專利名稱:亮度/色度分離電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及YC(亮度/色度)分離電路,用以將輸入的復(fù)合視頻信號(hào)分離成載波色度信號(hào)(色度信號(hào))和亮度信號(hào)。
用以將輸入的復(fù)合視頻信號(hào)分離成亮度信號(hào)和載波色度信號(hào)的YC分離電路是眾所周知的。圖6示出先有技術(shù)的此類YC分離電路方框圖,圖6上所示的三維YC分離電路中,亮度信號(hào)與載波色度信號(hào)在一個(gè)公共頻帶內(nèi)復(fù)用所形成的彩色視頻信號(hào)(復(fù)合視頻信號(hào)),加到幀間YC分離電路81和行間YC分離電路82上,分別利用幀間相關(guān)性和行間相關(guān)性在那里實(shí)現(xiàn)YC分離。分離出的亮度信號(hào)和分離出的載波色度信號(hào)加到選擇電路83上。根據(jù)運(yùn)動(dòng)檢測電路84來的運(yùn)動(dòng)檢測信息,選擇電路83的輸出或是幀間YC分離電路81的輸出,或是行間分離電路82的輸出。
圖7的方框圖部分地示明圖6中所示的先有技術(shù)幀間YC分離電路81。幀間YC分離電路81對輸入的復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行分離,從輸入的復(fù)合視頻信號(hào)中抽取出載波色度信號(hào)。也就是,將輸入的復(fù)合視頻信號(hào)加到幀存儲(chǔ)器85上,在那里延時(shí)一幀,然后使延時(shí)的輸入復(fù)合視頻信號(hào)與不延時(shí)的輸入復(fù)合視頻信號(hào)相減,則僅僅載波色度信號(hào)被分離和抽取出,由減法器86予以輸出。而且,如果用一個(gè)加法器來代替減法器86,便可從輸入的復(fù)合視頻信號(hào)中分離和抽取出亮度信號(hào)。
再回到圖6,根據(jù)幀間YC分離電路81輸出的亮度信號(hào)內(nèi)低頻分量的幀差信號(hào),由運(yùn)動(dòng)檢測電路84實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)檢測。當(dāng)一部分圖像中其圖像靜止時(shí),也即由運(yùn)動(dòng)檢測電路84判定幾乎沒有運(yùn)動(dòng)情況時(shí),則選擇電路83選擇的幀間YC分離電路81輸出的亮度信號(hào)和載波色度信號(hào);當(dāng)一部分圖像中其圖像運(yùn)動(dòng)時(shí),也即由運(yùn)動(dòng)檢測電路84判定存在運(yùn)動(dòng)情況時(shí),則選擇電路83選擇自行間YC分離電路82輸出的亮度信號(hào)和載波色度信號(hào)。
如果輸入到此電路中的是NTSC制復(fù)合視頻信號(hào),則由于NTSC制信號(hào)的性質(zhì),眾所周知,在靜止圖像情況下,將當(dāng)前幀的視頻信號(hào)與先前一幀的視頻信號(hào)相加,可完善地分離出亮度信號(hào),而使這兩幀信號(hào)相減,可完善地分離出載波色度信號(hào)。然而,這種原理對于具有運(yùn)動(dòng)的圖像部分是不正確的。對于包含有運(yùn)動(dòng)情況的圖像,需要將電路切換到場內(nèi)(掃描線之間,行間)YC分離電路上。所以,上述的電路結(jié)構(gòu)中需要一個(gè)幀存儲(chǔ)器,這使得電路規(guī)模變大。于是,為了減少圖7中幀存儲(chǔ)器85的存儲(chǔ)量,已經(jīng)作出了另一種先有技術(shù)YC分離電路,其中還包含一個(gè)稀抽(低取樣頻率)電路87,它放在幀存儲(chǔ)器85的輸入側(cè)。圖8是另一種先有技術(shù)YC分離電路的方框圖。圖8中,加到幀存儲(chǔ)器85上的復(fù)合視頻信號(hào)先被稀化抽取,而減法器86輸出的載波色度信號(hào)再由內(nèi)插電路88實(shí)施內(nèi)插。
還有另一種先有技術(shù)YC分離電路也是人們已知的(例如,日本的專利應(yīng)用臨時(shí)出版物No.7-154820),其中,應(yīng)用了3行的數(shù)據(jù)(稀抽的視頻數(shù)據(jù))在顯示出強(qiáng)相關(guān)性的方向上(向上,向下,右方向,左方向)實(shí)施內(nèi)插。
圖9示出這另一種先有技術(shù)YC分離電路的方框圖,它公開在日本的專利應(yīng)用臨時(shí)出版物N0.7-154820中。圖9上,自輸入端91饋送來的復(fù)合視頻信號(hào)由亞取樣電路92按照彩色副載波的周期進(jìn)行亞取樣。取樣的信號(hào)由延時(shí)電路93延時(shí)一幀時(shí)間,加到減法電路94上,另一路則不經(jīng)延時(shí)而直接加到減法電路94上,通過相減便可只得到載波色度信號(hào)。
來自減法電路94的載波色度信號(hào)分兩路分別加到水平內(nèi)插電路95和垂直內(nèi)插內(nèi)路96上,在那里,對于因亞取樣而在水平方向和垂直方向上一定相位的、已丟失的載波色度信號(hào)數(shù)據(jù),進(jìn)行內(nèi)插處理。另外,來自減法電路94的載波色度信號(hào)輸出和來自輸入端91的復(fù)合視頻信號(hào)輸出均加至相關(guān)檢測電路97上,由相關(guān)檢測電路97作出檢測亞取樣電路92中丟失的水平方向數(shù)據(jù)與垂直方向數(shù)據(jù)之間,在哪個(gè)方向上顯示出具有較強(qiáng)的相關(guān)性。
從減法電路94、水平內(nèi)插電路95和垂直內(nèi)插電路96來的輸出信號(hào)中,由選擇電路98選擇出其中顯示有較強(qiáng)相關(guān)性的信號(hào)。所以,選擇電路98輸出的載波色度信號(hào)中因亞取樣而丟失的數(shù)據(jù)得到內(nèi)插。選擇電路98的輸出加到輸出端101上,并加到減法電路100上;在減電路100中,使得經(jīng)延時(shí)電路99作時(shí)間調(diào)整的復(fù)合視頻信號(hào)與載波色度信號(hào)實(shí)現(xiàn)相減,得出亮度信號(hào),而后加到輸出端102上。
