JP2600254B2

JP2600254B2 - テレビジョン合成ビデオ信号作成装置

Info

Publication number: JP2600254B2
Application number: JP63048244A
Authority: JP
Inventors: 康夫三橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPH01221997A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はVTR等で代表される記録媒体に記録されて
いる輝度信号（Ｙ）とクロマ信号（Ｃ）を再生する際に
相互干渉を減らす信号処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

（従来例1.）第一図に於いて（１）は磁気テープ、（２）は回転ド
ラムにとりつけられた磁気ヘツド、（３）は微弱信号
（100μＶ）を増巾するヘツドアンプ、（４）は輝度信
号成分をとり出すハイパスフイルター（Ｈ・Ｐ・Ｆ
・）、（５）はFM変調された輝度信号を復調するFM復調
器、（６）はS/N改善のためにプリエンフアシスされて
変調された信号を本来の信号に戻すデイエンフアシス回
路である。（７）はヘツドアンプの出力信号より低域変
換されたクロマ信号（629KHZ±500KHZ）をとり出すロー
パスフイルター、（８）は低域変換されたクロマ信号を
従来の3.58MHZ±500KHZのクロマ信号に戻すカラー信号
処理回路、（９）は3.58MHZ±500KHZのバンドパスフイ
ルター（B.P.F.）、（10）は復調された輝度信号とクロ
マ信号を混合するミキシング回路である。

第一図の動作について説明する。磁気テープ（１）に
記録されている磁気信号を回転磁気ヘツド（２）でとり
出した信号は（ａ）のように輝度信号（斜線部3.4〜4.4
MHZのデビエーシヨンを持つFM変調信号でその側帯波は1
MHZ以上）と低域変換クロマ信号（629KHZ±500KHZ）が
含まれている。ここでHPF（４）により1MHZ以上の高周
波成分に該当するFM輝度信号のとり出し（ｂ）のように
なり、これをFM復調器（５）で復調する。さらに復調さ
れた輝度信号をデイエンフアシス回路（６）でデイエン
フアシスし図（ｃ）のようなレスポンスとなりこの信号
がMIXアンプ（10）に加えられる。

次に低域変換されたクロマ信号（129KHZ〜1129MHZ）
はLPF（７）でとり出され図（ｄ）のようになり、この
信号がカラー信号処理回路（８）で変換されテレビジョ
ン信号のクロマ信号（3.58MHZ±500KHZ）になる。この
様子を図（ｅ）に示す。この信号はカラー信号処理回路
で種々の高周波妨害を出すのでBPF（９）を通して取り
除きクロマ信号をMIXアンプ（10）に加える。MIXアンプ
（10）でテレビジヨン信号の輝度信号成分とクロマ信号
成分が混合されコンポジツトビデオ信号図（ｆ）が得ら
れる。

第１図の場合図（ａ）で示す信号成分で、1MHZ付近は
FM変調された輝度信号の側帯波成分と低域変換されたク
ロマ信号の高域成分が重さなりHPF（４）、LPF（７）の
２つのフイルターで完全に分離することが出来ず輝度信
号からクロマ信号への干渉妨害（クロスカラー妨害）及
びクロマ信号から輝度信号への干渉妨害（ドツト妨害）
があり画質を著しくそこなうものであつた（Ｓ−VHS方
式、ED−BETA方式のように広帯域化VTRではとても使用
できないものである）。

（従来例２）第２図に於いて（11）は１走査ライン（1H）分遅延さ
せる遅延素子で一般にCCD素子より構成される。（12）
はCCDのクロツク信号（4fsc−14.3MHZ）の妨害を除去し
必要なY,C信号を通過させるローパスフイルターで遮断
周波数6MHZのフイルターである。（13）は元コンポジツ
ト信号から1Hデイレイ信号を引き算する減算器、（14）
はＣ信号成分のみ通過させる3.58±0.5MHZのバンドパス
フイルター、（15）は位相を調整するイコライザー、
（16）は元コンポジツトビデオ信号からイコサライザー
を経由してきた信号を引き算する減算器である。（１）
（２）（３）（４）（５）（６）（７）（８）（９）
（10）は第１図と全く同様である。

