
【図２】複合映像信号のフレーム間の差分値と映像の動きおよび静止との関係を示す図
【図３】本発明の第２の実施例における映像信号処理回路のブロック構成図
【符号の説明】
１０１，１０５ フレームメモリ
１０２，１０７ 動き検出回路
１０３ ３次元Ｙ／Ｃ分離回路
１０６ ３次元ノイズリダクション回路
１０８ 合成回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像の動き検出の結果に基づいて映像信号のノイズを低減する機能を有する映像信号処理回路および映像信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号のＳ／Ｎを向上させるために、例えば特開平２−１８４１７６号公報にノイズリダクション回路が提案されている。このノイズリダクション回路では、映像の動きの有無に応じて映像信号のフレーム間演算またはライン間演算によりノイズを低減する。これにより、映像の種類に応じて映像信号のＳ／Ｎを改善することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、高画質化の要求からさらなるＳ／Ｎの向上が望まれている。しかしながら、映像信号処理回路の小型化および低価格化も要求されることから、映像信号のＳ／Ｎの改善のためにノイズリダクション回路を複雑化および大型化することは好ましくない。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、比較的簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能な映像信号処理回路および映像信号処理方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）第１の発明
第１の発明に係る映像信号処理回路は、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出する動き検出手段と、動き検出手段の出力信号に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離する分離手段と、動き検出手段の出力信号に基づいて分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるノイズ低減手段とを備えたものである。
【０００６】
本発明に係る映像信号処理回路においては、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無が検出され、その検出結果に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。このとき、フレーム間演算により複合映像信号のノイズが低減される。さらに、映像の動き検出結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズがフレーム間演算またはフレーム内演算により低減される。
【０００７】
このように、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【０００８】
また、分離手段およびノイズ低減手段に共通に動き検出手段が設けられているので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【０００９】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００１０】
（２）第２の発明
第２の発明に係る映像信号処理回路は、第１の発明に係る映像信号処理回路の構成において、分離手段は、動き検出手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行い、動き検出手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行い、ノイズ低減手段は、動き検出手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行うかまたは演算を行わず、動き検出手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行うものである。
【００１１】
この場合、映像の動きが有る場合にフレーム内演算により輝度信号および色信号の分離が行われ、映像の動きが無い場合にフレーム間演算により輝度信号および色信号の分離が行われる。それにより、静止画についてはフレーム間演算により高画質が得られる。
【００１２】
また、映像の動きが有る場合に分離された輝度信号および色信号にフレーム内演算が行われるかまたは演算が行われずにそのまま出力され、映像の動きが無い場合に少なくとも輝度信号にフレーム間演算が行われる。それにより、静止画についてはフレーム間演算によりノイズが低減される。
【００１３】
したがって、動画および静止画に応じてより高画質化を図ることが可能となる。
【００１４】
（３）第３の発明
第３の発明に係る映像信号処理回路は、第１または第２の発明に係る映像信号処理回路の構成において、複合映像信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第１の遅延手段と、分離手段から出力される少なくとも輝度信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第２の遅延手段とをさらに備え、動き検出手段は、複合映像信号および第１の遅延手段の出力信号の演算により映像の動きの有無を検出し、分離手段は、複合映像信号および第１の遅延手段の出力信号の演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、ノイズ低減手段は、分離手段から出力される少なくとも輝度信号および第２の遅延手段の出力信号の演算により分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズを低減させるものである。
【００１５】
この場合、複合映像信号が１または複数の垂直走査期間分遅延され、映像信号および遅延された信号を用いて映像の動きの有無が検出されるとともにフレーム間演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。
【００１６】
