JP2612438B2 - ビデオ信号処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、メモリを使用するビデオ信号処理システム
における、非標準ビデオ信号の連続するフレームからの
対応する信号サンプルの時間を整合させるビデオ信号処
理装置に関する。

発明の背景 ビデオ信号の画質は、巡回型濾波処理により強調する
ことができる。この処理の場合、ベースバンドの入力ビ
デオ信号は、配分され、入力ビデオ信号を補足するよう
に配分される、前フレームのビデオ信号からの対応する
信号に加算される。ビデオ信号は、フレームからフレー
ムでかなり冗長であり、もしくは密接な関係にあり、従
ってフレームからフレームで同じ画像点（ピクセル）を
表わす信号は線形に加算される。逆に、ビデオ信号に付
随する雑音成分は、一致しない傾向があり、各ピクセル
の雑音成分の平方の和の平方根として加算され、従っ
て、雑音低減もしくは信号対雑音の改善が行なわれる。

巡回型濾波処理を実行するためには、連続するフレー
ムから同じピクセルに対応する信号を合成する必要があ
る。連続するフレームからの信号は、正確に１フレーム
期間の遅延を有する遅延要素に、その信号もしくはその
信号の和を供給することにより得られる。フレーム遅延
された信号を発生する最も実際的な方法は、信号をサン
プリングし、サンプル・データ遅延レジスタ、例えば、
電荷転送装置に貯えるか、もしくはサンプル信号をディ
ジタル形式に変換し、ディジタル・サンプルを、例え
ば、ランダム・アクセス・メモリに貯えることである。
フレーム遅延期間の許容度は極めて臨界的であるから、
サンプリング周波数は、通常、フレーム周波数の整数倍
に選定される。フレーム遅延信号は、サンプルがメモリ
に貯えられた後、サンプル期間の同じ整数倍だけメモリ
から各サンプルを読み出すことにより取り出される。

ディジタルのビデオ処理システムでは、いくつかのサ
ンプリング・システムが使用され、ある場合には、サン
プリング・クロックは色副搬送波に固定されており、ま
た、ある場合には、サンプリング・クロックは水平同期
信号に固定されている。本発明は、前記のシステム、お
よび後者のシステムの手法を使わない他のシステムに適
用される。従って、NTSC方式、PAL方式およびSECAM方式
のような各種の形式のビデオ信号に適用できる。

例えば、標準のNTSC方式のビデオ信号について考えて
みる。色副搬送波周波数の偶数の整数倍の周波数を有す
るサンプリング・クロックは、フレーム期間ごとにクロ
ック周期の整数倍を有する。このことにより、連続して
アドレスされるメモリ箇所の同一整数倍を有するように
メモリを設計するだけで、供給される信号に正確に１フ
レームの遅延を与えるメモリ装置を容易に構成すること
ができる。

しかしながら、NTSC方式で使用する場合に両立可能な
すべてのテレビジョン信号が、必ずしもNTSC方式の標準
形式に正確に一致するとは限らない。例えば、ビデオ・
テープレコーダーおよび／もしくはビデオ・ディスクか
ら発生される信号は、それらの駆動機構の不安定性に起
因して時間軸上で変動する。この時間軸上の変動は通常
ジッターと呼ばれ、このジッターは再生信号におけるフ
レーム期間を変化させる。このような再生信号を処理す
るシステムでは、時間軸上で変動する信号に含まれる副
搬送波からサンプリング信号を発生し、その結果、フレ
ーム期間当りのサンプル期間数も変化する。いずれにし
ても、公称NTSC方式の信号である多くの信号を処理する
場合、水平および垂直同期信号に対するサンプリング・
クロックの位相はフレームからフレームで変化する。こ
の位相の変動は、正確な１フレーム期間の遅延がクロッ
ク期間の整数の数として得られないから、フレームから
フレームでのビデオ信号の整合性が低下し、巡回型フィ
ルタの性能を低下させる傾向にある。

