JPH051496B2 - - Google Patents

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JPH051496B2
JPH051496B2 JP59098457A JP9845784A JPH051496B2 JP H051496 B2 JPH051496 B2 JP H051496B2 JP 59098457 A JP59098457 A JP 59098457A JP 9845784 A JP9845784 A JP 9845784A JP H051496 B2 JPH051496 B2 JP H051496B2
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signal
bit
adder
input
binary
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Toomasu Furingu Ratsuseru
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RCA Licensing Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 この発明は、２の補数化された２進信号の正と
負の値を対称的に切捨てるための装置に関するも
のである。この装置は、２の補数化された２進信
号（以下、２の補数２進信号という）を処理する
装置に、一般的に利用することができる。しか
し、この装置はデジタルテレビビジヨン受像機に
おけるクロミナンス信号の処理に特に利用価値が
あるので、その様な場合について説明を進める。 〔発明の背景と解決すべき問題点〕 ２進信号の切捨ては、その２進信号の下位桁ビ
ツト（LSB）の幾つかを捨て去ることによつて
行なわれている。２の補数形式の２進信号の場合
には、単純に切捨てを行なうと、正の切捨て処理
された数と負の切捨て処理された数との間に非対
称性を生ずることになる。正の数の切捨てを行な
うと０に近づく数が生じるが負の数の切捨てを行
なうとより負の数に近づく数になる。具体的に言
えば、或る10進値｜V10｜を有するＭビツトの数
において（Ｍ−Ｎ）個の上位桁ビツトを残したい
場合には、正の値はV10／2Nに等しいかまたはよ
り小さな値の最も正の整数に切捨て処理される。
一方、負の値は−V10／2Nに等しいかまたは更に
負の値をもつ最大の整数に切捨て処理される。た
とえば、10進数±13に対応する２進数を、２個の
LSBを捨てることにより単純に切捨てを行なう
と、その正および負の値はそれぞれ＋３および−
４となる。この±13という値は０を中心とする正
弦波に対応するデジタル信号の両ピーク値を表わ
すものとする。この様な正弦波を表わす２進数に
単純な切捨て処理を施すと、その切捨て後の信号
に直流的な（DC）シフトが導入されることは容
易に理解できよう。多くの用途において、この
DCシフトは平均ピーク信号レベルの振幅に比べ
て余り大きな値ではない。しかし、他の或種の装
置では、上記の様な非対称性は好ましくない結果
をもたらすので、除かねばならない。たとえば、
デジタルテレビジヨン方式におけるクロミナンス
処理の場合にこの様な非対称性があると、不都合
な色相ずれや不正確な色飽和度を生ずる。 この発明は、切捨て処理後の正および負の数の
値が何れも０に近づくように、符号付きの２進数
を対称的に切捨て処理するものである。この発明
の装置は、単純にＮ個のLSBを捨てることによ
つて正の値を切捨て処理し、一方負の値に対して
は、Ｎ個のLSBを捨てるがもしそのＮ個のLSB
のうちの少くとも１個が論理１であれば上記切捨
てた残りの（Ｍ−Ｎ）個のビツトに正の１を代数
的に加えることによつて切捨て処理を行なう。 多くのデジタル装置は、信号を２の補数の形で
処理して、信号が正および負にならねばならぬと
きに信号の極性を保持するようになつている。そ
の装置の分解能は信号を表わすために選ばれたビ
ツト位置の数によつて決まる。たとえば、７また
は８ビツトの２の補数２進信号は、それぞれ128
または256個の量子化レベルのアナログ値を表わ
すことになる。或る８ビツトの２の補数信号は０
値、128の負および127の正の可能な値に対応して
いる。 デジタル処理回路は、屡々、Ｍビツト２進値の
多数回の連続加算および／または乗算を行なう。
その様な操作によると、非常に多数のビツト位置
