DE19713635B4

DE19713635B4 - Videokameravorrichtung vom digitalen Aufzeichnungstyp

Info

Publication number: DE19713635B4
Application number: DE19713635A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Komatsu; Akihito Nishizawa; Tomoya Hoshi; Toshiro Kinugasa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1997-04-02
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2017-04-03
Also published as: US6097879A; KR970072973A; KR100264376B1; DE19713635A1

Abstract

Vorrichtung zur Verarbeitung eines Videosignals, die aufweist:
einen A/D-Wandler (1) zum Umwandeln eines zusammengesetzten analogen Farbsignals in ein zusammengesetztes digitales Farbsignal;
eine Synchronisationssignal-Trennschaltung (4), um ein Synchronisationssignal von dem zusanmengesetzten digitalen Farbsignal abzutrennen;
eine Phasenfehler-Erfassungsschaltung (6), um eine Phasendifferenz zwischen dem Synchronisationssignal, das durch die Synchronisationssignal-Trennschaltung (4) abgetrennt worden ist, und einer Komponente des Synchronisationssignals, die in dem analogen zusammengesetzten Farbsignal enthalten ist, zu erfassen;
eine Interpolationsschaltung (3), um ein neues Videosignal durch Durchführung einer Interpolationsoperation bei einem Videosignal, in Übereinstimmung mit einem Phasenfehler, der durch die Phasenfehler-Erfassungsschaltung (6) erfasst worden ist, unter Verwendung von vorangehenden und nachfolgenden Daten des Videosignals neu zu berechnen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Videokamera vom digitalen Aufzeichnungstyp und insbesondere auf eine Videokameravorrichtung, die Video- und Audiosignale komprimiert und aufzeichnet, die durch eine Videokamera erhalten sind, basierend auf einer Datenkompressionstechnik, wie z.B. MPEG (Moving Pictures Experts Group: Kompressionsspezifikationen für bewegte Bilder) und dann die Signaldaten wiedergibt und expandiert.
Bei Videokameravorrichtungen des Standes der Technik vom digitalen Aufzeichnungstyp zum Aufzeichnen eines Signals in einem digitalen Aufzeichnungssystem, werden Video- und Audio-Datensignale durch ein Bildaufnahmeelement oder ein Mikrophon aufgenommen und in digitale Signale konvertiert, verschiedenen Arten von digitalen Signalverarbeitungsoperationen unterworfen, um redundante Teile davon zu entfernen, oder einer Datenkompressionsoperation, und dann auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet, wie z.B. einem Videoband.
Wenn eine Videokameravorrichtung zum Aufzeichnen eines Signals in einem digitalen Aufzeichnungssystem externe analoge standardmäßige Video- und Audiosignale von TV Übertragungen oder einem analogen Videogerät oder ähnlichem empfangen könnte, die Signale in digitale Signale umwandeln könnte, sie komprimieren könnte und dann die Daten innerhalb der Videokamera aufzeichnen könnte, wäre dies praktisch.
Bei den Vorrichtungen des oben genannten Standes der Technik war es jedoch unmöglich, derartige standardmäßige Videosignale, wie z.B. analoge Video- und Audiosignale zu empfangen, zu komprimieren und aufzuzeichnen.
Wenn Videokameravorrichtungen vom digitalen Aufzeichnungstyp wiedergegebene Signale von einem Videokassettenrekorder (VCR) empfangen und aufzeichnen könnten (analoge standardmäßige Video-/Audiosignale), dann wäre dies zweckmäßig. Ein wiedergegebenes Videosignal, das von einem VCR ausgegeben wird, weist jedoch im allgemeinen eine Fluktuationskomponente auf, die durch ein Flackern in einem Bandlaufmechanismus verursacht ist. Die Fluktuationskomponente erscheint in der Form eines Berechnungsfehlers zu dem Zeitpunkt des Verarbeitens eines digitalen Signals. Dies führt auch zum Anwachsen einer Datenmenge zum Zeitpunkt der Datenkompression.

Eine Technik zum Erzeugen eines standardmäßigen Videosignals ohne Flackern aus einem von einem VCR wiedergegebenen Signal, das ein Flackern aufweist, ist in "5-4-Time-base-Corrector", Itoh et al., The Institute of Television Engineers of Japan, 1977, Nr. 10, Seiten 771–777 offenbart. Bei dieser Technik wird angenommen, dass ein Taktsignal mit einer Frequenz von viermal derjenigen eines Subträgers, die mit einem wiedergegebenen Signal, das ein Flackern aufweist, verriegelt ist, erzeugt wird, eine A/D-Umwandlung und Schreiben in einen RAM-Speicher basierend auf dem Taktsignal ausgeführt wird und das Videosignal, das in den Speicher geschrieben ist und das noch den Zeitbasis-Fehler aufweist, mit einem stabilen Taktimpulssignal ausgelesen wird, das mit einem Referenzsynchronisationssignal verriegelt ist, um dadurch in ein standardmäßiges Videosignal ohne den Zeitbasis-Fehler umgewandelt zu werden.

Die obige Technik des Standes der Technik zum Erzeugen des standardmäßigen Videosignals ohne irgendeine. Flackerkomponente erfordert jedoch zusätzlich zu einem Referenzoszillator zum Erzeugen eines Referenzsynchronisationssignals, die Bereitstellung von Oszillatoren, die mit dem von dem VCR wiedergegebenen Signal verriegelt sind, z.B. zwei Spannungssteuerungsoszillatoren (VCOs), die unvermeidbar das Ausmaß der Schaltung erhöhen.

Bei der Videokameravorrichtung vom digitalen Aufzeichnungstyp haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung herausgefunden, dass, wenn ein zusammengesetztes Farbsignal in ein digitales Signal umgewandelt wird, dies eine Fluktuation der Zeitbasis mit sich bringt.

In größerem Detail, wenn ein Synchronisationssignal von einem digitalen zusammengesetzten Farbsignal getrennt wird, das in ein digitales Signal unter Verwendung eines Taktsignals umgewandelt worden ist, das nicht mit der horizontalen Periode eines Eingangssignals synchronisiert ist, und eine Y/C-Trennung und Demodulation basierend auf dem Synchronisationssignal durchgeführt werden, wird das Synchronisationssignal, das von dem digitalen zusammengesetzten Farbsignal getrennt wird, in der Synchronisationsposition zeitverschoben von einem analogen zusammengesetzten Farbsignal vor der Umwandlung in ein digitales Signal. Daher, wenn das Signal nach der Demodulation basierend auf dem getrennten Synchronisationssignal auf einem Monitor wiedergegeben wird, erscheint eine Fluktuation auf dem Anzeigebildschirm des Monitors. Außerdem, auch wenn das Synchronisationssignal durch eine analoge Schaltung getrennt wird, bringt die Einführung dieses Synchronisationssignals in die zuvor genannte Y/C-Trennungs- und Demodulationsschaltung ähnlich eine Zeitverschiebung mit sich, was dadurch eine Fluktuation auf dem Anzeigebildschirm verursacht.

Ein bekannter Stand der Technik zum Korrigieren einer Fluktuation der Zeitbasis in einem Videosignal ist z.B. solch eine Technik, wie sie in dem Buch mit dem Titel "All about VCRs", geschrieben von Ekisui Harada, Dempa Shinbunsha, 1990, Seite 258, offenbart ist, worin ein Videosignal mit einem Taktsignal in Synchronisation mit einem Eingangssignal abgetastet wird und in eine Speichermatrix geschrieben wird, die davon mit einem Taktsignal in Synchronisation mit einem Referenzsignal ausgelesen werden soll. Bei dieser Technik des Standes der Technik wird jedoch die Korrektur einer Zeitverschiebung, die durch eine Umwandlung eines zusammengesetzten Farbsignals in ein digitales Signal verursacht ist, nicht berücksichtigt.

EP 0 699 005 A2 offenbart für eine Abtastphasenänderung eine Interpolationsschaltung für digitale Videosignale, wobei zwei zueinander nicht synchronisierte Takte verwendet werden sollen. Ferner werden erste und zweite Interpolationskoeffizienten, die mit den jeweiligen Zeitschlitzen einer unterteilten Taktperiode korrespondieren, vorgeschlagen, mit denen aufeinanderfolgende Digitaldaten gewichtet und berechnet werden (2).

