JPH0556447A - デジタルビデオ信号処理装置 - Google Patents

デジタルビデオ信号処理装置

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JPH0556447A
JPH0556447A JP21495691A JP21495691A JPH0556447A JP H0556447 A JPH0556447 A JP H0556447A JP 21495691 A JP21495691 A JP 21495691A JP 21495691 A JP21495691 A JP 21495691A JP H0556447 A JPH0556447 A JP H0556447A
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JP
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signal
circuit
input
burst
television
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JP21495691A
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Toru Miyazaki
通 宮崎
Kiyoyuki Kawai
清幸 川井
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】色信号処理においてデジタル信号のダイナミッ
クレンジをより有効に活用することができ色信号の情報
を無駄に失うことなく再生できるようにする。 【構成】アナログテレビジョン信号をA/D変換し、デ
ジタル信号処理によってテレビジョン信号を処理するテ
レビジョンシステムにおいて、バースト抜き取り回路1
17、減算器115、低域通過フィルタ113、D/A
変換器129、ゲイン調整回路116は、入力されるア
ナログテレビジョン信号のうち少なくとも色信号を含む
信号をデジタル信号に変換する前に、前記入力されるテ
レビジョン信号に含まれるバースト信号の振幅に応じて
利得制御するように接地されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、デジタルビデオ信号
処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、とくにNTSC対応の映像メディ
アでは、SVHSビデオテープレコーダ(以下SVHS
−VTRと記す)の普及とともにテレビジョンシステム
においてもSVHS対応の機種が開発されている。この
ことはデジタルテレビジョン受像機においても同様であ
る。テレビジョン信号処理回路は、輝度/色(Y/C)
分離回路、色復調回路、輪郭補正回路等、種々の回路で
構成されるが、その中でACC(自動色利得制御)回路
がある。元来テレビジョン信号を電波として伝送する際
には、その伝送路の周波数特性、特にC信号が存在する
Fsc(色副搬送波周波数)近傍の周波数特性が完全に信
号を通過させる特性ではなく、歪みを持っていることが
ある。このような場合に、入力信号をそのままのレベル
で映出するとこの歪みのために利得が一定せず色の濃さ
がまちまちなものになってしまう。ACC回路はこのよ
うな伝送歪みの影響による色ゲインのばらつきを低減す
る目的で設けられている。
【0003】図3(A)にSVHSに対応した、従来の
デジタルテレビジョンシステムにおける信号処理回路を
示す。なお以後説明するデジタル方式のテレビでは、シ
ステムクロックをすべてFscの4倍、即ち4Fscとして
説明する。
【0004】NTSC信号(通常のビデオ信号)もしく
はSVHS−Y信号は、共通の入力端子1から導入され
A/D変換器24でデジタル信号に変換される。A/D
変換器24の出力信号は、まず同期分離回路29に送ら
れておくられ、ここでは、水平同期信号と垂直同期信号
が抽出される。抽出された同期信号は、同期再生回路2
1に入力され、ここでは、偏向に必要な水平、垂直のド
ライブタイミングを与えるパルスHD、VDが作成さ
れ、出力端子22、23に出力される。さらに同期分離
