JPS6136429B2 - - Google Patents

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JPS6136429B2
JPS6136429B2 JP53120807A JP12080778A JPS6136429B2 JP S6136429 B2 JPS6136429 B2 JP S6136429B2 JP 53120807 A JP53120807 A JP 53120807A JP 12080778 A JP12080778 A JP 12080778A JP S6136429 B2 JPS6136429 B2 JP S6136429B2
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JP
Japan
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signal
circuit
output
color
high frequency
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JP53120807A
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Kunio Ando
Hiroaki Nabeyama
Gentaro Myazaki
Masanori Ogino
Masaru Noda
Masutomi Oota
Tomomitsu Azeyanagi
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to JP12080778A priority Critical patent/JPS5547792A/ja
Publication of JPS5547792A publication Critical patent/JPS5547792A/ja
Publication of JPS6136429B2 publication Critical patent/JPS6136429B2/ja
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビジヨン受信機において、
色の解像度および色過渡応答特性を著しく高める
事の出来るクロマ回路に関するものである。
現行NTSC方式では、色に対する人間の視力
は、輝度に対する視力に比べてずつと低いという
事実を利用して、色信号帯域を節約している。し
かしながら、その場合にどの程度の節約が可能で
あるかは、前提条件によつて異なり、NTSC方式
が定められた1953年当時と現在とでは、特に画
面輝度と画面サイズが大きく異なつているた
め、現在では色解像度はもちろん、輝度信号に対
する解像度不足さえ問題にされている。以下、こ
れについて簡単に説明する。
まず画面輝度であるが、周知のように(放送技
術双書「カラーテレビジヨン」第12刷、第141〜
145頁等参照)、視力は照度が上ると高くなる。従
つて1950年代(約10L程度と思われる)と現在
(約100L程度)とでは輝度信号に対する視力は
約1.25倍になつている。また、輝度と色度に対す
る視力差を考慮すると、輝度のみならず色度に対
する視力も1.25倍となることが推定される。
次に画面サイズであるが、1950年代には恐らく
14形程度であつたと思われるが、仮りに20形であ
つたとしても、現在は26形まであり、投射形では
100インチ近いものもある。これに対して視距離
は、例えば26形では20形とほとんど同じであるの
が実情であり、従つて、空間周波数的にはここで
1/1.3に解像度が劣化している。
以上の2点から考えて、現在のNTSC方式は20
形等でも1.25倍、26形では1.63倍(1.25×1.3)程
度解像度が不足している。従つて、色信号帯域
(1.5MHZ〜0.5MHZ)を1.25〜1.63倍に広げる事
は十分意味があり、画質向上に大きく寄与するも
のであつて、その実現が望まれている。
NTSC方式カラーテレビジヨンシステムでは、
第1図に示すように、カメラからの出力である広
帯域3原色信号R,G,B(以下まとめてCと略
記する)から、輝度信号Y(Y=0.30R+0.59G
+0.11B)と色差信号R−YおよびB−Yを合成
し、色差信号については1.5〜0.5MHZ程度に帯域
制限して伝送する。従つて、今信号の低周波成分
には添字L、高周波成分には添字Hを付けて示す
事にすると、カラーテレビジヨン受信機において
復調された輝度信号YはYL+YHとなり、色復調
後の色信号はCL−YLとなる。これらの信号を、
従来行なわれているように、第2図に示すような
映像出力回路41、あるいは第3図に示されるよ
うにカラーブラウン管42のカソード43と第1
グリツド44の間で合成すると(CL−YL)+(Y
L+YH)=CL+YHとなり、輝度信号は高周波成
分まで再現されるが、色信号については低周波成
分しか再現されず、従つて色過渡特性もそのゆる
やかな変化は再現されるが急激な変化は再生され
ずこれがNTSC方式の1つの限界となつていた。
本発明の目的は、前記したNTSC方式の限界を
超えて、きわめて良好な色解像度および色過渡特
性を得ることのできるクロマ回路を提供すること
にある。
本発明は、輝度信号の低周波部分において過渡
現象が生じていない場合には、色信号と輝度信号
の低周波部分の信号の大きさの比が高周波部分に
おいても成立しているものと仮定し、輝度信号の
高周波成分を従来の様に各原色に1:1:1に分
配するのでなく上記の比に従つて分配し、また、