をもつた計算結果が出て来る。そのすべてのビツ
トを保持するにはより多数の回路素子が必要とな
る。回路を取扱い易い大きさに制限するために、
しばしばLSBが除去される、すなわち２進数が
切捨て処理される。前述した非対称性を伴なう単
純な切捨て処理は多くの装置では殆どまたは全く
影響がない。しかし、デジタルテレビジヨン受像
機の場合にはその様な切捨て処理による非対称性
は不都合な色相ずれを起す可能性がある。 〔詳細な説明〕 第１図には、テレビジヨン（TV）信号の普通
の色信号成分すなわちクロミナンス信号成分がベ
クトルの形で示されている。このクロミナンス信
号Ｃは、（Ｒ−Ｙ）軸と（Ｂ−Ｙ）軸と一致して
示されている２つの直交関係にある色混合信号を
線形合成することにより形成されている。クロミ
ナンス・ベクトルの位相角θは電送された信号の
色すなわち色相を表わしている。デジタルTV受
像機では、２進数形式のクロミナンス信号は処理
のためにそのベクトル成分に復調される。この例
のクロミナンス・ベクトルは第２象限または第４
象限にあるものとする。この２つの象限において
は、（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）色混合成分のうちの
一方は正であり他方は負である。信号の処理の間
にこの両ベクトル成分が非対称的に切捨て処理さ
れると、これらのベクトル和で表わされるクロミ
ナンス信号は負のベクトル成分の方に向かつて僅
かに回転することになる。この回転によつて、表
示された画像に肉視可能なしかも不快な色相ずれ
が起る可能性がある。特別の例として、いま（Ｒ
−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）の大きさが13ユニツトで、そ
のクロミナンス・ベクトルが第４象限にあるとす
る。また、（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）信号の２進数
表示が２個のLSBを切捨てられて（Ｂ−Ｙ）信
号が＋３ユニツトに（Ｒ−Ｙ）信号が−４ユニツ
トになつたとする。（Ｂ−Ｙ）軸に対する正確な
クロミナンス角度は45度である。しかしこの切捨
て処理された値のベクトル和の角度は、tan-1
４／３または53度であつて、８度の誤差を生じて
いる。 次に第２図と第３図を参照して、デジタルTV
受像機で色相ずれが発生する態様について説明す
る。第２図において、普通のTV受像機のチユー
ナおよびIF段から得られたベースバンド合成ア
ナログビデオ信号が端子１０に供給される。この
信号は、クロツク信号fCLで制御されて色副搬送
波周波数の４倍のクロツク周波数（クロツクレー
ト）でアナログ信号をサンプルするアナログ−デ
ジタル変換器１１内で、２の補数形式にデジタル
化される。このサンプリング・クロツクfCLは、
サンプルＹ＋（Ｂ−Ｙ），Ｙ＋（Ｒ−Ｙ），Ｙ−（Ｂ
−Ｙ）およびＹ−（Ｒ−Ｙ）の繰返し列を生成す
るような位相とされている。なお、上記Ｙは合成
信号の輝度（ルミナンス）成分を、（Ｒ−Ｙ）お
よび（Ｂ−Ｙ）項はクロミナンス信号のベクトル
成分を表わしている。バス１２上のデジタル化さ
れた信号は回路１３に印加され、そこでこのデジ
タル合成信号から輝度信号が取出されて適当に処
理される。回路１３からのデジタル出力信号はマ
トリクス１９に印加され、そこで、処理ずみの色
混合信号（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）を合成され
て、表示管（図示なし）を駆動するＲ，Ｇおよび
Ｂ色信号を生成する。 バス１２上のデジタル化した合成信号は、また
帯域通過フイルタ１５の入力ポートにも印加さ
れ、このフイルタで輝度成分が減衰させられて
（Ｒ−Ｙ）色混合信号と（Ｂ−Ｙ）色混合信号と
の濾波された復生信号が順次生成される。この順
次発生する色混合信号は分解（デマルチプレツク
ス）されてバス１６と１７上に出力し、回路素子
１８に印加されてそこでマトリクス１９に供給さ
れるに先立つて適当に処理される。 帯域通過フイルタ１５として典型的なものは、
内部で多数回の順次加算処理が行なわれる様な線
形位相有限インパルス応答（FIR）フイルタとし
て構成することがてできる。第３図はその様なフ
イルタの一例であつて、これについては例えば雑
誌エレクトロニクス（Electronics）1981年８月
11日号の97〜103頁に所載のフイツシヤ（T.
