(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する２つのラインで同一の色差信号からなる入力色差信号のうち、類似した隣接する２つのラインを検出する色差信号類似ライン検出回路と、
前記検出された類似ラインに対応する入力輝度信号の平均値を取得する輝度信号平均化回路と、
前記入力輝度信号の平均値の低域成分を抽出する輝度信号低域成分抽出回路と、
前記入力輝度信号の平均値の高域成分を抽出する輝度信号高域成分抽出回路と、
前記入力色差信号の低域成分を抽出する色差信号低域成分抽出回路と、
前記入力輝度信号の低域成分に対する入力色差信号の低域成分の比率を演算する第１演算回路と、
前記入力輝度信号の高域成分と前記比率に基づいて前記入力色差信号の高域補正成分を演算する第２演算回路と、
前記入力色差信号の低域成分と前記高域補正成分とを加算して高域補正された色差信号を取得する加算回路と、
を備えたことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像信号処理装置において、
前記入力色差信号が４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号であることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の映像信号処理装置において、
前記入力色差信号が４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号である場合、前記加算回路から出力される高域補正された色差信号を伝送する一方、前記入力色差信号が４：２：０フォーマットの飛び越し走査映像信号の色差信号である場合、前記入力色差信号の低域成分を伝送する出力切替回路を設けたことを特徴とする映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイ装置などのテレビジョン受像機などにおける映像信号処理装置に係り、特に色差信号の帯域を拡大することにより色解像度を向上させることのできる映像信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓｅｒｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）プレーヤなどのデジタルビデオ機器では、画像情報を１つの輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｃｒ，Ｃｂにサンプリングしたデジタル信号として処理する。ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）２方式では、デジタル画像情報の記録再生のデータレートを低下させるために、画像情報の圧縮が行われる。このように画像を圧縮することは、人間の視覚特性が色に敏感でないことを利用して色情報を削除する方法が一般的であり、１つの輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｃｒ，Ｃｂとで表す、４：２：０などのフォーマットが用いられている。４：２：０のフォーマットの順次走査デジタル信号では、色情報すなわち色差信号Ｃｒ，Ｃｂが水平方向にも垂直方向にも輝度信号Ｙの１／２のサンプル数とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように４：２：０のフォーマットの順次走査デジタル信号を画像表示させる場合には、例えば２ラインずつ同一色差信号が出力されていた。したがって、このような色差信号では、色差信号の高域成分が損なわれるため、色むらなどが生じるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、色差信号の帯域を拡大することにより、色解像度を向上させることのできる映像信号処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、隣接する２つのラインで同一の色差信号からなる入力色差信号のうち、類似した隣接する２つのラインを検出する色差信号類似ライン検出回路と、前記検出された類似ラインに対応する入力輝度信号の平均値を取得する輝度信号平均化回路と、前記入力輝度信号の平均値の低域成分を抽出する輝度信号低域成分抽出回路と、前記入力輝度信号の平均値の高域成分を抽出する輝度信号高域成分抽出回路と、前記入力色差信号の低域成分を抽出する色差信号低域成分抽出回路と、前記入力輝度信号の低域成分に対する入力色差信号の低域成分の比率を演算する第１演算回路と、前記入力輝度信号の高域成分と前記比率に基づいて前記入