JPS628994B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の分野＞ この発明は、一般的に言つてビデオ信号処理装
置に関するもので、特にカラー・テレビジヨン装
置用の改良された櫛型フイルタに関するものであ
る。

＜発明の背景＞ 例えばアメリカ合衆国で採用されているような
カラー・テレビジヨン装置では、ビデオ信号のル
ミナンス成分およびクロミナンス成分は、水平走
査周波数（ｈ）の整数倍の所にルミナンス成分が
位置し、水平走査周波数の1/2の奇数倍の所にク
ロミナンス成分が位置するような関係で周波数間
挿されている。

櫛型フイルタ装置は、ビデオ信号の周波数間挿
されたルミナンス成分とクロミナンス成分とを分
離するものとして知られている。櫛型フイルタを
使用すると、くり返し発生しないクロミナンス成
分あるいは隣接する水平線間において振幅あるい
は位相が著しく変化するクロミナンス成分がある
と、この成分によつて、再生されたカラー映像の
質が低下する傾向がある。例えば、このような相
互に関連しないクロミナンス成分があると、櫛型
フイルタの出力に現われるルミナンス信号が、相
殺されないカラー情報によつて汚染される。分離
〓〓〓〓〓
されたルミナンス出力信号が汚染されると、再生
された水平カラー映像中に水平に並ぶ一連の点が
現われる。このような点の発生については、
「IEEE Transactions On Broadcast And
Television Receivers、1972年５月発行、Vol.
BTR 18、No.２、P.82」中のプリチヤード（D.H.
Pritchard）氏、シユローダ（A.C.chroeder）氏
およびギブソン（W.G.Gibson）氏の論文「High
Perfor−mance Color Television Experiment」
の第８図に示されている。くり返しのないあるい
は相互に関連しないクロミナンス成分があると、
櫛型フイルタのクロミナンス信号出力に発生する
カラー信号情報の忠実度もそこなわれることにな
る。いずれの場合も、再生されたカラー映像のカ
ラーの鮮明度がそこなわれる程度は、同じ走査フ
イールドの隣接する水平線成分中のクロミナンス
成分の位相および振幅が相互に関連しない程度、
つまり相互に異なる程度に関連している。

この発明は、櫛型フイルタ手段の加算合成手段
の出力に発生する櫛型濾波されたルミナンス成分
中に含まれるクロミナンス成分の範囲内にある周
波数をもつた信号成分を検出し、その信号成分の
大きさが予め定められた閾値レベルを越えると、
上記櫛型濾波されたルミナンス成分中に相殺され
ないクロミナンス成分が存在すると判断して制御
信号を発生し、この制御信号によつて櫛型フイル
タ手段の上記加算合成手段および櫛型濾波された
クロミナンス成分を取出す減算合成手段の少なく
とも一方内に設けられた利得制御回路の利得を低
下させ、それによつて再生された映像に相殺され
ないクロミナンス成分による影響が現われるのを
制御して再生されたカラー映像の質を改善するこ
とを目的とする。

＜発明の概要＞ 再生されたカラー映像の質を改善するためのこ
の発明の実施例による櫛型フイルタは、ビデオ信
号の周波数スペクトル内にあつて周波数間挿関係
をもつて配列された映像を表わすルミナンス成分
とクロミナンス成分とを含むビデオ信号を処理す
るためのもので、上記ビデオ信号を水平走査期間
に相当する時間遅延させる手段、上記ビデオ信号
と遅延を受けたビデオ信号とを加算的および減算
的に合成して、それぞれ櫛型濾波された相互に分
離されたルミナンス成分とクロミナンス成分とを
発生する加算合成手段および減算合成手段、およ
び上記加算合成手段および減算合成手段の少なく
とも一方内に設けられた利得制御回路を含む櫛型
フイルタ手段と、該櫛型フイルタ手段の上記加算
合成手段の利得調整された出力が供給される入力
を有し、上記クロミナンス成分の範囲内にある周
波数をもつた信号成分に応動する制御手段とを具
備している。

