JPS62111589A - カラ−信号復調器 - Google Patents

カラ−信号復調器

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JPS62111589A
JPS62111589A JP61255987A JP25598786A JPS62111589A JP S62111589 A JPS62111589 A JP S62111589A JP 61255987 A JP61255987 A JP 61255987A JP 25598786 A JP25598786 A JP 25598786A JP S62111589 A JPS62111589 A JP S62111589A
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JP
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signal
samples
color difference
chrominance
sample
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JP61255987A
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ヘンリー ガートン ルイス ジュニア
チャンドラカント バイラルバイ パテル
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RCA Corp
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RCA Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

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 本発明は、色副搬送波信号の朝波数の3倍(て;1ぼ等
しい周波数でサンプリングされるビデオ信号用の色差信
号復調器に;yする。
発明の背景 ディノタルおよび他のサンプル・データ回路は、ビデオ
信号処理装置において有りふれたものになりつつある。
くシ型フィルタ、ディノタル信号処理回路およびフィー
ルドちるいはフレー、2、蓄積メモリは、スタジオおよ
び百1費者用のビデオ装、汐の両方で使用されτいる。
にれらの応用例の1σJれにおいでも、サンプルを発生
する周波数(すなわち、サンプリング・クロ、2り周波
数)は、考慮すべき重要な問題でを)る、、 例えば、カラーテレビノヨン受像機、あるいはビデオテ
ープレコーダーのような消費者用ビデオ装置においては
、いくつかの要因がサンプリング・クロック周波数を制
限するように働く。第一に、クロミナンス成分とルミナ
ンス成分の分離を容易にし、かつクロミナンス成分から
色差信号成分への復調を容易にするために、サンプリン
グ・クロック信号が色副搬送波周波数Cf )の倍数の
周波数であって、入来ビデオ信号の色同期・ぐ−スト成
分に位相固定されていることが望ましい。このクロ、り
信号と入来ビデオ信号のクロミナンス成分との間の位相
関係は既知であり、一定である。第二に、ルミナンス信
号成分の全帯域幅を利用するためには、そのサンプリン
グ周波数は、ルミナンス信号成分の最高周波数の2倍に
等しいかあるいはそれより高い周波数であることが望ま
しい。第三に、システムの費用を最低にするためには、
最初の2つの基準を満たす最低のサンプリング・クロ、
り周波数を使うことが望ましい。
これら3つの基準から、副搬送波周波数の3倍のサンプ
リング周波数(3fc〕が好ましいと考えられる。PA
LおよびNTSCの標準方式では、この周波数は、それ
ぞれ13.3 MHzおよび10.7 MHzであって
、そnぞれ5.5 MHzおよび4.2 Ml(zの帯
域幅を持つルミナンス信号を表わすのに十分である。
より望ましいものとするクロミナンス信号成分の復調に
関する複雑な問題がある。
NTSCおよびPALテレビノヨン信号の標準方式にお
いて、複合ビデオ信号のクロミナンス成分は、抑圧副搬
送波信号を変調する直角位相関係にある2つの色差信号
の組合せである。ビデオ信号の色同期バースト成分に位
相固定されているクロック信号を使って、ビデオ信号が
サンプリングされると、得られるサンプルは、2つのペ
ース・Jy)”の色差信号の瞬時振幅および予め定めら
れる基準位相に対するサンプリング点の位相角の関数と
して表わされる。例えば、サンプリング用クロック信号
が色同期・ぐ−ストの負方向の零交差点に固定されてい
るNTSC方式の信号処理システムの場合、クロミナン
ス・サンプルは次の(1)式で表わされる。
(RY)CQ!+θ+(BY)sinθ     (1
)(1)式では、θはサンプリング点と(R−Y )位
