WO2002060188A1 - Procede et circuit de separations de signaux y-c - Google Patents

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WO2002060188A1
WO2002060188A1 PCT/JP2002/000503 JP0200503W WO02060188A1 WO 2002060188 A1 WO2002060188 A1 WO 2002060188A1 JP 0200503 W JP0200503 W JP 0200503W WO 02060188 A1 WO02060188 A1 WO 02060188A1
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Ken Ishihara
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Asahi Kasei Kabushiki Kaisha
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
    • H04N9/78—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase for separating the brightness signal or the chrominance signal from the colour television signal, e.g. using comb filter

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for separating an NTZ C analog television signal converted into an analog Z digital signal using a certain sampling frequency into a luminance (Y) signal and a chroma (C) signal.
  • the sampling frequency for analog-to-digital conversion is not an integral multiple of the color subcarrier frequency of the television signal, the amount of the luminance component signal appearing in the Y / C separated color component signal or the YZC separation YZC of the NTSC C television signal that can reduce the amount of color component signals appearing in the extracted luminance signal even when inputting a material whose output signal fluctuates over time, such as VCR material. It relates to separation circuits and methods. Background art
  • the signal in the image area period is a mixture of the amplitude-modulated luminance signal (Y) and the color signal modulated by the color subcarrier signal.
  • the NTSC analog television signal includes a vertical and horizontal synchronization component signal, and a signal called a color burst, which is used as a reference when performing color demodulation on the receiver side.
  • this type of signal is a composite signal, and is usually called a color composite video signal.
  • the color composite video signal (composite signal) is decoded, the luminance signal and the color signal are separated, and the color signal is further separated. Combined with RGB color signals.
  • the video area of the so-called NTSC analog television signal (also called composite signal) can be expressed as the following equation.
  • Comp (t) is a television signal in the image area
  • Y is a luminance signal
  • C is a color (chroma) signal
  • ⁇ is the angular frequency of the color subcarrier signal
  • t is time.
  • the YZC separation of an NTSC analog television signal is to obtain Y (t) and (t) independently from the signal of Comp (t) in the above equation. Normally, complete separation is difficult because the frequency bands of Y (t) and c (t) overlap, however, conventionally, the color subcarrier signal frequency, the color subcarrier frequency and Various YZC separation methods have been proposed and actually implemented using the relationship between the horizontal scanning frequency or vertical scanning frequency of television signals.
  • a method of YZC separation there is a one-dimensional YZC separation method in which a band-pass filter output having a color subcarrier frequency of a color signal as a center frequency is used as a color component signal and the remaining is a luminance component signal. Also, the relationship between the color subcarrier frequency in the television signal and the television horizontal scanning frequency, in other words, the phase difference of the color subcarrier frequency between adjacent scanning lines is 180 degrees, and the image of this adjacent scanning line is There is a two-dimensional YZC separation (comb filter) method in which the signals of adjacent scanning lines are added and the luminance signal is subtracted to calculate the color signal, assuming that there is a correlation.
  • (1) data of a scan line above or below the target scan line is used as an adjacent scan line, or (2) scan line data above and below the target scan line.
  • the method of using the scanning lines between these fields and between frames is called 3D YZC separation.
  • the one-dimensional YZC separation method that switches adaptively that is, the adaptive YZC separation method is generally used.
  • the various adaptive YZC separations described above depend on the amount of the luminance component signal appearing in the separated color signal or the amount of the color component signal appearing in the separated luminance signal according to the degree of demand for reduction. Selected and used. In general, reducing the amount of color component signals that appear in the separated luminance signal suppresses dot interference, and reducing the amount of luminance component signals that appear in the separated color signal reduces cross-color. It is said that. In addition, various methods have been proposed or implemented to perform YZC separation without deteriorating overall image quality, or to provide cost-effective methods that match the objectives of the equipment used. However, various problems still remain.
  • the two-dimensional YZC separation described above has been implemented by an analog method using a glass delay line or CCD in the past, and has recently been implemented by digital processing.
  • the conventional YZC separation method in digital processing uses sampling of a frequency 2 fsc, which is an integer multiple of the color subcarrier (sub'carrier) frequency, for example, twice the color subcarrier frequency fsc, or 4 times the frequency 4 fsc.
  • the predominant method was a digital signal sampled with a clock signal. This is because the analog video signal is digitally processed instead of being processed by an analog circuit, and is finally output as an analog signal, in other words, as a signal having analog timing.
  • ITU-R BT. 656 (formerly CC IR 656).
  • This Recommendation is an interface standard for digital component video signals in 525-line and 625-line television systems operating at 4: 2: 2 level in ITU-R BT.601.
  • ITU-R BT. 601 is a standard for digital television studio coding parameters for standard 4: 3 and wide-screen 16: 9 aspect ratios.
  • a clock signal (hereinafter abbreviated as fc) having a frequency of 2716 times the horizontal synchronization frequency of the NTSC standard television signal and a frequency of 27 MHz.
  • This frequency is a value determined in consideration of the mutual conversion between the PAL and NTSC television signals, and is not an integer multiple of the color subcarrier frequency of the NTSC television signal.
  • the sampling frequency in the “4: 2: 2 digital 'component television signal” standard of ITU-R BT.601 described above is 13.5 MHz for the Y signal and 6.75 for the Cb and Cr signals. MHz. Therefore, comparing 4 fsc with 13.5 MHz, the former clock interval is a 90 degree phase rotation of the chrominance subcarrier signal. In addition, the latter corresponds to a phase rotation of 95.44545 degrees. At 2: fsc and 6.75 MHz, they correspond to 180 degrees and 190.91 degrees, respectively.
  • a YZC separation method that can operate even at a clock frequency that is not an integral multiple of the color subcarrier frequency, such as a clock interval of 90 degrees or 180 degrees, is needed.
  • the above-described frequency relationship is maintained between the color subcarrier frequency and the horizontal synchronization signal frequency, but the phase relationship between the two signals is generally uncertain. It is a target.
  • the uncertainty of this phase relationship is that when sampling is performed with a peak signal synchronized with the color subcarrier frequency, the phase of the horizontal synchronization signal that is sampled, digitally processed, and finally output is sampled, and The phase of the image itself may cause a discontinuity (or mismatch) with the phase in the input signal. And this problem also leads to an increase in the horizontal blanking of the output signal, in other words, a decrease in the horizontal width of the image area.
  • RS-OA a new and improved standard RS-OA was proposed from the conventional RS-170 standard for NTSC television signals.
  • the phase difference between the horizontal synchronization signal and the chrominance subcarrier signal is defined in a certain range based on the chrominance subcarrier frequency.
  • a clock signal is generated in synchronization with a horizontal synchronization signal of an input signal.
  • this clock signal Signal and generates a color subcarrier signal formed of, for example, 8 quantized bits, compares the phase of the generated color subcarrier signal with the color burst signal in the input signal, and determines the phase difference.
  • a method of controlling the phase of the generated chrominance subcarrier signal so as to keep it constant, or a method called a digital PLL has been used.
  • time base collectors In the case of signal materials with time-axis fluctuations, such as analog VCR and analog VTR playback signals, in broadcast stations, etc., input material signals are expensive and sophisticated devices called time base collectors. (Particularly the luminance signal) on the time axis. If a signal material with time axis fluctuation is input without using such a time base collector and a clock signal (sampling * clock signal) is generated in synchronization with this horizontal synchronization signal, The following problems occur: If the NTSC television join signal digitized by this clock signal is separated into YZC signals by the conventional method as described above, the so-called dot disturbance and cross color on the time axis will occur due to fluctuations in the clock cycle. Will occur.
  • a similar problem is that the horizontal synchronization signal of the input material signal has a frequency change rather than a jitter, and consequently the relationship between the color subcarrier frequency of the input material signal and the horizontal synchronization signal frequency.
  • the relationship of the NTSC standard described above is not maintained, it becomes remarkable.
  • NTSC television signal materials such as terrestrial broadcast waves, satellite broadcasts, and cable television, whose time axis fluctuations can be ignored, are subjected to digital processing including YZC separation processing
  • a processing method different from the method of performing digital processing including Y / C separation processing on analog NTSC analog 'television signals (signals with time axis fluctuations) is required.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to digitally process an NTSC analog television signal by sampling an integer multiple of the color subcarrier frequency. Even if it is not the frequency, the amount of the luminance component signal appearing in the separated color signal, or appearing in the separated luminance signal
  • An object of the present invention is to provide a circuit and a method for YZC separation of NTSC television signals, which can reduce the amount of color component signals.
  • Another aspect of the present invention is that, even when a clock signal synchronized with a horizontal synchronization signal is used, the amount of a luminance component signal appearing in a separated color signal or the amount of a luminance signal appearing in a separated luminance signal is reduced.
  • An object of the present invention is to provide a circuit and a method for separating YZC of NTSC television signals, which can reduce the amount of appearing color component signals.
  • another aspect of the present invention relates to a digital signal processing of an NTSC analog television signal, in which the signal material includes, for example, a horizontal signal included in the signal, such as a reproduced signal of an analog VCR or an analog VTR.
  • the sync signal inputs signal material with frequency changes or time axis fluctuations and is quantized using such a clock signal synchronized with the horizontal sync signal, the YZC separated colors
  • an NTSC television signal YZC separation circuit and method capable of reducing the amount of a luminance component signal appearing in a signal or the amount of a color component signal appearing in a YZC separated luminance signal. It is in. Disclosure of the invention
  • a YZC separation circuit that performs Y / C separation of a composite / color / television signal receives a composite / color / television signal and outputs a sample of interest to a predetermined delay circuit.
  • An extraction circuit for extracting a preceding and succeeding sample on the same line of the sample of interest, upper and lower samples located on upper and lower lines of the sample of interest, and an oblique sample positioned obliquely to the sample of interest;
  • a chroma component separation calculator that outputs a chroma calculation value from the preceding and following samples, the upper and lower samples, and the diagonal sample; and a selector that inputs an output from the chroma component separation calculator and selects one of the chroma component separation calculators.
  • the composite color television signal passed through the delay circuit and a filter that does not pass a color component signal.
  • a correlation detection unit that calculates and outputs a correlation
  • a selection table that receives an output from the correlation detection unit and controls selection of the selector, based on a signal output from the selector. Performing YZC separation of the composite, color, and television signals.
  • the chroma calculation from the horizontal sample to the sample of interest including the sample of interest includes 1 (1-cos ⁇ T s), where T s is the interval between samples and ⁇ is the color carrier angular frequency.
  • the chroma calculation from the sample can include 1 / (1 + cos ⁇ s).
  • a YZC separation circuit that inputs a composite 'color' television signal and performs YZC separation includes a composite color quantized at a frequency synchronized with the horizontal scanning frequency.
  • a television signal is input, and two 1-scan line period delay circuits and multiple delay circuits are used to delay the sample of interest by one line with respect to the input line.
  • Chroma calculation value including the calculation of the slope from the sample of, the chroma component separation calculation unit that outputs the four chroma calculation values of, and the four outputs from the chroma component separation calculation unit are input, and one of them is input.
  • a correlation detection unit that calculates and outputs correlations in each of the horizontal and two oblique directions, and a selection table that receives four outputs from the correlation detection unit and controls selection of the selector. And performing YZC separation of the input signal based on the signal output from the selector.
  • the frequency phase-synchronized with the horizontal scanning frequency is a frequency different from a frequency which is an integral multiple of the color subcarrier frequency.
  • the chroma calculation from the horizontal sample to the sample of interest including the sample of interest includes 1 (1-1 cosc T s), where T s is the interval between samples and ⁇ is the color carrier angular frequency.
  • the chroma calculation from can include 1 (1 + cos ⁇ ⁇ s).
  • the YZC separation circuit receives the analog television signal quantized by a clock signal that is phase-synchronized with the horizontal synchronization signal, and separates the analog television signal into a luminance component signal and a chroma component signal.
  • the YZC separation circuit wherein, among the quantized quantized samples, arithmetic processing is performed using: a sample of interest; and a sample representing a pixel in the vicinity of a pixel represented by the sample of interest.
  • YZC separating means for separating the chroma component and the luminance component contained in the clock signal, and a value corresponding to a phase rotation angle of a color subcarrier signal contained in the quantized television signal per one cycle of the clock signal.
  • a phase rotation angle detection means for outputting a signal representing the rotation angle.
  • the arithmetic processing in the YZC separation unit is executed based on a signal from the phase rotation angle detection unit.
  • the phase rotation angle detection means sets the angular velocity per unit time of the color subcarrier frequency signal to ⁇ , and when the cycle of the clock signal is T s, ⁇ s s obtained by multiplying ⁇ by T s Outputs the value corresponding to the value.
  • This co T s can be a value from which c os ( ⁇ ⁇ s) can be calculated from its own value.
  • the phase rotation angle detecting means has a frequency according to the clock signal.
  • a frequency signal generating means for outputting a signal; and a PLL for controlling an output signal of the frequency signal generating means to be synchronized with a color subcarrier frequency signal of the quantized television signal.
  • the YZC separation means inputs the quantized composite color television signal, and uses at least one delay unit for one scan line period or two scan line periods and a plurality of clock delay units.
  • the sample of interest one or two lines behind the input line, the samples before and after on the same line, the vertical direction of the sample of interest located on the line above and below the sample of interest, and Extracting means for extracting each of the samples located in the oblique direction and the sample of interest, and means for extracting a chroma component at the position of the sample of interest using each sample extracted by the extracting means, wherein the vertical component including the sample of interest is included.
  • Chroma component calculated using the sample in the horizontal direction, calculated using the horizontal sample including the sample of interest A chroma component separation calculating means for outputting a chroma component calculated value of a horizontal chroma component and a diagonal chroma component calculated value including a tilt calculation using a sample in a diagonal direction; and the chroma component Selecting means for receiving an output from the separation calculating means and outputting any one of the inputs; the quantized television signal passed through a filter that does not pass a color component signal; and at least one scanning line
  • a second sample value corresponding to each of the samples is extracted by using a delay unit for a period or two scan lines and a plurality of delay units, and the vertical and vertical values of the extracted second sample value are extracted.
  • a correlation detecting means for calculating and outputting the correlation in each of the horizontal and two oblique directions; and a selection table for inputting an output from the correlation detecting means and controlling selection of the selector. It may comprise Le and, a.
  • the calculation of the horizontal chromatic component component using the horizontal samples including the sample of interest is performed by using T s between samples and ⁇ as the angular frequency of the color subcarrier.
  • the calculation of the diagonal chroma component calculation value using the diagonal sample including the sample of interest may include 1 / (1 + cos coTs).
  • the digital video processing device inputs an analog television signal quantized by a clock signal that is phase-synchronized with a horizontal synchronization signal, and converts the analog television signal into a luminance component signal and a chroma component signal.
