JPH09238363A - デジタルカラーエンコーダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電流の増大等を招くことなく、Ｄ／Ａ変
換のアパーチャ歪やビデオ信号の波形歪を低減できるデ
ジタルカラーエンコーダを提供する。 【解決手段】 まず、通常のデジタルカラーエンコーダ
と同様に、標本化周波数ｆ1で標本化されたデジタル信
号である原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを入力し、これらから、マ
トリクス回路１２、カラーバースト制御回路１６、変調
回路２０、加算回路２５および同期信号付加回路２６等
を用いたデジタル信号処理により、標本化周波数ｆ1の
デジタル化複合カラー映像信号を生成する。次に、Ｄ／
Ａ変換器２７の直前に挿入された標本化周波数変換回路
３０により、その複合カラー映像信号の標本化周波数を
ｆ1からｆ2＝２・ｆ1に変換する。この変換後の複合カラ
ー映像信号を、Ｄ／Ａ変換器２７でＴＶ受像器に入力可
能なアナログ形式の信号に変換し、ビデオ信号Ｓtvとし
て出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受像
機に入力可能な複合カラー映像信号を出力するビデオ出
力端子を装備するゲームプレーヤやビデオＣＤプレーヤ
等の装置に使用されるデジタルカラーエンコーダに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光の３原色に対応する３種類の映像信号
（以下「原色信号」という）からテレビジョン受像機
（ＴＶ受像機）に入力可能な複合カラー映像信号を生成
する際には、アナログ方式のカラーエンコーダが用いら
れていたが、近年、この複合カラー映像信号の生成をデ
ジタル信号処理により行うデジタルカラーエンコーダが
用いられるようになってきた。図９は、このようなデジ
タルカラーエンコーダの基本構成を示すブロック図であ
る。以下、この図を参照しつつ従来のデジタルカラーエ
ンコーダについて説明する。

【０００３】このデジタルカラーエンコーダは、入力回
路１１、マトリクス回路１２、ローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）１３，１４、遅延回路１５、カラーバースト制御回
路１６、変調回路２０、加算器２４、加算回路２５、同
期信号付加回路２６、およびＤ／Ａ変換器２７を図９に
示すように接続した構成となっており、デジタル化され
た３種類の原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから以下のようにしてＴ
Ｖ受像機に入力可能な複合カラー映像信号を生成する。

【０００４】まず入力回路１１により、所定の標本化周
波数で標本化されたデジタル信号である原色信号Ｒ，
Ｇ，Ｂが外部から入力され、これらがラッチされる。ラ
ッチされた原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂはマトリクス回路１２に
送られ、そこで合成されることにより、輝度信号Ｙと２
種類の色差信号Ｕ，Ｖが生成される。このうち色差信号
Ｕ，ＶはデジタルフィルタであるＬＰＦ１３，１４によ
り所定の帯域に制限された後、カラーバースト制御回路
１６によって所定の位相および振幅の色副搬送波が所定
のサイクル数だけ挿入され（ここで挿入される信号は
「カラーバースト信号」と呼ばれる）、その後、変調回
路２０に入力される。変調回路２０は色副搬送波形発生
器２１と乗算器２２，２３を備えており、色副搬送波形
発生器２１で発生された９０度の位相差を有する２種類
の色副搬送波を、乗算器２２，２３により色差信号Ｕ，
Ｖでそれぞれ平衡変調する。平衡変調された二つの信号
は加算器２４で加算され、搬送色信号として加算回路２
５に入力される。加算回路２５では、この搬送色信号
と、遅延回路１５によって時間調整された輝度信号Ｙと
が合成される。この合成後の信号に対し同期信号付加回
路２６によって同期信号が付加され、これにより複合カ
ラー映像信号が得られる。以上の処理は全てデジタル信
号処理として実行され、この時点での複合カラー映像信
号はデジタル信号である。このため、この複合カラー映
像信号はＤ／Ａ変換器２７によってアナログ信号に変換
された後、ＴＶ受像機に入力可能な複合カラー映像信号
（以下「ビデオ信号」という）Ｓtvとして出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のデ
ジタルカラーエンコーダでは、通常、最終段のＤ／Ａ変
換器に入力される信号の標本化周波数は原色信号Ｒ，
Ｇ，Ｂの標本化周波数と同一であり、例えばＣＣＩＲ(I
nternational Radio Consultive Committee)勧告で規定
された13.5ＭＨｚが標本化周波数として選択される。こ
の場合、次のよう問題が存在する。 （１）Ｄ／Ａ変換によって生じるアパーチャ歪によりビ
デオ信号の高域成分が減衰する。 （２）搬送色信号の１周期当たりの標本化点は３〜４点
程度であるため、ビデオ信号に波形歪が生じやすい。原
理的には、デジタル化された複合映像信号に含まれる側
波帯成分を除去する特性すなわち標本化周波数の１／２
以上の高域成分を減衰させる急峻な特性のＬＰＦ（アナ
ログフィルタ）にＤ／Ａ変換後の信号を通すことによ
り、歪のないビデオ信号が得られる。しかし実際には、
位相歪などの問題がありこのようなＬＰＦは使用できな
いため、前記標本化周波数の場合にはビデオ信号に波形
歪が生じる。この波形歪により、そのビデオ信号が入力
されるＴＶ受像機側で問題が生じる。例えばビデオ信号
に含まれるカラーバースト信号が歪んでいる場合には、
カラーバースト信号からＰＬＬ(Phase Locked Loop)方
式により搬送色信号の復調に必要な基準副搬送波を作成
する際に、ロックされなかったり、ロック状態が維持で
きなかったりすることがある。また、ビデオ信号におけ
る波形歪によってＴＶ受像機の画面に障害が現れること
もある。

