JPS6323486A - Video signal processor - Google Patents

Video signal processor

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JPS6323486A
JPS6323486A JP61147333A JP14733386A JPS6323486A JP S6323486 A JPS6323486 A JP S6323486A JP 61147333 A JP61147333 A JP 61147333A JP 14733386 A JP14733386 A JP 14733386A JP S6323486 A JPS6323486 A JP S6323486A
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video signal
analog
output
voltage
digital
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Shigeru Ogata
緒方 茂
Yoshikazu Kageyama
影山 芳和
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make a false contour phenomenon caused at the time of quantization inconspicuons visually by providing a clamp circuit clamping an input video signal to a voltage different by a voltage corresponding to a half of the least significant bit at the time of A/D conversion. CONSTITUTION:A horizontal synchronizing signal in an input video signal is separated by a horizontal synchronizing separator circuit 22, a clamp voltage control circuit 21 applies 1/2 frequency division to the horizontal synchronizing signal to generate a control pulse having a period twice the horizontal scanning period being at a high level at a 1st horizontal scanning period and at a low level at the next horizontal scanning period. The video signal is clamped by the clamp circuit 23 with a DC voltage difference corresponding to a half of the least significant bit (LSB) at each horizontal scanning period and the result is fed to an A/D converter 4. Thus, the threshold level at the time of A/D conversion is increased/decreased by the voltage corresponding to the 1/2 LSB at each horizontal scanning period, and the location for production of false countour is changed alternately at each horizontal scanning period, the production of false countour of the video signal after D/A conversion 9 is made twice so as to make it inconspicuons.

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、画像メモリーを用いてデ
ジタル信号処理を行う映像信号処理装置に関するもので
、特江、アナログ/デジタル変換に伴う量子化誤差を視
覚上目立たないようにするための映像信号処理装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a video signal processing device that converts a video signal into a digital video signal using an analog/digital converter and then performs digital signal processing using an image memory. The present invention relates to a video signal processing device for making quantization errors associated with analog/digital conversion visually inconspicuous.

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、ビデオノートで動作可能な高速アナ
ログ/デジタル変換器(以下、A/D変換器と略す)、
デジタル/アナログ変換器(以下、D/A変換器と略す
)が実現可能となう、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。
Background of the Invention In recent years, with the rapid development of semiconductor technology, large-scale digital circuits have been converted into LSIs, and high-speed analog/digital converters (hereinafter referred to as A/D converters) that can be operated in video notebooks,
Digital signal processing for consumer video equipment has become a reality, making it possible to implement digital/analog converters (hereinafter abbreviated as D/A converters).

民生用映像機器であるテレビ受像−やビデオテープレコ
ーダのデジタル化によシ基本性能の向上、ニューメディ
ア機器との効率的な結合、品質の安定均一性、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、低価格の著しいデジタルメモリーとメモ
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)、マルチ画面等の種々の機
誠的特徴を有したデジタル応用機器が開発されている(
「テレヒ技術J 1986 、VOL34 、PI3)
Digitization of consumer video equipment such as TV receivers and video tape recorders has improved basic performance, efficient integration with new media equipment, stable and uniform quality, reduced number of parts, and improved service efficiency. At the same time, in recent years, with the adoption of digital memory and memory controllers that have significantly increased capacity and low cost, it has become possible to freeze the screen, parent and child screens (
Digital application devices with various unique features such as picture-in-picture (picture-in-picture) and multi-screen have been developed (
"Telehi Technology J 1986, VOL34, PI3)
.

第4図は画像メモリー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
はクロック発生部、3はクランプ回路、4はA/D変換
器、6は画像メモリー、7はメモリー制御部、8はメモ
リー制御回路に指令又はデータ等を与えるためのマイク
ロコンピュータ(マイコン)、9はデジタル/アナログ
変換器(以下D/A変換器と略す)、1oは映像信号出
力端子である。
FIG. 4 is an example of a digital video signal processing device using an image memory. In the figure, 1 is a video signal input terminal, 2
3 is a clock generator, 3 is a clamp circuit, 4 is an A/D converter, 6 is an image memory, 7 is a memory control unit, 8 is a microcomputer for giving instructions or data, etc. to the memory control circuit, 9 1 is a digital/analog converter (hereinafter abbreviated as a D/A converter), and 1o is a video signal output terminal.

以上のように構成されたデジタル映像信号処理装置につ
いて、以下にその動作を説明する。
The operation of the digital video signal processing device configured as described above will be described below.

まず、映像信号入力端子1に入力された入力映像信号の
水平同期信号先端をクランプ回路3で所定の置位に固定
し、A/D変換器4でデジタル信号に変換し画像メモリ
ー6に書き込む。このとき、画像メモリー6の書込みア
ドレス、読出レアドレ゛ス、書込みと読出しのタイミン
グ等の制御はメモリー制御部7で行われ、メモリー制御
部7によるメモリー制御により、画像の合成、画像デー
タの間引き、時間軸変動分の除去等の種々の機能が実現
可能となる。又、マイクロコンピュータ(以下マイコン
と略す)8から送られるデータは、上記の種々の機能を
選択するためのモード指令や、メモリー上のアドレス指
定等のデータをメモリー制御部7に伝送するためのもの
で、種々の機能の組み合わせ、選択、他機器との結合等
をソフトウェア−的に変更、指定可能にしている。画像
メモリー6で種々の変換処理が行われたデジタル信号は
、D/A変換器9でアナログ映像信号に変換され、映像
信号出力端子10に出力される。
First, the leading edge of the horizontal synchronizing signal of the input video signal input to the video signal input terminal 1 is fixed at a predetermined position by the clamp circuit 3, converted into a digital signal by the A/D converter 4, and written into the image memory 6. At this time, the memory control unit 7 controls the write address, read address, write and read timing, etc. of the image memory 6, and the memory control by the memory control unit 7 allows image compositing, image data thinning, Various functions such as removal of time axis fluctuations become possible. Furthermore, the data sent from the microcomputer (hereinafter abbreviated as microcomputer) 8 is for transmitting data such as mode commands for selecting the various functions mentioned above and address designation on the memory to the memory control unit 7. This makes it possible to change and specify various combinations and selections of functions, combinations with other devices, etc. using software. The digital signal that has been subjected to various conversion processes in the image memory 6 is converted into an analog video signal by the D/A converter 9 and output to the video signal output terminal 10.

