JP2000092511A - 揮度信号、色信号分離回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のロジカルコムフィルタ方式によるＹ／
Ｃ分離では、輝度信号が垂直方向で非相関になる場合に
クロスカラー妨害が発生する。 【解決手段】 遅延回路１１、１２は入力複合映像信号
を色副搬送波の位相が反転する水平走査期間だけ遅延さ
せ、バンドパスフィルタ１３〜１５は複合映像信号から
色副搬送波の周波数帯域を通過帯域として信号０Ｈ、１
Ｈ、２Ｈを得る。中間値検出回路２９は信号０Ｈ及び２
Ｈを反転した信号と信号１Ｈから輝度信号の非相関性を
検出する。第２及び第３の中間値検出回路３０、３１は
信号１Ｈと信号０Ｈ又は信号２Ｈと無信号とを入力し
て、各信号１Ｈと０Ｈ又は２Ｈとの相関性を検出する。
減算器３３、３４は信号１Ｈから中間値検出値を減算し
てノイズ成分を除去する。中間値検出回路３２は、中間
値検出回路２９の出力と両減算器の出力の中間値を色信
号として検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーテレビジョ
ン受像機等において、複合映像信号から輝度信号（Ｙ）
と色信号（Ｃ）を分離抽出する揮度信号、色信号分離
（Ｙ／Ｃ分離）回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーテレビやビデオテープレコーダ，
レーザーディスクプレーヤ，ビデオプリンタ等は、ＮＴ
ＳＣ方式やＰＡＬ方式でカラー映像信号を処理してい
る。

【０００３】これら方式では、原色信号を画面の明るさ
を示す輝度信号と色相と彩度を示す色信号に変換し、色
信号で色副搬送波を変調して搬送色信号を得、この搬送
色信号を輝度信号の高域部分に周波数多重した複合映像
信号として伝送し、受信機側では複合映像信号から輝度
信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）に分離し、これら輝度信号と
色信号からカラー映像を再現している。

【０００４】色副搬送波周波数は、水平走査周波数及び
フレーム周波数の１／２の奇数倍に選ぶことで、その周
波数スペクトルを輝度信号の周波数スペクトルの間に位
置させる周波数インタリービングを行う。

【０００５】この周波数インタリービングによる白黒テ
レビ画面上の現象は、色副搬送波周波数が水平走査周波
数の１／２の奇数倍になるため、図４に示すように、１
水平走査毎に色副搬送波の位相が反転し、ドットパター
ンも走査線毎に反転し、視覚的に妨害が目立ちにくくな
る。また、色副搬送波周波数は、フレーム周波数の１／
２の奇数倍にもなっているため、図５に示すように、位
相がフレーム毎にも反転し、ドットパターンは視覚的に
は時間方向でも打ち消され（平均化され）、妨害が目立
ちにくくなる。

【０００６】周波数インタリービングによる複合映像信
号から、輝度信号と色信号を分離する方法として、複合
映像信号を色副搬送波周波数（ＮＴＳＣ方式では３. ５
８ＭＨZ ）のトラップに通過させることで輝度信号のみ
を取り出し、これに並行して複合映像信号を３. ５８Ｍ
ＨZ ±０. ５ＭＨZ のバンドパスフィルタを通過させる
ことで搬送色信号を取り出す方法がある。

【０００７】この方法では、輝度信号が色信号に漏れ込
むことによるクロスカラー妨害が発生したり、色信号が
輝度信号の通過帯域に入り込むことによるドット妨害が
発生する。

【０００８】このような欠点を解決する方法として、輝
度信号の垂直相関性と色副搬送波の位相が１Ｈ（１水平
走査期間）毎に反転していることを利用してＹ／Ｃ分離
を行う「くし形フィルタ」を使ったものがある。

【０００９】このフィルタは、例えば、図６に示すブロ
ック図になり、複合映像信号を遅延回路１で１Ｈ（１水
平走査期間）だけ遅らせた信号と現在の複合映像信号と
を減算回路２で減算することで輝度信号成分を減衰さ
せ、この信号を３．５８ＭＨZを通過帯域とするバンド
パスフィルタ３を通すことで色信号Ｃを得る。また、複
合映像信号を遅延回路４で一定時間遅延させて色信号と
の時間合わせを行い、この複合映像信号から減算器５で
色信号を減算することで輝度信号Ｙを得る。なお、ＰＡ
Ｌ方式の場合は、色信号の位相が２Ｈ毎に反転するた
め、遅延回路１は２Ｈの遅れとする。