相との位相角である。
4fcのサンプリング周波数を使用する場合、・1fc
のクロック信号で抽出されるす・ンゾルは、・々−スト
信号の(R−Y )位相に対して90°間隔で発生する
。従って、(1)式を使って、クロミナンス・サンプル
の/−ケンスは(R−Y)、CB−Y)?−(R−Y)
、−(B−Y)、(R−Y)  のように表わされる。
このサンプル・シーケンスは、(B−Y )サンプルか
ら(R−Y )サンプルを分離し、分離されたシーケン
スの各々における一つ置きのサンプルを反転させること
により、(R−Y )および(B−Y)の色差信号を表
わすサンプル・シーケンスに復調される。
3fのサンプリング周波数を使用する場合、サンプリン
グ点は120°の間隔で発生する。これらのサンプリン
グ点の位相値を(1)式に代入すると、サンプル・ノー
ケンスは、(R−Yつ。
(R−Y)cos120°+(B−Y )sin120
’ 。
(R−Y−) cos240°+ (B−Y ) 5i
n240°、(R−Y)のようになる。このシーケンス
の(B−Y )要素は、振幅が減少され、(R−Y )
信号の成分と混合されるっ従って、信号が4fcでサン
プリングされた場合に比べてペース・ぐンドの(B−Y
 )信号を復元することがより難しい。
発明の概要 本発明は、3foでサンプリングされる複合ビデオ信号
のクロミナンス信号成分を、第1および第2のペース・
ぐンドの色差信号成分に復調する装置である。この装置
は第1の色差信号を表わすサンプルから第1および第2
の色差信号の組合せを表わすサンプルの対を分離するデ
マルチプレクサを含んでいる。色差信号の両方を表わす
サンプルの各対におけるサンプルは、第1の色差信号を
表わす成分を実質的に除去するために演算回路てより合
成される。第2の色差信号を表わす合成されたサンプル
は、第1の色差信号を表わすサンプルにより占有される
範囲の値に対応する範囲の値を占有するサンプルを発生
するように、予め定められる係数でスケール化される。
実施例 各図えおいて、太い矢印は、多ビ、1・の並列ディジタ
ル信号用のパスを表わし、細い矢印は、アナログ信号、
あるいは単一ビットのディジタル信号を伝える結線を表
わす。各装置の処理速度により、ある信号経路には補償
用遅延が必要である。
ディジタル信号処理回路を設計する分野の技術者には、
個々のシステムにおいて、このような遅延がどこで必要
であるかが容易に分る。
第1図および第2図は、色基準バーストの負方向の零交
差点に固定され、それぞれ4f0と31゜の周波数を有
するクロ、り信号を使ってサンプリングを行った場合に
ついて、−(B−Y )位相を有するNTSC方式の複
合ビデオ信号の色基準バースト成分の一部に関して、先
に説明したサンプリング点を示す。
本発明によるディジタルの実施例を第3図および第4図
に示すが、本発明は、アナログのサンプル・データ・ビ
デオ信号処理システムに関連して実施することも意図し
ている。
第3図において、例えば、従来のテレビノヨン受像機の
チューナ、中間周波増幅器およびビデオ検波器を含む複
合ビデオ信号源310は、複合ビデオ信号をクロック発
生器312およびアナログ・ディソタル変換器(ADC
) (以下、AD変換器という。)3】4に供給する。
クロック発生器312ば、例えば、3fcにほぼ等しい
周波数を有し、複合ビデオ信号源310から供給される
信号の色同期バースト成分に位相固定されているクロッ
ク信号CKを発生する通常の位相固定ループを含んでい
る。クロック信号CKは、クロック信号により決まる時
点において、複合ビデオ信号を表わすサンプルを発生す
るAD変換器314に供給される。
AD変換器314から発生されるサンプルは帯域フィル
タ316に供給される。フィルタ316は、ルミナンス
信号成分を相対的に除去し、サンプルのクロミナンス信
号成分を通過させる。
第5図は、帯域フィルタ316として使用されるフィル
タのブロック図である。AD変換器314からの複合ビ
デオ・サンプルは、直列接続された遅延要素510,5
12および514に供給される。これらの遅延要素は、
りo2り信号CKの1ザイクル、2サイクルおよび1サ
イクルの遅延をそれぞれ与える。遅延要素510から供
給されるサンプルは、遅延要素512より供給されるサ
ンプルから減算器520で引き算される。同様にして、
遅延要素514から供給されるサンプルは、変換器31
4より供給される非遅延サンプルから減算器524で引
き算される。減算器520から供給されるサンプルは乗
算器522に供給され、そこで3/8の係数でスケール
化され、加算器528の第1の入力ポートに供給される
。減算器524からのサンプルは乗算器526に供給さ
れ、そこで7/32の係数でスケール化され、加算器5
28の第2の入力テートに供給される。このフィルタの
伝達関数Tは、Z変換表記法により次のように表わすこ
とができる。
