CN1305316C - 纯红色检测电路及使用该电路的色补偿电路 - Google Patents

Abstract

用来提高红色饱和度并再现高纯度红色的装置包括：红色检测电路1，它通过输入经颜色副载波调制的色差信号(R-Y)和(B-Y)，从(R-Y)信号的正极性分量中减去(B-Y)信号的绝对值并除去减得信号的负的部分，来检测具有较高纯度的红色信号；Y信号补偿方框，它包括用于控制红色检测电路1之输出信号振幅的第一增益控制器50b和用于从亮度信号Y中减去第一增益控制器50b之输出信号的减法器50a；(R-Y)信号补偿方框，它包括用于控制红色检测电路1之输出信号振幅的第二增益控制器51b和用于将第二增益控制器51b的输出信号与输入的(R-Y)信号相加的加法器51a；以及(B-Y)信号补偿方框，它包括用于控制红色检测电路1之输出信号振幅的第三增益控制器52b、用于反转第三增益控制器52b之输出信号极性的极性反转器52c、用于选择极性反转器52c之输入信号或输出信号的开关电路52d、用于鉴别输入(B-Y)信号的极性并控制开关电路52d的极性鉴别器52e，以及用于将开关电路52d的输出信号与输入(B-Y)信号相加的加法器52e。

Description

纯红色检测电路及使用该电路 的色补偿电路

发明领域

本发明一种纯红色检测电路，以及用该电路来补偿色差信号并加重红色的色补偿电路。

发明背景

依照电视接收机增大的屏幕尺寸，已开发了具有高附加值的电视接收机，并且需要高质量的、具有良好红色再现能力的彩色电视机。

图6和图8分别示出了日本特开平公报5-233667号中揭示的依照现有技术的红色检测电路和色补偿电路的方框图。以下参照图6和7，描述红色检测电路的功能。图6示出了现有技术中红色检测电路101的方框图，而图7示出了红色检测电路101中各点的信号波形。红色检测电路101包括绝对值输出电路101b、减法器101c和限幅器101d。在图7中，波形A和B是色差信号(colordifferential signal)(R-Y)和(B-Y)，它们分别被输入红色检测电路101，并且色差信号(R-Y)的相位比色差信号(B-Y)落后90度。在绝对值输出电路101b，由输入的色差信号(B-Y)得到绝对值B-Y，并输出波形C，然后将其输入减法器101c。在减法器101c，将色差信号(R-Y)(波形A)减去绝对值输出电路101b的输出B-Y(波形C)，得到波形D，并且只从限幅器输出正的部分(波形E)。由于该信号在相位90度附近，所以检测到的输出信号是输入色度信号(chrominancesignal))中对应于红色的信号。

以下参照图8，描述现有技术中色补偿电路的功能。色补偿电路包括红色检测电路101、用于色差信号(R-Y)的振幅控制电路102，以及用于色差信号(B-Y)的另一个振幅控制电路103。图7中由红色检测电路101输出的色差信号(R-Y)和检测到的红色信号(波形E)被提供给振幅控制电路102，并且用检测到的红色信号控制色差信号(R-Y)，使振幅下降。还将红色检测电路101输出的色差信号(B-Y)和检测到的红色信号提供给振幅控制电路103，并用检测到的红色信号控制色差信号(B-Y)，使振幅下降。因此，抑制具有较多红色成分的信号可以防止红色饱和。

然而，该电路的目的是防止红色饱和，并需要不同类型的设备，用以改善本发明想要改善的红色的再现能力。本发明在红色检测电路中检测接近于纯红色的信号，并且降低Y/C比，加重红色但不使其饱和，从而通过以下方式改善红色的再现能力，即用红色检测信号降低亮度信号Y，并在色补偿电路中用红色检测信号使色度信号C的颜色相位接近于红色。

发明内容

本发明的纯红色检测电路在限制电路中，将经副载波调制的色差信号(R-Y)限制在指定的电平；在绝对值输出电路中，生成经副载波调制的色差信号(B-Y)的绝对值信号；在减法器中，从经限制的信号减去绝对值B-Y；并在限幅器中，仅取减得信号的正的部分；然后输出。输出信号是色度信号中相位范围较窄且在90度附近的信号，并且由此可以检测到纯红色。

