JP4600952B2 - クロマ過負荷保護装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ信号処理装置に関し、特に、クロマ過負荷保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、クロマ過負荷保護回路は、ビデオ・システムにおける“チャンネルの障害”（チューナのチルト、マルチパス伝播効果、ノイズなど）から生じる過飽和のクロマを防止するために使用される。
【０００３】
従来型のクロマ過負荷保護回路は、自動クロマ制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｃｈｒｏｍａ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＣＣ）処理の後、有効ビデオ期間の間、平均クロマ・レベルに応答してクロマ信号の利得を調節する。図１はこのようなシステムの一例を示す。図１に示す従来のシステムは、直列接続のＡＣＣ装置１０とクロマ過負荷保護装置２０（それぞれ破線で輪郭を示す）から成り、その後にクロマ信号分離回路３０が続く。分離回路３０はクロマ信号をそのベクトル成分ＵとＶに分離し、更に処理する（例えば、ベースバンドに復調し、マトリックス処理し、ベースバンドの色差出力信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙを発生する）。
【０００４】
ＡＣＣ装置１０は、クロマ入力信号が印加される制御可能利得増幅器１２と、増幅器１２の出力からその制御入力１４への帰還路とから成る。帰還路は直列接続のバースト・ゲート１６と自動クロマ制御回路（ＡＣＣ）１８とから成る。クロマ過負荷保護回路２０も帰還制御され、制御可能利得増幅器２２を備える。増幅器２２は、その入力において、ＡＣＣ制御されたクロマをＡＣＣ装置１０から受け取り、直列接続のゲート２６と平均検出器２８を介して、その制御入力２４へ帰還が行われる。クロマ信号の成分ベクトルへの分離は、クロマＡＣＣとクロマ過負荷保護のあとに、クロマ信号分離回路３０で行われる。分離回路３０はクロマ過負荷保護回路２０の出力に接続され、分離されたクロマ・ベクトル成分出力信号ＵとＶを供給する。
【０００５】
ＡＣＣ装置１０の動作中、バースト・ゲート１６はクロマ信号のカラーバースト成分をＡＣＣ回路１８に伝達し、ＡＣＣ回路１８はバーストの振幅を基準レベルと比較し、制御信号を増幅器１２の制御入力１４供給して、クロマ信号の振幅を所定のレベルに調節する。このようにして、クロマ信号Ｃの振幅は、基準レベルまたは希望レベルに対するバーストの振幅に基づいて予測可能な値に安定化される。もしバーストの振幅が増加すると、増幅器１２の利得は減少し、それによって、クロマ信号の平均レベルを安定化させる。ゲート制御されたバースト信号に存在するノイズが、調整されたクロマ出力信号のレベルを混乱させるのを防止するため、ＡＣＣ装置１８内に平滑化が若干含まれる。
【０００６】
クロマ過負荷保護回路２０の動作中、ゲート２６は有効ビデオ走査期間の間開いており、それ以外は閉じられ、それによって、クロマのみを平均検出器２８に伝達する。ＡＣＣ検出器１８は、ゲート制御されたバーストの振幅に基づいてクロマ・レベルを調節することを思い起こされたい。過負荷検出器２８は、平均クロマ・レベル（バースト・レベルではなく）に基づいてクロマの過負荷制限を行う。この目的のために、平均検出器２８の時定数、および利得制御される増幅器２２の利得特性は、この過負荷回路の動きを決定する。このタイプのシステムには、検出器２８の動作開始・減衰時定数が異なるものがあり、検出器２８は、いわゆる「漏洩性ピーク検出器」として実施される（例えば、高速充電回路を有するコンデンサおよび並列接続の「漏れ」抵抗により、比較的遅い放電時定数が得られる）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクロマ過負荷保護回路には問題があり、問題は比較的長い時定数と関係することがここに認識される。応答時定数は通常、ビデオ・フィールドのオーダ（例えば、１７ミリセカンド）である。この長い時定数は、クロマ利得の調整に関連する可視性アーティファクト（ａｒｔｉｆａｃｔ）を減少させる傾向があるが、他方で、クロマ信号の瞬時レベルが望ましいレベルを超過するのを許し、その結果、表示画像のクロマが過飽和となり望ましくない。
