JP2784809B2 - コムフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラーTVやVTRで輝度信号とクロマ信号の
分離を行う場合等に使用されるコムフィルタに関する。

〔発明の概要〕

本発明はコムフィルタに関し、複数のフィルタ出力を
非相関性を判別して切換える場合に、データ間の相対的
大小関係を判別することによって、特に入力信号レベル
が低いような場合であっても常に良好な分離出力を得ら
れるようにしたものである。

〔従来の技術〕

例えばNTSC方式のカラー映像信号において輝度信号と
クロマ信号とを分離する場合においては、従来からバン
ドパスフィルタによって分離する方法が多く用いられて
いる。しかしこの方法の場合、例えば3.58MHz±500kHz
の帯域内に含まれる輝度信号も全てクロマ信号と見なし
てしまうため、輝度信号が急峻に変化する部分でクロマ
信号に輝度信号の高域成分が混入し、クロスカラーと呼
ばれる画像の劣化が発生する。

これに対して画面の垂直相関性とクロマ信号の副搬送
波の位相が１水平期間ごとに反転していることを利用し
た、いわゆるコムフィルタが提案された。第３図はその
回路であって、入力端子（101）からの信号が１水平期
間の遅延線（1H DL）（102）に供給され、この遅延線
（102）の入出力端の信号が減算回路（103）に供給され
る。これによって減算回路（103）からは輝度信号の相
殺された信号が取出され、この信号がバンドパスフィル
タ（BPF）（104）に供給されて、分離されたクロマ信号
が出力端子（105）に取出される。また入力端子（101）
からの信号がバンドパスフィルタ（104）等の信号遅延
に相当する遅延線（DL）（106）を通じて減算回路（10
7）に供給され、この減算回路（107）にバンドパスフィ
ルタ（104）からのクロマ信号が供給されて、クロマ信
号の除去された輝度信号が出力端子（108）に取出され
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところがこの場合に、例えば輝度信号のレベルが一定
で途中の走査線からクロマ信号の位相が反転（補色に変
化）したような信号が上述のコムフィルタに供給される
と、この変化した走査線においてクロマ信号の垂直相関
性がないために信号劣化が生じてしまう。すなわち出力
端子（108）に取り出される輝度信号には変化した走査
線にクロマ信号が残留して、いわゆるドット妨害を発生
させてしまう。また出力端子（105）に取り出されるク
ロマ信号では変化した走査線のクロマ信号のレベルが低
下してクロマ信号の垂直解像度が劣化してしまう。

あるいは輝度信号の垂直相関性のない走査線では、輝
度信号の残留が発生し、この輝度信号にクロマ信号の近
傍の帯域成分があった場合に従来同様のクロスカラーが
発生するおそれがある。

これに対して本願出願人は先に、垂直相関性を検出す
ることによって上述のような信号劣化のない分離を行う
ことのできるコムフィルタを提案（特願昭63-301762号
参照）している。

すなわち第４図において、入力端子（１）からの輝度
信号“Y"とクロマ信号“C"の複合された信号が、それぞ
れ１水平期間の遅延時間を有する第１および第２の遅延
線（1H DL）（２）及び（３）の直列回路に供給され
る。これらの遅延線（２），（３）の入出力端の信号が
それぞれ第１及び第２の減算回路（４）及び（５）に供
給される。

これら減算回路（４），（５）の入出力端の信号がそ
れぞれほぼクロマ信号の帯域に相当するバンドパスフィ
ルタ（BPF）（６）（７）（８）（９）（10）に供給さ
れる。この内のフィルタ（６）（８）（10）の出力信号
が第１及び第２の加算回路（11）及び（12）に供給され
る。これらの加算回路（11），（12）の加算出力及びフ
ィルタ（７）（９）の出力信号がそれぞれ絶対値回路
（ABS）（13）（14）（15）（16）とこの絶対値を所定
の電位と比較して２値化するコアリング回路（17）（1
8）（19）（20）を通じて論理演算部（21）に供給され
る。

一方バンドパスフィルタ（７），（９）からはそれぞ
れ上述のコムフィルタの出力クロマ信号に相当する信号
，が取出され、またバンドパスフィルタ（８）から
の信号はさらに従来の分離フィルタの特性を形成するバ
ンドパスフィルタ（22）に供給されて従来の出力クロマ
信号に相当する信号が取出される。これらの信号がス
イッチ（23）の第１、第２及び第３の固定接点に供給さ
れる。

