JPH0213991B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はテレビジヨン等の映像信号をデジタル
的に処理する映像信号処理回路に関する。

（従来技術とその欠点） 別個に発生したデジタル・ブランキングデータ
信号をデジタル入力映像（ビデオ）信号中に挿入
してそのブランキングデータの水平同期及びカラ
ー・バースト信号成分を高精度且つ低歪とするテ
レビジヨン信号処理技法は1979年３月に発行した
「Society of Motion Picture and Television
Engineers Digital Video」の第２巻第43乃至第
63頁にジエイ・ローリイ等の著作による
「Digital Processing In the DPS−１」（DPS−
１におけるデジタル処理）の記事内に解説されて
いる。別個に発生したデジタル・ブランキングデ
ータ信号を挿入するデジタル技術を採用する従来
のデレビジヨン・フレーム・シンクロナイザ回路
は、出力映像信号中のブランキングパルスにオー
バーシユートやリンギング等の過渡歪を生じると
いう欠点がある。

（発明の目的） 従つて本発明の目的に１つは、外部で発生した
ブランキングデータ信号を入力映像信号中に挿入
して、出力映像信号に過渡歪を生じることなく出
力映像信号中の水平同期信号及びカラーバースト
信号成分の精度を高める改良した映像信号処理回
路を提供することである。

本発明の他の目的は、映像信号のブランキング
パルス部分の前縁及び後縁のスローブを減少し、
整形した映像信号を低減通過フイルタを介して伝
送しても過渡歪の発生を十分に防止する信号整形
回路を含む映像信号処理回路を提供することであ
る。

本発明の更に他の目的は、制御端子が可変電圧
源に接続された電圧制御増幅器で映像信号を整形
し、ブランキングパルス部の前縁及び後縁のスロ
ーブを所定の高精度で適切に整形し得る映像信号
処理回路を提供することである。

本発明の付加的な目的は、電圧制御増幅の制御
端子がスルーレート制限増幅器に接続され、映像
信号のブランキングパルス部が電圧制御増幅器の
入力に印加されたとき、このとき制限増幅器の入
力を、選択的ブランキング利得電圧源に接続し
て、映像信号の水平同期又はカラーバースト成分
或は能動映像信号部の波形に悪影響を生じること
なくブランキングパルス部の正確な整形を行う映
像信号処理回路を提供することである。

本発明の別の目的は、外部発生のデジタル・ブ
ランキングデータ信号をデジタル入力映像信号中
に挿入し、この変形した映像信号を整形して映像
信号のブランキングパルス部の前縁及び後縁のス
ロープを減少（緩やかに）し、その遷移時間をそ
の整形した映像信号を伝送する低域通過フイルタ
（LPF）の上限周波数の周期より大きいか少くと
も等しい値となして出力映像信号の過渡信号歪を
防止するようにした映像信号処理回路を提供する
ことである。

（発明の要旨） 本発明の映像信号処理回路は、外部発生のブラ
ンキングデータを入力映像信号中に挿入し、より
正確な水平同期及びカラーバースト信号成分を得
て、これら信号成分で入力映像信号を置換する。
このブランキングデータ信号は、アナログ入力映
像信号がアナログ・デジタル変換器（ADC）及
びメモリを有するデジタルプロセツサ回路に伝送
されるとき得られるデジタル入力映像信号に挿入
されるデジタル的に発生したブランキングデータ
であつてもよい。次に、ここに得られた変形映像
信号を電圧制御増幅器の如き信号調整回路に伝送
してブランキングパルス部の前縁及び後縁部のス
ロープを減少して整形した映像信号を得、これを
LPFを通すことにより、従来のデジタル・ブラ
ンキングデータ挿入回路で生じた如きリンギング
やオーバーシユート等の過渡歪のない出力映像信
号を得る。よつて、映像信号のブランキングパル
ス部の前縁及び後縁のステツプ遷移時間は減少
し、LPFの上限周波数の周期以上となし、出力
映像信号中に過渡信号歪が発生するのを防止す
る。

