JPH01174088A

JPH01174088A - 輝度／色度分離回路

Info

Publication number: JPH01174088A
Application number: JP62330076A
Authority: JP
Inventors: Seijirou Yasuki; 成次郎安木; Masahiro Yamada; 雅弘山田; Kiyoshi Hoshino; 潔星野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1989-07-10
Also published as: US4953009A; DE3844118A1; KR910007207B1; CA1300741C; KR890011450A; DE3844118C2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、輝度信号と色度信号が周波数多重された複
合テレビジョン信号を上記輝度信号と色度信号に分離す
る輝度／色度分離回路に関する。

（従来の技術）現行のテレビジョン放送システムに於いては、テレビジ
ョン化。号として輝度信号（以下、Ｙ信号と記す）と色
度信号（以下、Ｃ信号と記す）とが周波数多重された複
合テレビジョン信号を用いている。このため、テレビジ
ョン受像機に於いては、複合テレビジョン信号をＹ信号
とＣ信号に分離するための輝度／色度分離回路が必要で
ある。以下、「輝度／色度」をｒＹ／ＣＪと記す。

ところで、テレビジョン受像機においては、近年、回路
のデジタル化が進められ、これに伴って、高画質を得る
ための研究、開発が盛んに行われるようになってきた。

この高画質を得るための開発対象の１つとして上述した
Ｙ／Ｃ分離がある。

従来、このＹ／Ｃ分離は、ローパスフィルタ（以下、Ｌ
ＰＦと記す）やバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記
す）を用いて行われていた。

しかし、この構成の場合、完全なＹ／Ｃ分離を行なうこ
とができず、クロスカラーやドツト妨害によって画質が
劣化するという問題があった。

そこで、最近では、Ｙ／Ｃ分離性能の良いくし型フィル
タを用いたＹ／Ｃ分離回路を用いることが多い。しかし
、このくし型フィルタを用いても、斜め方向の解像度が
低下するなどの問題がある。

このような問題を改善するために、近年、絵柄によって
パラメータを変化させる適応形Ｙ／Ｃ分離回路が開発さ
れている。このＹ／Ｃ分離回路によれば、５ＷＰＴＥ　
Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｍａｙ　１９８４に掲載された”Ａ　
Ｍｏｔｉｏｎ　Ａｄａｐｔｌｖｅ　Ｈｌｇｈ−Ｄｅｆｌ
ｎｉｔｌｏｎＣｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｆ’ｏｒ　ＮＴＳＣ
Ｃｏ１ｏｒ　ＴＶ　Ｓｌｇｎａｌｏに記載されるように
、静止画に対しては、理想的なＹ／Ｃ分離を行なうこと
ができる。

このような画像の動きに適応したＹ／Ｃ分離回路を用い
れば、画像が静止画である場合には、画像の水平垂直方
向に演算を行なわないため、画像の劣化を伴うことなく
、Ｙ／Ｃ分離を行なうことができる。

第６図に、このような適応型Ｙ／Ｃ分離回路のうちの静
止画対応部分の構成を示す。この静止画対応部分はフレ
ーム間の演算によりＹ／Ｃ分離を行なうものである。

すなわち、図に於いて、入力端子１１には複合テレビジ
ョン信号が供給される。この複合テレビジョン信号は、
フレームメモリ１４で１フレーム分遅延された後、加算
回路１３に供給される。この加算回路１３は、入力端子
１１に供給される複合テレビジョン信号からフレームメ
モリ１２によってｌフレーム分遅延された複合テレビジ
ョン信号を減算し、Ｃ信号を取り出す。このＣ信号は係
数回路１４に供給され、その振幅を１／２に減衰される
ことにより本来の振幅に戻される。係数回路１４の出力
は、バンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦと記す）１５に
より不要成分を除去された後、同期検波回路１６で同期
検波される。この検波出力はローパスフィルタ（以下、
ＬＰＦと記す）１７で不要成分を除去された後、Ｃ信号
の分離出力として出力端子１８に供給される。

