JPS62181583A - 画像相関対応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、画像相関対応輝度信号色信号分離フィルタ
に関し、特に例えばＮＴＳＣ方式の複合テレビジョン信
号から輝度信号と色信号と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６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。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６ｄに与えられるとともに、１
ライン遅延回路５ｍに与えられる。１ライン遅延回路５
ｍの出力は、そのまま垂直方向フィルタ６ｄに与えられ
るとともに、１ライン遅延回路５ｎでさらにｌライン分
遅延された後、垂直方向フィルタ６ｄに与えられる。垂
直方向フィルタ６ｄ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６
ｅに与えられる。帯域フィルタ６ｅの出力は色信号２０
５として出力端子２から導出されるとともに、減算回路
１０ｈの第１の入力に与えられる。また減算回路１０ｈ
の第２の入力には、１ライン遅延回路５ｍの出力が補償
遅延回路５ｏを介して与えられる。補償遅延回路５０は
帯域フィルタ６ｅにおける遅延を補償するための回路で
ある。そして減算回路１０ｈからは輝度信号２０７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。

標本化周波数ｆ　ｓ＝４・ｆ　ｓｃ　（ｆ　ｓｃは色副
搬送波周波数）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信号２０１は、画面上で第７図のご
とく格子状の２次元配列となる。即ち、ｆ　ｓ　ｃ−（
４５５／２　）　　ＥＨ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。ここで、図中、Ｙは輝度信号、
Ｃ１，Ｃ２は色信号を示している。今、１サンプルの遅
延及び１ラインの遅延を表わす記号として、それぞれ２
変換を用いて２−＋及びＺ−Ｌを用いることとする。こ
こで、Ｚ−’＝ｅｘｐ　（−ｊ２πｆ／４ｆ　ｓｃ）で
ある。また、ｆ　ｓ　ｃ＝　（４５５／２　）　ｆＨで
あるからＡ−９１０となる。このとき、遅延回路５ｍ。

５ｎ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と現在の入力信号２０１とから垂直
方向フィルタ６ｄ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６ｄの伝達関数）（ｖ（Ｚ）は ）（ｖ　（Ｚ）　＝　（−１／４　）　　−（１−Ｚ−
Ｌ）　”となる。即ち、第６図の画面上で座標（ｍ、ｎ
）のライン支援信号Ｈｃ　（ｍ、ｎ）を Ｈｃ（ｍ、ｎ）　　”（−１／４）　　（Ｓ（ｍ、ｎｎ
−１）−２５（、ｎ）　　　＋Ｓ（ｎ＋、ｎ＋１））と
して抜き取ることになる。ライン支援信号は輝度信号Ｙ
も含むため、帯域フィルタ６ｅによって高域成分である
色信号Ｃ（ｍ、ｎ）をＨｅ（ｍ。

ｎ）から分離する。そしてこれにより得られた色信号２
０５は減算回路１０ｈに送られる。減算回路１０ｈは１
ライン遅延信号２０２をさらに帯域フィルタ６ｅに応じ
て補償遅延回路５０で遅延させた信号Ｓ　（ｍ、ｎ）２
０６から色信号Ｃ（ｍ。

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　（ｍ、ｎ）＝Ｓ　（ｍ、ｎ）−Ｃ（ｍ、ｎ）前記帯
域フィルタ６ｅの伝達関数Ｈｈ　（Ｚ）は、例えば ）１ｈ（Ｚ）　＝（−１／３２）（１−Ｚ−”）　”（
１＋　Ｚ−’）　ｔ（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た。即ち、垂直方向、水平方向共に
帯域フィルタにより輝度信号と色信号を分離していた。

従って従来方式では、画像の輝度及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ンネル
に漏れ、このため特に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〕

この発明に係る画像相関対応輝度信号色信号分離フィル
タは、入力標本化信号を遅延して輝度信号１色信号を分
離しようとする注目標本点及びこれに近接する標本点を
同時に得る遅延手段と、上記注目標本点及び近接標本点
の値からそれぞれ垂直方向の画像相関、水平方向の画像
相関を検出する画像相関検出手段とを設け、その検出結
果に応じて特に相関に強い画像に対しては、水平方向フ
ィルタあるいは垂直方向フィルタの出力を輝度信号色信
号分離フィルタの出力とするものである。

