JPS5850883A - 分離フイルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 例えばＮＴａＣ方式のカラー映像信号において輝度信号
とクロマ信号とを分離する場合においては、従来からバ
ンドパスフィルタによって分離する方法が多く用いられ
ている。しかし仁の方法の場合、例えば３．５８　ＭＨ
ｚ±５００ｋｕｇの帯域内に含まれる輝度信号も全てク
ロマ信号と見なしてしまうため、輝度信号が急峻に変化
する部分でクロマ信号に輝度信号の高竣成分が混入し、
クロスカッ−と呼ばれる画俸の劣化が発生する。

これに対して画面の１直相関性とクロマ信号の副搬送波
の位相が１水平期間ととに反転していることとを利用し
た、いわゆるくし形フィルタが提案された。第１図はそ
の回路であって、入力端子（１０１）からの信号が加算
回路（１０２）及び減算回路（１０；ｌ）　Ｋ供給され
ると共に、入力端子（１０１）からの信号が１水平期間
の遅延回路（１０４）を通じて加算回路（１０２）及び
減算回路（１０３）　Ｋ供給され、各回路（１０２）、
（１０３）からの信号がレベルをＨに減衰するアッテネ
ータ（１０５）、（１０６）を通じて出力端子（１０７
）、（１０ｇ）に取り出される。

この１ａ路におりて、加算回路（１０２）からはクロマ
信号が相殺されて輝度信号が出方端子（１０７）　Ｋ砲
り出される。また減算回路（１０３）からは輝度信号が
相殺されてクロマ信号が出力端子（ＩＯ２）に取り出さ
れる。

ところがこの場合に１例えば！！２図λに示すように輝
度信号のレベルが一定で途中（３番目の走査ＩＩ）から
クロマ信号が加えられたような信号（図中矢印は輝度信
号のレベル、曲線はクロマ信号を示す）が上述のくし形
フィルタに供給されると、３番目の走査−においてクロ
マ信号の１直相関性がないために信号劣化が生じてしま
う、すなわち出力端子（１０７）　ｋは第２図Ｂ？ｌｃ
示すように輝度信号が取り出されるが、３番回の走査−
にり宵マ僅号が残留して、いわゆるドツト妨害を発生さ
せてしまう、また出力端子（１０８）　Ｋは第２図（ｌ
示すようにり鑓マ信号が取り出されるが、３番目の走査
銀のり腐！信号のレベルが低下してクロ！信号の１直解
像度が劣化してしまう。

本発明は仁のような点ｋかんがみ、上述のような信号劣
化のない、新規な分離フィルタを提供するものである。

ところで従来のフィルタ装置は、時間の次元で変化する
信号をフーリエ変換によって周波数の次元に変換し、そ
の周１１１数成分をフィルタリングしている。これに対
して本願発明者は先に１時間の次元で変化する信号をパ
ターン空間に変換し１このパターンの変形によって７・
イルタリングを行うフィルタ装置を提案したン本発明は
そのようなフィルタ装置を応用したものである。

以下Ｋまず図面を参照しながらそのようなフィルタ装置
の−ｎＫついて説明しよ５゜ まずパターン空・間について説明する０例えば１）Ｖ−
ムのテレビ信号を１直水平にそれぞれｍｌｎ個の画素か
ら構成されていると考え、各画素の振幅を、 ｆ　ＣＸＩ、ｌｊ） 但し、１〈量＜ｍ、１＜Ｊ＜ｎ とすると、上述のテレビ信号はｆ（Ｘｉ、ＦＪ）をｍ×
Ｑ　ｍ　ｐｇ個順に並べたものとみなすことができる。

これを例えば ＩＰ’　ｍ　（ｆｌ、ｆｌ・・・・・ｆｋ）但しｓ　　
’ｌ　””　（”１ｅＹｌ）ｆｋ　”　ｆ（ＸｇｎＪｎ
） と表わすことｋより、この１７Ｌ／−１のテレビ信号を
に次元のベクトルｙとして考えることができる。

このようｋして、複数の時点の信号のレベルをそれぞれ
の次元に轟てはめてベクトル！Ｉ！現したと＃にできる
多次元空間をパターン空間と称する。

同様にして、隣接する３点の信号のレベルｆｔ−ｔ＊ｆ
ｔ＝ｆｔ＋ｔ（！＜ｔ＜ｋ　　１）ヲ用％’−ｃ３次元
ツバターｙ空間を構成することができる・ 第３図はそのような３次元パターン空間の斜視図であっ
て、それぞれのベクトルは信号の最大レベルによって包
囲される空間内の任意の点で表わされる。

