JPH0646817B2 - ビデオ信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、一般的に言えばテレビジョン装置に、更に
詳しくは、合成ビデオ信号からクロミナンス信号成分と
輝度信号成分を分離する装置に関するものである。

〔発明の背景〕

ビデオ信号処理装置の開発の初期には、合成ビデオ信号
を帯域選択フイルタを使つてその成分に分離していた。
輝度信号は合成ビデオ信号を低域通過濾波することによ
り取出し、クロミナンス信号はその合成ビデオ信号を帝
域通過濾波することによつて取出していた。しかしこの
技法には、輝度信号の高域周波数スペクトルを不要に除
去し、また取出されたクロミナンス信号から輝度成分の
高域周波数スペクトルを除去し得ないという傾向があつ
た。

その後、クロミナンス−輝度信号分離にくし形フイルタ
が使用されるようになつた。くし形フィルタは、全帯域
の輝度出力を生成することができると共にクロミナンス
成分から高域周波数輝度信号を除去することができる。

くし形フイルタは、合成ビデオ信号が、水平線相互間、
フイールド相互間またはフレーム相互間で高い相関性を
持つているということを前提にして動作するものであ
る。プログラム・ビデオでたびたび経験するように上記
の前提が崩れると、再生画像に或る種の異常が生ずる。
この異常は、輝度出力信号中のクロミナンス信号の、ま
たはその逆の、消去が不完全であることに起因してい
る。たとえば、隣接水平線間でクロミナンス信号の振幅
に急激な変化があると、（線くし形濾波信号の場合）画
像中に表示される水平端縁に沿つてきらきら光る鋸歯形
が現われる。この様な鋸歯形はハンギングドツトを呼ば
れ、輝度信号中のクロミナンス成分が完全に消去されな
いことによつて生ずる。或いは、水平線相互間で輝度信
号の振幅に急激な変化があると水平端縁に沿つて異常な
色飽和現象が表示されることになる。これらと同様な不
都合な作用はフイールドくし形濾波信号の場合に起る
し、また関連する効果はフレームくし形濾波信号の場合
にも発生する。

ロシイ（Rossi）氏の米国特許第4050084号には線間くし
形フイルタについて上述の問題の幾つかを除去する方法
が開示されている。このロシイ氏の装置では、２個の遅
延線を使用してビデオ信号の連続する３本の水平線を利
用できるようにしている。これらの線は、それぞれ上位
(T)、中位(M)および下位(B)と名付けられている。これ
らの信号線は種々の組合せ形態に組合せられて、下記の
式で表される交番くし形濾波された信号を発生する。

Ｃ＝１／２〔Ｍ−１／２（Ｔ＋Ｂ）〕、Ｙ＝１／２〔Ｍ
＋１／２（Ｔ＋Ｂ）〕(1) Ｃ＝１／２〔Ｍ−Ｔ）、Ｙ＝１／２〔Ｍ＋Ｔ）(2) Ｃ＝１／２〔Ｍ−Ｂ）、Ｙ＝１／２〔Ｍ＋Ｂ）(3) ここに、Ｃは分離されたクロミナンス成分に等しく、Ｙ
は分離された輝度成分である。この装置は、アルゴリズ
ム(1)の場合には隣接する３本の線から３個の画素をサ
ンプリングし特定の重み付け係数で平均化することによ
り、またアルゴリズム(2)と(3)の場合には隣接する２本
の線から２個の画素をサンプリングし特定の重み付け係
数で平均化することにより動作する。アルゴリズム(1)
は、連続する３本の線上のクロミナンス信号または輝度
信号が適度に相関しているときに使用することが望まし
い。或いは、線ＴとＭまたは線ＭとＢの間にクロミナン
ス信号の変化部があるときは、アルゴリズム(3)と(2)で
それぞれより好ましいくし形濾波信号が生成される。ロ
シイ氏の装置は信号内容の関数としてアルゴリズム相互
間で適切に切換えを行なう。このために、（表示画像に
対して）垂直方向に対応整列したサンプル相互を比較す
るために比較器回路を使用している。たとえば、比較の
結果、Ｔの信号内容はＭの信号内容とほぼ同一であるが
Ｂの信号内容とは異ること、すなわち‖Ｍ｜−｜Ｔ‖≦
基準値で‖Ｍ｜−｜Ｂ‖＞基準値であることが判れば、
装置はアルゴリズム(2)を選択する。

この選択方式は３本の線からの１つ１つのサンプルを順
次比較するもので、そのため雑音による誤差の影響を非
常に受けやすい。第２に、この選択過程は、任意の基準
値の関数であり、信号条件が変わるとその有効性が変化
することになる。第３に、可能な輝度／クロミナンス分
離アルゴリズムの数は限られている。

