JPH04229781A - ビデオ信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合ルミナンス信号の
画像を表わす成分から同期信号成分を分離する装置を含
んでいるテレビジョン信号処理システムにおけるビデオ
信号処理装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】標準のテレビジョンビデオ信号は、持続
期間が比較的短い一定振幅の負方向のライン（水平）同
期パルスを含んでおり、同期パルスの間には、振幅の変
化する輝度（ルミナンス）を表わす画像ビデオ信号が個
々の画像走査線に関連して現れる。水平同期パルスはブ
ランキング期間を占める。ブランキング期間には、同期
パルスの他に、“バックポーチ”すなわち比較的振幅の
一定した部分が含まれ、その振幅は画像の基準黒レベル
として定義される。同期パルスはビデオ信号の黒よりも
黒い振幅領域の中に達する。

【０００３】カラーテレビジョン信号の場合、カラー同
期バースト、すなわち色副搬送波（例えば、３．５８Ｍ
Ｈｚ）の短い期間の連続波のサンプルが複合ビデオ波形
のバックポーチに重ねられている。抑圧された副搬送波
の変調成分として発生される色差信号もライン走査期間
の間周期的なバースト信号の間に配置される。

【０００４】テレビジョン複合ビデオ信号を処理する際
、復調されたルミナンス信号の基準黒レベルを、信号処
理システムの個々の部分に適する個々の直流（ｄ−ｃ）
電圧レベルに固定することが必要となる状況が数多く起
る。更に、復調された色差信号がルミナンス信号と再合
成される前に、復調された色差信号を適正な直流レベル
に直流分を再生し、所望の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ
）の駆動信号を発生して表示装置に供給することがしば
しば必要となる。

【０００５】現存する集積回路チップを利用して信号処
理のかなりの部分を実現しようとすると、個々の問題が
起る。この場合、信号は１つのチップの範囲内で変更さ
れ、任意の単一チップから或る信号を出し入れするため
に設けられているアクセス箇所はわずかな数にすぎない
ので、チップの外部で独特の方法で信号を操作すること
が必要となることがある。更に、信号がチップの外部で
処理されるかあるいは或るチップから他のチップに結合
される場合、交流結合が通常必要とされ、次いで直流分
再生が必要とされた後、最終的に画像再生装置に供給さ
れる。

【０００６】例えば、或る単一チップのＴＶ処理回路（
例えば、（株）東芝のＴＡ８６８０型）には、検波に先
立ち変調された色差信号からカラーバースト信号を除去
する手段が設けられていない。その結果、色差信号が処
理回路チップ内で復調される時、バックポーチ期間中に
直流“バースト・オフセット”が復調された色差信号の
基準レベルよりも上に発生する。このバースト・オフセ
ットが存在すると、基準レベルが変化するのでバックポ
ーチ期間の間色差信号の直流分再生が損なわれる。この
場合、隣接する同期パルス期間中に色差信号の直流分再
生が必要とされるであろう。しかしながら、同期期間の
間、付随するルミナンス信号には黒レベルより黒い同期
信号先端が含まれており、これらの同期信号先端が存在
すると、ルミナンス信号と復調された色差信号の両方に
関連して同期期間クランプが用いられるならば、ルミナ
ンスとクロミナンスの直流レベルに不平衡を生じるであ
ろう。同じ時間期間の間に（すなわち、１個のチップ端
子に供給される１個のゲート・パルスにより）、復調さ
れたルミナンス信号とクロミナンス信号の直流分再生を
可能にするためには、ルミナンス信号あるいは色差信号
を更に特別に処理する必要がある。

【０００７】合成されたルミナンス信号と同期信号を処
理して２つを分離し同期信号の除去されたルミナンス信
号を生成する回路およびシステムは知られている（例え
ば、１９８６年１２月９日にサム・アンドリアス氏に付
与された“ビデオ同期信号分離器”という名称の米国特
許４，６２８，３６１号を参照）。一般に、このような
回路は、同期信号先端を除去してルミナンス情報を通過
させるようにバイアスされ、一方向に導通する装置を含
んでいる。

【０００８】バックポーチ期間中に生じる基準黒レベル
を所望の直流レベルにクランプしてから同期パルスをク
ランプされたルミナンス信号から分離する別の回路が知
られている（例えば、１９８４年１月３日にジエイ・エ
イ・カーロック氏外に付与された“ビデオ回路”という
名称の米国特許第４，４２４，５２８号を参照）。

