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技術 コンポジットビデオ信号の判定システム

出願人 富士フイルムマイクロデバイス株式会社富士フイルムホールディングス株式会社
発明者 椿雅博
出願日 1995年3月22日 (26年7ヶ月経過) 出願番号 1995-063046
公開日 1996年10月11日 (25年0ヶ月経過) 公開番号 1996-265794
状態 特許登録済
技術分野 カラーテレビジョンの色信号処理
主要キーワード ゲート信号生成回路 Y信号 ゲート期間 視覚的影響 トラップフィルタ カラーバンド くし形フィルタ 相関演算回路
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年10月11日)のものです。
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図面 (17)

目的

最適なY/C分離処理を選択するためのコンポジットビデオ信号判定システムを提供することを目的とする。

構成

引き続く第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれるカラーバースト相関度演算するカラーバースト相関演算手段(2)と、第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれる輝度信号または色信号の相関度を演算するY/C信号相関演算手段(3)と、カラーバーストの相関がありかつ輝度信号または色信号の相関がある場合には、第1および第2のライン信号を用いてY/C分離処理を行い、カラーバーストの相関がないまたは輝度信号または色信号の相関がない場合には、第1または第2のいずれかのライン信号を用いてY/C分離処理を行うY/C分離手段(1)とを有する。

概要

背景

NTSC方式コンポジットビデオ信号は、輝度信号(以下、Y信号という)と色信号(以下、C信号という)が混在している。テレビモニタ等に画像を表示するには、コンポジットビデオ信号から、Y信号とC信号を分離抽出する必要がある。以下、Y/C分離という。

コンポジットビデオ信号は、Y信号とC信号が周波数インターリーブの関係で周波数分布されている。周波数インターリーブとは、Y信号の高周波数成分の分布の隙間にC信号が挿入されている関係である。周波数インターリーブの関係が満たされているときには、くし形フィルタを用いて、Y/C分離を行うことができる。

しかし、周波数インターリーブの関係が満たされていないときには、くし形フィルタでは適正なY/C分離を行うことができない。その場合には、バンドパスフィルタを用いて、Y/C分離を行う必要がある。

以上のように、Y/C分離を行う際には、周波数インターリーブの関係を満たしているか否かにより、くし形フィルタとバンドパスフィルタのいずれかを使い分けることが望ましい。

実際上、くし形フィルタを用いるか否かの判断は、前後する2ラインのY/C信号間に相関があるか否かの判断を行う。前後する2つのラインは、画像の輪郭部分のライン等でない限り、一般的に、非常に似た信号になる。前後する2ラインに相関がある場合には、くし形フィルタを用いて、Y/C分離を行うことができる。

概要

最適なY/C分離処理を選択するためのコンポジットビデオ信号判定システムを提供することを目的とする。

引き続く第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれるカラーバースト相関度演算するカラーバースト相関演算手段(2)と、第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれる輝度信号または色信号の相関度を演算するY/C信号相関演算手段(3)と、カラーバーストの相関がありかつ輝度信号または色信号の相関がある場合には、第1および第2のライン信号を用いてY/C分離処理を行い、カラーバーストの相関がないまたは輝度信号または色信号の相関がない場合には、第1または第2のいずれかのライン信号を用いてY/C分離処理を行うY/C分離手段(1)とを有する。

目的

本発明の目的は、最適なY/C分離処理を選択するためのコンポジットビデオ信号判定システムを提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

コンポジットビデオ信号輝度信号色信号(Y/C)分離を行うためのビデオ信号判定システムであって、ビデオ信号を1H(1水平走査期間)遅延させるための遅延手段(11)と、ビデオ信号を直接および前記遅延手段を介して入力し、引き続く第1のライン信号と第2のライン信号を加算する加算手段(17)と、前記加算手段の加算結果を基に第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれるカラーバースト相関度演算する相関演算手段(20,22)とを有するコンポジットビデオ信号の判定システム。

請求項2

記相関演算手段は、カラーバーストの期間中だけ前記加算手段の加算結果の絶対値または2乗を積分する積分手段(20)を含み、前記積分手段の積分値に応じて相関度を求める請求項1記載のコンポジットビデオ信号の判定システム。

請求項3

請求項1または2記載のコンポジットビデオ信号の判定システムと、前記第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれる輝度信号または色信号の相関度を演算するY/C信号相関演算手段(3)と、前記カラーバーストの相関がありかつ輝度信号または色信号の相関がある場合には、前記第1および第2のライン信号を用いてY/C分離処理を行い、前記カラーバーストの相関がないまたは輝度信号または色信号の相関がない場合には、前記第1または第2のいずれかのライン信号を用いてY/C分離処理を行うY/C分離手段(1)とを有するY/C分離システム

請求項4

前記請求項1または2記載のコンポジットビデオ信号の判定システムと前記Y/C信号相関演算手段は同一の手段であり、該同一手段によりカラーバーストの相関度および色信号の相関度を演算する請求項3記載のY/C分離システム。

請求項5

コンポジットビデオ信号の輝度信号/色信号(Y/C)分離を行うためのビデオ信号判定方法であって、ビデオ信号を直接および1H遅延して入力し、引き続く第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれるカラーバーストの相関度を演算する工程を含むコンポジットビデオ信号の判定方法。

