(57)【要約】【課題】  従来の適応型Ｙ／Ｃ分離回路は、３ライン信号の大小関係及び位相関係だけでなく、信号の信号レベル差に基づく相関検出や、垂直相関に加えて水平相関を用いた相関検出を行っているため、相関検出を行うための演算処理が複雑である。【解決手段】  本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路１０は、絵柄判定部１６において、ＢＰＦ１３乃至１５によって色副搬送波帯域を抜き出した３ライン信号ａ、ｂ、ｃと、これらを加減算したｂ−ａ、ｂ＋ａ、ｂ−ｃ、ｂ＋ｃ、ｃ−ａ、ｃ＋ａの正負判定を行うことにより、前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係を判定する。さらに、絵柄判定部１６での判定結果に応じて、色信号を分離するための複数のフィルタ演算のいずれかを選択し、選択したフィルタ演算を用いて色信号を出力するフィルタ演算部１７を備える。【選択図】  図１
2006121132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１乃至２水平走査期間ずつ遅延した関係にある３つのコンポジットビデオ信号から色副搬送波の周波数を含む周波数帯域を抜き出して、第１乃至第３の映像信号をそれぞれ出力する帯域選択部と、
前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係を判定する絵柄判定部と、
前記絵柄判定部での判定結果に応じて、色信号を分離するための演算を行いこの色信号を出力するフィルタ演算部とを備え、
前記絵柄判定部は、前記第１の映像信号、前記第２の映像信号及び前記第３の映像信号、並びにこれらの映像信号に含まれる任意の２つの映像信号を加算することにより得られる加算信号及び減算することにより得られる減算信号の正負判定を行うことにより、前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係を判定するＹ／Ｃ分離回路。
【請求項２】
前記絵柄判定部は、前記正負判定を行い、正負判定結果を論理信号として出力する符号判定部と、
前記論理信号に対する論理演算を行ってフィルタ選択信号を生成する論理演算部とを備え、
前記フィルタ演算部は、前記フィルタ選択信号に応答して前記色信号を分離するためのフィルタ演算の選択を行う請求項１に記載のＹ／Ｃ分離回路。
【請求項３】
前記絵柄判定部は、前記正負判定に必要な前記第1乃至第３の信号に対する加減算を実施する加減算処理部を備えており、
前記フィルタ演算部は、前記絵柄判定部が備える加減算処理部が出力する減算結果を利用して、色信号を分離するためのフィルタ演算を行う請求項１に記載のＹ／Ｃ分離回路。
【請求項４】
前記絵柄判定部における前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係の判定は、前記第１の映像信号をａ、前記第２の映像信号をｂ、前記第３の映像信号をｃとした場合に、
ｂ、ｃ、ｂ−ｃ、ｂ＋ｃの正負判定結果に基づいて、ｃとｂの大小、ｃとｂの位相が同じか否かを判定し、
ａ、ｂ、ｂ−ａ、ｂ＋ａの正負判定結果に基づいて、ａとｂの大小、ａとｂの位相が同じか否かを判定し、
ｃ−ａ、ｃ＋ａの正負判定結果に基づいて、｜ａ｜と｜ｃ｜の大小を判定することによって行う請求項１に記載のＹ／Ｃ分離回路。
【請求項５】
前記第1の映像信号、前記第２の映像信号、前記第３の映像信号、前記第１の映像信号と前記第２の映像信号の加算信号及び減算信号、前記第２の映像信号と前記第３の映像信号の加算信号及び減算信号、並びに前記第１の映像信号と前記第３の映像信号の加算信号及び減算信号のうちのいずれか１つの正負が反転したことに応じて、前記フィルタ演算部が前記色信号を分離するためフィルタ演算の選択を切り替える際に、出力される色信号の特性がフィルタ演算の切り替えの前後において連続的になるよう前記フィルタ演算の特性が決定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＹ／Ｃ分離回路。
【請求項６】
１乃至２水平走査期間ずつ遅延した関係にある３つのコンポジットビデオ信号から色副搬送波の周波数を含む周波数帯域を抜き出して、第１の映像信号、第２の映像信号及び第３の映像信号を生成し、
前記第１の映像信号、前記第２の映像信号及び前記第３の映像信号、並びにこれらの映像信号に含まれる任意の２つの映像信号を加算することにより得られる加算信号及び減算することにより得られる減算信号の正負判定を行うことにより、前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係を判定し、
前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係の判定結果に応じて、色信号を分離するための複数のフィルタ演算のいずれかを選択し、選択したフィルタ演算を用いて色信号を出力し、
前記出力色信号を、前記入力コンポジットビデオ信号を１乃至２水平走査期間遅延した信号から減算して輝度信号を出力するＹ／Ｃ分離方法。
【請求項７】
前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係の判定は、前記第２の映像信号を中間の映像信号とした場合において、前記第１乃至第３の映像信号の信号振幅の大小関係の違いによる６通りの絵柄分類と前記第２の映像信号の位相に対して前記第１及び第２の信号が同位相か逆位相かの違いによる４通りの絵柄分類とを合わせた２４通りの絵柄分類のうち、前記第1乃至第３の映像信号がいずれの絵柄分類に属するかを決定することにより行う請求項６に記載のＹ／Ｃ分離方法。