力色差信号の高域補正成分を演算する第２演算回路と、前記入力色差信号の低域成分と前記高域補正成分とを加算して高域補正された色差信号を取得する加算回路と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成により、請求項１に記載の発明では、色差信号類似ライン検出回路により隣接する２つのラインで同一の色差信号からなる入力色差信号のうち、類似した隣接する２つのラインを検出し、その検出された類似ラインに対応する入力輝度信号の平均値を取得し、この入力輝度信号の低域成分に対する入力色差信号の低域成分の比率を演算するとともに、この比率と入力輝度信号の高域成分に基づいて入力色差信号の高域補正成分を演算し、色差信号の低域成分と輝度信号の高域補正成分とを加算して高域補正された色差信号を取得するようにしたので、垂直方向の色解像度を向上させることができる。
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の映像信号処理装置において、前記入力色差信号が４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号であることを特徴とする。
【０００８】
この構成により、請求項２に記載の発明では、入力色差信号が４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号であることから、請求項１と同様に垂直方向の色解像度を向上させることができる。
【０００９】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の映像信号処理装置において、前記入力色差信号が４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号である場合、前記加算回路から出力される高域補正された色差信号を伝送する一方、前記入力色差信号が４：２：０フォーマットの飛び越し走査映像信号の色差信号である場合、前記入力色差信号の低域成分を伝送する出力切替回路を設けたことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、請求項３に記載の発明では、入力色差信号が順次走査映像信号の色差信号であるか、あるいは飛び越し走査映像信号の色差信号であるかにより出力を切り替えることができるようにしたので、高域補正された色差信号を伝送するか、あるいは色差信号の低域成分を伝送するかを適宜選択することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る映像信号処理装置の一実施の形態を示すブロック図、図２は図１の４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号を示す説明図である。
【００１３】
なお、以下に説明する本実施の形態は、伝送されない色差信号Ｃｒ，Ｃｂの高域成分と輝度信号Ｙの高域成分との比率が、色差信号Ｃｒ，Ｃｂの低域成分（直流分を除く）と輝度信号Ｙの低域成分（直流分を除く）との比率にほぼ等しいという前提条件で、輝度信号Ｙの高域成分と、色差信号Ｃｒ，Ｃｂの低域成分（直流分を除く）と、輝度信号Ｙの低域成分（直流分を除く）との比率により色差信号Ｃｒ，Ｃｂの高域成分を推定するものである。また、以下の説明では、色差信号Ｃｒ，Ｃｂをまとめて色差信号Ｃとし、入力される輝度信号Ｙ、色差信号Ｃは、４：２：０フォーマットの順次走査映像信号または飛び越し走査映像信号の輝度信号、色差信号である。
【００１４】
本実施の形態の映像信号処理装置は、図１に示すように色差信号Ｃが入力されて順次１Ｈ（水平期間）メモリ遅延した色差信号Ｃn+3〜Ｃn-2をそれぞれ出力する複数の水平期間遅延回路ＣＨ１〜ＣＨ５と、輝度信号Ｙが入力されて色差信号Ｃn+3〜Ｃn-2に対応して順次１Ｈメモリ遅延した輝度信号Ｙn+3〜Ｙn-3をそれぞれ出力する複数の水平期間遅延回路ＹＨ１〜ＹＨ６とを有している。
【００１５】
水平期間遅延回路ＣＨ１〜ＣＨ５は、それぞれミックス回路１〜３に接続されており、ミックス回路１には水平期間遅延回路ＣＨ１〜ＣＨ３から色差信号Ｃn+2〜Ｃnが、ミックス回路２には水平期間遅延回路ＣＨ２〜ＣＨ４から色差信号Ｃn+1〜Ｃn-1が、ミックス回路３には水平期間遅延回路ＣＨ３〜ＣＨ５から色差信号Ｃn〜Ｃn-2がそれぞれ供給される。
【００１６】
