(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
標本化対象信号を標本化するために用いる標本化クロックを供給する標本化クロック供給方法であって、
標本化クロックを生成する標本化クロック生成ステップと、
上記標本化クロックを用いて上記標本化対象信号を標本化する標本化ステップと、
上記標本化ステップによって標本化された標本化対象信号の分散値を算出する分散値算出ステップと、
上記分散値と基準値の大きさを比較し、この比較結果に基づいて上記標本化対象信号に対する標本化クロックの位相を制御する制御ステップと、を有することを特徴とする標本化クロック供給方法。
【請求項２】
上記分散値算出ステップは、
上記標本化ステップにおいて標本化された標本化対象信号の平均階調値を算出する平均階調値算出ステップと、
上記標本化された標本化対象信号を構成する複数の画素の階調値と上記平均階調値とに基づき、上記分散値を算出する階調分散値算出ステップと、を有することを特徴とする請求項１記載の標本化クロック供給方法。
【請求項３】
上記標本化対象信号は、等時間間隔毎に連続したパルス信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の標本化クロック供給方法。
【請求項４】
上記標本化対象信号は映像信号であり、上記標本化ステップは、上記映像信号の一部の信号である輝度信号を標本化することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の標本化クロック供給方法。
【請求項５】
標本化対象信号を標本化するために用いる標本化クロックを供給する標本化クロック供給回路であって、
標本化クロックを生成する標本化クロック生成手段と、
上記標本化クロックを用いて標本化された上記標本化対象信号の分散値を算出する分散値計算手段と、
上記分散値計算手段によって算出された分散値と基準値の大きさとを比較し、この比較結果に基づき、上記標本化クロック生成手段によって生成される標本化クロックの上記標本化対象信号に対する位相を制御する制御手段と、を有することを特徴とする標本化クロック供給回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、信号の標本化に用いる標本化クロックを標本化手段に対して供給する標本化クロック供給回路に関するものである。
以降、この標本化クロック供給回路を表示装置に適用した場合について説明する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は、特開平５−１９９４８１号公報に示された従来の標本化クロック供給回路である。
８００は、ビデオ信号としての画素データＥＤ、水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤが入力される受信回路である。受信回路８００は、画素データＥＤをラッチ回路８０１に出力し、水平及び垂直同期信号を発振回路１００及び制御回路３に出力する。
【０００３】
１００は、サンプリングパルスＳＰを生成する発振回路である。
１０１は、発振回路によって生成されたサンプリングパルスＳＰを遅延させることにより位相の異なる遅延クロックＤＰを生成する遅延回路である。
３は、切換回路１０２ａ〜１０２ｄを制御する制御回路である。
１０２ａ〜１０２ｄは、制御回路３からの出力により、位相の異なる遅延クロックＤＰから１つの遅延クロックを選択し、出力する切換回路である。
【０００４】
８０１ａ〜８０１ｃは、遅延パルスの立ち上がりタイミングで受信回路８００からの画素データＥＤをラッチするラッチ回路である。
２００ａ〜２００ｃは、切換回路１０２ａ〜１０２ｃからの遅延パルスに合わせてラッチ回路８０１ａ〜８０１ｃのラッチした画素データＥＤをパルス成形して出力するパルス成形回路である。
２０１ａ〜２０１ｃは、パルス成形回路２００ａ〜２００ｃによって成形された画素数を計数して制御回路３に出力するカウンタである。
【０００５】
次に、従来技術の動作を説明する。
遅延回路１０１は、サンプリングパルスＳＰに基づいて、図１７のように位相が等間隔ずれた１６個の遅延クロックＤＰ１〜ＤＰ１６の波形を成形する。この遅延クロックＤＰ１〜ＤＰ１６は、切換回路１０２ａ〜ｄに送られる。これら切換回路１０２ａ〜１０２ｄは、制御回路３からの切換信号を入力し、 ＤＰ１〜ＤＰ１６の互いに位相の異なる遅延クロックＤＰを１つずつ選択して出力する。例えば、切換回路１０２ａ〜１０２ｃは、それぞれＤＰ３、ＤＰ８、ＤＰ１３のように所定の位相間隔をおいた遅延クロックＤＰを出力する。
【０００６】
パルス成形回路２００ａ〜２００ｃは、それぞれ切換回路１０２ａ〜１０２ｃからの遅延クロックのパルスに合わせてラッチ回路８０１ａ〜８０１ｃのラッチした画素データＥＤをパルス成形してカウンタ２０１ａ〜２０１ｃに出力する。カウンタ２０１ａ〜２０１ｃは、パルス成形回路２００ａ〜２００ｃによって成形された画素数を１画面周期分カウントし、そのカウント値を制御回路３に出力する。制御回路３は、カウント値を１画面周期毎に確認し、その値に応じて切換回路１０２ａ〜１０２ｃの出力する遅延クロックを切換えるよう制御する。
【０００７】
例えば、切換回路１０２ａ〜１０２ｃの出力をそれぞれＤＰ２、ＤＰ７、ＤＰ１２というように切換えたとすると、各遅延クロックが図１７の位相関係にある場合には、ラッチ回路８０１ｂ、８０１ｃは正確にデータをラッチすることができる。しかし、ラッチ回路８０１ａだけは、ＤＰ２の出力タイミングが画素データＥＤの立ち上がり時期にあるので、常にデータをラッチできるとは限らない。このため、例えば、ある１画面ではパルスの立ち上がる画素データＥＤの数が１００個であるとすると、カウンタ２０１ｂ、２０１ｃでは正確に１００をカウントできるが、カウンタ２０１ａではそれよりも少ない数しかカウントすることができない。
【０００８】
一方、切換回路１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの出力がそれぞれＤＰ３、ＤＰ８、ＤＰ１３である場合には、カウンタ２０１ａ〜２０１ｃは全て１００をカウントすることができる。