【請求項８】
前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係の判定は、前記第1の映像信号をａ、前記第1の映像信号をｂ、前記第1の映像信号をｃとした場合に、
ｂ、ｃ、ｂ−ｃ、ｂ＋ｃの正負判定結果に基づいて、ｃとｂの大小、ｃとｂの位相が同じか否かを判定し、
ａ、ｂ、ｂ−ａ、ｂ＋ａの正負判定結果に基づいて、ａとｂの大小、ａとｂの位相が同じか否かを判定し、
ｃ−ａ、ｃ＋ａの正負判定結果に基づいて、｜ａ｜と｜ｃ｜の大小を判定することによって行う請求項６に記載のＹ／Ｃ分離方法。
【請求項９】
前記第1の映像信号、前記第２の映像信号及び前記第３の映像信号、並びに前記第１の映像信号と前記第２の映像信号の加算信号及び減算信号、前記第２の映像信号と前記第３の映像信号の加算信号及び減算信号、並びに前記第１の映像信号と前記第３の映像信号の加算信号及び減算信号のうちのいずれか１つの正負が反転したことに応じて、前記色信号を分離するためフィルタ演算の選択を切り替える際に、出力される色信号の特性がフィルタ演算の切り替えの前後において連続的になるよう前記フィルタ演算の特性が決定されていることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のＹ／Ｃ分離方法。
【請求項１０】
１乃至２水平走査期間ずつ遅延した関係にある３つのコンポジットビデオ信号から色副搬送波の周波数を含む周波数帯域を抜き出して、映像信号ａ、映像信号ｂ及び映像信号ｃを生成し、
ｃ＝ｂ、ｃ＝−ｂ、ｃ＝０を基準として、ｃとｂの大小関係及び位相関係を分類し、
ａ＝ｂ、ａ＝−ｂ、ａ＝０を基準として、ａとｂの大小関係及び位相関係を分類し、
ａ＝ｃ、ａ＝−ｃを基準として｜ａ｜と｜ｃ｜の大小関係及び位相関係を分類することにより、３の映像信号ａ、ｂ及びｃの大小関係及び位相関係を判定し、
前記３つの映像信号ａ、ｂ及びｃの大小関係及び位相関係の判定結果に応じて、色信号を分離するための複数のフィルタ演算のいずれかを選択し、選択したフィルタ演算を用いて色信号を出力し、
前記出力色信号を、前記入力コンポジットビデオ信号を１乃至２水平走査期間遅延した信号から減算して輝度信号を出力するＹ／Ｃ分離方法。
【請求項１１】
前記３つの映像信号ａ、ｂ及びｃの大小関係及び位相関係の判定は、映像信号ａ、ｂ及びｃの正負判定結果、並びにこれらの映像信号に含まれる任意の２つの映像信号を加算することにより得られる加算信号及び減算することにより得られる減算信号の正負判定結果に基づいて行う請求項１０に記載のＹ／Ｃ分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンポジットビデオ信号から輝度信号と色信号を分離するＹ／Ｃ分離回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｙ／Ｃ分離回路は、ＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号等のコンポジットビデオ信号から色信号（Ｃ信号）と輝度信号（Ｙ信号）を分離するために使用される。Ｙ／Ｃ分離を行う方式には、周波数分離方式、２次元Ｙ／Ｃ分離方式等の方式がある。このうち周波数分離方式は、バンドパスフィルタによって、色信号を変調した色副搬送波信号の周波数帯域をコンポジットビデオ信号から抽出する。周波数分離方式は、バンドパスフィルタのみにより実現するため簡易に実現できる。しかし、コントラストの高い映像の場合等には、輝度信号の高周波成分をバンドパスフィルタによって抽出してしまうため、コントラストの低下及びクロスカラー障害の原因となる。
【０００３】
２次元Ｙ／Ｃ分離方式は、垂直方向の相関性が維持されていれば、輝度信号は隣接する水平走査線（ライン）間で同位相であり、色副搬送波信号は隣接ライン間で逆位相であるという関係を利用して、コムフィルタによる色信号と輝度信号の分離を行う方式である。具体的には、隣接するライン間の信号に相関がある場合は、隣接するラインの信号の差を取ることにより輝度信号は打ち消され、色信号のみを抽出できる。さらに、抽出した色信号を元のコンポジットビデオ信号から減算することにより輝度信号を得ることができる。
【０００４】
なおＮＴＳＣ信号では１水平走査期間で色副搬送波信号が逆位相になり、ＰＡＬ信号では２水平走査期間で色副搬送波信号が逆位相になる。そのため本明細書における隣接ラインとはＮＴＳＣ信号では１水平走査期間前後のラインをさし、ＰＡＬ信号では２水平走査期間前後のラインをさす。
【０００５】
２次元Ｙ／Ｃ分離方式は、隣接するライン間の信号の相関（垂直相関）を利用してＹ／Ｃ分離を行うため、ライン間での輝度の変化（輝度遷移）、色の変化（色遷移）が少なく垂直相関が強い場合に輝度信号と色信号をうまく分離できる。しかし、ライン間で輝度が急激に変化する斜め縞模様の映像や、ライン間で水平方向の急激な色変化がある映像の場合は、ライン間での垂直相関が弱いために２次元Ｙ／Ｃ分離方式では色信号と輝度信号の分離がうまくできない。このような入力信号に対しては、２次元Ｙ／Ｃ分離方式より周波数分離方式のほうが色信号の分離に適する場合がある。
【０００６】
このように、映像信号におけるライン間の相関性によって、最適なＹ／Ｃ分離方式が変化するため、従来から、周波数分離方式と２次元Ｙ／Ｃ分離方式を入力信号に応じて選択可能に構成したＹ／Ｃ分離回路（以下、適応型Ｙ／Ｃ分離回路）が提案されている（例えば特許文献１乃至３を参照）。これらの適応型Ｙ／Ｃ分離回路は、隣接する２ライン又は３ラインの信号間の相関を検出し、この相関検出の結果に応じて色信号分離に適用するフィルタ演算を選択するよう構成されている。
