JP2926772B2 - 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、輝度信号の水平相
関を検出して切換の演算部を制御することによって、特
に輝度信号の中高域での誤判別を防止して常に良好な分
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11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し号の位相が反転（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12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。

またフィルタ（９）の入出力端の信号が第３の演算回
路（22）に供給され、この演算出力が上述と同様の絶対
値回路（23）及びコアリング回路（24）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（25）に供給されて従来の出力クロス
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（26）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）及び（24）の出力をそれぞれ 及びとして、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（26）に供給され、演算出力
に従ってスイッチ（26）の制御が行われる。

これによって制御されたスイッチ（26）からの信号が
クロマ信号の出力端子（27）に取出される。

また遅延線（２）の出力端から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（D
L）（28）を通じて減算回路（29）に供給され、この減
算回路（29）にスイッチ（26）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
（30）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13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 のときのみ信号が取出されることによって、出力端子
（27）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を全く等しく、
これらの信号が減算回路（29）に供給されることによっ
て、出力端子（30）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の途中で走査線からクロ
マ信号が加えられたような信号では、各部の信号は第14
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15図に示すような途中の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（27）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
一定で途中での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16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
信号のがスイッチ（26）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（26）で信号が選択されることによって、出力
端子（27）には図示のような信号劣化の無いクロマ信号
“C"を取出すことができる。

また上述の回路において、信号には輝度信号の低域
成分に相当する信号が得られており、この信号を用い
て信号の選択を ＝（1,1,1,1）で輝度信号の低域成分があるレベル以上
ある時（＝１）に限定したことにより、スイープ信号
等の中高域部分においても不自然な切換エラーを生じる
ことがないようにできる。

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17図に示すように加算
回路（31）に供給されることによって、この加算回路
（31）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（26）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（26）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18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（27）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（2
9）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、これによってドット妨害の改
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。

また上述の回路において、輝度信号に斜めしま模様が
ある場合には、各部の信号は第19図に示すようになる。
そしてこの場合も相関性に差が無い場合に信号が選択
されることにより、クロマ信号に混入する輝度信号のレ
ベルは になり、3dBのクロスカラーの改善効果が得られてい
る。

従ってこの回路によれば、加算回路（31）からは３走
査線の相関性に基づく、いわゆる2Hコムフィルタを出力
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）及
び（24）にて所定の電位と比較して２値化されている。
この場合には、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〕

本発明の第１の手段は、遅延線（２）、（３）と、 この遅延線に接続されたフィルタ回路（６′）、
（８′）、（10′）と、 このフィルタ回路に接続された減算回路（４）、
（５）と、 上記フィルタ回路に接続された加算回路（11）、（1
2）と、 上記減算回路の出力を切換える切換手段（スイッチ
（26））と、 この切換手段を制御する演算部（43）とを有するコム
フィルタにおいて、 上記加算回路の出力に水平相関検出用論理回路（EVオ
ア回路（51）〜アンド回路（62））を設け、 輝度信号の中高域成分を検出して上記演算部を制御す
ることにより、 上記輝度信号の中高域成分による誤判別を防止するよ
うにしたコムフィルタである。

本発明の第２の手段は上記第１の手段に記載のコムフ
ィルタにおいて、上記切換手段は輝度信号用とクロマ信
号用と別々（スイッチ（26），（72））に設けられ、上
記輝度信号用切換手段の後段に帯域制限フィルタ（71）
に設けるようにしたコムフィルタである。

〔作用〕

これによれば、輝度成分の取出される加算回路の出力
に水平相関検出用論理回路を設けて、この論理出力にて
演算部を制御しているので、輝度信号の中高域成分によ
る誤判別の発生が防止され、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、絶縁値回路（13）及び（16）からの
信号が例えば のローパスフィルタ（LPF）（41），（42）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（43）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（44）
（45））（46）を通じて演算部（43）に供給される。

