JP2596731B2 - ルミナンス/クロミナンス信号成分分離装置 - Google Patents

ルミナンス/クロミナンス信号成分分離装置

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JP2596731B2 JP61175853A JP17585386A JP2596731B2 JP 2596731 B2 JP2596731 B2 JP 2596731B2 JP 61175853 A JP61175853 A JP 61175853A JP 17585386 A JP17585386 A JP 17585386A JP 2596731 B2 JP2596731 B2 JP 2596731B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/77Circuits 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
    • H04N9/78Circuits 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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  • Signal Processing (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複合ビデオ信号のルミナンスおよびクロミ
ナンスの信号成分を分離する装置に関する。
発明の背景 複合ビデオ信号のルミナンス成分の全帯域幅を利用す
るためには、複合ビデオ信号の高周波帯域を共有するク
ロミナンス成分からルミナンス成分を分離する特別の回
路が必要である。この分離機能を実行するために使われ
る通常の回路は、トランスバーサル・フィルタ形式のも
のであり、その中で最も一般的なものとしては、水平ラ
イン期間の1もしくは2の整数倍だけ互いに遅延された
複合信号の和および差が得られるインターラインくし型
フィルタである。インターラインくし型フイルタは、ビ
デオ信号に画像の動きが含まれている時でも比較的良好
に動作する。しかしながら、インターラインくし型フィ
ルタは、“ハンギングドット”として知られる極めて好
ましくないアーティファクトを生じる。ハンギングドッ
トは、色が変化する水平エッジに沿って再生される明暗
ドットの線として観察され、ルミナンス信号においてク
ロミナンスが完全に相殺されないために生じる。
広帯域のルミナンス/クロミナンス分離回路の第2の
型式のものは、フレーム期間の整数倍だけ互いに遅延さ
れた複合ビデオ信号の和および差が得られるフレームく
し型フィルタである。フレームくし型フィルタは、ビデ
オ信号により表わされる画像が画像の動きを含んでいな
ければ、インターラインくし型フィルタにより発生され
るような好ましくないアーティファクトを生じることは
ない。しかしながら、画像が動きを含んでいると、フレ
ームくし型フィルタは、影像および移動するエッジに沿
って比較的大きな領域にわたって色ドットを発生する。
動きにより発生するアーティファクトを除去するため
に、非常にたくさんの方法が提案されているが、いずれ
も動きの発生を検出する回路が必要である。一般に、信
号雑音と画像の動きを区別することは難しく、従って、
動き適応型フレームくし型フィルタの機能の方がインタ
ーラインくし型フィルタの機能より少しばかり良好であ
る。しかし、かなり多くの回路を使うという犠牲を払わ
なければならない。
最後に、複合ビデオ信号からルミナンス成分およびク
ロミナンス成分を分離するトランスバーサル・フィルタ
の第3の形式のものは、例えば、出力が重み付けされた
有限インパルス応答フィルタ形式のものである。この種
のフィルタは、多数のフレームを遅延、例えば、7フレ
ームの遅延が必要であり、動き適応型回路を必要としな
いけれども、高価なため消費者用テレビジョン受像機に
は使われない。
発明の概要 本発明は、すぐれた機能を示し、動き適応型回路を必
要とせず、かつ比較的費用効果のよいルミナンス/クロ
ミナンス分離装置に向けられる。
本発明による分離装置は、連続するフィールドの異な
るフィールドから複合ビデオ信号を同時に発生する手段
を含んでいる。前記同時に発生される信号の中の1つの
信号だけに応答するフィルタ手段は、比較的低い周波数
のルミナンス信号を発生する。前記同時に発生される信
号の中の残りの信号だけに応答する追加の手段は、クロ
