專利名稱：亮度信號/色度信號分離電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及亮度信號/色度信號(Y/C)分離電路，用以從復合視頻信號中分離出色度信號和亮度信號。
近年來，梳狀濾波器一直用以作為Y/C分離電路，以從復合視頻信號中分離出亮度和色度信號。


圖1示出一種2H梳狀濾波器電路配置的一個例子的電路圖，該電路用于從PAL制復合視頻信號中分離出亮度和色度信號。
在圖1中，帶通濾波器(BPF)10從PAL制復合視頻信號中提取色度信號頻帶的頻率分量，并將它作為一個色度頻帶信號b分別提供到2H延時單元14和減法器13。該2H延時單元14將該色度頻帶信號b延時兩個水平掃描周期，并將由此得到的2H延時色度頻帶信號C提供給減法器13。該減法器13從2H延時色度頻帶信號C中減去色度頻帶信號b，并將由此得到的信號提供給1/2系數(shù)乘法器16。該1/2系數(shù)乘法器16將減法器13供給的信號乘以1/2，并將由此得到的信號作為色度信號輸出出去，該色度信號還提供給減法器17。該減法器17將從延時單元18延時了一個預定時間的復合視頻信號中減去該色度信號，并將由此得到的信號作為亮度信號輸出出去。
如上所述，就基于梳狀濾波器的Y/C分離電路而言，從復合視頻信號中提取并分離亮度和色度信號是基于以下事實，亦即復合視頻信號的波形在相鄰的水平掃描周期之間非常相似并且相對于垂直方向具有很強的相關性。
然而，對于某些視頻信號，相對于垂直方向存在弱相關部分，尚且垂直相關性可能會因外部噪聲等影響而會丟失。
例如，我們假設在如圖2所示的提供給Y/C分離電路的復合視頻信號的第n行上的色度信號的波形是Cn，而在第n行前兩個水平掃描周期的第n-2行上的色度信號波形為cn-2。如圖2所示，這兩個信號波形無垂直相關性。
為此，當具有cn和cn-2這些波形的信號分別作為色度頻帶信號b和1H延時色度頻帶信號C而提供給減法器13時，梳狀濾波器輸出的色度信號具有cn-2振幅的一半，如圖2所示。這種狀態(tài)發(fā)生在Y/C分離電路中足以處理兩行的處理周期中，從而產(chǎn)生點狀干擾。
據(jù)此，如果無垂直相關性的復合視頻信號由這種2H梳狀濾波器進行Y/C分離，則發(fā)生信號質量下降，例如在兩行上出現(xiàn)點狀干擾或串色干擾，從而導致圖像質量上的損失。
為此，本發(fā)明的目的是提供一種Y/C分離電路，它能夠滿意地分離出亮度和色度信號，甚至能從無垂直相關性的復合視頻信號中分離它們。
根據(jù)本發(fā)明的一種Y/C分離電路用于從復合視頻信號中分離出色度和亮度信號，并且包括第一延時裝置，用以將所述的復合視頻信號延時一個水平掃描周期，以產(chǎn)生一個1H延時的復合視頻信號；第二延時裝置，用以將1H延時的復合視頻信號延時一個水平掃描周期，以產(chǎn)生一個2H延時的復合視頻信號；一個第一帶通濾波器，用以從所述的復合視頻信號中提取出色度信號頻帶的頻率分量，以產(chǎn)生一個第一色度頻帶信號；一個第二帶通濾波器，用以從所述的1H延時復合視頻信號中提取出色度信號頻帶的頻率分量，以產(chǎn)生一個第二色度頻帶信號；一個第三帶通濾波器，用以從所述的2H延時復合視頻信號中提取出色度信號頻帶的頻率分量，以產(chǎn)生一個第三色度頻帶信號；最大值檢測裝置，用以在所述的第一色度頻帶信號、所述的第二色度頻帶信號和所述的第三色度頻帶信號三者之中檢測出一個具有最大值的信號，以產(chǎn)生一個對應于所述的最大值的最大的色度頻帶信號；最小值檢測裝置，用以在所述的第一色度頻帶信號、所述的第二色度信號和所述的第三色度頻帶信號三者之中檢測出一個具有最小值的信號，以產(chǎn)生一個對應于所述的最小值的最小的色度頻帶信號；一個第二級電平檢測電路，用以從所述的最大色度頻帶信號、所述的最小色度頻帶信號和0電平三者之中檢測出一個具有第二大信號電平的信號，作為第二級電平信號；第一減法裝置，用以從所述的第二色度頻帶信號中減去所述的第二級電平信號，以產(chǎn)生一個信號作為所述的色度信號；及第二減法裝置，用以從所述的1H延時復合視頻信號中減去所述的色度信號，以產(chǎn)生一個信號作為所述的亮度信號。
