(57)【要約】【課題】ＰＬＬ部を使用せずに、簡単な構成で精度よくＹＣ分離が行えるようにする。【解決手段】コンポジット映像信号に１水平期間又は２水平期間の時間差を与えるための遅延部を、固定周波数クロック信号の周期のｎ倍（ｎは１以上の正の整数）の遅延時間が設定される遅延部４と任意の遅延時間αが設定される遅延部５とで構成する。【選択図】図１
2014036236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定周波数クロック信号でサンプリングされてデジタル信号に変換されたコンポジット映像信号を水平相関を利用して輝度信号と色信号に分離するＹＣ分離部を備えた映像信号処理装置において、
前記水平相関を演算するために、前記コンポジット映像信号に水平期間のＮ倍（Ｎは１以上の正の整数）の時間差を与えるための遅延部を、前記固定周波数クロック信号の周期のｎ倍（ｎは１以上の正の整数）の遅延時間が設定される少なくとも１つの第１の遅延部と、任意の遅延時間が設定される少なくとも１つの第２の遅延部とで構成したことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像信号処理装置において、
前記固定周波数クロック信号の周波数ｆCLKと前記コンポジット映像信号の水平周波数ｆHの関係が、
2014036236.tif 000009
で表され、前記αは、
2014036236.tif 000010
で表され、前記第１の遅延部の遅延時間を、
2014036236.tif 000011
とし、
前記第２の遅延部の遅延時間を前記αとしたことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の映像信号処理装置において、
前記第１の遅延部をメモリまたはフリップフロップを用いて構成し、前記第２の遅延部をデジタルフィルタを用いて構成したことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の映像信号処理装置において、
前記コンポジット映像信号の放送方式を設定する放送方式設定部を備え、該放送方式設定部に設定された放送方式に応じて、前記第１の遅延部の遅延時間と前記第２の遅延部の遅延時間をそれぞれ設定することによって、複数の放送方式のＹＣ分離に対応可能としたことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の映像信号処理装置において、
前記コンポジット映像信号の放送方式を自動的に検出する放送方式検出部を備え、該放送方式検出部の検出結果に応じて前記放送方式設定部が放送方式を設定することを特徴とする映像信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号処理装置に関し、特にＰＬＬを使用せずに、固定周波数クロック信号でＡ／Ｄ変換したコンポジット映像信号を精度よく輝度信号と色信号に分離するためのＹＣ分離部を備えた映像信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送電波方式に例えばＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式があり、輝度信号Ｙと色信号Ｃが多重された映像信号をコシポジット映像信号という。映像信号処理の１つに輝度信号と色信号を分離するＹＣ分離がある。ＹＣ分離の方法としては、一般的に水平相関を利用した方法が用いられる。
【０００３】
ＮＴＳＣ方式の場合の水平相関を利用した二次元のＹＣ分離を例に説明する。垂直方向に変化のない画像では、色信号は１水平期間毎に１８０度位相シフトしている。この特徴を利用して、隣り合う水平期間のコンポジット映像信号を減算して振幅を１／２にすれば色信号を得ることができ、その色信号をコンポジット映像信号から減算すれば輝度信号を得ることができる。このＹＣ分離手法は、垂直方向の画像に相関があることを前提にしており、精度高くＹＣ分離するためにはＡ／Ｄ変換時のサンプリング点が、画像の垂直方向で正確に一致している必要がある。
【０００４】
このため、Ａ／Ｄ変換部で使用するクロック信号には、水平同期信号に同期した水平同期周波数の整数倍の周波数の信号が用いられている。図１２は従来の映像信号処理装置の構成を示す図である（特許文献１）。入力端子２に入力するコンポジット映像信号から同期分離部１６によって分離された水平同期信号をＰＬＬ部１８に入力させ、水平同期信号と同期し且つ周波数が水平同期周波数の整数倍のクロック信号ＰCLKを生成する。このクロック信号ＰCLKをサンプリング信号として、コンポジット映像信号をＡ／Ｄ変換部３でデジタル信号に変換すると、デジタル信号に変換された信号のサンプリング点は、１水平期間内でちょうど整数個になり、画像の垂直方向で正確に一致しているため、ＹＣ分離部６で精度よくＹＣ分離を行うことができる。
