JPS63102485A - 映像信号処理装置 - 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 本発明は映像信号をアナログ／デジタル（以下ム／Ｄと
略称する）変換器によりデジタル映像信号に変換した後
、画像メモリを用いてデジタル処理を行なう映像信号処
理装置に関するものである。

従来の技術 近年、半導体技術の急速な発展により、大規模デジタル
回路のＬＳＩ化や、ビデオレートで動作可能な高速人／
Ｄ変換器、デジタル／アナログＣ以下、Ｄ　／　Ａと略
称する）変換器が実均可能となり、民生用映像機器への
デジタル信号処理が現実のものとなってきている。民生
用映像機器であるテレビ受像機やビデオテープレコーダ
Ｃ以下、ＶＴＲと略す）のデジタル化により基本性能の
向上、ニューメディア機器との効率的な結合、品質の安
定均一化、部品点数の削減、サービスの効率化等が図ら
れるとともに、近年では大容量化、低価格化の著しいデ
ジタルメモリとメモリーコントローラの採用により、画
面静止、親子画面（ピクチャーインピクチャー）、マル
チ画面等の揮々の機能的特徴を有したデジタル応用機器
が開発されている（例えば［テレビ技術Ｊ　１９８６．
ＶＯＬ３４゜Ｐ１９）。

以下、図面を参照しながら従来の映像信号処理装置につ
いて説明する。第３図は画像メモリを利用したデジタル
映像信号処理装置の一例である。

同図中で、１は映像信号入力端子、２は自動利得調整回
路（以下にＧａ回路と略す）、３はＡ／Ｄ変換器、４は
映像信号から輝度信号（Ｙ信号）と搬送色信号（クロマ
信号〕とを分離するＹ／Ｃ分離回烙、６は色信号復調回
路、６は画像メモリ、７はメモリ制御回路、８は色信号
変調回路、９は混合器、１ｏはＤ／ム変換器、１１は映
像信号出力端子である。以上のように構成された映像信
号処理装置について、以下にその動作を説明する。

まず、入力端子１に入力された映像信号（入力映像信号
）は、ＡＧＣ回路２において、水平同期信号部分の振幅
が一定となるように自動利得調整された後、Ａ／Ｄ変換
器でデジタル信号に変換される。デジタル化された映像
信号はＹ／Ｃ分離回路４で輝度信号成分と搬送色信号成
分に分離される。このＹ／Ｃ分離回路は、デジタルフィ
ルタによって構成され、ＮＴＳＣ信号の場合にはカット
オフ周波数が３ＭＨｚ程度の低域通過型フィルタ（以下
、ＬＰＦと略す）で輝度信号成分が３．５８Ｍｔｌｚの
帯域通過型フィルタで搬送色信号成分が、各々とり出せ
る。Ｙ／Ｃ分離回路４でとり出された搬送色信号は色信
号復調回路５でデジタル的にベースバンドの復調色信号
、例えばＲ−Ｙ成分とＢ−Ｙ成分に復調される。ここで
搬送色信号を復調している理由は画像メモリ６により画
像データの書き込み、読み出しを行なう際にバースト位
相と搬送色信号位相との関係が乱され、正確な色相が得
られなくなるのを防止するためで、特に入力映像信号中
の画像データを間引いて小画面データを作成し、これを
他の入力映像信号データと混合（親子画面作成）する場
合や、幾つかの小画面デ−タを合成して、１つの大画面
データを作成（マルチ画面作成）する場合には復調色信
号の方がバースト位相と搬送色信号位相との関係を考慮
する必要がなく信号処理が容易である。復調された色信
号データとＹ／Ｃ分離回路４でとり出された輝度信号デ
ータとは画像メモリ６にメモリ制御回路７によって決め
られたタイミングで書き込まれる。

メモリ制御回路７は画像メモリ６の書き込み／読み出し
アドレスと書き込み／読み出しのタイミングを制御する
回路で、これにより、画像データの複雑な操作も可能に
している。例えば、画面の静止、縮少、拡大、合成等が
可能となる。