輝度信号の低周波部分において過渡現象が生じて
いる場合には、色信号と輝度信号の低周波部分の
信号の符号を含めた過渡応答の大きさの比が、高
周波部分における信号の大きさの比とかわらない
ものと仮定し、輝度信号の高周波成分を従来の様
に各原色に1:1:1に分配するのでなく、上記
の比に従つて分配するようにした点に特徴があ
る。
第4図は本発明の第1実施例を示すブロツク図
であり、色解像度を良好にするためのものであ
る。図において1R,1Gおよび1Bは、カラー
テレビジヨン受信機において色復調された後の各
色差信号入力端子、1Yはカラーテレビジヨン受
信機において映像検波された後の輝度信号入力端
子、2R,2G、および2Bは各原色信号出力端
子である。3R,3Gおよび3Bは各色信号に対
応する信号処理回路であり、各々の回路は回路的
に同一の機能を有している。4は低域通過フイル
タ、5は高域通過フイルタであり、これらにより
入力端子1Yに印加される輝度信号Yを低周波成
分YLと高周波成分YHに分離する。なおフイルタ
4および5の遮断周波数は色差信号の帯域である
0.5MHZ程度に選ぶものとする。6R,6Gおよ
び6Bは2つの入力信号を加え合わせて1つの出
力信号とする加算回路、7R,7Gおよび7Bは
除算回路、8R,8Gおよび8Bは乗算回路、9
R,9Gおよび9Bは加算回路である。38は搬
送色信号に対する帯域通過フイルタによつて生ず
る色差信号の輝度信号に対する信号の遅れを補償
するための遅延素子である。
第4図において入力端子1R,1Yと出力端子
2Rの間で行なわれる信号処理を説明すると以下
のようになる。入力端子1Rに印加された赤色差
信号RL−YLと、入力端子1Yに印加され、遅延
素子38を経た輝度信号YL+YHとが、加算回路
6Rの入力となり、出力としてRL+YHを得る。
また入力RL−YLと、低域通過フイルタ4の出力
であるYLとが除算回路7Rに印加され、出力
−Y/Yを得る。この出力は乗算回路8Rの一
方 の入力となり、また高域通過フイルタ5の出力Y
Hが他方の入力となつて、乗算回路8Rの出力と
してR−Y/Y×YH=R/Y×YH−YH
得る。ここ で、色信号と輝度信号の低周波部分の信号の大き
さの比R/Yが、高周波部分においてもかわらない ものと仮定するとR/Y=〔R〕/Yとなる(
ただし、 〔RH〕は仮定によるRHである事を示す)。色信号
の高周波成分〔RH〕はR/Y×YHで表わされる事 になり、乗算回路8Rの出力は〔RH〕−YHとな
る。乗算回路8Rの出力〔RH〕−YHと、加算回
路6Rの出力RL+YHの2つが加算回路9Rに入
力され、出力端子2Rには出力としてRL+〔R
H〕を得る。信号処理回路3Gおよび3Bは機能
的に3Rと全く同一であるので、これまでの説明
から直ちに推定されるように、出力端子2Gには
出力GL+〔GH〕を、また出力端子2Bには出力
L+〔BH〕を得る事ができる。
従つて第4図の回路を用いれば、3原色信号と
して、従来のようなRL+YH、GL+YH、および
L+YHではなく、RL+〔RH〕、GL+〔GH〕、お
よびBL+〔BH〕を得る事ができ、必ずしも原画
に忠実であるとは限らないが、輝度信号のみなら
ず色信号についても高解像度の画面を表示する事
が可能となる。
第5図は従来方式と第4図で説明した本発明回
路との信号波形の違いを説明するための図であ
る。例えば、赤、緑および青の原信号が第5図a
の11aおよび12aで示されるような波形であ
る場合について考える。11aは緑原信号Gの波
形を示しており、低周波成分GLは80(%)、高周
波成分GHは±20(%)となつている。12aは
赤原信号Rあるいは青原信号Bの波形を示してお
り、RL=BL=20(%)、RH=BH=±5(%)
(説明を単純にするため、この両者は同一の波形
であるとする)となつている。13aはこれら3
つの信号から合成された輝度信号Y(説明を単純
にするため、Y=0.3R+0.6G+0.1Bで計算して
ある)の波形を示しており、Y=0.3(20±5)+
0.6(80±20)+0.1(20±5)=56±14(%)とな
つている。14aおよび15aは、これら11a
〜13aの原信号の場合に従来方式により再生し
た色信号波形を示している。14aは再生緑信号
G1で、GL+YH=(80)+(±14)=80±14(%)、
15aは再生赤あるいは青信号R1,B1でRL+Y
H=BL+YH=(20)+(±14)=20±14(%)を示
している。従つて従来方式では第5図aに示され
る期間18aの間の原信号の色の変化は全く再生
されない。次に、本発明により再生した色信号波
形を16aおよび17aに示す。16aは再生緑
信号G2でGL+〔GH〕=(80)+{80/56×(±14
)}=80 ±20(%)、17aは再生赤あるいは青信号R2
B2でRL+〔RH〕=BL+〔BH〕=(20)+{20/5
6×(± 14)}=20±5(%)を示しており、それぞれ原信
号11aおよび12aと全く同一の波形となつて
いる。従つて本発明を用いれば、期間18aの間
の色解像度は少しも損なわれる事なく再生され
る。すなわち、11a〜13aに示されるよう
に、原信号での色信号と輝度信号の低周波部分の
信号の大きさの比が高周波部分においてもかわら
ない場合には(G/Y=80/56、G/Y
±20/±14;R/Y=B/Y、= 20/56、R/Y=B/Y=±5/±14)
、本発明による各原色再生方 式を用いれば、原信号を完全に再生する事が出来
る。
第5図bは、原信号において色信号と輝度信号
の低周波部分の信号の大きさの比が高周波部分の
それと一致しない場合の例を示している。図にお
いて11b〜18bは第5図aにおける11a〜
