JPH0379114A - コムフィルタ - Google Patents

コムフィルタ

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JPH0379114A
JPH0379114A JP21626389A JP21626389A JPH0379114A JP H0379114 A JPH0379114 A JP H0379114A JP 21626389 A JP21626389 A JP 21626389A JP 21626389 A JP21626389 A JP 21626389A JP H0379114 A JPH0379114 A JP H0379114A
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circuit
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signals
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Masaharu Tokuhara
徳原 正春
Hiroyuki Kita
喜多 宏之
Hidefumi Naito
内藤 秀文
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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、カラーTVやVTRで輝度信号とクロマ信号
の分離を行う場合等に使用されるコムフィルタに関する
〔発明の概要〕
本発明はコムフィルタに関し、複数のフィルタ出力を非
相関性を判別して切換える場合に、輝度信号の水平相関
を検出して切換の演算部を制御することによって、特に
輝度信号の中高域での誤判別を防止して常に良好な分離
出力を得られるようにしたものである。
〔従来の技術〕
例えばNTSC方式のカラー映像信号において輝度信号
とクロマ信号とを分離する場合においては、従来からバ
ンドパスフィルタによって分離する方法が多く用いられ
ている。しかし−この方法の場合、例えば3.58MH
z±500kHzの帯域内に含まれる輝度信号も全てク
ロマ信号と見なしてしまうため、輝度信号が急峻に変化
する部分でクロマ信号に輝度信号の高域成分が混入し、
クロスカラーと呼ばれる画像の劣化が発生する。
これに対して画面の垂直相関性とクロマ信号の副搬送波
の位相が1水平期間ごとに反転していることを利用した
、いわゆるコムフィルタが提案された。第11図はその
回路であって、入力端子(101)からの信号が1水平
期間の遅延線(IHDL)(102)に供給され、この
遅延線(102)の入出力端の信号が減算回路(103
)に供給される。これによって減算回路(103)から
は輝度信号の相殺された信号が取出され、この信号がバ
ンドパスフィルタ(B P F)(104)に供給され
て、分離されたクロマ信号が出力端子(105)に取出
される。また入力端子(101)からの信号がバンドパ
スフィルタ(104)等の信号遅延に相当する遅延線(
D L > (106)を通じて減算回路(107)に
供給され、この減算回路(107)にバンドパスフィル
タ(104)からのクロマ信号が供給されて、クロマ信
号の除去された輝度信号が出力端子(108)に取出さ
れる。
〔発明が解決しようとする課題] ところがこの場合に、例えば輝度信号のレベルが一定で
途中の走査線からクロマ信号の位相が反転(補色に変化
)したような信号が上述のコムフィルタに供給されると
、この変化した走査線においてクロマ信号の垂直相関性
がないために信号劣化が生じてしまう。すなわち出力端
子(108)に取り出される輝度信号には変化した走査
線にクロマ信号が残留して、いわゆるドツト妨害を発生
させてしまう。また出力端子(105)に取り出される
クロマ信号では変化した走査線のクロマ信号のレベルが
低下してクロマ信号の垂直解像度が劣化してしまう。
あるいは輝度信号の垂直相関性のない走査線では、輝度
信号の残留が発生し、この輝度信号にクロマ信号の近傍
の帯域成分があった場合に従来同様のクロスカラーが発
生するおそれがある。
これに対して本願出願人は先に、垂直相関性を検出する
ことによって上述のような信号劣化のない分離を行うこ
とのできるコムフィルタを提案(特願昭63−3017