巡回型フィルタの有効な性能を十分に実現するため
に、入力信号もしくは遅延信号のいずれか一方は、両方
の信号が同じ画像点に対応するサンプルを有するように
時間シフトさせなければならない。この時間シフトは、
“スキュー補正”と呼ばれる。ここで定義されるスキュ
ーは、サンプリング信号もしくはクロック信号と入力信
号の水平同期信号（Hsync）との間の位相差である。ス
キューは、クロック信号および信号Hsync間の位相差の
クロック周期の分数である。便宜上、スキューはHsync
の中心の前に生じる最後のクロック・パルスに対して測
定され、Hsyncパルスに続くビデオ信号の各ラインの期
間は一定であるものと仮定する。ある特定の水平ライン
の各ピクセルは、そのラインの最初のピクセルと同じス
キューを有する。一般に、各水平ラインは、標準信号の
場合を除いて異なるスキュー値を有する。従って、ここ
で用いられるように、“標準信号”は、各水平ラインが
同じスキュー値（零であるかも知れない）を有する信号
であり、“非標準信号”は、１つもしくはそれより多い
ライン間でスキュー値が変わる信号である。“標準”の
PAL方式の放送信号は、その25Hzのオフセットのため、
ここで定義した非標準信号である。

発明の概要 本発明は、遅延要素および入力信号と遅延信号を処理
するビデオ信号回路を含んでいる。本発明の一実施例で
は、入力信号および遅延信号がラインからラインでほぼ
等しいスキュー値を有するように、入力信号のスキュー
を検出し、変えるように装置が結合される。本発明のも
う１つの実施例では、スキュー検出および補正装置は、
遅延信号のスキューと入力信号のスキューとを一致させ
るために、遅延要素の出力に結合される。

実施例 本発明は、ここではディジタル回路により説明するけ
れども、回路を適当に変更することによりアナログ信号
処理回路にも適用できるものである。信号は、色副搬送
波周波数の４倍で生じる並列ビット形式のサンプルであ
るものと仮定する。また、サンプルは、色副搬送波信号
に位相固定されたクロック信号φ_ｓの制御の下に、アナ
ログからディジタル形式に変換されているものと仮定す
る。図において、回路要素を相互接続する太い矢印は並
列ビットのバスであり、細い矢印は単一の導体結線であ
る。

第１図において、波形Ａは、水平同期パルスを含んで
いる、例えば、ルミナンス信号の１水平ラインの一部を
表わす（第１図の波形は正確な縮尺率で書かれていない
ことに注意されたい。）。波形ＢおよびＣは、サンプリ
ング（システム）クロックの波形を示す。波形Ｂのパル
スは、標準信号に固定された、すなわち副搬送波に固定
されたクロックが発生する時間軸上の各点で生じるもの
と仮定している。言い換えると、波形Ａが静止画像のラ
インｎに対応すると、波形Ｂは、連続する各フレームに
ついて、所望の、すなわちスキューのないサンプリング
（システム）クロックを示す。また、一定のスキューを
有するクロック信号を使用することもできる。このよう
なシステムのいずれにおいても、サンプリングのクロッ
ク・パルスｒは、Hsyncパルスに対して、時間軸上、常
に同じ点に生じる。時間軸上のこの点は、波形Ａのサン
プルS2で示される。波形Ｃは、副搬送波に固定されたク
ロックのスキューの程度を示す。波形Ｃに含まれるフレ
ーム期間当りのパルスの数は、フレームからフレームで
一定していないかも知れない。一般に、１フレーム期間
中のクロック・パルスの総数の差は、帰線消去期間に吸
収させることができる。しかしながら、クロック周期の
わずかな一部分であるサンプリングの位相誤差（すなわ
ち、スキュー）は、サンプルそれ自体もしくはサンプリ
ングのクロック信号を操作することによってのみ補正す
ることが可能である。

補正の一方法は、調整されたサンプルが、零のスキュ
ーもしくは一定のスキューのあるクロックにより抽出さ
れるサンプルと一致するように、ライン毎にサンプル値
を調整することである。例えば、波形Ｃのクロック信号
により発生されるサンプルの値を、波形Ｂのクロック信
号により発生され、対応するサンプルの値に等しいか、
もしくはほぼ等しくなるように調整する。第１図におい
て、波形Ｃのクロック・パルスｒ′は、波形Ｂのクロッ
ク・パルスｒに対応するものと仮定している。クロック
・パルスｒ′は、クロック・パルスｒに対して、時間軸
上で進んでおり、すなわち、１クロック周期T_Sの1/2だ
けスキューしている。クロック・パルスｒ′がサンプル
値S1を発生しているが、クロック・パルスｒ′が、クロ
ック・パルスｒと一致して生じ、サンプル値S2を発生す
ることが望ましい。

