专利名称：视频信号处理器与使用该处理器的tv接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通过使用复合视频信号来检测运动的视频信号处理器，更具体地说涉及这样一种视频信号处理器，其用于通过分析由所谓的三维Y/C分离(亮度信号与彩色信号分离)视频信号而得到的视频信号来检测运动并提高运动检测的精度，还涉及使用该处理器的TV接收机。
背景技术：
复合视频信号即复合彩色视频信号包括亮度信号、载波彩色信号和同步信号。TV接收机从所接收的复合视频信号中分离出亮度信号(Y信号)和载波彩色信号(C信号)(以下称为“Y/C分离”)，以再现所述彩色视频信号。
半导体集成电路的发展已能够为TV接收机提供内置的行存储器(linememory)和帧存储器，所述行存储器用于以行为单位来存储视频信号，而所述帧存储器用于以帧为单位存储视频信号。为此，通常采用这样的方法，即由梳状滤波器利用相邻行和帧之间的亮度信号和载波彩色信号的相关性(correlation)来执行Y/C分离。
在复合视频信号的NTSC系统中，相邻水平扫描周期内的复合视频信号的载波彩色信号之间的相位是相反的。利用这一属性，Y/C分离可以由相邻水平扫描周期的视频数据之间的逻辑运算来实现。然而，利用这一方法，如果相邻水平扫描周期的视频信号之间没有相关性，则会在Y/C分离的结果中出现错误，载波彩色信号分量仍留在所分离的Y信号，并且出现所谓的点干扰(dot interference)，因此图像质量可能会劣化。而且，还可能降低所分离的载波彩色信号的电平，并劣化所再现的信号。
为了处理这一问题，人们已经提出了一种方法，即监视3个相邻行之间的垂直相关性，并检测视频信号的图像特性。在具有垂直相关性的行之间，由垂直方向上的带通滤波(即梳状滤波器)执行Y/C分离以再现亮度信号和彩色信号。另一方面，当相邻行之间没有垂直相关性时，人们已提出一种所谓的自适应二维梳状滤波器来取代所述行梳状滤波器，以使用水平方向上的带通滤波器来执行Y/C分离，从而再现亮度信号和彩色信号。作为Y/C分离的另一种方法，也可以使用所谓的运动自适应三维梳状滤波器，以对视频信号场中由二维梳状滤波器判断为含有运动的部分进行Y/C分离，即由用于静态部分的帧梳状滤波器在一个帧中抽取出复合视频信号的差信号(即C信号)，并且还从该复合视频信号中减去C信号，从而生成Y信号。在所述运动自适应三维梳状滤波器中，必须从复合视频信号中正确地检测运动。
图12是用于通过使用两个连续帧之间的3个相邻行的复合视频信号来检测运动的视频信号处理器的示例的电路图。如图所示，这一视频信号处理器基于一个当前帧的复合视频信号中的3个相邻行的视频信号CVHc0、CVHc1和CVHc2，以及一个先前帧中的3个相邻行的视频信号CVHp0、CVHp1和CVHp2，来检测亮度信号的运动(Y运动)和载波彩色信号的运动(C运动)，并基于所述检测的结果输出运动系数MVC。
如图12所示，这一视频信号处理器具有梳状滤波器10和20、Y运动检测电路30以及C运动检测电路40。下面将对这些元件进行说明。
梳状滤波器10接收当前帧中的3个相邻行的视频信号CVHc0、CVHc1和CVHc2，执行Y/C分离，并输出当前帧中的视频信号的3个行的Y信号Ycur和彩色信号Ccur值。
梳状滤波器20接收一个先前帧中的3个相邻行的视频信号CVHp0、CVHp1和CVHp2，执行Y/C分离，并输出该先前帧中的视频信号的3个行的Y信号Ypst和彩色信号Cpst值。
Y运动检测电路30计算当前帧和先前帧的三行梳状滤波器10和20所生成的Y信号Ycur和Ypst之间的差值，并将该差值作为运动量输出。而且，C电平判断电路32判断由三行梳状滤波器产生的高频分量(彩色分量)的电平。如果判断结果是C分量的电平很大，则将Y信号的差值量通过低通滤波器33输出到Y运动系数生成电路34，然而，如果C分量的电平很小，则将Y信号的差值量原封不动地输出给Y运动系数生成电路34。这是因为，在其中垂直方向的副载波(彩色副载波，例如彩色水平行或倾斜行)由于色度的相位关系而没有相关性的图像中，在三行梳状滤波器的输出中的Y信号内仍保留有副载波分量，并且还在静止图像中生成Y信号的差值。如果该差值被判断为就是所述运动量，则会将静止图像的一部分错误地判定为活动图像部分。为了抑制副载波的影响，Y运动检测电路30通过低通滤波器33来限制Y信号的差值的频带。Y运动系数生成电路34接收垂直边缘判断电路35的判断结果，将它转换成绝对值，执行扣心处理(coring)，消除孤立点，调节增益，并输出Y运动系数MVCy。
在C运动检测电路40中，色度相关性检测器41检测色度副载波的水平相关性或者行之间的相关性。以和Y运动检测相同的方式在倾斜行中生成运动量。因此，如果同时检测到色度副载波的水平相关性和行之间的相关性，则使用由梳状滤波器10和20输出的、当前帧和先前帧的彩色信号Ccur和Cpst来计算这些差值。另一方面，如果没有相关性，则彩色信号Ccur和Cpst被0取代。然后，差值计算电路42计算彩色信号Ccur和Cpst的差值。差值计算电路42的输出在C运动系数生成电路43中被转换成绝对值，接受扣心处理，并调节增益。将结果输出为C运动系数MVCc。
按照这种方式，在含有运动的活动图像的情形下，在C运动检测电路40中，通过采用从帧之间的复合视频信号中分离出的彩色信号的差值，非相关部分平移并作为运动量而被抽取出来。
这一相关技术公开在日本未审查专利公开No.9-46726和日本未审查专利公开No.10-191385中。
总结本发明将要解决的问题，在上述相关技术的视频信号处理器中，在彩色亮度信号的高频段中，Y运动检测的敏感度变低了。结果，出现Y高频段的余像。由于C运动检测采用了副载波的绝对值的差值，因此，在其中的彩色相位平移了180°的部分中，彩色的运动量被检测为0，并且它被错误地判断为没有运动的静止图像。结果，存在以下一些缺点即不能检测出没有亮度差别的单纯彩色运动；由于运动检测的错误判断，彩色的余像或色度的副载波通过三维Y/C分离而泄漏到Y信号中；并且发生了所谓的点干扰，即显示点图像。
在上述传统的运动检测中，由所述的三行梳状滤波器的输出来执行临时Y/C分离。这些帧之间的差值定义为运动量，因此容易将丢失了行间色度相关性的水平行或倾斜行的某些静止图像判断为具有运动。为了避免这一问题，当判断为存在彩色时，这一信号被传输通过低通滤波器。然而，Y信号的高频段中的运动检测的敏感度因而降低了。相反，当试图一直检测到Y信号的高频段时，判断为倾斜行的高频段中存在运动，因此出现了静止图像的部分发生闪烁的问题。
而且，如上所说明的那样，C运动检测通过采用副载波的绝对值的差值，不再检测其载波彩色信号的相位被平移180°的彩色的运动。结果，不可能检测到没有亮度差别的单纯彩色运动，因此由于运动检测的错误判断而发生了点干扰。
而且，在传统的运动检测中，由于运动量的计算根据色度相关性的出现而被0所取代，因此，在具有某种图像模式的静止图像的C运动检测中，一个帧具有相关性，而其它帧不具有相关性，因此执行了静止帧具有运动的错误判断，其中，在所述图像模式中，Y信号在具有彩色的副载波频率fsc附近的倾斜行处具有像色度那样的相关性。结果，静止图像的倾斜行被行梳状滤波器分离，并且出现了Y信号的频段劣化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视频信号处理器，其具有一种运动检测功能，能够提高Y运动和C运动的检测的精度，能够通过这一手段而防止图像质量的劣化而不依赖于亮度信号的频带，并且不会影响色度副载波的相位和使用该处理器的TV接收机。
