JP2507624B2 - Phase synchronization method for digital color demodulation - Google Patents

Phase synchronization method for digital color demodulation

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JP2507624B2
JP2507624B2 JP22700389A JP22700389A JP2507624B2 JP 2507624 B2 JP2507624 B2 JP 2507624B2 JP 22700389 A JP22700389 A JP 22700389A JP 22700389 A JP22700389 A JP 22700389A JP 2507624 B2 JP2507624 B2 JP 2507624B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,カラーテレビジョン方式等のコンポジット
信号における色搬送波のバースト期間中の色復調出力の
比から,送像側の色搬送波と受像側で発生する局部色搬
送波との位相差を検出し,局部色搬送波の位相を補正す
るディジタル色復調用位相同期方法に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention is based on the ratio of the color demodulation output during the burst period of the color carrier in the composite signal of the color television system etc. The present invention relates to a phase synchronization method for digital color demodulation, which detects a phase difference from a local color carrier generated in 1 and corrects the phase of the local color carrier.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

カラーテレビジョン信号の色復調は,従来,主にアナ
ログ処理により行われてきたが,無調整化が可能で経年
劣化が殆ど無いことから,ディジタル処理が適用されつ
つある。また,ISDNなどの通信網のディジタル化や,デ
ィジタルTV/VTRの開発,ディジタルLSI技術の進展など
から,この動きはますます加速して行くと考えられる。
Conventionally, color demodulation of a color television signal has been mainly performed by analog processing, but digital processing is being applied because it can be adjusted and hardly deteriorates with age. This movement is expected to accelerate due to the digitization of communication networks such as ISDN, the development of digital TV / VTR, and the progress of digital LSI technology.

NTSC方式のカラーテレビジョン信号をディジタル化す
る場合,色復調処理の簡易性から,サンプリングクロッ
クを色搬送波周波数3.579545MHzの4倍である14.31818M
Hzとするのが一般的である。しかし,スタジオ用ディジ
タルテレビの符号化パラメータとして国際規格化された
CCIR Rec.601では,サンプリングクロックは13.5MHzと
定められている。
When digitizing an NTSC color television signal, the sampling clock is four times the color carrier frequency of 3.579545MHz because of the simplicity of the color demodulation process.
It is generally set to Hz. However, it was internationally standardized as an encoding parameter for digital television for studios.
CCIR Rec.601 defines the sampling clock as 13.5 MHz.

このようにサンプリングクロックが色搬送波周波数の
4倍でない場合の従来のディジタル色復調回路の構成例
を,第6図に示す。同図において,aはアナログコンポジ
ット信号の入力端子,1はサンプリングクロック発生回
路,2はA/D変換器,3は輝度信号(Y)と色信号(C)変
調搬送波とに分離するためのY/C分離回路,bは輝度信号
(Y)の出力端子,4と5とは乗算回路,6と7とはディジ
タルローパスフィルタ,cとdとは色信号C1,C2の色復調
出力端子,8は位相同期回路,81はバースト信号期間抽出
回路,82は位相差検出回路,83は位相補正回路,84は局部
色搬送波発生回路,9は色復調回路である。
FIG. 6 shows a configuration example of a conventional digital color demodulation circuit when the sampling clock is not four times the color carrier frequency as described above. In the figure, a is an input terminal of an analog composite signal, 1 is a sampling clock generation circuit, 2 is an A / D converter, 3 is Y for separating a luminance signal (Y) and a chrominance signal (C) modulated carrier wave. / C separation circuit, b is a luminance signal (Y) output terminal, 4 and 5 are multiplication circuits, 6 and 7 are digital low-pass filters, and c and d are color demodulation output terminals of color signals C1 and C2, 8 Is a phase synchronization circuit, 81 is a burst signal period extraction circuit, 82 is a phase difference detection circuit, 83 is a phase correction circuit, 84 is a local color carrier generation circuit, and 9 is a color demodulation circuit.

