JPH0720265B2

JPH0720265B2 - 映像信号処理回路

Info

Publication number: JPH0720265B2
Application number: JP63279570A
Authority: JP
Inventors: 英俊三嶋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: GB2226207B; JPH02125596A; GB2226207A; DE3936242C2; DE3936242A1; US5051818A; GB8924506D0

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、例えばVTR等の複合カラー映像信号（以
下、「複合信号」という）を、輝度信号と色信号に分離
する輝度・色信号分離回路に適用して垂直方向の色ずれ
のない色信号を分離できる映像信号処理回路に関する。

［従来の技術］以下、VTRの再生系における輝度・色信号分離回路を例
に説明する。

第８図は例えば「画像のデイジタル信号処理」（日刊工
業新聞社吹抜敬彦著）109頁〜110頁等に示された従来の
輝度・色分離回路のブロツク回路図である。図において
（１）は１水平走査期間（以下、「1H」という）遅延
器、（３）及び（４）は、色信号帯域を通過させる帯域
通過フイルタ（以下、「BPF」という）、（24）は減算
器、（９）は1/2の利得を有する増幅器、（25）は減算
器である。

次に動作について説明する。

第10図（ａ），（ｂ）（ｃ），（ｄ）に示すように、
（ｎ−２）Ｈラインまでが赤の色信号成分を含み、つづ
く（ｎ−１）Ｈ以下のラインが色信号を含まない第11図
（ａ）に示すような赤，白に２分された画面を表わす複
合信号が入力された場合について考える。色信号の搬送
波周波数はライン毎に反転するような周波数に設定され
ているため、色信号は、第10図（ａ）と（ｂ）に示すよ
うに180°の位相差がある。今、第10図（ｂ）に示す
（ｎ−２）Ｈの複合信号の輝度・色信号分離動作を行つ
ている場合について考える。1H遅延器（１）に入力され
た（ｎ−２）Ｈの複合信号は1H遅延されて（ｎ−３）Ｈ
の複合信号（第10図（ａ）と同じ位相）となつてBPF
（４）に入力され、BPF（４）からは、（ｎ−３）Ｈの
色信号成分が出力される。他方、（ｎ−２）Ｈの複合信
号はBPF（３）に入力され、BPF（３）からは（ｎ−２）
Ｈの色信号成分が出力される。減算器（24）は｛（ｎ−
２）Ｈ−（ｎ−３）Ｈ｝の減算結果を出力し、増幅器
（９）は1/2の利得で増幅して第10図（ｊ）に示した
（ｎ−２）Ｈの色信号成分を出力する。他方、減算器
（25）は、（ｎ−２）Ｈの複合信号から（ｎ−２）Ｈの
色信号成分の減算を行い、第10図（ｆ）に示す（ｎ−
２）Ｈの輝度信号成分を出力する。このようにして第10
図（ｂ）に示す（ｎ−２）Ｈの複合信号は、第10図
（ｆ）に示す（ｎ−２）Ｈの輝度信号成分と、第10図
（ｊ）に示す（ｎ−２）Ｈの色信号成分とに分離され
る。同様に、第10図（ａ）に示した赤の色信号を含む複
合信号は、第10図（ｅ）に示す（ｎ−３）Ｈの輝度信号
成分と第10図（ｉ）に示す（ｎ−３）Ｈの色信号成分と
に分離される。

また、第10図（ｃ）に示す（ｎ−１）Ｈの複合信号は、
1H遅延された（ｎ−２）Ｈの複合信号との間で同様の演
算が行なわれて、第10図（ｇ）に示す（ｎ−１）Ｈの輝
度信号成分と、第10図（ｋ）に示す（ｎ−１）Ｈの色信
号成分とに分離され、第10図（ｄ）に示したnHの複合信
号は第10図（ｃ）に示す（ｎ−１）Ｈの複合信号と、1H
遅延された（ｎ−１）Ｈの複合信号との間で同様の演算
が行なわれて第10図（ｈ）に示すnHの輝度信号成分と、
第10図（ｌ）に示すnHの色信号成分とに分離される。