回路19の出力信号は、タイミング発生回路20に与え
られ、ここでは、後で説明するバースト抜き取り回路2
4に入力される信号のうちバースト信号の位置を示すパ
ルスCBFPが作成される。
【0005】またA/D変換器24の出力信号は、Y/
C分離回路8で、Y信号とC信号とに分離される。この
うちY信号は、輪郭補正回路9に入力され、必要に応じ
て画像のエッジ部分を補正され、次のマトリックス回路
7に入力される。一方、C信号はNTSC入力時とSV
HS入力時において、入力系統が異なり、前者の場合は
Y/C分離回路8から抽出されたC信号を、後者の場合
はA/D変換器25からの直接デジタル信号を選択回路
10が選択し、ACC回路27へ導入するようになって
いる。従って、A/D変換器25の入力端子2には、S
VHS入力時にSVHS−C信号が供給される。
【0006】選択回路10の出力は、ACC回路27内
のゲイン調整回路16に供給される。ゲイン調整回路1
6は、同図(C)に示すようなデジタルメモリ回路30
4により構成され、端子301と端子302からの入力
信号の乗算値を端子303へ出力してる。つまりゲイン
調整回路26では、低域通過フィルタ(LPF)13か
ら入力される制御信号に応じて、選択回路10から出力
されるC信号のゲインをデジタル状態で制御し、次の色
復調回路11へ供給している。
【0007】色復調回路11で復調されたC信号は、バ
ースト抜き取り回路14と色相飽和度補正回路12に入
力される。このうちバースト抜き取り回路14では、色
復調回路11から与えられる色信号のうち色副搬送波の
基準となるバースト信号をタイミング発生回路20から
送られるパルスCBPFの位相に従って抜き出す。バー
スト抜き取り回路14の出力信号は、クロック発生回路
18とレベル検出回路17に与えられる。このうちクロ
ック発生回路18では、抜き出されたバースト信号に位
相と周波数とを一致させた信号PFscと、この信号PF
scの4倍の周波数のクロック信号を発生する。
【0008】信号PFscは、色復調回路11に送られ、
色副搬送波の基準として使用される。一方、クロック信
号は、このテレビジョンシステムのシステムクロックと
して各回路に供給される。またバースト抜き取り回路1
4は、レベル検出回路17にも供給されており、ここで
はバースト信号の振幅が検出される。検出された振幅レ
ベルは、減算器15に入力される。減算器25では、端
子26から入力されるバースト信号の基準値(ACCr
ef)と検出した振幅レベルとの減算処理を行い、その
差分値を出力する。ここで検出された差分値は、色復調
回路11からの出力信号に含まれるバースト信号のレベ
ルとバースト基準値の誤差として導き出されている。減
算器15の出力信号は、次にLPF13に与えられる。
LPF13は、図3(B)に示されるように、加算器4
03とフリップフロップ回路(DFF)404、リミッ
ター回路405から構成される。そして端子406から
入力される1水平期間に1回アクティブになるパルスに
よって減算器15からの誤差信号を積分する。そしてリ
ミッター回路405は、加算器403からの加算結果に
オーバーフローやアンダーフローが生じないように積分
値を制限する。この積分効果によって誤差信号は、ある
時定数を与えられてゲイン調整回路16に与えられる。
すなわち、バースト抜き取り回路14、レベル検出器1
7、減算器15、LPF13から構成されるACC回路
27では、レベル検出回路17で検出されたバーストレ
ベルがACCref よりも大きく減算器15で負の値が検
出されると、その分LPF13の積分値を小さくしてゲ
イン調整回路16の出力レベルを下げるように制御し、
逆に入力信号のバーストレベルが小さい時には減算器1
5から正の誤差値が検出され、これがLPF13の積分
値を大きくし、最終的にはゲイン調整回路16の出力レ
ベルを下げるように動作する。つまり、入力信号のバー
ストレベルが常にACCref に一致するようにC信号の
ゲインが制御される。
【0009】以上のようにレベルが一定化されたC信号
は、色相飽和度調整回路12で色相および色の濃さがユ
ーザの好みやブラウン管の特性に合わせて任意に調整さ
れた次ぎのマトリックス回路7へ送られる。マトリック
