JPH0456512B2 - - Google Patents

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JPH0456512B2
JPH0456512B2 JP2205944A JP20594490A JPH0456512B2 JP H0456512 B2 JPH0456512 B2 JP H0456512B2 JP 2205944 A JP2205944 A JP 2205944A JP 20594490 A JP20594490 A JP 20594490A JP H0456512 B2 JPH0456512 B2 JP H0456512B2
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signal
comb
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JP2205944A
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JPH03209997A (ja
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Arubin Ryuuben Baraban
Toomasu Binsento Borugaa
Henrii Gaaton Junia Ruisu
Suteiibun Aran Sutetsukura
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RCA Licensing Corp
Original Assignee
RCA Licensing Corp
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Publication date
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Priority claimed from US06/405,031 external-priority patent/US4470069A/en
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Publication of JPH0456512B2 publication Critical patent/JPH0456512B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/77Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
    • H04N9/78Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase for separating the brightness signal or the chrominance signal from the colour television signal, e.g. using comb filter

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、信号分離装置に関するものであ
り、さらに詳しく言えば低減されたデータ率でデ
ジタル化されたビデオ信号のルミナンスおよびク
ロミナンス成分を分離するためのくし形フイルタ
装置に関するものである。
〔従来の技術〕
通常のテレビジヨン放送方式は、映像中に含ま
れる輝度(ルミナンス)情報の大部分は水平線走
査周波数の整数倍を中心として集中された信号周
波数によつて表わされるように構成されている。
色(クロミナンス)情報は符号化され、線走査周
波数の倍数間の中間(すなわち線走査周波数の2
分の1の奇数倍)にある周波数を中心としてルミ
ナンス信号の部分中に挿入されている。
クロミナンスおよびルミナンス情報は合成信号
スペクトルを適当にくし形濾波することによつて
分離される。周知のくし形濾波装置は、クロミナ
ンス信号成分と線走査周波数の2分の1との間の
奇数倍の関係により、連続する線上の対応する映
像領域に対するクロミナンス信号成分は互いに
180°離相しているとう事実を利用している。連続
する線上の対応する映像領域に対するルミナンス
信号成分は互いに実質的に同相の関係にある。
くし形フイルタ装置では、少なくとも1水平線
走査期間だけ互いに時間的に遅延された(いわゆ
る1H遅延)合成映像を表わす信号の1あるいは
それ以上のレプリカが生成される。ある線からの
信号は先行する線からの信号に加算され、それに
よつてクロミナンス成分は打消され、一方ルミナ
ンス成分は増強される。2本の連続する線の信号
を減算することによつて(例えば、一方の線の信
号を反転し、それから2本の線の信号を加算す
る)、ルミナンス成分は打消され、クロミナンス
成分は増強される。かくしてルミナンスおよびク
ロミナンス信号は互いにくし形濾波され、それに
よつて両者はうまく分離される。
合成ビデオ信号はアナログ形式、サンプルされ
たデータの形、あるいはデジタル形式でくし形濾
波される。一般にPAL形式の受像機では、(約)
1Hの遅延線用にアナログ信号が遅延線を使用し
たくし形フイルタが採用されており、赤および青
色差信号のインタレースのために線周波数の4分
の1のずれが使用されていることを利用して上記
赤および青色差信号を分離している。サンプルさ
れたデータ信号用のくし形フイルタ装置の例が米
国特許第4096516号中に示されている。このくし
形フイルタ装置では、1Hの遅延を得るために信
号サンプルを10.7MHzの率で段から段へシフトす
る。682 1/2段の電荷結合装置からなつている。
「ジヤーナル オブ ザ ソサエテイ オブ モ
ーシヨン ピクチヤー アンド テレビジヨン
エンジニアーズ(Journal of the Society of
Motion Picture and Television Engineers)
1974年の84巻でその38頁よりジヨン ピーロシ
(John P.Rossi)氏が発表した論文「デジタル・
テレビジヨン・イメージ・エンハンスメント
(Digital Television Image Enhancement)」に
は、1H遅延が10.7MHzの率でアクセスされる682
個のサンプル用のデジタル記憶手段によつて与え
られるデジタルくし形フイルタが示されている。
上述の米国特許に示されているCCD遅延線で
は、アナログ・ビデオ信号に関連する電荷パケツ
トを転送するために682 1/2段を必要とする。し
かし上記ロシ氏の論文に述べられているデジタル
遅延線では、ビデオ信号は8ビツト・ビデオ・サ
ンプルの形式である。この装置では、水平線中の
682個のサンプルの各々に対して8個の記憶位置、
すなわち5456ビツトの記憶媒体を使用する必要が
ある。さらに、この遅延線は、副搬送波のサイク
ル当り3倍の率(すなわち10.738635MHzのサン
プリング信号を使用する)でNTSCカラー・ビデ
オ信号がサンプルされる装置用としてのみ充分な
寸法をもつている。アナログ・ビデオ信号をデジ
タル化するために提案された他のサンプリング周
波数は14.3181818MHzすなわち色副搬送波周波数
の4倍の周波数である。この周波数で動作する
1Hデジタル遅延線は、サンプリング当り8ビツ
トで、合計7280個の記憶位置を必要とする910個
のサンプルに対する記憶を必要とする。この容量
をもつた記憶媒体を経済的に作ることは困難であ
るので、より少ない記憶位置ですむデジタルくし
形フイルタを提供することが望ましい。
〔発明の概要〕
この発明の特徴によれば、テレビジヨン受像機
で使用するための信号分離装置は、周波数間挿さ
れた2個のサンプルされたデータ・ビデオ信号成
分を分離する。このような装置は、元のサンプリ
ング率よりも低いデータ率でサンプルされたデー
タ・ビデオ・サンプルを通過させるための手段か
らなる。くし形フイルタはこの低下したサンプル
率の信号に応答してくし形濾波された出力信号を
発生する。
この発明の低減されたデータ率の信号分離装置
の特徴によれば、アナログ−デジタル変換器が設
けられており、該アナログ−デジタル変換器は信
号源から供給される周波数間挿された第1および
第2の信号成分を含むアナログ・ビデオ信号を所
定の周波数のサンプリング信号でサンプリングし
て一連のデジタル化ビデオ信号サンプルを発生す
る。上記一連のデジタル化ビデオ信号サンプルは
第1の帯域通過フイルタに供給されて所定の通過
帯域の部分を占める濾波された一連のビデオ信号
サンプルが生成される。第1のくし形フイルタは
上記濾波された一連のビデオ信号サンプルの選択
されたものに応答して、この濾波された一連のビ
デオ信号サンプルと第1の位相関係にあるくし形
濾波された第1の一連の信号サンプルを発生す
る。第2のくし形フイルタは上記濾波された一連
のビデオ信号サンプルの選択されたものに応答し
て、この濾波された一連のビデオ信号サンプルと
第2の位相関係にある第2の一連の信号サンプル
を発生する。これら第1および第2の一連の信号
サンプルは合成されて、上記第1および第2の一
連のくし形濾波された信号サンプルを合成して上
記周波数間挿された第1の信号成分に対応する第
1のくし形濾波された信号が生成される。また、
第2の帯域通過フイルタが設けられており、上記
第1のくし形濾波された信号はこの第2の帯域通
過フイルタに供給されて、上記通過帯域の部分を
占める上記所定の周波数にある一連の信号サンプ
ルの形で上記第1のくし形濾波された信号のレプ
リカを発生する。上記第1のくし形濾波された信
号のレプリカと上記アナログ−デジタル変換器に
よつて生成される上記一連のでデジタル化ビデオ
信号サンプルとは合成されて、上記間挿された第
2の信号成分に対応する第2のくし形濾波された
信号が生成される。
この発明の他の特徴によれば、この発明の低減
されたデータ率の信号分離装置は、N番目(Nは
整数)の信号サンプル毎にこれに応答して第1の
くし形濾波された信号を発生する第1のくし形フ
イルタと、上記第1のくし形フイルタ中の上記サ
ンプルと異つたN番目の信号サンプル毎にこれに
応答して第2のくし形濾波された信号を発生する
第2のくし形フイルタと、上記第1および第2の
くし形濾波された信号に応答して、サンプリング
されたデータ合成信号の率で周波数間挿された第
1および第2の信号成分のうちの一方を表わすく
し形濾波されたものに対応する第3のくし形濾波
された信号を発生する手段と、上記第3のくし形
濾波された信号に応答してその予め規定されたス
ペクトルを通過させる帯域通過フイルタと、上記
サンプリングされたデータ合成信号および上記帯
域通過フイルタによつて生成された信号に応答し
て第4のくし形濾波された信号を生成する手段と
を具備している。
この場合、上記第1および第2のくし形濾波フ
イルタは上記サンプリングされたデータ合成信号
の率よりも低い率で動作し、上記第4のくし形濾
波された信号および第3のくし形濾波された信号
はそれぞれ上記周波数間挿された第1および第2
の信号成分に実質的に排他的に対応する。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつつこの発明を詳細に説明
する。
第1図を参照すると、これにはこの発明の原理
に従つて構成された信号分離装置が示されてい
る。第1図において、信号線の矢印は個々の信号
に対する信号路を示し、太い矢印は多数ビツト・
デジタル・サンプルに対するデータ路を示す。
第1図において、合成アナログ・ビデオ信号は
アナログ−デジタル(A/D)変換器10の入力
に供給される。A/D変換器10はサンプリング
信号(4SC)に応答してアナログ・ビデオ信号を
