JP2974301B2 - トリガ生成回路及び波形表示装置 - Google Patents
トリガ生成回路及び波形表示装置Info
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Description
数が互いに異なるテレビジョン信号を波形表示装置の入
力端子と外部トリガ入力端子それぞれに入力しても、入
力端子に入力したテレビジョン信号の波形を、そのライ
ン(走査線)単位で表示できるようにするトリガ生成回
路及びこれを有する波形表示装置に関する。
るテレビジョン信号にはいくつかのフォーマットがあ
る。例えば、ハイビジョン、NTSC方式などである。
このほかにも、テレビジョン信号の方式としては、NT
SC方式をデジタル化したものといえるD2方式や、走
査方式が本来インタレースであるNTSC方式をデジタ
ル技術でノンインタレースとした方式などもある。以下
では、ハイビジョンをはじめとした次世代高品位テレビ
ジョン信号をHDTV信号として説明し、NTSC方式
をはじめとした標準品位テレビジョン信号をSDTV信
号として説明する。同じ内容の映像であっても、HDT
Vで放送することもあればSDTVで放送することもあ
る。そこで、HDTVフォーマットで撮影を行った後
に、これをSDTVフォーマットに変換するといったこ
とが行われている。
同じ信号源(ソース)から出力されたテレビジョン信号
であっても、信号伝達経路の違いなどからこれらのテレ
ビジョン信号間に位相差が生じて同期が取れなくなるこ
とがある。そこで、こうしたテレビジョン信号間の同期
を取るためにGENロックといった手法が知られてい
る。
複数のテレビジョン信号が同期しているか、あるいは逆
にどの程度位相差があるかといった特性は、テレビジョ
ン信号専用のトリガ機能を有する波形表示装置(波形モ
ニタ)などで測定できる。こうした波形表示装置では、
入力されるテレビジョン信号の水平や垂直の同期信号に
合わせてトリガ信号を発生させるトリガ回路が設けられ
ている。つまり、このトリガ信号に同期して波形表示装
置内部に掃引信号(のこぎり波)を発生させることによ
り、テレビジョン信号の同期信号に同期して繰り返し所
望部分の信号波形を表示できるようになっている。
の1つを基準信号として波形表示装置の外部トリガ入力
端子に入力してトリガ信号を生成するようにし、他の複
数のテレビジョン信号を装置の入力端子にそれぞれ入力
して波形を表示するといったことがしばしば行われてい
る。これによれば、基準信号に対する他の複数の信号の
相対的な位相関係が測定できるからである。波形表示装
置の複数の入力端子にそれぞれ入力されるテレビジョン
信号が同期している場合は、それぞれに対応した波形の
同期信号部分の位置が一致する。
レビジョン信号との位相関係を知るためには、例えば波
形表示装置のライン・セレクトと呼ばれる機能が利用す
ることができる。この機能は、HDTVであれば、その
1フレームを構成する1125本のライン(走査線)中
の例えば102番目のラインと指定すれば、102番目
のラインの波形を表示するものである。基準信号とHD
TVの同期があっていれば、HDTVの規格通りに41
番目のラインから映像信号が重畳した波形が観測でき
る。同期がとれていなければ、41番目ではなく、他の
ラインから映像信号が重畳した波形が観測される。
号がどれも同じフォーマットの場合には、同期信号の周
期がこれらテレビジョン信号間で同じであるため、トリ
ガ信号の生成も容易である。しかし、HDTV信号とS
DTV信号などのように異なるフォーマット間の場合に
は、水平同期信号の周期が同じでないため、言い換える
と1フィールド当たりの走査線(ライン)数が同じでな
いために従来と同様に行うことはできない。
V信号とSDTV信号の場合では、1フィールドの垂直
掃引周波数は59.94Hzで同じだが、1フィールド
あたりの走査線数(ライン数)はインタレースの場合で
あればそれぞれ562.5本と262.5本であって異
なる。更に、同じSDTVであっても走査方式がインタ
レースであるかノンインタレースであるかによって1フ
ィールドあたりの走査線数が異なる。
像度は異なる)をHDTV信号とSDTV信号で同時に
放送するような場合も少なくない。そこで、フォーマッ
トの異なる複数の信号があったときに、任意のフォーマ
ットの信号の1つを基準信号として波形表示装置の外部
トリガ入力端子に入力し、他のフォーマットの信号は入
力端子に入力してその水平同期信号に関してトリガをか