画像メモリ６から読み出された画像データ中の色信号デ
ータは色信号変調回路８にて変調された後、画像メモリ
から読み出された輝度データと混合器って混合（加算）
され、Ｄ／ム変換器１０でアナログ映像信号に変換され
た後、出力端子１１より、デジタル処理後の映像信号と
して出力される。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記した構成において、入力映像信号中
に含まれている搬送色信号の振幅が小さい場合（第４図
Ｂ参照）、例えば弱電界地域で受信したＴＶチューナー
出力の場合ではＡ　／　Ｄ変換器３の入力としてＡ／Ｄ
変換の行なわれる振幅範囲（第４図中にｄで示す範囲）
に対して非常に小振幅の搬送色信号しか入力されず、搬
送色信号の実質上の量子化ビット数は低いものになって
し甘うという欠点を有している。例えば、６ビツトでム
／Ｄ変換した場合、第４図中に示す、（／Ｄ変換の行な
われる振幅範囲（第４図中にｄで示す範囲）は２６：６
４ステツプに量子化され、ＮＴＳＣ信号のバースト信号
が４０ＩＲＥであるから、バースト信号の量子化ステッ
プ数としては（６４ステツプ）×ＣＩ　４七÷ＲＨ）＝
　（１８ステツプ）となり実質上の色信号の量子化ビッ
ト数は４〜５ビット程度である。しかし、上述したよう
に弱電界地域で受信したＴＶチューナ出力等の場合は、
搬送信号が％〜％程度に小さくなる場合が多く、この場
合ハハースト信号のステップ数も％〜％程度（９〜６ス
テツプ）となり実質上の量子化ビット数は３ピント程度
に低下してしまい、Ａ／Ｄ変換後にデジタルフィルタ処
理や、色信号復調等の複雑な色信号処理部を設けた場合
、デジタル処理時の丸め誤差が累積し、出力映像信号の
色相や、色飽和度が変化し７てしまうという欠点を有し
ていた。

本発明は上記問題点に鑑み、入力映像信号中の亮送色信
号の振幅が小さい場合においても、色信号の実質的な量
子化ビット数を低下しないようにし、デジタル処理後の
出力映像信号における色相や色飽和度変化の少ない映像
信号処理装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の映像信号処理装置
は、入力映像信号の水平同期信号の振幅が一定振幅とな
るように利得調整を行なう自動利得調整回路と、上記自
動利得調整回路の出力から輝度信号成分と搬送色信号成
分とを分離するための分贋回路と、上記分離回路で分離
された搬送色信号成分のバースト振幅が一定振幅となる
ように利得調整を行なう自動色利得調整回路と、上記自
動色利得調整回路の出力である搬送色信号成分と上記分
離回路で分離された輝度信号成分とを混合するための混
合器と、上記混合器出力をデジタル信号に変換するため
のム／Ｄ変換器と、上記ム／Ｄ変換器のデジタル出力を
記憶するための画像メモリと、上記画像メモリの書き込
み番地、読み出し番地、及び、書き込みと読み出しのタ
イミングを制御するためのメモリ制御回路と、上記画像
メモリから読み出された画像データをアナログ映像信号
に変換するためのＤ／人変換器という構成を備えたもの
である。

作用 本発明は上記した構成によって、入力映像信号中の搬送
色信号成分をそのバースト像幅が一定振幅となるように
利得調整を貸なう自動色利得調整回路（以下ムＣＣ回路
と略す）に通すことによシ搬送色信号の振幅が小さい場
合（例えば第４図Ｃの場合）でもムＣＣ回路により所定
の振幅まで増幅され（例えば第４図り参照）、色信号の
実質的な量子化ビット数が低下するのを防止している。

