专利名称：Y/c分离电路和y/c分离方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将复合视频信号分离成亮度信号和色度信号的Y/C分离电路。
背景技术：
Y/C分离电路用于将诸如NTSC信号或PAL信号的复合视频信号分离成色度信号(C信号)和亮度信号(Y信号)。Y/C分离方法包括频率分离方法、二维Y/C分离方法等等。这些方法中，频率分离方法通过带通滤波器从复合视频信号中提取通过调制色度信号而获取的色度副载波的频带。由于频率分离方法仅需要用于分离的带通滤波器，所以能够很容易地执行分离。对于高对比度图像等等，亮度信号的高频分量通过带通滤波器，这将导致对比度降低和串色反常(artifact)。
二维Y/C分离方法基于以下关系通过梳状滤波器从亮度信号中分离出色度信号，所述关系为在保持水平相关性的情况下，相邻水平扫描线的亮度信号同相，并且相邻线的色度副载波反相。具体地说，当相邻线的信号彼此相关时，相邻线的信号彼此相减，以至于亮度信号被低偿以仅仅提取色度信号。进一步，从原始的复合视频信号中减去被提取的色度信号以获取亮度信号。
关于NTSC信号，色度副载波在一个水平扫描周期中反转其相位。关于PAL信号，色度副载波在两个水平扫描周期中反转其相位。所以，对于NTSC信号，本说明书中的相邻线是指一个水平扫描周期前面和后面的线，而对于PAL信号，其是指两个水平扫描周期前面和后面的线。
在二维Y/C分离方法中，通过使用相邻线的信号之间的相关性(垂直相关性)来执行Y/C分离，所以如果线之间的亮度(亮度过渡(transition))和彩色(彩色过渡)中存在少许的改变，那么可以很好地从色度信号中分离出亮度信号，并且垂直相关性强。然而，对于具有其中线之间亮度突然改变的对角线条纹图形的图像或对于包括水平方向上线之间的锐利彩色改变的图像，线之间的垂直相关性不是那么强，所以利用二维Y/C分离方法不能够很好地从亮度信号中分离出色度信号。对于该输入信号，频率分离方法可以比二维Y/C分离方法更好地分离色度信号。
这样，最佳的Y/C分离方法根据视频信号线之间的相关性而改变。因此，迄今已经提出了一种Y/C分离电路(下文中称为自适应Y/C分离电路)，其中能够根据输入信号来选择频率分离方法和二维分离方法(例如参见日本已审专利公开No.60-47793，日本未审专利公开No.10-224816，以及日本未审专利公开No.2000-175219)。该自适应Y/C分离电路检测相邻两线之间的相关性或三线中的相邻两线的相关性以基于检测结果来选择应用于色度信号分离的滤波操作。
例如，日本已审专利公开No.60-47793中公开的自适应Y/C分离电路通过计算三条线中的信号之间的信号幅度差值来确定存在/不存在水平相关性，并且判断幅度差值是预定阈值或是更小。除此之外，如果幅度差值超过了阈值，那么检测相同线的信号之间的相关性(水平相关性)以确定是由于亮度过渡还是由于彩色过渡分割垂直相关性。基于垂直相关性和水平相关性的确定结果，选择用于分离色度信号的滤波操作。
如上所述，现有自适应Y/C分离电路不仅基于用于选择分离色度信号的滤波操作的确定以在幅度和相位方面比较三条线的信号，而且基于三条线的信号间的信号幅度差值来检测相关性，并且基于垂直相关性和水平相关性检测相关性。所以，现有自适应Y/C分离电路的问题在于用于检测相关性的操作复杂。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种Y/C分离电路，其包括频带选择部件、图形确定部件以及滤波部件。频带选择部件通过从彼此相互延迟一个或两个水平扫描周期的三个复合视频信号中提取包括色度副载波的信号来输出三个视频信号“a”、“b”和“c”。图形确定部件通过正/负确定来确定视频信号“a”、“b”和“c”之间的幅度和相位关系。正/负确定用来确定三个视频信号“a”、“b”和“c”、通过相加视频信号中的两个而获得的加信号、以及通过相减视频信号中的两个而获得的减信号取正值还是负值。滤波部件基于图形确定部件的正/负确定结果来执行用于分离色度信号的滤波操作。
在Y/C分离电路中，图形确定部件通过使用基于有关三条线的信号的正/负确定对输入信号进行分类的结果来检测选择滤波操作所需的信号相关性。这样，根据本发明的Y/C分离电路通过用于确定三条相邻线的信号的幅度和相位关系的简单操作来确定垂直相关性以由此选择滤波操作。
根据本发明的另一方面，提供一种Y/C分离方法。在该方法中，首先通过从彼此相互延迟一个或两个水平扫描周期的三个复合视频信号中提取包括色度副载波的信号来输出第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号。接下来，执行正/负确定。正/负确定用来确定第一视频信号、第二视频信号、第三视频信号、通过相加视频信号中的两个而获得的加信号、以及通过彼此相减视频信号中的两个而获得的减信号取正值还是负值，以确定第一视频信号、第二视频信号、以及第三视频信号之间的幅度和相位关系。然后，基于有关第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号之间的幅度和相位关系的确定结果，选择用于分离色度信号的多个滤波操作中的一个滤波操作以通过选定的滤波来输出色度信号。最后，通过从延迟输入复合视频信号一个或两个水平扫描周期而获得信号中减去输出的色度信号来输出亮度信号。
