JPS58715B2 - デイジタル形カラ−エンコ−ダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カラーテレビジョンカメラの撮像出力信号を
直接Ａ−Ｄ変換し、ディジタル演算によって符号化カラ
ーテレビジョン信号を形成するディジタル形カラーエン
コーグ−に関するものである。

従来、カラープレビジョン信号を符号化するには、カラ
ーテレビジョンカメラの撮像出力志して得られる原色画
像信号をアナログ信号の形態で処理して輝度信号に搬送
色信号を周波数多重した複合カラーテレビジョン信号を
形成し、この複合カラーテレビジョン信号をＡ−Ｄ変換
して符号化していた。

したがって、符号化カラープレビジョン信号を形成する
ためのエンコーダーは、従来のカラーエンコーダーの回
路に更に符号化のための回路を付加した形となってその
回路構成が複雑となるうえに、複雑な信号処理過程を経
るために安定な符号化信号が得難く、また、符号化信号
の伝送効率をよくするために必要な帯域圧縮等のディジ
タル信号の処理が困難であるなどの欠点があった。

本発明の目的は、カラーテレビジョンカメラの撮像出力
から直接ディジタル信号を形成し、必要な信号処理をす
べてディジタル演算によって行ない、ディジタル信号の
伝送に必要な化は処理が容易となるようにして安定に符
号化カラーテレビジョン信号を形成するに適したディジ
タル形カラーエンコーダーを提供することにある。

すなわち、本発明ディジタル形カラーエンコーダーは、
輝度信号を色副搬送波の周波数の４倍に等しい標本化周
波数により標本化して符号化輝度信号を形成し、それぞ
れ９０度の位相差を崩し、それぞれの振幅の代数和が零
となり、かつ、それぞれのベクトルの和が前記色副搬送
波を２個の色差信号により直角２相変調した２個の搬送
色差信号のベクトルに対応する４相の搬送色信号を前記
色副搬送波の周期における前記標本化周波数と同期した
位相により標本化して符号化搬送色信号を形成し、その
符号化搬送色信号を前記符号化輝度信号に重畳して符号
化カラーテレビジョン信号を形成するようにし７たこＬ
を特徴とするものである。

上述のごとく、本発明は、カラーテレビジ’−３７信号
の符号化のための標本化周波数を色副搬送波周波数の４
倍に選び、４相の符号化搬送色信号を得ることによって
、回路構成を簡単にし、かつ、ディジタル伝送に必要な
信号処理を容易にするものであり、以下に図面を参照し
て、本発明を詳細に説明する。

ＮＴＳＣ方式カラーテレビジョン信号の搬送色信号は、
第１図に示すように、カラーカメラ出力の三原色画像信
号Ｒ，Ｇ’、Ｂとこれら原色信号から構成される輝度信
号Ｙとの差信号のうちの２個の色差信号Ｒ−ＹおよびＢ
−Ｙの適切な振幅比により色副搬送波を直角２相変調し
た２個のベクトル合成によって構成されるが、本発明カ
ラーエンコーダーにおいては、かかる構成の搬送色信号
を第２図に示すように、それぞれ９０度の位相差を有す
る４個のベクトルのベクトル合成によって形成するよう
に構成する。

これら４個のベクトルは、第２図から明らかなように、
Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙそれぞれの色差信号成分についての
振幅の代数和はそれぞれ零となり、かつ、それぞれのベ
クトル和は第１図に示す従来の直角２相変調におけるそ
れぞれのベクトルに一致する。

かかる４相の搬送色信号を用いた本発明によるディジタ
ル形カラーエンコーダの構成例を輝度信号専用の撮像管
を備えた分離輝度方式カラーカメラについて第３図に示
す。

第３図示の回路構成においては、まず、輝度信号ＹをＡ
−Ｄ変換器１に導き、色副搬送波周波数ｆｓを周波数逓
倍回路１１により４逓倍した４ｆｓの標本化周波数を用
いて標本化してディジタル符号信号に変換する。