本发明的色补偿电路包括上述纯红色检测电路、Y信号补偿方框、(R-Y)信号补偿方框和(B-Y)信号补偿方框，并且降低Y/C比，使色度信号包含接近纯红色并高于指定电平的红色信号，加重红色但不饱和，并且通过以下方式来改善红色的再现能力：

即在Y信号补偿方框输出亮度信号Y′，其中所述亮度信号Y′是通过从输入亮度信号Y中减去在纯红色检测电路中检测到的纯红色信号而得到的；

在(R-Y)信号补偿方框输出色差信号(R-Y)′，其中所述色差信号(R-Y)′是通过将在纯红色检测电路中检测到的纯红色信号与输入(R-Y)信号相加而得到的；以及

在(B-Y)信号补偿方框输出色差信号(B-Y)′，其中所述色差信号(B-Y)′是通过从输入色差信号(B-Y)中减去在纯红色检测电路中检测到的纯红色信号而得到的。

附图概述

图1是一方框图，示出了依照本发明一实施例的纯红色检测电路。

图2示出了依照本发明一实施例的纯红色检测电路中各点的波形。

图3是一方框图，示出了依照本发明一实施例的色补偿电路。

图4示出了彩色相位坐标，说明了如何依照本发明一实施例在色补偿电路中旋转靠近(R-Y)轴的色度信号矢量。

图4A示出了当色度信号C的矢量在第一象限时的彩色相位坐标。

图4A示出了当色度信号C的矢量在第二象限时的彩色相位坐标。

图5是一方框图，示出了依照本发明一实施例的色补偿电路的(B-Y)信号补偿方框。

图6是一方框图，示出了依照现有技术的红色检测电路。

图7示出了依照现有技术的红色检测电路中各点的波形。

图8是一方框图，示出了依照现有技术的色补偿电路。

本发明的较佳实施例

(第一实施例)

以下参照图1和图2，描述纯红色检测电路的功能。实施例中处理的所有信号都是数字数据。图1示出了本发明纯红色检测电路的方框图，而图2示出了用模拟信号表示的纯红色检测电路中各点的波形。纯红色检测电路1包括限制电路1a、绝对值输出电路1b、减法器1c、和限幅器1d。在图2中，波形A和B是分别提供给纯红色检测电路的色差信号(R-Y)和(B-Y)，并且色差信号(R-Y)在相位上比色差信号(B-Y)延迟90度。在限制电路1a中，将色差信号(R-Y)限制在限制电平+/-Ls，并且输出高于限制电平的信号(图2中的波形C)，然后将其提供给减法器1c。在绝对值输出电路1d中，由色差信号(B-Y)生成绝对值B-Y(波形D)，并且将其提供给减法器1c。在减法器1c中，将限制电路1a的输出(波形C)减去绝对值输出电路1b的输出(波形D)，得到波形E，然后限幅器1d只输出减得信号的正的部分(波形F)。因为在本发明中增加了限制电路(本发明在图2的波形F中用t表示，而现有技术在图7的波形F中用t′表示)，并且检测到的信号集中在90度附近(用彩色相位表示)，靠近(R-Y)轴，所以本发明中检测信号的宽度比现有技术的窄。结果，检测到输入色度信号中包含的靠近纯红色的信号。

因此，依照本发明，可以通过只从包含高于指定限制电平的红色信号的色度信号中输出红色检测信号，能检测出较纯的红色。

(第二实施例)

以下参照图3，描述本发明的色补偿电路的功能。色补偿电路包括纯红色检测电路1、Y信号补偿方框50、(R-Y)信号补偿方框51和(B-Y)信号补偿方框52。Y信号补偿方框50包括减法器50a和增益控制器50b。(R-Y)信号补偿方框51包括加法器51a和增益控制器51b。(B-Y)信号补偿方框52包括加法器52a、增益控制器52b、极性反转器52c、信号选择电路52d和极性鉴别器52e。向纯红色检测电路1提供色差信号(R-Y)和(B-Y)，纯红色检测电路1输出纯红色检测信号R。将纯红色检测信号提供给Y信号补偿方框50和(R-Y)信号补偿方框51。