【０００９】また、同期パルスをビデオ信号から分離す
るために、同期信号の先端を大地のような基準電圧にク
ランプしてから、予め定められるレベル以上の振幅成分
をすべてクリップして同期パルスだけを残して更に処理
することも知られている（例えば、１９７８年３月２８
日に秋山氏に付与された“ビデオ信号処理のための同期
信号分離回路”という名称の米国特許第４，０８１，８
３３号、１９８１年１０月２０にエム・エフ．エイ・エ
ム・ゲルツ氏に付与された“ビデオ信号のためのクラン
プ回路”という名称の米国特許第４，２９６，４３７号
、１９８４年１２月１８日に岡田氏に付与された“ビデ
オ輝度制御回路”という名称の米国特許第４，４８９，
３４９号を参照）。

【００１０】上述の進展にもかかわらず、依然として同
期信号の無い正確に参照されるビデオ信号を供給し、そ
の後信号は同期期間直流分再生回路を含むその後の処理
回路に交流結合される、簡単な構成で正確で信頼できる
合成されたビデオクランプ／同期分離回路が必要である
。また、同期信号の無い前述のビデオ信号と、回路パラ
メータや電圧レベルの調節を必要としない、ビデオ信号
の無い別個の同期信号出力とを供給する単一の回路が特
に望ましい。

【００１１】

【発明の概要】本発明の１つの特徴に従い、複合ルミナ
ンス信号の画像を表わす成分から同期信号成分を分離す
る装置を含むテレビジョン信号処理システムにおけるビ
デオ信号処理装置は、規則正しく繰り返す同期信号成分
により分離される画像を表わす成分を含む複合ルミナン
ス信号源と、ルミナンス信号源に結合されバックポーチ
・キーイングパルスに応答してバックポーチ期間の複合
ルミナンス信号を予め定められる直流電圧レベルにクラ
ンプするキークランプ手段／信号クリッピング手段（こ
のキークランプ手段／信号クリッピング手段は更に直流
電圧レベルおよびクランプされた複合ルミナンス信号に
応答して同期信号成分を複合成分から除去する、電圧感
知信号クリッピング回路から成る）、色副搬送波信号を
復調して複数の色差信号を生成するクロミナンス信号処
理手段と、同期信号期間の間繰り返すキーイングパルス
源と、各々が同期信号期間キーイングパルスに応答し、
復調された色差信号のうちの１つと画像を表わすルミナ
ンス信号に個々に応答して、色差信号と画像を表わす信
号を共通の基準電圧レベルにクランプする複数のキーク
ランプ手段とを含んでいる。

【００１２】

【実施例】図１は、個々の“オフ・チップ”カスタム回
路または装置と組合せた、比較的複雑であるが標準的な
市販されて入手可能な信号処理用集積回路またはチップ
を使用するカラーテレビジョン受像機のようなカラーテ
レビジョン画像表示システムの一部を示す。詳しく言う
と、受像機の図示した部分には、（株）東芝より入手で
きるＴＡ８６８０Ｎ型のようないわゆる“ワンチップ”
（すなわち単一チップ）ＮＴＳＣカラーＴＶ信号処理回
路１０が示されている。単一チップ処理回路１０は、画
像ＩＦ（中間周波）増幅回路と、音声ＩＦ増幅回路と、
画像信号および音声信号のおのおのに用いる適当な検波
器と、適当な周波数および利得制御回路と、ビデオ（ル
ミナンス）信号処理回路と、クロミナンス（色）信号処
理回路と、同期信号分離器とを含んでいる。

【００１３】単一チップ処理回路１０の典型的な使用に
おいて、検波された複合クロミナンス／ルミナンス（複
合ビデオ）信号（図３の波形Ａを参照）は、検波された
ルミナンス信号成分とインタリーブされたクロミナンス
信号成分とを互いに分離するように構成されるくし形フ
ィルタ１１に端子４８を介して結合される。複合クロミ
ナンス（色差）信号成分（図３の波形Ｃを参照）は、端
子３１を介して単一チップ処理回路１０に戻され更に処
理され、分離された色差信号成分（Ｒ−Ｙ，Ｇ−Ｙ，Ｂ
−Ｙ）が各出力端子１５，１６，１７に得られる。端子
１５，１６，１７からの色差信号出力（典型的な波形は
図３のＤを参照）は個々のコンデンサ１２，１３，１４
を介して、信号合成用チップすなわちマトリックス・チ
ップ１８の対応する入力端子（番号は付けてない）に結
合される。マトリックス・チップ１８は、例えば、（株
）東芝から市販され入手可能なＴＡ７７３０型でよい。

