JP3106828B2 - 水平同期結合装置 - Google Patents

水平同期結合装置

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JP3106828B2 JP05318978A JP31897893A JP3106828B2 JP 3106828 B2 JP3106828 B2 JP 3106828B2 JP 05318978 A JP05318978 A JP 05318978A JP 31897893 A JP31897893 A JP 31897893A JP 3106828 B2 JP3106828 B2 JP 3106828B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水平同期結合装置、特
に、ピクセルレートを異にしている2つの画像信号の水
平同期結合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】異なる信号源から送出された画像信号を
合成して合成画像を作成することは、従来からテレビジ
ョン(以下、テレビジョンをTVと略記する)の技術分
野において、映像特殊効果用装置(電子的モンタージュ
装置)として広く実用されて来ていることは周知のとお
りである。ところで、画像を扱う装置としては前記した
テレビジョン装置やVTRの他に、近年になってコンピ
ュータを使用して画像情報処理を行ないディスプレイ上
に画像を表示させるようにした装置も実用されるように
なり、コンピュータで処理した画像情報と、テレビジョ
ン画像情報とを、所定の走査標準に従った画像信号とし
て、ディスプレイ上に良好な再生画像として表示させた
り、ディスプレイ上にコンピュータから出力された画像
信号と、例えばMPEG方式により高能率圧縮された圧
縮画像信号を復号して得た画像信号との合成画像を得る
ようにすることも行なわれるようになった。
【0003】ところで、代表的なテレビジョン方式の映
像信号(例えばNTSC方式の映像信号)をデジタル化
する際に適用されるピクセルレート(2:1の飛越走査
時)は13.5MHzであるのに対して、コンピュータ
の画像表示に適用されるVGA規格におけるピクセルレ
ート(順次走査時)は25.175MHzである、とい
うように互に異なっている。そして、前記したNTSC
方式の走査標準における水平走査周波数fhと垂直走査
周波数fvとは、fh=13.5MHz/858=15.
734KHz,fv=15.734KHz/262.5=
59.94Hzとなっており、またコンピュータの画像
表示のための画像信号の走査標準における水平走査周波
数fhと垂直走査周波数fvとは、fh=25.175
MHz/800=31.468KHz,fv=31.46
8KHz/525=59.94Hzとなっている。
【0004】ここで、前記した代表的なテレビジョン方
式の映像信号(例えばNTSC方式の映像信号)におけ
る走査標準と、コンピュータの画像表示に適用されるV
GA規格の走査標準とを比べてみると、前記の両方式に
おける垂直走査周波数fvの周波数値は同一であり、ま
た、水平走査周波数fhについてみると、一方の方式に
おける周波数値が他方の周波数値の2倍となってはいる
が、前記の両方式がともに2:1の飛越走査方式、ある
いはともに順次走査方式に統一されたとした場合には同
一の周波数値になるということができる。
【0005】さて、コンピュータから出力された画像信
号による画像と、テレビジョン方式の映像信号(例えば
MPEG方式により高能率圧縮された圧縮画像信号を復
号して得た画像信号でもよい)による画像との合成画像
を、ディスプレイ上に表示させようとする場合には、合
成画像を構成させるべき2つの画像信号間の同期結合を
行なうことが必要とされる。合成画像を得るための2つ
の画像信号の位相を合わせるのに、例えば合成画像を形
成ための一方の画像信号を大きな記憶容量を有する画像
メモリ(少なくとも3面以上のフレームメモリを備えた
メモリ)に記憶し、他方の画像信号と位相が同期した状
態となるように、前記の画像メモリから一方の画像信号
を読出すという手段も考えられるが、このようなやり方
では高価なメモリが必要とされるという問題がある。
【0006】それで、大容量のメモリを使用しないで2