〔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
向の画像の相関により輝度信号色信号分離フィルタを使
い分けるため、画像の変化が激しい領域における輝度信
号と色信号の相互のチャンネルへの漏れの影響を減少さ
せることができ、ドツト妨害を軽減することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

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、ｌはＮＴＳＣ方式の複合カラーテレビ
ジョン信号が与えられる入力端子であり、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ｆｓ＝４ｆｓｃ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、１ライン遅延回路５ａに与えられ、さら
に１ライン遅延回路５ｂ、１ライン遅延回路５Ｃ９１ラ
イン遅延回路５ｄを介することによって、ある注目標本
点における標本値と、その注目標本点の画面上２ライン
上、１ライン上。

１ライン下、及び２ライン下の標本点における標本値と
が同時的に抽出される。この１ライン遅延回路５ａ、５
ｂ、５ｃ、５ｄにより抽出された標本値は、垂直方向フ
ィルタ６ａ、水平方向フィルタ６ｂ、垂直相関検出回路
７ａ及び水平相関検出回路７ｂに以下のごとく与えられ
る。

即ち、垂直方向フィルタ６ａの入力には、１ライン遅延
回路５ａの出力１０２．１ライン遅延回路５ｂの出力１
０３．及び１ライン遅延回路５Ｃの出力１０４が与えら
れる。水平方向フィルタ６ｂの入力には、１ライン遅延
回路５ｂの出力１０３が与えられる。垂直相関検出回路
７ａの入力には、Ａ／Ｄ変換器４の出力１０１．１ライ
ン遅延回路５ｂの出力１０３．及び１ライン遅延回路５
ｄの出力１０５が与えられる。水平相関検出回路７ｂの
入力には、１ライン遅延回路５ｂの出力１０３が与えら
れる。

また、垂直方向フィルタ６ａの出力１０６は補償遅延回
路５ｆに与えられると共に、水平帯域フィルタ６Ｃを介
して補償遅延回路５ｅに与えられる。水平方向フィルタ
６ｂの出力１１０は、補償遅延回路５ｇに与えられる。

また垂直相関検出回路７ａの出力１１２及び水平相関検
出回路７ｂの出力１１３は判定回路８に与えられ、判定
回路８の出力１１４はスイッチ回路９に与えられる。こ
のスイッチ回路９には、補償遅延回路５ｅ、５ｆ。

５ｇの出力１０８，１０９．１１１も与えられる。

スイッチ回路９の出力１１５は出力端子２より色信号と
して出力される。またこの出力は減算回路１０ａの一方
入力に与えられる。この減算回路１０ａの他方入力には
、１ライン遅延回路５ｂの出力１０３が補償遅延回路５
ｈを介して与えられる。

減算回路１０ａの出力１１７は、出力端子３より輝度信
号として出力される。なお、補償遅延回路５ｅ、５ｆ、
５ｇ、５ｈは各回路における遅延を補償するための回路
である。

第２図は垂直方向フィルタ６ａの一実施例である。１ラ
イン遅延回路５ａの出力１０２と１ライン遅延回路５Ｃ
の出力１０４とは加算回路１１ａに与えられ、該加算回
路１１ａの出力１１８は１／２倍回路１２ａを介して減
算回路１０ｂの一方入力に与えられる。減算回路１０ｂ
の他方入力には、１ライン遅延回路５ｂの出力１０３が
与えられる。減算回路１０ｂの出力１２０は、１／２倍
回路１２ｂを介して垂直方向フィルタ出力１０６として
出力される。

第３図は水平方向フィルタ６ｂの一実施例である。１ラ
イン遅延回路５ｂの出力１０３は加算回路１１ｂの一方
入力に与えられる。加算回路１１ｂの他方入力には、１
ライン遅延回路５ｂの出力１０３が２サンプル遅延回路
５１及び２サンプル遅延回路５ｊを介して与えられる。

