JPH07336720A - テレビジョン信号処理回路 - Google Patents

テレビジョン信号処理回路

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JPH07336720A
JPH07336720A JP13006294A JP13006294A JPH07336720A JP H07336720 A JPH07336720 A JP H07336720A JP 13006294 A JP13006294 A JP 13006294A JP 13006294 A JP13006294 A JP 13006294A JP H07336720 A JPH07336720 A JP H07336720A
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signal
low
filter means
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color difference
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JP13006294A
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Inventor
Hatsuji Kimura
初司 木村
Masahito Sugiyama
雅人 杉山
Noboru Kojima
昇 小島
Tatsuo Nagata
辰雄 永田
Hideo Ishii
秀雄 石井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、ゲーム等の主に静止画の映像
信号を入力するテレビジョン信号処理回路において、フ
レーム櫛型フィルタ処理を、時間方向の処理による妨害
が少ない高域成分のみに行い、時間軸処理によるノイズ
低減と、3次元Y/C分離によるクロスカラー、ドット
妨害の低減を図ることにある。 【構成】A/D変換後の映像信号に、高域成分と低域成
分とに分離するフィルタ処理を施す。このうち高域成分
には水平、垂直、時間方向の3次元Y/C分離と、時間
方向の処理によるノイズ軽減を目的としたフレーム櫛型
フィルタを施す構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ゲーム機などの主に静
止画の映像信号を入力した場合のテレビシステムにおい
て、高画質化を図る信号処理回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現行テレビジョン(以下現行TVとい
う)の大画面化が進む中、走査線の粗さが目立つとの理
由により、受信機の高画質化に関する研究が行われてい
る。その中で、現行TVとの両立を保ちつつ高画質化を
図るシステムとして、例えばEDTV(クリアビジョ
ン:Enhanced Definition TV)が提案されている。
【0003】図6に現行TV信号を入力し、例えばアス
ペクト比が16:9のワイドテレビに出力するシステムの
一構成例を示し、以下にその動作を説明する。1は映像
信号入力端子、2はラインメモリ、3は第一の減算器、
4は第一のBPF、5は色差信号、6は第二の減算器、
7は輝度信号、8は第一のライン倍速/アスペクト変換
処理手段、9は第一の2Hメモリ、12は輝度信号出力端
子、13は色復調処理手段、14はR−Y信号、15はB−Y
信号、16は第二のライン倍速/アスペクト変換処理手
段、17は第二の2Hメモリ、20はR−Y信号出力端子、
21は第三のライン倍速/アスペクト変換処理手段、22は
第三の2Hメモリ、25はB−Y信号出力端子である。
【0004】A/D変換後の信号が入力端子1から入力
されラインメモリ2に導かれる。ここでは色差信号が1
ラインごとに位相が反転していることを利用して差信号
を取り出し、色副搬送波の3.58MHzを中心としたバン
ドパスフィルタ(BPF)4により色差信号を分離す
る。輝度信号7は、この色差信号と現信号との差分を取
り分離する。分離した輝度信号は、ライン倍速/アスペ
クト変換処理手段8に導かれ、ラインメモリ9を用い、
インターレース信号をノンインターレース信号に、4:3
の信号を16:9の信号に変換する。
【0005】一方色差信号は、色復調処理手段13に導か
れ、変調されている色差信号をベースバンドの色差信号
