JPS63110892A - 適応型輝度信号・色信号分離フイルタ - Google Patents

適応型輝度信号・色信号分離フイルタ

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JPS63110892A
JPS63110892A JP25736086A JP25736086A JPS63110892A JP S63110892 A JPS63110892 A JP S63110892A JP 25736086 A JP25736086 A JP 25736086A JP 25736086 A JP25736086 A JP 25736086A JP S63110892 A JPS63110892 A JP S63110892A
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JP
Japan
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signal
horizontal
vertical
filter
output
Prior art date
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Application number
JP25736086A
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English (en)
Inventor
Takuji Kurashita
蔵下 拓二
Hisatomo Watanabe
渡辺 尚友
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

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、NTSC方式のカラーテレビにおいて、N
TSC信号から輝度信号(以下Y信号と記す)または色
信号(以下C信号と記す)を取り出すためのYC分離フ
ィルタに関するもので、アナログNTSC信号をA/D
変換した後、ディジクル的にYC分離を行うものである
(従来の技術〕 まず、アナログNTSC信号をディジタル化した時に、
画面を2次元平面としてその信号系列S(i、j)(i
=1.2.3・・・+ mz  J =L  2+3、
・・・、n)を第5図に示す(但し、i、jはそれぞれ
標本点の水平方向、垂直方向の配列番号を示す)。この
時の標本化周波数fsは、色副搬送波周波数fscの4
倍に選ぶのが普通である。第5図において、標本点信号
S (i、  j)のY信号とC信号とには次の関係が
ある。
S (t、j)=Y (t、j)+C(i、j)また、
通常のテレビジョン信号では、1フイールド内の水平、
垂直方向の隣り合う標本点間の相関が強いという性質が
ある。さらにNTSC方式ではインクレースによる走査
を行なっているので、C信号の位相は第6図の如く、ラ
インごとにかつ2標本点ごとに反転する。これらの特性
を利用してVC分離をディジタル的に行うことができる
また第5図、第6図で対応した記号で表わしているよう
に、1フイールド内の注目する標本点に対して、その2
標本点前後と1ライン上下の4つの点では色副搬送波位
相が180°異なっているので、1フイールド内で適応
的にディジタルフィルタを切替えてyc骨分離行うこと
もできる。
第7図は例えば特開昭58−242367号公報に示さ
れた従来の適応型YC分離フィルタの構成を示すブロッ
ク図である。図において、1はアナログNTSC信号1
01をディジタル化するA/D変換器、2はこのA/D
変換器1の出力102からY信号成分を取り除く水平・
垂直方向選択型フィルタ、3はこの水平・垂直方向選択
型フィルタ2における遅延を補償するための遅延素子、
4は水平・垂直方向選択型フィル′り2の出力104と
遅延素子3の出力105との差を求める減算器である。
第8図に上記水平・垂直方向選択型フィルタ2の構成を
示す。図において、5は入力信号102を1ライン分遅
延させるIH遅延器、6は入力信号102を2標本点分
遅延させる2D遅延器、7はIH遅延器5の出力103
を2標本点分遅延させる2D遅延器、8は2D遅延器7
の出力111を1ライン分遅延させるIH遅延器、9は
2D遅延器7の出力111を2標本点分遅延させる2D
遅延器である。10は2D遅延器6の出力110とIH
遅延器8の出力112とを加算する加算器、11は2D