【０００５】
また、ＰＡＬ方式の場合は、色信号が２水平期間毎に１８０度位相シフトするので、２水平期間離れたコンポジット映像信号の差分から色信号を得、その色信号をコンポジット映像信号から減算して輝度信号を得る。この場合も、ＮＴＳＣ方式と同様にＡ／Ｄ変換時のサンプリング点が、画像の垂直方向で正確に一致している必要があり、ＰＬＬ部が使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−００７２７８号公報（図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のようにＰＬＬ部を使用すると、回路規模が大きくなりコストおよび実装面積等が増加する問題があった。本発明は、上記問題点を解消し、回路規模が小さく簡単な構成とすることで、コストおよび実装面積を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１にかかる発明の映像信号処理装置は、固定周波数クロック信号でサンプリングされてデジタル信号に変換されたコンポジット映像信号を水平相関を利用して輝度信号と色信号に分離するＹＣ分離部を備えた映像信号処理装置において、前記水平相関を演算するために、前記コンポジット映像信号に水平期間のＮ倍（Ｎは１以上の正の整数）の時間差を与えるための遅延部を、前記固定周波数クロック信号の周期のｎ倍（ｎは１以上の正の整数）の遅延時間が設定される少なくとも１つの第１の遅延部と、任意の遅延時間が設定される少なくとも１つの第２の遅延部とで構成したことを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の映像信号処理装置において、前記固定周波数クロック信号の周波数ｆCLKと前記コンポジット映像信号の水平周波数ｆHの関係が、
2014036236.tif 000003
で表され、前記αは、
2014036236.tif 000004
で表され、前記第１の遅延部の遅延時間を、
2014036236.tif 000005
とし、前記第２の遅延部の遅延時間を前記αとした、ことを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載の映像信号処理装置において、前記第１の遅延部をメモリまたはフリップフロップを用いて構成し、前記第２の遅延部をデジタルフィルタを用いて構成したことを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１、２又は３に記載の映像信号処理装置において、前記コンポジット映像信号の放送方式を設定する放送方式設定部を備え、該放送方式設定部に設定された放送方式に応じて、前記第１の遅延部の遅延時間と前記第２の遅延部の遅延時間をそれぞれ設定することによって、複数の放送方式のＹＣ分離に対応可能としたことを特徴とする。
請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の映像信号処理装置において、前記コンポジット映像信号の放送方式を自動的に検出する放送方式検出部を備え、該放送方式検出部の検出結果に応じて前記放送方式設定部が放送方式を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、固定周波数クロック信号を用いるので、ＰＬＬ部を使用せずに、簡単な構成で精度よくＹＣ分離を行うことができるため、コストおよび実装面積を低減できる利点がある。さらに、放送方式設定部を用いて遅延部の遅延時間を設定することで、複数の放送方式の入力信号を精度よくＹＣ分離することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第５の実施例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第５の実施例の映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図７】第５の実施例の映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図８】第５の実施例の映像信号処理装置の変形例の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第６の実施例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第７の実施例の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第８の実施例のデジタルフィルタの構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】第１の実施例の映像信号処理装置の動作波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施例＞
