JPH0584112B2 - - Google Patents

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JPH0584112B2
JPH0584112B2 JP18731782A JP18731782A JPH0584112B2 JP H0584112 B2 JPH0584112 B2 JP H0584112B2 JP 18731782 A JP18731782 A JP 18731782A JP 18731782 A JP18731782 A JP 18731782A JP H0584112 B2 JPH0584112 B2 JP H0584112B2
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circuit
signal
separation
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Seiichiro Iwase
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Sony Corp
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、複合カラーテレビジヨン信号から
輝度信号(Y)とクロマ信号(C)とを分離するY/
C分離回路に関する。
「背景技術とその問題点」 従来のY/C分離回路のひとつとして、同一フ
イールド内で、ライン毎にサブキヤリアが反転す
ること、言い換えるとサブキヤリア周波数がH/2 (H:ライン周波数)のオフセツトを持つことを
利用したものが知られている。これは、輝度信号
がHの整数倍の周波数に集中的に存在し、クロマ
信号がH/2の整数倍の周波数に集中的に存在する ので、1H(Hは1ライン周期)遅延素子を用いた
くし形フイルタで、Y/C分離を行なうことがで
きると考えられ、サブキヤリア周波数付近の成分
を分離するバンドパスフイルタと上記のくし形フ
イルタとを組み合わせるものである。
この2次元Y/C分離回路は、ライン相関がな
い画像の場合に、画質の劣下が目立つ。例えば画
面のあるラインまでの上半部が青、それ以下の下
半部が赤という画像の場合、この色の境界では、
にじみが生じる。
そこで、2次元Y/C分離回路では、画質の劣
下をなるべく小さくするため、ライン相関の有無
を例えば連続する3ラインの信号(ハンドバスフ
イルタを介されたもの)から判定し、この判定結
果に応じてY/C分離動作を制御する適応化制御
が必要とされる。例えばバンドパスフイルタを介
されたNTSC信号の連続する3ラインの信号を
T,M,Bとすると、これらの信号を用い、次の
アルゴリズムによつてクロマ信号(C)と輝度信号
(Y)とを分離することができる。
C=1/2〔M−1/2(T+B)〕, Y=〔M+1/2(T+B)〕 …… C=1/2(M−T),Y=1/2(M+T)…… C=1/2(M−B),Y=1/2(M+B)…… 式は、輝度信号及びクロマ信号が均一とみな
せる場合、即ちT,M,Bの信号同士の全てが垂
直方向に相関を持つている場合に適用できる。ま
た、TとMがほぼ同一で、MとBが相関を持たな
い場合には、式が適用され、TとMが相関を持
たないで、MとBがほぼ同一の場合には、式が
適用される。更に、T,M,Bの3個の信号間で
相関がない場合には、次の処理が行なわれる。
(a) 信号Mの中のカラーサブキヤリアの1周期離
れたサンプルデータがほぼ等しい値のときは、
色差信号のトランジエントとみなし C=M,Y=0 とする。
(b) 信号Mの中のカラーサブキヤリアの1周期離
れたサンプルデータがほぼ等しくないときは、
輝度信号のトランジエントとみなし C=0,Y=M とする。
また、NTSC方式のサブキヤリアは、連続する
2フレーム間で位相反転するものとなる。このよ
うな性質を利用し、フレームメモリを用いてY/
C分離回路も知られている。2個のフレームメモ
