JP2009055280A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 復号映像信号が非標準規格の信号であっても、適切なクランプ処理を行ない、正しい色彩の表示を行なう表示装置を提供する。
【解決手段】
復号映像信号から水平同期信号を分離し、水平同期信号の１周期の期間、若しくは、黒レベル期間を検出し、その水平同期信号が規定に沿う標準の信号であるか否かを判断する。水平同期信号が標準の信号であれば、予め定められた値のパルス幅のクランプパルスを生成し、非標準であれば、１周期の期間長もしくは黒レベル期間に長さのパルス幅を持つクランプパルスを生成し、クランプ処理を行なう。
【選択図】図４

Description

本発明は、映像信号処理装置に関しており、特にその中で使用されるクランプ回路に関する。

アナログカラーテレビ放送の規格であるＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式における信号処理では、複合映像信号や輝度信号といった信号の処理の基準となっている黒レベルが固定され、このレベルを基準に信号処理が行われる。このレベルを固定することをクランプ処理と呼び、画像を正しい映像や輝度で表示するために不可欠な処理である。図１を用いて、クランプ処理について説明する。図１（ａ）は、複合（コンポジット）映像信号の波形を示しており、縦軸は信号電圧（明るさ）で、横軸は時間である。図１（ａ）中の期間Aは、クランプ処理でコンポジット信号を０ボルト（Ｖ）に設定する期間であり、この０Ｖがコンポジット信号の基準となるレベルである。つまり図１（ａ）の期間Ａに、（ｂ）に示すようなクランプ制御信号（クランプパルス信号）をクランプ回路に与えることによって、期間Ａの信号を黒レベルとしてクランプ処理を行なうことができ、期間Ｄ〜Ｊのそれぞれの色を適切な輝度で表示させることができる。なお、その他の詳細な説明は後述する。

図２（ａ）は、図１（ａ）の期間Ａにおけるコンポジット信号に含まれる標準の水平同期信号、図２（ｂ）はクランプパルス信号である。なお、ここで標準とは予め規定した値の範囲内にあることを言い、非標準とは規定した値の範囲外であることを言う。水平同期信号の立ち下り位置を検出し、クランプパルスの立ち上がり位置、及び立ち下り位置を、期間Ａの間に収まるであろう予め定められた固定値のパルス幅をもつクランプパルスを発生させ、クランプ処理を行なっている。

しかし、図２（ｃ）のように、ノイズ等のなんらかの事情により、水平同期信号が非標準の信号であった場合、水平同期信号の立下りを検出して、図２（ｂ）のパルス幅を持つクランプパルスを発生させたのでは、クランプパルス信号の立下り（Ｔ３）が水平同期信号の立ち上がり（Ｔ２）までに収まらず、正しい輝度再生が行なえないため、ユーザにとっては見にくくなる。

この問題に対して、文献１では、水平同期信号をメモリに蓄え、水平同期信号のパターンマッチングにより信号が標準か非標準か判断し、非標準である場合には、クランプパルスを出力しないようにし、表示画面の乱れを最小限に抑えることが提案されている。
特開平０７−５８９７９

しかしながら、上述の技術のように、水平同期信号が非標準の場合に、クランクパルスの発生を停止させると、画面がロックしてしまい、視聴者は見づらくなるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、非標準の水平同期信号であっても、コンポジット信号の基準レベル期間を検出し、クランプパルスを発生させることができるクランプ回路を備えた映像信号処理装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明に係るクランプ回路は、コンポジット映像信号から同期信号を抽出し、抽出した同期信号のある期間を検出し、検出された期間が、所定値に含まれない場合、前記期間に応じたパルス幅のクランプパルスを生成し、前記生成されたクランプパルスを用いて、コンポジット映像信号をクランプ処理することを特徴とする。

本発明によれば、水平同期信号から検出した期間が予め規定した値の範囲内に無い場合（すなわち非標準の水平同期信号）であっても、そのパルス幅に応じたクランプパルスを生成するので、水平同期信号が乱れても、コンポジット信号を正確にクランプ処理をすることができる。これにより、適切な輝度の映像を表示させることができる。

