JPS60112309A - Signal processing filter - Google Patents

Signal processing filter

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Publication number
JPS60112309A
JPS60112309A JP58219409A JP21940983A JPS60112309A JP S60112309 A JPS60112309 A JP S60112309A JP 58219409 A JP58219409 A JP 58219409A JP 21940983 A JP21940983 A JP 21940983A JP S60112309 A JPS60112309 A JP S60112309A
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JP
Japan
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delay
signal
filter
signal processing
signals
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Application number
JP58219409A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Uehara
上原 陽一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/06Non-recursive filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce greatly the circuit scale and to facilitate an easy production of an IC device by decreasing greatly the number of delay circuits used for filters in comparison with the number of those delay circuits for approximation of series and at the same time setting the delay time of each delay circuit at the special and independent value. CONSTITUTION:A main filter F1 is provided with a circuit 10 which samples the instantaneous value of an analog input signal Ain sent from an input IN and synchronously with a clock having a fixed cycle, an A/D converter 12 which converts the sampled instantaneous value into an 8-bit parallel binary code, i.e., a digital input signal Din, two delay circuits Z<-1> and Z<-m> which produce three signals x0, x1 and xm having different delay times 0, DELTAtau and mDELTAtau from said signal Din, multipliers K0, K1 and Km which multiply prescribed coefficients k0, k1 and km respectively, two adders A1 and A2 which add signals k0x0, k1x1 and kmxm to each other, a gain correcting multiplier kb, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、信号処理用フィルタ技術、特にデジタルフ
ィルタに適用して特に有効な技術に関するもので、たと
えば、映像信号などの局周波領域におけるデジタルフィ
ルタにオU用して有効な技術に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a signal processing filter technology, particularly a technology that is particularly effective when applied to digital filters. This relates to techniques that are effective for use in the U.

〔背景技術〕[Background technology]

近年、デジタル信号処理技術が各種通信分野において使
用されるようになってきた。通信の対象となる情報は、
音声だけではなく、画像、データなど、多様化している
。例えば−デジタル方式のテレビが現実化しつつある。
In recent years, digital signal processing technology has come to be used in various communication fields. The information to be communicated is
It's not just audio, but images, data, and more. For example - digital television is becoming a reality.

デジタルテレビ受像機の最大の利点は、その機能の多様
化にある。すなわち、多重音声信号や静止画像などの受
信、テレビ放送電波と電話回線を併用する有料テレビフ
エどが簡単に実現できる。また、ビデオカセノ)L/コ
ーダやビデオディスクとの信号のやりとりをデジタル化
すれは、画質の劣化はずっと少なくなる。
The greatest advantage of digital television receivers is their diversification of functions. That is, reception of multiplexed audio signals, still images, etc., and pay TV programs using both TV broadcast waves and telephone lines can be easily realized. Furthermore, if the signal exchange between the video cassero L/coder and the video disc is digitized, the deterioration in image quality will be much less.

このようなデジタル化に際し、大きなカギとなるのはデ
ジタルフィルり技術である。
Digital fill technology is the key to this kind of digitalization.

すなわち、デジタルフィルタ技術は、従来のアナログテ
レビ受像機によく使われている多数のコイルやコンデン
サをIO(半導体集積回路装置)で置換えるものであり
、通常は遅延、刀口算、および乗算回路よりなる。
In other words, digital filter technology replaces the many coils and capacitors commonly used in traditional analog television receivers with IOs (semiconductor integrated circuit devices), and typically requires less delay, calculation, and multiplication circuitry. Become.

本発明者は、デジタルフィルタ技術に関し種々の検討を
行1ぷい、以下に述べるような問題点があることを明ら
かにした。
The present inventor has conducted various studies regarding digital filter technology and has found that there are problems as described below.

例えば、カラーテレビ用1oの映像信号処理ブロックに
おける輝度信号フィルタを例にとって説明する0輝度信
号フィルタは、高周波(2〜3MHz)Vおいてピーキ
ング特性を有しており、このピーキングにより輝度信号
の高域成分を増強し、画像を鮮明にする(以下アパチャ
ー補正という)。
For example, the 0 luminance signal filter, which will be explained by taking the luminance signal filter in the 1o video signal processing block for color television as an example, has a peaking characteristic at high frequency (2 to 3 MHz) V, and due to this peaking, the luminance signal is Enhances the range components and makes the image clearer (hereinafter referred to as aperture correction).

ところが1本発明者によると、映像信号処理ブロックは
、高周波の映像信号を処理するため、ナイキストのサン
プリング定理からアナログ信号のサンプリング周期が例
えば70nsec(カラー信号のサブキャリア3.58
MHzの4倍に対応)という速い周期が要求され、これ
に対応したデジタルフィルタの信号処理スピードも早(
しなければならず1つの遅延素子あたりの遅延が極めて
小さなものが必要となる。このようなハイスピードのデ
ジタルフィルタを構成することはいわゆるシリコン半導
体集積回路装置では実現が非常に困難であり、この条件
をみた丁には、さらにフィルタの全並列化などの回路の
工夫が必要であり膨大な素子数が必要となることが本発
明者によって明らかとされた。
However, according to the inventor of the present invention, since the video signal processing block processes high-frequency video signals, the sampling period of the analog signal is, for example, 70 nsec (3.58 subcarriers of the color signal) based on Nyquist's sampling theorem.
A fast cycle (corresponding to 4 times MHz) is required, and the signal processing speed of digital filters corresponding to this is also fast (
Therefore, an extremely small delay per delay element is required. Configuring such a high-speed digital filter is extremely difficult to achieve with so-called silicon semiconductor integrated circuit devices, and in order to meet these conditions, further circuit improvements such as parallelization of all filters are required. The inventor has clarified that a huge number of elements are required.

すなわち5通常のデジタルフィルりによれば、シフトレ
ジスタおよびフリップフロッグからなる1一つの遅延素
子VC50〜100ゲートものインバータが必要であり
、さらに1つの加算器においても50〜200ゲートも
の多くのインバータが必要である。そしてその結果、例
えば高速並列論理を利用したデジタルフィルタにおいて
は、フィルタだけでIOK〜100にゲートのオーダー
となり、ICチップ面積が極厩に大きくなるとともに、
低コスト化が難しいという欠点があることが本発明者に
よって明らかとされた。
In other words, according to a normal digital filter, one delay element VC consisting of a shift register and a flip-flop, and an inverter with 50 to 100 gates are required, and even one adder requires as many inverters as 50 to 200 gates. is necessary. As a result, for example, in a digital filter using high-speed parallel logic, the filter alone has a gate of IOK ~ 100, and the IC chip area becomes extremely large.
The inventors have found that there is a drawback that it is difficult to reduce costs.

ここで、本発明の特徴点をより理解しやすくするため、
以下ディジタルフィルタの基礎事項を説明しながら、本
発明に先豆ち本発明者が検討した事項をより具体的に説
明する。
Here, in order to make it easier to understand the features of the present invention,
Below, while explaining the basics of digital filters, the matters studied by the inventor prior to the present invention will be explained in more detail.