【００１０】このような「くし形フィルタ」によるＹ／
Ｃ分離は、色副搬送波信号が垂直方向で相関性がない場
合、信号劣化が生じてしまう。すなわち、垂直方向で色
副搬送波信号が非相関になる部分では輝度信号Ｙに色副
搬送波信号が残り、ドット妨害を発生させ、輝度信号を
劣化させてしまう。また、色副搬送波信号も非相関部に
おいてレベルが低下し、垂直解像度が劣化する。

【００１１】この不都合を解消するものとして、輝度信
号と色副搬送波信号とのパターンの差を利用したいわゆ
るロジカルコムフィルタがある。このロジカルコムフィ
ルタを用いた従来のＹ／Ｃ分離回路は、図７に示すブロ
ック構成のものがある。

【００１２】同図において、遅延回路１１、１２は、複
合映像信号をそれぞれ１Ｈづつ遅延させることで画面の
３水平走査ライン分の複合映像信号を得る。バンドパス
フィルタ１３、１４、１５は、色副搬送波周波数に合わ
せた通過帯域とし、各ラインの複合映像信号からそれぞ
れ色信号成分とこの帯域になる輝度信号成分を抽出す
る。これら信号成分のうち色信号については、互いに１
Ｈづつ前後した色信号成分、すなわち画面の垂直方向で
同じ水平走査位置になる信号０Ｈ，１Ｈ，２Ｈと呼ば
れ、信号１Ｈに対して信号０Ｈが１ライン前で、信号２
Ｈが１ライン後の信号になる。

【００１３】ブロック１６〜２５は、ロジカルコムフィ
ルタを構成する。反転アンプ１６、１７は、色信号０
Ｈ、２Ｈをそれぞれ反転させた信号を得る。最大値回路
１８は信号０Ｈの反転信号と信号１Ｈの信号とのうち最
大値を出力し、最大値回路１９は信号１Ｈと信号２Ｈの
反転信号とのうち最大値を出力する。同様に、最小値回
路２０は、信号０Ｈの反転信号と信号１Ｈの信号とのう
ち最小値を出力し、最小値回路２１は信号１Ｈと信号２
Ｈの反転信号とのうち最小値を出力する。

【００１４】最小値回路２２は両最大値回路１８と１９
の出力のうちの最小値を出力し、最大値回路２３は両最
小値回路２０と２１の最大値を出力する。加算器２４は
最小値回路２２の出力と最大値回路２３の両出力を加算
し、減衰器２５は加算器２４の出力を１／２に減衰させ
て色信号Ｃの出力を得る。

【００１５】減算器２６は、遅延回路１１を経た複合映
像信号から色信号Ｃを減算することで輝度信号Ｙを得
る。

【００１６】このロジカルコムフィルタは、時間の次元
で相関性を有する信号０Ｈ，１Ｈ，２Ｈのパターンの変
化によってフィルタリングを行う。図８は、隣接する信
号０Ｈ，１Ｈ，２Ｈ間のパターン変化を示し、同図の
（ａ）では信号１Ｈに対してその前後の信号０Ｈと２Ｈ
の相関性が極めて強いダイレクトパターンの場合を示
し、（ｂ）では信号１Ｈに対してその後の信号２Ｈや前
の信号０Ｈのみが変化するステップパターンの場合を示
す。これら相関性の強い変化に対して、（ｃ）では信号
１Ｈに対してその前後の信号０Ｈと２Ｈのパターンが変
化する、つまり垂直方向で相関性がないノイズ性のパル
スパターンになる。

【００１７】ロジカルコムフィルタは、このノイズ性の
パルスパターンを抑圧した信号に変換することによりド
ット妨害を抑圧することができる。図７中には、信号０
Ｈが無信号で信号１Ｈ及び２Ｈが相関性をもつ場合の色
副搬送波の変化を示し、信号０Ｈが無信号となって相関
性がない場合にも色信号Ｃが得られることを示す。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】図９は、ロジカルコム
フィルタの動作例を示し、同図の（ａ）〜（ｄ）には、
色副搬送波信号が垂直方向での相関がない場合でもドッ
ト妨害を抑圧した色信号Ｃが得られることを示す。同図
の（ａ）や（ｂ）では輝度信号や色信号に強い相関性が
あるダイレクトパターンになる場合を示し、（ｃ）や
（ｄ）では信号２Ｈが無信号や位相反転したステップパ
ターンになる場合を示し、これら何れの場合も正規の色
副搬送波を得てドット妨害を抑圧できる。

