(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビジョン信号に関する規格に従う合法アナログ信号および違法アナログ信号を処理するデータ処理装置であって、
デジタルデータを受けてそのデータを分析し、アナログ信号に変換すると違法アナログ信号となるようなデータを特定する、データ分析ユニットと、
こうして特定されたデータを処理し、この特定されたデータの代わりとして、アナログ信号に変換すると合法アナログ信号となるような置換データを生成する、データ処理ユニットとを含み、
前記データ分析ユニットは、
受取ったデータとともに、その受取ったデータをアナログ信号に変換することにより生成されるオーバーシュートの程度を特定する予測データを生成するように構成されるオーバーシュート予測回路と、
受取ったデータおよび予測データをともに分析し、オーバーシュートを含む遷移を違法信号として特定するしきい値回路とを含み、
前記しきい値回路は、受取ったデータによって表わされる信号の振幅と予測データから決定されるオーバーシュートの振幅とを比較して、それらの間の比を決定し、その比が選択されたレベルを超えると違法信号を特定するよう構成される、データ処理装置。
【請求項２】
テレビジョン信号に関する規格に従う合法アナログ信号および違法アナログ信号を処理するデータ処理装置であって、
デジタルデータを受けてそのデータを分析し、アナログ信号に変換すると違法アナログ信号となるようなデータを特定する、データ分析ユニットと、
こうして特定されたデータを処理し、この特定されたデータの代わりとして、アナログ信号に変換すると合法アナログ信号となるような置換データを生成する、データ処理ユニットとを含み、
前記データ分析ユニットは、
受取ったデータとともに、その受取ったデータをアナログ信号に変換することにより生成されるオーバーシュートの程度を特定する予測データを生成するように構成されるオーバーシュート予測回路と、
受取ったデータおよび予測データをともに分析し、オーバーシュートを含む遷移を違法信号として特定するしきい値回路とを含み、
前記しきい値回路は、予測データから決定されたオーバーシュートの振幅と基準値とを比較し、そのオーバーシュートの振幅が基準値を超える場合違法な遷移を特定するよう構成される、データ処理装置。
【請求項３】
前記基準値が最大レベルと最小レベルとの間で値の範囲を規定し、前記しきい値回路が、受取ったデータと予測データとによって表わされる信号の振幅が規定された範囲を出る場合違法信号を特定するよう構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記データ分析ユニットが、受取ったデータのアナログ信号への変換をデジタル式にシミュレーションするよう構成された偶数の複数タップ有限インパルス応答フィルタを含む、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記データ処理ユニットが、奇数の複数タップ有限インパルス応答フィルタを含む、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記フィルタが、受取ったデータを変化させることによりそのデータによって表わされるサンプル値間における変化の速度を減じるよう構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記フィルタが、受取ったデータを変化させることにより、そのデータによって表わされるサンプル値を減じるよう構成される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記データ処理ユニットが、受け取ったデータが違法信号とならない場合受取ったデータを出力するよう選択し、受取ったデータが違法信号となる場合フィルタリングされたデータを出力するよう選択するためのセレクタを含む、請求項５、６または７に記載の装置。
【請求項９】
テレビジョン信号に関する規格に従う合法アナログ信号および違法アナログ信号を処理する方法であって、
デジタルデータを受けてそのデータを分析し、アナログ信号に変換すると違法アナログ信号となるようなデータを特定するステップと、
こうして特定されたデータを処理し、その特定されたデータの代わりとして、アナログ信号に変換すると合法アナログ信号となるような置換データを生成するステップとを含み、
受取ったデータとともに、その受取ったデータをアナログ信号に変換することにより生成されるオーバーシュートの程度を特定する予測データを生成し、
受取ったデータと予測データとをともに分析し、オーバーシュートを含む遷移を違法信号として特定するステップと、