まず第1図、第2図を用いデジタル処理の基礎的事項に
ついて説明する。デジタル処理の流れを第1図に示す。
First, basic matters of digital processing will be explained using FIGS. 1 and 2. Figure 1 shows the flow of digital processing.

第2図は第1図における各処理信号の波形を示す図であ
り横軸として時間t、縦側として振幅W夕とっである。
FIG. 2 is a diagram showing the waveforms of each processed signal in FIG. 1, with the horizontal axis representing time t and the vertical axis representing amplitude Wt.

入力アナログ信号f(1)はまず標本化(サンプリング
)されサンプル系列fnとなった後A/D変換器によっ
て2進パルス列fnとなる。次に、加算器9乗算器、単
位遅延素子を基本演算要素とするディジタルフィルタに
よって所要のフィルタリング操作をうけ、gnが出力さ
れD/A変換器によってアナログ信号g(t)となる。
The input analog signal f(1) is first sampled into a sample sequence fn, and then converted into a binary pulse sequence fn by an A/D converter. Next, the signal is subjected to necessary filtering operations by an adder 9 multiplier and a digital filter whose basic calculation elements are unit delay elements, and gn is output and converted into an analog signal g(t) by a D/A converter.

次に、アイジタルフィルタの基礎的事項である時間離散
システムとその解析につぃ℃簡単に述べる。入力信号に
対する時間連続システム(アナログ系)の作用が微分方
程式で表わされるのに対し、時間離散システムの作用は
差分方程式で表わされる。すなわち、時間離散システム
では、その入力信号なX(nT)’ 出力信号なY(n
T)としak、bkを定数とする時、入出力関係は、定
数係数勝形差分方程式 %式%(1) によって表わされる。
Next, we will briefly discuss time-discrete systems and their analysis, which are the basics of digital filters. While the action of a time-continuous system (analog system) on an input signal is expressed by a differential equation, the action of a time-discrete system is expressed by a difference equation. That is, in a time-discrete system, its input signal is X(nT)' and its output signal is Y(n
T), and when ak and bk are constants, the input-output relationship is expressed by the constant coefficient winning differential equation %Formula %(1).

上式は、過去の入力x((n−k)T)と過去の出力y
((n−k)T)とを所定の規則で組合せることにより
、最新の出力Y(nT)を取り出すことを意味する。
The above formula is the past input x ((n-k)T) and the past output y
((n-k)T) according to a predetermined rule to extract the latest output Y(nT).

第(1)式に含まれている演算は、加算1乗算、単位時
間遅延の3種類である。従って、加算器1乗算器、単位
遅延素子を構成要素と考えれば、これらの要素を用いて
第3図に示す構成がただちに得られる。ここでbk=O
(k= 1.2・・・・・・N)の場合すなわち帰還路
がない場合、回路構成は、第3図の一点線で四まれた部
分で示される。これを非巡回形フィルタとよぶ。これに
対しbk(k=1.2・・・・・・N)のうち少なくと
も1つは零でない回路は、巡回形フィルタとよばれる。
There are three types of operations included in equation (1): addition, multiplication, and unit time delay. Therefore, if the adder 1 multiplier and unit delay element are considered as constituent elements, the configuration shown in FIG. 3 can be immediately obtained using these elements. Here bk=O
In the case (k=1.2...N), that is, when there is no return path, the circuit configuration is shown by the portion surrounded by a dotted line in FIG. This is called an acyclic filter. On the other hand, a circuit in which at least one of bk (k=1.2...N) is not zero is called a cyclic filter.

次に時間離散信号の解析手法であるZ変換につき簡単に
説明する。任意の時刻な原麿として、T秒間隔で発生す
るサンプル値系列 (f(rrT))=f(o)+ f(T)l f(zt
)i” ”””t f(lt)+・・・・・・で与えら
れたとき複素数2の整級数を(f(nT))の2変換と
呼ぶ。
Next, Z transformation, which is a time-discrete signal analysis method, will be briefly explained. As a starting point at an arbitrary time, a sample value series (f(rrT)) that occurs at an interval of T seconds = f(o) + f(T)l f(zt
)i""""t f(lt)+... The integer series of complex numbers 2 is called the 2 transformation of (f(nT)).

ここで、前記(1)式をZ変換すると となる。Here, when the above formula (1) is Z-transformed, becomes.

を得る。本発明の実施例でのべるような非巡回形フィル
タでは、’)I*J・・・・・・bKはすべて零となる
ために、伝達関数H(z)は となることがわかる。
get. In the acyclic filter described in the embodiment of the present invention, ')I*J...bK are all zero, so it can be seen that the transfer function H(z) is as follows.

次に、本発明がなされる背景となった、デジタルテレビ
における画像処理につき簡単に説明する。
Next, image processing in digital television, which is the background of the present invention, will be briefly explained.

1981年11月23日付の日経エレクトロニクス誌、
238〜240ページに示されるように映像信号処理ブ
ロックでは、A/Di換器を通過した入力信号は、輝度
信号2色信号にふりわけられ、輝度信号は、くし形フィ
ルタを介し、輝に信号フィルタに供給されるようになさ
れている。輝度フィルタは、例えば+6〜−3dBのピ
ーキングを与える可変調特性を有しており、ピーキング
は、輝度信号の晶域成分を増強し、画像を鮮明にする働
きをする(第4図参照)。この高域強調(輪郭補償)フ
ィルタの基本的構成例は、1981年(昭和56年)5
月25日発行の吹抜敬彦著[画像のディジタル信号処理
」(日刊工業新聞社発行)の112,113ページに示
されており、その基本となる回路構成は第5図に示すよ
うに、遅延回路z−Kと加算器AKとによって構成でれ
る。つまり入力信号Xを上記遅延回路2 によって互い
に遅延量の異なる2つの信号に分岐し、この2つの信号
を互いに加算操作し、その加算結果を、出力信号Yとす
るような回路構成となっている。
Nikkei Electronics magazine, November 23, 1981,
As shown on pages 238 to 240, in the video signal processing block, the input signal that has passed through the A/Di converter is divided into a luminance signal and two color signals. It is designed to be supplied to The brightness filter has a variable tuning characteristic that provides peaking of, for example, +6 to -3 dB, and the peaking serves to enhance the crystal region component of the brightness signal and sharpen the image (see FIG. 4). The basic configuration example of this high-frequency emphasis (contour compensation) filter was published in 1981 (Showa 56) 5
This is shown on pages 112 and 113 of ``Digital Signal Processing of Images'' by Takahiko Fukinuki (published by Nikkan Kogyo Shimbun), published on May 25th, and the basic circuit configuration is as shown in Figure 5, a delay circuit. It is composed of z-K and adder AK. In other words, the circuit configuration is such that the input signal X is branched into two signals with different delay amounts by the delay circuit 2, the two signals are added together, and the addition result is used as the output signal Y. .

ここで、本発明者の研死によれば、第5図に示されるデ
ジタルフィルタはデイツクとピークが又互に表われるい
わゆるくし型の伝達特性を有することがわかっている。
According to Kenji, the inventor of the present invention, it has been found that the digital filter shown in FIG. 5 has a so-called comb-shaped transfer characteristic in which peaks and peaks appear mutually.