一方三原色画像信号Ｒ，Ｇ、Ｂをカラーカメラから直接
Ａ−Ｄ変換器２，３，４にそれぞれ導き、色副搬送波周
波数ｆｓと同じ周波数を有し、それぞれの位相が上述し
た輝度信号Ｙの標本化に用いた周波数４ｆｓの標本化パ
ルスと同期した４相の標本化パルスを用いてこれらの原
色画像信号Ｒ２Ｇ、Ｂをそれぞれディジタル符号信号に
変換する。

これら原色信号のディジタル符号化信号は、それぞれ乗
算回路５，６．７に導いて、図示のごとく、０．０１０
０１１，０．１００１１，０．０００１１の２進数によ
るディジタル乗算を行ない、これらの乗算回路出力にお
いて、Ｒ信号に対して０．３０の利得を、またＧ、Ｂ各
信号に対してはそれぞれ０．５９，０．１１の利得をも
たせるように、ディジタル演算を施す。

これらの演算出力はディジタル加算回路８に導いて加算
し、これら原色信号の合成による符号化輝度信号を形成
する。

上述のようにして形成した輝度信号Ｙと三原色信号Ｒ，
Ｂとのディジタル化出力信号をディジタル減算回路９，
１０および１２，１３に加えてそれぞれディジタル色差
信号を形成するが、図示のごとく、減算回路９，１０と
１２，１３とはそれぞれ逆極性のディジタル演算を行な
うように構成し、前者からはＢ−Ｙ、Ｒ−Ｙのディジタ
ル色差信号を得、後者からはＹ−Ｂ、Ｙ−Ｒのディジタ
ル色差信号を得る。

ついで、減算回路９，１２からのＢ−Ｙ、Ｙ−Ｂ信号を
ディジタル乗算回路１４．１５に導いてそれぞれ１／２
．０３倍し、減算回路１０，１３からのＲ−Ｙ、Ｙ−Ｒ
信号をディジタル乗算回路１６．１７に導いてそれぞれ
１／１．１４倍し、更に、これらのディジタル乗算出力
をそれぞれ１桁シフト回路１Ｂ、１９，２０゜２１に導
いて２進数の１桁シフトを行ない、それぞれに↑の利得
を与える。

なお、上述の１／１．１４倍および１／２．０３倍の乗
算は、例えば第４図および第５図に示すような構成のデ
ィジタル演算回路によって行なうことができる。

これらのディジタル演算回路は、それぞれ図示のように
、０．００１の２進数を乗する３桁シフト回路２９とデ
ィジタル減算回路３０、並びに、それぞれ０．１および
０．００００００１の２進数を乗する１桁および７桁シ
フト回路３１および３２とディジタル減算回路３３とに
よって構成することができる。

上述のディジタル演算によって第２図示の振幅に調整し
た符号化色差信号のうち、Ｂ−Ｙ信号はそのまま加算回
路２５に導き、Ｙ−Ｂ、Ｒ−Ｙ。

Ｙ−Ｒの各色差信号は、それぞれシフトレジスター２２
，２３．２４に加えて周波数逓倍回路１１からの４ｆｓ
の周波数を有するクロックパルスにより１ピツｌ”／４
ｆｓの時間の割合でそれぞれ２ビツト、３ビツト、１ビ
ツト分の位相遅延を与えたうえで加算回路２５に導き、
Ｂ−Ｙ信号を基準にして１／４ｆｓ間隔でＹ−Ｒ，Ｙ−
Ｂ、Ｒ−Ｙ信号のディジタル色差信号の配列を繰り返す
ようにした、第２図示の各ベクトルに対応する４相の符
号化搬送色信号を形成し、その加算出力を加算回路２６
に導いてＡ、−Ｄ変換器１からの符号化輝度信号Ｙに加
算し、その加算出力として、標準方式カラーテレビジョ
ン信号を４ｆｓの標本化周波数により標本化してパルス
符号化した符号化複合カラーテレビジョス信号が並列符
号の形で得られる。