在Y/C分离方法中，确定三条线的信号、加信号、以及减信号取正值还是取负值来仅基于三条线的信号之间的幅度和相位关系对输入信号进行分类以选择用于分离色度信号的滤波操作。这样，根据本发明的Y/C分离方法通过用于确定三条相邻线的信号的幅度和相位关系的简单操作来确定垂直相关性以由此选择滤波操作。
根据本发明的再一方面，提供一种Y/C分离方法。该方法包括(1)通过从彼此相互延迟一个或两个水平扫描周期的三个复合视频信号中提取包括色度副载波的信号来输出视频信号“a”、视频信号“b”以及视频信号“c”；(2)将信号“c”和“b”之间的幅度和相位关系分类成为由c＝b、c＝-b和c＝0划分的区域之一，将信号“a”和“b”之间的幅度和相位关系分类成为由a＝b、a＝-b和a＝0划分的区域之一，将|a|和|c|之间的幅度关系以及信号“c”和“c”之间的相位关系分类成为由a＝c和a＝-c划分的区域之一，以确定三个视频信号“a”、“b”和“c”之间的幅度和相位关系；(3)基于有关三个视频信号“a”、“b”、“c”之间的幅度和相位关系的确定结果，选择用于分离色度信号的多个滤波操作中的一个滤波操作以通过选定的滤波来输出色度信号；以及(4)通过从延迟输入复合视频信号一个或两个水平扫描周期而获得信号中减去输出的色度信号来输出亮度信号。
同样，根据本发明的另一方面的Y/C分离方法，能够基于三条线的信号之间的幅度和相位关系对输入信号进行分类以由此选择用于分离色度信号的滤波操作。
根据本发明，能够提供一种Y/C分离电路和Y/C分离方法，其中确定三条线的信号之间的幅度和相位关系以基于确定结果选择用于分离色度信号的滤波操作。
从接合附图的以下描述，本发明上述的和其它目的、优点以及特征变得更加显而易见，其中图1是示出了根据本发明的Y/C分离电路的图表；图2示出了根据本发明的三个相邻线的信号的分类；图3A和3B示出了三条线的信号的分类与图表之间的关系；图4A-4D说明了图表；图5A-5E说明了根据本发明对三条线的信号进行分类的步骤；图6说明了根据本发明对三条线的信号进行分类的步骤；图7示出了三条线的信号的分类与滤波表达式之间的关系；图8A-8D说明了图表与显示的图像之间的关系；图9是示出了根据本发明的Y/C分离电路的图表；图10是示出了根据本发明的Y/C分离电路的图表；图11A-11C说明了滤波选择信号的选择范围；以及图12A-12B说明了滤波选择信号的选择范围。
具体实施例方式
现在将参考说明性实施例来描述本发明。本领域的技术人员将意识到使用本发明的讲解能够实现许多可选的实施例，并且本发明并不限于用于说明性目的而说明的实施例。
下文中将解释涉及本发明的Y/C分离电路的构造。根据本发明的一个方面的Y/C分离电路具有频带选择部件。频带选择部件通过从相互延迟一个或两水平扫描周期的三个复合视频信号中提取包括色度副载波的信号以输出三个视频信号“a”、“b”和“c”。此外，Y/C分离电路具有图形确定部件。图形确定部件通过正/负确定来确定视频信号“a”、“b”和“c”之间的幅度和相位关系。正/负确定用来确定三个视频信号“a”、“b”和“c”，通过相加视频信号中的两个而获得的加信号，以及通过相间视频信号中的两个而获得的减信号是取正值还是取负值。此外，Y/C分离电路具有滤波部件。滤波部件基于图形确定部件的确定结果来执行用于分离色度信号的滤波操作。
以下解释涉及本发明的Y/C分离电路的具体构造。
第一实施例图1示出了根据本发明的Y/C分离电路10的构造。延迟电路11和12是为输入复合视频信号给出一个水平扫描周期的延迟的线路存储器。输入到Y/C分离电路10的复合视频信号被延迟电路11延迟一个水平扫描周期。另外，延迟电路11的输出信号被延迟电路12延迟一个水平扫描周期。所以，三个信号，也就是输入复合视频信号、延迟电路11输出的信号、以及延迟电路12输出的信号是三个相邻线的信号。BPF13-15是用于从复合视频信号中提取包括色度副载波的信号的带通滤波器。延迟电路11和12、以及BPF13-15对应于用于输出彼此相互延迟一个水平扫描周期的三个视频信号的频带选择部件19。
在下面的描述中，信号“a”表示将输入复合视频信号应用到BPF13并且使得该输入信号进行带通滤波所获得的信号，信号“b”表示将延迟电路11输出的复合视频信号应用到BPF14并且使得该输入信号进行带通滤波所获得的信号，以及信号“c”表示将延迟电路12输出的复合视频信号应用到BPF15并且使得该输入信号进行带通滤波所获得的信号。
