JP3232447B2 - ビデオ信号の時間軸補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体より再生
したビデオ信号に含まれる時間軸変動成分を除去し、安
定かつ精細な再生画像を得るための時間軸補正装置（Ｔ
ＢＣ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日広く実用に供されているテレビジョ
ン方式では、原画像を１次元の順次信号に走査分解する
際、各走査線の開始位置を決める水平同期信号と各走査
フィ−ルドの開始位置を決める垂直同期信号とをビデオ
信号に挿入して伝送している。

【０００３】そして、このようなビデオ信号をモニタ画
像に表示させる際、モニタ装置がビデオ信号に挿入され
た水平同期信号を分離抽出して得た水平駆動パルス列
（ＨＤパルス）に自らの走査同期系の位相をロックする
ことによって安定に画像表示させるようになっている。

【０００４】上記のような走査同期系は、基準信号に同
期して生成されたビデオ信号間の僅かな周波数の差異を
吸収し、また、例えば、伝送雑音などが重畳された場合
においても動作を充分に安定に保つため、入力されたビ
デオ信号の時間軸変動、すなわち、ＨＤパルスの位相変
動（ジッタ）に対する応答速度が比較的に緩慢に設定さ
れている。

【０００５】したがって、このようなモニタ装置では、
入力したビデオ信号の位相変動が比較的に緩慢であると
きは、上記の走査同期系がその位相変動に充分に追随し
て走査変換するので、表示画像には顕著な幾何学ひずみ
が表われない。

【０００６】しかし、入力したビデオ信号の位相変動が
上記した走査同期系の応答速度範囲を越えるように急唆
に変化する場合は、走査同期系のフライホィ−ル効果に
よってもはやその位相変動は吸収されず表示画像に幾何
学ひずみとして表われ、不快な揺らぎなどとして視認さ
れるようになる。

【０００７】一方、ビデオテ−プレコ−ダ、ビデオディ
スクドライブ或いは電子スチルカメラなどのように、時
間的構造を基本的に変えることなくビデオ信号を記録再
生する装置では、記録媒体と磁気ヘッド等の情報読み出
し手段との相対速度がビデオ信号の時間軸変動を発生さ
せる主原因となるため、その相対速度を極力安定化する
ように駆動機構を構成すると共に、残留する時間軸変動
については電子的にこれを除去する時間軸補正装置を備
えている。

【０００８】図８は時間軸補正装置の従来例として示し
たブロック図である。記録媒体より読み出されたアナロ
グビデオ信号が復調され、このビデオ信号が時間軸補正
装置に入力すると、同期分離回路１１によって水平同期
信号が分離され、続いて書き込みクロック発生器１２が
その水平同期信号若しくはその直後に挿入されたカラ−
バ−スト信号に位相が同期し、周波数が水平同期信号の
Ｎ倍（Ｎ：充分大なる整数）となるように設定された書
き込みクロックパルス列を出力する。

【０００９】また、入力したビデオ信号はＡ／Ｄ変換器
１３によって量子化される。この量子化過程では各標本
化点が書きみクロックパルス列にしたがって各水平同期
信号間隔を略Ｎ等分するようになっている。

【００１０】このように各水平同期信号を標本化点によ
ってＮ等分することがこの時間軸補正装置の構成上最も
肝要な点であって、ビデオ信号の時間軸変動によって各
水平走査期間が一定でなくとも、Ａ／Ｄ変換器１３が一
水平走査期間当り略Ｎ個の量子化信号系列を発生する。

【００１１】上記した書き込みクロックパルスは書き込
みアドレスカウンタ１４によって計数され、主メモリ１
５の書き込みアドレスを更新する。書き込みクリアパル
ス発生器１６は水平同期信号が到来する度に、例えば、
水平同期信号の前縁の検出によって書き込みアドレスカ
ウンタ１４を所定の値に強制的に設定するように動作す
る。

【００１２】この結果、主メモリ１５に格納された量子
化信号系列は概念上、水平同期信号位置毎に位相が整列
し、時間軸変動が概ね除去されたＮ個の標本点からなる
配列となる。

【００１３】主メモリ１５に格納された量子化系列を基
準となる水平同期信号に同期させて出力させる場合は、
書き込み過程と対称に構成された読み出しクロック発生
器１７、読み出しクリアパルス発生器１８、読み出しア
ドレスカウンタ１９によって行なう。