そして上述の演算部（21）にて、コアリング回路（1
7）〜（20）の出力をそれぞれ として、次の真理値表による論理演算が行われる。

この演算出力がスイッチ（23）に供給され、演算出力
に従ってスイッチ（23）の制御が行われる。

これによって制御されたスイッチ（23）からの信号が
クロマ信号の出力端子（24）に取出される。

また遅延線（２）の出力端からの信号がバンドパスフ
ィルタ（７），（９）等の信号遅延に相当する遅延線
（DL）（25）を通じて減算回路（26）に供給され、この
減算回路（26）にスイッチ（23）からのクロマ信号が供
給されて、クロマ信号の除去された輝度信号が出力端子
（27）に取出される。

従ってこの回路において、例えば輝度信号のレベルが
一定で途中の走査線からクロマ信号の位相が反転（補色
に変化）したような信号が入力端子（１）に供給される
と、各部の信号は第５図に示すようになる。ここで図中
の波形はクロマ信号の位相を示している。そしてバンド
パスフィルタ（６）（８）（10）の出力ａ〜ｃにおい
て、例えば破線の位置で位相が反転されると、本来１水
平期間ごとに反転されるべき位相が同相で連続されるこ
とになる。なおb,cはそれぞれ１水平期間ずつ遅延され
ている。

さらにこれらの信号ａ〜ｃが加算回路（11），（12）
に供給されると、位相の反転した走査線で加算出力に信
号が現われ、コアリング回路（17）（20）の出力，
が“1"になる。

一方バンドパスフィルタ（７），（９）からの信号
，は位相の反転した走査線で減算出力が欠落し、従
来はこれらの信号が取出されることによってドット妨害
等が発生していた。これに対して上述の実施例では論理
演算部（21）の働きによって（，）＝（0,1）のと
きのみ信号が取出されることによって、出力端子（2
4）には図示のようなクロマ信号“C"が取出される。

すなわちこの取出されたクロマ信号“C"は、遅延線
（２）の出力に含まれるクロマ信号成分と全く等しく、
これらの信号が減算回路（26）に供給されることによっ
て、出力端子（27）にはドット妨害の除去された輝度信
号“Y"が取出される。

また輝度信号のレベルが一定で途中の走査線からクロ
マ信号が加えられるたような信号では、各部の信号は第
６図に示すようになり、従来，の信号が取出されて
いた場合には垂直解像度の劣化が生じていた。これに対
して信号，を用いて選択を行うことにより、図示の
ようなクロマ信号“C"が取出される。

これに対して、例えば第７図に示すように途中の２走
査線にのみ輝度信号（波形はクロマ信号近傍の輝度信号
成分であって、走査線ごとの位相は同相である）があっ
た場合には、信号，が（1,1）になる。ここで信号 が判断され、 のときのみ信号が取り出されることによって、出力端
子（24）には図示のように輝度信号成分の除去されたク
ロマ信号“C"が取出される。

そしてさらにこの回路において、輝度信号のレベルが
一定で途中の１走査線だけにクロマ信号が存在している
ような信号が入力端子（１）に供給された場合には、各
部の信号は第８図に示すようになる。従ってこの場合に
は信号，のいずれを選択しても信号の劣化が発生す
ることになる。

これに対して上述の回路においては、バンドパスフィ
ルタ（８）からの通常の方法によって分離されたクロマ
信号がスイッチ（23）の第３の固定接点に供給されて
おり、一方信号 が全て“1"になることによって輝度信号及びクロマ信号
に共に垂直相関性が無いことが判断され、この期間にス
イッチ（23）で信号が選択されることによって、出力
端子（24）には図示のように信号劣化の無いクロマ信号
“C"を取出すことができる。

従ってこの回路によれば、加算回路及び減算回路から
はそれぞれ輝度信号及びクロマ信号の垂直相関性に相当
する信号が取出され、相関性の強い側のコムフィルタ出
力が選択されると共に、共に相関性が悪いときには通常
のフィルタ回路の出力が選択されることによって、良好
な分離出力を取出すことができる。

