JP2006180501A

JP2006180501A - デジタルビデオ処理システム及びデジタルビデオ信号の水平同期の設定方法

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Publication number: JP2006180501A
Application number: JP2005367004A
Authority: JP
Inventors: Kyoung-Mook Lim; 慶黙任; Heo-Jin Byeon; 孝眞卞; Hyun-Jun Lim; ▲ジュン▼ 俊任; She-Woong Jeong; 世雄鄭; Jae-Hong Park; 朴　宰　弘; Seitetsu Boku; 成哲朴
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2025-12-20
Also published as: FR2879880A1; JP4995460B2

Abstract

【課題】デジタルビデオ処理システム及びデジタルビデオ信号の水平同期の設定方法を提供する。
【解決手段】水平同期信号を含むアナログビデオ信号を受信するステップと、アナログ信号をビデオ信号に変換するステップと、デジタルビデオ信号を低域通過フィルタリングして、第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を高域通過フィルタリングして、第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、第１及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して水平同期信号の位置を決定するステップと、を備えるビデオ信号処理方法。これにより、ビデオ信号にノイズがある場合にも水平同期を正確に検出でき、ビデオ信号のＤＣレベルに歪曲または損失が伴われる場合にも水平同期パルスを正確に検出できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ビデオ信号処理システム及び方法に係り、特に、ビデオ信号内の水平同期信号を検出するシステム及び方法に関する。

ビデオ信号は、一般的にタイミング情報と共に強度情報を含む低電圧信号であって、ディスプレイシステムの駆動に使われる。ビデオ信号は複数のビデオフレームを含み、それぞれのビデオフレームの終端で垂直同期（またはＶｓｙｎｃ）パルスが発生する。それぞれのビデオフレームは、スクリーンやモニタのようなディスプレイ装置のラインを駆動するために処理されるビデオ情報を含む複数のラインを備える。

図１は、アナログビデオ信号１０、特に、カラービデオバースト信号ＣＶＢＳを示す。アナログビデオ信号１０は、フロントポーチ１１部分、水平同期（Ｈｓｙｎｃ）パルス１２、カラーバスト信号１３ａを含むバックポーチ１３部分、及び活性ビデオ信号１４部分を含む。Ｈｓｙｎｃパルス１２は、ビデオ情報のそれぞれのラインの開始を知らせる。それぞれのＨｓｙｎｃパルスは、フロントポーチ１１により先行されてバックポーチ１３により終了する。カラーバスト信号１３ａは、多様なビデオフォーマット（例えば、ＮＴＳＣ及びＰＡＬ）でカラーキャリブレーションの基準として使われる。活性ビデオ信号１４は、バックポーチ１３と次のＨｓｙｎｃパルス１２のフロントポーチ１１との間に位置する。

ビデオ信号１０のそれぞれのラインは、Ｈｓｙｎｃパルス１２の下降エッジで始まり、次のＨｓｙｎｃパルス１２の下降エッジで終わる。フロントポーチ１１及びバックポーチ１３は、与えられたビデオ標準に基づいて特定される“ブランキングレベル”（ＢｌａｎｋｉｎｇＬｅｖｅｌ：ＢＬ）として参照される、ＤＣ電圧レベルにある。Ｈｓｙｎｃパルス１２は、ＢＬより小さなＤＣレベルを持つ“同期レベル”（ＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＬｅｖｅｌ：ＳＬ）として参照される、ＤＣ電圧レベル（または振幅）を持つ。Ｈｓｙｎｃパルス１２の下降及び上昇エッジは、通常的にＢＬに比例してＨｓｙｎｃ振幅の５０％、またはＳＬとして特定されるＤＣスライスレベルに基づいて定義される。ビデオの与えられたラインのバックポーチ１３とフロントポーチ１１との距離は、与えられたビデオ信号標準に基づいて特定されるパラメータである。

ディスプレイシステムの駆動に使われるビデオ及びタイミング情報を抽出するために、（図１に示すような）ビデオ信号を処理するためのビデオ処理システム及び方法の多様なタイプが発展しつつある。ビデオ処理において重要な事項のうち一つは、分離されたフレームを適切に識別してそれぞれのビデオフレームのライン情報を発生させ、かつディスプレイするためのＶｓｙｎｃ及びＨｓｙｎｃ信号を正確に検出する能力である。図２Ａは、上位レベルで従来のビデオ信号処理システム１００を示すブロック図である。一般的に、ビデオ処理システム１００は、Ｙ／Ｃ分離モジュール１１０、同期検出モジュール１２０及び復調器モジュール１３０を備える。

