JPH0614331A - 搬送色信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 同じ色相でありながらライン毎に異ったデー
タとなる色信号データをライン間加算処理により同一デ
ータとし、かつまた絶対色相を確定させる処理におい
て、２つの直交色信号データ系列（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）の
うち１つの色信号データ系列のデータを遅延させる遅延
手段と、減算手段への入力を選択的に行う構成としてあ
る。 【効果】 ハードウェアの増加を抑えて絶対色相を確定
し、線順次方式による２つの系列（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）の
色信号データの送出が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ
Ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ ｂｙ Ｌｉｎｅ）方式による
搬送色信号の変復調処理をデジタル処理で行う搬送色信
号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から周知のように、ＰＡＬ方式の複
合映像信号にＹ／Ｃ分離処理を施し、カラーバーストの
平均位相と位相同期しており色副搬送波周波数の４倍の
周波数を有するサンプリングクロックでＣ信号（搬送色
信号）をＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換するとき、
カラーバーストの平均位相を１８０ｄｅｇ（度）とする
と、０ｄｅｇ位相のクロックのサンプルでは（Ｂ−Ｙ）
データが、９０ｄｅｇ位相のクロックのサンプルではＲ
−Ｙデータが、１８０ｄｅｇ位相のクロックのサンプル
では−（Ｂ−Ｙ）データが、２７０ｄｅｇ位相のクロッ
クのサンプルでは−（Ｒ−Ｙ）データがそれぞれ得られ
る。これらのデータを振り分け、搬送色信号のＤＣ成分
を除去することで搬送色信号の復調が可能である。

【０００３】このようなＡ／Ｄ変換データを基準位相に
従って４相に振り分け、０ｄｅｇ位相のデータをＰＢＹ
とし、９０ｄｅｇ位相のデータをＥＲＹとし、１８０ｄ
ｅｇ位相のデータをＮＢＹとし、２７０ｄｅｇ位相のデ
ータをＬＲＹとすると、ＥＡＲＬＹ ＬＩＮＥ（先行走
査線）とＬＡＴＥ ＬＩＮＥ（後続走査線）の内容はそ
れぞれ下記のようになる。

【０００４】ＥＡＲＬＹ ＬＩＮＥ（カラーバースト位
相が２２５ｄｅｇのとき）

【０００５】

【数１】 ＰＢＹ＝Ｂ−Ｙ＋ＤＣ ＥＲＹ＝Ｒ−Ｙ＋ＤＣ ＮＢＹ＝−（Ｂ−Ｙ）＋ＤＣ ＬＲＹ＝−（Ｒ−Ｙ）＋ＤＣ ＬＡＴＥ ＬＩＮＥ（カラーバースト位相が１３５ｄｅ
ｇのとき）

【０００６】

【数２】 ＰＢＹ＝Ｂ−Ｙ＋ＤＣ ＥＲＹ＝−（Ｒ−Ｙ）＋ＤＣ ＮＢＹ＝−（Ｂ−Ｙ）＋ＤＣ ＬＲＹ＝Ｒ−Ｙ＋ＤＣ 搬送波位相（変復調軸）とサンプリングクロック位相が
一致していれば、上記のＥＡＲＬＹ ＬＩＮＥからはＰ
ＢＹ，ＥＲＹ成分のＤＣ成分を除去したものを、ＬＡＴ
Ｅ ＬＩＮＥからはＰＢＹ，ＬＲＹ成分のＤＣ成分を除
去したものを抽出することにより、完全な色差信号への
復調が可能である。しかし、実際には、基準信号伝送系
・ＰＬＬ（位相ロックループ）系の遅延およびその個体
偏差，電源電圧変動等によりサンプリングクロック位相
と、変復調軸とを一致させるのは容易でない。

【０００７】ＰＡＬ方式において、位相角θ・振幅ｒの
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変換して復調すると、得
られたサンプリングデータは実際には次のようになる。

【０００８】ＥＡＲＬＹ ＬＩＮＥについては

【０００９】

【数３】 ＰＢＹ′＝ｒ＊ｃｏｓ（θ−φ）＋ＤＣ′ ＥＲＹ′＝ｒ＊ｓｉｎ（θ−φ）＋ＤＣ′ ＮＢＹ′＝−ｒ＊ｃｏｓ（θ−φ）＋ＤＣ′ ＬＲＹ′＝−ｒ＊ｓｉｎ（θ−φ）＋ＤＣ′ ＬＡＴＥ ＬＩＮＥについては

