JPH04362893A - 色信号処理装置 - 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】本発明は搬送色信号を処理する色
信号処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】輝度信号と搬送色信号とにより構成され
ている複合画像信号に対し、例えばフィールドメモリ等
を用いて、ノイズ低減等のディジタル処理を行なう場合
には、搬送色信号は色差信号等のベースバンド信号に復
調した後に前記処理を行なった方が搬送色信号の位相等
を考慮せずに行えるため有利である。

【０００３】この場合、搬送色信号の色差信号への復調
は、搬送色信号のカラーバースト信号に位相同期したサ
ンプリングクロックによって、当該搬送色信号を直接ア
ナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換する事により、ディ
ジタル信号形態のベースバンド色差信号を得ている。

【０００４】以下、ＰＡＬ方式のカラーテレビジョン信
号を例として、上述の復調処理動作を詳細に説明する。

【０００５】ＰＡＬ方式のカラーテレビジョン信号より
分離された搬送色信号Ｃをカラーバースト信号の４倍の
周波数に位相同期したサンプリングクロックにてＡ／Ｄ
変換し、得られたサンプルデータを基準位相に従い、４
相に振り分け、このうち位相が１８０°異なるサンプル
データの差をとる事により、搬送色信号を色差信号に復
調している。

【０００６】今、Ｂ−Ｙ搬送波位相（０°）のサンプリ
ングクロックにより得られるサンプルデータをＰＢＹ、
位相が９０°のサンプリングクロックにより得られるサ
ンプルデータをＥＲＹ、位相が１８０°のサンプリング
クロックにより得られるサンプルデータをＮＢＹ、位相
が２７０°のサンプリングクロックにより得られるサン
プルデータをＬＲＹとすると、 奇数ライン時（カラーバースト信号の位相が２２５°の
時） ＰＢＹ＝Ｂ−Ｙ＋ＤＣ ＥＲＹ＝Ｒ−Ｙ＋ＤＣ ＮＢＹ＝−（Ｂ−Ｙ）＋ＤＣ ＬＲＹ＝−（Ｒ−Ｙ）＋ＤＣ 偶数ライン時（カラーバースト信号の位相が１３５°の
時） ＰＢＹ＝Ｂ−Ｙ＋ＤＣ ＥＲＹ＝−（Ｒ−Ｙ）＋ＤＣ ＮＢＹ＝−（Ｂ−Ｙ）＋ＤＣ ＬＲＹ＝Ｒ−Ｙ＋ＤＣ となり、従って、 Ｂ−Ｙ＝（ＰＢＹ−ＮＢＹ）／２ Ｒ−Ｙ＝（ＥＲＹ−ＬＲＹ）／２　　（奇数ライン時）
−（ＥＲＹ−ＬＲＹ）／２（偶数ライン時）となり、復
調データが得られる。

【０００７】尚、ライン極性にかかわらず、同一のＲ−
Ｙデータを得るには、ライン毎にＥＲＹ、ＬＲＹのサン
プリングクロックの位相を反転させるか、ライン毎にＥ
ＲＹ、ＬＲＹの極性を反転させる事により得る事ができ
る。

【０００８】ところで、上述の様にカラーバースト信号
の位相とサンプリングクロックの位相とが正確に一致し
ていれば、上述の処理により搬送色信号を完全な色差信
号に復調する事ができるが、実際は該カラーバースト信
号の位相に同期したサンプリングクロックを形成する際
に用いられる基準信号伝送系、ＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏ
ｃｋｅｄ　　Ｌｏｏｐ）回路系等の回路の個体偏差、電
源電圧の変動等により、サンプリングクロックの位相を
カラーバースト信号の位相すなわち復調軸と正確に一致
させる事は困難である。

【０００９】また、ＮＴＳＣ方式のカラーテレビジョン
信号では、サンプリングクロック位相と復調軸が一致し
ていなくても、その直交関係さえ保存されていれば、絶
対色相を扱う処理以外では何ら支障ないが、ＰＡＬ方式
のカラーテレビジョン信号においては以下のような問題
が発生する。