【０００６】これに対し、標本化周波数としてより高い
値を選定することにより、上記（１）および（２）の問
題を解消することも考えられるが、標本化周波数を高く
すると、消費電流が増大し、回路設計も困難になる。

【０００７】そこで本発明では、消費電流の増大や回路
設計の困難化を招くことなく、Ｄ／Ａ変換によるアパー
チャ歪の発生を抑え、ビデオ信号における波形歪を低減
することができるデジタルカラーエンコーダを提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係る第１のデジタルカラーエンコーダでは、光
の３原色に対応する３種類の映像信号をデジタル化した
原色信号に対してマトリクス演算、周波数帯域制限、直
角２相平衡変調、およびカラーバースト信号と同期信号
の付加に相当する処理を含むデジタル信号処理を行うこ
とにより、第１の標本化周波数で標本化されたデジタル
化複合カラー映像信号を生成し、該デジタル化複合カラ
ー映像信号からＤ／Ａ変換手段を用いてテレビション受
像機に入力可能なアナログ信号である複合カラー映像信
号を生成するデジタルカラーエンコーダにおいて、前記
デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第１の
標本化周波数よりも高い第２の標本化周波数に変換し、
該変換後のデジタル化複合カラー映像信号を前記Ｄ／Ａ
変換手段に入力する標本化周波数変換手段を備えた構成
としている。

【０００９】本発明に係る第２のデジタルカラーエンコ
ーダでは、上記第１のデジタルカラーエンコーダにおい
て、前記標本化周波数変換手段は、前記デジタル化複合
カラー映像信号の値に基づく補間を行う３次以上のデジ
タルフィルタを有し、該デジタルフィルタを用いて前記
デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第１の
標本化周波数よりも高い第２の標本化周波数に変換する
ことを特徴としている。

【００１０】本発明に係る第３のデジタルカラーエンコ
ーダでは、上記第２のデジタルカラーエンコーダにおい
て、前記標本化周波数変換手段は、前記デジタルフィル
タによる補間後のデジタル化複合カラー映像信号の値が
所定範囲から外れているか否かを検知する信号レベル検
知手段と、信号レベル検知手段によって所定範囲から外
れていることが検知された前記デジタル化複合カラー映
像信号の値を所定範囲内に入るように修正する信号レベ
ル保護手段とを有することを特徴としている。

【００１１】本発明に係る第４のデジタルカラーエンコ
ーダでは、上記第３のデジタルカラーエンコーダにおい
て、前記信号レベル保護手段は、前記信号レベル検知手
段により所定範囲から外れていることが検知された前記
デジタル化複合カラー映像信号の値を該値の直前の標本
化点の値に修正することを特徴としている。

【００１２】本発明に係る第５のデジタルカラーエンコ
ーダでは、上記第３のデジタルカラーエンコーダにおい
て、前記信号レベル保護手段は、前記信号レベル検知手
段により所定範囲から外れていることが検知された前記
デジタル化複合カラー映像信号の値を予め設定された最
高値または最低値に修正することを特徴としている。