Ferner ist US 5 043 799 bekannt, deren Lehre die Aufgabe lösen soll, eine horizontale Verzerrung des dargestellten Bildes auf Grund einer Phasenverschiebung zwischen Abtasttakt und jedem Horizontalsynchronimpuls zu beseitigen. Sie offenbart den Ersatz von ursprünglichen Bilddaten durch gewichtete Bilddaten, bei deren Berechnung neben dem betreffenden Bildpunkt auch benachbarte Bilddaten berücksichtigt werden (= Interpolation), s. Spalte 4, Zeile 53 ff. Dabei wird die Gewichtung durch das Verhältnis des genannten Phasenunterschieds zu einer Periodendauer des Abtasttaktes gebildet.

Eine Interpolation in "Ubereinstimmung" mit einem Phasenfehler durchzuführen, der sich als eine Phasendifferenz zwischen dem abgetrennten digital Synchronisationssignal und einer Komponente des noch analogen Synchronisationssignals darstellt, ist jedoch aus dem ermittelten Stand der Technik nicht nahegelegt.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verarbeitungsvorrichtung für ein Videosignal bereitzustellen, die eine Zeitverschiebung korrigieren kann, die durch die Umwandlung eines zusammengesetzten Farbsignals in ein digitales Signal verursacht ist, insbesondere eine Zeitverschiebung, die durch Einführung einer Synchronisationskomponente verursacht ist, die in dem zusammengesetzten Farbsignal enthalten ist, und die geeignet alle Signale in der Form von digitalen Signalen basierend auf einem einzelnen Taktsignal verarbeiten kann.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung zur Verarbeitung eines Videosignals, wie im Patentanspruch 1 definiert, erreicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 beansprucht.

Vorzugsweise weist die Signalverarbeitungsschaltung der obigen Videokameravorrichtung auf: einen Referenztakt-Generator; einen Synchronisationssignal-Generator zum Erzeugen eines Referenzsynchronisationssignals auf der Basis eines Referenztaktsignals, das von dem Referenztaktsignal-Generator empfangen wurde; einen A/D-Wandler zum Umwandeln der internen und externen Videosignale in ein digitales Videosignal; eine Trennschaltung für ein Synchronisationssignal, um ein Synchronisationssignal von dem digitalen Videosignal zu trennen, das durch den A/D-Wandler umgewandelt worden ist; eine RAM-Speicherschaltung, um darin das digitale Videosignal zu schreiben, das durch den A/D-Wandler gemäß dem Referenztaktsignal des Referenztaktsignal-Generators umgewandelt worden ist, und zum Auslesen des gespeicherten digitalen Videosignals davon gemäß dem Referenztaktsignal des Referenztaktsignal-Generators; eine Differenzerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Fehlers oder einer Differenz zwischen dem Synchronisationssignal, das durch den Synchronisationssignal-Generator erzeugt worden ist, und dem Synchronisationssignal, das durch die Trennschaltung für das Synchronisationssignal getrennt worden ist; und eine elektronische Zoomschaltung (eine horizontale die Zeitbasis korrigierende Schaltung), um eine die Zeitbasis korrigierende Operation auf dem digitalen Videosignal durchzuführen, das in der RAM-Speicherschaltung gespeichert ist.

Die Periode des Synchronisationssignals, das von dem wiedergegebenen Videosignal getrennt ist, die ein Flackern aufweist, wird unter Verwendung des Referenztaktsignals des Referenztaktsignal-Generators gezählt, um eine Differenz oder einen Zeitbasisfehler mit einem vorerzeugten Referenzsynchronisationssignal zu erfassen, und dann wird das Signal, dessen Flackern aus der RAM-Speicherschaltung ausgelesen worden ist, expandiert oder komprimiert durch eine Reziproke des erfassten Zeitbasisfehlers durch die elektronische Zoomschaltung. Als ein Ergebnis gibt es eine implementierte Videokameravorrichtung, die Flackern aus dem wiedergegebenen Eingangsvideosignal mit einer einfachen Schaltung entfernen kann und es komprimieren und aufzeichnen kann.

Vorzugsweise trennt die obige Trennschaltung für das Synchronisationssignal das Synchronisationssignal von dem analogen zusammengesetzten Videosignal, das zu dem A/D-Wandler geliefert wird.

Übereinstimmend mit einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Verarbeitungsschaltung für ein Videosignal bereitgestellt, die eine Einrichtung aufweist, wenn das Synchronisationssignal von dem digitalen zusammengesetzten Farbsignal getrennt worden ist, um eine Zeitdifferenz zwischen einem Zeitpunkt zu berechnen, wenn das zusammengesetzte Farbsignal einen Referenzpegel zum Trennen des Synchronisationssignals erreicht, und einem Zeitpunkt, wenn das Synchronisationssignal tatsächlich durch die Trennschaltung für das Synchronisationssignal auf der Basis von zumindest zwei Pegeln des zusammengesetzten Farbsignals getrennt worden ist, unmittelbar vor und nach dem Referenzpegel und auf der Basis des Referenzpegels, ungefähr an einer steigenden oder fallenden Flanke des Synchronisationssignals des zusammengesetzten Farbsignals, um Videodaten an einem Punkt herauszufinden, der durch die obige Zeitverschiebung durch eine Interpolation verschoben worden ist, basierend auf tatsächlich abgetasteten Punkten, wenn nun das zusammengesetzte Farbsignal in das digitale Signal umgewandelt wird, und um das Zentrum des Videoanteils des Videosignals zu bewegen.