【０００８】
この問題の更に別の面は、アナログ・システムでは、過飽和を生じるこの瞬時クロマ信号の状態を調整するためにヘッド・ルーム（ｈｅａｄ ｒｏｏｍ）が備えられることである。これに対し、ディジタル・システム、例えば、ＣＣＩＲ６０１／６５６インタフェース標準をサポートするものでは、システムの標準でクロマに対し「ヘッド・ルーム」は備えられない。例として、ディジタル・システムで、クロマ成分（例えば、ＵとＶのベクトル成分）に対し８ビット（あるいは１０ビット）の範囲を超えるクロマ・レベルは「ハードに」制限される（例えば、切捨て（ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ）により）。ＵとＶは復調後に別個に制限されるので、クロマの過負荷は表示画像に目障りな色相（ティント：ｔｉｎｔ）のシフト（ｓｈｉｆｔ：ずれ）を生じる。
【０００９】
クロマ過負荷の問題は図２のＡと図２のＢの位相ベクトル図で更に説明される。図２のＡは、グリッド２００で表される望ましい飽和限度を超える過飽和のクロマのベクトルＣ、およびその構成分のベクトルＵとＶを示す。図２のＢは成分ベクトルを制限する効果を示す。この例で、ベクトルＵはＵ‐ＬＩＭ（ＬＩＭは制限値）に制限され、ベクトルＶは制限されない。その結果生じるベクトルＣ‐ＬＩＭは異なる角度を持ち、従って、ベクトルＣとは異なる色相を持つ。この結果、目に特に目障りな画像のアーティファクトを生じる。例えば、過飽和の青い物体が、最高飽和度の部分で赤くなることを想像されたい。
【００１０】
本発明の原理に従い、ベクトル成分（１つまたはそれ以上）の過負荷によるクロマの色相シフトの問題は、１画素毎にクロマの飽和を抑制することにより解決される。有利なことに、この方法は過飽和の画素上で色相のシフトを防止する。また、この解決法により、クロマ利得を調節する比較的大きい時定数の方法に関連する可視性アーティファクトが排除される（減少されるだけではない）。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理によるクロマ過負荷保護装置は、第１と第２のベクトル成分を有するクロミンナンス信号の供給源；前記供給源に結合され、前記クロミナンス信号を第１のベクトル成分と第２のベクトル成分に分離する分離器；および前記分離器に結合され、第１と第２のベクトル成分の大きさを、１画素毎に、クロミナンス信号の検出された飽和レベルの関数として調節するための過負荷補償器から成る。
【００１２】
本発明の原理の望ましい利用において、過負荷補償器は、第１と第２のベクトル成分に応答して飽和表示信号を供給する飽和計算器；飽和表示信号に応答して利得制御信号を供給する飽和表示信号変換器；および利得制御信号に応答して第１の信号経路における第１のベクトル成分の利得と第２の信号経路における第２のベクトル成分の利得を同時に調節する利得制御手段から成る。
【００１３】
クロマ過負荷保護を行う本発明による方法は、第１と第２のベクトル成分を有するクロミナンス信号を供給するステップ；クロミナンス信号を第１のベクトル成分と第２のベクトル成分に分離するステップ；および第１と第２のベクトル成分の大きさを、１画素毎に、クロミナンス信号の検出された飽和レベルの関数として調節するステップ、から成る。
特許請求の範囲と実施例との対応関係を図面で使われている参照番号で示すと次の通りである。
（１） 第１と第２のベクトル成分を有するクロミナンス信号を供給する信号源１０と、
前記信号源に結合されて、前記クロミナンス信号を前記第１のベクトル成分Ｕと前記第２のベクトル成分Ｖに分離する分離器３０と、
前記分離器に結合されて、前記第１と第２のベクトル成分Ｕ，Ｖの大きさを、１画素毎に、クロミナンス信号の検出された飽和レベルの関数として調節する過負荷補償器５０と、から成るクロマ過負荷保護装置。
