JPH0712221B2 - 適応型輝度信号色信号分離フイルタ - Google Patents

適応型輝度信号色信号分離フイルタ

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JPH0712221B2
JPH0712221B2 JP60027645A JP2764585A JPH0712221B2 JP H0712221 B2 JPH0712221 B2 JP H0712221B2 JP 60027645 A JP60027645 A JP 60027645A JP 2764585 A JP2764585 A JP 2764585A JP H0712221 B2 JPH0712221 B2 JP H0712221B2
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、適応型輝度信号色信号分離フィルタに関
し、特にたとえばNTSC方式の複合テレビジョン信号から
輝度信号と色信号を分離する輝度信号色信号分離フィル
タに関する。
[従来の技術] 第2図は従来の輝度信号色信号分離フィルタの構成の一
例を示すブロック図である。図において、入力端子1に
はNTSC方式の複合カラーテレビジョン信号が入力され
る。この複合カラーテレビジョン信号はA/D変換器4を
介して垂直方向フィルタ13に与えられるとともに、1ラ
イン遅延回路56に与えられる。1ライン遅延回路56の出
力はそのまま垂直方向フィルタ13に与えられるととも
に、1ライン遅延回路57でさらに1ライン分遅延された
後垂直方向フィルタ13に与えられる。垂直方向フィルタ
13は、通常、2ライン型くし形フィルタと呼ばれるフィ
ルタであり、その出力は帯域フィルタ122に与えられ
る。帯域フィルタ122の出力は色信号205として出力端子
2から導出されるとともに、減算回路69の第1の入力に
与えられる。また、減算回路69の第2の入力には、1ラ
イン遅延回路56の出力が補償遅延回路58を介して与えら
れる。補償遅延回路58は帯域フィルタ122における遅延
を補償するための回路である。減算回路69からは輝度信
号が出力され、出力端子3に与えられる。
次に、NTSC方式の複合カラーテレビジョン信号に対する
上記フィルタの動作について説明する。
標本化周波数fS=4・fSCにて色副搬送波に同期標本化
された複合カラーテレビジョン入力信号201は、画面上
で第3図のごとく格子状の2次元配列となる。すなわ
ち、fSC=(455/2)fHであるから、ラインごとに色信号
Cの位相が180゜反転したものを1周期に4サンプル抽
出したものとなる。今、1サンプルの遅延おび1ライン
の遅延を表わす記号としてZ変換を用いてZ-1およびZ-l
を用いることとする。ここで、Z-1=exp(−j2πf/4
fSC)である。また、fSC=(455/2)fHであるからl=9
10となる。このとき遅延回路56,57を用いて遅延させた
1ライン遅延信号202と2ライン遅延信号203と現在の入
力信号201から垂直方向フィルタ13にて色信号を含めた
ラインごとに支援するライン支援信号204を抽出する。
垂直方向フィルタ13の伝達関数Hv(Z)は、 となる。すなわち、テレビジョン信号が近接画素間で類
似しているとみなして、第3図の画面上で座標(m,n)
のライン支援信号Hc(m,n)を として抜取ることになる。ライン支援信号Hcは、輝度信
号Yも含むため、帯域フィルタ122によって高域成分で
ある色信号C(m,n)をHc(m,n)から分離する。色信号
205は、減算回路69に送られる。減算回路69は、1ライ
ン遅延信号202をさらに帯域フィルタに応じて補償遅延
回路58で遅延させた信号S(m,n)206から色信号(m,
n)205を差し引き、次式のごとく輝度信号Y(m,n)207
を分離する。
Y(m,n)=S(m,n)−C(m,n) 前記帯域フィルタ122の伝達関数Hh(Z)は、たとえば として構成できる。
[発明が解決しようとする問題点] 従来の輝度信号色信号分離フィルタは、以上のごとく、
垂直方向フィルタと水平方向フィルタの特性を固定し、
組合わせて構成している上にテレビジョン信号の標本化
系列である画素が画面上で隣接しているものは類似して
いるという仮定の上に成立していた。それゆえ、従来方
式では、画像の輝度および色の変化が激しい領域におい
ては、輝度信号と色信号が相互のチャネルに漏れるた
め、クロスカラーによる色の濁りやドット妨害等の再生
画像の画質劣化を生ずるなどの問題点があった。
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おける急激な信号変化に
おいても、正確な輝度信号と色信号の分離を達成し得る