こうして、各カウント値が全てカウント値１００となったときには、制御回路３は、３つの切換回路１０２ａ〜１０２ｃが出力する３つの遅延クロックの内、中間の位相の遅延クロック（この場合にはＤＰ８）を標本化クロックとして選択する。制御回路３により標本化クロックが選択されると、制御回路３は選択した標本化クロックに切換えるように切換回路１０２ａ、１０２ｃを制御する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の標本化クロック供給回路は、次に示すような問題があった。入力映像信号の周波数特性（立ち上がり、立ち下がりの特性）が良いことが要求されていた。
また、位相の異なる遅延クロックを生成する場合に、遅延クロック相互間の位相差を均一に保つ必要があった。
さらに、入力映像信号の波形によって評価計数値（従来技術では１００の値）が変化するので、単に評価計数値をもって適切な位相であるか否かの判断ができなかった。
【００１０】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、入力映像信号の特性に無関係に適切な標本化クロックを供給することを共通の目的としている。具体的には、分散値を用いて標本化対象信号を標本化するための適正な標本化クロックを供給することを第１の目的とする。
【００１１】
また、分散値の大きさによって標本化クロックの位相制御を容易に行なうことを第２の目的とする。
【００１２】
さらに、分散値の算出を容易に行なうことを第３の目的とする。
【００１３】
さらにまた、等時間間隔毎に連続したパルス信号を標本化するのに適した標本化クロックを供給することを第４の目的とする。
【００１４】
また、例えば標本化対象信号の色信号成分等に関係することなく、コントラストをよりはっきりさせるよう標本化クロックの位相を制御することを第５の目的とする。
【００１５】
さらに、複数の分散値に基づき、より適切な標本化クロックを供給することを第６の目的とする。
【００１６】
さらにまた、標本化クロックの位相制御を複数の分散値の大きさによって容易に行なうことを第７の目的とする。
【００１７】
さらに、標本化クロックの位相を第１の標本化クロックの位相又は第２の標本化クロックの位相のいずれかに選択することにより、容易に位相を制御することを第８の目的とする。
【００１８】
さらにまた、標本化クロックの位相を、進み方向に制御してゆくのか、あるいは、遅れ方向に制御してゆくのかを判明でき、位相の遅れ方向について調整を行なう必要が少なくなるので、適切な位相を見つけ出すための処理数を少なくすることを第９の目的とする。
【００１９】
また、標本化クロックの位相を、進み方向に調整してゆくのか、あるいは、遅れ方向に調整してゆくのかを判明でき、位相の進み方向について調整を行なう必要が少なくなるので、適切な位相を見つけ出すための処理数を少なくすることを第１０の目的とする。
【００２０】
さらに、標本化対象信号を標本化するための適正な標本化クロックを供給する標本化クロック供給回路を得ることを第１１の目的とする。
【００２１】
さらにまた、複数の分散値に基づき、より適切な標本化クロックを供給する標本化クロック供給回路を得ることを第１２の目的とする。
【００２２】
また、適切な位相の標本化クロックによって標本化されることにより、品質の良い映像を表示する表示装置を得ることを第１３の目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明における標本化クロック供給方法は、標本化対象信号を標本化するために用いる標本化クロックを供給する標本化クロック供給方法であって、標本化クロックを生成する標本化クロック生成ステップと、上記標本化クロックを用いて上記標本化対象信号を標本化する標本化ステップと、上記標本化ステップによって標本化された標本化対象信号の分散値を算出する分散値算出ステップと、  上記分散値と基準値の大きさを比較し、この比較結果に基づいて上記標本化対象信号に対する標本化クロックの位相を制御する制御ステップと、を有するものである。
【００２５】
さらに、上記分散値算出ステップは、上記標本化ステップにおいて標本化された標本化対象信号の平均階調値を算出する平均階調値算出ステップと、上記標本化された標本化対象信号を構成する複数の画素の階調値と上記平均階調値とに基づき、上記分散値を算出する階調分散値算出ステップと、を有するものである。
【００２６】
さらにまた、上記標本化対象信号は、等時間間隔毎に連続したパルス信号である。
【００２７】
また、上記標本化対象信号は映像信号であり、上記標本化ステップは、上記映像信号の一部の信号である輝度信号を標本化するものである。
【００３３】
この発明における標本化クロック供給回路は、標本化対象信号を標本化するために用いる標本化クロックを供給する標本化クロック供給回路であって、標本化クロックを生成する標本化クロック生成手段と、上記標本化クロックを用いて標本化された上記標本化対象信号の分散値を算出する分散値計算手段と、上記分散値計算手段によって算出された分散値と基準値の大きさとを比較し、この比較結果に基づき、上記標本化クロック生成手段によって生成される標本化クロックの上記標本化対象信号に対する位相を制御する制御手段と、を有するものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この実施の形態における標本化クロック供給回路は、位相の異なる複数の標本化クロックについて標本化を行い、標本化によって得られた画像信号について分散値を算出し、最も分散値の大きい位相を最適な標本化クロックの位相とするものであり、以下図１〜図５に基づいて説明する。
【００３７】
図１は、この実施の形態における標本化クロック供給回路周辺の構成を示す概略図である。
図１において、１は信号源であり、この信号源１としてはパーソナルコンピュータやワークステーション等が該当する。信号源１から出力される映像信号は画素単位の信号であり、この映像信号の周波数としては例えば３ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの信号となる。
