JPS6150483A - 複合デジタルｐａｌ映像信号のデコーディング装置 - 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〕 本発明は複合デジタルＰ　Ａ　Ｌ映像信号のデコーディ
ング方式に関する。

〔発明の概要〕

本発明は複合デジタルＰＡＬ映像信号のデコーディング
方式に関し、直交サンプルされた複合デジタルＰＡＬ映
像信号によって表わされた画像の動きに起因する複合デ
ジタルＰＡＬ映像信号の輝度成分及びクロミナンス成分
間のクロストークを測定し、垂直フィルタリング、時間
フィルタリング、垂直／時間フィルタリング及び水平フ
ィルタリングを切り換えて、クロストークに起因するク
ロス効果を減少させるように、測定結果に応じて、複合
デジタルＰＡＬ映像信号の輝度成分から複合デジタルＰ
ＡＬ映像信号のクロミナンス成分を分離するようにする
ことにより、効率良く、最小限の信号劣化で、複合デジ
タルＰＡＬ映像信号の輝度及びクロミナンス成分の分離
を行なうことができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

現在、かなりの努力が、テレビジョンスタジオにおける
コンポーネントデジタルビデオシステムの使用の増加に
向けられている。これは、斯るフォーマットが現在の複
合映像システムに与える操作上及び品質の向上に起因す
るからである。

しかしながら、現在のデコーディング技術は高品質のコ
ンポーネント映像システムの要求を充分に満していない
。これは、それらのコンポーネント映像システムが、単
純さと、クロス効果の減少と、空間的輝度解像度の間で
妥協しているからである。信号が多くの連続するデコー
ディング及びエンコーディング動作に従う場合、コンポ
ーネント処理の利点を損う画像品質の顕著な劣化がある
からである。デジタル技術固有の安定性は、改良された
成果の可能性を提供し、これはデコーダ及びエンコーダ
の両者で使われている正確に限定された非反復的櫛形フ
ィルタが使えるからである。

更に、ＣＣｌＲ６０１スタンダードが推薦した、アナロ
グＰＡＬ映像信号をサンプリングする輝度用の周波数は
１３．５ＭＨｚで、これはラインロックサンプリング周
波数であるが、どんなフィルタ処理でも促進する直交サ
ンプリング構成を形成する。これは、輝度（Ｙ）及びク
ロミナンス（Ｃ）成分の分離のためのライン、フィール
ド及びフレームを基にしたフィルタリングの使用ができ
るからである。残念ながら実際の入力信号は斯るフィル
タリングに適さず、特にある空間要素、特に画像におけ
る動きに起因するものは、デコーディング時の輝度及び
クロミナンス成分間のクロス効果の再導入につながる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、効率良く、最小限の信号劣化で、複合デジタ
ルＰＡＬ映像信号の輝度及びクロミナンス成分の分離を
行なうことのできるデコーディング方式を提案しようと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による複合デジタルＰＡＬ映像信号のデコーディ
ング方式は、直交サンプルされた複合デ　　　　　　龜
ジタルＰＡＬ映像信号によって表わされた画像の動きに
起因する複合デジタルＰＡＬ映像信号の輝度成分及びク
ロミナンス成分間のクロストークを測定し、垂直フィル
タリング、時間フィルタリング、垂直／時間フィルタリ
ング及び水平フィルタリングを切り換えて、クロストー
クに起因するクロス効果を減少させるように、測定結果
に応じて、複合デジタルＰＡＬ映像信号の輝度成分から
複合デジタルＰＡＬ映像信号のクロミナンス成分を分離
するようにしたことを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下に、本発明の詳細な説明するが、本発明の理解のた
めに、それに先立って３次元空間におけるＰＡＬ複合信
号のスペクトル特性について先ず検討し、それに続いて
標準のＰＡＬデコーディング技術について簡単に考察す
る。そして次に、本発明が適用され得るデジタル技術を
用いたＰＡＬデコーディング方式について考察する。

ＰＡＬ信号は水平、垂直及び時間成分を有する−３次元
スペクトラムを占有し、このスペクトラムでは、輝度並
びにＵ及びＶクロミナンス成分のスペクトルエネルギの
限定された中心に特徴がある。

先ず、画像上のライン走査の効果について考察しよう。

走査のインターレース方式において、２次元空間におけ
る空間周波数の、これに相当する信号周波数への交換は
次の式で表わされる。

ｖ＝ｆＬ　（ｍ−２ｎ／Ｎ）　　　　　　　”（１）但
し、ｍは画面幅毎のサイクル数（ｃ　ｐ　ｗ）、ｎは画
面の高さ毎のサイクル数（Ｃｐｈ）、Ｎは画像走査ライ
ンの総数、ｆＬはライン周波数、■は等価信号周波数で
ある。

