JP2000209458A - ビデオインタフェ―ス回路 - Google Patents
ビデオインタフェ―ス回路Info
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- JP2000209458A JP2000209458A JP11010755A JP1075599A JP2000209458A JP 2000209458 A JP2000209458 A JP 2000209458A JP 11010755 A JP11010755 A JP 11010755A JP 1075599 A JP1075599 A JP 1075599A JP 2000209458 A JP2000209458 A JP 2000209458A
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Abstract
フレームのサンプル点を確実にサンプリングすることが
可能なビデオインタフェース回路を提供する。 【解決手段】 デコード処理手段111によって入力ア
ナログビデオ信号をサンプリングし、表示領域の画素に
対応するサンプリング結果を蓄積手段112を介して後
段の符号化処理に供するビデオインタフェース回路にお
いて、各種類のアナログビデオ信号に対応するクロック
信号を生成する複数の位相同期発振回路113と、入力
アナログビデオ信号の種類を判別する判別手段114
と、この判別結果に応じて、該当する位相同期発振回路
113の出力を読出クロック信号として選択する選択手
段115と、読出クロック信号に同期して、蓄積手段1
12から変換結果を読み出す読出手段116と、読出ク
ロック信号から出力側同期信号を生成して、読出手段1
16の処理に供する同期信号生成手段117とを備え
る。
Description
議システムやケーブルテレビシステムのように、圧縮さ
れた画像情報を伝送する動画像伝送システムに用いられ
るディジタル画像符号化復号化装置に、アナログ画像を
入力するためのビデオインタフェース回路に関するもの
である。ディジタル画像符号化装置によって、入力され
るアナログ画像をディジタル化してフレーム相関を用い
て符号化するためには、映像を構成する各フレームにつ
いて一定のサンプル数を維持し、各フレームにおける各
画素に対応するサンプリングポイントの空間的な位置を
一定とする必要がある。
回路を適用したディジタル画像符号化復号化装置の構成
例を示す。図12に示したディジタル画像符号化復号化
装置において、符号化処理部411は、ビデオインタフ
ェース回路412を介して受け取った画像情報を符号化
し、回線制御部413を介して送出する構成となってい
る。
御部413を介して符号化された情報を受け取って復号
化処理を行い、復元した画像情報をエンコード処理部4
15の処理に供する構成となっている。図12に示した
ビデオインタフェース回路412において、デコード処
理部421は、アナログ−ディジタル(A/D)変換部
422によってディジタル化されたビデオ信号を受け取
り、このビデオ信号をディジタルコンポーネント信号に
変換し、後述する有効領域分の変換結果を上述した符号
化処理部411に送出する構成となっている。
いて、位相同期発振回路(PLL)423は、同期信号
検出部424によってコンポジットビデオ信号から抽出
された同期信号に基づいてサンプリングクロック(CLK)
を生成し、このサンプリングクロックをA/D変換部4
22とデコード処理部421の処理クロックとして供給
する構成となっている。
ス回路に用いられる位相同期発振回路423は、図13
に示すように、水平同期信号(HSYNC)に基づいて、電
圧制御発振器431による発振動作を制御することによ
り、水平同期信号に位相同期したクロック信号を生成す
る構成となっており、ラインロックPLLと呼ばれてい
る。
は、分周器432によって水平同期信号と同等の周波数
に分周された後に位相比較器433に入力され、波形変
換器434を介して入力される水平同期信号との位相比
較に供され、この位相比較器433による比較結果を積
分器435によって積分したものが、電圧制御発振器4
31の制御入力となっている。
を、図12に示したビデオインタフェース回路において
サンプリングクロックとして利用することにより、例え
ば、テレビカメラからのビデオ信号のように、水平同期
信号の周期、すなわちライン周期がほぼ一定に保たれて
いるNTSCスタンダード信号を正常にサンプリング
し、後段の符号化処理部411に各画素に対応するディ
ジタルコンポーネント信号を順次に渡すことができる。
るサンプリングポイントは、空間的に一定に保たれてお
り、MPEG-2のようなフレーム相関を用いる符号化処理を
適用するための条件を満たしている。ところで、ディジ
タル画像符号化復号化装置には、セレクタスイッチ(ス
イッチ)416が備えられており、テレビカメラ(図示
せず)やビデオ再生装置(図示せず)からのアナログビ
デオ信号を選択的にビデオインタフェース回路に入力す
る構成となっており、入力されるビデオ信号は、上述し
たようなNTSCスタンダード信号ばかりとは限らな
い。
れるビデオ信号では、図14(a)に示すように、フィー
ルドの境界において、ヘッドの切り替えを行うためにラ
イン周期が急激に変動する特徴を有しており、NTSC
ノンスタンダード信号と呼ばれている。このようなNT
SCノンスタンダード信号に対応するための技法とし
て、図15に示すように、サンプリング結果をバッファ
メモリに保持しておき、ビデオ信号の同期信号とは全く
独立のクロック信号に同期して読み出して、符号化処理
に供する構成のビデオインタフェース回路が提案されて
いる。
において、アナログ−ディジタル変換部422およびデ
コード処理部421によって得られたディジタルコンポ
ーネントビデオ信号は、バッファメモリ425を介して
後段の符号化処理に送出される。また、図15におい
て、同期信号生成部426は、ビデオ信号とは全く独立
の発振器427を備えており、この発振器427の出力
に基づいて生成したクロック信号および同期信号をタイ