リを用いたY/C分離回路では、連続する3フレ
ームの対応する信号をF1,F2,F3とすると C=1/2〔F2−1/2(F1+F3)〕, Y=1/2〔F2+1/2(F1+F3)〕 によつてY/C分離を行なうことができる。ま
た、1フレームメモリを用いて構成では C=1/2(F2−F1),Y=1/2(F2+F1) によつてY/C分離を行なうことができる。
このようなフレームメモリを用いたY/C分離
回路は、フレーム間で動きがない場合にY/C分
離を完全に行なうことができる。つまり、動きが
あると、ボケた画像となつてしまう欠点がある。
「発明の目的」 この発明は、適応化制御がなされる2次元Y/
C分離回路において、適応化制御に必要なパラメ
ータを最良なものに設定することが可能なY/C
分離回路の実現を目的とするものである。また、
この発明は、フレームメモリを用いたY/C分離
が静止画において完全な分離を行なえることを基
本とし、動きがある場合には、適応化制御の2次
元Y/C分離回路を用いることにより、良好な
Y/C分離を行なうことができるY/C分離回路
の提供を目的とするものである。更に、この発明
は、動きがない場合に、使われてない2次元Y/
C分離回路を使い、複数のパラメータについて
Y/C分離の性能の比較を行ない、分離誤差が最
小となる最良のパラメータを求め、動きがある場
合即ち2次元Y/C分離回路が使われる場合に、
このパラメータを採用するものである。
「発明の概要」 この発明は、バンドパスフイルタを介された異
なるラインの複合カラーテレビジヨン信号からラ
イン相関の有無を判定し、ライン相関が有る場合
に、くし形フイルタを介された信号をクロマ出力
として取り出すと共に、ライン相関がない場合
に、くし形フイルタを介されない信号をクロマ出
力として取り出し、複合カラーテレビジヨン信号
からクロマ出力を除いて輝度出力としてと取り出
す2次元Y/C分離回路において、このクロマ出
力及び輝度出力からY/C分離の誤差を複数の基
準値に関して評価し、ライン相関の有無を判定す
る基準値としてこの分離誤差が最小となるものを
設定することができるようにしたものである。
また、この発明は、上述の2次元Y/C分離回
路と共に、フレームメモリを用いたY/C分離回
路を設け、動きがなく、このフレームメモリを用
いたY/C分離回路がなされているときに、2次
元Y/C分離回路の分離性能を評価し、分離誤差
が最小となる基準値を求め、この基準値を採用す
るようにしたものである。
「実施例」 第1図は、この発明の一実施例の全体の構成を
示し、同図において、1が例えばデイジタル化さ
れたNTSC方式の複合カラーテレビジヨン信号の
入力端子、2がフレームメモリを用いたY/C分
離回路、3が適応化制御形の2次元Y/C分離回
路である。この2つのY/C分離回路2及び3の
夫々から出力される輝度信号(Y)及びクロマ信
号(C)がセレクタ4に供給される。このセレクタ4
により一方のY/C分離回路の出力が選択され、
出力端子5Y,5Cに取り出される。
また、Y/C分離回路2の連続する3フレーム
の信号のうちで、最初のフレームの信号F1及び
最後のフレームの信号F3が動き検出回路6に供
給される。この動き検出回路6は、動きの有無と
対応してレベルが変化する検出信号を発生する。
この検出信号によりセレクタ4が制御される。つ
まり、動きがない場合には、フレームメモリを用
いたY/C分離回路2の出力をセレクタ4が選択
し、動きがある場合には、2次元Y/C分離回路
3の出力をセレクタ4が選択する。動き検出回路
6には、端子7から検出の基準値γが供給され
る。
また、Y/C分離回路3から出力される輝度信
号及びクロマ信号が分離評価回路8に供給され
る。この分離評価回路8の出力が基準値発生回路
9に供給される。分離評価回路8は、2次元Y/
C分離回路3の分離の誤差を検出し、基準値発生
回路9は、この分離誤差を最小とする基準値εを
発生する。また、分離評価は、動きがなくY/C
分離回路2が用いられる時にだけなされるので、
