JP2620540B2 - テレビジョン同期信号分離回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン信号
の同期方式に関し、特に同期信号を正負対称の両極性パ
ルスで構成することにより、伝送されたテレビジョン信
号から同期分離して、再生される同期信号の位相誤差精
度を向上するように改良を図ったものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビジョン同期信号は、一般に
負極性パルスのみで作られている。そのため伝送されて
くるテレビジョン信号から同期分離して、再生される同
期信号の基準位相は、伝送路の周波数特性の変動や、振
幅変動を受けて変動する。

【０００３】図１(A) および(B) は、従来のテレビジョ
ン信号に用いられている水平同期信号の部分について、
伝送路を通って再生された水平同期信号の動作を示す波
形図である。

【０００４】図１(A) において、実線で示した水平同期
信号部分が、正規の水平同期信号波形であり、基準レベ
ルとの交点101Aは基準位相を示す。さらに破線で示され
た水平同期信号部分が、伝送路を通って歪を受けた場合
の水平同期信号波形であり、基準レベルとの交点102Aは
変動を受けた位相を示す。

【０００５】図１(B) は、上述した正規の水平同期信号
から再生される水平同期信号を実線で示し、歪を受けた
水平同期信号から再生される水平同期信号を破線で示し
ている。図１(B) に示されるように、歪に起因して基準
位相にズレが生じこのズレが変動することがわかる。

【０００６】さらに、垂直同期信号について、説明す
る。

【０００７】図２(A),(B) および(C) は従来のテレビジ
ョン信号に用いられている垂直同期信号の部分を示す波
形図である。

【０００８】図２(A) は第１フィールドの同期信号波形
であり、図２(B) は第２フィールドの同期信号波形であ
る。

【０００９】伝送路を通って送られてくる、かかる波形
の同期信号から垂直同期信号を同期分離するためには、
たとえば積分回路が用いられる。

【００１０】図２(C) は同期分離された積分波形を示し
ており、ここで、実線は第１フィールドの、破線は第２
フィールドの積分波形を、それぞれ、示している。これ
らの垂直同期信号は、図２(C) において、基準レベルと
の交点201 と202 とで示されるように、その位相が異な
って再生される。

【００１１】これを防止するためには、垂直等化パルス
が垂直同期信号に付加されているが、これによっても、
各フィールドの垂直同期信号で起こるジッタ現象を完全
に除去することはできなかった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、周波数特性の変動や振幅変動のある伝送路を介して
送られてくるテレビジョン信号から同期信号を分離し再
生しても、上述した欠点を除去して、基準位相を正確に
保って、再生することのできるテレビジョン同期方式を
提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、同期パルス波形を工
夫することにより、基準位相を正確に保って、再生する
ことのできるテレビジョン同期方式を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のテレビジョン同期信号分離回路は、
基準レベルに対して正負の値を有する信号で、正から負
または負から正への直線部分と基準レベルとの交点が位
相基準点となり、該位相基準点で点対称である水平同期
信号を有するテレビジョン同期信号を含む信号を入力し
て、同期信号を分離する同期信号分離回路において、前
記水平同期信号を入力して、負極性信号部分を検出し、
当該負極性信号部分から位相基準点の位置を抽出するた
めのゲートパルスを発生するゲートパルス発生回路と、
前記テレビジョン同期信号を含む信号を基準レベルにペ
デスタルクランプを行うクランプ回路と、前記クランプ
回路からのペデスタルクランプされた信号と基準レベル
とを比較する比較回路と、前記ゲートパルス発生回路か
らのゲートパルスと、前記比較回路の出力から前記水平
同期信号の位相基準点の位置を検出するゲート回路とを
備えたことを特徴とする。

【００１５】この回路において、前記基準レベルは、テ
レビジョン同期信号の垂直同期ブランキング期間内の１
水平走査期間において発生するサンプリングパルスによ
って、前記クランプ回路から取り出したペデスタルクラ
ンプされた信号をサンプリングして得た信号とすること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１７】図３(A),(B),(C) および(D) は本発明に関
する同期信号の基本構成を示す波形図である。

