JPS5925549B2 - カラ−テレビジョン受像機の画質改善装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビジョン画像の色の付いた画像部分
の画質を改善する装置に関するもので、特に色付部分の
細かい画像を良好に再現する様にＪ したものである。

第１図は従来のカラーテレビジョン受像機の一部をブロ
ック図で表わしたものである。

同図において、１、Ｆ、信号（中間周波数信号）は映像
検波器１で検波され、輝度信号増幅器２および帯域増・
幅器３に供給される。帯域増幅器３は複合カラー映像
信号に含まれる搬送色信号を取り出して増幅し、３つの
色差信号復調器４、５、６に供給する。上記色差信号復
調器４、５、６は搬送色信号を復調して３種類の色差信
号（Ｒ−Ｙ、Ｇ−Ｙ、Ｂ９−Ｙ）を得、それらを３つの
加算器１、８、９に供給する。上記加算器７、８、９は
、それぞれに供給された色差信号と、輝度信号増幅器２
より伝送された輝度信号とを加算することにより３種の
原色信号５ を作り、それらを受像管１０に供給する。

以上に述べた様な従来のカラーテレビジョン受像機は色
差信号（例えば色差信号復調器４の出力）の帯域幅は、
輝度信号増幅器２より伝送される輝度信号の帯域幅より
かなり狭い。例えば通常のＮＴＳＣ方式のカラーテレビ
ジヨン受像機では、輝度信号は０Ｈｚ〜３ＭＨｚの周波
数成分を含んでいるのに対し、色差信号は高々５００Ｋ
Ｈｚまでの周波数成分しか含んでいない。従つて色の付
いた画像部分では狭帯域の色差信号が主として画像を構
成するので、鮮鋭度の低いぼけた画像になつてしまつＯ
上記の欠点を改善する方法として、従来、例えば富本、
長岡、佐々木らによる論文「カラー受像機の色再現改善
方法」（テレビジヨン学会誌、第３１巻、第８号、１９
７７年、Ｐ．６６２〜Ｐ．６６７）に記載された方法が
提案されている。

この方法は輝度信号に比例した閾値信号を作．り、その
閾値を越える色差信号を抑圧するものであり、大レベル
の色差信号に輝度信号の一部が混入するため、着色画像
部分の解像度が改善される。しかし上記方法では、あく
まで色差信号の一部を広帯域の輝度信号を利用して除去
するだけであり、処理を受けた後の色差信号が処理前の
色差信号レベルより大きくなることはない。

従つて解像度の改善にも限度があり、また、改善効果を
上げようとすると直流的な色差信号成分が減少して画像
を暗くするという問題があつた。本発明は、そのような
問題を解消すべく色差信号が特定レベル以上の場合に積
極的に輝度信号の高周波成分を混人させることにより、
着色画像部分の解像度を著しく改善するようにしたもの
である。

以下、本発明について詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例を表わすプロツク図である。

同図において、色差信号源１１は色差信号を発生するも
のであり、第１図の色差信号復調器４，５，６のいずれ
かであつても良い。輝度信号源１２は輝度信号を発生す
るものであり、第１図の輝度信号増幅器２であつても良
い。非直線伝送回路１３には色差信号源１１より色差信
号が供給され、色差信号に非直線な伝送特件を与えた後
これを利得制御信号として出力する。高周波抽出回路１
４は輝度信号源１２から供給される輝度信号の高周波成
分を取り出して出力する。可変利得増幅器１５は高周波
抽出回路１４と非直線伝送回路１３に接続され、上記非
直線伝送回路１３から′出力される利得制御信号により
上記輝度信号の高周波成分に対する利得を制御する。

そして、利得が制御された高周波成分は補正信号として
加算装置１６に供給され、ここで色差信号および輝度信
号と加算されて映像表示に供する。非直線伝送回路１３
の伝送特性は、上記補正信号が必要な場合に可変利得増
幅器１５から適切な補正信号が出力されなければならな
いという事のみにより限定され、他の事項で限定される
べきものではない。

高周波抽出回路１４は実質的に輝度信号の高域成分を取
り出すものであれば良く、単なる高域フイルタ一に限定
されない。

また、加算装置１６は映像を合成するという意味での広
義の加算装置であり、単なる電子回路に限定されず、例
えば受像管の電子銃における合成や、発光段階での合成
をも含んでいる。

本実施例によれば、帯域幅の狭い色差信号が広帯域の輝
度信号に重なつて着色画像部分の解像度を低下させれば
させるほど、大きな補正信号が加算装置１６に伝送され
、解像度を改善する。第３図は本発明のより詳細な実施
例を示すプロツク図である。

