JP3378914B2 - ビデオラインスクランブル処理システムにより誘起される色副搬送波不安定性を最小限に抑える方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 関連出願 本願は、1995年10月31日に発行されたJ.O.Ryanによる
米国特許第Re.35,078号、1995年８月１日に発行された
J.O.Ryan他による米国特許第5,438,620号、及び、1996
年４月２日に発行されたJ.O.Ryan他による米国特許第5,
504,815号に関連した出願である。

発明の背景 本発明はビデオ信号スクランブル処理システムに係わ
り、特に、ライン時間シフト式又はライン位置変調式ビ
デオスクランブル処理装置において、完全なルミナンス
分解能を維持したまま実質的に安定な色副搬送波信号を
供給する抜き取り処理（coring）装置に関する。

参考のため引用する上記米国特許出願第Re.35,078号
（以下、'078号）、第5,438,620号（以下、'620号）及
び第5,504,815号（'815号）は、典型的なライン位置シ
フトビデオスクランブル処理方法及び装置を開示する。
かかるライン位置又は時間シフトビデオスクランブル器
は、複合入力信号をルミナンス（輝度）成分及びクロミ
ナンス（色度）成分（図1Aを参照のこと）、又は、ルミ
ナンス成分並びに復調クロミナンス成分Ｒ−Ｙ及びＢ−
Ｙ成分（図1B参照のこと）に分離するビデオ櫛形フィル
タ又は等価的なルミナンス／クロミナンス分離器を含
む。分離された信号は、先入れ先出し（FIFO）メモリの
ような適当なメモリ若しくは可変遅延ラインを介して、
時間的又は位置的にシフトされる。図1Aにおいて、クロ
ミナンス信号は最初に時間的シフト（即ち、スクランブ
ル処理）され、次に、スクランブル処理されたルミナン
ス信号に加えられる前に、位相及び周波数に関して色副
搬送波が安定化され、これにより、複合的な色安定化さ
れた時間若しくは位置変調式スクランブル処理ビデオ出
力信号が得られる。図1Bにおいて、復調クロミナンス成
分Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙが与えられた場合、時間シフト又は
位置変調されたＲ−Ｙ成分及びＢ−Ｙ成分は、時間シフ
ト又は位置変調されたルミナンス信号に加えられる前
に、安定色副搬送波周波数及び位相を用いて再符号化さ
れ、複合的な色安定化された時間若しくは位置変調式ス
クランブル処理ビデオ出力信号を生ずる。

しかし、上記のスクランブル処理システムのビデオ櫛
形フィルタ又はルミナンス／クロミナンス分離器は、ク
ロミナンス（クロマ）成分とルミナンス（ルマ）成分の
完全な分離が得られない。したがって、残存クロミナン
スが上記スクランブル処理装置内のルミナンスチャネル
に残る。通常、不完全なルミナンス−クロミナンス分離
はテレビジョンセットのような設備では問題にならな
い。すなわち、このような設備の場合、ルミナンスチャ
ネル中の残存クロミナンスは、安定クロミナンスであ
り、例えば、テレビジョンセット内のクロミナンス不安
定性に影響を与えない。しかし、ルミナンスチャネルが
スクランブル処理によって時間シフトされた後、残存ク
ロミナンスは位相及び周波数に関して不安定になる。不
安的残存クロミナンスを含む時間シフト若しくは（低周
波）位置変調ルミナンスチャネル信号が、安定化された
時間シフトクロミナンスチャネル信号に加えられたと
き、複合映像信号が生成され、この複合映像信号は、ス
クランブル処理され、後でスクランブル解除処理される
ときに、小さいが可視的なクロミナンス位相及び振幅誤
差を伴う。このような不安定なクロミナンス位相及び振
幅誤差は、テレビジョンフィールドの全体を通じて、低
周波色条痕又は色相及び彩度ノイズを生じさせる。

図1Aは、上記の'620号特許及び'815号特許に記載され
ているような信号揺動（wobbling）技術を利用するスク
ランブル処理システム10の基本的なビデオパスを示す図
である。複合映像信号のようなプログラムビデオ信号
は、入力リード線12を介して櫛形フィルタ14に供給され
る。'620号特許及び'815号特許の図４に示された素子7
6、78及び80は、図1Aの櫛形フィルタ14を形成するため
使用できる素子の一例である。櫛形フィルタ14は残存ク
ロミナンスを伴うルミナンス信号及びクロミナンス信号
を出力する。残存クロミナンスを伴うルミナンス信号
は、スクランブル処理を行うため、時間シフト素子16に
供給され、時間シフト素子16は、シフトされた不安定位
相残存クロミナンスを含むシフトされたルミナンス信号
を発生する。クロミナンス信号は第２の時間シフト素子
18に供給され、第２の時間シフト素子18は上記のクロミ
ナンス信号のスクランブル処理を行う。時間シフト素子
16及び18は、位置変調素子でも構わないことを理解する
必要がある。両方の時間シフト（又は位置変調）素子
は、使用される特定のスクランブル処理の一部としてビ
デオ信号を同量だけシフトする。時間シフトされたクロ
ミナンス信号により構成された時間シフト素子18の出力
は、クロミナンス副搬送波安定化器20に供給される。ク
ロミナンス副搬送波安定化器20は、'620号特許及び'815
号特許の図４に記載されたヘテロダイン素子100と互換
性があり、安定位相を伴うシフトされたクロミナンス信
号を生ずる。クロミナンス副搬送波安定化器20及び時間
シフト素子16の出力は加算回路22の入力に供給され、加
算回路22はクロミナンス副搬送波不安定性を有するスク
ランブル処理されたビデオ信号を出力リード線24に発生
する。

