JP2659463B2 - 時間軸補正装置の時間軸誤差検出回路 - Google Patents

時間軸補正装置の時間軸誤差検出回路

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フィードフォワード型
の時間軸補正装置においてバースト信号の振幅データに
基づいて時間軸誤差を検出する時間軸補正装置の時間軸
誤差検出回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】VTR等に備えられるフィードフォワー
ド型の時間軸補正装置は、時間軸誤差を含んだ映像信号
を正確な基準クロックでディジタルに変換した振幅デー
タに所定の演算処理を施すことにより時間軸誤差を求
め、この時間軸誤差に基づいて時間軸の補正を行うよう
になっている。以下に、時間軸誤差を検出する時間軸誤
差検出回路について説明する。
【0003】この種の時間軸誤差検出回路は、図5に示
すように、4相シリアル/パラレル変換回路(図中、4
相S/P)21と、減算回路22・23と、平均化回路
24・25と、逆正接演算用ROM26とを備えてい
る。上記時間軸誤差検出回路では、例えば、バースト信
号の4倍の周波数のクロックでディジタルに変換された
映像信号からバーストデータ(バースト信号のディジタ
ルデータ)を抜き出し、このバーストデータを4相シリ
アル/パラレル変換回路21に通過させることにより、
1周期単位で4つのバーストデータx4n,x4n+1,x
4n+2,x4n+3(nはバースト信号の周期数)を同時に得
ている。これらバーストデータx4n,x4n+1,x4n+2
4n+3は、図6に示すように、Kをバースト信号の振幅
とし、Lを直流レベルとし、θを時間軸誤差とすると、
次式で与えられる。 x4n=L+K(sinθ)n …式1 x4n+1=L+K(cosθ)n …式2 x4n+2=L−K(sinθ)n …式3 x4n+3=L−K(cosθ)n …式4 次に、上記バーストデータx4n,x4n+1,x4n+2,x
4n+3を用いて、減算回路22・23でx4nとx4n+2との
差分およびx4n+1とx4n+3との差分を次式のようにして
求める。 x4n−x4n+2=2K(sinθ)n …式5 x4n+1−x4n+3=2K(cosθ)n …式6 そして、このようにして求めた差分の正弦成分(式5)
および余弦成分(式6)を、ノイズ等の影響を軽減する
ために、平均化回路24・25により次式に基づいてそ
れぞれn周期分平均化することにより、図7に示すよう
な正弦データIsinおよび余弦データIcosを得る。
【0004】
【数1】
【0005】さらに、平均化回路24・25で得られた
正弦データIsinおよび余弦データIcosを逆正接演算用R
OM26に入力することにより、両データIsin・Icosを
基に、次式で表される逆正接演算データが時間軸誤差θ
として出力される。 θ=tan-1(Isin/Icos) …式9 このように、上記の時間軸誤差検出回路では、バースト
データすなわちバースト信号の振幅を利用して時間軸誤
差θを検出するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
時間軸誤差検出回路において、時間軸誤差θを正しく検
出するには、正弦データIsinおよび余弦データIcosの位
相を互いに一致させる必要があり、そのために、正弦成
分および余弦成分をノイズの影響を十分軽減できる程度
に平均化回路24・25で平均化している。しかしなが
ら、この構成では、平均化の効果を得るために多数のバ
ーストデータが必要であるため、映像信号にバースト信
号が数周期分しか付加されていない場合、平均化によっ
てノイズの影響を十分軽減することができない。
【0007】これによって、例えばノイズ等の影響によ
り、図7に示すように、点Pにおける正弦データに対応
する位相θP と点Qにおける余弦データに対応する位相
θQ とが互いに一致しなくなる。このため、逆正接演算
用ROM26で時間軸誤差θを特定することができなく
なって、実質的に時間軸誤差θの検出が不可能になると
いう問題が生じる。
