JPH07105957B2 - ビデオ信号処理装置 - Google Patents
ビデオ信号処理装置Info
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- JPH07105957B2 JPH07105957B2 JP60075509A JP7550985A JPH07105957B2 JP H07105957 B2 JPH07105957 B2 JP H07105957B2 JP 60075509 A JP60075509 A JP 60075509A JP 7550985 A JP7550985 A JP 7550985A JP H07105957 B2 JPH07105957 B2 JP H07105957B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
- H04N9/68—Circuits for processing colour signals for controlling the amplitude of colour signals, e.g. automatic chroma control circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオ信号処理装置に関し、特に、処理済み
信号の振幅を制御するための装置に関する。
信号の振幅を制御するための装置に関する。
発明の背景 本発明は、テレビジョン受像機におけるクロミナンス信
号処理に関連して説明するけれども、本発明の応用範囲
はこれに制限されるものではない。テレビジョン受像機
において、受信されたビデオ信号はルミナンス成分とク
ロミナンス成分に分離される。これらの成分は別々に処
理された後、再合成されて画像表示装置を駆動する赤色
R,緑色Ｇおよび青色Ｂの信号を発生する。
号処理に関連して説明するけれども、本発明の応用範囲
はこれに制限されるものではない。テレビジョン受像機
において、受信されたビデオ信号はルミナンス成分とク
ロミナンス成分に分離される。これらの成分は別々に処
理された後、再合成されて画像表示装置を駆動する赤色
R,緑色Ｇおよび青色Ｂの信号を発生する。
クロミナンス成分は、同期化色バーストとそれに続くク
ロミナンス画像情報を含んでいる。色バーストの振幅お
よび色バーストと画像情報の振幅比は原則として協定に
より一定値に定められている。受信信号の色バーストと
画像情報の大きさが欠陥のある放送機器もしくは伝送媒
体などが原因で所望レベルからずれることが少なくな
い。このようなずれを補償してクロミナンス信号を公称
レベルに戻すために、従来の受像機は自動クロミナンス
制御（以下、ACCという。）回路を含んでいる。このACC
回路は、バーストの大きさと予め設定される基準値とを
比較し、クロミナンス信号を増減してバースト信号振幅
を所定のレベルに保持する。
ロミナンス画像情報を含んでいる。色バーストの振幅お
よび色バーストと画像情報の振幅比は原則として協定に
より一定値に定められている。受信信号の色バーストと
画像情報の大きさが欠陥のある放送機器もしくは伝送媒
体などが原因で所望レベルからずれることが少なくな
い。このようなずれを補償してクロミナンス信号を公称
レベルに戻すために、従来の受像機は自動クロミナンス
制御（以下、ACCという。）回路を含んでいる。このACC
回路は、バーストの大きさと予め設定される基準値とを
比較し、クロミナンス信号を増減してバースト信号振幅
を所定のレベルに保持する。
ACC回路の誤動作や色バースト画像情報の差分偏差によ
り、ACC回路がクロミナンス信号の振幅を所望値よりも
高くし過ぎることがある。このため、再生画像の輝度が
異常に高くなる。この後者の問題点を解決するために、
ACC回路からのクロミナンス信号をモニターし、その振
幅が所定の値を越えた場合、クロミナンス信号を減衰さ
せるクロマ過負荷回路が設けられる。従来のアナログ受
像機の場合、クロマ過負荷の機能は、信号を減衰させる
簡単な利得制御増幅器と、検出を行なうダイオードおよ
び低域フィルタを使って実現することができる。
り、ACC回路がクロミナンス信号の振幅を所望値よりも
高くし過ぎることがある。このため、再生画像の輝度が
異常に高くなる。この後者の問題点を解決するために、
ACC回路からのクロミナンス信号をモニターし、その振
幅が所定の値を越えた場合、クロミナンス信号を減衰さ
せるクロマ過負荷回路が設けられる。従来のアナログ受
像機の場合、クロマ過負荷の機能は、信号を減衰させる
簡単な利得制御増幅器と、検出を行なうダイオードおよ
び低域フィルタを使って実現することができる。
次に、ビデオ信号をディジタル的に処理する、すなわち
２進の算術演算を使って処理する受像機について考えて
見る。ディジタルの受像機の場合、利得／減衰は乗算を
意味し、２進の乗算器は比較的大きく、また高価な装置
であるから使わないことが望ましい。また、ダイオード
検出器に対応する非線形機能を実行する２進の装置はな
い。さらに、クロマ過負荷保護を実行するのに最も適し
た信号路中の箇所でクロミナンス信号にアクセスするこ
とが出来ない場合がある。
２進の算術演算を使って処理する受像機について考えて
見る。ディジタルの受像機の場合、利得／減衰は乗算を
意味し、２進の乗算器は比較的大きく、また高価な装置
であるから使わないことが望ましい。また、ダイオード
検出器に対応する非線形機能を実行する２進の装置はな
い。さらに、クロマ過負荷保護を実行するのに最も適し
た信号路中の箇所でクロミナンス信号にアクセスするこ
とが出来ない場合がある。
発明の概要 本発明の原理によるディジタル・ビデオ信号の振幅制御
装置は、ディジタル・ビデオの信号源に結合される入力
ポートおよび制御入力端子を有する乗算器を含んでい
る。検出器は、ディジタル・ビデオの信号の振幅の大き
さに応答して制御信号を発生する。この検出器は、予め
定められる値よりも小さい振幅の信号に対しては第１レ
ベルの感度を、また予め定められる値よりも大きい振幅
の信号に対しては第２レベルの感度を与える区分的線形
の重み付け手段を含んでいる。また、制御信号を乗算器
の制御入力端子に結合するための手段が設けられる。
装置は、ディジタル・ビデオの信号源に結合される入力
ポートおよび制御入力端子を有する乗算器を含んでい