つの画像信号間の同期結合を行なう装置として、例えば
図3に示す概略構成(水平同期信号に対する位相同期を
行なう構成部分だけを示してある)のように一方の画像
信号における水平同期信号(垂直同期信号)によって、
他方の水平同期信号(垂直同期信号)をリセットするこ
とにより、2つの画像信号の同期信号の位相同期を強制
的に行なうようにした同期結合装置が考えられた。図3
において1はVGAコントローラ(図示せず)から出力
された水平同期信号HH(図4中のHH参照)の入力端
子であり、前記した入力端子1に供給された25.17
5MHz/800=31.468KHzの繰返し周波数
の水平同期信号HHは、立上がり検出回路3とフェーズ
・ロックド・ループ6とに供給されている。
【0007】フェーズ・ロックド・ループ6は、位相比
較回路61と、低域通過濾波器(LPF)62と、1
3.5MHzの中心発振周波数値を有する電圧制御発振
器(VCO)63と、分周比が858の分周器64とに
よる周知の一巡の自動位相制御系によって構成されてお
り、前記した一巡の自動位相制御系中に設けられている
電圧制御発振器63から出力されたクロック信号{中心
周波数が13.5MHzのクロック信号(図4中のCL
K参照)}が、立上がり検出回路3におけるD型フリッ
プフロップ31のクロック端子と、D型フリップフロッ
プ32のクロック端子と、ピクセルカウンタ4のクロッ
ク端子とに供給されている。前記した立上がり検出回路
3におけるD型フリップフロップ31のデータ端子に
は、既述の入力端子1から31.468KHzの繰返し
周波数の水平同期信号HHが供給されている。
【0008】前記のD型フリップフロップ31のQ出力
端子からの出力信号は、D型フリップフロップ32のデ
ータ端子とアンド回路33とに供給されており、また、
前記したD型フリップフロップ32のQバー出力端子か
らの出力信号は、前記したアンド回路33に供給されて
いる。それで、前記した立上がり検出回路3におけるア
ンド回路33からは、前記した入力端子1に供給されて
いる水平同期信号HHの立上がりの時点に立上がり、ク
ロック信号の1周期と対応するパルス巾のリセット信号
LCRST(図4中のLCRST参照)を出力して、そ
れをピクセルカウンタ4のリセット端子LCRSTに供
給する。前記のピクセルカウンタ4は、前記したフェー
ズ・ロックド・ループ6中の電圧制御発振器63から出力
されたクロック信号{中心周波数が13.5MHzのク
ロック信号(図4中のCLK参照)}を被計数信号として
計数動作を行なって計数値を出力端子LOUTからピク
セル比較回路5の入力端子LINに供給する。
【0009】前記のピクセル比較回路5では、それの入
力端子LINに供給された数値が、ピクセル比較回路5
中に予め設定してある数値(例えば0〜64)において
論理1の出力を出力端子2に水平同期信号(HSync)を
出力するとともに、それの入力端子LINに供給された
数値が、ピクセル比較回路5中に予め設定してある数値
(例えば857)の場合に、論理1のリセット信号HC
ARRY(図4中のHCARRY参照)を出力端子HC
ARRYからピクセルカウンタ4のリセット端子HCA
RRYに与える。それで、前記したピクセルカウンタ4
とピクセル比較回路5とからなる一巡の回路配置中のピ
クセルカウンタ4は、前記したリセット信号LCRS
Tが論理1の状態の1クロック期間の次の1クロック期
間の出力LOUTを計数値0とし、前記したリセット
信号LCRSTが論理0の状態で、かつ、論理1のリセ
ット信号HCARRYの状態の1クロック期間の次の1
クロック期間の出力LOUTを計数値0とし、前記し
たリセット信号LCRSTが論理0の状態で、かつリセ
ット信号HCARRYが論理0の状態の1クロック期間
の次の1クロック期間の出力LOUTとして、「直前の
1クロック期間におけるLOUTの計数値+1の計数
値」を出力するように動作する(図4におけるLCRS
T,LOUT,HCARRYを参照)。
【0010】それで、図3に示す水平同期結合装置で
は、入力端子1に水平同期信号HHが全く供給されてい
ない状態においてはピクセルカウンタ4は0から857
までの計数動作を繰返して行ない、また、入力端子1に
供給された水平同期信号HHの立上がりによりリセット
