JP2002281525A - 輝度及び色信号分離装置 - Google Patents

輝度及び色信号分離装置

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JP2002281525A
JP2002281525A JP2002030017A JP2002030017A JP2002281525A JP 2002281525 A JP2002281525 A JP 2002281525A JP 2002030017 A JP2002030017 A JP 2002030017A JP 2002030017 A JP2002030017 A JP 2002030017A JP 2002281525 A JP2002281525 A JP 2002281525A
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    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
    • H04N9/78—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase for separating the brightness signal or the chrominance signal from the colour television signal, e.g. using comb filter

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 NTSC複合ビデオ信号に対する輝度及び色信号
分離装置を提供する。 【解決手段】 デジタル複合ビデオ信号に直列に連結さ
れ、各々入力される信号を１水平周期遅延させる第１な
いし第４遅延器と、前記第１及び第２遅延器の出力信号
から第１色信号を分離する第１フィルターと、前記第２
及び第３遅延器の出力信号から第２色信号を分離する第
２フィルターと、前記第２及び第４遅延器の出力信号と
前記デジタル複合ビデオ信号を入力して垂直エッジ方向
を検出する垂直エッジ方向検出器と、前記垂直エッジ方
向検出器の出力信号によって前記第１及び第２色信号の
うち一つを出力するマルチプレクサと、前記マルチプレ
クサからの出力信号を受けて完全な色信号を出力する色
信号出力部と、前記第２遅延器の出力信号と前記完全な
色信号を受けて完全な輝度信号を出力する輝度信号出力
部とを具備する。これにより、クロスルミナンス及びク
ロスクロミナンスが最大限除去された色信号及び輝度信
号が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は輝度及び色信号分離
装置に係り、より詳細にはNTSC(National Television S
ystem Committee)複合ビデオ信号から輝度信号と色信号
とを分離する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラーTVシステムの複合ビデオ信号には
輝度信号と色信号が重なっている。モニターなどの映像
システムは、輝度信号と色信号が重なった複合ビデオ信
号を出力せずに、R(Red)/G(Green)/B(Blue)が複合され
た信号を出力する。このように、R/G/Bが複合された信
号は、輝度信号と色信号よりなる。この理由で、複合ビ
デオ信号を受信する受信システムは、複合ビデオ信号か
ら輝度信号と色信号を分離するための装置を要する。
【０００３】デジタル技術の発達につれて、最近はアナ
ログ輝度/色信号分離装置の代わりにデジタル輝度/色信
号分離装置が使われる。アナログ輝度/色信号分離装置
は、水平方向に信号を処理して輝度信号と色信号を分離
するが、デジタル輝度/色信号分離装置は、ラインメモ
リを利用して垂直方向に信号を処理して、輝度信号及び
色信号を分離する。
【０００４】図１及び図２は、従来の輝度及び色信号分
離装置の例を示すブロック図である。ここで図１を参照
すれば、輝度及び色信号分離装置１０１は、ラインメモ
