JP3308143B2 - Clock rate conversion circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、クロックレート変
換回路に係り、特に、簡単なロジック回路による回路構
成で、所定のクロック周波数の入力信号を任意のクロッ
ク周波数にレート変換することができるクロックレート
変換回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock rate conversion circuit, and more particularly to a clock rate conversion circuit capable of converting an input signal of a predetermined clock frequency to an arbitrary clock frequency with a simple logic circuit. The present invention relates to a conversion circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】テレビジョン信号処理において、走査線
倍密補間処理,垂直伸長/圧縮処理,垂直フィルタ処理
等においては、クロック周波数は水平同期周波数の整数
倍の周波数(以下、ラインロック周波数と称する)が望
ましい。一方、その前段の例えば3次元Y/C分離回
路,色復調回路等では色副搬送波の4倍のクロック周波
数(以下4Fsc)が信号処理上、また性能向上のため
にも非常に有利である。4Fscの周波数は、NTSC
標準信号ではラインロックしているが、VTR等のパッ
ケージメディアやゲーム機等の映像信号では非標準信号
であり、ラインロックしていない場合が多い。従ってこ
のような場合には、4Fscのクロックをラインロック
の周波数にレート変換する機能が要求される。2. Description of the Related Art In television signal processing, in scanning line double-density interpolation processing, vertical expansion / compression processing, vertical filter processing, and the like, the clock frequency is a frequency that is an integral multiple of the horizontal synchronization frequency (hereinafter referred to as the line lock frequency). ) Is desirable. On the other hand, in the preceding stage, for example, a three-dimensional Y / C separation circuit, a color demodulation circuit, and the like, a clock frequency (hereinafter, 4Fsc) that is four times the color subcarrier is very advantageous for signal processing and for improving performance. The frequency of 4Fsc is NTSC
Although the standard signal is line-locked, it is a non-standard signal for package media such as VTRs and video signals from game machines and the like, and is often not line-locked. Therefore, in such a case, a function of rate-converting the 4Fsc clock to the line lock frequency is required.
【0003】ここで、従来のクロックレート変換回路に
ついて説明する。クロック周波数f1の信号列からクロ
ック周波数f2の信号列にクロックレートを変換する場
合、周波数f1と周波数f2とが比較的簡単な整数比の
時は、直線補間を行う方法が従来よく行われている。こ
の第1の従来例を図5に示す。図5において、(A)は
信号列X1,X2,X3,X4…よりなるクロック周波
数f1の信号、(B)は信号列Y1,Y2,Y3,Y4
…よりなるクロック周波数f2の信号である。周波数f
1と周波数f2との比は2:3とする。直線補間後の信
号列Y1,Y2,Y3,…は以下に示す値となる。Here, a conventional clock rate conversion circuit will be described. In the case of converting the clock rate from the signal train of the clock frequency f1 to the signal train of the clock frequency f2, when the frequency f1 and the frequency f2 have a relatively simple integer ratio, a method of performing linear interpolation has been conventionally performed. . FIG. 5 shows this first conventional example. In FIG. 5, (A) shows a signal having a clock frequency f1 composed of signal trains X1, X2, X3, X4..., And (B) shows a signal train Y1, Y2, Y3, Y4.
.. At a clock frequency f2. Frequency f
The ratio between 1 and the frequency f2 is 2: 3. The signal sequences Y1, Y2, Y3,... After the linear interpolation have the following values.
【0004】 Y1=X1 Y2=(1/3)×X1+(2/3)×X2 Y3=(2/3)×X2+(1/3)×X3 Y4=X3 Y4以下は上式の繰り返しとなる。この直線補間の方法
は、周波数f1と周波数f2との比が比較的簡単な整数
比の時に有効である。Y1 = X1 Y2 = (1/3) × X1 + (2/3) × X2 Y3 = (2/3) × X2 + (1/3) × X3 Y4 = X3 Y4 and below, the above equation is repeated. . This linear interpolation method is effective when the ratio between the frequency f1 and the frequency f2 is a relatively simple integer ratio.
