JPH0342990A - 輝度信号・色信号分離フイルタ - Google Patents

輝度信号・色信号分離フイルタ

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JPH0342990A
JPH0342990A JP17870289A JP17870289A JPH0342990A JP H0342990 A JPH0342990 A JP H0342990A JP 17870289 A JP17870289 A JP 17870289A JP 17870289 A JP17870289 A JP 17870289A JP H0342990 A JPH0342990 A JP H0342990A
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horizontal
filter
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JP17870289A
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Mitsuru Ishizuka
充 石塚
Noriyuki Yamaguchi
山口 典之
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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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) この発明は、NTSC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C以下Y信号と記す)または色
信号C以下C信号と記す)を取り出すための輝度信号、
色信号分離フィルタ(以下YC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YC分雌管行うものである。
〔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、
画面を2次元平面としてその信号系列S(i、j )(
1=1.2.3 ++、m、j=1.23、・・・ N
)を第7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f’sは、色副搬送波周波数fsaの4倍に選ぶの
が普通である。第12図にかいて、標本点信号s(i、
、1)のY信号とC信号は次の関係がある。
8 (i、j)=Y(i、j)+C(1,j)また、通
常のテレビジョン信号では、lフィールド内の水平、垂
直方向の隣9合う標本点間の相関が強いという性質があ
る。さらにNTSC方式ではインタレースによる走査を
行なっているのでC信号の位相は第8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YC分離をディジタル的に行うことができ
る。
また第7図、第8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1800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YC分離を行うことも
できる。
第9図は例えば特開昭60−134587号公報に示さ
れた従来の適応WYC’分離フィルタの構成を示すブロ
ック図である。図にかいて、53はアナログ複合映像信
号148をディジタル化するA/D変換器、54ばこの
A/D変換器53の出力149からY信号成分を取り除
く水平・垂直選択型フィルタ、55はこの水平・垂直方
向選択型フィルタ54にかける遅延を補償するための遅
延素子、56は水平・垂直方向選択型フィルタ54の出
力151と遅延素子55の出力152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54の構成を第1O
図に示す。図にかいて、57は入力信号149を1フィ
ン分遅延させるIH遅延器、58は入力信号149を2
標本点分遅延させる2D遅延器、59は1■遅延器57
の出力150を2標本点分遅延させる2D遅延器、60
ば2D遅延器59の出力155を1フイン分遅延させる
111遅延器、61は2D遅延器59の出力155を2
標本点分遅延させる2Dfi廷器、62は2D遅延器5
8の出力154とIII遅延器60の出力156とを加
算する加算器、63ば2D遅延器58の出力154から
111遅延器60の出力156を減算する減算器、64
は2D遅延器61の出力157から111遅延器57の
出力150とを減算する減算器、65ば2D遅延器61
の出力157とIEI遅延遅延子57力150とを加算
する加算器、66は加算器62の出力159に王を掛け
る乗算器、67は減算器63の出力165の絶対値を取
る絶対値回路、68ば2D遅延器59の出力155に百
を掛ける乗算器、69は減算器64の出力166の絶対
値を取る絶対値回路、70は加算器65の出力160に
iを掛ける乗算器、71は乗算器68の出力158から
乗算器66の出力161を減算する減算器、72は乗算
器68の出力158から乗算器70の出力162を減算
する減算器、73は絶対値回路67.69の出力167
と168を比較する比較器、74は比較器73の出力に
より減算器71の出力163か減算器72の出力164
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9図にかいてA/D変換
器53によりディジタル・化されたディジタル信号系列
S(1,j)149は、まず水平・垂直方向選択型フィ
ルタ54によって濾波される。
この水平・垂直方向選択型フィルタ54の動作を第10
図について説明する。ディジタル信号系列S(1、j)
155におけるC信号c(t、j)151は、第8図の
