JPH01236794A - 複合映像信号分離回路 - 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】 ［発明′の目的］ （産業上の利用分野） この発明は輝度信号と色信号が周波数多重された複合映
像信号より両信号を分離する複合映像信号分離回路に関
する。

（従来の技術） 現行のカラーテレビジョン信号（以下複合映像イを号）
は、０信り成分（以下Ｃ信号）がイのＵＧ送波ｆｓｃに
よって輝度信号成分（Ｙ信号）に多重された複合信号に
なっている。第４図はＮＴＳＣ信号を例にして上記の関
係を示す空間周波数特性図であり、縦軸は垂直方向周波
数νを、横軸は水平周波数μを表わしている。第４図に
よれば、Ｃ信号はｆ　ｓｃ　（Ｎ　Ｔ　Ｓ　Ｃ信号の場
合３　、５８　［ＨＨ２］）を中心に垂直方向と水平方
向の各高域に分布し、Ｙ信号は各垂直及び水平方向の低
域を中心に高域まで分布している。

このような複合映像信号をＹ信号とＣ信号に分離りる場
合、従来はアナ［１グ式のＹ／Ｃ分離回路を用いたが、
デジタル技術の導入により、映像検波された複合映像信
号をデジタル変換し、−水平走査期間メモリ（以下１（
］メモリ）を用いてくし形フィルターを構成し、垂直方
向の法線を行うことでＹ／Ｃ分離を行っている。

第５図は上記くし形フィルターの周波数特性を示してい
る。第４図と比較すると明らかなように、くし形フィル
ターは、Ｃ信号とＹ信号を分離することがわかる。

デジタルＹ／Ｃ分離は、アナログＹ／Ｃ分離回路のよう
に水平方向の低域通過フィルターを用いてＹ信号を取り
出すのとは異なり、Ｙ信号の水平方向の解像度の向上を
図ることができる。しかし、絵柄情報の変化が大きい場
合は、解像度が劣化するという問題がある。

このような問題を解決する手段として、従来、絵柄の移
動情報を検出してくし形フィルター特性のパラメータを
変化させるようにしたＹ／Ｃ分離回路を導入し、更に、
現行受像機で行われでいるＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ色差軸復調に
代わって、オレンジ・シアン系の色ベクトルで表わされ
るＩ軸と、マゼンタ・イエロー系の色ベクトルで表わさ
れるＱ軸とを橡調りるＩｎ復調方式を導入することが考
えられている。Ｉ　Ｑ＠ｔｓ！調は、ＩＱ軸にロックし
たキレリアにより同期検波を行い、Ｉ信号帯域１　、５
　［Ｈｌｌｚｌ、　Ｑ信号帯域０．５　［８！Ｉｚ］を
完全に復調するもので、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ軸復調方式と比
較して、色解像度の高い画像が得られる方式である。

第６図にＩＱ軸復調と動き検出によりＹ／Ｃ分離を行う
従来の回路を示す。第６図において、６１は離散値化さ
れた複合映像信号が導かれる入力端子である。６２はフ
レームメモリ、６３は加算器、６４は減算器であり、フ
レームメモリ６２は複合映像信号を１フレ一ム期間蓄積
した出力を加算器６３．減０器６４にぞれぞれ導出する
。これら加ｆ、）器６３．減算器６４はそれぞれ端子６
１からの複合映像信号も入力しており、これにＪ：す、
加口器６３はフレーム間演口によるＹ信号成分の分離を
行い、減算器６４はＣ信号成分の分離を行う。抽出され
た輝度１，１５成分Ｙ１は位相調整回路６５を介して混
合回路６６に入り、後）ホするライン開演Ｃ）によって
分離された別のＹ信号成分と混合する。また、色信号成
分Ｃ１は、位相調整回路６７を介して混合回路６８に入
り、同じくライン間法線によって求められｌζ別のＣ信
号成分と混合づる。

