JP2616235B2 - ロジカル・コム・フィルタ - Google Patents

ロジカル・コム・フィルタ

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JP2616235B2 JP2340907A JP34090790A JP2616235B2 JP 2616235 B2 JP2616235 B2 JP 2616235B2 JP 2340907 A JP2340907 A JP 2340907A JP 34090790 A JP34090790 A JP 34090790A JP 2616235 B2 JP2616235 B2 JP 2616235B2
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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、VTR,TVなどの映像機器の中で、主としてY/
C分離に用いられるロジカル・コム・フィルタに関し、
特に信号をデジタルで処理する場合に経済的に構成でき
るロジカル・コム・フィルタに関する。
〔従来の技術〕
従来、この種のフィルタは、最大値回路および最小値
回路を用いて構成されていた。第4図はそのブロック構
成例である。以下、この図面を参照して説明する。入力
信号aは遅延回路11を通過した後さらに遅延回路12を通
過する。入力信号と遅延回路11の出力は、最大値回路21
および最小値回路31にも接続される。また、遅延回路1
1,12の出力は、最大値回路22および最小値回路32にも接
続される。最大値回路21,22の出力は最小値回路33に入
力され、最小値回路31,32の出力は最大値回路23に入力
される。最大値回路23および最小値回路33の出力は加算
回路41に入力され、加算結果は出力信号bとなる。ここ
で、最大値回路とは、2つの入力のうちレベルの大きい
方を出力するもので、最小値回路は2つのうち小さい方
を出力するものである。
以上の構成で遅延回路11,12の遅延時間を映像信号の
1走査線期間とすることによりコム・フィルタが実現で
きる。第4図の構成では、入力信号としてコンポジット
映像信号を入れることにより、出力として輝度信号が得
られる。また、遅延回路11の出力を最大値回路あるいは
最小値回路に入力する際に信号の極性を反転させれば、
出力としてクロマ信号が得られる。
第4図はアナログ回路で構成する場合、最大値回路、
最小値回路ともトランジスタ2石程度の簡単な回路で構
成できる。しかし、デジタルで構成する場合、最大値回
路、最小値回路と言うものが一般的にはないので、NAND
回路やNOR回路を組み合せるか、あるいは比較回路とセ
レクタを用いて構成される。通常は、比較回路とセレク
タが用いられる。この場合の構成例を第5図に示す。
第5図はコンポジット映像信号からクロマ信号を分離
するためのロジカル・コム・フィルタのブロック図例で
ある。入力信号a,出力信号bとも2進数のデジタル符号
である。まず、入力信号aはバンドパスフィルタ81を通
過し、その後1ライン遅延回路11,12を順次通過する。
バンドパスフィルタ81の出力(以下入力信号cと呼ぶ)
は、比較回路51の+側とセレクタ61のL側およびセレク
タ62のH側にも接続される。1ライン遅延回路11の出力
は、反転アンプ71に接続される。反転アンプ71の出力
(以下主信号dと呼ぶ)は、比較回路51の−側、比較回
路52の+側、セレクタ61,64のH側、セレクタ62,63のL
側に接続される。1ライン遅延回路12の出力(以下前信
号eと呼ぶ)は、比較回路52の−側、セレクタ63のH
側、セレクタ64のL側に接続される。比較回路51の出力
はセレクタ61,62のセレクト制御に接続され、比較回路5
2の出力はセレクタ63,64のセレクト制御に接続される。
セレクタ61の出力は比較回路54の+側、セレクタ66のH
側に接続され、セレクタ63の出力は比較回路54の−側、
セレクタ66のL側に接続される。セレクタ62の出力は比
較回路53の+側、セレクタ65のL側に接続され、セレク
