JPH067681B2 - 色信号処理回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ビデオ信号をデジタル化した後、信号処理
を行うデジタルテレビジョン装置に係わり、特にその色
信号処理回路に関する。

（従来の技術） デジタルＩＣ技術の著しい進歩により、従来アナログで
行われていたテレビジョン受像機でのベースバンドでの
信号処理を、デジタル的に行うことが可能となった。信
号処理回路をデジタル化したことによる利点は、性能面
ではデジタル特有の高精度、無歪み処理が可能となった
ことであるほか、対温度変化、対経時変化及び対ノイズ
性能が向上すること、機能面ではメモリやコンピュータ
との結合が得られ多画面テレビジョン、走査速度変換、
静止画、特殊効果処理などが容易となり、さらにデジタ
ル信号であるところの各種ニューメディア信号との接続
も容易となること等が挙げられる。

第４図はデジタルビデオ処理部の一般的な構成を示す。
アナログビデオ信号ＡＶは、アナログデジタル変換器１
０２によりサンプリング及びデジタル化が行われ、デジ
タルビデオ信号ＤＶに変換される。サンプリングは、電
圧制御水晶発振器（以下ＶＣＸＯと称する）１０３から
出力されるサンプリングパルスΦＳのタイミングで行わ
れる。サンプリングパルスΦＳの周波数は、カラーサブ
キャリア周波数ｆscの４倍、位相は色信号の復調軸に同
期している。

以下の説明は、Ｉ，Ｑ復調を例にとる。従って、サンプ
ル位相は、この倍±Ｉ、±Ｑ位相となる。サンプル位相
の制御は、位相ロックドループ（ＰＬＬ）回路１０６で
行われる。ＰＬＬ回路１０６は、入力されるデジタルビ
デオ信号ＤＶのカラーバースト区間において、サンプル
位相の演算し、これとＩ，Ｑ位相との差に相当する位相
誤差信号Ｓ１を出力する。位相誤差信号Ｓ１は、ＶＣＸ
Ｏ１０３の発振周波数を制御し、これによりサンプルパ
ルスΦＳの位相がＩ，Ｑ位相と同期するように閉ループ
制御が行われる。なお、サンプルパルスΦＳは、デジタ
ル処理における基準クロックとして各回路へ供給され
る。

デジタルビデオ信号ＤＶは、輝度・色度分離回路（以下
Ｙ／Ｃ分離回路と称する）１０８で、輝度信号Ｙ１と色
信号Ｃとに分離される。輝度信号Ｙ１は、輝度処理回路
１１２におけて輪郭、コントラスト、ブライトの各調節
が行われた後、新たに輝度信号Ｙ２として出力される。
色信号Ｃは、色信号処理回路１１３において、自動飽和
度制御（ＡＣＣ）、色飽和度調節、色相調節、色復調、
マトリックス演算処理され、３つの色差信号（Ｒ−
Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の各信号に変換され出力
される。なお、ここでの処理に必要なタイミング信号Ｓ
２は、ＰＬＬ回路１０６から入力される。色差信号（Ｒ
−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）は、加算機１２１、１
２２、１２３において輝度信号Ｙ２と加算され、色信号
Ｒ、Ｇ、Ｂとして出力される。これらの信号は、デジタ
ルアナログ変換された後、出力回路を通してカラー陰極
線管をドライブする。また、コントロール１２４には、
視聴者が制御する画質調節信号１２５と、各種自動制御
に必要でデジタル処理部からコントローラ１２４に送ら
れる信号１２６が入力される。コントローラ１２４で
は、入力信号１２５、１２６を所定のプログラムに基づ
いて処理し、デジタル処理部の各回路へ信号処理パラメ
ータ１２７として出力する。

以上がデジタル処理部全体の概略である。次に、色信号
処理回路１１３について説明する。

第５図は、従来の色信号処理回路１１３を示している。
Ｙ／Ｃ分離回路１０８からの色信号Ｃは、乗算器２０１
でＡＣＣ信号Ａ２と乗算される。乗算器２０１の出力信
号Ｃ１は、ＡＣＣ回路２０３に入力される。ここでは、
カラーバーストの振幅を検出し、これが所定の目標値に
近付くように、ＡＣＣ信号Ａ２の大きさを制御する。こ
れにより、送信局から受像機に至る伝送路の特性に起因
した色信号Ｃの振幅変化が補正される。