請求項6

請求項5記載のコンポジットビデオ信号の判定方法と、前記第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれる輝度信号または色信号の相関度を演算する工程と、前記カラーバーストの相関がありかつ輝度信号または色信号の相関がある場合には、前記第1および第2のライン信号を用いてY/C分離処理を行い、前記カラーバーストの相関がないまたは輝度信号または色信号の相関がない場合には、前記第1または第2のいずれかのライン信号を用いてY/C分離処理を行う工程とを含むY/C分離方法

技術分野

0001

本発明は、アナログ画像信号処理に関し、特にコンポジットビデオ信号のY/C分離を行うためのビデオ信号判定システムに関する。

背景技術

0002

NTSC方式のコンポジットビデオ信号は、輝度信号(以下、Y信号という)と色信号(以下、C信号という)が混在している。テレビモニタ等に画像を表示するには、コンポジットビデオ信号から、Y信号とC信号を分離抽出する必要がある。以下、Y/C分離という。

0003

コンポジットビデオ信号は、Y信号とC信号が周波数インターリーブの関係で周波数分布されている。周波数インターリーブとは、Y信号の高周波数成分の分布の隙間にC信号が挿入されている関係である。周波数インターリーブの関係が満たされているときには、くし形フィルタを用いて、Y/C分離を行うことができる。

0004

しかし、周波数インターリーブの関係が満たされていないときには、くし形フィルタでは適正なY/C分離を行うことができない。その場合には、バンドパスフィルタを用いて、Y/C分離を行う必要がある。

0005

以上のように、Y/C分離を行う際には、周波数インターリーブの関係を満たしているか否かにより、くし形フィルタとバンドパスフィルタのいずれかを使い分けることが望ましい。

0006

実際上、くし形フィルタを用いるか否かの判断は、前後する2ラインのY/C信号間に相関があるか否かの判断を行う。前後する2つのラインは、画像の輪郭部分のライン等でない限り、一般的に、非常に似た信号になる。前後する2ラインに相関がある場合には、くし形フィルタを用いて、Y/C分離を行うことができる。

発明が解決しようとする課題

0007

Y/C分離を行うには、原則としてくし形フィルタを用いることが望ましい。しかし、Y/C分離の対象ラインが前後するラインと相関がないときには、バンドパスフィルタを用いた方が良好なY/C分離を行うことができる。つまり、くし形フィルタとバンドパスフィルタは、対象ラインの信号状態に応じて、使い分けることが望ましい。この使い分けの判断を誤ると、適切なY/C分離を行うことができない。

0008

本発明の目的は、最適なY/C分離処理を選択するためのコンポジットビデオ信号判定システムを提供することである。

課題を解決するための手段

0009

本発明のコンポジットビデオ信号の判定システムは、コンポジットビデオ信号のY/C分離を行うためのビデオ信号判定システムであって、ビデオ信号を1H(1水平走査期間)遅延させるための遅延手段と、ビデオ信号を直接および遅延手段を介して入力し、引き続く第1のライン信号と第2のライン信号を加算する加算手段と、加算手段の加算結果を基に第1のライン信号と第2のライン信号のそれぞれに含まれるカラーバースト相関度演算する相関演算手段とを有する。

0010

コンポジットビデオ信号のY/C分離を行う際に、引き続く2つのライン間のカラーバーストの相関度を演算し、相関があるときには該2つのラインを用いてY/C分離を行うことができるとの判定がなされる。

0011

図1は、本発明の実施例によりコンポジットビデオ信号をY/C分離するための全体回路構成を示すブロック図である。

0012

コンポジットビデオ信号(以下、ビデオ信号という)は、Y/C分離回路1とカラーバースト相関演算回路2とY/C信号相演算回路3とに並列に入力される。Y/C信号相関演算回路3は、対象ラインと前後する計3ラインの各Y/C信号の間で相関演算を行い、相関結果B1とB2を出力する。相関結果B1は、対象ラインと前ラインの各Y/C信号の間の相関演算結果であり、相関結果B2は、対象ラインと後ラインの各Y/C信号の間の相関演算結果である。Y/C信号相関演算回路3の詳細は、後に図8を参照しながら説明する。

0013

カラーバースト相関演算回路2は、対象ラインと前後する計3ラインの各カラーバーストの間で相関演算を行い、相関結果A1とA2を出力する。カラーバーストとは、ビデオ信号に含まれる信号であり、C信号の位相基準になる信号である。詳しくは、後に説明する。相関結果A1は、対象ラインと前ラインの各カラーバーストの間の相関演算結果であり、相関結果A2は、対象ラインと後ラインの各カラーバーストの間の相関演算結果である。カラーバースト相関演算回路2の詳細は、後に図2を参照しながら説明する。

0014

Y/C分離回路1は、くし形フィルタおよびバンドパスフィルタを有し、相関結果A1,A2,B1,B2に応じて、これらのフィルタを選択使用する。ビデオ信号は、Y/C分離回路1に入力される。Y/C分離回路1は、上記選択されたフィルタを用いて、ビデオ信号をY/C分離する。Y信号とC信号は、分離した形で、Y/C分離回路1から出力される。

