JPH0437283A - 色信号補償装置 - 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、テレビジョンなどに代表されるビデオ信号の
色信号処理における信号補償にかかるものであり、特に
、表示の細部における色情報の復元と輪郭強調に好適な
色信号補償装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の色信号補償装置としては、例えばＵＳＰ第４５０
４８５３号特許明細書に開示されたものがある。その構
成は第４図ｆＡｌに示すようになっており、各部の信号
波形は同図ＦＢ）に飛すようになっている。

この従来例について説明すると、端子１００にはカラー
サブキャリア信号（以下、「Ｃ信号」という）が入力さ
れ、端子１０２にはベースバンド輝度信号（以下、「Ｙ
信号」という）が入力される。ここで、Ｃ信号波形は、
例えば信号ａのように色変化ないし色エツジが存在する
信号であるとする。また、Ｙ信号波形も、信号ｆのよう
に輝度変化ないし輝度エツジが存在する信号であるとす
る。いずれも、帯域制限を受けている。

これらのうち、まず、Ｃ信号は、バンドパスフィルタ１
０４によって群遅延特性のイコライズを受け、処理信号
すは、一方において遅延回路１０６．１０８に各々供給
され、他方において第１加算器１１０に供給される。信
号すは、１／２遅延回路１０８においてＣ信号の１／２
の周期に相当する時間遅延を受けて信号ｄとなる。

この信号ｄは、第１加算器１１０において、信号すと加
算され、信号ｅとなる。この操作は、Ｃ信号の微分に相
当する。

他方、Ｙ信号（信号ｆ）は、ローパスフィルタ１１２に
よって帯域制限された後（信号ｇ）、微分回路１１４に
よって微分されて信号りとなる。

この微分信号りは、Ｙ信号（信号ｆ）が立ち上がる場合
（実線）と立ち下がる場合（破線）とで逆極性となる（
信号り参照）、そこで１両者いずれの場合も同一極性と
するために、全波整流回路１１６で全波整流が行なわれ
る。

整流後の信号Ｊは、第２微分回路１１８で微分されて信
号にとなり、更にリミッタ１２０による処理を受けて信
号２となる。信号βは、更に波形整形回路１２２による
波形整形を受けて信号ｍとなる。

次に、以上のようにして得られた信号ｅ。

ｍは、画面上では同一エツジとなるＣ、Ｙ信号から各々
生成されたものであり、各々乗算器１２４に各々供給さ
れる０乗算器１２４でＣま、同図ＦＢ）に示すようにタ
イミング合せが行なわれた信号ｅが信号ｍでＡＭ変調さ
れて、変調後の信号ｎが出力される。この信号ｎは、遅
延回路１０６によってタイミング合せが行なわれた信号
Ｃとともに第２加算器１２６に供給されて加算され、最
終的な補償Ｃ信号である加算信号Ｏが得られる。このよ
うに、Ｃ信号とＹ信号との相関性を利用することによっ
て、Ｃ信号の色度化工・ンジの輪郭補正が行なわれる。

かかる補正は、例えば、低域変換記録を行なうビデオテ
ープレコーダの再生信号のように、Ｃ信号の帯域が狭く
なり色エツジの過渡時間が劣化したＣ信号に対して行な
われる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、以上のような従来技術では、次のような不都
合がある０例えば、Ｙ、Ｃ信号がともに同じタイミング
でステップ状に変化する絵柄の場合（第５図［１］参照
］、パルス状に変化する絵柄の場合（同図［２］参照）
、更に細いパルス状に変化する絵柄の場合（同図［３］
　ＩＭ）について、各々前記従来技術を適用したとする
。