本發(fā)明的目的是提供出一種新型的YC分離電路。
按照本發(fā)明,它給出了下面的電路。第一YC分離電路,其中包含一個(gè)稀抽電路,用以對亞奈奎斯特取樣信號(hào)起響應(yīng),對于在一個(gè)公共頻帶內(nèi)復(fù)用的亮度信號(hào)和色度信號(hào)組成的復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行稀化抽取,輸出稀抽的復(fù)合視頻信號(hào);一個(gè)第一分離電路,用以通過幀間運(yùn)算從稀抽的復(fù)合視頻信號(hào)中分離出載波色度信號(hào);一個(gè)第二分離電路,用以通過場內(nèi)運(yùn)算從復(fù)合視頻信號(hào)中分離出載波色度信號(hào);一個(gè)第一高頻分量檢測電路,用以從第一分離電路給出的分離的載波色度信號(hào)中檢測出第一高頻分量;一個(gè)第二高頻分量檢測電路,用以從第二分離電路給出的載波色度信號(hào)中檢測出第二高頻分量;一個(gè)第一內(nèi)插電路,用以在亞奈奎斯特取樣信號(hào)確定的內(nèi)插定時(shí)上通過線性內(nèi)插對第一分離電路來的分離的載波色度信號(hào)產(chǎn)生出第一內(nèi)插的載波色度信號(hào);一個(gè)第二內(nèi)插電路,用以根據(jù)檢測出的第一高頻分量將檢測出的第二高頻分量選擇性的相加到第一內(nèi)插的載波色度信號(hào)上,以產(chǎn)生出第二內(nèi)插的載波色度信號(hào);一個(gè)輸出電路,用以在亞奈奎斯特取樣信號(hào)的定時(shí)上輸出由第一分離電路給出的分離的載波色度信號(hào),并在內(nèi)插的定時(shí)上輸出第二內(nèi)插的載波色度信號(hào);一個(gè)亮度信號(hào)產(chǎn)生電路,用以使復(fù)合視頻信號(hào)與上述輸出電路的輸出進(jìn)行相減,由之產(chǎn)生和輸出分離的亮度信號(hào)。
按照本發(fā)明,還有第二YC分離電路,其中包含一個(gè)稀抽電路,用以對亞奈奎斯特取樣信號(hào)起響應(yīng),對于在一個(gè)公共頻帶內(nèi)復(fù)用的亮度信號(hào)和色度信號(hào)組成的復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行稀化抽取,輸出稀抽的復(fù)合視頻信號(hào);一個(gè)第一分離電路,用以通過幀間運(yùn)算從稀抽的復(fù)合視頻信號(hào)中分離出載波色度信號(hào);一個(gè)第二分離電路,用以通過場內(nèi)運(yùn)算從復(fù)合視頻信號(hào)中分離出載波色度信號(hào);一個(gè)邊緣檢測電路,用以在第一分離電路來的分離的載波色度信號(hào)中檢測出邊緣圖像部分;一個(gè)高頻分量檢測電路,用以在第二分離電路來的載波色度信號(hào)中檢測出第二高頻分量;一個(gè)第一內(nèi)插電路,用以在亞奈奎斯特取樣信號(hào)確定的內(nèi)插定時(shí)上通過線性內(nèi)插從稀抽的載波色度信號(hào)中產(chǎn)生出第一內(nèi)插的載波色度信號(hào);一個(gè)第二內(nèi)插電路,用以將高頻分量相加到第一內(nèi)插的載波色度信號(hào)上,以產(chǎn)生出第二內(nèi)插的載波色度信號(hào);一個(gè)輸出電路,用以在亞奈奎斯特取樣信號(hào)對應(yīng)的定時(shí)上輸出由第一分離電路給出的分離的載波色度信號(hào),當(dāng)邊緣檢測電路未檢測到邊緣圖像部分時(shí),在內(nèi)插定時(shí)上輸出第一內(nèi)插的載波色度信號(hào),當(dāng)邊緣檢測電路檢測到邊緣圖像部分時(shí),輸出第二內(nèi)插的載波色度信號(hào);一個(gè)亮度信號(hào)產(chǎn)生電路,用以使復(fù)合視頻信號(hào)與上述輸出電路的一個(gè)輸出進(jìn)行相減,由之產(chǎn)生和輸出分離的亮度信號(hào)。
在第一和第二YC分離電路中,第一內(nèi)插電路可包含一個(gè)水平內(nèi)插電路,用以對稀抽電路中亞奈奎斯特取樣信號(hào)的兩個(gè)相繼取樣定時(shí)上導(dǎo)出的、第一分離電路來的分離的載波色度信號(hào)之相繼數(shù)據(jù)進(jìn)行平均,以產(chǎn)生出第一內(nèi)插的載波色度信號(hào)。
在第一和第二YC分離電路中,內(nèi)插電路還可以包含一個(gè)中值電路,用以對稀抽電路中亞奈奎斯特取樣信號(hào)的兩個(gè)相繼取樣定時(shí)上導(dǎo)出的、第一分離電路來的分離的載波色度信號(hào)之相繼數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,并以檢測出的相繼數(shù)據(jù)來限制第二內(nèi)插的載波色度信號(hào)的值。
在第一和第二YC分離電路中,第二分離電路可包含一個(gè)第一3行邏輯梳狀濾波器,在水平方向上有帶通限制,用以從復(fù)合視頻信號(hào)中分離出載波色度信號(hào);一個(gè)第一高頻分量抽取濾波器,用以從第一3行邏輯梳狀濾波器來的分離的載波色度信號(hào)中抽取出第三高頻分量;一個(gè)第二3行邏輯梳狀濾波器,在水平方向上沒有帶通限制,用以從復(fù)合視頻信號(hào)中分離出載波色度信號(hào);一個(gè)第二高頻分量抽取濾波器,用以從第二3行邏輯梳狀濾波器來的分離的載波色度信號(hào)中抽取出第四高頻分量;一個(gè)相關(guān)檢測電路,用以檢測復(fù)合視頻信號(hào)中的垂直相關(guān)性;一個(gè)切換電路,用以當(dāng)垂直相關(guān)性小于一個(gè)參考值時(shí),輸出第三高頻分量作為第二高頻分量,當(dāng)垂直相關(guān)性不小于參考值時(shí),輸出第四高頻分量作為第二高頻分量。