図1Bは、上記の'078号特許に記載されているような信
号揺動技術を利用するスクランブル処理システム30の基
本的なビデオパスを示す図である。複合映像信号のよう
なプログラムビデオ信号は、入力リード線32を介して櫛
形フィルタ／クロミナンス復調器34に供給される。'078
号特許の図4Aに示された素子16は、図1Bの櫛形フィルタ
／クロミナンス復調器34を形成するため使用できる素子
の一例である。櫛形フィルタ／クロミナンス復調器34
は、残存クロミナンスを伴うルミナンス信号と、Ｒ−Ｙ
成分及びＢ−Ｙ成分を出力する。残存クロミナンスを伴
うルミナンス信号は時間シフト又は位置変調素子36に供
給され、時間シフト素子又は位置変調素子36は、シフト
された不安定位相残存クロミナンスを含むシフトされた
ルミナンス信号により構成されたスクランブル処理され
たルミナンス信号を発生する。Ｒ−Ｙ成分及びＢ−Ｙ成
分は第２の時間シフト素子38に供給され、第２の時間シ
フト素子38はスクランブル処理されたＲ−Ｙ成分及びＢ
−Ｙ成分を生ずる。時間シフト素子36及び38は、スクラ
ンブル処理の一部として夫々のビデオ信号を同量だけシ
フトする。時間シフト又は位置変調されたＲ−Ｙ成分及
びＢ−Ｙ成分により構成された時間シフト素子38の出力
は、クロミナンス符号器40に供給される。クロミナンス
符号器40は、上記'078号特許の図4Aに記載された符号器
素子25と互換性があり、安定位相を伴うシフトされたク
ロミナンス信号を生ずる。クロミナンス符号器40及び時
間シフト素子36の出力は加算回路42の入力に供給され、
加算回路42はクロミナンス副搬送波不安定性を有するス
クランブル処理されたビデオ信号を出力リード線44に発
生する。

位置的にシフトされたルミナンスチャネルから不安定
残存クロミナンスを除去する一つの解決法は、色副搬送
波周波数及び色側波帯の周辺に周波数帯域を有するノッ
チフィルタをルミナンスチャネルに加えることである。
しかし、この解決法は、ルミナンス分解能を著しく劣化
させ、したがって、ビデオスクランブル処理器並びにス
クランブル解除器の出力の周波数応答を劣化させる。櫛
形フィルタは通常完全なルミナンス分解能の獲得を支援
するので、分解能が低下することによりビデオ櫛形フィ
ルタが提供する殆どの利点が失われる。したがって、ル
ミナンス周波数応答と、信号スクランブル処理システム
の最終的な分解能とを劣化させることなく、不安定なク
ロミナンス位相及び振幅誤差を除去する解決法が必要で
ある。

発明の概要 本発明の目的は、実質的に安定な色副搬送波を提供す
る間に、ビデオスクランブル処理システムの完全なルミ
ナンス分解能を維持することである。安定な副搬送波位
相及び振幅は、時間シフト又は位置変調されたスクラン
ブル化ビデオ信号に対応した結果として得られる複合映
像信号に出現する。安定性が増加することにより、不完
全なルミナンス／クロミナンス信号分離に起因したクロ
ミナンスノイズが実質的に低減又は除去される。すなわ
ち、本発明の目的は、位置的に変調又は時間的にシフト
（揺動）されたルミナンス信号中の信号が位置的に変調
又は時間的にシフトされた安定クロミナンスの色副搬送
波チャネルに加算されるときに、色不安定性が実質的に
最小限に抑えられるように、ルミナンスチャネルに漏れ
る少量のクロミナンス信号によって生ずる不安定な残存
クロミナンスを含む色副搬送波を除去することである。

このため、本発明の方法及び装置は、ルミナンスチャ
ネル内の不安定な残存クロミナンスを含む色副搬送波、
すなわち、不安定残存クロミナンスを除去するためクロ
ミナンス抜き取り処理システムを利用する。本発明の他
の実施例は適応クロミナンス抜き取り処理システムを設
けることにより改良される。適応クロミナンス抜き取り
処理システムは、スクランブル処理された安定化クロミ
ナンス色副搬送波チャネル内のクロミナンス信号中、或
いは、クロミナンス色副搬送波チャネル内のビデオ櫛形
フィルタから得られた信号中で検知されたクロミナンス
振幅に従って抜き取り量を可変的に調節することによっ
て得られる。例えば、プログラムビデオ入力信号が非常
に飽和した色成分の大きい領域を有する場合、クロミナ
ンス抜き取りは電子的に大きくされる。もう一方の限界
で、プログラムビデオ信号が本質的に黒と白である（色
味を含まない）とき、抜き取り処理回路は電子的に止め
られる。かくして、適応抜き取り処理技術は、黒と白の
信号に対する周波数及びパルス応答を最大限に生かす。

また、本発明は、テレビジョンセットやビデオレコー
ダのような他のビデオ回路で頻繁に使用されるビデオ櫛
形フィルタのルミナンス−クロミナンス分離を高めるた
め使用され得る点を理解する必要がある。

