(57)【要約】  【課題】コストを抑制できるＤＤＳ回路を提供する。  【解決手段】位相増分値θを算出するとともに、位相増分値θを積算した位相積算値θ１に基づいて鋸波SWを出力する。鋸波SWに基づいて放物線信号Ｐを出力する。放物線信号Ｐと正弦波信号との誤差を位相ｘ毎に補正して正弦波信号W1として出力する。ＲＯＭから位相毎にデータを読み出して正弦波を生成する場合、あるいはテイラー級数展開を用いて正弦波を生成する場合と比較して、比較的小さい回路規模で正弦波信号に対して誤差を抑制した正弦波信号W1を容易に出力でき、コストを抑制できる。  【選択図】図１
2005045674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数の三角関数波信号を出力する三角関数波生成装置であって、
位相増分値を算出するとともに、この位相増分値を積算した位相積算値に基づいて所定の周期信号を出力する積算回路部と、
この積算回路部にて出力された前記所定の周期信号に基づいて所定の三角関数波近似信号を出力する乗算回路部と、
この乗算回路部にて出力された前記所定の三角関数波近似信号と前記三角関数波信号との誤差を前記位相積算値に基づく位相毎に補正し、この補正した信号を出力する誤差補正部と
を具備したことを特徴とした三角関数波生成装置。
【請求項２】
乗算回路部は、積算回路部にて出力された所定の周期信号の位相に比例したｘ(０≦ｘ≦１／２)に対して、三角関数波近似信号の半波ｙを、ｙ＝８ｘ(１−２ｘ)で出力する
ことを特徴とした請求項１記載の三角関数波生成装置。
【請求項３】
所定の画像信号の第１の色差信号が入力される第１の入力部と、
前記所定の画像信号の前記第１の色差信号と異なる第２の色差信号が入力される第２の入力部と、
正弦波信号及び余弦波信号のいずれか一方を前記第１の色差信号に出力して積算するとともに、前記正弦波信号および前記余弦波信号のいずれか他方を前記第２の色差信号に出力して積算する請求項１または２記載の三角関数波生成装置と、
前記正弦波信号及び前記余弦波信号のいずれか一方が積算された前記第１の色差信号と前記正弦波信号及び前記余弦波信号のいずれか他方が積算された前記第２の色差信号とを加算して色信号として出力する出力部と
を具備したことを特徴とした色信号出力装置。
【請求項４】
所定の周波数の三角関数波信号を出力する三角関数波の生成方法であって、
位相増分値を算出し、
この位相増分値を積算した位相積算値に基づいて所定の周期信号を出力し、
この所定の周期信号に基づいて所定の三角関数波近似信号を出力し、
この所定の三角関数波近似信号と前記三角関数波信号との誤差を前記位相積算値に基づく位相毎に補正した信号を出力する
ことを特徴とした三角関数波の生成方法。
【請求項５】
請求項４記載の三角関数波の生成装置にて出力した正弦波信号及び余弦波信号のいずれか一方を第１の色差信号に積算し、
前記正弦波信号および前記余弦波信号のいずれか他方を前記第１の色差信号と異なる第２の色差信号に積算し、
前記正弦波信号及び前記余弦波信号のいずれか一方が積算された前記第１の色差信号と前記正弦波信号及び前記余弦波信号のいずれか他方が積算された前記第２の色差信号とを加算して色信号として出力する
ことを特徴とした色信号の出力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の周波数の三角関数波信号を出力する三角関数波生成装置、これを備えた色信号出力装置、三角関数波の生成方法および色信号の出力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の三角関数波生成装置としては、複数の周波数の正弦波のデータを格納したＲＯＭを備え、このＲＯＭから所望の周波数の正弦波のデータを位相毎に読み出して出力する構成が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３０５４１３号公報（第３−６頁、図１−図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の三角関数波生成装置では、位相毎のデータを記録したＲＯＭを使用することで、このＲＯＭの容量が比較的大きくなり、回路規模が比較的大きくなるので、全体としてのコストを抑制することが容易でないという問題点を有している。