JP3108368B2

JP3108368B2 - 同期検波回路

Info

Publication number: JP3108368B2
Application number: JP08255064A
Authority: JP
Inventors: 良仁東堤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 2000-11-13
Anticipated expiration: 2015-11-13
Also published as: JPH09107490A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号に含まれ
る同期信号とこの同期信号を受けて動作する撮像装置の
動作との同期を判定する同期検波回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、親画面となる映像信号に子画面
となる映像信号を重ね合わせる映像信号処理回路の構成
を示すブロック図である。親画面の映像信号Ｘ(t)は、
例えば所定の同期信号に従って動作するテレビカメラか
ら得られるもので、その同期信号に映像成分が重畳され
てが構成される。そして、子画面の映像信号Ｙ(t)を得
るテレビカメラ１は、テレビカメラ１内部で作成される
同期信号に従って動作し、同期信号を含む映像信号Ｙ
(t)を出力する。

【０００３】このように独自のタイミングで動作するテ
レビカメラ１から出力される映像信号Ｙ(t)は、映像信
号Ｘ(t)に対して各走査タイミングが一致しておらず、
そのまま重ね合わせることができない。そこで、画面制
御回路２は、映像信号Ｙ(t)を一旦フィールドメモリ３
に記憶させ、このフィールドメモリ３から映像信号Ｘ
(t)の同期信号に従って読み出すことにより映像信号Ｙ
(t)の各走査タイミングを映像信号Ｘ(t)に一致させるよ
うに構成される。ここで、映像信号Ｘ(t)の同期信号
は、同期分離回路４に於いて映像信号Ｘ(t)から分離さ
れて画面制御回路２に与えられる。

【０００４】そして、選択パルスＳＰに従って映像信号
Ｘ(t)あるいは映像信号Ｙ(t)の一方を選択する合成回路
５により映像信号Ｘ(t)、Ｙ(t)が合成され、映像信号Ｚ
(t)が得られる。例えば、図６に示すように、垂直及び
水平方向に１／ｎの大きさの子画面を親画面に重畳する
場合、垂直及び水平走査期間の１／ｎの期間に映像信号
Ｘ(t)を映像信号Ｙ(t)と入れ換えるように選択パルスＳ
Ｐが設定される。即ち、垂直走査期間に於いては、図７
（ａ）に示すように垂直走査期間（１Ｖ）の１／ｎの期
間（Ｖ／ｎ）に選択パルスＳＰがＬレベルとなり、合成
回路５が映像信号Ｙ(t)側に切り換えられる。さらに水
平走査期間に於いては、図７（ｂ）に示すように水平走
査期間（１Ｈ）の１／ｎの期間（Ｈ／ｎ）に選択パルス
ＳＰがＬレベルとなる。ところで、垂直及び水平方向の
情報量が映像信号Ｘ(t)の１／ｎとなっている映像信号
Ｙ(t)は、映像情報を間引くか或いは合成することで圧
縮するか、予め画素数の少ない撮像素子によりテレビカ
メラ１を構成することにより得られる。

【０００５】以上のような構成によれば、親画面の一部
を子画面と置き換えることができ、一つのモニタ上に２
画面を同時に表示可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の構成において
は、映像信号Ｘ(t)を一旦フィールドメモリ３に記憶さ
せる必要があることから、映像信号Ｙ(t)をデジタル値
に変換するためのＡ／Ｄ変換器及びデジタル値を再び映
像信号Ｙ(t)に変換するＤ／Ａ変換器が必要となる。一
般に、映像信号を処理するＡ／Ｄ変換器及びＤ／Ａ変換
器は、高速動作が要求されるために特殊な回路構成とな
り、コスト高を招く要因となる。また、全体の回路規模
が大きくなることから、小型のテレビカメラに内蔵する
ことが困難で、映像信号の処理のための装置が別途必要
になり、撮像システムは高価なものとなる。

【０００７】このような撮像システムにおいて、テレビ
カメラ側へ同期信号を送り、テレビカメラをその同期信
号に同期させるように動作させることが考えられてい
る。この場合、１つの通信ラインで信号処理回路と映像
信号とを接続し、同期信号と映像信号とを双方向に伝送
するように構成される。しかしながら、同じ通信ライン
上に同期信号と映像信号とが混在することになるため、
映像信号が同期信号に同期していない場合には、同期信
号と映像信号とを区別しにくくなるという問題が生じ
る。