ライン間演算によるＹ／Ｃ分離回路は、ラインメモリ６
９、減ｐ器７０、バンドパスフィルター７１゜減算器７
２及び位相調整回路７３にて構成している。

ラインメモリ６９は、端子６１からの複合映像信号を１
１」（−水平走査期間）蓄積して出力し、減ｎ器７０は
複合映像信号より前記ライシン［す６９からの近延信号
を減口して色信号成分Ｃ２を８出している。バンドパス
フィルター７１は上記色伝り）成分Ｃ２を入力し、水平
方向の演いを行って、高域のＹ信号成分を除去する。バ
ンドパスフィルター７１から導ＩＪｊづる色信号成分Ｃ
３は混合回路６８に１１′１ぎ、混合回路６８は上記信
号成分Ｃ３と前記信号成分Ｃ１とを所定の割合に混合し
た色信号出力ＣＯを導出している。この色信号出力ＣＯ
はＩＱ軸復調器７５でｆＱＩ袖を復調し、それぞれ端子
７６にはＩ信号出力ＩＯを、端子７７にはＱ信号出力Ｑ
Ｏを導出する。なお、ＩＱ軸復調器７５は、ＰＬＬ回路
７８でＴＩｌ生したＩ軸ギヤリア、Ｑ軸ギヤリアの信号
によって同期検波を行うことで、それぞれＩ軸成分、Ｑ
軸成分を取出す。ＰＬＬ回路７８は、複合映像信号に多
重化されているバースト信号を阜に各キャリアを再生し
ている。

また、バンドパスフィルター７１の出力づる信号成分Ｃ
３は減ｎ器７２に導く。減筒器７２は位相調整回路７３
を介して複合映像信号を入力しており、これより、複合
映像信号から色信号成分Ｃ３を除去した輝度信号成分Ｙ
２を抽出する。このｌ！ｌｉ度信号成分Ｙ２は混合回路
６６で加口器６３からの輝Ｉｆｆ信号成分Ｙ１と所定の
割合に混合して輝度信号出力ＹＯとして端子７９に導出
する。

しかして、混合回路６６と６８との各混合比は、それぞ
れ動き検出回路７４からの混合比制御情報７４ａによっ
て制御する。動き検出回路７４は、画像の動き部分の検
出を行い、動き検出量が小さい場合は、フレームメモリ
６２に基づいて生成した輝度信号成分Ｙ１及び色信号Ｃ
１の混合比が人となるような制御情報を出力し、動き検
出量が大きい場合には、ラインメモリ６９に基づいて生
成した輝度信号成分Ｙ２及び色信号成分Ｃ３の混合比が
大となるような制御情報を出力する。

以上の構成におけるＹ／Ｃ分離の原理を、第７図に示す
ＮＴＳＧ複合映像信号の時間軸方向における標本図によ
って説明゛りる。

第７図において、横軸は時間を表わし、縦軸は垂直方向
を表わしており、丸はライン上の標本点を示し、各標本
点を結ぶ線はフィールドを示している。このように、１
フィールド置きの同一垂直位置の標本点Ｌ１−１１間、
Ｌ２−１２間、　１３−１３間・・・は、Ｃ信号がそれ
ぞれ位相反転している。従って、フレームごとの複合映
像信−号を加剪することによって、 よりＹ信号だけを分離でき、 よりＣ信号だけを分離することができる。

従って、加鋒器６３の出力はＹ信号成分となり、減算器
６４の出力はＣ信号成分となる。

しかし、上述のようなフレーム間演算は、静止画では良
好な分離を行うことができるが、画像に動きがあると、
正しい演鋒ができない。そこで、ラインメモリ６９によ
ってライン間の減算を行うと、減算器１０よりＣ信号成
分が得られ、複合映像信号よりそのＣ信号成分を除去す
ると、Ｙ信号成分が得られることになる。これは、第５
図に示したくし形フィルター特性を検証している。なお
、第５図において、ｆｃは、バンドパスフィルター７１
のカットオフ周波数を表わしている。

ところで、第６図の回路は、ＩＱ軸復調による色復調を
行っているので、１　、５　［Ｈ１ｌＺ］という広帯域
のＩ軸成分を得るために、色信号カットオフ周波数ｆｃ
をかなり低域に設定しなければならない。例えばＮＴＳ
Ｃ信号の場合は、ｆｓｃ−１，５［ＨＩｌｚｌより略２
　［Ｈ１ｌＺ］という周波数に設定する。

しかし、このようにＣ信号のカットオフ周波数ｆＣを下
げると、垂直方向のＹ信号高域成分がバンドパスフィル
ター７１の出力として現れ、Ｃ信号にＹ信号が混入して
クロスカラー妨害を生じてしまう。このようなＹ信号の
高域成分は、動画像のように絵柄が斜め方向に動く場合
に多くなる。

これに対し、Ｒ−Ｙ軸、Ｂ−Ｙ軸を復調する方式では、
両信号とも狭帯域の０．５［ＨＨｚｌ　シているため、
ｆｃとして略３　［Ｈｌｌｚｌに設定でき、比較的Ｙ信
号のＣ信号への洩れ込みは少なくなる。