【0008】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、バースト信号が数周期分しか付加されてい
ない映像信号であっても、ノイズ等の影響下にあっても
確実に時間軸誤差を検出することができる時間軸誤差検
出回路の提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る時間軸補正
装置の時間軸誤差検出回路は、映像信号に付加されたバ
ースト信号をその4倍の周波数のクロックでサンプリン
グしてディジタル化することにより得られた振幅データ
を、バースト信号の半周期間隔をおいたもの同士の差分
をバースト信号の1周期単位で求める減算手段と、この
減算手段により得られた差分の正弦成分と余弦成分とを
それぞれバースト信号の周期数分だけ平均化する平均化
手段と、この平均化手段により得られた正弦成分の平均
値および余弦成分の平均値に逆正接演算を施す逆正接演
算手段とを備えた時間軸補正装置の時間軸誤差検出回路
において、上記の課題を解決するために、以下のように
構成されていることを特徴としている。
【0010】すなわち、上記時間軸補正装置の時間軸誤
差検出回路は、上記正弦成分の平均値に対応する位相と
上記余弦成分の平均値に対応する位相との間にずれが生
じたときに、そのずれをなくすように上記両平均値を補
正する平均値補正手段を備えている。
【0011】
【作用】上記の構成では、ノイズ等による影響を軽減す
るため、平均化手段で正弦成分および余弦成分が平均化
されるが、それぞれの平均値に対応する位相が互いに一
致していないと、逆正接演算手段によって両平均値を用
いて逆正接演算を行うことができなくなる。そこで、正
弦成分の平均値に対応する位相と余弦成分の平均値に対
応する位相との間にずれが生じた場合、平均値補正手段
により、そのずれがなくなるように上記両平均値を補正
することで、上記両平均値にそれぞれ対応する位相を一
致させることができ、逆正接演算手段による逆正接演算
が可能になる。
【0012】それゆえ、時間軸誤差を検出するためのバ
ースト信号が数周期分しか付加されていない映像信号で
あっても、ノイズ等の影響によって時間軸誤差が正しく
検出されないといった不都合がなくなる。
【0013】
【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図4に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0014】本実施例に係る時間軸誤差検出回路は、図
1に示すように、4相シリアル/パラレル変換回路(図
中、4相S/P)1と、減算回路2・3と、平均化回路
4・5と、データ補正回路6と、逆正接演算用ROM7
とを備えている。
【0015】上記4相シリアル/パラレル変換回路1に
は、バースト信号のディジタルデータであるバーストデ
ータ(振幅データ)が入力されるようになっている。こ
のバーストデータは、バースト信号の4倍の周波数のク
ロックでディジタルに変換された映像信号から取り出さ
れたものであり、バースト信号1周期について4点でサ
ンプリングされたものである(図6参照)。4相シリア
ル/パラレル変換回路1は、シリアルで入力される上記
バーストデータをパラレルに変換して4つのバーストデ
ータx4n,x4n+1,x4n+2,x4n+3(nはバースト信号
の周期数)を1周期毎に出力するようになっている。
【0016】減算手段としての減算回路2は、上記バー
ストデータx4nからバーストデータx4n+2を前述の式5
に従って減算し、両者の差分として正弦成分を求める回
路である。同じく減算手段としての減算回路3は、上記
バーストデータx4n+1からバーストデータx4n+3を前述
の式6に従って減算し、両者の差分として余弦成分を求
める回路である。すなわち、減算回路2・3は、バース
トデータのバースト信号の半周期間隔をおいたもの同士
の差分をバースト信号の1周期単位で求めるようになっ
ている。
【0017】平均化手段としての平均化回路4・5は、
上記正弦成分および余弦成分にノイズ等の影響で発生す
る誤差を軽減するために設けられている。平均化回路4
は、減算回路2で得られた正弦成分を前述の式7に従っ
てバースト信号の周期数分だけ平均化して、正弦成分の