遅延器6の出力110からIH遅延器8の出力112を
減算する減算器、12は2D遅延器9の出力113から
IH遅延器5の出力103を減算する減算器、13は2
D遅延器9の出力113とIH遅延器5の出力103と
を加算する加算器である。14は加算器10の出力11
5に3を掛ける乗算器、15は減算器11の出力121
の絶対値を取る絶対値回路、16は2D遅延器7の出力
111に%を掛ける乗算器、17は減算器12の出力1
22の絶対値を取る絶対値回路、18は加算器13の出
力116に4を掛ける乗算器、19は乗算器16の出力
114から乗算器14の出力117を減算する減算器、
20は乗算器16の出力114から乗算器18の出力1
18を減算する減算器である。21は絶対値回路15゜
17の出力123と124とを比較する判定回路、22
は判定回路21の出力により、減算器19の出力119
か減算器20の出力120かを切替えるスイッチである
次に動作について説明する。
A/D変換器1によりディジタル化されたディジクル信
号系列S (i、j)102は、まず水平・垂直方向選
択型フィルタ2によって濾波される。
この水平・垂直方向選択型フィルタの動作を第8図につ
いて説明する。ディジタル信号系列S (i。
j)111におけるC信号C(i、j)104は、第6
図の[株]印で示される。このC(i、j)の値を求め
るために、その位置から上下にそれぞれ1ラインずつ離
れた位置(図の・印)の標本値S(i、j+1)、S 
(l、j−1)及び左右に2標本点ずつ離れた位置(図
のΔ印)の標本値S(i+2.j)S (i−’l、j
)の4つの標本値を用いて垂直、水平方向の映像信号の
差分子 v 、 THを算出する。
Tv= S(i、j+1) −S(i+j−1)TH=
 S(i+2.j) −5(i−2,j)そして、これ
らの信号Tv (121) 、 TH(122)はそれ
ぞれ絶対値回路15.17によって絶対値1Tvl  
(123)、ITHI  (124)に変換される。
次にこれらの絶対値ITV+  (123)、IT、(
+(124)は判定回路21に入力され、判定回路21
は以下の条件に従ってスイッチ22を切換えることによ
り減算器19.20の出力信号119゜120の選択を
行い、C信号104を取り出す。
1Tvl<ITHIO時 スイッチ22の■側端子IT
HI≦l Tv lの時 スイッチ22の■側端子即ち
、S (i、j)に対し、垂直、水平方向の近隣のC信
号の位相反転標本位置における標本値S (t、j+1
)、S (i、j  1)、S (i+2、j)、S 
(i−2,j)を用いて、映像信号の垂直方向差分絶対
値と水平方向差分絶対値とを求め、これらの値がより小
さい方向の2つの標本値を用いて次のフィルタ演算を行
い、映像信号の低周波成分を除去するように適応制御さ
れる。
He(i、 j)=−±S(i、j−1)+1S(i、
j)−−S(i、コ+1)4     2     ’
? Vc(i、j)−−+5(i−2,7)十÷SCi、j
)JS(iす2.j)従って、この水平・垂直方向選択
型フィルタは、スイッチ22が■側端子に接続された時
垂直方向の標本値を用いて演算を行い、■側端子に接続
された時水平方向の標本値を用いて演算を行う。
この結果、S (i、  j)の標本位置における垂直
方向または水平方向の映像信号の低周波成分が除去され
、上記のHcC信号119たはVcC信号120直ちに
C信号104として得られる。また、この時のY信号1
06は第7図における遅延素子3の出力信号105と、
C信号104との差として次の演算により求まる。
Y (i、j ) = S (i、j ) −C(i、
j)以上に示した従来の適応型Yc分離フィルタを用い
た時のY信号とC信号の通過域を第9図に示す。第9図
においてμ、νはそれぞれ水平、垂直方向の周波数軸、
fJは垂直空間周波数で、横線を引いた領域がY信号の
通過域、それ以外がC信号の通過域である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の適応型YC分離フィルタは以上のように構成され
ているので、第9図に示すように水平及び垂直周波数が
それぞれfsc/2 *  fz/4  ([7!は垂
直空間周波数)以上の斜め成分のY信号は遮断され、ま
た水平周波数がfsc付近の水平成分のY信号は少しで
も垂直成分があると遮断される。
一方垂直周波数がfz/2付近の垂直成分のY信号もま
た少しでも水平成分があると遮断される。このように静
止画、動画にかかわらずY信号の帯域に制限が加えられ
