JPH0455033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、カラー・テレビジヨン信号の処理装
置に関し、特に、カラー・テレビジヨン信号を処
理し、再生画像のの画質を改善するための装置に
関する。

従来の技術および発明が解決しようとする問題点 すべてのカラー・テレビジヨン標準方式（すな
わち、NTSC，PALおよびSECAM）において、
広い帯域幅のルミナンス成分および１つもしくは
それ以上の狭い帯域幅のクロミナンス成分を含ん
でいる複合ビデオ信号が送信される。この複合ビ
デオ信号がカラー・テレビジヨン受像機で処理さ
れる場合、狭い帯域幅のクロミナンス信号成分は
狭い帯域幅の色差信号を導くために使われる。こ
の狭い帯域幅の色差信号は広い帯域幅のルミナン
ス信号成分と合成され、赤色、緑色および青色の
原色信号を発生する。広い帯域幅の成分および狭
い帯域幅の成分の両方を有する原色信号はカラー
画像を発発生させるために使われる。

しかしながら、再生される画像に十分なカラー
飽和度および垂直エツジの領域が含まれている
と、先に述べたプロセスによつて実際に再生され
る画像に欠陥が生じる。この欠陥は、狭い帯域幅
の色差信号の振幅遷移が、関連する広い帯域幅の
ルミナンス信号遷移よりも発生時間が長く掛かる
ためである。一例をあげると、飽和した赤色から
黒色への遷移の場合、4.0MHzの帯域幅を有する
NTSC方式によるルミナンス信号は、250ナノセ
カンドで黒色に完全に遷移するが、0.5MHzの帯
域幅を有する赤色の色差信号の同様な遷移は２マ
イクロセカンド掛かる。この遷移時間の差によ
り、垂直エツジがぼやけた状態となり、十分に飽
和した領域から水平にスミアが生じる。

このような問題点を解決するための従来の方法
は、広い帯域幅の色差もしくは原色信号を再構成
することにより帯域幅の差を無くそうとするもの
である。リツチマン（Richman）氏に付与され
た米国特許第4181917号明細書、同4245239号明細
書、フアラウジヤ（Faroudja）氏に付与された
米国特許第4030121号明細書、土屋氏に付与され
た米国特許第4223342号明細細書、ルゼスゼウス
キー（Rzeszewski）氏に付与された米国特許第
4296433号明細書およびリー（Lee）氏に付与さ
れた米国特許第4355326号明細細書を参照された
い。まず、広い帯域幅のルミナンス信号から導か
れる信号は、色差信号もしくは原色信号の各々と
の相関のために検査される。相関を決定する方法
は、２つの信号の簡単な比をとるものから、信号
の導関数の複雑な関数まで種々ある。ルミナンス
信号から導かれる広い帯域幅の信号は、相関の強
さに基づいて、カラー信号（すなわち、色差信号
もしくは原色信号）の各々に比例した割合で加算
される。これらの各発明の目的は、ルミナンス信
号から失われたカラー信号の高周波成分を推定
し、この推定された成分を狭い帯域幅のカラー信
号に加えて広い帯域幅のカラー信号を再生するこ
とである。

しかしながら、この信号処理方法は、３つの問
題点を解決しなければ効果的に使うことができな
い。第一に、相関関数は、カラー信号およびルミ
ナンス信号のどのような組合わせに対しても誤つ
た結果を生ずるものであつてはならない。この問
題点は、低い信号対雑音比を有する信号の組合わ
せを処理する導関数に基づく相関回路の場合、特
に面倒である。第二に、導かれたルミナンス信号
は、適当な信号が相関のために利用可能であり、
また、大きすぎず、また小さすぎない高周波成分
がカラー信号に加えられるように適当にスケール
されていなければならない。第三に、導かれたル
ミナンス信号は、相関関数に使われるカラー信号
およびそれが加えられるカラー信号と同期がとれ
ていなければならない。従来の技術による大抵の
発明は、これらの問題点を効果的に解決するため
複雑な装置を必要とするものであつた。

本発明は、先に述べた再生画像の欠陥を補正す
るために従来とは異なる方法を使つてこれらの問
題点を解決するものである。広い帯域幅のカラー
信号を再生する代りに、本発明は単に誤差のある
カラー信号値を識別し、除去するものである。広
い帯域幅を有する幾つかの制限信号が、補正され
る各カラー信号についてルミナンス信号から導か
れる。これらの制限信号の各々は、関連するカラ
ー信号についての制限をわす。これらの制限信号
の瞬時値は、本発明により開示される装置によつ
て、関連するカラー信号の瞬時値と比較される。
カラー信号の値が最大の制限値よりも大きいか最
小の制限値よりも小さいと、その制限値が誤差の
あるカラー信号値の代りに使われる。

好ましい具体例においては、本発明は、カラー
色相よびカラーの飽和度情報を含んでる信号の少
なくとも１つ完全な組合わせ（例えば、Ｉよび
Ｑ、もしくはＲ−Ｙよび−Ｙもしくは赤色、緑色
よび青色）に適用される。本発明が適用されるカ
ラー信号の各処理箇所において、各カラー信号お
よびルミナンス信号間の関係が線形で固定してい
ると、この関係がカラー信号についての制限を設
定するために使われるから理想的である。一例を
あげると、ルミナンス信号の式（Ｙ＝0.3R＋
0.59G＋0.11B）で定められる関係は、ルミナン
ス信号および各原色信号のピーク振幅値と共に抽
出されると、各原色信号についての一組の制限信
号を定めるのに十分なものである。

これらの制限値がどのように使われるかを示す
一例として飽和した赤色から黒色への遷移を取り
上げる。この遷移が生ずると、ルミナンス信号は
赤色の画像についての値と黒色の画像についての
値の間で比較的速やかに変化するが、赤色の原色
信号はそれよりもゆつくり変化する。従つて、ル
ミナンスの遷移が完了した後の一定期間の間、ル
ミナンス信号はカラーを示す値を含んでおらず、
一方赤色の原色信号は依然として変化し続ける。
その結果、表示されたカラーにスミアが発生する
ことになる。本発明は、この種の誤差を除去する
ものである。