この式（１）は、以下に説明する画像内における動きを
考慮していない。又、この式から、輝度及びクロミナン
スエネルギーの両者が、フィールド周波数に応じた間隔
を有する高調波から分離された、サイドバンドを伴なう
ライン高調波に集中していることが分かる。特に、ある
画面内のエネルギーの大部分はｍ及びｎの値の小さい所
で生じ、これは空間周波数の増加に従ってライン高調波
のところ及びその回りにおいてエネルギーが減少するこ
とが、統計的に示される。空間周波数を信号周波数に変
換することになる走査は、実際には画像内容を垂直方向
にサンプリングすることで、この場合画面の高さ当りＮ
サンプルの割合でサンプリングが行われる。サンプリン
グ定理によれば、ベースバンドスペクトラムのエイリア
ス（ａｌｉａｓ　）のない再生のための走査レートは、
信号帯域幅の２倍以上でなければならないとされている
。これは垂直帯域幅の制限を、Ｎ／２、即ち６２５ライ
ン方式においては３１２．５ｃｐｈに強制することにな
る。

第１図Ａは典型的なインターレース走査された静止画の
輝度スペクトラムを示し、縦座標は輝度成分の相対振幅
を、横座標は信号周波数を夫々示す。ここで注意すべき
は隣接するライン高調波の間に混信がないことであるが
、これはＮが奇数であるからである。

Ｕクロミナンス成分のベースバンドは、同様に正確に解
析され得るが、用いられているダブルサイドバンド搬送
波抑圧変調のために空間的にシフトされる。かくして、
副搬送波の周波数ｒｓｃは次式で与えられる。

ｆ　ｓｃ−（２８４−１／　４　）　　ｆ　Ｌ　　　　
　・・・・＋２１搬送波周波数はライン周波数の２８４
倍からライン周波数の１／４を引いた値となるから（但
し、時間オフセットｆｒは無視させる）、Ｕクロミナン
ス成分はライン周波数の倍数以下の同じオフセットを杵
つ周波数に中心が有ることになる。これは、Ｕクロミナ
ンス成分のスペクトラムを示す第１図Ｂによって示され
る。

■クロミナンス成分のスペクトラムの厳密な性質は、位
相交番のためにより複雑となる。この位相交番はライン
毎に生じ、従って■クロミナンス成分においては１／２
ライン（（１／２）ｆＬ）のオフセットがある。この結
果■クロミナンススペクトラムの中心は（１／２）ｆＬ
だけ変位することになる。その結果としての■クロミナ
ンス成分は、ライン高調波の上側で、ライン周波数ｆＬ
の１／４の周波数の所に中心を有する。これは■クロミ
ナンス成分のスペクトラムを表わす第１図　　　　　　
　　　１Ｃに示される。

同じことが、輝度並びにＵ及びＶクロミナンス成分の位
置を導出すること及びＰＡＬ輝度及び被変調クロミナン
ス成分の２次元のスペクトラムを示す第２図を参照する
ことによって、かなり異った方法で説明され得る。この
図において、縦座標は画面の高さ毎のサイクルを示し、
横座標は画面の幅当りのサイクルを示す。この図は副搬
送波がベースバンドのＵ及び■成分に対し空間的なオフ
セットを与えることを示している。更に、この図は水平
方向及び垂直方向のフィルタリングが輝度及びクロミナ
ンス成分の分離のために使われ得ることを示している。

しかし、更に画面の動き効果を考慮する必要がある０画
面に動きがない場合は、輝度情報はフレーム毎のベース
に固定され、それゆえ画面に動きが生じるまでは、時間
の輝度エネルギーが存在することを期待することはでき
ない。しかしながら、この状態は、副搬送波周波数に導
入された２５Ｈｚ（ｆｒ　）オフセットが考慮される時
は、Ｕ及び■クロミナンス成分においては異なる。かく
して、厳密な関係式は次のように表わされる。

ｆｓｃ＝（２８４−１／４）ｆＬ＋ｆｐ　　　−・・−
（３１この式を使うことによって、時間的オフセントを
含むＵ及び■クロミナンス成分におけるスペクトル中心
を誘導することができる。これは略２８４ｃｐｗの水平
周波数における垂直及び時間空間における輝度及びクロ
ミナンス成分を示す第３図に示される。この図において
、縦座標は画面の高さ当りのサイクルを示し、横座標は
周波数を示す。時間方向を考慮することによってエイリ
アスのない再生のための境界を再び説明することができ
る。画像はフィールドレートで時間的にサンプルされる
とも考え得るから、この境界はナイキスト判別法に定義
されているようにフィールドレートの半分、即ち一つ置
きのＰＡＬ信号毎の５０フイールドに２５Ｈｚの割合で
生じる。

どんなＰＡＬデコーディング技術の目的も、できるだけ
効率良く、そして最小限の信号劣化で、複合信号の輝度
及びクロミナンス成分を分離することにある。これを達
成することによって、クロミナンス情報をＵ及びＶ軸で
正確に復調することができる。標準デコーディング技術
は、輝度／クロミナンス分離の簡単化及び不充分なデコ
ーディングの結果として残存するいわゆるクロス効果の
妥協である。

単純なＰＡＬデコーディングでは、単に輝度チャンネル
にノンチフィルタを導入し、クロミナンスチャンネルに
バンドパスフィルタを導入することによって、輝度及び
クロミナンス成分の分離を行うことができる。ノンチフ
ィルタは、主たるクロミナンスエネルギーを減衰させる
ための副搬送波周波数ｒｓｃに中心を有する。ノツチ幅
は、高周波輝度エネルギーの欠除（高周波エネルギーが
細部の再生によって不可欠である）及び輝度チャンネル
における副搬送波成分の減衰の妥協である。

