JPS6115635B2

JPS6115635B2 -

Info

Publication number: JPS6115635B2
Application number: JP53048967A
Authority: JP
Inventors: Takashi Fujio; Norio Motoki
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1978-04-24
Filing date: 1978-04-24
Publication date: 1986-04-25
Also published as: JPS54140828A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、複合カラーテレビジヨン信号を輝度
信号と色信号とに分離する輝度・色分離方式に関
するものである。

従来、複合カラーテレビジヨン信号から輝度信
号と色信号とを分離して取出すには、複合カラー
テレビジヨン信号の互いに隣接する走査線間、す
なわち、同一フイールド内の信号の性質を利用し
て行なつていたので、カラーテレビジヨン信号の
有する画像情報を充分に利用することができなか
つた。これに対して、以下に説明する本発明分離
方式は、画像を静止部と動画部とに分けて、その
各部の信号に適した輝度・色分離を行なうので、
カラーテレビジヨン信号の有する全画像情報を有
効に使うことができ、したがつて、画像再生側に
おいて、高品質の信号復元が可能となる。

さらに、詳述すれば、複合カラーテレビジヨン
信号の輝度・色分離を行なうには、通常、色副搬
送波の極性が互いに反転する関係にある２個の走
査線信号を相互に加算し、また、減算するように
しているが、ここで、それら加算、減算の演算を
行なうのは隣接する２本の走査線の相互間につい
てであり、１ライン遅延線を用いて、それらの引
続く２走査線信号を、加減算するために同時信号
に変換するにしても、飛越走査方式であるがため
に同一フイールド内で相隣る２走査線は、画面上
で２走査線分だけ距つており、かかる距りを有す
る２走査線上の画像信号を加減算することになる
ので、演算結果の画像情報はそれら２走査線それ
ぞれの画像情報を平均化したものとなるために、
原画像に比して少なくとも垂直方向の画質が甚し
く劣化したものとなり、高品質の画像再元は期待
し得なくなる。

本発明輝度・色分離方式は、カラーテレビジヨ
ン信号のデイジタル化に関する技術の進歩に伴つ
て、実用の域に達した大容量のデイジタルメモリ
素子を利用し、かかる大容量デイジタルメモリに
１フレーム分の画像信号を記憶させて１フレーム
の期間だけ遅延させ、その遅延したフレームの画
像信号と現時点のフレームの画像信号との間で画
面上における同一走査線の画像信号相互について
上述した加減算を行なうようにすれば、引続く２
フレーム間で画像情報に変化のない静止部につい
ては、原画像情報を全く損うことなく完全な形で
輝度・色分離を行なうことが可能となり、一方、
画像が動いているがために、画像の精細度に多少
の劣化が生じても実質的に画質を損うことがな
く、しかも、画像が動いているがために引続く２
フレーム間で画像内容そのものが変化しており、
かかる２フレーム間で画像信号の加減算を行なつ
たのでは、再生画面における画像の動きの円滑性
が損われる動画部については、従来どおりに、同
一フイールド内において隣接する２走査線間で上
述した加減算を行なうようにしたものである。

すなわち、本発明輝度・色分離方式は、従来の
欠点を除去して原画像情報を損うことなく、高品
位の画質を保持したままで、複合カラーテレビジ
ヨン信号の輝度・色分離を行ない得るようにする
ことを目的として、複合カラーテレビジヨン信号
を輝度信号と色信号とに分離するにあたり、前記
複合カラーテレビジヨン信号をフレームメモリを
用いて構成した動き判別回路に供給して前記複合
カラーテレビジヨン信号が静止している画像を表
わす信号であるか動きを伴う画像を表わす信号で
あるかを判別し、静止している画像を表わす信号
であると伴別したときには、前記フレームメモリ
を共用した輝度・色分離回路においてフレーム間
相関を用い、動きを伴う画像を表わす信号である
と伴別したときには、１ライン遅延線を使用した
輝度・色分離回路においてフイールド内走査線間
相関を用いて、それぞれ関相を有する。信号相互
間の和、差信号を形成することにより、輝度信号
と色信号とを分離するようにしたことを特徴とす
るものである。