【０００７】
例えば、特許文献１に開示された適応型Ｙ／Ｃ分離回路は、３ラインの信号の信号振幅の差を求め、この振幅の差が所定の閾値以内であるか否かにより垂直相関の有無を判定する。さらに、振幅の差が閾値を超えている場合は、同一ラインの信号の相関（水平相関）を検出することにより、垂直相関が失われた原因が輝度遷移及び色遷移のいずれであるかを判定する。これらの垂直相関及び水平相関の判定結果に基づいて色信号を分離するためのフィルタ演算の選択を行う。
【特許文献１】特公昭６０−４７７９３号公報
【特許文献２】特開平１０−２２４８１６号公報
【特許文献３】特開２０００−２２４８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、従来の適応型Ｙ／Ｃ分離回路は、色信号を分離するフィルタ演算を選択するための判定処理において、３ラインの信号の単純な大小関係及び位相関係だけでなく、３ライン信号の信号レベル差を用いた相関検出や、垂直相関に加えて水平相関を用いた相関検出を行っている。このため、従来の適応型Ｙ／Ｃ分離回路では、相関検出を行うための演算処理が複雑であるという課題がある。
【０００９】
相関検出を行う回路の構成を簡易なものとするため、つまり垂直方向の相関関係を簡易な演算によるライン間の信号比較のみによって判定し、フィルタ演算の選択を行えることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路は、１乃至２水平走査期間ずつ遅延した関係にある３つのコンポジットビデオ信号から色副搬送波の周波数を含む周波数帯域を抜き出して、第１の映像信号、第２の映像信号及び第３の映像信号を出力する帯域選択部と、前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係を判定する絵柄判定部と、前記絵柄判定部での判定結果に応じて、色信号を分離するための演算を行いこの色信号を出力するフィルタ演算部とを備えている。さらに前記絵柄判定部は、前記第１の映像信号、前記第２の映像信号及び前記第３の映像信号、並びにこれらの映像信号に含まれる任意の２つの映像信号を加算することにより得られる加算信号及び減算することにより得られる減算信号の正負判定を行うことにより、前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係を判定するよう構成されている。
【００１１】
上述のＹ／Ｃ分離回路において、色信号を分離するフィルタ選択に必要な信号相関を検出する絵柄判定部は、３ラインの信号に関する正負判定を行うことにより、３ラインの信号の大小関係及び位相関係にのみ基づいて入力信号を分類して、フィルタ演算の選択を行うことができる。このように、本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路は、垂直方向の相関関係を隣接する３ラインの信号の大小関係及び位相関係にのみにより判定して、フィルタ演算の選択を行うことができる。
【００１２】
一方、本発明にかかるＹ／Ｃ分離方法は、以下の４つのステップを実施するものである。（１）１乃至２水平走査期間ずつ遅延した関係にある３つのコンポジットビデオ信号から色信号の周波数を含む周波数帯域を抜き出して、第１の映像信号、第２の映像信号及び第３の映像信号を生成する。（２）前記第１の映像信号、前記第２の映像信号及び前記第３の映像信号、並びにこれらの映像信号に含まれる任意の２つの映像信号を加算することにより得られる加算信号及び減算することにより得られる減算信号の正負判定を行うことにより、前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係を判定する。（３）前記第1乃至第３の映像信号の大小関係及び位相関係の判定結果に応じて、色信号を分離するための複数のフィルタ演算のいずれかを選択し、選択したフィルタ演算を用いて色信号を出力する。（４）前記出力色信号を、前記入力コンポジットビデオ信号を１乃至２水平走査期間遅延した信号から減算して輝度信号を出力する。
【００１３】
上述のＹ／Ｃ分離方法は、３ラインの信号に関する正負判定を行うことにより、３ラインの信号の大小関係及び位相関係にのみ基づいて入力信号を分類して、色信号を分離するフィルタ演算の選択を行うことができる。このように、本発明にかかるＹ／Ｃ分離方法は、垂直方向の相関関係を隣接する３ラインの信号の大小関係及び位相関係にのみにより判定して、フィルタ演算の選択を行うことができる。
【００１４】
さらに、本発明にかかる別のＹ／Ｃ分離方法は、以下の４つのステップを実施するものである。（１）１乃至２水平走査期間ずつ遅延した関係にある３つのコンポジットビデオ信号から色副搬送波の周波数を含む周波数帯域を抜き出して、映像信号ａ、映像信号ｂ及び映像信号ｃを生成する。（２）ｃ＝ｂ、ｃ＝−ｂ、ｃ＝０を基準として、ｃとｂの大小関係及び位相関係を分類し、ａ＝ｂ、ａ＝−ｂ、ａ＝０を基準として、ａとｂの大小関係及び位相関係を分類し、ａ＝ｃ、ａ＝−ｃを基準として｜ａ｜と｜ｃ｜の大小関係及び位相関係を分類することにより、３の映像信号ａ、ｂ及びｃの大小関係及び位相関係を判定する。（３）前記３つの映像信号ａ、ｂ及びｃの大小関係及び位相関係の判定結果に応じて、色信号を分離するための複数のフィルタ演算のいずれかを選択し、選択したフィルタ演算を用いて色信号を出力する。（４）前記出力色信号を、前記入力コンポジットビデオ信号を１乃至２水平走査期間遅延した信号から減算して輝度信号を出力する。
【００１５】
