JP2838402B2 - テレビジョン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜発明の分野＞ この発明は、受信した画像信号に加える、あるいは画
像信号の代りに表示するためのラスタ走査形式のアルフ
アベツト、数字あるいはグラフイツク信号（以下ではこ
れらを「文字」の用語で総称する）を生成するための文
字信号発生器（以下ではこれを「文字発生器」と略称す
る）を有し、また文字発生器によつて生成される画素の
タイミングを制御するための画像信号のカラー・バース
ト成分にロツクされたクロツクを含む形式のテレビジヨ
ン装置またはモニタに関するものである。 ＜発明の背景＞ テレテキスト・データ、時間、チヤンネル・セツト、
コンピユータのデータ等の各種の形式の情報を表示する
ためにラスタ走査タイトル発生器はテレビジヨン受像機
で有用である。代表的な発生器では、個々のアルフアベ
ツト、数字あるいはグラフイツク記号は読出し専用メモ
リ（ROM）に記憶されたドツト・マトリツクス・パター
ンで表示される。ROMからの所望のドツト・パターンを
高速バツフアに転送し、バツフアからの文字ドツトある
いはピクセル（画素）をピクセルまたはドツト・クロツ
クと共に順次シフトすることによつて表示用の文字等が
発生される。このように形成された一連の信号は垂直お
よび水平スイープとある時間関係をもつて映像管に供給
され、ラスタ上の所望の位置にドツト・マトリツクス・
パターンを表示させる。 ピクセルのタイミングを決定するクロツクは“ライン
・ロツクド”あるいは“バースト・ロツクド”のいずれ
かとして知られている。ライン・ロツクド・クロツクは
水平ライン周波数の整数倍の周波数で動作するように同
期化されるものである。ピクセル・クロツクをライン・
ロツクすることは、ライン周波数が変化してもタイトル
信号の各文字ドツトが表示されたライン上の安定した位
置をとるという利点がある。例えば、ライン周波数が低
下してスイープが長くなると、ドツト・クロツク周波数
はそれに比例して低下し、長いスイープ時間を補償する
ためにピクセルの周期を長くする。ライン・ロツクド・
ピクセルの総合効果は、水平ライン周波数の変化による
ピクセルの幅および位置の変化は比較的目立たないとい
う点である。これは非標準または非安定ライン周波数を
もつた信号源（例えばビデオ・テープレコーダ、ビデオ
・デイスク・プレヤー等）によつて供給されるビデオ信
号と共にタイトルを表示するときに特に有効である。 文字発生器のドツト・クロツクをライン・ロツクする
と有利であるにも拘らず、バースト・ロツクを使用する
方が有利な場合もある。バースト・ロツクド方式では、
ピクセル・タイミングに使用されるクロツクは、バース
ト・キード位相ロツクド・ループ（PLL）によつて色副
搬送波周波数の倍数にロツクされる。バースト・ロツク
の利点は、通常のカラー・テレビジヨン受像機は入力バ
ーストにロツクされるカラー発振器を有しており、その
ため文字発生器用の別の高周波数ドツト・クロツクを必
要としない点である。また色副搬送波基準周波数は、受
信したビデオ信号の垂直ブランキング期間中に伝送され
るテレテキスト・データをデコーデイングするのに有効
である。バースト・ロツクド・クロツクは、複合ビデオ
信号が処理のためにサンプルされ且つデジタル形式に変
換されるデジタル・テレビジヨン受像機において特に重
要である。このような方式では、色副搬送波基準周波数
にロツクされたクロツクを使用することにより、表示さ
れた映像中に混色効果や他の好ましくないアーテイフア
クト（処理によつて人為的に生成される好ましくない可
視効果）を少なくすることができ、またクロマ復調を簡
単にすることができる。テレテキスト・デコーダによつ
て供給されるテレテキスト入力と外部データ入力との間
で切換可能なテレテキスト・デコーダと文字発生器とを