上述したような櫛型特性のフィルタ特性でもりて通常の
コイルやコンデンサなどの受動素子を用いて得られろよ
うなローパスフィルタ、バイパスフィルタのような滑ら
かな特性を実現させるためには、上述した櫛型フィルタ
特性を1要素とする無限級数を編成しなげればならない
。つまり、現実に得られる伝達関数が目的とする伝達関
数からほど遠い場合には、その現実に得られる伝達関数
を項とする無限級数を編成することにより、目的とする
伝達関数を得ることができる。従って、上記遅延回路Z
kを無限に多(便って等測的な無限級数を編成すれは、
理論的にはどのようなフィルタ特性も得ることができる
In order to achieve smooth characteristics such as a low-pass filter or a bypass filter that can be obtained using passive elements such as ordinary coils and capacitors with the comb-shaped filter characteristics described above, it is necessary to An infinite series must be constructed in which one element is the comb filter characteristic. In other words, if the actually obtained transfer function is far from the desired transfer function, the desired transfer function can be obtained by constructing an infinite series whose terms are the actually obtained transfer functions. Therefore, the delay circuit Z
If k is infinitely many (to form an isometric infinite series,
Theoretically, any filter characteristic can be obtained.

しかしながら、実際問題として無限の数の遅延回路を使
うことは不可能であり、そこで現実には。
However, as a practical matter, it is impossible to use an infinite number of delay circuits, so in reality.

上記級数の項を有限にした近似という手段で妥協するし
かない。それでも、有限の数の遅延回路でもって例えば
十記アナログ・フィルタの特性を近似させるためには、
その近似の精度を実用的に水準にまで高めるために、相
当に多くの遅延回路および各遅延回路にそれぞれ付属す
る回路が必要になることは、どうしても避けることがで
きない。
We have no choice but to compromise by approximating the terms of the above series to a finite number. Still, in order to approximate the characteristics of, for example, a ten-ki analog filter with a finite number of delay circuits,
In order to increase the accuracy of the approximation to a practical level, it is inevitable that a considerable number of delay circuits and circuits attached to each delay circuit will be required.

このような観点から第4図に示す周波数特性を有する、
実用にたえつるデジタルフィルタを得るため本発明者は
、本発明に先立ち第6図に示すような回路すなわちデジ
タルフィルタを検討した。
From this point of view, it has the frequency characteristics shown in Fig. 4,
In order to obtain a digital filter that is suitable for practical use, the present inventor studied a circuit as shown in FIG. 6, that is, a digital filter, prior to the present invention.

すなわち第6図に示すデジタルフィルタは、アナログ入
力信号AInの瞬時値を一定周期のクロックφに同期し
てサンプリングするサンプリング回路10、サンプリン
グされた瞬時値を例えば8ビツトの並列2進符号からな
るデジタル入力信号DInに変換するA/D変換器12
、n個の遅延回路z ’、 z”−2,z”−”、 ・
−・−、Z−”カラrzル遅[回路群z−X、n+1個
の掛算器K。l Kl l Kll 1 ”’・・・K
nからなる掛算器群KX、n個の刀り算器からなる刀Ω
算器群Ax、および上記加算器群Axから得られるデジ
タル出力信号り。utをアナログ出力信号Aou、に変
換するD/A変換器14などにより構成される。
That is, the digital filter shown in FIG. 6 includes a sampling circuit 10 that samples the instantaneous value of an analog input signal AIn in synchronization with a clock φ having a constant period, and a digital filter that converts the sampled instantaneous value into a digital signal consisting of, for example, 8-bit parallel binary codes. A/D converter 12 converting into input signal DIn
, n delay circuits z', z"-2, z"-", ・
-・-, Z-"color rz slow [circuit group z-X, n+1 multipliers K.l Kl l Kll 1 "'...K
A multiplier group KX consisting of n, a sword Ω consisting of n multipliers
Digital output signals obtained from the calculator group Ax and the adder group Ax. It is composed of a D/A converter 14 that converts ut into an analog output signal Aou, and the like.

並列デジタル入力信号Dinは、上記遅延回路群zxに
より、それぞれ0.△τ、2△τ、3△τ。
The parallel digital input signals Din are each outputted by the delay circuit group zx at 0. △τ, 2△τ, 3△τ.

・・・・・・n△τの遅延時間をもつn+1個の信号X
0yxI I X2 j XA 9 ・・印・、Xnに
分割される。遅延回路群Z−Xから出力された信号xo
 l xl−、X21XIl+ ・・・・・・t Xn
は、上記掛算器群KxKよって、それぞれに所定の係数
k。l、klj key kat・・・・・・、knが
掛けられる。このようにして、個々に所定の遅延時間に
△τおよび係数Kkをもたされたn+1個の信号kOX
OI kIXII )C2x2+ k3X31 ”””
1knxnは、上記加算器群Axによって互いに加算さ
れ、その加算結果(koxo十に181+に2x□+に
3x3十・・・・・・knxn)が並列デジタルデータ
による出力信号Doutとなる。そして、このデジタル
出力信号り。utをD/A変換器14に通すことにより
、アナログの出力信号A。utを得ることができる。
......n+1 signals X with a delay time of n△τ
0yxI I X2 j XA 9 . . . Divided into Xn. Signal xo output from delay circuit group Z-X
l xl-, X21XIl+ ......t Xn
are each given a predetermined coefficient k by the multiplier group KxK. l, klj key kat..., kn is multiplied. In this way, n+1 signals kOX are each given a Δτ and a coefficient Kk at a predetermined delay time.
OI kIXII )C2x2+ k3X31 ”””
1knxn are added together by the adder group Ax, and the addition result (koxo +, 181+, 2x□+, 3x30, . . . knxn) becomes an output signal Dout based on parallel digital data. And this digital output signal. By passing ut through the D/A converter 14, an analog output signal A is obtained. You can get ut.

なお、出力をデジタルデータのままでとり出す場合は、
上記D/A変換器14はもちろん不要である。
In addition, if you want to extract the output as digital data,
Of course, the D/A converter 14 is unnecessary.

ところで、上述したデジタルフィルタでもって、例えば
第4図に示したようなアナログ・フィルタの特性を実用
的なfAf度で近似させるためには、上記遅延回路z−
1〜z−nは少なくとも数十ないし数百を必要とする。
By the way, in order to use the digital filter described above to approximate the characteristics of an analog filter as shown in FIG. 4 in a practical fAf degree, the delay circuit z-
1 to zn requires at least several tens to several hundreds.

これにともない、各遅延回路ごとに設けられる乗算器K
。−Knおよび710算器もそれぞれ数十ないし数百を
要する。さらに、各遅延回路Z。−2nが遅延させるべ
きデジタル信号は、例えば8ビツトの並列信号であるか
ら、各遅延回路ごとにそれぞれ複数(8本)の遅延素子
列が必要となる。そして、その遅延素子列を構成する個
々の遅延素子は、例えば71J・ツブ70ツブなどによ
るシフトレジスタを用いて構成するため、それぞれに数
ゲートのデジタル回路な必要とする。
Accordingly, a multiplier K is provided for each delay circuit.
. -Kn and 710 calculators each require tens to hundreds of units. Furthermore, each delay circuit Z. Since the digital signal to be delayed by -2n is, for example, an 8-bit parallel signal, a plurality (eight) of delay element arrays are required for each delay circuit. Since each delay element constituting the delay element array is constructed using a shift register of, for example, a 71J/70 block, each requires a digital circuit of several gates.