赤色の原色信号は、赤色信号が各ルミナンスの
値に対して取り得る最大値を表わすスケールされ
たルミナンス信号と比較される。赤色の原色信号
がこの最大信号を越えると、これらの誤差のある
の代りに最大信号を使うことによつて補正する。
その結果、赤色の原色信号が飽和した赤色から黒
色へさらに速やかに変化し、これらの誤差によつ
て生じるカラーのスミアが再生画像に生じない。

本発明によると、誤差を生じるカラー信号を補
正するために、相関関数を導いたり他の信号に加
えられる信号を推定したりする必要がないから、
信号を補正する装置は、アナログおよびデイジタ
ルの両形式について比較的簡単な構成で実現する
ことができる。

また、本発明によると、導関数に基づいた相関
回路を使う必要がないから、ビデオ信号における
雑音が強調されない。さらに、誤差のあるカラー
箇所の強さを弱めることにより、雑音の多いカラ
ー信号についての再生画像をより見易いものにす
る。

以上の説明は、分り易くするために、色相およ
び飽和度情報を含んでいる一組のカラー信号に本
発明を適用するものに限定されている。しかしな
がら、縦続処理を追加することにより、さらに効
果が増大することを理解すべきである。例えば、
（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）の色差信号が本発明
による装置によつて補正される場合、補正された
（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）の信号から導かれる
（Ｇ−Ｙ）の色差信号に本発明を適用することに
よりさらに補正が実行される。

問題点を解決するための手段 本発明の原理に従つて構成される、カラー信号
遷移における誤差を補正するための装置は、カラ
ー制限信号の発生器を含んでいる。広い帯域幅の
ルミナンス信号が、このカラー制限信号の発生器
の入力に供給され、あるカラー信号について制限
を表わす広い帯域幅の制限信号がその出力に発生
される。信号補正装置は、この制限信号およびそ
れに関連したカラー信号を２つの入力として受け
取り、時間軸上の各箇所において、ほぼ制限内に
ある振幅値を有する出力信号を発生する。この出
力信号が補正されたカラー信号である。

実施例 本発明の例示的な実施例を説明するための便宜
上、ルミナンス、原色、および色差信号の定常状
態の振幅値について次のような仮定を行なう。ま
ず、ルミナンス信号および原色信号は、最小振幅
値０および最大振幅値１の間を変化する。次に、
ルミナンスの式、Ｙ＝0.3R＋0.59G＋0.11Bは、
ルミナンス信号Ｙを発生するために、種々の原色
信号（Ｒ，ＧおよびＢ）がどのような割り合いで
混ぜられるかを示すものである。

第２Ａ図および第２Ｂ図に示される信号は、比
較的十分に飽和した赤色から黒色へ遷移する場合
について、NTSC方式のカラー・テレビジヨン受
像機によつて発生されるルミナンス信号および
（Ｒ−Ｙ）の色差信号を示すもである。第２Ａ図
に示されるルミナンス信号は、最初に0.3の振幅
値を有する。遷移は時間t₂で始まり、ほぼ0.0の
振幅値を有する時間t₄まで続く。ルミナンスの遷
移時間（t₄−t₂）は250ナノセカンドである。し
かしながら、（Ｒ−Ｙ）の色差信号は、時間t₁で
0.7の初期振幅値からがり始め、時間t₅で最終値
0.0となる。この遷移時間（t₅−t₁）は２マイクロ
セカンドである。これらの遷移時間は、信号が、
その最大振幅の90％から10％に下がる時間であ
る。

本発明によつて補正される誤差信号の値は、時
間t₃およびt₅間の色差信号の振幅値である。この
時間区間に発生する誤差は、赤色領域から黒色領
域への垂直エツジを横切るスミアとして再生画像
上に見られるものである。これらの誤差は容易に
検出できるものである。というのは、狭い帯域幅
の（Ｒ−Ｙ）色差信号の振幅値は、（Ｒ−Ｙ）の
色差信号がルミナンス信号と同じ帯域幅を持つて
いるとすれば、発生する最大値よりも大きいから
である。“制限信号”と付された第2B図の破線
は、これらの誤差が検出され、補正されることを
示すのに役立つ。この制限信号は、第2A図のル
ミナンス信号と同じ帯域幅を有する（Ｒ−Ｙ）色
差信号のアナログの遷移と一致する振幅値を有す
る。時間t₃およびt₅間の斜線が引かれた領域の
（Ｒ−Ｙ）色差信号の振幅値は、制限信号の対応
値よりも大きく、垂直エツジを横切るスミアを補
正するために、本発明により制限信号の値に減少
される。

誤差のある（Ｒ−Ｙ）色差信号の値を補正する
ために使われる制限信号は、ルミナンスの式で定
められる関係式に従つてルミナンス信号から導か
れる。ここで使われているように、制限信号は、
７／３の因子だけスケールアツプされたルミナンス
信号である。ルミナンス信号を使つて（Ｒ−Ｙ）
を制限する信号（Ｒ−Ｙ）_L1を表わす式は、（Ｒ−
Ｙ）_L1＝（７／３）Ｙで表わされる。この式は、
（Ｒ−Ｙ）の色差信号が所定のルミナンス信号に
ついて有する最大値に等しい制限信号を定めるも
のである。従つて、この式は、ＧおよびＢの項を
０に設定することにより、ルミナンス信号の式か
ら導かれる。すなわち、Ｙ＝0.3Rである。