含み、バースト・ロツクド・クロツクと共に使用するこ
とを意図した集積回路は、ドイツ イー・テー・テー
インダストリーズ ゲー・エム・ベー・ハー（Deutsche
ITT Industries GmbH）より1981年９月に発行された
「DIGIT 2000 VLSI DIGITAL TV SYSTEM」という名称の
データ・ブツクの第139乃至141頁に示されている。 ＜発明の概要＞ この発明は、一部においては、文字発生器用のクロツ
クがライン走査（水平同期）周波数の倍数よりもむしろ
色副搬送波周波数の倍数にロツクされる形式のテレビジ
ヨン装置において生ずる問題を認識した点にある。その
問題は、後程第1A図、第1B図および第２図を参照して詳
細に説明するように、非標準ビデオ信号を受信するとき
に生ずる可能性のある表示された文字の一時的な空間歪
として現われる。こゝで言う非標準ビデオ信号は、色副
搬送波周波数と水平ライン周波数との比が特定の固定し
た標準値（例えばNTSCの場合の227.5:1,PALの場合の28
3.75:1）に一致していないビデオ信号と定義されるもの
である。非標準信号を発生する信号源には、ビデオ・テ
ープレコーダ、ビデオ・デイスク・プレヤー、ビテオ・
ゲーム・ユニツト、ホーム・コンピユータ等がある。 この発明によるテレビジヨン受像機は、ビデオ入力信
号に応答して表示手段に供給される処理されたビデオ出
力信号を発生するビデオ処理手段を含んでいる。発振器
手段は、ビデオ入力信号の色副搬送波周波数の倍数にロ
ツクされた周波数をもつたクロツク信号を発生する。文
字発生器手段は、ラスタ走査形式の表示手段に、ここで
は「文字信号」の用語で総称される前述のアルファベッ
ト、数字あるいはグラフィック記号等を表わす文字信号
（補助映像信号）を供給し、これらの文字信号の各ライ
ンは複数の文字素子からなる。文字発生器手段は文字素
子のタイミングを制御するために、発振器手段に結合さ
れたタイミング・クロツク入力を有している。位相誤差
測定手段はクロツク信号の所定の変移とビデオ入力信号
の水平同期成分との間の時間差に比例する誤差（スキユ
ー）指示信号を供給する。可変遅延手段が文字発生器手
段と測定手段とに結合されており、上記誤差指示信号に
従つて文字信号とクロツク信号のいずれか一方に遅延を
与える。 ＜実施例の詳細な説明＞ 以下、図を参照しつゝこの発明を説明する。なお、各
図で同じ素子は同じ参照番号で示す。 第２図の波形Ｂは、ビデオ信号が、ライン当り正確に
227.5サイクルの色副搬送波周波数が存在するNTSC方式
に一致する場合に、波形Ａによつて表わされるビデオ信
号のカラー・バースト成分の４倍の周波数で動作するよ
うに位相ロツクされたクロツクの出力を示す。図示のよ
うに１ライン期間に正確に910のクロツク・サイクルが
あり、従つて水平同期パルスの中心に対する第１のクロ
ツク・パルス（No.1）の位置（Ｘ）は、ラインＮとそれ
が次のラインＮ＋１にあるときとで同じ位置にある。従
つて、水平スイープが波形Ａのライン周波数にロツクさ
れるテレビジヨン受像機中の文字発生器によつて生成さ
れるピクセルを調時するためにクロツクが使用される
と、表示された文字ドツトは正しく垂直に配列される。
例えば、ラインＮ上の所定のクロツク・パルスによつて
開始された文字ドツトは、第1A図に示されているように
次のラインＮ＋１上で正確に同じ位置にある。このよう
な標準信号の場合は、クロツクと水平同期信号との間の
誤差（スキユー）すなわち時間差Ｘは、それがライン毎
に一定であるから、全く問題にはならない。 前に定義したような非標準信号の場合は、誤差は第２
図の波形Ｃを示すようにライン毎で一定にならず、この
変化する誤差すなわち位相スリツプによつて第1B図に示
すような文字の空間的な一時的歪を生じさせる。これ
は、偏向装置は同期信号（波形Ａ）にロツクされている
が、バーストにロツクされたピクセル・クロツクは非標
