專(zhuān)利名稱(chēng):亮度/彩色信號(hào)分離濾波器的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一個(gè)亮度/彩色信號(hào)分離濾波器。具體地說(shuō)，它是關(guān)于將亮度信號(hào)或彩色信號(hào)從一個(gè)PAL系統(tǒng)的混合電視信號(hào)中提取出來(lái)的亮度/彩色信號(hào)分離濾波器。提取的方法是將PAL系統(tǒng)的模擬混合電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而將此數(shù)字信號(hào)以數(shù)字方式分離成亮度信號(hào)和彩色信號(hào)。
圖1是一個(gè)粗略的方塊圖，顯示一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中的常用的亮度/彩色信號(hào)分離濾波器的結(jié)構(gòu)。參考圖1可說(shuō)明這種常用分離濾波器的結(jié)構(gòu)，PAL系統(tǒng)的模擬混合電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將它輸給垂直濾波器2，垂直濾波器提取含有垂直方向高頻成份的行交替信號(hào)轉(zhuǎn)換器1轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)中的彩色信號(hào)。垂直濾波器2的輸出信號(hào)輸給帶通，濾波器3，此帶通濾波器3將從平低頻成份從垂直濾波器2的輸出信號(hào)中消出，為了從該信息中提取彩色信號(hào)，帶通濾波器輸出的彩色信號(hào)輸給減法器5。另一方面，從垂直濾波器2輸出的亮度信號(hào)經(jīng)過(guò)延遲電路4延遲后輸給減法器5，延遲電路4將亮度信號(hào)延遲一個(gè)周期，此期間彩色信號(hào)被帶通濾波器3延遲。減法器5測(cè)出帶通濾波器3的輸出信號(hào)和延遲電路4的輸出信號(hào)之差，從而提出亮度信號(hào)。
現(xiàn)在敘述圖1表示的亮度/彩色信號(hào)分離濾波器的作用。PAL系統(tǒng)的模擬混合電視信號(hào)被AD轉(zhuǎn)換電路1數(shù)字化成數(shù)字信號(hào)序列S(i，j)(i＝1，2，……，m，j＝1，2，……，n)數(shù)字化采樣頻率Fs是預(yù)定的。數(shù)字信號(hào)序列S(i，j)輸給垂直濾波器2進(jìn)行濾波，垂直濾波器2適用于輸出一個(gè)行交替信號(hào)，該濾波器一般包含兩個(gè)1H延遲元件，將輸入信號(hào)延遲一行。關(guān)于一個(gè)特殊的標(biāo)記采樣樣，垂直濾波器2構(gòu)成一個(gè)濾波器，占用上下隔開(kāi)該標(biāo)記采樣點(diǎn)兩行的采樣值，因此，就彩色差分信號(hào)U和V而言，此垂直濾波器構(gòu)成一個(gè)垂直帶通濾波器用于提取一個(gè)頻率帶。垂直濾波器2的輸出信號(hào)輸給帶通濾波器3，這樣就消去亮度信號(hào)的水平低頻成份，借此得到上述標(biāo)記采樣中的彩色信號(hào)，獲得的亮度信號(hào)是延遲電路4的輸出信號(hào)和帶通濾波器3的彩色信號(hào)之差，換句話(huà)說(shuō)，彩色信號(hào)是帶通濾波器3的輸出，亮度信號(hào)是減法器5的輸出。
通用的亮度/彩色信號(hào)分離濾波器即屬上述的結(jié)構(gòu)，故當(dāng)電視信號(hào)在水平方向變化時(shí)，亮度信號(hào)的水平高頻成份的能量就增加，結(jié)果，把亮度信號(hào)與彩色信號(hào)分離開(kāi)的特性將降級(jí)，表現(xiàn)在彩色信號(hào)成份混入到輸出的亮度信號(hào)中，同樣，如果電視信號(hào)在垂直方向交化的時(shí)候，對(duì)于上述垂直濾波器帶Y信號(hào)能量增加，因而，通過(guò)上述的交替信號(hào)，Y.C分離的特性會(huì)被破壞。上述的先驗(yàn)技術(shù)包含這種缺點(diǎn)。
本發(fā)明的主要目的是提供一個(gè)亮度/彩色信號(hào)分離濾波器，它標(biāo)記采樣點(diǎn)，檢測(cè)和相鄰采樣點(diǎn)的相關(guān)性(在電視信號(hào)的垂直和水平方向)因而，為改進(jìn)電視信號(hào)中的局部變化的響應(yīng)，要選擇分離濾波器的特性。
在本發(fā)明中，提供一種亮度/彩色信號(hào)濾波器，它能檢測(cè)在小范圍內(nèi)混合電視信號(hào)的特性，為了轉(zhuǎn)接垂直濾波裝置和水平濾波裝置，從而準(zhǔn)確地將亮度信號(hào)和彩色信號(hào)分離開(kāi)。