本發(fā)明的目的和特征從下面結(jié)合諸附圖的詳細(xì)說明中,可更明顯地了解。附圖中,
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的YC分離電路總方框圖;圖2中2A至2E是本發(fā)明實(shí)施例的圖示,示例出圖1中所示自適應(yīng)內(nèi)插電路的運(yùn)算;圖3是本實(shí)施例YC分離電路的方框圖;圖4是圖1中所示自適應(yīng)內(nèi)插電路的方框圖;圖5A是本發(fā)明實(shí)施例中行間YC分離電路和高頻分量抽取濾波器的方框圖;圖5B是行間YC分離電路和高頻分量抽取濾波器的修正的方框圖;圖6是先有技術(shù)YC分離電路的方框圖;圖7是一個(gè)方框圖,部分地示明圖6中所示先有技術(shù)的幀間YC分離電路;圖8是先有技術(shù)中另一種YC分離電路的方框圖;圖9是先有技術(shù)中再一種YC分離電路的方框圖。
在全部的這些附圖中,對于同樣的或相應(yīng)的單元或部件,都指定以類同的參考號(hào)數(shù)。
下面,將敘述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)YC分離電路的總方框圖。
本實(shí)施例的YC分離電路中包含一個(gè)稀抽電路12,用以對亮度信號(hào)和載波色度信號(hào)在一個(gè)公共頻帶中復(fù)用所形成的輸入的復(fù)合視頻信號(hào),根據(jù)亞取樣(亞奈奎斯特取樣)脈沖進(jìn)行稀化抽??;一個(gè)幀間YC分離電路13,用以通過幀間運(yùn)算從稀抽電路12的輸出信號(hào)中分離出第一分離的載波色度信號(hào);一個(gè)場內(nèi)YC分離電路16,用以通過場內(nèi)運(yùn)算從輸入的復(fù)合視頻信號(hào)中分離出第二分離的載波色度信號(hào);一個(gè)自適應(yīng)內(nèi)插電路17,用以產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)插信號(hào),使得對所述的復(fù)合視頻信號(hào)稀抽中丟失的數(shù)據(jù)插入回去,從第二分離的載波色度信號(hào)中抽取出一個(gè)高頻分量,將該補(bǔ)償信號(hào)相加到第一分離的載波色度信號(hào)中,以輸出一個(gè)已補(bǔ)償?shù)男盘?hào),或是輸出第一分離的載波色度信號(hào)、所述的內(nèi)插信號(hào),或是輸出已補(bǔ)償?shù)男盘?hào),作為輸出的載波色度信號(hào);一個(gè)減法電路18,用以使所述復(fù)合視頻信號(hào)與輸出的載波色度信號(hào)進(jìn)行相減,輸出分離的亮度信號(hào)。當(dāng)所述第一分離的載色度信號(hào)提供著時(shí),從自適應(yīng)內(nèi)插電路17上輸出第一分離的載波色度信號(hào)。當(dāng)所述第一分離的載波色度信號(hào)未提供,而有內(nèi)插信號(hào)產(chǎn)生和實(shí)質(zhì)上未抽取出高頻分量時(shí),從自適應(yīng)內(nèi)插電路17上輸出這內(nèi)插信號(hào)。當(dāng)所述第一分離的載波色度信號(hào)未提供,而有內(nèi)插信號(hào)產(chǎn)生和抽取出高頻分量時(shí),從自適應(yīng)內(nèi)插電路17上輸出已補(bǔ)償?shù)男盘?hào)。
幀間YC分離電路中包含一個(gè)幀存儲(chǔ)器14供給以稀抽電路12的輸出;一個(gè)減法電路,用以使幀存儲(chǔ)器14的輸出與稀抽電路12的輸出進(jìn)行相減。
根據(jù)亞取樣(亞奈奎斯特取樣)脈沖12a,輸入的復(fù)合視頻信號(hào)由稀抽電路12進(jìn)行稀化抽取。幀間YC分離電路13通過幀間運(yùn)算從稀抽電路12的輸出信號(hào)中分離出第一分離的載波色度信號(hào)。場內(nèi)YC分離電路16通過場內(nèi)運(yùn)算從輸入的復(fù)合視頻信號(hào)中分離出第二分離的載波色度信號(hào)。自適應(yīng)內(nèi)插電路17產(chǎn)生出內(nèi)插信號(hào),使得對所述的復(fù)合視頻信號(hào)稀抽中丟失的數(shù)據(jù)插入回去,從第二分離的載波色度信號(hào)中抽取出一個(gè)高頻分量,將補(bǔ)償信號(hào)相加到第一分離的載波色度信號(hào)上,輸出已補(bǔ)償?shù)男盘?hào),或是輸出第一分離的載波色度信號(hào)、所述的內(nèi)插信號(hào),或是輸出已補(bǔ)償?shù)男盘?hào),作為輸出的載波色度信號(hào)。減法電路18使所述復(fù)合視頻信號(hào)與輸出的載波色度信號(hào)進(jìn)行相減,輸出分離的亮度信號(hào)。當(dāng)所述第一分離的載波色度提供著時(shí),也即當(dāng)提供著與亞取樣脈沖12a具有預(yù)定相位關(guān)系的定時(shí)脈沖12b時(shí),從自適應(yīng)內(nèi)插電路17上輸出第一分離的載波色度信號(hào)。當(dāng)所述第一分離的載波色度信號(hào)未提供,而有內(nèi)插信號(hào)產(chǎn)生和實(shí)質(zhì)上未抽取出高頻分量時(shí),從自適應(yīng)內(nèi)插電路17上輸出這內(nèi)插信號(hào)。這是因?yàn)?,此個(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)雖然在稀抽電路中丟失,但當(dāng)前圖像部分屬于平坦部分(在場內(nèi)YC分離電路16的輸出中無高頻分量)。當(dāng)所述第一分離的載波色度信號(hào)未提供,而有內(nèi)插信號(hào)產(chǎn)生和抽取出高頻分量時(shí),從自適應(yīng)內(nèi)插電路17上輸出已補(bǔ)償?shù)男盘?hào)。這是因?yàn)椋藗€(gè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)在稀抽電路中丟失,而當(dāng)前圖像部分屬于邊緣部分(在場內(nèi)YC分離電路16的輸出中存在高頻分量)。