为了达到上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种视频信号处理器，其包括第一运动检测单元，用于获得在当前帧中的预定复合视频信号中所包含的亮度信号与在具有预定时间间隔的先前帧中的复合视频信号中所包含的亮度信号之间的差值，并根据所述差值而输出第一运动检测信号；第二运动检测单元，用于基于所述当前帧中在垂直方向上具有预定间隔的多个复合视频信号和所述先前帧中的相同位置处在垂直方向上的多个预定复合视频信号，抽取在所述当前帧中的多个复合视频信号中所包含的亮度信号，检测所抽取的视频信号中保留的彩色信号分量的相关性，并根据所述检测的结果而输出第二运动检测信号；彩色信号差值计算装置，用于计算所述当前帧中的彩色信号的绝对值与所述先前帧中的彩色信号的绝对值的差值，所述当前帧中的彩色信号是基于所述当前帧中的所述3个复合视频信号而计算出来的，所述先前帧中的彩色信号是基于所述先前帧的复合视频信号而计算出来的；选择装置，用于当所述第一运动检测信号或第二运动检测信号指示存在运动时，选择由所述彩色信号差值计算装置所计算的所述彩色信号的差值，当所述第一运动检测信号和第二运动检测信号都指示没有运动时，选择指示没有运动的预期值；和运动系数生成装置，用于根据所述选择装置所选择的值，输出指示运动的运动系数。
而且，根据本发明的第二方面，提供了一种视频信号处理器，其包括第一运动检测单元，用于获得在当前帧中的预定复合视频信号中所包含的亮度信号与在具有预定时间间隔的先前帧中的复合视频信号中所包含的亮度信号之间的差值，并根据所述差值而输出第一运动检测信号；第二运动检测单元，用于基于所述当前帧中在垂直方向上具有预定间隔的3个复合视频信号和所述先前帧中的相同位置处在垂直方向上的3个预定复合视频信号，抽取在所述当前帧中的3个复合视频信号中所包含的亮度信号，检测所抽取的视频信号中保留的彩色信号分量的相关性，并根据所述检测的结果而输出第二运动检测信号；彩色信号差值计算装置，用于计算所述当前帧中的彩色信号的绝对值与所述先前帧中的彩色信号的绝对值的差值，所述当前帧中的彩色信号是基于所述当前帧中的所述3个复合视频信号而计算出来的，所述先前帧中的彩色信号是基于所述先前帧的复合视频信号而计算出来的；第一选择装置，用于当所述第一运动检测信号指示存在运动时，选择由所述彩色信号差值计算装置所计算的所述彩色信号的差值，当所述第一运动检测信号指示没有运动时，选择指示没有运动的第一预期值；第二选择装置，用于当所述第二运动检测信号指示存在运动时，选择指示存在运动的第二预期值，当所述第二运动检测信号指示没有运动时，选择所述第一选择装置的输出信号；和运动系数生成装置，用于根据所述第二选择装置所选择的值，输出指示运动的运动系数。
而且，根据本发明的第三方面，提供了一种TV接收机，用于根据基于复合视频信号而生成的运动系数判断图像的运动，通过对没有运动的静止图像使用帧梳状滤波器来从所述复合视频信号分离亮度信号和彩色信号，通过对具有运动的活动图像使用带通滤波器或二维梳状滤波器来从所述复合视频信号分离亮度信号和彩色信号，以及再现视频信号，该接收机包括第一运动检测单元，用于获得在当前帧中的预定复合视频信号中所包含的亮度信号与在具有预定时间间隔的先前帧中的复合视频信号中所包含的亮度信号之间的差值，并根据所述差值而输出第一运动检测信号；第二运动检测单元，用于基于所述当前帧中在垂直方向上具有预定间隔的3个复合视频信号和所述先前帧中的相同位置处在垂直方向上的3个预定复合视频信号，抽取在所述当前帧中的3个复合视频信号中所包含的亮度信号，检测所抽取的视频信号中保留的彩色信号分量的相关性，并根据所述检测的结果而输出第二运动检测信号；彩色信号差值计算装置，用于计算所述当前帧中的彩色信号的绝对值与所述先前帧中的彩色信号的绝对值的差值，所述当前帧中的彩色信号是基于所述当前帧中的所述3个复合视频信号而计算出来的，所述先前帧中的彩色信号是基于所述先前帧的复合视频信号而计算出来的；选择装置，用于当所述第一运动检测信号或第二运动检测信号指示存在运动时，选择由所述彩色信号差值计算装置所计算的所述彩色信号的差值，当所述第一运动检测信号和第二运动检测信号都指示没有运动时，选择指示没有运动的预期值；和运动系数生成装置，用于根据所述选择装置所选择的值，输出指示运动的运动系数。
而且，根据本发明的第四方面，提供了一种TV接收机，用于根据基于复合视频信号而生成的运动系数判断图像的运动，通过对没有运动的静止图像使用帧梳状滤波器来从所述复合视频信号分离亮度信号和彩色信号，通过对具有运动的活动图像使用带通滤波器或二维梳状滤波器来从所述复合视频信号分离亮度信号和彩色信号，以及再现视频信号，该接收机包括第一运动检测单元，用于获得在当前帧中的预定复合视频信号中所包含的亮度信号与在具有预定时间间隔的先前帧中的复合视频信号中所包含的亮度信号之间的差值，并根据所述差值而输出第一运动检测信号；第二运动检测单元，用于基于所述当前帧中在垂直方向上具有预定间隔的多个复合视频信号和所述先前帧中的相同位置处在垂直方向上的多个预定复合视频信号，抽取在所述当前帧中的多个复合视频信号中所包含的亮度信号，检测所抽取的视频信号中保留的彩色信号分量的相关性，并根据所述检测的结果而输出第二运动检测信号；彩色信号差值计算装置，用于计算所述当前帧中的彩色信号的绝对值与所述先前帧中的彩色信号的绝对值的差值，所述当前帧中的彩色信号是基于所述当前帧中的所述3个复合视频信号而计算出来的，所述先前帧中的彩色信号是基于所述先前帧的复合视频信号而计算出来的；第一选择装置，用于当所述第一运动检测信号指示存在运动时，选择由所述彩色信号差值计算装置所计算的所述彩色信号的差值，当所述第一运动检测信号指示没有运动时，选择指示没有运动的第一预期值；第二选择装置，用于当所述第二运动检测信号指示存在运动时，选择指示存在运动的第二预期值，当所述第二运动检测信号指示没有运动时，选择所述第一选择装置的输出信号；和运动系数生成装置，用于根据所述第二选择装置所选择的值，输出指示运动的运动系数。
优选地，所述第二运动检测单元具有第一水平相关性检测单元，用于根据所述所抽取的亮度信号与将该亮度信号刚好延迟所述彩色副载波的一个周期而得到的延迟信号之间的差值，输出第一水平相关性检测信号；第二水平相关性检测单元，用于根据将所述所抽取的亮度信号传输通过带通滤波器而获得的信号的幅度，输出第二水平相关性检测信号，所述带通滤波器将所述彩色副载波的频率作为中心频率；和逻辑电路，用于根据所述第一和第二水平相关性检测信号的逻辑与(AND)，生成表示彩色信号的水平相关性的水平相关性检测信号。
优选地，所述第二运动检测单元具有第一垂直相关性检测单元，用于根据从所述当前帧中在垂直方向上的3个复合视频信号中抽取出的第一、第二和第三亮度信号，根据其中对应的彩色信号具有相同相位的、从复合视频信号中抽取出的第一和第三亮度信号之间的差值而输出第一垂直相关性检测信号；第二垂直相关性检测单元，用于根据以下信号的差值而输出第二垂直相关性检测信号，其中，所述信号是其中对应的彩色信号具有相反相位的、对应于复合视频信号的第一和第二亮度信号在传输通过使用彩色副载波的频率作为中心频率的带通滤波器后而得到的；第三垂直相关性检测单元，用于根据以下信号的差值而输出第三垂直相关性检测信号，其中，所述信号是其中对应的彩色信号具有相反相位的、对应于复合视频信号的第二和第三亮度信号在传输通过使用彩色副载波的频率作为中心频率的带通滤波器后而得到的；逻辑电路，用于根据所述第一、第二和第三垂直相关性检测信号的逻辑与，输出表示所述彩色信号的垂直相关性的垂直相关性检测信号；和逻辑运算电路，用于根据所述水平相关性检测信号和所述垂直相关性检测信号的逻辑与，输出所述第二运动检测信号。