次にこの従来の回路の周波数特性について説明する。

BPF（３）および（４）の帯域内での色信号経路の伝達
関数Hcは、輝度信号経路の伝達関数H_Yは、となる。z^-1＝e^-jwT（ただし、Ｔは１水平走査期間）で
あるから、となり、利得周波数特性｜H_Y｜は、となる。これはのとき最大値，のとき最小値となる（ただし、ｎは整数）ので、第８図
に示した従来の分離回路は、BPF（３），（４）の通過
帯域内は1/Tの周期で最大値最小値をとるクシ形の特性
をもち、BPF（３）および（４）の通過帯域外は、色信
号成分が出力されないので、輝度信号成分の伝達関数は
１となり、総合した周波数特性は第９図に示すような特
性となる。

［発明が解決しようとする課題］しかし、第８図に示すような構成では、第11図（ａ）に
示すように、複合信号の垂直方向の色が急峻に変化する
ものである場合には、以下に説明する理由で、色信号が
第11図（ｂ）に示すように1H分ずれるような現象が生じ
る。これは、第10図（ｃ）に示す（ｎ−１）Ｈの複合信
号を輝度・色信号分離した場合を考えると容易に理解で
きる。

今、時刻（ｎ−１）における減算器（24）の出力は、
（ｎ−２）Ｈの色信号成分（第10図（ｊ）図示）から
（ｎ−１）Ｈの色信号成分（零）を減算したものとなる
から、1/2増幅器（９）の出力は第10図（ｋ）に示した
ように、（ｎ−２）Ｈの色信号成分と位相が反対で、レ
ベルが1/2の色信号成分となり、（ｎ−１）Ｈの色信号
成分として出力される。他方、（ｎ−１）Ｈの輝度信号
成分は第10図（ｇ）に示す（ｎ−１）Ｈの輝度信号成分
が出力される。

このように、本来色信号が存在しない（ｎ−１）Ｈライ
ンに、1H前の（ｎ−２）Ｈの複合信号の色信号成分の1/
2の振幅の色信号が出力され、第11図（ｂ）に示すよう
に赤の部分から白の部分への変化点で１ライン分赤い色
のついたラインが映出されることになる。

ホーム用のVTRでは、このような輝度・色信号分離回路
および同様の構成を有するライン相関ノイズキヤンセル
回路や、色信号クロストークキヤンセル回路等を複数回
通過するため、数ライン分の色ずれが生じるという問題
点があつた。

近年、VTRは高画質化のため、水平解像度は、十分にあ
げられているが、垂直解像度は、上述のような現象のた
め、高画質化を図る上で大きな障害となつている。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、色ずれなどの信号のずれを生じない映像信号
処理回路を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る輝度・色信号分離回路は、単位時間ずつ
遅延された３個の信号を作成する手段と、これらの信号
の相関を検出する手段と、時間的に隣り合う信号の平均
値２種と時間的に中心にくる信号との合計３種の信号と
を、上記相関検出結果にもとづいて選択して出力する手
段とを備えた点を特徴とする。

［作用］この発明における相関検出手段は、時間Ｔずつずれた３
つの信号のうち、相関の強い２つの信号を検出する。出
力信号選択手段は、この検出結果にもとづいて、相関の
強い２つの信号の平均値、または相関が強くないときに
は時間的に中心にくる信号を出力するため、色ずれ等の
生じない信号処理を行うことができる。

［発明の実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において（１），（２）は1H遅延器、（３），
（４），（５）は低域成分を除去するためのBPF、
（６），（13）は−１の利得をもつ反転増幅器、
（７），（８），（14）は加算器、（９），（10）は1/
2の利得をもつ1/2増幅器、（12）は３個の入力X,Y,Zの
うち、１つを選択して出力するセレクタ、（11）は３個
の入力信号A,B,Cの相関を判断してセレクタ（12）に選
択信号を出力する選択信号作成部である。