【0005】周波数f1と周波数f2との比が比較的簡
単な整数比でない場合の従来例を第2の従来例として図
6に示す。図6において、クロックCK1のレートの信
号列Xが入力端子1に入力され、D/A変換器2により
アナログ信号に変換される。さらに、ローパスフィルタ
(LPF)3により高調波成分を除去された信号は、A
/D変換器4によりクロックCK2のレートで再度デジ
タル信号に変換されて出力端子5より出力される。この
場合クロックCK1とクロックCK2のそれぞれの周波
数比の関係は自由でよい。FIG. 6 shows a second conventional example in which the ratio between the frequency f1 and the frequency f2 is not a relatively simple integer ratio. In FIG. 6, a signal sequence X at a rate of a clock CK1 is input to an input terminal 1 and is converted into an analog signal by a D / A converter 2. Further, the signal from which harmonic components have been removed by the low-pass filter (LPF) 3 is A
The signal is again converted into a digital signal at the rate of the clock CK2 by the / D converter 4 and output from the output terminal 5. In this case, the relationship between the respective frequency ratios of the clock CK1 and the clock CK2 may be arbitrary.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した第1の従来例
は、クロック周波数f1とクロック周波数f2との比が
比較的簡単な整数比である場合に限られる。周波数f1
と周波数f2の周波数が近い場合には比較的大きい値の
整数比になり、一巡する動作周期が増大し、乗算する係
数が大となって実現が困難になる。上述した第2の従来
例は、クロックレート変換の都度、D/A変換器2,L
PF3,A/D変換器4が必要となる。LSIの回路内
にクロックレート変換回路を構成する場合、入出力端子
の増加、LSI外部部品数の増加を伴う。また、LSI
内にA/D変換器2,D/A変換器4を内蔵できるにし
ても、通常のロジックよりチップサイズが増大する。特
に,クロックレート変換回路の数が多くなるほどその欠
点が大となり、コストも増大する。The first conventional example described above is limited to the case where the ratio between the clock frequency f1 and the clock frequency f2 is a relatively simple integer ratio. Frequency f1
When the frequency f2 and the frequency f2 are close to each other, the ratio becomes an integer ratio of a relatively large value, the operation cycle of one cycle increases, and the coefficient to be multiplied becomes large, which makes implementation difficult. In the second conventional example described above, the D / A converters 2 and L
The PF 3 and the A / D converter 4 are required. When a clock rate conversion circuit is configured in an LSI circuit, the number of input / output terminals increases and the number of LSI external components increases. In addition, LSI
Even if the A / D converter 2 and the D / A converter 4 can be built therein, the chip size is larger than that of ordinary logic. In particular, the greater the number of clock rate conversion circuits, the greater their disadvantages and the higher the cost.
【0007】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、簡単なロジック回路による回路構成で、所
定のクロック周波数の入力信号を任意のクロック周波数
にクロックレートを変換することができるクロックレー
ト変換回路を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has a circuit configuration using a simple logic circuit, which can convert an input signal having a predetermined clock frequency into an arbitrary clock frequency. It is an object to provide a rate conversion circuit.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、第1の周波数である第1
のクロックによってサンプリングされたテレビジョン信
号を、水平同期周波数の整数倍の第2の周波数である第
2のクロックにクロックレートを変換するクロックレー
ト変換回路において、ペデスタルレベルと水平同期信号
の先端レベルとの間に設定された水平同期レベルを挟
み、その水平同期信号における前記水平同期レベルに最
も近い2つのサンプル点の信号レベルと、前記水平同期
レベルとから、前記2つのサンプル点間に位置する前記
水平同期レベルの位置を、前記2つのサンプル点のいず
れか一方の点からの位置の比率として表すシフト係数k
を算出する係数検出回路と、前記係数検出回路により得
られたシフト係数kと、映像信号における隣接する2つ
の画素データS1,S2より、k×S1+(1−k)×
S2で表される補間値を生成する補間値生成回路と、前
記補間値生成回路より出力された映像信号もしくは前記
補間値生成回路に入力する映像信号を、前記第1のクロ
ックを書き込みクロックとして書き込むと共に、前記第
2のクロックを読み出しクロックとして読み出すメモリ
とを備えて構成したことを特徴とするクロックレート変
換回路を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a first frequency of a first frequency.
A clock rate conversion circuit for converting a clock rate of a television signal sampled by the clock of the second embodiment into a second clock having a second frequency which is an integral multiple of the horizontal synchronization frequency. , The signal level of two sample points closest to the horizontal synchronization level in the horizontal synchronization signal, with the horizontal synchronization level set between
From the level, the said located between the two sample points
The position of the horizontal sync level is determined by any of the two sample points.
Shift factor k , expressed as the ratio of the position from one of the points
, A shift coefficient k obtained by the coefficient detection circuit, and two adjacent coefficients in the video signal.
From the pixel data S1 and S2, k × S1 + (1−k) ×
Writing the interpolated value generating circuit for generating an interpolated value represented by S2, a video signal to be input to the interpolated value generated video signal or the interpolation value generating circuit is output from the circuit, as a clock write the first clock And a memory for reading out the second clock as a readout clock.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明のクロックレート変
換回路について、添付図面を参照して説明する。図1は
本発明のクロックレート変換回路の一実施例を示すブロ
ック図、図2は本発明のクロックレート変換回路の動作
を説明するための波形図、図3は図1中の係数検出回路
18の具体的構成を示すブロック図、図4は本発明のク
ロックレート変換回路を説明するための図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A clock rate conversion circuit according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the clock rate conversion circuit of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the clock rate conversion circuit of the present invention, and FIG. 3 is a coefficient detection circuit 18 in FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining a clock rate conversion circuit according to the present invention.