根据本发明，第一运动检测信号即Y运动检测信号是根据包含在具有预定时间间隔的先前帧中的预定复合视频信号中的亮度信号，从当前帧的预定复合视频信号中获得的。然后，基于当前帧中具有预定间隔的3个复合视频信号以及先前帧相同位置处的3个复合视频信号，抽取对应于当前帧中的所述3个复合视频信号的3个亮度信号，并且，第二运动检测信号即C运动检测信号是通过利用所抽取的3个亮度信号中仍保留的彩色信号分量的相关性而获得的。然后，基于第一和第二运动检测信号，选择当前帧和先前帧中所抽取的彩色信号的差值，或者选择表示运动量的预期常数，并且，基于所选择的值来生成表示图像运动的运动系数。
在根据本发明的TV接收机中，基于运动系数来判断图像中的活动图像部分和静止图像部分，并且通过在所述部分中使用不同的Y/C分离方法来分离亮度信号和彩色信号，因此提高了Y/C分离的精度并实现了图像质量的提高。
参考附图，从下面对优选实施例的描述，本发明的这些和其它目标和特征将变得更加清楚，其中图1是根据本发明第一实施例的视频信号处理器的配置的视图；
图2是临时3DY/C分离运动检测电路的配置的框图；图3是Y运动检测单元的配置的电路图；图4是C运动检测单元的配置的电路图；图5是色度相关性检测电路的配置的框图；图6是色度水平相关性检测单元的配置的视图；图7是4fsc采样的彩色信号的示例的波形图；图8A-8D是孤立点消除电路和扩展电路的配置和操作的视图；图9是色度垂直相关性检测单元的配置的视图；图10是根据本发明第二实施例的视频信号处理器的配置的视图；图11是第二实施例中的临时3DY/C分离运动检测电路的配置的框图；并且图12是传统视频信号处理器的配置的示例的框图。
具体实施例方式
图1是根据本发明第一实施例的视频信号处理器的配置的电路图。如图所示，本实施例的视频信号处理器具有梳状滤波器10和20、Y运动检测电路30、C运动检测电路40A、最大值电路(MAX)50和扩展电路60。
下面将参考图1说明本实施例的视频信号处理器的组件。
梳状滤波器10和20对当前帧和先前帧的复合视频信号执行二维Y/C分离，并输出Y信号和C信号。梳状滤波器10接收当前帧中的3个相邻行的视频信号CVHc0、CVHc1和CVHc2，执行二维Y/C分离，并输出表示当前帧中的视频信号的所述3行的Y信号Ycur和彩色信号Ccur。梳状滤波器20接收一个先前帧中的3个相邻行的视频信号CVHp0、CVHp1和CVHp2，执行二维Y/C分离，并输出表示该先前帧中的视频信号的所述3行的Y信号Ypst和彩色信号Cpst。
3个相邻行的视频信号CVHc0、CVHc1和CVHc2是例如通过未示出的行存储器输出的。该行存储器存储对应于所述复合视频信号的一个水平同步的视频数据。通过串联地连接两级行存储器，获得了表示所述视频信号的3个相邻行。而且，表示先前帧的视频信号的3个相邻行是通过未示出的帧存储器而输出的。该帧存储器存储表示所述复合视频信号的视频数据的一个帧。
注意，所述行存储器和帧存储器被应用到具有复合视频信号的NTSC系统，但是，例如在具有复合视频信号的PAL系统的情形下，行存储器存储表示视频数据的2个行，而帧存储器存储表示视频数据的2个帧。这是因为，在具有复合视频信号的NTSC系统的情形下，相邻行或相邻帧的视频信号之间的彩色副载波的相位相差180°，而在具有视频信号的PAL系统的情形下，由两行或两帧隔开的视频信号之间的副载波的相位相差180°。注意，用于量化复合视频信号的采样率是通常的副载波频率fsc的4倍，即4fsc。
如图1所示，Y运动检测电路30由加法器电路301、C电平判断电路302、低通滤波器303、开关(选择电路)304、垂直边缘判断电路305和Y运动系数生成电路306构成。在Y运动检测电路30中，加法器电路301计算当前帧和先前帧由三行梳状滤波器10和20生成的Y信号Ycur和Ypst之间的差值，并将该差值量输出到低通滤波器303和选择电路304。
C电平判断电路302判断由三行梳状滤波器生成的C信号的高频分量的电平，并根据判断结果来控制选择电路304。如果C分量的高频分量电平很大，则选择电路304通过低通滤波器303将Y信号的差值量输出到Y运动系数生成电路306，而当C分量的电平很小时，将Y信号的差值量原封不动地输出给Y运动系数生成电路306。这是因为，在其中的例如有彩色的水平行或倾斜行的垂直方向上由于彩色信号的相位关系而没有副载波(彩色副载波)的相关性的图像中，在三行梳状滤波器的输出端的Y信号中仍保留有副载波分量。在静止图像中，生成Y信号的差值。如果该差值原封不动地被定义为运动量，则静止图像的所述部分被错误地判定为活动图像部分。为了抑制副载波的影响，在Y运动检测电路30中，Y信号的差值的频带由低通滤波器303所限制。
垂直边缘判断电路305判断在视频信号的垂直方向上是否存在边缘，并根据判断结果来控制Y运动系数生成电路306的操作。Y运动系数生成电路306接收垂直边缘判断电路305的判断结果，将它转换成绝对值，执行扣心处理，消除孤立点，调节增益，并输出Y运动系数MVCy。Y运动系数生成电路306计算从选择电路304输入的运动量的绝对值，将运动量的绝对值与具有适当幅度的参考值进行比较，并且，当运动量的绝对值小于参考值时，将运动量由0来取代而执行扣心处理。通过扣心处理，消除了具有小幅度的噪音分量。而且，通过孤立点消除处理，可检测到帧之间的连续性，并防止了对静止图像的错误判断。而且，Y运动系数生成电路306使用增益调节电路，通过将合适的系数与帧间差值的绝对值相乘来调节运动检测敏感度，并生成和输出具有预期幅度的Y运动系数MVCy。
下面将说明C运动检测电路40A。如图1所示，C运动检测电路40A具有临时三维(临时3D)Y/C分离运动检测电路401、绝对值电路402和403、减法器电路404、选择电路405和C运动系数生成电路406。
临时3D Y/C分离运动检测电路401执行三维Y/C分离并检测运动。注意，后面将说明临时3D Y/C分离运动检测电路401的细节。
绝对值电路402和403获得从梳状滤波器10和20输出的当前帧的彩色信号Ccur和先前帧的彩色信号Cpst的绝对值，并将它们输出到减法器电路404。减法器电路404计算从绝对值电路402输出的当前帧的彩色信号Ccur以及从绝对值电路403输出的先前帧的彩色信号Cpst的绝对值之间的差值，并将它输出到选择电路405。
选择电路405根据临时3D Y/C分离运动检测电路401的检测结果，选择减法器电路404的输出或一个预定值例如0，并将所选择的值作为运动量输出到C运动系数生成电路406。具体地说，当临时3D Y/C分离运动检测电路401的检测结果表示运动时，选择电路405选择减法器电路404的输出，即当前帧和先前帧之间的C信号差值，并将它输出到C运动系数生成电路406。另一方面，当临时3D Y/C分离运动检测电路401的检测结果是没有运动时，选择电路405选择预定值例如0，并将它输出到C运动系数生成电路406。
C运动系数生成电路406根据从选择电路405输入的运动量来生成运动系数MVCc。注意，C运动系数生成电路406将输出转换成绝对值，执行扣心处理并调节增益。绝对值处理用于计算从选择电路405输入的运动量的绝对值。然后，扣心处理将运动量的绝对值与预定参考值进行比较。如果运动量的绝对值小于参考值，则用0来取代运动量。通过扣心处理，消除了具有小幅度的噪音分量。而且，在增益调节中，通过将合适的系数与从选择电路405输入的运动量即帧间C信号的差值的绝对值相乘，可调节运动检测敏感度。这样就生成并输出了具有预期大小的C运动系数MVCc。
最大值电路50在由Y运动检测电路30输出的C运动系数MVCy和由C运动检测电路40A输出的C运动系数MVCc当中选择最大值并输出。
扩展电路60扩展由最大值电路50输出的最大值，消除具有非连续性的噪音，并输出运动系数MVC。
下面将说明C运动检测电路40A中的临时3D Y/C分离运动检测电路401的配置和操作。
图2是临时3D Y/C分离运动检测电路的配置的框图。如图2所示，临时3D Y/C分离运动检测电路401具有Y运动检测单元420、C运动检测单元440和逻辑或(OR)运算电路450。