（２） 前記過負荷補償器が、
前記第１と第２のベクトル成分Ｕ，Ｖに応答し、飽和表示信号を供給する飽和計算器７８と、
前記飽和表示信号に応答し、利得制御信号を供給する変換器５３０と、
前記利得制御信号に応答し、第１の信号経路における前記第１のベクトル成分Ｕの利得と、第２の信号経路における前記第２のベクトル成分Ｖの利得を同時に調節する利得制御手段６０，６２と、から成る、（１）記載の装置。
（３） 前記変換器５３０が、
スケーリングし、且つハード制限またはソフト制限を選択的に前記飽和表示信号に加え、前記利得制御信号を供給する手段７２Ａを含む、（２）記載の装置。
（４） 前記利得制御手段が、各信号経路の利得調節されたベクトル成分を対称的に丸める手段５１４，５２４を含む、（３）記載の装置。
（５） クロマ信号を供給する信号源１０と、
前記クロマ信号を前記第１のベクトル成分Ｕと前記第２のベクトル成分Ｖに分離するクロマ信号分離器３０と、
第１の乗算器５１２および第１の対称的丸め装置５１４を含み、前記第１のベクトル成分を処理する第１の信号経路５１０と、
第２の乗算器５２２および第２の対称的丸め装置５２４を含み、前記第２のベクトル成分を処理する第２の信号経路５２０と、
前記第１と第２のベクトル成分に応答して、飽和表示信号を供給する飽和計算器７８と、
前記飽和表示信号に応答して、利得制御信号を供給するルックアップ・テーブル７２Ａと、
前記利得制御信号を前記乗算器５１２，５２２の各々に共通に供給して、前記第１の信号経路における前記第１のベクトル成分と前記第２の信号経路における前記第２のベクトル成分の利得を同時に調節する手段７２と、から成るクロマ過負荷保護装置。
（６） テーブル選択信号ＴＳを前記ルックアップ・テーブル７２Ａの入力に供給し、前記テーブル選択信号ＴＳが第１の値であるときハード制限を表す第１のテーブルを選択し、前記テーブル選択信号ＴＳが第２の値であるときソフト制限を表す第２のテーブルを選択するソース５４１を更に含む、（５）記載の装置。
（７） 前記飽和計算器７８が第１の遅延を呈し、前記ルックアップ・テーブル７２Ａが第２の遅延を呈し、更に、
各信号経路において乗算器５１２，５２２に先立ち、前記第１と第２の遅延の和に等しい遅延を有するそれぞれの遅延手段５１１，５２１を更に含む、（５）記載の装置。
（８） 前記クロマ信号を前記クロマ信号分離器３０に供給し、前記ベクトル成分Ｕ，Ｖの平均振幅を、前記第１と第２の信号経路５１０，５２０で処理する前に、安定化させる自動クロマ制御装置１０を更に含む、（５）記載の装置。
（９） 供給される抑止信号ＩＮＨに応答し、該抑止信号が存在すると、前記信号経路５１０，５２０の各々に現れるクロマ・ベクトル成分の振幅をゼロにする抑止手段５０９と、
前記抑止信号の供給源５５０と、を更に含む（５）記載の装置。
（１０） クロマ過負荷保護を行う方法であって、
第１と第２のベクトル成分を有するクロミナンス信号を供給するステップと、
前記クロミナンス信号を前記第１のベクトル成分と前記第２のベクトル成分に分離するステップと、
前記第１と第２のベクトル成分の大きさを、１画素毎に、クロミナンス信号の検出された飽和レベルの関数として調節するステップと、から成る前記方法。
（１１） 前記調節するステップが、
前記第１と第２のベクトル成分から飽和表示信号を発生すること、
前記飽和表示信号を利得制御信号に変換すること、そして
第１の信号経路における前記第１のベクトル成分の振幅および第２の信号経路における前記第２のベクトル成分の振幅を前記利得制御信号にしたがって調節すること、から成る（１０）記載の方法。
（１２） 前記調節するステップが、
前記第１の信号経路における前記第１のベクトル成分に前記利得制御信号を掛け、その結果を対称的に丸めること、そして
前記第２の信号経路における前記第２のベクトル成分に前記利得制御信号を掛け、その結果を対称的に丸めること、から成る（１１）記載の方法。
