專利名稱：亮度信號/載色信號分離電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個實(shí)施例涉及一種亮度信號、載色信號(color carriage signal)分離電路(下文中簡稱為YC分離電路)和方法， 該電^各經(jīng)過改進(jìn)具有了能夠消除點(diǎn)干擾(dot interference )的增強(qiáng)能 力。
背景技術(shù)：
已提出了多種YC分離電路(例如，第2006-25098號日本專利 申請公開)。YC分離電路從復(fù)合視頻信號(復(fù)合信號)中分離出亮 度信號(下文中稱為"Y信號")和載色信號(下文中稱為"C信號")。
YC分離方法在每個水平周期都^f吏用C信號的反相。該方法確 定多條水平行之間的差以提取C信號，然后從復(fù)合信號中減去所提 取的C信號以獲得Y信號。如果將C信號混入Y信號中或使C信 號留在Y信號中，則在這個計(jì)算過程中，很有可能發(fā)生點(diǎn)干擾。點(diǎn) 干擾是一種較小點(diǎn)出現(xiàn)在對應(yīng)于包括不連續(xù)色彩的信號部分的視 頻部分中的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實(shí)施例提供了一種亮度信號/栽色信號分離電路， 該電路能夠適當(dāng)?shù)叵c(diǎn)干擾，從而能夠獲得高品質(zhì)的Y信號。
本發(fā)明的一個實(shí)施例包括濾波器，用于從載色信號中提取高 頻載色分量；第一計(jì)算電路，用于將高頻載色分量加到載色信號中 以產(chǎn)生求和結(jié)果，以及用于從參考復(fù)合視頻信號中減去該求和結(jié)果 以輸出第一亮度信號；以及選擇電路，用于有選擇地在高頻載色分 量具有大于參考值的值時(shí)輸出第二亮度信號、或在高頻載色分量具 有小于參考值的值時(shí)輸出第一亮度信號。


以下將參考附圖描述用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種特征的 一般結(jié)構(gòu)。 提供附圖和相關(guān)描述用于闡述本發(fā)明的多個實(shí)施例，而并非用于限 制本發(fā)明的范圍。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的亮度信號/載色信號分 離電路的結(jié)構(gòu)的示例性框圖2是示出圖1中的中間4直電^各的具體結(jié)構(gòu)的示例性示圖3是用于描述圖1中的中間值電路的操作的點(diǎn)干擾分量的示
圖4A至圖4D是示出圖1中的電路的操作的信號波形圖5A至圖5C是示出圖1中的電路的操作和效果的信號波形 圖；以及
圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的亮度信號/載色信號分離電 路的結(jié)構(gòu)的示例性框圖。
具體實(shí)施例方式
下文中將參考附圖描迷根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例。圖1示出了
應(yīng)用本發(fā)明的平板一見頻顯示"i殳備的結(jié)構(gòu)。
YC分離電路還具有另一個問題。本發(fā)明的發(fā)明人注意到了這 樣的事實(shí)點(diǎn)干擾尤其可能出現(xiàn)在色調(diào)具有顯著變化的復(fù)合信號部 分中。