るので、解像度が低いという問題点があった。
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、静止画における水平・垂直解像度を向上させ
ることができるとともに、動画でも適切に画質劣化防止
とクロスカラー発生防止を行える適応型YC分離フィル
タを得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る適応型YC分離フィルタは、従来の適応
型yc分離フィルタにおける水平及び垂直方向のフィル
タに加えて時間方向のフィルタを設けるとともに、水平
及び垂直方向の差分絶対値に加えて時間方向の差分絶対
値を求め、かつ時間方向相関しきい定数を設定し、時間
方向の差分絶対値が上記時間方向相関しきい定数より大
きい場合は水平方向フィルタ及び垂直方向フィルタを適
応的に切り換え、時間方向の差分絶対値が上記時間方向
しきい定数より小さい場合は時間方向フィルタに切り換
えるようにしたものである。
〔作用〕
この発明における適応型YC分離フィルタは、画像の局
所的変化に応じて、水平、垂直2時間方向のフィルタを
適応的に切り換えることにより、より解像度が高く、し
かもクロスカラーが発生しないYC分離を可能とする。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図面について説明する。第
1図において、1はアナログNTSC信号101をディ
ジタル信号102に変換するA/D変換器、42はこの
A/D変換器1の出力からY信号成分を取り除く水平・
垂直・時間方向選択型フィルタ、43はこの水平・垂直
・時間方向選択型フィルタ42における遅延を補償する
ための遅延素子、4は水平・垂直・時間方向選択型フィ
ルタ42の出力104と遅延素子43の出力105との
差を求める減算器である。
上記水平・垂直・時間方向選択型フィルタ42の構成を
第2図に示す。図において、30は入力信号102を1
フレ一ム分遅延させるIF遅延器、31は入力信号10
2を1ライン分遅延させるIH遅延器、32はIH遅延
器31の出力134を2標本点分遅延させる2D遅延器
、5はIF遅延器30の出力130を1ライン分遅延さ
せるIH遅延器、6はIF遅延器30の出力130を2
標本点分遅延させる2D遅延器、7はIH遅延器5の出
力103を2標本点分遅延させる2D遅延器である。8
は2D遅延器7の出力131を1ライン分遅延させるI
H遅延器、33は2D遅延器7の出力131を1フレ一
ム分遅延させるIF遅延器、9は2D遅延器7の出力1
31を2標本点分遅延させる2D遅延器である。また、
10は2D遅延器6の出力135とIH遅延器8の出力
132との和を得る加算器、11は2D遅延器6の出力
135とIH遅延器8の出力132との差を得る減算器
、12は2D遅延器9の出力136とIH遅延a5の出
力103との差を得る減算器、13は2D遅延器9の出
力136とIH遅延器5の出力103との和を得る加算
器、34は2D遅延器32の出力137とIF遅延器3
3の出力133との和を得る加算器、35は2D遅延器
32の出力137とIF遅延器33の出力133との差
を得る減算器である。14は加算器10の出力138に
4を掛ける乗算器、15は減算器11の出力148の絶
対値を取る絶対値回路、16は2D遅延器7の出力13
1に2を掛ける乗算器、17は減算器12の出力149
の絶対値を取る絶対値回路、18は加算器13の出力1
39に4を掛ける乗算器、36は加算器34の出力14
0にhを掛ける乗算器、37は減算器35の出力150
の絶対値を取る絶対値回路である。19は乗算器14の
出力141と乗算器16の出力144との差を得る減算
器、20は乗算器16の出力144と乗算器18の出力
142との差を得る減算器、38は乗算器16の出力1
44と乗算器36の出力143との差を得る減算器であ
る。39は時間方向相関しきい定数を発生する定数発生
回路、21ば3つの絶対値回路15.17.37のそれ
ぞれの出力151,152,153と定数発生回路39
の出力154とを入力とし、その大小関係を比較する判
定回路、22は判定回路21の出力により減算器19.
20.38の出力145,146゜147のうちのいず
れかを切り換えるスイッチである。
次に動作について説明する。この実施例では3次元時空
間におけるフィルタ演算を行なうので、アナログNTS
C信号をディジタル化した時の信号系列をS (i、j
、k)(i=1.2,3.・・・m、j=1.2,3.
