JPS63187790A - ビデオ信号処理回路 - Google Patents

ビデオ信号処理回路

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JPS63187790A
JPS63187790A JP62019146A JP1914687A JPS63187790A JP S63187790 A JPS63187790 A JP S63187790A JP 62019146 A JP62019146 A JP 62019146A JP 1914687 A JP1914687 A JP 1914687A JP S63187790 A JPS63187790 A JP S63187790A
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JP
Japan
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signal
memory
video signal
data
clock
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JP62019146A
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English (en)
Inventor
Yoshikiyo Futagawa
二川 良清
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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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〕 本発明は画像メモーリを含み、より効果的機能を発揮す
るビデオ信号処理回路の構成に関する。
〔従来の技術〕
近年、回路のIC化が一段と進みビデオ機器も安価にな
っている。更には、機能向上の為にディジタル技術を導
入して、VT R−TVのビデオ信号を一旦メモーり回
路に記憶し、静止画・親子画面・複数画面等を同TV上
に映出している。
ビデオ信号を記憶するにはR,G、、Bの原色信号に復
調して、アナログ・ディジタル変換して各々記tシする
方式のメモーリ容量が最も多い方式と種々ある。
メモーリ容量が少ない方式は、複合信号であるビデオ信
号をアナログ・ディジタル変換して記憶するものである
。この方式を応用した従来技術によるビデオ信号処理回
路の実施例を第12図に示す。図で矢印線はビデオ信号
、ディジタルビデオ信号は太く、制暉fd号の流れ方向
を示す。
第13図と第14図は関連するビデオ信号のデータサイ
ズと水平走査期間の信号波形の例を示す図である。
第12図で、ビデオ入力端子1よりビデオ信号が入力さ
れ、アナログ・ディジタル変換器2(以下A/Dと略記
する)より、6〜8ビツトで量子化される。このA/D
 szy>サンプリングクロックはビデオ信号が45M
Hzの帯域を有するのでサンプリング定理により9MH
z以上のものである。通常は、副搬送波f8o15BM
Hzの3倍、又は4倍の10.7 MHz 、 14.
3 MHzである。本例では10.7MI(zで説明す
る。同期信号分離回路3はビデオ信号に含まれる垂直・
水平同期信号Dマ、DHを取出す回路である。
クロック発生回路4は同期信号DマとD IIでメモー
リ6の記憶開始番地指定とA/D2のサンプリングクロ
ックの発生とその他必要なりロックを発生する。
メモーリ制御回路5は、メモーリ6が1フィルドのメモ
ーリ容量ならDマ発生からの次のDv発生までサンプリ
ングクロックでメモーリ6のアドレス番地を順次増加さ
せながら、A/D2の出力データを書込み、同時に読出
す信号を発生する。
ディジタル・アナログ変換器7(以下D / Aと略記
する)は、メモーリ6のビデオ信号の書込まれた順序に
読出されたディジタルデータをアナログに変換して元の
ビデオ信号に戻す。フィルタ8はD/A 7の変換信号
の不要な高調波を除失するものである。ビデオ出力9は
この様に処理されたビデオ信号である。
11はこのビデオ出力を処理して、例えばR。
G、B信号に復調してブラウン管12に画像を映すビデ
オ処理回路で、同期信号分離回路、バースト信号抽出回
路、クロマ処理回路等で構成されるここで、静止命令1
0をメモーリ制御回路5に与えるとメモーリ6はデータ
の書込を停止する。
メモーリ6は前に書込れたデータを順次放出する故、動
画データでも静止画でブラウン管上に映し出させる。更
には、静止命令10を周期的に繰返すと映像のストロボ
効果が楽しめる。
次にメモーリ6の構成を説明する。第13図は、1フィ
ルドのビデオ信号がNTSO方式の場合の画像構成を示
す図で、斜線分は垂直・水平の帰腺期間を除いた有効画
面範囲を示す。垂直方向走査ラインは525/2=26
2.5である。水平方向の画素の分割数は先述のサンプ
リングクロック周波数を副搬送波f13eの3倍の11
7MH2,水平走査周波数を/hとすれば、NTSO方
式の取決により、 3f、c:5X(455÷2)/h:6B2.5fh 
 となり、682.5分割になる。
従って、1フィルドの画素数Pは、 P=262.5×682.5=17915&25′4=
18万画素である。第14図はNTSO方式のビデオ信
号の1走査線期間の様子を示す。右示の数値は、白レベ
ルと黒レベルの範囲を1とした場合のビデオ信号の相対
値を示す。この範囲を量子化するのである。
この量子化範囲を6ビツトとすれば、本例のメモーリ6
の容量は 185X6=108万ビツトとなる。これを
現在一般的になっている26万ピツ) RAMで構成す
ると、108÷26÷5個分となる。
この様に構成したメモ−96は画素分の0番地から18
万番地にアドレス番地が付けられ、例えば垂直同期信号
から0番地とし、次の重置同期信号を18万番地として
、順次6ビツトに量子化したビデオ信号を記憶する。
この様に、従来技術のビデオ信号処理回路は、ディジタ
ル信号に変換して記tはさせる周辺1可路手段と記1.