概括地說(shuō)，本發(fā)明以四倍于彩色付載波頻率的采樣頻率將模擬混合電視信號(hào)采樣數(shù)字化，用水平/垂直濾波裝置消去含在數(shù)字信號(hào)中的亮度信號(hào)成份，本發(fā)明還改變水平/垂直濾波裝置特性，其中彩色付載波相位是反相的。改變的辦法是使用包含在模擬混合電視信號(hào)中的特殊標(biāo)明的采樣點(diǎn)的采樣值和被兩條水平掃描行上下隔開(kāi)的及標(biāo)記采樣點(diǎn)中兩個(gè)采樣點(diǎn)前后隔開(kāi)的采樣點(diǎn)的采樣值。
根據(jù)本發(fā)明，利用電視信號(hào)的兩維性，操縱水平/垂直濾波裝置與水平或垂直方向相一致，其中信號(hào)變化小，因此對(duì)電視信號(hào)中局部變化的響應(yīng)提高了，并在圖象質(zhì)量改善的情況下亮度信號(hào)和彩色信號(hào)能相互分離。
在另一方面，本發(fā)明以四倍于彩色付載波頻率的采樣頻率將模擬混合電視信號(hào)數(shù)字化，因此，水平濾波裝置輸出水平亮度信號(hào)的高頻成份，同時(shí)，垂直濾波裝置輸出垂直亮度信號(hào)的高頻成份(建立在數(shù)字信號(hào)的基礎(chǔ)上)水平濾波裝置和垂直濾波裝置被切換去響應(yīng)輸入的圖象，這是基于屏幕上特殊標(biāo)明的采樣點(diǎn)的采樣值和鄰近采樣點(diǎn)的采樣值，這些采樣是在屏幕的水平或垂直方向，其中彩色付載波的相位是反相的。
因此，根據(jù)上述的本發(fā)明的另一種式樣，亮度信號(hào)和彩色信號(hào)能相互分離，靠使用在混合電視信號(hào)中垂直和水平波形受約束較小的方向上的信號(hào)。因此亮度信號(hào)和彩色信號(hào)的分離能正確地實(shí)現(xiàn)，不會(huì)引起圖象劇變導(dǎo)致分辨率的下降。從而接收到的圖象能再現(xiàn)，既沒(méi)有交叉亮度干擾。
從下面本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明和附圖可以更清楚地了解本發(fā)明的上述目的和其它目的、特色、式樣和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)介圖1是粗略方塊圖，表示出常用的亮度/彩色信號(hào)分離數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu);
圖2表示PAL系統(tǒng)一幀電視信號(hào)的采樣提取圖片元素的編排;
圖3是粗略方塊圖，表示出本發(fā)明的具體裝置;
圖4表示本發(fā)明的另一種具體裝置的電氣結(jié)構(gòu);
圖5用來(lái)說(shuō)明圖4詳細(xì)表示的具體裝置的作用，在圖中用符號(hào)表示一部分采樣，如圖1。
擇優(yōu)裝置的描述圖2表示PAL系統(tǒng)一幀電視信號(hào)的采樣提取圖片元素的編排。
一般說(shuō)來(lái)，PAL系統(tǒng)的一個(gè)混合電視信號(hào)P由亮度信號(hào)Y和彩色信號(hào)C組成，后者由正交雙相調(diào)制兩個(gè)彩色差分信號(hào)U和V(或I和Q)獲得，彩色付載波頻率是fsc，電視信號(hào)可以表示如下P＝Y(jié)+C＝Y(jié)+Usin(2πfsct)±Vcos(2πfsct)關(guān)于上方程式中第三項(xiàng)的符號(hào)“±”，“+”號(hào)表示在上述混合電視信號(hào)P中的奇數(shù)掃描線(xiàn)，“-”號(hào)表示偶數(shù)掃描，換句話(huà)說(shuō)，V部分每掃描一行倒相一次。假定，用fF表示的參考頻率為25Hz，用fv表示的幀頻率為50Hz，而用fH表示的水平掃描頻率為15.625KHz，這些頻率和上述彩色付載波頻率之間的關(guān)系可以表示如下fsc＝(284-1/4+1/625)fH＝(284-1/4+1/625)625/2.fv＝(284-1/4+1/625)625fF
因此，上述的彩色付載波頻率fsc和水平掃描頻率fH是1/4行偏置關(guān)系，所以，當(dāng)PAL系統(tǒng)的混合電視信號(hào)被四倍于彩色付載波頻率的采樣頻率進(jìn)行同步采樣時(shí)，在屏幕上采樣信號(hào)序列是以?xún)删S方式編排的(如圖2)，換句話(huà)說(shuō)，同一彩色信號(hào)的相位以四行周期重復(fù)著，重復(fù)的方式是，假定在第j水平掃描行上第i個(gè)水平采樣點(diǎn)(i，j)上的采樣值為S(i，j)，在采樣點(diǎn)(i-2，j)，(i+2，j)，(i，j-2)，(i，j+2)上的采樣值S(i-2，j)，S(i+2，j)，S(i，j-2)和S(i，j+2)在彩色付載波相位上是等同的，但和采樣值S(i，j)相差180°。