Wenn das Synchronisationssignal durch die analoge Schaltung getrennt worden ist, weist die Verarbeitungsschaltung für das Videosignal eine Einrichtung zum Berechnen einer Zeitdifferenz oder einer Phasendifferenz zwischen dem Synchronisationssignal nach der Einführung des Synchronisationssignals in die digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung und das Synchronisationssignal, das durch die analoge Schaltung getrennt worden ist, auf, um Videodaten an einem Punkt des zusammengesetzten Farbsignals zu finden, das durch die obige Zeitdifferenz von dem tatsächlich abgetasteten Punkt verschoben worden ist, wenn das zusammengesetzte Farbsignal in das digitale Signal umgewandelt wird, und um das Zentrum des Videoanteiles des Videosignals zu bewegen.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
1 ein Blockdiagramm einer schematischen Anordnung einer Videokameravorrichtung in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockdiagramm einer internen Struktur einer digitalen Signalverarbeitungsschaltung in dem Beispiel der 1;
3 ein Blockdiagramm einer schematischen Anordnung einer Videokameravorrichtung in Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 ein Blockdiagramm einer schematischen Anordnung einer Videokameravorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5A, 5B, 5C, 5D, 5E und 5F Diagramme zur Erklärung der Signale, die in dem Ausführungsbeispiel der 4 erscheinen;
6 ein Blockdiagramm einer Struktur eines Videosignalprozessors in Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Struktur einer digitalen Synchronisations-/Trennschaltung in 6;
8 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Struktur einer Phasenfehler-Erfassungsschaltung in 6;
9 ein Diagramm zum Erklären der Operation der Schaltung von 8;
10 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Struktur einer Schaltung zur Bewegung des Zentrums in 6;
11 ein Blockdiagramm einer Struktur eines Videosignalprozessors in Übereinstimmung mit noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
12 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb einer Erfassungsschaltung für den Phasenfehler in der 11 zeigt; und
13 ein Blockdiagramm einer schematischen Anordnung einer Videokameravorrichtung übereinstimmend mit noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 1 und 2 erklärt werden.
1 ist eine schematische Anordnung einer Videokameravorrichtung übereinstimmend mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die eine Linse 101 für die digitale Videokameravorrichtung, ein Bildaufnahmeelement 102 einer CCD (ladungsgekoppelte Vorrichtung), einen analogen Verstärker 103, einen Videosignalumschaltschalter (Auswahlschalter) 104, einen Analog-/Digital-(A/D)-Wandler 105 und eine Datenkompressions-/Expansions-Schaltung 106 aufweist. Außerdem weist die Videokameravorrichtung eine digitale Signalverarbeitungsschaltung 107, ein Festplattenlaufwerk 108, einen Digital/Analog-(D/A)-Wandler, ein Mikrophon 110 für die Videokameravorrichtung, einen Umschaltschalter (Auswahlschalter) 111 für das Audiosignal, einen A/D-Wandler 112 und einen D/A-Wandler 113 auf. Zusätzlich weist die Videokameravorrichtung eine Leitungseingangsanschlussklemme 114 auf, über die ein Videosignal, wie z.B. analoge Video- und Audio-Signale von außerhalb der Videokameravorrichtung dazu eingegeben werden.
Ein Bild, das auf einer lichtempfangenden Seite des CCD-Bildaufnahmeelements 102 durch die Linse 101 gebildet ist, wird photoelektrisch umgewandelt und durch das CCD-Bildaufnahmeelement 102 ausgelesen. Ein ausgegebenes Videosignal des CCD-Bildaufnahmeelements 102 wird durch den analogen Verstärker 103 verstärkt und dann zu einer Anschlussklemme a (einer ersten Videoeingangsanschlussklemme) des Umschaltschalters 104 für das Videosignal geliefert. Ähnlich wird zu einer Anschlussklemme b (einer zweiten Videoeingangsanschlussklemme) des Umschaltschalters 104 für das Videosignal ein standardmäßiges TV Videosignal oder ein Leitungsvideosignal über die Leitungseingangsanschlussklemme 114 geliefert.
Ton, der durch das Mikrophon 110 aufgenommen wird, wird in ein Audiosignal umgewandelt und dann an eine Anschlussklemme a (eine erste Audioeingangsanschlussklemme) des Umschaltschalters 111 für das Audiosignal angelegt. Auch wird an einer Anschlussklemme b (eine zweite Audioeingangsschlussklemme) des Umschaltschalters 111 für das Audiosignal über die Leitungseingangsanschlussklemme 114 ein standardmäßiges TV Audiosignal oder ein Leitungsaudiosignal angelegt.
Es wird jetzt ein Fall erklärt werden, bei dem ein Videokamera-Aufnahmemodus ausgewählt worden ist. In diesem Zusammenhang wird die Auswahl des Videokamera-Aufnahmemodus mittels eines manuellen Eingangs-Auswahlschalters (nicht gezeigt) ausgeführt, der an der Videokameravorrichtung bereitgestellt ist. Mit anderen Worten, wird eine Auswahl zwischen dem Videokamera-Aufnahmemodus und einem Leitungseingabemodus durch diesen Eingabeauswahlschalter ausgeführt. Bei dem Videokamera-Aufnahmemodus werden die Schalter 104 und 111 zu ihren Anschlussklemmen a umgeschaltet; während hingegen bei dem Leitungseingabemodus die Schalter 104 und 111 zu ihren Anschlussklemmen b umgeschaltet werden.
Bei dem Videokamera-Aufnahmemodus wird das Ausgangsvideosignal des CCD-Bildaufnahmeelements 102 durch den analogen Verstärker 103 und die Anschlussklemme a des Umschaltschalters 104 für das Videosignal zu dem A/D-Wandler 105 gesendet, der wiederum das empfangene Signal in ein digitales Videosignal umwandelt. Das Ausgangsaudiosignal des Mikrophons 110 wird durch die Anschlussklemme a des Audiosignal-Umschaltschalters 111 zu dem A/D-Wandler 112 gesandt, der wiederum das empfangene Signal in ein digitales Audiosignal umwandelt.
Die digital umgewandelten Video- und Audiosignale werden als nächstes an die digitale Signalverarbeitungsschaltung 107 angelegt, um dort Operationen des Erzeugens von Farb-, Luminanz- und Audio-Signalen unterworfen zu werden. Danach werden die erzeugten Farb-, Luminanz- und Audio- (digitales standardmäßiges TV-Signal) Signale von der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 zu der Datenkompressions-/-expansionsschaltung 106 gesandt, wo redundante Teile in den Farb-, Luminanz- und Audiosignalen eliminiert werden und ein Bitstrom basierend auf MPEG (Moving Picture Experts Group) oder ähnlichem in dem Festplattenlaufwerk 108 aufgezeichnet wird.
Wenn es erwünscht ist, Video- und Audiosignale wiederzugeben, die in der Videokameravorrichtung aufgezeichnet worden sind, d.h. in dem Videokamera-Aufnahmemodus, werden die aufgezeichneten Video- und Audiosignale von dem Festplattenlaufwerk 108 aus zu der Datenkompressions-/Expansionsschaltung 106 ausgelesen und darauf folgend unterwirft die Schaltung 106 die ausgelesenen Daten ihrer expandierenden Operation. Daten, die der expandierenden Operation durch die Datenkompressions-/Expansionsschaltung 106 unterworfen worden sind, werden zu der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 gesandt, um durch sie wiedergegeben zu werden. Video- und Audiosignale in den wiedergegebenen Daten werden von der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 jeweils zu dem D/A-Wandler 109 und D/A-Wandler 113 gesandt. Die durch den D/A-Wandler 109 und den D/A-Wandler 113 analog umgewandelten Video- und Audio-Signale werden extern als ein analoges standardmäßiges TV-Signal herausgenommen.
Es wird jetzt der Aufzeichnungs-/Wiedergabemodus für das standardmäßige TV-Signal, d.h. das Leitungs-Eingangssignal erklärt werden. In einem Leitungs-Eingangsaufzeichnungsmodus, wird zuerst ein Videosignal in einem Leitungseingangssignal über die Anschlussklemme b des Videosignal-Umschaltschalters 104 zu dem A/D-Wandler 105 geliefert, um in ein digitales Signal umgewandelt zu werden, wo hingegen ein Audiosignal in dem Leitungseingangssignal über die Anschlussklemme b des Audiosignal-Umschaltschalters 111 zu dem A/D-Wandler 112 geliefert wird, um in ein digitales Signal umgewandelt zu werden.
Die digitalen Video- und Audiosignale, die durch den A/D-Wandler 105 und den A/D-Wandler 112 umgewandelt worden sind, werden an die digitale Signalverarbeitungsschaltung 107 angelegt, die wiederum ihre Trennoperation der Farbe-/Luminanz und die Farbsignal-Demodulationsoperation durchführt, um Farb-, Luminanz- und Audiosignale zu erzeugen.
Danach, wie bei dem obigen Videokameraaufnahmemodus, werden die erzeugten Farb-, Luminanz- und Audiosignale von der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 zu der Datenkompressions-/-expansions-Schaltung 106 gesandt, die wiederum redundante Teile in den empfangenen Farb-, Luminanz- und Audiosignalen eliminiert und die Signale, von denen die redundanten Teile entfernt worden sind, zu dem Festplattenlaufwerk 108 zur Aufzeichnung sendet. Wenn es erwünscht ist, das aufgezeichnete Leitungseingangssignal wiederzugeben, ist dies exakt die gleiche Operation wie in dem zuvor genannten Videokamera-Wiedergabemodus und daher wird deren Erklärung weggelassen.
Ausgabedaten der Datenkompressions-/Expansionsschaltung 106 können über eine Schnittstelle zu einem Personal Computer geliefert werden, oder Daten können von dem Personal Computer über die Schnittstelle zu der Datenkompressions-/Expansionsschaltung 106 geliefert werden. In diesem Fall kann ein Ausgangsvideosignal des CCD-Bildaufnahmeelements 102 oder ein Videosignal als Leitungseingangssignal komprimiert werden und zu dem Personal Computer gesandt werden.