また、少なくとも輝度信号が１または複数の垂直走査期間分遅延され、少なくとも輝度信号および遅延された信号を用いて少なくとも輝度信号のノイズが低減される。
【００１７】
（４）第４の発明
第４の発明に係る映像信号処理回路は、第１、第２または第３の発明に係る映像信号処理回路の構成において、分離手段は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路を含み、ノイズ低減手段は、３次元ノイズ低減回路を含むものである。
【００１８】
この場合、３次元Ｙ／Ｃ分離回路では、動画については、フレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離され、静止画については、フレーム間演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離されるとともに複合映像信号のノイズが低減される。また、３次元ノイズ低減回路では、動画については、フレーム内演算により少なくとも輝度信号のノイズが低減されるかまたは輝度信号がそのまま出力され、静止画については、フレーム間演算により少なくとも輝度信号のノイズが低減される。
【００１９】
（５）第５の発明
第５の発明に係る映像信号処理回路は、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出する第１の動き検出手段と、第１の動き検出手段の出力信号に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離する分離手段と、分離手段から出力される少なくとも輝度信号に基づいて映像の動きの有無を検出する第２の動き検出手段と、第１の動き検出手段および第２の動き検出手段の出力信号を合成する合成手段と、合成手段の出力信号に基づいて分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるノイズ低減手段とを備えたものである。
【００２０】
本発明に係る映像信号処理回路においては、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無が検出され、その検出結果に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。このとき、フレーム間演算により複合映像信号のノイズが低減される。
【００２１】
また、分離された少なくとも輝度信号に基づいて映像の動きの有無が検出され、複合映像信号による動き検出結果および少なくとも輝度信号による動き検出結果が合成される。そして、その合成結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズがフレーム間演算またはフレーム内演算により低減される。
【００２２】
このように、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【００２３】
特に、少なくとも輝度信号のノイズの低減が複合映像信号による動き検出結果および分離後の少なくとも輝度信号による動き検出結果に基づいて行われるので、動き検出がより正確に行われる。
【００２４】
また、分離手段およびノイズ低減手段に共通に第１の動き検出手段が設けられているので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【００２５】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００２６】
（６）第６の発明
第６の発明に係る映像信号処理回路は、第５の発明に係る映像信号処理回路の構成において、分離手段は、第１の動き検出手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行い、第１の動き検出手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行い、ノイズ低減手段は、合成手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行うか、または演算を行わず、合成手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行うものである。
【００２７】
この場合、映像の動きが有る場合にフレーム内演算により輝度信号および色信号の分離が行われ、映像の動きが無い場合にフレーム間演算により輝度信号および色信号の分離が行われる。それにより、静止画についてはフレーム間演算により高画質が得られる。
【００２８】
また、映像の動きが有る場合に分離された輝度信号および色信号にフレーム内演算が行われるかまたは演算が行われずにそのまま出力され、映像の動きが無い場合に少なくとも輝度信号にフレーム間演算が行われる。それにより、静止画についてはフレーム間演算によりノイズが低減される。
【００２９】
したがって、動画および静止画に応じてより高画質化を図ることが可能となる。
【００３０】
（７）第７の発明
第７の発明に係る映像信号処理回路は、第５または第６の発明に係る映像信号処理回路の構成において、複合映像信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第１の遅延手段と、分離手段から出力される少なくとも輝度信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第２の遅延手段とをさらに備え、第１の動き検出手段は、複合映像信号および第１の遅延手段の出力信号の演算により映像の動きの有無を検出し、分離手段は、複合映像信号および第１の遅延手段の出力信号の演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、第２の動き検出手段は、分離手段から出力される少なくとも輝度信号および第２の遅延手段の出力信号の演算により映像の動きの有無を検出し、ノイズ低減手段は、分離手段から出力される少なくとも輝度信号および第２の遅延手段の出力信号の演算により分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズを低減させるものである。
【００３１】
この場合、複合映像信号が１または複数の垂直走査期間分遅延され、映像信号および遅延された信号を用いて映像の動きの有無が検出されるとともにフレーム間演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。
