JP3231093B2 - スーパーインポーズ機能を備えた逆マトリクス回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像信号を処理する技
術に係り、特に、輝度信号と色信号から原色信号を再生
する逆マトリクス回路において２つの映像信号を合成
（スーパーインポーズまたは重畳）する回路の構成に関
する。近年、テレビジョン受像機やＶＴＲ等において映
像信号処理のディジタル化が盛んに行われている。ディ
ジタルの特性を活かして映像信号の高画質化を図ること
は勿論のことであるが、映像信号をディジタル的に加工
することで、アナログ的に処理していた映像信号に比べ
て、より高い付加価値を付けることが可能となってきて
いる。

【０００２】

【従来の技術】スーパーインポーズ回路は逆マトリクス
回路の一部分を構成し、この逆マトリクス回路では、輝
度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）から原色（ＧＢＲ）信号を
再生する。このうち色信号については、逆マトリクス回
路の前段階で１画素毎に色信号の直交成分を持った形態
の信号に変換（ドット・インタリーブ）されている。

【０００３】図７には従来形の一例としてのスーパーイ
ンポーズ機能を備えた逆マトリクス回路の構成が示され
る。図中、Ｙ１およびＹ２はそれぞれ親画面および子画
面の輝度信号、Ｃ１およびＣ２はそれぞれ親画面および
子画面の色信号、Ｓ０は所望のタイミングでスーパーイ
ンポーズを行うための切り換え信号を示す。また、１１
および１２はそれぞれ切り換え信号Ｓ０に基づいて入力
信号Ｙ１，Ｙ２およびＣ１，Ｃ２を択一的に選択出力す
るセレクタ、１３はセレクタ１２で選択された親画面ま
たは子画面の色信号Ｃ１，Ｃ２に所定の係数（つまり原
色信号に変換するための係数）を乗算して色差信号を生
成する色復調回路、１４〜１６は色復調回路１３で生成
された色差信号を順次それぞれ所定のタイミングだけ遅
延させる遅延回路、１７は遅延回路１４〜１６で生成さ
れた各遅延タイミングの色差信号Ｄ１〜Ｄ３を加算する
加算器、１８はスーパーインポーズを行うために変換さ
れたそれぞれの色信号に対してセレクタ１１で選択され
た親画面または子画面の輝度信号Ｙ１，Ｙ２の遅延時間
を調整する回路、そして、１９は調整された遅延時間を
持つ輝度信号に加算器１７の出力（色信号）を加算して
原色信号Ｓocを生成する加算器を示す。

【０００４】この構成において、親画面および子画面の
それぞれの輝度信号Ｙ１，Ｙ２と色信号Ｃ１，Ｃ２は、
それぞれセレクタ１１，１２により所望のタイミング
で、いずれか一方が選択される。セレクタ１２で選択さ
れた色信号は、色復調回路１３を通して色差信号に変換
され、この色差信号は、遅延回路１４〜１６を通して順
次それぞれ所定のタイミングだけ遅延させられる。これ
によって遅延回路１４〜１６から、注目する画素と隣接
する２つの画素の合計３画素に対応した色差信号Ｄ１〜
Ｄ３が出力される。これら色差信号は加算器１７で加算
され（色信号の算出）、さらに加算器１９において、遅
延調整回路１８を通して遅延時間が調整された輝度信号
と加算され、これによって原色信号Ｓocが得られる。

【０００５】この動作形態では、スーパーインポーズ処
理は切り換え信号Ｓ０に基づいて行われるので、親画面
と子画面のそれぞれの境において、色信号の算出を切り
換えることなく処理が行われることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
回路構成では、親画面と子画面のそれぞれの境において
色信号の算出を切り換えることなく処理が行われていた
ため、その境界部分では本来混ざる筈のない親画面の画
素の色信号とスーパーインポーズしようとする子画面の
画素の色信号が混合されて処理されることになり、その
ために、著しい画質の劣化を招くといった課題があっ
た。これは、逆マトリクス回路を含む映像信号処理装置
全体の性能の低下につながり、好ましくない。