なお、第4図中でり(17り発生回路2ではA/D変換
器4.D/A変換器9のサンプルリングクロックを発生
するとともに、画像メモリー6の書込み、読出しタイミ
ング、デジタルデータの転送等の各種タイミングパルス
の生成のための基準クロックにもなっている。クロック
周波数は、一般には、入力映像信号中の水平同期信号を
所定の分周比で分周したものや、入力映像信号中に含ま
れる搬送色副搬送波(バースト信号)に同期した形で3
〜4逓倍されたものが用いられる。
In addition, as shown in FIG. 4 (17), the generation circuit 2 generates the sampling clock for the A/D converter 4 and D/A converter 9, and also controls the writing and reading timing of the image memory 6, and the transfer of digital data. It also serves as a reference clock for the generation of various timing pulses such as etc. Generally, the clock frequency is the horizontal synchronization signal in the input video signal divided by a predetermined frequency division ratio, or the frequency of the horizontal synchronization signal in the input video signal. 3 in synchronization with the carrier color subcarrier (burst signal) included in the
The value multiplied by ~4 is used.

上記の構成により、映像信号をデジタル化してメモリー
にストアーすることが可能となり、画像を静止させたり
、別系統の入力画像と同期を合わせたり、画像の縮少、
拡大等といった機能を有することが可能となる訳である
が、映像信号をA/D変換、D/A変換する際にデジタ
ル画像特有の画質劣化をひきおこす。
With the above configuration, it is possible to digitize the video signal and store it in memory, allowing you to freeze the image, synchronize it with another input image, reduce the image size,
Although it is possible to have functions such as enlargement, it causes image quality deterioration peculiar to digital images when A/D converting and D/A converting the video signal.

元δル化に伴う画質劣化として最も代表的なものとして
は、良く知られているように、量子化誤差があり現実に
は階調が緩やかに変化している映像信号部分では量子化
誤差が相関をもち、量子化レベルが変化するところで、
あたかも地図の等高線のような輪郭が見られ、これは偽
輪郭(false contouring)と呼ばれて
いる(「画像のデジタル信号処理」吹抜敬彦著、日刊工
業新聞社、P77)。
As is well known, the most typical image quality deterioration due to original delta conversion is quantization error, which occurs in the video signal portion where the gradation changes slowly in reality. Where there is a correlation and the quantization level changes,
Contours can be seen that look like contour lines on a map, and this is called false contouring (``Digital Signal Processing of Images'' by Takahiko Fukinuki, Nikkan Kogyo Shimbun, p. 77).

例えば第5図(a)に示すような映像信号を量子化した
場合は、同図中)のような階段状の波形となり量子化誤
差が視覚感度の高い2次元低周波成分(低周波空間周波
数成分)となり、画面上では静止した偽輪郭成分として
認識される。1フレーム内の映像信号が全て第5図(a
)のランプ波形であった場合に、量子化後の信号(同図
(b))をTV画面で観測すると第5図(e)の−点鎖
線へのような縦縞がみられ視覚的に好ましくない状態と
なる。
For example, when a video signal as shown in Figure 5(a) is quantized, the waveform becomes a step-like waveform as shown in the figure (middle of the figure), and the quantization error is caused by two-dimensional low frequency components with high visual sensitivity (low spatial frequency component) and is recognized as a stationary false contour component on the screen. All video signals within one frame are shown in Figure 5 (a
), when the quantized signal ((b) in the same figure) is observed on a TV screen, vertical stripes like the one shown in Fig. 5(e) toward the dashed line are seen, which is visually pleasing. There will be no.

上述の偽輪郭は量子化ビット数として7ビノトあれば視
覚的には検知できないと言わnているが、多数回の演算
処理、高画質化等を実現するには8ビノト以上が必要で
ある。よって、一般に高画質のデジタル処理を行うには
量子化ビット数として8ビノト以上が要求されることに
なる。
It is said that the above-mentioned false contour cannot be detected visually if the number of quantization bits is 7 bits, but 8 bits or more is required to achieve multiple calculations and high image quality. Therefore, in general, to perform high-quality digital processing, a quantization bit number of 8 bits or more is required.

