JPH06511117A - ビデオ信号処理装置 - Google Patents

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】 本発明は、垂直帰線消去期間の間にビデオ信号内に存在する情報の検出に関する 。

発明の背最 ビデオ信号は典型的には垂直表示期間を含んでおり、垂直表示期間は複数の水平 ライン期間、例えば、ＮＴＳＣ方式の場合１垂直期間につき５２５本のラインを 含んでいる。各垂直期間の一部は、通常、垂直帰線消去期間と呼ばれている。こ の垂直帰線消去期間は複数の水平ライン期間例えば、２．　Ｏ水平ライン期間よ りも多い期間にわたっている。各垂直期間と水平期間の開始は、複合ビデオ信号 の中に含まれている垂直同期パルスと水平同期パルスによりそれぞれ識別される 。

帰線消去期間の間のビデオ信号の内容は、普通、通常の画像の一部として画面に 表示されない。帰線消去期間の間に画像情報が含まれていないので、補助情報、 例えば、テレテキスト（ｔｅｌｅｔｅｘｔ）およびクローズド・キャプション・ データ（ｃｌｏｓｅｄ　ｃａｐｔｉｉｏｎ　ｄａｔａ）　を帰線消去期間の中に 挿入することができる。各種の補助情報の標準は、垂直帰線消去期間内にある情 報の位置を指定する。例えば、現在のクローズド・キャプション規格（４７ＣＦ Ｒ１１，５，１１９および７３．６８２参照）によれば、クローズド・キャプシ ョンに使用するＡＳＣＩＩ文字に対応するディジタルデータの位置は垂直帰線消 去期間の２１番目のラインに指定されている。

補助情報を復元する方法として、水平同期パルスを計数することにより、垂直帰 線消去期間の間に補助情報を含んでいる特定のライン、例えば、２１番目のライ ンを正確に識別する。例えば、水平ライン計数器は、垂直同期パルスで初期化し 、水平同期パルスでクロック制御することができる。理想的には、計数値がライ ン番号を表わすことである。

ビデオ受信機は、ライン計数器を制御するのに使用される種々の水平および垂直 同期信号を発生することができる。例えば、同期分離器は、受信した複合ビデオ 信号から直接に同期信号を取り出す。ＦＣＣ（連邦通信委員会）の要件では、複 合ビデオ信号に対する正確なタイミングの制限が指定されている。このタイミン グ制限は、同期分離器の出力はライン計数器の制御信号源として信頼できること を示唆する。（しかしながら、弱い信号が、垂直帰線消去期間の間に発生される 等化パルスと共に、同期分離器の出力に不規則な水平同期パルス波形を生じるこ とがあり、これはライン計数器に使用するクロックパルス源として信頼できるも のではない。従って、もっと規則正しい水平同期波形を使用してライン計数器を クロック制御することが望ましい。例えば、偏向の目的でビデオ受信機の中に典 型的に含まれている水平位相固定ループ（ＰＬＬ）の出力は、水平ライン周波数 の規則正しいパルス波形を生しる。

ＦＣＣの仕様書によれば、任意の水平ライン内のデータの開始は複合ビデオ信号 または同期分離器出力と正確にタイミングを合わせられているが、ＰＬＬの出力 とは必ずしもタイミングを合わせられていない。タイミングが少しずれても正常 のビデオ画像の表示に悪影響を与えない。しかしながら、水平ＰＬＬの動作が乱 れると、相当大きなタイミング誤差が生じる。例えば、ビデオカセットレコーダ （Ｖ　ＣＲ）の二重ビデオ読取りヘッドが切り替えられると、正常の水平ライン 期間６４μｓと著しく異なる異常な水平ライン期間が変動して、水平ＰＬＬが混 乱し、同期分離器出力における複合同期信号と水平ＰＬＬ出力における水平パル ス波形との間に相当な位相偏移が生しる。Ｐｌ、Ｌのロック作用により、混乱は 次第に改善されて、画像が見え始める迄に位相誤差はほぼ除去される。しかしな がら、垂直帰線消去期間内にある多くの水平ライン期間に著しい位相偏移が存在 する。従って、同期分離器出力により表示される、垂直帰線消去期間の間の１水 平ラインにおける情報の実際の開始時は、水平ＰＬＬの出力１どより表示され同 じ水平ラインの開始時とは異なることがある。