受取ったデータによって表わされる信号の振幅と、予測データにより決定されたオーバーシュートの振幅とを比較することにより、それらの間の比を決定するステップと、
その比が選択されたレベルを超える場合違法信号を特定するステップとをさらに含む、方法。
【請求項１０】
テレビジョン信号に関する規格に従う合法アナログ信号および違法アナログ信号を処理する方法であって、
デジタルデータを受けてそのデータを分析し、アナログ信号に変換すると違法アナログ信号となるようなデータを特定するステップと、
こうして特定されたデータを処理し、その特定されたデータの代わりとして、アナログ信号に変換すると合法アナログ信号となるような置換データを生成するステップとを含み、
受取ったデータとともに、その受取ったデータをアナログ信号に変換することにより生成されるオーバーシュートの程度を特定する予測データを生成し、
受取ったデータと予測データとをともに分析し、オーバーシュートを含む遷移を違法信号として特定するステップと、
予測データから決定されたオーバーシュートの振幅と基準値とを比較するステップと、
そのオーバーシュートの振幅が基準値を超える場合違法信号を特定するステップとをさらに含む、方法。
【請求項１１】
前記基準値が最大レベルと最小レベルとの間で値の範囲を規定し、
受取ったデータと予測データとによって表わされる信号の振幅が規定された範囲を出る場合違法信号を特定するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
受取ったデータを変化させることによりそのデータによって表わされるサンプル値間の変化の速度を減じるステップをさらに含む、請求項９から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
受取ったデータを変化させることによりそのデータによって表わされるサンプル値を減じるステップをさらに含む、請求項９から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
受取ったデータが違法信号とならない場合そのデータを出力するよう選択するステップと、
受取ったデータが違法信号となる場合フィルタリングされたデータを出力するよう選択するステップとをさらに含む、請求項９から１３いずれかに記載の方法。
【請求項１５】
デジタルデータに関する規格に従う許容可能なデジタル値および許容不可能なデジタル値を処理するデータ処理システムであって、
像を表わすデジタルデータが処理され、許容不可能なデジタル値のシーケンスを特定し、その特定されたシーケンスに関するデータがフィルタリングされて代わりに許容可能なデジタル値のシーケンスを規定するデータを生成し、
像を表わすデジタルデータをアナログ信号に変換することにより生成されるオーバーシュートの程度を特定する予測データを生成し、
受取ったデータおよび予測データをともに分析し、オーバーシュートを含む遷移を許容不可能なデジタル値として特定し、
受取ったデータによって表わされる信号の振幅と予測データから決定されるオーバーシュートの振幅とを比較して、それらの間の比を決定し、その比が選択されたレベルを超えると許容不可能なデジタル値のシーケンスを特定する、データ処理システム。
【請求項１６】
テレビジョン信号に関する規格に従う合法アナログ信号および違法アナログ信号を処理するデータ処理装置であって、
アナログ信号をサンプルのシーケンスとして表わすデジタルデータのソースと、
前記ソースからデータを受け、受取ったデータを処理して、アナログ信号に変換すると違法アナログ信号となるようなデータを特定する特定回路と、
前記特定回路によって特定されたデータを処理し、特定されたデータの代わりとして、アナログ信号に変換されると合法アナログ信号となるような置換データを生成するプロセッサとを含み、
受取ったデータとともに、その受取ったデータをアナログ信号に変換することにより生成されるオーバーシュートの程度を特定する予測データを生成し、
受取ったデータおよび予測データをともに分析し、オーバーシュートを含む遷移を違法信号として特定し、
予測データから決定されたオーバーシュートの振幅と基準値とを比較し、そのオーバーシュートの振幅が基準値を超える場合違法な遷移を特定する、データ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、データ処理装置システムおよび方法に関する。
