JPS60134587A - 適応型輝度信号色信号分離フイルタ - 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】 この発明は，ＮＴＥＩＯ方式のカラーテレビにおいて，
ＩＪＴＳＯ信号から輝度信号（以下，Ｙ信号と記す）ま
たは色信号（以下，Ｃ信号と記す）を取り出すだめの，
ＹＣ分離フィルタに関するもので，アナログＮＴＢＣ信
号をＡ／Ｄ変換したのちディジタル的にｙａ分離を行う
ものである。

まず，アナログＮＴＳＯ信号をデイジタル化したときの
信号系列ｓ（土，ｊ’）（１＝１．２．３．・・・・・
・ｍ．またｊ＝１．２．３．・・・・・・ｎ）を第１図
に示す。このときの標本化周波数ｆＳは，色副搬送波周
波数ｆｓＣの４倍に選ぶのが普通である。第１図におい
て，ザンプルｓ（１，，１）のＹ信号とＣ信号は次の関
係がある。

Ｓ（’，ｊ）＝Ｙ（１＊ｊ）＋ａ（ｔ，ｊ）また，通常
のテレビジョン侶号では，１フィールド内の水平，垂直
方向の隣り合うサンプル間の相関が強いという性質があ
る。さらに，ＮＴＳＣ方式では，インターレースによる
走査を行クているので，Ｃ信号の位相は，第２図の如く
，ラインごとにかつ２サンプルごとに反転する。この特
性を利用して，ｙｃ分離をデイジタル的に行うことがで
きる。

従来のＹＯ分離フィルタの構成を第３図に示す。

図において，（１）ｒｒｉアナログＮＴＳＣ信号（１０
１）をディジタル化するＡ／Ｄ変換器，（２）はこのＡ
／Ｄ変換器の出力（２）からライン交播信号Ｈｅ（１０
３）（Ｉ｛ｃ＝Ｄ−４−０，ＤはＹ信号の垂直方向の高
城周波数成分かつ水平方向の低域周波数成分を表す）金
取り出す垂直方向フィルタ，（３）は前記垂直方向フィ
ルタの出力（１０３）に対して水平方向の低域周波数成
分を除去してＣ信号（１０５）を取り出す帯域通過フィ
ルタ．（４）は（２）および（３）のフィルタにおける
遅延を補償するための遅延素子，（５）は帯域通過フィ
ルタ（３）の出力（１０５）と遅延素子（４）の出力（
１０６）との差をめる減算器である。

次にこのＹＣ分離フィルタの動作について説明する。Ａ
／Ｄ変換器（１）を用いてアナログＮＴＳＣ！信号（１
０１）を所定のサンプリング周波数ｆ５（ｆ５−４ｆｓ
ｃ）にてサンプル抽出してディジタル化し，ディジタル
信号系列ｓ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１．２．３．・−・・・・
ｍ，またｊ−１．２．３．・・・・・・ｎ）（１０２）
に変換する。

このディジタル信号系列Ｓ（ｉ，ｊ）（１０２）はまず
垂直方向フィルタ（２）によってＦ波される。次に垂直
方向フィルタ（２）の構成および動作について説明する
。

垂直方向フィルタ（２）の具体的な構成を第４図に示す
。図におｂで，（６）は入力信号（１０２）を１ライン
分Ｍ！延させるラインバッファメモリ，（７）はＡ／′
Ｄ変換器（１）の出力（１０２）とラインバッ７アメモ
リ（６）の出力（１０８）を加算する加算器，（８）は
加算器（７）の出力（１０９）に％を掛け合わせる乗算
器．（９）はラインバソファメモリ（６）の出力（１０
４）に％を掛け合わせる乗算器．α（１は乗算器（８）
の出力（１１０）と乗算器（９）の出力（１１１）との
差をめる減算器である。

垂直方向フィルタ（２）の動作は以下の通クであるサン
プルｓ（ｉ，ｊ）におけるライゾ交播信号Ｈｃ（ｉ．ｊ
）をめるために，Ａ／Ｄ変換器の出力サンプル系列のＳ
（１，ｊ−１）（１０８），Ｓ（土，ｊ）（１０４），
Ｓ（ｉ，ｊ＋１）（１０２）の３つのサンプルを用いる
。すなわち，サンプル８（ｉ，ｊ）に着目した場合，上
下それぞれＩラインずつ離れた位置のサンプルの値を用
いて次の演算を実行することによ，９ＨＣ（ｉ，．１）
をめる。

