CN1100877A

CN1100877A - 亮/色分离电路

Info

Publication number: CN1100877A
Application number: CN94104081A
Authority: CN
Inventors: 池田一雅; 平田研
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1994-02-26
Publication date: 1995-03-29
Also published as: KR940020851A; EP0613311A1; US5548342A; KR0130951B1

Abstract

一个垂直脉冲检测电路104检测输入复合图象信号的当前水平行数据电平和多条在前行的水平行和多余在后行的水平行的每一个的数据电平之间的差。选择三行色度信号分离电路100的输出信号或水平色度信号分离电路101的输出信号作为色度信号(CC)，色度信号(CC)根据垂直脉冲检测电路104 的输出信号而加至减法器105。

Description

本发明涉及一种亮/色（Y/C）分离电路，适宜于NTSC制及PAL制应用，确切地说，适宜于从一个输入复合图象信号中分离亮度信号和色度信号，该输入复合图象信号的水平行之间具有弱的数据相关。

图9是表示传统分离电路构成的方框图，该分离电路用NTSC制并从一个复合图象信号中分离亮度信号和色度信号。参看图9，输入复合图象信号加到带通滤波器BPF52和一行周期（1H）延迟电路50。延迟电路50的输出信号加到带通滤波器BPF53和一行周期（1H）延迟电路51。延迟电路51的输出信号加到带通滤波器BPF54。

带通滤波器BPF52，53和54提取这些水平行的色度信号分量。从带通滤波器BPF52，53和54输出的这些输出信号分别称为H0，H1，和H2。信号H1（＝b）称为当前数据。为了使信号1的色度副载波相位与信号H0和H2之每一个信号色度副载波的相位匹配，则信号H0和H2的相位分别由倒相器58和59予以倒相并分别输出为信号a和c。加法器56和57提取信号d和e，其中d＝（a+b）/2，而e＝（b+c）/2。信号a、b、c、d和e加到5抽头中值滤波器60，滤波器60选择一个具有第三最大值信号电平的信号并将其作为色度信号（c）输出。减法器15从1H延迟电路50的输出信号中减去由中值滤波器60输出的色度信号（c）并输出亮度信号（Y）。但是，当输入复合图象信号的水平行之间的数据相关是弱的时候，中值滤波器60可能不提取所需的色度信号。在这种情况下，在亮度信号（Y）中产生点干扰，该亮度信号是从延迟电路50的输出信号中减去中值滤波器60的输出信号而产生的。

用于PAL制的Y/C分离电路的构成除了延迟电路50和51将各自输入信号延迟2H而不是1H之外，其它都与用于NTSC制Y/C分离电路的构成相同。与用于NTSC系统的Y/C分离电路一样，当输入复合图象的水平行之间的数据相关是弱的时候，则在亮度信号（Y）中产生点干扰，该亮度的信号是从延迟电路50的输出信号中减去中值滤波器60的输出信号而产生的。

下面将参照图10A和10B描述点干扰。

图10A表示出一个图案，其中在白色屏幕的中央出现一条红色水平行。这个图案是由摄象机或类似机器摄制并被提取为一个复合图象信号。因此，利用如图9所示的Y/C分离电路就从复合图象信号中分离出亮度信号和色度信号。当合成信号显示在电视接收机屏幕上时，就会出现如图10B所示的图案。这是因为由图9所示的Y/C分离电路分离出的亮度信号中残留有色度信号分量，而色度信号分量以点形显示在电视接收机的屏幕上。换言之，这种传统的Y/C分离电路不能从输入复合图象信号中满意地分离出亮度信号和色度信号。

以下将参照图11和12更详细地描述在传统的Y/C分离电路中产生的点干扰。

图11和12示意性地表示出用于NTSC制（14行图象信号）和PAC制（27行图象信号）的色度信号等效波形图和亮度信号等效波形图。每个图的10个水平刻度表示水平行周期。在图11中，具有（n+1/2）λ（此处λ为波长，n为任何整数）的正弦波出现在一个水平行周期内。在这个图中，色度信号被简单地图解。在图12中，具有nλ的正弦波出现在10个水平刻度中（一个水平行周期）。在该图中，与图11一样，简单地图解了一个亮度信号。在两个图中，H0，H1，和H2分别表示带通滤波器52、53和54的输出信号。假设信号H1是当前信号时，则信号H2和H0就分别是过去信号和将来信号。在图11中，在行13中仅信号H1是色度信号，而在行14中仅信号H1不是色度信号，中值滤波器60的输出信号与当前信号H1不同。因此在亮度信号（Y）中产生点干扰（一行点干扰），该亮度信号是通过从输入复合图象信号中减去中值滤波器60的输出信号所产生的。

