(57)【要約】【課題】  入力映像信号の状態や動きに影響されず、色信号と輝度信号とをほぼ完全に分離することが可能なＹＣ分離方式を提供する。【解決手段】  入力されたデジタルコンポジット・ビデオ信号に対して、注目画素の信号、注目画素より２クロック離れた前後に位置する近接画素の信号および注目画素より６クロック離れた前後に位置する近接画素の信号を用いて、所定の数値列｛１，０，０，０，−９，０，１６，０，−９，０，０，０，１｝／３２から成るフィルタ係数を用いたデジタルフィルタ演算を行うことによって色信号を取り出し、当該取り出した色信号を元のデジタルコンポジット・ビデオ信号から減算して輝度信号を取り出すことにより、水平１２クロックの処理のみでＹＣ分離を完結させて、入力映像信号の状態や動きに影響されることなく、コンポジット・ビデオ信号から色信号と輝度信号とをほぼ完全に分離できるようにする。【選択図】        図２
2005204166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルコンポジット・ビデオ信号に対してデジタルフィルタ処理を行い、当該デジタルコンポジット・ビデオ信号を構成する色信号および輝度信号のうち一方の信号を取り出す信号抜取部と、
上記デジタルコンポジット・ビデオ信号から、上記信号抜取部により抽出された上記一方の信号を減算して他方の信号を取り出す減算器とを備え、
上記信号抜取部は、注目画素の信号および上記注目画素より所定クロック離れた前後に位置する複数の近接画素の信号を用いて所定の演算を行うことによって上記一方の信号を取り出すように構成されていることを特徴とするコンポジット・ビデオ信号のＹＣ分離回路。
【請求項２】
上記信号抜取部は、入力されたデジタルコンポジット・ビデオ信号を１クロックずつ順次遅延させるタップ付き遅延線と、
上記タップ付き遅延線を構成する各タップのうち、上記注目画素の位置に相当するタップ、および上記注目画素より所定クロック離れた前後の位置に相当する複数のタップから取り出した信号に対して、所定の数値列から成るフィルタ係数を乗算し、その乗算結果を全て加算して出力する第１の信号処理回路とを備えて構成されることを特徴とする請求項１に記載のＹＣ分離回路。
【請求項３】
上記タップ付き遅延線を複数に区切り、各区切りのタップから出力されるデジタルコンポジット・ビデオ信号の大きさを比較して比較結果信号を出力する比較器と、
上記タップ付き遅延線を区切った前半部のタップから出力されるデジタルコンポジット・ビデオ信号を用いて所定の演算を行うことにより上記一方の信号を取り出す第２の信号処理回路と、
上記タップ付き遅延線を区切った後半部のタップから出力されるデジタルコンポジット・ビデオ信号を用いて所定の演算を行うことにより上記一方の信号を取り出す第３の信号処理回路と、
上記比較器から出力される比較結果信号に基づいて、上記タップ付き遅延線の全体を対象として上記第１の信号処理回路により取り出された上記一方の信号、上記タップ付き遅延線の前半部を対象として上記第２の信号処理回路により取り出された上記一方の信号、または、上記タップ付き遅延線の後半部を対象として上記第３の信号処理回路により取り出された上記一方の信号の何れかを選択して出力するスイッチ回路とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のＹＣ分離回路。
【請求項４】
上記タップ付き遅延線を３つに区切り、上記比較器は、１番目の区切りのタップから出力されるデジタルコンポジット・ビデオ信号と２番目の区切りのタップから出力されるデジタルコンポジット・ビデオ信号との大きさを比較して比較結果信号を出力する第１の比較器と、２番目の区切りのタップから出力されるデジタルコンポジット・ビデオ信号と３番目の区切りのタップから出力されるデジタルコンポジット・ビデオ信号との大きさを比較して比較結果信号を出力する第２の比較器とを有することを特徴とする請求項３に記載のＹＣ分離回路。
【請求項５】
上記第２の信号処理回路および上記第３の信号処理回路により取り出される上記一方の信号に対して位相のずれを補償するための処理を行う位相補償回路を備えたことを特徴とする請求項３に記載のＹＣ分離回路。
【請求項６】
