JP2006157270A - テレビジョン基準信号生成装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＷロックを自動で行えるようにする。
【解決手段】第１入力端子２２には、本局ＢＢ信号が入力される。第２入力端子３０には、周波数が既知で高精度に維持されるＣＷ信号が入力される。位相調整信号生成回路２４は、本局ＢＢ信号と所定位相関係を有するリセット（位相調整）信号を生成する。ＰＬＬ３２及びカウンタ３４は、ＣＷ信号を受けて、地方放送局で本局との同期を取るために使用されるフレーム・パルスを生成する。このとき、カウンタ３４は、本局ＢＢ信号が入力されているときに、リセット信号を用いて、本局ＢＢ信号とフレーム・パルスの位相関係を所望の位相関係に調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に地方放送局で行われているＣＷ信号を用いたテレビジョン基準信号生成装置及び方法に関し、特に本局からのブラックバースト信号等のテレビジョン基準信号との位相調整を自動化できるテレビジョン基準信号生成装置及び方法に関する。

テレビジョン放送では、ある番組を全国放送する場合、都市圏にある放送局（本局又はキー局、以下本局という）から地方放送局（以下、地方局という）へ番組配信が行われる。その際、地方局の映像から本局からの映像へ切り替える時に映像に乱れが生じないようにするため、本局と地方局で使用されるテレビジョン信号の垂直同期信号が同期している必要がある。このため、地方局では、本局からのブラックバースト信号（以下、本局ＢＢ信号と略す）を基準信号として、地方局内で使用するブラックバースト信号（地方局ＢＢ信号）の同期を取るようにしている。

地方局ＢＢ信号の同期を取るには、単純に考えれば、地方局で常に本局ＢＢ信号を受け続け、これに地方局ＢＢ信号をゲンロックさせれば良い（ゲンロックを用いた信号の同期については、例えば、米国特許第４７５１５６５号を参照されたい）。しかし、本局ＢＢ信号を受けるには商用回線を使用するので、この方法では、常に商用回線を使用し続ける必要があり、費用がかかる。そこで費用を押さえるため、常に本局ＢＢ信号を受けてゲンロックを行うのではなく、時々だけ本局ＢＢ信号を受けて、地方局ＢＢ信号を同期させるようにしている。図１は、こうした地方局ＢＢ信号の従来の同期方法を示す説明図である。

地方局では、高精度発振器１０を用意しており、これは非常に高い精度で周波数が維持されるＣＷ（正弦波）信号を生成する。テレビジョン基準信号生成装置１２は、高精度発振器１０からの高精度ＣＷ信号を受けて、周期が既知で且つ高い精度で周期が維持されるブラックバースト信号（地方局ＢＢ信号）を生成する。テレビジョン基準信号生成装置１２内部には、遅延ラインが用意され、ユーザが位相調整ボタン１３を操作することによって、出力するブラックバースト（ＢＢ）信号の遅延量を調整でき、位相調整可能になっている。波形モニタ１４は、その第１チャンネルに本局ＢＢ信号が、第２チャンネルにテレビジョン基準信号生成装置１２からの地方局ＢＢ信号が入力される。波形モニタ１４の画面１６には、第１及び第２チャンネルの２つの信号波形が表示される。ユーザは、画面１６を見ながら、テレビジョン基準信号生成装置１２の位相調整ボタン１３を操作して、本局ＢＢ信号と地方局ＢＢ信号の垂直同期信号の位相が合致するように、地方局ＢＢ信号の位相を手動で調整する。これによって、本局ＢＢ信号と垂直同期信号の位相が合致した地方局ＢＢ信号を生成できる。本局ＢＢ信号との位相調整が完了したら、本局ＢＢ信号を受けるために使用している商用回線を切ることができる。ＣＷ信号は非常に高精度であるため、しばらくの間は、本局ＢＢ信号との位相調整を行わなくとも、地方局ＢＢ信号は本局ＢＢ信号との同期を維持できる（これは、一般にＣＷロックと呼ばれている）。そして、本局ＢＢ信号と位相調整操作を所定時間毎に行うことで、地方局ＢＢ信号の本局ＢＢ信号との同期関係を維持する。

なお、上述の例では、簡単のため、テレビジョン基準信号生成装置１２でＢＢ信号を生成する例を示したが、その代わりに、例えば、フレーム・パルスなどでも良い。また、そのフォーマットについても、ＮＴＳＣでも良いし、ＳＤＩ信号などでも良い。これは、本局ＢＢ信号との位相関係が判明し、且つ周期が既知の信号を生成できれば、それを元に地方局ＢＢ信号を生成することは容易に行えるからである。
米国特許第４７５１５６５号

ＣＷロックでは、ＣＷ信号が垂直同期信号などを含んでいないので、これを基準にＢＢ信号又はフレーム・パルス等のテレビジョン基準信号を生成しても、その位相を確定できない。このため、図１で示したような、波形モニタの画面を見ながら手動で本局ＢＢ信号との位相調整が必要となり、手間がかかる。もちろん、本局ＢＢ信号を受け続ければ、ゲンロックを用いて地方局ＢＢ信号の同期を取ることは容易だが、商用回線を使用し続けることが必要となるので、費用がかさむ。そこで、本局ＢＢ信号の使用は最小限にしつつ、自動で地方局ＢＢ信号又はフレーム・パルスなどのテレビジョン基準信号を生成することが望まれている。