第１図は、以上説明した補正装置を１個含んで
いる本発明の例示的な実施例を示す。この装置は
２つの入力端子、Ｙおよび（Ｒ−Ｙ）を有する。
NTSC方式のカラー・テレビジヨン受像機の場
合、広い帯域幅のルミナンス信号が受像機のルミ
ナンス信号処理回路から信号スケーラー１０の入
力端子Ｙに供給され、（Ｒ−Ｙ）信号が受像機の
クロミナンス処理回路から非加算の最小化コンバ
イナー１２の入力端子（Ｒ−Ｙ）に供給される。
信号スケーラー１０は、ルミナンス信号の振幅を
７／３の因子だけ増大させて制限信号を形成し、
この信号をコンバイナー１２の一方の入力に供給
する。コンバイナー１２の他方の入力は（Ｒ−
Ｙ）の色差信号である。コンバイナー１２は、こ
れら二つの信号の瞬時値を比較し、端子（Ｒ−
Ｙ）′に出力信号を発生する。この出力信号は、
最大信号によつて制限された振幅値を有する（Ｐ
−Ｙ）の色差信号である。例えば、第２Ａ図のル
ミナンス信号が端子Ｙに供給され、第２Ｂ図の
（Ｒ−Ｙ）色差信号が端子（Ｒ−Ｙ）に供給され
たとすると、第２Ｃ図に示される信号が端子（Ｒ
−Ｙ）′に発生する。

この信号より大きい（Ｒ−Ｙ）の色差信号の遷
移を除去する場合、１つの最大信号によつて一組
の誤差だけが補正される。本発明を十分に適用す
ることによつて他の３つの遷移形式の場合の信号
誤差が補正される。第４図は、４つの制限信号に
ついての式がルミナンスの関数としてプロツトさ
れたものである。

直接セグメントABは、（Ｒ−Ｙ）の色差信号
上の制限を表わし、そこではルミナンスの式の青
色および緑色の成分は０である。この式は、（Ｒ
−Ｙ）_L1＝（７／３）Ｙである。この制限信号を供
給することによつて補正される信号遷移の一例
は、飽和した赤色から黒色への変化である。

直接セグメントBCは、Ｙおよび（Ｒ−Ｙ）上
の仮定された限界を通る最大の制限を表わす。こ
の制限信号の振幅値は、Ｒがその最大値１の時
の、（Ｒ−Ｙ）の色差信号の振幅値である。この
直線を表わす式は、（Ｒ−Ｙ）_L2＝１−Ｙである。
飽和した赤色から白色への垂直な遷移における白
色領域へのスミアは、（Ｒ−Ｙ）の色差信号を、
この信号の振幅値に制限することによつて除去さ
れる。

直接セグメントCDは、ルミナンスの式から得
られる最小の制限信号を表わす。この直線の場
合、ルミナンスの式の青色および緑色の成分は、
その最大値であり、その結果、ルミナンスの式
は、Ｙ＝0.3R＋0.7となる。また、（Ｒ−Ｙ）_L＝
（７／３）Ｙ−７／３は直線セグメントCDを表わ
す。この式を適用することによつて補正される遷
移の一例は、飽和したシアン色から白色への変化
である。

最後の直線セグメントADは、Ｙおよび（Ｒ−
Ｙ）についての仮定された限界から得られる最小
の制限信号を表わす。この信号は、Ｒがその最小
値０の時の、（Ｒ−Ｙ）の色差信号である。従つ
て、この式は、（Ｒ−Ｙ）_L4＝−Ｙである。この制
限を（Ｒ−Ｙ）の色差信号に加えることにより、
例えば、飽和した緑色から黒色へ遷移が補正され
る。第４図から分るように、これらの直線がすべ
て描かれると、平行四辺形を形成し、直線ABお
よびDCは共に７／３の傾きを有し、直線BCおよ
びADは共に−１の傾きを有する。平行四辺形の
内側の領域は全て有効な（Ｒ−Ｙ）およびＹの組
合わせを表わし、平行四辺形の外側の領域は無効
な組合わせを表わす。

第３図には、この平行四辺形によつて表わされ
る制限を具体化する本発明の一実施例が示されて
おり、これは第１図に示される実施例を拡張した
ものである。ルミナンス信号は、入力信号を信号
スケーラー１０および１４に供給する端子Ｙに供
給される。信号スケーラー１０の出力は、７／３
なる因子でスケールアツプされたルミナンスであ
る。信号スケーラー１０は、入力信号を加算器１
８に供給し、第１の制限入力信号を非加算の最小
化コンバイナー１２に供給する。信号スケーラー
１４の出力は、反転されたルミナンス信号を加算
器１６の第１の入力および非加算の最大化コンバ
イナー２０の第１の入力に供給する。加算器１６
の端子K₁の第２の入力は、例えば、＋１の振幅単
位の値を有する基準電位源からの一定信号であ
る。加算器１６は、この一定信号を反転されたル
ミナンス信号に加えて、コンバイナー１２に第２
の制限入力信号として供給される出力信号を発生
する。コンバイナー１２の第３の入力は、赤色の
色差信号（Ｒ−Ｙ）である。コンバイナー１２の
出力は、一部が補正された（Ｒ−Ｙ）の色差信号
である。この振幅値は、２つの制限入力信号の最
大振幅値を越えないものである。

コンバイナー１２の出力は、コンバイナー２０
に第１の入力を供給する。コンバイナー２０への
第２の入力は、加算器１８に供給される２つの入
力信号の和である制限信号である。これら２つの
入力信号の中の一方は、信号スケーラー１０の出
力信号であり、他方は加算器１８の端子K₂に供
給される信号である。端子K₂に供給される信号
は、例えば、−７／３なる振幅単位の値を有する
基準電位源からの一定信号である。コンバイナー
２０の第３の制限信号入力は、信号スケーラー１
４の出力である。コンバイナー２０は、時間軸上
の各点における入力信号の振幅値の最も大きな値
にほぼ等しい出力信号を発生する。この出力信号
は補正された（Ｒ−Ｙ）の色差信号である。

