JPH0450793B2 - - Google Patents

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JPH0450793B2
JPH0450793B2 JP59117442A JP11744284A JPH0450793B2 JP H0450793 B2 JPH0450793 B2 JP H0450793B2 JP 59117442 A JP59117442 A JP 59117442A JP 11744284 A JP11744284 A JP 11744284A JP H0450793 B2 JPH0450793 B2 JP H0450793B2
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signal
angle
signals
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Chin Danii
Hooru Bataaman Eritsuku
Binsento Borugaa Toomasu
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RCA Licensing Corp
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Publication of JPH0450793B2 publication Critical patent/JPH0450793B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/67Circuits for processing colour signals for matrixing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/643Hue control means, e.g. flesh tone control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はテレビジヨン受像機の色信号処理に
関し、特に自動肌色色合制御、利得制御および
I,Q信号のR−Y,B−Y,G−Y信号に対す
る組合せを行う組合せ回路に関する。
〔背景〕
最近デジタル回路すなわち2進回路で信号の処
理を行うテレビジヨン受像機が開発されている。
一般にアナログ回路と同様の機能を持つデジタル
回路は何倍も多くの装置を必要とするが、そのデ
ジタル回路を実現するために必要な装置はアナロ
グ回路の対応部分より大幅にシリコン基板上に集
積する(すなわちICにする)ことができるため、
結局テレビジヨン受像機の信号処理回路を構成す
る個別回路素子の数は劇的に減少する。
このようにデジタル回路を用いて部品数を減じ
るには、回路を効率よく用いて必要な処理機能を
行わせることを要し、このためには、デジタル集
積回路の数を少なく(例えば5つ以下)保つ必要
があれば、各回路素子が若干の機能の共通性を備
えていることが望ましい。
〔発明の概要〕
この発明はある1組の座標軸に属する1対の直
角関係の混色(カラーミクスチヤー)信号から他
の1組の座標軸に属する1組の混色信号を発生す
る装置であり、受入れられた混色信号は復調され
てベクトル和の値がCでそのベクトル和と基準軸
の間の角がθの信号を発生する。ベクトル和を混
色信号を生成する各軸上に投影するために、その
角はΔθi(iは座標軸に対するインデツクス)だ
け増大され、その増大した角がその3角関数に対
応する値を発生する回路に順次印加される。最後
に、増された角の3角関数と値Cに応動する手段
がその3角関数のC倍の積を生成し、その積が発
生された1組の混色信号となる。
〔詳細な説明〕
多くのテレビジヨン設計者はクロミナンス情報
の帯域幅を拡げるために混色信号のR−YとB−
YよりIとQを用いて色信号の処理を行うように
する。映像管を駆動するための色信号R,G,B
の生成を容易にするため、ある点では信号I,Q
を混色信号R−YとB−Yに変換する必要があ
る。
第1図は直角混色信号I,QのNTSC式直角混
色信号R−Y,B−Yおよび瞬時クロミナンスベ
クトルCとの一般関係を示す。I軸はR−Y軸か
ら33°、−B−Y軸から57°離れている。クロミナ
ンスベクトルCの値(例えばC=√22
とベクトルCのI軸からの角θ(例えばθ=tan-1
(Qa/Ia))とが判れば、信号R−YとB−Yの
瞬時値が決まる。瞬時信号(R−Y)aと(B−
Y)aはクロミナンスベクトルのR−Y軸とB−
Y軸上への射影であつて、次の関係から求められ
る。
(R−Y)a=Ccos(33°−θ) (1) (B−Y)a=Ccos(57°+θ) (2) 第2図のG−Y軸とR−Y軸の関係に注意する
と、信号(G−Y)aが次式で与えられることが判
る。
(G−Y)a=−Ccos(66°−θ) (3) NTSC方式の合成映像信号EMは数学的には次
式で表される。