Fischer）氏の論文「デジタルVSLI型次代TV受
像機（Digital VSLI Breeds Next−Generation
TV Receivers）」を参照されたい。第３図にお
いて、素子２５，２７および２９は遅延段であつ
て、それぞれデジタル化された信号を１サンプル
期間または複数サンプル期間だけ遅延される。素
子２６，２８および３０は線形２進数加算器であ
る。各加算器は、２個の入力ポートを有し、その
一方は直前の遅延素子の出力からの信号を印加す
るように接続され、他の一方は直前の遅延素子の
入力からの信号を印加するように接続されてい
る。２進数加算器回路の入力ポートに印加された
２進信号のすべての可能な組合せを適切に加算す
るために、各加算器の出力は入力信号ビツト位置
の数よりも１個だけ余分な信号ビツト位置を持つ
ていなければならない。すなわち、もしFIRフイ
ルタの入力２０に印加されるデジタル化された２
の補数２進信号が（Ｍ−Ｎ）個のビツト位置を有
し、またフイルタが縦続接続されたＮ個の加算器
を持つているとすれば、バス３１上の出力信号は
Ｍ個のビツト位置を持つことになる。通常、この
出力によつて出力３１上に与えられる所要の情報
は２進信号の上位桁ビツト位置に含まれている。
後続する回路が複雑化かることを軽減するため
に、この濾波された信号は素子３２内で切捨て処
理を受ける。素子３２からの切捨て処理を受けた
信号は次にクロツク制御されるゲート回路３３で
通常のやり方で分解（デマルチプレツクス）され
る。 もし、バス３１上に生ずる（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−
Ｙ）信号列が第２象限に生じたクロミナンス・ベ
クトルに対応するものでそれぞれ正および負の値
を有するか、第４象限に生じたクロミナンス・ベ
クトルに対応するものでそれぞれ負および正の値
を有し、またもし切捨て処理用素子３２が正およ
び負の信号値に対して非対称的な出力を生成する
ものであれば、処理された（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−
Ｙ）信号のベクトル和は元のクロミナンス・ベク
トルから僅か回転して色相ずれを呈することにな
ることに注意されたい。 〔問題点を解決するための手段・作用・実施例〕 次に、第４図乃至第６図の回路を説明すると、
これらの回路は第３図の素子３２に代り得るもの
で濾波された信号のLSBの対称的な切捨て処理
を行なう回路である。第４図の回路は、印加され
た信号の対称的切捨て処理を行なうものでAND
ゲート５２と加算器５１を持つている。加算器５
１は、そのCin入力端子に印加された信号に応じ
て１ユニツトだけ印加２進数を単純に増加させる
形式（たとえば米国特許第4280190号参照）のも
のか、或いは（Ｍ−１）ビツト入力ポートの１つ
のLSB位置に出力端子５４が接続されたANDゲ
ート５２を有する（Ｍ−１）×（Ｍ−１）ビツト全
加算器とすることができる。更に別の回路形式と
してこの加算器５１は、（Ｍ−１）個のMSBが加
算器の１入力ポートに印加され、同じくその第２
の入力ポートに論理０レベルが印加されまたその
キヤリイン端子にANDゲート５２の出力が印加
されるRCA製のCD4008COS／MOS加算器のよ
うな形式をもつ全加算器でも良い。Ｍビツトのデ
ータ信号が回路入力５７に印加され、切捨て処理
を受けた（Ｍ−１）ビツト２進信号が出力接続５
６に生成される。この入力信号の（Ｍ−１）個の
MSBは加算器５１の（Ｍ−１）個の入力端子に
印加される。Ｍビツト入力信号の符号ビツトと
LSBとは、ANDゲート５２の各入力端子に印加
される。そのANDゲート５２の出力は加算器５
１のCin入力端子に接続されている。入力語の符
号ビツトとLSBが同時に論理１レベルをとると
きは必ずANDゲート５２は論理１レベルを出力
し、この論理１レベル出力は加算器５１を制御し
て入力語の（Ｍ−１）個のMSBで表わされる値
を１ユニツトだけ増加させる。逆に、正の２の補
