JP2542919B2

JP2542919B2 - クランプ回路

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Publication number: JP2542919B2
Application number: JP63320931A
Authority: JP
Inventors: 吉宏堀; 建夫外山; 武彦浅野
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1996-10-09
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: JPH02223280A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明はMUSEデコーダのクランプ回路に関する。

（ロ）従来の技術高品位映像信号を帯域圧縮して放送衛星を用い伝送す
る方式として多重サブナイキストサンプリングエンコー
ド方式（MUSE方式）が賞用されている。

この方式は、衛星放送の単一チャンネル（帯域幅27MH
z）で高品質映像信号を伝送するためにこの高品質映像
信号を帯域圧縮エンコーダにより、帯域8.1MHzの帯域圧
縮映像信号（MUSE信号）に変換するものである。

この方式については、例えば、「テレビジョン学会Vo
l.42,No.5（1988）」の第468〜第477頁等に紹介されて
いる。また、この方式は高品位ビデオディスク、高品位
VTR等の記録再生方式としても有効である。

この方式による帯域圧縮映像信号は、１フィールド毎
の特定ラインに映像信号振幅の中間レベルを示すクラン
プレベル信号を多重している。帯域圧縮デコーダではAD
変換回路の前段で前述のクランプレベル信号に基づき水
平タイミング信号（水平クランプパルス）でクランプし
て、水平同期部分をクランプレベルにしている。

第３図は従来の帯域圧縮デコーダ（MUSEデコーダ）の
入力回路のブロック図を示す。図から明らかな様に、映
像信号入力端子（１）に入力された帯域圧縮映像信号
は、第１バッファアンプ（２）にて直流増幅される。増
幅出力は直流カット用コンデンサ（３）を介して第２バ
ッファアンプ（４）に入力され、その出力はAD変換回路
（５）に於てデジタル化される。また、クロック再生分
配回路（６）は、デジタル化された信号より、フレーム
同期信号及び水平同期信号の他、これらに同期したリサ
ンプルクロック、前記リサンプルクロックの分周出力や
タイミング信号を再生し、帯域圧縮デコーダの各回路に
供給している。クランプレベル演算回路（７）はクラン
プレベル信号期間のAD変換データに基づきクランプレベ
ルを演算してクランプ電圧を導出している。クランプス
イッチ（８）は水平同期信号に同期した信号（水平クラ
ンプパルス）により閉路して、先に形成したクランプ電
圧を抵抗（９）と直流カット用コンデンサ（３）にて形
成される時定数回路に供給してクランプを実行してい
る。

ところで衛星放送では特定の周波数にエネルギが集中
するのを防止するためにエネルギ拡散信号（三角波）を
重畳することになっている。第４図は上述の帯域圧縮映
像信号に於けるエネルギ拡散信号の例を示すエネルギ拡
散信号は周波数30Hz、周波数偏移600KHzに対応する振幅
の三角波である。

このエネルギ拡散信号の振幅レベルは、帯域圧縮映像
信号の振幅レベルに比べ小さいが、やはりこのエネルギ
拡散信号を除去しないと輝度レベルに差が生じる。この
ため少なくともこの三角波を使用者が気付かない程に圧
縮しないといけない。

このため、エネルギ拡散信号除去回路が必要となる。
この除去回路としては、エネルギ拡散信号と逆極性の三
角波を作成して減算する回路と、クランプ回路とが、良
く知られている。

除去回路として動作するクランプ回路の波形を第５図
（ａ）に示す。エネルギ拡散信号は図の如く傾斜してい
るが、クランプ回路は水平クランプパルスが入力される
たびに映像信号の直流レベルをクランプレベル演算回路
からのクランプレベルに合わせる。このため、クランプ
後の映像信号の直流レベルは、１水平期間に於いてΔＶ
の輝度レベルの差を持つが、これは使用者には気付かな
い程であり、実際上問題は発生しない。

しかし、この様に水平クランプパルス部分で完全にク
ランプレベルに合わせるには、クランプ回路の時定数を
小さく設定しなくてはならない。しかし、この様にする
と同期信号部分での波形歪みが大きくなるという不具合
を生じてしまう。