圖2A至2E是本發(fā)明實(shí)施例的圖示,示例出自適應(yīng)內(nèi)插電路的運(yùn)算。
在YC分離電路的實(shí)際系統(tǒng)中,對載波色度信號(hào)以4fsc取樣(fsc為彩色副載波的頻率)。然而,為了便于說明,在圖2A至2E的示例中假定,對載波色度信號(hào)是以2fsc取樣的。
當(dāng)幀間YC分離電路13的輸出信號(hào)中包含有小量的高頻分量時(shí),也即該當(dāng)前圖像部分為平坦部分時(shí),在稀抽電路12中丟失的數(shù)據(jù)F2按照算術(shù)平均的運(yùn)算也即(F1+F3)/2進(jìn)行內(nèi)插,這里,數(shù)據(jù)F1和F3是由稀抽電路根據(jù)亞取樣脈沖12a取樣的數(shù)據(jù)。由于當(dāng)前圖像部分為平坦部分,所以可內(nèi)插出數(shù)據(jù)F2。
當(dāng)幀間YC分離電路13的輸出信號(hào)中包含有大量的高頻分量時(shí),也即該當(dāng)前圖像部分為邊緣部分時(shí),對于未受到稀抽電路12稀化抽取的場內(nèi)YC分離電路來的第二分離的載波色度信號(hào),必須補(bǔ)償以內(nèi)插信號(hào)。為此,當(dāng)幀間YC分離電路13的輸出信號(hào)中包含大量高頻分量時(shí),如圖2B所示的、由相鄰兩個(gè)數(shù)據(jù)F1和F3線性內(nèi)插出的數(shù)據(jù)F2上,要添加入高頻分量X2,以產(chǎn)生出如圖2C中已補(bǔ)償?shù)膬?nèi)插數(shù)據(jù)(F2+X2),它實(shí)質(zhì)上符合原來的數(shù)據(jù)F2′。
從圖2D上所示的場內(nèi)YC分離電路16來的第二分離的載波色度信號(hào)里相繼的3個(gè)數(shù)據(jù)中,得出高頻分量X2。也就是,如圖2E中所示,得出高頻分量X2=L2-{(L1+L3)/2}。換言之,通過數(shù)據(jù)L2與數(shù)據(jù)L1和L3的平均值之間的相減,得到高頻分量X2。
這是因?yàn)?,如果諸如在邊緣部分包含有高頻分量,則線性內(nèi)插得到的值與原來數(shù)據(jù)之間的差值變大,必須進(jìn)行補(bǔ)償。差值表現(xiàn)為在YC分離的結(jié)果上有點(diǎn)子蠕動(dòng)。因此,對于從場內(nèi)YC分離電路16來的第二分離的載波色度信號(hào)(由于它未受到稀抽電路12的處理,故未被稀化抽取)中得到的相同定時(shí)上的內(nèi)插值{(L1+L3)/2}與實(shí)際數(shù)據(jù)L2之間的差值(圖2E中的X2),作為補(bǔ)償值相加到由幀間YC分離電路13的幀間YC分離給出的線性內(nèi)插數(shù)據(jù)F2上。
然而,由于場內(nèi)運(yùn)算中的YC分離不完善,補(bǔ)償結(jié)果(F2+X2)限于在兩個(gè)數(shù)據(jù)F1與F3之間,使補(bǔ)償結(jié)果不超出以內(nèi)插為基礎(chǔ)的兩個(gè)數(shù)據(jù)F1和F3的那兩個(gè)值。這是因?yàn)椋绻嬖诟哳l脈沖分量,顯示出有超出那兩個(gè)值的一個(gè)值,則考慮到載波色度信號(hào)的頻帶特性,寧可由場內(nèi)運(yùn)算在YC分離中有誤差(交叉串色),而不是載波色度信號(hào)幅度高。
如上面所述,本發(fā)明中,依靠按照頻率分量(這里為邊緣部分/平坦部分)切換的內(nèi)插特性,可做到因稀化抽取(載波色度信號(hào))而丟失的數(shù)據(jù)很接近原來的數(shù)據(jù)(它很接近系統(tǒng)不存在稀抽/內(nèi)插時(shí)會(huì)得到的信號(hào)),因此,能夠以較少存儲(chǔ)量的存儲(chǔ)器作出高質(zhì)量的、沒有點(diǎn)子蠕動(dòng)和交叉串色的幀間YC分離。
圖3是一個(gè)方框圖,詳細(xì)地示明本實(shí)施例的YC分離電路。
例如,NTSC制的彩色視頻信號(hào)(這里,在亮度信號(hào)的高頻區(qū)域中的一個(gè)公共頻帶內(nèi)復(fù)用以平衡調(diào)制波的載波色度信號(hào))輸入至輸入端11,它饋送至稀抽電路22,其中包含亞取樣電路12、場內(nèi)YC分離電路16和延時(shí)電路31。
亞取樣電路22以低于最高信號(hào)頻率兩倍的取樣頻率脈沖對復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行亞奈奎斯特取樣也即亞取樣,并將取樣出的信號(hào)提供給幀間YC分離電路13。如圖1中所示,幀間YC分離電路13包含有幀存儲(chǔ)器14和減法電路15,它們使兩幀內(nèi)有相同相位的亮度信號(hào)抵消掉,并將兩幀內(nèi)有相反相位的載波色度信號(hào)從亮度信號(hào)中分離出來。
場內(nèi)YC分離電路16中包含一個(gè)行存儲(chǔ)器和一個(gè)減法電路,行存儲(chǔ)器內(nèi)輸入復(fù)合視頻信號(hào),減法電路在復(fù)合視頻信號(hào)與行存儲(chǔ)器輸出之間執(zhí)行相減運(yùn)算,具有梳狀濾波器特性,即在行掃描頻率fH之一半的奇數(shù)倍頻率上有通頻帶,在行掃描頻率fH之一半的偶數(shù)倍頻率上有止頻帶。因而由于亮度信號(hào)能量傾向集中于行掃描頻率fH的奇數(shù)倍頻率上,故亮度信號(hào)被抵消,又通過附加的運(yùn)算可抽取出載波色度信號(hào),因?yàn)檩d波色度信號(hào)頻率fsc等于(455/2)fH,載波色度信號(hào)的相位每經(jīng)一行掃描時(shí)間反轉(zhuǎn),所以載波色度信號(hào)能量傾向集中于fH/2的奇數(shù)倍頻率上。