ミング制御部428の処理に供する構成となっている。
発振回路423から受け取ったクロック信号および同期
信号検出部424によって検出された同期信号に従って
バッファメモリ425に対する書込動作を制御し、ま
た、同期信号生成部426から受け取ったクロック信号
および同期信号に従ってバッファメモリ425からの読
出動作を制御する構成となっている。
大きく変動するのは垂直帰線区間であり、表示領域内に
おけるライン周期はNTSCスタンダード信号と同様に
十分に安定している。したがって、位相同期発振回路4
23によって生成されたクロック信号に従って、アナロ
グ−ディジタル変換部422およびデコード処理部42
1が動作することにより、各フレームの表示領域につい
ては、空間的に同一の位置についてサンプリングするこ
とができる。
グ制御部427により、各フレームの表示領域について
のみ、バッファメモリ425への書き込み動作を許可す
る構成とすれば、ライン周期が乱れる区間では、バッフ
ァメモリ425への書き込みを禁止して、バッファメモ
リ425の内容を保護することができる。この場合に、
上述した同期信号生成部426により、適切な周期の読
出クロック信号を生成すれば、1フレームに相当する時
間内に、表示領域内の各画素に対応するディジタルコン
ポーネントビデオ信号を読み出して、NTSCスタンダ
ード信号から得られたディジタルコンポーネントビデオ
信号と同様に、符号化処理部411の処理に供すること
ができる。
PLLを用いた第1のビデオインタフェース回路は、回
路構成を単純にすることができる反面、サンプリング処
理の同期信号が、入力映像信号の同期信号に完全に依存
しているので、NTSCノンスタンダード信号が入力さ
れた場合に正常な動作を保証することができない。
ァメモリに蓄積し、入力信号とは独立のクロック信号に
同期して、このバッファメモリからの読出処理を行う構
成の第2のビデオインタフェース回路は、NTSCノン
スタンダード信号にも対応することができる。しかしな
がら、第2のビデオインタフェース回路では、バッファ
メモリからの読出クロック信号が入力映像信号と独立で
あることがまさに原因となって、バッファメモリの破綻
が発生する可能性がある。
信号とは完全に独立であるから、入力映像信号をサンプ
リングして得られたディジタルコンポーネントビデオ信
号がバッファメモリ425に書き込まれたか否かにかか
わらずバッファメモリ425からの読出動作が行われ、
また、バッファメモリ425に書き込まれたディジタル
コンポーネントビデオ信号が読み出されたか否かにかか
わらず、バッファメモリ425への書き込み処理が行わ
れるからである。
利用して、遠隔地間を結んでプレゼンテーションなどを
行う場合のように、テレビカメラで捉えられた映像とビ
デオテープを再生して得られる映像とを頻繁に切り替え
る用途も考えられるので、ディジタル画像符号化復号化
装置側でも、このような多様な映像情報に柔軟に対応す
ることが必要である。
かわらず、各フレームのサンプル点を確実にサンプリン
グすることが可能なビデオインタフェース回路を提供す
ることを目的とする。
請求項6のビデオインタフェース回路の原理ブロック図
を示す。
デオ信号に伴う同期信号に位相同期した書込クロック信
号に基づいて、デコード処理手段111によってサンプ
リング処理を行い、表示領域に含まれる有効な画素に対
応して得られたサンプリング結果を蓄積手段112を介
して後段の符号化処理に供するビデオインタフェース回
路において、対応する種類のアナログビデオ信号の特徴
に合わせた特性を有し、該当する種類のアナログビデオ
信号に対応するクロック信号を生成する複数の位相同期
発振回路113と、デコード処理手段111に入力され
るアナログビデオ信号の種類を判別する判別手段114
と、判別手段114による判別結果に応じて、該当する
位相同期発振回路113によって生成されたクロック信
号を読出クロック信号として選択する選択手段115
と、入力される読出クロック信号に同期して、蓄積手段
112から蓄積データを読み出して符号化処理に供する
読出手段116と、入力される読出クロック信号に基づ
いて、ライン周期およびフィールド周期を示す出力側同
期信号を生成して、読出手段116の処理に供する同期
信号生成手段117とを備えたことを特徴とする。
判別結果に応じて選択手段115が動作することによ
り、入力ビデオ信号に対応する位相同期発振回路113
によって、そのビデオ信号の特徴を考慮して生成された
読出クロック信号と、この読出クロック信号に基づいて
同期信号生成手段117によって生成された同期信号と
を読出手段116に供給することができる。
ンタフェース回路の原理ブロック図を示す。請求項2の
発明は、入力されるアナログビデオ信号に伴う同期信号
に位相同期した書込クロック信号に基づいて、デコード
処理手段111によってサンプリング処理を行い、表示
領域に含まれる有効な画素に対応して得られたサンプリ
ング結果を蓄積手段112を介して後段の符号化処理に
供するビデオインタフェース回路において、対応する種
類のアナログビデオ信号の特徴に合わせた特性を有し、
該当する種類のアナログビデオ信号に対応するクロック
信号を生成する複数の位相同期発振回路113と、デコ
ード処理手段111に入力されるアナログビデオ信号の
種類を判別する判別手段114と、判別手段114によ
る判別結果に応じて、該当する位相同期発振回路113
によって生成されたクロック信号を読出クロック信号と
して選択する選択手段115と、入力される読出クロッ
ク信号に同期して、蓄積手段112から蓄積データを読
み出して符号化処理に供する読出手段116と、入力さ
れる読出クロック信号に基づいて、ライン周期およびフ
ィールド周期を示す出力側同期信号を生成して、読出手
段116の処理に供する同期信号生成手段117と、調
整指示の入力に応じて、読出クロックの周期を調整し、
この調整結果の読出クロック信号を読出手段116およ
び同期信号生成手段117の処理に供するクロック調整
手段118と、入力側同期信号に対する出力側同期信号
