JPS605691A - デジタルデイザを有するデジタル信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テアタル信号のレベルが、ディザ法として
周知の、低レベルデジタル信号にｉｔって変えられるデ
ジタル信号処理装置に関するものである。セしてこの発
明はたとえばテレビ７ヨン（ＴＶ）受像機においてデジ
タル・テレビジョン信号を処理する場合に有効なもので
ある。

〔従来の技術〕

アナログ−テンタル変換器（ＡＤＣ）を使用してアナロ
グ信号を表わすデフタル信号をうｄ生させる装置におい
て、そのアナログ信号に世レベルのアナログ変動を導入
してそのＡＤＣが発生ずるデジタル信号の取り得るレベ
ル数に固有の分解能以上にすのＡＤＣの見用けの吊°子
化分ｉ９γ能を７ｔ’ｊｌめることは周知である。この
低レベル信号は一般にティザ信号と呼ばれ、その様な技
法はディザ法友寸たはディザ処理と言われる。米国特許
第４３５２１２３号および同第４３３４２３７号に開示
されているその−ｉ；ｉ＞なティザ処理器（トイの一例
では、ティザ信号がコヒーレ／１・て組織的ディザがイ
°ｊなわれるように、すなわちテンタル４６号は見掛は
上のは子化分解能が酸１写さｈるように処理することが
できる。別の１４’４成でｉｌｌ、ディザ処理を行なう
のに低レベルのラング７．　ａ′（ｆ　＋’７信号を４
１人しているが、これは数子化分〕Ｑ了能σ）見引け」
二の向上を得ることができるようにするよりは栄に有限
の）ｆ量子化分解能の効果をマスクし」：つとするに過
ぎない。

１発明がｊＩ」イ決しようとする問題点〕」―記のディ
ザ処理されたテアタル信号を・処理するデジタル信号処
理装置は組織的ディザによって乃えられる付刃１１情報
の損失を起す５ｆ能性がある。

これは、フィルタ作用、切捨てすなわち丸め操作によっ
て、或いは被処理ビットの数が単に小さすきるような場
合に、生じやすい。従って、信号処１１１！装ｊ？７が
非富に少ないデジタル信号ビットを処理する場合でも組
織的ディザ処理されたデジタル信号によって与えられる
情報を保存するような構成の出現が望まれている。更に
、ディザ処理されていないテアタル信号の（ａく少数の
ビットをデフタル処理するような場合に、七のティザ処
理されていないテアタル信号によって馬えられる情報を
１゛１持しているような装置に対する要望もある。

〔発明の開示・問題点を解決するための手段〕従って、
この発明の装置＃　’Ｉ’ｉ、　＊テアタル信号のＪ宜
下位ビットに応じてビット信号を発生し、このヒツト信
号とデジタル信号を合成してディザ処理されたデジタル
信号を生成するティザ装置′１″７を持っている。更に
、処理装置によって処理され／ζディザ処理を受けたテ
アタル信号の連１ｆｆｌするサンプルを合成してデジタ
ル出力信号を生成する。

〔実施例〕

以下、図面を参照して詳細に説明するが、各図において
、線矢印はアナログ信号１／こは単１ビットデジタル信
号用の信号通路を表わし１，５′１線をｕけた線矢印は
斜線近くに記した数字または４２Ｊ号シこよって示され
た多数のビットを有する多重ビット並列デジタル信号用
の信号通路を表わすものとする。

第１図には、カラーテレビジョン受像機に使用さｈてお
り、この発明による効果を有する、デジタル信号処理装
置が示さｈている。アナログ合成ビデオ信号Ｃｖが７ビ
ツトのアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）１０に印加
され、そこでアナログ信号ＣＶのサンプルの大きさを表
わすレベルを有する７ビソトのテアタル信号が発生する
。ＡＤＣｌｏ　＆：ｌ１、カラー副搬送波の周波数ｆ８
ｃの４倍の周波数を持ちかつその基準バーストに位相が
固定されているものであることが望捷しい、ザングリン
グ信号（図示せず）を受入れてｔ　４ｆｓｃの周波数（
レート）でデジタルビデオ信号ＤＶを生成する。