サンプリングクロック発生回路1において,入力端子
aから入力された信号の同期信号期間中の色搬送波バー
スト信号に周波数ロックしたサンプリングクロックを発
生し,A/D変換器2において入力端子aから入力されたア
ナログコンポジット信号を,サンプリングクロック発生
回路1から出力されたサンプリングクロックで標本化
し,ディジタルコンポジット信号に変換する。Y/C分離
回路3においてA/D変換器2から出力されたディジタル
コンポジット信号を,色信号変調搬送波の帯域を通過さ
せるバンドパスフィルタやくし形フィルタにより,輝度
信号(Y)と色信号(C)変調搬送波とに分離し,輝度
信号(Y)を出力端子bから出力し,色信号(C)変調
搬送波を後述の色復調回路9へ出力する。色復調回路9
の動作について説明する。乗算回路4と5とにおいてY/
C分離回路3から入力される色信号(C)変調搬送波と
後述する局部色搬送波発生回路84から入力される第一及
び第二局部色搬送波とをそれぞれ乗算し,ディジタルロ
ーパスフィルタ6と7とにおいて乗算回路4と5との出
力から所要の色信号帯域のみを取り出し,出力端子cと
dとに色信号C1,C2の色復調出力として出力する。位相
同期回路8では,先ずバースト信号期間抽出回路81にお
いてバースト信号期間だけライン毎に色復調回路出力C1
とC2とが抽出され,その比C2/C1から位相差検出回路82
において色搬送波と局部色搬送波との位相差が求めら
れ,定められた位相差との差分を位相補正量として算出
する。位相補正回路83において,位相差検出回路82から
入力される位相補正量分だけ第一及び第二局部色搬送波
の位相を進めたり遅らせたりし,色部色搬送波発生回路
84において,位相補正回路83によって補正された位相に
基づいて色搬送波と同一周波数で定められた位相差を持
った第一及び第二局部色搬送波を発生する。
The sampling clock generation circuit 1 generates a sampling clock frequency-locked to the color carrier burst signal during the synchronizing signal period of the signal input from the input terminal a, and the analog clock input from the input terminal a in the A / D converter 2 The composite signal is sampled by the sampling clock output from the sampling clock generation circuit 1 and converted into a digital composite signal. In the Y / C separation circuit 3, the digital composite signal output from the A / D converter 2 is subjected to a luminance signal (Y) and a color signal (C) by a bandpass filter or a comb filter that passes the band of the chrominance modulated carrier. It is separated into a modulated carrier wave, a luminance signal (Y) is output from the output terminal b, and a chrominance signal (C) modulated carrier wave is output to a color demodulation circuit 9 described later. Color demodulation circuit 9
The operation of will be described. Y / in multiplication circuits 4 and 5
The color signal (C) modulated carrier wave input from the C separation circuit 3 and the first and second local color carrier waves input from the local color carrier wave generation circuit 84, which will be described later, are respectively multiplied, and digital low-pass filters 6 and 7 are used. Only the required color signal band is taken out from the outputs of the multiplication circuits 4 and 5, and output to the output terminals c and d as color demodulation outputs of the color signals C1 and C2. In the phase synchronization circuit 8, first, in the burst signal period extraction circuit 81, the color demodulation circuit output C1 is output line by line only during the burst signal period.
And C2 are extracted, and the phase difference detection circuit 82 is calculated from the ratio C2 / C1.
At, the phase difference between the color carrier and the local color carrier is obtained, and the difference from the determined phase difference is calculated as the phase correction amount. The phase correction circuit 83 advances or delays the phases of the first and second local color carrier waves by the amount of phase correction input from the phase difference detection circuit 82, thereby generating a color part color carrier wave generation circuit.
At 84, first and second local color carrier waves having a phase difference determined at the same frequency as the color carrier wave are generated based on the phase corrected by the phase correction circuit 83.

次に,バースト信号期間中の色復調回路出力C1及びC2
から,局部色搬送波に対する位相補正量φを求めるディ
ジタル色復調用位相同期方式の原理について説明する。
Next, the color demodulation circuit outputs C1 and C2 during the burst signal period
From here, the principle of the phase synchronization method for digital color demodulation for obtaining the phase correction amount φ for the local color carrier will be described.

先ず,第一局部色搬送波の波形Aが,次式で表される
ものとする。
First, it is assumed that the waveform A of the first local color carrier is represented by the following equation.

A=sinωt(ただし,ω=2π×Fsc(Fscは色搬送
波の周波数)) 更に,第二局部色搬送波の波形Bは,第一局部色搬送
波と位相差が90度であることから,次式で表されるもの
とする。
A = sin ωt (where ω = 2π × Fsc (Fsc is the frequency of the color carrier)) Furthermore, since the waveform B of the second local color carrier has a phase difference of 90 degrees from the first local color carrier, Shall be represented by.

B=cosωt 一方,入力されたバースト信号の波形Cは,その振幅
がMで,第一局部色搬送波に対して,θだけ位相がずれ
ていたとすると, C=M・sin(ωt+θ) で表される。この場合,第一及び第二乗算回路4及び5
の出力C1′及びC2′は, C1′=A×C=M・sinωt・sin(ωt+θ) ={cosθ・(1−cos2ωt)+(sinθ・sin2ωt)}
M/2 C2′=B×C=M・cosωt・sin(ωt+θ) ={cosθ・sin2ωt+sinθ・(1−cos2ωt)}M/2 となる。これを第一及び第二ディジタルローパスフィル
タ6及び7を通すことにより,cos2ωtとsin2ωtとの
項が零になるので,色復調回路出力C1及びC2は, C1=(cosθ)・M/2 C2=(sinθ)・M/2 となる。ここで,色復調回路出力C1とC2との比を求める
と, C2/C1=sinθ/cosθ=tanθ で表されるので,逆に位相差θは, θ=tan-1(C2/C1) ……(1) で表される。ただし,(1)式から求められる位相差θ
は, −90度≦θ≦+90度 である。従って, +180度≧θ>+90度或いは−90度>θ≧−180度 即ちC1<0の場合,実際の位相差は(1)式に180度
を加算或いは引算した値となる。
B = cosωt On the other hand, the waveform C of the input burst signal is represented by C = M · sin (ωt + θ), where the amplitude is M and the phase is shifted by θ with respect to the first local color carrier. It In this case, the first and second multiplication circuits 4 and 5
Outputs C1 'and C2' are C1 '= AxC = M * sin ωt * sin (ωt + θ) = {cosθ * (1-cos2ωt) + (sinθ * sin2ωt)}
M / 2 C2 ′ = B × C = M · cosωt · sin (ωt + θ) = {cosθ · sin2ωt + sinθ · (1-cos2ωt)} M / 2. By passing this through the first and second digital low-pass filters 6 and 7, the terms of cos2ωt and sin2ωt become zero, so the color demodulation circuit outputs C1 and C2 are C1 = (cosθ) M / 2C2 = (Sin θ) · M / 2. Here, when the ratio of the color demodulation circuit outputs C1 and C2 is calculated, it is expressed by C2 / C1 = sin θ / cos θ = tan θ, and conversely, the phase difference θ is θ = tan -1 (C2 / C1)… ... (1) However, the phase difference θ obtained from equation (1)
Is -90 degrees ≤ θ ≤ +90 degrees. Therefore, when +180 degrees ≧ θ> +90 degrees or −90 degrees> θ ≧ −180 degrees, that is, C1 <0, the actual phase difference is the value obtained by adding or subtracting 180 degrees to the equation (1).