タ64の出力は比較回路53の−側、セレクタ65のH側に接
続される。セレクタ65,66の出力は加算回路41に接続さ
れ、加算結果は反転アンプ72を通過した後出力信号bと
なる。
次に第5図の動作について説明する。まず、入力信号
aはバンドパスフィルタ81で輝度信号の高域成分とクロ
マ信号が抜き出される。このフィルタ処理はロジカル・
コムの動作を安定させるための予備処理である。予備処
理後の入力信号cと主信号dは比較回路51で大小比較さ
れる。入力信号cの方が大きければ比較回路51の出力は
Hとなり、小さければLとなる。比較回路51の出力で、
セレクタ61,62を制御するが、セレクタ61は小さい方の
信号を選び、セレクタ62は大きい方の信号を選ぶように
接続されている。すなわち、第4図における最小値回路
31と最大値回路21に相当する。同様に、比較回路52とセ
レクタ63が最小値回路32に相当し、比較回路52とセレク
タ64が最大値回路22に相当する。次に、セレクタ61,63
の出力は比較回路54とセレクタ66で構成される最大値回
路に入力され、セレクタ62,64の出力は比較回路53とセ
レクタ65で構成される最小値回路に入力される。それぞ
れの結果は加算回路41で加算される。第4図と異なり、
加算の後に反転アンプ72が入っているのは、位相と利得
の補正のためである。また、1ライン遅延回路11の出力
側に入っている反転アンプも位相合わせのためである。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した構成のうち、アナログで構成する場合はトラ
ンジスタ数が少なくて済むが、デジタルで構成する場合
はかなり多くなる。例えば、信号の符号ビット長を一般
的である8ビットとした場合、比較回路60ゲート、セレ
クタ22ゲートとなり、加算回路も含め全体で432ゲート
が必要になる(CMOSゲートの場合1ゲート4トランジス
タ)。
近年、民生用VTRにロジカル・コム・フィルタが採用
されるようになったが、量産性(無調整化)や経年変化
に対する安定性からデジタルで構成することが多くなっ
た。しかし、デジタルで構成すると前述のように回路規
模が大きくなり価格が高くなると言う欠点があった。
〔発明の従来技術に対する相違点〕
上述した従来のロジカル・コム・フィルタに対し、本
発明は加算回路の一方の入力を主信号に固定し、もう一
方の入力を入力信号c、主信号d、前信号eの3つの信
号の大小関係により決めるという相違点を有する。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のロジカル・コム・フィルタは、入力信号を1
走査線期間遅延する第1の回路と、前記第1の回路の出
力信号(以下主信号と呼ぶ)を1走査線期間遅延する第
2の回路と、入力信号と前信号の平均値をとる平均値回
路と、加算回路とを有し、前記加算回路の一方の入力に
主信号を加え、かつ、前記加算回路の他方の入力に下記
の条件で選択した信号をくわえることを特徴とする。
条件:主信号>入力信号>前記第2回路の出力信号(以
下前信号と呼ぶ)の大小関係または 前信号>入力信号>主信号の大小関係が成り立つ場合は
入力信号を選び、 主信号>前信号>入力信号の大小関係または 入力信号>前信号>主信号の大小関係が成り立つ場合は
前信号を選び、 前信号>主信号>入力信号の大小関係または 入力信号>主信号>前信号の大小関係が成り立つ場合は
前記平均値回路の出力を選ぶ。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例のブロック図である。
第5図と同様、クロマ信号を分離するための構成であ
る。入力信号aはバンドパスフィルタ81、1ライン遅延
回路11に接続される。バンドパスフィルタ81の出力(以
下入力信号cと呼ぶ)は、比較回路51,55の+側および
セレクタ67のH側に接続される。1ライン遅延回路11の
出力は、バンドパスフィルタ82を通過して反転アンプ71
および1ライン遅延回路12に接続される。反転アンプ71