画像処理システムは、今日、たとえばテレビジョンにおいてテレビジョン映像が伝送される前にその映像に特殊効果を与えるために広く用いられている。現在、ほとんどのテレビジョン映像がアナログ領域の信号によって表わされるのに対してほとんどの処理がデジタル領域で実行されている。したがって、アナログ信号をそれを表わすデジタルデータに変換して処理し、その後処理されたデジタルデータを対応のアナログ信号に変換して伝送することが必要である。
【０００２】
そのような変換および処理に適した構成を添付図面の図１に示す。総じて１で示す構成は、アナログ信号が入力されるローパスフィルタ２を含む。ナイキストのサンプリング定理によれば、情報を失わないようにするためには、信号はその信号の最大周波数成分の少なくとも２倍の速度でサンプリングされなければならない。言換えれば、信号の最大周波数成分は、サンプリング周波数の半分（ここではハーフサンプリング周波数と称す）以下でなければならない。フィルタ２は、ハーフサンプリング周波数と等しいカットオフ周波数を有するローパスフィルタである。
【０００３】
フィルタリングされた信号は次に、アナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）３に入力され、Ａ／Ｄ変換器３はサンプリング周波数で動作してフィルタリングされた信号をそれを表わすデジタルデータに変換する。その後デジタルデータは処理システム４に入力され、デジタル領域において処理される。この処理システムは、処理の間じゅうデータを記憶しておくための１つ以上のデータ記憶装置（図示せず）を含み得る。処理システム４はまた、データが表わす映像に特殊効果を与えるようデータを処理する１つ以上のプロセッサ（図示せず）も含み得る。処理システム４は、たとえば、同一出願人の英国特許第２０８９６２５号および対応の米国特許第４５１４８１８号に記載される種類のものであり、これらの教示をここに引用により援用する。
【０００４】
処理システム４によるデータ処理が成功した後しばらくしてから、データはこのシステムから出力され、そのデータによって表わされる像を伝送する。このデータが直接出力されて像を伝送するような構成もあり、一方、このデータが他の場所にある期間（１秒の何分の１かの間から無限に）記憶された後伝送されるような構成もある。データが出力されて伝送されるとき、そのデータはデジタル−アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）５に与えられ、Ｄ／Ａ変換器５は、データをサンプリング周波数で一連の離散的アナログレベルに変換する。Ｄ／Ａ変換器５からの出力は再構成フィルタ６に入力され、再構成フィルタ６は、ｓｉｎ（ｘ）／ｘ関数を与えることにより離散レベル間の階段状変化を取除き、離散レベル間を通じて連続した波形を構築する。
【０００５】
入力フィルタ２は、そこに入力されるアナログ信号の最大周波数成分をハーフサンプリング周波数に制限する働きをし、再構成フィルタ６はそこから出力される信号の最大周波数成分を同様にハーフサンプリング成分に制限する働きをする。当然、フィルタ２および６は像データの処理中にプロセッサによって生成されるデジタル値に対しては何ら制御力を持たない。レベル間の急速な遷移（たとえば階段状変化）を表わすデジタル値のシーケンスがプロセッサ４から出力されると、Ｄ／Ａ変換器５および再構成フィルタ６はともに、「オーバーシュート」または「リンギング」を伴うアナログ出力信号を生成し得る。
【０００６】
デジタル環境内で、アナログ信号に変換されるとリンギング信号を出すデジタルデータを生成するのは比較的容易である。たとえば、方形の図形もしくは文字、またはその他の合成デジタル像要素を像に挿入することにより、サンプル点間の値における階段状変化をもたらすことができる。実際に、正確なアンチエイリアシング・フィルタリングなしに像を回転または圧縮させることは全く非実用的であることが多く、リンギングアナログ出力信号を生じる結果にもなり得る。このような信号は、たとえば伝送回路を過負荷にすることにより、アナログテレビジョン回路に損傷を与えることがあるので、明らかに回避すべきである。
【０００７】
テレビジョン信号に関する規格は、信号の特性がその中に収まるべきであるというさまざまな信号特性の限定範囲を規定することにより、この問題に対処しようとしている。ある合成アナログ信号に対する規格は、ブラックが相対レベル０を有し、ピークホワイトが相対レベル１を有すると規定するが、その信号は（同期信号などに適応するために）相対レベル−１／３まで下降し、かつ最大相対レベル＋４／３まで上昇することが可能である。−１／３から＋４／３までの範囲外の瞬時値を有する信号は「違法」であり、０から１までの範囲外で実質上の一定値を有するビデオ信号も「違法」であるとみなされる。
【０００８】