【０００８】そこで本発明は、通信ライン上に重畳され
る同期信号と撮像素子の動作との同期を検出できるよう
にして、映像信号が同期信号に同期していない間は通信
回線への出力を停止できるようにすることを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたもので、その特徴とするところ
は、一定周期を有する第１の水平同期信号を基準に同一
周期の第２の水平同期信号を得る位相ロックループに於
いて第１の水平同期信号と第２の水平同期信号との同期
を判定する同期検波回路であって、上記第２の水平同期
信号を分周して得られる垂直同期信号のブランキング期
間に上記第１の水平同期信号と上記第２の水平同期信号
とのブランキング期間が一致したときに各同期信号を通
すゲート回路と、上記垂直同期信号のブランキング期間
毎にリセットされ、上記ゲート回路を通過した同期信号
をカウントする計数回路と、上記垂直同期信号のブラン
キング期間内の所定のタイミングで上記計数回路の出力
を取り込む少なくとも２ビットのレジスタ回路と、を備
え、上記レジスタ回路の各ビットのデータの一致により
上記第１の水平同期信号と上記第２の水平同期信号との
同期を判定することにある。

【００１０】本発明によれば、垂直走査周期での同期と
水平走査周期での同期とが確認されたときに回路動作が
同期信号に同期したと判定される。従って、短い期間で
の偶然のタイミングの一致については同期したものとは
判定されず、完全にタイミングが一致したときに初めて
同期が確認される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の同期検波回路を
採用した映像信号処理回路の構成を示すブロック図であ
る。第１の映像信号Ｘ(t)は、例えば、テレビカメラ等
の撮像装置から得られるもので、同期信号成分及び映像
成分を含んでいる。また、この映像信号Ｘ(t)は、テレ
ビカメラに限らず、映像信号の記録媒体からの再生信号
或いは、テレビジョン放送からの受信信号でも同様であ
る。

【００１２】同期分離回路１１は、映像信号Ｘ(t)に重
畳されている同期信号成分を分離するもので、垂直同期
成分及び水平同期成分が混合されたコンポジット信号を
作成する。このコンポジット信号は、抵抗１２を介して
トランジスタ１３のベースに接続され、このトランジス
タ１３のコレクタ側から抵抗１４を介し、さらにコンデ
ンサ１５を介して直流成分を除いて通信ライン３０に送
出される。

【００１３】一方、通信ライン３０から入力される映像
信号は、第１の映像信号Ｘ(t)と共に合成回路１６に入
力され、選択パルスＳＰに従って選択的に合成されて第
３の映像信号Ｚ(t)となる。この合成回路１６の構成
は、図５と同一であり、画面を合成する所定のタイミン
グで切り換え制御される。この合成回路１６を切り換え
制御する選択パルスＳＰは、水平及び垂直走査タイミン
グを受けて動作する選択パルス発生回路１７により作成
されるもので、映像信号Ｘ(t)に同期している。即ち、
選択パルス発生回路１７は、同期分離回路１１からの垂
直同期信号ＶＤ、ＰＬＬ回路１８から得られる水平走査
周期のタイミングパルスＨＴ及び水平同期信号ＨＤを作
成する基本クロックＣＫに基づいて、映像信号Ｘ(t)の
水平及び垂直同期成分に同期した選択パルスＳＰを作成
する。ここで、選択パルス発生回路１７の動作が映像信
号Ｘ(t)に同期する前に選択パルスＳＰが合成回路１６
に供給されるのを防止するため、ＰＬＬ回路１８がロッ
クするまで選択パルス発生回路１７の出力を固定するた
めにロック検波回路１９が設けられる。

【００１４】以上のように、同期分離回路１１、合成回
路１６及び選択パルス発生回路１７)等により複数の映
像信号を合成する映像信号処理回路１０が構成される。
この映像信号処理回路１０に通信ライン３０を介して接
続される撮像装置２０は、通信ライン３０の同期信号に
同期した映像信号Ｙ(t)を得るもので、外部同期で動作
するテレビカメラ２１を備える。このテレビカメラ２１
には、通信ライン３０からの同期信号に従う各種の同期
信号が与えられるように構成され、テレビカメラ２１の
撮像素子の走査タイミングを同期信号に同期させること
により同期信号に同期した映像信号Ｙ(t)を得ている。