適応型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。
[問題点を解決するための手段] この発明にかかる適応型輝度信号色信号分離フィルタ
は、遅延手段と水平方向差分絶対値検出手段と垂直方向
差分絶対値検出手段と比較手段と定数付与手段とを設
け、これらの各手段によって複合映像信号の波形の属性
を小領域にて検出し、その検出結果に応じて、水平方向
フィルタと垂直方向フィルタの出力をスイッチ回路によ
って適応的に切換えるようにしたものである。
[作用] この発明においては、複合映像信号の垂直方向と水平方
向の波形がより緩かに変化する方向の信号値系列を用い
て輝度信号と色信号を分離するようにすることにより、
クロスカラー妨害やドット妨害が軽減される。
[実施例] 第1図はこの発明の一実施例を示す概略ブロック図であ
る。図において、入力端子1にはNTSC方式の複合カラー
テレビジョン信号が与えられる。この複合カラーテレビ
ジョン信号は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f=4fSCにて複合カラーテレビジョ
ン信号を標本化するように構成されている。A/D変換器
4によって標本化された複合カラーテレビジョン信号
は、908サンプル遅延回路51,2サンプル遅延回路53,2サ
ンプル遅延回路54および908サンプル遅延回路52を介し
て加算回路61の一方入力に与えられる。908サンプル遅
延回路51および52は標本化された複合カラーテレビジョ
ン信号を908サンプル期間(1サンプル期間は1/(4
fSC)[sec])遅延するための回路であり、2サンプル
遅延回路53および54は標本化された複合カラーテレビジ
ョン信号を2サンプル期間遅延するための回路である。
これら遅延回路51〜54によって、或る標本点における標
本値と、その標本点を取囲む上下左右の標本点における
標本値とが同時的に抽出される。加算回路61の他方入力
には、A/D変換器4の出力が与えられる。この加算回路6
1の出力は、1/2倍回路71,減算回路62および1/2倍回路72
を介してスイッチ回路11の一方入力に与えられる。ま
た、減算回路62には2サンプル遅延回路53の出力が与え
られる。これら加算回路61,1/2倍回路71,減算回路62お
よび1/2倍回路72によって、垂直方向フィルタを構成し
ている。一方、加算回路65には、908サンプル遅延回路5
1および2サンプル遅延回路54の出力が与えられる。こ
の加算回路65の出力は、1/2倍回路73,減算回路66および
1/2倍回路74を介してスイッチ回路11の他方入力に与え
られる。また、減算回路66にはサンプル遅延回路53の出
力が与えられる。これら加算回路65,1/2倍回路73,減算
回路66および1/2倍回路74によって、水平方向フィルタ
が構成される。
A/D変換器4の出力および908サンプル遅延回路52の出力
が減算回路63に与えられる。この減算回路63の出力は絶
対値回路81を介して加減算回路64の一方入力に与えられ
る。この加減算回路64の他方入力には、定数発生回路9
の出力が与えられる。加減算回路64の出力は比較回路10
の一方入力に与えられる。908サンプル遅延回路51の出
力および2サンプル遅延回路54の出力は減算回路67に与
えられる。この減算回路67の出力は絶対値回路82を介し
て比較回路10の他方入力に与えられる。比較回路10の出
力は切換制御信号としてスイッチ回路11に与えられる。
これら減算回路63および67,絶対値回路81および82,加減
算回路64,定数発生回路9,比較回路10,スイッチ回路11に
よって、垂直方向フィルタおよび水平方向フィルタの選
択を判断および実行する回路を構成している。スイッチ
回路11の出力は帯域フィルタ121に与えられる。帯域フ
ィルタ121からは色信号が出力されるが、この色信号は
出力端子2に与えられるとともに、減算回路68の一方入
力に与えられる。この減算回路68の他方入力には、2サ
ンプル遅延回路53の出力が補償遅延回路55を介して与え
られる。補償遅延回路55は色信号を分離するときに生じ
る遅延を補償するための回路である。減算回路68からは
輝度信号が出力される。この輝度信号は出力端子3に与
えられる。
次に、第1図に示す実施例の動作を説明する。A/D変換
器4によって標本化周波数fS=4fSCにて標本化されたNT
SC方式の複合カラーテレビジョン信号の標本化系列101
は、遅延回路51,52,53,54を通ることによって、画面上
でダイヤモンド型格子上の5つの標本点における標本値
が同時に得られることになる。このとき、5つの標本点
の中心となる標本点の座標が第3図の画面上で座標(m,
n)とすると、上下に位置する標本点の座標は(m,n−