【００１８】図３(A) および(B) は、それぞれ、第１フ
ィールドおよび第２フィールドの垂直ブランキング部分
に相当する同期信号波形図である。図３(C) および(D)
は、それぞれ、図３(A) に示した破線期間301 および30
2 に対応して水平同期パルスおよび垂直同期パルスを詳
細に示す波形図である。

【００１９】本発明に関する同期信号では、図３(A) お
よび(C) に示すように、１つの水平同期信号を１対の負
極性および正極性パルスで構成している。

【００２０】図３(C) において、期間303 はフロントポ
ーチと呼ばれる部分で、映像信号と同期信号とを分離す
るものである。期間304 および305 はそれぞれ負および
正の極性のパルスであり、水平同期パルスを構成する。
期間306 はクランプ位置または基準レベルのサンプル位
置を取り出す期間である。これはバックポーチも兼ねて
おり同期信号と映像信号との分離の役割を果たす。

【００２１】図３(D) の期間307 は垂直同期パルスの部
分であり、期間308 は期間307 の終端が次の同期パルス
のフロントポーチにつながる部分である。期間309 は負
極性のパルスであり、期間304 に相当する。

【００２２】期間305 〜309 が1/2 水平走査期間に相当
する。

【００２３】さらにこれら正極性および負極性のパルス
はパルス幅304 および305 ，およびパルス振幅とも互い
に等しいのものを用いる。

【００２４】本発明に関する水平同期パルスの一例の再
生位相位置を図４を参照して説明する。図４において、
実線の波形は正規の波形であり、破線は歪（線形歪）の
ある場合の波形である。

【００２５】図４から明らかなように、波形歪（線形
歪）が生じていても、再生位相位置401 、すなわち水平
同期パルスの正負の極性が切り換わる時点はほぼ一定し
ている。

【００２６】従って、この時点401 において基準レベル
と交わる位置を水平同期再生位相の基準として検出する
ことによって、再生位相は歪の影響を受けることがな
い。なお、上述の基準レベルとしては、一般に、映像信
号のペデスタルレベルが用いられるので、通常の用途で
は、同期信号を正確な位相で再生することができる。

【００２７】図５(A),(B),(C) および(D) は、本発明に
関する同期信号から積分同期分離により垂直同期パルス
を検出する動作を説明するための波形図である。

【００２８】図５(A) および(B) は、それぞれ、第１フ
ィールドおよび第２フィールドの垂直ブランキング部に
おける同期信号波形である。図５(C) は図５(A) および
(B)に示した期間501 および502 をそれぞれ拡大して重
ね合せた波形を示し、実線は第１フィールド、破線は第
２フィールドの信号である。図５(D) は図５(C) の信号
を積分した結果の積分波形である。

【００２９】本発明に関する同期信号では、水平同期信
号が正極性パルスおよび負極性パルスから構成される点
対称の波形であるので、この水平同期信号を積分した波
形は常に、水平同期パルスの前後で零となる。

【００３０】すなわち、垂直同期パルスの始まる基準位
置では、第１フィールドまたは第２フィールドにかかわ
らず、積分出力の波形は同一の形状である。すなわち、
垂直ブランキング部分での垂直同期パルスの波形は両フ
ィールドとも同一波形であるから、この垂直同期パルス
を積分したものも同一波形である。従って、図５(D)に
おいて、積分波形が基準レベルと交わる位置503 を垂直
同期再生位相の基準とすれば、第１フィールドおよび第
２フィールドの双方共に同一位相で再生される。

【００３１】さて、図３(A) および(B）に示す同期波形
では、平均パルスレベル値(APL:Average Pulse Level)
は零ではない。従って、基準レベルの変動が生じた場合
には、僅かではあるが、第１フィールドおよび第２フィ
ールド間で垂直同期信号の再生位相差が生じる。

【００３２】これを改善するためには、図６(A) および
(B) に示す他の波形例のように、垂直同期パルスの極性
を逆にしたパルスを同数だけ付加することによりAPL を
完全に零にすることができる。

