JPS5890818A - 論理演算回路 - 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】 本発明は相関性を有する複数の信号をそれぞれの相関性
に基づいて論理演算にてフィルタリングする論理フィル
タに使用して好適な論理演算回路に関する・ ところで従来のフィルタ装置は、時間の次元で変化する
信号をフーリエ変換によって周波数の次元に変換し、そ
の周波数成分をフィルタリングしている。これに対して
本願発明者は先に、時間の次元で変化する信号をＡター
ン空間に変換し、このパターンの襞形によってフィルタ
リングを行うフィルタ装置を提案し友０本発明はそのよ
うなフィルタ装置に使用されるものである。

以下にまず図面を参照しながらそのようなフィルタ装置
の一例について説明しよう。

まずノ臂ターン空間について説明する。例えば１７レー
ムのテレビ信号を垂直水平にそれぞれｍ。

ｎ個の画素から構成されていると考え、各画素の振幅を
、 ｆ（ｘｉ、ｙｊ） 但し、１≦ｉ＜ｍｅ１≦ｊ＜Ｅｌ とすると、上述のテレビ信号はｆ（ｘｓ、ｙｊ）をｍ×
ｒｌ−に＠願に並べたものとみなすことができる・これ
を例えば Ｗ　＝　（ｆｔ、ｈ　・・＝　ｆｋ） 但し、ｆｌ＝　ｆ（Ｘｌ、Ｙｌ） ’ｋ　＝　ｆ　（ｘｍ　ｅ　ｙｎ　） と表わすことにより、この１７レームのテレ、ピ信号を
に次元のベクトルｙとして考えることができる・ このようにして、複数の時点の信号のレベルをそれぞれ
の次元に轟てはめてベクトル表現したときにできる多次
元空間を、ｅターン空間と称するＯ同様にして、−接す
る３点の信号のレベルｆｔ−１゜ｆｔ、ｆｔ＋１（２≦
ｔ（ｋ−１）を用いて３次元のノ臂ターン空間を構成す
ることができる。

第１図はそのような３次元Ｊターン空間の斜視図であっ
て、それぞれのベクトルは信号の最大レベルによって包
囲される空間内の任意の点で表わされる。

この３次元／臂ターン９間にシいて・原点０とベクトル
が最大の点Ｐとの間を結ぶ線分はｆｔ−１”　ｆｔ　”
　ｆｔ＋１ であることを示しているＯ また第２図人に示す平面は ｆｔ−１＝ｆｔ＼ｆｔ＋−１ であることを示しているＯさらに第２図Ｂに示す平面は ｆｔ−５’ｑｆｔ“ｆｔ＋１ であることを示しており、これらは信号がステップ状に
変化していることを示している＠これに対して第２図Ｃ
に示す平面は ｆｔ−１”　ｆｔ＋１峡ｆｊ であることを示しており、これＦｉ傷信号急激に変化し
ていることを示している。

そこでこの３次元パターン空間をＯ−Ｐ線の延長上から
見ると第３図のようになる。ここで各範囲の信号はそれ
ぞれ外周に図示のように変化している。図において第１
図の０−Ｐｌｉは原点、第２図人の平面はＡ軸、Ｂの平
面はＢ軸、Ｃの平面はＣ軸で現わされる・ この場合に、本来の信号は隣接する信号間の相関性が極
めて強いために、第４図ＡＫ示すように、Ａ−に線〜Ｂ
　−Ｂ’線の範囲に集中して分布し、Ｃ−Ｃ’纏の近傍
には存在しない。これに対して、・雑音響は隣接する信
号間の相関性か危いので、第４図Ｂに示すように全体に
均一に分布する。

すなわち例えば第５図に示すような信号の場合、これを
上述のパターン空間に臂換すると第８図のようになる。

なシ第５図中（０）は信号の位置を示す。

そしてこの場合に、第６図の斜線の範囲外の信号を、―
」えば矢印のようＫｌ形することによシ、ノイズＮ１〜
Ｎ３を除去することかできる。

この蜜形は、例えば次のような論理演算にて行うことか
できる。

すなわち、 ｆｔ’＝ＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆｌ−１，ｆｔ）　、ＭＩＮ
（ｆｔ、　ｆｔ＋１）　。

ＭＩＮ（ｆｔ−１１ｆｔ＋ｓ）　）　　　　　・・・・
・・・・・・・・（１）＝＝＋ＭＩＮ（ＭＡＸ（ｆ（−
１、ｆｔ）　＊　ＭＡＸ（ｆｔ　、　ｆｔ＋ｔ　）　。

ＭＡＸ　（１１−１、ｆ　１＋１　）　）１　　　　　
　　・・・・・・・・・・・・（２）の論理演算にて皆
形を行う・ここでＭＡＸは以下のかっこ内で最大の物を
散シ出すこと、ＭＩＮは以下のかっこ内で最小の物を取
シ出すことを示している・ この論理演算を行うことにより、例えば第５図のノイズ
Ｎｌの部分では、 ’畠’＝　　ＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆ７．ｆｌ）、ＭＩＮ（
ｆｌ、ｆｌ）　　。