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量子化ビット数を
8ビノト以上に選定することは、画像メモリーの増大、
メモリー制御部の複雑化、A/D、D/A変換器のコス
トアップ等につながり、現状の民生用機器では6〜7ビ
ツトのデジタル処理を行うことが一般的であり、上述の
偽輪郭やS/N劣化等の画質劣化を生じるという問題点
を有していた。
Problems to be Solved by the Invention However, selecting the number of quantization bits to be 8 bits or more in the above configuration results in an increase in image memory and
Current consumer devices generally perform 6- to 7-bit digital processing, which increases the complexity of memory control units and increases the cost of A/D and D/A converters. This has had the problem of causing image quality deterioration such as S/N deterioration.

本発明は上記問題点に鑑み、量子化に伴い生ずる偽輪郭
現象を視覚上目立たなくし、実質上、量子化ビット数を
1ビノト分増加した場合と同様な画像品質を得ることが
可能となるような映像信号処理装置を提供するものであ
る。
In view of the above-mentioned problems, the present invention makes it possible to make the false contour phenomenon that occurs due to quantization visually inconspicuous, and to obtain image quality that is substantially the same as when the number of quantization bits is increased by one bit. The present invention provides a video signal processing device.

問題点を解決するだめの手段 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、入力映像信号をアナログ/デジタル変換器によって
デジタル信号に変換した後、画像メモリーを用いてデジ
タル信号処理を行う映像信号処理装置において、上記入
力映像信号から水平同期信号を分離する水平同期分離回
路と、上記水平同期分離回路の出力である水平同期信号
を1/2分周する分周器と、上記1/2分周器の出力パ
ルスが高レベル時には、第1のクランプ電圧に上記入力
映像信号をクランプし、上記1/2分周器の出力パルス
が低レベル時には、上記第1のクランプ電圧にくらべて
、アナログ/デジタル変換時の最下位ビットの1/2相
当の電圧だけ高いか又は低い第2のクランプ電圧に上記
入力映像信号をクランプするよ゛うに構成されたクラン
プ回路と、上記クランプ回路の出力をデジタル信号に変
換するためのアナログ/デジタル変換器とを有するとい
う構成を備えたものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the video signal processing device of the present invention converts an input video signal into a digital signal using an analog/digital converter, and then performs digital signal processing using an image memory. In a video signal processing device that performs When the output pulse of the 1/2 frequency divider is at a high level, the input video signal is clamped to the first clamp voltage, and when the output pulse of the 1/2 frequency divider is at a low level, the input video signal is clamped to the first clamp voltage. A clamp circuit configured to clamp the input video signal to a second clamp voltage that is higher or lower by a voltage equivalent to 1/2 of the least significant bit during analog/digital conversion; and the clamp circuit. The device has an analog/digital converter for converting the output of the digital signal into a digital signal.

作   用 本発明は上記した構成により、A/D変換前の映像信号
のクランプ電圧として、最下位ビット(LSB)の1/
2に相当する入力電圧分だけ異なる第1のクランプ電圧
と第2のクランプ電圧の2種類のクランプ電圧をンプす
る。すなわち、第1の水平走査期間の入力映像信号は、
第1のクランプ電圧にクランプされ、次の第2の水平走
査期間の入力映像信号は、上記第1のクランプ電圧より
1/2LSB相当分だけ高い(又は低い)第2のクラン
プ電圧にクランプされ、入力映像信号は一水平走査期間
毎に1/2LSB分の直流シフトが施される。
Effect The present invention has the above-described configuration, and uses 1/1 of the least significant bit (LSB) as the clamp voltage of the video signal before A/D conversion.
Two types of clamp voltages, a first clamp voltage and a second clamp voltage, which differ by an input voltage corresponding to 2 are pumped. That is, the input video signal in the first horizontal scanning period is
The input video signal for the next second horizontal scanning period that is clamped to the first clamp voltage is clamped to a second clamp voltage that is higher (or lower) by 1/2LSB equivalent than the first clamp voltage, The input video signal is subjected to a DC shift of 1/2 LSB every horizontal scanning period.

上述のクランプ操作により、A/D変換時の電圧比較器
のスレッシレベルが、−水平走査期間毎に1/2LSB
相当分だけ上下し、前述した偽輪郭現象が目立つような
、階調のゆるやかな映像信号が入力された場合にも偽輪
郭発生位置が、−水平走査期間毎に交互に変化し、D/
A変換後の映像信号の偽輪郭発生は2次元周波数(空間
周波数)として視覚上2倍になり目立たなくなる。
By the above-mentioned clamp operation, the threshold level of the voltage comparator during A/D conversion is -1/2 LSB every horizontal scanning period.
Even when a video signal with a gradual gradation that moves up and down by a considerable amount and makes the aforementioned false contour phenomenon noticeable is input, the false contour occurrence position changes alternately every -horizontal scanning period, and the D/
The occurrence of false contours in the video signal after A-conversion is visually doubled as a two-dimensional frequency (spatial frequency) and becomes less noticeable.

更に、上述のクランプ電圧の制御に加えて、A/D変換
後の画像データを1水平走査期間分だけ遅延(以下1H
遅延と略す)するように構成されたラインメモリーに導
き、1H遅延前の画像データと1H遅延後の画像データ
を比較し、双方の画像データがほぼ同一である場合、す
なわち双方の画像データにライン相関性がある場合には
演算部において1H遅延前と1H遅延後の画像データの
平均化(平滑化)を行い実質上の量子化ビット数を1ビ
ット分向上することを可能にしている。
Furthermore, in addition to the clamp voltage control described above, the image data after A/D conversion is delayed by one horizontal scanning period (hereinafter referred to as 1H).
The image data before the 1H delay and the image data after the 1H delay are compared, and if both image data are almost the same, that is, the line memory is If there is a correlation, the arithmetic unit averages (smoothes) the image data before and after the 1H delay, making it possible to increase the actual number of quantization bits by 1 bit.