【００３３】ここで、図６(A) および(B) は、それぞ
れ、第１フィールドおよび第２フィールドに対応する垂
直同期パルスを示している。

【００３４】この場合、基準レベルを零電位に設定すれ
ばよく、基準レベルの変動に対しては何等影響されな
い。なお、これら波形から負極性パルスのみを取り出し
たものは従来の同期信号の波形に類似している。

【００３５】したがって、再生位相に多少の誤差があっ
ても許容できるシステム、例えばCRT モニター等におい
ては、従来通りの振幅分離回路を用いて同期信号を分離
することができる。

【００３６】図７(A) および(B) は、本発明によるテレ
ビジョン同期方式の一例として、たとえば、走査線数11
25本、２：１インターレース走査の場合の信号構成を示
す波形図である。

【００３７】図７(A) は第１フィールド、図７(B) は第
２フィールドの各垂直同期ブランキング部分を主体にし
て示す同期信号の波形図である。

【００３８】図７(A) および(B) において、数字は水平
走査期間の番号、Ｈは１水平走査期間を表わす。ここ
で、垂直同期パルス部分の前に5H、垂直同期パルス部分
に5H、さらにその後に35H の合計45H 分が垂直ブランキ
ング期間のために設定される。

【００３９】つぎに、図８は図７に示したテレビジョン
同期信号を発生するための一例の構成を示すブロック図
である。

【００４０】図８において、801 は発振器であり、クロ
ック信号を出力する。802 はＨカウンタであり、１水平
走査期間(1H)毎に出力パルスを発生する。803 はＶカウ
ンタであり、１フレーム期間をカウントする。

【００４１】804 はHROMであり、後述するように、１フ
レーム内の特定の水平走査位置における１水平走査期間
内の波形情報について、互いに異なる波形情報を格納し
ておく。

【００４２】806 はD/A 変換器であり、HROM804 からの
出力データをD/A 変換して、水平および垂直同期信号を
発生する。

【００４３】以下に、図８に示す例について、その動作
を説明する。

【００４４】805 はVROMであり、図９につき後述するよ
うに、Ｖカウンタ803 によりカウントされた１フレーム
内の水平走査線番号に対応して１水平走査期間内の波形
を切換えるための情報を格納しておき、その情報に基づ
いて、水平走査位置に応じて、図９に示すように、HROM
804 の波形情報を切換える。

【００４５】本例では、上述したように水平走査線数が
1125本の場合について、２：１インターレース走査方式
に用いる同期信号の発生装置を詳細に説明することとす
る。

【００４６】発振器801 からは4.05MHz のクロック信号
が出力される。Ｈカウンタ802 では、１水平走査期間分
のクロック信号をカウントする。

【００４７】水平走査周波数ｆh は33.75KHzであり、従
って、１水平走査期間に相当するクロックパルスの数は
4.05MHz を33.75KHzで割った120 個となる。

【００４８】Ｈカウンタ802 は、上述の120 個のクロッ
クパルス毎に１つのパルスを発生するように分周して、
１水平走査期間毎に出力パルスを発生する。

【００４９】Ｖカウンタ803 は、Ｈカウンタ802 からの
出力パルスをカウントし、1125個の出力パルス毎に１つ
の出力パルスを発生するように分周する。

【００５０】Ｈカウンタ802 は１水平走査期間(1H)をカ
ウントするとリセットされて初期状態に戻る。Ｖカウン
タ803 は１フレーム期間をカウントすると、リセットさ
れて初期状態に戻る。

【００５１】HROM804 はＨカウンタ802 からの出力パル
スを入力し、VROM805 により指定された走査線位置につ
いてあらかじめ定められている1Hの期間内における走査
波形に対応したデジタルデータを出力する。

【００５２】HROM804 からの出力データは、上位ビット
と下位ビットの２ビットデータから成り、それにより、
正極性および負極性パルスの３値、“−１”，“０”，
“＋１”をたとえば次のような対応で表わす。

【００５３】

【表１】

【００５４】このような２ビットの組合せによるHROM出
力はD/A 変換器806 に送られ、ここでD/A 変換されて、
“−１”，“０”，“＋１”で形成される３値のアナロ
グ信号の形態の波形をもつ同期信号が出力される。