  • a digital / video processing apparatus for separating, using a quantized quantized sample, a sample of interest, and a sample representing a pixel in the vicinity of a pixel represented by the sample of interest, and performing arithmetic processing using: YZC separating means for separating the chroma component and the luminance component included in the analog television signal, and the phase rotation angle of the color subcarrier signal included in the quantized television signal per one cycle of the clock signal And a phase rotation angle detecting means for outputting a signal representing a value corresponding to.
  • the arithmetic processing in the YZC separation unit is executed based on a signal from the phase rotation angle detection unit.
  • the phase rotation angle detection means when the angular velocity per unit time of the color subcarrier frequency signal is ⁇ , and the cycle of the clock signal is T s, the value of c Ts obtained by multiplying ⁇ and Ts is Output the corresponding value, and this coTs can be a value from which cos (o> Ts) can be calculated from its own value.
  • the phase rotation angle detecting means includes: a frequency signal generating means for outputting a frequency signal according to the clock signal; and an output signal of the frequency signal generating means, wherein the color subcarrier frequency of the quantized television signal is It may include means for outputting a value corresponding to the value of c Ts using a PLL controlling to synchronize with a signal and a control data in the frequency signal generating means.
  • the YZC separating means inputs the composite color and the television signal quantized by the quantizing means, and outputs at least one scanning line period. Or, using a delay unit for two scanning lines and a plurality of clock delay units, a sample of interest delayed by one or two lines with respect to the input line, a sample before and after on the same line, Extraction means for extracting the samples located in the vertical and oblique directions of the sample of interest located on the line above and below the sample, and the sample of interest, and focusing on each sample extracted by the extraction means A means for extracting a chroma component at a sample position, which is a chroma component calculated using a vertical sample including a target sample, and a horizontal chroma component calculated using a horizontal sample including a target sample.
  • Chroma component separation calculating means for outputting the calculated value of the chroma component
  • input means for inputting the output from the chroma component separation calculating means
  • selection means for outputting any one of the inputs, and a filter which does not pass the color component signal.
  • a second sample corresponding to each sample using the quantized television signal and at least one one or two scan line period delay and a plurality of cook delays.
  • a correlation detecting means for extracting values, calculating correlations of vertical, horizontal, and two diagonal directions of the extracted second sample values and outputting the calculated values, and inputting the output from the correlation detecting means.
  • a selection table for controlling selection of the selector.
  • a YZC separation method for performing YZC separation of a composite color television signal includes the steps of: inputting a composite color television signal quantized at a frequency synchronized with a horizontal scanning frequency; Then, with respect to the sample of interest, samples before and after on the same line and samples above, below, and diagonally of the sample of interest located above and below the line of interest are extracted, and the extracted samples are extracted.
  • the frequency phase-synchronized with the horizontal scanning frequency is a frequency different from a frequency which is an integral multiple of the color subcarrier frequency.
  • the chroma calculation from the horizontal sample with respect to the sample of interest including the sample of interest includes 1Z (1-c ⁇ Ts), where Ts is between samples and ⁇ is the color carrier angular frequency.
  • Can include 1Z (1 + cos ⁇ s).
  • the Y / C separation method comprises the steps of: inputting an analog television signal quantized by a clock signal that is phase-synchronized with a horizontal synchronization signal, and separating the input signal into a luminance component signal and a chroma component signal A signal representing a value corresponding to a phase rotation angle of a color subcarrier signal included in the quantized television signal per one cycle of the click signal.
  • the phase rotation angle to be output is detected, and in the quantized quantized sample, the target sample and a sample representing a pixel in the vicinity of the pixel represented by the target sample are subjected to arithmetic processing using: A YZC separation step for separating a chroma component and a luminance component included in the television signal.
  • the arithmetic processing in the YZC separation step is executed based on the value corresponding to the previous phase rotation angle output for the scan line of the sample of interest in the phase rotation angle detection step.
  • phase rotation angle detecting step when an angular velocity per unit time of the color subcarrier frequency signal is ⁇ , and a cycle of the clock signal is T s, ⁇ ⁇ s obtained by multiplying ⁇ and T s It outputs a value corresponding to the value, and this co T s can be a value from which cos ( ⁇ ⁇ s) can be calculated from its own value.
  • the quantized composite color-television signal is input, and the delay of one scan line period or the delay of two scan line periods is repeated, and the Samples before and after on the same line with respect to the sample of interest delayed by one or two lines, and samples located in the vertical and oblique directions of the sample of interest located on the line above and below the sample of interest
  • FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, in which a quantized NTSC television signal is input and the entire circuit or device for performing YZC separation is illustrated.
  • FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship on the screen of the quantized sample shown in FIG.
  • FIG. 3A shows a block diagram for generating a color subcarrier signal synchronized with the color burst signal included in the input signal
  • FIG. 3B shows a quantization bit sequence of the color subcarrier signal of FIG. 3A
  • FIG. 8 is a diagram exemplifying a block for extracting data corresponding to (o XT s) corresponding to the phase rotation angle of a color burst signal per clock cycle from a drive signal for driving a ROM table for generating a clock signal;
  • FIG. 4 shows the correlation detector shown in Fig. 1 and the chroma component separation calculator that calculates and extracts the chroma (color) component signal by each method in more detail.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a case where coefficients required for calculation are detected from a line including a pixel of interest, and coefficients required for calculation are calculated and executed, instead of using fixed constants in which coefficients required for calculation are set in advance.
  • Fig. 5 is the same as the diagram shown in Fig. 4 except that only the clock period T s of the line containing the pixel of interest is detected, and the value of ⁇ as a fixed constant is used to calculate the coefficients required for the calculation. It is a figure which illustrates the case where it calculates and performs.
  • FIG. 6 is a diagram exemplifying a block in a case where the angular velocity ⁇ of the color burst signal as the fixed constant shown in FIG. 5 is obtained from a circuit that actually detects and outputs on the line of interest.
  • FIG. 7 is a diagram showing a block that includes a Y / C separation unit according to the present invention and quantizes an input signal.
  • FIG. 8 is a diagram showing a main configuration of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 7 illustrates a main part of an analog / digital conversion apparatus to which the present invention is applied, which inputs an NTSC television signal and converts it into a digital video signal in a format conforming to ITU-R BT.601 or 656.
  • FIG. 7 illustrates a main part of an analog / digital conversion apparatus to which the present invention is applied, which inputs an NTSC television signal and converts it into a digital video signal in a format conforming to ITU-R BT.601 or 656.
  • reference numerals 711 and 712 denote A / D converters (quantizers) that receive a composite video signal 701 or a luminance signal 701 and a chrominance signal 702 as such analog signals and convert them into digital signals. Vessel). In the case of a normal composite television signal, it is digitized only by the AZD converter 101 and separated into a luminance signal and a chrominance signal by a Y / C separation section 715 in the next stage.
  • the luminance component signal 701 is subjected to AZD conversion (quantization) by the AZD converter 711, and the color signal component signal 702 is subjected to AZD conversion (quantization) by the AZD converter 712.
  • the output of the AZD converter 712 and the color signal separated from the YZC separation unit are switched by a switch 716 controlled in conjunction with an input signal switch (not shown) and sent to a color demodulation processing unit (not shown).
  • the AZD converter 711 performs AZD conversion on the range of the video component and the synchronization component of the input signal.
  • the clock generators (shown by 713 and 714) that generate the system clock for digital processing use the A / D converter as shown in the figure.
  • Synchronization separation unit 713 that receives the synchronization component signal from 101 and performs synchronization separation, and receives the H-SYNC component signal from synchronization separation unit 713 and generates a clock signal with a frequency 1716 times this signal frequency
  • a PLLOSC unit 714 The clock signal from the PLL OSC unit 714 is sent to the A / D converters 101 and 102 and to each processing unit including the YZC separation unit 715.
  • each processing unit has a The clock is sent at a frequency of 13.5 MHz, which is 1/2 of the 27 MHz that is obtained (858 times the frequency of H—SYNC).
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a Y / C separation circuit for inputting a quantized NTSC television signal according to an embodiment of the present invention.
  • This figure shows the configuration of an adaptive YZC separation circuit that inputs an NTS C television signal quantized by a signal and outputs C and Y output signals (1 13, 1 14).
  • the clock signal of the circuit here has a sampling frequency of 13.5 MHz for the luminance signal in the “4: 2: 2 digital 'component television signal” standard of ITU-R BT.601 described above. The description will be made assuming that the clock signal is generated in synchronization with the horizontal synchronization signal of the signal.
  • the present invention is not limited to a sampling frequency of 13.5 MHz, and is specifically applicable to frequencies other than a clock frequency that is twice the color subcarrier frequency.
  • reference numerals 101 and 102 denote delay circuits that delay one scanning line period (denoted as 1 H)
  • reference numerals 103 to 105 denote low-pass filters that do not pass color signal components
  • reference numeral 106 denotes a correlation detection unit
  • reference numeral 107 is a selection table for inputting each correlation calculation result from the correlation detection unit and executing selector switching control described later
  • 108 is a chroma component separation calculation for calculating and extracting a chroma (color) component signal by each method.
  • the symbol 110 is a bandpass filter that passes the color subcarrier frequency component
  • the symbol 111 is to delay the phase of the video (composite video) signal with respect to the separated chroma signal so as to match the time.
  • 112 is a subtractor.
  • FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of quantized samples as pixels in an NTSC C television signal.
  • the line n-1 in the figure corresponds to the line n-2 of the PAL television signal
  • the line n-2 in the figure corresponds to n_4 of the PAL television signal.
  • a sample S5 located at the center is set as a sample of interest, and a correlation detection unit 106 performs correlation detection on the sample of interest, and a chroma component separation calculation unit performs extraction of a chroma component. .
  • the delayed quantized sample value is simply sent to the chroma component separation calculator 108 for Y / C separation, and the color component is removed through the LPF to the correlation detector 106.
  • Quantized samples are supplied.
  • the quantized samples (of the blocks denoted by reference numerals 106 and 108) are phase-matched using a delay circuit so that they correspond to the same sample on the screen. That is, the sample S1 and the sample T1 represent the same sample on the screen, and the relationship between S2 to S9 and T2 to T9 is the same.
  • the chroma component separation calculator 108 for Y / C separation performs the following calculation to extract the chroma component C (t).
  • S1 to S9 are the respective quantized values having the above-described relationship with the quantized sample value S5 as the pixel of interest.
  • ⁇ is the color subcarrier angular frequency
  • Ts is the sample period.
  • oTs represents ⁇ s obtained by multiplying ⁇ by Ts
  • cos coT s represents cos ( ⁇ Ts) in a simplified manner.
  • the value of ⁇ s represents the phase rotation angle of the color sub-carrier signal in the clock cycle.
  • the correlation detection unit 106 the following calculation is performed on each sample value ⁇ 1 to ⁇ 9 from which the color component signal has been removed through the one-pass filter.
  • abs 0 is a function representing the absolute value of the calculation result in parentheses.
  • T28 represents the calculation result in the vertical direction including the sample T2 and the sample T8.
  • the calculation results are shown, including samples of each order.
  • Equation 5 The results of each of the above four equations are compared with each other to determine the difference in correlation in each direction. For example, if ⁇ 28 in Equation 5 is the minimum value, it is determined that the vertical correlation is the strongest. In this case, for example, the selector 109 is controlled so as to select the chroma component signal extraction value using the pixel in the vertical direction according to Equation 1 described above.
  • the selection table 107 has a total of six calculation results of the four expressions of Expressions 5 to 8 described above. Are compared, the direction of the strong correlation of the luminance signal is determined from the result, and a signal for selecting the chroma component signal extraction value using the sample value in the direction of the strong correlation is output. This allows Y / C separation according to the correlation state of the input signal. This method works particularly well when the brightness correlation and the color correlation match.
  • the calculation results of the four expressions of Expressions 5 to 8 are output to the selection table, and the selector 109 is controlled by the output of the selection table 107. I have.
  • this selection tape 107 the discrimination of six kinds of comparison results of these four values is executed.
  • the selection table 107 receives the above four calculation result values and extracts the chroma component signals of the horizontal, vertical, diagonal 1 and diagonal 2 input to the selector 109. Control to select and output one of them.
  • the output of the selector 109 is input to the band-pass filter 110, which extracts only the color subcarrier frequency component and outputs it as a chroma signal 113.
  • the signal of the scanning line having the target pixel S5 that is, the input signal is extracted from the output of the 1H delay circuit 101, and the delay circuit (delay 1) 1 for achieving phase matching with the chroma signal 113 is used. Via 1 1 it is added to the subtractor 1 1 2.
  • the above-mentioned chroma signal 113 is also added to the subtractor, and the chroma signal 113 is subtracted from the output signal of the delay circuit 111 in this subtractor.
  • a signal from which the chroma component has been removed that is, a luminance signal 114 is obtained at the output of the subtractor.
  • the setting of the selection table 107 is determined experimentally, and YZ The table contents are finally set to have the C separation function.
  • the LPF shown in FIG. 1 may be a notch fill filter as long as it can output a luminance signal by removing a color signal.
  • the configuration described above is the configuration of the YZC separation circuit.
  • the input signal includes, for example, a horizontal and vertical synchronization signal
  • the frequency of the chrominance subcarrier signal is accurate according to the standard. Assuming that only such a signal is input, the color subcarrier angular frequency ⁇ and the sample interval T s used for calculation in the above-described chroma component separation calculator can be fixed constants.
  • This error increases the amount of the luminance component signal appearing in the YZC separated color component signal, or the amount of the color component signal appearing in the YZC separated luminance signal. To avoid such undesired increases, it is necessary to reduce the aforementioned errors as much as possible. In order to reduce such errors, it is necessary to detect, from the input signal, a value at which each normalization coefficient can be calculated, that is, ⁇ ⁇ s.
  • chroma component separation calculator 108 will be described in more detail.
  • the sampling having a frequency of 13.5 MHz described above and synchronized with the horizontal synchronization signal in the input television signal is performed.
  • a digital PLL phase-locked loop
  • the PLL operates with the sampling clock signal described above.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating a part of a block for performing color demodulation by inputting a quantized color signal, for example.
  • This block includes a multiplier 301/302, an LPF 303/3304, a phase difference detection and filter unit 305, a DTO (digital time oscillator) unit 306, and a sin / cos table 307.
  • the LPF 303 and 304 can obtain the RY signal and the BY signal, respectively.
  • This color demodulation system is a digital system that realizes a system called X demodulation and Z demodulation.
  • the sinZc 0 s table 307 is a ROM having a 10-bit address input, and if the address is incremented from 0 to 1023 in sequence, the values of the output SIN and COS signals will be sin
  • the value obtained by quantizing one cycle of the waveform and the cos waveform at the timing of 1024 equal divisions is output sequentially.
  • an address change of 1 corresponds to a change of (360Z1024) degrees (2 ⁇ 1024 radians) when one cycle of data is stored from address 0 to address 1023.
  • the average value of the change in the address value is 271.515.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a circuit that receives the output value of the DTO that changes as described above and obtains a change in the rotation angle of the subcarrier for each clock cycle, that is, a phase rotation angle detection unit.
