JPH0342989A - 輝度信号・色信号分離フイルタ - 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、ＮＴＳＯ方式のカラーテレビにかいて、複
合映像信号から輝度信号（以下Ｙ信号と記す）または色
信号（以下Ｃ信号と記す）を取り出すための輝度信号９
電信号分離フィルタ（以下ＹＯ分離フィルタと記す）に
関するもので、アナログ複合映像信号をＡ／Ｄ変換した
のち、ディジタル的にＹＯ分離を行うものである。

〔従来の技術〕

まず、アナログ複合映像信号をディジタル化した時に、
画面ｔ−２次元平面としてその信号系列Ｓ（１，ｊ）（
１＝１，２，３・・・２ｍ％ｊ＝１．２．３・・・、Ｎ
）を第５図に示す。ただし１．ｊはそれぞれ標本点の水
平方向、垂直方向の配列番号を示す。この時の標本化周
波数ｆｓは、色副搬送波周波数ｆｓｃの４倍に選ぶのが
普通である。第４図にかいて、標本点信号Ｓ（１，ｊ）
のＹ信号とＣ信号は次の関係がある。

Ｓ　（１＋ｊ）＝Ｙ（１＊ｊ）＋Ｏ（ｉ、ｊ）また、通
常のテレビジョン信号では、１フイールド内の水平、垂
直方向の隣す合う標本点間の相関が強いという性質があ
る。さらにＮＴＳＯ方式ではインタレースによる走査を
行なっているので０倍号の位相は第６図に示すように、
ラインごとにかつ２標本点ごとに反転する。これらの特
性を利用してＹＯ分離をディジタル的に行うことができ
る。

また第５図、第６図で対応した記号で表わしているよう
に、１フイールド内の注目する標本点に対して、その２
標本点前後と１ライン上下の４つの点では色副搬送波位
相が１８０°異なっているので、１フイールド内で適応
的にディジタルフィルタを切替えてＹＯ分離を行うこと
もできる。

第７図は例えば特開昭６０−１３４５８７号公報に示さ
れた従来の適応型ＹＯ分離フィルタの構成を示すブロッ
ク図である。図において、３５はＮＴ８０信号をとｂこ
む入力端子、３６はＹ信号を出力する出力端子、３７は
Ｃ信号を出力する出力端子、３８はアナログ複合映像信
号１３１をディジタル化するＡ／Ｄ変換器、３９はとの
Ａ／Ｄ変換器羽の出力１３２からＹ信号成分を取り除く
水平・垂直選択型フィルタ、切はこの水平・垂直方向選
択型フィルタ３９にかける遅延を補償するための遅延素
子、４１は水平・垂直方向選択型フィルタ３９の出力１
３４と遅延素子旬の出力１３５との差を求める減算器で
ある。

上記水平・垂直方向選択型フィルタ３９の構成を第８図
に示す。図にかいて、４２は入力信号１３２をｌライン
分遅延させるＩＨ遅延器、４３は入力信号１３２を２標
本点分遅延させる２Ｄ遅延器、４はＩＨ遅延器４２の出
力１３３を２標本点分遅延させる２Ｄ遅延器、６は２Ｄ
遅延器必の出力１３８をｌライン分遅延させるＩＨ遅延
器、郁は２Ｄ遅延器必の出力１３８を２標本点分遅延さ
せる２Ｄ遅延器、４７は２Ｄ遅延器４３の出力１３７と
ＩＨ遅延器４５の出力１３９とを加算する加算器、槌は
２Ｄ遅延器槌の出力１３７からＩＨ遅延器４５の出力１
３９を減算する減算器、４９は２Ｄ遅延器捕の出力１４
０からＩＨ遅延器４２の出力１３３を減算する減算器、
５０は２Ｄ遅延器柘の出力１４０とＩＢ遅延器４２の出
力１３３とを加算する加算器、５１は加算器４７の出力
１４２に−を掛ける乗算器、５２は減算器４８の出力１
４８の絶対値を取る絶対値回路、５３は２Ｄ遅延器必の
出力１３８に−を掛ける乗算器、５４は減算器４９０出
力１４９の絶対値を取る絶対値回路、団は加算器５０の
出力１４３に−を掛ける乗算器、５６は乗算器５３の出
力１４１から乗算器５１の出力１４４を減算する減算器
、５７は乗算器５３の出力１４１から乗算器５５の出力
１４５を減算する減算器、５８は絶対値回路５２，５４
の出力１５０と１５１を比較する比較器、５９は比較器
部の出力によυ減算器５６の出力１４６か減算器５７の
出力１４７かを切替えるスイッチである。