ＡＣＣ回路２０３には、カラーバーストの位置を示すバ
ーストフラッグパルス（ＢＦＰ）が入力され、ＡＣＣ動
作のタイミングを設定している。乗算器２０１の出力
は、データラッチ回路２０５、２０６に入力される。デ
ータラッチ回路２０５では、入力信号Ｃ１からＩ位相の
データを抽出し、Ｉ信号（ＩＤ）を復調する。データ抽
出のタイミングは、パルスΦＩによって与えられる。同
様にデータラッチ回路２０６では、パルスΦＱによりＱ
位相のデータが抽出され、Ｑ信号（ＤＱ）が復調され
る。パルスΦＩ、ΦＱは、色復調パルスΦＣをもとにタ
イミング回路２０７で作られる。色復調パルスΦＣは、
バーストフラッグパルスＢＰＦとともにＰＬＬ回路１０
６から出力されるもので、常に一定の位相タイミング
（例えばＱ位相）を与えるパルスである。

復調されたＩ信号（ＩＤ）、Ｑ信号（ＱＤ）は、色調整
回路１７に入力される。ここでは、コントローラ１２４
から入力されるサイン信号（Ａ１ sin θ）と、コサイ
ン信号（Ａ１ cos θ）により色飽和度調節と色相調整
が行われる。信号（Ａ１ sin θ）、（Ａ１ cos θ）
は、視聴者により制御される色飽和度信号Ａ１、色信号
θに基づいてコントローラ１２４が演算するもので、そ
れぞれ（Ａ１ sin θ）、（Ａ１ cos θ）の値を有す
る。色調整回路２１７は、入力されるＩ、Ｑ信号に次式
のような利得調節及び座標回転演算を施し、出力Ｉ′信
号（Ｉ′Ｄ）、Ｑ′信号（Ｑ′Ｄ）を得ている。

つまり、入力に比べて出力は、色の濃さがＡ１倍にな
り、色相がθだけ変化することになる。Ｉ′信号Ｉ′
Ｄ、Ｑ′信号Ｑ′Ｄは、乗算器２２１〜２２６、加算器
２２７〜２２９において次式で示すマトリックス演算に
より、色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）に
変換される。

マトリックス係数（ＲＩ、ＲＱ、ＧＩ、ＧＱ、ＢＩ、Ｂ
Ｑ）は、コントローラ１２４から与えられる。この値
は、常に理論どうりの一定値ではなく、使用するカラー
陰極線管の特性に応じて変える必要がある。

（発明が解決しようとする課題） 以上説明した従来の色信号処理方式では、ＡＣＣ処理、
色飽和度・色相調整、マトリックス演算において少なく
とも９個の乗算器が必要とされる。乗算器の回路規模
は、周知の通り多大なもので、例えば（８×８）ビット
のものでは、１０００ゲート程度にも達する。これは、
システムをＩＣ化するうえで重大な問題となる。特にマ
トリックス演算では、非常に多くの回路を必要とする。
しかし、これをデジタル化すると、外部入力のデジタル
ＲＧＢ信号との接続が容易となるうえ、アナログのマト
リックス回路で必要とされる多くの外付け部品も削減さ
れ、メリットは大きい。従ってマトリックス回路での回
路量の削減は従来から強く望まれている。

そこでこの発明は、色信号処理（ＡＣＣ、色飽和度・色
相調整、マトリックス演算）に必要な高速度乗算器数の
大幅な節減が可能な色信号処理回路に提供することを目
的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、デジタル色信号のカラーバースト期間にカ
ラーバーストとＡＣＣ信号を乗算して得られた新たなカ
ラーバーストから新たなＡＣＣ信号を作成するＡＣＣ作
成手段と、水平ブランキング期間に前記新たなＡＣＣ信
号と、システムの特性及びユーザの調整情報から求めら
れた第１のマトリックス係数とを乗算して、第２のマト
リックス係数を準備する手段と、絵柄期間に前記デジタ
ル色信号と前記第２のマトリックス係数を乗算して補正
されたデジタル色信号を得る手段と、前記補正されたデ
ジタル色信号とこれを１サンプル遅延させた信号との和
から色差信号を求める手段とを備えるものである。

（作用） 上記の手段により、異なる種類の演算が時分割で行われ
る。そして第２のマトリックス係数が水平ブランキング
期間に用意され、しかも予め色飽和度信号または色相信
号とＡＣＣ情報が含まれることになる。従って、補正さ
れた色信号を直接色相成分毎に復調し分離することがで
き、システムの構成が簡素になる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。Ｙ／Ｃ分離回路か
らの色信号Ｃは、信号変換回路４０１に入力され、−Ｑ
位相のデータは＋Ｑに、−Ｉ位相のデータは＋Ｉにそれ
ぞれ変換され…Ｑ、Ｉ、Ｑ、Ｉ、Ｑ、Ｉ…のデータフォ
ーマットの色信号Ｃ１０に変換される。これは、その後
の処理を容易にするための操作である。