EM=EY+〔EQsin(wt+33°)+EIcos (wt+33°)〕 (4) ここで、EY、EQ、EIは信号Y,Q,Iの瞬時
値、外側の括弧内の項はクロミナンス信号を表わ
す。この同じ信号を混色信号R−Y,B−Yで表
わすと、合成信号は次のようになる。
EM=EY+〔0.493(EB−EY)sin wt +0.887(ER−EY)cos wt〕 (5) ここでEB,ERは青と赤の色信号の瞬時値、外
側の括弧内の項はここでも合成信号のクロミナン
ス成分を表わす。
式(4)の形で送信された合成信号から非減衰混色
信号R−Y,B−Yを発生するには、式(5)の係数
0.493と0.877を補償する必要がある。これはベク
トルが実際上B−Y軸上に投影されるときはクロ
ミナンス信号の大きさCにベクトル投影係数gB
(例えば1/0.493)を乗じ、R−Y軸上に投影され
るときは投影係数gR(例えば1/0.877)を乗ずるこ
とにより行われる、同様に、ベクトルが(G−
Y)軸上に投影されるときは値Cに投影係数gG
乗ずる。
代表的な商用生産のテレビジヨン受像機では、
再生画像の綜合色度を調節(静的色度制御)し、
一般に肌色を含むと考えられる色を「真の」肌色
として自動的に現出させるようになつているが、
この2つの機能はクロミナンスベクトルがその実
際の位置から一方または他方に回転されることを
要する。この回転は実際の値θに対する加減によ
つて行われる。
第3図は信号I,Qから信号R−Y,B−Y,
G−Yを発生すると共に静的色度制御、自動肌色
動的クロミナンス信号利得(ACC)および飽和
度制御を行う処理回路の簡略回路図である。第3
図の装置はテレビジヨン受像機の色信号処理路中
クロミナンズ信号が合成映像信号から(例えば櫛
型濾波器により)分離される前でクロミナンス副
搬送波が復調されてI,Qの直角関係成分が回復
された後の点に設けられている。信号I,Qは色
副搬送波周波数FSCで生ずる抽出データフオーマ
ツト内にある。
図中復調されたI,Q信号はそれぞれ端子1
0,11を介して強度決定回路12と角度決定回
路13に供給される。強度決定回路12は瞬時
I,Q信号のベクトル和の瞬時値Cに対応し、従
つてクロミナンスベクトルの値に等しい周波数
FSCの信号サンプルを生成する。また角度決定回
路13は信号I,Qのベクトル和とI軸の間の角
度θを表わす(すなわちθ=tan-1(Q/I))周
波数FSCの信号サンプルを生成する。この角θを
表わす信号(以後信号θと呼ぶ)は加算回路15
に印加され、ここで一定の角(TINT)を加えら
れてクロミナンスベクトルの回転を生じ、場合全
体の色度を調節する。この信号θの加減量すなわ
ち増分または減分は、表示管の再生画像を見なが
らその増分を加算回路15に導線16を介して印
加する視聴者により決まる。実際には視聴者が表
示画像がその色嗜好を満足させるまでクロミナン
スベクトルを回転させる。一旦適正な増分値が設
定されると、これは以後引続き角θに印加され
て、加減済角θ′を生ずる。原理的にはこの系の位
相をその設計常数に再整合させるために静的色度
制御が行われ、これが受信クロミナンス信号に対
してI,Q軸を回転させる効果を持つことに注意
されたい。
導線16からの角信号θは自動肌色素子30に
印加され、ここで角が非線形に変えられて肌色補
正信号を発生する。自動肌色素子30は入力角
θ′に応じた角φを生成するようにプログラミング
されたROMとすることができる。クロミナンス
信号が肌色と考えられる範囲の色を表さないと
き、角φは角θ′に等しいが、クロミナンス信号が
肌色範囲の色を表わすときは、素子30は入力角
θ′の非線形関数である角φを生成する。例えば肌
色範囲において角φは(θ′−Ksin2θ′)に等しい
こともある。
第5図の関数はI軸から±90°の角θ′に対して
は肌色補正をするが、それ以外の範囲では補正を
行わない。自動肌色補正は角θ′が肌色に属する角
範囲内にあるとき素子30がクロミナンスベクト
ルをI軸の方に回転することにより行われ、クロ
ミナンスベクトルがI軸に近いほど、所要の補正
が少なく、第5図から判るように、その補正は
θ′が零に近いとき零に近付く。クロミナンスベク
トルが肌色範囲内にあつてI軸から遥れるほど、
所要の補正が減り、再生色が人工的になるのが防
がれる。第5図において肌色の限度はθ′=±90°
と考えられ、非線形補正は再びこの限度近傍で零
に近付くことが判る。
肌色範囲における第5図の関数すなわちφ=
θ′−Ksin2θ′は中央範囲でK度の回転の最大補正
を与える、瞬時クロミナンスベクトルが実際にI
軸から±45°のとき、素子30によつて生ずる角
φは(θ′−K)度である。値Kは設計者により予
め定められ、一般に14〜26°の範囲内にある。関
数φ=θ′−Ksin2θ′は満足な肌色補正を与えるが、
設計者の好みによつては他の関数φ=f(θ′)を
代用し得ることを知るべきである。
再び第3図において、肌色補正済信号φは加算
回路18に印加され、クロミナンスベクトルをR
