JPH084347B2 - 複合映像信号の分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、直角２相変調された色信号とベースバンド
の輝度信号をインタリーブさせることにより得られてい
る複合映像信号から輝度信号と色信号を分離出力する装
置に関するものである。

従来の技術 カラーテレビジョン信号の複合映像信号は、一般にベ
ースバンドの輝度信号に２つの色信号を直角２相変調し
て多重されている。そしてその変調色信号の副搬送波は
水平同期周波数においてインタリーブするように設定さ
れている。このような複合映像信号から輝度信号と変調
色信号を分離するには、一般に次の２つの手法がある。

１つは輝度信号と色信号の主要信号成分の周波数領域
が分離されていることを利用して、帯域分離フィルタに
よって輝度信号と色信号を分離する手法である。つまり
ローパスフィルタによって輝度信号を分離出力し、色信
号副搬送波周波数を中心にしたバンドパスフィルタによ
って色信号を分離出力する方法である。この方法は一般
の家庭用ビデオテープレコーダやテレビジョン受像機に
よく用いられる手法であり簡単で安価に構成できる。し
かしこの方法では輝度信号は本来の周波数帯域よりもそ
の帯域を狭くして出力されるための画像の解像度を十分
に得ることができないという欠点がある。さらに輝度信
号の高域周波数成分が色信号の中に漏れ込んで出力され
るために、画像の水平エッジ部分や細い縦じま模様に疑
似的な色がついてしまうというクロスカラー妨害が発生
する。また輝度信号の帯域を拡大するためローパスフィ
ルタのカットオフ周波数を高く設定した場合、輝度信号
の中に色信号成分が漏れ込んで出力されるために、画像
上では細かい輝度変化のドットが出るというドット妨害
が発生する。

輝度信号と色信号の他のもう１つの分離手法としては
輝度信号と色信号が水平同期周波数においてインタリー
ブしていることを利用して、くし形フィルタによって分
離する手法がある。この方法は画像のライン相関の強い
部分では確実に輝度信号と色信号を分離することができ
前述のようなクロスカラー妨害やドット妨害は発生しな
いが、画像のライン相関のない部分例えば画像の垂直の
エッジ部分等では、やはりこのような妨害が発生する。
特にドット妨害は、画像の垂直エッジ部分のみに強く発
生するため、画像のエッジがぎらぎらし、非常に見ぐる
しくなる。また色信号については垂直方向の色にじみ、
いわゆる色落ち現象が発生する。

このようなくし形フィルワを用いて輝度信号と色信号
を分離する場合の、ライン相関のない部分の信号処理に
ついてはたくさんの手法が提案されている。例えば特開
昭56−40382号公報や特開昭60−249493号公報にそのよ
うな技術が記載されている。この技術を用いた従来の複
合映像信号の分離装置の一例を第３図に示す。

同図において、２はくし形フィルタであり、入力端子
１より入力された複合映像信号から輝度信号ｙと色信号
ｃを分離出力する。このくし形フィルタ２は入力複合映
像信号を、色信号周波数帯域のみ通過する特性を持った
IH（Ｈは水平走査期間）遅延線４を通し、また入力複合
映像信号を、色信号周波数帯域を通過させるハイパスフ
ィルタ23を通し、そのIH遅延線４の出力信号とハイパス
フィルタ23の出力信号とを減算器５によって減算するこ
とにより、色信号ｃが得られ、また入力映像信号をタイ
ミング遅延器３を通すことにより減算器５により出力さ
れた色信号ｃと位相を合わせ、そのタイミング遅延器３
の出力信号から減算器５の出力である色信号ｃを減算器
６によって減算することにより輝度信号ｙが得られるよ
うに構成されている。くし形フィルタ２によって分離さ
れた輝度信号ｙと色信号ｃはそれぞれの信号帯域は十分
に得られているもののライン相関のない映像信号におい
てはドット妨害や、色落ち現象が発生する。これを改善
するためにライン相関の有無を検出し、この検出信号に
応じて輝度信号ｙは、ライン相関のない部分については
信号の解像度を犠性にして、くし形フィルタ２の出力輝
度信号ｙの色信号周波数帯域を完全に除去して出力す
る。即ちくし形フィルタ２の出力である輝度信号ｙは、
相補形の特性を持った色信号周波数帯の帯域除去フィル
タ７と帯域通過フィルタ８に通し、帯域除去フィルタ７
の出力はそのまま加算器９へ、帯域通過フィルタ８の出
力はスイッチ10を通して加算器９へ、それぞれ入力し、
加算器９の出力信号Ｙが輝度信号出力端子11へ出力され
る。そしてライン相関の強い信号の場合、スイッチ10は
同図のごとく閉じており、加算器９の出力信号Ｙとして
は帯域除去フィルタ７の出力信号と帯域通過フィルタ８
の出力信号が加算されて、即ちくし形フィルタ２の出力
輝度信号ｙがそのまま出力される。一方ライン相関の弱
い信号においてはORゲート20より出力された制御信号10
によって、スイッチ10は閉いてOFFされ、加算器９の出
力信号Ｙはくし形フィルタ２の出力輝度信号が帯域除去
フィルタ７を通して出力される。