２は、信号源１から出力される映像信号から同期信号を分離して出力する同期分離手段であり、３は、信号源１から出力される映像信号を標本化し、ディジタル信号に変換して出力する標本化手段である。
【００３８】
４は、同期分離手段２からの同期信号および標本化手段３からの画像信号とを入力し、標本化クロックの位相を決定して標本化手段３に対して適切な標本化クロックを供給する標本化クロック供給回路である。標本化クロック供給回路４に入力される画像信号は、ディジタルの輝度信号である。
５は、同期分離手段２からの同期信号、標本化手段３からの画像信号および標本化クロック供給回路４からの標本化クロックを入力し、後述の表示装置６に対応した信号に処理するディジタル信号処理手段である。例えばディジタル信号処理手段では、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ処理やビット変換処理等が行われる。
【００３９】
６は、ディジタル信号処理手段５から信号を入力して、映像を表示する表示手段である。表示手段６には、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のドットマトリクス形の表示パネルで再生するマトリクス表示手段が使用される。
以上のような構成により、パーソナルコンピュータやワークステーション等から送られてくる画素単位で表示される映像信号の映像を、ドットマトリクス形の表示パネルで表示することができる。
以上の同期分離手段２、標本化手段３、標本化クロック供給回路４、ディジタル信号処理手段５および表示手段６により、映像信号を標本化し、ディジタル化した画像信号を表示する表示装置が構成される。
【００４０】
信号源１から出力される映像信号は、同期信号を含む含まないとを問わないアナログ信号をいう。
映像信号は標本化手段３によって画像信号に変換されるが、この画像信号とは映像信号が標本化されることにより得られる信号であり、この実施の形態においては同期信号を含まないディジタル信号をいう。
この点については、後述の実施の形態でも同様である。
【００４１】
図１においては、映像信号が同期信号を含む場合の構成を示しているが、映像信号が同期信号を含まない場合には、同期分離手段２が不要となり、信号源１から同期信号が標本化クロック供給回路４およびディジタル信号処理手段５に直接入力されることになる。
【００４２】
次に、標本化クロック供給回路４の内部構成について詳細に説明する。
図２は、この実施の形態における標本化クロック供給回路の構成図である。
図２において、４１は標本化クロック生成手段であり、この標本化クロック生成手段４１は、同期分離手段２から出力された同期信号を入力してこの同期信号の周波数の整数倍の周波数を持つクロックを生成し、このクロックを逐次遅延させてクロックの１周期間に数個の位相が異なるクロック群を発生させ、このクロック群の中から１つのクロックを選択して標本化クロックとして出力する。このような手順で標本化クロック生成手段４１は標本化クロックを生成する。
標本化クロック生成手段４１の詳細な内部構成については後述する。
【００４３】
４２は、標本化手段３から出力された画像信号を入力し、この標本化された画像信号の各画素の階調の分散値を算出する分散値計算手段である。分散値の計算については、後述する。また、分散値計算手段４２の詳細な内部構成については後述する。
４３は、標本化クロック生成手段４１から出力された標本化クロックの位相毎に分散値計算手段４２によって算出される分散値を比較し、最適な標本化クロックの位相を示す位相選択信号を標本化クロック生成手段４１に対して出力する制御手段である。
【００４４】
次に、この実施の形態における標本化クロック決定の動作原理について説明する。標本化対象信号として、図３に示す映像を標本化する場合について説明する。
図３における映像は、縦７画素×横１６画素の映像である。各画素の階調数は１７であり、最低レベルが０、最高レベルが１６である。
図３における画像の内、ラインＬ１の映像信号は、本来図４（ａ）に示すような信号となる。図４（ａ）の信号は、０階調および１６階調の輝度信号であり、中間の階調が無いためコントラストのはっきりした信号であることがわかる。
このような信号が信号源１において発生する。
【００４５】
しかし、現実には、回路の周波数特性や群遅延特性等を原因とする信号劣化により標本化手段３に入力される映像信号は、図４（ｂ）に示すような波形の信号となり、コントラストをはっきりさせることができない。
そこで、図４（ｂ）のような信号が入力された場合に、この信号を標本化クロックによって標本化することにより、なるべく図４（ａ）に近い波形となるように信号を再生する必要がある。
【００４６】
例えば、標本化クロックが図４の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）であるとする。この３つの標本化クロックは、それぞれ異なる位相を持っており、１／４周期毎ずれている。
これらの標本化クロック（ｃ）（ｄ）（ｅ）によって、標本化した結果を図４の（ｆ）（ｇ）（ｈ）に示す。
【００４７】
図４（ｆ）は標本化クロックが図４（ｃ）の場合の標本化結果であり、図４（ｇ）は標本化クロックが図４（ｄ）の場合の標本化結果であり、図４（ｈ）は標本化クロックが図４（ｅ）の場合の標本化結果である。
図４の（ｆ）（ｇ）（ｈ）の３つの標本化結果から分かるように、図４（ｈ）の標本化結果が最も図４（ａ）の波形に近い。。
【００４８】
ここで、図４（ｆ）（ｇ）（ｈ）の３つの標本化結果について検討してみると、図４（ｆ）の標本化結果の場合には、平均階調値は７、各画素の階調値と平均階調値との差を２乗和した値（以下、分散値と記す）は２４０である。図４（ｇ）の標本化結果の場合には、平均階調値は９、分散値は５２０である。図４（ｈ）の標本化結果の場合には、平均階調値は７、分散値は１００８である。
ここで、分散値は、次の式から算出することができる。
【００４９】
【数１】
0003841885.tif 000002
式（１）において、Ｘｉはｉ番目の画素の階調値であり、Ｘaveは平均階調値である。
【００５０】