Y运动检测单元420基于包含在复合视频信号中的亮度信号(Y信号)来检测运动，并输出Y运动检测信号MVDy。C运动检测单元440基于包括在复合视频信号中的彩色信号(C信号)来检测运动，并输出C运动检测信号MVDc。然后，基于这些运动检测信号，输出运动检测信号MVD。即，当Y运动检测单元420或C运动检测单元440检测到运动时，输出存在运动的判断结果。
图3是Y运动检测单元420的配置的电路图；并且图4是C运动检测单元440的配置的电路图。下面将参考图3和图4来说明Y运动检测单元420和C运动检测单元440。
首先将参考图3说明Y运动检测单元420的配置。Y运动检测单元420基于当前帧和先前帧的复合视频信号的Y信号来判断运动。如上所述，在具有复合视频信号的NTSC系统中，相邻帧之间的复合视频信号的彩色信号的相位相差180°，因此Y运动检测单元420利用这一特性来检测Y运动。注意，在具有复合视频信号的PAL系统的情形下，每隔一行或每隔一帧的复合视频信号的彩色信号的相位都相差180°。因此，CVHp1就是在当前帧的两帧之前的复合视频信号。
如图3所示，Y运动检测单元420具有带通滤波器(BPF)421和422，减法器电路423、425和427，加法器电路426，放大器电路424，绝对值电路428，低通滤波器429，阈值生成电路430以及比较电路421。
带通滤波器421和422的中心频率是副载波即彩色副载波的频率fsc。带通滤波器421只通过包含在当前帧的复合视频信号CVHc1中的彩色信号分量，而带通滤波器422只通过包含在先前帧的复合视频信号CVHp1中的彩色信号分量。
减法器电路423获得带通滤波器421和422之间的输出的差值。在静止图像的情形下，当前帧的复合视频信号CVHc1和先前帧的复合视频信号CVHp1中的亮度信号分量相等，并且彩色信号分量的相位相差180°，因此，通过减法器电路423的减法操作而消除了Y信号分量，并且C信号分量幅度加倍地输出。
放大器电路424调节减法器电路423的输出信号即具有双倍幅度的C分量的幅度，例如将幅度减半，并且输出具有和包含在原始复合视频信号中的C分量相同电平的信号Cd。
减法器电路425输出当前帧的复合视频信号和具有由放大器电路424调节的幅度的C分量之间的差值。加法器电路426输出先前帧的复合视频信号和具有由放大器电路424调节的幅度的C分量的和。
因此，作为由减法器电路425执行的当前帧的复合视频信号CVHc1和C分量信号Cd之间的差值的计算结果，输出当前帧的复合视频信号中包含的Y信号Ycur。另一方面，接发器电路426计算先前帧的复合视频信号CVHp1和C分量信号Cd的和，并输出包含在先前帧的复合视频信号中的Y信号Ypst作为结果。
减法器电路427获得减法器电路425和加法器电路426的运算结果的差值。即，减法器电路427计算当前帧的Y信号Ycur和先前帧的Y信号Ypst之间的差值信号ΔY(下文说明为亮度差值信号ΔY)。
绝对值电路428计算亮度差值信号ΔY的绝对值。低通滤波器429平滑由绝对值电路428所计算的亮度差值信号ΔY的绝对值的高频分量。
比较电路431比较低通滤波器429的输出信号和从阈值生成电路430输出的预定阈值，并将比较结果用于运动判断。即，在比较电路431中，当从低通滤波器429输出的亮度差值信号ΔY的电平大于阈值时，可以看出当前帧的复合视频信号中的Y信号和先前帧的复合视频信号中的Y信号之间的差值大于预定参考值。因此可以判断存在运动。另一方面，当亮度差值信号ΔY小于阈值时，可以看出当前帧的复合视频信号中的Y信号和先前帧的复合视频信号中的Y信号之间的差值小于预定参考值。因此可以判断没有运动，即该图像是静止图像。
如上所述，图3所示的Y运动检测单元420获得当前帧的复合视频信号和先前帧的复合视频信号中的亮度信号之间的亮度差值信号ΔY。如果亮度差值信号ΔY的幅度大于预定参考值，则它判断存在运动，而如果亮度差值信号ΔY的幅度小于预定参考值，则它判断该图像是没有运动的静止图像。
在Y运动检测单元420所执行的处理中，在包含在复合视频信号中的Y信号的整个频带上进行差值计算。因此，可以检测到Y信号的高频分量。而且，相同帧中的上部行和下部行未被使用，因此不存在由于上部行和下部行之间的相关性而产生的影响。因此，在主要由副载波fsc附近的频率分量构成的(该分量在传统的运动检测中容易被判断为运动的)倾斜行中，基于上述Y运动检测单元420的结果而被判断为静止的，因此可以防止运动检测中的错误判断。
下面将参考图4说明C运动检测单元440。如图4所示，C运动检测单元440具有帧梳状滤波器441、442和443，以及色度相关性检测电路444。下面将说明这些组件。
帧梳状滤波器441、442和443根据当前帧的复合视频信号CVHc0、CVHc1和CVHc2以及一个先前帧的复合视频信号CVHp0、CVHp1和CVHp2，获得包含在当前帧的复合视频信号中的Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2。
例如，帧梳状滤波器441首先将当前帧的复合信号CVHc0和先前帧的复合视频信号CVHp0传输通过带通滤波器，并获得这些复合信号经过带通滤波器后的信号的差值，以输出C分量的信号。然后，通过从当前帧的复合视频信号CVHc0减去C分量的信号，获得当前帧的Y信号Y_3DH0。
按照与上述相同的方式，帧梳状滤波器442和443获得当前帧的Y信号Y_3DH1和Y_3DH2。帧梳状滤波器441、442和443所获得的当前帧的Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2被馈送到色度相关性检测电路444。
色度相关性检测电路444根据帧梳状滤波器441、442和443所获得的当前帧的Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2来检测C运动。
色度相关性检测电路444具有色度水平相关性检测单元444-1和色度垂直相关性检测单元444-2。图5是色度相关性检测电路444的配置的框图。如图所示，色度相关性检测电路444具有色度水平相关性检测单元444-1、色度垂直相关性检测单元444-2以及逻辑与运算电路。
在色度相关性检测电路444中，色度水平相关性检测单元444-1输出色度水平相关性检测信号CRH，而色度垂直相关性检测单元444-2输出色度垂直相关性检测信号CRV。根据这些相关性检测信号的逻辑与，输出色度相关性检测信号(C相关性检测信号)MVDc。即，如果在色度水平相关性检测单元444-1和色度垂直相关性检测单元444-2中都检测到色度相关性，则输出存在色度相关性的判断。
下面将说明色度水平相关性检测单元444-1和色度垂直相关性检测单元444-2的配置和操作。首先将参考图6说明色度水平相关性检测单元444-1。
图6是色度水平相关性检测单元444-1的配置的视图。如图所示，色度水平相关性检测单元444-1具有延迟电路461、减法器电路462、阈值生成电路463、绝对值电路464、比较电路465、孤立点消除电路466、扩展电路467、带通滤波器468、幅度判断电路469、孤立点消除电路470、扩展电路471和与门472。
下面将说明色度水平相关性检测单元444-1的组件。延迟电路461将Y信号Y_3DH1延迟副载波fsc的一个周期的延迟时间，并将延迟后的信号输出到减法器电路462。减法器电路462获得Y信号Y_3DH1和延迟电路461所延迟的信号之间的差值，并将该差值输出到绝对值电路464。
绝对值电路464获得减法器电路462的输出信号的绝对值，并将它输出到比较电路465。比较电路465将由绝对值电路464计算的Y信号和其延迟信号之间的差值与由阈值生成电路463输出的阈值进行比较，并将比较结果输出到孤立点消除电路466。
