JP2883194B2

JP2883194B2 - 位相再生回路

Info

Publication number: JP2883194B2
Application number: JP2303973A
Authority: JP
Inventors: 泰市郎栗田
Original assignee: Nippon Hoso Kyokai NHK
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1990-11-13
Filing date: 1990-11-13
Publication date: 1999-04-19
Anticipated expiration: 2014-04-19
Also published as: JPH04177938A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ディジタル信号の位相再生回路に係り、
特に画質の改善を目的に、新しい周波数の副搬送波を利
用してテレビジョン信号の高域成分などの付加情報を多
重している複合カラーテレビジョン信号の受信側におけ
る前記副搬送波の位相再生回路に関するものである。

（発明の概要）この発明は、新しい副搬送波を利用して例えば輝度信
号の高域成分を低域側に折り返し多重して伝送し、画質
改善をおこなう複合カラーテレビジョン信号の伝送方式
において、受信側にあって受信入力信号である複合信号
から同期分離された水平同期信号のパルスエッジの位相
に従って、入力複合信号のカラーバーストに同期した色
副搬送波信号またはその２倍の周波数の信号から、リセ
ット信号を生成し、該生成されたリセット信号で新しい
副搬送波の再生に必要なクロック信号の分周カウンタを
リセットする構成の位相再生回路を提供している。

かくして水平同期信号の副搬送波の再生に対する位相
余裕を増加させ、より安定な副搬送波の再生を可能とし
ている。

（従来の技術）従来、テレビジョン受信方式において、受信側での画
質改善などを目的として、あらたに設定された副搬送波
を受信側で位相再生するにあたっては、同期分離された
伝送テレビジョン信号の水平同期信号からその位相を再
生する分周カウンタのリセットパルスを直接作る方法
や、伝送テレビジョン信号の垂直ブランキング期間に新
しい副搬送波用のバースト信号を多重して伝送し、受信
側でこのバースト信号より前記副搬送波の位相を再生す
る方法がとられてきた。

上述の新しい副搬送波を設定して現行放送の画質やア
スペクト比などを改善する技術としては、EDTV（Extend
ed Definition Television）、ADTV（Advanced Definit
ion Television）、ATV（Advanced Television）などと
して数多く発表されているが、とくに本出願人にかかる
先に出願された特願昭61−93231号「テレビジョン信号
多重方式」があり、この発明では、テレビジョン標準方
式（例えばNTSC標準方式）の伝送規格を変更することな
く、輝度信号の高周波帯域成分（4.2〜6MHz）を新たに
設けたライン周波数の整数倍の搬送波でサンプリングま
たは振幅変調する手段を使用して低周波帯域に折り返し
多重して伝送し、受信側での画質改善をはかっている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、前述の水平同期信号（HD信号）から直接リセ
ットパルスを作る方法では、例えば回路のクロック周波
数が4f_sC（色副搬送波周波数f_SCの４倍、14.3MHz）の場
合、クロックの１周期が約70nsecとなるので、新しい副
搬送波の正しい位相再生のためには、HD信号の立ち下が
りを±35nsecの精度で検出する必要があり、この精度は
伝送条件や通常の回路特性を考慮すると位相余裕が少な
くなり大きな位相余裕が望まれていた。

また、垂直ブランキングにバースト信号として多重す
る方法では、データ情報などの情報伝送が可能な貴重な
ラインを１本バースト用に消費してしまうことになり、
さらに、この方法では１度位相が誤るとその誤りが少な
くとも１フイールド以上継続され、画質劣化が大きいな
どの問題点があった。

そこで本発明の目的は、前述の課題を解決し、位相再
生用にバースト信号など新たな付加信号を必要とせず、
かつ、１ラインまたは２ラインごとに位相修正能力を有
しながら要求される位相余裕の拡大がはかれる位相再生
回路を提供せんとするものである。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するため、本発明に係る位相再生回路
は、色副搬送波信号の整数倍の周波数をクロック信号周
波数とするディジタル信号処理を有する複合カラーテレ
ビジョン信号の受信機に設けられた、前記色副搬送波信
号の周波数とは異なる周波数を有する副搬送波信号用の
位相再生回路であって、かつ、当該回路が：前記複合カ
ラーテレビジョン信号から水平同期信号を分離する同期
分離器と；前記複合カラーテレビジョン信号のカラーバ
ーストに同期した前記色副搬送波信号の整数倍の周波数
を有するクロック信号を発生させる位相同期ループと；
前記同期分離器により分離された水平同期信号のパルス
のエッジの位相に応じて、前記位相同期ループで発生さ
れ前記カラーバーストに同期した前記クロック信号の周
波数を分周して得られる色副搬送波信号またはその２倍
の周波数を有する信号から、リセット信号を生成する信
号抽出器と；そのリセット信号に従ってリセットされる
前記クロック信号を分周する分周手段、およびその分周
手段の出力に従って位相制御された色副搬送波信号の周
波数とは異なる周波数を有する副搬送波信号を生成する
副搬送波信号生成手段からなる位相再生器とを具備する
ことを特徴とするものである。

