JPS6219117B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カラーテレビジヨン受信機の画質
改善回路に関するものであり、更に詳しくは、特
にNTSC方式において本来的に生じる色のついた
絵柄部の輝度信号の高域周波数成分の劣化を改善
する回路に関するものである。

一般にNTSC方式のカラーテレビジヨンシステ
ムでは、撮像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
（画像表示ブラウン管の発光特性に起因する）し
た信号R″，G″，B″（但し″は１／γ乗を示す）
から輝度信号Y′（Y′＝0.3R″＋0.59G″＋0.11B″）
と色差信号R″−Y′およびB″−Y′を合成し、輝度
信号成分のみが4MHz程度の広帯域で、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周波
数帯域より高い周波数成分は輝度信号のみで、こ
の輝度信号によつて画面のより細部が再現される
ようになつている。そして送像側で上述のガンマ
補正を行なつていること、および色差信号を帯域
制限して伝送していること、の二つの理由から現
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、つまり像として見たとき
ぼけて見えることは周知である。以下、この点に
ついて簡単に説明する。すなわち、受像機で再現
される３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３原色の輝度（Ｙ_RH、Ｙ_GH、Ｙ
_BH）は次の式で表わされる。

Ｙ_RH＝0.3（Ｙ_H′）〓＝0.3（0.3R″＋0.59G″＋0.11B″）〓 ……(1) Ｙ_GH＝0.59（Ｙ_H′）〓＝0.59（0.3R″＋0.59G″＋0.11B″）〓 ……(2) Ｙ_BH＝0.11（Ｙ_H′）〓＝0.11（0.3R″＋0.59G″＋0.11B″）〓 ……(3) 上記の３原色が加え合わされて出来た画像の輝
度は上記の各輝度の和であるから Ｙ_RH＋Ｙ_GH＋Ｙ_BH＝（Ｙ_H′）〓＝（0.3R″＋0.59G″＋0.11B″）〓 ……(4) となる。今、ガンマ特性が直線的であるとすると
γ＝１であるから、輝度Ｙ_Hは次の式で表わされ
る。

Ｙ_RH＋Ｙ_GH＋Ｙ_BH＝Ｙ_H＝0.3R＋0.59G＋0.11B
……(5) 上記の(4)式と(5)式を比較すると、被写体の正し
い輝度Ｙ_Hと実際に画面で見る輝度（Ｙ_H′）〓との
関係はＹ_H≧（Ｙ_H′）〓となり、Ｒ＝Ｇ＝Ｂのとき
（つまり無彩色）のみ両者は等しく、これらが等
しくないとき（有彩色）には必ずＹ_H＞（Ｙ_H′）〓
となる。すなわちカラー画像のときには、画面で
再現される実際の画像においては、輝度信号のも
つ細部情報（高域周波数成分）が被写体のそれに
比べ必ず低下しており、これはそれだけ画質低下
をきたしていることにほかならない。またこの差
は３原色信号間のレベル差が大きくなればなるほ
ど大きくなることは、前記(4)式と(5)式を比較する
ことにより明らかである。すなわちこのことは、
被写体の彩度に応じて輝度信号のもつ細部情報
（高域周波数成分）が低下していることになるわ
けである。具体的に説明すると、たとえば赤とか
黄など花の中の１枚１枚の花びらをあらわす情
報、或いは色のついた洋服の折目などの情報が失
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回路として、被写体の彩
度に応じて失われている輝度信号の細部情報を受
像機側で再生して画質を向上させる回路が提案さ
れている。その要点は、被写体の彩度に応じた制
御信号を得て、これにより輝度信号の高域周波数
成分を制御する点であり、彩度が高い絵柄部ほど
輝度信号高域周波数成分の強調度合を大きくして
画像細部のぼやけた状態を補正し画質を向上させ
ている。

