JPS61144171A - アナログ−デイジタル変換精度向上装置 - Google Patents

アナログ−デイジタル変換精度向上装置

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JPS61144171A
JPS61144171A JP59265751A JP26575184A JPS61144171A JP S61144171 A JPS61144171 A JP S61144171A JP 59265751 A JP59265751 A JP 59265751A JP 26575184 A JP26575184 A JP 26575184A JP S61144171 A JPS61144171 A JP S61144171A
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JP
Japan
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signal
digital
analog
correction signal
circuit
Prior art date
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JP59265751A
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Yoshinori Kitamura
北村 好徳
Atsushi Morimura
淳 森村
Hiroki Matsuoka
宏樹 松岡
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アナログ信号をディジタル信号に変換する技
術に関するものである。
従来の技術 従来のアナログ−ディジタル変換(以下A/D変換とす
る)方法では、変換精度を高めるため、ビット数の多い
A/Dか、または、ディザ法が用いられてい友。ビット
数の多いA/Dは高価なため、ディザ法で変換精度の向
上がよく行われる。
従来のディザ法は、テレビジョン学会誌1983年7月
(VoL37 、No、 7 )の34ページに簡単に
示されている。第4図A、Bは従来のディザ法の波形図
とブロック図を示すものである。■は入力テレビ信号波
形、■は■の入力テレビ信号をA/D変換後ディジタル
信号を7一グ信号に変換したときの出力信号波形を示し
、J−1,I、J+1はレベルを示している。■はディ
ザ信号で振巾がランダムに変化し、しかもA / D変
換器の最低分解能のレベルよシ小さい信号である。1は
加算回路、2はA/D変換器、3はディジタル−アナロ
グ変換(以後D/A変換とする)である。
加算器1は入力テレビ信号■とディザ信号■を加算する
もので第4図式の0+■の波形を得る。
閾値P、QはA/D変換の変換レベルを示し、P以下は
D/A変換後のT−1のレベルを得、P以上Q以下はJ
のレベル、0以上はI+1のレベルを得る。その結果、
■+@の信号のD/A後の信号はdのようになり、目の
積分効果でりのような■に近似した像として見える。
発明が解決しようとする問題点 このように構成された従来の方法では量子化されたステ
ップ数のあらさによる面像の為輪郭は目の積分効果を利
用して改善されるが、A / D変換それ自体の直線性
が悪く、それにより発生する偽輪郭は改善されないとい
う問題点を有していた。
この問題点について、〈わしく説明する。第5図にA/
D変換の入力特性を示す。eは理想特性、fは直線性が
悪い例で、急激に変化して部分で偽輪郭が発生する。直
線性の劣化がA/D変換器の本来の最低分解能のレベル
よ)大きいので、小振巾の信号を用いるディザ法では偽
輪郭を十分軽減できない。
本発明はかかる点に鑑み、A/D変換の直線性が悪く、
それによシ発生する偽輪郭を改善するアナログ−ディジ
タル変換精度向上装置を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明はA/D変換器とA/D変換器の最低分解能以上
の振幅をもち、かつ一定の周期で変化する補正信号’i
A/D変換する前の信号に加える回路と、ディジタル信
号に変換後、加算した補正信号に相当するディジタル補
正信号を減算する回路とを備えたアナログ−ディジタル
変換精度向上装置である。
作    用 本発明は前記した構成により、補正信号を加えることK
より、第5図の入力レベルがKがLになるように変化さ
せる。KはA/D変換の直線性の悪い所、Lは直線性が
良好な所である。KのレベルでA/D変換すると直線性
が悪いため、出力はMl  レベルになる。補正信号を
加えて、Kt−Lに変化させてA/D変換すると出力レ
ベルにはN1になる。この信号をディジタル補正信号を
減算して、N2のレベル、すなわち直線性が良好なとき
の出力レベルになる。このように入力レベルKがこの結
果直線性の悪いfの特性がqの特性になり直線性が6d
B改善される。
実施例 第1図は本発明の第1の実施例におけるアナログ−ディ
ジタル変換精度向上装置の基本ブロック図である。
11は入力信号v1と補正信号Sとを加算する加算回路
、12はアナログ信号をディジタル信号に変換するA/
D変換器、13はディジタル化された信号より補正信号
Sに相当するディジタル補正信号SDを減算する減算回
路である。そして、補正されたディジタル信号VDを得
る。
以上のように構成された本実施例のアナログ−ディジタ