また色信号においてはライン相関のない部分の色落ち
現象を改善するために、くし形フィルタ２の出力色信号
ｃと、入力複合映像信号を色信号周波数帯域のみを通過
させる帯域通過フィルタ12を通すことにより得られた信
号とをスイッチ21でライン相関の有無に応じて切換えた
信号 を色信号出力端子22に出力する。即ちライン相関の強い
信号の場合スイッチ21の出力信号 はくし形フィルタ２より出力された色信号ｃがそのまま
出力される。一方ライン相関の弱い信号の場合ORゲート
20より出力された制御信号によってスイッチ21は同図よ
り逆方向に切換えられ、スイッチ21の出力信号 としては帯域通過フィルタ12の出力信号が出力される。
この場合クロスカラー妨害を犠性にしている。このよう
にライン相関の有無によって輝度信号、色信号の分離手
段を切換えることにより、より完全な分離特性を得るの
である。なおここでくし形フィルタのみによって分離出
力された輝度信号ｙと色信号ｃはライン相関のない部分
ではそれぞれの信号が漏れて出力されている。よって完
全な輝度信号、色信号ではないために困乱をさけるため
にこれら、くし形フィルタのみによって分離出力された
輝度信号及び色信号を以降便宜上輝度帯域信号ｙ色帯域
信号ｃと呼ぶようにする。

さてこの輝度信号・色信号分離装置の重要部分である
ライン相関の有無の検出については次のように構成され
ている。第３図において、入力端子１より入力された複
合映像信号をローパスフィルタ13に通すことにより輝度
信号の低域周波数成分を抽出する。そしてこの低域周波
帯輝度信号を、IH遅延線14を通すことによって得られる
IH以前の信号と現時点の信号とを減算器15によって減算
することにより、輝度信号の低域周波数成分のライン非
相関成分、即ち垂直転位成分を得る。この輝度信号の低
域周波数信号の垂直転位成分を検出器18に入力し、この
垂直転位レベルがある設定値以上になった時には制御信
号を出力し、これをORゲート20の一方に入力する。また
くし形フィルタ２の出力輝度帯域信号ｙには輝度信号成
分の他にライン相関のない部分の色信号が含まれてい
る。また同じくくし形フィルタ２の出力色帯域信号ｃに
は色信号成分の他にライン相関のない部分の輝度信号の
高域周波数成分が含まれている。よってくし形フィルタ
２の出力輝度帯域信号ｙを帯域通過フィルタ８を通すこ
とにより得られた色信号の非相関成分、即ち垂直転位成
分を検出器16に入力し、この色信号垂直転位レベルがあ
る設定値以上になった時に制御信号を出力する。またく
し形フィルタ２の出力色帯域信号を検出器17に入力し、
輝度信号の高域周波数信号の垂直転位レベルがある設定
値以上になった時に制御信号を出力する。そして検出器
16の出力信号と検出器17の出力信号をANDゲート19に入
力することにより、色信号の垂直転位と輝度信号の高域
周波帯の垂直転位の同時発生を検出し、その検出信号を
ORゲート20の他の一方に入力する。そしてORゲートの出
力信号によってライン相関の有無を判定し出力端子11及
び出力端子22に出力される輝度信号Ｙ及び色信号 の発生手段を切換えるのである。つまり輝度信号の低域
周波帯の垂直転位の発生と、輝度信号の高域周波帯の垂
直転位と色信号の垂直転位の同時発生との、いずれかも
しくは両方の発生を検出することによりライン相関の有
無の検出をしているのである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながらこのように構成された輝度信号・色信号
分離装置でも、次のような入力信号においてはライン相
関の有無の検出を誤まって検出してしまい、完全な輝度
信号・色信号分離ができなくなる。