0015

従来のY/C分離は、Y/C信号の相関結果B1,B2に基づいて、Y/C分離を行っていた。本実施例では、Y/C信号の相関結果B1,B2に加えて、カラーバーストの相関結果A1,A2をも考慮して、Y/C分離を行う。これにより、より的確なY/C分離を行うことができる。

0016

図2は、図1のカラーバースト相関演算回路2の構成を示すブロック図である。ビデオ信号V+は、1H(1水平走査期間)ディレイライン11に入力される。1Hディレイライン11は、ビデオ信号V+を1H分遅延して、ビデオ信号V0を出力する。

0017

ビデオ信号V0は、1Hディレイライン12に入力される。1Hディレイライン12は、ビデオ信号V0を1H分遅延して、ビデオ信号V−を出力する。ビデオ信号V0を対象ラインとすると、ビデオ信号V−は1ライン前の信号であり、ビデオ信号V+は1ライン後の信号である。

0018

ビデオ信号V+,V0,V−は、それぞれカラーバンドパスフィルタ(CBPF)13,14,15に入力される。カラーバンドパスフィルタ13,14,15は、C信号の周波数帯域の信号のみを通過させて、それぞれ信号V+(C),V0(C),V−(C)を出力する。

0019

図3は、カラーバンドパスフィルタ13,14,15のフィルタ特性を示す。カラーバンドパスフィルタ13,14,15は、全て同じフィルタ特性を有し、約3.58MHzの色副搬送波周波数を中心とするC信号のみを通過させる。

0020

図4は、ビデオ信号V0と信号V0(C)の信号波形を示す図である。ビデオ信号V0は、カラーバンドパスフィルタ14を通過する前のY/C混在信号である。信号V0(C)は、カラーバンドパスフィルタ14を通過した後の信号である。

0021

ビデオ信号V0は、1H(約63.5μs)の時間内に納まる信号であり、水平同期信号とカラーバーストとY/C信号の3つの要素からなる。信号V0(C)は、カラーバーストとC信号のみを有する。水平同期信号とY信号は、カラーバンドパスフィルタにより除去される。

0022

図5は、カラーバーストを示す信号波形図である。カラーバーストは、C信号の基準信号であるので、画像内容にかかわらず、どのラインにおいても基本的に同じ信号が設けられている。ただし、ビデオ信号において、N番目のラインのカラーバーストとN+1番目のラインのカラーバーストは、位相反転している。つまり、前後する2ラインのカラーバストを加算すれば、0の信号になる。

0023

この関係は、C信号についても同様である。C信号も、N番目のラインとN+1番目のラインとでは、位相が反転している。ただし、Y信号については、位相は反転していない。

0024

図2において、V−(C)とV0(C)は、加算器16において加算される。加算器16は、加算結果を信号V1として出力する。V0(C)とV+(C)は、加算器17において加算される。加算器17は、加算結果を信号V2として出力する。

0025

信号V1は、理論的に、ビデオ信号V−とV0の画像の色成分が同じであれば0になる。上記のように、前後する2つのラインのカラーバーストとC信号の間では位相が反転しているからである。同様に、信号V2も、ビデオ信号V0とV+の画像の色成分が同じであれば0になる。図4に信号V1の信号波形を示す。信号V1は、カラーバーストとC信号の部分にわずかにノイズを有する。

0026

図2において、バーストゲート信号生成回路18は、ビデオ信号V0を基にしてバーストゲート信号BGを生成出力する。図4にバーストゲート信号BGの信号波形を示す。バーストゲート信号BGは、カラーバーストの期間だけローレベルになる信号である。カラーバーストは、水平同期信号の立ち下がりから0.084H経過したときから開始し、水平同期信号の立ち下がりから0.123H経過したときに終了する。バーストゲート信号生成回路18の詳細は、後に説明する。

0027

図2において、積分回路19は、バーストゲート信号BGがローレベルである期間中だけ信号V1を2乗し積分する。つまり、ビデオ信号V0とビデオ信号V−のそれぞれに含まれるカラーバーストの相関度が演算される。カラーバーストが全く同じであり、位相のみが反転しているときには、積分結果は0になる。なお、積分回路19は、信号V1を2乗し積分する代わりに、信号V1の絶対値を積分してもよい。

0028

カラーバーストは、どのラインでも同じ信号であるので、積分結果は理論的には必ず0になる。しかし、実際には、ビデオテープに録画する際や、ビデオテープのダビングを行う際等にノイズが加わり、カラーバーストの信号が崩れる。また、ビデオデッキによっては、カラーバーストの部分のみ自ら作成し、ビデオテープに記録する方式を採用するものがある。そのようなものは、カラーバーストの信号がなまったり、上記の同期信号との時間的関係(位相)が崩れてしまう場合がある。ただし、通常、カラーバーストと共に、C信号も同じだけ時間的にずれるので、画像の色成分に与える視覚的影響はさほどない。

