JPS6330085A - 輝度信号・色信号分離回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーテレビジョン受信機に係り、特に、複合
映像信号から、輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）を精度よ
く分離する輝度信号・色信号分離回路（以下、Ｙ／Ｃ分
離回路と称する。）に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ＮＴＳＣカラーテレビ信号においては、帯域圧縮
を図るため、色信号（Ｃ）が周波数インタリーピングの
原理で輝度信号（Ｙ）の高域部分におけるスペクトル間
の隙き間に内挿多重化されている。このため、受信機で
は受信したカラーテレビ信号におけるＹ／Ｃ分離が必要
であり、その方法として、低域通過フィルタと帯域通過
フィルタによるＹ／Ｃ分離方式や、走査線メモリを用い
たくし形フィルタによる方式（テレビジョン学会誌Ｖｏ
１．１５１ａ４（＋９７９）Ｐ２７ｉ　〜２７６「テレ
ビジョンにおけるディジタル処理技術２・カラーテレビ
ジョン信号の合成と分離」参照）がある。

前者の方式による場合、色信号を充分に除去した輝度信
号を得るには、帯域通過フィルタの通過帯域幅を広くす
る必要があり、こうすると輝度信号の高域成分が欠落し
、解像度が劣化するという欠点があった。

第５図は後者による方式、すなわち、くし形フィルタを
用いた従来のＹ／Ｃ分離回路を示すブロック図である。

同図において、１は複合映像信号入力端子、２と３はそ
れぞれ１Ｈ遅延線、４〜６はそれぞれ乗算器、７は加算
器、８は帯域通過フィルタ、９は減算器、１０は色信号
出力端子、１１は輝度信号出力端子である。

このくし形フィルタによるＹ／Ｇ分離回路は、基本的に
は表示画像は垂直方向において相関があり、しかも、Ｎ
ＴＳＣ方式においては色副搬送波はライン（水平走査線
）毎にその位相が反転していることを利用して、Ｙ／Ｃ
分離を行うものである。

第６図は、第５図の回路の各部信号波形を示す波形図で
ある。

第５図、第６図を参照して回路動作を説明する。

端子１から入力した複合映像信号の成る（ｔ＋１）ライ
ン目の信号が１Ｈ遅延線３の出力側にあるとき、ｔライ
ン目の信号は１Ｈ遅延線２の出力側（１Ｈ遅延線３の入
力側）にあり、（ｔ−１）ライン目の信号は１Ｈ遅延線
２の入力側にある。

第６図の（Ａ）に、各ラインの信号波形（輝度信号に周
波数多重された搬送色信号、換言すれば映像信号そのも
のの波形であるが、色信号部分を分り易いように強調し
て図示しである。）を示しである。この図に示すように
、１ライン毎に色副搬送波の位相が反転している。

次に、第６図の（Ｂ）は、各ラインの信号を、乗算器４
〜６によってそれぞれ一１／４．１／２、−１／４倍に
それぞれ加重して得られた波形を示している（なお加重
する際の負記号は位相反転を意味する）。

次に、これら乗算器４〜６の出力を加算器７によって加
算した後、帯域通過フィルタ８に通して、色副搬送波の
周波数（＝！、５８ＭＨｚ）付近をとり出すことにより
、（ｔ）ライン目の映像信号における色信号を、第６図
（Ｃ）に示す如く、抽出することができる。一方、減算
器９は、（ｔ）ライン目の映像信号から上記抽出した色
信号成分を減算する回路であり、この結果、その出力（
二は、第６図（Ｄ）に示す如く、輝度信号のみを得るこ
とができる。

この第５図（−示したＹ／Ｃ分離回路における色信号と
輝度信号の２次元周波数特性を第７図に示す。同図にお
いて、水平軸（μ）は画像の水平方向の周波数であり、
映像信号の、画像の水平方向に繰り返す回数を表わす。

