JP2537928B2 - テレビジョン信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明はテレビジョン信号処理装置、特に立上り時間
を正規化すると共に高周波雑音を減衰させる輝度信号処
理装置に関するものである。

発明の背景 ビデオ信号における低レベル背景雑音を低減させる周
知の技法は、高周波の低振幅信号成分を選択的に除去す
る（又は少なくとも減衰させる）ことにある。従来のテ
レビジョン受信機の輝度プロセッサ（輝度信号処理装
置）では、あらゆるレベルの鮮鋭化（シャープネス）、
又はピーキング信号から一定のオフセットを減ずること
によって上述したような高周波の低振幅信号成分を除去
している。従来の輝度プロセッサにこの目的用に用いら
れる増幅器の伝達特性を第１図に示してある。この図で
実線Ａはピーキング信号を受信信号の関数としてプロッ
トしたものである。この線Ａに平行な破線Ｂは同じ伝達
特性を示すも、これは一定のオフセットがない場合であ
る。垂直線Ｃはオフセットの大きさ、換言するに、視聴
者がオフセットのない線形伝達特性の場合に得るのと同
じ鮮鋭化を達成するために、その視聴者が鮮鋭化、又は
ピーキング信号を中位のレベル遷移（トランジション）
に高めなければならない量を示す。直線Ｄはこの増大レ
ベルにおける伝達特性を示す。

なお、斯かる特性は垂直線Ｅにて示すように高レベル
遷移では過剰ピーキングとなる。このような過剰ピーキ
ングは望ましくない。

また、現在知られている輝度プロセッサでは、上述し
たユーザ選択によるピーキングレベルを、場面全体にわ
たるピーク輝度信号の第１又は第２の最大振幅変化分を
モニタし、ついでこの準直流レベルを利得制御増幅器へ
の負帰還によって一定に保つことにより維持すると云う
ことに関連する他の問題もある。この方法は同じ大きさ
の最大輝度ステップを含んでいる場面、例えばテストパ
ターンにはうまく行くが、通常のビデオ画像のようなも
のにはうまく行かない。「普通」の場面のものを好みの
画像とするために鮮鋭化を最初に制御する場合には、最
大遷移を有する場面に不足ピーキングを来たし、また最
小遷移を有する場面（例えば黒へのフェード）に過剰ピ
ーキングを来たし、目障りである。

最後に、従来のテレビジョン受信機では、上述したよ
うなコアリング（雑音低減）回路及び自動鮮鋭化回路
を、この自動鮮鋭化回路の前にコアリング回路を位置さ
せるようにして縦続接続していることを確かめた。正規
の到来ビデオ信号とスミナ（なまった）到来ビデオ信号
の場合に対する波形をそれぞれ第2a図の左側と右側に示
してある。スミア画像のピーキング信号の振幅値は低く
なる（第2b図。これらのピーキング信号をコアリングし
た後の波形を第2c図に示してある。これから明らかなよ
うに、スミア到来信号では正半サイクルと負サイクルと
の間のゼロ出力ピーキング信号が比較的大きくなる。こ
れは、一定振幅のコアを取り出したからである。第2d図
に示すように第2c図に示したコアリング信号を受信する
従来の自動鮮鋭化回路の出力の有効コアリング幅は受信
信号のタイプに応じて相違することになる。スミア信号
に対するコアリング幅は広くし過ぎないようにするのが
良い。

発明の概要 本発明の目的は選択したピーキングレベルを維持する
も、従来の輝度プロセッサによる不足ピーキング及び過
剰ピーキングを呈さないようにすることにある。本発明
のさらに他の目的はコアリング幅が過度に大きくならな
いようにコアリング回路及び鮮鋭化回路を適切に接続配
置することにある。

本発明は、可変遷移振幅及び可変遷移時間を有する遷
移を呈する入力信号に応答して、遷移の振幅に無関係に
ほぼ一定の遷移時間を有する所望なテレビジョン信号を
供給するテレビジョン信号処理装置であって： 前記入力信号に対応してピーキング信号を供給するピ
ーキングフィルタと； 前記入力信号に応答して前記ピーキング信号を増幅し
て、増幅ビデオ信号を供給する利得制御増幅手段と； 前記増幅ビデオ信号を処理する信号処理手段と； 前記入力信号を受信すべく結合された第１入力端子、
前記信号処理手段に結合させた第２入力端子及び前記所
望なテレビジョン信号を供給する回路出力端子を有して
いる加算手段と； 前記回路出力端子に結合され、振幅が前記遷移時間の
関数としてのみ変化する利得制御信号を発生する帰還手
段と； 前記利得制御信号を前記利得制御増幅手段に供給し
て、該増幅手段の利得を制御する手段と； を具えていることを特徴とするテレビジョン信号処理装
置にある。