本發(fā)明的一個實(shí)施例包括C分離電^各，用于在4吏用才危狀濾波 器分離載色信號同時(shí)，輸出用作參考的參考復(fù)合視頻信號、為參考 復(fù)合一見頻信號的前一行視頻掃描的前導(dǎo)復(fù)合視頻信號(lead composite video signal )、以及為參考復(fù)合牙見頻信號的后一4亍^見頻掃 描的延遲復(fù)合^L頻4言號(delayed composite video signal);高頻載色 分量提取濾波器，用于從載色信號中提取色調(diào)顯著變化的高頻載色 分量；第一計(jì)算電路，用于將高頻載色分量加到栽色分量中，以及 用于從參考復(fù)合視頻信號中減去該和以輸出第 一亮度信號；第二計(jì) 算電路，用于從參考復(fù)合視頻信號、在前的前導(dǎo)復(fù)合視頻信號、以 及延遲復(fù)合視頻信號中的每一個中減去載色信號，以及用于有選擇 地導(dǎo)出具有中間值的第二亮度信號；以及選擇電路，用于在高頻載 色分量具有大于參考值的值時(shí)有選擇地輸出第二亮度信號，以及在 高頻載色分量具有小于參考值的值時(shí)有選擇地導(dǎo)出第一亮度信號。
根據(jù)以上實(shí)施例，可以減少色調(diào)顯著變化的信號部分中的點(diǎn)干 擾。這使得圖像質(zhì)量得到了進(jìn)一步的改善。
下面將參考附圖具體描述各個實(shí)施例。圖l示出了本發(fā)明的一 個實(shí)施例。該亮度信號/載色信號分離電路一般來說包括C分離電 路40、高頻載色分量提取濾波器41、第一計(jì)算電路42、第二計(jì)算 電3各43、和選擇電^各44。
根據(jù)本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)是通過C分離電^各40和第二計(jì)算電路 43實(shí)現(xiàn)的。然而，圖1示出了高頻載色分量提取濾波器41、第一 計(jì)算電路42、和選擇電路44的一種組合。稍后將對這些組件進(jìn)行 描述。
將復(fù)合視頻信號輸入C分離電路40，然后，C分離電路40使 用梳狀濾波器來從復(fù)合視頻信號中分離出載色信號(C信號)。分 離電路40同時(shí)還輸出作為參考的參考復(fù)合視頻信號Cl、為參考復(fù) 合視頻信號的前一視頻掃描行的在前的前導(dǎo)復(fù)合視頻信號C2、以 及為參考復(fù)合視頻信號的后一視頻掃描行的延遲復(fù)合視頻信號C0。
高頻載色分量提取濾波器41從載色信號(C信號)中提取色 調(diào)顯著變化的高頻載色分量。
第一計(jì)算電路42將高頻載色分量加到載色分量(C信號)中， 并從參考復(fù)合視頻信號Cl中減去該和以輸出第一亮度信號。第二 計(jì)算電路43從參考復(fù)合視頻信號C1 、在前的前導(dǎo)復(fù)合視頻信號C2 、 以及延遲復(fù)合視頻信號CO中的每一個中減去載色信號(C信號)。 然后，第二計(jì)算電路43從多個減法操作的結(jié)果中選擇中間值信號， 并將其作為第二亮度信號輸出。第二計(jì)算電路43 —般用作高頻立 式濾波器(vertical filter )。
當(dāng)高頻載色分量具有大于參考值的值時(shí)，選擇電路44有選擇 地輸出第二亮度信號。當(dāng)高頻載色分量具有小于參考值的值時(shí)，選 擇電路44有選擇地導(dǎo)出第一亮度信號。
現(xiàn)在將具體描述每個電路。將4是供給輸入端10的復(fù)合纟見頻信 號輸入到串聯(lián)連接的行延遲單元11和12中。將行延遲單元11的輸 入側(cè)上的復(fù)合一見頻信號定義為C0。將4亍延遲單元11的輸出側(cè)上的
復(fù)合一見頻信號定義為Cl。將行延遲單元12的輸出側(cè)上的復(fù)合纟見頻 信號定義為C2。復(fù)合視頻信號Cl是參考復(fù)合視頻信號。
將視頻復(fù)合信號C0、視頻復(fù)合信號Cl、以及視頻復(fù)合信號C2 同時(shí)輸入C分離器13。 C分離器13通過分離以下兩個值的平均值 來獲得C信號通過用2除復(fù)合視頻信號Cl和C0之間的差而獲 得的值、以及通過用2除復(fù)合^L頻信號Cl和C2之間的差而獲得的 值。
將分離出的C信號輸入fsc延遲單元14和減法器15。例如， fsc延遲單元14是具有與1個周期(0.5個周期或2個周期)的載 色波相對應(yīng)的預(yù)定延遲量的電路。減法器15從C信號中減去延遲 的C信號。從而，對于輸入減法器15的色調(diào)沒有任何偏差的兩個 信號部分來說，輸出為0。如果色調(diào)存在偏差，則輸出差分量。也 就是說，檢測到了色調(diào)顯著變化的復(fù)合視頻信號部分。換句話說， 提取了載色分量的高頻分量(高頻載色分量)。