適応型輝度／クロミナンス分離装置の主たる問題点は代
替（利用可能な）信号のどれを何時使用すべきかを決定
する方法にあることは明らかである。分離が適正でない
輝度／クロミナンス信号を使用したり、不適切な時に代
替信号を選択すると、画像の品質の低下や不自然さがひ
どくなる。上記の決定方法は、処理されている信号の或
るパラメータの評価に依存している。最終日標は、信号
変移の実態をその変移の向きにかかわらず維持すること
である。もしも輝度が黒から白へ変り続いて黒に戻ると
すれば、その２つの変移は互に鏡像関係にある。この適
応型の装置はその変移の向きにバイアスされてはならな
い。

〔発明の概要〕

この発明は、ビデオ信号から輝度成分とクロミナンス成
分を分離するためのビデオ信号処理装置に関するもので
ある。ビデオ信号は、１個またはそれ以上の遅素子に供
給され、それらの素子からは相互に水平線周期の整数倍
づつ遅延した複数のビデオ信号が取出される。複数対の
遅延ビデオ信号が各検知回路に結合され、それら回路は
サンプルのクロス差（各サンプル相互間の差）の和を生
成する。このクロス差は線相互間のしかも特定サンプル
点周りの信号サンプルから取出されるものである。デコ
ーダが各検知回路に結合されていて最も小さな値をもつ
クロス差の和を表わす制御信号を発生する。この制御信
号は選択回路に印加されて、所定の代替輝度−クロミナ
ンス分離関数のうちの好ましい１つを選択する。

〔詳細な説明および実施例〕

以下、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説
明において、処理を受ける信号は並列ビツト・デジタル
信号（たとえば、２進サンプル）であるものとする。従
つて図示の回路はデジタル演算素子であるが、ここで説
明する原理はアナログ信号およびアナログ・サンプル・
データ信号にも同様に適用することができる。

第１図において、素子10には、ビデオ信号を供給するた
めの入力ポート12と、分離された輝度成分とクロミナン
ス成分を取出すためのＹ出力ポートおよびＣ出力ポート
がある。素子10には、また出力ポートＥＤがあり、そこ
には分離されたＹ信号とＣ信号の正確さに関する信号が
出力する。出力ＥＤにおける出力の値が小さいほどポー
トＹとＣの出力信号が正確であると決めておく。

回路素子10には、遅延線とこの遅延線に結合された信号
合成回路たとえばくし形フイルタがあつて、合成ビデオ
信号から分離された輝度信号とクロミナンス信号とを生
成する。しかし、素子10としては他の手段で信号分離作
用を行なうこともできる。

ここで素子10はくし形フイルタを有するものとする。く
し形フイルタは、たとえば、１Ｈ線間、２Ｈ線間、フイ
ールド間、フレーム間等の種々の形式のうちの形式のも
のであつても良い。与えられたビデオ信号に対して分離
されたＹ信号とＣ信号の良好度すなわち正確さは、信号
の内容によりフイルタの形式によつて変わる。如何なる
ときでも最良の分離信号を得るために、多数のフイルタ
素子を並列に組合せることによつて種々の代替信号を利
用し得るようにする。

第２図には、種々の素子10型の輝度／クロミナンス分離
素子が並列配置された例が示されている。たとえば、素
子10は水平線ｎとｎ＋１とに応答する１Ｈ線間くし形フ
イルタであり、素子10′は水平線ｎとｎ−１に応答する
１Ｈ線間くし形フイルタであり、素子10″は水平線ｎと
ｎ＋263に応答するフイールド間くし形フイルタであ
る。一般に各素子10、10′、10″は、信号中の少なくと
も１本の共通水平線（この例では線ｎ）に応答して、信
号またはフイルタ選択期間中の不連続性を減少させる。
これらの素子からの出力信号はマルチプレクサ14によつ
て選択的にバスＹおよびＣに結合され、図示されていな
い素子で更に処理される。マルチプレクサ14は、各回路
10の出力バスＥＤに生ずる正確度信号の評価によつて動
作制御されるデコーダ回路12の制御を受けて働く。デコ
ーダ回路12はバスＥＤ_１〜ＥＤ_ｎに生じた信号を比較し
てマルチプレクサ14に対する制御信号を発生し、最小値
の評価信号を発生する素子10からのＹ_ｉ信号とＣ_ｉ信号
を選択する。