その制御のために、動き検出回路6の検出信号が
基準値発生回路9に供給される。
第2図は、フレームメモリを用いたY/C分離
回路2の一例を示す。入力端子1からのデイジタ
ル複合カラーテレビジヨン信号がフレームメモリ
10に供給され、このフレームメモリ10の出力
がフレームメモリ11に供給される。このフレー
ムメモリ10及び11によつて連続する3フレー
ムの信号F1,F2,F3が取り出され、夫々乗算器
12,13,14を介して加算回路15に供給さ
れる。乗算器12の係数が1/4、乗算器13の係 数が1/2、乗算器14の係数が1/4とされている。
この加算回路15の出力がクロマ信号として取り
出されると共に、位相反転されて加算回路16に
供給される。この加算回路16には、信号F2が
供給され、加算回路16の出力が輝度信号Yとし
て取り出される。このフレームメモリ10,11
を用いたY/C分離回路2の遅延は、信号F2の
時刻と一致している。したがつて、信号F2が端
子17に取り出され、2次元Y/C分離回路3に
供給される。
第3図は、動き検出回路6の一例の構成を示
す。入力端子1に供給される信号F3とフレーム
メモリ11から出力される信号F1の位相反転さ
れたものとが加算回路18に供給され、両者の差
(δ=F3−F1)が演算され、この差の成分が比較
回路19に供給され、端子7からの基準値γと比
較される。(δ<γ)のときには、動きがないと
検出され、(δ>γ)のときには、動きがあると
検出される。この検出信号によつてセレクタ4が
切替えられることは、前述の通りである。
また、フレームメモリを用いたY/C分離回路
2としては、第4図に示すように、1個のフレー
ムメモリ10を用いて構成のものも使用できる。
フレームメモリ10によつて得られる異なるフレ
ームの信号F1,F2を加算回路20に供給し、こ
の加算回路20の出力を乗算器21によつて1/2 とすることで輝度信号出力が得られる。また、信
号F1を位相反転したものと信号F2とを加算回路
22に供給し、この加算回路22の出力を乗算器
23によつて1/2とすることでクロマ信号出力が 得られる。
適応化制御形の2次元Y/C分離回路3の一例
を第5図に示す。第5図において、17で示す入
力端子にデイジタル複合カラーテレビジヨン信号
が供給される。また、25は、クロマ信号の帯域
を通過させるためのバンドパスフイルタを示し、
このバンドパスフイルタ25の出力が1H(1水平
区間)遅延回路26と1H遅延回路27との直列
接続に供給され、これらの段間から取り出された
信号B,M,Tが乗算器28,29,30に夫々
供給されると共に、破線図示のように相関判定回
路31に供給される。乗算器28,29,30に
対しては、所定の係数例えば1/2が供給され、そ の出力がスイツチ回路33,34,35を介して
加算回路36に供給される。このスイツチ回路3
3,34,35が相関判定回路31の判定出力に
よつて制御される。そして、加算回路36の出力
がクロマ信号として取り出される。また、バンド
パスフイルタ25における遅延を補正するための
遅延回路37及び1H遅延回路38を介して複合
カラーテレビジヨン信号が加算回路39に供給さ
れる。この加算回路39には、逆相のクロマ信号
Cが加えられており、その出力が輝度信号として
取り出される。
上述の相関判定回路31では、3個の信号の絶
対値を用いて、相関の有無を判定し、この判定の
結果によつてスイツチ回路28,29,30を制
御し、下記のような処理を行なつている。
|T|≒|M|≒|B|が成立する場合、式
に基いて C=1/2〔M−1/2(T+B)〕, Y=1/2〔M+1/2(T+B)〕 |T|≒|M|だけが成立する場合、式に基
いて C=1/2(M−T),Y=1/2(M+T) |M|≒|B|だけが成立する場合、式に基
いて C=1/2(M−B),Y=1/2(M+B) |T|,|M|,|B|同士でほぼ等しい関係が
全く成立しない場合 (a) 信号Mの中のカラーサブキヤリアの1周期離
