JPH03162194A - Palカラーテレビ信号の色信号補間回路 - Google Patents

Palカラーテレビ信号の色信号補間回路

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JPH03162194A
JPH03162194A JP30079789A JP30079789A JPH03162194A JP H03162194 A JPH03162194 A JP H03162194A JP 30079789 A JP30079789 A JP 30079789A JP 30079789 A JP30079789 A JP 30079789A JP H03162194 A JPH03162194 A JP H03162194A
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circuit
color
carrier
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工藤 功二
Masahiko Achiha
征彦 阿知葉
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
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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〕 本発明はPALカラーテレビ信号の色信号補間回路、更
に詳しく言えば、PALカラーテレビ信号を色副搬送波
周波数の4倍で,かつカラーバーストの位相に一致した
標本化周波数で標本化した信号から輝度信号と搬送色信
号を分離する際などに必要となる色信号補間回路に関す
るものである.〔従来の技術〕 PALカラーテレビ信号は一般に良く知られているよう
に、搬送色(C)信号が輝度(Y)信号に重畳された複
合信号で構成されている。このため受像機で映像再生を
行なうためにはY信号とC信号を分離(以下ryc分離
」と呼ぶ)する必要がある. PALカラーテレビ信号のC信号は2種類の色差信号(
U信号及びV信号)を色副搬送波で直交変調したもので
あり、次式の関係を有している.C = u−sin2
cfsc−t+v−cos2πfsc・t − (1)
fsc = (284 (1/4)+(1/625))
 fo  − (2)ここで上記(1)、(2)式にお
いて、Escは色副搬送波周波数,tは時間、foは水
平走査周波数を表わす.上記(1)式の符号は士はV信
号の極性がライン毎に反転することを示している。また
,上記(2)式ではfxcの位相がライン周期に対し、
π/ 2 (rad)のオフセットになっていることを
表わしており、さらにフレーム周期に対してもπ/ 2
 (radlのオフセットになっていることを表わして
いる。すなわち、C信号の極性は2ライン周期で反転し
、4ライン周期で同じものになる。
フレーム周期では2フレームで逆極性,4フレームで同
極性の関係になる.したがって,上記C信号の位相関係
を利用しYC分離を行なうためには,PALカラーテレ
ビ信号の2ライン差又は2フレーム差(C信号だけが抽
出される)、もしくは和(Y信号だけが抽出される)を
とれば実現できる.YC分離回路をはじめ,テレビ信号
処理回路を実現する場合,装置構成上,小型化及び高精
度の処理を行なうためディジタル信号にして処理される
.ディジタル信号にするためには、テレビジョン信号の
標本化が行なわれる。標本化の周波数は、信号の帯域,
装置構成上の容易さの観点より通常、色刷搬送波の周波
数の4又は3倍に設定される。
PALカラーテレビ信号を色副搬送波の周波数fscの
4倍(4fsc)で、かつその位相がカラーバーストの
位相と一致する位置で標本化し、PALカラーテレビ信
号の1フレーム差又は1ライン差の信号を作ることによ
り,1画素毎のC信号抽出が可能になる. しかしながら、このフレーム差またはライン差から抽出
されたC信号は,後述するようにC信号が部分的に欠落
することが本発明者の検討により明らかにされた. したがって,本願発明者らは得られたC信号の欠落して
いるデータを補閲し、欠落のない全容のC信号を形威し
た後、上記カラーテレビ信号から差し引くことによって
Y信号を得るYC分離回路を提案した(1989年テレ
ビジョン学会全国大会で発明者自身により発表され,予
稿集p9.217〜218に記載されている)。
第4図は上記発明者らによって提案されたYC分離回路
を示したものである。
まず,PALカラーテレビ信号を入力端子lに加え、A
/D Cアナログ/ディジタル)変換機能を含む標本化
回路2により、PALカラーテレビ信号の標本化を行な
う。この時上述のように標本化周波数を4fxcとし、