けて波形を表示することにより、基準信号に対する位相
差を測定したいというニーズがある。より具体的には、
種々のデジタル信号を基準信号とするとそのデコード装
置が高価であるため、安価に利用できるNTSC信号を
基準信号としつつ、HDTVをライン毎に波形表示した
り、位相差を測定したいといったことである。
は、1フィールドの周期は同じであるものの1フィール
ド当たりの走査線数が異なるので、SDTV信号を基準
信号にしてトリガをかけて、HDTV信号をライン(走
査線)単位で表示するといったことができなかった。
回路は、例えば波形表示装置で波形を表示するために利
用される。しかし、単に波形をデジタル的にサンプリン
グして記憶するためのタイミングをとるために利用して
も良い。
ルドの周期は等しいものの1フィールド当たりの走査線
数が異なる第1及び第2テレビジョン信号がある場合に
おいて、第2テレビジョン信号の垂直同期信号に位相ロ
ックされ、第2テレビジョン信号の垂直同期信号の周期
を第1テレビジョン信号の1フィールド中の走査線数で
等分した周期のトリガ信号を生成することを特徴とす
る。
な1例としては、第1テレビジョン信号がデジタル信号
の場合では、第1テレビジョン信号の基準クロックと、
第2テレビジョン信号の垂直同期信号を受けるカウンタ
手段を具えようにして、カウンタ手段が第2テレビジョ
ン信号の垂直同期信号を起点とし、基準クロックを所定
数カウントする毎にトリガ信号を生成するようにすると
良い。
1フィールド中の走査線数を分周比とし、出力信号が第
2テレビジョン信号の垂直同期信号に位相ロックされる
PLL発振回路を具えるようにすると良い。このPLL
発振回路のより具体的な構成としては、その分周手段が
第1テレビジョン信号の1フィールド中の走査線数を分
周比としており、位相比較手段が第2テレビジョン信号
の垂直同期信号と、PLL発振回路の出力信号(=トリ
ガ信号)を分周比で分周した信号とを位相比較し、位相
差に応じた電圧を出力するものである。そして電圧制御
発振手段が位相比較手段が出力する電圧を小さくする方
向に上記出力信号の周波数を制御する。
子に第1テレビジョン信号を入力し、第2入力端子(外
部トリガ入力端子)には第1テレビジョン信号と1フィ
ールドの周期は等しいものの1フィールド当たりの走査
線数が異なる第2テレビジョン信号中の少なくとも垂直
同期信号を入力する。そして、トリガ生成手段が、第2
テレビジョン信号の垂直同期信号に位相ロックされ、第
2テレビジョン信号の垂直同期信号の周期を第1テレビ
ジョン信号の1フィールド中の走査線数で等分した周期
のトリガ信号を生成する。波形表示装置は、トリガ信号
に応じて第1テレビジョン信号の波形を表示する。
線数が異なる第2テレビジョンを基準信号としても第1
テレビジョン信号を1ライン(走査線)単位で波形表示
でき、よって基準信号(第2テレビジョン信号)に対し
て第1テレビジョン信号が何ライン遅れているかといっ
たことを測定することができる。つまり、デジタル、ア
ナログ、1フィールド当たりの走査線数といったフォー
マットが異なる複数のテレビジョン信号があるときに、
どのテレビジョン信号でも基準信号として第2入力端子
(外部トリガ入力端子)に入力できるようになる。よっ
て、ユーザがもっとも利用しやすいと思うテレビジョン
信号を任意に選んで基準信号とすることができる。現在
であれば、デジタル信号では高価なデコーダを必要とす
るので、安価に利用できるNTSC信号を基準信号とし
つつ、HDTV信号の波形をライン単位で表示するとい
ったことが本発明により可能になる。
的な構成方法にはいくつかある。その1つとしては、第
1テレビジョン信号がデジタル信号の場合であれば、ト
リガ生成手段をデジタル処理手段とカウンタ手段を設け
ることによって構成しても良い。このとき、デジタル処
理手段は第1テレビジョン信号から基準クロックを生成
し、カウンタ手段は第2テレビジョン信号の垂直同期信
号を起点とし基準クロックを所定数カウントする毎にト
リガ信号を生成する。
ン信号の1フィールド中の走査線数を分周比とし、出力
信号が第2テレビジョン信号の垂直同期信号に位相ロッ
クされるPLL発振回路を設けることによって構成して
も良い。
1フィールドの周期は等しいものの1フィールド当たり
の走査線数が異なる第1及び第2テレビジョンのうち、
一方を外部トリガ信号入力端子に入力する基準信号とし
ながら、他方の信号の波形をライン(走査線)単位で表
示することを可能にする。これは、例えばHDTV方式