ＭＩＮ（ｈ、ｆｔ）　） ｘｔ＝　ｈｉＡＸ　（ｆ　Ｂ　、　ｆ　＠　、　ｆ　７
　）＝ｆ？ となる。ま九ノイズＮ２の部分では、 ｆｏ’＝　ＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆｘｏ　、ｆｏ）　ｍ　Ｍ
ＩＮ（ｆｔｔ　＊　ｈｚ）　ｅＭＩＮ（ｆｌｏｓ　ｈｚ
）　） ｗＭＡＸ（’１Ｇ・ｆｌｌ・ｆｌＯ） ＝ｆ１２ となって、ノイズＮ１．Ｎ、が除去されるＯなおノイズ
Ｎｓについても、ノイズＮ１と同様に除去される。

これに対して、例えばｆ、の信号においては、ｆ、’　
＝、　ＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆ、、ｆｓ）　、　ＭＩＮ（ｆ
、、ｆ、）　。

ＭＩＮ（ｆ４．Ｌｓ）　） ｗＭＡＸ（ｆ４　＊　ｆｓ　ｅ　’ａ　）＝ｆｇ となる０１九ｆｓの信号においては、 ｆ　＠’　ｗＭＡＸ（ＭＩＮ（ｆ　５　、　ｆｓ）　ａ
　ＭＩＮ　（’ｓ　、’　？）　。

ＭＩＮ（ｆｓ、ｆｔ）　） ｗＭＡＸ（ｆｌ−ｆｓ−ｆｓ） ＝ｆ・ となって、本来の信号がその壕を敞シ出される。

このようにして上述のフィルタ装置において、本来の信
号を劣化させることなく、ノイズの除去を行うことがで
きる。

さらにＮＴａＣ方式のカラー映曹信号の場合に１クロマ
信号の搬送波の位相はｌ水平期間ととに反転している−
そこで１水平期間の間隔で３点の信号を取シ出し、この
３点の信号のレベルを用いて上述のノターン空間を構成
すると、クロマ信号成分は第７図の（×）で示すように
、図中のｃ−ｆを結ぶ線の近傍に分布する。これに対し
て輝度信号成分は、１水平期間の間隔、すなわち垂直方
向に極めて強い相関性を持っている。従つソノ臂りτν
９関上でＦｊ（○）で示すように、図中のａ−ｈを結ぶ
−の近傍に分布する。

そこでこのノターン空間において、ａ−ｈａｌの近傍以
外の空間を抑圧することにより、クロマ信号を抑圧し、
輝度信号を抽出することができる゛。

す表わち第８図において、映像信号が入力端子（１）ｔ
Ａじてパントノ臂スフイル、り（２１に供給され、この
信号が１水平期間の遅延時間を有する遅延回路（３）・
（４）の直列回路に供給される。

これらのノ饗ンドパスフィルタ（２）からの信号及び遅
延囲路（３）からの信号と、遅延回路（３）　、　＋４
１からの信号とがそれぞれ供給された信号の内の最大の
信号を取り出す論理演算（ＭＡＸ）回路（５）　、　＋
６１及び供給された信号の内の最小の信号を欧り出す論
理演ｊＥ（ＭＩＮ）　回Ｍ（７）、（８）Ｋ供給すれる
。　さらＫＭＡＸ回路（５１、（６１からの信号がＭＩ
Ｎ回路（９）に供給され、ＭＩＮ回路（７１、（８）カ
らＯ信号−１）ｓＭＡＸ回Ｍ（１（ＩＫ供給される。

これらのＭＩＮ回路（９）及びＭＡＸ回路α値からの信
号がそれぞれＨのレベルで加算回路ａ９で加算される。

さらに入力端子（１）からの信号がローパスフィルタ（
１ｅｔｃ供給されて１ｌｉ２シ出された３、　５８　Ｍ
Ｈ露−５００ｋＨｚ以下の帯絨の信号成分が加算回路ａ
υで加算されて゛端子（１３Ｋｍｌ出される・従ってこ
の回路において、クロマ信号成分の位相はｌ水平期間ご
とに反転されているので、〕饗ンＰノ臂スフイルタ（２
）及び遅延回路＋３１　、　（４１がらはそれぞれ第９
図Ａ、Ｈ，Ｃのような信号が出力される。

