JPH074024B2

JPH074024B2 - 動き補償形輝度信号・色信号分離回路

Info

Publication number: JPH074024B2
Application number: JP1614086A
Authority: JP
Inventors: 吉雄安本; 能夫阿部; 定司影山; 秀士井上; 耕二青野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-01-28
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1995-01-18
Anticipated expiration: 2010-01-18
Also published as: JPS62173881A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は動き補償形輝度信号・色信号分離回路に関し、
特にフレームやフィールド間の動きのベクトルを利用し
てフレーム間やフィールド間などの時間方向のYC分離回
路に関するものである。

従来の技術近年現行テレビ放送を精度よく受信したり、互換性を保
ちながら高精細信号を伝送する方法が数多く提案されて
いる。そのうち垂直の解像度を改善するものとしては従
来のインターレィス走査をメモリーを利用してノンイン
ターレィス（順次）走査に変換する方法が考えられてい
る。水平の解像度を改善するものとしては輝度信号の高
域成分を色信号に積上げて伝送したり（例えば特公昭60
−12883号公報）、３次元的周波数のすき間に多重する
（例えば、特公昭59−171387号公報）方法等が考えられ
る。またYC分離回路においては、従来から用いられた水
平軸バンドパスフィルター（以下BPFと略称する）以外
に、一走査線前の位相の180゜反転した搬送色信号を利
用する垂直軸フィルター（いわゆるくし形フィルター）
や、(1)フィールド前の近傍の走査線や(1)フレーム前の
走査線を利用する方法が考えられている。またフィール
ドやフレームを利用した場合の欠点である動画像による
劣化を避ける為、上記の各方法を切換えて使用する動き
適応形も提案されている。（例えば、特公昭58−129892
号公報，昭58−161484号公報など）以下、上記動き適応形YC分離回路の一例について、図面
を参照しながら説明する。

第４図，第５図は従来の動き適応形YC分離回路のブロッ
ク図の例を示すものである。第４図においては１はフィ
ールドメモリー、２は1H（Ｈは水平走査期間を示す）メ
モリー、３は切換回路で２つの乗算器31と32と加算器33
で構成されている。4,7は減算器、５は1/2係数回路、６
はBPF、８は動き検出器である。一方第５図は他の例
で、11のフレームメモリーが第４図１のフィールドメモ
リーと入替っているだけである。第4,5図において、入
力された複合映像信号はフィールドメモリーと1Hメモリ
ー、又はフレームメモリーと1Hメモリーに導入されそれ
ぞれ動き検出器の出力によって切換えられる。第４図は
フィールドメモリーを利用した、色分離回路を1Hメモリ
ーを利用した色分離回路と切替えるものであり、第５図
はフレームメモリーを利用した色分離回路を1Hメモリー
を利用した色分離回路と切替えるものである。図中の係
数k₁，k₂は例えば４ビットでもよく、相補的であって動
きの量に応じてk₁が小さくなりk₂が逆に大きくなるもの
としている。この切換回路13又は３はよって切換えられ
た信号は元の複合映像信号と減算され、1/2係数回路とB
PFを通じて色信号Ｃが得られる。一方輝度信号Ｙはこう
して得られた色信号Ｃを元の複合映像信号より７又は17
の減算器で減算して得られる。

動き検出器８又は18の出力である係数k₁とk₂を双方共に
０にすることにより切換回路の出力を０にできる。この
場合色信号ＣはBPFにより分離されるので、水平軸YC分
離回路を構成することになる。

第６図は動き検出器８又は18の一例の詳しいブロック図
であり、フィールドメモリー３つを含んで表示してい
る。フィールドメモリーは21〜23の３つで、21と22又は
22と23でフレームメモリーに相当する。これらのフィー
ルドメモリーより下部は主として色信号をもとにした動
き検出器でフィールド間差のフレーム差分を求めてい
る。フィールドメモリー21と23は262Hであるため、その
両端の信号に含まれる搬送波の位相は同じである。故に
その差をとれば色信号成分の動き量に対応した信号が得
られる。しかしフィールド間では対応する走査線の位置
がずれているので、１フレーム前のフィールド間差と比
較することによって真の動き量を検出できる。第６図に
おいて24と25がフィールド間減算器で、26,27は色信号
成分を取り出す為のBPFで、28,29は絶対値回路、30はフ
レーム間減算器で31は絶対値回路である。一方21〜23の
フィールドメモリーより上部は主として輝度信号に応じ
た動き検出器でフレーム間差のフィールド差分を求めて
いる。フレーム間では搬送波の位相は同じである為、そ
の差をとれば輝度信号成分の動き量に対応した信号が得
られる。しかしフレーム間で動きがない場合でもフィー
ルド間で動きがある場合もあるので、前後のフィールド
のフレーム間差をを加算することによって真の動き量を
検出できる。