サンプルし、サンプリング信号周波数(4SC)で
デジタル・ビデオ・サンプルを発生する。ここで
使用されているようにクロツク信号は大文字(例
えば4FSC)を用いて示し、信号周波数あるいはサ
ンプル率は小文字(例えば4SC)を用いて示され
ている。
第1図の実施例では、サンプリング信号周波数
4SCは色副搬送波周波数の4倍に等しい。ここで
SCは色副搬送波周波数を示す。色副搬送波周波
数が3.579545MHzのNTSCカラーテレビジヨン方
式では、4SCサンプリング信号周波数は
14.31818MHzである。
A/D変換器10によつて発生された4SCの率
のデジタル・サンプルは遅延段14およびデジタ
ル帯域通過フイルタ12に入力に供給される。帯
域通過フイルタ12の通過帯域は、NTSC方式で
は3.58MHzの色副搬送波周波数を中心として分布
されたクロミナンス周波数を含んでいる。遅延段
14は、帯域通過フイルタ12の入力と補間装置
16の出力との間の信号に与えられる遅延と整合
する等化遅延を与えるものである。
帯域通過フイルタ12は、そのフイルタに供給
される入力信号の率よりも低いクロツク率で濾波
された出力信号を発生する。これは例えばフイル
タによつて生成された出力信号を副サンプルする
ことによつて行なわれる。第1図の実施例では、
帯域通過フイルタ12は、フイルタに供給される
入力信号の率の2分の1の2SCの率で出力信号を
発生する。濾波された信号の2SCの率は、情報を
保持した濾波された信号の帯域幅に対するナイキ
ストのサンプリング基準を満足するものである。
2SCの濾波された信号はくし形フイルタ20に供
給される。くし形フイルタ20は、同様に2SC
信号率でクロツクされる1H遅延線22と減算器
24とを含んでいる。1H遅延線22を通過した
濾波された信号は減算器24の一方の入力に供給
され、非遅延濾波信号は減算器24の第2の入力
に供給される。かくして減算器24は2SCのクロ
ツク率でくし形濾波されたクロミナンス信号を発
生する。くし形濾波されたクロミナンス信号はさ
らに処理し且つ表示に適した形にある。
くし形濾波されたくし形クロミナンス信号はま
た補間装置16に入力に供給される。補間装置1
6は2SCの率のクロミナンス・サンプルを補間し
て2SCのサンプルの中間の信号値を発生する。従
つて、補間装置16の出力信号は4SCのサンプリ
ング率のくし形濾波された信号サンプルからな
る。この4SCの率のくし形濾波されたクロミナン
ス信号は減算器18の一方の入力に供給され、減
算器18にはまた遅延段14を通過した4SCの率
のサンプルが供給される。減算器18は遅延段1
4を通過した合成信号サンプルからくし形濾波さ
れたクロミナンス・サンプルを減算し、くし形濾
波されたルミナンス信号サンプルを生成する。く
し形濾波されたルミナンス信号は減算器18の出
力から得られ、引続いてルミナンス情報の処理を
受ける。
第1図の装置は、くし形フイルタ20がA/D
変換器10によつて発生される合成信号のサンプ
リング率よりも低いデータ率で動作するという点
で有利である。このことは、遅延線22の1H遅
延は、4SCのデータ率に必要とされる910段の遅
延線の代りにNTCS信号に対する455段の遅延線
によつて与えられることを意味する。例えば、も
しくし形フイルタが8ビツト濾波サンプルを発生
するならば、1H遅延線中に4SCくし形フイルタ
に必要な7280の位置の代りに僅か3640の記憶位置
を必要とするにすぎない。2SCの率のくし形濾波
されたクロミナンス信号は補間されて4SCの合成
信号率でクロミナンス・サンプルを供給し、合成
信号から減算されくし形フイルタ・ルミナンス信
号を発生する。
第1図の実施例における帯域通過フイルタ12
として使用するに適したデジタル有限インパルス
応答(FIR)帯域通過フイルタは第2図に詳細に
示されている。第2、4、5、11、20図で太
い線は多数ビツト・サンプルに対するデータ路を
示し、細い線はクロツク信号路を示す。A/D変
換器10によつて生成された合成ビデオ信号は遅
延段τ1乃至τ8を含む8段シフト・レジスタ30の
第1段の入力に供給される。各遅延段4FSCクロツ
ク信号によつてクロツクされて4FSCクロツク信号
の1サイクルの間に多数ビツト・サンプルを記憶
させる。例えば、サンプルが8ビツトの長さであ
れば、各遅延段は8ビツトの情報を含むことにな
る。ビデオ信号サンプルはレジスタ30を経て順
次クロツクされ、最終段τ8からの出力信号は第1
図および第5図の遅延段14中の遅延段τ9に供給
される。さらに第1段τ1への入力および各段の出
力はラツチ・レジスタ40のデータ・ラツチの入
力に結合されている。
ラツチ・レジスタ40は、LI1乃至LI9と示され
た9個のLIラツチと、LQ1乃至LQ9と示された9個
のLQラツチとを含んでいる。LIおよびLQラツチ
はシフト・レジスタ段の出力で対をなして構成さ
れており、ラツチLI1およびLQ1の入力はシフト・
レジスタ段τ1の入力に結合されており、ラツチ
LI2およびLQ2の入力はシフト・レジスタ段τ2の入
力に結合されており、以下同様に構成されてい
る。ラツチLIはクロツク信号ICLによつて並列的
に負荷(ローデイング)され、ラツチLQは第2
のクロツク信号QCLによつて並列的に負荷され
る。この実施例におけるICLおよびQCLクロツク信
号は同じ周波数SCであるが、位相は互いに異つ
ている。
ラツチ40に保持されたビデオ信号サンプルは
マルチプレクサ50によつて重み付け関数回路6
0の入力に供給される。第2図でスイツチの配列
として代表的に示すマルチプレクサ50はLIおよ
びLQラツチの出力を重み付け関数回路60の入
力に交互に結合する。マルチプレクサ50は2SC
の率I/Q CLOCKs信号によつて切換えられ
る。重み付け関数回路60は供給された信号に対
して図に示すように1/8、−7/64、−15/64、
3/64、5/16づつ重み付けする。重み付け関数
回路は、ローレン エー クリストフア
(Lauren A.Christopher)氏が「デジタル・フイ
ルタ回路(Digital Filter Circuit)」という名称
で1982年3月31日付で出願した米国特許第363827
号中に示されているようなシフト・マトリツクス
と加算器とを用いて構成することができる。
重み付け関数回路60によつて生成された重み
付けられたサンプルは加算ツリー70に供給さ
れ、これは加算ツリーの最後の加算器78の出力
で全ての重み付けられたサンプルの和を生成す
る。中心回路62を除いて各重み付け関数回路の
出力信号はツリー中の4個の加算器を通過して加
算器78の出力に到達する。中心回路62の出力
は1個のみの加算器78を通過し、従つて、通常
は対応する時間の点にある他のサンプルに先行し
て加算器78の出力に到達する。中心回路62の
サンプルが他のサンプルと同じ時間関係で到達す
るように、加算ツリーの3個の加算器の遅延に等
しい遅延τ3Aが中心重み付け関数回路の出力信号
路中に与えられている。従つて、重み付けられた
サンプルは最終加算器78の出力において適正な
時間関係で加算される。加算器78の出力におけ
る加算された信号サンプルはI/Q CLOCKF
よつて出力ラツチL〓に供給されてラツチされ、
この出力ラツチL〓は2SCの率で濾波された信号
IF、QFを発生する。
第2図の帯域通過フイルタの動作を、フイルタ
の動作順序を示す第6図を参照して説明する。第
6図aはシフト・レジスタ30の内容を示す。
I1、Q1、−I1、−Q1等として示す合成ビデオ信号サ
ンプルは4SCの率でレジスタ30を経てシフトさ
れる。第6図aの矢印は、レジスタがクロツクさ
れてデータをシフトする時間を示す。4個のシフ
トの後、第1のサンプルI1はτ4段にクロツク信号
で送り込まれる。その時間t1で後続するサンプル
Q1、−I1および−Q1はそれぞれシフト・レジスタ
段τ3,τ2,τ1に位置している。先行する信号サン
プルは段τ5乃至τ8に蓄積される。4FSCクロツクの
2分の1サイクルの後、時間t1.5において、シフ
ト・レジスタ30の内容はILCクロツクによつて
L1ラツチに送り込まれる。第6図bは今サンプ
ルI1を保持しているラツチL15の内容を示してい
る。以下、ラツチL14がサンプルQ1を保持し、ラ
ツチL13がサンプル−I1を保持し、以下同様に各
ラツチがそれぞれのサンプルを保持する。
時間t3でシフト・レジスタ30は再びクロツク
されて、サンプルQ1は段τ4に送り込まれる。4FSC
クロツクの2分の1サイクルの後、時間t3.5にお
いて、シフト・レジスタに保持されたサンプルは
LQラツチに送り込まれる。第6図cは時間t3.5
引続いてサンプルQ1を含むラツチLQの内容を示
す。
シフト・レジスタ30およびラツチ40はこの
ようにしてクロツクされ続ける。3個の4FSCクロ
ツク・サイクルt5、t6、t7の後、サンプルI2はτ4
位置し、LIラツチは時間t7.5で再度負荷される。
シフト・レジスタは時間t9で再度シフトされ、LQ
ラツチは時間t9.5で負荷される。
マルチプレクサ50は、第6図dに示すよう
に、サンプルをラツチ40から重み付け関数回路
へ2SCのクロツク率で導く。時間t3から時間t6
でL1ラツチはマルチプレクサによつて重み付け
関数回路の入力に接続される。時間t6から時間t9
までの間、LQラツチは重み付け関数回路に接続
される。マルチプレクサはこの2SCの率でラツチ
間を交番し続ける。
このときサンプルは重み付け関数回路60およ
び加算ツリー70を経て加算器78の出力に伝播
する。加算器は他の回路素子に比してある程度の
伝播遅延を呈すると考えられるので、帯域通過フ
イルタの動作にはこのような遅延を考慮する必要
がある。説明の都合上、重み付け関数回路66ナ
ノ秒の伝播遅延を呈すると仮定し、また各加算器
は40ナノ秒の伝播遅延を呈すると仮定する。従つ
て、各信号はマルチプレクサ50の出力から重み
付け関数回路および4個の加算遅延を通じて通過
するときに226ナノ秒の遅延を受ける。例えば、
ラツチL1に保持された信号は、約54ナノ秒だけ
時間t9に先行する時間である時間t3でマルチプレ
クサを通じて結合されるが、226ナノ秒の間、加
算器78の出力に到達しない。従つて、時間t9
で加算器78の出力の信号は落着くまで54ナノ秒
経過し、それから時間t9でラツチL〓にクロツクで
送り込まれる。第6図eに示すように、サンプル
I1に対応する濾波された信号サンプルI1Fが帯域通
過フイルタの出力に発生する前に、4SCシフト・
レジスタ・クロツク(第6図aのt1乃至t9)の5
サイクルが経過することが判る。この遅延が第1
図および第5図の等化遅延14の選択に当つて考
慮される。
別の帯域通過フイルタ12′が第3図に示され
ている。この構成では、計算素子と同様にフイル
タ遅延段は低下した率で動作させられる。構成の
異つたFIRフイルタが同じ時間シーケンスで重み
付けされたサンプルの同じ和を生成するように動
作すると、このFIRフイルタは同様なFIRフイル
タ機能を発揮すると考えられる。この結果を得る
のに必要な回路は供給された信号サンプルを連続
的に記憶し、必要なサンプルを必要なシーケンス
で係数逓倍器に導く。
第3図のフイルタ回路は、交番モードの形の入
力信号サンプルを、サンプル率の2分の1の率で
動作する2個の別々の遅延レジスタPおよびMに
供給することによつて上記の結果を得ている。係
数逓倍器は、同様な係数逓倍器が第2図のフイル
タ中のサンプルを処理して+Iおよび+Qの濾波
されたサンプルを発生するのと同じシーケンスで
入力信号サンプルを処理するようにそれぞれ相互
接続されている。出力の信号は、第2図の加算ツ
リー70と同様な加算回路200に供給される。
第3図aの回路は、第2図の回路が4個の入力サ
ンプルの時間期間にわたつて2個の濾波された出