【００１４】つまり、読み出しクロック発生器１７が基
準水平同期信号に同期し、かつ、その周波数が基準水平
走査周波数のＮ倍となる読み出しクロックパルス列を発
生し、また、読み出しアドレスカウンタ１９がその読み
出しクロックパルスを計数して主メモリ１５のアドレス
を進めると共に読み出しクリアパルス発生器１８が基準
水平同期信号にしたがって読み出しアドレスカウンタ１
９を所定値に設定する。

【００１５】これより、主メモリ１５に格納されている
量子化信号系列が所定のアドレスから順次読み出され、
Ｄ／Ａ変換器２０によって最終的に時間軸変動が除去さ
れ、かつ、基準位相に同期したビデオ信号が出力され
る。

【００１６】上記したように、この従来の時間軸補正装
置は、時間軸変動を含むビデオ信号の水平同期信号若し
くはカラ−バ−スト信号の位相に注目し、この位相の変
化に追随して自から位相を同期するようにした標本化パ
ルス列、すなわち、書き込みクロックパルス列を用いて
相対的に時間軸変動を吸収するように量子化信号系列を
格納する構成としたことに原理上集約される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の時間軸
補正装置には次のような問題点がある。入力するビデオ
信号の水平同期信号若しくはカラ−バ−スト信号と書き
込みクロックパルスの位相差が常に一定となるように、
書き込みクロックパルスをＰＬＬ回路等で発生させる必
要があり、ハ−ドウェアの構成が複雑となる。

【００１８】ＰＬＬ回路等を用いた書き込みクロックパ
ルス発生回路は、一般に入力位相変動に対するル−プの
応答性と、ロックインレンジ、残留位相雑音などの安定
性とが互いに相反する関係にあるため、記録媒体の駆動
機構によってもたらされる不確定な時間軸変動に対し充
分な精度で補正することが極めて困難となる。したがっ
て、記録媒体の駆動機構は一定の範囲を越える時間軸変
動が生起しないように高価なものを使用することにな
り、また、高精度の加工と調整が必要となる。

【００１９】また、常時変化しているビデオ信号の時間
軸変動を、水平同期信号毎の標本値として検出している
ため、比較的急峻に変化する時間軸変動に対して無視で
きない補正誤差を残留させる。

【００２０】本発明は上記した従来の時間軸補正装置の
問題点にかんがみ、比較的急峻に変化する時間軸の変動
に対しても、複雑なハ−ドウェアを用いることなく充分
に時間軸補正のできるビデオ信号の時間軸補正装置を提
案することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】しかして、本発明は、時
間軸変動を含むビデオ信号から基準位相に同期した標本
化パルス列を用いて量子化信号系列を生成し、この量子
化信号系列を記憶手段に格納した後、その量子化信号系
列を読み出して時間軸変動を補正する時間軸補正装置に
関する。

【００２２】そして、この時間軸補正装置は、上記ビデ
オ信号が有する水平同期信号の位相差を上記標本化パル
ス列のパルス間隔以下の精度で各水平同期信号毎に計測
する第一の補間手段を含む位相誤差計測手段を備えてい
る。

【００２３】また、この時間軸補正装置は、この位相誤
差計測手段によって水平同期信号毎に計測された位相誤
差にもとづき、上記ビデオ信号の標本点毎に時間軸変動
値を求める第二の補間手段と、上記各標本点毎に求めら
れた時間軸変動値にそれぞれ対応して補正するように上
記量子化信号系列を移相する第三の補間手段とを備えて
構成されている。

【００２４】上記のように構成した時間軸補正装置は、
入力するビデオ信号の水平同期信号が到来毎に、ビデオ
信号の位相誤差が標本化パルスのパルス間隔以下の精度
で計測される。そして、ビデオ信号はこのように計測さ
れた位相誤差値にもとづいて標本点毎に時間軸変動値が
求められ、また、各々の時間軸変動値に対応させて補正
するように上記した量子化信号系列を移相させる。

【００２５】この結果、ソフトウェアの改良によって構
成することができるので、記録媒体の駆動機構が複雑な
構成とならず、また、この駆動機構の高精度な加工、調
整などが不要となる。

【００２６】

【００２７】このように構成した時間軸補正装置は、入
力したビデオ信号が標本点毎に移相補正されるので、高
精度の時間軸補正装置となり、ジッタによる補正誤差の
残留がほとんど生じない。

