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発明の名称 輝度信号色信号分離装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−107511
公開日 平成7年(1995)4月21日
出願番号 特願平5−252852
出願日 平成5年(1993)10月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 錦織 義久 / 幡野 貴久
要約 目的


構成
複合カラーテレビジョン信号を入力として着目する信号に対して垂直方向に遅延させる遅延器1〜4と、前記着目信号と垂直方向近傍点との色信号の相関を求める相関検出回路7と、前記着目信号と垂直方向近傍点との輝度信号の相関を求める相関検出回路8と、色信号の有無を検出する色検出回路9,10と、複合カラーテレビジョン信号から色信号を分離する複数のフィルタ回路5,6と、色検出回路9,10の結果に応じて色の相関と輝度の相関を混合する混合回路11,12と、混合回路11,12の結果に対応して複数のフィルタ5,6の出力を選択する選択器14とを備える。
特許請求の範囲
【請求項1】複合カラーテレビジョン信号を入力信号として、着目する信号に対して画面上で垂直方向に遅延させる複数の遅延器と、この着目信号と垂直方向の近傍点との色信号の相関性を検出する第1の相関検出回路と、前記着目信号と垂直方向の近傍点との輝度信号の相関性を検出する第2の相関検出回路と、前記入力信号中の色信号の有無を検出する色検出回路と、複合カラーテレビジョン信号から色信号を分離する複数のフィルタ回路と、前記色検出回路の結果に応じて前記第1の相関検出回路および第2の相関検出回路の出力を混合する混合回路と、前記混合回路の出力により前記複数のフィルタ回路の出力を選択する選択回路と路を備えたことを特徴とする輝度信号色信号分離装置。
【請求項2】第1の相関検出回路は、前記着目する信号または複数の遅延器の出力である第1の出力信号と、この信号と2水平期間離れた前記複数の遅延器の出力または着目する信号である第2の出力信号との差を演算する減算器と、前記減算器の出力の絶対値を演算する絶対値回路と、前記絶対値回路の出力を平滑化する平滑化回路よりなることを特徴とする請求項1記載の輝度信号色信号分離装置。
【請求項3】第2の相関検出回路は、前記着目する信号または複数の遅延器の出力である第1の出力信号と、この信号と1水平期間離れた前記複数の遅延器の出力または着目する信号である第2の出力信号の低域成分との差を演算する加算器と、前記加算器の出力の絶対値を演算する絶対値回路と、前記絶対値回路の出力を平滑化する平滑化回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載の輝度信号色信号分離装置。
【請求項4】色検出回路は、着目する信号または複数の遅延器の出力である第1の出力信号と、この信号と1水平期間離れた前記複数の遅延器の出力または着目する信号である第2の出力信号との和を演算する加算器と、前記加算器の出力の高域成分の絶対値を得る第1の絶対値回路と、前記第1の絶対値回路の出力を平滑化する第1の平滑化回路と、前記第1の出力信号と第2の出力信号の差を演算する減算器と、前記減算器の出力の高域成分の絶対値を得る第2の絶対値回路と、前記第2の絶対値回路の出力を平滑化する第2の平滑化回路と、前記第1の平滑化回路および第2の平滑化回路の出力を比較し、色信号と輝度信号の割合を判定する比較回路とを有してなることを特徴とする請求項1記載の輝度信号色信号分離装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばNTSC方式の複合カラーテレビジョン信号から輝度信号と搬送色信号を分離する輝度信号色信号分離装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術の発達にともない、複合カラーテレビジョン信号から輝度信号と搬送色信号に分離する輝度信号色信号分離装置においては、着目する信号と水平もしくは垂直方向近傍点との相関の有無に応じて複数のフィルタを選択する適応型輝度信号色信号分離装置が用いられている。
【0003】以下、図面を参照しながら、従来の輝度信号色信号分離装置について説明する。(図5)は従来の輝度信号色信号分離装置の一構成例である。(図5)において、501は入力信号(VBS)の色信号成分を抽出するBPF、502,503,504は信号を1水平期間遅延させる1Hラインメモリー、505はBPF501の出力と、BPF501の出力を1Hラインメモリー502にて1水平期間遅延させた信号とを用いて色信号を分離するくし形フィルタ、506はBPF501の出力を1Hラインメモリー502にて1水平期間遅延させた信号と、BPF501の出力を1Hラインメモリー502,503にて2水平期間遅延させた信号とを用いて色信号を分離するくし形フィルタである。