  • Data output from the DTO is stored in register 311 for each clock. Therefore, the latest DTO output A is obtained at the register 311 input, and the previous output value B is obtained at the register 311 output.
  • the comparator 312 and the adder 313 calculate A ⁇ B in the difference calculation circuit 314, and are circuits for preventing the calculation result of A ⁇ B from becoming a negative value.
  • the comparator compares the magnitudes of the two input values, and if the value from the input of register 311 is less than the value from the output of register 311, the comparator provides 3 Output 1024 if, otherwise output 0.
  • the difference obtained as described above represents the phase rotation angle of the color subcarrier signal per clock cycle. If the unit is expressed in radians, the rotation angle can be expressed as (271/1024) X 27C (radian) in the above example. In other words, if the angular frequency of the chrominance subcarrier signal of the input signal is ⁇ and the clock cycle is Ts, a value equivalent to Ts is obtained at the output (A ⁇ B) of the difference calculation circuit. Can be. Moreover, this value is a value from which the value of cos ⁇ s can be derived.
  • the block 1084 shown in FIG. 4 has a configuration as shown in FIGS. 3A and 3B described above, and has a phase rotation angle of a color subcarrier signal per clock cycle on a scanning line including a target sample, that is, a coTs value. Output the value.
  • the chroma component separation calculator 108 in FIG. 4 includes a block 1084 for inputting the data of the scan line of the sample of interest.
  • this block 1084 for example, the above-described circuit or method uses ⁇ s is detected, and the value of ⁇ s obtained by this detection is input to the block 1085.
  • the respective normalization coefficients in Equations 1 to 4 described above are calculated from the input coTs value.
  • the values of 858, 859, and 857 indicate the case of handling a NTSC television signal and a case of a clock having a frequency of 858 times the horizontal synchronization frequency.
  • these numbers are 1728, 1729, and 1727, respectively. You. These numbers indicate that each inter-sample distance used for each calculation is represented by the number of clocks indicated by the number. Since the phase rotation is ⁇ T s per clock, it is expressed as shown in the above equation.
  • the detected ⁇ s is simply multiplied by an integer. This is based on the assumption that the change of ⁇ ⁇ ⁇ s for each scan line is gradual. The conversion from the detected value of ⁇ s to these normalization coefficients can be performed in the form of a table.
  • the separation calculation unit 1082 executes the following calculation among the calculations shown in Expressions 1 to 4.
  • the horizontal calculation result equation 14 is multiplied by the normalization coefficient 1 (1-cos 858 coTs) input from the normalization coefficient calculation unit.
  • the calculation result (Equation 15) in the oblique direction 1 is multiplied by the normalization coefficient 1Z (1-cos 859coTs) input from the normalization coefficient calculation unit.
  • the calculation result (Equation 16) in the oblique direction 2 is multiplied by the normalization coefficient 1 (1-c0s857wTs) input from the normalization coefficient calculation unit, and Complete the calculation.
  • the chroma component separation calculation unit 108 having the configuration of FIG. 4 described above can reproduce, for example, a VHS standard VCR even if the input signal cannot use a fixed constant as the value of ⁇ T s. Even when a signal is input, YZC separation can be performed with higher accuracy than when a fixed constant is used.
  • FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention, in which there is a variation in the clock cycle T s despite the fact that the variation in the color subcarrier frequency included in the input signal is negligible.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration in which only the cycle T s of a clock signal is detected and the above-described chroma component separation calculation is executed.
  • Block 1086 uses a clock signal from, for example, a crystal oscillator that oscillates at a fixed frequency and synchronizes with the clock signal using a circuit as shown in Figure 3A and Figure 3B.
  • a value corresponding to the clock period Ts obtained by generating the clock signal can be output.
  • the data of the angular frequency ⁇ of the color subcarrier signal included in the input signal is input as a fixed constant, and this ⁇ and the Ts input from the block 106 The value is used to output the normalization coefficient described above.
  • the chroma component separation calculation unit 108 having the configuration shown in FIG. 5, even if the input signal cannot use a fixed constant as the value of c T s, the color subcarrier signal of the input signal It works effectively when the fluctuation of the angular frequency ⁇ is negligible and only the fluctuation of the clock cycle T s occurs.
  • YZC separation can be performed with higher accuracy than by using a fixed constant by detecting the clock cycle Ts and reflecting it in the chroma component separation calculation. In other words, it is possible to reduce the amount of the luminance component signal appearing in the separated color signal (chroma signal) or the amount of the color (chroma) component signal appearing in the separated luminance signal.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing another embodiment, in which the angular frequency ⁇ of the color subcarrier signal in the input signal is detected, and the cycle Ts of the clock signal is individually detected, and the above-described chroma separation is performed.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration for executing calculation.
  • a block 1088 is added to the configuration of FIG. In this block 1088, the angular frequency ⁇ of the color subcarrier signal included in the signal is detected.
  • the detected value of ⁇ is input to block 1087, and block 1087 uses the input ⁇ and T s to perform the chroma separation described above.
  • the normalization coefficient in the calculation is calculated and sent to the normalization multiplier 1083.
  • the features of the chroma component separation calculation unit 108 having the configuration in FIG. 6 are the same as those in FIG.
  • the detection of T s in FIG. 5, or the detection of ⁇ and T s in FIG. 6 input the data of the line of the pixel of interest and obtain the detection output.
  • a circuit as shown in FIG. 3A exists before the signal line input to the chroma component separation calculation unit 108 in the signal path than the circuit that receives the signal of the illustrated signal line.
  • these detection circuits (for example, symbols 108, 108, 108) are attached to the circuit, and the output data of the detection circuit is delayed, so that the Obviously, it may be possible to match the time of the scanning line of the sample.
  • the above-described detection of co T s that is, the phase rotation angle detection means of the color subcarrier signal included in the quantized television signal per one cycle of the clock signal, and the YZC separation means are supposed to be placed in a block apart.
  • FIG. 8 is a diagram showing a main configuration of the present invention including the case described above.
  • reference numeral 8001 denotes a quantizing means, which inputs an analog composite composite color television signal, performs quantization with a clock synchronized with a horizontal synchronization signal included in the signal, and performs quantization. Outputs the composite, empty, and television signals. This quantization is performed for the range including the video part, the color burst part, and the synchronization part of the input signal.