準信号（波形Ｃ）の同期信号に関して大きさＹづつ連続
的に進んでいる、すなわちスリツプしているために生ず
る。これは表示された文字ピクセルを同様に偏向に関し
て進める。クロツクの全サイクルがスリツプしていると
きは、突発的な不連続性が生じ（第1B図のジヤンプ）、
この不連続性は異なるフイールドの異なるライン上で生
ずるので、表示された文字を垂直方向に上下に移動させ
る。これらの歪は第1B図に示されている。 この発明によれば、第３図の受像機において誤差を測
定し、誤差の測定値に従つて文字信号に実効的に遅延を
与えることにより、表示された文字の一時的な空間的歪
の問題を解決することができる。この手段によつて文字
ピクセルの位置は実効的に誤差に追従するようにされ、
クロツクがビデオ入力信号の水平同期成分にロツクされ
ていなくても標準および非標準信号の双方のライン上の
固定した位置をとらせることができる。 受像機はアンテナ（ANT）入力端子10を有し、このア
ンテナ入力端子10は通常の設計のチユーナ、IF増幅器お
よびビデオ検波器ユニツト12を介してアナログ−デジタ
ル変換器（A/D変換器）14の入力に結合されている。ユ
ニツト12は端子10に供給されたRF変調されたビデオ信号
を処理してベースバンド・アナログ・ビデオ信号S1を生
成し、この信号S1はA/D変換器14中でデジタル形式の信
号S2に変換される。RF信号はアンテナあるいはケーブル
信号源から供給される標準放送信号、あるいはテープレ
コーダ、ビデオ・ゲーム、コンピユータ等の他の信号源
によつて与えられる前に定義した非標準信号のいずれで
もよい。補助（AUX）入力端子16が設けられており、ベ
ースバンド・ビデオ出力用の装置を備えた信号源からア
ナログ・ベースバンド・ビデオ信号S1が供給される。 デジタル化されたビデオ信号S2はバス24を介してクロ
ツク源18、ビデオ・プロセツサ20および水平／垂直同期
（Ｈ−Ｖ同期）ユニツト22に供給される。クロツク源18
はバースト・キード位相ロツクド・ループ（PLL）から
なり、ビデオ信号S2のクロマ副搬送波成分の周波数の倍
数（例えば４倍）にロツクされた周波数をもつたクロツ
ク（CL）出力信号を生成する。NTSCおよびPAL方式の信
号に対しては、クロツク周波数はそれぞれ約14.318MH
z、17.734MHzである。SECAM方式については、クロツク
はSECAMベル形フイルタの中心周波数の４倍（例えば、
約17.144MHz）にロツクされている。クロツク信号CLは
バス26（矢印によつて示す）を経てA/D変換器14に供給
されて信号S2のサンプリングを制御し、またデジタル化
ビデオ信号S2と共にデジタル・ビテオ・プロセツサ20に
供給され、こゝでクロツク信号CLはこのプロセツサ20で
行なわれる各種の処理機能（例えば、色分離、ピーキン
グ、コントラスト制御、色相および飽和度制御等）のタ
イミングを制御する。前述のデータブツクには、プロセ
ツサ20として使用するのに適したNTSC、PALおよびSECAM
標準方式用のデジタル・ビデオ・プロセツタを含む完全
なデジタル・テレビジヨン受像機が示されている。 プロセツサ20によつて生成された処理済デジタル・ビ
デオ信号S3はデジタル−アナログ変換器（D/A変換器）
およびマトリックス・ユニツト28でアナログRGB形式に
変換され、RGB信号S4はユニツト30中の３個のRGB増幅器
によつて表示用の映像管32に供給される。映像管32用の
偏向信号は水平−垂直（Ｈ−Ｖ）同期ユニツト22によつ
て発生され、駆動ユニツト34で増幅される。映像管32上
で表示される文字用の信号は文字発生器36によつて発生
される。文字発生器36は、文字ドツトあるいは画素（ピ
クセル）のタイミングを制御するためにバス26を経てク
ロツク源18の出力に結合されたクロツク入力と、表示さ
れるべきデータ用の適当なデータ源（例えば、テレテキ