この３次元パターン空間において、原点Ｏとベクトルが
最大の点Ｐとの間を結ぶ１分はｆｌ、１　諺　ｆｔ−”
　　ｆｉｌｌ であることを示している。

また第４図λに示す平゛面は ｆｔ−１”　ｆｔへｆｉｌｌ であることを示している。さらに第４図ＢＫ示す平面は ｆｔ−１〜ｆｉ　Ｗ　ｆｉｌｌ であることを示しており、これらは信号がステップ状に
変化していることを示している。

これに対して第４図Ｃ”Ｋ示す平面は ｆｔ−１”　ｆｔ＋ｓ〜ｆｌ であることを示しており、これは信号が急激に変化して
いることを・示している。

そこでこの３次元パターン空間な０−Ｐ［の延長上から
見ると第５図のよ５になる。ここｔ各範囲の信号はそれ
ぞれ外周に図示のよＩＫ変化している０図［Ｐ〜て第３
図００．ｐＨは原点、第４図ムの平面はＡ軸、Ｂの平面
はＢ軸、Ｃの平面はＣ軸で現わされる・ この場合に１本来の信号は隣接する信号間の相関性が極
めて強いために、第６１１１Ｃ示すよ５Ｋ。

Ａ−に線〜Ｂ　−Ｂｌ縁の範囲に集中して分布し。

Ｃ−Ｃ’纏り近傍には存在しない、これに対して。

雑音等は隣接する信号間の相関性がないので、第６図Ｂ
Ｋ示すよ５に全体に均一に分布する。

すなわち例えば第７図に示すような信号の場合、これを
上述のパターン空間に変換すると第８図のようｋなる。

なお第７図中・鳴信号の位置を示す。

そしてこの場合に％第８図の斜線の範囲外の信号を、例
えば矢印のように変形することにより、ノイズＮ１〜Ｎ
３を除去することができる。

この変形は、例えば次のような論理演算にて行５ことが
できる。

すなわち ｆｔ　＝　ＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆｔ−ｔ、　ｆｔ）、ＭＩ
Ｎ（ｒｔ、ｆｔ＋ｔ）。

ＭＩＮ（ｆｔ−ｔｅｆｔ＋ｔ））　　　　　　　　　・
・・・・１１）、、、ＭＩＮ（Ｍ、にＫ（’ｔ−ｔｕｆ
ｔ）ｓ　ｈＬ阪Ｘ（ｆｉ、１重や１）。

ＭＡＸ（ｆｉ、１．ｆｉ◆１〕）　　　　　・・・会・
（２１の論理演算にて変形を行さ、こむでＭＡＸは以下
のかつζ内で最大の物を取り出すこと、ＭＩＮは以下の
かっこ内で最小の物を増り出すことを示している。

この論理演算を行うととｋより、例えば第７図のノイズ
Ｎ１の部分では、 ｆ魯″　−ＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆ、、ｆｓ）ｓＭＩＮ（ｆ
ｓｔ　ｆ、）。

ＭＩＮ（ｆ　ｙ　、　ｆ　ｅ　）　） ｍ　ＭＡＸ（ｆＢ、　ｆＢ、　ｆｔ） ｚｆ１ となる・またノイズＮ２の部分では、 ｆ１１菖！１ｉｌＡＸ［ＭＩＮ（ｆ、、、　ｆ、１）、
ＭＩＮ（ｆｌ、−、ｆ、、）。

ＭＩＮ（ｆｉｌ・ｆｌｌ→） ａｍ　ＭＡＸ（ｆｉｌ、　ｆｉｌ、　ｆｉｌ）−ｆｉｌ となって、ノイズＮ＊、Ｎ冨が除去される。なおノイＸ
ＮＮＷＣついても、ノイズＮ１と同様に除去される拳こ
れに対して１例えばｆｌの信号においては、ｆＢ　ｍ　
ＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆ４．　ｆＢ）、ＭＩＮ（ｆｓ、　ｆ
Ｂ）。

ＭＩＮ（ｆ４．ｆ・）） ｗ　ＭＡＸ（ｆ４．　ｆＢ、ｆ４） 蹴ｆｓ となる、またｆｓの信号においては、 ｆｓ’　−ＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆ！Ｉ、　ｆ・）ｅＭＩＮ
（ｆｓｓｆｙ）−ＭＩＮ（ｆ、、ｆｙ）） ｍ　ＢｄＡＸ（ｆｓ、ｆ、、ｆｓ） 聴ｆ・ となって、本来の信号がそのまま取り出される・このよ
うｋして上述のフィルタ装置において、本来の信号を劣
化させることなく、ノイズの除去を行うことができる。