【００１０】

【数４】 ＰＢＹ″＝ｒ＊ｃｏｓ（θ＋φ）＋ＤＣ″ ＥＲＹ″＝−ｒ＊ｓｉｎ（θ＋φ）＋ＤＣ″ ＮＢＹ″＝−ｒ＊ｃｏｓ（θ＋φ）＋ＤＣ″ ＬＲＹ″＝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・フェイドなどの２画面の
つなぎ合わせ時や、各種のフィールド間処理時において
色相の保存が困難になる。そこで、直交色差信号データ
を得るため、上記２つのライン極性のサンプルデータを
以下のように処理する。

【００１１】

【数５】 ＰＢＹ′−ＮＢＹ″＝ＰＢＹ″−ＮＢＹ′ ＝｛ｒ＊ｃｏｓ（θ−φ）＋ＤＣ′｝−｛−ｒ＊ｃｏｓ（θ＋φ）＋ＤＣ″｝ ＝２ｒ＊ｃｏｓφｃｏｓθ＋（ＤＣ′−ＤＣ″）

【００１２】

【数６】 ＥＲＹ′−ＥＲＹ″＝−（ＥＲＹ″−ＥＲＹ′） ＝｛ｒ＊ｓｉｎ（θ−φ）＋ＤＣ′｝−｛−ｒ＊ｓｉｎ（θ＋φ）＋ＤＣ″｝ ＝２ｒ＊ｃｏｓφｓｉｎθ＋（ＤＣ′−ＤＣ″） なお、上記処理により得られた直交色差信号データは振
幅が正規化されていないため、この直交色差信号データ
をカラーバースト部分の復調データとともに他の処理系
に伝送するか、またはカラーバーストデータで直交色差
信号データを除することにより色差信号データを正規化
して送出する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような画像の
ディジタル信号処理やディジタル記録再生、あるいは伝
送を行う際には情報量を圧縮するためにサブサンプル処
理等が一般に行われるが、色差信号に関してはその水平
方向帯域を考慮すると、線順次方式が圧縮による劣化の
影響が小さく有効である。

【００１４】しかしながら上記復調方式では、復調処理
のために２つのラインメモリなどの遅延手段を必要と
し、ハードウェア量が増加するという欠点があった。ま
た、復調された色差信号を再びＰＡＬ方式の搬送色信号
に変調して伝送する場合にも、ハードウェア構成の簡略
化が望まれている。

【００１５】よって本発明の目的は、ＰＡＬ方式搬送色
差信号のデジタル処理を簡易なハードウェアにて達成し
得るよう構成した搬送色信号処理を提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明はＰＡＬ方式の搬送色信号をサンプルする
標本化手段と、前記標本化手段によりサンプルされた色
信号データ系列であって互いに直交関係にあり、かつ所
定の基準位相と一定の位相関係にある複数の色信号デー
タ系列のうちの１つの系列を選択する第１の選択手段
と、前記第１の選択手段により選択された色信号データ
系列を所定期間遅延する遅延手段と、前記第１の選択手
段により選択された色信号データ系列、およびそれ以外
の特定色信号データ系列を交互に選択する第２の選択手
段と、前記遅延手段の遅延出力と前記第２の選択手段で
選択された色信号データ系列を入力し、減算処理する減
算手段を備え、前記減算手段から復調色差信号を出力す
るものである。

【００１７】なお、前記減算手段から出力される色差線
順次信号を遅延するラインメモリを有し、該ラインメモ
リを介さないで得られる前記色差線順次信号と該ライン
メモリの出力信号とに基づいて、再びＰＡＬ方式の搬送
色信号に戻す変調処理を行うことも可能である。

【００１８】

【作用】本発明の上記構成によれば、遅延手段および減
算手段への入力を選択的に行うことにより、良好な性能
を有する搬送色信号復調器を、ハードウェアの増加を抑
えて実現することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明を適用した復調回路を示
す。本実施例はＰＡＬ方式の搬送色信号を入力して、色
差線順次（すなわち、１ライン毎にＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙが交
互に出力される形態）の信号を出力するものである。本
図において、１−Ａ〜１−Ｆはラッチ回路、４は下位ビ
ットからの桁上り入力付き全加算器、５−Ａは遅延手段
としてのラインメモリ、６−Ａおよび６−Ｂは２入力切
替スイッチである。

