JP2001268390A - 垂直同期分離回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来、アナログ方式で行っていた、複合同期信
号からの垂直同期信号の分離をディジタル化し、垂直同
期分離回路をディジタルビデオ信号処理回路に組み込む
こと。 【解決手段】垂直同期分離回路を、カウント動作をコン
トロールするイネーブル端子とカウント値をクリアする
クリア端子を持つ第１のカウント手段及び第２のカウン
ト手段の二つのカウント手段と、該第１のカウント手段
の出力値と任意の設定値の大小比較を行う第１の比較手
段及び該第２のカウント手段の出力値と任意の設定値の
大小比較を行う第２の比較手段の二つの比較手段と、該
第１の比較手段と該第２の比較手段の二つの比較手段の
比較結果の論理和をとる論理和手段と、該第１の比較手
段より出力される第１のパルスによりセットされ、該第
２の比較手段より出力される第２のパルスによりリセッ
トされるデータホールド手段とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル化され
たビデオ信号の複合同期信号から垂直同期信号を分離さ
せる技術に関し、特に、ディジタルビデオ信号処理集積
回路において、外部から入力されるディジタル化された
テレビジョン信号の同期信号に同期させてディジタルビ
デオ信号処理集積回路を動作させる為に有効な技術であ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビジョン信号の垂直同期分離
は、まずテレビジョン信号から複合同期信号を分離し、
分離した該複合同期信号をローパスフィルタを通過させ
た後に、アナログコンパレータを通して波形を整えるこ
とによって、垂直同期信号の分離を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はアナロ
グ方式であるため、垂直同期分離回路とディジタル信号
処理回路を同一のチップ上に配置することができず、回
路規模が大きくなっていた。

【０００４】本発明の目的は、垂直同期分離回路をディ
ジタル化することにより、垂直同期分離回路とディジタ
ル信号処理回路を同一のチップ上に配し、コンパクトな
ディジタルビデオ信号処理技術を提供することに有る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに本発明では、カウント動作をコントロールするイネ
ーブル端子とカウント値をクリアするクリア端子を持つ
第１のカウント手段及び第２のカウント手段の二つのカ
ウント手段と、該第１のカウント手段の出力値と任意の
設定値の大小比較を行う第１の比較手段及び該第２のカ
ウント手段の出力値と任意の設定値の大小比較を行う第
２の比較手段の二つの比較手段と、該第１の比較手段と
該第２の比較手段の二つの比較手段の比較結果の論理和
をとる論理和手段と、該第１の比較手段より出力される
第１のパルスによりセットされ、該第２の比較手段より
出力される第２のパルスによりリセットされるデータホ
ールド手段で構成されるディジタル回路おいて、該第１
のカウント手段と該第２のカウント手段を同時にリセッ
トして、そこから複合同期信号のローレベル期間を該第
１のカウント手段でハイレベル期間を該第２のカウント
手段でそれぞれ個別にカウントさせて、該第１のカウン
ト手段が先に任意の設定値に到達すれば垂直走査期間、
該第２のカウント手段が先に任意の設定値に到達すれば
垂直帰線期間（以降、垂直ブランキングと呼ぶ）と判定
し、同時に該第１のカウント手段と該第２のカウント手
段をリセットするという動作を繰り返して、走査期間と
帰線期間の判定結果を次の判定が行われるまで保持する
ことで、恰も複合同期信号をローパスフィルタに通過さ
せたごとき状況を作り出して垂直ブランキングの検出を
行う。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用したディジ
タル方式の垂直同期分離回路の第１の実施形態を示すブ
ロック図である。同図において１１は第１のカウント手
段のカウンタＡ、１２は第２のカウント手段のカウンタ
Ｂ、１３は第１の比較手段の比較器Ａ、１４は第２の比
較手段の比較器Ｂ、１５はデータホールド手段のＪＫフ
リップフロップ、１６は論理和手段のＯＲゲート、１７
は信号反転手段のインバータを示している。

【０００７】カウンタＡのカウントイネーブル端子に
は、複合同期信号（以降、C.SYNCと呼ぶ）が供給されて
おり、C.SYNCがハイレベルの時にCLOCK入力によってカ
ウントアップされる。これとは対照にカウンタＢのカウ
ントイネーブル端子にはC.SYNCのインバート信号である
インバータ１７の出力が供給されており、C.SYNCがロー
レベルの時にカウントアップされる。

【０００８】該カウンタＡのカウント値Ｑａは比較器Ａ
で任意の設定値と比較され、カウント値Ｑａが任意の設
定値以上の値になったところで、該比較器Ａはハイレベ
ルを出力する。同様に、該カウンタＢのカウント値Ｑｂ
は比較器Ｂで任意の設定値と比較され、カウント値Ｑｂ
が任意の設定値以上の値になったところで、該比較器Ｂ
はハイレベルを出力する。