【００１３】本発明に係る第６のデジタルカラーエンコ
ーダは、上記第１のデジタルカラーエンコーダであっ
て、前記標本化周波数変換手段は、帰線消去期間におい
て、第１の標本化周波数の前記デジタル化複合カラー映
像信号の各標本化点の間に直前の標本化点の値に等しい
値の新たな標本化点を追加することにより、前記デジタ
ル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第２の標本化
周波数に変換することを特徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】

＜実施形態の全体構成＞図１は、本発明の一実施形態で
あるデジタルカラーエンコーダの全体構成を示すブロッ
ク図である。このデジタルカラーエンコーダは、図９に
示した従来のデジタルカラーエンコーダと同様に、入力
回路１１、マトリクス回路１２、ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）１３，１４、遅延回路１５、カラーバースト制御
回路１６、変調回路２０、加算器２４、加算回路２５、
同期信号付加回路２６、およびＤ／Ａ変換器２７を備
え、基本的には図９のデジタルカラーエンコーダと同様
の接続構成となっている。しかし、このデジタルカラー
エンコーダは、Ｄ／Ａ変換器２７の直前に標本化周波数
変換回路３０が挿入されている点で、従来のデジタルカ
ラーエンコーダと相違する。本実施形態では、この標本
化周波数変換回路３０は、加算回路２５から出力される
複合カラー映像信号の標本化周波数を２倍にする機能を
有する。

【００１５】＜実施形態の全体動作＞上記構成のデジタ
ルカラーエンコーダでは、図９に示した従来例と同様、
まず入力回路１１により、所定の標本化周波数（以下、
これを「第１標本化周波数ｆ1」とする）で標本化され
たデジタル信号である原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが入力され、
これらがラッチされる。この原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの標本
化周波数としては、例えばＣＣＩＲ勧告で規定された1
3.5ＭＨｚが用いられる。

【００１６】入力回路１１でラッチされた原色信号Ｒ，
Ｇ，Ｂはマトリクス回路１２へ送られる。マトリクス回
路１２では、原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが人間の目の明るさを
感じる割合に応じて合成され、輝度信号Ｙと２種類の色
差信号が生成される。このうち色差信号については、伝
送を容易にする目的で振幅を制限された後に色差信号
Ｕ，Ｖとして出力される。この色差信号Ｕ，Ｖは、デジ
タルフィルタであるＬＰＦ１３，１４にそれぞれ入力さ
れる。このＬＰＦ１３，１４により、人間の目が所定値
以下の面積では色を判別できないという特性を利用し
て、色差信号Ｕ，Ｖが所定の帯域に制限される。

【００１７】この後、色差信号Ｕ，Ｖは、カラーバース
ト制御回路１６により、カラーバースト信号が挿入され
る。すなわち、変調回路２０での変調に使用される色副
搬送波が所定の位相および振幅で所定のサイクル数だけ
挿入される。その後、色差信号Ｕ，Ｖは変調回路２０に
送られる。変調回路２０は、９０度の位相差を有する２
種類の色副搬送波である第１副搬送波ＳＩＮおよび第２
副搬送波ＣＯＳを発生させる色副搬送波形発生器２１
と、色差信号Ｕと第１副搬送波ＳＩＮとの乗算を行う乗
算器２２と、色差信号Ｖと第２副搬送波ＣＯＳとの乗算
を行う乗算器２３とを備えている。これらにより、色差
信号Ｕ，Ｖで第１副搬送波ＳＩＮと第２副搬送波ＣＯＳ
がそれぞれ平衡変調される。この平衡変調により得られ
る２種類の信号は加算器２４で合成され、これにより色
副搬送波が生成される。この色副搬送波は、加算回路２
５に入力され、そこで、遅延回路１５によって時間調整
された輝度信号Ｙと合成される。この合成後の信号に対
し同期信号付加回路２６によって同期信号が付加され、
これにより複合カラー映像信号が得られる。