S2にほぼ等しい値を有するサンプルで、クロック・パ
ルスｒ′で抽出されたサンプルを置換すると、事実上、
サンプリングのクロック信号Ｃで抽出された信号のタイ
ミングが進められ、零スキューのサンプリング・クロッ
ク信号Ｂを使って抽出される信号と一致することにな
る。

置換用サンプルの値は、スキューの値、波形Ｃのクロ
ック・パルスで抽出される、連続するサンプル値の関数
として補間することにより計算することができる。簡単
に説明すると、補間器は、所定サンプルに（１−Ｋ）を
掛け、次に続くサンプルにＫの値を掛け、スケール化さ
れた２つのサンプルを加算することにより置換用サンプ
ルを計算する（ここで、スキューは、サンプリングのク
ロック周期T_SのＫ倍に等しい。）。この簡単な構成の補
間器により発生される置換用サンプルは、KT_Sだけ遅延
したサンプリング・クロックで抽出されるサンプルの値
に近似した値を有する。T_Sを補償する遅延が補間器と並
列な信号路に挿入されると、補間信号は、これらの並列
信号に対してKT_Sだけ事実上進められる。

しかしながら、この簡単な構成の補間器は、クロック
信号が、処理された信号における最も高い周波数より高
い周波数を有する場合にのみ満足できるものである。色
副搬送波の４倍のサンプリング周波数を有する通常のビ
デオ信号の場合、この補間器により与えられる近似は全
体として満足できるものではない。

第2A図は、サンプリング・クロックのスキュー値に応
じて有効な信号遅延を与えるサンプル置換値を計算する
回路を示す。この回路は、第４図および第５図に示す本
発明のスキュー補正部分の一実施例である。スキューの
値は、例えば、最後のクロック・パルスもしくは水平同
期パルスの中心の直前に生じる最後の信号サンプルの発
生時間と水平同期パルスの中心時間との差を、クロック
もしくはサンプル周期の分数で測定したものである。説
明の便宜上、スキューの測定はクロック周期の８分の１
の整数倍で行なわれる。

第2A図において、破線12で囲まれた回路は、スキュー
による補間を計算する。しかしながら、この回路は高い
周波数領域で振幅がロールオフ特性を示す。回路要素30
は、この高周波のロールオフを補償するために、回路12
により発生されるサンプル値に加算される、周波数に依
存した信号を発生する。回路要素30により発生される補
償信号は、回路30の固有の利得および供給されるスキュ
ー補正に依存する係数Ｑでスケール化される。

水平同期成分を含んでいるビデオ信号サンプルは、入
力ポート10に供給され、スキュー検出回路27に供給され
る。サンプリングすなわちシステム・クロックφ_Ｓもス
キュー検出回路27に結合される。スキュー検出回路27
は、ビデオ信号の水平ラインに対応するスキューを測定
する。検出回路27は、スキューのオフセットを定める分
数の分子に対応する２進数のスキュー値を発生する。

検出回路27により発生されるスキュー値は、読み出し
専用メモリ（以下、ROMという。）28のアドレス入力ポ
ート26に供給される。スキュー値に応答するROM28は、
スケーリング回路14,18および補償信号発生器30にそれ
ぞれ供給される、スケーリング係数Ｋ、１−ＫおよびＱ
を発生する。生じる可能性のあるスキュー値に対応する
各スケール係数は第2B図に列挙されている。入力ポート
10上の現ビデオ・サンプルすなわち入力ビデオ・サンプ
ルは、スケーリング回路14に結合され、そこで値Ｋで重
み付けされる。入力ポート10に接続される入力を有する
遅延要素16を介して遅延された前サンプルは、スケーリ
ング回路18に供給され、そこで値（１−Ｋ）で重み付け
される。重み付けされた現サンプルおよび前サンプルは
次式で与えられる出力サンプルS₀を発生する加算器20で
加算される。

