JPH05115073A

JPH05115073A - 適応制御ｙ／ｃ分離回路

Info

Publication number: JPH05115073A
Application number: JP27395091A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Naka; 秀之中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】斜め成分が含まれている絵柄を判別でき、絵柄
に応じた最適な色抽出手段を選ぶことができ、高精度か
つ確実なＹ／Ｃ分離を実現する。【構成】１Ｈ遅延回路2a、2b、帯域通過フィルタ3a、3
b、3c、単位遅延回路12a〜12e は、映像信号の水平方
向、垂直方向、右寄り斜め方向、左寄り斜め方向に配列
する各サンプリング成分を同時化して抽出し、２次元適
応ロジック回路１３に供給する。２次元適応ロジック回
路１３は、これらの輝度成分を用いて、相関判定を行
い、色分離フィルタを選択する。色分離フィルタとして
は、水平フィルタ、垂直フィルタ、斜め方向フィルタが
用意されており、相関の大きな方向の成分で分離を行う
色分離フィルタにより分離を行うようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラーテレビジョン
システム等に用いられる輝度信号・色信号（以下Ｙ／Ｃ
と記す）分離回路に係わり、絵柄や模様によりクロスカ
ラーが生じるのを適確に防止することができる適応制御
Ｙ／Ｃ分離回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のＹ／Ｃ分離回路を示すブ
ロック図である。

【０００３】入力端子１に導入されたコンポジット映像
信号は、１Ｈ遅延回路2aにおいて１Ｈ（Ｈは水平周期）
遅延され、更に、１Ｈ遅延回路2bにおいて１Ｈ遅延され
る。そして、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）3a, 3b,3cに
は夫々現信号0H、１Ｈ遅延信号1H及び２Ｈ遅延信号2Hが
与えられる。ＢＰＦ3a, 3b, 3cは、色副搬送波周波数近
傍の周波数帯（３．５８ＭＨz 帯）の信号成分を通過さ
せる。ＢＰＦ3a,3cを通過した信号は、夫々増幅器4a,4b
に入力され、ＢＰＦ3bを通過した信号は反転増幅器5
により極性を反転させる。これらの増幅器4a、反転増幅
器5 及び増幅器4bの出力は、中間値検出回路7aに入力さ
れる。

【０００４】中間値検出回路7aにより、増幅器4a, 4b及
び反転増幅器5 の出力信号の中間値を検出する。これら
の信号は、同一水平期間の搬送色信号成分については同
一位相となっている。従って、中間値検出回路7aから
は、搬送色信号成分を含んだ中間値信号が出力されるこ
とになる。また、中間値検出回路7aからは、増幅器4
a,4b および反転増幅器5 の出力のいずれにも輝度信号
成分が含まれる期間にのみ、輝度信号成分が含まれる中
間値信号が出力される。

【０００５】増幅器4a及び反転増幅器5 の出力は加算器
6aで加算され、この加算信号は増幅器8aを介して中間値
検出回路7bに入力される。また、反転増幅器5 及び増幅
器4bの出力は加算器6bで加算され、この加算信号は、増
幅器8bを介して中間値検出回路7bに入力される。中間値
検出回路7bも中間値検出回路7aと同一構成であり、中間
値検出回路7bは、中間値検出回路7aからの中間値信号及
び２つの加算信号の中間値を検出する。増幅器4bの出力
と反転増幅器5 の出力とは同一水平期間の輝度信号成分
が相互に逆位相であるので、増幅器4a,4b 及び反転増幅
器5 の出力のいずれにも輝度信号が含まれる期間におけ
る加算信号には、輝度信号成分が含まれていない。従っ
て、中間値信号の輝度信号成分は、中間値検出回路7bに
より削除され、中間値検出回路7bから出力端子に導出さ
れる中間値信号は、輝度信号成分が含まれない搬送色信
号となる。