18aに対応した波形を示している。11bは緑
原信号Gの波形を示しており、GL=80(%)、G
H=±20(%)となつており11aと同一の波形
である。12bは赤原信号Rあるいは青原信号B
の波形を示しており、RL=BL=20(%)、RH
H=0(%)となつており、12aと比べると
高周波成分がなくなつている。これらの信号から
合成される輝度信号Yの波形を13bに示す。Y
=0.3(20±0)+0.6(80±20)+0.1(20±0)=
56±12(%)である。14bおよび15bは、こ
れら11b〜13bの原信号から、従来方式によ
り再生した色信号波形を示している。14bは再
生緑信号G1でGL+YH=(80)+(±12)=80±12
(%)、15bは再生赤あるいは青信号R1,B1
L+YH=BL+YH=(20)+(±12)=20±12
(%)を示している。従つて、第5図aの場合と
同様に第5図bの場合も、従来方式では第5図b
に示される期間18bの間の原信号の色の変化は
全く再生されない。次に、本方式による再生色信
号波形を16bおよび17bに示す。16bは再
生緑信号G2でGL+〔GH〕=80{80/56×(±12)
}=80 ±17.1(%)、17bは再生赤あるいは青信号
R2,B2でRL+〔RH〕=BL+〔BH〕=(20)+{20
/56× (±12)}=20±4.3(%)を示している。従つて、
11b〜13bに示されるような、たとえ原信号
における色信号と輝度信号の低周波部分の信号の
大きさの比が高周波部分のそれと一致しない場合
でも(G/Y=80/56、G/Y=±20/
±12;R/Y=B/Y=20/56、R
= B/Y=0/±12)、本発明による各原色再生方
式を用い れば、期間18bの間の色解像度はほとんど損な
われる事なく再生され、その信号波形は原信号と
完全に一致こそしないが、14b〜15bと16
b〜17bの波形を11b〜12bに示される原
信号と比較すれば明らかなように、少なくとも従
来方式に比べれば、より原信号に忠実な画面を再
生する事ができる。
第5図cは、原信号において色信号と輝度信号
の低周波部分の信号の大きさの比が高周波部分の
それと一致しない場合のもう一つの例を示してい
る。図において11c〜18cは第5図aにおけ
る11a〜18aに対応した波形を示している。
11cは緑原信号Gの波形を示しており、GL
80(%)となつており、11aと比べると高周波
成分がなくなつている。12cは赤原信号Rある
いは青原信号Bの波形を示しており、RL=BL
20%、RH=BH=20(%)となつている。
これらの信号から合成される輝度信号Yの波形
を13cに示す。Y=0.3(20±20)+0.6(80±
0)+0.1(20±20)=56±8(%)である。14
cおよび15cは、これら11c〜13cの原信
号から、従来方式により再生した色信号波形を示
している。14cは再生緑信号G1でGL+YH
(80)+(±8)=80±8(%)、15cは再生赤あ
るいは青信号R1,B1でRL+YH=BL+YH
(20)+(±8)=20±8(%)を示している。従つ
て、第5図aやbの場合と同様に、第5図cの場
合も、従来方式では第5図cに示される期間18
cの間の原信号の色の変化は全く再生されない。
次に本方式による再生色信号波形を16cおよび
17cに示す。16cは再生緑信号G2でGL
〔GH〕=80+{80/56×(±8)}=80±11.4(
%)、17 cは再生赤あるいは青信号R2,B2でRL+〔RH
=BL+〔BH〕=20+{20/56×(±8)}=20±
2.9 (%)を示している。波形11c〜12cと波形
14c〜15cおよび16c〜17cを比較すれ
ば明らかなように、第5図cの場合には原信号に
対する再生信号の忠実性という点では本発明方式
は従来方式より劣る。しかし、TV画面観視者に
は原画がどうであるかは不明であつて、TV画面
に表示されている絵の美しさの方が重要である。
この点から14c〜15cと16c〜17cの波
形を比較してみると、14c〜15c(従来方
式)では緑の背景上に明暗のしまが入る画面とな
るのに対し、16c〜17c(本発明方式)では
緑の濃さが変化する事になり、みかけ上色の解像
度が良くなつたように感じられる。すなわち、期
間18cの間に色解像度の高い画面を得られるこ
とになり、この点で従来方式よりも本発明方式の
方が優れている。
第6図は本発明の第2の実施例を示すブロツク
図である。図において第4図と同じ部分は、同じ
符号により示している。43R,43Gおよび4
3Bは各色信号に対応する信号処理回路であり、
回路的には同一の機能を有している。46R,4
6Gおよび46Bは加算回路、47R,47Gお
よび47Bは除算回路、48R,48Gおよび4
8Bは乗算回路、49R,49Gおよび49Bは
加算回路である。
第6図において赤色信号に対する処理回路43
Rの動作は以下のようになる。入力端子1Rに印
加された赤色差信号RL−YLと、低域通過フイル
タ4の出力であるYLとが、加算回路46Rによ
り加算され、出力RLを得る。このRLと前記YL
とが除算回路47Rに供給され、出力RL/YL
得る。このRL/YLと、高域通過フイルタ5の出
力YHが、乗算回路48Rにより乗算され、出力
/Y×YH=〔RH〕を得る。この〔RH〕と、加
算 器46Rの出力であるRLとが、加算回路49R
により加算され、第4図の場合と同様に、出力端
子2Rに出力RL+〔RH〕を得る事ができる。信
号処理回路43Gおよび43Bは機能的に43R
と全く同一であり、出力端子2Gには出力GL
〔GH〕を、また出力端子2Bには出力BL+〔B
H〕を得る事ができる。