（１３） 前記クロマ信号を前記ベクトル成分に分離するステップに先立ち前記クロマ信号の平均振幅を安定化させるステップを更に含む、（１２）記載の方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の特徴に従う、１画素毎の飽和度の制御は１画素毎の飽和度の測定を含む。この計算は、本発明に従い、分離された（復調された）クロマ・ベクトル成分を処理することにより最適に行われる。従って、図３の本発明の実施例で、ＡＣＣ装置１０におけるＡＣＣ処理後のクロミナンス信号は、クロマ分離器３０により成分ベクトルＵとＶに分離されてから、クロマ過負荷保護回路５０で処理される。
【００１５】
図３のクロマ過負荷保護回路５０（破線で輪郭を示す）は、クロミナンス信号分離器３０より供給されるクロミナンス信号Ｃの分離されたベクトル成分ＵとＶを受け取る１対の入力５２と５４を備える。クロマ分離器３０は従来設計のものである。例えば、クロマ分離器３０は色副搬送波周波数の４倍でクロミナンス信号のサンプルを供給し、奇数サンプルを分離してベクトル成分Ｕを供給し、偶数サンプルを取りベクトル成分Ｖを供給する。入力５２と５４はそれぞれ、制御可能利得増幅器６０と６２により出力５６と５８に結合される。増幅器６０と６２はそれぞれの利得制御入力６４と６６が共通に結合され、且つ利得特性制御回路７２の出力７０に結合される。利得特性制御回路７２の入力７４は飽和計算器７８の出力に結合され、計算器７８の入力８０と８２はそれぞれクロマ分離器３０の出力５４と５２に結合され、分離されたクロミナンス信号成分のベクトルＵとＶをそれぞれ受け取る。
【００１６】
動作中、飽和計算器７８はクロマ信号分離器３０の出力のベクトルの大きさを測定する。成分ベクトルＵとＶは直交関係にあるので、クロミナンス・ベクトルは、成分ベクトルＵとＶの２乗の和の平方根を形成することにより、あるいは適当な近似法（後述する）により、その２つのベクトル成分から再構成される。その結果生じるベクトルを使用して、ＵチャンネルとＶチャンネルの利得（すなわち、増幅器６０と６２の利得）を制御する。２つのチャンネルの利得は同じなので、飽和度は色相に影響せずに減じられる。（ベクトルの）大きさが利得に影響を及ぼす仕方は、利得特性制御回路７２の伝達特性によって定められる。この伝達特性は、後で説明するように、ハード・クリッピング（ｈａｒｄ ｃｌｉｐｐｉｎｇ）またはソフト・クリッピング（ｓｏｆｔ ｃｌｉｐｐｉｎｇ）（すなわち、制限）を行うように構成される。
【００１７】
図４のＡと図４のＢは、１画素毎のクロマ過負荷保護回路が、色相を変えずに、過飽和のベクトルＣを縮小させる様子を示す。ＡＣＣ装置１０より供給されるベクトルＣの大きさに基づいて、ＵチャンネルとＶチャンネルの利得は同じように調節されて、変更されたベクトル成分Ｕ′とＶ′を発生する。図４のＡの破線円４００は望ましい飽和レベルの軌跡を表す。図に示すように、クロマ・ベクトルＣは望ましい飽和レベルよりも大きく、そのため、そのベクトル成分Ｕも望ましい飽和レベルを超える。成分Ｖは望ましい範囲内にあることが図示されている。図４のＢは、ＵベクトルとＶベクトルが等しい割合で（装置７２の利得特性を使用して）縮小され、縮小されたベクトルＵ′とＶ′を形成し、その結果、そのベクトル和（Ｃ′）は破線円４００で表される望ましい制限値にまで縮小される。
【００１８】
図５は、図３のクロマ過負荷保護装置の詳細なディジタル形式の実施例を示す。この実施例で、色副搬送波の４倍のサンプリング・クロック周波数を仮定する。星印（＊）で示すものを除き、使用される演算は２の補数で表される。星印で示す信号の演算はストレート（ｓｔｒａｉｇｈｔ：無符号）二進法である。１ビットよりも大きいすべての信号ライン（バス）のビット幅は、ラインを通って引かれる斜めのハッシュマーク（＼）で表され、ハッシュマークの上の数字はビット数を表す。ハッシュマークがなければ、その信号ラインの幅は１ビットである。信号遅延値は２つの方法で示される。Ｚ変換の表示のあるボックスでは、遅延はＺ変換のベキ指数と同じクロック・サイクルの数に等しい。右下隅に番号のついた正方形を持つボックスでは、その番号はクロック・サイクルにおける処理遅延を示す。回路要素について遅延が示されなければ、その要素の処理時間はクロック・サイクルと比較して無視できるものである。
