JPH053571A - 輝度信号・色信号分離回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】輝度信号に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。 【構成】１Ｈ遅延回路２，３によって、入力された現信
号は１Ｈ遅延信号及び２Ｈ遅延信号となる。更に、単位
遅延回路21〜26によって、各ラインで３ポイントの信号
が得られ、２次元ロジック回路27には上下左右に連続し
た９ポイントの信号が入力される。２次元ロジック回路
27は９ポイントの信号に対して斜めの相関を求め、これ
により、色の度合いｋ１を得る。更に、遅延回路28及び
加算器29は１単位時間前後のｋ１の平均を求めて、色及
び輝度の斜めの変化点における係数を補正する。２次元
ロジック回路27は、３ライン色分離回路からの色信号成
分と補正した係数ｋとの演算によって色信号出力を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーテレビジョン受像
機等の輝度信号・色信号分離回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の輝度信号・色信号分離回路
を示すブロック図である。入力端子１に導入したコンポ
ジット映像信号は、１Ｈ遅延回路２において１Ｈ（Ｈは
水平周期）遅延し、更に、１Ｈ遅延回路３において１Ｈ
遅延する。こうして、ＢＰＦ４，５，６には夫々現信号
ａ、１Ｈ遅延信号ｂ及び２Ｈ遅延信号ｃが与えられる。
ＢＰＦ４，５，６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。ＢＰＦ
４、６を通過した信号ｄ，ｆを夫々増幅器11，12に与
え、ＢＰＦ５を通過した信号ｅは反転増幅器７により極
性を反転させる。これらの増幅器11、反転増幅器７及び
増幅器12の出力を中間値検出回路10に与える。

【０００３】中間値検出回路10により、増幅器11，12及
び反転増幅器７の出力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10からは、搬
送色信号成分を含んだ中間値信号ｈが出力されることに
なる。また、中間値検出回路10からは、増幅器11，12及
び反転増幅器７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ｈが
出力される。

【０００４】増幅器11及び反転増幅器７の出力を加算器
８に導入して加算し、増幅器13を介して加算信号ｇを中
間値検出回路15に出力する。また、反転増幅器７及び増
幅器12の出力は加算器９に導入し、加算器９は増幅器14
を介して加算信号ｉを中間値検出回路15に出力する。中
間値検出回路15も中間値検出回路10と同一構成であり、
中間値検出回路15は中間値検出回路10からの中間値信号
ｈ及び加算信号ｇ，ｉの中間値を検出する。増幅器12の
出力と反転増幅器７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11，12及び反転
増幅器７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ｇには、輝度信号成分が含まれていない。
また、同様に、この期間の加算信号ｉにも輝度信号成分
が含まれていない。従って、中間値信号ｈの輝度信号成
分は中間値検出回路15により削除され、中間値検出回路
15から出力端子18に導出される中間値信号ｊは、輝度信
号成分が含まれない搬送色信号となる。

【０００５】加算器16は中間値信号ｊと１Ｈ遅延回路２
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16からの出力信号ｌには搬送
色信号成分は含まれない。こうして、出力端子17には輝
度信号が導出される。こうして、輝度信号と色信号とを
確実に分離し、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。

【０００６】更に、図２の回路を水平フィルタと垂直フ
ィルタの動作に分けて説明する。水平フィルタはＢＰＦ
４，５，６によって構成しており、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２では１Ｈ
遅延回路２，３及び一点鎖線部分19によって構成してい
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の色信号成分ｊを
抽出する。次に、こうして得た色信号ｊ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ｌを得て
いる。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。

【０００７】

【数１】

【０００８】 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。

【０００９】垂直フィルタとしてＤＣＦ回路を採用する
ことにより、垂直方向に色信号が変化するような絵柄の
部分において発生す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
形フィルタのみを使用する場合に比して、垂直非相関部
分における輝度信号と色信号の分離（以下、Ｙ／Ｃ分離
という）精度を向上させることができる。

【００１０】しかしながら、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。下記表１及び表２を参照し
てこの問題を説明する。表１は２ｆscのサンプリング周
波数で色信号をサンプリングし、各サンプリングポイン
トにおける色信号振幅を正規化して示したものである。