【００３２】
また、少なくとも輝度信号が１または複数の垂直走査期間分遅延され、少なくとも輝度信号および遅延された信号を用いて映像の動きの有無が検出されるとともに、合成された動き検出結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズが低減される。
【００３３】
（８）第８の発明
第８の発明に係る映像信号処理回路は、第５、第６または第７の発明に係る映像信号処理回路の構成において、分離手段は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路を含み、ノイズ低減手段は、３次元ノイズ低減回路を含むものである。
【００３４】
この場合、３次元Ｙ／Ｃ分離回路では、動画については、フレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離され、静止画については、フレーム間演算により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離されるとともに複合映像信号のノイズが低減される。また、３次元ノイズ低減回路では、動画については、フレーム内演算により少なくとも輝度信号のノイズが低減されるか輝度信号がそのまま出力され、静止画については、フレーム間演算により少なくとも輝度信号のノイズが低減される。
【００３５】
（９）第９の発明
第９の発明に係る映像信号処理回路は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路と、３次元ノイズ低減回路と、３次元Ｙ／Ｃ分離回路および３次元ノイズ低減回路に共通に設けられた映像の動き検出回路とを備えたものである。
【００３６】
本発明に係る映像信号処理回路において、３次元Ｙ／Ｃ分離回路では、静止画については、３次元Ｙ／Ｃ分離により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離されるとともに複合映像信号のノイズが低減され、動画については、２次元Ｙ／Ｃ分離により複合映像信号から輝度信号および色信号が分離される。また、３次元ノイズ低減回路では、静止画については、３次元ノイズリダクション処理により少なくとも輝度信号のノイズが低減され、動画については、２次元ノイズリダクション処理により少なくとも輝度信号のノイズが低減されるかそのまま出力される。
【００３７】
このように、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【００３８】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路および３次元ノイズ低減回路に共通に動き検出回路が設けられているので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【００３９】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００４０】
（１０）第１０の発明
第１０の発明に係る映像信号処理方法は、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、複合映像信号による動き検出結果に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、複合映像信号による動き検出結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるものである。
【００４１】
本発明に係る映像信号処理方法においては、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【００４２】
また、輝度信号および色信号の分離および分離された少なくとも輝度信号のノイズ低減の際に共通の動き検出結果が用いられるので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【００４３】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００４４】
（１１）第１１の発明
第１１の発明に係る映像信号処理方法は、複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、複合映像信号による動き検出結果に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、少なくとも輝度信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、複合映像信号による動き検出結果および少なくとも輝度信号による動き検出結果に基づいて少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるものである。
【００４５】
本発明に係る映像信号処理方法においては、複合映像信号のノイズが低減され、さらに、分離された輝度信号および色信号のうち少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【００４６】
特に、少なくとも輝度信号のノイズの低減が複合映像信号による動き検出結果および分離後の少なくとも輝度信号による動き検出結果に基づいて行われるので、動き検出がより正確に行われる。
【００４７】
また、輝度信号および色信号の分離および少なくとも輝度信号のノイズ低減に共通の動き検出結果が用いられるので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【００４８】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施例における映像信号処理回路のブロック構成図である。
【００５０】
図１の映像信号処理回路は、フレームメモリ１０１、動き検出回路１０２，３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３、フレームメモリ１０５および３次元ノイズリダクション回路１０６を含む。
【００５１】
