JP3609524B2

JP3609524B2 - デジタルカラーエンコーダ

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Publication number: JP3609524B2
Application number: JP04321296A
Authority: JP
Inventors: 琢雄向井; 健太郎原; 正治安達
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JPH09238363A; US6052156A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受像機に入力可能な複合カラー映像信号を出力するビデオ出力端子を装備するゲームプレーヤやビデオＣＤプレーヤ等の装置に使用されるデジタルカラーエンコーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光の３原色に対応する３種類の映像信号（以下「原色信号」という）からテレビジョン受像機（ＴＶ受像機）に入力可能な複合カラー映像信号を生成する際には、アナログ方式のカラーエンコーダが用いられていたが、近年、この複合カラー映像信号の生成をデジタル信号処理により行うデジタルカラーエンコーダが用いられるようになってきた。図９は、このようなデジタルカラーエンコーダの基本構成を示すブロック図である。以下、この図を参照しつつ従来のデジタルカラーエンコーダについて説明する。
【０００３】
このデジタルカラーエンコーダは、入力回路１１、マトリクス回路１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３，１４、遅延回路１５、カラーバースト制御回路１６、変調回路２０、加算器２４、加算回路２５、同期信号付加回路２６、およびＤ／Ａ変換器２７を図９に示すように接続した構成となっており、デジタル化された３種類の原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから以下のようにしてＴＶ受像機に入力可能な複合カラー映像信号を生成する。
【０００４】
まず入力回路１１により、所定の標本化周波数で標本化されたデジタル信号である原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが外部から入力され、これらがラッチされる。ラッチされた原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂはマトリクス回路１２に送られ、そこで合成されることにより、輝度信号Ｙと２種類の色差信号Ｕ，Ｖが生成される。このうち色差信号Ｕ，ＶはデジタルフィルタであるＬＰＦ１３，１４により所定の帯域に制限された後、カラーバースト制御回路１６によって所定の位相および振幅の色副搬送波が所定のサイクル数だけ挿入され（ここで挿入される信号は「カラーバースト信号」と呼ばれる）、その後、変調回路２０に入力される。変調回路２０は色副搬送波形発生器２１と乗算器２２，２３を備えており、色副搬送波形発生器２１で発生された９０度の位相差を有する２種類の色副搬送波を、乗算器２２，２３により色差信号Ｕ，Ｖでそれぞれ平衡変調する。平衡変調された二つの信号は加算器２４で加算され、搬送色信号として加算回路２５に入力される。加算回路２５では、この搬送色信号と、遅延回路１５によって時間調整された輝度信号Ｙとが合成される。この合成後の信号に対し同期信号付加回路２６によって同期信号が付加され、これにより複合カラー映像信号が得られる。以上の処理は全てデジタル信号処理として実行され、この時点での複合カラー映像信号はデジタル信号である。このため、この複合カラー映像信号はＤ／Ａ変換器２７によってアナログ信号に変換された後、ＴＶ受像機に入力可能な複合カラー映像信号（以下「ビデオ信号」という）Ｓｔｖとして出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のデジタルカラーエンコーダでは、通常、最終段のＤ／Ａ変換器に入力される信号の標本化周波数は原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの標本化周波数と同一であり、例えばＣＣＩＲ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲａｄｉｏＣｏｎｓｕｌｔｉｖｅＣｏｍｍｉｔｔｅｅ）勧告で規定された１３．５ＭＨｚが標本化周波数として選択される。この場合、次のよう問題が存在する。