さらに加算回路（11）（12）の出力信号が水平相関検
出用論理回路を形成するイクスクルーシブ（EX）オア回
路（51）に供給され、この回路（51）の出力信号が１サ
ンプル周期の遅延回路（Ｄ）（52）に供給される。この
遅延回路（52）の入出力の信号がオア回路（53）に供給
され、この回路（53）の出力信号がそれぞれ１サンプル
周期の遅延回路（54）（55）の直列回路に供給され、こ
の遅延回路（54）（55）の入出力の信号がナンド回路
（56）に供給される。また遅延回路（52）の出力信号が
１サンプル周期の遅延回路（57）に供給され、この遅延
回路（57）の出力と遅延回路（52）の入力の信号がイク
スクルーシブオア回路（58）に供給される。この回路
（58）の出力信号がそれぞれ１サンプル周期の遅延回路
（59）（60）の直列回路に供給され、この遅延回路（5
9）（60）の入出力の信号がノア回路（61）に供給され
る。さらに上述のナンド回路（56）とノア回路（61）の
出力信号がアンド回路（62）に供給され、このアンド回
路（62）の出力信号が演算部（43）に供給される。そし
てこの演算部（43）にて、ローパスフィルタ（41）（4
2）の出力をそれぞれx,y、絶対値回路（44）〜（46）の
出力をそれぞれ|a|,|b|,|c|、アンド回路（62）の出力
をα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（26）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、かつ絶縁値信号の|a||
b||c|については非常は|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。

それと共に、アンド回路（62）からは輝度信号の水平
相関の検出信号が取出される。すなわち第２図は輝度信
号が3.58MHz近辺の場合の各部の波形を示しており、こ
の場合に信号のサンプリングポイントは×印のようにな
る。このためイクスクルーシブオア回路（51）の出力信
号はS₁S₂に示すようになるので、オア回路（53）の出
力は常に「１」となり、ナンド回路（56）の出力Ｐ＝
「０」となる。一方第３図は輝度信号が6.0MHz近辺の場
合の各部の波形を示し、この場合のサンプリングポイン
トは○印のようになる。このためイクスフルーシブオア
回路（51）の出力信号はS₁S₂に示すようになるので、
ノア回路（61）の出力Ｑは常に「０」となる。

従ってこれらの場合にα＝０となり、演算部（43）に
て信号の選択が排除される。すなわちこの回路によれ
ば、信号の選択を でかつ輝度信号の中高域成分が所定レベル以下の時に限
定したことにより、スイープ信号等の中高域部分におい
て不自然な切換エラーを生じることがなくなる。

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。
またαはに相当するものである。

こうして上述の装置によれば、輝度成分の取出される
加算回路の出力に水平相関検出用論理回路を設けて、こ
の論理出力にて演算部を制御しているので、輝度信号の
中高域成分による誤判別の発生が防止され、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
（44）〜（46）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。

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。

ところで上述のコムフィルタでは前段にバンドパスフ
ィルタ（６′），（８′），（10′）を持つ異で輝度信
号とクロマ信号で共通の帯域になっている。従って輝度
信号の解像度をあげるためには、このバンドパスフィル
タ（25）の帯域を狭くする必要がある。ここで現状では
クロマ信号の帯域が±500kHzだけなので問題はなかった
が、近年クロマ信号の広帯域化が要求されるようになっ
てきた。その場合にバンドパスフィルタ（６′），
（８′），（10′）の帯域を広くとると輝度信号の解像
度が劣化するという現象が生じて不都合である。

また上述のコムフィルタでは信号が選択されるとク
ロムカラーが生じる。これは画像ではあまり頻繁に出な
いのでわかりにくいが原理的に生じるものなので問題で
ある。

そこで第４図はそのような点を改良したものであっ
て、図示のようにスイッチ（26）で選択された信号がバ
ンドパスフィルタ（71）を通じて演算回路（29）に供給
されると共に、スイッチ（26）と並列に信号，，
を選択するスイッチ（72）が設けられ、このスイッチ
（72）で選択された信号が出力端子（27）に取出され
る。