このため、デジタルフィルタ全体として必要なグーl数
はどうしても非常に膨大なものとなってしまう。すなわ
ち、冒頭で述べたような問題が生じてしまう。
For this reason, the number of gooses required for the digital filter as a whole inevitably becomes extremely large. In other words, the problem mentioned at the beginning occurs.

さらにまた、上述したデジタルフィルタでもって、例え
ばカラーテレビの画像信号の中の輝度信号の高域部分を
強めて画像の輪郭強調を行なわせるのに使用される、い
わゆるアパチャー補正用フィルタを構成しようとすると
、2〜3MHzといった高周波領域を扱えるようにしな
ければならない。
Furthermore, an attempt is made to configure a so-called aperture correction filter, which is used to enhance the outline of an image by strengthening the high-frequency portion of the luminance signal in the image signal of a color television, using the digital filter described above. Then, it is necessary to be able to handle high frequency ranges such as 2 to 3 MHz.

ところが、このような高い周波数領域で上述した級数近
似によるフィルタ特性の組立を上述した膨大な数のデジ
タルゲートでもって行なおうとすると、各デジタルゲー
トあるいは回路における個々の動作遅れ、特に710算
器群などにおける動作遅れが大きくなり、それを補償す
るための補正回路が複雑となりそのゲート数が極めて大
となりその笑現が著1〜く困難になるという問題がある
ことがわかった。
However, when trying to assemble filter characteristics using the series approximation described above in such a high frequency region using the huge number of digital gates described above, individual operation delays in each digital gate or circuit, especially in the 710 calculator group, occur. It has been found that there are problems in that the delay in operation becomes large, the correction circuit for compensating for it becomes complicated, and the number of gates becomes extremely large, making it extremely difficult to realize the delay.

以上のような問題が生じるたぬ、例えは上記アパチャー
補正用フィルタなどのように高周波領域で動作する実用
にたえるフィルタを得ること、嘔らKそれを1つの半導
体集積回路装置内に形成するといったことは、その回路
規模および速度の点などにおいてほとんど絶望視されて
いた。
To prevent the above problems from occurring, it is necessary to obtain a practical filter that operates in a high frequency region, such as the aperture correction filter mentioned above, or to form it within a single semiconductor integrated circuit device. This was considered hopeless in terms of circuit scale and speed.

し発明の目的〕 この発明の目的は、所望の特性をもつデジタルフィルタ
を小規模に構成することができ、これにより半導体集積
回路装置化も簡単に行なえるようにしたデジタルフィル
タ技術を提供するものである。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a digital filter technology that allows a digital filter having desired characteristics to be constructed on a small scale, thereby making it possible to easily incorporate it into a semiconductor integrated circuit device. It is.

また、カラーテレビの輝度信号の高域部分を強調して画
像の輪郭を強調する、いわゆるアノくチャー補正を行な
うのに使用できるようなデジタルフィルタ技術を提供す
るものである。
The present invention also provides a digital filter technique that can be used to perform so-called anomaly correction, which emphasizes the contours of an image by emphasizing the high-frequency portion of the luminance signal of a color television.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては1本明細書の記述および際附図面から明かにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を笥単に説明すれは、下記σ)とおりである。
A brief summary of typical inventions disclosed in this application is as follows σ).

すなわち、フィルタに使用される遅延回路を、級数近似
を行なうための数よりも大幅に少なく限定するとともに
、各遅延回路の遅延時間を互いに独立した特殊値に設定
することにより、膨大な回路規模を必要とする級数的な
近似によらずに、目的とするフィルタ特性を得ることが
できるようにし、これにより回路規模を大幅に縮小し、
かつ高周波領域での動作を可能にし、さらに半導体集積
回路装置化も容易にする、という目的を達成するもので
ある。
In other words, by limiting the number of delay circuits used in the filter to a much smaller number than the number required for series approximation, and by setting the delay time of each delay circuit to a special value that is independent of each other, a huge circuit size can be reduced. It is possible to obtain the desired filter characteristics without using the necessary series approximation, thereby significantly reducing the circuit scale.
Furthermore, the present invention achieves the objectives of enabling operation in a high frequency region and facilitating fabrication into a semiconductor integrated circuit device.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照しながら
説明する。
Hereinafter, typical embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、図面において同一あるいは相当する部分は同一符
号で示す。
In addition, the same or corresponding parts are indicated by the same reference numerals in the drawings.

第6図はこの発明によるデジタルフイルりの一実施例を
示す。同図に示すデジタルフィルりをま、映像信号の中
の輝度信号の高域を強めて画像の輪郭強調を行なう、い
わゆるアノ(チャー補正用フィルタとし1構成され、さ
らにこσ)デジタルフィルタは、1つの半導体集積回路
装置として形成された映像プロセッサの内部回路として
形成されるようになっている。
FIG. 6 shows an embodiment of the digital film according to the present invention. In addition to the digital filter shown in the same figure, the so-called Ano digital filter (consisting of a char correction filter and a σ) digital filter enhances the high frequency range of the luminance signal in the video signal to emphasize the outline of the image. It is now formed as an internal circuit of a video processor formed as one semiconductor integrated circuit device.

先ず、第7図に示すデジタルフィルタの概要を末、以下
のようになっている。
First, the outline of the digital filter shown in FIG. 7 is as follows.

すなわち、デジタル化嘔れた入力信号を複数σ)遅延回
路に通すことにより互いに遅延量の異なる複数の信号を
生成し、さらにその複数の信号を互いに加算操作して出
力することにより、入出力間に所定の周波数特性をもた
せるようにしだもσ)で、上記複数の遅延回路の各遅延
量が互℃・に非級数的な特殊値にそれぞれ独立して設定
され、これにより上記周波数特性をもたされて℃・る。
In other words, input signals that have not been digitized are passed through multiple σ delay circuits to generate multiple signals with different delay amounts, and then the multiple signals are added together and output, thereby reducing the gap between input and output. In order to provide a predetermined frequency characteristic to σ), the delay amount of each of the plurality of delay circuits is independently set to a non-sequential special value, thereby achieving the above frequency characteristic. ℃・ru.

ここで、上記複数の信号の振幅データに対してそれぞれ
係数補正を行なう掛算器か設けられ、これらの掛算器に
個々に設定はれる補正値によって所定の周波数特性をも
たせられるようになっている。
Here, multipliers are provided to perform coefficient correction on the amplitude data of the plurality of signals, respectively, and predetermined frequency characteristics can be provided by correction values set individually in these multipliers.