る。検出器は、ディジタル・ビデオの信号の振幅の大き
さに応答して制御信号を発生する。この検出器は、予め
定められる値よりも小さい振幅の信号に対しては第１レ
ベルの感度を、また予め定められる値よりも大きい振幅
の信号に対しては第２レベルの感度を与える区分的線形
の重み付け手段を含んでいる。また、制御信号を乗算器
の制御入力端子に結合するための手段が設けられる。
本発明の一実施例はディジタル信号の過負荷補償回路で
ある。この回路は、１フィールド周期の間ディジタル信
号レベルの平均をとって制御信号を発生する区分的線形
検出機能を含んでいる。この制御信号は、処理済み信号
に作用する既存の信号乗算器の利得因子を変えるために
使われる。一実施例において、乗算器はクロミナンス信
号飽和度乗算器で構成される。この場合、検出器によ
り、飽和度乗算器の出力信号をモニターし、検出器から
の出力信号によって飽和度の利得因子を変える。この検
出器は、ユーザが制御する飽和度因子の変更に対しても
応じられるようにプログラム可能なものである。
ある。この回路は、１フィールド周期の間ディジタル信
号レベルの平均をとって制御信号を発生する区分的線形
検出機能を含んでいる。この制御信号は、処理済み信号
に作用する既存の信号乗算器の利得因子を変えるために
使われる。一実施例において、乗算器はクロミナンス信
号飽和度乗算器で構成される。この場合、検出器によ
り、飽和度乗算器の出力信号をモニターし、検出器から
の出力信号によって飽和度の利得因子を変える。この検
出器は、ユーザが制御する飽和度因子の変更に対しても
応じられるようにプログラム可能なものである。
クロミナンス過負荷検出器は、信号重み付け回路と信号
平均化回路を含んでいる。平均化回路は、重み付けされ
た信号の１フィールド周期の間の平均に対応する信号を
発生する。この平均を表わす信号は過負荷制御信号とし
て供給される。重み付け回路は、振幅の小さい信号より
も振幅の大きい信号により重み付けをするように構成さ
れている。この重み付け回路は、振幅の小さい信号と振
幅の大きい信号を区別する信号値XRを発生する基準値発
生器を含んでいる。この値が供給される信号サンプルか
ら引かれ、正の差は第１のスケーリング回路に供給され
てサンプル値(S2-S1)(Xn-XR)Pを発生する。ここで、（S
2-S1）はスケーリング因子であり、供給される信号X
nは、信号サンプルS1Xnを発生する第２のスケーリング
回路にも供給される。ここで、S1は第２のスケーリング
因子である。次いで、スケーリングされたサンプルは合
計され、次式で表わされる信号サンプルYnを発生する。
平均化回路を含んでいる。平均化回路は、重み付けされ
た信号の１フィールド周期の間の平均に対応する信号を
発生する。この平均を表わす信号は過負荷制御信号とし
て供給される。重み付け回路は、振幅の小さい信号より
も振幅の大きい信号により重み付けをするように構成さ
れている。この重み付け回路は、振幅の小さい信号と振
幅の大きい信号を区別する信号値XRを発生する基準値発
生器を含んでいる。この値が供給される信号サンプルか
ら引かれ、正の差は第１のスケーリング回路に供給され
てサンプル値(S2-S1)(Xn-XR)Pを発生する。ここで、（S
2-S1）はスケーリング因子であり、供給される信号X
nは、信号サンプルS1Xnを発生する第２のスケーリング
回路にも供給される。ここで、S1は第２のスケーリング
因子である。次いで、スケーリングされたサンプルは合
計され、次式で表わされる信号サンプルYnを発生する。
Yn＝S1Xn＋(S2-S1)(Xn-XR)P このサンプルは平均化回路に供給される。重み付け回路
は基準値XRを変えることによってプログラムされる。
は基準値XRを変えることによってプログラムされる。
実施例 以下の説明において、ディジタル信号は、２進の２の補
数化並列ビット形式であるものと仮定する。図中、各要
素間の太い結線は、並列ビットのサンプルを通す並列ビ
ット用バスであり、細い結線は、単一のライン接続を意
味する。各図において、同じ番号の付された要素は同じ
機能を実行するものである。
数化並列ビット形式であるものと仮定する。図中、各要
素間の太い結線は、並列ビットのサンプルを通す並列ビ
ット用バスであり、細い結線は、単一のライン接続を意
味する。各図において、同じ番号の付された要素は同じ
機能を実行するものである。
第１図は、ディジタル・テレビジョン受像機の基本信号
処理ブロックを示す。このような受像機において、通常
のアナログ・テレビジョン放送信号は、アンテナ10によ
り受信され、通常のアナログのチューナ・中間周波検波
器12に供給される。この回路12は、アナログ・ディジタ
ル変換器（以下、AD変換器という。）20に供給されるア
ナログのベースバンド複合ビデオ信号を発生する。AD変
換器20は、例えば、色副搬送波周波数の４倍の周波数
で、アナログのビデオ信号をディジタル信号に変換す
る。ディジタルのビデオ・サンプルは、複合ビデオ信号
のルミナンス成分とクロミナンス成分を分離するくし型
フィルタ22に供給される。ルミナンス成分は、例えば、
低域フィルタ，信号ピーキング回路、コントラスト制御
回路などを含んでいるルミナンス信号処理回路26に供給
される。回路26で処理されたルミナンス信号は、マトリ
ックス回路30に供給され、そこで処理済みのクロミナン
ス信号と合成されて、画像表示管を駆動するための赤色
R,緑色Ｇおよび青色Ｂの信号を発生する。
処理ブロックを示す。このような受像機において、通常
のアナログ・テレビジョン放送信号は、アンテナ10によ
り受信され、通常のアナログのチューナ・中間周波検波
器12に供給される。この回路12は、アナログ・ディジタ
ル変換器（以下、AD変換器という。）20に供給されるア
ナログのベースバンド複合ビデオ信号を発生する。AD変
換器20は、例えば、色副搬送波周波数の４倍の周波数
で、アナログのビデオ信号をディジタル信号に変換す
る。ディジタルのビデオ・サンプルは、複合ビデオ信号
のルミナンス成分とクロミナンス成分を分離するくし型
フィルタ22に供給される。ルミナンス成分は、例えば、
低域フィルタ，信号ピーキング回路、コントラスト制御
回路などを含んでいるルミナンス信号処理回路26に供給
される。回路26で処理されたルミナンス信号は、マトリ