NTSC方式では,バースト信号と第一局部色搬送波との
位相差が180度になるよう位相補正を行う必要があるの
で, −90度≦θ≦+90度 即ちC1≧0の場合,第一局部色搬送波に対する位相補
正量φは,180度を加算或いは引算した次式で表される。
In the NTSC system, it is necessary to perform phase correction so that the phase difference between the burst signal and the first local color carrier is 180 degrees, so if -90 degrees ≤ θ ≤ +90 degrees, that is, C1 ≥ 0, the first local color The phase correction amount φ for the carrier wave is expressed by the following equation in which 180 degrees is added or subtracted.

φ=θ±π ……(2) また, +180度≧θ>+90度或いは−90度>θ≧−180度 即ちC1<0の場合,位相補正量φは(3)式に示すよ
うに(1)式で求められる位相差θそのものとなる。
φ = θ ± π (2) In addition, if +180 degrees ≧ θ> +90 degrees or −90 degrees> θ ≧ −180 degrees, that is, C1 <0, the phase correction amount φ is as shown in equation (3). It becomes the phase difference θ itself obtained by the equation (1).

φ=θ ……(3) 以下の説明では,バースト信号と第一局部色搬送波と
の位相差が180度であるNTSC方式の場合を例に位相補正
を行うものとする。従って,位相差検出回路82で(1)
〜(3)の演算を行えば,位相補正量φが求められるの
で,これを位相補正回路83に与えられることにより,第
一及び第二局部色搬送波の位相をφだけ補正すれば,そ
の時間から色搬送波と局部色搬送波の位相同期が確立
し,高精度な色復調が可能となる。
φ = θ (3) In the following description, the phase correction will be performed by taking the case of the NTSC system in which the phase difference between the burst signal and the first local color carrier is 180 degrees. Therefore, the phase difference detection circuit 82 (1)
Since the phase correction amount φ is obtained by performing the calculation of (3) to (3), the phase correction amount φ is given to the phase correction circuit 83 to correct the phase of the first and second local color carrier waves by φ. Therefore, phase synchronization between the color carrier and the local color carrier is established, and highly accurate color demodulation is possible.

このような従来のディジタル色復調用位相同期方式に
おける,位相補正動作のフローチャートの2つの例を第
7図および第9図に示す。第7図においては,あるライ
ンにおいて,バースト信号期間を抽出した上で,θを演
算し,C1≧0についてYESである場合,φ=θ+180度の
位相補正を行う。またNOである場合,φ=θの位相補正
を行うようにしている。
Two examples of flow charts of the phase correction operation in such a conventional phase synchronization system for digital color demodulation are shown in FIGS. 7 and 9. In FIG. 7, after a burst signal period is extracted in a certain line, θ is calculated, and if C1 ≧ 0 is YES, φ = θ + 180 degrees of phase correction is performed. If NO, the phase is corrected by φ = θ.

第9図に示す他の例においては,あるラインにおいて
バースト信号期間を抽出し,図において, −90度<θ<+90度 即ちC1>0の場合,とりあえず当該ラインにおいてφ
=180度の位相補正を行い,次ラインでは必然的に +180度≧θ>+90度或いは−90度>θ≧−180度 即ちC1<0となるのでφ=θの位相補正を行う。ま
た,C1=0の場合,θは−90度から+90度のいずれかで
あるので,C2が正の場合は−90度の位相補正を行い,C2が
負の場合は+90度の位相補正を行う。第9図の場合,第
7図に比べて2ラインを要する位相補正が生じる欠点は
あるが,(θ+180)の加算演算を必要としない利点が
ある。
In another example shown in FIG. 9, the burst signal period is extracted in a certain line, and in the case of −90 ° <θ <+ 90 °, that is, C1> 0, φ is set in that line for the time being.
= 180 degree phase correction, and in the next line inevitably +180 degree ≧ θ> +90 degree or −90 degree> θ ≧ −180 degree, that is, C1 <0, so φ = θ phase correction is performed. When C1 = 0, θ is either −90 degrees to +90 degrees, so if C2 is positive, −90 degrees phase correction is performed, and if C2 is negative, +90 degrees phase correction is performed. To do. In the case of FIG. 9, compared with FIG. 7, there is a drawback that a phase correction that requires two lines occurs, but there is an advantage that the addition operation of (θ + 180) is not required.

第7図及び第9図の位相補正動作を実現する位相差検
出回路の構成例を第8図及び第10図にそれぞれ示す。第
8図において,820及び822はROM,821は乗算器,823は加算
器,824は比較器,825はスイッチ回路である。第6図と同
一符号は説明を省略する。
8 and 10 show examples of the structure of the phase difference detection circuit for realizing the phase correction operation of FIGS. 7 and 9, respectively. In FIG. 8, 820 and 822 are ROMs, 821 is a multiplier, 823 is an adder, 824 is a comparator, and 825 is a switch circuit. The same reference numerals as those in FIG. 6 are omitted.