に復調し、R−Y,B−Y信号に分離する。分離した各
色差信号は、輝度信号と同様にライン倍速/アスペクト
変換処理16,21に導かれ、ラインメモリ17,22を用い、イ
ンターレース信号をノンインターレース信号に、アスペ
クト比4:3の信号を16:9の信号に変換し、ワイドモニタ
に表示する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のテレビ
システムにゲーム機等から出力される映像信号を表示す
ることを考えると、通常の放送を受信した時と比較し
て、伝送路のノイズ、歪等が無いため、S/Nが良い映
像である。このS/Nが良い反面、水平、垂直のエッジ
がシャープであり、エッジ部に多くの高域成分を含むこ
ととなる。このため、上記従来技術で示した水平、垂直
方向の2次元輝度信号/色差信号分離(Y/C分離)で
は、十分な輝度信号と色差信号との分離が行われず、色
差信号に輝度信号が入り込むドット妨害、輝度信号に色
差信号が入り込むクロスカラー等の妨害を生じ、大画面
時には、これらの妨害が特に目立つという問題があっ
た。
【0007】また、上記問題を解決するため、静止画用
と動画用のY/C分離を画像の動きに応じて切り換える
動き適応処理を行うと、回路規模が増大する課題があっ
た。
【0008】本発明の目的は、回路規模が大きい動き検
出手段を省き、低コストで高画質な画像を実現すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第一の手段として、輝度信号と色差信号とが多
重された映像信号を入力し、低域成分のみを通過させる
ローパスフィルタ(LPF)と、高域成分のみを通過さ
せるハイパスフィルタ(HPF)と、この高域成分のみ
にフレーム櫛型フィルタ処理を施すフレーム櫛型フィル
タと、LPFの出力信号とフレーム櫛型フィルタの出力
信号とを加算する加算器を設ける構成とした。
【0010】また上記目的を達成するため本発明の第二
の手段として、既にY/C分離が施された信号を入力
し、輝度信号、色差信号それぞれに低域成分のみを通過
させるLPFと、高域成分のみを通過させるHPFと、
フィールド間またはフレーム間の相関の無いノイズを軽
減するフィールド櫛型フィルタ、またはフレーム櫛型フ
ィルタと、LPFの出力信号とフィールド櫛型フィル
タ、またはフレーム櫛型フィルタの出力信号とを加算す
る加算器を設け、このうち高域成分のみにフィールド櫛
型フィルタ、またはフレーム櫛型フィルタ処理を施す構
成とした。
【0011】また上記目的を達成するため本発明の第三
の手段として、既にY/C分離が施された信号を入力
し、低域成分のみを通過させるLPFと、高域成分のみ
を通過させるHPFと、フレーム間の相関の無いノイズ
を軽減するフレーム櫛型フィルタと、同一フィールド内
のデータを用いてインターレース信号をノンインターレ
ース信号に、また4:3のアスペクト比を16:9に変換す
るライン倍速/アスペクト変換手段と、前フィールドの
データを用いてインターレース信号をノンインターレー
ス信号に、また4:3のアスペクト比を16:9に変換する
フィールド倍速/アスペクト変換手段と、前記ライン倍
速/アスペクト変換手段と、フィールド倍速/アスペク
ト変換手段とを加算する加算器を設け、高域成分にはフ
レーム櫛型フィルタ処理、フィールド倍速/アスペクト
変換処理を、低域成分にはライン倍速/アスペクト変換
処理を施す構成とした。
【0012】
【作用】A/D変換後に設けたLPF26により低域成分
を抽出し、現信号からこの低域成分を減算器27により減
算することで高域成分を抽出するHPFとして動作す
る。抽出した高域成分はフレーム櫛型フィルタ28に入力
し色差信号の位相がフレーム毎で反転することを利用
し、現フレームと1フレーム前の信号との差分を取るこ
とで輝度信号30と色差信号5とを分離し、このうち輝度
信号は前記低域成分と加算器31で合成するように動作す
る。
【0013】また、既にY/Cが分離された信号は、輝
度信号、色差信号のそれぞれを低域成分と高域成分に分
け、このうち高域成分のみをフレーム櫛型フィルタ33に
導き、画像のフレーム相関を利用して、現フレームと1
フレーム前の信号を加算器202により加算し、乗算器203
で1/2を乗じることで相関のないノイズ等を低減するよ
うに動作する。
【0014】具体的には、上記フレーム櫛型フィルタに