同期検出モジュール２０は、入力ビデオ信号１０のＨｓｙｎｃ及びＶｓｙｎｃを検出する。Ｙ／Ｃ分離モジュール１１０は、同期検出器１２０により検出された同期信号に基づいて、入力ビデオ信号１０からルミナンスＹ信号とクロミナンスＣ信号とを分離する。復調器１３０は、抽出されたＹ及びＣ信号を補間してビデオデータ信号Ｒ、Ｇ、Ｂ／Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒを発生させ、ビデオデータ信号は、ビデオ処理部によりさらに処理されてビデオ画像をディスプレイするディスプレイ装置を駆動するための制御信号を発生させる。

図２Ｂは、入力ビデオ信号のＨｓｙｎｃ信号を検出する従来の同期検出モジュールの実施形態を示すブロック図である。検出器１２０は、スライサモジュール１２１、スライスレベル発生器１２２、位相検出器１２３、及び位相同期ループ（Ｐｈａｓｅ−ＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ：ＰＬＬ）１２４を備え、それらはいずれも制御器１２５の制御下で動作する。一般的に、スライサ１２１は、スライスレベル発生器１２２により発生するＤＣレベルに基づいて、入力ビデオ信号１０内のＨｓｙｎｃ信号の上昇及び下降エッジを検出する。スライスレベル発生器１２２は、入力ビデオ信号１０を処理し、かつ公知の技術を利用してＤＣスライスレベルを決定する。例えば、ＤＣスライスレベルは、入力ビデオ信号のＤＣ振幅、遷移、そして多様な部分の構造に基づいて決定できる。ＤＣスライスレベルは、ＨｓｙｎｃパルスのＳＬ及びＢＬまたは活性ビデオ部分の他のピークのような他のレベル間の相対的な振幅の推定に基づいて決定できる。

スライスレベル発生器１２２により決定されたＤＣスライスレベルに基づいて、スライサモジュール１２１は、入力ビデオ信号レベルが決定されたＤＣスライスレベル下に落ちる時点で、ビデオ信号１０内のＨｓｙｎｃパルス１２の下降エッジを検出する。同様に、スライサモジュール１２１は、入力ビデオ信号レベルが決定されたＤＣスライスレベル上に上がる時点で、ビデオ信号１０内のＨｓｙｎｃパルス１２の上昇エッジを検出する。

ＰＬＬ１２４は、ビデオ信号１０内で検出されたＨｓｙｎｃパルスに同期する制御パルスＨｓｙｎｃを発生させて出力する。位相検出器１２３は、スライサ１２１によりビデオ信号から抽出されたＨｓｙｎｃパルスと、ＰＬＬ１２４で発生して出力されたＳｙｎｃパルスとの位相差を決定する。位相検出器１２３は、検出された位相差に基づいて制御信号を発生させ、ＰＬＬ１２４は、抽出されたＨｓｙｎｃパルスに整列した位相になるように、出力Ｓｙｎｃパルスを調整してエラー訂正を行う。

適用されたＨｓｙｎｃ検出方式に依存するために、図２Ａ及び図２Ｂの従来のシステムは、Ｈｓｙｎｃ検出正精度の減少によって性能が低下する恐れがある。特に、公知または決定されている臨界振幅（例えば、ＢＬ、ＳＬなど）と、ビデオ信号のＤＣレベルとを比較することに基づくＨｓｙｎｃ検出方法で、ビデオ信号にノイズがある場合にＨｓｙｎｃの正確な検出は不可能である。また、ビデオ信号の伝送は、入力ビデオ信号のＤＣレベルの歪または損失を伴い、したがって、Ｈｓｙｎｃパルスの検出が難しいか、または不可能である。

本発明は、ビデオ信号処理システム及び方法、特に、ビデオ信号内の水平同期信号を検出するシステム及び方法を提供するところにその目的がある。

本発明の実施形態によるビデオ信号処理方法は、水平同期信号を含むアナログビデオ信号を受信するステップと、前記アナログ信号をビデオ信号に変換するステップと、前記デジタルビデオ信号を低域通過フィルタリングして、第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を高域通過フィルタリングして、第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、前記第１及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して前記水平同期信号の位置を決定するステップと、を含む。

