JPH02125596A - 映像信号処理回路 - 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］ この発明は、例えばＶＴＲ等の複合カラー映像信号（以
下、「複合信号」という）を、輝度信号と色信号に分離
する輝度・色信号分離回路に適用して垂直方向の色ずれ
のない色信号を分離できる映像信号処理回路に関する。

［従来の技術］ 以下、ＶＴＲの再生系における輝度・色信号分離回路を
例に説明する。

第８図は例えば「画像のディジタル信号処理」（日刊工
業新聞社吹抜敬彦著）１０９頁〜１１０頁等に示された
従来の輝度・色分離回路のブロック回路図である。図に
おいて（１）は１水平走査期間（以下、「ＩＨ」という
）遅延器、（３）及び（４）は、色信号帯域を通過させ
る帯域通過フィルタ（以下、ｒＢＰ　ＦＪという）、（
２４）は減算器、（９）は％の利得を有する増幅器、（
２５）は減算器である。

次に動作について説明する。

第１０図　（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ
）に示すように、（ｎ−２）ｌ（ラインまでが赤の色信
号成分を含み、つづ＜　（ｎ−１）Ｈ以下のラインが色
信号を含まない第１１図（ａ）に示すような赤、白に２
分された画面を表わす複合信号が入力された場合につい
て考える。色信号の搬送波周波数はライン毎に反転する
ような周波数に設定されているため、色信号は、第１０
図（ａ）　と（ｂ）に示すように１８０°の位相差があ
る。今、第１０図（ｂ）　に示す（ｎ−２）Ｈの複合信
号の輝度・色信号分離動作を行っている場合について考
える。ＩＨ遅延器（１）に入力された（ｎ−２）Ｈの複
合信号はＩＨ遅延されて（ｎ−３）ｔ＋の複合信号（第
１０図（ａ）　　と同じ位相）となってＢ　Ｐ　Ｆ　（
４）　に人力され、Ｂ　Ｐ　Ｆ　（４）からは、（ｎ−
３）Ｈの色信号成分が出力される。他方、（ｎ−２）　
Ｈの複合信号はＢ　Ｐ　Ｆ　（３）　に人力され、Ｂ　
Ｐ　Ｆ　（３）からは（ｎ−２）Ｈの色信号成分が出力
される。減算器（２４）は（（ｎ−２）Ｈ−（ｎ−３）
Ｈ）の減算結果を出力し、増幅器（９）は局の利得で増
幅して第１０図（Ｊ）に示した（ｎ−２）Ｈの色信号成
分を出力する。他方、減算器（２５）は、（ｎ−２）Ｈ
の復号信号から（ｎ−２）　Ｈの色信号成分の減算を行
い、第１０図（ｆ）に示す（ｎ−２）Ｈの輝度信号成分
を出力する。このようにして第１０図（ｂ）に示す（ｎ
−２））Ｉの複合信号は、第１０図（ｆ）に示す（ｎ−
２）　Ｈの輝度信号成分と、第１０図（ｌ　に示す（ｎ
−２）Ｈの色信号成分とに分離される。同様に、第１０
図（ａ）に示した赤の色信号を含む複合信号は、第１０
図（ｅ）に示す（ｎ−３）Ｈの輝度信号成分と第１０図
（ｉ）に示す（ｎ−３）Ｈの色信号成分とに分離される
。

また、第１０図（Ｃ）　に示す（ｎ−１）Ｈの複合信号
は、ＩＨ遅延された（ｎ−２）Ｈの複合信号との間で同
様の演算が行なわれて、第１０図（ｇ）に示す（ｎ−１
）Ｈの輝度信号成分と、第１０図（ｋ）に示す（ｎ−１
）Ｈの色信号成分とに分離され、第１０図（ｄ）に示し
たｎＨの複合信号は第１０図（Ｃ）に示す（ｎ−１）Ｈ
の複合信号と、ＩＨ遅延された（ｎ−１））Ｉの複合信
号との間で同様の演算が行なわれて第１０図（ｈ）に示
゛すｎＨの輝度信号成分と、第１０図（１）に示すｎＨ
の色信号成分とに分離される。

次にこの従来の回路の周波数特性について説明する。

Ｂ　Ｐ　Ｆ　（３）および（４）の帯域内での色信号経
路の伝達関数ＨＣは、 １−Ｚ−’ ｃ− 輝度信号経路の伝達関数ＨＹは、 ｉ＋ｚ”’ ）１ｙ＝ となる。ｚ　−１冨ｅ　−Ｊｗ７　（ただし、Ｔは１水
平走査期間）であるから、 となり、利得周波数特性ＩＨＹ＋は、 ＨＹ１＝−十２０Ｏ８ω丁 ２ｎπ となる。これはω＝□のとき最大値。