一個(gè)正規(guī)的電視信號(hào)有這樣的特征，在水平和垂直鄰近的采樣之間的相關(guān)性是強(qiáng)的，因此，相對(duì)于采樣值S(i，j)，使用上述的采樣值S(i-2，j)，S(i+2，j)，S(i，j-2)和S(i，j+2)可以將彩色信號(hào)和亮度信號(hào)分離開(kāi)。
圖3是一個(gè)顯示本發(fā)明具體裝置的粗略方塊圖。參考圖3可以描述本具體裝置的結(jié)構(gòu)。一個(gè)混合電視信號(hào)輸給A-D轉(zhuǎn)換器1，由采樣脈沖發(fā)生器19產(chǎn)生的采樣脈沖供給A-D轉(zhuǎn)換器，它的頻率fs是混合電視信號(hào)的彩色付載波頻率fsc的四倍。A-D轉(zhuǎn)換器將混合電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成建立在采樣頻率為fs的采樣脈沖上的數(shù)字信號(hào)，數(shù)字化的混合電視信號(hào)輸給垂直/水平方向的選擇濾波器11。
垂直/水平選擇濾波器11由下列部件構(gòu)成第一和第二緩沖存貯器61，62，第一、第二和第三采樣緩沖存貯器71，72，73第一和第二加法線(xiàn)路81，82，第一、第二和第二乘法器91，92、93，第一、第二、第三和第四減法器101，102，103，104，第一和第二絕對(duì)值運(yùn)算法141，142，比較器15和選擇開(kāi)關(guān)16。
緩沖存貯器61和62適用于將輸入的數(shù)字信號(hào)延遲兩個(gè)水平掃描周期，并由RAMs構(gòu)成緩沖存貯器61和62暫時(shí)存下輸入的數(shù)字信號(hào)，在一個(gè)預(yù)定的周期之后，即從存貯時(shí)刻開(kāi)始兩個(gè)水平掃描周期之后，將貯存的數(shù)字信號(hào)讀出，從而將輸入的數(shù)字信號(hào)延遲。采樣緩沖存貯器71，72，73適用于將輸入的數(shù)字信號(hào)延遲兩個(gè)采樣點(diǎn)，并由RAMs構(gòu)成。采樣緩沖存貯器71，72和73暫時(shí)存下輸入的數(shù)字信號(hào)，在一個(gè)預(yù)定的周期之后，即從貯存開(kāi)始兩個(gè)采樣點(diǎn)之后將貯存的數(shù)字信號(hào)讀出，從而將輸入的數(shù)字信號(hào)延遲。
加法電路81和82將第二緩沖存貯器62的輸出和第一采樣緩沖存貯器71的輸出相加，第二加法電路82還將第一緩沖存貯器61的輸出和第三采樣緩沖存貯器73的輸出相加。第一和第二乘法器91和92適用于將加法電路81和82的輸出相應(yīng)地乘以1/4，第三乘法器93將第二采樣緩沖存貯器72的輸出乘以1/2。
第一減法器101測(cè)出第三乘法器98的輸出與第一減法器91的輸出之差，而第二減法器102測(cè)出第三乘法器93的輸出與第二乘法器92的輸出之差，第三減法器103測(cè)出第一采樣緩沖存貯器71的輸出與第二緩沖存貯器62的輸出之差。第四減法器104測(cè)出第一緩沖存貯器61與第三采樣緩沖存貯器73的輸出之差。
絕對(duì)值運(yùn)算器141包含“異-或”邏輯電路和加法器，測(cè)出第三減法器103和第四減法器輸出的絕對(duì)值。
比較器15比較第一和第二絕對(duì)值運(yùn)算器141和142的輸出，給下述的選擇開(kāi)關(guān)16提供開(kāi)關(guān)信號(hào)。選擇開(kāi)關(guān)16，從比較器15接收開(kāi)關(guān)信號(hào)并選擇輸出第一減法器101的輸出信號(hào)或第二減法器102的輸出信號(hào)，兩者都按到選擇開(kāi)關(guān)16上，后者由乘法器構(gòu)成。
現(xiàn)在說(shuō)明圖3表示的亮度/彩色信號(hào)分離濾波器的作用。就被A-D轉(zhuǎn)換器1數(shù)字化的信號(hào)而言，在信號(hào)序列中，在采樣點(diǎn)(i，j)的采樣值S(i，j)中的彩色信號(hào)C(i，j)是以垂直和水平方向的四個(gè)采樣值為依據(jù)，也就是在上下方向隔開(kāi)采點(diǎn)(i，j)兩行的采樣點(diǎn)(i，j-2)和(i，j+2)上的采樣值S(i，j-2)和S(i，j+2)以及在左、右方向隔開(kāi)采樣點(diǎn)(i，j)兩行的采樣點(diǎn)(i-z，j)和(i+z，j)上的采樣值S(i-z，j)S(i+z，j)。如下述TV＝S(i，j+z)-S(i，j-z) ……(3)TH＝S(i+z，j)-S(i-z，j) ……(4)正如圖3所清楚顯示的，采樣值S(i，j)是第二采樣緩沖存貯器72的輸出，采樣值S(i，j-z)是第二緩沖存貯器62的輸出，采樣值S(i，j+z)是第一采樣緩沖存貯器71的輸出，采樣值S(i-z，j)是第三采樣緩沖存貯器73的輸出，采樣值S(i+z，j)是第一緩沖存貯器61的輸出，而TV值是第三減法法器103的輸出，TH值是第四減法器104的輸出。
