JPH071938B2 - 複合デジタルｐａｌ映像信号のデコーディング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複合デジタルPAL映像信号のデコーディング装
置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は複合デジタルPAL映像信号のデコーディング装
置に関し、直交サンプルされた複合デジタルPAL映像信
号によって表わされた画像の動きに起因する複合デジタ
ルPAL映像信号の輝度成分及びクロミナンス成分間のク
ロストークを測定し、垂直フィルタリング、時間フィル
タリング、垂直／時間フィルタリング及び水平フィルタ
リングを切り換えて、クロストークに起因するクロス効
果を減少させるように、測定結果に応じて、複合デジタ
ルPAL映像信号の輝度成分から複合デジタルPAL映像信号
のクロミナンス成分を分離するようにすることにより、
効率良く、最小限の信号劣化で、複合デジタルPAL映像
信号の輝度及びクロミナンス成分の分離を行なうことが
できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

現在、かなりの努力が、テレビジョンスタジオにおける
コンポーネントデジタルビデオシステムの使用の増加に
向けられている。これは、斯るフォーマットが現在の複
合映像システムに与える操作上及び品質の向上に起因す
るからである。

しかしながら、現在のデコーディング技術は高品質のコ
ンポーネント映像システムの要求を充分に満していな
い。これは、それらのコンポーネント映像システムが、
単純さと、クロス効果の減少と、空間的輝度解像度の間
で妥協しているからである。信号が多くの連続するデコ
ーディング及びエンコーディング動作に従う場合、コン
ポーネント処理の利点を損う画像品質の顕著な劣化があ
るからである。デジタル技術固有の安定性は、改良され
た成果の可能性を提供し、これはデコーダ及びエンコー
ダの両者で使われている正確に限定された非反復的櫛形
フィルタが使えるからである。更に、CCIR601スタンダ
ードが推薦した、アナログPAL映像信号をサンプリング
する輝度用の周波数は13.5MHzで、これはラインロック
サンプリング周波数であるが、どんなフィルタ処理でも
促進する直交サンプリング構成を形成する。これは、輝
度（Ｙ）及びクロミナンス（Ｃ）成分の分離のためのラ
イン、フィ−ルド及びフレームを基にしたフィルタリン
グの使用ができるからである。残念ながら実際の入力信
号は斯るフィルタリングに適さず、特にある空間要素、
特に画像における動きに起因するものは、デコーディン
グ時の輝度及びクロミナンス成分間のクロス効果の再導
入につながる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、効率良く、最小限の信号劣化で、複合デジタ
ルPAL映像信号の輝度及びクロミナンス成分の分離を行
なうことのできるデコーディング装置を提案しようとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による複合デジタルPAL映像信号のデコーディン
グ装置は、直交サンプルされた入力複合デジタルPAL映
像信号に対して、少なくとも垂直フィルタリングと垂直
／時間フィルタリングと側路の夫々の処理を施し、垂直
フィルタリングによって分離されたクロミナンス成分で
ある第１の出力と、垂直／時間フィルタリングによって
分離されたクロミナンス成分である第２の出力と、側路
の出力である第３の出力とを出力するフィルタ手段と、
第１の出力と第２の出力と第３の出力のうちの何れか１
つを選択信号によって選択し出力する選択手段と、選択
手段の出力のクロミナンス成分を帯域通過するバンドパ
スフィルタ手段と、入力複合デジタルPAL映像信号から
バンドパスフィルタ手段の出力を減算する減算手段と、
入力複合デジタルPAL映像信号によって表された画像の
動きに起因する複合デジタルPAL映像信号の輝度成分及
びクロミナンス成分間のクロストークを検出するクロス
トーク検出手段と、クロストークを基準値と比較して選
択手段を選択制御するための制御信号を出力する比較手
段と、比較手段の出力の制御信号を平滑化して選択手段
の選択信号として出力する平滑化手段とを備え、これに
よってバンドパスフィルタ手段と減算手段の出力に入力
複合デジタルPAL映像信号から分離されたクロミナンス
成分と輝度成分を得るようにしたものである。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を説明するが、本発明の理解の
ために、それに先立って３次元空間におけるPAL複合信
号のスペクトル特性について先ず検討し、それに続いて
標準のPALデコーディング技術について簡単に考察す
る。そして次に、本発明が適用され得るデジタル技術を
用いたPALデコーディング方式について考察する。

PAL信号は水平，垂直及び時間成分を有する３次元スペ
クトラムを占有し、このスペクトラムでは、輝度並びに
Ｕ及びＶクロミナンス成分のスペクトエネルギの限定さ
れた中心に特徴がある。先ず、画像上のライン走査の効
果について考察しよう。走査のインターレース方式にお
いて、２次元空間における空間周波数の、これに相当す
る信号周波数への交換は次の式で表わされる。

ｖ＝fL（ｍ−2n/N） ‥‥（１） 但し、ｍは画面幅毎のサイクル数（cpw）、ｎは画面の
高さ毎のサイクル数（cph）、Ｎは画像走査ラインの総
数、fLはライン周波数、ｖは等価信号周波数である。