使用上述的這種裝置可解決上述的問題，當一個PAL制復合視頻信號具有垂直相關性時，帶通濾波器和梳狀濾波器都執(zhí)行Y/C分離；反之，如果該復合視頻信號不具有垂直相關性時，唯有帶通濾波器執(zhí)行Y/C分離。于是，即使是提供了無垂直相關性的復合視頻信號，亮度信號和色度信號也能滿意地得到分離，而不引起點狀干擾和串色干擾。
圖1示出一種現(xiàn)有技術的Y/C分離電路的配置圖。
圖2示出用于解釋該現(xiàn)有技術Y/C分離電路在復合視頻信號無垂直相關性時操作的示意圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路的配置圖。
圖4示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路在復合視頻信號具有垂直相關性時操作的示意圖。
圖5示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路在復合視頻信號具有垂直相關性時操作的示意圖。
圖6示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路在復合視頻信號無垂直相關性時操作的示意圖。
圖7示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路在復合視頻信號無垂直相關性時操作的示意圖。
圖8示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路在復合視頻信號無垂直相關性時操作的示意圖。
圖9示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路在復合視頻信號無垂直相關性時操作的示意圖。
圖10示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路在復合視頻信號無垂直相關性時操作的示意圖。
圖11示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路在復合視頻信號無垂直相關性時操作的示意圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路的配置圖。
在圖3中，1H延時單元31將所供給的PAL制復合視頻信號延時一個水平掃描周期，并將由此得到的1H延時復合視頻信號提供給1H延時單元32、帶通濾波器(BPF)33和減法器34。該1H延時單元32將1H延時的復合視頻信號延時一個水平掃描周期，并將由此得到的2H延時復合視頻號提供給BPF35。
BPF35從2H延時復合視頻信號中提取出色度信號頻帶的頻率分量，并將由此得到的2H延時色度頻帶信號提供給最大值檢測電路37和最小值檢測電路38。BPF33從1H延時復合視頻信號中提取色度信號頻帶的頻率分量，并將由此得到的1H延時色度頻帶信號提供給減法器39、最大值檢測電路37和最小值檢測電路38。BPF36從所提供的復合視頻信號中提取色度信號頻帶的頻率分量，并將由此得到的色度頻帶信號輸入到最大值檢測電路37和最小值檢測電路38。
最大值檢測電路37從第一色度頻帶信號、1H延時色度頻帶信號以及2H延時色度頻帶信號之中檢測出具有最大值電平的信號，并將一個與所檢測的最大值相對應的最大色度頻帶信號提供給第二級電平檢測電路40。最小值檢測電路38在色度頻帶信號、1H延時色度頻帶信號和2H延時色度頻帶信號之中檢測出具有最小值電平的信號，并將一個與所檢測的最小值相對應的最小色度頻帶信號提供給第二級電平檢測電路40。