位相をカラーバーストの位相と一致するように設定する
。次に、標本化されたカラーテレビ信号の一部はライン
メモリ3及びフレームメモリ4を介して、それぞれライ
ンメモリではLH(水平走査期間)の遅延、フレームメ
モリではIF(フレーム期間)の遅延を受ける。
減算回路5及び6はそれぞれライン差信号DL,及びフ
レーム差信号DFを作る演算回路である。減算回路5及
び6で得られる出力信号DL及びDFは,第5図に示し
た信号或分である。すなわち、ライン差信号DLは搬送
色信号CLと輝度信号のライン差によって生じるエッジ
信号eで構戒され、この二つの信号はl画素毎すなわち
標本化周期おきに交互に現われる。またフレーム差信号
DFは搬送色信号CFと画像の動き信号Mで構成され、
1画素毎に交互に現われる.そこで分配回路7により、
ライン差信号DLは第1のライン差信号eと第20ラン
差信号CLに分離され、フレーム差信号DFは第1のフ
レーム差信号Mと第2のフレーム差信号CFに分離され
る。第1のフレーム差信号である動き信号Mは動き処理
回路8によって、動き制御信号kが生成される。第2の
ライン差信号と第2のフレーム差信号である搬送色信号
CLとCFは混合回路9により動き制御信号kに応じて
合威され、新たな信号DMを得る。信号DHは第5図)
に示したように,動き適応処理された搬送色信号CHと
ランダム(意味のない:斜線部)信号で構成されている
信号である。ここで、搬送色信号CMの値は(3)式で
求められる。
Cs = k−CL+(1−k)・CF  ・・・・・
・・・・(3)但し、  O≦k≦1 ところで、搬送色信号CMは1画素おきにしか存在しな
いため,斜線部に相当する(欠落している)搬送色信号
を補閲して求め,欠落のない全容の搬送色信号を形或す
る必要がある。搬送色信号形成回路10はそのための回
路である。
補間借号生成回路20は欠落している搬送色信号CHの
補間借号を作るためのものであり、復調回路2l、平均
回路22、変調回路23から構成されている。すなわち
CMは搬送波信号であるが故、補間信号には極性と振幅
を満足した搬送波信号が要求される.そこで、補間借号
を求めるために、復調回路21に加え、一旦べ一入バン
ドの色信号に復調し,l画素おきのベースバンド信号に
変換する。ベースバンドの色信号帯域は1.3MHzで
、比較的低周波戊分である.そこで、上記ベースバンド
信号を平均回路22に加え,欠落している色信号の左右
のデータを平均することにより、ベースバンド信号の補
間信号を生成している。
得られたベースバンドの補間借号は変調回路23に加え
、再び変調することにより,搬送補間色信号となる。搬
送補間色信号は合成回路12の第2の入力端子bに、そ
して1画素おきの搬送色信号を合成回路12の第1の入
力端子aに加え、aとbを交互に選択することにより,
全容の搬送色信号Cを合成する. 上述のようにして形成されたC信号の一つは出力端子1
3に導かれ,もう一つは演算回路l5に入力される。演
算回路15では遅延回路14によって遅延調整されたP
ALカラーテレビ信号からC信号を差し引き、輝度信号
Yを得る。そして、輝度信号Yは出力端子16に導かれ
る.〔発明が解決しようとする課題〕 第4図に示したYC分離回路においては、1フレーム差
または1ライン差によって作られる搬送色信号データは
1画素おきにしか存在しないために、欠落している搬送
色信号データを補いつつ、搬送色信号を形或する必要が
ある。しかし補間借号が搬送波であるが故、単純に左右
のデータから補うことはできず、そのため、1画素おき
の搬送色信号を一旦ベースバンドの色信号に復調(21
)し、ベースバンドで補間(22)を行ない、これを再
び変調(23)L、搬送色信号を形成するといった手段
をとっている.そのため、回路が複雑化し、回路規模も
増大するという問題があった.本発明は,上記搬送色信
号の補間借号を生成するための回路構成を簡単にし、回
路規模を増大させることなく、しかも補間精度の良好な
色信号補間回路及びそれを用いたYC分離回路を提供す
ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達威するために.PALカラーテレビ信号を
色副搬送波周波数の4倍で,かつカラーバーストの位相
に一致した標本化周波数で標本化した信号の1ライン差
又は1フレーム差の少なくとも一方の差信号を得る回路
と、上記差信号を1ライン又はlフレーム遅延する遅延
手段と、上記差信号と上記遅延手段の出力とを上記差信
号に生じる王画素おきに生じる欠落を上記遅延手段の出
力で補間するように標本化周期で交互に選択合成する合
成回路とでPALカラーテレビ信号の色信号補間回路を
構成した. また、上記PALカラーテレビ信号を色副搬送波周波数
の4倍で、かつカラーバーストの位相に一致した標本化
周波数で標本化した信号がら上記色信号補間回路の出力