ＡＤＣＨＩは、寸た、ティザ源１２から水平服周波数ｆ
１□の２分の１の周波数の信号を受入れて、そのデジタ
ルビデオ信号ＤＶの下位桁ピッ１−（ＬＳＢ）で゛表わ
される値の２分の１にほぼ等しい振幅をもつアナログ・
ティザを発生する。ティザ？＃５ｊ１２は、ＡＤＣＩＯ
の見掛けの量子化分解能を向上させる傾向を示すが、こ
の発明ＶＣとって必要なものではなし）。

７ビツトのデジタルビデオ信号Ｄ　Ｖはテアタル信号処
理器１４に洪絽されるが、この処理器は、／ξとえば、
テアタル輝度Ｙ成分信号とテ／タルクロミナンスＣ成分
信号とを分ｈ１ｐするように１動く。処理器１４ば、た
とえば、テアタル輝度Ｙ　＋Ｊ’ｉ汁１８号とテアタル
クロミナンスＣ成分信号とを分離するためのデフタルＩ
Ｈくし形フィルタ或いＱ」、デフク通過域通過型および
低域通過型フィルタ、クロミナンス帯域通過フィルタ、
およびクロミナンス副１（ｒｊ７送波信号の大きさを安
定化さぜるための自動クロミナンス制御器より成るもの
である。この処理によって多数の余分なビット（たとえ
ば１３ビットＩＩＸ号）が生ずることがあるが、処理器
１４の出力は７ビツトに制限される。

デジタルクロミナンス処理器３０は、少なくとも一部分
６ビットデジタル信号だけを処理するように構成されて
いるので、デフタル信号処」３１ｊ器１４をデジタルク
ロミナンス処理器３０に結合するためにデジタルティザ
・ブロック２０が挿入さ牙している。

デジタルディザ・ブロック２０はテシタルクロミナンス
成分信号Ｃのビットの状態に応じて、その出力デジタル
信号に選択的にティザを加えたり力Ｕえなかつ／こりす
る。

第２図には、テンタル信号処理器１４から７ビツトの信
号を受入れて６ビノトの選択的にディザ処理されたデフ
タル信号をテンタルクロミナンス処理器３０に供給する
デジタ）ｖディザ・ブロック２０の一実施例が示されて
いる。デシタルディザ・ブロック２０の動作は７ビット
信号を６ビツト信号にする切捨て動作と同様なものであ
る。入カフビット信号の６１固の上位桁ピノ）　（ＭＳ
Ｂ　）がデフタル加３゛（−器２８に印加される。（−
のＬＳＢは、ＡＮＤゲ１／辷はＬ　Ｓ　Ｂを、次に発生
するＬ　Ｓ　Ｈのサンプルが与えられる寸で遅延さぜる
１段１ビット／フトレンスタである。

ＬＳＢが論理０の状態てあれば、ＡＮＤゲート２４はＯ
出力１ｄ号ビット１）Ｂを生成し、このＤＢは加℃”’
ｌ′ｒ！：：２８によって６個のＭ　Ｓ　Ｂに加算され
るとディザ処理を受けた６ビツト出力信号をその１１！
ｉの入力信号サンプルの６個のＩＶｌ、　Ｓ　Ｈに対応
したものとする。これは、説明の都合上４ビノトデ／タ
ル１ａ号だけについて示された第３図の表の最Ｗの２１
′ｊに記された例によって示されている。各行の４間の
入力信号サンプル値の列は０のＬＳＢを持つ−Ｃいるの
で、Ａ　Ｎ　Ｄゲート信号ピッ）ＤＢの列も寸たＯであ
り、ディザ処理を受けた信号は人力はけサンプルの３個
の上位桁そのものの列である。

