專利名稱：亮度信號與色信號分離電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將電視影像等復(fù)合信號分離成亮度信號和色信號的YC分離電路。本發(fā)明的YC分離電路例如可用于對電視影像數(shù)據(jù)進行譯碼處理的數(shù)字視頻譯碼器等。
背景技術(shù)：
電視影像信號由表示明亮程度的亮度信號(Y信號)和表示顏色的色信號(色品(chroma)信號，即C信號)構(gòu)成。另外，C信號借助于利用稱為副載波的色基準信號進行解調(diào)而被轉(zhuǎn)換成Cr信號及Cb信號。在處理影像數(shù)據(jù)時，對Y信號和C信號分別獨立處理。因此，為實現(xiàn)高品質(zhì)圖像，最好是將Y信號和C信號單獨進行傳送，甚至最好是將C信號分成Cr信號及Cb信號進行傳送。但是，由于用1條傳送線路進行傳送，傳送效率高且處理簡單，所以對將Y信號和C信號混合傳送的技術(shù)的需求增多。因此，對Y信號和C信號的復(fù)合信號進行分離的YC分離技術(shù)也是非常重要的。
作為YC分離技術(shù)，已知有采用2種頻率濾波器的技術(shù)、采用2線共濾波器的技術(shù)、采用3線共濾波器的技術(shù)等。
(1)采用2種頻率濾波器的YC分離在遵循了NTSC(國家電視標準委員會(美國))標準的電視影像中，C信號的中心頻率約為3.58MHz。而且，Y信號原則上使用比C信號低的頻帶(參照圖8(A))。在Y信號與C信號的頻率不重疊時可以只使用2種頻率濾波器進行YC分離。例如，借助于使用讓3.58MHz附近的頻率成分通過的帶通濾波器可以從復(fù)合信號中分離出C信號，并且借助于使用將3.58MHz附近的頻率成分衰減的陷波濾波器可以從復(fù)合信號中分離出Y信號。另外，也可以在用陷波濾波器分離出Y信號后借助于從復(fù)合信號中減去該Y信號來分離出C信號。
(2)采用2線共濾波器的YC分離另一方面，在影像急劇變化的邊界線部分，Y信號的頻率與C信號的頻率往往重疊(參照圖8(B))。作為除掉這種重疊的影響的技術(shù)之一，已知有2線共濾波器技術(shù)。在電視影像中，在連續(xù)的2條水平線之間，像素的位置錯開半個周期(參照圖9(A))，因此，C信號的相位錯開半個波長(參照圖9(B))。另一方面，Y信號的相位相同。因此，當這2條水平線存在相關(guān)關(guān)系時(即影像數(shù)據(jù)一致時)兩線的復(fù)合信號之差是C信號的2倍。2線共濾波器利用這一原理從復(fù)合信號中分離出C信號。然后，可以借助于從復(fù)合信號中減去如此得到的C信號，分離出Y信號(3)采用3線共濾波器的YC分離當連續(xù)的3條水平線存在相關(guān)關(guān)系時，可以采用3線共濾波器進行YC分離。3線共濾波器具備2個2線共濾波器和運算器。一方的2線共濾波器利用成為YC分離對象的水平線和它緊前面的水平線分離出C信號。另一方的2線共濾波器利用成為YC分離對象的水平線和它緊后面的水平線分離出C信號。然后，運算器運算出這2個C信號的平均值。
如上所述，采用2線共濾波器或3線共濾波器時必須判斷連續(xù)的2條或3條水平線的相關(guān)關(guān)系。通常利用這些水平線的C信號之和進行相關(guān)關(guān)系的判斷。即，用上述的帶通濾波器從連續(xù)的水平線的復(fù)合信號中分別求出C信號的粗略值，若這些值之和在規(guī)定值以下，判定為兩線有相關(guān)關(guān)系。在Y信號未混入C信號中時連續(xù)的2條水平線中的C信號之和為0(參照圖9)。另外，即使在Y信號混入C信號中的情況下，也可以得知C信號的大致相關(guān)性。但是，采用此方法，盡管水平線之間存在小的色差，也往往判定為有相關(guān)關(guān)系。在被誤判為存在相關(guān)關(guān)系的情況下，當從復(fù)合信號中減去C信號，分離出Y信號時，C信號混入Y信號中。C信號一旦混入Y信號中，就容易發(fā)生點干擾。所謂點干擾就是在顏色不連續(xù)的部分出現(xiàn)小的點的現(xiàn)象。
另外，在不采用2線共濾波器、3線共濾波器時，Y信號往往混入C信號中。Y信號一旦混入C信號中，就容易發(fā)生顏色失真。所謂顏色失真就是出現(xiàn)細的條紋圖案的現(xiàn)象。
作為防止發(fā)生點干擾、顏色失真的技術(shù)，已知有例如下面所附的專利文獻1、2的技術(shù)。
在專利文獻1的YC分離電路中用Y信號進行相關(guān)關(guān)系的判別。而且，在該YC分離電路中借助于對表示相關(guān)關(guān)系的運算結(jié)果乘以規(guī)定的權(quán)重系數(shù)，使得容易判斷為有相關(guān)關(guān)系。即，該YC分離電路通過有意識地提高判斷為有相關(guān)關(guān)系的概率，抑制了顏色失真的發(fā)生。
