JP2574515B2 - Ｙｃ分離回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、テレビジョン受像機等で、複合映像信号や
YC分離された輝度信号・クロマ信号に含まれる白色雑音
を遅延素子を用いて除去する雑音除去回路を備えたYC分
離回路に関するものである。

（従来の技術） 近年、雑音除去回路は、高画質なテレビ映像が要求さ
れるIDTV（Improved Television）においては、その不
可欠な機能の一つとして商品化されるようになってき
た。IDTVでは複合映像信号を直接信号処理するのではな
く、複合映像信号を輝度信号とクロマ信号に分離（以
下、YC分離と記す）し各々の信号を個別に処理し高画質
化を図っており、雑音除去回路に於いてもYC分離された
輝度信号とクロマ信号を個別に雑音除去している。IDTV
での雑音除去回路は、IDTVに具備している遅延素子を利
用した巡回型の雑音除去回路が一般的である。遅延素子
を用いた巡回型の雑音除去回路の従来例としては、「ノ
イズリデューサー 高橋 テレビジョン学会誌 第33巻
第４号 （1979）p.p296〜300」がある。

以下、図面を参照しながら、従来用いられているYC分
離回路と雑音除去回路の一例について説明する。

まず、従来のYC分離回路について説明する。第２図は
従来のYC分離回路のブロック図を示すものであり、１は
複合映像信号の入力端子、4,5は入力された映像信号を
一定期間遅延して出力する遅延素子、６は遅延素子５の
出力信号と入力端子１から入力された複合映像信号との
和信号を出力する加算器、７は加算器６の出力信号を1/
2倍する1/2倍回路、８は遅延素子４の出力信号と1/2倍
回路７の出力信号との差信号を出力する減算器、９は減
算器８の出力信号を1/2倍する1/2倍回路、10は1/2倍回
路の出力信号のうちクロマ信号成分のみを抽出するバン
ドバスフィルタ、12は遅延素子４の出力信号とバンドバ
スフィルタ10の出力信号との差信号を出力する減算器、
31はバンドバスフィルタ10の出力信号を出力するクロマ
信号の出力端子、32は減算器12の出力信号を出力する輝
度信号の出力端子である。

以上のように構成されたYC分離回路について以下その
動作を説明する。上述したYC分離回路では複合映像信号
に含まれるクロマ信号成分がフレーム周期またはライン
周期で位相が反転することを利用して輝度信号成分とク
ロマ信号成分の分離を行っている。まず、クロマ信号成
分は第２図において、減算器８において輝度信号のクロ
マ信号成分が大まかに抽出され、さらにバンドバスフィ
ルタ10によりクロマ信号成分が抽出され、クロマ信号出
力端子31よりクロマ信号のみが出力される。一方、輝度
成分は減算器12により複合映像信号から上述した方法に
より抽出されたクロマ信号成分を差し引くことにより得
られ、輝度信号出力端子32より輝度信号が出力される。

つぎに、従来の輝度信号に対する雑音除去回路につい
て説明する。第３図は従来の輝度信号に対する雑音除去
回路のブロック図を示すものであり、33は輝度信号の入
力端子、16は入力された輝度信号と遅延素子17の出力信
号との差信号を出力する減算器、18は減算器16の出力を
Ｋ倍するＫ倍回路、19は入力された輝度信号とＫ倍回路
18の出力信号との和信号を出力する加算器、20は雑音が
除去された輝度信号を出力する出力端子である。

以上のように構成された輝度信号に対する雑音除去回
路では、画像情報（複合映像信号）はフレーム周期また
はライン周期で自己相関性が非常に強く、ランダム性の
雑音が含まれている画像情報（複合映像信号）をフレー
ム周期またはライン周期で加算平均するとランダム性の
雑音のエネルギーのみが低くなることを利用してS/Nを
改善している。第３図において、減算器16で入力された
輝度信号の一周期前の雑音除去された輝度信号との差信
号を出力することにより、その出力は雑音成分となり、
Ｋ倍回路と加算器19とで、雑音成分の加算平均をとるこ
とにより雑音を除去し、輝度信号出力端子20より出力さ
れる。

つぎに、従来のクロマ信号に対する雑音除去回路につ
いて説明する。第４図は従来のクロマ信号に対する雑音
除去回路のブロック図を示すものであり、34はクロマ信
号の入力端子、24は入力されたクロマ信号34とインバー
タ25の出力との差をとる減算器、25は遅延素子の出力信
号を反転するインバータ、26は一定期間入力信号を遅延
する遅延素子、27は減算器24の出力をＫ倍するＫ倍回
路、28はＫ倍回路27の出力信号と入力されたクロマ信号
34との和をとる加算器、30は雑音除去されたクロマ信号
の出力端子である。