他の２つの色差信号、（Ｇ−Ｙ）および（Ｂ−
Ｙ）についての制限信号は、（Ｒ−Ｙ）のための
制限信号について用いられた方法で導くことがで
き、供給することができる。（Ｇ−Ｙ）および
（Ｂ−Ｙ）についての制限信号を表わす式を表１
に示す。

表 １ （Ｇ−Ｙ）_L1＝（41／59）Ｙ
（Ｂ−Ｙ）_L1＝（89／11）Ｙ （Ｇ−Ｙ）_L2＝１−Ｙ （Ｂ−Ｙ）_L2＝１−Ｙ （Ｇ−Ｙ）_L3＝（41／59）Ｙ−41／59 （Ｂ−Ｙ）_L3＝（89／11）Ｙ−89／11 （Ｇ−Ｙ）_L4＝−Ｙ （Ｂ−Ｙ）_L4＝−Ｙ 第７図には、これらの式および（Ｒ−Ｙ）につい
ての式がルミナンスの関数としてプロツトされて
いる。第７図から、色差信号およびルミナンス信
号の最大値および最小値について仮定した限界を
通る制限信号は、３つの色差信号の全てについて
同じであることが分る。すなわち、（Ｘ−Ｙ）_L2＝
１−Ｙであり、（Ｘ−Ｙ）_L4＝−Ｙである。これら
の恒等式は、３つの色差信号、（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−
Ｙ）および（Ｇ−Ｙ）を補正する実施例でプロツ
トすることができ、各補正装置の４つの制限信号
の中の２つは一度だけ導入すればよい。

第５図は、第１図および第３図に示される実施
例の拡張として、３つの色差信号を補正する実施
例の一例である。ルミナンス信号は、信号スケー
ラー２，１０，１４および２２の入力端子として
動作する端子Ｙに供給される。信号スケーラー２
は、入力ルミナンス信号を89／11なる因子だけ増
大させ、（Ｂ−Ｙ）の色差信号の補正装置で使わ
れる第１の制限信号を発生する。信号スケーラー
２の出力は、非加算の最小化コンバイナ４および
加算器６の第１の入力に第１の制限力信号を供給
する。信号スケーラー１４は、その入力に供給さ
れるルミナンス信号を反転し、非加算の最大化コ
ンバイナー８，２０および２８の各々に対する制
限入力信号を供給する。また、信号スケーラー１
４は、加算器１６にも１つの入力信号を供給す
る。加算器１６のもう一つの入力は入力端子K₁
を介して供給される。例えば、＋１の振幅単位の
値を有する一定信号が、基準電位源からこの入力
端子に供給される。加算器１６は、この一定信号
および信号スケーラー１４の出力からの反転され
たルミナンス信号の和を作成し、コンバイナー４
に供給される第２の制限信号を発生する。この制
限信号は、非加算の最小化コンバイナー１２およ
び２４にも供給される。コンバイナー４に供給さ
れる最後の入力は、コンバイナーの入力端子（Ｂ
−Ｙ）に供給される（Ｂ−Ｙ）の色差信号であ
る。

コンバイナー４は、その入力に供給される信号
を合成し、時間軸上の各点において、入力信号の
振幅器の中の最も小さい値にほぼ等しい振幅値を
有する出力信号を形成する。この出力信号は、広
い帯域幅のルミナンス信号と一致する最大値もし
くはそれより小さい値に制限されるように補正さ
れた（Ｂ−Ｙ）の色信号である。コンバイナー４
の出力はコンバイナー８に１つの入力を供給す
る。他の２つの入力、すなわち制限信号は、信号
スケーラー１４の出力からの反転されたルミナン
ス信号および加算器６の出力からの信号である。
加算器６の２つの入力は、信号スケーラー２から
のスケールアツプされたルミナンス信号および加
算器６のK₃なる入力端子に供給される、例えば、
−89／11の振幅単位の値を有する基準電位源から
の一定信号である。コンバイナー８によつて発生
される信号は、その出力端子（Ｂ−Ｙ）′に発生
する。この信号は補正された（Ｂ−Ｙ）の色差信
号である。この信号の振幅値は、先に説明したル
ミナンスの式およびルミナンス信号によつて許容
される最大値以上でもなければ最小値以下でもな
い。

他の２つの色差信号のための補正装置は、先に
説明した装置と同様のものである。端子Ｙからル
ミナンス入力信号を受け取る信号スケーラー１０
は、７／３なる因子だけ増大されたルミナンス信
号にほぼ等しい出力信号を発生する。信号スケー
ラー１０の出力は、コンバイナー１２の制限信号
入力および加算器１８の入力となる。コンバイナ
ー１２への他の制限信号は、＋１の振幅単位によ
つて増大された、加算器１６の出力からの反転さ
れたルミナンス信号である。コンバイナー１２へ
の最後の入力は、コンバイナー１２の（Ｒ−Ｙ）
入力端子に供給される（Ｒ−Ｙ）の差信号であ
る。コンバイナー１２の出力は、最大信号の振幅
値もしくはそれ以下となるよう補正された（Ｒ−
Ｙ）の色差信号である。この補正された信号は、
入力としてコンバイナー２０に供給される。コン
バイナー２０への２つの制限信号は、信号スケー
ラー１４の出力からの反転されたルミナンス信号
および加算器１８からの出力信号である。加算器
１８から発生される信号は、信号スケーラー１０
からのスケールアツプされたルミナンス信号およ
び加算器１８の入力端子K₂からの−７／３なる
振幅単位に等しい一定信号の和である。コンバイ
ナー２０の出力は、本発明の原理に従つて補正さ
れた（Ｒ−Ｙ）の色差信号である。