62号参照)している。
すなわち第12図において、入力端子(1)からの輝度
信号“Y”とクロマ信号“C”の複合された信号が、そ
れぞれ1水平期間の遅延時間を有する第1および第2の
遅延線(IHDL)(2)及び(3)の直列回路に供給
される。これらの遅延線(2)、 (3)の入出力端の
信号がそれぞれ第1及び第2の減算回路(4)及び(5
)に供給される。
これら減算回路(4)、 (5)の入出力端の信号がそ
れぞれほぼクロマ信号の帯域に相当するバンドパスフィ
ルタ(B P F ) (6)(7)(8)(9) (
10)に供給される。
この内のフィルタ(6)(8)(to)の出力信号が第
1及び第2の加算回路(11)及び(12)に供給され
る。これらの加算回路(11) 、 (12)の加算出
力及びフィルタ(7)(9)の出力信号がそれぞれ絶対
値回路(ABS)(13) (14) (15) (1
6)とこの絶対値を所定の電位と比較して2値化するコ
アリング回路(17) (18) (19)(20)を
通じて論理演算部(21)に供給される。
またフィルタ(9)の入出力端の信号が第3の演算回路
(22)に供給され、この演算出力が上述と同様の絶対
値回路(23)及びコアリング回路(24)を通じて論
理演算部(21)に供給される。
一方バンドパスフィルタ(7)、 (9)からはそれぞ
れ上述のコムフィルタの出力クロマ信号に相当する信号
■、■が取出され、またバンドパスフィルタ(8)から
の信号はさらに従来の分離フィルタの特性を形成するバ
ンドパスフィルタ(25)に供給されて従来の出力クロ
マ信号に相当する信号のが取出される。これらの信号が
スイッチ(26)の第1、第2及び第3の固定接点に供
給される。
そして上述の演算部(21)にて、コアリング回路(1
7)〜(20)及び(24)の出力をそれぞれ■、■、
■。
[F]及び@として、次の真理値表による論理演算が行
われる。
この演算出力がスイッチ(26)に供給され、演算出力
に従ってスイッチ(26)の制御が行われる。
これによって制御されたスイッチ(26)からの信号が
クロマ信号の出力端子(27)に取出される。
また遅延線(2)の出力端からの信号がバンドパスフィ
ルタ(7L (9)等の信号遅延に相当する遅延線(D
L)(28)を通じて減算回路(29)に供給され、こ
の減算回路(29)にスイッチ(26)からのクロマ信
号が供給されて、クロマ信号の除去された輝度信号が出
力端子(30)に取出される。
従ってこの回路において、例えば輝度信号のレベルが一
定で途中の走査線からクロマ信号の位相が反転(補色に
変化)したような信号が入力端子(1)に供給されると
、各部の信号は第13図に示すようになる。ここで図中
の波形はクロマ信号の位相を示している。そしてバンド
パスフィルタ(6) (8)(10)の出力a ”−c
において、例えば破線の位置で位相が反転されると、本
来1水平期間ごとに反転されるべき位相が同相で連続さ
れることになる。
なおり、  cはそれぞれ1水平期間ずつ遅延されてい
る。
さらにこれらの信号a −cが加算回路(11) 、 
(12)に供給されると、位相の反転した走査線で加算
出力に信号が現われ、コアリング回路(17) (20
)の出力■、■が“′1“°になる。
一方バンドパスフィルタ(7)、 (9)からの信号■
■は位相の反転した走査線で減算出力が欠落し、従来は
これらの信号が取出されることによってドツト妨害等が
発生していた。これに対して上述の実施例では論理演算
部(21)の働きによって(■。
■)=(0,1)のときのみ信号■が取出されることに
よって、出力端子(27)には図示のようなりロマ信号
゛C°”が取出される。
すなわちこの取出されたクロマ信号“C′′は、遅延線
(2)の出力に含まれるクロマ信号成分と全く等しく、
これらの信号が減算回路(29)に供給されることによ
って、出力端子(30)にはドツト妨害の除去された輝
度信号°“Yo“が取出される。
また輝度信号のレベルが一定で途中の走査線からクロマ
信号が加えられるたような信号では、各部の信号は第1
4図に示すようになり、従来■、■の信号が取出されて
いた場合には垂直解像度の劣化が生じていた。これに対
して信号■、■を用いて選択を行うことにより、図示の
ようなりロマ信号゛C°“が取出される。
これに対して、例えば第15図に示すように途中の2走