通過放大器16調(diào)節(jié)高頻載色分量的增益，并將該高頻載色分 量輸入加法器17，然后，該加法器將該分量加到載色信號(C信號) 中。也就是說，通過加強(qiáng)信號的高頻分量來獲得高頻加強(qiáng)的C信號。 將來自加法器17的輸出(高頻加強(qiáng)的C信號)輸入減法器18,然 后，該減法器從復(fù)合視頻信號Cl中減去該輸出。這使得減法器18 能夠提供點(diǎn)干擾被抑制的高品質(zhì)的亮度信號；該點(diǎn)干擾很可能出現(xiàn) 在色調(diào)顯著變化的信號部分。將來自減法器18的亮度信號稱為第 一亮度信號。將第一亮度信號輸入選擇電路44的開關(guān)24的一端。
然而，減法器18很難抑制所有的點(diǎn)干擾。特別是在色調(diào)顯著 變化以及色調(diào)等級高的情況下，減法器18 4艮難去除包括在復(fù)合3見 頻信號Cl中的高頻載色分量。為了去除高等級高頻載色分量，可 以通過增大方丈大器16的增益，來改進(jìn)減法器18消除高頻載色分量
的能力。然而，放大器16的增益的增大會不利地使高頻加強(qiáng)的C 信號不穩(wěn)定(C信號和高頻分量之間失衡)。這降低了減法器18去 除包括在復(fù)合視頻信號C1中的載色分量的能力。
如果由減法器15輸出的高頻載色分量處于更高的等級，且不 能通過減法器18來抑制，則可以使用下述方法來抑制點(diǎn)干護(hù)C,以 提供高品質(zhì)的亮度信號。
具體地，在第二計(jì)算器43中，分別在加法器19、減法器20、 以及加法器21的輸入端中的一個處輸入復(fù)合視頻信號CO、 Cl、和 C2。將來自C分離電路40的C信號輸入加法器19、減法器20、 以及加法器21中每一個的另一輸入端。從而，加法器19、減法器 20、和加法器21輸出通過減去載色信號而獲得的亮度信號YO、 Yl、 和Y2。 ^使用加法器19、減法器20、以及加法器21是因?yàn)檩d色信 號在每行都進(jìn)行反相。
將亮度信號YO、 Yl、和Y2輸入中間值電路22，該中間值電 路有選擇地導(dǎo)出中間值亮度信號。將該亮度信號稱為第二亮度信 號。將第二亮度信號輸入選擇電路44的開關(guān)24的另一端。
開關(guān)24在以下條件下有選擇地導(dǎo)出第二亮度信號。比較器23 將通過減法器15獲得的高頻載色分量A與參考值B進(jìn)行比較。當(dāng) A〉B時(shí)，控制開關(guān)24有選擇地導(dǎo)出第二亮度信號。
圖2示出了中間值電路22的一個具體實(shí)例。將亮度信號YO和 Yl輸入用于執(zhí)行加法的加法器31。將亮度信號Yl和Y2輸入用于 執(zhí)行加法的加法器32。分別通過(1/2)除法器33和34來除來自 加法器31和32的輸出，并將結(jié)果輸入開關(guān)38。同樣將亮度信號 Yl輸入開關(guān)38,該開關(guān)執(zhí)行下面描述的比較和重排處理，以有選 才奪地輸出三個輸入中對應(yīng)于中間值的 一個。
將從(1/2)除法器33輸出的亮度信號、亮度信號Y1、以及從 (1/2)除法器34輸出的亮度信號輸入比較和重排電路35。比較和 重排電路35將該些輸入信號相互比較，并以值逐漸增加的順序來 將其重排以確定中間值。然后，比較和重排電路35控制開關(guān)38， 以使開關(guān)38選擇中間值亮度信號。
參考圖3描述在假定點(diǎn)干擾出現(xiàn)在亮度信號中的情況下的中間 值電路22的操作。在圖3中，分別將亮度信號YO、 Yl、和Y2的 點(diǎn)干擾分量定義為A、 B、和C。當(dāng)假設(shè)點(diǎn)干擾具有+4或-4的幅度 時(shí)，^^出以下等式 = [ ( 4 + ( -4 ) /2] = 0