注目画素の信号および上記注目画素より所定クロック離れた前後に位置する複数の近接画素の信号を用いて所定の演算を行うことにより、色信号と輝度信号とにより構成されるデジタルコンポジット・ビデオ信号から一方の信号を取り出すとともに、上記デジタルコンポジット・ビデオ信号から上記一方の信号を減算して他方の信号を取り出すようにしたことを特徴とするコンポジット・ビデオ信号のＹＣ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・ビデオ信号のＹＣ分離回路およびＹＣ分離方法に関し、特に、色信号と輝度信号とが周波数多重されて構成されたコンポジット・ビデオ信号から当該色信号と輝度信号とを分離する方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カラービデオ信号は、色信号（Ｃ信号）と輝度信号（Ｙ信号）とが周波数多重されて構成され、コンポジット・ビデオ信号と呼ばれている。図１４に示すように、色信号は色副搬送波（カラーサブキャリア）と呼ばれる３．５８ＭＨｚ（ＮＴＳＣ信号の場合）の基準信号を直交変調して、輝度信号に多重されている。また、輝度信号に色信号を多重する際、色復調時に位相の基準となるバースト信号も同時に多重される。
【０００３】
ＮＴＳＣ信号の場合、カラーサブキャリアの周波数ｆSCは、水平走査周波数ｆHの４５５／２倍に決められており、その周波数スペクトルは図１５に示すように、色信号が輝度信号の間に挿入される周波数インタリーブの形になっている。すなわち、輝度信号は水平走査周波数ｆHの整数倍ごとにエネルギのピークを持ち、そのピークから０．５ｆHずれたところでエネルギは最小となる。このエネルギ最小のところに色信号をはめ込むことにより、色信号と輝度信号が持つスペクトルの相互干渉の抑制が図られている。このカラーサブキャリアの位相は、図１６に示すようにライン間およびフレーム間の双方で逆相となっている。
【０００４】
受信機側でのビデオ信号処理は、色信号と輝度信号とに対して別々に行われ、ＲＧＢ信号に変換されて表示装置に出力される。すなわち、受信機側では、コンポジット・ビデオ信号の周波数帯域特性から色信号の帯域を抜き取り、２つの色差信号（Ｒ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号）の軸で色復調を行う。そして、復調されたＲ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号からＧ−Ｙ信号をマトリクス合成で生成する。さらに、これら３つの色差信号に輝度信号を加算してＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を生成する。
【０００５】
受信機側における上述のようなビデオ信号処理を行うために、コンポジット・ビデオ信号から色信号成分と輝度信号成分とを分離する必要がある。この分離は一般的にＹＣ分離と呼ばれ、色信号処理、輝度信号処理後の映像信号性能に大きな影響を与える。ＹＣ分離が完全に行われないと、色信号と輝度信号との干渉によりクロスカラー、ドットクロール等の映像妨害が発生してしまう。
【０００６】
クロスカラーとは、輝度信号が色信号に漏れ込むクロストークのことを言い、これが生じると、輝度の細かい縦縞のところでモアレ状に色がついてしまう。また、ドットクロールとは、逆に色信号が輝度信号に漏れ込むクロストーク（ドット妨害）に起因するものであり、色の不連続なところに生じたドット状のものが走査によって動いて見えてしまうことを言う。このような映像妨害の発生を回避するために、ＹＣ分離を精密に行うことが要求されている。
【０００７】
ＹＣ分離の方法は、１次元ＹＣ分離、２次元ＹＣ分離、３次元ＹＣ分離の３つに大きく分類される。図１７は、これら３種類のＹＣ分離回路の構成を示す図である。１次元ＹＣ分離は、図１７（ａ）に示すように、色信号が３．５８ＭＨｚ付近にあることに着目して、色信号の帯域を通すバンドパスフィルタで色信号を取り出し、その他の信号を輝度信号とする方法である。この方法はカラービデオ信号が登場した初期の頃に採用された方法であり、画像の縞模様部分にクロスカラー、色が不連続な部分にドットクロールが多く現れてしまう。
【０００８】
２次元ＹＣ分離は、カラーサブキャリアの位相が周波数インタリーブにより１ラインごとに反転していることを利用したものである。すなわち、図１７（ｂ）に示すように、あるラインの信号から１ライン前の信号を引き算して色信号を取り出し、更に３．５８ＭＨｚのバンドパスフィルタで色信号を取り出す。この方法ではフィルタの周波数特性は櫛型になり、３．５８ＭＨｚの輝度の縦縞は色信号出力に出なくなる。そのため、１次元ＹＣ分離に比べてクロスカラー現象は少なくなり、水平解像度が上がる。しかし、縦に色が不連続な部分にドットクロールは残ってしまう。
【０００９】
３次元ＹＣ分離は、カラーサブキャリアの位相が１フレームごとに反転していることを更に利用したものである。すなわち、３次元ＹＣ分離回路は図１７（ｃ）に示すように、２フレーム間の信号を引き算して色信号を取り出す時間方向のフィルタと、上述した１次元および２次元のフィルタとを組み合わせて構成される。この方法によれば、静止画であればクロスカラーだけでなくドットクロールも低減することができる。ただし、動画については、ＹＣ分離を完全に行うことができない。そのため、入力映像の中の静止している部分には３次元ＹＣ分離を用い、動いている部分には２次元ＹＣ分離を用いるといった動き適応処理が適用されることが多い。