第8図の動作を以下に説明する。色復調回路出力C1及
びC2は,先ずバースト信号期間抽出回路81により,バー
スト信号期間だけが抽出されて位相差検出回路82に入力
される。抽出された色復調回路出力C1はROM820において
逆数に変換されて出力され,抽出された色復調回路出力
C2は1/C1と共に乗算器821に入力される。乗算器821の出
力C2/C1は,ROM822のアドレスとして入力され, θ=tan-1(C2/C1) の位相差を局部色搬送波の発生位相に対する位相補正量
として出力する。この位相補正量は,スイッチ回路825
の一方の入力となると共に,加算器823により180度を加
算された後にスイッチ回路825の他方の入力となる。一
方,抽出された色復調回路出力C1は,比較器824に入力
され,零以上の正であれば「0」を出力し,負であれば
「1」を出力する。スイッチ回路825は,比較器824の出
力が「1」の場合は, +180度≧θ>+90度或いは−90度>θ≧−180度 であるのでROM822の出力をそのまま位相補正量φとして
出力し,比較器824の出力が「0」の場合は, −90度≦θ≦+90度 であるので加算器823の出力を位相補正量φとして出力
する。従って,ライン毎に位相補正は収束することにな
る。
The operation of FIG. 8 will be described below. From the color demodulation circuit outputs C1 and C2, only the burst signal period is first extracted by the burst signal period extraction circuit 81 and input to the phase difference detection circuit 82. The extracted color demodulation circuit output C1 is converted to an inverse number in the ROM 820 and output, and the extracted color demodulation circuit output
C2 is input to the multiplier 821 together with 1 / C1. The output C2 / C1 of the multiplier 821 is input as the address of the ROM822, and the phase difference of θ = tan -1 (C2 / C1) is output as the amount of phase correction for the generated phase of the local color carrier. This phase correction amount is
It becomes one input of the switch circuit 825 and the other input of the switch circuit 825 after 180 degrees is added by the adder 823. On the other hand, the extracted color demodulation circuit output C1 is input to the comparator 824, which outputs “0” if it is positive and is zero or more, and outputs “1” if it is negative. When the output of the comparator 824 is “1”, the switch circuit 825 outputs +180 degrees ≧ θ> +90 degrees or −90 degrees> θ ≧ −180 degrees, and therefore outputs the output of the ROM 822 as it is as the phase correction amount φ. When the output of the comparator 824 is “0”, −90 degrees ≦ θ ≦ + 90 degrees, so the output of the adder 823 is output as the phase correction amount φ. Therefore, the phase correction converges line by line.

また第10図において,826及び827はスイッチ回路,828
は比較器であり,第8図と同一記号は説明を省略する。
第10図の動作は,比較器824の出力が「0」,即ち −90度≦θ≦+90度 の場合,スイッチ回路825〜827により選択される180
度,−90度,+90度のいずれかの位相補正を行う以外は
第8図と同一である。比較器828において,180度が選択
されるのはC1≠0の場合であり,スイッチ回路827の出
力が選択されるのはC1=0の場合である。C1=0でC2<
0の場合,+90度が選択され,C1=0でC2≧0場合,−9
0度が選択される。従って,あるラインにおいて −90度≦θ≦+90度 の場合,次のラインまでに新たな位相差が生じない限
り,次のラインでは必ず +180度≧θ>+90度或いは−90度>θ≧−180度 となり,位相補正は収束する。
In FIG. 10, 826 and 827 are switch circuits, and 828.
Is a comparator, and the explanation of the same symbols as those in FIG. 8 is omitted.
The operation of FIG. 10 is selected by the switch circuits 825 to 827 when the output of the comparator 824 is “0”, that is, −90 degrees ≦ θ ≦ + 90 degrees.
The procedure is the same as in FIG. 8 except that the phase correction is performed at any one of degrees, -90 degrees, and +90 degrees. In the comparator 828, 180 degrees is selected when C1 ≠ 0, and the output of the switch circuit 827 is selected when C1 = 0. C1 = 0 and C2 <
When 0, +90 degrees is selected, and when C1 = 0 and C2 ≧ 0, −9
0 degree is selected. Therefore, if -90 degrees ≤ θ ≤ +90 degrees in a certain line, unless a new phase difference occurs until the next line, it is always +180 degrees ≥ θ> +90 degrees or -90 degrees> θ ≥-in the next line. It becomes 180 degrees and the phase correction converges.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