專利文獻2的YC分離電路利用帶通濾波器從復(fù)合信號中分離出C信號，進而從該C信號中除掉脈沖串振幅，以此抑制點干擾及顏色失真的發(fā)生。
但是，這些專利文獻1、2的技術(shù)，都不能充分地防止點干擾及顏色失真的發(fā)生。
特開平10-174119號公報[專利文獻2]特開2003-299119號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的課題在于提供能進行高品質(zhì)的YC分離的YC分離電路。
本發(fā)明的YC分離電路具備色信號分離電路，采用2線共濾波器或3線共濾波器從復(fù)合信號中分離出色信號；第1亮度信號分離電路，借助于從復(fù)合信號中減去用色信號分離電路分離出的色信號，分離出亮度信號；第2亮度信號分離電路，利用頻率濾波器從復(fù)合信號中分離出亮度信號；亮度相關(guān)判斷電路，計算從第1、第2亮度信號分離電路輸入的各亮度信號的差分；以及選擇電路，當差分大于第1規(guī)定值時有選擇地輸出用第1亮度信號分離電路分離出的亮度信號，而當差分小于第2規(guī)定值(第1規(guī)定值≥第2規(guī)定值)時有選擇地輸出用第2亮度信號分離電路分離出的亮度信號。
按照本發(fā)明，由于根據(jù)用2線共濾波器或3線共濾波器分離出的亮度信號與用頻率濾波器分離出的亮度信號的差分選擇某一個亮度信號，所以能夠分離出色信號混入少的亮度信號。
圖1是概略地示出實施例1的YC分離電路的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是概略地示出實施例1的邊沿檢測電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是概略地示出實施例2的YC分離電路的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是概略地示出實施例2的邊沿檢測電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是說明實施例2的YC分離電路的工作的示意圖。
圖6是概略地示出實施例3的YC分離電路的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是概略地示出實施例3的加權(quán)平均電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8是說明YC分離的原理的示意圖。
圖9是說明YC分離原理的示意圖。
具體實施例方式
以下利用
本發(fā)明的實施例。另外，圖中的各構(gòu)成要素的尺寸、形狀和配置關(guān)系不過是為了能夠理解本發(fā)明而概略地示出，還有，以下說明的數(shù)值的條件不過僅僅是例示性的。
〔實施例1〕現(xiàn)利用圖1和圖2說明實施例1的YC分離電路。
圖1是概略地示出本實施例的YC分離電路100的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖1所示，本實施例的YC分離電路100具備線存儲器101、102，帶通濾波器103～105，陷波濾波器106，邊沿檢測電路107，色相關(guān)判斷電路108，YC分離濾波電路109，減法器110，亮度相關(guān)判斷電路111和選擇器112。
線存儲器101是用于將從外部輸入的復(fù)合信號延遲與1條水平線部分相當?shù)臅r間的暫時保存存儲器。另外，線存儲器102是用于將從線存儲器101輸入的復(fù)合信號延遲與1條水平線部分相當?shù)臅r間的暫時保存存儲器。這里，從線存儲器101輸出的復(fù)合信號是構(gòu)成YC分離對象的水平線L0的復(fù)合信號。另外，從外部輸入的復(fù)合信號是位于構(gòu)成對象的水平線L0緊后的水平線L1的復(fù)合信號。而且，從線存儲器102輸出的復(fù)合信號是位于構(gòu)成對象的復(fù)合信號緊前的水平線L2的復(fù)合信號。
帶通濾波器103從由外部輸入的復(fù)合信號中取出與C信號相當?shù)念l率成分C1。另外，帶通濾波器104從線存儲器101輸出的復(fù)合信號中取出與C信號相當?shù)念l率成分C0。帶通濾波器105從線存儲器102輸出的復(fù)合信號中取出與C信號相當?shù)念l率成分C2。如上所述，當存在C信號與Y信號的重疊時，Y信號成分往往混入被帶通濾波器101-105進行了頻率分離的信號C0～C2中(參照圖8(B))。