（１）Ｄ／Ａ変換によって生じるアパーチャ歪によりビデオ信号の高域成分が減衰する。
（２）搬送色信号の１周期当たりの標本化点は３〜４点程度であるため、ビデオ信号に波形歪が生じやすい。原理的には、デジタル化された複合映像信号に含まれる側波帯成分を除去する特性すなわち標本化周波数の１／２以上の高域成分を減衰させる急峻な特性のＬＰＦ（アナログフィルタ）にＤ／Ａ変換後の信号を通すことにより、歪のないビデオ信号が得られる。しかし実際には、位相歪などの問題がありこのようなＬＰＦは使用できないため、前記標本化周波数の場合にはビデオ信号に波形歪が生じる。この波形歪により、そのビデオ信号が入力されるＴＶ受像機側で問題が生じる。例えばビデオ信号に含まれるカラーバースト信号が歪んでいる場合には、カラーバースト信号からＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）方式により搬送色信号の復調に必要な基準副搬送波を作成する際に、ロックされなかったり、ロック状態が維持できなかったりすることがある。また、ビデオ信号における波形歪によってＴＶ受像機の画面に障害が現れることもある。
【０００６】
これに対し、標本化周波数としてより高い値を選定することにより、上記（１）および（２）の問題を解消することも考えられるが、標本化周波数を高くすると、消費電流が増大し、回路設計も困難になる。
【０００７】
そこで本発明では、消費電流の増大や回路設計の困難化を招くことなく、Ｄ／Ａ変換によるアパーチャ歪の発生を抑え、ビデオ信号における波形歪を低減することができるデジタルカラーエンコーダを提供することを目的とする。
【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に係る第１のデジタルカラーエンコーダでは、光の３原色に対応する３種類の映像信号をデジタル化した原色信号に対してマトリクス演算、周波数帯域制限、直角２相平衡変調、およびカラーバースト信号と同期信号の付加に相当する処理を含むデジタル信号処理を行うことにより、第１の標本化周波数で標本化されたデジタル化複合カラー映像信号を生成し、該デジタル化複合カラー映像信号からＤ／Ａ変換手段を用いてテレビション受像機に入力可能なアナログ信号である複合カラー映像信号を生成するデジタルカラーエンコーダにおいて、
前記デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第１の標本化周波数よりも高い第２の標本化周波数に変換し、該変換後のデジタル化複合カラー映像信号を前記Ｄ／Ａ変換手段に入力する標本化周波数変換手段を備えた構成としている。
【０００９】
本発明に係る第２のデジタルカラーエンコーダでは、上記第１のデジタルカラーエンコーダにおいて、前記標本化周波数変換手段は、前記デジタル化複合カラー映像信号の値に基づく補間を行う３次以上のデジタルフィルタを有し、該デジタルフィルタを用いて前記デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第１の標本化周波数よりも高い第２の標本化周波数に変換することを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る第３のデジタルカラーエンコーダでは、上記第２のデジタルカラーエンコーダにおいて、前記標本化周波数変換手段は、前記デジタルフィルタによる補間後のデジタル化複合カラー映像信号の値が所定範囲から外れているか否かを検知する信号レベル検知手段と、信号レベル検知手段によって所定範囲から外れていることが検知された前記デジタル化複合カラー映像信号の値を所定範囲内に入るように修正する信号レベル保護手段とを有することを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る第４のデジタルカラーエンコーダでは、上記第３のデジタルカラーエンコーダにおいて、前記信号レベル保護手段は、前記信号レベル検知手段により所定範囲から外れていることが検知された前記デジタル化複合カラー映像信号の値を該値の直前の標本化点の値に修正することを特徴としている。