【００２８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面に沿って説明する。図1は本発明に係る時間軸補正
装置の基本形態を示すブロック図であり、２１はクラン
プ回路、２２はＡ／Ｄ変換器、２３はビデオフレ−ムメ
モリ、２４はデジタル演算回路（ＤＳＰ）、２５は命令
デ−タメモリ（ＲＯＭ）、２６は書き込みアドレスカウ
ンタを示す。また、２７はＤ／Ａ変換器、２８は低域フ
ィルタ（ＬＰＦ）、２９は読み出しアドレスカウンタを
示す。

【００２９】クランプ回路２１は、時間軸変動を伴うビ
デオ信号を入力し、このビデオ信号の直流レベルを固定
する。このクランプ回路２１には、ビデオ信号のペデス
タルレベルを一定値に固定するペデスタルクランク回路
と、同期信号の先端レベルを固定するシンクチップクラ
ンク回路などを備える。

【００３０】Ａ／Ｄ変換器２２は、クランプ回路２１か
らのビデオ信号を入力し、このビデオ信号を基準位相に
同期した標本化パルス毎に量子化し、量子化信号系列を
ビデオフレ−ムメモリ２３に順次格納させる。

【００３１】また、標本化パルスは通例外部から与えら
れる基準信号（一般的には色副搬送波信号、周波数Ｆｓ
ｃ）に同期し、その周波数ＦｐがＦｐ＝ｎ・Ｆｓｃを満
たすように定められる。この結果、標本化パルスの周波
数Ｆｐは基準水平走査周波数のＮ倍（Ｎ：整数）とな
り、ビデオ信号の一水平走査期間が一般にＮ個の標本点
を含むことになる。

【００３２】なお、ＮＴＳＣ標準方式では水平走査周波
数Ｆｈに対し、Ｆｓｃ＝Ｆｈ・（４５５／２）に設定さ
れている。また、通常ｎは、ｎ＝４ないしｎ＝８を選
ぶ。このことから、入力したビデオ信号と外部基準信号
の周波数が接近している場合（周波数が±１／Ｎの精度
以内）は、Ｎ＝ｎ・（４５５／２）、つまり、Ｎ＝９１
０ないしＮ＝１８２０となる。

【００３３】書き込みアドレスカウンタ２６は、標本化
パルスを計数し、上記した量子化信号を格納させるビデ
オフレ−ムメモリ２３のアドレスを順次更新させる。ま
た、このアドレスカウンタ２６は、入力したビデオ信号
から分離した垂直同期信号、或いは、記録媒体の走査開
始点として媒体駆動機構が通列１フィ−ルド毎に発生す
るインデックス信号が到来する度に所定値にプリセット
する。これより、入力したビデオ信号の量子化信号系列
が垂直同期信号、或いは、媒体走査開始点が所定のアド
レスから始まるようにビデオフレ−ムメモリ２３に格納
される。

【００３４】デジタル演算回路２４は、デジタル信号プ
ロセッサまたはＣＰＵ中央演算処理装置から構成してあ
る。このデジタル演算回路２４は、所定の演算処理プロ
グラム命令や固定デ−タ等を格納させた命令デ−タメモ
リ２５からデ−タを遂次読み出し、ビデオフレ−ムメモ
リ２３に格納された上記の量子化信号系列を順次演算処
理し、このメモリ２３に格納された原信号系列から時間
軸変動を検出し、時間軸変動を補正した新たな信号系列
にそのメモリ２３を書き替える。

【００３５】なお、このデジタル演算回路２４、デ−タ
バス、アドレスバスなど本システム制御系は上記した標
本化パルスより充分に高速なクロックパルスによつて処
理動作し、ビデオ信号の入出力、ビデオフレ−ムメモリ
２３などの動作に支障のないように構成してある。

【００３６】読み出しアドレスカウンタ２９は、標本化
パルスを計数し、この計数にしたがってビデオフレ−ム
メモリ２３に格納されている信号系列を順次読み出す。
つまり、ビデオフレ−ムメモリ２３に格納されている、
時間軸変動の補正された信号系列を順次読み出してＤ／
Ａ変換器２７に送る。