しかし、ＬＳＢが２回続けて論理ｌ状１幀をとるとＡＮ
Ｄゲート２４は遅延されたＬＳＢザンゾルと遅延を受け
ないＬＳＢザンプルの論理１状態の一致を検出して、論
理１信号ピッ）ＤＢを生成し、このＤＢは加算器２８に
よってその時の人力信号サンプルの６個の１Ｖ１ｓＢに
力１１算される。信号ビットＤＢは、遅延装置２２と同
一構造の遅延装置２６によって遅延させられる。人力信
号の次のサンプルについては、遅延信号ピッ）ＤＢの反
転外（Ａ　Ｎ　Ｄゲート２４０入力における円で示され
ている）がＡＮＤゲート２４による一致の検出を１ｊｌ
ｉ　＋ｈ　して信号ピッｌ−Ｄ　Ｂを再び０にする。従
って、もし入力信号のＬＳ’Ｂが論理１の状態をとって
いれば、信号ピッ）　Ｉ）　Ｂは連続するサンプルにつ
いて１と０の間で交番し、加算器２８はデジタル入力信
号の連続するサンプルの６個のＭ　Ｓ　Ｈに交互に１を
加算したりしなかったりする。これは、信号ビットＤＢ
とディザされた信号に対する交番値の列を示す第３図の
表の下の２行に記された例によって示されている。

ブｏツク２０により発生した６ビツトのディザ処理され
た信号は、たとえばＴＶデジタルクロミナンス処理器で
あるような、デジタル処理器３０に供給されそこで処理
される。

テンタルクロミナンス処理器３０は、飽和（色強度）と
色相の調節、（Ｒ−’Ｙ　）および（Ｂ−Ｙ）クロミナ
ンス成分信号の復調、および（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ
）信号のｌ慮波作用などの動作を行なう。史に、デジタ
ルクロミナンス処理器３０は、テンタル信号処理器１４
に関連して上記した諸動作、／ことえば、クロミナンス
信号の帯域通過濾波、およびクロミナンス副（般送波信
号の大きさを安定化させるための自動クロミナンス制御
卸などのせ作を行なうこともある。

デシタルクロミナンス処理器３０によって発生した６ビ
ツト（Ｒ−Ｙ）クロミナンスデジタル信号は、処理され
た（Ｒ−Ｙ）信号の６ピントサンプルの相連続するもの
を合成することによって７ビツトの（Ｒ−Ｙ）デジタル
信号を再形成するテジタル非ディザブロック４０に供給
される。非ディザブロック４０として満足すべきＩ（１
１成は第４図に示すような平均化回路である。６ビツト
の到来デジタル信号は、６ビソトのテンタル加算器４４
ト、６ビツト並列ラッチまたは６ビツトの並列１段／フ
トレジスタである遅延装置４２とに供給される。加５゛
？［器４４は遅延した到来信号と遅延を受けない到来信
号とを加算して（両信号とも６ビツト信号である）７ビ
ツトの再形成デジタル信号を発生する。第３図の表の最
も右の欄は、ブロック４０によって生成された、すなわ
ち連続するディザ処理された信号のサンプルを加算する
ことによって生成された、再形成非ディザ信号値の列が
最も左側の欄における入力信号値の列の正確な復製であ
ることを示している。しかしこの例では、例示の目的上
、処理前のディザを受けた信号の値は処理後のディザを
受けた信号の値と同じものと仮定しである。しかし実際
にこの様になるとは限らない。

このブロック４０で作られた７ビツトの再形成（Ｒ−Ｙ
　）デジタル信号は７ビツトデジタルーアナログ変換器
（ＤＡＣ）５０によってアナログカラー信号（Ｒ−Ｙ）
／に変換される。デジタルクロミナンス処理器３０によ
り発生した処理を受けた（Ｂ−Ｙ）信号は、ブロック４
０と同様な第２のデジタル非ディザブロック（図示せず
）によりディザ処理を受けず、ＤＡＣ５０と同様な第２
のＤＡＣ（図示せず）によってアナログ（Ｂ−Ｙ）信号
に変換される。

未処理のティザを受けた信号と同じ値を持つ処理を受け
たディザを受けたデジタル信号を生成するデジタルクロ
ミナンス処理器３０の−Ｉ１４成が第５図に示されてい
る。多毛化（マルチプレキシング）制御信号ＭＸは端子
３２に受入れブｔディザを受けたデジタル信号のデータ
周波数（データレ−１・）の２倍の周波数を持っている
。多塩化６ｆ制岬スイツチＳｌは制御信号Ｍ　Ｘ　Ｋ　
Ｌ５　Ｕ　テ、３Ｍ５Ｂと３ＬＳＢとを、時間的に多重
化されたビット３１ＶＩＰＸとして信号通路３４に旧っ
て伝送されるように、交互に供給スる。分離（デマルチ
プレキシンダ）可制御スイッチ３２は」二記に対応して
制御信号ＭＸに応じて上記の多重化されたビット３ＭＰ
Ｘを交互に３Ｍ　Ｓ　Ｂと３ＬＳＢ用の各別の線路に供
給する。デジタルラッチ３６は、３Ｍ５Ｂと３ＬｓＢを
７’４４Ｒして出力信号通路３８に元の６ビツトのディ
ザ処理されたデジタル信号を再形成出力する。