上述のＹ／Ｃ分離方法によっても、３ラインの信号の大小関係及び位相関係にのみ基づいて入力信号を分類して、色信号を分離するフィルタ演算の選択を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、３ラインの信号に関する正負判定によって３ラインの信号の大小関係及び位相関係を判定し、当該判定結果に応じて色信号を分離するフィルタ演算を選択するＹ／Ｃ分離回路及びＹ／Ｃ分離方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
発明の実施の形態１．
本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路１０の構成を図１に示す。遅延回路１１及び１２は、入力されたコンポジットビデオ信号を１水平走査期間だけ遅延させるラインメモリである。Ｙ／Ｃ分離回路１０に入力されたコンポジットビデオ信号は、遅延回路１１によって１水平走査期間遅延される。さらに、遅延回路１１の出力信号が、遅延回路１２によって１水平走査期間だけ遅延される。これにより、入力コンポジットビデオ信号、遅延回路１１から出力される信号及び遅延回路１２から出力される信号の３つの信号は、隣接する３ラインの信号となる。ＢＰＦ１３乃至１５は、コンポジットビデオ信号から色副搬送波の周波数帯域を抜き出すバンドパスフィルタである。以下では、入力コンポジットビデオ信号をＢＰＦ１３に入力して帯域選択した信号を信号ａ、遅延回路１１から出力されたコンポジットビデオ信号をＢＰＦ１４に入力して帯域選択した信号を信号ｂ、遅延回路１２から出力されたコンポジットビデオ信号をＢＰＦ１５に入力して帯域選択した信号を信号ｃと呼ぶこととする。
【００１８】
絵柄判定部１６は、ＢＰＦ１３乃至１５から出力される信号ａ、ｂ及びｃの大小関係及び位相関係を判定することにより、入力信号の垂直方向の相関の判定を行う。続いて、この判定結果に応じて、コムフィルタ演算による２次元Ｙ／Ｃ分離を行うか、コムフィルタ演算を行わずにＢＰＦ１３乃至１５のいずれかの出力を色信号とするか、あるいは色信号を出力せずゼロとするかを判断する。さらに、色信号の分離に適用するフィルタ演算を選択するフィルタ選択信号をフィルタ演算部１７に対して出力する。
【００１９】
なお、絵柄判定部１６は、信号ａ、ｂ及びｃの大小関係及び位相関係を、信号ａ、ｂ及びｃとこれらの加減算結果、具体的にはｂ−ａ、ｂ＋ａ、ｂ−ｃ、ｂ＋ｃ、ｃ−ａ及びｃ＋ａの正負によって判定することを特徴としている。絵柄判定部１６が備える加減算処理部１６１は、ｂ−ａ、ｂ＋ａ、ｂ−ｃ、ｂ＋ｃ、ｃ−ａ及びｃ＋ａの演算を行い、演算結果を符号判定部１６２に出力する。符号判定部１６２は、加減算処理部１６１から出力される信号と、ＢＰＦ１３乃至１５から出力される信号ａ、ｂ及びｃの正負判定を行い、判定結果信号Ｓｄを論理演算部１６３に出力する。ここで、判定結果信号Ｓｄは、例えば、判定対象となる各信号（ｂ−ａ、ｂ＋ａ等）が負であった場合を真、正であった場合を偽とする論理演算結果をそれぞれ1ビットで示した９ビット信号あればよい。論理演算部１６３は、符号判定部１６２から出力される判定結果信号Ｓｄを用いて、入力信号が示す絵柄を判定する。さらに、絵柄判定結果に応じて、フィルタ演算部１７に対して色信号の分離に適用するフィルタ演算を選択するためのフィルタ選択信号Ｓｆを出力する。
【００２０】
ここで、絵柄とは、隣接する３ラインの信号の大小及び位相変化のパタンを指す。また、絵柄の判定は、隣接する３ラインの信号の大小及び位相変化のパタンを分類するために予め定められた絵柄分類規則に基づいて行う。絵柄分類規則及びそれを用いた絵柄分類方法の詳細は後述する。
【００２１】
フィルタ演算部１７は、ＢＰＦ１３乃至１５から出力される信号ａ、ｂ及びｃに対して複数のフィルタ演算を選択的に適用して、色信号として出力できるよう構成されている。フィルタ演算部１７は、絵柄判定部１６から出力されるフィルタ選択信号Ｓｆに応じてフィルタ演算を選択し、選択されたフィルタ演算の結果を色信号として出力する。
【００２２】
減算器１８は、遅延回路１１から出力される信号からフィルタ演算部１７が出力する色信号を減算した信号を、輝度信号として出力する。
【００２３】
続いて以下では、絵柄判定部１６において絵柄を分類する際の絵柄分類規則について説明する。図２は、隣接する３ライン信号の大小関係及び位相関係に基づいて入力信号を２４に分類する分類表を示している。具体的には、まず、３ライン信号ａ、ｂ、ｃの信号振幅（絶対値）の大小関係によって６通りに分類できる。さらにａ、ｂ、ｃの位相変化の関係から４通りに分類できる（ｂから見て、（１）ａ、ｃとも同位相、（２）ａ、ｃとも逆位相（３）ａが同位相、ｃが逆位相、（４）ａが逆位相、ｃが同位相）。このため、大小関係による分類と位相変化による分類を合わせて２４通りの分類（６通り×４通り）となる。
【００２４】
図２の分類表の縦軸方向（ａ軸）は、信号ａと信号ｂの大小（２通り）と位相関係（２通り）によって計４つに分割している。一方、横軸方向（ｃ軸）は、信号ｃと信号ｂの大小及び位相関係によって４つに分割している。これにより、隣接する３ライン信号を、ｂに対するａ及びｃの大小関係と位相関係によって１６通りに分類することができる。さらに、分類表を斜めに分割する線は、信号ａと信号ｃの大小関係によって分類するためのものであり、これによって図２の分類表は、２４区画に分割されている。
【００２５】
