JPS61186096A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、適応型輝度信号色信号分離フィルタに関し
、特にたとえばＮＴＳＣ方式の複合テレビジョン信号か
ら輝度信号と色信号を分離する輝度信号色信号分離フィ
ルタに関する。

［従来の技術］ 第２図は従来の輝度信号色信号分離フィルタの構成の一
例を示すブロック図である。図において、入力端子１に
はＮＴＳＣ方式の複合カラーテレビジョン信号が入力さ
れる。この複合カラーテレビジョン信号はＡ／Ｄ変換器
４を介して垂直方向フィルタ１３に与えられるとともに
、１ライン遅延回路５６に与えられる。１ライン遅延回
路５６の出力はそのまま垂直方向フィルタ１３に与えら
れるとともに、１ライン遅延回路５７でさらに１ライン
分遅延された後垂直方向フィルタ１３に与えられる。垂
直方向フィルタ１３は、通常、２ライン型くし形フィル
タと呼ばれるフィルタであり、その出力は帯域フィルタ
１２２に与えられる。帯域フィルタ１２２の出力は色信
号２０５として出力端子２から導出されるとともに、減
算回路６９の第１の入力に与えられる。また、減算回路
６９の第２の入力には、１ライン遅延回路５６の出力が
補償遅延回路５８を介して与えられる。補償遅延回路５
８は帯域フィルタ１２２における遅延を補償するための
回路である。減算回路６９からは輝度信号が出力され、
出力端子３に与えられる。

次に、ＮＴＳＣ方式の複合カラーテレビジョン信号に対
する上記フィルタの動作について説明する。

検水化周波数ｆ、−４・ｆｓｃにて色副搬送波に同期標
本化された複合カラーテレビジョン入力信号２０１は、
画面上で第３図のごとく格子状の２次元配列となる。す
なわち、ｆｓｃ＝（４５５／　２　）　ｆ　Ｈであるか
ら、ラインごとに色信号Ｃの位相が１８０°反転したも
のを１周期に４サンプル抽出したものとなる。今、１サ
ンプルの遅延および１ラインの遅延を表わす記号として
Ｚ変換を用いてＺ−１およびｚ−１−を用いることとす
る。

ここで、Ｚ−’　−ｅｘｐ　　（−ｊ　２πｆ　／４ｆ
　ｓ　：　）である。また、’　ｓ　ｃ　＝　（４５５
／２）ｆ　ＨであるからＱ−９１０となる。このとき遅
延回路５６゜５７を用いて遅延させた１ライン遅延信号
２０２と２ライン遅延信号２０３と環径の入力信号２０
１から垂直方向フィルタ１３にて色信号を含めたライン
ごとに支援するライン支援信号２０４を抽出する。垂直
方向フィルタ１３の伝達関数Ｈｖ（Ｚ）は、 となる。すなわち、テレビジョン信号が近接画素間で類
似しているとみなして、第３図の画面上で座標（ｍ　、
　ｎ　）のライン支援信号Ｈａ（ｍ、ｎ）を Ｓ（１，ｎ）＋Ｓ（１，ｎ＋１）） として抜取ることになる。ライン支援信号）１ｃは、輝
度信号Ｙも含むため、帯域フィルタ１２２によって高域
成分である色信号Ｃ（１、ｎ　）をＨｃ（ＩＩ＋　、　
ｎ　）から分離する。色信号２０５は、減算回路６９に
送られる。減算回路６９は、１ライン遅延信号２０２を
さらに帯域フィルタに応じて補償遅延回路５８で遅延さ
せた信号Ｓ　（ＩＩ　！　ｎ　）　２０６から色信号（
Ｉｌ、ｎ）２０５を差し引き、次式のごとく輝度信号Ｙ
（ｍ、ｎ）２０７を分離する。