【００１１】

【表１】

【００１２】

【表２】

【００１３】表１に示すように、色信号は１Ｈ前と１Ｈ
後とで位相が反転している。

【００１４】いま、演算ｍｉｄ（Ａ，Ｂ，Ｃ）をＡ，
Ｂ，Ｃの中間値を求める演算と定義すると、中間値検出
回路10の出力ｈは下記式（２）によって示すことがで
き、

【００１５】

【数２】

【００１６】ｈ＝ｍｉｄ（ｄ，ｅ′，ｆ） …
（２） 但し、ｅ′はｅの反転信号である。中間値検出回路15か
らの色信号ｊは下記式（３）によって示すことができ
る。

【００１７】

【数３】

【００１８】 ｊ＝ｍｉｄ（ｈ，（ｄ＋ｅ′）／２，（ｅ′＋ｆ）／２） …（３） この式（３）を上記表１に適用することにより、色信号
が入力された場合の色信号ｊを求める。信号ｅは表１の
１Ｈ遅延信号を反転させたものであり中間値検出回路10
からは現信号と同一の出力が得られ、更に、中間値検出
回路15からも、現信号と同一の色信号ｊが得られる。

【００１９】一方、入力端子１を介して輝度斜め成分を
有する白黒映像信号を入力するものとする。例えば、黒
の部分と白の部分との境界が斜め右上りの線で区画され
た画像が入力されるものとする。上記表２はこのような
映像信号が入力された場合の各部の信号ｄ，ｅ，ｆ，
ｈ，ｉ，ｇ，ｊを２ｆscのサンプリング周波数でサンプ
リングし、その振幅を正規化して示したものである。

【００２０】入力端子１に入力される所定の３ラインの
映像信号は、黒レベルから白レベルに変化するタイミン
グが所定期間だけずれている。図２の信号ａ，ｂ，ｃは
夫々ＢＰＦ４，５，６によって帯域制限されることによ
り振幅が変換し、表２のｄ，ｅ，ｆに示す信号が得られ
る。

【００２１】これらの信号ｄ，ｅ，ｆを中間値検出回路
10に入力して上記式（２）に基づく出力ｈを得る。ま
た、加算器８，９は夫々表２の信号ｇ，ｉを出力し、中
間値検出回路15は上記式（３）の演算を行って、表２に
示す色信号ｊを出力する。表２に示すように、中間値検
出回路15からの色信号ｊには振幅が０でない部分が発生
する。このように、入力された映像信号は白黒であって
本来色成分が含まれていないにも拘らず、輝度信号に斜
め成分が含まれている場合には、出力端子18から色成分
が出力され、クロスカラーが生じてしまう。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】このように、上述した
従来の輝度信号・色信号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。

【００２３】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輝度信号・
色信号分離回路を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る輝度信号・
色信号分離回路は、入力されたコンポジット映像信号か
ら水平及び垂直フィルタの少なくとも一方によって色信
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、この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前記所定サンプリ
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
関成分を求める斜め相関検出手段と、前記斜めの相関成
分の１単位時間前後の平均と前記水平及び垂直フィルタ
の少なくとも一方によって得た色信号成分との所定の演
算によって出力色信号を得る出力手段とを具備したもの
である。

【００２５】

【作用】本発明において、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。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。更に、
出力手段は斜め相関検出手段が求めた斜めの相関成分の
１単位時間前後の平均を求めており、色及び輝度の斜め
の変化点における斜めの相関成分を補正して、この変化
点における色成分と輝度成分との判別を可能にしてい
る。出力手段は補正した相関成分に基づいてフィルタの
特性を切換えて出力色信号を得ることにより、クロスカ
ラーを除去する。

【００２６】

【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は本発明に係る輝度信号・色信号分離
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２と同一の構成要素には同一符号を付してある。

【００２７】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ＢＰＦ４及び１Ｈ
遅延回路２に供給する。１Ｈ遅延回路２はコンポジット
映像信号を１Ｈ遅延させてＢＰＦ５、１Ｈ遅延回路３及
び加算器16に与える。１Ｈ遅延回路３は１Ｈ遅延回路２
からの信号を１Ｈ遅延させて、ＢＰＦ６に与える。ＢＰ
Ｆ４，５，６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３．５８Ｍ
Ｈz 帯の輝度信号とを通過させる。