第２図と同一符号を付したプロツクは同じものを表わす
。第３図において、非直線伝送回路１３はバイアス源１
７，１８、ダイオード２０，２１および抵抗器１９を含
めて構成されており、これらの動作により、補正信号の
強度を制御するための利得制御信号を色差信号より作成
する。すなわち、バイアス源１８とダイオード２１で構
成される色差信号制限器２５は、色差信号源１１から供
給された色差信号の中で特定レベル以上の成分を抑圧す
る様に動作し、一力、バイアス源１７とダイオード２０
で構成される回路は色差信号の中で特定レベル以下の成
分を抑圧する様に動作する。

従つて、バイアス源１７，１８の直流バイア入市圧と出
力インピーダンスにより、非直線伝送回路１３の人出力
特件は様々な形をとり得る。第４図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
，Ｆは上記入出力特件を例示したものである。本図は表
示土の都合により下記の前提に基いて記していｔ？、本
発明の範囲はかかる前提に拘束されない。（１）横軸は
色差信号入力レベルを表わす。

色差信号の極件および零レベルは、映像情報上の極囲お
よび零レベルを示しており、回路上の電圧と必ずしも一
致しない。（２）縦軸は利得制御信号を表す。

可変利得増幅器１５は正の利得制御信号が供給された時
に正の利得を持ち、利得制御信号の増大に伴つて単調に
利得を増加させるものとする。また、零レベルの利得制
御信号が供給された時には実質的に零利得となるものと
する。第４図のＡ−Ｆに示したそれぞれの入出力特けに
ついて、効果の特徴を説明すると次のごとくである。

囚 色差信号が負の場合には補正信号が発生せず正の場
合にはその大きさに応じて補正信号が発生する。

すなわち色差信号が正になると、その色差信号が画面上
の輝度信号を覆い隠すので、この時に補正信号を発生し
て失われた細かい画像部分を復活させるように動作する
。（Ｂ）色差信号が正の場合のみ補正信号が発生するの
はＡの場合と同じであるが、大きな正の色差信号が現わ
れた時に過補正にならない様に利得制御信号に制限を加
えている。

（Ｃ）色差信号が正の場合にはＡの場合と同じ動作をす
るが、負の場合に弱い逆極件の補正信号を発生する。

通常、本発明は複数の色差信号について実施するのが効
果的であるが、Ｃの場合の特件は他の正極件の色差信号
に関する補正信号が画面土で発生する好ましくない色付
きを軽減する効果がある。（Ｄ）色差信号が正の特定レ
ベル以上の値を持つ場合に補正信号を発生する。

この特件ではある程度以上色の濃い画像部分のみに効果
を限定できる。（Ｅ）効果の目的はＢの場合と同じであ
るが、正の色差信号の増加に対し、補正量の増加をしだ
いに減少させて行くように動作する。

（ト）効果の目的はＣの場合と同じであるが、負側での
補正信号を少しずつ増加させている。

なお、Ａ−Ｆの特件はすべて零レベルの色差信号に対し
て利得制御信号が零になつているが、これは白黒画像に
不用な色付きを生じさせないためである。

以上、第３図の非直線伝送回路の入出力特性について、
いくつかの例を上げて説明したが、本発明はこれらの例
に限定されるものではなく、大きフな色差信号に対して
充分な補正信号を発生させるべき利得制御信号を作成す
るような非直線伝送回路は全て本発明に含まれる。

第３図の実施例において、高周波抽出回路１４は高域フ
イルタ一２２、ベースクリツプ回路２３リミツタ一２４
により構成されている。

輝度信号源１２より出力される輝度信号は高域フイルタ
一２２に供給されて、ここで輝度信号の高周波成分が分
離される。この高周波成分はベースクリツプ回路２３に
供給され、ここで零レベルを含む特定範囲内の信号が除
去される。この操作により高周波成分に含まれるノイズ
が除去される。ノイズが除去された高周波成分はリミツ
タ一２４に供給され、ここで過大な振幅を持つ信号は、
その振幅が制限された後、可変利度増幅器１５に伝送さ
れる。以上の高周波抽出回路１４の各部波形例を第５図
に示す。同図のＡは輝度信号入力、Ｂは高域フイルタ一
２２の出力、Ｃはベースクリツプ回路２３の出力、Ｄは
リミツタ一２４の出力である。なお、上記ベースクリツ
プ回路２３とリミツタ一２４は本発明をより効果的に実
施するための手段であり、高周波抽出回路１４を高域フ
イルタ一２２だけで構成しても充分な効果が得られる。
第３図の可変利得増幅器１５は高周波抽出回路１４の出
力信号を増幅するが、その利得は上述の制御信号により
制御される。第６図は本発明の効果を説明するための信
号波形図である。