評価信号の発生を第３図と代４図を参照しつつ説明す
る。第３図Ａは３本の水平線の一部の波形図である。線
間くし形フイルタを採用した場合にはこの３本の線は１
画像フイールド中の連続する３本の線である。フイール
ドくし形フイルタを採用する場合はこれらの線は、１フ
イールドと２分の１線（すなわち263線）分だけ隔つて
いる。信号は線相互間のクロミナンス信号の相対位相を
表わすために、正弦波で示されている。この信号は、代
表的なサンプリング点＋、０、−、０、＋等においてク
ロミナンス副搬送波周波数の４倍の周波数でサンプリン
グされるものとする。この±点は正および負の最大振れ
の位相におけるサンプリング点を表し、０点は０軸交差
点におけるサンプリング点を表している。しかし、ビデ
オ信号はクロミナンス信号と輝度信号の合成であるから
上記０サンプリング点の値が必ずしも０であるとは限ら
ない。また、サンプリングを図示の位相で行なうとも限
らない。第３図Ｂは第３図Ａから明瞭化のため波形を消
去した図に相当する。

くし形濾波の過程では、逆位相のクロミナンス成分を有
する線を互に加算して分離された輝度信号が作られる。
双方の線中のクロミナンス信号の振幅が同一であれば、
クロミナンス信号は分離された輝度信号中から完全に相
殺除去される。逆位相のクロミナンス成分を有する線を
互に減算的に組合せてクロミナンス信号を分離生成す
る。この組合される線中の輝度信号の振幅が同一であれ
ば、分離されたクロミナンス信号の中から輝度信号は完
全に相殺除去されている。クロミナンス信号および輝度
信号が線相互間で相異していると、分離された各信号中
の不所望成分の除去量が果響を受ける。

くし形濾波処理の良さすなわち悪さの評価は、組合せら
れるサンプルの振幅を比較することにより決定すること
ができる。これは、組合されるサンプルの付近の同様な
位相のサンプル相互のクロス差をとることにより行なう
ことができる。たとえば、（第３図Ｂにおいて）サンプ
ルｄとサンプルｊの間の差を測定し、またサンプルｌと
ｂの間の差も測定する。もし両方の差が零であれば、被
試験サンプル相互間に在るサンプル点ｃとｋにおける輝
度信号成分およびクロミナンス信号成分の振幅は等しい
可能性が極めて高く、もし両者を組合せれば完全に分離
された輝度信号とクロミナンス信号が生成されることに
なる。与えられたフイルタのフイギユア・オブ・メリつ
トすなわち正確さの評価は上記の差の平均値ある。この
平均値は、これら差の２乗値の和の平方根、すなわちＶ
（ ）を括弧内に指定されたサンプルの値とするとき
〔（Ｖ（ｌ）−Ｖ（ｂ））^２＋（Ｖ（ｊ）−Ｖ（ｄ））
^２〕の平方根をとることによつて決定できる。しかし、
この方法は副搬送波周波数の４倍の周波数で行なうには
複雑なやり方である。従つて、上記差の単純和がより簡
単である。この和の２分の１をとれば実際の平均値にな
るが、似た様な決定評価値を比較する場合にはこの処理
は不必要である。

第１図の形式の素子10で、ピクセル点ｋまたはｃにおい
て分離された輝度およびクロミナンス信号を生成するた
めに線ｎとｎ−１を使用するものは、差の和（Ｖ（ｊ）
−Ｖ（ｄ））＋（Ｖ（ｌ）−Ｖ（ｂ））を決定する回路
を持つている。同様に、線ｎとｎ＋１を使用する回路素
子10は差の和（Ｖ（ｗ）−Ｖ（ｌ）＋（Ｖ（ｙ）−Ｖ
（ｊ））を決定する回路を具えている。第２図に示すよ
うに構成された装置で素子10型のブロツクを２個だけ有
するものは、サンプルごとのベースで素子10の回路に応
動して最小評価値すなわちクロス差の和が最小のものを
生成する。

この評価信号は４個のサンプルを基にして決定されるの
で、その雑音に対する感度は２個のサンプルによる評価
に比べて低いものとなる。逆に、くし形濾波処理を損な
う可能性のある対角線画像の発生に対してはより高感度
になる。従つて、この装置は再生される斜の線に沿つて
より正確な応答をすることになる。

第４図は、評価のために６個のサンプルを使用するまた
別の評価アルゴリズムを示している。このアルゴリズム
では、２セツトのサンプルを使用してクロス差を作り、
その時のサンプル点で垂直方向に整列しているサンプル
間の差をとる。垂直方向に並んだサンプル間の２重矢印
は、評価信号に相当する差の中和で上記の差に２重の重
み付けがなされることを表わしている。たとえば、線ｎ
とｎ−１について動作する素子10は、差−Ｖ（ｍ）−Ｖ
（ａ）、−Ｖ（ｈ）−Ｖ（ｅ）、および２〔Ｖ（ｃ）＋
Ｖ（ｋ））を発生し、次にこれらの差を加算して、評価
信号を発生して、ピクセルｋに対応する分離された輝度
信号とクロミナンス信号を生成するようにサンプルｃと
ｋを合成する。６個のサンプルを使用するので、この評
価方法は、２個または４個のサンプルを使用する場合に
比べて、所定のサンプルについて雑音に対する感度が低
い。