リ１１１、低域通過フィルター１２１及び減算器１３
１、１３２を具備する。ラインメモリ１１１は、デジタ
ル複合ビデオ信号VS１を１水平周期だけ遅延させる。減
算器１３１は、１水平周期だけ遅延された信号S１から
デジタル複合ビデオ信号VS１を減算する。低域通過フィ
ルター１２１は、減算された信号P１をフィルタリング
して色信号C１を出力する。減算器１３２は、１水平周
期だけ遅延された信号S１から色信号C１を減算すること
によって輝度信号Y１を出力する。
【０００５】つぎに図２を参照すれば、輝度及び色信号
分離装置２０１は、ラインメモリ２１１、２１２、減算
器２３１〜２３３、加算器２４１及び低域通過フィルタ
ー２２１を具備する。ラインメモリ２１１は、デジタル
複合ビデオ信号VS１を１水平周期だけ遅延させる。１水
平周期だけ遅延された信号S１は、ラインメモリ２１２
により１水平周期だけさらに遅延される。したがって、
ラインメモリ２１２から出力される信号は、２水平周期
遅延された信号S２である。減算器２３１は、１水平周
期だけ遅延された信号S１からデジタル複合ビデオ信号V
S１を減算する。減算器２３２は、１水平周期だけ遅延
された信号S１から２水平周期遅延された信号S２を減算
する。加算器２４１は、減算器２３１、２３２の出力信
号P１、P２を加算する。低域通過フィルター２２１は、
加算器２４１の出力信号P３をフィルタリングして色信
号C１を出力する。減算器２３３は、１水平周期だけ遅
延された信号S１から色信号C１を減算して、輝度信号Y
１を出力する。
【０００６】輝度信号Y１と色信号C１は、周波数スペク
トル上で見れば同じ周波数帯域に存在する。したがっ
て、図１及び図２で出力される輝度信号Y１には色信号
成分が存在し、色信号C１には輝度信号成分が存在す
る。このように、輝度信号に色信号成分が存在すること
をクロスルミナンスといい、色信号に輝度信号成分が存
在することをクロスクロミナンスという。前記クロスル
ミナンスとクロスクロミナンスにより、垂直方向に解像
度の劣化が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、クロスルミナンスとクロスクロミナ
ンスを最小化して、解像度の劣化を防止するための輝度
及び色信号分離装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題を解決す
るために、本発明は、デジタル複合ビデオ信号に直列に
連結され、各々入力される信号を１水平周期遅延させる
第１ないし第４遅延器と、前記第１及び第２遅延器の出
力信号から第１色信号を分離する第１フィルターと、前
記第２及び第３遅延器の出力信号から第２色信号を分離
する第２フィルターと、前記第２及び第４遅延器の出力
信号と前記デジタル複合ビデオ信号を入力して垂直エッ
ジ方向を検出する垂直エッジ方向検出器と、前記垂直エ
ッジ方向検出器の出力信号によって前記第１及び第２色
信号のうち一つを出力するマルチプレクサと、前記マル
チプレクサからの出力信号を受けて完全な色信号を出力
する色信号出力部と、前記第２遅延器の出力信号と前記
完全な色信号を受けて完全な輝度信号を出力する輝度信
号出力部と、を具備することを特徴とする輝度及び色信
号分離装置を提供する。
【０００９】望ましくは、前記第１及び第２フィルター
は各々コームフィルターである。望ましくは、前記第１
フィルターは、前記第２遅延器の出力信号から前記第１
遅延器の出力信号を減算する第１減算器と、前記第１減
算器の出力信号を半分に減少させ、前記第１フィルター
から出力信号を出力する第１除算器と、を具備する。望
ましくはまた、前記第２フィルターは、前記第２遅延器
の出力信号から前記第３遅延器の出力信号を減算する第
２減算器と、前記第２減算器の出力信号を半分に減少さ
せ、前記第２フィルターから出力信号を出力する第２除
算器と、を具備する。
【００１０】望ましくはまた、前記垂直エッジ方向検出
器は、前記第２遅延器の出力信号から前記第４遅延器の
出力信号を減算する第３減算器と、前記第２遅延器の出
