JPH0810939B2 - カラ−テレビ受像機の色信号処理方法 - Google Patents

カラ−テレビ受像機の色信号処理方法

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JPH0810939B2
JPH0810939B2 JP61282496A JP28249686A JPH0810939B2 JP H0810939 B2 JPH0810939 B2 JP H0810939B2 JP 61282496 A JP61282496 A JP 61282496A JP 28249686 A JP28249686 A JP 28249686A JP H0810939 B2 JPH0810939 B2 JP H0810939B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明はカラーテレビ受像機の色信号処理方法に関す
る。
B.発明の概要 輝度信号EYに較べて色度信号ECを狭帯域で伝送するカ
ラーテレビジョンの受像側で、輝度信号EYを色度信号EC
と等しい帯域の低域成分とそれ以上の高域信号に分け、
それぞれEYL,EYHとし、EYL(輝度信号の低域成分)とE
Cを微分して、ECの微分の大きさと極性に対応する高周
波成分をEYHから作り、ECに付加して、色度信号を広帯
域信号とする。また、EYHが色度信号に対して広帯域過
ぎる場合には、適度な低域フィルタを通したEYHを色度
信号に付加する。
C.従来の技術 現在のカラーテレビジョン信号はカラーカメラ出力の
三原色信号ER,EG,EBを第7図に示すように、伝送信号
(EY:輝度信号、EC1,EC2:色度信号)に変換して、色
度信号をそのままの形、または副搬送波を変調してこれ
を輝度信号に多重して伝送している。
現在放送に使用されている方式では伝送信号の帯域は
以下のように定められている。
NTSC PAL SECAM EY :4.2MHz 5MHz 5.5MHz EC1:1.5MHz(EI) 1.5MHz(EV) 1.9MHz EC2:0.5MHz(EQ) 1.5MHz(EV) 1.9MHz また、コンポーネント符号化の場合には以下のように
なっている。
EY :4MHzまたは4MHz EC1:2MHzまたは1MHz EC2:2MHzまたは1MHz このように、輝度信号に較べて色度信号の帯域が狭い
のは、視覚の空間周波数特性では明暗に対するものに較
べて色度信号に対するものは狭帯域なためであり、色度
信号を広帯域で伝送しても視覚的にはその効果が認めら
れないためである。
一方、現在の画像はCRT上に再現されるが、CRTの入力
信号に対する発光出力は非線形であり、従来から高彩度
画像の解像度が再現像では低下することがNTSC他の方式
の欠点とされていた。これに関しては、テレビジョン学
会誌、第34巻第2号、第147頁から第152頁まで(1980)
に掲載された、坂田晴夫著“カラーテレビジョン高彩度
画像の解像度―視覚の3原色空間周波数特性とNTSC信号
の改善―”と題する論文を参照され度い。
また、近年、カラーCRTは情報表示用として高解像度
のものが開発され、同一カラーCRTをテレビ受信用と兼
用する場合には、色度信号の狭帯域による色のにじみが
画質を劣化させる。すなわち、第8図(a)に示すよう
に、無彩色の画面にハッチングで示された赤の縞がある
と、色度信号が狭帯域であるために、広帯域な輝度信号
に較べて第8図(b)のように、電気信号として立上り
および立下りに時間がかかり、再現像は第8図(c)の
ように、輪郭の外側に赤の色にじみが生じ、再現像の画
質を低下させる。
なお、第7図で破線で示す帯域制限フィルタにより
EY,EC1,EC2に応じて、各伝送方式に対応する信号帯域
とする。このフィルタは受像側にもあるが第7図では省
略されている。また、三原色信号ER,EG,EBをEY
EC1,EC2に変換するマトリクスAに対応して、受像側で
はEY,EC1,EC2からER,EG,EBに変換する逆マトリクス
A-1が設けられている。
D.発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、カラーテレビジョンの三原色信号
ER,EG,EBを輝度信号EYと色度信号EC1,EC2に変換して
伝送し、EYに較べてEC1,EC2を狭帯域とし、受像側で
EY,EC1,EC2から三原色信号に変換する方式で、受像側
において、EC1,EC2をEYの高域成分を用いて高解像と
し、再現像の解像度を向上させるカラーテレビ受像機の
色信号処理方法を提供することである。
E.問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明によるカラーテレ
ビ受像機の色信号処理方法は、輝度信号の低域成分の第
1微分信号と色度信号の低域成分の第2微分信号とを乗
算し、輝度信号の高域成分と、それから得られる逆極性
の信号を、上記乗算した信号の極性に応じて切り換え、