【００３７】低域フィルタ２８は、Ｄ／Ａ変換されたビ
デオ信号を入力して不要な高次成分を除去し、最終的に
時間軸変動の補正されたビデオ信号を出力する。

【００３８】なお、上記のように読み出しを行なうとき
に、フレ−ム同期パルスによって読み出しアドレスカウ
ンタ２９をプリセットする構成とすれば、色副搬送波の
同期（Ｇｅｎ，Ｌｏｃｋ）のみならず、フレ−ムを同期
させたビデオ信号を得ることができる。

【００３９】次に、デジタル演算回路２４によって行な
われる時間軸変動の検出とその補正について説明する。 （１） 時間軸変動の検出 時間軸変動の検出は入力したビデオ信号が有する水平同
期信号の位相誤差を検出する。図2（Ａ）は入力したビ
デオ信号の一部を、図2（Ｂ）は標本化パルス列を各々
示し、図2（Ｃ）は量子化進系列を水平同期信号部分に
ついて拡大して示したものである。

【００４０】図示する如く、入力したビデオ信号のクラ
ンプレベルに対して相対的に決められたスレッショルド
値Ｓｔｈを、例えば、水平同期信号の前縁が過ぎる時刻
をもって水平同期信号の位相を計測する。スレッショル
ド値Ｓｔｈはベデスタルレベルとシンクチップレベルの
略中間に設定してある。なお、このスレッショルド値Ｓ
ｔｈは入力したビデオ信号レベルに対して適応的に定め
た固定値としてもよい。

【００４１】上記のように、スレッショルド値Ｓｔｈを
中間値に設定する理由は、通常パルス信号の中間値付近
が最も急峻に変化し、重畳雑音や後述する補間検出に伴
う誤差の発生が僅少となることが期待できるからであ
る。このように、基準信号に同期した標本化パルスと水
平同期信号との相対位相から位相誤差を検出する。

【００４２】なお、水平同期信号の位相計測点として
は、この同期信号の前縁の他に、その同期信号の後縁を
用いてもよい。また、重畳雑音などによる検出誤差改善
の方法としてはそれら前縁と後縁の位相計測の平均値を
用いたり、重畳雑音の状況に対応（明らかに疑わしい場
合など）して適応的に加重平均を用いる方式等を採用す
る。

【００４３】水平同期信号の前縁がスレッショルド値Ｓ
ｔｈを過ぎる時刻Ｔｈは一般にサンプル時刻と一致せ
ず、相隣り合う二つの標本点の間となる。既に述べたよ
うに標本化パルスの同期は基準水平走査周期の１／Ｎに
設定されているので、仮に入力したビデオ信号と基準信
号の相対位相の間に全く相差がない場合、各水平同期信
号の間には丁度Ｎ個の標本化パルスが含まれることにな
り、この結果、観測される水平同期信号の位相が常に一
定となる。

【００４４】ところが、入力したビデオ信号の時間軸が
変動していると、水平同期信号の位相がその時間軸変動
にしたがって変化することになる。図２では、フレ−ム
周期パルスから数えて第Ｌ番目の水平同期信号について
観測された相対位相をＴｈ（Ｌ）と表示してある。な
お、Ｌはラインナンバ−であり、ＮＴＳＣ方式では１番
目から５２５番までテレビジョン方式の走査線に対応し
て付与される。

【００４５】次に、標本番号について説明する。上記し
たように、量子化信号系列は外部から送られるフレ−ム
同期パルスによって所定値にプリセットされたアドレス
カウンタ２６によって遂次ビデオフレ−ムメモリ２３に
格納されているので、本来各標本値にはメモリの所定の
アドレス値が対応している。

【００４６】しかしながら、上記アドレス値はメモリ制
御を目的とし付与されているので、位相検出アルゴリズ
ムの説明には次の標本番号を用いる。なお、この番号法
は以下に述べるアルゴリズムを説明するために概念上用
いるものであって、装置の構成上は必ずしもこの通りで
ある必要はない。

【００４７】標本番号ｉは符号付き整数であって、水平
同期信号の前縁部分で遂次減少する標本値が初めてスレ
ッショルド値Ｓｔｈに等しいか又はそれ以下となった場
合、ｉ＝１とし、以後１づつ加算して、ｉ＝２，３・・
・・・・・とする。ｉ＝１の一つ前の標本番号は一つ減
算してｉ＝０とし、さらにそれ以前の標本点については
負号を付けてｉ＝−１、−２・・・・・・とする。した
がって、各標本値と標本番号の関係は図２（ｃ）、図３
（ａ）、（ｂ）に示すようになる。一水平走査期間に丁
度Ｎ個の標本点を含む場合、ｉ＝Ｎ−Ｋはｉ＝Ｋと同義
である。（Ｋ＝１、２・・・・・・・Ｎ−１）