２サンプル遅延回路５１及び５ｊは標本化された複合カ
ラーテレビジョン信号をそれぞれ２サンプル期間（１サ
ンプル期間は１／４　ｆ　ｓ　ｃ　（ｓｅｃ　）　）遅
延するための回路である。加算回路１１ｂの出力１２３
は１／２倍回路１２Ｃを介して減算回路１０ｃの一方入
力に与えられる。減算回路１０Ｃの他方入力には２サン
プル遅延回路５１の出力１２１が与えられる。減算回路
１０ｃの出力１２５は１／２倍回路１２ｄを介して水平
方向フィルタ出力１１０として出力される。

第４図は垂直相関検出回路７ａの一実施例である。Ａ／
Ｄ変換器４の出力１０１と１ライン遅延回路５ｄの出力
１０５とは加算回路１１ｃに与えられ、該加算回路１１
Ｃの出力１２６は、１／２倍回路１２ｅを介して減算回
路１０ｄの一方入力に与えられる。減算回路１０ｄの他
方入力には１ライン遅延回路５ｂの出力１０３が与えら
れる。

減算回路１０ｄの出力１２８は、１／２倍回路１２ｆ及
び絶対値回路１３ａを介して減算回路１０ｅに与えられ
る。減算回路ｔｏｅの他方入力には定数発生回路１４ａ
の出力１３１が与えられる。

減算回路１０ｅの出力１１２は垂直相関検出回路出力と
して出力される。このように、この垂直相関検出回路７
ａにより、垂直方向非相関エネルギを検出する垂直方向
非相関エネルギ検出手段、及び垂直方向に相関があると
判定する垂直相関検出手段が構成されている。

第５図は水平相関検出回路７ｂの一実施例である。■ラ
イン遅延回路５ｂの出力１０３は加算回路ｌｉｄの一方
入力に与えられる。加算回路１１ｄの他方入力には１ラ
イン遅延回路５ｂの出力１０３が、４サンプル遅延回路
５ｋ及び４サンプル遅延回路５１を介して与えられる。

加算回路１１ｄの出力１３４は１／２倍回路１２ｇを介
して減算回路１０ｆの一方入力に与えられる。減算回路
１０ｆの他方入力には４サンプル遅延回路５にの出力１
３２が与えられる。減算回路１０ｆの出力１３６は１／
２倍回路１２ｈ及び絶対値回路１３ｂを介して減算回路
Ｌｏｇに与えられる。減算回路Ｌｏｇの他方入力には定
数発生回路１４ｂの出力１３９が与えられる。減算回路
１０ｇの出力１１３は水平相関検出回路出力として出力
される。

このように、この水平相関検出回路７ｂにより、水平方
向非相関エネルギを検出する水平方向非相関エネルギ検
出手段、及び水平方向に相関があると判定する水平相関
検出手段が構成されている。

次に動作を説明する。

Ａ／Ｄ変換器４によって標本化周波数ｆｓ＝４ｆｓｃに
て標本化されたＮＴＳＣ方式の複合カラーテレビジ田ン
信号の標本化系列１０１は、遅延回路５ａ、５ｂ、５ｃ
、５ｄを通り、これにより画面上線−直線上の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。即ち
、座標（ｍ　。

ｎ）の位置の複合カラーテレビジョン信号（標本値）Ｓ
　（ｍ、ｎ）が信号ライン１０３に現れた時点で、信号
ライン１０５には信号Ｓ（ｍ、ｎ−２）が現れ、信号ラ
イン１０４には信号Ｓ　（ｍ、　　ｎ　−１）が現れ、
信号ライン１０２には信号Ｓ（ｍ。

ｎ＋１）が現れ、信号ライン１０１には信号Ｓ（ｍ、ｎ
、＋２）が現れる（第７図参照）。これら画面上５ライ
ンにわたる標本点の標本値をもとに、輝度信号色信号分
離フィルタを構成する。