図２に示した分類表を、信号ｂが正の場合と負の場合に分けたものを図３に示す。図３（ａ）はｂ＞０の場合の分類表、図３（ｂ）はｂ＜０の場合の分類表を示している。このように、図２あるいは図３の分類表は、３ライン信号の大小及び位相変化による分類を完全に示すことができる。なお、図３の分類表に示したダイアグラムは、信号ａ、ｂ、ｃの大小・位相関係を簡易に示すものである。例えば、図４（ａ）に示すダイアグラムは、信号ａ、ｂ、ｃの大小関係がｃ＜ａ＜｜ｂ｜であり、さらに、ａとｃが正でｂが負であって、ｂに対してａとｃが逆位相であることを表している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のダイアグラムに対応する３ライン信号を示したものであり、図４（ｂ）の破線との交点で示した時間での３ライン信号の関係が図４（ａ）のダイアグラムと対応する。なお、図４（ａ）のダイアグラムは、３ラインの信号の間では、信号ｂに対して信号ａ，ｂとも逆位相となるため色信号が入力されている可能性が高いと判断でき、｜ａ｜の方が｜ｃ｜よりも｜ｂ｜に近い値となるので、信号ａ，ｂ間の方が信号ｂ，ｃ間よりも垂直方向の相関が強いことを示している。
【００２６】
一方、図４（ｃ）及び図４（ｄ）も、ダイアグラムとそれに対応する３ライン信号の一例である。この場合は、３ラインの信号が全て同位相のため輝度信号が入力されている可能性が高いと判断できるが、｜ａ｜，｜ｃ｜のどちらが｜ｂ｜に近い値になるかは決まらず、信号ａ，ｂ間と信号ｂ，ｃ間の垂直相関関係に優劣がつけられないことを示している。
【００２７】
次に、絵柄判定部１６において、上述した図２の分類表に従って入力信号を分類する方法を詳細に説明する。以下では、図２の分類を導くための論理判定の一例として、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｅ）で示される分割を重ね合わせることによって、所望の２４分類に到達できることを説明する。なお、本発明では、信号ａ、ｂ、ｃの大小関係及び位相関係に基づいて入力信号を２４通りに分類することが重要であり、この分類に至るために分類表を分割していくプロセスは複数考えられる。以下に示すプロセスは一例を示したものである。
【００２８】
図５（ａ）は、図２の分類表をｃ軸に沿って４つの領域に分割したものである。領域ｘ１及びｘ２は、ｃとｂが同位相である領域である。さらに｜ｃ｜＞｜ｂ｜の領域がｘ１であり、｜ｃ｜＜｜ｂ｜の領域がｘ２となる。なお、｜ｃ｜＝｜ｂ｜はどちらの領域に含めることにしてもよい。具体的には、分類判定をする論理演算式においてどちらかの領域に含まれるよう演算式を作ればよい。なお、どちらの領域に含めるかによって、選択されるフィルタが異なるが、後述するように境界でのフィルタ特性を出力色信号が連続的になるよう決定すれば、どちらの領域に含めてもフィルタ特性に差異は生じることはない。また、領域ｘ３及びｘ４は、ｃとｂが逆位相である領域である。さらに、｜ｃ｜＞｜ｂ｜の領域がｘ４、｜ｃ｜＜｜ｂ｜の場合がｘ３となる。
【００２９】
一方、図５（ｂ）は、図２の分類表をａ軸に沿って４つの領域に分割したものである。領域ｙ１及びｙ２は、ａとｂが同位相である領域であり、｜ａ｜＞｜ｂ｜の領域がｙ１、｜ａ｜＜｜ｂ｜の場合がｙ２となる。なお、図５（ａ）と同様に、｜ａ｜＝｜ｂ｜はどちらの領域に含めることにしてもよい。また、領域ｙ３及びｙ４は、ａとｂが逆位相である領域である。さらに、｜ａ｜＞｜ｂ｜の領域がｙ４、｜ａ｜＜｜ｂ｜の領域がｙ３となる。
【００３０】
以上の分類によって、信号ｂに対するａ及びｃの大小、ｂに対するａ及びｃの位相変化による分類を行うことができる。続いて、信号ａとｃの大小関係による分類を行う。ここでは、図５（ｃ）乃至（ｅ）に示すような分類について説明する。図５（ｃ）に示す領域ｚ１は、ｂ＞０かつａ＞ｃとなる領域又はｂ＜０かつａ＜ｃとなる領域であり、ｚ２はｚ１を除く領域である。図５（ａ）と同様に、｜ａ｜＝｜ｃ｜はどちらの領域に含めることにしてもよい。また、図５（ｄ）に示す領域ｚ３はｂ＞０かつｃ＞−ａとなる領域又はｂ＜０かつｃ＜−ａとなる領域であり、ｚ４はｚ３を除く領域である。
【００３１】
つまり、ｚ１乃至ｚ４は互いに重複する領域がある。具体的には、ｚ１かつｚ３の領域は、｜ａ｜＞｜ｃ｜かつ信号ａとｂが同位相の領域である。ｚ２かつｚ４の領域は、｜ａ｜＞｜ｃ｜かつ信号ａとｂが逆位相の領域である。ｚ２かつｚ３の領域は、｜ａ｜＜｜ｃ｜かつ信号ｃとｂが同位相の領域である。ｚ１かつｚ４の領域は、｜ａ｜＜｜ｃ｜かつ信号ｃとｂが逆位相の領域である。図５（ｅ）は、これらの重複領域を示したものである。
【００３２】
上述した図５に示した領域ｘ１乃至ｘ４、ｙ１乃至ｙ４及びｚ１乃至ｚ４に対する分類は、以下の論理式により表すことができる。ここで、“&”は論理積（ＡＮＤ）、“~”は否定（ＮＯＴ）、“＾”は排他的論理和（ＸＯＲ）、“~^”はＸＮＯＲを表している。
ｘ１＝（ｂ＜０）^（ｂ−ｃ＜０）  ・・・（１）
ｘ２＝（（ｂ＜０）~^（ｃ＜０））&~（（ｂ＜０）^（ｂ−ｃ＜０））  ・・・（２）
ｘ３＝（（ｂ＜０）^（ｃ＜０））&~（（ｂ＜０）^（ｂ＋ｃ＜０））  ・・・（３）
ｘ４＝（ｂ＜０）^（ｂ＋ｃ＜０）  ・・・（４）
ｙ１＝（ｂ＜０）^（ｂ−ａ＜０）  ・・・（５）
ｙ２＝（（ｂ＜０）~^（ａ＜０））&~（（ｂ＜０）^（ｂ−ａ＜０））  ・・・（６）
ｙ３＝（（ｂ＜０）^（ａ＜０））&~（（ｂ＜０）^（ｂ＋ａ＜０））  ・・・（７）
ｙ４＝（ｂ＜０）^（ｂ＋ａ＜０）  ・・・（８）
ｚ１＝（ｂ＜０）^（ｃ−ａ＜０）  ・・・（９）
ｚ２＝（ｂ＜０）~^（ｃ−ａ＜０）  ・・・（１０）
ｚ３＝（ｂ＜０）~^（ｃ＋ａ＜０）  ・・・（１１）
ｚ４＝（ｂ＜０）^（ｃ＋ａ＜０）  ・・・（１２）
【００３３】