Als nächstes wird die interne Struktur der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 im Detail mit Bezugnahme auf 2 beschrieben werden. In der Zeichnung kennzeichnet das Bezugszeichen 201 eine Verarbeitungsschaltung für die Luminanz, 202 eine Verarbeitungsschaltung für die Farbe und 203 eine Y/C-Trenn-Farbdemodulationsschaltung. Ein Ausgangssignal wird von dem A/D-Wandler 105 zu dieser Verarbeitungsschaltung 201 für die Luminanz, der Verarbeitungsschaltung 202 für die Farbe und der Y/C-Trenn-Farbdemodulationsschaltung 203 geliefert. Das Bezugszeichen 204 kennzeichnet einen Umschaltschalter, 205 eine Unterabtastschaltung, 206 eine Überabtastschaltung, 207 eine Farbmodulationsschaltung und 107' eine Verarbeitungsschaltung für das Audiosignal.
Die Verarbeitungsschaltung 201 für die Luminanz und die Verarbeitungsschaltung 202 für die Farbe erzeugen jeweils ein Luminanzsignal und ein Farbdifferenzsignal aus einem Videosignal, das von dem CCD-Bildaufnahmeelement 102 erhalten worden ist, jeweils. Die Y/C-Trenn-Farbdemodulationsschaltung 203 trennt ein zusammengesetztes Videosignal, das von der Leitungseingangsanschlussklemme 114 empfangen worden ist, in ein Luminanzsignal und ein Farbdifferenz-Modulationssignal und demoduliert weiter das getrennte Farbdifferenz-Modulationssignal in ein Farbdifferenzsignal.
Der Umschaltschalter 204 wird unter dem Einfluss des zuvor genannten manuellen Eingabeauswahlschalters (nicht gezeigt) zu der Anschlussklemme a umgeschaltet, wenn der Videokamera-Aufnahmemodus vorliegt und wird zu der Anschlussklemme b umgeschaltet, wenn der Leitungseingangsmodus vorliegt. Und der Umschaltschalter 204 wählt die Ausgangssignale der Luminanzverarbeitungsschaltung 201, der Farbverarbeitungsschaltung 202 oder die der Y/C-Trenn-Farbdemodulationsschaltung 203 gemäß dem obigen Modus aus und liefert dann die ausgewählten Signale zu der Unterabtastschaltung 205.
Die Unterabtastschaltung 205 führt ihre Unterabtast-Operation auf einem Videosignal mit digitalen Komponenten von 4:2:2 oder 4:1:1 aus, die von dem Umschaltschalter 204 empfangen worden sind, um ein SIF-Signal von 4:2:0 entsprechend den Eingabespezifikationen der Datenkompressions-/Expansions-Schaltung 106 zu erhalten. Die Überabtastschaltung 206 wandelt das SIF-Signal von 4:2:0 um, das von der Kompressions-/Expansionsschaltung 106 empfangen ist, zu dem Videosignal mit den ursprünglichen Komponenten von 4:2:2 oder 4:1:1. Danach wird das Farb-Differenzsignal durch die Farbmodulationsschaltung 207 zu dem Farbdifferenz-Modulationssignal umgewandelt, was wiederum zusammen mit dem Luminanzsignal zu dem D/A-Wandler 109 gesandt wird.
Auf diese Weise kann durch Verarbeiten des Videosignals, das von dem A/D-Wandler 105 umschaltbar zwischen dem Kameraaufnahmemodus und dem Leitungseingangsmodus ist, und durch Senden von ihm zu der Datenkompressions-/Expansions-Schaltung 106, die digitale Signalverarbeitungsschaltung 107 das extern eingegebene Videosignal derart verarbeiten, dass es für die Videokompression geeignet ist. In diesem Zusammenhang wird das Audiosignal, das von dem A/D-Wandler 112 empfangen ist, durch die Verarbeitungsschaltung 107' für das Audiosignal einer Bandbreitenbegrenzung oder ähnlichem unterworfen und dann zu der Datenkompressions-/Expansions-Schaltung 106 gesandt.
Auf diese Weise werden in Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Videosignal-Umschaltschalter 104 und 111 zu der digitalen Aufzeichnungs-/Wiedergabevideokamera-Vorrichtung hinzugefügt, um umschaltbar den Signalbetrieb der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 zwischen dem Videokamera-Aufnahmemodus und dem Leitungseingangsmodus durchzuführen, indem ein standardmäßiges TV-Signal usw., extern eingegeben wird, wodurch nicht nur das Videoausgangssignal des CCD-Bildaufnahmeelements 102 und das Audioausgangssignal des Mikrophons 110, sondern auch die analogen Video-/Audiosignale die extern eingegeben worden sind, einer Datenkompression zum Aufzeichnen/Wiedergeben unterworfen werden können.
Obwohl das sogenannte zusammengesetzte Videosignal dem modulierten Farbsignal entspricht, das dem Luminanzsignal überlagert worden ist, als das extern eingegebene Leitungsvideosignal in dem vorangehenden Beispiel erklärt worden ist, versteht es sich von selbst, dass sogar solch ein System, wie z.B. eines, um das Komponentenvideosignal zu liefern, d.h., die Farb- und Luminanzsignale getrennt, durch reines Hinzufügen eines einzelnen A/D-Wandlers realisiert werden kann.
Außerdem, obwohl die obige Erklärung unter Verwendung des Festplattenlaufwerks als ein Medium zum Aufzeichnen des komprimierten Videosignals in dem vorangehenden Beispiel gemacht worden ist, kann das Aufzeichnen, wenn nötig, unter Verwendung eines anderen Aufzeichnungsmediums, z.B. eines Videobandes oder eines Flash-Memory gemacht werden.
In 3 ist eine schematische Anordnung einer Videokameravorrichtung übereinstimmend mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei dem ein Videosignal, das von dem CCD-Aufnahmeelement 102 empfangen ist, durch den analogen Verstärker 103 und den A/D-Wandler 105 gegeben wird und dann an die Anschlussklemme a des Videosignal-Umschaltschalters 104 angelegt wird. Unterdessen wird ein Videosignal, das an dem Leitungseingangsanschluss 114 empfangen ist, durch einen zweiten A/D-Wandler 301 gegeben und dann an die Anschlussklemme b des Videosignal-Umschaltschalters 104 angelegt.
Obwohl in der Zeichnung weggelassen, ist eine Schaltung zum Verarbeiten des Audiosignals die gleiche, wie die in dem Ausführungsbeispiel der 1. Ein Audioausgangssignal des Mikrophons 110 wird an die Anschlussklemme a des Audiosignal-Umschaltschalters 111 angelegt, während ein Audiosignal in dem Leitungseingangsignal an die Anschlussklemme b des Audiosignal-Umschaltschalters 111 angelegt wird. Ein Ausgangssignal des Umschaltschalters 111 wird zu der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 über den A/D-Wandler 112 eingegeben. Die anderen Teile sind im Wesentlichen die gleichen, wie diejenigen in dem Ausführungsbeispiel der 1 und werden daher in der Zeichnung weggelassen.
In dem vorangehenden Ausführungsbeispiel, da die Umwandlung des Eingangsvideosignals in das digitale Signal getrennt zwischen dem Kameraaufnahme- und dem Leitungseingangsmodus ausgeführt wird unter Verwendung von getrennten A/D-Wandlern 105 und 301, kann zusätzlich zu dem erhaltenen Effekt des ersten Ausführungsbeispieles der 1, ein Effekt erhalten werden, der darin liegt, dass eine digitale Umwandlung, die für jede Eingabe geeignet ist, ausgeführt werden kann.
Zurückkehrend zu 4 ist dort eine schematische Anordnung einer Videokameravorrichtung übereinstimmend mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei Teile, die die gleichen Funktionen wie diejenigen in dem Ausführungsbeispiel der 1 aufweisen, mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen gekennzeichnet sind. In 4 ist außerdem, wie in dem Beispiel von 3, eine Schaltung zum Verarbeiten des Audiosignals, die die gleiche wie diejenige in dem Beispiel von 1 ist, weggelassen worden. Insbesondere wird ein Audioausgangssignal des Mikrophons 110 zu der Anschlussklemme a des Audiosignal-Umschaltschalters 111 geliefert, während ein Audiosignal in einem Leitungseingangssignal zu der Anschlussklemme b des Audiosignal-Umschaltschalters 111 geliefert wird. Ein Ausgangssignal des Audiosignal-Umschaltschalters 111 wird über den A/D-Wandler 112 zu der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 geliefert.
In 4 bezeichnet ein Bezugszeichen 401 eine Trennschaltung für ein Synchronisationssignal, 402 einen Zähler, 403 einen Komparator (Fehlererfassungseinrichtung) und 409 einen Referenztakt-Generator. Außerdem weist 4 eine Erzeugungsschaltung 404 für einen Speicher-Leseimpuls, eine Erzeugungsschaltung 405 für einen Speicher-Schreibimpuls und eine Erzeugungsschaltung 406 für ein Referenzsynchronisationssignal auf. Diese impulserzeugenden Schaltungen 404 und 405 geben jeweils ein Speicher-Leseimpuls-Signal und ein Speicher-Schreibimpuls-Signal basierend auf einem Referenztaktsignal aus, das von dem Referenztakt-Generator empfangen worden ist. Auch weist die Zeichnung eine RAM-Speicherschaltung 407 und eine Korrekturschaltung für die horizontale Zeitbasis (elektronische Zoomschaltung) 408 auf. Die anderen Schaltungen und Blöcke sind die gleichen wie diejenigen in dem Ausführungsbeispiel von 1. Die Korrekturschaltung 408 für die horizontale Zeitbasis, die eine bekannte elektronische Zoomschaltung aufweist, ist so angeordnet, dass sie nur eine horizontale Zeitbasis komprimiert oder ausdehnt.
Die 5A bis 5F zeigen zwei Diagramme von Signalen, die in dem Ausführungsbeispiel der 4 erscheinen, einschließlich einer wiedergegebenen VCR-Signal-Eingabe und eines Signals nach der Korrektur.
Ein Videosignal (gezeigt in 5A), das eine Flackerkomponente aufweist, die durch einen Videobandrecorder (VCR) wiedergegeben wird, wird über die Leitungseingangsanschlussklemme 114 und den Videosignal-Umschaltschalter 104 zu dem A/D-Wandler 105 gesandt, um darin in ein digitales Signal umgewandelt zu werden. Das digital umgewandelte Videosignal wird an die RAM-Speicherschaltung 407 und auch an die Trennschaltung 401 für das Synchronisationssignal angelegt.