数の場合のように符号ビツトが論理０であれば、
加算器５１は入力信号の（Ｍ−１）個のMSBを
変更することなくそのまま出力接続５６に伝達す
る。加算器出力５６は０を中心として対称的に１
ビツトを切捨て処理された、Ｍビツト入力信号に
対する（Ｍ−１）ビツト信号を生成する。 第４図の装置の動作を、下記のデータ表Ａを参
照して詳細に説明する。
【表】 この表中の縦の欄は左から右へ順次、(a)正およ
び負の10進数のサンプリング、(b)それらの２の補
数等価２進数、(c)第４図の装置によりビツト位置
が切捨てられた上記等価２進数のLSB、(d)符号
ビツト（正の値の場合は”０”、負の値に対して
は”１”）に相当する、上記等価２進数のMSB、
(e)各MSNと各LSBの各論理AND機能に対応す
るANDゲート５２の出力、(f)加算器５１に印加
されるＭビツト入力信号の対称的に切捨て処理を
受けた（Ｍ−１）ビツト、(g)加算器の出力に生成
される対称的に切捨て処理された（Ｍ−１）ビツ
ト語、および(h)それらの対応10進数、を示してい
る。上記の(b)および(g)欄を見ると、正の数に対し
てはLSBに対する切捨ては単なる切捨てである。
正の数の符号ビツトは論理０で、これはANDゲ
ート５２に印加されるとその出力が同じく論理０
を呈するように制御する。この状態では、AND
ゲート５２は加算器５１を制御せず、入力信号の
（Ｍ−１）個のMSBが単純に加算器の出力に伝達
される。 負の数に対しては、符号ビツトは論理１であつ
てANDゲート５２の出力５４は入力語のLSBの
論理レベルに対応する。LSBの論理１レベルの
発生ごとにANDゲート５２の出力に論理１レベ
ルが生成され、このレベルは次いで加算器を制御
して（Ｍ−１）MSB入力信号を１ユニツトだけ
増加させる。これは上記表Ａの欄(c)，(f)および(g)
を見れば理解することができる。この回路が０を
中心として対称的に切捨て処理することは加算器
出力信号の対応10進数によつて証明される。一
方、加算器入力に印加される（Ｍ−１）個の
MSB（欄(f)）に対する10進数は上から下へ、２，
１，１，０，０，−１，−１，−２，−２ですべての
値に対してLSBを単純に捨てることによつて作
り出された０を中心として非対称的であることを
示している。10進数０を中心として対称点（Ｐ，
Ｏ，Ｓ）がある。すなわち、たとえば、＋３と−
３の非対称切捨て値はそれぞれ１と−２であるが
対称的な切捨て値は１と−１である。 第４図の回路は、第５図に示すように同様な回
路を縦続接続して多重ビツト切捨てを行なうよう
にすることもできる。Ｎ個の縦続接続回路によつ
て入力信号のＮビツト位置を切捨て処理できる。 第６図の実施例は、単一段でＭビツトデータ語
のＮビツト切捨て処理を行なうことができる。こ
の回路は、論理ORゲート８３を含んでいる点で
第４図の回路と構造が異つている。Ｍビツトのデ
ータ語は回路の入力ポート８０に印加され、出力
ポート８７に切捨て処理された（Ｍ−Ｎ）ビツト
のデータ語が得られる。この入力語のＮ個の
LSBはORゲート８３の各入力接続に供給され、
（Ｍ−Ｎ）個のMSBが入力信号として加算器８４
の（Ｍ−Ｎ）個の入力端子に印加される。符号ビ
ツトとORゲート８３の出力は、ANDゲート８５
の各入力に印加される。ANDゲート８５からの
出力信号は、第４図の装置におけるように、加算
器８４のCin入力端子に結合される。ANDゲー
ト８５からの論理１信号は加算器８４を制御し
て、この加算器に印加された（Ｍ−Ｎ）入力ビツ
トによつて表わされる値を１ユニツトだけ増加さ
せる。ANDゲート８５は、符号ビツトとORゲー
ト８３に印加されたＮ個のLSBの何れか１個と
が同時に論理値１であれば必ず論理１信号を生成
する。 次のデータ表Ｂは、印加された入力信号の２個
のLSBを切捨て処理する回路として、０を中心
として±６の値に対する第６図の回路の各点にお
ける論理状態を示している。
〔効果〕
以上のように、この発明の装置によれば、２の
補数２進信号の正の部分および負の部分を容易に