以上のように構成されたクロマ信号に対する雑音除去
回路では、輝度信号に対する雑音除去回路と同様、画像
情報（複合映像信号）の一定周期における自己相関性を
利用してS/Nを改善している。第４図において、減算器2
4で入力されたクロマ信号と一周期前の雑音所越された
クロマ信号を反転した信号との差信号を出力することに
より、その出力は雑音成分となり、Ｋ倍回路と加算器28
とで、雑音成分の加算平均をとることにより雑音を除去
し、クロマ信号出力端子30より出力される。すなわち、
クロマ信号に関しては、一定周期で位相が反転するので
インバータ25を用いることにより輝度信号の雑音除去と
同様にして雑音除去が行われクロマ信号出力端子30より
出力される。

上記のような手段により、複合映像信号から輝度信号
とクロマ信号を分離し、その各々について雑音除去を行
うことにより、雑音が除去された輝度信号とクロマ信号
を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のような構成では映像信号の輪郭
部で高品質な映像が得られないという課題を有してい
た。ここで、雑音除去回路の前後で輪郭補正などを行う
回路を設ければ輪郭部の画質が改善されるが、この回路
を実現するには遅延素子を従来のYC分離回路で使用する
遅延素子より増やす必要があり、コストがくなったり遅
延量が大きくなるなどの問題が生じる。

本発明は上記問題に鑑み、遅延素子を増やすことな
く、従来のYC分離回路で使用している遅延素子を用いて
輪郭補正を行い輪郭部での画質改善を図ることのできる
YC分離回路を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明のYC分離回路は、輝
度信号成分とクロマ信号成分とが含まれる複合映像信号
と２フレーム期間遅延された複合映像信号とを加算する
加算器と、前記加算器の出力信号と１フレーム期間遅延
された複合映像信号とを減算する第１の減算器と、前記
第１の減算器の出力信号のクロマ信号成分を抽出する第
１のフィルタと、前記第１のフィルタの出力信号と１フ
レーム期間遅延された複合映像信号とを減算する第２の
減算器と、前記第１のフィルタの出力信号と輝度信号成
分を抽出する第２のフィルタと、前記第２のフィルタの
出力信号と前記第２の減算器の出力信号とを加算する加
算器とを備えたものである。

具体的には、輝度信号成分とクロマ信号成分とが含ま
れる複合映像信号と輝度信号とが入力され制御信号に基
づいて前記複合映像信号又は前記輝度信号のいずれかを
出力する第１のスイッチと、前記第１のスイッチの出力
信号を一定期間遅延させる第１の遅延素子と、前記第１
の遅延素子の出力信号を一定期間遅延させる第２の遅延
素子と、前記第１のスイッチの出力信号と前記第２の遅
延素子の出力信号との和信号を出力する第１の加算器
と、前記第１の加算器の出力信号を1/2倍する第１の1/2
倍回路と、前記第１の遅延素子の出力信号と前記第１の
1/2倍回路の出力信号との差信号を出力する第１の減算
器と、前記第１の減算器の出力信号を1/2倍する第２の1
/2倍回路と、前記第２の1/2倍回路の出力信号のうちク
ロマ信号成分のみを取り出すバンドバスフィルタと、前
記バンドパスフィルタの出力信号が入力され前記バント
パスフィルタの出力信号を出力するか又は信号を出力し
ないかを制御信号に基づいて切り替える第２のスイッチ
と、前記第１の遅延素子の出力信号と前記第２のスイッ
チの出力信号との差信号を出力する第２の減算器と、前
記第２の減算器の出力信号のうち低周波数成分のみを出
力するローバスフィルタと、前記ローバスフィルタの出
力信号をＮ倍するＮ倍回路と、前記Ｎ倍回路の出力信号
と前記第１の減算器の出力信号との和信号を出力する第
２の加算器と、前記バンドバスフィルタの出力信号とク
ロマ信号とが入力されを制御信号に基づいて前記バンド
バスフィルタの出力信号又は前記クロマ信号のいずれか
を出力する第３のスイッチとを備えものである。