ミナンス成分がほぼ入り混じっていない比較的高い周波
数のルミナンス信号を発生する。この追加の手段は、前
記1つの信号により占有されるフィールドとは異なるフ
ィールドから得られる、同じ色を表わす時互いに逆位相
の副搬送波関係にある各々のクロミナンス成分を有する
一対の複合ビデオ信号に応答する第1の信号合成手段を
含んでいる。前記比較的低い周波数のルミナンス信号お
よび前記比較的高い周波数のルミナンス信号に応答する
第2の信号合成手段は、広帯域のルミナンス信号出力を
発生する。
実施例 第1図において、垂直のドット列はビデオ信号の連続
するフィールド部分を表わす。ドットはビデオ信号の水
平ラインを表わす(各ラインは紙面と垂直な方向に延び
ている。)隣接するフィールド間のドット位置のオフセ
ットは、再生画像に表示されるように、インターレース
走査によるオフセットを示す。隣り合う各ドットの+と
−の符号は、ラインからラインおよびフィールドからフ
ィールドでのクロミナンス副搬送波の相対位相を示す。
本発明の装置による現信号出力は、水平ライン0に対
応するものと仮定する。分離されたルミナンス信号の低
周波部分は、ライン0からの複合ビデオ信号を低域濾波
することにより得られる。ルミナンス信号の高周波部分
は、ラインA,B,DおよびEからの信号の同じ部分を加算
的に合成することにより得られる。合成された信号は高
域が通過するように濾波され、ライン0からの低周波成
分に加えられる。これらの信号の空間平均は、点0とな
り、従って、それとライン0からの低周波成分とを合成
したものと一致する。
ラインAおよびEからの複合ビデオ信号は、ラインB
およびDからの信号に対して相補のクロミナンス位相関
係にある。従って、ラインAおよびBからの加算的に合
成された信号が、ラインDおよびEからの合成信号と加
算的に合成されると、クロミナンス成分は相殺され、ル
ミナンス成分だけが残る。ハンギングドットは、以下に
述べるような理由で生じない。ラインAおよびBもしく
はラインDおよびEからの加算信号は、インターライン
くし型濾波を実行することと同等である。従って、いず
れかの組合わせは、適当な信号状態の下でハンギングド
ットを生じる。しかしながら、ラインAおよびBからの
信号の組合わせに付随するハンギングドットは、ライン
DおよびEからの合成信号に付随するハンギングドット
と逆位相であり、両者の組合わせはハンギングドットを
相殺する傾向にある。
フレームくし型フィルタにより発生され、動きにより
生じる、さらに好ましくないアーティファクトは、フレ
ーム濾波済み信号の低周波帯域に発生する。本発明にお
いて、この低周波ルミナンス信号は、隣接フレームから
の信号の組合わせではなくて、単一の信号、すなわち、
ライン0から得られ、低周波部の動きにより生じるアー
ティファクトが再生画像に生じない。
動いているエッジに尾を引く色ドットは、ハンギング
ドットの相殺と同様な理由で生じない。色ドットは、ク
ロミナンス信号において、ルミナンス成分の相殺が完全
に行なわれないために生じる。クロミナンス信号は、ラ
インBおよびDからの信号の補数を、ラインAおよびE
からの信号に加えることにより発生される。ラインBお
よびDからの補数化信号は、クロミナンス信号の位相を
反転させ、ラインAおよびEからのクロミナンス信号と
同位相にする。4つのラインすべてからのクロミナンス
成分は構成上加算される。ラインBおよびDからの反転
されたルミナンス信号は、ラインAおよびEからの反転
されないルミナンス信号を相殺する。クロミナンス信号
C0は次式で与えられる CO=(CA−CB−CD+CE)/4 (1) ここで、CA,CB,CDおよびCEは、それぞれラインA,B,D
およびEからのクロミナンス信号成分を表わす。
信号が、フレーム中の連続するライン間および連続す
るフレームにおける同じピクセル間で冗長であれば、ク
ロミナンス信号COは入力クロミナンス信号Cに等しい。
フレーム間に動きがあると、クロミナンス信号の帯域幅
は動いているエッジで減少するが、一般に、人間の目は
速く動いているエッジを感知することができないので、
再生画像の画質に余り悪い影響は与えない。
次に、動いているエッジに尾を引くドットによりクロ
ミナンスの出力に混じるルミナンス成分について考えて
みる。クロミナンス出力中のルミナンス成分LOCは次式
で与えられる。
LOC=(LA−LD+LE−LB)/4 (2) ここで、LA,LD,LEおよびLBは、それぞれラインA,D,E
およびBにおけるルミナンス信号成分を表わす。この信
号がラインからラインで冗長であり、画像の大多数につ