1)および(m,n+1)であり、左右に2サンプルずつ
離れた標本点の座標は(m−2,n)および(m+2,n)と
なる。そして、座標(m,n)の位置の複合カラーテレビ
ジョン信号(標本値)S(m,n)が信号ライン103に現わ
れた時点で、信号ライン105には信号S(m,n−1)が現
われ、信号ライン101には信号S(m,n+1)が現われ、
信号ライン104には信号S(m−2,m)が現われ、信号ラ
イン102には信号S(m+2,n)が現われる。このとき、
信号S(m,n)に対し、他の4つの標本点における複合
カラーテレビジョン信号は色副搬送波の位相が180゜異
なるため、垂直方向フィルタおよび水平方向フィルタと
して以下の処理にて各方向成分の色信号C′(m,n)を
信号S(m,n)から分離する。
垂直方向フィルタ: 水平方向フィルタ: 上記垂直方向色信号106と水平方向色信号107は、スイッ
チ回路11に送出される。
ここで、垂直方向フィルタと水平方向フィルタの色出力
信号のどちらを選択するか決定する回路の動作について
説明する。5つの標本点のうちの中心の標本点の信号S
(m,n)に関し、上下および左右の各2組の信号につい
て差分電力を求め、これら2組の差分電力を比較し、変
化の少ない方向のフィルタの出力を選択するようにスイ
ッチ回路11を切換える。すなわち、垂直方向差分電力Dv
n(m,n)および水平方向差分電力Dhn(m,n)は、 Dvn(m,n)={S(m,n−1)−S(m,n+1)} Dhn(m,n)={S(m−2,n)−S(m+2,n)} である。以上、演算を簡略化するため絶対値近似を導入
すると、 垂直方向差分絶対値Dv(m,n)=|S(m,n−1)−S(m,
n+1)| 水平方向差分絶対値Dh(m,n)=|S(m−2,n)−S(m
+2,n)| となる。この差分絶対値の小さい方向の標本点のセット
を用いて分離フィルタを構成する。さらに、ここで、垂
直方向フィルタあるいは水平方向フィルタを選択する際
の優先性を定数発生回路9で与える。定数発生回路9で
発生した定数K(正負のいずれでもよい)108を、加減
算回路64にて垂直差分絶対値109に加算することにより
最終的にDv(m,n)+K(信号111)とDh(m,n)(信号1
10)を比較する。
すなわち、比較回路10は、スイッチ回路11の色信号出力
C(m,n)(信号112)に対し、選択信号113を送出して
以下のごとく制御する。
Dv(m,n)+K<Dh(m,n)ならばC(m,n)=Cv(m,n) Dv(m,n)+K≧Dh(m,n)ならばC(m,n)=Ch(m,n) C(m,n)に帯域フィルタ121を通した分離色信号出力CN
(m,n)(信号114)を用いて信号S(m,n)(信号115)
から減算器68で減算操作して、輝度信号出力YN(m,n)
(信号116)を以下のごとく求める。この場合、帯域フ
ィルタ121の次数を2次とすると、 以上のごとく、第1図の実施例による適応型輝度信号色
信号分離フィルタでは、色副搬送波の位相が180゜異な
る垂直および水平の4つの標本点を用いて波形の変化の
少ない方向の信号を検出し、その波形の少ない方向の信
号を用いて輝度信号と色信号を分離することができる。
なお、上述の実施例では、垂直方向フィルタおよび水平
方向フィルタを2次のディジタルフィルタにて構成した
が、次数を多くして急峻なフィルタを構成してもよいこ
とは勿論である。
また、上述の実施例では、水平周波数に同期した色副搬
送波の4倍の周波数で複合カラーテレビジョン信号を標
本化するようにしたが、標本点が画面上で格子状に並ぶ
ような周波数であれば色副搬送波の4倍に限らず他の周
波数で標本化を行なうようにしてもよい。
また、上述の実施例では、或る標本点から1ライン上の
標本点と1ライン下の標本点を垂直方向の標本点として
用い、当該或る標本点から2サンプル前の標本点と2サ
ンプル後の標本点を水平方向の標本点として用いるよう
にしたが、これに限定されることなく、当該或る標本点
からもっと雛れた距離の標本点を垂直方向の標本点ある
いは水平方向の標本点として用いるようにしてもよい。
また上述の実施例では、垂直方向の標本点として上下1
個ずつの標本点を用い、水平方向の標本点として左右1
個ずつの標本点を用いるようにしているが、垂直方向の
標本点として上下複数個ずつの標本点を用い、水平方向
の標本点として左右複数個ずつの標本点を用いるように
してもよい。なお、上下の標本点はそれぞれの色副搬送
波の位相が同相であることが回路構成上好ましく、左右
の標本も同様に色副搬送波の位相が同相であることが回
路構成上好ましい。
[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、複合カラーテレビジ
ョン信号の垂直方向と水平方向の波形がより緩やかに変