例えば第４図ａのごとく輝度信号、色信号の振幅レベ
ルはほとんど変化することなく、色信号の色相のみが垂
直方向に対して反転するような信号、つまり垂直方向に
色信号のみが補色の関係になるように変化する信号がそ
うである。同図においては時間T_Aより、色信号の位相が
反転した信号となっている。このような信号は、色信号
が垂直方向に変化した時点T_Aにおいてはライン相関がな
いために、くし形フィルタによって輝度信号と色信号を
分離したのでは、ドット妨害や色落ち（このような信号
では色ぬけとなる）が発生する。よって前述したように
ライン非相関を検出して制御信号を出力させる必要があ
る。しかし第３図の装置においてくし形のフィルタ２の
出力信号である輝度帯域信号ｙ及び色帯域信号ｃはそれ
ぞれ第４図b,cのような信号となっており従って帯域通
過フィルタ８を通って検出器16に入力される信号は第４
図ｄのようになる。よって検出器16及び検出器17の出力
信号は、それぞれ第４図f,gのようになり、よって両信
号をANDゲート19によって乗算した検出信号は常にLoレ
ベルの信号となる。よってANDゲート19の出力信号では
このような入力信号のライン非相関部分を検出すること
は不可能である。またローパスフィルタ13の出力信号は
第４図ｅのごとくとなっており垂直転位が全く発生して
いないために、検出器18の出力信号は第４図ｈのごとく
常にLoレベルの信号となる。よって検出器18の出力信号
でも、入力信号のライン非相関部分を検出することはで
きない。このように垂直方向に色信号のみが補色の関係
になるように変化する信号においては、その垂直転位を
検出することができず、常にくし形フィルタのみによっ
て分離された輝度信号及び色信号が出力されることにな
り、ドット妨害や色落ちが発生することになる。

また第５図ａのように輝度信号に非常に高い周波数成
分の信号を含んでおり、且つ色信号が十分に含まれてい
るような信号においても、ライン相関の有無の検出を誤
まって検出してしまう。なぜならばくし形フィルタ２の
出力信号である輝度帯域信号ｙ及び色帯域信号ｃはそれ
ぞれ第５図b,cのような信号になり、帯域通過フィルタ
８を通って検出器16に入力される信号は第５図ｄのよう
になる。よって検出器16及び検出器17の出力信号はそれ
ぞれ第５図e,fのようになり、よって両信号をANDゲート
19によって乗算した検出信号は常にHiレベルの信号とな
る。よってANDゲート19の出力信号は常に入力信号に垂
直転位があるかのごとく制御信号を出力してしまう。な
お検出器18の出力信号は第５図ｇのごとく常にLoレベル
の信号である。このように輝度信号に非常に高い周波数
成分の信号を含んでおり、且つ色信号が十分に含まれて
いるような信号においては、常に垂直転位が検出されて
いるように制御信号が出力され、よって常に帯域除去フ
ィルタ７を通った輝度信号と、帯域除去フィルタ12のみ
によって分離された色信号とが出力されることになり、
解像度が劣化するとともにクロスカラー妨害が発生する
ことになる。

本発明はかかる点にかんがみ、上記のような入力信号
においてもライン相関の有無の検出を誤まるようなこと
はなく、ほとんどすべての映像信号において諸々の妨害
現象を発生させることなく輝度信号と色信号をほぼ完全
に分離させることができる、複合映像信号の分離装置を
提供するものである。