まず、それぞれの場合の原Ｙ信号、原Ｃ信号は、それぞ
れ同図ｆＡｌ　、　　ｆＢ）に示す波形である。

これらが帯域制限を受けると、同図（Ｃ）　、　　ｔＤ
）に各々示すようになり、これらのＹ、Ｃ信号が第４図
（Ａ）の装置に各々入力される。まず、Ｙ信号の処理か
ら説明すると、ローパスフィルタ１１２の出力は同図ｆ
Ｅｌ　に示すようになり、これに対して微分回路１１４
．全波整流回路１１６による処理が行なわれると、同図
ｆＦｌに示す波形となる。そして、これに対し第２微分
回路１１８による微分が行なわれると、同図ｆＧｌ　に
示す波形となり、リミッタ１２０による処理が行なわれ
ると、同図ＩＨＩに示す波形となる。

これに対し、Ｃ信号についても第４図ｆＢ）と同様であ
り、第１加算器１１０の出力は同図（Ｉｌに示す波形と
なる０乗算器１２４では、第５図ｆＨ１、ｆｌ）の各信
号が各々入力されて乗算され、加算器１２６の最終的な
補正出力信号は、同図（Ｋｌ　に示すようになる。

これらの各補正信号のうち、まず、同図（１］のステッ
プ状に変化する絵柄の場合は、同図（Ｂ）（に）を比較
すれば明らかなように、原Ｃ信号に近い形に復元される
。しかし、同図（２］　、、　（３１に各々示すパルス
状に変化する絵柄の場合には、同図（に）の補正波形は
同図（Ｂ）の原Ｃ信号のようには復元されない。これは
、第４図（Ａ＋の装置による補正量を大きくしても同様
である。

このように、従来の技術によれば、画像の輪郭部分のよ
うに、原信号の周波数成分として低域から高域まで広い
周波数成分が含まれている場命には、周波数帯域制限に
よって失われた高域部分の復元が原理的に可能である。

しかし、パルス状の絵柄のように、高域の周波数成分し
か含まれていない部分については、その復元を行なうこ
とができない、すなわち、細かい部分の色の復元や、単
一色の細かい濃淡の変化の復元などは行なうことができ
ず、Ｃ信号の帯域改善としては不十分てある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、色の輪郭
補正に加えて、細かい部分の色や単一色の細かい濃淡の
復元も良好に行なうことができる色信号補償装置を提供
することを、その目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、カラー画像信号に含まれる信号波形情報を利
用して周波数帯域制限を受けた色信号波形の補償を行な
う色信号補償装置において、前記カラー画像信号中の輝
度信号及び色差信号の各微分信号と色差信号とに基づい
て適応的な重付は処理を行なって重付は信号を出力する
重付は手段と、この重付は信号から必要な補正信号を取
り出して前記色差信号を補正する信号補正手段とを備え
たことを特徴とするものである。

［作用］ 本発明によれば、カラー画像信号に含まれる輝度信号１
色差信号の各微分信号と、色差信号とに基づいて重付は
処理３例えば微分色差信号のレベルに応して微分輝度信
号による微分色差信号の重付け、又は色差信号による微
分輝度信号の重付けが行なわれ、重付は信号が得られる
０色差信号の補正信号は、この重付は信号から取り出さ
れる。

［実施例］ 以下、本発明にかかる色信号補償装置の実施例について
、添付図面を参照しながら説明する。

〈第１実施例〉 最初に、第１図及び第２図を参照しながら、本発明の第
１実施例について説明する。第１図には第１実施例の構
成が示されており、第２図には主要部分の信号波形が示
されている。この第１実施例は、Ｃ信号が一つの色差信
号で生成されている場合のものである。

第１図において、外部よりＹ信号が入力される端子ｌＯ
は、ローパスフィルタ１２の入力側に接続されている。

このローパスフィルタ１２の出力側は、微分回路１４の
入力側に接続されている。

他方、外部より色差信号が入力される端子１６は、イコ
ライザ１８．微分回路２０の入力側に各々接続されてお
り、更に他のイコライザ２２の入力側にも接続されてい
る。このイコライザ２２は、入力端子１６から加算器３
６に至る信号処理回路で信号が受ける遅延量に相当する
時間遅延を有する。