  • Reference numeral 8002 denotes a phase rotation angle detecting means, which is a phase rotation angle (co T s) per one cycle of the quantization clock of the color subcarrier signal included in the quantized composite color television signal. ) Is detected and output.
  • Reference numeral 803 denotes YZC separation means, which inputs quantized composite, color, and television signals, performs various processing including calculations for YZC separation, and outputs Y and C signals. I do.
  • various calculations for YZC separation are executed based on the detection output value from the phase rotation angle detection means.
  • FIG. 8 is for explaining the gist of the present invention, and its purpose is to show the relationship between the phase rotation angle detecting means and the Y / C separating means.
  • a block of the phase rotation angle detection unit is provided with a conversion unit to cos ⁇ T s and the value of c 0 s ⁇ ⁇ s is sent to the YZC separation unit.
  • each of the above-described normalization coefficients is separated from the YZC separation unit, and is arranged on the phase rotation angle detection unit side.
  • the detection point in the phase rotation angle detection means and the point of the sample of interest executed for YZC separation indicate the same scan line, or the former indicates the scan line immediately after the line including the latter. It is only what is required in the calculations.
  • the configuration for performing the YZC separation described above is based on the following assumptions.
  • the sampling clock signal is generated in synchronization with the horizontal synchronizing signal. That is, since the oscillation frequency of the PLL is changed after the appearance of the horizontal synchronizing signal, it is necessary to focus on one scan line for YZC separation. It is assumed that the value is constant between each sample. Therefore, it can be assumed that the phase rotation angle ⁇ s per clock does not change within one scanning line. Also, the change between the scanning lines before and after (one line or two lines above, or one line or two lines below) adjacent to the scanning line of interest is assumed to be gradual from the PLL operating characteristics. I have.
  • a VCR playback output is assumed as an input signal that can be input and processed (including YZC separation processing).
  • the variation of the chrominance subcarrier frequency is in the range up to ⁇ 70 ppm in the actual measurement, while the variation between the horizontal synchronizing signals varies in the range up to 150 ppm.
  • the configuration shown in Fig. 4 is best, but the configuration shown in Fig. 5 is also effective. In this case, it is impossible to cancel the variation in ⁇ , but since the operation can be performed to cancel the variation in T s, the accuracy of the Y / C separation can be improved accordingly.
  • the present invention has been described above with reference to the NTSC television signal as an example. However, by setting the delay amount of reference numerals 101 and 102 in the figure to the delay amount of two lines, the television signal of the PAL standard can be obtained. Can be processed. Industrial applicability
  • each chroma component extraction value using pixels in the vertical, horizontal, and diagonal directions of the input signal is selected, so if the correlation of the luminance component and the correlation of the color component match, Effective YZC separation can be performed effectively.
  • the phase rotation angle per clock cycle is detected for the color subcarrier frequency included in the input signal, and the detected value is used for calculation for extracting the chroma component.
  • the circumference of the color subcarrier frequency signal Variations in wave numbers can be tolerated.
  • the present invention is applicable to an apparatus for processing a television input signal conforming to a standard because of this feature,
  • the present invention can be effectively applied to a device that processes a television signal whose time axis fluctuates, such as a VCR reproduction output signal.

Landscapes

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Description

明 細
Y/C分離回路および方法 技術分野
本発明は、 あるサンプリング周波数を使用してアナログ Zデジタル変換された NTS Cアナログ ·テレビジョン信号を輝度 （Y) 信号とクロマ （C) 信号に分 離する装置および方法に関し、 より詳細には、 アナログ Zデジタル変換する際の サンプリング周波数が、 テレビジョン信号の色副搬送波周波数の整数倍の周波数 でない場合において、 Y/C分離された色成分信号中に現れる輝度成分信号の量 を、 あるいは YZC分離された輝度信号中に現れる色成分信号の量を、 出力信号 の時間軸が変動する素材、 たとえば VCR素材、 を入力した場合においてさえも、 低減することを可能とする NTS Cテレビジョン信号の YZC分離回路および方 法に関する。 背景技術
NTS Cアナログ ·テレビジョン信号において、 画像領域の期間の信号は、 振 幅変調された輝度信号 （Y) と、 色副搬送波信号により変調された色信号が混合 されている。 また、 NTS Cアナログ ·テレビジョン信号は、 垂直と水平の同期 成分信号、 そして受像機側で色復調する際のリファレンスとして使用される、 い わゆるカラー ·バーストと呼ばれる信号を含んでいる。 この形態の信号は、 上述 したように、 複合化された信号であり、 通常、 カラ一複合映像信号と呼ばれてい る。 受信機側では、 このカラー複合映像信号を表示するために、 このような力 ラー複合映像信号 （複合化された信号） 'をデコードして、 輝度信号と色信号を分 離し、 さらに色信号を RGBの各色信号に復合している。 この、 いわゆる NTS Cアナログ ·テレビジョン信号 （コンポジット信号とも 呼ばれる） の映像領域の部分は、 以下の数式の様に表現できる。
Coiiip(t)=Y(t)+C(i)=Y(i)+U(t)sin( >i)+V(t)cos( t)
ここで、 Comp (t) は、 画像領域のテレビジョン信号であり、 Yは輝度信号、 Cは色 （クロマ） 信号、 U、 Vは色信号 （U=R— Y、 V=B-Y； R=赤信号、 B=青信号） 、 ωは色副搬送波信号の角周波数、 tは時間である。
NTS Cアナログ ·テレビジョン信号の YZC分離は、 上述の式において、 C omp (t) の信号から、 Y ( t) と ( t) を独立に得ることである。 通常に おいては、 Y (t) と c (t) の周波数帯域が重なっているので、 完全な分離は 困難である、 しかしながら、 従来においては、 色副搬送波信号周波数、 色副搬送 波周波数とテレビジョン信号の水平走査周波数、 あるいは垂直走査周波数の関係 を利用して各種の YZC分離の方法が提案され、 実際に実行されている。
YZC分離の方法には、 色信号の色副搬送波周波数を中心周波数とするバンド パス ·フィル夕出力を色成分信号とし、 残りを輝度成分信号とする 1次元 YZC 分離の方法がある。 また、 テレビジョン信号における色副搬送波周波数とテレビ 水平走査周波数との関係、 言い替えれば、 隣接する走査線間の色副搬送波周波数 の位相差は 180度であり、 そして、 この隣接する走査線の画像は相関があると して、 隣接する走査線の信号を加算して輝度信号を、 減算して色信号を算出する 2次元 YZC分離 （くし型フィルタ） 方法がある。 この 2次元 YZC分離方法に は、 隣接する走査線として、 （1) 着目する走査線の上方あるいは下方の走査線 のデータを使用する場合、 あるいは （2) 着目する走査線の上下の走査線データ を共に使用する方法がある。 また、 同一のフィールド内ではなく、 隣接する フィールドの上下の走査線データ、 あるいは隣接するフレームの同一場所の走査 線デ一夕を使用する方法もある。 これらのフィールド間、 フレーム間の走査線 デ一夕を用いる方法は、 3次元 YZC分離と呼ばれ、 時間軸の方向の動き検出と ともに使用され、 動きの無い場合は 3次元 Y/ C分離、 動きのある場合は 2次元 YZ C分離、 そして走査線間の相関に応じて 2次元 YZ C分離の各種方法が、 そ して走査線間に相関が無い場合は 1次元 YZ C分離が、 適応的に切り換える方法、 すなわち、 適応型 YZC分離方法が一般的に用いられている。
上述した各種の適応型 YZ C分離は、 分離された色信号中に出現する輝度成分 信号の量、 あるいは分離された輝度信号中に出現する色成分信号の量を低減に関 する要求度に応じて、 選択され、 使用されている。 一般的に、 分離された輝度信 号中に出現する色成分信号の量の低減はドット妨害の抑圧、 分離された色信号中 に出現する輝度成分信号の量の低減についてはクロス ·カラーの低減とされてい る。 さらに、 YZ C分離を、 全体的な画像品質の低下無しに実施すること、 ある いは採用する機器の目的に合致したコスト ·パフォーマンスの良い方法が各種提 案され、 あるいは実行されている。 しかしながら、 色々な問題を残しているのが 現状である。
また、 上述した 2次元 YZ C分離は、 古くはガラス遅延線、 あるいは C C Dを 使用したアナログ方式で実施され、 近年ではデジタル処理において実施されてい る。
しかしながら、 従来のデジタル処理における YZ C分離方法は、 色副搬送波 (サブ 'キャリア） 周波数の整数倍、 たとえば色副搬送波周波数 f s cの 2倍の 周波数 2 f s c、 あるいは 4倍の周波数 4 f s cのサンプリング ·クロック信号 でサンプリングしたデジタル信号を前提とした方法が主流であった。 これは、 ァ ナログ ·ビデオ信号をアナログ回路で処理する代わりにデジタル信号処理して、 最終的にアナログ信号として、 言い換えれば、 アナログ ·タイミングを有した信 号として出力することに起因していた。
近年、 アナログ信号をデジタル処理する目的で行うデジタル化、 すなわちレべ ルをデジ夕ル表現するのみでアナ口グ信号の時間軸を有するデジ夕ル化ではなく、 完全なデジタル化、 すなわち時間軸に関してもデジタル化して、 伝送すること、 あるいは記録することが提案されている。
NT SCのカラ一 ·テレビジョン信号の場合、 色副搬送波 （カラ一 ·サブ · キャリア） 周波数 s cと水平同期信号周波数 f hとの間には f s c= (455 /2) f hの関係があり、 垂直同期周波数 f Vとの間には、 f h= ( 525/ 2) f vの関係がある。
ところで、 デジタル映像信号の形式について、 国際電気通信連合 （I TU) が、 I TU-R BT. 656 (旧 CC I R 656) という勧告を出している。 この 勧告は、 I TU— R BT. 601の 4 ： 2 ： 2レベルで動作する 525ライン そして 625ライン ·テレビジョン ·システムにおけるデジタル成分ビデオ信号 用のインタ一フェースの規格である。 I TU— R BT. 601は、 アスペクト 比として標準 4 ： 3そしてワイド ·スクリーン 16 ： 9用のデジタル ·テレビ ジョンのスタジオ符号化パラメ一夕の規格である。
上述した I TUの勧告に従うと、 525ライン、 すなわち NTS C規格のテレ ビジョン信号の水平同期周波数の 1716倍、 周波数 27 MHzのクロック信号 (以後、 f cと略す） を生成する必要がある。 この周波数は、 PALと NTSC のテレビジョン信号の相互変換を考慮して決められた値であり、 NTS Cテレビ ジョン信号の色副搬送波周波数の整数倍の周波数ではない。 f s cと f cの比は、 (455/2) ,17 16 = 455Z (2 X 1 7 1 6) = ( 1 3 X 7 X 5) / (13 X 11 X 3 X 2 X 2 X 2) = (7 X 5) / (1 1 X 3 X 2 X 2 X 2) = 3 5/264である。
また、 上述した I TU— R BT. 601の 「4 ： 2 ： 2デジタル 'コンポ一 ネント ·テレビ信号」 規格におけるサンプリング周波数は、 Y信号が 13. 5M Hz、 Cb、 C r信号が 6. 75 MHzである。 したがって、 4 f s cと 13. 5 MH zを比べると、 前者のクロック間隔は色副搬送波信号の 90度の位相回転 に、 後者は 9 5 . 4 5 4 5度の位相回転に相当することになる。 また、 2 :f s c と 6 . 7 5 MH zでは、 それぞれ 1 8 0度、 1 9 0 . 9 1度に相当する。
したがって、 クロック間隔が 9 0度あるいは 1 8 0度のような色副搬送波周波 数の整数倍のクロック周波数でないクロック周波数においても、 動作可能な YZ C分離方法が、 必要になってくる。