【０００６】加算器9 は中間値信号と１Ｈ遅延回路2aの
出力とを加算する。両者の搬送色信号の位相は相互に逆
位相であるので、加算器9 からの出力信号には搬送色信
号成分は含まれない。よって、出力端子10には輝度信号
が導出される。このように、輝度信号と色信号とを確実
に分離され、垂直方向においても比較的高い解像度の絵
柄を得ることができる。

【０００７】更に、図４の回路を水平フィルタと垂直フ
ィルタの動作にわけて説明する。水平フィルタはＢＰＦ
3a,3b,3cによって構成されており、入力コンポジット映
像信号は、先ず、この水平フィルタによって水平方向の
色信号成分が抽出される。一方、垂直フィルタとしては
３ラインダイナミックコムフィルタ（以下、ＤＣＦとい
う）回路を採用している。ＤＣＦ回路は、図４では１Ｈ
遅延回路2a,2b および4 乃至8 により構成される。水平
フィルタによって水平方向の色信号成分を抽出した後、
ＤＣＦ回路によって垂直方向に色信号成分を抽出する。
次に、得られた色信号を入力コンポジット映像信号から
減算することにより輝度信号が得られる。なお、色信号
の中心周波数（ｆｓｃ）は、２次元周波数表示では下記
式(1) によって与えられる。 μ＝３．５８ＭＨｚ、ν＝５２５／４ｃｐＨ (1) 但し、μは水平周波数、νは垂直周波数である。

【０００８】垂直フィルタとしてＤＣＦ回路を採用する
事により、垂直方向に色信号が変化するような絵柄の部
分に生じるドット妨害を低減することができる。このよ
うに、水平２ライン間の相関を利用するくし形フィルタ
を使用する場合に比して、垂直非相関部分におけるＹ／
Ｃ分離の精度を向上させることができる。

【０００９】しかし、輝度信号の斜め成分を判別するこ
とができないことから、斜め成分を多く含む映像ではＹ
／Ｃ分離が確実に行われずクロスカラーを生じてしまう
という問題があった。以下この問題が生じる原因を述べ
る。

【００１０】色信号成分と輝度信号の斜め成分がそれぞ
れ水平フィルタを通過した後の波形を模式的に書くと次
のようになる。単純化のため、２ｆｓｃでサンプリング
し、信号の大きさも正規化したと仮定する。

【００１１】

【表１】

【００１２】ここで、No. はサンプル点の番号、０Ｈ、
１Ｈ、および２Ｈは各々２Ｈ遅延された信号、１Ｈ遅延
された信号、および遅延されていない信号、Coutは３ラ
イン・ＤＣＦ回路によって抽出された色信号を表す。

【００１３】(1) の色信号の場合は、例えばNo.1のサン
プル点を見ると、０Ｈ、２Ｈ信号は“−１”、１Ｈ信号
は“１”である。色信号はライン毎に位相が反転すると
いう性質があるためこのようになる。ここで１Ｈ信号を
反転し、“−１”とするとすべての信号は“−１”とな
る。３ライン・ＤＣＦ回路によって抽出するアルゴリズ
ムを例えば、下記式(2a)(2b)の通りとする。

【００１４】 tmp1 = mid ( 0H, 1H, 2H ) (2a) Cout = mid ( tmp1, (0H+1H)/2, (1H+2H)/2 ) (2b) ここで、mid(a,b,c)は、a,b,c の内、中間の値を出力する
という演算を表すものとする。

【００１５】色信号の場合、この演算の結果、No.1のサ
ンプル点では、“−１”が出力される。同様にNo.2のサ
ンプル点では、“１”、No.3では“−１”、以下同様に
順次“１”、“−１”、・・・というようにCoutには色
信号が正確に出力される。