ックス回路30に供給され、そこで処理済みのクロミナン
ス信号と合成されて、画像表示管を駆動するための赤色
R,緑色Ｇおよび青色Ｂの信号を発生する。
くし型フィルタ22からのクロミナンス成分は、低周波雑
音およびクロス・クロミナンスを除去する帯域フィルタ
24に供給される。帯域濾波されたクロミナンス信号は、
クロミナンス信号の振幅を調整してカラー・バーストの
振幅を一定に保持するACC−色消去回路28に供給され
る。あるいは、クロミナンス信号の振幅が予め定められ
る許容レベル以下に下がると、回路28は、零の値のクロ
ミナンス信号を発生する。
音およびクロス・クロミナンスを除去する帯域フィルタ
24に供給される。帯域濾波されたクロミナンス信号は、
クロミナンス信号の振幅を調整してカラー・バーストの
振幅を一定に保持するACC−色消去回路28に供給され
る。あるいは、クロミナンス信号の振幅が予め定められ
る許容レベル以下に下がると、回路28は、零の値のクロ
ミナンス信号を発生する。
ACC回路28からのクロミナンス信号は、飽和度乗算器34
に供給され、そこで信号サンプルは、再生画像のカラー
強度が視聴者の好みに合うようにスケール調整される。
乗算器34からの出力サンプルは、クロミナンス信号を、
例えば、直角関数にある色差信号（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ
−Ｙ）に復調するカラー復調器32に供給される。色差信
号はマトリックス回路30に供給される。飽和度乗算器34
および復調器32の相対位置は交換することができる。
に供給され、そこで信号サンプルは、再生画像のカラー
強度が視聴者の好みに合うようにスケール調整される。
乗算器34からの出力サンプルは、クロミナンス信号を、
例えば、直角関数にある色差信号（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ
−Ｙ）に復調するカラー復調器32に供給される。色差信
号はマトリックス回路30に供給される。飽和度乗算器34
および復調器32の相対位置は交換することができる。
ディジタル受像機中の大部分の信号処理回路が中央制御
ユニットの制御の下に動作する。第１図においては、便
宜上、中央制御ユニットは飽和度乗算器だけに結合され
ている。この例の場合、中央制御ユニットは、ユーザが
入力する飽和度の制御信号を受け取り、乗算器34が受け
取れる形式に変換する。
ユニットの制御の下に動作する。第１図においては、便
宜上、中央制御ユニットは飽和度乗算器だけに結合され
ている。この例の場合、中央制御ユニットは、ユーザが
入力する飽和度の制御信号を受け取り、乗算器34が受け
取れる形式に変換する。
第１図において、乗算器34の出力に結合される信号レベ
ル制御回路すなわちクロマ過負荷検出器（以下、CODと
いう。）36が設けられている。COD36は、フィールド／
フレーム区間の間、クロミナンス信号の平均値に関連し
た信号を発生する。この平均値信号は制御ユニット38に
供給される。制御ユニット38は、この平均値に応答し
て、乗算器34に供給される飽和度のスケーリング因子を
再調整し、平均の画像カラー飽和度もしくは強度を視聴
者の好みの設定値に保持する。
ル制御回路すなわちクロマ過負荷検出器（以下、CODと
いう。）36が設けられている。COD36は、フィールド／
フレーム区間の間、クロミナンス信号の平均値に関連し
た信号を発生する。この平均値信号は制御ユニット38に
供給される。制御ユニット38は、この平均値に応答し
て、乗算器34に供給される飽和度のスケーリング因子を
再調整し、平均の画像カラー飽和度もしくは強度を視聴
者の好みの設定値に保持する。
CODのもう１つの構成例が破線で画かれたブロック40で
示されている。この場合、クロミナンス信号は、飽和度
乗算器34の前で監視される。このような構成の場合、CO
Dは、ユーザが入力する飽和度の変化に応答しない傾向
にある。この場合においても、また他のCODの構成例に
おいても、信号過負荷システムは、既存の信号乗算器
（例えば、要素34）を含んでおり、追加する必要部品を
最少にして機能を実行する。
示されている。この場合、クロミナンス信号は、飽和度
乗算器34の前で監視される。このような構成の場合、CO
Dは、ユーザが入力する飽和度の変化に応答しない傾向
にある。この場合においても、また他のCODの構成例に
おいても、信号過負荷システムは、既存の信号乗算器
（例えば、要素34）を含んでおり、追加する必要部品を
最少にして機能を実行する。
COD回路は、乗算器34の前に接続することが望ましい。
というのは、COD36の場合のようにプログラム可能な機
能ではなくて、固定の検出機能を持った検出器を設計す
ることができるからである。しかしながら、テレビジョ
ンの設計者が飽和度乗算器の入力接続部にアクセスでき
ない場合もある。例えば、テレビジョン受像機が、西ド
イツ，フライブルクのアイティーティー・インターメタ
ル（ITT Intermetall）製のDigit 2000 VLSIディジタル
・テレビジョン処理回路を中心にして設計されている場
合、設計者は、飽和度乗算器の出力信号にのみ直接アク
セスすることができ、乗算器のスケーリング因子入力に
は制御装置を介して間接的にしかアクセスできない。こ
の場合、設計者は、COD36のような構成でCODの機能を実
行するしかない。
というのは、COD36の場合のようにプログラム可能な機
能ではなくて、固定の検出機能を持った検出器を設計す
ることができるからである。しかしながら、テレビジョ
ンの設計者が飽和度乗算器の入力接続部にアクセスでき
ない場合もある。例えば、テレビジョン受像機が、西ド
イツ，フライブルクのアイティーティー・インターメタ
ル（ITT Intermetall）製のDigit 2000 VLSIディジタル
・テレビジョン処理回路を中心にして設計されている場
合、設計者は、飽和度乗算器の出力信号にのみ直接アク
セスすることができ、乗算器のスケーリング因子入力に
は制御装置を介して間接的にしかアクセスできない。こ
の場合、設計者は、COD36のような構成でCODの機能を実
行するしかない。
第２図は、クロマ過負荷検出器36′を詳細に示したもの
である。飽和度乗算器34への入力は、復調されていない