また、 アナログの N T S Cテレビジョン信号において、 色副搬送波周波数と水 平同期信号周波数の間には上述した周波数関係が維持されているが、 両者の信号 間の位相関係は不確定であるのが一般的である。 この位相関係の不確定は、 色副 搬送波周波数に同期したク口ック信号でサンプリングした場合に、 サンプリング され、 そしてデジタル処理されて最終的に出力される水平同期信号の位相と、 サ ンプリングされた画像自身の位相が入力された信号における位相との不連続 （あ るいは、 不一致） を引き起こすことがある。 そして、 さらにこの問題は、 出力信 号の水平ブランキングの増大、 言い換えれば、 画像領域の水平幅の減少をもたら す。 この問題を解決するために、 N T S Cテレビジョン信号の規格である従来の R S— 1 7 0から、 改良された新しい規格 R S— 1 7 O Aが提案された。 この規 格においては、 水平同期信号と色副搬送波信号間の位相差は、 色副搬送波周波数 を基準にしたある範囲に規定されている。
この R S— 1 7 0規格に基づく N T S Cテレビジョン信号に適応されたデジタル 機器においては、 デジタル処理された後のテレビジョン信号中に、 表示画面上の 画像の水平方向へのシフト （この水平シフトは、 上述した不連続に起因して発生 する） は発生しない。 しかしながら、 入力素材信号とデジタル処理された信号と を比較した場合、 上述した 「規定されたある範囲」 を最大値とする、 シフト （水 平シフト） が生じている。
上述した水平シフトの問題を避けるために、 入力信号の水平同期信号に同期さ せてクロック信号を生成することも実施されている。 この場合、 このクロック信 号を使用して、 たとえば 8ビットの量子化ビットで形成される色副搬送波信号を 生成し、 生成した色副搬送波信号と入力信号中のカラー ·バースト信号と位相比 較し、 その位相差を一定に維持するように、 生成する色副搬送波信号の位相を制 御する方法、 デジタル P L Lと呼ばれる方法、 が、 従来用いられている。
アナログ V C R、 アナログ VT Rの再生信号のような、 時間軸の変動を伴う信 号素材の場合、 放送局などにおいては、 タイム ·ベース ·コレクタと呼ばれる高 価で高機能の装置で、 入力素材信号 （特に輝度信号） の時間軸の変動、 を除去し ている。 このようなタイム .ベース ·コレクタを使用せずに、 時間軸の変動を伴 う信号素材を入力し、 この水平同期信号に同期させてクロック信号 （サンプリン グ*クロック信号） を生成した場合に、 以下の問題が発生する。 このクロック信 号でデジタル化された N T S Cテレビジョイン信号を、 上述したような従来の方 法で YZ C分離した場合、 クロック周期の変動に起因して、 時間軸のいわゆる ドット妨害、 クロス ·カラーが発生してしまう。 同様な問題は、 とくに、 入力素 材信号の水平同期信号にジッ夕が生じているというよりも、 周波数変化を起こし、 その結果として入力素材信号の色副搬送波周波数と水平同期信号周波数との関係 が上述した N T S C規格の関係を維持しない場合に顕著になる。
したがって、 たとえば、 地上放送波、 衛星放送、 ケーブル ·テレビなどの時間 軸変動が無視することが可能な N T S Cテレビジョン信号素材を、 YZ C分離処 理を含むデジタル処理を実施する方法と、 一般的な N T S C方式のアナログ'テ レビジョン信号 （時間軸変動を伴う信号） を Y/ C分離処理を含むデジタル処理 を実施する方法と異なる処理方法が、 必要になる。
本発明は、 上述した課題を解決するためになされた発明であり、 その目的とす るところは、 N T S Cアナログ .テレビジョン信号をデジタル処理するに当たつ て、 色副搬送波周波数の整数倍のサンプリング周波数でなくても、 分離された色 信号中に出現する輝度成分信号の量、 あるいは分離された輝度信号中に出現する 色成分信号の量を低減することが可能な N T S Cテレビジョン信号の YZ C分離 回路および方法を提供することにある。
さらに、 本発明の他の視点は、 水平同期信号に同期したクロック信号を使用し た際においても、 分離された色信号中に出現する輝度成分信号の量、 あるいは分 離された輝度信号中に出現する色成分信号の量を低減することが可能な NT S C テレビジョン信号の YZ C分離回路および方法を提供することにある。
さらに、 本発明の他の視点は、 NT S Cアナログ 'テレビジョン信号をデジ夕 ル処理するに当たって、 その信号素材として、 たとえばアナログ V C R、 アナ口 グ VT Rの再生信号のような、 それに含まれる水平同期信号が周波数変化や、 時 間軸の変動を伴っている信号素材を入力し、 そのような水平同期信号に同期した クロック信号を使用し量子化した場合においてもさえも、 YZC分離された色信 号中に出現する輝度成分信号の量、 あるいは YZC分離された輝度信号中に出現 する色成分信号の量を低減することが可能な、 N T S Cテレビジョン信号の YZ C分離回路および方法を提供することにある。 発明の開示
本発明の第 1の形態において、 コンポジット ·カラ一 ·テレビジョン信号の Y ノ C分離を実行する YZC分離回路は、 コンポジット ·カラ一 ·テレビジョン信 号を入力し、 所定の遅延回路で着目サンプル、 該着目サンプルの同一ライン上の 前後サンプル、 前記着目サンプルの上下ラインに位置する上下サンプル、 前記着 目サンプルの斜めに位置する斜めサンプル、 を抽出する抽出回路と、 前記抽出回 路から抽出された前記前後サンプル、 前記上下サンプル、 前記斜めサンプルから クロマ計算値を出力するクロマ成分分離計算部と、 前記クロマ成分分離計算部か らの出力を入力し、 いずれか 1つを選択する選択器と、 前記遅延回路と色成分信 号を通さないフィルタを経由した前記コンポジット ·カラ一 ·テレビジョン信号 を入力し、 前記着目サンプル、 前記前後サンプル、 前記上下サンプル、 前記斜め サンプルに対応する第 2のサンプルを抽出し、 該抽出した第 2のサンプル値の縦、 横、 および 2つの斜め方向それぞれの相関を計算出力する相関検出部と、 前記相 関検出部からの出力を入力し、 前記選択器の選択を制御する選択テ一ブルと、 を 備え、 前記選択器から出力された信号を基に、 前記コンポジット ·カラ一 ·テレ ビジョン信号の YZ C分離を実行する。
ここで、 着目サンプルを含み着目サンプルに対する横のサンプルからのクロマ 計算は、 サンプル間を T s、 色搬送波角周波数を ωとして、 1 ( 1 - c o s ω T s ) を含み、 着目サンプルに対する斜めのサンプルからのクロマ計算は 1 / ( 1 + c o s ω Τ s ) を含むことができる。
本発明の第 2の形態において、 コンポジット 'カラ一 'テレビジョン信号を入 力し、 YZ C分離を実行する YZ C分離回路は、 水平走査周波数に位相同期した 周波数で量子化されたコンポジット ·カラー ·テレビジョン信号を入力し、 2つ の 1走査線期間遅延回路および複数のク口ック遅延器を使用して入力ラインに対 して 1ライン遅れた着目サンプルに対して、 同一ライン上の前後のサンプルと、 前記着目サンプルの上のラインおよび下のラインに位置する着目サンプルの上下 および斜めのサンプルそれぞれを抽出する抽出回路と、 前記抽出回路により抽出 した各サンプルを使用して着目サンプル位置のクロマ成分を抽出する回路であつ て、 着目サンプルを含む縦方向のサンプルからのクロマ計算値、 着目サンプルを 含む横方向、 斜め方向のサンプルからの傾きの計算を含むクロマ計算値、 の 4つ のクロマ計算値を出力するクロマ成分分離計算部と、 前記クロマ成分分離計算部 からの 4つの出力を入力し、 いずれか 1つの入力を出力する選択器と、 色成分信 号を通さないフィル夕を経由した前記入力コンポジット ·カラー ·テレビジョン 信号および 2つの 1走査線期間遅延回路の出力信号とから、 前記それぞれのサン プルに対応する第 2のサンプル値を抽出し、 該抽出した第 2のサンプル値の縦、 横、 および 2つの斜め方向それぞれの相関を計算して出力する相関検出部と、 前 記相関検出部からの 4つの出力を入力し、 前記選択器の選択を制御する選択テ一 ブルと、 を備え、 前記選択器から出力された信号を基に、 前記入力信号の YZC 分離を実行する。
ここで、 前記水平走査周波数に位相同期した周波数は、 色副搬送波周波数の整 数倍の周波数と異なる周波数である。
ここで、 着目サンプルを含み着目サンプルに対する横のサンプルからのクロマ 計算は、 サンプル間を T s、 色搬送波角周波数を ωとして、 1 （1一 c o s c T s ) を含み、 着目サンプルに対する斜めのサンプルからのクロマ計算は 1ノ ( 1 + c o s ω Τ s ) を含むことができる。
本発明の第 3の形態において、 YZC分離回路は、 水平同期信号に位相同期し ているクロック信号で量子化されたアナログ ·テレビジョン信号を入力して輝度 成分信号とクロマ成分信号に分離するデジタル YZC分離回路であって、 量子化 された量子化サンプルにおいて、 着目サンプルと、 該着目サンプルの表す画素の 近傍の画素を表すサンプルそれぞれと、 を使用して演算処理し、 前記アナログ · テレビジョン信号に含まれるクロマ成分と輝度成分を分離する YZC分離手段と、 前記クロック信号の 1周期当たりの、 前記量子化されたテレビジョン信号に含ま れる色副搬送波信号の位相回転角度、 に対応する値を表す信号を出力する位相回 転角度検出手段とを備える。 ここで、 前記 YZC分離手段における前記演算処理 は、 前記位相回転角度検出手段からの信号に基づいて実行される。
ここで、 前記位相回転角度検出手段は、 前記色副搬送波周波数信号の単位時間 当たりの角速度を ωとし、 前記クロック信号の周期を T sとした場合、 ωと T s を乗算した ω Τ sの値に対応する値を出力する。 この co T sは、 これ自身の値か ら c o s (ω Τ s ) を算出可能である値とすることができる。
ここで、 前記位相回転角度検出手段は、 前記クロック信号にしたがって周波数 信号を出力する周波数信号生成手段と、 この周波数信号生成手段の出力信号が前 記量子化されたテレビジョン信号の色副搬送波周波数信号に同期するように制御 する P L Lを備え、 前記周波数信号生成手段内の制御デ一夕を使用して、 前記 ω T sの値に対応する値を出力する手段を含むことができる。
ここで、 前記 YZ C分離手段は、 量子化されたコンポジット ·カラー ·テレビ ジョン信号を入力し、 少なくとも 1つの 1走査線期間あるいは 2走査線期間の遅 延器と複数のクロック遅延器を使用して入力ラインに対して 1ラインあるいは 2 ライン遅れた着目サンプルに対して、 同一ライン上の前後のサンプルと、 前記着 目サンプルの上方のラインおよび下方のラインに位置する着目サンプルの垂直方 向および斜め方向に位置するサンプルそれぞれと着目サンプルを抽出する抽出手 段と、 前記抽出手段により抽出した各サンプルを使用して着目サンプル位置のク ロマ成分を抽出する手段であって、 着目サンプルを含む垂直方向のサンプルを使 用して算出したクロマ成分計算値、 着目サンプルを含む水平方向のサンプルを使 用して算出した水平方向クロマ成分計算値、 および斜め方向のサンプルを使用し て傾きの計算を含んで算出した斜め方向クロマ成分計算値、 の各クロマ成分計算 値を出力するクロマ成分分離計算手段と、 前記クロマ成分分離計算手段からの出 力を入力し、 いずれか 1つの入力を出力する選択手段と、 色成分信号を通さない フィルタを経由した前記量子化されたテレビジョン信号、 および少なくとも 1つ の 1走査線期間あるいは 2走査線期間の遅延器と複数のク口ック遅延器を使用し て、 前記それぞれのサンプルに対応する第 2のサンプル値を抽出し、 該抽出した 第 2のサンプル値の垂直、 水平、 および 2つの斜め方向それぞれの相関を計算し て出力する相関検出手段と、 前記相関検出手段からの出力を入力し、 前記選択器 の選択を制御する選択テーブルと、 を備えることができる。
ここで、 着目サンプルを含む水平方向のサンプルを使用して前記水平方向ク口 マ成分計算値の算出は、 サンプル間を T s、 色副搬送波の角周波数を ωとして、 \/ (1 - c o s ωΤ s) を含み、 着目サンプルを含む斜めのサンプルを使用し て前記斜め方向クロマ成分計算値の算出は、 1/ (1 + c o s coTs) を含むこ とができる。
本発明の第 4の形態において、 デジタル .ビデオ処理装置は、 水平同期信号に 位相同期しているクロック信号で量子化されたアナログ ·テレビジョン信号を入 力して輝度成分信号とクロマ成分信号に分離するデジタル · ビデオ処理装置で あって、 量子化された量子化サンプルにおいて、 着目サンプルと、 該着目サンプ ルの表す画素の近傍の画素を表すサンプルそれぞれと、 を使用して演算処理し、 前記アナログ ·テレビジョン信号に含まれるクロマ成分と輝度成分を分離する Y ZC分離手段と、 前記クロック信号の 1周期当たりの、 前記量子化されたテレビ ジョン信号に含まれる色副搬送波信号の位相回転角度、 に対応する値を表す信号 を出力する位相回転角度検出手段とを備える。 ここで、 前記 YZC分離手段にお ける前記演算処理は、 前記位相回転角度検出手段からの信号に基づいて実行され る。
ここで、 前記位相回転角度検出手段は、 前記色副搬送波周波数信号の単位時間 当たりの角速度を ωとし、 前記クロック信号の周期を T sとした場合、 ωと Ts を乗算した c Tsの値に対応する値を出力し、 この coTsは、 これ自身の値から c o s (o>Ts) を算出可能である値とすることができる。
ここで、 前記位相回転角度検出手段は、 前記クロック信号にしたがって周波数 信号を出力する周波数信号生成手段と、 この周波数信号生成手段の出力信号が前 記量子化されたテレビジョン信号の色副搬送波周波数信号に同期するように制御 する PL Lと、 前記周波数信号生成手段内の制御デ一夕を使用して、 前記 c Ts の値に対応する値を出力する手段を含むことができる。
ここで、 前記 YZC分離手段は、 前記量子化手段により量子化されたコンポ ジット ·カラ一，テレビジョン信号を入力し、 少なくとも 1つの 1走査線期間あ るいは 2走査線期間の遅延器と複数のクロック遅延器を使用して入力ラインに対 して 1ラインあるいは 2ライン遅れた着目サンプルに対して、 同一ライン上の前 後のサンプルと、 前記着目サンプルの上方のラインおよび下方のラインに位置す る着目サンプルの垂直方向および斜め方向に位置するサンプルそれぞれと着目サ ンプルを抽出する抽出手段と、 前記抽出手段により抽出した各サンプルを使用し て着目サンプル位置のクロマ成分を抽出する手段であって、 着目サンプルを含む 垂直方向のサンプルを使用して算出したクロマ成分計算値、 着目サンプルを含む 水平方向のサンプルを使用して算出した水平方向クロマ成分計算値、 および斜め 方向のサンプルを使用して傾きの計算を含んで算出した斜め方向クロマ成分計算 値、 の各クロマ成分計算値を出力するクロマ成分分離計算手段と、 前記クロマ成 分分離計算手段からの出力を入力し、 いずれか 1つの入力を出力する選択手段と、 色成分信号を通さないフィルタを経由した前記量子化されたテレビジョン信号、 および少なくとも 1つの 1走査線期間あるいは 2走査線期間の遅延器と複数のク 口ック遅延器を使用して、 前記それぞれのサンプルに対応する第 2のサンプル値 を抽出し、 該抽出した第 2のサンプル値の垂直、 水平、 および 2つの斜め方向そ れぞれの相関を計算して出力する相関検出手段と、 前記相関検出手段からの出力 を入力し、 前記選択器の選択を制御する選択テ一ブルとを備えることができる。 本発明の第 5の形態において、 コンポジット ·カラー ·テレビジョン信号の Y ZC分離を実行する YZC分離方法は、 水平走査周波数に位相同期した周波数で 量子化されたコンポジット ·カラー ·テレビジョン信号を入力し、 着目サンプル に対して、 同一ライン上の前後のサンプルと、 前記着目サンプルの上および下ラ ィンに位置する着目サンプルの上下および斜めのサンプルそれぞれを抽出し、 前 記抽出した各サンプルを使用して着目サンプル位置のクロマ成分を抽出する際に、 着目サンプルを含む縦方向のサンプルからのクロマ計算、 着目サンプルを含む横 方向、 斜め方向のサンプルからの傾きの計算を含むクロマ計算、 の 4つの計算値 をそれぞれの方法によるクロマ成分抽出値として出力し、 色成分信号を通さない ローパス ·フィルタを経由した前記入力したコンポジット 'カラ一 'テレビジョ ン信号および 2つの 1走査線期間遅延回路の出力信号とから、 前記それぞれのサ ンプル （S 1〜S 9) に対応する第 2のサンプル値 （T1〜T9) を抽出し、 該 抽出した第 2のサンプル値の縦、 横、 および 2つの斜め方向それぞれの相関を計 算して、 該計算結果の値の比較結果により、 前記 4つのクロマ成分抽出値のいず れか 1つの入力を選択出力し、 前記選択出力された信号を基に、 前記入力信号の Y/C分離を実行する。
ここで、 前記水平走査周波数に位相同期した周波数は、 色副搬送波周波数の整 数倍の周波数と異なる周波数である。
ここで、 着目サンプルを含み着目サンプルに対する横のサンプルからのクロマ 計算は、 サンプル間を Ts、 色搬送波角周波数を ωとして、 1Z (1-c ο εω Ts) を含み、 着目サンプルに対する斜めのサンプルからのクロマ計算は 1Z (1 + c o s ωΤ s ) を含むことができる。