另一方面垂直和水平彩色信號(hào)Vc和Hc是用采樣值S(i，j-z)S(i，j+z)，S(i-z，j)和S(i+z，j)計(jì)算的，如下式Hc(i，j)＝-1/4·S(1-z，j)+1/2·S(i，j)-1/4·S(i+z，j) ……(5)Vc(i，j)＝-1/4·S(i，j-z)+1/2·S(i，j)-1/4·S(i，j+z) ……(6)從圖3顯而易見(jiàn)，上述公式(5)和(6)是以下列方式獲得的由第一加法器電路81將第一采樣緩沖存貯器71的采樣值S(i，j+z)和第二緩沖存貯器62的采樣值S(i，j-z)相加，從而值S(i，j+z)+S(i，j-z)輸入給第一乘法器91。然后這個(gè)值被第一乘法器91乘以1/4，這樣，乘積1/4·S(i，j+z)+ 1/4 ·S(i，j-z)輸入給第一減法器101，第二采樣緩沖存貯器72的采樣值S(i，j)被第三乘法器93乘以 1/2 ，從而，乘積 1/2 ·S(i，j)輸入給第一減法器101。第一減法器101輸出值 1/4 S(i，j+z)+ 1/4 S(i，j-z)和 1/2 S(i，j)之差，也就是余數(shù)- 1/4 S(i，j-z)+ 1/2 S(i，j)- 1/4 S(i，j+z)＝Hc(i，j)。
第1緩沖存貯器61的采樣值S(i+z，j)和第三采樣緩沖存貯器73的采樣值S(i-z，j)被第二加法器電路82相加，從而值S(i+z，j)+S(i-2，j)輸入給第二乘法器92。此值被第二乘法器92乘以 1/4 ，這樣乘積 1/4 S(i+z，j)+ 1/4 S(i-z，j)輸入給第二減法器102，第二減法器102輸出 1/4 S(i+z，j)+ 1/4 S(i-z，j)值和 1/2 S(i，j)值之差，也就是值- 1/4 S(i-z，j)+ 1/2 S(i，j)- 1/4 S(i+z，j)＝Vc(i，j)。
圖2清楚地表明，S(i，j)＝Y(jié)+C2，S(i，j-z)＝Y(jié)-C2，S(i，j+z)＝Y(jié)-C2，S(i，j+z)＝Y(jié)-C2，S(i+z，j)＝Y(jié)-C2，和S(i-z，j)＝Y(jié)-C2，因此，信號(hào)Vc(i，j)等于( -1/4 )(Y-C2)+ 1/2 (Y+C2)-( 1/4 )(Y-C2)＝C2，以及信號(hào)Hc(i，j)等于(- 1/4 )(Y-C2)+( 1/2 )(Y+C2)-( 1/4 )(Y-C2)＝C2，從而立即得出兩個(gè)彩色信號(hào)Vc(i，j)和Hc(i，j)。
上述公式(3)和(4)計(jì)算的亮度信號(hào)的差值Tv和TH被絕對(duì)值運(yùn)算器141和142轉(zhuǎn)換成絕對(duì)值｜Tv｜和｜TH｜，這些信號(hào)輸入給比較器15。比較器15轉(zhuǎn)接選擇開(kāi)關(guān)16，比較器15選擇。
為了提取彩色信號(hào)，利用轉(zhuǎn)換選擇開(kāi)關(guān)16，比較器選擇從第一和第二減法器101和102的輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)換的條件如下當(dāng)絕對(duì)值｜Tv｜小于即對(duì)值｜TH｜，選擇開(kāi)關(guān)16輸出來(lái)的第一減法器101的輸出信號(hào)，也就是由公式(6)表示的信號(hào)Hc(i，j)。
當(dāng)絕對(duì)值｜Tv｜大于或等于絕對(duì)值｜TH｜時(shí)，選擇開(kāi)關(guān)16輸出來(lái)自第二減法器102的輸出信號(hào)，也就是公式(5)表示的信號(hào)Vc(i，j)。
也就是，利用在標(biāo)記采樣點(diǎn)附近彩色信號(hào)的倒相采樣位置上的采樣值S(i，j-z)，S(i，j+z)，S(i-z，j)和S(i+z，j)找出垂直和水平方向的差分絕對(duì)值。為了完成運(yùn)算(如下述)只要利用低高頻成份方向上的兩個(gè)采樣值，從而消去亮度信號(hào)的低頻成份。
結(jié)果消去的是在標(biāo)記采樣點(diǎn)上的垂直或水平亮度信號(hào)成份，從而立即得出彩色信號(hào)Hc或Vc。這時(shí)利用下列計(jì)算Y(i，j)＝S(i，j)-C(i，j) ……(7)求出延遲電路4的輸出信號(hào)和彩色信號(hào)之差，即亮度信號(hào)Y(i，j)。
此外，亮度信號(hào)和彩色信號(hào)相互可被分離，方法是運(yùn)算采樣點(diǎn)(i，j)的采樣值S(i，j)和采樣點(diǎn)(i-z，j-z)(i+z，j-z)，(i-z，j+2)，(i+z，j+z)的采樣值S(i-z，j-z)，S(i+z，j-z)，S(i-z，j+z)，S(i+z，j+z)之間的差值，假定絕對(duì)值｜S(i+z，j+z)-S(i，j)｜為最小值，可按下式計(jì)算