【０００９】該比較器Ａの出力Ｃａと該比較器Ｂの出力
ＣｂはＪＫフリップフロップに供給されており、該ＪＫ
フリップフロップは、Ｃａがハイレベルの時にクロック
入力が入ると出力がハイレベルに、Ｃｂがハイレベルの
時にクロック入力が入ると出力がローレベルに、Ｃａ及
びＣｂが共にローレベルの時は出力状態を保持する。

【００１０】また、該比較器Ａの出力Ｃａと該比較器Ｂ
の出力ＣｂはＯＲゲートにより論理和が取られ、その結
果は、カウンタのクリアパルスとしてカウンタＡ及びカ
ウンタＢのカウントクリア端子に供給されていて、該ク
リアパルスがハイレベルの時に各々カウンタにクロック
入力が入ると各々のカウンタはクリアされる。

【００１１】以上の動作を繰り返し行うことで、本実施
形態の垂直同期分離回路では、垂直ブランキングを検出
する。本垂直同期分離回路の垂直ブランキング検出の様
子は図２を用いて説明する。

【００１２】図２は、本垂直同期分離回路に垂直ブラン
キング付近の複合同期信号が供給されているときの、複
合同期信号とＪＫフリップフロップの出力とカウンタＡ
及びカウンタＢのカウント値の関係を示す図である。

【００１３】同図において、１番上の波形はC.SYNCの変
動、２番目の波形はカウンタＡの値の変動、３番目の波
形はカウンタＢの値の変動、４番目の波形はＪＫフリッ
プフロップ出力の変動の様子を示している。

【００１４】いま同図において、入力されているC.SYNC
を垂直ブランキング期間の手前（ａ区間）、垂直ブラン
キング期間（ｂ区間）、垂直ブランキング期間の後（ｃ
区間）に分けて各区間におけるカウンタＡ及びカウンタ
Ｂの値の変動に着目する。ａ区間でのC.SYNCはローレベ
ル期間よりもハイレベル期間の方が長く、入力されてい
るC.SYNCがNTSCのC.SYNCであるとすれば、其のローレベ
ル期間の長さはNTSC規格で４．７マイクロ秒である。い
ま仮に、本実施形態での駆動周波数を１４．３メガヘル
ツとすれば、４．７マイクロ秒という時間は、回路を駆
動するクロックの約６７クロック分に相当する。さらに
いまここで比較器Ａ及び比較器Ｂに供給されている任意
の設定値を１３０とした時、ａ区間では必ずカウンタＡ
の値が先に該任意の設定値である１３０に到達すること
になり、カウンタＢは途中でクリアされてしまう。した
がって、ａ区間ではＪＫフリップフロップをハイレベル
にするパルスのみがハイレベルになり、該ＪＫフリップ
フロップの出力はハイレベルの状態で保持される。

【００１５】これとは対照にｂ区間では、C.SYNCのロー
レベル期間はハイレベルの期間よりも長くなるので、カ
ウンタＡよりもカウンタＢの値の方が、該任意の設定値
に先に到達する。したがって、ｂ区間におけるＪＫフリ
ップフロップの出力は、最初にカウンタＢの値が該任意
の設定値に到達したところで、ハイレベルからローレベ
ルに切り替わり、以降ローレベルの状態が保持される。

【００１６】そして、ｃ区間では再び、 C.SYNCのロー
レベル期間よりもハイレベル期間が長くなり、ＪＫフリ
ップフロップの出力としては、最初にカウンタＡの値が
該任意の設定値に到達したところでローレベルからハイ
レベルに切り替わり、その後ハイレベル状態が保持され
る。以上のようにして、本実施形態ではC.SYNCから垂直
ブランキングの検出が行われ、垂直同期信号が分離され
る。

【００１７】図３は、上述の第１の実施の形態での垂直
同期分離回路に、論理積手段であるANDゲート(図中３１
と３２)及び第２のデータホールド手段(図中３３)を追
加した、第２の実施形態の垂直同期分離回路を示してい
る。本実施の形態においてANDゲートと第２のデータホ
ールド手段を追加したことによる利点を、図４を用いて
説明する。