査線にのみ輝度信号(波形はクロマ信号近傍の輝度信号
成分であって、走査線ごとの位相は同相である)があっ
た場合には、信号■、■が(1,1)になる。ここで信
号■、■が判断され、(■、■)=(0,1)のときの
み信号■が取り出されることによって、出力端子(27
)には図示のように輝度信号成分の除去されたクロマ信
号“C”が取出される。
そしてさらにこの回路において、輝度信号のレベルが一
定で途中の1走査線だけにクロマ信号が存在しているよ
うな信号が入力端子(1)に供給された場合には、各部
の信号は第16図に示すようになる。従ってこの場合に
は信号■、■のいずれを選択しても信号の劣化が発生す
ることになる。
これに対して上述の回路においては、バンドパスフィル
タ(8)からの通常の方法によって分離されたクロマ信
号のがスイッチ(26)の第3の固定接点に供給されて
おり、−力信号■、■、■、■が全て“1′になること
によって輝度信号及びクロマ信号に共に垂直相関性が無
いことが判断され、この期間にスイッチ(26)で信号
のが選択されることによって、出力端子(27)には図
示のように信号劣化の無いクロマ信号“C”を取出すこ
とができる。
また上述の回路において、信号@には輝度信号の低域成
分に相当する信号が得られており、この信号@を用いて
信号■の選択を(■、■、■、■)= (1,1,1,
1)で輝度信号の低域成分があるレベル以上ある時(@
=1)に限定したことにより、スイープ信号等の中高域
部分においても不自然な切換エラーを生じることがない
ようにできる。
従ってこの回路によれば、加算回路及び減算回路からは
それぞれ輝度信号及びクロマ信号の垂直相関性に相当す
る信号が取出され、相関性の強い側のコムフィルタ出力
が選択されると共に、共に相関性が悪いときには通常の
フィルタ回路の出力が選択されることによって、良好な
分離出力を取出すことができる。
さらに上述の回路において、バンドパスフィルタ(7)
及び(9)からの信号が第17図に示すように加算回路
(31)に供給されることによって、この加算回路(3
1)からは、例えば (b−a) + (b−c) の信号が取出され、3走査線の相関性に基づくいわゆる
2Hコムフイルタの出力に相当する信号■が取出される
。そこでこの信号■がスイッチ(26)の第4の固定接
点に供給される。
一方論理演算部(21)には上述と同様の信号■。
■、■、■、@が供給され、この論理演算部(21)に
て次の真理値表による論理演算が行われ、この演算出力
に従ってスイッチ(26)の制御が行われる。
他は上述の回路と同様にされる。
このためこの回路において、上述の各条件の動作は同様
に行われると共に、例えば輝度信号のレベルが一定で、
その中で1走査線ごとに色副搬送波の略半波長の傾きで
斜め方向にクロマ信号の位相が反転(補色に変化)して
いるような信号が入力端子(1)に供給されると、各部
の信号は第18図に示すようになり、信号[株]は図示
のようになる。そして信号■、■、■、■、@の判別で
相関性に余り差の無い部分でこの信号■が選択されるこ
とにより、出力端子(27)には信号欠落のないクロマ
信号11 C”が取出され、この信号が減算回路(29
)に供給されることによって輝度信号のドツト妨害が軽
減される。
なお信号[株]によって置換されたクロマ信号はレベル
が約172に減衰しているが、これによるドツト妨害の
改善効果は6dBであり、画質改善の効果は極めて大き
いものである。
また上述の回路において、輝度信号に斜めしま模様があ
る場合には、各部の信号は第19図に示すようになる。
そしてこの場合も相関性に差が無い場合に信号[株]が
選択されることにより、クロマ信号に混入する輝度信号
のレベルは1/−/2になり、3dBのクロスカラーの
改善効果が得られている。
従ってこの回路によれば、加算回路(31)からは3走
査線の相関性に基づく、いわゆる2Hコムフイルタの出
力に相当する信号が取出され、相関性に差が無いときに
はこの2Hコムフイルタの出力が選択されることによっ
て、さらに良好な分離出力を取出すことができるもので
ある。
しかしながら上述の回路において、論理演算部(21)
に供給されるデータはコアリング回路(17)〜(20
)及び(24)にて所定の電位と比較して2値化されて
いる。この場合に、入力信号のレベルが変化すると上述