対称的に切捨て処理することができるので、制限
的な意味ではないが、たとえばデジタルTV受像
機のクロミナンス信号処理チヤンネルに応用して
色相ずれのない正しい画像を再生できるようにす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はTV信号のクロミナンス信号とそのベ
クトル成分のベクトル図、第２図はデジタルTV
受像機の信号処理回路の簡単化されたブロツク
図、第３図は有限インパルス反応フイルタとクロ
ミナンスの復調器の一例を示すブロツク図、第４
図、第５図および第６図はそれぞれこの発明を実
施した、２の補数信号を対称的に切捨て処理する
回路の一例構成を示すブロツク図である。 ５５，８１……信号の正値のＮ個のLSB部を
切捨てる手段（ANDゲート、（Ｍ−Ｎビツト）、
５１，５２；８３，８４，８５……信号の負値の
Ｎ個のLSBを切捨てる手段（加算器、ANDゲー
ト；ORゲート、加算器、ANDゲート）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ Ｍビツトの２の補数２進信号に切捨て処理を
    施して（Ｍ−Ｎ）ビツトの２の補数２進信号を生
    成するための２の補数２進信号の対称的切捨て装
    置であつて； 正の値を有するすべての信号に対して、および
    Ｎ個のLSB位置に論理１を含んでいない負の値
    を有する信号に対しては、上記２進信号のうちの
    Ｎ個のLSBを捨てて（Ｍ−Ｎ）個のMSBを出力
    する手段と、 負の値を有する信号に対しては、その負の値中
    のＮ個のLSBのうちの何れか１つが論理１であ
    れば、上記２進信号のうちのＮ個のLSBを捨て
    て上記２進信号のこの（Ｍ−Ｎ）個のMSBに正
    の１ユニツトを代数的に加算し、それによつて値
    の増加した（Ｍ−Ｎ）個のMSBを出力する手段
    と、 を具備して成る２の補数２進信号の対称的切捨て
    装置。
JP59098457A 1983-05-16 1984-05-15 ２の補数２進信号の対称的切捨て装置 Granted JPS59225445A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US495116 1983-05-16
US06/495,116 US4589084A (en) 1983-05-16 1983-05-16 Apparatus for symmetrically truncating two's complement binary signals as for use with interleaved quadrature signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59225445A JPS59225445A (ja) 1984-12-18
JPH051496B2 true JPH051496B2 (ja) 1993-01-08

Family

ID=23967320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59098457A Granted JPS59225445A (ja) 1983-05-16 1984-05-15 ２の補数２進信号の対称的切捨て装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4589084A (ja)
JP (1) JPS59225445A (ja)
KR (1) KR920002544B1 (ja)
CA (1) CA1228156A (ja)
DE (1) DE3418033C2 (ja)
FR (1) FR2546316B1 (ja)
GB (1) GB2141271B (ja)
IT (1) IT1175497B (ja)

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