−Y,B−Y,G−Yの各軸に投影するに必要な
角ΔθR、ΔθB、ΔθGがそれぞれ追加される。ΔθR
ΔθB,ΔθGのそれぞれの値は記憶素子19から得
られるが、FSCの3倍の周波数で加算器18に送
られて混合され、順次3つの信号サンプル(ΔθR
−φ)、(ΔθB−φ)、(ΔθG−φ)を生ずる。
加算器18からの信号は余弦テーブル22に印
加され、その余弦に相当するサンプルを生成す
る。余弦テーブルは例えばROMとすることがで
きる。加算器18からの信号はこのROMのアド
レスコードとして印加され、ROMは印加された
アドレスコードの余弦に対応するサンプルを生成
し、この余弦値が乗算器23の一方の入力に印加
される。
素子12で発生された強度信号Cは第2の乗算
回路20の一方の入力に印加され、そこで利得率
GR、GB、GGを乗ぜられる。各利得率Giは、ベク
トル投影係数gi,動的クロマ利得率Accおよびク
ロマ飽和率SATより成る複合係数である(すな
わちGi=gi・Acc・SAT)。係数Giは例えばマイク
ロプロセツサにより線またはフイールド周波数で
周期的に更新して緩衝器21に記憶することもで
きる。この係数はさらにFSCの3倍の周波数で乗
算器20に送られ、角(Δθi−φ)にそれぞれ対
応する余弦値の生成と時間的に一致した順次サン
プル(C・GR)、(C・GB)、(C・GG)を生ずる。
各サンプルC・Giは乗算器23の第2の入力に印
加され、次のサンプルを生ずる。
(R−Y)a=GRCcos(ΔθR−φ) (6) (B−Y)a=GBCcos(ΔθB−φ) (7) (G−Y)a=GGCcos(ΔθG−φ) (8) これらはFSCの周波数で分離されてそれぞれ出
力線路25,26,27に現れる。
余弦値を用いてクロミナンスベクトルを各軸に
投影することにより信号R−Y,B−Y,G−Y
が形成される。この投影は適当な角の正弦のよう
な別の3角関数比を用いて行うこともできる。使
用する3角関数により、ΔθR、ΔθB、ΔθGの異る値
と代数和に含まれるその値の向きが必要なことが
あるため、加算器18および記憶素子19はその
ように構成する必要がある。一般に代数和は
(Δθi±φ)と表され、例えば正弦比を用いて投影
したときは角ΔθR(第1図から)が57°、それに対
応する代数和が(ΔθR+φ)である。
ある種の受像機では信号R−Y,B−Yが直交
軸上にないことがあることはテレビジヨン信号処
理関係の技術者には自明である。従つて第1図に
示すNTSC標準色軸関係から導かれたものとは異
なる角Δθiが用いられることがある。
第4図は通常の回路素子を用いて第3図の回路
を実現する方法の1例を示す。第4図において、
処理される信号はパルスコード変調(PCM)2
進フオーマツトのようなデジタルフオーマツトの
もの(2の補数信号から2進信号プラス符号ビツ
ト)とする。各装置の信号抽出周波数と処理速度
によつて、信号路のあるものには補償用の遅延線
を要するが、回路設計の熟練者には各回路につい
てそのような遅延線が必要な箇所が判るはずであ
る。
第4図において、PCM信号Ia,Qaが各端子1
0,11に印加される。これらの信号はそれぞれ
信号Ia,Qaの強度を通過させる絶対値回路50,
51に印加される。Ia,QaはROM53,54に
アドレスコードとして印加される。ROM53,
54はその各アドレス入力に印加されるアドレス
コードの対数を生ずるようにプログラミングされ
ている。log|Ia|に相当する信号は減算器55
においてlog|Qa|に相当する信号から減算され
て、log(|Qa|/|Ia|)に相当する出力信号コ
ードを生成する。これらの信号コードは信号Ia
Qaの符号ビツトと共にROM57に入力アドレス
コードとして印加される(Ia,Qaの符号ビツトは
複合アドレスコードの最上位ビツト)。ROM5
7はtan-1(Qa/Ia)すなわち角θに対応する出力
コードを生ずるようにプログラミングされてい
る。減算器55で生成されたコードは強度値|Ia
|と|Qa|から発生されているから、0〜90°の
角度範囲を示すにすぎない。ROM57へのアド
レスコードに加えられたIa,Qaの符号ビツトはそ
の角度情報を0°から360°まで、または0°から±
180°までに拡張するに要する情報を与える。
ROM57のアドレス入力のN個の最下位ビツ
トが減算回路55に供給され、N+1番目のビツ
トがIaの符号ビツトに結合され、N+2番目のビ
ツトがQaの符号ビツトに結合されると仮定し、
また符号ビツトはIa,Qaが正のとき0、負のとき
1とする。ROM57はN+1番目とN+2番目
のアドレスビツトが双方共「0」に等しいとき印
加されたアドレスコードのN個の最下位ビツトの
逆対数の逆正切を出力するようにプログラミング
されている。N+1番目とN+2番目のアドレス
ビツトがそれぞれ右下の象限から始まつて時計方
向に生ずる3つの象限に対応して01、11、10のと
き、ROM57はそれぞれ180°マイナス、180°プ
ラスおよび360°マイナス、アドレスコードのN個