この加算回路出力を並列−直列変換回路２７に導いて直
列パルス符号化信号に変換し、出力端子２８から、ディ
ジタル伝送に適した形態の直列パルス符号化複合カラー
テレビジョン信号を取出す。

なお、前述した第４図示の１／１．１４倍ディジタル演
算回路においては、シフト回路２９とディジタル減算回
路３０とにより １／１．１４＝０．８７７１９３−１−０．１２２８０
７≧１−０．１．２５＝（］、、００１）２進数の演算
を行ない、また、第５図示の１／２．０３倍ディジタル
演算回路においては、シフト回路３１゜３２とディジタ
ル減算回路３３とにより １／２．０３二０．４９２６１１＝０．５−０．００７
３８９≧０．５−０．００７８１．２５＝（０，１００
０００１）２進数の演算を行なう。

第６図には、本発明によるディジタル形カラーエンコー
ダーの他の構成例を、Ｒ，Ｇ、Ｂの三原色画像信号を撮
像出力とする３管式もしくは単管式のカラーテレビジョ
ンカメラを用い、それらのカメラ出力信号を４ｆｓの標
本化周波数によりそれぞれＡ−Ｄ変換して符号化し、直
接符号化複合カラーテレビジョン信号を形成するように
した場合について示す。

第６図示の構成においては、カラーテレビジョンカメラ
撮像出力の三原色画像信号Ｒ，Ｇ、ＢをそれぞれＡ−Ｄ
変換器２，３，４に導き、周波数逓倍回路１１からの４
ｆｓの標本化周波数により標本化して符号化信号に変換
し、ディジタル乗算回路５，６．７において適切な振幅
比率に調整したうえで加算回路８に加え、符号化輝度信
号Ｙを形成する過程は第３図示の前掲例におけると全く
同じであるが、上述のようにして形成した符号化信号Ｙ
、Ｂ、Ｒ，を標本数間引き回路３４に加えてそれぞれの
符号化信号における標本値の４個毎に３個ずつを同期し
て間引き、１／ｆｓ期間、すなわち、色副搬送波の１周
期に１個の標本値を有する符号化信号に変換し、更に、
その変換出力をそれぞれ偽信号除去用フィルター３５に
導いて原信号などを標本化周波数ｆｓにより標本化した
際に標本化信号の高域成分が折返えされて偽信号として
低域の符号化信号に混入するのを除去する。

上述のようにして形成した標本化周波数ｆｓの符号化信
号Ｙ、Ｂ、Ｒから符号化色差信号Ｂ−ＹＹ−ＢおよびＲ
−Ｙ、Ｙ−Ｒをディジタル演算によって形成し、更に、
それぞれに１／２．０３倍および１／１．１４倍の利得
を第４図および第５図に示すディジタル演算回路によっ
て付与し、ついで、１桁シフト回路１８〜２１に加えて
これらの２進数からなる符号化色差信号の利得を＋とし
たうえで、これらの符号化色差信号が１／ｆｓ期間毎に
１／４ｆｓ期間の間隔で４相に配列されるように適切な
ビット数の遅延をシフトレジスター２２〜２４によって
それぞれに与えたうえで加算回路２５により符号化輝度
信号Ｙとともに加算し、複合カラーテレビジョン信号を
標本化周波数４ｆｓにより符号化したのと同一のパルス
符号化複合カラーテレビジョン信号を形成すること、第
３図示の前掲例におけると全く同様である。

第７図には、第６図示の構成例における偽信号除去用フ
ィルターの構成例を示す。

原信号を４ｆｓの標本化周波数により標本化する際には
、上述したように標本化した信号の高域成分スペク１−
ルが低減成分スペクトルと重なるのを避けるため、標本
化周波数を４ｆｓより水平走査周波数の奇数倍の↓だけ
ずらして一１オフセットするよ・うにする。