【００１２】
本発明に係る第５のデジタルカラーエンコーダでは、上記第３のデジタルカラーエンコーダにおいて、前記信号レベル保護手段は、前記信号レベル検知手段により所定範囲から外れていることが検知された前記デジタル化複合カラー映像信号の値を予め設定された最高値または最低値に修正することを特徴としている。
【００１３】
本発明に係る第６のデジタルカラーエンコーダは、上記第１のデジタルカラーエンコーダであって、前記標本化周波数変換手段は、帰線消去期間において、第１の標本化周波数の前記デジタル化複合カラー映像信号の各標本化点の間に直前の標本化点の値に等しい値の新たな標本化点を追加することにより、前記デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第２の標本化周波数に変換することを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜実施形態の全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態であるデジタルカラーエンコーダの全体構成を示すブロック図である。このデジタルカラーエンコーダは、図９に示した従来のデジタルカラーエンコーダと同様に、入力回路１１、マトリクス回路１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１３，１４、遅延回路１５、カラーバースト制御回路１６、変調回路２０、加算器２４、加算回路２５、同期信号付加回路２６、およびＤ／Ａ変換器２７を備え、基本的には図９のデジタルカラーエンコーダと同様の接続構成となっている。しかし、このデジタルカラーエンコーダは、Ｄ／Ａ変換器２７の直前に標本化周波数変換回路３０が挿入されている点で、従来のデジタルカラーエンコーダと相違する。本実施形態では、この標本化周波数変換回路３０は、加算回路２５から出力される複合カラー映像信号の標本化周波数を２倍にする機能を有する。
【００１５】
＜実施形態の全体動作＞
上記構成のデジタルカラーエンコーダでは、図９に示した従来例と同様、まず入力回路１１により、所定の標本化周波数（以下、これを「第１標本化周波数ｆ１」とする）で標本化されたデジタル信号である原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが入力され、これらがラッチされる。この原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの標本化周波数としては、例えばＣＣＩＲ勧告で規定された１３．５ＭＨｚが用いられる。
【００１６】
入力回路１１でラッチされた原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂはマトリクス回路１２へ送られる。マトリクス回路１２では、原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが人間の目の明るさを感じる割合に応じて合成され、輝度信号Ｙと２種類の色差信号が生成される。このうち色差信号については、伝送を容易にする目的で振幅を制限された後に色差信号Ｕ，Ｖとして出力される。この色差信号Ｕ，Ｖは、デジタルフィルタであるＬＰＦ１３，１４にそれぞれ入力される。このＬＰＦ１３，１４により、人間の目が所定値以下の面積では色を判別できないという特性を利用して、色差信号Ｕ，Ｖが所定の帯域に制限される。
【００１７】