これにより偽輪郭を視覚上目立たなくするのみならず、
量子化雑音も含めたS/N比の向上を図ることが可能に
なった。
This not only makes false contours visually less noticeable, but also
It has become possible to improve the S/N ratio including quantization noise.

実施例 以下本発明の一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。
Embodiment Hereinafter, a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

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ある。第1図において1
は入力端子、2はクロック発生回路、4はA/D変換器
、6は画像メモリー17はメモリー制御部、8はマイコ
ン、9はD/A変換器、10は出力端子、21はクラン
プ電圧制御回路、22は水平同期分離回路、23はクラ
ンプ回路である。
FIG. 1 shows the main blocks of a video signal processing device in a first embodiment of the present invention. In Figure 1, 1
is an input terminal, 2 is a clock generation circuit, 4 is an A/D converter, 6 is an image memory 17 is a memory control unit, 8 is a microcomputer, 9 is a D/A converter, 10 is an output terminal, 21 is a clamp voltage control 22 is a horizontal synchronization separation circuit, and 23 is a clamp circuit.

以上のように構成された映像信号処理装置について、以
下第1図及び第5図を用いてその動作を説明する。
The operation of the video signal processing device configured as described above will be described below with reference to FIGS. 1 and 5.

まず、第1図中の入力端子1に入力された映像信号中の
水平同期信号を水平同期分離回路22で分離し、クラン
プ電圧制御回路21で水平同期信号を1/2分周し、最
初の一水平走査期間は高レベルに、次の一水平走査期間
は低レベルになるような水平走査期間の2倍の周期をも
つ制御パルスを生成する。
First, the horizontal synchronization signal in the video signal input to input terminal 1 in FIG. A control pulse having a cycle twice as long as the horizontal scanning period is generated such that it is at a high level during one horizontal scanning period and at a low level during the next horizontal scanning period.

更に、クランプ電圧制御回路21で生成された制御パル
スはクランプ回路23に供給され、ここで上記制御パル
スが高レベル時には第1のクランプ電圧v1でもって入
力映像信号をクランプし、上記制御パルスが低レベル時
には上記第1のクランプ電圧より最下位ビット(LSB
)の1/2に相当する入力電圧分だけ高い(又は低い)
クランプ電圧■2でもって入力映像信号をクランプする
。これにより、クランプ回路23で映像信号は、1水平
走査期間毎に1/2LSB相当のDC電圧差を持ってク
ランプされ、A/D変換器4に供給される。
Further, the control pulse generated by the clamp voltage control circuit 21 is supplied to the clamp circuit 23, where when the control pulse is at a high level, the input video signal is clamped with a first clamp voltage v1, and when the control pulse is at a low level, the input video signal is clamped. At the level, the least significant bit (LSB) is lower than the first clamp voltage.
) is higher (or lower) by the input voltage equivalent to 1/2 of
The input video signal is clamped with clamp voltage 2. Thereby, the video signal is clamped by the clamp circuit 23 with a DC voltage difference corresponding to 1/2LSB every horizontal scanning period, and is supplied to the A/D converter 4.

A/D変換器4では、クロック発生回路2で発生したク
ロックパルスに応じて映像信号をサンプリングレ、更に
デジタル信号に変換する。このとき、A/D変換器4に
入力される映像信号はA/D変換器4の比較電圧分のう
ち1’/2LSB 相当分だけ1水平走査毎にDCシフ
トしてクランプされているため、−水平走査期間毎にサ
ンプリング波形が交互に変化することになる。
In the A/D converter 4, the video signal is sampled and further converted into a digital signal in accordance with the clock pulse generated by the clock generation circuit 2. At this time, the video signal input to the A/D converter 4 is DC-shifted and clamped by an amount equivalent to 1'/2 LSB of the comparison voltage of the A/D converter 4 every horizontal scan. - The sampling waveform changes alternately every horizontal scanning period.

そのようすを第6図を用いて説明する。第5図(a)は
入力映像信号であり、これをクランプ回路23でクラン
プした後、A/D変換器4でサンプリングすると、最初
の水平走査期間ではクランプ電圧■1にクランプされて
いるとすれば、サンプリング後の映像信号は第5図中)
のようになる。
The situation will be explained using FIG. 6. FIG. 5(a) shows an input video signal, which is clamped by the clamp circuit 23 and then sampled by the A/D converter 4. It is assumed that the signal is clamped to the clamp voltage ■1 in the first horizontal scanning period. For example, the video signal after sampling is shown in Figure 5)
become that way.

次の1水平走査期間では映像信号はクランプ電圧制御回
路21により制御されクランプ電圧■2(vl<■2)
にクランプされるために、サンプリング後の映像信号は
第5図(C)のように、−水平走査期間前の映像信号(
第5図(b) )にくらべ1/2LSB相当分だけ上方
にシフトした形でサンプリングされる。このように、−
水平走査期間内毎にサンプリング点が1/2LSB相当
分だけ振幅方向で上下してサンプルされる点が本発明の
映像信号処理装置の特徴である。
In the next horizontal scanning period, the video signal is controlled by the clamp voltage control circuit 21, and the clamp voltage ■2 (vl<■2)
As shown in FIG. 5(C), the video signal after sampling is clamped to -the video signal before the horizontal scanning period (
The signal is sampled in a manner shifted upward by 1/2 LSB compared to FIG. 5(b)). In this way, −
The video signal processing device of the present invention is characterized in that the sampling point is sampled up and down in the amplitude direction by an amount equivalent to 1/2 LSB every horizontal scanning period.