本方式では、垂直方向フィルタ、水平方向フィルタ、及
び両方向フィルタとして、以下の伝達関数を持つフィル
タ処理にて、色信号を抽出する。

垂直方向フィルタ：　　Ｃｖ（Ｚ）＝（−１／４）（１
−Ｚ　−Ｌ）”水平力１ｉｉ１７　イル９　：　　Ｃｈ
（Ｚ）　＝　（−１／４）　（１−Ｚ　−Ｌ）”両方向
フィルタ：　Ｃｖｈ（Ｚ）　−（−１／４）　（Ｉ　　
Ｚ　−１）２・（１／８）　（１−Ｚ　−”）　（１＋
Ｚ　−’）このようにして得られた垂直方向フィルタ出
力１Ｏ６は補償遅延回路５ｆを介し、水平方向フィルタ
出力１１０は補償遅延回路５ｇを介し、両方向フィルタ
出力１０７は補償遅延回路５ｅを介してそれぞれスイッ
チ回路９に送出される。

ここで、上記垂直方向フィルタ、水平方向フィルタ及び
両方向フィルタの色出力信号のいずれを選択するかを決
定する回路の動作について説明する。注目標本点に関し
、垂直方向及び水平方向の一画像の相関を検出し、垂直
方向に特に相関が強いときには垂直方向フィルタの出力
を選択し、水平方向に特に相関が強いときには水平方向
フィルタの出力を選択し、他の場合は両方向フィルタの
出力を選択するようにスイッチ回路９を切り換える。

ここで、垂直方向非相関エネルギをＤｖ　（Ｚ）。

水平方向非相関エネルギをＤｈ　（Ｚ）とし、絶対値近
似を導入し、伝達関数を用いて次のように表わすことに
する。

Ｄｖ　（Ｚ）　＝　ｌ　　（−１／４）　（１−Ｚ−”
　）”ｌＤｈ　（ｚ）　＝　ｌ　　（−１／４）　（１
−ｚ−’　　）２１上記２式は、垂直方向及び水平方向
に対し、直流成分と色副搬送波周波数成分とを阻止する
フィルタ特性となっている。このときＤｖ　（Ｚ）≦Ｋ
ｖ（ＫＶ：垂直方向相関しきい定数）ならば垂直方向に
相関があると判断し、Ｄｈ　（Ｚ）≦Ｋｈ（Ｋｈ：水平
方向相関しきい定数）ならば水平方向に相関があると判
断する。

即ち、判定回路８は垂直相関検出回路７ａの出力１１２
及び水平相関検出回路７ｂの出力１１３を入力とし、選
択信号１１４を出力してスイッチ回路９の出力が以下の
ようなフィルタ出力になるように制御する。

１）ｖ　（Ｚ）＞ＫＶかつＤｈ　（Ｚ）＞ＫｈならばＣ
（Ｚ）　＝Ｃｖｈ　（Ｚ） Ｄｖ　（Ｚ）≦ＫＶかつＤｈ　（Ｚ）＞ＫｈならばＣ（
Ｚ）　−Ｃｖ　（Ｚ） Ｄｖ　（Ｚ）＞ＫｖかつＤｈ　（Ｚ）≦ＫｈならばＣ（
Ｚ）　−Ｃｈ　（Ｚ） Ｄｖ　（Ｚ）≦ＫｖかつＤｈ　（Ｚ）≦ＫｈならばＣ（
Ｚ）　−Ｃｖｈ　（Ｚ） また、このスイッチ回路９の色信号出力を補償遅低回路
５ｈの複合信号から減算操作することにより輝度信号１
１７を求める。

このように、本実施例による画像相関対応輝度信号色信
号分離フィルタは、垂直方向と水平方向の画像の相関に
より輝度信号色信号分離フィルタを使い分けるため、画
像変化が激しい領域における輝度信号と色信号の相互の
チャンネルへの漏れが影響を減少させることができ、ド
ツト妨害を軽減することができる。

なお、上記実施例では水平走査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、色副搬送波の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、上記実施例では、垂直方向フィルタ及び水平方向
フィルタを２次のディジタルフィルタにて構成したが、
次数を多くして構成してもよい。