第7図は本発明の第3実施例を示すブロツク図
であり、色過渡特性を良好にするためのものであ
る。図において第4図のブブロツク図と同じもの
には第4図と同じ符号を付けたので説明は省略
し、第4図のブロツク図と相違するものだけ説明
することにする。
第7図において入力端子1R,1Yと出力端子
2Rの間で行なわれる信号処理を説明すると以下
のようになる。入力端子1Rに印加された赤色差
信号RL−YLと、入力端子1Yに印加され遅延素
子101を経た輝度信号YL+YHとが、加算回路
6Rの入力となり、出力としてRL+YHを得る。
搬送色信号に対する帯域通過フイルタは中心周
波数を3.58MHZとし、3dB帯域幅を±とする
時、として0.5MHZ程度を選ぶのが普通であ
り、またこの場合の遅延時間は1/2πとなる
ので、遅延素子101の遅延時間τも1/2π
付近に選ぶ。102R,102G,102Bおよ
び103は入力信号の過渡応答の符号を含めた大
きさを検出する回路(過渡応答レベル検出回路)
であり、例えば1次微分回路を用いる。また入力
L−YLは過渡応答レベル検出回路102Rにも
印加され、出力にはRL−YLの符号を含めた過渡
応答の大きさ(RL−YLTが得られる。低域通過
フイルタ4の出力であるYLは過渡応答レベル検
出回路103に印加され、出力としてYLの符号
を含めた過渡応答の大きさ(YLTを得る。これ
ら2つの出力(RL−YLTおよび(YLTが除算
回路7Rに印加され、出力(R−Y/(Y
を得る。こ の出力は乗算回路8Rの一方の入力となる。また
高域通過フイルタ5の出力YHは、乗算回路8R
の他方の入力となる。この結果、乗算回路8Rの
出力として(R−Y/(Y×YH=(R
−(Y/(Y×YH =(R/(Y×YH−YHを得る。ここで、
色信号と輝 度信号の低周波部分の信号の符号を含めた過渡応
答の大きさの比(R/(Yが、高周波部分
における信 号の大きさの比R/Yとかわらないものと仮定する と(R/(Y=〔R〕/Yとなる(た
だし、〔RH〕は仮定 によるRHである事を示すものとする)。色信号の
高周波成分〔RH〕は(R/(Y×YHで表
わされる事 になり、乗算回路8Rの出力は〔RH〕−YHであ
る事になる。もちろん上記の仮定はすべての場合
に正しいとは限らないが、受信画面上で色の過渡
現象を生じているような場合には、比較的よく成
立する仮定である。乗算回路8Rの出力〔RH〕−
Hと、加算回路6Rの出力RL+YHの2つが、
加算回路9Rに入力され、出力端子2Rに出力と
してRL+〔RH〕を得る。信号処理回路3Gおよ
び3Bは機能的に3Rと全く同一であるので、こ
れまでの説明から直ちに推定されるように、出力
端子2Gには出力GL+〔GH〕を、また出力端子
2Bには出力BL+〔BH〕を得る事ができる。
従つて第7図の回路を用いれば、3原色信号と
して、従来のRL+YH、GL+YH、およびBL
Hを用いるのではなく、RL+〔RH〕、GL+〔G
H〕、およびBL+〔BH〕を用いる事ができる。こ
れにより必ずしも原画に忠実ではないが、輝度信
号のみならず色信号についても良好な過渡応答特
性をもつた見易い画面を表示する事が可能とな
る。
第8図は従来方式と第7図で説明した本発明と
の信号波形の違いを説明するための図である。例
えば赤、緑および青の原信号R,G,Bが、第8
図の11〜13で示されるような波形である場合
について考える。11で示される赤原信号波形R
は、期間T1,T3およびT5でのレベルがそれぞれ
40%、50%および0%であり、期間T2およびT4
の間に過渡現象を生じている。12で示される緑
原信号波形Gは、同期間でのレベルがそれぞれ40
%、0%および100%、13で示される青原信号
波形Bは、レベルがそれぞれ、40%、50%および
100%である。12,13共に11と同様に期間
T2およびT4の間で過渡現象を生じている。14
はこれら3つの信号から合成された輝度信号Y
(説明を単純にするため、Y=0.3R+0.6G+0.1B
で計算してある)の波形を示している。これらの
波形11〜14から第7図での入力信号RL−Y
L,GL−YLおよびBL−YLを合成すると、1
5,16および17となる。15〜17では高周
波成分が無くなつているため、過渡応答に要する
時間が長くなつており、T2SおよびT4Sの過渡応
答期間となつている。なお、11〜14と15〜
17の時間軸は絶対時間でなく、波形の比較がし
やすいようにタイミングをあわせてある。次に第
7図におけるYLおよびYHの波形を18および1
9で示す。18は第7図における低域通過フイル
タ4を通過した後の輝度信号Yの低域成分による
波形YLを示しており、期間T1S,T3SおよびT5
でのレベルは14とかわらず、40%、20%およ
び70%であるが、高域成分が無くなつているた
め、15〜17と同様に過渡応答に要する時間が
長くなつており、T2SおよびT4Sの間が過渡応答
期間となつている。19は第7図における高域通
過フイルタ5を通過した後の輝度信号Yの高域成
分による波形YHを示している。YHはY−YL
得る事ができる。なおこれらの信号18および1
9は、第7図におけるフイルタ4,5の遮断周波
数が搬送色信号に対する帯域通過フイルタの帯域
幅の1/2とほぼ同じに選んであるので、15〜1
7とタイミングが一致している。20,21およ
び22は、加算回路6R,6Gおよび6Bの出力
であり、それぞれ(RL−YL)+(YL+YH)=RL
+YH、GL+YH、およびBL+YHを示してい
る。これは従来方式により再生した色信号波形で
あり、これらの波形から明らかなように、輝度信
号の高域成分YHはその極性・大きさ共必ずしも
再生色信号RL,GLおよびBLの過渡特性を改善