B = -4 = [ ( -4 + 4 ) /2] = 0
這些值被輸入比較和重排電路35和開關(guān)38。以遞增順序(即， -4、 0、和0)重排這些值。中間值為0。 乂人而，比4交和重排電3各35 控制開關(guān)38,以使開關(guān)38從(1/2 )除法器33或34中選擇輸出。 如上所述，來自第二計(jì)算電路43的輸出是具有抑制的點(diǎn)干擾的信號。
圖4A至圖4D示出了由以下各個處理產(chǎn)生的信號波形的實(shí)例， 這些處理在輸入YC分離電^各并且包括相位顯著變化的載色信號的 彩條信號上執(zhí)行。圖4A示出了彩條信號。圖4B示出了通過YC分 離獲得的Y信號的實(shí)例，但是示出的是沒有消除點(diǎn)干擾的波形。圖 4C示出了色調(diào)在水平方向顯著變化的分量，即，高頻載色分量。 該分量是通過圖1中的減法器15輸出的。將該分量放大，并從圖 4B中的Y信號中減去該放大的分量。如圖4D所示，這抑制了點(diǎn)干 擾。該Y信號對應(yīng)于第一亮度信號。
圖5A至圖5C示出了由第二計(jì)算電路43和選擇電路44的操 作產(chǎn)生的波形。圖5A示出了彩條信號。圖5B示出了通過YC分離 獲得的Y信號的實(shí)例，但示出的是沒有消除點(diǎn)干擾的波形。第二計(jì) 算電路43和選擇電路44的操作使得第二計(jì)算電路43能夠提供如 圖5C所示的消除點(diǎn)干擾的Y信號。該Y信號對應(yīng)于第二亮度信號。
如果可能導(dǎo)致點(diǎn)千擾的載色分量具有大于閾值B的值，則選擇 電路44有選擇地輸出第二亮度信號。換句話說，選擇電路44從參 考行、在前行、及在后行的亮度信號中選擇具有中間值的亮度信號。 這個功能對應(yīng)于用于降低垂直方向的噪聲的中值濾波器，通過在垂 直方向的處理來抑制點(diǎn)干擾?？梢酝獠空{(diào)節(jié)參考值，以設(shè)置最佳參 考值B。
圖6示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。將描述與圖1中的結(jié)構(gòu)的不 同。將從減法器20輸出的Y信號輸入用于對留在Y信號中的點(diǎn)干 擾分量執(zhí)行減法處理的減法器18。本實(shí)施例的其他部分與圖1所示 的實(shí)施例相同，因而在此不再贅述。圖6示出了中間值處理計(jì)算電 路，該電路用于從參考復(fù)合視頻信號、在前的前導(dǎo)復(fù)合視頻信號、 以及延遲復(fù)合視頻信號中的每一個中減去載色信號，以生成第一、 第二、和第三亮度信號、并用于有選擇地導(dǎo)出第一、第二、和第三 亮度信號中的中間值作為第四亮度信號。減法處理計(jì)算電路將高頻 栽色分量和載色分量加在一起，并從第一亮度信號中減去該和以輸 出第五亮度信號。
盡管已描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅通過實(shí) 例示出，而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，本文中所描述的新 穎的方法和系統(tǒng)可以通過多種其他形式來實(shí)現(xiàn)；此外，可以在不脫 離本發(fā)明的精神的條件下，對這些方法和系統(tǒng)進(jìn)行各種省略、替代 和改變。所附權(quán)利要求及其等同物用于覆蓋落入本發(fā)明的范圍和精 神內(nèi)的形式或》f改。
權(quán)利要求