の遅延を測定し、この測定結果に応じて調整指示を生成
してクロック調整手段118の処理に供する遅延測定手
段119とを備えたことを特徴とする。
手段114および選択手段115の動作によって選択さ
れた読出クロック信号をクロック調整手段118の処理
に供し、このクロック調整手段118による調整結果と
して得られる読出クロックに基づいて、同期信号生成手
段117により、入力ビデオ信号に伴う同期信号と半ば
独立した同期信号を生成して、この同期信号に基づい
て、遅延測定手段119がクロック調整手段118の動
作を制御することができる。
号と蓄積手段112からの読出動作に伴う同期信号との
遅延量に応じて、読出クロック信号の周期を制御するこ
とが可能であるから、蓄積手段112への書込動作と読
出動作との遅延を一定値に維持することができる。請求
項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のビデオ
インタフェース回路において、複数の位相同期発振回路
113の1つは、フィールド周期で位相比較を行う第1
位相比較手段121と、ライン周期で位相比較を行う第
2位相比較手段122と、第1位相比較手段121およ
び第2位相比較手段122による位相比較結果を合成し
て制御量を決定する合成手段123と、合成手段123
によって得られた制御量に応じて、発振周期を変動する
発振手段124とを備えた構成であることを特徴とす
る。
により、第1位相比較手段121と第2位相比較手段1
22との双方による比較結果を考慮して、発振手段12
4の発振動作を制御することができる。
オインタフェース回路において、合成手段123は、第
1位相比較手段121による比較結果と所定の閾値とを
比較する比較手段125と、比較手段125による比較
結果に応じて、第2位相比較手段122による位相比較
結果が制御量に与えるべき寄与分を算出する第1寄与分
算出手段126と、第2位相比較手段122による位相
比較結果に対応する寄与分と第1位相比較手段121に
よる比較結果とに基づいて、制御量を決定する制御量決
定手段127とを備えた構成であることを特徴とする。
26が比較手段125による比較結果に応じて動作し、
得られた寄与分に応じて制御量決定手段127が動作す
ることにより、第1位相比較手段121による比較結果
の大小に応じて、第2位相比較手段122による比較結
果が制御量に及ぼす寄与分を制御することができる。請
求項5の発明は、請求項3に記載のビデオインタフェー
ス回路において、合成手段123は、入力される同期信
号に基づいて、各フィールド周期に含まれる特定の区間
を検出する区間検出手段128と、区間検出手段128
による検出結果に応じて、第2位相比較手段122によ
る位相比較結果が制御量に与えるべき寄与分を算出する
第2寄与分算出手段129と、第2位相比較手段122
による位相比較結果に対応する寄与分と第1位相比較手
段121による比較結果とに基づいて、制御量を決定す
る制御量決定手段127とを備えた構成であることを特
徴とする。
29が区間検出手段128による検出結果に応じて動作
し、得られた寄与分に応じて制御量決定手段127が動
作することにより、フィールド内の特定の区間に対応す
る第2位相比較手段122による比較結果が制御量に及
ぼす寄与分を制御することができる。請求項6の発明
は、図1に示すように、請求項1または請求項2に記載
のビデオインタフェース回路において、読出手段116
は、蓄積手段112から読み出した1フィールド分の蓄
積データを保持する保持手段131と、選択指示の入力
に応じて、蓄積手段112から読み出した蓄積データあ
るいは保持手段131に保持された蓄積データを選択
し、後段の符号化処理に供するデータ選択手段132
と、入力側同期信号の入力間隔の変化に基づいて、入力
アナログビデオ信号の種類の切り替えを検出する切替検
出手段133と、切替検出手段133による検出結果に
応じて、切り替えが発生したフィールドと所定の関係に
あるフィールドについて、保持手段131に保持された
蓄積データを選択する旨の選択指示を生成する選択制御
手段134と、切替検出手段133による検出結果に応
じて、蓄積手段112からの読出動作を停止する停止手
段135とを備えた構成であり、判別手段114は、入
力アナログビデオ信号の垂直帰線区間における特徴に基
づいて、その種類を判別する構成であることを特徴とす
る。
よる検出結果に応じて、停止手段135が蓄積手段11
2からの読出動作を停止し、代わりに、選択制御手段1
34およびデータ選択手段132が動作することによ
り、保持手段131によって1フィールド分だけ遅延さ
せたデータを選択し、符号化処理に供することができ
る。これにより、入力ビデオ信号の切り替えによる同期
信号の乱れから後段の符号化処理を保護することができ
る。
実施形態について詳細に説明する。図3に、請求項1の
ビデオインタフェース回路の実施形態を示す。図3に示
したビデオインタフェース回路において、サンプリング
処理部211は、図12に示したデコード処理部421
に相当する変換処理部201およびアナログ−ディジタ
ル変換部422をLSI化したものであり、入力された
コンポジットビデオ信号をディジタルコンポーネントビ
デオ信号に変換し、バッファメモリ212に蓄積する構
成となっている。
おいて、バーストクロックPLL202は、入力された
ビデオ信号に基づいてクロック信号を生成し、アナログ
−ディジタル変換部422および変換処理部201に供
給するとともに、バッファメモリ212への書込処理に
供する構成となっている。また、上述した変換処理部2
01は、後述するライトストローブ信号を生成する機能
を備えており、このライトストローブ信号によってバッ
ファメモリ212への書込動作を制御する構成となって
いる。
ブ信号として、例えば、垂直帰線区間を除いた各ライン
について、水平帰線区間を除く有効な画素に対応する区
間に渡って論理「1」を維持し、他の区間は論理「0」
となる信号を生成すればよい。これにより、表示領域に
対応する有効な画素について選択的にバッファメモリ2