第１図は、かかる従来の画質改善回路の一例を
示すブロツク図である。同図において、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
搬送色信号抑圧回路、３は色信号と輝度信号の時
間を一致させるための遅延回路、４は低減フイル
タ、５は高域フイルタ、６は色信号回路、７は利
得制御回路、８は彩度検出回路、９は制御電圧印
加端子、１０は加算回路である。さて、端子１か
ら搬送色信号抑圧回路２、遅延回路３を通過した
輝度信号は低域フイルタ４、高域フイルタ５によ
つてそれぞれ低域周波数成分と高域周波数成分に
分離され、低域周波数成分は加算回路１０に直接
印加される。一方高域周波数成分は利得制御回路
７に印加され、端子９に印加される制御電圧、す
なわち彩度検出回路８によつて色信号回路６から
検出する画像の彩度に応じた制御信号によつて利
得制御された後、加算回路１０に印加され、低域
周波数成分と加算される。いま絵柄が無彩色のと
きは前記したように輝度信号の高域周波数成分の
低下は生じない。またそのような無彩色の絵柄部
では端子９にも、彩度検出回路８からの制御電圧
が発生しないので、分離されたもとの信号の低域
周波数成分と高域周波数成分が加算回路１０によ
つて単に加算されるだけであり、再現画像も被写
体に忠実である。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
度が行くなるのに応じ、輝度信号のもつ細部情報
（高域周波数成分）が失われた形で画像が再現さ
れるが、第１図に示す如き画質改善回路を備えた
受像機では、色信号回路６から彩度検出回路８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７の利得制御端子９に印加し、高域
フイルタ５によつて分離した輝度信号の細部情報
（高域周波数成分）の増幅利得を制御した後、も
との信号の低域周波数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
周波数成分の強調の度合が大きくなるよう制御し
て、失われている輝度信号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、
色のついた洋服の折れ目などの情報が忠実に再生
され画像がくつきりとし、一般の受像機に比べて
かなりの程度画質が向上している。しかしながら
上記従来の画質改善回路においては次のような欠
点があつた。すなわち絵柄の比較的大面積部に色
がついており、かつその色のついた面積内部に、
もともと被写体そのものに輝度信号の細部情報を
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、第１図において彩度検出回
路８により検出した信号により端子９から利得制
御回路７へ制御電圧を印加してその増幅利得を高
めても、高域フイルタ５を経て輝度信号の細部情
報が該利得制御回路７へ入力されることはなく、
むしろそのテレビマンガの色のついた部分に存在
するノイズの高域周波数成分が高域フイルタ５を
経て利得制御回路７に入力され増幅されるから、
結果的にノイズだけを強調した画面となる。つま
り画質改善回路によつて逆に画質劣化を招く結果
となることがあつた。一方、この種のノイズを抑
圧する手段として、ベースクリツプ回路と称する
回路を第１図に示す高域フイルタ５によつて分離
された高域周波数成分信号の通路に挿入すること
によつて、ノイズを軽減する方法（特公昭42−
21269）が知られているが、この場合画像平坦部
にある前記のノイズは抑圧されるが、画面全面に
わたつて、また有彩色、無彩色画像の如何にかか
わらずノイズレベル近傍の大きさを有する輝度信
号の高域周波数成分も抑圧されるので、上記のよ
うに単にベースクリツプ回路を挿入しただけでは
再生画像に不自然感を生ずる。

この発明は、上述のような技術的背景のもとに
なされたものであり、従つてこの発明の目的は、
画像の彩度の高い絵柄部について輝度信号の高域
周波数成分を強調するだけでなく、彩度は高いが
本来的に輝度信号の高域周波数成分を含まぬよう
な絵柄部（例えばテレビマンガの色のついた部
分）については、その中に存在するノイズの高域
周波数成分のみをいたずらに強調することのない
ようにした画像改善回路を提供することにある。

この発明の構成の要点は、画像内容において有
彩色であると同時に輝度の高域周波数成分が存在
する絵柄部のみ、その彩度に応じた制御信号を発
生せしめるような構成とした点にあり、さらに詳
述すれば、被写体の彩度に応じた彩度検出信号
と、輝度信号の高域周波数成分の存在に応答する
信号とのAND（論理積）信号を制御信号として
輝度信号の高域周波数成分を制御し、彩度が高い
ほど輝度信号の高域周波数成分の強調度合を大き
くして有彩色画像細部のつぶれ（不鮮明さ）を補
正する如き構造とした点にある。