デジタルデータに対する別の規格は、８ビットデータの使用を可能にするので、０から２５５までの値の範囲を規定することが可能になる。ブラックに対応する輝度の最小値はこの規格により値１６に設定され、ホワイトに対応する最大値は値２３５に設定される。１６から２３５の範囲内の値が「合法」値とされ得る。値は、１６から２３５の範囲外に出てもこの範囲外での動きが一時的である限り許容可能であるが、１６から２３５の範囲外の静的な値は規格に従わないので「違法」である。クロミナンスデータについては、対応する範囲の値は１６から２４０である。
【０００９】
これらの範囲の値は、デジタルデータがアナログ信号に変換される場合に生じるアナログ信号が、対応のアナログ信号の規格によって規定される合法値の範囲内に収まる値を有することを保証するという目的で、選択されている。すなわち、合法なデジタル値の範囲は、合法アナログ信号が確実に生成されるよう選択される。当然、０より下および２５５より上の値も、８ビットデータによってそれらの値を規定することができず、また許容可能であると思われるものより大きい瞬時振幅を有するアナログ信号を生成するであろう場合は「違法」となる。
【００１０】
上述の規格は、何が「合法」であり何が「合法」でないかにおいて限定範囲を設けるが、デジタル信号から構築されたアナログ信号において起こるオーバーシュートまたはリンギングを防ぐことはできない。オーバーシュートまたはリンギングは、信号が合法であるとしてもそれにかかわらず起こるであろう。添付図面の図２（ａ）は、間隔Ｔによって時間的（または空間的）に均一に分離されたデジタル値のシーケンスのグラフを表わし、期間５Ｔにわたって低い方の値Ａと高い方の値Ｂとの間で遷移が起こる。デジタル値１１をＤ／Ａ変換器５に入力することにより、再構成フィルタ６は信号１２を出力し、この信号１２は図２（ｂ）に示すように、低い方の値ａと高い方の値ｂとの間で滑らかにかつ継続的に変化する振幅を有する。デジタル値が変化する速度は十分遅いので、図１に示すＤ／Ａ変換器５および再構成フィルタ６から出力された対応のアナログ信号１２においてオーバーシュートまたはリンギングが起こらない。
【００１１】
図３（ａ）は、単一期間Ｔにおいて値Ａから値Ｂへと変化するデジタル値のシーケンスのグラフ１３を示す。これ以後に説明するように、特定の状況下においては、フィルタおよびＡ／Ｄ変換器（図１に示すようなもの）が「合法」アナログ信号から直接、値のシーケンス１３を生成することが可能である。デジタル値のシーケンス１３をＤ／Ａ変換器（たとえば図１に示すＤ／Ａ変換器５）に入力することにより、信号１４が出力され、これは図３（ｂ）に示すように、振幅ａおよびｂを超えてリンギングおよびオーバーシュート１５および１６を有する。信号１４が「違法」であるか否かは、値ａとｂとの間の距離に依存することになる。
【００１２】
テレビジョン信号規格の範囲内において、２つの平坦なレベル間の瞬時ステップ（図３（ｂ）に１４で示すようなもの）が原因で生じるオーバーシュートの振幅は、そのステップの振幅の約１４％の振幅（図２の最小値と最大値との差）を有することになるとわかっている。最大値を取る２つのデジタル値と、最小値を取るその両側の実質的にすべての値とによって表わされるパルスは、パルス振幅の２８％（最小値と最大値との差）に近いオーバーシュートを生じるであろう。
【００１３】
なお、テレビジョン信号に関する規格では、何が「違法」信号を構成するかについて完全に明確にされていない。範囲外の信号値は明らかに違法である。しかしながら、図１に示すローパスフィルタ２などのアナログフィルタは、変化の速度がハーフサンプリング周波数に対応する急な高速ステップを含む信号がそこに入力されると、オーバーシュートを有する出力信号を生成するであろう。この出力信号のオーバーシュートはこの場合、入力ステップ信号の約７％以下であるとされる。したがって、まず間違いなく、デジタルデータから生成されるアナログ信号における７％までのオーバーシュートは、結果として生じる信号値が合法範囲外であったとしても「合法」である。また、すべての値が合法範囲内にあるようなリンギングを有する信号が合法であるか違法であるかに関しても明確でない。おそらく、そのような信号は合法となるであろう。しかしながら、過度のリンギングはその信号によって表わされる映像において可視となる望ましくないアーティファクトを生じる結果となる。したがって、このようなリンギングは違法ではないとしても、望ましくない。
【００１４】