化する方向の信号値系列を用いて輝度信号と色信号を分
離するように輝度信号色信号分離フィルタを構成したの
で、クロスカラー妨害やドット妨害のない正確な輝度信
号色信号分離フィルタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の適応型輝度信号色信号分
離フィルタの一例を示す概略ブロック図である。第2図
は従来の輝度信号色信号分離フィルタの一例を示す概略
ブロック図である。第3図はNTSC方式の複合カラーテレ
ビジョン信号を色副搬送波周波数の4倍で同期標本化し
た信号系列の画面上での配列を示す図である。 図において、1は入力端子、2および3は出力端子、4
はA/D変換器、51〜58は遅延回路、61および65は加算回
路、62,63,66,67,68および69は減算回路、64は加減算回
路、71〜74は1/2倍回路、81〜82は絶対値回路、9は定
数発生回路、10は比較回路、11はスイッチ回路、121お
よび122は帯域フィルタを示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各標本点が画面上で格子状に配列するよう
    に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適応型
    輝度信号色信号分離フィルタであって、 前記複合映像信号を遅延することによって、或る標本点
    における標本値と、当該或る標本点を中心として画面上
    で水平方向左右に位置する第1および第2の標本点にお
    ける標本値と、当該或る標本点を中心として画面上で垂
    直方向上下に位置する第3および第4の標本点における
    標本値とを同時的に抽出するための遅延手段を備え、 前記第1および第2の標本点は、前記或る標本点と同じ
    走査ライン上にあり、かつ互いの色副搬送波の位相が同
    相に選ばれており、 前記第3および第4の標本点は、互いの色副搬送波の位
    相が同相に選ばれており、さらに 前記或る標本点における標本値と前記第1および第2の
    標本点における標本値とを入力とし、画面水平方向の信
    号系列から色副搬送波の成分に相当する周波数成分を抽
    出して出力する水平方向フィルタ、 前記或る標本点における標本値と前記第3および第4の
    標本点における標本値とを入力とし、画面垂直方向の信
    号系列から色副搬送波の成分に相当する周波数成分を抽
    出して出力する垂直方向フィルタ、 前記第1の標本点における標本値と前記第2の標本点に
    おける標本値との差分の絶対値すなわち水平方向差分絶
    対値を求める水平方向差分絶対値検出手段、 前記第3の標本点における標本値と前記第4の標本点に
    おける標本値との差分の絶対値すなわち垂直方向差分絶
    対値を求める垂直方向差分絶対値検出手段、 前記水平方向差分絶対値と前記垂直方向差分絶対値とを
    比較する比較手段、 前記比較手段に入力される前記水平方向差分絶対値と前
    記垂直方向差分絶対値とのいずれか一方に定数を与えて
    優位性を付与するための定数付与手段、 前記比較手段が前記水平方向差分絶対値よりも前記垂直
    方向差分絶対値の方が大きいことを検出したことに応答
    して前記水平方向フィルタの出力を選択して出力し、逆
    に前記比較手段が前記水平方向差分絶対値の方が前記垂
    直方向差分絶対値よりも大きいことを検出したことに応
    答して前記垂直方向フィルタの出力を選択して出力する
    スイッチ回路、 前記スイッチ回路の出力を入力し、色信号成分を出力す
    る帯域フィルタ、および 前記帯域フィルタの出力を前記複合映像信号から減じて
    輝度信号成分を出力する減算回路を備える、適応型輝度
    信号色信号分離フィルタ。
  2. 【請求項2】前記第1および第2の標本点はそれぞれ1
    個ずつ選ばれている、特許請求の範囲第1項記載の適応
    型輝度信号色信号分離フィルタ。
  3. 【請求項3】前記第1および第2の標本点はそれぞれ複
    数個ずつ選ばれている、特許請求の範囲第1項記載の適
    応型輝度信号色信号分離フィルタ。
  4. 【請求項4】前記第3および第4の標本点はそれぞれ1
    個ずつ選ばれている、特許請求の範囲第2項または第3
    項記載の適応型輝度信号色信号分離フィルタ。
  5. 【請求項5】前記第3および第4の標本点はそれぞれ複
    数個ずつ選ばれている、特許請求の範囲第2項または第
    3項記載の適応型輝度信号色信号分離フィルタ。
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