従って、制御手段３は、複数の位相の異なるクロックの内から、分散値が最も大きくなるように標本化クロックを選択することにより最適な標本化クロックを選ぶことができることになる。
このような原理に基づいてこの実施の形態における標本化クロック供給回路４は、標本化クロックを決定する。
【００５１】
次に、標本化クロック供給回路４の動作について図５に基づいて説明する。
標本化クロック生成手段４１が、標本化クロックを標本化手段３および分散値計算手段４２に対して出力する（Ｓ１）。
標本化手段３が、標本化クロック生成手段４１から出力された標本化クロックを用いて、映像信号を標本化する（Ｓ２）。Ｓ２において映像信号を標本化することにより画像信号を得ることができる。
【００５２】
標本化手段３が、Ｓ２の標本化によって得られた画像信号を分散値計算手段４２に対して出力する（Ｓ３）。
分散値計算手段４２が、１ライン分の画像信号から平均階調値を算出し、この平均階調値を基に分散値を算出する（Ｓ４）。分散値の算出は、上述の式１によって行われる。
分散値計算手段４２が、Ｓ４によって算出した分散値を制御手段４３に対して出力する（Ｓ５）。制御手段４３は、算出された分散値をすべて記憶する。
【００５３】
制御手段４３は、記憶されている先の分散値とＳ５によって出力された現在の分散値とを比較する（Ｓ６）。
制御手段４３は、比較結果から標本化クロックの位相を変えるか否かを判断する（Ｓ７）。
制御手段４３は、標本化クロックの位相を変えるべきだと判断した場合には、標本化クロックの位相を変えるよう指示する位相選択信号を出力する（Ｓ８）。
【００５４】
標本化クロック生成手段４１は、位相選択信号を受けると、異なった位相の標本化クロックを生成し、標本化手段３および分散値計算手段４２に対して出力する（Ｓ９）。
その後、順次標本化クロックの位相を変化させてＳ２〜Ｓ７を繰り返し行なうことにより、位相の異なる複数の標本化クロックに対応する画像信号の分散値を算出してゆく。そして、最も分散値が大きくなる位相を選出するまで順次標本化クロックの位相を変化させる。
Ｓ７において標本化クロックの位相を変えないと判断した場合には、標本化クロックの位相を変えないよう指示する位相選択信号を出力する（Ｓ１０）。
このように、制御手段４３によって標本化クロック生成手段４１から出力される標本化クロックの位相が制御されて、最終的に最も分散値が大きくなる最適な位相が決定される。
【００５５】
決定された最適な位相の標本化クロックは、標本化手段３に入力され、この最適な標本化クロックによって標本化されることにより、映像信号が画像信号に変換される。
変換された画像信号はディジタル信号処理手段５に入力され、表示手段６によって表示される。
尚、この実施の形態においては、最適な標本化クロックの位相を決定するまでは、同じ映像信号を標本化手段３に対して入力する必要がある。
【００５６】
この実施の形態における標本化クロック供給回路の効果について述べる。
標本化クロック供給回路において、制御手段４３は分散値が大きい標本化クロックを最適なクロックとして選択し、その位相を標本化クロック生成手段４１に対して通知するため、画像信号のコントラストをはっきりさせる標本化クロックを得ることができる。
【００５７】
また、従来の場合、等間隔ずつ位相がずれた標本化クロックを生成する必要があったが、この実施の形態における標本化クロック生成手段４１においては、出力する標本化クロックの位相は、必ずしも等間隔ずつ位相がずれている必要が無い。
位相ずれを等間隔にするのは回路構成上困難であり、また装置が高価になるため、このような問題が少なくなる点でこの実施の形態は有効である。
【００５８】
さらに、従来の標本化クロック供給回路の場合には、入力映像信号の周波数特性（立ち上がり、立ち下がりの特性）が良いことが要求されるが、この実施の形態における標本化クロック供給回路においては、周波数特性が悪い場合にでも対応することができる。
【００５９】
尚、この実施の形態においては標本化クロックを決定するための分散値の算出を１ライン分の画像信号について行なっているが、必ずしも１ライン分に限られたものではなく、１ライン以上の画像信号について分散値の算出を行なってもよい。また、１ラインよりも短い画像信号について分散値の算出を行なってもよい。但し、分散値の算出対象となる画像信号の範囲が長いほど、より適正な標本化クロックを決定することができる。
【００６０】
また尚、この実施の形態において画像信号の分散値は、平均階調値と画像信号を構成する各画素の階調値との差の２乗を所定画素分足したものと説明しているが、分散値とは、ある基準となる値からのばらつきを示す指標であり、その他の算出方法によって求めてもよい。例えば、平均階調値と画像信号を構成する各画素の階調値との差の絶対値を所定画素分足すことによって算出する場合や平均階調値と画像信号を構成する各画素の階調値との差の偶数乗を所定画素分足すことによって算出する場合等によって求めることもできる。
【００６１】
さらにまた、この実施の形態においては映像信号を標本化対象信号とした場合について説明したが、この実施の形態の原理を適用するためには、信号源１によって生成される信号が図４（ａ）のような波形を有する信号、即ち等時間間隔毎に連続したパルス信号であれば適用することができる。
【００６２】
この実施の形態における制御手段４３の「制御」とは、標本化クロックの位相の制御を意味するが、この制御とは、例えば、この実施の形態において標本化クロックの位相を変えるように標本化クロック生成手段４１に対して指示すること（Ｓ９）や、標本化クロックの位相を変えないよう標本化クロック生成手段４１に対して指示すること（Ｓ１１）を含む概念である。
【００６３】
実施の形態２．
この実施の形態は、標本化クロック供給回路の他の例を示したものである。
この実施の形態における標本化クロック供給回路の周辺構成は、図１と同様であるので説明は省略する。
【００６４】
図６は、この実施の形態における標本化クロック供給回路４の内部構成図である。
図６において、４１、４２ａ、４２ｂ、４３は図２と同様であるため、説明は省略する。但し、この実施の形態においては、分散値計算手段４２ａ、４２ｂという２つの分散値計算手段が設けられている点で先の実施の形態と異なる。