Ｙ　　（Ｉｌ、　　ｎ　　）−８（１，ｎ　　）−Ｃ（
ＩＩ、　　ｎ　　）前記帯域フィルタ１２２の伝達関数
Ｈｈ　　（Ｚ）は、たとえば、 ２　（１＋Ｚ−’） として構成できる。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の輝度信号色信号分離フィルタは、以上のごとく、
垂直方向フィルタと水平方向フィルタの特性を固定し、
組合わせて構成している上にテレビジョン信号の標本化
系列である画素が画面上で隣接しているものは類似して
いるという仮定の上に成立していた。それゆえ、従来方
式では、画像の輝度および色の変化が激しい領域におい
ては、輝度信号と色信号が相互のチャネルに漏れるため
、クロスカラーによる色の濁りやドツト妨害等の再生画
像の画質劣化を生ずるなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、テレビジョン画像における急激な信号変化に
おいても、正確な輝度信号と色信号の分離を達成し得る
適応型輝度信号色信号分離フィルタを提供することを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明にかかる適応型輝度信号色信号分離フィルタは
、遅延手段と水平方向差分絶対値検出手段と垂直方向差
分絶対値検出手段と比較手段と定数付与手段とを設け、
これら各手段によって複合映像信号の波形の属性を小領
域にて検出し、その検出結果に応じて、水平方向フィル
タと垂直方向フィルタの出力をスイッチ回路によって適
応的に切換えるようにしたものである。

［作用］ この発明においては、複合映像信号の垂直方向と水平方
向の波形がより緩かに変化する方向の信号値系列を用い
て輝度信号と色信号を分離するようにすることにより、
クロスカラー妨害やドツト妨害が軽減される。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示す概略ブロック図であ
る。図において、入力端子１にはＮＴＳＣ方式の複合カ
ラーテレビジョン信号が与えられる。この複合カラーテ
レビジョン信号はＡ／Ｄ変換器４に与えられる。このＡ
／Ｄ変換器４は、標本化周波数ｆ−４ｊ、ｓｃにて複合
カラーテレビジョン信号を標本化するように構成されて
いる。Ａ／Ｄ変換器４によって標本化された複合カラー
テレビジョン信号は、９０８サンプル遅延回路５１゜２
サンプル遅延回路５３．２サンプル遅延回路５４および
９０８サンプル遅延回路５２を介して加算回路６１の一
方入力に与えられる。９０８サンプル遅延回路５１１５
よび５２は標本化された複合カラーテレビジョン信号を
９０８サンプル期園（１サンプル期間は、１　／　Ｃ４
ｆ’ｓ　ｃ　）　Ｃ’ａｅＣ］　）遅延するための回路
であり、２サンプル遅延回路５３および５４は標本化さ
れた複合カラーテレビジョン信号を２サンプル期間遅延
するための回路である。これら遅延回路５１〜５４によ
って、或る標本点における標本値と、その標本点を取囲
む上下左右の標本点における標本値とが同時的に抽出さ
れる。加算回路６１の他方入力には、Ａ／Ｄ変換器４の
出力が与えられる。この加算回路６１の出力は、１／２
倍回路７１．減算回路６２および１／２倍回路７２を介
してスイッチ回路１１の一方入力に与えられる。また、
減算回路６２には２サンプル遅延回路５３の出力が与え
られる。これら加算回路６１．１／２倍回路７１．減算
回路６２および１／２倍回路７２によって、垂直方向フ
ィルタを構成している。一方、加算回路６５には、９０
８サンプル遅延回路５１および５２の出力が与えられる
。この加算回路６５の出力は、１／２倍回路７３．減算
回路６６および１／２倍回路７４を介してスイッチ回路
１１の他方入力に与えられる。また、減算回路６６には
２サンプル遅延回路５３の出力が与えられる。これら加
算回路６５．１／２倍回路７３．減算回路６６および１
／２倍回路７４によって、水平方向フィルタが構成され
る。

Ａ／Ｄ変換器４の出力および９０８サンプル遅延回路５
２の出力が減算回路６３に与えられる。

この減算回路６３の出力は絶対値回路８１を介して加減
算回路６４の一方入力に与えられる。この加減算回路６
４の他方入力には、定数発生回路９の出力が与えられる
。加減算回路６４の出力は比較回路１０の一方入力に与
えられる。９０８サンプル遅延回路５１の出力および２
サンプル遅延回路５４の出力は減算回路６７に与えられ
る。この減算回路６７の出力は絶対値回路８２を介して
比較回路１０の他方入力に与えられる。比較回路１０の
出力は切換制御信号としてスイッチ回路１１に与えられ
る。これら減算回路６３および６７゜絶対値回路８１お
よび８２．加減算回路６４．定数発生回路９．比較回路
１０．スイッチ回路１１によって、垂直方向フィルタお
よび水平方向フィルタの選択を判断および実行する回路
を構成している。スイッチ回路１１の出力は帯域フィル
タ１２１に与えられる。帯域フィルタ１２１からは色信
号が出力されるが、この色信号は出力端子２に与えられ
るとともに、減算回路６８の一方入力に与えられる。こ
の減算回路６８の他方入力には、２サンプル遅延回路５
３の出力が補償遅延回路５５を介して与えられる。補償
遅延回路５５は色信号を分離するときに生じる遅延を補
償するための回路である。減算回路６８からは輝度信号
が出力される。この輝度信号は出力端子３に与えられる
。