上記ＢＰＦ１５の出力は、さらに加算回路１９に供給さ
れ、入力端子１１に供給される複合テレビジョン信号か
ら減算される。これにより、加算回路１９からはＹ信号
が得られる。このＹ信号はＹ信号の分離出力として出力
端子２０に供給される。

なお、２１は、上記入力端子１１に供給される複合テレ
ビジョン信号に含まれるカーバースト信号に同期して同
期検波回路１６の同期検波用のキャリア信号を出力する
フェイズロックドループ回路（以下、ＰＬＬ回路と記す
）である。

以上の動作について第７図を参照しながらさらに詳細に
説明する。

第７図は、伝送されてくるＮＴＳＣ方式の複合テレビジ
ョン信号を時間方向（を軸）と垂直方向（ｙ軸）に見た
図である。図において、縦線はフィールドを示し、この
縦線上の丸は走査線を示す。

ＮＴＳＣ方式の複合テレビジョン信号は、ライン間およ
びフレーム間でＣ信号の位相が反転している。したがっ
て、今、伝送されてきた走査線ＬＬの複合テレビジョン
信号が正極性のＣ信号を含む信号（Ｙ＋Ｃ）である場合
、１フレーム前に送られてきた走査線Ｌ２の複合テレビ
ジョン信号は、負極性のＣ信号を含む信号（Ｙ−Ｃ）と
なる。

したがって、完全に静止した画像であれば、現在の走査
線Ｌ１の複合テレビジョン信号から１フレ“−ム前の走
査線Ｌ２の複合テレビジョン信号を減じ、その減算出力
の振幅を１／２にすることにより、次の式に示すように
、Ｃ信号を得ることができる。

以上の処理は、上述したように、フレーム遅延出力２、
加算回路１３、係数回路１４によってなされる。

ＢＰＦ１５は加算回路の出力からＣ信号の重畳されてい
ない帯域の周波数成分を除去する。したがって、このＢ
ＰＦ１５の出力を入力端子１１に供給される複合テレビ
ジョン信号から減することにより、次式で示すように、
Ｙ信号を得ることができる。

（Ｙ＋Ｃ）−Ｃ−Ｙ以上説明した静止画用のＹ／Ｃ分離回路は、フレーム間
の演算によりＹ／Ｃ分離を行なうため、画像の水平、垂
直成分を損うことなく、完全なＹ／Ｃ分離を行なうこと
ができるが、大容量のフレームメモリ１２を必要とする
ため、回路規模が大きくなるという問題がある。例えば
、ＮＴＳＣ方式の複合テレビジョン信号を４ｆ、。でサ
ンプリングし、これを８ビツトに量子化する場合を考え
ると、フレームメモリ１４の容量は、５２５Ｘ９１０ｘ
８−４Ｍビットという非常に大きなものとなってしまう。

（発明が解決しようとする問題点）以上述べたように従来の適応型Ｙ／Ｃ分離回路は、静止
画対応部分に着目してみると、この部分では、完全なＹ
／Ｃ分離を達成することができるが、大容量のフレーム
メモリを必要とするため、回路規模が大きくなるという
問題があった。

そこで、この発明は、従来のＹ／Ｃ分離性能と同等の性
能を有しながら、フレームメモリの容量を半分にするこ
とができるＹ／Ｃ分離回路を提供することを目的とする
。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するためにこの発明は、複合テレビジョ
ン信号のフレーム間演算によりＣ信号を取り出し、この
Ｃ信号と複合テレビジョン信号とを合成することにより
、Ｙ信号を取り出すＹ／Ｃ分離回路において、複合テレビジョン信号をサブサンプリングしてフレーム
メモリに供給し、このフレームメモリの遅延出力におい
てサブサンプリングにより欠落した部分をサブサンプリ
ング出力で補間することにより、フレーム演算用のフレ
ーム遅延出力を作り、フレーム間演算によって得られた
Ｃ信号においてサブサンプリングにより欠落した部分を
所定の信号で補間するようにしたものである。