ミックス回路１では、色差信号Ｃn+2が１／４（２５％）、色差信号Ｃn+1が１／２（５０％）、色差信号Ｃnが１／４（２５％）の割合で３本のラインが加重加算されて色差信号の低域成分ＣLPF1を出力する。また、ミックス回路２では、ミックス回路１と同様に色差信号Ｃn+1が１／４（２５％）、色差信号Ｃnが１／２（５０％）、色差信号Ｃn-1が１／４（２５％）の割合で３本のラインが加重加算されて色差信号の低域成分ＣLPF2を出力する。さらに、ミックス回路３では、ミックス回路１と同様に色差信号Ｃnが１／４（２５％）、色差信号Ｃn-1が１／２（５０％）、色差信号Ｃn-2が１／４（２５％）の割合で３本のラインが加重加算されて色差信号の低域成分ＣLPF3を出力する。そして、ミックス回路１，３から出力された色差信号の低域成分ＣLPF1およびＣLPF3は、それぞれ色差信号低域成分抽出回路としての減算器４に供給されて色差信号の低域成分ＣBPFが抽出される。
【００１７】
また、水平期間遅延回路ＣＨ２〜ＣＨ４は、それぞれ色差類似ライン検出回路（色差信号類似ライン検出回路）５と接続され、この色差類似ライン検出回路５には各水平期間遅延回路ＣＨ２〜ＣＨ４の色差信号Ｃn+1〜Ｃn-1がそれぞれ供給されるとともに、垂直同期信号Ｖおよび水平同期信号Ｈが入力され、色差信号Ｃn+3〜Ｃn-2の類似した隣接する２つのラインを検出する。
【００１８】
一方、水平期間遅延回路ＹＨ１〜ＹＨ６には、それぞれ輝度信号平均化回路としての平均化回路６〜８が接続されており、これら平均化回路６〜８は色差類似ライン検出回路５により検出された類似ラインに対応する入力輝度信号の平均値を取得する。
【００１９】
すなわち、平均化回路６には水平期間遅延回路ＹＨ１からの輝度信号Ｙn+2と、切替回路９ａにより切り替えられる輝度信号Ｙn+3または輝度信号Ｙn+1のいずれかが供給されて類似しているラインの平均値が求められる。また、平均化回路７には水平期間遅延回路ＹＨ３からの輝度信号Ｙnと、切替回路９ｂにより切り替えられる輝度信号Ｙn+1または輝度信号Ｙn-1のいずれかが供給されて類似しているラインの平均値が求められる。さらに、平均化回路８には水平期間遅延回路ＹＨ５からの輝度信号Ｙn-2と、切替回路９ｃにより切り替えられる輝度信号Ｙn-1または輝度信号Ｙn-3のいずれかが供給されて類似しているラインの平均値が求められる。
【００２０】
ここで、切替回路９ａ〜９ｃは、それぞれ色差信号類似ライン検出回路５により各水平期間遅延回路ＣＨ２〜ＣＨ４の色差信号Ｃn+1〜Ｃn-1が類似しているラインの輝度信号を選択するように切り替えられる。
【００２１】
平均化回路６〜８には、それぞれミックス回路１０〜１２が接続されており、ミックス回路１０では平均化回路６から供給された輝度信号が３／４（７５％）、平均化回路７から供給された輝度信号が１／４（２５％）の割合で加重加算されて輝度信号の平均値ＹLPF1を出力する。また、ミックス回路１１では平均化回路６から供給された輝度信号が１／４（２５％）、平均化回路７から供給された輝度信号が３／４（７５％）の割合で加重加算されて輝度信号の平均値ＹLPF2を出力する。さらに、ミックス回路１２では平均化回路７から供給された輝度信号が１／４（２５％）、平均化回路８から供給された輝度信号が３／４（７５％）の割合で加重加算されて輝度信号の平均値ＹLPF3を出力する。
【００２２】
水平期間遅延回路ＹＨ３から供給された輝度信号Ｙnと、ミックス回路１１から出力された輝度信号の平均値ＹLPF2は、輝度信号高域成分抽出回路としての減算器１３に入力し、この減算器１３では輝度信号の平均値の高域成分ＹHPFを抽出する。また、ミックス回路１０から出力された輝度信号の平均値ＹLPF1と、ミックス回路１２から出力された輝度信号の平均値ＹLPF3は、輝度信号低域成分抽出回路としての減算器１４に入力し、この減算器１４では輝度信号の平均値の低域成分ＹBPFを抽出する。
【００２３】
減算器１４は、絶対値回路１５および符号生成回路１７にそれぞれ接続され、これら絶対値回路１５および符号生成回路１７に輝度信号の平均値の低域成分ＹBPFが供給され、絶対値回路１５からはその絶対値信号である｜ＹBPF｜信号を出力する。また、減算器１３は、絶対値回路１６および符号生成回路１７にそれぞれ接続され、これら絶対値回路１６および符号生成回路１７に輝度信号の平均値の高域成分ＹHPFが供給され、絶対値回路１６からはその絶対値信号である｜ＹHPF｜信号を出力する。さらに、符号生成回路１７は、上述した減算器４と接続され、この減算器４から色差信号の低域成分ＣBPFが供給される。したがって、符号生成回路１７は、色差信号の低域成分ＣBPF、輝度信号の平均値の低域成分ＹBPF、および高域成分ＹHPFの符号の積から符号を生成する。
【００２４】
減算器４は、絶対値回路１８と接続され、この絶対値回路１８に色差信号の低域成分ＣBPFが入力して絶対値信号である｜ＣBPF｜信号を出力する。この｜ＣBPF｜信号は第１演算手段としての除算器１９に入力する。