上記の式（１）から式（１２）は、Ｙ／Ｃ分離回路１０が備える論理演算部１６３で判定可能となるよう、加減算処理部１６１が行う加減算演算と符号判定部１６２が行う正負判定を使用して表現している。論理演算部１６３は、式（１）から（１２）による論理演算を行って入力信号を分類し、分類結果に応じてフィルタ選択信号Ｓｆをフィルタ演算部１７に対して出力する。このように、入力信号を図２の分類表に従って分類する演算は、符号判定部１６２での正負判定結果を用いた簡単な論理演算によって容易に行うことができる。
【００３４】
なお、上述した、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｅ）あるいは式（１）乃至（１２）による入力信号の分類方法は、符号判定部１６２が行う正負判定結果を利用した簡易な論理演算により図２の分離表に従って入力信号を分類する方法の一例である。これ以外の方法よって図２に従って入力信号を分類することも可能である。例えば、図５（ｃ）乃至（ｃｅ）に代えて図６の分類を使用し、図５（ａ）、（ｂ）及び図６による分離を行うことによっても、図２の分類表に従って入力信号を分類することができる。
【００３５】
図６に示す領域ｚ５はａとｃが同位相かつ｜ａ｜＜｜ｃ｜となる領域、領域ｚ６はａとｃが同位相かつ｜ａ｜＞｜ｃ｜となる領域、領域ｚ３はａとｃが逆位相かつ｜ａ｜＜｜ｃ｜となる領域、領域ｚ７はａとｃが逆位相かつ｜ａ｜＞｜ｃ｜となる領域である。ｚ１乃至ｚ８の領域についても、符号判定部１６２が行う正負判定結果を利用して以下の式（１３）乃至（１６）のように表すことができる。
ｚ５＝（ａ＜０）~^（ｃ−ａ＜０）  ・・・（１３）
ｚ６＝（ｃ＜０）^（ｃ−ａ＜０）  ・・・（１４）
ｚ７＝（ａ＜０）^（ｃ＋ａ＜０）  ・・・（１５）
ｚ８＝（ｃ＜０）^（ｃ＋ａ＜０）  ・・・（１６）
【００３６】
続いて、フィルタ演算部１７において入力信号に適用されるフィルタ演算式について説明する。図７は、図２の分類表の各領域に分類された入力信号に対するフィルタ演算式を示している。フィルタ演算式の決定指針は以下の通りである。まず、信号ｂに対し信号ａ，ｃが同位相になる場合はこの３ラインは輝度信号と判断し、信号ｂに対し信号ａ，ｃがともに逆位相になる場合は色信号と判断する。３ラインの信号が輝度信号または色信号と判断され、信号ａ，ｂ間と信号ｂ，ｃ間の垂直方向の相関の優劣がつけられる領域、具体的には、（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）、（ｘ４、ｙ４）の領域に分類される入力信号は、コムフィルタを用いた２次元Ｙ／Ｃ分離方式により色信号を分離する。ここで、コムフィルタ演算は、基準信号ｂと、信号ａとｃのうち信号ｂとの相関がより強いと考えられるいずれか一方を用いて行うこととしている。なお、（ｘ１、ｙ１）という表記は、図５に示した分類方法においてｘ１かつｙ１となる領域を示している。その他のこれと同様の表記も、図５の領域を示すものである。
【００３７】
３ラインの信号が輝度信号と判断できるが、信号ａ，ｂ間と信号ｂ，ｃ間の垂直方向の相関の優劣がつけられない領域、具体的には、（ｘ１、ｙ２）、（ｘ２、ｙ１）の領域に分類される入力信号に対しては、コムフィルタを適用せず、出力色信号をゼロとする。
【００３８】
３ラインの信号が色信号と判断できるが、信号ａ，ｂ間と信号ｂ，ｃ間の垂直方向の相関の優劣がつけられない領域、具体的には、（ｘ３、ｙ４）、（ｘ４、ｙ３）の領域に分類される入力信号に対しては、コムフィルタを適用せず、出力色信号をＢＰＦ１４から出力される信号ｂとする。
【００３９】
信号ｂに対して信号ａ，ｃのどちらかは同位相になるが残りの片方は逆位相になり、３ラインの信号が輝度信号であるかまたは色信号であるかを判断できない場合は、現実的な画像を考慮して色信号が入力されている可能性が高いと判定する。このように判定する場合の例を、図８を用いて説明する。図８（ａ）のダイアグラム及び図８（ｂ）の信号波形で表される入力信号は、信号ａとｂが同位相であり、さらに、信号ａとｃが逆位相である。
【００４０】
図８（ａ）のダイアグラムで示される入力信号によって表示される画像は、図８（ｃ）に示すような白黒の縞模様の画像と、図８（ｄ）に示すような垂直方向に色の変化を含む画像の２通りが考えられる。なお、ＴＶ画面の走査は一般に上から下に走査されるので図８（ｃ）、（ｄ）中の信号ａ、ｂ、ｃの並びはＴＶ画面上の並びと一致していないが、説明の便宜上、図８（ａ）、（ｂ）と対応させている。図８（ｃ）の画像は、信号ｂを含む走査線と信号ｃを含む走査線の間で白黒が反転することによる輝度遷移が起こっており、かつ、色成分が少ない画像である。一方、図８（ｄ）の画像は、信号ｂを含む走査線と信号ａを含む走査線の間で色遷移が起こっており、輝度の変化が少ない画像である。
【００４１】
現実の画像を考慮すると、図８（ｃ）のような画像は少なく、多くの画像は図８（ｄ）のような色変化を伴うものであると考えられる。このため、３ラインの信号が輝度信号であるかまたは色信号であるかを判断できない場合は色信号が入力されている可能性が高いと判定し、色信号が入力されている場合と同様のフィルタ演算を優先して行う。具体的には、（ｘ２、ｙ３、ｚ２＆ｚ４）、（ｘ３、ｙ２、ｚ１＆ｚ４）の領域に分類される入力信号には（ｘ３，ｙ３）の領域と同様のコムフィルタ演算を用いた２次元Ｙ／Ｃ分離方式により色信号を分離する。また、（ｘ１、ｙ４）、（ｘ２、ｙ４）、（ｘ４、ｙ１）、（ｘ４、ｙ２）の領域に分類される入力信号に対しては、（ｘ３、ｙ４）、（ｘ４、ｙ３）の領域と同様にＢＰＦ１４から出力される信号ｂをそのまま出力色信号とする。
【００４２】