【００１０】今、位相角θ、振幅ｒ、直流成分ＤＣとす
る搬送色信号をＢ−Ｙ軸、Ｒ−Ｙ軸から位相φだけずれ
たサンプリングクロックでＡ／Ｄ変換すると、得られる
サンプリングデータは次の様になる。（奇数ライン時の
データには”を付し、偶数ライン時のデータには’を付
す） 奇数ライン時（カラーバースト位相が２２５°の時）Ｐ
ＢＹ’＝ｒ＊ｃｏｓ（θ−φ）＋ＤＣＥＲＹ’＝ｒ＊ｓ
ｉｎ（θ−φ）＋ＤＣＮＢＹ’＝−ｒ＊ｃｏｓ（θ−φ
）＋ＤＣＬＲＹ’＝−ｒ＊ｓｉｎ（θ−φ）＋ＤＣ偶数
ライン時（カラーバースト位相が１３５°の時）ＰＢＹ
”＝ｒ＊ｃｏｓ（θ＋φ）＋ＤＣＥＲＹ”＝−ｒ＊ｓｉ
ｎ（θ＋φ）＋ＤＣＮＢＹ”＝−ｒ＊ｃｏｓ（θ＋φ）
＋ＤＣＬＲＹ”＝ｒ＊ｓｉｎ（θ＋φ）＋ＤＣ上記の結
果によれば、得られる復調データは、ライン毎に異なっ
たものとなり、ワイプあるいはフェード等の様に２つの
画面をつなぎ合わせたり、画像の相関性を利用したノイ
ズリダクション等の処理においては、色相の保存が困難
になる。

【００１１】そこで、上述の様な問題を解決する方法と
して、以下の様に異なるライン極性の復調データの和を
とる方法が考えられる。

【００１２】 ＢＹ（奇数ライン＋偶数ライン） ＝（ＰＢＹ’−ＤＣ）＋（ＰＢＹ”−ＤＣ）＝２ｒ（ｃ
ｏｓ（θ−φ）＋ｃｏｓ（θ＋φ））＝２ｒｃｏｓφｃ
ｏｓθ ＲＹ（奇数ライン＋偶数ライン） ＝（ＥＲＹ’−ＤＣ）＋（ＬＢＹ”−ＤＣ）＝２ｒ（ｓ
ｉｎ（θ−φ）＋ｓｉｎ（θ＋φ））＝２ｒｃｏｓφｓ
ｉｎθ 上記結果より各復調色信号成分は、Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ信号
成分に一定スカラー量２ｃｏｓφが乗ぜられた形となり
、絶対色相が確定する。

【００１３】そして、色差信号をもとのＣ信号へ変調す
るには、復調データから反対極性データを形成し、クロ
マシーケンスに従って、Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙ成分の正負デー
タを順次Ｄ／Ａ変換する事により行なうが、ＰＡＬカラ
ーテレビジョン方式では１ライン毎にＲ−Ｙ搬送波の極
性が反転するため、Ｄ／Ａ変換の順序は、Ｂ−Ｙ復調デ
ータ、Ｒ−Ｙ極性反転データ、Ｂ−Ｙ極性反転データ、
Ｒ−Ｙ復調データを１ライン毎に交互に行なう事になる
。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では搬送色信号の直流成分をＡ／Ｄ変換する事によ
り得られるデータＤＣが正確にＣ信号のセンター値に合
致していなければ、復調データを変調する事により得ら
れるＣ信号は位相歪みを持ったものになり、変調処理に
より色相変動が生じてしまう。

【００１５】本発明は簡単な構成にて、搬送色信号を劣
化させずに、色差信号に変換したり、また変換された色
差信号を劣化させずにもとの搬送色信号に変換する事が
できる色信号処理装置を提供する事を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の色信号処理装置
は、色信号を処理する装置であって、搬送色信号を該搬
送色信号の基準位相に位相同期したサンプリングクロッ
クにてサンプリングする事により形成されるサンプリン
グデータを入力し、入力されるサンプルデータのうち、
前記基準位相と第１の位相差を有する第１のサンプルデ
ータと前記第１のサンプルデータとは逆位相の第２のサ
ンプルデータとの差分データを形成する差分データ形成
手段と、前記差分データ形成手段により形成される差分
データを一水平同期期間遅延する遅延手段と、前記差分
データより出力される差分データと前記遅延手段により
遅延される差分データとを加算し、出力する加算手段と
を有するものである。