れたサンプルデータがほぼ等しい値のときには
色差信号のトランジエントとみなし C=M,Y=0 とする。
(b) 信号Mの中のカラーサブキヤリアの1周期離
れたサンプルデータがほぼ等しくないときは、
輝度信号のトランジエントとみなし C=0,Y=M とする。
上述の相関判定回路31では、判定の基準値ε
が端子32から供給される。例えば(|T|−|
M|<ε)の関係が成立するときに、(|T|≒
|M|)とされる。
上述の適応化制御形2次元Y/C分離回路3
は、絶対値を比較することにより相関判定を行な
うものである。この方法と異なり、同一フイール
ドの隣り合うラインのクロマ信号のレベルが同じ
で、位相が180°異なる状態であれば、相関ありと
判断し、それ以外のときは、相関なしと判断する
方法のものが本願出願人により提案されている。
第6図は、この相関の有無の判定の手順を示すも
ので、隣り合うラインの信号の和(差でも良い)
の絶対値が基準値εより小さいかどうかを判定
し、この関係が成立すれば、相関があると判定
し、そうでなければ、相関なしと判定する。
このような相関判定を行なうようにした2次元
Y/C分離回路3の構成を第7図に示す。基本的
には、第5図の構成と同様のY/C分離回路が構
成され、破線で囲んで示す相関判定回路31が第
6図に示す判定を行なうようにされている。
相関判定回路31の演算回路40は、|M+T
|の演算を1サンプル毎に順次行ない、演算回路
41は、|M+B|の演算を1サンプル毎に順次
行なうものである。これらの演算出力がレベル比
較回路42及び43に供給され、端子32からの
基準値εと比較される。このレベル比較回路42
及び43の比較出力a,,b,は、第6図の
フローチヤートに示すものと対応しており、次段
のANDゲート44,45,46,47によつて
ab,,a,bの4個の判定出力が形成
される。この判定出力の夫々の意味は、|M+T
|>εが成立しているときに高レベルとなる出力
a、そうでないときに高レベルとなる出力を、
|M+B|>εが成立しているときに高レベルと
なる出力をb、そうでないときに高レベルとなる
出力をとしているので、夫々下記に示すものと
なる。
ab……3個のラインの信号T,M,Bの何れの
間にも相関がない。
……信号T,M,Bの何れの間でも相関が有
る。
a……信号MとBとの間で相関が有る。
b……信号MとTとの間で相関が有る。
上述の判定出力は、ANDゲート48,49,
50,51に供給される。ANDゲート48の出
力は、ANDゲート52に供給され、ANDゲート
49,50,51,52を介された信号がORゲ
ート53に供給され、このORゲート53からク
ロマ信号Cが現れる。
上述のレベル比較回路42及び43の比較動作
において、ノイズなどの影響を受けないようにす
るため、複数個のサンプルデータに関して連続し
て同一の比較結果が生じるときに、この比較結果
を有効とするようにしても良い。
また、加算回路54及び55により、差信号M
−B,M−Tが形成され、割算回路56及び57
により、1/2とされることで、1/2(M−B),1
/2 (M−T)の各信号が形成され、更に、加算回路
58及び割算回路59により、1/2〔M−1/2(T +B)〕の信号が形成される。これらの割算回路
56,57及び59の各出力が前述のANDゲー
ト49,50,51に供給される。
また、1H遅延回路26の出力に現れる信号M
がANDゲート52に供給されると共に、遅延回
路60及び演算回路61に供給される。この遅延
回路60の出力をM′とすると、演算回路61に
より、|M−M′|の演算がなされ、その出力がレ
ベル比較回路62に供給され、端子63からの基
準信号Rと比較される。遅延回路60は、カラー
サブキヤリアの1周期の遅延量を有しており、
M′はMの1周期前の信号である。この信号M及
びM′のレベルがほぼ等しいとき(|M−M′|<
Rのとき)に高レベルとなり、そうでないときに
低レベルとなる比較出力がレベル比較回路62か