孤立点消除电路466从比较电路465的输出信号中消除孤立信号，并且只输出连续的信号。扩展电路467扩展孤立点消除电路466的输出信号并将结果输出到与门472。
带通滤波器468是用副载波的频率fsc的中心频率来设置的。即，带通滤波器468只通过和输出包含在Y信号Y_3DH1中的彩色信号分量。幅度判断电路469判断从带通滤波器468输出的彩色信号分量，并输出具有预定电平的幅度判断信号，所述预定电平位于其中的彩色信号分量的幅度超过预定参考值的区域中。
孤立点消除电路470消除从幅度判断电路469输出的幅度判断信号中的孤立信号，并将结果输出到扩展电路471。扩展电路471扩展孤立点消除电路470的输出信号并将结果输出到与门472。
如果扩展电路467和471的输出信号中的一个表示存在相关性，则与门472输出表示存在色度水平相关性的判断信号。相反，如果扩展电路467和471的输出信号都表示没有相关性，则输出表示没有色度相关性的判断信号。
下面将说明色度水平相关性检测单元444-1的操作。当色度分量(Y信号分量)保留在由图4所示的帧梳状滤波器441、442和443获得的Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2中时，利用残余的色度分量的相关性来检测色度的水平相关性。
在复合视频信号中，利用了通过以4倍于副载波的采样频率4fsc进行量化而获得的信号。因此，在水平方向上相同彩色的情形下，彩色副载波变成如图7所示的那样。如图7所示，在水平方向上刚好隔开副载波的一个周期(在此情形下即为隔开4个采样点)处的位置上存在具有几乎相同值的采样数据。
色度水平相关性检测单元444-1利用这一性质，设置了延迟电路461，其具有对应于副载波的一个周期的延迟量。来自该延迟电路的延迟信号与原始Y信号Y_3DH1之间的差值由减法器电路462来计算。通过将被减信号的幅度的绝对值与预定阈值进行比较，当被减信号的幅度的绝对值大于阈值时，没有色度的水平相关性，相反，如果被减信号的幅度的绝对值小于阈值，则判断为存在色度的水平相关性。
孤立点消除电路466通过从比较电路465的输出中消除孤立信号来抑制噪音的影响。扩展电路467将由孤立点消除处理所压缩的信号扩展回到原始信号。
图8A-8D示出了孤立点消除电路466和扩展电路467的配置的示例。图8A是孤立点消除电路466和扩展电路467的配置的电路图；而图8B到8D是示出了其操作的波形图。
如图8A所示，孤立点消除电路466由3个串联的延迟电路和与门构成，而所述扩展电路由3个串联的延迟电路和或门构成。
构成孤立点消除电路466和扩展电路467的延迟电路的延迟时间是副载波的周期的1/4。即，它是具有4倍于副载波fsc的频率的时钟信号CK的一个周期。
图8B示出了具有频率4fsc的时钟信号CK的波形图。图8C是孤立点消除电路466的操作的波形图，而图8D是扩展电路467的操作的波形图。
如图8C所示，如果输入信号连续在时钟信号CK的4个周期保持为有效状态例如高电平，则从孤立点消除电路466的与门输出具有高电平的信号。如果输入信号的高电平部分未超过时钟信号CK的4个周期，则该与门的输出保持在低电平。因此，忽略了由于例如噪音而生成的孤立信号。
扩展电路467输出孤立点消除电路466的输出与所述3个串联的延迟电路的输出信号之间的逻辑或。如图8D所示，孤立点消除电路466通过与门输出持续4个或更多的时钟信号CK的周期的信号。因此，根据该输出信号，从扩展电路467的或门输出一个扩展信号，该信号在时钟信号CK的4个周期上持续保持为高电平。
如上所述，孤立点消除电路466和扩展电路467消除了包含在判断结果中的、具有短持续时间的波形。注意，在图6所示的色度水平相关性检测单元444-1中，用于对幅度判断电路469的判断结果进行消除孤立点和扩展操作的孤立点消除电路470和扩展电路471具有与孤立点消除电路466和扩展电路467相同的配置。
如上所述，色度水平相关性检测单元444-1判断彩色信号分量是否仍保留在帧梳状滤波器输出的亮度信号Y_3DH1中，并根据判断结果输出色度水平相关性检测信号CRH。
下面将参考图9说明色度垂直相关性检测单元444-2。图9是作为色度相关性检测电路444的一个组件的色度垂直相关性检测单元444-2的配置的电路图。色度垂直相关性检测单元444-2根据由帧梳状滤波器441、442和443生成的Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2，检测垂直方向上的色度相关性。
如图9所示，色度垂直相关性检测单元444-2具有减法器电路481，阈值生成电路482，绝对值电路483，比较电路484，孤立点消除电路485，扩展电路486，带通滤波器487、488和489，加法器电路490和491，阈值生成电路492，绝对值电路493，比较电路494，孤立点消除电路495，扩展电路496，阈值生成电路497，绝对值电路498，比较电路499，孤立点消除电路500，扩展电路501以及与门502。
减法器电路481对由帧梳状滤波器441、442和443生成的Y信号Y_3DH0和Y_3DH2进行减操作，并将减法结果输出到绝对值电路483。绝对值电路483获得减法器电路481的减法结果的绝对值，并将它输出到比较电路484。
比较电路484将从绝对值电路483输入的Y信号Y_3DH0和Y_3DH2之间的差值与由阈值生成电路482输出的预定阈值进行比较，并根据比较结果将判断信号输出到孤立点消除电路485。
孤立点消除电路485消除包含在从比较电路484输出的判断结果中的任何不连续的孤立信号。扩展电路486扩展孤立点消除电路485的输出信号，并将结果输出到与门502。
带通滤波器487、488和489使用副载波的频率fsc作为中心频率。带通滤波器487传输通过包含在Y信号Y_3DH2中的彩色信号分量，并将它输出到加法器电路491。带通滤波器488传输通过包含在Y信号Y_3DH0中的彩色信号分量，并将它输出到加法器电路490。带通滤波器489传输通过包含在Y信号Y_3DH1中的彩色信号分量，并将它输出到加法器电路490和491。
加法器490叠加带通滤波器488和489的输出信号，并将叠加结果输出到绝对值电路493。即，加法器电路490的输出信号包括了包含在Y信号Y_3DH0和Y_3DH1中的彩色信号分量的和。加法器491叠加带通滤波器487和489的输出信号，并将叠加结果输出到绝对值电路498。即，加法器电路491的输出信号包括了包含在Y信号Y_3DH2和Y_3DH1中的彩色信号分量的和。
绝对值电路493获得加法器电路490的输出信号的绝对值并将它输出到比较电路494。比较电路494将包含在从绝对值电路493输出的Y信号Y_3DH0和Y_3DH1中的彩色信号分量的和的绝对值与从阈值生成电路492输出的阈值进行比较，并根据比较结果输出比较信号。
孤立点消除电路495消除包含在从比较电路494输出的判断结果中的任何不连续的孤立信号。扩展电路496扩展孤立点消除电路495的输出信号，并将结果输出到与门502。
绝对值电路498获得加法器电路491的输出信号的绝对值并将它输出到比较电路499。比较电路499将包含在从绝对值电路498输出的Y信号Y_3DH2和Y_3DH1中的彩色信号分量的和的绝对值与从阈值生成电路497输出的阈值进行比较，并根据比较结果输出比较信号。
孤立点消除电路500消除包含在从比较电路499输出的判断结果中的任何不连续的孤立信号。扩展电路501扩展孤立点消除电路500的输出信号，并将结果输出到与门502。
与门502获得从扩展电路486、496和501输出的判断结果的逻辑与，并输出结果作为色度垂直相关性判断结果。