【００１８】以上の処理は、各信号を第１標本化周波数
ｆ1で標本化されたデジタル信号として行われる。した
がって、同期信号付加回路２６から出力される複合カラ
ー映像信号も第１標本化周波数ｆ1で標本化されたデジ
タル信号であり、これが標本化周波数変換回路３０に入
力される。標本化周波数変換回路３０では、この複合カ
ラー映像信号の標本化周波数が第１標本化周波数からそ
の２倍の周波数である第２標本化周波数ｆ2に変換され
る（ｆ2＝２・ｆ1）。このようにして得られた第２標本
化周波数ｆ2の複合カラー映像信号は、Ｄ／Ａ変換器２
７によりアナログ信号に変換され、ビデオ信号Ｓtvとし
て出力される。

【００１９】＜標本化周波数変換回路の構成と動作＞図
２は、本実施形態のデジタルカラーエンコーダにおける
標本化周波数変換回路３０の構成を模式的に示すブロッ
ク図である。この図に示すように、標本化周波数変換回
路３０は、２倍アップサンプラ３１とＬＰＦ３２を縦続
接続した構成として表すことができる。

【００２０】２倍アップサンプラ３１は、図３（ａ）に
示すような、周波数ｆ1で標本化されたデジタル信号Ｓ1
における隣接する各２個の標本化点の中点に、図３
（ｂ）に示すように零値の標本化点を追加する。これに
より、周期Ｔ1＝１／ｆ1の間隔の信号値列が、その半分
の周期Ｔ2＝Ｔ1／２の間隔の信号値列、すなわち標本化
周波数ｆ2＝２・ｆ1のデジタル信号Ｓ2に変換される。こ
のデジタル信号Ｓ2はＬＰＦ３２入力され、ＬＰＦ３２
において補間処理が行われる。これにより、２倍アップ
サンプラ３１によって追加された標本化点の値が、零値
から、標本化周波数ｆ1のデジタル信号Ｓ1の各値（標本
値）を用いた補間により得られる値に置き換えられる。
このようにしてＬＰＦ３２による補間によって図３
（ｃ）に示すようなデジタル信号Ｓ3が得られ、これが
標本化周波数ｆ2のデジタル信号として標本化周波数変
換回路３０から出力される。

【００２１】図４は、上記各デジタル信号Ｓ1〜Ｓ3の周
波数スペクトルを示す図である。標本化周波数変換回路
３０に入力されるデジタル信号Ｓ1（２倍アップサンプ
ラ３１への入力信号）は、図４（ａ）に示すように、原
信号のスペクトル成分に相当する純成分（０〜ｆ1／２
の範囲のスペクトル成分）とそれがｆ1／２の点で折り
返されたスペクトル成分（ｆ1／２〜ｆ1の範囲のスペク
トル成分）とが、標本化周波数ｆ1の間隔で繰り返され
るスペクトルを持つ。２倍アップサンプラ３１を通過し
た後のデジタル信号Ｓ2は、図４（ｂ）に示すように、
標本化周波数ｆ2の間隔で繰り返されるスペクトルを持
つが、これは実質的にはデジタル信号Ｓ1のスペクトル
（図４（ａ））と同一であって、標本化周波数ｆ1の間
隔で繰り返されるスペクトルでもある。補間処理用のＬ
ＰＦ３２は、この図４（ｂ）のスペクトルにおける斜線
が付された部分（以下「鏡像成分」という）を減衰させ
るデジタルフィルタであって、図４（ｃ）に示すような
周波数特性を有する。したがって、このＬＰＦ３２を通
過した後のデジタル信号Ｓ3は、図４（ｄ）に示すよう
な周波数スペクトルを持ち、これが標本化周波数変換回
路３０から出力される。

【００２２】図５は、上記標本化周波数変換回路３０の
構成例を示すブロック図である。この例では、図４に示
した２倍アップサンプラ３１が、図５（ａ）に示すよう
に、標本化周波数ｆ1のデジタル信号Ｓ1が供給される接
点ｃ1と値「０」の固定信号が供給される接点ｃ2とに接
点ｃ3を周波数ｆ2で交互に接続する切換スイッチとして
実現されている。補間処理用のＬＰＦ３２は、その伝達
関数を Ｈ(ｚ)＝Σ(n=0,N-1)ｈ(n)・ｚ^-n ＝ｈ(0)＋ｈ(1)・ｚ^-1＋ｈ(2)・ｚ^-2＋……＋ｈ(N-1)・ｚ^-(N-1) …(1) と表現することができる。ここで、"ｚ^-1"は単位遅延演
算子であり、"Σ"は総和の記号であって、"Σ(i=n1,n
2)"は次に続く項についてｉ＝ｎ1からｉ＝ｎ2まで総和
をとることを意味するものとする。