の最下位ビツトの逆対数の逆正切に対応する信号
を出力するようにプログラミングされる。このよ
うにしてROM57は0〜360°の範囲に亘つて角
を生成する。
ROM57の生成する角コードは加算器58に
印加され、ここで、静的色度制御が行われる。静
的色度制御信号は例えば視聴者の制御するスイツ
チ73により発振器74に選択的に接続されるリ
ングカウンタ72の出力により発生される。カウ
ンタ72からの出力値は加算回路58の第2の入
力に印加される。リングカウンタ72からの出力
コードは順次増大する正の数列または負の数列を
介して循環し、それぞれθの値に加算されるか、
それから減算されてクロミナンスベクトルを何れ
かの方向に回転させる。
加算器58からの角θ′に対応するPCMコード
は自動肌色回路71に印加され、回路71は第3
図および第5図について説明した角φに対応する
肌色補正済PCMコードを生成する。(用途によつ
ては自動肌色機能をROM57に内蔵される逆正
切表に直接プログラミングすることもできる。) 第4図bは除勢手段を持ち、角0〜360°の全範
囲より小さい記憶装置を要する更に詳細な自動肌
色回路71′を示す。素子71′ではROM90が
肌色範囲に生ずる入力角の数に対して十分な記憶
角φだけを含み、φ=θになる他のすべての角に
対しては、入力角θがROM90を周つてマルチ
プレクサ91の入力に印加される。ROM90の
出力はマルチプレクサ91の第2の入力に印加さ
れる。マルチプレクサ91はオアゲート93から
の論理高レベル信号に応じて角θをROM90を
周つて直接その出力に導き、オアゲートの出力が
低レベルのときは、ROM90から角を印加す
る。
オアゲート93はオン・オフスイツチ94に応
じてそれがオフ位置のとき、または復号器92の
出力結線が高レベルのとき、高レベル出力を生ず
る。復号器92は角θのコードワードを受け、肌
色範囲外の角θに対して高レベルを出力するよう
になつている。ROM90からの信号は、角θが
肌色範囲内にあるときだけ回路の出力に印加さ
れ、そのためROM90はこの範囲の角θに対す
る角φを含むことだけを要する。
再び第4図aに戻つて、素子71からのPCM
コードφはR−Y,B−Y,G−Yの混成角
ΔθR、ΔθB、ΔθGに対応する信号コードか印加され
る減算器75に印加される。このコードφは減算
回路75にサンプル周波数FFCで印加される。記
憶素子77(例えばROM)からの3つの混成角
コードはそれぞれ混成されて各φコードワードに
対し減算回路75に印加され、順次相異る3つの
角(ΔθR−φ)、(ΔθB−φ)、(ΔθG−φ)を発
生す
る。これはROM3FSCの周波数でクロツキングし
て差角を3FSCの周波数で現れるようにすることに
より達せられる。差角(Δθi−φ)はアドレスコ
ードとして印加される角の余弦の対数であつて、
加算回路79に印加されるものを発生するように
プログラミングされたROMとし得る素子78に
印加され、その対数は加算回路79に印加され
る。logcos(Δθi−φ)はそこで利得率を加味され
たクロミナンス強度log(GiC)と合計されてlog
{GiCcos(Δθi−φ)}に対応する信号コードワー
ドを生成し、これらの信号コードワードは逆対数
回路83に印加されて信号群R−Y,B−Y,G
−Yに分解され、ラツチ回路80,81,82に
印加される。
第4図のI,Qのベクトル和の大きさCは次式
に従つて発生される。
C=|I|/|cosθ| (9) このため素子57からの角θが、アドレス入力
に印加された角θのlog|cos|の信号コードを生
成するようにプログラミングされたROM59に
アドレスコードとして印加される。ROM59か
らのlog|cos|コードワードは減算回路60の一
方の入力に印加され、ROM53からのlog|I|
のコードワードから減算されてlog{|I|/|
cosθ|}に対応する信号を生成する。この信号は
加算器70と、基準器61、比較器62および積
分器63を含むACC回路に印加される。この
ACC回路はクロミナンス信号の強度と所定値の
平均差に比例する制御信号を発生し、この制御信
号は水平垂直の同期信号およびクロミナンス飽和
制御信号と共にマイクロプロセツサ66の入力に
印加される。マイクロプロセツサ66はまた
ROM67から係数gr、gb、ggを受けて、ACC制
御信号と飽和制御信号と各投影係数との積Gi
ACC・SAT・giを算出する。
係数Giはまた受像機に用いられた特定の画像表
示管の各色螢光体の効率の差を補償する項を含む
こともある。マイクロプロセツサはこの複合利得
率Giの対数を発生し、これを緩衝器68に供給す
る。緩衝器68からの対数利得率logGiは3FSC
周波数で混成されて加算器70に印加され、ここ
でlog{|I|/|cosθ|}と合計されてlog(Gi
C)に対応する信号サンプルを生じる。この信号
サンプルまたはコードワードは加算器79に印加
されてlog{cos(Δθi−φ)}の各信号と組合され
