CN101883290A - 一种基于色度样本对称性判断的yc分离方法 - Google Patents

Abstract

一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法，包括以下步骤：1)对复合视频信号进行4f_sc采样，选择具有行间对应的采样点的相位差为180°的行间数据；2)对N行行间数据采用简单YC分离技术将复合视频信号初步分离为初步亮度信号和初步色度信号；3)组成M×K色度样本矩阵，对其中的H个样本对进行对称性分析，依据相位差是否为180°，对H个样本对的对称性等级进行排序，并根据幅值差的大小，输出对称性最好的样本对；4)将对称性最好的样本对输入3行2D梳状滤波器，得到最终色度C；5)复合视频信号采样点数据减去最终色度C，得到亮度分量Y。本发明降低成本的同时保证良好的分离效果。

Description

一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法

技术领域

本发明涉及数字视频图像处理与显示技术领域，涉及一种将复合视频信号分离成亮度信号和色度信号的YC分离技术。

背景技术

复合视频信号(CVBS)由亮度信号(Luminance，也称为Y分量，亮度分量)和色度信号(Chrominance，也称为C分量，色度分量)构成。而色度信号由两个表示颜色信息的信号(分别记为U和V)合成。

编码器通常通过将亮度信号和色度信号简单地叠加在一起构成CVBS信号，这样色度信号和高频亮度信号就会占用频谱的相同部分，使得在解码器中分离它们时存在困难。解码时，一些亮度信息的高频部分有可能被作为色度信息解码(称之为串色)，一些色度信息有可能会停留在亮度信号中(称之为串亮度)，而这些都会影响图像质量。所以，对Y信号和C信号进行分离的YC分离技术在视频处理领域是非常重要的。

作为YC分离技术，已经存在简单YC分离、2D梳状滤波、3D梳状滤波技术等，参见《视频技术手册(第五版)(VideoDemystified(Fifth Edition))》，著作者：[美]Keith Jack，译作者：杨征，田尊华，张杰良，陈虎：人民邮电出版社，2009年8月第一版，ISBN978-7-115-21020-3-TN的第314-322页。

简单YC分离技术的垂直色度解析度没有损失，但是没有采用任何串色抑制，容易串色。

2D梳状滤波(也称为场内梳状滤波)技术有很多变形，但是各有优缺点，例如传统的梳状滤波器只对垂直对齐的样本进行处理，所以传统的梳状滤波器在对角线和垂直色彩变化方面仍然有问题。

3D梳状滤波(也称为场间梳状滤波)，尤其是3D运动自适应梳状滤波器可以达到很好的YC分离效果，但是要存储2场(NTSC制)或者4场(PAL制)的CVBS采样点数据，硬件成本太高。

发明内容

为了克服已有复合视频信号YC分离方法的不能兼顾分离效果和成本的不足，本发明提供一种降低成本的同时保证良好的分离效果的基于色度样本对称性判断的YC分离方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法，所述YC分离方法包括以下步骤：

1)、对复合视频信号进行4f_sc采样，选择具有行间对应的采样点的相位差为180°的行间数据；

2)、对N行行间数据采用简单YC分离技术将复合视频信号初步分离为初步亮度信号和初步色度信号；

3)、将所述初步亮度信号和初步色度信号作为色度样本，组成M×K色度样本矩阵，其中：M＝N/2+1，N为偶数，且N≥4，则M为奇数，且M≥3，K≥M，且K为奇数；

对其中的H个样本对进行对称性分析，其中，H＝((M+1)/2)×((K-1)/2)；M×K色度样本矩阵的对角线的交点为中心样本点，相邻的样本点之间的相位差90°；

一个样本对包括三个样本点，其中一个是中心样本点，其他两个样本点满足以下条件：

①和中心样本点在同一直线上；②以中心样本点为对称的；③和中心样本点的相位差为180°；

在所述其他两个样本点中，在中心样本点左侧或者上侧的，称为该样本对的上样本点，记为Ct；在中心样本点右侧或者下侧的，称为该样本对的下样本点，记为Cb；所述中心样本点，记为Cm；