垂直帰線消去期間内の水平ライン期間の間に残されている残留位相偏移は、垂直 帰線消去期間内の水平ライン期間の間に発生する補助ビデオデータの復元を妨げ る。

例えば、水平ＰＬＬの出力によりブロック制御されるライン計数器からの計数値 に基づいて２１番目のラインにおけるクローズド・キャプションφデータの開始 を識別するクローズド・キャプション・デコーダを考えてみる。

クローズド・キャプション・データを含んでいるビデオ信号がＶＣＲで発生され ると、読取りヘッドの切り替えにより生じる水平ＰＬＬの誤差のために、ライン 計数器は、２１番目のラインのデータの開始と一致しないとき数値２１を表示す る。従って、クローズド・キャプション・デコーダは、２１番目のラインが実際 に始まる前かまたは始まった後に、クローズド・キャプション・データを２１番 目のラインから取り出している。クローズド・キャプション・データが損なわれ るであろう。

発明の概要 水平ライン計数器は、成る特定の水平ビデオラインにおけるビデオデータの始ま りを識別する信号を供給する。

この計数器は複数のクロック信号でクロック制御される。

第１のクロック信号は、ライン計数値が、識別しようとする水平ラインのライン 番号よりも小さい既知の値に等しくなるまで計数器をクロック制御する。計数値 が既知の値に等しくなると、第２のクロック信号によるクロック動作が可能にさ れる。第１のクロック信号源は、計数器を確実にクロック制御するのに適する規 則正しい７々ルス波形を供給するが、第１のクロック信号の遷移は水平ライン期 間内の情報の始まりを正確に表示しないこともある。第２のクロック信号の遷移 は所望の情報の始まりを正確に表示する。しかしながら、第２のクロック信号の 波形は、第２のクロック信号によるクロック動作が可能にされる時刻よりも前に 不規則になり、計数値の信頼性に悪影響を及ぼすことがある。合成したクロック 制御構成は、計数値の信頼性を著しく高め、所望ビデオ情報の始まりとライン識 別信号とのタイミングを改善する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の実施例をブロック図で示す。

第２図および第３図は、第１図の実施例の動作を理解するのに役立つ信号波形を 示す。

図面の簡単な説明 図１は、２１番目の水平ライン期間の間に生じるクローズド・キャプション・デ ータを復号化するシステムにおける本発明の例示的実施例を示す。図１において 、入力ビデオ信号ＶＩＤＥＯは同期分離器１００に結合される。同期分離器１０ ０は、垂直同期信号ＶＲＴ　５ＹＮＣと複合同期信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣを生じ る。ＶＲＴＳＹＮＣ信号は水平ライン計数器１１０に結合され、垂直同期パルス がＶＲＴ　５ＹＮＣ信号に生じると、計数器をリセットまたはクリアする。複合 同期信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣは水平位相固定ループ（ＰＬＬ）１０５に結合され る。

水平ＰＬＬ１０５は、水平ライン周期と等しい周期で繰り返す水平パルス信号Ｈ ＯＲＰＬＳを発生する。信号ＨＯＲＰＬＳはライン計数器１１０のクロック入力 に結合される。また、水平ＰＬＬ１０５は、やはり水平ライン周期と等しい周期 を有する第２の信号ＨＯＲを発生する。しかしながら、信号ＨＯＲは信号ＨＯＲ ＰＩ。

Ｓよりも大きい衝撃係数（例えば、５０％）を呈する。

信号ＨＯＲのタイミングは、信号Ｈ′ＯＲのパルスの１つの遷移がＨＯＲＰＬＳ のパルスの逆方向の遷移と一致するようにしである。信号ＨＯＲとＨＯＲＰＬＳ の逆方向の遷移が一致すると、信号ＨＯＲとＨＯＲＰＬＳの同じ方向の遷移の間 に遅延を生じる。例えば、信号ＨＯＲが約５０％の衝撃係数を呈し、信号ＨＯＲ の立下りエツジが信号ＨＯＲＰＬＳの立上りエツジと一致するならば、信号ＨＯ Ｒの立上りエツジと信号ＨＯＲＰＬＳの立上りエツジとの間に水平ライン期間の 約１／２の遅延が存在する。この遅延は以下に述べるように、有利に用いられる 。