平均値として正弦データIsinを求める回路である。平均
化回路5は、減算回路3で得られた余弦成分を前述の式
8に従ってバースト信号の周期数分だけ平均化して、余
弦成分の平均値として余弦データIcosを求める回路であ
る。
【0018】平均値補正手段としてのデータ補正回路6
は、上記正弦データIsinに対応する位相と余弦データIc
osに対応する位相との間に生じる位相差の1/2を求め
てこれを補正データとし、進んでいる位相に対してその
補正データを減算する一方、遅れている位相に対してそ
の補正データを加算する回路である。すなわち、データ
補正回路6は、上記の処理を行うことにより、正弦デー
タIsinと余弦データIcosとにそれぞれ対応する位相同士
のずれをなくすように補正を行い、正弦データIsinおよ
び余弦データIcosの代わりに、補正した位相のデータを
後述する逆正接演算用ROM7の入力データとして出力
するようになっている。
【0019】逆正接演算手段としての逆正接演算用RO
M7は、データ補正回路6により補正された後述の位相
データΣRsin ・ΣIcos (それぞれ正弦データIsinと
余弦データIcosに対応している)に基づいて前述の式9
によって決まる時間軸誤差θを、予め個々の位相データ
ΣRsin ・ΣIcos の組み合わせに応じて記憶している
関数発生ROMである。すなわち、逆正接演算用ROM
7は、位相データΣRsin ・ΣIcos を入力データ(ア
ドレス)として、時間軸誤差θを読出すように構成され
ている。
【0020】ここで、データ補正回路6について図2を
参照してさらに詳しく説明する。
【0021】データ補正回路6は、ROM8と、加減算
回路9と、演算処理判定回路10と、加減算判定回路1
1と、減算回路12と、理論値設定回路13と、1/2
演算回路14と、補正データ加減算回路15・16と、
補正データ加減算判定回路17とを備えている。
【0022】ROM8は、平均化回路4からの正弦デー
タIsinと、平均化回路5からの余弦データIcosとのそれ
ぞれに対応する位相データΣRsin ・ΣIcos を出力す
るメモリである。このROM8は、図3に示すように、
1周期(2π)の範囲を等分(例えば64等分)して、
正弦データIsinと余弦データIcosとが存在する範囲を所
定位相の間隔で定める位相データΣRsin (図中、α1
・α2 …)と位相データΣIcos (図中、β1 ・β
2 …)とが予め記憶されている。例えば、正弦データIs
inが、そのレベルをaとしたときに0<a<2Kとなる
ものである場合、1つの正弦データに対して2つの位相
データΣRsin が記憶されている。すなわち、ROM8
は、入力された正弦データIsinと余弦データIcosとを入
力データ(アドレス)として、それぞれに対応する位相
データΣRsin ・ΣIcos を出力するようになってい
る。
【0023】加減算回路9は、図3に示すように、正弦
データIsinおよび余弦データIcosの1周期を4つのブロ
ックに分割して、同一のブロックに属する位相データΣ
Rsin ・ΣIcos に対し、ブロック毎に定められた加算
または減算を施す回路である。加減算回路9は、例え
ば、上記4つのブロックをA〜Dブロックとし、位相デ
ータΣRsin ・ΣIcos をそれぞれα・βとすると、各
ブロックに対し以下に示す式で演算を行うようになって
いる。 Aブロック: α−β=X …式10 B・Dブロック:α+β=X …式11 Cブロック: β−α=X …式12 また、αおよびβは、正弦データIsinおよび余弦データ
Icosにノイズ等の影響がなく正常である場合、すなわ
ち、正弦データIsinと余弦データIcosとにそれぞれ対応
する位相同士にずれがない場合、上記の各式による演算
結果Xが一定の理論値となるように設定されている。
【0024】演算処理判定回路10は、加減算回路9が
どのような演算を行うかを、ROM8からの位相データ
ΣRsin ・ΣIcos が上記のどのブロックに属するかに
よって判定する回路であり、その判定により上式のうち
いずれかを加減算回路9に対して指定するようになって
いる。一方、加減算判定回路11は、上記のように判定
された演算を実行するための加算または減算の選択を、