【００２３】本実施形態におけるＬＰＦ３２は、上式で
表現される補間処理用のＬＰＦのうちで最も簡単な構成
のものであり、その伝達関数は Ｈ(ｚ)＝(１＋２・ｚ^-1＋１・ｚ^-2)／２ …(2) である。上式の伝達関数を有するＬＰＦ３２は、標本化
周波数ｆ2に対応する単位遅延素子４１，４２と、係数
２を乗じる乗算器４３と、加算器４４と、係数1/2を乗
じる乗算器４５とを図５（ｂ）に示すように接続するこ
とにより実現することができる。このような構成によれ
ば、２倍アップサンプラ３１によって追加された標本化
点の値が線形補間により得られる値となる。すなわち、
標本化周波数ｆ1の入力信号Ｓ1における隣接する標本化
点の値をｘ_a，ｘ_bとすると、その間に追加される標本化
点の値は ｘ_i＝（ｘ_a＋ｘ_b）／２ …(3) となる。

【００２４】図５に示した上記構成の標本化周波数変換
回路３０では、標本化周波数ｆ1の信号の間に「０」の
標本値を挿入して標本化周波数をｆ2とした後に補間処
理を行っているが、「０」の標本値に対する演算は省略
できるため、２系統の信号を周波数ｆ2で切り換える図
６に示すような構成により標本化周波数変換回路３０を
実現することもできる。すなわち、変換前の標本化周波
数ｆ1に対応する単位遅延素子５１と、加算器５２と、
係数1/2を乗じる乗算器５３と、周波数ｆ2で２系統の信
号を切り換える切換スイッチ５４とを図６に示すように
接続した構成により実現することができる。この構成の
標本化周波数変換回路３０には、標本化周波数ｆ1の各
標本値が直後の標本化点まで保持される信号（零次ホー
ルド後の信号）が入力される。そして、この入力信号と
それを単位遅延させた信号とを加算した信号に係数1/2
を乗じた信号が生成され、この信号と入力信号とが周波
数ｆ2で交互に切り換えられる。これにより、図５に示
した構成によって得られる出力信号と同一の信号Ｓ3が
得られる。

【００２５】なお、図５および図６に示した構成では、
変換後の標本化周波数ｆ2は変換前の標本化周波数ｆ1の
２倍すなわちｆ2＝２・ｆ1となるが、２倍以外の有理数
倍の周波数に変換する標本化周波数変換回路すなわちｆ
2＝ｍ・ｆ1（ｍは有理数）となる標本化周波数変換回路
についても、ｍ倍アップサンプラと補間処理用ＬＰＦを
縦続接続した構成などにより、同様にして実現すること
ができる。

【００２６】＜実施形態の効果＞上述のような本実施形
態によれば、Ｄ／Ａ変換器２７の直前に挿入された標本
化周波数変換回路３０により複合カラー映像信号の標本
化周波数がｆ1からｆ2＝２・ｆ1（またはｆ2＝ｍ・ｆ1）
へと変換されるため、すなわち標本化周波数が上げられ
るため、Ｄ／Ａ変換器２７におけるアパーチャ歪の発生
が抑えられ、アナログ化された複合カラー映像信号にお
ける高域成分の減衰も改善される。また、この標本化周
波数の変換により高調波成分である鏡像成分（図４
（ｂ）の斜線部分）を減衰させることができるため（図
４（ｄ）参照）、搬送色信号やカラーバースト信号の波
形歪が改善される。さらに、図４（ｄ）に示されている
ように、この標本化周波数の変換により周波数スペクト
ルのベース帯域である純成分の上限と側波帯成分の下限
との間隔が広がる。このため、Ｄ／Ａ変換後の信号を通
過させるアナログのローパスフィルタ（アナログＬＰ
Ｆ）の遮断特性は緩やかなものでよく、アナログＬＰＦ
の設計が容易となる。