クロミナンスエネルギーを分離するバンドパスフィルタ
は、そのバンド内においてクロミナンス及び輝度成分を
区別する。従ってクロス効果は両チャンネルに存在する
。輝度チャンネルにおける色クロストークは、水平色遷
移におけるいわゆる副搬送波クロールとしてそれ自体を
示すクロス輝度効果に起因する。潜在的なより多くの妨
害効果は、輝度成分がカラーとして変調されるため、輝
度の細部の位置にカラーのちらつき領域として示すクロ
スカラーが発生することである。目に付くやっかいなり
ロスカラーの減少は、Ｕ／Ｖクロミナンス成分の分離を
実現する一種の電気的平均を利用したディレーラインデ
コーディングによって達成され得る。このディレーライ
ンは、Ｕ及び■副搬送波成分をこれら成分が基準副搬送
波によって同期検波される前に、分離する。この処理は
、同じ信号が連続するラインに伝送される最も多い信号
内容における一般的に正しい前提に基礎を置いている。

これはＶチャンネルにおいてＵクロミナンス成分の相殺
及びその逆の相殺を達成する。ディレーラインによる分
離の全体的な効果は、第４図Ａ−Ｈに図示されるＵ及び
Ｖ用の櫛形フィルタ特ＣはＹ、Ｕ及び■成分夫々のライ
ンスペクトルを示し、第４図り及びＥは櫛形濾波された
Ｕ及び■クロミナンス成分チャンネルを夫々示す。

上述したように最近の標準化されたフォーマットは、１
３．５Ｍｔｌｚのラインロックされた輝度サンプリング
周波数を採用し、このような周波数を採用する結果、画
像の１フイールド内の総てのラインにおける総てのサン
プルが相互に直交関係に配置されるという、直交サンプ
リング構成を採ることになる。第５図Ａは、ラインロッ
クされたサンプリングを行う垂直及び水平空間における
サンプリング構成を示し、第５図Ｂはラインインターレ
ースのための時間効果が考慮される時のサンプリング構
成を示す。Ｆｆはフィールド周波数であり、フィールド
周期は毎秒５０フイールドの方式においては２０ｍ５ｅ
ｃである。

第５図Ａのサンプリング構成は、第５図Ｃに示されるよ
うに矩形のナイキスト境界となる。１３．５ＭＨｚのサ
ンプリング周波数は水平ライン当り８６４サンプルとな
り、このため４３２ｃｐ−のナイキストバンド幅が存在
する。エイリアスのない再生における矩形の境界は上述
したように３１２．５ｃｐｈにおいて垂直方向に境界を
有する。

第５図Ｂに対応する垂直及び時間方向におけるナイキス
ト境界は、第５図りに示され、これは全くの菱形であり
、菱形の頂点は時間方向の２５Ｈｚ及び垂直方向の３１
２．５ｃｐｈの所にある。

第６図は静止状態の輝度及び変調されたクロミナンス成
分の垂直及び時間方向における位置を示す。これら要素
の時間位置は略２８４ｃｐｗの水平周波数に関連して示
される。言い換えれば、この第６図に示されるダイヤグ
ラムは略２８４ｃｐｗの水平周波数における３次元スペ
クトル配列の断片である。

クロス効果の減少は、ライン遅延に基礎をおいた輝度／
クロミナンス成分分離のための櫛形フィルタリングを採
用するデコーディングによって達成し得る。この技術は
基本的には垂直フィルタ特性に基礎をおくＵ及びＶクロ
ミナンス成分（第６図参照）の垂直オフセントを採用す
る。しかしながら、Ｕ及びＶクロミナンス成分は、はっ
きりした水平スペクトラムを占有するので、水平帯域幅
全体に亘って垂直フィルタリングを採用する必要はなく
、その結果垂直櫛形フィルタリングはバンドパスフィル
タの合体によって水平方向に境界を有する。これを以下
に参照する第７図の回路で説明する。

輝度及びクロミナンス成分から成る入力信号は入力端子
（１）を介して遅延回路（２）及び加算器（３）を有す
る第１の伝送路並びに櫛形フィルタ（４）及びバンドパ
スフィルタ（５）を有する第２の伝送路に供給される。

遅延回路（２）による遅延は、２つの伝送路における遅
延が同じになるように選定される。櫛形フィルタ（４）
はクロミナンス成分を抽出し、又、バンドパスフィルタ
（５）の通過帯域を通過するこれらクロミナンス成分は
出力端子（６）に供給される。更に、これら濾波された
クロミナンス成分は加算器（３）に供給され、この加算
器（３）ではクロミナンス成分が、遅延回路（２）によ
ってここに供給された信号から差し引かれ、その結果加
算器（３）は櫛形濾波された輝度成分を出力端子（７）
に供給する。

第８図はサンプル空間配列を示し、映像信号の５フイー
ルドに対応して示されたサンプル及びｌフレームの各フ
ィールドにおけるサンプルは直交配列されている。１９
サンプル全体にはＡ−Ｇ、Ｊ〜Ｎ及びＰ〜■の符号が付
され、これらの符号はフィルタ特性を説明するために以
下の説明で用いられる。