第６図において32と33がフレーム間減算器で、34と35は
輝度信号を取り出す為のLPFで、36,37は絶対値回路、38
はフィールド間加算器である。総合の動き検出は上記色
信号成分に対応するフィールド間差のフレーム差分と輝
度信号成分に対応するフレーム間差のフィールド和の加
算したものより求められる。

以上従来例の動き適応形YC分離回路では画面の中の画素
ごとの動き量に応じて、フレーム利用YC分離やフィール
ド利用YC分離をライン利用YC分離と切換える方法であ
る。すなわち動き量が大きい部分では、1Hメモリーを利
用したYC分離を選択することになり、斜め方向のクロス
カラーやドット妨害は除去できないことになる。

発明が解決しようとする問題点 1Hメモリーを利用したYC分離は空間的に１水平走査線分
前の情報をもとにしている為、垂直方向に色がライン間
で大きく変化する部分では色の劣化となる欠点があっ
た。一方フィールドやフレームを利用したYC分離は動き
部分に対しては有効に作用せず逆に劣化の原因となる。
従来例に示した動き適応形YC分離回路は画素ごとに動き
の量を判別して、動きが少ないか静止領域に対してはフ
レーム（フィールド）利用のYC分離を、動きが大きい領
域ではライン利用YC分離や水平軸分離を選択制御するも
のであった。一般的に放送される画像を観察している
と、静止画に近い画像が、カメラのパニング（水平移
動）やチルト（垂直移動）の動作によってゆっくりと動
く場合がよく見られる。一方人間の目は比較的ゆっくり
とした動きには追跡し得るので、静止状態の画像と動き
状態の画像の差が目につくことが多い。すなわち静止画
の場合フレーム利用YC分離回路を選択しているので、ク
ロスカラーやドット妨害のない良好な画像が得られる
が、ひとたびそれが動き出すとライン利用YC分離に切替
わるので、妨害が急に目立つことになる。

以上のように単に動き量の検出だけでフレーム利用YC分
離やフィールド利用YC分離をライン利用YC分離と切替え
るだけでは、それぞれのYC分離回路を充分利用しきって
いるといえなく、ゆっくりとした動きの場合に目につく
差となって妨害が出現するという欠点を有していた。

本発明においては上記問題点に対し、カメラのパニング
などのゆっくりとした動きや、小物体が移動する場合に
も劣化なくフレーム利用YC分離やフィールド利用YC分離
を選択することによって、積極的にクロスカラーやドッ
ト妨害等を除去できる回路を提供するものである。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決するために本発明のYC分離回路は全画
面をいくつかのブロックに分割してフィールド間又はフ
レーム間の動きベクトルを求める回路を有し、求めた動
きベクトルに応じて利用する前フィールドや前フレーム
をずらせて現フィールドやフレームと重ねる手段を具備
し、フレームやフィールド利用YC分離を劣化なく利用す
ることを特徴とするものである。

作用全画面をブロックに分割して動きベクトルを求めること
によってブロック内に含まれる物体の代表的運動量が知
られる。この動きベクトルに応じて前フィールド又はフ
レームを移動させる一方、現フィールド又はフレーム内
の画素毎に動き量を従来からの動き検出回路で検出し、
その組合せによって、静止領域は従来どうりフレーム又
はフィールド利用YC分離を、動画領域は移動したフレー
ム又はフィールド利用のYC分離を、動画領域で対応する
移動フレームやフィールドがない部分はライン利用YC分
離をそれぞれ選択することが可能となる。これによって
従来よりフィールド又はフレーム利用YC分離を利用する
領域が多くなり、特にゆっくりとした動きで目立ちやす
い場合やブロック内を移動する小物体に対してはフィー
ルド又はフレームを利用したYC分離を適用することがで
き、クロスカラーやドット妨害のない良好な画像を得る
ことができる。

実施例以下本発明の一実施例のYC分離回路について、図面を参
照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例におけるYC分離回路のブ
ロック図を示すものである。第１図において、１はフレ
ームメモリー、２は1Hメモリー、３は切換回路、４は加
算器、５は1/2係数回路、６はバンドパスフィルター（B
PF）、７は減算器、８は動き検出器、９は動きベクトル
検出器、11は切換器である。１のフレームメモリーは４
の加減算器及び10の切換器と共にフレーム利用YC分離回
路を構成し、２の1Hメモリーは同様にライン利用YC分離
回路を構成する。３の切換回路は８の動き検出器の出力
k₁及びk₂によって上記フレームYC分離とラインYC分離を
重みをつけて切替える動作をする。４の加減算器の出力
は５の1/2係数回路と６のBPFを経て色信号Ｃとして出力
される。一方輝度信号Ｙは元の複合映像信号から色信号
Ｃを７の減算器で減じて得られる。９の動きベクトル検
出器は上記で説明したように本発明の主たる手段であっ
て、ブロック別にフレーム間動きベクトルを検出し、そ
れに応じてフレームメモリー１の読出し、アドレスをコ
ントロールして前フレームを検出した動きベクトルだけ
移動して読出し、現フレームと重ね合せることによって
フレーム利用YC分離を選択するように係数k₁，k₂を制御
する。また動きベクトルによって現フレームと移動した
前フレームの副搬送波の位相が相違するので加減算器４
の入力信号を切換器10で切換えて調整する必要がある。

