JP2007142732A - Ｙｃ分離回路 - Google Patents

Abstract

【課題】従来回路では、水平方向にクロマ信号の帯域が広い場合（水平のエッジ部など）は、ＢＰＦのクロマ信号通過帯域外の成分がクロマ信号として出力されず輝度信号として出力されてしまい、ドット妨害と呼ばれる弊害を生じる。
【解決手段】ＰＡＬ方式コンポジット映像信号は、垂直相関がある場合、そのクロマ信号は２Ｈ毎に１８０°反転した信号となるので、２ラインコムフィルタ信号は輝度信号成分のみとなる。そこで、垂直相関検出回路２６と比較回路２７で垂直相関有りか無しかを示す判定信号を生成し、その判定信号で垂直相関ありのときには、加算器１８からの２ラインコムフィルタ信号Ｂを輝度信号としてスイッチ回路ＳＷ１から出力することにより、ＰＡＬ方式コンポジット映像信号が水平方向にクロマ信号の帯域が広い信号であっても、垂直相関が有るときには、大幅にドット妨害が低減された輝度信号を出力することができる。
【選択図】図１

Description

本発明はＹＣ分離回路に係り、特にＰＡＬ方式のコンポジット映像信号から輝度信号Ｙと搬送色信号Ｃとを分離するＹＣ分離回路に関する。

従来より、ＰＡＬ方式のコンポジット映像信号を取り扱う映像機器において、帯域共用多重化されている輝度信号と搬送色信号（以下、クロマ信号という）とを別々に信号処理する場合、ＰＡＬ方式のコンポジット映像信号から輝度信号とクロマ信号とを分離するＹＣ分離回路が用いられる。このＹＣ分離回路は従来から種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図５は従来のＹＣ分離回路の一例のブロック図を示す。同図において、ＰＡＬ方式のコンポジット映像信号は、Ａ／Ｄ変換器３１によりサンプリングされてディジタル映像信号とされてから、帯域フィルタ（ＢＰＦ）３２により色副搬送波周波数４.４３ＭＨｚを中心とする±５００ｋＨｚ程度の帯域幅の信号が取り出される一方、１Ｈ遅延回路３３により１水平走査期間（１Ｈ）遅延されて、ＢＰＦ３４及び減算器３７に供給される。ＢＰＦ３４はＢＰＦ３２と同じ通過帯域幅を有しており、そのＢＰＦ３４から取り出された４.４３ＭＨｚ±５００ｋＨｚ程度の帯域幅の信号は、ロジカルコムフィルタ３６に供給されると共に、１Ｈ遅延回路３５により更に１Ｈ遅延されてからロジカルコムフィルタ３６に供給される。

ロジカルコムフィルタ３６は、ＢＰＦ３２からの非遅延信号と、ＢＰＦ３４からの１Ｈ遅延信号と、１Ｈ遅延回路３５からの２Ｈ遅延信号とを入力として受け、これら入力された３信号が同極性のときは、その中の最小信号の信号を出力し、同極性でないときは基準値を出力する第１の回路と、上記の非遅延信号と２Ｈ遅延信号の差信号のレベルが所定値以下のときのみ第１の回路の出力信号を出力する第２の回路と、上記１Ｈ遅延信号から第２の回路の出力信号を減算する第３の回路とから構成された公知の垂直帯域制限を行う構成によりクロマ信号を分離して出力する。このクロマ信号は、減算器３７に供給されて１Ｈ遅延回路３３から出力された１Ｈ遅延ＰＡＬ方式コンポジット映像信号と減算されることにより、減算器３７から輝度信号が分離出力される。

ここで、この従来のＹＣ分離回路は、分離しようとするクロマ信号が水平垂直両周波数共に帯域が広くない場合は、図６（Ａ）に示すように、ＢＰＦ３２、３４により４.４３ＭＨｚ±５００ｋＨｚ程度の水平帯域制限と、ロジカルコムフィルタ３６による３１２.５／４［ｃｐｈ］を中心とする垂直帯域制限とにより、４１で示すクロマ信号抽出帯域に含まれるスペクトル分布４２のクロマ信号をＰＡＬ方式コンポジット映像信号から分離抽出することができる。また、クロマ抽出帯域４１以外の周波数成分が輝度信号として出力される。