（１０３）Ｈｅ（Ｌｊ）＝−＋１３（ｉ．ｊ−１）４＋
Ｓ（ｉ，ｊ）｛−Ｓ（ｉ，ｊ＋１）この結果，サンプル
Ｓ（１，ｊ）におけるＹ信号の垂直方向低域周波数成分
が取シ除かれる。そして，このＨＣ信号（１０３）は帯
域通過フィルタ（３）に入力さｎ，Ｙ信号の水平方向低
域周波数成分Ｄが除去され，その結果，ＨＣ信号からＤ
成分が取り除かれるので，サンプルＳ（ｉ，ｊ）におけ
るＣ信号（１０５）がまる。また，このときのＹ信号（
１０７）は，遅延素子（４）の出力信号（１０６）と，
Ｃ信号（１０５）の差として次式によりまる。

（１０７）ｙ（１，ｊ）＝ｓ（ｉｔｊ）−ｃｃｉ．ｊ）
従来のｙｃ９離フィルタは以上のように構成されている
ので，水平方向においてテレビジョン信号が変化した場
合，Ｙ信号の水平方向高域周波数成分のエネルギーが大
きくなる。そのため，前述の帯域通過フィルタ（３）に
急しゅんな遮断特性を持たせることが困難となるため，
Ｈｃ信号の中にＹ信号の水平方向高域周波数成分が残る
。したがって，結果としてｙｃ分離の特性が損われ，出
力のＹ信号（１０７）はＣ信号成分が混入したものにな
る。さらに，除去されなかっだＹ信号の水平方向高域周
波数成分が次のラインのＨｅ信号にも影響を与えるので
，このＹＯ分離フィルタは，垂直方向のテレビジョン信
号の変化に対する応答が悪くなるという欠点があった。

この発明は，上記のような従来のものの欠点を取り除く
ためのもので，垂直，水平方向の近隣のサンプルとの変
化を検出したのち，これら２つのフィルタの最適な方を
選択して用いることによシテレビジョン信号の局所的な
変化に対する応答を向上させることを目的としている。

以下，この発明の一実施例を図面について説明する。第
５図において，（１）はアナログＮＴＳＣ信号（１０１
）をディジタル信喝に変換するＡ／Ｄ変換器，α］）は
とのＡ／Ｄ変換器（１）の出力（１０２）からＹ信月成
分を取ク除く垂直，水平方向選択型フィルタ，（４）ｉ
ｔこの垂直，水平方向選択型フィルタα◇姉おける遅延
を補償するだめの遅延素子，（５）は垂直・水平方向選
択型フィルタ０ηの出力（１０５）と遅延素子（４）の
出力（１０６）との差をめる減算器である。

次にこの発明におけるＹＣ分離フィルタの動作について
説明する。Ａ／Ｄ変換器（１）によりディジタル化され
たディジタル信号系列Ｓ（１．ｊ）（１０２）は，まず
垂直，水平方向選択型フィルタ（１１）によって炉波さ
れる。この垂直，水平方向フィルタａηの構成および動
作は以下の通シである。

垂直，水平方向選択型フィルタ（１１）の構成を第６図
に示す。図において，（６）は入力信号（１０２），（
ｌ１３）を１ライン分遅延させるラインバッファメモリ
，（６）は入力信号（１０２），（１０４），（１１３
）を２サンプル分遅延させるサンプルバッファメモリ，
（７）はラインバッファメモリ（６）の出力（１０４）
，（１１４）とサンプルバソファメモリ（ロ）の出力（
１１５），（１１２）とをそれぞれ加える加算器，（８
）はこの加算器の出力（１１７），（１１８）にＡを掛
け合わせる乗算器，（９）はサンプルバッファメモリ（
６）の出力（１１３）に％を掛け合わせる乗算器，←ｌ
Ｆｉ乗算器（８）の出力（１１９），（１２０）と乗算
器（９）の出力（１１６）との差をそれぞれめる減算器
，α１はラインバッファメモリ（６）の出力（１０４）
，（１１４）とサンプルバッファメモリ（６）の出力（
１１５），（Ｂ２＞との差をそれぞれめる減算器，０４
は減算器ａ場の出力（１２３），（１２４）の絶対値を
それぞれめる絶対値演算器，（ト）は絶対値演算器αゆ
の出力（１２５）．（１２６）を比較して切換スイソチ
Ｃｌｌｌｉを動作させる比較器，ＱＱはＣ信号（１０５
）として減算器０Ｑの出力（１２１），（１２２）のど
ちらかを取り出す切換スイッチである。