次に図を参照してこの発明の一実施例を詳細に
説明する。

第２図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
である。同図において、１乃至１０はそれぞれ第
１図におけるのと同じ回路であり、同じ動作をす
るものであるから説明は省略する。１１は輝度信
号の細部情報（高域周波数成分）の存在に応答す
る信号を発生させる波形整形回路、たとえば高域
フイルタ５の出力信号を全波整流、増幅、振幅制
限などして、輝度信号の細部情報を矩形波に整形
する回路である。１２はAND回路である。搬送
色信号抑圧回路２、遅延回路３を通過した輝度信
号は低減フイルタ４、高域フイルタ５によつてそ
れぞれ低域周波数成分と高域周波数成分に分離
し、低域周波数成分は加算回路１０に直接印加さ
れる。一方高域周波数成分は利得制御回路７に印
加されるとともに、波形整形回路１１に印加され
る。利得制御回路７に印加された輝度信号の高域
周波数成分は端子９に印加された制御信号によつ
て利得制御された後、加算回路１０に印加され低
域周波数成分と加算される。波形整形回路１１に
よつて波形整形された輝度信号の高域周波数成分
はAND回路１２の一方の入力端子に加えられ
る。他方の入力端子には色信号回路６から彩度検
出回路８によつて検出する画像の彩度に応じた検
出信号が加えられ、両信号のAND信号が制御端
子９に印加される。いま無彩色画像のときは彩度
検出回路８の出力には検出信号が発生しないので
制御電圧印加端子９にも制御電圧が発生しない。
したがつて分離されたもとの信号の低域周波数成
分と高域周波数成分が加算回路１０によつて単に
加算されるだけである。一方有彩色画像であつて
も、その色のついた部分に輝度信号の高域周波数
成分が存在しないような絵柄のときは波形整形回
路１１の出力に信号が発生せず、同様に制御電圧
印加端子９には制御電圧が発生しないので分離さ
れたもとの信号の低域周波数成分と高域周波数成
分が加算回路１０によつて単に加算されるだけで
ある。また有彩色画像で、かつその色のついた絵
柄内部に輝度信号の高域周波数成分が存在する場
合には、波形整形回路１１、彩度検出回路８のそ
れぞれの出力に検出信号が発生し、したがつて
AND回路１２の出力には絵柄に色がついてお
り、かつ同時に輝度信号の高域周波数成分（細部
情報）が存在する期間のみ、彩度に応じた制御電
圧が発生し制御電圧印加端子９に印加されるので
高域フイルタ５によつて分離した輝度信号の細部
情報が制御されてもとの信号の低域周波数成分に
加算される。

以上説明したように、一般のカラーテレビ受信
機において生ずる、有彩色画像の彩度が高い絵柄
部ほど、輝度信号の細部情報の失われる量が大き
くなるというNTSC方式の原理上発生する画質低
下に対する従来の画質改善回路は、画質改善効果
もかなり大きいが、一方有彩色画像であつても、
その色のついた絵柄部が比較的大面積で、かつ色
のついた絵柄内部に被写体そのものに輝度信号の
細部情報がほとんど存在しないような絵柄があら
われたとき、その部分のノイズのみが強調され、
画質が逆に低下するという欠点があり、この現象
はかなりの頻度で発生するものであつた。これに
対しこの発明の画質改善回路によれば、色のつい
た絵柄部で、かつ同時に輝度信号の細部情報が存
在するときのみ有効に失われた輝度信号の細部情
報を補正することができ、ノイズのみをいたずら
に強調することがないという画質改善効果が得ら
れるという利点がある。なお第２図に示す実施例
で、制御電圧印加端子９において、直流制御電圧
に、AND回路１２からの制御電圧を重畳させる
ことにより、直流制御電圧を可変する、あるいは
別途利得制御回路７を直接制御すれば好みに応じ
た良好な画質調節回路が実現できることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の画質改善回路の一例を示すブ
ロツク図であり、第２図はこの発明の一実施例を
示すブロツク図である。 図において、１は輝度、搬送色信号合成信号印
加端子、２は搬送色信号抑圧回路、３は遅延回
路、４は低域フイルタ、５は高域フイルタ、６は
色信号回路、７は利得制御回路、８は彩度検出回
路、９は制御電圧印加端子、１０は加算回路、１
１は波形整形回路、１２はAND回路、を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 輝度、搬送色信号の合成映像信号を受信して
   画像を再現するカラーテレビジヨン受信機の画質
   改善回路であつて、受信した色信号における彩度
   に応じて制御信号を発生する彩度検出回路と、受
   信した輝度信号の高域周波数成分の存在に応じて
   制御信号を発生する回路と、前記両制御信号の論
   理積を検出したとき出力を発生する回路とを有し
   て成り、該出力によつて輝度信号の高域周波数成
   分の振幅を制御するようにしたことを特徴とする
   カラーテレビジヨン受信機の画質改善回路。