【００１６】次に(2) の輝度信号の斜め成分の場合は、
同様のアルゴリズムによって処理しても、No.3,No.4 の
サンプル点では本来色ではないのに、あたかも色信号の
ような出力がCoutに現れてしまう。これが輝度斜め成分
に現れるクロスカラーである。以上のように、本来色は
なく輝度成分のみのところにも、斜め成分を色信号とし
て出力してしまい、クロスカラーが生じてしまう。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来のＹ／Ｃ分離回路においては、斜め成分が含まれる
場合には、不要な色成分が出力されてしまい、例えば、
白黒の斜め縞のネクタイ等の絵柄には色が加わって表示
されてしまう、という問題点があった。

【００１８】そこで本発明はかかる問題点に鑑みてなさ
れたものであって、斜め成分が含まれている場合でも、
確実に輝度信号と色信号とを分離することができる適応
型Ｙ／Ｃ分離回路を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る適応制御
Ｙ／Ｃ分離回路は、入力されたコンポジット映像信号か
ら色信号成分を分離すると共に分離した色信号成分を利
用して輝度信号を得る輝度信号・色信号分離回路におい
て、前記入力コンポジット映像信号を色副搬送波に同期
した所定のサンプリング周波数でサンプリングするサン
プリング手段と、前記サンプリング手段による所定サン
プリングポイントのコンポジット映像信号とこの所定サ
ンプリングポイントに対して水平に異なるサンプリング
ポイントのコンポジット映像信号との水平相関を検出す
る水平相関検出手段と、前記サンプリング手段による所
定サンプリングポイントのコンポジット映像信号とこの
所定サンプリングポイントに対して垂直に異なるサンプ
リングポイントのコンポジット映像信号との垂直相関を
検出する垂直相関検出手段と、前記サンプリング手段に
よる所定サンプリングポイントのコンポジット映像信号
とこの所定サンプリングポイントに対して水平及び垂直
に異なる斜めのサンプリングポイントのコンポジット映
像信号との斜めの相関を検出する斜め相関検出手段と、
前記水平相関検出の結果と前記垂直相関検出の結果と前
記斜め相関検出の結果を演算する演算手段と、前記入力
されたコンポジット映像信号から色信号成分を分離する
ための水平フィルタ、垂直フィルタ、右寄り斜めフィル
タ及び左寄り斜めフィルタの少なくとも一つを前記演算
結果に基づいて選択して出力色信号を得る選択手段とを
具備したものである。

【００２０】

【作用】本発明において、水平相関相関検出手段は、所
定サンプリングポイントとこの所定サンプリングポイン
トに対して水平に異なるサンプリングポイントのコンポ
ジット映像信号について水平相関演算を行う。垂直相関
検出手段は、所定サンプリングポイントとこの所定サン
プリングポイントに対して垂直に異なるサンプリングポ
イントのコンポジット映像信号について垂直相関演算を
行う。斜め相関検出手段は、所定サンプリングポイント
とこの所定サンプリングポイントに対して斜めのサンプ
リングポイントのコンポジット映像信号について斜めの
相関演算を行う。さらに、演算手段は水平相関検出、垂
直相関検出および斜め相関検出の結果の相互に演算を行
う。これにより、色信号成分と輝度斜め成分との判別が
可能となる。選択手段は、この演算結果に基づいて、適
応的に最適な特性のフィルタの一つ、すなわち、水平フ
ィルタ、垂直フィルタ、右寄り斜めフィルタ及び左寄り
斜めフィルタの少なくとも一つ、を選択する。こうして
選択手段によってクロスカラーが低減された出力色信号
を得られる。

【００２１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明に係るＹ／Ｃ分離回路の一実
施例を示すブロック図である。図１において図４と同一
の構成要素には同一符号を付してある。

【００２２】入力端子１にはコンポジット映像信号を入
力する。このコンポジット映像信号を帯域通過フィルタ
（ＢＰＦ）3a及び１Ｈ遅延回路2aに供給する。１Ｈ遅延
回路2aは、コンポジット映像信号を１Ｈ遅延させてＢＰ
Ｆ3b及び１Ｈ遅延回路2bに供給する。１Ｈ遅延回路2b
は、１Ｈ遅延回路2aからの信号を１Ｈ遅延させて、ＢＰ
Ｆ3cに供給する。ＢＰＦ3a,3b,3cは、いずれも色副搬送
波周波数近傍の周波数帯（３．５８ＭＨz 帯）を通過帯
域としており、導入したコンポジット映像信号のうち搬
送色信号と３．５８ＭＨｚ帯の輝度信号とを通過させ
る。