本発明は仁のようなフィルター置を応用したものである
。

ところでＮＴ８Ｃ方式のカラー映像信号の場合ｋ。

りａ！信号は３．５８　ＭＨｚの色副搬送波に乗ってい
る・そζで色副搬送波のに波長に相嶋する１４０ｎｌｌ
）の間隔で３点の信号を取りぬし、この３点の信号のレ
ベルを用いて上述のパターン空間を構成する。

この場合に、クロ！信号成分は１４０ｆｌａごとに位−
相が反転している。従ってパターン空間上では第９図の
（×）で示すように１図中のｃ−ｆｖ結ぶ銀の近傍に分
布する。

これに対して輝度信号成分は、１４６ｎｓｅｏ程度の間
隔ではほとんど変化せず極めて強い相関性を持っている
。従ってパターン空間上では（０）で示すように１図中
の蹴−ｈを結ぶ―の近傍に分布する。

そこでこのパターン空間において５ｃ−ｆＢの近傍以外
の空間を抑圧することｋより、クロマ信号を分離、抽出
することができる・ 本発明はこのようＫしてクロマ信号を分離しようとする
ものである。以下ｖｃｍ面を参照しながら本発明の一一
施例について説明しよう。

第１０図において、映像信号が入力嶋子１１）を通じて
バンドパスフィルタ（２１Ｋ供給され、　３．５８ＭＨ
ｇ十ｓｏｏｉＨｇの帯域の信号が取り出される。この信
号が１４０１１１１６０の遅延時間を有する違蔦１回路
１３）、　（４）の直列回路に供給される。さらにフィ
ルタ（２）からの信号及び遅延回路（４）からの信号が
それぞれインバータ（５１、１６）　ｋ供給される。

こζで仁のようにインバータ（５）、（６）を設けるこ
とにより、パターン空間の人、Ｃ軸が反転し、謳Ｉｌ１
ｇＫ示すようにクロマ信号がａ　−ｋ＠の近傍に、輝度
信号がｃ−ｆｉｌの近傍に分布するようＫなる。

これらのインバータ（５１，（６）及び遅延回路（３）
６％らの信号がそれぞれ供給された信号の内の最大の信
号を取り出す論理演算（Ｍム、Ｘ　）回路（７）、　（
８１，（９１及び供給された信号の内の最小の信号を取
り出す論理演算（Ｍ　Ｉ、Ｎ　）　回路Ｑｉ、　（Ｉｌ
ｌ、ａ２１に供給ｔＥｔＬ６゜これらの論理演算回路（
７）〜ａｚｋそれぞれ端子ａ１から００ボルトの基準電
圧が供給される。

従ってＭＡＸ回路（７）〜（９）からは供給される信号
の正極性の部分が取り出され、ＭＩＮｉｉ路帥〜ａりか
らは供給される信号の負極性の部分が取り出される。す
なわち第１２図人、Ｂ及び第１３図Ａ、Ｂｋ示すような
パターン空間が構成される。

これらのＭＡＸ回路（））〜（９）からの信号がＭＩＮ
回路α４）ｋ供給され、ＭＩＮ囲路囲路−ａりからの信
号がＭＡＸ回路ａ９に供給される。

これらの論理演算により、パターン空間上でそれぞれ第
１２１ＱＣ，Ｄ及び第１３図Ｃ，ＤＫ示すような抑圧が
行われる。ここで抑圧される空間は輝度信号成分を多く
含む空間であり、これｋよって輝度信号成分が抑圧され
、り＝！信号成分が取り出される・ ζうして抽出された正極性及び負極性のりａマ信号成分
が加算回路ａｅで加算されて端子αｎ１ＩＣ取り出され
る。

さらに以下にりｇマ信号及び輝度信号の代表的な波形に
ついて、本発明の作用効果を説明する。

まず、ｊｌＥ１４図はクロマ信号の例を示す、ここでク
ロマ信蓚は３．５８ＭＨｚの副搬送波に乗っているため
に、遅延回路（３）の久方側（ａ）及び遅延回路（３）
、【４）の出力側（ｂ、ｅ）の信号はそれぞれムに示す
ようｋなる。