垂直軸（ν）は画像の垂直周波数であり、その単位［：
ｚｐｈ］は映像信号の、画面の垂直方向に繰り返される
回数を表わす。

色信号は、色副搬送波が水平周波数ｆ　５　（−ｉ５８
　Ｍ　Ｈ２％　垂直周波数が５２５／４ｔＰｈ（色副搬
送波の位相がライン毎に反転していることを示している
。）に位置することから、その近傍に分布している。し
たがって、前述した帯域通過フィルタ８とくし形フィル
タによって、同図における斜線部を色信号として抽出し
ている。また、輝度信号は、映像信号から、抽出された
色信号を感じることによって求められることから、全周
波数領域から、色信号として抽出される領域を除いたも
のが、その周波数領域となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、輝度信号が、色信号として抽出される
周波数領域（第７図の斜線部）の成分を持っていない場
合は問題ないものの、その周波数成分を持っていた場合
には色信号として抽出され、いわゆるクロスカラー妨害
が生じるという問題があった。

このことを第８図を用いて説明する。第８図は、各画像
の状態による輝度信号の周波数分布（実線で囲んだ部分
）、およびくし形フィルタと帯域通過フィルタとによっ
て色信号として分離する周波数領域（斜線部）を示すも
のである。

第８図Ａは、垂直・水平方向に平担な画像、つまり垂直
・水平周波数ともに低い画像を表わす。

この場合、画像の垂直相関性及び水平相関性はともに強
い。このときの輝度信号は同図において実線で囲んだ領
域の周波数成分を持ち、色信号として分離する領域（斜
線部）の周波数成分を持たない。したがって、この場合
は、クロスカラー妨害は発生しない。

第８図Ｂは、垂直方向に、白・黒と繰り返されるような
画像、つまり垂直周波数が高く、水平周波数が低い画像
を表わす。この場合、画像の垂直相関性は弱く、水平相
関性は強い。このときの輝度信号は、同図において実線
で囲んだ領域の周波数成分を持ち、色信号として分離す
る領域の周波数成分を持たない。したがって、この場合
も、クロスカラー妨害は発生しない。

第８図Ｃは、斜め方向に、白・黒と繰り返されるような
画像、つまり垂直・水平周波数ともに高い画像を表わす
。この場合、ＩｊｉＪ像の垂直・水平相関性ともに弱い
。このときの輝度信号は、同図に示すように色信号とし
て分離される周波数成分を持つ。したがって、この場合
は、クロスカラー妨害が発生する。

第８図りは、水平方向に、白・黒と繰り返されるような
画像、つまり垂直周波数は低く、水平周波数が高い画像
を表わす。この場合、画像の垂直相関性は強く、水平相
関性は弱い。このときの輝度信号は、同図に示すように
、色信号として分離される領域の周波数成分を持たない
。したがって、この場合は、クロスカラー妨害は発生し
ない。

以上述べたように、くシ形フィルタを用いた従来のＹ／
Ｃ分離回路では白黒の斜め線のような画像、つまり垂直
・水平周波数ともに高い画像（垂直・水平相関性ともに
弱い画像）に対しては、輝度信号が色信号として分離さ
れるために、クロスカラー妨害が発生するという問題が
あった。

本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解決し、
白・黒の斜め線などの画像、即ち、垂直・水平周波数の
ともに高い画像において発生するクロスカラー妨害を軽
減することが可能なＹ／Ｃ分離回路を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、画像の垂直方向
及び水平方向の相関性を検出する手段を設け、垂直・水
平相関性ともに弱い画像（白・黒の斜め線）に対しては
、色信号として分離される信号の水平周波数帯域を狭く
制限することによって、クロスカラー妨害を軽減するよ
うにした。