これらのＡ、Ｈｏ信号とＢ、Ｃの信号とがそれぞれＭＡ
Ｘ回路（５１、（６）に供給されることにょシ、これら
からは共に第９図りのような信号が取シ出され、これら
がＭＩＮ回路（９）に供給されて同様の信号か取り出さ
れる・またＡ、Ｈの信号とＢ、Ｃの信号とがそれぞれＭ
ＩＮ回路（７）　、　（８）に供給されることにより、
これらからは共に第９図Ｅのような信号が敬シ出され、
これらがＭＡＸ回路ＯＩに供給されて（ロ）様の信号が
散り出される。そしてこれらのり、Ｅの信号が加算回路
ａυで加算されることにより、信号中のクロマ信号成分
が抑圧される。

これに対して輝度信号成分は、強い相関性のためにノ９
ンドノスフイルタ（２）及び遅延回路（３）　、　（４
１から略尋しい信号がをり出される。従って３つの信号
が略轡しいので論理演算回路（５１〜ＯＩからも常に略
郷しい信号が取シ出され、加算回路（Ｉυからも略尋し
い信号が取り出されるーさらにローパスフィルタ鰺から
の低域成分が加算されて入力信号中の輝度信号成分と略
尋しい信号が取り出される。

すなわちこの回路において、輝度信号成分は何部変化さ
れずに出力端子６３　Ｋ　殿り出され、クロマ信号成分
は抑圧される。

このようにして／ぐターン空間の肇形によるフィルタリ
ングを行うことにより、輝度信号を劣化させることなく
クロマ信号を除去することができ、良好な輝ｌ信号の抽
出を行うことができる・ところがとの゛回路において、
論理演算回路（５）〜ａυの周波数特性や直流ノ々ラン
スが不良だと、演算が正しく行われず、演算誤差が生じ
て演算結果である出力信号の特性が劣化する。例えばＩ
［流）１ランスが不良の場合には、第９図り、Ｅの厘渡
レベルが不一致にカリ、出力信号にクロマ信号成分が残
留してし壕う・ 本発明はこのような点にかんがみ、簡単な構成で周波数
特性が良く、１流ノランスの良い回路を提供するもので
ある＠以下に図面を参照しながら本発明の一実施例につ
いてｔ明しよう・第１θ図は第８図と同等の回路であっ
て、この図に：ＴｈイテＭＡＸ回Ｍ（５）　、　（６）
　、　Ｑ（ＩカＮ　Ｐ　Ｎ　）　ラｙジスタ、ＭＩＮｕ
路（７１、（８１、（９１がＰＮＰ）ランジスタで構成
される。

すなわちノ々ンドＡスフィルタ（２）からの信号がＮＰ
Ｎ）ランジスタ（５Ｊｌ）及びＰＮＰ）ランジスタ（８
ｂ）のペースに供給され、遅延回路（３）からの信号が
ＮＰＮ）ランジスｐ　（５ａ）　、　（６ｂ）及びＰＮ
Ｐ）ランジスタ（７ｂ）　、　（８ａ）のペースに供給
され、遅延回路（４）からの信号がＮＰＮ）ランジスタ
（６ｂ）及びＰＮＰ）ランジスタ（７１）のペースに供
給される。

これらのトランジスタ（５ａ）　、　（５ｂ）のコレク
タ同士及びエミッタ同士が互いに接続され、コレクタの
接続点が電源端子Ｋｌ続されると共に、工ずツタの１１
Ｍ点が定電流源（５Ｃ）を通じて接地されてＭＡＸ回路
（５）が構成される。同様にしてトランジスタ（６ｍ）
　、　（６ｂ）及び定電流源（６Ｃ）にてＭＡＸ回路（
６）が構成される・を九トランジスタ（７ａ）、（７ｂ
）のコレクタ同士及びエイツタ同士が互いにＩＩＨされ
、コレクタの接続点が接地されると共に、エイツタの接
続点が定電流源（７Ｃ）を通じて電源端子にてトランジ
スタ（８ａ）　、　（８ｂ）及び定電流源（８ｃ）にて
ＭＩＮ回路（８）が構成される。

さらにトランジスタ（５Ｊ１）　、　（５ｂ）のエイツ
タの接続点からの信号がＰＮＰ）ランジスタ（９ａ）の
ペースに供給され、トランジスタ（６ａ）　、　（６ｂ
）のエイツタの接続点からの信号がＰＮＰ）ランジスタ
（９ｂ）のペースに供給される。これらのトランジスタ
（９ａ）　、　（９ｂ）及び定電流源（９ｃ）にてＭＩ
Ｎ回路（９）が構成される。

