JPH0338991A - 輝度信号／色信号分離回路 - Google Patents

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〕 本発明は、カラーテレビジョン受信機における輝度信号
／色信号分離回路、すなわち入力する複合映像信号から
、輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）を精度よく分離するＹ
／Ｃ分離回路に関するものである。

［従来の技術］ 従来、ＮＴＳＣ方式カラーテレビ信号においては、帯域
圧縮を図るため、色信号（Ｃ）が周波数インクリーピン
グの原理で輝度信号（Ｙ）の高域部分番こおけるスペク
トル間の隙間に内挿多重化されている。このため、受信
機では受信したカラーテレビ信号におけるＹ／Ｃ分離が
必要であり、その方法として、低域通過フィルタと帯域
通過フィルタによるＹ／Ｃ分離方式や、走査線メモリ（
１走査線分のデータの記憶容量をもつメモリ）を用いた
くし形フィルタによる方式（テレビジョン学会誌■○Ｌ
、３３　Ｎｏ、４　（１９７９）Ｐ２７１〜２７６「テ
レビジョンにおけるディジタル処理技術２・カラーテレ
ビジョン信号の台底と分ＭＪ＃照）がある。

前者の方式による場合、色信号を充分に除去した輝度信
号を得るには、帯域通過フィルタの通過帯域幅を広くす
る必要があり、こうすると輝度信号の高域成分が欠落し
、解像度が劣化するという欠点があった。

第５図は後者による方式すなわち、くし形フィルタを用
いた従来のＹ／Ｃ分離回路を示すブロック図である。

同図において、１は複合映像信号入力側子、２と３はそ
れぞれＬＨ遅延ＮＩＡ（Ｌ　Ｈは１水平走査期間を表わ
す）、４〜６はそれぞれ乗算器、７は加算器、８は帯域
通過フィルタ、９は減算器、１１は色信号出力端子、１
０は輝度信号出力端子である。

このくし形フィルタによるＹ／Ｃ分離回路は、基本的に
は表示画像は垂直方向において相関があり、しかも、Ｎ
ＴＳＣ方式においては色副搬送波はライン（水平走査線
）毎にその位相が反転していることを利用して、Ｙ／Ｃ
分離を行うものである。

第６図は、第５図の回路の各部信号波形を示す波形図で
ある。

第５図、第６図を参照して回路動作を説明する。

端子ｌから入力した複合映像信号の成るＣ１＋１）ライ
ン目の信号がＩＨ遅延線３の出力側にあるとき、ｌライ
ン目の信号はＩＨ遅延線２の出力側（ＩＨ遅延線３の入
力側）にあり、（ｆｆｉ−１）ライン目の信号はＩＩ（
遅延線２の入力側にある。

第６図の（Ａ）に、各ラインの信号波形（輝度信号に周
波数多重された搬送色信号、換言すれば映像信号そのも
のの波形であるが、色信号部分を分り易いように強調し
て図示した波形）を示しである。この図に示すように１
ライン毎に色副搬送波の位相が反転している。

次に第６図の（Ｂ）は、各ラインの信号を、乗算器４〜
６によってそれぞれ一１／４．１／２．−１／４倍にそ
れぞれ荷重して得られた波形を示している（なお荷重す
る際の負記号は位相反転を意味する）。

次に、これら乗算器４〜６の出力を加算器７によって加
算した後、帯域通過フィルタ８に通して、色副搬送波の
周波数（＝３．５８？ｌ）付近をとり出すことにより、
（２）ライン目の映像信号における色信号Ｃを、第６図
（Ｃ）に示す如く、抽出することができる。一方、減算
器９は、（ｆｆｉ）ライン目の映像信号から上記抽出し
た色信号部分を減算する回路であり、この結果、その出
力には、第６図（Ｄ）に示す如く、輝度信号Ｙのみを得
ることができる。