【００１９】このようなロジカルコムフィルタは、輝度
信号の垂直相関性と色副搬送波の位相が１水平期間毎に
反転していることを利用している。すなわち、ロジカル
コムフィルタでは、色副搬送波信号が垂直方向での相関
性がない場合であってもドット妨害が生じることはな
い。

【００２０】しかし、ロジカルコムフィルタは、色副搬
送波信号の垂直方向での相関でパターン抑圧を行うた
め、輝度信号が垂直方向で非相関になる場合に誤動作
し、クロスカラー妨害が発生してしまい、輝度信号を劣
化させてしまう。

【００２１】この原因は、ロジカルコムフィルタがいわ
ゆるパターン抑圧によるＹ／Ｃ分離を行うため、パター
ン抑圧されるべき信号パターンと、パターン抑圧される
べきでない信号パターンのちょうど真ん中のパターンが
ロジカルコムフィルタにより変にパターン抑圧されるた
めである。

【００２２】図９の（ｅ）〜（ｈ）にはパターン抑圧の
例を示す。（ｅ）では信号０Ｈが無信号、信号１Ｈと２
Ｈの位相が逆になり、クロスカラーが発生するのを色信
号Ｃを１／２に抑圧することでクロスカラーを抑圧す
る。同様に、（ｆ）では信号０Ｈと１Ｈの位相が逆にな
り、クロスカラーが発生するのを色信号Ｃを１／２に抑
圧することでクロスカラーを抑圧する。

【００２３】（ｇ）では信号０Ｈ、２Ｈが無信号になる
場合、（ｈ）では信号１Ｈが無信号になる場合であり、
これらの場合ではドット妨害が発生するのを色信号Ｃを
１／２に抑圧することでドット妨害を抑圧する。

【００２４】これらパターン抑圧された色信号Ｃを使っ
て、減算器２６で複合映像信号から色信号Ｃを除去する
とき、輝度信号が垂直方向で非相関であると誤動作し、
クロスカラー妨害が発生してしまい、輝度信号を劣化さ
せてしまう。

【００２５】本発明の目的は、輝度信号が垂直方向で非
相関である場合のクロスカラー妨害を無くし、また、信
号１Ｈのみが有る場合や無い場合のドット妨害を無くし
たＹ／Ｃ分離回路を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、第１の中間値検出回路により信号０Ｈ及び
２Ｈをそれぞれ反転した信号と信号１Ｈの３ラインから
中間値を検出することで輝度信号の非相関性を検出し、
２つの第２及び第３の中間値検出回路により信号１Ｈと
０Ｈ又は２Ｈとの間の２ラインの相関性を検出し、第４
の中間値検出回路によりこれら３つの出力を比較するこ
とで最適な色信号を得るようにしたもので、以下の構成
を特徴とする。

【００２７】入力複合映像信号からロジカルコムフィル
タ方式で輝度信号と色信号を分離するＹ／Ｃ分離回路で
あって、入力複合映像信号に含まれる色副搬送波の位相
が反転する水平走査期間だけ該複合映像信号を遅延させ
る第１の遅延回路と、前記第１の遅延回路で遅延した複
合映像信号を前記水平走査期間だけ遅延させる第２の遅
延回路と、前記第１及び第２の遅延回路で遅延させた２
つの複合映像信号及び入力複合映像信号からそれぞれ色
副搬送波の周波数帯域の信号０Ｈ、１Ｈ、２Ｈを得る３
つのバンドパスフィルタと、前記信号０Ｈ及び２Ｈを反
転した信号と前記信号１Ｈとを入力とし、各入力の中間
値を検出する第１の中間値検出回路と、前記信号１Ｈと
前記信号０Ｈ及び無信号とを入力とし、各入力の中間値
を検出する第２の中間値検出回路と、前記信号１Ｈから
前記第２の中間値検出回路の出力を減算する第１の減算
器と、前記信号１Ｈと前記信号２Ｈ及び無信号とを入力
とし、各入力の中間値を検出する第３の中間値検出回路
と、前記信号１Ｈから前記第３の中間値検出回路の出力
を減算する第２の減算器と、前記第１の中間値検出回路
の出力と前記第１及び第２の減算器の出力を入力とし、
各入力の中間値を色信号として検出する第４の中間値検
出回路と、を備えたことを特徴とする。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
Ｙ／Ｃ分離回路のブロック図であり、図７と同等の部分
は同一符号を付して示す。