出力信号を得るとともに、上記第1微分信号と、第2微
分信号をそれぞれ整流した信号の比較に基づき上記出力
信号の利得を制御して得られる信号と、色度信号の低域
成分信号を加算し、上記加算して得られる信号を得るこ
とにより、三原色信号を得ることを要旨とする。
F.作用 現行のNTSC信号を代表例として説明する。三原色信号
ER,EG,EBと輝度信号EYの関係は式(1)となる。
EY=0.30ER+0.59EG+0.11EB ……(1) 一方、NTSCの色度信号EI,EQは式(2)となる。
EI=0.60ER−0.28EG−0.32EB ……(2) EQ=0.21ER−0.52EG+0.31EB ここでEYの第7図の帯域制限フィルタの帯域は4.2MHz
であり、EIは1.5MHz,EQは0.5MHzである。また、受像機
での簡易方式ではER−EYを色差信号として採用し、その
帯域を両者とも0.5MHzにしている。PALやSECAMも二つの
色度信号に帯域の差を設けていないので、こゝでは先
ず、二つの色度信号は狭帯域で、かつ等しいものとす
る。
第9図はかかる伝送信号の例であり、輝度信号EYの帯
域をf1、色度信号の帯域をf2とすると、f1>f2となって
いる。
第2図に本発明の原理を信号波形の変化で示す。
(a)の無彩色と有彩色が接している画面では、その
伝送信号は(b)の輝度信号EYの立上り時間T1は小さ
く、(c)の色度信号ECの立上り時間T2は大きい。ここ
に(c)は1チャンネルのみを示す。輝度信号(b)を
色度信号と同一帯域のフィルタを通すと、(d)のよう
にEYLとなり、その立上り時間は色度信号と等しいT2
なる。輝度信号の高周波成分、すなわち、(b)から
(d)を引算した波形は(e)のEYHとなる。この成分
を色度信号に必要な振幅として(f)のECHとし、
(c)のECに加えて(g)のEC′とする。
EC′=EC+ECH ……(3) EYが(b)でECが(c)の伝送信号のカラー再現像は
(h)のように、色にじみの領域が生じ、画質を低下さ
せるが、EYが(b)でEC′の(g)を用いると(i)の
ように色にじみがなくなり画質の低下を免れる。
以上が本発明による信号処理であるが、本発明はあく
までも輝度信号と色度信号の相関性が高いことを前提と
している。勿論、特殊なパターンで輝度信号は一様で、
色度信号のみステップ状に変化しているような場合の補
償は本発明ではできないが、輝度変化がないので、輪郭
からの色にじみの現像は生じない。
G.実施例 以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明
を一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発
明の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり
得ることは勿論である。
第1図は本発明の回路構成を示すブロック図であり、
第4図は第1図の各部の波形を示す。第1図中、1はEY
信号、2はEC1信号、3はEC2信号、4は高域通過フィル
タ、5および6は低域通過フィルタ、7および8は微分
回路(d/dt)、9は乗算回路、10は成形回路、11は極性
反転回路、12は電子スイッチ、13および14は全波整流回
路、15および16は成形回路、17および19は利得制御回
路、18は比較回路、20は加算回路、21から24までは時間
調整の遅延線、25はEC2信号の系(6〜24のうち7,21,2
2,11は共通)、26はマトリクス回路、27はER信号、28は
EG信号、29はEB信号を表わす。
この際も第2図と同様な色度信号、輝度信号ともステ
ップ状に変化している場合を例にとる。
第1図中、1は受像側のEY入力、2,3はECの二つのチ
ャンネル入力とする。6は色度チャネルの低域通過フィ
ルタである。EY信号1は高域通過フィルタ4と低域通過
フィルタ5で周波数領域を分ける。なお、高域通過フィ
ルタ4と低域通過フィルタ5の出力を加えると、EYにな
るために、第3図のように、低域通過フィルタ5(低域
通過フィルタ5と6は同一特性)の出力と、低域通過フ
ィルタ5による遅延時間を遅延線30で補った出力を差動
増幅器31に加えて、その差を高域通過フィルタ出力とし
てもよい。
第4図の(a),(b),(c),(d)は第1図の
それぞれEY信号1、低域通過フィルタ6、高域通過フィ
ルタ4および低域通過フィルタ5の出力である。
低域通過フィルタ5および6の出力をそれぞれの微分
回路7および8に加えて第4図の(e)および(f)を
得る。微分回路7および8の出力を乗算回路9に加え
て、出力として(g)を得る。因に第4図の右側の
( )内にダラシュを付したのは、(b′)に示すよう
に、色度信号のステップが(a)の輝度信号と逆のステ
ップになっていることを示す。この場合には乗算回路9
の出力は(e′)と(f′)の乗算により(g′)のよ
うに負のパルスとなる。乗算回路9の出力は成形回路10
で成形して、(h),(h′)のようにステップの変化