これにより、デジタル処理時の丸め誤差や量子化誤差を
小さくでき、出力映像信号の色相や飽和度の変化を小さ
くできる。

実施例 以下本発明の実施例の映像信号処理装置について図面を
参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における映像信号処理回
路の主要ブロックを示すもので、第４図はその説明図で
ある。第１図において、１は映像信号入力端子、２　！
／″ｉＡ　Ｇ　Ｃ回路、３はＡ　／　Ｄ変換器、６は色
信号復調回路、６は画像メモリ、７はメモリ制御回路、
８は色信号変調回路、９は混合器、１０はＤ／Ａ変換器
、１１は映像信号出力端子、３１け第１のＹ／Ｃ分離回
路、３２ばＡＣＣ回路、３３は混合器、３４１づ゛第２
の’Ｉ　／　Ｏ分離回路である。

以上のように構成された映像信号処理回路について、以
下第１図及び第４図を用いてその動作を説明する。

まず、第１図の入力端子１に入力された映像信号は、Ａ
ＣＣ回路２に供給され水平同期信号の振幅が一定となる
ように利得調整が行なわれた後、第１のＹ／Ｃ分鵡分路
回路３１力される。Ｙ／Ｃ分雌分路回路３１、従来例で
述べたように、ＬＰＦで輝信号成分を、ＢＰＦで搬送色
信号を分離し、分離された搬送色信号成分はＡＣＣ回路
３２に入力される。ＡＣＣ回路３２では搬送色信号成分
中のバースト振幅が一定となるように利得調整を行なう
。この人ＣＣ回路３２によって、入力映像信号に含まれ
ている搬送色信号の振幅が小さい場合でも一定のバース
ト振幅になるように増幅される。

例えば、入力端子１に弱電界で受信されたＴＶ倍信号チ
ューニングがずれて受信されたＴＶ倍信号入力した場合
には第４図Ｂのように搬送色信号の振幅が小さい場合が
多く、これを第１のＹ／Ｃ分離回路３１に通し搬送色信
号成分を分１１すると第４図Ｃのようになる。第４図Ｃ
の搬送色信号をＡＣＣ回路３２に通してバースト振幅が
所定のレベルになるように増幅すると、第４図りのよう
になシ、この搬送色信号と輝度信号とを混合器３３で混
合すると第４図人のように搬送色信号の振幅が所定のレ
ベルに調整された映像信号が得られる。

このように、ＡＣＣ回路３２において搬送色信号を所定
のレベルに調整した後、Ａ／Ｄ変換しデジタル処理を行
なうように構成した点が本発明の特徴である。

ＡＣＣ回路３２で振幅調整された搬送色信号は混合器３
３で輝度信号成分と混合された後、Ａ／Ｄ変換器３でデ
ジタル化され、第２のＹ／Ｃ分離回路３４に入力される
。ここでは、従来例でも述べたように、デジタル的に輝
度信号成分と搬送色信号成分とに分離され、搬送色信号
成分は色信号復調回路５でデジタル的に色復調される。

復調された色信号成分（例えばＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙの成分）
は輝度出力（Ｙ成分）とともに画像メモリ６に書き込ま
れる。なお、前述のように、メモリ制御回路７は画像メ
モリ６への書き込み／読み出しアドレスと、書き込み／
読み出しのタイミングを制御しておシ、これによυ画像
データの種々の操作を行なっている。画像メモリ６から
読み出された復調色信号成分は、色信号変調回路８で変
調され、画像メモリ６から読み出された輝度信号と混合
器９で混合される。混合されたデジタル信号はＤ　／　
Ａ変換器１ｏによってアナログ映像信号に変換された後
、出力端１１に出力される。