このため、クランプ回路の時定数は、エネルギ拡散信
号の輝度レベル差を圧縮し、且つ波形歪みの小さい値に
設定される。この様な値に時定数を選ばれたクランプ回
路の波形を第５図（ｂ）に示す。

このエネルギ拡散信号の除去を第５図を参照しつつ数
式で説明する。

水平クランプパルスの時間長をｔ、エネルギギ拡散信
号の１水平期間内の非クランプ期間に於ける振幅の変化
量をΔＶ、クランプ時定数をτとすると、ｋ回クランプ
を行った帯域圧縮映像信号の直流レベルVkは漸化式 V_k＝ΔＶ＋V_k-1e^−t/τ と表わされ上式を変換すると、 V_k＝ΔＶ＋（１−ｅ^−kt/τ）／（１−ｅ^−t/τ）とな
る。エネルギ拡散信号1/2期忌に於けるクランプ実施回
数をｎ回とすると、 V_n＝ΔＶ＋（１−ｅ^−nt/τ）／（１−ｅ^−t/τ）となり、エネルギ拡散信号を除去するためには、前記V_n
が十分に小さくなる様にクランプ時定数τを小さく設定
してクランプの応答を速くすればよく、衛星放送におけ
る帯域圧縮映像信号の直流レベルを確実にクランプする
ことが出来る。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし、上述するクランプ動作も高品位ビデオディス
クプレーヤ等の帯域圧縮映像信号再生装置の様にドロッ
プアウトを伴う場合、ドロップアウトが水平クランプパ
ルス期間中に発生すると正確なクランプパルスが困難と
なる。

第６図に示すように通常のクランプ動作は第６図ｂに
示す水平クランプパルス期間内に於て、第６図ｂの直流
レベル（実線）、すなわち、第６図ｂにおける下側の面
積Ａと上側の面積Ｂが等しくなるレベルをクランプ時定
数にしたがってクランプレベルになるようにクランプす
る。しかし、第６図Ｃに示す様に水平クランプパルス期
間内にドロップアウトが発生する場合、クランプ電位は
第６図Ｃにおける下側の面積Ａ′と上側の面積Ｂ′が等
しくなる実線のレベルに向けて下降せしめられる。この
下降量は時定数回路の時定数が小さければ小さい程大き
くなる。

従って、受信MUSEB信号入力時には、エネルギ拡散信
号に追従するクランプを実行すべく時定数を小さく設定
し、再生MUSE信号入力時には、クランプ電位がドロップ
アウトに影響されない様に時定数を大きく設定する必要
がある。

（ニ）課題を解決するための手段そこで、本発明は上述する点に鑑み、複数の時定数を
設定し得るクランプ時定数回路と、再生MUSE信号入力時
に時定数を大きく設定し受信MUSE信号入力時に時定数を
小さく設定する時定数切換制御手段とを、それぞれ配す
ることを特徴とする。

（ホ）作用よって本発明によれば、再生MUSE信号入力時にはクラ
ンプ電圧が安定し、受信MUSE信号入力時にはクランプ電
圧が容易に変化することになる。

（ヘ）実施例以下、本発明を図示せる実施例に従い説明する。

第１の実施例は、再生MUSE信号中のドロップアウトを
計数して一定数を越すドロップアウトが発生したとき時
定数を大きく設定し、その他の状態では時定数を小さく
設定するものである。

第１図は、MUSE信号源を構成する帯域圧縮映像信号発
生装置（17）と、帯域圧縮デコーダ（16）とを組合わせ
て高品位映像信号を形成し高品位モニタ（18）に映出せ
しめるものである。

尚、帯域圧縮映像信号発生装置（17）としては、MUSE
方式の高品位ビデオディスクプレーヤやMUSE方式の高品
位ビデオテープレコード等の再生装置が含まれ、MUSE信
号と共にドロップアウト検出信号を導出している。第１
図に於て、第３図の従来回路と同一構成要素に付いては
符号を共通にして一部説明を割愛する。本実施例では、
ドロップアウト検出信号をドロップアウト検出信号入力
端子（12）を介してドロップアウトカウンタ（13）に入
力してドロップアウトの発生回数を計数し、計数値が所
定値以上となったときクランプ時定数を大きく設定して
いる。