を含むパルスとする。輝度信号の高域分である高域通過
フィルタ4の出力(c)は極性反転回路11に加えられ、
その入力と出力は電子スイッチ12のa,b端子に接続され
る。スイッチ12は成形回路10の信号の極性に応じて
(c)を同極性として(i)、逆極性として(i′)を
得る。
一方、EY,ECの低周波成分の微分出力である微分回路
7および8の出力はそれぞれ全波整流回路13および14に
より(j)および(k)(または(j′)および
(k′))を得る。成形回路15および16は第5図に示す
特性を持っており、小振幅部分を出力しない。したがっ
て、第5図(b)の入力が第5図(c)のように裾の雑
音や小振幅信号を削除する。成形回路15の出力は利得制
御回路17に加えられ、その出力は(l),(l′)とな
る。比較回路18は利得制御回路17の出力とECの微分に基
づく成形回路16の出力を比較して、両者の振幅が等しく
なるように利得制御回路17の利得を制御する。同時に比
較回路18の出力の利得制御信号で利得制御回路19の利得
を制御してその出力をECの変化の振幅に合わせる。すな
わち、第4図の(m)または(m′)となり、これを加
算器20でECの低域通過フィルタ6の出力に加えて(n)
または(n′)とする。25はEC2信号3の系統であり、
その出力と加算回路20の出力と遅延線21の出力のEYをマ
トリクス26で変換して、ER,EG,EBの三原色出力信号2
7,28,29とする。なお、第1図で21,22,23,24は遅延回路
であり、主に成形回路10のパルスで、EYの高域分(高域
通過フィルタ4の出力)を電子スイッチ12でスイッチす
るのに、他の信号の時間を合わせるためのものである。
また、EC2信号3の系25に含まれる他の色度信号が、E
C1信号2の系統の色度チャンネルと帯域が異なる場合に
は、低域通過フィルタ5,6に対応するフィルタや時間補
償の遅延線長が変わってくる。
第6図は成形回路10の特性(a)、入力波形(b)お
よび出力波形(c)を示す。第4図の(b),(b′)
のECの波形が(m),(m′)のEC′のように立上りが
EYと等しくなり、色にじみがなくなり、高彩度画像でも
解像度の低下が少なくなる。
第5図および第6図に示す非線形特性をもつ成形回路
10,15,16は信号に含まれる雑音の除去や微小信号変化を
除き、再現信号のS/N比の劣化を抑制し、最終画像を見
易いようにするためのものである。
H.発明の効果 以上説明した通り、本発明によれば、色度信号も輝度
信号と同様に広帯域になるので、色度信号が狭帯域の場
合に発生する“色にじみ”(輝度の輪郭の外側に色度信
号がはみだす現象)が低減し、画質が向上する。さら
に、ECとEYLを微分して、その積によりEYHの極性を制御
するので、ECに付加すべき高域成分の極性が適切とな
り、またECの微分値に比例する大きさのEYHにするため
に、付加すべき大きさも適当となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の回路構成を示すブロック図、第2図に
本発明の原理を信号波形の変化で示す図、第3図は高域
通過フィルタの構成を示すブロック図、第4図は第1図
に示す回路の各部における信号波形を示す波形図、第5
図は第1図の成形回路15,16の特性図および入出力波形
図、第6図は第1図の成形回路10の特性図および入出力
波形図、第7図はカラーテレビジョン信号の伝送の基本
形を示すブロック図、第8図は色度信号の帯域制限によ
る再現像説明図、第9図はカラーテレビジョンの伝送信
号の帯域を示す図である。 1……EY信号、2……EC1信号、3……EC2信号、4……
高域通過フィルタ、5,6……低域通過フィルタ、7,8……
微分回路(d/dt)、9……乗算回路、10……成形回路、
11……極性反転回路、12……電子スイッチ、13,14……
全波整流回路、15,16……成形回路、17,19……利得制御
回路、18……比較回路、20……加算回路、21〜24……時
間調整の遅延線、25……EC2信号の系、26……マトリク
ス回路、27……ER信号、28……EG信号、29……EB信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a) 輝度信号の低域成分の第1微分信
    号と色度信号の低域成分の第2微分信号とを乗算し、 (b) 輝度信号の高域成分と、それから得られる逆極
    性の信号を、上記乗算した信号の極性に応じて切り換
    え、出力信号を得るとともに、 (c) 上記第1微分信号と、第2微分信号を各々整流
    した信号の比較に基づき上記出力信号の利得を制御して
    得られる信号と、色度信号の低域成分信号を加算し、 (d) 上記加算して得られる信号を得ることにより、
    三原色信号を得る ことを特徴とするカラーテレビ受像機の色信号処理方
    法。
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