このＹ／Ｃ分離回路における色信号と輝度信号の２次元
周波数特性を第７図に示す。同図において、水平軸（μ
）は画像の水平方向の周波数であり、映像信号の、画像
の水平方向において繰り返す回数を表わす。垂直軸（ν
）は画像の垂直周波数であり、その単位（ｌｐｈ（１ｉ
ｎｅ　　ｐｅｒ　　ｈｅｉｇｈｔ））は映像信号の、画
像の垂直方向において繰り返される回数を表わす。色信
号は、色副搬送波が水平周波数ｆ　ｓｃ＝　３．５８　
ＭＨｚ、垂直周波数が５２５／４ｊ２ｐｈ（色副搬送波
の位相がライン毎に反転していることを示している。）
に位置することから、その近傍に分布している。したが
って、帯域通過フィルタとくし形フィルタによって同図
における斜線部を色信号として抽出している。また、輝
度信号は、映像信号から、抽出された色信号を減じるこ
とによって求められることから、全周波数領域から、色
信号として抽出される領域を除いたものが、その周波数
領域となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、輝度信号が、色信号として抽出される
周波数領域（第７図の斜線部）の成分を持っていない場
合は問題ないものの、その周波数成分を持っていた場合
には色信号として抽出され、いわゆるクロスカラー妨害
が生じる。また、輝度信号は色信号として抽出される周
波数領域を失うために解像度が劣化するという問題があ
った。

このことを第８図を用いて説明する。第８図は各画像の
状態を左側に示し、その状態における輝度信号の周波数
分布（実線で囲んだ部分）およびくし形フィルタによっ
て色信号として分離する周波数領域（斜線部）を示すも
のである。

第８図Ａは、垂直方向でも水平方向でも共に平坦な変化
のない画像、つまり垂直・水平周波数とともに低い画像
を表わす。この場合、画像の垂直相関性及び水平相関性
はともに強い（垂直方向に見たときの隣り合う画像部分
の類似性は、変化のない画像だから、高く相関性が強い
と云える。水平方向についても同しである）。

このときの輝度信号は同図において実線で囲んだ領域の
周波数成分を持ち、色信号として分離する領域（斜線部
）の周波数成分を持たない。したかって、この場合は、
クロスカラー妨害は発生せず、解像度も劣化しない。

第８図Ｂは、垂直方向に、白・黒と繰り返されるような
画像、つまり垂直周波数が高く、水平周波数が低い画像
を表わす。この場合、画像の垂直相関性は弱く、水平相
関性は強い。このときの輝度信号は、同図において実線
で囲んだ領域の周波数成分を持ち、色信号として分離す
る領域の周波数成分を持たない。したがって、この場合
も、クロスカラー妨害は発生せず、解像度も劣化しない
。

第８図Ｃは、斜め方向に、白・黒と繰り返されるような
画像、つまり垂直・水平周波数ともに高い画像を表わす
。この場合、画像の垂直・水平相関性ともに弱い。この
ときの輝度信号は、同図に示すように色信号として分離
される周波数成分を持つ。したがって、この場合は、ク
ロスカラー妨害が発生し、かつ輝度信号はＹ／Ｃ分離に
際し、色信号として分離される領域の周波数成分を失う
ために、解像度が劣化する。

第８図りは、水平方向に、白・黒と繰り返されるような
画像、つまり垂直周波数は低く、水平周波数が高い画像
を表わす。この場合、画像の垂直相関性は強く、水平相
関性は弱い。このときの輝度信号は、同図に示すように
、色信号として分離される領域の周波数成分を持たない
、したがって、この場合は、クロスカラー妨害は発生せ
ず、解像度も劣化しない。

以上述べたように、従来のくし形フィルタでは白黒の斜
め線のような画像、つまり垂直・水平周波数ともに高い
画像（垂直・水平相関性ともに弱い画像）に対しては、
輝度信号のもつ周波数成分が色信号として分離されるた
めに、クロスカラー妨害が発生し、解像度が劣化する問
題があった。

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を除き、白・
黒の斜め線などの画像に対して従来存在したクロスカラ
ー妨害を軽減し、解像度の劣化を防ぐことのできるＹ／
Ｃ分離回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