また、信号スケーラー２２も端子Ｙから入力信
号を受け取る。しかしながら、その出力信号は、
41／59なる因子によつてスケールダウンされたル
ミナンス信号である。この出力信号は、制限入力
信号としてコンバイナー２４に供給され、１つの
入力として加算器２６に供給される。コンバイナ
ー２４への第２の制限入力信号は、加算器１６の
出力から供給される。コンバイナー２４への最後
の入力は、コンバイナーの入力端子（Ｇ−Ｙ）か
らの（Ｇ−Ｙ）の色差信号である。コンバイナー
２４の出力は、さらに補正するために、コンバイ
ナー２８の入力として供給される。コンバイナー
２８への他の２つの制限信号入力は、信号スケー
ラー１４の出力からの反転されたルミナンス信号
および加算器２６によつて発生される信号であ
る。この信号は、信号スケーラー２２の出力から
のスケールダウンされたルミナンス信号および加
算器２６の入力端子K₄からの−41／59なる振幅
単位に等しい一定信号の和である。コンバイナー
２８の出力端子（Ｇ−Ｙ）′に発生する信号は補
正された（Ｇ−Ｙ）の色差信号である。

この色差信号の補正装置を開発するために使わ
れた分析と同じ分接形式を、原色信号を補正する
装置を開発するために使うことができる。第８図
は、ルミナンスの関数としてプロツトされた、原
色のための制限信号の式を表わす。赤色の原色の
ための制限信号を表わす式は、緑色および青色の
ための制限信号がどのようにして決められるかを
示すために導入される。

直線IJを表わす式は、ルミナンスの式から導か
れる最大の制限信号を定める。この式は、緑色お
よび青色の成分を０にした場合のルミナンスの式
であり、すべてのルミナンスが赤色成分から生ず
る。この条件の下では、ルミナンスの式は、Ｙ＝
0.3Rとなり、従つて、制限式は、R_L1＝（10／３）
Ｙとなる。この式を適用することによつて補正さ
れる遷移の一例は、飽和した赤色から黒色への変
化である。

直線JKで表わされる式は、赤色の原色信号は
１より大きい振幅値をとることが出来ないという
先の仮定そのものである。すなわち、R_L2＝１、
この式を赤色の原色信号に適用すると、例えば、
飽和した赤色および白色間の遷移が補正される。

ルミナンスの式から導かれる最小の制限信号は
直線KLによつて定められる。この制限信号は、
青色および緑色の両項をその最大値１とした時の
ルミナンスの式に対応する。青色および緑色の成
分によつて与えられるものより大きいルミナンス
は、すべて赤色の成分から生ずる。従つて、制限
されたルミナンスの式は、Ｙ＝0.3R＋0.7となり、
この制限式は、R_L3＝（10／３）Ｙ−７／３であ
る。この式を適用することによつて補正される遷
移の一例は、飽和したシアン色から白色への変化
である。

最後の直線セグメントILは、赤色の原色信号
は０より小さい振幅値をとることができないとい
う制限を表わすもである。従つて、この直線に対
する制限式は、R_L4＝０である。この式から導か
れる制限信号を適用することにより、飽和したシ
アン色から黒色への遷移における誤差が補正され
る。他の２つの原色についての式も同様な解析に
よつて導くことができる。それらの式が表２に示
される。

表 ２ B_L1＝（100／11）Ｙ G_L1＝（100／59）Ｙ B_L2＝１ G_L2＝１ B_L3＝（100／11）Ｙ−89／11 G_L3＝（100／59）Ｙ−41／59 B_L4＝０ G_L4＝０ 第６図は、３原色信号の全てを補正するための
本発明による一実施例である。例えば、NTSC方
式のカラー・テレビジヨン受像機のルミナンス信
号処理回路からの適当に遅延されたルミナンス信
号が、信号スケーラー３０，３８および４６への
共通入力端子として働く端子Ｙに供給される。信
号スケーラー３０の出力は、100／11なる因子に
よつてスケールアツプされたルミナンス信号であ
る。この信号は、加算器３４の一方の入力に供給
され、また、非加算の最小化コンバイナー３２の
入力に制限信号として供給される。コンバイナー
３２へのもう一つの制限信号入力は、一定信号で
あり、例えば、コンバイナー３２の入力端子K₁
に供給される＋１なる振幅単位の基準電位源から
の一定信号である。また端子K₁は、非加算の最
小化コンバイナー４０および４８のための入力端
子でもある。コンバイナー３２への第３の入力
は、例えば、NTSC方式のカラー・テレビジヨン
受像機のRGBマトリツクスからコンバイナー３
２の入力端子Ｂに供給される青色の原色信号であ
る。コンバイナー３２は、その３つの入力に供給
される信号を合成し、時間軸上の各点において、
入力信号の振幅値の中の最も小さい値にほぼ等し
い振幅値を有する出力信号を発生する。コンバイ
ナー３２から発生する出力信号は補正された青色
の原色信号である。その最大振幅値はルミナンス
信号および先に述べたルミナンスの式によつて許
容される限界内にある。

この出力信号は非加算の最大化コンバイナー３
６に１入力として供給される。コンバイナー３６
への制限信号は、コンバイナー３６の入力端子
K₂および加算器３４の出力から供給される。非
加算の最大化コンバイナー４４および５２への入
力端子でもある端子K₂は、例えば、基準電位源
から０なる振幅単位にほぼ等しい一定信号を供給
する。加算器３４への２つの入力は、信号スケー
ラー３０からのスケールアツプされたルミナンス
信号および−89／11なる振幅単位にほぼ等しい一
定信号であり、例えば、加算器３４の入力端子
K₃に結合される基準電位源から供給される。こ
れら２つの信号の和である加算器３４からの出力
信号はコンバイナー３６の制限入力信号である。
この２つの制限信号は、コンバイナー３２からの
補正された青色信号とコンバイナー３６で合成さ
れ、時間軸上の各点において、３つの信号の中の
最も大きな値にほぼ等しい振幅値を有する出力信
号を形成する。