最後に、図７の網掛け領域は、３ラインの信号の種類の判別が困難な領域である。本発明では、これらの領域に対して、隣接する領域との境界において出力色信号が連続的となるようにフィルタ演算式を決定することとする。ここで、隣接する領域とは、図２あるいは図７の分類表において着目する領域に隣接している領域である。具体的には、着目している領域と比較して、論理式（１）乃至式（１２）の要素となっている、信号ａ、ｂ、ｃの正負、これらの減算結果ｂ−ａ、ｂ−ｃ、ｃ−ａの正負、加算結果ｂ＋ａ、ｂ＋ｃ、ｃ＋ａの正負のうちのいずれか１つが反転した領域である。
【００４３】
例えば、（ｘ３、ｙ１）の領域は、コムフィルタを用いずに出力色信号を−ｃとすることにより、出力色信号は、ｃ＝−ｂとなる境界を介して（ｘ４、ｙ１）の領域と連続的な特性となる。さらに、ｃ＝０となる境界を介して（ｘ２、ｙ１）の領域とも連続的な特性となっている。（ｘ３、ｙ２、ｚ１＆ｚ３）、（ｘ２、ｙ３、ｚ２＆ｚ３）及び（ｘ１、ｙ３）の領域についても（ｘ３、ｙ１）の領域同様に、隣接する領域との境界において出力色信号が連続的な特性となるよう決定する。具体的には、図７に示すように、それぞれの領域に対するフィルタ演算式を（ｂ−２ｃ−ａ）／２、（ｂ−２ａ−ｃ）／２及び−ａとすればよい。
【００４４】
図７に示すフィルタ演算式は、その他の隣接領域間においても、領域の境界において出力色信号が連続的になるよう定めている。このように、隣接する領域間で出力色信号が連続的になるようフィルタ演算式を定めることにより、隣接する３ライン信号の大小関係及び位相関係が僅かに変化したことに起因してフィルタ演算部１７でのフィルタ演算の選択が変更された場合に、出力色信号が急激に変化することによる表示画像における不要な階調変化を回避することができる。
【００４５】
発明の実施の形態２．
発明の実施の形態１にかかるＹ／Ｃ分離回路１０において、加減算処理部１６１が実施する演算の一部と、フィルタ演算部１７が実施するフィルタ演算の一部は一致している。このため、この一致部分を共通の回路で行うようＹ／Ｃ分離回路を構成することにより、回路構成を簡素化することができる。このように構成されたＹ／Ｃ分離回路２０を図９に示す。図９のＹ／Ｃ分離回路２０において、遅延回路１１及び１２、ＢＰＦ１３乃至１５、減算器１８は、図１に示したＹ／Ｃ分離回路１０が備えるものと同一の機能を有するものであるため、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
【００４６】
絵柄判定部２６は、加減算処理部２６１の出力信号が、符号判定部１６２に加えてフィルタ演算部２７にも入力される点が、発明の実施の形態１に示したＹ／Ｃ分離回路１０が備える絵柄判定部１６と異なっている。なお、絵柄判定部２６で行われる入力信号を３ライン信号の大小関係及び位相関係で分類するための判定処理は、発明の実施の形態１で詳述したＹ／Ｃ分離回路１０が備える絵柄判定部１６で行われる処理と同様である。
【００４７】
フィルタ演算部２７は、色信号を分離するためのフィルタ演算の一部に、加減算処理部２６１での演算結果を利用する点が特徴である。論理演算部１６３から出力されるフィルタ選択信号Ｓｆに応答して、入力信号に適用するフィルタ演算を選択する点は、発明の実施の形態１で詳述したＹ／Ｃ分離回路１０が備えるフィルタ演算部１７と同様である。
【００４８】
図１０は、Ｙ／Ｃ分離回路２０が備える絵柄判定部２６及びフィルタ演算部２７の構成の一例を詳細に示したものである。加減算処理部２６１は、減算器９１１、９１３及び９１５と、加算器９１２、９１４及び９１６から構成されており、それぞれが、ｂ−ａ、ｂ−ｃ、ｃ−ａ、ｂ＋ａ、ｂ＋ｃ及びｃ＋ａの演算を行い、演算結果を符号判定部１６２に出力する。また、減算器９１１及び９１３の出力信号であるｂ−ａ及びｂ−ｃは、色信号を分離するフィルタ演算と共通しているため、フィルタ演算部２７に対しても出力される。
【００４９】
符号判定部１６２は、図１０に示すように比較器９２１乃至９２９によって構成されている。比較器９２１乃至９２９は、入力信号の正負を判定し、入力信号が負の場合が真、入力信号が負でない場合が偽となるような論理信号を判定結果信号Ｓｄとして出力する。この論理信号は、真のときを１、偽のときを０とする１ビット信号であればよい。
【００５０】
論理演算部１６３は、第１論理演算部９３及び第２論理演算部９４から構成されている。第１論理演算部９３は、入力信号を３ライン信号の大小関係及び位相関係によって分類するため、発明の実施の形態１で説明した式（１）から式（１２）の論理演算を行って、論理演算結果を示す論理信号ｘ１乃至ｘ４、ｙ１乃至ｙ４、ｚ１乃至ｚ４を第２論理演算部９４に出力する。
【００５１】
第２論理演算部９４は、第１論理演算部９３が出力する論理信号ｘ１乃至ｘ４、ｙ１乃至ｙ４、ｚ１乃至ｚ４に応じて、フィルタ演算部２７が備えるセレクタ９６１乃至９６５を制御するための制御信号を出力する。具体的には、第２論理演算部９４は、以下に示す５つの論理演算式（１３）乃至（１７）に従って論理演算を行い、演算結果を示す論理信号ｓ１乃至ｓ５により、セレクタ９６１乃至９６５の制御を行う。つまり、論理信号ｓ１乃至ｓ５が、図９のフィルタ選択信号Ｓｆに相当するものである。なお、式（１３）乃至（１７）中の“＋”は、論理和（ＯＲ）を示している。
ｓ１＝ｘ４＾ｙ４  ・・・（１７）
ｓ２＝ｘ１＾ｙ１  ・・・（１８）
ｓ３＝（ｚ１＾ｚ３）~＾（ｙ１＋ｙ４）  ・・・（１９）
ｓ４＝（ｘ４＾ｙ４）＋ｚ４＋（（ｘ１＋ｘ２）&（ｙ１＋ｙ２））  ・・・（２０）
ｓ５＝ｚ２  ・・・（２１）
【００５２】