場內(nèi)YC分離電路16的載波色度信號(hào)輸出饋送至高頻分量抽取電路28上,由之抽取出高頻分量X2,作為補(bǔ)償信號(hào)饋送至加法電路29的相加器29a上。
另一方面,幀間YC分離電路13給出的亞取樣載波色度信號(hào)饋送至延時(shí)電路24、水平內(nèi)插電路25、邊緣檢測電路26和加法電路29上。由延時(shí)電路24、水平內(nèi)插電路25、邊緣檢測電路26、高頻分量抽取電路28、加法電路29和選擇電路30組成自適應(yīng)內(nèi)插電路17a。
水平內(nèi)插電路25對于亞取樣電路22中因亞取樣而丟失的數(shù)據(jù),在其信號(hào)相位上實(shí)施內(nèi)插,并將它的輸出信號(hào)作為水平內(nèi)插的載波色度信號(hào)F2饋送至相加器29a上和選擇電路30上。相加器29a使水平內(nèi)插的載波色度信號(hào)F2與高頻分量抽取電路28來的高頻分量X2相加,向選擇電路30提供出自適應(yīng)內(nèi)插的載波色度信號(hào)(F2+X2)。
延時(shí)電路24使幀間YC分離電路13來的亞取樣載波色度信號(hào)13a延時(shí)一段時(shí)間,使亞取樣載波色度信號(hào)13a與水平內(nèi)插電路25的輸出信號(hào)和加法電路29的輸出信號(hào)饋送至選擇電路30時(shí)做到時(shí)間上調(diào)整對齊。
選擇電路30上加以定時(shí)信號(hào)12b,它與亞取樣脈沖12a具有預(yù)定的相位差;選擇電路30在亞取樣電路22取樣的數(shù)據(jù)加入時(shí)的定時(shí)點(diǎn)上,輸出延時(shí)電路24來的延時(shí)的載波色度信號(hào),并在對應(yīng)于因亞取樣電路22丟失數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)上,或是選擇水平內(nèi)插電路25的輸出,或是選擇相加電路29的輸出。
也就是,當(dāng)視頻數(shù)據(jù)代表的是平坦圖像部分(未檢測到邊緣)時(shí),選擇電路30選擇輸出水平內(nèi)插電路25的輸出信號(hào),當(dāng)在對應(yīng)于因亞取樣電路22丟失數(shù)據(jù)的時(shí)間點(diǎn)上邊緣檢測電路26檢測到邊緣時(shí),選擇電路30選擇輸出相加電路29的輸出信號(hào)。
作為自適應(yīng)內(nèi)插的載波色度信號(hào),選擇電路30的輸出饋送至輸出端19和減法電路18上。減法電路18使延時(shí)電路31延時(shí)的、作了時(shí)間對齊調(diào)整的復(fù)合視頻信號(hào)與自適應(yīng)內(nèi)插的載波色度信號(hào)進(jìn)行相減,以在輸出端20上輸出亮度信號(hào),而自適應(yīng)內(nèi)插的載波色度信號(hào)與復(fù)合視頻信號(hào)中的載波色度信號(hào)在這里互相抵消。
對自適應(yīng)內(nèi)插電路17的說明將更為具體,圖4是圖1中所示自適應(yīng)內(nèi)插電路17b的方框圖。圖4中自適應(yīng)內(nèi)插電路17b的各別部分實(shí)質(zhì)上示出了圖3中自適應(yīng)內(nèi)插電路17a的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)。然而,圖3中的相加電路29和選擇電路30與圖4中的靜音電路61、減法電路62和切換電路63之間在連接上有著差別。
亞取樣載波色度信號(hào)13a饋送至自適應(yīng)內(nèi)插電路17b的一個(gè)輸入端,并通過一系列延時(shí)電路43、44、45和46,給出總延時(shí)時(shí)間12T(T=1/(4fsc)),再饋送至減法電路47。延時(shí)電路43的延時(shí)時(shí)間為4T,延時(shí)電路44和45的延時(shí)時(shí)間為2T,延時(shí)電路46的延時(shí)時(shí)間為4T。減法電路47使亞取樣載波色度信號(hào)13a與延時(shí)電路46輸出的延時(shí)12T的亞取樣載波色度信號(hào)13a相減。相減結(jié)果饋送至絕對值比較電路48上,使相減結(jié)果也即差值之絕對值與一個(gè)參考進(jìn)行比較。
絕對值比較電路48的工作是,當(dāng)差值大于參考值時(shí)判定當(dāng)前圖像部分為邊緣部分,輸出高電平,當(dāng)差值不大于參考值時(shí)判定當(dāng)前圖像部分不是邊緣部分,也即是平坦部分,輸出低電平。所以,延時(shí)電路43至46、減法電路47和絕對值比較電路48組成了邊緣檢測電路26。
另一方面,延時(shí)電路43的輸出(也即延時(shí)4T的亞取樣載波色度信號(hào))以及延時(shí)電路45的輸出(也即延時(shí)8T的亞取樣載波色度信號(hào))在相加器49上相加。這樣,因亞取樣電路22稀化抽取導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失,由間隔4T時(shí)間的兩個(gè)相繼取樣的亞取樣載波色度信號(hào)的數(shù)據(jù)內(nèi)插得到。相加器49的輸出由乘法器50乘以系統(tǒng)數(shù)1/2,得到一個(gè)平均值,作為內(nèi)插的數(shù)據(jù)。因此,延時(shí)電路43至45、相加器49和乘法器50組成了水平內(nèi)插電路25。乘法器50中可包含一個(gè)移位寄存器,使每一位數(shù)字逐位右移一位,由之得到乘上1/2的結(jié)果。