、−また、特にこの実施例では、上記入力信号から、第
1の遅延量すなわち遅延時間をもたせられ、かつその振
幅データに第1の補正係数が乗算させられた第1の信号
と、第2の遅延時間をもたせられ、かつその振幅データ
に第2の補正係数が乗算された第2の信号と、第3の遅
延時間をもたせられ、かつその振幅データに第3の補正
係数が乗算された第3の信号を生成し、さらに上記第1
.第2゜第3の信号を互いに加算操作するとともに、上
記第1.第2.第3の各遅延時間および上記第1゜第2
.第3の各補正係数をそれぞれ独立に操作することによ
り所定の周波数特性を得るようにしている。これにより
、実質的には2つの遅延回路でもってデジタルフィルタ
の王な部分が構成されるようになっている。そして、そ
の簡単な構成でもって、低域にて平坦な特性をもつとと
もに高域にてピーク特性をもつ上記アパチャー補正用フ
ィルタの特性を実現し℃いる。
, - Also, particularly in this embodiment, a first signal which has a first delay amount, that is, a delay time, and whose amplitude data is multiplied by a first correction coefficient from the input signal; a second signal having a delay time and whose amplitude data is multiplied by a second correction coefficient; and a second signal which has a third delay time and whose amplitude data is multiplied by a third correction coefficient. generating a third signal;
.. The second and third signals are added together, and the first and third signals are added together. Second. each of the third delay times and the first and second delays;
.. A predetermined frequency characteristic is obtained by operating each of the third correction coefficients independently. As a result, the two delay circuits essentially constitute the main part of the digital filter. With this simple configuration, the characteristics of the aperture correction filter described above, which have flat characteristics in the low frequency range and peak characteristics in the high frequency range, can be realized.

第7図に示した実施例のデジタルフィルタFI2は、メ
インフィルりF、とサブフィルタF、とによって構成さ
れる。メインフィルタp1はこの発明によるデジタルフ
ィルタの主要部をなすものであって、入力INから導か
れるアナログ入力信号A1nの瞬時値を一定周期のクロ
ックφに同期してサンプリングするサンプリング回路1
0、サンプリングされた瞬時値を例えば8ビツトの並列
2進符号すなわちデジタル入力信号Dln′VC変換す
るA/D変換器12、このデジタル入力信号DInから
互いに異なる遅延時間O1△τ9m△τをもつ3つ、 
の信号Xo、XI、xmを生成する2つσ)遅延回路z
、= l 、z−m−上記3つの信号xQ l x、 
y Xrnにそれぞれ所定の係数k。l’l kmを掛
ける乗算器Ko、に、、に、TI、係数を掛けられた各
信号k。xO,klxl、kmxmを相互に加算する2
つσ)刀u算器A、、A2+および利得補正用掛算器K
bなどにより構成されている。
The digital filter FI2 of the embodiment shown in FIG. 7 is composed of a main filter F and a sub-filter F. The main filter p1 constitutes the main part of the digital filter according to the present invention, and is a sampling circuit 1 that samples the instantaneous value of the analog input signal A1n derived from the input IN in synchronization with a clock φ having a constant period.
0, an A/D converter 12 that converts the sampled instantaneous value into, for example, an 8-bit parallel binary code, that is, a digital input signal Dln'VC, and 3 with mutually different delay times O1△τ9m△τ from this digital input signal DIn. One,
Two σ) delay circuits z that generate the signals Xo, XI, xm
, = l , z-m - the above three signals xQ l x,
A predetermined coefficient k for each of y and Xrn. Each signal k multiplied by a coefficient TI, into a multiplier Ko, which multiplies l'l km. Add xO, klxl, kmxm to each other 2
σ) Multipliers A, , A2+ and multiplier K for gain correction
b, etc.

サブフィルタF2は補助的に設けたものであつによっ℃
構成されている。このサブフィルタF1!は前述したよ
うな櫛型のフィルタ特性をもっている。
The sub-filter F2 is provided as an auxiliary device, and depending on the temperature
It is configured. This subfilter F1! has a comb-shaped filter characteristic as described above.

上記遅延回路z”、z−m、z−nは、例えばフリップ
70ツブなどにより構成されるシフトレジスタが使用さ
れている。また、上記掛算器K。。
For the delay circuits z'', zm, and zn, shift registers constituted by, for example, 70 flips are used.Furthermore, the multiplier K.

K、、Km、Kbとしては、正式な掛算演算を行なうも
のではなく、並列デジタルデータの各ビット桁を上位あ
るいは下位ヘシフトする論理回路あるいは補数なとる論
理回路などのきわめて単純な回路でもって構成されてい
る。これにより、並列2進符号からなるデジタルデータ
(XOtX1+Xm)VC対して、2のベキによる乗算
および符号の反転などの演算操作が行なえるようになっ
ている(このようなデジタルフィルタの構成をつるまで
の設計手法については後述する)。
K, , Km, and Kb do not perform formal multiplication operations, but are constructed with extremely simple circuits such as logic circuits that shift each bit digit of parallel digital data to upper or lower positions, or logic circuits that take complements. ing. This makes it possible to perform arithmetic operations such as multiplication by a power of 2 and inversion of the sign on the digital data (XOtX1+Xm) VC consisting of parallel binary codes. The design method will be discussed later).

はて、以上のような構成のデジタルフィルタFI2にお
いて、具体的に、メインフィルタF、 (IQの遅延回
路Z−”、z−mの遅延時間ムτ2mΔτをそれぞれ1
クロック分(70nsec)、5クロック分(350n
sec)にそれぞれ設定し、また上記係数ko、に、、
に3のうちに、、kmをそれぞれ5゜−1に設定する。
Specifically, in the digital filter FI2 having the above configuration, the delay time τ2mΔτ of the main filter F, (IQ delay circuit Z-'', z-m) is set to 1.
clock minutes (70nsec), 5 clock minutes (350nsec)
sec), and the above coefficients ko, , ,
, km are set to 5°-1, respectively.

そして、係数k。の大きさを−3,5,−2,7,−2
,4,−2,−1,3,O。
And the coefficient k. -3, 5, -2, 7, -2
,4,-2,-1,3,O.

+4.+12と段階的に変えて、それぞれの場合の伝達
特性を実測してみたところ、第7図に示すように、IM
Hz以下の低域において平坦な部分をモツとともVC2
〜3MH2付近にピーク部分をもつフィルタ特性が得ら
れた。このようにして得られたデジタルフィルタは、上
記アパチャー補正用フィルタとして十分に利用すること
ができるものであった。しかもここで注目すべきこと4
?、そのピークの大きさが、上記係数k。を操作するだ
けでもって、他の部分の特性を乱すことなく非常に円f
W′に可変調節することができたということである。
+4. +12 stepwise and measured the transfer characteristics in each case, as shown in Figure 7, the IM
VC2 with flat parts in the low range below Hz
A filter characteristic having a peak around ~3MH2 was obtained. The digital filter thus obtained could be fully used as the aperture correction filter. What's more, it's worth noting 4
? , the size of the peak is the above coefficient k. By simply manipulating the
This means that it was possible to variably adjust W'.