设定样本对的对称性分为四种情形：全对称，上半对称，下半对称，不对称，对称性的等级从高到底依次为：全对称、上半对称、下半对称、不对称，其中上半对称和下半对称的等级相等；

依据相位差是否为180°，对H个样本对的对称性等级进行排序，并根据幅值差的大小，输出对称性最好的样本对；

4)、将对称性最好的样本对输入3行2D梳状滤波器，得到最终色度C；

5)、复合视频信号采样点数据减去最终色度C，得到亮度分量Y。

进一步，在所述步骤3)中，根据H个样本对的三个样本点的采样值，记为G1{Ct1，Cm，Cb1}，G2{Ct2，Cm，Cb2}，......，Gj{Ctj，Cm，Cbj}，......，GH{CtH，Cm，CbH}，其中j为自然数，1≤j≤H，由于0的符号既不是正也不是负，所以要将0单独处理，判断样本对对称性判断的流程：

(3.1)如果Cm不为0，Ctj＝Cbj＝0，则Gj组样本对全对称；

(3.2)如果Cm不为0，Ctj＝0，Cbj不为0，且Cm和Cbj异号，则Gj组样本对下半对称；

(3.3)如果Cm不为0，Ctj＝0，Cbj不为0，且Cm和Cbj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.4)如果Cm不为0，Ctj不为0，Cbj＝0，且Cm和Ctj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.5)如果Cm不为0，Ctj不为0，Cbj＝0，且Cm和Ctj异号，则Gj组样本对上半对称；

(3.6)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj异号，Cm和Cbj异号，则Gj组样本对全对称；

(3.7)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj异号，Cm和Cbj同号，则Gj组样本对上半对称；

(3.8)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj同号，Cm和Cbj异号，则Gj组样本对下半对称；

(3.9)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj同号，Cm和Cbj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.10)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj和Cbj异号，则Gj组样本对不对称；

(3.11)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj和Cbj同号，则Gj组样本对全对称；

(3.12)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj＝0或者Cbj＝0，则Gj组样本对全对称；

上述的异号是指两个数同为整数或者同为负数，异号是指两个数一正一负；从j＝1开始，到j＝H结束，如此循环，完成H组样本对的对称性判断；

依照对称性等级和幅值差的大小，挑选对称性最好的样本对的过程为：

a.如果H组样本对中，既没有全对称的，也没有上半对称的和下半对称的，所有的样本对都是不对称的，就选中第一组样本对；

b.如果H组样本对中，有且只有一组样本对是全对称，则选中该组样本对；

c.如果H组样本对中，有多于一组的样本对是全对称，则选中该组除中心样本点外其余两个样本点之差的绝对值最小的样本对；

d.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，只有上半对称的样本对，则在所有上对称的样本对中，选中上样本点的绝对值最小的样本对；

e.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，只有下半对称的样本对，则在所有下对称的样本对中，选中下样本点的绝对值最小的样本对；

f.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，即有上半对称的样本对，也有下半对称的样本对，则在所有上对称的样本对中，找出上样本点的绝对值最小的样本对Gx，在所有下对称的样本对中，选中下样本点的绝对值最小的样本对Gy，如果Gx的Ct的绝对值小于Gy的Cb的绝对值，则最终选中Gx样本对；如果Gx的Ct的绝对值不小于Gy的Cb的绝对值，则最终选中Gy样本对。

再进一步，所述步骤1)中，对于PAL制，行间对应采样点的相位相差90°，需要隔行选取；而对于NTSC制，行间采样点的相位差为180°，选取相邻行即可。

本发明的技术构思为：在遵循了NTSC(National Television SystemsCommittee，国家电视制式委员会)制式标准的CVBS信号的色度信号的时间函数表示式为：

C(t)＝U(t)sin(2πf_sct)+V(t)cos(2πf_sct)＝C′(t)sin[2πf_sct+θ(t)]          (1)