陷波濾波器106使線存儲器101輸出的復(fù)合信號中的C信號所對應(yīng)的頻率成分以外的信號通過。因此，當存在C信號與Y信號的重疊時，在被陷波濾波器106分離的Y信號Y0中不包含與C信號重疊的部分。
邊沿檢測電路107利用陷波濾波器106的輸出Y0，檢測亮度水平的變化邊沿。邊沿檢測電路107對同一水平線的連續(xù)的像素間的Y信號進行比較，當這些Y信號的差在規(guī)定值以上時，判定為亮度水平發(fā)生了變化。而且，當亮度水平變化時，輸出表示檢測出變化邊沿的信號。后面將利用圖2說明邊沿檢測電路107的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
色相關(guān)判斷電路108對由帶通濾波器103～105取出的C信號的相關(guān)關(guān)系進行判斷。色相關(guān)判斷電路108具備加法器108a、108b和判斷電路108c。加法器108a將從帶通濾波器103、104輸出的C信號相加。加法器108b將從帶通濾波器104、105輸出的C信號相加。判斷電路108c利用加法器108a、108b的運算結(jié)果和邊沿檢測電路107的檢測結(jié)果，選擇C信號的分離方法。選擇結(jié)果被送至YC分離濾波電路109。后面將敘述判斷電路108c的判斷方法的詳細情況。
YC分離濾波電路109用色相關(guān)判斷電路108所選擇的方法進行C信號的分離。
減法器110通過從線存儲器101輸出的復(fù)合信號中減去YC分離濾波電路109輸出的C信號，分離出Y信號。
亮度相關(guān)判斷電路111計算陷波濾波器106輸出的Y信號與減法器110輸出的Y信號的差分。當邊沿檢測電路107未檢測出邊沿時，亮度相關(guān)判斷電路111根據(jù)該差分值選擇Y信號。即，當該差分大于規(guī)定值時，亮度相關(guān)判斷電路111選擇減法器110，當小于該規(guī)定值時，選擇陷波濾波器106。另一方面，當邊沿檢測電路107檢測出邊沿時，選擇減法器110。選擇結(jié)果被送至選擇器112。
選擇器112根據(jù)亮度相關(guān)判斷電路111的選擇結(jié)果有選擇地輸出陷波濾波器106輸出的Y信號，或減法器110輸出的Y信號的某一方。
圖2是示出邊沿檢測電路107的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖2所示，該邊沿檢測電路具備低通濾波器201，觸發(fā)器202、203，減法器204、205，絕對值運算器206、207，積分器208、209，限幅器210、211和“與”門212。
低通濾波器201只使從陷波濾波器106(參照圖1)輸入的信號Y0中的比C信號頻帶更低的頻率成分通過。觸發(fā)器202使低通濾波器201輸出的信號延遲一個像素部分輸出。而且，減法器204輸出低通濾波器201輸出的信號Y0與觸發(fā)器202輸出的信號Y0的差分。即，減法器204輸出低通濾波器201輸出的像素與其前一個像素的差分。絕對值運算器206輸出減法器204輸出的差分的絕對值。積分器208對絕對值運算器206輸出的絕對值以規(guī)定時間進行積分。限幅器210是用于限制對“與”門212的輸入值的電路。即，當積分器208輸出的積分值比規(guī)定的上限值小時限幅器210直接輸出該積分值，當比規(guī)定的上限值大時輸出該上限值。在檢測出變化邊沿時限幅器210為低電平，而在未檢測出變化邊沿時為高電平。
另一方面，觸發(fā)器203使陷波濾波器106輸出的信號延遲一個像素部分輸出。減法器205輸出陷波濾波器106輸出的信號Y0與觸發(fā)器203輸出的信號Y0的差分。絕對值運算器207輸出減法器205輸出的差分的絕對值。積分器209輸出對絕對值運算器207輸出的絕對值以規(guī)定時間進行積分所得到的值。當積分器209輸出的積分值比規(guī)定的上限值小時限幅器211直接輸出該積分值，當比規(guī)定的上限值大時輸出該上限值。在檢測出變化邊沿時限幅器211為低電平，而在未檢測出變化邊沿時為高電平。
然后，“與”門212輸出限幅器210、211的邏輯積。據(jù)此，當在通過低通濾波器的信號Y0和未通過低通濾波器的信號Y0中的至少一方檢測出變化邊沿時，判定為檢測到亮度的變化邊沿。
圖2的邊沿檢測電路107進行利用低通濾波器201得到平坦化的信號Y0的邊沿檢測和未平坦化的信號Y0的邊沿檢測。據(jù)此，可以進行高精度的邊沿檢測。
下面說明本實施例的YC分離電路100的工作。