0029

以上の理由が原因となり、積分回路19の積分結果は、カラーバーストのノイズを含んだものになる。コンパレータ21は、積分回路19の積分結果が所定のしきい値以下であるか否かを判断し、相関度の判定結果A1を出力する。しきい値は、ノイズレベルを考慮した0に近い値である。コンパレータ21は、積分結果がしきい値よりも小さいときには、相関があるとの判定結果A1を出力する。積分結果がしきい値よりも大きいときには、相関がないとの判定結果A1を出力する。判定結果A1は、ビデオ信号V0とV−のそれぞれに含まれるカラーバーストの間の相関度の有無を示す。

0030

同様に、積分回路20は、バーストゲート信号BGがローレベルである期間中だけ信号V2を2乗し積分する。コンパレータ22は、積分回路20の積分結果がしきい値以下であるか否かを判断し、相関度の判定結果A2を出力する。コンパレータ22は、積分結果がしきい値よりも小さいときには、相関があるとの判定結果A2を出力し、積分結果がしきい値よりも大きいときには、相関がないとの判定結果A2を出力する。判定結果A2は、ビデオ信号V0とV+のそれぞれに含まれるカラーバーストの間の相関度の有無を示す。

0031

図6は、図2のバーストゲート信号生成回路18の構成を示すブロック図である。ビデオ信号V0は、同期分離回路25に入力される。同期分離回路25は、ビデオ信号V0から垂直同期信号および水平同期信号を分離抽出する。HSYNC検出回路26は、抽出された水平同期信号(HSYNC)の立ち下がりを検出し、その立ち下がりにおいてカウンタ27にリセット信号RSTを出力する。

0032

カウンタ27は、リセット信号RSTを受けてカウントを開始し、0.084Hだけカウントを行った時点でバースト開始信号BST1を出力し、0.123Hだけカウントを行った時点でバースト終了信号BEND1を出力する。0.084Hと0.123Hは、それぞれ図4で示したようにカラーバーストの開始時刻終了時刻を示す。

0033

バーストゲート信号生成回路28は、バースト開始信号BST1とバースト終了信号BEND1を入力し、バーストゲート信号BGを出力する。バーストゲート信号BGは、バースト開始信号BST1が生成された時点でハイレベルからローレベルに変化し、バースト終了信号BEND1が生成された時点でローレベルからハイレベルに変化する。

0034

次に、図2におけるカラーバーストの相関演算結果A1,A2に基いて、Y/C分離を行う方法について説明する。図7は、相関演算結果A1,A2に基づくビデオ信号V0のY/C分離方法を説明する図表である。○印は、「相関あり」の判定結果であることを示し、×印は、「相関なし」の判定結果であることを示す。

0035

V0のY/C分離方法は、3ライン用いる方法と2ライン用いる方法と1ライン用いる方法の3種類がある。3ライン用いる方法は、ビデオ信号V−,V0,V+を用いる方法である。2ライン用いる方法は、ビデオ信号V0,V−を用いる方法と、ビデオ信号V0,V+を用いる方法とがある。1ライン用いる方法は、ビデオ信号V0を用いる方法である。

0036

3ラインまたは2ラインを用いる方法とは、くし形フィルタを用いる方法である。したがって、処理に用いる3ラインまたは2ラインがそれぞれ相関があることが前提である。しかし、いくらY/C信号において相関があったとしても、カラーバーストにおいて相関がなければ、周波数インターリーブの関係を満たしているとはいえない。そこで、本実施例では、Y/C信号の他、カラーバーストについても相関があるか否かを判定し、その結果に応じて以下に示すY/C分離方法を行う。

0037

演算結果A1とA2が共に相関ありのときには(A1=○,A2=○)、3ライン(V−,V0,V+)の各カラーバースト間において全て相関があるので、3ラインを用いたY/C分離を行う。

0038

演算結果A1のみが相関ありのときには(A1=○,A2=×)、2ライン(V0,V−)の各カラーバースト間において相関があるので、2ライン(V0,V−)を用いたY/C分離を行う。

0039

演算結果A2のみが相関ありのときには(A1=×,A2=○)、2ライン(V0,V+)の各カラーバースト間において相関があるので、2ライン(V0,V+)を用いたY/C分離を行う。

0040

演算結果A1とA2が共に相関なしのときには(A1=×,A2=×)、3ライン(V−,V0,V+)の各カラーバースト間において全て相関がないので、1ライン(V0)のみを用いたY/C分離を行う。

0041

以上は、図1におけるカラーバースト相関演算回路2について説明した。次は、Y/C信号相関演算回路3について説明する。Y/C信号相関演算回路3は、3ライン(V−,V0,V+)の間の相関度を演算するための回路である。

0042

前述の通り、前後するライン間において、Y信号は位相が反転しないが、C信号は位相が反転する。したがって、Y信号とC信号が混在した形で、Y信号およびC信号の相関演算をすることは困難である。そこで、Y信号とC信号を分離して、それぞれの信号について相関度を演算する。

0043

図8は、図1のY/C信号相関演算回路3の構成を示す。図8(A)は、C信号の相関演算を行うためのC信号相関演算回路のブロック図であり、図8(B)は、Y信号の相関演算を行うためのY信号相関演算回路のブロック図である。