されてピクセルカウンタの計数値が0にされるという動
作を行なうことになる。前記の点を図4を参照して具体
的に説明すると次のとおりである。図4に例示した例に
おいて、時間軸上の位置を指示するために便宜上記載し
てある図4の最上部の参照数字1〜22中で、入力端子
1に供給された水平同期信号HHが、参照数字2で示す
1クロック期間の途中でローレベルの状態からハイレベ
ルの変化したことにより、リセット信号LCRSTが参
照数字3で示す1クロック期間にハイレベルの状態にな
るが、この場合は前記したのケースに該当しているの
で、リセット信号LCRSTが論理1の状態になった参
照数字3で示す1クロック期間の次の参照数字4で示す
1クロック期間におけるピクセルカウンタ4の出力LO
UTは計数値0となる。
【0011】また、参照数字5〜11、14〜18で示
されている各1クロック期間については、前記したの
ケースに該当しているので、前記の各1クロック期間の
次の1クロック期間(参照数字6〜12、15〜19)
におけるピクセルカウンタ4の出力LOUTは「直前の
1クロック期間におけるLOUTの計数値+1の計数
値」を出力し、さらに参照数字12及び参照数字19で
示されている各1クロック期間については、前記した
のケースに該当しているので、論理1のリセット信号H
CARRYの状態の1クロック期間の次の1クロック期
間(参照数字13及び参照数字20の1クロック期間)
におけるピクセルカウンタ4出力LOUTは計数値0と
なる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】前記した図4に示して
ある例において、前記したのケースに該当している参
照数字19で示すクロック期間の次の1クロック期間
(参照数字20で示す1クロック期間)におけるピクセ
ルカウンタ4の出力LOUTは計数値0となるが、前記
のようにピクセルカウンタ4の出力LOUTの計数値が
0とされた参照数字20で示す1クロック期間に、図4
中に示すようにリセット信号LCRSTが論理1の状態
になると、参照数字20で示す1クロック期間は前記し
たのケースに該当することになるために、前記のよう
にリセット信号LCRSTが論理1の状態になった参照
数字20で示されている1クロック期間の次の1クロッ
ク期間(参照数字21で示されている1クロック期間)
の出力LOUTも計数値0となり、連続する2クロック
期間においてピクセルカウンタ4の出力LOUTの計数
値が0となることが生じる。
【0013】前記のような不具合いは、電源電圧の変動
や、温度変化によってフェーズ・ロックド・ループ6の
動作状態が僅かに変化することにより、入力の水平同期
信号HHの立上がりの時間位置とクロック信号の立上が
りの時間位置とが殆ど同じになることにより生じる。そ
して、前記のようにピクセルカウンタ4の出力LOUT
の計数値が連続する2クロック期間において0となるこ
とが生じると、本来、出力端子2に出力される水平同期
信号が、常に858クロック周期のものとなっている筈
なのに、出力端子2に出力される水平同期信号の周期
が、857クロック周期→859クロック周期→858
クロック周期→857クロック周期→のように順次の水
平同期信号周期が変動することになり、画像中にジッタ
を生じさせることになる。それで、前記のような問題を
生じない水平同期結合装置の出現が求められた。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1のピクセ
ルレートを有する第1の画像信号と、前記第1のピクセ
ルレートとは異なる第2のピクセルレートを有する第2
の画像信号との2つの画像信号の水平同期結合装置にお
いて、前記第1のピクセルレートの1/J倍(Jは自然
数)の周波数を有する第1の基準の周期性信号を、周波
数を1/N倍(Nは自然数)にして第1の水平同期信号
を得る手段と、前記第1の水平同期信号の周波数をM倍
(Mは自然数)にして、前記第2のピクセルレートのK
倍(Kは自然数)の周波数を有する第2の基準の周期性
信号を得る手段と、前記第2の基準の周期性信号を用い
て行われる自走による次の計数動作、即ち、0からM−
1までインクリメントした後0にリセットされ、再びM
−1までインクリメントすることをくり返す計数動作に