次に動作について説明する。第７図にかいてＡ／Ｄ変換
変換器上うディジタル化されたディジタル信号系列ｓ　
（１、ｊ　）　１３２は、まず水平、垂直方向選択型フ
ィルタ３９によって濾波される。この水平、垂直方向選
択型フィルタ３９の動作を第８図について説明する。デ
ィジタル信号系列Ｓ（ｉ＋ｊ　）　１３８におけるＣ信
号０　（ｉ　、　ｊ　）　１３４は、第６図の・印で示
される。このＯ（ｉｓ　ｊ）の値を求めるために、その
位置から上下にそれぞれ１ラインずつ離れた位置（図の
・印）の標本値Ｓ（ｉ、ｊ　＋　１　）　ｓ　Ｓ（ｉ　
−３１）及び左右に２標本点ずつ離れた位置（図の△印
）の標本値８（１千２、ｊ）、５（１−ｚ、ｊ）の４つ
の標本値を用いて垂直、水平方向の映像信号の差分’Ｐ
ｔｙ　、　’ｌを算出する。

Ｔｖ＝Ｓ（ｉ、ｊ＋１）−８（１，ｊ−１）ＴＨ＝Ｓ　
（ｉ＋２　、　ｊ　）　−８（ｉ−２，ｊ　）そして、
これらの信号ＴＶ　（１４８）　、　８１１　（１４９
）はそれぞれ絶対値回路５２　、５４によって絶対値＋
　’Ｉ’ｖ　Ｉ　（１５０）　、　ＩＥＨ＋　（１５１
）に変換される。

次にこれらのｒ　Ｔｖ　Ｉ　（１５０）　、　Ｉ　Ｔ！
（Ｉ　（１５１）は比は 較器５８に入力され、比較器５８′以下の条件に従って
スイッチ５９を切換えることによう減算器５６　、５７
の出力信号１４６　、１４７の選択を行い、Ｃ信号１３
４を取り出す。

Ｉ　Ｔｈ　ｌ　＜　Ｉ　Ｔｈ　＋の時　スイッチ５９の
■側端子Ｉ　ＴＯｌ≦ｌ　’ｐｖ　＋の時　スイッチ５
９の■側端子即ち、Ｓ（１，ｊ）に対し、垂直、水平方
向の近隣の０信号の位相反転標本位置に訃ける標本値Ｓ
（１，ｊ＋１）、８（ｉ、ｊ−１）、！３（ｉ＋２、ｊ
）、５（１−２，ｊ）を用いて映像信号の垂直方向差分
と、水平方向差分を求め、これらの値がよう小さい方向
の２つの標本値を用いて次のフィルタ演算を行い、映、
像信号の低域周波数成分を除去するように適応制御とれ
る。

Ｈａ（ｉ　＋ｊ　）　＝−；Ｓ（１，ｊ　−’）＋７８
（Ｌｊ　）　−７８（ｉ　＊ｊ＋ｔ　）Ｖｃ（ｉ、ｊ　
”）＝−−Ｅ！（１−２，ｊ）＋−８（ｉ、ｊ　）−７
８（１−）４．ｊ　）２ 従って、この水平、垂直方向選択型フィルタは、スイッ
チ５９が■側端子に接続した時、垂直方向の標本値を用
いて演算を行い、■側端子に接続した時、水平方向の標
本値を用いて演算を行う。

この結果、Ｓ（１，ｊ）の標本位置にかける垂直方向ま
たは水平方向の映像信号成分が除去され上記お信号１４
６またはＶＣ信号１４７がただちにＣ゛信号１３４とし
て得られる。また、この時のＹ信号１３６は第７図にお
ける遅延素子４０の出力信号１３５と、０信号１３４と
の差として次の演算により求まる。

Ｙ（ｉ、ｊ）　＝＝８（１，ｊ）　−Ｃｔ（ｉ、ｊ）以
上に示した従来の適応型分離フィルタを用いた時のＹ信
号とＣ信号の通過域を第９図に示す１．第９図にかいて
声、νはそれぞれ水平、垂直方向の周波数軸、ｆ４は５
２５本／画面高で、横線を引いた領域がＹ信号の通過域
、それ以外がＣ信号の通過域である。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の適応型輝度信号・色信号分離フィルタは以上のよ
うに構成されているので、第９図に示すように水平及び
垂直周波数が、それぞれｆＳＯ／２＋ｆ４／４（ｆ４は
５２５本／画面高）以上の斜め成分のＹ信号は遮断され
る。更に水平周波数がｆＳｃ付近の水平成分のＹ信号は
少しでも垂直成分があると遮断される。一方、垂直周波
数がｆ４／２付近の垂直成分のＹ信号についても少しで
も水平成分があると遮断される。従って従来方式では、
画像の輝度及び色の変化が激しい領域においては、Ｙ信
号の帯域制限のために解像度が低いという問題点があっ
た。