图形确定部件16确定BPF13-15输出的信号“a”、“b”以及“c”之间的幅度和相位关系，以由此确定输入信号是否具有垂直相关性。随后，基于确定结果来判断是否通过梳状滤波进行二维Y/C分离。如果没有，那么判断BPF13-15之一的输出是非梳状滤波情况下用作色度信号还是没有色度信号输出，也就是色度信号幅度被设置为零。此外，选择用于分离色度信号的滤波的滤波选择信号被提供到滤波部件17。
图形确定部件16的一个特征在于基于信号“a”、“b”和“c”，以及它们的加减结果为正或负来确定信号“a”、“b”和“c”之间信号幅度和相位关系，其中加减结果具体而言为(b-a)、(b+a)、(b-c)、(b+c)、(c-a)和(c+a)的计算结果。图形确定部件16中的加/减部件161计算(b-a)、(b+a)、(b-c)、(b+c)、(c-a)和(c+a)的值，并且将计算结果输出到代码确定部件162。代码确定部件162确定加/减部件161输出的信号以及BPF13-15输出的信号“a”、“b”和“c”是正或负以便向逻辑操作部件163输出确定结果信号Sd。在此，确定结果信号Sd可以是一种9比特的信号，该信号表示；当目标信号(b-a，b+a等等)的计算结果是负时，逻辑操作结果是真，以及当计算结果是正时，逻辑操作结果为假，例如以每比特(bit-to bit)为基础。
逻辑操作部件163使用代码确定部件162输出的确定结果信号Sd来确定由输入信号指示的图形。此外，逻辑操作部件163将用于选择分离色度信号的滤波操作的滤波选择信号Sf输出到滤波部件17。
在此，术语“图形”是指三个相邻线的信号的幅度关系和相位关系的变化图形。并且，图形的确定是以规定的图形分类规则为基础的，该规定的图形分类规则用于对三条相邻线的信号的幅度关系和相位关系的变换图形进行分类。以下详细描述图形分类规则和基于该规则的图形分类方法。
构造滤波部件17使得为BPF13-15输出的每一信号“a”、“b”和“c”选择多个滤波操作中的最佳滤波操作并且输出得到的信号作为色度信号。滤波部件17根据图形确定部件16输出的滤波选择信号Sf选择滤波，并且输出经过所选滤波的信号来作为色度信号。
减法器18输出通过从延迟电路11输出的信号中减去滤波部件17输出的色度信号而获得的信号，作为亮度信号。
下文中，给出用于在图形确定部件16中对图形进行分类的图形分类规则的描述。图2示出了基于三条相邻线的信号间的信号幅度与相位关系将输入信号分类成24类的分类。更具体地，首先，基于三条线的信号“a”、“b”和“c”间的信号幅度(绝对值)的关系将输入信号分类为6类。基于信号“a”、“b”和“c”之间的相位关系能够进一步将这些信号分类成4类(从信号“b”来看，(1)信号“a”和“c”与信号“b”处于相同的相位，(2)信号“a”和“c”与信号“b”处于相反的相位，(3)信号“a”与信号“b”处于相同的相位而信号“c”与信号“b”处于相反的相位，以及(4)信号“a”与信号“b”处于相反的相位而信号“c”与信号“b”处于相同的相位)。所以，作为组合基于信号幅度关系的分类和基于相位关系的分类的结果，输入信号被分类成24类(6×4类)。
基于信号“a”和信号“b”之间的信号幅度(两种)和相位(两种)关系，沿着垂直轴(轴“a”)将图2的分类分成4类。同时，基于信号“c”和信号“b”之间的信号幅度和相位关系，沿着水平轴(轴“c”)将分类分成4类。因此，三条相邻线的信号基于信号“a”和“c”相对于信号“b”的幅度和相位关系而能够被分类成16类。此外，分类中所画出的对角线针对基于信号“a”和信号“c”的幅度的分类。因此，图2的分类被分成24个区域。
图2的分类组成一种其中信号“b”采取如图3A所示正值的分类，并且组成一种其中信号“b”采取如图3B所示负值的分类。图3A示出了b＞0的分类，而图3B示出了b＜0的分类。这样，图2或图3A和3B的分类覆盖了以三条线的信号幅度和相位变化为基础而进行分类的所有分类。注意图3A和3B的分类中的图表以简单的方式说明了信号“a”、“b”和“c”之间的信号幅度和相位关系。例如，图4A中的图表表示信号“a”、“b”和“c”之间的幅度关系是c＜a＜|b|，信号“a”和“c”取正值，而信号“b”取负值，信号“a”和“c”与信号“b”处于相反的相位。图4B示出了对应于图4A的图表的三条线的信号。与图4B中虚线交叉的点所指示的时间点处的三条线的信号之间关系对应于图4A的图表。注意如从图4A的图表所理解的，作为三条线的信号之间的关系，信号“a”和“c”都与信号“b”处于相反的相位，这暗示输入色度信号的高度可能性。图表示出了|a|的值比|c|的值更接近于|b|的值，以至于信号“a”和“b”具有的垂直相关性强于信号“b”和“c”之间的垂直相关性。
图4C和4D示出了图表的实例和三条线的相应信号。在该情况中，三条线的信号都处于相同相位，这暗示输入亮度信号的高度可能性。然而，并不确定|a|和|c|中的哪一个接近于|b|。所以，不可能对信号“a”和“b”之间以及信号“b”和“c”之间的垂直相关性进行排序。
接下来，将给出在图形确定部件16中根据上述图2的分类来分类输入信号的方法的详细描述。随后的解释集中于以下程序，即在其中组合图5A、5B和5E的分类以由此获得期望的24类分类，作为用于获得图2的分类的逻辑确定的实例。注意，在本发明中，基于信号“a”、“b”和“c”之间的幅度和相位关系来将输入信号分类成24个分类是重要的。存在用于将分类划分成24个分类的多个处理。通过举例来描述下面的处理。