ス回路7では、輪郭補正回路9から入力されるY信号お
よび色相飽和度調整回路12からのC信号をもとにY,
C信号をR、G、B信号に変換する。そして最後に3つ
のD/A変換器6でアナログ信号に変換し、端子3、
4、5からのR、G、B信号を得るようになっている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したテレビジ
ョンシステムにおいて、C信号はデジタル状態でゲイン
調整回路 16でそのゲインを調整されている。しか
し、例えば入力されたC信号のレベルが非常に小さくL
SBのレベルしかそのゲインを持たない場合において、
図3(C)に示すようにデジタル状態で乗算器304で
ゲインを上げるともともとともに、デジタルでは定義さ
れていないLSB以下のビット成分はこれを再生するこ
とができず、この分の情報欠落を生じてしまう。通常、
C信号はY信号への妨害を防ぐためにそのゲインを元信
号のレベルよりも小さくして伝送されており、さらにN
TSC信号をA/D変換器24に入力してY/C分離回
路8からC信号を抽出する場合、Y信号処理及び同期再
生のためにC信号成分の存在しないDC成分や同期信号
も同時にA/D変換することになりC信号の階調がどう
しても低下してしまう。
【0011】そこでこの発明は、とくに低レベル入力時
のC信号の階調低下を無くし、品質の高い色信号再生を
得ることができるデジタルビデオ信号処理装置を提供す
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明は、アナログテ
レビジョン信号をA/D変換し、デジタル信号処理によ
ってテレビジョン信号を処理するテレビジョンシステム
において、
【0013】入力されるアナログテレビジョン信号のう
ち少なくとも色信号を含む信号をデジタル信号に変換す
る場合に前記入力されるテレビジョン信号に含まれるバ
ースト信号の振幅に応じて、変換されたデジタル信号の
振幅を変換される前のアナログ信号の状態で制御する手
段を備えるものである。
【0014】
【作用】上記の手段により、色信号のゲイン調整をデジ
タル状態で行うために発生するC信号の階調不足に対し
て、予めA/D入力の手前のアナログ状態でゲイン調整
することになり、結果的に全てのC信号処理においてデ
ジタル信号のダイナミックレンジをより有効に使用し、
C信号の情報を無駄に失うことなく再生可能となる。
【0015】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。
【0016】図1はこの発明の一実施例である。入力端
子101には、NTSC信号若しくはSVHS−Y信号
が入力される。入力端子101の信号は、A/D変換器
124に入力されデジタル化される。A/D変換器12
4の出力信号は、まず同期分離回路119に送られる、
ここではテレビ信号中の水平同期信号と垂直同期信号が
抽出される。抽出された同期信号は、同期再生回路12
1に供給される。同期再生回路121は、偏向に必要な
水平、垂直のドライブタイミングを与えるパルスHD、
VDを作成し、出力端子122、123に出力する。さ
らに同期分離回路119の出力は、タイミング発生回路
120に入力される。タイミング発生回路120は、後
に説明するバースト抜き取り回路114に入力されてい
るC信号に含まれるバースト信号の位置を示すパルスC
BFPを作成している。また、A/D変換器124の出
力信号は、Y/C分離回路108に入力され、ここでは
Y信号のみが抽出される。抽出されたY信号は、輪郭補
正回路109で必要に応じて画像のエッジ部分を補正さ
れ次のマトリックス回路107へ入力される。
【0017】一方、C信号について説明する。まず選択
回路110は、NTSC方式の信号処理時には、端子1
01からのNTSC信号を選択し、SVHS信号処理時
には、端子102からのSVHS−C信号を選択する。
選択回路110の出力は、帯域通過フィルタ(BPF)
128に入力される。帯域通過フィルタ128は、図1
(B)に示すような周波数特性である。即ち、横軸は水
平周波数μを、縦軸はフィルタの出力ゲインを示してい
る。ここでは、これ以降処理される信号は、C信号のみ