さらに上述の回路において、バンドパスフィルタ
（７）及び（９）からの信号が第９図に示すように加算
回路（28）に供給されることによって、この加算回路
（28）からは、例えば の信号が取出され、３走査線の相関性に基づくいわゆる
2Hコムフィルタの出力に相当する信号が取出される。
そこでこの信号がスイッチ（23）の第４の固定接点に
供給される。

一方論理演算部（21）には上述と同様の信号 が供給され、この論理演算部（21）にて次の真理値表に
よる論理演算が行われ、この演算出力に従ってスイッチ
（23）の制御が行われる。

他は上述の回路と同様にされる。

このためこの回路において、上述の各条件の動作は同
様に行われると共に、例えば輝度信号のレベルが一定
で、その中で１走査線ごとに色副搬送波の略半波長の傾
きで斜め方向にクロマ信号の位相が反転（補色に変化）
しているような信号が入力端子（１）に供給されると、
各部の信号は第10図に示すようになり、信号は図示の
ようになる。そして信号 の判別で相関性に余り差の無い部分でこの信号が選択
されることにより、出力端子（24）には信号欠落のない
クロマ信号“C"が取出され、この信号が減算回路（26）
に供給されることによって輝度信号のドット妨害が軽減
される。

なお信号によって置換されたクロマ信号はレベルが
約1/2に減衰しているが、これによるドット妨害の改善
効果は6dBであり、画質改善の効果は極めて大きいもの
である。

従ってこの回路によれば、加算回路（28）からは３走
査線の相関性に基づく、いわゆる2Hコムフィルタの出力
に相当する信号が取出され、相関性に差が無いときには
この2Hコムフィルタの出力が選択されることによって、
さらに良好な分離出力を取出すことができるものであ
る。

しかしながら上述の回路において、論理演算部（21）
に供給されるデータはコアリング回路（17）〜（20）に
て所定の電位と比較して２値化されている。この場合
に、入力信号のレベルが変化すると上述のコムフィルタ
の効果が充分に得られないおそれが生じた。

すなわち受信信号の弱電界等により入力信号のレベル
が小さくなると、コアリング回路での所定の電位に掛か
らなくなる。これを改善するため所定の電位を低くする
と、逆にノイズの影響を受け易くなるなどの問題点を生
じることになった。

この出願はこのような点にかんがみ、入力信号のレベ
ルが変化しても常に良好な効果を得ることのできるコム
フィルタを提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、入力信号（入力端子（１））が供給される
遅延線（２）及びフィルタ回路（22）と、この遅延線の
入出力間に接続された減算回路（４）と、上記減算回路
の出力及び上記フィルタ回路の出力を切換える切換手段
（スイッチ（23））と、この切換手段を制御する演算部
（33）とを有し、この演算部は上記遅延線の入出力と上
記遅延線の入出力を加算（回路（11））した出力とが供
給されてこれらの値間の相対的大小関係を判別すること
により非相関演算を行うことを特徴とするコムフィルタ
である。

〔作用〕

これによれば、演算部にて入力値間の相対的大小関係
を判別して非相関演算を行うようにしているので、判別
が入力信号の絶対的なレベルの変化に影響されることが
なく、常に良好な分離出力を取出すことができる。

〔実施例〕

第１図は実施例の構成を示す。なおこの図において上
述の先行技術で示した回路と対応する部分には同一符号
を附して詳細な説明を省略する。

この図において、絶対値回路（13）及び（16）からの
信号が例えば のローパスフィルタ（LPF）（31），（32）をそれぞれ
通じて信号レベルの相対的な大小関係を判別して演算を
行う演算部（33）に供給される。またフィルタ（６）
（８）（９）からの信号がそれぞれ絶対値回路（34）
（35）（36）を通じて演算部（33）に供給される。そし
てこの演算部（33）にて、ローパスフィルタ（31）（3
2）の出力をそれぞれx,y、絶対値回路（34）〜（36）の
出力をそれぞれ|a|,|b|,|c|として次の表に示す演算が
行われ、この演算出力に従ってスイッチ（23）の制御が
行われる。