另一方面,減法電路使延時(shí)電路43的輸出也即延時(shí)4T的亞取樣載波色度信號(hào),與延時(shí)電路45的輸出也即延時(shí)8T的亞取樣載波色度信號(hào),進(jìn)行相減。因此,得到了時(shí)間間隔4T的兩個(gè)相繼的取樣數(shù)據(jù)之差。該差值由乘法器52乘以一個(gè)系數(shù)1/2,得到該差值的平均值,并通過反相器53饋送至中值電路60。假定乘法器52的輸出值為A,則反相器53的輸出值為-A,中值電路60將使相加器59來的數(shù)據(jù)限制于-A和A之間,這在后面會(huì)說明。
另一方面,從場內(nèi)YC分離電路16來的載波色度信號(hào)16a饋送至自適應(yīng)內(nèi)插電路17b的輸入端42,并通過一系列延時(shí)電路54、55和56提供出總延時(shí)時(shí)間8T,饋送至相加器57。延時(shí)電路54的延時(shí)時(shí)間為4T,延時(shí)電路55和56的延時(shí)時(shí)間各為2T。相加器57使延時(shí)8T的載波色度信號(hào)與延時(shí)4T的載波色度信號(hào)相加。因此,由場內(nèi)YC分離電路16來的、時(shí)間間隔4T的兩個(gè)相繼的載波色度信號(hào)數(shù)據(jù)由相加器57相加,所得的結(jié)果由乘法器58乘以一個(gè)系數(shù)1/2,以得到一個(gè)平均值,饋送至相加器59。相加器59使乘法器58來的平均值與延時(shí)電路55來的延時(shí)6T的載波色度信號(hào)相加。
這樣,提供出了載波色度信號(hào)的高頻分量X2。因此,延時(shí)電路54至56、相加器57、乘法器58和相加器59組成了高頻分量抽取電路28。自相加器出的載波色度信號(hào)的高頻分量饋送至中值電路60。
中值電路60使相加器59來的高頻分量X2限制于-A(F1)到A(F3)間,中值電路60的輸出饋送至靜音電路61上。
當(dāng)絕對值比較電路48輸出高電平時(shí),即指明當(dāng)前圖像部分為邊緣部分時(shí),靜音電路61提供出中值電路60來的高頻分量X2,饋送至減法電路62上;當(dāng)絕對值比較電路48輸出低電平時(shí),即指明當(dāng)前圖像部分不是邊緣部分時(shí),靜音電路61抑制住中值電路60來的高頻分量X2,也即向減法電路62提供零值數(shù)據(jù)。
減法電路62使乘法器50來的水平內(nèi)插數(shù)據(jù)與靜音電路61來的補(bǔ)償信號(hào)(它與水平內(nèi)插數(shù)據(jù)間有2T的相位差,也即兩者相互之間反相)進(jìn)行相減,所以,減法電路62實(shí)質(zhì)上使水平內(nèi)插數(shù)據(jù)與補(bǔ)償信號(hào)相加。水平內(nèi)插數(shù)據(jù)與補(bǔ)償信號(hào)實(shí)質(zhì)上相加的數(shù)據(jù)饋送至切換電路63的一個(gè)觸點(diǎn)63b上。
更具體地,當(dāng)當(dāng)前圖像為邊緣部分而由邊緣檢測電路26檢知到時(shí),自水平內(nèi)插電路25中乘法器50來的水平內(nèi)插數(shù)據(jù)由切換電路63輸出出;當(dāng)當(dāng)前圖像為平坦部分而由邊緣檢測電路26檢知到時(shí),水平內(nèi)插數(shù)據(jù)與靜音電路61來的補(bǔ)償數(shù)據(jù)相加,由切換電路63輸出實(shí)質(zhì)上的相加結(jié)果。
切換電路63上加入定時(shí)信號(hào)12b,它與亞取樣脈沖12a之間有預(yù)定的相位關(guān)系;在亞取樣電路22取樣的數(shù)據(jù)饋送至此的定時(shí)點(diǎn)上,切換電路63在自適應(yīng)內(nèi)插電路17b的輸出端64上輸出延時(shí)電路24來的延時(shí)的載波色度信號(hào),并在對應(yīng)于因亞取樣電路22丟失數(shù)據(jù)的定時(shí)點(diǎn)處在輸出端64上輸出減法電路62的輸出信號(hào)。
如上面所述,當(dāng)檢測到圖像邊緣時(shí),由減法電路輸出水平內(nèi)插數(shù)據(jù)與補(bǔ)償信號(hào)(載波色度信號(hào)的高頻分量X2)相加的信號(hào);當(dāng)當(dāng)前圖像為平坦部分時(shí),僅僅輸出水平內(nèi)插數(shù)據(jù)。所以,靜音電路61和切換電路63組成了選擇電路30,減法電路62組成了加法電路29。
下面說明一種改型電路。
圖5A是行間YC分離電路71和高頻分量抽取濾波器72的方框圖,它們分別等效于圖3中所示的場內(nèi)YC分離電路16和高頻分量抽取電路28。圖5B是行間YC分離電路71和高頻分量抽取濾波器72的改型方框圖。
補(bǔ)償數(shù)據(jù)由行間YC分離電路75和76、高頻分量抽取濾波器72a和72b、切換電路73及垂直相關(guān)檢測電路74產(chǎn)生。
視頻信號(hào)饋給行間YC分離電路,該分離電路包含有在水平方向上具有一個(gè)通帶的3行邏輯梳狀濾波器75′,用以分離出載波色度信號(hào);高頻分量抽取濾波器72a,用以從3行邏輯梳狀濾波器75′來的載波色度信號(hào)中抽取出高頻分量;在水平方向上沒有通帶的3行邏輯梳狀濾波器76′,用以分離出載波色度信號(hào);高頻分量抽取濾波器72b,用以從3行邏輯梳狀濾波器76′來的載波色度信號(hào)中抽取出高頻分量;切換電路73,用以根據(jù)切換控制信號(hào)或是輸出高頻分量抽取濾波器72a來的高頻分量,或是輸出高頻分量抽取濾波器72b來的高頻分量;垂直相關(guān)檢測電路74,用以檢測垂直相關(guān)性來生成切換控制信號(hào)。