【００５５】ここで、VROM805 は、HROM804 のメモリ容
量を小さくするために用いられる。すなわち、１フレー
ムのすべてにわたって、どの水平走査期間も同一形状の
信号波形から成り立っている場合にはHROM804 に格納し
ておく信号波形は１種類でよいから、HROM804 は簡単な
構成ですむが、実際には、２：１インターレースさせる
垂直同期信号をつくるために、フレーム内での特定の水
平走査線における1H内の波形が異なる。

【００５６】従って、このためにＶカウンタ803 によ
り、フレーム内の水平走査線番号をカウントして1H内の
同期信号波形を識別するようにする。すなわち、水平走
査線番号に対応して1H内の波形を切換えるための情報を
VROM805 に格納しておく。

【００５７】本例においては、例えば、水平走査線番号
に対応して、図９(A),(B),(C),(D)および(E) に示すよ
うな５種類の同期信号波形を用意しておく。

【００５８】ここで、水平走査線の番号により、５種類
の波形を適宜切換えるために、VROM805 から３ビットの
出力を用いる。

【００５９】なお、HROM804 からの２ビット出力データ
は、上の表に示した以外にも、これをD/A 変換するD/A
変換器の特性に応じて種々の形をとることができる。

【００６０】つぎに、上述した例におけるテレビジョン
同期信号を伝送路を介して受信した場合に、同期分離を
行う回路構成について説明する。

【００６１】図１０は本発明による同期信号分離回路の
一実施例の構成を示すブロック図である。

【００６２】図１０において、101 は入力端子であり、
ペデスタルレベルを基準レベル、すなわち３値しきい値
とした３値同期信号を用いたテレビジョン信号(A) が入
力される。102 は２値分離回路であり、同期信号の負パ
ルスから２値の水平同期信号パルスをつくり出す。

【００６３】103 はペデスタルクランプ回路であり、２
値分離回路102 から得たクランプパルス(C) により抜き
出される基準レベル（ペデスタル）で入力端子101 から
入力されたテレビジョン信号のペデスタルクランプを行
う。104 はコンパレータであり、クランプ回路103 でペ
デスタルクランプされたテレビジョン信号を基準レベル
と比較してコンパレータ出力(D) をとり出す。105 はゲ
ート回路であり、コンパレータ出力(D) をゲートパルス
(B) のタイミングで抽出してタイミングパルス(E) を得
る。106 は論理回路であり、ゲート回路105 からの精密
位相パルスを基準にした水平および垂直同期パルスをつ
くり出す。107 は出力端子である。

【００６４】さらに、図１１(A),(B),(C),(D) および
(E) を参照して、図１０に示す同期分離回路の動作を説
明する。

【００６５】入力端子101 からは、３値同期信号が付加
されたテレビジョン信号(A) が入力される。２値分離回
路102 では、まず、２値回路しきい値により負極性パル
スのみを検出して、図１１(A) に示すように、水平同期
信号の負極性パルスを抜き出す。これから、図１１(B)
および(C) に示すように、ゲートパルス(B) およびクラ
ンプパルス(C) を発生させる。

【００６６】この２値分離回路102 は、従来のテレビジ
ョン標準方式で実用に供されている回路で容易に構成で
き、また、それにより得られる精度で十分目的が達成さ
れる。

【００６７】２値分離回路102 で発生されたクランプパ
ルス(C) は、ペデスタルクランプ回路103 に加えられ、
その基準レベルで、入力端子101 から入力されるテレビ
ジョン信号(A) をペデスタルクランプする。さらにコン
パレータ104 により、２値論理信号に整形される。

【００６８】コンパレータ104 においては、その比較基
準レベルとしてペデスタルレベルが用いられ、ペデスタ
ルクランプされたテレビジョン信号中の水平同期信号を
ペデスタルレベルと比較する。コンパレータ104 の出力
信号(D) の波形を図１１(D)に示す。

【００６９】コンパレータ104 の出力信号(D) と、２値
分離回路102 からのゲートパルス(B) とから、ゲート回
路105 では、３値同期信号がペデスタルレベルを横切る
タイミングのパルス出力(E) を抽出することができる。