（作用） 本発明は上記した構成によってYC分離回路の遅延素子
を増やすことなく輪郭部での画質を改善を行い、YC分離
された輝度信号の雑音を低減できるYC分離回路を構成で
きる。また、本発明の請求項４に記載された発明では、
制御信号によってスイッチを連動させることにより入力
信号が輝度信号成分とクロマ信号成分とが含まれている
複合映像信号であっても輝度信号とクロマ信号とが分離
された信号であっても雑音除去回路から出力される輝度
信号とクロマ信号では遅延差が生じない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例における雑音除去回路につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における雑音除去回路のブ
ロック図を示すものであり、１は輝度信号成分とクロマ
信号成分とが含まれる複合映像信号の入力端子、２は輝
度信号のみが入力される入力端子、３は入力端子１、２
の出力端子に接続され入力端子22から入力される制御信
号に基づいて複合映像信号及び輝度信号の二つの入力映
像信号のうちどちらかを出力する第１のスイッチであ
り、４、５は入力された複合映像信号又は輝度信号を１
フレーム又は一ライン期間遅延する第１の遅延素子４と
第２の遅延素子５、６は第２の遅延素子５の出力信号と
第１のスイッチ３の出力信号との和信号をとる第１の加
算器であり、現在の複合映像信号と２フレーム期間遅延
された複合映像信号とを加算している。７は第１の加算
器６の出力信号を1/2倍する1/2倍回路、８は第１の1/2
倍回路７の出力信号と第１の遅延素子４の出力信号との
差信号を出力する第１の減算器であり、第１の1/2倍回
路７の出力信号と１フレーム又は１ライン期間遅延され
た複合映像信号とを減算している。９は第１の減算器８
の出力信号を1/2倍する第２の1/2倍回路、10は第２の1/
2倍回路９の出力信号のうちクロマ信号成分のみを抽出
する第１のフィルタであるバンドバスフィルタ、11はバ
ンドパスフィルタ10の出力信号を出力するか信号を出力
しないかを入力端子22から入力される制御信号に基づい
て選択し第２の減算器12に出力する第２のスイッチ、12
は遅延素子４の出力信号と第２のスイッチ11の出力信号
との差信号を出力する第２の減算器であり、第２のスイ
ッチ11の出力信号と１フレーム又は１ライン期間遅延さ
れた複合映像信号とを減算している。ここで、第１の遅
延素子４、第２の遅延素子５、第１の加算器６、第１の
1/2倍回路７、第１の減算器８、第２の1/2倍回路９、バ
ンドパスフィルタ10、第２の減算器12により輝度信号成
分とクロマ信号成分を含む複合映像信号を輝度信号とク
ロマ信号とに分離するYC分離回路を構成している。

つぎに、13は第１の減算器８の出力信号のうち低周波
成分のみを出力する第２のフィルタであるローパスフィ
ルタであり、このローパスフィルタにより第１の減算器
８の出力信号の輝度信号成分を抽出している。14はロー
バスフィルタ13の出力信号をＮ倍（０≦Ｎ≦1/4）する
Ｎ倍回路である。ここで、第１の遅延素子４、第２の遅
延素子５、第１の加算器６、第１の1/2倍回路７、第１
の減算器８、ローパスフィルタ13、Ｎ倍回路14により輝
度信号の輪郭部での画質を改善を行って輝度信号の雑音
を低減する雑音除去回路を構成している。

つぎに、15はＮ倍回路14の出力信号と第２の減算器12
の出力信号との和信号を出力する第２の加算器、16は第
２の加算器15の出力信号と後述する第３の遅延素子17の
出力との差信号を出力する第３の減算器、17は後述する
第３の加算器19の出力信号を１フレーム又は１ライン期
間遅延する第３の遅延素子、18は第３の減算器16の出力
信号をＫ倍（０≦Ｋ≦1/2）する第１のＫ倍回路、19は
第２の加算器15の出力信号とＫ倍回路18との出力信号の
和信号を出力する第３の加算器、20は雑音除去された輝
度信号を出力する出力端子である。ここで、第３の減算
器16、第３の遅延素子17、第１のＫ倍回路18、第３の加
算器19により第２の加算器15の出力信号のうち輝度信号
成分の雑音を除去する輝度信号雑音除去回路を構成して
いる。

つぎに、21はクロマ信号のみが入力される入力信号、
22は第１のスイッチ３、第２のスイッチ11、後述する第
３のスイッチ23、後述する第４のスイッチ29を切り替え
る制御信号が入力される入力端子、23はバンドバスフィ
ルタ10の出力信号か入力端子21から入力されるクロマ信
号かを入力端子22から入力される制御信号に基づいて出
力する第３のスイッチ、24は第３のスイッチ23の出力信
号とインバータ25の出力信号との差信号を出力する第４
の減算器、25は後述する第４の遅延素子26の出力信号の
正負を反転するインバータ、26は後述する第４の加算器
28の出力信号を１フレーム又は１ライン期間遅延する第
４の遅延素子、27は第４の減算器24の出力信号をＫ倍す
る第２のＫ倍回路、28は第２のＫ倍回路27の出力信号と
第３のスイッチ23の出力信号との和信号を出力する第４
の加算器、29は第４の加算器28の出力信号か第４の遅延
素子26の出力信号かを入力端子22から入力される制御信
号に基づいて出力する第４のスイッチ、30は雑音除去さ
れたクロマ信号の出力端子である。ここで、第４の減算
器24、インパータ25、第４の遅延素子26、第２のＫ倍回
路27、第４の加算器28により第３のスイッチ23の出力信
号のうちクロマ信号成分の雑音を除去するクロマ信号雑
音除去回路を構成している。