次に、微分回路１４．イコライザ１８．もうひとつの微
分回路２０の各出力側は、微分値重付は回路２４の入力
側に接続されている。この微分値重付は回路２４は、Ｒ
ＯＭ２６によって構成されており、前記三つの人力がす
べてディジタルブタであるとすると、それらを一つのア
ドレスとして読出しを行なって対応するデータが出力さ
れるようになっている。

微分値重付は回路２４の出力側は、補正信号抽出回路２
８の入力側に接続されている。この補正信号抽出回路２
８の入力側には、積分回路３０が設けられている。この
積分回路３０の出力側は、イコライザ３２．ローパスフ
ィルタ３４の入力側に各々接続されている。また、イコ
ライザ３２の出力側は加算器３６の加算（＋）入力側に
接続されており、ローパスフィルタ３４の出力側は加算
器３６の減算（−）入力側に接続されている。そして、
加算器３６の出力側が補正信号抽出回路２８の出力側と
なっている。

以上のような補正信号抽出回路２８のうち、イコライザ
３２はローパスフィルタ３４と同等の信号遅延量を有し
ている。また、ローパスフィルタ３４は、補正される色
差信号が受けた周波数帯域制限特性と等価な特性を有す
るものである。このような構成によって、重付は微分信
号から帯域特性改善に適当な補正信号が抽出されるよう
になっている。

補正信号抽出回路２８の出力側は、上述したイコライザ
２２の出力側とともに、加算器３８の加算入力側に各々
接続されており、この加算器３８の加算出力側は出力端
子４０に接続されている。この出力端子４０から、復元
された色差信号が出力されるようになっている。

次に、以上のように構成された第１実施例の作用につい
て、第２図を参暉しながら説明する。なお、同図は上述
した第５図に対応するもので、同図［１］はＹ、Ｃ信号
がともに同じタイミングでステップ状に変化する絵柄の
場合、［２］はパルス状に変化する絵柄の場合、［３］
は更に細いパルス状に変化する絵柄の場合における各部
の信号波形を各々示したものである。なお、原Ｙ信号。

原Ｃ信号は、同図（Ａｌ　、　ｆＢ）に各々示すように
、いずれも上述した従来例の場合と同様であるとする。

入力端子１０には、同図（Ｃ）に示すＹ信号Ｓ１が入力
される。このＹ信号Ｓ１は、ローパスフィルタ１２によ
って所定の周波数帯域制限を受ける。帯域制限Ｙ信号Ｓ
２（同図（Ｄ）参ｐ＠）は、微分回路１４に入力され、
ここで微分処理が行なわれて微分Ｙ信号Ｓ３（同図（Ｅ
ｌ　ｔ’照）が出力される。この微分Ｙ信号Ｓ３は、微
分値重付は回路２４に供給される。

他方、入力端子１６には、同図（Ｆｌに示す色差信号Ｓ
４が入力される。この色差信号Ｓ４は、方においてイコ
ライザ１８で所望の等化処理が行なわれ、また微分回路
２０で微分処理が行なわれて微分色差信号Ｓ５（同図（
Ｇｌ参照）が出力される。イコライザ１８．微分回路２
０の各出力は、微分値重付は回路２４に各々供給される
。なお、イコライザ２２でも、同様に入力色差信号Ｓ４
の等化処理が行なわれる。

次に、微分値重付は回路２４では、入力された各微分信
号Ｓ３．５５の振幅の大きさないしレベルが基準値αと
比較され、その比較結果に応じて異なる重付は処理が行
なわれる。

すなわち、双方の微分信号Ｓ３．Ｓ５のうち、特に微分
信号Ｓ５の振幅がいずれも所定レベル以上あるときは、
下記に示す第１の重付は処理が行なわれる。第２図の例
では、［１］、［２］の場合が各々該当する。しかし、
それ以外の場合、例えば微分Ｙ信号Ｓ３が存在するにも
かかわらず、微分色差信号Ｓ５の振幅があるレベル以下
の場合には、下記に示す第２の重付は処理が行なわれる
。第２図の例では、［３］の場合が該当する。