この式（１）は、以下に説明する画像内における動きを
考慮していない。又、この式から、輝度及びクロミナン
スエネルギーの両者が、フィールド周波数に応じた間隔
を有する高周波から分離された、サイドバンドを伴なう
ライン高調波に集中していることが分かる。特に、ある
画面内のエネルギーの大部分はｍ及びｎの値の小さい所
で生じ、これは空間周波数の増加に従ってライン高調波
のところ及びその回りにおいてエネルギーが減少するこ
とが、統計的に示される。空間周波数を信号周波数に変
換することになる走査は、実際には画像内容を垂直方向
にサンプリングすることで、この場合画面の高さ当りＮ
サンプルの割合でサンプリングが行われる。サンプリン
グ定理によれば、ベースバンドスペクトラムのエイリア
ス（alias）のない再生のための走査レートは、信号帯
域幅の２倍以上でなければならないとされている。これ
は垂直帯域幅の制限を、N/2、即ち625ライン方式におい
ては312.5cphに強制することになる。

第１図Ａは典型的なインターレース走査された静止画の
輝度スペクトラムを示し、縦座標は輝度成分の相対振幅
を、横座標は信号周波数を夫々示す。ここで、注意すべ
きは隣接するライン高調波の間に混信がないことである
が、これはＮが奇数であるからである。

Ｕクロミナンス成分のベースバンドは、同様に正確に解
析され得るが、用いられているダブルサイドバンド搬送
波抑圧変調のために空間的にシフトされる。かくして、
副搬送波の周波数f_SC＝（284−1/4）fL ‥‥（２） 搬送波周波数はライン周波数の284倍からライン周波数
の1/4を引いた値となるから（但し、時間オフセットf_P
は無視させる）、Ｕクロミナンス成分はライン周波数の
倍数以下の同じオフセットを持つ周波数に中心が有るこ
とになる。これは、Ｕクロミナンス成分のスペクトラム
を示す第１図Ｂによって示される。

Ｖクロミナンス成分のスペクトラムの厳密な性質は、位
相交番のためにより複雑となる。この位相交番はライン
毎に生じ、従ってＶクロミナンス成分においては1/2ラ
イン｛（1/2）fL｝のオフセットがある。この結果Ｖク
ロミナンススペクトラムの中心は（1/2）fLだけ変位す
ることになる。その結果としてのＶクロミナンス成分
は、ライン高調波の上側で、ライン周波数fLの1/4の周
波数の所に中心を有する。これはＶクロミナンス成分の
スペクトラムを表わす第１図Ｃに示される。

同じことが、輝度並びにＵ及びＶクロミナンス成分の位
置を導出すること及びPAL輝度及び被変調クロミナンス
成分の２次元のスペクトラムを示す第２図を参照するこ
とによって、かなり異った方法で説明され得る。この図
において、縦座標は画面の高さ毎のサイクルを示し、横
座標は画面の幅当りのサイクルを示す。この図は副搬送
波がベースバンドのＵ及びＶ成分に対し空間的なオフセ
ットを与えることを示している。更に、この図は水平方
向及び垂直方向のフィルタリングが輝度及びクロミナン
ス成分の分離のために使われ得ることを示している。

しかし、更に画面の動き効果を考慮する必要がある。画
面に動きがない場合は、輝度情報はフレーム毎のベース
に固定され、それゆえ画面に動きが生じるまでは、時間
の輝度エネルギーが存在することを期待することはでき
ない。したしながら、この状態は、副搬送波周波数に導
入された25Hz（f_P）オフセットが考慮される時は、Ｕ及
びＶクロミナンス成分においては異なる。かくして、厳
密な関係式は次のように表わされる。

f_SC＝（284−1/4）fL＋f_P ……（３） この式を使うことによって、時間的オフセットを含むＵ
及びＶクロミナンス成分におけるスペクトル中心を誘導
することができる。これは略284cpwの水平周波数におけ
る垂直及び時間空間における輝度及びクロミナンス成分
を示す第３図に示される。この図において、縦座標は画
面の高さ当りのサイクルを示し、横座標は周波数を示
す。時間方向を考慮することによってエイリアスのない
再生のための境界を再び説明することができる。画像は
フィールドレートで時間的にサンプルされるとも考え得
るから、この境界はナイキスト判別法に定義されている
ようにフィールドレートの半分、即ち一つ置きのPAL信
号毎の50フィールドに25Hzの割合で生じる。

どんなPALデコーディング技術の目的も、できるだけ効
率良く、そして最小限の信号劣化で、複合信号の輝度及
びクロミナンス成分を分離することにある。これを達成
することによって、クロミナンス情報をＵ及びＶ軸で正
確に復調することができる。標準デコーディング技術
は、輝度／クロミナンス分離の簡単化及び不充分なデコ
ーディングの結果として残存するいわゆるクロス効果の
妥協である。