對于一般圖像,行間YC分離電路75的YC分離特性優(yōu)于行間YC分離電路76的YC分離特性。然而,對于特定的圖像,行間YC分離電路76的YC分離特性優(yōu)于行間YC分離電路75的YC分離特性。因此,對于一般圖像,切換電路73選擇高頻分量抽取濾波器72a的輸出,對于特定的當(dāng)前圖像,切換電路73選擇高頻分量抽取濾波器72b的輸出。
更具體地,當(dāng)相關(guān)檢測電路74檢知,在垂直方向有相關(guān)性而在水平方向無相關(guān)性時(shí),切換電路73選擇高頻分量抽取濾波器72a的輸出。這是因?yàn)?,?dāng)相關(guān)檢測電路74檢知垂直方向有相關(guān)性而水平方向無相關(guān)性時(shí),3行梳狀濾波器76′中傾向于不產(chǎn)生出點(diǎn)子蠕動(dòng)。然而,也可以省略掉在水平方向上檢測相關(guān)性。
如上面所述,本發(fā)明的工作原理是由亞奈奎斯特取樣信號(hào)對復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行稀化抽取,以減少存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)量;由幀間YC分離電路13從稀抽的復(fù)合視頻信號(hào)中分離出載波色度信號(hào);由水平內(nèi)插電路25對第一分離的載波色度信號(hào)進(jìn)行內(nèi)插;以及恢復(fù)出因稀化抽取而丟失的數(shù)據(jù);根據(jù)由場內(nèi)YC分離電路16和高頻分量抽取電路28檢測得到的未稀化抽取中分離出的第二分離的載波色度信號(hào)內(nèi)的高頻分量。當(dāng)幀間YC分離電路13來的第一分離的載波色度信號(hào)中存在圖像邊緣時(shí),由加法電路29對內(nèi)插數(shù)據(jù)作出補(bǔ)償,當(dāng)邊緣檢測電路26檢測出幀間YC分離電路13來的第一分離的載波色度信號(hào)中存在圖像邊緣時(shí),在對應(yīng)于亞奈奎斯特取樣信號(hào)的定時(shí)點(diǎn)上輸出第一分離的載波色度信號(hào);當(dāng)不存在圖像邊緣時(shí),在內(nèi)插定時(shí)點(diǎn)上輸出內(nèi)插數(shù)據(jù);當(dāng)不存在圖像邊緣時(shí),由選擇電路30在內(nèi)插定時(shí)點(diǎn)上輸出補(bǔ)償?shù)膬?nèi)插數(shù)據(jù);亮度信號(hào)是由復(fù)合視頻信號(hào)配合以輸出的載波色度信號(hào)而依靠減法電路18來分離出的。
權(quán)利要求
1.一種YC分離電路,包括有稀抽裝置,用以對包含在一個(gè)公共頻帶復(fù)用的亮度信號(hào)和載波色度信號(hào)的復(fù)合視頻信號(hào)。根據(jù)亞奈奎斯特取樣信號(hào)進(jìn)行稀化抽取,輸出稀化抽取的復(fù)合視頻信號(hào);第一分離裝置,用以通過幀間運(yùn)算從所述稀抽的復(fù)合視頻信號(hào)中分離出所述載波色度信號(hào);第二分離裝置,用以通過場內(nèi)運(yùn)算從所述復(fù)合視頻信號(hào)中分離出所述載波色度信號(hào);第一高頻分量檢測裝置,用以從所述第一分離裝置來的分離載波色度信號(hào)中檢測出第一高頻分量;第二高頻分量檢測裝置,用以從所述第二分離裝置來的所述載波色度信號(hào)中檢測出第二高頻分量;第一內(nèi)插裝置,用于在由所述亞奈奎斯特取樣信號(hào)規(guī)定的內(nèi)插定時(shí)上,通過線性內(nèi)插,從所述第一分離裝置來的分離的載波色度信號(hào)中產(chǎn)生出第一內(nèi)插的載波色度信號(hào);第二內(nèi)插裝置,用以根據(jù)檢測出的第一高頻分量,使所述檢測出的第二高頻分量選擇性地相加到所述第一內(nèi)插的載波色度信號(hào)上,以產(chǎn)生出第二內(nèi)插的載波色度信號(hào);輸出裝置,用以在對應(yīng)于所述亞奈奎斯特取樣信號(hào)的定時(shí)上輸出所述第一分離電路來的分離的載波色度信號(hào),并在所述內(nèi)插定時(shí)上輸出第二內(nèi)插的載波色度信號(hào);以及亮度信號(hào)產(chǎn)生裝置,用以使所述復(fù)合視頻信號(hào)與所述輸出裝置的一個(gè)輸出相減,產(chǎn)生并輸出分離的亮度信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的YC分離電路,其特征在于,所述第一內(nèi)插裝置包括一個(gè)水平內(nèi)插電路,用以對所述稀抽裝置中的所述亞奈奎斯特取樣信號(hào)的兩個(gè)相繼取樣定時(shí)上導(dǎo)出的、所述第一分離裝置來的分離的載波色度信號(hào)之相繼數(shù)據(jù)進(jìn)行平均,以產(chǎn)生出所述第一內(nèi)插的載波色度信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的YC分離電路,其特征在于,所述第二內(nèi)插裝置中還包括中值裝置,用以對由所述稀抽裝置中所述亞奈奎斯特取樣信號(hào)的兩個(gè)相繼取樣定時(shí)上導(dǎo)出的、所述第一分離裝置來的分離的載波色度信號(hào)之相繼數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,并以檢測出的相繼數(shù)據(jù)來限制所述第二內(nèi)插的載波色度信號(hào)的值。