これに対して！１５図は輝度信号の例を示す。

この場合の（ａ、ｂ、ｃ）の信号はそれぞれ人のようｋ
なっている。

そしてこれらの信号について、この内の（ｉ、ｃ）の信
号がインバータ（５）、（６）　ｋ供給されると、これ
らの（ａＳ−Ｃ）の信号はそれぞれＢのようになる。こ
れらの信号がＭＡＸ回路（７）〜１９１　ｋ供給されて
それぞれＣのような信号が堆り出され、またＭＩＮ回路
（１１〜ａ２　Ｔｌｃ供給されてそれぞれＤのような信
号が取り出される。さらＫＭＡＸ回路１７）　〜（９）
からの信号がＭＩＮ回路ａ４に供給されてそれぞれＥの
ような信号が取り出され、またＭＩＮ８１＠顛〜ａりか
らの信号がＭＡＸ回路αＳＫ供給されてそれぞれＦのよ
うな信号が取り出される。そし′Ｃこれらの信号が加算
回路αｅで加算されてそれぞれＧのような信号が取り出
される。

すなわちこの回路において、クロマ信号は何部変化され
ずＫｍ力端子顛に堆り出され、輝度信号は抑圧される。

こさして輝度信号が抑圧され、り四マ信号が抽出される
わけであるが、本発明によれば、上述したパターン空間
の変形によるフィルタリングを行っているので、クロマ
信号を劣化させることなく輝度信号を除去することがで
き％嵐好なりロマ信号の抽出を行う仁とができる。

また従来のくし形フィルタの場合、用いられる１水平期
間の遅延回路が大形で高価であったが、本発！ｌｉＫよ
れば七のよ５な１水平期間の遅延回路を用いないので、
回路が小形になると共に、安価になる。゛ さらに第１６図は本発明を実施するための具体回路例を
示す。

１１においてｐｎｐ形トランジスタ（２１す、（２２ａ
）　ト、（２１ｂ）、（２２ｂ）と、（２１ｃ）、（２
２ｃ）とｋよる３組の回路が設けられ、これらの；レク
タが共通接地寄れると共に％ｉつずつのエミッタが互い
に接続され、これらの接続点がそれヤれ抵抗器（２３ｍ
）、（２３ｂ）。

（２３ｃ）を通じてＶＣＣの電源端子Ｑ４に接続される
と共に、ｎｐｎ形トランジスタ（２！ｊａ　）−（２５
ｂ　）ｍ　（２５Ｃ）のベースに接続される。これらの
Ｆランジスタ（２５ａ）〜（２５ｃ）のコレクタが電源
端子＠に接続され、工電ツタが互いに接続され、この接
続点が抵抗器（至）を通じて接地されると共に、抵抗器
面を通じて出力端子（ｌｎＫ接続される。

またｎｐｎ形トランジスタ（３１ｍ）、（３２りと、（
３１ｂ）。

（３２ｂ）と、（３１Ｇ）、（３２Ｃ）とによる３組の
回路が設けられ、これらのコＶタタが電源端子＠に接続
されると共に、２つずつの工建ツタが互いに接続され、
これらの、接続点がそれぞれ抵抗器（３３１３，（３３
ｂ）。

（３３りを通じてＩＩＩＩ地されると共に、ｐｎｐ形ト
ランジスタ（３５”）＊（３５ｂ）バ３５りのベースに
接続される。

これらのトランジスタ（３５ｍ）〜（＄ｇｃ）のコｖタ
タが接地され、工電ツタが互いＫＩｌ絖され、この接続
点が抵抗器（至）を通じて電源端子（２）ｋ接続される
と共に１抵抗器０７）を通じて出力端子（Ｈ）Ｋ接続さ
れる。

さらにトランジスタ（２１１）と（３１ｍ）　、　（！
ｌｂ）と（３１ｂ）　、（！ｌｃ）と（３１Ｃ）とのベ
ースがそれぞれ互いに接続され、これらの接続点がそれ
ぞれコンデン−ｆ　（４１す、（４１ｂ）、（４１８）
を通じてインバー−（５）、遅延回路（３）、インバー
タ（６）の出力ＩＩＣ暑＊ｔ）ｓＣ）　ｋ接続されると
共に１抵抗器（４２ａ）−（４２ｋｌ）＊（４２ｃ）　
ヲ通じて５４　Ｖｃｃの電源端子ｅ４）ｅｃ接続される
。またトランジスタＣ２２ｍ）、　（２２ｂ）、　（２
２（Ｅ）、（３２ｍ）、　（３２ｂ）、　（３２ｃ）の
ベースが電源端子−ｋｌ！絖される。