以下に、本発明に係る映像信号処理装置（クランプ処理システム）１の実施例につき、図面を参照して説明する。コンポジット信号のクランプ処理については、上で図１を用いて説明したが、さらに詳細に説明する。コンポジット信号は、映像信号（輝度信号、クロマ信号）、同期信号（垂直同期信号、水平同期信号、色同期信号、等化パルス）、ブランキング（垂直ブランキング、水平ブランキング）から構成されており、Ａ〜Ｋの期間を１周期として繰り返し、出力されている。期間Aは、上述のように、各色に対して黒レベルの基準となる信号の期間であり、期間Ｂの信号は、カラーバースト信号（バースト周波数は、ＮＴＳＣ：３．５７９５５ＭＨｚ、ＰＡＬ：４．４３３６１９ＭＨｚ）と呼ばれ、色を決める基準となる信号である。そして、このカラーバースト信号とＤ〜Ｊ期間の信号（カラーサブキャリア信号）の位相差で、色が決まる。期間Ｃの信号は、輝度の基準電圧レベルである。信号の期間Ｄは、白レベルに対する期間である。期間Ｅ〜Ｊの信号は、カラーサブキャリアと呼ばれ、各色の輝度、色合いに応じた電圧レベルとなる。なお、白黒テレビ、カラーサブキャリアの無いコンポジット信号となる。期間Ｋの信号は、フロントポーチと呼ばれ、期間Ｃの信号と同じく輝度基準となる。以上のような構成のコンポジット信号に、図１（ｂ）に示すクランプパルス信号を与えて、クランプ処理を行なう。このようなクランプ処理を行なう回路（クランプ回路）は、図１（ｃ）のように、所定の時定数を有するコンデンサとダイオードとから構成され、後述の図３のクランプ手段１６に用いられている。そして適切なタイミング（期間Ａ）でクランプパルス信号のパルスをダイオードに入力すると、クランプパルスがトリガーとなり、クランプパルス回路の出力を０Ｖに設定することができる。

次に、図３を用いて、本発明に係る映像信号処理装置（クランプ処理システム）１を備える表示装置２の構成の概略を示すブロック図について説明する。表示装置２は、放送局３からのアナログ放送波、デジタル放送波を受信する受信部４（例：アナログテレビ受信機、デジタルテレビ受信機など）、及び、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）やＨＤ（ハードディスク）に記憶されている映像や音声を再生する記憶媒体再生部５、受信部４や記憶媒体再生部５からの音声信号の音質調整や音量調整などを行ない、スピーカ６に出力させる音声制御部７、受信部４もしくは記憶媒体再生手段５からのコンポジット映像信号ＣＩのうち、出力させる信号の切り換えを行なう切り換え部８、コンポジット映像信号ＣＩのクランプ処理を行なう映像信号処理装置１、クランプ処理された映像信号ＣＩをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部９、Ａ／Ｄ変換された映像信号をデコードするデコード部１０、映像信号の画質を調整する画質調整部１１、画質調整された映像を表示部１３に出力させるための映像出力制御部１２から構成され、デジタルテレビ等の放送受信装置または、ＤＶＤプレーヤ等の映像再生装置として機能する。

ここで、映像信号処理装置１について、詳細に説明する。映像信号処理装置１は、コンポジット信号ＣＩから水平同期信号ＨＳを分離し抽出する同期信号抽出部１４、及び、クランプパルスＣＰを生成するクランプパルス生成部１５、クランプパルスＣＰを用いてクランプ処理を行なうクランプ部１６から構成される。なお、これらクランプパルス生成部１５及び期間検出部１７は、ＣＰＵ（中央演算装置）１８で制御されることによって、それぞれクランプパルス生成手段、期間検出手段として機能する。また、クランプパルス生成部１５は、分離された水平同期信号の期間やパルス幅をクロックのカウントにより検出する期間検出部１７を備えている。各部、各手段の働きについて、図４及び、図５を用いて説明する。図４は映像信号処理装置１の処理フローを示す図であり、図５は、（ａ）水平同期信号ＨＳ（標準）の波形、及び、（ｂ）クランプパルス信号ＣＰ（固定値）の波形、（ｃ）水平同期信号ＨＳ（非標準）、（ｄ）クランプパルス信号ＣＰ（調整値）の波形を示す図である。同期抽出処理部１４は、入力されたコンポジット映像信号ＣＩから、水平同期信号（もしくは、垂直同期信号）を分離し抽出する。抽出した同期信号を期間検出部１７に出力する（ＳＴ１）。期間検出部１７は、入力された同期信号のハイレベルからローレベルに切り換わるポイント（立ち下り、図５（ａ）Ｔ１’、Ｔ５’）、つまり、同期信号のエッジを検出する（ＳＴ２）。次に、期間検出部１７が、検出されたエッジ間の距離をカウントすることで、同期信号の１周期の長さを測定する。そして、測定した、すなわち検出した期間をクランプパルス生成部１５に出力し、その検出された値と、予め規定した値とを比較し、検出された期間の値が、規定内の値であれば標準信号とし、規定値の範囲外であれば非標準信号とする。このようにして、入力された水平同期信号ＨＳが、標準の信号か非標準の信号かを判断する（ＳＴ３）。ここで、標準信号の規定の値は、例えば２７ＭＨｚサンプリングクロックで、水平同期信号の１周期の長さは、ＮＴＳＣ方式で１７１６クロック（ｃｌｋ）±８クロック、ＰＡＬ方式で１７２８クロック±８クロックである。次に、水平同期信号ＨＳが標準信号である場合、クランプパルス生成部１５は、予め定められた長さ（固定値）のクランプパルスを出力する（ＳＴ４）。また、水平同期信号ＨＳが非標準であれば（図５（ｃ））、水平同期信号ＨＳの１周期の長さに応じたパルス幅のクランプパルス信号ＣＰを出力する（ＳＴ５、図５（ｄ））。そして、映像信号処理装置１は、ＳＴ４もしくはＳＴ５で、出力されたクランプパルス信号ＣＰに基づいて、クランプ処理を行ない（ＳＴ６）、映像処理工程へ続くＡ／Ｄ変換部９と出力する（ＳＴ７）。

