JP2009076963A - 映像信号処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】映像信号処理装置は、基準クロックと該基準クロックの周波数に対して逓倍の逓倍クロックにそれぞれ同期して動作する第2の映像信号処理部および第1の映像信号処理部と、第1の映像信号処理部と第2の映像信号処理部の間で信号の受け渡しをするメモリ回路と、第2の映像信号処理部が出力する同期信号が入力される度に、同期信号を基準クロックの周期の所定の整数倍の遅延量だけ遅延して位相調整同期信号を得る位相調整回路と、位相調整同期信号から第1の映像信号処理部の第1の映像信号処理を初期化するリセット信号を生成するリセット生成回路と、を有する。
【選択図】図1
Description
しかし、周波数拡散技術では所定の周期に従い発振周波数を連続的に変化させるので、ノイズのピークを低下する効果があるが、アナログ信号をデジタル信号に変換するAD変換器などを駆動するクロックも所定の周期に従い周波数を連続的に変化させるため、アナログ信号をサンプリングする位相が周期的に変化し表示画面上で認識されることがある。
また、毎水平同期信号でリセットをかけることで結果的に画像フレーム単位でもノイズの出現位置が固定されるため、固定パターンノイズが強調して表示されることとなる。
図1は、この発明の実施の形態1に係る映像信号処理装置のブロック図である。
この発明の実施の形態1に係る映像信号処理装置は、NTSC方式対応25万画素撮像素子により撮影して得た映像信号を、NTSCテレビジョン規格に準拠する映像信号に変換し出力するNTSCテレビジョン方式対応ビデオカメラを例にして説明する。そして、NTSC方式対応25万画素撮像素子を駆動するクロックとNTSCテレビジョン規格に準拠する映像信号を出力するクロックとが異なっている場合である。
光学部2により集光される光の強弱に従いマトリックス状に配置された画素を備える撮像素子が電荷を蓄積し、撮像部タイミング制御回路5で生成する駆動パルスに同期して撮像部出力信号として出力される。
撮像部出力信号は、マトリックス状に配置された画素を備える撮像素子により光の強弱に従った電圧の電気信号である。
撮像部1のNTSC方式対応25万画素撮像素子は、ブランク期間を含め水平606画素および垂直525ラインからなるマトリックス状の画素を備えている。そのうち有効な画素は、水平510画素および垂直480ラインからなるマトリックス状の画素である。
NTSCテレビジョン規格に準拠した表示画面は、ブランク期間を含め水平910画素および垂直525ラインからなるマトリックス状の画素を備えている。そのうち有効な画素は、水平780画素および垂直480ラインからなるマトリックス状の画素である。
また、NTSCテレビジョン規格に準拠したビデオ信号を出力する映像出力回路7の動作クロックは一般的に周波数が固定されており、この発明の実施の形態1に係る映像出力回路7ではサブキャリア周波数(3.579545MHz)の4倍(14.31818MHz)の基準クロックを水晶発振器11で生成する。
水晶発振器11は、14.31818MHzの基準クロックを生成し、逓倍回路12と映像出力タイミング制御回路8に供給する。
逓倍回路12は、逓倍比率として5/8に設定されており、14.31818MHzの基準クロックが入力されると、8.949MHzの逓倍クロックを出力する。すなわち、基準クロックが8個入力される間に、正確に逓倍クロックを5個出力する。
位相調整回路9は、図5に示すように、8bitシフトレジスタ13およびシフトレジスタ13が出力するそれぞれ遅延量が異なる8つの位相調整同期信号から1つを選択する選択回路14を備える。
シフトレジスタ13は、図6に示すように、映像出力タイミング制御回路8から供給される水平同期信号および垂直同期信号を基準クロックに同期して基準クロックの周期の1倍から8倍の遅延量だけ遅延して遅延量の異なる8つの位相調整同期信号を生成する。なお、遅延量が基準クロックの周期の1倍から8倍の位相調整同期信号を生成しているが、位相調整同期信号の数や整数の取り方はこれに限るものではない。
選択回路14は、基準クロックの周期の1倍から8倍の遅延量だけ遅延した8つの位相調整同期信号から先の7回の位相調整同期信号が入力されたとき選択しなかった遅延量の位相調整同期信号を選択して出力する。
リセット生成回路10は、位相調整回路9から出力される位相調整同期信号のエッジ部を検出してリセット信号を生成する。そして、ライン毎およびフィールド毎に位相調整同期信号の遅延量は異なっているので、リセット生成回路10から出力されるリセット信号はライン毎およびフィールド毎に異なった時点で生成される。
撮像部タイミング制御回路5は、リセット信号が入力されると撮像部1を駆動する水平同期信号および垂直同期信号をリセットする。
メモリ回路4は、デジタル映像信号を一旦書き込んだ後で読み出す。このようにすることにより異なる周波数のクロックに同期して動作する2つの映像信号処理部の間で映像信号の受け渡しを行うことができる。
アスペクト変換部6は、メモリ回路4から書き込み済のデジタル映像信号を読み出し、読み出したデジタル映像信号を処理して映像出力回路7で必要な画素数となるように補間する。
映像出力回路7は、アスペクト変換部6で補間されたデジタル映像信号をNTSCテレビジョン規格に準拠するビデオ信号に変換して出力する。
映像出力タイミング制御回路8は、(N−1)ライン、Nライン、(N+1)ライン、(N+2)ラインに対応する水平同期信号を所定の一定の周期で生成する。この4ライン分の水平同期信号は所定の一定の周期で位相調整回路9のシフトレジスタ13に入力されると、入力される度に入力された水平同期信号を基準クロックの周期の1倍から8倍の遅延量だけ遅延して8つの位相調整同期信号を生成する。そして、選択回路14は8つの位相調整同期信号から例えば直近に選択した位相調整同期信号の遅延量と異なる遅延量の位相調整同期信号を選択する。そして、選択された位相調整同期信号がリセット生成回路10に入力されると、位相調整同期信号のエッジ部を検出してリセット信号を生成する。