本発明は、地方放送局での使用に適したテレビジョン基準信号生成装置に関する。第１入力端子には、本局からのブラックバースト信号などの第１テレビジョン基準信号が入力される。第２入力端子には、周波数が既知で高精度に維持される基準周波数信号が入力される。これは、ＣＷ信号のごときテレビ用の同期信号を有しない信号である。位相調整信号生成手段は、第１テレビジョン基準信号と所定位相関係を有する位相調整信号を生成する。信号生成手段は、基準周波数信号を受けて、地方放送局で本局との同期を取るために使用される第２テレビジョン基準信号を生成する。このとき、信号生成手段は、第１テレビジョン基準信号が入力されているときに、位相調整信号を用いて、第１テレビジョン基準信号と第２テレビジョン基準信号の位相関係を所望の位相関係に調整する。

本発明は、別の観点から見るとテレビジョン基準信号生成方法であり、第１テレビジョン基準信号が入力されると、第１テレビジョン基準信号と所定位相関係を有する位相調整信号を生成するステップと、基準周波数信号を受けて、第２テレビジョン基準信号を生成するステップと、位相調整信号を用いて、第１テレビジョン基準信号と第２テレビジョン基準信号の位相関係を所望の位相関係に調整するステップとを具えている。

基準周波数信号は、同期信号などの同期情報はもたないものの、非常に高精度で周波数が維持されるので、第２テレビジョン基準信号は、第１テレビジョン基準信号との間で、常にゲンロック操作をしていなくても、しばらくの間は、所望の位相関係を維持できる。その一方で、時々、第１テレビジョン基準信号の入力を受けて、第２テレビジョン基準信号の位相を調整することで、第１及び第２テレビジョン基準信号は、ほぼ常に所望の位相関係に維持される。しかもこの位相調整は、自動であるから、手間がかからず簡単であり正確である。そして、第１テレビジョン基準信号は時々使用するだけなので、地方放送局では商用回線を用いて常にこれを受け続ける必要がなく、放送設備の低コスト運用に寄与できる。

なお、第１テレビジョン基準信号は、典型的には本局からのブラックバースト信号であるが、色及び輝度情報を含む通常のテレビジョン信号からブラックバースト信号又は同期信号だけを抽出する回路を設ければ、通常のテレビジョン信号でも良い。重要なことは、本局からのテレビジョン信号の同期の基準となる信号であるという点である。また、第２テレビジョン基準信号は、典型的には、地方局で同期の基準として使用するブラックバースト信号である。しかし、これに限るものでなく、例えば、フレーム・パルスなどでも良い。また、そのフォーマットについも、ＮＴＳＣでも良いし、ＳＤＩ信号など種々のテレビジョン規格に従ったもので良い。これは、本局からの第１テレビジョン基準信号との位相関係が判明し、且つ周期が既知の信号を生成できれば、それを元に地方局用のブラックバースト信号を生成することは容易だからである。

図２は、本発明の実施に適したテレビジョン基準信号生成装置２０の機能ブロック図であり、図しないが、周知のマイクロプロセッサ、記憶装置等から構成される制御手段を具え、後述する動作を制御するようになっている。商用回線との接続スイッチ１８は、必要に応じてオンにされ、第１入力端子２２に、本局からのブラックバースト信号（本局ＢＢ信号：第１テレビジョン基準信号）が入力される。この本局ＢＢ信号は、位相調整信号生成回路２４に供給される。なお、接続スイッチ１８を、定期的に所定時間だけオンになるように制御しても良い。位相調整信号生成回路２４は、同期分離回路２６とパルス生成回路２８を有する。同期分離回路２６は、本局ＢＢ信号から同期信号を分離し、パルス生成回路２８は同期信号と位相関係が既知のリセット信号（位相調整信号）を生成する。例えば、テレビジョン信号の第１ラインの最初でリセット信号を出力するように設定すれば、後述するフレーム・パルスを生成できる。また、場合によっては、同期信号をそのままリセット信号として使用するようにしても良い。

第２入力端子３０には、ＣＷ信号が供給される。ＣＷ信号は、典型的には、正弦波であり、その周波数が高精度に維持されるものを使用する。位相ロックループ（ＰＬＬ）回路３２は、ＣＷ信号を受けて、周波数が一定のクロックＣＬＫを出力する。ＣＷ信号が高精度であるため、クロックＣＬＫの周波数も高い精度で維持される。なお、ＣＷ信号の周波数は、地方局によって異なるものが使用されることがある。そこで、ＰＬＬ回路３２の分周比Ｎは、ユーザの設定に応じて、マイクロプロセッサ等の制御により変更できるようにしておくと、多数の地方局で使用でき、汎用性が高くなる。