ここで、水平同期信号が非標準であった場合のクランプパルスの生成方法について説明する。期間検出部１７がカウントした水平同期信号の１周期の長さＰが、標準の値内にある場合、同期信号の黒レベル期間Ｌよりも短い予め定められたパルス幅Ｍのクランプパルスが生成される。これに対し、水平同期信号の１周期の長さＱが、標準の値外である場合、同期信号の黒レベルＮよりも短いパルス幅Ｒのクランプパルスが生成される。このとき、パルス幅Ｒの値は、例えばＭ×Ｑ／Ｐとする。こうすることによって、パルス幅Ｒが、非標準の同期信号の黒レベル期間Ｎよりも短くなり、適切なクランプパルスを生成することができ、クランプ部１６は、正しいクランプ処理を行なうことができる。

以上の実施例では、期間検出部１７は水平同期信号の１周期の長さをカウントし検出したが、水平同期信号立ち上がりのエッジも検出するようにし、黒レベルＬ，Ｎの期間をカウントするようにしてもよい。この場合、パルス幅Ｒの値は、Ｍ×Ｎ／Ｌとするようにしてもよく、１周期をカウントするよりも精度が良くなる。また、同期信号が検出できなかったり、同期信号の黒レベル期間Ａが所定の基準値を下回ったりするようであれば、クランプパルスを生成しないようにし、表示をロックさせるようにしてもよい。このようにすると、あまりにも乱れた映像を表示させること無く、視聴者に不快感を与えなくできる。また、本実施例では、クランプパルスの立ち上がりを同期信号の立下りに合わせているが、誤差として期間Ａからはみ出すことを無くすために、この立下りのタイミングより遅れてクランプパルスを立ち上げるようにしても良い。また、本実施例では、同期信号に含まれる基準レベル期間Ａを検出して、標準信号か非標準信号の判断をしても良い。この場合、クランプパルスの幅は、検出された基準レベルの期間の長さに応じる。また、水平同期信号が非標準信号の場合に、クランプパルスの幅を変更したが、標準信号の場合に行なうようにしても良い。さらに、本実施例では、毎周期に同期信号の期間検出を行っているが、所定の間隔で検出するようにしても良い。

以上のような構成により、例えば、家庭用テレビ、車載用テレビ、ナビゲーション機器、携帯電話、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の表示装置として、正確な色彩表示をさせることができる。

（ａ）復号映像信号の構成、（ｂ）クランプパルス信号、（ｃ）クランプ回路の概略図。 水平同期信号とクランプパルス信号の説明図。 本発明に係るクランプ回路及び、クランプ回路を備える表示装置のブロック図。 映像信号処理装置１の処理フローを示す図。 水平同期信号とクランプパルス信号の説明図。

符号の説明

１ 映像信号処理装置
２ 表示装置
１４ 同期分離部
１５ クランプパルス生成部
１６ クランプ部
１７ 期間検出部

Claims (3)

1. コンポジット映像信号から同期信号を抽出する同期信号抽出手段と、
   前記同期信号に基づく期間を検出する期間検出手段と、
   該検出された期間が、所定の範囲に含まれない場合、前記検出された期間に応じた幅のパルス信号を生成するクランプパルス生成手段と、
   前記生成されたパルス信号を用いて、コンポジット映像信号をクランプする手段とを備えることを特徴とする映像信号処理装置。
2. コンポジット映像信号から同期信号を分離する同期信号分離手段と、
   前記同期信号の所定レベルにある期間を検出する期間検出手段と、
   該検出された期間が、所定の範囲に含まれない場合、前記検出された期間よりも短い幅のパルス信号を生成するクランプパルス生成手段と、
   前記生成されたパルス信号を用いて、コンポジット映像信号をクランプする手段とを備えることを特徴とする映像信号処理装置。
3. コンポジット映像信号から同期信号を抽出するステップと、
   前記同期信号に基づく期間を検出するステップと、
   該検出された期間が、所定の範囲に含まれない場合、前記検出された期間に応じた幅のパルス信号を生成するステップと、
   前記生成されたパルス信号を用いて、コンポジット映像信号をクランプするステップとを含むことを特徴とする映像信号処理方法。

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