第２図はこのドロップアウトカウンタ（13）の具体的
な構成を示している。まず、このドロップアウトカウン
タ（13）は、帯域圧縮デコーダの電源投入に伴って発せ
られるスタート信号により設定スイッチ（19）の値をカ
ウンタ（20）にロードする。同時にクランプ時定数を小
とする切換出力が発せられる。その後、カウンタ（20）
はドロップアウト検出信号をカウントダウンする。カウ
ントダウンの結果カウント値が“0"となるとカウンタ
（20）がカウントアップ出力を発する。このカウントア
ップ出力がクランプ時定数を大とする切換出力として導
出される。従って、ドロップアウトが所定回数発生しな
い限り、クランプ時定数を大とする切換出力は発せられ
ず。クランプ時定数は小さいままの状態となる。

以下、まず、帯域圧縮映像信号発生装置（17）を高品
位ビデオディスクプレーヤとし、ドロップアウトを含む
再生MUSE信号をデコードする場合の帯域圧縮デコーダ
（16）の動作に付いて説明する。

再生MUSE信号は第１図の映像信号入力端子（１）を介
して第１バッファアンプ（２）に入力され直流増幅され
た後、直流カット用コンデンサ（３）を介して高入力イ
ンピーダンスの第２バッファアンプ（４）に入力され
る。このアンプ（４）からのMUSE信号出力は次段のAD変
換回路（５）でディジタル化され、デコード回路（15）
に入力され高品位映像信号に変換される。

また、クロック再生分配回路（６）は、デジタル化さ
れた信号に基づきリサンプルクロックとその分周クロッ
クやタイミング信号等を、適宜各回路に供給している。
クランプレベル演算回路（７）はクランプレベル信号発
生期間にクランプレベルを演算してアナログのクランプ
電圧を形成導出する。

ドロップアウトカウンタ（13）は、前記再生信号がド
ロップアウトを伴っているために前記ドロップアウト信
号に現れるドロップアウト検出出力に基づいて歩進を行
う。そして、ドロップアウトカウンタ（13）は予め設定
された歩進回数まで歩進を行うと、歩進を停止すると同
時にクランプ時定数が大となるよう切換信号を出力す
る。この切換信号によりクランプ時定数切換スイッチ
（14）は開路し、第１抵抗（40）とコンデンサ（３）に
て形成されるクランプ時定数回路はクランプ時定数を大
きく設定する。クランプスイッチ（８）は水平同期信号
に同期したタイミング信号（水平クランプパルス）によ
り閉路して信号線路にクランプ電圧を供給し、前記クラ
ンプ時定数に従ってクランプを実行する。したがって、
前述のように本実施例ではドロップアウト検出信号に基
づき、クランプ時定数が大となる様に切換えられ、ドロ
ップアウトが水平同期期間に発生してもクランプレベル
が大きく変動することはなく安定なクランプが可能にな
る。

次に、帯域圧縮映像信号発生装置（17）を衛星放送受
信機として、直流レベルが周期的に変動する受信MUSE信
号をデコーダする場合の帯域圧縮デコーダ（10）の動作
に付いて説明する。

受信MUSE信号は、ドロップアウト検出信号を伴わない
ので、ドロップアウトカウンタ（13）はクランプ時定数
を小とせしめる切換出力は発生されず、クランプ時定数
切換スイッチ（14）は閉路したままとなり、クランプ時
定数は小さく設定されたままの状態となる。従ってクラ
ンプ回路はエネルギ拡散信号に追従してクランプレベル
を一定に保つ。

上述する実施例は、ドロップアウトカウンタ（13）の
リセットをデコーダの電源投入に連動せしめたが、入力
MUSE信号の同期外れを検出してドロップアウトカウンタ
（13）をリセットしても良いことは言う迄もない。

また、再生MUSE信号と受信MUSE信号を同時入力し、こ
の２入力を選択的に切換える場合は、この切換に連動し
てクランプ時定数切換スイッチ（14）を切換えれば、ド
ロップアウトカウンタは不要となる。