力サンプルIF、QFを引伸ばすために行なつた様な
出力ラツチを経て処理されるべき濾波された信号
を必要としない。
第3図aでは、FIRフイルタは5個の縦続接続
された遅延段P1乃至P5を有するPレジスタを
有し、これは正のIおよびQサンプルが連続的に
供給される。5個の遅延段M1乃至M5を含むM
レジスタは連続する負のIおよびQ入力サンプル
が供給される。PおよびMレジスタの遅延段の
各々は遅延された信号サンプルを各重み付け関数
回路C1乃至C9に供給するための出力タツプを
もつている。重み付け回路のあるものはレジスタ
の出力タツプ点に直接接続されているが、他のも
のはマルチプレクサすなわちスイツチ回路206
によつて入力サンプル率の2分の1の率で2個の
レジスタの出力タツプ点に接続されている。
第3図bは、特定のレジスタ段P1乃至P5お
よびM1乃至M5の時間T1、およびT1にレジス
タによる1データ・シフトを加えた時間に相当す
る時間T2に対する時間の状態を示す状態テーブ
ルである。値Ciの2つの行は、時間T1およびT2
に対する特定の列中の各レジスタ段に接続された
各重み付け回路に相当する。第3b図、第2図お
よび第6図を参照すると、PおよびMレジスタ中
のこの一連の9個のサンプルのうちの特定のサン
プルは、すべての後続する9個のサンプルの群と
同様に第2図のフイルタ回路中の9個のサンプル
の第1列として同様な係数逓倍器に供給される。
従つて、サンプル基準によるサンプルに関して第
2図および第3図aのフイルタ機能は同様であ
る。
PおよびMレジスタのローデイングすなわち負
荷はそれぞれ信号サンプリング回路201,20
2、およびゲート203によつて発生されるレジ
スタ・クロツク・パルスによつて制御される。サ
ンプリング回路はすべての正IおよびQ信号サン
プルをPレジスタに供給し、またすべての負Iお
よびQ信号サンプルをMレジスタに供給する。2
個のレジスタは並列的に動作するので、それらは
1/2の入力サンプル率で動作することができる。
しかしながら、4SCの率の連続するサンプルは、
例えば+Iおよび+QがレジスタPに、−Iおよ
び−QがレジスタMに交互に供給されるので、各
第2のサンプル(±Qサンプル)は、データが失
われないように各レジスタに供給される前にラツ
チ204,205に一時的にラツチされる。
サンプリング回路201および202に供給さ
れるクロツク信号のタイミングは第8図に示され
ている。第3図aに示した形式のフイルタの動作
の詳細は1982年4月4日付でルイス ジユニア
(H.G.Lewis Jr.)氏が「Decimating And
Demodulating FIR Filters As For TV
Chroma Signals」という名称で出願した米国特
許出願第405173号中に示されている。
第4図には第1図のくし形フイルタ20がさら
に詳細に示されている。帯域通過フイルタ12か
らの濾波された信号IF,QFは454段のシフト・レ
ジスタ22の第1段τC1および加算器28の入力
に供給される。シフト・レジスタ22は2SC
I/QCLOKF信号によつてクロツクされて最終
段τC454の出力に1水平テレビジヨン線の走査時
間だけ遅延されたサンプルを発生する。遅延され
たサンプルは減算器24において非遅延サンプル
と減算的に合成される。遅延サンプルは算術的に
否定されて非遅延サンプルに加算される。デジタ
ル・サンプルを算術的に否定するには2の補数を
とるプロセスによつて行なわれる。この動作を実
行するために、遅延されたサンプルのビツトは反
転される。つまり個々のサンプル・ビツトを反転
する反転回路によつて1の補数をとる。1の補数
化遅延信号は加算器28の第2の入力に“1”に
等しいキヤリイーインCIと共に供給される。CI
ビツトを加えるのは、適当な2の補数減算を行な
うために遅延信号の2の補数を得るためである。
加算器28の出力におけるくし形濾波信号I/Q
CLOCK信号によつてラツチLCFにラツチされ
る。帯域通過フイルタの加算器と同様に加算器2
8は40ナノ秒の伝播遅延を示すと仮定されてい
る。従つて、くし形濾波された信号サンプルI1F
は第6図fに示すように対応する信号サンプル
I1Fに関してI/Q CLOCKの1サイクルだけラ
ツチLCFの出力に発生する。濾波されたサンプル
I1CFは第6図eの時間t9で発生し、一方、対応す
るくし形濾波された信号サンプルI1Fは第6図f
の時間t10で発生する。
第5図は、第1図の実施例で補間装置16とし
て使用するのに適した補間装置である。くし形フ
イルタ20によつて生成される2SCの率のクロミ
ナンス信号から4SCの率のクロミナンス信号を生
成するために幾つかの補間技術を使用することが
できる。図示の補間装置はリニア補間装置であ
る。この回路は、くし形濾波されたルミナンス信
号に望ましい特定の過渡応答性に基づいて各種の
多数の補間装置と置換することができる。デジタ
ル補間装置について論ずるには、プロシーデイン
グス オブ アイ・イー・イー・イー,Vol.69,
No.3,1981年3月,第300〜331頁のクロチーレ
(R.E.CROCHIERE)およびバリーナ(L.R.
BARINER)両氏の論文「Interpolation and
Decimation of Digital Signals−A Tutorial
Review」を参照すべきである。第5図の補間装
置は、 −I=−(I1+I0)/2,−Q=−(Q1+Q0)/2の
形式 の演算を実行する。ここでI1およびQ1はくし形濾
波されたクロミナンス・サンプルI1CFおよびQ1CF
であり、I0およびQ0はサンプルI1CFおよびQ1CF
先行するくし形濾波されたサンプルである。次に
マルチプレクサはI1、Q1、−I1、−Q1等のくし形濾
波されたクロミナンス・データ流を4SCの率で発
生する。
第5図において、第4図のくし形濾波ラツチ
LCFの出力ICF、QCFは、I/Q CLOCK信号によ
つてクロツクされる2個の遅延段80および81
と、加算器82の入力に結合される。第2の遅延
段81の出力は加算器82の第2の入力に結合さ
れる。加算器82の出力は反転回路83の入力に
結合され、その出力は加算器84の一方の入力に
結合され、加算器84の他方の入力は値“1”を
受信する。加算器84の出力は遅延段86の入力
に結合される。遅延段86はまたI/Q
CLOCK信号によつてクロツクされる。アンド・
ゲート96および98の入力には遅延段86の出
力が供給され、くし形フイルタ・ラツチLCFの出
力はアンド・ゲート92および94の入力に結合
されている。アンド・ゲート92乃至96の第2
の入力は各位相シフトされたクロツク信号I4
Q4、−I4、−Q4を受信するように結合されている。
アンド・ゲート92乃至96の出力はオア・ゲー
ト90の入力に結合されて4SCの率でくし形濾波
された信号を生成するマルチプレクサを形成して
いるオア・ゲート90の出力はD形フリツプ・フ
ロツプ100のデータ入力に結合されており、そ
のクロツク入力は4FSCのクロツク信号が供給され
る。
補間装置は加算器82おいてICFおよびQCFサン
プルを先行するICFおよびQCFサンプルとそれぞれ
加算することによつて補間された値−I、−Qを
形成するように動作する。例えば、LCFラツチが
サンプルI1CFを加算器82の一方の入力に供給す
るとき、先行するサンプルQ0CFは段80に保持さ
れ、また、サンプルI0CFは段81に保持され、加
算器82の第2の入力に供給される。次のI/Q
CLOCKサイクルはサンプルQ1CF及びQ0CFを加
算器82に供給する。かくして、加算器82はIo
+Io-1、Qo+Qo-1の形式の連続したサンプルを発
生する。これらのサンプルは加算器への入力信号
と同じ長がさのビツトであるが、最下位桁算出出
力ビツトを除いている。すなわち、もし加算器へ
の入力信号が8ビツト長であれば、加算器は出力
サンプルとして取られた上位8ビツトをもつた9
個の出力ビツトを発生する。これは合計値を2で
割る効果がある。加算サンプルのビツトは反転、
すなわち反転回路83によつて1の補数が作られ
る。次いで加算回路84において反転回路83か
らの反転された和に値“1”が加算される。これ
はサンプルの2の補数を得る、すなわち否定を作
る効果がある。上記の演算による補間されたサン
プル−Iおよび−Qは加算器84の出力に発生す
る。これらのサンプルはクロツクによつて連続的
に段86に導入され、段86は第6図gに示すよ
うな一連の補間されたサンプルを発生する。
補間された−Iおよび−Qのサンプルおよびく
し形フイルタの出力サンプルは、アンド・ゲート
92乃至96およびオア・ゲート90によつて
4SCの率でマルチプレツクスされる。第6図hを
参照すると、時間t11でI4クロツクは第6図fのサ
ンプルI1CFをアンド・ゲート92によつてオア・
ゲート90を経てD形フリツプ・フロツプ100
の入力に供給する。時間t12で4FSCクロツクは信
号は第6図iのI1期間によつて示されるこのサン
プルをD形フリツプ・フロツプ100に負荷す
る。時間t13で、第6図fのサンプルQ1CFは、ア
ンド・ゲート94に供給されたQ4クロツク信号
によつてオア・ゲート90を経てフリツプ・フロ
ツプ100の入力に供給される。時間t14で、こ
のサンプルは第6図iの期間Q1によつて示すよ
うにフリツプ・フロツプ100に負荷される。時
間t15で、段86に保持された−Iサンプルはア
ンド・ゲート96およびクロツク信号−I4によつ
てオア・ゲート90を経てフリツプ・フロツプ1
00の入力に供給される。時間t16で、−I1サンプ
ルはフリツプ・フロツプ100に負荷され、遅延
段86は補間された−Qサンプルを保持するため
にクロツクされる。時間t17では、−Q1サンプル
は、−Q4クロツク信号によつて付勢されたアン
ド・ゲート98によつてオア・ゲート90に供給
され、時間t18で、−Qサンプルはフリツプ・フロ
ツプ100に負荷される。第6図iに示す4SC
率の一連の信号がフリツプ・フロツプ100の出
力に発生するようにこの動作が継続して行なわれ
る。
次いで4SCのクロミナンス信号は減算器18に
よつて合成ビデオ信号から減算される。減算器1
8は第5図に示すように反転回路102と加算器
104とからなる。フリツプ・フロツプ100に
よつて生成されたクロミナンス・サンプルのビツ
トは反転回路102に供給され、この反転回路は
加算器104の値“1”のキヤリイーイン・ビツ
トCIと共に減算用のクロミナンス信号の2の補
数を生成する。加算器104の第2の入力は、こ
の実施例では4FSCクロツク信号によつてクロツク
される5段シフト・レジスタである遅延段14か
らの合成ビデオ信号サンプルを受信するように結
合されている。遅延段14は合成ビデオ信号のサ
ンプルを対応するクロミナンス信号サンプルと時
間的に整列させる。再び第6図aを参照すると、
合成ビデオ信号のサンプルI1は時間t1において帯
域通過フイルタのシフト・レジスタ30の中間τ4
に位置していたことが判る。対応するI1クロミナ
ンス・サンプルI1は第6図iに示すように時間t12
までフリツプ・フロツプ100によつて発生され
ない。第6図aから判断して、4FSCクロツクの9
サイクルの遅延は時間t1と時間t12との間で発生す
る。従つて遅延段14は、サンプルを適正な時間
シーケンスで加算器104の入力に導入されるよ
うに合成ビデオ信号を4FSCのクロツクの9サイク
ルだけ遅延させなければならない。この4サイク
ルの遅延は帯域通過シフト・レジスタの段τ5
τ6,τ7およびτ8によつて与えられる。残りの5サ
イクルの遅延は第2図シフト・レジスタ段τ8から
の合成ビデオ・サンプルが供給される第5図のシ
フト・レジスタ段τ9乃至τ13によつて与えられる。
従つて、くし形濾波されたクロミナンス・サンプ
ルが合成ビデオ・サンプルから減算されて加算器