整数）ので、第８図に示した従来の分離回路は、Ｂ　Ｐ
　Ｆ　（３）、（４）の通過帯域内は１／Ｔの周期で最
大値最小値をとるクシ形の特性をもち、Ｂ　Ｐ　Ｆ　（
３）および（４）の通過帯域外は、色信号成分が出力さ
れないので、輝度信号成分の伝達関数は１となり、総合
した周波数特性は第９図に示すような特性となる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、第８図に示すような構成では、第１１図（ａ）
に示すように、複合信号の垂直方向の色が急峻に変化す
るものである場合には、以下に説明する理由で、色信号
が第１１図（ｂ）に示すようにＩＨ分ずれるような現象
が生じる。これは、第１０図（Ｃ）に示す（ｎ−１）Ｈ
の複合信号を輝度・色信号分離した場合を考えると容易
に理解できる。

今、時刻（ｎ−１）における減算器（２４）の出力は、
（ｎ−２）Ｈの色信号成分（第１０図（Ｊ）図示）から
（ｎ−１）Ｈの色信号成分（零）を減算したものとなる
から、逃場幅器（９）の出力は第１０図（ｋ）に示した
ように、（ｎ−２）Ｈの色信号成分と位相が反対で、レ
ベルが局の色信号成分となり、　（ｎ−りＨの色信号成
分として出力される。他方、（ｎ−１）Ｈの輝度信号成
分は第１０図（ｇ）に示す（ｎ−１）Ｈの輝度信号成分
が出力される。

このように、本来色信号が存在しない（ｎ−１）Ｈライ
ンに、ＩＨ前の（ｎ−２）Ｈの複合信号の色信号成分の
局の振幅の色信号が出力され、第１１図（ｂ）　に示す
ように赤の部分から白の部分への変化点で１ライン分赤
い色のついたラインが映出されることになる。

ホーム用のＶＴＲでは、このような輝度・色信号分離回
路および同様の構成を有するライン相関ノイズキャンセ
ル回路や、色信号クロストークキャンセル回路等を複数
回通過するため、数ライン分の色ずれが生じるという問
題点があった。

近年、ＶＴＲは高画質化のため、水平解像度は、十分に
あげられているが、垂直解像度は、上述のような現象の
ため、高画質化を図る上で大きな障害となっている。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、色ずれなどの信号のずれを生じない映像信号
処理回路を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る輝度・色信号分離回路は、単位時間ずつ
遅延された３個の信号を作成する手段と、これらの信号
の相関を検出する手段と、時間的に隣り合う信号の平均
値２種と時間的に中心にくる信号との合計３種の信号と
を、上記相関検出結果にもとづいて選択して出力する手
段とを備えた点を特徴とする。

［作用］ この発明における相関検出手段は、時間Ｔずつずれた３
つの信号のうち、相関の強い２つの信号を検出する。出
力信号選択手段は、この検出結果にもとづいて、相関の
強い２つの信号の平均値、または相関が強くないときに
は時間的に中心にくる信号を出力するため、色ずれ等の
生じない信号処理を行うことができる。

［発明の実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において（１）　、　（２）はＩＨ遅延器、（３）　
、　（４）　、　（５）は低域成分を除去するためのＢ
ＰＦ、（δ）　、　（１３）は−１の利得をもつ反転増
幅器、（７）　、　（８）　、　（１４）は加算器、（
９）　、　（１０）は弼の利得をもつ逃場幅器、（１２
）は３個の人・力Ｘ、Ｙ、Ｚのうち、１つを選択して出
力するセレクタ、（１１）は３個の入力信号Ａ、Ｂ、Ｃ
の相関を判断してセレクタ（１２）に選択信号を出力す
る選択信号作成部である。

第２図は選択信号作成部（１１）の構成例を示すブロッ
ク回路図である。図において（１５）　、　（１６）は
減算器、（１７）　、　（１８）は入力信号の正・負を
判別して正・負の符号ＳＧＮを出力する符号器、（１９
）　、　（２０）は入力信号の絶対値ＡＢＳを出力する
絶対値回路、（２１）は選択信号作成器で、符号器（１
７）　、　（１８）および絶対値回路（１９）　、　（
２０）の出力信号からライン相関の判別をして、セレク
タ（１２）の選択信号を作成する。この選択信号作成器
（２１）は、符号器（１７）の出力ＳＧＮ　（Ｂ−＾）
と符号器（１８）の出力ＳＧＮ　（Ｃ−Ｂ）の符号が同
じならば、セレクタ（１２）の入力信号Ｘ、Ｙ。