このリセット信号が撮像部タイミング制御回路5に入力されると、第1の映像信号処理部をリセットする。(N−1)ライン、Nライン、(N+1)ライン、(N+2)ラインに対応する位相調整同期信号はそれぞれ水平同期信号を異なる遅延量だけ遅延したものなので、所定の一定の周期の水平同期信号に対してリセット信号が発生する時点が異なる遅延量だけずれている。
このように構成することで、撮像部タイミング制御回路5と映像出力タイミング制御回路8の間で水平同期信号単位での同期をとることができる。
また、位相調整回路9で選択する遅延量が基準クロックの周期の1倍から8倍の8つの位相調整同期信号から1つ選択することにより基準クロックと逓倍クロックの位相の関係が揃うライン上の位置が近傍のラインの間ではずれる。
図8は、水晶発振器11で生成した基準クロックに同期して動作する回路が動作しているときに発生する同期ノイズとその同期ノイズに逓倍クロックに同期して動作する回路が動作したときに発生する繰り返しノイズを模擬的に表した図である。
映像出力回路7など基準クロックに同期して動作する回路が動作していると、図8に示すように、基準クロックに同期した同期ノイズが発生する。
一方、AD変換器3は、逓倍クロックのエッジで取り込んだアナログ信号をデジタル信号に変換するため、基準クロックに同期した同期ノイズがAD変換器3に混入すると、図8に示すように、逓倍クロックの立ち上がりエッジ部に同期し一定周期でパターンを繰り返す繰り返しノイズが発生する。
NTSC方式では約60Hzで1画面(インターレース)を表示する。すなわち、1/60秒毎に(A−1)フィールド、Aフィールド、(A+1)フィールドと更新される。
図13は、この発明の実施の形態2に係る位相調整回路の構成を示すブロック図である。
この発明の実施の形態2に係る映像信号処理装置は、この発明の実施の形態1に係る映像信号処理装置と位相調整回路9Bが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
この発明の実施の形態2に係る位相調整回路9Bは、この発明の実施の形態1に係る位相調整回路9に乱数発生手段15が追加され、選択回路14Bが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
乱数発生手段15は、1から8の整数からなる乱数を発生し選択回路14に送る。選択回路14Bは、乱数発生手段15で発生した乱数に従って8つの位相調整同期信号から遅延量が基準クロックの周期の乱数倍の位相調整同期信号を選択する。
Claims (6)
- 基準クロックを生成する発振器と、
上記発振器の生成する基準クロックを所定の逓倍比率で逓倍した逓倍クロックを生成する逓倍手段と、
上記逓倍手段で生成した逓倍クロックに同期して第1の映像信号処理を行う第1の映像信号処理部と、
上記基準クロックに同期して第2の映像信号処理を行う第2の映像信号処理部と、
上記第1の映像信号処理部と上記第2の映像信号処理部の間で信号の受け渡しをするメモリ回路と、
上記第2の映像信号処理部が出力する同期信号が入力される度に、上記同期信号を上記基準クロックの周期の任意の整数倍の遅延量だけ遅延して位相調整同期信号を得る位相調整回路と、
上記位相調整同期信号から上記第1の映像信号処理部の第1の映像信号処理を初期化するリセット信号を生成するリセット生成回路と、
を有することを特徴とする映像信号処理装置。 - 上記位相調整回路は、上記第2の映像信号処理部が出力する同期信号が入力される度に、直近に入力された上記同期信号を遅延したときの遅延量と異なる遅延量だけ上記同期信号を遅延して上記位相調整同期信号を得ることを特徴とする請求項1に記載の映像信号処理装置。
- 上記第2の映像信号処理部が出力する同期信号が水平同期信号であることを特徴とする請求項1または2に記載の映像信号処理装置。
- 上記第2の映像信号処理部が出力する同期信号が垂直同期信号および水平同期信号であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の映像信号処理装置。
- 上記位相調整回路は、内部に乱数を発生する乱数発生回路を有するとともに上記同期信号を発生した乱数に対応する遅延量だけ遅延して上記位相調整同期信号を得ることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の映像信号処理装置。
- 上記第1の映像信号処理する画像サイズと上記第2の映像信号処理する画像サイズの比に応じて、上記逓倍手段の逓倍比率を変化させることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の映像信号処理装置。
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JPH03280790A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置 |
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CN106451055B (zh) * | 2016-12-02 | 2018-12-07 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 用于大阵元相干合成的相位控制方法及控制电路 |
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