【００４８】一般に第ｉ番目の標本値をＤ（ｉ）で表わ
し、第Ｎ番目の標本化パルスから数えて第ｉ番目と第
（ｉ＋１）番目の標本化パルスの間で水平同期信号の前
縁が過ぎた場合、標本値間隔で正規化された相対位相Ｔ
ｈ（Ｌ）は位相遅れ方向を正とし、一次補間を適用して
図４から求めることができる。

【００４９】 すなわち、△Ｔ＝｛Ｄ（ｉ）−Ｄ（ｉ＋１）｝／｛Ｄ（ｉ）−Ｓｔｈ｝ Ｔｈ（Ｌ）＝ｉ＋△Ｔ Ｔｈ（Ｌ）＝ｉ＋｛Ｄ（ｉ）−Ｓｔｈ｝ ／｛Ｄ（ｉ）−Ｄ（ｉ＋１）｝・・・・・・（式１） となる。ただし、ｉは符号付き整数、Ｌはラインナンバ
−である。

【００５０】図３（ａ）はｉが正、すなわち、位相遅れ
の場合、図３（ｂ）はｉが負、すなわち、位相進みの場
合について各々模式的に描いた説明図であるが、実際に
はこのような大きな位相差となることは極めて少ない。
通例ビデオ信号の再生装置に用いられる記録媒体の駆動
機構は、基準位相に同期回転するように制御されている
ので、入力したビデオ信号の時間軸が一水平走査期間当
り一標本化時間を越えて極端に変動することは極めてま
れであって、上記式１のｉは事実上“０”または“−
１”となる。

【００５１】一般に入力ビデオ信号には、例えば、記録
媒体、或いは、再生過程や伝送過程で発生した雑音信号
が含まれる。このため、水平同期信号の前縁部に重畳し
た雑音信号によって相対位相検出に生ずる誤差を軽減す
るため、位相検出に先だってその雑音信号を除去するた
めの低域フィルタ処理を行なうことが好ましい。

【００５２】また、離散的に与えられたＫ個の標本点
は、たかだか（Ｋ−１）次の多項式で補間近似し得るこ
とが知られている。本実施形態では、演算処理速度優先
の観点から一次補間を用いているが、一般にスレッショ
ルド値Ｓｔｈを過ぎる点の周りのＫ個の標本値を用いて
（Ｋ−１）次補間を行なうこともきる。ただし、演算量
の増加に見合う精度の改善が得られないので、実用上は
２次補間までが限度となる。

【００５３】（２） 時間軸変動の補正 次に、時間軸変動の補正について、零次ホ−ルドによる
補正と、高次ホ−ルドによる補正に分けて説明する。
Ａ． 零次ホ−ルド図５に示す如く、上記した位相検出
によって得られた各水平同期信号の位相Ｔｈ（Ｌ）を、
当該水平同期信号を含む一水平走査期間全体の位相とみ
なして、これを補正する。なお、相隣り合う二つの標本
値の間を、先行する標本値とみなして階段状に補間する
ことを、一般に零次ホ−ルドと呼ぶ。

【００５４】元系列Ｄ（ｋ）を、例えば、注目水平同期
信号直前のフロントポ−チから次の水平同期信号直前の
フロントポ−チまで、当該注目水平同期信号を含む一水
平走査期間となるように選ぶ。

【００５５】添え字Ｋは通常（時間軸変動に伴う水平走
査期間の誤差が標本化パルスの高々一周期を越えない場
合） Ｋ＝−Ｐ０、−Ｐ０＋１、・・・・・０，１，２，・・
・・Ｎ−Ｐ０−１ となる。ただし、Ｐ０は注目水平同期信号の連続性を確
保するため、直前のフロントポ−チを含むように設定さ
れた整数値であって、例えば、ＮＴＳＣ方式に於いて標
本化周波数を４・Ｆｓｃに選ぶと、Ｐ０はフロントポ−
チ長“２２”を越えない適当な値に設定される。