【００１７】

【作用】上述の構成によれば、搬送色信号を劣化させず
に、色差信号に変換したり、また変換された色差信号を
劣化させずにもとの搬送色信号に変換する事ができる様
になる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を本発明の実施例を用いて説明
する。

【００１９】図１は本発明の一実施例として、本発明を
適用した色信号処理装置の概略構成を示した図で、図２
、図３は該図１に示した構成の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【００２０】図１において、１、２、１４、２４はラッ
チ回路、３、１５は反転出力ラッチ回路、４、５、１６
、１７は出力反転／非反転選択ラッチ回路、６、７、１
０、１１は下位桁上入力付加算器、８、９はラインメモ
リ、１２はマルチプレクサ、１３はデマルチプレクサ、
１８、１９、２０は図４に示す様な論理組み合わせ回路
、２１、２２、２７は加算器、２３は選択出力回路、２
５はタイミングコントローラー、２６はＰＬＬ回路であ
る。

【００２１】１００はＣ信号を不図示のＡ／Ｄ変換器に
よりＡ／Ｄ変換する事により得られたＣデータ（１サン
プル６ｂｉｔ）の入力端子、１０１はＣ信号の入力端子
、１０２は不図示の同期分離回路等により得られたカラ
ーバースト信号の区間を表わすタイミング信号の入力端
子である。

【００２２】図１において、入力端子１０１より入力さ
れた搬送色信号からは、ＰＬＬ回路２６において入力端
子１０２より入力されるタイミング信号に従い、カラー
バースト信号が抜き出され、該ＰＬＬ回路２６は、この
カラーバースト信号の平均位相の４倍に位相同期したク
ロックＳＣ４を発生し、ラッチ回路１を動作させる事に
より、該ラッチ回路１よりＣデータ１０４を発生させる
。（図２参照、尚、図２において、データ１０４”は奇
数ラインのデータ、データ１０４’は偶数ラインのデー
タを表わし、以下同様に示す。）

【００２３】次にＣデータ１０４はカラーバースト信号
と所定の位相差を持ち、ｆＳＣ（ｆＳＣはサブキャリア
周波数）周期のクロックＳＣＡ、ＳＣＢ、ＳＣＣ、ＳＣ
Ｄによって、ラッチ回路２、反転出力ラッチ回路３、出
力反転／非反転選択ラッチ回路４、５を動作させる事に
より４つの位相毎のデータ系列に振り分け、更に、ラッ
チ回路２より出力されるデータと反転出力ラッチ回路３
より出力されるデータとを加算器６により加算し、出力
反転／非反転選択ラッチ回路４、５より出力されるデー
タを加算器７により加算する事により、振り分けられた
データのうち、互いに位相が１８０°異なるデータ同士
の差分データが形成され、ラインメモリ８、９及び加算
器１０、１１へ供給される。

【００２４】尚、Ａ／Ｄ変換器から出力されるＣデータ
を２の補数系とすると、上記処理は以下の様になる。

【００２５】すなわち、擬似Ｂ−ＹデータＤＢＹは

【０
０２６】

【外１】 となり、クロックＳＣＡにより動作するラッチ回路２と
クロックＳＣＣにより動作する反転出力ラッチ回路３と
によって、互いに位相が１８０°異なる反転極性のデー
タＤＳＣＡとデータＤＳＣＣとを抽出し、データＤＳＣ
Ｃは該反転出力ラッチ回路３により反転して加算器６に
供給し、加算器６のキャリー入力（図中のＣＩ）に“Ｈ
”レベルの信号を入力する事により、上記処理が行なわ
れる。

【００２７】また、ＰＡＬカラーテレビジョン方式では
ライン毎にＲ−Ｙキャリア位相が反転しているため、擬
似Ｒ−ＹデータＤＲＹを形成する際には、クロックＳＣ
Ｂ、ＳＣＤにより動作する出力反転／非反転ラッチ回路
４、５によって、抽出される反転極性のデータＤＳＣＢ
、ＤＳＣＤの位相を、タイミング信号ＰＬ、ＮＬによっ
て、カラーバースト位相に従い、ライン毎に反転させて
出力し、更に、上記ＤＢＹと同様にして形成される。