色信号Ｃ１０は、ＡＣＣ回路４０５から出力されたＡＣ
Ｃ信号Ａ０と共にマルチプレクサ４０２に入力される。
マルチプレクサ４０２の出力は乗算器４０３へ入力され
る。

ＡＣＣ回路４０５においては、カラーバーストの振幅が
検出され、これを所定の目標値へ近づけるようにＡＣＣ
信号Ａ０の大きさが制御される。マルチプレクサ４０２
においては、ＡＣＣ信号Ａ０と色信号Ｃ１０との選択処
理が行われ、その出力信号Ｃ１１は、第２図（２ｂ）に
示すようになる。期間（Ｔ０）では、ＡＣＣ回路４０５
からのＡＣＣ信号（Ａ０）が選択され、期間（Ｔ１）と
（Ｔ２）では入力色信号（バースト及び絵柄色信号）が
選択導出される。

この出力信号Ｃ11は、乗算器４０３に入力され、マルチ
プレクサ４２７からの出力信号Ｋ10（マトリックス係
数、ＡＣＣ信号）との乗算処理を受ける。

期間（Ｔ０）では、ＡＣＣ信号（Ａ０）と第１のマトリ
ックス係数（ＲＱ１〜ＢＩ１）との乗算処理が行われ、
新しいマトリックス係数（ＲＱ２〜ＢＩ２）が作成され
る。次の期間（Ｔ１）ではＡＣＣ信号（Ａ０）とカラー
バーストとの乗算処理が行われ、この結果得られたカラ
ーバーストの振幅がＡＣＣ回路４０５で検出され、新た
なＡＣＣ信号（Ａ０）が作成される。そして期間（Ｔ
２）では、先に計算しておいた新しいマトリックス係数
（ＲＱ２〜ＢＩ２）と絵柄色信号との乗算が行われ、補
正された色信号が出力される。

乗算器４０３の出力信号Ｃ12は、ＡＣＣ制御、色飽和度
調節、色相調節がなされたものなり、遅延回路４３０、
加算器４３１、レジスタ４３２〜４３４等でマトリック
ス演算が行われ、（Ｒ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）
の色差信号に復調されるとともに、各色差信号毎に分離
される。

次に、マルチプレクサ４０２、４２７、４２１〜４２
６、レジスタ４１１〜４１６部について第２図及び第３
図を参照して説明する。

まず、コントローラ４４０は、マトリックスＲＱ１〜Ｂ
Ｉ１を出力することができる。このマトリックス係数係
数ＲＱ１〜ＢＩ１は、予めプログラムされている陰極線
管特性に応じたマトリックス係数ＲＱ０、ＲＩ０、ＧＱ
０、ＧＩ０、ＢＱ０、ＢＩ０と、ユーザが調整する色飽
和度信号Ａ１及び色相（θ）とにより求めたものであ
る。

そのための演算処理は次の通りである 従って、マトリックス係数ＲＱ１〜ＢＩ１は、飽和度、
色相調整情報を含むことになる。マトリックス係数ＲＱ
１〜ＢＩ１は、それぞれ、対応するマルチプレクサ４２
１〜４２６に供給されており、必要な期間（Ｔ０）に時
分割で導出され、マルチプレクサ４２７を介して乗算器
４０３に入力される。この期間（Ｔ０）は、カラーバー
スト期間の前であり、水平ブランキング期間（無信号期
間）である。

期間（Ｔ０）における処理について説明する。この期間
（Ｔ０）では、マルチプレクサ４０２は、ＡＣＣ回路４
０５からのＡＣＣ信号（Ａ０）を選択する。この結果、
乗算器４０３ではＡＣＣ信号（Ａ０）とマトリックス係
数ＲＱ１〜ＢＩ１との演算処理が行われ、新たなマトリ
ックス係数ＲＱ２〜ＢＩ２を作成する。このように得ら
れた第２のマトリックス係数ＲＱ２〜ＢＩ２は、それぞ
れ対応するレジスタ４１１〜４１６に格納される。これ
により、新たなマトリックス係数ＲＱ２〜ＢＩ２が準備
されたことになる。

次に、期間（Ｔ１）の処理について説明する。この期間
（Ｔ１）では、マルチプレクサ４０２は、色信号Ｃ10を
選択する。またマルチプレクサ４２７は、ＡＣＣ回路４
０５からのＡＣＣ信号を選択する。この結果乗算器４０
３では、ＡＣＣ信号（Ａ０）とカラーバーストの乗算処
理が行われ、乗算器４０３からは、振幅制御を受けたカ
ラーバーストが得られる。ここでＡＣＣ回路４０５は、
そのカラーバーストが所定の振幅であるか否かを判定し
所定値からのずれに応じてＡＣＣ信号（Ａ０）の値を調
整して、カラーバーストが一定値となるように制御す
る。