より、前記第2の基準の周期性信号を、周波数を1/M
倍にして第2の水平同期信号を生成するカウンタと、前
記第1の水平同期信号の立ち上がりまたは立ち下がりに
起因して、前記カウンタを0にリセットするリセット信
号の発生手段と、前記カウンタが自走で0にリセットさ
れた後の次の前記第2の基準の周期性信号の1周期の間
に発生した前記リセット信号を無効とする手段と、を備
えたことを特徴とする水平同期結合装置、を提供するも
のである。
【0015】
【作用】VGAから出力された第1の画像信号の第1の
ピクセルレート25.175MHzと関連する第1の基
準の周期性信号12.5875MHzを、1/800に
分周して第1の水平同期信号を得て、それを858逓倍
して第2の画像信号の第2のピクセルレート13.5M
Hzと関連する第2の基準の周期性信号を得る。前記し
た第2のピクセルレートと関連する第2の基準の周期性
信号を、自走により858の計数値に達した状態(即ち
0から857までインクリメントした状態)でカウンタ
内で発生する第1のリセット信号によりリセットするカ
ウンタによって1/858に分周する。前記した第1の
水平同期信号の先頭の時間位置で、前記のカウンタをリ
セットするリセット信号の発生回路で発生されたリセッ
ト信号で前記のカウンタをリセットさせる。前記のカウ
ンタが自走により858の計数値に達して(即ち0から
857までインクリメントして)、カウンタが自動的に
リセットした後の次の第2の基準の周期性信号の1周期
の間に、前記したリセット信号の発生回路からリセット
信号が発生してカウンタに与えられた場合には、そのリ
セット信号を無効としてカウンタがリセットしないよう
にする。
【0016】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の水平同期
結合装置の具体的な内容を詳細に説明する。図1は本発
明の水平同期結合装置の構成例を示すブロック図、図2
は図1に示す水平同期結合装置の動作説明のための信号
の説明図、図3は従来の問題点を説明するための水平同
期結合装置の構成例を示すブロック図、図4は図3に示
す水平同期結合装置の動作説明のための信号の説明図で
ある。図1に示す本発明の水平同期結合装置において
(ここでは、15.734KHzの水平同期信号に2つ
の信号を水平同期結合するものとする)、1はVGAコ
ントローラ(図示せず)から出力された水平同期信号H
H(図2中のHH参照)の入力端子であり、前記した入
力端子1に供給された25.175MHz/2/800
=15.734KHzの繰返し周波数の水平同期信号H
Hは、立上がり検出回路3とフェーズ・ロックド・ルー
プ6とに供給されている。フェーズ・ロックド・ループ
6は、位相比較回路61と、低域通過濾波器(LPF)
62と、13.5MHzの中心発振周波数値を有する電
圧制御発振器(VCO)63と、分周比が858の分周
器64とによる周知の一巡の自動位相制御系によって構
成されており、前記した一巡の自動位相制御系中に設け
られている電圧制御発振器63から出力されたクロック
信号{中心周波数が13.5MHzのクロック信号(図
2中のCLK参照)}が、立上がり検出回路3における
D型フリップフロップ31のクロック端子と、D型フリ
ップフロップ32のクロック端子と、ピクセルカウンタ
4のクロック端子、及びD型フリップフロップ7のクロ
ック端子とに供給されている。前記した立上がり検出回
路3におけるD型フリップフロップ31のデータ端子に
は、既述の入力端子1から15.734KHzの繰返し
周波数の水平同期信号HHが供給されている。
【0017】前記のD型フリップフロップ31のQ出力
端子からの出力信号は、D型フリップフロップ32のデ
ータ端子とアンド回路33とに供給されており、また、
前記したD型フリップフロップ32のQバー出力端子か
らの出力信号は、前記したアンド回路33に供給されて
いる。それで、前記した立上がり検出回路3におけるア
ンド回路33からは、前記した入力端子1に供給されて
いる水平同期信号HHの立上がりの時点に立上がり、ク
ロック信号の1周期と対応するパルス巾のリセット信号
LCRST(図2中のLCRST参照)を出力して、そ
れをピクセルカウンタ4のリセット端子LCRSTに供
給する。前記のピクセルカウンタ4は、前記したフェー