12への書込を有効とすることができる。
02によって得られるクロック信号は、フィールド境界
付近で不安定となるが、入力されるビデオ信号の種類に
かかわらず、表示領域内での安定性は確認されている。
したがって、このクロック信号に同期してサンプリング
処理を行うとともに、このサンプリング処理結果をバッ
ファメモリ212に書き込む動作を上述したライトスト
ローブ信号によって制御することにより、各フィールド
におけるサンプリングポイントの空間的同一性を確保し
つつ、表示領域内の有効な画素に対応するディジタルコ
ンポーネントビデオ信号のみをバッファメモリ212に
選択的に蓄積することが可能である。
積されたディジタルコンポーネントビデオ信号は、読出
制御部213により、後述する読出クロック信号に同期
して読み出され、後段の符号化処理に供されている。次
に、読出クロック信号を生成する方法について説明す
る。図3に示したビデオインタフェース回路において、
標準PLL214およびVTR用PLL215は、同期
信号検出部424によってビデオ信号から分離された同
期信号に基づいて読出クロック信号を生成し、セレクタ
216を介して上述した読出制御部213および同期信
号生成部217に供給する構成となっている。
選択手段115に相当するものであり、請求項1で述べ
た判別手段114に相当する判別回路218で生成され
た切り替え信号に応じて、上述した標準PLL214あ
るいはVTR用PLL215によって生成されたクロッ
ク信号を選択する構成となっている。また、同期信号生
成部217は、読出クロック信号に同期して動作するカ
ウンタを備えて構成されており、ライン周期を示す水平
同期信号およびフィールド周期を示す垂直同期信号を生
成し、後段の符号化処理に供する構成となっている。
は、上述した同期信号生成部217によって生成された
垂直同期信号とセレクタ216を介して受け取った読出
クロックとに基づいて、上述したライトストローブ信号
と同様に、表示領域内の有効な画素に対応するリードス
トローブ信号を生成し、読出クロック信号とともにバッ
ファメモリ212に供給する構成となっている。
よって読出が有効とされた期間に限って、読出クロック
信号に同期してバッファメモリ212からサンプリング
結果が読み出され、符号化処理部に送出される。図3に
おいて、標準PLL214は、請求項1述べた位相同期
回路113の1つに相当するものであり、図13に示し
たPLL423と同等の構成を有し、NTSCスタンダ
ード信号に対応する読出クロック信号をセレクタ216
の入力端子の一方に入力する構成となっている。
は、請求項1で述べた位相同期回路113の別の1つに
相当するものであり、後述するようにして、ビデオテー
プレコーダによって得られるNTSCノンスタンダード
信号(以下、VTR信号と略称する)に対応する読出ク
ロック信号を生成し、セレクタ216の入力端子の他方
に入力する構成となっている。
は、図14(a)に示したように、1フィールド内では単
調に変化していき、フィールドの境界付近で急激に変動
するため、水平同期信号周期の差分に注目すれば、図1
4(b)に示すように、フィールドの境界にパルス状の特
有のパターンが現れる。その一方、このようなパターン
が現れるのは、非表示領域内のフィールドの境界であ
り、このパターンが現れる近傍のタイミングでディジタ
ルコンポーネントビデオ信号が上述したバッファメモリ
213に書き込まれることはない。したがって、読出ク
ロック信号が、上述したライン周期の変動に忠実に追従
する必要はない。
動作を安定化するためには、VTR用PLL215を、
図14(b)に示したライン周期の変動がクロック信号の
周期に与える影響を排除する構成とすべきである。この
ため、図3に示したVTR用PLL215は、水平同期
信号の代わりに垂直同期信号を位相比較部221に入力
し、電圧制御発振器222の出力を分周器223によっ
て垂直同期信号に相当する周波数にまで分周して得られ
る信号を対照信号として入力し、この対照信号と垂直同
期信号との位相誤差により、電圧制御発振器222の発
振動作を制御する構成となっている。
ード信号と同様にフィールド周期は十分に安定している
から、上述したようにして、フィールド周期ごとに位相
同期制御を行うことにより、フィールド境界付近のライ
ン周期の変動にかかわらず、安定した読出クロック信号
を得ることが可能である。この場合は、位相同期が確立
するまで数フィールド分の時間が必要となる。しかし、
一旦位相同期が確立すれば、以降は、一定してVTR信
号を正常にサンプリングすることができる。
SCスタンダード信号とVTR信号とを正確に判別し、
セレクタ216により、2つの読出クロック信号を切り
替えれば、入力されるビデオ信号の種類にかかわらず、
バッファ212に保持されたサンプリング結果を安定し
て読み出して、後段の符号化処理に供することができ
る。
タンダード信号とVTR信号とを判別する方法について
説明する。図4に、判別回路218の詳細構成図を示
す。図4に示した判別回路218において、周期差分測
定部224は、水平同期信号を受け取ってその周期を測
定し、ライン周期の差分値を求めてVTRパターン検出
部225の処理に供する構成となっている。
信号と垂直同期信号とに基づいて、フィールドごとに現
在のライン番号を計数し、VTRパターン検出部225
の処理に供する構成となっている。このVTRパターン
検出部225は、ヘッドの切り替えが発生するライン番
号付近に注目し、この区間に属する各ラインに対応する
差分値が、そのラインに対応して設定した範囲(図5参
照)に含まれているか否かを判定し、この判定結果を示
す第1VTR検出信号を検出保護回路227を介してセ
レクタ216に送出する構成となっている。
ヘッド切り替えが発生するラインnpを中心とする前後2
nラインに注目し、ライン番号np-nからライン番号np-k
までの範囲およびライン番号np+nからライン番号np+kま
での範囲については、差分値が所定値m0から別の所定値
m1までの範囲に含まれる場合と、ライン番号np-kからラ