式中 $C^{\′}=\sqrt{U^2+V^2}$

$\mathrm{\θ}=\arctan \frac{V}{U}$

其中，f_sc为NTSC制的副载波的频率，为3.58MHz。

在遵循了PAL(Phase Alternation Line，相位逐行交变)制式标准的CVBS信号的色度信号的时间函数表示式为：

C(t)＝U(t)sin(2πf_sct)+Φ(t)V(t)cos(2πf_sct)＝C′(t)sin[2πf_sct+θ(t)]     (2)

式中 $C^{\′}=\sqrt{U^2+V^2}$

$\mathrm{\θ}=\mathrm{\Φ}\left(t\right)\arctan \frac{V}{U}$

其中，f_sc为PAL制的副载波的频率，为4.43MHz；Φ(t)为逐行取值为+1，-1的开关函数。

可见，PAL制和NTSC制的色度信号都为正交平衡调幅信号，但是PAL的V分量采用了逐行倒相处理，NTSC制则没有逐行倒相处理。

公式(1)(2)相关内容，可以参见《电视原理》(第6版)，俞斯乐主编，国防工业出版社，2008年2月版，ISBN 978-7-118-04060-9的第96-111页。

在4f_sc(f_sc是对应制式标准的副载波频率)采样条件下，采样相位差为90°(360°/4)，且对于PAL制，一行包括1135(奇数)个采样点，所以行间对应采样点的相位相差90°，而NTSC值有910(偶数)个采样点，所以行间对应采样点的相位相差180°。

关于4f_sc采样条件下采样点的理论表述，参见《视频技术手册(第五版)(Video Demystified(Fifth Edition))》，著作者：[美]Keith Jack，译作者：杨征，田尊华，张杰良，陈虎：人民邮电出版社，2009年8月第一版，ISBN 978-7-115-21020-3-TN的第85-86页。

本发明利用CVBS在4Fsc采样后的采样点的特性和PAL/NTSC制的特点，挑选出具有行间对应点采样点相位差为180°的行间数据，在利用简单YC分离技术分离后，对色度样本进行对称性判断，挑选出最高对称等级的样本对进行2D梳状滤波，即可得到完美的色度分量，再用CVBS信号减去色度分量即可得到亮度分量。

本发明的有益效果主要表现在：1、本发明提出的基于色度样本对称性判断的YC分离方法，只需要存储若干行的CVBS采样点数据，相对于场间YC分离技术必需存储若干场的数据的资源消耗，具有硬件资源消耗少，成本低廉的特点；2、本发明提出的基于色度样本对称性判断的YC分离技术，是2D梳状滤波器可以沿着检出的最高相关性的方向进行梳状滤波，具有自适应的特点，YC分离效果好。这种特性特别适合处理已知YC分离技术难以解决的斜线图像的YC分离；3、本发明提出的基于色度样本对称性判断的YC分离技术，逻辑简单，兼容处理PAL和NTSC制式，适应能力强，适用于各种需要进行YC分离的视频处理场合。

附图说明

图1为示意性地说明了本发明的结构和数据流程。

图2为本发明的实现结构。

图3为图2中N＝8，M＝5，K＝5时的一种具体实施方式的实现结构。

图4为图3，图8中的简单YC分离模块的一种具体实现。

图5为图3中色度样本对称性判断模块取样的示意图，附图中所有实心点具有相同的相位，所有空心点也具有相同的相位，且实心点和空心点的相位相差180°。

图6为样本对对称性判断流程图。

图7为对称性最好的样本对选择流程图。

图8为图2中N＝4，M＝3，K＝5时的一种具体实施方式的示意图。

图9为图8中色度样本对称性判断模块取样的示意图，附图中所有实心点具有相同的相位，所有空心点也具有相同的相位，且实心点和空心点的相位相差180°。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图7，一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法，包括以下步骤：