104の出力にくし形濾波されたルミナンス信号
を生成するように信号サンプルは加算器104の
入力に適当な時間シーケンスで供給される。
第1図乃至第5図の実施例用に必要なクロツク
信号は第7図および第9図のクロツク発生回路網
によつて発生される。合成アナログ・ビデオ信号
は、カラーバースト信号を位相ロツクド・ループ
112にゲートとする第7図のバースト・ゲート
110に供給される。位相ロツクド・ループ11
2はカラーバースト信号と位相整列されたカラー
副搬送波周波数の信号FSCを発生する。FSCの信号
波形は第8図aおよび第10図bに示されてい
る。I、Qのサンプリングを行なうためにFSC
号57°に等しい遅延が位相ロツクド・ループ11
2の出力に挿入される。
インバータ114にはFSC信号が供給され、そ
の出力に補信号SCが発生される。FSC信号はまた
第2の位相ロツクド・ループ112の位相検波器
121に供給される。位相検波器121は発振器
122にその位相および周波数を制御するための
制御信号を発生し、この発振器は第8図bに示す
ようにカラー副搬送波周波数の4倍の周波数4FSC
の信号を発生する。4FSC信号は÷2回路124お
よびインバータ123に供給され、このインバー
タ123は補信号4SCを発生する。÷2回路12
4は第8図cに示すように副搬送波周波数2倍の
2FSCを発生する。2FSCの信号はインバータ126
によつて反転されて補信号2SCが生成される。
2FSCの信号はまた第2の÷2回路125の入力に
供給され、位相検波器121に供給されるFSC
周波数の信号を発生する。従つてFSC、4FSC
2FSCおよびこれらの補信号は実質的に位相同期関
係に維持される。
FSC、2FSCおよび4SCはアンド・ゲート130
の入力に供給されて第8図dおよび第10図cに
示すようにすべての入力信号が高レベルのときIc
信号のパルスを発生する。同様にFSC、2SC
4FSC信号はアンド・ゲート132の入力に供給さ
れ、これは第8図eおよび第10図dに示すよう
にQc信号を発生する。4FSCおよび2SC信号はアン
ド・ゲート134の入力に供給され、第8図fお
よび第10図gに示すようにI/Q CLOCK信
号を発生する。SC、2FSC、4SC信号はアンド・
ゲート136の入力に供給されて第8図gおよび
第10図eに示すようにクロツク信号−Icを発生
する。SC、2SCおよび4SC信号はアンド・ゲー
ト138の入力に供給されて第8図hおよび第1
0図fに示すようなクロツク信号−Qcを発生す
る。第8図fのI/Q CLOCK信号は第2図、
4図、5図の帯域通過フイルタ、くし形フイルタ
および補間装置の動作用として4FSC信号と適正に
位相整列されていると見ることができ、またIc
Qc、−Ic、−Qcクロツク信号は第5図の補間装置の
マルチプレクサに必要な90°の位相関係にあると
見ることができる。第8図のクロツク信号はまた
第6図の信号波形と同じ時間関係にある。
線走査(水平同期)周波数と色副搬送波周波数
SCとの間に奇数倍の周波数関係があるので、情
報の1ビデオ線上のサンプルは後続する線および
先行する線上の垂直方向に整列したサンプルに関
して反対位相の関係にある。すなわち、第1の線
上の第1サンプルが+Iサンプルであれば、次の
線上の第1サンプルは−Iサンプルである。くし
形濾波の原理の基礎となるこの関係は、ICLおよ
びQCLのクロツク信号の位相が線毎に変化して+
Iおよび+Qサンプルが1本の線上で選択され、
次の線上で垂直方向に整列された−Iおよび−Q
サンプルと合成されるようにするという点で必要
なことである。さらに補間装置は第1の線では−
Iおよび−Qサンプルが+Iと+Qのサンプル間
を満たすように補間され、次の線で+Iおよび+
Qサンプルが−Iと−Qサンプル間を満たすよう
に補間される。
クロツク信号に必要な位相シフトを与えるクロ
ツク回路が第9図に示されている。第9図におい
て、同期信号原140はD形フリツプ・フロツプ
150のクロツク入力に供給される水平帰線消去
信号を発生する。フリツプ・フロツプ150のデ
ータ入力は論理1のレべル(+)の電圧源に結合
されている。フリツプ・フロツプ150のQ出力
はD形フリツプ・フロツプ152のデータ入力に
供給されている。フリツプ・フロツプ152のQ
出力はD形フリツプ・フロツプ154のクロツク
入力に結合されており、SKIPと示されたフリツ
プ・フロツプ152の出力はフリツプ・フロツ
プ150のリセツト入力R、アンド・ゲート18
0の入力、およびSKIP信号遅延線170の第1
段171の入力に結合されている。フリツプ・フ
ロツプ154の出力は排他的オア・ゲート16
0の入力およびD形フリツプ・フロツプ178の
データ入力に結合されている。フリツプ・フロツ
プ154のQ出力はフリツプ・フロツプ154の
データ入力に結合されており、排他的オア・ゲー
ト160の第2入力にはFSCクロツク信号が供給
され、その出力に信号“LINE”が発生される。
このLINE信号はフリツプ・フロツプ152のク
ロツク入力に供給される。
SKIP信号遅延線170は5個の直列接続され
た遅延段171乃至175を有し、これらは、オ
ア・ゲート177によつて供給されるIcおよび−
Icクロツク信号のパルスによつてクロツクされ
る。F SKIPと示された第3の遅延段173の
出力はアンド・ゲート190の一方の入力に結合
され、アンド・ゲート190の他方の入力には
I/Q CLOCK信号が供給される。アンド・ゲ
ート190はI/Q CLOCKFと示された出力信
号を発生する。最終遅延段175の出力はインバ
ータ176によつてフリツプ・フロツプ178の
クロツク入力に結合されている。フリツプ・フロ
ツプ178のQ出力は排他的オア・ゲート164
の第1入力に供給され、その第2入力にはFSC
ロツク信号が供給される。排他的オア・ゲート1
64は信号 を発生し、またこの信号は
インバータ166で反転されてLINE Dが生成
される。
アンド・ゲート180の第2入力にはI/Q
CLOCK信号が供給され、出力にI/Q
CLOCKsと示された出力信号が発生する。
3個のアンド・ゲート182,184,186
の各々はオア・ゲート177の出力に結合された
入力を有している。LINE信号はアンド・ゲート
182の第2入力に供給され、その出力に帯域通
過フイルタのL1ラツチ用のICLクロツク信号を発
生する。アンド・ゲート184の第2の入力には
LINE D信号が供給され、その出力に補間装置
用のI4信号が発生される。アンド・ゲート186
の第2入力には 信号が供給され、その
出力には補間装置用の−I4クロツク信号が発生さ
れる。
アンド・ゲート192,194および196は
各々オア・ゲート198の出力に結合された入力
を有している。オア・ゲート198の一方の入力
にはQcクロツク信号が供給され、その第2の入
力には−Qcクロツク信号が供給される。アン
ド・ゲート192の第2の入力にはLINE信号が
供給されて帯域通過フイルタのLQラツチ用のQCL
クロツク信号が発生される。アンド・ゲート19
4の第2の入力にはLINE D信号が供給され、
その出力には補間装置用のQ4信号が発生される。
アンド・ゲート196の第2入力には
が供給され、その出力に補間装置用の−Q4信号
が発生される。オア・ゲート198の出力はまた
インバータ156によつてフリツプ・フロツプ1
52のリセツト入力Rにも結合されている。
第9図のクロツク信号発生回路の動作は、フリ
ツプ・フロツプ150,152,154のすべて
がリセツト状態にあると仮定することによつて理
解することができる。フリツプ・フロツプ154
がリセツト状態にあると、第10図bのパルス2
00を第10図kのパルス202と比較すること
によつて明らかなように、排他的オア・ゲート1
60の出力のLINE信号はFSC信号と同相関係にあ
る。第10図kのLINE信号パルスは、Icおよび
Qc信号(第10図cおよび第10図d)のパル
ス204および206をアンド・ゲート182お
よび191を経て帯域通過フイルタLIおよびLQ
ジスタ40にゲートし、これらの時間にラツチ・
レジスタを選択的に負荷する。第10図bおよび
cと第10図aの一連のパルスを比較すれば判る
ように、このタイミングは一連の入力サンプルの
+Iおよび+Q信号サンプルの発生時点でラツ
チ・レジスタ40を負荷する。ビデオ信号が4SC
の率でA/D変換器10によつてサンプルされる
と、NTSC信号の各水平線は910のサンプルによ
つて表わされる。これにより、LINE信号は第1
0図aに示す905および906番目のサンプルを含む
4個のサンプルのうちの各群の第1および第2の
サンプルの発生時間中、ラツチ・レジスタ40を
負荷する。
NTSC信号の1本の線の910のサンプルは第1
0図aのFSC信号の2221/2サイクルと時間的に整
列されている。くし形フイルタ20を実質的に
2SCの率で動作させ、線毎に垂直方向に整列され
たサンプルを合成することによつてくし形濾波す
るために、第10図aの909および910として示す
別の半分の線のサンプルはくし形フイルタ処理か
ら除去される。この時点ではLINE信号の位相
は、くし形フイルタに供給される新しい線の反対
極性のサンプルを選択するために反転される。こ
れにより、第4図に示すように454段のくし形フ
イルタ22が得られる。
位相変化は第10図hに示す水平帰線消去信号
の波頭で開始され、フリツプ・フロツプ150を
セツトする。水平帰線消去信号の波頭は、帯域通
過フイルタτ4段(中間段)における一連のサンプ
ルを示す第10図aのサンプル905の期間中に生
ずるものと例示されている。フリツプ・フロツプ
150はフリツプ・フロツプ152のデータ入力
に高レべル信号を供給し、このフリツプ・フロツ
プ152は第10図kに示すようにLINE信号の
次の波頭210でセツトされる。フリツプ・フロ
ツプ152のQ出力は第10図iに示すように
SKIPパルスを発生し、これはフリツプ・フロツ
プ154をセツト状態にクロツクする。
CHANGEと示されたフリツプ・フロツプ154
のQ出力は第10図jに示すように状態を変化
し、これは第10図kに示すようにLINE信号の
位相を変化させる。LINE信号はIcおよびQcパル
ス214および216の発生期間中にあり、第1
0図aのサンプル909および910の期間中ラツチ4
0を負荷するのを阻止する。さらに、フリツプ・
フロツプ152の出力におけるSKIPパルスは
第10図gのI/QCLOCKパルス212がアン
ド・ゲート180を通過するのを阻止し、第2図
のマルチプレクサ50はサンプル909および910の
期間中状態を変化しない。SKIPパルスまたフリ
ツプ・フロツプ150をリセツトし、Icクロツ
ク・パルス214によつてスキツプ信号遅延線1
70の第1段171へ負荷される。フリツプ・フ
ロツプ152はQcクロツク・パルス216によ
つてリセツトされ、SKIPおよびパルスを終
了させる。
LINE信号の新しい位相は−Iおよび−Qサン
プルの発生期間中ラツチ・レジスタ40を負荷す
る。例えばLINEパルス224は第10図eおよ
びfの−Icおよび−Qcパルス220および222
をアンド・ゲート182および192によつてラ
ツチ・レジスタへゲートする。パルス220およ
び222はサンプルの新しい線の−Iサンプル1
および−Qサンプル2と一致していると見ること
ができる。これらのサンプルは先行する水平線の
+Iサンプル1および+Qサンプル2と垂直方向
に整列されている。
第6図dおよびeから判るように、マルチプレ
ツクスされた信号が第2図の帯域通過フイルタを
経てフイルタ出力ラツチL〓に伝播するのにI/
QCLOCK信号の2サイクルを必要とする。サン
プル時間909および910の期間中フイルタのラツチ
40にサンプルは供給されないので、時間909お