のコムフィルタの効果が充分に得られないおそれが生じ
た。
すなわち受信信号の弱電界等により人力信号のレベルが
小さくなると、コアリング回路での所定の電位に掛から
なくなる。これを改善するため所定の電位を低くすると
、逆にノイズの影響を受は易くなるなどの問題点を生じ
ることになった。
この出願はこのような点にかんがみ、入力信号のレベル
が変化しても常に良好な効果を得ることのできるコムフ
ィルタを提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の第1の手段は、遅延線(2)、 (3)と、こ
の遅延線に接続されたフィルタ回路(6’)、 (8’
)、 (10’)と、このフィルタ回路に接続された減
算回路(4)。
(5)と、上記フィルタ回路に接続された加算回路(1
1) 、 (12)と、上記減算回路の出力を切換える
切換手段(スイッチ(26)’)と、この切換手段を制
御する演算部(43)とを有するコムフィルタにおいて
、上記加算回路の出力に水平相関検出用論理回路(EX
オア回路(51)〜アンド回路(62) )を設けて上
記演算部を制御するようにしたコムフィルタである。
本発明の第2の手段は上記第1の手段に記載のコムフィ
ルタにおいて、上記切換手段は輝度信号用とクロマ信号
用とに別々(スイッチ(26) 、 (72) )に設
けられ、上記輝度信号用切換手段の後段に帯域制限フィ
ルタ(71)を設けるようにしたコムフィルタである。
〔作用〕
これによれば、輝度成分の取出される加算回路の出力に
水平相関検出用論理回路を設けて、この論理出力にて演
算部を制御しているので、輝度信号の中高域成分による
誤判別の発生が防止され、常に良好な分離出力を取出す
ことができる。
〔実施例〕
第1図は実施例の構成を示す。なおこの図において上述
の先行技術で示した回路と対応する部分には同一符号を
附して詳細な説明を省略する。
この図において、絶対値回路(13)及び(16)から
の信号が例えば (1+ 22−1+ Z−2) Zはサンプル周期 のローパスフィルタ(L P F)(41)、(42)
をそれぞれ通じて信号レベルの相対的な大小関係を判別
して演算を行う演算部(43)に供給される。またフィ
ルタ(6) (8)(9)からの信号がそれぞれ絶対値
回路(44)(45) (46)を通じて演算部(43
)に供給される。
さらに加算回路(11)、(12)の出力信号が水平相
関検出用論理回路を形成するイクスクルーシブ(EX)
オア回路(51)に供給され、この回路(51)の出力
信号が1サンプル周期の遅延回路(D)(52)に供給
される。この遅延回路(52)の入出力の信号がオア回
路(53)に供給され、この回路(53)の出力信号が
それぞれ1サンプル周期の遅延回路(54) (55)
の直列回路に供給され、この遅延回路(54) (55
)の入出力の信号がナンド回路(56)に供給される。
また遅延回路(52)の出力信号が1サンプル周期の遅
延回路(57)に供給され、この遅延回路(57)の出
力と遅延回路(52)の人力の信号がイクスクルーシブ
オア回路(58)に供給される。この回路(58)の出
力信号がそれぞれ1サンプル周期の遅延回路(59)(
60)の直列回路に供給され、この遅延回路(59)(
60)の入出力の信号がノア回路(61)に供給される
さらに上述のナンド回路(56)とノア回路(61)の
出力信号がアンド回路(62)に供給され、このアンド
回路(62)の出力信号が演算部(43)に供給される
そしてこの演算部(43)にて、ローパスフィルタ(4
1) (42)の出力をそれぞれx、  y、絶対値回
路(44) 〜(46)の出力をそれぞれfat、 l
bl、 ld、アンド回路(62)の出力をαとして次
の表に示す演算が行われ、この演算出力に従ってスイッ
チ(26)の制御が行われる。
表 従ってこの装置において、y>2xのときはy側に多く
の非相関性が見られる場合であって、信号■が選択され
る。またはy < + xのときはy側に多くの非相関
性が見られる場合であって、信号■が選択され、これに
よってそれぞれ良好な分離出力が取出される。
これに対して+y≦X≦2yとなるのは相関性が所定レ
ベル以上であるか、あるいは共に非相関性が見られる場
合である。そこで従来の信号■が選択されるのは上下の
走査線に色が無く、1走査線だけにクロマ信号が存在し
ているような場合であって、すなわち共に非相関性が見