【００５６】上記のように検出された注目水平同期信号
の位相Ｔｈ（Ｌ）を丁度打ち消す様に、元系列Ｄ（ｋ）
の全ての標本点に対し、 Ｃｏ＝−Ｔｈ（Ｌ） ・・・・・・（式２） だけ一律に位相を進めてなる新たな系列Ｄ（ｋ）′を想
定する。系列Ｄ（ｋ）′は水平同期信号毎に零次ホ−ル
ドされた補正値Ｃ０によって時間軸変動が補正されてい
る。図５では元系列をＤ（ｋ）・・・・○・実線、新系
列をＤ（ｋ）′・・・□・点線で示してある。

【００５７】このように、標本点を任意の値だけ時間軸
上で補正して得た第２の系列Ｄ（ｋ）′は、概念上、従
来技術で実施されていたように入力ビデオ信号に位相同
期した標本化パルス（書き込みクロック）を用いて量子
化された系列に相等しい。

【００５８】従来技術では相対的に時間軸変動が吸収さ
れた第２の系列Ｄ（Ｋ）′を主メモリ１５に格納してい
た。本発明では時間軸変動を含む元系列Ｄ（ｋ）をビデ
オフレ−ムメモリ２３に格納したことによって、既に各
標本点の時刻は確定しているので、元系列値Ｄ（ｋ）を
該当標本化位置に於いて、新系列Ｄ（ｋ）′から補間さ
れる第３の系列Ｅ（ｋ）となるように修正することで時
間軸補正を行なう。

【００５９】ビデオフレ−ムメモリ２３に格納されてい
る元系列Ｄ（ｋ）と位相補正量Ｃ０から直接第３の系列
Ｅ（ｋ）を得る過程を説明する。

【００６０】この修正の手続きは、注目標本値位置Ｋの
周りの複数の標本値を内挿する補間関数を想定し、当該
補間関数を位相補正量だけ時間軸に沿って推移した後、
補正値Ｅ（ｋ）を補間することと同義である。

【００６１】補間関数として、例えば、２次関数を適用
すると、第ｉ番目の補正値Ｅ（ｉ）は、注目標本値Ｄ
（ｉ）、それと隣り合う二つの標本値Ｄ（ｉ−１）、Ｄ
（ｉ＋１）、位相補正量Ｃ０＝−Ｔｈ（Ｌ）を用いて、 E(i)=(C0/2)・(C0+1)・D(i-1)+(1-C0∧2)・D(i)+(C0/2)・(C0-1)・D(i+1)・・（式
３） で与えられる。

【００６２】上記補間手段を実施する際、一般に高次の
補間関数を適用した方が補間誤差を少なくする観点から
は好ましい。然るに、いたずらに高次の関数を適用する
ことはそれだけ多くの演算手続きが要求されるため、装
置の高速化を招くことになる。

【００６３】ＮＴＳＣ方式のテレビジョン信号に於い
て、標本化パルスの周波数を４・Ｆｓｃとした場合、１
次補間を適用すると水平解像度４００ＴＶ本での減衰量
は最大６．９ｄＢとなるが、２次補間の場合ではその減
衰量が２．８ｄＢに改善される。３次以上の補間関数を
適用することも本発明の論理にもとづいて可能である。

【００６４】以上説明した補正過程により、上記第３の
系列Ｅ（ｋ）は、標本化パルスのＮ個毎に少なくともそ
の水平同期信号の位相が整列するように各標本値が修正
され、ビデオフレ−ムメモリ２３に格納される。

【００６５】また、ビデオフレ−ムメモリ２３に格納さ
れた標本値の読み出し処理は従来技術で説明した内容と
同じである。なお、読み出し処理に先だって、Ｎ個毎に
格納されている第３の系列Ｅ（ｋ）の同期信号部分を雑
音除去などの目的で予め命令デ−タメモリ２５に用意さ
れた規定の系列値に置き換えることもできる。

【００６６】上記したように、零次ホ−ルドによる時間
軸補正によって、ハ−ドウェアに特別な時間軸補正手段
を具備しなくとも水平同期信号の位相の整列したビデオ
信号を得ることができるが、次に水平同期信号の位相整
列のみならず、画像全体にわたって更に高精度に補正す
る補正手段について説明する。