1)、用4Fsc对CVBS信号进行采样，则时间轴上相邻两个采样点间的相位差为90°，所以隔点取样可以满足水平方向的梳状滤波器的要求(相位差为180°)。

2)、若干个串行连接的行存储器模块，可以实现如下功能：输入的CVBS采样点数据，在被送达参与后继模块的同时，被写入行存储器L1中，同时，该行存储器L1已存储采样点数据，在被送达后继模块的同时，被写入到行存储器L2中；行存储器L2中已采样点数据，在被送达后继模块的同时，被写入到行存储器L3中。如此类推，对于行存储器LN(N为偶数)，输入的是行存储器LN-1输出的采样点数据的，输出的采样点数据只被送达后继模块。

所以，行存储器L1的输出，可以看作是经过一行延时的对应点的数据，行存储器LN的输出，可以看作是经过N行延时的对应采样点的数据。

可得：

参与YC分离运算的数据的行数＝N+1；

行存取器数目＝N；

在本发明中，行的概念由CVBS信号的采样过程决定，不同制式的CVBS信号，会产生不同的行的定义。在4Fsc采样条件下，对于PAL制，一行包括1135个采样点，而NTSC值有910个采样点。本发明可依据不同信号制式来调整行的存储特性。

3)、根据PAL/NTSC制的特点，进行行间数据选择。对于PAL制，行间对应采样点的相位相差90°，所以要隔行选取，才能满足垂直方向梳状滤波器的要求(即相位差为180°)，而NTSC制，行间采样点的相位差为180°，邻行选取即可满足要求。

该模块的目的是从N+1行CVBS采样点中选取以N/2行为中心的M行(M＝N/2+1)，这些行的行间相位相差180°，行号记为Mux_L1--Mux_LM。

4)、经过选择的CVBS行数据，每行的采样点都被对应的一个简单YC分离模块分离成亮度(标记为Pre_Y)和色度(标记为Pre_C)。

由于并行运算，所以

简单YC分离模块的数目＝M；

即M行的CVBS数据经过M个简单YC分离模块后，得到M行的Pre_Y数据和M行的Pre_C数据。

5)、根据梳状滤波器的原理可知，如果参与梳状滤波的行间的相关性越大，利用梳状滤波器进行YC分离的效果越好，而对称性判断的结果就指出了在哪个方向上，图像的色度信息的相关性最大，即：经过色度样本对称性判断模块输出的色度样本点在色度上具有最大的相关性，且满足相邻点相位差为180°的要求。

对称性判断和对称性最好的样本对的选择的方法，见图6图7。

6)、对经过色度样本对称性判断模块输出的色度样本点经过3行2D梳状滤波器的处理，可以得到比较完美的色度(记为C)。CVBS采样点数据减去色度分量，即可得到亮度分量(记为Y)。

色度样本对称性判断模块的输出必须要满足3行2D梳状滤波器的输入要求，上行，可知数据选择模块的输出必须满足色度样本对称性判断模块的输入，行存储器的数目要满足数据选择模块的输入要求，即行存储器模块的数目由色度样本对称性判断模块和2D梳状滤波器模块共同决定。

本实施例包含N(N为偶数，且N≥4)个串行连接的行存储器模块。每个行存储器模块具有相同的特性，用于存储一行CVBS信号采样点数据。

一个数据选择1模块，根据PAL制和NTSC制的特点，选择具有行间对应的采样点相位差为180°的行间数据。

M(M＝N/2+1，则M为奇数，且M≥3)个简单YC分离的模块。每个简单YC分离模块具有相同的特性，用于将CVBS信号初步分离出亮度信号(标记为Pre_Y)和初步的色度信号(标记为Pre_C)。简单分离模块可以采用任何已知的YC分离技术。