ここでNTSC方式のテレビジヨン信号の帯域節約のため
にとられている周波数インターリービングといわれる手
法を簡単に説明する。第３図に示すようにＹ信号は水平
走査周波数の倍数のところに存在し、水平の各高調波を
中心に垂直走査周波数の間隙をおいてエネルギーが集中
している。クロマ信号は音声搬送波とも妨害するし、Ｙ
信号とも妨害するためクロマ副搬送波周波数と4.5MHZの
間も水平走査周波数の半分の奇数倍でなくてはならず又
クロマ副搬送波周波数と映像搬送波も同様水平走査周波
数の半分の奇数倍でなくてはならない。この為水平走査
周波数は15.75KHZに最も近い15.73426KHZに選ばれてい
る。故にカラーテレビジヨン電波の水平走査周波数は1
5.73426KHZ、垂直走査周波数は15.73426/525X²＝59.94H
Zとなりクロマ副搬送波周波数は15734.26/2×455＝3.57
9545MHZに選ばれ第３図のようにＹ信号エネルギースク
トラムの空白部にクロマ信号を周波数間挿法がとられて
いる。そしてNTSC方式のビデオ・クロマ信号の特徴は次
の２つである。

Ｙ信号はライン相関がありしかもそれらの信号は同相
信号である。

Ｃ信号はライン相関がありしかもそれらの信号は逆相
信号である。

次に第２図の従来例の動作について説明する。FM復調
器（５）で復調されデイエンフアシスされた輝度信号
（Ｙ信号）には低域変換されたクロマ信号（Ｃ信号）の
高周波成分（1MHZ付近）及び復調時による高周波成分が
含まれている。このＹ信号が1Hデレイライン回路（1
1）、LPF（12）を経て1H分遅れた信号となり、減算器
（13）で元のＹ信号から引き算を行なう。ここで純粋な
Ｙ信号はライン相関があり同相であるからほとんど出力
されないが、Ｃ信号からＹ信号にもれてくる妨害Ｃ信号
はライン相関があり逆相であるから２倍の出力が得られ
るし、その他伝送系で生じる歪による高調波はライン相
関がないため或るレベルで発生する。この様子を第２図
（ｇ）に示す。この得られた（ｇ）信号を3.58MHZ±500
KHZのBPF（14）に通し第２図（ｈ）のような信号を得
る。この（ｈ）信号は位相補正用イコライザ回路（15）
に加えられさらに減算回路（16）に加えられる。一方復
調された元Ｙ信号（ｃ）は時間的タイミング補正と位相
補正を行なうデイレイ・イコライザー（17）を経て減算
回路に加えられる。減算回路（16）では元Ｙ信号（ｃ）
より（ｈ）信号を差し引き（ｉ）のような信号が得られ
る。この（ｉ）信号のレスポンスを有する即ちクロマ信
号成分による妨害のない復調Ｙ信号がMIXアンプ（10）
に加えられる。ｃ信号系である（７）（８）（９）は第
一図の従来例と全く同じでありこのクロマ信号をMIXア
ンプ（10）に加えコンポジツトビデオ信号が得られる。
このように、テレビジヨン信号のライン相関特性をうま
く利用し、1Hデイレインラインを使用し隣接ライン間で
減算することによりＹ信号に及ぼすｃ信号の妨害を除去
する方法はＹ・Ｃ分離方法として高画質VTR（Ｓ−VHS,E
D−BATA）には広く利用されている。

しかしながら従来例２にも次のような弊害がある。

Ｉ垂直方向非相関時のくし形フイルターによるドツト
妨害 1H遅延線（1Hデイレイライン）を用いた２次元Y/C分
離方式（従来例２）は上述の如くＹ信号及びＣ信号の垂
直相関を利用している。従つて垂直ライン相関のある信
号については理想的にＹ信号とＣ信号を分離できるが第
４図のように垂直方向が非相関である場合はＣ信号の残
留がＹ信号に入り込み後の信号処理技術でもとり除くこ
とが出来ずこの残留Ｃ信号がドツト妨害として第４図の
ように画面に現われる。これを一般に色ダレドツト妨害
と呼ぶ。