Ｌ記目的を達成するため、本発明では、画像の垂直方向
及び水平方向の相関性を検出する手段を設け、垂直・水
平相関性ともに弱い画像（白・黒の斜め線で構成される
ような画像）に対しては、（１）色信号として分離され
る信号の振幅を制限することによってクロスカラー妨害
を軽減する手段を設け、 （２）色信号として分離された輝度信号成分をもとの輝
度信号に加えることによって解像度の劣化を防ぐ手段を
設けた。

（作用〕 画像の垂直相関性及び水平相関性を求める手段によって
、白黒の斜め線で構成される画像のような垂直・水平相
関性ともに弱い画像を判定し、このような画像に対して
は、（１）色信号として分離される信号の振幅を、振幅
調整器によって制限することによってクロスカラー妨害
を軽減する。

（２）色信号として分離された信号が輝度信号成分も含
むので、これと輝度信号とを加算器によって加算し、色
信号として失われた輝度信号成分を補償し、これによっ
て解像度の劣化を防ぐ。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、本発明によるＹ／Ｃ分Ｍ＠路の一実施例の基本的
な構成を示す図である。

同図において、１は複合映像信号入力側子、２および３
はＩＨメモリ、４〜６は乗算器、７は加算器、８は帯域
通過フィルタ、９は減算器、１０は輝度信号出力端子、
１１は色信号出力端子、１２は垂直相関器、１３は水平
相関器、１４はデコーダ、１５および１６は振１１１Ｎ
調整器、１７は加算器である。

第１図に示した本発明によるＹ／Ｃ分離回路は、第５図
に示した従来のくし形フィルタ回路に、垂直相関器１２
．水平相関器１３．振幅調整器１５゜１６及び加算器１
７が新たに加わったものである。

このＹ／Ｃ分離回路の基本的動作は、以下の通りである
。

１）ＩＨメモリ２の入力信号とＩＨメモリ３の出力信号
より垂直相関器１２を用いて、画像の垂直方向の相関性
を求める。

２）ＩＨメモリ２の出力信号（ＩＨメモリ３の人力信号
〉より水平相関器１３を用いて画像の水平方向の相関性
を求める。

３）垂直相関器１２及び水平相関器１３からの信号をデ
コーダ１４によってデコードし、その制御信号によって
垂直・水平両方向に相関性のないことが判明した場合は
、振幅調整器１５を制御して色信号として分離される信
号（帯域通過フィルタ８の出力信号）の振幅を制限して
クロスカラー妨害を軽減する。

４）垂直・水平方向に相関性のない場合は、同時にデコ
ーダからの制御信号によって振幅調整器１６を制御して
色信号として分離される信号の振幅を制限し、輝度信号
として分離される信号（減算器９の出力信号）に、加算
器１７によって加算することによって輝度信号の解像度
の劣化を防ぐ。

５）垂直もしくは水平のどらかの方向に相関性があれば
、デコーダからの制御信号によって振幅調整器１５を制
御し、全通過（ゲインｌ）とし、同時に、振幅調整器１
６を制御して、全しゃ断（ゲインＯ）とする。この場合
は従来のくし形フィルタと同様な動作となる。

次に、垂直及び水平方向の相関性の判定について第２図
を用いて説明する。

第２図（Ａ）は垂直・水平ともに相関性がある場合の、
ＩＨメそり２．３より得られる３本の走査線信号（１−
１）、（Ｑ）、（ｌ＋１）ラインを表わしたものであり
、白丸はサンプル点を表わす（サンプリング周波数２ｆ
ｓｃ（ｆｓｃは色副搬送波の周波数））。

今、（１）ライン目のサンプル点Ｓ５における画像の相
関性を求める。画像に垂直相関性があれば、サンプル点
Ｓ２とＳ８における色副搬送波は同相となるので、Ｓ２
とＳ８における走査線信号はほぼ等しい。また、画像に
水平相関性があれば、サンプル点Ｓ４とＳ６における色
副搬送波は同相となるので、Ｓ４とＳ８における走査線
信号はほぼ等しい。

