JP2814316B2 - 入力信号がテレビジョン信号の正しい同期成分を含んでいるか否かを判定する装置 - Google Patents

入力信号がテレビジョン信号の正しい同期成分を含んでいるか否かを判定する装置

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  • Synchronizing For Television (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロコンピュー
タを用いて、映像信号の同期成分が正しい状態にある
どうかを判定する装置に関する。
【0002】
【発明の背景】標準(即ち「放送」)搬送波周波数のテ
レビジョン信号にも非標準搬送波周波数のテレビジョン
信号にも同調し得る同調方式は、周波数の範囲を探査す
るために局部発振信号の周波数を変える手段と、適正な
同調が得られた状態を検出する手段を有する。この後者
の手段は、通常、中間周波数(IF)信号と公称値との
周波数関係を示す自動微同調(AFT)信号を検査する
装置と、ビデオ検波器の生成する復調信号が画像同期情
報を含むか否かを判定する装置を含んでいる。AFT信
号は画像または音声搬送波のいずれかに応じて適正同調
に対応する条件を呈示するので、同期情報のテストは、
探査中に発見された無線周波数(RF)搬送波が画像搬
送波であって音声搬送波ではないという確認をするとい
う形として行われる。このような同調方式は1989年
9月19日発行のタルツ(J.Tults)他の米国特
許第4868892号に記載されている。
【0003】有効な画像同期情報が存在するか否かを判
定するめに、テレビジョン受像機の同期信号分離器の出
力信号を評価する、いわゆる「同期存在」検知器のハー
ドウエア装置、即ち専用の論理素子を用いたものは、1
982年12月14日発行のタルツ(J.Tults)
の米国特許第4364094号に開示されている。
【0004】最近のテレビジョン受像機では、同調を含
む大低の制御機能がマイクロコンピュータで行われるか
ら、このマイクロコンピュータを同期存在検知にも用い
ることが望ましい。
【0005】大抵のマイクロコンピュータは種々のタイ
マおよび/またはカウンタ機能を実行するハードウエア
計数器を含んでいるが、このマイクロコンピュータのタ
イマ/カウンタに入力部を介して同期分離器の出力信号
を供給することが出来れば、マイクロコンピュータを利
用した同期情報の存在を検知する簡単な方法で、所定時
間中の同期分離器の出力信号の遷移回数をタイマ/カウ
ンタに計数させることが出来る。この計数値が所定数に
達すると、有効同期成分の表示が生成される。
【0006】上記の技法は外部からアクセスし得るタ
マ/カウンタ内蔵(オンボード)のマイクロコンピュー
タを必要とする。
【0007】マイクロコンピュータが外部からアクセス
し得るタイマ/カウンタを備えていても、そのタイマ/
カウンタを用いて時間管理や遠隔制御IR指令復号のよ
うに、割り込まれることのない上記以外の重要な機能も
実行することが望ましいのが普通である。
【0008】マイクロコンピュータのハードウエア・タ
イマ/カウンタの使用に関連する他の問題は、例えば、
同期分離器の出力信号に間隔がランダムな雑音パスルが
含まれているときなどの不良の環境で、一見正しいと思
るような結果が得られることがあるということであ
る。
【0009】
【発明の概要】この発明は、一部、ハードウエア・タイ
マ/カウンタを要しないソフトウエア制御される「同期
存在」検出器に関する。従って、タイマ/カウンタがマ
イクロコンピュータに内蔵してある場合には、これを他
の目的に利用することができる。この発明の1つの特徴
によれば、同期分離器の出力信号がマイクロコンピュー
タの通常の汎用入力部に供給され、多数の評価期間中
サンプリング間隔で非同期的にサンプリングされる。こ
のサンプリング間隔と評価期間はハードウエア・タイマ
によらずにそれぞれの命令セットを実行するに要する時
間によってそれぞれ設定される。各評価期間中に、同期