よび910からのサンプルがラツチL〓の入力に現わ
れることが予想される時にL〓ラツチの動作を防
止する必要がある。これは、この時点でSKIP信
号を段173の出力にクロツクするSKIP信号遅
延線によつて実行される。第9図にF SKIPと
示されたこの信号は、濾波されたサンプル909が
帯域通過フイルタの出力に現われると予想される
ときに、信号I/QCLOCKFによつてクロツクさ
れるL〓ラツチがラツチされないようにI/
QCLOCKパルスがアンド・ゲート190を通過
するのを阻止する。I/QCLOCKF信号はまたこ
の時クロツク・サイクルを同様にスキツプする第
4図のくし形フイルタ遅延線20をクロツクす
る。
さらにI/QCLOCKの2サイクル後に、スキ
ツプされたサンプル期間は第5図の補間装置16
に到達する。これは補間装置のI4、Q4、−I4、−Q4
の位相の変化を必要とする。このときのSKIPパ
ルスはSKIP信号遅延線170の最終段175の
出力にクロツクされる。SKIPパルスは反転され、
フリツプ・フロツプ178をクロツクして
CHANGE信号レべルをフリツプ・フロツプ17
8に負荷する。CHANGE信号レべルは次いで排
他的オア・ゲート164およびインバータ166
の出力におけるLINEおよび信号の位相を
反転する。LINE Dおよび 信号は、I4
Q4、−I4、−Q4クロツク信号を発生するアンド・
ゲート184,194,186,196を制御す
る。先行する期間中、I4信号およびQ4信号はIc
よびQcクロツク信号と同相関係にあり、くし形
濾波された+Iおよび+Q信号を補間装置のゲー
ト90を経てゲートさせる。−I4および−Q4信号
は−Icおよび−Qcクロツク信号と同相関係にあつ
て、補間された−I及び−Q信号をゲート90を
通つてゲートさせる。LINE Dおよび
信号の位相を反転することによつて、I4およびQ4
クロツク信号は−Icおよび−Qcクロツク信号と同
相になり、くし形濾波された−Iおよび−Qサン
プルを補間装置にゲートし、また−I4および−Q4
クロツク信号はIcおよびQcクロツク信号と同相関
係にあつて補間された+Iおよび+Qサンプルを
ゲート90を経てゲートさせる。従つて、補間装
置は適当に位相調整されたサンプルをルミナンス
信号のくし形濾波のために減算器18にゲートす
る。
第10図の右半分の波形は、同様なクロツク信
号の位相反転が、第10図jのCHANGE信号が
そのリセツト状態に変化させられる間に新しい水
平線の終りで生ずることを示している。
この発明の実施例の解析は、誤つた補間サンプ
ルはある線から次の線へのクロツク位相変化の時
点で生成されることを示している。これはある線
のサンプルは補間装置により隣接する線の不適切
なサンプルと合成させるからである。さらに詳し
く言えば、最終線の最後の2個の補間サンプルと
新しい線の最初の2個の補間サンプルは間違つて
おり、それは第10図のjCHANGE信号の変化
で開始する6個の4FSCクロツク・サイクルの期間
に及んでいる。第10図hと第10図jおよびa
を比較すると、約4個のサンプル期間(すなわち
4個の4FSCクロツク・サイクル)は水平線消去期
間の波頭とCHANGE信号の変化との間で生ずる
ことが判る。従つて、水平線消去パルスの波頭と
正しいサンプルが定常状態で流れ始めるまでの間
に合計で10サイクルの4FSCクロツクが通過する。
NTSC方式ではこれを約700ナノ秒の期間である。
水平同期パルスに先行する水平線消去期間のフロ
ント・ポーチは約1.27マイクロ秒の最少持時間を
持つているので、誤つたサンプルは、正確に再生
されなければならない次のビデオ情報信号である
水平同期パルスの発生前に装置を通過する。
さらに水平帰線消去期間の開始期間中にクロツ
ク位相を変化させることによつて、クロミナンス
情報が伝送されない期間中に切換えが行なわれ
る。従つて帯域通過フイルタおよびくし形フイル
タの出力は実質的にクロミナンス信号情報を含ま
ず、くし形フイルタによつて生成される信号レべ
ルは実質的に0になる。そして補間操作は0レべ
ル信号で完全に行なわれ、ルミナンス信号のくし
形濾波のために0レべルの信号がルミナンス・チ
ヤンネルに導入されるときに誤りは生じない。
この発明の重要な特徴は、A/D変換器サンプ
リング周波数よりも低いサンプリング周波数でク
ロミナンス信号をくし形濾波する能力を備えてい
る点である。第4図の実施例では、くし形フイル
タ・サンプリング周波数は2SC、すなわちNTSC
では、約7.16MHzである。NTSCクロミナンス信
号の帯域幅は約2.1MHz乃至4.2MHzに拡がつてい
るので、7.16MHzのサンプリングは通常は3.58M
Hzの色副搬送波周波数を中心としてエリアシング
(とびとびの時間についての標本値を使用したこ
とにより高周波成分が消失し、低周波成分の振幅
に誤差が生じること)を生じさせることが予想さ
れる。しかしながら、処理されたサンプルの各々
は元々ナイキストの基準を満足する率でサンプル
されており、線から線へ対応するサンプルが正確
な位相関係を持つていることを注意する必要があ
る。くし形動作時間の分野において評価されるな
らば、ある線のサンプルは、それらの各線の正確
に同じ点でサンプルされた隣接する線の対応する
サンプルから減算されるということが認識され
る。
隣接する線の帯域通過サンプル中に生ずるルミ
ナンス信号の同じ成分は減算処理によつて除かれ
る。さらに帯域通過サンプルのクロミナンス成分
に関して、副サンプリング・クロツクはクロミナ
ンス搬送波にロツクされているので、一般にエイ
リアシングの概念は適用されない。搬送波周波数
および各サイクルの同じ位相位置で復調された搬
送波をサンプリングすることは、クロミナンス信
号に関するナイキストの基準を満足し、エイリア
シング成分は発生されない。
第11図にはこの発明の原理による信号分離装
置の他の実施例が示されている。第11図の実施
例において示されており、第1図の実施例に関連
して示し、説明した素子には同じ参照番号が付さ
れ、この素子は同じ働きをする。
A/D変換器10によつて生成された4SCの率
でデジタル・サンプルは遅延段317およびデジ
タル帯域通過フイルタ312の入力に供給され
る。NTSCビデオ信号用の帯域通過フイルタ31
2の帯域幅は3.58MHzの色副搬送波周波数を中心
として分布するクロミナンス周波数を含んでい
る。遅延段317は、帯域通過フイルタ312の
入力と帯域通過フイルタ332の出力との間の信
号に与えられる遅延を整合させる等化遅延を与え
る。
4SCの率のシーケンスで帯域通過濾波された信
号は帯域通過フイルタ312の出力に発生する。
この一連の信号(シーケンス)は、それぞれSC
の率の信号の2つの異つた位相でサンプルを通過
させるC1サンプラ314およびC2サンプラ31
6によつて副サンプル化される。これらのサンプ
ラは、異つた位相のサンプリング信号φ1FSCおよ
びφ2FSCに応答して色副搬送波周波数(SC)で
4SCの率の一連の信号を副サンプルする。
サンプラ314および316からの出力信号は
C1くし形フイルタ320およびC2くし形フイル
タ322にそれぞれ供給される。くし形フイルタ
320および322は供給された信号をくし形濾
波し、SCの率でくし形濾波された信号を発生す
る。くし形フイルタはサンプラと同じφ1FSCおよ
びφ2FSCサンプリング信号によつてそれぞれクロ
ツクされる。くし形フイルタの出力サンプルはシ
ーケンサ324によつて2SCの率でサンプルの間
挿された一連のサンプル中で合成される。この一
連のサンプルは補間装置330に供給され、これ
は4SCの元の率で一連のサンプルを発生する。こ
の一連のサンプルは帯域通過フイルタ332によ
つて濾波され、くし形濾波されたサンプルのうち
の所定の帯域中のサンプルのみを通過させる。帯
域通過濾波されたサンプルは遅延段317を通過
した一連の遅延合成ビデオ信号サンプルから減算
され、くし形濾波された第2の一連のサンプルが
生成される。第11図の実施例では、クロミナン
ス通過帯域中のくし形濾波されたクロミナンス信
号は帯域通過されたフイルター332の出力に発
生される。次いでこれらの信号は減算器18にお
いて合成ビデオ信号から減算され、くし形濾波さ
れたルミナンス信号が生成される。
第11図の構成は、異つた位相のくし形フイル
タ320および322が副搬送波周波数で動作す
るという点で有利である。NTSC信号サンプル用
としては、各くし形フイルタは約3.58MHzの副搬
送波周波数でクロツクされる1Hの遅延線を含ん
でおり、フイルタ当り227段の長さの1H遅延線が
得られる。例えば、くし形フイルタに供給される
サンプルが8ビツトの長さであれば、各1H遅延
線は僅か1816の記憶位置を必要とするにすぎず、
両方のくし形フイルタに対しては合計3632の記憶
位置を必要とするにすぎない。これは4SCの率で
8ビツト・サンプルに関して動作するくし形フイ
ルタ用として必要な7280の記憶位置と比較して、
その有利さが明らかになる。2個の帯域通過フイ
ルタ312および332は、同じ重み付け係数を
使用した同じ次数のFIRフイルタとし得るという
点で装置の設計が簡単になる。さらに、帯域通過
フイルタ332は以下に説明するように補間機能
を与えるように構成することもできる。
第11図の実施例において、帯域通過フイルタ
として使用するのに適したデジタル帯域通過フイ
ルタは第12図aおよびbに詳細に説明されてい
る。これら第12図aとbおよび第14図は図の
側部の切断部で相互に接続される。第12図a,
bおよび第14図において、細い線は多数ビツ
ト・サンプル用のデータ電路を示し、太い線はク
ロツク信号の電路を示す。
第12図aおよびbの帯域通過フイルタは31段
の出力タツプ付FIRフイルタからなり、このフイ
ルタは30の遅延素子τ′1乃至τ′30のシフト・レジ
スタ340、31個の係数重み付け開路350、お
よび加算ツリー360を含んでいる。A/D変換
器によつて生成されたビデオ信号のサンプルは、
シフト・レジスタ340の第1段τ′1の入力に供
給され、4FSCクロツク信号によつてレジスタを経
てシフトされる。サンプル第1段の入力およびシ
フト・レジスタの各段の出力からタツプで取出さ
れ、係数重み付け回路350に供給される。正確
な係数値は第12図aおよびbに−0.0277、+
0.0485、+0.0113、……等として示されており、
これはタツプから取出された信号を適当な係数値
によつて逓倍する係数逓倍回路を使用して実行さ
れる。もし望ましいならば、段τ′1の出力は+
0.0485の値を持つているので、この値に最も近い
1/2のべき乗の倍数に係数を定めることにより、
係数重み付け回路をシフトおよび加算技術を使つ
て構成することができる。1/2のべき乗の最も近
い倍数は3/64であり、これは0.046875に等しい。
この値の重み付けはタツプから取出された信号を
右へ6段シフトしてタツプから取出された信号を
1/64だけ重み付け、またタツプされた信号を右へ
5段だけシフトしてその信号に1/32重みを付け
る。2つのシフトされた信号は加算されてタツプ
から取出された信号に3/64の重みを付ける。シフ
トおよび加算機能を実行するための回路は、1982
年3月31日付で「デジタル・フイルタ回路
(Digital Filter Circuits)」という名称でクリス
トフアー(Lauren A. Christopher)氏が出願し
た米国特許第368827号明細書中に示されている。
タツプから取出され、重みの付けられた信号は
加算ツリー360に供給され、そこでそれらの信
号は加算器によつて合成され、最終加算器361
の出力に濾波された信号が発生される。タツプか
ら取出され重みの付けられたすべての信号が同じ
時間に最終加算器361の出力に到達することが