第５図Ａは、第１図の素子10を構成する回路の一例を示
すブロツク図である。破線で囲んだ回路32は普通のくし
形フイルタで遅延素子22と信号合成手段24および26を持
つている。線間くし形フイルタの場合には、この遅延素
子22は１Ｈ遅延線である。フイールド間およびフレーム
間くし形フイルタの場合は、素子22は、それぞれ水平線
263本および525本の遅延線になる。回路32において、入
力ポート20に印加された遅延信号と非遅延信号とは、加
算器24と減算器26で合成されて、それぞれ分離された輝
度Ｙ信号とクロミナンスＣ信号が生成される。

枠32の上方の回路は評価信号検知器である。説明の便宜
上、破線枠41と43で示された素子は直接接続であると仮
定する。また、素子22は１Ｈ遅延素子でサンプルｌ（第
３図）が入力20に印加されているものとする。すると、
バス48の１Ｈ遅延素子22の出力にはサンプルｄが存在す
る。第３図Ｂに示すクロス差を取出すために、２本の連
続する線のそれぞれから２個のサンプルが必要となる。
入力ポート20のサンプルｌとバス48上のサンプルｄはこ
の必要とする２個のサンプルである。サンプルｌより２
サンプル期間だけ先行する３番目のサンプルが、入力ポ
ート20に結合された遅延素子34から与えられる。４番目
のサンプルｂはバス48に結合された遅延素子46から供給
される。

バス48上のサンプルｄは減数として減算回路36の一つの
入力に印加され、遅延素子34からのサンプルｊは被減数
として減算回路36に与えられる。減算回路36は第１のク
ロス差信号Ｖ（ｊ）−Ｖ（ｄ）を生成する。同じ様に、
減算素子44は入力ポート20と遅延素子46に結合されてい
て、第２のクロス差であるＶ（ｌ）−Ｖ（ｂ）を生成す
る。減算回路36と44から得られる２つのクロス差は加算
回路40に供給され、その回路40の出力ＥＤは再クロス差
の和すなわち評価信号になる。この第１と第２のクロス
差がほぼ同大かつ逆極性になることがある。その様な場
合には、クロス差の和ＥＤはほぼ０評価信号を示す。こ
れは信号分離回路32が供給する正しい分離された信号を
誤表示することになる。この様な事態の発生を防止する
ために、クロス差の大きさだけを加算することが望まし
い。この場合には減算回路36と44からのクロス差はそれ
ぞれ絶対値回路38と42を介して加算回路40に結合され
る。

第５図Ａの回路はくし形フイルタの出力バス中に直列接
続された補償用遅延素子28と30を持つている。これらの
遅延素子は検知器回路に固有の評価信号の遅延に対応す
るものである。

評価信号が主としてクロミナンスの差だけの関数である
ことが望ましい場合には、素子41と43中に帯域通過フイ
ルタを設ける。或いは、評価信号輝度の差だけの関数で
あることを要すれば、素子41と43中に帯域通過フイルタ
を設けておく。

第５図Ｂは素子41と43の中に設けることのできる帯域通
過型および低域通過型フイルタを示す。デジタル・テレ
ビジョン設計の分野の専門家は、このフイルタを副搬送
波周波数の４倍の周波数で生ずるビデオサンプルに関し
て動作するように作られた有限インパルス応答デジタル
フイルタと理解するであろう。もし合成素子27への±入
力ポートが共に（＋）に選択されると、フイルタはクロ
ミナンス成分を減衰させる。逆に、素子27の±入力が共
に（−）につまり補数に選択されると、フイルタは輝度
成分を減衰させる。

第６図は、素子10（第１図の）の僅かに変つた実施例で
２Ｈくし形フイルタ50を有し、分離された輝度信号とク
ロミナンス信号を生成するものである。（くし形フイル
タ50は、適当に選んだ遅延素子τＤを有する２フイール
ドくし形フイルタ等とすることもできる。）図示の様に
２Ｈくし形フイルタは普通の設計のものであるから、こ
れ以上の説明は省略する。