第２図（Ｂ）は垂直・水平方向ともに相関性がない場合
で、このときは、サンプル点Ｓ２．Ｓ８及びＳ４．Ｓ６
における色副搬送波は同相とならず、輝度信号も異なっ
た値を示す。

更に、上記のことを利用した垂直相関器及び水平相関器
を第３図を用いて説明する。第３図（Ａ）は垂直相関器
１２を示した図である。同図において、１８は減算器、
１９は絶対値化回路、２ｏは比較Ｌ２１は基準信号入力
側子である。

垂直相関１１２は、画像に垂直方向の相関性があれば２
ライン前の色副搬送波の位相は同相であることを利用し
て、ＩＨメモリ２の入力信号（１１ライン目）とＩＨメ
モリ３の出力信号＜ｉ＋１ライン目）の差を減算器１８
によって求め、絶対値化回路１９によって、その両信号
の差の絶対値を求める。

更に、絶対値化回路の出力とある基準信号Ｒとを比較器
２０によって比較し、その大小関係によって垂直方向の
相関性を判定する。つまり、絶対値化回路の出力がある
基準信号以下であれば相関性があると判定し、それ以上
であれば相関性がないと判定する。

第３図（Ｂ）に水平相関器１３を示す。同図において、
２２および２３はｌサンプル遅延素子（サンプリング周
波数２ｆｓｃ、ｆｓｃｓ色副搬送波の周波数（＝３．５
８Ｍ七）Ｌ２４は減算器、２５は絶対値化回路、２６は
比較器、２７は基準信号入力側子である。

水平相関器１３は、ｌライン中の２サンプル前（サンプ
リング周波数２ｆｓｃの場合）の色副搬送波の位相は同
相であることを利用して、ＩＨメモリ２の出力信号（（
１）ライン目）において、２サンプル遅延した信号を１
サンプル遅延素子２２゜２３によって求め、その差を減
算器２４によって求める。また、絶対値化回路２５によ
って、両信号の差の絶対値を求め、更に、絶対値化回路
２５の出力とある基準信号Ｒとを比較器２６によって比
較し、その大小関係によって水平方向の相関性を判定す
る。つまり、絶対値化回路２５の出力がある基準信号Ｒ
以下であれば相関性があると判定し、それ以上であれば
相関性がないと判定する。

本垂直及び水平相関器では、相関性の有無によって振幅
調整器を制御したが、相関性の度合いを求めることによ
って振幅調整器を制御しても同様な効果が得られる。ま
た、４ｆｓｃでサンプリングした場合、水平方向の相関
性を求めるには、成るデータと、それより４サンプル遅
延したデータを用いて行えばよい。

次に、本発明による第２の実施例を第４図を用いて説明
する。

第４図に示したＹ／Ｃ分離回路は、従来のくし形フィル
タ回路に、振幅調整器１５．低域通過フィルタ２８．絶
対値化回路２９．比較回路３０が新たに加わったもので
ある。

本回路の画像の相関性の検出は、加算器７から得られる
垂直周波数の高い信号を低域通過フィルタ２８に通すこ
とによって、垂直周波数が高く、水平周波数が低い輝度
信号を求め、次に低域通過フィルタ２８の出力の絶対値
を絶対値化回路２９によって求め、更にある基準信号Ｒ
と絶対値化回路２９の出力とを比較回路３０によって比
較を行った結果の出力を用いる。

つまり、絶対値化回路２９の出力がある基準信号Ｒより
大きい場合は、垂直周波数が高く、水平周波数の低い信
号（白黒の横縞など）を表わし、このときは垂直相関性
がなく、水平相関性はあると判定する。また、絶対値化
回路の出力がある基準値Ｒより小さい場合は、垂直・水
平周波数ともに高い信号（白黒の斜め縞など）を表わし
、このときは垂直・水平相関性ともにないと判定する。