他の２つの原色信号を補正する装置は説明した
ばかりの装置と同様のものである。端子Ｙを介し
て入力信号を受け取る信号スケーラー３８は、
10／３なる因子でスケールアツプされたルミナン
ス信号を出力として発生する。この出力信号は、
加算器４２の入力であり、またコンバイナー４０
の第１の制限入力信号である。コンバイナー４０
への他の入力は、端子K₁からの一定の制限信号
およびコンバイナー４０の入力端子Ｒに供給され
る赤色の原色信号である。コンバイナー４０の出
力はコンバイナー４４への入力として供給され
る。コンバイナー４４への他の２つの制限入力
は、端子K₂からの一定信号および加算器４２の
出力である。加算器４２への２つの入力は、信号
スケーラー３８の出力および加算器４２の入力端
子K₄に供給される−７／３なる振幅単位にほぼ
等しい一定信号である。コンバイナー４４の出力
端子R′に発生する信号は補正された赤色の原色
信号である。

緑色の原色信号補正段のための第１の制限信号
は、信号スケーラー４６の出力に発生する。入力
端子Ｙからのルミナンス信号は、この信号スケー
ラーによつて100／59なる因数で振幅が増大され
る。この出力信号は、加算器５０に供給される信
号の１つの入力であり、またコンバイナー４８に
供給される第１の制限入力信号であり、端子K₁
からの１定信号が他の制限入力信号である。コン
バイナー４８の出力はコンバイナー５２に１入力
として供給される。コンバイナー５２への他の２
つの制限信号入力は、加算器５０からの出力信号
および端子K₂からの一定信号である。加算器５
０への２つの入力信号は、信号スケーラー４６の
出力および加算器５０の入力端子K₅に供給され
る−41／59なる振幅単位にほぼ等しい一定信号で
ある。コンバイナー５２の出力は、コンバイナー
の出力端子G′に発生する補正された緑色の原色
信号である。

以上説明した各実施例は、４種類の装置の組み
合わせである。すなわち、信号スケーラー、加算
器、非加算の最小化コンバイナーおよび非加算の
最大化コンバイナーの組み合わせである。各実施
例は、アナログもしくはデイジタル形式で具体化
されるから、これらの各装置には、アナログ形式
およびデイジタル形式の２つの形式のものがあ
る。

アナログの信号スケーラーは固定利得を有する
増幅器であり、デイジタルの信号スケーラーは乗
算器である。これらの装置は、いずれも当該技術
分野でよく知られたものである。これらの装置が
本発明を構成するために使われる場合、ウイルキ
ンソン（Wilkinson）氏に付与された米国特許第
4343017号明細書に開示されているように、アナ
ログ増幅器は低い許容値の要素を使つて設計する
ことができ、デイジタルの乗算器は簡単化された
シフトおよび加算の手法を使つて設計することが
できる。というのは、補正された信号中の小さな
誤差は再生画像の質を著しく低下させることがな
いからである。

また、アナログおよびデイジタルの加算器はい
ずれも良く知られており、これ以上説明する必要
はないだろう。

しかしながら、非加算のコンバイナーは、当該
技術分野で知られているけれども、通常一つの形
式だけのものしか見あたらない。それは非加算の
最大化コンバイナーである。次に、非加算の最大
化および最小化コンバイナーをアナログおよびデ
イジタル的に具体化した実施例の一例について説
明する。

第９Ａ図は、本発明の要素部分として使われる
非加算の最小化コンバイナーの一例を示す。３つ
の信号ポート、Ａ，ＢおよびＣは、それぞれダイ
オード５４，５６および５８のカソードに結合さ
れ、コンバイナーへ入力を供給する。これら３つ
のダイオードの相互接続されたアノードは、抵抗
６０を介して動作電位源の正の端子（＋V₁）に
結合される。動作電位源の負の端子は基準電位点
（なわち、大地）に接続される。また、相互接続
されたアノードは、出力端子OUT_MINに結合さ
れ、抵抗６２を介して接地される。

動作電位の値および抵抗の値は、入力端子Ａ，
ＢおよびＣをすべて開放にした時、出力端子
OUT_MINおよび大地間に生ずる電位が予期される
最大の入力信号値よりも大きくなるように選択さ
れる。入力端子に供給される信号で、この値より
も小さい信号は、関連するダイオードを順方向に
バイアスし、その結果、出力電位は、供給された
信号にほぼ等しくなるまで下がる。また、さらに
小さい振幅値の信号が第２の入力に供給される
と、この信号によつて出力電位がさらに低くな
り、最初の信号に関連するダイオードは効率的に
逆バイアスされる。この装置の出力信号が、時間
軸上の各点において、最も小さい入力信号の振幅
にほぼ等しい値を有するから、この回路は非加算
の最小化コンバイナーである。

第９Ｂ図は、非加算の最大化コンバイナーのア
ナログの実施例を示す。この回路において、入力
端子Ａ，ＢおよびＣは、それぞれダイオード６
４，６６および６８のアノードに結合される。こ
れらのダイオードの相互接続されたカソードは、
出力端子OUT_MAX、および抵抗７２を介して大地
に接続され、また、抵抗７０を介して第２の動作
電位源の負端子（−V₂）に接続される。この第
２の動作電位源の正端子は接地される。

この非加算のコンバイナーにおける動作電位の
値および抵抗の値は、端子Ａ，ＢおよびＣが開放
された場合の出力端子OUT_MAXおよび大地間の電
位が入力信号の中の予期される最も小さい値より
も小さくなるように選択される。それより大きな
振幅値の信号が入力端子のどれかに供給される
と、それに関連するダイオードが順方向にバイア
スされ、出力電位は供給された入力信号にほぼ等
しくなるまで上昇する。また、さらに大きな振幅
値の信号が第２の入力に供給されると、この信号
により出力電位がさらに高くなり、最初の信号に
関連するダイオードを効率的に逆バイアスする。
この装置の出力が、時間軸上の各点において、最
も高い入力信号の値にほぼ等しい値をとるから、
この回路は非加算の最大化コンバイナーである。