られ、かつ絶対値信号のlal lbl lclについ
ては通常はlal + IcI≧lblであるから、ノ
イズ等を考慮してlal+同> + lblとなったと
きに信号■が選択される。
それと共に、アンド回路(62)からは輝度信号の水平
相関の検出信号が取出される。すなわち第2図は輝度信
号が3.58MHz近辺の場合の各部の波形を示してお
り、この場合に信号のサンプリングポイントは×印のよ
うになる。このためイクスクルーシプオア回路(51)
の出力信号はS1■S2に示すようになるので、オア回
路(53)の出力は常に「1」となり、ナンド回路(5
6)の出力P=「0」となる。一方第3図は輝度信号が
6 、0 M Hz近辺の場合の各部の波形を示し、こ
の場合のサンプリングポイントは○印のようになる。こ
のためイクスフルーシプオア回路(51)の出力信号は
Sl■S2に示すようになるので、ノア回路(61)の
出力Qは常に「0」となる。
従ってこれらの場合にα=0となり、演算部(43)に
て信号■の選択が排除される。すなわちこの回路によれ
ば、信号■の選択をlal + IcI < + lb
lでかつ輝度信号の中高域成分が所定レベル以下の時に
限定したことにより、スィーブ信号等の中高域部分にお
いても不自然な切換エラーを生じることがな(なる。
さらに上記以外のときは、信号の相関性が所定レベル以
上の場合であって、信号[株]が選択される。
なお上述の演算式で、x、  yあるいはX、Yについ
て例えば相対比率が2を超えるときは、小さい方の値が
従来の「O」、大きい方が「1」に相当しているもので
ある。またαは@に相当するものである。
こうして上述の装置によれば、輝度成分の取出される加
算回路の出力に水平相関検出用論理回路を設けて、この
論理出力にて演算部を制御しているので、輝度信号の中
高域成分による誤判別の発生が防止され、常に良好な分
離出力を取出すことができるものである。
また上述の装置において絶対値信号lal lbl同の
演算に十の係数を設けたことによって、ノイズ等による
誤動作のおそれを除くことができる。このため絶対値回
路(44)〜(46)の後段にはローパスフィルタ等の
ノイズ除去手段を設ける必要がなくなり、それによって
回路構成を大幅に簡略化することができる。
なお上述の装置において、実際の信号波形等は、上述の
〔発明が解決しようとする課題〕の項で説明した装置の
場合と全く同様になる。
ところで上述のコムフィルタでは前段にバンドパスフィ
ルタ(25)を持つ事で輝度信号とクロマ信号で共通の
帯域になっている。従って輝度信号の解像度をあげるた
めには、このバンドパスフィルタ(25)の帯域を狭(
する必要がある。ここで現状ではクロマ信号の帯域が±
500kHzだけなので問題はなかったが、近年クロマ
信号の広帯域化が要求されるようになってきた。その場
合にバンドパスフィルタ(25)の帯域を広くとると輝
度信号の解像度が劣化するという現象が生じて不都合で
ある。
また上述のコムフィルタでは信号のが選択されるとクロ
スカラーが生じる。これは画像ではあまり頻繁に出ない
のでわかりに(いが原理的に生じるものなので問題であ
る。
そこで第4図はそのような点を改良したものであって、
図示のように前段のバンドパスフィルタ(25)が排除
され、スイッチ(26)で選択された信号がバンドパス
フィルタ(71)を通じて減算回路(29)に供給され
ると共に、スイッチ(26)と並列に信号[株]、■、
■を選択するスイッチ(72)が設けられ、このスイッ
チ(72)で選択された信号が出力端子(27)に取出
される。
なおスイッチ(26)で信号のが選択されるときには、
スイッチ(72)では信号■が選択されるようにする。
従ってこの回路において、スイッチ(26)の出力側に
のみバンドパスフィルタ(71)を入れる事で輝度信号
側の解像度を高める事ができる。この時、スイッチ(7
2)側には最初のバンドパスフィルタ(6’)、 (8
’)、 (10’) Lか入っていないので広帯域のま
まクロマ信号出力が得られる。
また、スイッチ(26)で信号■がゼレクトされる時ス
イッチ(72)側は信号[株]の2Hコム出力が選択さ
れる。こうする事でクロスカラーが抑圧される。
こうしてこの回路によればクロマの広帯域化に対応でき
る(輝度信号の解像度を劣化させない)と共に、クロス