ら発生し、これがANDゲート48に供給される。
したがつて、abが高レベルで3個の信号間で相
関が無いと判定されるときで、且つM及びM′の
レベルがほぼ等しいときに、ANDゲート52及
びORゲート53を介して信号Mがクロマ出力と
して取り出されると共に、加算回路39からの輝
度信号Yが0とされる。同様に、3個の信号間で
相関が無いと判定されるときで、且つM及び
M′のレベルがほぼ等しくないときは、ANDゲー
ト52がオフとなり、クロマ信号Cが0とされる
と共に、輝度信号Yが信号Mとされる。
更に、判定回路31の出力が高レベルのと
きに、割算回路59の出力がクロマ信号として選
択され、判定出力aが高レベルのときに割算回
路56の出力がクロマ信号として選択され、判定
出力bが高レベルのときに割算回路57の出力
が選択される。
なお、以上の説明では、同一フイールドの隣接
する3本のラインの信号を用いて相関の有無を判
定するようにしたが、隣接する4本のラインの信
号を用いて相関の有無を判定するようにしても良
い。
分離評価回路8は、第1図に示すように、加算
回路64により2次元Y/C分離回路3の出力を
合成して複合カラーテレビジヨン信号を形成し、
この位相反転された信号とフレームメモリを用い
たY/C分離回路2から取り出された最初のフレ
ームの信号F1とを加算回路65に供給すること
により分離誤差βを検出する。Y/C分離回路2
の出力を合成した複合カラーテレビジヨン信号
は、第2番目のフレームの信号F2である。しか
し、動きがないので、2次元Y/C分離回路3の
動作が良好であれば、(F1≒F2)となり、分離誤
差βがきわめて小となる。
この分離誤差βは、デイジタル化された信号の
1サンプルデータ毎に発生し、ROMの構成の2
乗回路66及びデイジタル積分回路67を介され
る。デイジタル積分回路67は、レジスタ68と
加算回路69とを備え、加算回路69により入力
及びレジスタ68からフイールドバツクされたデ
ータを加算する構成のものである。このデイジタ
ル積分回路67から分離誤差βの実効値が発生す
る。
基準値発生回路9は、レジスタ70,71,7
2,73と比較回路74と複数個の基準値を記憶
するメモリ75とセレクタ76と制御回路77と
を有している。このセレクタ76及び制御回路7
7に対して動き検出回路6の検出信号が供給され
る。セレクタ76は、動きがない時にメモリ75
から読出された基準値を選択して2次元Y/C分
離回路3に供給し、動きがある時にレジスタ72
に貯えられている基準値を選択して2次元Y/C
分離回路3に供給する。また、制御回路77は、
各レジスタに対するデータの取り込み、メモリ7
5の読出動作を制御する。
動きがない時に、制御回路77によつてメモリ
75から適当な間隔例えば1フレーム毎に順次変
化する基準値εが読出され、セレクタ76を介し
て2次元Y/C分離回路3に供給される。この時
の基準値を用いて行なわれたY/C分離の誤差β
が分離評価回路8によつて検出される。この誤差
βの1フレーム分の実効値がレジスタ70に取り
込まれる。レジスタ70は、次の基準値がメモリ
75から読出されるタイミングのやや前で分離誤
差値を取り込み、これを記憶する。
レジスタ71は、過去の基準値の各々に対応す
る分離誤差値のうちで最小のものを記憶する。つ
まり、レジスタ70からの新たな分離誤差値とレ
ジスタ71に記憶されている最小の値とが比較回
路74によつて比較され、新たな分離誤差値がよ
り小さくなる場合にのみ、これがレジスタ71に
取り込まれる。このレジスタ71には、一連の基
準値の評価を始める最初に大きな値が入れられ
る。また、レジスタ71の内容が上述のように、
更新される時には、セレクタ76に現れている基
準値がレジスタ73に格納される。
上述の動作を一連の基準値の各々に関して行な
うことにより、最小の分離誤差値がレジスタ71
に格納されていると共に、この最小の分離誤差値
を生じさせた基準値がレジスタ73に格納されて
いる状態となる。そして、レジスタ73の内容が