【００１０】
現在のＹＣ分離方式は、１次元および２次元に比べて分離特性の優れた３次元ＹＣ分離方式が主流となっている。しかしながら、この３次元ＹＣ分離方式においても、輝度信号を抜き去る部分の減衰特性が十分な落ち込み量を実現できておらず、ＹＣ分離を完全には行うことができないという問題があった。また、動きのある映像に対しては逆に映像に妨害を発生させてしまうため、動き適応型のＹＣ分離を行わなくてはならず、複雑な動き適応処理が必要になるという問題もあった。さらに、２次元、３次元ＹＣ分離方式ではそれぞれラインメモリ、フィールドメモリを要し、回路規模が大きくなるという問題もあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、入力映像信号の状態や動きに影響されず、色信号と輝度信号とをほぼ完全に分離できるようにすることを目的とする。
また、本発明は、回路規模を大きくすることなく、色信号と輝度信号とをほぼ完全に分離できるようにすることを目的とする。
さらに、本発明は、複雑な動き適応処理を行うことなく、動きの大きな映像についても色信号と輝度信号とをほぼ完全に分離できるようにすることも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるコンポジット・ビデオ信号のＹＣ分離回路は、デジタルコンポジット・ビデオ信号に対してデジタルフィルタ処理を行い、当該デジタルコンポジット・ビデオ信号を構成する色信号および輝度信号のうち一方の信号を取り出す信号抜取部と、デジタルコンポジット・ビデオ信号から、信号抜取部により抽出された一方の信号を減算して他方の信号を取り出す減算器とを備え、信号抜取部は、注目画素の信号および注目画素より所定クロック離れた前後に位置する複数の近接画素の信号を用いて所定の演算を行うことによって一方の信号を取り出すように構成されている。
【００１３】
本発明の他の態様では、信号抜取部を構成するタップ付き遅延線を複数に区切り、各区切りのタップから出力されるデジタルコンポジット・ビデオ信号の大きさを比較して比較結果信号を出力する比較器と、比較器から出力される比較結果信号に基づいて、タップ付き遅延線の全体を対象とした演算によって取り出された一方の信号、タップ付き遅延線の前半部のみを対象とした演算によって取り出された一方の信号、または、タップ付き遅延線の後半部のみを対象とした演算によって取り出された一方の信号の何れかを選択して出力するスイッチ回路とを備える。
【００１４】
また、本発明によるコンポジット・ビデオ信号のＹＣ分離方法は、注目画素の信号および注目画素より所定クロック離れた前後に位置する複数の近接画素の信号を用いて所定の演算を行うことにより、色信号と輝度信号とにより構成されるデジタルコンポジット・ビデオ信号から一方の信号を取り出すとともに、デジタルコンポジット・ビデオ信号から一方の信号を減算して他方の信号を取り出すようにしている。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように構成した本発明によれば、ライン遅延やフレーム遅延を行うことなく水平数クロックの処理のみでＹＣ分離が完結し、入力映像信号の状態や動きに影響されることなく、コンポジット・ビデオ信号から色信号と輝度信号とをほぼ完全に分離することができるようになり、クロスカラーやドットクロール等の映像妨害を大幅に低減することができる。また、ラインメモリやフィールドメモリなどの大きな容量のメモリが不要となるので、ＹＣ分離回路の回路規模を小さくすることもできる。
【００１６】
また、本発明の他の特徴によれば、複雑な動き適応処理を行うことなく、変動の大きな映像についても色信号と輝度信号とをほぼ完全に分離することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態によるＹＣ分離回路の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のＹＣ分離回路は、Ａ／Ｄ変換器１、色信号抜取部２、減算器３およびディレイ回路４を備えて構成されている。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換器１は、本実施形態のＹＣ分離回路に入力されたアナログのコンポジット・ビデオ信号をデジタルデータに変換する。この入力コンポジット・ビデオ信号は、例えば映像中間周波処理で映像信号を検波することによって生成される。Ａ／Ｄ変換器１より出力されたデジタルのコンポジット・ビデオ信号は、色信号抜取部２に入力されるとともに、ディレイ回路４を介して減算器３に入力される。