本図では輝度信号と色差信号の関係がＩ，，の３種類の
場合について、各部波形をａ−ｆに示した。また、非直
線伝送回路１３の特件は第４図Ａに示したものを仮定し
ている。第６図のａは色差信号入力であり、Ｉでは正の
極性、では負の極件、では零である。ｂは輝度信号入力
であり、Ｉ，，とも同じ波形である。Ｃは輝度信号の高
周波成分であり、やはりＩ，，とも同じ波形である。ｄ
は非直線伝送回路１３の出力波形であり、ａに示した色
差信号の正の部分だけが出力されている。ｅは可変利得
増幅器１５の出力波形すなわち補正信号である。補正信
号はｃの波形に対する増幅利得をｄの波形により制御す
ることにより得られるので、色差信号が正極註を示すＩ
の期間のみ補正信号が現われる。上記補正信号ｅは色差
信号ａに加算されてｆに示した信号になる。このｆに示
す信号を元の色差信号ａと比較すると、色差信号の正の
部分で解像度が改善されていることがわかる。この様に
補正を主として色差信号の正側で行なうのは次の理由に
よる。すなわち、一般に色のついた画像部分の色彩学的
な輝度は、輝度チヤンネルから伝送されるだけでなく、
色差チヤンネルからも伝送され、特に飽和度の高い色で
は色差チヤンネルから伝送される輝度成分が輝度チヤン
ネルから伝送される輝度成分よりはるかに大きくなる。
しかも、色差チヤンネルから伝送される輝度成分のほと
んどが、極件が正を示している色差信号のチヤンネルか
ら伝送されており、この成分が画像の解像度を低下させ
ている。ここで、正の色差信号が解像度を低下させる理
由について更に詳しく説明する。

画面輝度Ｌは良く知られている様に次式の様になる。Ｌ
−０．３Ｒγ＋０．５９Ｇγ＋０．１１Ｂγ〔ただし、
Ｒ，Ｇ，Ｂは原色信号、γはブラウン管のガンマであり
、通常は２〜３の値をとる。

〕原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは次式の様になる。Ｒ−ＥＹ＋Ｅ
Ｒ−Ｙ Ｇ−ＥＹ＋ＥＧ−Ｙ Ｂ−ＥＹ＋ＥＢ−Ｙ 従つて、 Ｌ−０．３（ＥＹ＋ＥＲ−Ｙ）γ ＋０．５９（ＥＹ＋ＥＧ−Ｙ）γ ＋０．１１（ＥＹ＋ＥＢ−Ｙ）γ 上式で、ＥＹは広帯域信号、ＥＲ−Ｙ，ＥＧ−Ｙ，ＥＢ
−Ｙは狭帯域信号である。

γは２〜３の値であるので、画面輝度Ｌの大部分を構成
するのはＥＲ−Ｙ，ＥＧ−Ｙ，ＥＢ−Ｙのうち極性が正
のものである。例えばＥＹ−１，ＥＲ−ェ一０．５、Ｅ
Ｏ−ェ０．５、ＥＢ−Ｙ−一０．５、γ−２のときには
Ｌ−０，３（０．２５）＋０．５９（２，２５）＋０．
１１（０．２５）となり、画面輝度のうちで、ＥＧ−Ｙ
の占める割合が非常に大きくなる。従つて補正量は正の
色差信号によつて決定しないと正しい補正量が得られな
いＯ従つて正の色差信号に補正信号を加えれば、この補
正信号自体が画面上で色彩学的な輝度成分を生み出すの
で、画像の解像度が著しく改善されるのである。

もし、非直線伝送回路１３を用いずに色差信号を直接利
得制御信号として可変利得増幅器１５に供給すれば、複
数の色差信号に加えられた補正信号が、それぞれ画面上
で輝度成分を発生し、それらが互いに打ち消し合う結果
となり、ほとんどの画像で効果が著しく低下する。従つ
て本発明において非直線伝送回路１３は本質的かつ重要
な意味を持つている。第７図は本発明の他の実施例を示
すプロツク図である。

第２図、第３図と同じ符号を付したプロツクは同じもの
を表わす。第７図において、高周波抽出回路１４は高域
フイルタ一２２、信号抑圧器２６、輝度レベル検出器２
７、微分回路２８および振幅検出器２９により構成され
ている。輝度レベル検出器２７には輝度信号源１２から
輝度信号が供給されており、この輝度信号レベルが特定
レベル以上である時に検出信号を発生し、信号抑圧器２
６に供給する。上記検出信号が供給されると、信号抑圧
器２６は高域フイルタ一２２から供給される輝度信号の
高周波成分を抑圧して、可変利得増幅器１５に高周波成
分が伝送されない様にする。この様に構成すると輝度の
高い画像部分では補正信号が発生しない動作になる。

