JPH01222594A - デジタル色信号処理回路 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明はカラーテレビジョンのデジタル色信号処理回
路に関する。

［従来技術］ デジタル色信号処理回路は、ＮｔＳＣ。

ＳＥＣＡＭ、ＰＡＬおよびＤ　２−ＭＡ　Ｃなどの関連
したカラーテレビジョン標準において使用される色符号
化技術に適合される。これは、色事面における各画素の
位置を正確に定めるＲ−ＹおよびＢ−Ｙ色差信号による
通常の色信号の符号化である（ドイツ国標準Ｄ　Ｉ　Ｎ
５０３３によるＣＩＦ色ダイアグラムを参照）。各輝度
値（−Ｙ）はＹ信号として存在しているので、色相、飽
和および輝度はこれら３つの信号によって各画素に対し
て明確に定められる。

良く知られているように、この符号化技術は色情報、す
なわちＹ信号のスペクトル内の各色相および各飽和を同
時に伝送することを可能にし、伝送された色画像信号の
モノクロ受像を可能にする。

ＮＴＳＣおよびＰＡＬ標準方式において、２つの色差信
号は単一の色副搬送波を使用してクアドラチュア変調波
と・して同時的に伝送され、その色副搬送波の位相およ
び振幅は変調され、その周波数はＹ信号の範囲に存在す
る。

ＳＥＣＡＭ標準において、２つの色差信号の一方が第１
の色副搬送波を使用する周波数変調波としであるライン
上で伝送され、他方の色差信号は第２の色副搬送波を使
用する周波数変調波として次のライン上で伝送される。

ＰＡＬ／ＮＴＳＣ標準方式と同様に、２つの色副搬送波
の変調範囲はＹ信号の周波数範囲内に存在する。

Ｄ２−ＭＡＣ標準において、２つの色差信号はＳＥＣＡ
Ｍ標準におけるように交互のライン上で伝送されるが、
しかし基本帯域において周波数分割多重化を使用して７
周波数範囲内で色情報を伝送する代わりに、色情報およ
びＹ信号はライン内で時間的に分離される時分割多重方
式が使用される。

Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙ色差信号が、例えば色副搬送波を復
調することによって複合色信号から分離された後、色信
号処理は２つのＲ−ＹおよびＢ−Ｙ信号によって通常通
り行われる。デジタル色信号処理システムにおいて、こ
れら２つの信号およびＹ信号はデジタルデータとして存
在する、すなわちデジタル化が分離の前または後で行わ
れる。

しかしながらこれは本発明の主要な課題部分を成すもの
ではない。

Ｙ信号は分離Ｙ処理ステージに供給され、次に色マトリ
クスにおいて２つの色差信号と結合されてＲ（ｅｄ）、
　Ｇ　（ｒｅｅｎ）およびＢ　（Ｌｕｅ）信号に対する
値を発生する。デマトリキシングもまた本発明の一部を
成すものではない。

［発明の解決すべき課８］ ２つのＲ−ＹおよびＢ−Ｙ色差信号における色相および
飽和の結合のために、これらの信号の処理は両方の成分
に影響を与える。他方、両信号はたとえ色相のみまたは
飽和のみが変化される場合でも処理されなければならな
い。

本発明の目的は、各色相および各飽和を互いに分離させ
別々に処理することのできるテジタル色信号処理回路を
提供することである。

［課題解決のための手段］ 信号はデジタル処理されるので、Ｙ信号および色信号処
理のための複合回路はアナログ技術によるものよりずっ
と複雑に構成することができるため、たとえ複雑なステ
ップでも画質を改善するために採用することができる。

色相および飽和は分離された信号として処理可能である
ことが有効である。特別なフィルタは色雑音を抑制し、
もしくは色過渡現象の傾斜を増加することができる；こ
れはまた色相制御信号等の付加的な信号によって定めら
れてもよい。

さらに量子化レベルの数または色相の処理周波数は、飽
和のものと異なるように選択されることができる。これ
は突然の色相変化に対する肉眼の反応が、突然の飽和変
化に対するものと異なるためである。

さらにデータ減少技術が色相および飽和再生成に対する
異なる要求に適合されることができるので、画像データ
の蓄積および処理に関して本発明の利点が得られる。こ
れはまた蓄積期間中のデータ減少が色相および飽和に対
して別々に再生期間中に蓄積されたデータの補間と等し
いので、フリッカ−のない画像を得ることを容易にする
。