スト・デコーダ、時刻、チヤンネル表示、外部コンピユ
ータ等）に接続するためのデータ入力端子38とを有して
いる。文字発生器36によつて生成された文字信号S5は
Ｒ、Ｇ、およびブランキング信号からなり、これらは遅
延ユニツト40を経てユニツト30中のＲ、Ｇ、Ｂ増幅器に
それぞれ供給される。ブランキング信号はユニツト30に
おいて、処理されたビデオ信号S4を文字が表示される位
置で消去するために使用される。文字発生器36およびユ
ニツト22、30、34はいずれも通常の設計のもので、上述
のデータブツク中に示されている。 この発明によれば、遅延ユニツト40の機能は、文字発
生器36によつて生成された文字信号に実効的に遅延を与
えることであり、この場合、遅延はクロツク信号CLとデ
ジタル化ビデオ信号S2の水平同期成分との間の誤差に比
例している。この発明のこの例では、誤差補償遅延は文
字発生器36によつて発生された出力信号（Ｒ、Ｇ、Ｂお
よびブランキング信号）を遅延させることによつて行な
われる。同じ結果は第６図に関連して説明するように、
誤差補償遅延を文字発生器36に供給されるクロツク信号
CLに与えることによつても得られる。いずれの場合も誤
差データは、クロツク期間の小数部分を表わす数を与え
る同期ユニツト22中の位相比較器から取出される。この
小数部分は、水平同期パルスの中心と、第2B図の期間Ｘ
あるいは第2C図の期間Ｘ＋Ｙによつて示すように、上記
中心に先行するクロツクの後縁（正方向変化）との間の
時間差に等しい１クロツク・サイクルの一部である。誤
差の測定を行なうために、水平同期パルスまたはブラン
キング期間の他の点を選択することもできる。例えば水
平同期パルスの一端を使つて比較するのに比して水平同
期パルスの中心を使用すると、パルスをより狭く濾波す
ることができ（この場合、端縁を使用すると精度が悪く
なる）、前縁と後縁を平均とすることによつて中心を計
算することができ、それによつて測定時のノイズの影響
を小さくすることができるという効果がある。 第４図は第３図の受像機の遅延ユニツト40および同期
ユニツト22の詳細なブロツク図である。ユニツト40は、
文字発生器36から送られてくるＲ、Ｇ、Ｂおよびブラン
キング信号をそれぞれ受信するように結合された入力
（S5入力）と、増幅器30に誤差の補償されたＲ、Ｇ、Ｂ
およびブランキング信号を供給するように結合された出
力（S5出力）とを有する４個の個々に変化し得る遅延ユ
ニツト402、404、406および408からなつている。遅延ユ
ニツト402乃至408の遅延制御端子はすべてＨ−Ｖ同期ユ
ニツト22からの誤差データを受信するように５ビツト・
バス410に結合されている。前に述べたように、遅延ユ
ニツト40は水平同期に対するクロツク（CL）の誤差に比
例する量だけ文字データをシフト（遅延）させる。誤差
測定は各ラインの開始時に同期ユニツト22中で行なわ
れ、ノイズの影響を減少させるために平均され、遅延ユ
ニツト40の遅延補償は平均された誤差値にセツトされ、
それによつて非標準ビデオ入力信号を受信したときにク
ロツク位相の精度の影響を実効的に補償している。 同期ユニツト22のブロツク図は、前述のITTデータブ
ツク中にさらに詳細に示されている“MAA2500偏向プロ
セツサ・ユニツト”集積回路形式の簡略化して表示され
たものである。ユニツト22は、誤差測定を行なう素子、
それらを平均する素子、標準信号が受信されたとき誤差
データを無効にするための素子を含んでいる。ユニツト
22中で、ビデオ信号S2は同期分離ユニツト420に供給さ
れ、該同期分離ユニツトは垂直同期信号Ｖを垂直処理ユ
ニツト422に供給し、また水平同期信号Ｈをプログラム
可能割算器424、標準信号検出器426、および位相比較器
I428に供給する。垂直処理ユニツト422は、映像管32に
供給するための垂直同期信号Ｖを処理するための適当な
パルス積分、同期化回路を含んでいる。プログラム可能