【００２７】ところで、標本化周波数変換回路３０がＤ
／Ａ変換器２７の直前以外の位置に挿入された場合に
は、次のような問題がある。例えば変調回路２０の直前
に標本化周波数変換回路３０が挿入されると、それ以降
の処理のための回路は全て変換後の高い周波数ｆ2＝ｍ・
ｆ1（ｍは有理数）で動作することになり、消費電力の
増大を招く。また、このとき、変調回路２０が周波数ｆ
2で動作するため、例えば色副搬送波発生器２１をＲＯ
Ｍを用いて作成する場合には、そのＲＯＭの容量が増大
する。さらに、図１に示す処理のフロー上、挿入するパ
イプラインレジスタの段数も増えるため回路規模も増大
し、また、高い周波数で動作する回路の設計は周波数が
低い場合よりも一般に困難である。これに対し、本実施
形態のように標本化周波数変換回路３０がＤ／Ａ変換器
２７の直前に挿入されると、原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから複
合カラー映像信号を生成するまでの回路（入力回路１１
〜加算回路２５）を低い周波数ｆ1で動作させることが
できる。これにより、標本化周波数の上昇による消費電
力の増大や、回路規模の増加、回路設計の困難化という
問題を回避することができる。

【００２８】＜他の実施形態＞上記実施形態では、標本
化周波数変換回路３０における補間処理用のＬＰＦ３２
は、式（１）に示す伝達関数を有するデジタルフィルタ
である２次ＬＰＦにより実現されているが（図５（ｂ）
参照）、２次ＬＰＦによる線形補間では補間精度が十分
とは言えない。したがって、補間処理用のＬＰＦ３２と
しては、３次以上の高次のＬＰＦを使用するのが好まし
く、例えば次式で示されるような伝達関数を有するＬＰ
Ｆを使用するとよい。 Ｈ(ｚ)＝(24−48ｚ^-2＋161ｚ^-4＋256ｚ^-5＋161ｚ^-6−48
ｚ^-8＋24ｚ^-10)/256 この伝達関数のＬＰＦも、図５（ｂ）に示した２次ＬＰ
Ｆと同様、単位遅延素子と乗算器と加算器を用いて実現
することができる。このような高次ＬＰＦを使用するこ
とにより、Ｄ／Ａ変換におけるアパーチャ歪の発生の抑
制や、高調波成分による搬送色信号やカラーバースト信
号の波形歪の防止などという本実施形態の効果を高める
ことができる。

【００２９】しかし、高次フィルタを使用して補間処理
を行った場合、補間前の信号の急峻な変化部分におい
て、フィルタリングの結果としてリンギングが発生す
る。本発明が対象とするデジタルカラーエンコーダの場
合には、補間前の複合カラー映像信号には急峻な変化部
分として同期信号などが含まれ、この部分において図７
に示すようなリンギングが発生する。そして、このよう
なリンギングの含まれるビデオ信号がＴＶ受像機に入力
されると、ＴＶ受像機が誤動作するおそれがある。そこ
で、補間処理用のＬＰＦ３２として高次ＬＰＦを使用し
た場合には、標本化周波数変換回路３０を図８に示すよ
うな構成とするのが好ましい。

【００３０】図８に示す構成の標本化周波数変換回路３
０は、補間処理用のＬＰＦ３２の後段にレベル比較器３
４とリミッタ３４を備え、これらには、ＬＰＦ３２を通
過した補間後の複合カラー映像信号が入力される。レベ
ル比較器３４は、この複合カラー映像信号を予め設定さ
れた最高値および最低値と比較する。リミッタ３４は、
この比較結果に基づき、補間後の複合カラー映像信号が
最高値よりも大きければ最高値に制限し、最低値よりも
小さければ最低値に制限する。これにより、複合カラー
映像信号は、その最高値と最低値の間に収まる信号とな
って標本化周波数変換回路３０から出力される。したが
って、この最高値と最低値を適切に設定することによ
り、補間後の複合カラー映像信号に含まれるリンギング
の部分を除去することができる。なお、この構成におけ
るリミッタ３４の代わりに、補間後の複合カラー映像信
号（標本値列）が前記最高値よりも大きいか又は前記最
低値よりも小さければ、そのような標本化点の値を直前
の標本化点の値に置き換える前置ホールダを備える構成
としてもよい。この構成によっても、補間後の複合カラ
ー映像信号に含まれるリンギングの部分を除去すること
ができる。