で撮影された映像をSDTV方式に変換し、これら両方
式で同時に放送する場合に、これらテレビジョン信号間
の位相関係を測定したいときなどに有効である。更に
は、インタレースのNTSC信号からノンインタレース
に変換した信号と、元のNTSCの位相関係を測定した
いといった場合にも便利である。
ち、特にトリガ生成回路部分の第1の実施形態を示す機
能ブロック図である。従来通りの部分については省略し
ている。ここでは入力端子(第1入力端子)11に入力
される第1テレビジョン信号がHDTV信号の場合を示
す。しかし、第1テレビジョン信号として、デジタル化
したNTSC信号(例えば、D2規格の信号など)でも
同様に実施できる。要は、デジタルのテレビジョン信号
であれば良い。
波形表示装置(図示せず)の入力端子(第1入力端子)
11に入力される。波形表示装置は、通常複数のチャン
ネルを有しているが、ここでは簡単のため1チャンネル
だけを示す。アッテネータ/入力アンプ10は、ひずみ
を生じさせないように入力信号を増幅する。HDTV信
号処理回路(デジタル処理手段)14はシリアル形式の
信号をデコードしてパラレルに変換し、データPDAT
Aとクロック(基準クロック)PCLKに分離して再構
成する。第1テレビジョン信号がデジタル信号の場合、
この基準クロックPCLKが得られることが大きな特徴
である。
入力端子)13には、SDTV信号が入力される。垂直
同期信号抽出回路16は、アッテネータ/入力アンプ1
2を通過したSDTV信号からその垂直同期信号を抽出
する。外部トリガ入力端子13に入力されるテレビジョ
ン信号は、垂直同期信号を抽出できれば良いのであるか
ら、デジタルでもアナログでも良く、また、テレビジョ
ン信号のすべての成分が入力されなくとも少なくとも垂
直同期信号の成分だけ入力されれば良い。カウンタ18
は、抽出したSDTV信号の垂直同期信号を起点とし、
基準クロックPCLKを所定数(インタレースのHDT
V信号の場合なら2200個)カウントする度にトリガ
信号を生成する。
ビジョン画像を表示するために規格上非常に高精度であ
る。よって、表示しようとするテレビジョン信号からト
リガ信号を生成せずに、上述のように人工的に生成され
たトリガ信号を用いて波形を表示しても波形は安定して
表示される。
トリガ信号のタイミング・チャート図である。HDTV
信号及びSDTV信号間の時間差Δtは、波形表示装置
の入力端子(第1入力端子)11及び外部トリガ入力端
子(第2入力端子)13にそれぞれ信号が入力された時
点において信号間に位相差があることを示している。ト
リガ信号は、SDTV信号(第2テレビジョン信号)の
垂直同期信号Vに位相がロックされるとともに、HDT
V信号(第1テレビジョン信号)の水平同期信号と同じ
周期で生成される。
処理回路(デジタル処理手段)14を設けていたが、カ
ウンタ18にHDTV信号の基準クロックPCLKが入
力されれば良いので、HDTV信号処理回路14は必ず
しも波形表示装置内に設けなくとも良い。波形表示装置
の外部において基準クロックPCLKを生成し、その後
に波形表示装置のトリガ生成回路に入力するようにして
も良い。そして、テレビジョン信号は、必要に応じて他
の入力端子(図示せず)に入力し、その波形を表示すれ
ば良い。
ち、特にトリガ生成回路部分の第2の実施形態を示す機
能ブロック図であり、波形表示装置の入力端子(第1入
力端子)11にアナログのテレビジョン信号(例えば、
NTSC信号)が入力された場合を想定している。しか
し、入力端子11にデジタルのテレビジョン信号が入力
された場合でも利用できる。なお、アッテネータ/入力
アンプ10以降のブロックは従来の波形表示装置と同様
であるため、省略している。要は、入力端子11に入力
されたテレビジョン信号を、トリガ信号生成に利用しな
いことが特徴である。なお、第1の実施形態と対応する
ブロックには、同じ符号を付して説明する。
る信号をトリガ信号の生成に利用しないので、上述した
ような基準クロックPCLKを生成できない場合でも本
実施できる。ここでは、PLL発振回路を応用してトリ
ガ信号を生成する。外部トリガ入力端子(第2入力端
子)13には、HDTV信号が入力される。垂直同期信
号抽出回路16は、アッテネータ/入力アンプ12を通
過したHDTV信号からその垂直同期信号を抽出する。
HDTV信号は、外部トリガ入力端子13に入力された
時点においてアナログであってもデジタルであっても良
く、単にそれに応じて垂直同期信号抽出回路16の回路