第９図の配列におけるサンプル点に基づき、Ｋ／２−Ｍ
／２を用いるライン垂直／時間櫛形フィルタの垂直／時
間特性を示す。これは副搬送波周波数自体及びその回り
のフィルタ特性を示し、端部を切除した矩形はクロミナ
ンス信号除去の領域を示す。かくして、Ｕ及び■クロミ
ナンス成分のスペクトルエネルギーが図示される中心に
集中している限り、クロミナンス成分のフィルタによる
選択は良好となる。輝度成分用のフィルタはこれの相補
的なものである。

Ｋ／２−Ｍ／２に基づく第９図のフィルタ特性　　　　
　　　　１は、厳密には対称ではなく、その結果群遅延
エラーを生じる。同じ特性を呈すが、群遅延問題を伴な
わない交互の垂直／時間フィルタは、Ｊ／４＋Ｌ／２−
Ｎ／４に基づく。

第１０図を参照するに、これはＰ／１０／２を用いる第
８図の配列におけるサンプル点に基づく６２５ライン櫛
形フイルタの垂直／時間特性を示す。

又、端部が切除された矩形はクロミナンス信号除去の領
域を示す。フィールド及びフレームに基礎をおく非帰納
フィルタは、輝度及びクロミナンス成分の分離に対し良
好な結果を与えることができる。特にフレーム遅延に基
づくフィルタは、動きのない画像における完全な分離を
達成する時間平面において動作する応答を与え、ここで
は輝度エネルギーはＯＨｚ及び±２５Ｈｚで垂直軸に平
行な直線上に集中する。同様にクロミナンスエネルギー
はＶ及びＵカラー成分夫々の６　、２５Ｈｚ及び１８．
７５Ｈｚにおいて垂直軸に平行な直線上に集中する。第
１０図はフレームディレー（６２５ライン遅延）に基礎
をおに斯る分離のための特性を示すが、他の斯るフィル
タは、より時間の長い遅延を用いることができるが、し
かし、特に４フレーム遅延を用いる真に対称なフィルタ
は、要求されるメモリに必要なハードウェアの莫大な量
のため実際的な使用にはあまり適当ではない。

第１１図を参照するに、これは第８図の配列におけるサ
ンプル点に基礎をおき、−Ｆ／４＋Ｌ／２−Ｑ／４を用
いる３１２ライン櫛形フイルタの垂直／時間特性を示す
。第１１図に対応するフィルタはフィールド遅延を用い
るという妥協を有し、そうすることによって所望の良好
な分離を達成するために垂直及び時間解像度の間におい
て比較を行う。

端部の切除された矩形はクロミナンス除去領域を示す。

同様に、第１２図を参照するに、これは第８図の配列に
おりるサンプルポイントに基礎をおきＥ／２−Ｒ／２を
用いる３１３ライン櫛形フイルタの垂直／時間特性を示
す。又、端部の切除された矩形はクロミナンス除去領域
を示す。この場合、正確な直線位相応答を与える交番の
フィルタは、−Ａ／４＋Ｌ／２−ｖ／４を用いる。

しかしながら、第９図〜第１２図に示すような特性を持
つ垂直又は時間フィルタを用いる輝度及びクロミナンス
成分の分離は、必ず画像に動きがある時に輝度及びクロ
ミナンスクロス効果の問題を生じる。これは、周波数イ
ンターリーブスペクトラムにおける輝度及びクロミナン
ス成分間の弁別力が減少し、このためのマークされた中
心からのエネルギーの拡散による。この問題は、エンコ
ーダにおける水平輝度帯域幅の制限によっである程度軽
減できるが、その結果明らかにあまり鮮明でない画像を
招来することになる。それゆえ本発明の実施例では、適
応デコーディングを採用し、これによって用いられる輝
度／クロミナンス分離モードが、画像の内容に応じて、
又、特にその画像に動きがあることによって決定される
。

選択されるべき輝度／クロミナンス分離モードの決定の
ために、クロストークが検出されねばならず、この検出
はここでは適応フィルタと呼称される付加的なフィルタ
によって行われる。第１３図を参照するに、これは垂直
／時間特性及び特に第８図の配列におけるサンプルポイ
ントに基礎を置き、Ｆ／２−Ｑ／２を用いる対角線（３
１２ラインに基礎をおく）適応フィルタのスペクトルビ
ークの軸を特に示し、これら軸は長短交互のダッシュで
表わされ、第８図の配列におけるサンプル点に基礎を置
き、Ｊ／２−Ｎ／２を用いる垂直適応フィルタの対角線
によって示され、これら軸は欠けた水平ラインによって
示される。この特性を検討するに、各フィルタが、画像
に動きがない場合において輝度及びクロミナンス信号の
両方のスペクトル中心にヌル点を有するという要求を、
これら適応フィルタが満足させるということが分かる。

それ故、動きのない画像を伴なう絶対的に理想的な状態
においては、大出力を供給し得る適応フィルタは存在し
ない。しかしながら、画像に動きがある限り、輝度及び
クロミナンス信号のスペクトル中心は拡散し始め、そし
て再適応フィルタは出力を供給し、これら出力のレベル
は動きの程度及の拡散の程度による。それ故、適応フィ
ルタの出力を比較することによって輝度／クロミナンス
分離の最適モードが選択される。