第９Ｃ図は、非加算の最小化コンバイナーをデ
イジタル的に構成したものである。第９Ｃ図およ
び第９Ｄ図において、太い線は多ビツトのデイジ
タル信号路を表わし、細い線は単一ビツトの信号
路を表わす。デイジタル的に符号化された信号が
入力ポートＡ，ＢおよびＣに供給される。ポート
ＡおよびＢは、それぞれ比較器７４およびマルチ
プレクサ７６の両方に接続される。ポートＣは入
力信号を遅延要素８２に供給する。比較器７４の
出力は制御入力としてマルチプレクサ７６に供給
される。マルチプレクサ７６の出力は、ポートＭ
に発生し、比較器７８およびマルチプレクサ８０
の両方にデータ入力を供給する。遅延要素８２の
出力ポートに発生するデータ信号も比較器７８お
よびマルチプレクサ８０の両方に入力として供給
される。比較器７８の出力は、マルチプレクサの
制御入力に接続される。非加算の最小化コンバイ
ナーの出力信号はマルチプレクサ８０のポート
OUT_MINに発生する。

第９Ｃ図に示される３入力のコンバイナーの実
施例は、実際には縦続結合される一対の非加算２
入力最小化コンバイナーである。比較器７４およ
びマルチプレクサ７６を含んでいる第１のコンバ
イナーは、時間軸上のどの点においても、２つの
入力信号ＡもしくはＢの小さい方に等しい出力信
号をポートＭに発生する。比較器７８およびマル
チプレクサ８０は第２段を形成する。このコンバ
イナーは、出力ポートＭに発生する信号および遅
延要素８２からの遅延されたＣ信号の最小値を決
定する。マルチプレクサ８０の出力は、ポート
Ａ，ＢおよびＣに供給される入力信号の中の最小
値に等しい値を有する信号である。

２つの入力コンバイナーの各々は同じ機能を実
行し、その２つの入力の小さい方に等しい出力を
発生する。各コンバイナーの比較器は、その入力
の一方における信号が他方の入力における信号よ
り小さい場合に“１”の値を有し、さもなければ
“０”の値を有する制御出力信号を発生する。こ
の信号はマルチプレクサの制御入力に供給され
る。マルチプレクサは、制御線上の信号が１の場
合、入力データ信号の一方をその出力ポートに供
給し、制御線上の信号が０の場合、他方の入力デ
ータ信号をその出力ポートに供給する。コンバイ
ナー中の遅延要素８２は、ポートＡおよびＢに供
給される信号のどちらが小さいかを決定するのに
要する時間に等しい時間だけ、ポートＣに供給さ
れるデータ信号を遅延させるものである。

第９Ｄ図に示される非加算のデイジタル的最大
化コンバイナーは、第９Ｃ図に示される非加算の
最小化コンバイナーと同様な構成および機能を有
するものである。ポートＡおよびＢに供給される
入力信号は、比較器８４およびマルチプレクサ８
６へのデータ入力となり、ポートＣに供給される
入力信号は遅延要素９２へのデータ入力となる。
比較器８４の出力はマルチプレクサ８６への制御
入力となる。マルチプレクサ８６の出力Ｍは、比
較器８８およびマルチプレクサ９０への一方のデ
ータ入力となり、他方の入力データはポートＣか
ら遅延要素９２を介して供給される遅延された信
号である。マルチプレクサ９０の制御入力は比較
器８８の出力によつて供給される。マルチプレク
サ９０の出力がコンバイナーの出力である。

以上説明したデイジタル的な最大化コンバイナ
ーの機能は、一つの例外を除けば、第９Ｃ図に示
される最小化コンバイナーと同じである。構成要
素なる２入力の最大化コンバイナーの比較器は、
一方の信号が他方の信号より大きいと、その出力
制御線上に“１”を発生し、さもなければ“０”
を発生し、最小化コンバイナーにおける比較器と
は反対の動作を行なう。

第１０図は、NTSC方式のカラー・テレビジヨ
ン受像機において縦続接続により有利に使われる
色差信号補正回路網の２つのレベルを示すもので
ある。カラー・テレビジヨンの放送信号は、アン
テナ９８で受信され、受信されたテレビジヨン信
号を中間周波（以下、IFという。）信号に変換す
るチユーナ１００に供給される。IF増幅器１０
２の一方の入力はチユーナ１００の出力に結合さ
れる。IF増幅器１０２の出力は映像検波器１０
４の入力に結合される。映像検波器１０４の出力
は自動利得制御（以下、AGCという。）回路１０
６の入力および端子CVに接続される。IF増幅器
１０２への第２の入力はAGC回路１０６の出力
によつて供給される。

IF増幅器は、チユーナによつて発生される中
間周波信号を増幅する。IF増幅器の利得は、可
変であり、AGC回路１０６からの信号によつて
制御される。このよく知られた回路は、比較的一
定の最小および最大振幅値を有する、復調された
複合ビデオ信号を端子CVに発生するように動作
する。

端子CVにおける複合ビデオ信号は、クロミナ
ンスおよびルミナンスを分離するフイルタ１０８
への入力信号である。この装置１０８は、複合ビ
デオ信号から、広い帯域幅のルミナンス信号成分
および狭い帯域幅のクロミナンス信号成分を分離
する。ルミナンス信号およびクロミナンス信号
は、それぞれ分離フイルタの出力端子ＹおよびＣ
に発生する。端子Ｙにおけるルミナンス信号は、
十分に処理されたルミナンス信号を発生するルミ
ナンス信号処理回路１１０に供給される。端子Ｃ
におけるクロミナンス信号は、クロミナス信号処
理回路１１２に供給され、そこで増幅され、（Ｒ
−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）なる色差信号に復調され
る。これらの信号は、クロミナンス信号処理回路
の出力端子（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）にそれぞ
れ発生する。