0044

図8(A)は、C信号相関演算回路である。ビデオ信号V+は、1Hディレイライン31および1Hディレイライン32を介して、1Hずつ遅延した信号V0とV−が生成される。ビデオ信号V+,V0,V−は、それぞれカラーバンドパスフィルタ(CBPF)33,34,35を介して、信号V+(C),V0(C),V−(C)が生成される。信号V+(C),V0(C),V−(C)は、それぞれカラーバーストおよびC信号から構成される信号である。

0045

Y/Cゲート信号生成回路38は、ビデオ信号V0を基にしてY/Cゲート信号CGを生成出力する。図4にY/Cゲート信号YCGの信号波形を示す。Y/Cゲート信号YCGは、Y/C信号の存在する期間だけローレベルになる信号である。Y/C信号は、水平同期信号の立ち下がりから0.148H経過したときから開始し、水平同期信号の立ち下がりから0.976H経過したときに終了する。Y/Cゲート信号生成回路38の詳細は、後に説明する。

0046

加算器36は、信号V−(C)とV0(C)を加算する。積分回路39は、Y/Cゲート信号YCGがローレベルである期間中だけ加算器36の加算結果を2乗し積分する。積分は、C信号の部分についてだけ行うことになる。コンパレータ41は、積分回路39の積分結果をしきい値と比較して、相関演算結果B1を出力する。相関演算結果B1は、積分結果がしきい値よりも小さければ「相関あり」であり、積分結果がしきい値よりも大きければ「相関なし」である。

0047

加算器37は、信号V0(C)とV+(C)を加算する。積分回路40は、Y/Cゲート信号YCGがローレベルである期間中だけ加算器37の加算結果を2乗し積分する。コンパレータ42は、積分回路40の積分結果をしきい値と比較して、相関演算結果B2を出力する。相関演算結果B2は、積分結果がしきい値よりも小さければ「相関あり」であり、積分結果がしきい値よりも大きければ「相関なし」である。

0048

なお、加算器36と加算器37の加算結果は、それぞれカラーバースト相関演算回路(図2)の加算器16と加算器17の加算結果と同じであるので、上記の加算結果を求める回路をC信号相関演算回路(図8(A))とカラーバースト相関演算回路(図2)との間で共用してもよい。

0049

また、積分回路39と積分回路40は、Y/Cゲート信号YCGに関係なく、Y/Cゲート信号YCGのゲート期間とバーストゲート信号BG(図2)のゲート期間の両方において積分を行い、C信号の相関度とカラーバーストの相関度の両方を演算して、C信号相関演算回路(図8(A))とカラーバースト相関演算回路(図2)を共用するようにしてもよい。

0050

以上の説明では、C信号を基にライン間の相関度を演算し、相関演算結果B1,B2を求めた。図1のY/C信号相関演算回路3は、本来、Y信号とC信号の両方を加味して、相関演算結果B1,B2を求めることが好ましいが、上記のC信号相関演算回路のみを用いても、ある程度信頼性のある相関演算結果を得ることができる。この場合、回路規模縮小することができる利点がある。

0051

また、次に示すY信号相関演算回路を上記のC信号相関演算回路の代わりに設けてもよい。もちろん、C信号相関演算回路とY信号相関演算回路の両方を用いて相関演算結果を求めてもよい。

0052

図8(B)は、Y信号相関演算回路である。ビデオ信号V+は、1Hディレイライン51および1Hディレイライン52を介して、1Hずつ遅延した信号V0とV−が生成される。ビデオ信号V+,V0,V−は、それぞれトラップフィルタ53,54,55を介して、信号V+(Y),V0(Y),V−(Y)が生成される。信号V+(Y),V0(Y),V−(Y)は、同期信号とY信号からなる信号である。

0053

図9は、トラップフィルタ53,54,55のフィルタ特性を示す周波数スペクトルの図である。トラップフィルタ53,54,55は、全て同じフィルタ特性を有し、約3.58MHzの色副搬送波周波数を中心とする信号レベル減衰させる。トラップフィルタを通過させると、カラーバーストとC信号が除去され、同期信号とY信号のみが通過する。

0054

図8(B)において、Y/Cゲート信号生成回路58は、図8(A)のY/Cゲート信号生成回路38と同じ回路構成を有し、ビデオ信号V0を基にしてY/Cゲート信号YCGを生成出力する。

0055

減算器56は、信号V−(Y)とV0(Y)を減算する。積分回路59は、Y/Cゲート信号YCGがローレベルである期間中だけ減算器56の減算結果を2乗し積分する。積分は、Y信号の部分について行うことになる。コンパレータ61は、積分回路59の積分結果をしきい値と比較して、相関演算結果B1を出力する。相関演算結果B1は、積分結果がしきい値よりも小さければ「相関あり」であり、積分結果がしきい値よりも大きければ「相関なし」である。

0056

減算器57は、信号V0(Y)とV+(Y)を減算する。積分回路60は、Y/Cゲート信号YCGがローレベルである期間中だけ減算器57の減算結果を2乗し積分する。コンパレータ62は、積分回路60の積分結果をしきい値と比較して、相関演算結果B2を出力する。相関演算結果B2は、積分結果がしきい値よりも小さければ「相関あり」であり、積分結果がしきい値よりも大きければ「相関なし」である。