C(i，j)＝ 1/4 ｛S(i+z，j)-2S(i，j)+S(i，j+z)｝Y(i，j)＝- 1/4 ｛S(i+z，j)+2S(i，j)+S(i，j+z)｝圖4是顯示發(fā)明的另一種具體裝置的方塊圖，除下列各點(diǎn)外，圖4表示的具體裝置和圖3表示的具體裝置本質(zhì)上是相同的。圖3上的第一和第二緩沖存貯器61和62換成延遲電路20和24，而第一，第二和第三采樣緩沖存貯器71、72和73換成延遲電路21，22和23，略去圖3上位于采樣緩沖存貯器72和減法器5之間的延遲電路4。第一絕對(duì)值運(yùn)算器141的輸出端附加一個(gè)加法器18，它接收來(lái)自常數(shù)發(fā)生器17的預(yù)定常數(shù)K，加法器18將第一絕對(duì)值運(yùn)算器141的輸出和常數(shù)發(fā)生器17的輸出相加，然后將和數(shù)輸給比較電路15。
第一和第二延遲電路20和24用于將A-D變換器1的輸出延遲兩個(gè)水平掃描周期，第三至第五延遲電路21至23將它延遲兩個(gè)采樣點(diǎn)。
圖5表明顯示在圖4上的具體裝置的作用，類(lèi)似圖1，符號(hào)表示采樣序列的一部分。
參考圖5說(shuō)明圖4上的亮度/彩色信號(hào)分離濾波器的作用。
A-D轉(zhuǎn)換器1利用采樣脈沖將輸入的模擬混合電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，采樣脈沖來(lái)自采樣發(fā)生器19。被采樣脈沖采樣后，PAL系統(tǒng)混合電視信號(hào)的采樣序列的編排如圖1。
假定，在給定時(shí)刻T，A-D轉(zhuǎn)換器1輸出一個(gè)采樣點(diǎn)P9的采樣值，第三延遲電路21輸出采樣點(diǎn)P8的采樣值，P8在P9的附近。在另一方面，第一延遲電路20輸出采樣點(diǎn)P6的采樣值，后者比采樣點(diǎn)9延遲兩條水平掃描行。此外，第四延遲電路22輸出采樣點(diǎn)P5的采樣值，后者在采樣點(diǎn)P6附近，第五延遲電路23輸出采樣點(diǎn)P4的采樣值，后者在采樣點(diǎn)P5附近。第二延遲電路24輸出采樣點(diǎn)P2的采樣值，它比采樣點(diǎn)P8延遲兩條掃描行。
第一加法器81用于將第一延遲電路21的輸出(即采樣點(diǎn)P8的采樣值)和第二延遲電路24的輸出(即采樣點(diǎn)P2的采樣值)相加。第一乘法器91將第一加法器81的輸出乘以 1/4 。另一個(gè)乘法器93用于將第四延遲電路22的輸出(即采樣點(diǎn)P5的采樣值)乘以 1/2 ，第一減法器101將第一乘法器91的輸出從乘法器93的輸出信號(hào)中減去，因此減法器101的輸出是- 1/4 (采樣點(diǎn)P2的采樣值)+ 1/2 (采樣點(diǎn)P5的采樣值)- 1/4 (采樣點(diǎn)P8的采樣值)第二加法器18用于將第五延遲電路23的輸出(即采樣點(diǎn)P4的采樣值)和第一延遲電路20的輸出(即采樣點(diǎn)P6的采樣值)相加，同時(shí)，第二乘法器92將第二加法器82的輸出乘以 1/4 ，此外，第二減法器102將第二乘法器92的輸出從乘法器93的輸出信號(hào)中減去，因此，減法器102的輸出是- 1/4 (采樣點(diǎn)P4的采樣值)+ 1/2 (采樣點(diǎn)P5的采樣值)- 1/4 (采樣點(diǎn)P6的采樣值)第三延遲電路21和第二延遲電路20的相應(yīng)輸出輸入給第三減法器103，它的輸出信號(hào)輸入給第一絕對(duì)值運(yùn)算器141，為了求得它的絕對(duì)值。因此，第一絕對(duì)值運(yùn)算器141的輸出信號(hào)Tv是Tv＝｜(采樣點(diǎn)P8的采樣值)-(采樣點(diǎn)P2的采樣值)｜第一延遲電路20和第五延遲電路23的相應(yīng)輸出輸入給第四減法器104，它的輸出信號(hào)輸入給第二絕對(duì)值運(yùn)算器142，為了求得它的絕對(duì)值。因此，第二絕對(duì)值運(yùn)算器142的輸出信號(hào)TH是TV＝｜(采樣點(diǎn)P6的采樣值)-(采樣點(diǎn)P4的采樣值)｜第一絕對(duì)值運(yùn)算器141的輸出信號(hào)Tv輸給第三加法器18，常數(shù)發(fā)生器17產(chǎn)生一預(yù)定的常數(shù)K，它輸給第三加法器18，第三加法器18將第一絕對(duì)值運(yùn)算器141的輸出信號(hào)和常數(shù)發(fā)生器17的輸出信號(hào)相加，因此加法器18的輸出信號(hào)T′v是T′V＝Tv+K第三加法器18的輸出信號(hào)T′V和第二絕對(duì)值運(yùn)算器142的輸出信號(hào)TH輸給比較器15。比較器15比較T′V和TH的數(shù)值，給開(kāi)關(guān)選擇電路16(如下述)提供一開(kāi)關(guān)信號(hào)。開(kāi)關(guān)選擇電路16的輸入信號(hào)是第一和第二減法器101和102的輸出信號(hào)，比較器15給開(kāi)關(guān)選擇電路提供開(kāi)關(guān)信號(hào)的方式是當(dāng)T′v值小于TH值時(shí)，開(kāi)關(guān)選擇電路16輸出第一減法器101的輸出信號(hào)。