【００１９】
図５で、入力端子５２と５４および出力端子５６と５８は、図３の実施例と同じ番号である。端子５２と５４は、前の実施例と同様に、クロマ分離器３０からクロマ・ベクトル成分ＵｉｎとＶｉｎを受け取り、出力５６と５８は、処理済みの出力信号ＵｏｕｔとＶｏｕｔを供給する過負荷保護回路の出力を表す。
【００２０】
先の実施の制御可能利得増幅器６０と６２は、本発明のこの例では、クロマ成分ＵとＶの振幅を制御する２つのディジタル信号処理チャンネル（経路）５１０と５２０により実施される。経路５１０は乗算器５１２を備え、乗算器５１２の１つの入力は２‐クロック遅延装置５１１によって入力５２に結合されてクロマ・ベクトルＵを受け取り、乗算器５１２の出力は制限器５１３および対称的丸め装置５１４を介して出力５６に結合される。経路５２０は経路５１０と同様であり、入力５４から出力５８へ直列に結合される、遅延装置５２１、乗算器５２２、制限器５２３、および対称的丸め装置５２４から成る。
【００２１】
Ｕ信号とＶ信号の経路内に対称的丸め装置を備えると、出力信号が１８ビットから１２ビットに削減されても、クロマ・ベクトルＵｏｕｔとＶｏｕｔに著しい「丸め誤差」を生じなくなるので有利である。「丸め誤差（ｒｏｕｎｄｉｎｇ ｅｒｒｏｒ）」は出力信号内にＤＣシフトを発生するので、望ましくない色相シフトを生じる。ここで使用される、対称的丸めは、丸めによる著しい誤差および著しい色相のシフトを防止する。制限期間の間に色相の完全な状態を確保する目的で本発明に使用するのに適する丸め回路の例は、例えば、１９９７年１２月９日発行の米国特許第５，６９６，７１０号でヘーグ（Ｈａｇｕｅ）氏他によって述べられている。
【００２２】
Ｕ信号とＶ信号処理経路５１０と５２０における乗算器５１２と５２２の利得の制御は、利得制御回路５３０（破線で輪郭を示す）で行われる。利得制御回路５３０には、大きさ近似装置７８Ａとルックアップ・テーブル装置７２Ａが含まれ、これらは、前例の装置７８および７２と同様な機能を提供し且つ本発明の更なる特徴を提供する。
【００２３】
利得制御回路５３０で、大きさ近似（算術処理）装置７８Ａは、以前説明したように、分離器３０より供給される成分ベクトル信号ＶとＵを受け取る入力８０と８２を備えると共に、制限器７９を介してルックアップ・テーブル装置７２Ａの制御入力（アドレス入力）に結合される出力７６を備える。装置７２Ａの出力は抑止ゲート５０３を介して利得制御出力端子５０２に結合される。出力５０２は、ルックアップ・テーブル７２Ａで発生される利得制御信号Ｇを、Ｕ信号処理経路とＶ信号処理経路５１０と５２０内の乗算器５１２と５２２に共通に印加する。同じ信号が両方の乗算器に印加されるので、２つのクロマ・ベクトルＵとＶの振幅は利得制御信号Ｇの変化に正比例して制御される。
【００２４】
利得制御回路５３０の他の要素として、本発明の更なる特徴（制限特性の選択および出力信号の抑止など）を容易にする複数の付加的な入力端子５４１〜５４４およびオアゲート５５０がある。例えば、入力５４１は適当なソースからテーブル選択信号ＴＳを受け取り、テーブル選択信号をルックアップ・テーブル装置７２Ａのテーブル選択入力５０５に印加する。例示的なテーブルとしては、乗算器に供給される利得制御信号の、ハード・クリッピング（制限）用のテーブルおよびソフト・クリッピング（制限）用のテーブルがある。これらの例示的テーブルについては、図６のＢと図７のＢに関してあとで述べる。
【００２５】
入力端子５４２、５４３、５４４は、抑止入力信号を受け取り、ある状況下でクロマ成分ベクトル処理チャンネル５１０の利得をゼロにするために備えられる。具体的に言うと、これらの入力信号（例えば、カラーオフ制御信号、同期ゲート指標信号、およびカラーキラー入力信号から成る）は、オアゲート５５０を介してゲート５０３の抑止入力に印加され、何か信号が存在すると、ゲート５０３は禁止されて、クロマ・ベクトル成分経路５１０と５２０の乗算器５１２と５２２はこの経路の利得をゼロにして、ベクトルＵとＶが出力５６と５８に達するのを防止する。