構成を対応させれば良い。
直同期信号は、PLL発振回路20に入力される。分周
回路28は、SDTV信号の1フィールド中の走査線数
を分周比としている。この分周比Nは、マイクロプロセ
ッサなどで構成される波形表示装置の演算制御回路(図
示せず)の制御にしたがって変更される。この場合、入
力端子11に入力される信号が例えばNTSC信号であ
れば、1フィールド当たりの走査線数は262.5本な
ので分周比Nも262.5とすれば良い。
同期信号と、PLL発振回路の出力信号(=トリガ信
号)を分周比Nで分周した信号とを位相比較し、位相差
に応じたパルスを出力し、LPF24はこのパルスから
位相差に応じた電圧を出力する。電圧制御発振回路(V
CO)26は、位相差に応じた電圧を小さくする方向に
出力信号の周波数を制御する。これにより、PLL発振
回路20は、垂直同期信号と同相で、垂直同期信号の周
期を分周回路28の分周比Nで等分した周期のトリガ信
号を生成する。言い換えると、垂直同期信号がPLL発
振回路20のいわゆる基準周波数信号であり、出力信号
(=トリガ信号)は基準信号である垂直同期信号に位相
ロックされることになる。
なブロックを示したが、種々のものを利用できる。基準
信号に対する出力信号の分周比Nが小数点以下を有する
半端な値とすることを可能としたPLL発振回路は、例
えば、本願出願人による特願平9−101022号に記
載されている。
表示装置に表示した場合、図2のように、外部トリガ入
力端子に入力されたテレビジョン信号(図ではSDTV
信号)に対し、入力端子に入力されたテレビジョン信号
(図2ではHDTV信号)の位相が進んでいると、波形
表示装置の表示画面(図示せず)では波形が(左方向
に)進んで表示される。逆に、位相が遅れていれば、表
示画面上では波形が(右方向に)遅れて表示される。も
ちろん、入力端子を複数としそれぞれにテレビジョン信
号を入力してもよく、同様にして外部トリガ入力端子に
入力されたテレビジョン信号を基準として、他の複数の
信号の相対的な位相関係が測定できる。
第1テレビジョン信号の1フィールド中にある走査線
(ライン)数で、外部トリガ入力端子(第2入力端子)
13に入力される第2テレビジョン信号の垂直同期信号
の周期を等分し、トリガ信号を生成する。そこで、第1
及び第2テレビジョン信号の1フィールド中に含まれる
ライン数について図4を用いて考察してみる。
の関係を示すチャート図である。現在一般的なインタレ
ース方式では、2フィールドで1フレームを構成するの
で、インタレースの場合では2フィールドが示されてい
る。インタレース方式の場合、HDTV及びSDTVで
は1フィールドにそれぞれ562.5本及び262.5
本のラインがある。ノンインタレースの場合、HDTV
及びSDTVでは1フィールド(=1フレーム)にそれ
ぞれ1125本及び525本のラインがある。
レースであるかノンインタレースかによって1フィール
ド中に含まれる走査線数が異なる。よって、本発明の実
施においても、第2入力端子(外部トリガ入力端子1
3)に入力される第2テレビジョン信号の垂直同期信号
の周期を等分する分周比Nを、第1入力端子に入力する
第1テレビジョン信号の1フィールド中の走査線数によ
って適切に変更すると良い。
示した例であればカウンタ18がカウントする基準クロ
ックPCLKの所定カウント数を適切に変更すれば良
い。また、図3に示した例でいえば、分周回路28の分
周比Nを第1テレビジョン信号の1フィールド中の走査
線数とすれば良い。
方法の1例を示すブロック図である。フォーマット変換
回路30は、テレビジョン信号のフォーマットを変換す
るもので、図5の例ではNTSC信号をHDTV信号に
アップコンバートする回路である。NTSC信号は、波
形表示装置32の外部トリガ入力端子13に入力され、
基準信号として利用される。フォーマット変換回路30
が出力するHDTV信号は、波形表示装置32の4つの
入力端子11a乃至11dのいずれかに入力される(図
5では、入力端子11a)。
バートには、数ライン+α(数μ秒)の時間がかかる。
よって、出力されるHDTV信号は、変換にかかる時間
分だけ元のNTSC信号に対して遅延することになる。
これを波形表示装置32においてライン・セレクト機能
を使って観測すると、規格と異なり、図5の例では41
番目のラインより数ラインだけ遅れたところに映像信号
が重複された波形が観測される。しかもその波形は、1
ラインに満たない遅延分だけ右方向に遅れた波形として
