JPS6219116B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビ受信機などの画質を改善
する回路に関し、特にNTSC方式において生ずる
色のついた絵柄部の輝度高域成分の劣化を改善す
る回路に関するものである。

NTSC方式カラーテレビジヨンシステムではカ
メラからの出力である広帯域３原色信号Ｒ，Ｇ，
Ｂをそれぞれガンマ（γ）補正した信号Ｒ^1/
〓，Ｇ^1/〓，Ｂ^1/〓から輝度信号Y′（Y′＝
0.3R^1/〓＋0.59G^1/〓＋0.11B^1/〓）と色差信
号（Ｒ^1/〓−Y′）および（Ｂ^1/〓−Y′）を合成
し、輝度信号成分のみは広帯域で伝送されるが、
色差信号については1.5〜0.5MHz程度の狭帯域に
帯域制限して伝送されている。

したがつて、色差信号の帯域より高い周波数成
分は輝度信号Ｙ_H′のみで、この信号によつて画面
の細部が再現されている。上記したように送像側
でガマン補正を行ない、かつ色差信号を帯域制限
して信号を伝送する現行NTSC方式では、再現画
像の細部の情報が原理的に減少していることは周
知のとおりである。

以下簡単にこれを説明する。受像機で再現され
る三原色ビデオ信号の高周波成分は輝度信号Ｙ
_H′のみであつて、この信号によつて発光するブラ
ウン管の三原色の輝度はブラウン管の発生特性を
γとすると、それぞれ、 Ｙ_RH＝0.3（Ｙ_H′）〓＝0.3（0.3R^1/〓＋0.59G^1/〓＋0.11B_1/〓）〓 ……(1) Ｙ_GH＝0.59（Ｙ_H′）〓＝0.59（0.3R^1/〓＋0.59G^1/〓＋0.11B^1/〓）〓 ……(2) Ｙ_BH＝0.11（Ｙ_H′）〓＝0.11（0.3R^1/〓＋0.59G^1/〓＋0.11B^1/〓）〓 ……(3) となる。そしてこれらの三原色が加えられてでき
た画像の輝度は、その和であるから Ｙ_RH＋Ｙ_GH＋Ｙ_BH＝（Ｙ_H′）〓＝（0.3R^1/〓＋0.59G^1/〓＋0.11B^1/〓）〓 ……(4) となる。

いまガマン特性が直線的でγ＝１のときは、輝
度Ｙ_Hは Ｙ_RH＋Ｙ_GH＋Ｙ_BH＝Ｙ_H′＝0.3R＋0.59G＋0.11B ……(5) となる。(4)式と(5)式を比較すると、被写体の正し
い輝度Ｙ_H′と実際の画面の輝度（Ｙ_H′）〓との関
係は、 Ｙ_H′≧（Ｙ_H′）〓 となる。

すなわち、実際の再現画像ではＲ＝Ｇ＝Ｂのと
きのみ両者は等しく、これら３原色成分が等しく
ないときは必らず、輝度の細部情報（高域成分）
が被写体のそれに比べて低下し、画質低下をきた
している。またその差は三原色信号間の相違が大
きくなればなるほど大きくなる。このことは(4)(5)
式よりあきらかである。

換言すれば、実際の再現画像においては、被写
体の彩度に応じて輝度の細部情報が低下している
ことになる。たとえば赤とか黄などの花の中の、
１枚１枚の花びらをあらわす情報、色のついた洋
服の織目などの情報が失われてしまい現実感がな
くなつている。

従来このような欠点を改善する方法、すなわち
被写体の彩度に応じて失なわれている輝度の細部
情報を、受像機側で再生して画質を向上させる方
法として、以下に述べる方法が提案されている。
その要点は、被写体の彩度に応じた制御信号によ
つて輝度信号の高域成分を補償することであり、
彩度が高い絵板部ほど輝度高域成分の強調を大き
くして画像細部のつぶれを補正し、画質を向上さ
せるものである。

第１図は従来のこの種技術の一例を示すブロツ
ク図である。第１図の１は輝度信号と搬送色信号
の合成映像信号印加端子、２は搬送色信号抑圧用
トラツプ回路、３は高域フイルタ、４は低域フイ
ルタ、５は色信号回路、６は彩度検出回路、７は
制御電圧印加端子、８は利得制御回路、９は加算
回路、１０は直流制御電圧である。