本発明の上記並びに他の局面、特徴及び利点は、以
下、添付図面を参照して詳細な説明を検討することによ
り明らかになる。

図面の簡単な説明 図1Aは、ルミナンス／クロミナンス櫛形フィルタリン
グを使用する先行技術による位置的にシフトされたビデ
オスクランブル処理器のブロック図であり、 図1Bは、ルミナンス並びに復調クロミナンスＲ−Ｙ及
びＢ−Ｙ成分を用いる櫛形フィルタリングを使用する先
行技術による位置的にシフトされたビデオスクランブル
器のブロック図であり、 図1Cは、基本的な典型の抜き取り処理回路を示す概要
図であり、 図1Dは、例えば、図1Cの抜き取り処理回路の伝達関数
を示すグラフであり、 図2Aは、図1Aに示された装置に組み込まれる本発明を
示すブロック図であり、 図2Bは、図1Bに示された装置に組み込まれる本発明を
示すブロック図であり、 図2Cは、入力信号レベルの関数として、ルミナンスチ
ャネル信号のクロミナンス抜き取り効果を示すグラフで
あり、 図３は、本発明のクロミナンス抜き取り処理回路の一
実施例を示すブロック図であり、 図４は、図３に示された本発明の適応的なバージョン
を含む他の実施例を示すブロック図であり、 図５は、図３及び４に示された本発明の詳細を示す概
要図であり、 図６は、本発明の適応クロミナンス抜き取り処理回路
の他の実施例を示す概要図であり、 図７は、クロミナンス周波数付近の適応及び／又は固
定抜き取り処理を含むように構成された多重帯域抜き取
り処理回路を含む更なる実施例を示すブロック図であ
る。

好ましい実施例の詳細な説明 信号抜き取り処理とは、選択された振幅に満たない低
レベル信号は特定の回路の通過が許されず、選択された
振幅よりも大きい信号はその回路の通過が許される処理
である。本発明において、抜き取り処理は櫛形フィルタ
のルミナンス及びクロミナンスの分離を高めるため使用
される。図1Cに示されるように、クロスオーバー歪みを
備えた相補形のＢ級又はＣ級トランジスタ増幅器は、抜
き取り処理回路の一例である。このため、約＋0.7ボル
ト乃至−0.7ボルトの信号は通過を拒まれ、一方、絶対
値で約0.7ボルト以上の他の信号は通過が許される。例
えば、図1C及び1Dを参照のこと。抜き取り処理回路は、
本発明の目的と適合するためには、ビデオスクランブル
処理器のルミナンスチャネルの時間シフト素子（すなわ
ち、メモリ、FIFO、遅延ラインなど）の前後の何れに配
置しても構わない。

図2A及び2Bに示される如く、好ましい実施例におい
て、抜き取り処理はルミナンスチャネルがスクランブル
処理を行うため時間シフトされた後に行われる。また、
抜き取り処理は、入力信号を制限又はクリップする増幅
器の出力信号の一部分の反転加算（減算）により行われ
る。かくして、本発明によれば、増幅器は線形範囲で動
作するので、減算は、例えば、＋0.1乃至−0.1ボルト
（又は、それ以下）の信号のような低入力信号レベルで
完了する。0.1ボルト絶対値よりも高い信号レベル（又
は、0.1ボルト以下）が選択されたとき、減算は制限さ
れるので、殆どの高入力信号の通過が許される。図1C
は、上記の典型的な抜き取り処理回路を示す図である。
図1Dは抜き取り処理回路の伝達特性を一般的に示す。図
1Cに示されたような回路の場合、デッドバンド電圧Ｖは
約0.7ボルトである。トランジスタ差動ペアを使用する
抜き取り処理回路の場合、デッドバンド電圧Ｖは0.1ボ
ルト以下である。

更に詳細に説明すると、図2Aは、本発明の一実施例が
図1Aに示されたようなスクランブル処理システム50に組
み込まれる態様を示すシステムレベルブロック図であ
る。入力リード線52上の複合プログラムビデオ信号は、
図1Aの櫛形フィルタ14と類似した櫛形フィルタ54に供給
される。図1Aに示されるように、櫛形フィルタ54は、リ
ード線57上の残存クロミナンスを含むルミナンス信号
と、リード55上のクロミナンス信号とからなる出力を供
給する。二つの信号は、夫々、時間シフト素子58及び時
間シフト素子60に供給される。本発明によれば、クロミ
ナンス抜き取り処理回路62は、好ましくは、素子58の後
方、すなわち、図2AのルミナンスチャネルのＡ点とＢ点
との間に挿入される。クロミナンス抜き取り処理回路を
スクランブル処理システムのこの場所に配置することに
より、零若しくは非常に低減された時間シフト不安定残
存クロミナンスを伴わない時間シフトされたルミナンス
信号が得られる。或いは、クロミナンス抜き取り処理回
路62は、同図に破線で示されるように櫛形フィルタ54と
時間シフト素子58との間の場所56で素子58の前方に挿入
してもよい。クロミナンスチャネルは、図1Aに示された
時間シフト素子18及び色副搬送波安定器20の機能を夫々
実現する時間シフト素子60及び色副搬送波安定器64を含
む。安定化された時間シフトクロミナンスと、最小限に
抑えられた時間シフト残存クロミナンスを伴う時間シフ
トルミナンスとは、安定したノイズを含まないクロミナ
ンス成分を有するスクランブル処理されたビデオ信号を
出力リード線68に生成するため加算器66で合成される。

図2Bは、本発明の一実施例を図1Bに示されたシステム
と同様のスクランブル処理システム70に組み込む態様を
説明するシステムレベルブロック図である。抜き取り処
理回路84は、ルミナンスチャネルのＡ点とＢ点との間で
時間シフト素子80の後方に挿入される。しかし、図2Aに
示されるように、抜き取り処理回路は、図2Bに破線で示
される如く素子80の前方に挿入してもよい。上記の通
り、不完全な櫛形フィルタに起因する少量の不安定クロ
ミナンス成分がクロミナンス抜き取り処理回路84によっ
て除去される。