クロミナンス信号であるものと仮定する。この信号は位
相／振幅変調された正弦波信号であるから、この信号を
ディジタル形式で表わした信号の大きさは、瞬時のサン
プリング位相に応じて変化する。また、サンプリング周
波数が色副搬送波周波数の４倍であると仮定すると、直
角関係にある連続サンプルが交互に得られる。過負荷調
整のために注目される量は、クロミナンス信号の大きさ
すなわちピークからピークの振幅であって、連続するサ
ンプルの値ではない。従って、まず、クロミナンス信号
の大きさを検出する必要がある。この機能は、乗算器34
の出力結線に結合された要素45により実行される。要素
45は、隣接サンプルの逐次の平方の和の平方根を計算す
ることによって、大きさを決定するという機能を実行す
る。また、要素45は、大きさ等を推定する装置で構成す
ることもできる。一般に、全体の機能が、クロミナンス
信号の最大値を制限するように設計されるものであるか
ら、大きさの計算において、サンプルの下位のビットを
含める必要のない場合もある。
である。飽和度乗算器34への入力は、復調されていない
クロミナンス信号であるものと仮定する。この信号は位
相／振幅変調された正弦波信号であるから、この信号を
ディジタル形式で表わした信号の大きさは、瞬時のサン
プリング位相に応じて変化する。また、サンプリング周
波数が色副搬送波周波数の４倍であると仮定すると、直
角関係にある連続サンプルが交互に得られる。過負荷調
整のために注目される量は、クロミナンス信号の大きさ
すなわちピークからピークの振幅であって、連続するサ
ンプルの値ではない。従って、まず、クロミナンス信号
の大きさを検出する必要がある。この機能は、乗算器34
の出力結線に結合された要素45により実行される。要素
45は、隣接サンプルの逐次の平方の和の平方根を計算す
ることによって、大きさを決定するという機能を実行す
る。また、要素45は、大きさ等を推定する装置で構成す
ることもできる。一般に、全体の機能が、クロミナンス
信号の最大値を制限するように設計されるものであるか
ら、大きさの計算において、サンプルの下位のビットを
含める必要のない場合もある。
大きさのサンプルは、区分的線形伝達関数を持った信号
重み付け回路47に供給される。この伝達関数は、２つの
傾きの関数であり、振幅の小さい信号よりも振幅の大き
い信号に重み付けするように設計されている。伝達関数
の形状は、アナログの過負荷検出器に使われるダイオー
ドもしくはトランジスタのベース・エミッタの伝達特性
に類似している。
重み付け回路47に供給される。この伝達関数は、２つの
傾きの関数であり、振幅の小さい信号よりも振幅の大き
い信号に重み付けするように設計されている。伝達関数
の形状は、アナログの過負荷検出器に使われるダイオー
ドもしくはトランジスタのベース・エミッタの伝達特性
に類似している。
重み付け回路47からの重み付けされた大きさの値は、累
算器49に供給される。累算器49は、重み付けされた値を
合計したり、あるいは、例えば、フィールドもしくはフ
レーム周期のような予め定められる時間区間の間、予め
定められる値を何回越えたかを計数するものである。累
算器49が発生する累算値もしくは集積値は、第１の入力
信号として比較器53に供給される。メモリ要素51からの
過負荷基準値は、第２の入力信号として比較器53に供給
される。累算値が基準値を越えると、比較器53は、乗算
器34に供給する乗算因子を減少させなければならないこ
とを示す信号を制御ユニット38に供給する。比較器53
は、差の値そのものを示すように構成されており、この
差の値は乗算因子に必要な変化の割合を示すものであ
る。また、比較器53は差の極性だけを示すように構成す
ることもできる。この場合、制御ユニット38は、比較器
53が信号を発生する各時間区間毎に乗算因子を一定量だ
け増減するようにプログラムされている。
算器49に供給される。累算器49は、重み付けされた値を
合計したり、あるいは、例えば、フィールドもしくはフ
レーム周期のような予め定められる時間区間の間、予め
定められる値を何回越えたかを計数するものである。累
算器49が発生する累算値もしくは集積値は、第１の入力
信号として比較器53に供給される。メモリ要素51からの
過負荷基準値は、第２の入力信号として比較器53に供給
される。累算値が基準値を越えると、比較器53は、乗算
器34に供給する乗算因子を減少させなければならないこ
とを示す信号を制御ユニット38に供給する。比較器53
は、差の値そのものを示すように構成されており、この
差の値は乗算因子に必要な変化の割合を示すものであ
る。また、比較器53は差の極性だけを示すように構成す
ることもできる。この場合、制御ユニット38は、比較器
53が信号を発生する各時間区間毎に乗算因子を一定量だ
け増減するようにプログラムされている。
制御ユニット38が、例えば、マイクロプロセッサであれ
ば、要素51と53は適当なソフトウェアのプログラミング
によってその中に一体化させることができる。
ば、要素51と53は適当なソフトウェアのプログラミング
によってその中に一体化させることができる。
システムが定常状態で動作しており、ユーザが再生画像
の色飽和度を増大させる場合、すなわち、ユーザが飽和
どの乗算因子に対するユーザによる制御能力を増大させ
ようとする場合を考えてみる。他の条件に変更がなけれ
ば、乗算器34および検出器45の出力に生じる信号の大き
さは、累算器49からの累算値出力と共に増大する。後者
の強調された値により、制御ユニット38はユーザにより
指示される飽和度の増大に対抗し、その結果、飽和度の
制御が打ち負かされる。（先に述べたように、検出器の
入力が乗算器の前に結合される場合、この問題は起こら
ない。）過負荷保護−飽和度乗算器装置の自己制御の問
題を解決するために、重み付け回路47の伝達関数は、ユ
ーザが制御する飽和度の変化と同時に変更される。飽和
度の設定値が大きい程、供給信号の大きな割合に対して
重み付け回路が応答しないようにプログラムされてお
り、飽和度の設定値が小さい場合はこの逆である。
の色飽和度を増大させる場合、すなわち、ユーザが飽和
どの乗算因子に対するユーザによる制御能力を増大させ
ようとする場合を考えてみる。他の条件に変更がなけれ
ば、乗算器34および検出器45の出力に生じる信号の大き
