JPS63111796A - 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
置に関し、ビデオテープレコーダなどに使用して有効な
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９、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Ａ
／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器が実現可能となシ、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（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
、品質の安定均一化等が図られるとともに、大容量化、
低価格化の著るしいデジタルメモリとメモリコントロー
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）、マルチ画面等の種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」１９８θ。

ＶＯＬ３４　、　Ｐ、１９参照）。

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２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、ムＧＯ回路と略す）、３はムβ（アナログ／
デジタル）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
回路、５は色信号復調回路、６は画像メモリ、７はメモ
リ制（財）回路、８は色信号変調回路、９は混合器、１
０はＤ／Ａ（デジタル／アナログ）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従来の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は、五ＧＣ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３Ｓｈ
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、３．５８　Ａｆｋ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Ｉ７６により画像データの書き込
み、読み出し全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
小画面データを合成して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（財）する回路で、これによシ、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
、縮小、拡大９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９で混合（加算）
され、Ｄ／Ａ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３図
の申〕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の入力としてム／
Ｄ変換の行なわれる振幅範囲（第３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
てしまうという欠点を有している。例えば、６ピツトで
Ａ　／　Ｄ変換した場合、第３図中に示すＡ／Ｄ変換の
行なわれる振幅範囲（第３図中にｄで示す範囲）［２＝
６４ステツプに量子化され、ＮＴＳＣ信号のバースト信
号ｔ４４ｏ工ＲＥ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４０ｒＲＫ テップ）Ｘ（１４゜工ＲＥ）＝（１８ステツプ）となり
実質上の色信号の量子化ビット数は４〜６ビツト程度で
ある。しかし、上述したように弱電界地域で受信したＴ
Ｖチューナー出力等の場合は、搬送色信号が１７２〜１
／３程度に小さくなる場合が多く、この場合はバースト
信号のステップ数も１／２〜１／３程ｆ（ｓ〜６ステツ
プ）となり、実質上の量子化ビット数は３ビット程度に
低下してしまい、ム／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、入力映像信号中の搬送色信
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、上記分離回路で分離され
た搬送色信号成分の増惺ヲ行なう色信号増幅回路と、上
記色信号増幅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
の人／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／ム変換器と、上記ム／Ｄ変換器の
出力映像信号中の搬送色信号成分を、上記色信号増幅回
路で増幅した量だけ減衰する手段（たとえば減衰器ある
いはフィルタ回路）全備えたものである。

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
色信号成分を色信号増幅器で所定のレベルまで増幅して
ム／Ｄ変換を行ない、Ｄ／ム変換後に減衰器又はフィル
タ回路で上記色信号増幅回路で増幅した量だけ搬送色信
号を減衰することにより、搬送色信号の振幅が小さい場
合〔例えば第３図（Ｃ）の場合〕でも上記色信号増幅器
で所定の振幅まで増幅され（例えば第３図中）参照〕、
ム／Ｄ変換後の色信号の量子化ビット数が低下するのを
防止している。これによシ、色信号のデジタル処理時の
丸め誤差や量子化誤差を小さくすることができ、出力映
像信号の色相や飽和度の変化を小さくする仁とが可能で
ある。

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装
置の主要ブロックを示すもので、第３図はその説明図で
ある。第１図において、１は映像信号の入力端子、２は
ムＧＣ＠路、３ばム／Ｄ変換器、６はデジタル的に搬送
色信号を復調する色信号復調回路、６は画像メモリ、７
はメモリ制御回路、８はデジタル的に色信号を直角位相
変調する色信号変調器、９は混合器、１０はＤ／ム変換
器、１１は映像信号出力端子、３１は第１のｘ７ｃ分離
回路、３２は色信号増幅器、３３は混合器、３４は第２
のＹ／Ｃ分離回路、３５は色信号減衰器である。