【００２６】
本発明の説明で、ベクトルＣがベクトルＵとＶの２乗の和の平方根に等しいという関係を使用し、または適当な近似法を使用して、飽和値を正確に計算できることを述べた。図５の例で、ベクトルの大きさは示されている公式を使用して近似的に求められる。ここで、ａとｂはクロマ信号Ｃのベクトル成分ＵとＶに相当する。この公式で、ａとｂの和およびａとｂの絶対値の最大値（ＭＡＸ）を足し合わせ、その合計に３を掛け、２５６で割ることにより、Ｃが求められる。図に示す１２ビットの入力信号および選択されたスケーリング係数で、７ビットの出力信号となり、これはリミッタ７９で６ビットにされる。有利なことに、使用された近似法は約１２％以内の精度であることが判明しており、２乗の和の平方根の厳密な計算と比較して非常に実施し易い。あとで述べるように、利得特性ブロック７２Ａに対する有効範囲の中へ大きさの近似値をマップするために利得係数３／１２８が使用される。
【００２７】
装置の出力７６が７ビットに達することは起こりそうもないので、リミッタ７９で行なわれるビットの削減は必ずしも必要ではない。これは、クロマ成分はある程度相互に関連しており、両者が任意の画素について同時に最大値に達することは起こりそうもないからである。したがって、リミッタ７９を排除してもよいが、良いエンジニアリングの慣行として、いかなる状況下でも、起こりそうもない状況も含めて、このシステムでクロマが過負荷を経験しないようにするためにリミッタが備えられる。
【００２８】
上述のように、利得特性ブロック７２Ａを実施するためにルックアップ・テーブルが使用される。２つのテーブル；ハード・クリップ（ハード制限）テーブルとソフト・クリップ（ソフト制限）テーブル、が備えられる。すでに述べたように、テーブルの選択は、入力５４１に加えられるテーブル選択信号ＴＳにより選択される。これは、上述した過負荷保護装置を備えているテレビジョン受像機の使用者が行うこともできるが、実際には、ルックアップ・テーブルの選択は、設計されている特定のテレビジョン受像機の必要性に基づいて製造者によって行われる場合が多い。例えば、あるルックアップ・テーブルは、テレビジョン受像機で信号源の選択に先立つクロマ処理に適しており、別のルックアップ・テーブルは、入力信号の選択後に行われるクロマ信号処理に適しているかもしれない。
【００２９】
図６のＡ、図６のＢ、図７のＡ、図７のＢはルックアップ・テーブル装置７２Ａに関して更なる詳細を示す。ルックアップ・テーブルは「飽和イン（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ−ｉｎ／利得アウト（ｇａｉｎ−ｏｕｔ）」テーブルであることは、本発明の特徴を理解するのに役立つ。ルックアップ・テーブルのエントリー（記入事項）を発生するために、望ましい「飽和イン）／飽和アウト」特性が最初に定められる。次にこれらの特性は以下の関係式を使用して、必要とされるルックアップ・テーブルのエントリーに変換される：
利得 ＝ （飽和アウト）／（飽和イン）
【００３０】
図６のＡの飽和テーブル（ハード・クリッピングの場合）に言及すると、縦座標と横座標はクロミナンス信号ベクトルのビットで表される。ゼロから１０２３ビットまで、望ましいレスポンスは線形であり（制限もクリッピングも望まれない）、その後、出力は１０２３ビットに制限される。使用されたシステム利得とスケール係数で、この制限点は１００％の飽和レベルで起こり（図４のＢの軌跡４００を参照）、これは成分ベクトルＵｏｕｔとＶｏｕｔのベクトル総和の最大値である。したがって、７ビットに縮小されたあと、図６のＢの「利得アウト／飽和イン」テーブルは、一定値（１２７ビット）の利得出力を制限レベルまで供給するように構成され、その後レベルは低下する。図７のＡおよび図７のＢは「ソフト・クリッピング」の場合で、同様のものであるが、この場合は、飽和イン対飽和アウト・テーブルは、２つの線分により制限値まで区分的に近似され、最初の線分は、制限以下の線形応答に対する線形のスロープを有し、第２の線分はその約半分のスロープの有し、制限プロセスを比較的早く始める。この結果、図７のＢに示すように、ルックアップ・テーブルは、前例よりも早めに利得を低下させ始める。ソフト・クリッピング特性（図７のＢ）を使用すると、クロマ過負荷保護回路中に入る公称クロマ・レベルは増加され、有利である。（注：これは自動クロマ制御ＡＣＣ設定により調節することができる）。これは、通常のまたは過飽和のビデオを劣化させずに、飽和していないビデオの外観を改善させることが判明している。