如上所述，无论NTSC制和PAL制，当输入复合图象信号的当前水平数据与过去的水平数据和将来的水平数据之间的相关（在NTSC制的情况下相距一个水平周期，而在PAL制情况下相距两个水平周期）为弱时，则在从输入复合图象信号中分离的亮度信号中发生行点干扰，因此，劣化了电视接收机的图象质量。

本发明的目的是提供一个用于PAL制和NTSC制并防止发生一行点干扰的Y/C分离电路。

本发明是一个用于从输入复合图象信号中分离亮度信号和色度信号的Y/C分离电路，包括一个三行色度信号分离电路，用以接收输入复合图象信号并从输入复合图象信号之过去、当前和将来的三个水平行数据中分离色度信号，一个水平色度信号分离电路，用以接收输入复合图象信号并从输入复合图象中分离出作为色度信号的高频带分量，一个垂直脉冲检测电路，用以接收输入复合图象信号并确定当前水平行数据的信号电平是大于还是小于过去水平行数据的信号电平及将来水平行数据的信号电平之每一个，当前水平行距过去水平行和将来水平行之每一个的距离至少为一个水平行，一个选择器用以对应于垂直脉冲检测电路的一个输出信号对三行色度信号分离电路的输出信号或水平色度信号分离电路的输出信号进行选择，一个延迟的电路用以将输入复合图象信号延迟一个预定的时间周期，一个减法器用以从延迟电路的输出信号中减去选择器的输出信号，在此减法器的输出信号成为亮度信号。

垂直脉冲检测电路确定输入复合图象信号的特定水平行之信号电平是大于还是小于该特定水平之前及随后的两个水平行之每一行的信号电平。实际上，该检测电路计算当前水平行数据电平与跟随其后的预定水平周期内的过去水平行数据电平之间的差以及当前水平行数据电平与超于其前的预定水平周期的将来水平行数据之间的差。当这些差中的每一个都大于预定值而且其符号相同时，检测电路就确定点干扰发生了。当检测这种点干扰时，选择水平，分离电路的色度信号而不是三行色度信号分离电路的色度信号。选出的色度信号被从输入复合图象信号中减去，因此，就能输出没有点干扰的色度信号。

本发明的这些及其它目的和优点将借助对以下结合附图说明的最佳实施例的详细描述而更显然。

图1是表示本发明第一实施例的方框图;

图2是表示本发明第二实施例的方框图;

图3A，3B和3C是解释垂直脉冲图案的示意图;

图4是表示本发明第一实施例的实际构成的电路图;

图5是表示垂直脉冲检测电路之构成的电路图;

图6是表示本发明第二实施例的实际构成的电路图;

图7是表示本发明实施例的功能的展示图;

图8是表示本发明实施例的功能的展示图;

图9是表示传统的Y/C分离电路之构成的电路图;

图10A和10B是解释点干扰的示意图;

图11是表示传统的Y/C分离电路的功能展示图;

图12是表示传统的Y/C分离电路的功能展示图;

以下将参照附图描述本发明的实施例。

图1表示本发明的一个实施例。在图1中，三行色度信号分离电路100输入一个复合图象信号，从该输入复合图象信号中分离出色度信号（C′），并将该色度信号（C′）输出。水平色度信号分离电路101输入复合图象信号，从该输入复合图象信号中分离出作为色度信号（C″）的高频段分量，并输出该色度信号（C″）。选择器102对应于将在后边描述的垂直脉冲检测电路104之输出信号，选择三行色度信号分离电路100的输出信号（C′）或水平色度信号分离电路101的输出信号（C″），然后输出色度信号（CC）。选出的色度信号（CC）加到减法器（105）的一个输入端。延迟电路103输入复合图象信号，把该信号延迟一个预定时间周期，然后将经延迟的信号输出到减法器105的另一端。减法器105产生亮度信号（Y）。色度信号可以是三行色度信号分离电路100的色度信号输出。色度信号（C）可以是与色度信号（C′）相同的信号。垂直脉冲检测电路104检测具有当前水平行数据和在该当前水平行之前及随后的两个水平行数据的输入复合图象信号的垂直信号图案。以后将描述垂直脉冲检测电路104的实际构成。