イン番号np-1までの範囲およびライン番号np+1からライ
ン番号np+kまでの範囲については、差分値が所定値m0以
上である場合と、ライン番号npにおいて、差分値が所定
値m2以上である場合に、VTR特有のパターンを検出し
た旨の第1VTR検出信号を出力すればよい。
ラインに対応する差分値が閾値を超えている旨が示され
た場合は、受け取った差分値が上述したVTR特有のパ
ターン(図14(b)参照)の一部を構成している可能性
があることを示しているものの、ノイズの影響を受けて
いる場合があるので、検出保護回路227により、その
影響を除去する必要がある。
て、検出判定回路228は、連続した所定数のラインに
わたってVTRパターンである可能性がある旨の検出結
果が得られた場合に、論理「1」を出力してセットリセ
ットフリップフロップ230のセット端子に入力する構
成となっている。一方、非検出判定回路229は、連続
した所定数のラインにわたってVTRパターンである可
能性はない旨の検出結果が得られた場合に、論理「1」
を出力してセットリセットフリップフロップ230のリ
セット端子に入力する構成となっている。
25による検出結果の連続性を判定することにより、ノ
イズの有無にかかわらず、NTSCスタンダードビデオ
信号とVTR信号とを正確に判別し、セレクタ216を
介して適切な読出クロック信号を読出制御部213に供
給することができる。これにより、入力されるビデオ信
号の種類にかかわらず、正常なサンプリング処理動作を
維持して、空間的な同一性を保ったサンプリング結果を
符号化処理に供することが可能となり、ビデオインタフ
ェース回路の信頼性を向上することができる。
LL215を採用した場合は、位相比較周期が長いため
に、クロック信号の位相同期が確立するまでに数フィー
ルドが必要であるので、この程度の期間についての読出
動作が不安定となることを無視できないような用途には
適用できない。
信号を迅速かつ安定に生成する方法について説明する。
図6に、請求項3乃至請求項5の発明を適用したVTR
用PLLの実施形態を示す。図6に示したVTR用PL
Lは、図3に示したVTR用PLL215に、水平同期
信号を入力とする位相比較部231と加算器232とを
付加し、この位相比較部231による比較結果と、請求
項3で述べた第1位相比較手段121に相当する位相比
較部221による比較結果とを加算器232によって加
算し、電圧制御発振器222に制御入力として入力する
構成となっている。
た第2位相比較手段122に相当するものであり、図6
において、分周器233は、クロック信号を分周して水
平同期信号に相当する対照信号を生成する構成となって
おり、位相比較器234は、この対照信号と入力される
水平同期信号との位相比較を行い、3ステートバッファ
235を介して、積分器236の処理に供する構成とな
っている。
において、フィールド境界検出回路241は、請求項5
で述べた区間検出手段128に相当するものであり、垂
直同期信号とクロック信号とに基づいて2つのカウンタ
およびデコーダが動作することにより、各フィールドの
境界を検出し、フィールド境界に対応するラインを含む
所定数のラインに相当する期間を示す第1マスク信号を
生成し、オアゲート242の入力端子の一方に入力する
構成となっている。
項4で述べた比較手段125に相当するものであり、位
相比較部221の出力と所定の閾値とを比較することに
よってフィールド周期ごとの位相同期の収束状態を判定
し、位相比較部221の出力が上述した閾値未満である
場合に、位相同期が確立している旨を示す第2マスク信
号をオアゲート242の入力端子の他方に入力する構成
となっている。
述した3ステートバッファ235の制御端子に入力され
ており、第1マスク信号あるいは第2マスク信号として
論理「1」が入力されたときに、この3ステートバッフ
ァ235をハイインピーダンス状態として、位相比較部
231と電圧制御発振器222とを切り離す構成となっ
ている。
同期が未収束状態であるときに、フィールド境界付近を
除く期間に限って、位相比較部218の出力と位相比較
部231の出力とが加算器232によって合成され、ラ
イン周期に基づく位相同期制御が有効となる。このよう
に、3ステートバッファ235が、オアゲート242の
出力に応じて動作することにより、請求項4および請求
項5で述べた第1寄与分算出手段126および第2寄与
分算出手段129の機能を実現し、積分器236および
加算器232によって形成される制御量決定手段127
を介して、ライン周期についての位相比較結果を読出ク
ロック信号に適切に反映させることができ、全体として
請求項2で述べた合成手段123の機能が実現されてい
る。
位相同期制御を限定的に利用することにより、VTR信
号に現れるヘッド切替に伴うライン周期の変動パターン
による影響を排除しつつ、位相同期を確立するまでに要
する時間を短縮することが可能である。また、このよう
にして、入力ビデオ信号の同期信号に基づいて、安定し
た読出クロック信号を生成したことにより、バッファメ
モリ212の破綻をほぼ確実に防ぐことが可能である。
確実に防止するために、バッファメモリ212の占有量
を一定に保つ方法について説明する。図7に、請求項2
のビデオインタフェース回路の実施形態を示す。
は、図2に示したビデオインタフェース回路に、第2段
の調整用PLL238を付加し、セレクタ216によっ
て選択された読出クロック信号をこの調整用PLL23
8を介して読出制御部213および同期信号生成部21
7に供給する構成となっている。図8に、調整用PLL
の詳細構成を示す。
て、第1分周回路251は、セレクタ216から受け取
った読出クロック信号を分周して、水平同期信号に相当
する第1対照信号を生成し、第1位相比較器252に入
力する構成となっている。この第1位相比較器252
は、第2分周回路253による分周結果と上述した第1
対照信号とについて位相比較を行い、比較結果を積分器
254を介して電圧制御発振器255に供する構成とな
っており、請求項2で述べたクロック調整手段118を
形成している。