1.一種亮度信號/載色信號分離電路，其特征在于，包括濾波器(41)，用于從載色信號中提取高頻載色分量；第一計(jì)算電路(42)，用于將所述高頻載色分量加到所述載色信號中以產(chǎn)生求和結(jié)果，以及用于從參考復(fù)合視頻信號中減去所述求和結(jié)果以輸出第一亮度信號；以及選擇電路(44)，用于有選擇地在所述高頻載色分量具有大于參考值的值時(shí)輸出第二亮度信號，或在所述高頻載色分量具有小于所述參考值的值時(shí)輸出所述第一亮度信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的亮度信號/載色信號分離電路，其特征 在于，進(jìn)一步包括梳狀濾波器(40)，用于分離所述載色信號，并且同時(shí)輸 出作為參考的所述參考復(fù)合視頻信號、為所述參考復(fù)合視頻信號的前一視頻掃描行的前導(dǎo)復(fù)合視頻信號、以及為所述參考復(fù) 合#見頻信號的后一一見頻掃描行的延遲復(fù)合4見頻信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的亮度信號/載色信號分離電路，其特征 在于，進(jìn)一步包括第二計(jì)算電路(43)，用于從(i )所述參考復(fù)合視頻信 號、(ii )所述前導(dǎo)復(fù)合纟見頻信號、以及(iii)所述延遲復(fù)合 視頻信號中的每一個中減去所述載色信號，以生成多個并發(fā)亮 度信號，所述多個并發(fā)亮度信號經(jīng)過垂直濾波生成所述第二亮 度信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的亮度信號/載色信號分離電路，其特征 在于，所述濾波器(41)包括延遲單元(14)，用于將所述 栽色信號延遲預(yù)定量；以及減法器，用于從(ii )所述載色信 號中減去(i)來自所述延遲單元的輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的亮度信號/載色信號分離電路，其特征 在于，所述第一計(jì)算電路包括放大器(16),用于放大所述高頻載色信號；加法器(17)，連接至所述放大器，所述加法器用于將來 自所述放大器的輸出加到所述載色信號中；以及減法器(18),連接至所述加法器，所述減法器用于從所 述參考復(fù)合視頻信號中減去來自所述加法器的輸出，以獲得所 述第一亮度信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的亮度信號/載色信號分離電路，其特征 在于，所述第二計(jì)算電路包括減法器(20),用于從所述參考復(fù)合視頻信號中減去所述 載色信號；至少一個加法器(19或20)，用于乂人所述前導(dǎo)復(fù)合^L頻 信號和所述延遲復(fù)合視頻信號中減去所述載色信號；以及中間值電^各(22)，連4妄至所述減法器和所述至少一個加 法器，所述中間值電路用于從通過所述減法器和所述至少一個 加法器獲得的所述亮度信號中提取對應(yīng)于中間值的亮度信號 作為所述第二亮度信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的亮度信號/載色信號分離電路，其特征 在于，所述選擇電路包括比較電路(23)和開關(guān)(24),其 中，所迷第一亮度信號和所述第二亮度信號被輸入所述比較電 路和所述開關(guān)，所述比較電路(23 )用于將所述高頻載色信號 與所述參考值進(jìn)行比較并控制所述開關(guān)(24)，以在所述高頻 載色信號大于所述參考值時(shí)，輸出所述第二亮度信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的亮度信號/載色信號分離電路，其特征 在于，所述參考值在外部可任意調(diào)節(jié)。
9. 一種亮度信號/載色信號分離電路，其特征在于，包括梳狀濾波器(40)，用于分離載色信號并同時(shí)輸出作為參考的參考復(fù)合視頻信號、為所述參考復(fù)合視頻信號的前一視頻 掃描行的前導(dǎo)復(fù)合視頻信號、以及為所述參考復(fù)合視頻信號的 后一3見頻掃描行的延遲復(fù)合視頻信號；濾波器(41)，用于從所述載色信號中提取色調(diào)顯著變化 的高頻載色分量；中間值處理計(jì)算電路(43),用于從(i )所述參考復(fù)合 視頻信號、(ii )所述前導(dǎo)復(fù)合視頻信號、以及(iii)所述延 遲復(fù)合視頻信號中的每一個中減去所述載色信號，以生成第 一、第二、和第三亮度信號，以及導(dǎo)出為所述第一、第二、和第三亮度信號的中間值的第四亮度信號；減法處理計(jì)算電路(42)，用于將所述高頻載色分量加到 所述載色分量中以產(chǎn)生求和結(jié)果，以及從所述第一亮度信號中 減去所述求和結(jié)果以輸出第五亮度信號；以及選擇電路(44)，用于有選擇地在所述高頻載色分量具有 大于參考值的值時(shí)輸出所述第四亮度信號、或在所述高頻載色 分量具有小于所述參考值的值時(shí)輸出所述第五亮度信號。