第７図は、上述する構成を具体的に示す第２実施例の
回路ブロック図を示す。図中第１図と同一構成要素に付
いては同一符号を付しており、以下に第２実施例の特徴
部分に付いて説明する。

本実施例は、衛星放送受信機（21）と高品位ビデオデ
ィスクプレーヤ（22）とを映像信号源として入力してお
り、導出されるMUSE信号を信号選択スイッチ（23）にて
切換えている。この信号切換スイッチ（23）とクランプ
時定数切換スイッチ（14）は、信号選択端子（24）に入
力される選択出力によって連動切換される様に構成され
ている。

即ち選択出力がハイレベルのとき両スイッチは実線で
図示する状態に切換えられており、高品位ビデオディス
クプレーヤ（22）の再生MUSE信号を時定数の大きい安定
なクランプ回路で安定にクランプする。また、選択レベ
ルがローレベルのとき両スイッチは破線で図示せる状態
に切換えられており、受信機（21）の受信MUSE信号を時
定数の小さい応答性に優れたクランプ回路で、追従性良
くクランプする。従って斬る構成を採用すれば更に構成
は簡単になる。

第８図に本発明の第３図実施例を示す。尚、第１図及
び第７図と同一部分に同一符号を付した。（26）はコン
トロール信号検出回路である。（27）はRS−フリップフ
ロップである。このRSフリップフロップ（27）はドロッ
プアウト検出信号が１回でも入力されるとセットされ
て、クランプ時定数切換スイッチ（14）を開として時定
数を大きくする。このRSフリップフロップ（27）のリセ
ットは、クロック再生分配回路（６）から同期外れ時に
出力されるパルス列信号により為される。つまりこのRS
−FF（27）は同期安定後にドロップアウト検出出力が一
個でも入力されると、MUSE方式の高品位ビデオディスク
プレーヤからの信号であると判定して、クランプ時定数
切換スイッチ（14）を閉状態より開状態として時定数を
大きくする。

尚、ドロップアウト検出信号はデコード回路（15）に
も入力されてこのドロップアウト部分のMUSE信号を１フ
レーム又は２フレーム前の信号と置き換えてドロップア
ウト補償を行う。

尚、この時、MUSE信号のコントロール信号の16、17、
18ビット目の動き情報より、入力MUSE信号がシーンチェ
ンジ時（動き情報が“3"）の信号であれば１ライン前又
は１ライン後の信号と置き換えてドロップアウト補償を
行う。尚、この様なドロップアウト補償をMUSE方式の高
品位ビデオディスクプレーヤ（17）側で行うと、高品位
ビデオディスクプレーヤ（17）の回路が複雑となる。

第９図に本発明の第４実施例を示す。（28）はリトリ
ガラブルモノマルチバイブレータである。つまり、この
リトリガラブルモノマルチバイブレータ（28）は、ドロ
ップアウト検出出力が入力されると一定期間（例えば、
MUSE信号の１水平走査期間又は２水平走査期間）ハイレ
ベル信号を出力してクランプ時定数切換スイッチ（14）
を閉状態より開状態として、クランプ回路の時定数を大
として、クランプ回路の誤動作を防止する。

つまり、このデコーダ（16）はドロップアウト検出信
号入力後の一定期間クランプ回路の時定数を大とする。

第10図に本発明の第５図実施例を示す。この例は、所
定期間の間にドロップアウトが所定数より多く発生する
とクランプ回路の時定数を大とするものである。つま
り、ドロップアウトの発生頻度に応じて時定数を切り換
える。

（29）は等間隔パルス発生回路であり、この等間隔パ
ルス発生回路（29）はクロック再生分配回路（６）から
供給されるタイミング信号によりドロップアウトカウン
タ（28′）の計数動作周期を決定し、その周期に対応し
た等間隔パルス第11図（ｂ）を発生する。ドロップアウ
トカウンタ（28′）は、この等間隔パルスの１周期内に
おいて予め設定された数まで、ドロップアウトの数をカ
ウントすると、カウントを停止すると同時にクランプ時
定数が大となるように切替信号を出力する。この切替信
号により、クランプ時定数切替スイッチ（14）は開路
し、クランプ時定数が大となる。尚、第11図のスタート
信号は同期外れを示す信号である。又、このスタート信
号として外部からの制御パルスを使用しても良い。