該第二級電平檢測電路40將最大色度頻帶信號a、最小色度頻帶信號b和零電平的電平相比較，并在它們之間選出一個具有第二大電平的信號。第二級電平檢測電路40檢測出那個被選定信號的信號電平，并將它作為第二級電平信號提供給減法器39。
可以理解，如果最大色度頻帶信號a為零電平，或如果最小色度頻帶信號b為零電平，則該第二級電平檢測電路40將零電平信號作為第二級電平信號提供給減法器39；如果最大色度頻帶信號a與最小色度頻帶信號b相同，則檢測電路40將這同一信號作為第二級電平信號提供到減法器39。
減法器39從BPF33的1H延時色度頻帶信號中減去該第二級電平信號，并將由此得到的信號作為色度信號輸出方法，隨后提供給減法器34。
減法器34從1H延時單元31的1H延時復合視頻信號中減去這個所得到的色度信號，并將由此得到的信號作為亮度信號輸出出去。
下文參照圖4一11描述根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路的操作過程。
圖4和圖5示出具有垂直相關性的復合視頻信號提供給Y/C分離電路時所觀察到的信號波形圖。
首先，如圖4所示，假設對應于第n行的復合視頻信號Ln中的亮度信號分量為Yn，而對應于比第n行之前一個水平掃描周期的第(n-1)行的復合視頻信號Ln-1中的亮度信號分量為Yn-1，還假設對應于比第(n-1)行之前又一水平掃描周期的第(n-2)行復合視頻信號Ln-2中的亮度信號分量為Yn-2。還假設這些亮度信號分量包含在色度信號的頻帶內(nèi)。
然后，由于三個信號具有相同電平，如圖4所示，則由最大值檢測電路37得到的最大色度頻帶信號a與由最小值檢測電路38得到的最小色度頻帶信號b是相同的。
據(jù)此，第二級電平檢測電路40將圖4所示的Yn-1(＝Yn＝Yn-2)作為第二級電平信號提供給減法器39。為此，從減法器39輸出的色度信號C為零電平，如圖4所示，而從減法器34輸出的亮度信號Y具有與Yn-1相同的波形。
換句話說，如果亮度信號在這三行上具有相關性，如圖4所示，則BPF和梳狀濾波器均用來分離亮度和色度信號，以使Y/C分離是在不引起串色和點狀干擾的情況下執(zhí)行的。
再則，如圖5所示，假設與第n行相對應的復合視頻信號Ln中的色度信號分量為Cn，而在對應于第n行之前一個水平掃描周期的第(n-1)行的復合視頻信號Ln-1中的色度分量為Cn-1，而在對應于第(n-1)行之前又一個水平掃描周期的第(n-2)行的復合視頻信號Ln-2中的色度分量為Cn-2。
在圖5中，當Cn和Cn-2作為色度信號并且它們的相位兩行反相時，仍保持垂直相關性；但Cn-1與Cn或Cn-2不具有相關性。從圖5中可以看到，Cn、Cn-1和Cn-2這些信號的最大值總是大于零電平，而其最小值小于零電平。于是，第二級電平檢測電路40將零電平信號作為第二級電平信號提供給減法器39。于是，從減法器39輸出的色度信號C具有與Cn-1相同的波形，如圖5所示。
另一方面，如圖6和圖7所示，即使Cn和Cn-2作為色度信號，其相位每兩行反相，且無垂直相關性，Cn、Cn-1和Cn-2這些信號的最大值也總是大于零電平，而其最小值小于零電平。于是，第二級電平檢測電路40將零電平信號作為第二級電平信號提供給減法器39。于是，在圖5和圖6中從減法器39輸出的色度信號C具有與Cn-1相同的波形。
再如圖8和9所示，既使作為亮度信號而在亮度信號分量Yn和Yn-1之間和在亮度信號分量Yn-1和Yn-2之間無垂直相關性，Yn、Yn-1和Yn-2這些信號的最大值也總是大于零電平，而其最小值小于零電平。為此，第二級電平檢測電路40將零電平信號作為第二級電平信號提供給減法器39，并且從減法器39輸出的色度信號C具有與Yn-1相同的波形，如圖8和9所示。
再如圖10和圖11所示，當對應于第n行的復合視頻信號為Ln、對應于第n行之前一個水平掃描周期的第(n-1)行的復合視頻信號為Ln-1、和對應于第(n-1)行之前是一個水平掃描周期的第(n-2)行的復合視頻信號為Ln-2時，第二級電平檢測電路40也將零電平信號作為第二級電平信號提供給減法器39。于是，從減法器輸出的色度信號C具有與Ln-1相同的波形。