本発明の他の実施形態によるコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ビデオ信号を処理する方法を行うプログラムを記録し、前記方法は、水平同期信号を含むアナログビデオ信号を受信するステップと、前記アナログ信号をビデオ信号に変換するステップと、前記デジタルビデオ信号を低域通過フィルタリングして、第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を高域通過フィルタリングして、第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、前記第１及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して、前記水平同期信号の位置を決定するステップと、を含む。

本発明のさらに他の実施形態による同期信号検出システムは、ビデオ信号内の水平同期信号Ｈｓｙｎｃを検出する水平同期信号検出システムを備える同期信号検出システムを備え、前記水平同期信号検出システムは、アナログ−デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）と、デジタル低域通過フィルタと、高域通過フィルタと、水平位置決定システムとを備える。ＡＤＣは、アナログビデオ信号を処理してデジタルビデオ信号を発生させる。デジタル低域通過フィルタは、前記デジタルビデオ信号をフィルタリングして、第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させる。高域通過フィルタは、前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号をフィルタリングして、第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させる。水平位置決定システムは、前記第１及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して、水平同期信号の位置を決定する。

本発明は、ビデオ信号にノイズがある場合にも水平同期を正確に検出でき、ビデオ信号のＤＣレベルに歪または損失が伴う場合にも水平同期パルスを正確に検出できる。

本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び図面に記載された内容を参照しなければならない。

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に付された同一参照符号は同一部材を表わす。

ビデオ信号内で水平同期を検出するシステム及び方法の実施形態を以下で詳細に説明する。以下で説明する本発明の実施形態によるシステム及び方法は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定目的を持つプロセッサ、またはそれらの組み合わせの形態で実現できるということが理解されねばならない。例えば、ビデオ処理システム及び方法は、一つ以上のプログラム保存装置（例えば、ハードディスク、磁気フロッピー（登録商標）ディスク、ＲＡＭ、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＲＯＭ、フラッシュメモリなど）に実現されるプログラム命令を含むソフトウェアで実現されるか、または適当な構造を備える任意の装置または機械（例えば、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなど）により行われうる。

図３は、本発明の実施形態によるビデオ信号の水平同期Ｈｓｙｎｃ信号を検出するシステム２００のブロック図である。一般的に、システム２００は、ＡＤＣ２１０、デジタルフィルタ２２０、マスク発生器２３０、及び同期検出器２４０を備える。全体システム２００動作の例示的なモード及びシステム構成要素の機能は、図４のタイミング図を参照して説明される。

ＡＤＣ２１０は、アナログビデオ信号４０を入力として受信し、公知の技術を利用してアナログ信号をデジタル信号に変換する。図４は、図１の信号フォーマットと類似した信号フォーマットを持つ入力アナログビデオ信号４０を表わす。特に、ＡＤＣ２１０は、所定のサンプリング周波数によって離散的な時点で入力ビデオ信号４０をサンプリングする。ＡＤＣ２１０の出力は、それぞれのサンプリング時点で入力ビデオ信号の瞬時電圧値を表わすサンプル値のデジタルストリームである。

フィルタ２２０は、例えば、入力アナログ信号がＣＶＢＳフォーマットの信号である場合、ノイズ及び／またはカラー情報信号を除去するためにＡＤＣ２１０から出力されたデジタルビデオ信号をフィルタリングできるデジタル低域通過フィルタである。例えば、図４に示すように、出力信号４１は入力ビデオ信号４０と類似しているが、バックポーチ上の高周波数カラー信号及び活性ビデオ部分は除去される。

同期検出器２４０は、マスク発生器２３０により発生したマスク信号４２を利用してフィルタ出力信号４１を処理し、Ｈｓｙｎｃ信号の位置（ＨＳＰ、または水平同期位置）を決定するだけでなく現在同期レベルＳＬ及びブランキングレベルＢＬを決定（または推定）する。同期検出器２４０は、フィルタリングされたデジタルビデオ信号４１のレベル変化比率を表わすダイナミックスｄｉ４３を発生させる。同期検出器２４０は、ダイナミックス４３及び推定されたＳＬ、ＢＬ、及びＨＳＰを利用してマスク発生器２３０へのフィードバック内に入力される臨界電圧ＴＨＶ（またはスライスレベル）を決定（または推定）する。本発明の実施形態で、同期検出器２４０は、ＳＬ、ＢＬ、ＨＳＰ、及びＴＨＶに対する現在値を動的に連続的に決定するが、現在値は、瞬時値の加重された測定値及び一つ以上の以前に決定された値に基づいて決定できる。同期検出器２４０の実施形態は、図６を参照してさらに詳細に説明する。