Ｚのうち、入力信号Ｙを選択する選択信号を作成し、ま
た符号器（１７）の出力と、符号器（１８）の出力の符
号が異なり、かつ絶対値回路（１９）の出力ＡＢＳ　（
Ｂ−Ａ）と、絶対値回路（２０）の出力ＡＢＳ　（Ｃ−
８）のうち、絶対値回路（１９）の出力の方が小さい場
合には入力信号Ｘを選択する選択信号を作成し、また符
号器（１７）と、符号器（１８）の出力の符号が異なり
、かつ絶対値回路（１９）と、絶対値回路（２０）の出
力のうち、絶対値回路（２０）の出力の方が小さい場合
には人力信号Ｚを選択するような選択信号を作成するロ
ジック回路で構成されている。

次にこの実施例の動作を説明する。

今、第１０図（ａ）〜（ｄ）に示した複合信号と同じ複
合信号第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（
ｄ）が入力された場合について考える。

まず、（ｎ−２）Ｈの複合信号の輝度・色信号の分離動
作を説明する。この実施例では前後ＩＨの相関を検出し
ているので、（ｎ−３）Ｈ，および（ｎ−１）Ｈの信号
が必要となる。これらの信号は、ＩＨ遅延器（１）　、
　（２）　　によって用意され、これらの（ｎ−１）Ｈ
。

（ｎ−２）Ｈ，（ｎ−３）Ｈの信号は、Ｂ　Ｐ　Ｆ　（
３）、（４）、（５）によってそれぞれ低域成分が除去
されるが、低域成分はないため、出力信号の波形は変化
せず、Ｂ　Ｐ　Ｆ　（３）、（４）、（５）の出力信号
Ａ、Ｂ、Ｃの波形は、それぞれ第４図（ａ）　、　（ｂ
）　、　（ｃ）に示す波形となる。

加算器（７）は（Ａ＋Ｂ）の加算値を出力し、逃場幅器
（９）はＸさ（Ａ十Ｂ｝／２の信号を出力する。また、
加算器（８）は（ａｒｃ）の加算値を出し、逃場幅器（
１０）は、Ｚ±（Ｂ４Ｃ｝／２の信号を出力する。セレ
クタ（１２）には３個の信号Ｘ、Ｙ＝Ｂ、Ｚが入力され
る。これらの信号Ｘ、Ｙ、Ｚの波形は、それぞれ第４図
（ｆ）　、　（ｇ）　、　（ｈ）に示す波形となる。

つぎに、選択信号作成部（１１）の減算器（１５）は（
Ｂ−Ａ）の減算を行い、絶対値回路（１９）は減算値（
Ｂ−八）の絶対値ＡＢＳ　（Ｂ−Ａ）を出力し、符号器
（１７）は減算値（Ｂ−Ａ）の正・負の符号データＳＧ
Ｎ　（Ｂ−Ａ）を出力する。この場合の出力ＡＢＳ　（
Ｂ−Ａ）の波形は第４図（ｄｌ）のように色信号成分は
；となり、符号データＳＧＮ　（Ｂ−Ａ）が常にＯとな
る。

他方、減算器（１６）は（Ｃ−８）の減算を行い、絶対
値回路（２０）は絶対値ＡＢＳ　（ｃ−Ｂ）を出力し、
符号器（１８）は符号データＳＧＮ　（Ｃ−Ｂ）を出力
する。この場合の出力Ａ３５（Ｃ−Ｂ）の波形は、第４
図（ｅｌ）のような色信号成分となり、符号データＳＧ
Ｎ　（Ｃ−８）は第４図（ｅｌ）のように％周期ごとに
正・負に反転する。