0057

図10は、バーストゲート信号生成回路38(図8(A))の構成を示すブロック図である。バーストゲート信号生成回路58(図8(B))も同じ回路構成を有する。

0058

ビデオ信号V0は、同期分離回路65に入力される。同期分離回路65は、ビデオ信号V0から垂直同期信号および水平同期信号を分離抽出する。HSYNC検出回路66は、抽出された水平同期信号(HSYNC)の立ち下がりを検出し、その立ち下がり時にカウンタ67にリセット信号RSTを出力する。

0059

カウンタ67は、リセット信号RSTを受けてカウントを開始し、0.148Hだけカウントを行った時点でY/C開始信号BST2を出力し、0.976Hだけカウントを行った時点でY/C終了信号BEND2を出力する。0.148Hと0.976Hは、それぞれ図4で示したようにY/C信号の開始時刻と終了時刻を示す。

0060

Y/Cゲート信号生成回路68は、Y/C開始信号BST2とY/C終了信号BEND2を入力し、Y/Cゲート信号YCGを出力する。Y/Cゲート信号YCGは、Y/C開始信号BST2が生成された時点でハイレベルからローレベルに変化し、Y/C終了信号BEND2が生成された時点でローレベルからハイレベルに変化する。

0061

次は、Y/C信号の相関演算結果B1,B2に基いて、Y/C分離を行う方法について説明する。図11は、相関演算結果B1,B2に基づくビデオ信号V0のY/C分離方法を説明するための図表である。○印は、「相関あり」の相関演算結果であることを示し、×印は、「相関なし」の相関演算結果であることを示す。

0062

3ラインまたは2ラインを用いるY/C分離は、くし形フィルタを用いるので、3ラインまたは2ラインのY/C信号がそれぞれ相関があることが必要になる。

0063

演算結果B1とB2が共に相関ありのときには(B1=○,B2=○)、3ライン(V−,V0,V+)の各Y/C信号間において全て相関があるので、3ラインを用いたY/C分離を行う。

0064

演算結果B1のみが相関ありのときには(B1=○,B2=×)、2ライン(V0,V−)の各Y/C信号間において相関があるので、2ライン(V0,V−)を用いたY/C分離を行う。

0065

演算結果B2のみが相関ありのときには(B1=×,B2=○)、2ライン(V0,V+)の各Y/C信号間において相関があるので、2ライン(V0,V+)を用いたY/C分離を行う。

0066

演算結果B1とB2が共に相関なしのときには(B1=×,B2=×)、3ライン(V−,V0,V+)の各Y/C信号間において全て相関がないので、1ライン(V0)のみを用いたY/C分離を行う。

0067

以上は、カラーバーストの相関演算結果A1,A2とY/C信号の相関演算結果B1,B2の算出方法を示した。次は、相関演算結果A1,A2,B1,B2を用いて、Y/C分離を行うY/C分離回路1(図1)について説明する。

0068

図12は、Y/C分離回路1の回路構成を示すブロック図である。ビデオ信号は、3ラインY/C分離回路73、2ライン(V−,V0)Y/C分離回路72B、2ライン(V+,V0)Y/C分離回路72Aおよび1ラインY/C分離回路71に入力される。

0069

3ラインY/C分離回路73は、ビデオ信号の3ライン(V−,V0,V+)を用いて対象ライン(V0)のY/C分離を行う。2ラインY/C分離回路72Bは、ビデオ信号の2ライン(V−,V0)を用いて対象ライン(V0)のY/C分離を行う。2ラインY/C分離回路72Aは、ビデオ信号の2ライン(V+,V0)を用いて対象ライン(V0)のY/C分離を行う。1ラインY/C分離回路71は、ビデオ信号の1ライン(V0)のみを用いて対象ライン(V0)のY/C分離を行う。各回路の構成は、後に説明する。

0070

一般的に、Y/C分離度の良好性は、3ラインY/C分離回路73、2ラインY/C分離回路72A,72B、1ラインY/C分離回路71の順番で優れている。

0071

マルチプレクサ74は、相関演算結果A1,A2,B1,B2に応じて、上記4つのY/C分離回路71,72A,72B,73のいずれかが出力するY信号およびC信号を選択出力する。

0072

図13は、マルチプレクサ74の選択動作を示す表である。○印は、「相関あり」の相関演算結果であることを示し、×印は、「相関なし」の相関演算結果であることを示す。マルチプレクサ74は、相関演算結果A1,A2,B1,B2に応じて、以下の選択を行う。
(1).相関演算結果A1,A2,B1,B2が全て相関ありの場合
3ライン(V−,V0,V+)間において全てのカラーバーストおよびY/C信号について互いに相関があるので、3ラインY/C分離回路73により分離されるY信号とC信号を選択出力する。
(2)〜(4).相関演算結果A1,B1が相関ありの場合(ただし(1)の場合を除く)
2ライン(V−,V0)間のカラーバーストおよびY/C信号が互いに相関があるので、2ライン(V−,V0)Y/C分離回路72Bにより分離されるY信号とC信号を選択出力する。
(5)〜(7).相関演算結果A2,B2が相関ありの場合(ただし(1)の場合を除く)
2ライン(V+,V0)間のカラーバーストおよびY/C信号が互いに相関があるので、2ライン(V+,V0)Y/C分離回路72Aにより分離されるY信号とC信号を選択出力する。
(8)〜(16).(1)〜(7)以外の場合
対象ライン(V0)がカラーバーストおよびY/C信号の少なくとも一方について前後するラインとの間で相関がないので、1ラインY/C分離回路71により分離されるY信号とC信号を選択出力する。