本発明の第 6の形態において、 Y/C分離方法は、 水平同期信号に位相同期し ているクロック信号で量子化されたアナログ ·テレビジョン信号を入力して輝度 成分信号とクロマ成分信号に分離するデジタル YZC分理方法であって、 前記ク 口ック信号の 1周期当たりの、 前記量子化されたテレビジョン信号に含まれる色 副搬送波信号の位相回転角度、 に対応する値を表す信号を出力する位相回転角度 検出ステップと、 量子化された量子化サンプルにおいて、 着目サンプルと、 該着 目サンプルの表す画素の近傍の画素を表すサンプルそれぞれと、 を使用して演算 処理し、 前記アナログ ·テレビジョン信号に含まれるクロマ成分と輝度成分を分 離する YZC分離ステップとを備える。 ここで、 前記 YZC分離ステップにおけ る前記演算処理は、 記位相回転角度検出ステップで着目サンプルの走査ラインに ついて出力された前位相回転角度に対応する値に基づいて実行される。 ここで、 前記位相回転角度検出ステップは、 前記色副搬送波周波数信号の単位 時間当たりの角速度を ωとし、 前記クロック信号の周期を T sとした場合、 ωと T sを乗算した ω Τ sの値に対応する値を出力し、 この co T sは、 これ自身の値 から c o s (ω Τ s ) を算出可能である値とすることができる。
ここで、 前記 Y/ C分離ステップは、 量子化されたコンポジット ·カラー -テ レビジョン信号を入力し、 1走査線期間の遅延を、 あるいは 2走査線期間の遅延 を繰り返して、 入力ラインに対して 1ラインあるいは 2ライン遅れた着目サンプ ルに対して、 同一ライン上の前後のサンプルと、 前記着目サンプルの上方のライ ンおよび下方のラインに位置する着目サンプルの垂直方向および斜め方向に位置 するサンプルそれぞれと着目サンプルを抽出する抽出ステップと、 前記抽出ス テツプにより抽出した各サンプルを使用して着目サンプル位置のクロマ成分を抽 出するステップであって、 着目サンプルを含む垂直方向のサンプルを使用して算 出したクロマ成分計算値、 着目サンプルを含む水平方向のサンプルを使用して算 出した水平方向クロマ成分計算値、 および斜め方向のサンプルを使用して傾きの 計算を含んで算出した斜め方向クロマ成分計算値、 の各クロマ成分計算値を出力 するクロマ成分分離計算ステップと、 色成分信号を通さないフィルタを経由した 前記量子化されたテレビジョン信号を入力し、 1走査線期間の遅延を、 あるいは 2走査線期間の遅延を繰り返して、 前記それぞれのサンプルに対応する第 2のサ ンプル値を抽出し、 該抽出した第 2のサンプル値の垂直方向、 水平方向、 および 2つの斜め方向それぞれの相関を計算して出力する相関検出ステップと、 前記相 関検出ステップからの出力を入力し、 該入力に応じて、 前記クロマ成分分離計算 ステップからの入力した各クロマ成分計算値を選択して出力するステップとを備 える。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の実施形態を表したブロック図であり、 量子化された N T S C テレビジョン信号を入力し、 YZ C分離を実行する回路あるいは装置の全体を表 す図である。
図 2は、 図 1に示した量子化サンプルの画面上における位置関係を示す図であ る。
図 3 Aは、 入力した信号に含まれるカラー ·バースト信号に同期した色副搬送 波信号を生成するブロック図を示し、 図 3 Bは、 図 3 Aの色副搬送波信号の量子 化ビッ卜列を生成する R OMテーブルを駆動する駆動信号から、 クロック周期当 たりのカラ一 ·バースト信号の位相回転角度に相当する （ o X T s ) に対応する データと取り出すブロックを例示する図である。
図 4は、 図 1に示した相関検出部とそれぞれの方法でクロマ （色） 成分信号を 計算抽出するクロマ成分分離計算部をより詳細に示した図であり、 特にクロマ成 分分離計算において、 計算に必要な係数をあらかじめ設定した固定定数を使用す るのではなく、 着目画素を含むラインから検出して計算に必要な係数を算出し、 実行する場合を示す図である。
図 5は、 図 4に示した図と同様であるが、 着目画素を含むラインのクロック周 期 T sのみを検出し、 固定定数としての ωの値を使用して、 計算に必要な係数を 算出し、 実行する場合を例示する図である。
図 6は、 図 5に示した固定定数としてのカラ一 ·バ一スト信号の角速度 ωを、 着目するライン上で実際に検出して出力する回路から得る場合のブロックを例示 す図である。
図 7は、 本発明による Y/C分離部を含み、 入力信号を量子化するブロックを 示す図である。
図 8は、 本発明の主要な構成を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図 7は、 本発明を適用した、 NTSCテレビジョン信号を入力し、 I TU— R BT. 601あるいは 656に準拠した形式のデジタル · ビデオ信号に変換する アナログ/デジタル変換装置の要部を説明するための図である。
図 7において、 符号 711および 712は、 このようなアナログ信号としての、 複合映像信号 701、 あるいは輝度信号 701と色信号 702を入力し、 デジ夕 ル信号に変換する A/D変換器 （量子化器） である。 通常の複合テレビジョン信 号の場合は、 AZD変換器 101のみでデジタル化され、 次段の Y/C分離部 7 15で輝度信号と色信号に分離される。 アナログ ·セパレート ·ビデオ信号の場 合は、 輝度成分信号 701が AZD変換器 711で、 色信号成分信号 702が A ZD変換器 712で AZD変換 （量子化） される。
AZD変換器 712の出力と、 YZC分離部から分離された色信号は、 図示し ない入力信号切り換え器に連動して制御される切り換え器 716で切り換えられ て図示しない色復調処理部に送られる。
ここで、 AZD変換器 71 1は、 入力信号の映像成分と同期成分の範囲をとも に AZD変換している。
以上のような映像信号処理系に対して、 デジタル処理をするためのシステム · クロックを発生しているクロック発生部 （713、 および 714で示す） は、 図 示するように、 A/D変換器 101からの同期成分信号を入力し、 同期分離を行 う同期分離部 713と、 同期分離部 713からの H— SYNC成分の信号を受け てこの信号周波数の 1716倍の周波数を有するクロック信号を生成する PL L OS C部 714を有している。 この PLL OS C部 714からのクロック信号 は、 A/D変換器 101、 102に、 そして YZC分離部 715を含む、 各処理 部に送られている。 正確には、 各処理部には、 PLL OSC部において生成さ れた 27 MHzの 1/2の 13. 5 MHzの周波数 （H— S YN Cの周波数の 8 58倍の周波数） のクロックが送られる。
図 1は、 本発明の実施形態における、 量子化された NTS Cテレビジョン信号 を入力する、 Y/C分離回路の構成を表したブロック図であり、 符号 100に示 すラインに、 サンプリング 'クロック信号で量子化された NTS Cテレビジョン 信号を入力し、 Cおよび Yの出力信号 （1 13, 1 14) を出力する適応型 YZ C分離回路の構成を示している。 ここにおける回路のクロック信号は、 上述した I TU-R BT. 601の 「4 ： 2 ： 2デジタル 'コンポーネント ·テレビ信 号」 規格における輝度信号の標本化周波数 13. 5MHzの周波数を有し、 入力 信号の水平同期信号に同期して生成されたクロック信号として説明する。 しかし、 本発明は、 標本化周波数 13. 5 MHzに限定されず、 明確に言えば、 色副搬送 波周波数の 2倍のクロック周波数を除く周波数に適用可能である。
図 1において、 符号 101、 102は 1走査線期間 （ 1 Hと表記する） を遅延 させる遅延回路、 符号 103〜1 05は色信号成分を通過させないローパス · フィルタ、 符号 106は相関検出部、 符号 107は、 相関検出部からそれぞれの 相関計算結果を入力して後述する選択器の切り換え制御を実行する選択テーブル、 符号 108はそれぞれの方法でクロマ （色） 成分信号を計算抽出するクロマ成分 分離計算部、 符号 110は色副搬送波周波数成分を通過させるバンドパス ·フィ ル夕、 符号 111は分離されたクロマ信号に対してビデオ （コンポジット ·ビデ ォ） 信号の位相を遅延させて時間一致をするためのデレー、 そして符号 112は 減算器である。
図 1において、 相関検出部 106およびクロマ成分分離計算部 108の内部の 四角枠は量子化サンプルを表し、 数値 1〜 9は図 2に示した量子化サンプルのそ れぞれの配置関係を示している。 図 2は、 NTS Cテレビジョン信号における画 素としての量子化サンプルの配置を示す図であり、 走査線 n、 n— 1そして n— 2の 3本の走査線において、 走査線 n— 1の符号 S 5で示す中央の量子化サンプ ルを着目サンプルとしている。 ここで、 PALのテレビジョン信号の場合におい て、 図の n— 1のラインは PALのテレビジョン信号の n— 2のラインに、 図の n— 2のラインは PALのテレビジョン信号の n_ 4のラインに対応する。 図 2 において、 中央に位置するサンプル S 5を着目サンプルとし、 この着目サンプル に対して、 相関検出部 106では相関検出が実行され、 クロマ成分分離計算部で は、 クロマ成分の抽出が実行される。
この着目サンプル S 5に画面上で隣接する上方のサンプル S 8、 下方のサンプ ル S 2、 左右それぞれのサンプル S 6、 S4、 そして斜め方向に隣接するそれぞ れのサンプル S l、 S 3、 S 7、 S 9を示している。 同一走査線上で隣接するそ れぞれのサンプル間は、 Tsとしている。 なお、 これらのサンプルは、 図示して いないクロック遅延器によってサンプル値が T sの期間、 遅延されて、 同時にァ クセスすることが可能になっている。
なお、 図 1に示すように、 Y/C分離するためのクロマ成分分離計算部 108 には単に遅延した量子化サンプル値が、 相関検出部 106に対しては L P Fを通 して色成分を除去した量子化サンプルを供給している。 ここで、 両者の （符号 1 06と符号 108のブロックの） 量子化サンプルは画面上において同一のサンプ ルに相当するように、 遅延回路を使用して位相一致が図られている。 すなわち、 サンプル S 1とサンプル T 1は、 画面上において同一のサンプルを表し、 S 2〜 S 9と T 2〜T 9の関係も同様である。
Y/C分離のためのクロマ成分分離計算部 108において、 以下の計算を行い、 クロマ成分 C (t) を抽出している。
垂直方向： C (t) =v (lZ2) (― S 2 + 2XS 5— S 8) *" (式 1) 水平方向： C (t) =h (1/2) (一 S 4 + 2 XS 5 - S 6) … （式 2) 斜め方向 1 ： C ( t) (1/2) (― S 1 + 2 X S 5— S 9) … （式 3) 斜め方向 2 ： C (t) =d2 (1/2) (-S 3 + 2XS 5-S 7) ··· (式 4) ここで、 v=lZ2、 h= 1/ (1 - c o s ωΤ s) 、 d,= d2= 1/ (1+ c o s coTs) であり、 この部分を正規化係数と呼ぶこととする。 S 1〜S 9は、 量子化サンプル値 S 5を着目画素とした上述した関係にあるそれぞれの量子化値 である。 また、 ωは色副搬送波角周波数、 Tsはサンプル周期である。 ここで、 oTsは、 ωと T sを乗算した ωΧΤ sを表し、 c o s coT sは、 c o s (ωΧ Ts) を簡略化して表している。 この ωΤ sの値はクロック周期における色副搬 送波信号の位相回転角度を表している。 上述した式 1〜 4のそれぞれの計算結果 は、 選択器 109に出力される。
相関検出部 106においては、 口一パス ·フィルタを通して色成分信号を除去 したそれぞれのサンプル値 Τ 1〜Τ 9に対して以下の計算が実行される。
垂直方向： T28 = ab s (2XT5-T2-T8) … （式 5)
水平方向： T46 = ab s (2XT5— T4— T6) … （式 6)
斜め方向 1 ： T19 = ab s (2 XT 5 -T 1 -Τ 9) … （式 7)
斜め方向 2 ： Τ37 = ab s (2ΧΤ5— Τ3— Τ7) … （式 8)
ここで、 ab s 0 は、 括弧内の計算結果の絶対値を表す関数とする。 また、 T 28は、 サンプル T 2とサンプル T 8を含む垂直方向の計算結果を表している。 T46、 Τ19、 Τ 37についてもそれぞれの数次で示すサンプルを含む計算結 果を示す。
以上の 4つの式それぞれの計算結果において、 計算結果相互の比較を行って、 それぞれの方向の相関の違いを判定する。 たとえば、 式 5の Τ 28が最小値であ る場合、 垂直方向の相関が一番強いと判断する。 この場合、 たとえば、 上述した 式 1による垂直方向の画素を使用したクロマ成分信号抽出値を選択するように、 選択器 109を制御する。
選択テーブル 107は、 上述の式 5〜式 8の 4つの式の計算結果相互の計 6個 の相互関係を比較し、 その結果から輝度信号の相関の強い方向を判断し、 相関の 強い方向のサンプル値を使用したクロマ成分信号抽出値を選択するための信号を 出力する。 これにより、 入力信号の相関状態に応じた Y/ C分離が可能となる。 この方法は、 特に、 輝度の相関と色の相関とがー致している場合に効果的に作用 する。
実施例においては、 上述の式 5〜式 8の 4つの式の計算結果を選択テーブルに 出力し、 この選択テ一ブル 1 0 7の出力により、 選択器 1 0 9を制御するように している。 この選択テ一プル 1 0 7において、 実質的にこの 4個の値の相互の 6 種類の比較結果の判別を実行する。 この比較においては、 水平方向、 垂直方向、 斜め方向のそれぞれに異なる重み付けをすることも可能である。 たとえば、 水平 方向の重み付けを大きく、 次に垂直方向、 そして斜め方向の順に小さくなるよう にすることなどにより、 サンプル間隔に応じた相関状態の検出を行う'ことができ る。
選択テーブル 1 0 7は、 上述した 4つの計算結果値を入力し、 選択器 1 0 9に 入力された水平方向、 垂直方向、 斜め方向 1、 斜め方向 2のそれぞれのクロマ成 分信号の抽出結果から、 そのうちの 1つを選択出力するように制御する。
選択器 1 0 9の出力は、 バンドパス ·フィル夕 1 1 0に入力されて色副搬送波 周波数成分のみを抽出して、 クロマ信号 1 1 3として出力される。
一方、 着目画素 S 5を有する走査線の信号、 すなわち入力信号は 1 H遅延回路 1 0 1の出力から取り出され、 クロマ信号 1 1 3と位相一致を図るための遅延回 路 （デレ一） 1 1 1を経由して、 減算器 1 1 2に加えられる。 上述したクロマ信 号 1 1 3も減算器に加えられ、 この減算器において、 遅延回路 1 1 1の出力信号 からクロマ信号 1 1 3が減算される。 この結果、 減算器の出力には、 クロマ成分 が除去された信号、 すなわち、 輝度信号 1 1 4が得られる。
なお、 選択テーブル 1 0 7の設定は、 実験的に定められ、 目的に合致した YZ C分離機能を有するように、 そのテーブル内容が最終設定される。 また図 1に示 した L P Fは、 色信号を排除し、 輝度信号を出力することが可能であれば、 ノッ チ ·フィル夕であっても構わない。
以上説明した構成が、 YZ C分離回路の構成である、 たとえば、 入力信号とし て、 放送局におけるスタジオ用カメラからの信号を入力した場合、 その入力信号 に含まれる、 たとえば水平および垂直同期信号、 色副搬送波信号の周波数などは、 規格に合致して正確である。 このような信号のみを入力すると仮定した場合、 上 述したクロマ成分分離計算部において計算に使用する色副搬送波角周波数 ωそし てサンプル間隔 T sは固定定数とすることが可能である。
しかしながら、 放送局用の機器から得られる信号のように、 正確な周波数関係 や位相関係を有する信号のみが入力信号として入力されるとすることは、 現実的 ではない。 たとえば、 V T Rや V C Rの再生信号を入力する場合もあり、 また水 平同期信号の周波数と色副搬送波信号の周波数の関係が規格に合致していない信 号も想定される。 このような信号に対して、 図 1に示す構成を使用して上述した ような Y/C分離を実行する場合、 上述した式 1〜式 4における v、 h、 d d 2を固定定数とすることはできない。 固定定数では、 入力の変化に対応した各種 の計算結果に大きな誤差を生じさせる。 この誤差は、 YZ C分離された色成分信 号中に現れる輝度成分信号の量を、 あるいは YZ C分離された輝度信号中に現れ る色成分信号の量を、 増大させる。 このような好ましくない量の増大を避けるた めには、 可能な限り、 上述した誤差を低減する必要がある。 このような誤差を低 減させるためには、 入力信号から、 それぞれの正規化係数を算出可能とする値、 すなわち、 ω Τ sを検出することが必要になる。
図 4〜図 6は、 不正確な要因、 あるいは変動要因を含む、 一般的なテレビジョ ン信号を入力して、 そのテレビジョン信号を YZ C分離する場合の構成を示して レ^る。 つつ
22 以下に、 上述したクロマ成分分離計算部 108について、 さらに詳細に説明す る。 まず、 クロマ成分分離計算部 108を説明する準備段階として、 図 3Aと図 3Bを使用して、 たとえば上述した 13. 5MHzの周波数を有し、 入力テレビ ジョン信号中の水平同期信号に同期したサンプリング *クロック信号で量子化し たテレビジョン信号 （コンポジット信号） 中のカラー ·バースト信号に位相ロッ クした信号 （ビデオ ·データと同様な信号） を生成する、 デジタル P L L (フェーズ ·ロック ·ループ） （この PL Lは、 上述したサンプリング ·クロッ ク信号で動作する。 ） について説明する。