【００２８】尚、上記出力反転／非反転ラッチ回路４、
５は例えば、図４のａに示す様に構成されおり、図４の
ａにおいて、４１はエクスクルーシブオアゲート、４２
はラッチ回路であり、入力されるデータを１ライン期間
毎に極性が互いに異なる様に反転するタイミング信号Ｐ
Ｌ、ＮＬに従って、位相を反転させている。

【００２９】以上の様にして形成された復調データは以
下の様に表わされる。

【００３０】

【外２】 上記処理によって得られた復調データは前述の様にサン
プリングクロックと復調軸の位相が一致していないと、
ライン毎に異なったものとなってしまうので、図１の１
ラインメモリ８、９によって１ライン期間遅延された復
調データと遅延されていないデータとを加算器１０、１
１により加算する事によって、カラーバーストを含めた
復調処理が完了する。

【００３１】尚、Ｃ信号は通常同時に処理が行なわれて
いるＹ信号に対して、低データレートなので、本実施例
においては、タイミング信号Ｂ／Ｒ及びＭＥＭＣＫによ
って動作するマルチプレクサ１２により時分割に選択出
力されている。

【００３２】そして、変調時には上述の様にして形成さ
れた復調データをデマルチプレクサ１３、ラッチ回路１
４、反転出力ラッチ回路１５、出力反転／非反転選択ラ
ッチ回路１６、１７により以下の様な変調データが形成
される。

【００３３】

【外３】 そして、形成された変調データをクロマシーケンスに従
い、選択出力回路２３及びラッチ回路２４により順次出
力し、Ｄ／Ａ変換する事により、Ｃ信号が復元される。

【００３４】尚、変調データ形成時には復調データ形成
時と同様にＲ−Ｙデータの極性をクロックＰＨＢ、ＰＨ
Ｄにより動作する出力反転／非反転ラッチ回路１６、１
７によって、抽出されるデータの位相を、タイミング信
号ＬＳ、ＸＬＳによって、交互に反転させている。

【００３５】ところで、前述の様に復調時に得られる復
調データのレベルは２ＶＣであるが、変調時必要な変調
データのレベルはＶＣであり、用いるＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変
換器のダイナミックレンジが同レベルである場合には、
変調データのレベルを１／２にする必要がある。

【００３６】しかしながら、上述の様に変調データのレ
ベルを１／２にする場合には、最下位ビット（ＬＳＢ）
の桁落ちが生じ、変調データのＳ／Ｎに悪影響を及ぼし
てしまう。

【００３７】そこで、本実施例では前述の様に復調デー
タを（Ａ／Ｄ変換時のビット数：６ｂｉｔ）＋１ｂｉｔ
＝７ｂｉｔとし、変調時に以下の様な処理を行なう事に
よりデータのｐｅａｋ　　ｔｏ　　ｐｅａｋ値が損なわ
れない様に構成している。

【００３８】すなわち、上述の処理は例えば図４に示す
様に構成されている論理組み合わせ回路１８、１９、２
０において行なわれる。

【００３９】図４のｂは論理組み合わせ回路１８の構成
を示した図で、アンドゲート４３、４５、ナンドゲート
４４により構成され、図４のｃは論理組み合わせ回路１
９、２０の構成を示した図で、アンドゲート４３、４６
、ナンドゲート４４により構成されている。

【００４０】図４のｂに示す論理組み合わせ回路１８に
より、反転出力ラッチ回路１５より出力される７ｂｉｔ
のデータのうち、上位６ｂｉｔが供給されている加算器
２７において、供給されている６ｂｉｔのデータに対す
るキャリー入力（図中のＣＩ）の加算を許可するか禁止
するかを制御し、図４のｃに示す論理組み合わせ回路１
９、２０により、出力反転／非反転選択ラッチ回路１６
、１７より出力される７ｂｉｔのデータのうち、上位６
ｂｉｔが供給されている加算器２１、２２において、供
給されている６ｂｉｔのデータに対するキャリー入力（
図中のＣＩ）の加算を許可するか禁止するかを制御する
事により、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換器のビット数を増加させ
る事無く、分解能を維持したままデータの反転を行ない
、変調データを形成する事ができる様になる。