クロミナンス信号がこの処理段階で増幅される
増幅量は自動クロミナンス制御（以下、ACCと
いう。）回路１１４によつて制御される。この
ACC回路は、クロミナンス信号のカラー・バー
スト成分の振幅を監視し、クロミナンス信号の最
小および最大振幅値を安定化させる。これは、例
えば、カラー・バースト成分の振幅変化に応答し
てクロミナンス信号処理回路によつて実行される
増幅量を変えることによつて行なわれる。

AGC回路１０４およびACC回路１１４によつ
て実行される信号範囲の安定化の結果として、ク
ロミナンス信号処理回路１１２の出力に生ずる２
つの色差信号およびルミナンス信号処理回路１１
０の出力に生じるルミナンス信号は、比較的一定
した、予測可能な最小および最大振幅値を有す
る。この予測可能性は、本発明による装置の構成
を簡単化するのに望ましい。

ルミナンス信号処理回路１１０によつて発生さ
れるルミナンス信号およびクロミナンス信号処理
回路１１２によつて発生される（Ｒ−Ｙ）および
（Ｂ−Ｙ）色差信号は、本発明による手段により、
その出力端子（Ｒ−Ｙ）′および（Ｂ−Ｙ）′にそ
れぞれ補正された（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）の
色差信号を発生する色差信号補正回路に供給され
る。色差信号の補正回路１１６は２段から成る。
（Ｒ−Ｙ）の段は、信号スケーラー１０および１
４、加算器１６、非加算の最小化コンバイナー１
２、加算器１８および非加算の最大化コンバイナ
ー２０で構成される第５図のコンバイナーと同様
のもである。（Ｂ−Ｙ）の段は、信号スケーラー
２および１４、加算器１６、非加算の最小化コン
バイナー４、加算器６および非加算の最大化コン
バイナー８で構成される第５図のコンバイナーと
同様なものである。

端子（Ｒ−Ｙ）′および（Ｂ−Ｙ）′からの補正
された（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）信号は、その
（Ｇ−Ｙ）出力端子に（Ｇ−Ｙ）の色差信号を発
生する標準の（Ｇ−Ｙ）マトリツクス１１８に入
力として供給される。この色差信号は、本発明の
原理に従つて、色差信号補正回路１２２によつて
補正される。

端子（Ｇ−Ｙ）における信号は、回路１２２へ
の一方の入力であり、遅延要素１２４の出力から
のルミナンス信号が他方の入力である。遅延要素
１２４への入力はルミナンス処理回路１１０の出
力におけるルミナンス信号である。

出力端子（Ｇ−Ｙ）′に生じる色差信号の補正
回路１２２の出力は、本発明の原理に従つて補正
された（Ｇ−Ｙ）の色差信号である。この信号
は、標準のRGBマトリツクス１２６の一方の入
力に供給される。マトリツクス１２６への他の３
つの入力は、遅延要素１２８により遅延された端
子（Ｒ−Ｙ）′からの（Ｒ−Ｙ）色差信号、遅延
要素１３０により遅延された端子（Ｂ−Ｙ）′か
らの（Ｂ−Ｙ）色差信号および遅延要素１３２に
より遅延された遅延要素１２４の出力からのルミ
ナンス信号である。マトリツクス１２６の出力
は、マトリツクスの出力端子Ｒ，ＧおよびＢにそ
れぞれ生じる赤色、緑色および青色の原色信号で
ある。これらの原色信号は、表示装置１３４に供
給され、補正されたカラー画像を再生する。

以上説明したように、縦続接続された２つの色
差信号処理回路を使用すると、第５図に示される
ような、３つの色差信号を並列に補正する装置に
よつて発生される補正画像よりも更に十分に補正
された画像が得られる。しかしながら、より十分
な補正は表示画像の緑色の成分にしか現われず、
（Ｇ−Ｙ）信号を発生するために使われる（Ｒ−
Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）信号について実行される補
正の第２次表現である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による簡単な信号補正装置の
一実施例である。第２Ａ図、第２Ｂ図および第２
Ｃ図は、第１図の実施例の動作を説明するのに有
用ないくつかの信号を示す。第３図は、第１図に
示される実施例を拡張したものであり、（Ｒ−Ｙ）
色差信号を更に十分に補正する一実施例である。
第４図は、第３図の実施例を説明するのに有用な
式を図で示したものである。第５図は、第３図の
実施例を拡張したものであり、３つの色差信号
（Ｂ−Ｙ），（Ｒ−Ｙ）および（Ｇ−Ｙ）を補正す
る一実施例である。第６図は、３つの原色信号、
青色、赤色および緑色を補正する本発明の一実施
例である。第７図は、第５図の実施例を説明する
のに有用な式を図で示したものである。第８図
は、第６図の実施例を説明するのに有用な式を図
で示したものである。第９Ａ図、第９Ｂ図、第９
Ｃ図および第９Ｄ図は、第１図、第３図、第５図
および第６図に示される本発明の各実施例で使わ
れる各構成要素の構成例を示すものである。第１
０図は、カラー・テレビジヨン受像機のシステム
に本発明が適用された場合の一実施例である。 １０…信号スケーラー、１２…非加算の最小化
コンバイナー、１４…信号スケーラー、１６…加
算器、１８…加算器、２０…非加算の最大化コン
バイナー、２２…信号スケーラー、２４…非加算
の最小化コンバイナー、２６…加算器、２８…非
加算の最大化コンバイナー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 比較的広い帯域幅のルミナンス信号源および
   比較的狭い帯域幅のカラー情報信号原を含もでい
   るカラー・ビデオ信号の処理システムにおいて、
   カラー信号遷移における誤差を補正するための装
   置であつて、 前記ルミナンス信号に応答し、該信号によつて
   定められる前記カラー情報信号ついての制限を表
   わす広い帯域幅のカラー制限信号を発生するため
   の手段と、 前記カラー情報信号および前記カラー制限信号
   に応答し、前記制限内の値を有する補正されたカ
   ラー信号を発生するための信号合成手段とを含ん
   でる、前記カラー信号遷移における誤差を補正す
   るための装置。