ル変換精度向上装置について、以下その動作を説明する
A/D変換11の直線性は第5図、fの特性のように直
線性が悪い。このA/D変換を用いて、テレビ信号をデ
ィジタル化して処理すると、特性が急激に変化するとこ
ろで、量子化のステップが非常にあらくなシ、偽輪郭が
発生する。加算器11で周期的に変化する補正信号St
−加える。その結果、入力レベルにの信号は、レベルに
とレベルLとに周期的に変化する信号に変わる。この信
号をA/D変換すると出力レベルM4.N1に相当する
ディジタル信号を得る。減算回路13で補正信号Sに相
当するディジタル補正信号Spt敷算し、出力レベルN
1に相当するディジタル信号を出力レベルM2に相当す
るディジタル信号にする。その結果、入力レベルKに相
当するディジタル信号は、出力レベルM1.M2.と交
互に周期的に変化する信号になる。そして目の積分効果
を利用してfの特性を示していたものでが9の特性とな
り、直線性がedB改善される。目の積分効果を十分動
かさせるため、補正信号のくり返し周波数の位相を水平
走査周波数あるいはフレーム周波数ごとに18oo変化
させるとさらに効果的である。
第2図は本発明の第2の実施例を示すアナログ−ディジ
タル変換精度向上装置のブロック図である。同図におい
て、11は加算回路、12はA/D変換器、13は減算
回路で以上は第1図の構成と同様のものである。第1図
の構成と異なるのは周期的に変化する補正信号の周期の
周波数成分を除去するローパスフィルタ14を設は比点
である。
前記のように構成された第2の実施例のアナログ−ディ
ジタル変換精度向上装置について、以下その動作を説明
する。第1図では目の積分効果で平均していたのを、ロ
ーパスフィルタ14で電気的に平均する。補正信号のく
シ返し周波数を、A/D変換器のクロックの十の周波数
にする。
この周波数成分をローパスフィルタ14で除去する。ク
ロックの周波数は一般に入力信号の帯域の2倍以上にす
るので、クロックの周波数の十のローハスフィルタを入
れても特性の劣化は少ない。
アナログの補正信号Sとディジタルの補正信号SDのレ
ベル差信号がA/D変換器の直線性の劣化による発生す
る誤差信号、(第5図人力レベルにのとき、出力レベル
差M、−M2)に加算され、妨害信号が増え、目の積分
効果だけでは、十分に除去できない場合がある。しかし
ローパスフィルタ14で電気的に除去できるので、画質
の劣化がない。
以上のように本実施例によれば、ローパスフィルタ14
を設けることによシ、画質の劣化なく、A / D変換
の精度向上ができる。
なお、@2の実施例において、補正信号の〈9返し周波
数はA/D変換のクロック周波数の一(n:2以上の整
数)にしても良い。クロック周波数の−の成分がローパ
スフィルターで除去できないとき、水平走査周波数ごと
あるいはフレーム周波数ごとに位相を1800かえ、目
の積分効果を利用して、偽輪郭を除去する。
第3図は単板式固体カラーカメラに本発明を応用した実
施例のブロック図である。
11は加算回路、12はA/D変換器、13は減算回路
で、以上は第1図の構成と同様なものである。15は固
体撮像素子で、16は加算回路、17は1水平走査期間
遅延さす回路、18.19はローパスフィルター、20
は色分離回路、21はガンマ補正回路、22はマトリッ
クス回路、23はバイパスフィルター、24はクリップ
回路、25はガンマ補正回路、26は加算回路である。
以上のように構成された本実施例について、以下その動
作を説明する。
固体撮像素子16はn番目の水平走査では、透明、グリ
ーン透明、グリーンのくり返しの光学色フィルタで空間
変調された信号を得、n+1番目の水平走査では、イエ
ロー、シアンイエロー、シアンのくり返しの光学色フィ
ルタで空間変調された信号を得る。水平方向の画素数は
約400で転送用のクロック周波数は7.2凧である。
各色のくり返し周波数は3.6石となる。
加算回路11はくり返し周波数1.8融、すなわちA/
D変換器12のクロック周波数の十の周波数で、A/D
変換器12の最低分解能レベルの整数倍のレベルの補正
信号Sを加える。加算回路16はA/D変換器の最低分
解能レベルの棒のレベルで、くシ返し周波数が1.8朧
の補正信号Soを加える。A/D変換器12はクロック
周波数が7.2市である。減算器13は補正信号Sに相
当するディジタル補正信号SDを減算し、A/D変換器
の直線性の悪いのを改善した信号が得られる。1水平走
査期間遅延する回路17で色分離のためには2水平走査
期間に相当する信号を得ている。
ローパスフィルタ18.19は1.8融成分を除去する
もので、補正信号Sとディジタル補正信号SDのレベル
差のため、減算回路13で除去できない1.51k成分
と補正信号S0の成分を加算し、ビット精度を向上させ
る働きをする。色分離回路20で、3原色信号に分離し
、ガンマ補正回路21でガンマ処理をし、マトリック回
路22で色差信号、R−Y、B−Yを輝度信号の低域成
分信号を得る。
バイパスフィルタ23は1.8i11ki得るもので、
ローパスフィルタ、18.19で除去された信号を得て
いる。この出力信号は、補正信号Sとディジタル補正信
号SDのレベル差のため、減算回路13で除去できない
1.816成分と補正信号もの1.811に成分とをク
リップ回路で除去する。ガンマ補正回路26は輝度信号
のレベルでクリップ回路24の出力信号の利得を変化さ
せるガンマ回路で、加算回路26で、輝度信号の低域成
分信号と高域成分信号とを加算して、輝度信号を得る。
A/D変換器の直線性が悪いのを改善したり、ビット精
度を向上させるために、いろいろな状態を加算するのが
良い。そのため補正信号のくり返し周波数の位相を水平
走査周波数ごと、しかも、フレーム周波数ごとに180
0変化させ、目の積分効果特用して、偽輪郭を改善する
以上のように、本実癩例によれば、A/D変換器の最低
分解能レベルの輪レベルの補正信号を加算し、A/D変
換後、補正信号の微少変化分を除去する回路とによって
、A/D変換器の非直線性の改善とビット精度の向上が
できる。
なお、第3図の実施例において、補正信号S。
Soのくり返し周波数は同一周波数としていたが、異な
−Iた周波数でも良い。
発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、 A/D変換器の
直線性が悪いのを改善することができ、しかもビット精
度も向上でき、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における一実施例のアナログ−ディジタ
ル変換精度向上装置のブロック図、82図は本発明の他
の実権例のアナログ−ディジタル変換精度向上装置のブ
ロック図、第3図は本発明のアナログ−ディジタル変換
精度向上装置を単板式固体カラーカメラに応用した場合
の実施例のブロック図、第4図(ハ)は従来例の波形図
、第4図0は従来例のブロック図、第5図はA/D変換
器の特性図である。 11・・・・・・加算回路、12・・・・・−A/D変
換器、13・・・・・・lA算DO路、14・・・・・
・ローパスフィルター。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1ノ
・・・如11g− 12、・、A/D褒披器 δ         SQ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アナログ−ディジタル変換器と、前記アナログ−
    ディジタル変換器の最低分解能以上の振巾をもち、かつ
    一定の周期で変化する補正信号をアナログ−ディジタル
    変換する前の信号に加える回路と、ディジタル信号に変
    換された後、前記補正信号に相当するディジタル補正信
    号を減算する回路とを備えたことを特徴とするアナログ
    −ディジタル変換精度向上装置。
  2. (2)補正信号をアナログ−ディジタル変換器のクロッ
    ク周波数の1/n(n:2以上の整数)の周波数で変化
    するように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のアナログ−ディジタル変換精度向上装置。
  3. (3)補正信号をアナログ−ディジタル変換器のクロッ
    ク周波数の1/n(n:2以上の整数)の周波数で変化
    させ、その位相を水平走査周波数ごとあるいはフレーム
    周波数ごとに位相を変化させるように構成したことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のアナログ−ディジ
    タル変換精度向上装置。
  4. (4)アナログ−ディジタル変換器と、前記アナログ−
    ディジタル変換器の最低分解能以上の振幅をもち、かつ
    一定の周期で変化する補正信号をアナログ−ディジタル
    変換する前の信号に加える回路とディジタル信号に変換
    された後前記補正信号に相当するディジタル補正信号を
    減算する回路と減算された信号から前記補正信号の周期
    と同一の成分信号の微少変化分を除去する回路とを備え
    たことを特徴とするアナログ−ディジタル変換精度向上
    装置。
  5. (5)アナログ−ディジタル変換器と、前記アナログ−
    ディジタル変換器の最低分解能以上の振幅をもち、かつ
    T_1の周期で変化する補正信号C_1と、前記最低分
    解能レベルの1/2の振巾をもち、かつT_2の周期で
    変化する補正信号C_2とをアナログ−ディジタル変換
    する前の信号に加える回路と、ディジタル信号に変換さ
    れた後、前記補正信号C_1に相当するディジタル補正
    信号を減算する回路と、前記補正信号C_2を除去する
    回路とを備えたことを特徴とするアナログ−ディジタル
    変換精度向上装置。
  6. (6)T_1の周期とT_2の周期を同一にすること特
    徴とする特許請求の範囲第5項記載のアナログ−ディジ
    タル変換精度向上装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63291176A (ja) * 1987-05-22 1988-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディジタル信号処理装置
JP2010141715A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Canon Inc 撮像装置及び撮像システム

Citations (3)

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JPS58168323A (ja) * 1982-03-29 1983-10-04 Yoshio Yamazaki 信号量子化装置

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