【０００７】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、スーパーインポーズの際の親画
面と子画面の境目における画質の劣化を改善し、ひいて
は映像信号処理装置の性能向上に寄与することができる
逆マトリクス回路を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、スーパーインポーズの際の親画面と子
画面の境目において色信号の算出を切り換えて処理を行
うようにしている。従って本発明によれば、輝度信号と
色信号から原色信号を再生する逆マトリクス回路であっ
て、スーパーインポーズを行うための切り換え信号に応
答して親画面および子画面のそれぞれの輝度信号と色信
号を択一的に選択する第１のセレクタ手段と、該第１の
セレクタ手段で選択された親画面または子画面の色信号
から色差信号を生成する色復調回路と、該生成された色
差信号を順次それぞれ所定のタイミングだけ遅延させる
直列接続された複数の遅延回路と、前記切り換え信号に
基づいてスーパーインポーズ期間の始まりと終わりのタ
イミングを規定する制御信号を発生する回路と、前記複
数の遅延回路で生成された各遅延タイミングの色差信号
を前記制御信号に応答して択一的に選択する第２のセレ
クタ手段と、スーパーインポーズを行うために様々に変
換された色信号に対して前記第１のセレクタ手段で選択
された親画面または子画面の輝度信号の遅延時間を調整
する回路と、該調整された遅延時間を持つ輝度信号と前
記第２のセレクタ手段で択一的に選択された色差信号お
よび前記遅延回路で生成された特定の遅延タイミングの
色差信号に基づいて前記原色信号を生成する演算回路
と、を具備することを特徴とするスーパーインポーズ機
能を備えた逆マトリクス回路が提供される。

【０００９】

【作用】上述した構成によれば、スーパーインポーズを
行うための切り換え信号に基づいてスーパーインポーズ
期間の始まりと終わりのタイミングを規定する制御信号
を発生させ、色信号の算出の際に、この制御信号を用い
て第２のセレクタ手段の選択出力の切り換え制御を行
い、それによって親画面と子画面の色信号を明確に切り
換えるようにしている。つまり、スーパーインポーズの
際に親画面と子画面の境目において、色信号の算出方法
を上記制御信号により切り換えるようにしている。

【００１０】従って、当該境界部において親画面の色信
号と子画面の色信号を互いに混ざることなくそれぞれ算
出することができ、これによって、従来例で見られたよ
うな著しい画質の劣化を改善することができる。これ
は、逆マトリクス回路を含む映像信号処理装置全体の性
能向上に寄与する。なお、本発明の他の構成上の特徴お
よび作用の詳細については、添付図面を参照しつつ以下
に記述される実施例を用いて説明する。

【００１１】

【実施例】図１に本発明の一実施例としてのスーパーイ
ンポーズ機能を備えた逆マトリクス回路の構成が示され
る。本実施例の回路は、図７に示す従来の構成と比べ
て、制御信号発生回路２０と２個のセレクタ２１および
２２を追加した点で異なっている。他の回路構成とその
動作については、図７の場合と同様であるのでその説明
は省略する。

【００１２】制御信号発生回路２０は、スーパーインポ
ーズを行うための所望のタイミングで入力される切り換
え信号Ｓ０に基づいて、スーパーインポーズ期間の始ま
りと終わりのタイミングを規定する制御信号Ｓ１および
Ｓ２を発生する。また、セレクタ２１は、制御信号Ｓ１
に応答して遅延回路１４の出力（注目する画素の１つ前
の画素に対応した色差信号Ｄ１）または遅延回路１６の
出力（注目する画素の１つ後の画素に対応した色差信号
Ｄ３）を択一的に選択し、選択出力Ｓ３として加算器１
７に供給する。同様に、セレクタ２２は、制御信号Ｓ２
に応答して遅延回路１４の出力または遅延回路１６の出
力を択一的に選択し、選択出力Ｓ４として加算器１７に
供給する。

【００１３】なお、各セレクタ１１，１２，２１，２２
は、選択信号が“Ｈ”レベルの時にＡ入力を選択出力
し、選択信号が“Ｌ”レベルの時にＢ入力を選択出力す
る。図示の例では、切り換え信号Ｓ０が“Ｈ”レベル
（または“Ｌ”レベル）の時、セレクタ１１は子画面の
輝度信号Ｙ２（または親画面の輝度信号Ｙ１）を選択出
力し、セレクタ１２は子画面の色信号Ｃ２（または親画
面の色信号Ｃ１）を選択出力する。また、制御信号Ｓ
１，Ｓ２がそれぞれ“Ｈ”レベル（または“Ｌ”レベ
ル）の時、セレクタ２１，２２はそれぞれ遅延回路１４
の出力Ｄ１（または遅延回路１６の出力Ｄ３）を選択出
力する。

【００１４】図１に示す逆マトリクス回路は輝度信号Ｙ
１，Ｙ２と色信号Ｃ１，Ｃ２から原色信号Ｓocを再生す
るものであるが、この原色信号はＧ（緑）、Ｂ（青）お
よびＲ（赤）の３種類から成っているので、実際の構成
に際しては、本実施例の回路を３系統含んだ共有の逆マ
トリクス回路の形態で構成される。その一構成例は図２
に示される。