の出力(以下主信号dと呼ぶ)は、比較回路51の−側、
比較回路52の+側、セレクタ68のL側及び加算回路41の
一方の入力に接続される。1ライン遅延回路12の出力
(以下前信号eと呼ぶ)は、比較回路52,55の−側およ
びセレクタ67のL側に接続される。セレクタ67の出力は
セレクタ68のH側に接続され、セレクタ68の出力は加算
回路41の他方の入力に接続される。加算回路41の出力
は、反転アンプ72を通って出力信号bとなる。また、比
較回路51,55の出力は排他論理和91に接続され、排他論
理和91の出力はセレクタ67のセレクト制御に接続され
る。同様に、比較回路51,52の出力は排他論理和92に接
続され、排他論理和92の出力はセレクタ68のセレクト制
御に接続される。
以上の構成で、バンドパスフィルタ81,82が1ライン
遅延回路11の前後に入っているのは、1ライン遅延回路
11の出力を図示していない輝度処理で使うためである。
クロマ信号の分離のためでだけであれば、第5図のよう
に一つのバンドパスフィルタですむ。
次に、第1図の回路の動作を入力信号c,主信号d,前信
号eの大小関係別に説明する。
主信号d>入力信号c>前信号eまたは、前信号e>
入力信号c>主信号dの場合 この場合、比較回路51の出力がLで比較回路55の出力が
Hとなるか、または、比較回路51の出力がHで比較回路
55の出力がLとなる。どちらの場合も排他論理和91の出
力はHとなりセレクタ67の出力にはH側すなわち入力信
号cが出る。また、比較回路51,52の出力も、L,Hまたは
H,Lとなり、排他論理和92の出力はHとなる。これによ
りセレクタ68の出力は、セレクタ67の出力すなわち入力
信号cとなる。結局、加算回路41では、入力信号cと主
信号dが加算される。
主信号d>前信号e>入力信号cまたは、入力信号c
>前信号e>主信号dの場合 この場合、比較回路51,55の出力はどちらもLか、また
はどちらもHとなり、排他論理和91の出力はLとなる。
排他論理和92の出力は、上述のの場合と同じでHとな
る。従って、セレクタ68の出力は、セレクタ67のL側す
なわち前信号eとなる。結局、加算回路41では、主信号
dと前信号eが加算される。
入力信号c>主信号d>前信号eまたは、前信号e>
主信号d>入力信号cの場合 この場合、比較回路51,52の出力はどちらもHか、また
はどちらもLとなる。これにより排他論理和92の出力が
Lとなり、セレクタ68の出力はL側すなわち主信号dと
なる。結局、加算回路41の両方の入力とも主信号dとな
る。
次に、以上の動作が従来のロジカル・コム・フィルタ
と等価であることを第6図を参照して説明する。第6図
は、比較回路51,52,55の出力と、信号c,d,eの大小パタ
ーンおよび従来のロジカル・コム・フィルタの加算回路
の入力を示している。加算回路の入力のうち、MIN→MAX
の欄には第4図の最小値回路33の出力信号を示してい
る。MAX→MINの欄には第4図の最大値回路23の出力信号
を示している。これら加算回路の入力を見ると、どのパ
ターンの場合でもどちらか一方の入力が主信号dとなっ
ている。従って、本発明のごとく加算回路の一方の入力
を主信号dに固定することができる。また、加算回路の
他方の入力は入力信号c,主信号d,前信号eのうちから信
号の大小パターンにより選べば良いことになる。
〔実施例2〕 第2図は本発明の実施例2のブロック図である。以
下、第1図と構成の異なる部分について説明する。ま
ず、バンドパスフィルタ81,反転アンプ71,1ライン遅延
回路12の各出力に遅延回路13,14,15が挿入される。ま
た、遅延回路14の出力に遅延回路16が接続される。遅延
回路16の出力と反転アンプ71の出力は加算回路42で加算
され、反転アンプ73を通ってセレクタ68のL側に接続さ
れる。遅延回路13,14,15,16はいずれもクロマ信号の位
相を180度遅らせるもので、NTSC映像信号の場合140ナノ
秒の遅延時間となる。
次に、これの動作について第1図と異なる点を説明す
る。動作が異なるので、セレクタ68の出力がL側になる