【００３１】以上において説明した実施形態では、標本
化周波数変換回路３０における補間処理用のデジタルフ
ィルタ（ＬＰＦ）３２としてＦＩＲ型（有限インパルス
応答型）を示したが（式(1)参照）、補間処理用のＬＰ
Ｆ３２をＩＩＲ型（無限インパルス応答型）として実現
することもできる。すなわち、ＬＰＦ３２の位相特性と
しては直線位相が好ましいためＦＩＲ型フィルタを使用
する方がよいが、本発明における標本化周波数変換回路
３０の構成はこれに限定されるものではない。なお、直
線位相のＦＩＲ型フィルタは、周知のように、シフトと
加算の組合せによって実現された乗算器およびラッチを
用いることにより簡単に構成することができる。また、
ＩＩＲ型フィルタの伝達関数は一般的には次式により与
えられる。 Ｈ(ｚ)＝｛Σ(m=0,M)ａ_mｚ^-m｝/｛１＋Σ(n=1,N)ｂ_nｚ^-n｝ ＝（ａ₀＋ａ₁ｚ^-1＋…＋ａ_Mｚ^-M）/（１＋ｂ₁ｚ^-1＋…＋ｂ_Nｚ^-N）

【００３２】以上における実施形態の説明ではカラーテ
レビジョン放送の方式について言及されていないが、上
記説明の実施形態の構成からわかるように、ＮＴＳＣと
ＰＡＬのいずれの方式のビデオ信号（複合カラー映像信
号）を生成する場合にも、本発明を適用することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る第１のデジタルカラーエン
コーダでは、原色信号に対するデジタル信号処理によっ
て得られた第１の標本化周波数のデジタル化複合カラー
映像信号は、Ｄ／Ａ変換手段によってアナログ信号に変
換される直前に、標本化周波数がより高い第２の標本化
周波数に変換される。これにより、Ｄ／Ａ変換における
アパーチャ歪の発生が抑えられ、アナログ化された複合
カラー映像信号における高域成分の減衰が改善される。
また、この標本化周波数の変換によりデジタル化複合カ
ラー映像信号のスペクトルにおける鏡像成分を減衰させ
ることができるため、搬送色信号やカラーバースト信号
の波形歪が改善される。この結果、ＴＶ受像器に対して
安定したカラーバースト信号を供給することができ、Ｔ
Ｖ受像器における画面障害も改善される。また、この標
本化周波数変換の後のデジタル化複合カラー映像信号の
周波数スペクトルにおいて純成分の上限と側波帯成分の
下限との間隔が広がるため、Ｄ／Ａ変換後のアナログの
ローパスフィルタの遮断特性は緩やかなものでよく、フ
ィルタの設計が容易となる。さらに、標本化周波数変換
手段はＤ／Ａ変換手段の直前に挿入され、原色信号から
デジタル化複合カラー映像信号を生成するための回路は
変換前の低い周波数（第１の標本化周波数）で動作する
ため、標本化周波数の上昇に伴う消費電流の増大や、回
路設計の困難化、回路規模の増大を抑えることができ
る。

【００３４】本発明に係る第２のデジタルカラーエンコ
ーダによれば、デジタル化複合カラー映像信号の標本化
周波数を変換する際に（標本化周波数を高める際に）、
３次以上のデジタルフィルタ（ＬＰＦ）が用いられるた
め、標本化周波数の変換に必要な補間処理が精度よく行
われる。これにより、Ｄ／Ａ変換におけるアパーチャ歪
の発生の抑制やアナログ化された複合カラー映像信号に
おける高域成分の減衰の改善などの上記効果を高めるこ
とができる。

【００３５】本発明に係る第３〜第５のデジタルカラー
エンコーダによれば、標本化周波数変換後の複合カラー
映像信号の値が予め設定された範囲に入るように、信号
レベル検知手段の検知結果に基づいてその信号値が修正
される。このため、その範囲を適切に設定することによ
り、上記補間処理に高次のＬＰＦを用いた場合に生じる
リンギングを抑えることができる。これにより、ＴＶ受
像機における同期信号検出の誤判定などを防止すること
ができる。

【００３６】本発明に係る第６のデジタルカラーエンコ
ーダによれば、標本化周波数の変換の際に高次のＬＰＦ
を用いて上記補間処理を行う場合であっても、同期信号
が含まれる帰線消去期間については、新たに追加される
標本化点の値は直前の標本化点の値とされるため、信号
値が急激に変化する同期信号の部分においてもリンギン
グが生じることはない。これにより、ＴＶ受像機におけ
る同期信号検出の誤判定を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態であるデジタルカラーエ
ンコーダの全体構成を示すブロック図。