レジスタ72に移され、動きがある時には、セレ
クタ76によりレジスタ72に記憶されている基
準値が選択される。この基準値εを用いて2次元
Y/C分離回路3において、前述のような相関に
関してその判定がなされる。したがつて、基準値
εは、2次元Y/C分離回路3の分離動作を最良
とするものである。
「応用例」 2次元Y/C分離回路3の分離性能の評価を行
なうために、2次元Y/C分離回路に対してテス
ト用の複合カラーテレビジヨン信号を供給して、
最適の基準値を設定するようにしても良い。この
場合には、フレームメモリを用いてY/C分離回
路を組み合わせる必要がない。
また、ライン相関の判定の基準値以外に、2次
元Y/C分離回路に含まれるバンドパスフイルタ
の帯域を最適なものとするようにしても良い。こ
のバンドパスフイルタの帯域は例えば0.5MHzを
基準として、制御信号により切り替えられ、分離
誤差が最小となる帯域に調整される。
また、分離評価回路及び基準値発生回路は、マ
イクロコンピユータを用いた構成としても良い。
更に、この発明は、PAL方式のカラーテレビ
ジヨン信号に対しても適用することができる。
「発明の効果」 この発明に依れば、相関の判定に用いられる基
準値や、バンドパスフイルタの帯域のパラメータ
を分離誤差が最小となる値に自動的に設定するこ
とができ、最良の適応化制御が可能な2次元Y/
C分離回路を実現することができる。また、この
2次元Y/C分離回路とフレームメモリを用いた
Y/C分離回路とを組合わせて、動きの有無に応
じて両者を選択的に用いるこの発明に依れば、ボ
ケが生じることがなく、且つ2次元Y/C分離回
路によるY/C分離の不充分さが解消されたY/
C分離を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例のブロツク図、第
2図及び第4図はフレームメモリを用いたY/C
分離回路の一例及び他の例のブロツク図、第3図
は動き検出回路の一例のブロツク図、第5図は2
次元Y/C分離回路の一例のブロツク図、第6図
及び第7図は2次元Y/C分離回路の説明に用い
るフローチヤート及びブロツク図である。 1……デイジタル複合カラーテレビジヨン信号
の入力端子、2……フレームメモリを用いたY/
C分離回路、3……2次元Y/C分離回路、5Y
……輝度信号の出力端子、5C……クロマ信号の
出力端子、6……動き検出回路、8……分離評価
回路、9……基準値発生回路、10,11……フ
レームメモリ、25……バンドパスフイルタ、2
6,27……1H遅延回路、31……相関判定回
路、32……相関判定の基準値の入力端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複合カラーテレビジヨン信号から輝度信号と
    クロマ信号とを分離するY/C分離回路におい
    て、異なるラインの上記複合カラーテレビジヨン
    信号の和又は差と基準値とを比較することにより
    ライン相関の有無を判定する回路と、この判定回
    路のライン相関がある場合の出力により、くし形
    フイルタを介された信号をクロマ出力として取り
    出すと共に、上記判定回路のライン相関がない場
    合の出力により、上記くし形フイルタを介されな
    い信号をクロマ出力として取り出す切替回路と、
    上記複合カラーテレビジヨン信号から上記クロマ
    出力を除いて輝度出力として取り出す回路と、上
    記輝度出力及び上記クロマ出力からY/C分離の
    誤差を評価し、上記ライン相関の有無を判定する
    基準値を順次変更して上記分離の誤差が最小とな
    る基準値を選択的に与える信号発生回路とを備え
    たY/C分離回路。
JP18731782A 1982-10-25 1982-10-25 Y/c分離回路 Granted JPS5977782A (ja)

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