おいて、輝度、色差信号が混合された信号を入力した場
合には、例えばY/C分離手段として、既に分離された
信号を入力した場合には、映像のエッジ部における時間
軸方向のチラツキやノイズの軽減手段として動作する。
【0015】このように、時間方向の処理によるボケ等
の妨害が目立たない画像の高域成分にのみ、3次元Y/
C分離やノイズ軽減が目的のフィールド櫛型フィルタ、
またはフレーム櫛型フィルタ処理を施すことで、複雑な
動き検出手段を用いずに、クロスカラー、ドット妨害、
ノイズの低減を実現することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1に示す。図1
の実施例の特徴は、特にゲーム等のほとんどが静止画成
分の映像信号を対象とし、到来映像信号を高域成分と低
域成分に分け、且つ高域成分のみにフレーム櫛型フィル
タ処理を施すことで、動き検出が不要な3次元Y/C分
離を実現している点である。
【0017】図1の本実施例に構成及び動作の概略を説
明する。図において26はLPF、27は減算器、31は加算
器、28は輝度信号と色差信号とを分離するフレーム櫛型
フィルタ、29はフレームメモリであり、その他は図6の
従来例と同じである。以下、回路動作を図1を用いて説
明する。
【0018】図1の実施例には記載されていないが、例
えばA/Dコンバータによりディジタル化された映像信
号が、入力端子1よりLPF3へ導かれる。このLPF
では、到来映像信号の低域成分8(例えば4MHz以下)
のみを通過させる。一方減算器27では、現信号から前記
LPFの出力信号を減算した高域成分を得る。この2つ
の周波数成分のうち高域成分である減算器27の出力信号
は、フレーム櫛型フィルタ28に導かれる。ここでは、静
止領域の色差信号がフレーム毎に反転している特性を利
用して、現信号と1フレーム前の信号との加算または減
算することで輝度信号と色差信号とに分離する。分離さ
れた高域輝度信号30は加算器31に導かれ、前段のLPF
26で分離された低域成分と加算される。この加算後の輝
度信号は、ライン倍速/アスペクト変換処理手段8に導
かれ、例えばインターレース信号をノンインターレース
信号に、4:3のアスペクト比を16:9に変換される。
この実施例ではノンインターレース化にラインメモリを
使用し、上下のラインを平均し補間信号を作成し、現信
号と補間信号とを交互に切り換えて出力する。またアス
ペクト変換処理も同様にラインメモリを使用し、例えば
4:3で出力する時は画面左右の余る部分の読み出しを
止めて、4/3倍のクロックで読み出したり、また画面位
置に応じて読み出しクロックを変えることで、画面いっ
ぱいに映像を出力する。
【0019】一方色差信号5は色復調手段13に導かれ、
変調された色差信号をベースバンドの色差信号に変換す
る。その後は輝度信号と同様に、それぞれの色差信号に
ライン倍速、アスペクト変換処理を施し、アスペクト比
16:9のワイドモニタに出力する。
【0020】次に図1のフレーム櫛型フィルタの具体的
な構成例を図2に示す。この構成例の特徴は、図1のL
PF26と減算器27とで分離した映像信号の高域成分を入
力し、3次元Y/C分離処理による妨害成分の除去と、
時間方向の積分効果による高域ノイズ軽減を図っている
点である。この図2において、101は高域映像信号入力
端子、102は減算器、103は3.58MHzを中心としたBP
F、104は1/2を乗じる乗算器、105は加算器、106は
1/2を乗じる乗算器、28はフレームメモリ、5はY/
C分離後の色差信号を出力する色差信号出力端子、30は
Y/C分離後の輝度信号を出力する輝度信号出力端子で
ある。動作としては、まず到来映像信号の高域成分と低
域成分とに分離され、この内高域成分が入力端子101よ
り導かれる。この入力端子101からの映像信号の一つ
は、フレームメモリ28により1フレーム遅延され、減算
器102において現信号から1フレーム前の信号を減算す
る。このように色差信号がフレーム毎に反転している特
性を利用し色差信号を抽出する。この抽出された色差信
号は3.58MHzを中心としたBPF103により、色成分の帯
域外のノイズが除去され、乗算器104で1/2を乗じて
出力端子5に出力される。
【0021】一方加算器105では、現信号と1フレーム
前の信号とが加算され、輝度信号が抽出される。ここで
も色差信号と同様に乗算器106により1/2倍され、出
力端子30から出力される。