上述のようにしてサンプリングされた映像信号は、A/
D変換器4で更に符号化されデジタル信号に変換された
後、前述したメモリー制御部7で制御される書込みタイ
ミングに基づいて画像メモリー6に書込まれるとともに
、アドレス制御等によりマイコン8で指定したモードに
よる画像データ処理が行われる。画像メモリー6、メモ
リー制御部7.マイコン8で所定の画像データ処理が行
われた後、読出しタイミングに基づいて画像データが読
出され、D/A変換器9でもってアナログ映像信号に変
換される。
The video signal sampled as described above is A/
After being further encoded and converted into a digital signal by the D converter 4, it is written to the image memory 6 based on the write timing controlled by the memory control unit 7 mentioned above, and is also specified by the microcomputer 8 by address control etc. Image data processing is performed according to the mode. Image memory 6, memory control section 7. After predetermined image data processing is performed by the microcomputer 8, the image data is read out based on read timing, and converted into an analog video signal by the D/A converter 9.

以上のように本実施例によれば、A/D変換前の映像信
号を一水平走査期間毎に、1 /2LSB相当分だけ異
なるクランプ電圧にクランプしていくことにより、量子
化時に生ずる偽輪郭現象を視覚上目立たなくすることが
できる。
As described above, according to this embodiment, by clamping the video signal before A/D conversion to a clamp voltage that differs by an amount equivalent to 1/2LSB every horizontal scanning period, false contours that occur during quantization can be reduced. The phenomenon can be made visually less noticeable.

次に本発明の第2の実施例について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第2図は本発明の第2の実施例を示す映像信号処理装置
のブロック図である。第1図の構成と異なる点は、第1
図ではクランプ回路23のクランプ電圧を1水平走査期
間毎に切り換えることにより上述した偽輪郭現象を目立
たなくしたが、第2図ではクランプ回路3のクランプ電
圧は固定値とし、その代わ9にA/D変換時に使用する
比較電圧を1水平走査期間毎に1/2LSB相当分だけ
上下させて偽輪郭現象を目立たなくしている。すなわち
、第2図において、クランプ回路3で所定の電圧にクラ
ンプされた映像信号はA/D変換器4でデジタル信号に
変換される訳であるが、その際に、前述した水平同期分
離回路23の出力である水平同期信号を比較電圧制御回
路24で1/2分周し、出力パルスが高レベル時は低レ
ベル時にくらべて比較電圧発生回路25の比較電圧を1
/2LSB相当分だけ高く設定してA/D変換を行うよ
うに比較電圧発生回路26の比較電圧値を制御する。こ
れにより、第1の実施例と同様の効果会得ることができ
る。
FIG. 2 is a block diagram of a video signal processing device showing a second embodiment of the present invention. The difference from the configuration in Figure 1 is that
In the figure, the false contour phenomenon described above is made less noticeable by switching the clamp voltage of the clamp circuit 23 every horizontal scanning period, but in FIG. The comparison voltage used during D conversion is raised or lowered by an amount equivalent to 1/2LSB every horizontal scanning period to make the false contour phenomenon less noticeable. That is, in FIG. 2, the video signal clamped to a predetermined voltage by the clamp circuit 3 is converted into a digital signal by the A/D converter 4, but at that time, the above-mentioned horizontal synchronization separation circuit 23 The comparison voltage control circuit 24 divides the horizontal synchronizing signal which is the output of
The comparison voltage value of the comparison voltage generation circuit 26 is controlled so that A/D conversion is performed by setting the value higher by an amount equivalent to /2 LSB. As a result, the same effects as in the first embodiment can be obtained.

以上のように第1の実施例と第2の実施例とは偽輪郭現
象を目立たなくするという点に関し同等の効果を得るこ
とができるが、更に、偽輪郭現象を目立たなくし、S/
N比の改善をも行うためには第3図に示すような第3の
実施例が有効である。
As described above, the first embodiment and the second embodiment can obtain the same effect in terms of making the false contour phenomenon less noticeable, but they also make the false contour phenomenon less noticeable and the S/
In order to also improve the N ratio, the third embodiment shown in FIG. 3 is effective.

以下に本発明の第3の実施例について第3図を用いて説
明する。同図において、1は入力端子、2はクロック発
生部、3はクランプ回路、4はA/D変換器、6は画像
メモリー、7はメモリー制御部、8はマイコン、9はD
/A変換器、10は出力端子、22は水平同期分離回路
、24は比較電圧制御回路、25は比較電圧発生回路で
、以上は第2図の構成と同様なものである。第2図の構
成と異なるのは、A/D変換器4の後にラインメモリー
27.ライン相関検出部29.演算部28を設けた点と
、上記ラインメモリー27の制御用にラインメモリー制
御部26を設けた点であ、る。
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the figure, 1 is an input terminal, 2 is a clock generator, 3 is a clamp circuit, 4 is an A/D converter, 6 is an image memory, 7 is a memory control unit, 8 is a microcomputer, and 9 is a D
/A converter, 10 is an output terminal, 22 is a horizontal synchronization separation circuit, 24 is a comparison voltage control circuit, and 25 is a comparison voltage generation circuit, which is the same as the structure shown in FIG. The difference from the configuration shown in FIG. 2 is that line memory 27. Line correlation detection section 29. The two points are that a calculation section 28 is provided, and a line memory control section 26 is provided for controlling the line memory 27.