T = 7 (1−2−4)/32+32−” (−1
+Z−2)/B加算器528から供給されるサンプルは
帯域フィルタ31.6のデノタル出力サンプルCである
。これらのサングルは、ルミナンス信号成分が相対的に
除去された、複合ビデオ信号のクロミナンス成分を表わ
す。
クロミナンス・サンプルCば、減算器318において、
変換器314より供給される複合ビデオサンプルから引
き算される。減算器318がら供給されるサンプルYは
ルミナンス・サンプルでちる。ルミナンス・サンプルは
ルミナンス処理回路320に供給され、そこで、例えば
、ピーキング処理され、また以下に説明する色信号処理
回路を通る伝搬遅延を補償するために遅延される。処理
回路320から供給されるルミナンス・サンプルは、デ
ィジタル・アナログ変換器(以下、DA変換器という。
)322でアナログ信号に変換され、マトリックス32
4に供給される。マトリックス3211は、DA変換器
348および350から供給される( R−Y )およ
び(B−Y)色差信号と処理済みルミナンス信号とを合
成し、赤、緑、青の原色信号を発生し表示装置326を
5駆動する。
(R−Y)および(B−Y )色差信号は、クロミナン
ス・サンプルCから次のようにして発生されろう第2図
に関連して先に説明したように、帯域フィルタ316か
ら供給されるクロミナンス・サンプルCは、/−ケンス
(R−Y) 、(R−Y)cas120°+(B−Y)
sjn120°、 (R−Y ) cos240°+(
B Y)sin240’。
(R−Y)等で表わすことができる。これらのサンプル
は、デマルチプレクサ328に供給され、そこで(R−
Y)サンプルは遅延要素332に、(R−Y)cos1
20’+(B−Y)sin120° のサンプルはう、
チ336に、また( R−Y )cos 240°+C
B −Y )stn240゜のサンプルはう、チ334
に順次供給される。デマルチプレクサ328はカウンタ
330により制御され、クロック信号CKに応答し、状
態0,1゜2の間を繰り返す。カウンタ330から供給
される2ビツトの信号が0 、1 、2の値をとる時、
デマルチプレクサ328は、その入力ポートに供給され
るサンプルを遅延要素332、ラッチ33(5およびラ
ッチ334にそれぞれ送り出すように条件付けられる。
ラッチ334および3361Z+、言しいサンプルが供
給されるまで、デマルチプレクサ328から供給される
サンプルの値を保持する通常の非同期のランチである。
ラッチ334のサンプルは、減算器338によりう、チ
336のサンプルから引き算される。減算器338から
発生される差の値は、サンプル・スケーリング回路34
0に供給される。スケーリング回路340は、1 / 
(2sin60 )にほぼ等しい定数を掛けることによ
り差の値を正規化する。サンプル・スケーリング回路3
40ば、通常の8ビ。
ト乗算器、定数値のアドレス倍に等しい値を発生するよ
うにプログラムされている読出し専用メモ1.1 (R
OM )、あるいはシフト−加算型式の乗算H:)でも
よい。このサンプル・スケーリング回路341゜は、カ
ウンタ330から供給される信号がOの値をとる時、ス
ケーリング回路34.0の入力a5−トに供給されるサ
ンプルに係数を掛けるように、デコーダ342かも発生
音れる信号により条件付けられている。この瞬間、う、
チ334と336および減算器338の出力ポートの値
が安定する。
サンプル・スケーリング回路340からう、チ3441
に供給されるサンプル・ば(B−Y)サンプルでちる。
ラッチ314からの(B−Y)サンプルおよび補償用遅
延要素332からの対応する( R−Y )サン−β用
は、クロ;犬゛・′未処理回路3・16に供給さ:F1
も1.クロミナンス勿1゜理回路3 、i fiば、例
えば4自・助仇色補正、おLび色相と彩度を視聴者の好
みに合せるために色差信号成分の位相および大きさを調
整する回路を含んでいる。クロミナンス処理回路346
ば、DA変換器348およびDA変換器350にそれぞ
れ供給されるC R−Y )および(B−Y )色差信
号を発生する。DA変換器348および350からのア
ナログ出力信号は、先に説明1〜たようにアナログのマ
ドす、クス324に供給される。
(R−y′)サンノ0ルを発生する回路の動作を理解す
るために、う、チ334に蓄積さrしている一゛ナンプ
ルは(R−Y)cos240°+(BY)sio240
’の形式であり、う、チ336に蓄積されているサンプ
ルニー1(R−Y)cos120°+ CB−Y )s
in120° の形式であることを思い出してみる。こ
れらのサンプルが減算器338で合成されると、その結
果の値Rは次式で表わされる。
R= (R−Y ) (cos120°−CO5240
°)+ (B Y ) (sin 120°−5in 
240” )(、:り c頂240’ =cos 120° sin 240’