首先，從外部依次輸入各水平線L0、L1、L2的復(fù)合信號。線存儲器101依次輸入這些復(fù)合信號，并延遲相當于1條水平線部分的時間輸出。另外，線存儲器102從線存儲器101依次輸入復(fù)合信號，并使之進一步延遲相當于1條水平線部分的時間輸出。據(jù)此，對帶通濾波器103～105并行輸入與連續(xù)的3條水平線對應(yīng)的復(fù)合信號。帶通濾波器103～105從這些復(fù)合信號中分離出C信號C0、C1、C2。分離出的C信號C0、C1、C2被送至色相關(guān)判斷電路108。
陷波濾波器106輸入線存儲器101輸出的復(fù)合信號(即構(gòu)成YC分離對象的復(fù)合信號)，分離出Y信號Y0。然后，邊沿檢測電路107檢測該信號Y0的變化邊沿。變化邊沿的檢測信號被送至色相關(guān)判斷電路108和亮度相關(guān)判斷電路111。
色相關(guān)判斷電路108的加法器108a運算出C信號C0、C1之和。如上所述，在連續(xù)的2條水平線中，C信號的相位錯開半波長(參照圖9)，因此，當這些信號C0、C1有相關(guān)關(guān)系時運算結(jié)果為0。但是，當在這些C信號C0、C1中混入Y信號成分時，即使有相關(guān)關(guān)系，運算結(jié)果也不是完全的0。因此，在運算結(jié)果比規(guī)定值小時判定為信號C0、C1有相關(guān)關(guān)系。同樣，加法器108b通過運算出C信號C0、C2之和，判斷有無相關(guān)關(guān)系。當信號C0、C1有相關(guān)關(guān)系，且信號C0、C2有相關(guān)關(guān)系時，判定為3個信號C0、C1、C2有相關(guān)關(guān)系。
另外，色相關(guān)判斷電路108的判斷電路108c利用該判斷結(jié)果和邊沿檢測電路107的檢測結(jié)果以如下原則選擇YC分離方法。
首先，當未檢測出變化邊沿時，若信號C0、C1、C2有相關(guān)關(guān)系，則判斷電路108c選擇3線共濾波器分離方法，若只是信號C0、C1有相關(guān)關(guān)系，則選擇利用了這些信號C0、C1的2線共濾波器分離方法，若只是信號C0、C2有相關(guān)關(guān)系，則選擇利用了這些該信號C0、C2的2線共濾波器分離方法。另外，在相關(guān)關(guān)系完全不存在時選擇3線共濾波器分離方法。在相關(guān)關(guān)系完全不存在時之所以采用3線共濾波器分離方法，是由于連續(xù)的3條水平線完全不存在相關(guān)關(guān)系的情況很稀少，因此，盡管沒有相關(guān)關(guān)系，采用3線共濾波器分離方法對畫面整體的影響也很小。但是，這時也可以以一定要采用陷波濾波器106的輸出作為Y信號的方式構(gòu)成YC分離電路100。
另一方面，當檢測出變化邊沿時，若相關(guān)判斷結(jié)果偏離前面像素發(fā)生了變化，則選擇3線共濾波器分離方法，若相關(guān)判斷結(jié)果與前面像素相同，則選擇與前面像素相同的分離方法。在相關(guān)判斷結(jié)果變化時之所以采用3線共濾波器分離方法，是由于這種情況很稀少，因此盡管沒有相關(guān)關(guān)系，采用3線共濾波器分離方法對畫面整體的影響也很小。但這時也可以重新進行相關(guān)關(guān)系的判斷。
YC分離濾波電路109采用色相關(guān)判斷電路108選擇的分離方法進行C信號的分離。即，當選擇利用了信號C0、C1的2線共濾波器分離方法時，YC分離濾波電路109通過將信號C0、C1之差除以2分離出C信號。另外，當選擇利用了信號C0、C2的2線共濾波器分離方法時，YC分離濾波電路109通過將信號C0、C2之差除以2分離出C信號。另外，當選擇3線共濾波器分離方法時，YC分離濾波電路109通過運算出“信號C0、C1之差除以2的值”與“信號C0、C2之差除以2的值”的平均值，分離出C信號。這樣分離出的C信號被輸出至外部，并被送至減法器110。
如上所述，減法器110借助于從復(fù)合信號中減去YC分離濾波電路109輸出的C信號，分離出Y信號。該Y信號被送至選擇器112和亮度相關(guān)判斷電路111。
如上所述，亮度相關(guān)判斷電路111根據(jù)Y信號的差分和邊沿檢測信號選擇這些Y信號中的某一個。然后，選擇器112輸出與該選擇結(jié)果相應(yīng)的Y信號。
如上所述，在顏色急劇變化的邊界線部分，Y信號的頻率與C信號的頻率容易重疊(參照圖8(B))。即使在Y信號與C信號發(fā)生重疊時也可以借助于采用2線共濾波器分離方法及3線共濾波器分離方法得到無Y信號成分混入的C信號，因此，用減法器110分離出的Y信號為接近于實際Y信號的值。與此相對照，用陷波濾波器106分離出的Y信號由于除掉了與C信號重疊的Y信號成分，所以與實際的Y信號相比是非常小的值。因此，Y信號與C信號的重疊越多，由亮度相關(guān)判斷電路111算出的差分就越大。因此，當該差分大于規(guī)定值時最好使用由減法器110分離出的Y信號。