力信号から前記デジタル複合ビデオ信号を減算する第４
減算器と、前記第３減算器の出力信号の絶対値を求める
第１絶対値計算部と、前記第４減算器の出力信号の絶対
値を求める第２絶対値計算部と、前記第１及び第２絶対
値計算部の出力を比較する比較部と、を具備する。
【００１１】望ましくはまた、前記色信号出力部は、前
記マルチプレクサの出力をフィルタリングする低域通過
フィルターと、前記低域通過フィルターの出力を所定大
きさに制限して前記完全な色信号を出力する第１制限部
と、を具備する。望ましくはまた、前記輝度信号出力部
は、前記第２遅延器の出力信号から前記完全な色信号を
減算して前記輝度信号を分離する減算器と、前記減算器
から出力される輝度信号を所定大きさに制限して前記完
全な輝度信号を出力する第２制限部と、を具備する。前
記本発明によって、クロスルミナンス及びクロスクロミ
ナンスが最大限に除去された色信号及び輝度信号を得る
ことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明と、本発明の動作上の利
点、及び本発明の実施によって達成される目的を十分に
理解するためには、本発明の望ましい実施例を例示する
添付図面及び添付図面に記載された内容を、参照しなけ
ればならない。以下、添付した図面を参照して、本発明
の望ましい実施例を説明することによって、本発明を詳
細に説明する。各図面に示された同じ参照符号は、同じ
部材または均等の部材を表す。
【００１３】図３は、本発明の望ましい実施例に係る輝
度及び色信号分離装置のブロック図である。図３を参照
すれば、本発明の輝度及び色信号分離装置は、第１ない
し第４遅延器３１１〜３１４、第１及び第２フィルター
３２１及び３３１、垂直エッジ方向検出器３５１、マル
チプレクサ３４１、色信号出力部３６１及び輝度信号出
力部３７１、を具備する。
【００１４】第１遅延器３１１は、デジタル複合ビデオ
信号VS１を１水平周期遅延させて出力する。デジタル複
合ビデオ信号VS１は、NTSC複合ビデオ信号をアナログデ
ジタル変換器(図示せず)を通過させて得る。第２遅延器
３１２は、１水平周期だけ遅延された信号S１を入力
し、これを１水平周期遅延させて２水平周期遅延された
信号S２を出力する。第３遅延器３１３は、２水平周期
遅延された信号S２を入力し、これを１水平周期遅延さ
せて３水平周期遅延された信号S３を出力する。第４遅
延器３１４は、３水平周期遅延された信号を入力し、こ
れを１水平周期遅延させて４水平周期遅延された信号S
４を出力する。
【００１５】第１フィルター３２１、すなわち第１コー
ムフィルターは、第１及び第２遅延器の出力信号S１及
びS２を入力し、これらから第１色信号Caを分離する。
第２フィルター３３１、すなわち第２コームフィルター
は、第２及び第３遅延器の出力信号S２及びS３を入力
し、これらから第２色信号Cbを分離する。垂直エッジ方
向検出器３５１は、第２及び第４遅延器の出力信号S２、
S４及び前記デジタル複合ビデオ信号VS１を入力して垂
直エッジ方向を検出する。マルチプレクサ３４１は、垂
直エッジ方向検出器３５１の出力信号M１によって、第
１及び第２色信号Ca及びCbのうちいずれか一つを選択し
て出力する。
【００１６】色信号出力部３６１は、マルチプレクサ３
４１からの出力信号を受けて、クロスクロミナンスが除
去された完全な色信号Cを出力する。色信号出力部３６
１は、マルチプレクサ３４１の出力をフィルタリングし
て必要な帯域だけを通過させる低域通過フィルター３６
３、及び低域通過フィルター３６３の出力を所定大きさ
に制限して完全な色信号Cを出力する第１制限部３６
５、を具備する。
【００１７】輝度信号出力部３７１は、第２遅延器３１
２の出力信号S２と色信号Cを受けて、クロスルミナンス
が最大限に除去された完全な輝度信号Yを出力する。輝
度信号出力部３７１は、第２遅延器３１２の出力信号S
２から完全な色信号Cを減算して輝度信号を分離する減
算器３７３、及び、減算器３７３から出力される輝度信
号を所定大きさに制限して完全な輝度信号Yを出力する
第２制限部３７５、を具備する。