【0010】一例として、水平同期周波数(以下、Fh
と称する)の912.25倍のクロック周波数をFhの
910倍のクロック周波数にレート変換する場合につい
て説明する。図4は、周波数が912.25×Fhのク
ロックによりサンプリングされた画素のパターンを示し
ている。横線は走査線であり、各走査線毎にクロック周
期の0.25倍位相がシフトしていく。この912.2
5×Fhのクロックによりサンプリングされた信号を、
周波数910×Fhのラインロックしたレートに変換で
きると、サンプリングパターンは垂直に揃って整列する
ことになる。As an example, a horizontal synchronizing frequency (hereinafter, Fh)
A description will be given of a case where the clock frequency of 912.25 times the clock frequency is converted to the clock frequency of 910 times the Fh. FIG. 4 shows a pixel pattern sampled by a clock having a frequency of 912.25 × Fh. The horizontal lines are scanning lines, and the phase shifts by 0.25 times the clock cycle for each scanning line. This 912.2
The signal sampled by the 5 × Fh clock is
If conversion can be made to a line-locked rate of a frequency of 910 × Fh, the sampling patterns will be aligned vertically.
【0011】これを実現するためには、一走査線期間の
クロック数の差分を次のように処理すればよい。クロッ
ク数の差分の少数点以下(上記の例では0.25サンプ
ル分)をシフトするよう処理し、かつ、クロック数の差
分の整数部分(上記の例では2サンプル分)をシフトす
るよう処理する。In order to realize this, the difference in the number of clocks in one scanning line period may be processed as follows. Processing is performed so as to shift the decimal point difference of the number of clocks less than or equal to the decimal point (0.25 samples in the above example) and to shift the integer part of the clock number difference (two samples in the above example). .
【0012】ここで、以上の原理に基づいた本発明のク
ロックレート変換回路について説明する。図1におい
て、入力端子10には、ラインロックしていない周波数
912.25×FhのクロックCK1のレートでテレビ
ジョン信号が供給される。なお、テレビジョン信号とは
VTR等のパッケージメディアやゲーム機等の映像信号
も含む。このテレビジョン信号は補間値生成回路15に
入力される。補間値生成回路15はDフリップフロップ
11,減算器12,乗算器13,加算器14より構成さ
れる。Here, the clock rate conversion circuit of the present invention based on the above principle will be described. In FIG. 1, a television signal is supplied to an input terminal 10 at a rate of a clock CK1 having a frequency of 912.25 × Fh without line locking. Note that the television signal also includes a package medium such as a VTR and a video signal of a game machine and the like. This television signal is input to the interpolation value generation circuit 15. The interpolation value generation circuit 15 includes a D flip-flop 11, a subtractor 12, a multiplier 13, and an adder 14.
【0013】補間値生成回路15に入来したテレビジョ
ン信号は、Dフリップフロップ11及び減算器12に入
力される。Dフリップフロップ11にはクロックCK1
が供給される。Dフリップフロップ11の入力を信号S
1、出力を信号S2とすると、減算器12は信号S1よ
り信号S2を減じて乗算器13に入力する。乗算器13
には係数検出回路18より後に詳述するシフト係数kが
入力され、乗算器13は乗算器13にシフト係数kを乗
じて加算器14に入力する。加算器14は乗算器13の
出力とDフリップフロップ11の出力である信号S2と
を加算して出力する。以上により、補間値生成回路15
は、信号S1をk倍し、信号S2を(1−k)倍し、そ
の加算値を出力する。The television signal input to the interpolation value generation circuit 15 is input to a D flip-flop 11 and a subtractor 12. The clock CK1 is supplied to the D flip-flop 11.
Is supplied. The input of the D flip-flop 11 is connected to the signal S
1. Assuming that the output is a signal S2, the subtractor 12 subtracts the signal S2 from the signal S1 and inputs the signal S2 to the multiplier 13. Multiplier 13
Is supplied with a shift coefficient k, which will be described in detail later , from the coefficient detection circuit 18. The multiplier 13 multiplies the multiplier 13 by the shift coefficient k and inputs the result to the adder 14. The adder 14 adds the output of the multiplier 13 and the signal S2 output from the D flip-flop 11 and outputs the result. As described above, the interpolation value generation circuit 15
Multiplies the signal S1 by k, multiplies the signal S2 by (1-k), and outputs the sum.
【0014】入力端子10に入来したテレビジョン信号
は、ローパスフィルタ(LPF)17にも入力される。
LPF17は入力されたテレビジョン信号の高域成分を
除去し、係数検出回路18に入力する。係数検出回路1
8には端子26より後述する水平同期レベルThも入力
される。係数検出回路18は水平同期信号を用いて以下
のようにしてシフト係数kを検出する。The television signal input to the input terminal 10 is also input to a low-pass filter (LPF) 17.
The LPF 17 removes high frequency components of the input television signal and inputs the same to the coefficient detection circuit 18. Coefficient detection circuit 1
A horizontal synchronization level Th, which will be described later, is also input to the terminal 8 from the terminal 26. The coefficient detection circuit 18 detects the shift coefficient k using the horizontal synchronization signal as follows.