在增益控制器50c中，对提供给Y信号补偿方框50的纯红色检测信号R进行增益控制，并将其提供给减法器50a。减法器50a从亮度信号Y中减去经增益控制的纯红色检测信号R′，并且输出结果。输出信号是亮度信号Y′，对应于纯红色部分的亮度略受抑制。

在增益控制器51c中，对提供给(R-Y)信号补偿方框51的纯红色检测信号R进行增益控制，并将其提供给加法器51a。加法器51a把经增益控制的纯红色检测信号R′与色差信号(R-Y)相加，并输出结果。如图4所示，当色度信号C处于第一象限(图4A)或第二象限(图4B)时，加法器51a以增大的振幅输出红色差信号(R-Y)′。

将纯红色检测电路1的输出R和色差信号(B-Y)提供给(B-Y)信号补偿方框52。在增益控制器52b中，对纯红色检测电路1的输出R进行增益控制(B′)，并用极性反转器52c使其极性反转(-B′)。将极性反转前后的两个信号都提供给信号选择电路52d。(B-Y)信号补偿方框52的另一输入色差信号(B-Y)由极性鉴别器52鉴别其极性，并且接通信号选择电路52d的连接。控制信号选择电路52d，以便当极性鉴别器52e判断输入色差信号(B-Y)为正时，选择极性反转器52c的输出(接到图3中开关的上端)，而当极性鉴别器52e判断输入(B-Y)信号为负时，选择极性反转器52c的输入(接到图3中开关的下端)。加法器52a将信号选择电路52d的正或负的纯红色检测信号(B′或B′)与输入色差信号(B-Y)相加，并输出叠加后的信号。如图4所示，当色度信号C在第一象限(图4A)时，换句话说当颜色微分(B-Y)信号为正时，信号选择电路52d选择极性反转器52c的输出，并且(B-Y)信号补偿方框52输出对应于{(B-Y)-B′}的值。结果，(B-Y)信号的振幅下降。当色度信号C在第二象限(图4B)时，换句话说当色差信号(B-Y)为负时，信号选择电路52d选择极性反转器52c的输入，并且(B-Y)信号补偿方框52输出对应于-{(B-Y)-B′}的值。结果，(B-Y)信号的振幅仍下降。

如图4所示，当色度信号在第一象限或第二象限时，由于通过使用纯红色检测信号使(R-Y)分量增大并使(B-Y)分量减小，所以合成后的色度信号C′旋转到接近(R-Y)轴的相位。因为对于红色部分，纯红色检测信号使亮度信号Y的电平降低，所以Y/C的比降低。通过降低红色部分的亮度电平和旋转，使接近红色的色相位指向(R-Y)轴。结果，消除了红色中包含的微黄色，并再现高纯度的红色。

图5示出了色补偿电路中包括的(B-Y)信号补偿方框另一种结构的方框图。(B-Y)信号补偿方框152包括加法器152a、增益控制器152b、乘法器152f和极性鉴别器152e。

将纯红色检测电路1的输出R和(B-Y)信号输入(B-Y)信号补偿方框152。在增益控制器152b中对纯红色检测电路1的输出R进行增益控制(B′)，并将其提供给乘法器152f。另一方面，在极性鉴别器152e中，鉴别(B-Y)信号的极性，并且如果(B-Y)信号为正，则输出对应于-1的信号，如果(B-Y)信号为负，则输出对应于+1的信号。将信号提供给乘法器152f。将增益控制器152b的输出B′乘以极性鉴别器152e的输出，即将在乘法器152f中对应于1的值和乘得的输出提供给加法器152a。因此，乘法器152f起到了合并极性反转器(图3中的52c)和信号选择电路(图3中的52d)的作用。加法器152a将乘法器152f的输出与另一输入(B-Y)相加。因为乘法器152f起到了合并极性反转器(图3中的52c)和信号选择电路(图3中的52d)的作用，所以(B-Y)信号补偿方框152还具有与上述(B-Y)信号补偿方框52相同的功能。