【００１８】図４は、図３に示された第１コームフィル
ター３２１の詳細なブロック図である。図４を参照すれ
ば、第１コームフィルター３２１は、第１減算器４１１
及び第１除算器４２１を具備する。第１減算器４１１
は、第１及び第２遅延器３１１及び３１２の出力信号S
１、S２を入力し、第２遅延器３１２の出力信号S２から
第１遅延器３１１の出力信号S１を減算する。第１除算
器４２１は、第１減算器４１１の出力を半分に減少させ
て前記第１フィルターの出力信号Ca、すなわち第１色信
号を出力する。
【００１９】図５は、図３に示された第２コームフィル
ターの詳細なブロック図である。図５を参照すれば、第
２コームフィルターは、第２減算器５１１及び第２除算
器５２１を具備する。第２減算器５１１は、第２及び第
３遅延器の出力信号S２、S３を入力し、第２遅延器３１
２の出力信号S２から第３遅延器の出力信号S３を減算す
る。第２除算器５２１は、第２減算器５１１の出力を半
分に減少させて、前記第２フィルターの出力信号Cb、す
なわち第２色信号を出力する。
【００２０】図６は、図３に示された垂直エッジ方向検
出器３５１の詳細なブロック図である。図６を参照すれ
ば、垂直エッジ方向検出器３５１は、第３及び第４減算
器６１１及び６１２、第１及び第２絶対値計算部６２１
及び６２２及び比較部６３１、を具備する。第３減算器
６１１は、第２遅延器の出力信号S２から第４遅延器の
出力信号S４を減算する。第４減算器６１２は、第２遅
延器の出力信号S２からデジタル複合ビデオ信号VS１を
減算する。第１絶対値計算部６２１は、第３減算器６１
１の出力信号の絶対値を求める。第２絶対値計算部６２
２は、第４減算器６１２の出力信号の絶対値を求める。
比較部６３１は、第１及び第２絶対値計算部６２１、６
２２の出力を互いに比較して垂直エッジ方向を検出す
る。
【００２１】図７は、デジタル複合ビデオ信号VS１のデ
ータ配列の形を示すものである。図７に示されたように
デジタル複合ビデオ信号VS１及び遅延された信号は、垂
直的に１８０°の位相差を有し、色信号に対して互いに
反対の符号を有する。図４ないし図７を参照して、図３
に示された輝度及び色信号分離装置３０１が、輝度及び
色信号を分離する過程を説明する。
【００２２】第１減算器４１１は、２水平周期遅延され
た信号S２から１水平周期だけ遅延された信号S１を減算
するので、出力信号は、２l、２Q、-２l、-２Q、２l、で
ある。第１減算器４１１の出力信号は、第１除算器４２
１により半分に減少するので、第１除算器４２１の出力
信号は、l、Q、-l、-Q、l、である。このように、第１コ
ームフィルター３２１は、２水平周期遅延された信号S
２から輝度信号を除去して色信号部分だけ出力し、色信
号部分の位相は同じである。
【００２３】第２減算器５１１は、２水平周期遅延され
た信号S２から３水平周期遅延された信号S３を減算する
ので、出力信号は、２l、２Q、-２l、-２Q、２l、であ
る。第２減算器５１１の出力信号は第２除算器５２１に
より半分に減少するので、第２除算器５２１の出力信号
は、l、Q、-l、-Q、l、である。このように、第２コーム
フィルター３３１は、２水平周期遅延された信号S２か
ら輝度信号を除去して色信号部分だけ出力し、色信号部
分の位相は同じである。
【００２４】マルチプレクサ３４１は、垂直エッジ方向
検出器３５１から出力される垂直エッジ方向に沿って、
第１色信号Caまたは第２色信号Cbのうちいずれか一つを
選択して出力する。例えば、第１絶対値計算部６２１の
出力が、第２絶対値計算部６２２の出力より小さけれ
ば、マルチプレクサ３４１は第２色信号Cbを出力し、そ
の反対であれば第１色信号Caを出力する。
【００２５】垂直エッジ方向検出器３５１は、２水平周
期遅延された信号S２と４水平周期遅延された信号S４を
使用して、垂直エッジ方向を検出しているが、その理由
は、デジタル複合ビデオ信号成分に対して相関性が大き
い信号を使用して、垂直エッジ方向を正確に検出するた
めである。
【００２６】第１絶対値計算部６２１から出力される信
号は、{△(Y＋l)a、△(Y＋Q)a、△(Y-l)a、△(Y-Q)a、