Die Trennschaltung 401 für das Synchronisationssignal trennt ein wiedergegebenes Synchronisationssignal (in 5C gezeigt) von dem empfangenen digitalen Videosignal und gibt es dann zu einer Rücksetzanschlussklemme des Zählers 402. Der Zähler 402 wiederum zählt die Periode des obigen wiedergegebenen Synchronisationssignals basierend auf dem Referenztaktsignal, das von dem Referenztakt-Generator 409 empfangen worden ist, und legt es an den Komparator 403 an. Die Erzeugungsschaltung 406 für das Referenzsynchronisationssignal legt das basierend auf dem Referenztaktsignal, das von dem Referenztakt-Generator 409 empfangen worden ist, erzeugte Referenzsynchronisationssignal an den Komparator 403 an, der wiederum das Signal, das von dem Zähler 402 empfangen worden ist, mit dem Signal vergleicht, das von der Erzeugungsschaltung 406 für das Referenzsynchronisationssignal empfangen worden ist und berechnet eine Differenz oder einen Fehler (D1 – D3) zwischen ihnen.
Simultan dazu wird das Videosignal (das in 5B gezeigt ist), das durch den A/D-Wandler 105 digital umgewandelt worden ist, in die RAM-Speicherschaltung 407 gemäß einem Schreibimpuls geschrieben, der von der Erzeugungsschaltung 405 für den Speicher-Schreibimpuls empfangen worden ist. Danach liest die Korrekturschaltung sowie die horizontale Zeitbasis (elektronische Zoomschaltung) 408 ein Videosignal (in 5D gezeigt) aus der RAM-Speicherschaltung 407 zu einem geeigneten Zeitpunkt gemäß einem Leseimpuls von der Erzeugungsschaltung 404 für den Speicher-Leseimpuls aus, unterwirft es einer Zeitbasisumwandlung, um ein D/A-Eingangssignal (in 5E gezeigt) zu erhalten, und legt es dann an die digitale Signalverarbeitungsschaltung 107 an.
Das Videosignal, das durch die digitale Signalverarbeitungsschaltung verarbeitet worden ist, wird von der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 über die Datenkompressions-/Expansionsschaltung 106 an das Festplattenlaufwerk 108 angelegt. Das Videosignal, das durch das Festplattenlaufwerk 108 und die Datenkompressions-/Expansionsschaltung 106 wiedergegeben worden ist, wird von der digitalen Signalverarbeitungsschaltung 107 zu dem D/A-Wandler 109 gesandt, um in ein analoges Signal umgewandelt zu werden und als ein TV Signal (in 5F gezeigt) ausgegeben zu werden.
Es wird jetzt die berechnete Differenz oder der Fehler (d1 – d3) von dem Komparator 403 an die Korrekturschaltung 408 für die horizontale Zeitbasis angelegt. In diesem Fall ist ein Umwandlungsbetrag in der Zeitbasisexpansion oder -kompression in der Korrekturschaltung 408 für die horizontale Zeitbasis durch die Differenz (d1 – d3) bestimmt, die durch den Komparator 403 berechnet ist. D.h., wenn die Umwandlung der Zeitbasis durch eine Reziproke (1/(d1 – d3)) der Differenz zwischen dem wiedergegebenen Synchronisationssignal, das ein Flackern aufweist, und dem Referenzsynchronisationssignal ausgeführt wird, kann die Flackerkomponente, die in dem wiedergegebenen Videosignal enthalten ist, äquivalent korrigiert werden.
In dem Ausführungsbeispiel der 4 ist es unmöglich, eine Flackerkomponente innerhalb eines Taktes des Referenztaktsignals zu korrigieren. Wenn das Referenztaktsignal auf eine Frequenz von beispielsweise 4 fsek. (14,3 MHz) eingestellt ist, beträgt der Flackerbetrag ungefähr 0,5mm auf einem 20-inch-Monitor, d.h. er ist praktisch insignifikant. Außerdem kann der Flackerbetrag durch die Verwendung eines Referenztaktsignals mit einer hohen Rate reduziert werden. Auf diese Weise ist es in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel der 4 der vorliegenden Erfindung, zusätzlich zu dem Effekt, der durch das Ausführungsbeispiel der 1 erhalten wird, nicht notwendig, einen Spannungssteuerungsoszillator (VCO) bereitzustellen, um mit dem wiedergegebenen Signal zu synchronisieren, sondern die vorliegende Erfindung erfordert nur den Referenztakt-Generator mit einer einfachen Struktur und kann ein standardmäßiges Signal entsprechend dem wiedergegebenen VCR-Videosignal als ein nicht standardmäßiges Signal erzeugen, wobei das Flackern davon durch Aufzeichnen und Wiedergeben entfernt ist.
In dem Ausführungsbeispiel der 4 können Blöcke, die andere als der Referenztakt-Generator 409, die Linse 101, das CCD-Bildaufnahmeelement 102, der analoge Verstärker 103 und das Festplattenlaufwerk 108 sind, in der Form eines einzelnen IC hergestellt sein, wodurch eine kompakte Schaltungskonfiguration realisiert wird.
Obwohl die Trennschaltung für das Synchronisationssignal 401 das Synchronisationssignal von dem digitalen Videosignal in dem Ausführungsbeispiel von 4 trennt, kann die gleiche Wirkung wie die durch eine Trennschaltung für ein analoges Synchronisationssignal erreicht werden, die das Synchronisationssignal von dem Videosignal vor der digitalen Umwandlung trennt und es zu dem Zähler 402 eingibt.
Das obige Ausführungsbeispiel, das wie oben erwähnt angeordnet ist, hat die folgende Wirkung.
Die Videokameravorrichtung weist den Schalter zum selektiven Umschalten zwischen den internen und externen Videosignalen, die Signalverarbeitungsschaltung zum Erzeugen von zumindest Farb- und Luminanzsignalen aus dem Videosignal, das durch den Schalter ausgewählt worden ist, und den Datenkompressor zum Entfernen von redundanten Teilen aus dem Ausgangssignal der Signalverarbeitungsschaltung und zum Unterwerfen dessen einer Datenkompression auf. Daher kann eine Videokameravorrichtung realisiert werden, die extern ein analoges Videosignal empfängt und es komprimiert.
In der obigen Videokameravorrichtung weist die Signalverarbeitungsschaltung den Referenztaktsignalgenerator, den Synchronisationssignalgenerator, den A/D-Wandler zum Umwandeln des Videosignals zu dem digitalen Videosignal, die Trennschaltung für das Synchronisationssignal zum Trennen des Synchronisationssignals von dem Digitalvideosignal, die RAM-Speicherschaltung zum Schreiben darin oder Lesen daraus des digitalen Videosignals gemäß dem Referenztaktsignal des Referenztaktsignalgenerators, die Differenzerfassungsschaltung zum Erfassen einer Differenz oder eines Fehlers zwischen dem Synchronisationssignal, das durch den Synchronisationssignalgenerator erzeugt worden ist, und das Synchronisationssignal, das durch die Trennschaltung durch das Synchronisationssignal getrennt worden ist, und die Korrekturschaltung für die horizontale Zeitbasis zum Durchführen einer Korrekturoperation ihrer Zeitbasis auf dem digitalen Videosignal, das in der RAM-Speicherschaltung gespeichert ist, basierend auf einer Korrektur, die auf der Differenz basiert, die durch die Differenzerfassungsschaltung erfasst worden ist, auf.
Daher wird die Periode des Synchronisationssignals, das von dem wiedergegebenen Synchronisationssignal, das ein Flackern aufweist, getrennt worden ist, basierend auf dem Referenztaktsignal des Referenztaktsignal-Betriebsgenerators gezählt, und eine Differenz mit dem zuvor erzeugten Referenzsynchronisationssignal, d.h. ein Zeitbasisfehler, wird erfasst und dann wird das Signal, das das Flackern aufweist und das aus der RAM-Speicherschaltung ausgelesen worden ist, expandiert oder komprimiert durch eine Reziproke des erfassten Zeitbasisfehlers durch die Korrekturschaltung für die horizontale Zeitbasis. Als ein Ergebnis kann eine Videokameravorrichtung implementiert werden, die das Flackern von dem eingegebenen wiedergegebenen Videosignal unter Verwendung einer einfachen Schaltung entfernt, und Datenkomprimierung und Aufzeichnungsoperationen durchführt.
6 ist ein Blockdiagramm einer Anordnung eines Videosignalprozessors in Übereinstimmung mit noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Videosignalprozessor des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist so angeordnet, dass ein Flackern basierend auf einem Quantisierungsfehler eines Taktes oder weniger bei dem A/D-Wandler für das Videosignal entfernt wird. Der veranschaulichte Videosignalprozessor weist einen A/D-Wandler 1, eine digitale Y/C-Trenn-/Demodulationschaltung 2, eine Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums, eine Trennschaltung 4 für ein digitales Synchronisationssignal, eine Erzeugungsschaltung 5 für ein Synchronisationssignal und eine Schaltung 6 zum Erfassen eines Phasenfehlers.