次に、第１図に示す実施例の動作を説明する。

Ａ／Ｄ変換器４によって標本化周波数ｒ　、　−４ｒ、
Ｃにて原本化されたＮＴＳＣ方式の複合カラーテレビジ
ョン信号の標本化系列１０１は、遅延回路５１．５２．
５３．５４を通ることによって、画面上でダイヤモンド
型格子上の５つの標本点における標本値が同時に得られ
ることになる。このとき、５つの標本点の中心となる標
本点の座標が第３図の画面上で座標（ｍ　、　ｎ　）と
すると、上下に位置する標本点の座標は（ａ＋、ｎ−１
）および（ｍ、ｎ＋１）であり、左右に２サンプルずつ
離れた標本点の座標は（−−２，ｎ　”）および（−＋
２、ｎ）となる。そして、座標（ａ＋　、　ｎ　）の位
置の複合カラーテレビジョン信号（標本値）Ｓ（＋。

ｎ）が信号ライン１０３に現われた時点で、信号ライン
１０５には信号５（ＩＩ、ｎ−１）が現われ、信号ライ
ン１０１には信号５（ｌ１１．ｎ＋１＞が瑛われ、信号
ライン１０４には信号Ｓ（＊−２，ｓ）が現われ、信号
ライン１０２には信号５（Ｉｌ＋２゜０）が州われる。

このとき、信号Ｓ　（−、ｎ　）に対し、他の４つの標
本点における複合カラーテレビジョン信号は色副搬送波
の位相が１８０６真なるため、垂直方向フィルタおよび
水平方向フィルタとして以下の処理にて各方向成分の色
信号Ｃ′（ｍ、ｎ）を信号Ｓ　（１、ｎ　）から分離す
る。

垂直方向フィルタ： （ｍ、ｎｎ−１）−２８（、ｎ）＋Ｓ（ｓ、ｎ＋水平方
向フィルタ： （１−２，ｎ）−２８（１１，ｎ）＋８（１＋２゜ｎ）
） 上記垂直方向色信号１０６と水平方向色信号１０７は、
スイッチ回路１１に送出される。

ここで、垂直方向フィルタと水平方向フィルタの色出力
信号のどちらを選択するか決定する回路の動作について
説明する。５つの標本点のうちの中心の標本点の信号Ｓ
　（ｍ　、　ｎ　）に関し、上下および左右の各２組の
信号について差分電力を求め、これら２組の差分電力を
比較し、変化の少ない方向のフィルタの出力を選択する
ようにスイッチ回路１１を切換える。すなわち、垂直方
向差分電力Ｄｖ“　（ｎ　、　ｎ　）および水平方向差
分電力Ｄｈ。

（＋ｅ　、　　ｎ　　）は、 ＤＶ”　　（ＩＩ、ｎ）−（Ｓ（Ｉｌ、ｎｎ−１）−８
（、ｎ＋１）］２ Ｄｈ’　　（ｎ＋、　ｎ　）−（Ｓ（ｓ　−２，ｎ　）
　−８（醜＋２．ｎ））２ である。以上、演算を簡略化するため絶対値近似を導入
すると、 垂直方向差分絶対値Ｄｖ　　（ｍ　、　ｎ　）　−ｌ　
Ｓ　（ｍ　。

ｎ−１＞−８（ＩＩ、　ｎ　＋１）　１水平方向差分絶
対（！ＩＤｈ　　（ｉ、ｎ）−１８（１−２，ｎ　）　
−８（ｍ　＋２．　ｎ　）　ｌとなる。この差分絶対値
の小さい方向の標本点のセットを用いて分離フィルタを
構成する。さらに、ここで、垂直方向フィルタあるいは
水平方向フィルタを選択する際の優先性を定数発生回路
９で与える。定数発生回路９で発生した定数Ｋ（正負の
いずれでもよい）１０８を、加減算回路６４にて垂直差
分絶対値１０９に加算することにより最終的にＤＶ（１
，ｎ）＋）（（信号１１１）と□ｈ（Ｉｌ、ｎ＞（信４
１１０）を比較する。