表示される。これにより、変換回路30での変換に必要
な時間が測定できる。
したが、HDTV信号をNTSC信号に変換するダウン
コンバートでも、同様にして基準信号に対する入力波形
の位相関係を観測できる。なお、フォーマット変換回路
30から波形表示装置32の入力端子36等までは同軸
ケーブル等の信号線で信号を伝送するので、こうした信
号線においても遅延が発生することになる。しかし、信
号線の長さにもよるが、通常はフォーマット変換回路3
0で生じる遅延時間に比較すると無視できる程度のもの
である。
で大きく異なる点は、外部トリガ入力端子に入力される
信号と入力端子に入力される信号の1フィールド当たり
のライン数が異なっていても、入力端子に入力した信号
がライン単位で波形表示可能となることである。よっ
て、異なるフォーマットの信号を複数系統使用する放送
局などでの利用に最適である。
ガ生成回路部分の第1の実施形態を示す機能ブロック図
である。
びトリガ信号のタイミング・チャート図である。
ガ生成回路部分の第2の実施形態を示す機能ブロック図
である。
るHDTVとSDTVの1フレームの関係を示すチャー
ト図である。
示すブロック図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 1フィールドの周期は等しいものの上記
1フィールド当たりの走査線数が異なる第1及び第2テ
レビジョン信号がある場合において、 上記第2テレビジョン信号の垂直同期信号に位相がロッ
クされ、上記第2テレビジョン信号の上記垂直同期信号
の周期を上記第1テレビジョン信号の1フィールド中の
走査線数で等分した周期のトリガ信号を生成することを
特徴とするトリガ生成回路。 - 【請求項2】 上記第1テレビジョン信号はデジタル信
号であって、 上記第1テレビジョン信号の基準クロックと、上記第2
テレビジョン信号の垂直同期信号を受けるカウンタ手段
を具え、 該カウンタ手段が上記第2テレビジョン信号の上記垂直
同期信号を起点とし、上記基準クロックを所定数カウン
トする毎に上記トリガ信号を生成することを特徴とする
請求項1記載のトリガ生成回路。 - 【請求項3】 上記第1テレビジョン信号の1フィール
ド中の走査線数を分周比とし、出力信号が上記第2テレ
ビジョン信号の上記垂直同期信号に位相ロックされるP
LL発振回路を具え、該PLL発振回路により上記トリ
ガ信号を生成することを特徴とする請求項1記載のトリ
ガ生成回路。 - 【請求項4】 請求項3記載の上記PLL発振回路が、 上記第1テレビジョン信号の1フィールド中の走査線数
を分周比とする分周手段と、 上記第2テレビジョン信号の上記垂直同期信号と上記P
LL発振回路の出力信号を上記分周比で分周した信号と
を位相比較し、位相差に応じた電圧を出力する位相比較
手段と、 該位相比較手段が出力する上記電圧を小さくする方向に
上記出力信号の周波数を制御する電圧制御発振手段とを
具えることを特徴とする請求項3記載のトリガ生成回
路。 - 【請求項5】 第1テレビジョン信号が入力される第1
入力端子と、 上記第1テレビジョン信号と1フィールドの周期は等し
いものの上記1フィールド当たりの走査線数が異なる第
2テレビジョン信号中の少なくとも垂直同期信号が入力
される第2入力端子と、 上記第2テレビジョン信号の上記垂直同期信号に位相ロ
ックされ、上記第2テレビジョン信号の上記垂直同期信
号の周期を上記第1テレビジョン信号の1フィールド中
の走査線数で等分した周期のトリガ信号を生成するトリ
ガ生成手段と、 上記トリガ信号に応じて上記第1テレビジョン信号の波
形を表示する表示手段とを具える波形表示装置。 - 【請求項6】 上記第1テレビジョン信号はデジタル信
号であって、 上記トリガ生成手段は上記第1テレビジョン信号から基
準クロックを生成するデジタル処理手段と、上記第2テ
レビジョン信号の上記垂直同期信号を起点とし上記基準
クロックを所定数カウントする毎に上記トリガ信号を生
成するカウンタ手段とを有することを特徴とする請求項
5記載の波形表示装置。 - 【請求項7】 上記トリガ生成手段は上記第1テレビジ
ョン信号の1フィールド中の走査線数を分周比とし、出
力信号が上記第2テレビジョン信号の上記垂直同期信号
に位相ロックされるPLL発振回路を有し、該PLL発
振回路により上記トリガ信号を生成することを特徴とす
る請求項5記載の波形表示装置。
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