【００２１】図２および図３は、図１の動作を示すタイ
ミング図である。

【００２２】次に、図１〜図３を参照して本実施例の動
作を説明する。

【００２３】カラーバースト信号（ｆｓｃ）の平均位相
と位相同期しており、４倍の周波数（４ｆｓｃ）有する
クロック信号によりＡ／Ｄ変換された搬送色信号データ
１００は、ラッチ回路１−Ａに入力される。このラッチ
回路は４ｆｓｃの信号をクロックとする。次に、カラー
バーストの平均位相と一定の位相差を有する３つのクロ
ックＳＣＡ，ＳＣＢ，ＳＣＣ（互いの位相差は９０°）
１０１〜１０３により、ラッチ回路１−Ａの出力は各位
相のデータ信号系列に振分けられ、ラッチ回路１−Ａ，
１−Ｃおよび反転出力ラッチ回路３−Ａにそれぞれラッ
チされる。

【００２４】これらのデータ系列のうちＳＣＡクロック
１０１でラッチされたデータ２１１を前述のＰＢＹとす
ると、ＳＣＢクロック１０２でラッチされたデータ２１
３はＥＲＹ、ＳＣＣクロック１０３でラッチされたデー
タ２１２はＮＢＹになる。このＰＢＹデータ２１１は遅
延調整用ラッチ回路１−Ｄを介して、第１の２入力切替
えスイッチ６−Ａの一方の入力端に供給されている。

【００２５】また、ＥＲＹデータ２１３は遅延調整用ラ
ッチ回路１−Ｆを介して第１の２入力切替えスイッチの
他方の入力端および第２の切替えスイッチ６−Ｂの一方
の入力端に供給されている。ＮＢＹデータ２１２は遅延
調整用ラッチ回路１−Ｅを介して第２の切替えスイッチ
の他方の入力端に供給されている。

【００２６】第１の切替えスイッチ６−Ａの出力端は、
下位からの桁上がり入力付き全加算器４の一方の加算入
力端に接続されている。第２の切替えスイッチ６−Ｂの
出力端はラインメモリ５−Ａに接続され、ラインメモリ
５−Ａの出力端は全加算器４のもう一方の加算入力端に
接続されている。

【００２７】そして、ラッチ回路１−Ｂに振り分けられ
た直後のデータＰＢＹ′（ＰＢＹ″）とラインメモリ５
−Ａにより１Ｈ遅延されたデータ系列ＮＢＹ″（ＮＢ
Ｙ′）との間、あるいは＋−ＥＲＹ′（＋−ＥＲＹ″）
と１Ｈ遅延出力である−＋ＥＲＹ″（−＋ＥＲＹ′）と
の間で引き算を行うことにより、復調直交信号が得られ
る。全加算器４にてかかる減算処理を行うため、輝度信
号等を不図示の同期分離回路に入力して得られる水平同
期タイミング信号１０４により、第１の切替えスイッチ
６−ＡがＰＢＹを選択したとき第２の切替えスイッチは
ＥＲＹを、第１の切替えスイッチ６−ＡがＥＲＹを選択
したとき第２の切替えスイッチ６−ＢはＮＢＹを選択す
るように切り替える。

【００２８】減算処理は、以下のように行う。

【００２９】各ラッチ回路に入力される色信号データが
２の補数系で表されているときデータＡ，Ｂ間の減算
は、 Ａ−Ｂ＝Ａ＋Ｂ＋１ で実行される。従って、減数Ｂの全ビット反転データと
データＡを全加算器４に入力し、さらに下位桁上がり入
力に“Ｈ”を入力することにより減算が実行される。

【００３０】これによって第１の切替えスイッチ６−Ａ
の出力２２０から全加算器４にＰＢＹ′（ＰＢＹ″）が
入力されているときには、第２の切替えスイッチ６−Ｂ
およびラインメモリ５−Ａを介してＮＢＹ″（ＮＢ
Ｙ′）が全加算器４に出力され、第２の切替えスイッチ
６−Ｂおよびラインメモリ５−Ａを介して全加算器４に
＋−ＥＲＹ′（＋−ＥＲＹ″）が入力されているときに
は、第１の切替えスイッチ６−Ａから−＋ＥＲＹ″（−
＋ＥＲＹ′）が全加算器４に出力され、これらのデータ
間で減算を行うことにより色差線順次の直交色差信号が
得られる。