上記動作を説明する。等間隔パルス発生回路（29）は
クロック再生分配回路（６）から供給されるタイミング
信号により前記ドロップアウト信号カウンタ（28′）の
計数動作周期を決定し、その周期に対応した等間隔パル
スを発生する。第11図はドロップアウト信号カウンタ
（28′）の回路構成の一例である。このカウンタの動作
を第12図と共に説明する。スタート信号により、カウン
タ（20′）はリセットされる（第11図ａ）。前記等間隔
パルス発生回路（29）からなる等間隔パルスにより設定
スイッチ（19′）の値がカウント初期値としてカウンタ
（20′）にロードされる（第12図ｂ）。この結果、入力
されるドロップアウト検出信号に基づくカウンタ（2
0′）の歩進が次の等間隔パルスの到来までの間可能と
なり、同時にクランプ時定数が小になる様にクランプ時
定数切替え信号を出力する（第12図c,d）。ドロップア
ウト検出信号が現れるとカウンタ（20′）は歩進を行い
ドロップアウトの個数を数える。ドロップアウトの発生
数が前記等間隔パルスの１周期内で前記設定スイッチ
（19′）による設定値に至るとカウンタ（20′）は、カ
ウンタ（20′）自身の桁上げ信号により歩進を停止し、
クランプ時定数が大になる様にクランプ時定数切替え信
号を出力する（第12図ｄ）。

尚、上記カウンタ（20′）は、ロード端子とは別にリ
セット端子を備えこのリセット端子にスタート信号（同
期外れを表わす信号）を供給している。又、このカウン
タ（20′）が数える設定数をＮとすると、このカウンタ
（20′）がｎ進カウンタのばあい最初に設定スイッチ
（19′）に設定される値は（ｎ−Ｎ）である。つまり、
カウンタ（20′）はロード時に（ｎ−Ｎ）に設定される
ので、Ｎ個のドロップアウト検出信号を等間隔パルスの
１周期の間に数えると桁上げ信号を出力する。

尚、この第10図の例では、カウンタ（20′）のリセッ
トをスタート信号により行ったが、これは、等間隔パル
ス信号によりロードのみではなくリセットも同時に行う
様にしても良い。

又、ドロップアウト検出信号の個数をカウントした
が、これは、ドロップアウト検出信号の入力期間を検出
することにより、行っても良い。つまり、ドロップアウ
ト検出信号入力時に、クロック信号を別途設けた期間検
出用のカウンタに入力するスイッチ手段（ゲート回路）
を設け、所定期間内に、この期間検出用のカウンタが所
定数をカウントした時に、時定数を大としても良い。こ
の期間検出用のカウンタは所定期間ごとにリセットされ
る。

（ト）発明の効果本発明によれば、入力されるMUSE信号に応じて適切な
クランプ時定数を設定出来、確実なクランプが可能にな
り、その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す回路ブロック図、第
２図は第１図のドロップアウト信号カウンタの一例を示
す回路図てある。第３図は従来回路の回路ブロック図、第４図はエネルギ
拡散信号の説明図、第５図はエネルギ拡散信号除去原理
説明図、第６図は直流レベル規定の説明図である。第７図は第２実施例の回路ブロック図である。第８図は第３実施例の回路ブロック図である。第９図は第４実施例の回路ブロック図である。第10図は第５実施例の回路ブロック図、第11図は第10図
のカウンタの一例を示す図、第12図は波形図である。（Ｃ）……直流カット用コンデンサ、（10）（11）……第１第２抵抗、（14）……クランプ時定数切換スイッチ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】再生MUSE信号又は受信MUSE信号を入力して
水平同期タイミングでクランプするMUSEデコーダのクラ
ンプ回路に於いて、複数の時定数を設定し得るクランプ時定数回路と、前記再生MUSE信号入力時には前記クランプ時定数回路の
時定数をドロップアウトによるクランプ動作の誤りを軽
減するべく長く設定し、前記受信MUSE信号入力時には前
記クランプ時定数回路の時定数をエネルギー拡散信号を
除去するべく短く設定する時定数切換制御手段とを備え
ることを特徴とするクランプ回路。