分離器の出力信号が有効な同期信号の各特性を備えてい
るか否かが判定される。この発明の他の特徴によれば、
各評価期間中の肯定的判定の結果の所定数のシーケンス
が生じた後にはじめて有効同期信号の表示が行われる。
【0010】
【実施例の詳細な説明】図1に示すテレビジョン受像機
は通常の態様に配置されたチューナ101、IF部10
3、ビデオ検波器105、ビデオ処理部107、AFT
検波器109、同期分離器111および同期処理部11
3を含む。同期分離器111は、チャンネルが適正に同
調されたとき、水平垂直の両同期パルスを含む合成同期
信号を生成する。
【0011】チューナ101は、位相固定ループ(PL
L)115の一部で、それによって制御される局部発振
器(図示せず)を含み、位相固定ループ115は、その
局部発振器(LO)信号の周波数を可変除算係数(分周
比)Nで割って得られた信号の周波数(および位相)を
基準周波数信号と比較することにより生成される誤差信
号に応じて、同調電圧(TV)を発生する。除算係
(分周比)Nはテレビジョン受像機の他の種々の機能も
制御するマイクロコンピュータ117によって制御され
る。図示の実施例では、この除算係数(分周比)Nを制
御するデータがマイクロコンピュータ117の入出力ポ
ート(端子)119からPLL 115に直列に供給さ
れる。この直列データの復号に用いるクロック信号はマ
イクロコンピュータ117の入出力ポート121からP
LL 115に供給される。
【0012】利用者は遠隔制御システムを用いて、チャ
ンネル選択を含むテレビジョン受像機の種々の機能を制
御することが出来るが、その遠隔制御システムの遠隔制
御受信機123だけが図1に示されている。遠隔制御受
信器123はマイクロコンピュータ117のいわゆる
「割り込み」入力端子125に結合されている。
【0013】マイクロコンピュータ117は利用者のチ
ャンネル選択に従ってPLL 115の除算係数(分周
比)Nを制御する。RFテレビジョン信号を標準周波数
搬送波と共に非標準周波数搬送波にも同調するために、
マイクロコンピュータ117はまたAFT検波器109
の発生するAFT信号の状態と同期分離器111の出力
信号の状態とに従って除算係数(分周比)Nを制御す
る。
【0014】詳言すれば、RF信号を検出してこれを非
標準周波数搬送波に同調するために、マイクロコンピュ
ータ117は、局部発振器周波数が選択されたチャンネ
ルに対する公称局部発振器周波数を含む探査範囲で比較
的小さいステップで変化させられるように、除算係
(分周比)Nを制御する。図1に示すように、AFT信
号は公称周波数値の両側に正と負の振幅範囲即ち「山」
を有する全体としてS字型の振幅対周波数特性を持って
いる。AFT比較部127内に閾値比較器は、AFT信
号の振幅が2つの振幅範囲の1つに入ったときを判定す
る。このAFT比較器127内の閾値比較器の出力信号
はマイクロコンピュータ117の入出力ポート129
a、129bに供給される。局部発振器周波数は上昇し
つつあると仮定すると、そのAFT信号の振幅がある変
化ステップで正の振幅範囲にあり、次のステップでは、
負の振幅範囲にあるとき、搬送波の存在が表示される。
【0015】AFT検波器109は画像搬送波と音声搬
送波の双方に対して同様に応動し、従って、AFT信号
にだけ依存しておれば同調誤差を生じることがある。従
って、同期分離器111の出力信号を検査して、それに
有効水平同期成分が含まれているか否かが判定される。
有効同期信号は音声搬送波でなく画像搬送波が検出され
たことを示す。
【0016】同調装置は以上述べた点までは、前記タル
ツ(J.Tults)の米国特許第4868892号に
開示されたものと同様であるが、この発明の同調システ
ムは同期分離器111の出力が専用の論理回路によらず
にソフトウエア制御されるアルゴリズムを用いてマイク
ロコンピュータ117により直接評価される点が異な
る。
【0017】このアルゴリズムを図2のフローチャート
によって説明する前に、そのアルゴリズムとその利点の
いくつかの理解を容易にするために、マイクロコンピュ