単純なPALデコーディングでは、単に輝度チャンネルに
ノッチフィルタを導入し、クロミナンスチャンネルにバ
ンドパスフィルタを導入することによって、輝度及びク
ロミナンス成分の分離を行うことができる。ノッチフィ
ルタは、主たるクロミナンスエネルギーを減衰させるた
めの副搬送波周波数f_SCに中心を有する。ノッチ幅は、
高周波輝度エネルギーの欠除（高周波エネルギーが細部
の再生によって不可欠である）及び輝度チャンネルにお
ける副搬送波成分の減衰の妥協である。クロミナンスエ
ネルギーを分離するバンドパスフィルタは、そのバンド
内においてクロミナンス及び輝度成分を区別する。従っ
てクロス効果は両チャンネルに存在する。輝度チャンネ
ルにおける色クロストークは、水平色遷移におけるいわ
ゆる副搬送波クロールとしてそれ自体を示すクロス輝度
効果に起因する。潜在的なより多くの妨害効果は、輝度
成分がカラーとして変調されるため、輝度の細部の位置
にカラーのちらつき領域として示すクロスカラーが発生
することである。目に付くやっかいなクロスカラーの減
少は、U/Vクロミナンス成分の分離を実現する一種の電
気的平均を利用したディレーラインデコーディングによ
って達成され得る。このディレーラインは、Ｕ及びＶ副
搬送波成分をこれら成分が基準副搬送波によって同期検
波される前に、分離する。この処理は、同じ信号が連続
するラインに伝送される最も多い信号内容における一般
的に正しい前提に基礎を置いている。これはＶチャンネ
ルにおいてＵクロミナンス成分の相殺及びその逆の相殺
を達成する。ディレーラインによる分離の全体的な効果
は、第４図Ａ〜Ｅに図示されるＵ及びＶ用の櫛形フィル
タ特性を得ることである。これらの図において、ライン
高調波は横座標に沿って点在する。第４図Ａ〜ＣはY,U
及びＶ成分夫々のラインスペクトルを示し、第４図Ｄ及
びＥは櫛形濾波されたＵ及びＶクロミナンス成分チャン
ネルを夫々示す。

上述したように最近の標準化されたフォーマットは、1
3.5MHzのラインロックされた輝度サンプリング周波数を
採用し、このような周波数を採用する結果、画像の１フ
ィールド内の総てのラインにおける総てのサンプルが相
互に直交関係に配置されるという、直交サンプリング構
成を採ることになる。第５図Ａは、ラインロックされた
サンプリングを行う垂直及び水平空間におけるサンプリ
ング構成を示し、第５図Ｂはラインインターレースのた
めの時間効果が考慮される時のサンプリング構成を示
す。Ffはフィールド周波数であり、フィールド周期は毎
秒50フィールドの方式においては20msecである。

第５図Ａのサンプリング構成は、第５図Ｃに示されるよ
うに矩形のナイキスト境界となる。13.5MHzのサンプリ
ング周波数は水平ライン当り864サンプルとなり、この
ため432cpwのナイキストバンド幅が存在する。エイリア
スのない再生における矩形の境界は上述したように312.
5cphにおいて垂直方向に境界を有する。

第５図Ｂに対応する垂直及び時間方向におけるナイキス
ト境界は、第５図Ｄに示され、これは全くの菱形であ
り、菱形の頂点は時間方向の25Hz及び垂直方向の312.5c
phの所にある。

第６図は静止状態の輝度及び変調されたクロミナンス成
分の垂直及び時間方向における位置を示す。これら要素
の時間位置は略284cpwの水平周波数に関連して示され
る。言い換えれば、この第６図に示されるダイヤグラム
は略284cpwの水平周波数における３次元スペクトル配列
の断片である。

クロス効果の減少は、ライン遅延に基礎をおいた輝度／
クロミナンス成分分離のための櫛形フィルタリングを採
用するデコーディングによって達成し得る。この技術は
基本的には垂直フィルタ特性に基礎をおくＵ及びＶクロ
ミナンス成分（第６図参照）の垂直オフセットを採用す
る。しかしながら、Ｕ及びＶクロミナンス成分は、はっ
きりした水平スペクトラムを占有するので、水平帯域幅
全体に亘って垂直フィルタリングを採用する必要はな
く、その結果垂直櫛形フィルタリングはバンドパスフィ
ルタの合体によって水平方向に境界を有する。これを以
下に参照する第７図の回路で説明する。

輝度及びクロミナンス成分から成る入力信号は入力端子
（１）を介して遅延回路（２）及び加算器（３）を有す
る第１の伝送路並びに櫛形フィルタ（４）及びバンドパ
スフィルタ（５）を有する第２の伝送路に供給される。
遅延回路（２）による遅延は、２つの伝送路における遅
延が同じになるように選定される。櫛形フィルタ（４）
はクロミナンス成分を抽出し、又、バンドパスフィルタ
（５）の通過帯域を通過するこれらクロミナンス成分は
出力端子（６）に供給される。更に、これら濾波された
クロミナンス成分は加算器（３）に供給され、この加算
器（３）ではクロミナンス成分が、遅延回路（２）によ
ってここに供給された信号から差し引かれ、その結果加
算器（３）は櫛形濾波された輝度成分を出力端子（７）
に供給する。