この回路において、トランジスタ（２１ｍ）、（２２暑
）〜（２１Ｃ）、（ＤＣ）はそれぞれＭＩＮ回ｊｌ　（
ＩＩ　〜ｆｉ２　ｋ　構成し、トランジスタ（３１１＃
（３２ａ）　〜（３１Ｃ）、（３２ｃ）はそれぞれＭＡ
５ｃ回路（７）〜（９）を構成する。そしてこれらの［
１１１（７）〜α３にてそれぞれ入力信号とにＶ（３）
とが比較され、小さい方あるいは大きい方の信号が取り
出される・・さらにトランジスタ（２５ｍ）〜（２５Ｃ
）はＭＡＸ回路α９を構成し、ド″ランジスタ（３５ｍ
）　〜（３５ｃ）は゛ＭＩＮ回Ｎｒｉ４’ｋ１ｇ成”ｔ
ル、　サラに抵抗器Ｏｅ　、　＠　、　ＣＩ　、　（１
？）は加算回路αｅを構成している・そしてこの加算回
路顧にてにＶＣＣ以上の部分と以下の部分が加算されて
出力端子ａｎｋ取り出される。

また第１７図は本発明の他の例を示す０ｗＪにおいて、
インバータ（５）、遅延回路（３）、インバータ（６）
カラｆ）　１１号がＭ　Ｉ　Ｎ回１１（１４１及ヒＭＡ
）ｌｌｊｌＱ５１に供給され、これらの出力信号がＭＡ
Ｘ回路（７）及びＭＩＮ回路ａ・で端子ａ１からの基準
電圧と比較され、これらの出力信号が加算回路αＢで加
算される。

この回路において、上述の第１０図の回路と全く同一の
結果が得られることは論理学的に明らかである。

さらＫＩ１１８図はりａｗ倍信号共に輝度信号を抽出す
る回路を示す０図において入力端子（１）からの信号が
１４０ｎ＋ｓｏの遅延回路６υを通じて減算回路５３に
供給されると共に、　ｔＢ力端子ａＤＫ取り出されるク
ロマ信号が減算回路拘に供給される。そしてこの減算回
路６ａＫて遅延回路稙υからの信号からクロマ信号が減
算されることｋより輝度信号が抽出されて出力端子ａＩ
Ｉ／ｃ取り出される。

この回路によれば、信号劣化のないクロマ信号が減算さ
れることｋより、クロマ信号の残ｍによるいわゆるドツ
ト妨害等のない輝度信号を抽出することができる。

また第１９図はくし形フィルタを付加した場合を示す、
すなわち図において入力端子（１）からの信号が１水平
期間の遅延回路１ｉ１．ｆＪＫ供給され、この遅延回路
日の入力側及び遅延回路−、−の出力１　　１　　　１ 偶の信号が、それぞれ−１１１，−７の利得で加算回路
６１に供給されることｋより、クロマ信今抽出用のくし
形フィルタが構成される。このくし形フィルタからの信
号をさらに本発明の分離フィルタに供給することにより
、極めて良好なりロマ信号の抽出を行５ことができる。

さらに本発明は２８０１１１に＋の遅延回路を用いて構
成することもできる。その場合にはクロマ信号の位相が
元に戻るのでインバータ１５１　、　（６１は不要にな
る。

また本発明は遅延回路を１箇あるいは３箇以上用いて、
信号を２次元あるいは４次元以上のパターン空間に芥布
させてフィルタリングを行うこともできる。

さらに本発明は、信号をアナログ信号あるいはデジタル
信号のいずれｋおいてＪ６１１する場合にも適用できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図、ｌＩｚ図は従来の装置の説明のための図、第３
図〜ｗＥ８図は本履発明者が先に提案したフィルタ装置
の説明のための図、第９図は本発明の説明のための図、
１１１１０図は本発明の一例の構成図、第１１図〜ｌ１
１５図はその説明のための図、第１６図〜菖１９図は他
の例の構成図である。 （１）は入力端子、（３）　、　（４）は遅延回路、（
５）　、　（６１はインバータ、（７）〜ａｍ、　Ｑ４
）、　ＱＳは論理演算回路、鰭は出力端子である。 第２図 Ｂ　　　　　　Ｃ トユ一一一−ｔ 第６図 Ｒ 第１０図 第１５図 、−一一へ Ｅ　　　　　　　　Ｆ １−−コこｔ− 〇−一一人フｒ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 映倫信号中の隣接する色副搬送波長のＨの整数倍の間隔
   の複数の振幅を得る手段と、少くとも上記複数の振幅の
   最小値を得る演算回路を有してなる分離フィルタ。