【００４１】尚、復調データに対する変調データは例え
ばが以下の様になる。

【００４２】 　　　　復調データ　　　　　　　　　　　　＋１０　
　　　＋１１　　　　−１０　　　　−１１　　　　変
調データ（非反転）　　＋５　　　　　　＋５　　　　
　　−５　　　　　　−６　　　　　　変調データ（反
転）　　　　−５　　　　　　−６　　　　　　＋５　
　　　　　＋５　　　　　　ｐｅａｋ　ｔｏ　ｐｅａｋ
値　　　　　　　　＋１０　　　　＋１１　　　　−１
０　　　　−１１また、Ｃ信号は上述の様に形成される
変調データをＤ／Ａ変換し、更に不図示のローパスフィ
ルターを介してアナログ信号に復元されるので、この変
調処理により、Ｃ信号の対称性が失われる事は無い。

【００４３】また、前記論理組み合わせ回路１８、１９
、２０は、変調時に入力される復調データが最小値（絶
対値が最大の負数）の時に同様な処理を行なった時のオ
ーバーフロー防止のためのものである。

【００４４】以上説明した様に、本実施例に示した色信
号処理装置においては、搬送色信号の復調を行なう際に
、該搬送色信号の復調データとして、Ｃデータとその反
対位相のデータの差分を用いる事により、ＣデータのＤ
Ｃオフセットを用いる事無く、搬送色信号のディジタル
変復調を行なう事が可能となり、Ａ／Ｄ変換時の閾値付
近にＤＣオフセットが発生している場合に、該ＤＣオフ
セットデータのふらつき、電源電圧変動、素子個体偏差
等を原因とするＤＣオフセット値とデータの不一致等に
起因する変復調処理による搬送色信号の色相変動を防止
すると共に、変復調処理の分解能の低下を防止している
。

【００４５】また、復調データをライン間加算する事に
より、サンプリングクロックと復調軸との位相が一致し
ていない場合において、ライン毎に異なった復調データ
となる事を防止し、絶対軸の復調が可能となり、更に、
ＰＡＬカラーテレビジョン方式におけるライン毎のカラ
ーバースト位相の反転をデータ極性の反転によって、行
なっているため、サンプル点の幾何学的な配置が４フィ
ールドシーケンスで完結するため、画面合成処理等がよ
り容易になる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、簡
単な構成にて、搬送色信号を劣化させずに、色差信号に
変換したり、また変換された色差信号を劣化させずにも
との搬送色信号に変換する事ができる色信号処理装置を
提供する事ができる様になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例として、本発明を適用した色
信号処理装置の概略構成を示した図である。

【図２】図１に示した構成の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図３】図１に示した構成の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図４】図１に示した構成のうちの一部の詳細な構成を
示した図である。

【符号の説明】 １　　ラッチ回路 ２　　ラッチ回路 ３　　反転出力ラッチ回路 ４　　出力反転／非反転選択ラッチ回路５　　出力反転
／非反転選択ラッチ回路６　　下位桁上入力付加算器 ７　　下位桁上入力付加算器 ８　　ラインメモリ ９　　ラインメモリ １０　　下位桁上入力付加算器 １１　　下位桁上入力付加算器 １２　　マルチプレクサ １３　　デマルチプレクサ １４　　ラッチ回路 １５　　反転出力ラッチ回路 １６　　出力反転／非反転選択ラッチ回路１７　　出力
反転／非反転選択ラッチ回路１８　　論理組み合わせ回
路 １９　　論理組み合わせ回路 ２０　　論理組み合わせ回路 ２１　　加算器 ２２　　加算器 ２３　　選択出力回路 ２４　　ラッチ回路 ２５　　タイミングコントローラ ２６　　ＰＬＬ回路 ２７　　加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　色信号を処理する装置であって、搬送
   色信号を該搬送色信号の基準位相に位相同期したサンプ
   リングクロックにてサンプリングする事により形成され
   るサンプリングデータを入力し、入力されるサンプルデ
   ータのうち、前記基準位相と第１の位相差を有する第１
   のサンプルデータと前記第１のサンプルデータとは逆位
   相の第２のサンプルデータとの差分データを形成する差
   分データ形成手段と、前記差分データ形成手段により形
   成される差分データを一水平同期期間遅延する遅延手段
   と、前記差分データより出力される差分データと前記遅
   延手段により遅延される差分データとを加算し、出力す
   る加算手段とを有する事を特徴とする色信号処理装置。