このような従来のディジタル色復調用位相同期回路で
は,一般的に(1)式の演算はROMテーブル参照方式で
行われる。しかし, −90度≦θ≦+90度 の場合, −∞≦(C2/C1)≦∞ となることから,位相差検出精度を高めるに従いROMの
アドレスビット数が増加するため,大容量のROMを必要
とする欠点がある。例えば,位相差検出単位を約1度と
し,位相差演算範囲を従来の−90度〜+90度にした場
合,−89.5度〜+89.5度の範囲外は−90度から+90度の
いずれかとみなして良い。また,位相差が−0.5度〜+
0.5度の場合は,0度とみなして良い。従って,位相差演
算ROMのアドレス入力としては,tan(±89.5度)とtan
(±0.5度)の範囲を扱えば良いことになる。tan(89.5
度)は,10進数で114.5859……となり,正負を表示する
2の補数表示で01110010.100……となり,小数点以上に
8ビットを必要とする。tan(0.5度)は,10進数で0.007
8……となり,2の補数表示で0.0000001……となり,少数
点以下に7ビットを必要とする。ROMのアドレス入力ビ
ットは15ビットを必要とし,データ出力ビットは位相差
±90度を1度単位で2つの補数表現すれば,8ビットを必
要とするので,ROM容量としては約262Kbitを必要とす
る。また,このような大容量ROMとともに,輝度信号と
色信号との分離回路を含めた色復調回路を,従来の位相
同期方式によって1チップ化することが困難であるとい
う欠点がある。これに対して,FM変調器等においては,
一方の復調出力のみからROMテーブルにより位相差を検
出する方法があるが,カラーバストの入力振幅を一定に
保つためのAGC機能を必要とし,回路が複雑になる欠点
がある。また,次式に示すように,2つの復調出力をROM
テーブルにより一旦対数変換し,その差分から小容量の
ROMテーブルにより位相差を検出する方法があるが,対
数変換用ROMテーブル2つと位相差演算用ROMテーブルを
必要とする他に,位相差演算範囲を狭めてもROM容量を
大幅に削減できない欠点がある。
In such a conventional phase-locked circuit for digital color demodulation, the operation of the expression (1) is generally performed by the ROM table reference method. However, if -90 degrees ≤ θ ≤ +90 degrees, then -∞ ≤ (C2 / C1) ≤ ∞, and as the phase difference detection accuracy increases, the number of ROM address bits increases, so that a large capacity ROM is used. There are drawbacks that need it. For example, when the phase difference detection unit is set to about 1 degree and the phase difference calculation range is set to -90 degrees to +90 degrees, the outside of the range of -89.5 degrees to +89.5 degrees is either from -90 degrees to +90 degrees. All right. Also, the phase difference is -0.5 degrees to +
If it is 0.5 degree, it can be regarded as 0 degree. Therefore, tan (± 89.5 degrees) and tan
It is enough to handle the range of (± 0.5 degrees). tan (89.5
The degree is 114.5859 ... in decimal number, and 01110010.100 ... in 2's complement display that shows positive / negative, and requires 8 bits after the decimal point. tan (0.5 degree) is 0.007 in decimal
8 ..., 0.0000001 ... in 2's complement display, requiring 7 bits below the decimal point. The ROM address input bit requires 15 bits, and the data output bit requires 8 bits if the phase difference ± 90 degrees is expressed in two's complement in units of 1 degree, so the ROM capacity requires about 262 Kbits. To do. In addition to such a large capacity ROM, it is difficult to integrate a color demodulation circuit including a separation circuit for a luminance signal and a color signal into one chip by the conventional phase synchronization method. On the other hand, in FM modulators,
Although there is a method to detect the phase difference from the ROM output from only one demodulation output, it has a drawback that the circuit becomes complicated because it requires the AGC function to keep the input amplitude of the color bust constant. Also, as shown in the following equation, the two demodulation outputs are
Once the logarithmic conversion is done using the table, the small difference can be
There is a method to detect the phase difference by using the ROM table, but in addition to the need for two logarithmic conversion ROM tables and a ROM table for phase difference calculation, there is a drawback that the ROM capacity cannot be significantly reduced even if the phase difference calculation range is narrowed. is there.

θ=tan-1{log-1(log C2−log C1)} ……(4) 本発明の目的は,このような欠点を除去するために,
バースト信号期間中の2つの色復調回路出力から,1ライ
ン毎に検出できる位相差の範囲を限定することにより,
位相同期精度を損なうことなく,位相差演算ROM容量を
大幅に削減できるディジタル色復調用位相同期方法を提
供することにある。
θ = tan −1 {log −1 (log C2−log C1)} (4) The object of the present invention is to eliminate such drawbacks.
By limiting the range of the phase difference that can be detected for each line from the outputs of the two color demodulation circuits during the burst signal period,
An object of the present invention is to provide a phase synchronization method for digital color demodulation that can significantly reduce the phase difference calculation ROM capacity without impairing the phase synchronization accuracy.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

第1図は本発明の原理構成図を示す。図において,aは
アナログコンポジット信号の入力端子,1はサンプリング
クロック発生回路,2はA/D変換器,3は輝度信号(Y)と
色信号(C)変調搬送波とに分離するためのY/C分離回
路,bは輝度信号(Y)の出力端子,4と5とは乗算回路,6
と7とはディジタルローパスフィルタ,cとdとは色信号
C1,C2の色復調出力端子,8は位相同期回路,81はバースト
信号期間抽出回路,82′はリミッタ付きの位相差検出回
路,83は位相補正回路,84は局部色搬送波発生回路,9は色
復調回路である。
FIG. 1 shows the principle configuration of the present invention. In the figure, a is an analog composite signal input terminal, 1 is a sampling clock generating circuit, 2 is an A / D converter, and 3 is Y / for separating a luminance signal (Y) and a chrominance signal (C) modulated carrier wave. C separation circuit, b is output terminal of luminance signal (Y), 4 and 5 are multiplication circuits, 6
And 7 are digital low-pass filters, c and d are color signals
C1 and C2 color demodulation output terminals, 8 phase synchronization circuit, 81 burst signal period extraction circuit, 82 'phase difference detection circuit with limiter, 83 phase correction circuit, 84 local color carrier generation circuit, 9 This is a color demodulation circuit.

第1図図示の構成において第6図図示の従来の構成と
異なる点は,第6図図示の位相差検出回路82に代えて,
リミッタ付きの位相差検出回路82′が用いられている点
である。そして,基本的な動作は第6図図示の場合と同
じであるが,第1図図示のリミッタ付きの位相差検出回
路82′においては,色信号の比C2/C1の値が−1ないし
+1の範囲をとる場合にのみ θ=tan-1(C2/C1) を計算するように構成されている。
The configuration shown in FIG. 1 differs from the conventional configuration shown in FIG. 6 in that instead of the phase difference detection circuit 82 shown in FIG.
The point is that a phase difference detection circuit 82 'with a limiter is used. The basic operation is the same as that shown in FIG. 6, but in the phase difference detection circuit 82 'with a limiter shown in FIG. 1, the value of the ratio C2 / C1 of the color signals is -1 to +1. It is configured to calculate θ = tan -1 (C2 / C1) only in the range of.