【００２９】バンドパスフィルタ１３〜１５は、色副搬
送波信号に通過帯域を持つことから色信号成分とこの帯
域の輝度信号成分を通過させる。反転アンプ２７と２８
は、信号０Ｈと２Ｈを反転させる。中間値検出回路２９
〜３２は、図２の（ａ）に機能構成例を示すように、信
号入力Ａ〜Ｃの互いの最大値を抽出し、各最大値のうち
の最小値を抽出して中間値出力とする。例えば、図２の
（ｂ）に中間値検出例を示すように、中間値出力は信号
Ａ〜Ｃのうちの第２位のものが抽出される。

【００３０】第１の中間値検出回路２９は、信号１Ｈと
信号０Ｈ及び２Ｈの反転信号について３ライン間の相関
性を抽出する。

【００３１】この回路２９は、信号０Ｈと２Ｈを反転し
た信号と信号１Ｈを入力している。すなわち、信号１Ｈ
に対して、信号０Ｈ及び２Ｈは色信号としては同位相に
なるようにしている。換言すれば、バンドパスフィルタ
ＢＰＦ１３〜１５の通過帯域の輝度信号成分としては信
号１Ｈに対して信号０Ｈと信号２Ｈが反転アンプ２７、
２８で反転される。

【００３２】このため、第１の中間値検出回路２９で
は、色信号に相関性がある場合、入力信号Ａ〜Ｃが共に
同じ位相を持つことになり、信号０Ｈと１Ｈと２Ｈの相
関性が図８のダイレクトパターンに相当し、必ず色信号
成分を抽出できる。同様に、信号１Ｈに対して信号０Ｈ
又は２Ｈと相関がある場合には入力信号Ｂに対して信号
Ａ、Ｃの何れか一方と相関性があるため図８のステップ
パターンに相当し、必ず色信号成分を抽出できる。そし
て、色信号に相関が無い場合、入力信号Ｂに対して信号
Ａ，Ｃが逆位相又は無信号になり、信号０Ｈと１Ｈと２
Ｈの相関性が図８のパルスパターンに相当し、結果とし
て輝度信号の非相関信号が出力される。

【００３３】次に、第２及び第３の中間値検出回路３０
と３１は、１Ｈ信号に対して１ライン前の信号０Ｈ又は
１ライン後の信号２Ｈとの２ライン間の相関性を検出す
る。

【００３４】回路３０では、入力信号Ａを無信号とし、
信号１Ｈに対して信号０Ｈの位相が同相か逆相かを判定
する。ここで、色信号ではライン毎に位相が反転してい
るため、信号ＢとＣが逆相になり、色信号に相関があれ
ば出力は無信号レベル”０”になる。したがって、この
出力を減算器３３で信号１Ｈから減算するも信号１Ｈの
ままになる。しかし、色信号に相関がなければその成分
が出力され、これを減算器３３で信号１Ｈから減算する
ことになる。

【００３５】つまり、回路３０では、信号１Ｈと０Ｈの
色信号に相関があれば減算器３３にはそのままの信号１
Ｈを得、ドット妨害を無くした信号１Ｈを得る。逆に、
相関がなければ輝度信号が現れ、これをノイズ成分（又
は非相関成分）として処理するため、減算器３３にはノ
イズ成分を信号１Ｈから減算し、ノイズ成分を除去し
た、つまりクロスカラー妨害を無くした信号１Ｈを得
る。

【００３６】同様に、回路３１では、入力信号Ｃを無信
号とし、信号２Ｈと１Ｈの色信号に相関性があるか否か
を検出し、信号１Ｈと２Ｈの色信号に相関があれば減算
器３４にはドット妨害を無くした信号１Ｈを得、相関が
なければこれをノイズ成分（又は非相関成分）として処
理するため、減算器３４にはノイズ成分を信号１Ｈから
減算し、クロスカラー妨害を無くした信号１Ｈを得る。

【００３７】次に、第４の中間値検出回路３２は、第１
の中間値検出回路２９及び減算器３３、３４を通した第
２及び第３の中間値検出回路３０、３１からの各出力
（信号１Ｈ）を入力信号Ａ，Ｂ，Ｃとして入力し、これ
ら入力から第１の中間値検出回路２９からの出力に最も
相関性が高い出力を取り出して色信号Ｃとする。

【００３８】すなわち、第２及び第３の中間値検出回路
３０、３１により信号１Ｈとその前後の信号０Ｈと２Ｈ
との間の２ラインで相関性を検出した信号１Ｈを得てお
き、これら信号と第１の中間値検出回路２９からの信号
１Ｈと比較することにより最適な色信号Ｃを得る。