10. —種分離亮度信號和載色信號的方法，所述方法的特征在于包 4舌以下步,驟從所述載色信號中提取高頻載色分量；將所述高頻載色分量加到所述載色分量中以產(chǎn)生和，以 及從參考復(fù)合視頻信號中減去所述和以生成第 一 亮度信號；以 及有選擇地在所述高頻載色分量具有小于參考值的值時(shí)輸 出所述第一亮度信號、以及在所述高頻載色分量具有大于所述 參考值的值時(shí)輸出第二亮度信號。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在從所述載色信 號中提取所述高頻載色分量之前，所述方法還包括以下步驟分離所述栽色信號并輸出所述參考復(fù)合視頻信號、在所 述參考復(fù)合視頻信號前的前導(dǎo)復(fù)合視頻信號、以及在所述參考 復(fù)合視頻信號后的延遲復(fù)合視頻信號。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述前導(dǎo)復(fù)合視 頻信號比所述參考復(fù)合視頻信號早至少一個視頻掃描行。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述延遲復(fù)合視 頻信號比所述參考復(fù)合視頻信號落后至少一個視頻掃描行。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在有選沖奪地輸出 所述第一亮度信號和所述第二亮度信號之一之前，所述方法還 包4舌以下步-驟從所述參考復(fù)合視頻信號、所述前導(dǎo)復(fù)合視頻信號、以 及所述延遲復(fù)合視頻信號中的每一個中減去所述載色信號，以 生成用于生成所述第二亮度信號的多個信號。 15. 才艮據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述多個信號經(jīng) 過垂直濾波，生成所述第二亮度信號。16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，選擇通過從所述 參考復(fù)合視頻信號、所述前導(dǎo)復(fù)合視頻信號、以及所述延遲復(fù) 合視頻信號中的每一個中減去所述載色信號獲得的值的中間 值作為所述第二亮度信號。17. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，可在外部調(diào)節(jié)所 述參考值。
全文摘要
本發(fā)明的一個實(shí)施例包括C分離電路(40)，用于分離載色信號并輸出參考、前導(dǎo)、和延遲復(fù)合視頻信號；濾波器(41)，用于從載色信號中提取色調(diào)顯著變化的高頻載色分量；第一計(jì)算電路(42)，用于輸出第一亮度信號；第二計(jì)算電路(43)，用于從參考、在前的前導(dǎo)、以及延遲復(fù)合視頻信號中的每一個中減去載色信號，以及用于導(dǎo)出具有中間值的第二亮度信號；以及選擇電路(44)，用于在高頻載色分量具有大于參考值的值時(shí)輸出第二亮度信號，以及在高頻載色分量具有小于參考值的值時(shí)導(dǎo)出第一亮度信號。
文檔編號H04N9/77GK101098490SQ20071009697
公開日2008年1月2日 申請日期2007年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者本田雄一, 神村茂樹 申請人:株式會社東芝