割算器424は、位相比較器I428でビデオ信号S2の水平同
期パルスＨと比較される水平周波数出力パルスＰを供給
するためにクロック信号を割算する。位相比較器428の
出力信号S6はループ・フイルタおよび誤差データ処理ユ
ニツト430に供給され、こゝで低域通過フイルタは位相
測定値を平均化する。平均された信号の整数部分S7はバ
ス431を経て割算器424に供給され、パルスＰをビデオ信
号S2の入力同期成分に位相ロツクするような方向に割算
係数を変化させる。位相ロツクされると、パルスＰはク
ロツク信号CLの１サイクルの分数部分だけ同期信号から
タイミングが異つている。各位相測定値の分数部分はク
ロツク信号CLと水平同期信号との間の、クロツクサイク
ルの分数部分に関する時間間隔すなわち位相差を表わし
ている。同期信号に対するクロツク信号のライン毎の精
度を表わす誤差データ信号は、先行するラインからの平
均位相測定値の分数部分を蓄積し、蓄積された数を先の
誤差データ値に加えることによつて所定のラインに対し
て予測することができる。得られた合計値の分数部分は
遅延ユニツト40に現在の誤差データ信号S8として供給さ
れる。合計値からオーバーフローが生ずると、S7信号は
１だけ増加され、パルスＰを１整数クロツク・サイクル
だけ遅延させる。パルスＰはクロツクの端縁においての
み生じ、そのため粗位相情報しか表わさないか、上記の
ように形成された誤差データ信号S8が位相比較の精密解
像度を与えるために位相比較器428および432にも供給さ
れる。色副搬送波周波数と水平周波数との間に存在する
比が標準の比（NTSCの場合910:1、PALの場合1135:1）の
とき、標準信号検出器426は本質的にループ・フイルタ4
30を無効にするロツク検出器となる。 スイツチング応答公差あるいは偏向回路の負荷による
水平出力段の位相変化を等化するために、パルスＰはさ
らに位相比較器II432、ループ・フイルタ434、および遅
延ユニツト436からなる別の位相ロツク・ループを通つ
て送られる。位相比較器II432において、プログラム可
能割算器424の出力信号パルスＰと水平フライバツク・
パルスの前縁との間に位相位置が誤差データ信号S8によ
つて与えられる精密解像度をもつて測定される。所望の
位相位置からのずれはフイルタ434で濾波され、遅延ユ
ニツト436に供給される。遅延ユニツト436はパルスＰの
位相をシフトさせ、水平フライバツク・パルスがパルス
Ｐに関して一定の位相位置をとり、従つてビデオ信号の
水平同期成分に関して一定の位相位置を保持するような
態様で水平駆動ユニツトに供給される水平駆動信号“Ｈ
出力”を発生する。水平PLL回路中の位相ジツタを避け
るために、遅延ユニツト436はパルスＰに対するゲート
遅延ラインを含み、このゲート遅延ラインは誤差データ
信号S8によつて制御されて高精度な水平駆動信号を与え
ることができる。 第３図の受像機用の第４図に示す遅延ユニツト402乃
至408は第５図に示すように構成される。５ビツト誤差
データ・バス410は「１オブ32（1of32）」デコーダ502
に結合されており、該デコーダ502はバス504を経てマル
チプレツクス・スイツチ506にデコーダ出力を供給す
る。遅延を受ける入力信号（例えば、Ｒ、Ｂ、Ｇまたは
ブランキング信号）は縦続接続された遅延素子508、51
0、512…Ｎの入力端子505に供給される。この遅延素子
は受動装置（例えば、Ｒ−Ｃ回路網）でもよいし、能動
装置（例えば、非反転ゲートあるいはバツフア増幅器）
でもよい。縦続接続された遅延素子の出力あるいはタツ
プはスイツチ506の入力に結合されており、該スイツチ
はバス504によつて供給されたデコードされた誤差デー
タに応答して出力端子514に選択された素子の出力を結
合する。例えば、誤差データが０であれば、スイツチ50
6は入力端子505を出力端子514に結合する。データ値が