マスク発生器２３０は、フィルタ出力信号４１及び推定されたＴＨＶを受信してマスク信号４２を発生させる。特に、マスク発生器２３０は、（同期検出器２４０から出力される）推定されたＴＨＶを使用してフィルタ出力信号４１内でＨｓｙｎｃパルスの下降及び上昇エッジを決定し、ＴＨＶレベルを使用してマスク発生器２３０により検出されるように、フィルタ出力信号４１内でＨｓｙｎｃパルスに整列される一連のパルスを含むマスク信号４２を発生させる。マスク信号４２は、ＳＬ、ＢＬ、ＨＳＰなどの推定と関連のあるフィルタ出力信号４２内のサンプル時点を知らせるために、同期検出器２４０により使用される。

図６は、図３の同期検出モジュール２４０の実施形態を示すブロック図である。一般的に同期検出モジュール２４０は、同期レベルＳＬの発生モジュール２５０、ブランクレベルＢＬの発生モジュール２６０、及び臨界電圧ＴＨＶの発生モジュール２７０を備える。ＳＬ発生器２５０は、第１及び第２加算器２５２及び２５３、そしてダイナミックス決定モジュール２５４を備えるダイナミックス発生モジュール２５１を備える。以下で説明するように、ダイナミックス発生モジュール２５１は、図３のマスク発生器２３０から出力されるマスク信号４２に応答して、図３のフィルタ２２０からフィルタリングされた出力信号４１をフィルタリングしてダイナミックスｄｉ４３を出力するデジタルＦＩＲ高域通過フィルタである。

ＳＬ発生器２５０は、ＡＲＧＭＩＮモジュール２５６及びＡＲＧＭＡＸモジュール２５７を備える水平同期位置決定モジュール２５５をさらに備える。水平同期位置決定モジュール２５５は、ダイナミックス発生モジュール２５１から出力される高域通過フィルタリングされた信号（すなわち、ダイナミックスｄｉ４３）を処理して水平同期信号の開始位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}及び終了位置ｉ_ｅｎｄを決定する。

ＳＬ発生器２５０は、水平同期位置決定モジュール２５５から出力されるように、現在検出されたＨｓｙｎｃの開始及び終了位置間の同期空間内のサンプル値の平均に基づいて現在ＳＬ値を決定するＳＬ推定モジュール２５８をさらに備える。
ブランクレベル発生器２６０は加算器２６１及び除算器２６２を備える。ブランクレベル発生器２６０は、図３の低域通過フィルタ２２０からデジタルフィルタリングされた出力信号４１を処理し、後述する方法を利用して現在ブランクレベルＢＬを推定する。

臨界値発生器モジュール２７０は、ＳＬ発生器モジュール２５０及びＢＬ発生器モジュールからそれぞれ出力される現在決定されたＳＬ及びＢＬ値を受信して、現在ＴＨＶ（またはスライスレベル）を決定する。現在決定されたＴＨＶは、図３のマスク発生器モジュール２３０への入力としてフィードバックされ、マスク発生器により使われてＴＨＶレベルを使用して検出されるようにフィルタリングされたデジタルビデオ信号内で、Ｈｓｙｎｃパルスの上昇／下降エッジに整列されたマスク信号４３パルスを発生させる。後述するように、現在ＴＨＶは、実在の現在ＴＨＶ値及び以前に決定されたＴＨＶ値の加重された測定値に基づいて決定できる。このような方式で、システム２４０は、現在及び過去のデータに基づいて適応的に現在ＴＨＶを推定でき、これによりＨｓｙｎｃ検出正精度が向上する。

前述したように、本質的にダイナミックス発生モジュール２５１は、図３の低域通過フィルタ２２０から出力されたデジタルビデオ信号４１を処理するデジタル高域通過フィルタである。ダイナミックス発生モジュール２５１の動作の例示的なモジュールが図５及び図７の例示的なダイヤグラムを参照して詳細に説明される。フィルタリングされたデジタルビデオ信号４１の現在サンプル位置ｉに対して、加算器２５２は、現在サンプル位置ｉ以前のＮ個のサンプリングされた値の和を決定し、加算器２５３は、現在サンプル位置ｉ以後のＮ個のサンプリングされた値の和を決定する。このような過程が図７に図示されており、現在サンプル位置ｉ以前のＡ（Ｎ）サンプル及び以後のＢ（Ｎ）サンプルが図示されている。