以上のように構成された本実施例の映像信号処理装置に
ついて、以下第１図および第３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五Ｇ
Ｏ回路２で水平同期信号の振＠が一定となるように利得
調整が行なわれた後、第１のτ／Ｃ分離回路３１に入力
される。Ｙ／Ｃ分離回路３１では、従来例で述べたよう
に、輝度信号成分と搬送色信号とを分離し、分離された
搬送色信号は色信号増幅器３２で一定レベルまで増幅さ
れた後、混合器３３で輝度信号と混合され、Ａ／Ｄ変換
器３でデジタル信号に変換される。上記色信号増幅器３
２では、搬送色信号の振幅が小さい場合にはｅ〜１０ｄ
Ｂ程度増幅し、搬送色信号の振幅が大きい場合にはほと
んど増幅しないように構成されており、入力搬送色信号
の振幅により増幅率が制御されている非線型増幅器であ
る。例えば、入力端子１に弱電界で受信された映像信号
やチューニングがずれて受信された映像信号を入力した
場合には第３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／（ｊ分離回路３１に通
し搬送色信号成分を分離すると第３図（Ｃ）のようにな
る。第３図＜ａ”ｒの搬送色信号を色信号増幅器３２に
通すと、第３図中）のように６〜１２ｄＢ程度増幅され
、この搬送色信号全輝度信号と混合器３３で混合すると
第３図（ム）のように搬送色信号が一定レベル以上に増
幅された映像信号が得られ、これをＡ／Ｄ変換器３でデ
ジタル信号に変換することによシ、搬送色信号の振幅が
小さい場合でも色信号の有効ピット数を落とすことなく
デジタル処理が可能となる。

Ａ／Ｄ変換器３でデジタル化された映像信号は第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、搬送色信号は色信号回路６でデジタル
的に色復調される。

復調された色信号（例えばＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ信号）は輝度
出力（Ｙ信号）とともに画像メモ゛す６に書き込まれる
。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はメモリ制御回路７で制御
しており、これにより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（Ｕ
／−τ／、ｇ／−Ｙ′信号）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（Ｙ’倍
信号と混合器９でデジタル的に混合される。混合された
デジタル信号はＤ／ム変換器１ｏによってアナログ映像
信号に変換された後、色信号減衰器３５に供給される。

色信号減衰器３６は色信号増幅器３２の非線型増幅特性
とは逆の特性２有するもので、色信号増幅器３２で増幅
された量だけ色信号減衰器３５で減衰することにより、
搬送色信号の振幅レベルは入力端子１に入力時と同レベ
ルに復元される。色信号減衰器３６で搬送色信号振幅を
適正レベルにした後、出力端子１１に出力される。

以上のように本実施例によれば、色信号増幅器３２と色
信号減衰器３５とを有することで、搬送色信号振幅が小
さい場合でも色信号増幅器３２で一定レベルまで搬送色
信号を増幅した後ム／Ｄ変換を行ない、色信号の量子化
ピット数を低下させることなくデジタル処理を可能にし
、Ｄ／ム変換後は色信号減衰器３５で再び元の搬送色信
号振幅まで減衰させることによシ、出力映像信号の色相
変化や色飽和度変化を低減することが可能となる。

なお、本実施例では色信号増幅器３２と色信号減衰器３
６は搬送色信号の振幅レベルに対し増幅率及び減衰率の
変化する回路構成としたが、入力映像信号中に含まれる
搬送色信号の振幅レベルがあらかじめ分っている場合な
どでは、入力搬送色信号の振幅レベルによらない６〜１
２（！Ｂ程度の簡単な増幅器及び減衰器で構成すること
も可能である。又、色信号増幅器３２の前段に、搬送色
信号中のバースト振幅が一定になるように動作する色信
号自動利得調整回路（いわゆるムＣＣ回路）を挿入した
場合には、色信号増幅器３２及び色信号減衰器３５を簡
単な増幅器と減衰器で構成してもさしつかえない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、入力映像信号中の搬送色
信号振幅が小さい場合でも搬送色信号の量子化ピット数
の低下を抑え、デジタル処理後の色相変化や色飽和度変
化を低減することができるという優れた効果が得られる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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図は従来の映像信号処理装置のブロッ
ク図、第３図は本発明の実施例と従来例の動作を説明す
るための信号波形図である。 ３・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、ｅ・・・・・・画像メモ
リ、１゜・・・・・・Ｄ／ム変換器、３１・・・・・・
第１のＹ／Ｃ，分離回路、３２・・・・・・色信号増幅
器、３６・・・・・・色信号減衰器０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力映像信号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、上記分離回路で分離さ
   れた搬送色信号成分の増幅を行なう色信号増幅回路と、
   上記色信号増幅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、上記アナログ／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、上記画像メモリの書き込み番地、読み出し番地お
   よ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デジタル
   ／アナログ変換器と、上記デジタル／アナログ変換器の
   出力映像信号中の搬送色信号成分を、上記色信号増幅回
   路で増幅した量だけ減衰させる手段とを有することを特
   徴とする映像信号処理装置。
2. （２）色信号増幅回路は、入力される搬送色信号成分の
   振幅が大きい場合は増幅率が小さくなり、搬送色信号成
   分の振幅が小さい場合は増幅率が大きくなるような非線
   形な増幅率特性を有する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。