（作用）上記構成によれば、複合テレビジョン信号はザブサンプ
リングによりデータ数を減らされ、このサブサンプリン
グにより生じた信号の欠落は、２種の補間処理により補
われるので、従来と同等のＹ／Ｃ分離性能を確保しなが
ら、フレームメモリの容量を削減することができる。

（実施例）以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図である
。

第１図に於いて、２５は４ｆｓｃの周波数でサンプリン
グされたＮＴＳＣ方式の複合テレビジョン信号が供給さ
れる入力端子である。この複合テレビジョン信号はサン
プリングパルスがＩ、Ｑ軸に位相同期していれば、Ｙ＋
Ｉ、Ｙ＋Ｑ、Ｙ−１゜Ｙ−Ｑ、Ｙ＋Ｉ、Ｙ＋Ｑ、・・・
のような信号となっている。

この複合テレビジョン信号は、スイッチ回路２６に供給
され、入力端子２５に供給される複合テレビジョン信号
の色版搬送波の繰返し周期に従ってサブサンプリングさ
れる。これにより、スイッチ回路２６からは、Ｙ＋Ｉ、
Ｙ＋Ｑ、なし、なし、Ｙ＋Ｉ、Ｙ＋Ｑ、・・・なるサブ
サンプリング出力が得られる。なお、このサブサンプリ
ングのためのサンプリングパルスは、ＰＬＬ回路２７か
ら出力されるタイミングパルスＴＰが用いられる。

このＰＬＬ回路２７は、入力端子２５に供給される複合
テレビジョン信号に含まれるカラーバースト信号に同期
し、その繰返し周期と同じ周期を有するデユーティ１：
１のタイミングパルスＴＰを出力する。スイッチ回路２
６はこのタイミングパルスＴＰが例えばハイレベルのと
き、オンして複合テレビジョン信号をフレームメモリ２
８に供給する。

フレームメモリ２８は、上記タイミングパルスＴＰがハ
イレベルのときだけ、入力信号を書込み、これを１フレ
ーム期間保持し、１フレーム期間が経過した後、スイッ
チ回路２９の一方の入力端子に供給する。このスイッチ
回路２９の他方の入力端子には、上記スイッチ回路２６
のサブサンプリング出力が供給される。このスイッチ回
路２９は上記タイミングパルスＴＰがハイレベルのとき
は、スイッチ２６のサブサンプリング出力を選択し、ロ
ーレベルのときはフレームメモリ２８の読出し出力を選
択する。

このスイッチ回路２９の選択出力は、加算回路３０に供
給される。この加算回路３０はスイッチ回路２９の選択
出力から入力端子２５に供給される複合テレビジョン信
号を減じ、Ｃ信号を取り出す。

加算回路３０から出力されるＣ信号は、係数回路３１で
振幅を１７２に減衰された後、補間フィルタ（以下、Ｉ
ＰＦと記す）３２に供給され、サブサンプリングによっ
て生じた信号の欠落を補間される。この補間出力はＣ信
号の分離出力として出力端子３３に供給されるとともに
、加算回路３４に供給される。

この加算回路３５はスイッチ回路２９から遅延回路３４
を介して供給されるスイッチ回路２９の選択出力からＩ
　ＰＦ３２の補間出力を減じ、Ｙ信号を得る。この減算
出力は、Ｙ信号の分離出力として出力端子３６に供給さ
れる。