一个色度样本的对称性判断模块，从色度样本组成的M×M矩阵(称为M×K色度样本矩阵)中的H个样本对进行对称性分析，挑选对称性最好的样本对。

其中：

M＝N/2+1，(N为偶数，且N≥4)，则M为奇数，且M≥3；

K≥M，且K为奇数；

H＝((M+1)/2)×((K-1)/2)；

在本发明中，M×K色度样本矩阵边界点组成的矩形(包括正方形)的对角线的交点，称为该色度样本矩阵的中心样本点。

在本发明中，一个样本对包括三个样本点，其中一个是色度样本矩阵的中心样本点，其他来两个样本点需满足以下关系：

①和中心样本点在同一直线上；②以中心样本点为对称的；③理论上和中心样本点的相位差为180°。

规定满足上述条件的两个样本点，在中心样本点左侧或者上侧的，称为该样本对的上样本点(记为Ct)，在中心样本点右侧或者下侧的，称为该样本对的下样本点(记为Cb)，色度样本矩阵的中心样本点也成为改样本对的中心样本点(记为Cm)。

所以，色度样本组成的M×K矩阵(称为M×K色度样本矩阵)中的H个样本对具有同一个中心采样点。

依据相位差是否为180°，和幅值差的大小，可以若干样本对的对称性等级进行排序，最后输出对称性最好的样本对，具体实施如下：

样本对的对称性可分为四种情形：全对称，上半对称，下半对称，不对称。对称性的之郎等级为：全对称＞上半对称＝下半对称＞不对称。

构成样本对的三个样本点，理论上是相邻之间的相位差为180°，但是由于由串色的影响，实际的相位差不一定为180°(在采样值上体现为异号)，也就是不一定是正负交替的。根据三个样本点的采样值，提出了判断样本对对称性判断的流程，见图6。

色度样本组成的M×M矩阵(称为M×M色度样本矩阵)中的H个样本对，记为G1{Ct1，Cm，Cb1}，G2{Ct2，Cm，Cb2}，......，Gj{Ctj，Cm，Cbj}，......，GH{CtH，Cm，CbH}。

由于0的符号既不是正也不是负，所以要将0单独处理。

(3.1)如果Cm不为0，Ctj＝Cbj＝0，则Gj组样本对全对称；

(3.2)如果Cm不为0，Ctj＝0，Cbj不为0，且Cm和Cbj异号，则Gj组样本对下半对称；

(3.3)如果Cm不为0，Ctj＝0，Cbj不为0，且Cm和Cbj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.4)如果Cm不为0，Ctj不为0，Cbj＝0，且Cm和Ctj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.5)如果Cm不为0，Ctj不为0，Cbj＝0，且Cm和Ctj异号，则Gj组样本对上半对称；

(3.6)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj异号，Cm和Cbj异号，则Gj组样本对全对称；

(3.7)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj异号，Cm和Cbj同号，则Gj组样本对上半对称；

(3.8)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj同号，Cm和Cbj异号，则Gj组样本对下半对称；

(3.9)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj同号，Cm和Cbj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.10)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj和Cbj异号，则Gj组样本对不对称；

(3.11)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj和Cbj同号，则Gj组样本对全对称；

(3.12)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj＝0或者Cbj＝0，则Gj组样本对全对称；

上述的异号是指两个数同为整数或者同为负数，异号是指两个数一正一负。

从j＝0开始，到j＝H结束，如此循环，即可完成H组样本对的对称性判断。

接下来要挑选出对称性最好的样本对。见图7。

a.如果H组样本对中，既没有全对称的，也没有上半对称的和下半对称的，所有的样本对都是不对称的，就选中第一组样本对。

b.如果H组样本对中，有且只有一组样本对是全对称，则选中该组样本对。

c.如果H组样本对中，有多于一组的样本对是全对称，则选中该组除中心样本点外其余两个样本点之差的绝对值最小的样本对。

d.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，只有上半对称的样本对，则在所有上对称的样本对中，选中上样本点的绝对值最小的样本对；

e.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，只有下半对称的样本对，则在所有下对称的样本对中，选中下样本点的绝对值最小的样本对；

f.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，即有上半对称的样本对，也有下半对称的样本对，则在所有上对称的样本对中，找出上样本点的绝对值最小的样本对Gx，在所有下对称的样本对中，选中下样本点的绝对值最小的样本对Gy，如果Gx的Ct的绝对值小于Gy的Cb的绝对值，则最终选中Gx样本对；