图2表示本发明的另一个实施例。由于图2中与图1相同标号的方框之运作与图1相同，为了简单起见，省略描述。选择器102的输出信号加至带通滤波器BPF106。带通滤波器106限定选择器102的输出信号之水平频带。带通滤波器BPF106的输出信号是色度信号（CC），而且该色度信号（CC）被加至减法器105。这个带通滤波器106用于防止输入复合图象信号的亮度信号之斜向特征分量被除去。因此，由于被分离的亮度信号之斜向特征分量保留，所以能够防止所谓的“图象模糊”。

图3A、3B和3C是解释垂直脉冲图案的示意图。图3A是表示NTSC制电视接收机之屏幕的示意图。当图3A的行N-1，N和N+1上的圆圈A，B和C如图3B和3C所示地标出时，它们就如垂直脉冲图案一样被处理。换言之，对在当前（N）水平行上的信号B之电平小于水平行N-2和N+2的信号A和C之电平的每一个的情况，以及在当前（N）水平行上的信号B之电平大于水平行N-1和N+2的信号A和C之电平的每一个的情况进行检测。信号A，B和C的每一个不是输入复合图象信号本身。相反地，信号A，B和C是通过低通滤波器LPF等从输入复合图象信号除去了色度副载波频带的信号。换言之，在垂直图案中输入复合图象信号的水平低频带分量与用副载波调制过的色度信号具有强的相关，以后将描述垂直脉冲检测电路104的实际范例。

在PAL制中，行N-1，N和N+1分别用N-2，N和N-2相减。

图4表示在根据本发明的一个实施例的NTSC系统中的实际电路构成。在图4中，输入复合图象信号加到带通滤波器BPF3低通滤波器LPF7及延迟电路1。延迟电路1把输入复合图象信号延迟一个水平行周期并输出延迟信号（S）。该延迟信号（S）加到带通滤波器BPF4和低通滤波器LPF7，延迟信号（S）被加到延迟电路2，延迟电路2将延迟信号（S）延迟一个水平行周期并输出一个延迟信号。该延迟信号加到带通滤波器BPF5和低通滤波器LPF8。

带通滤波器3、4、5提取这些水平行的色度信号分量H0，H1和H2。信号H1（＝b）称为当前数据。为了使信号H1和H2的每一个之副载波相位与H0的副载波相位匹配，则H1和H2的副载波相位利用倒相器11和12予以倒相。信号H0和H2的倒相信号分别称为信号a和c。加法器9和10提取信号d和e，此处d＝（a+b）/2，而e＝（b+c）/2。这些信号a、b、c、d和e加到一个五抽头中值滤波器13。具有第三最大电平的信号从这些信号中选出并输出为色度信号（c）。

低通滤波器LPF6，7和8提取输入复合图象信号的水平低频带分量A，B和C（即亮度信号）。这些信号A，B和C加到垂直脉冲检测电路16。以后将描述垂直脉冲检测电路16的工作。垂直脉冲检测电路16的输出信号加到选择器14。选择器14根据垂直脉冲检测电路16的输出信号选择五输入中值滤波器13的输出信号（C）或带通滤波器4的输出信号（H1）。选择器14的输出信号（CC）加到减法器15。减法器15从延迟信号（S）中减去色度信号（CC），该延迟信号经延迟电路1延迟了2个水平周期，并输出一个亮度信号（Y）。

虽然垂直脉冲检测电路应该满足随后条件，但其电路构成不限于以上所描述的。所述条件即：

B-A＞REF，B-C＞REF （1）

A-B＞REF，C-B＞REF （2）

当满足条件（1）或（2）时，选择器13被控制以便带通滤波器BPF4的输出信号（H1）成为色度信号（CC）。另一方面，当条件（1）和（2）都不满足时，选择器14被控制以便中值滤波器13的输出成为色度信号（CC）。REF是一个预定的电平。一般地，当信号电平是100IRE时，REF与百分之十一致。

图5表示垂直脉冲检测电路16之电路构成的实际范例。图5的输入信号A，B和C分别与图4的信号A，B和C一致。这些信号A，B和C是输入复合图象信号的低频带分量，减法器20从信号B中减去信号A。减法器21从信号B中减去信号C。绝对值计算电路22和23计算各个差信号（B-A）和（B-C）。比较器24和25将各个绝对值与一个预定的比较电平值REF进行比较。与电路27将比较器24和25的输出信号相与，以便确定是否满足上述条件。另外，或非电路26提取差信号（B-A）的符号与差信号（B-C）的符号相匹配的情况。与门28将或非电路26的输出信号和与电路27的输出信号相与并输出一个检测信号。