【００２３】本実施例においては、ＢＰＦ3aの通過信号
（０Ｈ信号）を２次元適応ロジック回路13に入力すると
共に、単位遅延回路12a,12b の直列回路を介して２次元
適応ロジック回路13に入力する。単位遅延回路12a,12b
は、入力された信号を単位時間だけ遅延させて２次元適
応ロジック回路13に供給する。また、ＢＰＦ3bの通過信
号（１Ｈ信号）を２次元適応ロジック回路13に供給する
と共に、単位遅延回路12c,12d の直列回路を介して２次
元適応ロジック回路13に供給する。単位遅延回路12c,12
d は、入力された信号を単位時間だけ遅延させて２次元
適応ロジック回路13に供給する。また、同様に、ＢＰＦ
Ｆ3cの通過信号（２Ｈ信号）を２次元適応ロジック回路
13に供給すると共に、単位遅延回路12e,12f の直列回路
を介して２次元適応ロジック回路13に供給する。単位遅
延回路12e,12f は、入力された信号を単位時間だけ遅延
させて２次元適応ロジック回路13に供給する。

【００２４】これにより、２次元適応ロジック回路13に
は、同一タイミングで、所定の連続した３ラインの、各
ラインで連続した３点の映像信号ｘ１乃至ｘ３、ｘ４乃
至ｘ６及びｘ７乃至ｘ９、すなわち、画面上で上下左右
に隣接した３点ずつの９ポイントの映像信号が入力され
たことになる。また、これらの９ポイントの映像信号ｘ
１乃至ｘ９はＤＣＦ回路15およびフィルタ回路14a,14b
にも入力されている。

【００２５】ＤＣＦ回路15は、例えば図２に示すような
構成であり、図４に示した色信号抽出フィルタの構成と
代わりはない。従って、図４と同じ機能ブロックには同
じ符号を付している。また、ＤＣＦ回路15は、図２の構
成であり、上記式(2) に示す演算によって求めた色信号
をスイッチ16の入力端子に出力するようになっている。
なお、ＤＣＦ回路15は、例えば、信号ｘ２，ｘ５，ｘ８
について色信号を分離しても良く、また他のタイミング
の信号ｘ１，ｘ４，ｘ７叉は信号ｘ３，ｘ６，ｘ９につ
いて演算を行っても良い。

【００２６】図３は、斜めフィルタの構成例である。３
入力端子には、斜め方向に配列する成分、例えばＸ９、
Ｘ５、Ｘ１（またはＸ３、Ｘ５、Ｘ７）が入力される。
各入力Ｘ９、Ｘ１は、アッテネータ8c、8eにより反転さ
れて加算器6cに入力され、加算される。加算器6cの出力
は、単位遅延回路12g を介して加算器6dに入力される。
加算器6dには、入力Ｘ５が、アッテネータ8d、単位遅延
回路12h を介して入力されている。そしてこの加算器6d
の出力は、係数器及び単位遅延回路12iを介して出力端
子（スイッチ16の入力端）へ出力される。

【００２７】右寄り斜めフィルタ及び左寄り斜めフィル
タとしてのフィルタは、夫々例えば、下記式(3a)、(3b)
に示す演算によって、斜めの輝度成分を除去した信号を
スイッチ16の入力端子に夫々出力するようになってい
る。 Xor = ( x1 + x5 + x9) / 3 (3a) Xol = ( x3 + x5 + x7) / 3 (3b)

【００２８】２次元適応ロジック回路13は、入力される
９ポイントの映像信号に対して所定の演算を行ってスイ
ッチ16を切り換え制御し、これらのフィルタとＤＣＦ回
路の出力を選択的に出力できるようになっている。