映像信号の整形に使用する電圧制御増幅器の制
御電圧端子は、例えばM.L.リーガー等の発明に
係り1979年８月７日発行の米国特許第4163948号
に開示する如きスルーレート制限増幅器の出力に
接続するか、1980年12月のIEEE Transactions
of Broadcastingの第BC−16巻、第４号、第48
乃至89頁のA.カステライン著「Ａ New Sine−
Squared Pulse and Bar Shaping Net work」
の記事中に説明された正弦２乗パルス応答の
LPF出力に接続する。このスルーレート制限増
幅器又は正弦２乗応答LPFの入力は、ブランキ
ングデータ信号部を電圧制御増幅器の入力に受け
るとき印加されるブランキング利得電圧源含む異
なる利得制御電圧に電子スイツチにより選択的に
接続される。

（実施例） 以下本発明による映像信号処理回路の実施例を
示す添付図を参照して本発明を説明する。第１図
は本発明による映像信号処理回路の好適一実施例
のブロツク図である。アナログ入力映像テレビジ
ヨン信号を入力端子１０に印加し、この端子１０
をADC１２の入力に接続する。ADC１２はアナ
ログ入力映像信号をデジタル入力映像信号に変換
して、このデジタル映像信号の蓄積・処理を行な
うデジタルメモリを含むデジタル処理回路１４に
印加する。デジタル処理回路１４の読出し入力に
は読出し信号を印加してデジタル入力映像信号を
メモリから読出してデジタル処理回路１４から双
投電子スイツチ１８の入力端子の一方に印加す
る。スイツチ１８の他の入力端子は、ブランキン
グパルス、水平同期信号、更にカラーテレビジヨ
ン映像信号の場合にはカラーバースト信号成分を
含むデジタル・ブランキングデータ信号成分を外
部発生するブランキングデータ源２０に接続す
る。このブランキングデータ信号はアナログ入力
映像信号に挿入する場合にはアナログ信号であつ
てもよいが、デジタル信号であるのが好ましく、
スイツチ１８に接続されたタイミング信号発生回
路２４のスイツチ制御出力２２にブランキング挿
入信号が印加されるときスイツチ１８の可能接点
を下側に切換えてデジタル入力映像信号に挿入す
る。また、タイミング信号発生回路２４はデジタ
ル処理回路１４の読出し入力１６に印加される読
出し信号を発生する。

電子スイツチ１８は信号源２０からのデジタ
ル・ブランキングデータ信号をデジタル処理回路
１４の出力に得たデジタル入力映像信号中に挿入
して変形映像信号を得る信号挿入手段として作用
する。この変形映像信号はデジタル・アナログ変
換器（DAC）２６の入力に印加して変形したデ
ジタル映像信号をアナログ信号に変換して、この
変形アナログ映像信号を電圧制御増幅器２８へ入
力する。

電圧制御増幅器２８は信号整形手段として作用
し、変形映像信号のブランキングパルス部の前縁
及び後縁スローブを減少する。その結果、これら
前後縁は最早垂直の変化ではなくなるが、この増
幅器２８の出力に接続されたLPF８２の上限遮
断周波数の周期より大きい又は実質的に等しい遷
移時間を有し、後述する過渡歪ぎ防止する。電圧
制御増幅器２８の利得制御端子３０は、入力が利
得選択スイツチ３４を介して３つの異なるDC電
圧源に接続されたスルーレート制限増幅器３２の
出力に接続される。スルーレート制限増幅器３２
は前述した1979年８月７日発行の米国特許第
4163948号（発明者M.L.リーガー）に開示のもの
であつてもよい。よつて、利得選択スイツチ３４
は第１接点S₁がポテンシヨンメータ３６の可動端
子に接続され、第２接点S₂が接地され、第３接点
S₃がブランキング利得電圧源３８に接続されてい
る３固定接点型の電子スイツチである。ポテンシ
ヨンメータ３６は両端が夫々電源＋Ｖと接地間に
接続され、電圧制御増幅器２８の入力に印加した
変形映像信号の能動映像又はTV画像信号部の利
得を変化する為の映像利得制御を行なう。S₂位置
では増幅器３２の入力端子電圧を０ボルトとして
電圧制御増幅器２８のゼロ利得設定を行なう。S₃
位置では、増幅器３２に固定電圧を入力し、変形
映像信号のブランキングデータ部がそこに入力さ
れたとき、電圧制御増幅器２８の利得を約１に設
定する。この動作については第２図を参照して後
述する。利得選択スイツチ３４はタイミング信号
発生回路２４の出力４０からの利得選択信号によ
り３つのスイツチ位置S₁、S₂、S₃間で切換えられ
る。