【0015】図2は水平同期信号(負極性とする)の前
縁部分の拡大図であり、ペデスタルレベルと水平同期信
号の先端レベルとの中間値を水平同期レベルThに設定
する。水平同期レベルThは、ペデスタルレベルより小
さく、水平同期信号の先端レベルより大きいことが必要
であり、ペデスタルレベルと水平同期信号の先端レベル
との間の値であれば、そのレベルは任意でよいが、ペデ
スタルレベルと水平同期信号の先端レベルとの中央の値
もしくはその近傍の値がより望ましい。なお、図2中の
P0〜P3はクロックCK1でサンプリングされた水平
同期信号のサンプル点を示している。シフト係数kは図
中にも示しているように、水平同期レベルThからサン
プル点P1までの距離aをサンプル点P1,P2間の距
離bで割った値a/bである。小数点以下4ビット(5
ビット以下は切り捨て)とすると、シフト係数kの範囲
は、0から15/16までとなる。FIG. 2 is an enlarged view of the leading edge portion of the horizontal synchronizing signal (negative polarity). An intermediate value between the pedestal level and the leading edge level of the horizontal synchronizing signal is set to the horizontal synchronizing level Th. The horizontal synchronization level Th needs to be smaller than the pedestal level and larger than the leading level of the horizontal synchronization signal. The level may be arbitrary as long as it is a value between the pedestal level and the leading level of the horizontal synchronization signal. , The value at or near the center between the pedestal level and the leading level of the horizontal synchronization signal is more desirable. P0 to P3 in FIG. 2 indicate sample points of the horizontal synchronization signal sampled by the clock CK1. As shown in the figure, the shift coefficient k is a value a / b obtained by dividing the distance a from the horizontal synchronization level Th to the sample point P1 by the distance b between the sample points P1 and P2. 4 bits after decimal point (5
If bits are truncated, the range of the shift coefficient k is from 0 to 15/16.
【0016】図1におけるDフリップフロップ11の入
出力信号S1,S2が図4に示すような位置にあるとす
ると、補間値生成回路15は上記のように、k×S1+
(1−k)×S2を生成することにより、図4に示す直
線補間値Sxを得る。例えば、kが0.25の場合、信
号S1は0.25倍され、信号S2は0.75倍され、
これらが加算される。このようにして、映像信号のサン
プル点は、クロック数の差分の少数点以下のシフトに応
じた位置の補間値を生成して処理される。Assuming that the input / output signals S1 and S2 of the D flip-flop 11 in FIG. 1 are at the positions shown in FIG. 4, the interpolation value generating circuit 15 calculates k × S1 +
By generating (1−k) × S2, a linear interpolation value Sx shown in FIG. 4 is obtained. For example, if k is 0.25, the signal S1 is multiplied by 0.25, the signal S2 is multiplied by 0.75,
These are added. In this way, the sample points of the video signal are processed by generating an interpolated value at a position corresponding to the shift of the difference of the number of clocks below the decimal point.
【0017】ここで、係数検出回路18の具体的構成に
ついて説明する。図3において、入力端子180にはL
PF17の出力が入力される。LPF17の出力は高域
成分が除去され、対ノイズ性が向上しており、また、水
平同期信号の前縁部分は図2で説明したように傾斜を有
するものとなる。入力端子180に入来した信号は、D
フリップフロップ181,比較器182,Dフリップフ
ロップ185に入力される。Dフリップフロップ181
の入力を図2に示すP2、出力をP1とすると、Dフリ
ップフロップ181の出力信号P1は比較器183,D
フリップフロップ186に入力される。Here, a specific configuration of the coefficient detecting circuit 18 will be described. In FIG. 3, the input terminal 180 has L
The output of the PF 17 is input. The output of the LPF 17 has a high-frequency component removed, thereby improving noise immunity, and the leading edge of the horizontal synchronizing signal has a slope as described with reference to FIG. The signal input to the input terminal 180 is D
The signals are input to a flip-flop 181, a comparator 182, and a D flip-flop 185. D flip-flop 181
Is the input of P2 shown in FIG. 2 and the output is P1, the output signal P1 of the D flip-flop 181 is
The signal is input to the flip-flop 186.
【0018】比較器182の端子Aには水平同期レベル
Thが、端子Bには入力端子180からの入力信号であ
る信号P2が入力され、比較器182は端子Aが端子B
より大きい時に1を出力する。比較器183の端子Aに
はDフリップフロップ181の出力信号である信号P1
が、端子Bには水平同期レベルThが入力され、端子A
が端子B以上である時に1を出力する。NANDゲート
184には比較器182,183の出力が入力され、両
者が共に1の時、0を出力する。即ち、以上により、P
1≧Th>P2の条件を検出している。なお、Dフリッ
プフロップや比較器を追加すれば、P0>P1≧Th>
P2>P3の条件を検出することもでき、さらに条件を
厳しくして誤動作防止を向上させることも可能である。The terminal A of the comparator 182 receives the horizontal synchronizing level Th, the terminal B receives the signal P2 as an input signal from the input terminal 180, and the terminal A of the comparator 182
Outputs 1 when greater than. A terminal A of the comparator 183 has a signal P1 which is an output signal of the D flip-flop 181.