かくして、図2A及び2Bのクロミナンス抜き取り処理回
路は、ルミナンス信号から、色副搬送波周波数の領域に
収まる周波数を有する低レベル信号を除去する。これら
の低レベル信号は、櫛形フィルタ54及び74又は等価回路
によってルミナンス信号から除去されないクロミナンス
信号を構成する。より大きいレベルの信号はクロミナン
ス抜き取り回路を通過する。例えば、図2A及び2Bのクロ
ミナンス抜き取り回路は、3.58MHz周辺の通常の信号レ
ベルの３％以下のレベルを除去するように設定される。
これは、スクランブル処理されたルミナンス信号が３％
以下の残存クロミナンス成分を含む場合、クロミナンス
抜き取り処理回路が不安定クロミナンス成分を完全若し
くは実質的に除去することを意味する。図2Cは、ルミナ
ンスチャネル上のクロミナンス抜き取り効果を入力レベ
ルの関数として表示するグラフである。実際上、コスト
に依存して、一般的な櫛形フィルタは、約３％から約0.
3％の残存クロミナンス成分をルミナンスチャネルに生
ずる。

クロミナンス抜き取り処理システムは、量子化ノイズ
若しくはビデオ周波数帯域内のノイズによりルミナンス
チャネルに誘起されるランダムノイズを低減することに
注意する必要がある。約500kHzを上回る小さい信号を抜
き取ることにより、この回路は、スクランブル処理され
たルミナンスチャネルから残存（不安定）クロミナンス
を除去するだけではなく、ルミナンスチャネルに存在す
るビデオノイズを削減する。

図３には、図2A及び2Bの回路62及び84のような本発明
によるクロミナンス抜き取り処理回路の一実施例100が
示されている。Ａ点の信号は、不安定残存クロミナンス
成分を含む時間シフトされたルミナンス信号であり、リ
ード線102を介して、例えば、２倍の利得を有する増幅
器104に供給される。増幅器104の出力は帯域通過フィル
タ106に供給される。フィルタ106は、3.58MHzの色副搬
送波周波数の低Ｑ指数の帯域通過フィルタセットでもよ
く、或いは、約500kHzの高域通過フィルタセットのよう
な他のフィルタでも構わない。帯域通過フィルタは不安
定残存クロミナンスを抜き取り、高域通過フィルタは他
のビデオノイズを除去する。フィルタ106の出力は、例
えば、５倍の利得をもつ増幅器108によって増幅され、
次に、制限増幅器110のように高さが制限された（或い
は、正及び負のクリッパーを備えた）増幅器に供給され
る。この制限増幅器は、以下に詳述するように、約±10
0ミリボルトの最大入力を備えたトランジスタ差動ペア
増幅器でもよい。差動ペア増幅器110は、±100ミリボル
ト未満の入力に対し、マイナス１倍の利得を有し、それ
以上の入力レベルを有する信号を制限若しくは除去す
る。差動ペア増幅器110の出力は、減衰器111で、例え
ば、1/5まで減衰され、加算増幅器112の第１の入力に供
給される。増幅器104の出力は、フィルタ106、増幅器10
8、制限増幅器110及び５分の１減衰器111によって生じ
た遅延に一致するように遅延ライン113（又は、低減通
過フィルタ）を駆動する。遅延ライン113の出力は加算
増幅器112の第２の入力に供給される。典型的に、Ａ点
のルミナンスレベルは700ミリボルトである。遅延ライ
ン113の出力は1400ミリボルトであり、５分の１減衰器1
11の出力は40ミリボルトである。加算増幅器112の出力
は、ルミナンスチャネル信号から残存クロミナンスの40
ミリボルト（約３％すなわち40/1400）まで減算され、
図2A及び2BのＢ点に対応したリード線114に供給され
る。

図４には、ルミナンス信号に適用される抜き取りの量
を調節するため時間シフト又は位置シフトされたクロミ
ナンスチャネルのクロミナンス信号振幅を使用する本発
明の適応抜き取り処理回路の一実施例120が示されてい
る。図４において、同図に示された構成部品は、図３に
示され、異なる番号が付されているが対応している構成
品と類似している。抜き取り量は、（図３の制限増幅器
110と類似している）制限増幅器140の最大出力レベルを
変化させると共に、小さい信号利得を一定に保つことに
より制御される。このため、例えば、図2Aの色副搬送波
安定器64又は図2Bのクロミナンス復号器86からのクロミ
ナンスチャネル信号は、リード線142を介して適応抜き
取り処理制御回路145に供給される。増幅された信号
は、全波整流器（又は、包絡線検出器）146に供給さ
れ、得られた信号は、キャパシタ148/抵抗151の回路網
を用いて平滑化される。増幅器152は、クロミナンス信
号振幅に比例する制御回路145からの電圧を、制限増幅
器140の出力レベルを制御するため供給する。かくし
て、色彩度が高くなると共に、制限増幅器140のクリッ
ピングレベルは高く上昇される。これにより、クロミナ
ンス周波数抜き取りの量が増大する。逆に言うと、プロ
グラムビデオ中に色が不足する場合、クリッピングレベ
ルが減少され、ルミナンスチャネルの信号の抜き取り量
は、非常に少なくなるか、若しくは、零になる。結果と
して得られる適応的に抜き取られた信号はＢ点に対応し
た出力リード線160に供給される。