【００１４】またくし形フィルタ１１は、画像を表わす
部分と規則的に繰り返す同期信号成分（図３の波形Ｂを
参照）とを含んでいる、分離されたベースバンドのルミ
ナンス信号を発生する。くし形濾波されたルミナンス信
号はコンデンサ１９と端子４３を介して単一チップ処理
回路１０に戻され、単一チップ処理回路１０の個別の用
途に従い、ルミナンス信号成分を更に処理し、および／
または同期信号をビデオ信号から分離する。

【００１５】くし形フィルタ１１からのくし形濾波され
たルミナンス信号出力（図３の波形Ｂを参照）はコンデ
ンサ２０を介して、外部のすなわち“オフ・チップ”ル
ミナンス同期分離回路（全体を参照番号２１で示す）に
結合される。ルミナンス同期分離回路２１は、以下に詳
しく説明するが、ルミナンス信号から同期信号成分を除
去し、その後ルミナンス信号がルミナンス処理回路２２
で処理されるようにする。処理回路２２の出力はコンデ
ンサ２３を介してマトリックス・チップ１８のルミナン
ス（Ｙ）信号入力端子に結合される。“同期キーイング
パルス”と称される第１のキーイングパルス（図３の波
形Ｅを参照）も同期キーイングパルス源４５からマトリ
ックス・チップ１８に結合され、マトリックス・チップ
１８内のキークランプ回路４６により色差信号（Ｒ−Ｙ
，Ｇ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）とルミナンス信号（Ｙ）の直流分再
生を行ってから合成されて、所望のカラー出力信号（Ｒ
，Ｇ，Ｂ）を生成し、カラー受像管（図示せず）のよう
なカラー画像再生装置に供給される。

【００１６】ルミナンス・同期分離器２１はキークラン
プ回路２４の組合せから成る。回路２４は“バックポー
チ・キーイングパルス”（図３の波形Ｆを参照）源４７
から供給される第２のキーイングパルスに応答して動作
し、ルミナンス信号（図３の波形Ｂを参照）を、固定し
た電圧源すなわち電池２５として図示される基準電圧に
クランプする。キークランプ回路２４は結合コンデンサ
２０と協同して動作し、以下に説明するように、バック
ポーチ期間のルミナンス信号を所望の基準電圧にクラン
プする。更に固定電圧源２５は、コンデンサ２０とルミ
ナンス信号処理回路２２との間に結合される同期ストリ
ッパ回路２６に結合され、ルミナンス信号と同期信号成
分とを分離し、同期成分の無いルミナンス（Ｙ）信号を
処理できるようにする。

【００１７】図２に関して述べると、ルミナンス・同期
分離回路２１として適する特定の回路の構成が図示され
ている。図１と図２において、対応する構成要素を指定
するために同じ参照番号が使用されている。回路２１は
本出願と同じ譲受人に譲渡され、１９９０年４月３０に
出願番号第５１３４７５号として出願された米国出願の
主題である。

【００１８】固定電圧源２５は、図２においては正の動
作電圧源（例えば、＋１２ボルト）に結合された抵抗２
７と２８を含む抵抗分圧器から成るものとして図示され
ている。抵抗２７と２８の結合点は、大地電位に戻され
るフィルタ・コンデンサ２９によりほぼ一定の基準レベ
ルに維持される。ＮＰＮ型キークランプ・トランジスタ
３０が設けられており、エミッタ電極はコンデンサ２９
にかかる基準電圧に接続され、コレクタ電極は充電抵抗
３５を介して動作電圧源（＋１２Ｖ）に結合され、ベー
ス電極は、阻止ダイオード３３を介してキーイングパル
ス源３２に結合されると共にベース駆動抵抗３４にも結
合されている。またクランプ・トランジスタ３０のコレ
クタは、複合ルミナンス信号結合コンデンサ２０の１つ
の端子に接続され、以下に説明するように、コンデンサ
２０を介して結合されるルミナンス信号を所望の通りク
ランプする。またコンデンサ２０とクランプ・トランジ
スタ３０のコレクタ電極の結合部は、比較的正の信号ク
リッパ回路３６および比較的負の信号クリッパ回路３７
に直接結合される。

【００１９】正の信号クリッパ回路３６は、第１導電形
（ＰＮＰ）の第１および第２のトランジスタ３８，３９
から成り、コレクタ電極は基準（大地）電位に接続され
、エミッタ電極は互いに接続されエミッタ負荷抵抗４０
を介して動作電圧源（＋１２Ｖ）に結合される。

【００２０】負の信号クリッパ回路３７は、第２導電形
（ＮＰＮ）の第１および第２のトランジスタ４１，４２
から成り、コレクタ電極は共に動作電圧源（＋１２Ｖ）
に接続され、エミッタ電極は互いに接続され単一のエミ
ッタ負荷抵抗４４を介して基準電位に接続される。