したがって、本発明の基本的なアイディアはデカルト座
標を極座標に変換するリゾルバによって２つのＲ−Ｙお
よびＢ−Ｙ色差信号をその結果の位相角度および大きさ
に対応した２つの信号に変えることである。結果的な位
相角度信号は色相情報の搬送波であり、大きさ信号は飽
和情報の搬送波である：このようにそれらは色相ステー
ジおよび飽和ステージにおいてそれぞれ別々の信号とし
て処理される。

デカルト座標の極座標への変換には、例えばデジタル色
復調器の出力で供給されるようなデジタルＲ−Ｙおよび
Ｂ−Ｙ色差信号が必要である。例えばヨーロッパ特許第
８８４８４号明細書（米国特許第４３５２１２３号明細
書）を参照。

［実施例］ 第１図の実施例のブロック図は、Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙ色
差信号ＶおよびＵを示し、それらはデジタル信号として
リゾルバｋｐの第１の入力１および第２の入力２にそれ
ぞれ供給される。ゾルバｋｐは、デカルト座標系の入力
信号の各データを４つの象現内における結果データとし
て割当てる。この結果の大きさおよび位相角度が決定さ
れ、それらは位相角度信号ｐおよび大きさ信号すとして
デジタル形状で現れる。

リゾルバｋｐは例えばＲ−ＹおよびＢ−Ｙ色差信号の商
を生成し、逆正接表を介して得られる関連した位相角度
から関連した正接値を定めることによって実行されるこ
とができる。位相角度の値もまた位相角度信号ｐのデジ
タル値である。逆正接表を介する位相角度形成の不明瞭
さは、論理動作を２つの色差信号の符号に与えることに
よって消去される。

その結果の大きさはＲ−ＹおよびＢ−Ｙ色差信号の平方
の合計を形成し、そこから平方根を抽出することによっ
て得られる。この計算はリゾルバ中の適切な計算装置で
簡単に実行されることができる。

別の方法によるリゾルバｋｐの実現は、１つの乗算の他
には加算と減算のみを必要とする通常の反覆処理に基づ
いている。反覆ステップの数に応じて、どの程度の正確
さでも達成されることができる。したがって、この方法
を使用する回路装置は、デバイダも平方根抽出装置も含
まないので特に速い座標移動に適している。この方法は
文献（’　Ｉ　ＲＥ　　Ｔ　ｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　
ｏｎ　　Ｅ　１ｅｃｔｒｏｎ１ｃＣｏｒｐｕｔｅｒｓ”
　、　３３３乃至３３４頁、　１９５９年９月）におい
て“Ｃ０ＲＤ　Ｉ　Ｃ方法”として記載されており、こ
こで計算回路がブロック図で示されている。

第１図において、位相角度信号ｐは色相フィルタ回路「
ｔを含む色相ステージｅｔに供給される。色相フィルタ
回路ｒ【は、色雑音を表す傾向があるその他の周波数の
・大きさを減少しながら特定の周波数を強調することに
よって色トランジェントの傾斜を増加させる。色相ステ
ージｅｔは、破線で示されたデータラインを介して色相
ステージｅｔに供給される色相制御信号ｓｐによって制
御されることができる。

色相ステージが肌色色調補正のために使用されるならば
、肌色色相に近い色値はこの一定の色相値の方へ補正さ
れるべきである。これは特にカラーテレビジョン信号が
ＮＴＳＣカラーテレビジョン標準にしたがって処理され
る場合に重要である。

それは伝送中にそこで発生された位相エラーが色相を変
化し、特に肌色色調の場合に妨害するためである。肌色
色調補正は、本発明によるデジタル信号処理回路により
肌色の色相範回の信号をより狭い値の範囲内に圧縮する
非直線素子を介して色相ステージｃｔ内の位相角度信号
ｐを通過させることによって行われる。

第１図において、大きさ信号すは、飽和フィルタ回路ｆ
’ｓを含んでよい飽和ステージＣＳに供給される。外部
の飽和制御信号ｓｂによって、飽和は周辺光センサまた
は手動遠隔制御ユニット等の別のサブ回路から制御され
てもよい。

色相ステージｅｔの出力は、再変換リゾルバｐｋの第１
の入力に供給される修正された位相角度信号ｐ′である
。再変換リゾルバｐｋの第２の入力は修正された大きさ
信号ｂ′すなわち飽和ステージｅＳからの出力信号を供
給される。再変換リゾルバＩ）ｋは極座標を変換して色
ベクトルのデカルト座標に戻し、そこから修正されたＲ
−Ｙ色差信号Ｖ′および修正されたＢ−Ｙ色差信号Ｕ′
を得る。

これらの信号の以後の処理は第１図に示されていない。

信号はＹ信号と共にＲ，ＧおよびＢ信号を発生する色マ
トリクスに供給される。アナログ色マトリクスは特に構
造的に簡単であり、またからカラー受像管の３色の陰極
の駆動はアナログ信号を必要とするため、信号は色マト
リクスに供給される前に変換されてアナログ形状に戻さ
れる。