（発明が解決しようとする課題） 動きに適応的にＹ／Ｃ分離を行う従来のＹ／Ｃ分離回路
は、静止画の場合はフレームメモリ６２を用いて完全に
Ｙ信号とＣ信号を分離し、動画の場合は、ラインメモリ
６９を用いたフィールド内処理によってＹ／Ｃ分離を行
っている。しかし、分離後のＣ信号復調方式として、１
　、５　［ＨＩＩｚｌという広帯域のＩ信号を復ｉＪ４
するＩＱ軸復調方式を採用すると、フィールド内処理に
よって得られたＣ信号よりＹ信号の高域を除去するバン
ドパスフィルター７１のカットオフ周波数ｆｃをいずれ
の周波数に設定するかが問題であった。即ち、ＩＱ軸復
調方式は、色解像度を向上するために、Ｒ−Ｙ軸。

Ｂ−Ｙ　＠復調方式に代わってＩ信号を広帯域で復調す
るものであり、バンドパスフィルター７１のカットＡ）
周波数を高域にすることは、Ｒ−Ｙ軸。

ＢＹ’ｉ’ｌｌｌ復調方式と同じ程度の色解像度しか得
られず、低域に設定して広帯域復調を図ると、Ｃ信号へ
のＹ信号の漏れ込みが画像劣化を招く。

このように従来は、ＩＱ軸復調方式を用いて動画時の画
質改善を図る場合に、バンドパスフィルター７１のカッ
トオフ周波数を低域に選ぶか、高域に選ぶかによって、
クロスカラーを許容しても色復調範囲が広帯域なことを
優先づるか、クロスカラーを許容せず色復調範囲を犠牲
にするかのいずれかを選択しな（）ればならなかった。

この発明は上記問題点を除去し、Ｃ信号の広帯域復調に
よる効果をできるだけ犠牲にすることなく、クロスカシ
−等の色妨害の発生を抑えるようにした複合映像信号分
離回路の提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、フレーム開演等によって輝度信号成分及び
色信号成分を得るフレーム間演算手段と、ライン間法線
によって輝度信号及び色信号成分を１ｒＩるフィールド
内法線手段との前記各出力の混合比を制御するにあたっ
て、色信号成分については、フレーム間演Ｑ手段からの
出力は広帯域復調を行い、フィールド間演算手段からの
出力は狭帯域復調を行うようにしたものである。

（作用） このような構成によれば、絵柄の動きが検出されると、
そのｖＪきの程瓜に応じて狭帯域色復調出力と広帯域復
調出力との混合比を選択的に制御することによって、広
帯域色復調方式による色解像度の向上と共に、Ｃ信号に
洩れ込むＹ信号を狭帯域色復調により低減してクロスカ
ラーを軽減した画像処理を行うことができる。

（実施例） 以下、この発明を図示の実施例によつＣ説明りる。

第１図はこの発明に係る複合映像信号分離回路の一実施
例を示す回路図である。

第１図において、第６図の回路におｔプる出力と同じ信
号には同等の符号を付づ゛。端子１１はｉ？ｌ１ｒｌｌ
値化された複合映像信号の入力端子、１２はフレームメ
モリ、１９はラインメモリ、２４は動き検出回路であり
、フレームメモリ１２とラインメモリ１９は、それぞれ
フレーム間差信号及びフレーム間和信シ）。

並びにライン間差信号及びライン間和信号線用の演ｎを
行う法線手段を構成している。

即ち、フレームメモリ１２は端子１１からの信号を１フ
レーム遅延して加算器１３．減算器１４に導いている。

加ｒＪ器１３．減ｆ１器１４は端子１１からの複合鉄〜
信号を入力しており、これより、加算器１３はフレーム
間和信号である輝度信号成分Ｙ１を導出し、減算器１４
は、フレーム間差信号である色信号成分Ｃ１を導出する
。加算器１３からの信号Ｙ１は第１の混合回路１６に供
給し、減算器１４からの信号Ｃ１は位相調整回路１７を
介しＣ第１の色復調器１に供給している。この色復調器
１はＩＱ軸色差信号を復調するもので、■信号はＯ〜１
　、５　［Ｈｌｌｚｌの広帯域で、Ｃ信号は０〜０　、
５　［Ｈｌｌｚｌの帯域で復調づる。

ラインメモリ１９は、減紳器２０と共にくし形フィルタ
ーを構成し、減゛Ｐ、）器２０よりライン間差信りであ
る色信号成分Ｃ１を導出させている。この色信号成分Ｃ
１はバンドパスフィルター２１により水平方向のがなさ
れ、垂直方向のＹ信号成分を除去した色信号成分Ｃ３と
して出力する。バンドパスフィルター２１の出力は、色
復調器２に供給している。