問題点を解決するための手段 本発明による複合映像信号の分離装置はくし形フィル
タによって輝度帯域信号と色帯域信号を分離して出力す
るとともに、ライン非相関部分を検出して非相関部分で
は輝度信号はくし形フィルタの出力の輝度帯域信号の色
信号周波数帯域を除去して出力し、色信号はくし形フィ
ルタを使わずに色信号周波数帯域通過フィルタのみによ
って分離した信号を出力する。

そしてライン非相関部分の検出信号は、くし形フィル
タの輝度帯域信号出力信号を色信号周波数帯域通過フィ
ルタによって帯域制限し、さらにその信号を色信号周波
数帯域のｃ型くし形フィルタに通し、その出力信号の振
幅レベルが、検出器によってある設定レベル以上に得ら
れた時にライン非相関部分であるとして制御信号を発生
させるように構成される。

作用 本発明では、くし形フィルタの輝度帯域信号出力信号
を色信号周波数帯域通過フィルタによって帯域制限する
ことにより得られた信号には、輝度信号の高域周波数成
分と色信号のライン非相関成分とが含まれているが、こ
れをさらにｃ型くし形フィルタに通すことによって輝度
信号の高域周波数成分をも完全に除去して、色信号の非
相関成分のみを抽出するのである。こうすることにより
ライン非相関部分を確実に検出することが可能となる。

実施例 本発明の具体的な一実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明の具体的な一実施例を示したブロッ
ク図である。また第２図は第１図ブロック図の装置の動
作波形図である。第１図において入力端子１より入力さ
れた複合映像信号は、くし形フィルタ24によって輝度帯
域信号ｙと色帯域信号ｃとに分離出力される。このくし
形フィルタ24は色信号周波数帯域のみをIH遅延させる遅
延線25を通した信号と、元の信号とを加算器27によって
加算することにより輝度帯域信号ｙを出力し、また遅延
線25の出力信号を元の信号から減算器26によって減算す
ることにより色帯域信号ｃを出力するようになってい
る。遅延線25は色信号周波数帯域のみ通過できればよい
のでガラス媒体を用いた超音波遅延線が使用できる。く
し形フィルタ24より分離出力された輝度帯域信号ｙは色
信号周波数帯域のレベルが増加しているために、周波数
特性補正回路30によって平坦な周波数特性になるように
補正した後輝度信号出力端子11より輝度信号Ｙとして出
力される。またくし形フィルタ24より分離出力された色
帯域信号ｃは、やはりレベルが増加しているために、利
得補正回路29によりレベルを補正した後、スイッチ31を
通り、さらに色信号周波数帯の帯域通過フィルタ32によ
り色信号周波数帯域の信号のみを分離して通過させ、色
信号 として色信号出力端子22より出力される。

一方ライン非相関部分においては検出器39より制御信
号が出力され、その制御信号によってスイッチ31及びス
イッチ33を切換える。それによって輝度信号Ｙについて
は周波数特性補正回路30より出力された輝度帯域信号ｙ
を帯域除去トラップ34によって色信号周波数帯域成分を
除去して出力する。また色信号 については、入力された複合映像信号をタイミング遅延
器28により遅延させて、それにより利得補正回路29より
出力された色帯域信号ｃとタイミングを合わせ、その後
スイッチ31を通し、帯域通過フィルタ32によって色信号
周波数帯域の信号のみを分離して出力する。

またライン非相関の検出においては、くし形フィルタ
24より出力された輝度帯域信号ｙを色信号周波数帯域通
過フィルタ35に通した後、さらにIH遅延線37と減算器38
によって構成されたｃ形くし形フィルタ36に通すことに
よって色信号のライン非相関成分のみを抽出する。そし
て検出器39によってこの色信号のライン非相関成分があ
る設定値以上になった時に制御信号を出力する。なおIH
遅延線37も色信号周波数帯域の信号のみ通過できればよ
いので、ガラス媒体を用いた超音波遅延線が使用可能で
ある。