この後、色差信号Ｕ，Ｖは、カラーバースト制御回路１６により、カラーバースト信号が挿入される。すなわち、変調回路２０での変調に使用される色副搬送波が所定の位相および振幅で所定のサイクル数だけ挿入される。その後、色差信号Ｕ，Ｖは変調回路２０に送られる。変調回路２０は、９０度の位相差を有する２種類の色副搬送波である第１副搬送波ＳＩＮおよび第２副搬送波ＣＯＳを発生させる色副搬送波形発生器２１と、色差信号Ｕと第１副搬送波ＳＩＮとの乗算を行う乗算器２２と、色差信号Ｖと第２副搬送波ＣＯＳとの乗算を行う乗算器２３とを備えている。これらにより、色差信号Ｕ，Ｖで第１副搬送波ＳＩＮと第２副搬送波ＣＯＳがそれぞれ平衡変調される。この平衡変調により得られる２種類の信号は加算器２４で合成され、これにより色副搬送波が生成される。この色副搬送波は、加算回路２５に入力され、そこで、遅延回路１５によって時間調整された輝度信号Ｙと合成される。この合成後の信号に対し同期信号付加回路２６によって同期信号が付加され、これにより複合カラー映像信号が得られる。
【００１８】
以上の処理は、各信号を第１標本化周波数ｆ１で標本化されたデジタル信号として行われる。したがって、同期信号付加回路２６から出力される複合カラー映像信号も第１標本化周波数ｆ１で標本化されたデジタル信号であり、これが標本化周波数変換回路３０に入力される。標本化周波数変換回路３０では、この複合カラー映像信号の標本化周波数が第１標本化周波数からその２倍の周波数である第２標本化周波数ｆ２に変換される（ｆ２＝２・ｆ１）。このようにして得られた第２標本化周波数ｆ２の複合カラー映像信号は、Ｄ／Ａ変換器２７によりアナログ信号に変換され、ビデオ信号Ｓｔｖとして出力される。
【００１９】
＜標本化周波数変換回路の構成と動作＞
図２は、本実施形態のデジタルカラーエンコーダにおける標本化周波数変換回路３０の構成を模式的に示すブロック図である。この図に示すように、標本化周波数変換回路３０は、２倍アップサンプラ３１とＬＰＦ３２を縦続接続した構成として表すことができる。
【００２０】
２倍アップサンプラ３１は、図３（ａ）に示すような、周波数ｆ１で標本化されたデジタル信号Ｓ１における隣接する各２個の標本化点の中点に、図３（ｂ）に示すように零値の標本化点を追加する。これにより、周期Ｔ１＝１／ｆ１の間隔の信号値列が、その半分の周期Ｔ２＝Ｔ１／２の間隔の信号値列、すなわち標本化周波数ｆ２＝２・ｆ１のデジタル信号Ｓ２に変換される。このデジタル信号Ｓ２はＬＰＦ３２入力され、ＬＰＦ３２において補間処理が行われる。これにより、２倍アップサンプラ３１によって追加された標本化点の値が、零値から、標本化周波数ｆ１のデジタル信号Ｓ１の各値（標本値）を用いた補間により得られる値に置き換えられる。このようにしてＬＰＦ３２による補間によって図３（ｃ）に示すようなデジタル信号Ｓ３が得られ、これが標本化周波数ｆ２のデジタル信号として標本化周波数変換回路３０から出力される。
【００２１】
図４は、上記各デジタル信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数スペクトルを示す図である。標本化周波数変換回路３０に入力されるデジタル信号Ｓ１（２倍アップサンプラ３１への入力信号）は、図４（ａ）に示すように、原信号のスペクトル成分に相当する純成分（０〜ｆ１／２の範囲のスペクトル成分）とそれがｆ１／２の点で折り返されたスペクトル成分（ｆ１／２〜ｆ１の範囲のスペクトル成分）とが、標本化周波数ｆ１の間隔で繰り返されるスペクトルを持つ。２倍アップサンプラ３１を通過した後のデジタル信号Ｓ２は、図４（ｂ）に示すように、標本化周波数ｆ２の間隔で繰り返されるスペクトルを持つが、これは実質的にはデジタル信号Ｓ１のスペクトル（図４（ａ））と同一であって、標本化周波数ｆ１の間隔で繰り返されるスペクトルでもある。補間処理用のＬＰＦ３２は、この図４（ｂ）のスペクトルにおける斜線が付された部分（以下「鏡像成分」という）を減衰させるデジタルフィルタであって、図４（ｃ）に示すような周波数特性を有する。したがって、このＬＰＦ３２を通過した後のデジタル信号Ｓ３は、図４（ｄ）に示すような周波数スペクトルを持ち、これが標本化周波数変換回路３０から出力される。
【００２２】