 = −5in 1200  である;J ’l ;p
(R−Y)項が消え、(2)式は次のようになる。
R=(B  Y)(2sin120’)     (3
)また、sin 60°=sm 120’  であるか
ら(3)式は次式のようになる。
R=(B  Y)(2stn60°)(4)サンプル・
スケーリング回路340により、値Rに1/42sin
60°〕が掛けられると、(R−Y)”J−ンfノtは
、(R−Y)信号により占有される値の範囲に交・1応
する値の範囲を占有するように正規化される。
第4図は、3fのサンプリング周波数を使用し、ルミナ
ンスおよびクロミナンス信号成分を分離すて)くシ型フ
ィルタを含むテレピゾヨン信号表示装置h1・・′)プ
ロ、り図である。複合ビデオ信号源410は、第3図に
関連して説明した信号源310と同11、ものであり、
アナログのビデオ信号を同期分離器111.3fクロ、
り発生器412、およびAD変換器・114に供給する
。クロック発生器112は、例えば、3foにほぼ等し
い周波数を有し、信号源110から供給される信号の色
同期・ぐ−スト成分に位相固定されている2相のクロ、
り信号を発生する通常の位相固定ループを含んでいる。
、り0,7り信号φ】の第1の位相は第3図に関連し′
7説明りまたクロ、り発生器312により発生されるり
[172ケ信号CKと同じものである。第2の位相φ2
は第1の位相に対して逆位相である。この2つの位相を
持つクロ、り信号がマルチプレクサ、11302つの信
号入力ポートに供給される。マルチプレクサ113の制
御入力ボートは、一つ、青きの水平ライン期間に対して
論理“′1″および論理゛O”の間で交互に変化する信
号を受は取るように結合される。この信号は、同期分離
器4.1 +から供給される水イライン同期・ぐルス信
号H5YNCを分周期417で土に分周することにより
得ら11る。この信号は、複合信号の一つ置きのライン
が処理される時、クロ、り信号CKとしてりO/。り信
号位相φ]およびφ2を交互に発生する、し5にマルチ
プレクサ413を条件付ける。クロ り1を号CKは、
信号源410からの複合ビデオ信号を表わすサンプルを
発生するようにAD変換器・11・4を制御する。これ
らのサンプルは、サンプル!−)ルミナンス成分および
クロミナンス成分を分、411 L、ディノタルのルミ
ナンス信号Yおよびディック1しのクロミナンス信号C
を発生するラインぐし型フィルタ415に供給される。
パデレビク、ン↑ム号をディノタル的に符号化する装置
”という名称、・)米国特許第3,946.J :32
号明細書に説明さオt5でイルように、複合ぎデオ・サ
ンプルのり「Jζ゛ヲンス”l 序:’;−・よびルミ
ナンス・成分を分離するために、くし型フィルタが使用
される時、2相の31クロ、り信号が好ましい。
ぐL−”Jフィルタ415から発生されるルミナンー・
二・サンプルは、ルミナンス処理回路420に供給され
、そこで処理されたルミナンス・サンプル・:・」、+
l) A変換器422に供給される。DA変換器422
から発生されるアナログのルミナンス信号は、ルくす/
ス信号とアナログの(R−Y)および(B−Y)色差信
号とを合成し、赤、緑および青の車色信号を発生し、表
示装置426を駆動するマドす、クス424に供給され
る。ルミナンス処理[jli路・120、DA変換器4
22、マトリックス124および表示装置426は、第
3図に関連しで薄明し7たルミナンス処理回路320、
DA変換ax 322、マトリックス324および表示
装置:326とそれぞれ同じである。
くし型フィルタ415から発生されるサンプルCは、ビ
デオ画像中の垂直デテールに対応する比較的低い一′e
数のルミナンス信号成分を含んでいるクロミナンス・サ
ンプルである。サンノ′ルCl辻帯域フィルタ416に
供給される。フィル・7116は第5図に関連して説明
した帯域フィルタ上回[二である。フィルタ416は、
くし型濾波Δれたサンプルから垂直デテール成分を除去
し、複合ビデオ信号のクロミナンス信号成分を表わオサ
ンプルを選択性の2の補数化回路418に供給する。う
補数化回路418は、分固器417カ・ら供給さ+1K
信号により制御され、クロック信号CKとして20、り
位相φ2あるいはφlが選択さ:11−るかビうかによ
り、その入力ポートに供給されるサンプルの2の補数を
発生するか、あるいは補数化を行、す・わずにサンプル
を通過させる1、この選択性の2・、・り補数化回路4
18は、AD変換器414から発生される複合ビデオ・
サンプルから得られるクロミナンス・サンプルを、第3
図に関連しで説明した帯域フィルタ316から発生され
るものと同様・つサンプルのシーケンスに変換するため
に使われろ1、第4図に示すノステノ、でぐ」1、次の
理由から2つのクロ、弓″位相が1・1弓11さi′1
.:′:・、 NTSC方式の場合、クロミナンス搬送