２Ｈくし形フイルタは３本の信号線に対して動作するも
ので、評価信号はそれら３本の線に関係したものとな
る。第７図は、第６図の回路についてクロス差が取出さ
れるべきサンプル点を示している。ピクセル点Ｐ_１に対
応する濾波された出力信号に対する評価信号ＥＤ
（Ｐ_１）は、次式 ＥＤ（Ｐ_１）＝〔Ｖ（ｅ）−Ｖ（ｖ）〕＋〔Ｖ（ａ）−
Ｖ（ｚ）〕(4) で与えられる。このアルゴリズムは４個のサンプルと３
本の線にわたる差を含んでいる。このアルゴリズムＥＤ
（Ｐ_１）は同じ様な位相のサンプルを減算する。線ｎ−
１とｎ＋１は同様な位相のクロミナンス副搬送波を持つ
ているので、この減算は水平方向に５個のサンプルすな
わちサンプルｅからａまでとサンプルｚからｖまでに及
ぶことになる。このアルゴリズムを実行する回路は第６
図で枠50の上方に示され、第５図の検知器回路と同様な
ものを見ることができる。僅かな相異点は、遅延素子58
と66が、印加信号を２サンプル期間でなく４サンプル期
間遅延させて適正にサンプルを整列させることである。

第８図は、たとえば線ｎとｎ−１について第４図に示さ
れたアルゴリズムを実行する評価信号検知器回路を示
す。６個のサンプルからクロス差の和を発生させる回路
は第５図の検知器回路の単純な延長として構成すること
ができる。しかし、その様な構成にするとハードウエア
が過大になる。回路を適切に選択することによつて、第
８図に示された数少ないハードウエアによりクロス差の
和の中に生ずる適切なサンプルを取出し得るようにな
る。第８図の回路素子は、４個の２サンプル期間遅延素
子74−84、２個の乗算器82と88、１個の加算器94、３個
の減算器84、90および92、および遅延素子72を具えてい
る。遅延素子72は、所要線数の遅延たとえば１Ｈくし形
フイルタの場合は１Ｈ線、フイールドくし形フイルタの
場合は263本という様な遅延を与える。最後に、もし被
処理信号が２進級であれば乗算器82と88は、サンプル・
ビットを左向きに１上位ビット位置だけシフトさせるよ
うな単純な配線ビット・シフトになる。

第４図および第８図において、いま入力ポート70に印加
されているサンプルがサンプルｍであると仮定する。こ
れよりも４サンプルおよび２サンプル分だけそれぞれ早
く印加されたサンプルｈとｋは、サンプルｍと同時に但
し直列接続された遅延素子76と74の出力ポートに現われ
る。素子72で遅延された、前の線からのサンプルｅは同
時にバス96上に在り、直列接続された遅延素子80と78の
入力ポートに結合される。乗算器82で係数２を乗じられ
たサンプルｋは、減算器90内でサンプルｍの値から減算
される。減算器92中では、サンプルｃの値を２倍したも
のからサンプルｅが減算される。減算器84中では、遅延
素子76からのサンプルｈから、素子78からのサンプルａ
が減算され、これら減算器84、90および92からの出力は
加算器94中で相加的に合成される。加算器94の出力値Ｅ
Ｄは次式で与えられる。

ＥＤ＝〔（Ｖ（ｍ）−Ｖ（ａ））＋（−Ｖ（ｈ）−Ｖ（ｅ））＋２（Ｖ（ｃ）＋
Ｖ（ｋ））〕 (5) この式(5)を整理して、クロス差の所要の和である次式
が得られる。

ＥＤ＝〔（Ｖ（ｋ）−Ｖ（ａ））＋〔Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｅ））＋（Ｖ（ｃ）−Ｖ
（ｈ））＋（Ｖ（ｃ）−Ｖ（Ｍ））〕 (6) この検知器回路の興味ある特性は、低周波数の輝度変化
に実質的に影響されないことである。対称中心線（この
回路の中心を通る破線）の両側の回路を検討すれば、デ
ジタル信号処理技術の専門家であれば、中心線のどちら
かの側の素子の組合せもカラー副搬送波周波数を中心周
波数とする有限インパルス応答帯域通過フイルタである
ことが判るはずである。従つてこの帯域通過フイルタは
クロミナンス帯域外にある輝度成分を減衰させることに
なる。第８図の装置によつてて生成される評価信号は、
従つて、クロミナンス変化の関数だけになることにな
る。

或る信号条件、たとえばクロミナンス信号が線相互間で
180゜の位相差を呈する（すなわち副搬送波位相に対す
る信号位相が）場合には、第８図の評価検知器は一つお
きのサンプル点で不要に小さな値または０を生成するこ
とがある。従つて、評価信号サンプルＥＤを平均化する
ことが望ましい。その様な平均化のためのアルゴリズム
の一例を次式に示す。

ＥＤ_Ａ＝ＥＤ_S-1＋２ＥＤ_Ｓ＋ＥＤ_S+1 (7) ここに、ＥＤ_Ａは、サンプルＳの平均評価信号サンプル
であり、ＥＤ_S-1、ＥＤ_ＳおよびＥＤ_S+1は素子94から供
給される３個の連続するサンプルである。このアルゴリ
ズムは第５図Ｂに示した回路と同様な回路によつて実行
することができる。そのためには、第５図Ｂの遅延素子
21と23は１サンプル期間の遅延素子となり、合成素子27
への±入力は正（＋）極性となる。

