JPH0632449B2 - Y/c分離回路 - Google Patents

Y/c分離回路

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JPH0632449B2
JPH0632449B2 JP58175882A JP17588283A JPH0632449B2 JP H0632449 B2 JPH0632449 B2 JP H0632449B2 JP 58175882 A JP58175882 A JP 58175882A JP 17588283 A JP17588283 A JP 17588283A JP H0632449 B2 JPH0632449 B2 JP H0632449B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/77Circuits 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
    • H04N9/78Circuits 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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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、デイジタル信号に変換された複合カラーテ
レビジヨン信号から輝度信号及び搬送色信号を分離する
Y/C分離回路に関する。
「背景技術とその問題点」 デイジタルY/C分離回路として、カラーサブキヤリア
周波数sc(NTSC方式で3.58MHz)を中心とする通過帯
域を有するバンドパスフイルタが、従来から使用されて
いる。しかし、バンドパスフイルタは、水平方向の1次
元の情報しか使えず分離が不完全となる。くし形フイル
タにより構成された垂直方向の1次元Y/C分離回路も
同様にY/C分離が不完全であつて、分離された輝度信
号及び搬送色信号の夫々の真値に対する誤差が大きい問
題点があつた。更に、水平方向のY/C分離回路及び垂
直方向のY/C分離回路を継続接続した2次元Y/C分
離回路は、1次元処理を単に繰り返す処理を行なうに過
ぎず、本来の2次元情報に基いた分離処理でなく、本質
的に1次元処理の不完全さを解決することができなかま
た、従来のY/C分離用のフイルタは、周波数領域で設
計され、入出力信号の周波数特性から経験に基く繰り返
し操作でフイルタの設計が行なわれていた。そのため、
設計法がいわゆるノウハウのような物で統一的手法が存
在しにくい問題点があつた。
「発明の目的」 この発明は、分離された輝度信号又は搬送色信号の真値
に対する誤差を最小とするような固定の重み付け係数を
最小自乗法により予め同定し、この重み付け係数によつ
て2次元のY/C分離を行なうことにより、従来のY/
C分離の不完全さが除去されたY/C分離回路の提供を
目的とするものである。
この発明は、実際に使用されうるハードウエアの規模が
定まれば、最適フイルタが一意に決定される即ち設計の
統一的手法が存在するY/C分離回路の提供を目的とす
るものである。
「発明の概要」 この発明は、垂直方向及び水平方向の分離処理を一度に
行なう非分離型2次元Y/C分離回路である。この発明
は、まず基板の大きさや、処理速度などで定まるハード
ウエアの規模に見合つた処理範囲(次数と呼ぶ)を定め
る。この次数に見合つたMA(Moving Average)モデル
を想定し、実際のカラーテレビジヨンデータをこのモデ
ルに適用し、最小自乗法によつて最適な重み付け係数を
同定する。この最適重み付け係数を次数と対応する所定
数の画素データに乗算することによつてY/C分離を行
なう。
更に、この発明は、必要に応じて重み付け係数を整数近
似して乗算器を省略するY/C分離回路である。
「実施例」 NTSC方式複合カラーテレビジヨン信号を所定の位相を有
する例えば周波数4SC(sc:サブキヤリア周波数)
のサンプリングパルスでデイジタルカラーテレビジヨン
信号に変換した場合、一つの画素データと2次元配列中
の周辺近傍の各画素データとの相関が強い。そこで、Y
/C分離の対象となる画素データの2次元配列中の複数
の周辺近傍画素を用いて、Y/C分離を行なうことがで
きる。2次元配列中の周辺近傍画素を用いてY/C分離
を行なうこの発明の一実施例について説明する。
各画素データにおいて、i番目のラインjサンプル目の
データにおける輝度信号Y(i,j)は、2次元配列中
の複数の周辺近傍画素Z1,Z2,Z3,………,Znとの1次結
合として、その相関が強いことから求めることができ
る。つまり、重み付け係数をa1,a2,a3,……,anとする
と、推定輝度信号 は, として書き表わすことができる。この重み付け係数a1,a
2,a3,………,anが、最小自乗法を用いてあらかじめ同
定される。つまり、テレビジヨンカメラに撮像されるあ
る絵柄の実際のデータを適用して、周辺近傍画素データ
に重み付け係数を乗算し、上述の式に示す通り合成され
た推定輝度信号と、カラーエンコードされる前の輝度信
号の真値Yとを比較し、その誤差 が最小となる重み付け係数を、コンピユータを用いて計
算する。1枚分のデータとなる絵柄においては、誤差e
とすると、 のデータが得られ、これらデータを用いて誤差分散が最
も小さくなる時の重み付け係数a1,a2,a3……anが、コン