第８図はサンプル空間配列を示し、映像信号の５フィー
ルドに対応して示されたサンプル及び１フレームの各フ
ィールドにおけるサンプルは直交配列されている。19サ
ンプル全体にはＡ〜G,J〜Ｎ及びＰ〜Ｖの符号が付さ
れ、これらの符号はフィルタ特性を説明するために以下
の説明で用いられる。

第８図の配列におけるサンプル点に基づき、K/2−M/2を
用いるライン垂直／時間櫛形フィルタの垂直／時間特性
を第９図に示す。これは副搬送波周波数自体及びその回
りのフィルタ特性を示し、端部を切除した矩形はクロミ
ナンス信号除去の領域を示す。かくして、Ｕ及びＶクロ
ミナンス成分のスペクトルエネルギーが図示される中心
に集中している限り、クロミナンス成分のフィルタによ
る選択は良好となる。輝度成分用のフィルタはこれの相
補的なものである。

K/2−M/2に基づく第９図のフィルタ特性は、厳密には対
称ではなく、その結果群遅延エラーを生じる。同じ特性
を呈すが、群遅延問題を伴なわない交互の垂直／時間フ
ィルタは、J/4＋L/2−N/4に基づく。

第10図を参照するに、これはP/2−U/2を用いる第８図の
配列におけるサンプル点に基づく625ライン櫛形フィル
タの垂直／時間特性を示す。又、端部が切除された矩形
はクロミナンス信号除去の領域を示す。フィールド及び
フレームに基礎をおく非帰納フィルタは、輝度及びクロ
ミナンス成分の分離に対し良好な結果を与えることがで
きる。特にフレーム遅延に基づくフィルタは、動きのな
い画相における完全な分離を達成する時間平面において
動作する応答を与え、ここでは輝度エネルギーは0Hz及
び±25Hzで垂直軸に平行な直線上に集中する。同様にク
ロミナンスエネルギーはＶ及びカラー成分夫々の6.25Hz
及び18.75Hzにおいて垂直軸に平行な直線上に集中す
る。第10図はフレームディレー（625ライン遅延）に基
礎をおく斯る分離のための特性を示すが、他の斯るフィ
ルタは、より時間の長い遅延を用いることができるが、
しかし、特に４フレーム遅延を用いる真に対称なフィル
タは、要求されるメモリに必要なハードウエアの莫大な
量のため実際的な使用にはあまり適当ではない。

第11図を参照するに、これは第８図の配列におけるサン
プル点に基礎をおき、−F/4＋L/2−Q/4を用いる312ライ
ン櫛形フィルタの垂直／時間特性を示す。第11図に対応
するフィルタはフィールド遅延を用いるという妥協を有
し、そうすることによって所望の良好な分離を達成する
ために垂直及び時間解像度の間において比較を行う。端
部の切除された矩形はクロミナンス除去領域を示す。

同様に、第12図を参照するに、これは第８図の配列にお
けるサンプルポイントに基礎をおきE/2−R/2を用いる31
3ライン櫛形フィルタの垂直／時間特性を示す。又、端
部の切除された矩形はクロミナンス除去領域を示す。こ
の場合、正確な直線位相応答を与える交番のフィルタ
は、−A/4＋L/2−V/4を用いる。

しかしながら、第９図〜第12図に示すような特性を持つ
垂直又は時間フィルタを用いる輝度及びクロミナンス成
分の分離は、必ず画像に動きがある時に輝度及びクロミ
ナンスクロス効果の問題を生じる。これは、周波数イン
ターリーブスペクトラムにおける輝度及びクロミナンス
成分間の弁別力が減少し、このためのマークされた中心
からのエネルギーの拡散による。この問題は、エンコー
ダにおける水平輝度帯域幅の制限によってある程度軽減
できるが、その結果明らかにあまり鮮明でない画像を招
来することになる。それゆえ本発明の実施例では、適応
デコーディングを採用し、これによって用いられる輝度
／クロミナンス分離モードが、画像の内容に応じて、
又、特にその画像に動きがあることによって決定され
る。

選択されるべき輝度／クロミナンス分離モードの決定の
ために、クロストークが検出されねばならず、この検出
はここで適応フィルタと呼称される付加的なフィルタに
よって行われる。第13図を参照するに、これは垂直／時
間特性及び特に第８図の配列におけるサンプルポイント
に基礎を置き、F/2−Q/2を用いる対角線（312ラインに
基礎をおく）適応フィルタのスペクトルピークの軸を特
に示し、これら軸は長短交互のダッシュで表わされ、第
８図の配列におけるサンプル点に基礎を置き、J/2−N/2
を用いる垂直適応フィルタの対角線によって示され、こ
れら軸は破線によって示される。この特性を検討する
に、各フィルタが、画像に動きがない場合において輝度
及びクロミナンス信号の両方のスペクトル中心にヌル点
を有するという要求を、これら適応フィルタが満足させ
るということが分かる。それ故、動きのない画像を伴な
う絶対的に理想的な状態においては、大出力を供給し得
る適応フィルタは存在しない。しかしながら、画像に動
きがある限り、輝度及びクロミナンス信号のスペクトル
中心は拡散し始め、そして両適応フィルタは出力を供給
し、これら出力のレベルは動きの程度及びそれ故輝度及
びクロミナンススペクトルの中心の拡散の程度による。
それ故、適応フィルタの出力を比較することによって輝
度／クロミナンス分離の最適モードが選択される。