如圖6-11所示，如果無垂直相關性的復合視頻信號被提供了，則梳狀濾波器停止操作，而BPF單獨操作，以實施色度信號的分離。
據(jù)此，如圖6所示，即使在對應于第n行的色度信號分量Cn和對應于第n行之前二個水平掃描周期的第(n-2)行的色度信號分量Cn-2之間不具有垂直相關性，色度信號也可以分離和提取出來，還不引起如圖2中的信號劣化。
如上詳細所述，根據(jù)本發(fā)明的Y/C分離電路，有利于產(chǎn)生滿意的亮度和色度信號而不引起點狀或串色干擾，甚至在輸入不垂直相關的PAL制復合視頻信號時也是如此。
權利要求
1.一種Y/C分離電路，用于從復合視頻信號中分離出色度信號和亮度信號，其特征在于第一延時裝置，用以將所述復合視頻信號延時一個水平掃描周期，以產(chǎn)生一個1H延時復合視頻信號；第二延時裝置，用以將所述的1H延時復合視頻信號延時一個水平掃描周期，以產(chǎn)生一個2H延時復合視頻信號；一個第一帶通濾波器，用以從所述的復合視頻信號中提取出色度信號頻帶的頻率分量，以產(chǎn)生一個第一色度頻帶信號；一個第二帶通濾波器，用以從所述的1H延時復合視頻信號中提取出色度信號頻帶的頻率分量，以產(chǎn)生一個第二色度頻帶信號；一個第三帶通濾波器，用以從所述的2H延時復合視頻信號中提取出色度信號頻帶的頻率分量，以產(chǎn)生一個第三色度頻帶信號；最大值檢測裝置，用以在所述的第一色度頻帶信號、所述的第二色度頻帶信號和所述的第三色度頻帶信號之中檢測出一個具有最大值的信號，以產(chǎn)生出一個與所述最大值相對應的最大色度頻帶信號；最小值檢測電路，用以在所述的第一色度頻帶信號、所述的第二色度頻帶信號和所述的第三色度頻帶信號之中檢測出一個具有最小值的信號，以產(chǎn)生一個與所述最小值相對應的最小色度頻帶信號；一個第二級電平信號檢測電路，用以在所述的最大色度頻帶信號，所述的最小色度頻帶信號和零電平之中檢測出一個第二大信號電平，以作為第二級電平信號；第一減法裝置，用以從所述的第二色度頻帶信號中減去所述的第二級電平信號，以產(chǎn)生一個信號，作為所述色度信號；以及第二減法裝置，用以從所述的1H延時復合視頻信號中減去所述的色度信號，以產(chǎn)生一個信號，作為所述亮度信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的Y/C分離電路，其特征在于，所述的復合視頻信號是一個PAC制視頻信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的Y/C分離電路，其特征在于，當所述最大色度頻帶信號為0電平或所述最小色度頻帶信號為0電平時，所述第二級電平檢測電路產(chǎn)生所述的0電平信號，作為所述第二級電平信號；及當所述的最大色度頻帶信號和所述的最小色度頻帶信號具有相同電平時，所述的第二級電平檢測電路產(chǎn)生一個信號，其電平與所述最大色度頻帶信號和所述最小色度頻帶信號的電平相同，以作為所述第二級電平信號。
全文摘要
Y/C分離電路從復合視頻信號中的色度頻帶信號、1H延時復合視頻信號中的色度頻帶信號和2H延時復合視頻信號中的色度頻帶信號之中檢測出信號電平的最大值和最小值，從檢測的最大值和最小值以及零電平之中選擇出第二大電平，作為一個第二級電平信號。再從1H延時復合視頻信號中減去第二級電平信號，產(chǎn)生一個色度信號，再從1H延時復合視頻信號中減去所得到的色度信號得到一個亮度信號。
文檔編號H04N9/78GK1168064SQ9710349
公開日1997年12月17日 申請日期1997年3月18日 優(yōu)先權日1996年3月25日
發(fā)明者西園寺修, 宮浦治 申請人:摩托羅拉公司