在图4所示的彩色相位坐标中，如果色度信号在第一象限(图4A)，则乘法器152f输出对应于-B′的值，并且(B-Y)信号补偿方框152输出对应于{(B-Y)-B′}的值，致使振幅降低。如果色度信号在第二象限(图4B)，则乘法器152f输出对应于+B′的值，并且(B-Y)信号补偿方框152输出对应于-{(B-Y)-B′}的值，仍致使振幅降低。

工业应用性

因此，依照本发明，在纯红色检测电路中，可以通过以下方式来检测纯的红色信号，即将色差信号(R-Y)限制在指定的限制电平上，从经限制的(R-Y)信号中减去色差信号(B-Y)的绝对值，并且仅取减得信号的正的部分。

在使用纯红色检测电路的色补偿电路中，可以将色度信号C旋转得更接近(R-Y)轴。该改善是通过以下方式得以实现的，即降低高度饱和的红色部分的电平并降低亮度信号Y的Y/C比，然后加纯红色检测信号并增大色差信号(R-Y)的振幅，并且用纯的红色检测信号降低色差信号(B-Y)的振幅。

在使用上述电路的彩色电视接收机中，可以防止红色较强的部分饱和、消除红色中包含的微黄色，再现高纯度的红色，并且获得彩色再现能力极佳的图象。

Claims (9)

1.一种纯红色检测电路，其特征在于，包括：

限制装置，用于输入色差信号(R-Y)，并且输出一个(R-Y)信号分量，所述(R-Y)信号分量是所述输入色差信号(R-Y)中绝对值大于一限制电平的部分；

绝对值装置，用于输入色差信号(B-Y)，并且输出所述输入色差信号(B-Y)的绝对值分量；

减法装置，用于从所述限制电平上的且由所述限制装置输出的(R-Y)信号中减去由所述绝对值装置输出的(B-Y)信号的绝对值分量；和

限幅装置，用于除去由所述减法装置输出的信号的负分量，并且输出在第一和第二象限内的具有(R-Y)信号的红色分量。

2.一种色补偿电路，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的纯红色检测电路；和

Y信号补偿装置，它用所述纯红色检测电路的输出信号补偿Y信号；

其中，所述Y信号补偿装置包括：

第一增益控制装置，用于降低所述纯红色检测电路之输出信号的振幅；和

第二减法装置，用于从Y信号中减去所述第一增益控制装置的输出信号。

3.一种色补偿电路，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的纯红色检测电路；和

(R-Y)信号补偿装置，它用所述纯红色检测电路的输出信号补偿所述(R-Y)信号；

其中，所述(R-Y)信号补偿装置包括：

第二增益控制装置，用于控制所述纯红色检测电路之输出信号的振幅；和

第一加法装置，用于将所述(R-Y)信号与所述第二增益控制装置的输出信号相加。

4.一种色补偿电路，其特征在于，包括：

纯红色检测装置，用于输入(R-Y)和(B-Y)信号，并且从(R-Y)和(B-Y)信号中检测红色；

增益控制装置，用于控制在所述纯红色检测装置检测到的并由所述纯红色检测装置输出的红色检测信号的增益；

极性选择装置，用于根据(B-Y)信号的极性，选择是否反转所述增益控制装置的输出信号极性，其中当(B-Y)信号的极性为正时，所述极性选择装置选择反转所述增益控制装置的输出信号极性，而当(B-Y)信号的极性为负时，所述极性选择装置选择不反转所述增益控制装置的输出信号极性；

加法装置，用于输入来自所述极性选择装置的输出信号以及(B-Y)信号，并且输出补偿后的(B-Y)′信号。

5.一种色补偿电路，其特征在于，包括；

纯红色检测装置，用于输入(R-Y)和(B-Y)信号，并且从(R-Y)和(B-Y)信号中检测红色；

第一和第二增益控制装置，用于控制在所述纯红色检测装置检测到的并由所述纯红色检测装置输出的红色检测信号的增益；

极性选择装置，用于根据(B-Y)信号的极性，选择是否反转第一增益控制装置的输出信号极性，其中当(B-Y)信号的极性为正时，所述极性选择装置选择反转所述增益控制装置的输出信号极性，而当(B-Y)信号的极性为负时，所述极性选择装置选择不反转所述增益控制装置的输出信号极性；