ａ　　１の　４　理 この場合には、微分Ｙ信号Ｓ３の絶対値で微分色差信号
Ｓ５の波形の重付けが行なわれ、第２図（Ｈｌに示すよ
うな重付は微分信号Ｓ６が出力されて、補正信号抽出回
路２８に入力される。補正信号抽出回路２８では、重付
は微分信号Ｓ６に対して、積分回路３０による積分、イ
コライザ３２による等化、ローパスフィルタ３４による
前言己帯域制限、加算器３６による演算処理が各々行な
われ、補正信号Ｓ７（同図ｆＩｌ　？照）が得られる。

この補正信号Ｓ７は、加算器３８においてイコライザ２
２による時間遅延を受けた元の入力色差信号Ｓ４に加算
され、これによって復元色差信号（同図＋Ｊ）参照）が
得られる。この復元色差信号によれば、同図［１コ、［
２１の（Ｂ）　、　ｆＦ）　、　（Ｊｌを各々比較すれ
ば明らかなように、輪郭部の補正及び細かい色の復元が
良好に行なわれている。

ｂ、２の　・番　理 この場合には、イコライザ１８の出力色差信号（入力色
差信号Ｓ４に対応）の波形で微分Ｙ信号８３の波形の重
付けが行なわれる。第２区［３］に示すように、Ｙ信号
の微分波形が存在し、色差信号の微分波形があるレベル
以下の場合は、−数的には単一色で輝度のみが変化する
絵柄の場合である。Ｙ信号０色差信号は、ともに原色（
Ｒ。

Ｇ、Ｂ）成分の一定比の和であることからすれば、はと
んどの場合、輝度の変化に応して色差信号も同様の比で
変化すると予測される。そこで、かかる場合には、上述
した第２の重付は処理が行なわれる。

その結果、微分値重付は回路２４からは、第２図（旧に
示すような重付は微分信号Ｓ６が出力されて、補正信号
抽出回路２８に入力される。以後、上述した場合と同様
にして補正信号抽出回路２８、加算器３８による演算処
理が各々行なわれ、復元色差信号（同図ＴＪＩ参照）が
得られる。

この復元色差信号によれば、同図［３］の（Ｂ）（Ｆｌ
　、　　（Ｊｌ　を各々比較すれば明らかなように、単
−色の細部の濃淡の復元が良好に行なわれている。

〈第２実施例〉 次に、第３図を参照しながら、本発明の第２実施例につ
いて説明する。上述した実施例では、Ｃ信号が一つの色
差信号で生成されているとしたが、本実施例では、直交
する二つの色差信号で生成されているとする。なお、便
宜上、第１実施例の色差信号を「０°」とし、本実施例
ではそれに「９０°」の色差信号が加わるものとする。

そして、上述した第１実施例と同様又は相当する構成部
分には、同一の符号を用いることとする。

同図において、色差信号（９０°）は、入力端子４６に
入力されるようになっているにの入力端子４６は、イコ
ライザ４８．微分回路５０の入力側に各々接続されてお
り、更に他のイコライザ５２の入力側にも接続されてい
る。このイコライザ５２は、上述したイコライザ２２と
同様の作用を奏するものである。

次に、微分回路１４．２０．５０．イコライザ１８．４
８の各出力側は、微分値重付は回路５４の入力側に各々
接続されている。そして、微分値重付は回路５４の各出
力側は、補正信号抽出回路２８．５８の入力側に各々接
続されている。

そして、補正信号抽出回路２８．５８の各出力側は、上
述したイコライザ２２．５２の各出力側とともに、加算
器３８．６８の加算入力側に各々接続されており、これ
らの加算器３８．６８の加算出力側は出力端子４０．７
０に各々接続されている。これらの出力端子４０．７０
から、復元された色差信号（０°１．　　＋９０°）が
各々出力されるようになっている。