II 残留色信号が水平方向に高周波成分を含むことによ
るドツト妨害 1Hデイレイライン回路（11）を通つた残留クロマ信号
及び高調波歪成分信号はBPF（14）によつて帯域制限さ
れている為第５図の出力信号に示すように立ち上り部、
立ち下り部で特性が変化している。この為減算器（16）
の出力信号には歪成分としてＹ信号に出力され第５図の
ようにドツト妨害があられてしまう。これを一般にトラ
ンジエントドツト妨害と呼ぶ。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のVTR等に使用されているコンポジツトビデオ信
号作成手段は以上２つの例で代表されるように構成され
ているのでＹ信号Ｃ信号相互間の干渉を受けドツト妨害
やクロストーク妨害を除くことが出来なかつた。くし形
フイルターをつかつても非相関部のドツト妨害はさけら
れなかつたし残留クロマ信号がYC信号に及ぼすドツト妨
害も無視出来なかつた。又説明を若干省略したがＹ信号
がＣ信号に及ぼすクロスカラー妨害も当然発生し高画質
VTRの再生画像を一段と向上する上で障害となつてい
た。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたものでＹ信号、Ｃ信号とも帯域を広くとされて解像
度を向上させるにもかかわらずドツト妨害、クロスカラ
ー妨害がなく殊に非相関部の色ダレドツト妨害、トラン
ジエントドツト妨害が皆無となるコンポジツトビデオ信
号作成装置を得ることを目的とする。

クロマ信号についても帯域を広げ、色のりの良い、勿
論クロスカラーのない、画像が得られしかも色飽和度の
高いシーンで色のフカフカ変動（妨害による不安定さ）
ない高画質クロマ信号特性を得ることが出来る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るテレビジョン合成ビデオ信号作成装置
は輝度信号の再生系に、１走査ライン遅延させる第１の
遅延手段と、２走査ライン遅延させる第２の遅延手段
と、振巾最大値、振巾最小値を検知する第１、第２の判
別手段とを設け、クロマ信号の再生系に、１走査ライン
遅延させる第３の遅延手段と、２走査ライン遅延させる
第４の遅延手段と、振巾最大値、振巾最小値を検知する
第３、第４の判別手段とを設け、第１、第２の判別手段
と第３、第４の判別手段の出力よりMIN｛max（ｎ−1,
n）,max（n,n＋１）｝＋MAX｛max（ｎ−1,n）,max（n,n
＋１）｝をそれぞれ求め、この両信号を混合するもので
ある。

max（A,B）,MAX（A,B）…共にA,B,2つの信号を比較して
大きい方を出力する min（A,B）,MIN（A,B）…共にA,B,2つの信号を比較して
小さい方を出力する。