△(Y＋l)a}となり、第２絶対値計算部６２２から出力さ
れる信号は、{△(Y＋l)b、△(Y＋Q)b、△(Y-l)b、△(Y-
Q)b、△(Y＋l)b}となる。ここで、aは、４水平周期遅延
された信号S４が第１絶対値計算部６２１を経た信号で
あり、bは、デジタル複合ビデオ信号VS１が第２絶対値
計算部６２２を経た信号であることを示す。
【００２７】もし２水平周期遅延された信号S２と３水
平周期遅延された信号S３の差分信号の絶対値を求めれ
ば、{△(Y＋２l)a'、△(Y＋２Q)a'、△(Y-２l)a'、△(Y
-２Q)a'、△(Y＋２l)a'}となり、２水平周期遅延された
信号S２と１水平周期だけ遅延された信号S１の差分信号
の絶対値を求めれば、{△(Y＋２l)b'、△(Y＋２Q)b'、
△(Y-２l)b'、△(Y-２Q)b'、△(Y＋２l)b'}となる。こ
こで、a'は４水平周期遅延された信号S４が第１絶対値
計算部６２１を経た信号であり、b'はデジタル複合ビデ
オ信号VS１が第２絶対値計算部６２２を経た信号である
ことを示す。
【００２８】ここで、aとbで表れる値を比較すること
が、a'とb'で表れる値を比較することより、相関性を示
すのにさらに有利である。映像のパターンが平坦な領域
の場合に、{△(Y＋l)a}や{△(Y＋l)b}の場合には両値と
もゼロに近い値を有して両値を比較して選択するのに容
易であるが、{△(Y＋２l)a'}や{△(Y＋２l)b'}の場合に
は、２lのように大きい値を有するようになって両値を
比較して選択し難い。
【００２９】したがって、４水平周期遅延された信号S
４が第１絶対値計算部６２１を通じて出力された値と、
デジタル複合ビデオ信号VS１が第２絶対値計算部６２２
を通じて出力された値と、を比較して、第１色信号Caと
第２色信号Cbを選択するにおいてさらに高い相関性を有
する結果を得てクロスクロミナンスによる劣化を抑制で
きる。特にエッジ部分に対しては、類似の情報を使用し
てコームフィルタリングを行うために、従来の方法に比
べて優れた効果を得られる。
【００３０】
【発明の効果】前述したように本発明によれば、水平周
期遅延された信号S１〜S４のうち相関性の大きい信号を
使用して垂直エッジ方向を検出して利用することによっ
て、デジタル複合ビデオ信号VS１から、クロスルミナン
ス及びクロスクロミナンスが最大限に除去された色信号
C及び輝度信号Yを分離できる。
【００３１】図面及び明細書では最適の実施例が開示さ
れた。ここで特定の用語が使われたが、これは単に本発
明を説明するための目的で使われたものであって、意味
の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制
限するために使われたものではない。したがって、本技
術分野の通常の知識を有する者であれば、これより多様
な変形及び均等な他実施例が可能である、という点を理
解するはずである。また、本発明の技術的保護範囲は、
特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の輝度及び色信号分離装置の一例を示すブ
ロック図である。
【図２】従来の輝度及び色信号分離装置の他の例を示す
ブロック図である。
【図３】本発明の望ましい実施例に係る輝度及び色信号
分離装置のブロック図である。
【図４】図３に示された第１コームフィルターの詳細な
ブロック図である。
【図５】図３に示された第２コームフィルターの詳細な
ブロック図である。
【図６】図３に示された垂直エッジ方向検出器の詳細な
ブロック図である。
【図７】デジタル複合ビデオ信号のデータ配列形態を示
す図である。
【符号の説明】
３１１ 第１遅延器 ３１２ 第２遅延器 ３１３ 第３遅延器 ３１４ 第４遅延器 ３２１ 第１フィルター ３３１ 第２フィルター ３５１ 垂直エッジ方向検出器 ３４１ マルチプレクサ ３６１ 色信号出力部 ３６３ 低域通過フィルター ３６５ 第１制限部 ３７１ 輝度信号出力部 ３７３ 減算器 ３７５ 第２制限部 VS１ デジタル複合ビデオ信号 S１〜S４ 遅延された信号 Ca 第１色信号 Cb 第２色信号 M１ 出力信号 C 完全な色信号 Y 完全な輝度信号