ダイナミックス決定モジュール２５４は、加算器２５２、２５３の出力を連続的に受信する。また、マスク信号４２は、ダイナミックス決定モジュール２５４に連続的に入力される。それぞれのサンプル位置ｉに対して、ダイナミックス決定モジュール２５４は、インデックスｉのサンプル位置でダイナミックスｄ（ｉ）を決定する。本発明の実施形態で、現在サンプル位置インデックスｉでダイナミックスｄ（ｉ）は次のように決定される。

式（１）のフィルタリング方法は、サンプリング位置以前及び以後で同数のサンプルＮに基づいた非加重され、かつ対称的な関数を利用したフィルタリング方法である。他の実施形態で、（ダイナミックスｄ（ｉ）を決定する）フィルタリング過程は、例えば、計算において現在サンプルインデックスが考慮され、かつ考慮されるか、現在サンプル位置ｉ以前及び以後で他の数のサンプル値が考慮され、かつ考慮されるか、フィルタリングが加重された関数に基づくなど、フィルタリング関数のうち適切なフィルタリング方法に基づく。

ダイナミックス決定モジュール２５４は、決定されたダイナミックス４３を水平同期位置決定モジュール２５０に出力する。さらに詳細に、本発明の実施形態でダイナミックス決定モジュール２５４は、マスク信号４２を使用することによって臨界値ＴＶＨを超過するサンプル値を持つフィルタリングされたデジタルビデオ信号４１のそれぞれのサンプル位置ｉに対して計算されるダイナミックスを除く。特に、図５に示すように、ダイナミックス決定モジュール２５４は、ＴＨＶレベルに基づいて決定されたように、マスク信号パルスの“同期空間（ｓｙｎｃｓｐａｃｅ）”内にあるそれぞれのサンプル位置ｉに対してダイナミックスｄ（ｉ）を出力できる。

ダイナミックス決定モジュール２５４の出力は、位置決定モジュール２５５により処理される。特に、それぞれの水平スキャン周期に対してＡＲＧＭＩＮモジュール２５６は、入力ダイナミックスｄ（ｉ）からの最小位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}を

として決定する。同様に、ＡＲＧＭＡＸモジュール２５７は、入力ダイナミックスｄ（ｉ）からの最大位置ｉ_ｅｎｄを

として決定する。

ダイナミックスｄ（ｉ）は、同期レベルに隣接した上昇エッジの中央で最大値を持ち、同期レベル周辺の下降エッジの中央で最小値を持つ（例えば、図５参照）。本発明の実施形態で、（たとえ図９を参照して以後に説明される本発明の他の実施形態で、さらに詳細なｉ_{ｓｔａｒｔ}位置を決定するために補間過程が実現されるとしても）決定されたｉ_{ｓｔａｒｔ}サンプル位置は、与えられた水平スキャン周期に対してＨＳＰとして出力される。

ＳＬ決定モジュール２５８は加算器２５２及び２５３、そしてＡＲＧＭＩＮ及びＡＲＧＭＡＸモジュール２５６、２５７の出力を入力として受信する。ＳＬ決定モジュール２５８は、決定された最小位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}と最大位置ｉ_ｅｎｄとの間の任意のサンプル位置インデックスで低域通過フィルタの出力にかけてサンプリングされた２Ｎ＋１個の値の平均を決定し、その後に計算された値が最小である地点で平均値をＳＬとして決定する。特に、本発明の実施形態で、ＳＬ決定モジュール２５８は、ＳＬを次のように決定する。

本質的にＢＬ発生器２６０は、ＡＲＧＭＡＸモジュール２５７から出力される推定されたｉ_ｅｎｄ位置を使用してフィルタ出力信号４１を低域通過フィルタリングすることによって、それぞれの水平スキャン周期に対してＢＬを推定する低域通過ＦＩＲフィルタである。特に、本発明の実施形態では、それぞれの水平スキャン周期に対して加算器２６１は、フィルタリングされたデジタルビデオ信号４１のバックポーチ領域内のサンプル値の和を決定し、考慮される関連サンプルは、最大位置ｉ_ｅｎｄに基づいて決定される。除算器２６２は、（加算器２６１から出力された）計算された和をサンプル数ＮＢＰで除算することによって平均を決定する。特に、本発明の実施形態でＢＬは、次のように決定される。

Ｈｓｙｎｃパルスの上昇エッジに対応するサンプル値が計算に含まれることを防止するために、決定された最大位置ｉ_ｅｎｄにつながる多数のサンプルＮＳＫＩＰが計算から除外されうる。例えば、図５及び図７に示すように、推定された位置ｉ_ｅｎｄにつながる与えられた数のサンプルＮＳＫＩＰは、ＢＬ値の決定に使われるサンプルのセットＣ（ＮＢＰ）から除外される。

