JPH04309092A - Video signal processing unit - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate deviation in hue and uneven color density by calculating an interpolation data of an interpolation point from a data of two consecutive sampling points and interpolating the data based on a trigonometric function. CONSTITUTION:Sampling data A-D of a color sampling point 8 are obtained by sampling a chrominance carrier frequency Fsc with a frequency subject to 4-multiple from a chroma input signal 7. An arithmetic circuit 5 calculates interpolation data a-d among data from the digital data A-D and an interpolation circuit 6 interpolates the interpolation data a-d calculated at each interpolation point 10 and the data quantity is doubled and a D/A converter 3 is used to convert the signal into an analog chroma signal 9 and a low pass filter (LPF) 4 implements carrier recovery to obtain a chroma output signal 11. Since the waveform of the chroma signal is always represented by a sinusoidal wave, the interpolating point is obtained by a trigonometric function and the interpolation data is obtained based on the relation of phase between the sampling point 8 and the interpolation point 10.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン色信号を
ディジタル処理する映像信号処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video signal processing apparatus for digitally processing television color signals.

【０００２】0002

【従来の技術】図６は、従来の映像信号処理装置のブロ
ック回路図で、１はサンプリング回路で、クロマ入力信
号を色副搬送波周波数Ｆｓｃを４逓倍したサンプリング
周波数でもって標本化する。２はディジタル色信号処理
回路、３はＤ／Ａ変換器、４はアナログ・ローパスフィ
ルタ（以下、「ＬＰＦ」という）である。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block circuit diagram of a conventional video signal processing apparatus. Reference numeral 1 denotes a sampling circuit which samples a chroma input signal at a sampling frequency that is four times the color subcarrier frequency Fsc. 2 is a digital color signal processing circuit, 3 is a D/A converter, and 4 is an analog low-pass filter (hereinafter referred to as "LPF").

【０００３】図７および図８は、ディジタル色信号処理
回路２およびＤ／Ａ変換器３における信号の様子を説明
するため図である。図において、７はクロマ入力信号で
、ＮＴＳＣ方式では３．５７９５４５ＭＨｚのキャリア
信号を、２つの色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）で直角平衡
変調した搬送色信号である。８はクロマ信号７を標本化
するサンプリングポイント、９はＤ／Ａ変換した結果得
られるクロマ信号である。FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining the state of signals in the digital color signal processing circuit 2 and the D/A converter 3. In the figure, 7 is a chroma input signal, which in the NTSC system is a carrier color signal obtained by orthogonally balanced modulating a 3.579545 MHz carrier signal with two color difference signals (R-Y, B-Y). 8 is a sampling point for sampling the chroma signal 7, and 9 is a chroma signal obtained as a result of D/A conversion.

【０００４】次に、動作について説明する。クロマ信号
７は、サンプリング回路１で色副搬送波周波数Ｆｓｃを
４逓倍した周波数で標本化され、各サンプリングポイン
ト８の標本化デ−タＡ〜Ｄが得られる。こうして得られ
たディジタルデ−タＡ〜ＤをそのままＤ／Ａ変換すると
、図７のようなクロマ信号９が得られる。また、サンプ
リングポイント８とクロマ入力信号７との位相差が、図
８の場合には、図８のようなクロマ信号９となる。次い
でクロマ信号９は、ＬＰＦ４を通ってクロマ出力信号１
０に復元される。Next, the operation will be explained. The chroma signal 7 is sampled by the sampling circuit 1 at a frequency obtained by multiplying the color subcarrier frequency Fsc by four, and sampled data A to D at each sampling point 8 are obtained. When the digital data A to D thus obtained are directly D/A converted, a chroma signal 9 as shown in FIG. 7 is obtained. Further, when the phase difference between the sampling point 8 and the chroma input signal 7 is as shown in FIG. 8, the chroma signal 9 as shown in FIG. 8 is obtained. Next, the chroma signal 9 passes through the LPF 4 and becomes the chroma output signal 1.
Restored to 0.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の映像信号処理装
置は、出力クロマ信号を正弦波に復元するために、かな
り複雑なフィルタを設計しなければならず、現実には、
どうしても色相ズレや色濃度ムラがでる等の不具合があ
った。また、サンプル周波数そのものを高くとるという
手段もあるが、信号処理速度そのものが高くなるため、
実現が困難であった。[Problems to be Solved by the Invention] Conventional video signal processing devices have to design quite complex filters in order to restore output chroma signals to sine waves.
There were unavoidable problems such as hue shift and uneven color density. Another option is to increase the sampling frequency itself, but this increases the signal processing speed itself, so
It was difficult to realize this.