〔作 用〕[Work]

動作は第6図図示の場合と実質的に同じであるので説
明が重複することをさけるが,上記リミッタ付きの位相
差検出回路82′において,色信号の比C2/C1の値が−1
ないし+1の範囲をとる場合に θ=tan-1(C1/C2) を抽出するようにされる。
Since the operation is substantially the same as the case shown in FIG. 6, the description will not be repeated, but in the phase difference detection circuit 82 'with the limiter, the value of the ratio C2 / C1 of the color signals is -1.
In the case of taking the range from 1 to +1, θ = tan −1 (C1 / C2) is extracted.

〔実施例〕〔Example〕

第2図および第4図は夫々本発明においてリミッタ付
きの位相差検出回路を用いて位相差演算範囲を−45度〜
+45度に限定した場合の位相補正動作のフローチャート
例を示す。また第3図および第5図は夫々第2図および
第4図の場合の位相補正動作を実現するリミッタ付きの
位相差検出回路の構成例を示す。第2図とそれに対応す
る第3図,ならびに第4図とそれに対応する第5図と
は,夫々,第7図とそれに対応する第8図,ならびに第
9図とそれに対応する第10図において,位相差演算範囲
を−45度〜+45度に限定するため,C2/C1の値を−1〜+
1に限定するリミッタが新たに挿入されているだけで,
その他の位相補正動作,位相同期回路構成は同一であ
る。
2 and 4 respectively show the phase difference calculation range of -45 degrees using the phase difference detection circuit with limiter in the present invention.
An example of a flow chart of the phase correction operation when limited to +45 degrees is shown. Further, FIGS. 3 and 5 show a configuration example of a phase difference detection circuit with a limiter for realizing the phase correction operation in the cases of FIGS. 2 and 4, respectively. FIG. 2 and its corresponding FIG. 3, and FIG. 4 and its corresponding FIG. 5 correspond to FIG. 7 and its corresponding FIG. 8, and FIG. 9 and its corresponding FIG. , To limit the phase difference calculation range from -45 degrees to +45 degrees, set the value of C2 / C1 to -1 to +
A limiter that limits to 1 is newly inserted,
The other phase correction operation and the phase synchronization circuit configuration are the same.

第3図において,829はリミッタであり,第8図と同一
記号は説明を省略する。第3図図示構成の動作を以下に
説明する。色復調回路出力C1及びC2は,先ずバースト信
号期間抽出回路81により,バースト信号期間だけが抽出
されて位相差検出回路82′に入力される。抽出された色
復調回路出力C1はROM820において逆数に変換されて出力
され,抽出された色復調回路出力C2は1/C1と共に乗算器
821に入力される。乗算器821の出力C2/C1は,リミッタ8
29により−1〜+1の範囲に制限された後,ROM822のア
ドレスとして入力され,θ=tan-1(C2/C1)の位相差を
局部色搬送波の発生位相に対する位相補正量として出力
する。この位相補正量は,スイッチ回路825の一方の入
力となると共に,加算器823により180度を加算された後
にスイッチ回路825の他方の入力となる。一方,抽出さ
れた色復調回路出力C1は,比較器824に入力され,零以
上の正であれば「0」を出力し,負であれば「1」を出
力する。スイッチ回路825は,比較器824の出力が「1」
の場合は, +180度≧θ>+90度或いは−90度>θ≧−180度 であるのでROM822の出力をそのまま位相補正量φとして
出力し,比較器824の出力が「0」の場合は, −90度≦θ≦+90度 であるので加算器823の出力を位相補正量φとして出力
する。例えば,あるラインの位相差が80度の場合,当該
ラインの位相補正量φは45度に制限されるので,次のラ
インまでに新たな位相差が生じなくても,次のラインに
おいて残りの35度が位相補正量φとして出力されること
となる。従って,位相補正が収束するまでには,最大2
ラインを必要とすることになる。
In FIG. 3, 829 is a limiter, and the explanation of the same symbols as in FIG. 8 is omitted. The operation of the configuration shown in FIG. 3 will be described below. From the color demodulation circuit outputs C1 and C2, only the burst signal period is first extracted by the burst signal period extraction circuit 81 and input to the phase difference detection circuit 82 '. The extracted color demodulation circuit output C1 is converted into the reciprocal in the ROM 820 and output, and the extracted color demodulation circuit output C2 is multiplied by 1 / C1 together with the multiplier.
Entered in 821. The output C2 / C1 of the multiplier 821 is the limiter 8
After being limited to the range of -1 to +1 by 29, it is input as the address of ROM822, and the phase difference of θ = tan -1 (C2 / C1) is output as the phase correction amount for the generated phase of the local color carrier. This phase correction amount becomes one input of the switch circuit 825, and also becomes the other input of the switch circuit 825 after adding 180 degrees by the adder 823. On the other hand, the extracted color demodulation circuit output C1 is input to the comparator 824, and outputs “0” if it is positive and is zero or more, and outputs “1” if it is negative. In the switch circuit 825, the output of the comparator 824 is "1".
In the case of, since +180 degrees ≧ θ> +90 degrees or −90 degrees> θ ≧ −180 degrees, the output of ROM822 is directly output as the phase correction amount φ, and when the output of the comparator 824 is “0”, Since −90 degrees ≦ θ ≦ + 90 degrees, the output of the adder 823 is output as the phase correction amount φ. For example, if the phase difference of a certain line is 80 degrees, the phase correction amount φ of that line is limited to 45 degrees, so that even if no new phase difference occurs until the next line, 35 degrees will be output as the phase correction amount φ. Therefore, it takes a maximum of 2 before the phase correction converges.
Will need a line.