【００１９】
色信号抜取部２は、本実施形態に特有の理論に基づき構成したものであり、輝度信号と周波数多重されている色信号を、近接画素間の演算を行うことによってコンポジット・ビデオ信号から取り出す。この色信号抜取部２の詳細については後述する。
【００２０】
色信号抜取部２より出力された色信号は、求める色信号（Ｃ信号）として出力されるとともに、減算器３にも入力される。減算器３は、Ａ／Ｄ変換器１より出力されディレイ回路４により所定量だけ遅延を受けたコンポジット・ビデオ信号から色信号を引き算することにより、輝度信号（Ｙ信号）を取り出す。ディレイ回路４は、減算器３においてコンポジット・ビデオ信号と色信号との位相を合わせるために、色信号抜取部２の遅延量と同等の遅延量を有する。
【００２１】
図２は、色信号抜取部２の詳細な構成例を示すブロック図である。図２に示すように、色信号抜取部２は、１２個のＤ型フリップフロップ１１-1〜１１-12、５個の係数器１２-1〜１２-5および４個の加算器１３-1〜１３-4を備えて構成されている。
【００２２】
このように構成した色信号抜取部２では、縦続接続された１２個のＤ型フリップフロップ１１-1〜１１-12によって入力コンポジット・ビデオ信号を１クロックＣＫずつ順次遅延させる。そして、各Ｄ型フリップフロップ１１-1〜１１-12の入出力タップから取り出した信号に対して、｛１，０，０，０，−９，０，１６，０，−９，０，０，０，１｝／３２の数値列から成るフィルタ係数を５個の係数器１２-1〜１２-5でそれぞれ乗算し、それらの乗算結果を全て４個の加算器１３-1〜１３-4で加算して出力する。５個の係数器１２-1〜１２-5は、上記数値列で“０”以外の係数に相当する部分に設けられる。
【００２３】
以下に、色信号抜取部２における色信号の抜取動作の詳細について、図３を用いて説明する。図３は、映像の表示画面を構成する各画素と色信号の位相との関係を示す図である。なお、この図３は、ＮＴＳＣ方式で映像のサンプリング周波数ｆsがカラーサブキャリアの周波数ｆSCの４倍（ｆs＝４ｆSC）である場合についての関係を示している。
【００２４】
ＮＴＳＣ方式では、色信号は位相が互いに直交したＩ信号とＱ信号とから成っている。この色信号は、図３に示すように４画素（４クロック）で位相が元に戻り、１画素ごとに９０度ずつ位相がずれる。すなわち、輝度信号をＹ、Ｉ信号の互いに位相が反転した信号をそれぞれ＋Ｉ，−Ｉ、Ｑ信号の互いに位相が反転した信号をそれぞれ＋Ｑ，−Ｑで表すとすると、ある１ラインのコンポジット・ビデオ信号は、Ｙ＋Ｉ，Ｙ＋Ｑ，Ｙ−Ｉ，Ｙ−Ｑの４種類のデータが規則的に並んだ状態で構成されている。つまり、Ｉ信号とＱ信号の極性が１画素置きに反転している。
【００２５】
ここでは説明のため、上記４種類のデータが規則的に並んだ各画素に順次ａ，ｂ，ｃ，・・・の符号を付ける。例えば、１つの画素ｇに注目した場合、先の図２に示した色信号抜取部２では以下の（式１）ような補間演算を行っている。
ｇ’＝（ａ−９ｅ＋１６ｇ−９ｉ＋ｍ）／３２
＝｛（Ｙ＋Ｉ）−９（Ｙ＋Ｉ）＋１６（Ｙ−Ｉ）−９（Ｙ＋Ｉ）＋（Ｙ＋Ｉ）｝／３２
＝−Ｉ  ・・・（式１）
すなわち、このような補間演算を行うことによって、注目画素ｇのデータ（Ｙ−Ｉ）から、色信号の１つである−Ｉ信号だけを抽出することができる。
【００２６】
同様に、注目画素がｈの場合、当該注目画素ｈのデータ（Ｙ−Ｑ）から−Ｑ信号だけを抽出することができる。また、注目画素がｉの場合、当該注目画素ｉのデータ（Ｙ＋Ｉ）から＋Ｉ信号だけを抽出することができる。また、注目画素がｊの場合、当該注目画素ｊのデータ（Ｙ＋Ｑ）から＋Ｑ信号だけを抽出することができる。このように、コンポジット・ビデオ信号を色信号抜取部２に通すことにより、色信号抜取部２からはＩ信号とＱ信号とが交互に出力される。つまり、色信号だけが抽出される。
【００２７】
図４は、色信号抜取部２から出力される色信号の周波数特性を示す図である。ここではゲインおよび周波数を“１”で基準化している。図４に示すように、色信号抜取部２にて抽出された色信号の周波数特性は、カラーサブキャリアの周波数ｆSCで通過特性が対称なバンドパスフィルタ特性となっている。すなわち、カラーサブキャリアの周波数ｆSCの部分にエネルギのピークがあり、当該ピークを中心として通過特性が対称な、きれいなバンドパスフィルタ特性となっている。
【００２８】
ここで、上述のような補間演算によって抽出される色信号の周波数特性がきれいなバンドパスフィルタ特性となる理由を以下に説明する。上述した｛１，０，０，０，−９，０，１６，０，−９，０，０，０，１｝／３２の数値列は、基本的な｛１，０，−９，１６，−９，０，１｝／３２の数値列に対して“０”を１個ずつ挿入したものである。この基本数値列｛１，０，−９，１６，−９，０，１｝／３２は、“１６”の数値を中心として対称型であり、数値列の合計値がゼロで、数値列の１つ飛びの合計値が逆符号で互いに等しくなるという性質を持っている（１−９−９＋１＝−１６、０＋１６＋０＝１６）。