図４は、適応抜き取り処理制御回路を用いて適応抜き
取り処理を実現する種々の方法の中の一方法を示す図で
ある。或いは、例えば、制限増幅器140を対応した固定
クリッピングレベルに維持するため、回路156の値K2が
時間シフトされたクロミナンスチャネル内のクロミナン
ス振幅と逆方向に変化するように、回路130及び156を制
御するため増幅器152の出力を供給することが可能であ
る。例えば、クロミナンスレベルが低いとき、値K2は、
約1.5％の抜き取りに対し、例えば、K2≒10まで大きく
する必要がある。クロミナンスレベルが更に高い場合、
K2は、約３％の抜き取りに対し、例えば、約５まで小さ
くする必要がある。

図５には、抜き取りレベルが固定された抜き取り処理
回路の変形例が示されている。図５に示された構成部品
は、既に説明した図に示された構成部品と類似している
が、より詳細に示されている。上記の通り、図５の抜き
取り処理回路、又は、その等価回路は、スクランブル処
理された複合映像信号のクロミナンス不安定性を除去す
る目標を達成するためには、例えば、図2A及び2Bに示さ
れているように、時間シフト素子の前後のどちらに挿入
しても構わない。

このため、不安定残存クロミナンスを伴う時間シフト
されたルミナンスは、リード線168を介して供給され、
抵抗169及び171によって設定された２倍の利得を備えた
フィードバック増幅器172によって増幅される。増幅器1
72の出力は、抵抗／インダクタンス／キャパシタンス回
路網173により形成された指数Ｑが２未満のクロミナン
ス帯域通過フィルタに供給される。クロミナンス帯域通
過フィルタ173の出力は増幅器174の非反転入力に供給さ
れる。増幅器174は、抜き取り量を決定する利得に設定
される。例えば、増幅器174が、増幅器174の反転入力に
接続された抵抗175、177を介して５倍の利得に設定され
た場合、抜き取り量は、約３％乃至3.5％である。増幅
器174が７倍の利得に設定された場合、抜き取り量は約
２％乃至2.5％である。ダイオード179は、増幅器174の
出力が制限増幅器176のトランジスタQ1及びQ2のベース
エミッタ接合を逆降伏させないことを保証するため、増
幅器174の出力を約1.4ボルトピーク・ツー・ピークに制
限する。Q1及びQ2からなる差動増幅器回路は、特に、Q1
のベースの電圧が正又は負側で約100ミリボルトを上回
るときに制限が生じる制限増幅器176として使用され
る。増幅器176の反転出力は、抵抗181及び可変抵抗183
を介してQ1のコレクタに供給される。マイナス１の利得
は、Q1のベースに100ミリボルトピーク未満の信号が与
えられるとき、Q1のベースを介して抵抗183のスライダ
に生ずる。増幅器180及び182は加算増幅器を形成し、抵
抗185は、増幅器180の反転入力に接続され、抵抗・イン
ダクタ・キャパシタ・回路網176及びバッファ増幅器186
により形成された遅延ラインを介して（同期信号を含ま
ない）約1.4ボルトのビデオ信号を受信する。遅延ライ
ンは、最大零化又は抜き取り処理がクロミナンス周波数
付近で発生するように、クロミナンス帯域通過フィルタ
173及び制限増幅器176の遅延と一致する必要がある。制
限増幅器176は、±100ミリボルト（200ミリボルトピー
ク・ツー・ピーク）の最大値の1/5又は1/7を出力するの
で、抵抗185及び抵抗184を介したクロミナンス周波数付
近の信号の最大減算は、200ミリボルト/5＝40ミリボル
ト（又は、200ミリボルト・７＝28.5ミリボルト）であ
る。かくして、1400ミリボルトのビデオ信号に対する抜
き取り量は、40/1400、すなわち、約３％、若しくは、2
8.6/1400、すなわち、約２％である。

任意の抜き取り量は増幅器174の利得を設定すること
により実現され得ることに注意する必要がある。過剰な
抜き取りは、ルミナンスノイズの望ましい減少と共にル
ミナンスディテールの望ましくない減少を生じさせるの
で、通常、許容可能な安定クロミナンス出力に対し要求
される最大抜き取り量を使用することが好ましい。クロ
ミナンス帯域通過フィルタ173のＱが２よりも大きくな
るまで上昇されたとき、抜き取り量は、多量若しくはで
きるだけ多くのルミナンスディテールを失うことなく増
加され得る。その理由は、この場合の抜き取り処理がク
ロミナンス周波数の領域の狭い帯域周辺で行われるから
である。しかし、出力リード線188上の抜き取られた信
号、すなわち、スクランブル処理システムの出力は許容
可能な程度しか残存クロミナンス不安定性を含まないこ
とが保証されるように注意する必要がある。

図６は、適応抜き取り処理制御回路209を利用する適
応クロミナンス抜き取り処理回路の更なる実施例190を
示す図である。本実施例の場合、図４に示されるよう
に、クロミナンスチャネル信号振幅を検出することによ
り抜き取り量が再調整される。上述の通り、図６の抜き
取り処理回路は、適応型若しくは固定型の何れも櫛形フ
ィルタの後方で、夫々の時間シフト素子の前方に挿入さ
れる。図６の実施例は、本発明がテレビジョンセット、
ビデオレコーダ等に使用される櫛形フィルタ用のルミナ
ンス−クロミナンス分離を増大するため使用される場合
にも適用される。