第5図における回路記号は,第3図及び第10図と同一
であるので,説明を省略する。第5図図示構成の動作
は,比較範囲824の出力が「0」,即ち −90度≦θ≦+90度 の場合,スイッチ回路825〜827により選択される180
度,−90度,+90度のいずれかの位相補正を行う以外,
第3図図示の構成の場合と同一である。比較器828にお
いて,180度が選択されるのはC1≠0の場合であり,スイ
ッチ回路827の出力が選択されるのはC1=0の場合であ
る。C1=0でC2<0の場合,+90度が選択され,C1=0
でC2≧0の場合,−90度が選択される。従って,あるラ
インにおいて −90度≦θ≦+90度 の場合,次のラインまでに新たな位相差が生じない限
り,次のラインでは必ず +180度≧θ>+90度或いは−90度>θ≧−180度 となる。
The circuit symbols in FIG. 5 are the same as those in FIG. 3 and FIG. The operation of the configuration shown in FIG. 5 is selected by the switch circuits 825 to 827 when the output of the comparison range 824 is “0”, that is, −90 degrees ≦ θ ≦ + 90 degrees.
Degree, -90 degree, or +90 degree phase correction,
This is the same as the case of the configuration shown in FIG. In the comparator 828, 180 degrees is selected when C1 ≠ 0, and the output of the switch circuit 827 is selected when C1 = 0. When C1 = 0 and C2 <0, +90 degrees is selected and C1 = 0
If C2 ≧ 0, then −90 degrees is selected. Therefore, if -90 degrees ≤ θ ≤ +90 degrees in a certain line, unless a new phase difference occurs until the next line, it is always +180 degrees ≥ θ> +90 degrees or -90 degrees> θ ≥-in the next line. It will be 180 degrees.

このように,1ライン毎に検出できる位相差の範囲を限
定しても問題がない理由は,以下のとおりである。
The reason why there is no problem even if the range of the phase difference that can be detected for each line is limited in this way is as follows.

ディジタル色復調回路を有するテレビやテレビ会議
/電話装置への電源投入時や,カメラ等入力信号源の切
替時には,位相差が零に収束するまでの,位相補正収束
時間が数ライン時間長くなっても実用上問題ない。
When the power of a television or video conference / telephone device having a digital color demodulation circuit is turned on, or when the input signal source such as a camera is switched, the phase correction convergence time increases by several line hours until the phase difference converges to zero. There is no problem in practice.

位相補正が一旦収束した後は,ジッタの多い簡易形
VTRの再生出力においても,ライン毎の色搬送波の位相
変動は少ない。
Once the phase correction has converged once, the simplified form with a lot of jitter
Even in the VTR reproduction output, there is little phase variation of the color carrier for each line.

従って,ROMによる位相差演算範囲を狭めるほど,C2/C1
とθとは線形に近づくので,大幅にROM容量を削減する
ことができる。例えば位相差検出単位を1度とし,位相
差演算範囲を−45度から+45度までの範囲に限定した場
合,−44.5度〜+44.5度の範囲外は−45度から+45度の
いずれかとみなして良い。従って,位相差演算ROMのア
ドレス入力としては,tan(±44.5度)とtan(±0.5度)
の範囲を扱えば良いことになる。tan(44.5度)は,10進
数で0.984…となり,正負を表示する2の補数表示で0.1
111110……となり,小数点以上に1ビットを必要とする
だけである。ROMのアドレス入力ビットは小数点以下を
合わせて8ビットを必要とし,データ出力ビットは位相
差+45度を1度単位で2の補数表現すれば,7ビットを必
要とするので,ROM容量としては約1.8Kbitを必要とする
だけである。このROM容量は従来の位相同期方式と比べ
て,約1/146に大幅に削減されている。
Therefore, the smaller the ROM phase difference calculation range, the more C2 / C1
Since and θ are linear, the ROM capacity can be significantly reduced. For example, if the phase difference detection unit is 1 degree and the phase difference calculation range is limited to the range from −45 degrees to +45 degrees, the range outside −44.5 degrees to +44.5 degrees is either −45 degrees to +45 degrees. All right. Therefore, tan (± 44.5 degrees) and tan (± 0.5 degrees) are used as the phase difference calculation ROM address input.
It is enough to handle the range of. tan (44.5 degrees) is 0.984 in decimal, and is 0.1 in 2's complement display that displays positive and negative.
111110 ... and only needs one bit above the decimal point. The ROM address input bit requires 8 bits including the decimal point, and the data output bit requires 7 bits if the phase difference +45 degrees is expressed in 2's complement in units of 1 degree, so the ROM capacity is approximately It only requires 1.8Kbit. This ROM capacity is greatly reduced to about 1/146 compared to the conventional phase synchronization method.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように,バースト信号期間中に抽出され
た色復調回路出力の比C2/C1の範囲を制限することによ
り,位相同期精度を損なうことなく,位相差演算ROM容
量を大幅に削減できる利点がある。
As described above, by limiting the range of the ratio C2 / C1 of the color demodulation circuit outputs extracted during the burst signal period, the phase difference calculation ROM capacity can be significantly reduced without impairing the phase synchronization accuracy. There is.