【００２１】これらのクリッパ回路の第１のトランジス
タ３８，４１の各ベース電極はクランプ・トランジスタ
３０のコレクタに直接接続され、クリッパ回路の第２の
トランジスタ３９，４２の各ベース電極はフィルタ・コ
ンデンサ２９にかかるクランプ基準電圧源に直接結合さ
れる。

【００２２】キーイングパルス源３２はバックポーチ期
間の間キーイングパルスを供給するよう構成されている
（図３のＦを参照）。

【００２３】図２のルミナンス信号・周期分離回路の動
作において、クランプ・トランジスタ３０のコレクタに
おける直流電圧レベルは、各バックポーチ期間の間フィ
ルタ用コンデンサ２９にかかる基準電圧に設定される。 すなわち、正方向のバックポーチ・キーイングパルス（
図３のＦ）がクランプ・トランジスタ３０をオンに切り
換えると、ルミナンス信号結合コンデンサ２０はフィル
タ・コンデンサ２９にかかる基準電圧のレベルまで放電
する。バックポーチ期間の終りにトランジスタ３０がオ
フに切り換えられると、充電抵抗３５は比較的低い充電
電流を結合コンデンサ２０に供給するのに役立つ。コン
デンサ０の充放電の平均効果は、直流レベルを基準電圧
に対して所望の一定の関係に維持することである。また
コンデンサ２０の充電により、クランプ・トランジスタ
３０がオンにされた時そのコレクタ・ベース接合部は逆
バイアスされるので、トランジスタ３０は正常モードで
動作することが確実となる。抵抗３５と結合コンデンサ
２０の時定数は、クランプパルス期間と比較して相対的
に長くして、結合された信号に関する“傾き”を許容で
きる低い値に制限できるようにすべきである。

【００２４】キーイングパルスの入力レベルは、クラン
プ・トランジスタ３０のベース・エミッタを順方向にバ
イアスするために、コンデンサ２９両端の基準電圧と１
Ｖｂｅ（０．７ボルト）の和よりも大きくなければなら
ない。非クランプ期間の間キーイングパルス入力レベル
は、クランプ・トランジスタ３０のベース・エミッタが
逆方向にバイアスされるようにするために、コンデンサ
２９両端の基準電圧以下に維持されなければならない。

【００２５】従って、結合コンデンサ２０に供給される
複合ルミナンス信号は各バックポーチ期間の間クランプ
され、信号の帰線消去レベルは直流分再生されて、フィ
ルタ・コンデンサ２９両端に設定されるクランプ基準電
圧にほぼ等しくなる。直流分再生されたルミナンス信号
は次に正のクリッパ回路３６と負のクリッパ回路３７に
並列に供給される。

【００２６】上述のように、正のクリッパ回路３６と負
のクリッパ回路３７はおのおのクランプ回路２４と同じ
基準電圧を使用するので、正のクリッパ回路３６はクラ
ンプ基準電圧以下（すなわち信号帰線消去レベル以下）
の信号レベルをすべて通過させ、同期信号先端のみを通
過させるのに対し、負のクリッパ回路３７は信号帰線消
去レベルより上の信号レベル（すなわちルミナンス信号
成分）をすべて通過させる。

【００２７】図４の（Ａ）と（Ｂ）は上述の結果を生じ
るクリッパ回路の伝達関数を示す。

【００２８】正と負のクリッパ回路の各々は、それに含
まれているトランジスタのベース・エミッタ接合部の非
線形導電特性に依存する。それぞれの場合、エミッタフ
ォロワ・トランジスタ３８，４１はそのベース・エミッ
タ接合部が、同じ導電性のバイアス用トランジスタまた
は閾値トランジスタ３９，４２の対応する接合部と並列
になっている。バイアス用トランジスタのベースはルミ
ナンス信号のクランプされた帰線消去レベル電圧に戻さ
れる。

【００２９】正の信号クリッパ回路３６の場合、クラン
プ・トランジスタ３０のコレクタにおけるクランプされ
たルミナンス信号、従ってエミッタフォロワ・トランジ
スタ３８のベース電圧は（同期期間の間）基準帰線消去
レベル電圧以下であり、トランジスタ３８のベース・エ
ミッタは順方向にバイアスされ、トランジスタ３９のベ
ース・エミッタは逆方向にバイアスされ、トランジスタ
３８はエミッタフォロワとして働き同期信号を通過させ
る。抵抗４０に発生する同期信号は、入って来る同期信
号に従うが、エミッタフォロワ・トランジスタ３８のベ
ース・エミッタ電圧によりオフセットされる。ルミナン
ス信号が基準電圧よりも大きい時、トランジスタ３８の
ベース・エミッタは逆方向にバイアスされ、基準電圧＋
１Ｖｂｅが抵抗４０に現れる。入力信号と基準電圧が等
しい時、トランジスタ３８，３９はそれぞれ導通し、基
準電圧＋１Ｖｂｅを出力に供給する。それぞれの場合、
出力信号は低くインピーダンス源より抵抗４０の両端間
に発生する。低インピーダンス源は、基準電圧トランジ
スタ３０のコレクタにおける複合ルミナンス信号のうち
低い方よりも１Ｖｂｅだけ高い。