g.在(六)中，如果Gx的Ct的绝对值不小于Gy的Cb的绝对值，则最终选中Gy样本对。

如此操作，最后选中的样本对即是对称性最好的样本对，可以用来做3行2D梳状滤波的处理。

本实施例还包含一个3行2D梳状滤波器。对经过色度样本的对称性判断模块输出的色度样本点经过3行2D梳状滤波器的处理，可以得到比较完美的色度(记为C)。

一个减法器。CVBS采样点数据减去色度分量，即可得到亮度分量(记为Y)。

实例：一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法的具体实施例如图3所示，其处理对象是PAL/NTSC制的CVBS数据。

在该实施例中，取N＝8，M＝5，K＝5。

①经过4Fsc采样的CVBS数据，依次经过8个行存储器存储后，9行数据并行输出，标记为L0--L8，其中L0是没有经过行存储器存储的采样点，L1是经过一行延时的采样点，依次类推，L8是经过8行延时的采样点，所以L0--L8采样点满足PAL/NTSC制行间对应点的相位关系。

②对于PAL制，行间对应采样点的相位相差90°，所以要隔行选取，才能满足垂直方向梳状滤波器的要求，而NTSC制，行间采样点的相位差为180°，所以邻行选取即可满足要求。所以在数据选择模块中，根据PAL/NTSC制式指示信号，对L0--L8行进行选择。为方便计，所选行以L4为中心对称。

设PAL_NTSC_STD为PAL/NTSC制式指示信号：

PAL_NTSC_STD＝0时，为PAL制信号；

PAL_NTSC_STD＝1时，为NTSC制信号；

所以，数据选择模块执行如下操作：

Mux_L0＜＝L0；

Mux_L1＜＝L2；

Mux_L2＜＝L4；

Mux_L3＜＝L6；

Mux_L4＜＝L8；

when PAL_NTSC_STD＝0；

Mux_L0＜＝L2；

Mux_L1＜＝L3；

Mux_L2＜＝L4；

Mux_L3＜＝L5；

Mux_L4＜＝L6；

when PAL_NTSC_STD＝1；

③Mux_L0--Mux_L4中的每行CVBS，都经过一个简单YC分离模块进行预分离。假设该简单YC分离模块是一个带通滤波器单元和减法器的组合。

参考图4，在PAL制下，带通滤波器的通带的中心频率为4.43MHz，带宽是1.3MHz；在NTSC制下，带通滤波器的通带的中心频率为3.58MHz，带宽是1.3MHz。CVBS经过带通滤波器，得到预分离的C信号(记为pre_C)。该带通滤波器对C有较大的通带，以保证色度的完整性。

5行的CVBS经过简单YC分离后，得到5行的Pre_C(L0)-Pre_C(L4)。特别指出，简单YC分离单元也可以采用其他任何已知的YC分离技术。

④由M＝5，K＝5得

H＝((M+1)/2)×((K-1)/2)＝6；

如图5，色度样本构成的以S22为中心5×5的矩阵中，矩阵中的每一行上的数据间相位差为180°，也就是在4Fsc采样下，间隔取样得到的；矩阵中每一列上的数据间的相位差为180°，这是由数据选择模块来实现的。在该矩阵中共有G0-G5共6个样本对，分别是：

G0＝{S21，S22，S23}＝{-230，232，-231}；

G1＝{S14，S22，S30}＝{180，232，-400}；

G2＝{S03，S22，S41}＝{200，232，-238}；

G3＝{S12，S22，S32}＝{-200，232，-241}；

G4＝{S01，S22，S43}＝{100，232，200}；

G5＝{S10，S22，S34}＝{-208，232，110}；

则根据图6所述的流程图判断，G0是全对称，G1是下半对称，G2是下半对称，G3是全对称，G4是不对称，G5是上半对称。

根据图7的选择对称性最好的样本对，上述6个样本对中，G0和G3是全对称的样本对，由“如果H组样本对中，有多于一组的样本对是全对称，则选中该组除中心样本点外其余两个样本点之差的绝对值最小的样本对”，由于G0的上样本点Ct0＝-230，下样本点Cb0＝-231，G3的上样本点Ct3＝-200，下样本点Cb3＝-241，则