“3"（２進値で00011）であれば、スイツチ506は素子51
2の出力を端子514に供給し、それによつて入力信号に３
個の遅延素子分の遅延を与える。単位遅延量は例えばク
ロツク信号CLの期間の16分の１程度であり（例えば14.3
MHzのクロツクに対して約４ナノ秒）、それによつて大
略２個分の全クロツク期間の全遅延範囲を与えることが
できる。 第６図は第３図の受像機の変形例を示し、文字発生器
36の出力信号S5は、個々のＲ、Ｂ、Ｇおよびブランキン
グ信号S5を遅延させる代りに発生器36に供給されるクロ
ツク信号CLを遅延させることによつて実効的に遅延され
る。これは文字発生器36の出力を直接Ｒ、Ｇ、Ｂ増幅器
ユニツト30に結合し、文字発生器36へのクロツク・ライ
ン（バス26）中に遅延ユニツト600を挿入することによ
つて行なわれる。遅延ユニツト600は例えば第５図に示
す形式のものでよい。

【図面の簡単な説明】 第1A図、第1B図および第２図はこの発明で解決しようと
する問題のある形式を示す概略図、 第３図はこの発明を実施したデジタル・テレビシヨン受
像機のブロツク図、 第４図は第３図の受像機の一部を詳細に示すブロツク
図、 第５図は第３図の受像機で使用するのに適した遅延素子
の詳細なブロツク図、 第６図は第３図の受像機の変形例を示すブロツク図であ
る。 18……クロツク源（発振器手段）、20……ビデオ・プロ
セツサ（ビデオ処理手段）、 22……Ｈ−Ｖ同期ユニツト（同期手段）、 34……駆動ユニツト（同期手段）、 40……遅延ユニツト（同期手段）、 32……映像管（表示手段）、36……文字発生器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−92984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−140485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−22423（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−135519（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．水平同期信号成分と色副搬送波成分とを含むビデオ
   入力信号の信号源と、 上記ビデオ入力信号の上記色副搬送波成分に応答して、
   該色副搬送波成分の周波数に比例する周波数を有する、
   色副搬送波に関連するクロック信号を発生する手段と、 上記色副搬送波に関連するクロック信号の周波数に比例
   する周波数で上記ビデオ入力信号のデジタルサンプルを
   処理して、映像を表示するのに適したビデオ出力信号を
   生成するデジタルビデオ処理手段と、 補助映像を表示させるのに適した補助映像信号を供給
   し、また上記色副搬送波に関連するクロック信号に応答
   して上記補助映像の位置を制御する補助映像発生器手段
   と、 を有し、 上記色副搬送波に関連するクロック信号は上記水平同期
   成分に対して不所望なライン毎の位相変動を受け、それ
   によって上記補助映像は不所望なライン毎の位置変位を
   伴い、 さらに、上記色副搬送波に関連するクロック信号と上記
   ビデオ入力信号の上記水平同期成分との間の位相関係を
   測定して該位相関係を表わす信号を生成する手段と、 上記色副搬送波に関連するクロック信号と上記ビデオ入
   力信号の上記水平同期成分との間の上記位相関係を表わ
   す信号に応答して、上記補助映像のライン毎の位置変位
   を減少させるように上記補助映像発生器手段に供給され
   る上記色副搬送波に関連するクロック信号と上記補助映
   像発生器手段によって発生される上記補助映像信号のう
   ちの一方に遅延を与える遅延手段と、 を有するテレビジョン装置。