図６は、図６に示された制限増幅器204が、複合フィ
ードバック差動増幅器を形成するためトランジスタQ1、
Q2、Q3及びQ4を利用する点を除いて、図５に示された構
成部品と類似した構成部品を含む。制限増幅器204の利
得は、トランジスタペアQ5、Q6のトランジスタQ5のコレ
クタ電流によるエミッタテイル電流と実質的に独立して
いるが、出力クリッピングレベルはトランジスタQ5のコ
レクタ電流によるエミッタテイル電流に比例する。トラ
ンジスタQ1、Q2、Q3及びQ4と、抵抗197及び199と、局部
フィードバック抵抗193及び195とによる非常に高い相互
コンダクタンス増幅器の形成は、この増幅器に対し抵抗
193の略逆数の全体的な相互コンダクタンスを提供す
る。抵抗193、195は、好ましくは、同じ抵抗値であるこ
とに注意する必要がある。抵抗197及び／又は抵抗199に
おけるピーククリッピング出力レベルは、抵抗197の抵
抗値倍されたエミッタテイル電流（トランジスタQ5のコ
レクタ電流）に比例する。抵抗197、199は、増幅器204
に対する出力負荷抵抗であり、増幅器204の出力は（選
択的な）差動増幅器200に供給され、差動増幅器200は適
応抜き取り処理制御回路209内の増幅器212の出力を介し
て供給されたクロミナンスチャネルの包絡線信号を除去
する。可変抵抗201は、制限増幅器204の出力を用いて抜
き取り（減算）の最大値に対し調整される。加算増幅器
202は、可変抵抗201と、図３乃至５の遅延ラインと類似
した遅延ライン211に接続される。したがって、出力リ
ード線214上の増幅器202の出力は、最小限に抑えられた
不安定クロミナンスを伴うルミナンスである。

図４と同様に、図６の適応抜き取り処理制御回路209
は、リード線206上でクロミナンスチャネル信号を増幅
し、その信号を全波整流器210（又は包絡線検出器）に
供給する増幅器208を含む。全波整流器又は包絡線検出
器の出力は、充電キャパシタ203によって平滑化され、
充電キャパシタ203は抵抗205を用いて放電される。増幅
器212は、クロミナンス信号振幅に比例した電圧を出力
する。その上、直流オフセットが、バイアス抵抗207と
トランジスタQ3及びQ4とにより構成された電流変換器回
路215への電圧をバイアスするため、増幅器212の端子21
3に供給される。トランジスタQ3のコレクタ電流は、ク
ロミナンス信号振幅に比例する。色彩度が高くなると共
に、トランジスタQ3のコレクタ電流が増加する。一方、
制限増幅器204によって供給されるクリッピングレベル
が高くなると共に、クロミナンス周波数の抜き取り量が
増加する。プログラムビデオ信号にカラーが存在しない
場合、トランジスタQ3のコレクタ電流は零に接近し、抵
抗197又は199のクリッピングレベルは零に近くなり（零
付近出力に対し）、これにより、ルミナンスチャネル信
号に対する抜き取りは零、若しくは、非常に少ない。

図７は多重帯域周波数抜き取り処理システムの一実施
例220を示す図であり、本例において、抜き取り処理
は、第１の抜き取り処理パス中の帯域通過フィルタ226
を介してクロミナンス周波数で行われ、第２の並行抜き
取り処理パス内の高域通過フィルタ228を介してルミナ
ンスチャネル信号の更なるノイズ除去用の別の周波数で
行われる。また、図７には、適応抜き取り処理制御回路
225を用いて第１の抜き取り処理パス内の残存クロミナ
ンス周波数に対し抜き取り処理を行い、同時に、第２の
並行抜き取り処理パス内で高域通過フィルタ228を用い
て他の周波数で固定抜き取り処理を行う他の例が示され
ている。高域通過フィルタ228は、加算回路238及び／又
は240で位相の相互作用が発生しないように、帯域通過
フィルタ226の周波数にノッチフィルタセットを含むこ
とに注意する必要がある。

別の構成部品224、230及び234は、図３乃至６に示さ
れた対応した構成部品と類似し、高域通過フィルタ228
の第２の並行抜き取り処理パス内の構成部品231及び236
は、帯域通過フィルタ226の第１の抜き取り処理パス内
の対応した構成部品と類似している。同様に、遅延ライ
ン242は、図３乃至６の夫々の遅延ライン113、128、187
−186、191−204と類似している。同様な形式で、適応
抜き取り処理制御回路を形成する構成部品246、248、25
0及び249−251は、図４及び６に記載された適応抜き取
り処理回路の対応した構成部品と類似している。

本発明は、テレビジョンセットのビデオ櫛形フィルタ
の性能を向上させるため使用できる点に注意する必要が
ある。ビデオテープレコーダは、ノイズ除去及びルミナ
ンス−クロミナンスの分離の促進によって性能を向上さ
せるため、本発明の概念を利用することができる。

上記の通り、本発明は特定の実施例に関して説明され
ているが、種々の付加的な特徴及び利点は詳細な説明と
図面から明らかであり、本発明の範囲は請求の範囲の内
容及びその均等物によって規定される。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/64 H04N 7/167