第６図は、ディザブロック２０とは別の実ｈｔＪｘ　列
であるデジタルディザブロック２０’を示している。

７ビツトデジタル入力信号のＬＳＢの値が０であると、
ＡＮＤゲート２４′は非可動とされまたデジタル加算器
２８は入力デジタル信号の６ビノトをディザ処理された
デジタル信号として生成する。寸た上記のＬＳＢが論理
工であれば、ＡＮｂゲート２４′は可動状態にされて、
入力デジタル信号が受入れられる周波数（レート）の２
分の１の周波数をもつクロック信号ｆＤ／２とそのＬＳ
Ｂとの一致を検出する。従って、ビン）　ｆＮ号ＤＢ’
は入カデジクル信けの交がのザンプルに対して交互に０
と１の状９．￥をとり、加算器２８で入力デシタル信号
に加えられて６ビノトのディザ処理されたデジタル信号
が生成される。ブロック２０′は、従って、７ビソｊ・
信号を６ビソト信号ｔこ切捨て処理を行なう。

ｔｌに許請求の１厘囲に６己俄されたこの発明の範囲内
で多くの改変を行なうことができる。たとえば、デジタ
ル・ディザブロック２０または２０′の代りに第７図に
示されるような別のディザブロック２０″を使用するこ
とができる。そのＪｇ合、Ａ　Ｎ　Ｄグート２４または
２４′の機能は７ビツトのデジタル加算器２８′で行な
われる。入力デジタル信号のＬＳＢのピノｌ−、ｉｌｉ
、みを有する父番信号ｆＤ／２が、すべての状７７．１
３下で力１］算器２８′により入力デジタル信号に力１
日フされ、この加算器２８′からは６個のＭＳＢだけが
ディザ処理されたデジタル出力信号として供給される。

このＬＳＨの状態が０であればｆＤ／２信号の加算によ
って上記６岡のＭＳＢが影響を受けることはない。ＬＳ
Ｈの状態が１であれは、ディザ処理されたデジタル信号
はｆＤ／２信号に対１．シしてその値が変化する。従っ
て、ディザブロック２０“は前述した例におけると同様
なティザ動作を行なう。

更に別の同として、上述したデジタル・ティザブロック
２０．２０′および２０“はＮピノトチ／タル信号を（
Ｎ−１）ビットデジタル信号にＬツノ捨て処理する目的
にも使用することができる。その（−■；に使用したと
きのこの発明の利点は、ここに述べるように元の信号の
再形成を行なう場合に七のｔＪＪ　Ｊニアてられたビッ
トが保持する１ｈを長を失なうことが無いことである。

ここに述べる装置は、Ａ　Ｄ　Ｃ１０、ティザ＋Ｉ！；
ｉ　１２、デジタル信号処理器１゛４およ、びデジタル
クロミナンス処理器３０、およびＤＡＣ５０を有しまた
とえば、西ドイツ・フラｈブルクのＩＴＴ・セミコンダ
クターズ・インタメタル製で、１９８２年’８ＪＮ−Ｊ
の［■ＬＳＩ　デジタル′ｒｖ方式（ＶＬＳＩＤｌｇｉ
ｔａＩＴｖＳｙｓｔｅｍ　）　Ｄ　Ｉ　Ｇ’　Ｉ　Ｔ　
２０００　Ｊ　というＩＴＴ−セミコノタフタ誌に記述
されている、テレビジョン受１象磯用のデフタル信号処
理用集積回路に相当している。ここに述べたテンタル信
号のビット数は上記の集積回路のビット故に相当してい
る。更に、米国特許第４３５２１２３号明細書にもディ
ザ処理されたＡＤＣおよびデジタル輝度およびクロミナ
ンス処理装置ξが開示されている。