0073

以上のように、マルチプレクサ74は、カラーバーストの相関演算結果A1,A2とY/C信号の相関演算結果B1,B2を考慮し、最適なY/C分離方法を選択する。

0074

次に、1ラインY/C分離回路71、2ラインY/C分離回路72A,72Bおよび3ラインY/C分離回路73の回路構成を説明する。図14は、1ラインY/C分離回路71の回路構成を示すブロック図である。1ラインY/C分離回路は、Y信号とC信号の周波数帯域の分離を行う。

0075

ビデオ信号は、トラップフィルタ75とカラーバンドパスフィルタ(CBPF)76に入力される。トラップフィルタ75は、前述の図9に示したフィルタ特性と同じ特性を有し、カラーバーストおよびC信号を除去して、Y信号を通過出力する。カラーバンドパスフィルタ76は、前述の図3に示したフィルタ特性と同じ特性を有し、同期信号およびY信号を除去して、カラーバーストおよびC信号を通過出力する。

0076

図15は、2ラインY/C分離回路の回路構成を示す。2ラインY/C分離回路は、2ライン使用のくし形フィルタにより構成される。図15(A)は、2ライン(V+,V0)Y/C分離回路72Bの構成を示すブロック図である。

0077

ビデオ信号V+は、1Hディレイライン81Aに入力される。1Hディレイライン81Aは、ビデオ信号V+について1H遅延した信号V0を出力する。加算器82Aは、ビデオ信号V+とV0を加算する。ビデオ信号には、Y信号とC信号が混在している。Nライン目の信号V0とN+1ライン目の信号V+との間において、互いのY信号は位相が同じであり、互いのC信号は位相が反転している。マルチプレクサ74(図12)がこのY/C分離回路72Bによる分離信号を選択するのは、前述のように、信号V+とV0の間に相関があるときである。したがって、加算器82Aの加算結果は、Y信号が約2倍のレベルになり、C信号は約0レベルになる。乗算器増幅器)85Aは、加算器82Aの加算結果に1/2を乗じ、Y信号を出力する。

0078

減算器83Aは、ビデオ信号V+とV0を減算する。減算器83Aの減算結果は、C信号が約2倍のレベルになり、Y信号は約0レベルになり、カラーバンドパスフィルタ(CBPF)84Aに入力される。カラーバンドパスフィルタ84Aは、図3に示したフィルタ特性と同じ特性を有し、カラーバーストとC信号のみを通過させる。カラーバンドパスフィルタ84Aの出力は、乗算器86Aにより1/2倍され、C信号が乗算器86Aから出力される。

0079

図15(B)は、2ライン(V−,V0)Y/C分離回路72Aの構成を示すブロック図である。ビデオ信号V+は、1Hディレイライン80Bおよび1Hディレイライン81Bに入力され、ビデオ信号V+について1Hずつ遅延した信号V0とV−が生成される。

0080

加算器82Bは、ビデオ信号V0とV−を加算する。乗算器85Bは、加算器82Bの加算結果に1/2を乗じ、Y信号を出力する。減算器83Bは、ビデオ信号V0とV−を減算する。減算器83Bの減算結果は、カラーバンドパスフィルタ(CBPF)84Bに入力される。カラーバンドパスフィルタ84Bは、図3に示したフィルタ特性と同じ特性を有し、カラーバーストとC信号のみを通過させる。カラーバンドパスフィルタ84Bの出力は、乗算器86Bにより1/2倍され、C信号が乗算器86Bから出力される。

0081

図16は、3ラインY/C分離回路73の構成を示すブロック図である。3ラインY/C分離回路は、3ライン使用のくし形フィルタにより構成される。ビデオ信号V+は、1Hディレイライン91および1Hディレイライン92に入力され、ビデオ信号V+について1Hずつ遅延した信号V0とV−が生成される。

0082

加算器94は、V+と(2×V0)とV−の信号を加算する。2×V0の信号は、乗算器93が信号V0を2倍することにより、生成される信号である。加算器94の加算結果は、Y信号が約4倍のレベルになり、C信号は約0レベルになる。乗算器95は、加算器94の加算結果に1/4を乗じ、Y信号を出力する。

0083

加算器98は、(−1×V+)と(2×V0)と(−1×V−)の信号を加算する。2×V0の信号は、乗算器93により信号V0が2倍された信号である。(−1×V+)と(−1×V−)の信号は、それぞれ乗算器97,96により信号V+,V−が−1倍ずつされた信号である。加算器98の加算結果は、C信号が約4倍のレベルになり、Y信号は約0レベルになる。カラーバンドパスフィルタ99は、カラーバーストとC信号のみを通過させる。カラーバンドパスフィルタ99の出力は、乗算器90により1/4倍され、C信号が乗算器90から出力される。