なお、遅延回路３４は、ｌＰＦ３２の出力とスイッチ回
路２９の出力との時間軸を合せるために挿入されるもの
である。

上記構成について、第２図及び第３図を参照しながら動
作を説明する。

第２図は第１図の各部の信号を示し、第３図は同じく信
号スペクトルを示す。

第１図の入力端子１１に供給される複合同期信号Ｓ１は
第２図（ａ）に示すように、■信号とＱ信号とが１／４
ｆｓｃの周期で交互に時間軸多重されたものとなってい
る。また、その信号スペクトルは、第３図（ａ）に示す
ように、Ｙ信号の高域にＣ信号が周波数多重されたもの
となっている。

この複合テレビジョン信号Ｓ１がサブサンプリングされ
ることにより、第２図（ｂ）に示すように、Ｃ信号とし
て例えば、正極性の１信号およびＱ信号を含む複合テレ
ビジョン信号Ｓ２が得られる。

一方、フレームメモリ２８からは、フレーム間でＣ信号
の位相が反転していることから、第２図（Ｃ）に示すよ
うに、複合テレビジョン信号Ｓ２とはサンプリング位相
が１周期分ずれた複合テレビジョン信号Ｓ３が出力され
る。

従来は、この複合テレビジョン信号Ｓ３がフレーム間演
算用の１フレーム遅延出力として使われていた。しかし
、この実施例では、複合テレビジョン信号Ｓ３は、スイ
ッチ回路２６のサブサンプリングにより、欠落部分を有
するようになっている。そこで、複合テレビジョン信号
Ｓ２．Ｓ３をスイッチ回路２９で交互に選択することに
より、複合テレビジョン信号Ｓ３の欠落部分を複合テレ
ビジョン信号Ｓ２で補うよになっている。この補間によ
って得られた複合テレビジョン寝具Ｓ４を第２図（ｄ）
に示す。この複合テレビジョン信号Ｓ４は、上記の如く
、複合テレビジョン信号Ｓ３の欠落部分をこの複合テレ
ビジョン信号Ｓ３に含まれるＣ信号とは反対位相のＣ信
号を含む複合テレビジョン信号Ｓ２によって補間するこ
とにより得られるので、Ｃ信号の位相が例えば、正極性
に統一されている。これにより、複合テレビジョン信号
Ｓ４のスペクトルは第３図（ｂ）に示すように、Ｃ信号
が低域にシフトされたものとなる。これは、Ｃ信号が復
調されたことを意味する。

このようにして得られた複合テレビジョン信号Ｓ４から
入力端子２５に供給される複合テレビジョン信号Ｓｌを
減すると、第２図（ｅ）に示すようなＣ信号Ｓ５を得る
ことができる。このＣ信号Ｓ５のスペクトルは、Ｃ信号
Ｓ５が第３図（ｂ）のスペクトルを有する複合テレビジ
ョン信号Ｓ４から第３図（ａ）に示す複合テレビジョン
信号Ｓｌ減することにより得られるものであるため、第
３図（ｃ）に示すように、低域のみならず、高域にもＣ
信号を含むようなものとなっている。また、このＣ信号
Ｓ５は本来の２倍の振幅を有し、かつ、サブサンプリン
グにより信号の欠落を有するようになっている。そこで
、このＣ信号Ｓ５を係数回路に３１に供給し、振幅を１
／２に減衰するとともに、ｌＰＦ３２に供給し信号の欠
落を補う。これにより、ｌＰＦ３２からは、第２図（ｆ
）に示すように、本来の振幅を有し、かつ、信号の欠落
部分が補間されたＣ信号Ｓ６が得られる。このＣ信号Ｓ
Ｂのスペクトルを第３図（ｄ）に示す。

図示の如く、Ｃ信号Ｓ６は補間処理により単に欠落部分
を補間されるだけでなく、破線で示す周波数特性に従っ
て処理されることにより、高域のＣ信号が除去された状
態になっている。

このようして得られたＣ信号Ｓ８を加算回路３５により
第２図（ｄ）に示す複合テレビジョン信号Ｓ４から減す
ることにより、第２図（ｇ）に示すように、Ｙ信号Ｓ７
が得られる。このＹ信号Ｓ７のスペクトルを第３図（ｅ
）に示す。