【００１５】同期分離回路２２は、通信ライン３０上の
同期信号を検波して水平走査周期のトリガパルスＴＲを
発生し、このトリガパルスＴＲをＰＬＬ回路２３に供給
する。ＰＬＬ回路２３は、トリガパルスＴＲを基準とし
て水平走査周期のタイミング信号ＨＴを作成し、同期信
号合成回路２４に供給する。また、同期信号合成回路２
４は、タイミング信号ＨＴを受けると共に水平走査周期
のトリガパルスＴＲを受けて垂直同期信号ＶＤ及び水平
同期信号ＨＤを発生する。即ち、同期信号合成回路２４
は、タイミング信号ＨＴを所定の数、例えばＮＴＳＣ方
式の場合には５２５／２だけカウントすることにより垂
直走査周期を決定するように構成される。そして、垂直
同期信号ＶＤ及び水平同期信号ＨＤがテレビカメラ２１
に供給され、テレビカメラ２１から出力される映像信号
Ｙ(t)がコンデンサ２５を介して通信ライン３０に出力
される。この映像信号Ｙ(t)は、通信ライン３０上の同
期信号に同期しているため、同期信号とは時分割的に通
信ライン３０に重畳されることになる。

【００１６】ところで、撮像装置２０の立ち上がりの際
や、その他何らかの理由でテレビカメラ２１の動作が同
期信号に同期していない場合、映像信号Ｙ(t)を通信ラ
イン３０に重畳させると同期信号との区別ができなくな
り、ＰＬＬ回路２３が正しく動作しなくなる。このた
め、テレビカメラ２１の出力を停止するゲート回路２６
が設けられ、水平同期信号ＨＤとトリガパルスＴＲとの
同期を検波する同期検波回路２７の出力に従ってテレビ
カメラ２１の出力が停止されるように構成される。

【００１７】図１に示すように、映像信号処理回路１０
に撮像装置２０を接続すれば、一つの通信ライン３０に
より、映像信号Ｘ(t)に同期した映像信号Ｙ(t)を映像信
号処理回路１０に与えることができ、この映像信号Ｘ
(t)と映像信号Ｙ(t)とを合成回路１６により選択的に出
力することで、同一画面上に映像信号Ｘ(t)に対応する
再生画面と映像信号Ｙ(t)に対応する再生画面とを表示
する映像信号Ｚ(t)が得られる。従って、映像信号の通
信ラインを簡略化することができる。

【００１８】図２は、本発明の同期検波回路の構成を示
すブロック図で、図３は、その動作を説明するタイミン
グ図である。この同期検波回路は、映像信号処理回路１
０の同期検波回路１９及び撮像装置２０の同期検波回路
２７として用いられる。同期検波回路１９、２７は、例
えば３ビットのカウンタ４１、２ビットのシフトレジス
タ４２、ＯＲゲート４３及びＮＯＲゲート４４で構成さ
れ、水平同期信号ＨＤとトリガパルスＴＲとの同期によ
って映像信号処理回路１０のＰＬＬ回路１８及び撮像装
置２０のＰＬＬ回路２３がロックしたことを検知する。

【００１９】ＯＲゲート４３には、垂直同期信号ＶＤ及
び水平同期信号ＨＤと共にトリガパルスＴＲが入力さ
れ、垂直同期信号ＶＤのブランキング期間内でトリガパ
ルスＴＲの各タイミングが水平同期信号ＨＤのブランキ
ング期間に一致したときにトリガパルスＴＲを通過させ
る。ＯＲゲート４３から出力されるトリガパルスＴＲ’
は、カウンタ４１に供給され、カウンタ４１をカウント
アップする。カウンタ４１は、３段のフリップフロップ
で構成され、垂直同期信号ＶＤのタイミングでリセット
された後にトリガパルスＴＲ'でカウント動作する。こ
のカウンタ４１は、垂直同期信号ＶＤのブランキング期
間内にトリガパルスＴＲ'が４パルス以上入力されると
３段目のフリップフロップの出力を反転させる。シフト
レジスタ４２は、２段のフリップフロップで構成され、
カウンタ４１の３段目のフリップフロップの出力を垂直
イネーブル信号ＶＥＮに従うタイミングで取り込む。こ
こで垂直イネーブル信号ＶＥＮは、テレビフォーマット
のコンポジット信号に含まれるもので、垂直同期信号Ｖ
Ｄのブランキング期間の特定期間、例えばＮＴＳＣ方式
の場合には図３に示す如くブランキング期間内の３Ｈか
ら６Ｈ（１Ｈは１垂直走査期間）の期間にＬレベルとな
る。従って、シフトレジスタ４２は、垂直同期信号ＶＤ
のブランキング期間の始まりから６Ｈ期間の間に４パル
ス以上のトリガパルスＴＲ'がカウンタ４１に入力され
ると、シフトレジスタ４２の１段目にＨレベルが取り込
まれる。そして、次の垂直同期信号ＶＤのブランキング
期間には、１段目のデータが２段目に転送されると共に
１段目に新たにカウンタ４１の３段目のフリップフロッ
プの出力が取り込まれる。ＮＯＲゲート４４は、シフト
レジスタ４２の１段目と２段目とのデータを受け、その
出力を検波信号ＬＫとして出力するする。従って、連続
して２度の垂直同期信号ＶＤのブランキング期間にカウ
ンタ４１にトリガパルスＴＲ’が４パルス以上入力され
たときに検波信号ＬＫがＨレベルとなってＰＬＬ回路２
３の同期が検出される。