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、コストを抑制できる三角関数波生成装置、これを備えた色信号出力装置、三角関数波の生成方法および色信号の出力方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の三角関数波生成装置は、所定の周波数の三角関数波信号を出力する三角関数波生成装置であって、位相増分値を算出するとともに、この位相増分値を積算した位相積算値に基づいて所定の周期信号を出力する積算回路部と、この積算回路部にて出力された前記所定の周期信号に基づいて所定の三角関数波近似信号を出力する乗算回路部と、この乗算回路部にて出力された前記所定の三角関数波近似信号と前記三角関数波信号との誤差を前記位相積算値に基づく位相毎に補正し、この補正した信号を出力する誤差補正部とを具備したものである。
【０００６】
そして、位相増分値を積算した位相積算値に基づいて所定の周期信号を積算回路部にて出力し、この積算回路部にて出力された所定の周期信号に基づいて所定の三角関数波近似信号を乗算回路部で出力し、この乗算回路部にて出力された所定の三角関数波近似信号と三角関数波信号との誤差を位相積算値に基づく位相毎に補正し、この補正した信号を誤差補正部で出力することで、例えばＲＯＭから位相毎にデータを読み出して三角関数波を生成する場合、あるいはテイラー級数展開などを用いて三角関数波を生成する場合などと比較して、比較的小さい回路規模で三角関数波信号に対して誤差を抑制した信号を出力することが容易に可能になるので、コストが抑制される。
【０００７】
請求項２記載の三角関数波生成装置は、請求項１記載の三角関数波生成装置において、乗算回路部は、積算回路部にて出力された所定の周期信号の位相に比例したｘ(０≦ｘ≦１／２)に対して、三角関数波近似信号の半波ｙを、ｙ＝８ｘ(１−２ｘ)で出力するものである。
【０００８】
そして、積算回路部にて出力された所定の周期信号の位相に比例したｘに対して、三角関数波近似信号の半波ｙをｙ＝８ｘ(１−２ｘ)で出力することで、三角関数波信号に近似させた三角関数波近似信号を出力することが容易に可能になる。
【０００９】
請求項３記載の色信号出力装置は、所定の画像信号の第１の色差信号が入力される第１の入力部と、前記所定の画像信号の前記第１の色差信号と異なる第２の色差信号が入力される第２の入力部と、正弦波信号及び余弦波信号のいずれか一方を前記第１の色差信号に出力して積算するとともに、前記正弦波信号および前記余弦波信号のいずれか他方を前記第２の色差信号に出力して積算する請求項１または２記載の三角関数波生成装置と、前記正弦波信号及び前記余弦波信号のいずれか一方が積算された前記第１の色差信号と前記正弦波信号及び前記余弦波信号のいずれか他方が積算された前記第２の色差信号とを加算して色信号として出力する出力部とを具備したものである。
【００１０】
そして、請求項１または２記載の三角関数波生成装置を備えることでコストが抑制されるとともに、所定の画像信号の第１の色差信号に正弦波信号及び余弦波信号のいずれか一方を積算し、かつ所定の画像信号の第１の色差信号と異なる第２の色差信号に正弦波信号及び余弦波信号のいずれか他方を積算して、これら色差信号を加算して色信号として出力することで、画質を向上することが容易に可能になる。
【００１１】
請求項４記載の三角関数波の生成方法は、所定の周波数の三角関数波信号を出力する三角関数波の生成方法であって、位相増分値を算出し、この位相増分値を積算した位相積算値に基づいて所定の周期信号を出力し、この所定の周期信号に基づいて所定の三角関数波近似信号を出力し、この所定の三角関数波近似信号と前記三角関数波信号との誤差を前記位相積算値に基づく位相毎に補正した信号を出力するものである。
【００１２】
そして、位相増分値を積算した位相積算値に基づいて所定の周期信号を出力し、この出力された所定の周期信号に基づいて所定の三角関数波近似信号を出力し、この出力された所定の三角関数波近似信号と三角関数波信号との誤差を位相積算値に基づく位相毎に補正し、この補正した信号を出力することで、例えばＲＯＭから位相毎にデータを読み出して三角関数波を生成する場合、あるいはテイラー級数展開などを用いて三角関数波を生成する場合などと比較して、三角関数波信号に対して誤差を抑制した信号を出力することが容易に可能になるので、コストが抑制される。
【００１３】