ズ・ロックド・ループ6中の電圧制御発振器63から出力
されたクロック信号{中心周波数が13.5MHzのク
ロック信号(図2中のCLK参照)}を被計数信号として
計数動作を行なって計数値を出力端子LOUTからピク
セル比較回路5の入力端子LINに供給する。
【0018】前記のピクセル比較回路5では、それの入
力端子LINに供給された数値が、ピクセル比較回路5
中に予め設定してある数値(例えば0〜64)において
論理1の出力を出力端子2に水平同期信号(HSync)を
出力するとともに、それの入力端子LINに供給された
数値が、ピクセル比較回路5中に予め設定してある数値
(例えば857)の場合に、論理1のリセット信号HC
ARRY(図2中のHCARRY参照)を出力端子HC
ARRYからピクセルカウンタ4のリセット端子HCA
RRYに与えるとともに、D型フリップフロップ7のデ
ータ端子とに供給する。前記したD型フリップフロップ
7では、それのデータ端子に供給された前記のリセット
信号HCARRYが1クロック周期だけ遅れた状態のリ
セット信号LHCARRYをQ出力端子から出力し、前
記のリセット信号LHCARRYは、ピクセルカウンタ
4のリセット端子LHCARRY(図2中のLHCAR
RY参照)に与えられる。
【0019】それで、前記したピクセルカウンタ4とピ
クセル比較回路5とからなる一巡の回路配置中のピクセ
ルカウンタ4は、前記したリセット信号LCRSTが
論理1の状態で、かつ、リセット信号LHCARRYが
論理0の状態のときは、次の1クロック期間の次の1ク
ロック期間の出力LOUTを計数値0とし、前記した
リセット信号LCRSTが論理1の状態で、かつ、リセ
ット信号LHCARRYが論理1の状態のときは、次の
1クロック期間の出力LOUTとして、「直前の1クロ
ック期間におけるLOUTの計数値+1の計数値」を出
力し、前記したリセット信号LCRSTが論理0の状
態で、かつ、リセット信号HCARRYが論理1の状態
の1クロック期間の次の1クロック期間の出力LOUT
を計数値0とし、前記したリセット信号LCRSTが
論理0の状態で、かつリセット信号HCARRYが論理
0の状態の1クロック期間の次の1クロック期間の出力
LOUTとして、「直前の1クロック期間におけるLO
UTの計数値+1の計数値」を出力するように動作する
(図2におけるLCRST,LOUT,HCARRY,
LHCARRYを参照)。
【0020】それで、図3に示す水平同期結合装置で
は、入力端子1に水平同期信号HHが全く供給されてい
ない状態においてはピクセルカウンタ4は0から857
までの計数動作を繰返して行ない、また、入力端子1に
供給された水平同期信号HHの立上がりによりリセット
されてピクセルカウンタの計数値が0にされるという動
作を行なうことになる。前記の点を図2を参照して具体
的に説明すると次のとおりである。図2に例示した例に
おいて、時間軸上の位置を指示するために便宜上記載し
てある図2の最上部の参照数字1〜22中で、入力端子
1に供給された水平同期信号HHが、参照数字2で示す
1クロック期間の途中でローレベルの状態からハイレベ
ルの変化したことにより、リセット信号LCRSTが参
照数字3で示す1クロック期間にハイレベルの状態にな
るが、この場合は前記したのケースに該当しているの
で、リセット信号LCRSTが論理1の状態になった参
照数字3で示す1クロック期間の次の参照数字4で示す
1クロック期間におけるピクセルカウンタ4の出力LO
UTは計数値0となる。
【0021】また、参照数字5〜11、14〜18で示
されている各1クロック期間については、前記したの
ケースに該当しているので、前記の各1クロック期間の
次の1クロック期間(参照数字6〜12、15〜19)
におけるピクセルカウンタ4の出力LOUTは「直前の
1クロック期間におけるLOUTの計数値+1の計数
値」を出力し、さらに参照数字12及び参照数字19で
示されている各1クロック期間については、前記した
のケースに該当しているので、リセット信号HCARR
Yが論理1の状態の1クロック期間の次の1クロック期
間(参照数字13及び参照数字20の1クロック期間)
におけるピクセルカウンタ4出力LOUTは計数値0と
なる。さらにまた、参照数字20に示されている1クロ
ック期間については、前記したのケースに該当してい