である搬送色信号を差し引く演算回路を付加することに
よって、 PALカラーテレビ信号の輝度信号、色信号分離回路を
構成した. 〔作用〕 1画素おきにしか存在しない搬送色信号を補うために設
けたlラインまたは1フレームの遅延手段は,前記従来
技術で説明した補間回路20と全く同じ役割をする。す
なわち,1水平走査期間の遅延を受けた1画素おきの搬
送色信号は、現在ある1画素おきの搬送色信号に対して
,欠落している画素を補うべく位置関係にあり,しかも
求める搬送色信号の極性と一致している。従って、上記
遅延を受けた遅延信号をそのまま補間信号として採用す
れば,第4図に示したような復調,平均及び変調の信号
処理が必要なくなり,回路の簡単化及び規模の縮小が実
現できる。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する. 第1図は本発明による色信号補間回路を用いたPALカ
ラーテレビ信号のYC分離回路の一実施例の回路構成図
を示したものである. 入力端子lに加えられたPALカラーテレビ信号は.A
/D変換機能を含む標本化回路2により、標本化される
.標本化周波数は色副鍛送波の周波数fscの4倍(4
fxc)で,かつ標本化位相はカラーバーストの位相と
一致した位相で行なう.標本化されたカラーテレビ信号
の一部はラインメモリ3及びフレームメモリ4を介して
、それぞれlH及びIF(但し、Hは水平走査期間、F
はフレーム期間を表わし、F=625Hである)の遅延
を受ける.減算回路5及び6はそれぞれライン差信号D
ム及びフレーム差信号DFを作るための演算回路である
.ライン差信号Dし及びフレーム差信号DFは前記第5
図に示した信号と同じものである。分配回路7により、
ライン差信号Dしは第1のライン差信号eと第2のライ
ン差信号CLに分離され、フレーム差信号DFは第1の
フレーム差信号Mと第2のフレーム差信号CFに分離さ
れる.第1のフレーム差信号Mは動き処理回路8に入力
され,動き制御信号kを生成する。第2のライン差信号
Cしと第2のフレーム差信号CFは混合回路9に入力さ
れ,動き制御信号kによってCLとCFの混合比が制御
され,cLとCFの合威された混合信号DMが作られる
.すなわち、混合データDMは動き適応処理された1画
素おきの高品質な搬送色信号CMが含まれている.ここ
で得られるCM信号は前記第4図に示したCMと同じ信
号である。したがって、搬送色信号形成回路1oによっ
て,1画素おきの搬送色信号CMから欠落が補間された
全容の搬送色信号を形成する必要がある。
まず、混合回路9の出力信号DHは合成回路12の第1
の入力端子aに加えられる。これと同時にDMばライン
メモリ11にも加えられ、1H(水平走査期間)の遅延
を受けた遅延信号が作られ、上記遅延信号は合成回路1
2の第2の入力端子bに入力される。ラインメモリ11
は前記第4図の構成における補間借号生成回路20に相
当するものである。すなわち、1画素おきの搬送色信号
をIHの遅延をさせることにより、次のラインの補間借
号として使用されるものである。したがって、合成回路
l2の第1の入力端子aと第2の入力端子bに加えられ
た信号を172fscの周期により交互に選択すれば,
後に説明する理由により、標本化周波数4fscを有す
る全容の搬送色信号Cが合成される。
上述のようにして生威された搬送色信号Cは出力端子1
3に導かれる。また、搬送色信号Cは減算回路15にも
入力され、遅延回路14で遅延調整されたPALカラー
テレビ信号との演算によって輝度信号Yが得られる。そ
して輝度信号Yは出力端子l6に導かれる。
次に、上記実施例において搬送色信号形戒回路10を構
成する1ラインメモリ回路11が、1画素おきにしか存
在しない搬送色信号CMの補間信号を形或する論理につ
いて、第2図を参照し、さらに詳細に説明する。
同図において、(n − 2). (n − 1)、n
は同一フィ・−ルドにおける連続する3ラインを示して
おり、そのときの変調された色差成分u,vの波形はそ
れぞれ実線と点線で表わしたものになる.また、DMA
及びD+aは所定の標本化クロツクで標本化されたPA
Lカラーテレビ信号のライン差信号で、連続する5画素
のデータを示したものである.上記関係は、(n−2)
.(n−1).nは連続する3フレームにおける同一水
平走査線においても同じである。
まず,走査線(n−2)における搬送色信号の連続する
5画素の標本値はそれぞれ Co’ = (u6 + vo)/VΣ、 Cx’ =
 (ut  v,)/fΣCz’ = ( 一u,−v
.)/v”J、 C3’ =(  u3 + vi)/
v”zC4’ = (u4+ V4)/V”’となる。
また、走査線(n−1)における標本値は Co’ = (−uo−vo)/i/T、 C−’ =
(u,vJ/fΣCs’ = (ut+vz)/v”.