演算処理判定回路10と同様にROM8からの位相デー
タΣRsin ・ΣIcos により判定する回路であり、加減
算回路9に対しその判定結果を指定するようになってい
る。
【0025】減算回路12は、各ブロック毎に上記理論
値を記憶しており、この理論値から加減算回路9で得ら
れる演算結果を減算して位相差データYを発生する回路
であり、それぞれの理論値が理論値設定回路13により
設定されるようになっている。また、理論値設定回路1
3は、ROM8からの位相データΣRsin ・ΣIcosに
基づいて、減算回路12における理論値をブロック毎に
設定する回路である。
【0026】そして、1/2演算回路14は、減算回路
12の減算結果を1/2に除して位相データΣRsin ・
ΣIcos にそれぞれ応じた補正データY1 ・Y2 を発生
する回路である。この1/2演算回路14は、除算結果
の小数点以下を切り捨てて補正データY1 とする一方、
除算結果の小数点以下を切り上げて補正データY2 とす
るようになっている。
【0027】補正データ加減算回路15は、位相データ
ΣRsin に補正データY1 を加算または減算する回路で
あり、補正データ加減算回路16は、位相データΣIco
s に補正データY2 を加算または減算する回路である。
すなわち、これら補正データ加減算回路15・16は、
各ブロックに対し以下に示す式で演算を行うようになっ
ている。 Aブロック: α+Y1 ,β−Y2 …式13 B・Dブロック:α+Y1 ,β+Y2 …式14 Cブロック: α−Y1 ,β+Y2 …式15 補正データ加減算判定回路17は、補正データ加減算回
路15・16で上記の各式を実行するための加算または
減算の選択を、ROM8からの位相データΣRsin ・Σ
Icos により判定する回路であり、補正データ加減算回
路15・16に対しその判定結果を指定するようになっ
ている。
【0028】上記の構成において、4相シリアル/パラ
レル変換回路1にシリアルのバーストデータが入力され
ると、ここから4つのバーストデータx4n,x4n+1,x
4n+2,x4n+3が出力され、減算回路2・3でこれらを用
いて式5および式6の演算が行われることにより、正弦
成分と余弦成分とが得られる。正弦成分は、平均化回路
4でn周期分平均されて正弦データIsinとなり、余弦成
分は、平均化回路5でn周期分平均されて余弦データIc
osとなる。
【0029】ここで、例えば、時間軸補正が施される映
像信号にバースト信号が比較的短い期間、例えば数周期
分しか付加されていない場合、図4に示すように、点P
における正弦データIsinおよび点Qにおける余弦データ
Icosは、ノイズ等の影響が十分軽減されず、それぞれに
対応する位相θP ・θQ が一致しなくなる。そこで、、
このような場合は、データ補正回路6によって以下のよ
うにデータの補正が施される。
【0030】正弦データIsinおよび余弦データIcosを入
力データとしてROM8に入力すると、それに応じて位
相データΣRsin ・ΣIcos が読出される。これら位相
データΣRsin ・ΣIcos に対し、加減算回路9にて演
算処理判定回路10と加減算判定回路11とによって指
定された式10ないし式12のいずれかの演算が行われ
る。例えば、位相データΣRsin ・ΣIcos がともにC
ブロックに属している場合、式12による演算が行われ
るが、その減算結果Xは、ノイズ等の影響によって理論
値と異なる値になっている。次いで、減算回路12で
は、例えば、$10という理論値が理論値設定回路13
により設定されると、$10から上記減算結果Xが減算
されることにより位相差データYが得られる。この位相
差データYは、勿論、位相差|θQ −θP |に応じたも
のである。
【0031】この位相差データは、1/2演算回路14
により1/2に除算されて、補正データY1 ・Y2 とな
る。これら、補正データY1 ・Y2 は、補正データ加減
算判定回路17による判定で、それぞれ補正データ加減
算回路15・16にて、位相データΣRsin ・ΣIcos
に加算または減算される。これによって、補正データY
1 ・Y2 により補正された位相データΣRsin ±Y1
ΣIcos ±Y2 が得られる。例えば、Cブロックに属す