以上一実施例の全体的な構成および動作を説明したが、
次に、ｌＰＦ３２による補間処理の一例を説明する。

第４図は、Ｉ　ＰＦ３２の具体的構成の一例を示す回路
図である。

第４図において、３２１は第１図の係数回路３１から出
力されるＣ信号が供給される入力端子である。この入力
端子３２１には、直列接続された複数の遅延回路３２２
が接続されている。各遅延回路３２２は１／４ｆｓｃの
遅延量を有する遅延素子３２３を４個直列に接続した構
成となっている。これにより、各遅延回路３２２はｆｓ
ｃの遅延量を有する。各遅延回路３２２の入力信号およ
び出力信号は対応する係数回路３２４によって振幅を調
整された後、加算回路３２５に供給される。この加算回
路３２５は各係数回路３２４の出力を加算し、選択回路
３２６に供給する。この選択回路３２６にはさらに上記
複数の遅延回路３２２のいずれかの入力端子（あるいは
出力端子）に設けられた中間タップに現われる信号が供
給されている。選択回路３２６はこの２つの入力信号を
所定のタイミングで交互に選択し、出力端子３２７に供
給する。

上記構成において第５図を参照しながら動作を説明する
。なお、第５図（ａ）は、入力端子３２１に供給される
Ｃ信号を示し、同図（ｂ）は出力端子３２７に供給され
るＣ信号を示す。ここで、■欠はＩ信号の欠落部分を示
し、Ｑ欠はＣ信号の欠落部分を示す。また、Ｉ′はＩ欠
の補間信号を示し、Ｑ′はＱ欠の補間信号を示す。

上記遅延回路３２２の遅延量が１　／　ｆ　ｓ　ｃに設
定されていることにより、各遅延回路３２２の入力端子
および出力端子には１　／　４　ｆ　ｓ　ｃの周期で、
■信号、Ｃ信号、■欠、Ｑ欠のいずれか１つがこの順序
で繰返し現われる。したがって、加算回路３２５からは
、１／４ｆｓｃの周期で、■信号のみの加算出力、Ｃ信
号のみの加算出力、■欠のみの加算出力、Ｑ欠のみの加
算出力がこの順序で繰返し出力される。ここで、■信号
の加算出力は補間信号Ｉ′とされ、Ｃ信号のみの加算出
力は補間信号Ｑ′とされる。

選択回路３２６は、加算回路３２５から補間信号Ｉ′あ
るいは補間信号Ｑ′が出力されているときは、加算回路
３２５の出力を選択し、■欠あるいはＱ欠の加算出力が
得られるときは、上記中間タップの出力を選択する。こ
の場合、選択回路３２６は、中間タップの出力としてＩ
欠、Ｑ欠を、また、加算回路３２３の加算出力としては
、■欠、Ｑ欠の加算出力を選択することがないように、
選択の切り変えタイミングが設定されている。

このように、第４図のＩＰＦは、■欠の補間信号Ｉ′は
！信号のみから求め、Ｑ欠の補間信号Ｑ′はＣ信号のみ
から求めるようになっている。

また、遅延回路３２２を１つではなく複数設け、補間信
号１’、Ｑ’　とも４個以上のサンプルの！信号、Ｃ信
号から得ている。したがって、非常に近似性の良い補間
信号Ｉ’　、Ｑ’を得ることができる。

なお、第４図のＩ　ＰＦＢ２では、係数回路３２４の係
数値を適宜設定することにより、第３図（ｄ）に破線で
示す周波数特性を得るようになっている。

以上述べたようにこの実施例は、複合テレビジョン信号
をサブサンプリングしてフレームメモリ２８に供給し、
このフレームメモリ２８の遅延出力においてサブサンプ
リングにより信号の欠落が生じている部分をサブサンプ
リング出力で補関し、フレーム演算によって取出された
Ｃ信号においてサブサンプリングによって信号の欠落が
生じている部分を近傍の信号で補間するようにしたもの
である。