（実施例）以下添付図面を参照し実施例により本発明を詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る位相再生回路の第１の実施例構
成のブロック線図を示す。

この回路は例えば本願人の出願になる前記特願昭61−
93231号のように周波数が520fh（ライン周波数f_hの520
倍）の新しい副搬送波を利用して、NTSC標準方式の輝度
信号帯域の帯域拡大を行うEDTV方式の受信機を、クロッ
ク周波数が4f_sc（色副搬送波周波数f_scの４倍）のディ
ジタル回路で構成する際に使用できる回路である。

この場合、周波数520fhの新しい副搬送波f_shとクロッ
ク周波数4f_sc間には次の関係がある。

f_sh:4f_sc＝520f_h:4f_sc＝（16/7）f_sc:4f_sc＝4:7（１） EDTV方式受信機においては、複合信号の復調のため副
搬送波f_shを再生する必要があるが、式（１）よりクロ
ック周波数4f_scのクロックの連続する７タイムスロット
において、４サイクルの正弦波を発生させれば副搬送波
f_shを再生できる。しかし、副搬送波f_shはクロック周波
数4f_scのナイキスト周波数を越えているため、例えば本
願人になる先に出願された特願昭61−149781号（特開昭
63−7006号公報）「ディジタル周波数変換回路」に示さ
れているように、信号処理回路を２相で構成する必要が
あり、副搬送波f_shの再生回路においても前述の４サイ
クルを２相のディジタル信号として発生させる必要があ
る。

第１図示実施例においては７分周カウンタ７とROMテ
ーブル８がこの副搬送波f_shの位相再生回路を示してい
る。７分周カウンタ７はクロック周波数4f_scのクロック
信号を７分周し、０〜６の数値を示す３ビットの副搬送
波f_sh位相信号を出力する。ROMテーブル８はこの位相信
号に従って内部に記憶されているデータを読み出し、２
相のディジタル信号f_sh1,f_sh2を出力する。ディジタル
信号f_sh1,f_sh2が受信機の信号処理回路に供給されてEDT
V信号の復調が行なわれる。

このとき、正しい復調が行われるためには副搬送波f
_shが正しい位相で再生される必要がある。再生される副
搬送波f_shの位相は７分周カウタン７のリセット信号ｄ
のタイミングによって決定されるので、受信機入力の複
合信号から正しい位相でリセット信号を作成し、かつそ
れが伝送路条件の変動等に対しても安定に行われる必要
がある。

第１図示の回路では、入力信号である複合信号から同
期分離器１によってHD信号（水平同期信号）ａを分離す
るとともに、バーストゲート９で必要なカラーバースト
ｃのゲート信号ｂを作成する。分離されたHD信号ａは可
変遅延器２において適当な時間だけ遅延させられる。遅
延器２の出力は信号抽出器３に入力される。本実施例で
はこの信号抽出器はＤフリップフロップ4,5およびORゲ
ート６からなっている。この部分の説明は後述される。
信号抽出器３の出力が前述の７分周カウンタ７のリセッ
ト信号ｄとなり副搬送波f_shの再生位相を決定する。

一方、前述のゲート信号ｂに従ってバーストゲート９
で入力複合信号からカラーバーストｃを抜取り、位相同
期発振器10、２分周カウタン11,12からなる位相同期ル
ープによりカラーバーストに同期した4f_scクロック信号
ｅが発生される。位相同期発振器10はその２つの入力信
号の位相差に応じて発振周波数を変化させる発振器であ
る。このとき、クロック信号4f_scと同時に色副搬送波信
号f_scおよびその２倍の周波数を持つ信号2f_scも各々カ
ウンタ12,11の出力g,fとして発生される。クロック信号
4f_scは受信機のディジタル信号処理回路および第１図示
の要素5,7に供給される。