するのに適当であるとは限らない。20〜22に
図示される例では、22のBL+YHの期間T4S
おいては、YHがBLの過渡特性を改善するのに適
当な波形となつているが、その他の期間において
はいずれも極性が逆であつたり、極性は適性であ
つても、レベルが不足したりしている。従つて従
来方式では第5図に示される期間T2SおよびT4S
の間の原信号での色過渡特性は必ずしも再生され
ない。
次に、本発明により再生した色信号波形RL
〔RH〕,GL+〔GH〕、およびBL+〔BH〕を、2
6,27および28に示す。RL+〔RH〕を得る
過程を、第7図を参照して説明すると以下の様に
なる。入力端子1Rに印加された赤色差信号RL
−YL(第8図の15)と、入力端子1Yに印加
され、遅延素子101を通つた輝度信号YL+YH
とが、加算回路6Rに加えられ、出力としてRL
+YH(第8図の20)を得る。また入力RL−Y
Lは過渡応答レベル検出回路102Rにも印加さ
れる。RL−YLは期間T1Sでは0%、T3Sでは+
30%のレベルを示しているので、過渡応答レベル
検出回路102Rは過渡現象が生じている期間T
2Sの前後のレベル差+30%に対応した大きさのパ
ルスを出力する。なおこの+30%という値は、R
Lの過渡応答の大きさ(RLT=+10%と、YL
それ(YLT=−20%との差である+30%と一致
する事はいうまでもない。すなち(RL−YLT
(RLT−(YLTである。次にRL−YLは期間T3S
では+30%、T5Sでは−70%のレベルであるの
で、102Rは過渡現象期間T4Sの前後のレベル
差である−100%に対応した大きさのパルスを出
力する。この波形(RL−YLTを第8図の23に
示す。次に低域通過フイルタ4の出力であるYL
は過渡応答レベル検出回路103に印加され、出
力(YLTが得られる。この波形を24に示す
が、過渡応答レベル検出回路102Rの場合と同
様にして、期間T2Sの間の過渡応答に対する出力
は−20%に対応した大きさのパルス、T4Sの間の
それに対する出力は+50%に対応した大きさのパ
ルスとなる。これら2つの出力(RL−YLTおよ
び(YLTが除算回路7Rに印加され、出力
(R−Y/(Y=(R−(Y
/(Y=(R/(Y−1が得られ
る。この波形を25に示すが、波形23および2
4より明らかなように、期間T2Sの出力は+30/−2
0= −1.5、期間T4Sの出力は−100/+50=−2とな
る。な お除算回路7Rは、除数に対する入力(YLT
零の時には出力が零となるように動作するものと
する。7Rの出力は乗算回路8Rの一方の入力と
なる。また高域通過フイルタ5の出力YHは乗算
回路8Rの他方の入力となる。この結果乗算回路
8Rの出力(R−Y/(Y×YH=(R
/(Y×YH−YH= 〔RH〕−YHとして期間T2Sに−1.5YH、期間T4S
に−2YHを得る。この出力〔RH〕−YHと、加算
回路6Rの出力RL+YHの2つが加算回路9Rに
入力され、出力端子2Rには出力RL+〔RH〕と
して26に示されるような波形を得る事ができ
る。なお前述の様に除算回路7Rは(YLTが零
の時には出力も零となるので、それに対応して乗
算回路8Rの出力も零となり、従つて加算回路9
Rの出力はRL+YHとなる。すなわち、YLが過
渡現象を生じておらず、従つて本発明による信号
処理の対象とならない期間は、出力端子2Rの出
力はRL+YHとなり、従来方式と同じものとな
る。
信号処理回路3Gおよび3Bは機能的に3Rと
全く同一であるので、これまでの説明と同様にし
て、出力端子2Gには出力GL+〔GH〕として2
7に示されるような波形を、また出力端子2Bに
は出力BL+〔BH〕として28に示されるような
波形を得る事ができる。26〜28に示される波
形から明らかなように、本発明によれば、過渡応
答特性はどの色についてもほぼ完全に改善され、
原信号における期間T2およびT4の色過渡応答特
性をほとんど損なう事なく再生する事ができる。
以上説明した第7図に示される実施例におい
て、とくに動作が不安定となりやすいのは除算回
路である。そこでこの除算回路の入力端子に適当
なスレシヨルドレベルを有するクリツプ回路を付
加し、一定レベル以下の入力に対しては除算回路
が動作せず、その出力が0又は1の一定値となる
ようにする事が考えられる。こうすると動作が安
定し、ごく小さいレベルの過渡応答の場合に、回
路が動作したりしなかつたりする事を防ぐ事がで
きる。またこの事実を積極的に利用し、一定のレ
ベル以下の過渡応答に対しては補正を行なわない
ような回路構成をとる事もできる。
第9図は本発明の第4実施例を示すブロツク図
であり、色解像度および色過渡特性の両方を良好
にするためのものである。図において第4図およ
び第7図と同一の符号は同一または同等部分を示
している。図において212R,212G,21
2Bおよび213は、過渡応答レベル検出回路1
03に何らかの出力がある時だけ、それぞれ過渡
応答レベル検出回路102R,102G,102
Bおよび103の出力を除算回路7R,7G,7
Bに供給し、そうでない場合にはそれぞれRL
L,GL−YL,BL−YLおよびYLを直接前記除
算回路に供給するための選択スイツチ回路であ
る。いま103の出力(YLTが零でないと仮定
すると、スイツチ回路212R,212G,21
2Bおよび213は、それぞれ図示のように10
2R,102G,102B,103の側へ切換え
られる。明らかなように、この場合の回路構成は
第7図と同じになり、同じ演算作用が行なわれ
る。つぎに(YLTが零であると仮定すると、前
記各スイツチ回路は図示と反対側へ切換えられ