このことは、上記メインフィルタ1′、が単に高周波領
域で目的とする特性をもつことができるということだけ
に止どまらず、その特性の可変が非常のバランスを乱き
ずに行なえるという、機能をもつことを意味する。この
ような特性の円滑な可変機能は、フィルりとして非常に
重要な機能であって、通常のアナログ・フィルタでも非
常に難しいところである。この意味において、上記デジ
タルフィルタFI2は、単にアナログ・フィルりの特性
を近似するという消極的な効果だけではなく、そのアナ
ログ・フィルタにおいてさえ実現が困難なさらに高度な
特性をも提供する。という積極的な効果をもたらすもの
である。
This means that the main filter 1' can not only have the desired characteristics in the high frequency range, but also that its characteristics can be varied without disturbing the balance. It means having a function. Such a function of smoothly varying characteristics is a very important function as a filter, and is extremely difficult even for ordinary analog filters. In this sense, the digital filter FI2 provides not only the negative effect of simply approximating the characteristics of analog fill, but also provides more advanced characteristics that are difficult to realize even with analog filters. This has a positive effect.

実施例の場合、上記メインフィルタF、では、約5MH
z以上の不使用領域において再びピークに向かう特性が
現われるが、この部分は上記サブフィルタF、の櫛型特
性により簡単に除くことができる。第7図は、そのサブ
フィルタ上1.によって最終的に修正された特性を示し
たものである。
In the case of the embodiment, the main filter F is approximately 5MH
In the unused region above z, a characteristic that tends toward the peak appears again, but this portion can be easily removed by the comb-shaped characteristic of the sub-filter F. FIG. 7 shows the sub-filter 1. This shows the characteristics finally modified by.

以上本発明によれば、わずか3つの7]0算器′ff:
有する、きわめて簡単な回路構成でもって、所望のピー
キング特性を有するデジタルフィルタを得ることができ
る。
According to the present invention, there are only three 7]0 calculators'ff:
A digital filter having desired peaking characteristics can be obtained with an extremely simple circuit configuration.

次に、第7図に示すようなフィルタ構成を得るための設
計手法につぎ具体的に説明する。
Next, a design method for obtaining a filter configuration as shown in FIG. 7 will be specifically explained.

今、得たい特性は第4図に示すように、低周波数領域で
フラットな特性をもち(■)、例えば2MHzにおいて
ピーキング特性■を有するものである。なお図中■の特
性は、前記した如(サブフィルタF?を迫力0すること
により得られるため、まず■、■の特性に着目して話を
′1−″fめる。
As shown in FIG. 4, the desired characteristics are flat characteristics in the low frequency region (■) and peaking characteristics (■) at 2 MHz, for example. Note that the characteristics indicated by ■ in the figure can be obtained by reducing the force of the sub-filter F? to 0 as described above, so we will first focus on the characteristics indicated by ■ and ■ and discuss '1-''f.

さ1背景技術の項でのべた第(5)式を用い5巡回形フ
ィルタH(支))を H(2)=anz−”+amz−m+c −・・・・・
(61とおく。
Using Equation (5) described in Section 1, Background Art, the 5-cyclic filter H (support) is expressed as H(2)=anz-"+amz-m+c -...
(Set as 61.

まず低周波域でのフラットネスを確保するため・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)(7
)式VCz=1 (f =O)を代入すると−ann−
amm−0となる。
First, to ensure flatness in the low frequency range...
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7)(7
) By substituting the formula VCz=1 (f = O), we get -ann-
It becomes amm-0.

回路簡単化のためにn = 1とおくとan=−amm
 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(81(8)を(6)に代入すると ハ2.== ammZ +amz +c=−am(mz
−1−z”rL−)舶 H(21= Bx(mz−1z−m+o ) −””・
”(9Jここで低周波域での利得を1とするならレイ、
すなわちH(zl/ 2=1 (f=0 )=’である
とすると、00)式を(9)式に代入すると ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・I
を得る。
If we set n = 1 to simplify the circuit, an = -amm
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(Substituting 81(8) into (6) gives C2.== ammZ +amz +c=-am(mz
-1-z"rL-) Ship H (21= Bx (mz-1z-m+o) -""・
”(9JHere, if the gain in the low frequency range is 1, Ray,
In other words, assuming that H(zl/2=1 (f=0)=', substituting equation 00) into equation (9)... ...I
get.

ここでBx−1の条件でmを2+ 3t 4t 5y 
・・・と変化させ所望のピーキング特性が得られるかど
うかを検討した結果、m=5が選択された。
Here, under the condition of Bx-1, m is 2+ 3t 4t 5y
As a result of examining whether the desired peaking characteristics could be obtained by changing the number m to 5, m=5 was selected.

ゆえに、 を得る。therefore, get.

次にm===5の条件で、Bxを−3,5,−2,7゜
−2,4,−2,−1,3,0,+4. +12と段階
的に変えて、伝達特性の変化を実測する。同時に高域の
ピークをへらし第4図に示す■の特性をだすためサブフ
ィルタ(<シ形フィルタ)Ftを挿入する(1+z−1
をかける)。
Next, under the condition of m===5, set Bx to -3, 5, -2, 7 degrees -2, 4, -2, -1, 3, 0, +4. +12 in steps and actually measure the change in the transfer characteristics. At the same time, a sub-filter (<C-shaped filter) Ft is inserted in order to reduce the high-frequency peak and obtain the characteristic shown in Figure 4 (1+z-1
multiply).

この結果、伝達関数は。As a result, the transfer function is.

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・(13)となる。この伝達関数を具体的回路
構成にやきなおすと第7図に示′1″構成となる。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
...(13). When this transfer function is converted into a concrete circuit configuration, it becomes a '1'' configuration as shown in FIG.

五、=5. Kb=Bx、 z−””=z−”に対応す
る。
Five, =5. Kb=Bx, corresponding to z-""=z-".

そして、前記フィルタの周波数特性を実測tまたところ
、第7図に示−fD/Aコンバーターの出力は、第8図
に示すように極めてすぐれたピーキング特性を有してい
ることが確認された。
The frequency characteristics of the filter were actually measured, and it was confirmed that the output of the D/A converter shown in FIG. 7 had extremely excellent peaking characteristics as shown in FIG. 8.

このように、各濶延回路の遅延時間を、互いに独立した
特殊値に設定し、膨大な回路規模を必要とする級数的な
近似によらずに、目的とするフィルタ特性を得ることが
本発明の大きな特徴である。
In this way, the present invention makes it possible to set the delay times of each delay circuit to special values that are independent of each other, and to obtain the desired filter characteristics without using series approximation that requires an enormous circuit scale. This is a major feature of

以上のようにして、所定の特性をもたされたデジタルフ
ィルタFI2のデジタル出力信号り。utは、要すれば
D/A変換器14でアナログ信号出力Aoutに戻され
−例えばテレビの輝度信号としてカラーCRT (ブラ
ウン管)のコントロール・グリッドに与えられる。
As described above, the digital output signal of the digital filter FI2 is provided with predetermined characteristics. If necessary, ut is returned to the analog signal output Aout by the D/A converter 14 and is applied, for example, to a control grid of a color CRT (cathode ray tube) as a brightness signal of a television.