【００２９】
図５は、このような特性を有する基本数値列｛１，０，−９，１６，−９，０，１｝／３２およびこの基本数値列の間に“０”を１個ずつ挿入した数値列の周波数振幅特性（数値列をＦＦＴ（Fast Fourier Transfer：高速フーリエ変換）したもの）を示す図である。この図５でもゲインおよび周波数を“１”で基準化している。
【００３０】
この図５から分かるように、基本数値列｛−１，０，９，１６，９，０，−１｝／３２をＦＦＴ変換すると、中心周波数においてゲインが０．５となり、かつ、高周波領域でのオーバーシュートや低周波領域でのリンギングも存在しない良好なハイパスフィルタ特性が得られる。また、各数値列の間に“０”を１個ずつ挿入すると、その周波数振幅特性の周波数軸（周波数方向に対する周期）は１／２となり、図４に示したバンドパスフィルタ特性が得られる。
【００３１】
したがって、上述の数値列｛１，０，０，０，−９，０，１６，０，−９，０，０，０，１｝／３２をフィルタ係数として持つＦＩＲフィルタ型の色信号抜取部２によれば、色信号と輝度信号とが周波数インタリーブの形になっているコンポジット・ビデオ信号からバンドパスフィルタ特性によって色信号だけを抽出することができる。しかも、色信号を抽出する際に位相のずれが生じることはなく、フィルタの通過帯域のピークをカラーサブキャリアの周波数ｆSCにほぼ一致させることができる。
【００３２】
以上詳しく説明したように、第１の実施形態では、注目画素の信号、注目画素より２クロック離れた前後に位置する近接画素の信号および注目画素より６クロック離れた前後に位置する近接画素の信号を用いて、所定の数値列より成るフィルタ係数に基づき補間演算を行う構成によって色信号抜取部２を構成した。この色信号抜取部２はバンドパスフィルタとして用いることができるので、コンポジット・ビデオ信号から輝度信号成分を大幅に減衰させ、色信号成分のみを取り出すことができる。
【００３３】
すなわち、本実施形態は従来方式に比べてＹＣ分離特性が大幅に優れ、映像信号の状態や動きに影響されることなく、ほぼ完全なＹＣ分離を行うことが可能である。これにより、クロスカラーやドットクロール等の映像妨害を大幅に低減することができ、高品質の映像を得ることができる。
【００３４】
また、本実施形態によれば、色信号抜取部２を用いて良好なバンドパスフィルタ特性を持つ１次元ＹＣ分離回路を構成できるので、動き適応処理（入力映像の動きに対応した２次元／３次元ＹＣ分離の切り替え処理）を行う必要が全くなく、そのための構成を省略することができる。さらに、本実施形態では水平方向の１２クロックのみでＹＣ分離が完結するので、従来の２次元ＹＣ分離や３次元ＹＣ分離に必要であったライン遅延あるいはフレーム遅延を行う必要もなくすことができ、そのためのメモリを省略することができる。
【００３５】
また、本実施形態によれば、色信号抜取部２の周波数特性中の遮断域における大きな減衰量に対応して処理ビット数を増やす必要がなく、８ビット程度の少ない処理ビット数でも高精細な画像を得ることができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態は、１２クロックの間映像が連続している場合には極めてうまく動作する。ただし、１２クロックの間に映像が大きく変化する場合（例えば、シーンの切れ目があるような場合）には、ＹＣ分離が完全には行われない可能性がある。第２の実施形態は、このように大きく変化する映像のＹＣ分離を補償するために、以下に述べる簡単な適応処理部５を付加したものである。
【００３７】
図６は、第２の実施形態によるＹＣ分離回路の全体構成を示すブロック図である。図６に示すように、第２の実施形態によるＹＣ分離回路は、色信号抜取部２の後段に適応処理部５を付加して構成されている。
【００３８】
図７は、第２の実施形態による色信号抜取部２（これは第１の実施形態と同じ）および適応処理部５の構成例を示すブロック図である。なお、この図７において、図２に示した構成要素と同一の機能を有する部分には同一の符号を付して示している。
【００３９】
図７に示すように、本実施形態の適応処理部５は、２個の比較器１４-1〜１４-2、２個の乗算器１５-1〜１５-2、２個の加算器１６-1〜１６-2、２個の遅延回路１７-1〜１７-2、２個の補償フィルタ１８-1〜１８-2、２個のスイッチ１９-1〜１９-2を備えて構成されている。
【００４０】