第２図は選択信号作成部（11）の構成例を示すブロツク
回路図である。図において（15），（16）は減算器、
（17），（18）は入力信号の正・負を判別して正・負の
符号SGNを出力する符号器、（19），（20）は入力信号
の絶対値ABSを出力する絶対値回路、（21）は選択信号
作成器で、符号器（17），（18）および絶対値回路（1
9），（20）の出力信号からライン相関の判別をして、
セレクタ（12）の選択信号を作成する。この選択信号作
成器（21）は、符号器（17）の出力SGN（Ｂ−Ａ）と符
号器（18）の出力SGN（Ｃ−Ｂ）の符号が同じならば、
セレクタ（12）の入力信号X,Y,Zのうち、入力信号Ｙを
選択する選択信号を作成し、また符号器（17）の出力
と、符号器（18）の出力の符号が異なり、かつ絶対値回
路（19）の出力ABS（Ｂ−Ａ）と、絶対値回路（20）の
出力ABS（Ｃ−Ｂ）のうち、絶対値回路（19）の出力の
方が小さい場合には入力信号Ｘを選択する選択信号を作
成し、また符号器（17）と、符号器（18）の出力の符号
が異なり、かつ絶対値回路（19）と、絶対値回路（20）
の出力のうち、絶対値回路（20）の出力の方が小さい場
合には入力信号Ｚを選択するような選択信号を作成する
ロジツク回路で構成されている。

次にこの実施例の動作を説明する。

今、第10図（ａ）〜（ｄ）に示した複合信号と同じ複合
信号第３図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）が入力され
た場合について考える。

まず、（ｎ−２）Ｈの複合信号の輝度・色信号の分離動
作を説明する。この実施例では前後1Hの相関を検出して
いるので、（ｎ−３）H,および（ｎ−１）Ｈの信号が必
要となる。これらの信号は、1H遅延器（１），（２）に
よつて用意され、これらの（ｎ−１）H,（ｎ−２）H,
（ｎ−３）Ｈの信号は、BPF（３），（４），（５）に
よつてそれぞれ低域成分が除去されるが、低域成分はな
いため、出力信号の波形は変化せず、BPF（３），
（４），（５）の出力信号A,B,Cの波形は、それぞれ第
４図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す波形となる。

加算器（７）は（Ａ＋Ｂ）の加算値を出力し、1/2増幅
器（９）はＸ＝（Ａ＋Ｂ）/2の信号を出力する。また、
加算器（８）は（Ｂ＋Ｃ）の加算値を出し、1/2増幅器
（10）は、Ｚ＝（Ｂ＋Ｃ）/2の信号を出力する。セレク
タ（12）には３個の信号X,Y＝B,Zが入力される。これら
の信号X,Y,Zの波形は、それぞれ第４図（ｆ），
（ｇ），（ｈ）に示す波形となる。

つぎに、選択信号作成部（11）の減算器（15）は（Ｂ−
Ａ）の減算を行い、絶対値回路（19）は減算値（Ｂ−
Ａ）の絶対値ABS（Ｂ−Ａ）を出力し、符号器（17）は
減算値（Ｂ−Ａ）の正・負の符号データSGN（Ｂ−Ａ）
を出力する。この場合の出力ABS（Ｂ−Ａ）の波形は第
４図（d1）のように色信号成分は零となり、符号データ
SGN（Ｂ−Ａ）が常に０となる。

他方、減算器（16）は（Ｃ−Ｂ）の減算を行い、絶対値
回路（20）は絶対値ABS（Ｃ−Ｂ）を出力し、符号器（1
8）は符号データSGN（Ｃ−Ｂ）を出力する。この場合の
出力ABS（Ｃ−Ｂ）の波形は、第４図（e1）のような色
信号成分となり、符号データSGN（Ｃ−Ｂ）は第４図（e
2）のように1/2周期ごとに正・負に反転する。