いて有効であり、連続するフレームにおける対応するピ
クセルについて同じならば、LOCの値は零である。
次に、水平の画像の動きがフレームMおよびM+1間
で生じることを考えてみる。(2)の式における差(LA
−LD)および(LE−LB)は、一般に、等しいが、極性が
反対であるから相殺し合う。最後に垂直の動きについて
考えてみると、(2)の式における各項は、差(LA
LB)および(LE−LD)の和で表されるように配列し直さ
れ、この差は垂直の動きについて等しく、極性が反対で
あるから、やはり相殺し合う。従って、尾を引く色ドッ
トは、画像中の動くエッジの後に発生しない。
第2図は、以上説明した、複合ビデオ信号を分離する
アルゴリズムを実行する本発明の回路を示す。第2図に
おいて、入力複合ビデオ信号は端子10に供給される。端
子10の複合ビデオ信号は、端子10の信号に対して、それ
ぞれ1水平ライン期間、263水平ライン期間、525水平ラ
イン期間および526水平ライン期間の信号遅延を各出力
端子に与える縦続接続された遅延要素12,14,16および18
に結合される。遅延要素12の入力における信号および遅
延要素12,14,16および18の出力からの遅延された信号
は、それぞれ第1図におけるラインA,B,O,DおよびEか
らの信号に対応する。
端子10からの複合ビデオ信号および遅延要素12,16,18
の各出力端子からの遅延された複合ビデオ信号は、これ
ら4つの信号を加算的に合成し、フィルタ26に供給され
るルミナンス信号を発生する信号合成器30に結合され
る。フィルタ26は、高域通過フィルタ、帯域通過フィル
タもしくは一般余弦波伝達関数を有するサンプル・デー
タ・フィルタで構成することができる。フィルタ26は、
公称上クロミナンス成分により占有されていない複合ビ
デオ信号の周波数帯域部における信号を減衰させる。フ
ィルタ26からの信号出力は高周波のルミナンス信号であ
り、その信号は加算器28の第1の入力に結合される。
遅延要素14からの遅延された複合ビデオ信号はフィル
タ24に結合される。フィルタ24は、低域通過フィルタも
しくは一般余弦波伝達関数を有するサンプル・データ・
フィルタで構成することができる。フィルタ24は、通常
クロミナンス成分で占有されている複合ビデオ信号の周
波数帯域における信号を減衰させる。一般に、フィルタ
24および26は、複合ビデオ信号により占有される周波数
帯域において相補の伝達関数を有する。
フィルタ24から供給される信号は周波数のルミナンス
信号であり、加算器28の第2の入力に結合される。加算
器28は広帯域のルミナンス信号を発生する。
通常、要素30で合成される4つの信号は、合成器30が
規格化信号を発生するように、信号合成器30に供給され
る前に、1/4の係数で重み付けされる。あるいは、信号
合成器30からの出力信号もしくはフィルタ26からの出力
信号が1/4で重み付けされ、信号を規格化する。しかし
ながら、高周波のルミナンス・ピーキングは、フィルタ
26からの信号を、より大きな因数、例えば、1/2で重み
付けすることにより行なわれる。
入力端子10からの複合ビデオ信号および遅延要素12,1
6,18の出力からの遅延された複合ビデオ信号は、信号合
成器20に結合される。信号合成器20は、入力端子10およ
び遅延要素18からの信号と、遅延要素12および16からの
逆極性の信号とを加算的に合成し、動きにより生じる低
周波のルミナンスの混入成分を含んでいるクロミナンス
信号を発生する。信号合成器20から発生される信号はフ
ィルタ22に結合される。フィルタ22は、通常クロミナン
ス信号により占有される周波数帯域の外側の信号を減衰
させ、全体的にルミナンス成分の混入していないクロミ
ナンス信号を発生する。
複合ビデオ信号が、色副搬送周波数の4倍で発生する
サンプル信号であり、サンプルが色副搬送波に位相固定
されたサンプリング・クロックにより形成され、副搬送
波を変調する色差信号の位相と整合がとれていると、サ
ンプルのシーケンスはインターリーブしている色差信号
サンプルを表わす。このような状況の下では、信号合成
器20は、例えば、4つの和の各シーケンスの2つを出力
することによりクロミナンス信号を復調するために使う
ことができる。4つの和の中の組からの2つの和は、第
1および第2の色差信号に対応する信号路を分けるため
に分離され、それらの各々はフィルタに供給される。こ
の場合のフィルタは、通常、色差信号の帯域幅につり合
う低域通過の伝達関数を有する。
また、復調は、通過する4つのサンプル毎の中の2つ