以下図面を参照して実施例につき本発明を詳細
に説明する。

まず、標準方式テレビジヨン信号の引続く２フ
レーム間における色副搬送波の位相関係を、画面
上で相隣る順次の走査線について示すと、第１図
のようになる。図中、１，２，３は順次の走査線
の番号を示し、実線の正弦波形は第１フレームに
おける色副搬送波の位相を表わし、点線の正弦波
形は第２フレームにおける色副搬送波の位相を表
わしている。このように引続く２フレーム間にお
いては、画面上でその極性が反転するような位相
関係をもつて搬送色信号が伝送される。これに対
して、輝度情報信号は、画像の静止部について
は、同一極性の信号として伝送されている。した
がつて、引続く２フレーム間について画像信号の
２次アダマール変換を行なうことによつて得られ
る信号の直流分が輝度情報信号を表わし、交流分
のうちの高域成分が搬送色信号を表わすことにな
る。すなわち、ＡとＢとをかかる２フレームの画
像信号とし、上述したアダマール変換出力信号の
直流分および交流分をそれぞれＨ_DおよびＨ_Aとす
ると、なる関係にあり、かかる関係にあるＨ_DおよびＨ_A
がそれぞれ輝度情報信号および搬送色信号を表わ
すことになる。

しかし、画像の動画部について、引続く２フレ
ーム間において画像内容が異なつているので、上
述した関係が成立しなくなり、かかる関係に基づ
く輝度・色分離は行なえないので、動画部につい
ては第１図示の実線で示した色副搬送波位相の特
質、すなわち、同一フイールド内において相隣る
２走査線間で色副搬送波の位相が交互に反転して
いる性質を利用して、前述した従来どおりの方式
で輝度・色分離を行なうこととする。なお、動画
部については、上述のように同一フイールド内に
おける色副搬送波位相の性質を用いて輝度・色分
離を行なつた後の再生画像において、横方向の画
像の細部の垂直解像度は低下するが、動画部の画
像に対する視覚の感度が低いので、静止部の解像
度が高ければ高品質の画像を再生することができ
る。本発明分離方式は、かかる画像の動画部およ
び静止部の特質に適合した輝度・色分離を行なう
ようにしたものである。

つぎに、上述のような作用をなす本発明方式に
よる輝度・色分離装置の構成例を第２図ａに示
し、その動作を示す各特性曲線を第２図ｂ〜ｄに
それぞれ示す。

第２図ａ示の構成において、入力端子(1)からの
複合カラーテレビジヨン信号をフレームメモリ１
に供給するとともに減算器２にも導き、フレーム
メモリ１から１フレーム期間遅延させて取出した
その複合カラーテレビジヨン信号をも減算器２に
導いて、フレームメモリ１の入力信号相互間の差
信号を形成すると、画像の静止部については、そ
の差信号出力は搬送色信号のみとなり、動画部に
ついては、正負いずれかの極性を有する差信号出
力が得られる。その減算出力の差信号を動き判別
回路３に供給して、両波整流整形回路３−１によ
り両波整流したのち、閾値検出回路３−２に導い
て、所定の閾値レベルを越える整流出力信号を、
一定レベルにしたうえで、動き判別出力信号とし
て取り出す。すなわち、画像の動画部のみに対し
て、その動画部の画面上における位置を示す一定
振幅の切替信号として動き判別回路３から取り出
すことになる。

一方、加算器５および減算器６においては、フ
レームメモリ１を共用して上述した入出力複合カ
ラーテレビジヨン信号相互間の和信号および差信
号をそれぞれ形成し、第１図および(1)式について
前述したように、加算器５の加算出力として静止
部の輝度信号を取出し、減算器６の減算出力を、
第２図ｄに示す遮断周波数_Lの高域通過特性を
有する高域通過フイルタ７を介して取出し、静止
部の搬送色信号とする。