図１に本発明の第１の実施例の映像信号処理装置の構成を示す。１は固定クロック発生部、２は信号入力端子、３はＡ／Ｄ変換部、４，５は遅延部、６はＹＣ分離部、７は輝度信号出力端子、８は色信号出力端子である。固定クロック発生部１において周波数がｆCLKの固定周波数クロック信号を生成する。信号入力端子２より入力されるコンポジット映像信号は、Ａ／Ｄ変換部３により固定周波数クロック信号によってアナログ信号からデジタル信号へと変換され、その後のデジタル信号は固定周波数クロック信号で同期動作する。Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号は、ＹＣ分離部６と、固定周波数クロック信号の周期のｎ倍（ｎは１以上の正の整数）で遅延時間が決まる遅延部４へ入力される。遅延部４とその遅延部４に接続される任意の遅延時間を設定できる遅延部５とによって、Ａ／Ｄ変換部３の出力信号に対して水平期間のＮ倍（Ｎは１以上の正の整数）だけ遅延させた信号を生成し、ＹＣ分離部６へ出力する。ＹＣ分離部６はＡ／Ｄ変換部３から出力するコンポジット映像信号と遅延部５から出力する遅延信号を用いて、二次元ＹＣ分離手法により、輝度信号Ｙと色信号Ｃを分離し、輝度信号出力端子７と色信号出力端子８へそれぞれ出力する。
【００１２】
本実施例では、固定クロック発生部１で生成する固定周波数クロック信号の周期のｎ倍で決まる遅延部４と任意に遅延量を設定できる遅延部５とを縦続接続し、この両遅延部４，５によって、Ａ／Ｄ変換部３から出力するコンポジット映像信号に対して、水平期間のＮ倍だけ遅延する遅延手段を構成する。このため、固定周波数クロック信号によるＡ／Ｄ変換部３でのアナログ・デジタル変換においても、ＰＬＬ部で生成したクロック信号を用いて水平期間内のサンプリング点を固定するようにＡ／Ｄ変換することと同等の効果があるから、精度よくＹＣ分離を行うことができる。
【００１３】
入力するコンポジット映像信号中の水平周波数ｆHと固定周波数クロック信号の周波数ｆCLKの関係は、次の式（１）で示される。
2014036236.tif 000006
また、第１の遅延部４の遅延時間は、
2014036236.tif 000007
である。さらに、αは第２の遅延部５の遅延時間で、
2014036236.tif 000008
で示される端数であり、任意に設定できる遅延時間である。
【００１４】
次に、入力信号がＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式のそれぞれの場合についての１水平期間のクロック数を求める。固定周波数クロック信号の周波数ｆCLKを、例えば、３０.４ＭＨｚとした場合、入力信号がＮＴＳＣ方式の場合は、水平周波数ｆHが
ｆH＝１５.７３４ｋＨｚ
であり、色信号周波数ｆSCは
ｆSC＝１５.７３４ｋＨｚ×４５５／２
＝３．５７９５４５ＭＨｚ
である。このため、ＮＴＳＣ方式のコンポジット映像信号を周波数ｆCLKの固定周波数クロック信号でＡ／Ｄ変換すると、１水平期間のクロック数Ｍは、
Ｍ＝ｆCLK／ｆH＝１９３２.１２
であり、１水平期間後のサンプリング点は０.１２クロック分だけずれることになる。このずれ量Ｓ１は色信号の位相差で表すと、
Ｓ１＝３６０°×（０.１２／３０.４ＭＨｚ）／（１／３.５７９５４５ＭＨｚ）
＝５.０８０
のずれと等価であり、このずれ量Ｓ１がＹＣ分離の精度を低下させる。
【００１５】
次に、入力信号がＰＡＬ方式の場合についての１水平期間のクロック数を求める。ＰＡＬ方式の水平周波数ｆHは
ｆH＝１５.６２５ｋＨｚ
であり、色信号周波数ｆSCは、
ｆSC＝１５.６２５ｋＨｚ×（１１３５／４＋１／６２５）
＝４.４３３６１９ＭＨｚ
である。３０.４ＭＨｚの固定周波数クロック信号でＡ／Ｄ変換すると、１水平期間のクロック数Ｍは、
Ｍ＝ｆCLK／ｆH＝１９４５.６
であり、この０.６クロックのずれ量Ｓ２は、色信号の位相差で表すと、
Ｓ２＝３６００×（０．６／３０.４ＭＨｚ）／（１／４.４３６１９ＭＨｚ）
＝３１.５０
のずれと等価であり、このずれ量Ｓ２がＹＣ分離の精度を低下させる。
【００１６】
以上のように、固定周波数クロック信号を用いてＡ／Ｄ変換する場合、１水平期間のサンプリング数が整数にならず、ＹＣ分離を精度よく行うことができない場合がある。
【００１７】
図１３は、垂直方向に画像の変化のないコンポジット映像信号の一部を固定周波数クロック信号でサンプリングした波形を表している。ここでは、簡単のために１水平期間を「７×(１/fCLK）＋α」としている。図１３の右下の実線の波形Ａは上のＮ−１ラインの波形を「７×(１/fCLK）」の時間だけ遅延部４で遅延した波形、波線の波形Ｂは波形Ａをさらに遅延部５でαの時間だけ遅延した波形を表している。実線および波線の丸印は、固定周波数クロック信号によるサンプリング点である。