【００２８】本実施例においては、ＢＰＦ４の通過信号
ｄ（現信号）を２次元ロジック回路27に与えると共に、
単位遅延回路21，22の直列回路を介して２次元ロジック
回路27に与える。単位遅延回路21，22は入力された信号
を単位時間だけ遅延させて２次元ロジック回路27に与え
る。また、ＢＰＦ５の通過信号ｅ（１Ｈ遅延信号）を２
次元ロジック回路27に与えると共に、単位遅延回路23，
24の直列回路を介して２次元ロジック回路27に与える。
単位遅延回路23，24は、入力された信号を単位時間だけ
遅延させて２次元ロジック回路27に与える。また、同様
に、ＢＰＦ６の通過信号ｆ（２Ｈ遅延信号）を２次元ロ
ジック回路27に与えると共に、単位遅延回路25，26の直
列回路を介して２次元ロジック回路27に与える。単位遅
延回路25，26は入力された信号を単位時間だけ遅延させ
て２次元ロジック回路27に与える。これにより、２次元
ロジック回路27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
像信号が入力されることになる。

【００２９】２次元ロジック回路27はこれらの９ポイン
トの映像信号に対して所定の演算を行うことにより輝度
斜め成分を判別して、確実に色成分のみを抽出するよう
になっている。すなわち、２次元ロジック回路27は、入
力された９ポイントの映像信号ｘ１乃至ｘ９から右上り
相関と左上り相関とを求める斜め相関検出回路（図示せ
ず）と、３ライン色分離回路（図示せず）とを有してい
る。

【００３０】斜め相関検出回路には９ポイントの信号ｘ
１乃至ｘ９を入力し、３ライン色分離回路には信号ｘ
２，ｘ５，ｘ８を入力する。３ライン色分離回路は、図
２の一点鎖線部分19と同一構成であり、上記式（２），
（３）に示す演算を行って、色信号ｊを出力する。な
お、３ライン色分離回路は信号ｘ２，ｘ５，ｘ８につい
て色信号を分離しているが、他のタイミングの信号ｘ
１，ｘ４，ｘ７又は信号ｘ３，ｘ６，ｘ９について演算
を行ってもよい。

【００３１】水平３ラインの色信号成分をサンプリング
し正規化して示した上記表１から明らかなように、色信
号においては斜め成分は全て“１”であるか又は全て
“−１”である。すなわち、色信号は右上り相関及び左
上り相関が略一致する。これに対し、上記表２から明ら
かなように、斜め成分を有する輝度信号については、斜
め線近傍において、右上り相関と左上り相関との偏差は
比較的大きい。このように、右上り相関と左上り相関と
の偏差を求めることにより、輝度斜め成分を判別するこ
とができる。

【００３２】斜め相関検出回路は、９ポイントの信号ｘ
１乃至ｘ９に対して、下記式（４），（５）の演算を行
って、右上り相関ＤR 及び左上り相関ＤL を求めるよう
になっている。

【００３３】

【数４】

【００３４】ＤR ＝（ｘ１＋ｘ９）／２−ｘ５
…（４）

【００３５】

【数５】

【００３６】ＤL ＝（ｘ３＋ｘ７）／２−ｘ５
…（５） ２次元ロジック回路27はこの斜め相関ＤR ，ＤL から下
記式（６）に示す演算によって、色の度合いを示す係数
ｋ１を得ている。

【００３７】

【数６】

【００３８】ｋ１＝１−Ｋ0 ｜ＤL −ＤR ｜
…（６） 但し、Ｋ0 は比例定数である。

【００３９】この係数ｋ１は右上り相関ＤR と左上り相
関ＤL との偏差が大きいほど値が０に近づく。つまり、
ｋ１＝０の場合には、斜めの変化線の近傍において色成
分が含まれていないこと、つまり輝度成分のみの映像信
号であることを示す。