であるためにA/D変換器125に入力される信号周波
数帯域をC信号の存在するFsc近傍(Fsc−b〜Fsc+
a)に制限している。
【0018】帯域通過フィルタ128の出力は、アナロ
グゲイン調整回路116に供給される。アナログゲイン
調整回路116は、図1(C)に示すように差動増幅器
104の利得を制御し、結果的に端子101から入力さ
れる信号の振幅を制御する。即ち、アナログゲイン調整
回路116では、D/A変換器129から入力される制
御信号によって帯域通過フィルタ128から与えられる
信号の振幅を制御している。そして、アナログゲイン調
整回路116からの出力信号はA/D変換器125にて
デジタル変換される。
【0019】A/D変換器125から出力されるデジタ
ルビデオ信号は、まずY/C分離回路130に供給され
る。Y/C分離回路130は、NTSC信号処理時の場
合、A/D変換器125の出力信号にはC信号の他にY
信号も含まれているためにこの余分なY信号の除去が行
われる。またSVHS信号処理時の場合は、特にY信号
成分を除去する必要はなく上記NTSC信号のY信号除
去時に必要な遅延と等しい遅延のみを与えるようにして
いる。
【0020】Y/C分離回路130の出力信号(C信
号)は、次に色復調回路111に入力される。色復調回
路111では、クロック発生回路118から入力される
パルスPFscの信号を色副搬送波基準として色信号の復
調を行っている。色復調回路111の出力信号の一方
は、バースト抜き取り回路114に与えられ、他方は、
色相飽和度補正回路112に入力される。バースト抜き
取り回路114では、色復調回路111から与えられる
C信号のうち、色副搬送波の基準となるバースト信号を
タイミング発生回路120から送られてくるパルスCB
PFの位相に従って抜き出している。バースト抜き取り
回路114の出力信号(バースト信号)は、クロック発
生回路118とレベル検出回路117に入力される。
【0021】クロック発生回路118では抜き出された
バースト信号に位相及び周波数を一致させた信号PFsc
と、この信号の4倍の周波数のクロック信号を発生す
る。信号PFscは、色復調回路111に入力され色副搬
送波の基準として使用される。またクロック信号は、こ
のテレビジョンシステムのシステムクロックとして各回
路に供給されている。バースト抜き取り回路114の出
力信号は、レベル検出回路117にも供給される。レベ
ル検出回路117は、バースト信号の振幅を検出する。
検出された振幅レベルは、減算器115に供給される。
減算器115は、端子126から与えられるバーストレ
ベルの基準値ACCref と検出振幅レベルとの差分演算
を行う。このとき、基準値ACCref は、A/D変換器
125のダイナミックレンジに合わせた値になってい
る。減算器115で得られた差分値は、入力信号のバー
ストレベルとバーストレベル基準値との誤差を表してい
る。減算器115の出力信号は、低域通過フィルタ11
3に供給される。低域通過フィルタ113は、図3
(B)に示したように、加算器 403と、DFF 4
04と、リミッター回路 405から構成されており、
端子 406から入力される1水平期間に1回アクティ
ブになるパルスによって減算器115からの誤差信号を
積分する。ここでリミッター回路 405は加算器 4
03からの加算結果にオーバーフローやアンダーフロー
が生じないように積分値を制限する。この積分効果によ
って誤差信号あるいは時定数を与えられ、さらにD/A
変換器129に入力されアナログ信号に変換される。こ
のアナログ信号が先のゲイン調整回路116の制御端子
に供給される。即ち、バースト抜き取り回路114、レ
ベル検出器117、減算器115、低域通過フィルタ1
13から構成されているACC回路127では、レベル
検出回路117で検出されたバーストレベルがACCre
fよりも大きく減算器115で負の値が検出されると、
その分、低域通過フィルタ113の積分値を小さくして
ゲイン調整回路116においてA/D変換する前のアナ
ログ段階でC信号のレベルを下げるように制御してい
る。逆に入力信号のバーストレベルが小さいときには減
算器115から正の誤差値が検出されこれが低域通過フ
ィルタ113の積分値を大きくし、最終的にアナログ段