【０００６】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、サンプル周波数を上げることな
く、クロマ出力信号をクロマ入力信号に近づけることが
できるとともに、色相ズレや色濃度ムラを抑えることが
できる映像信号処理装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to bring the chroma output signal closer to the chroma input signal without increasing the sampling frequency, and also to eliminate hue shift and color density unevenness. An object of the present invention is to obtain a video signal processing device that can suppress the noise.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る映像信号処
理装置は、クロマ信号が正弦波であることから、三角関
数を用いてディジタル信号の補間を行い、もとのディジ
タルデ−タと補間したデ−タとから出力クロマ信号を復
元するようにしたものである。[Means for Solving the Problem] Since the chroma signal is a sine wave, the video signal processing device according to the present invention interpolates the digital signal using trigonometric functions, and interpolates the original digital data and the interpolated signal. The output chroma signal is restored from the received data.

【０００８】[0008]

【作用】本発明におけるディジタルデ−タの補間は、デ
ィジタル処理において４Ｆｓｃにより標本化されたクロ
マ信号を、三角関数の関係によって補間を行って８Ｆｓ
ｃのサンプリングデ−タとし、このデ−タをクロマ信号
に復元する。このため、より正確な復元を行うことがで
きる。[Operation] In the interpolation of digital data in the present invention, a chroma signal sampled by 4Fsc in digital processing is interpolated using the relationship of trigonometric functions to obtain 8Fs.
c sampling data, and restore this data to a chroma signal. Therefore, more accurate restoration can be performed.

【０００９】[0009]

【実施例】図１は、本発明の一実施例のブロック回路図
である。図において、５は三角関数の演算を行う演算回
路、６は演算で算出したデ−タを元のデ−タの間に補間
する補間回路である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention. In the figure, 5 is an arithmetic circuit for calculating trigonometric functions, and 6 is an interpolation circuit for interpolating the data calculated by the calculation between the original data.

【００１０】図２，図３，図４および図５は、本実施例
におけるクロマ入力信号７とクロマ信号９の様子を説明
するための図で、以下、最もよく行なわれているキャリ
ア周波数ｆｓｃの４倍でサンプリングを行ない、こうし
て得られたデ−タを、ｆｓｃの８倍の周波数でキャリア
復元を行なう場合について説明する。図において、１０
はデ−タの補間を行なう補間ポイントである。FIGS. 2, 3, 4, and 5 are diagrams for explaining the state of the chroma input signal 7 and the chroma signal 9 in this embodiment. A case will be described in which sampling is performed at four times the frequency and carrier restoration is performed on the data thus obtained at a frequency eight times fsc. In the figure, 10
is an interpolation point at which data is interpolated.

【００１１】次に、動作について説明する。クロマ入力
信号７から、色副搬送波周波数Ｆｓｃを４逓倍した周波
数で標本化することで、各サンプリングポイント８の標
本化デ−タＡ〜Ｄが得られる。演算回路５は、得られた
ディジタルデ−タＡ〜Ｄから、各デ−タ間の補間デ−タ
ａ〜ｄを算出し、補間回路６は、各補間ポイン１０にお
いて算出した補間デ−タａ〜ｄを補間し、従来の２倍の
デ−タ量にした上で、Ｄ／Ａ変換器３でアナログのクロ
マ信号９に変換し、ＬＰＦ４でキャリア復元を行うこと
でクロマ出力信号１０が得られる。Next, the operation will be explained. By sampling the chroma input signal 7 at a frequency obtained by multiplying the color subcarrier frequency Fsc by four, sampled data A to D at each sampling point 8 are obtained. The arithmetic circuit 5 calculates interpolation data a to d between each data from the obtained digital data A to D, and the interpolation circuit 6 calculates the interpolation data a to d calculated at each interpolation point 10. After interpolating a to d to double the amount of data compared to the conventional one, the D/A converter 3 converts it to an analog chroma signal 9, and the LPF 4 performs carrier restoration to create the chroma output signal 10. can get.

【００１２】ここで、ディジタルデ−タＡ〜Ｄの補間方
法について説明する。クロマ信号の波形は、常に正弦波
で表されることから、補間する点は三角関数によって求
めることができる。すなわち、標本化デ−タＡのある位
相を０とすると、標本化デ−タＢの位相は９０°、補間
デ−タａの位相は４５°であることから、標本化デ−タ
Ａ＝αｓｉｎθ とおくと、デ−タＢ，ａは、それぞれ Ｂ＝αｓｉｎ（θ＋９０°）＝αｃｏｓθ　　　　　　
ａ＝αｓｉｎ（θ＋４５°）＝（１／√２）（αｓｉｎ
θ＋αｃｏｓθ）　　　　　　　　＝（１／√２）（Ａ
＋Ｂ）と表わすことができる。[0012] Here, a method of interpolating digital data A to D will be explained. Since the waveform of the chroma signal is always represented by a sine wave, the interpolation points can be determined using trigonometric functions. That is, if a certain phase of sampled data A is 0, the phase of sampled data B is 90°, and the phase of interpolated data a is 45°, so that sampled data A= When αsinθ is set, data B and a are respectively B=αsin(θ+90°)=αcosθ
a=αsin(θ+45°)=(1/√2)(αsin
θ+αcosθ) = (1/√2)(A
+B).