图5A示出了沿轴“c”被分成四个区域的图2中的分类。在区域x1和x2，信号“c”和“b”同相。另外，|c|＞|b|的区域对应于区域x1，而|c|＜|b|的区域对应于x2。在此，区域x1和x2都可以包含|c|＝|b|的区域。更具体地，仅需要产生一运算表达式以便在用于分类确定的逻辑操作中将该区域分类成区域x1或x2。被选定的滤波器根据区域x1和x2中的哪一个包含该区域而改变。如以下所提及的那样，尽管滤波根据该区域处于区域x1还是x2中而改变，但是如果确定边界处的滤波器特征使得输出色度信号的特征变为连续的，那么不管该区域是处于区域x1还是x2中，滤波器特征都不用改变。此外，在区域x3和x4中，信号“c”和“b”处于相反的相位。除此之外，|c|＞|b|的区域对应于区域x4，而|c|＜|b|的区域对应于x3。
另一方面，图5B示出了沿轴“a”被分成4个分类的图2的分类。在区域y1和y2中，信号“a”和“b”同相，在区域y3和y4中，信号“a”和“b”反相。|a|＞|b|的区域对应于区域y1，而|a|＜|b|的区域对应于y2。注意在图5B中，区域y1或y2可以包含|a|＝|b|的区域。同样，在区域y3和y4中，信号“a”和“b”反相。此外，|a|＞|b|的区域对应于区域y4，而|a|＜|b|的区域对应于y3。
通过以上的分类，能够基于信号“a”和“c”相对于信号“b”的幅度以及信号“a”和“c”相对于信号“b”的相位变化来对信号分类。随后，基于信号“a”和“c”之间的幅度关系进行分类。在此，给出图5C-5E所示的分类的解释。在图5C的区域z1中，b＞0和a＞c，或b＜0和a＜c，并且区域z2是除了区域z1之外的另一区域。如图5C所示，区域z1或z2可以包含|a|＝|c|的区域。在图5D的区域z3中，b＞0和c＞-a，或b＜0和c＜-a，并且区域z4是除了区域z3之外的另一区域。
换句话说，区域z1到z4彼此部分重叠。具体地说，在区域z1和z3中，|a|＞|c|，并且信号“a”和“b”同相。在区域z2和z4中，|a|＞|c|，并且信号“a”和“b”反相。在区域z2和z3中，|a|＜|c|，并且信号“c”和“b”同相。在区域z1和z4中，|a|＜|c|，并且信号“c”和“b”反相。图5E示出了这些重叠区域。
通过以下的逻辑表达式能够表示图5A-5E所示的上述区域x1到x4、y1到y4以及z1到z4的分类。在此“&”表示AND运算，“～”表示NOT运算，“^”表示异或运算(XOR)，以及“～^”表示XNOR运算。
x1＝(b＜0)^(b-c＜0)...(1)x2＝((b＜0)～^(c＜0))&～((b＜0)^(b-c＜0))...(2)x3＝((b＜0)^(c＜0))&～((b＜0)^(b+c＜0))...(3)x4＝(b＜0)^(b+c＜0)...(4)y1＝(b＜0)^(b-a＜0)...(5)y2＝((b＜0)～^(a＜0))&～((b＜0)^(b-a＜0))...(6)y3＝((b＜0)^(a＜0))&～((b＜0)^(b+a＜0))...(7)y4＝(b＜0)^(b+a＜0)...(8)z1＝(b＜0)^(c-a＜0)...(9)z2＝(b＜0)～^(c-a＜0)...(10)z3＝(b＜0)～^(c+a＜0)...(11)z4＝(b＜0)^(c+a＜0)...(12)以Y/C分离电路10中的逻辑操作部件163能够进行确定的方式，上述表达式(1)-(12)以加/减部件161执行的加/减和代码确定部件162执行的正/负确定为基础。逻辑操作部件163基于表达式(1)-(12)通过逻辑操作对输入信号进行分类，并且根据分类结果将滤波选择信号Sf输出到滤波部件17。这样，基于代码确定部件162的比较结果通过简单逻辑操作能够很容易地执行用于根据图2的分类对输入信号进行分类的操作。
注意如图5A、5B和5E所示或基于表达式(1)-(12)来对输入信号进行分类的方法是通过使用代码确定部件162的比较结果的简单逻辑操作来根据图2的分类对输入信号进行分类的方法的实例。能够通过使用任意其它的方法来根据图2的分类对输入信号进行分类。例如，可以使用图6的分类来执行图5A和5B所示的分离，而不管图5C-5E所示的分离，从而能够根据图2的分类来对输入信号进行分类。
在图6的区域z5中，信号“a”和“c”同相，并且|a|＜|c|。在区域z6中，信号“a”和“c”同相，并且|a|＞|c|。在区域z7中，信号“a”和“c”反相，并且|a|＜|c|。在区域z8中，信号“a”和“c”反相，并且|a|＞|c|。通过使用代码确定部件162的比较结果，区域z5-z8也可以由以下表达式(13)-(16)来表示。