第９図と第10図は、第８図の回路と第４図のアルゴリズ
ムの代替形態を示すものである。第10図では、クロス差
の極性は線ｎからのサンプルが線ｎ−１からのサンプル
から差引かれるようにとられており、一方第４図では、
線ｎとｎ−１からの各サンプルが線ｎ−１とｎからのサ
ンプルから減算される。

第９図の回路は第８図の回路に似ているが、次の諸点で
異なる。すなわち、第８図の減算素子84に相当する素子
114はその被減数入力ポートと減数入力ポートが逆にな
り、減算素子90に相当する素子120が負加算器であり、
減算素子92に対応する素子122が加算器である。加算器1
24から得られるサンプル値ＥＤはクロス差の和に相当
し、次式で与えられる。

ＥＤ＝〔（Ｖ（ａ）−Ｖ（ｋ））＋（Ｖ（ｃ）−Ｖ（ｈ））〕＋〔（Ｖ（ｃ）−
Ｖ（ｍ））＋（Ｖ（ｅ）−Ｖ（ｋ））〕 (8) もし第９図の回路を第８図の回路で行なつたように半分
割して右側および左側の回路にすると、この右および左
半部の回路はそれぞれ有限インパルス応答低域通過フイ
ルタに相当する。各フイルタの伝達関数はクロミナンス
周波数スペクトルより低い周波数を遮断する。従つて、
第９図の回路は入力ポート100に印加された信号の輝度
成分のみの変化に感応するようになる。

第８図または第９図の装置の何れから取出した評価信号
サンプルもデコーダ回路へ供給する前に大きさ検知器を
通して処理すべきである。

第11図は、上述の原理で動作するまた別の信号分離回路
である。ビデオ信号は、出力タツプτ_D1〜τ_D5を有する
タツプ付遅延線141に入力ポート140から供給される。こ
の入力ポートと各出力タツプはマルチプレクサ149の並
列入力ポートに結合されている。たとえば２個の出力ポ
ートを有するマルチプレクサ149は信号を回路150に供給
し、回路150はマルチプレクサ149からの信号を処理して
分離された輝度信号Ｙとクロミナンス信号Ｃを生成す
る。回路150は、普通のくし形フイルタにおけるよう
に、マルチプレクサから供給された信号をくし形処理す
るための加算器回路と減算器回路とを有するものであ
る。

入力ポートと出力タツプは各評価信号検知器回路143〜1
47に結合され、それらの出力ポートはデコード回路148
に結合されている。デコード回路148は、回路143〜147
からの評価信号に応答してどの評価信号が最小値を持つ
ているかを表示する制御信号を出力する。デコード回路
148からの制御信号はマルチプレクサ149に印加される。
マルチプレクサ149はこの制御信号に応じてその入力ポ
ートに供給された適当な信号を選択して回路150に供給
する。

評価信号検知器回路143〜147は、それぞれ、バス142の
タツプτ_D1から供給される共通入力信号を受ける。従つ
て分離された輝度信号およびクロミナンス信号はタツプ
τ_D1から供給される信号に時間的に関係した信号に相当
する。タツプτ_D1とτ_D2は、入力ポート140に供給され
る信号からそれぞれ水平線１本分および２本分遅延させ
られた信号を供給するものと仮定する。すると、入力ポ
ート140、タツプτ_D1およびタツプτ_D2から、連続する
３本のビデオ線（ｎ＋１）、ｎおよび（ｎ−１）に相当
する信号がそれぞれ得られる。従つて線ｎと（ｎ＋
１）、線ｎと（ｎ−１）または線ｎ、（ｎ＋１）と（ｎ
−１）を合成することによつて、分離されたクロミナン
ス信号と輝度信号を生成することができる。また、タツ
プτ_D3が入力ポート140に供給される信号から水平線264
本分だけ遅延した信号を生成するものと仮定する。それ
によつて、分離されたクロミナンス信号と輝度信号は、
線ｎと（ｎ−263）の合成によつて、すなわちフイール
ドくし形信号の組合せから生成することもできる。タツ
プτ_D4は、フレームくし形濾波された信号が生成される
ように526本分遅延した信号を供給することができる。

デコーダ148から得られる制御信号が、マルチプレクサ1
49に対する出力タツプから供給される適切なピクセルと
時間的に対応するように、このマルチプレクサの入力ポ
ートに直列に補償用遅延素子を挿入することが必要であ
る。ここに説明した装置は、サンプル・バイ・サンプル
のベースで信号相互間を切換える機能を持つていること
を暗に認めている。しかし、或る種の用途では、ライン
・バイ・ラインまたはフイールド・バイ・フイールド等
のベースで切換えることが望ましいこともある。その場
合には、検知器回路143〜147とデコーダとの間に累算器
を設けることが望ましい。この様に変形すると、デコー
ダはたとえば線期間またはフイールド期間に亘る平均評
価信号で働く。