【００１５】図２において、１はＮＴＳＣ信号を輝度信
号（Ｙ）と色信号（Ｃ）に分離処理して子画面の輝度信
号Ｙ２および色信号Ｃ２を生成するＹ／Ｃ分離回路、２
はＭＵＳＥ信号をＴＣＩ（Time-Compressed Integratio
n ）デコードして親画面の輝度信号Ｙ１および色信号Ｃ
１と同期信号ＳＹＮを生成するＴＣＩデコーダ、３は同
期信号ＳＹＮに応答して子画面の輝度信号Ｙ２および色
信号Ｃ２の走査変換を行う回路、そして、１０は同期信
号ＳＹＮに基づいてスーパーインポーズのための切り換
え信号Ｓ０を発生する切り換え信号発生回路を示す。こ
の切り換え信号Ｓ０はセレクタ１１，１２に供給され
る。また、ＴＣＩデコーダ２から出力される親画面の輝
度信号Ｙ１および色信号Ｃ１はそれぞれセレクタ１１，
１２の入力端Ｂに入力され、一方、走査変換回路３を通
して出力される子画面の輝度信号Ｙ２および色信号Ｃ２
はそれぞれセレクタ１１，１２の入力端Ａに入力され
る。他の構成については、図１の場合と同様であるので
その説明は省略する。

【００１６】図３には切り換え信号発生回路１０の一構
成例が示される。図示の回路は、同期信号ＳＹＮを受け
て水平同期信号（Ｈ）をカウントするＨカウンタ１０１
と、同期信号ＳＹＮに基づいて水平同期信号（Ｈ）をカ
ウントするＨカウンタ１０１と、該Ｈカウンタ１０１の
出力（キャリーＣ）と同期信号ＳＹＮに基づいて垂直同
期信号（Ｖ）をカウントするＶカウンタ１０２と、Ｈカ
ウンタ１０１の出力（合計Ｓ）とＶカウンタ１０２の出
力をデコードして上記切り換え信号Ｓ０を生成するデコ
ーダ１０３とから構成されている。

【００１７】図４には制御信号発生回路２０の一構成例
が示される。図示の回路は、切り換え信号Ｓ０に応答す
る遅延（Ｄ）型フリップフロップ２０１と、該フリップ
フロップの非反転出力Ｑに応答するＤ型フリップフロッ
プ２０２と、該フリップフロップ２０２の反転出力ＱＸ
およびフリップフロップ２０１の非反転出力Ｑに応答す
るアンドゲート２０３と、フリップフロップ２０１の反
転出力ＱＸおよびフリップフロップ２０２の非反転出力
Ｑに応答するアンドゲート２０４と、該アンドゲート２
０３，２０４の出力に応答するノアゲート２０５と、該
ノアゲートの出力に応答して非反転出力端（Ｑ）より制
御信号Ｓ１を出力するＤ型フリップフロップ２０６と、
該フリップフロップ２０６の非反転出力Ｑに応答して反
転出力端（ＱＸ）より制御信号Ｓ２を出力するＤ型フリ
ップフロップ２０７とから構成されている。

【００１８】図５には制御信号Ｓ１，Ｓ２と親画面およ
び子画面との関係が示される。同図に示すように、制御
信号Ｓ１は、ｔ１およびｔ２の期間のみ“Ｌ”レベルを
呈し、その他の期間は“Ｈ”レベルを呈する。同様に、
制御信号Ｓ２は、ｔ３およびｔ４の期間のみ“Ｈ”レベ
ルを呈し、その他の期間は“Ｌ”レベルを呈する。従っ
て、各制御信号Ｓ１，Ｓ２の立ち上がりエッジにより、
スーパーインポーズ期間の始まりと終わりのタイミング
が規定される。

【００１９】以下、本実施例の回路動作について図６の
動作タイミング図を参照しながら説明する。まず図１に
おいて、親画面および子画面のそれぞれの輝度信号Ｙ
１，Ｙ２と色信号Ｃ１，Ｃ２は、切り換え信号Ｓ０によ
りそれぞれセレクタ１１，１２においていずれか一方が
選択される。セレクタ１２で選択された色信号は色復調
回路１３を通して色差信号に変換され、この色差信号は
各遅延回路１４〜１６を通して順次それぞれ１クロック
分遅延させられる。これによって、注目する画素と隣接
する２つの画素の合計２画素に対応した色差信号Ｄ１〜
Ｄ３が出力される。このうち色差信号Ｄ２は、そのまま
加算器１７に入力される。