  CQ’ =: (一u,+v,)/v’TC4’ 
=(一u−  v4)/v”7となる.同様にして,走
査線nにおける標本値はC。= (−u,−vo)/%
/T、C、=( us + v、)/s/”!:Q=(
u2+vi)/n.Ca=(u3−v,)/ハC4=(
一u4−■4)/fΣ となる。そこで、上記搬送色信号の標本値をもとに、連
続するラインの差信号(DMA、DM a)を求めると
、DM^〔走査線(n−1)の画素から走査線(n−2
)の画素を差し引いたもの〕の値は ?画素目: CMO’ =co’ −c,’ =v’T
 (  uo−Vo)2画素目: CM,’ =(:1
’  c1’ =Q3画素目: CM.’ =C2 ’
  C2 ’ =v’T (u 1 + vt)4画素
目:CM■’ =c3’ 一c,’ =o5画素目: 
CH4’ =04’  C4″=V’!(−u4−v4
)というように、逆極性関係の画素からは搬送色信号が
得られるが,同極性関係の画素では信号が相殺されるた
め情報は得られない6すなわち.1画素おきに搬送色信
号が得られる。同様に.DMB〔走査線nの画素から走
査線(n−1)の画素を差し引いたもの〕の場合も l画素目二〇M。=c.−c.’ =o2画素目:CM
1=Cx−Cx’ =v’T(  u,+vt)3画素
目:CM■=c,−c,’ =o4画素目: CM)=
Cz  Cl’ =v’T (us−vi)5画素目二
〇M。=c4−c4’ =○というように,1画素おき
の搬送色信号が出力される.したがって、全容の搬送色
信号を形或するためには、上記1画素お室の搬送色信号
の欠落しているデータを補えばよい.ところが、補閲す
べき信号が搬送波信号であるが故,補閲すべき搬送色信
号を構成する色差信号u.vの極性を考慮しなければな
らない。
いま、ライン差信号DMBの斜線で示した画素に相当す
る搬送色信号データCM2を求めることにする.このデ
ータCM,に関しては色差信号u. vはともに正の値
であるので,求めたい色差信号をu0、vいとすれば、
上記搬送色信号データCMzにおける色差信号u.vの
関係は次式のようになる. ’ C% == J”’Z (utx+ v,x)  
  ’・”’・(4)上記(4)式は,少なくともu.
vの極性が共に正であることを示している。よって、上
記(4)式を満たす補間借号を作ればよいことになる。
ところが,上記搬送色信号データCM2に対し、1ライ
ン前の搬送色信号データCM,  (CM,の直上の搬
送色信号データ)に着目すると、これを構成する色差信
号u,vの関係は次式のようになっている. Css’ = (’l (uz+vt)    −・・
(5)ここで、上記(4)式と(5)式を比較すると、
搬送色信号を構成する色差信号u.vの極性が等しくな
っていることがわかる.したがって,搬送色信号の極性
だけで判断すると、求める搬送色信号データCM2は1
ライン前、すなわちCM8の直上の搬送色信号データC
M,’で補間することが可能である。また他の欠落して
いる搬送色信号の画素に対しても、1ライン前の搬送色
信号の画素は同極性となるので、補間借号として用いる
ことができる。 更に,Wi送色信号の欠落している画
素と、これを補うべく1ライン前の搬送色信号の画素と
の位置関係に着目すると、欠落画素に対し、その補間画
素はテレビ画面でいうと直上に位置しており、相関の非
常に強い位置関係にある。すなわち、類似した信号であ
る。
したがって、1画素おきの搬送色信号に対し,1ライン
前の搬送色信号は,搬送色信号の極性と振幅特性を満足
しているバランスのとれた補間信号であるといえる。
第3図は本発明によるPALカラーテレビ信号のYC分
離回路の他の実施例の構成図で、本実施例は画像の動き
の少ない場合に有効な回路である。
基本的構成動作原理は第1図に示した実施例と同様であ
る。相違する部分は補間借号生成回路20を構成する遅
延手段がlフレームメモリ11′で構成されたこと,及
び、標本化回路2と搬送色信号形或回路10との間の回
路が,フレーム差信号DFを得る1フレームメモリ4と
演算回路6及び分配回路7のみで構成されていることで
ある。すなわち、動きの少ない画像ではフレーム間で画
像の相関が強いため,動き検出手段等を除き、フレーム
間の情報を使用して構成したものである。
以上,本発明を実施例によって説明したが,本発明は上
記実施例に限定されるものではない.例えば,第l図の
実施例のlラインメモリを1フレームメモリに変えても