さらに、入力端子(1)からの複合カラーテレビジ
ヨン信号を１ライン遅延線４に供給して１ライン
期間遅延した複合カラーテレビジヨン信号を形成
し、その１ライン遅延線４の入出力信号を、上述
したと同様にして加算器８および減算器９に供給
し、同一フイールド内において相隣る２走査線相
互間の複合カラーテレビジヨン信号の和信号およ
び差信号を、それぞれ、動画部の輝度信号および
搬送色信号として取出す。この場合に、加算器８
からは、その加算出力としてテレビジヨン画像の
垂直解像度が1/2になつた輝度信号が得られ、減
算器９からは、その比較的低域の成分として輝度
信号の垂直細部信号とその高域成分として搬送色
信号とが得られるが、その輝度信号の垂直細部信
号も原画像の垂直解像度に比して1/2に低下した
ものとなる。減算器９のかかる減算出力信号を、
第２図ｃに示す遮断周波数_Lの低域通過特性を
有する低域通過フイルタ１０を介し、加算器１３
および減算器１４に供給するとともに、加算器１
３には、加算器８の加算出力信号を、フイルタ１
０における信号遅延に等しい遅延時間を有する遅
延線１１を介して供給すると、その加算出力とし
て、ｏ〜_Lの周波数範囲では入力複合カラーテ
レビジヨン信号と同じ信号が取出され、_L以上
の周波数範囲で垂直解像度が原画像の1/2となつ
た動画部の輝度信号が取出され、一方、減算器１
４には、減算器９の減算出力信号を、フイルタ１
０における信号遅延を補償する遅延線１２を介し
て供給すると、低域通過フイルタ１０、遅延線１
２および減算器１４により構成した櫛型の高域通
過フイルタの波出力として動画部の搬送色信号
が取出される。

上述のようにして１ライン遅延線４、加算器
８，１３、減算器９，１４および低域通過フイル
タ１０により構成した輝度・色分離回路は、同一
フイールド内において相隣る２走査線間の信号相
互の性質を利用して輝度・色分離を行なつている
ので、第１図示の位相関係から判るように、輝度
信号と色信号との共有周波数帯域（第２図ｂ参
照）における分離後の輝度信号および搬送色信号
は、いずれも垂直解像度が1/2に低下したものと
なるが、画像が動いている部分であつても、同一
フイールド内の信号のみを利用しているので、速
度の速い動きがあつても、第１図示の性質は保た
れているので、輝度・色分離を充分に行なうこと
ができる。さらに、輝度信号の高域成分および搬
送色信号の垂直解像度低下の影響は、動画部にお
いては、視覚感度の低下により問題とはならな
い。したがつて、加算器５の加算出力から得た輝
度信号を静止部の輝度信号とし、加算器１３の加
算出力から得た輝度信号を動画部の輝度信号と
し、同様に高域通過フイルタ７の波出力信号を
静止部の搬送色信号とし、減算器１４の減算出力
信号を動画部の搬送色信号としてそれぞれ取出す
ことにより、最も品質のよい輝度信号と搬送色信
号との分離を行なうことができる。なお、それら
の静止部および動画部の各信号の切替えは、それ
ぞれ、切替えスイツチSW₁およびSW₂を、動き判
別回路３の判別出力信号を切替パルスとして用い
てそれぞれ駆動することにより行ない、出力端子
(2)から所期の輝度信号を取出し、出力端子(3)から
所期の搬送色信号を取出して、それぞれ、静止部
および動画部に適合した輝度・色分離を行なうこ
とができる。

つぎに、上述のような画像の静止部と動画部と
におけるそれぞれの輝度・色分離を、静止部につ
いては引続く２フイールド間で行ない、動画部に
ついては同一フイールド内で行なうようにした輝
度・色分離装置の構成例を第３図に示し、かかる
場合における色副搬送波の位相関係を第４図に示
すが、第４図において、実線は第１フイールドに
おける順次の走査線の色副搬送波の位相を示し、
点線は引続く第２フイールドにおける色副搬送波
の位相を示す。

第４図から明らかなように、標準方式のNTSC
複合カラーテレビジヨン信号においては、色副搬
送波の位相は、先行するフイールドにおけるある
走査線とそのフイールドに引続くフイールドにお
いて画面上で上述の走査線の下側に隣接する走査
線との間で反転する関係にあるので、色副搬送波
のかる位相関係を利用して輝度・色分離を行な
う。すなわち、第３図示の構成においては、減算
器２、動き判別回路３並びに同一フイールド内に
おける輝度・色分離を行なう１ライン遅延線４、
加算器８，１３、減算器９，１４、低域通過フイ
ルタ１０等の動作は第２図ａ示の構成におけると
全く同様である。