スルーレート制限増幅器３２は前述したA.カ
ステラインの引用文献に記載の正弦２乗パルス応
答のLPFで置換するも可である。電圧制御増幅
器２８は従来設計のものでよく、例えば1983年２
月25日出版の「Digest of Technical Papers of
1983 IEEE International Solid State Circuits
Conference」第248及び249頁のバリー・ギルバ
ート著「Ａ Four−Quadrant Analog
Divider／Multiplier with 0.01％ Distortion」
（歪率0.01％の四象限アナログ割算／掛算器）に
開示するものと同様のものであつてもよい。しか
し、制御端子３０に印加する電圧により所定の様
式で利得が変化するその他適当な電圧制御型増幅
器を使用してもよい。

タイミング信号発生回路２４は出力４２に水平
同期パルス及びカラーバーストタイミング信号を
発生してブランキングデータ回路２０へ印加し、
その回路からブランキングデータ信号を発生させ
る。このブランキングデータ信号はブランキング
パルス、水平同期パルス及びカラーバースト信号
成分を含み、信号挿入スイツチ１８の下側位置で
入力映像信号中に挿入される。

第１図の回路動作は、そこで発生する各信号波
形を示す第２図を参照すれば明らかになろう。こ
れら信号の中には、第１図中で示すDAC２６
から出力される変形映像信号４４を含む。変形映
像信号４４はブランキングデータ部を含んでお
り、これは前縁４６と後縁４８より成る負の矩形
ブランキングパルスであつて、最小振幅電圧レベ
ル５０は約０ボルトであり、このブランキングパ
ルス期間中は水平ライン帰線期間となり、TV受
像機のCRTをブランキング即ちカツトオフする。
負の矩形パルス状水平同期パルス５２をブランキ
ングパルスに加算して、その同期パルス幅中の信
号振幅を一層減少する。高周波正弦状のカラーバ
ースト信号成分５４を、従来のカラーTV信号の
場合には水平同期パルスの直後のブランキングパ
ルスのバツクポーチに加算する。ブランキングデ
ータ信号部はブランキングパルスの前縁４６と後
縁４８間に存し、それに続いて０ボルトレベル５
０より十分大振幅のTV画像信号成分を含む正方
向の能動映像信号部５６があり、CRTをオン状
態にアンブランキングして能動映像信号部分を表
示する。

電圧制御増幅器２８から整形映像信号５８が出
力され、それを第２図の波形に示す。この整形
映像信号５８はタイミングと、水平同期パルス５
２′、カラーバースト信号成分５４′及び能動映像
信号部５６′波形とにおいて変形映像信号４４に
類似する。しかし、整形映像信号５８のブランキ
ングパルス部の前縁４６Ａ及び後縁４８Ａのスロ
ーブは、変形映像信号４４のブランキングパルス
部前縁４６及び後縁４８をなす縦方向のステツプ
状の遷移と比較してスロープが減少している。こ
のブランキングパルス部の前縁４６Ａ及び後縁４
８Ａのスロープ減少は、選択スイツチ３４がスル
ーレート制限増幅器３２に第３接点S₃を介して第
２図の利得選択信号４０のT₂乃至T₅中ブランキ
ング利得電圧源３８を接続して、その増幅器３２
の出力に得られる制御電圧信号（第２図の波形
）により電圧制御増幅器２の利得を切換えた為
である。よつて、スルーレート制限増幅器３２か
ら出力され電圧制御増幅器２８の制御端子３０に
印加された利得制御信号は、水平同期パルス５２
及びカラーバースト信号５４が発生するときブラ
ンキングデータ信号期間６２中にその電圧制御増
幅器の利得を約１の一定値となし、また整形映像
信号の能動映像信号部分５６′の期間６４中も約
１の一定利得にする。しかし、制御電圧部６４の
利得は、能動映像信号部分５６′の必要とする振
幅に依存して期間６２の利得に比して増減し得る
こと及びこの利得変化は第２図双方向矢印６６に
て図示していることに注目されたい。