【００７０】このタイミングのパルス出力(E) を精密位
相パルスと称することとする。図１１(E) はこのパルス
の波形およびタイミング位置を示しており、このタイミ
ング位置は、伝送路による影響を受けにくい基準点とし
て設定することができるものである。

【００７１】この精密位相パルスを用いて、論理回路10
6 により、所望の水平および垂直同期信号および駆動信
号等をつくり出すことができる。

【００７２】論理回路106 は従来のテレビジョン同期信
号を再生するのに実用に供されている２値論理回路を組
合わせて容易に構成することができる。

【００７３】図１２は本発明による同期信号分離回路の
他の実施例を示すブロック図である。

【００７４】図１２において、図１０と同様の個所には
同一符号を付してその説明は省略する。図１２におい
て、108 はサンプルホールド回路、109 は低域通過フィ
ルタ(LPF) 、110 は垂直同期分離回路、111はサンプリン
グ回路である。

【００７５】図１３(A) および(B) は、図１２に示した
実施例の動作を説明する波形図である。

【００７６】図１０の回路について上述したように、同
期分離回路の性能は、ペデスタルクランプの精度に左右
されることが明らかである。従って、ペデスタルクラン
プを行うのにフィードバッククランプ回路を使用するこ
とが望ましい。

【００７７】伝送路の特性が劣化している場合には、例
えば、図１３(A) に示すように、もとの同期信号Ｉが波
形歪を受けて波形IIのように再生されるという不都合が
生ずる。

【００７８】このような場合には、クランプ回路103 に
よりクランプパルス(C) でクランプを行っても、波形歪
があるために、正確にペデスタルレベルを再生すること
ができず、図１３(A) に示すように、３値同期信号の立
上りがしきい値レベルを横切るタイミングIIIを検出す
ることになり、したがって、誤った精密位相パルスをつ
くり出すことになる。

【００７９】このような不都合を避けるために、図１２
に示す回路では、垂直同期分離回路110 と、サンプリン
グ回路111 とにより、垂直ブランキング期間の1Hを抜き
出し、さらに、図１３(B) に示すように、その1H内で同
期パルスの波形歪の影響がなくなる部分のタイミング位
置においてサンプリングパルス(G) が生起するようにす
る。

【００８０】ペデスタルクランプ回路103 では、このサ
ンプリングパルス(G) により抜き出された基準レベルで
入力端子101 から入力されたテレビジョン信号(A) のペ
デスタルクランプを行う。

【００８１】サンプルホールド回路108 では、上述のサ
ンプリングパルス(G) によりクランプ回路103 でクラン
プされたテレビジョン信号のうち、垂直ブラキング期間
の1Hの部分をサンプリングして得たペデスタルレベルの
値をホールドする。

【００８２】このようにサンプルホールドされたペデス
タルレベルの出力を低減通過フィルタ109 に通して得た
基準レベル信号(H) をコンパレータ104 に供給する。コ
ンパレータ104 では、図１０の実施例と同様に、クラン
プ回路103 からのクランプされたテレビジョン信号を基
準レベル信号(H) と比較して、図１１(D) のようなコン
パレータ出力(D) を得る。このコンパレータ出力(D) の
うちの、ゲートパルス(B) のタイミングの部分を抽出し
て、精密位相パルス(E) を得る。

【００８３】通常、同期信号の波形歪の影響が1H程度の
期間続くような場合は、映像信号そのものの波形歪が劣
化しており、歪の値が許容値を超えるものと考えられ
る。

【００８４】したがって、同期信号分離を正しく行う必
要があるのは、この同期信号の波形歪の影響が短い期間
で終わるような場合に限られるものである。このように
短い期間の波形歪を受けるような伝送路の場合であれ
ば、図１２に示す実施例の構成によるサンプルホールド
回路108 を用いて、正確なペデスタルレベルを検出する
ことができる。

【００８５】したがって、このペデスタルレベルを基準
にしてコンパレータ104 により、上述した精密位相タイ
ミングを抽出することができる。

【００８６】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、伝送されてくるテレビジョン信号から再生されるテ
レビジョン同期信号の再生位相精度が向上し、伝送路な
どによる水平同期信号の波形の線形歪の影響を除去する
ことができる。