図５は、上記標本化周波数変換回路３０の構成例を示すブロック図である。この例では、図４に示した２倍アップサンプラ３１が、図５（ａ）に示すように、標本化周波数ｆ１のデジタル信号Ｓ１が供給される接点ｃ１と値「０」の固定信号が供給される接点ｃ２とに接点ｃ３を周波数ｆ２で交互に接続する切換スイッチとして実現されている。補間処理用のＬＰＦ３２は、その伝達関数を

と表現することができる。ここで、”ｚ^−１”は単位遅延演算子であり、”Σ”は総和の記号であって、”Σ（ｉ＝ｎ１，ｎ２）”は次に続く項についてｉ＝ｎ１からｉ＝ｎ２まで総和をとることを意味するものとする。
【００２３】
本実施形態におけるＬＰＦ３２は、上式で表現される補間処理用のＬＰＦのうちで最も簡単な構成のものであり、その伝達関数は
Ｈ（ｚ）＝（１＋２・ｚ^−１＋１・ｚ^−２）／２ …（２）
である。上式の伝達関数を有するＬＰＦ３２は、標本化周波数ｆ２に対応する単位遅延素子４１，４２と、係数２を乗じる乗算器４３と、加算器４４と、係数１／２を乗じる乗算器４５とを図５（ｂ）に示すように接続することにより実現することができる。このような構成によれば、２倍アップサンプラ３１によって追加された標本化点の値が線形補間により得られる値となる。すなわち、標本化周波数ｆ１の入力信号Ｓ１における隣接する標本化点の値をｘ_ａ，ｘ_ｂとすると、その間に追加される標本化点の値は
ｘ_ｉ＝（ｘ_ａ＋ｘ_ｂ）／２ …（３）
となる。
【００２４】
図５に示した上記構成の標本化周波数変換回路３０では、標本化周波数ｆ１の信号の間に「０」の標本値を挿入して標本化周波数をｆ２とした後に補間処理を行っているが、「０」の標本値に対する演算は省略できるため、２系統の信号を周波数ｆ２で切り換える図６に示すような構成により標本化周波数変換回路３０を実現することもできる。すなわち、変換前の標本化周波数ｆ１に対応する単位遅延素子５１と、加算器５２と、係数１／２を乗じる乗算器５３と、周波数ｆ２で２系統の信号を切り換える切換スイッチ５４とを図６に示すように接続した構成により実現することができる。この構成の標本化周波数変換回路３０には、標本化周波数ｆ１の各標本値が直後の標本化点まで保持される信号（零次ホールド後の信号）が入力される。そして、この入力信号とそれを単位遅延させた信号とを加算した信号に係数１／２を乗じた信号が生成され、この信号と入力信号とが周波数ｆ２で交互に切り換えられる。これにより、図５に示した構成によって得られる出力信号と同一の信号Ｓ３が得られる。
【００２５】
なお、図５および図６に示した構成では、変換後の標本化周波数ｆ２は変換前の標本化周波数ｆ１の２倍すなわちｆ２＝２・ｆ１となるが、２倍以外の有理数倍の周波数に変換する標本化周波数変換回路すなわちｆ２＝ｍ・ｆ１（ｍは有理数）となる標本化周波数変換回路についても、ｍ倍アップサンプラと補間処理用ＬＰＦを縦続接続した構成などにより、同様にして実現することができる。
【００２６】
＜実施形態の効果＞
上述のような本実施形態によれば、Ｄ／Ａ変換器２７の直前に挿入された標本化周波数変換回路３０により複合カラー映像信号の標本化周波数がｆ１からｆ２＝２・ｆ１（またはｆ２＝ｍ・ｆ１）へと変換されるため、すなわち標本化周波数が上げられるため、Ｄ／Ａ変換器２７におけるアパーチャ歪の発生が抑えられ、アナログ化された複合カラー映像信号における高域成分の減衰も改善される。また、この標本化周波数の変換により高調波成分である鏡像成分（図４（ｂ）の斜線部分）を減衰させることができるため（図４（ｄ）参照）、搬送色信号やカラーバースト信号の波形歪が改善される。さらに、図４（ｄ）に示されているように、この標本化周波数の変換により周波数スペクトルのベース帯域である純成分の上限と側波帯成分の下限との間隔が広がる。このため、Ｄ／Ａ変換後の信号を通過させるアナログのローパスフィルタ（アナログＬＰＦ）の遮断特性は緩やかなものでよく、アナログＬＰＦの設計が容易となる。
【００２７】