【0022】以上のように、本構成例によれば、ゲーム
などの主に静止画中心の映像信号を入力し、時間方向の
フィルタにより動画への妨害が少ない高域成分にフレー
ム櫛型フィルタ処理を行い、3次元Y/C分離を施すこ
とでクロスカラー、ドット妨害の無い良好な画質を得る
ことができる。また高域成分と低域成分とに分けて処理
することにより、動き検出の不要なシステムを構成で
き、低コストで高画質な映像を提供できる。
【0023】また、図1に示したテレビ信号処理回路は
この構成に限るものではなく、現行テレビジョン信号を
入力し時間方向の処理による動画への妨害が少ない高域
成分に、フレーム櫛型フィルタ処理を行い、時間軸空間
の処理によるノイズ低減と、3次元Y/C分離によるク
ロスカラー、ドット妨害の低減を図るものであれば良
い。例えばアスペクト変換後、走査線をハイビジョンと
同じ1125本に変換するアップコンバート処理を施して、
ハイビジョンモニタに出力できる構成としても良い。
【0024】なお、この図2に示したフレーム櫛型フィ
ルタについても、この構成に限るものではなく、ゲーム
等の主に静止画中心の映像信号を入力し、高域成分にの
みフレーム櫛型フィルタをかけ、3次元Y/C分離とノ
イズ軽減を図れる構成であれば良い。例えば輝度信号分
離を、入力信号と減算器102の出力信号との差分を取り
実現するような構成としても良い。また、入力信号が3.
58MHzを中心としたBPFにより分離されたものなら
ば、BPF103を省いても良い。
【0025】次に、本発明の第二の実施例を図3に、こ
の実施例で使用するフィールド櫛型フィルタの一構成例
を図4に示し詳細に説明する。本実施例の特徴は図1の
実施例とは違い、フィールド櫛型フィルタを用い、特に
エッジ部に生じるチラチラした時間軸方向のフリッカ
や、ノイズ等を軽減することにある。以下、図1の実施
例と異なる点について、その動作を説明する。
【0026】図3において、輝度信号及び色差信号は、
それぞれ輝度信号入力端子32、色差信号入力端子34へ入
力される。この入力端子32からの輝度信号は、図1と同
様にLPF26aと減算器27aにより、高域と低域成分とに
分離され、このうち高域成分はフィールド櫛型フィルタ
33aに導かれる。ここでのフィールド櫛型フィルタ33a
は、映像のエッジで生じるチラチラする時間軸方向のフ
リッカや、ノイズを軽減するために用いられる。例えば
図4に示すように、入力端子201より入力した映像信号
と、フィールドメモリ29で1フィールド遅延した信号と
を加算器202で加算し、1/2倍することで実現でき
る。
【0027】また図3において、このフィルタ処理後の
輝度信号は、LPFで分離した低域成分と加算し、図1
と同様にライン倍速/アスペクト変換処理8を施し、ワ
イドモニタに出力する。
【0028】一方色差信号は、色復調手段12により、変
調色信号をベースバンドの色差信号に復調し、R−Y,
B−Y信号に分離する。分離した各色差信号は上記輝度
信号と同様に低域と高域成分に分けられ、高域成分のみ
にフィールド櫛型フィルタ33b,33cが施される。このフ
ィールド櫛型フィルタ33b,33cも上記輝度信号用と同様
に、映像のエッジでのチラチラする時間軸方向のフリッ
カや、ノイズを軽減する。これは、例えば現信号と1フ
ィールド前の信号との和を取り、1/2倍することで容
易に実現できる。上記のフィールド櫛型フィルタで処理
された信号は、前段のLPF26b,26cで分離された低域
成分と加算器31b,31cで加算され、例えば図1の実施例
と同様にライン倍速/アスペクト変換16,21し、ワイド
モニタに出力される。
【0029】この図3に示したテレビ信号処理回路は、
この構成に限るものではなく、Y/C分離された映像信
号を入力し、高域成分のみにフィールド櫛型フィルタを
施し、時間方向の処理によるノイズ低減を図るものであ
れば良い。またフィールド櫛型フィルタの代わりに、フ
レーム櫛型フィルタを用いても良い。また、例えばアス
ペクト変換後、走査線1125本にアップコンバート処理し
て、ゲーム等からの主に静止画の映像信号をハイビジョ
ンモニタに出力できる構成としても良い。
【0030】次に、本発明の第三の実施例を図5を用い
て詳細に説明する。本実施例の特徴は、フレーム櫛型フ
ィルタ33a後の高域成分に前フィールドのデータを内挿
するフィールド倍速変換処理を施し、映像エッジ部のフ
ィールドフリッカの低域と解像度向上による高画質化を