また,位相差演算ROM容量の大幅削減により,位相差
演算ROMを含めたディジタル色復調回路全体を1チップ
化することが可能になる利点もある。
In addition, there is also an advantage that the entire digital color demodulation circuit including the phase difference calculation ROM can be integrated into one chip by greatly reducing the capacity of the phase difference calculation ROM.

なお,説明の便宜上,位相差演算範囲を, −45度〜+45度 に限定したが, −90度〜+90度 より狭まければ,いくらに制限しても良い。位相差演算
範囲を狭くするほど位相差演算ROMの容量を削減できる
が,位相補正が収束するのに必要なライン数は増加す
る。また,カラーテレビジョン方式としてNTSC信号の場
合を例に,サンプリングクロックを13.5MHz,色搬送波の
周波数を3.579545MHzとしたが,他のカラーテレビジョ
ン方式にも適用できることは明らかであり,変調方式が
同様であれば,カラーFAX等今後出現するかも知れない
他の映像信号等の復調にも適用できる。
Note that the phase difference calculation range is limited to −45 degrees to +45 degrees for convenience of explanation, but may be limited to any value if it is narrower than −90 degrees to +90 degrees. The smaller the phase difference calculation range, the more the capacity of the phase difference calculation ROM can be reduced, but the number of lines required for the phase correction to converge increases. In the case of NTSC signals as a color television system, the sampling clock was set to 13.5 MHz and the color carrier frequency was set to 3.579545 MHz, but it is clear that it can be applied to other color television systems, and the modulation system is If similar, it can be applied to demodulation of other video signals that may appear in the future such as color FAX.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の原理構成図,第2図および第4図は夫
々本発明においてリミッタ付きの位相差検出回路を用い
た場合のフローチャート,第3図および第5図は夫々第
2図および第4図に対応するリミッタ付きの位相差検出
回路の構成例,第6図は従来のディジタル色復調回路の
構成例,第7図および第9図は夫々従来の場合のフロー
チャート,第8図および第10図は夫々第7図および第9
図に対応する位相差検出回路の構成例を示す。 a……アナログコンポジット信号の入力端子 b……ディジタル輝度信号(Y)の出力端子 c,d……色信号復調回路出力C1,C2の出力端子 1……サンプリングクロック発生回路 2……A/D変換器 3……Y/C分離回路 4,5……乗算器 6,7……ディジタルローパスフィルタ 8……位相同期回路 9……色復調回路 81……バースト信号期間抽出回路 82……位相差検出回路 83……位相補正回路 84……局部色搬送波発生回路 820,822……ROM 821……乗算器 823……加算器 824,828……比較器 825,826,827……スイッチ回路 829……リミッタ
FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention, FIGS. 2 and 4 are flow charts when a phase difference detection circuit with a limiter is used in the present invention, and FIGS. 3 and 5 are FIG. 2 and FIG. A configuration example of a phase difference detection circuit with a limiter corresponding to FIG. 4, FIG. 6 is a configuration example of a conventional digital color demodulation circuit, FIGS. 7 and 9 are flowcharts in the conventional case, FIG. 8 and FIG. Fig. 10 shows Fig. 7 and 9 respectively.
The structural example of the phase difference detection circuit corresponding to the figure is shown. a: Analog composite signal input terminal b: Digital luminance signal (Y) output terminal c, d: Chromatic signal demodulation circuit output C1, C2 output terminal 1: Sampling clock generation circuit 2: A / D Converter 3 …… Y / C separation circuit 4,5 …… Multiplier 6,7 …… Digital low-pass filter 8 …… Phase synchronization circuit 9 …… Color demodulation circuit 81 …… Burst signal period extraction circuit 82 …… Phase difference Detection circuit 83 …… Phase correction circuit 84 …… Local color carrier generation circuit 820,822 …… ROM 821 …… Multiplier 823 …… Adder 824,828 …… Comparator 825,826,827 …… Switch circuit 829 …… Limiter

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】色搬送波のバースト信号期間中に色復調回
路から出力される2つの色信号成分の比を求め,その比
の値から,送像側の色搬送波と受像側の局部色搬送波と
の位相波を検出し,その位相差分だけを局部色搬送波の
発生位相に対して補正することにより,色搬送波と局部
色搬送波との位相同期を確立するディジタル色復調用位
相同期方法において, あるラインのバースト信号期間中に色復調回路から出力
される前記2つの色信号成分の比からその比の値を演算
する際に,色搬送波と局部色搬送波との位相差演算範囲
を,−90度より大きい第一の制限値から,+90度より小
さい第二の制限値までに限定し,演算により求まる位相
差分だけを局部色搬送波の発生位相に対して補正してい
くことを特徴とするディジタル色復調用位相同期方法。
1. A ratio of two color signal components output from a color demodulation circuit during a burst signal period of a color carrier is obtained, and a color carrier on the image sending side and a local color carrier on the image receiving side are obtained from the value of the ratio. The phase synchronization method for digital color demodulation that establishes the phase synchronization between the color carrier and the local color carrier by detecting the phase wave of the When calculating the value of the ratio from the ratio of the two color signal components output from the color demodulation circuit during the burst signal period of, the phase difference calculation range between the color carrier and the local color carrier is set to -90 degrees. Digital color demodulation characterized by limiting from a large first limit value to a second limit value less than +90 degrees and correcting only the phase difference obtained by calculation with respect to the generated phase of the local color carrier For phase synchronization .
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