この発明は上記のような問題点を解消するためになきれ
たもので、テレビジョン画像における急激な信号変化に
おいても正確な輝度信号と色信号の分離を達成し得る輝
度信号色信号分離フィルタ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〕

この発明に係る適応型輝度信号色信号分離フィルタは、
水平方向の低域通過フィルタと減算回路を用いることに
よって、複合映像信号の低域成分を取り除き、その低域
成分はそのま圭輝度信号とし、高域成分に対しては、入
力した映像信号の相関に応じて水平方向輝度信号抽出フ
ィルタと垂直方向輝度信号抽出フィルタを適応的に切換
えることにより、映像信号の局所的な変化に対する応答
を向上でせることを目的としている。

〔作用〕

この発明にかいては、水平方向の低域通過フィルタの出
力を適応的に選ばれたフィルタの出力加加算することに
よって制限されていた輝度信号成分の帯域を回復させよ
う解像度が高く、シかもクロスカラーが発生しない輝度
信号色信号分離を可能とする。

〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図面にもとづいて説明する
。

第１図は、この発明の一実施例による適応型輝度信号色
信号分離フィルタの構成を示す概略ブロック図であシ、
同図にかいて、（ｌ）はＮＴ８０方式の複合映像信号が
与えられる入力端子で、この入力端子（１）に与えられ
た複合映像信号はＡ／Ｄ変換器（４）に与えられる。こ
のＡ／Ｄ変換器（４）は、標本化周波数ｆｓ＝　４　ｆ
ｓｃにて複合映像信号を標本化するように構成すれてい
る。水平方向低域フィルタ（６）は、標本化された複合
映像信号（１０２）の周波数成分のうち、色副搬送波の
帯域を遮断した低域成分をとｂ出すフィルタで、画像相
関判定回路（６）はそのカラーテレビジョン信号（１０
２）の水平方向あるいは垂直方向の相関エネルギを検出
し、水平方向または垂直方向の相関を判定する回路であ
る。

水平・垂直方向選択型フィルタ（γ）は、相関判定結果
（１０５）にもとづいて、水平方向輝度信号分離フィル
タ、垂直方向輝度信号分離フィルタを切り換え出力する
フィルタである。（８）は水平・垂直方向選択型フィル
タ（７）の遅延を補償するための遅延素子、（９）は標
本化された複合映像信号（１０２）と水平方向低域通過
フィルタ（６）の出力（１０３）との差を求める減算器
で、叫はその水平方向低域通過フィルタ（６）の出力（
１０３）と水平垂直方向選択型フィルタ（γ）の出力（
１０６）との和を求める加算器、αＢは遅延素子（８）
の出力（１０７）と加算器叫の出力（１０８）との差を
求める減算器である。

上記水平・垂直方向選択型フィルタ（γ）の構成を第２
図に示す。図にかいて、α２は入力信号α０４）を２標
本点分遅延させる２Ｄ遅延器、０は１°Ｈ遅延器（１５
）の出力（１１１）を２標本点分遅延させる２Ｄ遅延器
、１１４は２Ｄ遅延器α３の出力α１３）を２標本点分
遅延させる２Ｄ遅延器、ｔｔ５１は入力信号（１０４）
を１ライン分遅延させるＩＨ遅延器ｓ　ｔｌｂｌは２Ｄ
遅延器−の出力α１３）を１ライン分遅延させるＩＨ遅
延器、卸はＩＨ遅延器叫の出力０１のと２Ｄ遅延器α２
の和を求める加算器、０８は２Ｄ遅延器（＋４１の出力
０１４）とＩＨ遅延器（１５１の出力０１１）の和を求
める加算器、（１９は乗算器器の出力（１１７）と乗算
器■の出力（１１８）の和を求める加算器、■は乗算器
器の出力（１１８）と乗算器のの出力（１１９）の和を
求める加算器、（２Ｄは加算器αＤの出力（１１５）に
７を掛ける乗算器、のは加算器ａ８の出力（１１６）に
−を掛ける乗算器、■は２Ｄ遅延器（１３の出力（１１
３）に７を掛ける乗算器、（２４１は画像相関判定回路
（６）の出力（１０５）によシ加算器翰の出力（１２０
）か加算器翰の出力（１２１）かを切替えるスイッチで
ある。