■印で示される。このC(1,j)の値を求めるために
、その位置から上下にそれぞれ1フインずつ離れた位置
(図の・印)の標本[8(t、、1+1)、s(s、、
1−1)及び左右に2標本点ずつ離れた位置C図の△印
)の標本値8(i+2.j)S(1−2,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子v、
THを算出する。
T、=8(1,j+1)−8(1,j−1)To=8(
1+2+ j)−8(1−21j)そして、これらの信
t Tv (165) r Tu ’166 )はそれ
ぞれ絶対値回路67、69によって絶対値ITvl(1
67)ITI(+ (168)に変換されるう次にこれ
らのITvl(167) 、  ITHJ(168)は
比較器73に入力され、比較器73は以下の条件に従っ
てスイッチ74を切換えることによう減算器71.72
の出力信号163. 164の選択を行い、C信号15
1を取り出す。
Tv l< ITHIの時 スイッチ74の■側端子’
rI(+≦ITvlの時 スイッチ74の■側端子即ち
、S(1,j)に対し、垂直、水平方向の近隣のC信号
の位相反転標本位置に唱ける標本値s (1+j+i 
)+ s (t+ 、1−i )、s (i+2. j
 )、 s (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
される。
Ha(i、 j )=−78(1,j−1)+−;F3
(1,j )−;S(1、j+1 )VC(L j )
=18(1−2,j )吋S(1,j )−78(i+
2 、 j )従って、この水平・垂直方向差分型フィ
ルタは、スイッチ74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、上記のHaC
信号163たはvc 信号164がただちにC信号15
1として得られる。また、この時のY信号153は第9
図にかける遅延素子55の出力信号152と、Cfi号
151との差として次の演算にょb求筐る。
Y(1,j)=8(1,j)−C(1,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11図に示す。
第11図にかいてμ、νはそれぞれ水平、垂直方向の周
波数軸、reは525本/画面高で、横線を引いた領域
が!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11図に示すように水平及び
垂直周波数が、それぞれf8e/2、re/ 4 (f
’eは525本/画面高)以上の斜め成分の!信号は遮
断される。更に水平周波数がfee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ffe/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かいては
、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され
たもので、テレビジョン画像にかける急激な信号変化に
か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イNりは、
従来の適応型輝度信号色信号分離フィルタにかける水平
及び垂直方向のフィルタに加えて、水平方向の低域通過
フィルタ、時間方向のフィルタ、減算回路を設けるとと
もに、入力した複合映像信号の時間方向の相関が大きい
時は時間方向のフィルタを選択し、また時間方向の相関
が小さい時は、複合映像信号の高域成分に対して水平方
向のフィルタと垂直方向のフイμりを複合映像信号の水
平方向及び垂直方向の相関に応じて適応的に切換え、そ
して複合映像信号の低域成分はそのま筐加算して、輝度
信号成分を抽出するようにしたものである。
〔作用] この発明におけ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の出力を適応的に選ばれ
たフィルタの出力に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、また時間方向の相関
が大きい時は、時間方向のフィルタを選択するようにし
、よう解像度が高く、し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り、
同図にかいて、(1)はNTSC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re == 
4facにて複合映像信号を標本化するように構成され
ている。水平方向低域通過フィルタ(5)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り出すフィルタで
、画像相関判定回路(6)は、その複合映像信号(10
2)の水平方向あるいは垂直方向あるいは時間方向の相
関エネルギを検出し、水平方向または垂直方向または時
間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(7)は、相関判定結果(105)にもとづ
いて、水平方向輝度信号抽出フィルタ、垂直方向輝度信
号抽出フィルタを切す換え出力するフィルタである。(
8)は、時間方向輝度信号抽出フィルタで、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出すフィルタである。(9)は
、水平方向低域通過フィルタ(5)や水平垂直方向選択
型フイ〜り(8)などの遅延を補償するための遅延素子
、(10)は減算器、(11)は加算器、(12)は、
相関判定結果(105)にもとづいて、加算器(11)
の出力かあるいは時間方向フィルタ(8)の出力を切換
えるスイッチである。(13)は減算器である。
前記水平垂直方向選択型フィルタ(7)の構成を第2図