【図２】 前記実施形態のデジタルカラーエンコーダに
おける標本化周波数変換回路の構成を模式的に示すブロ
ック図。

【図３】 標本化周波数変換回路の動作を説明するため
の、標本値列を示す図。

【図４】 標本化周波数変換回路の動作を説明するため
の、周波数スペクトルを示す図。

【図５】 標本化周波数変換回路の構成例を示すブロッ
ク図。

【図６】 標本化周波数変換回路の他の構成例を示すブ
ロック図。

【図７】 高次ＬＰＦによる補間処理によって発生する
リンギングを示す波形図。

【図８】 標本化周波数変換回路の第３の構成例を示す
ブロック図。

【図９】 従来のデジタルカラーエンコーダの全体構成
を示すブロック図。

【符号の説明】

１２…マトリクス回路 １６…カラーバ−スト制御回路 ２０…変調回路 ２６…同期信号付加回路 ２７…Ｄ／Ａ変換器 ３０…標本化周波数変換回路 ３１…２倍アップサンプラ ３２…補間処理用ローパスフィルタ（ＬＰＦ） ３３…レベル比較器 ３４…リミッタ Ｒ，Ｇ，Ｂ…原色信号 Ｓtv …ビデオ信号（Ｄ／Ａ変換後の複合カラー映
像信号）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の３原色に対応する３種類の映像信号
   をデジタル化した原色信号に対してマトリクス演算、周
   波数帯域制限、直角２相平衡変調、およびカラーバース
   ト信号と同期信号の付加に相当する処理を含むデジタル
   信号処理を行うことにより、第１の標本化周波数で標本
   化されたデジタル化複合カラー映像信号を生成し、該デ
   ジタル化複合カラー映像信号からＤ／Ａ変換手段を用い
   てテレビション受像機に入力可能なアナログ信号である
   複合カラー映像信号を生成するデジタルカラーエンコー
   ダにおいて、 前記デジタル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第
   １の標本化周波数よりも高い第２の標本化周波数に変換
   し、該変換後のデジタル化複合カラー映像信号を前記Ｄ
   ／Ａ変換手段に入力する標本化周波数変換手段を備える
   ことを特徴とするデジタルカラーエンコーダ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデジタルカラーエンコ
   ーダにおいて、 前記標本化周波数変換手段は、前記デジタル化複合カラ
   ー映像信号の値に基づく補間を行う３次以上のデジタル
   フィルタを有し、該デジタルフィルタを用いて前記デジ
   タル化複合カラー映像信号の標本化周波数を第１の標本
   化周波数よりも高い第２の標本化周波数に変換すること
   を特徴とするデジタルカラーエンコーダ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のデジタルカラーエンコ
   ーダにおいて、 前記標本化周波数変換手段は、 前記デジタルフィルタによる補間後のデジタル化複合カ
   ラー映像信号の値が所定範囲から外れているか否かを検
   知する信号レベル検知手段と、 信号レベル検知手段によって所定範囲から外れているこ
   とが検知された前記デジタル化複合カラー映像信号の値
   を所定範囲内に入るように修正する信号レベル保護手段
   と、を有することを特徴とするデジタルカラーエンコー
   ダ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のデジタルカラーエンコ
   ーダにおいて、 前記信号レベル保護手段は、前記信号レベル検知手段に
   より所定範囲から外れていることが検知された前記デジ
   タル化複合カラー映像信号の値を該値の直前の標本化点
   の値に修正することを特徴とするデジタルカラーエンコ
   ーダ。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のデジタルカラーエンコ
   ーダにおいて、 前記信号レベル保護手段は、前記信号レベル検知手段に
   より所定範囲から外れていることが検知された前記デジ
   タル化複合カラー映像信号の値を予め設定された最高値
   または最低値に修正することを特徴とするデジタルカラ
   ーエンコーダ。
6. 【請求項６】請求項１に記載のデジタルカラーエンコー
   ダであって、 前記標本化周波数変換手段は、帰線消去期間において、
   第１の標本化周波数の前記デジタル化複合カラー映像信
   号の各標本化点の間に直前の標本化点の値に等しい値の
   新たな標本化点を追加することにより、前記デジタル化
   複合カラー映像信号の標本化周波数を第２の標本化周波
   数に変換することを特徴とするデジタルカラーエンコー
   ダ。