輝度及びクロミナンス成分の間におけるクロストークを
検出する付加的手段を提供する複数の時間方向において
作動する第３の適応フィルタを提供することができるが
、しかし斯るフィルタは８フイールドメモリを必要とし
、それゆえ一般に斯る第３の適応フィルタを用いること
は、必要とされるハードウェアの実質的な付加量から正
当化されない。それゆえ通常は、上述した対角線及び垂
直適応フィルタのみが用いられ、これら２つの適応フィ
ルタが不確実な比較を行う状況においては、水平フィル
タを用いる標準ＰＡＬデコーディングモードが採用され
る。かくして、クロストークを生じるものが輝度成分で
あるかクロミナンス成分であるかを区別し得る適応フィ
ルタはなく、輝度エネルギーがクロミナンス周波数バン
ドにあるか、又はその逆であるかの状態のどんな場合に
おいても、完全な分離はどんな場合にも不可能であると
いうことに注意すべきである。

このことを入力ＰＡＬ映像信号のために用いられるデコ
ーディング形式を通用できるように選択する回路ブロフ
クを示す第１４図を参照して、詳細に説明する。

輝度及びクロミナンス成分を比較するための入力デジタ
ル映像データは、入力端子（１０）及び（１１）を通じ
て適応フィルタ（１２）　、　　（１３）に夫々供給さ
れる。適応フィルタ（１２）はＪ／２−Ｎ／２に基礎を
おく垂直ラインフィルタであり、適応フィルタ（１３）
はＦ／２−Ｑ／２に基礎をおく３１２ラインフイールド
フイルタである。

適応フィルタ（１２）及び（１３）は、上述した得られ
るべき輝度／クロミナンスクロストークの測定を可能に
する。

フィルタ（１２）及び（１３）の出力は夫々バンドパス
フィルタ（１４）　、　　（１５）を通じて夫々比較器
（１６）の入力側に供給される。バンドパスフィルタ（
１４）及び（１５）は、メイン輝度／クロミナンス分離
櫛形フィルタが動作する周波数の同じ水平範囲に亘って
適応フィルタ（１２）　、　　（１３）を単に動作させ
るために設けられたものである。比較器（１６）の出力
はセレクタ（１７）に供給され、そのセレクタ（１７）
はバンドパスフィルタ（１４）　。

（１５）の出力を受け、その出力の一方を、比較器（１
６）によって供給される制御信号に依存する他の比較器
（１８）に供給する。比較器（１８）の第２の入力は入
力端子（１９）からの闇値を受ける。比較器（１８）は
セレクタ（１７）を通過した選択された信号のレベルを
闇値と比較し、その選択された値が予め設定された最大
許容クロストークレベルを超えるものであれば、その時
は以下に示す側路モードが輝度／クロミナンス分離のた
めの垂直または時間デコーディングに換わって用いられ
る。

比較器（１８）の出力は平滑回路（２０）を通じて多数
決デコード論理回路（２１）に供給され、その出力は輝
度／クロミナンスフィルタセレクタ（２２）に供給され
る。その回路はサンプル毎にデジタルで動作するので、
論理的には付加的な比較器（１８）の出力がサンプル毎
にセレクタ（２２）を切り換えることが可能である。し
かしながら、斯る迅速な切り換えは結果的に得られる画
像においては本質的に受は入れられないものであるので
、そこで切り換えは回路（２０）及び（２１）によって
水平方向に平滑される。回路（２０）及び（２１）は、
各２〜３サンプル、例えば５サンプルに１度以上の周波
数では切り換えが生じないように補償する効果を有して
いる。

フィルタセレクタ（２２）は入力端子（２３）　。

（２４）及び（２５）を有し、これら入力端子には垂直
フィルタからのクロミナンス成分Ｃｖ、垂直／時間フィ
ールドフィルタ（３１２ラインフイルタ）からのクロミ
ナンス成分ＣＴ及び輝度成分子クロミナンス成分が夫々
供給される。入力端子（２５）には側路モードの時、即
ち比較器（１８）が許容クロストークレベルが越えられ
たことを指示する時に信号が供給され、又、このモード
が選択された時は、フィルタセレクタ（２２）は輝度成
分子クロミナンス成分を何等の変化を与えないで、入力
端子から出力端子（２６）に通過させ、輝度成分子り　
　　　　　　　１０ミナンス成分をバンドパスフィルタ
を通過させた後に出力端子（２７）に供給する。それ以
外の時は、フィルタセレクタ（２２）は比較器（１８）
の出力に応じて動作し、垂直フィルタによって得られた
クロミナンス成分Ｃｖ又は垂直／時間フィルタより得ら
れたクロミナンス成分Ｃｔを選択し、比較器（１８）に
よって低クロストークであると指示されて、出力端子（
２７）に供給される。