垂直・水平相関性ともにないと判定−した場合は、振幅
調整器１５によって、色信号として分離される信号の振
幅を制御することによってクロスカラー妨害を軽減する
。また、色信号として分離される信号の振幅が制限され
るために、減算器９から得られる輝度信号は、その解像
度がその分だけ劣化しない。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、従来のくし形フィ
ルタ回路で発生する白黒の斜め縞の画像におけるクロス
カラー妨害、解像度の劣化を、画像の垂直・水平方向の
相関性を求め、両方向に相関性のない場合は色信号とし
て分離される信号の振幅を制限し、かっ色信号として失
われた輝度信号成分を補償することによって軽減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す構成国、第２図は
画像の相関性を示す説明図、第３図は垂直相関器と水平
相関器の構成国、第４図は本発明の第２の実施例を示す
構成国、第５図は従来のくし形フィルタを示す構成国、
第６図は第５図の動作波形図、第７図はくし形フィルタ
により色信号として分離する周波数領域を示す説明図、
第８図は画像の状態とそれに対応する輝度信号の周波数
分布を示す説明図、である。 符号の説明 １・・・複合映像信号入力側子、２〜３・・・ＩＨメモ
リ、４〜６・・・乗算器、７・・・加算器、８・・・帯
域通過フィルタ、９・・・減算器、１０・・・輝度信号
出力端子、１１・・・色信号出力端子、１２・・・垂直
相関器、１３・・・水平相関器、 ■ ４・・・デコーダ、 ｌ　５〜１ ６・・・振 幅調整器、 １７・・・加算器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、輝度信号と色信号が周波数多重されている入力複合
   映像信号から、くし形フィルタを利用して輝度信号と色
   信号を分離して出力する輝度信号／色信号分離回路にお
   いて、 前記くし形フィルタを構成するラインメモリの入力側と
   出力側から、相互間に１水平走査周期の複数倍の位相差
   をもつ少なくとも２本の走査線信号を取り出し、それに
   よって画面における画像の垂直方向の相関性を検出する
   垂直相関性検出手段と、前記ラインメモリの入力側又は
   出力側から取り出した１本の走査線信号から画面におけ
   る画像の水平方向の相関性を検出する水平相関性検出手
   段と、前記両相関性検出手段により検出される相関性に
   依存して、くし形フィルタを利用して分離された前記色
   信号の振幅を調整する振幅調整手段を具備したことを特
   徴とする輝度信号／色信号分離回路。 ２、請求項１に記載の輝度信号／色信号分離回路におい
   て、くし形フィルタを利用して分離された前記輝度信号
   に、くし形フィルタを利用して分離された前記色信号の
   振幅を、前記両相関性検出手段により検出される相関性
   に依存して調整し、加算する加算手段を具備したことを
   特徴とする輝度信号／色信号分離回路。 ３、請求項１又は２に記載の輝度信号／色信号分離回路
   において、前記垂直相関性検出手段が、前記くし形フィ
   ルタを構成するラインメモリの入力側と出力側から取り
   出した走査線信号の差分を抽出する減算回路と、抽出さ
   れた該差分の絶対値を求める絶対値回路と、該絶対値を
   基準値と比較して垂直相関性の有無を示す信号を出力す
   る比較回路と、から成ることを特徴とする輝度信号／色
   信号分離回路。 ４、請求項１又は２に記載の輝度信号／色信号分離回路
   において、前記水平相関性検出手段が、前記ラインメモ
   リの入力側又は出力側から取り出した走査線信号を１サ
   ンプル期間だけ遅延させて出力する１個または複数個の
   遅延素子と、該１個または複数個の遅延素子の入力側と
   出力側から取り出した走査線信号の差分を抽出する減算
   回路と、抽出された該差分の絶対値を求める絶対値回路
   と、該絶対値を基準値と比較して水平相関性の有無を示
   す信号を出力する比較回路と、から成ることを特徴とす
   る輝度信号／色信号分離回路。