前述したように、臨界値発生部２７０は、与えられたスキャン周期に対して推定されたＳＬ及びＢＬ値に基づいて現在ＴＨＶを推定する。本発明の実施形態で、臨界値発生器２７０は、現在水平スキャン周期に対する現在ＴＨＶ（ｉ）を次のように決定する。

ここで、ＴＨＶ（Ｉ−１）は、以前のスキャン周期に対して以前に決定されたＴＨＶであり、（現在のＳＬ及びＢＬ値に基づいて決定されるように）ＴＨＶは、ＴＨＶに対する実在の（瞬時）値であり、α＝０，…１は加重パラメータである。特に、現在ＴＨＶ（ｉ）は、ＴＨＶに対する実在値の加重された測定値及び一つ以上の以前に計算されたＴＨＶ（ｉ−１）、ＴＨＶ（ｉ−１）などの値に基づいて決定できる。また、ＴＨＶに対する実在値は

により決定され、所望の加重値と共にＳＬ及びＢＬは実在現在値である。

ＳＬ及びＢＬの現在値は、一つ以上の以前に決定された値及び実在現在値に基づいて現在決定された値ＳＬ（ｉ）及びＢＬ（ｉ）であるという点は重要である。例えば、現在決定されたＳＬ（ｉ）及びＢＬ（ｉ）は次のように計算できる。

図８は、図６の水平同期検出器モジュールの実施形態により行われたビデオ処理のシミュレーション結果を示す波形図である。シミュレーションでそれぞれのインデックス位置に対するダイナミックスｄ（ｉ）は、現在インデックス位置ｉの以前１２個のサンプル（ＡＮ）及び以後１２個のサンプル（ＢＮ）を利用して決定された（Ｎ−１２）。また、ＢＬを決定するために、ＮＳＫＩＰ＝３及びＣ（Ｎ）は、ＮＳＫＩＰサンプルにつながる１５個のサンプルと共に定義された。図８で、曲線ＳＬは、ＢＳＵＭｉ及びＡＳＵＭｉを利用してそれぞれの位置でシミュレーションされた同期レベルを追跡する波形を表わす。曲線ＢＬは、Ｃ１５を使用してシミュレーションされたブランクレベルを追跡する波形を表わす。また、ダイナミックスで表示された曲線は、ｄ（ｉ）に対する前記式を利用して決定されたシミュレーションされた波形を表わす。

本発明の実施形態で、推定されたＨＳＰ（ｉ_{ｓｔａｒｔ}）を調整するように実現された方法は、実際の、またはさらに正確なＨＳＰ値を決定できる。推定されたＨＳＰ値を調整する例示的な方法が、図９を参照して説明される。図９で、例示的な波形９０は、同期信号の下降エッジに沿ってサンプリング位置…Ｓ（ｉ−１）、Ｓ（ｉ）、Ｓ（ｉ＋１）、Ｓ（ｉ＋２）、…を持つフィルタ出力信号を表わす。また、例示的な波形９１は、フィルタ出力波形９０の対応するサンプル位置に対して計算されたダイナミックスｄ（ｉ−１）、ｄ（ｉ）、ｄ（ｉ＋１）、ｄ（ｉ＋２）を表わす。ダイナミックスｄｉは、フィルタリングされた出力信号４１のサンプル値から推定されるために、ダイナミックスｄｉの実際ＨＳＰの値がサンプリングされない可能性がある。

したがって、本発明の実施形態で調整された開始位置は、決定された開始位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}を含むサンプルの間隔内で高域通過フィルタリングされたデジタルビデオ信号を補間することによって決定できる。さらに詳細に、図９の例示的なダイヤグラムでサンプリング位置Ｓ（ｉ）がダイナミックスｄ（ｉ）からの最小位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}と推定されてＨＳＰとして決定されると仮定すれば、ＨＳＰは、交差点ＨＳＰ’に調整できる。例示的な実施形態でＨＳＰ’は次のように計算できる。

図６の実施形態で、位置決定モジュール２５５は、前述したように例示的なＨＳＰ調整方法を実現でき、その後に正確なＨＳＰとして調整されたｉ_{ｓｔａｒｔ}位置を出力する。