複合映像信号ＶＤは、フレームメモリ１０１、動き検出回路１０２および３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３に与えられる。フレームメモリ１０１は、複合映像信号ＶＤを１フレーム期間分遅延させる。フレームメモリ１０１の出力信号は、動き検出回路１０２および３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３に与えられる。
【００５２】
動き検出回路１０２は、複合映像信号ＶＤおよびフレームメモリ１０１の出力信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、検出結果を示す動き信号ＭＳを出力する。動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳは、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６に与えられる。
【００５３】
３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３は、フレームメモリ１０１の出力信号および動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳに基づいて複合映像信号ＶＤに３次元Ｙ／Ｃ分離または２次元Ｙ／Ｃ分離を行い、輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ１を出力する。３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ１は３次元ノイズリダクション回路１０６に与えられ、輝度信号Ｙ１はフレームメモリ１０５に与えられる。
【００５４】
フレームメモリ１０５は、輝度信号Ｙ１を１フレーム期間分遅延させる。フレームメモリ１０５の出力信号は３次元ノイズリダクション回路１０６に与えられる。
【００５５】
３次元ノイズリダクション回路１０６は、フレームメモリ１０５の出力信号および動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳに基づいて３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１に３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行う。
【００５６】
本実施例では、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３が分離手段に相当し、３次元ノイズリダクション回路１０６がノイズ低減手段に相当し、動き検出回路１０２が動き検出手段に相当する。また、フレームメモリ１０１が第１の遅延手段に相当し、フレームメモリ１０５が第２の遅延手段に相当する。
【００５７】
次に、図１の映像信号処理回路の動作について説明する。まず、フレームメモリ１０１において、入力された複合映像信号ＶＤが１フレーム期間分遅延される。動き検出回路１０２において、複合映像信号ＶＤおよびフレームメモリ１０１の出力信号に基づいて複合映像信号ＶＤのフレーム間の差分値が算出され、その差分値に応じた動き信号ＭＳが出力される。
【００５８】
図２は複合映像信号のフレーム間の差分値と映像の動きおよび静止との関係を示す図である。
【００５９】
図２に示すように、差分値が比較値Ｂよりも小さい場合には、映像が「静止」と判定され、比較値Ａよりも大きい場合には映像が「動き」と判定される。また、差分値が比較値Ａと比較値Ｂとの間にある場合には、映像が動きと静止の「中間」と判定される。
【００６０】
例えば、判定結果が「動き」の場合には、動き信号ＭＳは“００”となり、判定結果が「静止」の場合には、動き信号ＭＳは“１１”となる。また、判定結果が「中間」の場合には、動き信号ＭＳは“０１”となる。
【００６１】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３において、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳに基づいて複合映像信号ＶＤに３次元Ｙ／Ｃ分離または２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。
【００６２】
この場合、隣接する２つのライン（走査線）の映像信号および連続する２つのフレームにおける同一ラインに関する映像信号は相関関係を有し、それら２つの映像信号に重畳される色信号は逆位相を有する。したがって、例えば隣接するライン間の複合映像信号を減算することにより、色信号が抽出され、輝度信号が相殺される。また、例えば連続するフレーム間の複合映像信号を減算することにより、色信号が抽出され、輝度信号が相殺される。前者の方法により色信号を分離する方法を２次元Ｙ／Ｃ分離、後者の方法により色信号を分離する方法を３次元Ｙ／Ｃ分離という。
【００６３】
動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「静止」を示している場合には、複合映像信号ＶＤのフレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。この場合、複合映像信号ＶＤとフレームメモリ１０１の出力信号とを減算することにより色信号が抽出され、複合映像信号ＶＤから色信号を減算することにより輝度信号が抽出される。
【００６４】
また、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「動き」を示している場合には、複合映像信号ＶＤのライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。この場合、隣接するラインの複合映像信号ＶＤを減算することにより色信号が抽出され、複合映像信号ＶＤから色信号を減算することにより輝度信号が抽出される。
【００６５】
さらに、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「中間」を示している場合には、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離により得られた輝度信号とライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離により得られた輝度信号との加算平均がとられ、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離により得られた色信号とライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離により得られた色信号との加算平均がとられる。