ここでラインメモリー27は1水千走食期間だけ遅延可
能なデジタルメモリーでろシ、A/D変換後のデジタル
映像信号をラインメモリー27により1水平走査期間だ
け遅延した信号と、遅延前の信号をライン相関検出部2
9に入力し、両信号間の差を検出することで両信号間の
ライン相関量を検出する。ライン相関量が大きい、すな
わち1水平走査期間前の信号と現在の信号とがほぼ同一
の揚魚には演算部28で両信号を加算し、その平均値を
と9、画像メモリー6に出力し、ライン相関量が小さい
、すなわち1水平走査期間前の信号と現在の信号とが異
なる場合、には演算部28ではA/D変換器4の出力信
号をそのまま画像メモリ6に出力する。
Here, the line memory 27 is a digital memory that can delay the digital video signal by one horizontal scanning period, and stores the digital video signal after A/D conversion, the signal delayed by one horizontal scanning period, and the signal before the delay. Line correlation detection section 2
9, and by detecting the difference between both signals, the amount of line correlation between both signals is detected. For landed fish where the line correlation amount is large, that is, the signal from one horizontal scanning period ago and the current signal are almost the same, the calculation unit 28 adds both signals, and the average value is output to the image memory 6. , when the line correlation amount is small, that is, when the signal from one horizontal scanning period ago is different from the current signal, the arithmetic unit 28 outputs the output signal of the A/D converter 4 to the image memory 6 as it is.

以上の動作を行うことにより、ライン相関量が大きい場
合は隣接する水平走査線どうしの平均化(平滑化)がお
こなわれ、前述したA/D変換時のサンプル点が1千平
走査期間毎に1/2LSB相轟分だけ移動するという本
実施例1.又は2で説明した動作と相まって、視覚上は
量子化ビット数が1ビット分だけ増加したことになる。
By performing the above operation, when the line correlation amount is large, adjacent horizontal scanning lines are averaged (smoothed), and the sample points during A/D conversion mentioned above are calculated every 1,000 horizontal scanning periods. This embodiment 1 moves by 1/2 LSB phase. In combination with the operation described in section 2, the number of quantization bits visually increases by one bit.

例えば、ライン相関を有する第6図(a)の映像信号を
考えると、本実施例1.又は2で前述したようにA/D
変換器4でサンプリングされた映像信号のようすは、最
初の水平同期期間では第6図(b)のようになシ、次の
水平同期期間では第5図(c)のようになり、これをラ
インメモリー27と演算部28とによりデジタル的にラ
イン間の平均化処理を施した後、D/A変換器9でもっ
てアナログ信号に変換すると第6図(d)のようになり
、振幅方向の量子化の幅は2倍となシ、量子化ビット数
としては実質上1ビツト増加したことになる。これによ
り、偽輪郭現象が目立たくなり、量子化雑音も低減され
S/N比も向上することとなる。
For example, considering the video signal of FIG. 6(a) having line correlation, Example 1. or A/D as mentioned above in 2.
The state of the video signal sampled by the converter 4 is as shown in FIG. 6(b) during the first horizontal synchronization period, and as shown in FIG. 5(c) during the next horizontal synchronization period. After performing digital averaging processing between lines by the line memory 27 and calculation unit 28, the D/A converter 9 converts the signal into an analog signal as shown in Fig. 6(d). Although the quantization width is doubled, the number of quantization bits is essentially increased by 1 bit. This makes the false contour phenomenon more noticeable, reduces quantization noise, and improves the S/N ratio.

なお、第3の実施例において、ラインメモリー27、ラ
イン相関検出部29.及び演算部28はA/D変換後に
デジタル的に処理するものとして説明したが、D/A変
換変換子ナログ的に処理してもよい。その際は、ライン
メモリー27はアナログ遅延素子であるCOD等を用い
る必要がある。
Note that in the third embodiment, the line memory 27, the line correlation detection section 29. Although the arithmetic unit 28 has been described as performing digital processing after A/D conversion, it may also be processed analogously by a D/A conversion converter. In that case, it is necessary to use a COD or the like, which is an analog delay element, as the line memory 27.

また、第1の実施例におけるクランプ電圧制御回路21
と、第2の実施例における比較電圧制御回路24は、水
平同期信号を分局する分周器として説明したが、1水平
走査期間毎に、クランプ電圧又はA/D変換器の比較電
圧を切り換えることが可能であれば何でも良い。
Moreover, the clamp voltage control circuit 21 in the first embodiment
Although the comparison voltage control circuit 24 in the second embodiment has been described as a frequency divider that divides the horizontal synchronizing signal, it is also possible to switch the clamp voltage or the comparison voltage of the A/D converter every horizontal scanning period. Anything is possible if possible.