階でC信号のレベルを上げるように動作している。つま
り入力信号のバーストレベルが常にACCref に一致す
るようにC信号のゲインがA/D変換前に制御される。
【0022】色復調回路111の出力C信号は、色相飽
和度調整回路112で色相及び色の濃さがユーザの好み
やブラウン管の特性に合わせて調整され、次のマトリッ
クス回路107へ送られる。マトリックス回路107に
は、輪郭補正回路109からのY信号も供給されてい
る。マトリックス回路107の演算結果得られたR、
G、B信号はそれぞれ対応するD/A変換部106にて
アナログ変換され出力端子103、104、105へ出
力される。
【0023】上記した実施例によると、従来ACCのゲ
イン調整のために、デジタル状態で乗算を行うと重み付
けの低いビットのデ−タ情報が欠落しC信号の階調不足
をまねくという不都合があったが、この実施例による
と、ACCのためのゲイン調整回路をA/D変換の手前
で動作させ、あらかじめA/D変換器125の入力信号
レベルをあらA/D変換器のダイナミックレンジに合わ
せて一定化するようにしているために、デジタル信号の
ダイナミックレンジを有効に活用し、C信号の階調不足
を補うことが可能となる。図2はこの発明の他の実施例
である。図1に示した実施例と同一の機能の部分には同
じ番号を付している。
【0024】この実施例において、A/D変換器12
4、Y/C分離回路108、輪郭補正回路109で構成
される一連のY信号処理と、マトリックス回路107、
D/A変換器106から構成されるRGB変換と、同期
分離回路119、同期再生回路121、タイミング発生
回路120で構成される同期処理については、図1に示
した実施例と全く同一の機能を示している。即ち、A/
D変換器124から与えられるNTSC若しくはSVH
S−Yのデジタル信号をもとに、Y/C分離回路108
でY信号成分を抽出し必要に応じて輪郭補正を行い、マ
トリックス回路に与えている。
【0025】またA/D変換器124の出力信号から同
期分離回路119で水平、垂直同期信号を分離し、これ
をもとに同期再生回路121では水平、垂直のドライブ
パルスHD、VDを端子122、123から出力してい
る。さらにタイミング発生回路120で色復調回路から
の出力信号のうちバースト信号の位置を示すタイミング
信号CBFPを出力している。
【0026】C信号処理においては、図1と同様にまず
選択回路110でモードに応じて入力信号が選択され
る。そして帯域通過フィルタ128でC信号の存在する
Fsc付近の信号成分のみが抽出される。アナログゲイン
調整回路116は、図1(C)に示したような構成であ
り、D/A変換器129からの制御信号に応じてアナロ
グ状態で帯域通過フィルタ128からの入力信号のゲイ
ンが調整される。そしてアナログゲイン調整回路116
の出力信号は、次のA/D変換器125でデジタル信号
に変換される。変換されたデジタル信号は、Y/C分離
回路130でC信号成分のみが取り出され、ゲイン調整
回路131で再度その振幅が調整される。
【0027】ゲイン調整回路131は、図2(B)に示
すような構成である。主にデジタルメモリ3−104と
加算器3−105によって構成され、端子3−103か
ら与えられる制御信号からアナログゲイン調整回路11
6で既に制御された値に対する残りの制御値の比率を抽
出し、この値と端子3−101からの入力信号の乗算値
をデジタルメモリ3−104から導きだし、この値にさ
らに端子3−101からの入力信号を加えて端子3−1
02へ出力している。つまりゲイン調整回路3−31で
は、低域通過フィルタ113から導出される制御信号に
応じて、あらかじめアナログゲイン調整回路116で制
御された信号に対してさらに詳細な制御をデジタル状態
で実行するものである。
【0028】ゲイン調整回路131の出力信号は、次に
色復調回路111へ供給される。色復調回路111で
は、クロック発生回路118で再生された副搬送波信号
PFscを基準にしてC信号の復調を行う。復調されたC
信号は、バースト抜き取り回路114でそのうちのバー
スト信号のみが抽出され、クロック発生回路118、お
よびレベル検出回路117に与えられる。このうち前者
ではバースト信号に位相が一致した信号PFscと、この