次にこの垂直，水平方向選択型フィルタの動作について
説明する。Ａ／Ｄ変換器（１）によってディジタル化さ
れた信号系列のｓ（１．ｊ）（１１３）におけるＣ信号
ｃ（ｉ＋’．ｊ）（１０５．）は，第７図の■印で示さ
れる。このＣ（ｉ，ｊ）の値をめるために，その位置か
ら上下にそれぞれ１ラインずつ離れた位置（図の・印）
のサンプルＳ（ｉ，ｊ＋１）・Ｓ（ｉ，ｊ−１）および
左右に２サンプルずつ離れた位置（図の△印）のサンプ
ル８（ｉ＋２．．ｔ），ｓ（ｉ−２．ｊ）の４つのサン
プルを用いて垂直，水平方向のＹ信号の高城周波成分Ｗ
ＴＨを算出する。

（１２３）ＴＶ＝８（ｉ，ｊ−ｔ−１）−ｓ（ｉ，ｊ−
１）｛ （１２４）ＴＨ＝Ｓ（ｉ−＋−ｚ．ｊ）−ｓ（ｉ−２．
０そして，これらの信号ｑ′Ｖ（１２３），Ｔｌ｛（１
２４）はそれぞれ絶対値演算器（１４１によって絶対値
ｌＴｖｌ（１２５）ｌＴ１Ｉ１（１２６）に変換される
。

次にこれらの絶対値ｌＴｖｌ（１２５），ｌＴＨｌ（１
２６）は比較器０５）に入力され，比較器０５）は，以
下の条件にしたがってスイソチ（］６｝を切換えること
により減算器００）の出力信号（１２１），（１２２）
の選択を行い，Ｃ信号（１０５）を取シ出す。

ＩＴＶＩ＜ＩＴＨ＋のとき・・・・・・・・スイソチ■
側｛ ＩＴＨＩ≦ｌＴｖｌのとき・・・・・・・・・スイッチ
■側すなわち＋Ｓ（ｉ，ｊ）に対し，垂直，水平方向の
近隣のＣ信号の位相反転ザンプル位置におけるサンプル
ｓ（１，ｊ＋１），ｓ（−ｔ，，ｉｉ）Ｓ（ｉ＋２．ｊ
），Ｓ（１−２．ｊ）を用いてＹ信号の垂直方向高域周
波数成分と，水平方向高域周波成分をめ，と扛らの値が
よシ小さい方向の２つのサンプルを用いて，次のフィル
タの演算を行い，Ｙ信号の低域周波成分を除去するよう
に適応制御される。

（１２１）Ｈｃ（ｉ，ｊ）＝＋８（１，ｊ１）丹Ｓ（Ｌ
ｊ）−｝ｓ（：ｔ，ｊ＋１） ｛ （１２２）Ｖｏ（ｉ，ｊ）＝−ｉ−Ｓ（ｉ−２，ｊ）＋
＋（１，ｊ）一−｝ｓ（ｉ−１−２，ｊ） したがって，この垂直，水平方向選択型フィルタは，ス
イッチ■のとき垂直方向のサンプルを用いて演算を行い
，スイッチ■のとき水平方向のサンプルを用いて演算を
行う。

この結果，Ｓ（１，ｊ）のサンプル位置における垂直方
向．または水平方向のＹ信号成分が除去され，上記のＨ
ｃ信号（１２１）またＣゴ■ｃ信号（１２２）がただち
にＣ信号（１０５）として得られる。１だ，このときの
Ｙ信号（１０７）ｔｌ．遅延素子（４）の出力信号（１
０６）と，Ｃ信号（１０５）との差として次の演算によ
りまる。