第１の比較器１４-1は、４個目のＤ型フリップフロップ１１-4から出力される値と、８個目のＤ型フリップフロップ１１-8から出力される値とを比較し、前者の方が大きい場合は“１”、後者の方が大きい場合は“０”となる比較結果信号comp1を出力する。また、第２の比較器１４-2は、８個目のＤ型フリップフロップ１１-8から出力される値と、１２個目のＤ型フリップフロップ１１-12から出力される値とを比較し、後者の方が大きい場合は“１”、前者の方が大きい場合は“０”となる比較結果信号comp2を出力する。
【００４１】
第１の乗算器１５-1は、加算器１３-1から出力される値を２倍する。また、第２の乗算器１５-2は、加算器１３-2から出力される値を２倍する。第１の加算器１６-1は、第１の乗算器１５-1で求められた値と、係数器１２-3から出力される値とを加算する。また、第２の加算器１６-2は、第２の乗算器１５-2で求められた値と、係数器１２-3から出力される値とを加算する。
【００４２】
すなわち、色信号抜取部２において上述の（式１）に示すような補間演算を行っている場合、第１の乗算器１５-1および第１の加算器１６-1によって以下の（式２）のような補間演算を行い、第２の乗算器１５-2および第２の加算器１６-2によって以下の（式３）のような補間演算を行う。
ｇ’＝（ａ−９ｅ）／１６＋１６ｇ／３２
＝｛（Ｙ＋Ｉ）−９（Ｙ＋Ｉ）＋８（Ｙ−Ｉ）｝／１６
＝−Ｉ  ・・・（式２）
ｇ’＝（−９ｉ＋ｍ）／１６＋１６ｇ／３２
＝｛−９（Ｙ＋Ｉ）＋（Ｙ＋Ｉ）＋８（Ｙ−Ｉ）｝／１６
＝−Ｉ  ・・・（式３）
【００４３】
上記（式２）は、色信号抜取部２におけるタップ付き遅延線（各Ｄ型フリップフロップ１１-1〜１１-12）の前半部のデータだけを使って補間演算を行うものであり、（式３）は、当該タップ付き遅延線の後半部のデータだけを使って補間演算を行うものである。何れの場合も、（式１）と同様にコンポジット・ビデオ信号から色信号だけを抽出することができる。
【００４４】
以上のような構成において、色信号抜取部２内の係数器１２-1〜１２-5および加算器１３-1〜１３-4によって本発明の第１の信号処理回路が構成され、係数器１２-1〜１２-2、加算器１３-1、乗算器１５-1および加算器１６-1によって本発明の第２の信号処理回路が構成され、係数器１２-4〜１２-5、加算器１３-2、乗算器１５-2および加算器１６-2によって本発明の第３の信号処理回路が構成される。
【００４５】
図８は、第２の信号処理回路および第３の信号処理回路により抽出される色信号の周波数特性を示す図である。図８（Ａ）は第２の信号処理回路により抽出される色信号の周波数特性を示し、図８（Ｂ）は第３の信号処理回路により抽出される色信号の周波数特性を示している。ここでもゲインおよび周波数を“１”で基準化している。図８に示すように、第２の信号処理回路および第３の信号処理回路により抽出される色信号の周波数特性も、第１の信号処理回路により抽出される色信号の周波数特性と同様に、カラーサブキャリアの周波数ｆSCで通過特性が対称なバンドパスフィルタ特性となっている。ただし、位相の直線性は多少損なわれる。
【００４６】
第１の加算器１６-1の後段に第１の遅延回路１７-1を介して接続された第１の補償フィルタ１８-1と、第２の加算器１６-2の後段に接続された第２の補償フィルタ１８-2は、色信号の位相の直線性を補償するためのものである。色信号の位相の直線性を補償するためのものである。図９は、これらの補償フィルタ１８-1，１８-2の構成例を示す図である。第１の補償フィルタ１８-1は図９（Ａ）のように構成され、第２の補償フィルタ１８-2は図９（Ｂ）のように構成される。要するに、これらの補償フィルタ１８-1，１８-2は、色信号抜取部２における前半部分および後半部分の構成と対称の構成となっている。
【００４７】
第１のスイッチ１９-1は、２つの補償フィルタ１８-1，１８-2にて位相補償された色信号を２入力とし、第１の比較器１４-1から出力される比較結果信号comp1に応じて何れかを選択する。第２のスイッチ１９-2は、第１のスイッチ１９-1から出力される色信号と、色信号抜取部２から第２の遅延回路１７-2を介して出力される色信号とを２入力とし、第２の比較器１４-2から出力される比較結果信号comp2に応じて何れかを選択する。
【００４８】
図１０は、各スイッチ１９-1，１９-2の選択動作を示す図である。図１０に示すように、比較結果信号comp1，comp2が共に“１”または“０”の場合は、第１のスイッチ１９-1は端子ａ，ｂのどちらを選択しても良く、第２のスイッチ１９-2は端子ｄ側を選択する。すなわち、この場合は色信号抜取部２のタップ付き遅延線上に流れている１２クロック間の映像に大きな変動が存在しないので、タップ付き遅延線の全データを対象として色信号抜取部２により求められた色信号を選択して出力する。