添付図面の図４は、同様の形態の３つの信号１７、１８および１９と、上述した相対的な振幅範囲０から１および−１／３から＋４／３に対する種々の振幅を示すグラフである。信号１７の値は決して０から１の範囲外に出ることはない。したがって、信号１７はオーバーシュートにかかわらず合法である。信号１８の値は０より下に出ることは決してないが、上方のオーバーシュートは相対レベル１を超えることがある。しかしながら、瞬時値が相対レベル４／３を超えることはなく、１から４／３の範囲に一定値を有することはない。したがって、信号１８も合法である。これとは対照的に、信号１９は、下方のオーバーシュートが−１／３未満の値を有し、上方のオーバーシュートは＋４／３より大きい値を有するので、違法である。
【００１５】
よって、図１のプロセッサ４は望ましくないデジタルデータを生成することもあるが、これはデジタルデータからアナログ形態へ変換する際に、対応するアナログ信号が違法、すなわち範囲外になってしまうからである。
【００１６】
違法信号に伴う問題を回避する方法の１つは、信号中のオーバーシュートが再構成フィルタ６にある間にそれをクリッピングし、その信号が予め定められたレベルを超えようとするのを防ぐことである。しかし、このアプローチは満足できるものではない。信号を単にクリッピングすれば、当然、その信号が予め定められたレベルを超えることは防げるであろう。しかしながら、信号をクリッピングすることによりすべての値が予め定められた最大値と予め定められた最小値との間の予め定められた範囲内にくるようにしても、その範囲内での値間の許容不可能なほど高速な変化をなくすことにはならない。このクリッピングにより、他のスプリアス信号がどこか他の場所（たとえば受信装置）の信号に導入されるおそれもある。違法な遷移に伴う問題を回避するための別の方法は、再構成フィルタ６にアナログ信号を大きく減衰させた後にアナログ信号をそこから出力させる方法である。このような減衰により、信号の変化の速度は許容可能な速度を超えず、よって範囲外に出た信号および範囲内ではあるがそうでなければ許容できないほど高速な変化を伴う信号の両者とも制御できるようになる。このアプローチもまた、可能な限りはっきり(hard)保つべきであるたとえば文字などの端縁をやわらげてしまうことにより、テレビジョン映像の規定において顕著な変化を引起す結果となり得るので、満足のいくものではない。これは、「合法」（すなわち違法でない）遷移が減衰によっても影響を受けることがあるからである。
【００１７】
また、実用性に関して上述のアプローチの両者とも苦慮することとなる別の問題もある。実際には、図１に示す構成は、単一のエンティティとして存在するものではない。処理システム４には入力フィルタ２およびＡ／Ｄ変換器３が設けられ得るが、出力Ｄ／Ａ変換器５およびフィルタ６は、別個に、たとえばテレビジョン信号を伝送するのに用いられる装置（図示せず）の部分として設けられ得る。このような伝送装置は、適切な管理規格に合うよう設計され、その規格に一致する信号のみがその装置に入力されるであろうと考えるのが供給業者にとって妥当である。結果として、伝送装置はＤ／Ａ変換器５またはフィルタ６によって行われる動作に対していかなる制御も与え得ない。さらに、通常、デジタル処理システムの製造者らが、伝送装置の製造に係わることはなく、またその逆もない。
【００１８】
処理システム４が違法な遷移のソースであるので、そこで問題を解決すべきである。
【００１９】
本発明は、上述の問題に取組むことを目的とする。
本発明のある局面に従うと、デジタルデータを受けてそのデータを分析し、それをアナログ信号に変換すると違法アナログ信号となるようなデータを特定するためのデータ分析ユニットと、こうして特定されたデータを処理し、その特定されたデータの代わりとして、アナログ信号に変換すると合法アナログ信号となるような置換データを生成するデータ処理ユニットとを含む、データ処理装置が提供される。
【００２０】
本発明の別の局面に従うと、デジタルデータを受けてそのデータを分析し、アナログ信号に変換すると違法アナログ信号となるようなデータを特定するステップと、こうして特定されたデータを処理し、その特定されたデータの代わりとして、アナログ信号に変換すると合法アナログ信号となるような置換データを生成するステップとを含む、データ処理方法が提供される。
【００２１】
本発明はまた、ある像を表わすデジタルデータが許容不可能なデジタル値のシーケンスを特定するよう処理され、その特定されたシーケンスに関するデータがフィルタリングされてその代わりに許容可能なデジタル値のシーケンスを規定するデータを生成する、データ処理システムも提供する。
【００２２】
本発明はまた、アナログ信号をサンプルのシーケンスとして表わすデジタルデータソースと、そのソースからデータを受け、受取ったデータを処理して、アナログ信号に変換すると違法アナログ信号となるようなデータを特定する特定回路と、この特定回路によって特定されたデータを処理し、その特定されたデータを置換するための置換データであって、アナログ信号に変換すると合法アナログ信号となるような置換データを生成するプロセッサとを含む、データ処理装置も提供する。