【００２５】
一方、絶対値回路１５から出力された｜ＹBPF｜信号は、クリップ回路２０および後述する最小値選択回路に入力し、このクリップ回路２０では絶対値信号の値が小さくなり過ぎないように所定値以下では一定値にクリップする。このクリップ回路２０から出力された｜ＹBPF｜信号は、除算器１９に入力し、この除算器１９では｜ＣBPF｜信号を｜ＹBPF｜信号で除算して輝度信号の低域成分の｜ＹBPF｜信号に対する色差信号の低域成分の｜ＣBPF｜信号の比率｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜を演算する。
【００２６】
この比率｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜は、第２演算手段としての乗算器２１に入力し、この乗算器２１には絶対値回路１６からの｜ＹHPF｜信号も入力し、輝度信号の高域成分の｜ＹHPF｜信号と上記比率｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜に基づいて色差信号の高域成分補正値｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜×｜ＹHPF｜を演算する。
【００２７】
そして、色差信号の高域成分補正値｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜×｜ＹHPF｜と、絶対値回路１５から出力された｜ＹBPF｜信号は、最小値選択回路２２に入力し、この最小値選択回路２２では、高域成分補正値｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜×｜ＹHPF｜が過大な値となることを防止している。
【００２８】
また、最小値選択回路２２から出力された高域成分補正値｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜×｜ＹHPF｜は、乗算器２３に入力し、この乗算器２３には符号生成回路１７により生成された符号が入力し、この符号が高域成分補正値｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜×｜ＹHPF｜に乗算される。
【００２９】
さらに、乗算器２３から出力された高域成分補正値｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜×｜ＹHPF｜は、加算回路としての加算器２４に入力し、この加算器２４にはミックス回路２から色差信号の低域成分ＣLPF2も入力し、加算器２４では高域成分補正値｜ＣBPF｜／｜ＹBPF｜×｜ＹHPF｜と色差信号の低域成分ＣLPF2とを加算して高域補正された色差信号を取得する。
【００３０】
加算器２４の出力側は、出力切替回路２５の接点ａと接続され、この出力切替回路２５は接点ａ、接点ｂまたは接点ｃとを切替可能であり、この接点ｂはミックス回路２と接続される一方、接点ｃは水平期間遅延回路ＣＨ３と接続されている。また、色差信号Ｃが４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号である場合には、接点ａが選択されて加算器２４から出力される高域補正された色差信号を伝送する。
【００３１】
一方、色差信号Ｃが４：２：０フォーマットの飛び越し走査映像信号の色差信号である場合には、接点ｂまたは接点ｃが選択され、接点ｂが選択されると、ミックス回路２から出力される色差信号の低域成分ＣLPF2を伝送し、接点ｃが選択されると、色差信号Ｃnを直接伝送する。
【００３２】
ここで、色差信号Ｃが４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号である場合は、図２に示すように２ラインずつ同一色差信号となっている。この場合、色差信号類似ライン検出回路５は、各ラインの位置（ｎ−３，ｎ−２，…ｎ＋３の番号）、および上、下のいずれかに類似しているかを１Ｖ期間（１画面分の垂直期間）検出し、奇数ライン、偶数ラインの関係で類似ラインとなっているか、あるいは偶数ライン、奇数ラインの関係で類似ラインとなっているかを判別する。
【００３３】
すなわち、図２では、ラインｎ−２，ｎ−１、ラインｎ，ｎ＋１、ラインｎ＋２，ｎ＋３がそれぞれ色差信号Ｃn-2，Ｃn-2、色差信号Ｃn，Ｃn、色差信号Ｃn+2，Ｃn+2に対応し、これらが同一色素ラインとなっている。したがって、切替回路９ａでは、輝度信号Ｙn+3が選択されて平均化回路６にはこの輝度信号Ｙn+3と輝度信号Ｙn+2が入力して双方の輝度信号の平均値が求められる。また、切替回路９ｂでは、輝度信号Ｙn+1が選択されて平均化回路７にはこの輝度信号Ｙn+1と輝度信号Ｙnが入力して双方の輝度信号の平均値が求められる。さらに、切替回路９ｃでは、輝度信号Ｙn-1が選択されて平均化回路８にはこの輝度信号Ｙn-1と輝度信号Ｙn-2が入力して双方の輝度信号の平均値が求められる。