【００１８】いま、本発明の垂直同期分離回路において
図４の波形(上から２番目)のようなC.SYNC信号が入力さ
れたとする。該C.SYNC信号は水平同期にSKEWのあるテレ
ビジョン信号から生成されたものであり、図中区間ａの
先頭部分にSKEWの影響が現れている。この時、SKEWによ
る影響の為にC.SYNCのローレベル期間が伸びている為
に、カウンタＢのカウント値が通常の水平ブランキング
期間にカウントされる値よりも大きくなってしまう。こ
の結果、カウンタＢのカウント値が任意の設定値(thres
hold)を超えてしまうと比較器Ｂの出力がハイレベルに
なりＪＫＦＦ１がリセットされてしまう。この結果該Ｊ
ＫＦＦ１の出力は垂直ブランキング期間の検出を示すロ
ーレベルが出力されることになる。

【００１９】しかしながらこの時点で実際には垂直ブラ
ンキング期間でないのでこれでは垂直ブランキング期間
が誤検出されたことになってしまう。そこで、図３のよ
うに第１のデータホールド手段であるＪＫＦＦ１の後段
に第２のデーターホールド手段であるＪＫＦＦ２を設
け、現在の垂直ブランキング判定結果とＪＫＦＦ１に保
持された一つ前の垂直ブランキング判定結果の論理積
(ＡＮＤ)をとり、その結果をＪＫＦＦ２で保持し、ＪＫ
ＦＦ２の出力を本垂直同期分離回路の垂直ブランキング
検出結果として出力する。

【００２０】これにより、２回以上連続して検出結果が
同じになったときに判定結果を外部に反映することにな
るので、SKEWの発生でC.SYNCの水平ブランキング期間が
偶然に延びてしまった場合における垂直ブランキングの
誤検出を防止することができる。

【００２１】図５は、第１の実施形態の垂直同期分離回
路にシフトレジスタ５１と多数決回路５２を追加した例
である。同図において該シフトレジスタは２段のシフト
レジスタであり、垂直ブランキング検出の判定結果であ
るＪＫＦＦ１５の出力が供給されている。垂直ブランキ
ング検出の判定結果はカウンタＡ及びＢのクリアパルス
の出力毎にシフトレジスタ内でシフトされ、dylay2(２
回前の検出結果)、dylay1(１回前の検出結果)、dyray0
(現在の検出結果)という形で垂直ブランキングの検出結
果が出力される。多数決回路５２はシフトレジスタの出
力をもとに過去2回と現在の垂直ブランキングの検出結
果に対して多数決による判定を行ない、その結果垂直ブ
ランキング検出が妥当であると判定されれば垂直ブラン
キングを示す信号を出力する。

【００２２】以上により、図５に示した発明の実施の形
態では、図３の発明の実施形態と同様にSKEWの発生でC.
SYNCの水平ブランキング期間が偶然に延びてしまった場
合における垂直ブランキングの誤検出を防止することが
できる。

【００２３】本発明をビデオカメラシステムに適用した
例を示す。図６は従来のビデオカメラシステム、図７は
本発明を適用したビデオカメラシステムである。図６に
示した従来のビデオカメラシステムにおいては、外部か
ら入力されるビデオ信号を記録する場合に、まず６２の
アナログ同期分離ＩＣにてビデオ信号から水平および垂
直の同期信号の分離を行い。６１の外部入力付き信号処
理ＩＣにおいて、アナログ同期分離ＩＣ供給される同期
信号により、６３のタイミングジェネレータの水平およ
び垂直のリセットをかけて、外部入力付き信号処理ＩＣ
の水平および垂直のタイミング管理を行って外部入力信
号を処理する構成となっている。

【００２４】これに対して、図７に示した本発明を適用
したビデオカメラシステムでは、同期分離回路をディジ
タル方式にすることで、同期分離を７２のディジタル同
期分離回路として７１の同期分離内蔵外部入力付き信号
処理ＩＣに内蔵することが可能になる。このことによ
り、図７に示したビデオカメラシステムにおいては、外
部から入力されるビデオ信号を記録する場合に、ビデオ
信号をダイレクトに同期分離内蔵外部入力付き信号処理
ＩＣ供給して、同期分離内蔵外部入力付き信号処理ＩＣ
内でＡ／Ｄ変換を行って、ディジタル化されたビデオ信
号から同期信号を分離することが可能になる。

【００２５】この結果、本発明を用いることで、ビデオ
カメラシステムにおいて外部入力機能を備えようとする
場合に、ビデオカメラシステムから従来必要であったア
ナログ方式の同期分離ＩＣおよびその周辺部品を廃する
ことが可能になる。このことにより、基板の実装面積が
削減され、従来のビデオカメラシステムよりもコンパク
トなビデオカメラシステムを構成することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ディジタル方式で垂直
同期分離回路を構成することができる。従って、ディジ
タルビデオ信号処理の集積回路内にオンチップで搭載す
ることが可能であり、アナログ方式の垂直同期分離回路
を用いた場合に比べて、その構成をコンパクトにするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１の実施形態の垂直同期分離回路を
示す図である。