特開平５−２２７５４３号公報

しかしながら、上記ロジカルコムフィルタ３６に入力される３つの信号は、ＢＰＦ３２、３４により水平周波数が帯域制限された信号であるため、水平方向にクロマ信号の帯域が広い場合（水平のエッジ部など）は、クロマ信号のスペクトル分布は、図６（Ｂ）に４３で示す如く、ＢＰＦ３２、３４の通過帯域外の成分４４ａ、４４ｂが含まれ、この成分４４ａ、４４ｂがクロマ信号として出力されず輝度信号として出力されてしまい、ドット妨害と呼ばれる弊害を生じる。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、従来の水平方向に帯域が広がったエッジ部分におけるドット妨害を低減し、ＰＡＬ方式コンポジット映像信号から正確にＹＣ分離を行い得るＹＣ分離回路を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、ＰＡＬ方式コンポジット映像信号を輝度信号と搬送色信号とに分離するＹＣ分離回路において、ＰＡＬ方式コンポジット映像信号を、１水平走査期間ずつ全部で４水平走査期間遅延させて、その１水平走査期間ずつ遅らせた信号をそれぞれ１Ｈ遅延映像信号、２Ｈ遅延映像信号、３Ｈ遅延映像信号及び４Ｈ遅延映像信号として出力する遅延回路手段と、遅延回路手段から出力される１Ｈ遅延映像信号と２Ｈ遅延映像信号と３Ｈ遅延映像信号とに基づいて、搬送色信号を抽出するロジカルコムフィルタ手段と、遅延されていないＰＡＬ方式コンポジット映像信号と２Ｈ遅延映像信号とを加算して第１の２ラインコムフィルタ信号を生成し、１Ｈ遅延映像信号と３Ｈ遅延映像信号とを加算して第２の２ラインコムフィルタ信号を生成し、２Ｈ遅延映像信号と４Ｈ遅延映像信号とを加算して第３の２ラインコムフィルタ信号を生成する加算回路手段と、第１、第２及び第３の２ラインコムフィルタ信号に基づいて、それらの信号間の垂直相関度に応じたレベルの垂直相関検出信号を生成する垂直相関検出手段と、垂直相関検出信号と予め設定した閾値とを比較して、垂直相関度の有無を示す信号を出力する比較手段と、比較手段から垂直相関度有りを示す信号が入力されたときは、加算回路手段から出力される第２の２ラインコムフィルタ信号を１／２倍した信号を輝度信号として選択すると共に、遅延回路手段から出力される２Ｈ遅延映像信号から第２の２ラインコムフィルタ信号を１／２倍した信号を差し引いた信号を搬送色信号として選択し、比較手段から垂直相関度無しを示す信号が入力されたときは、遅延回路手段から出力される２Ｈ遅延映像信号からロジカムコムフィルタ手段から出力される搬送色信号を差し引いた信号を輝度信号として選択すると共に、ロジカムコムフィルタ手段の出力搬送色信号を選択して出力する選択手段とを有することを特徴とする。

この発明では、第１、第２及び第３の２ラインコムフィルタ信号の間の差に基づいて、それらの信号間の垂直相関度に応じたレベルの垂直相関検出信号を生成し、その垂直相関検出信号を比較手段で閾値と比較することで、入力ＰＡＬ方式コンポジット映像信号の垂直相関の有無を判定し、垂直相関有りと判定したときには、水平方向に帯域制限を行わず、垂直方向のみ帯域制限された２ラインコムフィルタ信号を輝度信号として選択出力する。この２ラインコムフィルタ信号は、垂直相関があるときには、２Ｈ毎に１８０°反転する搬送色信号が相殺されて輝度信号成分のみとなるので、選択した輝度信号中には水平方向に帯域が広がっている搬送色信号を含まないようにできる。

本発明によれば、垂直相関が有るときには、２Ｈ毎に１８０°反転する搬送色信号が相殺されて輝度信号成分のみとなる２ラインコムフィルタ信号を、垂直相関有りと検出したときに輝度信号として出力するようにしたため、垂直相関が有るときには、水平方向に帯域が広がった搬送色信号を有するＰＡＬ方式映像信号からでも、エッジ部分におけるドット妨害が大幅に低減された輝度信号と搬送色信号とを分離することができ、正確なＹＣ分離ができる。