【００２３】
本発明の上述のおよびさらなる特徴は前掲の請求項に具体的に記載されており、これらはその利点とともに、添付の図面を参照しつつ本発明の実施例の以下の詳細な説明を検討することによってより明瞭になるであろう。
【００２４】
ここで添付図面の図５を参照して、デジタルデータＤをたとえば図１に示すプロセッサ４から受ける、オーバーシュート訂正システム２０が示される。このシステム２０は、そこに入力されるデータＤを分析して、対応するアナログ信号に変換されると「違法」信号または信号部分を生成するであろうデータを特定し、そのような違法信号を回避するために、特定されたデータを修正する。
【００２５】
システム２０は、プロセッサ４からシステム２０に入力されたデジタルデータを受けるオーバーシュート予測器２１を含む。オーバーシュート予測器２１は、たとえば図１に示すＤ／Ａ変換器５およびフィルタ６を用いて、デジタルデータＤを対応のアナログ信号に変換すると（もしあれば）生じるアナログオーバーシュートの量を予測する。オーバーシュート予測器２１は、デジタルデータを対応のアナログ信号に変換することにより（もしあれば）生成されるであろうオーバーシュートの程度を特定するデータを出力する。この予測器２１からのオーバーシュートデータはしきい値回路２２に入力され、このしきい値回路２２はオーバーシュートデータに依存してオーバーシュートフィルタ２３に対する制御データを生成する。このしきい値回路は、たとえば、オーバーシュートデータとそのオーバーシュートを訂正するのに要するフィルタリングの程度との間で予め定められた関係が規定される、ルックアップテーブルであり得る。オーバーシュートがなければフィルタリングは要求されず、小さなオーバーシュートがある場合は、特に結果として生じるアナログ信号が範囲外となる場合に小さな訂正が要求され、オーバーシュートが大きい場合は、より大きな訂正が要求され得る。しきい値回路からオーバーシュートフィルタ２３へ好適な制御データが出力され、それによって行なわれるフィルタリングを制御する。オーバーシュートフィルタ２３は、入力デジタルデータを受け、このデジタルデータをしきい値回路２２からの制御データに依存してフィルタリングすることによって、アナログ信号に変換されても違法信号を生じないようなデジタルデータを生成するようにする。
【００２６】
放送テレビジョン信号は、典型的には、輝度成分とクロミナンス成分との両方を含み、これらは、現在の放送規格に従うと、典型的には１３．５ＭＨｚの帯域を有する。信号はその周波数の２倍、すなわち２７ＭＨｚでサンプリングされ、それを表わすデジタルデータを生成する。この速度でのサンプリングは、当然ナイキストを満たすために要求されるものであるが、このサンプリングにより、数字間の変化を見ることでオーバーシュートがより容易に特定できるようにもなる。以下、輝度データとクロミナンスデータとは区別しないが、これはそれらの一方または両方に対して処理が等しく適用され得るからである。
【００２７】
添付図面の図６は、オーバーシュート予測器２１がいかに補間関数を入来データに与えるかを表わす。この入来データは図６において十字印２５から３２で表わされる。オーバーシュート予測器は、可動窓３４、３４′および３４"を通して補間関数をデータ点Ｄ1からＤ4、Ｄ1′からＤ4′およびＤ1"からＤ4"の組に与える。各窓３４、３４′および３４"を通してこの関数を与えることにより、各窓の、および関数が与えられる点Ｄ1〜Ｄ4、Ｄ1′〜Ｄ4′およびＤ1"〜Ｄ4"の各組の中央の点３５、３６および３７の値を表わす、結果Ｒ、Ｒ′およびＲ"が生成される。点Ｒ、Ｒ′およびＲ"の値は、図６において丸３５から３７で表わされる。各点３５から３７の値は、デジタルデータがアナログ信号に変換されるときにその点において生成されるであろうオーバーシュートの予測である。
【００２８】
添付図面の図７は、オーバーシュート予測器２１をより詳細に示す図である。オーバーシュート予測器２１は、それぞれの入力デジタルデータＤ1からＤ4およびそれぞれの係数データａ1からａ4を受けるよう接続された４つの乗算器４４から４７を含む。これらの乗算器４４から４７は加算器４８に接続され、加算器４８は乗算器からのデータを合計し、結果値Ｒを出力する。乗算器４４から４７および加算器４８は合せて４タップ有限インパルス応答フィルタを形成する。オーバーシュート予測器２１は、式Ｒ＝ａ1Ｄ1＋ａ2Ｄ2＋ａ3Ｄ3＋ａ4Ｄ4に従って結果値Ｒを出力する。
【００２９】