以上のように図面及び明細書で最適の実施形態が開示された。ここで特定の用語が使われたが、これは単に本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、当業者ならばこれより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まらなければならない。

本発明は、ビデオ信号内の水平同期信号を検出するシステムの関連技術分野に好適に用いられる。

ビデオ信号標準に基づいた従来のフォーマットを持つビデオ信号を示す図面である。従来のビデオ信号処理システムの上位レベルブロック図である。図２Ａに具現できる従来の水平同期システムの上位レベルブロック図である。本発明の実施形態による水平同期システムの上位レベルブロック図である。図３の水平同期システム動作の例示的なモードを示す波形図である。図３の水平同期システム動作の例示的なモードを示す他の波形図である。図３の例示的な検出システムに具現できる本発明の実施形態による水平同期モジュールのブロック図である。本発明の実施形態によって、図６の水平同期検出モジュールに具現されるデジタルフィルタリング動作を示す例示的なダイヤグラムである。図６の例示的な水平同期検出モジュールにより行われるビデオ処理のシミュレーション結果を示す波形図である。本発明の実施形態によって推定された水平同期位置値を調整する方法を示す図面である。

符号の説明

４０入力ビデオ信号
４１出力信号
４３ダイナミックス
２００水平同期信号検出システム
２１０ＡＤＣ
２２０デジタルフィルタ
２３０マスク発生器
２４０Ｈｓｙｎｃ検出器