搬送色信号抑圧回路２を通過した輝度信号は、
低域フイルタ４および高域フイルタ３によつてそ
れぞれ低域成分と高域成分に分離され、低域成分
は加算回路９に直接印加される。一方高域成分は
利得制御回路８に印加され、その端子７に印加さ
れる制御電圧、すなわち彩度検出回路６によつて
色信号回路から検出される画像の色の濃い、うす
い、いわゆる彩度に応答する制御電圧によつて利
得制御された後、加算回路９に印加され、低域成
分と加算される。

いま絵柄が無彩色であるとすると、前記したよ
うに輝度高域成分の低下は生じない。またその絵
柄部では、端子７にも彩度検出回路６からの制御
電圧が発生しないので、分離さたものとの信号の
低域成分と高域成分が加算回路によつて単に加算
されるように直流制御電圧１０を設定しておけ
ば、被写体に忠実な画像が再現できる。

次に有彩色画像を受信した場合、一般の受像機
では、前記したように絵柄の彩度に応じて輝度の
細部情報が失なわれて再現される。しかしなが
ら、第１図の如き画質向上回路を備えた受像機で
は、色信号回路から彩度検出回路６によつて検出
した画像の彩度に応じた制御信号を利得制御回路
８の利得制御端子７に印加し、高域フイルタ３に
よつて分離した輝度信号の細部情報を制御した
後、もとの信号の低域成分に加算している。すな
わち、画像の彩度が高い絵柄部ほど輝度信号の高
域成分の強調量が大きくなるように制御して、失
なわれる輝度の細部情報を補正している。

したがつて色のついた画像部分でも、たとえば
花の中の一枚一枚の花びらをあらわす情報、色の
ついた洋服の織目などの情報がかなり忠実に再生
されるので、画像がくつきりとするようになる。
また直流制御電圧１０を可変してやれば有彩色画
像、無彩色画像にかかわらず高域周波数成分を制
御でき、好みに応じて、ソフトな画像からシヤー
プな画像に変化することもでき、良好な画質調節
できる。

上記のように回路構成すれば、一般の受像機に
比らべて、かなりの程度画質が向上する。

しかし、上記従来の画質向上回路においては、
以下に述べるような種々の欠点があつた。すなわ
ち、 (1) 絵柄の比較的大面積部に濃い色がついてお
り、かつその色のついた内部にもともと被写体
そのものに輝度の細部情報を有してない絵柄
部、たとえばテレビマンガの色のついた部分な
どでは、その彩度検出信号によつて色のついた
画像平坦部のノイズの高域成分のみを強調する
ことになる。

(2) 輝度信号回路に搬送色信号抑圧用トラツプ回
路２（減衰巾約3.58±0.5MZz）を挿入しては
いるものの、輝度の精細度の観点からその減衰
帯域を充分にとることはできず、したがつて色
のついた絵柄の輪郭部においては、搬送色信号
周波数成分の一部が高域フイルタ３を通して伝
送される。この成分が端子７に印加される彩度
検出信号によつてさらに強調されるので、色の
ついた絵柄の輪郭部のドツト妨害が目立つこと
がある。

(3) 端子１に印加される輝度信号のうち、色信号
帯域成分に相当する輝度高域成分が色信号回路
５に混入し（クロスカラー妨害）、これを色信
号とみなして彩度検出回路６が擬似制御信号を
発生し、もともとの輝度高域成分に妨害を与え
ることがある。

このように、上記の従来の装置においては、ド
ツト妨害やクロスカラー妨害等により、絵柄内容
の画質が低下するという欠点があつた。

搬送色信号成分が輝度信号回路に混入すること
によつて生ずるドツト妨害、輝度信号の高域成分
が色信号回路に混入することによつて生ずるクロ
スカラー妨害の抑圧、Ｓ／Ｎの改善、輝度信号回
路の広帯域化などの一般的画質改善の手段とし
て、輝度信号、搬送信号をそれぞれに分離するこ
とのできる一水平走査期間の遅延時間を有する遅
延線（1HDL）を用いたクシ形フイルタのあるこ
とはよく知られている（「クロスカラー除去、高
解像度カラー再生方式」テレビ誌VOL21、
No12、1967など）。

そして、上記クシ形フイルタを受像機に用いる
場合、クシ形フイルタを構成するための1HDLと
しては、帯域がほぼ（3.58±0.5）MHz程度のガ
ラス遅延線を用いるのが一般的であつたが、最近
直流から映像周波数全帯域までを遅延することの
できるCCD（charge−coupled devices）と呼ば
れる広帯域半導体遅延素子の実用化が可能になつ
てきた。このため広帯域なクシ形フイルタを実現
することも可能である。