z5＝(a＜0)～^(c-a＜0)...(13)z6＝(c＜0)^(c-a＜0)...(14)z7＝(a＜0)^(c+a＜0)...(15)z8＝(c＜0)^(c+a＜0)...(16)随后，进行有关滤波部件17中应用于输入信号的滤波方法的解释。图7示出了用于被分类成为图2的分类的每一区域的输入信号的滤波表达式。根据以下内容预测滤波表达式。首先，当信号“a”和“c”与信号“b”同相时，三条线的信号被判断为亮度信号。当信号“a”和“c”都与信号“b”反相时，这些信号被判断为色度信号。假设三条线的信号“a”至“c”被判断为亮度信号或色度信号，在那些输入信号之中，基于使用梳状滤波的二维Y/C分离方法对被分类成如下区域的信号进行Y/C分离以分离色度信号，上述区域为信号“a”和“b”之间以及信号“b”和“c”之间的垂直相关性能够被排序的区域，具体为区域(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)。在此，使用假设与参考信号“b”高度相关的信号“a”和“c”中的一个信号进行梳状滤波。注意表达式(x1，y1)表示为图5A到5E的分类方法中兼作x1和y1的区域。其它这样的表达式表示图5A到5E的区域。
对于如下输入信号，具体而言为被分类成为区域(x1，y2)和(x2，y1)的输入信号，不应用梳状滤波并且没有色度信号输出，其中在该输入信号中，三条线的信号被判断为亮度信号，但是不能对信号“a”和“b”之间以及信号“b”和“c”之间的垂直相关性进行排序。
对于如下输入信号，具体而言为被分类成为区域(x3，y4)和(x4，y3)的输入信号，不应用梳状滤波并且BPF14输出的信号“b”用作为色度信号，其中在该输入信号中，三条线的信号被判断为色度信号，但是不能对信号“a”和“b”之间以及信号“b”和“c”之间的垂直相关性进行排序。
如果信号“a”和“c”中任意一个信号与信号“b”同相，并且剩余的一个信号与信号“b”反相，并且不能够确定三条线的信号是亮度信号或是色度信号，那么考虑实际图像判断很可能输入色度信号。参考图8A-8D，描述该确定的实例。在图8A的图表所表示的输入信号和图8B的信号波形中，信号“a”和“b”同相，信号“a”和“c”反相。
存在根据由图8A的图表所表示的输入信号而显示的两个图像，也就是，图8C所示的白黑条纹图形的图像和图8D所示的包括垂直方向上彩色变化的图像。通常，从顶部到底部扫描TV屏幕，以至于图8C和8D的信号“a”、“b”和“c”的排列方向与实际的TV屏幕不一致。然而，为便于解释，所述信号对应于图8A和8B。图8C的图像包括作为包含信号“b”的扫描线与包含信号“c”的扫描线之间的反相结果的亮度过渡，并且具有较少的彩色分量。另一方面，图8D的图像包括包含信号“b”的扫描线与包含信号“a”的扫描线之间的彩色过渡，并且亮度很少改变。
考虑实际的图像，几乎不会获得图8C的图像，并且多数图像必须具有图8D所示的彩色变化。因此，如果没有确定三条线的信号是亮度信号还是色度信号，那么存在输入色度信号的高度可能性，并且如输入色度信号的情况中那样，优先执行滤波。具体而言，类似于区域(x3，y3)，通过使用梳状滤波的二维Y/C分离方法从被分类为区域(x2，y3，z2&z4)和(x3，y2，z1&z4)的输入信号中分离色度信号。此外，关于被分类为区域(x1，y4)、(x2，y4)、(x4，y1)和(x4，y2)的输入信号，BPF14输出的信号“b”用作为与区域(x3，y4)和(x4，y3)相似的色度信号。
最后，图7的阴影(hashed)区域是很难区分三条线的信号类型的区域。根据本发明，确定滤波表达式使得输出的色度信号连续地出现在相邻区域之间的边界上。在此，邻近区域是与图2和7的分类中的目标区域相邻近的区域，更具体地，在该区域中作为逻辑表达式(1)-(12)的元素的信号“a”、“b”和“c”的负/正值，(b-a)、(b-c)和(c-a)的负/正结果，以及(b+a)、(b+c)和(c+a)的负/正结果之一与图7的阴影区域相比是反的。
例如，由于在区域(x3，y1)中不使用梳状滤波而将输出的色度信号设置为-c，该输出色度信号经由c＝-b的边界与区域(x4，y1)的输出色度信号连续，并且除此之外，经由c＝0的边界与区域(x2，y1)的输出色度信号连续。同样，对于区域(x3，y2，z1&z3)、(x2，y3，z2&z3)以及(x1，y3)，确定输出色度信号使其在类似于区域(x3，y1)之间的边界与邻近的区域连续。具体地，如图7所示，每一区域的滤波表达式可以被设置为(b-2c-a)/2、(b-2a-c)/2和-a。
图7的滤波表达式在其它区域中定义输出色度信号使得各信号在其间的边界上与相邻区域的信号连续。通过设置滤波表达式使得输出色度信号与邻近区域的信号以如此方式连续，当由于三条邻近线的信号之间的幅度或相位关系稍微的变化而导致滤波部件17中选定的滤波操作改变时，能够避免由于输出色度信号的突然变化而导致显示图像中彩色或亮度的不必要的改变的情况。