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になるＹＣ分離回路の一実施の形態のブロック図を示す。本実施の形態は以下の点に着目してなされたものである。すなわち、従来のＹＣ分離回路において問題となる水平方向にクロマ信号の帯域が広がったＰＡＬ方式のコンポジット映像信号であっても、垂直方向に相関がある信号であれば、図２にIで示すように輝度信号は垂直周波数０［ｃｐｈ］付近にスペクトルが存在するのに対し、クロマ信号は同図にIIで示すように、垂直周波数３１２.５／４［ｃｐｈ］付近にスペクトルが存在する。このため、水平方向に帯域制限を行わず垂直方向のみ、図２にIIIで示すような２ラインコムフィルタによる垂直帯域制限を行うことにより、輝度信号抽出帯域を同図にIVで示すようにすることで、正確なＹＣ分離が可能となる。

再び図１に戻って説明する。ＰＡＬ方式コンポジット映像信号は、Ａ／Ｄ変換器１１により所定周波数でサンプリングされた後、４段縦続接続された１Ｈ遅延回路１２、１３、１４、１５により、それぞれ１Ｈずつ遅延される一方、加算器１６に供給される。１Ｈ遅延回路１２、１Ｈ遅延回路１３、１Ｈ遅延回路１４によりそれぞれ１Ｈ遅延されて取り出された、サンプリング後のＰＡＬ方式コンポジット映像信号は、各々４.４３ＭＨｚ±５００ｋＨｚ程度の通過帯域を有するＢＰＦ１７、ＢＰＦ１９、ＢＰＦ２１で周波数選択された後、ロジカルコムフィルタ２２に供給される。

ロジカルコムフィルタ２２は、各々帯域幅が４.４３ＭＨｚ±５００ｋＨｚ程度で、１Ｈ遅延信号、２Ｈ遅延信号及び３Ｈ遅延信号の３つの信号を入力として受け、従来のＹＣ分離回路におけるロジカルコムフィルタ３６と同様に、３１２.５／４［ｃｐｈ］を中心とする公知の垂直帯域制限処理を行うことによりクロマ信号を分離して出力する。

一方、加算器１６はＡ／Ｄ変換器１１から出力された非遅延映像信号と１Ｈ遅延回路１３から出力された２Ｈ遅延映像信号とを加算して、加算信号Ａを生成して垂直相関検出回路２６に供給する。また、加算器１８は、１Ｈ遅延回路１２から出力された１Ｈ遅延映像信号と、１Ｈ遅延回路１４から出力された３Ｈ遅延映像信号とを加算して、加算信号Ｂを生成して垂直相関検出回路２６に供給する。また、加算器２０は、１Ｈ遅延回路１３から出力された２Ｈ遅延映像信号と、１Ｈ遅延回路１５から出力された４Ｈ遅延映像信号とを加算して、加算信号Ｃを生成して垂直相関検出回路２６に供給する。すなわち、加算器１６、１８、２０はいずれも２Ｈ時間差のある２つの映像信号同士を加算して、加算信号Ａ、Ｂ、Ｃを生成して垂直相関検出回路２６に供給する。

ここで、ＰＡＬ方式コンポジット映像信号において、垂直方向に相関がある場合、輝度信号は垂直方向に同じ信号が続き、クロマ信号は２Ｈ毎に１８０°反転した信号となるので、２Ｈ離れた信号を加算すると、クロマ信号は相殺され輝度信号の２倍の大きさの信号となる。そこで、加算信号Ｂは、レベル減衰器２３で振幅が１／２に減衰されて減算器２５及びスイッチ回路ＳＷ１の端子ａにそれぞれ供給される。

また、Ａ／Ｄ変換器１１、１Ｈ遅延回路１２〜１５の各出力信号がすべて、輝度信号、クロマ信号共に相関があれば、上記の加算信号Ａ、加算信号Ｂ、加算信号Ｃの３つの２ラインコム信号は、ほぼ同じ信号となる。また、上記の各出力信号の間で、輝度信号とクロマ信号のどちらか、あるいはその両方に非相関な信号があれば、この３つの加算信号（２ラインコム信号）には差を生じる。