ここに、バンドパスフィルター２１のカットオフ周波数
ｆｃは、Ｉ信号の復調帯域に合わせて、Ｂ−Ｙ軸、Ｒ−
Ｙ軸を復調する場合より低域に設定しである。

また、バンドパスフィルター２１からの信号Ｃ３は減Ｃ
り鼎２２によって複合映像信号より減算され、第１の混
合回路１６に供給している。なお、第１の混合回路１６
において、各入力信号Ｙｌ　、Ｙ２は、それぞれ位相調
整回路１５．２３を介することで位相が一致するように
しである。これは、バンドパスフィルター演算を行うこ
とでＹ２がＹｌより遅れるのを補償するためである。ま
た、色復調器１゜２において、各信号ＣＩ　、Ｃ３は、
Ｃ１が位相調整回路１１を介することで、バンドパスフ
ィルター２１によるＣ２の遅れを補償し、同一位相で入
力するようにしである。

しかして、各色復調器１．２は、Ｉ軸及びＱ軸の色差信
号を復調するものであるが、色復調器１が１信号を１　
、５　［Ｈｌｌｚｌの帯域で復調する広帯域の色復調動
作を行うのに対し、色復調器２はＩ信号を狭帯域、即ち
０　、５　［Ｈｌｌｚｌで復調するようになっている６
なお、各色復調器１．２ともＱ信すは、０　、５　［Ｈ
ＩＩＺｌ　ｒ：復調する。そして、色復調器１によって
復調した信号出力１１と、色復調器２によって復調した
信号出力１２は第２の混合回路３へ導き、色復調器１に
よって復調した信号出力Ｑ１と色復調器２によって復調
した信号出力Ｑ２とは第３の混合回路４へ導いている。

また、各色復調器１．２は、ＰＬＬ回路２８で再生され
る１軸キｐリア及びＱ軸キ１１リアによって色同期検波
を行う。

一方、動き検出回路２４は、複合映像信号のフレーム間
差信号とフレーム間和仁号によって動きを検出する。こ
の仙き検出信号２４ａは、各第１．第２、第３の混合回
路１６．３．４に混合比制御信号として供給し、それぞ
れ信号Ｙ１とＩ２の温合比、信号１１とＩ２の混合比及
び信号０１と０２の混合比を制御している。こうして混
合比の制御された各混合回路１６，３．４からの出力は
、それぞれ輝度信号出力ＹＯ，色復調出力■０　、ＱＯ
として端子２９．’　２６．２７に導出するようになっ
ている。

第２図は色復調器１，２の構成を示す回路図である。端
子ρ１には、信号Ｃ１又はＣ３を導ぎ、端子Ｐ１から各
乗鋒器５，６に供給する。乗算器５．６は、ＰＬＬ回路
２８からのＩ軸キアリア及びＱ軸キＶリアとＣ信号成分
とを乗算して同期検波を行う。１ｑられた復調出力Ｉ信
号は、バンドパスフィルター７を介して端子Ｐ２に導出
し、復調出力Ｃ信号はバンドパスフィルター８を介して
端子Ｐ３に導出する。

ここで、ローパスフィルター７の通過帯域を１゜５　［
ＨＩＩｚｌに設定し、ローパスフィルター８を０゜５　
［ＨＩＩＺｌに設定することで、■信号を広帯域で復調
する色復調器１として用いることができ、バンドパスフ
ィルター７を０　、５　［ＨＩＩＺｌに設定することで
、■信号を狭帯域で復調する色復調器８として用いるこ
とができる。

上記のような構成において、入力した複合映像信号が静
止画である場合は、動き検出回路２４は、フレームメモ
リ１２によって処理された信号Ｙ１を信号Ｙ２より多く
混合するような混合比制御信号２４ａを混合回路１６に
供給する。これにより端子２９に導出する輝度信号出力
ＹＯは、フレーム間演算によるほぼ完全な形で分離され
たＹ信号となる。

また、このときの混合比制御信号２４ａは、第２の色復
調器４によって復調された出力Ｉ２．Ｑ２より第１の色
復調器１によって復調された出力■１及びＱｌを多く含
むような混合比となるように制御する。第１の色復調３
１は、Ｉ信号を広帯域で復調するので、１ｑられる復調
出力１１は、広帯域の色信丹となり、色解像度を向上づ
ることができる。