【００６６】
このようにして、複合映像信号ＶＤから輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ１が分離される。
【００６７】
静止画については、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離を行うことによりＳ／Ｎの向上が図られる。一方、動画については、フレーム内演算による２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。
【００６８】
次に、フレームメモリ１０５において、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力された輝度信号Ｙ１が１フレーム期間分遅延される。さらに、３次元ノイズリダクション回路１０６において、動き信号ＭＳに基づいて３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１に３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理が行われる。
【００６９】
動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「静止」を示している場合には、輝度信号Ｙ１のフレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理が行われる。本実施例では、３次元ノイズリダクション処理として、輝度信号Ｙ１とフレームメモリ１０５の出力信号との加算平均がとられ、その結果が輝度信号Ｙ２として出力される。
【００７０】
また、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「動き」を示している場合には、輝度信号Ｙ１のフレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理が行われる。本実施例では、２次元ノイズリダクション処理として、輝度信号Ｙ１がそのまま輝度信号Ｙ２として出力される。
【００７１】
さらに、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「中間」を示している場合には、フレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理により得られた輝度信号とフレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理により得られた輝度信号との加算平均がとられ、その結果が輝度信号Ｙ２として出力される。
【００７２】
本実施例では、３次元ノイズリダクション回路１０６において、色信号Ｃ１はそのまま色信号Ｃ２として出力される。
【００７３】
このように、静止画については、フレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理によりノイズが低減される。一方、動画については、フレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理によりノイズが低減される。
【００７４】
本実施例の映像信号処理回路においては、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６に共通の動き検出回路１０２が用いられているので、映像の動きが滑らかになるとともに、集積度の向上および低コスト化が可能となる。
【００７５】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６においてノイズが低減されるので、Ｓ／Ｎがさらに向上し、高画質化が図られる。
【００７６】
なお、２次元ノイズリダクション処理として、ライン間演算を行ってもよく、コアリングを行ってもよい。また、３次元ノイズリダクション処理として、フレーム巡回型ノイズリダクション処理を行ってもよい。
【００７７】
また、本実施例では、分離された輝度信号Ｙ１について３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行っているが、色信号Ｃ１についても３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行ってもよい。
【００７８】
図３は本発明の第２の実施例における映像信号処理回路のブロック構成図である。
【００７９】
図３の映像信号処理回路が図１の映像信号処理回路と異なるのは、動き検出回路１０７および合成回路１０８がさらに設けられている点である。
【００８０】
動き検出回路１０２からは動き信号ＭＳ１が出力される。動き信号ＭＳ１は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および合成回路１０８に与えられる。３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１は、フレームメモリ１０５および動き検出回路１０７に与えられる。
【００８１】
フレームメモリ１０５は、輝度信号Ｙ１を１フレーム期間分遅延させる。フレームメモリ１０５の出力信号は、３次元ノイズリダクション回路１０６および動き検出回路１０７に与えられる。
【００８２】
動き検出回路１０７は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１およびフレームメモリ１０５の出力信号に基づいて映像の動きの有無を検出し、検出結果を示す動き信号ＭＳ２を出力する。動き検出回路１０７から出力される動き信号ＭＳ２は、合成回路１０８に与えられる。
【００８３】
合成回路１０８は、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳ１および動き検出回路１０７から出力される動き信号ＭＳ２を合成する。合成回路１０８から出力される合成信号ＭＳ３は、３次元ノイズリダクション回路１０６に与えられる。
【００８４】