したがつて、上記第１図に示す従来の画質改善
回路の欠点を改善するため、簡単にはこの広帯域
クシ形フイルタを端子１の部分、あるいは高域フ
イルタ３によつて分離されたもとの信号の高域成
分の通路に挿入することが考えられたが、この場
合は垂直方向の解像度が劣化し（「クシ形フイル
タによる映像信号のプロセスと画質」NHK技研
月報43年４月）、総合画質が大幅に低下するとい
うあらたな欠点が発生した。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改
善し、ドツト妨害やクロスカラー妨害を発生せ
ず、さらに垂直方向の解像度を劣化させることな
しに画質の向上をはかることのできる画質改善回
路を提供するにある。

本発明は前記広帯域クシ形フイルタの特性を有
効に利用し、前述した欠点のない画質改善回路を
構成するもので、広帯域1HDLの入力信号と出力
信号との差として得られる搬送色信号抽出用広帯
域クシ形フイルタ（Ｃ形フイルタ）の出力信号を
色信号回路に供給し、一方これらの入、出力信号
を加算して得られる輝度信号の高域成分を相異な
るカツトオフ周波数を有する第１、第２の２つの
高域フイルタによつて取り出し、垂直方向の解像
度の劣化（クシ形フイルタは画像の垂直方向の相
関を利用しているものであり、通常2.5MHz程度
以下の信号をクシ形フイルタ処理すれば垂直方向
の解像度の劣化が目立ちはじめる）が目立たない
程度のカツトオフ周波数を有する第１の高域フイ
ルタ（たとえば_c＝２〜2.5MHz）の出力信号
と、クシ形フイルタ処理されないものとの輝度信
号の低域成分とを加算して広帯域画像を再生し、
一方彩度検出回路から得られる制御信号によつて
第２の高域フイルタ（たとえば_c＝0.5〜1MHz
以上）から取り出した高域成分を補正し、上記低
域成分にさらに加算して画像を再生するように回
路構成したことを特徴とするものである。

本発明の一実施例を第２図に示す。本図におい
て端子１に印加された輝度信号、搬送色信号の合
成信号は２分され、一方は搬送色信号周波数成分
がほぼ完全に抑圧されるほどの低域フイルタ１７
に供給される。他方は搬送色信号、輝度信号分離
用広帯域クシ形フイルタ１１に供給され、それぞ
れの信号に分離される。減算回路１５の出力であ
る搬送色信号回路５に供給される。一方、分離さ
れた輝度信号、すなわち加算回路１６の出力は、
その高域成分がそれぞれカツトオフ周波数の異な
る２つの高域フイルタ１２（たとえば_c：
2.5MHz）および３（たとえば_c：0.5〜
2.5MHz）を介して取りだされる。

高域フイルタ１２によつて取りだされた輝度高
域成分と低域フイルタ１７によつて取りだされた
輝度低域成分が加算回路１３によつて加算され
て、搬送色信号の十分に抑圧された広帯域輝度信
号が加算回路１３の出力に再生される。この広帯
域輝度信号は好みに応じてソフトな画像からシヤ
ープな画像まで可変できる画質調節回路１８を経
て加算回路１９に供給される。

一方、高域フイルタ３によつて取りだされた輝
度高域成分は利得制御回路８に供給され、利得制
御端子７に印加される制御信号、すなわち色信号
回路５から彩度検出回路６によつて取出され、絵
柄の彩度に相応する制御信号によつて利得制御さ
れた後加算回路１９に供給され、上記広帯域輝度
信号と加算される。なおこの場合、破線で示すよ
うに加算回路１３に供給してもほぼ同様な効果が
得られる。

上記の回路において、広帯域クシ形フイルタ１
１はCCD等の広帯域1H遅延回路１４と、その入
出力を減算、加算する減算回路１５、加算回路１
６から構成されている。減算回路１５の出力には
ほぼ完全に輝度信号の抑圧された搬送色信号のみ
が得られ、色信号回路５に供給される。したがつ
て、彩度検出回路６からは前記輝度信号の混入成
分である擬似制御信号は発生することなく、絵柄
の色の濃い、うすいに応じた制御信号のみを端子
７に発生させることができる。一方、加算回路１
６の出力には全帯域クシ形フイルタ処理された輝
度信号のみが得られる。