４４は、画像信号を記憶する記憶手段である。記憶手段４４は、全体の画像信号の内、横方向１ライン分の画像信号を記憶するのに十分な容量を有する。
標本化クロック生成手段１の出力は、分散値計算手段４２ａ、４２ｂおよび記憶手段４４に接続される。
【００６５】
画像信号は、一方の分散値計算手段４２ａと記憶手段４４に入力される。
記憶手段４４の出力は、もう一方の分散値計算手段４２ｂに接続される。２つの分散値計算手段により計算された値は、それぞれ制御手段４３に出力される。制御手段４３では、２つの分散値を比較して値の大きい方の標本化クロックの位相を候補として残すようにする。
【００６６】
次に、この実施の形態における標本化クロック供給回路４の動作を図７に基づいて説明する。
この実施の形態において標本化クロック生成手段４１内で生成されるクロック群は、２ｎ個（ｎは自然数）のクロックから成っているとする。クロック群を構成するクロック内、中心となる位相をｎ番目のクロックとし、１番目からｎ−１番目までの位相を進み位相と呼び、番号が小さくなる方向を進み方向という。
逆に、ｎ＋１番目から２ｎ番目までの位相を遅れ位相と呼び、番号が大きくなる方向を遅れ方向という。
【００６７】
まず、標本化クロック生成手段４１がｎ番目の位相の標本化クロックを出力し、標本化手段３がｎ番目の位相の標本化クロックで映像信号を標本化する。そしてその標本化によって得られた画像信号が記憶手段４４に記憶される。（Ｓ１１）
次に、標本化クロック生成手段４１がｎ＋１番目の位相の標本化クロックを出力し、標本化手段３がｎ＋１番目の位相の標本化クロックで映像信号を標本化する。そしてその標本化によって得られた画像信号が分散値計算手段４２ａ及び記憶手段４４に出力される。（Ｓ１２）
【００６８】
Ｓ１２の後、分散値計算手段４２ｂが、記憶手段４４において記憶されていたｎ番目の位相の標本化クロックによる標本化で得られた画像信号を入力し、ｎ番目の位相の標本化クロックについての分散値を算出する。また、同じタイミングで分散値計算手段４２ａが、ｎ＋１番目の位相の標本化クロックによる標本化で得られた画像信号を入力し、ｎ＋１番目の位相の標本化クロックについての分散値を算出する。（Ｓ１３）
制御手段４３にはｎ番目の位相についての分散値と、ｎ＋１番目の位相についての分散値とが同じタイミングで入力され、制御手段４３がｎ番目の位相の標本化クロックについての分散値と、ｎ＋１番目の位相の標本化クロックについての分散値とを比較する（Ｓ１４）。
ｎ＋１番目の位相の標本化クロックについての分散値の方が、ｎ番目の位相の標本化クロックについての分散値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ１５）。
【００６９】
ｎ＋１番目の位相の標本化クロックについての分散値の方が、ｎ番目の位相の標本化クロックについての分散値よりも大きい場合には、次にｎ＋２番目の位相の標本化クロックで映像信号を標本化し、分散値を算出する（Ｓ１６）。
ｎ＋１番目の位相の標本化クロックについての分散値と、ｎ＋２番目の位相の標本化クロックについての分散値とを比較する（Ｓ１７）。その後、順次標本化クロックの位相を遅らせていく（Ｓ１８）。
【００７０】
ｎ＋１番目の位相の標本化クロックについての分散値の方が、ｎ番目の位相の標本化クロックについての分散値よりも小さい場合には、次にｎ−１番目の位相の標本化クロックで映像信号を標本化し、分散値を算出する（Ｓ１９）。
ｎ番目の位相の標本化クロックについての分散値と、ｎ−１番目の位相の標本化クロックについての分散値とを比較する（Ｓ２０）。その後、順次標本化クロックの位相を進ませる（Ｓ２１）。
【００７１】
順次位相を遅らせていき、分散値計算手段４２ｂがｍ番目の位相の標本化クロックについての分散値を出力し、分散値計算手段４２ａがｍ＋１番目の位相の標本化クロックについての分散値を出力した場合で、ｍ＋１番目の位相の標本化クロックについての分散値の方が値が小さければ、ｍ番目の位相の標本化クロックについての分散値が最大であると考えられる。（Ｓ２２）
そして、ｍ番目の位相を最適な標本化クロックの位相に決定する（Ｓ２３）。
【００７２】
一方、順次位相を進ませていき、分散値計算手段４２ｂがｍ番目の位相の標本化クロックについての分散値を出力し、分散値計算手段４２ａがｍ−１番目の位相の標本化クロックについての分散値を出力した場合で、ｍ−１番目の位相の標本化クロックについての分散値の方が値が小さければ、ｍ番目の位相の標本化クロックについての分散値が最大であると考えられる。（Ｓ２２）
そして、ｍ番目の位相を最適な標本化クロックの位相に決定する（Ｓ２３）。
【００７３】
決定された最適な位相の標本化クロックは、標本化手段３に入力され、この最適な標本化クロックによって標本化されることにより、映像信号が画像信号に変換される。
変換された画像信号はディジタル信号処理手段５に入力され、表示手段６によって表示される。
尚、この実施の形態においては、最適な標本化クロックの位相を決定するまでは、同じ映像信号を標本化手段３に対して入力する必要がある。
【００７４】
この実施の形態における標本化クロック供給回路４の効果について述べる。
このように標本化クロック供給回路を構成することにより、位相の進み方向に調整してゆくのか、あるいは、位相の遅れ方向に調整してゆくのかが最初の処理で判明する。よって、位相の遅れ方向若しくは進み方向のいずれか一方について調整を行なえばよくなるので、最適な位相を見つけ出すための処理数を
少なくすることができる。加えて、調整の終了点も容易に判断できる。
【００７５】
また、この実施の形態において制御手段３は同時に入力される２つの分散値同士を比較するので、以前に算出された分散値を記憶しておく必要はない。よって、制御手段３内に記憶手段を設ける必要が無くなる。
【００７６】
実施の形態３．
この実施の形態は、位相の異なる複数のクロックについて分散値を同時に算出し、最も分散値の大きくなる位相の標本化クロックを供給するものであり、以下説明する。
図８は、この実施の形態における標本化クロック供給回路周辺の構成図である。
【００７７】
１は信号源であり、信号源１は第１の映像信号、第２の映像信号および第３の映像信号を出力する。この第１、第２、第３の映像信号は、具体的には例えばＲ、Ｇ、Ｂ信号に対応する。この実施の形態では、第１、第２、第３の映像信号がＲ、Ｇ、Ｂ信号であるとして説明する。