（１０７）Ｙ（ｉ，ｊ）＝Ｓ（ｉ，ｊ）−０（ｉ，ｊ）
以上のように，この発明によれば，画像信号の二次元的
特性を利用して垂直方向か水平方向の変化の少ない方向
に対応して垂直，水平選択型フィルタが動作し，ＹＯ分
離が実行さ肛る。その結果局所的なテレビジョン信号の
震化に対する応答性が向上し，画質劣化の少いＹＣ分離
フィルタを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ｕＮＴＢＣ信号のサンプル抽出画素の１フィール
ド画面上での配列を示す説明図，第２図は色信号の位相
とサンプル抽出画素の１フィールド画面上での配列を示
す説明図，第３図は従来のＹＣ分離フィルタの構成図，
第４図は従来のＹＣ分離フィルタにおける垂直方向フィ
ルタの具体的な構成図，第５図はこの発明の一実施例に
おけるＹＣ分離フィルタの構成図，第６図はこの発明の
一実施例における垂直，水平方向選択型フィルタの具体
的な構成図，第７図は垂直，水平方向選択型の動作原理
に関する色信号の位相とサンプル抽出画素の１フィール
ド画面上での配列を示す説明図である。 図中，（１）・・・Ａ／Ｄ変換器，（２）・・・垂直方
向フィルタ，（３）・・・帯域通過フィルタ，（４）・
・・遅延素子，（５）・・・減算器，（６）・・・ライ
ンバソファメモリ，（７）・・・加算器，（８）・・・
％乗算器，（９）・・・Ａ乗算器，叫・・・減算器，（
ｉｌｌ・・・垂直，水平方向選択型フィルタ，αカ・・
−サンプルバッファメモＩＪ．０３）・・・減算器，＜
１４＋・・・絶対値演算器，０５）・・・比較器，０６
）・・・セレクトスイッチ。 なお，図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示してある。 −４９３ ４９４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   の標本化周波数にて標本化しディジタル化するＡ／Ｄ変
   換器と，前記Ａ／Ｄ変換器出力であるディジタルテレビ
   ジョン信号系列について，画面上隣接する３本の水平走
   直線（土方からｊ−１，ｊ，’ｊ＋１ラインとする）上
   の標本点に関し第ｊ−１ライン上で直面上左から１番目
   の標本点信号Ｓ（ｉｊ−１）（ｔ，ｊは整数），第ｊラ
   イン上の前記標本点信号Ｓ（１，ｊ−１）の下方に隣接
   し色副搬送波位相が１８０゜異なる標本点信号Ｓ（１，
   ｊ）．第ｊライン上で前記標本点信号Ｓ（ｉ，ｊ）の右
   および左に隣接し，色副搬送波位相が１８０°異なるそ
   れぞれの標本点信号Ｓ（１＋２，ｊ）およびＳ（ｉ−２
   ，ｊ），第ｊ＋．１ライン上で前記標本点信号Ｓ（ｉ，
   ｊ）の下方に隣接し，色副搬送波位相が１８０６異ガる
   標本点信号Ｓ（１．ｊ＋１）（すなわち＊ｓ（ｉ，ｊ−
   ｘ）．Ｓ（１＋２．ｊ）．Ｓ（ｊ−２，ｊ），Ｓ（ｉ．
   ｊ＋１）は色副搬送波位相が同一で．ｓ（１，ｊ）に対
   し１８０°異なり，かつｓｌ，＋）を囲んだ標本点の信
   号）を抽出する遅延回路と，前記標本点信号Ｓ（ｉ，ｊ
   −１），Ｓ（１＋２．ｊＬＳ（ｉ−２，ｊ）およびＳ（
   ｉ，ｊ＋ｘ）からＳ（ｔ，ｊ−１）とＳ（ｉ，ｊ＋ｘ）
   との垂直差分絶対値■とＳ（１＋２，ｊ）とｓ（．ｔ−
   ２，，１）の水平差分絶対値Ｈを算出し，ＶとＨの値を
   比較して後記垂直・水平方向選択型フィルタを制御する
   制御回路と，前記垂直差分絶対値■が水平差分絶対値Ｈ
   よシ小さいときに前記標本点信号Ｓ（．ｔ．，ｊ）のか
   Ｉ１度信号成分ｙ（ｉ，ｊ）＝＋［：Ｓ（’，ｊ）＋’
   ｝｛Ｓ（ｉ，ｊ−１）＋Ｓ（ｉｔｊ＋１）｝〕および色
   信号成分ｃ（ｉ．ｊ）−−｝Ｃｓ（ｉ，ｊ）−１−４８
   （ｉ，ｊ−１）’＋ｓ（１，ｊ＋１）｝〕として算出し
   ，また前記水平差分絶対値Ｈが垂直差分絶対値Ｖよシ等
   しいか小さいときに前記標本点信号ｓ（１，ｊ）の輝度
   信号成分Ｙ（（ｉ．ｊ）＝＋（Ｓ（ｉ．ｊ）＋＋｛Ｓ（
   ｉ−２．ｊ）−ｔ−Ｓ（１＋２，ｊ）｝〕および色信号
   成分Ｃ→［８（ｉ，ｊ）→４ｓ（ｉ−２．ｊ）＋ｓ（１
   ＋２．ｊ）｝）として算出する垂直・水平方向選択型フ
   ィルタとを備えたことを特徴とする適応型輝度信号色信
   号分離フィルタ。