必須である。これが確実に行なわれるために、係
数重み付け回路からの各信号は6個の加算器を経
て出力に導かれるか、あるいは6個の加算器に等
価な遅延が与えられて出力に導かれる。シフト・
レジスタ段τ′12乃至τ′18からタツプの付けられた
信号は、係数重み付け回路から加算器361の出
力に至るそれらの通路上で6個以下の加算器と遭
遇することが判る。これらの信号通路の伝播遅延
を残る信号路に対して等化するために、1個の加
算ツリーの加算器の伝播時間に等しい遅延段36
2乃至364と、3個の加算器の伝播時間に等し
い遅延段365がこれらの遅延の少ない伝播路中
に挿入されている。従つて、加算ツリーは、各タ
ツプから取出され重みの付けられた信号に対し
て、係数重み付け回路と加算器361の出力との
間で6個の加算器の伝播時間だけ遅延させること
ができる。
加算器361の出力における濾波された信号
は、クロツク信号IFC、QFCに応答してラツチL1
よびLQによつて選択的にサンプルされる。IFC
よびQFCクロツク信号は各々SC(NTSCの場合
3.58MHz)の周波数を持ち、各4個の濾波された
信号サンプル毎に1個をサンプルする。IFCおよ
びQFCクロツク信号はまた2のべきをサンプルす
る。例えば、濾波された信号重み付け係数は色副
搬送波信号のそれぞれ異つた位相にある信号に対
して付加され、この実施例では色副搬送波の位相
は互いに90°の位相を関係にある。
L1およびLQラツチにおける信号サンプルは2
このくし形フイルタ320および322に供給さ
れる。各くし形フイルタは227段の遅延線370
および380を含み、供給された信号に対して1
水平線の期間だけ遅延させる。遅延線370およ
び380は、L1およびLQラツチによつて使用さ
れたクロツク信号と同じクロツク信号IFCおよび
QFCによつてクロツクされる。遅延されたサンプ
ルのビツトは反転され、すなわちインバータ回路
372および382によつて1の補数化が行なわ
れ、各加算器374および384の入力に供給さ
れる。各非遅延信号もまた加算器374および3
84に供給される。“1”に等しい最下位“キヤ
リイーイン”ビツトCIもまた各加算器に供給さ
れ、遅延されたサンプル1の補数と共に減算のた
めの2の補数化すなわち算術的否定を実行する。
これによつて加算器374および384非遅延サ
ンプルから遅延サンプルを減算し、それぞれの出
力にくし形濾波された出力を発生する。これらの
くし形濾波された信号は異つた位相のSCの率の
クロツク信号ICFCおよびQCFCによつて各々のラツ
チLICF,LQCFにラツチされる。かくして、くし形
濾波された一連の信号サンプルICFおよびQCFはラ
ツチLICF,LQCFの出力に発生する。これらの信号
サンプルはクロミナンス信号プロセツサ中での連
続的処理を行なうために利用され、復調された色
混合信号が生成される。
第14図では、くし形濾波された一連のクロミ
ナンス信号ICF,QCFがくし形濾波されたルミナン
ス信号を生成するために使用される。LICFおよび
LQCFラツチの出力が各アンド・ゲート390およ
び392の入力に結合されている。アンド・ゲー
ト390および392はまた補数クロツク信号
2FSCD,2FSCDを受信するように結合されている。
第3のクロツク信号LINEINTがアンド・ゲート3
90および392の第3の入力に供給される。ア
ンド・ゲート390および392の出力はオア・
ゲート394の入力に結合されており、その出力
は帯域通過フイルタの入力に結合されている。
第14図の帯域通過フイルタの目的は、4SC
クロツク率でクロミナンス通過帯域中にくし形濾
波された一連のクロミナンス信号を生成すること
である。第14図の帯域通過フイルタは第12図
の入力帯域通過フイルタと同様に構成されてお
り、同じ重み付け係数値をもつた同じ濾波形態に
ある。第14図の帯域通過フイルタは30段のシフ
ト・レジスタ440、31の係数重み付け回路45
0、および最終出力加算器461を有する加算ツ
リー460を有している。説明を簡単にするため
に、第14図にはこれらの回路の一部のみが示さ
れている。
帯域通過フイルタのシフト・レジスタ440は
4FSCのクロツク信号によつて4SCの率でクロツク
される。最終加算器461からの帯域通過濾波さ
れた出力信号は4FSCのクロツク信号によつてラツ
チL4XCにラツチされる。ラツチL4XCによつて生成
された4SCの率の一連のサンプルは、クロミナン
ス通過帯域中で濾波されたくし形濾波された情報
からなり、これはまた後続する復調および処理の
ために利用される。4SCの率の一連の各サンプル
のビツトは反転回路396によつて1の補数化す
なわち反転される。1の補数化サンプルは“1”
に等しいキヤリイーイン・ビツトCIと共に加算
器400に供給され、合成ビデオ信号から減算す
るために2の補数化成分つまり算術的に否定され
たクロミナンス信号を生成する。合成ビデオ信号
サンプルは、入力帯域通過フイルタのシフト・レ
ジスタ340の出力に結合された第1段τ31″の入
力を備えた15段シフト・レジスタ317によつて
加算器400の第2の入力に供給される。シフ
ト・レジスタ317は4FSCのクロツク信号によつ
てクロツクされ、対応するくし形濾波されたクロ
ミナンス信号サンプルと時間的に一致して加算器
400に合成ビデオ信号サンプルを供給する。か
くして加算器400はクロミナンス通過帯域全体
にわたつてくし形濾波された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後続
するルミナンス信号処理のために加算器400の
出力より取出される。
第12図および第14図の実施例で使用される
クロツク信号は第7図および第13図のクロツク
発生回路によつて発生される。上述の第7図は第
13図の発生回路に信号を供給する。第13図の
クロツク発生器は第9図の発生器に類似してい
る。
第7図および第13図に関連して説明したよう
に、各種のサンプリング・クロツクはNTSC方式
で適正に動作するように適正な位相を持つていな
ければならない。第13図にはある線から他の線
へのクロツク信号の必要な位相シフトを実行する
ためのクロツク回路が示されている。第13図で
は、同期信号源140′はD形フリツプ・フロツ
プ150′のクロツク入力に供給される水平帰線
消去信号を発生する。フリツプ・フロツプ15
0′のデータ入力は論理1のレべルの電圧(+)
源に結合されている。フリツプ・フロツプ15
0′のQ出力はD形フリツプ・フロツプ152′の
データ入力に結合されている。フリツプ・フロツ
プ152′のQ出力はD形フリツプ・フロツプ1
54′のクロツク入力に結合されており、フリツ
プ・フロツプ152′の出力はフリツプ・フロ
ツプ150′のリセツト入力Rに結合されている。
フリツプ・フロツプ154′のQ出力は排他的オ
ア・ゲート160′の入力に結合されている。フ
リツプ・フロツプ154′の出力はフリツプ・
フロツプ154′のデータ入力に結合されている。
排他的オア・ゲート160′の第2の入力はFSC
ロツク信号を受信するように結合されており、そ
の出力LINE信号を発生する。排他的オア・ゲー
ト160′の出力に現われるLINE信号は10段シ
フト・レジスタ212の入力段に供給される。シ
フト・レジスタ212は第8図cの2FSC信号の位
相シフトされたレプリカである信号2FSCDによつ
てクロツクされる。
信号LINEFはシフト・レジスタ212の出力に
発生し、フリツプ・フロツプ214の入力に供給
される。LINECFと示された信号を発生するフリ
ツプ・フロツプ214の出力はフリツプ・フロツ
プ216の入力に供給され、その出力は別のフリ
ツプ・フロツプ218の入力に供給される。フリ
ツプ・フロツプ216および218はD形フリツ
プ・フロツプ220の出力に発生する2SCD
ロツク信号によつてクロツクされる。フリツプ・
フロツプ220はそのデータ入力に2FSCの信号が
供給され、そのクロツク入力に4SCのクロツク信
号が供給される。
Icおよび−Ic信号はオア・ゲート177′の入力
に供給される。オア・ゲート177′の出力はア
ンド・ゲート232および234の入力に結合さ
れている。LINEF信号はアンド・ゲート232の
第2の入力に供給され、その出力には信号IFC
発生される。LINECF信号はアンド・ゲート23
4の第2の入力に供給されて、そのゲートの出力
に信号QCFCが発生される。
Qcおよび−Qc信号はオア・ゲート198′の入
力に供給される。オア・ゲート198′の出力は
アンド・ゲート242の入力に供給される。オ
ア・ゲート240の出力に発生する信号はフリツ
プ・フロツプ214をクロツクするために使用さ
れる。LINEF信号はアンド・ゲート242の第2
の入力に供給され、アンド・ゲート242はその
出力にQFCおよびICFCと示された信号を発生する。
第11図のA/D変換器4SCの率で合成ビデオ
信号をサンプルし、NTSC信号の各線は910個の
サンプルによつて構成される。第15図aは情報
の1本の線の最後の7個のサンプルを示し、この
線は+Iサンプル(図示せず)で始まり+Qサン
プル910で終了する。後続するサンプルは−Iサ
ンプルで1で始まり、−Qサンプル(図示せず)
で終了する。適正なくし形濾波を行なうためのク
ロツク信号の位相反転は各線の最後の2個のサン
プルの期間中に行なわれ、第15図gに示す水平
線消去信号の波頭によつて開始される。第15図
aの一連のサンプルは第12図の帯域通過フイル
タ・シフト・レジスタ40への入力におけるサン
プルを示している。
第13図において、フリツプ・フロツプ15
0′,152′,154′はすべてリセツトされて
いると仮定する。この条件のもとで、排他的オ
ア・ゲート160′の出力におけるLINE信号は、
第15図bのパルス500を第15図hのLINE信
号のパルス502と比較すれば判るように、FSC信号
と同相の関係にある。最終線のコード語905の期
間中に生ずると例示されている第15図gの水平
線消去信号の波頭は第15図gの時間t1において
フリツプ・フロツプ150′をセツトする。
LINE信号の次の立上りは第15図hの時間t2
生じ、これはその時点でフリツプ・フロツプ15
2′をセツトする。フリツプ・フロツプ152′の
Q出力信号は第15図jに示されている。
フリツプ・フロツプ152′のセツトによつて
フリツプ・フロツプ154′をセツトし、そのQ
出力における信号を高レべルにする。これによつ
て第15図hに示すように後続する時間t2
LINE信号の位相を反転する。LINE信号のパル
スは第15図eおよびfの−Ic、−Qcクロツク信
号のパルスと一致しており、一方それ以前では上
記LINE信号のパルスは第15図cおよびdのIc
およびQcパルスと一致している。フリツプ・フ
ロツプ150′はフリツプ・フロツプ152′の
出力における負方向信号によつて時間t2でリセツ
トされ、フリツプ・フロツプ152′は、4FSC
よび2SCのクロツク信号を受信するように結合さ
れたナンド・ゲート244によつて発生された第
15図iに示す負方向信号によつて時間t3でリセ
ツトされる。
最終走査線の最終サンプルは第12図の入力帯
域通過フイルタのシフト・レジスタに丁度入りつ
つあるので、LINE信号の位相が変化するとき、
装置の動作に瞬時的な変化は発生しない。サンプ
ルがシフト・レジスタ段τ15の出力にある帯域通
過フイルタのインパルス応答中心に到達するのに
4FSCクロツクの15サイクルを必要とする。濾波さ
れた信号をLIおよびLQラツチ中にラツチするため
に得る前に、タツプに発生した信号は係数重み付
け回路350および加算ツリー360を経て伝播
されなければならない。説明の都合上、係数重み
付け回路350はそれぞれ66ナノ秒の伝播時間を
有し、加算ツリー中の各加算器は40ナノ秒の伝播