第１５図はデコーディングの適応選択を含む完全なＰＡ
Ｌデコーダ装置のブロックを示す。直交サンプルデジタ
ル形式の入力複合信号は、入力端子（３０）並びにフェ
イズロックド発振器及び同期コードデコーダ（３１）を
通じて輝度／クロミナンス配列発生器（３２）に供給さ
れる。配列発生器（３２）は４つのラインメモリ及び４
つのフィールドメモリを有し、第８図に示すようなサン
プルの配列を発生するように動作する。配列発生器（３
２）の出力は適応フィルタ及び制御信号発生装置（３３
）、第１の遅延回路（３４）、垂直及び時間フィルタバ
ンク装置（３５）及び第２の遅延回路（３６）を含む側
路に夫々供給される。第１４図に付いて述べるに、第１
の遅延回路（３４）の出力は輝度成分子クロミナンス成
分をバイパスモードで出力端子（２３）に供給せしめ、
一方垂直及び時間フィルタバンク装置（３５）はその信
号を入力端子（２３）　、　　（２４）に供給し、第２
の遅延回路（３６）はその信号を出力端子（２６）に供
給する。適応フィルタ及び制御信号発生装置１（３６）
は第１４図の回路における回路（１０）〜（２１）に明
白に関連する。

第１の遅延回路（３４）　、垂直及び時間フィルタバン
ク装置（３３）はその出力を選択マトリクス（３７）に
供給し、その選択マトリクス（３７）は適応フィルタ及
び制御信号発生装置（３３）からの制御信号を受は取っ
て、出力をバンドパスフィルタ（３８）を通じて色復調
器（３９）に供給する。側路においては、第２図の遅延
回路（３６）が出力を減算器（４０）に供給し、この減
算器はバンドパスフィルタ（３８）から入力を受け、出
力を第３の遅延回路（４１）に供給する。

このシステムのこの部分の動作を更に説明する。

入力デジタル映像信号の内容に応じて、比較器（１８）
　　（第１４図）の出力は垂直又は垂直／時間フィルタ
リングが低いクコストークを与えるか否か、そして輝度
及びクロミナンス成分の分離に向いているかどうか、水
平フィルタが用いられる側路モードを採用する場合にお
いて、クロストークが入力端子（１９）　　（第１４図
）に供給される闇値レベルによって設定された予め設定
された許容レベルを超えるかどうかを指示する。前者の
場合、垂直及び時間フィルタバンク（３５）における垂
直フィルタからのクロミナンス成分ＣＶは選択マトリク
ス（３７）によって選択されて、バンドパスフィルタ（
３日）を通じて色復調器（３９）に供給され、又は垂直
及び時間フィルタバンク（３５）における垂直／時間フ
ィルタからのクロミナンス成分ｃＴｆＪ＜選択マトリク
ス（３７）によって選択されて、バンドパスフィルタ（
３８）を通じて色復調器（３９）に供給される。いづれ
の場合においても、バンドパスフィルタ（３８）の出力
は減算器（４ｏ）に供給され、ここでは選択されたクロ
ミナンス成分Ｃｖ又はＣ，ｒが輝度成分十クロミナンス
成分から減算され、これにより減算器（４０）の出力は
相補垂直又は垂直／時間フィルタリングに効果的に従っ
た後の輝度成分である。

後者の場合、即ち側路モードの場合は選択マトリクス（
３７）は第１の遅延回路（３４）からの輝度成分十クロ
ミナンス成分をバンドパスフィルタ（３８）に供給する
。このバンドパスフィルタ（３８）の特性は、水平フィ
ルタリングが標準ＰＡＬデコーディングにおけるように
一般的に色復調器（３９）′にクロミナンス成分を選択
して供給するに効果が有るように選択される。この場合
においても、バンドパスフィルタ（３８）の出力は、又
、減算器（４０）に供給され、この減算器では水平方向
に濾波されたクロミナンス成分が輝度成分十クロミナン
ス成分から減算され、これにより減算器（４０）の出力
は相補水平フィルタリングに効果的に従う輝度成分であ
る。

側路モードにおいて、上述したように相補水平アイ７．
夕１ノッグを用いる。とは、７、アドバユ、イ　　　　
　　　　　１ルタ（３Ｂ）’のバンドパス幅に依存した
輝度解像度に悪影響を及ぼす。側路選択の適応制御を用
いる２者択一的な方法は抑止回路（５１）を設けること
によって、バンドパスフィルタの出力が減算器（４０）
に供給されるのを抑止する。適応制御信号が入力端子（
５２）に供給される時は、抑止回路（５１）によってＯ
が減算器（４０）の入力に供給され、これにより実際上
減算器（４０）を通過するデジタル複合信号がフィルタ
されないことになる。

そして、色トラップ、即ちノツチフィルタ（５３）は、
適応制御信号が入力端子（５４）に供給された時に、側
路に挿入される。ノツチフィルタ（５３）の中心周波数
は副搬送波周波数に位置せしめられ、これによりノツチ
フィルタ（５３）は主力カラー成分を減衰し、それゆえ
あまり厳しくない抑止が輝度解像度に課せられる。実際
のこの動作は、更に水平フィルタリングを使った標準Ｐ
ＡＬデコーディングにより近僚している。更に、垂直又
は垂直／時間依存櫛形フィルタリングを用いる時に、副
搬送波の残留を明らかに軽減するための適応フィルタ比
較によって、ノツチフィルタ（５３）を選択することが
できる。

垂直及び時間フィルタバンク（３５）において用いられ
ている垂直及び時間フィルタは、なくべく第９図〜第１
２図を参照して上述した特性を持つものから選択される
のが好ましい。適応フィルタ及び制御信号発生装置（３
３）において用いられる適応フィルタは、好ましくは第
１３図を参照して上述した特性を持つことが望ましい。