すなわち、比較回路１０は、スイッチ回路１１の色信号
出力Ｃ（Ｉｌ、ｎ）（信号１１２）に対し、選択信号１
１３を送出して以下のごとく制御する。

Ｄｖ　　（Ｉｌ、　ｎ　）＋Ｋ＜（）ｈ　　（ｍ　、　
ｎ　）ならばＣ（ｍ、ｎ）−Ｃｖ　　（ｍ、ｎ） ［）ｖ（ｍ、ｎ）＋）（≧［）ｈ（ｍ、ｎ）ならばＣ（
１，ｎ）−Ｃｈ　　（ｍ、ｎ） Ｃ（ＩＩ、ｎ）に帯域フィルタ１２１を通した分離色信
号出力Ｃ５（１，ｎ）（信号１１４）を用いて信号Ｓ（
＠、ｎ）＜信号１１５）から減算器６８で減算操作して
、輝度信号出力ＹＮ　（ｓ、ｎ・）（信号１１６）を以
下のごとく求める。この場合、帯域フィルタ１２１の次
数を２次とすると、Ｃｓ　　（ｍ　、　ｎ　）　”−−
Ｌ［Ｃ（ＩＩＩ　−２，ｎ　）　−２≠ Ｃ（ｍ、ｎ）＋Ｃ（ｍ＋２．ｎ）） ＹＮ　　（ＩＩ、ｎ）−８（１，ｎ）−ＣＮ　（１、ｎ
）以上のごとく、第１図の実施例による適応型輝度信号
色信号分離フィルタでは、色！＋搬送波の位相が１８０
０異なる垂直および水平の４つの標本点を用いて波形の
変化の少ない方向の信号を検出し、その波形の少ない方
向の信号を用いて輝度信号と色信号を分離することがで
きる。

なお、上述の実施例では、垂直方向フィルタおよび水平
方向フィルタを２次のディジタルフィルタにて構成した
が、次数を多くして急峻なフィルタを構成してもよいこ
とは勿論である。

また、上述の実施例では、水平周波数に同期した色副搬
送波の４倍の周波数で複合カラーテレビジョン信号を標
本化するようにしたが、標本点が画面上で格子状に並ぶ
ような周波数であれば色刷搬送波の４倍に限らず他の周
波数で標本化を行なうようにしてもよい。

また、上述の実施例では、或る標本点から１５イン上の
標本点と１ライン下の標本点を垂直方向の標本点として
用い、当該或る標本点から２サンプル前の標本点と２サ
ンプル後の標本点を水平方向の標本点として用いるよう
にしたが、これに限定されることなく、当課酸る標本点
からもつと離れた距離の標本点を垂直方向の標本点ある
いは水平方向の標本点として用いるようにしてもよい。

また、上述の実施例では、垂直方向の標本点として上下
１個ずつの標本点を用い、水平方向の標本点として左右
１１１１ずつの標本点を用いるようにしているが、垂直
方向の標本点として上下複数個ずつの標本点を用い、水
平方向の標本点として左右複数個ずつの標本点を用いる
ようにしてもよい。