【００３１】
本発明は、例示的な実施例に関して説明されたが、本発明の本質から離れることなく、開示された実施例に変更または変形が行われることは当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、本発明の真の範囲と趣旨に含まれるすべての変更をカバーするものであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のクロマ過負荷保護システムのブロック図である。
【図２】図２のＡおよび図２のＢは、クロマの過負荷状態で図１のシステムの色相に及ぼす効果を示すベクトル図である。
【図３】本発明を実施するクロマ過負荷保護装置の簡略化されたブロック図である。
【図４】クロマ過負荷状態で図３の装置の動作を示すベクトル図である。
【図５】本発明の更なる特徴を実施する、図３の装置の詳細な回路図である。
【図６】図６のＡおよび図６のＢは、図５の装置の或る要素の例示的な信号伝達特性を示す。
【図７】図７のＡおよび図７のＢは、図５の装置の或る要素の例示的な信号伝達特性を示す。
【符号の説明】
１０ 自動クロマ制御回路（ＡＣＣ）装置
１２ 制御可能利得増幅器
１４ 増幅器１２の制御入力
１６ バースト・ゲート
１８ ＡＣＣ（自動クロマ制御回路）
２０ クロマ過負荷装置
２２ 利得制御される増幅器２４
２６ ゲート
２８ 平均検出器、過負荷検出器
３０ クロマ分離器
５０ クロマ過負荷保護装置
５２ 入力端子
５４ 入力端子
５６ 出力端子
５８ 出力端子
６０ 制御可能利得増幅器
６２ 制御可能利得増幅器
７０ 利得特性制御回路７２の出力
７２ 利得特性制御回路
７２Ａ ルックアップ・テーブル装置、利得特性ブロック
７４ 利得特性制御回路７２の入力
７６ ７８Ａの出力
７８ 飽和計算器
７８Ａ 大きさ近似装置
７９ リミッタ
８０ ７８Ａの入力
８２ ７８Ａの入力
５００ クロマ過負荷保護装置
５０２ 利得制御出力端子
５０３ 抑止ゲート
５１０ ディジタル信号処理チャンネル（経路）
５１１ ２‐クロック遅延装置
５１２ 乗算器
５１３ リミッタ（制限器）
５１４ 対称的丸め装置
５２０ ディジタル信号処理チャンネル（経路）
５２１ 遅延装置
５２２ 乗算器
５２３ リミッタ（制限器）
５２４ 対称的丸め装置
５３０ 利得制御回路
５４１ 入力端子
５４２ 入力端子
５４３ 入力端子
５４４ 入力端子
５５０ オアゲート

Claims (12)

1. クロマ過負荷保護装置であって、
   第１と第２のベクトル成分を有するクロミナンス信号を供給する信号源と、
   前記信号源に結合され、前記クロミナンス信号を前記第１のベクトル成分と前記第２のベクトル成分に分離する分離器と、
   前記分離器に結合された過負荷補償器であって、前記第１と第２のベクトル成分に応答して１画素毎に前記クロミナンス信号のベクトルの大きさを測定する手段と、前記第１のベクトル成分と前記第２のベクトル成分の各々の大きさを設定する制御可能利得デバイスと、前記制御可能利得デバイスに前記第１のベクトル成分と前記第２のベクトル成分に対して共通の利得を設定する利得特性制御回路とを含む、前記過負荷補償器と、
   を備え、
   前記利得特性制御回路は、前記クロミナンス信号の測定されたベクトルの大きさが所定のレベルを超える場合に、１画素毎に、前記利得を減少させるように適応する、前記クロマ過負荷保護装置。
2. 前記利得特性制御回路が、