前記画像相関判定回路（６）の構成を第３図に示す。

□□□、■、＠は２標本点分遅延でせる２Ｄ遅延器、■
、＠はｌライン分遅延させるＩＨ遅延器、ω。

（３１）は減算器％　（３２）は減算器（７）の出力（
１２７）の絶対値を求める絶対値回路、（３３）は減算
器（３１）の出力（１２８）の絶対値を求める絶対値回
路％　’（３４）は絶対値回路（３２）と（３３）の出
力（１２９）、（１３０）を比較する比較器である。

次に上記構成の動作について説明する。第１図にかいて
Ａ／Ｄ変換器（４）によって４　ｆｓｃで標本化でれた
複合映像信号（１０２）は、水平方向低域通過フィルタ
（６）で、色信号の帯域成分を取り除いた低域周波成分
が抽出でれる。この水平方向低域通過フィルタ（６）の
出力（１０３）は減算器（９）によって複合映像信号（
１０２）との差分がとられ、その出力信号（１０４）は
逆に低域周波数成分が取り除かれた信号となっている。

そして、さらに複合映像信号（１０２）の相関に応じて
水平または垂直方向の輝度信号抽出フィルタが選択され
、出力信号（１０４）から高域周波数成分の輝度信号が
抽出される。この水平垂直方向選択型フィルタ（７ンの
出力（１０６）は、水平方向低域通過フィルタ（６）の
出力（１０３）と加算４叫で加算され、輝度信号となる
。この水平垂直方向選択フィルタ（γ）の構成を第２図
に示す。水平方向輝度信号抽出フィルタ、垂直方向輝度
信号抽出フィルタとして、以下の伝達関数をもつフィル
タ処理にて輝度信号を抽出する。１サンプルの遅延およ
び１ラインの遅延を表わす記号として、それぞれ２変換
を用いてＺ＞よびＺ　を用いる。ここで、 Ｚ　”　ｅＸｐ（−ｊ２ｆｆｆ／４ｆｓｃ　）であり、
ｆｓＣ：　（４５５／２）　ｆｓｕであるから、ル＝９
１０となる。このとき水平フィルタ、垂直フィルタの伝
達関数は、 垂直方向輝度信号抽出フィルタ： Ｙｖ（Ｚ）　＝　（−）　（１＋Ｚ　　）水平方向輝度
信号抽出フィルタ： Ｙ）Ｉ（Ｚ）　＝　（−）　（１＋Ｚ　＞である。この
ようにして得られた垂直方向輝度信号抽出フィルタ出力
（１２０）　、水平方向輝度信号抽出フィルタ出力（１
２１）は、スイッチ回路（２４）に送出される。

ここで、前記２つの方向の輝度信号抽出フィルタの出力
信号のどちらを選択するかを決定する画像相関判定回路
の動作について説明する。第３図にシいて、ディジタル
信号系列（１０２）は、第５図のＳ（１，ｊ）に対応し
、その位置から上下にそれぞれ１ラインずつ離れた位置
の標本値Ｓ（１゜ｊ＋１）、Ｓ（ｉ、ｊ−１）及び左右
に２標本点ずつ離れた位置の標本点Ｓ（ｉ＋２＃−ｊ）
、５（１−２，ｊ）の４つの標本点を用いて垂直・水平
方向の複合映像信号の差分子ｖ　、　Ｔｈを算出し、そ
の絶対値の大小にようスイッチ（２４を切す換える。

Ｔｖ　ｌ　＜　ＩＴｈ　１０時　スイッチＱ船の■側端
子ＴＲＩ≦１ＴｖｌＯ時　スイッチ（２４１の■側端子
従って、この画像相関判定回路（６）は、水平方向差分
と、垂直方向差分の小さい方向のフィルタを選択するよ
うに制御信号を送出する。加算回路叫の輝度信号出力は
、遅延回路（８）の出力（１０７）の複合映像信号から
減算され、色信号（１０９）が求められる。

以上に示した適応型分離フィルタを用いた時のＹ信号と
Ｃ信号の通過域を第４図に示す。第４図にかいて声、ν
はそれぞれ水平、垂直方向の周波数軸ｓ　ｆｃは５２５
本／画面高で横線を引いた領域がＹ信号の通過域、それ
以外がＣ信号の通過域である。。