另一方面，如上所述，當色差小的水平線連續(xù)時，往往判定具有相關(guān)關(guān)系。這時，采用2線共濾波器分離方法及3線共濾波器分離方法分離出的C信號并不正確。因此，用減法器110分離出的Y信號也是不正確的值。另一方面，在顏色變化較小的部分不容易發(fā)生Y信號的頻率與C信號的頻率重疊(參照圖8(A))。因此，用陷波濾波器106分離出的Y信號為接近實際Y信號的值。另外，當色差小時C信號的值也小，因而由亮度相關(guān)判斷電路111算出的差分也小。因此，當該差分小于規(guī)定值時最好使用由陷波濾波器106分離出的Y信號。
由于以上原因，在未檢測出亮度變化邊沿時，若根據(jù)亮度相關(guān)判斷電路111算出的差分的值而使用Y信號，則總是可以得到接近于實際值的Y信號。
〔實施例2〕其次，利用圖3～圖5說明實施例2的YC分離電路。
圖3是概略地示出本實施例的YC分離電路300的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖3中，標以與圖1相同符號的構(gòu)成要素分別表示與圖1相同的構(gòu)成要素。
陷波濾波器301從由外部輸入的復(fù)合信號中取出與Y信號相當?shù)念l率成分Y1。另外，陷波濾波器302從線存儲器101輸出的復(fù)合信號中取出與Y信號相當?shù)念l率成分Y0。陷波濾波器303從線存儲器102輸出的復(fù)合信號中取出與Y信號相當?shù)念l率成分Y2。
邊沿檢測電路304利用信號Y0～Y2對各水平線檢測亮度水平的變化邊沿。然后，當對所有水平線L0～L2檢測出變化邊沿時，輸出表示檢測出變化邊沿的信號。后面將利用圖4說明邊沿檢測電路304的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
色-亮度相關(guān)判斷電路305對用帶通濾波器103～105取出的C信號的相關(guān)關(guān)系和用陷波濾波器301～303取出的Y信號的相關(guān)關(guān)系進行判斷。色-亮度相關(guān)判斷電路305具備加法器305a、305b，減法器305c、305d和判斷電路305e。加法器305a將從帶通濾波器103、104輸出的C信號相加。加法器305b將從帶通濾波器104、105輸出的C信號相加。減法器305c減去從陷波濾波器301、302輸出的Y信號。減法器305d減去從帶通濾波器302、303輸出的Y信號。判斷電路305e利用運算器305a～305d的運算結(jié)果和邊沿檢測電路304的檢測結(jié)果選擇C信號的分離方法。選擇結(jié)果被送至YC分離濾波電路109。后面將敘述判斷電路305e的判斷方法的詳細情況。
圖4是示出邊沿檢測電路304的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖4中，標以與圖2相同符號的構(gòu)成要素分別表示與圖2情形相同的構(gòu)成要素。由圖4可知，本實施例的邊沿檢測電路304通過并列設(shè)置3個與實施例1相同的電路而構(gòu)成。而且，“與”門212、212、212的邏輯和從“或”門401輸出。據(jù)此，只有當從所有Y信號Y0、Y1、Y2中檢測出變化邊沿時才從“或”門401輸出表示檢測出變化邊沿的信號。
下面說明本實施例的YC分離電路300的工作。
首先，從外部依次輸入各水平線的復(fù)合信號。線存儲器101依次輸入這些復(fù)合信號，并延遲相當于1條水平線部分的時間輸出。另外，線存儲器102依次從線存儲器101輸入這些復(fù)合信號，并延遲相當于1條水平線部分的時間輸出。
據(jù)此，對帶通濾波器103～105并行輸入與連續(xù)的3條水平線對應(yīng)的復(fù)合信號。帶通濾波器103～105從這些復(fù)合信號中分離出C信號C0、C1、C2。分離出的C信號C0、C1、C2被送至色-亮度相關(guān)判斷電路305。
同樣，對陷波濾波器301～303并行輸入與連續(xù)的3條水平線對應(yīng)的復(fù)合信號。陷波濾波器301～303從這些復(fù)合信號中分離出Y信號Y0、Y1、Y2。分離出的Y信號Y0、Y1、Y2被送至邊沿檢測電路304和色-亮度相關(guān)判斷電路305。
邊沿檢測電路304檢測Y信號Y0、Y1、Y2的變化邊沿。而且，當對信號Y0、Y1、Y2的一種或一種以上檢測出亮度變化時，則判定為檢測出變化邊沿。變化邊沿的檢測信號被送至色-亮度相關(guān)判斷電路305和亮度相關(guān)判斷電路111。