第一加法装置，用于输入来自所述极性选择装置的输出信号以及(B-Y)信号，并且输出补偿后的(B-Y)′信号；和

第二加法装置，用于输入来自所述第二增益控制装置的输出信号以及(R-Y)信号，并且输出补偿后的(R-Y)′信号。

6.一种色补偿电路，其特征在于，包括；

纯红色检测装置，它用色差信号(R-Y)和(B-Y)检测红色分量；

第一、第二和第三增益控制装置，用于独立控制在所述纯红色检测装置检测到的信号的增益；

第二减法装置，用于输入所述第一增益控制装置输出的信号和Y信号，并且从所述Y信号中减去所述第一增益控制装置输出的信号；

第一加法装置，用于将所述第二增益控制装置输出的信号和(R-Y)信号相加；

极性选择装置，用于根据(B-Y)信号的极性，选择是否反转所述第三增益控制装置的输出信号极性，其中当(B-Y)信号的极性为正时，所述极性选择装置选择反转所述增益控制装置的输出信号极性，而当(B-Y)信号的极性为负时，所述极性选择装置选择不反转所述增益控制装置的输出信号极性；

第二加法装置，用于输入来自所述极性选择装置的输出信号以及(B-Y)信号，并且输出补偿后的(B-Y)′信号；并且

所述纯红色检测装置包括：

限制装置，用于输入色差信号(R-Y)，并且输出一个(R-Y)信号分量，所述(R-Y)信号分量是所述输入色差信号(R-Y)中绝对值大于一限制电平的部分；

绝对值装置，用于输入色差信号(B-Y)，并且输出所述输入色差信号(B-Y)的绝对值分量；

第一减法装置，用于从所述限制电平上的且由所述限制装置输出的(R-Y)信号中减去由所述绝对值装置输出的(B-Y)信号的绝对值分量；和

限幅装置，用于除去由所述减法装置输出的信号的负分量，并且输出在第一和第二象限内的具有(R-Y)信号分量的红色分量。

7.一种色补偿电路，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的纯红色检测电路；和

(B-Y)信号补偿装置，它用所述纯红色检测电路的输出信号降低所述色差信号(B-Y)的绝对值；其中

所述(B-Y)信号补偿装置包括：

第三增益控制装置，用于降低所述纯红色检测电路之输出信号的振幅；

极性鉴别装置，用于判断所述色差信号(B-Y)的输出信号极性；

极性反转装置，用于反转所述第三增益控制装置的输出信号极性；

信号选择装置，用于如果所述色差信号(B-Y)的极性为正，则输出所述极性反转装置的输出信号，如果所述色差信号(B-Y)的极性为负，则输出所述第三增益控制装置的输出信号；和

第三加法装置，用于将所述信号选择装置的输出信号与所述色差信号(B-Y)相加。

8.一种色补偿电路，其特征在于，包括：

如权利要求1所述的纯红色检测电路；和

(B-Y)信号补偿装置，它用所述纯红色检测电路的输出信号降低所述色差信号(B-Y)的绝对值；其中

所述(B-Y)信号补偿装置包括：

第三增益控制装置，用于降低所述纯红色检测电路之输出信号的振幅；

极性鉴别装置，用于判断所述色差信号(B-Y)的极性，并输出+1或-1信号；

乘法装置，用于将所述第三增益控制装置的输出信号与所述极性鉴别装置的输出信号相乘；和

第三加法装置，用于将所述乘法装置的输出信号与所述(B-Y)信号相加。

9.如权利要求4所述的色补偿电路，其特征在于，所述纯红色检测装置包括：

限制装置，用于输入色差信号(R-Y)，并且输出一个(R-Y)信号分量，所述(R-Y)信号分量是所述输入色差信号(R-Y)中绝对值大于一限制电平的部分；

绝对值装置，用于输出色差信号(B-Y)的绝对值；

第一减法装置，用于从所述限制装置的输出信号中减去所述绝对值装置的输出信号；和

限幅装置，用于除去所述第一减法装置的输出信号的负极性部分。

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