下面将说明具有上述配置的色度垂直相关性检测单元444-2的操作。输入到色度垂直相关性检测单元444-2的Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2是由图4所示的C运动检测单元440中的帧梳状滤波器441、442和443生成的。
如果图像中存在运动，则彩色信号分量有时会泄漏到由帧梳状滤波器441、442和443生成的Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2中。色度垂直相关性检测单元444-2检测泄漏到这些Y信号中的彩色信号分量，并根据检测结果判断运动。
具体地说，当Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2是从3个相邻行的复合视频信号获得的Y信号时，如果这些Y信号中包含有彩色信号分量，则Y信号Y_3DH0和Y_3DH2的彩色信号分量的相位会相同，并且Y信号Y_3DH0和Y_3DH1彩色信号分量的相位以及Y信号Y_3DH1和Y_3DH2的彩色信号分量的相位彼此相差180°。注意，在具有复合视频信号的PAL系统的情形下，相同的关系对于每隔一行的信号也成立。即，当处理具有复合视频信号的PAL系统时，将Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2利用为从每隔一行的视频信号而获得的亮度信号。
通过利用混合到Y信号中的彩色信号分量的这一性质，色度垂直相关性检测单元444-2计算其中彩色信号分量具有相同相位的Y信号Y_3DH0和Y_3DH2之间的差值，并根据该差值的绝对值与预定阈值之间的比较结果来判断运动。如果存在运动，则在泄漏到Y信号Y_3DH0和Y_3DH2中的彩色信号分量的相位和幅度之间会出现差值，因此可以期望这些Y信号的差值的绝对值会大于某个根据运动量的参考值。因此，如果Y信号Y_3DH0和Y_3DH2的差值的绝对值与预定阈值之间的比较结果是该差值的绝对值大于该阈值，则判定存在运动，并输出处于有效状态例如位于高电平的运动检测信号(第一运动检测信号)。通过由孤立点消除处理和扩展处理从运动检测信号中消除噪音而获得的结果被输出到与门502。
然后，如果彩色信号分量具有相反的相位，即对于其中的副载波相位相差180°的Y信号Y_3DH0和Y_3DH1以及Y信号Y_3DH1和Y_3DH2，那么，色度垂直相关性检测单元444-2将这些Y信号传输通过使用副载波的频率fsc作为中心频率的带通滤波器，并抽取彩色信号分量。然后，它基于从每个Y信号抽取的彩色信号分量检测相关性。
具体地说，计算由低通滤波器抽取的Y信号Y_3DH0和Y_3DH1的彩色信号分量的和信号。根据该和信号的绝对值与预定阈值之间的比较结果，输出第二垂直运动检测信号。
而且，计算由低通滤波器抽取的Y信号Y_3DH1和Y_3DH2的彩色信号分量的和信号。根据该和信号的绝对值与预定阈值之间的比较结果，输出第三垂直运动检测信号。然后，通过孤立点消除处理和扩展处理从上述第一、第二和第三垂直运动检测信号中消除噪音。结果被输出到与门502。
通过与门502，根据由上述处理而获得的3个检测信号的逻辑与，输出色度垂直相关性检测信号CRV。即，只有当所有这些处理都检测到运动时，才输出表示存在运动的色度垂直相关性检测信号CRV。
图4所示的C运动检测单元440通过帧梳状滤波器441、442和443计算来自当前帧和先前帧的3个行的复合视频信号的3个相邻行的Y信号Y_3DH0、Y_3DH1和Y_3DH2。
色度相关性检测电路444设置了图6所示的色度水平相关性检测电路444-1和图9所示的色度垂直相关性检测电路444-2。这些相关性电路检测包含在图像的水平方向和垂直方向中的每一个方向上的Y信号中的彩色信号分量的相关性，并根据检测结果判断是否存在运动。
下面将参考图1说明本实施例的视频信号处理器的整体操作。向本实施例的视频信号处理器馈送了表示当前帧的3个相邻行的复合视频信号CVHc0、CVHc1和CVHc2以及表示一个先前帧的3个相邻行的复合视频信号CVHp0、CVHp1和CVHp2。
梳状滤波器10根据表示当前帧的3个相邻行的复合视频信号CVHc0、CVHc1和CVHc2执行Y/C分离，以获得对应于表示当前帧的这3个行的复合视频信号的Y信号Ycur和C信号Ccur。梳状滤波器20根据表示先前帧的3个相邻行的复合视频信号CVHp0、CVHp1和CVHp2执行Y/C分离，以获得对应于表示先前帧的这3个行的复合视频信号的Y信号Ypst和C信号Cpst。
Y运动检测电路30根据从当前帧的复合视频信号分离的Y信号Ycur和从先前帧的复合视频信号分离的Y信号Ypst计算这些Y信号的差值，并根据所述Y信号的差值来生成Y运动系数MVCy。
C运动检测电路40A根据从当前帧的复合视频信号分离的C信号Ccur和从先前帧的复合视频信号分离的C信号Cpst计算这些C信号的差值。临时3D Y/C分离运动检测电路401使用帧梳状滤波器，基于当前帧的复合视频信号和先前帧的复合视频信号，计算对应于当前帧中的3个相邻行的视频信号的Y信号和对应于先前帧中的3个相邻行的视频信号的Y信号。
Y运动检测电路计算当前帧的Y信号和先前帧的Y信号之间的差值，并根据该差值判断运动。C运动检测电路基于对应于由所述帧梳状滤波器获得的当前帧中的3个相邻行的视频信号的Y信号，检测色度水平相关性并检测色度垂直相关性。然后，如果在水平和垂直方向都检测到色度相关性，则它判断色度分量由于图像的运动而泄漏到Y信号中，并输出表示运动检测的运动检测信号。
如果Y运动检测电路或C运动检测电路之一检测到运动，则判断存在运动。然后，C运动检测电路40A根据判断结果生成C运动系数。例如，如果临时3D Y/C分离运动检测电路401在图像中检测到运动，则它选择从当前帧的复合视频信号分离的C信号Ccur和从先前帧的复合视频信号分离的C信号Cpst之间的差值，并根据该差值生成C运动系数MVCc。另一方面，如果未在图像中检测到运动，则它输出预定值例如0作为运动系数。
本实施例的视频信号处理器输出由Y运动检测电路30和C运动检测电路40A输出的Y运动系数MVCy和C运动系数MVCc之间的最大值作为运动系数MVC。然后，它基于运动系数判定图像中是否存在运动，并且可基于判定结果适当地执行Y/C分离。
如上所述，根据本实施例，临时3D Y/C分离运动检测电路设置在C运动检测电路中。当前帧和先前帧中的Y信号是由这一电路基于当前帧的3个相邻行的复合视频信号以及先前帧的3相邻行的复合视频信号而获得的。根据这些Y信号，Y运动检测单元根据当前帧的Y信号和先前帧的Y信号之间的差值来检测Y运动，输出Y运动检测信号MVDy，C运动是由C运动检测单元基于当前帧中的3个相邻行的Y信号来检测的，并输出C运动信号MVDc。然后，如果在临时3D Y/C分离运动检测电路中，运动检测信号MVDy和MVDc之一表示运动，则输出表示存在运动的运动检测信号MVD。在C运动检测电路40A中，根据运动检测信号MVD，选择从当前帧和先前帧分离的C信号的差值，或者选择预定值0，生成C运动系数，并且将Y运动检测电路30获得的Y运动系数当中的最大值作为运动系数MVC而输出。因此，可以基于运动系数MVC来判断图像的运动。可以基于判断结果来适当地执行Y/C分离，因此可以提高运动检测的精度并防止错误检测。
第二实施例图10是根据本发明第二实施例的视频信号处理器的配置的视图。如图所示，本实施例的视频信号处理器具有梳状滤波器10和20、Y运动检测电路30、C运动检测电路40B、最大值电路(MAX)50以及扩展电路60。
与图1所示的本发明的第一实施例相比，在本实施例的视频信号处理器中，C运动检测电路40B的配置与第一实施例的C运动检测电路40A不同。这一组件之外的其他组件与第一实施例的对应部分基本相同。因此，下面将集中在C运动检测电路40B上进行说明。