=・n5k=1.2.3.=i)として、標本点信号S
 (i、j、k)とY信号、C信号との間には次の関係
があるとする。ただし、i、jは前述と同じ、kは標本
点の時間方向の配列番号を示す。
s (iFj、k) −Y (i、Lk) +c (t
、j、k)A/D変換器1によりディジタル化されたデ
ィジタル信号系列3 (i、j、k)102は、水平・
垂直・時間方向選択型フィルタ42によって濾波される
。この水平・垂直・時間方向選択型フィルタ42の構成
及び動作を第2図について説明する。ディジタル信号系
列S (i、j、k)131におけるC信号C(i、j
、k)104は第3図。
第4図の◎で示される。このC(i、  j、 k)の
値を求めるために、その位置から左右にそれぞれ2標本
点ずつ離れた位置(X軸上の[株]印)の標本値s (
i−1,j+ k) 、 s (i−z、  L k)
 。
上下にそれぞれ1ラインずつ離れた位置(y軸上の■印
)の標本値S (i、  j  1.  k)、  S
 (i。
j+1.k)及び前後にそれぞれ1フレームずつ離れた
位置(を軸上の[株]印)の標本点S(i、j。
k−2) 、 S (i、  j、  k+2)の6つ
の標本値を用いて水平、垂直1時間方向の映像信号の差
分TH,’rv、’r’、を算出する。
TVI S(i、j+1.k)  5(izj−1,k
 )THt S(i+2.j、k) −5(i−2,j
、k )Tアニ SC’pJ)k÷2)   S(i、
j、k  −2)そして、これらの信号Tv (14B
)、TH(149)、7丁 (150)はそれぞれ絶対
値回路15.17.37によって絶対値ITV+  (
151)。
1TH1(152)、IT丁1(153)に変換される
次にこれらの絶対値ITV+  (151)、ITH+
(152)、17丁 +(153)が判定回路21に入
力されるとともに、定数発生回路39より出力された時
間方向相関しきい定数KT154も判定回路21に入力
される。判定回路21は以下の条件に従ってスイッチ2
2を切り換えることにより、減算器19.20,38の
出力信号145゜146.147の選択を行い、C信号
104を抽出する。
l T71 > KTのとき lTv I< IT、l  ならば スイッチ22の■側端子 lT1..11≦ITV+  ならば スイッチ22の■側端子 17丁 I≦に丁のとき スイッチ22の■側端子 即ち、S (i、  j、 k)に対し、水平、垂直2
時間方向の近隣のC信号の位相反転標本位置における標
本値S (i−2,j、k)、S (i+2.j。
k)、S(’+  J−1,k)、S (i、j +1
゜k)、S (i、j、に−2)、S (i、j、に+
2)を用いて映像信号の水平方向差分絶対値、垂直方向
差分絶対値2時間方向差分絶対値を求め、時間方向差分
絶対値が時間方向相関しきい定数より大きい場合、水平
、垂直方向差分絶対値の小さい方向の2つの標本値を用
いて、また時間方向差分絶対値が時間方向相関しきい定
数より小さい場合、時間方向の2つの標本値を用いて、
それぞれの場合とも次のフィルタ演算を行ない、映像信
号の低周波成分を除去するように適応制御される。
Vc(i、j、k)=−÷S(i、j−1,k)+4S
(i、j、k)−邊S(i、j+1.に、)Hc(i、
j、N ”−±s (t−2,j、k)+1S(i、j
、k)−4S(i+2.j、k)ダよ Tc(i、 j 、k) = 4S(t、 j、 k−
2) +45(t、 j、 k)−45(i、 j、 
k+2)従って、この水平・垂直・時間方向選択型フィ
ルタは、スイッチ22が■側端子に接続された時は垂直
方向の標本値を用いて演算を行い、■側端子に接続され
た時は水平方向の標本値を用いて演算を行い、■側端子
に接続された時は時間方向の標本値を用いて演算を行な
う。
この結果、S (i、  j、  k)の標本点位置に
おける水平方向、垂直方向または時間方向の映像信号の
低周波成分が除去され、上記のVc倍信号451HC信
号146.Tc信号147が直ちにC信号104として
得られる。また、この時のY信号106は第1図におけ
る遅延素子3の出力信号105とC信号104との差と
して次の演算により求まる。
Y(i、j、k) =” (Lj、k )   C(i
、j、k )なお、上記実施例では水平・垂直・時間方
向選択型フィルタにおいて最も構成の簡単なものを示し
たが、水平、垂直2時間方向の画像の相関を求める標本
値の差分絶対値を求める回路及び水平。
垂直1時間方向フィルタの次数を上げることによって、