ピユータで計算される。
同様に、例えば3枚の絵柄をデータとして用い、夫々最
適な重み付け係数を求め、これら3枚の重み付け係数の
平均値を以下に示すY/C分離回路の重み付け係数と
し、この重み付け係数が提供されるハードウエアを用い
ることで、Y/C分離回路が実現される。
9次のMAモデルを用いて上述の処理を行なうこの発明
の1実施例の構成を、図面を参照して説明する。第1図
は、NTSC方式の複合カラーテレビジヨン信号が、周波数
4scのサンプリングパルスでサノプリングされた画素
データの2次元配列を拡大して示すものである。同一ラ
イン上に並ぶ各画素データは、その間隔がPx(周波数が
4scのサンプリングパルスでサンプリングされた場合
で1/4sc)で配されたもので、Z5で示すデータがY
/C分離の対象となる画素データを示す。白抜きの円形
ドツトで示す画素データが、Y/C分離の対象となる画
素データZ5における搬送色信号中のサブキヤリアと同位
相のものであり、黒い円形ドツトで示す画素データが逆
位相のものであり、更に、白の三角形のドツトが の位相ずれを有するものであり、黒い三角形のドツトが の位相ずれを有するものである。
Z1〜Z4及びZ6〜Z9が、Y/C分離の対象となる画素デー
タZ5に対して用いられる近傍周辺画像データを示す。Y
/C分離の対象となる画素データZ5に対して、画素デー
タZ4及びZ6が同一ライン上で夫々2サンプル離れた画素
データを示し、Z2及びZ8が1ライン前及び後の画素デー
タを示す。Z1及びZ3が1ライン前の画素データZ2に対し
て夫々2サンプル離れた画素データを示し、Z7及びZ9
1ライン後の画素データZ8に対して夫々2サンプル離れ
た画素データを示す。これら8点の周辺近傍画素データ
Z1〜Z4及びZ6〜Z9は、Y/C分離の対象となる画素デー
タZ5に対して、その搬送波色信号中のサブキヤリアが同
位相或いは逆位相のものである。これら周辺近傍画素デ
ータZ1〜Z4及びZ6〜Z9は、Y/C分離の対象となる画素
データZ5と相関が強いことから、前述のように、Y/C
分離の対象となる画素データにおける輝度信号Yが周辺
近傍画素との1次結合として表わすことができる。つま
り、重み付け係数をa1,a2,a3,……,a9とし、推定輝度
信号を とすると, として表わすことができる。重み付け係数a1〜a9は、前
述の方法を用いて、あらかじめ計算される。本願の発明
者が前述の方法を用いて重み付け係数を計算した結果得
られた実係数及びハードウエアを簡単とするために、こ
の実係数を整数近似して得られた係数を第2図に示す。
この整数近似値を重み付け係数として、周辺近傍画素デ
ータZ1〜Z4,Z6〜Z9及びY/C分離の対象となる画素デ
ータZ5に夫々乗算し、これらの値を合成することによ
り、Y/C分離を行なうことができる。
第3図は、上述の処理が行なわれるこの発明の一実施例
の構成を示すもので、入力端子1に4scの周波数でサ
ンプリングされたデイジタル複合NSTCカラーテレビジヨ
ン信号が供給される。
この発明の一実施例は、整数近似された重み付け係数を
用いて次式に従つて輝度信号を分離するものである。
この入力信号が夫々1サンプルの遅延回路2,3,4,
5の直列接続及び夫々1ラインの遅延回路9,19の直
列接続に供給される。入力端子1より供給された入力信
号が画素データZ9である時、遅延回路2,3,4,5の
直列接続により夫々1サンプルデータが遅延されている
ので、遅延回路3,4の段間から画素データZ8が、遅延
回路5から画素データZ7が夫々取り出される。入力端子
1に供給された画素データZ9が反転されることにより、
画素データZ9に−1が乗算され、加算回路7に供給され
る。一方、遅延回路3,4の段間から取り出された画素
データZ8が乗算回路56に供給され、画素データZ8に2
が乗算され、加算回路7に供給される。乗算回路6はシ
フトレジスタにより構成され、左へビツトシフトを行な
うものである。加算回路7の出力が加算回路8に供給さ
れる。遅延回路5から取り出された画素データZ7が反転
されることにより−1が乗算され、加算回路8に供給さ
れる。加算回路8の出力が加算回路27に供給される。
1ラインの遅延回路9,19の直列接続により、遅延回
路9,19の段間から画素データZ6が取り出される。遅
延回路9からの出力が、1サンプルの遅延回路10,1
1,12,13の直列接続に供給さ、夫々1サンプル分
遅延され、遅延回路11,12の段間からY/C分離の
対象となる画素データZ5が取り出され、遅延回路13か
ら画素データZ4が取り出される。遅延回路9,19の段
間から取り出される画素データZ6がシフトレジスタから
構成される乗算回路16に供給され、画素データZ6に2
が乗算され、加算回路17に供給される。遅延回路1
1,12の段間から取り出されたY/C分離の対象とな
る画素データZ5が乗算回路14に供給され、画素データ
Z5に12が乗算され、加算回路17に供給される。乗算
回路14は左へ3ビツトシフトを行なうシフトレジスタ
と左へ2ビツトシフトを行なうシフトレジスタと加算器
により構成されるものである。加算回路17の出力が加
算回路18に供給される。遅延回路13から取り出され
た画素データZ4がシフトレジスタから構成される乗算回
路15に供給され、画素データZ4に2が乗算され、加算
回路18に供給される。加算回路18の出力が加算回路
27に供給され、加算回路27の出力が、加算回路28