本発明によれば、ゼロ入力／ゼロ出力電圧点にて増幅
作用が開始する線形増幅器に到来ビデオ信号を供給する
ことにより、慣例のコアリングによる高レベル遷移での
過剰ピーキングが防止される。この線形増幅器は到来信
号が予定したスレッショールドレベル以上となる際にゲ
ート・オンし、また到来信号が斯かるスレッショールド
レベル以下になる際にゲート・オフする。なお、このよ
うなゲート回路は入力信号の振幅の絶対値に応答させる
のが好適である。このようなゲート回路でテレビジョン
視聴者はどの点でも過剰ピーキングを起すことなく鮮鋭
化レベルを任意の点に設定することができる。

本発明による装置によれば、遷移振幅に無関係のほぼ
一定の遷移時間を有するテレビジョンピーキング信号を
供給する。利得制御増幅器を含む信号処理装置は、振幅
が変化すると共に周期も変化する遷移を呈する到来ビデ
オ信号を受信する。第１帰還回路は振幅が遷移振幅と遷
移時間との双方の関数として変化する第１帰還信号を発
生する。第２帰還回路は振幅が遷移時間には無関係であ
るも、遷移振幅の関数として変化する第２帰還信号を発
生する。第１帰還信号から第２帰還信号を差引くことに
よって、これら２つの帰還信号から利得制御信号が得ら
れる。これにて得られる利得制御信号は遷移振幅には無
関係である。この利得制御信号を利得制御増幅器に供給
して、この増幅器の利得を制御すると、得られるビデオ
出力信号は遷移振幅に無関係なほぼ一定の遷移時間を有
するテレビジョンピーキング信号となる。

さらに本発明によれば、立上り時間の正規回路を信号
の流れ方向に見て、非線形雑音コアリング回路の前に接
続する。この非線形コアリング回路は、かなり均一な遷
移時間を有するビデオ信号で作動し、これはコアリング
幅が過度に大きくなるのを防止する。

以下図面につき本発明を説明する。

本発明によるコアリング（coring）、又は雑音低減回
路は第３図に示すような伝達特性を呈する。なお、この
特性は各極性における２つの屈曲点を有しており、しか
もこの特性は或る絶対値以上の信号に対して全く同じ線
形の伝達特性を呈する。

このような特性は、入力信号の振幅値の絶対値が所定
のスレッショールド振幅値以下である限りピーキング信
号を阻止する伝送ゲートか、スイッチか、又は振幅変調
器を用いることにより容易に実現することができる。

第４図のコアリング回路では、輝度電流をIinにて示
してある。この電流は入力端子10の電位をVinにする。
入力端子10は抵抗11を介して基準電位Vref（例えば1/2V
ccボルト）に接続する。２個の抵抗12と14との共通接続
点は基準電位Vrefに接続する。抵抗12及び14の他端はそ
れぞれトランジスタ16及び18のエミッタ−コレクタ回路
に接続する。視聴者が設定する端子10Aの外部コアリン
グ−スレッショールド調整量（第５図も参照）は、トラ
ンジスタ16及び18の各ベースに供給されるバイアス電圧
を制御し、このバイアス制御は、トランジスタ18に対し
ては直接行ない、トランジスタ16に対してはトランジス
タ16と18に並列に接続したトランジスタ15と17とを介し
て行なう。

入力端子10の電圧Vinは第１比較器20及び第２比較器2
2の各一方の比較入力端にも供給される。第１比較器20
の他方の比較入力端はトランジスタ16のコレクタ電圧Vu
を受信すべく接続する。第２比較器22の他方の比較入力
端も同様にトランジスタ18のコレクタ電圧Vlを受信すべ
く接続する。伝送ゲート24の出力は端子25に得られる。
第５図に輝度プロセッサ全体をブロック図にて示すよう
に、斯かる伝送ゲートの出力は、随意シュート（shoo
t）制御した後に到来輝度信号と合成される。なお、シ
ュート制限回路は本発明を理解するのに必ずしも必要で
はないため、これについての詳細な説明は省略する。