【0004】また、507はBPF501の出力と、BPF501の出力を1Hラインメモリー502にて1水平期間遅延させた信号とを加算する加算器、508はBPF501の出力を1Hラインメモリー502にて1水平期間遅延させた信号と、BPF501の出力を1Hラインメモリー502,503にて2水平期間遅延させた信号とを加算する加算器、509,510は加算器507,508の各々の出力信号の絶対値を求める絶対値回路(ABS)、511,512は各々絶対値回路509,510の出力を平滑する平滑化回路、513は平滑化回路511,512の出力を比較して相関の大小を求める比較器、514は比較器513の比較結果を基に、相関がある方のくし形フィルタ505,506の出力を選択する選択器である。515は選択器514の出力である色信号を、VBS信号を1Hラインメモリー504にて1水平期間遅延させた信号より減算することにより輝度信号を求めるフィルタ回路である。
【0005】以上のように構成された輝度信号色信号分離回路について、以下その動作を説明する。
【0006】まず、入力された複合カラーテレビジョン信号VBSは、BPF501によって色信号成分が抽出される。抽出された色信号成分は各々1Hラインメモリー502,503に順次入力され、合計3ラインの信号を用いて2種類のくし形フィルタ505,506を形成する。くし形フィルタ505,506は各ライン間の差を求めているため、出力は色信号となる。また、前記3ラインの信号は各々1ライン間の信号を加算することにより相関値を求めることができる。すなわち、色信号は1ライン間でその位相は反転しているため、1ライン間の色信号成分の和が0ならば色信号は相関があるとみなすことができる。実際には1ライン間の和の絶対値の平滑が相関値となる。着目する信号の1ライン前の信号と1ライン後の信号との相関値を比較器513により比較し、どちらに相関があるか出力する。比較器513の出力に応じて、選択器514により相関があると判定された信号間で形成するくし形フィルタ505,506の出力を選択する。選択器514で求められた色信号は、VBS信号を1Hラインメモリー504で遅延した信号からフィルタ回路515により減算することにより輝度信号を求めることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような構成では、輝度信号の高域成分が色信号成分と区別できないため、例えばマルチバースト信号の垂直エッジ付近で相関判定に誤判定が起き、輝度信号が色信号に混入するクロスカラーという劣化を生じていた。すなわち、色信号では1ラインごとにその位相が反転するが、輝度信号の高域成分は位相が同じであるため、1ライン和の信号を求めるとその成分が色信号の相関があると0となる。しかし、輝度信号の相関がある場合はその成分が0ではなくもとの成分の2倍となる。よって、その相関が色信号の相関があるか輝度信号の相関があるかで異なってくる。
【0008】本発明は、上記課題に鑑み、輝度信号の高域成分がある場合でも、輝度信号が色信号に混入するクロスカラーが生じることが少ない輝度信号色信号分離装置を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明の輝度信号色信号分離装置は、複合カラーテレビジョン信号を入力信号として、着目する信号に対して画面上で垂直方向に遅延させる複数の遅延器と、この着目信号と垂直方向の近傍点との色信号の相関性を検出する第1の相関検出回路と、前記着目信号と垂直方向の近傍点との輝度信号の相関性を検出する第2の相関検出回路と、前記入力信号中の色信号の有無を検出する色検出回路と、複合カラーテレビジョン信号から色信号を分離する複数のフィルタ回路と、前記色検出回路の結果に応じて前記第1の相関検出回路および第2の相関検出回路の出力を混合する混合回路と、前記混合回路の出力により前記複数のフィルタ回路の出力を選択する選択回路と路を備えたことを特徴とするものである。
【0010】
【作用】本発明は、上記の構成により、輝度信号の高域成分がある場合でも輝度信号が色信号に混入するクロスカラーが生じることが少ない輝度信号色信号分離ができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0012】図1は本発明の輝度信号色信号分離装置の一実施例におけるブロック図である。図1において、1、2、3、4は入力信号(以下、VBSと略する)を1水平期間遅延させる1Hラインメモリー、5はVBSを1水平期間遅延させた信号と2水平期間遅延させた信号より色信号を分離するくし形フィルタ、6はVBSを2水平期間遅延させた信号と3水平期間遅延させた信号より色信号を分離するくし形フィルタ、7はVBSを2水平期間遅延させた信号と3水平期間遅延させた信号および4水平期間遅延させた信号より色信号の相関と輝度信号の相関を求める相関検出回路、8はVBSとVBSを1水平期間遅延させた信号および2水平期間遅延させた信号より色信号の相関と輝度信号の相関を求める相関検出回路である。また、9はVBSを2水平期間遅延させた信号と3水平期間遅延させた信号より色信号成分の有無を検出する色レベル検出回路、10はVBSを1水平期間遅延させた信号と2水平期間遅延させた信号より色信号成分の有無を検出する色レベル検出回路、11、12は前記色レベル検出結果をもとに色の相関と輝度の相関とを混合する混合回路、13は混合回路11、12から出力される相関値からくし形フィルタ5、くし形フィルタ6のどちらが相関があるかを判定する相関判定回路、14は相関判定回路13の結果をもとにくし形フィルタ5とくし形フィルタ6のいずれかの出力を選択する選択器、15は選択器14から出力される色信号を、VBSを2水平期間遅延させた信号より減算することにより輝度信号を求めるフィルタ回路である。