また、上記実施例では両方向フィルタとして垂直方向に
２次、水平方向に８次のディジタルフィＢ ルタを構成したが、各々次数を多くして構成してもよい
。

さらに、上記実施例では垂直方向非相関エネルギ及び水
平方向非相関エネルギを検出する手段として２次のディ
ジタルフィルタを構成したが、各々次数を多くしてもま
た少なくしてもよい。このとき、垂直方向の次数を減ら
せば遅延回路を減らすことができることは明らがである
。

〔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画像の相関により、輝
度信号色信号分離フィルタを使い分けるようにしたので
、画像変化が激しい領域における輝度信号と色信号の相
互のチャンネルへの漏れの影響を減少させることができ
、ドツト妨害を軽減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるＮＴＳＣ方式画像相
関対応輝度信号色信号分離フィルタを示す概略ブロック
図、第２図はその垂直方向フィル夕の一実施例を示すブ
ロック図、第３図はその水平方向フィルタの一実施例を
示すブロック図、第４図はその垂直相関検出回路の一実
施例を示すブロック図、第５図はその水平相関検出回路
の一実施例を示すブロック図、第６図は従来の輝度信号
色信号分離フィルタの一例を水子概略ブロック図、第７
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。 １・・・入力端子、２．３・・・出力端子、４・・・Ａ
／Ｄ変換器、５ａ〜５ｏ・・・遅延回路、６ａ・・・垂
直方向フィルタ、７ａ・・・垂直相関検出回路、７ｂ・
・・水平相関検出回路、８・・・判定回路、９・・・ス
イッチ回路、１０ａ〜１０ｈ・・・減算回路、ｌｌａ〜
ｌｉｄ・・・加算回路、１２　ａ　〜１２　ｈ・（／２
倍回路、１３ａ。 １３ｂ・・・絶対値回路、Ｌ４ａ、１４ｂ・・・定数発
生回路。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【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画像相関対応輝
   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して、輝度信号と色信号とを分
   離すべき注目標本点及び画面上該注目標本点と垂直方向
   に一直線上に並ぶような複数の参照標本点の標本値を同
   時に得るための遅延手段と、前記注目標本点及び所定の
   参照標本点の標本値を入力とし、垂直方向の色副搬送波
   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
   向フィルタと、 少なくとも前記注目標本点の標本値を入力とし、水平方
   向の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と、前記垂直方向フィルタの
   出力を入力とし、水平方向の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両方向フィルタと、 前記注目標本点及び所定の参照標本点の標本値を入力と
   し、前記注目標本点の持つ周波数成分の中から垂直方向
   の直流成分と色副搬送波の成分に相当する周波数成分と
   を除外し、その絶対値を求めて垂直方向非相関エネルギ
   を検出する垂直方向非相関エネルギ検出手段と、 該垂直方向非相関エネルギと外部より付与された第１の
   設定値との大小を比較し、前記垂直方向非相関エネルギ
   が前記第１の設定値より小さい場合垂直方向に相関があ
   ると判定する垂直相関検出手段と、 少なくとも前記注目標本点の標本値を入力とし、前記注
   目標本点の持つ周波数成分の中から水平方向の直流成分
   と色副搬送波の成分に相当する周波数成分を除外し、そ
   の絶対値を求めて水平方向非相関エネルギを検出する水
   平方向非相関エネルギ検出手段と、 該水平方向非相関エネルギと外部より付与された第２の
   設定値との大小を比較し、前記水平方向非相関エネルギ
   が前記第２の設定値より小さい場合水平方向に相関があ
   ると判定する水平相関検出手段と、 前記垂直相関検出手段の判定結果と水平相関検出手段の
   判定結果とを入力とし、垂直方向に相関があり水平方向
   に相関がない場合垂直方向フィルタ出力を選択するため
   の制御信号を送出し、逆の場合水平方向フィルタ出力を
   選択するための制御信号を送出し、垂直方向、水平方向
   とも相関がある、あるいは相関がない場合両方向フィル
   タ出力を選択するための制御信号を送出する判定手段と
   、該判定手段の送出信号に応じて色信号成分を出力する
   スイッチ回路と、 該スイッチ回路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とを備えたことを特徴と
   する画像相関対応輝度信号色信号分離フィルタ。