２は、信号源１から出力される映像信号から同期信号を分離して出力する同期分離手段であり、この実施の形態では映像信号として、第２の映像信号を入力している。但し、第１の映像信号又は第３の映像信号を入力してもよい。
【００７８】
７は、第１、第２、第３の映像信号を入力し、ＲＧＢの３原色信号から輝度信号を生成する信号処理手段である。
８ａ〜８ｃは、信号源１から第１〜第３の映像信号のいずれか及び信号処理手段７から輝度信号を入力し、通常の場合には第１〜第３の映像信号のいずれかを出力し、標本化クロックの位相を決定する場合には輝度信号を出力する切換手段である。切換手段８ａ〜８ｃに入力される輝度信号は、同一の輝度信号である。
【００７９】
３ａ〜３ｃは、通常の場合には第１〜第３の映像信号のいずれかを標本化してディジタル信号に変換して出力し、標本化クロックの位相を決定する場合には輝度信号を標本化してディジタル信号に変換して出力する標本化手段である。
【００８０】
４１は標本化クロック生成手段であり、この標本化クロック生成手段４１は同期分離手段２から出力された同期信号を入力してこの同期信号の整数倍の周波数を持つクロックを生成し、このクロックを逐次遅延させてクロックの１周期間に数個の位相が異なるクロック群を発生させ、このクロック群の中から１つのクロックを選択して標本化クロックとして出力する。標本化クロック生成手段４１の詳細な内部構成については後述する。この実施の形態における標本化クロック生成手段４１は、後述の分散値計算手段４２ａ〜４２ｃに対してそれぞれ異なった位相の標本化クロックを出力する。
【００８１】
４３は、標本化クロック生成手段４１から出力された標本化クロックの位相毎に分散値計算手段４２ａ〜４２ｃによって算出される分散値を比較し、最適な標本化クロックの位相を示す位相選択信号を標本化クロック生成手段４１に対して出力する制御手段である。標本化クロック生成手段４１から分散値計算手段４２ａ〜４２ｃに対して出力される標本化クロックの位相はそれぞれ異なっているため、分散値計算手段４２ａ〜４２ｃから出力される分散値計算結果もそれぞれ異なる。制御手段４３は、これら異なる分散値を比較して、分散値が最大となる標本化クロックを選び出す。
上記標本化クロック生成手段４１、分散値計算手段４２ａ〜４２ｃおよび制御手段４３によって、この実施の形態における標本化クロック供給回路４が構成される。
【００８２】
この実施の形態における標本化クロック供給のための動作を図９に基づいて説明する。
まず、標本化クロック生成手段４１は、位相が異なる３つの標本化クロックをそれぞれ標本化手段３ａ〜３ｃおよび分散値計算手段４２ａ〜４２ｃに対して出力する（Ｓ２１）。例えば、図４（ｃ）（ｄ）（ｅ）に示した標本化クロックが出力される。
標本化手段３ａ〜３ｃが、入力された標本化クロックを用いて、信号処理手段７から出力された輝度信号の標本化を行ない（Ｓ２２）、標本化によって得られた画像信号を出力する（Ｓ２３）。
【００８３】
分散値計算手段４２ａ〜４２ｃが、位相が異なる標本化クロックについて分散値を算出する（Ｓ２４）。
制御手段４３が、分散値計算手段４２ａ〜４２ｃから出力された３つの分散値を比較し（Ｓ２５）、この３つの分散値から最も大きい分散値を選ぶことにより最適な標本化クロックの位相を決定する。（Ｓ２６）。
制御手段４３は、決定した最適な標本化クロックの位相を位相選択信号によって標本化クロック生成手段４１に対して出力する。（Ｓ２７）
【００８４】
位相選択信号を受けた標本化クロック生成手段４１は、最適な位相を有する標本化クロックを生成し、標本化手段３ａ〜３ｃに対して出力する。（Ｓ２８）
標本化クロックが決定した後、切換手段８ａ〜８ｃそれぞれは、第１、第２、第３の映像信号を出力するよう切換える。（Ｓ２９）
標本化手段３ａ〜３ｃには、最適な位相の標本化クロックを用いて切換手段８ａ〜８ｃから入力された第１、第２、第３の映像信号を標本化することにより、第１、第２、第３の画像信号を得る。（Ｓ２１０）
標本化により得られた第１、第２、第３の画像信号は、ディジタル信号処理手段５による処理を経て、表示手段６によって表示される。（Ｓ２１１）
【００８５】
この実施の形態における標本化クロック供給回路の効果について述べる。
この実施の形態においては図８のように構成することにより、分散値計算手段４２ａ〜４２ｃは、同一の映像に対する３つの異なった位相の標本化クロックについての分散値を計算することになる。従って、標本化クロックの位相を決定するために同一の映像を順次繰り返し入力する必要がなくなり、３つの位相の異なる標本化クロックに対する分散値の比較を信号源１から出力される一つの映像について行なうことができる。よって同一の映像が順次繰り返される特殊な映像信号を用意する必要が無くなる。
【００８６】
この実施の形態においては位相の異なる３つの標本化クロックの内、最適な位相を選出する回路について説明したが、より多くの位相の異なる標本化クロックの内から最適な位相を選出したい場合には、分散値計算手段４２をより多く設けるか、図９における位相を順次変えながらステップＳ２１〜Ｓ２５を繰り返し実行すればよい。
【００８７】
実施の形態４．
実施の形態１〜３に用いられる標本化クロック生成手段４１の内部構成についてさらに詳細に説明する。
図１０は、実施の形態１〜３に用いられる標本化クロック生成手段４１の内部構成図である。
図１０において、４１０は後述の位相比較手段４１１の出力に応じて発振周波数を可変することができる発振手段である。
【００８８】
４１１は、発振手段４１０から出力されるクロックを分周し、その分周結果と同期信号とを比較して発振手段４１０を制御する位相比較器である。位相比較器４１１は、分周結果の周波数が同期信号の周波数よりも速い場合には発振手段４１０から出力されるクロックの周波数を遅くするよう制御し、分周結果の周波数が同期信号の周波数よりも遅い場合には発振手段４１０から出力されるクロックの周波数を速くするよう制御する。
４１２は、発振手段４１０から出力されるクロックを遅延させることにより異なった位相のクロック群を生成して出力する遅延手段である。