しかしながら、垂直、垂直／時間、時間及び適応フィル
タは他の形式のものを用いることができる。第１及び第
２の遅延回路（３４）　、　　（３６）の遅延量１氏、
τｂは、各々の伝送路における信号遅延量を等しくする
ように選択される。

色復調器（３９）は、その出力をローパスフィルタ（４
２）　、　　（４３）に供給しその出力はサンプル減少
及びマルチプレックス装置（４４）に供給される。

サンプル減少及びマルチプレックス装置（４４）の出力
はＵ／Ｖクロミナンス成分配列発生器（４５）に供給さ
れ、その出力は選択マトリクス（４６）を介して垂直及
び時間フィルタバンク装置（４７）の入力側に供給され
、これは第２の入力として側路を介してＵ／Ｖクロミナ
ンス成分配列発生器（４５）から第２の出力を受は取る
。垂直及び時間フィルタバンク装置（４７）の出力はフ
ィルタセレクタ（４８）を通じてブランキング及び同期
信号挿入装置（４９）に供給され、この装置（４９）は
第３の遅延回路（４１）からの入力信号を受け、交互の
輝度及びクロミナンスサンプルを含むデジタル出力を出
力端子（５０）に供給する。

このシステムの残りの部分の動作を更に説明する。輝度
及びクロミナンス成分の分離を達成することによって、
このシステムのこの部分はベースバンドのＵ及び■クロ
ミナンス成分を抽出する。

これはクロミナンス波形に、適当に移相された副搬送波
波形を掛算することによって得られる。これを行うため
には、１３．５ＭＨｚのラインロックサンプリング周波
数に基礎をおく副搬送波位相値及びそれに対応した振幅
値をデジタル的に発生させる必要がある。これは、副搬
送波関係に対するサン。

プルによって副搬送波位相の特別の値を記憶するプログ
ラマブルリードオンリメモリ　（ＰＩ？ＯＭ）をアドレ
スするサンプル及びラインカウンタを使用することによ
って達成できる。ＦＲＯＭに保持された副搬送波の位相
値は、夫々ライン毎であり、このためライン位相オフセ
ントは特別なライン位相値のモジュロ加算によって得ら
れる。入力信号において復調されたバースト信号との同
期を保証することが必要であり、これらはループをロッ
クするエラー測定を引き出すのに用いられる。同期がと
られると、位相値は色復調器（３９）におけるＵ及び■
クロミナンス成分変調マルチプライヤに供給するための
要求された正弦及び余弦振幅に変換される。ローパスフ
ィルタ（４２）及び（４３）は結果として得られる復調
出力からＵ及び■ヘースバンド成分を得る。

クロミナンス成分が正確な■位相で復調されることを保
証することが、又、必要である。これは公知の方法で行
われ、例えばプルツク（Ｂｒｕｃｈ　）７３．ア”Ｆ−
７１’（Ｄ。、□ヨい、。　　　　　　　　　　　１こ
れは基本的な特徴ではないが、適応デコーディングは、
輝度及びクロミナンス成分の分離について、上述した適
応デコーディングに付加されるＵ及びＶクロミナンス成
分の分離に適用される。

これに付いて更に説明しよう。

先ず、サンプルレートの減少はＵ及び■の両チャンネル
で行われる。これは、１３．５ＭＨｚのサンプリングレ
ートがクロミナンス帯域幅に対するナイキスト周波数の
２倍以上だから可能なのである。

このサンプルレートの減少はＵ及び■クロミナンス成分
の各々の６．７５ＭＨｚのサンプリングレートを効果的
に作ることになる。この減少は、サンプル減少及びマル
チブレクス装置（４４）によって行われる。この装置（
４４）は更に、得られたサンプルを多重化してＵ／Ｖク
ロミナンス成分配列発生器（４５）に供給し、発生器（
４５）は２個のラインメモリと２個のフィールドメモリ
を有する。

Ａ　応テコーディングプロセスはその形式及び動作にお
いて輝度及びクロミナンス分離について上述したと同様
であるが、しかし基本的にはより単純である。かくして
Ｕ／Ｖをクロミナンス成分配列発生器（４５）は第８図
の配列において示されるサンプルの５つのみを得ること
を必要とし、これらは第１６図に示された映像信号の３
フイールドに対応したサンプルＥ、に−Ｍ及びＲである
。

選択されるべきクロミナンス分離のモードの決定のため
に、クロストークは再び検出され、これは付加的な適応
フィルタによって行われ、この適応フィルタは輝度／ク
ロミナンス分離について上述したように一般的である。

同様に上述したように、適応フィルタは垂直、垂直／時
間、時間又は水平フィルタリングがＵ及び■クロミナン
ス成分の分離のために好ましいかどうかを決定するため
に用いられ得る。

垂直及び時間フィルタバンク装置（４７）は一般に動作
上は垂直及び時間フィルタバンク装置（３５）に似てい
るが、しかし特別に略単純であり、これはＵ及び■クロ
ミナンス成分の分離が輝度及びクロミナンス成分の分離
より厳密でないからである。