なお、上下の標本点はそれぞれの色副搬送波の位相が同
相であることが回路構成上好ましく、左右の標本も同様
に色副搬送波の位相が同相であることが回路構成上好ま
しい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、複合カラーテレビジ
ョン信号の垂直方向と水平方向の波形がより緩やかに変
化する方向の信号値系列を用いて輝度信号と色信号を分
離するように輝度信号色信号分離フィルタを構成したの
で、クロスカラー妨害やドツｉ−妨害のない正確な輝度
信号色信号分離フィルタを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の適応型輝度信号色信号分
離フィルタの一例を示す概略ブロック図である。第２図
は従来の輝度信号色信号分離フィルタの一例を示す概略
ブロック図である。第３図はＮＴＳＣ方式の複合カラー
テレビジョン信号を色副搬送波周波数の４倍で同期標本
化した信号系列の画面上での配列を示す図である。 図において、１は入力端子、２および３は出力端子、４
はＡ／Ｄ変換器、５１〜５８は遅延回路、６１および６
５は加算回路、６２．６３．６６゜６７．６８および６
９は減算回路、６４は加減痺回路、７１〜７４は１／２
倍回路、８１〜８２は絶対値回路、９は定数発生回路、
１０は比較回路、１１はスイッチ回路、１２１および１
２２は帯域フィルタを示す。 代　　理　　人　　　　　大　　岩　　増　　雄手続補
正書（自発） 昭和　　年　　月　　日 ２、発明の名称 適応型輝度信号色信号分離フィルタ ３　補正をする者 名　称　　（６０１）三菱電機株式会社５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書第１１頁第８行〜第９行の「および５２の出力が
与えられる。」を「および２サンプル遅延回路５４の出
力が与えられる。」に訂正する。 以上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）各標本点が画面上で格子状に配列するように水平
   走査周波数に同期した所定の周波数で標本化された複合
   映像信号を入力とし、該複合映像信号からディジタル的
   に輝度信号成分と色信号成分とを分離する適応型輝度信
   号色信号分離フィルタであって、 前記複合映像信号を遅延することによって、或る標本点
   における標本値と、当該或る標本点を中心として画面上
   で水平方向左右に位置する第１および第２の標本点にお
   ける標本値と、当該或る標本点を中心として画面上で垂
   直方向上下に位置する第３および第４の標本点における
   標本値とを同時的に抽出するための遅延手段を備え、 前記第１および第２の標本点は、前記或る標本点と同じ
   走査ライン上にあり、かつ互いの色副搬送波の位相が同
   相に選ばれており、 前記第３および第４の標本点は、互いの色副搬送波の位
   相が同相に選ばれており、さらに 前記或る標本点における標本値と前記第１および第２の
   標本点における標本値とを入力とし、画面水平方向の信
   号系列から色副搬送波の成分に相当する周波数成分を抽
   出して出力する水平方向フィルタ、 前記或る標本点における標本値と前記第３および第４の
   標本点における標本値とを入力とし、画面垂直方向の信
   号系列から色副搬送波の成分に相当する周波数成分を抽
   出して出力する垂直方向フィルタ、 前記第１の標本点における標本値と前記第２の標本点に
   おける標本値との差分の絶対値すなわち水平方向差分絶
   対値を求める水平方向差分絶対値検出手段、 前記第３の標本点における標本値と前記第４の標本点に
   おける標本値との差分の絶対値すなわち垂直方向差分絶
   対値を求める垂直方向差分絶対値検出手段、 前記水平方向差分絶対値と前記垂直方向差分絶対値とを
   比較する比較手段、 前記比較手段に入力される前記水平方向差分絶対値と前
   記垂直方向差分絶対値とのいずれか一方に定数を与えて
   優位性を付与するための定数付与手段、 前記比較手段が前記水平方向差分絶対値よりも前記垂直
   方向差分絶対値の方が大きいことを検出したことに応答
   して前記水平方向フィルタの出力を選択して出力し、逆
   に前記比較手段が前記水平方向差分絶対値の方が前記垂
   直方向差分絶対値よりも大きいことを検出したことに応
   答して前記垂直方向フィルタの出力を選択して出力する
   スイッチ回路、 前記スイッチ回路の出力を入力し色信号成分を出力する
   帯域フィルタ、および 前記帯域フィルタの出力を前記複合映像信号から減じて
   輝度信号成分を出力する減算回路を備える、適応型輝度
   信号色信号分離フィルタ。
2. （２）前記第１および第２の標本点はそれぞれ１個ずつ
   選ばれている、特許請求の範囲第１項記載の適応型輝度
   信号色信号分離フィルタ。
3. （３）前記第１および第２の標本点はそれぞれ複数個ず
   つ選ばれている、特許請求の範囲第１項記載の適応型輝
   度信号色信号分離フィルタ。
4. （４）前記第３および第４の標本点はそれぞれ１個ずつ
   選ばれている、特許請求の範囲第２項または第３項記載
   の適応型輝度信号色信号分離フィルタ。
5. （５）前記第３および第４の標本点はそれぞれ複数個ず
   つ選ばれている、特許請求の範囲第２項または第３項記
   載の適応型輝度信号色信号分離フィルタ。