るので、前記の1クロック期間の次の1クロック期間
(参照数字21)におけるピクセルカウンタ4の出力L
OUTは「直前の1クロック期間におけるLOUTの計
数値+1の計数値」を出力する。
【0022】前記のように本発明の水平同期結合装置で
は、前記した図2に示してある例における参照数字19
で示すクロック期間の次の1クロック期間(参照数字2
0で示す1クロック期間)におけるピクセルカウンタ4
の出力LOUTが計数値0とされた状態に、図2中に示
すようにリセット信号LCRSTが論理1の状態になっ
ても、参照数字20で示す1クロック期間は前記した
のケースに該当することになるために、前記のようにリ
セット信号LCRSTが論理1の状態になった参照数字
20で示されている1クロック期間の次の1クロック期
間(参照数字21で示されている1クロック期間)の出
力LOUTは計数値が1となり、連続する2クロック期
間においてピクセルカウンタ4の出力LOUTの計数値
が0となることが生じない。
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように、本発明の水平同期結合装置は、カウンタが自
走により0からM−1までインクリメントして自動的に
リセットした後の次の第2の基準の周期性信号の1周期
の間に、リセット信号の発生回路からリセット信号が発
生してカウンタに与えられた場合には、そのリセット信
号を無効としてカウンタがリセットしないようにしたも
のである。よって、本発明の水平同期結合装置によれ
ば、既述した従来の水平同期結合装置でピクセルレート
の異なる2つの画像信号を合成した場合に問題になって
いた画像のジッタ発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の水平同期結合装置の構成例を示すブロ
ック図である。
【図2】図1に示す水平同期結合装置の動作説明のため
の信号の説明図である。
【図3】従来の問題点を説明するための水平同期結合装
置の構成例を示すブロック図である。
【図4】図3に示す水平同期結合装置の動作説明のため
の信号の説明図である
【符号の説明】
1…入力端子、2…出力端子、3…立上がり検出回路、
4…ピクセルカウンタ、5…ピクセル比較回路、6…フ
ェーズ・ロックド・ループ、7,31,32…D型フリ
ップフロップ、61…位相比較回路、62…低域通過濾
波器、63…電圧制御発振器、64…分周器、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/04 - 5/12 H04N 5/265 G06T 1/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】1のピクセルレートを有する第1の画像
    信号と、前記第1のピクセルレートとは異なる第2のピ
    クセルレートを有する第2の画像信号との2つの画像信
    号の水平同期結合装置において、 前記第1のピクセルレートの1/J倍(Jは自然数)の
    周波数を有する第1の基準の周期性信号を、周波数を1
    /N倍(Nは自然数)にして第1の水平同期信号を得る
    手段と、 前記第1の水平同期信号の周波数をM倍(Mは自然数)
    にして、前記第2のピクセルレートのK倍(Kは自然
    数)の周波数を有する第2の基準の周期性信号を得る手
    段と、 前記第2の基準の周期性信号を用いて行われる自走によ
    る次の計数動作、即ち、0からM−1までインクリメン
    トした後0にリセットされ、再びM−1までインクリメ
    ントすることをくり返す計数動作により、前記第2の基
    準の周期性信号を、周波数を1/M倍にして第2の水平
    同期信号を生成するカウンタと、 前記第1の水平同期信号の立ち上がりまたは立ち下がり
    に起因して、前記カウンタを0にリセットするリセット
    信号の発生手段と、 前記カウンタが自走で0にリセットされた後の次の前記
    第2の基準の周期性信号の1周期の間に発生した前記リ
    セット信号を無効とする手段と、 を備えたことを特徴とする水平同期結合装置。
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