に示す。図中、(14) (16) (18)は信・号
を2W本点分遅延させる2D遅延器、(15) (17
)は信号を1フィン分遅延させるIEI遅延器、(19
) (20) (24) (22)は孟を掛ける乗算器
、(26)は入力信号(105)により加算器(24)
の出力(122)か加算器(25)の出力(123)か
を切換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。
図中、(27) (34)は信号を1フレ一ム分遅延さ
せる1F遅延器、(28) (31) (32) (3
5)は2D遅延器、(29) (30) (33)はI
H遅延器、(36) (37) (38)は減算器、(
39) (40) (41)は、絶対値を計算する絶対
値回路、(42)は絶対値回路(39) (40) (
41)の出力(136)(137) (138)を比較
して、相関判定結果(105)を出力する比較器である
また、前記時間方向フィルタ(8)の構成を第4図に示
す5図中、(43) (48)はllr遅延器、(44
)(45)はIH遅延器、(46) (47)は2D遅
延器、(49) (52)は加算器、(50)は−を掛
ける乗算器、(51)は1を−,24 掛ける乗算器である。
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 f’a
cで標本化された複合映像信号(102)は、水平方向
低域通過フィルタ(5)で色信号の帯域成分を取り除い
た低域周波数成分が抽出される。この水平方向低域通過
フィルタ(5)の出力(103)は、減算器(10)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、逆に低減周波数成分が取り除か
れた信号(104)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)の出力(108)は、
水平方向低域通過フィルタ(5)の出力(103)と加
算される。
またA/D変換M(4)の出力(102)は時間方向フ
ィルタ(8)によう、高域周波数成分を取υ除き輝度信
号成分が抽出される。そしてスイッチ(12)は、画像
相関判定結果(lO)に応じて、加算器(11)の出力
(109)か時間方向フィルタ(8)の出力(106)
を切す換えて輝度信号として出力する。前記水平垂直方
向選択型フィルタ(7)の構成は第2図に示される。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
ィルタとしては、以下の伝達関数を有する。1サング〃
の遅延釦よびl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2 およびz−′を用いる。ここで
、 Z=exp(j2fff’/4f’sc)であり、f’
sc = (455/2 ) fsHであるから、/=
910となる。このとき水平フィ〃り、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)=<1/4> (1+Z  )水平方向輝度
信号抽出フィルタ: YH(Z)=(1/4)  (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(122)、水平方向輝度信号抽出フィルタ(123
)は、スイッチ回路(26)に送出される。
また前記時間方向フィルタ(8)の構成は、第4図に示
されて>、6.1フレーム遅延をz fmとするとその
伝達関数は次のようになる。
時間方向輝度信号抽出フィルタ: yt =  (1/4)  (1+Z−”)まただし、
走査線は525本なので、f’m=910X525とな
る。出力(106)が、時間方向フィルタによって取り
出された輝度信号成分となる。
ここで第3図に示される画像相関判定回路(6)の動作
について説明する。複合映像信号を標本化した時の信号
系列を8(1,j、k)とし、第5図及び第6図にかけ
るS(1,jl k)に対応する。
その位置から左右にそれぞれ2標本点ずつ離れた位置の
標本値8 (il2. j、 k )、8 (1−2,
j、 k )、上下にそれぞれ1ラインずつ離れた位置
の標本値S (i、 j−1,k)、S (i、 jl
1. k)及び前後に1フレームずつ離れた位置の標本
値S (i、 jl k+2)、S ri、 j、 k
−2)の6個の標本値を用いて水平、垂直、時間方向の
映像信号の差分子[(+ Tv r Ttを算出する。
Tv=S(ilj+1.k) −8(i、j−1,k)
TH=S(il2. jl k) −8(1−2,jl
 k)TT =8(1,j、 k+2)−8(il j
l k−2)そして、これらの信号Tv(132) 、
 TH(134) 、 TT(135)は、それぞれ絶
対値回路によってl Tv I rta6)、1TH1
r137) 、 I’l’Tln38)に変換される。
これらの差分絶対値の信号は、比較器(42)に入力さ
れ、制御信号(105)を出力する。制御信t(105
)は、以下の条件によって、スイッチ(12)やスイッ
チ(26)を切換える。
T716 ITHl  またはITT l 6 ITv
 lの時スイッチ(12)の■側端子 スイッチ(26)は、どちらでもよい ITHI≦ITvl<IT71の時 スイッチ(12)の■側端子 スイッチ(26)の■側端子 1Tvl< ITHI< 1T71の時スイッチ(12
)の■側端子 スイッチ(26)の■側端子 即ち、S(i+j+k)に対し、水平、垂直、時間方向
の近隣の恒を用いて、差分絶対髄を求め、これらの慎が
最も小さい方向の2つの標本値を用いてフィルタ演算を
行い、輝度信号を抽出する。
なか、上記実施例では水平・垂直・時間方向フィルタは
、最も簡単な構成のものを示したが、水平・垂直・時間
方向の画像の相関を求める標本値の差分絶対値を求める
回路及び水平・垂直・時間方向フィルタの次数を上げる