さは、累算器49からの累算値出力と共に増大する。後者
の強調された値により、制御ユニット38はユーザにより
指示される飽和度の増大に対抗し、その結果、飽和度の
制御が打ち負かされる。（先に述べたように、検出器の
入力が乗算器の前に結合される場合、この問題は起こら
ない。）過負荷保護−飽和度乗算器装置の自己制御の問
題を解決するために、重み付け回路47の伝達関数は、ユ
ーザが制御する飽和度の変化と同時に変更される。飽和
度の設定値が大きい程、供給信号の大きな割合に対して
重み付け回路が応答しないようにプログラムされてお
り、飽和度の設定値が小さい場合はこの逆である。
検出器の重み付け回路は第３図に示され、その応答特性
が第４図に示されている。応答特性は、零から折点（す
なわち、傾きの交点）までの低い値の傾きと、折点より
も大きい入力値に対する高い値の傾きとから成る２つの
傾きを持った応答特性である。小さい傾きと大きい傾き
は、例えば、それぞれ1/2と4 1/2であり、折点の値は、
横軸の値XRである。第２図の要素45から供給されるクロ
ミナンス信号の大きさの値は、XRの値より小さければ1/
2なる因子が掛けられ、XRの値より大きければ4 1/2なる
因子が掛けられる。従って、検出器は、全体として振幅
が大きい方の信号に対してはずっと敏感に反応する。こ
のため、高飽和度の小さな領域が不自然な程強調された
り、鮮やかになるのが防止される。
が第４図に示されている。応答特性は、零から折点（す
なわち、傾きの交点）までの低い値の傾きと、折点より
も大きい入力値に対する高い値の傾きとから成る２つの
傾きを持った応答特性である。小さい傾きと大きい傾き
は、例えば、それぞれ1/2と4 1/2であり、折点の値は、
横軸の値XRである。第２図の要素45から供給されるクロ
ミナンス信号の大きさの値は、XRの値より小さければ1/
2なる因子が掛けられ、XRの値より大きければ4 1/2なる
因子が掛けられる。従って、検出器は、全体として振幅
が大きい方の信号に対してはずっと敏感に反応する。こ
のため、高飽和度の小さな領域が不自然な程強調された
り、鮮やかになるのが防止される。
重み付け回路のプログラムすることができるという特徴
は、折点の位置すなわち値を変えることにより与えられ
る。（この変更は、通常、過負荷基準の同時変更を伴
う。）折点を低い値XBLに移行すると、供給値は、より
大きな割合で、大きい方の傾きに対応する値で重み付け
される。折点を右側の高い方の値XRHに移行すると、供
給信号の中、大きい方の傾きの値で重み付けされるのに
十分な大きさを持ったサンプルの数は少なくなる。
は、折点の位置すなわち値を変えることにより与えられ
る。（この変更は、通常、過負荷基準の同時変更を伴
う。）折点を低い値XBLに移行すると、供給値は、より
大きな割合で、大きい方の傾きに対応する値で重み付け
される。折点を右側の高い方の値XRHに移行すると、供
給信号の中、大きい方の傾きの値で重み付けされるのに
十分な大きさを持ったサンプルの数は少なくなる。
Xnが、重み付け回路に供給されるｎ番目のサンプルの大
きさに等しく、Ynが、第２図の重み付け回路47により発
生されるｎ番目の重み付けされたサンプルであるものと
すると、Ynの値は次式で与えられる。
きさに等しく、Ynが、第２図の重み付け回路47により発
生されるｎ番目の重み付けされたサンプルであるものと
すると、Ynの値は次式で与えられる。
Yn＝S1Xn＋(S2-S1)(Xn-XR)P （１） ここで、S1とS2は、要素47の伝達関数の小さい方の傾き
の値と大きい方の傾きの値を表わし、(Xn-XR)Pなる量
は、Xn-XRなる差が正の時だけ零でない。従って、(S2-S
1)(Xn-XR)Pの項は、Xn-XRの値が負もしくは零の時は零
となる。XRなる折点の値に対して、過負荷基準がRRであ
るものと仮定すると、累算器49からの出力OAは、次式の
ように１フィールド周期にわたっての合計で表わされ
る。
の値と大きい方の傾きの値を表わし、(Xn-XR)Pなる量
は、Xn-XRなる差が正の時だけ零でない。従って、(S2-S
1)(Xn-XR)Pの項は、Xn-XRの値が負もしくは零の時は零
となる。XRなる折点の値に対して、過負荷基準がRRであ
るものと仮定すると、累算器49からの出力OAは、次式の
ように１フィールド周期にわたっての合計で表わされ
る。
比較器53からの出力COは、次式のように差で表わされ
る。
る。
CO＝OA−RR （３） 次に、飽和度利得に対するユーザ入力をＭなる因子だけ
増大させる場合を考えてみる。この場合、同じ画像信号
についての大きさXn′は元の大きさのＭ倍となり、次式
で表わされる。
増大させる場合を考えてみる。この場合、同じ画像信号
についての大きさXn′は元の大きさのＭ倍となり、次式
で表わされる。
Xn′＝MXn （４） 飽和度利得のユーザ入力をＭなる因子で変更すると、制
御ユニットにより、伝達関数の折点がXRなる元の折点値
のＭ倍となる。また、第２図の制御ユニット38は、過負
荷基準を、元の基準値RRのＭ倍に等しい新しい値RR′に
変更する。乗算器の利得変化を仮定すると、要素47が発
生する新しい値Yn′は次式で与えられる。
御ユニットにより、伝達関数の折点がXRなる元の折点値
のＭ倍となる。また、第２図の制御ユニット38は、過負
荷基準を、元の基準値RRのＭ倍に等しい新しい値RR′に
変更する。乗算器の利得変化を仮定すると、要素47が発
生する新しい値Yn′は次式で与えられる。
Yn′＝SlXn′＋（S2-S1）（Xn′‐XR′）P （５） ＝SlMXn＋(S2-S1)(MXn-MXR)P （６） あるいは、 Yn′＝MYn （７） 累算器49からの出力OA′は次式で表わされ、 OA′＝ΣYn′＝ＭΣYn （８） 比較器53からの新しい値のCO′なる出力は次式で与えら
れる。
れる。
CO′＝OA′−RR′ （９） ＝ΣYn′−RR′ （10） ＝Ｍ（ΣYn−RR （11） ＝MCO （12） 従って、飽和度因子を増大させる前の安定化定数の値の
Ｍ倍の値でループが安定化される。
Ｍ倍の値でループが安定化される。
第３図は、第４図に示される伝達特性を持ったプログラ
ム可能な重み付け回路の一例を示す。この回路におい
て、大きさの検出器45からの大きさの値は入力ポート60