係数ａ1からａ4の値は、予測器２１がｓｉｎ（ｘ）／ｘ形式の関数を入来データＤ1からＤ4に効果的に与えるよう選択される。ｓｉｎ（ｘ）／ｘ関数は、データが一旦アナログ形態に変換されると最終的にそのデータに与えられることになる関数と同じである。たとえば、ｓｉｎ（ｘ）／ｘ関数は、図１に示されそれを参照して既にここに述べられたように、フィルタ６によってＤ／Ａ変換器５から出力された電圧に与えられ得る。
【００３０】
４タップフィルタが適切であることがわかっているが、必要に応じてより大きな偶数のタップを有するより大きなフィルタを用いることもできる。４タップフィルタにおいて、真のｓｉｎ（ｘ）／ｘ演算は、係数値がａ1＝ａ4＝０．５−２／πおよびａ2＝ａ3＝２／πであることを要求する。これらの値はデジタル環境において容易に生成できないが、値ａ1＝ａ4＝−１／８およびａ2＝ａ3＝５／８は容易に生成でき、またフィルタがｓｉｎ（ｘ）／ｘ関数に適切な近似を与えることを可能にする。
【００３１】
添付図面の図８は、オーバーシュートフィルタ２３をより詳細に示す。ここに示すように、オーバーシュートフィルタ２３は、入力デジタルデータＤを受けるローパスフィルタ５０を含む。フィルタ５０からのフィルタリングされたデータＦは、それに対応する入力データＤとともにコンバイナ５１に入力される。
【００３２】
コンバイナ５１はまた、しきい値回路２２から制御データＫも受ける。この制御データＫは０≦Ｋ≦１の範囲の値を有し、オーバーシュートの程度に比例する（これはオーバーシュート予測器２１からのデータＲによって表わされる（図５および図７参照））。すなわち、データＫは、信号中の値における変化の振幅によって分割されるオーバーシュートの振幅に比例する値を有する。信号中の値における変化の振幅は図２および図３の最大値および最小値（ａおよびｂ）の差に対応し、オーバーシュートの振幅は、最大（または最小）オーバーシュート値と最大（または最小）値との差に対応する。制御データＫはコンバイナ５１によって用いられ、入力データＤとフィルタリングされたデータＦとを結合させて式Ｃ＝ＫＦ＋（１−Ｋ）Ｄに従って訂正されたデータＤを生成するようにする。
【００３３】
したがって、Ｋ＝１（すなわち最大オーバーシュート）については、訂正されたデータＣはフィルタ５０からのフィルタリングされたデータＦのみを含み、Ｋ＝０（すなわちオーバーシュートなし）については、訂正データＣは入力データＤのみを含み、０から１の間のＫの値については、訂正データＣはフィルタリングされたデータＦと入力データＤとの重み付けされた組合せを含み得る。言換えれば、デジタルデータをアナログ信号に変換することによりオーバーシュートが起こらなければ、Ｋ＝０となり、データＤは警告されずにフィルタ２３を通過する。フィルタ２５はオーバーシュートを生成しないデジタルデータに対しては透過性である。デジタルデータをアナログ信号に変換することによって最大オーバーシュートが起こる場合は、Ｋ＝１となり、そのデータは出力前にローパスフィルタ５０によってフィルタリングされることになる。オーバーシュートの程度が最大よりも小さい場合、Ｋはしきい値回路によって０と１との間の値に設定され、フィルタリングされたデータＦと入力データＤとの組合せが出力されることになる。
【００３４】
添付図面の図９は、ローパスフィルタ５０をより詳細に示す。ローパスフィルタ５０は、それぞれの入力デジタルデータＤ1からＤ3ならびにそれぞれの係数データｂ1からｂ3を受けるよう接続された３つの乗算器５３から５５を含む。これらの乗算器は加算器５６に接続され、加算器５６は乗算器５３から５５からのデータを合計し、フィルタリングされたデータＦを出力する。乗算器５３から５５および加算器５６は合せて３タップ有限インパルス応答フィルタを形成し、このフィルタが式Ｆ＝ｂ1Ｄ1＋ｂ2Ｄ2＋ｂ3Ｄ3に従って、フィルタリングされたデータＦを出力する。
【００３５】
係数ｂ1からｂ3は、フィルタリングされたデータＦが入力データＤの減衰されたものとなるように選択される。すなわち、これらの係数は、このデータにおける変化が予め定められた速度より遅い速度で起こるよう選択される。典型的には、予め定められた速度はハーフサンプリング周波数に対応するとされる。３タップフィルタが適切であることがわかっているが、必要に応じてより多くの（奇）数のタップを有するより大きなフィルタを用いることもできる。係数ｂ1からｂ3の正確な値は、入力データＤに与える必要のある最大減衰に依存する。係数ｂ1からｂ3のすべての値は、フィルタ自体が、フィルタリングされたデータ中に前には存在しなかったオーバーシュートを決して生成することのないように、正にされるべきである。
【００３６】