を九トランジスタ（’Ｉ’ｍ）、　（Ｗｂ）のエイツタ
の接続点からの信号がＮＰＮ）ランジスタ（１０ａ）の
ペースに供給され、トランジスタ（ｓａ）　、　（ｓｂ
）の工ｚｙ夕の！！続点からの信号がＮＰＮトランジス
タ（ｌｕｂ）のペースに供給される。これらのトランジ
スタ（１０ａ）　、　（１０ｂ）　’Ｉ及び定電流源（
１０ｃ）にてＭＡＸ回路（１（Ｉが構成される。

そしてトランジスタ（９ａ）　、　（９ｂ）のエミッタ
の接続点からの信号と、トランジスタ（１０ａ）　、　
（ｘｏｂ）のエミッタの接続点からの信号とが、抵抗器
（ｌｌａ）。

（ｌｌｂ）を通じてそれぞれＨのレベルで加算される。

この回路において、論理演算回路を構成するトランジス
タが全て工ζツタ接続なので、インピーダンスが低く、
従って周波数特性が極めて良い・を九信号路及び電流路
に挿入されるトランジスタが入出力間で対称になってい
るので、直流／セランスが極めて良い。

こうして論理演算回路が構成されるわけであるが、本発
明によれば周波数特性及び直流ノ饗ランスが極めて良好
であり、従って極めて正確な演算が行われて、極めて良
好な出力信号を得ることができる。

すなわち本発明によれば、相関性を有する置数の信号を
それぞれの相関性に基づいて論理演算にてフィルタリン
グするための論理演算回路において論理演算の内の最大
値論理演算をＮＰＮ）ランジスタのエイツタ接続にて行
うと共に、最小値論理演算をＰＮＰ）ランジスタのニオ
ツタ接続にて行うようにしたので、周波数特性及び直流
Ｉ々ランスが啄めてよくなり、出力信号特性が劣化する
ととかない。

さらに上述の回路において、ＮＰＮ）ランジスタとＰＮ
Ｐトランジスタとの間に特性の差がある場合には、以下
のようにしてこれを補償することができる。

すなわちトランジスタのダイオード特性（エイツタ電流
−ペース・工きツタ間電圧）Ｆｉ第１１図に示すように
ＮＰＮ）ランジスタとＰＮＰ）ランジスタとで若干異な
９、これＫよって信号の減衰量に誤差が生じ、クロマ信
号が相殺されなくなる。

その場合には、第１２図に示すようにＮＰＮ）ランジス
タ（５ａ）、（５ｂ）、（６ａ）Ｉ（６ｂ）、（ｌＯａ
）ｌ（１０ｂ）のエイツタに抵抗器（ｓｄ）　、　（ｓ
ｅ）　、　（６ａ）　。

（６ｅ）　、　（１０ｄ）　、　（１０ａ）を接続する
ことによシ、上述のダイオード特性の差を補償すること
ができる・すなわち抵抗値Ｒの抵抗器を接続することに
よ＃）％この抵抗器でＩｅＲ（Ｉｅはトランジスタのエ
ミッタ電流）の減衰を生じる・この減衰量は第１１図の
破線直線のような特性であシ、この減衰量がＮＰＮ　）
ランジスタの特性に加算されると、この特性か破１ｆ１
１曲線のようになって、ＰＮＰ、ＮＰＮ）ランジスタの
特性が一致される。

このようにしてダイオード特性の差を補償し、誤差の発
生を防止することができる・ なお本発明は他の論理フィルタにおける論理演算回路に
も適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９ｇは本願発明者が先に提案したフィルタ装
置の説明の丸めの図、第１Ｏ図は本発明の一例の構成図
、第１１図、第１２図は他の例の説明のための図である
。 （１）は入力端子、（５ａ）　−（５ｂ）　ｓ　（６ａ
）　、（６ｂ）　。 （１０１）　、　（ｔａｂ）はＮＰＮ）ランジスタ、（
７ａ）　。 （７ｂ）　　　＝　　　（８ａ）　　　ｅ　　　（βｂ
）　　　、　　　（９ｍ）　　　、　　　（９ｂ）　　
は　ＰＮＰ　　　）　　　ランジスタ、ｒ１３は出力端
子である。 第４図 Ｒ πＩｆ　１’；１ 第７　ｔｘｔ 」 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相駒性を有する複数の信号をそれすれの相関性に基づい
   て論理演算にてフィルタリングする丸めの論理演算回路
   において、上記論理演算の内の最大値論理演算をＮＰＮ
   　）ランジスタのエイツタ接綬にて行うと共に、最小値
   論理演算をＰＮＰ　）ランジスタのニーツタ接続にて行
   うようにし九ことを特徴とする論理演算回路。