以上のように構成された雑音除去回路を備えたYC分離
回路は（従来の技術）で説明したYC分離回路、輝度信号
に対する雑音除去回路、クロマ信号に対する雑音除去回
路と組み合わせ、新たに輪郭補正を行うためのローバス
フィルタ13とＮ倍回路14を付け加えたものであるので、
まず輪郭補正を行うための回路部分のみについて抽出し
以下にその構成と動作について説明を行う。

第５図は本発明の雑音除去回路を備えたYC分離回路の
うち、輪郭補正回路を構成する部分のブロック図を示す
ものであり、35は輝度信号成分のクロマ信号成分とが含
まれる複合映像信号の入力端子であり、入力端子１に対
応するものである。４、５は入力された複合映像信号又
は輝度信号を１フレーム又は１ライン期間遅延する第１
の遅延素子４、第２の遅延素子５、６は入力端子35より
入力された複合映像信号と第２の遅延素子５の出力信号
との和信号を出力する第１の加算器、７は第１の加算器
６の出力信号を1/2倍する第１の1/2倍回路、８は第１の
遅延素子４の出力信号と第１の1/2倍回路７の出力信号
との差信号を出力する第１の減算器、13は第１の減算器
８の出力信号のうち低周波成分のみを出力する第２のフ
ィルタたるローバスフィルタ、14はローバスフィルタ13
の出力信号をＮ倍するＮ倍回路、15はＮ倍回路14の出力
信号と第１の遅延素子４の出力信号との和信号を出力す
る第２の加算器、36は輪郭補正された信号を出力する出
力端子である。

以上のように構成された輪郭補正回路について以下そ
の動作を説明する。第５図において第１の1/2倍回路７
は現在の複合映像信号と２フレーム又は２ライン期間遅
延された複合映像信号とを平均した信号（以下、平均信
号という。）を出力する。すなわち、第１の1/2倍回路
７の出力信号は輝度信号成分とクロマ信号成分と雑音成
分とが含まれる信号となる。つぎに、第１の減算器８の
出力信号は平均信号ｔと１フレーム又は１ライン期間遅
延された複合映像信号との差信号が出力される。すなわ
ち、両信号はクロマ信号成分の位相が反転しているので
クロマ信号成分と雑音成分が出力され（映像信号の輪郭
成分であり）、つぎに、ローバスフィルタ13を通すこと
により輪郭部の雑音が若干除去され、更にＮ倍回路14で
ローパスフィルタ13の出力をＮ倍し、加算器15で遅延素
子４の出力との和をとることにより輪郭補正が行われ輪
郭補正映像出力端子36に出力される。

つぎに、第１のスイッチ３は第１において輝度信号２
と輝度信号成分とクロマ信号成分とが含まれる複合映像
信号１とを第１のスイッチ３で切り替えるようにするこ
とで、どちらの信号が入力されても同一の輪郭補正を行
うことができる。

つぎに、第１のスイッチ３が輝度信号のみが入力され
る入力端子２を選択している場合は、YC分離回路におい
てクロマ成分の抽出は不要であるからクロマ信号成分を
０にするように第２のスイッチ11は動作する。

つぎに、第１のスイッチ３が輝度信号のみが入力され
る入力端子２を選択している場合は、第３のスイッチ23
はクロマ信号を入力するように入力端子21を選択する。

つぎに、第１のスイッチ３が輝度信号のみが入力され
る入力端子２を選択している場合は、第３のスイッチ23
は入力端子21を選択しており輝度信号とクロマ信号とで
遅延量が異なることとなるため、これを同一にするため
第１のスイッチ３が輝度信号のみが入力される入力端子
２を選択している場合は、第４のスイッチ29は第４の遅
延素子26の出力信号を出力するように構成されている。

なお、これらの４個のスイッチは入力映像信号入力端
子22から入力される制御信号により連動して動作するよ
うになっている。

発明の効果 以上のように請求項１〜請求項４に記載された発明
は、YC分離回路の二つの遅延素子と輪郭補正回路の二つ
の遅延素子を共用することにより遅延素子を増やさずに
画像情報の輪郭部の画質改善（雑音除去）をが行うこと
ができる。