【００４９】
第１の比較結果信号comp1が“１”で、第２の比較結果信号comp2が“０”の場合は、第１のスイッチ１９-1は端子ｂ側を選択し、第２のスイッチ１９-2は端子ｃ側を選択する。すなわち、この場合は１２クロック間の前半部において映像に大きな変動が存在するので、タップ付き遅延線の後半部における変動の少ないデータだけを対象として求められた色信号を選択して出力する。
【００５０】
逆に、第１の比較結果信号comp1が“０”で、第２の比較結果信号comp2が“１”の場合は、第１のスイッチ１９-1は端子ａ側を選択し、第２のスイッチ１９-2は端子ｃ側を選択する。すなわち、この場合は１２クロック間の後半部において映像に大きな変動が存在するので、タップ付き遅延線の前半部における変動の少ないデータだけを対象として求められた色信号を選択して出力する。
【００５１】
このように、第２の実施形態によれば、色信号抜取部２の後段に適応処理部５を設けたので、変動の大きな映像についても色信号と輝度信号とをほぼ完全に分離することができる。しかも、適応処理部５は図７に示したように非常に簡単な構成で済み、複雑な動き適応処理を行う必要もない。
【００５２】
上記第２の実施形態において、抽出される色信号の周波数振幅特性について通過域の平坦部を更に拡大したい場合は、ＦＩＲ型の補正フィルタを更に設けても良い。この場合の構成例を図１１に示す。図１１において、第１の補正フィルタ２０-1は、色信号抜取部２により抽出された色信号の周波数振幅特性において通過域の平坦部を拡大するためのものであり、そのフィルタ係数は例えば図１２（Ａ）のように構成される。また、第２の補正フィルタ２０-2は、第１の補償フィルタ１８-1または第２の補償フィルタ１８-2より出力された色信号の周波数振幅特性において通過域の平坦部を拡大するためのものであり、そのフィルタ係数は例えば図１２（Ｂ）のように構成される。
【００５３】
なお、上記第１および第２の実施形態では、所定の数値列｛１，０，０，０，−９，０，１６，０，−９，０，０，０，１｝／３２から成るフィルタ係数を用いて色信号を取り出す例について説明したが、使用する数値列はこれに限定されない。数値列が対称型であり、数値列の合計値がゼロで、数値列の１つ飛びの合計値が逆符号で互いに等しくなるという性質を有するものであれば使用することが可能である。
【００５４】
例えば、図１３の最左列に示す数値列｛１，０，４，０，１｝を移動平均演算することによって得られる２列目以降の数値列は、何れも上述の性質を満たすものであり、これをＦＦＴした周波数特性はバンドパスフィルタ特性となる。したがって、これらの数値列は何れも本実施形態に適用することが可能である。なお、ここで言う移動平均演算とは、｛１，０，４，０，１｝の数値列を出発点として、元データから２つ前の前データを順次減算していく演算のことである。
【００５５】
移動平均演算によってｎ列目の上からｊ番目のフィルタ係数を求める際に、元データとは、（ｎ−１）列目の上からｊ番目のデータを指す。また、前データとは、（ｎ−１）列目の上から（ｊ−２）番目のデータを指す。例えば、左から２列目の数値列｛１，０，３，０，−３，０，−１｝のうち、１番目の数値“１”は元データ“１”から前データ“０”を減算することによって得られ、３番目の数値“３”は元データ“４”から前データ“１”を減算することによって得られる。また、５番目の数値“−３”は元データ“１”から前データ“４”を減算することによって得られ、７番目の数値“−１”は元データ“０”から前データ“１”を減算することによって得られる。
【００５６】
また、上記第１および第２の実施形態では、色信号抜取部２において色信号を取り出すとともに、この抽出した色信号をデジタルコンポジット・ビデオ信号から減算することによって輝度信号を抽出する例について説明した。逆に、上記色信号抜取部２の通過域と遮断域とが反転した特性を有するフィルタを用いて、当該フィルタにおいて輝度信号を取り出すとともに、この抽出した輝度信号をデジタルコンポジット・ビデオ信号から減算することによって色信号を抽出するようにしても良い。
【００５７】
また、上記第１および第２の実施形態では、映像信号の例としてＮＴＳＣ方式を挙げて説明したが、ＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式など他の信号規格にも同様に適用することが可能である。
【００５８】
また、上記第１および第２の実施形態では、ＹＣ分離の手法をハードウェア構成により実現する例について説明したが、ＤＳＰやソフトウェアなどによっても実現することが可能である。例えばソフトウェアによって実現する場合、本実施形態のＹＣ分離装置は、実際にはコンピュータのＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。