再変換リゾルバｐｋは、例えば読出し専用メモリに蓄積
されており、そのアドレスは修正された位相角度信号ｐ
′の全ての値である余弦および正弦表を含む。関連され
た余弦および正弦値は修正された大きさ信号ｂ′の値に
よって乗算される；色ベクトルのデカルト座標の値がこ
のように定められる。修正されたＢ−Ｙ色差信号Ｕ′お
よび修正されたＲ− Ｙ色差信号Ｖ′は余弦値および正弦値にそれぞれ割当て
られる。

第２図は色相ステージｃｔの別の簡単な実施例を示す。

このステージは位相角度信号ｐおよび色相制御または補
正信号ｅｋが供給される加算器ａｄによって形成される
。合計信号は修正された位相角度信号ｐ′である。色相
制御または補正信号ｃｋは例えば第１図の色相制御信号
ｓｐであり、これは別のサブ回路から色相ステージｃｔ
に供給される。それは、例えば周辺光センサまたは遠隔
制御受信回路からの信号でもよいが、それは自動整列機
能または事前のサービス調節から一時的に蓄積されたデ
ータから構成されてもよい。

第３図は減算器ｓｂによって構成されている色相ステー
ジｃｔの別の実施例を示す。位相角度信号ｐは減算器ｓ
ｂの被減数人力■ｌに供給され、色相制御または補正信
号ｃｋは減数人力Ｓに供給され、減算器ｓｂの出力は修
正された位相角度信号ｐ′である。

このように第２図および第３図の色相ステージは互いに
構造および動作において非常に類似している。

第４図は飽和ステージａＳの簡単な実施例を示す。

それは大きさ信号すおよび大きさ補正係数ａｋが供給さ
れる乗算器ｍによって形成されている。乗算器ｍにおい
て、これら２つの信号のデータが修正された大きさ信号
ｂ′を得るために乗算される。

この場合、飽和ステージｅｓは大きさ信号すのため、し
たがって飽和のための可変利得増幅器となる。

大きさ補正係数ａｋは利得または減衰を制御し、それは
また第１図の飽和制御信号ｓｂと同一であってもよい。

第５図はＰＡＬライン補償が非常に簡単であることを示
す。ＰＡＬ標準方式において、Ｒ−Ｙ色差信号は位相が
ラインからラインへ変化して、すなわち＋９０＠または
一９０°で伝送される。通常のＰＡＬ補償において、結
果的色ベクトルは１ラインだけ遅延された適切な符号を
付されたＲ−Ｙ色差信号にＲ−Ｙ色差信号を加算し、１
ラインだけ遅延されたＢ−Ｙ色差信号にＢ−Ｙ色差信号
を加算することによって２つの連続したラインの２つの
色差信号の値から形成される。したがって伝送パス上に
発生された位相エラーはほとんど補償されるが、しかし
色の明確な不飽和効果が４０″の位相エラーで生じる。

これは、第５図に示されたＰＡＬ補償において回避され
る。修正されない位相角度信号ｐおよび修正された位相
角度信号ｐ′は、ＰＡＬアベレージヤｐｌの１人力に直
接供給され、また１走査ライン期間に等しい遅延を行な
う遅延ラインＶＺを介して別の入力に供給される。

ＰＡＬアベレージヤｐｌは２つの入力信号の和を形成し
、それを２で割る修正加算器である。この計算は直線２
進符号中で１位置だけ単にシフトすることと同じである
。出力は補償された位相角度信号ｐｐである。大きさ信
号は減少されず、結果的に不飽和も生じない。

これが第５図の回路装置の特有の利点である。

別の利点は、通常の方法とは異なり、単一の信号すなわ
ち位相角度信号ｐまたはｐ′だけが１ライン期間分遅延
される必要があるだけであり、２つの信号すなわち２つ
の色差信号を遅延する必要がないことである。２つの位
相角度信号ｐおよびｐ′が純粋の色相信号として約１乃
至２ＭＨｚに帯域制限されているため、それらが処理さ
れるクロック周波数は対応して低くなることができるこ
とに付加的な利点がある。

第５図のＰＡＬ補償回路は、ＰＡＬカラーテレビジョン
標準方式の信号が処理されなければならない場合に、例
えばリゾルバに９と色相ステージＣｔ間に挿入される。

第６図は、第２図の回路装置の特別の実施例である。色
相制御または補正信号ｃｋは、第１のフィルタ回路ｒ１
によって大きさ信号すから得られる。

この装置により、色トランジェントの傾斜は大きさ信号
すの関数として増加されることができる。

第７図は、大きさ信号すの動作が第２のフィルタ回路ｆ
２を介して位相角度信号ｐにより制御されている同様の
回路装置を示す。大きさ信号すを位相角度信号ｐに結合
することによって、色相内の任意の変形が可能である。