時間を有すると仮定する。帯域通過フイルタ中の
各タツプ信号は1個の係数重み付け回路と6個の
加算遅延段を通過しなければならないので、タツ
プ信号はシフト・レジスタ段340の出力と最終
加算器361の出力との間で約306ナノ秒遅延さ
せられる。従つて、濾波されたサンプルは第15
図aに示す一連の帯域通過濾波入力サンプルに対
して第15図kに示す一連のサンプルとして加算
器361の出力に現われる。第15図kの一連の
サンプルは、第15図aの一連のサンプルに対し
て4FSCのクロツクの19サイクル以上も遅延されて
いる。
走査線の最後のサンプルが帯域通過フイルタを
通つて伝播すると同時に、LINE信号は2SCDのク
ロツク信号によつて第13図の10段シフト・レジ
スタ212′を経てシフトされる。LINEFと示さ
れた遅延LINE信号はシフト・レジスタ212′
の出力に発生し、第15図mおよび第16図cに
示されている。第15図aの一連の入力サンプル
は第16図aにも示されており、第15図kの濾
波された一連のサンプルは第16図dに再度示さ
れており、2FSCDのクロツク信号は第16図bに
示されている。
第16図dの+IFサンプル905およびの+QF
ンプル906のような最終走査線の正の濾波された
IおよびQサンプルの発生期間中、第16図cの
高レべルLINEF信号はサンプリング・パルスを第
13図のアンド・ゲート232および242を経
てゲートする。第16図eおよびfにIFCおよび
QFCと示されたこれらのパルスは+IFおよび+QF
サンプルをそれぞれラツチLIおよびLQに送り込
む。第16図dの−IFサンプル1および−QFサン
プル2のような新しいビデオ走査線の濾波された
負のIおよびQサンプルの発生期間中、LINEF
号がこれらの負信号サンプルの期間中高レべルに
なるようにLINEF信号の位相は変化する。新しい
走査期間中、LINEFパルス510はIFCおよびQFC
ロツク信号のサンプリング・パルス512および514
をラツチLIおよびLQにゲートし、負サンプルをラ
ツチにクロツクで導入する。かくしてラツチされ
たサンプルはある線上の正サンプルと次の線の負
サンプルとの間で交番する。
IFCおよびQFC信号はまた第12図bのくし形フ
イルタ遅延線レジスタ370および380をクロ
ツクする。各ラツチおよび遅延線レジスタの出力
におけるサンプルは反対極性であり、加算器37
4および384で減算的に合成される。加算器3
74および384はまた40ナノ秒の伝播遅延を有
し、40ナノ秒の加算器の遅延だけクロツク信号
IFCおよびQFCに関して遅延された第16図gおよ
びhにそれぞれ示すくし形濾波された一連のパル
スを発生する。第16図iLINECFとして示された
第13図のフリツプ・フロツプ214によつて生
成されたさらに遅延されたLINE信号は第16図
kのパルスQCFCをアンド・ゲート242を通じて
ゲートする。第16図jおよびkのICFCおよび
QCFCパルスは第16図gおよびhのくし形濾波さ
れたサンプルを第12図bのラツチLICFおよび
LQCFに導入し、これらのラツチの出力に第16図
mおよびnの一連のくし形濾波された信号を発生
する。
くし形濾波されたサンプルは第14図の構成に
よつて4SCの率の一連のサンプルに補間されてい
る。第16図iのLINECF信号は第13図のフリ
ツプ・フロツプ216および218によつて遅延
され、第16図pのLINEINT信号が生成される。
LINEINT信号は第6図のアンド・ゲート390お
よび392に供給され、ビデオ情報のある線期間
中そのゲートを経て正サンプルを通過させ、次の
線期間中そのゲートを経て負サンプルを通過させ
る。第16図bの2FSCD信号が低レべルのとき
(従つて、2SCD信号が高レべル)、くし形濾波さ
れたICFサンプルはアンド・ゲート390によつ
て通過させられて第16図qの+Iおよび−Iサ
ンプル期間によつて示すようにオア・ゲート39
4の出力に現われる。2FSCD信号が高レべルのと
き、くし形濾波されたQCFサンプルはアンド・ゲ
ート392によつて通過させられ、第16図qの
+Qおよび−Qサンプル期間によつて示すように
オア・ゲート394の出力に現われる。そして、
LINEINT信号が低レべルのとき、オア・ゲート3
94の出力に、第16図qの0値によつて示すよ
うに0レべルの値の信号が発生する。
オア・ゲート394の一連の出力は4FSCのクロ
ツク信号によつて第14図の出力帯域通過フイル
タのシフト・レジスタ440にシフトされる。レ
ジスタ440の第1段τ1″の出力に現われる一連
のサンプルが第16図rに示されている。出力帯
域通過フイルタは供給された信号を第12図の入
力帯域通過フイルタと同様に、サンプルがそのフ
イルタのインパルス応答中心(中間タツプ)に到
達するのに必要な時間だけ遅延され、係数重み付
け回路450および加算ツリー460を経て伝播
させる。係数値の極性と大きさによつて、出力帯
域通過フイルタは、最終走査線の0信号期間中に
−Iおよび−Qの値を補間し、新しい走査線の0
信号期間中、+Iおよび+Qを補間する。最終加
算器461の出力における一連のサンプルは4FSC
のクロツク信号によつて出力ラツチL4XCにラツチ
され、第16図sおよび第17図aに示すような
4SCの率の一連の出力サンプルを発生する。この
一連のサンプルは、帯域通過フイルタ応答によつ
て特定されるクロミナンス通過帯域中のくし形濾
波されたクロミナンス信号からなる。
くし形濾波されたクロミナンス信号は合成ビデ
オ信号と減算的に合成されたクロミナンス成分の
除去されたルミナンス信号が生成される。装置へ
の入力に発生する一連の合成ビデオ信号サンプル
が第17図bに再度示されており、4FSCクロミツ
ク信号の43サイクルによつてくし形濾波された一
連のクロミナンス信号サンプルとなることが示さ
れている。適正にくし形濾波するために、一連の
合成ビデオ信号はクロミナンスの対応する一連の
サンプルと時間的に一致して導入される必要があ
る。これは4FSCクロツク信号の43サイクルだけ一
連の入力合成ビデオを遅延させることによつて行
なわれる。入力帯域通過フイルタのシフト・レジ
スタ340によつてクロツクの30サイクルの遅延
が与えられ、この入力帯域通過フイルタは段
τ30″の出力に一連の入力合成ビデオ信号に関して
クロツクの30サイクルだけ遅延された一連の合成
ビデオ信号が発生される。残る13サイクルの遅延
は4FSCクロツク信号によつてクロツクされる第1
4図のシフト・レジスタ遅延線317によつて与
えられる。従つて、加算器400の入力における
一連のサンプルはくし形濾波されたルミナンス信
号の発生と適正に時間合わせされる。
LINE信号の位相が変化したときに、線の終り
を除いて出力帯域通過フイルタに供給される対を
なすIおよびQサンプルの各々の間に2個の0の
値をもつたサンプルが補間されることが第16図
gに示されている。その点では連続する4個の0
の値のサンプルが存在する。この一連のサンプル
の変化は再現されたクロミナンス信号に誤差を生
じさせ、従つてくし形濾波されたルミナンス信号
中に誤差を生じさせる。しかしながら位相変化は
水平帰線消去信号によつて開始されるので、位相
変化は水平帰線消去期間のフロント・ポーチ期間
中に発生する。ビデオ信号のこの点ではクロミナ
ンス信号成分は存在せず、真のクロミナンス信号
の値は0である。従つて、この点で一連のサンプ
ル中に0の値を挿入しても生成されたくし形濾波
信号中に何らの誤差も生じない。
この発明の第2の実施例が第18図に示されて
いる。第11図の実施例に関連し、説明した素子
は第18図の実施例中にも示されており、これに
は同じ参照番号が付されている。第11図では、
くし形濾波されたルミナンス信号は、はじめにク
ロミナンス信号をくし形濾波し、次いでくし形濾
波されたクロミナンス信号を合成ビデオ信号から
減算することによつて生成されたが、第18図に
おけるくし形濾波されたルミナンス信号は、合成
ビデオ信号の高周波部分をくし形濾波してくし形
濾波された高周波ルミナンス信号成分を生成し、
この信号部分を合成ビデオ信号の低域通過フイル
タで濾波された部分に加算することによつて生成
される。
第18図では、合成ビデオ信号は帯域通過フイ
ルタ312によつて先ず濾波され、色副搬送波周
波数を中心とする周波数を占める通過帯域を残
す。帯域通過濾波された信号は第11図の場合と
同様にC1およびC2サンプラ314および316
によつて副サンプルされる。C1サンプラ314
によつて生成された信号成分は第1のくし形フイ
ルタ520に供給され、C2サンプラ316によ
つて生成された信号成分は第2のくし形フイルタ
522に供給される。副サンプルされた一連の信
号は共にSCの率で発生されるが、これらはサン
プル信号φ1FSCおよびφ2FSCによつて発生されるの
で、これらは副搬送波信号の位相に関してそれぞ
れ異つた位相関係にある。
C1サンプラ314によつて生成された信号成
分は加算合成回路578および減算合成回路57
6の各入力に直径供給され、また1H遅延線57
0によつて加算および減算合成回路の第2の入力
に供給される。1H遅延線570は第12図のシ
フト・レジスタ遅延線370と同じように構成さ
れている。
C2サンプラ316によつて生成された一連の
信号は1H遅延線580の入力、加算合成回路5
88および減算合成回路586の各入力に供給さ
れる。1H遅延線580の出力は加算および減算
合成回路588および586の各第2の入力に供
給される。
回路576および586は遅延サンプルおよび
非遅延サンプルを減算的に合成して、第12図b
の加算器374および384と同様に色副搬送波
(FSC)信号の2つの位相φ1およびφ2でくし形濾波
された一連のクロミナンス信号を発生する。一連
の遅延サンプルおよび非遅延サンプルを加算合成
する回路578および588は、クロミナンス信
号成分が相殺され、4SCのA/D変換用クロツク
の2つの異つた副サンプリング位相のくし形濾波
されたルミナンス信号成分を残したサンプルを生
成する。これらのくし形濾波されたルミナンス信
号サンプルは帯域通過フイルタ312によつて設
定された通過帯域を占め、従つて高周波ルミナン
ス信号成分を有する。
加算合成回路378および388によつて生成
された異つた位相のルミナンス・サンプルはシー
ケンス324によつて2SCの率の一連の信号サン
プル中に間挿される。一連の2SCの率のサンプル
は補間装置330によつて4SCの率に補間され、
帯域通過フイルタ332によつて濾波され、この
フイルタ332はその通過帯域を占める4SCの一
連のサンプルを生成する。シーケンサ324、補
間装置330および帯域通過フイルタ332は、
第14図に示す構成を使用して第11図の素子と
同じ態様で構成される。4SCの率のくし形濾波さ
れた一連のルミナンス信号は加算器518の一方
の入力に供給される。
帯域通過フイルタ312に供給される元の合成
ビデオ信号は4FSCクロツク信号でクロツクされる
低域通過フイルタ513にも供給される。低域通
過フイルタ513は帯域通過フイルタ312の周
波数応答特性と補間関係にある周波数応答特性を
有している。すなわち2つのフイルタの変移帯域
は等しいが方向が反対であり、約6dbの点で交叉
する。低域通過濾波されたサンプルは遅延線17
によつて遅延され、帯域通過フイルタ332によ
つて生成される対応するサンプルと時間的に一致
したサンプルが発生される。スペクトル低周波部
分を占める遅延された信号は加算器518におい
て帯域通過フイルタ332から供給される高周波
数のくし形濾波されたルミナンス信号と加算的に
合成され、それによつて以前はクロミナンス情報
によつて占められていたスペクトルの部分全体に
わたつてくし形濾波されたルミナンス信号が生成
される。