如图10所示，在本实施例的视频信号处理器中，C运动检测电路40B具有临时3D Y/C分离运动检测电路401A、绝对值电路402和403、减法器电路404、选择电路405和407、最大系数生成电路(MAG)408以及C运动系数生成电路406。
如图所示，在本实施例中，在C运动检测电路40B中，加入了选择电路407和最大系数生成电路408。选择电路407根据从临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的运动检测信号MVD2，或者选择选择电路405的输出，或者选择最大系数生成电路408生成的预期运动系数，并将选择值输出到C运动系数生成电路406。
下面将说明本实施例的C运动检测电路40B的部件的配置。图11是在本实施例C运动检测电路40B中使用的临时3D Y/C分离运动检测电路401A的配置的视图。如图11所示，在本实施例中，临时3D Y/C分离运动检测电路401A具有Y运动检测单元420和C运动检测单元440。
Y运动检测单元420输出运动检测信号MVD1，而C运动检测单元440输出运动检测信号MVD2。即，运动检测信号MVD1是Y运动检测信号，而运动检测信号MVD2是C运动检测信号。
如图10所示，在C运动检测电路40B中，绝对值电路402和403输出当前帧的C信号Ccur和先前帧的C信号Cpst。减法器电路404输出这些C信号的绝对值的差值。
选择电路405根据从临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的运动检测信号MVD1，选择减法器电路404的结果，或者选择预期值例如0。如果运动检测信号MVD1表示存在运动，则选择电路405选择减法器电路404的输出。相反，如果运动检测信号MVD1表示没有运动，则选择电路405选择0数据。
选择电路407根据从临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的运动检测信号MVD2，或者选择选择电路405的输出数据，或者选择最大系数生成电路408输出的最大系数。
最大系数生成电路408生成运动系数的最大值。这里，例如当运动系数由4位正整数表示时，运动系数的最大值变为15(16进制的0xff)，并且最大系数生成电路408输出这一最大值15。
如果从临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的运动检测信号MVD2表示存在运动，则选择电路407选择最大系数生成电路408输出的最大整数值，并将它输出到C运动系数生成电路406。相反，如果从临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的运动检测信号MVD2表示没有运动，则C运动系数生成电路406选择选择电路405的输出数据，并将它输出到C运动系数生成电路406。
即，本实施例的C运动检测电路40B根据临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的2个运动系数信号MVD1和MVD2来生成运动系数。首先，如果运动检测信号MVD1，即构成临时3D Y/C分离运动检测电路401A的Y运动检测单元420输出的Y运动检测信号表示存在运动，则选择电路405选择当前帧和先前帧的C信号的绝对值的差值数据。相反，如果运动检测信号MVD1表示没有运动，则它选择数据0。然后，如果运动检测信号MVD2，即构成临时3D Y/C分离运动检测电路401A的C运动检测单元440输出的C运动检测信号表示存在运动，则选择电路407选择运动系数的最大值。相反，如果运动检测信号MVD2表示没有运动，则选择选择电路405的输出。
即，选择电路405和407执行两次选择。如果从临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的运动检测信号MVD1表示存在运动，则选择电路405选择C信号绝对值的差值。如果从临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的运动检测信号MVD2表示存在运动，则选择运动系数的最大值，并将它馈送到C运动系数生成电路406。因此，C运动系数生成电路406可以生成表示运动的运动系数MVCc。
如上所述，根据本实施例，C运动检测电路40B根据从临时3D Y/C分离运动检测电路401A输出的运动检测信号MVD1和MVD2，通过两级级联的选择电路来选择运动系数。如果运动检测信号MVD2即由临时3DY/C分离运动检测电路401A中的C运动检测单元输出的C运动检测信号表示存在运动，则后一级选择电路407选择运动系数的最大值，并将它馈送到C运动系数生成电路406。因此，可以防止运动的错误检测或检测失败，并提高运动检测的精度。
总结本发明的效果，如上所述，根据本发明的视频信号处理器和TV接收机，存在多个优点，即可以基于复合视频信号来提高运动检测的精度，可以避免由于特定模式例如静止图像中的倾斜行而导致的错误运动检测，并可以防止由于错误的运动检测而导致的图像质量的劣化。
而且，本发明通过使用临时3D Y/C分离运动检测电路而基于复合视频信号执行Y/C分离，当存在运动时，基于通过这一操作而获得的亮度信号和彩色信号，并基于保留在亮度信号中的彩色信号分量的相关性来检测水平和垂直方向上的彩色信号分量之间的相关性，并且基于检测结果来判断运动，因此可以防止错误判断或判断失败，并提高运动判断的精度。
尽管已参考用于说明的具体实施例来描述了本发明，但是很清楚的是，本领域内的技术人员在不背离本发明的基本概念和范围的情况下可以做出多种修改。
权利要求
1.一种视频信号处理器，包括第一运动检测单元，用于获得在当前帧中的预定复合视频信号中所包含的亮度信号与在具有预定时间间隔的先前帧中的复合视频信号中所包含的亮度信号之间的差值，并根据所述差值而输出第一运动检测信号；第二运动检测单元，用于基于所述当前帧中在垂直方向上具有预定间隔的多个复合视频信号和所述先前帧中的相同位置处在垂直方向上的多个预定复合视频信号，抽取在所述当前帧中的多个复合视频信号中所包含的亮度信号，检测所抽取的视频信号中保留的彩色信号分量的相关性，并根据所述检测的结果而输出第二运动检测信号；彩色信号差值计算装置，用于计算所述当前帧中的彩色信号的绝对值与所述先前帧中的彩色信号的绝对值的差值，所述当前帧中的彩色信号是基于所述当前帧中的所述3个复合视频信号而计算出来的，所述先前帧中的彩色信号是基于所述先前帧的复合视频信号而计算出来的；选择装置，用于当所述第一运动检测信号或第二运动检测信号指示存在运动时，选择由所述彩色信号差值计算装置所计算的所述彩色信号的差值，当所述第一运动检测信号和第二运动检测信号都指示没有运动时，选择指示没有运动的预期值；和运动系数生成装置，用于根据所述选择装置所选择的值，输出指示运动的运动系数。
2.如权利要求1所述的视频信号处理器，其中，所述第二运动检测单元包括第一水平相关性检测单元，用于根据所述所抽取的亮度信号与将该亮度信号刚好延迟所述彩色副载波的一个周期而得到的延迟信号之间的差值，输出第一水平相关性检测信号；第二水平相关性检测单元，用于根据将所述所抽取的亮度信号传输通过带通滤波器而获得的信号的幅度，输出第二水平相关性检测信号，所述带通滤波器将所述彩色副载波的频率作为中心频率；和逻辑电路，用于根据所述第一和第二水平相关性检测信号的逻辑与，生成表示彩色信号的水平相关性的水平相关性检测信号。