フィルタ演算部２７が備えるセレクタ９６１は、第２論理演算部９４から出力される論理信号ｓ１に応じて動作する。セレクタ９６１は、上記の論理式（１７）が真であるときに、２倍乗算器９５１から出力される信号２ｂを選択し、論理式（１３）が偽であるときに前段のセレクタ９６２の出力信号を選択するセレクタである。図１１（ａ）は、図２に示した分類表において、論理式（１７）が真となる領域を示したものである。
【００５３】
セレクタ９６２は、第２論理演算部９４から出力される論理信号ｓ２に応じて動作する。セレクタ９６２は、上記の論理式（１８）が真であるときに、ゼロを選択し、論理式（１８）が偽であるときに前段のセレクタ９６３の出力信号を選択するセレクタである。図１１（ｂ）の網掛け領域は、論理式（１８）が真となる領域を示したものである。なお、（ｘ１、ｙ４）及び（ｘ４、ｙ１）の領域は、セレクタ９６１が信号２ｂ側を選択する領域に含まれているため、セレクタ９６２での論理判定に使用する必要はない。しかしながら、これらの領域を含めることにより論理式（１８）が簡単になるため、（ｘ１、ｙ４）及び（ｘ４、ｙ１）の領域を含めた論理判定を行うこととしている。
【００５４】
セレクタ９６３は、第２論理演算部９４から出力される論理信号ｓ３に応じて動作する。セレクタ９６３は、上記の論理式（１９）が真であるときに、減算器９１１から出力される信号（ｂ−ａ）を選択し、論理式（１９）が偽であるときに減算器９１３から出力される信号（ｂ−ｃ）を選択するセレクタである。図１１（ｃ）の網掛け領域は、論理式（１９）が真となる領域を示し、網掛けしていない領域は、論理式（１９）が偽となる領域を示している。
【００５５】
セレクタ９６４は、第２論理演算部９４から出力される論理信号ｓ４に応じて動作する。セレクタ９６４は、上記の論理式（２０）が真であるときに、ゼロを選択し、論理式（２０）が偽であるときに前段のセレクタ９６５の出力信号を選択するセレクタである。図１２（ａ）の網掛け領域は、論理式（２０）が真となる領域を示している。
【００５６】
セレクタ９６５は、第２論理演算部９４から出力される論理信号ｓ５に応じて動作する。セレクタ９６５は、上記の論理式（２１）が真であるときに、２倍乗算器９５２から出力される信号２ａを選択し、論理式（２１）が偽であるときに２倍乗算器９５３から出力される信号２ｃを選択するセレクタである。図１２（ｂ）の網掛け領域は、論理式（２１）が真となる領域を示し、網掛けしていない領域は、論理式（２１）が偽となる領域を示している。
【００５７】
論理式（１７）乃至（２１）に従ってセレクタ９６１乃至９６５を制御し、セレクタ９６１及びセレクタ９６４から出力される信号を減算器９７で減算した後に、１／２乗算器９８によって１／２化することにより、入力信号に対して図７に示したフィルタ演算を行うことができる。１／２乗算器９８からは、分離された色信号が出力される。さらに、減算器１８において、遅延回路１１から出力される信号と１／２乗算器９８から出力される色信号との減算を行うことにより、輝度信号が出力される。
【００５８】
上述したように本実施の形態にかかるＹ／Ｃ分離回路２０によれば、絵柄判定部２６において、信号ａ、ｂ、ｃ及びこれらの加減算結果を用いた簡易な論理判定によって、隣接する３ラインの信号の大小関係及び位相関係を判定し、この分類に応じてフィルタ演算部２７において最適なフィルタ演算を選択することができる。
【００５９】
なお、フィルタ演算部２７のセレクタ構成は様々な構成をとることができ、これらのセレクタを制御するためのセレクタ選択信号も一意に定まるものではない。したがって、本実施の形態で示したフィルタ演算部２７のセレクタ構成、セレクタ選択信号を生成する論理式（１７）乃至（２１）は一例である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路１０の構成図である。
【図２】本発明における隣接する３ライン信号の分類表を示す図である。
【図３】３ライン信号の分類表とダイアグラムの関係を示す図である。
【図４】ダイアグラムを説明するための図である。
【図５】本発明にかかる３ライン信号の分類工程を説明するための図である。
【図６】本発明にかかる３ライン信号の分類工程を説明するための図である。
【図７】３ライン信号の分類とフィルタ演算式との関係を示す図である。
【図８】ダイアグラムと表示画像の対応を説明するための図である。
【図９】本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路２０の構成図である。
【図１０】本発明にかかるＹ／Ｃ分離回路２０の構成図である。
【図１１】フィルタ選択信号による選択範囲を説明するための図である。
【図１２】フィルタ選択信号による選択範囲を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０、２０  Ｙ／Ｃ分離回路
１１、１２  遅延回路
１３，１４，１５  バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
１６、２６  絵柄判定部
１６１、２６１  加減算処理部
１６２  符号判定部
１６３  論理演算部
１７、２７  フィルタ演算部
１８  減算器
【図１】
2006121132.tif 000003
【図２】
2006121132.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006121132.tif 000010
【図９】
2006121132.tif 000011
【図１０】
2006121132.tif 000012
【図１１】
2006121132.tif 000013
【図１２】
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