JPH0447890A - ピーク検出回路 - Google Patents

ピーク検出回路

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JPH0447890A
JPH0447890A JP2156907A JP15690790A JPH0447890A JP H0447890 A JPH0447890 A JP H0447890A JP 2156907 A JP2156907 A JP 2156907A JP 15690790 A JP15690790 A JP 15690790A JP H0447890 A JPH0447890 A JP H0447890A
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JP2156907A
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Noboru Taga
昇 多賀
Susumu Komatsu
小松 進
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Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、例えばテレビジョン信号に多重されたデジ
タルデータを再生するために、このデジタルデータのピ
ークの位相を検出するピーク検出回路に関する。
(従来の技術) 近年、大画面デイスプレィの普及に伴い、画質の改善が
望まれるようになってきた。
この要望に答えるために、平成元年状から第1世代HD
 T V (Extended Derlnition
 TV)による放送が開始された。
また、最近では、より一層の画質の向上を実現するため
に、第2世代HDTVの研究・開発が行われている。
第2世代HDTVの候補の1つとして画面のアスペクト
比を拡大するワイドアスペクトテレビジョン(以下、ワ
イドアスペクトTVと記す)が考えられている。このワ
イドアスペクトTVは、現行テレビジョン受像機と両立
性を保ちながらアスペクト比を5=3あるいは16:9
に拡大するものである。
ワイドアスペクト化の方法としては、レターボックス方
式とサイドパネル方式がある。
ここで、レターボックス方式とは、現行のテレビジョン
受像機でワイドアスペクト信号を再生する場合、現行受
像機の画面の上下をマズクし、現行受像機でもワイドな
画面を再生可能とする方式これに対し、サイドパネル方
式とは、ワイドアスペクト画面のサイド部分の信号を分
割多重し、現行受像機では、センタ部分のみを再生し、
ワイドアスペクト方式のテレビジョン受像機では、セン
タ部分の信号と分割されたサイド部分の信号をつなぎ合
わせてワイドな画面を再生する方式である。
後者のサイドパネル方式の場合、ワイドアスペクト受像
機で画面を再生するには、センタ部分とサイド部分の正
確な位置情報が必要となる。このため、この方式では、
付加信号の分割点の位相情報を放送局から送る必要があ
る。
付加信号の分割点の位相情報を送る方法の1つとして、
第6図に示すようなデジタルデータを第263ラインに
多重して伝送する方法が考えられている。
第6図に示すデジタルデータはCRI信号とFD信号と
からなり、415f、。(f、。二色刷搬送波の周波数
)のデータレートで、カラーバースト信号のI、Q軸に
ロックした状態で送られる。
ここで、CRI信号は同期信号であり、FD信号が実際
の位相情報である。
ところで、第1世代HDTVでは、通常、ビデオ信号を
4f、eでアナログ/デジタル変換(以下、A/D変換
と記す)してから信号処理を行うようになっている。し
たがって、この第1世代EDTVでは、ビデオ信号のサ
ンプリングにより、上記FD信号の検出位相が5つ発生
する。故に、この第1世代HDTVでは、分割点の位相
情報を正確に検出するのに、上記5つの位相の中からさ
らに1つの位相を選定する必要がある。この選定の方法
として、現在のところ、CRI信号のピークを検出する
方法が考えられている。
以下、従来のデジタルデータの再生方法を説明する。
第7図はデジタルデータを再生する回路の構成を示す回
路図であり、第8図はその動作を説明するために示す図
である。
第7図において、11は第263ラインにデジタルデー