當(dāng)T′v值大于或等于TH值時(shí)，開(kāi)關(guān)選擇電路輸出第二減法器102的輸出信號(hào)。
因此，在圖4表示的具體裝置中使用了鄰近圖象元素信號(hào)，為了檢測(cè)這些信號(hào)較小變化的方向，它的彩色付載波相位是反相的，使用在該方向上的鄰近圖象元素信號(hào)可將彩色信號(hào)從混合電視信號(hào)中分離開(kāi)來(lái)，從而彩色信號(hào)可被正確地分離。
此外，常數(shù)發(fā)生器17產(chǎn)生的常數(shù)K用于防止垂直分辨率的下降，這種下降是由于使用上下隔開(kāi)兩條水平掃描行的采樣點(diǎn)上的采樣值而引起的，因此，在常數(shù)發(fā)生器中，設(shè)置合適的常數(shù)K可以防止垂直分辨率的下降。
還有，減法器5是用于將開(kāi)關(guān)選擇電路的輸出信號(hào)從第四延遲從第四延遲電路22的輸出信號(hào)中減去，第四延遲電路22輸出的是混合電視信號(hào)，開(kāi)關(guān)選擇電路16輸出的是從混合電視信號(hào)中分離出來(lái)的彩色信號(hào)，因此，減法器5輸出的是亮度信號(hào)。
雖然，本發(fā)明已被詳細(xì)地描述和說(shuō)明，很清楚，不能把描述方法和例子當(dāng)作一種限制。本發(fā)明的思想和范圍只受附上的權(quán)項(xiàng)的限制。
權(quán)利要求
1.亮度/彩色信號(hào)分離濾波包含采樣轉(zhuǎn)換裝置，以四倍于彩色付載波頻率的采樣頻率，將模擬混合電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(1)垂直/水平濾波裝置含有延遲裝置(61，62，71，72，73)，乘法裝置(91，92)，加法裝置(81，82)和減法裝置(101，102)，為了消去含在該轉(zhuǎn)述裝置輸出的數(shù)字信號(hào)中的亮度信號(hào)成份。上述的垂直/水平濾波裝置含有改變?yōu)V波特性的裝置，靠在占用含在上述模擬混合信號(hào)內(nèi)的采樣點(diǎn)和上下隔開(kāi)該點(diǎn)兩條掃描行上的采樣值以及前后隔開(kāi)該點(diǎn)兩個(gè)采樣點(diǎn)的采樣值在這些采樣值中，彩色付載波的相位都是反相的(61，62，71，72，73)。
2.亮度/彩色信號(hào)分離濾波器包含采樣轉(zhuǎn)換裝置以四倍于彩色付載波頻率的采樣頻率，將模擬混合電視轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(1)水平濾波器包含第一延遲裝置(24)，第一加法裝置(81)，第一減法裝置(101)和第一乘法裝置(91)。為了輸出水平亮度信號(hào)中的高頻成份，此亮度信號(hào)含在上述轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)字信號(hào)中。垂直濾波器包含第二延遲裝置(23)，第二加法裝置(82)，第二減法裝置(102)和第二乘法裝置(92)，為了輸出垂直亮度信號(hào)的高頻成份，此亮度信號(hào)包在上述轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)字信號(hào)中。開(kāi)關(guān)裝置，為了轉(zhuǎn)接上述的水平濾波器和垂直濾波器，響應(yīng)上述轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)字信號(hào)，根據(jù)在屏幕上的采樣點(diǎn)和在鄰近該點(diǎn)的垂直或水平方向上的采樣值，其中彩色付載波是反相的(16)。