0084

以上のように、本実施例では、カラーバーストの相関度とY/C信号の相関度に応じて、最適なY/C分離方法を選択し、分離度の優れたY/C分離を行うことができる。

0085

Y/C信号の相関度のみに応じてY/C分離方法を選択する場合、カラーバーストの相関があることを前提に処理を行っている。しかし、実際には、ビデオテープに記録したり、ビデオテープのダビングを行う際に、カラーバーストのノイズが加わったり、カラーバーストの時間的位置(位相)がずれてしまうことがある。

0086

カラーバーストの信号が崩れると、一般的に周波数インターリーブの関係が満たされなくなる。周波数インターリーブの関係が満たされなければ、例えY/C信号に相関があったとしても、くし形フィルタを用いない方がよい。

0087

また、カラーバーストの位相がずれている場合には、通常C信号も同じだけ位相がずれており、周波数インターリーブの関係が満たされなくなるが、C信号にノイズがのることにより、誤ってY/C信号に相関があると判断されてしまうこともある。Y/C信号は、通常、前後するライン間で相関はあるが全く同じであるとはいえない。したがって、相関度を判断する際のコンパレータ41,42,61,62(図8(A),図8(B))のしきい値は、ある程度の余裕を持った幅を設定する必要がある。

0088

そこで、カラーバーストの相関度をも加味することにより、以上の誤った判断をなくし、最適なY/C分離を行うことができ、画質の向上を図ることができる。カラーバストの相関がない場合には、3ラインまたは2ラインY/C分離回路(くし形フィルタ)を用いるよりも、1ラインくし形フィルタ(トラップフィルタ)を用いる方がよい。

0089

また、Y/C信号は、前後するライン間で同一であるとは言えないので、上記のように相関度を判断するしきい値の幅を広くとる必要があるが、カラーバーストは、どのラインにおいても同一であるので、相関度を判断する際のコンパレータ21,22(図2)のしきい値は、狭い幅でよい。しきい値の幅を狭くすることにより、精度の高い相関度を検出することができるので、誤ったY/C分離方法を選択することはほとんどない。

0090

上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

発明の効果

0091

以上説明したように、本発明によれば、コンポジットビデオ信号のY/C分離を行う際に、引き続く2つのライン間のカラーバーストの相関度を演算し、相関があるときのみ該2つのラインを用いてY/C分離を行うことにより、より確実なY/C分離を行うことができる。

図面の簡単な説明

0092

図1本発明の実施例によりコンポジットビデオ信号をY/C分離するための全体回路構成を示すブロック図である。
図2図1のカラーバースト相関演算回路の構成を示すブロック図である。
図3カラーバンドパスフィルタのフィルタ特性を示す図である。
図4種信号波形を示す図である。
図5カラーバーストを示す信号波形図である。
図6図2のバーストゲート信号生成回路の構成を示すブロック図である。
図7相関演算結果A1,A2に基づくビデオ信号V0のY/C分離方法を示す図表である。
図8図1のY/C信号相関演算回路の構成を示す。図8(A)は、C信号の相関演算を行うためのC信号相関演算回路のブロック図であり、図8(B)は、Y信号の相関演算を行うためのY信号相関演算回路のブロック図である。
図9トラップフィルタのフィルタ特性を示す周波数スペクトルの図である。
図10図8(A)のバーストゲート信号生成回路の構成を示すブロック図である。
図11相関演算結果B1,B2に基づくビデオ信号V0のY/C分離方法を示す図表である。
図12図1のY/C分離回路の回路構成を示すブロック図である。
図13マルチプレクサの選択動作を示す図表である。
図141ラインY/C分離回路の回路構成を示すブロック図である。
図152ラインY/C分離回路の回路構成を示す。図15(A)は、2ライン(V+,V0)Y/C分離回路の構成を示すブロック図であり、図15(B)は、2ライン(V−,V0)Y/C分離回路の構成を示すブロック図である。
図163ラインY/C分離回路の構成を示すブロック図である。

--

0093

1 Y/C分離回路
2カラーバースト相関演算回路
3 Y/C信号相関演算回路
11,12,31,32,51,52 1Hディレイライン
13,14,15,33,34,35カラーバンドパスフィルタ
53,54,55トラップフィルタ
16,17,36,37加算器
56,57減算器
18バーストゲート信号生成回路
38,58 Y/Cゲート信号生成回路
19,20,39,40,59,60積分回路
21,22,41,42,61,62コンパレータ
25,65同期分離回路
26,66 HSYNC検出回路
27,67カウンタ
28 バーストゲート信号生成回路
68 Y/Cゲート信号生成回路
71 1ラインY/C分離回路
72A,72B 2ラインY/C分離回路
73 3ラインY/C分離回路
74マルチプレクサ
75 トラップフィルタ
76 カラーバンドパスフィルタ
80B,81A,81B,91,92 1Hディレイライン
82A,82B,94,98 加算器
83A,83B 減算器
84A,84B,99 カラーバンドパスフィルタ
85A,85B,86A,86B,93,95,96,97,90 乗算器

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