第２図は動きベクトル検出器の詳細なブロック図で、第
３図は第Ｎブロック内の領域内切替説明図である。ブロ
ック別動きベクトルの検出は動き補償形フレーム間予測
符号化に開発され、実用化されている技術である。各種
のアルゴリズムが提案されているが、基本的にはマッチ
ング法と呼ばれる方法で、あらゆる動きベクトルを考え
て両フレーム間の差を評価し、最適のベクトルを求める
ものである。第２図にその方法を実現する回路の一例を
示す。第２図において、映像信号が入力されフレームメ
モリー21と比較器22に供給される。第２図は第Ｎブロッ
クの動きベクトル検出器を示しブロック数だけ同一の検
出器が用意されているものと考える。21のフレームメモ
リーは第Ｎブロック内に含まれる水平走査線と水平画素
数に対応できる数の素子を内蔵していればよいことにな
る。比較器22はコントローラー24とアドレスコントロー
ラー23によって現フレームと動きベクトルだけ移動した
前フレームの差を画素ごとに集積する。コントローラー
は考えられるすべての動きベクトルを順次発生させ、ア
ドレスコントローラー23に読出し開始アドレスを指示す
る。アドレスコントローラーはフレームメモリーの読出
し開始アドレスを変化させることによって比較器22へ供
給する前フレームの位置を変化させる。コントローラー
は出力した動きベクトルに対応した誤差信号を比較器よ
り得て蓄積し、すべての動きベクトルを試行した後誤差
信号を評価し最適の動きベクトルを検出し出力する。

第３図は第Ｎブロックの一例を示す。第２図で示したよ
うな動きベクトル検出器で動きベクトルが検出されたと
し、それを図中に示してある。一方動き検出器によって
静止領域Ｃと動き領域Ａ＋Ａ′＋Ｂ′が検出される。こ
こでＡは前フレームの物***置を示し、Ａ′は現フレー
ムの物***置を示す。またＢ′は現フレームでブロック
外から流入した物体である。本発明の特徴は現フレーム
内の物体Ａ′部分のYC分離を前フレームＡを用いて行な
うことである。従来の動き検出器を用いた動き適応形YC
分離回路においては物体Ａ′部分はライン利用YC分離又
は水平軸分離によって行なわれていた。本発明において
は動きベクトル検出器によって検出された動きベクトル
に基づいて前フレームを第３図に点線で図示したように
移動させて重ね合わせることによってＡ領域でフレーム
利用YC分離を用いることができる。一方動き領域Ａ及び
Ｂについては従来どおりライン利用YC分離を用いる。

発明の効果以上のように本発明はブロックごとにフィールド又はフ
レーム間の動きベクトルを検出することによって、動き
ベクトルに応じて前フィールド又はフレームを移動させ
て現フィールド又はフレームと加減算することにより色
信号を分離することができる。また静止領域は従来と同
じように移動しないフィールド又はフレームYC分離を適
用し、参照フィールドやフレームのない動き領域におい
てはラインYC分離を用いることができる。このように従
来動き領域全部でライン利用YC分離又は水平軸分離を用
いていたのに対し、動きベクトルを利用してより多くの
部分でフレーム又はフィールド利用YC分離を用いること
ができ、クロスカラーやドット妨害の少ないYC分離回路
を実現することができる。改善効果はカメラのパニング
等のゆっくりとした動きに対してより顕著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
それに用いる動きベクトル検出器の一例の詳細なブロッ
ク図、第３図は第一図の実施例を説明するための第Ｎブ
ロックの領域分割を示した説明図、第４図，第５図は従
来の動き適応形YC分離回路のブロック図、第６図は一例
としてそれらに用いられる動き検出回路図である。１……フィールドメモリー、３……切換回路、４……加
算器、８……動き検出回器、９……動きベクトル検出
器、10……切換器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上秀士大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者青野耕二香川県高松市寿町２丁目２番10号松下寿電子工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送色信号が輝度信号に重畳されている複
合カラーテレビ信号から搬送色信号を分離する回路にお
いて、フィールド又はフレーム間の動きベクトルをブロ
ックごとに検出する手段を有し、上記動きベクトルに応
じて前フィールド又はフレームを移動させて現フィール
ド又はフレームと加算又は減算することにより搬送色信
号と輝度信号を分離することを特徴とする動き補償形輝
度信号・色信号分離回路。
【請求項２】ラインメモリーを使用した輝度信号色信号
分離回路を具備し、上記動きベクトルに応じて前フィー
ルド又はフレームを移動させて現フィールド又はフレー
ムと加算又は減算することによる輝度信号・色信号分離
回路とを領域ごとに切換えたり、混合比を変化させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の動き補償
形輝度信号・色信号分離回路。