はさせた信号をアナログに再変換して復調ビデオ信号を
、再びRt G p B M号に復調させる回路手段が
類似なものがあり、重複していること、メモーリのアド
レス番地理が始点と終点しか規定出来ない為、親子画面
等の多画面の取込みが出来ない。これを実行するには、
別のメモーリが必要となり複雑で高価なものになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前述の従来技術では、回路が重複するのと、複
数画面を表示する機能・効果を出すには高価な回路を付
加せねばならない問題点があった本発明はこの様な間層
点を解決するもので、目的とするところは、メモーリ容
量を増加せしめることなく画素のメモーリ番地を水平方
向と垂直方向で分離規定し、画素データの意味材と番地
と対応せしめて、色信号の復調もディジタル量で実行し
て回路の簡略化しても、効果的機能を有するビデオ信号
処理回路を提供することにある。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明のビデオ信号処理回路は、前記目的を達成する為
に、同期信号、バースト信号、映像信号の合成信号であ
るビデオ信号をアナログ・ディジタル変換して、所定の
容量を有するメモーリにディジタル址で記憶させて、又
は記憶させながら前記メモ唸りのディジタルデータを処
理してブラウン管、又はプリンタに所定の処理信号に変
換するビデオ信号処理回路に於て、以下の構成から、α
)所定位相で前記ビデオ信号をサンプリングするアナロ
グ・ディジタル変換器。
b)前記同期信号を分離する同期信号分離回路C)前記
同期信号分離回路で分離した水平・垂直同期信号と前記
ビデオ信号のバースト信号で前記アナログ・ディジタル
変換器の所定位相のサンプリングクロック等のクロック
群を発生するクロック発生回路。
d)前記メモーリに記taさせるデータを前記ビデオ信
号の1フィルド、又は1フレームの構成データと水平・
垂直方向に前記クロック発生回路のクロックで特定位相
で関係付ける様にして前記メモーリにデータを記[はさ
せるメモーリ制御回路。
e)前記メモーリ制−回路の作動で、前記メモーリの呼
出のデータ位置を違えてのデータを加減算してY / 
c分離する加減n器。
f)前記加減算器のクロマ信号が、B−Y、R−Y、G
−Yの免疫信号になるように演算処理して、前記加減算
器の輝度信号と前記B −Y、R−Y、G−Yの色差信
号とをタイミング調整してR,G、Hに復調する加算器
なるビデオ信号処理回路を特徴とするものである加えて
、前記アナログ・ディジタル変換器のサンプリングクロ
ックを特定位相関係にして、前記加減算器のY / O
分離したクロマ信号が、直接的にほぼB−Y 、 R−
Y 、 G−Yの形になる如くしたビデオ信号処理回路
をも特徴とするものである〔作用〕 本発明の上記の構成によれば、クロック発生回路の特定
の位相クロックでアナログ・ディジタル変換器とメモー
リ制御回路を作動させて、メモーリの水平・垂直アドレ
ス番地と変換したビデオ信号のディジタルデータの関係
を特定する事によりディジタルで容易にR,G、Bの復
調を可能にするものである。
〔実施例〕
第1図は、本発明のビデオ信号処理回路の実施例のブロ
ック図を示す。画像出力装置として、ブラウン管と静止
画をプリントするプリンタも図示しである。図中、第1
2図と同番号は同じ手段、同一の意味を有するものであ
る。
メモーリ17は第12図のメモーリ6とほぼ同じ容量を
有するものである。メモーリ17の画像データの配置は
、処理を容易にする為に第2図に示す様に水平・垂直方