次に、複合映像信号が動画である場合を説明する。この
場合は、フレームメモリ１２によつで処理された信号Ｙ
１　、ＣＩはクロスカラーが多くなる。

そこで、動き検出回路２４から出力する混合比制御信号
２４ａは、絵柄の斜め成分を検出し、その検出ＩＩｌに
応じて、信号Ｙ１よりＩ２の割合が多く、かつ信号１１
．Ｑｔより１２．Ｑ２の割合が多くなるような値に変化
する。これより、「こ金回路１６゜３．４から出力する
輝度信号出力ＹＯ及び色復調出力１０．ＱＯは、°減算
器２２の出力Ｙ２及び色復調器２の出力１２　、Ｑ２成
分が多くなる。

ところで、本実施例によの混合比が制御される■１，１
２のうち、　　Ｉ２は、カットオフ周波数ｆＣが低域に
設定されたバンドパスフィルター２１からの信号Ｃ３を
復調したもので、色復調器２は、Ｃ信号の低域のカラー
情報をも含ｌυだ信号を復調することになる。しかし、
このまま復調した信号を出力とはせず、ローパスフィル
ター７で復調出力ＩＯの帯域制限を行い、クロスカラー
成分の増大を抑えている。従って、この発明の動画時に
おけるカラー情報は、クロスカラーが確実に抑えられる
。また、色復調器２は狭帯域復調を行うものであるが、
その入力情報としてＣ信号を広帯域でｌＯ調するので、
カットオフ周波数が高域で制限されたＣ信号を復調する
場合より良好な特性のカラー情報を出力することができ
る。更には、動画の程度によっては、色復調器１からの
復調出力も混合される割合が多くなるので、色解像度を
極端に落とすことはない。ＩＱ’ｋ１１復調を行う従来
の回路は、バンドパスフィルター２１のカットオフ周波
数ｆｃを低域に設定し、クロスカラーを犠牲にしてＪ５
す、このような画像は、動画といえども視覚的に極めて
不快であったが、この発明を採用づることで、り〔Ｊス
カラーにＪ：る邑妨害及び色解像度の劣化を抑えること
ができた。

第３図ａは色復調器１におけるローパスフィルター７の
周波数特性を示し、第３図すは色復調器２におけるロー
パスフィルター７の周波数特性をそれぞれ示寸。Ｉ信号
は、０〜０　、５　［ＨＩＩｚｌの低域成分は両側波帯
で、０．５〜ｌ　、　５　［ＨＩＩＺ］の高域成分は、
単側波帯で伝送されるため、広帯域復調時は、第３図ａ
に示Ｊように上記高域成分を持ち上げる特性となってい
る。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、ＩＱ軸復調の広
帯域復調特性を犠１１にりることなく、クロスカラーを
抑制し、画質の向上を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る複合映像信号分離回路の一実施
例を示す回路図、第２図及び第３図はこの発明に用いた
色復調器を説明するための回路図及び特性図、第４図は
複合映像信号の空間周波数特性を承り特性図、第５図は
くし形フィルターの特性を示す特性図、第６図は従来の
複合映像信ｑ／／）離回路を示す回路図、第７図はフレ
ーム間及びフィールド内処理による輝度色分離の原理を
説明する説明図である。 １．２・・・色復調器、３，４．１６・・・混合器、５
゜６・・・乗算器、７．８・・・ローパスフィルター、
１１・・・入力端子、１２・・・フレームメモリ、１３
・・・加０器、１４・・・減専器、１０・・・ラインメ
しり、２１・・・バンドパスフィルター、２２・・・減
剛器、２４・・・動き検出回路。 １へ埋入　　　プｉ−埋士　　　１ｐ　　胚　　進贅７
′・第２図 第４図 第３図 蹄５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 離散値化された複合映像信号をフレームメモリを用いて
   処理しフレーム間和信号及びフレーム間差信号である第
   １の輝度信号成分及び色信号成分をそれぞれ出力するフ
   レーム間演算手段と、前記複合映像信号をラインメモリ
   を用いて処理しライン間和信号及びライン間差信号であ
   る第２の輝度信号成分及び色信号成分をそれぞれ出力す
   るフィールド内演算手段と、 前記第１の色信号成分を所定の色差信号軸で復調する第
   １の色復調手段と、 この第１の色復調手段と同じ色差信号軸であって一方の
   色差信号が第１の色復調手段より狭帯域で得られるよう
   に前記第２の色信号成分を復調する第２の色復調手段と
   、 前記複合映像信号における絵柄情報の動きを検出する動
   き検出手段と、 この動き検出手段からの検出量に応働して前記第１及び
   第２の輝度信号成分の混合比と第１及び第２の色信号成
   分に基づく復調出力の混合比が可変された輝度信号出力
   及び色信号出力を得る混合手段とを具備したことを特徴
   とする複合映像信号分離回路。