【００１８】
固定周波数クロック信号は、水平同期信号と同期しておらず、周波数が水平同期信号周波数の整数倍でない場合には、波形Ａのように固定周波数クロック信号の整数倍だけ遅延させただけでは、垂直方向の同一サンプリング点の信号が正確に１８０°反転していない。
【００１９】
しかし、本発明の遅延部４，５によってＮ-１ラインのコンポジット映像信号を１水平期間だけ正確に遅延した波形Ｂの信号を生成することで、同一サンプリング点において、Ｎラインのコンポジット映像信号の信号に対して正確に１８０°反転した信号を生成することができるから、ＮＴＳＣ方式のＹＣ分離を精度よく行うことができる。なお、遅延部４，５によって２水平期間だけ遅延した信号を生成すれば、ＰＡＬ方式のＹＣ分離を精度よく行うことができる。
【００２０】
＜第２の実施例＞
図２に第２の実施例の映像信号処理装置を示す。本実施例は、図１で説明した遅延部４，５に加えて、遅延部５の出力信号を入力し、固定周波数クロック信号の周期のｎ倍の遅延時間が設定された遅延部９と、遅延部９の出力信号を入力し、任意の遅延時間αを設定できる遅延部１０を設けたものである。
【００２１】
本実施例では、Ａ／Ｄ変換部３から出力するコンポジット映像信号が、遅延部４，５により１水平期間だけ遅延され、遅延部４，５，９，１０により２水平期間だけ遅延されるようにすると、ＹＣ分離部６において、Ａ／Ｄ変換部３からの出力信号と遅延部５からの出力信号によってＮＴＳＣ方式のＹＣ分離を行い、Ａ／Ｄ変換部３からの出力信号と遅延部１０からの出力信号によってＰＡＬ方式のＹＣ分離を行うことができる。このように、本実施例でも第１の実施例と同様の効果により、ＮＴＳＣ方式およびＰＡＬ方式において、精度よくＹＣ分離できる。
【００２２】
＜第３の実施例＞
図３に第３の実施例の映像信号処理装置を示す。本実施例は、図２の実施例において、遅延部９の入力側を遅延部４の出力側に接続するように構成したものである。
【００２３】
本実施例では、Ａ／Ｄ変換部３から出力するコンポジット映像信号が、遅延部４，５により１水平期間だけ遅延され、遅延部４，９，１０により２水平期間だけ遅延されるようにすると、ＹＣ分離部６において、Ａ／Ｄ変換部３からの出力信号と遅延部５からの出力信号によってＮＴＳＣ方式のＹＣ分離を行い、Ａ／Ｄ変換部３からの出力信号と遅延部１０からの出力信号によってＰＡＬ方式のＹＣ分離を行うことができる。このように、本実施例でも第１の実施例と同様の効果により、ＮＴＳＣ方式およびＰＡＬ方式において、精度よくＹＣ分離できる。
【００２４】
＜第４の実施例＞
図４に第４の実施例の映像信号処理装置を示す。本実施例は、図３の実施例において、任意に遅延時間αを設定できる遅延部５をＡ／Ｄ変換部３とＹＣ分離部６との間に接続し、固定周波数クロック信号の周期のｎ倍の遅延時間が設定された遅延部４をＡ／Ｄ変換部３とＹＣ分離部６との間に接続接続するように構成したものである。
【００２５】
本実施例では、Ａ／Ｄ変換部３から出力するコンポジット映像信号が、遅延部５により任意の時間αだけ遅延され、遅延部４により固定周波数クロック信号の周期のｎ倍だけ遅延され、遅延部４，９，１０で固定周波数クロック信号の周期のｎ倍＋αだけ遅延されるので、遅延部４の出力信号が遅延部５の出力信号に対して１水平期間遅延され、遅延部１０の出力信号が遅延部５の出力信号に対して２水平期間だけ遅延されるようにすると、ＹＣ分離部６において、遅延部５からの出力信号と遅延部４からの出力信号によってＮＴＳＣ方式のＹＣ分離を行い、遅延部５からの出力信号と遅延部１０からの出力信号によってＰＡＬ方式のＹＣ分離を行うことができる。このように、本実施例でも第１の実施例と同様の効果により、ＮＴＳＣ方式およびＰＡＬ方式において、精度よくＹＣ分離できる。      
【００２６】
＜第５の実施例＞  図５に第５の実施例の映像信号処理装置を示す。本実施例は、図１の固定周波数クロック信号の周期のｎ倍で遅延時間が決まる遅延部４としてメモリ１１を使用し、任意の遅延時間αが設定できる遅延部５としてデジタルフィルタを使用したものである。メモリ１１としては、通常のメモリ、フリップフロップを使用したＦＩＦＯ、シフトレジスタ、その他が利用できる。デジタルフィルタ１２としては、位相調整を行うことができるＩＩＲフィルタが利用できる。図６〜図８は変形例を示し、図２〜図４における固定周波数クロック信号の周期のｎ倍で遅延時間が決まる遅延部９としてメモリ１３を使用し、任意の遅延時間αが設定できる遅延部１０としてデジタルフィルタ１４を使用したものである。
【００２７】
＜第６の実施例＞