色-亮度相關(guān)判斷電路305的加法器305a運算出C信號C0、C1之和。如上所述，在連續(xù)的2條水平線中，C信號的相位錯開半波長(參照圖9)，因此，當這些信號C0、C1有相關(guān)關(guān)系時運算結(jié)果為0。但是，當在這些C信號C0、C1中混入了Y信號成分時，即使有相關(guān)關(guān)系，計算結(jié)果也不是完全的0。因此，在運算結(jié)果比規(guī)定值小時判定為信號C0、C1有相關(guān)關(guān)系。同樣，加法器305b通過運算出C信號C0、C2之和判斷有無相關(guān)關(guān)系。當信號C0、C1有相關(guān)關(guān)系，且信號C0、C2有相關(guān)關(guān)系時，判定為3個信號C0、C1、C2有相關(guān)關(guān)系。
另外，色-亮度相關(guān)判斷電路305的減法器305c運算出Y信號Y0、Y1之差。由于如上所述，連續(xù)的2條水平線之間的Y信號的相位未錯開，所以當Y信號Y0、Y1有相關(guān)關(guān)系時計算結(jié)果為0。也可以與上述C信號的情形相同地當計算結(jié)果比規(guī)定值小時判定為有相關(guān)關(guān)系。同樣，減法器305d運算出Y信號Y0、Y2之差。當信號Y0、Y1有相關(guān)關(guān)系，且信號Y0、Y2有相關(guān)關(guān)系時，判定為3個信號Y0、Y1、Y2有相關(guān)關(guān)系。
僅當信號C0、C1、C2有相關(guān)關(guān)系，且信號Y0、Y1、Y2有相關(guān)關(guān)系時，本實施例的色-亮度相關(guān)判斷電路305才判定為連續(xù)的3條水平線有相關(guān)關(guān)系。另外，僅當信號C0、C1有相關(guān)關(guān)系，且信號Y0、Y1有相關(guān)關(guān)系時才判定為進行YC分離的水平線與其后的水平線有相關(guān)關(guān)系。還有，僅當信號C0、C2有相關(guān)關(guān)系，且信號Y0、Y2有相關(guān)關(guān)系時，才判定為進行YC分離的水平線與其前的水平線有相關(guān)關(guān)系。對其他的情形判定為水平線之間無相關(guān)關(guān)系。
色-亮度相關(guān)判斷電路305的判斷電路305e利用該判斷結(jié)果和邊沿檢測電路304的檢測結(jié)果以如下原則選擇YC分離方法。
首先，當未檢測出變化邊沿時，若水平線L0、L1、L2有相關(guān)關(guān)系，則判斷電路305e選擇3線共濾波器分離方法，若只是水平線L0、L1有相關(guān)關(guān)系，則選擇利用了信號C0、C1的2線共濾波器分離方法，若只是水平線L0、L2有相關(guān)關(guān)系，則選擇利用了信號C0、C2的2線共濾波器分離方法。另外，當水平線L0、L1、L2不存在相關(guān)關(guān)系時，選擇3線共濾波器分離方法。在相關(guān)關(guān)系完全不存在時采用3線共濾波器分離方法的原因與實施例1的情形相同。但是，這時也可以以一定要采用陷波濾波器的輸出作為Y信號的方式構(gòu)成YC分離電路300。
另一方面，當檢測出變化邊沿時，若相關(guān)判斷結(jié)果偏離前面像素發(fā)生了變化，則選擇3線共濾波器分離方法，若相關(guān)判斷結(jié)果與前面像素的相同，則選擇與前面像素相同的分離方法。在相關(guān)判斷結(jié)果變化時采用3線共濾波器分離方法的原因與實施例1的情形相同。但這時也可以重新進行相關(guān)關(guān)系的判斷。
YC分離濾波電路109采用色-亮度相關(guān)判斷電路305選擇的分離方法進行C信號的分離。即，當選擇利用了信號C0、C1的2線共濾波器分離方法時，YC分離濾波電路109通過將信號C0、C1之差除以2分離出C信號。另外，當選擇利用了信號C0、C2的2線共濾波器分離方法時，YC分離濾波電路109通過將信號C0、C2之差除以2分離出C信號。另外，當選擇3線共濾波器分離方法時，YC分離濾波電路109通過運算出“信號C0、C2之差除以2的值”與“信號C0、C2之差除以2的值”的平均值，分離出C信號。這樣分離出的C信號被輸出至外部，并被送至減法器110。
如上所述，減法器110借助于從復(fù)合信號中減去YC分離濾波電路109輸出的C信號分離出Y信號。該Y信號被送至選擇器112和亮度相關(guān)判斷電路111。
如上所述，當邊沿檢測電路304未檢測出邊沿時，亮度相關(guān)判斷電路111根據(jù)該差分值選擇Y信號。即，當該差分大于規(guī)定值時，亮度相關(guān)判斷電路111選擇減法器110，當小于該規(guī)定值時，選擇陷波濾波器。另一方面，當邊沿檢測電路304檢測出邊沿時，選擇減法器110。選擇結(jié)果被送至選擇器112。然后，選擇器112輸出與該選擇結(jié)果相應(yīng)的Y信號。