良い. 〔発明の効果〕 1画素おきの搬送色信号に対して、その欠落しているデ
ータを補うための搬送波信号を、相関が強く同極性関係
にある1ライン前又はlフレーム前の搬送色信号そのも
のでまかなうため,本来の搬送色信号に比べ、酷似性に
富んだ搬送色信号を形或できるという効果がある. また、該搬送色信号の補間値はメモリ回路に通すだけで
生或できるため、搬送色信号を簡単な回路で形成できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第3図はいずれも本発明によるPALカラー
テレビ信号のYC分離回路の実施例を示す図、第2図は
PALカラーテレビ信号の色差信号とそのライン差信号
を示した図、第4図は従来知られているPALカラーテ
レビ信号におけるYC分離回路の一例を示した図、第5
図は第4図の回路で発生する各部の出力信号を示した図
である. く符号の説明〉 1・・・入力端子     2・・・標本化回路3・・
・ラインメモリ   4・・・フレームメモリ5,6・
・・減算回路   7・・・分配回路8・・・動き処理
回路   9・・・混合回路10・・・搬送色信号形成
回路 11・・・ラインメモリ  12・・・合成回路l3、
16・・・出力端子 14・・・遅延回路15・・・減
算回路    20・・・補間借号生戒回路21・・・
復調回路    22・・・平均回路23・・・変調回
路    Esc・・・色刷搬送波周波数DL・・・ラ
イン差信号   DF・・・フレーム差信号DH・・・
混合信号     k・・・動き制御信号u.v・・・
変調された色差信号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、PALカラーテレビ信号を色副搬送波周波数の4倍
    で、かつカラーバーストの位相に一致した標本化周波数
    で標本化した信号の1ライン差又は1フレーム差の少な
    くとも一方の差信号によって搬送色信号を作る回路にお
    いて、 上記差信号を一水平走査期間遅延する遅延手段と上記遅
    延手段の入出力信号を標本化周期で交互に選択し合成す
    る合成回路とからなり、上記差信号に生じる1画素おき
    の搬送色信号の欠落を補うことを特徴とするPALカラ
    ーテレビ信号の色信号補間回路。 2、PALカラーテレビ信号を色副搬送波周波数の4倍
    で、かつカラーバーストの位相に一致した標本化周波数
    で標本化した信号の1ライン差又は1フレーム差の少な
    くとも一方の差信号によって搬送色信号を作る回路にお
    いて、 上記差信号を1フレーム期間遅延する遅延手段と上記遅
    延手段の入出力信号を標本化周期で交互に選択し合成す
    る合成回路とからなり、上記差信号に生じる1画素おき
    の搬送色信号の欠落を補うことを特徴とするPALカラ
    ーテレビ信号の色信号補間回路。 3、請求項第1、又は第2記載において、上記差信号を
    得る回路が上記PALカラーテレビ信号を色副搬送波周
    波数の4倍で、かつカラーバーストの位相に一致した標
    本化周波数で標本化した信号の1ライン差信号を得る回
    路と、上記PALカラーテレビ信号を色副搬送波周波数
    の4倍で、かつカラーバーストの位相に一致した標本化
    周波数で標本化した信号の1フレーム差信号を得る回路
    と、上記1ライン差信号と上記1フレーム差信号とを混
    合する回路と、上記1フレーム差信号の一部から上記混
    合する回路における混合比を制御する信号を作る動き検
    出回路とを有して構成されたことを特徴とするPALカ
    ラーテレビ信号の色信号補間回路。 4、PALカラーテレビ信号を色副搬送波周波数の4倍
    で、かつカラーバーストの位相に一致した標本化周波数
    で標本化した信号から輝度信号と搬送色信号を分離する
    回路であって、上記搬送色信号を得る回路が請求項第1
    、第2又は第3記載の色信号補間回路で構成され、上記
    輝度信号が上記PALカラーテレビ信号を色副搬送波周
    波数の4倍で、かつカラーバーストの位相に一致した標
    本化周波数で標本化した信号から上記色信号補間回路の
    出力を差し引き輝度信号を出力する演算回路で構成され
    たことを特徴とするPALカラーテレビ信号の輝度信号
    、色信号分離回路。
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