次に第２図を用いて信号抽出器３の詳細な動作を説明
する。第２図の波形a₁は信号抽出器３の入力信号である
遅延したHD信号（遅延器２の出力）である。遅延器２で
の遅延量は実際の周辺回路における位相関係や再生され
る副搬送波f_shの位相によって異なり、必ずしも必要と
は言えないが、遅延器２があった方が回路の調整が容易
となる。波形a₁においてHDパルスの幅は任意である。

この波形a₁をＤフリップフロップ４において周波数2f
_scのクロック（第２図示b₁の波形）でラッチすると、そ
の出力は第２図示c₁に示す波形となる。波形c₁の立ち下
がりが波形a₁のHD信号の立ち下がりによって抽出された
周波数2f_scの１サイクル目（第２図では波形b₁の左から
２サイクル目）の位置を示している。この実施例ではHD
信号の立ち下がりから副搬送波f_shの再生位相を決定す
る例について述べている。そこで第１図示の要素5,6に
よって第２図示の波形c₁からその立ち下がりを検出して
いる。第２図示の波形d₁がＤフリップフロップ５の反転
出力（）であり、波形c₁と波形d₁の論理和をORゲート
６で求めて信号抽出器３の出力である波形e₁としてい
る。

波形e₁の信号は７分周カウタン７のリセット信号とし
てそのまま使用される。ここで、第２図示から明らかな
ように、波形a₁のHD信号の立ち下がりが図の波形b₁に示
す±70nsの範囲で変動しても出力の波形e₁に変動はな
く、従ってこの変動に対して副搬送波f_shの位相は安定
に再生できる。すなわち、HD信号の立ち下がり検出に関
する位相余裕が従来の±35ns（周波数4f_scの１クロック
分の時間）から倍の±70nsに拡大される。

第３図に本発明に係る第２の実施例構成のブロック線
図を、第４図に第３図示回路各部の動作波形図を示す。

第３図において、使用目的すなわち再生しようとする
副搬送波の周波数は、第１図におけると同様520fh、ク
ロック周波数は4f_scである。また、第３図示の構成要素
1,2,7,8,9,10,11,12の動作は第１図示のそれらと全く同
様であるので説明は省略する。

第３図示構成では可変遅延器２の出力が信号抽出器21
の入力となり、信号抽出器21の出力が７分周カウンタ７
のリセット信号となる。信号抽出器21は、入力信号の立
ち下がりでトリガされる出力パルス幅140nsのモノマル
チ（単安定マルチバイブレータ）22およびＤフリップフ
ロップ23、スイッチ24から成っている。可変遅延器２で
遅延されたHD信号がモノマルチ22に加えられると、モノ
マルチ22は第４図示の波形b₂に示されるようにHD信号の
立ち下がりにトリガされた出力パルス幅140nsの負極性
パルスを出力する。

今、スイッチ24が周波数2f_sc側に倒れていたとする
と、Ｄフリップフロップ23のクロック端子に波形c₂のよ
うな周波数2f_scの信号が加わり、Ｄフリップフロップ23
の出力は波形d₂に示すものとなり、HD信号の立ち下がり
によって周波数2f_scから１サイクルが抽出された信号が
出力される。この信号のパルス幅は140nsであり、７分
周カウンタ７のクロックである周波数4f_scの２クロック
分に相当する時間であるから、この信号をそのまま使う
とカンウタ７は２クロックの間分周を停止してしまう。
しかし抽出される周波数2f_scの位相が映像の水平ブラン
キング期間内に調整されていれば、この間副搬送波f_sh
の再生が停止しても映像の復調に支障はない。もし、種
々の事情により抽出される周波数2f_scの位相が映像の有
効走査期間内に設定される場合は、例えば第１図示要素
5,6からなる回路をＤフリップフロップ23の出力に付加
してパルス幅を狭めることも可能である。以上のよう
に、第３図示の回路は、スイッチ24が周波数2f_sc側に倒
れている場合は結果として第１図示の回路と全く同様な
動作となる。

スイッチ24が周波数f_sc側に倒れている場合は、信号
抽出器21の動作は第４図示波形e₂〜h₂のようになる。ま
ず奇数ラインで周波数f_scの位相が波形e₂に示すような
ものであったとすると、Ｄフリップフロップ23の出力は
波形f₂のようにHD信号の立ち下がりにより周波数f_scの
１サイクルが選択された信号となる。この信号は波形d₂
に関して述べたと同様な方法により７分周カウンタ７の
リセット信号として使用できる。