ところで、標本化周波数変換回路３０がＤ／Ａ変換器２７の直前以外の位置に挿入された場合には、次のような問題がある。例えば変調回路２０の直前に標本化周波数変換回路３０が挿入されると、それ以降の処理のための回路は全て変換後の高い周波数ｆ２＝ｍ・ｆ１（ｍは有理数）で動作することになり、消費電力の増大を招く。また、このとき、変調回路２０が周波数ｆ２で動作するため、例えば色副搬送波発生器２１をＲＯＭを用いて作成する場合には、そのＲＯＭの容量が増大する。さらに、図１に示す処理のフロー上、挿入するパイプラインレジスタの段数も増えるため回路規模も増大し、また、高い周波数で動作する回路の設計は周波数が低い場合よりも一般に困難である。これに対し、本実施形態のように標本化周波数変換回路３０がＤ／Ａ変換器２７の直前に挿入されると、原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから複合カラー映像信号を生成するまでの回路（入力回路１１〜加算回路２５）を低い周波数ｆ１で動作させることができる。これにより、標本化周波数の上昇による消費電力の増大や、回路規模の増加、回路設計の困難化という問題を回避することができる。
【００２８】
＜他の実施形態＞
上記実施形態では、標本化周波数変換回路３０における補間処理用のＬＰＦ３２は、式（１）に示す伝達関数を有するデジタルフィルタである２次ＬＰＦにより実現されているが（図５（ｂ）参照）、２次ＬＰＦによる線形補間では補間精度が十分とは言えない。したがって、補間処理用のＬＰＦ３２としては、３次以上の高次のＬＰＦを使用するのが好ましく、例えば次式で示されるような伝達関数を有するＬＰＦを使用するとよい。
Ｈ（ｚ）＝（２４−４８ｚ^−２＋１６１ｚ^−４＋２５６ｚ^−５＋１６１ｚ^−６−４８ｚ^−８＋２４ｚ^−１０）／２５６
この伝達関数のＬＰＦも、図５（ｂ）に示した２次ＬＰＦと同様、単位遅延素子と乗算器と加算器を用いて実現することができる。このような高次ＬＰＦを使用することにより、Ｄ／Ａ変換におけるアパーチャ歪の発生の抑制や、高調波成分による搬送色信号やカラーバースト信号の波形歪の防止などという本実施形態の効果を高めることができる。
【００２９】
しかし、高次フィルタを使用して補間処理を行った場合、補間前の信号の急峻な変化部分において、フィルタリングの結果としてリンギングが発生する。本発明が対象とするデジタルカラーエンコーダの場合には、補間前の複合カラー映像信号には急峻な変化部分として同期信号などが含まれ、この部分において図７に示すようなリンギングが発生する。そして、このようなリンギングの含まれるビデオ信号がＴＶ受像機に入力されると、ＴＶ受像機が誤動作するおそれがある。そこで、補間処理用のＬＰＦ３２として高次ＬＰＦを使用した場合には、標本化周波数変換回路３０を図８に示すような構成とするのが好ましい。
【００３０】
図８に示す構成の標本化周波数変換回路３０は、補間処理用のＬＰＦ３２の後段にレベル比較器３３とリミッタ３４を備え、これらには、ＬＰＦ３２を通過した補間後の複合カラー映像信号が入力される。レベル比較器３３は、この複合カラー映像信号を予め設定された最高値および最低値と比較する。リミッタ３４は、この比較結果に基づき、補間後の複合カラー映像信号が最高値よりも大きければ最高値に制限し、最低値よりも小さければ最低値に制限する。これにより、複合カラー映像信号は、その最高値と最低値の間に収まる信号となって標本化周波数変換回路３０から出力される。したがって、この最高値と最低値を適切に設定することにより、補間後の複合カラー映像信号に含まれるリンギングの部分を除去することができる。なお、この構成におけるリミッタ３４の代わりに、補間後の複合カラー映像信号（標本値列）が前記最高値よりも大きいか又は前記最低値よりも小さければ、そのような標本化点の値を直前の標本化点の値に置き換える前置ホールダを備える構成としてもよい。この構成によっても、補間後の複合カラー映像信号に含まれるリンギングの部分を除去することができる。
【００３１】