制御信号部６８Ａの利得は、変形映像信号４４
のブランキングパルスの前縁４６直前の期間
HT₁乃至T₂中１から０に減少し、その結果整形
映像信号５８の前縁４６ａのスロープを低減す
る。制御信号部６８Ａの終りから制御部６２の始
めまでの期間T₂乃至T₃中、利得を０から１に増
加するも、この期間中の整形映像信号５８の対応
部分の電圧変化はないことに注目されたい。その
理由は、変形映像信号４４のブランキングパルス
振幅５０は０であつて、この期間には増幅が起ら
ない為である。部分６２の出力から制御電圧部分
７０Ａの入力への期間T₅乃至T₆中の利得は１か
ら０に減少するが、ここでもまた変形映像信号４
４は０ボルトであるので整形映像信号５８の振幅
には変化が生じない。しかし、制御電圧信号部７
０Ａが期間T₆乃至T₇中に０から１に増加するに
つれて、ブランキングパルスの後縁４８スロープ
が減少して整形映像信号の波形部分４８Ａが得ら
れる。このような利得変化の結果、整形映像信号
５８が電圧制御増幅器２８の出力に得られる。広
いブランキングパルス間隔の場合には、整形映像
信号部４６Ｂ及び４８Ｂを夫々制御電圧部６８Ｂ
及び７０Ｂの変化に応じて作ることに注目された
い。

ブランキングデータ信号挿入スイツチ１８に入
力するブランキング挿入信号２２は、期間T₂乃
至T₆中の負方向の矩形パルス部で作られ、この
パルスは水平同期及びカラーバースト成分を含む
ブランキングデータ信号に対応し、その幅は両エ
ツジ４６，４８間のブランキングパルス部と等し
い。ブランキング挿入信号２２また選択デジタル
映像データ部７４を含み、これは正方向の矩形波
信号であつて変形映像信号４４の能動映像部５６
の期間に対応する。同様に、選択スイツチ３４に
印加された利得選択信号４０は、スイツチ位置S₁
に対し、また映像利得制御側ポテンシヨンメータ
３６の設定に対応する可変利得部分７６を含む。
更に、利得選択信号４０は選択スイツチ３４のス
イツチ位置S₂で接地電圧レベル７８を含んでい
る。期間T₁乃至T₂間の接地電圧利得選択信号レ
ベル７８は、制御電圧部６８Ａに対応し、その間
では制御電圧６０により利得を１から０に減少す
る。また、期間T₅乃至T₆間のレベル７８は信号
部６２の終りから部分７０Ａの始めまでの間の利
得を１から０に減少することに対応する。利得選
択信号４０が接地電圧レベル７８の時間を期間
T₀−T₂及びT₅−T₇に延ばすと、制御電圧６０は
広がり部分６８Ｂと部分７０Ｂの前の０利得部に
加わる。その結果、整形映像信号５８を広げ、エ
ツジ部４６Ａ，４８Ａの代りにエツジ部４６Ｂ，
４８Ｂを生じる。最後に、利得選択信号４０もま
た第３スイツチ位置S₃でブランキング利得電圧源
３８に対応する固定電圧部８０を含む。信号４
４，５８，６０，２２及び４０の対応部は第２図
中縦の点線で示す如く時間的に一致しており、
夫々時点T₀乃至T₇において生起すること及びこ
の間関係を維持することにより第１図の適切な回
路動作を行なうことに注目されたい。