4.如權(quán)利要求1所述的YC分離電路,其特征在于,所述第二分離電路包括一個(gè)第一3行邏輯梳狀濾波器,在水平方向上有帶通限制,用以從所述復(fù)合視頻信號(hào)中分離出所述載波色度信號(hào);一個(gè)第一高頻分量抽取濾波器,用以從所述第一3行邏輯梳狀濾波器來的分離的載波色度信號(hào)中抽取出第三高頻分量;一個(gè)第二3行邏輯梳狀濾波器,在水平方向上沒有帶通限制,用以從所述復(fù)合視頻信號(hào)中分離出所述載波色度信號(hào);一個(gè)第二高頻分量抽取濾波器,用以從所述第二3行邏輯梳狀濾波器來的分離的載波色度信號(hào)中抽取出第四高頻分量;一個(gè)相關(guān)檢測電路,用以檢測所述復(fù)合視頻信號(hào)中的垂直相關(guān)性;及一個(gè)切換電路,用以當(dāng)所述垂直相關(guān)性小于一個(gè)參考值時(shí),輸出所述第三高頻分量作為所述第二高頻分量,并且當(dāng)所述垂直相關(guān)性不小于所述參考值時(shí),輸出所述第四高頻分量作為所述第二高頻分量。
5.一種YC分離電路,包括稀抽裝置,用以對包含在一個(gè)公共頻帶內(nèi)復(fù)用的亮度信號(hào)和載波色度信號(hào)的復(fù)合視頻信號(hào),根據(jù)亞奈奎斯特取樣信號(hào)進(jìn)行稀化抽取,輸出稀化抽取的復(fù)合視頻信號(hào);第一分離裝置,用以通過幀間運(yùn)算從所述稀抽的復(fù)合視頻信號(hào)中分離出所述載波色度信號(hào);第二分離裝置,用以通過場內(nèi)運(yùn)算從所述復(fù)合視頻信號(hào)中分離出所述載波色度信號(hào);邊緣檢測裝置,用以在所述第一分離裝置來的分離的載波色度信號(hào)中檢測邊緣圖像部分;高頻分量檢測裝置,用以在所述第二分離裝置來的所述載波色度信號(hào)中檢測出第二高頻分量;第一內(nèi)插裝置,用于在由所述亞奈奎斯特取樣信號(hào)規(guī)定的內(nèi)插定時(shí)上,通過線性內(nèi)插,該內(nèi)插從所述稀抽的載波色度信號(hào)中產(chǎn)生出第一內(nèi)插的載波色度信號(hào);第二內(nèi)插裝置,用以將所述高頻分量加到所述第一內(nèi)插的載波色度信號(hào)上,以產(chǎn)生出第二內(nèi)插的載波色度信號(hào);輸出裝置,用以在所述亞奈奎斯特取樣信號(hào)對應(yīng)的定時(shí)上輸出由所述第一分離電路給出的分離的載波色度信號(hào),當(dāng)所述邊緣檢測裝置未檢測到所述邊緣圖像部分時(shí),在所述內(nèi)插定時(shí)上輸出所述第一內(nèi)插的載波色度信號(hào),并且當(dāng)邊緣檢測裝置檢測到所述邊緣圖像部分時(shí),輸出所述第二內(nèi)插的載波色度信號(hào);以及亮度信號(hào)產(chǎn)生裝置,用以使所述復(fù)合視頻信號(hào)與所述輸出裝置的一個(gè)輸出進(jìn)行相減,由之產(chǎn)生和輸出分離的亮度信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的YC分離電路,其特征在于,所述第一內(nèi)插裝置包括一個(gè)水平內(nèi)插電路,用以對所述稀抽裝置中所述亞奈奎斯特取樣信號(hào)的兩個(gè)相繼取樣定時(shí)上導(dǎo)出的、所述第一分離裝置來的分離的載波色度信號(hào)之相繼數(shù)據(jù)進(jìn)行平均,以產(chǎn)生出所述第一內(nèi)插的載波色度信號(hào)。
7.如權(quán)利要求5所述的YC分離電路,其特征在于,所述第二內(nèi)插裝置中還包括中值裝置,用以對由所述稀抽裝置中的所述亞奈奎斯特取樣信號(hào)的兩個(gè)相繼取樣定時(shí)上導(dǎo)出的、所述第一分離裝置來的分離的載波色度信號(hào)之相繼數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測,并以檢測出的相繼數(shù)據(jù)來限制所述第二內(nèi)插的載波色度信號(hào)的值。
8.如權(quán)利要求5所述的YC分離電路,其特征在于,所述第二分離電路包括一個(gè)第一3行邏輯梳狀濾波器,在水平方向上有帶通限制,用以從所述復(fù)合視頻信號(hào)中分離出所述載波色度信號(hào);一個(gè)第一高頻分量抽取濾波器,用以從所述第一3行邏輯梳狀濾波器來的分離的載波色度信號(hào)中抽取出第三高頻分量;一個(gè)第二3行邏輯梳狀濾波器,在水平方向上沒有帶通限制,用以從所述復(fù)合視頻信號(hào)中分離出所述載波色度信號(hào);一個(gè)第二高頻分量抽取濾波器,用以從所述第二3行邏輯梳狀濾波器來的分離載波色度信號(hào)中抽取出第四高頻分量;一個(gè)相關(guān)檢測電路,用以檢測所述復(fù)合視頻信號(hào)中的垂直相關(guān)性;一個(gè)切換電路,用以當(dāng)所述垂直相關(guān)性小于一個(gè)參考時(shí),輸出所述第三高頻分量作為所述第二高頻分量,當(dāng)所述垂直相關(guān)性不小于所述參考值時(shí),輸出所述第四高頻分量作為所述第二高頻分量。
全文摘要
用亞奈脈沖對復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行取樣,以減少存儲(chǔ)容量,利用幀間YC分離器13從亞取樣復(fù)合信號(hào)中分離出色度信號(hào),由水平內(nèi)插電路25對第一分離的色度信號(hào)作內(nèi)插,以補(bǔ)償亞取樣中的數(shù)據(jù)丟失,內(nèi)插數(shù)據(jù)由場內(nèi)YC分離電路16和高頻抽取電路28來的高頻分量加以補(bǔ)償,當(dāng)電路13來的色度信號(hào)中存在邊緣時(shí),在亞奈取樣的定時(shí)上輸出該第一分離的色度信號(hào),當(dāng)未檢知到邊緣時(shí),減法器18使復(fù)合信號(hào)與色度信號(hào)相減而輸出亮度信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N9/78GK1199992SQ9810604
公開日1998年11月25日 申請日期1998年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月21日
發(fā)明者伊藤和樹 申請人:日本勝利株式會(huì)社