選択信号作成器（２１）は、前に述べたように、■ＳＧ
Ｎ　（Ｂ−Ａ）　＝　ＳＧＮ　（Ｃ−８）の場合には信
号Ｙ＝Ｂを選択させ、 ■ＳＧＮ　（Ｂ−Ａ）≠ＳＧＮ　（Ｃ−８）で、かつ八
ＢＳ（Ｂ−＾）　＜　ＡＢＳ　（Ｃ−Ｂ）の場合には信
号ｘ＝（６＋＾｝／２を選択させ、■ＳＧＮ　（Ｂ−Ａ
）≠ＳＧＮ　（Ｃ−Ｂ）で、かつＡＢＳ（Ｂ−八）≧Ａ
ＢＳ　（Ｃ−Ｂ）の場合には信号Ｚ　＝　（Ｂ４Ｃ｝／
２を選択させる信号を作成するが、この場合は、第４図
（ｄｉ）　、　（ｄｌ）　、　（ｅｌ）　、　（ｅｌ）
から判るように、上記■の条件に該当するので、Ｘを選
択する信号が作成され、セレクタ（１２）は、信号Ｘを
出力する。

つぎに、信号Ｘは反転増幅器（１３）で位相が反転され
、（ｎ−２）Ｈの色信号成分（第３図（ｊ）図示）とな
って出力される。

他方、加算器（１４）は、（ｎ−２）Ｈの複合信号と反
対位相の（ｎ−２）Ｈの色信号成分の加算を行い、（ｎ
−２）ｌ（の輝度信号成分（第３図（ｆ）図示）を出力
する。

次に第３図（ｃ）の（ｎ−１）Ｈの複合信号の輝度・色
信号の分離を行う場合の動作について考える。

こ゛の場合の信号Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ第５図（ａ）
　、　（ｂ）　、　（ｃ）に示す波形となり、信号Ｘ、
Ｙ。

Ｚは、それぞれ第５図（ｆ）　、　（ｇ）　、　（ｈ）
に示す波形になる。また絶対値回路（１９）の出力ＡＢ
Ｓ　（Ｂ−Ａ）は、第５図（ｄｉ）に示す波形となり、
符号器（１７）の出力データ八ＢＳ　（Ｃ−Ｂ）は第５
図（ｄｌ）のようになり、絶対値回路（２０）の出力Ａ
ＢＳ　（Ｃ−Ｂ）は、第５図（ｅｌ）に示す波形となり
、符号器（１８）の出力データＳＧＮ　（Ｃ−Ｂ）は第
５図（ｅ２）のようになる。

この場合のセレクタ（１２）の選択出力は、上記■の条
件に該当するので、信号Ｚが選択されて出力され、（ｎ
−１）Ｈの色信号成分としては第３図（ｋ）が、また（
ｎ−１）　）Ｉの輝度信号成分としては第３図（ｇ）の
信号が出力され、色信号成分は零となる。

このように、この実施例の分離回路は、第３図（ａ）　
、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）　　に示した各ラ
インの復号信号は、輝度信号成分は第３図（ｅ）　、　
（ｆ）　、　（ｇ）　、　（ｈ）のように分離され、ま
た、色信号成分は第３図（ｉ）　、　（ｊ）　、　（ｋ
）　、　（１）のようにそれぞれ分離される。

従って第６図（ａ）のよに、上下に赤と白で２分された
画面（３０）は、第６図（ｂ）のようにずれを生じるこ
となく分離することができる。

上記実施例における絶対値回路（１９）、　（２０）は
、ライン相関を検出するための回路であり、差成分の小
さい方の信号をセレクタ（１２）で選択することは、ラ
イン相関の強い方の信号成分を出力するということにな
る。

また、セレクタ（１２）が信号Ｙを選択する場合は、ラ
イン相関が低いと考えられる場合である。

すなわち、ライン相関が少ない場合、ライン間の演算を
しないため垂直解像度の劣化を招かない。

また、符号器（１９）　、　（２０）　として、負、０
．および正を判別できるもので説明したが負、正しか判
別しない符号器を用いてもよい。

さらに、この実施例ではＩＨ間の相関を検出したが、Ｉ
Ｈ以内の所定期間の間、ｎ８間の間、ｎフィールド間の
間、ｎフレーム間の間の相関を検出して信号を選択する
ようにしてもよい。

また、上記実施例は、次の出力特性式 を満たすものであるが、上式中の条件のうち、ＡＢＳ　
（Ｂ−Ａ）≧ＡＢＳ　（Ｃ−８）は、ＡＢＳ　（Ｂ−Ａ
）　＞　ＡＢＳ　（Ｃ−８）としても良く、この場合は
、上式中の八ＢＳ　（Ｂ−Ａ）　＜　ＡＢＳ　（Ｃ−８
）はＡＢＳ　（Ｂ−Ａ）≦ＡＢＳ　（Ｃ−Ｂ）となる。