4倍の周波数(4Fsc)のクロックが発生される。後者
においては、レベル検出回路117でバースト信号の振
幅が検出され減算器115に供給される。減算器115
では、予めA/D変換器125のダイナミックレンジに
適応したACCの制御目標レベルACCref と、検出し
た振幅レベルとの誤差検出が行われる。減算器115で
得られた誤差信号は、低域通過フィルタ113で積分さ
れ適当な時定数を与えられ、ACC制御信号として出力
される。
【0029】低域通過フィルタ113から出力されたA
CC制御信号は、デジタル信号に与えられている各ビッ
トの重みによって重み付けの大きいMSB〜mビットま
でまでの情報はD/A変換器129を通じてゲイン調整
回路116に与えられ、残りのmビット〜LSBまでの
比較的細かな情報は、ゲイン調整回路131に与えられ
る。即ち、この実施例においては、制御信号のレベルに
応じてゲイン調整手段をゲイン調整回路116とゲイン
調整回路131とに分割し、比較的大きい制御レベルに
対してはゲイン調整回路116においてアナログ段階で
の制御を行い、逆に制御レベルが小さい信号に対しては
ゲイン調整回路131においてデジタル段階での制御を
行うものである。従って、従来はデジタル段階でのみの
ACCのゲイン調整のために、重み付けの低いビットの
情報の欠落が発生しC信号の階調不足をまねいていた
が、この実施例においては、ゲイン調整回路116をA
/D変換器125の前に設けており、A/D変換器12
5の入力信号レベルをダイナミックレベルに合わせて一
定化してデジタル信号のダイナミックレンジを有効に活
用してるのでC信号の階調不足を補うことができる。さ
らにゲイン調整回路131ではデジタル状態でゲイン調
整を施すのでアナログ状態では不可能なノイズや性能ば
らつきに関係の無い詳細なACC制御が可能となる。
【0030】尚上記の実施例では、全てA/D変換器と
は別にアナログゲイン調整回路を設けたがA/D変換器
に付属されているリファレンス電圧制御を利用しても同
様の効果を得ることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、ACC
のゲイン調整をデジタル状態で行うために発生するC信
号の階調不足に対して、ゲイン調整を予めA/D変換前
のアナログ状態で行い、結果的に全てのC信号処理にお
いてデジタル信号のダイナミックレンジをより有効に活
用することができC信号の情報を無駄に失うことなく再
生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す構成説明図。
【図2】この発明の他の実施例を示す構成説明図。
【図3】従来のデジタルビデオ信号処理装置を示す構成
説明図。
【符号の説明】
106、129…D/A変換器、107…マトリックス
回路、108、130…Y/C分離回路、109…輪郭
補正回路、110…選択回路、111…色復調回路、1
12…色飽和度調整回路、113…低域通過フィルタ
(LPF)、114…バースト抜き取り回路、115…
減算器、116…レベル調整回路、117…レベル検出
回路、118…クロック発生回路、119…同期分離回
路、124…A/D変換器、128…帯域通過フィルタ
(BPF)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アナログテレビジョン信号をA/D変換
    し、デジタル信号処理によってテレビジョン信号を処理
    するテレビジョンシステムにおいて、 入力されるアナログテレビジョン信号のうち少なくとも
    色信号を含む信号をデジタル信号に変換する場合に前記
    入力されるテレビジョン信号に含まれるバースト信号の
    振幅に応じて、変換されたデジタル信号の振幅を変換さ
    れる前のアナログ信号の状態で制御する手段を有したこ
    とを特徴とするデジタルテレビジョン信号処理装置。
JP21495691A 1991-08-27 1991-08-27 デジタルビデオ信号処理装置 Pending JPH0556447A (ja)

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