以上において説明した実施形態では、標本化周波数変換回路３０における補間処理用のデジタルフィルタ（ＬＰＦ）３２としてＦＩＲ型（有限インパルス応答型）を示したが（式（１）参照）、補間処理用のＬＰＦ３２をＩＩＲ型（無限インパルス応答型）として実現することもできる。すなわち、ＬＰＦ３２の位相特性としては直線位相が好ましいためＦＩＲ型フィルタを使用する方がよいが、本発明における標本化周波数変換回路３０の構成はこれに限定されるものではない。なお、直線位相のＦＩＲ型フィルタは、周知のように、シフトと加算の組合せによって実現された乗算器およびラッチを用いることにより簡単に構成することができる。また、ＩＩＲ型フィルタの伝達関数は一般的には次式により与えられる。

【００３２】
以上における実施形態の説明ではカラーテレビジョン放送の方式について言及されていないが、上記説明の実施形態の構成からわかるように、ＮＴＳＣとＰＡＬのいずれの方式のビデオ信号（複合カラー映像信号）を生成する場合にも、本発明を適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係る第１のデジタルカラーエンコーダでは、原色信号に対するデジタル信号処理によって得られた第１の標本化周波数のデジタル化複合カラー映像信号は、Ｄ／Ａ変換手段によってアナログ信号に変換される直前に、標本化周波数がより高い第２の標本化周波数に変換される。これにより、Ｄ／Ａ変換におけるアパーチャ歪の発生が抑えられ、アナログ化された複合カラー映像信号における高域成分の減衰が改善される。また、この標本化周波数の変換によりデジタル化複合カラー映像信号のスペクトルにおける鏡像成分を減衰させることができるため、搬送色信号やカラーバースト信号の波形歪が改善される。この結果、ＴＶ受像器に対して安定したカラーバースト信号を供給することができ、ＴＶ受像器における画面障害も改善される。また、この標本化周波数変換の後のデジタル化複合カラー映像信号の周波数スペクトルにおいて純成分の上限と側波帯成分の下限との間隔が広がるため、Ｄ／Ａ変換後のアナログのローパスフィルタの遮断特性は緩やかなものでよく、フィルタの設計が容易となる。さらに、標本化周波数変換手段はＤ／Ａ変換手段の直前に挿入され、原色信号からデジタル化複合カラー映像信号を生成するための回路は変換前の低い周波数（第１の標本化周波数）で動作するため、標本化周波数の上昇に伴う消費電流の増大や、回路設計の困難化、回路規模の増大を抑えることができる。
【００３４】
本発明に係る第２のデジタルカラーエンコーダによれば、デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を変換する際に（標本化周波数を高める際に）、３次以上のデジタルフィルタ（ＬＰＦ）が用いられるため、標本化周波数の変換に必要な補間処理が精度よく行われる。これにより、Ｄ／Ａ変換におけるアパーチャ歪の発生の抑制やアナログ化された複合カラー映像信号における高域成分の減衰の改善などの上記効果を高めることができる。
【００３５】
本発明に係る第３〜第５のデジタルカラーエンコーダによれば、標本化周波数変換後の複合カラー映像信号の値が予め設定された範囲に入るように、信号レベル検知手段の検知結果に基づいてその信号値が修正される。このため、その範囲を適切に設定することにより、上記補間処理に高次のＬＰＦを用いた場合に生じるリンギングを抑えることができる。これにより、ＴＶ受像機における同期信号検出の誤判定などを防止することができる。
【００３６】
本発明に係る第６のデジタルカラーエンコーダによれば、標本化周波数の変換の際に高次のＬＰＦを用いて上記補間処理を行う場合であっても、同期信号が含まれる帰線消去期間については、新たに追加される標本化点の値は直前の標本化点の値とされるため、信号値が急激に変化する同期信号の部分においてもリンギングが生じることはない。これにより、ＴＶ受像機における同期信号検出の誤判定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるデジタルカラーエンコーダの全体構成を示すブロック図。
【図２】前記実施形態のデジタルカラーエンコーダにおける標本化周波数変換回路の構成を模式的に示すブロック図。
【図３】標本化周波数変換回路の動作を説明するための、標本値列を示す図。
【図４】標本化周波数変換回路の動作を説明するための、周波数スペクトルを示す図。
【図５】標本化周波数変換回路の構成例を示すブロック図。