在本實施例的YC分離電路300中，僅當對連續(xù)的3條水平線L0、L1、L2的全部檢測出變化邊沿時才判定為存在亮度變化邊沿。因此，在亮度邊界線的傾角θ小時容易判斷為存在變化邊沿，當該傾角θ大時難以判斷為存在變化邊沿。圖5(A)、(B)是說明亮度邊界線的傾角θ與變化邊沿的檢測結(jié)果的關(guān)系的示意圖。在該圖中，符號a、b、c是圖4的各“與”門212的輸出電位，符號d是圖4的“或”門401的輸出電位。如圖5(A)所示，當傾角θ小時各水平線L0～L2的變化邊沿檢測期間變得難以重復(fù)。與此相對照，如圖5(B)所示，當傾角θ大時各水平線L0～L2的變化邊沿檢測期間變得容易重復(fù)。這樣，傾角θ小時選擇減法器110的輸出的比率增大，傾角θ大時選擇陷波濾波器的輸出的比率增大。因此，按照本實施例，可以提高YC分離的精度。
另外，在本實施例的YC分離電路300中，不僅對C信號C0、C1、C2，而且還對Y信號Y0、Y1、Y2判斷相關(guān)關(guān)系。因此，按照本實施例，可以提高YC分離的精度。
〔實施例3〕下面利用圖6和圖7說明實施例3的YC分離電路。
圖6是概略地示出本實施例的YC分離電路600的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖6中，標以與圖3相同符號的構(gòu)成要素分別表示與圖3相同的構(gòu)成要素。
本實施例的YC分離電路600在具備加權(quán)平均電路610這一點上與實施例2的YC分離電路300不同。
圖7是概略地示出加權(quán)平均電路610的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖7所示，它具備乘法器711～717、721～728，加法器731～737，判斷電路740和除法器750。
其中，乘法器711、721使輸入信號成為其本身的1倍，乘法器712、722使輸入信號成為其本身的2倍，乘法器713、723使輸入信號成為其本身的3倍，乘法器714、724使輸入信號成為其本身的4倍，乘法器715、725使輸入信號成為其本身的5倍，乘法器716、726使輸入信號成為其本身的6倍，乘法器717、727使輸入信號成為其本身的7倍，乘法器728使輸入信號成為其本身的8倍。
另外，加法器731將乘法器717、721的輸出值相加，加法器732將乘法器716、722的輸出值相加，加法器733將乘法器715、723的輸出值相加，加法器734將乘法器714、724的輸出值相加，加法器735將乘法器713、725的輸出值相加，加法器736將乘法器712、726的輸出值相加，加法器737將乘法器711、727的輸出值相加。
判斷電路740根據(jù)從亮度相關(guān)判斷電路111輸入的差分值選擇加法器731～737和乘法器728的運算結(jié)果中的某一個。該判斷例如可以借助于將7個比較值V0、V1、…、V6(V0＜V1＜…V6)依次與該差分作比較來進行。即，可以用如下方法進行上述運算結(jié)果的選擇若差分ΔV小于V0，則選擇乘法器728；若V0≤ΔV＜V1，則選擇加法器737等等。
除法器750將判斷電路740選擇的運算結(jié)果除以8進行輸出。
按照此結(jié)構(gòu)，可以輸出以1∶7、2∶6、3∶5、4∶4、5∶3、6∶2、7∶1、8∶0對2種輸入Y信號進行加權(quán)平均的信號中的任何一個。
本實施例的YC分離電路600的工作與上述實施例2的YC分離電路300的工作大致相同。但是，在邊沿檢測電路304未檢測出變化邊沿，且差分的運算結(jié)果小于規(guī)定值(這里稱為第1規(guī)定值)時，亮度相關(guān)判斷電路111不是選擇陷波濾波器，而是選擇加權(quán)平均電路610。然后，當該差分小于第2規(guī)定值V0(第1規(guī)定值＞第2規(guī)定值)時，加權(quán)平均電路610選擇乘法器728的輸出。另外，當差分大于第2規(guī)定值V0時，加權(quán)平均電路610根據(jù)與其他比較值V1～V6進行比較的結(jié)果決定加權(quán)比率。據(jù)此，2種Y信號的比率成為0∶8、1∶7、2∶6、3∶5、4∶4、5∶3、6∶2、7∶1、8∶0中的某一種。
這樣，按照本實施例的YC分離電路600，可以根據(jù)差分的大小對用減法器110分離出的Y信號和用陷波濾波器302分離出的Y信號加權(quán)。因此，在亮度變化大的交界部分不存在亮度成分的急劇切換，因而可以進行平滑的亮度切換。
另外，雖然在本實施例中將加權(quán)的種類定為9種，但當然也可以是8種或其以下，或者10種或其以上。
權(quán)利要求