なおスイッチ（26）で信号 が選択されるときには、スイッチ（72）では信号が選
択されるようにする。

従ってこの回路において、スイッチ（26）の出力側に
のみバンドパスフィルタ（71）を入れる事で輝度信号側
の解像度を高める事ができる。また第１図のバンドパス
フィルタ（25）は省略してバンドパスフィルタ（71）で
代用することもできる。スイッチ（72）側には最初のバ
ンドパスフィルタ（６′），（８′），（10′）しか入
っていないので広帯域のままクロマ信号出力が得られ
る。

また、スイッチ（26）で信号 がセレクトされる時スイッチ（72）側は信号の2Hコム
出力が選択される。こうする事でクロスカラーが抑圧さ
れる。

こうしてこの回路によればクロマの広帯域化に対応で
きる（輝度信号の解像度を劣化させない）と共に、クロ
スカラーに対してどの場合でも2Hコムの特性以上の改善
が得られる。

他は上述の最初の実施例と同様の作用効果がある。

さらに上述の回路によれば、垂直解像度の劣化が低く
抑えられるので、PAL方式のカラー映像信号の処理にも
適用することができる。

すなわち第５図において、遅延線（２），（３）が２
つづつ設けられて、それぞれ２水平期間の遅延線とされ
これによってPAL方式の信号の処理が行われる。なおPAL
方式では色副搬送波の極性がNTSC方式の場合と異なる
が、上述の回路では絶対値が取られることによってその
まま適用可能とされるものである。

従ってこの回路において、各条件での処理は以下の各
図に示すように行われる。すなわち第６図はドット妨害
・垂直解像度の改善を示す。第７図はドット妨害の改善
を示す。第８図はクロスカラーの改善を示す。また第９
図はドット妨害の改善を示し、この図はα＝１の場合
で、第10図に示すような信号が入力された場合である。
なおPAL方式の場合は演算部の判別の相対比率を1/4、４
とした方がよりクロスカラー改善効果が大きい。

〔発明の効果〕

この発明によれば、輝度成分の取出される加算回路の
出力に水平相関検出用論理回路を設けて、この論理出力
にて演算部を制御しているので、輝度信号の中高域成分
による誤判別の発生が防止され、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図は輝度信号が3.58MHz近辺の場合の波形図、第３図
は輝度信号が6MHzの近辺の場合の波形図、第４図はコム
フィルタの他の例の構成図、第５図はPAL信号に適用し
た場合のコムフィルタの構成図、第６図はその場合のド
ット妨害・垂直解像度の改善を示す波形図、第７図はド
ット妨害の改善を示す波形図、第８図はクロスカラーの
改善を示す波形図、第９図はドット妨害の改善を示す波
形図、第10図はその場合の入力信号の波形図、第11図は
従来のコムフィルタの構成図、第12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13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
14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15図の途中の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16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17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18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、第19図は輝度信号に斜めしま模様がある
場合の波形図である。 （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）（44）〜（46）は絶対値回路、（26）はスイ
ッチ、（27）（30）は出力端子、（41）（42）はローパ
スフィルタ、（43）は演算部、（51）（58）はイクスク
ルーシブオア回路、（52）（54）（55）（57）（59）
（60）は遅延回路、（53）はオア回路、（56）はナンド
回路、（61）はノア回路、（62）はアンド回路である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−312790（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125596（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−148906（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−113793（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−101811（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 9/78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遅延線と、 この遅延線に接続されたフィルタ回路と、 このフィルタ回路に接続された減算回路と、 上記フィルタ回路に接続された加算回路と、 上記減算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するコムフィルタ
   において、 上記加算回路の出力に水平相関検出用論理回路を設け、 輝度信号の中高域成分を検出して上記演算部を制御する
   ことにより、 上記輝度信号の中高域成分による誤判別を防止するよう
   にしたコムフィルタ。
2. 【請求項２】上記特許請求の範囲第１項に記載のコムフ
   ィルタにおいて、 上記切換手段は輝度信号用のクロマ信号用とに別々に設
   けられ、 上記輝度信号用切換手段の後段に帯域制限フィルタを設
   けるようにしたコムフィルタ。