る。そして明らかなように、この場合の回路構成
は第4図と同じになるので、同図について前述し
たと同じ演算作用が行なわれる。
帯域通過フイルタは中心周波数を3.58MHZと
し、3dB帯域幅を+とする時、として
0.5MHZ程度を選ぶのが普通であり、またこの場
合の遅延時間は1/2πとなるので、遅延素子
101の遅延時間も1/2π付近に選ぶ。10
2R,102G,102Bおよび103は入力信
号の過渡応答の符号を含めた大きさを検出する回
路(過渡応答レベル検出回路)であり、例えば1
次微分回路を用いる。
第10図は従来方式と第9図で説明した本方式
との信号波形の違いを説明するための図である。
例えば赤、緑および青の原信号が、第10図の1
1〜13で示されるような波形である場合につい
て考える。11で示される赤原信号波形Rは、期
間T1,T3およびT5でのレベルがそれぞれ40%、
50%および0%であり、期間T2およびT4の間に
過渡現象を生じている。12で示される緑原信号
波形Gは、期間T1,T3およびT5でのレベルがそ
れぞれ40%、0%および80±20%である。すなわ
ち、期間T5に、±20%の高周波信号が存在する。
13で示される青原信号波形Bのレベルは、それ
ぞれ期間T1〜T3において40%、50%および20%
である。波形12,13とも11と同様に期間
T2およびT4の間に過渡現象を生じている。14
はこれら3つの信号から合成された輝度信号Y
(説明を単純にするため、Y=0.3R+0.6G+0.1B
で計算してある)の波形を示している。これら波
形11〜14から第9図での入力信号RL−YL
L−YLおよびBL−YLを合成すると、15,1
6および17となる。15〜17では高周波成分
が無くなつているため、過渡応答に要する時間が
長くなつており、T2SおよびT4Sの間が過渡応答
期間となつている。また、緑原信号Gに存在する
±20%の高周波成分も消失している。なお、波形
11〜14と15〜17の時間軸は絶対時間でな
く、波形の比較がしやすいようにタイミングをあ
わせてある。次に第9図におけるYLおよびYH
18および19に示す。18は第9図における低
域通過フイルタ4を通過した後の輝度信号Yの低
域成分による波形YLを示しており、期間T1S
3SおよびT5Sでのレベルは14とかわらず、40
%、20%および50%であるが、高域成分が無くな
つているため、15〜17と同様に過渡応答に要
する時間が長くなつており、T2SおよびT4Sの間
が過渡応答期間となつている。19は第9図にお
ける高域通過フイルタ5を通過した後の輝度信号
Yの高域成分による波形YHを示している。YH
Y−YLで得る事ができる。なおこれらの信号1
8および19は、第9図におけるフイルタ4,5
の遮断周波数は搬送色信号に対する帯域通過フイ
ルタの帯域幅の1/2とほぼ同じに選んであるの
で、波形15〜17とタイミングが一致してい
る。20,21および22は、加算回路6R,6
Gおよび6Bの出力であり、それぞれ(RL−Y
L)+(YL+YH)=RL+YH、GL+YH、およびB
L+YHを示している。これはすなわち従来方式に
より再生した色信号波形であり、これらの波形か
ら明らかなように、輝度信号の高域成分YHは各
色に1:1:1の割合で分配されるため、色信号
の解像度あるいは過渡特性を改善するのには全く
寄与していない。従つて従来方式では第10図に
示される期間T2SおよびT4Sの間の原信号での色
過渡特性あるいは12で示される緑原信号の期間
T5における高周波成分による色解像度は必ずし
も再生されない。
次に、本発明により再生した色信号波形RL
〔RH〕,GL+〔GH〕、およびBL+〔BH〕を、2
6,27および28に示す。GL+〔GH〕を得る
過程を第9図と共に説明すると以下の様になる。
入力端子1Gに印加された緑色差信号GL−YL
(第10図の16)と、入力端子1Yに印加され
て遅延素子101を経た輝度信号YL+YHとが、
加算回路6Gに加えられ、出力としてGL+YH
(第10図の21)を得る。また入力GL−YL
過渡応答レベル検出回路102Gにも印加され
る。GL−YLは期間T1Sでは0%、T3Sでは−20
%のレベルを示しているので、過渡応答レベル検
出回路102Gは過渡現象が生じている期間T2S
の前後のレベル差−20%に対応した大きさのパル
スを出力する。なおこの−20%という値は、GL
の過渡応答の大きさ((GLT=−40%)と、YL
のそれ((YLT=−20%)との差(−20%)と一
致する事はいうまでもない。すなわち(GL−Y
LT=(GLT−(YLTである。次にGL−YLは期
間T3Sでは−20%、T5Sでは+30%のレベルであ
るので、102Gは過渡現象期間T4Sの前後のレ
ベル差である+50%に対応した大きさのパルスを
出力する。この波形(GL−YLTを第10図の2
3に示す。次に低域通過フイルタ4の出力である
Lは過渡応答レベル検出回路103に印加さ
れ、出力(YLTが得られる。この波形を24に
示すが、過渡応答レベル検出回路102Gの場合
と同様にして、期間T2Sの間の過渡応答に対する
出力は−20%に対応した大きさのパルス、T4S
間のそれに対する出力は+30%に対応した大きさ
のパルスとなる。従つて期間T2SおよびT4Sでは
スイツチ回路212Gおよび213が出力(GL
−YLTおよび(YLTを通過させるのでこれら2
つの出力(GL−YLTおよび(YLTが除算回路
7Gに印加され、出力(G−Y/(Y
(G−(Y/(Y =(G/(Y−1が得られる。上記23お
よび24よ り明らかなように、期間T2Sの出力は−20/−20=
+ 1.0、期間T4Sの出力は+50/+30=+5/3とな