次に偶数ラインでは周波数f_scの位相が波形g₂に示す
ように反転するので、Ｄフリップフロップ23の出力にパ
ルスは発生せずカウンタ７はリセットされない。つま
り、この場合７分周カウンタ７は２ラインに１回だけリ
セットされることになる。スイッチ24が周波数2f_sc側の
場合や第１図示の回路の場合のようにラインごとにリセ
ットされる場合は、カウンタの分周比とROMの内容を変
更することによりライン周波数f_hの任意の整数倍の周波
数を持つ副搬送波を発生できる。これに対し、この例の
ように２ラインに１回だけリセットされる場合は、f_hの
任意の整数倍の周波数に加えて、f_h/2の任意の整数倍の
周波数を持つ副搬送波も再生可能とすることができる。

スイッチ24がいずれの側に倒れた場合でもHD信号の立
ち下がりが、第４図示の波形c₂またはe₂に示す±70nsの
範囲に入っていれば、信号抽出器21の出力パルスは波形
d₂,f₂,h₂に等しく、安定に副搬送波f_shの位相が再生で
きる。すなわち、第１図と同様にHD信号の立ち下がり検
出に対する位相余裕が従来の２倍に拡大されたことにな
る。

本発明はここに述べてきた実施例以外の回路でも実現
できる。また、再生しようとする副搬送波の周波数も前
述の実施例以外のものも可能である。さらに回路のクロ
ック周波数も4f_scにかぎらず、6f_sc,8f_scなどの他の周
波数に対しても適用可能である。

（発明の効果）以上詳細に説明してきたように、本発明位相再生回路
によれば、複合信号にバースト等の新たな付加信号を多
重することなく、あらたに導入した副搬送波の位相をよ
り安定に再生できるようになった。具体的な例として、
位相再生のために必要な水平同期信号のパルスエッジ検
出における位相余裕を従来の±35nsから２倍の±70nsに
拡大できる。また本発明を実現するための回路も極めて
簡単なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図は本発明に係る位相再生回路の第１およ
び第２の実施例構成のブロック線図をそれそれ示し、第２図、第４図は第１および第２の実施例回路それぞれ
の各部の波形を示す図である。１……同期分離器、２……可変遅延器 3,21……信号抽出器 4,5,23……Ｄフリップフロップ６……ORゲート、７……７分周カウンタ８……ROMテーブル、９……バーストゲート 10……位相同期発振器、11,12……２分周カウンタ 22……モノマルチ、24……スイッチ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】色副搬送波信号の整数倍の周波数をクロッ
ク信号周波数とするディジタル信号処理を有する複合カ
ラーテレビジョン信号の受信機に設けられた、前記色副
搬送波信号の周波数とは異なる周波数を有する副搬送波
信号用の位相再生回路であって、かつ、当該回路が：前
記複合カラーテレビジョン信号から水平同期信号を分離
する同期分離器と；前記複合カラーテレビジョン信号の
カラーバーストに同期した前記色副搬送波信号の整数倍
の周波数を有するクロック信号を発生させる位相同期ル
ープと；前記同期分離器により分離された水平同期信号
のパルスのエッジの位相に応じて、前記位相同期ループ
で発生され前記カラーバーストに同期した前記クロック
信号の周波数を分周して得られる色副搬送波信号または
その２倍の周波数を有する信号から、リセット信号を生
成する信号抽出器と；そのリセット信号に従ってリセッ
トされる前記クロック信号を分周する分周手段、および
その分周手段の出力に従って位相制御された色副搬送波
信号の周波数とは異なる周波数を有する副搬送波信号を
生成する副搬送波信号生成手段からなる位相再生器とを
具備することを特徴とする位相再生回路。
【請求項２】前記信号抽出器が、水平同期信号を複合カ
ラーテレビジョン信号のカラーバーストに同期した色副
搬送波信号の２倍の周波数の信号で標本化し、該標本化
された信号の立ち上がりまたは立ち下がりを検出する手
段によって構成される請求項１記載の位相再生回路。
【請求項３】前記信号抽出器が、水平同期信号の立ち上
がりまたは立ち下がりをトリガとし出力パルス幅が色副
搬送波のほぼ1/2の周期期間で動作する単安定マルチバ
イブレータと、該マルチバイブレータの出力を複合カラ
ーテレビジョン信号のカラーバーストに同期した色副搬
送波信号またはその２倍の周波数を有する信号それぞれ
で標本化して、それぞれに対応して２ラインまたは１ラ
インごとに信号の１サイクルを抽出する手段とを含んで
構成される請求項１記載の位相再生回路。