第二实施例在根据本发明第一实施例的Y/C分离电路10中，加/减部件161中执行的操作与滤波部件17中执行的滤波操作部分地相同。因此，Y/C分离电路被构造为在公共电路中执行相同的操作，并且因此被简化。图9示出了如此构造的Y/C分离电路20。在图9的Y/C分离电路20中，延迟电路11和12、BPF13-15以及减法器18被赋予与图1的Y/C电路10中相应部件相同的功能，所以给出相同的参考符号，并且省略它们详细的描述。
图形确定部件26与第一实施例的Y/C分离电路10中的图形确定部件16的不同之处在于加/减部件261的输出信号不仅馈送到代码确定部件162而且馈送到滤波部件27。由图形确定部件26进行的、基于三条线的信号之间的幅度和相位关系对输入信号进行分类的确定处理与由第一实施例的Y/C分离电路10中的图形确定部件16进行的处理相似。
滤波部件27具有以下特征使用加/减部件261的计算结果以用于分离色度信号的一部分滤波操作。滤波部件27与本发明第一实施例的Y/C分离电路10中的滤波部件17的相同之处在于响应从逻辑操作部件163提供的滤波选择信号Sf来确定哪一滤波被应用于输入信号。
图10示出了Y/C分离电路20中的图形确定部件26和滤波部件27的构造实例的详细图表。加/减部件261由分别计算(b-a)、(b-c)、(c-a)、(b+a)、(b+c)和(c+a)的减法器911、913和915以及加法器912、914和916组成，并且将计算结果发送到代码确定部件162。并且，作为减法器911和913的输出信号的值(b-a)和(b-c)通常用于分离色度信号的滤波，并且因此还输出到滤波部件27。
如图10所示，代码确定部件162由比较器921至929组成。比较器921至929确定输入信号取正值还是取负值，并且在负输入信号情况中输出作为真的逻辑信号，否则为假，作为确定结果信号Sd。该逻辑信号可以是1比特的信号，其在是真时其为1，是假时为0。
逻辑操作部件163由第一逻辑部件93和第二逻辑部件94组成。第一逻辑部件93根据三条线的信号之间的幅度和相位关系对输入信号进行分类，所以执行本发明第一实施例的表达式(1)到(12)所表示的逻辑操作以将逻辑信号x1到x4、y1到y4、以及z1到z4输出到第二逻辑操作部件94。
第二逻辑部件94根据逻辑部件93输出的逻辑信号x1到x4、y1到y4以及z1到z4输出用于控制滤波部件27中的选择器961到965的控制信号。更详细地，第二逻辑部件94基于以下五个逻辑表达式(17)到(21)执行逻辑操作，并且基于作为计算结果的逻辑信号s1到s5来控制选择器961到965。简而言之，逻辑信号s1到s5对应于图9的滤波选择信号Sf。注意表达式(17)到(21)中的“+”表示OR运算。
s1＝x4^y4...(17)s2＝x1^y1...(18)s3＝(z1^z3)～^(y1+y4)...(19)s4＝(x4^y4)+z4+((x1+x2)&(y1+y2))...(20)s5＝z2...(21)滤波部件27中的选择器961根据第二逻辑部件94输出的逻辑信号s1进行操作。当上述逻辑表达式(17)的计算结果为真时，选择器961选择倍加器(doubler)951输出的信号2b，并且当上述逻辑表达式(17)的计算结果为假时，选择前一级选择器962的输出信号。图11A的阴影区域示出了在图2的分类中逻辑表达式(17)的计算结果为真的区域。
选择器962根据第二逻辑部件94输出的逻辑信号s2进行操作。当上述逻辑表达式(18)的计算结果为真时，选择器961选择0，并且当逻辑表达式(18)的计算结果为假时，选择前一级选择器963的输出信号。图11B的阴影区域是逻辑表达式(18)的计算结果为真的区域。在此，区域(x1，y4)和(x4，y1)处于选择器961选择信号2b的区域中，并且因此不需要用于选择器962中的逻辑确定。然而，如果那些区域被用于逻辑确定，那么逻辑表达式(18)很容易，从而也使用区域(x1，y4)和(x4，y1)执行逻辑确定。
选择器963根据第二逻辑部件94输出的逻辑信号s3进行操作。如果逻辑表达式(19)的计算结果为真，那么选择器963选择减法器911输出的信号(b-a)，并且如果逻辑表达式(19)的计算结果为假，那么选择减法器913输出的信号(b-c)。图11C的阴影区域表示逻辑表达式(19)的计算结果为真的区域。剩余的区域表示逻辑表达式(19)的计算结果为假的区域。
选择器964根据第二逻辑部件94输出的逻辑信号s4进行操作。当上述逻辑表达式(20)的计算结果为真时，选择器964选择0，并且当逻辑表达式(20)的计算结果为假时，选择前一级选择器965的输出信号。图12A的阴影区域是逻辑表达式(20)的计算结果为真的区域。
选择965根据第二逻辑部件94输出的逻辑信号s5进行操作。当上述逻辑表达式(21)的计算结果为真时，选择器965选择倍加器952输出的信号2a，并且当逻辑表达式(21)的计算结果为假时，选择倍加器953输出的信号2c。图12B的阴影区域表示逻辑表达式(21)的计算结果为真的区域。剩余的区域表示逻辑表达式(21)的计算结果为假的区域。