上述した回路の作動はつぎの通りである。

ユーザが調整する端子10Aの外部コアリング調整量
（鮮鋭化制御）はトランジスタ18及び16のバイアス電圧
を変化させる。これら２つのトランジスタに流れる電流
が変化すると、抵抗12及び14間の電圧降下も変化する。
従って電圧Vu及びVlが変化する。電圧Vuは第１比較器20
の一方の比較入力端に供給され、この比較器20の他方の
比較入力端は電圧Vinを受信している。出力電流Iuは電
圧Vinが電圧Vuよりもさらに正となる場合にしか流れな
い。これに対し、電圧Vlは第２比較器22の一方の比較入
力端に供給され、この比較器の他方の比較入力端は電圧
Vinを受信している。しかし、電流Ilは電圧Vinが電圧Vl
よりもさらに負となる場合にしか流れない。伝送ゲート
24を構成するトランジスタの全ベースは、電流IuとIlと
の双方がゼロとなる場合に平衡状態となる。従って、電
流Ilか、Iuのいずれかが伝送ゲート24を「オン」状態に
バイアスする。トランジスタ23のベースにはVinが供給
され、このトランジスタのコレクタは伝送ゲート24の出
力端子25に接続されているから、電流Iuか、又は電流Il
のいずれかが流れている間、即ちVinの大きさが所定の
スレッショールド値以上である限りはVinが変化する
と、これに対応して伝送ゲート24の出力端25の電圧も変
化することになる。この出力端25に得られる出力電流信
号Ipは、視聴者の望みに従って調整された高周波低振幅
雑音の殆どないピーキング信号となる。

本発明を包含している輝度プロセッサ（輝度信号処理
装置）全体を第５図にブロック線図にて示してある。こ
の第５図の端子50はCVBSビデオ信号入力を受信する。ク
ロミナンス信号及び輝度信号は本発明の要部ではない回
路によって分離される。クロミナンス信号は端子52に得
られ、くし形フィルタにて分離した輝度信号はライン54
に供給される。輝度信号の周波数レスポンスは、参照番
号56にて総称され、かつ結合回路網及びピーキングフィ
ルタを経て輝度プロセッサに結合される回路にて等化さ
れる。本発明を包含している輝度信号プロセッサの部分
を破線にて囲んで、参照番号58にて総称してある。ピー
キングプロセッサは輝度信号を受信して、これを直接加
算回路62に供給する。ピーキングプロセッサはさらに、
外部ピーキングフィルタ回路からピーキング信号を発生
させるのに適しているピーキング入力信号も受信する。
第５図の例におけるピーキング入力信号はYce（LP）と
Ｙ′ce（LP）との差である。このピーキング入力信号は
利特制御増幅器64に供給される。この増幅器はライン66
の利得制御信号も受信する。増幅器64の出力は第４図に
詳細に示し、しかもこの第４図につき説明した両スレッ
ショールド比較器に供給される。これらのスレッショー
ルド比較器を第５図では60及び61にて示してある。両ス
レッショールド比較器の出力端はORゲート63を介して伝
送ゲート67に接続する。

利得制御増幅器64の出力はシュート制御増幅段65（本
発明の要部ではない）にも供給され、この増幅段65の出
力は伝送ゲート67に供給される。伝送ゲート67の出力は
加算回路62の第２入力端に供給される。コアリング回路
60,61,63,所要に応じ適用するシュート制御増幅段65,伝
送ゲート67及び加算回路62をここでは追加回路手段と称
する。加算回路62の出力端68の信号は遮断周波数が約4M
Hzの第１高域通過フィルタ70に供給されると共に遮断周
波数が約250kHzの第２広域通過フィルタ72にも供給され
る。第１フィルタ70の出力端はダイオード74とコンデン
サ76とを含むピーク検波器を介して作動増幅器78の非反
転入力端子に接続する。第２フィルタ72の出力端は利得
制御増幅器80及びダイオード82とコンデンサ84とから成
るピーク検波器を介して作動増幅器78の反転入力端子に
接続する。増幅器78の出力はコンデンサ86によりろ波さ
れて利得制御増幅器64の制御入力端子に供給される。

上述した回路はつぎのように作動する。

到来輝度信号は加算回路62の第１加算入力端に供給さ
れる。加算回路62の第２加算入力端には輝度信号に加え
るべきピーキング信号が雑音コアリング回路60,61,63を
介して供給される。なお、この雑音コアリング回路につ
いては先に図４につき詳述したので、ここでは説明す
る。加算回路62の出力は２つの帰還回路を介して帰還さ
れる。その１つの帰還回路は高域通過フィルタ70を経る
回路であり、その遮断周波数は高く、即ち4MHzとするた
め、このフィルタの出力成分は特定遷移（トランジショ
ン）の増幅の関数及びこの振幅の変化率、即ち遷移を終
えるのに要した時間の関数として変化する。他方、第２
帰還回路の一部を成すフィルタ72の出力信号は、遷移期
間中に信号が受けた振幅変化の関数として実質上変化す
るだけである。第１フィルタ70の出力はピーク検波後に
差動増幅器78にてフィルタ72の出力から差引かれる。従
って、差動増幅器78の出力端に現われる利得制御信号
は、遷移振幅には無関係となり、遷移を終えるのに要し
た時間の関数として変化する信号となる。帰還ループは
この信号を一定に維持するため、遷移に要する時間、即
ち加算回路62の出力端におけるピーク輝度信号の立上り
又は立下り時間は、その信号に伴なわれる振幅の変化に
はほぼ無関係となる。