このような構成によれば、フレームメモリ２８は、サブ
サンプリングによりデータ数を半分に削減された複合テ
レビジョン信号Ｓ２を格納すればよいので、その容量を
従来の半分にすることができる。したがって、従来に比
べ回路規模を大幅に縮小することができる。

また、この実施例は、サブサンプリングによる信号の欠
落をスイッチ回路２９による補間処理およびｌＰＦ３５
による補間処理により補うようにしたので、サブサンプ
リングによりデータ数を減らしたにもかかわらず、従来
とほぼ同等のＹ／Ｃ分離性能を得ることができる。

また、この実施例は、フレームメモリ２８の遅延出力に
おいて、サブサンプリングにより信号が欠落した部分を
サブサンプリング出力で補間するようにしたので、同期
検波回路を用いることなくＣ信号を復調することができ
る。

さらに、フィルタとして第６図に示す従来の回路では、
ＢＰＦ１８とＬＰＦ　１９の２つのフィルタが必要であ
ったのに対し、Ｉ　ＰＦ３５のろでよいので、ＩＣ化に
際し、外付は部品が少なくなるという利点がある。

なお、この発明は、ＮＴＳＣ方式以外の方式の複合テレ
ビジョン信号のＹ／Ｃ分離にも適用可能なことは勿論で
ある。つまり、Ｃ信号がＹ信号の周波数帯域の一部に周
波数多重され、かつ、Ｃ信号がフレーム周期で反転して
いるような複合テレビジョン信号のＹ／Ｃ分離一般に適
用することが可能である。

この他にも発明の要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形
実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］以上述べたようにこの発明によれば、従来と同等のＹ／
Ｃ分離を維持しながら、フレームメモリの容量を従来の
半分にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第２
図は第１図の各部の信号を示す信号波形図、第３図は第
１図の各部の信号スペクトルを示す周波数スペクトル図
、第４図は第１図に示すＩ　ＰＦ３１の具体的構成の一
例を示す回路図、第５図は第４図の各部の信号を示す信
号波形図、第６図は従来のＹ／Ｃ分離回路の構成を示す
回路図、第７図は第６図の動作を説明するための図であ
る。２５．３２１・・・入力端子、２６．２９・・・スイッ
チ回路、２７・・・ＰＬＬ回路、２８・・・・・・フレ
ームメモリ、３０，３５，３２５・・・加算回路、３１
゜３２４・・・係数回路、３２・・・ＩＰＦ、３Ｂ、３
６゜３２７・・・出力端子、３４・・・遅延回路、３２
６・・・選択回路、３２３・・・遅延素子。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦（ｎ　〉　　　　　　　０第４０（ｂ）第　５　図

Claims

【特許請求の範囲】輝度信号と色度信号とが周波数多重された複合テレビジ
ョン信号を上記色度信号の色副搬送波の繰返し周期に従
ってサブサンプリングするサブサンプリング手段と、このサブサンプリング手段のサブサンプリング出力を１
フレーム分遅延するフレーム遅延手段と、このフレーム
遅延手段の入出力を色副搬送波の繰返し周期に従って交
互に選択することにより、このフレーム遅延手段の遅延
出力において、上記サブサンプリング手段のサブサンプ
リングによって欠落した部分を上記サブサンプリング手
段のサブサンプリング出力によって補間する第１の補間
手段と、この第１の補間手段の補間出力と上記複合テレビジョン
信号とを合成し、上記色度信号を得る第１の合成手段と
、この第１の合成手段によって得られた上記色度信号にお
いて上記サブサンプリング手段のサブサンプリングによ
って欠落した部分を所定の信号で補間する第２の補間手
段と、上記第１、第２の補間手段の補間出力とを合成し、上記
輝度信号を得る第２の合成手段とを具備したことを特徴
とする輝度／色度分離回路。