しかし、第３図示の構成においては、入力端子
(1)からの複合カラーテレビジヨン信号をフイール
ドメモリ１−１，１−２を順次に介して順次に１
フイールド期間ずつ遅延させ、合計１フレーム期
間遅延させた複合カラーテレビジヨン信号を減算
器２に導くことは第２図ａ示の構成におけると同
じであるが、さらに、その１フレーム期間遅延し
た複合カラーテレビジヨン信号を1/2ライン遅延
線１５にも供給し、その1/2ライン遅延線１５と
フイールドメモリ１−２、加算器１６，２１、加
算器１７，２２、低域通過フイルタ１８および遅
延線１９，２０とにより引続く２フイールド間に
おける輝度・色分離を行なう。このフイールド間
輝度・色分離の回路動作は、同じ第３図の構成に
つき上述した同一フイールド内における輝度・色
分離を行なう回路構成の１ライン遅延線４をフイ
ールドメモリ１−２と1/2ライン遅延線１５とよ
りなる１フイールド＋1/2ライン遅延回路に置き
換えただけでその他の構成は全く同様であるか
ら、自ら明らかである。さらに、切替スイツチ
SW₁，SW₂により、画像の静止部については、引
続く２フイールド間の輝度・色分離信号を、ま
た、動画部については同一フイールド内の輝度・
色分離信号を、それぞれ切替えて、出力端子(2)，
(3)から輝度信号および搬送色信号としてそれぞれ
取出す。

つぎに、同一フイールド内における輝度・色分
離を第１図に示した順次に連続する３本の走査線
１，２，３上の画像信号を用いて行なうようにし
た回路構成の例を第５図に示す。第５図示の構成
においては、入力端子(1)からの複合カラーテレビ
ジヨン信号を１ライン遅延線４−１，４−２に順
次に供給し、かかる合計２ライン期間遅延した複
合カラーテレビジヨン信号と原複合カラーテレビ
ジヨン信号とを加算器２３に供給して和信号を形
成し、その和信号を利得1/2の増幅器２４に導い
てその和信号のレベルを半減させたうえ、その1/
２レベルの和信号と１ライン遅延線４−１からの
１ライン遅延信号とを用いて、前述した各分離回
路におけると同様にして輝度・色分離を行なう対
称形の分離回路とする。したがつて、第５図示の
回路構成は、本発明による第２図(a)および先に開
示した第３図にそれぞれ示した同一フイールド内
の輝度・色分離回路と置き換えることができる。

また、第３図示の回路構成を簡単化して第６図
に示すように構成することもできる。すなわち、
従来のテレビジヨン撮像系においては、撮像管の
走査電子ビームが太く、フレーム乃至フイールド
について分解能の効果が少ない状態にある。した
がつて、第２図示の回路構成における動き判別の
ためのフレームメモリ１は、（１フイールド＋1/2
ライン）期間の遅延を行なうフイールドメモリを
これに代用することができる。第６図示の回路構
成は、かかるメモリの代用を行なつたものであ
り、入力端子(1)からの複合カラーテレビジヨン信
号を１フイールド＋1/2ライン遅延回路１０４に
供給し、その遅延回路１０４の入出力信号を減算
器２を介して動き判別回路３に供給して画像の動
きの有無を判別するとともに、第３図示の回路構
成において構成素子１６〜２２からなると同様の
２フイールド間輝度・色分離回路１１０に上述し
た遅延回路１０４の入出力複合カラーテレビジヨ
ン信号を、また、本発明による第２図ａおよび先
に開示した第３図にそれぞれ示した回路構成にお
けると同様の同一フイールド内輝度・色分離回路
１２０に遅延回路１０４の出力信号をそれぞれ供
給して、それぞれの輝度・色分離を行ない、それ
らの輝度・色分離出力信号を動き判別回路３の判
別出力により駆動する切替スイツチSW₁により切
替えて、前掲各例におけると同様の輝度・色分離
信号を取出す。なお、その場合に、第３図示の回
路構成における上述した各構成素子１６〜２２か
らなる輝度・色分離回路は、２フイールド間およ
び同一フイールド内におけるそれぞれの輝度・色
分離に共用することができ、その分離回路に供給
する入力信号を動き判別回路３の判別出力により
駆動して切替えることによつて、輝度・色分離装
置の構成をさらに簡易化することもできる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、画像の静止および動きにそれぞれ適応した形
態で複合カラーテレビジヨン信号の輝度・色分離
を行なうことができ、画像の静止部に対しては、
フレームメモリを用いて、同一画素点につき、現
時点の信号と１フレーム期間前の信号とを比較
し、両者間の変化の有無に基づいて静止画像であ
ることを判別したうえ、色副搬送波の位相が反転
している他は全く一致した連続２フレームのカラ
ーテレビジヨン信号間で輝度・色分離を行なつて
いるので、最高の精細度を保持して輝度・色分離
が行なわれ、一方視覚感度が鈍くて最高の精細度
は要しないが、再生画像の動きの円滑性を要する
動画部に対しては、画像内容に動きを含まない同
一フイールド内のライン間における画像信号の相
関を利用して輝度・色分離を行ない、画像の動き
の有無に応じてそれらの輝度・色分離出力信号を
切替えて使用するので、伝送すべき複合カラーテ
レビジヨン信号に含まれる画像情報を最高度に使
用して高品位のカラー画像を再生表示し得る顕著
な作用効果が得られる。