図３の映像信号処理回路の他の部分の構成は、映像信号処理回路の構成と同様である。
【００８５】
本実施例では、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３が分離手段に相当し、３次元ノイズリダクション回路１０６がノイズ低減手段に相当し、動き検出回路１０２が第１の動き検出手段に相当し、動き検出回路１０２が第２の動き検出手段に相当する。また、フレームメモリ１０１が第１の遅延手段に相当し、フレームメモリ１０５が第２の遅延手段に相当し、合成回路１０８が合成手段に相当する。
【００８６】
次に、図３の映像信号処理回路の動作について説明する。まず、フレームメモリ１０１において、入力された複合映像信号ＶＤが１フレーム期間分遅延される。動き検出回路１０２において、複合映像信号ＶＤおよびフレームメモリ１０１の出力信号の差分値が算出され、その差分値に応じた動き信号ＭＳ１が出力される。このように、複合映像信号ＶＤのフレーム間の差分により映像の動きの有無が検出される。
【００８７】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３において、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳ１に基づいて複合映像信号ＶＤに３次元Ｙ／Ｃ分離または２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。
【００８８】
動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「静止」を示している場合には、複合映像信号ＶＤのフレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。この場合、複合映像信号ＶＤとフレームメモリ１０１の出力信号とを減算することにより色信号が抽出され、複合映像信号ＶＤから色信号を減算することにより輝度信号が抽出される。
【００８９】
また、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「動き」を示している場合には、複合映像信号ＶＤのライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。この場合、隣接するラインの複合映像信号ＶＤを減算することにより色信号が抽出され、複合映像信号ＶＤから色信号を減算することにより輝度信号が抽出される。
【００９０】
さらに、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳが「中間」を示している場合には、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離により得られた輝度信号とライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離により得られた輝度信号との加算平均がとられ、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離により得られた色信号とライン間演算による２次元Ｙ／Ｃ分離により得られた色信号との加算平均がとられる。
【００９１】
このようにして、複合映像信号ＶＤから輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ１が分離される。
【００９２】
静止画については、フレーム間演算による３次元Ｙ／Ｃ分離を行うことによりＳ／Ｎの向上が図られる。一方、動画については、フレーム内演算による２次元Ｙ／Ｃ分離が行われる。
【００９３】
次に、フレームメモリ１０５において、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力された輝度信号Ｙ１が１フレーム期間分遅延される。次に、動き検出回路１０７において、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力された輝度信号Ｙ１とフレームメモリ１０５の出力信号との差分値が算出され、その差分値に応じた動き信号ＭＳ２が出力される。このように、輝度信号Ｙ１のフレーム間の差分に基づいて映像の動きの有無が検出される。
【００９４】
この場合、動き検出回路１０７が３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３により複合映像信号ＶＤから分離されかつＳ／Ｎが改善された輝度信号Ｙ１に基づいて動き検出を行うので、高精度の検出結果が得られる。
【００９５】
次に、合成回路１０８において、動き検出回路１０２から出力される動き信号ＭＳ１および動き検出回路１０７から出力される動き信号ＭＳ２が合成される。動き信号ＭＳ１，ＭＳ２の合成としては、加算平均、論理和、論理積等の種々の論理演算を用いることができる。
【００９６】
本実施例では、合成回路１０８から出力される合成信号ＭＳ３は、動き信号ＭＳ１，ＭＳ２の少なくとも一方が「動き」を示す場合に「動き」を示し、その他の場合に「静止」を示す。このように、合成回路１０８は、動き優先に設定される。
【００９７】
さらに、３次元ノイズリダクション回路１０６において、合成信号ＭＳ３に基づいて３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３から出力される輝度信号Ｙ１に３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理が行われる。
【００９８】
合成信号ＭＳ３が「静止」を示している場合には、輝度信号Ｙ１のフレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理が行われる。本実施例では、３次元ノイズリダクション処理として、輝度信号Ｙ１とフレームメモリ１０５の出力信号との加算平均がとられ、その結果が輝度信号Ｙ２として出力される。
【００９９】
また、合成信号ＭＳ３が「動き」を示している場合には、輝度信号Ｙ１のフレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理が行われる。本実施例では、２次元ノイズリダクション処理として、輝度信号Ｙ１がそのまま輝度信号Ｙ２として出力される。
【０１００】