タが多重されたビデオ信号が供給される入力端子11で
ある。この入力端子11に供給されたビデオ信号は、A
/D変換回路12により4f、cのサンプリングクロッ
クでサンプリングされる。このサンプリング出力は中心
周波数が215f、、のバンドパスフィルタ(以下、B
PFと記す)13に供給される。これにより、BPF1
3では、CRI信号のみが抜き取られる。抜き取られた
CRI信号は第8図(a)に示すように、直流成分を除
かれた正弦波である。
この信号のピークを検出するには、その最大値と最小値
をそれぞれ検出する必要がある。このため、第7図の回
路では、絶対値回路14によりCRI信号の絶対値を取
り、ピーク検出回路15でその最大値を検出することに
より、ピークを検出するようになっている。
クロック発生回路16は検出されたピークの位相に一致
した415f、cのサンプリングクロックを発生する。
一方、FD信号を検出するには、入力データをその中心
レベルでスライスし、2値化すれば最も正確に検出する
ことができる。このため、第7図の回路では、A/D変
換回路12の出力からスライスレベル検出回路17によ
りCRI信号を抜き取り、これを2周期分積分すること
によりデータの中心レベルを求め、スライスレベルを決
定している。
データ再生回路18は、クロック発生回路16から出力
される415f□のサンプリングクロックでFD信号を
サブサンプルした後、スライスレベル検出回路17によ
り検出されたスライスレベルによりサンプリング出力を
2値化し、“11100101”のパターンを判定する
ようになっている。これにより、出力端子19には分割
点の位相情報が出力される。
次に、第9図を参照しながら、ピーク検出回路15の概
略について説明する。
図に示す如く、ピーク検出回路15は最小値判別回路1
52と最小値ピーク変換回路153から成る。
絶対値回路14から出力される信号は入力端子151を
介して最小値判別回路152に供給される。最小値判別
回路152は入力信号の最小値と2番目に小さな値を検
出する。この検出出力は最ピーク変換回路15+:は最
小値の位相情報をピークの位相情報に変換する。この変
換出力はクロック発生回路16に供給される。これによ
り、クロック発生回路16からはピークの位相に一致し
たサンプリングクロックが出力される。
上記ピーク検出回路15とクロック発生回路16の構成
および動作を、第10図および第8図を参照しながらさ
らに詳細に説明する。
絶対値回路14から出力されるCRI信号のピークを検
出するのに、第8図(b)に示す最大値x5を検出する
ことが考えられる。
しかし、このようにすると%XSとx4の差分値がX、
とx2若しくはx3とx4の差分値に比べて小さいため
、ノイズ等により誤検出してしまう可能性が大きい。
そこで、最大値ではなく最小値を求めてピークを検出す
る方法をとっている。
但し、最小値を1つ求めただけでは、ピークを検出する
ことができない。
すなわち、CRI信号の1/2周期には奇数個のサンプ
リングデータが存在する。したがって、x2とX、はど
ちらも最小値になる可能性がある。
x2が最小値のときは3クロツク後がピークになり、X
、が最小値のときは2クロツク後がピークとなる。した
がって、最小値を1つ求めただけではピークを検出する
ことができないわけである。
そこで、最小値と2番目に小さな値を求めるようにして
いる。このようにすれば、最小値若しくは2番目に小さ
な値の2クロツク後がピークであるので、確実にピーク
を検出することができる。
CRI信号のサンプリング周波数は上記の如く4f、e
であるから、絶対値回路14からはCRI信号1/2周
期当り5個のサンプリングデータが得られる。ピーク検
出回路15はこの5個のデータの大小を比較してピーク
を求める。
これを第10図を用いて説明する。
今、第8図(b)に示すCRI信号1/2周期分の5個
のデータXI + X2 + XI r  X4 * 
 xsにおいて、x2が最小値で、XIが2番目に小さ
い値とする。
絶対値回路14から出力されるこれら5個のデータXI
 +  x2 +  XI r x4 +  X5は、
データx1から順に入力端子151に供給される。この
入力端子151に供給されたデータは、1クロック遅延
回路1a〜4aに通される。
第10図には、入力端子151にデータX、が供給され