1.一種YC分離電路，其特征在于具備色信號分離電路，采用2線共濾波器或3線共濾波器從復(fù)合信號中分離出色信號；第1亮度信號分離電路，借助于從上述復(fù)合信號中減去用該色信號分離電路分離出的色信號，分離出亮度信號；第2亮度信號分離電路，利用頻率濾波器從上述復(fù)合信號中分離出亮度信號；亮度相關(guān)判斷電路，計算從上述第1、第2亮度信號分離電路輸入的各亮度信號的差分；以及選擇電路，當上述差分大于第1規(guī)定值時有選擇地輸出用上述第1亮度信號分離電路分離出的亮度信號，而當該差分小于第2規(guī)定值(第1規(guī)定值≥第2規(guī)定值)時有選擇地輸出用上述第2亮度信號分離電路分離出的亮度信號。
2.如權(quán)利要求1所述的YC分離電路，其特征在于上述色信號分離電路具備3個帶通濾波器，分別從與連續(xù)的第1、第2、第3水平線對應(yīng)的上述復(fù)合信號中取出色信號；色相關(guān)判斷電路，在上述第2水平線的色信號只與上述第1或第3水平線的一方的色信號相關(guān)時輸出第1值，而在其他情形下輸出第2值；邊沿檢測電路，檢測從上述第2亮度信號分離電路輸入的亮度信號的變化邊沿；以及YC分離濾波電路，用如下方式從上述第2水平線上分離出色信號，即，在未檢測出上述變化邊沿、且上述色相關(guān)判斷電路的輸出為上述第1值時采用2線共濾波器分離方法，在未檢測出上述變化邊沿、且上述色相關(guān)判斷電路的輸出為上述第2值時采用3線共濾波器分離方法，在檢測出上述變化邊沿、且上述色相關(guān)判斷電路的輸出值變化時采用上述3線共濾波器分離方法，在檢測出上述變化邊沿、且上述色相關(guān)判斷電路的輸出值無變化時采用與此前的像素相同的色信號分離方法。
3.如權(quán)利要求1所述的YC分離電路，其特征在于上述第2亮度信號分離電路具有分別從與連續(xù)的第1、第2、第3水平線對應(yīng)的上述復(fù)合信號中取出亮度信號的3個上述頻率濾波器，上述色信號分離電路具有3個帶通濾波器，分別從與上述第1、第2、第3水平線對應(yīng)的上述復(fù)合信號中取出色信號；色-亮度相關(guān)判斷電路，在上述第2水平線的色信號和亮度信號只與上述第1或第3水平線的一方的色信號和亮度信號相關(guān)時輸出第1值，在其他情形下輸出第2值；邊沿檢測電路，進行從上述第2亮度信號分離電路輸入的各亮度信號的變化邊沿的檢測，當從所有的亮度信號中檢測出變化邊沿時接通邊沿檢測信號；以及YC分離濾波電路，用如下方式從上述第2水平線上分離出色信號，即，在上述邊沿檢測信號關(guān)斷、且上述色-亮度相關(guān)判斷電路的輸出為上述第1值時采用2線共濾波器分離方法，在上述邊沿檢測信號關(guān)斷、且上述色-亮度相關(guān)判斷電路的輸出為上述第2值時采用3線共濾波器分離方法，在上述邊沿檢測信號接通時采用與此前的像素相同的色信號分離方法。
4.如權(quán)利要求1～3的任何一項中所述的YC分離電路，其特征在于當上述差分小于上述第1規(guī)定值，且大于上述第2規(guī)定值時，從上述選擇電路輸出根據(jù)該差分的大小對用上述第1、第2亮度信號分離電路分離出的亮度信號進行加權(quán)平均而得到的亮度信號運算值。
5.如權(quán)利要求1～4的任何一項中所述的YC分離電路，其特征在于當對上述第1～第3水平線的某一條檢測出上述變化邊沿時，不管上述差分的大小，從上述選擇電路輸出用上述第1亮度信號分離電路分離出的亮度信號。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供可進行高精度的YC分離的YC分離電路。由線存儲器101、102、帶通濾波器103～105、邊沿檢測電路107、色相關(guān)判斷電路108和YC分離濾波電路109構(gòu)成的電路采用2線共濾波器或3線共濾波器從復(fù)合信號中分離出C信號。減法器110借助于從復(fù)合信號中減去用YC分離濾波電路109分離出的C信號，分離出Y信號。陷波濾波器106是從復(fù)合信號中分離出Y信號的頻率濾波器。亮度相關(guān)判斷電路111計算從減法器110和陷波濾波器106輸入的Y信號的差分，當該差分大于規(guī)定值時輸出用減法器110分離出的Y信號，而當該差分小于規(guī)定值時輸出用陷波濾波器106分離出的Y信號。
文檔編號H04N9/78GK1719908SQ20051005169
公開日2006年1月11日 申請日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月7日
發(fā)明者佐藤泰則, 秋山隆明 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社