次に、以上のように構成された第２実施例の作用につい
て説明する。上述した第１実施例における色差信号復元
の重付は処理をまとめて示すと、次の第１表のようにな
る。なお、信号レベルの比較基準値をａとする。

第１表 第２表 このように、第１実施例では色差信号（０°）のみであ
るから、その微分値の値によっていずれの重付は処理を
行なうかが決定される。しかし、色差信号（０°１．＋
９０°）の各々に対して上述した色の輪郭復元や細部復
元の処理をどのように行なうかは、その性質上直交する
色差信号（０°１．　　（９０°）の各チャンネルで独
立して決定することはできず、各チャンネルとも同一の
復元処理を施す必要がある。

そこで、本実施例では、第２表に示すように、いずれか
一方の色差信号において第１の重付は処理が行なわれる
条件の場合には、双方の色差信号に対して第１の重付は
処理を行なうこととしている。

微分値重付は回路５４では、かがる条件に従って上述し
た第１又は第２の重付は処理が行なわれ、その処理後の
重付は微分信号に基づいて補正信号抽出回路２８．５８
で各々補正信号の抽出が行なわれる。そして、抽出され
た各補正信号は、加算器３８．６８で各々入力色差信号
（０°）。

（９０°）に加算され、復元色差信号が第１実施例と同
様にして各々出力されることとなる。

〈他の実施例〉 なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
ない。例えば、前記第２実施例では、色差信号（０°１
．（９０°）に対して同一の復元処理を行なう必要性か
ら、いずれか一方の色差信号において第１の重付は処理
が行なわれる条件の場合には、双方の色差信号に対して
第１の重付は処理を行なうこととした。しかし、逆に、
いずれか一方の色差信号において第２の重付は処理が行
なわれる条件の場合には、双方の色差信号に対して第２
の重付は処理を行なうようにしてもよい。

また、微分信号に対する重付けの程度は、必要に応じて
適宜設定してよい。前記実施例によれば、メモリ手段に
よって重付は処理が行なわれるようになっているので、
かかる重付けの程度の変更は極めて容易に行なうことが
できる。

その他、回路構成も上記実施例に限定されるものではな
く、同様の作用を奏するように種々設計変更可能である
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明にかかる色信号補償装置に
よれば、輝度信号の微分信号１色差信号、及びその微分
信号を用いて適応的な重付は処理を行なうとともに、そ
の処理信号から復元用の補正信号を得ることとしたので
、帯域制限を受けた色信号における色の輪郭補正のみな
らず、細かい部分の色や単一色の細かいａ淡の復元も良
好に行なうことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる色信号補償装置の第１実施例を
示す構成図、第２図は前記第１実施例の作用を示す信号
波形図、第３図は本発明の第２実施例を示す構成図、第
４図は従来技術を示す説明図、第５図は前記従来技術の
課題を示す説明図である。 １２．３４・・・ローパスフィルタ、１４．２０゜５０
・・・微分回路、１８．２２．３２．４８゜５２・・・
イコライザ、２４．５４・・・微分値重付は回路（重付
は手段）、２８．５８・・・補正信号抽出回路（信号補
正手段）、３０−・・積分器、３６゜３８．６８・・・
加算器（信号補正手段）。 特許出願人　　日本ビクター株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カラー画像信号に含まれる信号波形情報を利用して周波
   数帯域制限を受けた色信号波形の補償を行なう色信号補
   償装置において、 前記カラー画像信号中の輝度信号及び色差信号の各微分
   信号と色差信号とに基づいて適応的な重付け処理を行な
   って重付け信号を出力する重付け手段と、この重付け信
   号から必要な補正信号を取り出して前記色差信号を補正
   する信号補正手段とを備えたことを特徴とする色信号補
   償装置。