第１７図は第１６図の配列のサンプルポイントに基礎を
おき、Ｅ／４＋Ｌ／２　＋Ｒ／４を用イルＵ／ｖクロミ
ナンス分離のためのフィールドに基礎を置く時間フィル
タの垂直／時間特性を示す。第１８図はＵ／Ｖクロミナ
ンス成分分離のためのラインに基礎を置き、Ｋ／４＋Ｌ
／２＋Ｍ／４を用いる垂直フィルタの垂直／時間特性を
示す。各場合において端部の切除された矩形はフィルタ
の通過帯域を示す。

第３の遅延回路（４１ンの遅延量τＣはＵ及びＶクロミ
ナンス成分に対する遅延と相殺され、これにより結果的
には濾波され多重化されたＵ及びＶ成分及び輝度成分は
ブランキング及び同期信号挿入装置（４９）に供給され
、この装置（４９）ではブランキング及び同期情報がデ
ジタル的に加算され、成分は更に多重化され、これによ
りサンプルはＹ。

ＣＢ、Ｙ、ＣＲ・・・の連続として２７ＭＨｚの周波数
を以って出力端子（５０）に供給される。

〔発明の効果〕

上述せる本発明によれば、効率良く、最小限の信号劣化
で、複合デジタルＰＡＬ映像信号の輝度及びクロミナン
ス成分の分離を行なうことのできるデコーディング方式
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは典型的なインターレース走査された静止画の
輝度スペクトラムを示し、第１図Ｂは第１図Ａに対応す
る画像のＵクロミナンス成分のスペクトラムを示し、第
１図Ｃは第１図Ａに対応する画像のＶクロミナンス成分
のスペクトラムを示し、第２図は水平／垂直方向におけ
るＰＡＬ輝度及びクロミナンス成分の２次元スペクトラ
ムを示し、第３図は垂直／時間方向における輝度／クロ
ミナンス成分を示し、第４図Ａは輝度成分ラインスペク
トラムを示し、第４図ＢはＵクロミナンス成分ラインス
ペクトラムを示し、第４図ＣはＶクロミナンス成分ライ
ンスペクトラムを示し、第４図りは櫛形濾波されたＵク
ロミナンス成分チャンネルを示し、第４図Ｅは櫛形濾波
されたＶクロミナンス成分チャンネルを示し、第５図Ａ
は垂直及１＊！、、１ｉＦＪｃお２，６．イア０ｙ９’
ｊ”７”）’）Ｌｔ＠イア４ｊう空間のサンプリング構
成を示し、第５図Ｂはラインインターレース効果を示す
垂直及び時間方向におけるサンプル構成を示し、第５図
Ｃは第５図Ａによる垂直及び水平方向のナイキスト境界
を示し、第５図りは第５図Ｂに対応する垂直及び時間方
向におけるナイキスト境界を示し、第６図は垂直及び時
間スペクトラムにおける静止画に対応する輝度及び変調
されたクロミナンス成分の中心位置を示し、第７図はバ
ンドパスフィルタを含むことによって制限された櫛形応
答のための回路ブロック図を示し、第８図はサンプル空
間配列を示し、第９ｒ！！Ｊはラインに基礎をおいた櫛
形フィルタの垂直及び時間特性を示し、第１０図は６２
５ライン櫛形フイルタの垂直及び時間特性を示し、第１
１図は３１２ライン櫛形フイルタの垂直及び時間特性を
示し、第１２図は３１３ライン櫛形フイルタの垂直及び
時間特性を示し、第１３図は一対の適応フィルタの垂直
及び時間特性を示し、第１４図はデジタルＰＡＬ映像信
号のデコーディングの適応選択のための回路ブロックを
示し、第１５図はデコーディングの適応選択を含むＰＡ
Ｌデコーダ装置のブロックを示し、第１６図はサンプル
空間配列を示し、第１７図はフィールドに基礎をおいた
Ｕ／Ｖ分離フィルタの垂直及び時間特性を示し、第１８
図はラインに基礎をおいたＵ／Ｖ分離フィルタの垂直及
び時間特性を示す。 同　　松隈秀１．１４・′−１゜ ・］べ）。 ２ン欠元スダクトラ久 第２図 第３図 画面幅 サンプリング講戚図 第５図Ａ ナイキスト　境界図 第５図Ｃ ｆ 晴間ｆｔ） サンプリンク゛才Ａ瓜図 第５図Ｂ す４Ａストｊ見Ｖ−図 ＞ｉ；　Ｊｌ）Ｄ 藉１Ｒつフスルタ　の回路図 第７図 サンプｌし゛空間内こ列国 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 直交サンプルされた複合デジタルＰＡＬ映像信号によっ
   て表わされた画像の動きに起因する上記複合デジタルＰ
   ＡＬ映像信号の輝度成分及びクロミナンス成分間のクロ
   ストークを測定し、 垂直フィルタリング、時間フィルタリング、垂直／時間
   フィルタリング及び水平フィルタリングを切り換えて、
   上記クロストークに起因するクロス効果を減少させるよ
   うに、上記測定結果に応じて、上記複合デジタルＰＡＬ
   映像信号の輝度成分から上記複合デジタルＰＡＬ映像信
   号のクロミナンス成分を分離するようにしたことを特徴
   とする複合デジタルＰＡＬ映像信号のデコーディング方
   式。