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein zusammengesetztes Farbsignal an den A/D-Wandler 1 angelegt, eine Ausgabe des A/D-Wandlers 1 wird an die digitale Y/C-Trenn-Demodulationsschaltung 2, die Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal und die Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers angelegt; eine Luminanzausgabe (Y-Signal) und zwei Farbdifferenzsignale (R-Y Signal und B-Y-Signal) der digitalen Y/C Trenn-/Demodulationschaltung 2 werden an die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums angelegt; eine H-Synchronisationsausgabe der Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal wird an die Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal und die Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers angelegt; eine V Synchronisationsausgabe der Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal wird an die Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal angelegt; eine Koeffizientenausgabe der Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers wird an die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums angelegt; eine von zwei Ausgaben der Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal wird an die digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2 und die andere Ausgabe als ein externes Synchronisationssignal angelegt; ein Referenzpegelsignal wird extern an die Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal und die Schaltung 6 zum Erfassen eines Phasenfehlers angelegt. Ein Taktsignal wird an den A/D-Wandler 1, eine digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2, die Schaltung 3 zum Entfernen des Zentrums, die Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal, die Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal und die Erfassungsschaltung 6 für den Phasenfehler angelegt, wodurch die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums ein Luminanzsignal (Y Signal) und zwei Farbdifferenzsignal (R-Y und B-Y-Signale) ausgibt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das wie oben erwähnt angeordnet ist, wandelt der A/D-Wandler 1 das zusammengesetzte Farbsignal in ein digitales Signal um, die Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal vergleicht das digitale Signal mit dem Referenzpegelsignal und trennt die horizontalen und vertikalen Synchronisationssignale (H und V-Synchronisationssignale) von dem digitalen zusammengesetzten Farbsignal. Die digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2 erzeugt das Luminanzsignal (Y-Signal) und zwei Farbdifferenzsignale (R-Y- und B-Y-Signale) von dem digitalen zusanmengesetzten Farbsignal auf der Basis eines Signals, das durch die Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal basierend auf den H- und V-Synchronisationssignalen erzeugt worden ist, die durch die Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal getrennt worden sind. Da die Abtastoperation des A/D-Wandlers 1 in der Erzeugung eines Phasenfehlers oder einer -differenz zwischen dem Synchronisationssignal resultiert, das in dem analogen zusammengesetzten Farbsignal enthalten ist, vor der A/D-Umwandlung, und dem H-Synchronisationssignal, das durch die Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal getrennt ist, berechnet die Erfassungsschaltung 6 für den Phasenfehler den Phasenfehler auf der Basis des H-Synchronisationssignals, das durch die Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal getrennt worden ist, und Werte des zusammengesetzten Farbsignals bevor und nachdem ungefähr der Referenzpegel erreicht wird, und die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums bewegt gemäß dem Phasenfehler die Zentren des Luminanzsignals und der beiden Farbdifferenzsignale in dem Videoanteil des Videosignals.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn das Zentrum des Signals in der Videoperiode bewegt wird, können Fluktuationen in der Zeitbasis, die durch Trennen des Synchronisationssignals von dem digitalen zusammengesetzten Farbsignal verursacht werden, unterdrückt werden. Da kein Zeilenspeicher verwendet wird und die Y/C-Trennung/Demodulation mit einem einzelnen Takt realisiert werden kann, kann die Y/C-Trennung/Demodulation vorteilhafterweise mit einer geringen Anzahl von Gattern realisiert werden.
7 ist ein Blockdiagramm einer beispielhaften Struktur der Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal in 6. In 7 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Vergleichsschaltung, 11 eine Filterschaltung, 12 eine Erzeugungsschaltung für ein H- und V-Synchronisationssignal.
In dem Beispiel der 7 vergleicht die Vergleichsschaltung 10 das digitale zusammengesetzte Farbsignal mit dem Referenzpegelsignal, extrahiert eine Synchronisationssignalkomponente von dem zusammengesetzten Farbsignal und sendet das extrahierte Signal zu der Filterschaltung 11. Die Filterschaltung 11 entfenrt eine Rauschkomponente von dem empfangenen Signal, um ein zusammengesetztes Synchronisationssignal (C.SYNC) davon zu trennen und sendet es zu der Erzeugungsschaltung 12 für das H- und V-Synchronisationssignal. Die Schaltung 12 erzeugt ein H-Synchronisationssignal und ein V-Synchronisationssignal aus dem empfangenen zusammengesetzten Synchronisationssignal.
8 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Aufbaus der Phasenfehlererfassungsschaltung 6 in 6 und 9 ist ein Diagramm zum Erklären des Betriebs der Schaltung von 8. In 8 bezeichnen die Bezugszeichen 15, 16 und 18 Flip-Flops und 17 eine Erzeugungsschaltung für einen Interpolationskoeffizienten.
In dem Beispiel der 8 verzögert das Flip-Flop 15 das digitale zusammengesetzte Farbsignal um einen Betrag, der einem Takt entspricht und die Flip-Flops 16 und 18 halten das verzögerte zusammengesetzte Synchronisationssignal und das zusammengesetzte Farbsignal jeweils vor der Verzögerung für eine horizontale Periode an einer fallenden Flanke des H-Synchronisationssignals, das von der Trennschaltung 4 für das digitale Synchronisationssignal empfangen worden ist. Die Flip-Flops 16 und 18 halten Abtastdaten (Signalpegelwerte) bei Punkten (D_n–1) und D_n in 9. Die Erzeugungsschaltung 17 für den Interpolationskoeffizienten erfasst auf der Basis des Referenzpegels zwischen den obigen beiden Signalpegeln und den Signalpegeln an den Punkten D_n–1 und D_n eine Zeitverschiebung t zwischen einer Abfall zeit des H-Synchronisationssignals und einem Augenblick, wenn das zusammengesetzte Farbsignal den Referenzpegel erreicht, und teilt die Zeitverschiebung t durch eine Abtastperiode t _s des zusammengesetzten Farbsignals, um einen Koeffizienten (t/t_s) zu erzeugen.
10 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Aufbaus der Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums in 6. In 10 bezeichnet das Referenzsymbol 3A eine Schaltung zum Bewegen des Zentrums für das Y-Signal, 3B eine Schaltung zum Bewegen des Zentrums für das R-Y-Signal, 3C eine Schaltung zum Bewegen des Zentrums für das B-Y-Signal, 21, 22 und 27 Flip-Flops, 24, 25 Multiplikationsschaltungen, 28 eine Additionsschaltung und 26 eine (1 – t/t_s)-Berechnungsschaltung.
Die Schaltungen zum Bewegen des Zentrums 3A., 3B und 3C in diesem Beispiel berechnen auf der Basis des Koeffizientensignals, das von der Erfassungsschaltung 6 für den Phasenfehler empfangen worden ist. Interpolationsdaten von dem Luminanzsignal (Y-Signal), den Farbdifferenzsignalen (R-Y und B-Y-Signal), die von der digitalen Y/C-Trenn/Demodulationsschaltung 2 empfangen werden. Da der Betrieb und die Anordnung der Luminanz wie diejenige für das Farbdifferenzsignal ist, wird eine Erklärung in Verbindung mit dem Luminanzsignal (Y-Signal) als Beispiel gemacht werden.
In der Schaltung zum Bewegen des Zentrums 3A des Beispiels der 10 greift das Flip-Flop 21 das Y-Signal an einer steigenden Flanke des Taktsignals auf und hält es und das Flip-Flop 22 verzögert eine Ausgabe des Flip-Flops 21 um einen Takt. Die Multiplikationsschaltung 24 multipliziert eine Ausgabe (Pn_n–1) des Flip-Flop 22 um das Koeffizientensignal, das von der Schaltung zum Erfassen des Phasenfehlers 6 empfangen worden ist, die Multiplikationsschaltung; 25 multipliziert eine Eingabe Pn des Flip-Flops 22 mit einem Ausgangs-Koeffizientensignal der (1 – t/t_s) Berechnungsschaltung 26, die das Koeffizientensignal, das von der Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers empfangen worden ist, berechnet, die Additionsschaltung 28 addiert die Ausgangsergebnisse der Multiplikationsschaltung 25 und 24 zusammen, um ein Additionsergebnis zu erhalten, das Flip-Flop 27 nimmt das Additionsergebnis heraus und hält es und gibt seine Ausgabe als ein neues Y-Signal aus.
Mit anderen Worten, in diesem Beispiel wird gemäß dem Ergebnis der Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers ein Signal in dem Videosignalanteil neu berechnet, indem eine Interpolationsoperation unter Verwendung von Daten vor und nach dem Signal durchgeführt wird.
Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jetzt erklärt werden.
11 ist ein Blockdiagramm eines Aufbaus eines Videosignalprozessors in dem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und 12 ist ein Zeitdiagramm zum Erklären des Betriebs der Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers in 11. In 11 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen A/D-Wandler, 2 eine digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung, 3 eine Schaltung zur Bewegung des Zentrums, 5 eine Erzeugungsschaltung für ein Synchronisationssignal, 6 eine Schaltung zum Erfassen des Phasenfehlers, 7 eine Trennschaltung für ein analoges Synchronisationssignal und 8 ein Flip-Flop.