輝度及びクロミナンス成分の間におけるクロストークを
検出する付加的手段を提供する複数の時間方向において
作動する第３の適応フィルタを提供することができる
が、しかし斯るフィルタは８フィールドメモリを必要と
し、それゆえ一般に斯る第３の適応フィルタを用いるこ
とは、必要とされるハードウエアの実質的な付加量から
正当化されない。それゆえ通常は、上述した対角線及び
垂直適応フィルタのみが用いられ、これら２つの適応フ
ィルタが不確実な比較を行う状況においては、水平フィ
ルタを用いる標準PALデコーディングモードが採用され
る。かくして、クロストークを生じるものが輝度成分で
あるかクロミナンス成分であるかを区別し得る適応フィ
ルタはなく、輝度エネルギーがクロミナンス周波数バン
ドにあるか、又はその逆であるかの状態のどんな場合に
おいても、完全な分離はどんな場合にも不可能であると
いうことに注意すべきである。

このことを入力PAL映像信号のために用いられるデコー
ディング形式を適用できるように選択する回路ブロック
を示す第14図を参照して、詳細に説明する。

輝度及びクロミナンス成分を比較するための入力デジタ
ル映像データは、入力端子（10）及び（11）を通じて適
応フィルタ（12），（13）に夫々供給される。適応フィ
ルタ（12）はJ/2−N/2に基礎をおく垂直ラインフィルタ
であり、適応フィルタ（13）はF/2−Q/2に基礎をおく31
2ラインフィールドフィルタである。

適応フィルタ（12）及び（13）は、上述した得られるべ
き輝度／クロミナンスクロストークの測定を可能にす
る。

フィルタ（12）及び（13）の出力は夫々バンドパスフィ
ルタ（14），（15）を通じて夫々比較器（16）の入力側
に供給される。バンドパスフィルタ（14）及び（15）
は、メイン輝度／クロミナンス分離櫛形フィルタが動作
する周波数の同じ水平範囲に亘って適応フィルタ（1
2），（13）を単に動作させるために設けられたもので
ある。比較器（16）の出力はセレクタ（17）に供給さ
れ、そのセレクタ（17）はバンドパスフィルタ（14），
（15）の出力を受け、その出力の一方を、比較器（16）
によって供給される制御信号に依存する他の比較器（1
8）に供給する。比較器（18）の第２の入力は入力端子
（19）からの閾値を受ける。比較器（18）はセレクタ
（17）を通過した選択された信号のレベルを閾値と比較
し、その選択された値が予め設定された最大許容クロス
トークレベルを超えるものであれば、その時は以下に示
す側路モードが輝度／クロミナンス分離のための垂直ま
たは時間デコーディングに換わって用いられる。

比較器（18）の出力は平滑回路（20）を通じて多数決デ
コード論理回路（21）に供給され、その出力は輝度／ク
ロミナンスフィルタセレクタ（22）に供給される。その
回路はサンプル毎にデジタルで動作するので、論理的に
は付加的な比較器（18）の出力がサンプル毎にセレクタ
（22）を切り換えることが可能である。しかしながら、
斯る迅速な切り換えは結果的に得られる画像においては
本質的に受け入れられないものであるので、そこで切り
換えは回路（20）及び（21）によって水平方向に平滑さ
れる。回路（20）及び（21）は、各２〜３サンプル、例
えば５サンプルに１度以上の周波数では切り換えが生じ
ないように補償する効果を有している。

フィルタセレクタ（22）は入力端子（23），（24）及び
（25）を有し、これら入力端子には垂直フィルタからの
クロミナンス成分Cv、垂直／時間フィールドフィルタ
（312ラインフィルタ）からのクロミナンス成分Cr及び
輝度成分＋クロミナンス成分が夫々供給される。入力端
子（25）には側路モードの時、即ち比較器（18）が許容
クロストークレベルが越えられたことを指示する時に信
号が供給され、又、このモードが選択された時は、フィ
ルタセレクタ（22）は輝度成分＋クロミナンス成分を何
らの変化も与えないで通過させて出力端子（27）に供給
する。それ以外の時は、フィルタセレクタ（22）は比較
器（18）の出力に応じて動作し、垂直フィルタによって
得られたクロミナンス成分Cv又は垂直／時間フィルタよ
り得られたクロミナンス成分Crを選択し、比較器（18）
によって低クロストークであると指示されて、出力端子
（27）に供給される。