カラーに対してはどの場合でも2Hコムの特性以上の改
善が得られる。
他は上述の最初の実施例と同様の作用効果がある。
さらに上述の回路によれば、垂直解像度の劣化が低く抑
えられるので、PAL方式のカラー映像信号の処理にも
適用することができる。
すなわち第5図において、遅延線(2)、 (3)が2
つづつ設けられて、それぞれ2水平期間の遅延線とされ
これによってPAL方式の信号の処理が行われる。なお
PAL方式では色副搬送波の極性がNTSC方式の場合
と異なるが、上述の回路では絶対値が取られることによ
ってそのまま適用可能とされるものである。
従ってこの回路において、各条件での処理は以下の各図
に示すように行われる。すなわち第6図はドツト妨害・
垂直解像度の改善を示す。第7図はドツト妨害の改善を
示す。第8図はクロスカラーの改善を示す。また第9図
はドツト妨害の改善を示し、この図はα=1の場合で、
第10図に示すような信号が入力された場合である。
〔発明の効果〕
この発明によれば、輝度成分の取出される加算回路の出
力に水平相関検出用論理回路を設けて、この論理出力に
て演算部を制御しているので、輝度信号の中高域成分に
よる誤判別の発生が防止され、常に良好な分離出力を取
出すことができるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるコムフィルタの一例の構成図、第
2図は輝度信号が3.5811Hz近辺の場合の波形図
、第3図は輝度信号が5MHz近辺の場合の波形図、第
4図はコムフィルタの他の例の構成図、第5図はPAL
信号に適用した場合のコムフィルタの構成図、第6図は
その場合のドツト妨害・垂直解像度の改善を示す波形図
、第7図はドツト妨害の改善を示す波形図、第8図はク
ロスカラーの改善を示す波形図、第9図はドツト妨害の
改善を示す波形図、第10図はその場合の入力信号の波
形図、第11図は従来のコムフィルタの構成図、第12
図は本願出願人が共に提案したコムフィルタの一例の構
成図、第13図は輝度信号のレベルが一定で途中の走査
線からクロマ信号の位相が反転したような信号が供給さ
れたときの波形図、第14図は輝度信号のレベルが一定
で途中の走査線からクロマ信号が加えられたような信号
が供給されたときの波形図、第15図は途中の2走査線
にのみ輝度信号があるような信号が供給されたときの波
形図、第16図は輝度信号のレベルが一定で途中の1走
査線だけにクロマ信号が存在しているような信号が供給
されたときの波形図、第17図は本願出願人が先に提案
したコムフィルタの他の例の構成図、第18図は輝度信
号のレベルが一定でその中で1走査線ごとに色別搬送波
の略半波長の傾きで斜め方向にクロマ信号の位相が反転
しているような信号が供給されたときの波形図、第19
図は輝度信号に斜めしま模様がある場合の波形図である
。 (1)は入力端子、(2)<3) (25)は遅延線、
(4)(5) (26)は減算回路、(6)〜(10)
 (22)はバンドパスフィルタ、(11) (12)
は加算回路、(13) (16) (44)〜(46)
は絶対値回路、(26)はスイッチ、(27) (30
)は出力端子、(41) (42)はローパスフィルタ
、(43)は演算部、(51) (58)はイクスクル
ーシブオア回路、(52) (54)(55) (57
) (59) (60)は遅延回路、(53)はオア回
路、(56)はナンド回路、(61)はノア回路、(6
2)はアンド回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、遅延線と、 この遅延線に接続されたフィルタ回路と、 このフィルタ回路に接続された減算回路と、上記フィル
    タ回路に接続された加算回路と、上記減算回路の出力を
    切換える切換手段と、この切換手段を制御する演算部と
    を有するコムフィルタにおいて、 上記加算回路の出力に水平相関検出用論理回路を設けて
    上記演算部を制御するようにしたコムフィルタ。 2、上記特許請求の範囲第1項に記載のコムフィルタに
    おいて、 上記切換手段は輝度信号用とクロマ信号用とに別々に設
    けられ、 上記輝度信号用切換手段の後段に帯域制限フィルタを設
    けるようにしたコムフィルタ。
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