図る構成とした点である。以下、図1の実施例と異なる
点について、その動作を説明する。
【0031】説明を簡単にするためにここでは、輝度、
色差信号(2色)の処理回路のうちの一系統を示す。図
5において例えばゲーム機より出力される輝度信号が、
入力端子32より入力しLPF手段26aに導かれる。この
LPFでは低域成分のみを通過させ、減算器27aにより
現信号から減算することで高域成分を得る。この2つの
周波数成分のうち高域成分は、フレーム櫛型フィルタ33
dに導かれ、現信号と1フレーム前の信号との差分を取
ることで、例えばフレーム相関の無いノイズを軽減す
る。更にフィルタ処理し出力した高域信号は、前フィー
ルドのデータを用いてノンインターレース化且つワイド
化するフィールド倍速/アスペクト変換35処理を施す。
これはフィールドメモリ36を使用し、現ラインと1フィ
ールド前のラインを共に2倍のスピードで2度読み出
し、それを交互に切り替えて出力する手段である。アス
ペクト変換処理は図1の実施例と同じである。また低域
成分は、図1と同様にライン倍速/アスペクト変換8
し、加算器38により高域成分と加算して、ワイドモニタ
に出力する。
【0032】この図5に示したテレビ信号処理回路は、
この構成に限るものではなく、時間方向の処理による動
画への妨害が少ない高域成分に、フレーム櫛型フィルタ
処理を行い、且つ低域と高域成分別に倍速/アスペクト
変換を図るものであれば良い。例えばアスペクト変換
後、アップコンバート処理を施し、ゲーム等からの映像
信号をハイビジョンモニタに出力できる構成としても良
い。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、動画に時間方向の処理
によるボケ等の妨害が少ない高域成分に3次元Y/C分
離を兼ねたフレーム櫛型フィルタ処理を施すことで、フ
レーム、または相関の無いノイズ低減を、回路規模が大
きい動き検出手段を用いることなく実現できる。
【0034】または、フィールド櫛形フィルタとして構
成することにより、エッジ部でのフィールド間のフリッ
カ軽減も実現できる。
【0035】または、フレーム櫛形フィルタを3次元Y
/C分離として構成した場合には、クロスカラー、ドッ
ト妨害の除去も図ることができる。
【0036】または画像の高域成分にはフレーム櫛型フ
ィルタと前フィールドのデータを用いてノンインターレ
ース化を図るフィールド倍速手段を、低域成分には同一
フィールド内のデータを用いてノンインターレースを図
るライン倍速手段を別々に施すことにより、高域成分は
更に高画質化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示す図である。
【図2】本発明の第一の構成例を示す図である。
【図3】本発明の第二の実施例を示す図である。
【図4】本発明の第二の構成例を示す図である。
【図5】本発明の第三の実施例を示す図である。
【図6】従来例を示す図である。
【符号の説明】
1…映像信号入力端子、 2…ラインメモリ、 3…第一の減算器、 4…第一のBPF、 5…色差信号、 6…第二の減算器、 7…輝度信号、 8…第一のライン倍速/アスペクト変換処理手段、 9…第一の2Hメモリ、 12…輝度信号出力端子、 13…色復調処理手段、 14…R−Y信号、 15…B−Y信号、 16…第二のライン倍速/アスペクト変換処理手段、 17…第二の2Hメモリ、 20…R−Y信号出力端子、 21…第三のライン倍速/アスペクト変換処理手段、 22…第三の2Hメモリ、 25…B−Y信号出力端子、 26…第一のLPF、 26a…第二のLPF、 26b…第三のLPF、 26c…第四のLPF、 27…第三の減算器、 27a…第四の減算器、 27b…第五の減算器、 27c…第六の減算器、 28…第一のフレーム櫛型フィルタ、 29…第一のフレームメモリ、 29a…第一のフィールドメモリ、 29b…第二のフィールドメモリ、 29c…第三のフィールドメモリ、 29d…第二のフレームメモリ、 30…高域輝度信号、 31…第一の加算器、 31a…第二の加算器、 31b…第三の加算器、 31c…第四の加算器、 32…輝度信号入力端子、 33…第二のフレーム櫛型フィルタ、 33a…第一のフィールド櫛型フィルタ、 33b…第二のフィールド櫛型フィルタ、 33c…第三のフィールド櫛型フィルタ、 33d…第三のフレーム櫛型フィルタ、 34…色差信号入力端子、 