る。7Gの 出力は乗算回路8Gの一方の入力となる。また高
域通過フイルタ5の出力YHは乗算回路8Gの他
方の入力となる。この結果乗算回路8Gの出力
(G−Y/(Y×YH=(G/(
×YH−YH=〔GH〕−YH として、期間T2Sには+1.0、YH、期間T4Sには
+5/3YHを得る。この出力〔GH〕−YHと、加算回 路6Gの出力GL+YHの2つが加算回路9Gに入
力され、出力端子2Gに期間T2SおよびT4Sにお
ける出力GL+〔GH〕として、27に示されるよ
うな波形が得られる。
次に、期間T1S,T3SおよびT5Sでは過渡応答
レベル検出回路103の出力(YLTが零である
ので、スイツチ回路212Gおよび213の出力
はGL−YLおよびYLとなる。これら2つの出力
は除算回路7Gに印加され、出力G−Y/Y=G
/Y− 1が得られる。これは乗算回路8Gの一方の入力
となり、また高域通過フイルタの出力YHが他方
の入力となつて、8Gの出力としてG/YH−YH =〔GH〕−YHを得る。この出力と加算回路6Gの
出力GL+YHの2つが加算回路9Gに印加され、
出力端子2Gに期間T1S,T3SおよびT5Sにおけ
る出力GL+〔GH〕を得る。期間T1SおよびT3S
ではYHが零であるのでGL+〔GH〕=GLである
が、期間T5SではYHが±12%であるので、〔G
H〕〕=80/50×(±12)%=19.2%となる。
信号処理回路3Rおよび3Bは機能的に3Gと
全く同一であるので、これまでの説明と同様にし
て、出力端子2Rには出力RL+〔RH〕として2
6に示されるような波形を、また出力端子2Bに
は出力BL+〔BH〕として28に示されるような
波形を得る事ができる。以上の説明から明らかな
ように本発明によれば、過渡応答特性および色解
像度はどの色についても著しく改善され、原信号
における期間T2およびT4の色過渡応答特性をほ
とんど損なう事なく再生する事ができ、また原信
号の期間T5Sにおける色解像度もほとんど損なわ
れる事なく再生される。
第11図は、第4図、第6図、第7図あるいは
第9図に示される本発明による信号処理回路を用
いた場合の、カラーテレビジヨン受信機の信号回
路のブロツク図を従来例と対比して示すものであ
る。第11図aは従来方式の場合を示しており、
31はチユーナ、32は映像中間周波増幅回路、
33は映像検波回路、34は3.58MHZトラツ
プ、35は搬送色信号に対する帯域通過フイル
タ、36は色差信号再生回路、37は色差信号と
輝度信号を加えて原色信号を得るための加算回
路、38は帯域通過フイルタ35によつて生ずる
色差信号の輝度信号に対する遅延時間を補償する
ための遅延素子である。ここで帯域通過フイルタ
35は中心周波数を3.58MHZとし、3dB帯域幅を
±とする時、≒0.5MHZ程度に選ぶのが
普通であり、またこの場合の遅延時間は1/2π
となるので、遅延素子38の遅延時間も1/2π
付近に選ぶ。なお加算回路37としては、例
えば第2図に示したような回路41が使われる事
もあり、また第3図のようにカラーブラウン管4
2のカソード43と第1グリツド44の間で加算
を行なう場合もある。
第11図bは、第4図、第7図あるいは第9図
に示される本発明による信号処理回路3R,3
G,3Bを用いた場合のブロツク図を示す。帯域
通過フイルタ35の3dB帯域幅±と、遅延素
子38の遅延時間の関係は同図aの場合と同様で
あり、また第4図、第7図あるいは第9図の説明
で述べたように、輝度信号に対する低域通過フイ
ルタ4の遮断周波数CLおよび高域通過フイルタ
5の遮断周波数CHは、とほぼ同じ値に選ぶ
のが良い。
第11図cは、第6図に示される本発明による
信号処理回路43R,43G,43Bを用いた場
合のブロツク図を示す。この場合の特長は、同図
a,bにおいて必要とされた遅延素子38が不要
となる事であり、これが第4図の実施例に対する
第6図の実施例の大きな特長である。第11図c
の場合には、帯域通過フイルタ35の3dB帯域幅
±と、輝度信号に対する低域通過フイルタ4
の遮断周波数CLおよび高域通過フイルタ5の遮
断周波数CHをほぼ同じ値に選ぶのが良い。
なお、第11図b,cの信号処理回路の1部で
ある加算回路9R,9G,9Bおよび49R,4
9G,49Bは、必ずしも第2図に示した回路4
1のように回路素子で構成する必要はなく、第3
図に示したようにカラーブラウン管42のカソー
ド43と第1グリツド44の間で加算してもよ
い。
なお、第11図bおよびcの変形として次のも
のがある。第1の変形は、第11図bにおける3
R,3G,3Bのうちの一つまたは二つあるいは
第11図cにおける43R,43G,43Bのう
ちの一つまたは二つを省略することである。人間
の視覚系の色に対する感度は、色の種類によつて
多少ちがいがあり、普通は黄色乃至赤色系統に対
する感度が高いから、これらの色に関連の強い3
Rあるいは43Rだけを作用させることで類似の
解像度および過渡応答改善効果が得られる場合が
ある。第2の変形は、第11図bにおける3R,
3G,3Bのうちの一つあるいは第11図cにお
ける43R,43G,43Bのうちの一つを省略
し、この省略した信号処理回路に対応する色信号
を残つた他の二つの色信号と輝度信号をマトリク
スすることによつて再生することである。周知の
ごとくNTSC方式ではY=0.30R+0.59G+0.11B
なる関係が成り立つているから、R,G,Bのう
ちの一つ又は(R−Y)、(G−Y)、(B−Y)の
信号のうちの一つは他の二つの信号とY信号から
容易に作り出せる。第3の変形は、色差信号に代
つてI信号((R−Y)検波軸より33度進んだ位
相の検波軸で色復調した信号)とQ信号((B−