なお、利得制御増幅器64は信号処理回路におけるコア
リング回路60,61,63の前に設ける。このようにして、利
得制御増幅器をコアリング回路の後に接続した場合にコ
アリング幅が過度に大きくなるようなことを最小限に抑
えるようにする。

本発明は上述した例のみに限定されるものではなく、
作動及び構成の点において種々に変更を加え得ることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコアリング回路の伝達特性を示す特性
図； 第２図はコアリング回路と自動鮮鋭化回路との従来の不
適切な接続による信号波形図； 第３図は本発明によるコアリング回路の伝達特性を示す
特性図； 第４図は本発明によるコアリング回路の一例を示す回路
図； 第５図は本発明によるコアリング回路を含む輝度プロセ
ッサの一例を示すブロック線図である。 20……第１比較器、22……第２比較器 24……伝送ゲート 60,61……スレッショールド比較器 62……加算回路、63……ORゲート 64……利得制御増幅器 65……ショート制限増幅段 67……伝送ゲート、70,72……高域通過フィルタ 74,76……ピーク検波器、78……差動増幅器 80……利得制御増幅器、82,84……ピーク検波器

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】可変遷移振幅及び可変遷移時間を有する遷
   移を呈する入力信号に応答して、遷移の振幅に無関係に
   ほぼ一定の遷移時間を有する所望なテレビジョン信号を
   供給するテレビジョン信号処理装置であって： 前記入力信号に応答してピーキング信号（Ｙ−Ｙ′）を
   供給するピーキングフィルタと； 前記入力信号に応答して前記ピーキング信号（Ｙ−
   Ｙ′）を増幅して、増幅ビデオ信号を供給する利得制御
   増幅手段（64）と； 前記増幅ビデオ信号を処理する信号処理手段（60,61,6
   3,65,67）と； 前記入力信号を受信すべく結合された第１入力端子、前
   記信号処理手段（60,61,63,65,67）に結合させた第２入
   力端子及び前記所望なテレビジョン信号を供給する回路
   出力端子（68）を有している加算手段（62）と； 前記回路出力端子（68）に結合され、振幅が前記遷移時
   間の関数としてのみ変化する利得制御信号を発生する帰
   還手段（70,72,78）と； 前記利得制御信号を前記利得制御増幅手段（64）に供給
   して、該増幅手段の利得を制御する手段（66）と； を具えていることを特徴とするテレビジョン信号処理装
   置。
2. 【請求項２】前記帰還手段（70,72,78）が： 前記回路出力端子（68）に結合されて、振幅が前記遷移
   振幅と前記遷移時間の関数として変化する第１帰還信号
   を発生する第１帰還手段（70）と； 前記回路出力端子（68）に結合されて、振幅が前記遷移
   時間には無関係であるも、振幅が前記遷移振幅の関数と
   して変化する第２帰還信号を発生する第２帰還手段（7
   2）と； 前記第１（70）及び第２帰還手段（72）に結合されて、
   前記利得制御信号を発生する合成手段（78）と； を具えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載のテレビジョン信号処理装置。
3. 【請求項３】前記第１帰還手段（70）が4MHz以上の遮断
   周波数を有する第１の高域通過フィルタ手段を具えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のテレ
   ビジョン信号処理装置。
4. 【請求項４】前記第２帰還手段（72）が250kHzの遮断周
   波数を有する第２の高域通過フィルタ手段を具えている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のテレビ
   ジョン信号処理装置。
5. 【請求項５】前記合成手段（78）が差動増幅手段を具え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   テレビジョン信号処理装置。
6. 【請求項６】前記帰還手段（70,72,78）が、前記第１帰
   還手段（70）と前記合成手段（78）との間に相互接続さ
   れた第１ピーク検波手段（74,76）も具えていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のテレビジョン
   信号処理装置。
7. 【請求項７】前記帰還手段（70,72,78）が、前記第２帰
   還手段（72）と前記合成手段（78）との間に相互接続さ
   れた第２ピーク検波手段（82,84）も具えていることを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のテレビジョン
   信号処理装置。
8. 【請求項８】前記信号処理手段（60,61,63,65,67）が、
   前記利得制御増幅手段（64）に結合されて、前記増幅ビ
   デオ信号に応答して高周波雑音が低下した信号を発生す
   る非線形コアリング手段（60,61,63）を具えていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のテレビジョ
   ン信号処理装置。