た状態を示す。この場合、1クロック遅延回路1a〜4
aからはそれぞれデータx4゜XI + X2 * X
Iが出力される。以下、この状態を例に説明する。
比較器58〜llaはそれぞれAとBの2つの入力端子
を備え、入力端子Aに供給された信号が入力端子Bに供
給された信号より大きければ、比較判定出力端子Cから
判定結果としてO(Lレベル)を出力し、出力端子りか
ら入力端子Bに供給された信号を出力し、出力端子Eか
ら入力端子Aに供給された信号を出力する。入力端子A
に供給された信号が入力端子Bに供給された信号より小
さければ、比較判定出力端子Cから判定結果として1 
(Hレベル)を出力し、出力端子りから入力端子Aに供
給された信号を出力し、出力端子Eから入力端子Bに供
給された信号を出力する。
比較器5aの入力端子Aには1クロック遅延回路1aか
ら出力されるデータx4が供給され、入力端子Bには入
力端子151に供給されるデータx5が供給される。第
8図(b)の例では、データX、の方がデータx4より
大きいので、比較判定出力端子Cからは“1”が出力さ
れ、最小値ピーク変換回路153に供給される。また、
出力端子り、Eからはそれぞれデータx4+X5が出力
される。
次に、比較器5aの出力端子りから出力されるデータX
4は比較器6aの入力端子Bに供給される。この比較器
6aの入力端子Aには1クロック遅延回路2aから出力
されるデータX、が供給される。第8図(b)の例では
、データx4の方がデータx3より大きいので、比較判
定出力端子Cからは“1”が出力され、最小値ピーク変
換回路153に供給される。また、出力端子り、Eから
はそれぞれデータx3 +  X 4が出力される。
次に、比較器6aの出力端子りから出力されるデータx
4は比較器8aの入力端子Bに供給される。この比較器
8aの入力端子Aには1クロック遅延回路3aから出力
されるデータx2が供給される。第8図(b)の例では
、データx3の方がデータx2より大きいので、比較判
定出力端子Cからは“1°が出力され、最小値ピーク変
換回路153に供給される。また、出力端子り、Eから
はそれぞれデータx2+X3が出力される。
次に、比較器8aの出力端子りから出力されるデータx
2は比較器10aの入力端子Bに供給される。この比較
器10aの入力端子Aには1クロック遅延回路4aから
出力されるデータx1が供給される。第8図(b)の例
では、データx1の方がデータX2より大きいので、比
較判定出力端子Cからは“0”が出力され、最小値ピー
ク変換回路153に供給される。また、出力端子Eから
はデータx1が出力される。
以上のようにして最小値x2の判定が行われ、最小値ピ
ーク判定回路153に判定結果“1110”’が供給さ
れる。
また、比較器5aの出力端子Eがら出力されるデータX
、は比較器7aの入力端子Bに供給される。この比較器
7aの入力端子Aには比較器6aの出力端子Eから出力
されるデータX4が供給される。第8図(b)の例では
、データX、の方がデータx4より大きいので、比較判
定出力端子Cからは“0”が出力され、最小値ピーク変
換回路153に供給される。また、出力端子りからはデ
ータx4が出力される。
次に、比較器7aの出力端子りがら出力されるデータx
4は比較器9aの入力端子Bに供給される。この比較器
9aの入力端子Aには比較器8aの出力端子Eから出力
されるデータx3が供給される。第8図(b)の例では
、データx4の方がデータX、より大きいので、比較判
定出力端子Cからは“0”が出力され、最小値ピーク変
換回路153に供給される。また、出力端子りからはデ
ータx4が出力される。
最後に、比較器9aの出力端子りから出力されるデータ
x3は比較器11aの入力端子Bに供給される。この比
較器11aの入力端子Aには比較器10aの出力端子E
から出力されるデータx1が供給される。第8図(b)
の例では、データx1の方がデータx3より大きいので
、比較判定出力端子Cからは“0°が出力され、最小値
ピーク変換回路153に供給される。
以上により、2番目に小さな値のデータX、の判別が行
われ、最小値ピーク変換回路153に判定結果“110
”が供給される。
最小値ピーク変換回路153はROM1 bにより構成
されている。このROM1bには第11図に示すデータ