3.亮度/彩色信號(hào)分離濾波器包含采樣轉(zhuǎn)換裝置以四倍于彩色付載波頻率的采樣頻率將模擬電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(1)，采樣信號(hào)發(fā)生器，接收上述轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)字信號(hào)，輸出一個(gè)分離信號(hào)，一個(gè)第一采樣信號(hào)它超前于該分離信號(hào)兩個(gè)采樣點(diǎn);一個(gè)第二采樣信號(hào)，它滯后于該分離信號(hào)兩個(gè)采樣點(diǎn);一個(gè)第三采樣信號(hào)，它超前于該分離信號(hào)兩個(gè)水平掃描周期;一個(gè)第四采樣信號(hào)，它滯后于該分離信號(hào)兩個(gè)水平掃描周期(20，21，22，23，24)。第一信號(hào)輸出裝置，接收上述第一和第二采樣信號(hào)，輸出一個(gè)TH信號(hào)，它是水平方向的差值(104，142)。第二信號(hào)輸出裝置，接收從上述采樣信號(hào)發(fā)生器裝置輸出的第三和第四采樣信號(hào)，輸出一個(gè)TV信號(hào)，它是垂直方向的差值(103，104)。比較裝置，比較上述垂直亮度信號(hào)和上述水平亮度信號(hào)的高頻成份，它們分別是上述第一和第二信號(hào)輸出裝置的輸出，當(dāng)上述垂直亮度信號(hào)的高頻成份低于上述水平亮度信號(hào)的高頻成份時(shí)比較裝置輸出上述的第一信號(hào)，同樣，當(dāng)水平亮度信號(hào)的高頻成份小于垂直亮度信號(hào)的高頻成份時(shí)比較裝置輸出上述的第二信號(hào)(15)。水平彩色信號(hào)發(fā)生器，輸出水平彩色信號(hào)，這基于上述采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的第一、第二采樣信號(hào)和分離信號(hào)(81，91，101)。垂直彩色信號(hào)發(fā)生器，輸出垂直彩色信號(hào)，這基于上述采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的第三，第四采樣信號(hào)和分離信號(hào)(82，92，102)。開(kāi)關(guān)裝置，接收上述的水平彩色信號(hào)發(fā)生器和垂直彩色信號(hào)發(fā)生器輸出的水平彩色信號(hào)和垂直彩色信號(hào)以及接收上述的比較裝置輸出的第一和第二信號(hào)，根據(jù)接收到第一信號(hào)，此裝置輸出垂直彩色信號(hào)，作為彩色信號(hào)，根據(jù)接收到第二信號(hào)，此裝置輸出水平彩色信號(hào)，作為彩色信號(hào)(16)。亮度信號(hào)發(fā)生器，輸出亮度信號(hào)。這基于上述開(kāi)關(guān)裝置輸出的彩色信號(hào)和上述采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的分離信號(hào)(5)。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3，在亮度/彩色信號(hào)分離濾波器中，采樣信號(hào)發(fā)生器包含第一延遲裝置，將上述轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)字信號(hào)延遲兩個(gè)水平掃描周期，為了輸出上述的第三采樣信號(hào)(20)。第四延遲裝置，將上述第一延遲裝置輸出的第三采樣信號(hào)延遲兩個(gè)采樣點(diǎn)，為了輸出上述的分離信號(hào)(22)。第二延遲裝置，將上述第四延遲裝置輸出的分離信號(hào)延遲兩個(gè)水平掃描周期，為了輸出上述的第二采樣信號(hào)。第三延遲裝置，將上述轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)字信號(hào)延遲兩個(gè)采樣點(diǎn)，為了輸出第一采樣信號(hào)(21)。第五延遲裝置，將上述第四延遲裝置輸出的分離信號(hào)延遲兩個(gè)采樣點(diǎn)，為了輸出上述的第四采樣信號(hào)(23)。
5.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3，在亮度/彩色信號(hào)分離濾波器中，上述的水平彩色信號(hào)發(fā)生器包含第一加法裝置，輸出上述采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的第一和第二采樣信號(hào)之和(61)。第一乘法裝置，將上述的第一加法裝置輸出的和信號(hào)乘以 1/4 (91)。第三乘法裝置，將上述的采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的分離信號(hào)乘以第一減法裝置，輸出上述的第一乘法裝置輸出的乘積信號(hào)和上述的第三乘法裝置輸出的乘積信號(hào)之差，作為上述的水平彩色信號(hào)(101)