根据逻辑表达式(17)到(21)来控制选择器961到965以使选择器961和964输出的信号在减法器97中相减并且然后利用半乘法器(half-multiplier)98进行减半，从而对如图7所示的输入信号进行滤波。半乘法器98输出被分离的色度信号。除此之外，减法器18将延迟电路11输出的信号减去半乘法器98输出的色度信号，从而输出亮度信号。
对于根据该实施例的Y/C分离电路20，在图形确定部件26中，通过使用信号“a”、“b”和“c”以及它们的加/减结果的简单逻辑确定来确定三条相邻线的信号之间的幅度和相位关系，并且在滤波部件27中能够选择最佳滤波操作。
注意可以变化地设置滤波部件27的选择器构造，并且不唯一确定用于控制选择器的选择器选择信号。因此，为说明性目的而给出该实施例中的滤波部件27的选择器构造和用于产生滤波选择信号的逻辑表达式(17)到(21)。
上述实施例中的Y/C分离电路10和20应用于NTSC信号。在该情况中，如图1、9和10所示，通过从相对于输入复合视频信号延迟一个水平扫描周期的信号中减去色度信号来获得亮度信号。如果输入复合视频信号是PAL信号，那么同样如图1、9和10所示，通过从相对于输入复合视频信号延迟两个水平扫描周期的信号中减去色度信号来获得亮度信号。
很明显，本发明并不限于上述实施例，并且在不脱离发明范围和精神的情况下，本发明可以修改和改变。
权利要求
1.一种Y/C分离电路，包括频带选择部件，用于通过从彼此延迟一个或两个水平扫描周期的三个复合视频信号中提取包括色度副载波的信号来输出第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号；图形确定部件，用于确定第一视频信号、第二视频信号和第三视频信号之间的幅度和相位关系；以及滤波部件，用于基于图形确定部件的确定结果来执行用于分离色度信号的操作以输出色度信号，其中图形确定部件通过正/负确定来确定第一视频信号、第二视频信号和第三视频信号之间的幅度和相位关系，该正/负确定用来确定第一视频信号、第二视频信号、第三视频信号、通过相加视频信号中的两个而获得的加信号以及通过相减视频信号中的两个而获得的减信号取正值还是取负值。
2.根据权利要求1的Y/C分离电路，其中图形确定部件包括代码确定部件，用于执行正/负确定以输出正/负确定的结果作为逻辑信号；以及逻辑操作部件，用于对逻辑信号执行逻辑操作以产生滤波选择信号，以及滤波部件，用于响应滤波选择信号来选择用于分离色度信号的滤波操作。
3.根据权利要求1的Y/C分离电路，其中图形确定部件包括加/减部件，用于对正/负确定所需的第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号执行加/减，以及滤波部件，用于通过使用从图形确定部件中的加/减部件发送的加/减结果来执行用于分离色度信号的滤波操作。
4.根据权利要求1的Y/C分离电路，其中如果“a”表示第一视频信号，“b”表示第二视频信号，以及“c”表示第三视频信号，那么图形确定部件借助于基于有关信号“b”和“c”以及(b-c)和(b+c)的计算结果取正值还是负值的确定结果来确定“b”和“c”之间的幅度和相位关系，基于有关信号“a”和“b”以及(b-a)和(b+a)的计算结果取正值还是负值的确定结果来确定“a”和“b”之间的幅度和相位关系，基于有关(c-a)和(c+a)的计算结果取正值还是负值的确定结果来确定|a|和|c|之间的幅度关系，来确定第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号之间的幅度和相位关系。
5.根据权利要求1的Y/C分离电路，其中确定用于分离色度信号的滤波操作的特征使得从滤波部件输出的色度信号在切换滤波操作之前和之后是连续的。
6.根据权利要求5的Y/C分离电路，其中在第一视频信号、第二视频信号、第三视频信号、通过相加第一视频信号和第二视频信号而获得的加信号、通过彼此相减第一视频信号和第二视频信号而获得的减信号、通过相加第二视频信号和第三视频信号而获得的加信号、通过彼此减第二视频信号和第三视频信号而获得的减信号、通过相加第一视频信号和第三视频信号而获得的加信号、以及通过彼此相减第一视频信号和第三视频信号而获得的减信号之一的正/负值被反转的时刻执行滤波操作的切换。
7.根据权利要求1的Y/C分离电路，其中图形确定部件以如下方式确定第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号之间的幅度和相位关系，该方式是如果第二视频信号是中间视频信号，那么确定第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号属于24个图形分类中的哪一个图形分类，其中通过组合基于第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号之间的信号幅度的差值而定义的6个图形分类和基于第一视频信号和第三视频信号与第二视频信号是同相还是反相而定义的4个图形分类而获得该24个图形分类。