ータ117の基本構成を簡単に説明する。
【0018】マイクロコンピュータ117は、読出し専
用記憶装置(ROM)133とンダムアクセス記憶装
置(RAM)135と連絡する中央処理装置(CPU)
131含み、CPU 131はRAM 135に記憶さ
れたデータをROM 133に記憶された1組の命令
(即ちプログラム)に従って処理する。データは入出力
(I/O)装置137を介してCPU 131と種々の
入出力ポート(端子)との間に結合される。水晶制御ク
ロック発振器139がマイクロコンピュータ117の種
々の部分に種々のクロック信号やタイミング信号を供給
する。
【0019】前述のように、マイクロコンピュータ1
7は「割り込み」入力端子125を有する。割り込み信
号、例えば正のパルスをその割り込み入力端子125に
受けると、CPU 131は直ちに主制御プログラムの
行に割り込み、「割り込み」プログラムを動作を開始
する。この動作は、遠隔制御受信器123から「割り込
み」入力125に供給される遠隔制御信号の復号に関し
て例をあげて後述する。
【0020】マイクロコンピュータ117はまた、CP
U 131に結合されたいわゆるハードウエアの「タイ
マ/カウンタ」141を含む。図示の実施例では、この
タイマ/カウンタ141は、クロック発生器139の発
生するクロック信号のクロックパルスを連続受信して計
数する。タイマ/カウンタ141は種々のタイマ/カウ
ンタ機能に用いることができる。
【0021】例えば、タイマ/カウンタ141は、パル
ス信号の最初の遷移の生じたときにそれに初期計数値を
ロードし、そのパルス信号の第2の遷移の生じたときの
最終計数値を求め、2つの計数値を減算することによ
り、パルス信号の一部分の持続時間の測定に使用するこ
とも出来る。この実施例では、遠隔制御信号を復号する
ために、タイマ/カウンタ141と割り込み入力125
とを用いて遠隔制御信号の各パルス間の時間を測定す
る。即ち、「割り込み」入力125に最初の遠隔制御パ
ルスが入ると、割り込みプログラムが開始されてタイマ
/カウンタ141に初期値がロードされ、第2の遠隔制
御パルスが入ると、そのタイマ/カウンタ141が達し
た最終計数値がCPU 131によって、求められる。
この計数値を初期値から差し引いて両遠隔制御パルス間
の時間間隔が算定される。例えば、長い時間間隔を論理
「1」に対応させ、短い時間間隔を論理「0」に対応さ
せることができる。
【0022】この実施例では、タイマ/カウンタ141
はまた現時刻の管理に用いられる。タイマ/カウンタ1
41が最大計数値に達する度にRAM 135のレジス
タに記憶された現時刻を示す計数値が進められる。
【0023】タイマ/カウンタ141はまた、例えば、
前述のように正向きまたは負向きの遷移間の時間間隔を
測定することにより、同期分離器111の出力信号の評
価に用いることも出来る。しかし、この実施例では、既
にタイマ/カウンタ141と割り込み入力125は遠隔
制御信号の復号に用いられている。また、タイマ/カウ
ンタ141を同期分離器111の出力信号の評価に用い
ることができるのは、誤差(エラー)を前提とした比較
的単純な時間測定を行う場合に限られる。
【0024】この発明の推奨実施例では、同期分離器1
11の出力をハードウエアのタイマ/カウンタ141で
なくソフトウエアのアルゴリズムを用いて評価する。こ
のアルゴリズムによると、タイマ/カウンタ141が他
の機能に使用し得る上、同期分離器111の出力信号を
マイクロコンピュータ117の通常の汎用入出力部(端
子)143に供給することが出来る。図2のフローチャ
ートでは、その入出力部143が端子Aで表されてい
る。
【0025】マイクロコンピュータ117の制御プログ
ラムの有効同期情報の有無の判定に関する部分の詳細な
フローチャートを図2に示す。また、対応するプログラ
ムの「リスト」といくつかの性能特性の識別を表1に示
す。このリストに示したコードはモトローラ社(Motoro
la Semiconductor Products,Inc)の6805型マイクロ