ことによって、適応型輝度信号色信号分離フィルタの特
性は7さらに向上する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、水平・垂直・時間方
向の相関を比較して、最も相関の強い方向のフィルタを
選択するようにし、特に水平・垂直方向のフィルタは複
合映像信号の高域成分に対して、適応的な処理を行うよ
うに構成したので、画質劣化が少なく、解像度の高い輝
度信号色信号分離フィルタを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例にかける適応型輝度信号色
信号分離フィルタの構成図、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、s3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図は実施例中時間方向フィルタの詳細を示すブロック
図、第5図及び第6図は色信号の位相と標本位置の時空
間内の配列を示す説明図、第7図はNTSC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
系列の両面上での配列を示す説明図、第8図はNTBC
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9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1O図は第9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11図は第9図の実
施例における周波数平面での説明図である。 1・・・入力端子、2,3・・・出力端子、4.53・
・・A/D変換器、5・・・水平方向低域通過フィルタ
、6・・・画像相関判定回路、7.54・・・水平・垂
直方向通訳型フィルタ、8・・・時間方向フィルタ、9
.55・・・遅延素子、10 、36 、37 、38
 、56 、63 、64 、71 、72・・・減算
器11.19,20,24,25,49.52,62.
65・・・加算器、12 、26d4・・・スイッチ、
14 、16 、18 、28 、31 、32 、3
5 、46 、47 、59.61・・・2D遅延器、
15 、17 、29.30.33.、44.45.5
7.60・・・IR遅延器、ガ、34,43.48・・
・II−遅延器、21.231

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域通過フィルタと、 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、水平方向高域成分を出力する減算回路と、 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、時間方向の色信号の成分に相当する周波数成分を遮
    断して出力する時間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時間方向相関エネルギを
    検出する時間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
    と前記時間方向相関エネルギとを入力とし、それらの大
    小を比較することによつて、水平方向または垂直方向ま
    たは時間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、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第1の
    判定手段と、 前記第1の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、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第1のスイッチ回路と、 該第1の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出力する加算回路と、 前記相関検出手段の判定結果を入力とし、水平、垂直、
    時間方向の相関の有無の判定結果に応じて前記加算回路
    、時間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第2の判定手段と、 前記第2の判定手段の制御信号に応じて、前記加算回路
    、時間方向輝度信号抽出フィルタのいずれかの出力を選
    択して輝度信号成分を出力する第2のスイッチ回路と、 該第2のスイッチ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。
JP17870289A 1989-07-10 1989-07-10 輝度信号・色信号分離フイルタ Pending JPH0342990A (ja)

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JP (1) JPH0342990A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270803A (en) * 1992-10-26 1993-12-14 The Grass Valley Group, Inc. Inverse hyperbolic comb filter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5270803A (en) * 1992-10-26 1993-12-14 The Grass Valley Group, Inc. Inverse hyperbolic comb filter

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