従ってこの装置において、ｙ＞2xのときはｙ側に多く
の非相関性が見られる場合であって、信号が選択され
る。または のときはｘ側に多くの非相関性が見られる場合であっ
て、信号が選択され、これによってそれぞれ良好な分
離出力が取出される。これに対して となるのは相関性が所定レベル以上であるか、あるいは
共に非相関性が見られる場合である。そこで従来の信号
が選択されるのは上下の走査線に色が無く、１走査線
だけにクロマ信号が存在しているような場合であって、
すなわち共に非相関性が見られ、かつ絶対値信号の|a||
b||c|については通常は|a|＋|c|≧|b|であるから、ノイ
ズ等を考慮して となったときに信号が選択される。さらに上記以外の
ときは、信号の相関性が所定レベル以上の場合であっ
て、信号が選択される。

なお上述の演算式で、x,yあるいはX,Yについて例えば
相対比率が２を超えるときは、小さい方の値が従来の
「０」、大きい方が「１」に相当しているものである。

こうして上述の装置によれば、演算部にて入力値間の
相対的大小関係を判別して非相関演算を行うようにして
いるので、判別が入力信号の絶対的なレベルの変化に影
響されることがなく、常に良好な分離出力を取出すこと
ができるものである。

また上述の装置において絶対値信号|a||b||c|の演算
に1/2の係数を設けたことによって、ノイズ等による誤
動作のおそれを除くことができる。このため絶対値回路
（34）〜（36）の後段にはローパスフィルタ等のノイズ
除去手段を設ける必要がなくなり、それによって回路構
成を大幅に簡略化することができる。

さらに第２図は他の例の構成を示す。この例ではバン
ドパスフィルタ（６）〜（10）についてもこれらを削減
しようとするものである。すなわち図において入力端子
（１）と遅延線（２）との間にバンドパスフィルタ
（６）〜（10）と同じ特性のバンドパスフィルタ（37）
が設けられる。これによってバンドパスフィルタ（６）
〜（10）を削除することができる。なおこの場合には輝
度信号系の信号をバンドパスフィルタ（37）の前段から
得る必要上、１水平期間の遅延線（38）を新に設ける必
要が生じる。

なお上述の装置において、実際の信号波形等は、上述
の〔発明が解決しようとする課題〕の項で説明した装置
の場合と全く同様になる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、演算部にて入力値間の相対的大小
関係を判別して非相関演算を行うようにしているので、
判別が入力信号の絶対的なレベルの変化に影響されるこ
とがなく、常に良好な分離出力を取出すことができるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるコムフィルタの一例の構成図、第
２図はコムフィルタの他の例の構成図、第３図は従来の
コムフィルタの構成図、第４図は本願出願人が共に提案
したコムフィルタの一例の構成図、第５図は輝度信号の
レベルが一定で途中の走査線からクロマ信号の位相が反
転したような信号が供給されたときの波形図、第６図は
輝度信号のレベルが一定で途中の走査線からクロマ信号
が加えられたような信号が供給されたときの波形図、第
７図は途中の２走査線にのみ輝度信号があるような信号
が供給されたときの波形図、第８図は輝度信号のレベル
が一定で途中の１走査線だけにクロマ信号が存在してい
るような信号が供給されたときの波形図、第９図は本願
出願人が先に提案したコムフィルタの他の例の構成図、
第10図は輝度信号のレベルが一定でその中で１走査線ご
とに色別搬送波の略半波長の傾きで斜め方向にクロマ信
号の位相が反転しているような信号が供給されたときの
波形図である。 （１）は入力端子、（２）（３）（25）は遅延線、
（４）（５）（26）は減算回路、（６）〜（10）（22）
はバンドパスフィルタ、（11）（12）は加算回路、（1
3）（16）（34）〜（36）は絶対値回路、（23）はスイ
ッチ、（24）（27）は出力端子、（31）（32）はローパ
スフィルタ、（33）は演算部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−110892（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−148906（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−101811（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 9/78 H03H 15/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力信号が供給される遅延線及びフィルタ
   回路と、 この遅延線の入出力間に接続された減算回路と、 上記減算回路の出力及び上記フィルタ回路の出力を切換
   える切換手段と、 この切換手段を制御する演算部とを有し、 この演算部は上記遅延線の入出力と上記遅延線の入出力
   を加算した出力とが供給されてこれらの値間の相対的大
   小関係を判別することにより非相関演算を行う ことを特徴とするコムフィルタ。