【００３１】このようにして得られた色差線順次信号を
再びＰＡＬ方式の搬送色信号に戻す要求（例えば、特殊
効果を施してＰＡＬ方式のモニタに出力する）に答える
ため、図４に示した回路構成を適用する。

【００３２】図４において、１−Ｇ〜１−Ｊはラッチ回
路、２−Ａおよび２−Ｂは図５（Ｃ）に示されるデータ
極性反転回路、３−Ｂは反転出力ラッチ回路、５−Ｂは
ラインメモリ、８−Ａ〜８−Ｃは加算器、９はセレク
タ、１０は図５（Ａ）に示される論理ゲート回路、１１
および１２は図５（Ｂ）に示される論理ゲート回路、２
０はＤ／Ａコンバータ、２１はＢＰＦ（バンドパスフィ
ルタ）である。

【００３３】図６および図７は、図４に示した各部の信
号を示すタイミング図である。

【００３４】次に、図５〜図７を参照して、図４の動作
を説明する。

【００３５】色差線順次信号、すなわち１ライン毎にＲ
−Ｙ，Ｂ−Ｙが出力される形態の復調色差信号２５０
は、第２のラインメモリ５−Ｂ，第３の切替えスイッチ
６−Ｃ，第４の切替えスイッチ６−Ｄに入力される。遅
延手段としてのラインメモリ５−Ｂの出力は、切替えス
イッチ６−Ｃ，６−Ｄのもう一方の入力に接続されてい
る。切替えスイッチ６−Ｃの出力は、信号２０４をクロ
ックとして供給されるラッチ回路１−Ｇと、反転出力ラ
ッチ回路３−Ｂのデータ入力に接続されている。切替え
スイッチ６−Ｄの出力２５７は、極性制御信号２００に
基づいて作動するデータ極性反転回路２−Ａ，２−Ｂを
経て、信号２０５をクロックとするラッチ回路１−Ｈ，
１−Ｇのデータ入力に接続されている。ラッチ回路１−
Ｇの出力は、４入力１出力切替えセレクタ９に入力され
ている。

【００３６】また反転出力ラッチ回路３−Ｂおよびラッ
チ回路１−Ｈ，１−Ｉの出力はそれぞれ下位桁上がり加
算器８−Ａ，８−Ｂ，８−Ｃを経て、セレクタ９に入力
される。下位桁上がり加算器８−Ａ，８−Ｂ，８−Ｃの
桁上がり入力には、図５（Ａ），（Ｂ）に示される論理
ゲート回路１０，１１，１２が接続される。４入力切替
えセレクタ９には切替え制御信号２０１，２０２が入力
され、これらの制御信号に従って出力が選択される。

【００３７】ラインメモリ５−Ｂおよび切替えスイッチ
６−Ｃ，６−Ｄに入力された色差信号は、制御信号２０
０に従い各ラッチ回路１−Ｇ，１−Ｈ，１−Ｉおよび反
転出力ラッチ回路３−Ｂに出力される。上記動作により
ラッチ回路１−Ｇおよび反転出力ラッチ回路３−Ｂには
Ｂ−Ｙ成分が、ラッチ回路１−Ｈ，１−ＩにはＲ−Ｙ成
分が常時供給される。

【００３８】復調時に得られるデータは２ＶＣであるた
め、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器ビット数が同じビット数であ
る場合には、１／２にする必要がある。このとき、単純
なビットシフトにより振幅の利調整をすることは、最下
位ビットの桁落ちが生じ変調特性が劣化する可能性があ
る。そこで本実施例では、復調データを（Ａ／Ｄ＋１ビ
ット）とし、変復調時でＣ信号のピークｔｏピークを保
存した変調を行う。上記処理を行うのが論理ゲート１０
〜１２であり、その構成は図５（Ａ），（Ｂ）に示した
通りである。

【００３９】図４の構成によって得られる変調データは
次の表のようになる。

【００４０】

【表１】

【００４１】上記処理は、変調データの最下位ビットが
“１”のときは加算器でのキャリイ加算を禁止すること
で実行される。

【００４２】なお、図５（Ａ），（Ｂ）に示した５入力
ＡＮＤゲートは、変調データ入力が最小値のときに、上
記処理を行った場合のアンダーフローを防止するための
ものである。