35…フィールド倍速/アスペクト変換処理手段、 36…フィールドメモリ、 37…第四の14Hメモリ、 38…第五の加算器、 101…高域コンポジット信号入力端子、 102…第四の減算器、 103…第二のBPF、 104…第一の乗算器、 105…第二の加算器、 106…第二の乗算器、 201…高域映像信号入力端子、 202…第三の加算器、 203…第三の乗算器、 204…高域映像信号出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 辰雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者 石井 秀雄 群馬県高崎市西横手111番地株式会社日立 製作所半導体事業部内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テレビジョン信号の低域成分のみを抽出す
    る低域通過フィルタ手段と、 該低域通過フィルタ手段で抽出される低域成分と逆の高
    域成分を抽出する高域通過フィルタ手段と、 該高域通過フィルタ手段の出力信号を例えば1フレーム
    遅延手段と該1フレーム遅延手段の入力と出力とを加算
    または減算する第一の混合器とで構成されるフレーム櫛
    形フィルタ手段と、 該フレーム櫛形フィルタ手段の出力と前記低域通過フィ
    ルタ手段で抽出された低域成分とを加算する第二の混合
    器とを具備することを特徴とするテレビジョン信号処理
    回路。
  2. 【請求項2】テレビジョン信号の低域成分のみを抽出す
    る低域通過フィルタ手段と、 該低域通過フィルタ手段で抽出される低域成分と逆の高
    域成分を抽出する高域通過フィルタ手段と、 該高域通過フィルタ手段の出力信号を例えば1フィール
    ド遅延手段と該1フィールド遅延手段の入力と出力とを
    加算または減算する第一の混合器とで構成されるフィー
    ルド櫛形フィルタ手段と、 該フィールド櫛形フィルタ手段の出力と前記低域通過フ
    ィルタ手段で抽出された低域成分とを加算する第二の混
    合器とを具備することを特徴とするテレビジョン信号処
    理回路。
  3. 【請求項3】テレビジョン信号の低域成分のみを抽出す
    る低域通過フィルタ手段と、 該低域通過フィルタ手段で抽出される低域成分と逆の高
    域成分を抽出する高域通過フィルタ手段と、 該高域通過フィルタ手段の出力信号を例えば1フレーム
    遅延手段と該1フレーム遅延手段の入力と出力とを加算
    または減算する第一の混合器とで構成されるフレーム櫛
    形フィルタ手段と、 該低域通過フィルタ手段の出力信号を同一フィールド内
    のデータを用いて補間するフィールド倍速変換手段と、 該フレーム櫛形フィルタ手段の出力信号を前フィールド
    のデータを用いて補間するライン倍速変換手段と、 該フィールド倍速変換手段の出力と該ライン倍速変換手
    段の出力とを加算する第二の混合器とを具備することを
    特徴とするテレビジョン信号処理回路。
JP13006294A 1994-06-13 1994-06-13 テレビジョン信号処理回路 Pending JPH07336720A (ja)

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JP13006294A Pending JPH07336720A (ja) 1994-06-13 1994-06-13 テレビジョン信号処理回路

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JP (1) JPH07336720A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100712506B1 (ko) * 2005-02-14 2007-04-27 삼성전자주식회사 크로스컬러 아티팩트 제거 회로 및 그 방법

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KR100712506B1 (ko) * 2005-02-14 2007-04-27 삼성전자주식회사 크로스컬러 아티팩트 제거 회로 및 그 방법

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