However, the horizontal synchronization level Th is input to the terminal B, and the terminal A
Is output when terminal B is equal to or greater than terminal B. The outputs of the comparators 182 and 183 are input to the NAND gate 184, and when both are 1, they output 0. That is, P
The condition of 1 ≧ Th> P2 is detected. If a D flip-flop and a comparator are added, P0> P1 ≧ Th>
It is possible to detect the condition of P2> P3, and it is also possible to improve the prevention of malfunction by making the condition stricter.
【0019】NANDゲート184の出力信号は出力端
子1811より出力されると共に、Dフリップフロップ
185,186にクロックとして供給される。NAND
ゲート184の出力信号は、書き込みリセットパルスW
RSTとしてメモリ16に供給される。Dフリップフロ
ップ185,186は信号P2,P1をそれぞれラッチ
して出力する。減算器187はDフリップフロップ18
6の出力よりDフリップフロップ185の出力を減じ、
信号(P1−P2)を得て割り算器189の端子Bに入
力する。減算器188はDフリップフロップ186の出
力より水平同期レベルThを減じ、信号(P1−Th)
を得て割り算器189の端子Aに入力する。割り算器1
89は端子Aの信号(P1−Th)を端子Bの信号(P
1−P2)で割り算し、シフト係数kを得る。本実施例
では、シフト係数kは小数点以下4ビットであるので、
実際には16倍した4ビットの信号を乗算器13に入力
し、乗算器13は乗算結果を1/16倍する。The output signal of the NAND gate 184 is output from an output terminal 1811 and supplied to D flip-flops 185 and 186 as a clock. NAND
The output signal of the gate 184 is a write reset pulse W
It is supplied to the memory 16 as RST. D flip-flops 185 and 186 latch and output signals P2 and P1, respectively. The subtractor 187 is a D flip-flop 18
6, the output of the D flip-flop 185 is subtracted from the output of 6,
The signal (P1-P2) is obtained and input to the terminal B of the divider 189. The subtracter 188 subtracts the horizontal synchronization level Th from the output of the D flip-flop 186, and outputs a signal (P1-Th).
And input it to the terminal A of the divider 189. Divider 1
Reference numeral 89 denotes a signal (P1-Th) of the terminal A, and a signal (P
1-P2) to obtain a shift coefficient k. In this embodiment, since the shift coefficient k is 4 bits after the decimal point,
Actually, a 4-bit signal multiplied by 16 is input to the multiplier 13, and the multiplier 13 multiplies the multiplication result by 1/16.
【0020】割り算器189は、端子A,Bへの信号を
アドレスとし、そのアドレスにより割り算結果を書き込
んだROMよりデータを出力する構成としたり、また、
端子Aへの信号を16倍(下位4ビットに0を追加)
し、それより端子Bへの信号値を累積減算し、値が負に
なるまで減算する構成等、種々考えられる。The divider 189 takes a signal to the terminals A and B as an address and outputs data from a ROM in which the division result is written by the address.
16 times the signal to terminal A (0 is added to the lower 4 bits)
Then, a signal value to the terminal B is cumulatively subtracted from the signal, and the signal value is subtracted until the value becomes negative.
【0021】以上説明した内容を要約すると、係数検出
回路18は、図2に示す水平同期信号の前縁で水平同期
レベルThを挟み、水平同期レベルに最も近い2つのサ
ンプル点P1とP2とにより1次式を作成し、水平同期
レベルThに相当する位置をサンプル点P1からのシフ
ト分として算出する。勿論、サンプル点P2からのシフ
ト分として算出してもよい。そして、補間値生成回路1
5は、映像信号期間において、連続する2つの映像信号
のサンプル信号より1次式を作成し、係数検出回路18
により算出したシフト分に相当する信号レベルを推定し
て補間値を生成していることになる。In summary, the coefficient detecting circuit 18 interposes the horizontal synchronizing level Th at the leading edge of the horizontal synchronizing signal shown in FIG. 2 and uses the two sample points P1 and P2 closest to the horizontal synchronizing level. A linear equation is created, and a position corresponding to the horizontal synchronization level Th is calculated as a shift from the sample point P1. Of course, it may be calculated as a shift from the sample point P2. Then, the interpolation value generation circuit 1
5 generates a linear expression from a sample signal of two consecutive video signals in the video signal period,
This means that the signal level corresponding to the shift calculated by the above is estimated to generate the interpolation value.