【００３０】負の信号クリッパ回路３７も同様に動作す
るが、トランジスタ４１，４２は導通方向がトランジス
タ３８，３９と反対である。従って供給されるルミナン
ス信号が基準電圧以下であれば、ＮＰＮエミッタフォロ
ワ・トランジスタ４１は順方向にバイアスされ、ルミナ
ンス信号を通過させる。この結果生じる同期信号の無い
ルミナンス信号出力はエミッタ負荷抵抗４４の両端間に
得られ、複合ルミナンス電圧とコンデンサ２９両端間の
クランプ基準電圧の中の高い方よりも１Ｖｂｅだけ低い
。

【００３１】図２の回路を図１のシステムに使用すると
、同期信号の除去されたルミナンス信号の望ましい結果
が得られ、その後、信号Ｒ−Ｙ，Ｇ−Ｙ，Ｂ−Ｙおよび
Ｙのおのおのに関連するキークランプ回路４６に別個に
供給される同期期間クランプパルス（図３のＥ参照）に
よりマトリックス回路１８内でルミナンス信号とそれに
付随する復調された色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｇ−Ｙ，Ｂ−Ｙ
）のクランプが容易に行われる。従って、前述した各信
号についての信号の無い同期期間の間各結合コンデンサ
１２，１３，１４，２３の出力側の直流レベルが設定さ
れる。この装置は、復調されたバースト・オフセットを
色差信号から除去しようと試みるよりも好ましい。何故
ならば、オフセットは関連する信号の振幅の中間にあり
、振幅弁別器（クリッパ回路のような）では除去されな
いからである。

【００３２】本発明は好ましい実施例に関連して説明し
てきたが、当業者には自明の変更が思い浮かぶであろう
。このような変更は特許請求の範囲に含まれるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が組み込まれているカラーテレビジョン
画像表示システムの信号処理回路の一部分のブロック図
である。

【図２】本発明の１つの特徴に従って構成されるキーク
ランプ回路とそれに関連する信号クリッパ回路の概略図
である。

【図３】図１に示すシステムにおける図２の回路の典型
的な動作を示す一連の波形図である。

【図４】図２のクリッパ回路の典型的な伝達関数を示す
。

【符号の説明】

１０　　　　単一チップ処理回路 １１　　　　くし形フィルタ ２１　　　　ルミナンス・同期分離回路２４　　　　キ
ークランプ回路 ２６　　　　同期ストリッパ回路 ３３　　　　阻止ダイオード ３６　　　　正信号クリッパ回路 ３７　　　　負信号クリッパ回路 ４５　　　　同期キーイングパルス源 ４６　　　　キークランプ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複合ルミナンス信号の画像を表わす成
   分から同期信号成分を分離する装置を含んでいるテレビ
   ジョン信号処理システムにおけるビデオ信号処理装置で
   あって、規則的に繰り返す同期信号成分により分離され
   る画像を表わす成分を含んでいる複合ルミナンス信号源
   と、色副搬送波を復調し、複数の色差信号を発生するた
   めのクロミナンス信号処理手段と、前記ルミナンス信号
   源に結合され、且つバックポーチ・キーイングパルスに
   応答し、前記複合ルミナンス信号のバックポーチ期間を
   予め定められる直流電圧レベルにクランプするキークラ
   ンプ手段および信号クリッピング手段であって、前記直
   流電圧レベルと前記クランプされた複合ルミナンス信号
   とに応答して前記複合成分から同期信号成分を除去する
   電圧感知信号クリッピング回路から成る前記キークラン
   プ手段および信号クリッピング手段と、同期信号期間の
   間繰り返すキーイングパルス源と、各々が前記同期信号
   期間のキーイングパルスに応答し且つ前記復調された色
   差信号と前記画像を表わすルミナンス信号の１つに個々
   に応答して前記色差信号と画像を表わすルミンス信号を
   共通の基準電圧レベルにクランプする複数のキークラン
   プ手段とを含む、前記ビデオ信号処理装置。