検知器回路143〜147はすべて、たとえば、第５図におい
て説明したような検知器とすることができる。或いは、
これら検知器は、その特定のものを第５図の形に設計
し、他のものをたとえば第８図または第９図に示される
ように構成して、相互に異なる形のものとすることもで
きる。

第12図Ａはデコーダ12または148として使用し得る一例
回路を示している。この図示の回路は、５個の評価信号
（大きさ）のうちのどれが最小値であるかを決定するも
のであるが、より多数の信号用に拡張することも、より
小数の信号用に縮小することもできる。この回路は、３
個の２−１マルチプレクサ200〜202、３個の２入力比較
器205〜208、およびＲＯＭ210を持つている。２つの評
価信号ＥＤ１とＥＤ２とが、マルチプレクサ200の２つ
の入力ポートと、比較器205の２個の入力ポートとに印
加される。比較器205は、信号ＥＤ２がＥＤ１より小さ
いときは論理１でその他の場合は論理０である出力を接
続Ｃ１上に生成する。接続Ｃ１上の信号に応答して、マ
ルチプレクサ200は、ＥＤ１とＥＤ２のうち小さい方を
マルチプレクサ201の１つの入力ポートと比較器206の１
つの入力ポートとに供給する。評価信号ＥＤ３がマルチ
プレクサ201の第２の入力ポートと比較器206の２番目の
入力ポートに供給される。比較器206は、信号ＥＤ３が
マルチプレクサ200から得られる信号よりも小さいとき
は論理１でその他の場合には論理０であるような信号を
接続Ｃ２上に出力する。マルチプレクサ201はその接続
Ｃ２上の信号に応じて、その両入力に供給された２つの
評価信号のうち小さい方の信号をマルチプレクサ202の
１つの入力ポートと、比較器207の１つの入力ポートと
に供給する。評価信号ＥＤ４が、マルチプレクサ202と
比較器207の両者の第２入力ポートに印加される。比較
器207は、信号ＥＤ１が比較器207に印加された両信号の
うち小さい方であれば論理１を、その他の場合には論理
０を、接続Ｃ３上に出力する。この接続Ｃ３上の信号に
応じて、マルチプレクサ202は、その両入力ポートに印
加された評価信号のうち小さい方を比較器208の１つの
入力ポートに供給する。評価信号ＥＤ５が比較器208の
第２入力ポートに印加され、この比較器は、印加された
両信号のうち信号ＥＤ５が小であれば論理１をそうでな
ければ論理０を接続Ｃ４上に発生する。

比較器205〜208からの出力信号はＲＯＭ210に印加さ
れ、ＲＯＭ210はどの評価信号が最小値であるかを示す
３ビツト出力符号を生成する。第12図Ｂは、ＲＯＭを符
号化できる一つの形式を示しており、その場合ＲＯＭの
出力は、たとえば信号ＥＤ１に対しては２進数１または
信号ＥＤ５に対しては２進数５という風に、最小評価信
号の数を２進数で表わしている。しかし、ＲＯＭ210
は、第２図と第11図のマルチプレクサ14と19にそれぞれ
適当な復号機能を組合せることによつて省略可能である
ことに注意されたい。また、比較器回路中の固有の遅延
を調節するために、或る応用においては、連続する比較
器およびマルチプレクサをパイプライン形式で動作させ
ねばならないことも判る。

もし、評価信号のうちの２個が相等しい場合には、通常
は特定の比較器によつてそのどちらを選んで対応するマ
ルチプレクサに通しても問題はない。しかし、もしすべ
ての評価信号が等大でしかも比較的大きな値をとつてい
て、ビデオ信号線相互間にあまり相関性が無い場合に
は、特定のフイルタ作用を優先させることが望ましい。
第12図Ａの装置では、評価信号ＥＤ１に対応するフイル
タ作用に優先させる。これは、信号ＥＤ１とＥＤ２が等
しい場合に、比較器205が論理０を出力しマルチプレク
サ200が信号ＥＤ１を通過させ、信号ＥＤ１とＥＤ３が
等しいから、比較器206が論理０出力を生成し、マルチ
プレクサ201が信号ＥＤ１を通過させるという具合にし
て、行なわれる。従つて、等大の評価信号に対するこの
好ましい優先機能を第12図ＡではＥＤ１と表示した入力
位置に持たせるようにする。