【００２９】２次元適応ロジック回路13は、水平相関検
出回路、垂直相関検出回路、斜め相関検出回路およびこ
れらの相関結果を演算する演算回路で構成されている。
ここで、水平相関検出回路13を例えば下記(4) 式、垂直
相関検出回路を下記(5) 式、左寄り斜め相関検出回路を
下記(6) 式、右上がり斜め相関検出回路を下記(7) 式の
ように構成する。

【００３０】 Dh = ( x4 + X6 ) / 2 + x5 (4) Dv = ( x2 + X8 ) / 2 + x5 (5) Dl = ( x3 + x7 ) / 2 - x5 (6) Dr = ( x1 + X9 ) / 2 - x5 (7)

【００３１】これらの出力Dh,Dv,Dl,Dr を演算する。下
記の通り、色信号においては、斜め成分はすべて“１”
であるか又はすべて“−１”である。すなわち、色信号
は右上がり相関Dr及び左上がり相関Dlが略一致する。こ
れに対し、斜め成分を有する輝度信号においては、斜め
線近傍において、右上がり相関と左上がり相関との偏差
は比較的大きい。このようにDrとDlとの偏差により輝度
斜め成分か、色成分かの判別ができる。

【００３２】

【表２】

【００３３】また、色の水平変わり目、すなわち色の水
平相関の無いところで色の水平帯域制限を行うと、色輪
郭がなまり、輝度に色成分がもれこみ、いわゆるドット
妨害が生じる。さらに、垂直変わり目、すなわち色の垂
直相関の無いところでもドット妨害が発生する。これら
の相関、すなわち水平相関Dh、垂直相関Dv、右寄り斜め
相関Dr、左寄り斜め相関Dlをすべて演算すれば、その絵
柄に最適な色抽出法が選べる。そして、その結果を元に
スイッチ回路16を制御して、切り換え、垂直相関の強い
ときは水平フィルタ、水平相関の強いときは垂直フィル
タ、左寄り斜め相関の強いときは右寄り斜めフィルタ、
右寄り斜め相関の強いときは右寄り斜めフィルタを選ぶ
ように色信号出力を適応的に制御する。

【００３４】演算の処理については、上記条件からも分
かるとおり一義にロジックとして明らかにするよりもよ
りあいまいである。すなわち、より強いか弱いか、どち
らの相関があるかというような命題になる。このような
処理に適した演算処理としては、例えばファジー演算が
ある。ファジー論理によればどちらかが強い、より弱い
というような命題を、従来のロジックとは異なった取扱
いをすることができ、このような演算になじみ易い。ま
ず、ファジー論理のルールを、例えば以下の通りとす
る。

【００３５】まず、観測すべき事象を垂直相関の度合
い、水平相関度合い、左寄り斜め相関度合い、右寄り斜
め相関の度合いの４事象とする。そして、制御すべきフ
ィルタを水平フィルタ、垂直フィルタ、左寄り斜めフィ
ルタ、右寄り斜めフィルタの４種類とする。上記条件か
ら、基本ルールは以下の通りとなる。

【００３６】 if 垂直相関の度合いが大きい then 水平フィルタを
選ぶ。 if 水平相関の度合いが大きい then 垂直フィルタを
選ぶ。 if 左寄り斜め相関の度合いが大きい then 右寄り斜め
フィルタを選ぶ。 if 右寄り斜め相関の度合いが大きい then 左寄り斜め
フィルタを選ぶ。さらに、各々の事象の重み付けを、例えば以下の通りと
する。垂直相関＝水平相関＞左寄り斜め相関＝右寄り斜め相関

【００３７】すなわち、垂直水平相関を斜め相関に優先
させて抽出するフィルタを選ぶ。こうすることにより演
算結果を必ず求めら、さらにその絵柄に合った最適なフ
ィルタを選ぶことになる。