請求項５記載の色信号の出力方法は、請求項４記載の三角関数波の生成装置にて出力した正弦波信号及び余弦波信号のいずれか一方を第１の色差信号に積算し、前記正弦波信号および前記余弦波信号のいずれか他方を前記第１の色差信号と異なる第２の色差信号に積算し、前記正弦波信号及び前記余弦波信号のいずれか一方が積算された前記第１の色差信号と前記正弦波信号及び前記余弦波信号のいずれか他方が積算された前記第２の色差信号とを加算して色信号として出力するものである。
【００１４】
そして、請求項４記載の三角関数波の生成装置を用いることで、コストが抑制されるとともに、所定の画像信号の第１の色差信号に正弦波信号及び余弦波信号のいずれか一方を積算し、かつ所定の画像信号の第１の色差信号と異なる第２の色差信号に正弦波信号及び余弦波信号のいずれか他方を積算して、これら色差信号を加算して色信号として出力することで、画質を向上することが容易に可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の三角関数波生成装置によれば、位相増分値を積算した位相積算値に基づいて所定の周期信号を積算回路部にて出力し、この積算回路部にて出力された所定の周期信号に基づいて所定の三角関数波近似信号を乗算回路部で出力し、この乗算回路部にて出力された所定の三角関数波近似信号と三角関数波信号との誤差を位相積算値に基づく位相毎に補正し、この補正した信号を誤差補正部で出力することで、例えばＲＯＭから位相毎にデータを読み出して三角関数波を生成する場合、あるいはテイラー級数展開などを用いて三角関数波を生成する場合などと比較して、比較的小さい回路規模で三角関数波信号に対して誤差を抑制した信号を容易に出力でき、コストを抑制できる。
【００１６】
請求項２記載の三角関数波生成装置によれば、請求項１記載の三角関数波生成装置の効果に加えて、積算回路部にて出力された所定の周期信号の位相に比例したｘに対して、三角関数波近似信号の半波ｙをｙ＝８ｘ(１−２ｘ)で出力することで、三角関数波信号に近似させた三角関数波近似信号を容易に出力できる。
【００１７】
請求項３記載の色信号出力装置によれば、請求項１または２記載の三角関数波生成装置を備えることでコストを抑制できるとともに、所定の画像信号の第１の色差信号に正弦波信号及び余弦波信号のいずれか一方を積算し、かつ所定の画像信号の第１の色差信号と異なる第２の色差信号に正弦波信号及び余弦波信号のいずれか他方を積算して、これら色差信号を合成して色信号として出力することで、画質を容易に向上できる。
【００１８】
請求項４記載の三角関数波の生成方法によれば、位相増分値を積算した位相積算値に基づいて所定の周期信号を出力し、この出力された所定の周期信号に基づいて所定の三角関数波近似信号を出力し、この出力された所定の三角関数波近似信号と三角関数波信号との誤差を位相積算値に基づく位相毎に補正し、この補正した信号を出力することで、例えばＲＯＭから位相毎にデータを読み出して三角関数波を生成する場合、あるいはテイラー級数展開などを用いて三角関数波を生成する場合などと比較して、三角関数波信号に対して誤差を抑制した信号を容易に出力でき、コストを抑制できる。
【００１９】
請求項５記載の色信号の出力方法によれば、請求項４記載の三角関数波の生成装置を用いることで、コストを抑制できるとともに、所定の画像信号の第１の色差信号に正弦波信号及び余弦波信号のいずれか一方を積算し、かつ所定の画像信号の第１の色差信号と異なる第２の色差信号に正弦波信号及び余弦波信号のいずれか他方を積算して、これら色差信号を加算して色信号として出力することで、画質を容易に向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、上記一実施の形態の色信号出力装置の構成を図面を参照して説明する。
【００２１】
図２において、１は色信号出力装置であり、この色信号出力装置１は、例えばデジタルビデオエンコーダなどに用いられ、所定の画像信号中の第１の色差信号としての赤色差信号Crおよび第２の色差信号としての青色差信号Cbを色信号としてのビデオクロマ信号Ｃに変換して出力するものである。
【００２２】
そして、この色信号出力装置１は、第１の入力部２、第２の入力部３、所定の周波数の三角関数波としての正弦波信号W1を出力する三角関数波生成装置としてのＤＤＳ(Direct Digital Synthesizer)回路４および出力部５を備えている。なお、ＤＤＳ回路４では、正弦波信号W1の位相を１／４周期ずらすことで余弦波信号W2を生成できるため、以下、正弦波信号W1の生成について説明する。
【００２３】
第１の入力部２は、例えば入力端子であり、所定の画像信号の赤色差信号Crが入力される。