【0022】上記の実施例では、水平同期レベルThの
シフト分の推定は、サンプル点P1,P2により行って
いるが、サンプル点P1,P2,P3もしくはサンプル
点P0,P1,P2により2次式を作成して算出した
り、サンプル点P0,P1,P2,P3により3次式を
作成して算出することも可能である。水平同期信号の前
縁部分は直線に近いのであまり高次の式にしても効果が
ないが、映像信号におけるシフト分に相当する信号レベ
ルの補間では、例えば、連続する4点の信号列から中央
の区間における信号レベルを補間するようにすれば、ハ
ードウエアは増加するが精度は向上する。本実施例では
小規模のハードウエアより1次式の構成としているが、
上記高次式による構成も容易に構成できる。In the above embodiment, the estimation of the shift of the horizontal synchronizing level Th is performed at the sample points P1 and P2. However, the quadratic expression is obtained by the sample points P1, P2 and P3 or the sample points P0, P1 and P2. May be created and calculated, or a cubic equation may be created and calculated from the sample points P0, P1, P2 and P3. Since the leading edge of the horizontal synchronizing signal is close to a straight line, there is no effect even if a higher-order equation is used. If the signal level in the section is interpolated, the hardware increases but the accuracy improves. In the present embodiment, a linear expression is used instead of small-scale hardware.
The configuration based on the above high-order equation can be easily configured.
【0023】ここで再び図1に戻り、PLL回路24は
水平同期パルスHDを基にしてラインロッククロックを
発生する。PLL回路24は、位相比較器20,ローパ
スフィルタ(LPF)21,電圧制御発振器(VCO)
22,分周器23より構成される。位相比較器20には
端子19より入力された水平同期パルスHDと、分周器
23の出力とを位相比較する。位相比較器20の出力は
LPF21を介してVCO22に入力される。VCO2
2はLPF21の出力の値に応じて発振する。分周器2
3はVCO22の出力を1/910分周する。このよう
なよく知られたPLL回路24の動作により、VCO2
2は910×Fhの周波数を有するラインロックのクロ
ックCK2を生成して、メモリ16に読み出しクロック
として供給する。Here, returning to FIG. 1, the PLL circuit 24 generates a line lock clock based on the horizontal synchronization pulse HD. The PLL circuit 24 includes a phase comparator 20, a low-pass filter (LPF) 21, and a voltage-controlled oscillator (VCO).
22 and a frequency divider 23. The phase comparator 20 compares the phase of the horizontal synchronization pulse HD input from the terminal 19 with the output of the frequency divider 23. The output of the phase comparator 20 is input to the VCO 22 via the LPF 21. VCO2
2 oscillates according to the output value of the LPF 21. Divider 2
3 divides the output of the VCO 22 by 1/910. By the operation of the well-known PLL circuit 24, VCO2
2 generates a line-locked clock CK2 having a frequency of 910 × Fh and supplies it to the memory 16 as a read clock.
【0024】メモリ16には、クロックCK1が書き込
みクロックとして供給される。メモリ16は、書き込み
側では、書き込み動作毎にアドレスがインクリメントさ
れ、書き込みリセット端子に書き込みリセットパルスW
RSTが入力されると、アドレスは強制的に0とされ
る。また、メモリ16は、読み出し側では、ラインロッ
クのクロックCK2が供給され、読み出し動作毎にアド
レスがインクリメントされる。読み出しリセット端子に
読み出しリセットパルスRRSTが入力されると、アド
レスは強制的に0とされる。この書き込みと読み出しが
独立した2ポート非同期メモリは一般的,汎用的なもの
である。The clock CK1 is supplied to the memory 16 as a write clock. On the write side, the address of the memory 16 is incremented every write operation, and the write reset pulse W
When RST is input, the address is forcibly set to 0. On the read side, the line lock clock CK2 is supplied to the memory 16 and the address is incremented every read operation. When a read reset pulse RRST is input to the read reset terminal, the address is forcibly set to 0. This two-port asynchronous memory in which writing and reading are independent is general and general-purpose.
【0025】ところで、一水平走査期間の書き込みと読
み出しのクロック数の差は、通常は数クロック程度であ
るので、メモリ16の容量は、書き込み・読み出し共、
アドレスが15からインクリメントする時0になるよう
にすると(即ち、リングカウント動作をさせると)、1
6バイト程度で充分であり、非常に小容量でよい。Incidentally, the difference between the number of clocks for writing and reading during one horizontal scanning period is usually about several clocks.
If the address is set to 0 when incrementing from 15 (that is, if the ring count operation is performed), 1
About 6 bytes is sufficient, and a very small capacity is sufficient.