コンピュータを含むいわゆるテレカット(TELEKAT)テレ
ビジョン制御ICのものである。このテレカットICは
また輝度、コントラスト、彩度、色、音量のような種々
のテレビジョン制御機能用のデジタル・アナログ変換器
と共にチューナ制御位相固定ループも含み、更に、その
とき同調されているチャンネルのチャンネル番号のよう
な情報のオンスクリーン表示に適するキャラクタ信号を
発生するキャラクタ発生器も含んでいる。
【0026】前述のように、同期存在アルゴリズムは本
来、所定数のほぼ正確な持続時間(約5マイクロ秒)で
ほぼ正確な周期(約64マイクロ秒)の水平同期パルス
が、与えられた回数の試験サイクル中に起るか否かを判
定するものである。各試験期間中に、マイクロコンピュ
ータ117のソフトウエアプログラムが4マイクロ秒間
隔でサンプリングしつつ端子Aの正の同期パルスを「探
査」する。通常の水平同調パルスの最小持続時間が4マ
イクロ秒であるから、このサンプリング・レート(率)
が望ましい。1つの同期パルスの検出後、予想通りに次
のパルスが約60マイクロ秒後に起こることを確認する
ためにプログラムは入力のサンプリングを継続する。
【0027】図2に示す同期存在検出アルゴリズムに
は、マイクロコンピュータ117のRAM135に記憶
されたいくつかの変数が用いられる。
【0028】「A」は1つの有効水平同期パルスに対し
て起こった試験サイクルの数で、128回の試験サイク
ルが実行される。128という数は、テレビジョンフィ
ールドの約1/2に対応し、垂直ブランキング期間に起
る倍周波数パルスによる誤差を考慮しても充分長いため
に選ばれたものである。
【0029】「SYNCPCNT」は有効水平同期パル
スの存在が認められた回数である。SYNCPCNT計
数が104より大きいことは正しい同期情報の存在を示
す。104という数は128回の試験サイクルでいくつ
かの不良結果が出ることを考慮して選ばれたものであ
る。その予想されるいくつかの不良結果は、垂直ブラン
キング期間に含まれる倍周波数の狭い幅の等化パルスと
広い幅の垂直同期パルスによる。
【0030】同期検出プログラムに用いられるサンプリ
ング間隔、評価期間および遅延時間は、タイマ/カウン
タ141を用いずに(リスト記載のDECXのような)
命令を実行するに要する時間によって設定される。即
ち、リストによると、フローチャートに示す小ループは
実行時間の点で同一である。命令BRSETは同期分離
器111の出力信号の論理レベルを試験するもので、
2.5マイクロ秒で実行される。命令DECXとBNE
は命令BRSET相互間で交互に用いられるもので、双
方とも1.5マイクロ秒で実行される。この結果、1ル
ープの実行時間は8マイクロ秒となり、同期分離器11
1の出力信号は各ループ中で4マイクロ秒間隔で2回試
験される。命令DECXはRAM 135のレジスタ
(X)の内容が1だけ減じられるようにする。命令BN
EはレジスタXの内容が0に達したか否かを点検し、割
当て時間が経過したか否かを判定する。しかし、機能動
作を比較的簡単に示すために、TIMEやDELAYの
ような変数は通常のタイマ/カウンタで設定されるかの
ようにフローチャートに示されている。
【0031】フローチャートにおいて、命令PORT$
Aは端子Aに供給される同期分離器111の出力信号を
サンプリングさせるもので、端子Aと命令のPORT$
Aを変数のAと混同してはならない。
【0032】次の同期検出アルゴリズムの説明において
は、図2に示すフローチャートのブロックの引用番号を
適時に示す。
【0033】同期検出アルゴリズムは、前述の探査動作
中にAFT信号を検査することにより搬送波の存在が検
出されると開始される(ENTER)。
【0034】プログラムの同期存在部分の開始後、SY
NCPCNTが計数0にセットされ、Aが計数128に
セットされる(ステップ201)。次に、TIMEが0
にセットされ(ステップ202)、同期分離器111の
出力信号が「高」レベル(論理「1」)になるか、72
マイクロ秒の時間が経過するまで、4マイクロ秒毎に端