S₀＝S_r+1（Ｋ）＋S_r（１−Ｋ） （１） ここで、S_r+1およびS_rは、それぞれサンプリング点ｒ＋
１′およびｒ′で生じるサンプル値を表わす。第１図に
おいて、スキューが零ならば、すなわち、波形Ｃのパル
スが波形Ｂのパルスと一致し、パルスｒ′がパルスｒと
一致すると、Ｋは零に等しく、S₀＝S_rである。一般に、
スキューがサンプル周期の８分の１の整数倍（Ｘ、０≦
Ｘ≦７）ならば、S₀は次式で与えられる。

S₀＝X/8・S_r+1＋（８−Ｘ）/8・S_r （２） Ｘが0,1,2,…７に等しい場合、加算器20の出力に発生す
る有効信号遅延E_Dは第2B図の遅延E_Dという見出しの欄に
示される。Ｋの値が大きくなるにつれて、信号に与えら
れる有効信号遅延は減少する。

加算器20の出力は、１サンプル周期の遅延要素22を介し
て加算器24の第１の入力に結合される。加算器24の第２
の入力は補償信号発生器30の出力に結合される。加算器
24の出力に発生する全体の信号遅延は、各種のスキュー
値について、第2B図の右端の欄に示されている。

通常のＺ変換表記法で、伝達関数Ｑ（−１＋Z^-1＋Z^-2
−Z^-3）で表わされる補償信号発生器30は、余弦波の周
波数応答特性を有するサンプル・データ用フィルタであ
る。この周波数応答特性は、0Hzおよびサンプリング周
波数の1/2の倍数のところで零を示す。例えば、14.3MHz
のクロック周波数が使用される場合、周波数応答特性に
おける最初の極大点は約4.77MHzのところに生じる。こ
のフィルタの群遅延は３T_S/2である。遅延要素22は、補
間器12がT_S/2の信号遅延を発生するように条件付けられ
た時、補間器12を含む回路の総遅延量が、フィルタ30の
群遅延に等しくなるように、補間器12および加算器24の
間に結合される。

一般に、補償信号発生器30の振幅応答特性は、補間器
12の振幅応答特性がロールオフを示す周波数範囲では増
大する。周波数と共に増大する振幅応答特性を有する補
償信号の一部を、補間器12からの減少する応答特性を有
する出力信号に加えると、比較的平坦な周波数応答特性
を有する信号が得られる。補間器12のロールオフはスケ
ール係数Ｋの値で変わる。従って、ロールオフが変化す
ると、ロールオフを補償するのに必要な信号の量を変え
なければならない。理論的には、補償信号発生器30の先
に示した伝達関数の場合、各スケール係数Ｋに対応す
る、第2B図に示す係数Ｑは、１サンプル周期から約２サ
ンプル周期までで選定可能な遅延については、ビデオ信
号により占有される周波数帯域を越えて比較的平坦な周
波数応答特性を示すように加算器24からの信号出力を条
件付けることが分っている。

第3A図は、第2A図のスキュー補正回路を制御するため
に使われるスキュー検出回路の一例を示す。機能的に同
様なスキュー検出回路を含んでいる集積回路は、西独の
フライブルク（Freiburg）のアイティーティー・インタ
ーメタル（ITT Intermetall）から1985年５月に発行さ
れた“ディジット2000NTSC倍走査超大規模集積回路ディ
ジタルTVシステム”（Digit 2000 NTSC Double−Scan V
LSI Digital TV System）という題名のデータ・ブック
の第47頁〜第72頁に示されている。