選択信号作成器（21）は、前に述べたように、 SGN（Ｂ−Ａ）＝SGN（Ｃ−Ｂ）の場合には信号Ｙ＝
Ｂを選択させ、 SGN（Ｂ−Ａ）≠SGN（Ｃ−Ｂ）で、かつABS（Ｂ−
Ａ）＜ABS（Ｃ−Ｂ）の場合には信号ｘ＝（Ｂ＋Ａ）/2
を選択させ、 SGN（Ｂ−Ａ）≠SGN（Ｃ−Ｂ）で、かつABS（Ｂ−
Ａ）≧ABS（Ｃ−Ｂ）の場合には信号Ｚ＝（Ｂ＋Ｃ）/2
を選択させる信号を作成するが、この場合は、第４図
（d1），（d2），（e1），（e2）から判るように、上記
の条件に該当するので、Ｘを選択する信号が作成さ
れ、セレクタ（12）は、信号Ｘを出力する。

つぎに、信号Ｘは反転増幅器（13）で位相が反転され、
（ｎ−２）Ｈの色信号成分（第３図（ｊ）図示）となつ
て出力される。

他方、加算器（14）は、（ｎ−２）Ｈの複合信号と反対
位相の（ｎ−２）Ｈの色信号成分の加算を行い、（ｎ−
２）Ｈの輝度信号成分（第３図（ｆ）図示）を出力す
る。

次に第３図（ｃ）の（ｎ−１）Ｈの複合信号の輝度・色
信号の分離を行う場合の動作について考える。

この場合の信号A,B,Cは、それぞれ第５図（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す波形となり、信号X,Y,Zは、それ
ぞれ第５図（ｆ），（ｇ），（ｈ）に示す波形になる。
また絶対値回路（19）の出力ABS（Ｂ−Ａ）は、第５図
（d1）に示す波形となり、符号器（17）の出力データAB
S（Ｃ−Ｂ）は第５図（d2）のようになり、絶対値回路
（20）の出力ABS（Ｃ−Ｂ）は、第５図（e1）に示す波
形となり、符号器（18）の出力データSGN（Ｃ−Ｂ）は
第５図（e2）のようになる。

この場合のセレクタ（12）の選択出力は、上記の条件
に該当するので、信号Ｚが選択されて出力され、（ｎ−
１）Ｈの色信号成分としては第３図（ｋ）が、また（ｎ
−１）Ｈの輝度信号成分としては第３図（ｇ）の信号が
出力され、色信号成分は零となる。

このように、この実施例の分離回路は、第３図（ａ），
（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示した各ラインの複号信号
は、輝度信号成分は第３図（ｅ），（ｆ），（ｇ），
（ｈ）のように分離され、また、色信号成分は第３図
（ｉ），（ｊ），（ｋ），（ｌ）のようにそれぞれ分離
される。従つて第６図（ａ）のよに、上下に赤と白で２
分された画面（30）は、第６図（ｂ）のようにずれを生
じることなく分離することができる。

上記実施例における絶対値回路（19），（20）は、ライ
ン相関を検出するための回路であり、差成分の小さい方
の信号をセレクタ（12）で選択することは、ライン相関
の強い方の信号成分を出力するということになる。

また、セレクタ（12）が信号Ｙを選択する場合は、ライ
ン相関が低いと考えられる場合である。すなわち、ライ
ン相関が少ない場合、ライン間の演算をしないため垂直
解像度の劣化を招かない。

また、符号器（19），（20）として、負,0,および正を
判別できるもので説明したが負，正しか判別しない符号
器を用いてもよい。

さらに、この実施例では1H間の相関を検出したが、1H以
内の所定期間の間、nH間の間、ｎフイールド間の間、ｎ
フレーム間の間の相関を検出して信号を選択するように
してもよい。

また、上記実施例は、次の出力特性式を満たすものであるが、上式中の条件のうち、ABS（Ｂ
−Ａ）≧ABS（Ｃ−Ｂ）は、ABS（Ｂ−Ａ）＞ABS（Ｃ−
Ｂ）としても良く、この場合は、上式中のABS（Ｂ−
Ａ）＜ABS（Ｃ−Ｂ）はABS（Ｂ−Ａ）≦ABS（Ｃ−Ｂ）
となる。