なお、上記実施例にかいて用いたディジタルフィルタは
一例であり、たとえばフィルタの次数を多くして構成し
てもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、復号映像信号から輝
度信号を抽出する際に、その映像信号を低域周波数成分
と高域周波数成分とに分離し、高域周波数成分に対して
は水平方向と垂直方向の相関に応じて適応的に水平方向
フィルタと垂直方向フィルタを選択するようにしたので
、画質劣化が少なく、解像度の高い輝度色信号分離フィ
ルタを構成することができる５゜

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による適応型輝度信号色信
号分離フィルタを示すブロック図、第２図は実施例中水
平垂直方向選択型フィルタの詳細を示すブロック図、第
３図は実施例生画像相関判定回路の詳細を示すブロック
図、第４図は第１図の実施例に釦ける周波数平面での説
明図、第５図はＮＴＳＯ方式複合映像信号を色副搬送波
周波数の４倍で同期標本化した信号系列の画面上での配
列を示す説明図、第６図はＮＴＳＯ方式複合映像信号を
色副搬送波周波数の４倍で同期標本化した信号系列の位
相を示した説明図、第７図は従来の輝度信号色信号分離
フィルタの一実施例を示すブロック図、第８図は第７図
の実施例中水平垂直方向選択型フィルタの詳細を示すブ
ロック図、第９図は第７図の実施例にかける周波数平面
での説明図である。 図中、（１）は入力端子ｓ　（２）　（８１は出力端子
、（４）、　（３８）はＡ／Ｄ変換器、（６）は水平方
向低域通過フィルタ、　（７）　、　（３９）は水平垂
直方向選択型フィルタ、（６）は画像相関判定回路ｍ　
（８）　、　（４０）は遅延素子、（１■、α３、ａ・
、＠、■、　＠　、　（４３）　、　（４４）　、　（
４６）は２標本点遅延器、　（ｕｓ　、　（ｌｂｌ　、
　＠　、　（２９、（４２）　、　（４５）は１ライン
遅延器、（２１）、＋２湯、　（５１）　、　（５５）
は−倍乗算器、の。 （５３）は７倍乗算器、　（２４１、（５９）はスイッ
チ回路である。 なか、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水平走査周波数に同期した所定の周波数で標本化された
   複合映像信号を入力とし、該複合映像信号からディジタ
   ル的に輝度信号成分と色信号成分とを分離する輝度信号
   ・色信号分離フィルタであつて 前記複合映像信号の輝度信号と色信号とを分離すべき注
   目標本点及び画面上の該注目標本点と垂直方向に一直線
   上に並ぶような複数の参照標本点の標本値を同時に得る
   ための遅延手段と、 前記注目標本点及び所定の参照標本点の標本値を入力と
   し、水平方向の色副搬送波の成分に相当する周波数成分
   を除外し、出力する水平方向低減通過フィルタと、 該水平方向低域通過フィルタの出力を前記複合映像信号
   から減じて、水平方向域成分を出力する減算回路と、 該減算回路の出力から、水平方向の色副搬送波の成分に
   相当する周波数成分を遮断して出力する水平方向輝度信
   号抽出フィルタと、 前記減算回路の出力から、垂直方向に色副搬送波の成分
   に相当する周波数成分を遮断して出力する垂直方向輝度
   信号抽出フィルタと、 前記注目標本点及び所定の参照標本点の標本値を入力と
   し、その差分の絶対値を求めて水平方向相関エネルギを
   検出する水平方向エネルギ検出手段と、 前記注目標本点及び所定の参照標本点の標本値を入力と
   し、その差分の絶対値を求めて垂直方向相関エネルギを
   検出する垂直方向エネルギ検出手段と、 前記水平方向相関エネルギと前記垂直方向相関エネルギ
   を入力とし、その大小を比較することによつて、水平方
   向または垂直方向の相関の有無を判定する相関検出手段
   と、 前記相関検出手段の判定結果を入力とし、水平、垂直方
   向の相関の有無の判定結果に応じて前記水平方向輝度信
   号抽出フィルタ、又は垂直方向輝度信号抽出フィルタの
   いずれかの出力を選択するための制御信号を送出する判
   定手段と、 前記判定手段の制御信号に応じて、前記水平方向輝度信
   号抽出フィルタ又は垂直方向輝度信号抽出フィルタのい
   ずれかの出力を選択するスイッチ回路と、 該スイッチ回路の出力と前記水平方向低域通過フィルタ
   の出力を加算して輝度信号成分を出力する加算回路と、 該加算回路の出力を前記複合映像信号から減じて色信号
   成分を出力する減算回路とを備えたことを特徴とする輝
   度信号・色信号分離フィルタ。