第18図の低域通過フイルタとして使用するの
に適したデジタル低域通過フイルタは第19図に
詳細に示されている。合成ビデオ信号サンプルは
22段シフト・レジスタ540の第1段τ1′″に供給
される。第1段の入力およびすべての段の出力は
各係数重み付け回路550に結合されている。シ
フト・レジスタ540のタツプから取出された信
号は係数重み付け回路によつて重みが付けられ、
タツプから取出され、重みの付けられた信号は加
算ツリー560によつて合成される。加算ツリー
560は、このツリー中の加算器によつて与えら
れる伝播遅延の倍数の遅延を与えるτ2A′″、
τ3A′″、τ4A′″で示す遅延手段を有している。これ
らの遅延手段は係数重み付け回路550と加算ツ
リーの最終加算器561の出力との間の各電路中
の信号遅延を等化する。加算器561の出力にお
ける低域通過濾波サンプルは4FSCのクロツク信号
によつて出力ラツチLLPにラツチされる。
第19図の低域通過フイルタは、第1段τ1′″の
入力から中心段τ11′″の出力にシフトされるべき
信号に必要とされる時間と、係数重み付け回路の
伝播時間と、6個の加算器の伝播遅延との和に等
しい全伝播遅延を与える。係数重み付け回路は66
ナノ秒の伝播遅延を与え、加算器は各々40ナノ秒
の遅延を与えると仮定すると、信号が加算器56
1の出力に現われるのに要する時間は4FSCクロツ
クの約15.37サイクルである。従つて、対応する
サンプルがフイルタの入力に供給された後、濾波
されたサンプルはラツチLLPの出力に4FSCクロツ
クの16サイクルで現われる。低域通過フイルタの
この遅延は、濾波されたサンプルを帯域通過フイ
ルタ332よつて生成されるサンプルと時間的に
一致させるようにするために、遅延線317に対
して必要とされる遅延を減少させる。第12図お
よび第14図の実施例の場合についてに述べる
と、例えばくし形濾波されたサンプルが、帯域通
過フイルタ312の入力に帯域通過フイルタ33
2の出力との間で4FSCクロツクの43サイクルだけ
遅延されると仮定すると、この遅延は、低域通過
フイルタの16サイクルと、入力帯域通過フイルタ
312のシフト・レジスタ27段の遅延との和によ
つて整合される。この構成では、第19図の低域
通過フイルタの第1段τ1′″の入力は帯域通過シフ
トレジスタ(第12図)の27段の出力に結合さ
れ、それによつて別の遅延線317を不必要にし
ている。
この発明に特有の概念の幾つかが第20図の理
想化された波形によつて概略的に示されている
A/D変換器は、NTSCカラー信号に対しては第
20図に示すように通常のビデオ帯域を占有する
ビデオ信号サンプルを発生する。ビデオ信号は0
乃至約4.2MHzまで延びるルミナンス(Y)情報
を含んでいる。Iカラー混合信号情報は約2.1M
Hzから約4.2MHzにわたつてルミナンス情報に間
挿されており、Qカラー混合信号情報は約3MHz
乃至44.2MHzの範囲にわたつて間挿されている。
3乃至4.2MHzの範囲内では、カラー混合信号情
報は色副搬送波SC(3.58MHz)の両側帯波信号と
して復調される。合成ビデオ信号が帯域通過フイ
ルタ312によつて濾波されると、高域遮断周波
Hと低域遮断周波数Lとの間のカラー混合信号
情報を含む第20図bに示すような通過帯域が得
られる。
SCの率の副サンプリング信号の位相φ1および
φ2で帯域通過濾波された信号を副サンプリング
するために、第20図bの通過帯域のレプリカが
SCの副サンプリング周波数とその高調波を中心
として生成され、第20図cにその幾つかが示さ
れている。最低周波数の複製された帯域650
は、SCの副搬送波、副サンプリング周波数によ
つて復調されたIおよびQカラー混合信号情報を
含んでいる。次の通過帯域652は、SCの周波
数を中心として3乃至4.2MHzとオーバラツプす
る2つの通過帯域からなる。しかしながら、この
オーバラツプ領域における信号成分の位相および
周波数の関係によつて信号成分は互いに増強され
る。オーバラツプによつてカラー情報信号に有害
な干渉成分は何ら生じない。第3のより高い周波
数の通過帯域654の一部も示されている。
この副サンプリングされた信号は、第20図d
によつて示すように複製された通過帯域のすべて
を実効的にくし形濾波するくし形フイルタによつ
て濾波される。通過帯域650′はくし形濾波さ
れ、復調されたカラー混合信号情報を含んでい
る。くし形フイルタ応答特性の“歯”はNTSC信
号について言えば15,734Hzの期間、すなわち水
平線周波数だけ離れている。出力帯域通過フイル
タは、遮断周波数LHとの間に位置する第20
図dの帯域の部分を通過させる。この帯域には復
調され、くし形濾波されたクロミナンス情報が含
まれている。この通過帯域の信号が第20図aの
合成ビデオ信号から減算されると、第20図eに
示すようにL乃至Hの周波数帯域にわたつてくし
形濾波された相補くし形濾波ルミナンス信号が得
られる。出力帯域通過フイルタは、第20図dの
通過帯域650′中の信号を、合成ビデオ信号か
ら減算されたクロミナンス信号から除くために必
要とされる。もし通過帯域650′中の信号と合
成ビデオ信号とが組合わされて発生されると、ル
ミナンス信号の低周波数領域に好ましくない信号
情報を導入するという好ましくない現象が生ず
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の原理に従つて構成されたデ
ジタル信号分離装置をブロツク図の形で示した
図、第2図および第3図は第1図の信号分離装置
で使用するのに適した帯域通過フイルタをブロツ
ク図の形で示した図、第4図は第1図の装置で使
用するのに適したデジタルくし形フイルタをブロ
ツク図の形で示した図、第5図は第1図の装置で
使用するのに適した補間装置および遅延回路をブ
ロツク図の形で示した図、第6図は第2図、第4
図および第5図の装置の各点における瞬時信号内
容を示すタイミング図、第7図および第9図は第
2図、第4図および第5図の装置と共に使用する
のに適したクロツク信号発生装置をブロツク図と
論理回路の形で示した図、第8図および第10図
は第7図および第9図のクロツク信号発生装置の
動作を説明する波形を示すタイミング図、第11
図はこの発明の原理に従つて構成されるデジタル
信号分離装置をブロツク図の形で示した図、第1
2図は第11図の実施例で使用するのに適した帯
域通過フイルタおよびくし形フイルタ装置をブロ
ツク図の形で示した図、第13図は第12図およ
び第14図のくし形フイルタ装置用のクロツク発
生回路をブロツク図および論理回路の形で示した
図、第14図は第11図の実施例で使用するのに
適した補間用フイルタをブロツク図の形で示した
図、第15図は第13図のクロツク発生回路の動
作を説明するために使用されるタイミング図、第
16図および第17図は第12図、第13図およ
び第14図の実施例における各点の瞬時信号内容
を示すタイミング図、第18図はこの発明の原理
に従つて構成されたデジタルくし形フイルタ装置
の他の実施例をブロツク図の形で示した図、第1
9図は第18図の実施例で使用するのに適したデ
ジタル低域通過フイルタをブロツク図の形で示し
た図、 第20図はこの発明の各実施例の動作原理を説
明する周波数応答特性を示す図である。 第11図で、10……アナログ−デジタル変換
器、312……第1の帯域通過フイルタ、31
4,316……サンプラ、320……第1のくし
形フイルタ、322……第2のくし形フイルタ、
324……第1のくし形濾波された信号を生成す
る信号サンプル合成手段、332……第2の帯域
通過フイルタ、18……第2のくし形濾波された
信号を生成する信号合成回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定の通過帯域を占め、周波数間挿された第
    1および第2の信号成分を含むアナログ・ビデオ
    信号の信号源を含むテレビジヨン受像機における
    信号分離装置であつて、 上記アナログ・ビデオ信号に応答し、所定の周
    波数のサンプリング信号に応答して一連のデジタ
    ル化ビデオ信号サンプルを発生するアナログ−デ
    ジタル変換器と、 上記一連のデジタル化ビデオ信号に応答する入
    力と、上記通過帯域の部分を占める濾波された一
    連のビデオ信号サンプルが上記所定の周波数で発
    生される出力とを有する第1の帯域通過フイルタ
    と、 上記濾波された一連のビデオ信号サンプルの選
    択されたものに応答する入力と、くし形濾波され
    た第1の一連の信号サンプルが上記濾波された一
    連のビデオ信号サンプルと第1の位相関係で発生
    される出力とを有する第1のくし形フイルタと、 上記濾波された一連のビデオ信号サンプルの選
    択されたものに応答する入力と、くし形濾波され
    た第2の一連の信号サンプルが上記濾波された一
    連のビデオ信号サンプルと第2の位相関係で発生
    される出力とを有する第2のくし形フイルタと、 上記第1および第2の一連のくし形濾波された
    信号サンプルを合成して上記周波数間挿された第
    1の信号成分に対応する第1のくし形濾波された
    信号を発生する手段と、 上記第1のくし形濾波された信号に応答する入
    力を有し、上記通過帯域の部分を占める上記所定
    の周波数にある一連の信号サンプルの形で上記第
    1のくし形濾波された信号のレプリカを発生する
    第2の帯域通過フイルタと、 上記第1のくし形濾波された信号の上記レプリ
    カに応答する第1の入力と、上記アナログ−デジ
    タル変換器によつて生成される上記一連のでデジ
    タル化ビデオ信号サンプルに応答する第2の入力
    と、上記間挿された第2の信号成分に対応する第
    2のくし形濾波された信号が発生される出力とを
    有する信号合成回路とからなる、 低減されたデータ率の信号分離装置。 2 N番目(Nは整数)の信号サンプル毎にこれ
    に応答して第1のくし形濾波された信号を発生す
    る第1のくし形フイルタと、 上記第1のくし形フイルタ中の上記サンプルと
    異つたN番目の信号サンプル毎にこれに応答して
    第2のくし形濾波された信号を発生する第2のく
    し形フイルタと、 上記第1および第2のくし形濾波された信号に
    応答して、サンプリングされたデータ合成信号の
    率で周波数間挿された第1および第2の信号成分
    のうちの一方を表わすくし形濾波されたものに対
    応する第3のくし形濾波された信号を発生する手
    段と、 上記第3のくし形濾波された信号に応答してそ
    の予め規定されたスペクトルを通過させる帯域通
    過フイルタと、 上記サンプリングされたデータ合成信号および
    上記帯域通過フイルタによつて生成された信号に
    応答して第4のくし形濾波された信号を生成する
    手段とからなり、 上記第1および第2のくし形濾波フイルタは上
    記サンプリングされたデータ合成信号の率よりも
    低い率で動作し、 上記第4のくし形濾波された信号および第3の
    くし形濾波された信号はそれぞれ上記周波数間挿
    された第1および第2の信号成分に実質的に排他
    的に対応するものである、 上記周波数間挿された第1および第2の成分を含
    む所定のデータ率のサンプリングされたデータ合
    成信号くし形濾波するための低減されたデータ率
    の信号分離装置。
JP2205944A 1982-08-04 1990-08-01 低減されたデータ率の信号分離装置 Granted JPH03209997A (ja)

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