与图11和12一样，图7和8示意性地表示出上述实施例的电路之功能。图7是表示色度信号等效波形图。在该图中，在垂直脉冲图案部分（在行13和14中）不发生一行点干扰。从图11和图7之间的比较可清楚看出。在图7中所示的输出信号Y中没有一行点干扰发生。另外，从图12和图8之间的比较可清楚地看出，图8的亮度信号（Y）之波形不产生变化。因此，当输入复合图象信号仅包括亮度信号（Y）时，无异常情况发生。

图6表示本发明第二实施例的实际电路构成。在图6和图4中分别示出的第二和第一实施例之构成间的差别是：按照第二实施例，在选择器14和减法器15之间配置一个带通滤波器17。由于带通滤波器17限制了减法色度信号（CC）的带宽，所以斜向特征分量不从包含于输入复合信号中的亮度信号中减去，因此，与第一实施例相同，所谓的图象模糊不发生，因此图象质量就不恶化。

在图4和图6中，选择器14的一个输入端可以连接到配置在延迟电路1和选择器14之间的另一个带通滤波器，而不连接到通滤波器4。

当图4和图5所示的实施例用于PAL制时，延迟量就变成2H而不是1H。因此，在PAL制中能够完成如NTSC制中相同的效果。

如上所述，根据本发明的Y/C分离电路能够防止在垂直脉冲图案信号中发生点干扰，并从输入复合图象信号中分离亮度信号和色度信号，因此改善NTSC制和PAL制两种制式的图象质量。

虽然参照最佳实施例表示和描述了本发明，但应明白，对于那些本领域普通技术人员来说，前述的和各种其它变化，省略，以及在形式上和细节上的增加都使得不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1、一种Y/C分离电路，用于从输入复合图象信号中分离亮度信号和色度信号，包括有：

一个三行色度信号分离电路，用于接收所说输入复合图象信号，并从所说输入复合图象信号的过去，现在和将来的三个水平行数据中分离亮度信号；

一个水平色度信号分离电路，用于接收所说输入复合图象信号，并从所说输入复合图象信号中分离作为色度信号的高频带分量；

一个垂直脉冲检测电路，用于接收所说输入复合图象信号，并确定所说当前水平行数据的信号电平是否大于或小于所说过去水平行数据和所说将来水平行数据之每个信号电平，所说当前水平行与所说过去水平行和所说将来水平行的每一个相距至少一个水平行；

一个选择器，用于对应于所说垂直脉冲检测电路的输出信号选择所说三行色度信号分离电路的输出信号或所说的水平色度信号分离电路的输出信号；

一个延迟电路，用于将所说输入复合图象信号延迟一个预定时间周期；和

一个减法器，用于从所说延迟电路的输出信号中减去所说选择器的输出信号；

其中所说减法器的输出信号成为亮度信号。

2、根据权利要求1的Y/C分离电路，其中带限滤波器配置在所说选择器和减法器之间。

3、一种Y/C分离电路，用于从输入复合图象信号中分离亮度信号和色度信号，包括有：

一个三行色度信号分离电路，用于接收所说的输入复合图象信号，并从所说输入复合图象信号之前的，多条在前的行和多条在后的行的三个水平行之数据中分离亮度信号;

一个水平色度信号分离电路，用于接收所说输入复合图象信号，并从所说输入复合图象信号中分离作为色度信号的高频带分量;

一个垂直脉冲检测电路，用于接收所说输入复合图象信号，并确定所说当前水平行数据的信号电平是否大于或小于所说多条在前水平行数据和所说多条在后水平行数据之信号电平之每一个所说当前水平行与多条在前水平行和多条在后水平行相距至少一个水平行;

一个选择器，用于对应于所说垂直脉冲检测电路的输出信号选择所说三行色度信号分离电路的输出信号或所说水平色度信号分离电路的输出信号;

一个延迟电路，用于将所说输入复合图象信号延迟一个预定时间周期;和

一个减法器，用于从所说延迟电路和输出信号中减去所说减法器的输出信号;

其中所说减法器的输出信号成为亮度信号。

4、根据权利要求3的Y/C分离电路，其中带限滤波器配置在所说选择器和减法器之间。