【００５９】
したがって、コンピュータが上記各実施形態の機能を果たすように動作させるプログラムを例えばＣＤ−ＲＯＭのような記録媒体に記録し、コンピュータに読み込ませることによって実現できるものである。上記プログラムを記録する記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光ディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ、不揮発性メモリカード等を用いることができる。また、上記プログラムをインターネット等のネットワークを介してコンピュータにダウンロードすることによっても実現できる。
【００６０】
また、上記各実施形態によるＹＣ分離の機能をネットワーク環境で実現するべく、全部あるいは一部のプログラムが他のコンピュータで実行されるようになっていても良い。
【００６１】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより上述の各実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して各実施形態の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全てあるいは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて各実施形態の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明の実施形態に含まれる。
【００６２】
その他、上記第１および第２の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、色信号と輝度信号とが周波数多重されて構成されたコンポジット・ビデオ信号から当該色信号と輝度信号とを分離するＹＣ分離回路に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施形態によるＹＣ分離回路の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態による色信号抜取部の構成例を示すブロック図である。
【図３】映像の表示画面を構成する各画素と色信号の位相との関係を示す図である。
【図４】図２に示した色信号抜取部から出力される色信号の周波数特性を示す図である。
【図５】基本数値列｛１，０，−９，１６，−９，０，１｝／３２およびこの基本数値列の間に“０”を１個ずつ挿入した数値列の周波数振幅特性を示す図である。
【図６】第２の実施形態によるＹＣ分離回路の全体構成を示すブロック図である。
【図７】第２の実施形態による色信号抜取部および適応処理部の構成例を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態による適応処理部を構成する２つの加算器から出力される色信号の周波数特性を示す図である。
【図９】第２の実施形態による適応処理部を構成する２つの補償フィルタの構成例を示す図である。
【図１０】第２の実施形態による適応処理部を構成する２つのスイッチの選択動作を示す図である。
【図１１】第２の実施形態による適応処理部の他の構成例を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態による適応処理部を構成する補正フィルタのフィルタ係数を示す図である。
【図１３】第１および第２の実施形態において色信号抜取部に使用可能なフィルタ係数の例を示す図である。
【図１４】コンポジット・ビデオ信号の波形を示す図である。
【図１５】コンポジット・ビデオ信号の周波数スペクトルを示す図である。
【図１６】コンポジット・ビデオ信号におけるカラーサブキャリアの位相を示す図である。
【図１７】従来方式による３種類のＹＣ分離回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  Ａ／Ｄ変換器
２  色信号抜取部
３  減算器
４  ディレイ回路
５  適応処理部
１１-1〜１２-12  Ｄ型フリップフロップ
１２-1〜１２-5  係数器
１３-1〜１３-4  加算器
１４-1〜１４-2  比較器
１５-1〜１５-2  乗算器
１６-1〜１６-2  加算器
１７-1〜１７-2  遅延回路
１８-1〜１８-2  補償フィルタ
１９-1〜１９-2  スイッチ
２０-1〜２０-2  補正フィルタ
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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