第3A図において、ビデオ入力信号は同期分離器300に
供給される。同期分離器300は入力信号から水平同期成
分Ｈを分離し、この信号を低域通過フィルタ318に供給
する。低域フィルタ318は同期信号中の信号雑音を低減
させ、累算器314に供給される信号FHを発生する。信号F
Hの期間は次のようにして決める。スキュー検出回路2
7′は、サンプリング・クロックφ_Ｓ（例えば、副搬送
波の周波数の４倍、4f_SCであるものと仮定する。）によ
りクロック制御され、計数値が水平同期成分FHの周期Ｔ
に等しくなると、比較器312によりリセットされるカウ
ンタ310を含んでいる。累算器314は、カウンタ310から
発生される計数値が予め定められる値に達すると、パル
スFHの中心と、カウンタ310の出力に結合されるデコー
ダ320により与えられる主同期パルスMSの発生時との間
の時間差を測定する。この時間差（すなわち、誤差）信
号は、サンプリング・クロックの数サイクルと分数サイ
クルで表現されるようにスケール化される。スケール係
数は、信号MSの発生時における信号FHの振幅の２倍に反
比例する。スケール化された誤差信号は、フィルタ319
で低域濾波され、加算器316でNTSC方式の標準信号の１
ラインにおける4f_SCのサンプリング・クロック周期の数
に等しい数“910"と加算される。加算器316は、比較器3
12の閾値を制御し、それによってカウンタ310をビデオ
入力信号の水平同期成分に固定する周期指示信号Ｔを発
生する。

非標準信号が受信されると、カウンタ310の周期は、
サンプリング・クロック信号のスキューに等しい量の誤
差がある。これは、カウンタ310がサンプリング・クロ
ック信号の整数サイクルだけを計数し、一方、同期パル
スFHの周期は１クロック・サイクルの分数を含んでいる
ために生じる。主同期パルスMSはカウンタ310の計数値
をデコードすることにより発生されるので、主同期パル
スMSもサンプリング・クロックの整数サイクルだけで生
じ、サンプリング・クロックのスキューの量だけの誤差
がある。累算器314のスケール化された出力も、それが
パルスMSと同期化しているためスキュー誤差を含んでい
る。

スキュー誤差はラッチ322および加算器324により検出
される。スキューは、先に述べたように、第１図に示さ
れる如く、クロックと１クロック・サイクルの分数で表
わした同期との間の時間差である。周期指示信号Ｔの値
が正しいものと仮定し、信号Ｔの端数部が零でなけれ
ば、ラインからラインでスキューの変化が生じる。一例
として、信号FHの期間が正確に910.1クロック・サイク
ルの長さであれば、サンプリング・クロックφ_Ｓは、ラ
イン当たり正確に0.1クロック・サイクルの周波数で同
期パルス（FH）に対して進んでいる。従って、スキュー
がライン１の開始時に零であり、ライン２の開始時に0.
1であり、ライン３の開始時に0.2というようになる。ス
キュー・データは、ラッチ322に貯えられている前ライ
ンのスキューを周期信号Ｔに加える加算器324の手段か
ら発生される。和の分数部は、スキュー・データを発生
する累算器として働くラッチ322に貯えられる。ラッチ3
22中の和の分数部は、スキュー補正回路を制御するため
に使われるスキュー値の出力信号である。加算器324か
らの信号の整数部は、カウンタ310の周期を調整するた
めに比較器312に供給される。

スキュー補正は、周期指示信号Ｔがビデオ入力信号の
周期を正確に表わしているという仮定に基づいている。
しかしながら、先の説明から、累算器314からのスケー
ル化された出力は、整数のクロック・サイクル時にのみ
生じうるパルスMSにより時間制御されるので、スキュー
誤差を含んでいる。この誤差は、累算器314の出力か
ら、ラッチ322により与えられる、検出されたスキュー
・データを減算する減算器326により信号Ｔから除去さ
れる。

累算器314は、システム・クロックφ_Ｓの解像度より
高い精度の位相測定値を供給する。累算器314は、例え
ば、1984年９月11日に発行された米国特許第4,471,299
号明細書に開示されているように構成してもよい。第3B
図は、測定がどのように行なわれるかを簡単に示すもの
である。波形ＡはパルスFHを時間の関数として示す。累
算器314は、波形Ｂに示すパルスMSの前の領域１および
後の領域２について、パルスFHの領域を実質的に測定す
る。これは、パルスFHの前縁で累算器の初期値を零にセ
ットし、パルスMSに先行する各クロック・サイクル（垂
直のマーク）毎にパルスFHの大きさに比例して累算器の
計数値を減少させることにより行なわれる。次に、累算
器の計数値は、パルスMSの後では各クロック・サイクル
毎にパルスFHの振幅に比例して増加される。パルスFHの
後縁で累算器の動作を停止させる。パルスMSが、図示の
如く、パルスFHの中心と正確に整合していると、領域１
および２は等しく、累算器の出力はスキューが無いこと
を示す零の値となる。パルスMSがパルスFHの中心より前
に生じると、波形ＣおよびＤに示されるように、領域は
異なり、累算器の出力は、二重に斜線の引かれた領域の
２倍に比例したものとなる。この領域は、パルスMSと水
平同期パルスFHの真中との間の時間差を表わす。この結
果を、サンプリングのクロック・サイクル（およびその
端数）で表わすために累算器の出力をスケール化しても
よい。