以上説明したこの発明の装置はＰＡＬ方式にも応用でき
るが、ただくし形濾波された信号を発生させるために組
合せるビデオ信号線は２本の整数倍ごとに分離せねばな
らない点で相異する。すなわち、線くし形フイルタの場
合には、利用に適する線は、線ｎと（ｎ＋２）または線
ｎと（ｎ−２）となる。従つて、検知器回路は２線間隔
で分離された線からの信号に対して働くことになる。

この明細書の中で「クロス差」とは、水平線整数本分だ
け隔たる相異なるビデオ線から分離されたサンプル相互
間の差であつて、このクロス差が取出されるサンプルは
現に輝度信号とクロミナンス信号とが分離されているピ
クセルの何れかの側または両側に生ずるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は合成ビデオ信号から分離されたクロミナンスお
よび輝度信号とこれら両信号の正確さに関する検知信号
を生成する回路のブロツク図、第２図は多数の第１図に
示す信号分離素子を組合せた適応信号分離装置のブロツ
ク図、第３図、第４図、第７図および第10図はそれぞれ
評価作用の過程に含まれるサンプルを例示するためのビ
デオサンプル線の一部を図解表示する図、第５図、第６
図および第11図はそれぞれクロミナンス／輝度分離およ
び評価回路のブロツク図、第８図と第９図はそれぞれ別
の評価回路のブロツク図、第12図は第２図と第11図の装
置に使用されるデコーダのブロツク図である。 141（第11図）……複数の合成ビデオ信号の信号源、14
3、144、145、146、147……評価信号発生手段、148……
制御信号を発生する手段、149……輝度信号成分出力を
生成する手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに整数個の水平線期間だけ時間的に偏
   位した、入力合成ビデオ信号のセグメントをそれぞれ表
   わしている複数の合成ビデオ信号の源を含み、入力合成
   ビデオ信号から輝度信号成分とクロミナンス信号成分と
   を分離するためのビデオ信号処理装置であって； 複数の評価信号を発生する評価信号発生器と； 上記評価信号に応答して、最も小さな値を持つ評価信号
   を示す制御信号を発生するためのデコーダと； 上記複数の合成ビデオ信号に応じかつ上記制御信号の制
   御を受けて、上記複数の合成ビデオ信号から得られる信
   号の選択された組合わせに相当する分離された成分出力
   を供給する手段と；を具備して成り、 上記分離された成分出力を供給する手段は、上記合成ビ
   デオ信号のうちの第１の複数の信号を合成する第１合成
   手段と、上記合成ビデオ信号のうちの第２の複数の信号
   を合成する第２合成手段とを含み、上記第１の複数の信
   号には上記合成ビデオ信号の第１の対が含まれ、上記第
   ２の複数の信号には上記第１の対とは異なる上記合成ビ
   デオ信号の第２の対が含まれており； 上記評価信号発生器は、（ａ）上記第１の対をなす合成
   ビデオ信号からそれぞれ取出された互いに垂直方向に整
   列していない第１の対のサンプル相互間の差と、（ｂ）
   上記第１の対をなす合成ビデオ信号からそれぞれ取出さ
   れた、上記第１の対のサンプルとは異なる、互いに垂直
   方向に整列していない第２の対のサンプル相互間の差
   と、の和に応答して、第１の評価信号を発生する第１手
   段と、（ｃ）上記第２の対をなす合成ビデオ信号からそ
   れぞれ取出された互いに垂直方向に整列していない第３
   の対のサンプル相互間の差と、（ｄ）上記第２の対をな
   す合成ビデオ信号からそれぞれ取出された、上記第３の
   対のサンプルとは異なる、互いに垂直方向に整列してい
   ない第４の対のサンプル相互間の差と、の和に応答し
   て、第２の評価信号を発生する第２手段と、を含み； 上記分離された成分出力を供給する手段は、上記制御信
   号に対して、上記第１の評価信号が最も小さな値である
   ときには上記第１合成手段から上記分離された成分出力
   を取出し、また上記第２の評価信号が最も小さな値であ
   るときには上記第２合成手段から上記分離された成分出
   力を取出すように応答する； ビデオ信号処理装置。
2. 【請求項２】上記第１の評価信号を発生する手段が応答
   する上記の和が、更に、上記第１の対をなす合成ビデオ
   信号からそれぞれ取出された、上記第１のサンプル対お
   よび第２のサンプル対をなすサンプルとは異なる、垂直
   方向に整列したサンプル相互間の差を含み、また上記第
   ２の評価信号を発生する手段が応答する上記の和が、更
   に、上記第２の対をなす合成ビデオ信号からそれぞれ取
   出された、上記第３のサンプル対および第４のサンプル
   対のサンプルとは異なる、垂直方向に整列したサンプル
   相互間の差を含んで成る、特許請求の範囲(1)項に記載
   のビデオ信号処理装置。