【００１３】同様にして、ｂ，ｃ，ｄのデ−タも求める
ことができる。具体的には 　　　　　　１／√２＝０．７０７１０６・・・＝０．
５＋０．１２５＋０．０６２５　　　　　　　　　　　
　　　　　＋・・・　　　　　　　　　　　　　　　　
‥‥‥■となるため、具現化しやすい演算回路５として
、■式第１項までの近似を求めることにすると、図２ま
たは図３のようになり、項数を多くした場合、つまり、
係数が１／√２の場合には、図３または図４のようにな
る。Similarly, data b, c, and d can also be obtained. Specifically, 1/√2=0.707106...=0.
5+0.125+0.0625
+...
‥‥‥■ Therefore, if we determine the approximation up to the first term of the ■ expression as an arithmetic circuit 5 that is easy to implement, the result will be as shown in Fig. 2 or 3, and when the number of terms is increased, that is,
When the coefficient is 1/√2, the result is as shown in FIG. 3 or 4.

【００１４】なお、上記の実施例では、キャリア復元の
周波数に８Ｆｓｃを使用したが、より高い周波数を使用
し、補間デ−タを増やすことで、さらに復元精度を高め
ることができる。また、三角関数の関係から、各補間の
ポイント１０の補間デ−タａ〜ｄを求める■式の係数を
１／√２としたが、、近似値であれば充分な効果を奏す
る。In the above embodiment, 8Fsc is used as the carrier restoration frequency, but the restoration accuracy can be further improved by using a higher frequency and increasing the amount of interpolation data. Further, from the relationship of trigonometric functions, the coefficient of formula (2) for obtaining the interpolated data a to d at point 10 of each interpolation was set to 1/√2, but an approximation value will have a sufficient effect.

【００１５】[0015]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、サンプ
リングポイント８と補間ポイント１０との位相関係にも
とづく三角関数を用いて補間デ−タを求めているので、
標本化するクロマ入力信号とサンプリングクロックとの
位相差によってクロマ出力信号は変形することなく正弦
波形で出力されるので、色相および飽和度の変化が抑制
できる効果がある。As described above, according to the present invention, interpolated data is obtained using trigonometric functions based on the phase relationship between the sampling point 8 and the interpolation point 10.
Since the chroma output signal is output in a sinusoidal waveform without being deformed due to the phase difference between the chroma input signal to be sampled and the sampling clock, changes in hue and saturation can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図１】本発明の一実施例のブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention.

【図２】本実施例のクロマ入力信号の波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram of a chroma input signal in this embodiment.

【図３】本実施例のサンプリングポイントおよび補間ポ
イントを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing sampling points and interpolation points in this embodiment.

【図４】本実施例のサンプリングポイントおよび補間ポ
イントを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing sampling points and interpolation points in this embodiment.

【図５】本実施例の補間されたクロマ入力信号の波形図
である。FIG. 5 is a waveform diagram of an interpolated chroma input signal of this embodiment.

【図６】従来の映像信号処理回路のブロック回路図であ
る。FIG. 6 is a block circuit diagram of a conventional video signal processing circuit.

【図７】従来例のクロマ入力信号とサンプリングポイン
トおよび補間ポイントを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a chroma input signal, sampling points, and interpolation points in a conventional example.

【図８】従来例の補間されたクロマ信号の波形を示す図
である。FIG. 8 is a diagram showing a waveform of an interpolated chroma signal in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１　　サンプリング回路 ２　　ディジタル色信号処理回路 ３　　Ｄ／Ａ変換器 ４　　ローパス・フィルタ ５　　演算回路 ６　　補間回路 1 Sampling circuit 2 Digital color signal processing circuit 3 D/A converter 4 Low pass filter 5 Arithmetic circuit 6 Interpolation circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】　　テレビジョン色信号を搬送周波数の４
倍で標本化する手段と、この標本化手段により得られた
時間的に連続する２つの値Ａ，ＢについてＣ＝（１／√
２）（Ａ＋Ｂ）もしくはその近似値を計算する手段と、
この計算値Ｃを前記標本値Ａ，Ｂ間に補間し、時間的に
Ａ，Ｃ，Ｂの順に出力する手段とを備えたことを特徴と
する映像信号処理装置。[Claim 1] A television color signal with a carrier frequency of 4
C=(1/√
2) means for calculating (A+B) or an approximate value thereof;
A video signal processing device comprising means for interpolating the calculated value C between the sample values A and B and outputting the calculated value C in the temporal order of A, C, and B.