に供給される。制御ユニット38からの折点の値は、(Xn-
XR)なる値を発生する減算器61に減数として供給され
る。差の値の最上位ビットすなわち符号ビットは、アン
ドゲート62の反転入力端子に供給され、値を表わす残り
のビットはアンドゲート62の非反転入力端子に供給され
る。２の補数化サンプルに対して処理が実行されるか
ら、(Xn-XR)なる差の最上位ビットは、正の差について
は零すなわち低い論理レベルであり、負の差については
１すなわち高い論理レベルである。従って、アンドゲー
ト62は、零より大きい差(Xn-XR)Pだけを通過させ、零よ
り小さいかあるいは零に等しい差については零の値を通
過させる。アンドゲート62は、複数の２入力アンドゲー
トで構成することができ、差サンプルの各種のビットに
対して１つのアンドゲートが当てられる。複数個のアン
ドゲートの各々は、差のサンプルの符号ビットに結合さ
れる反転入力および差のサンプルの値を表わす各ビット
に結合される非反転の第２入力を有する。
ム可能な重み付け回路の一例を示す。この回路におい
て、大きさの検出器45からの大きさの値は入力ポート60
に供給される。制御ユニット38からの折点の値は、(Xn-
XR)なる値を発生する減算器61に減数として供給され
る。差の値の最上位ビットすなわち符号ビットは、アン
ドゲート62の反転入力端子に供給され、値を表わす残り
のビットはアンドゲート62の非反転入力端子に供給され
る。２の補数化サンプルに対して処理が実行されるか
ら、(Xn-XR)なる差の最上位ビットは、正の差について
は零すなわち低い論理レベルであり、負の差については
１すなわち高い論理レベルである。従って、アンドゲー
ト62は、零より大きい差(Xn-XR)Pだけを通過させ、零よ
り小さいかあるいは零に等しい差については零の値を通
過させる。アンドゲート62は、複数の２入力アンドゲー
トで構成することができ、差サンプルの各種のビットに
対して１つのアンドゲートが当てられる。複数個のアン
ドゲートの各々は、差のサンプルの符号ビットに結合さ
れる反転入力および差のサンプルの値を表わす各ビット
に結合される非反転の第２入力を有する。
アンドゲート62からの差の値は、２つの傾きの差（S2-S
1）を掛ける乗算器64に供給される。S1が1/2で、S2が4
1/2ならば、（S2-S1）は２の倍数の４である。この倍、
乗算器64は、回路要素を必要としないワイヤード接続の
左側にビット・シフトさせる要素に減少される。乗算器
64からの出力の値は加算器65の第１の入力ポートに供給
される。
1）を掛ける乗算器64に供給される。S1が1/2で、S2が4
1/2ならば、（S2-S1）は２の倍数の４である。この倍、
乗算器64は、回路要素を必要としないワイヤード接続の
左側にビット・シフトさせる要素に減少される。乗算器
64からの出力の値は加算器65の第１の入力ポートに供給
される。
入力ポート60の大きさのサンプルは、第２の乗算器63に
も供給される。乗算器63は、大きさのサンプルXnに傾き
の傾数S1を掛ける。S1を1/2に選ぶと、乗算器63は、ハ
ード・ワイヤードによる右側にビット・シフトの要素で
実現することができ、何ら回路要素を必要としない。
も供給される。乗算器63は、大きさのサンプルXnに傾き
の傾数S1を掛ける。S1を1/2に選ぶと、乗算器63は、ハ
ード・ワイヤードによる右側にビット・シフトの要素で
実現することができ、何ら回路要素を必要としない。
乗算器63からの出力値は加算器65の第２の入力ポートに
供給される。加算器65はYnに等しい出力値を発生する。
（Ynの値を定める（１）式が第４図の伝達関数を示すも
のであることが容易に分る。） 折点を移動させる、すなわち第３図の装置をプログラム
するためには、減算器61に供給される折点値を変えるだ
けで良い。制御ユニットは、予め定められる動作点に対
する折点値，飽和値および過負荷基準値に対応する一組
のパラメータを使ってプログラムされる。ユーザが飽和
値を変える度に、制御ユニットは、貯えられた一組のパ
ラメータから、飽和度の変化に応じて新しい折点値と過
負荷基準値を計算し、減算器に供給する。一度所望の飽
和度レベルが得られると、飽和度乗算器に供給される飽
和度レベルは、比較器からの出力応答に基づいて画像毎
あるいはフィールド毎に変えられる。比較器の出力が正
もしくは負であれば、飽和度乗算器は、制御ユニットに
より自動的に減少もしくは増大され、比較器の出力が零
となるように制御される。
供給される。加算器65はYnに等しい出力値を発生する。
（Ynの値を定める（１）式が第４図の伝達関数を示すも
のであることが容易に分る。） 折点を移動させる、すなわち第３図の装置をプログラム
するためには、減算器61に供給される折点値を変えるだ
けで良い。制御ユニットは、予め定められる動作点に対
する折点値，飽和値および過負荷基準値に対応する一組
のパラメータを使ってプログラムされる。ユーザが飽和
値を変える度に、制御ユニットは、貯えられた一組のパ
ラメータから、飽和度の変化に応じて新しい折点値と過
負荷基準値を計算し、減算器に供給する。一度所望の飽
和度レベルが得られると、飽和度乗算器に供給される飽
和度レベルは、比較器からの出力応答に基づいて画像毎
あるいはフィールド毎に変えられる。比較器の出力が正
もしくは負であれば、飽和度乗算器は、制御ユニットに
より自動的に減少もしくは増大され、比較器の出力が零
となるように制御される。
第５図は、CODシステムのもう１つの実施例を示す。復
調されていないクロミナンス信号もしくは復調された色
差信号の１つであるクロミナンス信号が、飽和度乗算器
76の入力ポート75に供給される。合成された飽和度−CO
Dの利得制御信号は、信号バス88を介して乗算器76の利
得制御入力ポートに供給される。乗算器76からの利得が
制御されたクロミナンス信号がバス89上に発生する。ユ
ーザが発生する。ユーザが発生する飽和度の制御信号
は、バス83を介して第５図の回路に供給される。
調されていないクロミナンス信号もしくは復調された色
差信号の１つであるクロミナンス信号が、飽和度乗算器
76の入力ポート75に供給される。合成された飽和度−CO
Dの利得制御信号は、信号バス88を介して乗算器76の利
得制御入力ポートに供給される。乗算器76からの利得が