【００４０】しかし、この方法では、色の斜めの変化点
と輝度の斜めの変化点とを区別することはできない。そ
こで、本実施例においては、１単位前後の偏差の平均
（係数ｋ１の平均）を求めるようにしている。色の斜め
の変化点の前又は後のタイミングでは、係数ｋ１は色成
分を示すものとなり、輝度の斜めの変化点の前又は後の
タイミングでは、係数ｋ１は輝度を示すものとなる。こ
の理由から、係数ｋ１の１単位時間前後の平均を求める
ことにより、誤判別を防止するようにしている。

【００４１】すなわち、２次元ロジック回路27は３ライ
ン色分離回路からの色信号ｊを乗算器30に与え、斜め相
関検出回路からの係数ｋ１を遅延回路28及び加算器29に
与える。遅延回路28は係数ｋ１を１単位時間遅延させた
信号ｋ２を加算器29に出力する。加算器29は１単位時間
前後の係数ｋ１，ｋ２の平均を求めて係数ｋを乗算器30
に出力する。すなわち、遅延回路28及び加算器29によっ
て、下記式（７）の演算が行われる。

【００４２】

【数７】

【００４３】乗算器30は色信号ｊに係数ｋを乗算するこ
とにより、出力色信号ｍを求めて出力端子18及び加算器
16に出力するようになっている。加算器16は１Ｈ遅延回
路２の出力ｂから出力色信号ｍを減算して輝度信号を出
力端子17に出力するようになっている。

【００４４】次に、このように構成された輝度信号・色
信号分離回路の動作について表３及び表４を参照して説
明する。表３は色信号が入力された場合の各部の信号を
２ｆscのサンプリング周波数でサンプリングし正規化し
て示したものであり、表４は同様にして斜め成分を有す
る輝度信号について示したものである。

【００４５】

【表３】

【００４６】

【表４】

【００４７】入力端子１を介して入力されるコンポジッ
ト映像信号は１Ｈ遅延回路２，３によって遅延され、Ｂ
ＰＦ４，５，６には夫々現信号ａ、１Ｈ遅延信号ｂ及び
２Ｈ遅延信号ｃが与えられる。ＢＰＦ４，５，６を通過
した信号ｄ，ｅ，ｆを、そのまま２次元ロジック回路27
に与えると共に、単位遅延回路21，23，25によって１単
位時間遅延させて２次元ロジック回路27に与える。１Ｈ
遅延回路２，３によって、連続した３ラインの映像信号
が同時に２次元ロジック回路27に与えられる。更に、単
位遅延回路21，23，25の出力を単位遅延回路22，24，26
によって１単位時間遅延させて２次元ロジック回路27に
与える。単位遅延回路21乃至26によって、２ｆscのサン
プリング周波数でサンプリングされた連続した３ポイン
トの映像信号が２次元ロジック回路27に与えられること
になる。こうして、２次元ロジック回路27の斜め相関検
出回路には上下左右に連続した３ポイントずつの９ポイ
ントの信号ｘ１乃至ｘ９を入力する。

【００４８】これらの信号ｘ１乃至ｘ９について斜め相
関検出回路は右上り相関ＤR 及び左上り相関ＤL を求め
る。すなわち、斜め相関検出回路は、上記式（４）の演
算を行って右上り相関ＤR を求め、上記式（５）の演算
を行って左上り相関ＤL を求める。更に、２次元ロジッ
ク回路27はこれらの右上り相関ＤR 及び左上り相関ＤL
を用いて上記式（６）の係数ｋ１を得る。

【００４９】この係数ｋ１は直接加算器29に入力される
と共に、遅延回路28によって１単位時間遅延されて加算
器29に入力される。加算器29は式（７）の演算によっ
て、補正した係数ｋを得る。これにより、色成分の斜め
の変化点及び輝度の斜めの変化点における係数が補正さ
れて乗算器30に与えられる。乗算器30には２次元ロジッ
ク回路27から色信号ｊも入力されており、色信号ｊに係
数ｋを乗算して出力色信号ｍを出力端子18及び加算器16
に出力する。