さらに、請求項５に記載された発明は入力端子22によ
り入力される制御信号に基づいて連動して動作する４個
のスイッチを用いることにより複合映像信号やYC分離さ
れた映像信号が入力された場合でも雑音除去回路より出
力される輝度信号とクロマ信号には遅延差が生じない雑
音除去回路を備えたYC分離回路雑音除去回路を構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における雑音除去回路のブロ
ック図、第２図は従来例におけるYC分離回路のブロック
図、第３図は輝度信号の雑音除去回路のブロック図、第
４図はクロマ信号の雑音除去のブロック図、第５図は補
正回路のブロック図である。 １……複合映像信号の入力端子、２……YC分離された輝
度信号の入力端子、3,11,21,23,29……スイッチ、4,5,1
7,26……遅延素子、6,15,19,28……加算器、7,9……1/2
倍回路、8,12,16,24……減算器、10……バンドバスフィ
ルタ、13……ローバスフィルタ、14……Ｎ倍回路、18,2
7……Ｋ倍回路、20……雑音除去された輝度信号の出力
端子、21……YC分離されたクロマ信号の入力端子、22…
…入力映像信号制御信号入力端子、25……インバータ、
30……雑音除去されたクロマ信号の出力端子、31……ク
ロマ信号の出力端子、32……輝度信号の出力端子、33…
…輝度信号の入力端子、34……クロマ信号の入力端子、
35……映像信号の入力端子、36……輪郭補正信号の出力
端子。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】輝度信号成分とクロマ信号成分とが含まれ
   る複合映像信号と輝度信号とが入力され制御信号に基づ
   いて前記複合映像信号又は前記輝度信号のいずれかを出
   力する第１のスイッチと、前記第１のスイッチの出力信
   号を１ライン期間遅延させる第１の遅延素子と、前記第
   １の遅延素子の出力信号を１ライン期間遅延させる第２
   の遅延素子と、前記第１のスイッチの出力信号と前記第
   ２の遅延素子の出力信号との和信号を出力する第１の加
   算器と、前記第１の加算器の出力信号を1/2倍する第１
   の1/2倍回路と、前記第１の遅延素子の出力信号と前記
   第１の1/2倍回路の出力信号との差信号を出力する第１
   の減算器と、前記第１の減算器の出力信号を1/2倍する
   第２の1/2倍回路と、前記第２の1/2倍回路の出力信号の
   うちクロマ信号成分のみを取り出すバンドバスフィルタ
   と、前記バンドパスフィルタの出力信号が入力され前記
   バントパスフィルタの出力信号を出力するか又は信号を
   出力しないかを制御信号に基づいて切り替える第２のス
   イッチと、前記第１の遅延素子の出力信号と前記第２の
   スイッチの出力信号との差信号を出力する第２の減算器
   と、前記第１の減算器の出力信号のうち低周波数成分の
   みを出力するローバスフィルタと、前記ローバスフィル
   タの出力信号をＮ倍するＮ倍回路と、前記Ｎ倍回路の出
   力信号と前記第２の減算器の出力信号との和信号を出力
   する第２の加算器と、前記バンドバスフィルタの出力信
   号とクロマ信号とが入力されを制御信号に基づいて前記
   バンドバスフィルタの出力信号又は前記クロマ信号のい
   ずれかを出力する第３のスイッチとを備えたYC分離回
   路。
2. 【請求項２】第３の遅延素子の出力信号と第２の加算器
   の出力信号との差信号を出力する第３の減算器と、前記
   第３の減算器の出力信号をＫ倍する第１のＫ倍回路と、
   前記第１のＫ倍回路の出力信号と前記第２の加算器の出
   力信号との和信号を出力する第３の加算器と、前記第３
   の加算器の出力信号を１フレーム又は１ライン期間遅延
   させる第３の遅延素子と、前記第３のスイッチの出力信
   号とインバータの出力信号との差信号を出力する第４の
   減算器と、前記第４の減算器の出力信号をＫ倍する第２
   のＫ倍回路と、前記第２のＫ倍回路の出力信号と第３の
   スイッチの出力信号との和信号を出力する第４の加算器
   と、前記第４の加算器の出力信号を１フレーム又は１ラ
   イン期間遅延させる第４の遅延素子と、前記第４の遅延
   素子の出力信号と前記第４の加算器の出力信号とを制御
   信号に基づいて出力する第４のスイッチと、前記第４の
   遅延素子の出力信号を反転するインバータとを備えた請
   求項１に記載されたYC分離回路。