本発明のさらに顕著な特徴は、フレームメモリ
を動き判別回路と画像の静止部に対する輝度・色
分離回路とに共用している点である。すなわち、
高品質のカラーテレビジヨンシステムにおいて
は、各種の信号処理に画像の動きを判別する回路
が必要であり、その動き判別回路に使用するフレ
ームメモリも必須の構成要素であるが、そのフレ
ームメモリを本発明方式による輝度・色分離回路
に共用しても、動き判別の機能は何ら損われな
い。したがつて、本発明方式によれば、高価なフ
レームメモリを特に設けることなく、既存のフレ
ームメモリを共用して、高品質の輝度・色分離を
行なうことができるという格別の効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は複合カラーテレビジヨン信号のフレー
ム間おける色副搬送波の位相関係を示す信号波形
図、第２図ａおよびｂ〜ｄは本発明方式による輝
度・色分離装置の構成例およびその各部周波数応
答特性をそれぞれ示すブロツク線図および特性曲
線図、第３図は輝度・色分離装置の他の構成例を
示すブロツク線図、第４図は複合カラーテレビジ
ヨン信号のフイールド間における色副搬送波の位
相関係を示す信号波形図、第５図は輝度・色分離
装置のさらに他の構成例を示すブロツク線図、第
６図は輝度・色分離のさらに他の構成例を示すブ
ロツク線図である。１……フレームメモリ、１−１，１−２……フ
イールドメモリ、２，６，９，１４，１７，２２
……減算器、３……動き判別回路、３−１……両
波整流整形回路、３−２……閾値検出回路、４，
４−１，４−２……１ライン遅延線、５，８，１
３，２１，２３……加算器、７……高域通過フイ
ルタ、１０，１８……低域通過フイルタ、１１，
１２，１９，２０……遅延線、１５……1/2ライ
ン遅延線、２４……増幅器、１０４……１フイー
ルド＋1/2ライン遅延回路、１１０……フイール
ド間輝度・色分離回路、１２０……フイールド内
輝度・色分離回路、SW₁，SW₂……切替スイツ
チ、(1)……入力端子、(2)，(3)……出力端子。

Claims

【特許請求の範囲】

１複合カラーテレビジヨン信号を輝度信号と色
信号とに分離するにあたり、前記複合カラーテレ
ビジヨン信号をフレームメモリを用いて構成した
動き判別回路に供給して前記複合カラーテレビジ
ヨン信号が静止している画像を表わす信号である
か動きを伴う画像を表わす信号であるかを伴別
し、静止している画像を表わす信号であると判別
したときには、前記フレームメモリを共用した輝
度・色分離回路においてフレーム間相関を用い、
動きを伴う画像を表わす信号であると伴別したと
きには、１ライン遅延線を使用した輝度・色分離
回路においてフイールド内走査線間相関を用い
て、それぞれ相関を有する信号相互間の和、差信
号を形成することにより、輝度信号と色信号とを
分離するようにしたことを特徴とする輝度・色分
離方式。