子Aでサンプリングが行われる(ステップ203、20
4、205)。72マイクロ秒の時間は、端子Aに有効
同期信号がない場合の、「ロックアップ」を防ぐディフ
ォールト(省略)または「脱出(エスケープ)」条件を
与える。端子Aに論理「1」が現れると、10マイクロ
秒の遅延後、再び端子Aでサンプリングが行われ、論理
「0」があるかどうか判定される(ステップ206、2
08)。ステップ203、205、206、208は、
同期分離器111の出力に持続時間が10マイクロ秒よ
り長くない「高」レベルのパルスが発生したか否かを判
定するのに用いられる。ステップ208の肯定の結果
(YES)は水平同期パルスの存在の可能性を示す。
【0035】ステップ208の結果が肯定(YES)の
ときは、40マイクロ秒の時間が経過するか、同期分離
器111の出力に論理「1」が現れるまで、4マイクロ
秒毎に端子Aのサンプリングが継続される(ステップ2
08、209、210)。タイマはこの評価のためにス
テップ207で初期化される。ステップ208、20
9、210は、水平同期パルス間の時間間隔より若干短
い時間中同期分離器111の出力が低レベルであるか否
かを判定するのに用いられる。
【0036】40マイクロ秒の低レベル期間の存在が認
められると(ステップ208、209、210)、高レ
ベルが検出されるか、24マイクロ秒が経過するまで、
再び端子Aのサンプリングが4マイクロ秒間隔で行われ
る(ステップ221、212、213、214)。ステ
ップ211、212、213、214は40マイクロ秒
の低レベル期間後に別の水平同期パルスが生じるか否か
の判定に用いられる。24マイクロ秒の時間はデイフォ
ールト条件を与えるものである。
【0037】少なくとも40マイクロ秒の低レベル期間
だけ隔てられた、水平同期パルスに対応する、連続2つ
の高レベル期間が現れると(ステップ212でYE
S)、計数値SYNCPCHTが1だけ進められ(ステ
ップ215)、計数値Aが1だけ減じられる(ステップ
216)。この点でAがまだ0に達していなければ(ス
テップ217でNO)、プログラムはステップ206に
戻って次のパルス間の期間を検査する。
【0038】1つの評価サイクル中に(ステップ202
−214)、不適正な同期成分を示す何等かの条件が検
出されると、Aは1だけ減じられるが(ステップ21
8)、SYNCPCNTを1だけ進めることは行われな
い。(1)72マイクロ秒中に高レベルが生じなかった
時(ステップ203、204、205)、(2)高レベ
ルが10マイクロ秒より長かった時(ステップ206、
208)、(3)40マイクロ秒の低レベルが生じなか
った時(ステップ208、209、210)、あるいは
(4)24マイクロ秒以内に第2の高レベルが生じなか
った時(ステップ212、213、214)のいずれか
の時、不良が表示される。この点でAが0に達していな
ければ(ステップ219でNO)、水平同期パルスを探
査するためにもう1度評価サイクルが開始される(ステ
ップ202)。
【0039】ステップ217か219で計数値Aが0に
達し、128回の完全な評価が行われたことを示すと、
SYNCPCNTが評価される(ステップ220)。S
YNCPCNTが104より大きい場合は、有効同期成
分の存在を示すフラグレジスタが論理「1」にセットさ
れる(ステップ221)。然る後、同期存在アルゴリズ
ムが「励起」され、局部発振器を「微同調」するために
AFT信号がその2つの「山」の間に来るまで、局部発
振周波数を極めて小さいステップで変化させることによ
り、同調アルゴリズムが続く。また、SYNCPCNT
が104を超えていなければ、フラグレジスタが論理
「0」にセットされて有効同期成分がないことを示す
(ステップ222)。然る後、同調アルゴリズムが画像
搬送波の探査を続ける。
【0040】この発明の実施例の説明に「マイクロコン
ピュータ」という語を用いたが、「マイクロプロセッ
サ」という語も少なくともこの発明に関しては「マイク
ロコンピュータ」と同義であることは当業者に自明であ
る。