【００３８】以上の通り、相関性を二次元適応ロジック
によって判定することにより、その絵柄に最適な色抽出
法を選ぶことができ、従来問題であったクロスカラーや
斜め解像度の劣化を改善できるＹ／Ｃ分離を行える。

【００３９】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明のＹ／Ｃ
分離回路によれば、従来のＹ／Ｃ分離回路では不可能だ
った斜め成分が含まれている絵柄を判別できるようにな
り、絵柄によって最も適した色抽出手段を選ぶことによ
り、高精度かつ確実なＹ／Ｃ分離回路が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＹ／Ｃ分離回路の一実施例を示す構成
説明図。

【図２】本発明に用いられる垂直フィルタの一例を示す
構成説明図。

【図３】本発明に用いられる斜めフィルタの一例を示す
構成説明図。

【図４】従来のＹ／Ｃ分離回路の構成説明図。

【符号の説明】

１…入力端子、２…１Ｈ遅延回路、３…帯域通過フィル
タ、４…増幅器、５…反転増幅器、６…加算器、７…中
間値回路、８…増幅器、９…減算器、１０…輝度信号出
力端子、１１…色信号出力端子、１２…１単位時間・遅
延回路、１３…２次元ロジック回路、１４…フィルタ回
路、１５…垂直フィルタ回路、１６…選択回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力されたコンポジット映像信号から色
信号成分を分離すると共に分離した色信号成分を利用し
て輝度信号を得る輝度信号・色信号分離回路において、前記映像信号をサンプリングし遅延させることにより、
画面上で水平、垂直、右寄り斜め、左寄り斜め方向に対
応する複数の画素信号を同時化する手段と、この手段から入力された複数の画素信号を用いて、水
平、垂直、右寄り斜め、左寄り斜めのいずれの方向の相
関が強いかを判定するロジック手段と、前記映像信号が入力され色信号を分離する場合、水平方
向の相関を利用した色分離、垂直方向の相関を利用した
色分離、右寄り斜め方向の相関を利用した色分離、左寄
り斜め方向の相関を利用した色分離を行う複数の色分離
フィルタと、前記ロジック手段の出力により制御されて前記色分離フ
ィルタの出力のいずれか１つを選択し、相関の強い方向
とは異なる方向の相関で色分離を行った結果を選択導出
する手段とを具備したことを特徴とする適応制御Ｙ／Ｃ
分離回路。
【請求項２】入力されたコンポジット映像信号から色
信号成分を分離すると共に分離した色信号成分を利用し
て輝度信号を得る輝度信号・色信号分離回路において、前記入力コンポジット映像信号を色副搬送波に同期した
所定のサンプリング周波数でサンプリングするサンプリ
ング手段と、前記サンプリング手段による所定サンプリングポイント
のコンポジット映像信号とこの所定サンプリングポイン
トに対して水平に異なるサンプリングポイントのコンポ
ジット映像信号との水平相関を検出する水平相関検出手
段と、前記サンプリング手段による所定サンプリングポイント
のコンポジット映像信号とこの所定サンプリングポイン
トに対して垂直に異なるサンプリングポイントのコンポ
ジット映像信号との垂直相関を検出する垂直相関検出手
段と、前記サンプリング手段による所定サンプリングポイント
のコンポジット映像信号とこの所定サンプリングポイン
トに対して水平及び垂直に異なる斜めのサンプリングポ
イントのコンポジット映像信号との斜めの相関を検出す
る斜め相関検出手段と、前記水平相関検出の結果と前記垂直相関検出の結果と前
記斜め相関検出の結果を演算する演算手段と、前記入力されたコンポジット映像信号から色信号成分を
分離するための水平フィルタ、垂直フィルタ、右寄り斜
めフィルタ及び左寄り斜めフィルタの少なくとも一つを
前記演算結果に基づいて選択して出力色信号を得る選択
手段とを具備したことを特徴とする適応制御Ｙ／Ｃ分離
回路。