この制御手段は、上記周波数範囲内にある信号
成分の大きさが予め定められた閾値レベルを越え
ると制御信号を発生して、これを上記利得制御回
路に供給してその信号利得を上記制御信号の大き
さに従つて低下させ、再生された映像に現われる
相殺されないクロミナンス成分による影響を減少
させる。

＜好ましい実施例の説明＞ 以下、図面の実施例を参照しつつこの発明を詳
細に説明する。

第１図において、ビデオ信号処理回路１２は、
アンテナ１０によつて受信された無線周波
（RF）テレビジヨン信号に応動し、通常のテレビ
ジヨン信号処理装置によつてクロミナンス成分、
ルミナンス成分、音声成分および同期成分からな
るビデオ信号を発生する。回路１２の出力ビデオ
信号は櫛型フイルタ回路１００に供給され、ルミ
ナンス成分（Ｙ）とクロミナンス成分（Ｃ）とに
分離され、それぞれルミナンス増幅器２４とクロ
ミナンス処理回路２１とに供給される。ルミナン
ス増幅器２４は分離された上記ルミナンス成分を
増幅し且つ処理し、増幅されたルミナンス信号
Y′を発生する。クロミナンス処理回路２１は分
離されたクロミナンス成分から色差信号Ｒ−Ｙ，
Ｂ−ＹおよびＧ−Ｙを発生する。ルミナンス増幅
器２４およびクロミナンス処理回路２１の各出力
信号は映像管駆動回路２６に供給され、これらの
各出力信号はマトリツクス合成されて映像管２８
を駆動するためのカラー信号Ｒ，Ｂ，Ｇを生成す
る。

櫛型フイルタ回路１００はビデオ信号遅延回路
１１０、加算合成回路網１１６および減算合成回
路網１１８からなつている。遅延回路１１０はビ
デオ信号に遅延を与える任意の適当な装置、例え
ば超音波ガラスあるいは水晶遅延線、電荷結合型
装置（CCD）、あるいは電荷転送装置のアレーか
〓〓〓〓〓
らなるものでよい。遅延回路１１０は少なくとも
ビデオ信号の帯域幅と同じ帯域幅を有し、ビデオ
信号に１水平走査期間の時間に等しい遅延を与え
る。米国で使用するカラー・テレビジヨン信号処
理装置の場合には、遅延回路１１０は水平線走査
周波数15734Hzの周期に相当する約63.5マイクロ
秒の遅延を与える。

遅延回路１１０からの遅延を受けたビデオ信号
と回路１２からの直接（非遅延）ビデオ信号は、
それぞれ遅延信号路Ａおよび直接信号路Ｂを経て
加算合成回路網１１６、減算合成回路網１１８の
各入力に供給される。加算合成回路網１１６は例
えば利得制御可能な増幅器の入力に結合された抵
抗性加算マトリツクスからなるものでよく、減算
合成回路網１１８は利得制御可能な差動増幅器か
らなるものでよい。

この発明の１つの特徴に従えば、櫛型フイルタ
回路１００はまた加算合成回路網１１６の出力と
減算合成回路網１１８の制御入力との間に縦続的
に配置された周波数選択回路１１１、振幅検出回
路１１２およびフイルタ回路からなる利得制御回
路網１１５を具備している。

周波数選択回路１１１は分離されたルミナンス
成分中のクロミナンス成分の周波数領域中の情報
を選択的に通過させる特性を有し、約3.58±
0.5MHzの帯域特性をもつた例えばインダクタン
ス−キヤパシタタンス（LC）同調回路からなる
ものでよい。振幅検出回路１１２は例えばダイオ
ード振幅検出器あるいは同様な手段からなり、回
路１１１から供給されるクロミナンス成分の周波
数領域中の信号成分の振幅を表わす制御信号を発
生する。フイルタ回路１１３は直流（OHz）か
ら約500KHzの帯域通過特性を有する低域通過フ
イルタからなるものである。濾波された制御信号
は減算合成回路網１１８の制御入力に供給され、
それの信号利得を制御する。フイルタ回路１１３
の濾波された制御信号は加算合成回路網１１６の
利得制御入力にも供給される。