【図６】標本化周波数変換回路の他の構成例を示すブロック図。
【図７】高次ＬＰＦによる補間処理によって発生するリンギングを示す波形図。
【図８】標本化周波数変換回路の第３の構成例を示すブロック図。
【図９】従来のデジタルカラーエンコーダの全体構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１２…マトリクス回路
１６…カラーバ−スト制御回路
２０…変調回路
２６…同期信号付加回路
２７…Ｄ／Ａ変換器
３０…標本化周波数変換回路
３１…２倍アップサンプラ
３２…補間処理用ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
３３…レベル比較器
３４…リミッタ
Ｒ，Ｇ，Ｂ…原色信号
Ｓｔｖ …ビデオ信号（Ｄ／Ａ変換後の複合カラー映像信号）

Claims

光の３原色に対応する３種類の映像信号をデジタル化した原色信号に対してマトリクス演算、周波数帯域制限、直角２相平衡変調、およびカラーバースト信号と同期信号の付加に相当する処理を含むデジタル信号処理を行うことにより、第１の標本化周波数で標本化されたデジタル化複合カラー映像信号を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成されたデジタル化複合カラー映像信号を、テレビション受像機に入力可能なアナログ信号である複合カラー映像信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換手段とを備えたデジタルカラーエンコーダにおいて、
前記生成手段と前記Ｄ／Ａ変換手段との間に設けられた標本化周波数変換手段を備え、前記標本化周波数変換手段は、
前記生成手段により生成された前記デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第１の標本化周波数よりも高くかつ前記第１の標本化周波数の複数倍である第２の標本化周波数に変換して出力するアップサンプラ手段と、
前記アップサンプラ手段から出力される第２の標本化周波数を有するデジタル化複合カラー映像信号のうち、鏡像部分のスペクトルを減衰させるように当該デジタル化複合カラー映像信号をろ波して出力するフィルタ手段とを備えたことを特徴とするデジタルカラーエンコーダ。
請求項１に記載のデジタルカラーエンコーダにおいて、
前記フィルタ手段は、前記デジタル化複合カラー映像信号の値に基づく補間を行う３次以上のデジタルフィルタであることを特徴とするデジタルカラーエンコーダ。
請求項２に記載のデジタルカラーエンコーダにおいて、
前記標本化周波数変換手段は、
前記フィルタ手段による補間後のデジタル化複合カラー映像信号の値が所定範囲から外れているか否かを検知する信号レベル検知手段と、
信号レベル検知手段によって所定範囲から外れていることが検知された前記デジタル化複合カラー映像信号の値を所定範囲内に入るように修正する信号レベル保護手段と、
を有することを特徴とするデジタルカラーエンコーダ。
請求項３に記載のデジタルカラーエンコーダにおいて、
前記信号レベル保護手段は、前記信号レベル検知手段により所定範囲から外れていることが検知された前記デジタル化複合カラー映像信号の値を該値の直前の標本化点の値に修正することを特徴とするデジタルカラーエンコーダ。
請求項３に記載のデジタルカラーエンコーダにおいて、
前記信号レベル保護手段は、前記信号レベル検知手段により所定範囲から外れていることが検知された前記デジタル化複合カラー映像信号の値を予め設定された最高値または最低値に修正することを特徴とするデジタルカラーエンコーダ。
請求項１に記載のデジタルカラーエンコーダであって、
前記標本化周波数変換手段は、所定の同期信号を含む帰線消去期間において、第１の標本化周波数の前記デジタル化複合カラー映像信号の各標本化点の間に直前の標本化点の値に等しい値の新たな標本化点を追加することにより、前記デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第２の標本化周波数に変換することを特徴とするデジタルカラーエンコーダ。