カウンタ３４は、クロックＣＬＫを受けて、初期カウント値ＣＮＴからカウントダウンし、ゼロに達するとパルス信号を出力端子３６から出力するとともに、初期カウント値ＣＮＴを再度セットして、カウント・ダウンを繰り返す。このパルス信号は、例えば、フレーム・パルスとして使用されるので、ユーザの設定及びクロックＣＬＫの周波数に応じて、マイクロプロセッサは、適切な初期カウント値ＣＮＴをカウンタ３４に設定する。

また、カウンタ３４は、位相調整信号生成回路２４からのリセット信号を受けると、カウントの途中であっても、カウント値が強制的にゼロになり、パルス信号（フレーム・パルス）を出力する。リセット信号は、本局ＢＢ信号と既知の位相関係にあるので、フレーム・パルスも、本局ＢＢ信号と既知の位相関係に維持される。

フレーム・パルスは、例えば、周知の回路を用いて地方局ＢＢ信号を生成するのに使用される。フレーム・パルスと本局ＢＢ信号との位相関係が既知であることから、この地方局ＢＢ信号は、本局ＢＢ信号と同期したものにできる。また、生成したフレーム・パルスがＮＴＳＣ規格でも、これを用いてＳＤＩ用など異なるテレビジョン規格用の同期信号を生成しても良い。

図３は、本発明によるテレビジョン基準信号生成方法の一例のフローチャートである。動作を開始すると、ＣＷ信号を受けて（ステップ４２）、フレーム・パルスを出力する（ステップ４４）。フレーム・パルスは、例えば、地方局ＢＢ信号を生成するのに使用される（ステップ４６）。ステップ４８では、ユーザが設定した時刻になったかどうか判断し、設定時刻になるまでステップ４４及びステップ４６を反復する処理が行われる。設定時刻になると、ステップ５０に進んで商用回線接続スイッチ１８がオンになり、本局ＢＢ信号が入力される（ステップ５２）。位相調整信号生成回路２４は、本局ＢＢ信号からリセット信号（位相調整信号）を生成し、カウンタ３４をリセットすることで、フレーム・パルスの位相を調整する（ステップ５６）。その後、商用回線をオフにする（ステップ５８）。ステップ５０からステップ５８までは、位相調整処理ステップ１００である。これをどの程度の頻度で行うかは、ＣＷ信号の精度や実際の位相のずれの程度を考慮しながら、ユーザが設定すれば良い。また、特に時間を設定せず、ユーザが必要と感じた都度に、位相調整処理ステップ１００を実行するようにしても良い。図３の例では、１回だけステップ１００を実行しているが、もし商用回線をある程度の時間継続的にオンにできる場合には、商用回線がオンである間は常にリセット信号を生成し続けるようにしても良い。

以上のように、本発明を利用すれば、本局からのブラックバースト信号を常に受け続けなくても、地方局のテレビジョン基準信号を、本局のテレビジョン基準信号に対して、十分な精度で手間なく同期させ続けることができる。更には、本局からのブラックバースト信号を受けるための商用回線との接続スイッチ１８を、ユーザの設定に応じて定期的に自動で所定時間だけオンにするよう制御すれば、更なる省力化も可能である。

従来のテレビジョン基準信号生成装置における本局ＢＢ信号との位相調整方法を示す説明図である。 本発明によるテレビジョン基準信号生成装置の一例の機能ブロック図である。 本発明によるテレビジョン基準信号生成方法の一実施例に基づくフローチャートである。

符号の説明

１０ 高精度発振器
１８ 商用回線接続スイッチ
２０ テレビジョン基準信号生成装置
２２ 第１入力端子
２４ 位相調整信号生成回路
２６ 同期分離回路
２８ パルス生成回路
３０ 第２入力端子
３２ 位相ロックループ回路
３４ カウンタ
３６ 出力端子
ＣＮＴ 初期カウント値
Ｎ カウンタの分周比

Claims (2)

1. 第１テレビジョン基準信号を受ける第１入力端子と、
   周波数が既知の基準周波数信号を受ける第２入力端子と、
   上記第１テレビジョン基準信号と所定位相関係を有する位相調整信号を生成する位相調整信号生成手段と、
   上記基準周波数信号を受けて、第２テレビジョン基準信号を生成する信号生成手段とを具え、
   上記信号生成手段は、上記第１テレビジョン基準信号が入力されているときに、上記位相調整信号を用いて、上記第１テレビジョン基準信号と上記第２テレビジョン基準信号の位相関係を所望の位相関係に調整することを特徴とするテレビジョン基準信号生成装置。
2. 第１テレビジョン基準信号が入力されると、上記第１テレビジョン基準信号と所定位相関係を有する位相調整信号を生成するステップと、
   基準周波数信号を受けて、第２テレビジョン基準信号を生成するステップと、
   上記位相調整信号を用いて、上記第１テレビジョン基準信号と上記第２テレビジョン基準信号の位相関係を所望の位相関係に調整するステップと
   を具えるテレビジョン基準信号生成方法。

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