以上のように本実施例によれば、第１のＹ／Ｃ分離回路
３１と、分離された搬送色信号のバースト振幅が一定振
幅になるように自動利得調整を行なうＡＣＣ回路３２と
、ＡＣＣ回路３２の出力と第１のＹ　／　Ｃ分離回路３
１の出力の輝度信号とを混合する混合器３３とを有する
ことで、搬送色信号の振幅が小さい場合でも、ＡＣＣ回
路によシ所定のレベルまで搬送色信号を増幅するように
している。これにより、映像信号をに／Ｄ変換する際に
、搬送色信号の振幅が小さくても、実質上の量子化ビッ
ト数を低下させることがなく、出力画像での色相むらや
色飽和度の変動を極力少なくすることが可能である。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第２図り本発明の第２の実施例を示す映像信号処理回路
のブロック図であり、第１−の構成と異なる点は、第１
図ではＡＣＣ回路３２の出力と第１のＹ　／　Ｃ分踊回
路３１のり、一度信号出力とを混合器３３で混合し複合
映像信号にした後にＡ　／　Ｄ変換器３によってデジタ
ル化を行なっていたが、Ｍ２図では第１のＹ／Ｃ分離回
路３１で分離された輝度信号は搬送色信号と混合せずに
第１のＡ／Ｄ変換器４１でデジタル化し、搬送色信号は
ｈｃｃ回路３２を通した後、第２のＡ　／　Ｄ変換器４
２にてデジタル化している点が異なっており、これによ
り、第１図では輝度信号と搬送色信号とを分離するＹ／
Ｃ分離回路が第１のＹ／Ｃｆｉ蕗回路３１と第２のＹ／
ＣＧ！回路３４のふたつの回路が必要であったのに対し
、第２因では第１のＹ　／　Ｃ分離回路３１のみで構成
されている点が異なっている。

実際のＹ／Ｃ分離回路では、その回路構成や分離方法に
もよるが、一般には輝度信号と搬送色信号分離時に画質
劣化を伴なうため第２図の方が画質劣化は少ない。又、
第２図の実施例では搬送色信号専用の第２のＡ／Ｄ変換
器４２を有しているため、第１図の実施例にくらべて、
搬送色信号の有効ビット数を多くとることが可能であり
デジタル処理時の画質劣化も少なくできる。

以上のように、第２の実施例においては、第１のＹ　／
　Ｃ分離回路３１で分離された搬送色信号を人ＣＧ回路
３２に通すことにより、搬送色信号の振幅が小さい場合
でも一定の出力振幅が得られ、更に、上記人ＣＧ回路３
２の搬送色信号出力を輝度信号とは別に、第２のＡ／Ｄ
変換器４２によりデジタル信号に変換することにより、
入力輝度信号中の搬送色信号の振幅に影脅されず、一定
の量子化ビット数を得ることができ、デジタル処理時の
画質劣化を少なくできる。

なお、本実施例においては、第１のＹ　／　Ｃ分離回路
３１と第２のＹ／Ｃ分離回路３４において、輝度信号成
分はＬＰＦで、搬送色信号成分はＢＰＦで、それぞれ分
離するように構成したが、輝度信号と搬送色信号とが分
離可能であれば倒でも良い。

特に、広帯域の輝度信号をＹ２Ｏ２離するためにはよく
知られているようにくし形フィルタを用いる方がＬＰＦ
による帯域制限が行なわれないために好ましい。

又、ＡＣＣ回路３２はバースト振幅が一定振幅となるよ
うに搬送色信号の振幅調整を行なう構成（バーストＡＣ
Ｃ方式）としたが、回路構成の簡単さから搬送色信号の
平均振幅値を検出し、これが一定振幅となるように搬送
色信号の振幅調整を行なう構成（平均値ＡＣＣ方式）を
用いてもさしつかえない。