が格納されている。最小値判別回路152から出力され
る判定結果“1110°及び“110”はMSBから“
1110110”となってROM1bに入力アドレスと
して供給される。
これにより、ROM1 bからは“011”という3ビ
ツトのデータが出力される。
クロック発生回路16の入力端子161には、415f
、cのクロック信号が入力される。このクロック信号は
1クロック遅延回路162〜165により順次遅延され
、第8図(C)の(1)〜(5)となる。各クロック信
号(1)〜(5)はそれぞれセレクタ166の入力端子
A−Hに供給される。また、セレクタ169の入力端子
Fは接地されている。
セレクタ166は最小値ピーク変換回路153の出力デ
ータが“011”のとき、第11図に示すように、第8
図(C)の(2)のクロック信号を選択し、出力端子1
67に出力する。このクロック信号は、第8図に示すよ
うに、データx5の位相、すなわち、CRI信号のピー
クの位相に一致している。
次に、ノイズが入った場合について説明する。
ノイズが少ない場合は、第8図(b)に示すように、最
小値と2番目に小さな値は常に連続している。
しかし、ノイズにより第12図に示すようにブタX、が
X3 +になり、データx4がX4−になった場合には
、最小値と2番目に小さな値が連続しなくなる。本来、
最小値と2番目に小さな値は連続しているので、この場
合、最小値と2番目に小さな値の組として、データX2
とデータX3 +の組及びデータx3−とデータX4−
の組の2組が考えられる。前者の場合は2クロツク後が
ピークとなり、後者の場合は、1クロツク後がピークと
なる。したがって、この場合には、ピークを正確に検出
することができない。すなわち、S/N比が劣化すると
、ピークを正確に検出することができなくなる。
そこで、この場合は、最小値判別回路152から“10
10100”というデータを出力し、セレクタ166で
、第11図に示すように、第8図(C)の(6)の直流
信号が選択してクロック信号は選択しないようにし、F
D信号の誤検出を防止している。
しかし、このような方法では、演算や回路が複雑になり
、また、S/N比が劣化すると、ピークを正確に検出す
ることができなくなる。
(発明が解決しようとする課題) 以上述べたように、最小値と2番目に小さな値とをそれ
ぞれ求める方法では、演算や回路が複雑で回路規模が大
きくなり、また、S/N比が劣化した場合にはピークを
検出することができないという問題があった。
そこで、この発明は、回路規模が小さく、S/N比が劣
化した場合にも正確にピークを検出することができるピ
ーク検出回路を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するためにこの発明は、予め連続した信
号の平均をとり、最小値のみを求めることによってピー
クを検出するようにしたものである。
(作用) 上記構成によれば、最小値のみを求めればよいので、演
算や回路が簡単になる。また、予め連続した信号の平均
をとるので、ノイズを除去することができ、S/N比が
劣化した場合にも正確にピークを検出することができる
(実施例) 以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を詳細に説
明する。
第1図はこの発明に係るピーク検出回路の一実施例の構
成を示す回路図である。
先の第7図の絶対値回路14から出力されるデータは、
ピーク検出回路21の入力端子211に供給される。こ
のデータは平均回路212により平均化される。この平
均化されたデータは最小値判別回路213に供給される
。最小値判別回路213は平均化されたデータの中から
最小値を検出する。検出された最小値は最小値ピーク変
換回路214に供給される。この最小値ピーク変換回路
214は検出された最小値の位相からピークの位相を検
出し、出力端子215に供給する。
第2図は第1図の具体的構成の一例【示す回路図である
なお、第2図には、先の第10図と同様、クロック発生
回路16も示す。
平均回路212は1クロック遅延回路IC%加算器2c
、1/2係数器3cで構成されている。
絶対値回路14から入力端子211に供給されるデータ
は、1クロック遅延回路1cにより1クロック分遅延さ
れる。この遅延出力は加算器2cにより入力端子211