発明の効果 以上のように本発明は、1水平走査期間毎にj/2LS
B和尚分だけ異なる電圧にクランプするように構成され
たクランプ回路と、上記クランプ回路を制御するために
、水平同期信号を1/2分周する分周器とき設けること
により、量子化誤差により生ずる偽輪郭現象を目立たな
くし、更に、ラインメモリーとライン相関量を検出する
ライン相関検出器と、ライン相関量が大なる場合にはラ
イン間の相加平均をとるように構成された演算部とを付
加することにより、実質上の量子化ビット数が1ビツト
増加したと同等の効果を得、S/N比の向上を図ること
ができる。
Effects of the Invention As described above, the present invention provides j/2LS per horizontal scanning period.
By providing a clamp circuit configured to clamp to a voltage that differs by the amount of voltage B and a frequency divider that divides the horizontal synchronization signal by 1/2 in order to control the clamp circuit, it is possible to eliminate quantization errors caused by quantization errors. The present invention makes the false contour phenomenon inconspicuous, and further includes a line memory, a line correlation detector for detecting the amount of line correlation, and an arithmetic unit configured to take the arithmetic average between lines when the amount of line correlation is large. By adding this, an effect equivalent to increasing the actual number of quantization bits by 1 bit can be obtained, and the S/N ratio can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1の実砲例における映像信号処理装
置のブロック図、第2図は本発明の第2の実施例におけ
る映像信号処理装置のブロック図、第3図は本発明の第
3の実施例における映像信号処理装置のブロック図、第
4図は従来の映像信号処理装置のブロック図、第5図は
説明図である。 21・・・・・・クランプ電圧制御回路、22・・・・
・水平同期分離回路、23・・・・・クランプ回路、2
4・・・・・・比較電圧制御回路、25・・・・・・比
較電圧発生回路、26・・・・・・ラインメモリー制御
部、27・・・・・・ラインメモリー、28・・・・・
・演算部、29・中・・ライン相関検出部。 代理人の氏名弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1図 第 2  PA 第4図 第5図
FIG. 1 is a block diagram of a video signal processing device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a video signal processing device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a video signal processing device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram of a video signal processing device in the third embodiment, FIG. 4 is a block diagram of a conventional video signal processing device, and FIG. 5 is an explanatory diagram. 21... Clamp voltage control circuit, 22...
・Horizontal synchronization separation circuit, 23...clamp circuit, 2
4...Comparison voltage control circuit, 25...Comparison voltage generation circuit, 26...Line memory control section, 27...Line memory, 28...・・・
- Arithmetic section, 29. Middle... Line correlation detection section. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao (1 person) Figure 1 Figure 2 PA Figure 4 Figure 5