に供給される。
1ラインの遅延回路9,19の直列接続により、遅延回
路19から画素データZ3が取り出される。遅延回路19
からの出力が1サンプルの遅延回路20,21,22,
23の直列接続に供給され、夫々1サンプル分遅延さ
れ、遅延回路21と22の段間から画素データZ2が取り
出され、遅延回路23から画素データZ1が取り出され
る。遅延回路19から取り出される画素データZ3が反転
され、画素データZ3に−1が乗算され、加算回路25に
供給される。遅延回路21,22の段間から取り出され
た画素データZ2がシフトレジスタから構成される乗算回
路24に供給され、2が乗算され加算回路25に供給さ
れる。加算回路25の出力が、加算回路26に供給され
る。遅延回路23から取り出された画素データZ1が反転
され、画素データZ1に−1が乗算され、加算回路26に
供給される。
加算回路28の出力が1/16の乗算回路29に供給さ
れる。1/16乗算回路29は右に4ビツトシフトを行
なうシフトレジスタにより構成されるものである。1/
16の乗算回路29により、画素データZ1〜Z9の夫々に
乗算されていた重み付け係数の16倍の値が本来の重み
付け係数に変換され、これにより輝度信号Yが求めら
れ、出力端子31より取り出されるとともに、減算回路
30に供給される。減算回路30の一方には、遅延回路
11,12の段間からY/C分離の対象となる画素デー
タZ5が供給される。減算回路30により画素データZ5
ら輝度信号Yが減算され、搬送色信号Cが形成され、出
力端子32により搬送色信号Cが取り出される。
第4図,第5図は、夫々15次及び45次のMAモデル
を示すものである。前述と同様の方法を用いて、これら
15次、45次の場合の重み付け係数が計算される。こ
の重み付け係数に基づくハードウエアを実現すること
で、夫々15次,45次のMAモデルを使つたY/C分
離回路を構成することができる。何次のMAモデルを用
いるかは、実際のハードウエアの規模に応じて決定され
る。
「応用例」 この発明は、サンプリング周波数が4scの時ばかりで
なく、任意のサンプリング周波数を用いた場合にも同様
に適用することができる。また、この発明では輝度信号
Yを周辺近傍画素の1次結合としたものであるが、搬送
色信号Cを周辺近傍画素の1次結合としてもよい。ま
た、この発明はNTSC式のカラーテレビジヨン信号ばかり
でなく、PAL方式のカラーテレビジヨン信号などにも同
様に適用するものである。
「発明の効果」 この発明に依れば、2次元情報に基づいたY/C分離回
路を実現したものであるから、水平方向或いは垂直方向
だけの情報に基づく1次元Y/C分離回路や、水平方向
のY/C分離回路及び垂直方向のY/C分離回路を継続
接続した2次元Y/C分離回路と比較して、Y/C分離
された輝度信号及び搬送色信号の夫々の真値に対する誤
差が小さく、Y/C分離能力を向上させることができ
る。
また、この発明に依れば分離された輝度信号又は搬送色
信号の真値に対する誤差を最小とするような固定の重み
付け係数を最小自乗法により予め同定し、この重み付け
係数により2次元のY/C分離回路を行なうようにした
ものであるから、ハードウエアの規模が定まれば最適フ
イルターが一意的に決定され、設計の統一的手法が存在
するY/C分離回路が構成できるものである。
更にこの発明に依れば、整数近似された重み付け係数を
用いることにより、簡単な回路構成のY/C分離回路を
実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例における画素データの2次
元配列を示す略線図,第2図は重み付け係数の値の一例
を示す略線図,第3図はこの発明の一実施例のブロツク
図,第4図及び第5図は夫々この発明を適用することが
できる画素データの2次元配列の一例及び他の例を示す
略線図である。 1……入力端子,9,19……1ライン遅延回路,31
……輝度信号の出力端子,32……搬送色信号の出力端
子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディジタル複合カラーテレビジョン信号か
    ら輝度信号及び搬送色信号を分離するY/C分離回路に
    おいて、 上記ディジタル複合カラーテレビジョン信号が入力さ
    れ、分離対象画素の周辺の複数の画素データを同時化す
    る手段と、 上記同時化された上記複数の画素データに対してそれぞ
    れ重み付け係数を乗算し、乗算出力を加算し、乗算出力
    を上記分離対象画素の分離出力として出力するための演
    算手段とを有し、 標準的なカラーテレビジョン画像信号における分離対象
    画素と周辺画素とを使用し、カラーエンコードされる前
    の上記分離対象画素の真値と分離出力との差が最小とな
    るように、最小自乗法によって、上記重み付け係数が予
    め設定されることを特徴とするY/C分離回路。
JP58175882A 1983-09-22 1983-09-22 Y/c分離回路 Expired - Lifetime JPH0632449B2 (ja)

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JPS6068792A JPS6068792A (ja) 1985-04-19
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