発明の効果 以上のように本発明は、入力映像信号から輝度信号と搬
送色信号とを分離するＹ／Ｃ分離回路と、上記Ｙ／Ｃ分
離回路によシ分離された搬送色信号のバースト振幅が一
定振幅となるように利得調整を行なう自動色利得調整回
路と、上記自動色利得調整回路の出力と上記Ｙ／Ｃ分離
回路により分離された輝度信号とを混合する混合器と、
この混合器出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
とを設けたことにより、入力映像信号中の搬送色信号出
力が小さい場合でも搬送色信号の量子化ビット数が低下
せず、デジタル処理時の画負劣化を少なくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係る映像信号処理装置
の要部ブロック図、第２因は本発明の第２の実施例に係
る映像信号処理装置の要部ブロック図、第３図は従来の
映像信号処理装置のブロック図、第４図は動作説明用の
波形図である。 ３・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、５・・・・・・色信号復
調回路、６・・・・・・匝１像メモリ、８・・・・・・
色信号復調回路、１０・・・・・・Ｄ　／　Ａ変換器、
３１・・・・・・第１のＹＺＣ分地凹地回路２　・・・
・λＣＣ回路、３３・・・・・混合器、３４・・・・・
第２のＹ／Ｃ分離回路、４１・・・・・第１のＡ／Ｄ変
換器、４２・・・・・・第２のＡ／Ｄ変換器。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力映像信号の水平同期信号の振幅が一定振幅と
   なるように利得調整を行なう自動利得調整回路と、前記
   自動利得調整回路の出力から輝度信号成分と搬送色信号
   成分とを分離するための分離回路と、前記分離回路で分
   離された搬送色信号成分の振幅調整を行なう自動色利得
   調整回路と、前記自動色利得調整回路の出力である搬送
   色信号成分と前記分離回路で分離された輝度信号成分と
   を混合するための混合器と、前記混合器の出力をデジタ
   ル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器と、
   前記アナログ／デジタル変換器のデジタル出力を記憶す
   るための画像メモリと、前記画像メモリの書き込み番地
   、読み出し番地、書き込みと読み出しのタイミングを制
   御するためのメモリ制御回路と、前記画像メモリから読
   み出された画像データをアナログ映像信号に変換するた
   めのデジタル／アナログ変換器とを有することを特徴と
   する映像信号処理装置。
2. （２）自動色利得調整回路は搬送色信号成分のバースト
   振幅が一定振幅となるよう出力振幅調整を行なうことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の映像信号処理装
   置。
3. （３）色信号利得調整回路は搬送色信号成分の振幅平均
   値が一定値となるよう出力振幅調整を行なうことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の映像信号処理装置。
4. （４）入力映像信号の水平同期信号の振幅が一定振幅と
   なるように利得調整を行なうための自動利得調整回路と
   、前記自動利得調整回路の出力から輝度信号成分と搬送
   色信号成分とを分離するための分離回路と、前記分離回
   路で分離された搬送色信号成分の振幅調整を行なう自動
   色利得調整回路と、前記分離回路で分離された輝度信号
   成分をデジタル信号に変換するための第１のアナログ／
   デジタル変換器と、前記自動利得調整回路の出力である
   搬送色信号成分をデジタル信号に変換するための第２の
   アナログ／デジタル変換器と、前記第２のアナログ／デ
   ジタル変換器の出力をデジタル的に色復調する色信号復
   調回路と、前記第１のアナログ／デジタル変換器の出力
   であるデジタル輝度信号と前記色信号復調回路の出力で
   あるデジタル色信号とを記憶するための画像メモリーと
   、前記画像メモリーの書き込み番地、読み出し番地、書
   き込みと読み出しのタイミングを制御するためのメモリ
   制御回路と、前記画像メモリから読み出されたデジタル
   色信号をデジタル的に変調する色信号変調回路と、前記
   色信号変調回路の出力信号と前記画像メモリから読み出
   されたデジタル輝度信号とをデジタル的に混合する混合
   器と、前記混合器の出力をアナログ映像信号に変換する
   デジタル／アナログ変換器とを有することを特徴とする
   映像信号処理装置。
5. （５）自動色利得調整回路は搬送色信号成分のバースト
   振幅が一定振幅となるよう出力振幅調整を行なうことを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載の映像信号処理装
   置。