diff0＝abs(Ct0-Cb0)＝1；

diff3＝abs(Ct3-Cb3)＝21；

diff0＜diff3，所以最终选择G0＝{S21，S22，S23}＝{-230，232，-231}作为对称性最好的样本对。

⑤3行2D的梳状滤波器对G0＝{S21，S22，S23}做梳状滤波，最终得到C分量，用CVBS减去C分量，即可得到Y分量。

实施例二

如图8，取N＝4，M＝3，K＝5。

①经过4Fsc采样的CVBS数据，依次经过4个行存储器存储后，5行数据并行输出，标记为L0-L4。

②设PAL_NTSC_STD为PAL/NTSC制式指示信号：

PAL_NTSC_STD＝0时，为PAL制信号；

PAL_NTSC_STD＝1时，为NTSC制信号；

所以，数据选择模块执行如下操作：

Mux_L0＜＝L0；

Mux_L1＜＝L2；

Mux_L2＜＝L4；

when PAL_NTSC_STD＝0；

Mux_L0＜＝L2；

Mux_L1＜＝L3；

Mux_L2＜＝L4；

when PAL_NTSC_STD＝1；

③Mux_L0--Mux_L2中的每行CVBS，都经过一个简单YC分离模块进行预分离。得到预分离的C信号(记为pre_C)。3行的CVBS经过简单YC分离后，得到3行的Pre_C(L0)-Pre_C(L2)。

④由M＝3，K＝5得

H＝((M+1)/2)×((K-1)/2)＝4；

如图9，色度样本构成的以R12为中心3×5的矩阵中，矩阵中的每一行上的数据间相位差为180°，也就是在4Fsc采样下，间隔取样得到的；矩阵中每一列上的数据间的相位差为180°，这是由数据选择模块来实现的。在该矩阵中共有Q0-Q3共4个样本对，分别是：

Q0＝{R11，R12，R13}＝{-340，-263，231}；

Q1＝{R04，R12，R20}＝{265，-263，260}；

Q2＝{R02，R12，R22}＝{200，-263，-238}；

Q3＝{R00，R12，R24}＝{-200，-263，-241}；

则根据图6所述的流程图判断，Q0是下半对称，Q1是全对称，Q2是上半对称，Q3是不对称。

根据图7的选择对称性最好的样本对，上述4个样本对中，只有Q1是全对称，则选中Q1＝{R04，R12，R20}作为对称性最好的样本对。

⑤3行2D的梳状滤波器对Q1＝{R04，R12，R20}做梳状滤波，最终得到C分量，用CVBS减去C分量，即可得到Y分量。

Claims (3)

1.一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法，其特征在于：所述YC分离方法包括以下步骤：

1)、对复合视频信号进行4f_sc采样，选择具有行间对应的采样点的相位差为180°的行间数据；

2)、对N行行间数据采用简单YC分离技术将复合视频信号初步分离为初步亮度信号和初步色度信号；

3)、将所述初步亮度信号和初步色度信号作为色度样本，组成M×K色度样本矩阵，其中：M＝N/2+1，N为偶数，且N≥4，则M为奇数，且M≥3，K≥M，且K为奇数；

对其中的H个样本对进行对称性分析，其中，H＝((M+1)/2)×((K-1)/2)；M×K色度样本矩阵的对角线的交点为中心样本点，相邻的样本点之间的相位差90°；

一个样本对包括三个样本点，其中一个是中心样本点，其他两个样本点满足以下条件：

①和中心样本点在同一直线上；②以中心样本点为对称的；③和中心样本点的相位差为180°；

在所述其他两个样本点中，在中心样本点左侧或者上侧的，称为该样本对的上样本点，记为Ct；在中心样本点右侧或者下侧的，称为该样本对的下样本点，记为Cb；所述中心样本点，记为Cm；