【００６７】Ｂ． 零式ホ−ルドによる残留ジッタ 上記したように各水平同期信号の位相Ｔｈ（Ｌ）を、当
該水平同期信号に続く一水平走査期間全体にわたって零
次ホ−ルドした結果、その零次ホ−ルドによって補正さ
れた画像について図６を参照しながら説明する。

【００６８】図６（ａ）は一定の輝度レベルに設定され
た矩形図形のビデオモニタ表示例であって、表示走査は
慣習にしたがつて画面の左から右の方向としてある。な
お、黒点で示した枠状部分３０は画面「黒」を示し、そ
の枠内３１は画面「白」の白ヌキを示している。零次ホ
−ルドによって補正された第３の系列Ｅ（ｋ）をビデオ
フレ−ムメモリ２３から順次読み出し、上記のビデオモ
ニタに表示させると、図示のように画面左、すなわち水
平走査開始点に近い方の輪郭は比較的ひずみが無く表示
されるのに対し、画面右、すなわち水平走査終了点に近
い方の輪郭に比較的大きなひずみを生じ、また、不鮮明
に表示される場合がある。

【００６９】図6（ｂ）は同図（ａ）に示したラインナ
ンバ−、Ｌ−２、……………Ｌ、………Ｌ＋２に対応す
るビデオ信号を、各水平同期信号を基準位相に揃え、か
つ、各ラインに引き続く次の水平同期信号の位相検出点
との関係を含めて、その一部を時間方向に拡大して示し
た模式的な説明図である。

【００７０】同図において、ビデオ信号の実線で表示さ
れた部分が上述の時間軸補正処理上の一水平走査期間、
すなわち、第３の系列Ｅ（ｋ）の標本番号Ｋ＝−Ｐ０、
・・・・・０、・・・・、Ｎ−Ｐ０−１の計Ｎ個の標本
値に相当する。

【００７１】また、点線で示される次の水平同期信号
は、上記したように、補正処理の過程で第３の系列Ｅ
（ｋ）の時間連続性はフロントポ−チ部に於いて既に消
失している。

【００７２】上記の如く、画面右側に於いて不都合の生
ずる理由は、瞬時ジッタＪ（ｔ）と、上記水平同期信号
毎に検出され、零次ホ−ルドされたジッタ標本値Ｔｈ
（Ｌ）、（Ｌ：ラインナンバ−）との誤差にある。

【００７３】すなわち、水平走査開始点では両者Ｊ
（ｔ）、Ｔｈ（Ｌ）の値は一致しているが、ジッタが比
較的急激に変化する場合、水平走査の終了点、すなわ
ち、画面右に向かうにつれて両者の差が増大し、このた
め補正が不完全となることによるものである。

【００７４】本発明は、ジッタ検出における上記零次ホ
−ルド誤差に注目し、更に高次ホ−ルドを適用して上記
欠点を改善する手段を提供する。

【００７５】Ｃ． 高次ホ−ルド図７は本発明の一実施形態を示し、 図７（ａ）は入力ビ
デオ信号の一部を、図７（ｂ）は標本化パルス列を、図
７（ｃ）は入力ビデオ信号に含まれるジッタを、図７
（ｄ）は入力ビデオ信号系列Ｄ（ｉ）と、高次ホ−ルド
によって得られた更に高精度の補正値Ｆ（ｉ）との関係
を模式的に示した拡大図である。

【００７６】上記した零次ホ−ルドにおいて一水平走査
期間全体にわたって一律に適用した位相補正量Ｃ０に替
えて、元系列Ｄ（ｋ）の各標本位置毎に異なる補正量Ｃ
（ｋ）だけ位相を進めてなる補正系列Ｄ（ｋ）″を想定
する。（図７（ｄ）□にて示す。）

【００７７】このように各標本位置毎に異なる位相補正
が行なわれた場合においても、注目標本位置Ｋに置ける
補正値Ｆ（ｋ）を補間手段を用いて算出することができ
る。例えば、図示のように、注目標本値Ｄ（ｉ）と、そ
れに相隣り合う２つの標本値Ｄ（ｉ−１）、Ｄ（ｉ＋
１）、各標本位置に置ける移送量Ｃ（ｉ−１）、Ｃ
（ｉ）、Ｃ（ｉ＋１）について２次補間を適用すると、
Ｄ（ｉ）に対する補正値Ｆ（ｉ）は、