【００２４】
第２の入力部３は、例えば入力端子であり、所定の画像信号の青色差信号Cbが入力される。
【００２５】
ＤＤＳ回路４は、以下、正弦波信号W1の出力に関して説明する。このＤＤＳ回路４は、図１に示すように、積算器などを有する積算回路部11を備えている。この積算回路部11は、積算器のビット数をＡ、生成する正弦波信号W1の周波数をｆ0、サンプリング周波数をｆcとしたときに、
θ＝２Ａ×ｆ0／ｆc
で求められる位相増分値θを算出するとともに、この位相増分値θを積算して位相積算値θ１を出力し、この位相積算値θ１に基づいて所定の周期信号である鋸波SWを出力する。ここで、位相積算値θ１は、ｎをカウント数として
θ１(ｎ)＝ｎ×θ
である。また、鋸波SWは、２Ａによる位相積算値θ１の剰余として表される。すなわち、
SW(ｎ)＝(θ１(ｎ)  ｍｏｄ  ２Ａ)
である。ここで、（ａ  ｍｏｄ  ｂ）は、ａをｂで除算したときの剰余を示す。
【００２６】
また、積算回路部11には、乗算回路部12が接続されている。この乗算回路部12は、積算回路部11から出力された鋸波SWに基づいて所定の三角関数波近似信号としての放物線信号Ｐを出力するものである。ここで、放物線信号Ｐは、例えば
ｙ＝８ｘ(１−２ｘ)
で半波ｙを求められる。このとき、ｘは、鋸波SWの各位相、すなわち位相積算値θ１に基づいて、
ｘ(ｎ)＝(１／２)×(SW(ｎ)／２Ａ)
で求められる数値である（０≦ｘ）。なお、ｘ＜０の半波については、半波ｙの符号を反転させて生成する。
【００２７】
さらに、乗算回路部12には、誤差補正部13が接続されている。この誤差補正部13は、放物線信号Ｐの位相ｘ(ｎ)毎に、予め設定された理想的な正弦波との誤差をプログラムで補正してこの補正した信号を正弦波信号W1として出力するものである。
【００２８】
そして、ＤＤＳ回路４は、搬送波である正弦波信号W1を第２の入力部３の青色差信号Cbに出力して乗算するとともに、正弦波信号W1の位相を１／４周期ずらして生成した余弦波信号W2を第１の入力部２の赤色差信号Crに出力して乗算し、それぞれ出力部５に出力する。
【００２９】
出力部５は、例えば出力端子であり、余弦波信号W2が乗算された赤色差信号Crおよび正弦波信号W1が乗算された青色差信号Cbを加算し、ビデオクロマ信号Ｃとして出力する。
【００３０】
次に、本発明のＤＤＳ回路４による正弦波の生成方法を説明する。
【００３１】
まず、積算回路部11にて位相増分値θを算出し、この位相増分値θを積算して位相積算値θ１を算出した後、この位相積算値θ１に基づいて、鋸波SWを乗算回路部12に出力する。
【００３２】
次いで、乗算回路部12において、鋸波SWの位相毎に放物線信号Ｐを算出して誤差補正部13に出力する。
【００３３】
そして、この放物線信号Ｐと予め設定された理想的な正弦波との誤差を、位相ｘ(ｎ)毎に誤差補正部13で補正して正弦波信号W1として出力する。
【００３４】
次に、本発明の色信号出力装置１による色信号の出力方法を説明する。
【００３５】
まず、第１の入力部２に入力された所定の画像信号中の赤色差信号Crに、ＤＤＳ回路４で発生した余弦波信号W2を積算するとともに、第２の入力部３に入力された所定の画像信号中の青色差信号Cbに、ＤＤＳ回路４で発生した正弦波信号W1を積算する。
【００３６】
次いで、余弦波信号W2を積算された赤色差信号Crと、正弦波信号W1を積算された青色差信号Cbとを出力部５で加算し、ビデオクロマ信号Ｃとして出力する。
【００３７】
上述したように、上記一実施の形態のＤＤＳ回路４によれば、位相増分値θを積算した位相積算値θ１に基づいて鋸波SWを出力し、この鋸波SWに基づいて所定の放物線信号Ｐを出力し、この放物線信号Ｐと理想的な正弦波との誤差を位相毎に補正し、この補正した信号を正弦波信号W1として出力することで、例えばＲＯＭから位相毎にデータを読み出して正弦波を生成する場合、あるいはテイラー級数展開などを用いて正弦波を生成する場合などと比較して、ビット精度などを向上させることなく比較的小さい回路規模で、理想的な正弦波に対して誤差を抑制した正弦波信号W1を容易に出力でき、コストを抑制できる。
【００３８】
また、積算回路部11にて出力された鋸波SWの位相に比例した位相ｘ(ｎ)に対して、放物線信号Ｐの半波ｙをｙ＝８ｘ(１−２ｘ)で出力することで、正弦波信号に近似させた放物線信号Ｐを比較的簡単な処理で容易に出力でき、誤差補正部13と組み合わせることにより、製造コストを抑制しつつ理想的な正弦波に対して誤差の小さい正弦波信号W1を出力できる。