第４図は、本発明に従って構成される、非標準信号を
処理するスキュー補正回路を含んでいるビデオ用巡回型
フィルタの第１の実施例である。破線42で囲まれた回路
要素は、標準のビデオ信号用に使われる巡回型フィルタ
を構成する。回路42において、ビデオ信号は減算器44の
第１の入力に供給され、遅延要素50からの１画像期間遅
延された信号は減算器44の第２の入力に供給される。減
算器44からの差の信号はスケーリング回路46に供給さ
れ、そこで、その差は通常１より小さい係数αでスケー
ル化される。スケーリング回路46は、係数αが画像の動
きの関数もしくは信号中の雑音の程度の関数あるいは両
者の関数として変えられるという点で適応型である。ス
ケール化された差は加算器48の第１の入力に結合され、
遅延要素50からの遅延信号は加算器48の第２の入力に結
合される。加算器48は、遅延要素50の入力に結合され
る、雑音の低減された信号を発生する。加算器48からの
出力信号S_Aは次式で与えられる。

S_A＝αS_I＋（１−α）S_D （３） ここで、S_IおよびS_Dは、それぞれ入力信号および遅延信
号の振幅を表わす。信号S_Dは前画像期間からの信号S_Aの
値に対応する。信号S_IおよびS_Dの両方がベースバンドの
ビデオ信号（すなわち、ルミナンス信号、色差信号もし
くは原色信号）ならば、画像の動きがなく、S_Dの信号成
分はS_AおよびS_Iの信号成分に等しい。

この条件が満たされると、式（３）は信号S_Dの代りに
信号S_Aを使って展開することができる。これを実行して
同じ項を集めると、S_Aの信号成分が入力信号S_Iの信号成
分に等しいことが分る。出力信号の雑音成分の平方自乗
平均値は、係数 でスケール化された入力雑音成分の平方自乗平均値に収
束する。ここで、通常α≦１である。

巡回型フィルタ42を、その性能を低下させることなく
使うためには、入力信号は画像期間から画像期間で一定
（もしくは零）のスキュー値でなければならない。第2A
図に示す回路のようなスキュー補正回路38が減算器44の
入力ポートと直列に結合される。スキュー補正回路38
は、バス36に入力信号サンプルを受け取り、そのサンプ
ルが、第2A図に関連して説明した共通データに関連付け
られる一定のスキュー値となるように条件付けられる。

バス36の入力信号サンプルはスキュー検出器40にも結
合される。システム・クロックすなわちサンプリング・
クロックφ_Ｓもスキュー検出器40に結合される。スキュ
ー検出器40は、入力信号中に含まれる水平同期パルスに
対するサンプリング・クロックφ_Ｓのスキューを測定
し、スキュー値をスキュー補正回路38に供給する。この
スキュー値は各水平ライン毎に測定され、各ライン区間
の間、一定に保持される。（別の構成例では、スキュー
検出回路40が入力信号からの同期パルスを抽出するのに
必要な回路を含んでいる必要がないように、例えば、同
期分離器からの水平同期パルスHsyncが入力36の代りに
スキュー検出回路40に直接供給される。） 通常のテレビジョン受像機においては、処理された信
号は、入力信号の水平同期信号成分に位相固定されてい
る偏向システムを使って表示される。巡回型フィルタに
結合される信号に供給されるスキュー補正は、入力同期
パルスおよびシステム・クロックに対して画像データを
不整合にさせる傾向がある。従って、入力信号の水平同
期信号成分に位相固定されている偏向システムにより表
示するために、処理済み（雑音が低減された）信号を再
整合させる第２のスキュー補正回路が必要である。第２
のスキュー補正回路52は加算器48の出力に結合され、ス
キュー検出回路40からスキュー・データを受け取る。ス
キュー補正回路52からの出力信号OUTはバス36における
入力信号と同じ信号スキューを有する。