本発明においては、加算回路１６の出力に得ら
れる輝度信号のうち、垂直解像度の低下が問題と
ならず、かつ搬送色信号成分の周波数帯域に相当
する輝度の高域成分を充分に取りだせるだけのカ
ツトオフ周波数を有する高域フイルタ（たとえば
_c：２〜2.5MHz程度）によつて輝度の高域成分
を抽出し、この信号と、搬送色信号成分を充分に
抑圧する低域フイルタ１７（たとえば_c：２〜
2.5MHz）によつて分離されたもとの信号の低域
成分とを加算回路１３によつて加算している。そ
の故に、加算回路１３の出力には、充分にドツト
妨害の抑圧された、かつ広帯域な輝度信号が再生
される。

しかしながら、前記加算回路１３の出力信号
は、彩度に応じて失なわれた輝度の細部情報は失
なわれたままである。これを補正するために、加
算回路１６の出力の一部を、別の高域フイルタ３
（たとえば_c：0.5〜1MHz以上）によつて取りだ
して利得制御回路８に供給し、利得制御回路８で
端子７に印加される上記彩度に相応する制御信号
によつて利得制御した後、加算回路１９あるいは
１３に供給する。

この場合、高域フイルタ３を通過する輝度信号
高域成分のうちの低域部分（例えば0.5〜
1MHz）は、クシ形フイルタ処理の際垂直解像度
の低下をもたらすが、この低域部分の量はクシ形
フイルタ処理される輝度信号の高域成分の総量に
対して小さな割合であり、かつ絵柄の色のついて
いる部分についてのみ上記のような問題が生ずる
等の理由により、本発明においては垂直解像度の
低下はほとんど認められない。なお、無彩色画像
のときは端子７に制御電圧はあらわれず、利得制
御回路８の利得は零となり、輝度の高域成分は高
域フイルタ１２によつて供給された分だけとな
る。

上記の回路構成によれば、補正する細部情報に
ついては全帯域について輝度信号通過クシ形フイ
ルタ処理されているため、第１図に示す従来例に
比らべ、Ｓ／Ｎが3dB以上改善され、また搬送色
信号成分の残留分によるドツト妨害もふえるとい
うようなことはない。

上記説明したように従来の画質改善回路は部分
的に画質較善効果は大きいものの画質改善処理の
副作用として、絵柄内容によつてノイズやドツト
が目立ちすぎたり、輝度信号の色信号回路へのも
れ込みによる擬似彩度検出信号による誤動作が発
生したりして総合的画質が低下する場合があつた
が、本発明による画質改善回路によれば、広帯域
クシ形フイルタを有効に利用した回路構成にした
ので、垂直方向の解像度を低下させることなく、
広帯域輝度信号を再生しながら、彩度に応じて失
なわれた輝度細部情報も補正し、なおかつ上記従
来の欠点も改善されるという極めてすぐれた画像
を再生することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の画質改善回路、第２図は本発明
による画質改善回路である。 １……輝度信号、搬送信号合成輝度信号入力端
子、３……高域フイルタ、５……色信号回路、６
……彩度検出回路、７……制御信号印加端子、８
……利得制御回路、１１……広帯域クシ形フイル
タ、１２……高域フイルタ、１４……一水平走査
期間遅延回路（1HDL）、１７……低域フイル
タ、１８……画質調節回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 受信画像の彩度が高い絵柄部ほど輝度信号の
   高域周波数成分の強調を大きくするようにしたカ
   ラーテレビジヨン受信機などの画質改善回路にお
   いて、一水平走査期間の遅延時間を有する広帯域
   遅延回路の入出力をそれぞれ減算および加算して
   出力する搬送色信号通過形（Ｃ形）クシ形フイル
   タ、輝度信号通過形（Ｙ形）クシ形フイルタを有
   し、該Ｃ形クシ形フイルタの出力信号を色信号回
   路に供給し、該Ｙ形クシ形フイルタの出力信号を
   第１の高域フイルタと、それより遮断周波数の比
   較的低い第２の高域フイルタに供給し、該第１の
   高域フイルタによつて分離された輝度信号の高域
   周波数成分をクシ形フイルタ処理されないもとの
   輝度信号の低域周波数成分に加算するとともに、
   上記第２の高域フイルタによつて分離され、かつ
   前記色信号回路に接続された彩度検出回路によつ
   て検出される絵柄の彩度に相応した制御信号によ
   つて利得制御された輝度信号の高域周波数成分を
   加算することを特徴とするカラーテレビジヨン受
   信機などの画質改善回路。