6は、遅延回路257を介して入力された読出側垂直同
期信号と書込側垂直同期信号とについて位相比較を行う
構成となっており、また、分周比制御部258は、この
比較結果に応じて、上述した第2分周回路253による
分周動作を制御する構成となっている。この分周比制御
部256は、第2位相比較器256によって位相が等し
い旨の比較結果が得られた場合に、第2分周回路253
の分周比と上述した第1分周回路251の分周比とを等
しくし、位相差がある場合は、その値に応じて分周比を
増減する構成とすればよい。
比較結果に応じて、分周比制御部258が動作すること
により、請求項2で述べた遅延測定手段118の機能を
実現し、書込側垂直同期信号に対する読出側垂直同期信
号の遅延に応じて、電圧制御発振器255によって生成
される読出クロック信号の周期を調整することができ
る。
側垂直同期信号の遅延が大きくなったときに、分周比制
御部258による分周比を大きくして、読出クロック信
号の周期を縮める制御を行うことにより、読出側垂直同
期信号と書込側垂直同期信号との位相差を一定値に保つ
ことができる。これにより、バッファメモリ212に書
き込まれたサンプリング結果と読出済みのサンプリング
結果との差をほぼ一定に保つことが可能であるから、バ
ッファメモリ212の破綻をより確実に防ぐことができ
る。
成部217において、上述した調整用PLL238から
受け取った読出クロック信号に同期して計数動作を行う
ペルカウンタと、このペルカウンタによる計数値が1ラ
イン分の画素数に達するごとに計数値を加算するライン
カウンタとに対して、これらのカウンタの計数値からゲ
ート回路によって生成した読出側垂直同期信号に応じ
て、計数値の初期値をロードしてリセットする構成を採
用することができる。
238の動作により、書込側垂直同期信号に対する読出
側垂直同期信号の遅延を一定値に保つことができるか
ら、図7に示したように、同期信号生成部217内部で
生成した読出側垂直同期信号によって自身をリセットし
ても、回路内部における処理遅延時間を一定に保つこと
ができ、一般にこのような回路における問題点とされて
いる処理遅延時間の不定を避けることができるからであ
る。
採用することにより、調整用PLL238を介して入力
される読出クロック信号により、入力ビデオ信号の同期
信号との相関を持ちながら、入力ビデオ信号の同期信号
そのものが、読出側で用いる同期信号に及ぼす直接的な
影響を排除することができる。したがって、図8に示し
た調整用PLL238および図7に示した構成の同期信
号生成回路217を採用した場合に得られる読出クロッ
ク信号および読出側の同期信号は、入力ビデオ信号に忠
実なクロック信号および同期信号と、入力ビデオ信号と
は全く独立のクロック信号および同期信号との中間の性
質を持ち、双方の特長を兼ね備えているから、このよう
な構成を採用することにより、ビデオインタフェース回
路の信頼性を大幅に向上することができる。
ビデオ信号入力をセレクタを介してビデオインタフェー
ス回路に入力する構成の場合は、当然ながら、入力ビデ
オ信号が頻繁に切り替えられる場合があり、その際に
は、同期信号の乱れから映像の乱れが生じてしまう。次
に、入力ビデオ信号の切替に伴う映像の乱れを回避する
方法について説明する。
回路の実施形態を示す。また、図10に、請求項6のビ
デオインタフェース回路の主要部の詳細構成を示す。図
9に示したビデオインタフェース回路は、図7に示した
ビデオインタフェース回路に遅延用バッファ261、デ
ータセレクタ(図においては、単にセレクタとして示し
た)262および切替検出部263を付加し、データセ
レクタ262が、切替検出部263からの指示に応じ
て、バッファメモリ212から読み出されたデータある
いは遅延用バッファ261を介して入力されたデータを
選択し、後段の符号化処理に供する構成となっている。
された垂直同期信号は、後述する保護回路264を介し
て各部に供給されている。上述した遅延用バッファ26
1は、請求項6で述べた保持手段131に相当するもの
であり、例えば、1フィールド分の容量を持つFIFO
を備えて形成され、読出クロック信号に同期して、バッ
ファメモリ212から読み出されたサンプリング結果を
順次に格納するとともに、最も古いデータを出力するこ
とにより、サンプリング結果に1フィールド分の遅延を
与える構成となっている。
おいて、セットリセットフリップフロップ(FF)26
5は、セット端子に入力される書込側垂直同期信号とリ
セット端子に入力される読出側垂直同期信号とに応じて
動作し、このセットリセットフリップフロップ265の
出力をフリップフロップ266が読出側垂直同期信号に
同期して保持する構成となっており、このフリップフロ
ップ266の出力が読出許可信号として、読出制御部2
13およびデータセレクタ262に入力されている。
に示すように、ペルカウンタ271およびデコーダ27
2によって各ラインにおける有効画素の範囲を示す有効
画素信号を生成するとともに、ラインカウンタ273お
よびデコーダ274によって有効なラインの範囲を示す
有効ライン信号を生成し、得られた有効画素信号および
有効ライン信号と切り替え検出部263による検出結果
とを請求項6で述べた停止手段135に相当するアンド
ゲート275に入力して、その論理積をリードストロー
ブ信号としてバッファメモリ212に供給する構成とす
ればよい。
が継続的に入力されている状態では、上述した調整用P
LL238による位相同期が確立しており、図11
(a)、(b)に示すように、書込側垂直同期信号V-W と読
出側垂直同期信号V-R とは所定の遅延dを保っている。
この場合は、図11(c)、(d)に示すように、対応する
垂直同期信号に従って、各フィールドのデータがバッフ
ァメモリ212に書き込まれ、各フィールドのデータが
読み出されている。
プ265は、書込側垂直同期信号に応じてセットされ、
読出側垂直同期信号に応じてリセットされるから、その
出力信号(SRFF-Q)は、図11(e)に示すように、上述し
た所定の遅延に相当する幅のパルスを有する信号とな