【００２０】色差信号Ｄ１はセレクタ２１，２２の入力
端Ａに入力され、色差信号Ｄ３はセレクタ２１，２２の
入力端Ｂに入力される。前述したように、各セレクタ２
１，２２は、それぞれ制御信号Ｓ１，Ｓ２の理論レベル
に応じて色差信号Ｄ１またはＤ３を選択出力し、それぞ
れ選択出力Ｓ３，Ｓ４として出力する（図６参照）。こ
の選択出力Ｓ３，Ｓ４は上記色差信号Ｄ２と共に加算器
１７に入力され、加算される。つまり、色信号の算出
（Ｄ２＋（Ｓ３＋Ｓ４）／２）が行われる。

【００２１】図６に示すように、制御信号Ｓ１とＳ２に
は同じ理論レベルの状態になるタイミングが存在する。
つまり、クロックＸ２，Ｘ３のタイミング時に共に
“Ｌ”レベル、クロックＸ４，Ｘ５のタイミング時に共
に“Ｈ”レベルとなる。このような時には、セレクタ２
１，２２の各出力（選択出力Ｓ３，Ｓ４）として同じ結
果が出力されている。

【００２２】従って本実施例では、制御信号Ｓ１，Ｓ
２の理論レベルが互いに異なる時、制御信号Ｓ１，Ｓ
２が共に“Ｌ”レベルの時、および、制御信号Ｓ１，
Ｓ２が共に“Ｈ”レベルの時、の３つの場合に分けて、
色信号の算出を以下のように行っている。なお、の場
合の処理は通常動作に対応し、およびの場合の処理
は親画面と子画面の境目における動作に対応している。

【００２３】 図５のｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４の期間以外の色信号
の算出 ・クロックＸ０のタイミング時 色信号（Ｘ０）＝０７ＲＹ＋（０８ＢＹ＋０６ＢＹ）／
２ ・クロックＸ１のタイミング時 色信号（Ｘ１）＝１４ＢＹ＋（１５ＲＹ＋１３ＲＹ）／
２ 図５のｔ１およびｔ２の期間の色信号の算出 ・クロックＸ２のタイミング時（親画面の範囲内） 色信号（Ｘ２）＝０２ＢＹ＋（０１ＲＹ＋０１ＲＹ）／
２ ・クロックＸ３のタイミング時（子画面の範囲内） 色信号（Ｘ３）＝１２ＢＹ＋（１１ＲＹ＋１１ＲＹ）／
２ 図５のｔ３およびｔ４の期間の色信号の算出 ・クロックＸ４のタイミング時（子画面の範囲内） 色信号（Ｘ４）＝０３ＲＹ＋（０４ＢＹ＋０４ＢＹ）／
２ ・クロックＸ５のタイミング時（親画面の範囲内） 色信号（Ｘ５）＝１３ＲＹ＋（１４ＢＹ＋１４ＢＹ）／
２ このようにして算出された色信号（加算器１７の出力）
は、遅延調整回路１８を通して遅延時間が調整された輝
度信号と共に、加算器１９に入力されて加算され、これ
によって原色信号Ｓocが再生される。

【００２４】このように本実施例によれば、スーパーイ
ンポーズの際に親画面と子画面の境目において、色信号
の算出方法を制御信号発生回路２０からの制御信号Ｓ
１，Ｓ２により切り換えるようにしているので、親画面
の色信号と子画面の色信号を互いに混ざることなくそれ
ぞれ算出することができる。これによって、親画面と子
画面の境目において、従来例で見られたような著しい画
質の劣化を改善することが可能となる。これは、本実施
例の逆マトリクス回路を含む映像信号処理装置全体の性
能向上に寄与する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ーパーインポーズの際に親画面と子画面の境目におい
て、それぞれの色信号の算出方法を切り換えることによ
り、従来例で見られたような画質の劣化を防止すること
ができる。これは、映像信号処理装置全体の性能向上に
大いに寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのスーパーインポーズ
機能を備えた逆マトリクス回路の構成図である。