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力映像信号をアナログ/デジタル変換器によっ
てデジタル信号に変換した後、画像メモリーを用いてデ
ジタル信号処理を行う映像信号処理装置であって、上記
入力映像信号から水平同期信号を分離する水平同期分離
回路と、上記水平同期分離回路の出力である水平同期信
号を1/2分周する分周器と、上記1/2分周器の出力
パルスが高レベル時には、第1のクランプ電圧に上記入
力映像信号をクランプし、上記1/2分周器の出力パル
スが低レベル時には、上記第1のクランプ電圧にくらべ
て、アナログ/デジタル変換時の最下位ビットの1/2
相当の電圧だけ高いか又は低い第2のクランプ電圧に上
記入力映像信号をクランプするように構成されたクラン
プ回路と、上記クランプ回路の出力をデジタル信号に変
換するためのアナログ/デジタル変換器とを有すること
を特徴とする映像信号処理装置。
(1) A video signal processing device that converts an input video signal into a digital signal using an analog/digital converter and then performs digital signal processing using an image memory, which separates a horizontal synchronization signal from the input video signal. A sync separation circuit, a frequency divider that divides the horizontal sync signal output from the horizontal sync separation circuit into 1/2, and a first clamp voltage when the output pulse of the 1/2 frequency divider is at a high level. When the input video signal is clamped and the output pulse of the 1/2 frequency divider is at a low level, the voltage is set to 1/2 of the least significant bit during analog/digital conversion compared to the first clamp voltage.
a clamp circuit configured to clamp the input video signal to a second clamp voltage that is either higher or lower by a corresponding voltage; and an analog-to-digital converter for converting the output of the clamp circuit to a digital signal. A video signal processing device comprising:
(2)入力映像信号をアナログ/デジタル変換器によっ
てデジタル信号に変換した後、画像メモリーを用いてデ
ジタル信号処理を行う映像信号処理装置であって、上記
入力映像信号から水平同期信号を分離する水平同期分離
回路と、上記水平同期分離回路の出力である水平同期信
号を1/2分周する分周器と、上記1/2分周器の出力
パルスが高レベル時には、第1のクランプ電圧に上記入
力映像信号をクランプし、上記1/2分周器の出力パル
スが低レベル時には、上記第1のクランプ電圧にくらべ
て、アナログ/デジタル変換時の最下位ビットの1/2
相当の電圧だけ高いか又は低い第2のクランプ電圧に上
記入力映像信号をクランプするように構成されたクラン
プ回路と、上記クランプ回路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、アナログ/
デジタル変換器の出力を1水平走査期間遅延させるよう
に構成されたラインメモリーと、上記ラインメモリー出
力と上記アナログ/デジタル変換器の出力との相関量を
検出するライン相関検出器と、上記ライン相関検出出力
により、上記ライン相関量が大なる場合には、上記アナ
ログ/デジタル変換器の出力と上記ラインメモリーの出
力との相加平均をとるように構成された演算部とを有す
ることを特徴とする映像信号処理装置。
(2) A video signal processing device that converts an input video signal into a digital signal using an analog/digital converter and then performs digital signal processing using an image memory, the horizontal synchronizing signal being separated from the input video signal. A sync separation circuit, a frequency divider that divides the horizontal sync signal output from the horizontal sync separation circuit into 1/2, and a first clamp voltage when the output pulse of the 1/2 frequency divider is at a high level. When the input video signal is clamped and the output pulse of the 1/2 frequency divider is at a low level, the voltage is set to 1/2 of the least significant bit during analog/digital conversion compared to the first clamp voltage.
a clamp circuit configured to clamp the input video signal to a second clamp voltage that is either higher or lower by a corresponding voltage; and an analog-to-digital converter for converting the output of the clamp circuit to a digital signal. analog/
a line memory configured to delay the output of the digital converter by one horizontal scanning period; a line correlation detector configured to detect the amount of correlation between the line memory output and the output of the analog/digital converter; It is characterized by having an arithmetic unit configured to take an arithmetic average of the output of the analog/digital converter and the output of the line memory when the line correlation amount is large according to the detection output. video signal processing equipment.
(3)入力映像信号をアナログ/デジタル変換器によっ
てデジタル信号に変換した後、画像メモリーを用いてデ
ジタル信号処理を行う映像信号処理装置において、上記
入力映像信号から水平同期信号を分離する水平同期分離
回路と、上記水平同期分離回路の出力である水平同期信
号を1/2分周する分周器と、上記入力映像信号を所定
の電圧にクランプするクランプ回路と、上記1/2分周
器の出力パルスが高レベル時には、上記アナログ/デジ
タル変換器の比較電圧に第1の比較電圧を用い、上記1
/2分周器の出力パルスが低レベル時には、上記アナロ
グ/デジタル変換器の比較電圧にアナログ/デジタル変
換時の最下位ビットの1/2相当の電圧だけ高いか又は
低い第2の比較電圧を用いて上記クランプ回路の出力を
デジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換器とを
有することを特徴とする映像信号処理装置。
(3) Horizontal synchronization separation in which a horizontal synchronization signal is separated from the input video signal in a video signal processing device that converts an input video signal into a digital signal using an analog/digital converter and then processes the digital signal using an image memory. a frequency divider that divides the horizontal sync signal output from the horizontal sync separation circuit into 1/2, a clamp circuit that clamps the input video signal to a predetermined voltage, and a 1/2 frequency divider. When the output pulse is at a high level, the first comparison voltage is used as the comparison voltage of the analog/digital converter, and the first comparison voltage is used as the comparison voltage of the analog/digital converter.
When the output pulse of the /2 frequency divider is at a low level, a second comparison voltage that is higher or lower than the comparison voltage of the analog/digital converter by a voltage equivalent to 1/2 of the least significant bit during analog/digital conversion is applied. and an analog/digital converter for converting the output of the clamp circuit into a digital signal.
(4)入力映像信号をアナログ/デジタル変換器によっ
てデジタル信号に変換した後、画像メモリーを用いてデ
ジタル信号処理を行う映像信号処理装置において、上記
入力映像信号から水平同期信号を分離する水平同期分離
回路と、上記水平同期分離回路の出力である水平同期信
号を1/2分周する分周器と、上記入力映像信号を所定
の電圧にクランプするクランプ回路と、上記1/2分周
器の出力パルスが高レベル時には、上記アナログ/デジ
タル変換器の比較電圧に第1の比較電圧を用い、上記1
/2分周器の出力パルスが低レベル時には、上記アナロ
グ/デジタル変換器の比較電圧にアナログ/デジタル変
換時の最下位ビットの1/2相当の電圧だけ高いか又は
低い第2の比較電圧を用いて上記クランプ回路の出力を
デジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換器と、
アナログ/デジタル変換器の出力を1水平走査期間遅延
させるように構成されたラインメモリーと、上記ライン
メモリー出力と上記アナログ/デジタル変換器の出力と
の相関量を検出するライン相関検出器と、上記ライン相
関検出出力により、上記ライン相関電が大なる場合には
上記アナログ/デジタル変換器の出力と上記ラインメモ
リーの出力との相加平均をとるように構成された演算部
とを有することを特徴とする映像信号処理装置。
(4) Horizontal synchronization separation that separates a horizontal synchronization signal from the input video signal in a video signal processing device that converts an input video signal into a digital signal using an analog/digital converter and then processes the digital signal using an image memory. a frequency divider that divides the horizontal sync signal output from the horizontal sync separation circuit into 1/2, a clamp circuit that clamps the input video signal to a predetermined voltage, and a 1/2 frequency divider. When the output pulse is at a high level, the first comparison voltage is used as the comparison voltage of the analog/digital converter, and the first comparison voltage is used as the comparison voltage of the analog/digital converter.
When the output pulse of the /2 frequency divider is at a low level, a second comparison voltage that is higher or lower than the comparison voltage of the analog/digital converter by a voltage equivalent to 1/2 of the least significant bit during analog/digital conversion is applied. an analog/digital converter for converting the output of the clamp circuit into a digital signal;
a line memory configured to delay the output of the analog/digital converter by one horizontal scanning period; a line correlation detector configured to detect the amount of correlation between the line memory output and the output of the analog/digital converter; It is characterized by having an arithmetic unit configured to take an arithmetic average of the output of the analog/digital converter and the output of the line memory when the line correlation voltage becomes large based on the line correlation detection output. A video signal processing device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012015599A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Canon Inc Imaging apparatus and method for controlling the same

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JP2012015599A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Canon Inc Imaging apparatus and method for controlling the same
US8736717B2 (en) 2010-06-29 2014-05-27 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus and control method therefor

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