図９に第６の実施例の映像信号処理装置を示す。図９において、１５は放送方式設定部である。この放送方式設定部１５で入力信号の放送方式を設定し、放送方式に合わせて遅延部４および遅延部５の遅延量を変更することにより、複数の放送方式に対応することができる。
【００２８】
固定周波数クロック信号の周波数ｆCLKを３０.４ＭＨｚとした場合の遅延量の設定例について説明する。ＮＴＳＣ方式の場合、前記したように、１水平期間のクロック数は１９３２.１２クロックであるから、固定周波数クロック信号の周期のｎ倍で遅延時間が決まる遅延部４の遅延量を１９３０クロックに設定し、任意に遅延時間αを設定できる遅延部５の遅延量を２.１２クロック分の６９．７４ｎｓとなるように設定する。
【００２９】
ＰＡＬ方式の場合は、遅延部で生成する遅延信号は２水平期間後の信号であるから、２水平期間のクロック信号数は、１９４５.６×２＝３８９１.２クロックである。固定周波数クロック信号の周期のｎ倍で遅延時間が決まる遅延部４の遅延量を３８８９クロックに設定し、任意に遅延時間αを設定できる遅延部５の遅延量を２.２クロック分の７２.３７ｎｓとなるように設定する。ＮＴＳＣ方式とＰＡＬ方式の遅延量を放送方式設定部１５によって切り替えることで、両方の放送方式に対して精度よくＹＧ分離することができる。
【００３０】
なお、実施例に示していないが、図２から図８についても同様に、固定周波数クロック信号の周期のｎ倍で設定する遅延時間と任意の遅延時間αを設定すればよい。
【００３１】
＜第７の実施例＞
図１０に第７の実施例の映像信号処理装置を示す。１６は同期分離部、１７は放送方式検出部である。同期分離部１６で、Ａ／Ｄ変換部３でデジタル信号に変換されたコンポジット映像信号から水平同期信号と垂直同期信号を分離し、放送方式検出部１７へ出力する。１垂直期間の水平期間の数は定められており、ＮＴＳＣ方式の場合は２６２.５、ＰＡＬ方式の場合は３１２.５である。放送方式検出部１７は、１垂直期間の水平期間数をカウントし、カウント結果が概ね２６２であればＮＴＳＣ方式、概ね３１２であればＰＡＬ方式と判定する。
【００３２】
放送方式検出部１７で判定された放送方式によって、放送方式設定部１５は遅延部４，５で設定する遅延量を最適値に設定することで、ＮＴＳＣとＰＡＬの両方の放送方式のＹＣ分離に対応することができる。
【００３３】
＜第８の実施例＞
図１１にデジタルフィルタ１２，１４の実施例を示す。このデジタルフィルタ１２，１４は、ＩＩＲフィルタでＡＰＦ（オールパスフィルタ）を構成したものである。２１は入力端子、２２は出力端子、２３〜２６は加算器、２７〜３０は乗算器、３１，３２は１クロック遅延器である。このデジタルフィルタ１２，１４は、乗算器２７〜３０の係数ａ０，ａ１を設定することにより任意の遅延時間αを設定できる。
【００３４】
ＮＴＳＣ方式の場合、固定周波数クロック信号の周波数ｆCLKを３０.４ＭＨｚとすると、前記２.１２クロック分の６９.７４ｎｓを遅延させる場合の設定は、係数ａ０＝０.０１２５、ａ１＝−０.０７６７に設定すればよい。同様にＰＡＬ方式の前記２.２クロック信号分の７２.３７ｎｓを遅延させる場合の設定は、係数ａ０＝０.０３１７、ａ１＝−０.１４５６に設定すればよい。
【００３５】
例えば、ＮＴＳＣ方式では、デジタルフィルタ１２によって、図１３で示したように、遅延波形Ｂの波線の丸印で示すサンプル点（Ｎラインのサンプル点と同じ）の信号が補間により生成されるので、ＹＣ分離部６において、ＮラインとＮ−１ラインのコンポジット映像信号の正確な差分を各サンプル点で得ることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１：固定クロック発生部、２：入力端子、３：Ａ／Ｄ変換部、４，５：遅延部、６：ＹＣ分離部、７：輝度信号出力端子、８：色信号出力端子、９，１０：遅延部、１１：メモリ、１２：デジタルフィルタ、１３：メモリ、１４：デジタルフィルタ、１５：放送方式設定部、１６：同期分離部、１７：放送方式検出部、１８：ＰＬＬ部
【図１】
2014036236.tif 000012
【図２】
2014036236.tif 000013
【図３】
2014036236.tif 000014
【図４】
2014036236.tif 000015
【図５】
2014036236.tif 000016
【図６】
2014036236.tif 000017
【図７】
2014036236.tif 000018
【図８】
2014036236.tif 000019
【図９】
2014036236.tif 000020
【図１０】
2014036236.tif 000021
【図１１】
2014036236.tif 000022
【図１２】
2014036236.tif 000023
【図１３】
2014036236.tif 000024