【0026】分周器23の出力は遅延器25により書き
込みリセットパルスWRSTより8クロック分遅延さ
れ、読み出しリセットパルスRRSTとしてメモリ16
に供給される。これにより、一水平走査期間内のクロッ
ク数の差は、±7クロック以内まで許される。遅延器2
5による遅延量はメモリ16の容量により適宜に設定す
ればよい。本実施例では、書き込み側のクロックが読み
出し側のクロックより2クロック分多いので、メモリ1
6は読み出しは最後の2クロック分を読み出さないよう
にする。一方、逆に書き込み側のクロックが読み出し側
のクロックより少ない場合には、その分、本来書き込ま
れていないデータを読み出すことになる。このメモリ1
6の書き込みリセット,読み出しリセットの動作は水平
ブランキング内で行われ、後段でペデスタルレベルにす
げ替えられるため全く問題はない。The output of the frequency divider 23 is delayed by eight clocks from the write reset pulse WRST by the delay unit 25, and is output as a read reset pulse RRST to the memory 16 as a read reset pulse RRST.
Supplied to Thus, the difference in the number of clocks within one horizontal scanning period is allowed within ± 7 clocks. Delay device 2
5 may be set appropriately according to the capacity of the memory 16. In the present embodiment, the clock on the write side is two clocks more than the clock on the read side.
No. 6 prevents reading of the last two clocks. On the other hand, if the clock on the writing side is smaller than the clock on the reading side, data that is not originally written is read accordingly. This memory 1
The write reset and read reset operations of No. 6 are performed within the horizontal blanking, and can be switched to the pedestal level in the subsequent stage, so that there is no problem at all.
【0027】水平走査の開始データは、係数検出回路1
8より出力される書き込みリセットパルスWRSTによ
り定まる。即ち、水平同期レベルThのタイミングで定
まる。このため、上記のクロック数の差分の整数部分の
処理は以上説明した小容量のメモリ16による動作で解
決される。このようにして周波数910×Fhのライン
ロックしたレートに変換されたテレビジョン信号は出力
端子27より出力される。本発明のクロックレート変換
回路では、この整数部分の処理と、上述した小数点以下
の処理と併せた動作により、小規模の回路で、ラインロ
ックしていない映像信号データをラインロックしたデー
タに変換することができる。なお、信号チャンネルが
R,G,Bのように3チャンネルとなった場合には、補
間値生成回路15と小容量のメモリ16の組を3個分設
ければよく、ハードウエアの増加は少ない。The start data of horizontal scanning is determined by the coefficient detection circuit 1
8 is determined by the write reset pulse WRST outputted from That is, it is determined at the timing of the horizontal synchronization level Th. Therefore, the processing of the integer part of the difference in the number of clocks can be solved by the operation of the small-capacity memory 16 described above. The television signal converted to the line-locked rate of 910 × Fh in this manner is output from the output terminal 27. In the clock rate conversion circuit of the present invention, the video signal data that is not line-locked is converted into line-locked data by a small-scale circuit by an operation in combination with the processing of the integer part and the processing of the decimal part described above. be able to. If the number of signal channels is three, such as R, G, and B, three sets of the interpolation value generation circuit 15 and the small-capacity memory 16 may be provided, and the increase in hardware is small. .
【0028】なお、図1に示した本実施例では、係数検
出回路18により得られたシフト係数を用いて、映像信
号における連続する少なくとも2つのサンプル点より補
間値を生成する補間値生成回路15の後段に、テレビジ
ョン信号を第1のクロックCK1を書き込みクロックと
して書き込むと共に、第2のクロックCK2を読み出し
クロックとして読み出すメモリ16を設けた構成を示し
ているが、補間値生成回路15の前段にメモリ16を設
けてもよい。即ち、クロック数の差分の少数点以下をシ
フトする処理の後に、クロック数の差分の整数部分をシ
フトする処理をしてもよいし、クロック数の差分の整数
部分をシフトする処理の後に、クロック数の差分の少数
点以下をシフトする処理をしてもよい。In the present embodiment shown in FIG. 1, an interpolation value generation circuit 15 for generating an interpolation value from at least two consecutive sample points in a video signal using the shift coefficient obtained by the coefficient detection circuit 18. At the subsequent stage, the television signal is written using the first clock CK1 as the write clock, and the memory 16 that reads the second clock CK2 as the read clock is provided. A memory 16 may be provided. That is, after the process of shifting the decimal part of the difference of the number of clocks, the process of shifting the integer part of the difference of the number of clocks may be performed, or after the process of shifting the integer part of the difference of the number of clocks, A process of shifting the decimal difference of the number difference or less may be performed.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のク
ロックレート変換回路は、ペデスタルレベルと水平同期
信号の先端レベルとの間に設定された水平同期レベルを
挟み、その水平同期信号における水平同期レベルに最も
近い2つのサンプル点の信号レベルと、水平同期レベル
とから、2つのサンプル点間に位置する水平同期レベル
の位置を、2つのサンプル点のいずれか一方の点からの
位置の比率として表すシフト係数kを算出する係数検出
回路と、この係数検出回路により得られたシフト係数k
と、映像信号における隣接する2つの画素データS1,
S2より、k×S1+(1−k)×S2で表される補間
値を生成する補間値生成回路と、この補間値生成回路よ
り出力された映像信号もしくはこの補間値生成回路に入
力する映像信号を、入力信号のレートである第1のクロ
ックを書き込みクロックとして書き込むと共に、他のレ
ートの第2のクロックを読み出しクロックとして読み出
すメモリとを備えて構成したので、簡単なロジック回路
による回路構成で、所定のクロック周波数の入力信号を
任意のクロック周波数にクロックレートを変換すること
ができる。本発明の構成では、レート変換する信号数が
増大しても、ハードウエアの増加規模が少ないという特