に供給されるデータと加算される。この加算出力は1/
2係数器3cで1/2倍される。これにより、第3図(
a)に示すデータXI+ X21 X31 X4+ X
5+ Xb*・・・は同図(b)のデータxl  −+
 X2 Z  X3x4  +  x5−* ・・・に
変換される。ここで%Xlはx2と平均化されてXl−
となり、X2はX。
と平均化されてx3−となり、x3はx4と平均化され
てX3−となり、x4はX、と平均化されてx4−とな
り、x5はx6と平均化されてXs  −となる。
平均回路212から順次出力されるデータx、  +X
2  +X3  +X4  +X5   ”’は最小値
判別回路213に供給される。この最小値判別回路21
3は1クロック遅延回路1d〜4dと比較器5d〜8d
から成る。
最小値判別回路213に供給されたデータXI  + 
 x2  +  x3  +  X4  *  xs 
 l ”’は、直列接続された1クロック遅延回路1d
〜4dに通される。今、平均回路212からデータX。
が出力されるとすると、1クロック遅延回路1d。
2d、3d、4dからはそれぞれデータx4X3 1X
2 1  Xl−が出力される。
比較器5d〜8dはそれぞれAとBの2つの入力端子を
備え、入力端子Aに供給された信号が入力端子Bに供給
された信号より大きければ、比較判定出力端子Cから判
定結果として0(Lレベル)を出力し、出力端子りから
入力端子Bに供給された信号を出力する。入力端子Aに
供給された信号が入力端子Bに供給された信号より小さ
ければ、比較判定出力端子Cから判定結果として1 (
Hレベル)を出力し、出力端子りから入力端子Aに供給
された信号を出力する。
比較器5dの入力端子Aには1クロック遅延回路1dか
ら出力されるデータx4−が供給され、入力端子Bには
平均回路212から出力されるデータx5−が供給され
る。今、データXs ”の方がデータx4−とすると、
比較判定出力端子Cがらは“1”が出力され、最小値ピ
ーク変換回路214に供給される。また、出力端子りか
らはデータx4−が出力される。
次に、比較器5dの出力端子りから出力されるデータx
4−は、比較器6dの入力端子Bに供給される。この比
較器6dの入力端子Aには1クロック遅延回路2dから
出力されるデータX。
が供給される。第3図(b)の例では、データx4 ″
の方がデータx3−より大きいので、比較判定出力端子
Cからは“1″が出力され、最小値ピーク変換回路21
4に供給される。また、出力端子りからはデータx3−
が出力される。
次に、比較器6dの出力端子D・力5ら出力されるデー
タx3−は、比較器7dの入力端子Bに供給される。こ
の比較器7dの入力端子Aには1クロック遅延回路3d
から出力されるデータX2が供給される。第3図(b)
の例では、データx3−の方がデータx2−より大きい
ので、比較判定出力端子Cからは°1”が出力され、最
小値ピーク変換回路214に供給される。また、出力端
子りからはデータx2−が出力される。
次に、比較器7dの出力端子りから出力されるデータx
2−は比較器8dの入力端子Bに供給される。この比較
器8dの入力端子Aには1クロック遅延回路4dから出
力されるデータxl  −が供給される。第3図(b)
の例では、データx1の方がデータx2−より大きいの
で、比較判定出力端子Cからは“0”が出力され、最小
値ピーク変換回路214に供給される。
以上のようにして最小値x2−の判定が行われ、最小値
ピーク判定回路214に判定結果“1110″が供給さ
れる。
最小値ピーク変換回路214はROM1eにより構成さ
れている。このROM1eには第4図に示すデータが格
納されている。最小値判別回路21から出力される判定
結果“1110”はMSBから“1110”となってR
OM43に入力アドレスとして供給される。これにより
、ROM4 Bからは“100“という3ビツトのデー
タが出力され、クロック発生回路16のセレクタ166
に供給される。
セレクタ166は最小値ピーク変換回路214の出力デ
ータが“100″のとき、第4図に示すように、第3図
(C)の(2)のクロック信号を選択し、出力端子16
7に出力する。このクロック信号は、第3図に示すよう
に、データX、の位相、すなわち、CRI信号のピーク
の位相に一致している。
以上のようにして、ピークの位相を検出し、ピークの位