場合である。この場合、第1図の回路では主信号dを選
んでいたが、実施例2では主信号dの位相を180度進め
た信号と180度遅れた信号の平均値を選んでいる。この
平均値と主信号dを加算回路41で加算することは、バン
ドパスフィルタ処理をするのと等価な動作となる。とこ
ろで、バンドパスフィルタ82は入力信号aがら輝度の低
域成分を除去するのが目的であり、主信号dには輝度の
高域成分が含まれている。セレクタ68がL側の場合、第
1図の回路では主信号dが出力信号dとなるため、出力
に輝度成分が含まれてしまう。実施例2の場合は、セレ
クタ68がL側の場合にバンドパスフィルタが追加される
構成となるため、出力にもれる輝度成分を低減できる。
〔実施例3〕 第3図は本発明の実施例3のブロック図である。第1
図と構成の異なる部分は、セレクタ68のL側入力が、平
均値回路43の出力に接続されている点である。平均値回
路43には、信号c,eが入力される。セレクタ68の出力が
L側になった場合の特性は、以下の式で示されるクシ形
フィルタの特性となる。
ゲイン=|COS(2πf/fH)−1| fH:水平走査周波数 入力信号がfHの整数倍であればゲインはゼロとなる。
映像信号の輝度成分のスペクトラムはfHの整数倍のとこ
ろにあるので、このフィルタは輝度成分の低減に役立
つ。すなわち第1図の構成に比べ、出力にもれる輝度成
分を低減できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、従来と同等の特性の回
路を構成するのに比較回路1個、セレクタ4個の削減で
きる。回路の増加は排他論理和2個だけであり、差引14
2ゲートの削減となる。すなわち、従来より安価にロジ
カル・コム・フィルタを構成できる効果がある。また、
特性改善のためにバンドパスフィルタあるいはクシ形フ
ィルタを追加する場合において、従来はバンドパスフィ
ルタあるいはクシ形フィルタを別につける必要があった
が、本発明では加算回路を1つ共用できる。すなわち、
加算回路1個分(60ゲート)安価に構成できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1のブロック図、第2図は本発
明の実施例2のブロック図、第3図は本発明の実施例3
のブロック図、第4図は従来の実施例のブロック図、第
5図は従来のデジタル構成の場合の実施例のブロック図
である。第6図は第1図の実施例の動作を示す図であ
る。 11,12……1ライン遅延回路、13,14,15,16……180度遅
延回路、21,22,23……最大値回路、31,32,33……最小値
回路、41,42……加算回路、43……平均値回路、51,52,5
3,54,55……比較回路、61,62,63,65,65,66,67,68……セ
レクタ、71,72,73……反転アンプ、81,82……バンドパ
スフィルタ、91,92……排他論理和回路、a,c……入力信
号、b……出力信号、d……主信号、e……前信号。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号を1走査線期間遅延する第1の回
    路と、前記第1の回路の出力信号(以下主信号と呼ぶ)
    を1走査線期間遅延する第2の回路と、入力信号と前信
    号の平均値をとる平均値回路と、加算回路とを有し、前
    記加算回路の一方の入力に主信号を加え、かつ、前記加
    算回路の他方の入力に主信号>入力信号>前記第2回路
    の出力信号(以下前信号と呼ぶ)の大小関係または前信
    号>入力信号>主信号の大小関係が成り立つ場合は入力
    信号を選び、主信号>前信号>入力信号の大小関係また
    は入力信号>前信号>主信号の大小関係が成り立つ場合
    は前信号を選び、前信号>主信号>入力信号の大小関係
    または入力信号>主信号>前信号の大小関係が成り立つ
    場合は前記平均値回路の出力を選ぶことを特徴とするロ
    ジカル・コム・フィルタ。
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