次に以上のように構成された本発明の動作例を図面を
基に説明する。第２図ａに示したような映像信号が入力
端子１に入力された場合、周波数特性補正回路30、及び
利得補正回路29の出力にはそれぞれ第２図b,cに示した
ような輝度帯域信号ｙ及び色帯域信号ｃが出力される。
またライン非相関検出のためのｃ形くし形フィルタ36の
出力には第２図ｄのような信号が得られ、よって検出器
39の出力には第２図ｅに示したような制御信号が得られ
る。この制御信号によって第２図b,cに示した輝度帯域
信号ｙ及び色帯域信号ｃが処理され、第２図ｆ及びｇの
ような信号になって、出力端子11及び22よりそれぞれ輝
度信号y,色信号 として出力される。なおここで第２図ａに示した入力映
像信号においてライン非相関が発生しているのは図中３
番目のラインのみである。しかし本発明においては、そ
れに対する制御信号は第２図ｅのごとく３番目のライン
と４番目のラインに発生するようになっている。この４
番目のラインの制御信号は実際には余分な信号である
が、これによる悪影響というものは、ほとんど発生する
ことはない。

また従来の装置において問題となった第４図ａ及び第
５図ａのような入力信号における本発明の動作を第６図
及び第７図にそれぞれ示す。第６図ａのような信号が入
力端子１に入力された場合、周波数特性補正回路30、及
び利得補正回路29の出力にはそれぞれ第６図b,cに示し
たような輝度帯域信号ｙ及び色帯域信号ｃが出力され
る。そしてライン非相関検出用のｃ形くし形フィルタ36
の出力には第６図ｄのような信号が得られ、検出器39の
出力には第６図ｅのような制御信号が得られる。その結
果出力端子11及び22には第６図ｆ及びｇのような完全に
分離された輝度信号Ｙ及び色信号 を得ることができる。また同じく第７図ａのような信号
が入力端子１に入力された場合、周波数特性補正回路3
0、及び利得補正回路29の出力にはそれぞれ第７図b,cに
示したような輝度帯域信号ｙ及び色帯域信号ｃが出力さ
れる。そしてライン非相関検出用の色信号帯域通過フィ
ルタ35の出力には第７図ｄのような信号が出力される。
しかしこの信号は輝度帯域信号成分なのでｃ形くし形フ
ィルタ36は通過することはできず、よってこのｃ形くし
形フィルタ36の出力には第７図ｄ′のごとく出力は何も
出ない。よって検出器39の出力も第７図ｅのごとくLoレ
ベルのままである。その結果出力端子11及び22には第７
図ｆ及びｇのような誤動作のない完全な輝度信号Ｙ及び
色信号 を得ることができる。

以上のように本発明においては、ほとんどすべての映
像信号において完全に輝度信号と色信号を分離すること
ができる。

本発明においてはライン非相関の検出を、くし形フィ
ルタの出力の輝度帯域信号をｃ形くし形フィルタに通す
ことにより得られた信号でもって行なっているが、この
考え方を展開して、くし形フィルタの出力の色帯域信号
をＹ形くし形フィルタに通すことにより得られた信号で
制御信号を発生することも考えられる。またこのように
して発生したそれぞれの制御信号を両方とも加算して利
用することも考えられる。そのような構成を用いた本発
明の第２の実施例のブロック図を第８図に示す。同図に
おいて第１図ブロック図と同じ要素にはそれぞれ同じ符
号を付与している。第１図ブロック図と異る点はくし形
フィルタ24より出力された色帯域信号ｃを色信号周波数
帯域通過フィルタ40に通した後、さらにIH遅延線42と加
算器43によって構成されたＹ形くし形フィルタ41に通す
ことにより輝度信号の高域のライン非相関成分を抽出す
る。そして検出器44によってこの輝度信号高域のライン
非相関成分がある設定値以上になった時に制御信号を出
力し、この制御信号と検出器39によって得られた制御信
号とをORゲート45により論理和をとり、この論理和出力
でもってスイッチ31及びスイッチ33を制御する。この場
合も同様にIH遅延線42は超音波遅延線が使用可能であ
る。こうすることにより、色信号だけでなく輝度信号の
高域のライン非相関成分をも検出することができ、より
完全な輝度信号・色信号の分離を行うことができる。ま
た第８図においてIH遅延線25及びIH遅延線42を色信号周
波数帯域のみでなく映像信号全帯域を通過できる遅延線
を用い（CCD遅延線等を利用する）、色信号周波数帯域
通過フィルタ40を省略することにより、輝度信号の全帯
域におけるライン非相関成分を検出することもできる。