特に、この構成を赤の色差信号に適用すれば、比較的輝
度の高い画像である肌色で補正がかからない様にする事
ができる。肌色に対する視聴者の眼は敏感であり、補正
信号によるわずかな色付きや不自然さも大きな欠点にな
るので、上記の構成は好ましい結果を与える。一方、輝
度信号源１２からの輝度信号は微分回路２８にも供給さ
れ、ここで輝度信号の変化分が検出される。

この変化分は振幅検出器２９に供給される。振幅検出器
２９は上記変化分の振幅が大きい時に検出信号を発生し
、信号抑圧器に供給する。従つて輝度信号の変化が大き
すぎて、過大な補正信号が発生する時には、上記検出信
号により信号抑圧器２６が高周波成分を抑圧して、可変
利得増幅器１５に高周波成分が伝送されない様にする。

かかる構成も、好ましからざる補正信号の発生を抑えて
、本発明をより効果的に実施するものであるＯなお、第
３図、第７図に示した高周波抽出回路１４は単なる実施
例にすぎず、実質的に輝度信号の高周波成分を取り出す
様に構成されたものは、すべて本発明に適用可能である
。

以上、詳細に述べた様に、本発明は而単な回路構成で、
カラーテレビジヨン画像の解像度を著しく改善する有効
なものである。

なお、特に本発明において、非直線伝送回路として、特
定レベル以上の色差信号を抑圧する色差信号制限器を含
めて構成すると、必要以上に大きな補正信号を発生する
ことを防止するうえで有効となる。また、非直線伝送回
路として、正の特定レベル以上の色差信号のみを伝送す
るように構成した場合には、色差信号のない白黒画像で
の誤動作を防止することができる。さらに、非直線伝送
回路として、負の特定レベル以下の色差信号を除去して
伝送するように構成した場合には、誤つた補正信号を発
生しないようにするうえで有効となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示すプロツク図、第２図は本発明の一
実施例を示すプロツク図、第３図は本発明のより詳細な
実施例を示すプロツク図、第４図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆは本発明で使用する非直線伝送回路の特件例を示す図
、第５図Ａ，Ｂ，ＣＤおよび第６図Ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ
，ｆは本発明の信号処理例を示す信号波形図、第７図は
本発明の他の実施例を示すプロツク図である。 １１・・・・・・色差信号源、１２・・・・・・輝度信
号源、１３・・・・・・非直線伝送回路、１４・・・・
・・高周波抽出回路、１５・・・・・・可変利得増幅器
、１６・・・・・・加算装置、１７，１８・・・・・・
バイアス源、２０，２１・・・・・・ダイオード、１９
・・・・・・抵抗器、２２・・・・・・高域フイルタ、
２３・・・・・・ベースクリツプ回路、２４・・・・・
・リミツタ一 ２５・・・・・・色差信号制限器、２６
・・・・・・信号抑圧器、２７・・・・・・輝度レベル
検出器、２８・・・・・・微分回路、２９・・・・・・
振幅検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 色差信号源に接続され、かつ色差信号のレベルに関
   し実質的に正の信号のみを伝送するごとき非直線な伝送
   特性を与えることにより利得制御信号を得る非直線伝送
   回路と、輝度信号源に接続され、かつ輝度信号の高周波
   成分を取り出して出力する高周波抽出回路と、前記非直
   線伝送回路と前記高周波抽出回路の各出力が供給され、
   かつ前記利得制御信号により前記輝度信号の高周波成分
   に対する利得を、前記利得制御信号のレベルが大きい時
   に前記高周波成分に対する利得が大きくなるように制御
   して補正信号を得る可変利得増幅器と、前記可変利得増
   幅器、前記色差信号源および前記輝度信号源の各出力を
   実質的に加算して映像表示に供する加算装置を具備して
   成ることを特徴とするカラーテレビジョン受像機の画質
   改善装置。 ２ 非直線伝送回路は特定レベル以上の色差信号を抑圧
   する色差信号制限器を含めて構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のカラーテレビジョン
   受像機の画質改善装置。 ３ 非直線伝送回路は正の特定レベル以上の色差信号の
   みを伝送するように構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のカラーテレビジョン受像機の
   画質改善装置。 ４ 非直線伝送回路は負の特定レベル以下の色差信号を
   除去して伝送するように構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のカラーテレビジョン受像
   機の画質改善装置。