Claims

水平同期信号を含むアナログビデオ信号を受信するステップと、
前記アナログ信号をビデオ信号に変換するステップと、
前記デジタルビデオ信号を低域通過フィルタリングして、第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を高域通過フィルタリングして、第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、
前記第１及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して前記水平同期信号の位置を決定するステップと、を含むことを特徴とするビデオ信号処理方法。
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号及び前記決定された水平同期信号の位置を利用して、前記水平同期信号の同期レベルを推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号処理方法。
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号及び前記決定された水平同期信号の位置を利用して、前記アナログビデオ信号のブランクレベルを推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のビデオ信号処理方法。
前記推定された同期レベル及びブランクレベルを利用して、臨界値ＴＨＶを推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のビデオ信号処理方法。
前記推定されたＴＨＶを利用して、前記水平同期信号の位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のビデオ信号処理方法。
前記水平同期信号の位置を決定するステップは、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して、前記水平同期信号の推定された間隔を指示するマスキング信号を発生させるステップと、
前記マスキング信号及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して、前記水平同期信号の開始位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}と終了位置ｉ_ｅｎｄとを決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号処理方法。
前記決定された開始位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}を含むサンプルの間隔内で前記第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を補間することによって調整された開始位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のビデオ信号処理方法。
臨界値ＴＨＶを推定するステップと、
前記推定された臨界値を利用して、前記水平同期信号の位置を決定するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のビデオ信号処理方法。
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号及び前記決定された水平信号の位置を利用して、前記水平同期信号の同期レベルＳＬを推定するステップと、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号及び前記決定された水平同期信号の位置を利用して、前記アナログビデオ信号のブランクレベルＢＬを推定するステップと、
前記推定された同期レベルＳＬ及びブランクレベルＢＬを利用して、前記水平同期信号のＴＨＶを推定するステップと、を含むことを特徴とする請求項８に記載のビデオ信号処理方法。
前記同期レベルＳＬを推定するステップは、
前記水平同期信号の開始位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}と終了位置ｉ_ｅｎｄとの間のそれぞれの複数のサンプル間隔内で、前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号のサンプル値の平均を決定するステップと、
最小平均値を持つ一つの複数のサンプル間隔を決定するステップと、
前記最小平均値を前記同期レベルＳＬとして出力するステップと、を含むことを特徴とする請求項９に記載のビデオ信号処理方法。
前記ブランクレベルＢＬを推定するステップは、
前記水平同期信号の決定された終了位置ｉ_ｅｎｄ以後の前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号のバックポーチ領域内のＮ個のサンプル値の平均を決定するステップと、
前記Ｎ個のサンプル値の平均を前記推定されたブランクレベルＢＬとして出力するステップと、を含むことを特徴とする請求項９に記載のビデオ信号処理方法。
前記ブランクレベルＢＬを推定するステップからの決定された終了位置ｉ_ｅｎｄの直後につながる複数のサンプル値を除くステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のビデオ信号処理方法。
前記高域通過フィルタリングするステップは、
それぞれのサンプル位置ｉで、前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号の変化の比率ｄｉを決定するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ信号処理方法。
前記変化の比率ｄｉを決定するステップは、
それぞれのサンプル位置ｉに対して、
前記サンプル位置以後のＮ個のサンプル値の第１加重和を決定するステップと、
前記サンプル位置以前のＭ個のサンプル値の第２加重和を決定するステップと、
前記第１加重和と第２加重和との差を決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のビデオ信号処理方法。
前記Ｎ及びＭは整数値であり、相異なる値を持つことを特徴とする請求項１４に記載のビデオ信号処理方法。
ビデオ信号を処理する方法を行うプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体において、前記方法は、
水平同期信号を含むアナログビデオ信号を受信するステップと、
前記アナログ信号をビデオ信号に変換するステップと、
前記デジタルビデオ信号を低域通過フィルタリングして、第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を高域通過フィルタリングして、第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるステップと、
前記第１及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して、前記水平同期信号の位置を決定するステップと、を含むことを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記方法は、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号及び前記決定された水平同期信号の位置を利用して、前記水平同期信号の同期レベルを推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記方法は、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号及び前記決定された水平同期信号の位置を利用して、前記アナログビデオ信号のブランクレベルを推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記方法は、
前記推定された同期レベル及びブランクレベルを利用して臨界値ＴＨＶを推定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記方法は、
前記推定されたＴＨＶを利用して、前記水平同期信号の位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記水平同期信号の位置を決定するステップは、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して、前記水平同期信号の推定された間隔を指示するマスキング信号を発生させるステップと、
前記マスキング信号及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して、前記水平同期信号の開始位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}及び終了位置ｉ_ｅｎｄを決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記決定された開始位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}を含むサンプルの間隔内で前記第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を補間することによって調整された開始位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
臨界値ＴＨＶを推定するステップと、
前記推定された臨界値を利用して前記水平同期信号の位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記ＴＨＶを推定するステップは、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号及び前記決定された水平信号の位置を利用して、前記水平同期信号の同期レベルを推定するステップと、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号及び前記決定された水平同期信号の位置を利用して、前記アナログビデオ信号のブランクレベルを推定するステップと、
前記推定された同期レベル及びブランクレベルを利用して、前記水平同期信号のＴＨＶを推定するステップと、を含むことを特徴とする請求項２３に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記同期レベルを推定するステップは、
前記水平同期信号の開始位置ｉ_{ｓｔａｒｔ}と終了位置ｉ_ｅｎｄとの間のそれぞれの複数のサンプル間隔内で、前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号のサンプル値の平均を決定するステップと、
最小平均値を持つ一つの複数のサンプル間隔を決定するステップと、
前記最小平均値を前記同期レベルとして出力するステップと、を含むことを特徴とする請求項２４に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記ブランクレベルを推定するステップは、
前記水平同期信号の決定された終了位置ｉ_ｅｎｄ以後の前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号のバックポーチ領域内のＮ個のサンプル値の平均を決定するステップと、
前記Ｎ個のサンプル値の平均を前記推定されたブランクレベルとして出力するステップと、を含むことを特徴とする請求項２４に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記ブランクレベルを推定するステップからの決定された終了位置ｉ_ｅｎｄの直後につながる複数のサンプル値を除くステップをさらに含むことを特徴とする請求項２６に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記高域通過フィルタリングするステップは、
それぞれのサンプル位置ｉで、前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号の変化の比率ｄｉを決定するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記変化の比率ｄｉを決定するステップは、
それぞれのサンプル位置ｉに対して、
前記サンプル位置以後のＮ個のサンプル値の第１加重和を決定するステップと、
前記サンプル位置以前のＭ個のサンプル値の第２加重和を決定するステップと、
前記第１加重和と第２加重和との差を決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項２８に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
前記Ｎ及びＭは、整数値であり、相異なる値を持つことを特徴とする請求項２９に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
ビデオ信号内の水平同期信号Ｈｓｙｎｃを検出する水平同期信号検出システムを備える同期信号検出システムを備え、
前記水平同期信号検出システムは、
アナログビデオ信号を処理してデジタルビデオ信号を発生させるアナログ−デジタル変換器と、
前記デジタルビデオ信号をフィルタリングして、第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させるデジタル低域通過フィルタと、
前記第１フィルタリングされたデジタルビデオ信号をフィルタリングして、第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を発生させる高域通過フィルタと、
前記第１及び第２フィルタリングされたデジタルビデオ信号を利用して、水平同期信号の位置を決定する水平位置決定システムと、を備えることを特徴とするビデオ信号処理システム。