さらに、合成信号ＭＳ３が「中間」を示している場合には、フレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理により得られた輝度信号とフレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理により得られた輝度信号との加算平均がとられ、その結果が輝度信号Ｙ２として出力される。
【０１０１】
本実施例では、３次元ノイズリダクション回路１０６において、色信号Ｃ１はそのまま色信号Ｃ２として出力される。
【０１０２】
このように、静止画については、フレーム間演算による３次元ノイズリダクション処理によりノイズが低減される。一方、動画については、フレーム内演算による２次元ノイズリダクション処理によりノイズが低減される。
【０１０３】
本実施例の映像信号処理回路においては、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６に共通の動き検出回路１０２が用いられているので、映像の動きが滑らかになるとともに、集積度の向上および低コスト化が可能となる。
【０１０４】
また、３次元Ｙ／Ｃ分離回路１０３および３次元ノイズリダクション回路１０６においてノイズが低減されるので、Ｓ／Ｎがさらに向上し、高画質化が図られる。
【０１０５】
さらに、動き検出回路１０７が分離後の輝度信号Ｙ１に基づいて動き検出を行うとともに、３次元ノイズリダクション回路１０６が動き信号ＭＳ１および動き信号ＭＳ２の合成信号ＭＳ３に基づいて３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行っているので、動き検出の精度が向上し、誤検出が減少する。その結果、Ｓ／Ｎがさらに改善され、より画質の向上が図られる。
【０１０６】
なお、２次元ノイズリダクション処理として、ライン間演算を行ってもよく、コアリングを行ってもよい。また、３次元ノイズリダクション処理として、フレーム巡回型ノイズリダクション処理を行ってもよい。
【０１０７】
また、本実施例では、分離された輝度信号Ｙ１について３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行っているが、色信号Ｃ１についても３次元ノイズリダクション処理または２次元ノイズリダクション処理を行ってもよい。
【０１０８】
さらに、合成回路１０８は、動き信号ＭＳ１，ＭＳ２の少なくとも一方が「静止」を示す場合に「静止」を示す合成信号ＭＳ３を出力する静止優先に設定されてもよい。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明に係る映像信号処理回路および映像信号処理方法によれば、複合映像信号からの輝度信号および色信号の分離の際にノイズが低減され、さらに分離後の少なくとも輝度信号のノイズが低減されるので、映像信号のＳ／Ｎがさらに改善される。
【０１１０】
また、輝度信号および色信号の分離およびノイズ低減に共通の動き検出結果が用いられるので、回路規模が増大せず、低コスト化が図られる。
【０１１１】
したがって、簡単な構成で画質をさらに向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における映像信号処理回路のブロック構成図
【図２】複合映像信号のフレーム間の差分値と映像の動きおよび静止との関係を示す図
【図３】本発明の第２の実施例における映像信号処理回路のブロック構成図
【符号の説明】
１０１，１０５ フレームメモリ
１０２，１０７ 動き検出回路
１０３ ３次元Ｙ／Ｃ分離回路
１０６ ３次元ノイズリダクション回路
１０８ 合成回路
Claims (4)
- 複合映像信号に基づいて映像の動きの有無を検出する第１の動き検出手段と、
前記第１の動き検出手段の出力信号に基づいてフレーム間演算またはフレーム内演算により前記複合映像信号から輝度信号および色信号を分離する分離手段と、
前記分離手段から出力される少なくとも輝度信号に基づいて映像の動きの有無を検出する第２の動き検出手段と、
前記第１の動き検出手段および前記第２の動き検出手段の出力信号を合成する合成手段と、
前記合成手段の出力信号に基づいて前記分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズをフレーム間演算またはフレーム内演算により低減させるノイズ低減手段とを備えたことを特徴とする映像信号処理回路。 - 前記分離手段は、前記第１の動き検出手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行い、前記第１の動き検出手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行い、
前記ノイズ低減手段は、前記合成手段の出力信号が映像の動きが有ることを示す場合にフレーム内演算を行うかまたは演算を行わず、前記合成手段の出力信号が映像の動きが無いことを示す場合にフレーム間演算を行うことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理回路。 - 前記複合映像信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第１の遅延手段と、
前記分離手段から出力される少なくとも輝度信号を１または複数の垂直走査期間分遅延させる第２の遅延手段とをさらに備え、
前記第１の動き検出手段は、前記複合映像信号および前記第１の遅延手段の出力信号の演算により映像の動きの有無を検出し、前記分離手段は、前記複合映像信号および前記第１の遅延手段の出力信号の演算により前記前記複合映像信号から輝度信号および色信号を分離し、
前記第２の動き検出手段は、前記分離手段から出力される少なくとも輝度信号および前記第２の遅延手段の出力信号の演算により映像の動きの有無を検出し、前記ノイズ低減手段は、前記分離手段から出力される少なくとも輝度信号および前記第２の遅延手段の出力信号の演算により前記分離手段から出力される少なくとも輝度信号のノイズを低減させることを特徴とする請求項１または２記載の映像信号処理回路。 - 前記分離手段は、３次元Ｙ／Ｃ分離回路を含み、前記ノイズ低減手段は、３次元ノイズ低減回路を含むことを特徴とする請求項１から３いずれか記載の映像信号処理回路。
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