〔作用〕

この発明におけるテレビジョン合成ビデオ信号作成装
置は、輝度信号の再生系で輝度信号中に残留しているク
ロマ信号を除去し、クロマ信号の再生系でクロマ信号中
に残留している輝度信号を除去することで、Ｙ信号、Ｃ
信号を混合する前にお互いの相互干渉を皆無にし、ま
た、それぞれの伝送系で生じる高調波成分を除去した
後、両信号を混合するものでドット妨害、クロスカラー
妨害、色のフカフカ変動現象をなくすことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第６図について説明す
る。図において（21）（22）は共に1Hデイレイラインで
一般にCCD素子（クロツク周波数4fsc）から構成され
る。（23）は極性反転のためのインバーター、（24）
（25）（26）は第７図に示すように140nspcのデイレイ
素子を有する群遅延フラツトなバンドパスフイルターで
出力段に位相調整イコライザーを具するものである。
（27）は振巾レベルのmax,minをとりさらにMIN,MAXをと
つて合成する非線形フイルターである。ここで最大値、
最小値をとり信号を合成する。非線形フイルター（27）
の内部は入力のmaxを選ぶ（27a）、入力maxを
選ぶ（27b）、夫々の出力のMINを選ぶ（27e）と逆
に入力minを選ぶ（27c）、入力のminを選ぶ（2
7d）、夫々の出力のMAXを選ぶ（27f）から構成され
ている。（28）は3.58MHZ±0.5MHZのバントパスフイル
ター、（29）は減算器であり（１）（２）（３）（４）
（５）（６）（10）は第1,第２図と同じ機能を持つブロ
ツク図である。（31）（32）は共に1Hデイレイラインで
一般に帯域が狭いためガラス素子で構成されるデイレイ
ラインをつかう。（33）（34）は極性反転のためのイン
バーターである。（35）は（27）と同様振巾レベルのma
x,minをとりさらにMIN,MAXをとつて合成する非線形フイ
ルターである。ここで最大値，最小値をとり信号を合成
する非線形フイルター（35）の内部は入力のmaxを選ぶ（35a）、入力のmaxを選ぶ（35b）、夫々の出力のMINを選ぶ（35e）と逆に入力のminを選ぶ（35c）、入力のminを選ぶ（35d）、夫々の出力のMAXを選ぶ（35f）から構成されている。

（７）（８）は第1,第２図と同じ機能を持つブロツク図
である。

次に動作について説明する。

先ずFM復調された、しかも残留クロマ信号が含まれた復
調Ｙ信号が1Hデイレイライン（21）の入力点に加えら
れる。勿論この時Ｙ信号はライン相関がありしかもそれ
らの信号は同相信号である。又残留クロマ信号はライン
相関があるがそれらの信号は逆相信号である。高調波歪
成分信号はライン相関はない。ここでNTSC方式のテレビ
ジヨンビデオ信号であるので周波数間挿法（インターリ
ービング）がとられていることは言うまでもない。この
よう信号がに加えられこの１水平走査ラインを（ｎ＋
１）番目とすると点はｎ番目点は（ｎ−１）番目と
なる。ここでの信号をインバーター（23）で反転する
（ｎ＋１）（ｎ）（ｎ−１）の夫々信号は夫々のバンド
パスフイルター（一例第７図に示すリニアフエイズバン
ドパスフイルター）（24）（25）（26）を経て非線形フ
イルター（35）の入力端子に加わる。

この非線形フイルターは２つの入力信号の振巾最大値を
選択するものと２つの入力信号の振巾最小値を選択する
回路から成り立つ最大、最小判別回路である。

ここでに加わる３つのライン信号によつて非線
形フイルターがどのように動作するかを３つの場合にわ
けて説明する（A,B,C,）…第８図A,B,C参照いずれの場合も出力には MIN｛max（ｎ−1,n）,max（n,n＋１）｝＋ MAX｛min（ｎ−1,n）,min（n,n＋１）｝が出力されてい
る。

第８図Ａに示すように入力Ｙ信号の中に垂直相関のある
残留Ｃ信号が存在する場合、点には（ｎ＋１）
（ｎ）（ｎ−１）番目のライン信号が存在し且つ残留Ｃ
信号は第８図Ａに示すように互いに逆相となる。ｎライ
ンのみインバーター（23）で反転しての３入力点
に加えられる。ここで（ｎ＋１）（ｎ）ラインの最大値
max（n,n＋１），（ｎ−１）（ｎ）ラインの最大値max
（ｎ−1,n）が選択され同時に（ｎ＋１）（ｎ）ライン
の最小値min（n,n＋１），（ｎ−１），（ｎ）ラインの
最小値min（ｎ−1,n）が選択され第８図Ａのように４つ
の信号がつくられる。ここでさらにこの４つの信号のう
ち２つの最大値max（n,n＋１）,max（ｎ−1,n）の最小
値MIN｛max（n,n＋１）,max（ｎ−1,n）｝をつくる。又
２つの最小値min（n,n＋１）,min（ｎ−1,n）の最大値M
AX｛min（n,n＋１）,min（ｎ−1,n）｝をつくる。この
最大値と最小値を加算しMAX｛min（n,n＋１）,min（ｎ
−1,n）｝＋MIN｛max（n,n＋１）,max（ｎ−1,n）｝を
求めると第８図Ａのようになり残留Ｃ信号成分のみとり
出される。