向の番地指定と出力装置に出力される位置と対応させて
いる。第2図は先述したNTSO方式の副搬送波/sc
の3倍のクロックで17レー春を割付だ場合を示す。こ
の場合、水平方向はI H=682.5点である。これ
を1H=682.5=227■5+1゜5として、0〜
272の水平番地付とθ。、θ3.θ、の指定で水平方
向の番地とする。このθ。、θ1.θ2はバースト信号
の位相と関係付られている。垂直方向は走査ライン敗と
一致させた番地である。
ここで、θK(E::0,1.2)に配置される画像デ
ータの意味を説明する。
NTSO方式のビデオ信号Eは、 E = Ey+[L49 (Es−Ey ) CO8ω
ect÷088 (Ha−KY)!3工Nωsct  
である。BYは輝度信号、KB−xy  は原色青信号
と輝度信号との色差君子、gR−EYは原色赤との色差
信号である。
ωθCは副搬送波の角周波数である。以下ETを、 K = Y + (L49(B−Y)CO3ωsct 
+ 0.88(R−Y)S工N。8゜t と略記する。
ここで、E=Y+C!とすレバ、C=0.49(B−Y
)+0.88(R−Y)でこれがクロマ信号である。こ
のクロマ信号をクロマの基準位相であるバースト信号位
相より180°進めた位相を06としてCB−Y)と(
R−Y)の値によって、第4図に示すベクトルで種々な
色の濃度が表すことが出来る。3ωθCのサンプリング
は第4図の120°づつの3点を表す。この3点を09
.120° 、240°とすれば H,=Y、 +(L49(B−Y) 、 Et、 =Y
、 −0,25(B−Y)+0.76(R−Y)、 E
、= Y、−B25 (B −Y’)−0,76(R−
Y)  、   1 8 Jl’  、  500° 
60°とすれば 1!l/、 = Y’、 −0,49(B−Y)’  
、 E’、 = Y’、 +0.25(B−Y)’−0
,76(R−Y)’  、E’、=Y’、+(L25(
B−Y)’+0.76(R−Y)’  となる。
これらの値は、第2図に示すDOpDl  pDlとゴ
。、D’1.D’、に対応するものである。ここで、 G−Y=−B19 (B−Y)−0,51(R−Y) 
 と定餞されて、第4図で、1.53(G−Y)軸25
5.B中2400 である故、 I、 = Y、−1,53[:[Ll 7(B−Y)+
Q、57(R−Y)]+Y、 +1.334G−Y) 
 、  従って、R/3中で、 −1,55(Ck−Y
)’  となる。
これらの画像データは隣接データでの相関穴として1 
Y皿中Y’、、Y暑+”1  + Yl ”:” ”3
  tB−Y+(B−Y)’ 、 R−Y==(R−Y
)’ 、 G−Y=(G −y ) /  とすれば、 Y、 =÷(E3+E’、 ) B−Y= /(L49X2(El−に’、)中E、 −
d。
a−Y= rx s 8 (E、−1!’、)R−Y=
= Q、 55 (]]!、−T!2’1+0.66(
’H,,−E’2)これらより、原色のR,G、Bは、 R1、R,、R,=R−Y−1−Y、、Y2 、Y2O
11021G 3 ” G  M + Yl  e Y
z  t YsBl  y B2  s BS =B−
Y+Y1  ? Yz  p Ylとして求まる。
尚、R−Y 、 G−Y 、 B−YのYとYz、Y。
yY3の値は合成時の帯域制限が異なるので、厳密には
相違するが、はぼ同じ値とする。どの様な方法でも完全
なる輝度信号Yとクロ713号Cの分離は出来ないこと
になっている。
この様なデータ配置がメモーリ上で可能なのは水平方向
の分割6 a 2.5 = 227 X 3 + 1.