制御されたクロミナンス信号がバス89上に発生する。ユ
ーザが発生する。ユーザが発生する飽和度の制御信号
は、バス83を介して第５図の回路に供給される。
飽和度の制御値は、第１および第２のスケーリング回路
80と81に供給される。スケーリング回路80は、各線形の
重み付け回路77に対して折点値を供給する。スケーリン
グ回路80は、飽和度信号に なる因子を掛ける。ここで、K1は使用可能な最大の折点
値であり、MAX SATは使用可能な最大の飽和度値であ
る。従って、供給される飽和度の値がMAX SATの値に等
しければ、回路77に供給される折点値はK1である。他の
全ての折点値は供給される飽和度の値に比例したものと
なる。バス89上のクロミナンス出力信号は重み付け回路
77の信号入力ポートに供給される。回路77は第３図に示
した型式のものである。回路77からの重み付けされたク
ロミナンスのサンプルは比較器78の第１の入力ポートの
供給される。
80と81に供給される。スケーリング回路80は、各線形の
重み付け回路77に対して折点値を供給する。スケーリン
グ回路80は、飽和度信号に なる因子を掛ける。ここで、K1は使用可能な最大の折点
値であり、MAX SATは使用可能な最大の飽和度値であ
る。従って、供給される飽和度の値がMAX SATの値に等
しければ、回路77に供給される折点値はK1である。他の
全ての折点値は供給される飽和度の値に比例したものと
なる。バス89上のクロミナンス出力信号は重み付け回路
77の信号入力ポートに供給される。回路77は第３図に示
した型式のものである。回路77からの重み付けされたク
ロミナンスのサンプルは比較器78の第１の入力ポートの
供給される。
スケーリング回路81は、比較器78の第２の入力ポートに
供給される過負荷基準値を発生する。スケーリング回路
81は、飽和値に なる因子を掛ける。ここで、K2は、飽和値がMAX SATで
あり、供給される折点値がK1の時適当な値をとる、過負
荷基準値MAX REFに対応する。回路81は、飽和値に応答
して現在の飽和値に比例した過負荷基準値を発生する。
供給される過負荷基準値を発生する。スケーリング回路
81は、飽和値に なる因子を掛ける。ここで、K2は、飽和値がMAX SATで
あり、供給される折点値がK1の時適当な値をとる、過負
荷基準値MAX REFに対応する。回路81は、飽和値に応答
して現在の飽和値に比例した過負荷基準値を発生する。
比較器78は、重み付けされたクロミナンス・サンプルが
過負荷基準値よりも大きいか小さいかに応じて非零およ
び零の論理状態の２つのレベルの出力信号を発生する。
比較器78は、クロック信号φSによりサンプル周波数で
クロック制御され、各サンプルを比較した後、零復帰の
出力信号を発生する。このようにして、基準値よりも大
きい重み付けされたクロミナンス・サンプルの各々は、
比較器78の出力端子に出力信号を発生する。
過負荷基準値よりも大きいか小さいかに応じて非零およ
び零の論理状態の２つのレベルの出力信号を発生する。
比較器78は、クロック信号φSによりサンプル周波数で
クロック制御され、各サンプルを比較した後、零復帰の
出力信号を発生する。このようにして、基準値よりも大
きい重み付けされたクロミナンス・サンプルの各々は、
比較器78の出力端子に出力信号を発生する。
比較器78からの出力パルスは、例えば、１フレーム周期
中に発生するパルスの数を計数するカウンタ79に供給さ
れる。現在のフレーム周期中に発生するパルスの計数値
出力は、垂直同期パルスに同期しているクロック信号V
SYNC/2に応答するラッチ90に貯えられる。これと同時
に、カウンタ79は、次のフレームにおける過負荷パルス
を計数するために零にリセットされる。
中に発生するパルスの数を計数するカウンタ79に供給さ
れる。現在のフレーム周期中に発生するパルスの計数値
出力は、垂直同期パルスに同期しているクロック信号V
SYNC/2に応答するラッチ90に貯えられる。これと同時
に、カウンタ79は、次のフレームにおける過負荷パルス
を計数するために零にリセットされる。
バス83上の飽和値には、要素82によりループの利得定数
に等しいK3なる因子が掛けられる。ラッチ90に貯えられ
た過負荷の計数値は、減算器84において因子K3が掛けら
れた飽和値から引き算され、その差は要素85により低域
濾波される。低域通過フィルタ85は、少なくともフレー
ム周期の時定数を有するものである。低域フィルタ85か
らの信号は、要素86によりループ利得K3で割り算され、
最大の信号サンプルをMAX SATの値に制限する制限器87
に供給される。制限器87の出力は、バス88を介して、利
得入力として乗算器76に供給される。破線100で囲まれ
た要素は全て１つのマイクロプロセッサに一体化するこ
とができるものである。
に等しいK3なる因子が掛けられる。ラッチ90に貯えられ
た過負荷の計数値は、減算器84において因子K3が掛けら
れた飽和値から引き算され、その差は要素85により低域
濾波される。低域通過フィルタ85は、少なくともフレー
ム周期の時定数を有するものである。低域フィルタ85か
らの信号は、要素86によりループ利得K3で割り算され、
最大の信号サンプルをMAX SATの値に制限する制限器87
に供給される。制限器87の出力は、バス88を介して、利
得入力として乗算器76に供給される。破線100で囲まれ
た要素は全て１つのマイクロプロセッサに一体化するこ
とができるものである。
第１図は、クロミナンス信号処理経路に信号過負荷制御
回路を含んでいるディジタル・テレビジョン受像機の一
部のブロック図である。 第２図および第５図は、第１図の回路で使われる信号過
負荷制御回路のブロック図である。 第３図は、第２図の信号過負荷制御回路の代りに使うこ
とのできる区分的線形重み付け回路の論理図である。 第４図は、第３図の回路の伝達特性を示す図である。 34……飽和度乗算器、36……クロマ過負荷検出器（CO
D）、38……制御ユニット、45……大きさの検出器、47
……重み付け回路、49……累算器、51……過負荷基準
値、53……比較器。
回路を含んでいるディジタル・テレビジョン受像機の一
部のブロック図である。 第２図および第５図は、第１図の回路で使われる信号過
負荷制御回路のブロック図である。 第３図は、第２図の信号過負荷制御回路の代りに使うこ