3.如权利要求2所述的视频信号处理器，其中，所述第二运动检测单元包括第一垂直相关性检测单元，用于根据从所述当前帧中在垂直方向上的3个复合视频信号中抽取出的第一、第二和第三亮度信号，根据其中对应的彩色信号具有相同相位的、从复合视频信号中抽取出的第一和第三亮度信号之间的差值而输出第一垂直相关性检测信号，第二垂直相关性检测单元，用于根据以下信号的差值而输出第二垂直相关性检测信号，其中，所述信号是其中对应的彩色信号具有相反相位的、对应于所述复合视频信号的第一和第二亮度信号在传输通过使用彩色副载波的频率作为中心频率的带通滤波器后而得到的，第三垂直相关性检测单元，用于根据以下信号的差值而输出第三垂直相关性检测信号，其中，所述信号是其中对应的彩色信号具有相反相位的、对应于所述复合视频信号的第二和第三亮度信号在传输通过使用彩色副载波的频率作为中心频率的带通滤波器后而得到的，逻辑电路，用于根据所述第一、第二和第三垂直相关性检测信号的逻辑与，输出表示所述彩色信号的垂直相关性的垂直相关性检测信号，和逻辑运算电路，用于根据所述水平相关性检测信号和所述垂直相关性检测信号的逻辑与，输出所述第二运动检测信号。
4.一种视频信号处理器，包括第一运动检测单元，用于获得在当前帧中的预定复合视频信号中所包含的亮度信号与在具有预定时间间隔的先前帧中的复合视频信号中所包含的亮度信号之间的差值，并根据所述差值而输出第一运动检测信号；第二运动检测单元，用于基于所述当前帧中在垂直方向上具有预定间隔的3个复合视频信号和所述先前帧中的相同位置处在垂直方向上的3个预定复合视频信号，抽取在所述当前帧中的3个复合视频信号中所包含的亮度信号，检测所抽取的视频信号中保留的彩色信号分量的相关性，并根据所述检测的结果而输出第二运动检测信号；彩色信号差值计算装置，用于计算所述当前帧中的彩色信号的绝对值与所述先前帧中的彩色信号的绝对值的差值，所述当前帧中的彩色信号是基于所述当前帧中的所述3个复合视频信号而计算出来的，所述先前帧中的彩色信号是基于所述先前帧的复合视频信号而计算出来的；第一选择装置，用于当所述第一运动检测信号指示存在运动时，选择由所述彩色信号差值计算装置所计算的所述彩色信号的差值，当所述第一运动检测信号指示没有运动时，选择指示没有运动的第一预期值；第二选择装置，用于当所述第二运动检测信号指示存在运动时，选择指示存在运动的第二预期值，当所述第二运动检测信号指示没有运动时，选择所述第一选择装置的输出信号；和运动系数生成装置，用于根据所述第二选择装置所选择的值，输出指示运动的运动系数。
5.如权利要求4所述的视频信号处理器，其中所述第二运动检测单元包括第一水平相关性检测单元，用于根据所述所抽取的亮度信号与将该亮度信号刚好延迟所述彩色副载波的一个周期而得到的延迟信号之间的差值，输出第一水平相关性检测信号；第二水平相关性检测单元，用于根据将所述所抽取的亮度信号传输通过带通滤波器而获得的信号的幅度，输出第二水平相关性检测信号，所述带通滤波器将所述彩色副载波的频率作为中心频率；和逻辑电路，用于根据所述第一和第二水平相关性检测信号的逻辑与，生成表示彩色信号的水平相关性的水平相关性检测信号。
6.如权利要求5所述的视频信号处理器，其中，所述第二运动检测单元包括第一垂直相关性检测单元，用于根据从所述当前帧中在垂直方向上的3个复合视频信号中抽取出的第一、第二和第三亮度信号，根据其中对应的彩色信号具有相同相位的、从复合视频信号中抽取出的第一和第三亮度信号之间的差值而输出第一垂直相关性检测信号，第二垂直相关性检测单元，用于根据以下信号的差值而输出第二垂直相关性检测信号，其中，所述信号是其中对应的彩色信号具有相反相位的、对应于所述复合视频信号的第一和第二亮度信号在传输通过使用彩色副载波的频率作为中心频率的带通滤波器后而得到的，第三垂直相关性检测单元，用于根据以下信号的差值而输出第三垂直相关性检测信号，其中，所述信号是其中对应的彩色信号具有相反相位的、对应于所述复合视频信号的第二和第三亮度信号在传输通过使用彩色副载波的频率作为中心频率的带通滤波器后而得到的，逻辑电路，用于根据所述第一、第二和第三垂直相关性检测信号的逻辑与，输出表示所述彩色信号的垂直相关性的垂直相关性检测信号，和逻辑运算电路，用于根据所述水平相关性检测信号和所述垂直相关性检测信号的逻辑与，输出所述第二运动检测信号。
7.一种电视接收机，用于根据基于复合视频信号而生成的运动系数判断图像的运动，通过对没有运动的静止图像使用帧梳状滤波器来从所述复合视频信号分离亮度信号和彩色信号，通过对具有运动的活动图像使用带通滤波器或二维梳状滤波器来从所述复合视频信号分离亮度信号和彩色信号，以及再现视频信号，所述接收机包括第一运动检测单元，用于获得在当前帧中的预定复合视频信号中所包含的亮度信号与在具有预定时间间隔的先前帧中的复合视频信号中所包含的亮度信号之间的差值，并根据所述差值而输出第一运动检测信号；第二运动检测单元，用于基于所述当前帧中在垂直方向上具有预定间隔的3个复合视频信号和所述先前帧中的相同位置处在垂直方向上的3个预定复合视频信号，抽取在所述当前帧中的3个复合视频信号中所包含的亮度信号，检测所抽取的视频信号中保留的彩色信号分量的相关性，并根据所述检测的结果而输出第二运动检测信号；彩色信号差值计算装置，用于计算所述当前帧中的彩色信号的绝对值与所述先前帧中的彩色信号的绝对值的差值，所述当前帧中的彩色信号是基于所述当前帧中的所述3个复合视频信号而计算出来的，所述先前帧中的彩色信号是基于所述先前帧的复合视频信号而计算出来的；选择装置，用于当所述第一运动检测信号或第二运动检测信号指示存在运动时，选择由所述彩色信号差值计算装置所计算的所述彩色信号的差值，当所述第一运动检测信号和第二运动检测信号都指示没有运动时，选择指示没有运动的预期值；和运动系数生成装置，用于根据所述选择装置所选择的值，输出指示运动的运动系数。
8.一种电视接收机，用于根据基于复合视频信号而生成的运动系数判断图像的运动，通过对没有运动的静止图像使用帧梳状滤波器来从所述复合视频信号分离亮度信号和彩色信号，通过对具有运动的活动图像使用带通滤波器或二维梳状滤波器来从所述复合视频信号分离亮度信号和彩色信号，以及再现视频信号，所述接收机包括第一运动检测单元，用于获得在当前帧中的预定复合视频信号中所包含的亮度信号与在具有预定时间间隔的先前帧中的复合视频信号中所包含的亮度信号之间的差值，并根据所述差值而输出第一运动检测信号；第二运动检测单元，用于基于所述当前帧中在垂直方向上具有预定间隔的多个复合视频信号和所述先前帧中的相同位置处在垂直方向上的多个预定复合视频信号，抽取在所述当前帧中的多个复合视频信号中所包含的亮度信号，检测所抽取的视频信号中保留的彩色信号分量的相关性，并根据所述检测的结果而输出第二运动检测信号；彩色信号差值计算装置，用于计算所述当前帧中的彩色信号的绝对值与所述先前帧中的彩色信号的绝对值的差值，所述当前帧中的彩色信号是基于所述当前帧中的所述3个复合视频信号而计算出来的，所述先前帧中的彩色信号是基于所述先前帧的复合视频信号而计算出来的；第一选择装置，用于当所述第一运动检测信号指示存在运动时，选择由所述彩色信号差值计算装置所计算的所述彩色信号的差值，当所述第一运动检测信号指示没有运动时，选择指示没有运动的第一预期值；第二选择装置，用于当所述第二运动检测信号指示存在运动时，选择指示存在运动的第二预期值，当所述第二运动检测信号指示没有运动时，选择所述第一选择装置的输出信号；和运动系数生成装置，用于根据所述第二选择装置所选择的值，输出指示运动的运动系数。
全文摘要
本发明公开了一种视频信号处理器，用于提高Y运动和C运动的检测精度，防止错误判断，并防止图像质量的劣化，而不会被亮度信号的频带或色度副载波的相位所影响。所述处理器包括临时3D Y/C分离运动检测电路，基于当前帧和先前帧的3个相邻行的复合视频信号抽取当前帧和先前帧的Y信号，由Y运动检测单元根据当前帧和先前帧的Y信号的差值来检测Y运动，输出Y运动检测信号MVD
文档编号H04N5/14GK1536897SQ20041003374
公开日2004年10月13日 申请日期2004年4月9日 优先权日2003年4月9日
发明者小林昌弥, 五关正三, 三 申请人:索尼株式会社