次に第１図の回路の動作を説明する。ビデオ信
号処理回路１２から供給される信号には第２図に
示すような周波数スペクトル内に配置されたクロ
ミナンス成分とルミナンス成分とが含まれてい
る。ルミナンス成分は比較的広い帯域幅（直流す
なわち周波数０から約4MHz）を有している。ル
ミナンス成分の高い周波数領域では、3.58MHz
の副搬送波からなり、カラー情報で振幅および位
相変調されたクロミナンス成分と共有している。

遅延回路１１０は、処理回路１２から供給され
るビデオ信号を１水平走査期間（１／ｈ）にほぼ
等しい時間だけ遅延させる。遅延信号路Ａの遅延
を受けたビデオ信号は、直接信号路Ｂの遅延を受
けないビデオ信号と対比してみると、特定の走査
フイールドの先行する水平線に関連するビデオ信
号であると特徴づけることができる。信号路Ａお
よびＢは、ほぼ等しい信号利得、この場合は利得
１を有するものと仮定する。

遅延を受けたビデオ信号および遅延を受けない
ビデオ信号は加算合成回路網１１６で加算合成さ
れ、線走査周波数（ｈ）の整数倍において最大の
応動特性を有し、クロミナンス成分が除去された
分離されたルミナンス成分（第３図）を生成す
る。これは、特定の走査フイールドの隣接する水
平線のビデオ信号中のクロミナンス成分は反対位
相になるからである。このため、加算合成回路網
１１６で加算されると、先行するビデオ信号（遅
延信号路Ａを経て送られる）のクロミナンス成分
と反対位相である現在のビデオ信号（直接信号路
Ｂを経て送られる）のクロミナンス成分は相殺さ
れ、同相関係にあるルミナンス成分は増強され
る。

櫛型フイルタ回路１００は、色副搬送波信号の
周波数および線走査周波数（ｈ）の1/2の周波数
の奇数倍の周波数で最大の応動特性を有する分離
されたクロミナンス成分を減算合成回路網１１８
の出力に発生させるようにも動作する。減算合成
回路網１１８の出力信号は、ルミナンス成分が除
かれて実質的にクロミナンス成分のみからなるも
のである（第４図参照）。この場合、減算合成回
路網１１８で減算されると、特定の走査フイール
ドの隣接する水平線のビデオ信号のほぼ位相のル
ミナンス成分は相殺され、逆相のクロミナンス成
分は増強される。このように、加算合成回路網１
１６の出力にはカラー情報による干渉（例えば点
状のパターン）のない分離されたルミナンス信号
が発生し、減算合成回路網１１８の出力には高い
周波数のルミナンス情報による混変調のない分離
されたクロミナンス信号情報が発生する。

隣接する水平線のクロミナンス成分が、位相
〓〓〓〓〓
（色相）および振幅（飽和度）の双方に関して相
関関係にあると、櫛型フイルタ回路１００は互い
に他の成分を含まない分離されたルミナンス成分
およびクロミナンス成分を供給することができ
る。しかしながら、遅延を受けたビデオ信号と遅
延を受けないビデオ信号の各クロミナンス成分の
振幅あるいは位相、あるいはその両方に違いがあ
ると、櫛型フイルタ回路１００の動作はカラーの
鮮明度および再生されたカラー映像の質をそこな
う傾向がある。