设定样本对的对称性分为四种情形：全对称，上半对称，下半对称，不对称，对称性的等级从高到底依次为：全对称、上半对称、下半对称、不对称，其中上半对称和下半对称的等级相等；

依据相位差是否为180°，对H个样本对的对称性等级进行排序，并根据幅值差的大小，输出对称性最好的样本对；

4)、将对称性最好的样本对输入3行2D梳状滤波器，得到最终色度C；

5)、复合视频信号采样点数据减去最终色度C，得到亮度分量Y。

2.如权利要求1所述的一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法，其特征在于：在所述步骤3)中，根据H个样本对的三个样本点的采样值，记为G1{Ct1，Cm，Cb1}，G2{Ct2，Cm，Cb2}，......，Gj{Ctj，Cm，Cbj}，......，GH{CtH，Cm，CbH}，其中j为自然数，1≤j≤H，由于0的符号既不是正也不是负，所以要将0单独处理，判断样本对对称性判断的流程：

(3.1)如果Cm不为0，Ctj＝Cbj＝0，则Gj组样本对全对称；

(3.2)如果Cm不为0，Ctj＝0，Cbj不为0，且Cm和Cbj异号，则Gj组样本对下半对称；

(3.3)如果Cm不为0，Ctj＝0，Cbj不为0，且Cm和Cbj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.4)如果Cm不为0，Ctj不为0，Cbj＝0，且Cm和Ctj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.5)如果Cm不为0，Ctj不为0，Cbj＝0，且Cm和Ctj异号，则Gj组样本对上半对称；

(3.6)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj异号，Cm和Cbj异号，则Gj组样本对全对称；

(3.7)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj异号，Cm和Cbj同号，则Gj组样本对上半对称；

(3.8)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj同号，Cm和Cbj异号，则Gj组样本对下半对称；

(3.9)如果Cm不为0，Ctj和Cbj都不为0，且Cm和Ctj同号，Cm和Cbj同号，则Gj组样本对不对称；

(3.10)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj和Cbj异号，则Gj组样本对不对称；

(3.11)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj和Cbj同号，则Gj组样本对全对称；

(3.12)如果Cm＝0，Ctj和Cbj都不为0，且Ctj＝0或者Cbj＝0，则Gj组样本对全对称；

上述的异号是指两个数同为整数或者同为负数，异号是指两个数一正一负；从j＝1开始，到j＝H结束，如此循环，完成H组样本对的对称性判断；

依照对称性等级和幅值差的大小，挑选对称性最好的样本对的过程为：

a.如果H组样本对中，既没有全对称的，也没有上半对称的和下半对称的，所有的样本对都是不对称的，就选中第一组样本对；

b.如果H组样本对中，有且只有一组样本对是全对称，则选中该组样本对；

c.如果H组样本对中，有多于一组的样本对是全对称，则选中该组除中心样本点外其余两个样本点之差的绝对值最小的样本对；

d.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，只有上半对称的样本对，则在所有上对称的样本对中，选中上样本点的绝对值最小的样本对；

e.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，只有下半对称的样本对，则在所有下对称的样本对中，选中下样本点的绝对值最小的样本对；

f.如果H组样本对中，没有全对称的样本对，即有上半对称的样本对，也有下半对称的样本对，则在所有上对称的样本对中，找出上样本点的绝对值最小的样本对Gx，在所有下对称的样本对中，选中下样本点的绝对值最小的样本对Gy，如果Gx的Ct的绝对值小于Gy的Cb的绝对值，则最终选中Gx样本对；如果Gx的Ct的绝对值不小于Gy的Cb的绝对值，则最终选中Gy样本对。

3.如权利要求1或2所述的一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法，其特征在于：所述步骤1)中，对于PAL制，行间对应采样点的相位相差90°，需要隔行选取；而对于NTSC制，行间采样点的相位差为180°，选取相邻行即可。

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