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein zusammengesetztes Farbsignal an den A/D-Wandler 1 und an die Trennschaltung 7 für ein analoges Synchronisationssignal angelegt; eine Ausgabe des A/D-Wandlers 1 wird an die digitale Y/C-Demodulationsschaltung 2 angelegt; eine Luminanzausgabe (Y-Signal und zwei Farbsignale (R-Y und B-Y-Signal)) der digitalen Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2 werden an die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums angelegt, zwei Ausgangssignale (H- und V-Synchronisationssignale) der Trennschaltung 7 für das analoge Synchronisationssignal werden an das Flip-Flop 8 angelegt; zwei horizontale und vertikale Synchronisationssignale des Flip-Flops 8 werden an die Erzeugungsschaltung für das Synchronisationssignal 5 angelegt; eine der beiden Ausgaben der Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal wird an die digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2 angelegt und die andere wird als ein externes Synchronisationssignal ausgegeben; die horizontalen Synchronisationssignale der analogen Synchronisationssignal-Trennschaltung 7 und das Flip-Flop 8 werden an die Phasenfehler-Erfassungsschaltung 6 angelegt; eine Koeffizientenausgabe der Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers wird an die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums angelegt; ein externes Taktsignal wird jeweils an den A/D-Wandler 1, die digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2, die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums, das Flip-Flop 8, die Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal und die Phasenfehler-Erfassungsschaltung 6 angelegt; ein Taktsignal mit hoher Rate wird an die Phasenfehler-Erfassungsschaltung 6 angelegt, wodurch die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums ein Luminanzsignal (Y-Signal) und zwei Farbdifferenzsignale (R-Y und B-Y-Signale) ausgibt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das wie oben erwähnt angeordnet ist, wandelt der A/D-Wandler 1 das zusammengesetzte Farbsignal in ein digitales Signal um, die Trennschaltung 7 für das analoge Synchronisationssignal trennt die horizontalen und vertikalen Synchronisationssignale (H- und V-Synchronisationssignale) von dem analogen zusammengesetzten Farbsignal und das Flip-Flop 8 hält die H- und V-Synchronisationssignale zu der Zeitgabe einer steigenden Flanke des Taktsignals. Die digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2 erzeugt das Luminanzsignal und die beiden Farbdifferentialsignale aus dem digitalen zusammengesetzten Farbsignal unter Verwendung der H-V-Synchronisationssignale, die durch das Flip-Flop 8 auf der Basis des Signals gehalten werden, das von der Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal empfangen worden sind. Da das Flip-Flop 8 die Synchronisationssignale aufnimmt und hält zum Zeitpunkt einer steigenden Flanke des Taktsignals, ist das Synchronisationssignal, das in dem analogen zusammengesetzten Farbsignal vor der A/D-Umwandlung enthalten ist, unterschiedlich in der Phase von dem Synchronisationssignal, das durch das Flip-Flop 8 gehalten ist. Im Hinblick darauf, wie durch das Zeitdiagramm der 11 gezeigt, hält die Erfassungsschaltung 6 für den Phasenfehler die Pegel des Taktes und der Taktsignale mit der hohen Rate auf einem Wechselpunkt zu dem das eingegebene H-Synchronisationssignal des Flip-Flop 8 unmittelbar vor einem Wechselpunkt wechselt, zu dem das ausgegebene H-Synchronisationssignal des Flip-Flops 8 wechselt; die Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers findet die obige Phasendifferenz oder den Fehler gemäß den gehaltenen Ergebnissen und legt das Koeffizientensignal zur Berechnung an die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums an. Die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums wiederum arbeitet, gemäß dem empfangenen Koeffizientensignal um die Zentren der Luminanz und der beiden Farbdifferenzsignale entsprechend dem Videoteil des Videosignals zu bewegen.
Als nächstes wird im Detail die Operation der Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers mit Bezug auf 12 erklärt werden. In der Zeichnung zeigt (a) das horizontale Synchronisationsausgangssignal der Trennschaltung 7 für das analoge Synchronisationssignal, (b) zeigt das externe Taktsignal, (c) zeigt das Taktsignal mit der hohen Rate, das eine Frequenz aufweist, die zweimal der Frequenz des externen Signals entspricht und (d) zeigt das horizontale Synchronisationseingangssignal der Trennschaltung 7 für das analoge Synchronisationssignal. Das Bezugszeichen t_s stellt eine Periode des externen Taktsignals dar und t stellt eine Zeitdifferenz zwischen einer steigenden Flanke des horizontalen Synchronisationsausgangssignals der Trennschaltung 7 für das analoge Synchronisationssignal und einer steigenden Flanke des externen Taktsignals dar. Wenn die steigende Flanke des horizontalen Synchronisationsausgangssignals an einer Position entsprechend einem niedrigen Pegel des externen Taktsignals angeordnet ist, und auch auf einem hohen Pegel des Taktsignals mit hoher Rate, wird die Phasendifferenz als 0 erachtet und der Koeffizient t/t_s wird auf 0 gesetzt. Wenn die steigende Flanke des horizontalen Synchronisationsausgangssignals an einer Position angeordnet ist, die einem niedrigen Pegel des externen Taktsignals und auch einem niedrigen Pegel des Taktsignals der hohen Rate entspricht, wird die Phasendifferenz als ein Viertel von t_s erachtet und der Koeffizient t/t_s wird auf ein Viertel eingestellt. Ähnlich, wenn die steigende Flanke des horizontalen Synchronisationsausgangssignals an einer Position entsprechend einem hohen Pegel des externen Taktsignals und auch einem hohen Pegel des Taktsignals mit hoher Rate angeordnet ist, und wenn die steigende Flanke des horizontalen Synchronisationsausgangssignals an einer Position entsprechend einem hohen Pegel des externen Taktsignals angeordnet ist, und auch einem niedrigen Pegel des Taktsignals mit einer hohen Rate, wird der Koeffizient t/t_s auf jeweils 1/2 und 3/4 eingestellt.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, können durch Bewegen der Zentren der Signale in der Videoperiode Fluktuationen in der Zeitbasis, die durch die Diskretisierung der Synchronisationssignale bei dem Flip-Flop 8 verursacht werden, unterdrückt werden. Da kein Zeilenspeicher verwendet wird und die Y/C-Trenn-/Demodulation mit dem einzelnen Taktsignal realisiert werden kann, kann die Y/C-Trenn-/Demodulation vorteilhafterweise mit einer kleineren Anzahl von Gattern implementiert werden.
Wie in dem Vorangehenden erklärt worden ist, können in Übereinstimmung mit den obigen Ausführungsbeispielen, die Synchronisationssignale von dem analogen zusammengesetzten Farbsignal getrennt werden, und die Fluktuationen in der Zeitbasis, die durch das Herausnehmen der Synchronisationssignale in der digitalen Schaltung verursacht werden, können mit einer Schaltung mit geringer Größe ohne Verwendung irgendeines Zeilenspeichers korrigiert werden. Außerdem, kann die Y/C-Trennung-/Demodulation mit einer Schaltungskonfiguration implementiert werden, die einen einzelnen Oszillator (Takt) aufweist.
In 13 ist noch ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei dem Einrichtungen zum Entfernen eines Flackerns basierend auf einem Quantisierungsfehler von einem Takt oder weniger in einem A/D-Wandler 105 weiter dem Ausführungsbeispiel von 4 hinzugefügt ist. In 13 bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung, 3 eine Schaltung zum Bewegen des Zentrums, 5 eine Erzeugungsschaltung für ein Synchronisationssignal, 6 eine Phasenfehler-Erfassungsschaltung. Die anderen Schaltungen der 13 sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen der 4.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wandelt der A/D-Wandler 105 ein zusammengesetztes Farbsignal, das von der Leitungseingangsanschlussklemme 114 empfangen worden ist, in ein digitales Signal um und die digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2 erzeugt ein Luminanzsignal (Y-Signal) und zwei Farbdifferenzsignale (R-Y und B-Y-Signale) von dem umgewandelten digitalen zusammengesetzten Farbsignal auf der Basis eines Synchronisationssignals, das von der Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal empfangen worden ist. Das Synchronisationssignal, das durch die Erzeugungsschaltung 5 für das Synchronisationssignal erzeugt worden ist, weist jedoch einen Fehler von weniger als einem Takt bezüglich der Phase des Synchronisationssignals auf, das in dem ursprünglichen analogen zusanmengesetzten Farbsignal enthalten ist, da das Abtasten des A/D-Wandlers 105 einen Quantisierungsfehlers (Rauheit) von weniger als einem Takt beinhaltet. Demgemäss weisen das Luminanzsignal und die beiden Farbdifferenzsignale, die durch die digitale Y/C-Trenn-/Demodulationsschaltung 2 erzeugt worden sind, auch einen Fehler, d.h. Flackern auf.
Um dies zu vermeiden, berechnet in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Schaltung 6 zum Erfassen des Phasenfehlers eine Phasendifferenz oder einen Phasenfehler auf der Basis des H-Synchronisationssignals, das von der Trennschaltung 401 für das Synchronisationssignal empfangen worden ist, das Referenzpegelsignal, das als eine Referenz verwendet wird, wenn das H-Synchronisationssignal getrennt wird, und Werte des zusammengesetzten Farbsignals vor und nach dem Referenzpegelsignal und die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums bewegt die Zentren des Luminanz- und der beiden Farbdifferenzsignale des Videosignalanteiles gemäß der berechneten Phasendifferenz oder dem Fehler, um das Flackern anzupassen. Außerdem ist eine Schaltung ähnlich der in 4 an aufeinanderfolgenden Stufen davon bereitgestellt, um dadurch eine Fluktuation von einem Takt oder mehr zu korrigieren.
In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Flackerkomponente von weniger als einem Takt, die durch den Abtastfehler des A/D-Wandlers 105 verursacht worden ist, durch die Schaltung 3 zum Bewegen des Zentrums absorbiert werden, ein VCR-(Videokassettenrekorder)-Fluktuation, die größer als das Flackern ist, kann durch die Korrekturschaltung 408 für die horizontale Zeitbasis korrigiert werden und daher kann ein Videosignal ohne irgendeinen Fluktuationsfehler korrigiert werden.