先づ加算合成回路網１１６のルミナンス信号出
力について考察する。遅延を受けた信号および遅
延を受けない信号のクロミナンス成分の振幅ある
いは位相に存在を認識出来る程度の違いがある
と、これらが加算合成回路網１１６で加算された
ときクロミナンス成分は完全に除去されない。ク
ロミナンス成分の除去が不完全であると、加算合
成回路網１１６のルミナンス信号出力が変形され
たクロミナンス情報で汚染される。このような汚
染があると、再生された映像中に水平の点状パタ
ーンとして現われてくる。このようなパターン
は、カラー映像領域から例えば白映像領域への遷
移があると特に顕著に現われる。

遅延を受けたビデオ信号と遅延を受けないビデ
オ信号のクロミナンス成分の位相または振幅に違
いがあると、上に述べたような好ましくない信号
の状態は減算合成回路網１１８から供給されるク
ロミナンス信号出力についても現われてくる。例
えば、遅延を受けたビデオ信号がカラー情報を含
んでおり、遅延を受けないビデオ信号がカラー情
報を含んでいないときには、減算回路網１１８の
出力信号は、遅延を受けた信号と遅延を受けない
信号とがこの減算合成回路網１１８で合成された
とき、遅延を受けたビデオ信号のカラー情報によ
つて汚染されるという好ましくない結果が生ず
る。また遅延を受けた信号と遅延を受けない信号
の色相（位相）がかなり違つていると、減算合成
回路網１１８の出力信号は遅延を受けたビデオ信
号のカラー情報によつて汚染される。いずれの場
合も、振幅および位相について、遅延を受けたク
ロミナンス成分と遅延を受けないクロミナンス成
分とが相互に関連する場合に通常期待できる効果
は多少低下する。

利得制御回路網１１５は、相互に関連しないク
ロミナンス成分によつて生成される上述のような
悪影響を押えるように作用する。周波数選択回路
１１１は、加算合成回路網１１６のルミナンス成
分出力信号中に汚染の原因となるクロミナンス成
分が存在すると、これを選択的に通過させる。検
出回路１１２は、クロミナンス成分が所定のレベ
ル以上であると、その振幅を検出して、クロミナ
ンス成分の大きさを表わす制御信号を発生する。
フイルタ１１３は、制御信号から不所望な高周波
成分を取除いて、それを減算合成回路網１１８の
利得制御入力に供給する。このようにして生成さ
れた制御信号は、究極的には相互に関連しないク
ロミナンス成分によつて生成される不所望な可視
的な影響を抑制するような形で減算合成回路網１
１８の利得を減算させるように働く。またこの濾
波された利得制御信号は、加算合成回路網１１６
の利得制御入力に供給されて該加算合成回路網１
１６の利得を減少させ、それによつて出力ルミナ
ンス成分信号を汚染するクロミナンス成分の影響
を押えることができる。

上述のように、相互に関連しないクロミナンス
成分に応動する櫛型フイルタ回路によつて生ずる
悪影響は、櫛型フイルタ回路の加算および減算合
成回路網の一方あるいは双方の利得を制御するこ
とによつて減少される。これによつてカラー忠実
度は改善され、垂直カラーの分解度は改善され
る。

この発明の櫛型フイルタでは、加算合成回路網
１１６の出力に発生するルミナンス成分中に含ま
れるクロミナンス成分の範囲内にある周波数をも
つた信号成分を検出するから、検出された信号成
分にはルミナンス成分も含まれるが、クロミナン
ス成分の範囲内にある周波数帯では、第２図にも
示すようにルミナンス成分の振幅は極めて小さ
く、上記“検出された信号成分”中のルミナンス
成分が前述の“予め定められた閾値レベル”を越
えることはなく、従つて“検出された信号成分”
中のルミナンス成分の存在によつて制御信号が発
生することはない。

上述のように、この発明の櫛型フイルタでは、
加算合成回路網１１６の出力に現われる櫛型濾波
されたルミナンス成分中に含まれる残留クロミナ
ンス成分の大きさを直接監視しているため、ルミ
ナンス成分中の好ましくないレベルのクロミナン
〓〓〓〓〓
ス成分の検出が確実に行なわれ、非遅延クロミナ
ンス成分と遅延クロミナンス成分の大きさあるい
は位相を比較する比較回路を使用することなく、
効果的に再生された映像に現われる相殺されない
残留クロミナンス成分による影響を減少させるこ
とができる。