〔作用〕

第９図は、本発明における動作の概要を説明するための
説明図であり、色信号として抽出される信号の周波数領
域を示したものである。

本発明では、画像が垂直または水平方向どちらかに相関
の強い場合（輝度信号が図中の斜線部の周波数成分を持
たない場合）は、広帯域フィルタを用いて、同図の実線
で囲んだ領域を色信号として抽出する。また、画像が垂
直・水平両方向に相関の無い場合（輝度信号が図中の斜
ＩＩＩＩ部の周波数成分を持つ場合）は、狭帯域フィル
タを用いて、同図の点線で囲んだ領域を色信号として抽
出し、輝度信号の色信号成分への混入を減少させ、クロ
スカラー妨害を軽減する。

即ち、本発明では、前述した画像の垂直相関性及び水平
相関性を求める手段によって、白黒の斜め線のような垂
直・水平相関性ともに弱い画像を判定し、そのような画
像に対しては、色信号として分離される信号の帯域を狭
帯域に制限することによってクロスカラー妨害を軽減す
るものである。

〔実施例〕

以下、本発明の第１の実施例を第１図により説明する６
第１図は、本発明の第１の実施例としてのＹ／Ｃ分離回
路を示すブロック図である。

同図において、１は複合映像信号入力端子、２および３
は１Ｈ遅延手段としての、１Ｈメそり（ラインメモリ）
、４〜６は乗算器、７は加算器、８ａは広帯域通過フィ
ルタ、８ｂは狭帯域通過フィルタ、９は減算器、１０は
色信号出力端子、１１は輝度信号出力端子、１２は据置
相関器、１３は水平相関器、１４はデコーダ、１５およ
び１６は重み付は回路、１７は混合器（加算器）、であ
る。

第１図に示した本発明によるＹ／Ｃ分離回路は、第５図
に示した従来のＹ／Ｃ分離回路に、垂直相関器１２、水
平相関器１３、が新たに加わり、また帯域通過フィルタ
８の代りに、広帯域通過フィルタ８ａ、狭帯域通過フィ
ルタ８ｂ１重み付は回路１５，１６、混合器１７を設け
たものである。

尚、広帯域通過フィルタ８ａの通過帯域は帯域通過フィ
ルタ８と同じとする。

このＹ／Ｃ分離回路の基本的動作は、以下の通りである
。

１）１Ｈメモリ２の入力信号と１Ｈメモリ６の出力信号
より垂直相関器１２を用いて、画像の垂直方向の相関性
を求める。

２〕　１Ｈメモリ２の肛力信号（ＩＨメモリ３の入力信
号）より水平相関器１３を用いて画像の水平方向の相関
性を求める。

３）垂直相関器１２及び水平相関器１３からの信号をデ
コーダ１４によってデコードし、その制御信号によって
、重み付は回路１５．１６を制御して広帯域フィルタ８
ａの出力と狭帯域フィルタ８ｂの出力の混合比を変える
。つまり混合器１７からは、色信号Ｃ−ＫＣｗ＋（１−
Ｋ）ＯＮ（但し、ＣＷは広帯域フィルタ８ａの出力、Ｃ
Ｎは狭帯域フィルタ８ｂの出力〕が得られる。

４）垂直・水平両方向に相関性のない場合は、Ｋ→０と
し、色信号の帯域を第９図に示した如く狭帯域にしてク
ロスカラー妨害を軽減する。

５）垂直・水平どちらかの方向に相関性があればに−１
とし、第５図に示したＹ／Ｃ分離回路と同様の動作とな
る。

次に、第１図の垂直相関器１２及び水平相関器１３にお
ける垂直及び水平方向の相関性の検出について第２図及
び第５図を用いて説明する。

第２図Ａは垂直・水平ともに相関性がある場合の、１Ｈ
メモリ２，５より得られる３本の走査線信号（ｔ−１）
、（ｚ）、（ｔ＋１）ラインを表わしたものであり、白
丸はサンプル点を表わす（サンプリング周波数２ｆｓｃ
（ｆｓｃは色副搬送波の周波数））。今、（ｔ）ライン
目のサンプル点Ｓ５における画像の相関性を求める。画
像に垂直相関性があれば、サンプル点Ｓ２と８８におけ
る色副搬送波は同相となるので、Ｓ２と８８（−おける
走査線信号はほぼ等しい。また、画像に水平相関性があ
れば、サンプル点Ｓ４と８６における色副搬送波は同相
となるので、Ｓ４と８８における走査線信号はほぼ等し
い。