これは例えばマトリクス化に使用されることができる。

さらに特定の色相範囲の飽和の・任意の増加または減少
が可能である。

位相角度信号ｐはまたＮＴＳＣおよびＰＡＬ標準方式に
おいて色副搬送波を復調するように作用する色副搬送波
位相ロックループ（色刷搬送波ＰＬＬ）を有効にするよ
うに使用されることができる。これに関して、色副搬送
波ＰＬＬは色副搬送波の伝送された基準位相またはその
他の基準位相システムに位相ロックされなければならな
い。

この方法は、位相角度信号ｐが完全に受信された複合色
信号の振幅から独立しており、したがって自動色制御（
−ＡＣＣ）から得られることができるため使用されるこ
とができる。これは位相制御にとって有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のブロック図である。 第２図は色相ステージの実施例を示す。 第３図は色相ステージの別の実施例を示す。 第４図は飽和ステージの実施例を示す。 第５図はＰＡＬ補償の実施例を示す。 第６図は位相角度信号が大きさ信号によって変化される
ことができる実施例を示す。 第７図は大きさ信号が位相角度信号によって変化される
ことができる実施例を示す。 １・・・第１の入力、２・・・第２の入力。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ＦＩＧ、２　　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、　３ＦＩ
Ｇ、５

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｒ−Ｙ色差信号およびＢ−Ｙ色差信号によって色
   情報が供給されるテレビジョン受像セクション用のデジ
   タル色信号処理回路において、デカルト座標を極座標に
   変換するリゾルバによって、その結果の位相角度信号お
   よび大きさ信号がＲ−ＹおよびＢ−Ｙ色差信号から得ら
   れ、位相角度信号は修正された位相角度信号を生成する
   色相ステージに供給され、 大きさ信号は修正された大きさ信号を生成する飽和ステ
   ージに供給されることを特徴とするデジタル色信号処理
   回路。
2. （２）色相ステージは色相フィルタ回路を含み、および
   ／または飽和ステージが飽和フィルタ回路を含むことを
   特徴とする請求項１記載のデジタル色信号処理回路。
3. （３）色相ステージにおいて、位相角度信号が加算器の
   １入力または減算器の被減数に供給され、加算器の他方
   の入力または減算器の減数入力が色相制御または補正信
   号を供給され、 加算器の出力または減算器の出力が修正された位相角度
   信号を供給することを特徴とする請求項１記載のデジタ
   ル色信号処理回路。
4. （４）飽和ステージは、大きさ信号および大きさ補正係
   数が入力データとして供給される乗算器を含むことを特
   徴とする請求項１記載のデジタル色信号処理回路。
5. （５）ＰＡＬカラーテレビジョン標準方式において、位
   相角度信号はＰＡＬアベレージャに直接的に、および１
   ライン期間だけそれを遅延する遅延ラインを通じて供給
   されることを特徴とする請求項１記載のデジタル色信号
   処理回路。
6. （６）修正された位相角度信号または（未修正の）位相
   角度信号は再変換リゾルバの第１の入力に供給され、修
   正された大きさ信号または（未修正の）大きさ信号は前
   記再変換リゾルバの第２の入力に供給され、再変換リゾ
   ルバの出力は修正されたＲ−Ｙ色差信号および修正され
   たＢ−Ｙ色差信号をそれぞれ供給することを特徴とする
   請求項１記載のデジタル色信号処理回路。
7. （７）色相制御または補正信号は再生成期間中に濃淡ま
   たは肌色色調のいずれかの補正を行なうか、もしくは基
   準位相システムに関して位相角度信号の位相補正を行な
   うために使用されることを特徴とする請求項３記載のデ
   ジタル色信号処理回路。
8. （８）色相制御または補正信号は第１のフィルタ回路に
   よって大きさ信号から生成され、および／または大きさ
   補正係数が第２のフィルタ回路によって位相角度信号か
   ら生成されることを特徴とする請求項４記載のデジタル
   色信号処理回路。
9. （９）再変換リゾルバは、修正されたＢ−Ｙ色差信号お
   よび修正されたＲ−Ｙ色差信号を得るために修正された
   位相角度信号からＲＯＭ表を介して修正された大きさ信
   号の値を乗算される余弦および正弦値を決定する回路を
   具備することを特徴とする請求項６記載のデジタル色信
   号処理回路。