Claims (21)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クロミナンス信号がルミナンス信号から完
   全には分離されないため、安定したクロマを有するスク
   ランブル処理されたクロミナンス信号と、スクランブル
   処理前には安定した残留クロマを含み、スクランブル処
   理後には不安定な残留クロマを含むルミナンス信号とを
   生ずるラインスクランブル処理されたビデオ信号中のク
   ロマ副搬送波不安定性を最小限に抑える方法であって、 不安定な残留クロマが最小限に抑えられたスクランブル
   処理されたルミナンス信号が得られるように、不安定な
   残留クロマのレベルが選択されたレベルよりも低いと
   き、不安定な残留クロマがルミナンス信号に通過するの
   を制限し、同時に、選択されたレベルよりも高いレベル
   の信号を通過させるため、選択されたレベルでスクラン
   ブル処理の前又は後にルミナンス信号を抜き取る段階
   と、 クロマ副搬送波不安定性が最小限に抑えられたラインス
   クランブル処理されたビデオ信号を得るため、安定した
   クロマを有するスクランブル処理されたクロミナンス信
   号を、不安定な残留クロマが最小限に抑えられたスクラ
   ンブル処理されたルミナンス信号と加算する段階と、 を有することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】上記ルミナンス信号を抜き取る段階は、 上記不安定な残留クロマの通過を制限させる選択された
   レベルと比例した閾値を設定する段階と、 上記スクランブル処理されたルミナンス信号から実質的
   に除去されるように、上記閾値未満のルミナンス信号か
   ら安定した残留クロマ又は不安定な残留クロマを抜き取
   る段階と、 を有する請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】上記クロミナンス信号の振幅を検出する段
   階と、 ルミナンス信号中の不安定な残留クロマの抜き取りの量
   を対応的に変化させるため、スクランブル処理されたク
   ロミナンス信号の上記検出された振幅に応じてクロスオ
   ーバー閾値レベルを変更する段階と、 を更に有する請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】上記クロミナンス信号の振幅を検出する段
   階に応じて上記スクランブル処理されたクロミナンス信
   号の振幅を表す可変電流信号を発生する段階と、 ルミナンス信号の利得を一定に保ちながら上記可変電流
   信号に応じて上記閾値レベルを変更する段階と、 を更に有する請求項３記載の方法。
5. 【請求項５】上記閾値レベルは、上記クロマ副搬送波周
   波数周辺で入力ビデオ信号レベルの０％乃至約３％を切
   り取るように設定される請求項３記載の方法。
6. 【請求項６】クロミナンス信号とルミナンス信号が完全
   には分離されないため、スクランブル処理によって残留
   クロマを伴うルミナンス信号が生成され、スクランブル
   処理されたルミナンス信号中に不安定な残留クロミナン
   ス信号が発生するスクランブル処理において、スクラン
   ブル処理されたビデオ信号中のクロマ副搬送波不安定性
   を最小限に抑える方法であって、 通過が妨げられるべき低レベルクロマ成分を決定する抜
   き取り閾値を設定する段階と、 上記抜き取り閾値以上の信号レベルの通過を許すと共
   に、残留クロマ又は不安定な残留クロマの通過を実質的
   に妨げるため、上記抜き取り閾値で対応したルミナンス
   信号を切り取ることにより、安定した残留クロマを伴う
   上記ルミナンス信号、又は、不安定な残留クロマを伴う
   上記ルミナンス信号を抜き取る段階と、 クロマ副搬送波不安定性が最小限に抑えられた上記ライ
   ンスクランブル処理されたビデオ信号を生成するため、
   上記切り取られたスクランブル処理されたルミナンス信
   号を上記スクランブル処理されたクロミナンス信号と合
   成する段階と、 を有する方法。
7. 【請求項７】上記ルミナンス信号を抜き取る段階は、上
   記ラインスクランブル処理の前に行われ、上記残留クロ
   マを除去する請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】上記ルミナンス信号を抜き取る段階は、上
   記ラインスクランブル処理の後に行われ、上記不安定な
   残留クロマを除去する請求項６記載の方法。
9. 【請求項９】上記スクランブル処理の前若しくは後に上
   記クロミナンス信号の振幅を検出する段階と、 上記検出されたクロミナンス信号の振幅に比例して上記
   ルミナンス信号の抜き取りの量を対応的に変化させるた
   め上記抜き取り閾値を変更する段階と、 を更に有する請求項６記載の方法。
10. 【請求項１０】クロミナンス信号がルミナンス信号から
    完全には分離されないため、残留クロマを含むルミナン
    ス信号を生ずるラインスクランブル処理において、ライ
    ンスクランブル処理されたビデオ信号中のクロマ副搬送
    波不安定性を最小限に抑える装置であって、 上記ルミナンス信号をスクランブル処理し、不安定な残
    留クロマを有するスクランブル処理されたルミナンス信
    号を生成するシフト／変調手段と、 安定したクロマを有するスクランブル処理されたクロミ
    ナンス信号を与えるシフト／変調手段と、 不安定な残留クロマが最小限に抑えられたスクランブル
    処理されたルミナンス信号を与えるため、上記不安定な
    残留クロマを有するスクランブル処理されたルミナンス
    信号を受け取り、上記不安定な残留クロマの通過を妨
    げ、上記不安定な残留クロマのレベル以上のレベルの信
    号の通過を許容するクロマ抜き取り処理手段と、 クロマ副搬送波不安定性が最小限に抑えられたラインス
    クランブル処理されたビデオ信号を与えるため、安定な
    クロマを有する上記スクランブル処理されたクロミナン
    ス信号を、不安定な残留クロマが最小限に抑えられた上