したがって、かかる折返しによる偽信号を除去するには
、例えば第７図に示すように、標本数間引き回路出力の
符号化信号を、１水平走査周期（ＩＨ）遅延回路３６を
通してＩＨ遅延させたものと加算回路３７により加算し
、更に、その加算出力の２進数を１桁シフト回路３８に
加えて利得を１／２にするように構成し、垂直空間周波
数領域における低域通過フィルターの作用をさせるディ
ジタル化くし形フィルターにより、↑オフセットの関係
を利用して折返し偽信号を除去する。

以上の説明から明らかなとおり、本発明によればつぎの
ような顕著な効果が得られる。

（１）カラープレビジョンカメラの撮像出力信号を直接
Ａ−Ｉ）変換し、簡単な構成のディジタル演算回路のみ
により信号を処理して、符号変換等のディジタル処理に
よる帯域圧縮に適した符号化複合カラーテレビジョン信
号を安定に形成することができる。

（２）カメラ撮像出力のエンコード操作をすべて簡単な
ディジタル演算によって行ない、動作の安定なカラーエ
ンコーダーを構成することができる。

（３）水平走査周波数ｆｈの整数倍の標本化周波４ｆｓ
、すなわち、一般に ｆｓ＝（ｎ−＋−４）ｆｈ、４ｆｓ＝（４ｎ＋２）ｆｈ
を用いて二１次元符号化信号の直交変換や画像フレーム
間の信号処理に適したパルス符号化信号をディジタル演
算処理のみによって得ることができ、更に、入力信号の
水平走査周期と位相同期した標本化により形成した従来
方式によると同一の符号化複合カラーテレビジョン信号
を得ることができる。

（４）符号化信号を後月して色信号を容易に復調するこ
とのできる符号化複合カラーテレビジョン信号を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は標準方式カラーテレビジョン信号の搬送色信号
を示すベクトル線図、第２図は本発明ディジタル形カラ
ーエンコーダーに用いる４相搬送色信号を示すベクトル
線図、第３図は本発明ディジタル形カラーエンコーダー
の構成例を示すブロック線図、第４図は本発明カラーエ
ンコーダーにおける色信号利得演算回路の構成例を示す
ブロック線図、第５図は本発明カラーエンコーダーにお
ける色信号利得演算回路の他の構成例を示すブロック線
図、第６図は本発明ディジタル形カラーエンコーダ・−
の他の構成例を示すブロック線図、第１図は本発明ディ
ジタル形カラーエンコーダーに用いる偽信号除去用フィ
ルターの構成例を示すブロック線図である。 １．２，３，４……Ａ−Ｄ変換器、５，６，７……乗算
回路、８……加算回路、９，１０，１２゜１３……減算
回路、１１……周波数逓倍回路、１４．１５，１６，１
７……乗算回路、１８゜１９．２０．２１……１桁シフ
ト回路、２２゜２３．２４……シフトレジスター、２５
．２６……加算回路、２７……並列−直列変換回路、２
８……符号化信号出力端子、２９，３１，３２……桁シ
フト回路、３０．３３……減算回路、３４……標本数間
引き回路、３５……偽信号除去用フィルター、３６……
ＩＨ遅延回路、３７……加算回路、３８……１桁シフト
回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １輝度信号を色副搬送波の周波数の４倍に等しい標本化
   周波数により標本化して袴号化輝度信妬を形成し、それ
   ぞれ９０度の位相差を有し、それぞれの振幅の代数和か
   零となり、かつ、それぞれのベクトルの和が前記色副搬
   送波を２個の色差信号により直角２相変調した２個の搬
   送色差信号のベクトルに対応する４相の搬送色信号を前
   記色副搬送波の周期における前記標本化周波数と同期し
   た位相により標本化して符号化搬送色信号を形成し、そ
   の符号化輝度信号を前記符号化輝度信号に重畳して符号
   化カラーテレビジョン信号を形成するようにしたことを
   特徴とするディジタル形カラーエンコーダー