適応型YC分離フィルタの特性はさらに向上する。
また、上記実施例では水平・垂直・時間方向選択フィル
タにて映像信号の低周波成分を除去してC信号を抽出し
、減算器4にてY信号を抽出したが、これは水平・垂直
・時間方向選択型フィルタにて映像信号の高周波成分を
除去してY信号を抽出し、減算器4にてC信号を抽出す
るようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、テレビジョン信号の
3次元的特性を利用して、水平方向、垂直方向及び時間
方向画像の変化(相関)の大きさにより水平・垂直・時
間選択型フィルタを使い分けるため、従来の適応型YC
分離よりさらに局所的なテレビジョン信号の変化に対す
る応答性が向上し、解像度が高(、画質劣化の少ないY
C分離フィルタを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例における適応型YC分離フ
ィルタの構成図、第2図はこの発明の一実施例における
水平・垂直・時間方向選択型フィルタの具体的な構成図
、第3図及び第4図は水平・垂直・時間方向選択型フィ
ルタの動作原理に関する色信号の位相と標本位置の時空
間配列を示す説明図、第5図はNTSC信号の標本位置
の1フイ一ルド画面上での配列を示す説明図、第6図は
水平・垂直方向選択型フィルタの動作原理に関する色信
号の位相と標本位置の1フイ一ルド画面上での配列を示
す説明図、第7図は従来の適応型YC分離フィルタの構
成図、第8図は従来の適応型YC分離フィルタにおける
水平・垂直方向選択型フィルタの具体的な構成図、第9
図は従来の適応型YC分離フィルタを用いた時のY信号
とC信号の通過域を示す図である。 1・・・A/D変換器、43・・・遅延素子、11,1
2.19.20,35.38・・・減算器、5,8゜3
1・・・IH遅延器、6.7,9.32・・・2D遅延
器、10,13.34・・・加算器、14,16,18
.36・・・乗算器、15.17.37・・・絶対値回
路、21・・・判定回路、22・・・スイッチ、30.
33・・・IF遅延器、39・・・定数発生回路、42
・・・水平・垂直・時間方向選択型フィルタ。 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)複合カラーテレビジョン信号を色副搬送波周波数
    の4倍の標本化周波数にて標本化してディジタル化する
    A/D変換手段と、 それぞれ遅延手段、加算手段、減算手段、乗算手段から
    なり、水平、垂直、時間方向の近隣の標本値を用いて演
    算を行い、映像信号の高周波成分または低周波成分のど
    ちらか一方を通過させる水平方向フィルタ、垂直方向フ
    ィルタ及び時間方向フィルタ と、 注目標本点と色副搬送波位相が反転する画面上垂直方向
    あるいは水平方向の近隣の標本点あるいは当該注目標本
    点と色副搬送波位相が反転する時間方向の近隣の標本点
    の標本値を使用し、入力される画像に対して上記近隣の
    標本点から水平方向、垂直方向、時間方向のそれぞれの
    差分絶対値を演算する差分絶対値演算手段、及び 上記時間方向の差分絶対値と外部より付与された設定値
    との大小を比較し、上記時間方向の差分絶対値が上記設
    定値より大きい場合、上記水平方向と垂直方向の差分絶
    対値の大小を比較してその差分絶対値が小さい方向のフ
    ィルタの出力を適応的に切り換えて選択し、上記時間方
    向の差分絶対値が上記外部より付与された設定値より小
    さい場合、上記時間方向フィルタの出力を選択する比較
    切り換え回路からなるフィルタ切り換え手段とを備えた
    ことを特徴とする適応型輝度信号・色信号分離フィルタ
JP25736086A 1986-10-28 1986-10-28 適応型輝度信号・色信号分離フイルタ Pending JPS63110892A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0376307A (ja) * 1989-08-17 1991-04-02 Sony Corp コムフィルタ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0376307A (ja) * 1989-08-17 1991-04-02 Sony Corp コムフィルタ

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