長もある。As described in detail above, the clock rate conversion circuit of the present invention sandwiches the horizontal synchronization level set between the pedestal level and the leading end level of the horizontal synchronization signal, and sets the horizontal synchronization signal in the horizontal synchronization signal. The signal level of the two sample points closest to the sync level and the horizontal sync level
From the horizontal sync level located between the two sample points
Position from either of the two sample points
A coefficient detecting circuit for calculating a shift coefficient k expressed as the ratio of the position, the shift coefficient k obtained by the coefficient detection circuit
And two adjacent pixel data S1,
From S2, an interpolation value generation circuit for generating an interpolation value represented by k × S1 + (1−k) × S2, a video signal output from the interpolation value generation circuit or a video signal input to the interpolation value generation circuit And a memory for writing the first clock, which is the rate of the input signal, as the write clock, and reading the second clock of the other rate as the read clock. The clock rate of an input signal having a predetermined clock frequency can be converted to an arbitrary clock frequency. The configuration of the present invention also has the advantage that the scale of hardware increase is small even if the number of signals to be rate-converted increases.
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の動作を説明するための波形図である。FIG. 2 is a waveform chart for explaining the operation of the present invention.
【図3】図1中の係数検出回路18の具体的構成を示す
ブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of a coefficient detection circuit 18 in FIG.
【図4】本発明を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the present invention.
【図5】第1の従来例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a first conventional example.
【図6】第2の従来例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a second conventional example.
11 Dフリップフロップ 12 減算器 13 乗算器 14 加算器 15 補間値生成回路 16 メモリ 17,21 ローパスフィルタ 18 係数検出回路 20 位相比較器 22 電圧制御発振器 23 分周器 24 PLL回路 25 遅延器 Reference Signs List 11 D flip-flop 12 Subtractor 13 Multiplier 14 Adder 15 Interpolated value generation circuit 16 Memory 17, 21 Low-pass filter 18 Coefficient detection circuit 20 Phase comparator 22 Voltage controlled oscillator 23 Divider 24 PLL circuit 25 Delayer
Claims (1)
てサンプリングされたテレビジョン信号を、水平同期周
波数の整数倍の第2の周波数である第2のクロックにク
ロックレートを変換するクロックレート変換回路におい
て、 ペデスタルレベルと水平同期信号の先端レベルとの間に
設定された水平同期レベルを挟み、その水平同期信号に
おける前記水平同期レベルに最も近い2つのサンプル点
の信号レベルと、前記水平同期レベルとから、前記2つ
のサンプル点間に位置する前記水平同期レベルの位置
を、前記2つのサンプル点のいずれか一方の点からの位
置の比率として表すシフト係数kを算出する係数検出回
路と、 前記係数検出回路により得られたシフト係数kと、映像
信号における隣接する2つの画素データS1,S2よ
り、k×S1+(1−k)×S2で表される補間値を生
成する補間値生成回路と、 前記補間値生成回路より出力された映像信号もしくは前
記補間値生成回路に入力する映像信号を、前記第1のク
ロックを書き込みクロックとして書き込むと共に、前記
第2のクロックを読み出しクロックとして読み出すメモ
リとを備えて構成したことを特徴とするクロックレート
変換回路。1. A clock rate converter for converting a television signal sampled by a first clock having a first frequency into a second clock having a second frequency which is an integral multiple of a horizontal synchronization frequency. In the circuit, two sample points closest to the horizontal sync level in the horizontal sync signal with the horizontal sync level set between the pedestal level and the leading level of the horizontal sync signal
From the signal level and the horizontal synchronization level,
Of the horizontal synchronization level located between the sample points of
Is the position from one of the two sample points.
A coefficient detection circuit for calculating a shift coefficient k expressed as a ratio of the position; a shift coefficient k obtained by the coefficient detection circuit ;
The two adjacent pixel data S1 and S2 in the signal
An interpolation value generation circuit for generating an interpolation value represented by k × S1 + (1−k) × S2; and a video signal output from the interpolation value generation circuit or a video signal input to the interpolation value generation circuit. And a memory for writing the first clock as a write clock and for reading the second clock as a read clock.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP30685095A JP3308143B2 (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Clock rate conversion circuit |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30685095A JP3308143B2 (en) | 1995-10-30 | 1995-10-30 | Clock rate conversion circuit |
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JPH09130693A JPH09130693A (en) | 1997-05-16 |
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