【００５０】いま、入力端子１に色信号を入力するもの
とする。この場合には、ＢＰＦ４，５，６の出力は上記
表３に示すように１Ｈ前後で位相が反転し、正規化した
振幅の絶対値はいずれも略１である。したがって、これ
らの現信号ｄ、１Ｈ遅延信号ｅ及び２Ｈ遅延信号ｆに対
して上記式（４）の演算を行うと、右上り相関ＤR は表
３に示すように、全タイミングで０となる。また、同様
に、上記式（５）の演算によって求めた左上り相関ＤL
も全タイミングで０である。更に、上記式（６），
（７）の演算を行うと、表３に示すように、係数ｋは全
タイミングで１となる。乗算器30はこの係数ｋを３ライ
ン色分離回路からの色信号ｊに乗算する。こうして、出
力端子18には、表３に示すように、色信号が正確に再生
される。

【００５１】一方、上記表４に示すように、入力端子１
に斜め成分を含む輝度信号を入力するものとする。この
輝度信号がＢＰＦ４，５，６を通過すると、上記表４に
示す現信号ｄ、１Ｈ遅延信号ｅ及び２Ｈ遅延信号ｆが得
られる。

【００５２】これらの信号に対して、上記式（４），
（５）の演算を行って右上り相関ＤR及び左上り相関ＤL
を求める。更に、上記式（６），（７）の演算によっ
て係数ｋを求める。表４に示すように、全タイミングに
おいて係数ｋは０である。

【００５３】一方、３ライン色分離回路は上記式
（２），（３）の演算によって色信号ｊを求める。この
色信号ｊには、前述したように、輝度斜め成分によるク
ロスカラーが生じている（表４の左から３，４番目のサ
ンプリングポイント）。しかし、乗算器30において色信
号ｊと係数ｋとを乗算すると、表４に示すように、出力
色信号ｍは全タイミングにおいて０となる。こうして、
斜め成分を含む輝度信号が入力されても、クロスカラー
が生じることが防止される。

【００５４】なお、本実施例では、説明の便宜上、色信
号及び輝度信号として正規化した値を用い係数ｋを０又
は１にしているが、実際には、係数ｋは各信号成分に応
じてこれ以外の値をとり得る。この場合には、出力色信
号ｍはｋの値に応じてスロープ状に変化する。

【００５５】このように、本実施例においては、上下左
右に隣接する９ポイントの映像信号を利用して、右上り
相関ＤR 及び左上り相関ＤL を求めて、両者の偏差から
輝度成分を判別して色信号の度合いを示す係数ｋ１を求
めている。更に、この係数ｋ１の１単位時間前後の平均
を求めることにより、係数ｋ１を補正した出力ｋを求め
て、色成分と輝度成分の割合を変化させることにより、
色信号出力に輝度信号の斜め成分が現れることを防止し
ている。補正した係数ｋと色信号ｊとの乗算を行ってい
るので、色及び輝度の斜めの変化点における誤判別を防
止することができる。こうして、確実なＹ／Ｃ分離が可
能となり、斜めの絵柄を有する映像信号が入力された場
合でも、クロスカラーが生じることを防止することがで
きる。

【００５６】上記実施例では、９ポイントを例にとり説
明したが、本発明はこれに限らず、例えば、３ライン上
の少なくとも７ポイントを判断すれば、本発明の主旨を
変えることなく実施可能である。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、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という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る輝度信号・色信号分離回路の一実
施例を示すブロック図。

【図２】従来の輝度信号・色信号分離回路を示すブロッ
ク図。

【符号の説明】

２，３…１Ｈ遅延回路 21〜26…単位遅延回路 27…２次元ロジック回路 28…遅延回路 29…加算器 30…乗算器

Claims (1)

1. 【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水
   平及び垂直フィルタの少なくとも一方によって色信号成
   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、この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前記所定サンプリング
   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成
   分を求める斜め相関検出手段と、前記斜めの相関成分の
   １単位時間前後の平均と前記水平及び垂直フィルタの少
   なくとも一方によって得た色信号成分との所定の演算に
   よって出力色信号を得る出力手段とを具備したことを特
   徴とする輝度信号・色信号分離回路。