第２のスキュー補正回路52は第１のスキュー補正回路
38と同様のものである。しかしながら、スキュー補正回
路52は、スキュー補正回路38に対して補の信号遅延を与
えるように構成されなければならない。補の信号遅延と
は、スキュー補正回路38がサンプル周期の1/Xだけ実効
的に信号を遅延させると、スキュー補正回路52はサンプ
ル周期の1/（１−Ｘ）だけ有効遅延を与えなければなら
ない。従って、スキュー補正回路38および52が第2A図に
示す回路形式の場合、スキュー補正回路52におけるスケ
ール係数Ｋおよび（１−Ｋ）はスキュー補正回路38で使
われたスケール係数Ｋおよび（１−Ｋ）について逆にさ
れる。あるいは、スキュー検出回路40からスキュー補正
回路52に供給されるスキュー信号がスキュー補正回路38
に供給されるスキュー信号の補数ならば、スキュー補正
回路52はスキュー補正回路と同じでよい。

処理済みの信号に対する２つのスキュー補正回路38お
よび52の組合わせの機能は、１サンプル周期だけ完全に
表示画像を遅延させることである。この１サンプル遅延
は偏向回路において補償される。一方、１サンプル周期
の画像シフトは表示管の過走査に吸収させることがで
き、全く目につかない。

第５図は、非標準信号を処理するビデオ用巡回型フィ
ルタの第２の実施例を示すものであり、この例では単一
のスキュー補正回路だけが必要である。第５図におい
て、スキュー補正は遅延要素からの遅延信号に対して実
行される。遅延信号は入力信号のスキューと同様なスキ
ューを有するようにスキュー変更される。従って、雑音
が低減された信号のスキューは入力信号のスキューに等
しくなるようにされ、表示の目的のための変更は必要で
ない。

バス60上の入力ビデオ信号は減算器60の第１の入力ポ
ートに供給される。スキュー補正回路74からの、遅延さ
れ、スキュー補正された信号は減算器62の第２の入力ポ
ートに結合される。減算器62に供給される２つの信号が
連続するフレームにおける同じピクセル（フレーム巡回
型フィルタの場合）もしくは連続するフィールドからの
対応するピクセル（フィールド巡回型フィルタの場合）
を表わすように、遅延され、スキュー補正された信号の
全体の遅延が形成される。従って、遅延要素70により与
えられる遅延期間は、この遅延要素と直列に結合される
回路要素の固有の処理遅延より小さい画像期間である。

減算器62から発生される差の信号は、その差に係数α
で重み付けするスケーリング回路64に供給される。重み
付けされた差は加算器66に供給され、そこでスキュー補
正回路74からの、遅延され、スキュー補正された信号と
合成され、雑音の低減されたビデオ信号が発生される。
加算器66から発生される信号は、その出力がスキュー補
正回路74に結合される遅延要素の入力ポートに結合され
る。

遅延された信号のスキューが入力信号のスキューと一
致するように、遅延された信号のスキューを変えるため
には、入力信号および遅延信号の両方のスキューを測定
する必要がある。このスキュー情報は入力バス（もしく
はHsync）に結合される単一のスキュー検出回路78によ
り与えられる。このスキュー値は入力信号の各水平ライ
ンの始まりで決定され、次のライン期間について有効で
ある。検出されたスキュー値はマルチプレクサ68を介し
て遅延要素70に結合され、測定されたスキュー値に対応
する水平ラインからの信号サンプルと共に貯えられる。
これは、このスキュー値を有効ビデオの最初のサンプル
の前のサンプル位置に含ませることにより行なわれる。
各水平ラインが水平同期、カラーバースト等を含んでい
る区間を有し、これらの情報は巡回型濾波処理のために
貯えたり、遅延させたりする必要がない。また、メモリ
を使用するビデオ信号処理システムにおいて、メモリも
しくは遅延要素の大きさを減少させるために、これらの
区間中の信号の蓄積もしくは遅延を行なわないようにす
るために、調歩モードでメモリを動作させることが一般
に知られている。このため、遅延システムの設計にいく
らかゆとりがあり、各ライン毎のスキュー・データは遅
延要素に容易に取り込むことができる。