よって、このＡＣＣ回路４０５には、新たなＡＣＣ信号
（Ａ０）が格納されることになる。

このＡＣＣ信号（Ａ０）は、期間（Ｔ０）の処理で説明
したように、次の水平ブランキング期間に第２のマトリ
ックス係数を作成するために使用される。この結果、第
２のマトリックス係数ＲＱ２〜ＢＩ２は、ＡＣＣ信号
（Ａ０）の情報も含むことになる。

期間（Ｔ２）の処理について説明する。

この期間（Ｔ２）では、先に準備しておいた第２のマト
リックス係数ＲＱ２〜ＢＩ２がレジスタ４１１〜４１６
から信号Ｋ１〜Ｋ６として出力され、それぞれマルチプ
レクサ４２１〜４２６を通り、さらにマルチプレクサ４
２７と介して乗算器４０３に供給される。一方、マルチ
プレクサ４０２は、入力色信号Ｃ10を選択して乗算器４
０３に供給される。

これにより乗算器４０３から、色飽和度、色相、及び振
幅制御された色信号Ｃ12を得ることができる。

第３図は、上記した乗算器４０３に入力する色信号Ｃ11
と係数Ｋ10として入力する第２のマトリックス係数ＲＱ
２〜ＢＩ２との関係を示している。この乗算処理結果
は、１サンプル分の遅延量を持つ遅延回路４３０と、加
算器４３１に供給される。加算器４３１には、遅延回路
４３０の出力も供給されている。従って、加算器４３１
からは、第３図に示すように（Ｒ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）、
（Ｂ−Ｙ）の色差信号が１サンプルおきに復調されて出
力される。これらの色差信号は、それぞれの信号に対応
したタイミングでレジスタ４３２、４３３、４３４にラ
ッチされ分離されて出力される。

色差信号の演算は、次に示すような式となる。

上記のシステム動作に必要なタイミング信号（ｔｎ）
は、バーストフラッグパルス（ＢＦＰ）と色復調パルス
（ΦＣ）とを用いてタイミング回路４４１で作られ、各
部に供給されている。

上記したこの実施例では、水平ブランキング期間を有効
に活用して、ＡＣＣ信号の情報を第２のマトリックス係
数に含ませておき、この第２のマトリックス係数を絵柄
期間の色信号に乗算することで補正された色信号を得る
ことができる。即ち、必要な演算処理が要求される期間
を旨く分類して、時分割で演算処理を行うようにしてい
る。このために、システムを簡素化することができ、使
用すべき乗算器の個数も削減できる。

さらにまた、上記時分割処理が可能となったことによ
り、水平ブランキング期間（Ｔ０）、ゲイン調整期間
（Ｔ１）、画像期間（Ｔ２）において、それぞれ必要な
乗算処理を１つの乗算器に行うことができる。つまり、
色信号処理に必要な演算を最低限の乗算器で実現するこ
とが可能である。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、色信号処理（ＡＣＣ、
色飽和度・色相調整、マトリックス演算）に必要な高速
度乗算器の個数の大幅な節減が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図の回路の動作を説明するために示したタイング及び
信号説明図、第３図も第１図の回路の動作を説明するた
めに示したタイミング図、第４図はデジタルビデオ信号
処理回路を示す図、第５図は従来の色信号処理回路を示
す回路図である。 ４０１…信号変換回路、４０２、４２７、４２１〜４２
６…マルチプレクサ、４０３…乗算器、４０５…ＡＣＣ
回路、４３０…遅延回路、４１１〜４１６、４３２、４
３３、４３４…レジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】デジタル色信号のカラーバースト期間にカ
   ラーバーストとＡＣＣ信号を乗算して得られた新たなカ
   ラーバーストから新たなＡＣＣ信号を作成するＡＣＣ作
   成手段と、 水平ブランキング期間に前記新たなＡＣＣ信号と、シス
   テムの特性及びユーザの調整情報から求められた第１の
   マトリックス係数とを乗算して、第２のマトリックス係
   数を準備する手段と、 絵柄期間に前記デジタル色信号と前記第２のマトリック
   ス係数を乗算して補正されたデジタル色信号を得る手段
   と、 前記補正されたデジタル色信号とこれを１サンプル遅延
   された信号との和から色差信号を求める手段とを具備し
   たことを特徴とする色信号処理回路。