5で走査線毎に位相が180°相違することにより、E
l:’Y+○、に、=Y−0対が得れる。
第2図のθ9 、θ1 、θ2はこの意味で3分割しで
あるのである。第4(α)図で実線のoO。
120’、240°と点線の180° 、300゜、6
0°が対応している。
この方式では、R−Y=0.53CZ、−ビ、)+0L
66CF、2−’E、’ ”)であり、高速演算を実行
するには回路が増加するので簡略化する為に、サンプリ
ング分割点12000等分でなく、0°/180°。
90°7270°、240°/60°にした場合を説明
する。これを示すのが第4(b)図である。この場合は
、K、 =Y、 +(149(B−Y) 。
E’、 =Y、 −[L49 (B−Y )E2=Y2
+α88(R−Y) ビ、=Y、 −0,88(R−Y ) K、 =Y、 + 1.55 (G−Y )K’、=Y
、−1.35(G−Y) Y =−!−(EX+E’、) 、 Y、=T(E2+
E’、) FY 、 =−!−(x、+ゴ、)。
B−Y=i=:a、 −E/、  J R−Y中0.5
7 (E2−118’、 )G−Y=:=0.58 (
E、−ビ、)係数の/2は2進数で演算を実行する故、
下位シフトで実現容易で、係数0.57と[L5Bの乗
算が多少面倒であるが、いずれの項もほぼ同手順で演算
可となり便利である。このクロマ部のスペクトルを第4
(b)図に示す。
ここで、第1図に戻って、この様に配置されたメモーリ
17のデータを(m、θK)番地を指定して、続いてル
とル+1番地に変えて、水平走査期間1Hの差の位置で
呼出すと上記関係のデータが呼出される。枠゛18を通
るデータはこの意味であって、模式的に表したものであ
る。必髪な係数を乗じて加算器19は輝度信号Yを、減
算器20はクロマ信号: B−Y 、 R−Y 、 G
−Yを順次放出する。これ等のデータを原色のB、R,
Gに復調させる為にクロマ信号はシフトレジスタ52に
蓄積して3クロツク毎にラッチ回路22にラッチする。
ラッチ回路22は3クロック間B−Y、R−Y、G−Y
信号を並列に放出する。この間、輝度信号は3クロツク
進も故、5段のシフトレジスタ21を通過させてタイミ
ングX4 Mをする。これらを加算器23,24.25
で加算すれば先述の様に原色のR,G、Bが復調される
これらの復調R,G、Bはディジタル量であるのでD 
/ A 26 、 D / A 27 、 D / A
 28を通してアナログ鍵にしてブラウン管12に与え
られる。出力装置がプリンタ30であればディジタル量
のまま、プリンタ制御回路29に導入してプリントアウ
トする。プリンタ30はブラウン管の様に高速応答出来
ない故、プリンタ制御回路29はメモーリ制御回路16
と共動してメモーリ17の呼出をプリント速度に合せる
ようにする。この場合は、ブラウン管12は速度が迎く
て画像が映出されない。又は、R,G、Bデータはフィ
ルド毎に繰返し送られてくるので、サンプリング的に取
込めば良い。
尚、D / A 7とフィルタ8を通して、従来方式の
ビデオ出力9を放出することも出来るようにして第1図
はしである。
次に本発明に関係するクロック群を説明する。
クロック発生回路15が基本クロックを発生する。この
詳細を第7図に示す。本発明に関連するクロック群はビ
デオ信号に含れるバースト信号の位相を基準に構成して
いるのが特徴である。
第7図で、SHは疑似水平同期パルスでフリップ・フロ
ップ(?]F)35をTトリガして、走査線毎に分配器
36に反転信号を与える。分配器36のSSは、第6図
に示す様な回路で、同期信号分離回路3で抽出した映像
の水平・垂直同期信号DH,Dマにより発生する1フレ
ームの仮想映像空間の始点である。このSSより、バー
スト信号に同期した基本クロックをカウントダウンして
疑似水平・垂直同期パルスSH,Sマを発生するSS信
号を発生する第6図で、D P p 40 * 41 
H42,45を縦続して、DFP40のD端子は“H”
にしである。