しきい値回路２２は、所望の複雑さの程度に依存して、複数の異なる形態のいずれかをとり得る。これは、テレビジョン信号に関する規格をいかに厳守したいかにもよる。以上に述べたように、しきい値回路２２はルックアップテーブルの形態で設けられ得る。しきい値回路２２のより簡単な形態は、予め定められたしきい値より下のオーバーシュートに対してＫ＝０の値を出力し、予め定められたしきい値より上のオーバーシュートに対してＫ＝１の値を出力するよう構成されたしきい値検出器（たとえば比較器）である。しきい値回路２２は、これに代えて、所望に応じて複数のしきい値が（たとえば複数の比較器を用いて）選択でき、かついずれのしきい値が超えられたかによって異なるＫの値を出力し得る、しきい値検出器であってもよい。さらに、上述のルックアップテーブルを用いてより複雑にすることもでき、このルックアップテーブルは予測されたオーバーシュートの関数として増加するＫの値を出力するので、フィルタリングによってデータ中の変化の速度が予め定められた最大値より下（すなわちハーフサンプリング周波数に対応するもの）まで減じられることになる。
【００３７】
しきい値レベルは、種々の態様で規定され得る。しきい値レベルは、絶対値として規定され得る。たとえば、８ビットシステムでは、しきい値はデジタル値２５５より上の値であってデジタル値０より下の値であるとして規定され得た。この規定を用いると、システム２０は、アナログ信号に対して許容可能な最大レベルより上または最小レベルより下のオーバーシュートを生じることになるデータのみを変えるとされる。これらのしきい値は百分率の値で規定され得るので、ステップより大きい振幅（すなわちオーバーシュート）を有するアナログ信号を生じる結果となるステップはいずれも、そのオーバーシュートが最大または最小の許容可能なアナログレベルの上方または下方の信号をとったか否かにかかわらず、減衰されることになる。実際には、望ましくないオーバーシュートと不必要なフィルタリングとの間での良い妥協策は、選択可能な絶対しきい値を用いることと、予測されたオーバーシュートが選択されたしきい値より大きくならないようにデータをフィルタリングすることとである、と信じられている。このような構成は、たとえば、上述したように間違いなく許容可能である７％以下のオーバーシュートを許容するように設けられ得る。
【００３８】
以上からわかるように、オーバーシュート訂正システム２０はデジタル領域で動作し、対応するアナログ信号に変換されると「違法」信号を生成するとされる個々の数字または数字の小集団（それが表わす像のある領域に対応するもの）を特定する。信号が違法になる程度が決定され、それから問題の数字に対するデータが調整されるので、それらの数字がアナログ信号に変換されるとき、信号はもはや違法ではなくなる。
【００３９】
何が「違法」であると考えられるかは、ある程度解釈によって異なる。この訂正システムは、アナログ信号を結果として生じる訂正データを生成するよう設けられ得る。これらのアナログ信号は、たとえば、それらが上述の限定範囲を超えないことから伝送装置への損傷の可能性が最小になり、かつ／またはその信号が表わす映像の内容における変更がほんのわずかな（好ましくは気づかない程度の）ものとなるので、ユーザを満足させることができる。
【００４０】
このように好ましい実施例を参照して本発明を説明してきたが、当然ながら、ここで述べた実施例は単なる例示であり、当業者によってなされ得るであろう修正および変更は、前掲の請求項およびその等価物に述べる本発明の精神および範囲から離れることなく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  既にここに述べた処理構成の概略機能図である。
【図２】  既にここに述べたように（ａ）はデジタル値の第１のグラフであり、（ｂ）は対応のアナログ信号の第１のグラフである。
【図３】  既にここに述べたように（ａ）はデジタル値の第２のグラフであり、（ｂ）は対応のアナログ信号の第２のグラフである。
【図４】  既にここに述べたようにオーバーシュートを有するアナログ信号の選択のグラフである。
【図５】  オーバーシュート訂正システムの概略機能図である。
【図６】  オーバーシュート予測器によって行なわれる関数を表わす概略図である。
【図７】  オーバーシュート予測器の概略機能図である。
【図８】  オーバーシュートフィルタの概略機能図である。
【図９】  ローパスフィルタの概略機能図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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