第15図はデコーディングの適応選択を含む完全なPALデ
コーダ装置のブロックを示す。直交サンプルデジタル形
式の入力複合信号は、入力端子（30）並びにフェイズロ
ックド発振器及び同期コードデコーダ（31）を通じて輝
度／クロミナンス配列発生器（32）に供給される。配列
発生器（32）は４つのラインメモリ及び４つのフィール
ドメモリを有し、第８図に示すようなサンプルの配列を
発生するように動作する。配列発生器（32）の出力は適
応フィルタ及び制御信号発生装置（33）、第１の遅延回
路（34）、垂直及び時間フィルタバンク装置（35）及び
第２の遅延回路（36）を含む側路に夫々供給される。第
14図に付いて述べるに、第１の遅延回路（34）の出力は
輝度成分＋クロミナンス成分をバイパスモードで入力端
子（25）に供給せしめ、一方垂直及び時間フィルタバン
ク装置（35）はその信号を入力端子（23），（24）に供
給し、第２の遅延回路（36）はその信号を減算器（40）
に供給する。適応フィルタ及び制御信号発生装置（33）
は第14図の回路における回路（10）〜（21）に明白に関
連する。

第１の遅延回路（34）、垂直及び時間フィルタバンク装
置（35）はその出力を選択マトリクス（37）に供給し、
その選択マトリクス（37）は適応フィルタ及び制御信号
発生装置（33）からの制御信号を受け取って、出力をバ
ンドパスフィルタ（38）を通じて色復調器（39）に供給
する。側路においては、第２の遅延回路（36）が出力を
減算器（40）に供給し、この減算器はバンドパスフィル
タ（38）から入力を受け、出力を第３の遅延回路（41）
に供給する。

このシステムのこの部分の動作を更に説明する。入力デ
ジタル映像信号の内容に応じて、比較器（18）（第14
図）の出力は垂直又は垂直／時間フィルタリングが低い
クロストークを与えるか否か、そして輝度及びクロミナ
ンス成分の分離に向いているかどうか、水平フィルタが
用いられる側路モードを採用する場合において、クロス
トークが入力端子（19）（第14図）に供給される閾値レ
ベルによって設定された予め設定された許容レベルを超
えるかどうかを指示する。前者の場合、垂直及び時間フ
ィルタバンク（35）における垂直フィルタからのクロミ
ナンス成分Cvは選択マトリクス（37）によって選択され
て、バンドパスフィルタ（38）を通じて色復調器（39）
に供給され、又は垂直及び時間フィルタバンク（35）に
おける垂直／時間フィルタからのクロミナンス成分Crが
選択マトリクス（37）によって選択されて、バンドパス
フィルタ（38）を通じて色復調器（39）に供給される。
いづれの場合においても、バンドパスフィルタ（38）の
出力は減算器（40）に供給され、ここでは選択されたク
ロミナンス成分Cv又はCrが輝度成分＋クロミナンス成分
から減算され、これにより減算器（40）の出力は相補垂
直又は垂直／時間フィルタリングに効果的に従って後の
輝度成分である。

後者の場合、即ち側路モードの場合は選択マトリクス
（37）は第１の遅延回路（34）からの輝度成分＋クロミ
ナンス成分をバンドパスフィルタ（38）に供給する。こ
のバンドパスフィルタ（38）の特性は、水平フィルタリ
ングが標準PALデコーディングにおけるように一般的に
色復調器（39）にクロミナンス成分を選択して供給する
に効果が有るように選択される。この場合においても、
バンドパスフィルタ（38）の出力は、又は、減算器（4
0）に供給され、この減算器では水平方向に濾波された
クロミナンス成分が輝度成分＋クロミナンス成分から減
算され、これにより減算器（40）の出力は相補水平フィ
ルタリングに効果的に従う輝度成分である。

側路モードにおいて、上述したように相補水平フィルタ
リングを用いることは、バンドパスフィルタ（38）のバ
ンドパス幅に依存した輝度解像度に悪影響を及ぼす。側
路選択の適応制御を用いる２者択一的な方法は抑止回路
（51）を設けることによって、バンドパスフィルタの出
力が減算器（40）に供給されるのを抑止する。適応制御
信号が入力端子（52）に供給される時は、抑止回路（5
1）によって０が減算器（40）の入力に供給され、これ
により実際上減算器（40）を通過するデジタル複合信号
がフィルタされないことになる。そして、色トラップ、
即ちノッチフィルタ（53）は、適応制御信号が入力端子
（54）に供給された時に、側路に挿入される。ノッチフ
ィルタ（53）の中心周波数は副搬送波周波数に位置せし
められ、これによりノッチフィルタ（53）は主力カラー
成分を減衰し、それゆえあまり厳しくない抑止が輝度解
像度に課せられる。実際のこの動作は、更に水平フィル
タリングを使た標準PALデコーディングにより近似して
いる。更に、垂直又は垂直／時間依存櫛形フィルタリン
グを用いる時に、副搬送波の残留を明らかに軽減するた
めの適応フィルタ比較によって、ノッチフィルタ（53）
を選択することができる。

垂直及び時間フィルタバンク（35）において用いられて
いる垂直及び時間フィルタは、なるべく第９図〜第12図
を参照して上述した特性を持つものから選択されるのが
好ましい。適応フィルタ及び制御信号発生装置（33）に
おいて用いられる適応フィルタは、好ましくは第13図を
参照して上述した特性を持つことが望ましい。しかしな
がら、垂直、垂直／時間、時間及び適応フィルタは他の
形式をものを用いることができる。第１及び第２の遅延
回路（34），（36）の遅延量τa,τｂは、各々の伝送路
における信号遅延量を等しくするように選択される。