とのできる区分的線形重み付け回路の論理図である。 第４図は、第３図の回路の伝達特性を示す図である。 34……飽和度乗算器、36……クロマ過負荷検出器（CO
D）、38……制御ユニット、45……大きさの検出器、47
……重み付け回路、49……累算器、51……過負荷基準
値、53……比較器。
フロントページの続き (72)発明者 デイビツド ローウエル マクニーリイ アメリカ合衆国インデイアナ州インデイア ナポリス ウオーブラ・コート 7832 (56)参考文献 特開 昭49−57725（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−170291（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】ディジタル・ビデオ信号の振幅を制御する
ビデオ信号処理装置であって、 ディジタル・ビデオ信号の源と、 前記ディジタル・ビデオ信号の源に結合される信号入力
ポート、振幅の制御された信号が得られる出力ポート、
および制御入力端子を有する乗算器であって、前記制御
入力端子に供給される制御信号の大きさにより決まる制
御可能な因数を前記ディジタル・ビデオ信号に掛ける乗
算器と、 前記ディジタル・ビデオ信号の大きさに応答して前記制
御信号を発生する検出器であって、予め定められる値よ
りも小さい信号に対しては第１レベルの感度を、また前
記予め定められる値よりも大きい信号に対しては第２レ
ベルの感度を前記検出器に与える区分的線形の重み付け
手段を有する検出器とを含んでおり、 前記重み付け手段は、２つの傾きを持った伝達関数特性
を呈し、また２つの傾きの交点は折点値により決まり、
且つ前記重み付け手段が、 前記折点値の源と、 前記ディジタル・ビデオ信号の大きさと前記折点値との
差を発生する手段と、 前記差に応答し、正の差だけ通過させる手段と、 前記２つの傾きの中の一方に関連した第１の因数を前記
正の差に掛ける手段と、 前記２つの傾きの中の他方に関連した第２の因数を前記
ディジタル・ビデオ信号の大きさに掛ける手段と、 第１の因数が掛けられた正の差と第２の因数が掛けられ
たディジタル・ビデオ信号の大きさとを合成し、重み付
けされたディジタル・ビデオ信号の大きさの値を発生す
る手段とを有する、前記ビデオ信号処理装置。 - 【請求項２】前記検出器が、 前記重み付けされたディジタル・ビデオ信号の大きさの
値に応答し、予め定められる期間に亘って前記値の和に
対応する信号を発生する累算器と、 過負荷基準値の源と、 前記累算器からの信号と前記過負荷基準値とを比較し、
その結果として前記制御信号に対応する信号を発生する
比較器とを含んでいる、特許請求の範囲第１項記載のビ
デオ信号処理装置。 - 【請求項３】前記検出器が、 過負荷基準値の源と、 前記過負荷基準値と前記重み付けされたディジタル・ビ
デオ信号の値とを比較し、前記過負荷基準値を越える重
み付けされたディジタル・ビデオ信号の各サンプルにつ
いて出力パルスを発生する比較器と、 予め定められる期間の間に生じる前記出力パルスの数を
計数する手段とを含んでおり、該パルスの数が前記制御
信号に対応する、特許請求の範囲第１項記載のビデオ信
号処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US599531 | 1984-04-12 | ||
| US06/599,531 US4602276A (en) | 1984-04-12 | 1984-04-12 | Digital signal level overload system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60230791A JPS60230791A (ja) | 1985-11-16 |
| JPH07105957B2 true JPH07105957B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=24399999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60075509A Expired - Lifetime JPH07105957B2 (ja) | 1984-04-12 | 1985-04-11 | ビデオ信号処理装置 |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4602276A (ja) |
| JP (1) | JPH07105957B2 (ja) |
| KR (1) | KR930006867B1 (ja) |
| AT (1) | AT395795B (ja) |
| AU (1) | AU579618B2 (ja) |
| CA (1) | CA1228668A (ja) |
| CS (1) | CS277402B6 (ja) |
| DD (1) | DD232388A5 (ja) |
| DE (1) | DE3512996C2 (ja) |
| DK (1) | DK163685A (ja) |
| ES (1) | ES8609860A1 (ja) |
| FI (1) | FI77345C (ja) |
| FR (1) | FR2563068B1 (ja) |
| GB (1) | GB2157530B (ja) |
| HK (1) | HK25593A (ja) |
| IT (1) | IT1184419B (ja) |
| NL (1) | NL8501067A (ja) |
| PT (1) | PT80285B (ja) |
| SE (1) | SE454930B (ja) |
| YU (1) | YU45983B (ja) |
| ZA (1) | ZA852653B (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3438564A1 (de) * | 1984-10-20 | 1986-04-30 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Abtastregelkreis |
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