また、上記出力特性式は、反転器（６）　、　（１３）
および加算器（１４）を加味すれば、次式で表わされる
。

第７図は第 図の実施例の構成から、 反転器 （６）　、　（１３）　、および加算器（１４）を除き
、代りに減算器（２２）、　　（２３）を付加したこの
発明の他の実施例のブロック回路図で、このように構成
しても、第１図の実施例と全く同じ効果が得られる。

以上の実施例は、輝度・色信号分離回路を例に説明した
が、この発明に係る映像信号処理回路は、ライン相関の
有無を検出して垂直相関の演算を行っているので、ホー
ム用ＶＴＲに搭載されている再生信号処理回路に含まれ
ているライン相関ノイズキャンセルや、色信号クロスト
ークキャンセル等としても使用することができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば所定時間Ｔずつ離れた
３つの入力映像信号をとり出し、このうち中間の信号と
、この中間の信号と時間Ｔｌ１ｉｆｆれた前後の信号と
の平均値をとった２つの信号の二ちライン相関の強い方
の信号を選択して出力するように構成したので、出力信
号に、信号にずれの生じない映像信号処理装置が得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である輝度・色信号分離回
路を示すブロック回路図、第２図はこの実施例の制御信
号作成部のブロック回路図、第３図はこの実施例の動作
を説明するための入力信号波形と分離された輝度信号お
よび色信号の波形図、第４図および第５図は第２図の制
御信号作成部における選択信号作成過程を説明するため
の波形図、第６図はこの実施例による入力画面と輝度・
色信号分離後の出力画面との関係を表わす図、第７図は
第１図の実施例と同じ動作をする他の構成例を示すブロ
ック回路図、第８図は従来の輝度・色信号分離回路を示
すブロック回路図、第９図はこの従来回路により分離さ
れる輝度信号側の利得・周波数特性図、第１０図はこの
従来回路の動作を説明するための入力信号波形と分離さ
れた輝度信号および色信号の波形図、第１１図は入力画
面とこの従来回路で輝度・色信号分離をした出力画面と
の関係を示す図である。 （１）　、　（２）・・・ＩＨ遅延器、（３）　、　（
４）　、　（５）・・・ＢＰＦ、（６）　、　（１３）
・・・利得−１の反転増幅器、（７）　、　（８）　、
　（１４）・・・加算器、（９）　、　（４ｏ）・・・
利得弼の増幅器、（１１）・・・制御信号作成部、（１
２）・・・セレクタ、（１５）　、　（１Ｂ）　、　（
２２）　、　（２３）　、　（２４）　、　（２５）・
・・減算器、（１７）　、　（１８）・・・符号器、（
１９）、　（２０）・・・絶対値回路。 なお、各図中、同一符号は同一、または相当部分を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力映像信号の低周波成分を除去する手段と、こ
   の低周波成分が除去された信号を１水平走査期間内の所
   定期間、ｎ（ｎは１以上の整数、以下同じ）水平走査期
   間、ｎフィールド期間またはｎフレーム期間に設定され
   た単位時間Ｔずつ遅延された３個の信号Ｓ（ｉ−Ｔ）、
   Ｓ（ｉ）およびＳ（ｉ＋Ｔ）（ｉは現在の時刻）を作成
   する手段と、｛Ｓ（ｉ）−Ｓ（ｉ−Ｔ）｝／２および｛
   Ｓ（ｉ）−Ｓ（ｉ＋Ｔ）｝／２の信号を作成する手段と
   、｛Ｓ（ｉ）＋Ｓ（ｉ−Ｔ）｝および｛Ｓ（ｉ＋Ｔ）＋
   Ｓ（ｉ）｝の絶対値ＡＢＳを算出する手段と、｛Ｓ（ｉ
   ）＋Ｓ（ｉ−Ｔ）｝および｛Ｓ（ｉ＋Ｔ）＋Ｓ（ｉ）｝
   の正負の符号ＡＧＮを弁別する手段と、下記の出力特性
   式 ▲数式、化学式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔ただし、 Ｓ（ｉ）；時間ｉにおける低周波成分が除去された信号 ＳＧＮ；正、負の符号を出力する関数 ＡＢＳ；絶対値を出力する関数 Ｒ（ｉ）；時間ｉにおける出力信号〕 の条件の判別を行う相関検出手段と、この判別結果にも
   とづき上記出力特性式にしたがつて出力信号Ｒ（ｉ）を
   選択して出力する手段とを備えた映像信号処理装置。