    記スクランブル処理されたルミナンス信号と合成する加
    算手段と、 を有する装置。
11. 【請求項１１】クロマチャネルのクロミナンス信号とル
    ミナンスチャネルのルミナンス信号の分離が不完全であ
    るため、スクランブル処理後に、スクランブル処理され
    たクロミナンス信号と、不安定な残留クロマを有するス
    クランブル処理されたルミナンス信号とを生ずるライン
    スクランブル処理システムにおいて、スクランブル処理
    されたビデオ信号のクロマ副搬送波不安定性を最小限に
    抑える装置であって、 安定したクロマを有するスクランブル処理されたクロミ
    ナンス信号を与えるシフト／変調手段と、 上記残留クロミナンス信号を含むルミナンス信号を受け
    取り、上記残留クロミナンス信号の通過を妨げ、上記残
    留クロミナンス信号以上のレベルの信号の通過を許すク
    ロマ抜き取り処理手段と、 不安定な残留クロミナンス信号が最小限に抑えられたス
    クランブル処理されたルミナンス信号を与えるため、上
    記クロマ抜き取り処理手段に応答し、上記クロマ抜き取
    り処理手段から受け取られた上記ルミナンス信号をスク
    ランブル処理するシフト／変調手段と、 クロマ副搬送波不安定性が最小限に抑えられた上記ライ
    ンスクランブル処理されたビデオ信号を与えるため、安
    定なクロマを有する上記スクランブル処理されたクロミ
    ナンス信号を、不安定な残留クロマが最小限に抑えられ
    た上記スクランブル処理されたルミナンス信号と合成す
    る加算手段と、 を有する装置。
12. 【請求項１２】クロマチャネルのクロミナンス信号及び
    ルミナンスチャネルのルミナンス信号の分離の不完全性
    のために、スクランブル処理後に安定なクロマを有する
    スクランブル処理されたクロミナンス信号を発生し、ス
    クランブル処理前に安定した残留クロマを有するスクラ
    ンブル処理されたルミナンス信号を発生し、スクランブ
    ル処理後に不安定な残留クロマを有するスクランブル処
    理されたルミナンス信号を発生するラインスクランブル
    処理システムにおいて、スクランブル処理されたビデオ
    信号のクロマ信号副搬送波不安定性を最小限に抑える装
    置であって、 不安定な残留クロマが最小限に抑えられたルミナンス信
    号を得るため、上記ルミナンスチャネルに配置され、安
    定した残留クロマ又は不安定な残留クロマの通過を妨
    げ、上記残留クロマのレベル以上の信号の通過を許容す
    る抜き取り処理手段と、 クロマ副搬送波不安定性が最小限に抑えられた上記スク
    ランブル処理されたビデオ信号を発生するため、不安定
    な残留クロマが最小限に抑えられた上記ルミナンス信号
    を、上記スクランブル処理されたクロミナンス信号と合
    成する加算手段と、 を有する装置。
13. 【請求項１３】上記抜き取り処理手段は、上記ルミナン
    スチャネル内で上記ラインスクランブル処理システムの
    前に配置され、上記残留クロマを抜き取る請求項12記載
    の装置。
14. 【請求項１４】上記抜き取り処理手段は、上記ルミナン
    スチャネル内で上記ラインスクランブル処理システムの
    後に配置され、上記残留クロマを抜き取る請求項12記載
    の装置。
15. 【請求項１５】上記抜き取り処理手段は、 上記安定した残留クロマ又は上記不安定な残留クロマが
    抜き取り処理閾値を下回り、通過を妨げられ、上記残留
    クロマよりも大きい信号が上記抜き取り処理閾値を上回
    り、通過を許可されるように抜き取り処理閾値を設定す
    る手段と、 上記抜き取り処理閾値に満たない信号を抜き取る増幅手
    段と、 を有する、請求項12記載の装置。
16. 【請求項１６】上記抜き取り処理手段は、 上記ルミナンス信号を受け取り、クロマ副搬送波周波数
    で信号を供給するフィルタ手段と、 上記フィルタ手段に応答し、上記抜き取り処理閾値で上
    記クロマ副搬送波周波数を切り取る制限増幅器手段と、 上記切り取られた信号に応答し、略安定した残留クロマ
    を含むルミナンス信号を上記加算手段へ供給する加算増
    幅器と、 を更に有する請求項15記載の装置。
17. 【請求項１７】上記抜き取り処理閾値を設定する手段
    は、上記クロマ副搬送波周波数の周辺でビデオ信号レベ
    ルの０％乃至約３％を抜き取るように上記抜き取り処理
    閾値のレベルを設定する手段を有する請求項15記載の装
    置。
18. 【請求項１８】上記抜き取り処理手段は、 上記クロミナンス信号の振幅に応じて上記抜き取り処理
    閾値を変更する抜き取り処理制御手段と、 上記クロミナンス信号の振幅を検出する手段と、 検出された上記クロミナンス信号の振幅に応じて可変電
    流制御信号を与える手段と、 を含む請求項15記載の装置。
19. 【請求項１９】上記抜き取り処理手段は、上記残留クロ
    マを実質的に除去するため、上記可変電流制御信号に応
    じて、変更される上記抜き取り処理閾値で上記ルミナン
    ス信号を切り取る制限増幅器手段を更に有する、請求項
    18記載の装置。
20. 【請求項２０】上記抜き取り処理手段は、 上記ルミナンス信号を受け取り、上記クロマ副搬送波周
    波数の信号を供給するフィルタ手段と、 上記フィルタ手段に接続され、予め選択された利得を有
    する増幅器と、 上記予め選択された利得を有する増幅器に接続され、上
    記増幅器からの信号を上記抜き取り処理閾値で切り取る
    制限増幅器手段と、 上記制限増幅器手段に接続され、上記増幅器の予め選択
    された利得の逆数で上記信号を減衰させる減衰手段と、 を更に有する請求項15記載の装置。
21. 【請求項２１】上記クロミナンス信号の振幅を検出する
    手段を更に有し、 上記増幅器の予め選択された利得及び上記予め選択され
    た利得の逆数は、上記クロミナンス信号の検出された振
    幅に応じて変更される、請求項20記載の装置。