そこで、この３つの加算信号（２ラインコム信号）Ａ、Ｂ、Ｃが入力される垂直相関検出回路２６は、３つの入力信号Ａ、Ｂ、Ｃの差が小さいほど小さい値を出力し、３つの入力信号Ａ、Ｂ、Ｃの差が大きいほど大きい値を出力するよう構成されている。

図３は垂直相関検出回路２６の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示すように、垂直相関検出回路２６では、加算信号Ａ及びＣを加算器２６１１で加算する一方、加算信号Ｂをレベル調整器２６１２で２倍にレベル調整した後、減算器２６１３で加算器２６１１の出力信号と減算する構成の垂直ＢＰＦ２６１により、３つの入力加算信号Ａ、Ｂ及びＣの差が大きいほど、大きい値の所定の垂直周波数帯域成分を出力する。この垂直ＢＰＦ２６１の出力信号は、絶対値回路２６２で絶対値をとり、その絶対値信号を平滑化のための水平ＬＰＦ２６３で例えば水平周波数１.５ＭＨｚ以下の信号を取り出す。

この構成の垂直相関検出回路２６では、図４に示すように、垂直周波数が３１２.５／２［ｃｐｈ］に向かって高くなるほど（垂直相関度が低いほど）、出力レベルが大きくなる特性を付与した垂直相関検出信号を出力する。なお、垂直相関検出回路２６は、上記とは逆に、３つの入力信号の差が小さいほど大きい値を出力し、差が大きいほど小さい値を出力する構成でもよい（ただし、この場合は、垂直ＢＰＦ２６１の替わりに、垂直ＬＰＦを用いる。）。

再び図１に戻って説明するに、垂直相関検出回路２６から出力された垂直相関検出信号は、比較回路２７において、予め設定された閾値とレベル比較され、垂直相関検出信号が閾値より大きいとき、垂直相関無し（上記逆の場合垂直相関有り）と判定されて例えば論理０（上記逆の場合、論理１）の判定信号が出力され、閾値より小さいとき、垂直相関有り（上記逆の場合垂直相関無し）と判定されて、論理１（上記逆の場合、論理０）の判定信号が出力される。この判定信号は、スイッチ回路ＳＷ１及びＳＷ２にスイッチング信号としてそれぞれ供給される。

スイッチ回路ＳＷ１は端子ａと端子ｂのいずれか一方の入力信号を選択する構成とされており、その端子ａには加算信号（２ラインコム信号）Ｂの振幅がレベル減衰器２３で１／２倍にされた信号Ｂ／２が入力され、その端子ｂには減算器２４により、１Ｈ遅延回路１３から出力される２Ｈ遅延映像信号からロジカルコムフィルタ２２の出力クロマ信号を差し引いた輝度信号が入力される。

他方、スイッチ回路ＳＷ２も端子ａと端子ｂのいずれか一方の入力信号を選択する構成とされており、その端子ａには減算器２５により、１Ｈ遅延回路１３から出力される２Ｈ遅延映像信号からレベル減衰器２３からの２ラインコム信号Ｂ／２を差し引いて得られるクロマ信号が入力され、その端子ｂにはロジカルコムフィルタ２２の出力クロマ信号が入力される。

比較回路２７から出力された判定信号が論理１のとき、すなわち、垂直相関有りのときは、スイッチ回路ＳＷ１は端子ａに入力される２ラインコム信号Ｂ／２を選択して輝度信号として出力し、また、スイッチ回路ＳＷ２が端子ａに入力される、２Ｈ遅延映像信号から２ラインコム信号Ｂ／２（すなわち、スイッチ回路ＳＷ１から出力される輝度信号）を減算した信号を選択してクロマ信号として出力する。

このとき、スイッチ回路ＳＷ１から輝度信号として出力される２ラインコム信号Ｂ／２の周波数スペクトル分布は、図２にIで示され、同図にIIIで示す垂直方向のみに２ラインコムフィルタにより垂直帯域制限された信号であり、クロマ信号は存在しないため、ドット妨害とはならない。