【0041】このプログラムの同期検出部分の実行の総
時間は約8ミリ秒である。利用者の発した指令を点検し
たり、種々のテレビジョン機能を制御するというような
機能のためのほどほどの回数のプログラム割り込みは、
同期検出プログラムの実行に大きな影響を及ぼすことは
ない。割り込み毎に検出される同期パルスの数が極めて
少しだけ減じることがあるが、これは同期パルスの予測
計数値(SYNPCNT)の閾値を減じることにより容
易に補償出来る。
【0042】この発明を米国で用いられているNTSC
テレビジョン信号標準による同期成分について例示説明
したが、例示した実施例の教示により、この発明がPA
LやSECAMのような他のテレビジョン信号標準によ
る同期成分にも応用し得ることは当業者に自明である。
【0043】同期存在検出器を、AFT信号が最初搬送
波の存在を示した後、音声搬送波でなく画像搬送波が同
調されたことを同期信号の存在を用いて確認する同調方
式について説明したが、この同期存在検出器は、AFT
検波器なしで、例えばテレビジョン信号の存在を示すた
めに用いることも出来ることは当業者に自明である。
【0044】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明により構成され、動作するマイクロコ
ンピュータ利用型「同期存在検出器」を用いた同調シス
テムを含むテレビジョン受像機のブロック図である。
【図2】図1に示す同調システムのマイクロコンピュー
タの「同調存在」検出に関する制御プログラムの部分の
フローチャートである。
【符号の説明】
111 同期成分生成手段 117 マイクロコンピュータ 131 中央制御装置 133 135 記憶手段 143 ポートの1つ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−14577(JP,A) 特開 昭62−200986(JP,A) 特開 平1−125062(JP,A) 特開 昭63−193780(JP,A) 米国特許4868892(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/04 - 5/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央処理装置と、複数個のポートと、こ
    のポートを上記中央処理装置に結合する手段とを含むマ
    イクロコンピュータと、 上記マイクロコンピュータの上記中央処理装置に結合さ
    れていて、上記マイクロコンピュータを制御するための
    命令のプログラムを記憶する記憶手段と、を具え、 上記マイクロコンピュータの上記複数個のポートの中の
    1つには入力信号が結合され、 上記マイクロコンピュータは、テレビジョン信号に対し
    て非同期に動作するものであり、 また、上記マイクロコンピュータは、上記プログラムに
    従って、(1)第1の所定数の評価期間中の各評価期間
    において、上記テレビジョン信号に対して非同期に上記
    入力信号を繰返しサンプリングして、上記各評価期間に
    おける上記入力信号の複数のサンプルが、正しい同期成
    分の振幅形状の一部を表す特定の振幅形状に対応してい
    るか否かを判定し、(2)上記第1の所定数の上記評価
    期間の後で、第2の所定数を上記第1の所定数より少な
    い数としたときに、上記入力信号の複数のサンプルが少
    なくとも上記第2の所定数の上記評価期間において上記
    特定の振幅形状に対応した場合には上記入力信号が正し
    い同期成分に対応していることを示す表示を発生する
    のである、入力信号が テレビジョン信号の正しい同期成分を含んで
    いるか否かを判定する装置。
  2. 【請求項2】 上記サンプリングの間隔および上記評価
    期間は各命令の実行に要する時間に応じて設定されるも
    のである、請求項1に記載の装置。
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