第１図における信号ＬＩＮＥ　＃２０は、ライン計数器１１０の出力であり、２ ０番目のラインが現在受信されていることを表示する。信号ＬＩＮＥ　＃２０は 、例えば、計数値がクロック信号ＨＯＲＰＬＳに応答して２０に増加したときに 発生する。信号ＬＩＮＥ　＃２０は、Ｄ型レジスタ１１５のＤ”入力に結合され る。計数器１１０とレジスタ１１５は共に、同じ方向の遷移（例えば、立上りエ ツジ）でトリがされる。上述した、信号ＨＯＲＰＬＳとＨＯＲの同極性の遷移間 に生じる１／２水平ライン期間の遅延により、レジスタ１１５は、計数器１１０ がクロック制御されてから１／２水平ライン期間後にクロック制御される。従っ て、信号ＬＩＮＥ＃２０が安定してレジスタ１１５の出力に信号ＬＩＮＥ　＃２ ０の遅延された信号ＤＬＹを生じてからレジスタ１１５はクロック制御される。

信号ＬＩＮＥ　＃２０と信号ＤＬＹとの間の遅延は水平ライン期間の約１／２で ある。　レジスタ１１５の出力はレジスタ１２０の“Ｄ”入力に結合される。レ ジスタ１２０は、水平ＰＬＬ１０５から複合同期信号（ＯＭＰ　５ＹＮＣにより クロック制御される。水平ＰＬＬ１０５が正常に動作している（すなわち安定に ロックされた状態）とき、信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣ１７）ｉ！！移は対応する信 号ＨＯＲＰＬＳの遷移にほぼ一致し、レジスタ１２０は計数器１１０とほぼ同時 にクロック制御される。レジスタ１２０の出力は信号ＬＩＮＥ　＃２１であり、 クローズド・キャプション・データが位置するとビデオフィールドの２１番目の ラインの開始を表示する。信号ＬＩＮＥ　＃２１はクローズド・キャプション・ デコーダ１２５に結合され、やはりクローズド・キャプション・デコーダ１２５ に結合されるビデオ信号ＶＩＤＥＯからクローズド・キャプション・データの抽 出を開始する。

先に述べた回路の動作を以下に説明する。以下の説明は、第２図に示す信号波形 を参照することにより、一層よく理解されるであろう。第１図の例示的実施例と 第２図の波形を説明するために、レジスタと計数器は正のエツジでトリガされる ものとする。負のエツジでトリガされるデバイスも使用できることは、当業者に 明らかであろう。また当業者には、第１図の実施例は２１番目以外のライン番号 にも容易に適合することが理解されるであろう。　ライン計数器１１０は、信号 ＶＲＴ　５ＹＮＣによりフィールドの初めにリセットされる。ライン計数器１１ ０は、信号ＨＯＲＰＬＳのパルスに応答して増加し、受は取ったパルスまたはラ インの数を表示する。

複合同期信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣが乱されると、水平ＰＬＬ１０５は混乱され、 その後の信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣのパルスと信号）１０ＲＰＬＳまたはＨＯＲの パルスとの間に、水平ＰＬＬ１０５が安定するまで、著しい位相偏移が生じる。