第9図は上記デジタルフィルタF□が内蔵すした映像信
号処理ブロックの一例を示す。同図に示す映像信号処理
ブロック100は、例えはカラーテレビやその他のビデ
オ機器における画像信号処理の主要部を担うものであっ
℃、この部分が上記デジタルフィルタPltとともに半
導体集積回路装貴信されることにより、カラーテレビお
よびその他のビデオ機器におけるゲジタル化を大幅に進
めることができ、さらに機器の構成を非常に簡略化し、
かつ低コスト化することができるなどの利点が得られる
。特に、第8図に示す映像信号処理ブロック100は、
主にカラーチンピの映像信号を一括して処理するために
構成されたものであって、映像信号から色信号と輝度信
号とを分離する信号分離回路102、輝度信号を通過さ
せる櫛型フィルタ104、アパチャー補正を行なうため
に設けられた上記デジタルフィルタF12、コントラス
ト調整用乗算器106、色信号フィルタ108、自動カ
ラーコントロール回路110、カラーキラー回路112
、PAL識別回路114、外部のOPUとのデータのや
りとりを行なうためのコントロール・バス・′インター
フェイス116、カラーデコーダ118、色飽和度用乗
算器120、マルチプクサ122、色同期用位相ロック
ループ(PLL)124、ビーム電流切換制御回路12
6などが、1つの半導体集積回路装置内にヤ成坏れてい
る。七し℃、外部には、A/D変換器12およびD/A
変換器14,16が接続てれ、これによりアナログ信号
であった映像信号をデジタルデータとして処理し、その
処理結果を再びアナログ信号に変換して例えばORTの
制御に用いることができるようになっている。
FIG. 9 shows an example of a video signal processing block in which the digital filter F□ is incorporated. A video signal processing block 100 shown in the figure is responsible for the main part of image signal processing in, for example, a color television or other video equipment, and this part is incorporated into the semiconductor integrated circuit together with the digital filter Plt. This greatly advances digitalization in color televisions and other video equipment, and greatly simplifies equipment configuration.
Moreover, advantages such as cost reduction can be obtained. In particular, the video signal processing block 100 shown in FIG.
It is mainly configured to collectively process video signals of color chimps, and includes a signal separation circuit 102 that separates a color signal and a luminance signal from the video signal, a comb filter 104 that passes the luminance signal, The digital filter F12 provided for aperture correction, the multiplier 106 for contrast adjustment, the color signal filter 108, the automatic color control circuit 110, and the color killer circuit 112.
, a PAL identification circuit 114, a control bus interface 116 for exchanging data with an external OPU, a color decoder 118, a multiplier 120 for color saturation, a multiplexer 122, a phase-locked loop (PLL) for color synchronization. 124, beam current switching control circuit 12
6, etc. are integrated into one semiconductor integrated circuit device. 7℃, external A/D converter 12 and D/A
Converters 14 and 16 are connected, so that the video signal, which was an analog signal, can be processed as digital data, and the processing result can be converted back into an analog signal and used, for example, to control the ORT. There is.

以上のような映像信号処理ブロックの半導体集積回路装
置化も、前述した実施例によるデジタルフィルタPI2
によって比較的簡単に実現させることができるようにな
る。また第10図に第7図に示j実施例をより具体化し
た応用例を示す。ここでは、デジタル−アナログ変換器
の出力はパワーアンプを介してCRTを駆動するように
なされている。また図中点線で囲むG、は、ピーキング
量調整器であり、これによりピーキング量を可変するこ
とができる。なお信号A。は複合ビデオ信号であり信号
B。は輝度信号である。
The above video signal processing block can also be integrated into a semiconductor integrated circuit device using the digital filter PI2 according to the embodiment described above.
This can be achieved relatively easily. Further, FIG. 10 shows an application example that is a more specific embodiment of the embodiment shown in FIG. Here, the output of the digital-to-analog converter is configured to drive the CRT via a power amplifier. Further, G surrounded by a dotted line in the figure is a peaking amount adjuster, which allows the peaking amount to be varied. In addition, signal A. is a composite video signal, signal B. is the luminance signal.

〔効果〕〔effect〕

(11デジタル化された入力信号を複数の遅延回路に通
すことにより互いに遅延量の異なる複数の信号を生成し
、さらにその複数の信号を互いに加算操作して出力する
ように構成するとともに、上記複数の遅延回路の各遅延
量を互いに非級数的な特殊値にそれぞれ独立して設定す
るようにしたことにより、所望の特性をもつデジタルフ
ィルタを比較的小規模に構成することができ、これによ
り半導体集積回路装置化も簡単に行なうことができるよ
うになる、という効果が得られる。
(11) The digitized input signal is passed through a plurality of delay circuits to generate a plurality of signals having different delay amounts, and the plurality of signals are added together and outputted, and By setting each delay amount of the delay circuit independently to a non-series special value, it is possible to construct a digital filter with desired characteristics on a relatively small scale. The effect is that integrated circuit devices can be easily implemented.

(2) また、特に高周波領域において目的とするフィ
ルタ特性を簡単に得ることができる、という効果が得ら
れる。
(2) Furthermore, it is possible to obtain the effect that the desired filter characteristics can be easily obtained especially in the high frequency region.

(3) さらに、所定のフィルタ特性を得た上で、その
特性を全体のバランスを乱すことなく円滑に可変できる
ような機能を簡単にもたせることができる、という効果
が得られる。
(3) Furthermore, after obtaining a predetermined filter characteristic, it is possible to easily provide a function that allows the characteristic to be smoothly varied without disturbing the overall balance.

(4)従って、例えばカラーテレビの輝度信号の高域部
分を強めて画像の輪郭を強調する、いわゆるアパチャー
補正を行なうのに使用できるデジタルフィルタを半導体
集積回路装置内に形成することもできる、という効果が
得られる。
(4) Therefore, it is possible to form a digital filter in a semiconductor integrated circuit device that can be used, for example, to perform so-called aperture correction, which enhances the high-frequency portion of the luminance signal of a color television to emphasize the contours of the image. Effects can be obtained.

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しIIい範四で種々変
更可能であることはいうまでもない。例えば、上記遅延
回路はOODなどの電荷転送素子を使ったものであって
もよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, this invention is not limited to the above-mentioned Examples, and various changes can be made within the scope of the invention without departing from the gist thereof. Needless to say. For example, the delay circuit may use a charge transfer element such as an OOD.