上述の１子に、この発明は切捨てられた１ビツトが表わ
す情報を保持する作用をするので元のデフタル（ｉ号の
正確な再形成が可能になる。この発明は、１個以上のＬ
ＳＢが除去される場合にも同様に１史用することができ
る。たとえば、２１固のビットを除去する場合、残った
Ｍ　Ｓ　Ｈに印加される組織的デジタルディザ列は、組
織的な４分の１値として除去されたビット値を表わすよ
うにディザ処理された４個の連続するサンプルを含む。

この場合、連続する４個のサンプルより成る列は平均化
されて元のデータ信号を再形成する。

第１図はこの発明の一実柿例をａむ装置亘の吊ト成をブ
ロックで示す］概要図、第２図、紀４図、第５図、第６
図および第７図はそれぞれ第１図に示した装置の一部の
一例および変形例の・１１１ｇ成を一部ブロックで示す
概要図、第３図は第１図の装置ｉｓ？の・・ｉＩＪ作説
明に有用なデジタル信号（直の−Ｆａ１１１−／−１係
を示１−図である。

２０・・・デジタルディザ・ブロック（ディザ処理され
たテンタル信号発生装置）、 ２４・・・Ａ　Ｉ’Ｊ　Ｄゲート（ディザ処理されプヒ
テジクル信号発生手段）。

特許出願人　アールシーニー　コーボレー／ヨ７代　理
　人　清、水　哲　ほか２名 手続補正書（自発） 昭和５９年′７月１０日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 特願昭５９−１０６３５５号 ２、発明の名称 デジタルディザを有するデジタル信号処理装置３、補正
をする者 事件との関係　特π（″出願人 住　所　アメリカ合衆国　ニューヨーク州　１００２０
ニユーヨーク　ロックフェラー　プラサ３０名　称　（
７５７）　アールシーニー　コーポレーション４代理人 ５　補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」のｌ１ｉｌ’・ｌ。

６　補正の内容 特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。

添伺書特 特許請求の範囲 以上 特３′「請求の範囲 （１）Ｎを正の整数、１φをＮより小さな正の整数とす
るとき、Ｎピッ１−を有するデジタル信υ・の信号源と
、Ｉリー１刷ビットを有するディザ処ｉｊｌされたデジ
タル信号を発生ずる装置とを具えたテシタル信れ、」−
記Ｍ個の下位桁ピッ１−の１つの゛状態に＼応じて交互
に変り？１）る状態の一方だけケ行つテ゛イザ１４号を
生成し、上記デジタル信号の１ν１個の下位桁ビットの
他の状態に応じて上記デジタル信号の連続するザンプル
に対して連続する状態を持っテ゛イザ信号を生成する手
段と、」二記信号源と上記ディザ信号の信号源とに結合
され、」二記デジタル信ぢのＭ個の下位桁ビットを除い
たＤｒ　−Ｍ　ｎＩＩ；Ｉの」二位桁ビットと上記ディ
ザ信すとを合成してＮ−Ｍ個のピッ１−を有するディザ
処理されたデジタル信号Ｎ号を発生する手段と、を具備
して成るデジタルディザを有するデジタル信８−処理装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｎを市の整数、Ｍｆ：Ｎより小さな正の整数とす
   るとき、Ｎビットを有するデジタル信号の信号源と、Ｎ
   −Ｍビットを有するディザ処理されたデシタル信号を発
   生する装置とを具えたデジタル信号処理装置であって、 上記信号源に結合され、上記Ｍ個の下位桁ビットの１つ
   の状態に応じて交互に変り得る状態の一方だけを持つデ
   ィザ信号を生成し、上記デジタル信号のＭ個の下位桁ビ
   ットの他の状態に応じて上記デフタル信号の連続するサ
   ンプルに対して連続する状！虎を持つティザ信号を生成
   する手段と、上記信号１１１ｉｊと上記ティザ信号の信
   号源とに結合され、上記デジタル信号のＭ個の下位桁ビ
   ットを除いたＮ　−Ｍ個の上位桁ビットと上記ディザ信
   号とを合成し−ＣＮ　−Ｍ　ｌ１７ｉ１のビットを有す
   るディザ処理されたデジタル１．−ｉ号を発生する手段
   と、を具備して成るテンタルディザを有するテンタル［
   ｎ号処哩拵置。