水平ＰＬＬ１０５が安定しつつある間、信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣの偏移は各水平 ラインの開始を正確に表示し続ける。しかしながら、垂直帰線消去期間の等化パ ルス期間が、例えば、２０番目のラインにより完了するまで、信号ＣＯＭＰ　５ ＹＮＣは不規則なノクルス波形を呈する。従って、クロック制御するタイミング は信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣおよび各ラインのビデオ信号の開始よりずれるが、計 数器１１０はより一層信頼できる波形の信号ＨＯＲ５ＹＮＣによりクロ・ツク制 御される。この時間の間、計数器１１０の出力において変化する計数値は水平ラ イン期間の開始を正確に示さな０゜計数器１１０の出力における計数値が２０に 達すると、信号ＬＩＮＥ　＃２０は新しい状態（例えば、論理“０”から論理“ １”）に遷移する。信号ＨＯＲの次の立上りエツジ（これに対応する信号ＨＯＲ ＰＬＳの立上りエツジより１／２サイクル遅延している）は、レジスタ１１５を 介して、信号ＬＩＮＥ　＃２０の新しい値をクロック制御し、信号ＤＬＹに遷移 を生じる。２０番目のラインに達する時間までには、信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣの 遷移はレジスタをクロック制御するのに十分になっている。従って、信号ＣＯＭ Ｐ　５ＹＮＣの次の立上りエツジ（これは２１番目のラインのビデオ信号の開始 に相当する）は、レジスタ１２０を介して、信号ＤＬＹの変化した状態をクロッ ク制御し、信号ＬＩＮＥ　＃２１の状態を変化させる。信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣ の遷移と信号ＬＩＮＥ　＃２１とは、レジスタ１２０におけるクロック対出力の 極少量の遅延だけ相違する。従って、２１番目のラインのビデオ情報の開始の正 確な表示は信号ＬＩＮＥ　＃２１を介してクローズド・キャプション・デコーダ １２５に伝えられる。

信号ＨＯＲＰ　Ｌ　Ｓと信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣの間に水平ライン期間のほぼ１ ／２の大きさの位相偏移があるにもかかわらず、信号ＬＩＮＥ　＃２１は２１番 目のラインの開始を正確に表示する。この位相偏移では、信号ＬＩＮＥ　＃２１ の有効性に悪影響を及ぼすことなく、信号ＨＯＲＰＬＳは水平ライン期間の１／ ２に近い量だけ信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣの前または後に移動される。

レジスタ１１５をクロック制御するために信号ＨＯＲＰＬＳの代わりに信号ＨＯ Ｒを使用することにより生じる１／２ライン期間の遅延により、信号ＨＯＲＰＬ Ｓと信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣの相対的位置に融通性が得られる。例えば第３Ａ図 と第３Ｂ図に示すタイミングの状態を考えてみる。第３Ａ図において、信号ＨＯ ＲＰＬＳの立上りエツジは１／２ラインよりも僅かに短い期間だけ対応する信号 ＣＯＭＰ　５ＹＮＣのエツジの前方に位相偏移されている。この場合レジスタ１ １５は信号ＨＯＲによりクロック制御され、信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣの立上りエ ツジの少し後に信号ＤＬＹ　（２０番目のラインを表示する）を発生する。従っ て、信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣの次の立上りエツジ（２１番目のラインの開始を示 す）はレジスタ１２０を確実にクロック制御し、信号ＬＩＮＥ　＃２１を発生す る。第３Ｂ図に示す信号ＨＯＲＰＬＳの立上りエツジは、１／２水平ラインより も僅かに短い期間だけ対応する信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣの立上りエツジの後方に 位相偏移されている。この場合、レジスタ１１５は信号ＨＯＲによりクロック制 御され、２１番目のラインの開始を表示する信号ＣＯＭＰ　５ＹＮＣのパルスの 少し前に信号ＤＬＹを発生する。従って、信号ＬＩＮＥ　＃２１は信号ＣＯＭＰ 　５ＹＮＣの正確なパルスに応答して遷移する。信号ＨＯＲと信号ＨＯＲＰＬＳ 間の遅延は、例えば、先に述べた第２図に示す衝撃係数５０％以外の衝撃係数を 信号ＨＯＲに対して選択することにより水平ライン期間の１／２より小さい別の 値に変更できる。衝撃計数を変更すると共に、第３Ａ図および第３Ｂ図に示すよ うに、２１番目のラインに対応スる信号ＨＯＲＰＬＳ上のパルスに関して、信号 ＤＬＹ上のパルスが対称の状態に留まるのを確実にするように、第１図に示す回 路は変更される。

第１図に示すように、受像器がビデオ情報を表示する手段（例えば、陰極線管） を備えているならば、信号ＶＲＴ　５ＹＮＣと信号ＨＯＲＰＬＳは偏向回路に結 合される。しかしながら、本発明は、偏向回路が存在しないＶＣＲにおけるビデ オ受像機の環境においても役立つ。