【００３９】図３は、本実施形態における動作波形例を
示し、信号０Ｈ、１Ｈ、２Ｈの変化に対する色信号Ｃの
出力を示す。同図の（ａ）〜（ｄ）の場合は図９と同様
の色信号Ｃになる。（ｅ）及び（ｆ）では輝度信号Ｙが
非相関になる場合であり、色信号Ｃとしては無信号に
し、従来では１／２に抑圧した信号になるためクロスカ
ラー妨害が発生するのに対して、本実施形態ではクロス
カラー妨害を無くすことができる。

【００４０】第３図の（ｇ）では信号１Ｈのみが存在
し、信号０Ｈ、２Ｈが無信号の場合であり、色信号Ｃと
しては信号１Ｈのままを得る。（ｈ）では信号１Ｈが無
信号の場合であり、色信号Ｃとしては無信号にする。こ
れらの場合、従来では１／２に抑圧した信号になるため
ドット妨害が発生するのに対して、本実施形態ではドッ
ト妨害を無くすことができる。

【００４１】なお、本実施形態では、水平走査ライン間
の相関性を基に色信号を分離する場合を示すが、フレー
ム間の水平走査ライン間の相関性から色信号を分離する
こともできる。また、ＮＴＳＣ方式の映像信号からＹ／
Ｃ分離をする場合を示すが、ＰＡＬ方式に適用する場合
には遅延回路１１、１２として複合映像信号をそれぞれ
２水平期間だけ遅延させる構成にすることで対応でき
る。

【００４２】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、第１の
中間値検出回路により輝度信号の非相関性を検出し、第
２及び第３の中間値検出回路により信号１Ｈと０Ｈ又は
２Ｈとの間の２ラインの相関性を検出し、第４の中間値
検出回路によりこれら３つの出力を比較することで最適
な色信号を得るようにしたため、輝度信号が垂直方向で
非相関である場合のクロスカラー妨害や信号１Ｈのみが
有る場合や無い場合のドット妨害を無くした色信号及び
輝度信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すＹ／Ｃ分離回路図。

【図２】実施形態における中間値検出回路と中間値検出
例。

【図３】実施形態における動作波形。

【図４】色信号のライン毎のインタリーブの関係を示す
図。

【図５】色信号のフィールド毎のインタリーブの関係を
示す図。

【図６】ラインくし型フィルターのブロック図。

【図７】従来のロジカルコムフィルタを用いたＹ／Ｃ分
離回路図。

【図８】信号０Ｈ、１Ｈ、２Ｈの相関性パターン図。

【図９】従来のロジカルコムフィルタの動作波形。

【符号の説明】

１１、１２…遅延回路 １３、１４、１５…バンドパスフィルタ ２６、３３、３４…減算器 ２７、２８…反転アンプ ２９、３０、３１、３２…中間値検出回路

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C066 AA03 BA02 BA03 CA07 DC02 EC13 EF15 GA03 GA04 GA05 GA27 KA05 KC04 KC06 KC09 KD06 KD07 KE02 KE09

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力複合映像信号からロジカルコムフィ
   ルタ方式で輝度信号と色信号を分離する揮度信号、色信
   号分離回路であって、 入力複合映像信号に含まれる色副搬送波の位相が反転す
   る水平走査期間だけ該複合映像信号を遅延させる第１の
   遅延回路と、 前記第１の遅延回路で遅延した複合映像信号を前記水平
   走査期間だけ遅延させる第２の遅延回路と、 前記第１及び第２の遅延回路で遅延させた２つの複合映
   像信号及び入力複合映像信号からそれぞれ色副搬送波の
   周波数帯域の信号０Ｈ、１Ｈ、２Ｈを得る３つのバンド
   パスフィルタと、 前記信号０Ｈ及び２Ｈを反転した信号と前記信号１Ｈと
   を入力とし、各入力の中間値を検出する第１の中間値検
   出回路と、 前記信号１Ｈと前記信号０Ｈ及び無信号とを入力とし、
   各入力の中間値を検出する第２の中間値検出回路と、 前記信号１Ｈから前記第２の中間値検出回路の出力を減
   算する第１の減算器と、 前記信号１Ｈと前記信号２Ｈ及び無信号とを入力とし、
   各入力の中間値を検出する第３の中間値検出回路と、 前記信号１Ｈから前記第３の中間値検出回路の出力を減
   算する第２の減算器と、 前記第１の中間値検出回路の出力と前記第１及び第２の
   減算器の出力を入力とし、各入力の中間値を色信号とし
   て検出する第４の中間値検出回路と、を備えたことを特
   徴とする揮度信号、色信号分離回路。