第１図の櫛型フイルタ回路１００では、そのル
ミナンス成分（Ｙ）の出力はその全帯域にわたつ
て“櫛型濾波”作用を受けることになる。クロミ
ナンス成分と共有する高い周波数帯域部分全体に
わたる櫛型濾波作用によつてクロミナンス成分を
除去することができるという好ましい結果が得ら
れる。しかしながら、この櫛型濾波作用をクロミ
ナンス成分と共有しない低周波帯域成分にまで拡
大してまでクロミナンス成分を取除く必要はな
い。このように櫛型濾波作用を低周波帯域部分に
まで拡大すると、ルミナンス成分を不必要に除去
することになる。このような不必要な除去を受け
るこの共有しない帯域の低域端における成分は、
垂直の細かい部分（デイテール）を再現するルミ
ナンス情報を代表するものである。このような垂
直のデイテールを表わす情報を残すことにより、
表示された映像のルミナンス成分中の垂直解像度
が低下するのを防止することができるという好ま
しい結果が得られる。

第５図は第１図の装置の変形例で、この回路に
よれば上述のような“垂直デイテール”を表わす
情報を犠牲にすることなく第１図の装置と同様な
目的を達成することができる。第７図の櫛型フイ
ルタ回路１００′は高域通過フイルタ７２０が追
加されている点を除けば第１図のフイルタ回路１
００と同様である。高域通過フイルタ７２０は、
回路１２から供給される合成ビデオ信号のクロミ
ナンス成分によつて占められる帯域の下に在るよ
うに選択された遮断周波数以上の周波数成分のみ
を遅延回路１１０に供給するように構成されてい
る。遮断周波数を適当に選択すると（例えば
2MHzよりも僅かに低い周波数）、垂直デイテー
ルを表わす情報によつて占められる帯域中にある
信号成分が遅延回路に供給されるのが阻止され、
加算合成回路網１１６で遅延を受けた信号と遅延
を受けない信号とを合成して得られる櫛型濾波作
用は上記の選択された周波数以上の周波数に制限
される。

従つて、第５図の加算合成回路網１１６から供
給されるルミナンス成分Ｙは、クロミナンス成分
が除去された上記遮断周波数以上の周波数を含む
“櫛型濾波”された部分と、遅延を受けないチヤ
ンネルのみを通過し、上記遮断周波数以下の周波
数のルミナンス成分からなる“櫛型濾波”されな
い部分とからなる。櫛型濾波されないルミナンス
成分中には残留していることが好ましい垂直のデ
イテールを表わす情報が含まれている。

フイルタ７２０を、例えば合成ビデオ信号のク
ロミナンス成分によつて占められている帯域内に
ある信号周波数成分のみを通過させる帯域通過フ
イルタとして構成することもできる。この例にお
いても分離されたルミナンス成分の垂直デイテー
ルを表わす内容は実質的に残留している。

分離されたルミナンス成分中に垂直デイテール
を表わす内容を残留させるために例えば第６図の
回路を使用することもできる。第６図の櫛型フイ
ルタ回路網１００″は、低域通過フイルタ８４０
を追加して減算合成回路網１１８の出力に結合し
た点、一方の入力端子に加算合成回路網１１６か
ら追加された遅延回路８８０を経て櫛型濾波され
た出力が供給され、他方の入力端子に低域通過フ
イルタ８４０の出力が供給される別の加算回路網
８６０が追加されている点で第１図の櫛型フイル
タ回路網１００と異つている。低域通過フイルタ
８４０の遮断周波数は合成ビデオ信号のクロミナ
ンス成分によつて占められる帯域の下（第５図の
場合と同様に、一例として2MHzよりもやや低い
ところ）にある。追加された遅延回路８８０によ
つて与えられる遅延は低域通過フイルタ８４０に
よつて導入される信号遅延と実質的に整合するよ
うに選定されている。追加の加算回路網８６０の
出力に現われ、そこからルミナンス増幅器２４に
供給される合成された信号は、第５図と同様にク
ロミナンス成分が除かれた“櫛型濾波”された高
周波部分（遮断周波数帯以上の周波数帯を占めて
いる）と、すべてのルミナンス成分が残留してい
る櫛型濾波されない低周波部分を含んでいる。