図 3Aは、 たとえば、 量子化されたカラ一信号を入力して色復調を行うブロッ クの一部を示す図である。 このブロックは、 乗算器 301/302、 LPF 30 3/3 04, 位相差検出部およびフィルタ部 305、 DTO (digital time oscillator) 部 306、 s i n/c o sテ一ブル 307から構成されている。 図 示していないが、 入力信号がクロマ信号の場合、 LPF 303と 304から、 そ れぞれ R— Y信号と B— Y信号が得られる。 この色復調の方式は、 X復調、 Z復 調と呼ばれる方式をデジタル方式で実現した方式である。
図 3 Aにおいて、 たとえば、 s i nZc 0 sテーブル 307が 10ビット ·ァ ドレス入力を有する ROMの場合、 アドレスを 0から 1023まで順にインクリ メントすると、 出力される S I Nと COSの信号の値として、 s i n波形と c o s波形の 1周期を 1024等分したタイミングで量子化して得られる値が、 順次 出力される。 この場合、 1のアドレス変化は、 アドレス 0からアドレス 1023 までに 1周期分のデータを格納している場合、 （360Z1024) 度 （2 ττΖ 1024ラジアン） の変化に相当することになる。
図 3Αに示す回路を、 たとえば 13. 5 MHzの周波数のクロック信号で駆動 し、 さらに s 〗 nZc o sテーブルから NTS Cの色副搬送波周波数の信号を出 力しているとした場合、 1クロック周期に 95. 4545度の位相回転を生じさ せているので、 その ROMテ一ブルを駆動するアドレス値の変化の平均は、 27 1. 515となる。 （9 5. 4545 * 1024/360 = 27 1. 51 5) 。 言い替えれば、 たとえば、 あるクロックの時点で、 上述したテーブル ROMのァ ドレスを生成する D TOの出力値が 0である場合、 クロック毎に、 271、 54 3、 8 14、 6 2 (= 1 0 8 6 1 0 24) 、 3 3 3 (= 1 3 5 7 - 1 0 2 4) 、 · · ·と変化する値を出力する。 このアドレス値の変化量の平均値は、 2 71. 515となる。
図 3Bは、 上述したように変化する DTOの出力値を入力し、 クロック周期毎 の副搬送波の回転角度変化を得る回路、 すなわち位相回転角度検出手段の例を示 す図である。 DTOから出力されたデータは、 レジスタ 3 1 1にクロック毎に格 納される。 したがって、 レジス夕 31 1の入力には最新の DTOの出力 Aが、 そ してレジスタ 31 1の出力には、 前回の出力値 Bが得られる。 比較器 3 12と加 算器 313は、 差分算出回路 3 14で A— Bの計算を行うので、 A - Bの計算結 果がマイナス値にならないようにするための回路である。 比較器は、 2つの入力 値の大小を比較し、 レジスタ 3 1 1の入力側からの値がレジスタ 31 1の出力側 からの値よりも小さい場合、 加算器 31 3に対して、 たとえば 10ビットの場合 に 1024を出力し、 そうでない場合は 0を出力する。 上述した数値を例にして 説明する。 レジスタ 3 1 1の入力の値が 62、 そして出力の値が 8 14の場合、 64の値に 1024を加算器 3 1 3で加算して、 差分算出回路 3 13の Aの入力 値を 1086とする。 この結果、 差分算出回路 3 14の出力 （A— B) には、 1 086— 8 14= 272が得られる。 したがって、 上述した D T 0の出力値とし て、 0、 27 1、 543、 8 14、 62、 333、 . · 'が入力された場合に、 それぞれの差分として、 27 1、 272、 27 1、 272、 27 1、 . . .が得 られる。 この差分の精度は、 DTO (内部のレジスタ） ビット数を増加させるこ と （精度を上げること） で向上させることができる。 以上の様にして得られた差分は、 クロック 1周期当たりの、 色副搬送波信号の 位相回転角度を表している。 その回転角度は、 単位をラジアンとして表すと、 上 述の例では、 （271/1024) X 27C (ラジアン） と表すことができる。 言 い替えれば、 入力信号の色副搬送波信号の角周波数を ωとし、 クロックの周期を Tsとした場合に、 差分算出回路の出力 （A— B) には、 Tsに相当する値を 得ることができる。 しかも、 この値は、 この値から c o s ωΤ sの値を導き出す ことが可能な値である。
図 4に示すプロック 1084は、 上述した図 3 Α、 図 3 Βに示すような構成を 備え、 着目サンプルを含む走査線上におけるクロック 1周期当たりの色副搬送波 信号の位相回転角度、 すなわち、 coTsの値を出力する。
図 4におけるクロマ成分分離計算部 108は、 着目サンプルの走査線のデータ を入力するブロック 1084を備え、 このブロック 1084で、 たとえば上述し た回路、 あるいは方法で、 その走査線デ一夕上の ωΤ sを検出し、 この検出して 得た ωΤ sの値をブロック 1085に入力している。 ブロック 1085では、 入 力した coTsの値から、 上述した式 1から式 4におけるそれぞれの正規化係数を 算出することになる。 ここで、 図 4に示した構成の場合、 上述した式 1〜式 4に おける正規化係数 v、 h、 d2のそれぞれは、 以下の示す v' 、 h' 、 dx' 、 d2， に修正される。
v， =1/ (1— c o s 858c Ts) … （式 9)
h' = 1/ (1— c o s oT s) … (式 10 )
dx' =1Z (1— c o s 859coTs) … （式 11)
d2' = 1/ (1— c o s 857 oTs) … （式 12)
ここで、 858、 859、 857の数値は、 NT S Cテレビジョン信号を扱う場 合で、 水平同期周波数の 858倍の周波数のクロックの場合を示している。 PA L規格の場合は、 これらの数値は、 それぞれ 1728、 1729、 1727とな る。 これらの数値は、 それぞれの算出に使用するそれぞれのサンプル間距離が、 数値で示すクロック数で表されることを示している。 そして 1クロック当たり ω T sの位相回転を示しているので、 上述の式で示したように表される。 ここで、 検出した ωΤ sを単純に整数倍している。 これは、 ωΤ sの走査ライン毎の変化 が緩やかであるとの想定に基づいている。 検出された ωΤ sの値から、 これらの 正規化係数への変換は、 テーブルとすることも可能である。
—方、 クロマ成分分離計算部 108内において、 分離計算部 1082において、 式 1から式 4に示した計算のうち、 以下の計算が実行される。
垂直方向： C (t) ' = (l/2) (— S 2 + 2XS 5 - S 8) … （式 13) 水平方向： C (t) ， = (1/2) (一 S4 + 2XS 5— S 6) … （式 14) 斜め方向 1 ： C (t) ， = (1/2) (-S 1 + 2XS 5-S 9) … （式 15) 斜め方向 2 ： C ( t) ' = (1/2) (-S 3 + 2XS 5-S 7) … （式 16) 正規化乗算器 1083では、 分離計算部からの上述した計算結果を入力して、 垂直方向の計算結果 （式 13) に対して、 正規化係数算出部から入力した正規化 係数 1Z (1— c o s 858o)Ts) を乗算する。 また、 水平方向の計算結果式 14に対して、 正規化係数算出部から入力した正規化係数 1 (1-c o s 85 8coTs) を乗算する。 また、 斜め方向 1の計算結果 （式 15) に対して、 正規 化係数算出部から入力した正規化係数 1Z (1— c o s 859coTs) を乗算す る。 また、 斜め方向 2の計算結果 （式 16) に対して、 正規化係数算出部から入 力した正規化係数 1 （1— c 0 s 857 wTs) を乗算し、 上述した式 1から 式 4の計算を完成させる。
以上に説明した図 4の構成を備えたクロマ成分分離計算部 108によって、 ω T sの値として固定した定数を用いることができない入力信号であっても、 たと えば、 VHS規格の VCRからの再生信号を入力した場合でも、 固定定数を用い た場合によりも、 高精度で YZC分離を行うことができる。 図 5は、 本発明の他の実施形態を示す図であり、 入力信号に含まれる色副搬送 波周波数の変動が無視し得る程度であるにも拘わらず、 クロック周期 T sの変動 がある場合、 クロック信号の周期 T sのみを検出して、 上述したようなクロマ成 分分離計算を実行させる構成を示す図である。 ブロック 1 0 8 6では、 たとえば 固定周波数を発振する水晶発振器からのクロック信号を使用して、 図 3 Aと図 3 Bで示したような回路を使用して、 ク口ック信号に同期したクロック信号を生成 することにより得られたクロック周期 T sに相当する値を出力させることができ る。 符号 1 0 8 7で示すブロックは、 入力信号中含まれる色副搬送波信号の角周 波数 ωのデ一夕を固定定数として入力し、 この ωとブロック 1 0 8 6から入力し た T sの値を使用して、 上述した正規化係数を出力する。
この図 5に示す構成を備えたクロマ成分分離計算部 1 0 8によって、 c T sの 値として固定した定数を用いることができないような入力信号であっても、 入力 信号の色副搬送波信号の角周波数 ωの変動が無視し得る程度であって、 クロック 周期 T sの変動のみが発生しているような場合に、 有効に機能する。 たとえば、 V T Rや V C Rの再生信号の場合、 クロック周期 T sを検出してクロマ成分分離 計算に反映させることにより、 固定定数を使用する場合よりも、 高精度で YZ C 分離を行うことができる。 言い替えれば、 分離された色信号 （クロマ信号） 中に 出現する輝度成分信号の量、 あるいは分離された輝度信号中に出現する色 （クロ マ） 成分信号の量を低減することが可能になる。
図 6は、 他の実施例を示す構成図であり、 入力信号中の色副搬送波信号の角周 波数 ωの検出と、 クロック信号の周期 T sとを個別に検出して、 上述したクロマ 分離計算を実行させる構成を示す図である。 図 5の構成に対して、 ブロック 1 0 8 8が追加されている。 このブロック 1 0 8 8では、 信号中に含まれる色副搬送 波信号の角周波数 ωを検出する。 検出した ωの値は、 ブロック 1 0 8 7に入力さ れ、 ブロック 1 0 8 7は、 入力された ωと T sを使用して、 上述したクロマ分離 計算における正規化係数を算出し、 正規化乗算器 1 0 8 3に送る。
図 6の構成によるクロマ成分分離計算部 1 0 8の特徴は、 図 5と同様である。 なお、 図 4における ω Τ sの検出、 図 5における T sの検出、 あるいは図 6に おける ωと T sに検出について、 着目画素のラインのデ一夕を入力し、 そして検 出出力を得ている。 しかし、 図示した信号ラインの信号を受ける回路、 言い替え ればクロマ成分分離計算部 1 0 8に入力される信号ラインよりも、 信号系路中の 前段に、 図 3 Αに示すような回路が存在する場合、 これらの検出回路 （たとえば、 符号 1 0 8 4、 1 0 8 6、 1 0 8 8 ) をその回路に付属して配置し、 その検出回 路の出力データを遅延させることにより、 着目サンプルの走査線デ一夕と時間一 致を取るようにしても良いことは明らかである。 この場合、 前述した、 co T sの 検出、 すなわち、 クロック信号の 1周期当たりの、 前記量子化されたテレビジョ ン信号に含まれる色副搬送波信号の位相回転角度検出手段は、 YZC分離手段と は、 プロック的に離れて配置されることになると想定される。
図 8は、 上述したような場合を含め、 本発明の主要な構成を示す図である。 こ こで、 符号 8 0 1は、 量子化手段であり、 アナログ ·コンポジット ·カラ一 ·テ レビジョン信号を入力し、 この信号に含まれる水平同期信号に同期したクロック で量子化を行い、 量子化されたコンポジッ卜 ·カラ一 ·テレビジョン信号を出力 する。 この量子化は、 入力信号の映像部分、 カラ一 ·バースト部分、 そして同期 の部分を含めた範囲について実行される。 符号 8 0 2は、 位相回転角度検出手段 であり、 量子化されたコンポジット ·カラ一·テレビジョン信号に含まれる色副 搬送波信号の量子化クロックの 1周期当りの、 位相回転角度 （co T s ) に対応す る値を検出し、 出力する。 符号 8 0 3は、 YZC分離手段であり、 量子化された コンポジット ·カラ一 ·テレビジョン信号を入力子、 YZC分離のための計算を 含む各種の処理を実行し、 Y信号と C信号を出力する。 ここで、 YZC分離のた めの各種の計算は、 位相回転角度検出手段からの検出出力値に基づいて実行され る。 しかしながら、 図 8は、 本発明の要旨を説明するためのものであって、 位相 回転角度検出手段と Y/ C分離手段の関係を示すことに、 その目的がある。 たと えば、 位相回転角度検出手段のプロックに、 c o s ω T sへの変換手段を設けて、 この c 0 s ω Τ sの値を、 YZ C分離手段におくることも本発明に含まれること は明らかである。 同様に、 上述した各正規化係数の生成を、 YZC分離手段から 分離し、 位相回転角度検出手段側に配置することも、 本発明に含まれる。 このよ うに、 位相回転角度を検出する手段と、 分離された Υおよび Cの信号を出力する 手段との関係で、 両者の間を、 機能を明確に区分したとしても、 それは単なる表 現上の違いに過ぎない。 位相回転角度検出手段における検出ポイントと、 YZC 分離のために実行される着目サンプルのポイントが、 同じ走査ラインを、 あるい は前者が、 後者が含まれるラインの直後の走査ラインを示す、 ことが計算におい て求められていることだけである。
上述した YZC分離をするための構成は、 以下の想定に基づいている。 まず、 サンプリング ·クロック信号は、 水平同期信号に同期されて生成される、 すなわ ち、 水平同期信号の出現後に P L Lの発振周波数が変更されるので、 YZ C分離 するために着目する 1走査線上のそれぞれのサンプル間では一定の値であるとし ている。 したがって、 1クロック当たりの位相回転角度 ω Τ sは 1走査線内では 変化しないと想定することも可能である。 また、 着目する走査ラインと隣接する 前後 （1ラインあるいは 2ライン上方、 あるいは、 1ラインあるいは 2ライン下 方） の走査ライン間における変化は、 P L Lの動作特性から、 緩やかであると想 定している。 したがって、 検出する ω、 co T s、 あるいは T sは、 入力信号の走 査線毎に異なった値を有すると想定している。 したがって、 着目サンプルについ て計算処理を実行する場合、 その計算誤差を低減するために、 その着目サンプル の走査ラインの ω、 ω Τ sあるいは T sを表している値を使用することが必要に なる。 本発明の実施形態において、 入力し処理 （YZ C分離処理を含む） することが 可能な入力信号として、 たとえば、 V C Rの再生出力を想定している。
V C Rの再生出力において、 色副搬送波周波数の変動は、 実測で ± 7 0 p p m までの範囲であり、 一方水平同期信号間は、 最大で 1 5 0 0 p p mまでの範囲で 変動する。 このことは、 この水平同期信号に位相同期して生成されるサンプリン グ ·クロック信号の周期 T sも、 最大で 1 5 0 0 p pm変動することを意味して いる。 したがって、 この信号の場合の ω Τ sの値の変動部分の多くは、 T sの変 動に起因すると想定することができる。 このような信号を専門に扱う場合、 図 4 に示す構成がベストであるが、 図 5に示した構成を取ることも有効である。 この 場合、 ωの変動を打ち消すことは不可能であるが、 T sの変動を打ち消すように 動作させることができるので、 その分だけ、 Y/ C分離の精度を向上させること ができることになる。
以上、 N T S Cテレビジョン信号を例にあげて本発明を説明したが、 図におけ る符号 1 0 1、 1 0 2の遅延量を 2ラインの遅延量とすることで、 P A L規格の テレビジョン信号を処理することが可能である。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、 入力信号から色成分を除去した信号の縦、 横そして斜め方向の 4種の相関を調べ、 その 4種の相関値をテーブルに入力し、 このテーブルの出力で、 入力信号の縦、 横そして斜め方向の画素を使用したそれ ぞれのクロマ成分抽出値を選択するようにしたので、 輝度成分の相関と色成分の 相関が一致している場合に、 効果的に性能の良い YZC分離を実行することがで きる。 そして、 クロマ成分の抽出に当たって、 入力信号に含まれる色副搬送波周 波数についてクロック周期当たりの位相回転角度を検出し、 その検出値をクロマ 成分抽出のための計算に使用するので、 入力信号中の色副搬送波周波数信号の周 波数の変動も許容することが可能になる。 さらに、 本発明は、 この特徴のために、 規格に合致したテレビジョン入力信号を処理する装置に適用可能であるとともに、
V C R再生出力信号等の時間軸の変動するテレビジョン信号を処理する装置に対 しても効果的に適用可能である。

Claims

請求 の 範 囲
1 . コンポジット ·カラー ·テレビジョン信号の YZ C分離を実行する YZC分 離回路において、
コンポジット ·カラー ·テレビジョン信号を入力し、 所定の遅延回路で着目サ ンプル、 該着目サンプルの同一ライン上の前後サンプル、 前記着目サンプルの上 下ラインに位置する上下サンプル、 前記着目サンプルの斜めに位置する斜めサン プル、 を抽出する抽出回路と、