ム ＦＩＧ、　２ ＬＩＮＥ井２１ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．垂直表示期間および水平表示期間を有し、前記垂直表示期間の各々が複数の 前記水平表示期間を含んでいるビデオ信号を処理するシステム中の装置であって 、前記水平表示期間の発生時点を示す第１の信号および前記水平表示期間の各々 の間ビデオ情報の始まりを示す第２の信号を発生する手段と、 前記垂直表示期間の中の所定の期間の各々の第１期間の間、前記第１の信号に応 答して計数を行う第１の入力および前記垂直表示期間の前記所定の期間の各々の 第２の期間の間、前記第２の信号に応答して計数を行う第２の入力を含む計数手 段とを含んでいる、前記ビデオ信号を処理するシステム中の装置。
2. ２．前記第１の期間は、前記垂直表示期間の中の前記所定の期間の各々において 前記水平表示期間の第１の期間から前記垂直表示期間の中の前記所定の期間の各 々における前記水平表示期間の２１番目の期間まで延びていることを特徴とする 請求項１記載の装置。
3. ３．前記垂直表示期間の中の前記所定の期間において予め定められる水平表示期 間に所望の情報が含まれており、 前記第１の期間が、前記垂直表示期間の中の前記所定の期間における前記水平表 示期間の第１の期間から前記所望の情報を含む前記予め定められる水平表示期間 の終りから２番目の水平表示期間まで延びていることを特徴とする請求項１記載 の装置。
4. ４．前記第１の信号および第２の信号を発生する前記手段が、前記ビデオ信号に 応答して前記第１の信号を発生する位相固定ループ回路および前記ビデオ信号に 応答して前記第２の信号を発生する同期分離回路を含んでいることを特徴とする 請求項１記載の装置。
5. ５．垂直表示期間および水平表示期間を有し、前記垂直表示期間の各々が複数の 前記水平表示期間を含むビデオ信号を処理するシステム中の装置であって、前記 水平表示期間の各々発生時点を示す第１の信号および前記水平表示期間の各々の 間ビデオ信号の始まりを示す第２の信号を発生する手段と、 前記水平表示期間の所定の期間が発生する時点を示す出力信号を発生するために 、前記第１の信号に応答して前記垂直表示期間の中の所定の各期間の間に生じる 前記水平表示期間を計数するための手段と、前記水平表示期間の中の前記所定の 期間におけるビデオ情報の始まりに対して既知のタイミング関係を示す同期化出 力信号を発生するために、前記第２の信号に応答して前記出力信号を遅延させる 手段とを含んでいる、前記ビデオ信号を処理するシステム中の装置。
6. ６．前記第１の信号および第２の信号を発生する前記手段が、前記ビデオ信号に 応答して前記第１の信号を発生する位相固定ループ回路および前記ビデオ信号に 応答して前記第２の信号を発生する同期分離回路を含んでいることを特徴とする 請求項５記載の装置。
7. ７．前記遅延手段が、前記計数手段の前記出力信号を受け取るデータ入力を有す るＤ−型レジスタ、前記第２の信号を受け取るクロック入力および前記同期化し た出力信号を発生する出力を含んでいることを特徴とする請求項５記載の装置。
8. ８．垂直表示期間および水平表示期間を有し、前記垂直表示期間の各々が複数の 前記水平表示期間を含むビデオ信号中のビデオ情報に制御信号を同期化する方法 であって、 前記水平表示期間の各々の発生時点を示す第１の信号および前記水平表示期間の 各々の間前記ビデオ情報の始まりを示す第２の信号を発生する段階と、前記水平 表示期間の所定の期間が発生した時点を示す出力信号を発生するために、前記第 １の信号に応答して前記垂直表示期間の各々の間に生ずる前記水平表示期間を計 数する段階と、 前記水平表示期間の中の前記所定の期間における前記ビデオ情報の始まりに対す る既知のタイミング関係を示す同期化した出力信号を発生するために、前記第２ の信号に応答して前記出力信号を遅延させる段階とを含んでいる、前記ビデオ情 報に制御信号を同期化する方法。