る。この場合は、読出側垂直同期信号の入力タイミング
では、常に、セットリセットフリップフロップ265の
出力(SRFF-Q)は論理「1」であるから、図11(f)に示
すように、フリップフロップ266の出力(FF-Q)もまた
論理「1」に保たれ、バッファメモリ212からの読み
出しを許可する旨の許可信号としてデータセレクタ26
2に入力され、これに応じて、各フィールドのサンプリ
ングデータがそのまま読み出されて後段の符号化処理に
供される。
回路の動作中に、入力ビデオ信号がテレビカメラ(図示
せず)から入力されるNTSCスタンダードビデオ信号
からビデオテープレコーダ(図示せず)から入力される
VTR信号に切り替わった場合には、当然ながら、それ
までのフィールド周期にかかわらず、入力されるVTR
信号に対応する垂直同期信号が入力される。
って、書込側垂直同期信号の間隔が通常のフィールド周
期よりも短くなってしまうことを防ぐために、保護回路
254が設けられている。図10に示した周期保護回路
264において、マスク信号生成部267は、マスク信
号として、同期信号検出部424から受け取った垂直同
期信号に応じて論理「0」となり、フィールド周期より
も所定の時間だけ短い期間に渡って論理「0」を維持し
てから論理「1」に戻る信号を生成し、アンドゲート2
68の入力端子の一方に入力する構成となっている。
発生し、図11(a)に点線で示すように、フィールドの
途中で新たな入力ビデオ信号に伴う垂直同期信号が入力
された場合は、この垂直同期信号は、上述したマスク信
号によってマスクされ、ビデオインタフェース回路内の
他の回路ブロックには供給されない。このため、入力ビ
デオ信号の切り替えが発生したタイミングにかかわら
ず、入力ビデオ信号の切り替えに伴って、書込側垂直同
期信号の間隔は、確実にフィールド周期よりも長くなる
(図11(a)参照)。
信号によって、セットリセットフリップフロップ265
がリセットされた後に、次のフィールドの先頭を示す書
込側垂直同期信号が到着するため、フリップフロップ2
66の出力は、読出側垂直同期信号に応じて論理「0」
となり(図11(f)参照)、バッファメモリ212から
の読み出しを禁止する旨の許可信号として、データセレ
クタ262に入力される。
作し、図11(d)に示すように、入力ビデオ信号の切替
が発生したフィールドの次のフィールドaについては、
遅延用バッファ261に保持された直前のフィールド
(図11において、符号LASTを付して示した)のサンプ
リングデータが、後段の符号化処理に供される。また、
このフィールドaと次のフィールドbとの境界では、図
11(f)に示すように、読出側垂直同期信号の到着に応
じてフリップフロップ266の出力は再び論理「1」と
なり、以降は論理「1」が維持される。
タセレクタ262によりバッファメモリ212からのサ
ンプリングデータが選択され、図11(c)、(d)に示す
ように、各フィールドのサンプリングデータが後段の符
号化処理に供される。上述したように、入力ビデオ信号
の切替による読出側垂直同期信号と書込側垂直同期信号
との位相の逆転に応じて、遅延用バッファ261から1
フィールド遅延したデータを読み出すことにより、逆転
した位相を更に逆転し、バッファメモリ212の破綻を
確実に防ぐことができる。
する読出側垂直同期信号の遅延は一時的に大きくなる
が、上述した調整用PLL238が動作して読出クロッ
ク信号周期を調整することにより、この遅延を徐々に縮
小し、再び、元の一定値を回復してその後はこれを維持
することができる。これにより、入力ビデオ信号の切替
に伴う同期信号周期の急激な変動を排除することができ
るから、入力ビデオ信号の切替の有無にかかわらず、後
段の符号化処理部を正常に動作させることが可能とな
る。
によれば、入力ビデオ信号の特徴を考慮した読出クロッ
ク信号を用いて蓄積手段からサンプリングデータを読み
出すことができるので、入力ビデオ信号の種類にかかわ
らず、各フレームについて空間的に一定なサンプル点を
確実にサンプリングすることができる。
期信号に対する出力側同期信号の遅延量に応じて、読出
クロック信号を調整することにより、蓄積手段への書込
動作に対する読出動作の遅延量を一定値に保つことが可
能であるから、蓄積手段の破綻を確実に防止することが
できる。一方、請求項3乃至請求項5の発明によれば、
ライン周期についての位相比較結果とフィールド周期に
ついての位相比較結果とを適切に合成して、発振手段に
よる発振動作の制御量とすることにより、引き込みの迅
速化と読出クロック信号の安定性とを両立することが可
能である。
オ信号の種類の切り替えに応じて、蓄積手段からの読出
動作を停止するとともに、代わりに、保持手段に保持さ
れた1フィールド分遅延したデータを送出することによ
り、入力ビデオ信号の切り替えに伴うサンプリング動作
の乱れの伝搬を阻止し、符号化処理の動作を保護するこ
とができる。
ス回路の原理ブロック図である。
回路の原理ブロック図である。
態を示す図である。
る。
用PLLの構成を示す図である。
態を示す図である。
態を示す図である。
部の構成を示す図である。
ミング図である。
ディジタル画像符号化復号化装置の構成例を示す図であ
る。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 入力されるアナログビデオ信号に伴う同
期信号に位相同期した書込クロック信号に基づいて、デ
コード処理手段によってサンプリング処理を行い、表示
領域に含まれる有効な画素に対応して得られたサンプリ
ング結果を蓄積手段を介して後段の符号化処理に供する
ビデオインタフェース回路において、 対応する種類のアナログビデオ信号の特徴に合わせた特
性を有し、該当する種類のアナログビデオ信号に対応す
るクロック信号を生成する複数の位相同期発振回路と、 前記デコード処理手段に入力されるアナログビデオ信号
の種類を判別する判別手段と、 前記判別手段による判別結果に応じて、該当する位相同
期発振回路によって生成されたクロック信号を読出クロ
ック信号として選択する選択手段と、 入力される読出クロック信号に同期して、前記蓄積手段