ここで、各DFFのクロック端子にDマ、DI(,6番
が加わると右端に示す波形が発生する。最後のANDゲ
ート44でSSを発生する。第6図はリセット端子Rに
リセット信号を与えない限り1回のみSS信号を発生す
る。第7図の説明に戻ると、電圧制御発信器CVOOと
略記する)37.1/6分周器5日、この1/6分周器
38の波形とビデオ信号より抽出したバースト信号の波
形と位相比較する位相比較器59、この位相差量をVC
037にフィードバックするループを構成して、vco
syはバースト信号の位相に関係付られて安定したバー
スト信号周波数の6倍で発振持続する。安定した1/6
分周器38の所定の位相のものを分配器56に与える。
分配器36は第5図のeとfS!!とhで表すφ、クロ
ックとφ、クロックを発生する。第7図のその他のクロ
ック関係も第5図に示しである。αのφ、クロックが副
搬送波の6倍局波数のクロックである。bのクロックφ
4が副搬送波ω8C=2πfecと位相180°14な
るもので、第4図00°が立上点である。c、dののφ
、が%4 (b )図に対応している。Cとd。
eとfの様にφ1を対で示しているのは、水平走査毎に
180°位相を変える為である。
次に第8図でメモーリ制御回路16を説明する。55は
分周器でφ1とφ2で、水平番地のθにを発生する。分
周器56はクロックφ4を計数して水平番地0〜277
番地を発生する。分周比のi/227.5の端数はクロ
ックφ4の逆相で227番地を半周期で終えるようにす
る。分周器66のキャリは疑似水平同期信号51Nとな
る。分tJ器38はSHを計数して垂直番地を発生する
。この午ヤリは疑似垂直同期信号Svになる。1/26
ム5の端数はSHの半周期で262番地を終えるように
する。これで1フィルドの全画面のアドレスが可能とな
る。SS信号で分局器36と38をリセットすると以後
はクロック発生回路15のクロックで1フィルド空間の
番地を決めて、#f雑音性を向上してメモーリ上の位相
を保持する。
水平アドレス制御部57と垂直アドレス制御部39は、
メモーリ容量がフィルド空間でなく有効画面近傍しかな
い場合はメモーリ空間に合せたり、先述した読出しライ
ンを変更してY / O分離の演算する場合とで、アド
レスを制御するものである。
メモーリシステム制御部34は、プリンタ制御回路29
との信号の授受、静止命令1′0でメモーリ書込みを停
止して静止画を得る場合とで、水平・垂直アドレス制御
部37.39との信号の授受を制御するものである。
次に第9図と第10図で第1図のビデオ信号処理回路を
利用して水平方向のみでY/C+分離する方式を説明す
る。今度は第9(α)図に示すOo、60° 、90°
 、180° 、240’、270゜で信号をサンプリ
ングするのである。この場合は水平方向に、第9(b)
図に示すA/T、B/百、C/πの対がクロマ部が逆相
となりB−Y、G−Y、R−Yの免疫信号が得られる。
この場合はメモーリ17の容量は倍必朝となる。第9図
を具αイG−1.ナーのめ1筺10(A子ある一加減器
19.20以後は第1図と同じである。50は3段のシ
フトレジスタで水平方向3ステツプずらして、加減算K
i 19p 20に与える。このシフトレジスタ50を
除いてメモーリの水平方向を3番地違いで交互に呼出せ
ても良い。
第11図は、今までの説明は関連した2値間の処理する
場合であるが、図では6値で加重加算・減算してY/C
分離するものである。この方が分離特性は良いが、より
高速読出と回路が高価になる欠点がある。
最後に第3図を説明する。第1図の本発明の応用として
、多画面を取込んだ場合である。
1呵面取込む時間は約760秒で変わらないのしてメモ
ーリアドレスをi++御して72画面データにしてメモ
ーリに書込めば良XAにれを9回繰返せば第5図のもの
がメモーリ17に書込れる。以後書込みは止めて呼出の
みすれば、第3図が楽しめる。データ単位は上記6対で
縮少しているので、 Y/C!分離が可能となるのであ