色復調器（39）は、その出力をローパスフィルタ（4
2），（43）に供給しその出力はサンプル減少及びマル
チプレックス装置（44）に供給される。サンプル減少及
びマルチプレックス装置（44）の出力はU/Vクロミナン
ス成分配列発生器（45）に供給され、その出力は選択マ
トリクス（46）を介して垂直及び時間フィルタバンク装
置（47）の入力側に供給されて、これは第２の入力とし
て側路を介してU/Vクロミナンス成分配列発生器（45）
から第２の出力を受け取る。垂直及び時間フィルタバン
ス装置（47）の出力はフィルタセレクタ（48）を通じて
プランキング及び同期信号挿入装置（49）に供給され、
この装置（49）は第３の遅延回路（41）からの入力信号
を受け、交互の輝度及びクロミナンスサンプルを含むデ
ジタル出力を出力端子（50）に供給する。

このシステムの残りの部分の動作を更に説明する。輝度
及びクロミナンス成分の分離を達成することによって、
このシステムのこの部分はベースバンドのＵ及びＶクロ
ミナンス成分を抽出する。これはクロミナンス波形に、
適当に移相された副搬送波波形を掛算することによって
得られる。これを行うためには、13.5MHzのラインロッ
クサンプリング周波数に基礎をおく副搬送波位相値及び
それに対応した振幅値をデジタル的に発生させる必要が
ある。これは、副搬送波関係に対するサンプルによって
副搬送波位相の特別の値を記憶するプログラマブルリー
ドオンリメモリ（PROM）をアドレスするサンプル及びラ
インカウンタを使用することによって達成できる。PROM
に保持された副搬送波の位相値は、夫々ライン毎であ
り、このためランイ位相オフセットは特別なライン位相
値のモジュロ加算によって得られる。入力信号において
復調されたバースト信号との同期を保証することが必要
であり、これらはループをロックするエラー測定を引き
出すのに用いられる。同期がとられると、位相値は色復
調器（39）におけるＵ及びＶクロミナンス成分変調マル
チプライヤに供給するための要求された正弦及び余弦振
幅に変換される。ローパスフィルタ（42）及び（43）は
結果として得られる復調出力からＵ及びＶベースバンド
成分を得る。

クロミナンス成分が正確なＶ位相で復調されることを保
証することが、又、必要である。これは公知の方法で行
われ、例えばブルック（Bruch）ブランキングの特性を
用いる。

これは基本的な特徴ではないが、適応デコーディング
は、輝度及びクロミナンス成分の分離について、上述し
た適応デコーディングに付加されるＵ及びＶクロミナン
ス成分の分離に適用される。これに付いて更に説明しよ
う。

先ず、サンプルレートの減少はＵ及びＶの両チャンネル
で行われる。これは、13.5MHzのサンプリングレートが
クロミナンス帯域幅に対するナイキスト周波数の２倍以
上だから可能なのである。このサンプルレートの減少は
Ｕ及びＶクロミナンス成分の各々の6.75MHzのサンプリ
ングレートを効果的に作ることになる。この減少は、サ
ンプル減少及びマルチプレクス装置（44）によって行わ
れる。この装置（44）は更に、得られたサンプルを多重
化してU/Vクロミナンス成分配列発生器（45）に供給
し、発生器（45）は２個のラインメモリと２個のフィー
ルドメモリを有する。

適応デコーディングプロセスはその形式及び動作におい
て輝度及びクロミナンス分離について上述したと同様で
あるが、しかし基本的はより単純である。かくしてU/V
をクロミナンス成分発列発生器（45）は第８図の配列に
おいて示されるサンプルの５つのみを得ることを必要と
し、これらは第16図に示された映像信号の３フィールド
に対応したサンプルE,K〜Ｍ及びＲである。

選択されるべきクロミナンス分離のモードの決定のため
に、クロストークは再び検出され、これは付加的な適応
フィルタによって行われ、この適応フィルタは輝度／ク
ロミナンス分離について上述したように一般的である。
同様に上述したように、適応フィルタ垂直、垂直／時
間、時間又は水平フィルタリングがＵ及びＶクロミナン
ス成分の分離のために好ましいかどうかを決定するため
に用いられ得る。

垂直及び時間フィルタバンク装置（47）は一般に動作上
は垂直及び時間フィルタバンク装置（35）に似ている
が、しかし特別に略単純であり、これはＵ及びＶクロミ
ナンス成分の分離が輝度及びクロミナンス成分の分離よ
り厳密でないからである。

第17図は第16図の配列のサンプルポイントに基礎をお
き、E/4＋L/2＋R/4を用いるU/Vクロミナンス分離のため
のフィールドに基礎を置く時間フィルタの垂直／時間特
性を示す。第18図はU/Vクロミナンス成分分離のための
ラインに基礎を置き、K/4＋L/2＋M/4を用いる垂直フィ
ルタの垂直／時間特性を示す。各場合において端部の切
除された矩形はフィルタの通過帯域を示す。