から蓄積データを読み出して符号化処理に供する読出手
段と、 入力される読出クロック信号に基づいて、ライン周期お
よびフィールド周期を示す出力側同期信号を生成して、
前記読出手段の処理に供する同期信号生成手段とを備え
たことを特徴とするビデオインタフェース回路。 - 【請求項2】 入力されるアナログビデオ信号に伴う同
期信号に位相同期した書込クロック信号に基づいて、デ
コード処理手段によってサンプリング処理を行い、表示
領域に含まれる有効な画素に対応して得られたサンプリ
ング結果を蓄積手段を介して後段の符号化処理に供する
ビデオインタフェース回路において、 対応する種類のアナログビデオ信号の特徴に合わせた特
性を有し、該当する種類のアナログビデオ信号に対応す
るクロック信号を生成する複数の位相同期発振回路と、 前記デコード処理手段に入力されるアナログビデオ信号
の種類を判別する判別手段と、 前記判別手段による判別結果に応じて、該当する位相同
期発振回路によって生成されたクロック信号を読出クロ
ック信号として選択する選択手段と、 入力される読出クロック信号に同期して、前記蓄積手段
から蓄積データを読み出して符号化処理に供する読出手
段と、 入力される読出クロック信号に基づいて、ライン周期お
よびフィールド周期を示す出力側同期信号を生成して、
前記読出手段の処理に供する同期信号生成手段と、 調整指示の入力に応じて、前記読出クロックの周期を調
整し、この調整結果の読出クロック信号を前記読出手段
および同期信号生成手段の処理に供するクロック調整手
段と、 前記入力側同期信号に対する前記出力側同期信号の遅延
を測定し、この測定結果に応じて調整指示を生成して前
記クロック調整手段の処理に供する遅延測定手段とを備
えたことを特徴とするビデオインタフェース回路。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のビデオ
インタフェース回路において、 複数の位相同期発振回路の1つは、 フィールド周期で位相比較を行う第1位相比較手段と、 ライン周期で位相比較を行う第2位相比較手段と、 前記第1位相比較手段および前記第2位相比較手段によ
る位相比較結果を合成して制御量を決定する合成手段
と、 前記合成手段によって得られた制御量に応じて、発振周
期を変動する発振手段とを備えた構成であることを特徴
とするビデオインタフェース回路。 - 【請求項4】 請求項3に記載のビデオインタフェース
回路において、 合成手段は、 第1位相比較手段による比較結果と所定の閾値とを比較
する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に応じて、前記第2位相比
較手段による位相比較結果が制御量に与えるべき寄与分
を算出する第1寄与分算出手段と、 前記第2位相比較手段による位相比較結果に対応する寄
与分と前記第1位相比較手段による比較結果とに基づい
て、制御量を決定する制御量決定手段とを備えた構成で
あることを特徴とするビデオインタフェース回路。 - 【請求項5】 請求項3に記載のビデオインタフェース
回路において、 合成手段は、 入力される同期信号に基づいて、各フィールド周期に含
まれる特定の区間を検出する区間検出手段と、 前記区間検出手段による検出結果に応じて、前記第2位
相比較手段による位相比較結果が制御量に与えるべき寄
与分を算出する第2寄与分算出手段と、 前記第2位相比較手段による位相比較結果に対応する寄
与分と前記第1位相比較手段による比較結果とに基づい
て、制御量を決定する制御量決定手段とを備えた構成で
あることを特徴とするビデオインタフェース回路。 - 【請求項6】 請求項1または請求項2に記載のビデオ
インタフェース回路において、 読出手段は、 蓄積手段から読み出した1フィールド分の蓄積データを
保持する保持手段と、 選択指示の入力に応じて、蓄積手段から読み出した蓄積
データあるいは前記保持手段に保持された蓄積データを
選択し、後段の符号化処理に供するデータ選択手段と、 入力側同期信号の入力間隔の変化に基づいて、入力アナ
ログビデオ信号の種類の切り替えを検出する切替検出手
段と、 前記切替検出手段による検出結果に応じて、切り替えが
発生したフィールドと所定の関係にあるフィールドにつ
いて、前記保持手段に保持された蓄積データを選択する
旨の選択指示を生成する選択制御手段と、 前記切替検出手段による検出結果に応じて、蓄積手段か
らの読出動作を停止する停止手段とを備えた構成であ
り、 判別手段は、入力アナログビデオ信号の垂直帰線区間に
おける特徴に基づいて、その種類を判別する構成である
ことを特徴とするビデオインタフェース回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01075599A JP4205800B2 (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | ビデオインタフェース回路 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000209458A true JP2000209458A (ja) | 2000-07-28 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004508747A (ja) * | 2000-08-26 | 2004-03-18 | アールジイビイ・システムズ・インコーポレーテッド | 入力ビデオ信号と出力ビデオ信号を垂直にロックさせるための方法および装置 |
CN116880153A (zh) * | 2023-09-07 | 2023-10-13 | 比亚迪股份有限公司 | 二取二系统及其控制方法、轨道车辆 |
-
1999
- 1999-01-19 JP JP01075599A patent/JP4205800B2/ja not_active Expired - Fee Related
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