〔利用分野〕[Application field]

以上の説明では生として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるカラーテレビの映像
信号処理に用いられる高周波フィルタ技術に適用した場
合について説明したが、それに限定されるものではなく
、例えば、通信システムにおける種々の周波数フィルタ
のデジタル化技術などにも適用できる。少なくとも1つ
の遅延素子の遅延時間が入力信号の周波数と無関係に設
定すttたもの、すなわちデジタルフィルタおよびくし
形フィルタ等に適用できる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was applied to the high frequency filter technology used in the video signal processing of color television, which is the field of application that formed the background of the invention, but the invention is not limited to this. For example, it can also be applied to digitization techniques for various frequency filters in communication systems. The present invention can be applied to devices in which the delay time of at least one delay element is set independently of the frequency of an input signal, ie, digital filters, comb filters, and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第4図はデジタル信号処理の流れを説明するための図、 第2図は第1図に示した各信号の信号波形を示す図、 第3図はデジタルフィルタの構成原理を示す図、第4図
はアパチャー補正用フィルタの所望周波数特性を示す図
、 第5図はデジタルフィルタの基本的構成を示す回路図、 第6図はこの発明前に本発明者が検討したデジタルフィ
ルタの回路図、 第7図は本発明の1実施例であるデジタルフィルタの構
成を示す回路図、 第8関は第7図に示すデジタルフィルタの出力信号の周
波数特性を示1−図、 第9図は、本発明のデジタルフィルタの応用例を示す図
、 第10図は、本発明であるデジタルフィルタのさらに他
の応用例を示す図である。 IN・・・入力信号、OUT・・・出力信号、z−1〜
n k z−、z−、z−m−・・遅延回路、Ao ”’−An
、 Ak。 Am・・・刃口算器、K0〜Kn、Km、に、・・・掛
算器、z−X・・・遅延回路群、Ax・・・加算器群、
Kx・・・掛算器群、10・・・サンプリング間隔、1
2・・・アナログ・デジタル変換器(A、、/D変換器
)、14.16・・・デジタル・アナログ変換器(D/
A変換器)、Aln・・・アナログ入力、DIn・・・
デジタル入力、Dou□°゛°デジタル出力、Aout
、、、アナログ出力、φ・・・クロック、FIFF2・
・・フィルタ、k゛、2・・・輝度信号フィルタ、10
0・・・映像プロセッサ、102・・・信号分離回路、
104・・・櫛タフィルタ、106・・・コントラスト
調整用乗算器、108・・・色信号フィルタ、110・
・・自動カラーコントロール回路、112・・・カラー
キラー回路、114・・・PAL識別回路、116・・
・コントロール・バス・インターフェイス、118・・
・カラーデコーダ、120・・・色飽和度用乗算器、1
22・・・マルチプレクサ、124・・・色同期用位相
ロックループ、126・・・ビーム電流制御回路。
Fig. 4 is a diagram for explaining the flow of digital signal processing, Fig. 2 is a diagram showing the signal waveform of each signal shown in Fig. 1, Fig. 3 is a diagram illustrating the configuration principle of the digital filter, 5 is a circuit diagram showing the basic configuration of a digital filter; FIG. 6 is a circuit diagram of a digital filter considered by the inventor before this invention; Fig. 7 is a circuit diagram showing the configuration of a digital filter that is an embodiment of the present invention, Fig. 8 shows the frequency characteristics of the output signal of the digital filter shown in Fig. 7, Fig. 9 shows the present invention. FIG. 10 is a diagram showing still another example of application of the digital filter of the present invention. IN...Input signal, OUT...Output signal, z-1~
n k z-, z-, z-m-...delay circuit, Ao "'-An
, Ak. Am... blade counter, K0 to Kn, Km,... multiplier, z-X... delay circuit group, Ax... adder group,
Kx... Multiplier group, 10... Sampling interval, 1
2...Analog-to-digital converter (A, /D converter), 14.16...Digital-to-analog converter (D/D converter)
A converter), Aln...analog input, DIn...
Digital input, Dou□°゛°digital output, Aout
,,,analog output, φ...clock, FIFF2・
... Filter, k゛, 2 ... Luminance signal filter, 10
0... Video processor, 102... Signal separation circuit,
104... Comb filter, 106... Multiplier for contrast adjustment, 108... Color signal filter, 110...
...Automatic color control circuit, 112...Color killer circuit, 114...PAL identification circuit, 116...
・Control bus interface, 118...
・Color decoder, 120...color saturation multiplier, 1
22... Multiplexer, 124... Phase-locked loop for color synchronization, 126... Beam current control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、入力信号を複数の遅延回路に通すことにより互いに
遅延量の異なる複数の信号を生成し、さらにその複数の
信号を互いに刀口算操作して出力することにより、入出
力間に所定の周波数特性をもたせるようにした信号処理
用フィルタであって、上記複数の遅延回路の各遅延量が
互いに非級数的な特殊値にそれぞれ独立して設定され、
これに対応して上記周波数特性がもたされていることを
特徴とする信号処理用フィルタ。 2、上記複数の信号の振幅データに対してそれぞれ係数
補正を行なう掛算器を設け、これらの掛算器に個々に設
定される補正値によって所定の周波数特性がもたせられ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の信
号処理用フィルタ。 3、入力信号を複数の遅延回路に通すことにより互いに
遅延量の異なる複数の信号を生成し、さらにその複数の
信号を互いに刀口算操作して出力することにより、入出
力間に所定の周波数特性をもたせるようにした信号処理
用フィルタであって、上記入力信号から、第1の遅延量
をもたせられ、かツソノ振幅データに第1の補正係数が
乗算させられた第1の信号と、第2の遅延量をもたせら
れ、かつその振幅データに第2の補正係数が乗算された
第2の信号と、第3の遅延量をもたせられ、かつその振
幅データに第3の補正係数が乗算された第3の信号を生
成し、さらに上記第1.第2.第3の各信号を互いに加
算操作するとともに、上記第1.第2.第3の各遅延量
および上記第1.第2、第3の各補正係数をそれぞれに
操作することにより所定の周波数特性を得るようにした
ことを特徴とする信号処理用フィルタ。 ・4.上記第1.第2.第3の遅延量の中の1つが零に
設定されていることを特徴とする特許請求の範囲第3項
記載の信号処理用フィルタ。 5、上記第1.第2.第3の補正係数の少なくとも一つ
が負に設定されていることを特徴とする特許請求の範囲
第3項または第4項記載の信号処理用フィルタ。
[Claims] 1. Input/output is achieved by passing an input signal through a plurality of delay circuits to generate a plurality of signals with different delay amounts, and then calculating and outputting the plurality of signals with each other. A signal processing filter having a predetermined frequency characteristic between the signal processing filters, wherein the delay amounts of each of the plurality of delay circuits are independently set to non-series special values,
A signal processing filter characterized in that it has the above-mentioned frequency characteristics correspondingly. 2. A patent characterized in that multipliers are provided for performing coefficient correction on the amplitude data of the plurality of signals, and predetermined frequency characteristics are provided by correction values set individually in these multipliers. A signal processing filter according to claim 1. 3. Passing the input signal through multiple delay circuits generates multiple signals with different delay amounts, and then calculates and outputs the multiple signals to create a predetermined frequency characteristic between input and output. A signal processing filter configured to provide a first signal processing filter having a first delay amount and a first signal amplitude data multiplied by a first correction coefficient from the input signal; a second signal that has a delay amount and whose amplitude data is multiplied by a second correction coefficient; and a second signal that has a third delay amount and whose amplitude data is multiplied by a third correction coefficient. A third signal is generated, and the first signal is further generated. Second. The third signals are added to each other, and the first and third signals are added together. Second. Each of the third delay amounts and the first delay amount described above. A signal processing filter characterized in that predetermined frequency characteristics are obtained by manipulating second and third correction coefficients respectively.・4. Above 1. Second. 4. The signal processing filter according to claim 3, wherein one of the third delay amounts is set to zero. 5. Above 1. Second. 5. The signal processing filter according to claim 3, wherein at least one of the third correction coefficients is set to be negative.
JP58219409A 1983-11-24 1983-11-24 Signal processing filter Pending JPS60112309A (en)

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