る位相データΣRsin ・ΣIcos に対しては、式15に
よる演算が行われ、その結果、位相データΣRsin −Y
1 ・ΣIcos +Y2 が得られることになる。
【0032】このようにして、位相データΣRsin ・Σ
Icos の補正を行うことにより、図4に示すように、結
果として、正弦データIsinと余弦データIcosとが、それ
ぞれ互いに一致する位相における点P0 と点Q0 とに補
正されたことになる。そして、補正された位相データΣ
Rsin ±Y1 ・ΣIcos ±Y2が逆正接演算用ROM7
に入力されると、それに応じた時間軸誤差θ0 が出力さ
れる。
【0033】以上述べたように、本実施例によれば、映
像信号にバースト信号が数周期分しか付加されていない
場合に、正弦データIsinおよび余弦データIcosが平均化
回路4・5によりノイズ等の影響を十分軽減されなくて
も、常に時間軸誤差θ(θ0)を検出することができ
る。
【0034】
【発明の効果】本発明の時間軸補正装置の時間軸誤差検
出回路は、以上のように、平均化手段により得られた正
弦成分の平均値に対応する位相と、同じく平均化手段に
より得られた上記余弦成分の平均値に対応する位相との
間にずれが生じたときに、そのずれをなくすように上記
両平均値を補正する平均値補正手段を備えており、この
平均値補正手段により補正された上記両平均値に基づい
て逆正接演算手段による逆正接演算を行うようにした構
成である。
【0035】これにより、上記両平均値がそれぞれに対
応する位相同士のずれがなくなるように補正されるの
で、その補正値を用いて逆正接演算手段による逆正接演
算が可能になる。それゆえ、バースト信号が数周期分し
か付加されていない映像信号に対しても、ノイズ等の影
響を受けることなく時間軸誤差を確実に検出することが
できる。従って、本発明を採用すれば、ノイズ等に対し
て時間軸誤差の検出が不能になる事態を回避して、時間
軸補正装置の信頼性を向上させることができるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の時間軸誤差検出回路の要部の構成を示
すブロック図である。
【図2】図1の時間軸誤差検出回路におけるデータ補正
回路の概略構成を示すブロック図である。
【図3】図2のデータ補正回路における位相データの割
り当てを示す正弦データおよび余弦データをアナログ的
に表した波形図である。
【図4】図2のデータの補正動作を説明する正弦データ
および余弦データをアナログ的に表した波形図である。
【図5】従来の時間軸誤差検出回路の要部の構成を示す
ブロック図である。
【図6】標本化点を付記したバースト信号の波形図であ
る。
【図7】図5の時間軸誤差検出回路の動作を説明する正
弦データおよび余弦データをアナログ的に表した波形図
である。
【符号の説明】
1 4相シリアル/パラレル変換回路 2・3 減算回路(減算手段) 4・5 平均化回路(平均化手段) 6 データ補正回路(平均値補正手段) 7 逆正接演算用ROM(逆正接演算手段)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】映像信号に付加されたバースト信号をその
    4倍の周波数のクロックでサンプリングしてディジタル
    化することにより得られた振幅データを、バースト信号
    の半周期間隔をおいたもの同士の差分をバースト信号の
    1周期単位で求める減算手段と、この減算手段により得
    られた差分の正弦成分と余弦成分とをそれぞれバースト
    信号の周期数分だけ平均化する平均化手段と、この平均
    化手段により得られた正弦成分の平均値および余弦成分
    の平均値に逆正接演算を施す逆正接演算手段とを備えた
    時間軸補正装置の時間軸誤差検出回路において、上記正
    弦成分の平均値に対応する位相と上記余弦成分の平均値
    に対応する位相との間にずれが生じたときに、そのずれ
    をなくすように上記両平均値を補正する平均値補正手段
    を備えていることを特徴とする時間軸補正装置の時間軸
    誤差検出回路。
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