第２図Ｂは垂直・水平方向ともに相関性がない場合で、
このときは、サンプル点Ｓ２、Ｓ８及びＳ４、Ｓ６にお
ける色副搬送波は同相とならず、輝度信号も異なった値
を示す。

従って、以上の事を利用して、垂直相関器１２及び水平
相関器１３では以下に述べる如く動作する。

第３図Ａは第１図における垂直相関器１２の一具体例を
示したブロック図である。同図において、１８は減算器
、１９は絶対値化回路、２０は比較器、２１は基準信号
入力端子である。

即ち、垂直相関器１２は、画像に垂直方向の相関性があ
れば２ライン前の色副搬送波の位相は同相であることを
利用して、１Ｈメモリ２の入力信号（ｔ−１ライン目）
と１Ｈメモリ３の出力信号（ｔ＋１ライン目）の差を減
算器１８によって求め、絶対値化回路１９によって、そ
の両信号の差の絶対値を求める。更に、絶対値化回路１
９の出力とある基準信号とを比較器２０によって比較し
、その大小関係によって垂直方向の相関性を判定する。

つまり、絶対値化回路１９の出力がある基臨信号以下で
あれば相関性があると判定し、それ以上であれば相関性
がないと判定する。

第３図Ｂは第１図における水平相関器１３の一具体例を
示すブロック図である。同図において、２２および２３
は１ｆンブル遅延素子（チンブリング周波数は２ｆＳＣ
である。但し、ｆＳＣ：色副搬送波の周波数（＝３．５
８ＭＨｚ））、２４は減算器、２５は絶対値化回路、２
６は比較器、２７は基準信号入力端子である。

水平相関器１３は、１ライン中の２サンプリング前（サ
ンプリング周波数が２ｆＳＣの場合）の色副搬送波の位
相は同相であることを利用して、１Ｈメモリ２の出力信
号Ｃｔ）ライン目において、２サンプル遅延した信号を
１サンプル遅延素子２２．２３によって求め、その差を
減算器２４によって求める。また、絶対値化回路２５に
よって、両信号の差の絶対値を求め、更に、絶対値化回
路２５の出力とある基準信号とを比較器２６によって比
較し、その大小関係によって水平方向の相関性を判定す
る。つまり、絶対値化回路２５の出力がある基準信号以
下であれば相関性があると判定し、そえ以上であれば相
関性がないと判定する。

また、’ｆｓｃでサンプリングした場合には、水平方向
の相関性を求める場合、４ｆンブル間のデータを用いて
行えばよい。

次に、本発明の第２の実施例を第４図を用いて説明する
。

第４図に示した実施例が第１図に示した実施例と異なる
点は、垂直及び水平方向の相関性の検出を、低域通過フ
ィルタ２８、絶対値化回路２９、比較回路３０において
行う点である。尚、６１は基準信号入力端子である。

即ち、本実施における画像の相関性の検出は、くし形フ
ィルタを介したことにより加算器７から得られる垂直周
波数の高い信号を、低域通過フィルタ２８に通すことに
よって、垂直周波数が高くかつ水平周波数が低い信号を
求め、次に低域通過フィルタ２８の出力の絶対値を絶対
値化回路２９によって求め、更にある基準信号と絶対値
化回路２９の出力とを比較回路３０において比較するこ
とによって行う。

つまり、絶対値化回路２９の出力がある基準信号より大
きい場合は、垂直周波数が高く、水平周波数の低い信号
（白黒の横縞など）を表わし、このときは垂直相関性が
なく、水平相関性はあると判定する。また、絶対値化回
路２９の出力がある基準値より小さい場合は、垂直・水
平周波数ともに高い信号（白黒の斜め縞など）を表わし
、このときは垂直・水平相関性がともにないと判定する
。