相にあったクロック信号を発生させることができる。
次に、ノイズが入った場合について説明する。
ノイズが入った場合は、先に第12図を参照しながら説
明したように、データX、がx3−になり、データx4
がx4−になって最小値と2番目に小さな値が連続しな
くなる。
しかし、この実施例では、予め連続したデータを平均化
するようになっている。このため、第5図に示すように
、平均化によって得られたデータxr ”+ X2 ”
l x3°°、x4°゛、x5°゛、・・・間の大小関
係は、第3図(b)、すなわち、ノイズが少ない場合と
変わらず、ピークを正確に検出することができる。
以上述べたようにこの実施例によれば、最小値のみを検
出することによって、ピークを検出することができるの
で、演算を簡単にすることができるとともに、回路規模
も小さくすることができる。
例えば、回路規模については、この実施例では、従来に
比べ比較器の数を約半分に減らすことができるとともに
、最小値ピーク変換回路214のROMI eの入力ビ
ットを7ビツトから4ビツトに減らすことができるため
、このROM1eのメモリサイズを小さ(することがで
きる。
また、この実施例は予め連続したデータの平均をとり、
この平均値に従ってピークを検出するようにしたので、
S/N比が劣化してもピークを正確に検出することがで
きる。
以上この発明の一実施例を詳細に説明したが、この発明
はこのような実施例に限定されるものではない。
例えば、先の実施例では、この発明をアスペクト比を拡
大するための付加信号を多重するシステムにおいて、デ
ジタルデータのピークを検出する場合、すなわち、41
5f、cのデータレートのデジタルデータを4f、、で
サンプリングすることにより得られたデータのピークを
検出する場合を説明した。しかし、この発明は、文字多
重放送において、815f、cのデータレートのデジタ
ルデータを8f、6でサンプリングすることにより得ら
れるたデータのピークを検出する場合等にも適用するこ
とができる。
この他にもこの発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種
々様々変形実施可能なことは勿論である。
[発明の効果コ 以上述べたようにこの発明によれば、最小値のみを検出
することによって、ピークを検出することができるので
、演算を簡単にすることができるとともに、回路規模を
小さ(することができる。
また、S/N比が劣化した場合にもピークを正確に検出
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第2
図は第1図の具体的構成の一例を示す回路図、第3図は
第2図の動作を説明するための信号波形図、第4図は第
2図の動作を説明するための表図、第5図は第2図の動
作を説明するための信号波形図、第6図は再生するデジ
タルデータを示す信号波形図、第7図はデジタルデータ
再生回路の構成を示す回路図、第8図は従来のピーク検
出動作を説明するための信号波形図、第9図は第7図に
用いられる従来のピーク検出回路の構成を示す回路図、
第10図は第9図の具体的構成を示す回路図、第11図
は第10図の動作を説明するための表図、第12図は従
来の問題を説明するための信号波形図である。 21・・・ピーク検出回路、211・・・入力端子、2
12・・・平均回路、213・・・最小値判別回路、2
14・・・最小値ピーク変換回路、215・・・出力端
子、lc、ld、2d、3d、4d−>りO−/り遅延
回路、2C−・・加算器、3C・・・1/2係数回路、
5d、6d、7d、8d−、比較器、1e−ROM。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 データレートの奇数倍でサンプリングされたデータのサ
    ンプリング出力の平均をとる平均手段と、この平均手段
    の平均出力の最小値を検出することにより上記データの
    ピークの位相を検出するピーク検出手段と を具備したこと特徴とするピーク検出回路。
JP2156907A 1990-06-15 1990-06-15 ピーク検出回路 Pending JPH0447890A (ja)

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