電圧制御増幅器２８から出力される整形映像信
号５８は、LPF８２及び出力増幅器８４を介し
て出力端子８６へ出力して、そこから出力映像信
号を取り出して伝送する。第３図左波形に示すと
おり、変形映像信号４４のブランキングパルス部
の後縁４８に対応する歪んだ出力映像信号８８
は、本発明による様式で信号整形を行なうべく電
圧制御増幅器２８を介して信号伝達することなく
変形映像信号を直接LPFに印加すると、LPF８
２の出力信号の前縁頂部のオーバーシユート９０
及びそれに続いてリンギング歪９２が生じる。こ
れに対して、本発明の変形映像信号をLPF８２
へ入力すると整形した映像信号５８のブランキン
グパルス部の後縁４８Ａに対応する無歪映像出力
信号９４がLPF８２の出力及び出力端子８６に
生じる。従つて、無歪映像出力信号９４は過渡歪
が大幅に抑圧され、その波形中にはオーバーシユ
ートやリンギングが殆んどないことが第３図右波
形から判る。LPF８２の上限遮断周波数が約
4.0MHzで周期は250nsである。整形映像信号５８
のブランキングパルス部の前縁４６Ａと後縁４８
Ａのスロープは、これらエツジのステツプ遷移時
間が250nsより大きいか又は実質的に等しく、過
渡信号歪の発生を防止する必要がある。同様に、
LPFの上限遮断周波数が7.0MHzで周期が140nsの
場合には、整形した整形映像信号５８のブランキ
ングパルス部の前縁４６Ａと後縁４８Ａの過渡時
間は140nsより大きいか実質的に等しくして過渡
信号歪を防止する必要がある。

尚、上述の説明は本発明の好適実施例につき行
なつたものであるが、本発明は何らか斯る実施例
に限定すべきでなく、当業者は本発明の要旨を逸
脱することなく種々の変更変形をなし得ることが
理解できよう。例えば、ブランキングデータ信号
源２０はアナログ・ブランキングデータ信号を発
生し、アナログ入力映像信号中に挿入されるアナ
ログ信号源であつてもよい。この場合には、
ADC１２、デジタル処理回路１４及びDAC２６
は不要となる。或はまた、電圧制御増幅器２８は
出力がDAC２６の入力に接続されたデジタル信
号整形増幅器であつてもよい。よつて、本発明の
技術範囲にはこれら変更変形をも含むものと解す
べきである。

（発明の効果） 以上説明したとおり、本発明の映像信号処理回
路によると、映像信号の帰線期間中にブランキン
グデータ信号を挿入して変形映像信号を得、それ
を可変利得増幅器で増幅してブランキングパルス
の前縁及び後縁部の利得を低下することによりそ
のスローブを減少させ、それをLPFを通して出
力するので、ブランキングパルスのエツジにオー
バーシユートやリンギング等の過渡歪の発生が効
果的に防止できる。この際、映像信号の立ち上が
り及び立ち下がりの直前及び直後の制御電圧信号
の利得０及び１に対応する電圧間の変化は、ブラ
ンキングデータ信号のフロントポーチ及びバツク
ポーチに相当する０レベルの部分の間に行われる
のでブランキングデータ信号中の水平同期パルス
及びバースト信号や能動映像信号部に悪影響を与
えることがない。従つて、本発明はテレビジヨン
のフレームシンクロナイザ（フレーム同期装置）
又はタイムベース補正器（時間軸補正装置）用信
号処理に応用して極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による映像信号処理回路の好適
な一実施例のブロツク図、第２図は第１図の動作
説明用の各回路部の信号波形を共通時間軸に表示
した動作波形図、第３図は夫々本発明の信号整形
回路を使用しない及び使用した場合の出力映像信
号のブランキングパルス波形例を示す。 図中、１２はADC、１４はデジタル処理回路、
２４はタイミング信号発生回路、２６はDAC、
２８は波形整形手段、８２はLPFを示す。

【特許請求の範囲】

１ 第１の信号と第２の信号とを比較しその時点
における低レベル（又は高レベル）の信号を選択
し、第３の信号として出力する第１の比較選択回
路と、供給される切換制御信号に応じて該第３の
信号又は第１の信号を出力する第１のスイツチン
グ回路と、供給される切換制御信号に応じて該第
２の信号又は第３の信号を出力する第２のスイツ
チング回路と、該第１のスイツチング回路の出力
信号と該第２のスイツチング回路の出力信号とを
比較しその時点における高レベル（又は低レベ
ル）の信号を選択し該切換信号に応じた該第１の
信号又は第２の信号を出力する第２の比較選択回
路とより構成したことを特徴とする信号切換回
路。