波の周波数は、ライン周波数の1の第455番目の高周
波である。従って、ビデオ信号の各水平ラインは副搬送
波半サイクルの奇数(すなわち、455)を含んでいる
。このため、対応スるサンプルのクロミナンス成分は、
ラインからラインへ逆位相である。しかしながら、単相
の31のサンプリング・クロ、り信号が使用される場合
、順次受は取られるライン上の対応するすンプルは、サ
ンプリング・クロック信号の7の期間オフセットされる
。このオフセットを除去し、ラインくし形濾波が行なわ
れるように信号を条件付けるために、サンプリングクロ
ックはラインからラインで位相が180°切り替えられ
る。2位相のクロ、り信号を使う結果として、連続する
ライン上の対応するクロミナンス・サンプルは逆極性と
なる。選択性の2の補数化回路418は、一つ置きのラ
イン上のサンプルの極性を反転させ、従って、連続する
ライン上の極性が変わらず、第3図に関連して説明した
低域フィルタ31Gから発生されるクロミナンス・サン
プルと一致するクロミナンス・サンプルを発生する。
第4図に示す回路の残りの部分は第3図に関連して先に
説明した対応する回路と同じ動作を行なう。従って、こ
れ以上第4図の説明は行なわない。
第3図および第4図に示した本発明の実施例は、(R−
Y)および(B−Y )の色差信号を発生するものであ
るが、■およびQの色差信号を発生させるために同様な
装置を使用することも考えられる。
これは、例えば、色同期バースト信号の1位相知固定す
るようにクロック発生器312および412を変えるこ
とにより行なわれる。
さらに、第3図あるいは第4図に示した装置の何れにお
いても、アナログのマトリ、クス424の代りにディジ
タルのマトリックスを使うことが考えられる。ディジタ
ルのマトリ、クスが使われる場合、例えば、DA変換器
422.448および450は除かれ、マ) IJワッ
クスら供給されるR、G、Hの各ディジタル信号を処理
するためてDA変換器が使われる。また、(R−Y )
および(B−Y )の色差信号をディジタルのマトリッ
クス(で供給する前に、3fの周波数まで補間すること
カ望ましい、、f の周波数のサンプルから31の周波
数のサンプルを発生させる回路は、ディジタル信号処理
回路の設計分野の技術者にはよく知られている。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、本発明の詳細な説明する場合に
有用な波形を示す。 第3図は、本発明の実施例を含むビデオ信号処理装置の
ブロック図である。 第4図は、本発明のもう1つの実施例を含むビデオ信号
処理装置のブロック図である。 第5図は、第3図および第4図に示す実施例で使われる
クロミナンス帯域フィルタのプロ、り図である。 316・・・帯域フィルタ(BPF) 、328・・・
デマルチブレフサ、334,336・・う、チ、338
・・・減算器、340・・・スケーリング回路、344
・・・う7チ、346・・クロミナンス処理回路、41
6・・・? U  7 r  II/  i  t n
pv)    II  Q  Q  −−−4−−7n
−st−76l/  /7  斗434.436・・・
う、チ、438・・・減算器、440・・スケーリング
回路、444・・ラッチ、i 46・・クロミナンス処
理回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)サンプルが、色副搬送波周波数の3倍の周波数で
    生じ、色バースト基準に位相固定されているサンプル・
    データから成るクロミナンス信号から色差信号を復調す
    るカラー信号復調器であって、前記サンプル・データか
    ら成るクロミナンス信号源と、 前記信号源に結合されて前記サンプル・データから成る
    クロミナンス信号に応答し、第1、第2、第3の各出力
    ポートに前記クロミナンスの連続するサンプルを結合さ
    せ、第2の色差信号が相対的に除去されて第1の色差信
    号を表わす第1のサンプル・シーケンスと前記第1およ
    び第2の色差信号について予め定められる別個の算術的
    組合せを表わす第2および第3のサンプル・シーケンス
    を発生するデマルチプレクス手段と、 前記デマルチプレクス手段の第2および第3の出力ポー
    トに結合され、前記第2および第3のサンプル・シーケ
    ンスの対応するサンプルを合成し、前記第1の色差信号
    が相対的に除去されて前記第2の色差信号を表わす第4
    のサンプル・シーケンスを発生する手段とを含む前記カ
    ラー信号復調器。
JP61255987A 1985-10-30 1986-10-29 カラ−信号復調器 Pending JPS62111589A (ja)

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