【００３４】
そして、色差類似ライン検出回路５は、次のＶ期間において上記判別結果に基づいて切替回路９ａ〜９ｃを切り替えて類似ラインを選択してその平均値をとった後、上述したように輝度信号Ｙの高域成分および低域成分を抽出する。
【００３５】
このように本実施の形態によれば、色差信号類似ライン検出回路５により色差信号Ｃの類似した隣接する２つのラインを検出し、その検出された類似ラインに対応する輝度信号Ｙの平均値を平均化回路６〜８により取得する。輝度信号Ｙの平均値の低域成分を減算器１４により抽出し、かつ輝度信号Ｙの平均値の高域成分を減算器１３により抽出し、色差信号Ｃの低域成分を減算器４により抽出する。そして、輝度信号Ｙの低域成分に対する色差信号Ｃの低域成分の比率を除算器１９により演算し、輝度信号Ｙの高域成分と前記比率に基づいて色差信号Ｃの高域補正成分を乗算器２１により演算し、色差信号Ｃの低域成分と前記高域補正成分とを加算器２４により加算して高域補正された色差信号を取得するようにしたので、色差信号Ｃの高域成分が損なわれることなく、色解像度を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、２ラインずつ同一の色差信号となる４：２：０フォーマットの順次走査または飛び越し走査の映像信号に対して、輝度信号の高域成分を用いて色差信号の高域成分補正処理を行うことで、擬似４：２：２フォーマットの信号に変換することにより、垂直方向の色解像度を向上させることができる。
【００３７】
さらに、本実施の形態によれば、色差信号Ｃが順次走査映像信号の色差信号であるか、あるいは飛び越し走査映像信号の色差信号であるかにより出力切替回路２５により出力を切り替えることができるようにしたので、高域補正された色差信号を伝送するか、あるいは色差信号の低域成分を伝送するかを適宜選択することが可能となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、色差信号類似ライン検出回路により隣接する２つのラインで同一の色差信号からなる入力色差信号のうち、類似した隣接する２つのラインを検出し、その検出された類似ラインに対応する入力輝度信号の平均値を取得し、この入力輝度信号の低域成分に対する入力色差信号の低域成分の比率を演算するとともに、この比率と入力輝度信号の高域成分に基づいて入力色差信号の高域補正成分を演算し、色差信号の低域成分と輝度信号の高域補正成分とを加算して高域補正された色差信号を取得するようにしたので、垂直方向の色解像度を向上させることができる。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、入力色差信号が４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号であることで、請求項１に記載の発明と同様に垂直方向の色解像度を向上させることができる。
【００４０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、入力色差信号が順次走査映像信号の色差信号であるか、あるいは飛び越し走査映像信号の色差信号であるかにより出力を切り替えることができるようにしたので、高域補正された色差信号を伝送するか、あるいは色差信号の低域成分を伝送するかを適宜選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る映像信号処理装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の４：２：０フォーマットの順次走査映像信号の色差信号を示す説明図である。
【符号の説明】
１〜３…ミックス回路
４…減算器（色差信号低域成分抽出回路）
５…色差類似ライン検出回路（色差信号類似ライン検出回路）
６〜８…平均化回路（輝度信号平均化回路）
９ａ〜９ｃ…切替回路
１０〜１２…ミックス回路
１３…減算器（輝度信号高域成分抽出回路）
１４…減算器（輝度信号低域成分抽出回路）
１５，１６…絶対値回路
１７…符号生成回路
１８…絶対値回路
１９…除算器（第１演算手段）
２０…クリップ回路
２１…乗算器（第２演算手段）
２２…最小値選択回路
２３…乗算器
２４…加算器（加算回路）
２５…出力切替回路
【図１】
0004018446.tif 000002
【図２】
0004018446.tif 000003