４１３は、遅延手段４１２によって生成されたクロック群の中から制御手段４３からの位相選択信号によって１つのクロックを出力する選択手段である。
【００８９】
次にこの実施の形態における標本化クロック生成手段４１に対する標本化クロックを生成する動作について図１１に基づいて説明する。
発振手段４１０は、まず適当なクロックを発生する（Ｓ３１）。
位相比較手段４１１は、発振手段４１０から出力されるクロックを分周し、その分周結果と同期分離手段２から出力される同期信号とを比較し、分周結果の周波数が同期信号の周波数よりも速い場合には発振手段４１０から出力されるクロックの周波数を遅くするように制御し、分周結果の周波数が同期信号の周波数よりも遅い場合には発振手段４１０から出力されるクロックの周波数を速くするように制御する。
位相比較手段４１１は、このような制御により、発振手段４１０から出力されるクロックの分周結果の周波数を同期信号の周波数と一致させる（Ｓ３２）。
【００９０】
遅延手段４１２は、発振手段４１０から出力されるクロックを遅延させることにより、異なった位相のクロックを複数発生させる（Ｓ３３）。発生した複数の位相の異なったクロックは、選択手段４１３に入力される。
選択手段４１３は、位相の異なった複数のクロックの内、適切なクロックを選択し（Ｓ３４）、標本化クロックとして出力する（Ｓ３５）。ここで、この適切なクロックとは、位相選択信号によって指定された位相をいう。
【００９１】
実施の形態１および２に適用される場合には、選択手段４１３は複数のクロックから適切なクロックを１つ選択するが、実施の形態３に適用される場合には、選択手段４１３は複数のクロックから適切なクロックを３つ選択して出力する。
【００９２】
尚、標本化クロック生成手段４１は、図１２のように構成することもできる。図１２は、標本化クロック生成手段４１の内部構成の他の例を示す図である。図１２において、４１４は、位相選択信号の内容を基に、遅延手段４１２に対して遅延量を指示する遅延量指示手段である。その他の構成については、図１０に示したものと同様であるので説明は省略する。
図１２に示した標本化クロック生成手段４１の動作について説明する。
発振手段４１０および位相比較手段４１２の動作は、図１０における発振手段４１０および位相比較手段４１１の動作と同様である。
遅延量指示手段４１４は、制御手段４３から出力される位相選択信号を入力し、この位相選択信号によって指定された位相に応じた遅延量を遅延手段４１２に対して指示する。
遅延手段４１２は、遅延量指示手段４１４から指示された遅延量の分だけ発振手段４１０から発振されるクロックを遅延させて出力する。
遅延手段４１２から出力されたクロックが標本化クロックとして標本化クロック生成手段４１から出力される。
【００９３】
図１２に示すように標本化クロック生成手段４１を構成することによって、遅延量を可変にすることができ、複数の標本化クロックの位相差を可変にすることができるようになる。したがって、位相選択信号に応じたより柔軟な標本化クロックの制御が可能となる。
【００９４】
実施の形態５．
実施の形態１〜３に用いられる分散値計算手段４２の内部構成についてさらに詳細に説明する。
図１３は、実施の形態１〜３において用いられる分散値計算手段の構成を詳細に示す内部構成図である。
【００９５】
図１３において、４２１は、標本化手段３によって標本化された画像信号の内少なくとも１ライン分の画像信号を記憶する記憶手段である。
４２２は、１ライン分の画像信号について各画素の階調の平均値を計算する平均階調計算手段である。
【００９６】
４２３は、記憶手段４２１の出力値から平均階調計算手段４２２の出力値を減ずる減算器である。減算器４２３は、記憶手段４２１および平均階調計算手段４２２の出力側に設けられている。
４２４は、減算器４２３の出力を２乗する２乗器であり、２乗器４２４は減算器４２３の出力側に設けられている。
４２５は、２乗器４２４の算出結果を１ライン分逐次加算する加算器であり、２乗器４２４の出力側に設けられる。
【００９７】
次に、分散値計算手段４２の動作を図１４に基づいて説明する。
まず、記憶手段４２１が標本化手段３によって標本化された画像信号を記憶する（Ｓ４１）。標本化された画像信号は、平均階調計算手段４２２により平均階調値の算出が完了するまで記憶手段４２１に格納される。この実施の形態においては、記憶手段４２１には、少なくとも１ライン分の画像信号が蓄積される。
【００９８】
平均階調計算手段４２２が１ライン分の画像信号の平均階調値を算出し、減算器４２３に対して出力する（Ｓ４２）。１ラインが１６画素であるとすると、平均階調値は、各画素の階調値を１６画素分総和し、その総和を１６で割ることにより算出できる。
平均階調値の算出完了後、記憶手段４２１は画像信号を構成する各画素の階調値を画素ごとに減算器４２３に対して出力する（Ｓ４３）。
【００９９】
減算器４２３は、各画素の階調値から平均階調値を減算する（Ｓ４４）。
２乗器４２４が各画素ごとに減算器４２３によって算出された減算値を２乗する（Ｓ４５）。
加算器４２５が各画素ごとに算出された２乗値を１ライン分加算する（Ｓ４６）。加算器４２５によって２乗値が１ライン分加算された結果が、分散値となる。
加算器４２５による加算結果を出力する（Ｓ４７）。
このようなＳ４１〜Ｓ４７の処理により、分散値の算出が行なわれる。
【０１００】
この実施の形態における分散値計算手段４２の効果について述べる。
この実施の形態における分散値計算手段４２においては、平均階調計算手段４２２により平均階調値の算出が完了するまで記憶手段４２１は標本化された画像信号を格納し、平均階調値の算出を完了した時点で標本化された画像信号を減算器４２３に対して出力する。この手法により、分散値を短時間で求めることができる。
【０１０１】
実施の形態６．
以上の実施の形態における制御手段４３では、最適な標本化クロックを生成する際に複数の位相が異なる分散値同士を比較して最適な標本化クロックの位相を決定していたが、以下説明するような方法によって標本化クロックの位相を決定することも可能である。
【０１０２】
この実施の形態における標本化クロックの位相決定方法を図１５に基づいて説明する。