Y)検波軸より33度進んだ位相の検波軸で色復調
した信号)とに代表される任意の二つの検波軸で
復調した復調色信号を用いることである。(本明
細書では、色差信号や、I、Q信号等を総称して
復調色信号と呼ぶことにする。)I、Q信号と
R、G、B、およびY信号の間には次式のような
関係があるから、 Y=0.30R+0.59G+0.11B I=0.60R−0.28G−0.32B Q=0.21R−0.52G+0.31B I、Q信号の段階で、本発明による信号処理を
施した後、最終的にR、G、B原色信号に直すこ
とは容易である。
以上詳述したごとく、本発明による信号処理回
路を備えたカラーテレビジヨン受信機では、色の
解像度および過渡応答特性を、NTSC方式の限界
以上に改善する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はNTSC方式カラーテレビジヨンシステ
ムにおける各信号の帯域幅を示す図、第2図はカ
ラーテレビジヨン受信機で通常用いられるカラー
ブラウン管用映像出力回路の一例を示す図、第3
図はカラーブラウン管をグリツドドライブする場
合の信号の供給法を示す図、第4,6,7,9図
は各々本発明の第1〜4実施例を示すブロツク
図、第5,8,10図は各々本発明と従来方式と
の効果の差異を説明するための波形図、第11図
は本発明による信号処理回路を用いた場合の、カ
ラーテレビジヨン受信機の信号回路を従来例との
比較において示すブロツク図である。 1R,1G,1B……色差信号入力端子、2
R,2G,2B……原色信号出力端子、3R,3
G,3B……信号処理回路、1Y……輝度信号入
力端子、4,5……フイルター、6R,6G,6
B,9R,9G,9B……加算回路、7R,7
G,7B……除算回路、8R,8G,8B……乗
算回路、38……遅延素子、102R,102
G,102B,103,142R,142G,1
42B,143……過渡応答レベル検出回路、2
12R,212G,212B,213,242
R,242G,242B,243……選択スイツ
チ回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 高周波成分を含まない色成分信号を低周波輝
    度信号で割算する除算回路と、前記除算回路の商
    出力に高周波輝度信号を掛算する乗算回路と、前
    記乗算回路の積出力に前記高周波成分を含まない
    色成分信号を加算する加算回路とを具備し、前記
    加算回路の和出力として高周波成分を付加された
    色成分信号を得るようにしたことを特徴とするク
    ロマ回路。 2 高周波成分を含まない色成分信号が原色信号
    であることを特徴とする前記特許請求の範囲第1
    項記載のクロマ回路。 3 高周波成分を含まない色成分信号を低周波揮
    度信号で割算する除算回路と、前記除算回路の商
    出力に高周波輝度信号を掛算する乗算回路と、前
    記高周波成分を含まない色成分信号と輝度信号と
    を加算する第1の加算回路と、前記乗算回路の積
    出力に前記第1の加算回路の加算出力を加算する
    第2の加算回路とを具備し、該第2の加算回路の
    和出力として高周波成分を付加された色成分信号
    を得るようにしたことを特徴とするクロマ回路。 4 高周波成分を含まない色成分信号が色復調後
    の色差信号であることを特徴とする前記特許請求
    の範囲第3項記載のクロマ回路。 5 高周波成分を含まない色成分信号の過渡応答
    信号を低周波輝度信号の過渡応答信号で割算する
    除算回路と、前記除算回路の商出力に高周波輝度
    信号を掛算する乗算回路と、前記高周波成分を含
    まない色成分信号と輝度信号とを加算する第1の
    加算回路と、前記乗算回路の積出力に前記第1の
    加算回路の加算出力を加算する第2の加算回路と
    を具備し、該第2の加算回路の和出力として高周
    波成分を付加された色成分信号を得るようにした
    ことを特徴とするクロマ回路。 6 高周波成分を含まない色成分信号が色復調後
    の色差信号であることを特徴とする前記特許請求
    の範囲第5項記載のクロマ回路。 7 高周波成分を含まない色成分信号およびその
    過渡応答信号のいずれか一方を低周波輝度信号お
    よびその過渡応答信号のいずれか一方で割算する
    除算回路と、前記除算回路の商出力に高周波輝度
    信号を掛算する乗算回路と、前記高周波成分を含
    まない色成分信号と輝度信号とを加算する第1の
    加算回路と、前記乗算回路の積出力に前記第1の
    加算回路の加算出力を加算する第2の加算回路と
    を具備し、前記低周波輝度信号の過渡応答信号レ
    ベルが予定値以下のときは前記除算回路の入力と
    してそれぞれ高周波成分を含まない色成分信号お
    よび低周波輝度信号を選択入力し、また前記低周
    波輝度信号の過渡応答信号レベルが予定値以上の
    ときは前記除算回路の入力としてそれぞれ高周波
    成分を含まない色成分信号および低周波輝度信号
    の各過渡応答信号を選択入力し、これによつて前
    記第2の加算回路の和出力として高周波成分を付
    加された色成分信号を得るようにしたことを特徴
    とするクロマ回路。 8 高周波成分を含まない色成分信号が色復調後
    の色差信号であることを特徴とする前記特許請求
    の範囲第7項記載のクロマ回路。
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