Claims

Vorrichtung zur Verarbeitung eines Videosignals, die aufweist: einen A/D-Wandler (1) zum Umwandeln eines zusammengesetzten analogen Farbsignals in ein zusammengesetztes digitales Farbsignal; eine Synchronisationssignal-Trennschaltung (4), um ein Synchronisationssignal von dem zusanmengesetzten digitalen Farbsignal abzutrennen; eine Phasenfehler-Erfassungsschaltung (6), um eine Phasendifferenz zwischen dem Synchronisationssignal, das durch die Synchronisationssignal-Trennschaltung (4) abgetrennt worden ist, und einer Komponente des Synchronisationssignals, die in dem analogen zusammengesetzten Farbsignal enthalten ist, zu erfassen; eine Interpolationsschaltung (3), um ein neues Videosignal durch Durchführung einer Interpolationsoperation bei einem Videosignal, in Übereinstimmung mit einem Phasenfehler, der durch die Phasenfehler-Erfassungsschaltung (6) erfasst worden ist, unter Verwendung von vorangehenden und nachfolgenden Daten des Videosignals neu zu berechnen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Interpolationskoeffizient (t/t_s) durch Erfassung einer Zeitverschiebung (t) zwischen dem Zeitpunkt, wenn das digitale zusammengesetzte Farbsignal einen Referenzpegel erreicht, und dem Zeitpunkt, wenn ein horizontales Synchronisationssignal auf einen niedrigen Pegel fällt, basierend auf dem Pegel des digitalen zusammengesetzten Farbsignals an einem um einen Takt verzögerten Punkt (D_n–1) und dem Pegel des digitalen zusammengesetzten Farbsignals an einem Punkt (D_n) vor einer Verzögerung um einen Takt, und Teilen der Zeitverschiebung (t) durch eine Abtastperiode (ts) des zusammengesetzten Farbsignals, erhalten wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Interpolationsschaltung (3) aufweist: eine erste Multiplikationsschaltung (24), um das um einen Takt verzögerte Videosignal (P_n–1) mit dem Interpolationskoeffizienten (t/t_s) zu multiplizieren; eine zweite Multiplikationsschaltung (25), um das Videosignal (P_n) vor der Verzögerung um einen Takt mit (1–(t/t_s)) zu multiplizieren; und eine Addierschaltung (28), um den Faktor ((t/ts)·P_n–1), der von der ersten Multiplikationsschaltung (24) ausgegeben wird, und den Faktor (1–(t/t_s)·P_n), der von der zweiten Multiplikationsschaltung (25) ausgegeben wird, zu addieren.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationssignal-Trennschaltung (4) ein Synchronisationssignal von dem zusammengesetzten digitalen Farbsignal abtrennt, das durch den A/D-Wandler umgewandelt worden ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine digitale Verarbeitungsschaltung (2) zum Verarbeiten des digitalen zusammengesetzten Farbsignals aufweist, das durch den A/D-Wandler umgewandelt worden ist und dass die Synchronisationssignal-Trennschaltung eine Synchronisationssignal-Trennschaltung (7) ist, die dazu geeignet ist, ein Synchronisationssignal von dem zusammengesetzten analogen Farbsignal abzutrennen, dass die Vorrichtung eine Schaltung (8, 5) zum Erzeugen eines Synchronisationssignals in Antwort auf das Synchronisationssignal, das von dem zusammengesetzten analogen Farbsignal abgetrennt worden ist, aufweist, um die Verarbeitungszeitabfolge der digitalen Signalverarbeitungsschaltung zu bestimmen, und dass die Phasenfehler-Erfassungsschaltung (6) den Phasenfehler zwischen dem Synlchronisationssignal (H SYNC; (a) in 12), das von dem zusammengesetzten analogen Farbsignal abgetrennt worden ist, und einem Synchronisationssignal ((d) in 12) von der Schaltung (8, 5) zum Erzeugen eines Synchronisationssigmals erfasst, indem das Synchronisationssignal, das von dem zusammengesetzten analogen Farbsignal abgetrennt worden ist, der Referenztakt ((b) in 12) und der hochatige Takt ((c) in 12) verglichen werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung zum Korrigieren der horizontalen Zeitbasis, um die horizontale Zeitbasis der digitalen Videosignalausgabe von der Interpolationsschaltung (3) zu korrigieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zum Korrigieren der horizontalen Zeitbasis aufweist: eine RAM-Speicher-Schaltung (407), in die die digitale Videosignalausgabe von der Interpolationsschaltung (3) in Übereinstimmung mit einem Referenztakt geschrieben wird und der von der das gespeicherte digitale Videosignal in Übereinstimmung mit dem Referenztakt ausgelesen wird, eine Fehlererfassungsschaltung (403), um einen Fehler zwischen einem Referenz-Synchronisationssignal und dem Synchronisationssignal zu erfassen, das durch die Synchronisationssignal-Trennschaltung abgetrennt worden ist, eine Korrekturschaltung (408), um eine Korrektur der horizontalen Zeitbasis an dem digitalen Videosignal auszuführen, das in der RAM-Speicherschaltung gespeichert ist, wobei das Ausmaß der Korrektur basierend auf dem erfassten Fehler bestimmt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Referenztakt-Schaltung (409), um das Referenztaktsignal zu erzeugen, und einen Synchronisationssignal-Generator (406), um das Referenzsignal-Synchronisationssignal aus dem Referenztakt zu erzeugen.