分散値計算手段４２は、先の実施の形態と同様の算出手順に従って分散値を算出する（Ｓ５１）。
制御手段４３は、分散値計算手段４２によって算出された分散値と、あらかじめ設定された所定の基準値とを比較して（Ｓ５２）、算出された分散値が基準値よりも大きいか否かを判別する（Ｓ５３）。
ここで所定の基準値は、この基準値以上であれば、一定の映像品質を満たすことができるであろうと予測される値であり、経験的に求められる値である。この基準値は、あらかじめ制御手段４３に設定されている。
【０１０３】
算出された分散値が基準値以上であれば、それ以降分散値の算出を行なうことなく、基準値以上となる分散値に対応した位相を標本化クロックの位相と決定する（Ｓ５４）。
算出された分散値が基準値以下であれば、標本化クロックの位相を変更して（Ｓ５５）次の位相に対応した分散値を算出して、上記判別を行なう。
【０１０４】
以上のような標本化クロックの位相決定方法では、位相が異なる複数の標本化クロックの中から最適な位相を求めることはできないが、映像品質を一定水準以上に確保することができるとともに、より容易にかつ処理数少なく標本化クロックの位相決定を行なうことができる点で有効である。
【０１０５】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【０１０６】
この発明における標本化クロック供給方法は、標本化対象信号を標本化するために用いる標本化クロックを供給する標本化クロック供給方法であって、標本化クロックを生成する標本化クロック生成ステップと、上記標本化クロックを用いて上記標本化対象信号を標本化する標本化ステップと、上記標本化ステップによって標本化された標本化対象信号の分散値を算出する分散値算出ステップと、上記分散値
と基準値の大きさを比較し、この比較結果に基づいて上記標本化対象信号に対する標本化クロックの位相を制御する制御ステップと、を有するため、
標本化クロックの位相制御を分散値と基準値の大きさによって容易に行なうことができ、標本化対象信号を標本化するための適正な標本化クロックを供給することができる。
【０１０８】
さらに、上記分散値算出ステップは、上記標本化ステップにおいて標本化された標本化対象信号の平均階調値を算出する平均階調値算出ステップと、上記標本化された標本化対象信号を構成する複数の画素の階調値と上記平均階調値とに基づき、上記分散値を算出する階調分散値算出ステップと、を有するため、分散値の算出を容易に行なうことができる。
【０１０９】
さらにまた、上記標本化対象信号は、等時間間隔ごとに所定値をとる時間的に連続した信号であるため、この等時間間隔ごとに所定値をとる時間的に連続した信号を標本化するのに適した標本化クロックを供給することができる。
【０１１０】
また、上記標本化対象信号は映像信号であり、上記標本化ステップは、上記映像信号の一部の信号である輝度信号を標本化するため、標本化対象信号の色信号成分等に関係することなく、コントラストをよりはっきりさせるよう標本化クロックの位相を制御することができる。
【０１１６】
この発明における標本化クロック供給回路は、標本化対象信号を標本化するために用いる標本化クロックを供給する標本化クロック供給回路であって、標本化クロックを生成する標本化クロック生成手段と、上記標本化クロックを用いて標本化された上記標本化対象信号の分散値を算出する分散値計算手段と、上記分散値計算手段によって算出された分散値と基準値の大きさとを比較し、この比較結果に基づき、上記標本化クロック生成手段によって生成される標本化クロックの上記標本化対象信号に対する位相を制御する制御手段と、を有するため、標本化対象信号を標本化するための適正な標本化クロックを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１における標本化クロック供給回路周辺の構成を示す概略図である。
【図２】  実施の形態１における標本化クロック供給回路４の内部構成図である。
【図３】  標本化対象となる映像を示す図である。
【図４】  標本化対象となる映像信号の波形、標本化クロックの波形および標本化結果の波形を示す図である。
【図５】  実施の形態１における標本化クロック供給のための動作を示すフローチャートである。
【図６】  実施の形態２における標本化クロック供給回路４の内部構成図である。
【図７】  実施の形態２における標本化クロック供給のための動作を示すフローチャートである。
【図８】  実施の形態３における標本化クロック供給回路周辺の構成を示す概略図である。
【図９】  実施の形態３における標本化クロック供給のための動作を示すフローチャートである。
【図１０】  標本化クロック生成手段４１の内部構成図である。
【図１１】  標本化クロック生成手段４１の動作を示すフローチャートである。
【図１２】  標本化クロック生成手段４１の内部構成の他の例を示す図である。
【図１３】  分散値計算手段４２の内部構成図である。
【図１４】  分散値計算手段４２の動作を示すフローチャートである。
【図１５】  標本化クロックの位相決定方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１６】  従来の標本化クロック供給回路の内部構成図である。
【図１７】  従来の標本化クロック供給回路から供給される標本化クロックのタイミング図である。
【符号の説明】
１  信号源、２  同期分離手段、３、３ａ〜３ｃ  標本化手段、４  標本化クロック供給回路、５  ディジタル信号処理手段、６  表示手段、７  信号処理手段、８ａ〜８ｃ  切換手段、４１  標本化クロック生成手段、４２、４２ａ〜４２ｃ  分散値計算手段、４３  制御手段、４４  記憶手段、４１０  発振手段、４１１  位相比較手段、４１２  遅延手段、４１３  選択手段、４１４  遅延量指示手段、４２１  記憶手段、４２２  平均階調計算手段、４２３  減算器、４２４  ２乗器、４２５  加算器。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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