しかし一般に色信号のライン非相関と輝度信号のライ
ン非相関は、ほとんどの映像信号の場合同時に発生して
おり、また色信号は副搬送波によって変調された信号で
あるので、ベースバンドの輝度信号よりも確実にライン
非相関成分を検出することができる。よって第１図の構
成の複合映像信号の分離装置で、ほとどすべての複合映
像信号の輝度信号・色信号の分離を完全に行うことが可
能である。

発明の効果 以上説明したように、本発明は超音波遅延線等の安価
な要素部分のみで簡単に構成でき、しかもほとんどすべ
ての複合映像信号において、より完全に輝度信号と色信
号を分離することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロック図、第２図，
第６図，第７図は第１図ブロック図の動作を説明する各
部波形図、第８図は本発明の第２の実施例のブロック
図、第３図は従来の複合映像信号の分離装置のブロック
図、第４図，第５図は第３図ブロック図の動作を説明す
る各部波形図である。 １……入力端子、2,24……くし形フィルタ、4,25,37,42
……IH遅延線、5,6,15,26,38……減算器、9,27,43……
加算器、3,28……タイミング遅延器、8,12,32,35,40…
…帯域通過フィルタ、７……帯域除去フィルタ、13……
ローパスフィルタ、23……ハイパスフィルタ、10,21,3
1,33……スイッチ、29……利得補正回路、30……周波数
特性補正回路、34……帯域除去トラップ、16,17,18,39,
44……検出器、19,45……ORゲート、20……ANDゲート、
11……輝度信号出力端子、22……色信号出力端子。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直角２相変調された色信号と、ベースバン
   ドの輝度信号をインタリーブすることにより得られてい
   る複合映像信号から、前記輝度信号と前記変調色信号を
   分離するに際し、入力された前記複合映像信号をくし形
   フィルタに通すことにより輝度帯域信号と色帯域信号を
   選択的に分離して出力する第１の手段と、前記第１の手
   段から得られた前記輝度帯域信号を色信号周波数帯域の
   ｃ形くし形フィルタに通すことによって、前記輝度帯域
   信号から色情報信号を分離して出力する第２の手段と、
   前記第２の手段から得られた色情報信号を振幅検波し、
   所定量以上の出力を検出することにより、制御信号を出
   力する第３の手段と、前記第３の手段によって得られた
   制御信号が出力されていない期間は、前記第１の手段に
   よって得られた輝度帯域信号と色帯域信号をそのままそ
   れぞれ輝度信号、色信号として出力し、前記制御信号が
   出力されている期間は、輝度帯域信号の色信号周波数帯
   域を除去した信号を輝度信号として出力し、複合映像信
   号の色信号周波数帯域のみを通過させた信号を色信号と
   して出力する第４の手段とを備えたことを特徴とした複
   合映像信号の分離装置。
2. 【請求項２】第３の手段は、第１の手段から得られた色
   帯域信号をＹ形くし形フィルタに通すことによって、色
   帯域信号から輝度情報信号を分離して出力する第５の手
   段を含み、かつ、第２の手段から得られた色情報信号を
   振幅検波し、所定量以上の出力を検出することにより得
   た検出信号と、前記第５の手段から得られた輝度情報信
   号をレベル検波し、所定量以上の出力を検出することに
   より得た検出信号との２つの検出信号の論理和をとるこ
   とにより、制御信号を出力する手段であることを特徴と
   した特許請求の範囲第１項記載の複合映像信号の分離装
   置。