【００８７】さらに、垂直同期信号を分離するために、
積分分離回路を使用しても、第１フィールドと第２フィ
ールドとの間で垂直同期信号の位相の差異がなくなる。
さらに、再生位相に多少の誤差があってもよい場合、例
えばCRT モニター等では、従来通りの同期分離回路を使
用できる。この場合の垂直同期再生位相誤差は従来と同
一である。

【００８８】さらにまた、本発明によるテレビジョン同
期信号は再生位相が正確であるため、テレビジョン信号
を時間軸圧縮して多重する伝送方式(TCI方式）の同期信
号などに用いて好適でその効果は大きい。

【００８９】さらにまた、コンポーネント信号を別個に
並列伝送する場合、各伝送路間の伝送遅延時間を合わせ
るための位相管理信号として使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(A) および(B) は従来のテレビジョン信号にお
ける水平同期の信号を示す波形図である。

【図２】(A),(B) および(C) は従来のテレビジョン信号
における垂直同期の信号を示す波形図である。

【図３】(A),(B),(C) および(D) は本発明に関する同期
信号の基本構成を示す波形図である。

【図４】本発明に関する水平同期の動作を説明するため
の波形図である。

【図５】(A),(B),(C) および(D) は本発明に関する垂直
同期の動作を説明する波形図である。

【図６】(A) および(B) は本発明に関する同期信号の他
の構成例を示す波形図である。

【図７】(A) および(B) は本発明に関するテレビジョン
同期方式の一例における信号構成を示す波形図である。

【図８】本発明に関するテレビジョン同期信号発生の構
成の一例を示すブロック図である。

【図９】(A),(B),(C),(D) および(E) は本発明に関する
同期信号の５つの形態を１水平期間内について示す波形
図である。

【図１０】本発明による同期信号分離回路の構成の一実
施例を示すブロック図である。

【図１１】(A),(B),(C),(D) および(E) は図１０示の同
期分離の構成における各部動作を示す波形図である。

【図１２】本発明による同期信号分離回路の構成の他の
実施例を示すブロック図である。

【図１３】(A) および(B) は図１２示の同期分離の構成
における各部動作を示す波形図である。

【符号の説明】

１０１ 入力端子 １０２ ２値分離回路 １０３ ペデスタルクランプ回路 １０４ コンパレータ １０５ ゲート回路 １０６ 論理回路 １０７ 出力端子 １０８ サンプルホールド回路 １０９ ローパスフィルタ １１０ 垂直同期分離回路 １１１ サンプリング回路

フロントページの続き (72)発明者 石田 順一 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本 放送協会 放送技術研究所内 (72)発明者 尾毛谷 高 東京都渋谷区神南二丁目２番１号 日本 放送協会 放送センター内 (72)発明者 近藤 達彦 東京都渋谷区神南二丁目２番１号 日本 放送協会 放送センター内 (56)参考文献 特開 昭60−163577（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基準レベルに対して正負の値を有する信
   号で、正から負または負から正への直線部分と基準レベ
   ルとの交点が位相基準点となり、該位相基準点で点対称
   である水平同期信号を有するテレビジョン同期信号を含
   む信号を入力して、同期信号を分離する同期信号分離回
   路において、 前記水平同期信号を入力して、負極性信号部分を検出
   し、当該負極性信号部分から位相基準点の位置を抽出す
   るためのゲートパルスを発生するゲートパルス発生回路
   と、 前記テレビジョン同期信号を含む信号を基準レベルにペ
   デスタルクランプを行うクランプ回路と、 前記クランプ回路からのペデスタルクランプされた信号
   と基準レベルとを比較する比較回路と、 前記ゲートパルス発生回路からのゲートパルスと、前記
   比較回路の出力から前記水平同期信号の位相基準点の位
   置を検出するゲート回路とを備えたことを特徴とする同
   期信号分離回路。
2. 【請求項２】 前記基準レベルは、テレビジョン同期信
   号の垂直同期ブランキング期間内の１水平走査期間にお
   いて発生するサンプリングパルスによって、前記クラン
   プ回路から取り出したペデスタルクランプされた信号を
   サンプリングして得た信号であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の同期信号分離回路。