【図２】図１の回路の実際の構成例を示す図である。

【図３】図２の構成における切り換え信号発生回路の一
構成例を示す図である。

【図４】図１，図２の構成における制御信号発生回路の
一構成例を示す図である。

【図５】制御信号と親画面および子画面との関係を示す
図である。

【図６】図１の回路の動作を説明するための図である。

【図７】従来形の一例としてのスーパーインポーズ機能
を備えた逆マトリクス回路の構成図である。

【符号の説明】

１１，１２，２１，２２…セレクタ １３…色復調回路 １４〜１６…遅延回路 １７，１９…加算器 １８…遅延調整回路 ２０…制御信号発生回路 Ｃ１，Ｃ２…色信号（親画面／子画面） Ｄ１〜Ｄ３…遅延回路の出力（色差信号） Ｓoc…原色（ＧＢＲ）信号 Ｓ０…（スーパーインポーズを行うための）切り換え信
号 Ｓ１，Ｓ２…（スーパーインポーズ期間を規定する）制
御信号 Ｓ３，Ｓ４…セレクタ２１，２２の選択出力（色差信
号） Ｙ１，Ｙ２…輝度信号（親画面／子画面）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−224577（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−10972（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−22864（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/44 - 9/78

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 輝度信号と色信号から原色信号を再生す
   る逆マトリクス回路であって、 スーパーインポーズを行うための切り換え信号（Ｓ０）
   に応答して親画面および子画面のそれぞれの輝度信号
   （Ｙ１，Ｙ２）と色信号（Ｃ１，Ｃ２）を択一的に選択
   する第１のセレクタ手段（１１，１２）と、 該第１のセレクタ手段で選択された親画面または子画面
   の色信号から色差信号を生成する色復調回路（１３）
   と、 該生成された色差信号を順次それぞれ所定のタイミング
   だけ遅延させる直列接続された複数の遅延回路（１４〜
   １６）と、 前記切り換え信号に基づいてスーパーインポーズ期間の
   始まりと終わりのタイミングを規定する制御信号（Ｓ
   １，Ｓ２）を発生する回路（２０）と、 前記複数の遅延回路で生成された各遅延タイミングの色
   差信号（Ｄ１〜Ｄ３）を前記制御信号に応答して択一的
   に選択する第２のセレクタ手段（２１，２２）と、 スーパーインポーズを行うために様々に変換された色信
   号に対して前記第１のセレクタ手段で選択された親画面
   または子画面の輝度信号の遅延時間を調整する回路（１
   ８）と、 該調整された遅延時間を持つ輝度信号と前記第２のセレ
   クタ手段で択一的に選択された色差信号（Ｓ３，Ｓ４）
   および前記遅延回路で生成された特定の遅延タイミング
   の色差信号（Ｄ２）に基づいて前記原色信号（Ｓoc）を
   生成する演算回路（１７，１９）と、 を具備することを特徴とするスーパーインポーズ機能を
   備えた逆マトリクス回路。
2. 【請求項２】 前記制御信号発生回路（２０）は、前記
   切り換え信号に応答する遅延型の第１のフリップフロッ
   プ（２０１）と、該第１のフリップフロップの非反転出
   力（Ｑ）に応答する遅延型の第２のフリップフロップ
   （２０２）と、該第２のフリップフロップの反転出力
   （ＱＸ）および前記第１のフリップフロップの非反転出
   力に応答する第１のアンドゲート（２０３）と、前記第
   １のフリップフロップの反転出力および前記第２のフリ
   ップフロップの非反転出力に応答する第２のアンドゲー
   ト（２０４）と、前記第１および第２のアンドゲートの
   出力に応答するノアゲート（２０５）と、該ノアゲート
   の出力に応答する遅延型の第３のフリップフロップ（２
   ０６）と、該第３のフリップフロップの非反転出力に応
   答する遅延型の第４のフリップフロップ（２０７）とを
   有し、前記第３のフリップフロップの非反転出力（Ｑ）
   を第１の制御信号（Ｓ１）とし、前記第４のフリップフ
   ロップの反転出力（ＱＸ）を第２の制御信号（Ｓ２）と
   することを特徴とする請求項１に記載の逆マトリクス回
   路。
3. 【請求項３】 前記複数の遅延回路は、前記色復調回路
   の出力を順次それぞれ１クロック分遅延させる３段の遅
   延回路（１４，１５，１６）から成り、 前記第２のセレクタ手段は、前記第１の制御信号に応答
   して１段目の遅延回路の出力（Ｄ１）または３段目の遅
   延回路の出力（Ｄ３）を択一的に選択する第１のセレク
   タ（２１）と、前記第２の制御信号に応答して１段目の
   遅延回路の出力または３段目の遅延回路の出力を択一的
   に選択する第２のセレクタ（２２）とを有し、 該第１および第２のセレクタで選択出力された信号（Ｓ
   ３，Ｓ４）は２段目の遅延回路の出力（Ｄ２）と共に前
   記演算回路に入力されることを特徴とする請求項２に記
   載の逆マトリクス回路。