垂直・水平相関性がともにないと判定した場合は゛、重
み付は回路１５．１６によって、Ｋ→０とし色信号の帯
域を狭くしてクロスカラー妨害を軽減する。

尚、第１図又は第４図に示した帯域通過フィルタ８ａ、
８ｂにおいては、Ｉ、Ｑ信号を考慮すれば、その帯域幅
はそれぞれ±１．５ＭＨｚ、±０．５ＭＨｚ程度でよい
が、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号を考慮すれば、帯域通過フィル
タ８ａ、８ｂの帯域は更に狭くしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、従来発生した、白
黒の斜め縞などの画像におけるクロスカラー妨害を、画
像の垂直・水平方向の相関性を求め、両方向に相関性の
ない場合は色信号として分離される信号な狭帯域にする
ことによって、軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例を示すブロック図、第
２図は、画像の相関性を説明するだめの説明図、第３図
は、第１図における垂直相関器及び水平相関器の一具体
例を示すブロック図、第４図は本発明の第２の実施例を
示すブロック図、第５図は、従来のＹ／Ｃ分離回路を示
すブロック図、第６図は、第５図における各部信号の動
作波形を示す波形図、第７図は、第５図のＹ／Ｃ分離回
路によって色信号として分離される信号の周波数領域を
示す説明図、第８図は、画像の状態による輝度信号の周
波数分布を示す説明図、第９図は、本発明における動作
の概要を説明するための説明図、である。 符号の説明 １・・・複合映像信号入力端子、２，６・・・１Ｈメモ
リ、４〜６・・・乗算器、７・・・加算器、８ａ・・・
広帯域フィルタ、８ｂ・・・狭帯域フィルタ、９・・・
減算器、１０・・・色信号出力端子、１１・・・輝度信
号出力端子、１２・・・垂直相関器、１３・・・水平相
関器、１４・・・デコーダ、１５．１６・・・重み付は
回路、１７・・・混合器 代理人　弁理士　小川勝男パー金・、 第　１　図 ８へ　Ａ”４ｉｉ八ｌｌＡフイルヅ　　１今　テーコ−
９°′Ｆｔｂ　　＃：、％域７にコｙし、ｈｌｃ７　　
１５．１６　　ｉ’ｑ＜”ｔ＋−’ｙｔｉｉｓ１ｚ　　
伍直扁関各　　　　１９５毘合岳１３Ａ（千／ｌ−８間
界 第　２　図 （β） ’：ｆ−、３　　図 （Ａ） し−一一一一一一一」 第　４　図 １５．１ら　ＪＥ２＋イ」１寸　〔弓足名〉２８４ぎ工
ｓ韮フィルタ ２ｑ　玲色月イ直化ロ５各。 ３０比庫久溢 ３１庵璋イ盲号入力棉手 １７シＦＣＪ咎器 、ｖ１５Ｌ￥１ 第　′７　口 第　８図 第ｑｔ￥］ ン÷（，３１Ｆ　Ｍ５ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、輝度信号と色信号とが周波数多重されている複合映
   像信号を入力し、その信号の垂直周波数帯域を制限する
   くし形フィルタと、該くし形フィルタからの出力信号を
   入力し、その信号の水平周波数帯域を制限して前記色信
   号を抽出する帯域通過フィルタと、を少なくとも具備し
   、前記複合映像信号から前記輝度信号及び色信号を分離
   する輝度信号・色信号分離回路において、前記複合映像
   信号における画像の垂直方向及び水平方向の相関性を検
   出する相関性検出手段を設けると共に、前記帯域通過フ
   ィルタの代わりに該相関性検出手段による検出結果に応
   じて通過帯域が変化する可変帯域通過フィルタを設け、
   垂直方向及び水平方向の相関性が共に弱い画像に対して
   は、抽出される前記色信号の水平周波数帯域幅を所定値
   以下に狭めるようにしたことを特徴とする輝度信号・色
   信号分離回路。