他方、比較回路２７から出力された判定信号が論理０のとき、すなわち、垂直相関無しのときは、スイッチ回路ＳＷ１は端子ｂに入力される減算器２４の出力信号を選択して輝度信号として出力し、また、スイッチ回路ＳＷ２が端子ｂに入力されるロジカルコムフィルタ２２の出力信号を選択してクロマ信号として出力する。すなわち、垂直相関無しのときは、従来と同様に、ロジカルコムフィルタ２２から出力された信号をクロマ信号として出力し、２Ｈ遅延映像信号からこのクロマ信号を減算した信号を輝度信号として出力する。

このように、本実施の形態によれば、画像の垂直方向の相関の有無を検出し、垂直相関有りと判定された画像の部分において、２ラインコム処理することにより、従来の水平方向に帯域が広がったエッジ部分におけるドット妨害を低減し正確なＹＣ分離が可能となる。

本発明のＹＣ分離回路の一実施の形態のブロック図である。 垂直相関があり水平方向に帯域が広い輝度信号、クロマ信号のスペクトル分布を示す図である。 図１中の垂直相関検出回路の一実施の形態のブロック図である。 図３の垂直相関検出回路の垂直周波数対出力レベル特性図である。 従来のＹＣ分離回路の一例のブロック図である。 クロマ信号の水平垂直スペクトル分布の各例を示す図である。

符号の説明

１１ Ａ／Ｄ変換器
１２、１３、１４、１５ １Ｈ遅延回路
１６、１８、２０、２６１１ 加算器
１７、１９、２１ 帯域フィルタ（ＢＰＦ）
２２ ロジカルコムフィルタ
２３ レベル減衰器
２４、２５、２６１３ 減算器
２６ 垂直相関検出器
２７ 比較回路
２６１ 垂直帯域フィルタ（ＢＰＦ）
２６２ 絶対値回路
２６３ 水平低域フィルタ（ＬＰＦ）
ＳＷ１、ＳＷ２ スイッチ回路

Claims (1)

1. ＰＡＬ方式コンポジット映像信号を輝度信号と搬送色信号とに分離するＹＣ分離回路において、
   前記ＰＡＬ方式コンポジット映像信号を、１水平走査期間ずつ全部で４水平走査期間遅延させて、その１水平走査期間ずつ遅らせた信号をそれぞれ１Ｈ遅延映像信号、２Ｈ遅延映像信号、３Ｈ遅延映像信号及び４Ｈ遅延映像信号として出力する遅延回路手段と、
   前記遅延回路手段から出力される前記１Ｈ遅延映像信号と前記２Ｈ遅延映像信号と前記３Ｈ遅延映像信号とに基づいて、前記搬送色信号を抽出するロジカルコムフィルタ手段と、
   遅延されていない前記ＰＡＬ方式コンポジット映像信号と前記２Ｈ遅延映像信号とを加算して第１の２ラインコムフィルタ信号を生成し、前記１Ｈ遅延映像信号と前記３Ｈ遅延映像信号とを加算して第２の２ラインコムフィルタ信号を生成し、前記２Ｈ遅延映像信号と前記４Ｈ遅延映像信号とを加算して第３の２ラインコムフィルタ信号を生成する加算回路手段と、
   前記第１、第２及び第３の２ラインコムフィルタ信号に基づいて、それらの信号間の垂直相関度に応じたレベルの垂直相関検出信号を生成する垂直相関検出手段と、
   前記垂直相関検出信号と予め設定した閾値とを比較して、垂直相関度の有無を示す信号を出力する比較手段と、
   前記比較手段から前記垂直相関度有りを示す信号が入力されたときは、前記加算回路手段から出力される第２の２ラインコムフィルタ信号を１／２倍した信号を輝度信号として選択すると共に、前記遅延回路手段から出力される前記２Ｈ遅延映像信号から前記第２の２ラインコムフィルタ信号を１／２倍した信号を差し引いた信号を搬送色信号として選択し、前記比較手段から前記垂直相関度無しを示す信号が入力されたときは、前記遅延回路手段から出力される前記２Ｈ遅延映像信号から前記ロジカムコムフィルタ手段から出力される搬送色信号を差し引いた信号を輝度信号として選択すると共に、前記ロジカムコムフィルタ手段の出力搬送色信号を選択して出力する選択手段と
   を有することを特徴とするＹＣ分離回路。
   
   

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