また、上記出力特性式は、反転器（６），（13）および
加算器（14）を加味すれば、次式で表わされる。

第７図は第１図の実施例の構成から、反転器（６），
（13），および加算器（14）を除き、代りに減算器（2
2），（23）を付加したこの発明の他の実施例のブロク
回路図で、このように構成しても、第１図の実施例と全
く同じ効果が得られる。

以上の実施例は、輝度・色信号分離回路を別に説明した
が、この発明に係る映像信号処理回路は、ライン相関の
有無を検出して垂直相関の演算を行つているので、ホー
ム用VTRに搭載されている再生信号処理回路に含まれて
いるライン相関ノイズキヤンセルや、色信号クロストー
クキヤンセル等としても使用することができる。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば所定時間Ｔずつ離れた
３つの入力映像信号をとり出し、このうち中間の信号
と、この中間の信号と時間Ｔ離れた前後の信号との平均
値をとつた２つの信号のうちライン相関の強い方の信号
を選択して出力するように構成したので、出力信号に、
信号にずれの生じない映像信号処理装置が得られる効果
がある。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明の一実施例である輝度・色信号分離回
路を示すブロツク回路図、第２図はこの実施例の制御信
号作成部のブロツク回路図、第３図はこの実施例の動作
を説明するための入力信号波形と分離された輝度信号お
よび色信号の波形図、第４図および第５図は第２図の制
御信号作成部における選択信号作成過程を説明するため
の波形図、第６図はこの実施例による入力画面と輝度・
色信号分離後の出力画面との関係を表わす図、第７図は
第１図の実施例と同じ動作をする他の構成例を示すブロ
ツク回路図、第８図は従来の輝度・色信号分離回路を示
すブロツク回路図、第９図はこの従来回路により分離さ
れる輝度信号側の利得・周波数特性図、第10図はこの従
来回路の動作を説明するための入力信号波形と分離され
た輝度信号および色信号の波形図、第11図は入力画面と
この従来回路で輝度・色信号分離をした出力画面との関
係を示す図である。（１），（２）……1H遅延器、（３），（４），（５）
……BPF、（６），（13）……利得−１の反転増幅器、
（７），（８），（14）……加算器、（９），（10）…
…利得1/2の増幅器、（11）……制御信号作成部、（1
2）……セレクタ、（15），（16），（22），（23），
（24），（25）……減算器、（17），（18）……符号
器、（19），（20）……絶対値回路。なお、各図中、同一符号は同一、または相当部分を示
す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力映像信号の低周波成分を除去する手段
と、この低周波成分が除去された信号を１水平走査期間
内の所定期間、ｎ（ｎは１以上の整数、以下同じ）水平
走査期間、ｎフイールド期間またはｎフレーム期間に設
定された単位時間Ｔずつ遅延された３個の信号Ｓ（ｉ−
Ｔ）,S（ｉ）およびＳ（ｉ＋Ｔ）（ｉは現在の時刻）を
作成する手段と、｛Ｓ（ｉ）−Ｓ（ｉ−Ｔ）｝/2および
｛Ｓ（ｉ）−Ｓ（ｉ＋Ｔ）｝/2の信号を作成する手段
と、｛Ｓ（ｉ）＋Ｓ（ｉ−Ｔ）｝および｛Ｓ（ｉ＋Ｔ）
＋Ｓ（ｉ）｝の絶対値ABSを算出する手段と、｛Ｓ
（ｉ）＋Ｓ（ｉ−Ｔ）｝および｛Ｓ（ｉ＋Ｔ）＋Ｓ
（ｉ）｝の正負の符号SGNを弁別する手段と、下記の出
力特性式の条件の判別を行う相関検出手段と、この判別結果にも
とづき上記出力特性式にしたがつて出力信号Ｒ（ｉ）を
選択して出力する手段とを備えた映像信号処理装置。