この残留クロマ成分をBPF（28）を通し減算回路（29）
に加える。

一方点にはｎラインの復調Ｙ信号が存在しこの信号の
中には残留クロマ信号が混在しておりこの信号をデイレ
イイコライザを通して減算回路（29）に加えてある。

減算回路（29）では残留クロマ信号の混在した復調Ｙ信
号から残留クロマ信号のみ差し引くことになり出力には
純粋なＹ信号が得られる。

次に第８図Ｂに示すように３本の走査ラインをみた時に
１ラインのみ残留クロマ信号が存在しない場合。

点に第８図Ｂのように（ｎ＋１），（ｎ），（ｎ
−１）番目のライン信号が存在し（ｎ−１）番目にはＣ
信号が存在しない場合で従来例ではこの時が第４図に示
すように顕著に色ダレドツト妨害が発生する時である。
この時も第８図Ａと全く同じ動作を行ないｎライン目の
残留クロマ信号としてはMAX｛min（n,n＋１）,min（ｎ
−1,n）｝＋MIN｛max（n,n＋１）,max（ｎ−1,n）｝に
より第８図Ｂのようになりこれが減算器（29）でＹ信号
より差し引かれる。

次に第８図Ｃに示すように３本の走査ラインをみた時ｎ
ラインｎ−１ラインに残留クロマ信号が存在しない場
合。

点に第８図Ｃのように（ｎ＋１）（ｎ）（ｎ−
１）番目のライン信号が存在し（ｎ−１），（ｎ）番目
にはＣ信号が存在しない場合で従来例ではこの時も第４
図に示す顕著な色ダレドツト妨害が発生する時である。
この時も第８図A,Bと全く同じ動作を行ない図のように
クロマ成分は零となる。これにより色ダレのエラー信号
は全く発生しない。

以上の説明から明らかなように復調Ｙ信号の中に含ま
れる残留クロマ成分を正確にしかも残留させることなく
除去できるため純粋なＹ信号だけがとり出せる。

次に上述した非線形フイルター（27）と全く同じものを
クロマ系の非線形フイルター（35）に利用しているた
め、カラープロセス（８）の回路で変換された3.58MHZ
±500KHZの本来のクロマ信号にも全く同様に第８図の動
作が適用される。即ちには本来のＣ信号以外に残留Ｙ信号及びカラープロセス
（８）で変換する際の高調波歪妨害成分が含まれるが非
線形フイルター（35）を通すことにより出力には純粋なクロマ信号が正確にとり出すことが出来る。
この純粋なＹ信号と純粋なＣ信号をMIXアンプ（10）で
混合しコンポジツトビデオ信号を作成する。

第６図でBPF（24）（25）（26）で群遅延特性のフラツ
トなリニアフエイズバンドパスフイルターを採用したが
これに限定するものでなく安価なフイルターで代表する
ことも可能である。1Hデイレイライン（21）（22）はＹ
信号帯域の広いものはCCD素子による遅延回路が望まし
いがＹ信号の帯域が狭いものではガラス遅延素子等の安
価なものでもよい。1Hデイレイライン（31）（32）はＣ
信号の帯域が1MHZ（±500KHZ）と狭いのでガラス遅延素
子を利用したが勿論CCD素子をつかつた広帯域のもので
もよい。尚、上記実施例はVHS方式VTRに採用した具体例
をあげたが、ベーター方式等低域変換クロマ信号処理方
式及びFM復調輝度信号処理方式を採用したVTRに有効に
利用できる。特に高画質、高品位を目的とするＳ−VHS,
ED−ベーター方式業務用VTRのＹ信号の広帯域化Ｃ信号
の広帯域化の信号処理回路にそのまま適用できる。