8.一种Y/C分离方法，包括通过从彼此相互延迟一个或两个水平扫描周期的三个复合视频信号中提取包括色度副载波的信号来输出第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号；执行正/负确定以确定第一视频信号、第二视频信号和第三视频信号之间的幅度和相位关系，该正/确定用来确定第一视频信号、第二视频信号、第三视频信号、通过相加视频信号中的两个而获得的加信号以及通过彼此相减视频信号中的两个而获得的减信号取正值还是取负值；基于有关第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号之间的幅度和相位关系的确定结果，来选择用于分离色度信号的多个滤波操作中的一个滤波操作以通过选定的滤波输出色度信号；以及通过从延迟输入复合视频信号一个或两个水平扫描周期而获得信号中减去输出的色度信号来输出亮度信号。
9.根据权利要求8的Y/C分离方法，其中如果第二视频信号是中间视频信号，那么通过确定第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号属于24个图形分类中的哪一个图形分类来确定第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号之间的幅度和相位关系，其中通过组合基于第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号之间的信号幅度的差值而定义的6个图形分类和基于第一视频信号和第三视频信号与第二视频信号是同相还是反相而定义的4个图形分类来获得该24个图形分类。
10.根据权利要求8的Y/C分离方法，其中如果“a”表示第一视频信号，“b”表示第二视频信号，以及“c”表示第三视频信号，那么图形确定部件借助于基于有关信号“b”和“c”以及(b-c)和(b+c)的计算结果取正值还是负值的确定结果来确定“b”和“c”之间的幅度和相位关系，基于有关信号“a”和“b”以及(b-a)和(b+a)的计算结果取正值还是负值的确定结果来确定“a”和“b”之间的幅度和相位关系，基于有关(c-a)和(c+a)的计算结果取正值还是负值的确定结果来确定|a|和|c|之间的幅度关系，来确定第一视频信号、第二视频信号以及第三视频信号之间的幅度和相位关系。
11.根据权利要求8的Y/C分离方法，其中确定用于分离色度信号的滤波操作的特征使得滤波部件输出的色度信号在切换滤波操作之前和之后是连续的。
12.根据权利要求11的Y/C分离方法，其中在第一视频信号、第二视频信号、第三视频信号、通过相加第一视频信号和第二视频信号而获得的加信号、通过彼此相减第一视频信号和第二视频信号而获得的减信号、通过相加第二视频信号和第三视频信号而获得的加信号、通过彼此相减第二视频信号和第三视频信号而获得的减信号、通过相加第一视频信号和第三视频信号而获得的加信号、以及通过彼此相减第一视频信号和第三视频信号而获得的减信号之一的正/负值被反转的时刻执行滤波操作的切换。
13.一种Y/C分离方法，包括通过从彼此相互延迟一个或两个水平扫描周期的三个复合视频信号中提取包括色度副载波的信号来输出视频信号“a”、视频信号“b”以及视频信号“c”；将信号“c”和“b”之间的幅度和相位关系分类成为由c＝b、c＝-b和c＝0划分的区域之一；将信号“a”和“b”之间的幅度和相位关系分类成为由a＝b、a＝-b和a＝0划分的区域之一；将|a|和|c|之间的幅度关系以及信号“a”和“c”之间的相位关系分类成为由a＝c和a＝-c划分的区域之一，以确定三个视频信号“a”、“b”和“c”之间的幅度和相位关系；基于有关三个视频信号“a”、“b”和“c”之间的幅度和相位关系的确定结果，选择用于分离色度信号的多个滤波操作中的一个滤波操作以通过选定的滤波来输出色度信号；以及通过从延迟输入复合视频信号一个或两个水平扫描周期而获得信号中减去输出的色度信号以输出亮度信号。
14.根据权利要求13的Y/C分离方法，其中通过确定视频信号“a”、“b”和“c”，通过相加三个视频信号中的预定两个而获得的加信号以及通过彼此相减三个视频信号中的预定两个而获得的减信号取正值还是取负值来确定三个视频信号“a”、“b”和“c”之间的幅度和相位关系。
15.根据权利要求13的Y/C分离方法，其中确定滤波操作的特征使得色度信号在切换滤波操作之前和之后是连续的。
全文摘要
根据本发明的Y/C分离电路，包括图形确定部件，在其中通过BPF从三条线的视频信号“a”、“b”和“c”提取色度副载波的频带以确定(b－a)、(b+a)、(b－c)、(b+c)、(c－a)和(c+a)的加/减结果是正还是负，由此确定视频信号“a”、“b”和“c”之间的幅度和相位关系；以及滤波部件，在其中根据图形确定部件发送的确定结果来选择用于分离色度信号的多个滤波操作之一以经由选定的滤波操作输出色度信号。
文档编号H04N9/78GK1764286SQ20051011404
公开日2006年4月26日 申请日期2005年10月19日 优先权日2004年10月19日
发明者大塚伊佐男 申请人:恩益禧电子股份有限公司