第５図の回路構成では、すべての場合において
好ましくない高周波におけるピーキング効果が現
われるが、第６図の回路構成は斯るピーキング効
果を除くようにした点で第５図と異つている。す
なわち、第５図の回路では、増幅器２４に送られ
〓〓〓〓〓
る高周波成分は遅延信号路Ａと直接信号路Ｂとか
らの２つの増強された成分の合成されたものに相
当するが、低周波成分は遅延を受けない直接信号
路のみからの単一の成分を代表している。従つ
て、フイルタ７２０の遮断周波数以上に在る増幅
器２４の入力に供給されるこれらの成分の振幅
は、上記遮断周波数以下の周波数成分に対して増
強される。このようなピーキング効果は好ましく
ないが、第６図の回路構成は上記のような高い周
波数成分のみが相対的に増強されるという現象が
なく好ましいものである。

特定の実施例についてのこの発明を説明した
が、この発明の思想を逸脱しない範囲内で他の回
路構成を実現できることは当業者にとつては明ら
かである。この発明の各実施例をカラー・テレビ
ジヨン・ビデオ信号からルミナンス成分とクロミ
ナンス成分とを分離るすために使用するものとし
て説明してきたが、この発明の装置を周波数間挿
関係にある上記のような成分を持つた他の信号伝
送装置において、各成分を分離するためにも適用
できることは言う迄もない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による櫛型フイルタ
を使用したカラー・テレビジヨン受像機の概略構
成を示す図、第２図はこの発明の櫛型フイルタの
動作に関連するビデオ信号の部分の周波数スペク
トルを示す図、第３図は典型的な櫛型フイルタの
出力信号の周波数応動特性を示す図、第４図は典
型的な櫛型フイルタの他の出力信号の周波数応動
特性を示す図、第５図および第６図は第１図に示
す櫛型フイルタの変形例を示す図である。 １００……櫛型フイルタ回路、１１０……遅延
回路、１１２……振幅検出回路、１１５……制御
回路網、１１６……加算合成回路網、１１８……
減算合成回路網。 〓〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ビデオ信号の周波数スペクトル内にあつて周
   波数間挿関係をもつて配列された映像を表わすル
   ミナンス成分とクロミナンス成分とを含むビデオ
   信号を処理するための櫛型フイルタであつて、 上記ビデオ信号を水平走査期間に相当する時間
   遅延させるための手段と、上記ビデオ信号と遅延
   を受けたビデオ信号とを加算的および減算的に合
   成してそれぞれ櫛型濾波された相互に分離された
   ルミナンス成分とクロミナンス成分とを発生する
   加算合成手段および減算合成手段と、該加算合成
   手段および減算合成手段の少なくとも一方内に設
   けられた利得制御回路とを含む櫛型フイルタ手段
   と、 上記櫛型フイルタ手段の加算合成手段の利得調
   整された出力信号が供給される入力を有し、上記
   クロミナンス成分の範囲内にある周波数をもつた
   信号成分に応動する制御手段とを有し、 上記制御手段は上記周波数範囲内にある信号成
   分の大きさが予め定められた閾値レベルを越える
   と制御信号を発生して、これを上記利得制御回路
   に供給してその信号利得を上記制御信号の大きさ
   に従つて減少させ、再生された映像に現われる相
   殺されないクロミナンス成分による影響を減少さ
   せる、櫛型フイルタ。