【0013】上記のように構成された輝度信号色信号分離装置において、入力端子よりVBS(コンポジット信号)が入力されると、1Hラインメモリー1,2,3,4に順々に入力され、合計5ラインの信号を得る。入力信号をv0、1Hラインメモリー1の出力をv1、1Hラインメモリー2の出力をv2、1Hラインメモリー3の出力をv3、1Hラインメモリー4の出力をv4とする。現在着目する走査線の信号をv2とする。くし形フィルタ5では信号v1とv2より輝度信号と色信号を分離する。画面上では現在着目している点と1ライン下の信号を用いて分離を行なう。このくし形フィルタ5,6の構成を示したのが図2である。
【0014】図2において、201,202は入力端子、203は減算器、204は1/2の乗算器、205は出力端子である。
【0015】このように構成されたくし形フィルタにおいて、入力端子201と202より1ライン離れたVBS信号が入力されると、NTSC信号の場合、搬送色信号は1ライン毎に反転しているので、減算器203において輝度信号成分のみがなくなり、2倍の振幅の色信号が得られる。この2倍の振幅の色信号は1/2乗算器204で振幅が半分となって色信号が得られ、端子205より出力される。
【0016】くし形フィルタ6ではv2とv3を用いて輝度信号と色信号を分離する。これは画面上では現在着目している点と1ライン上の信号を用いて分離を行なう。
【0017】相関検出回路8ではv0,v1,v3を用いてこれらの信号の相関検出を行なう。また、相関検出回路7ではv2,v3,v4を用いてこれらの信号の相関検出を行なう。この相関検出回路の構成を示したのが図3である。
【0018】図3において、303,301,302は入力端子、304,305は減算器、306,309は絶対値回路、307,310は平滑化回路、308は低域通過フィルタ(LPF)、311,312は出力端子である。
【0019】上記の様に構成された相関検出回路において、例えば入力端子303よりv4、入力端子301よりv3、入力端子302よりv2が入力されると、減算器304でこのv2とv4の二つの信号が減算される。NTSCの色信号は1ライン毎に位相が反転しているので、2ライン離れた同相の搬送色信号を減算することで色信号の差を得る事ができる。加算器304の出力は絶対値回路(ABS)306で絶対値が演算され、平滑化回路307でノイズ成分を取り除く。このようにして端子311より色信号側の相関値が得られる。
【0020】また、入力端子301と302か入力された信号は減算器305において減算され、LPF308において低域輝度信号成分がとりだされ、ABS309でその絶対値が得られ、平滑化回路310でノイズ成分が取り除かれ、端子312より、v2とv3の低域輝度信号成分の相関値が得られる。このように、相関検出回路7において、着目する信号より画面上で上側の相関値が得られる。
【0021】相関検出回路8も信号v0、v1、v2を用いて同様に着目する信号より画面上で下側の低域輝度信号と色信号の相関を検出する。
【0022】相関検出回路7,8で演算された輝度信号と色信号の相関性は混合回路(MIX)11と12で、色レベル検出回路9と10の出力により制御されて混合される。この色レベル検出回路の構成を示したのが図4である。
【0023】図4において、401,402は入力端子、403は減算器、404は加算器、405,406は絶対値回路(ABS)、407,408は平滑化回路、409は比較回路、410は出力端子、411、412は高域通過フィルタ(HPF)である。
【0024】上記の様に構成された色レベル検出回路において、例えば入力端子401よりv3、入力端子402よりv2が入力されると、減算器403で二つの信号の差が演算され、HPF411によって色信号が得られる。この色信号は更にABS405でその絶対値が得られ、平滑化回路407で平滑化され、色信号の振幅が出力される。
【0025】加算器404ではv3とv2が加算され、さらにHPF412を通過させることにより色信号成分が無くなり高輝度信号が残る。この高輝度信号はABS406で絶対値が得られ、平滑化回路408で平滑化され高輝度信号の振幅が出力される。比較回路409では色信号の振幅と高輝度信号の振幅が比較され、色信号の振幅と高輝度信号の振幅に応じてMIX回路11,12において色信号と輝度信号の相関値が混合される様に制御信号を出力する。このように、輝度信号と色信号のどちらが多く存在するかを検出し、それによりMIX回路11とMIX回路12で色信号主体の相関検出と輝度信号主体の相関検出の重み付けを行なうことで、相関判定を正確に行なえる。なお、HPF411とHPF412はそれぞれ搬送色信号周波数近傍の信号を通過させるバンドパスフィルタであってもかまわない。
【0026】
【発明の効果】以上の様に本発明の輝度信号色信号分離装置によれば、着目する信号と垂直方向の近傍信号の色信号の相関を求める相関検出回路と、着目する信号と垂直方向の近傍信号の輝度信号の相関を求める相関検出回路との出力を、色信号の有無を検出する色検出回路の検出結果により混合して相関判定をするので、輝度信号のみの映像信号でも、色信号の多く含まれた通常の映像信号においても、正確な相関判定ができ、最適なフィルタを選択できるので、各種劣化を低減できその効果は大きい。




 

 


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