マルチプレクサ68は、各水平ラインについて有効ビデ
オ情報区間の間、加算器66からの雑音低減信号を遅延要
素70に結合させ、各ラインの非有効区間の間、スキュー
検出回路78からのスキュー値を遅延要素70に結合させる
ように、メモリ・コントローラーにより条件付けられ
る。同様に、デマルチプレクサ72は、有効ビデオ情報の
区間の間、遅延要素70からの遅延信号をスキュー補正回
路74に結合させ、各遅延ラインの非有効区間の間、遅延
されたスキュー・データをスキュー計算回路76に結合さ
せる。遅延要素70、マルチプレクサ68およびデマルチプ
レクサ72のタイミングおよび制御は、サンプル・データ
処理の技術分野の技術者により容易に設計されるから、
ここでは詳細に説明しない。

スキュー検出回路78からの現スキュー・データもスキ
ュー計算回路76に結合される。スキュー計算回路76は、
入力信号SSIのスキューおよび遅延信号SSMのスキュー間
のスキューの差SSDを計算する。測定されたスキューが
サンプル周期の整数倍の分数ならば、このスキューの差
（SSD＝SSI−SSM）もサンプル周期の整数倍の分数とな
る。このスキューの差SSDは、第2A図の補間器と同様な
構成のスキュー補正回路74に制御用スキュー値として供
給される。実際には、負の信号遅延を避けるために、１
＋SSDなるスキュー制御値が使用される。余分の信号遅
延は遅延要素70で補償される。

以上の説明において、スキュー値は各水平ラインにつ
いて発生され、測定されたスキュー値は、対応する水平
ラインにおけるすべてのサンプルを補正するために使用
される。スキューの測定値は、スキューの変化の速度を
発生するためにラインからラインで比較される。スキュ
ー値は、このスキューの変化の速度に応答してライン区
間内で変えられる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、スキューおよび所望のスキュー補正を説明す
るのに有用なタイミング図である。 第2A図は、スキュー補正を実行する信号補間器のブロッ
ク図である。 第2B図は、第2A図の回路に供給される制御値および該回
路により発生される、対応する有効信号時間シフトの関
係を示す図である。 第3A図は、スキュー測定回路のブロック図であり、第3B
図は、第3A図の回路の機能を説明するのに有用に波形図
である。 第４図および第５図は、スキュー補正回路が組み込まれ
ているビデオ用巡回型フィルタの別個の実施例のブロッ
ク図である。 27……スキュー検出回路、38……スキュー補正回路、40
……スキュー検出回路、50……遅延要素、52……スキュ
ー補正回路、70……遅延要素、74……スキュー補正回
路、76……スキュー計算回路、78……スキュー検出回
路。

フロントページの続き (72)発明者 トッド ジェイ クリストファー アメリカ合衆国インディアナ州インディ アナポリスサウス・キトレー・アベニュ ー 1402 (56)参考文献 特開 昭59−221186（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−51380（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−106285（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】信号サンプルの発生が、ビデオ信号に含ま
   れる水平同期信号に対して変動するスキュー量を示す、
   サンプル・データ形式の濾波されたビデオ信号を発生す
   るビデオ信号処理装置であって、 水平同期信号を含んでいるビデオ信号を供給する入力ポ
   ートと、 前記入力ポートに結合され、前記水平同期信号に応答し
   て、予め定められるサンプルの発生時点と前記水平同期
   信号の予め定められる時点との間の時間差に対応する制
   御信号を発生するスキュー検出回路と、 前記入力ポートに結合される信号処理回路であって、実
   質的に整数の画像フィールドの前記ビデオ信号を貯える
   メモリ手段、遅延されたビデオ信号と遅延されていない
   ビデオ信号とを合成する信号合成手段、およびスキュー
   補正回路が縦続接続されており、前記スキュー補正回路
   が前記スキュー検出回路に結合される制御信号用入力端
   子を有し且つ前記制御信号に応答して前記遅延されたビ
   デオ信号と遅延されていないビデオ信号の時間整合を実
   行し、前記信号合成手段が前記濾波されたビデオ信号を
   発生する、前記信号処理回路とを具えた、前記ビデオ信
   号処理装置。