   スケーリングし、且つハード制限またはソフト制限を選択的に前記クロミナンス信号の測定されたベクトルの大きさを示す信号に加える手段を含む、請求項１記載の装置。
3. 前記利得特性制御回路が、各信号経路の利得調節されたベクトル成分を対称的に丸める手段を含む、請求項２記載の装置。
4. クロマ過負荷保護装置であって、
   クロマ信号を供給する信号源と、
   前記クロマ信号を前記第１のベクトル成分と前記第２のベクトル成分に分離するクロマ信号分離器と、
   第１の乗算器および第１の対称的丸め装置を含み、前記第１のベクトル成分を処理する第１の信号経路と、
   第２の乗算器および第２の対称的丸め装置を含み、前記第２のベクトル成分を処理する第２の信号経路と、
   前記第１と第２のベクトル成分に応答して、前記クロマ信号の大きさを表す、飽和度を示す信号を供給する飽和計算器と、
   前記飽和度を示す信号に応答して、前記第１のベクトル成分と前記第２のベクトル成分に対して共通の利得制御信号を供給するルックアップ・テーブルと、
   前記クロマ信号の前記大きさが所定のレベルを超える場合に、前記利得制御信号を前記乗算器の各々に供給して、１画素毎に、前記第１の信号経路における前記第１のベクトル成分および前記第２の信号経路における前記第２のベクトル成分の利得を同時に減少させる手段と、
   を備える、前記クロマ過負荷保護装置。
5. テーブル選択信号が第１の値であるときハード制限を表す第１のテーブルを選択し、テーブル選択信号が第２の値であるときソフト制限を表す第２のテーブルを選択するテーブル選択信号を前記ルックアップ・テーブルの入力に供給する供給源を更に備える、請求項４記載の装置。
6. 前記飽和計算器が第１の遅延を呈し、前記ルックアップ・テーブルが第２の遅延を呈し、更に、
   各信号経路において乗算器に先立ち、前記第１と第２の遅延の和に等しい遅延を有するそれぞれの遅延手段を更に備える、請求項４記載の装置。
7. 前記クロマ信号を前記クロマ信号分離器に供給し、前記ベクトル成分の平均振幅を、前記第１と第２の信号経路で処理する前に、安定化させる自動クロマ制御装置を更に備える、請求項４記載の装置。
8. 供給される抑止信号に応答し、該抑止信号が存在すると、前記信号経路の各々の出力に現れるクロマ・ベクトル成分の振幅をゼロにする抑止手段と、
   前記抑止信号の供給源と、を更に備える請求項４記載の装置。
9. クロマ過負荷保護を行う方法であって、
   第１と第２のベクトル成分を有するクロミナンス信号を供給するステップと、
   前記クロミナンス信号を前記第１のベクトル成分と前記第２のベクトル成分に分離するステップと、
   前記第１と第２のベクトル成分から前記クロミナンス信号のベクトルの大きさを測定するステップと、
   所定のレベルを超える前記クロミナンス信号の測定されたベクトルの大きさに応答して、前記第１と第２のベクトル成分の大きさをクロミナンス信号の前記測定されたベクトルの大きさの関数として減少させるステップであって、前記第１と第２のベクトル成分の大きさが、１画素毎に、等しい割合で同時に調節される、前記ステップと、
   を含む、前記方法。
10. 前記クロミナンス信号の測定されたベクトルの大きさを示す信号を利得制御信号に変換するステップと、
    第１の信号経路における前記第１のベクトル成分の振幅および第２の信号経路における前記第２のベクトル成分の振幅を前記利得制御信号にしたがって調節するステップと、を更に含む請求項９記載の方法。
11. 前記調節するステップが、
    前記第１の信号経路における前記第１のベクトル成分に前記利得制御信号を掛け、その結果を対称的に丸めるステップと、
    前記第２の信号経路における前記第２のベクトル成分に前記利得制御信号を掛け、その結果を対称的に丸めるステップと、を含む請求項１０記載の方法。
12. 前記クロマ信号を前記第１のベクトル成分と前記第２のベクトル成分に分離するステップに先立ち前記クロマ信号の平均振幅を安定化させるステップを更に含む、請求項１１記載の方法。

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