【００４３】これらの処理を経て発生した各位相の色信
号は、ｆｓｃ，０．５ｆｓｃの周期を有する２つの信号
２０１，２０２の組み合せにより制御される４入力切替
えセレクタ９により時分割出力され、４ｆｓｃの周期の
クロックでＤ／Ａコンバータ２０によりアナログ信号に
変換され、ＢＰＦ２１で帯域制限され、ＰＡＬ方式の搬
送色信号として再び出力される。

【００４４】次に、他の実施例について説明する。

【００４５】上記実施例では、色副搬送波（ｆｓｃ）と
データ系列分離クロックとの間の位相関係について、特
に規定はしていない。この場合は、復調色差信号軸は±
（Ｂ−Ｙ）、±（Ｒ−Ｙ）となり、どちらの軸の正負も
確定しない。従って絶対色相を扱わない処理（雑音抑
圧，２画面合成など）でなんら問題ないが、絶対色相を
扱う処理（クロマキーなど）を行う場合には、ＳＣＡク
ロック１０１の位相と搬送色信号Ｂ−Ｙの搬送波位相と
の位相差を±９０度未満にする。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、同
じ色相でありながらライン毎に異ったデータとなる色信
号データをライン間加算処理により同一データとし、か
つまた絶対色相を確定させる処理において、２つの直交
色信号データ系列（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）のうち１つの色信
号データ系列のデータを遅延させる遅延手段と、減算手
段への入力を選択的に行う構成としてあるので、ハード
ウェアの増加を抑えて絶対色相を確定し、線順次方式に
よる２つの系列（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）の色信号データの送
出が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した搬送色信号復調装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１に示した水平同期サイクルの動作を示すタ
イミング図である。

【図３】図１に示した色副搬送波サイクルの動作を示す
タイミング図である。

【図４】図１に示した実施例によって得られた線順次の
色差信号をＰＡＬ方式の搬送色信号に戻す変調装置を示
すブロック図である。

【図５】図４に示した各ゲート回路の詳細な回路図であ
る。

【図６】図４に示した水平同期サイクルの動作を示すタ
イミング図である。

【図７】図４に示した色副搬送波サイクルの動作を示す
タイミング図である。

【符号の説明】

１−Ａ〜１−Ｊ データのビット数分の個数のラッチが
並列接続されているラッチ回路 ２−Ａ，２−Ｂ データ極性反転回路 ３−Ａ，３−Ｂ 下位からの桁上がり入力（ＣＩ）付き
全加算器 ５−Ａ，５−Ｂ １水平走査期間相当の遅延手段として
のラインメモリ ６−Ａ，６−Ｂ，６−Ｃ，６−Ｄ ２入力１出力選択制
御信号入力付き切替えスイッチ ８−Ａ，８−Ｂ，８−Ｃ 下位からの桁上がり加算器 ９ ２つの選択制御信号付き４入力切替えセレクタ １０〜１２ 論理ゲート回路 ２０ Ｄ／Ａコンバータ ２１ ＢＰＦ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＰＡＬ方式の搬送色信号をサンプルする
   標本化手段と、 前記標本化手段によりサンプルされた色信号データ系列
   であって互いに直交関係にあり、かつ所定の基準位相と
   一定の位相関係にある複数の色信号データ系列のうちの
   １つの系列を選択する第１の選択手段と、 前記第１の選択手段により選択された色信号データ系列
   を所定期間遅延する遅延手段と、 前記第１の選択手段により選択された色信号データ系
   列、およびそれ以外の特定色信号データ系列を交互に選
   択する第２の選択手段と、 前記遅延手段の遅延出力と前記第２の選択手段で選択さ
   れた色信号データ系列を入力し、減算処理する減算手段
   を備え、 前記減算手段から復調色差信号を出力することを特徴と
   する搬送色信号処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記減算手段からは
   １ライン毎にＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ信号が交互に出力されるこ
   とを特徴とする搬送色信号処理装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記減算手段から出
   力される色差線順次信号を遅延するラインメモリを有
   し、該ラインメモリを介さないで得られる前記色差線順
   次信号と該ラインメモリの出力信号とに基づいて、再び
   ＰＡＬ方式の搬送色信号に戻す変調処理を行うことを特
   徴とする搬送色信号処理装置。