【００２０】このような同期検波回路１９、２７によれ
ば、垂直同期信号ＶＤのブランキング期間内で連続して
水平同期信号ＨＤとトリガパルスＴＲとが同期したとき
にＰＬＬ回路１８、２３がロックしたこと検知できる。
従って、検波信号ＬＫに基づいて選択パルス発生回路１
７の動作を停止すること及び映像信号Ｙ(t)の通信ライ
ン３０への重畳を停止することで合成回路１６とＰＬＬ
回路２３の誤動作を防止することができる。

【００２１】図４は、選択パルス発生回路１７の構成を
示すブロック図である。この選択パルス発生回路１７
は、夫々２組のカウンタ５１、５２及びデコーダ５３、
５４からなり、垂直同期信号ＶＤ、水平同期信号ＨＤ及
び基本クロックＣＫを受けて動作する。垂直走査周期で
動作するカウンタ５１は、垂直同期信号ＶＤでリセット
されて水平同期信号ＨＤをカウントし、水平走査周期の
出力をデコーダ５３に与える。このデコーダ５３は、カ
ウンタ５１の出力をデコードして垂直走査周期のタイミ
ング信号をパルス合成回路５５に与え、パルス合成回路
５５が垂直走査成分の選択パルスＳＰＶを作成する。一
方水平走査周期で動作するカウンタ５２は、水平同期信
号ＨＤでリセットされて基本クロックをカウントし、基
本クロックＣＫ周期の出力をデコーダ５４に与える。デ
コーダ５４は、同様にしてカウンタ５２の出力をデコー
ドして水平走査周期のタイミング信号をパルス合成回路
５６に与え、パルス合成回路５６が水平走査成分の選択
パルスＳＰＨを作成する。そして、ＯＲゲート５７によ
り選択パルスＳＰＶと選択パルスＳＰＨとが合成され、
選択パルスＳＰとして合成回路１６に供給される。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、複数の映像を一つの画
面上に表示する所謂ピクチャーインピクチャーシステム
を極めて簡単な回路構成により実現することができると
共に、通信ライン上の同期信号が保護されることにな
り、ＰＬＬ回路の動作が確実に行われる。従って、複数
の映像を同時に処理する必要のある監視システム等に有
効である。

【００２３】また、テレビジョン放送等の再生画面上に
監視カメラからの映像を重ね合わせることもできるた
め、一般のテレビ画面をドアホンカメラの再生モニタと
して利用すること可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の同期検波回路を採用した映像信号処理
装置のブロック図である。

【図２】本発明の同期検波回路の構成を示すブロック図
である。

【図３】本発明の同期検波回路の動作を説明するタイミ
ング図である。

【図４】映像信号処理装置で用いられる選択パルス発生
回路のブロック図である。

【図５】従来の映像信号処理回路の構成を示す回路図で
ある。

【図６】子画面を主画面上に表示させた再生画面の模式
図である。

【図７】従来の映像信号処理回路の動作を示すタイミン
グ図である。

【符号の説明】

１、２１テレビカメラ２画面制御回路３フィールドメモリ４、１１、２２同期分離回路５、１６合成回路１０映像信号処理回路１７選択パルス作成回路１８、２３ＰＬＬ回路１９、２７同期検波回路２４同期信号合成回路２６ゲート回路４１カウンタ４２シフトレジスタ４３ＯＲゲート４４ＮＯＲゲート

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】水平走査周期のトリガパルスと、このト
リガパルスに基づいて生成される水平同期信号との同期
を判定する同期検波回路であって、上記水平同期信号を
分周して得られる垂直同期信号のブランキング期間で且
つ上記水平同期信号のブランキング期間に上記トリガパ
ルスの変化を通過させる論理ゲートと、上記垂直同期信
号のブランキング期間毎にリセットされ、上記論理ゲー
トの出力に応答してカウント動作するカウンタと、上記
垂直同期信号のブランキング期間の始まりから所定の期
間を経過したタイミングで上記カウンタの出力を取り込
む少なくとも２ビットのシフトレジスタと、を備え、上
記シフトレジスタの各ビットのデータの一致により上記
トリガパルスと上記水平同期信号との同期を判定するこ
とを特徴とする同期検波回路。