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はNTSC方式の合成映像信号における
I,Q,R−Y,B−Yおよびクロミナンスの各
ベクトルの関係を示す図、第2図はR−Y,B−
Y,G−Yの各混色信号軸の座標図、第3図はこ
の発明を実施した色信号処理装置のブロツク図、
第4図はデジタル信号処理素子を用いて実現され
た第3図の装置のさらに詳細なブロツク図、第5
図は自動肌色伝達関数を表わす図である。 10,11……第1の混色信号源、12……ベ
クトル和決定手段、13……角θ決定手段、19
……Δθi源、15,18,30……Δθjに応動する
手段、22……3角関数比に対応する信号の生成
手段、20,21,23……C・TRi生成手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の座標軸系に属する1対の直角関係の第
    1の混色信号の信号源と、第2の座標軸系に属す
    る1組の第2の混色信号を発生する装置とを含
    み、上記装置が、上記第1の混色信号対に応じて
    そのベクトル和Cの大きさを決定する手段と、上
    記第1の混色信号対に応じて上記ベクトル和と上
    記第1の座標軸の一方との間の角θを決定する手
    段と、上記第1の座標軸の上記一方と上記第2の
    座標軸のそれぞれとの間の角にそれぞれ等しい角
    度Δθiの源と、上記角度Δθiに応じて上記θとΔθi
    の値のそれぞれに対するその角度Δθiと角θの代
    数和に等しい信号値を形成する手段と、上記角の
    代数和に関係する3角関数比に対応する信号を生
    成する手段と、上記3角関数比の値TRiと上記大
    きさCに応じて上記第2の組の混色信号である積
    C・TRiを生成する手段とを含むテレビジヨン信
    号処理方式。 2 第1および第2のベクトル成分源を含んでい
    る信号の第1および第2のベクトル成分を処理す
    るためのシステムであつて、 前記第1および第2の成分に応答し、前記信号
    の基準に対する角度に対応する信号θを発生させ
    るための第1の手段と、 前記第1の手段に結合されており、供給される
    角度信号の三角比に対応する信号を発生させるた
    めの第2の手段とを含んでおり、 前記第1および第2の手段の中の一方は、予め
    定められる角度範囲にわたつて前記ベクトル和の
    非線形回転を実行せしめる非線形伝達関数を有す
    ることを特徴とする、前記システム。
JP59117442A 1983-06-07 1984-06-06 テレビジヨン信号処理方式 Granted JPS607285A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/501,908 US4523221A (en) 1983-06-07 1983-06-07 TV Receiver circuitry for performing chroma gain, auto-flesh control and the matrixing of I and Q signals to (R-Y), (B-Y) and (G-Y) signals
US501908 1983-06-07

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Publication Number Publication Date
JPS607285A JPS607285A (ja) 1985-01-16
JPH0450793B2 true JPH0450793B2 (ja) 1992-08-17

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ID=23995518

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59117442A Granted JPS607285A (ja) 1983-06-07 1984-06-06 テレビジヨン信号処理方式

Country Status (10)

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US (1) US4523221A (ja)
JP (1) JPS607285A (ja)
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CA (1) CA1216659A (ja)
DE (1) DE3421231C2 (ja)
FR (1) FR2547476B1 (ja)
GB (1) GB2141308B (ja)
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IT (1) IT1176277B (ja)
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