6.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3，在亮度/彩色信號(hào)分離濾波器中，上述的垂直彩色信號(hào)發(fā)生器包含第二加法裝置，輸出上述的采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的第三和第四采樣信號(hào)之和(82)。第二乘法裝置，將上述的第二加法裝置輸出的和信號(hào)乘以 1/4 (92)。第二減法裝置，輸出上述的第二乘法裝置輸出的乘積信號(hào)和上述的第三乘法裝置輸出的乘積信號(hào)之差(102)。
7.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3，在亮度/彩色信號(hào)分離濾波器中，上述的第一信號(hào)發(fā)生器包含第三減法裝置，輸出上述的采樣信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的第一采樣信號(hào)和第二采樣信號(hào)之差。第一絕對(duì)值運(yùn)算裝置，計(jì)算上述的第三減法裝置輸出的差分信號(hào)的絕對(duì)值，輸出上述的TH信號(hào)(141)。
8.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3，在亮度/彩色信號(hào)分離濾波器中，上述的第二信號(hào)發(fā)生器包含第四減法裝置，輸出上述的采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的第三采樣信號(hào)和第四采樣信號(hào)之差(104)。第二絕對(duì)值運(yùn)算裝置，計(jì)算上述第四減法裝置輸出的差分信號(hào)的絕對(duì)值，輸出上述的TV信號(hào)(142)。
9.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3，在亮度/彩色信號(hào)分離濾波器中，上述的第二信號(hào)發(fā)生器包含第五減法裝置，輸出上述采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的第一采樣信號(hào)和第二采樣信號(hào)之差(103)。第三絕對(duì)值運(yùn)算裝置，計(jì)算上述第五減法裝置輸出的差分信號(hào)的絕對(duì)值(141)。常數(shù)發(fā)生器，產(chǎn)生預(yù)定常數(shù)(17)第三加法裝置，輸出上述第二絕對(duì)值運(yùn)算器產(chǎn)生的絕對(duì)值信號(hào)和常數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的預(yù)定常數(shù)信號(hào)之和，作為上述垂直亮度信號(hào)的高頻成份信號(hào)(18)
10.根據(jù)權(quán)項(xiàng)3，在亮度/彩色信號(hào)分離濾波器中，上述的第一信號(hào)發(fā)生器包含第五減法裝置，輸出上述采樣信號(hào)發(fā)生器輸出的第三采樣信號(hào)和第四采樣信號(hào)之差。(104)第四絕對(duì)值運(yùn)算裝置計(jì)算上述第五減法裝置輸出的差分信號(hào)的絕對(duì)值，輸出上述的水平亮度信號(hào)的高頻成份信號(hào)(142)。
專(zhuān)利摘要
一亮度/彩色信號(hào)分離濾波器將亮度信號(hào)和彩色信號(hào)從混合的電視信號(hào)中分離出來(lái)。A/D轉(zhuǎn)換器以預(yù)定的采樣頻率混合的電視信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。一垂直/水平方侶的選擇濾波器將亮度信號(hào)從數(shù)字信號(hào)中消去，而輸出彩色信號(hào)。數(shù)字信號(hào)儲(chǔ)存在選擇濾波器內(nèi)的采樣緩沖存儲(chǔ)器中，該信號(hào)被延遲電路延遲，為了補(bǔ)償垂直/水平方向選擇濾波器的時(shí)延。一減法器測(cè)出垂直/水平方向選擇濾波器的輸出信號(hào)和延遲電路的輸出信號(hào)之差，從而輸出亮度信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N9/78GK85101634SQ85101634
公開(kāi)日1987年1月24日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者水谷秀樹(shù), 加漱沢正, 村上篤道 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan