JPS6187494A - ビデオ信号デイジタル処理方法 - Google Patents

ビデオ信号デイジタル処理方法

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JPS6187494A
JPS6187494A JP59208782A JP20878284A JPS6187494A JP S6187494 A JPS6187494 A JP S6187494A JP 59208782 A JP59208782 A JP 59208782A JP 20878284 A JP20878284 A JP 20878284A JP S6187494 A JPS6187494 A JP S6187494A
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Kaoru Kobayashi
薫 小林
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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) 本発明はビデオ信号ディジタル処理方法に係り、特にN
TSC方式、 PAL方式を同一回路で信号処理するこ
とができ、例えば磁気記録再生装bff(VTR)の色
信号処理をディジタル信号処理で行なう時、デシメイシ
ョン(decimation、間引き)処理を使うこと
により信号処理回路の規模も縮小できるビデオ信号ディ
ジタル処理方法に関する。
(従来の技術) 近年、ビデオ信号をディジタル化した後、このディジタ
ル信号を処理することによる方法が、回路部品(主に、
コンデンサ、抵抗、コイル)点数の削減化、あるいは、
機器の無調整化の観点から優れた方法であるどし、その
関係の研究開発が数多く試みられており、一部のメーカ
で「ディジタルテレビ」として商品化されつつある。
また、現行のテレビジョンの放送方式としては、NTS
C方式、 PAL方式、 5ECAH方式が主に存在し
ているが、特にNTSC方式、 PAL方式の市場は大
きく、更に色信号多重の方式は、5ECAH方式に比べ
、これら両方式は類似しているといった特徴がある。
そこで、NTSC方式、 PAL方式の両方式を同一(
あるいは、略同等)の回路で信号処理を行なうことがで
きると、そのメリットは大ぎいものとなる。
更に、輝度信号はNTSC方式、 PAL方式とも周波
数帯域以外は、大きな相違はないので、色信号処理回路
が共通化されれば、NTSC方式、 PAL方式を同一
回路で(j11成することが可能になる。
(発明の目的) そこで、本発明は上記の従来技術を鑑みてなされたもの
であり、その目的は、NTSC方式、 PAL方式を同
一回路で信号処理することができ、例えば磁気記録再生
装置(VTR)の色信号処理をディジタル信号処理で行
なう時、デシメイション(decimation)処理
を使うことにより信号処理回路の1yA摸も縮小できる
ビデオ信号ディジタル処理方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するために、サンプリング周
波数を、前記アナログ映像信号の水平同期信号周波数の
N倍の周波数(Nは整数であり、かつ、その整数Nを4
で割った余りをM (N=4K+M、には整数、Mは0
.1,2.3のいずれかの数)とし、前記整数Nを3で
割った時の余りをQ (N=3L十〇、Lは整数、Qは
O,+1゜−1のいずれかの数)とした時、P=M+Q
なる整数Pが偶数となるような数)にしたことを特徴ど
するビデオ信舅ディジタル処理方法を提供するものであ
る。
(実 施 例) 本発明になるビデオ信号ディジタル処理方法について、
以下に説明する。
一般に、ビデオ信号をサンプリングする際の周波数は「
サンプリング定理」よりアナログ信号に含まれる最高周
波数の2倍より高くなければならず、通常は約10MH
z以上が適している(条件■)。
また、色信号処理を行なう際のクシ型フィルタを構成す
るのに、画面上でサンプル点が縦に並ん    ”でい
る必要がある。つまり、サンプリング周波数は水平同期
信号周波数の整数倍でなければならない(条件■)。
更にまた、クシ型フィルタは、N rsc方式の場合、
1ライン(水平走査期間)分の遅延回路(ディレィライ
ン:メモリ)を必要とする( PAL方式の場合、2ラ
イン分)が、サンプリング周波数が高くなると、それだ
けフィルタを構成するメモリを多聞に使用することにな
る。そこで、色信号は輝度信号に比べその帯域が狭いこ
とからデシメイション(間引き)処理を行なうと、効果
的である。
そして、NTSC方式、 PAL方式で、そのサブキャ
リア(色副搬送波)周波数を共通とすることにより、こ
れら両方式を略同−回路で色信号処理を行なえることに
なる。
ここで、上記の条件■及び条件■を満足するサンプソン
グ周波数(f s)は次表のようになる。
表 なお、上記の表中において、f、は、 NTSC方式の場合 f 、 = 15.734265
 k H。
PAL方式の場合 f H= 15.625   k 
)l。
表中のいずれかの周波数fsでNTSC方式、 PAL
方式の複合ビデオ信号をサンプリングしたとして、これ
ら両方式の信号を同一回路で、例えば、輝度信号(Y)
と色信号(C)とを分離するためには、色信号のサブキ
ャリアの周波数を変換し、互いに共通となるようにすれ
ば良い。そして、上記を共通とすることで、以降の処理
回路も共通とすることができる。
その時、変換するサブキャリアの周波数を、例えば、十
fSとすると、他の−)fsにした時などに比べて、D
P(微分位相)、DG(微分利得)とも最小となる。
ここで、ディジタル信号処理の一つであるデシメイショ
ン処理について説明する。このデシメイジョン(間引き
)処理は、サンプリングしたデータを時間軸上で1つ、
あるいは、2つ、3つ、・・・おきに有意データとして
残し、サンプリング周波数を−h、+、−i、・・・と
下げることを言う。
また、ビデオ信号のディジタル信号処理においては、各
種用途に応じてフィルタを構成するが、サンプリング周
波数が高いと、フィルタの構成も大きくなる。
例えば、2日クシ型フィルタを15.75MH,のサン
プリング周波数で8ビツトのディジタル信号化したPA
L方式ビデオ信号に適用すると、2 X 1008X8
ビツト(16,128ビツト)のメモリーが必要となる
。それに対し、古のデシメイション(2つおきにデータ
を残し、サンプリング周波数を青の5.25MHzとす
る〉を行なうと、必要なメモリーは青の5376ビツト
ですみ、10,752ビットものメモリーを低減できる
。このことは、デシメイション処理をすることにより増
加する回路を補って、尚余りある数である。
このようにデシメイション処理を行なうことによって、
回路規模を大幅に縮小することが可能となり、ひいては
、コスト、消費電力、信頼性などに与える影響も大きな
ものとなると言える。
上記のようなデシメイション(間引き)処理を行なう場
合、第2図に示すように、ザブキャリアがサンプリング
周波数(fs )の正である場合、去のデシメイション
(第2図(a)図示)J−なわち、1つおきにサンプル
点を有効とする操作では、信号が+fsを境に折返しを
生じ、サブキャリア自身に折返してしまう結果になる。
また、+のデシメイション(第2図(C)図示)すなわ
ち、3つおきにサンプル点を有効とする操作では、サブ
キャリア成分がなくなり、ベースバンドに戻ってしまい
、その後の信号処理が扱いにくくなる。
そこで、第2図(b)に示すような、吉デシメイション
処理が考えられる。すなわら、キデシメイション処理は
去fsを境に折返すため、信号成分は元信号と重ならず
、また、帯域も十分(止子fs)あり、最も有効的であ
る。更に、この士デシメイションによる処理によって回
路も舎に縮小する。
ここで、青のデシメイションを行なっても、なおかつ、
画面上でライン(水平走査線)毎のサンプル点が縦に並
んでいる周波数は、水平同期信号周波数の3の整数化の
周波数の時のみである。それ以外の時はライン(水平走
査線)毎のサンプル点がずれてしまう。これは、PAL
方式は常に(前記の表の例のうちでは)3の倍数の周波
数になっているのに対して、NTSC方式はそうとは限
らないからである。
ところで、磁気記録再生装置(VTR)の色信号系の処
理回路においては、そのカラー信号の位相を1ライン(
水平走査期間)毎に90°位相をシフト(推移)して記
録(録画)している、いわゆる、P S (Phase
 5hift )処理、あるい、は、1ライン毎に位相
を反転して記録している、いわゆる、P I (Pha
se Invert)処理等を使っている。
そして、この復調もディジタル処理で行なうことが可能
であり、後述するディジタル磁気記録再生装置のディジ
タル信号処理回路における周波数変換器でそれを行なう
ことができる。
また、隣接信号トラックからのクロストークを除去する
ための処理としては、PS処理あるいはPI処理したも
のを復調し、隣接する2ライン(水平走査線)間で足し
算処理をすることにより行なっている(これは、クロス
トーク成分はPS処理あるいはPI処理により位相が逆
となり打ち消されるからであるン。つまり、隣接した2
ライン間で位相が揃っていることが、上記の足し粋処理
をする時の条件になっている。従って、デシメイション
を行なってサンプル点がずれてしまうと、位相が揃って
いても上記の足し算処理ができない。
逆に言うと、サンプル点がずれていても位相が合って(
Iiylって)いれば、足し篇処理を行なうことができ
る。
ここで、NTSC方式の位相関係について考えてみる。
なお、サンプリング周波数fsを水平同期信号周波数「
Hの整数N倍とし、その整数Nを4で割った余りをM 
(N=4K+M、には整数、Mは0.1.2.3のいず
れかの数)とし、また、整数Nを3で割った時の余りを
Q (N=3L十〇。
しは整数、Qは0、+1、−1のいずれかの数)とした
時、P=M+Qとする。(Pも整数)第3図はサンプリ
ング周波数f s = 1.5.75 M Hz(=f
+ X1001. M= 1 (1001=4x 25
0+ 1 ) 。
Q−−1(1001=3x 334−1 )、P=1−
1 =O)で、サブキャリア(副搬送波)周波数が+f
s(3,9375M Hz )であり、1ラインにサブ
キャリアが250.25波あることを示している。
また、第3図(a)はnHライン、第3図(b)は(n
+1)Hライン、第3図(C)は(n −1−262)
 )−1ラインを示し、図中、0はサンプリング周波数
15.75MH,のサンプル点、Oはデシメイション後
のサンプル点を示す。
同図において、第3図<a’)のn)−1ラインとその
下の第3図(b)の(n+1)Hラインとでは、3.9
375 MH2の太い実線I、I’ の波で示す如く、
1H前に比べて位相が90゛進んでいる。
また、図中で波長の長い1.3L25 MHzの波■。
II’  (lい実線)は、青デシメイションされ、1
.3L25  M)lzに折返したサブキャリアである
また、nHラインと(n+1 )Hラインとでは、15
.75MH,の波(太い実線工とI’ )の位相は互い
に906異なっているが、1.3L25 MHアの波(
綱い実線n、n’  )の位相は互いに30°異なって
いる。
しかし、両ラインの1.3L25 MH,の波における
デシメイション後のサンプル位相は0°、 90°。
180°、270°で同じであり、しかも、最も近い点
同志は同位相である(例えば、図中のX点とX′点やy
点とy′点や7点と2°点等〉。
また、上記の位相関係は第3図(C)のクロストーク成
分となる( n + 262)Hについても同様である
なお、厳密にはサンプル点が縦に並んでいないが、時間
にして63ns (すなわち、1ラインの1001分の
1)ずれているだけであるので、位相さえ合っていれば
問題はない。
以上のことから、サンプル点がずれていてもその位相が
合っていることにより、2ライン間でのクロストークを
除去することができることがわかる。
以上は15.75MH,の例であったが、一般には、サ
ンプリング周波数fsに対しサブキャリアを−l−f 
sとしているため、1ライン中の波の数Aとその余りB
は、 fs =fHX4XA+8.4>B≧0と表わせ、Bが
Oでない時、ライン毎にサブキャリアの位相は+×Bだ
け移相する。また、デシメイション後の1ライン中のサ
ンプリング数Cとその余りDは、 fs÷f+=3Xc+D、3>D≧O と表わせ、B同様、サンプリング点もライン毎にDだけ
ずれる。
このBとDが一致すると、前記のPS処理などにおける
1Hクシ型フイルタ等を構成できる。また、BとDが一
致していなくても、B−D=2であれば、クシ型フィル
タの足し算回路を引き算回路とすることで容易に構成で
きる。具体例としては、13.50 MH2(M=2.
0=O−、P=2)の時がその例である。
第4図はサンプリング周波数f s = 13.50 
M Hz(−fHX 858. M=2 (858=4
x 214+2> 。
Q=O(858=3x、 286+O)、P= 2+0
= 2 )で、サブキャリア(副搬送波)周波数がi−
f s(3,375M Hz )であり、1ラインに゛
リブキャリアが214.5波あることを示している。
また、第4図(a)はnHライン、第4図(b)は(n
+1 )Hラインを示し、図中、Oはサンプリング周波
数13.50MH,のサンプル点、○はデシメイション
後のサンプル点を示す。
同図において、第4図(a)のn)(ラインとその下の
第4図(b)の(n+1)Hラインとでは、3.375
M1lzの太い実線I、I’ の波で示す如く、11」
前に比べて位相が180°進んでいる。
また、図中で波長の長い1.125MH,の波■。
n’  <mい実線)は、吉デシメイションされ、1.
125MHzに折返したザブキャリアである。
また、nHラインと(n+1.))−1ラインとでは、
3.375MH,の波(太い実線■とI’  )の位相
は亙いに180°異なっているが、1.125Mozの
波(mい実線u、n’ >の位相も互いに180°異な
っている。
しかし、両ラインの1.125MHzの波におけるデシ
メイション後のザンブル位相はQ”、90°。
180°、270°で同じであり、最も近い穴同志は逆
位相である(例えば、図中のX点とX′点やy点とy′
点や2点とZ′点等)。
以上の2つの場合を含めて、波の数が余らず(すなわち
、1ラインのサブキャリアが整数倍の渡分)、かつ、デ
シメイション後のサンプリング点もずれない時などを一
般化すると、サンプリング周波数は次のように選べば良
いことになる。
すなわち、「水平同期信号周波数のN倍の周波数(Nは
整数であり、かつ1、その整数Nを4で割った余りをM
 (N=4K+M、には整数、Mは、  0,1.2.
3のいずれかの数)とし、前記整数Nを3で割った時の
余りをQ (N=3L+Q、Lは整数、Qは0、+1、
−1のいずれかの数)とした時、P=M+Qなる整数P
が偶数となるような数)。」 第1図は本発明になるビデオ信号ディジタル処理方法を
適用した回路の一実施例を示す図であり、例えば、ビデ
オ信号をディジタル処理して磁気記録媒体に記録し再生
づるディジタル磁気記録再生装置のディジタル信号処理
回路に適用されるものについて説明する。
同図において、1は入力端子であり1、この入力端子1
には複合ビデオ信号が係りされ、この複合ビデオ信号は
AD変換器2でディジタル信号に変換された後、周波数
変換器3で周波数が変換される。ここで、周波数変換器
3においては、記録時は3.58MHzから3.937
5 MHzに周波数変換され、再生時は629kH,か
ら3.9375 MH,に周波数変換され、色信号のP
S復調処理が行なわれる。なJ3、この時のサンプリン
グ周波数fsは15.75MH,とする。
更に、YC分離のためのバンドパスフィルタ(BPF)
4を介してデシメイション処理回路5において士のデシ
メイション(間引き)処理をされた後、デジタル処理回
路6において、ACC(自動色信号レベル制御)やAP
C(自動位相制御)等のディジタル処理が行なわれ、信
号処理用のフィルタ7及び再生時のクロストークキャン
セル用のクシ型フィルタ8を介して、今度は補間回路9
でデシメイション処理回路5とは逆のデシメイション処
理(補間処理)が行なわれデシメイションを元に戻す。
そして、補間用のバンドパスフィルタ(BPF)10を
介して周波数変換器11で再び周波数変換される。ここ
で、周波数変換器11においては、記録時は3.937
5 MH2から629kHzに周波数変換され、再生時
は3.9375 MH,から3.58MHzに周波数変
換される。最後に、DA変換器12でアナログのビデオ
信号に変換されて、出力端子13から出力される。
なお、14.16は周波数変換器3,11に周波数変換
用のデータを供給するためのデータ発生用発振器であり
、15は記録再生装置の記録/再生モードやPAL/N
TSCモードの指示信号によって上記ディジタル処理回
路6及び発振器14.16に制御信号を供給する制御部
である。17は上記の各ディジタル信号処理回路にクロ
ック信号(サンプリング周波数fs)を供給する発振器
である。
以上のように構成することにより、回路構成が簡単にで
きると共に、サンプリング周波数fsを前記のようなア
ナログ映像信号の水平同期信号周波数のN倍の周波数(
Nは整数であり、かつ、その整数Nを4で割った余りを
M (N=4K+M。
Kは整数、Mは0,1.2.3のいずれかの数)とし、
前記整数Nを3で割った時の余りをQ(N−3L−1−
Q、Lは整数、Qt、t0、+1、−1のいずれかの数
)とした時、P=M+Qなる整数Pが偶数となるような
数)にすることにより、NTSC方式、 PAL方式を
同一回路で信号処理することができるようになる。
(発明の効果) 以上の如く、本発明のビデオ信号ディジタル処理回路に
よれば、NTSC方式、 PAL方式を同一回路で信号
処理することができ、例えば磁気記録媒体装fiff、
(VTR)の色信号処理をディジタル信号処理で行なう
時、デシメイション処理を使うことにより処理回路の規
模も縮小できる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明になるビデオ信号ディジタル処理方法を
適用した回路の一実施例を示す図、第2図(a)〜同図
(C)、第3図(a)〜同図(C)及び第4図(a)〜
同図(b)は本発明になるビデオ信号ディジタル処理方
法の原理を説明するだめの図である。 1・・・入力端子、2・・・AD変換器、3.11・・
・周波数変換器、4,10・・・BPF、5・・・デシ
メイション処理回路、 6・・・ディジタル処理回路、7・・・フィルタ、8・
・・クシ型フィルタ、9・・・補間回路、12・・・D
A変換器、13・・・出力端子、14、16.17・・
・発振器、15・・・制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. アナログ映像信号をディジタル映像信号に変換する際の
    サンプリング周波数を、前記アナログ映像信号の水平同
    期信号周波数のN倍の周波数{Nは整数であり、かつ、
    その整数Nを4で割った余りをM(N=4K+M、Kは
    整数、Mは0、1、2、3のいずれかの数)とし、前記
    整数Nを3で割った時の余りをQ(N=3L+Q、Lは
    整数、Qは0、+1、−1のいずれかの数)とした時、
    P=M+Qなる整数Pが偶数となるような数}にしたこ
    とを特徴とするビデオ信号ディジタル処理方法。
JP59208782A 1984-09-29 1984-10-04 ビデオ信号デイジタル処理方法 Granted JPS6187494A (ja)

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DE198585306966T DE177320T1 (de) 1984-09-29 1985-09-30 Digitales videosignalverarbeitungssystem.
US06/781,939 US4745492A (en) 1984-09-29 1985-09-30 Video signal digital processing system using lower sampling frequency for chroma signal data decimation
DE8585306966T DE3585584D1 (de) 1984-09-29 1985-09-30 Digitales videosignalverarbeitungssystem.
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