又、VTRに限らずデイスク等にも利用できる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によればテレビジヨン信号のＹ
信号、Ｃ信号のライン相関の特異性をいかした非線形フ
イルターを構成し復調したＹ信号に含まれる残留クロマ
信号を除き、変換したＣ信号に含まれる残留Ｙ信号を除
去した後混合したため夫々の系でのY,C間の相互干渉が
なくなりドツト妨害、クロスカラー妨害は勿論なくな
り、又夫々の系で生じる高調波歪成分信号がとり除かれ
高画質、且つ高品位なコンポジツトビデオ信号を作成で
きる効果がある。

また、この発明は広帯域VTR（Ｓ−VHS,ED−ベータ
ー，放送用高解像度VTRなど）に適用することができ、
映像信号の処理において有効な効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は従来のVTRに使用されているVTRの再生
信号処理回路、第３図はテレビジヨン信号の垂直相関性
及びインターリーブを示す図、第４図，第５図は従来例
の弊害の現象を示す図、第６図はこの発明の非線形フイ
ルターをつかつたコンポジツトビデオ信号作成回路、第
７図は第６図につかわれているバンドパスフイルターの
一例を示す図、第８図はこの発明の主要素である非線形
フイルターの動作説明図である。尚、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】輝度信号の再生系路に、入力輝度信号（ｎ−１）を１走査ライン遅延させる第１
の遅延手段（ｎ）と、上記入力輝度信号（ｎ−１）を２走査ライン遅延させる
第２の遅延手段（ｎ＋１）と、上記第１の遅延手段の出力信号（ｎ）と入力輝度信号
（ｎ−１）の振巾最大値max（ｎ−1,n）及び振巾最小値
min（ｎ−1,n）を判別する第１の判別手段と、上記第１の遅延手段の出力信号（ｎ）と第２の遅延手段
の出力信号（ｎ＋１）の振巾最大値max（n,n＋１）及び
振巾最小値min（n,n＋１）を判別する第２の判別手段
と、上記第１、第２の判別手段の出力信号より振巾最大値、
振巾最小値を選択しMIN｛max（ｎ−1,n）,max（n,n＋
１）｝＋MAX｛min（ｎ−1,n）,min（n,n＋１）｝を作成
する第１の最大最小合成手段と、上記第１の遅延手段の出力輝度信号と上記第１の最大最
小合成手段の出力信号との差を求め、記録時に輝度信号
に残留したクロマ信号を除去する演算手段を具し、クロマ信号の再生系路に、入力クロマ信号（ｎ−１）を１走査ライン遅延させる第
３の遅延手段（ｎ）と、上記入力クロマ信号（ｎ−１）を２走査ライン遅延させ
る第４の遅延手段（ｎ＋１）と、上記第３の遅延手段の出力信号（ｎ）と入力クロマ信号
（ｎ−１）の振巾最大値max（ｎ−1,n）及び振巾最小値
min（ｎ−1,1）を判別する第３の判別手段と、上記第３の遅延手段の出力信号（ｎ）と上記第４の遅延
手段の出力信号（ｎ＋１）の振巾最大値max（n,n＋１）
及び振巾最小値min（n,n＋１）を判別する第４の判別手
段と、上記第３、第４の判別手段の出力信号より振巾最大値、
振巾最小値を選択しMIN｛max（ｎ−1,n）,max（n,n＋
１）｝＋MAX｛min（ｎ−1,n）,min（n,n＋）｝を作成す
る第２の最大最小合成手段を具し、輝度信号として上記演算手段の出力信号を、クロマ信号
として上記第２の最大最小合成手段の出力信号を選び、
この両信号を混合してなるテレビジョン合成ビデオ信号
作成装置。〔なお、 max（A,B）、MAX（A,B）・・・共にA,B、２つの信号を
比較して大きい方を出力する。 min（A,B）、MIN（A,B）・・・共にA,B、２つの信号を
比較して小さい方を出力する。とする。〕