【図２】図２は、入力される複合同期信号と出力信号お
よび、第１、第２のカウント値の関係を示す図である。

【図３】図３は、第２の実施形態の垂直同期分離回路を
示す図である。

【図４】図４は、入力される複合同期信号と出力信号お
よび、第１、第２のカウント値の関係を示す図である。

【図５】図４は、第３の実施形態の垂直同期分離回路を
示す図である。

【図６】図６は従来のビデオカメラシステムを示す図で
ある。

【図７】図７は本発明を適用したビデオカメラシステム
を示す図である。

【符号の説明】

１１…第１のカウント手段、１２…第２のカウント手
段、１３…第１の比較手段、１４…第２の比較手段、１
５…データホールド手段、１６…論理和手段、１７…信
号反転手段、３１，３２…論理積手段、３３…第２のデ
ータホールド手段、５１…シフトレジスタ手段、５２…
多数決回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カウント動作をコントロールするイネーブ
   ル端子とカウント値をクリアするクリア端子を持つ第１
   のカウント手段及び第２のカウント手段の二つのカウン
   ト手段と、該第１のカウント手段の出力値と任意の設定
   値の大小比較を行う第１の比較手段及び該第２のカウン
   ト手段の出力値と任意の設定値の大小比較を行う第２の
   比較手段の二つの比較手段と、該第１の比較手段と該第
   ２の比較手段の二つの比較手段の比較結果の論理和をと
   る論理和手段と、該第１の比較手段より出力される第１
   のパルスによりセットされ、該第２の比較手段より出力
   される第２のパルスによりリセットされるデータホール
   ド手段から構成されるディジタル回路において、テレビ
   ジョン信号の走査期間をハイレベル、ブランキング期間
   をローレベルの２値の電位で表す複合同期信号の電圧が
   ローレベルの時、該第１のカウント手段のカウント動作
   を停止、電位がハイレベルの時、該第２のカウント手段
   のカウント動作を停止させ、該第１のカウント手段また
   は、該第２のカウント手段うちのいずれか一方が上記任
   意の設定値を超えた時に該第１のカウント手段及び該第
   ２のカウント手段の各々のカウント値を上記論理和手段
   の出力によりクリアさせることで、該複合同期信号のハ
   イレベル期間とローレベル期間の積分を行って、該複号
   同期信号のローレベル期間とハイレベル期間の比率によ
   って、垂直ブランキング期間を検出し、検出結果を該デ
   ータホールド手段により保持することで、垂直ブランキ
   ング期間を示す信号を生成する垂直同期分離回路。
2. 【請求項２】請求項１に記載の垂直同期分離回路におい
   て、データホールド手段を第１のデータホールド手段と
   第２のデータホールド手段の２段構成とし、第１及び第
   ２カウンタにより検出された垂直ブランキング期間の検
   出結果を第１のデータホールド手段に保持し、該第１の
   データホールド手段に保持された垂直ブランキングの検
   出結果と該第１及び第２カウンタにより検出された垂直
   ブランキング期間の検出結果の論理積をとり、該第１の
   データホールド手段に保持された垂直ブランキングの検
   出結果と該第１及び第２カウンタにより検出された垂直
   ブランキング期間の検出結果がともに垂直ブランキング
   期間を示すときには垂直ブランキング期間、該第１のデ
   ータホールド手段に保持された垂直ブランキングの検出
   結果と該第１及び第２カウンタにより検出された垂直ブ
   ランキング期間の検出結果がともに垂直走査期間を示す
   ときには垂直走査期間と判定し、その結果を第２のデー
   タホールド手段に保持することで、垂直ブランキング期
   間を示す信号を生成する垂直同期分離回路。
3. 【請求項３】請求項２に記載の垂直同期分離回路におい
   て、データホールド手段をさらに多段構成とした垂直同
   期分離回路。
4. 【請求項４】請求項１に記載の垂直同期分離回路におい
   て、データホールド手段にシフトレジスタを接続し、第
   １及び第２のカウンタのリセット毎に第１のデータホー
   ルド手段に保持された垂直ブランキング検出結果を、該
   デシフトレジスタにおいてシフトさせることで、垂直ブ
   ランキング検出結果過去の履歴を残し、多数決により垂
   直ブランキング期間を示す信号を生成する垂直同期分離
   回路。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の垂直
   同期分離回路を用いたことを特徴とするディジタルビデ
   オ信号処理集積回路。