前記抽出回路から抽出された前記前後サンプル、 前記上下サンプル、 前記 1·め サンプルからクロマ計算値を出力するクロマ成分分離計算部と、
前記クロマ成分分離計算部からの出力を入力し、 いずれか 1つを選択する選択 器と、
前記遅延回路と色成分信号を通さないフィル夕を経由した前記コンポジット · カラー ·テレビジョン信号を入力し、 前記着目サンプル、 前記前後サンプル、 前 記上下サンプル、 前記斜めサンプルに対応する第 2のサンプルを抽出し、 該抽出 した第 2のサンプル値の縦、 横、 および 2つの斜め方向それぞれの相関を計算出 力する相関検出部と、
前記相関検出部からの出力を入力し、 前記選択器の選択を制御する選択テープ ルと、
を備え、 前記選択器から出力された信号を基に、 前記コンポジット ·カラ一 · テレビジョン信号の YZC分離を実行することを特徴とする YZC分離回路。
2 . コンポジット ·カラ一 'テレビジョン信号を入力し、 YZC分離を実行する YZC分離回路において、
水平走査周波数に位相同期した周波数で *子化されたコンポジット ·カラー - テレビジョン信号を入力し、 2つの 1走査線期間遅延回路および複数のクロック 遅延器を使用して入力ラインに対して 1ライン遅れた着目サンプルに対して、 同 一ライン上の前後のサンプルと、 前記着目サンプルの上のラインおよび下のライ ンに位置する着目サンプルの上下および斜めのサンプルそれぞれを抽出する抽出 回路と、
前記抽出回路により抽出した各サンプルを使用して着目サンプル位置のクロマ 成分を抽出する回路であって、 着目サンプルを含む縦方向のサンプルからのクロ マ計算値、 着目サンプルを含む横方向、 斜め方向のサンプルからの傾きの計算を 含むクロマ計算値、 の 4つのクロマ計算値を出力するクロマ成分分離計算部と、 前記クロマ成分分離計算部からの 4つの出力を入力し、 いずれか 1つの入力を 出力する選択器と、
色成分信号を通さないフィル夕を経由した前記入力コンポジット 'カラー ·テ レビジョン信号および 2つの 1走査線期間遅延回路の出力信号とから、 前記それ ぞれのサンプルに対応する第 2のサンプル値を抽出し、 該抽出した第 2のサンプ ル値の縦、 横、 および 2つの斜め方向それぞれの相関を計算して出力する相関検 出部と、
前記相関検出部からの 4つの出力を入力し、 前記選択器の選択を制御する選択 テーブルと、
を備え、 前記選択器から出力された信号を基に、 前記入力信号の YZC分離を 実行することを特徴とする YZ C分離回路。
3 . 請求項 2に記載の YZC分離回路において、 前記水平走査周波数に位相同期 した周波数は、 色副搬送波周波数の整数倍の周波数と異なる周波数であることを 特徴とする Y/C分離回路。
4. 請求項 1〜3に記載の Y/C分離回路において、 着目サンプルを含み着目サ ンプルに対する横のサンプルからのクロマ計算は、 サンプル間を Ts、 色搬送波 角周波数を ωとして、 1Z (1 - c o s ωΤ s) を含み、 着目サンプルに対する 斜めのサンプルからのクロマ計算は 1/ (1 + c o s c Ts) を含むことを特徴 とする YZC分離回路。
5. 水平同期信号に位相同期しているクロック信号で量子化されたテレビジョン 信号を入力して輝度成分信号とクロマ成分信号に分離するデジタル YZC分理回 路であって、
量子化された量子化サンプルにおいて、 着目サンプルと、 該着目サンプルの表 す画素の近傍の画素を表すサンプルそれぞれと、 を使用して演算処理し、 前記ァ ナログ ·テレビジョン信号に含まれるクロマ成分と輝度成分を分離する YZC分 離手段と、
前記ク口ック信号の 1周期当たりの、 前記量子化されたテレビジョン信号に含 まれる色副搬送波信号の位相回転角度、 に対応する値を表す信号を出力する位相 回転角度検出手段と、
を備え、
前記 YZC分離手段における前記演算処理は、 前記位相回転角度検出手段から の信号に基づいて実行されることを特徴とするデジタル YZC分離回路。
6. 請求項 5に記載のデジタル YZC分離回路において、 前記位相回転角度検出 手段は、 前記色副搬送波周波数信号の単位時間当たりの角速度を ωとし、 前記ク ロック信号の周期を T sとした場合、 ωと T sを乗算した ωΤ sの値に対応する 値を出力し、 この c Tsは、 これ自身の値から c o s (ωΤ s) を算出可能であ る値であることを特徴とするデジタル YZC分離回路。
7 . 請求項 6に記載のデジタル Y/C分離回路において、 前記位相回転角度検出 手段は、 前記クロック信号にしたがって周波数信号を出力する周波数信号生成手 段と、 この周波数信号生成手段の出力信号が前記量子化されたテレビジョン信号 の色副搬送波周波数信号に同期するように制御する P L Lと、 前記周波数信号生 成手段内の制御データを使用して、 前記 ω Τ sの値に対応する値を出力する手段 と、 を備えることを特徴とするデジタル Y/C分離回路。
8 . 請求項 5に記載のデジタル Y/C分離回路において、 前記 Y/ C分離手段は、 量子化されたコンポジット 'カラ一 'テレビジョン信号を入力し、 少なくとも
1つの 1走査線期間あるいは 2走査線期間の遅延器と複数のクロック遅延器を使 用して入力ラインに対して 1ラインあるいは 2ライン遅れた着目サンプルに対し て、 同一ライン上の前後のサンプルと、 前記着目サンプルの上方のラインおよび 下方のラインに位置する着目サンプルの垂直方向および斜め方向に位置するサン プルそれぞれと着目サンプルを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出した各サンプルを使用して着目サンプル位置のクロマ 成分を抽出する手段であって、 着目サンプルを含む垂直方向のサンプルを使用し て算出したクロマ成分計算値、 着目サンプルを含む水平方向のサンプルを使用し て算出した水平方向クロマ成分計算値、 および斜め方向のサンプルを使用して傾 きの計算を含んで算出した斜め方向クロマ成分計算値、 の各クロマ成分計算値を 出力するクロマ成分分離計算手段と、
前記クロマ成分分離計算手段からの出力を入力し、 いずれか 1つの入力を出力 する選択手段と、
色成分信号を通さないフィルタを経由した前記量子化されたテレビジョン信号、 および少なくとも 1つの 1走査線期間あるいは 2走査線期間の遅延器と複数のク ロック遅延器を使用して、 前記それぞれのサンプルに対応する第 2のサンプル値 を抽出し、 該抽出した第 2のサンプル値の垂直、 水平、 および 2つの斜め方向そ れぞれの相関を計算して出力する相関検出手段と、
前記相関検出手段からの出力を入力し、 前記選択器の選択を制御する選択テ一 ブルと、
を備えることを特徴とするデジタル YZC分離回路。
9. 請求項 8に記載のデジタル YZC分離回路において、 前記位相回転角度検出 手段は、 前記色副搬送波周波数信号の単位時間当たりの角速度を ωとし、 前記ク ロック信号の周期を T sとした場合、 ωと Tsを乗算した c Tsの値に対応する 値を出力し、 この oT sは、 これ自身の値から c o s (ωΤ s) を算出可能であ る値であることを特徴とするデジタル Y/C分離回路。
10. 請求項 9に記載のデジタル YZC分離回路において、 前記位相回転角度検 出手段は、 前記クロック信号にしたがって周波数信号を出力する周波数信号生成 手段と、 この周波数信号生成手段の出力信号が前記量子化されたテレビジョン信 号の色副搬送波周波数信号に同期するように制御する P L Lを備え、 前記周波数 信号生成手段内の制御データを使用して、 前記 ωΤ sの値に対応する値を出力す ることを特徴とするデジタル Y7C分離回路。
11. 請求項 8に記載のデジタル YZC分離回路において、 着目サンプルを含む 水平方向のサンプルを使用して前記水平方向クロマ成分計算値の算出は、 サンプ ル間を Ts、 色副搬送波の角周波数を ωとして、 1Z (1— c o s wTs) を含 み、 着目サンプルを含む斜めのサンプルを使用して前記斜め方向クロマ成分計算 値の算出は、 1/ (1 + c o s coTs) を含むことを特徴とするデジタル YZC 分離回路。
1 2 . 請求項 1 1に記載のデジタル YZC分離回路において、 前記位相回転角度 検出手段は、 前記色副搬送波周波数信号の単位時間当たりの角速度を ωとし、 前 記クロック信号の周期を T sとした場合、 ωと T sを乗算した ω Τ sの値に対応 する値を出力し、 この co T sは、 これ自身の値から c o s (ω Τ s ) を算出可能 である値であることを特徴とするデジタル YZC分離回路。
1 3 . 請求項 1 2に記載のデジタル YZC分離回路において、 前記位相回転角度 検出手段は、 前記クロック信号にしたがって周波数信号を出力する周波数信号生 成手段と、 この周波数信号生成手段の出力信号が前記量子化されたテレビジョン 信号の色副搬送波周波数信号に同期するように制御する P L Lを備え、 前記周波 数信号生成手段内の制御データを使用して、 前記 ω Τ sの値に対応する値を出力 することを特徴とするデジタル YZC分離回路。
1 4. 水平同期信号に位相同期じているクロック信号で量子化されたアナログ- テレビジョン信号を入力して輝度成分—信号とクロマ成分信号に分離するデジ夕 ル ·ビデオ処理装置において、
量子化された量子化サンプルにおいて、 着目サンプルと、 該着目サンプルの表 す画素の近傍の画素を表すサンプルそれぞれと、 を使用して演算処理し、 前記ァ ナログ ·テレビジョン信号に含まれるクロマ成分と輝度成分を分離する YZC分 離手段と、
前記ク口ック信号の 1周期当たりの、 前記量子化されたテレビジョン信号に含 まれる色副搬送波信号の位相回転角度、 に対応する値を表す信号を出力する位相 回転角度検出手段と、 を備え、
前記 YZ C分離手段における前記演算処理は、 前記位相回転角度検出手段から の信号に基づいて実行されることを特徵とするデジタル ·ビデオ処理装置。
1 5 . 請求項 1 4に記載のデジタル · ビデオ処理装置において、 前記位相回転角 度検出手段は、 前記色副搬送波周波数信号の単位時間当たりの角速度を ωとし、 前記クロック信号の周期を T sとした場合、 ωと T sを乗算した ω Τ sの値に対 応する値を出力し、 この co T sは、 これ自身の値から c o s (ω Τ s ) を算出可 能である値であることを特徴とするデジタル ·ビデオ処理装置。
1 6 . 請求項 1 5に記載のデジタル ' ビデオ処理装置において、 前記位相回転角 度検出手段は、 前記クロック信号にしたがって周波数信号を出力する周波数信号 生成手段と、 この周波数信号生成手段の出力信号が前記量子化されたテレビジョ ン信号の色副搬送波周波数信号に同期するように制御する P L Lを備え、 前記周 波数信号生成手段内の制御デ一夕を使用して、 前記 co T sの値に対応する値を出 力することを特徵とするデジタル ·ビデオ処理装置。
1 7 . 請求項 1 4に記載のデジタル ·ビデオ処理装置において、
前記 YZ C分離手段は、
量子化されたコンポジット 'カラー ·テレビジョン信号を入力し、 少なくとも 1つの 1走査線期間あるいは 2走査線期間の遅延器と複数のクロック遅延器を使 用して入力ラインに対して 1ラインあるいは 2ライン遅れた着目サンプルに対し て、 同一ライン上の前後のサンプルと、 前記着目サンプルの上方のラインおよび 下方のラインに位置する着目サンプルの垂直方向および斜め方向に位置するサン プルそれぞれと着目サンプルを抽出する抽出手段と、 前記抽出手段により抽出した各サンプルを使用して着目サンプル位置のクロマ 成分を抽出する手段であって、 着目サンプルを含む垂直方向のサンプルを使用し て算出したクロマ成分計算値、 着目サンプルを含む水平方向のサンプルを使用し て算出した水平方向クロマ成分計算値、 および斜め方向のサンプルを使用して傾 きの計算を含んで算出した斜め方向クロマ成分計算値、 の各クロマ成分計算値を 出力するク口マ成分分離計算手段と、
前記クロマ成分分離計算手段からの出力を入力し、 いずれか 1つの入力を出力 する選択手段と、
色成分信号を通さないフィルタを経由した前記量子化されたテレビジョン信号、 および少なくとも 1つの 1走査線期間あるいは 2走査線期間の遅延器と複数のク 口ック遅延器を使用して、 前記それぞれのサンプルに対応する第 2のサンプル値 を抽出し、 該抽出した第 2のサンプル値の垂直、 水平、 および 2つの斜め方向そ れぞれの相関を計算して出力する相関検出手段と、
前記相関検出手段からの出力を入力し、 前記選択器の選択を制御する選択テ一 ブルと、
を備えることを特徴とするデジタル ·ビデオ処理装置。
1 8 . コンポジット ·カラ一 ·テレビジョン信号の Y/C分離を実行する YZ C 分離方法において、
水平走査周波数に位相同期した周波数で量子化されたコンポジット ·カラー - テレビジョン信号を入力し、 着目サンプルに対して、 同一ライン上の前後のサン プルと、 前記着目サンプルの上および下ラインに位置する着目サンプルの上下お よび斜めのサンプルそれぞれを抽出し、
前記抽出した各サンプルを使用して着目サンプル位置のクロマ成分を抽出する 際に、 着目サンプルを含む縦方向のサンプルからのクロマ計算、 着目サンプルを 含む横方向、 斜め方向のサンプルからの傾きの計算を含むクロマ計算、 の 4つの 計算値をそれぞれの方法によるクロマ成分抽出値として出力し、
色成分信号を通さない口一パス ·フィル夕を経由した前記入力したコンポジッ ト ·カラ一 ·テレビジョン信号および 2つの 1走査線期間遅延回路の出力信号と から、 前記それぞれのサンプル （S 1〜S 9) に対応する第 2のサンプル値 （T 1〜T9) を抽出し、 該抽出した第 2のサンプル値の縦、 横、 および 2つの斜め 方向それぞれの相関を計算して、 該計算結果の値の比較結果により、 前記 4つの クロマ成分抽出値のいずれか 1つの入力を選択出力し、
前記選択出力された信号を基に、 前記入力信号の Y C分離を実行することを 特徴とする YZC分離方法。
19. 請求項 18に記載の YZC分離方法において、 前記水平走査周波数に位相 同期した周波数は、 色副搬送波周波数の整数倍の周波数と異なる周波数であるこ とを特徴とする YZC分離方法。
20. 請求項 18または 19に記載の Y/C分離方法において、 着目サンプルを 含み着目サンプルに対する横のサンプルからのクロマ計算は、 サンプル間を T s、 色搬送波角周波数を ωとして、 1/ (1一 c o s c Ts) を含み、 着目サンプル に対する斜めのサンプルからのクロマ計算は 1/ (l + c o s coTs) を含むこ とを特徴とする Y Z C分離方法。
21. 水平同期信号に位相同期しているクロック信号で量子化されたアナログ' テレビジョン信号を入力して輝度成分信号とクロマ成分信号に分離するデジタル
YZC分理方法であって、 前記クロック信号の 1周期当たりの、 前記量子化されたテレビジョン信号に含 まれる色副搬送波信号の位相回転角度、 に対応する値を表す信号を出力する位相 回転角度検出ステップと、
量子化された量子化サンプルにおいて、 着目サンプルと、 該着目サンプルの表 す画素の近傍の画素を表すサンプルそれぞれと、 を使用して演算処理し、 前記ァ ナログ ·テレビジョン信号に含まれるクロマ成分と輝度成分を分離する YZ C分 を備え、
前記 YZ C分離ステップにおける前記演算処理は、 記位相回転角度検出ステツ プで着目サンプルの走査ラインについて出力された前位相回転角度に対応する値 に基づいて実行されることを特徴とするデジタル Υ/ C分離方法。
2 2 . 請求項 2 1に記載のデジタル Y/ C分離方法において、 前記位相回転角度 検出ステツプは、 前記色副搬送波周波数信号の単位時間当たりの角速度を ωとし、 前記クロック信号の周期を T sとした場合、 ωと T sを乗算した ω Τ sの値に対 応する値を出力し、 この o T sは、 これ自身の値から c o s (ω Τ s ) を算出可 能である値であることを特徴とするデジタル YZC分離方法。
2 3 . 請求項 2 1に記載のデジタル Y/ C分離方法において、 前記 YZ C分離ス テツプは、
量子化されたコンポジット 'カラー ·テレビジョン信号を入力し、 1走査線期 間の遅延を、 あるいは 2走査線期間の遅延を繰り返して、 入力ラインに対して 1 ラインあるいは 2ライン遅れた着目サンプルに対して、 同一ライン上の前後のサ ンプルと、 前記着目サンプルの上方のラインおよび下方のラインに位置する着目 サンプルの垂直方向および斜め方向に位置するサンプルそれぞれと着目サンプル を抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにより抽出した各サンプルを使用して着目サンプル位置のク ロマ成分を抽出するステップであって、 着目サンプルを含む垂直方向のサンプル を使用して算出したクロマ成分計算値、 着目サンプルを含む水平方向のサンプル を使用して算出した水平方向クロマ成分計算値、 および斜め方向のサンプルを使 用して傾きの計算を含んで算出した斜め方向クロマ成分計算値、 の各クロマ成分 計算値を出力するクロマ成分分離計算ステツプと、
色成分信号を通さないフィル夕を経由した前記量子化されたテレビジョン信号 を入力し、 1走査線期間の遅延を、 あるいは 2走査線期間の遅延を繰り返して、 前記それぞれのサンプルに対応する第 2のサンプル値を抽出し、 該抽出した第 2 のサンプル値の垂直方向、 水平方向、 および 2つの斜め方向それぞれの相関を計 算して出力する相関検出ステップと、
前記相関検出ステップからの出力を入力し、 該入力に応じて、 前記クロマ成分 分離計算ステップからの入力した各クロマ成分計算値を選択して出力するステツ プと、
を備えることを特徴とするデジタル YZ C分離方法。
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