【００３９】
さらに、色信号出力装置１は、ＤＤＳ回路４を備えることでコストを抑制できるとともに、所定の画像信号の赤色差信号Crに余弦波信号W2を積算し、かつ所定の画像信号の青色差信号Cbに正弦波信号W1を積算して、これらデータを合成して色信号として出力することで、画質を容易に向上できる。
【００４０】
なお、上記一実施の形態において、ＤＤＳ回路４で生成する信号の周波数ｆ０は、サンプリング周波数ｆｃの１／２を超えない範囲で任意に設定できる。
【００４１】
また、放物線信号Ｐの半波ｙは、任意の放物線で算出することも可能である。
【００４２】
またさらに、三角関数波近似信号としては、放物線信号Ｐ以外にも、三角関数波に近似させた任意の信号を用いることも可能である。
【００４３】
さらに、ＤＤＳ回路４は、色信号出力装置１だけでなく、他の様々な信号処理装置に用いることが可能である。
【００４４】
そして、赤色差信号Crに正弦波信号W1を積算し、青色差信号Cbに余弦波信号W2を積算する構成も可能である。
【００４５】
また、第１の色差信号および第２の色差信号としては、ＵおよびＶ、Ｒ−ＹおよびＲ−Ｂ、あるいはＮＴＳＣ(National TV Standards Committee)方式のＩおよびＱなども可能である。
【実施例】
【００４６】
以下、上記一実施の形態の三角関数波生成装置の一実施例を図３ないし図６を参照して説明する。
【００４７】
実施例としては、積算回路部11の積算器のビット数32、サンプリング周波数１３．５MHzのＤＤＳ回路４で、３．５８MHzの周波数の正弦波信号W1を出力した。すなわち、位相増分値θは、
θ＝２32×３．５８／１３．５
であり、このときのゲート数は、６．２ｋであった。
【００４８】
比較例としては、３．５８MHzの周波数の正弦波の３次のテイラー展開による信号を、ビット数32、サンプリング周波数１３．５MHzで生成して出力した。このときの比較例のゲート数は、８．８ｋであった。
【００４９】
そして、図３に示す実施例の放物線信号Ｐの周波数スペクトルと図４に示す比較例の周波数スペクトルとを比較すると、共通して２．７５MHz付近および４．４１MHz付近に不要な周波数成分が生じている。このとき、放物線信号Ｐと理想的な正弦波との誤差値は、図５に示すようになった。
【００５０】
さらに、図６に示すように、実施例において誤差補正部13で補正した正弦波信号W1の周波数スペクトルは、不要な周波数成分が減少し、理想的な正弦波の周波数スペクトルに近づいている。
【００５１】
一方、比較例は、ゲート数をさらに増加させて誤差を補正したり、テイラー展開の次数を増やしたり、ビット精度などを向上させたりするなど、回路規模を大きくしないと出力された信号の周波数スペクトルを理想的な正弦波の周波数スペクトルに近づけることができない。
【００５２】
したがって、実施例は、比較例のゲート数よりも少ないゲート数、すなわち比較例よりも小さい回路規模で、より理想的な正弦波に近づけた正弦波信号W1を出力できることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態の三角関数波生成装置を示すブロック図である。
【図２】同上三角関数波生成装置を備えた色信号出力装置を示すブロック図である。
【図３】同上三角関数波生成装置の一実施例による放物線信号の周波数スペクトルを示すグラフである。
【図４】同上三角関数波生成装置の一実施例に対する比較例による信号の補正前の周波数スペクトルを示すグラフである。
【図５】同上三角関数波生成装置の一実施例による理想的な正弦波と放物線信号との誤差値と位相との関係を示すグラフである。
【図６】同上三角関数波生成装置の一実施例による出力信号の周波数スペクトルを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１    色信号出力装置
２    第１の入力部
３    第２の入力部
４    三角関数波生成装置としてのＤＤＳ回路
５    出力部
11    積算回路部
12    乗算回路部
13    誤差補正部
【図１】
2005045674.tif 000003
【図２】
2005045674.tif 000004
【図３】
2005045674.tif 000005
【図４】
2005045674.tif 000006
【図５】
2005045674.tif 000007
【図６】
2005045674.tif 000008