第３の遅延回路（41）の遅延量τ_ＣはＵ及びＶクロミナ
ンス成分に対する遅延と相殺され、これにより結果的に
は濾波され多重化されたＵ及びＶ成分及び輝度成分はブ
ランキング及び同期信号挿入装置（49）に供給され、こ
の装置（49）ではブランキング及び同期情報がデジタル
的に加算され、成分は更に多重化され、これによりサン
プルはY,C_B,Y,C_R・・・の連続として27MHzの周波数を以
って出力端子（50）に供給される。

〔発明の効果〕

上述せる本発明によれば、効率良く、最小限の信号劣化
で、複合デジタルPAL映像信号の輝度及びクロミナンス
成分の分離を行なうことのできるデコーディング装置を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは典型的なインターレース走査された静止画の
輝度スペクトラムを示し、第１図Ｂは第１図Ａに対応す
る画像のＵクロミナンス成分のスペクトラムを示し、第
１図Ｃは第１図Ａに対応する画像のＶクロミナンス成分
のスペクトラムを示し、第２図水平／垂直方向における
PAL輝度及びクロミナンス成分の２次元スペクトラムを
示し、第３図は垂直／時間方向における輝度／クロミナ
ンス成分を示し、第４図Ａは輝度成分ラインスペクトラ
ムを示し、第４図ＢはＵクロミナンス成分ラインスペク
トラムを示し、第４図ＣはＶクロミナンス成分ラインス
ペクトラムを示し、第４図Ｄは櫛形濾波されたＵクロミ
ナンス成分チャンネルを示し、第４図Ｅは櫛形濾波され
たＶクロミナンス成分チャンネルを示し、第５図Ａは垂
直及び水平方向におけるラインロックサンプルを伴なう
空間のサンプリング構成を示し、第５図Ｂはラインイン
ターレース効果を示す垂直及び時間方向におけるサンプ
ル構成を示し、第５図Ｃは第５図Ａによる垂直及び水平
方向のナイキスト境界を示し、第５図Ｄは第５図Ｂに対
応する垂直及び時間方向におけるナイキスト境界を示
し、第６図は垂直及び時間スペクトラムにおける静止画
に対応する輝度及び変調されたクロミナンス成分の中心
位置を示し、第７図はバンドパスフィルタを含むことに
よって制限された櫛形応答のための回路ブロック図を示
し、第８図はサンプル空間配列を示し、第９図はライン
に基礎をおいた櫛形フィルタの垂直及び時間特性を示
し、第10図は625ライン櫛形フィルタの垂直及び時間特
性を示し、第11図は312ライン櫛形フィルタの垂直及び
時間特性を示し、第12図は313ライン櫛形フィルタの垂
直及び時間特性を示し、第13図は一対の適応フィルタの
垂直及び時間特性を示し、第14図はデジタルPAL映像信
号のデコーディングの適応選択のための回路ブロックを
示し、第15図はデコーディングの適応選択を含むPALデ
コーダ装置のブロックを示し、第16図はサンプル空間配
列を示し、第17図はフィールドに基礎をおいたU/V分離
フィルタの垂直及び時間特性を示し、第18図はラインに
基礎をおいたU/V分離フィルタの垂直及び時間特性を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直交サンプルされた入力複合デジタルPAL
   映像信号から輝度信号及びクロミナンス信号を復調する
   複合デジタルPAL映像信号のデコーディング装置におい
   て、 上記入力複合デジタルPAL映像信号に対して、少なくと
   も垂直フィルタリングと垂直／時間フィルタリングと側
   路の夫々の処理を施し、上記垂直フィルタリングによっ
   て分離されたクロミナンス成分である第１の出力と、上
   記垂直／時間フィルタリングによって分離されたクロミ
   ナンス成分である第２の出力と、上記側路の出力である
   第３の出力とを出力するフィルタ手段と、 上記第１の出力と第２の出力と第３の出力のうちの何れ
   か１つを選択信号によって選択し出力する選択手段と、 上記選択手段の出力のクロミナンス成分を帯域通過する
   バンドパスフィルタ手段と、 上記入力複合デジタルPAL映像信号から上記バンドパス
   フィルタ手段の出力を減算する減算手段と、 上記入力複合デジタルPAL映像信号によって表された画
   像の動きに起因する上記複合デジタルPAL映像信号の輝
   度成分及びクロミナンス成分間のクロストークを検出す
   るクロストーク検出手段と、 上記クロストークを基準値と比較して上記選択手段を選
   択制御するための制御信号を出力する比較手段と、 上記比較手段の出力の制御信号を平滑化して上記選択手
   段の選択信号として出力する平滑化手段と を備え、上記バンドパスフィルタ手段と上記減算手段の
   出力に上記入力複合デジタルPAL映像信号から分離され
   たクロミナンス成分と輝度成分を得るようにしたことを
   特徴とする複合デジタルPAL映像信号のデコーディング
   装置。