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタル複合ビデオ信号に直列に連結さ
    れ、各々入力される信号を１水平周期遅延させる第１な
    いし第４遅延器と、 前記第１及び第２遅延器の出力信号から第１色信号を分
    離する第１フィルターと、 前記第２及び第３遅延器の出力信号から第２色信号を分
    離する第２フィルターと、 前記第２及び第４遅延器の出力信号と前記デジタル複合
    ビデオ信号を入力して垂直エッジ方向を検出する垂直エ
    ッジ方向検出器と、 前記垂直エッジ方向検出器の出力信号によって前記第１
    及び第２色信号のうち一つを出力するマルチプレクサ
    と、 前記マルチプレクサからの出力信号を受けて完全な色信
    号を出力する色信号出力部と、 前記第２遅延器の出力信号と前記完全な色信号を受けて
    完全な輝度信号を出力する輝度信号出力部と、 を具備する、ことを特徴とする輝度及び色信号分離装
    置。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２フィルターは各々コー
    ムフィルターであることを特徴とする請求項１に記載の
    輝度及び色信号分離装置。
  3. 【請求項３】 前記第１フィルターは、 前記第２遅延器の出力信号から前記第１遅延器の出力信
    号を減算する第１減算器と、 前記第１減算器の出力信号を半分に減少させ、前記第１
    フィルターから出力信号を出力する第１除算器と、 を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の輝度及
    び色信号分離装置。
  4. 【請求項４】 前記第２フィルターは、 前記第２遅延器の出力信号から前記第３遅延器の出力信
    号を減算する第２減算器と、 前記第２減算器の出力信号を半分に減少させ、前記第２
    フィルターから出力信号を出力する第２除算器と、 を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の輝度及
    び色信号分離装置。
  5. 【請求項５】 前記垂直エッジ方向検出器は、 前記第２遅延器の出力信号から前記第４遅延器の出力信
    号を減算する第３減算器と、 前記第２遅延器の出力信号から前記デジタル複合ビデオ
    信号を減算する第４減算器と、 前記第３減算器の出力信号の絶対値を求める第１絶対値
    計算部と、 前記第４減算器の出力信号の絶対値を求める第２絶対値
    計算部と、 前記第１及び第２絶対値計算部の出力を比較する比較部
    と、 を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の輝度及
    び色信号分離装置。
  6. 【請求項６】 前記色信号出力部は、 前記マルチプレクサの出力をフィルタリングする低域通
    過フィルターと、 前記低域通過フィルターの出力を所定大きさに制限して
    前記完全な色信号を出力する第１制限部と、 を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の輝度及
    び色信号分離装置。
  7. 【請求項７】 前記輝度信号出力部は、 前記第２遅延器の出力信号から前記完全な色信号を減算
    して前記輝度信号を分離する減算器と、 前記減算器から出力される輝度信号を所定大きさに制限
    して前記完全な輝度信号を出力する第２制限部と、 を具備する、ことを特徴とする請求項１に記載の輝度及
    び色信号分離装置。
  8. 【請求項８】 前記第１ないし第４遅延器は各々ライン
    メモリである、 ことを特徴とする請求項１に記載の輝度及び色信号分離
    装置。
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