る。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、最少のメモーリ容量
でバースト信号に合せたクロック群でメモーリ番地と画
像データの対応付を正確にすることにより、安価に静止
画、多画面を出力装置に出力出来る効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例の回路ブロック図を示す。第
2図は本発明に係るメモーリ番地と画像データの配例閃
係の例を示す図である。 第3図は、本発明を応用した多画面の例を示す図である
。第4図は副搬送波内でのサンプリング位相角を示す図
である。第5図はバースト信号に関係付けたクロック群
を示す図である。第6図はビデオ信号のフィルドの始点
を抽出する回路例である。 第7図は第5図のクロック群を発生する回路例である。 第8図はメモーリ制御回路のブロック回路例を示す図で
ある。第9図は第4図と同じくサンプリング位相の他の
例を示す図である。 第10図は第9図に基づいたR、G、B復調回路例を示
す図である。第11図は垂直方向のVC分離の他の実施
例を示す。 ノ =コし 第一図は従来のビデオ信号処理回路例を示す図である。 第13図は本発明に係るビデオ画面関係サイズを示す図
である。第14図はビデオ信号波形を示す図である。 2・・・・・・アナログ・ディジタル変換器6.17・
・・・・・メモーリ 7.26,27.28・・・・・・ディジタル・アナロ
グ変換器 19.20,23,24.25・・・・・・加減算器5
.16・・・・・・メモーリ制御回路12・・・・パブ
ラウン管 29・・・・・・プリンタ制御回路 第2図 Q                        
           (、>3)第9図 第13図 第14図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同期信号、バースト信号、映像信号の合成信号で
    あるビデオ信号をアナログ・ディジタル変換して、所定
    の容量を有するメモーリにディジタル量で記憶させて、
    又は記憶させながら前記メモーリのディジタルデータを
    処理してブラウン管、又はプリンタに所定の処理信号に
    変換するビデオ信号処理回路に於て、 a)所定位相で前記ビデオ信号をサンプリングするアナ
    ログ・ディジタル変換器 b)前記同期信号を分離する同期信号分離回路c)前記
    同期信号分離回路で分離した水平・垂直同期信号と前記
    ビデオ信号のバースト信号で前記アナログ・ディジタル
    変換器の所定位相のサンプリングクロック等のクロック
    群を発生するクロック発生回路 d)前記メモーリに記憶させるデータを前記ビデオ信号
    の1フィルド、又は1フレームの構成データと水平・垂
    直方向に前記クロック発生回路のクロックで特定位相で
    関係付ける様にして前記メモーリにデータを記憶させる
    メモーリ制御回路 e)前記メモーリ制御回路の作動で、前記メモーリの呼
    出のデータ位置を違えてのデータを加減算してY/C分
    離する加減算器 f)前記加減算器のクロマ信号が、B−Y、R−Y、G
    −Yの色差信号になるように演算処理して、前記加減算
    器の輝度信号と前記B−Y、G−Y、R−Yの色差信号
    とをタイミング調整してR、G、Bに復調する加算器 からなるビデオ信号処理回路。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に記載に於て、前記アナロ
    グ・ディジタル変換器のサンプリングクロックを特定位
    相関係にして、前記加減算器のY/C分離したクロマ信
    号が、直接的にほぼB−Y、R−Y、G−Yの形になる
    如くしたビデオ信号処理回路。
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