【００７８】

【数１】 で与えられる。

【００７９】ところで、補正しようとする水平走査期間
内の各移送量Ｃ（ｉ）は、当該水平走査期間を含む複数
の水平走査期間（水平同期信号の前縁）毎に得られる移
送誤差を補間演算する。例えば、この補間演算として、
一次補間を適用すると、

【数２】 で与えられる。Ｃ１（ｉ）は一次補間である。

【００８０】また、デジタル演算回路２４の演算速度が
充分早く、更に補正誤差の改善にその能力を振り向けら
れる構成においては、例えば、２次補間演算を用いて、

【００８１】

【数３】 を用いてもよい。Ｃ２（ｉ）は２次補間である。原理上
は更に高次の補間を用いることも可能である。

【００８２】Ｎは充分に大きいと見なされるので、上記
補間関数の次数にかかわらず移送量Ｃ（ｉ）に隣り合う
二つの補正量Ｃ（ｉ±１）は、微分量ｄを用いて、 Ｃ（ｉ±１）＝Ｃ（ｉ）±ｄ・・・・・・・（式６．１） 但し、 ｄ＝Ｔｈ（Ｌ＋１）−Ｔｈ（Ｌ）／Ｎ ・・・・・（式６．２） で近似する。なお、一次補間の場合の上式は正確となる
から近似ではない。

【００８３】例えば、一次補間による移送量Ｃ１（ｉ）
を用いて、元系列の標本値Ｄ（ｉ）を補正すると、最終
的に目的とする補正値Ｆ（ｉ）は、

【００８４】

【数４】 で与えられる。上式は微分量ｄの２次項を無視して得る
近似式である。

【００８５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る時間軸
補正装置によれば、デジタル演算処理によって時間軸変
動を補正し、また、この演算処理に加えて残留ジッタに
よる時間軸変動を補正する構成としたことから、ビデオ
信号の時間軸変動をソフトウェア構成によって高精度に
補正することができる。この結果、記録媒体の駆動機構
として加工、調整の容易なものが使用でき、また、その
駆動機構の構成も簡単化し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本形態を示す時間軸補正装置のブロ
ック図である。

【図２】図2（Ａ）は入力ビデオ信号の一部を、図2
（Ｂ）は標本化パルス列を各々示し、図2（Ｃ）は量子
化信号系列を水平同期信号部分について拡大して示した
図である。

【図３】入力ビデオ信号の位相検出手段を示す説明図
で、図3（ａ）は位相遅れの状態を、図3（ｂ）は位相進
みの状態を各々示した説明図である。

【図４】入力ビデオ信号の位相を計算式で求めるための
説明図である。

【図５】入力ビデオ信号の時間軸変動を零次ホ−ルドに
したがって補正する状態を示したビデオ信号の部分図で
ある。

【図６】零次ホ−ルドによって時間軸補正されたビデオ
信号にジッタによる時間軸変動が残留することを示す説
明図である。

【図７】高次ホ−ルドによる時間軸変動の補正を行なう
本発明の一実施形態を示し、図7（ａ）は入力ビデオ信
号の一部を、図7（ｂ）は標本化パルス列を、図7（ｃ）
は入力ビデオ信号に含まれるジッタを各々示し、図７
（ｄ）は高次ホ−ルドによる時間軸変動の補正を示す説
明図である。

【図８】従来例として示したビデオ信号の時間軸補正装
置を示すブロック図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 時間軸変動を含むビデオ信号から基準位
   相に同期した標本化パルス列を用いて量子化信号系列を
   生成し、この量子化信号系列を記憶手段に格納した後、
   その量子化信号系列を読み出して時間軸変動を補正する
   時間軸補正装置において、 上記ビデオ信号が有する水平同期信号の位相差を上記標
   本化パルス列のパルス間隔以下の精度で各水平同期信号
   毎に計測する第一の補間手段を含む位相誤差計測手段
   と、 この位相誤差計測手段によって水平同期信号毎に計測さ
   れた位相誤差にもとづき、上記ビデオ信号の標本点毎に
   時間軸変動値を求める第二の補間手段と、 上記各標本点毎に求められた時間軸変動値にそれぞれ対
   応して補正するように上記量子化信号系列を移相する第
   三の補間手段 とを備えたことを特徴とするビデオ信号の
   時間軸補正装置。