を抜き取ることにより、フィルタ22により実行すること
もできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、いくつかのビデオ信号フィールド期間の部分
についての複合ビデオ信号の一部を時空間で表わしたも
のである。 第2図は、本発明を具体化するルミナンス/クロミナン
ス分離装置のブロック図である。 12,14,16,18……遅延要素、20……信号合成器、22,24,2
6……フィルタ、30……信号合成器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ジョセフ トッパー アメリカ合衆国ペンシルバニア州フィラ デルフィアデバリュークス・ストリート 206

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ルミナンス信号成分およびクロミナンス信
    号成分を含んでいる複合ビデオ信号源と共に使われるル
    ミナンス/クロミナンス信号成分分離装置であって、 前記複合ビデオ信号源に結合され、連続するフィールド
    の個々のフィールドから複合ビデオ信号を同時に発生す
    る手段と、 前記同時に発生される信号の中の1つの信号だけに応答
    し、比較的低い周波数のルミナンス信号を発生するフィ
    ルタ手段と、 前記同時に発生される信号の中の残りの信号だけに応答
    し、クロミナンス成分がほとんど入り混じっていない比
    較的高い周波数のルミナンス信号を発生する手段であっ
    て、前記1つの信号が存在するフィールドに先行する前
    フィールドの別個のラインから第1の一対の複合ビデオ
    信号と前記1つの信号が存在するフィールドに続く後フ
    ィールドの別個のラインから第2の一対の複合ビデオ信
    号とを加算的に合成する第1の信号合成手段と、該第1
    の信号合成手段の出力の比較的高い周波数部分を通過さ
    せるフィルタ手段とを含んでおり、前記前フィールドの
    前記別個のラインは、前記第1の一対の複合ビデオ信号
    が互いに相補のクロミナンス位相関係を示すような関係
    にあり、且つ前記後フィールドの前記別個のラインは、
    前記第2の一対の複合ビデオ信号が互いに相補のクロミ
    ナンス位相関係を示すような関係にある、高周波ルミナ
    ンス信号発生手段と、 前記比較的低い周波数のルミナンス信号および前記比較
    的高い周波数のルミナンス信号に応答し、広帯域のルミ
    ナンス信号出力を発生する第2の信号合成手段とを含ん
    でいる、前記ルミナンス/クロミナンス信号成分分離装
    置。
  2. 【請求項2】ルミナンス信号成分およびクロミナンス信
    号成分を含んでいる複合ビデオ信号源と共に使われるル
    ミナンス/クロミナンス信号成分分離装置であって、 前記複合ビデオ信号源に結合され、第1および第2のフ
    ィールドから複数の複合ビデオ信号を同時に発生する手
    段であって、前記複数の複合ビデオ信号は前記第1のフ
    ィールドからの第1および第2の複合ビデオ信号を含
    み、該第1および第2の信号は1ライン期間だけ離れて
    おり且つ逆位相のクロミナンス副搬送波関係を有し、ま
    た前記複数の複合ビデオ信号は前記第2のフィールドか
    らの第3および第4の複合ビデオ信号を含んでおり、前
    記第1および第3の信号は1フレーム期間だけ離れてお
    り、また前記第2および第4の信号も1フレーム期間だ
    け離れている、前記複数の複合ビデオ信号を同時に発生
    する手段と、 前記複数の複合ビデオ信号に応答し、前記第1および第
    4の複合ビデオ信号の和と前記第2および第3の複合ビ
    デオ信号との和との差に対応するクロミナンス信号成分
    出力を発生する信号合成手段とを含んでいる、前記ルミ
    ナンス/クロミナンス信号成分分離装置。
JP61175853A 1985-07-29 1986-07-28 ルミナンス/クロミナンス信号成分分離装置 Expired - Lifetime JP2596731B2 (ja)

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JPS6226996A JPS6226996A (ja) 1987-02-04
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