JP3487119B2 - ドットクロック再生装置 - Google Patents
ドットクロック再生装置Info
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Description
クロックが出力されないコンピュータ(IBMPC等)
に接続される液晶等のマトリクス表示装置、走査変換装
置に関する。
同期信号よりも短い一定の周期(以下ドット周期)で信
号レベルが変化しており、液晶などのマトリクス表示装
置に表示する場合や、メモリへ書き込んで信号処理を行
う場合にドット周期に一致したクロック(以後、ドット
クロック)が必要となる。しかし、ドットクロックを出
力しているパソコンなどは少ないため、画像表示装置の
方で水平同期信号をてい倍してドットクロックを再生し
ている。
は、多岐にわたる映像信号源(コンピュータ)のドット
クロック周波数、また同一映像信号源でも生じる水平同
期信号と映像信号間の伝送経路などの差による位相ずれ
を完全に再生復元するための一調整手段であり、これら
の調整を映像信号源を接続後、パソコンなどより細かい
縦線などを表示して、PLL回路のてい倍数を、すっき
り見えるように使用するユーザーが映し出される映像を
見ながら手動で調整を行うことに頼っていた。
生の一例として特開平5−66752号公報に記載され
たものがある。
構成を示しており、21はドット周期で変化する映像信
号のエッジ検出部、22はエッジ検出部の出力エッジ、
及び水平同期信号のエッジ間にパルス発振回路23で発
振する高周波パルスをカウントして周期を測定する周期
測定部、23は周期測定部で周期測定に使用する高周波
パルスを発振するパルス発生部、24は周期測定部の出
力を演算してPLL回路25で作成するサンプリングク
ロックの周波数を設定する演算部により構成されてい
る。
は、ドットクロック周波数がXGA(Extended
Graphics Array)では、60MHzから
80MHzと非常に高いため、周期測定部用に発振する
パルス発生部での出力は更に高い周波数を必要とするた
め、周期測定部の構成回路が非常に高い周波数にも対応
する高性能の高い部品が必要となるためコストが高くな
る。
ドットクロック周波数、及び伝送路等で生じるドットク
ロックの位相差を、簡易に自動再生する事を目的とす
る。
に、本発明のドットクロック再生装置は、調整用信号を
出力する映像信号源と、この信号出力について再生しよ
うとするドットクロックでA/D変換した時に生ずる折
返し周波数成分を周波数解析手段で検出し、また信号レ
ベル差検出手段によりドット間の信号レベル差を検出
し、これらの検出信号を基にドットクロック周波数、位
相を調整するように構成したものである。
変換するアナログデジタル変換器(以下A/D変換器と
略す)と、前記映像信号源のドットクロックと異なる周
波数でサンプリングした際に生じる折返し周波数成分を
検出してこの折返し周波数成分が生じないようにドット
クロックを再生する際に、前述した折返り周波数成分の
検出に1フレームを複数の領域に分割して行うように構
成したものである。
用し、ドットクロックでA/D変換したサンプル値をフ
レーム単位で累積加算し、数フレームの加算結果をもっ
て標準偏差を算出し、偏差値が最小になるように位相を
調整するものである。
ロックで入力信号をサンプリングし、隣り合うサンプル
間でのサンプル値の差を用いて、前記ドットクロックの
位相を調整するように構成したものである。
再生を自動で得ることが可能となる。
は、入力される各種映像に応じてドットクロックを再生
するドットクロック再生装置において、映像信号のドッ
トクロックと異なる周波数でサンプリングした際に生じ
る折返し周波数成分を検出してこの折返し周波数成分が
生じないようにドットクロックを再生することを特徴と
するものであり、サンプリングした際に生じる折返し周
波数成分を検出し、この検出信号を演算しドットクロッ
ク周波数を修正調整して折返し周波数成分が生じなくな
るまで逐次繰り返すことでドットクロック周波数を再生
するという作用を有する。
出力される調整用信号を入力し、この入力映像信号をデ
ジタル信号に変換するアナログデジタル変換器と、前記
調整用信号のドットクロックと異なるサンプリングクロ
ックでアナログデジタル変換した際に生じる折返し周波
数成分を検出する周波数解析手段と、前記周波数解析手
段からの出力結果によりPLL回路の分周比を設定する
分周比設定回路と、水平同期信号に同期したクロックを
発振する前記PLL回路を備えたことを特徴とするもの
であり、映像信号源より調整用信号を出力し、この信号
を信号源のドットクロック周波数と一致していないクロ
ックでA/D変換(サンプリング)した際に生じる折返
し周波数成分を検出し、この検出信号を演算しドットク
ロック周波数を修正調整して折返し周波数成分が生じな
くなるまで逐次繰り返すことでドットクロック周波数を
再生するという作用を有する。
ら出力される調整用信号を入力し、この入力映像信号を
デジタル信号に変換するA/D変換器と、サンプル間の
信号レベル差を検出する検出手段と、前記検出手段によ
り得られたドット間の信号レベル差を積算した値が最大
となるようにPLL回路の出力クロックの位相を調整す
る位相調整手段と、水平同期信号に同期したクロックを
発振する前記PLL回路を備えたことを特徴とするもの
であり、ドット間の信号レベル差が最大となっている調
整用信号について、サンプリングした映像信号間のドッ
ト間(サンプル間)の信号レベル差を検出し、この検出
信号によりサンプリングクロックの位相調整を行い、こ
の検出信号が最大となるまで位相調整を逐次繰り返すこ
とでサンプリングクロックの位相を補正するという作用
を有する。
発明において、折返り周波数成分の検出を1フレームを
複数の領域に分割して行うことを特徴とするものであ
り、折返り周波数成分の検出を1フレームを複数の領域
に分割して行うことで、高いドットクロックにも対応で
きるという作用を有する。
請求項4いずれかに記載の発明において、映像信号源か
ら出力される調整用信号をサンプルしたドット間の信号
レベル差を積算した結果を用いて、再生するドットクロ
ックの位相を自動調整する際において、画像として表示
される信号のbit数より少ないbit数を微分するこ
とを特徴とするものであり、実際に画像に表示される信
号のbit数より微分回路へのbit数を意図的に少な
くすることで、映像信号に含まれるアナログ段でのノイ
ズの影響を受けずにドットクロック周波数を再生すると
いう作用を有する。
請求項4いずれかに記載の発明において、調整用信号を
出力する映像信号源を用いる代わりに、ドットクロック
の位相を変化させ、位相差と微分した結果をもとに最適
なクロック位相を求めることを特徴とするものであり、
特定信号を入力せずにサンプリングクロックの位相を補
正するという作用を有する。
一定周波数のクロックでサンプリングし、1フレームの
サンプリングデータを累積加算し、数フレームの加算値
の標準偏差を求め、偏差値が小さくなるようにドットク
ロックと前記入力映像信号の位相を調整することを特徴
とするものであり、入力映像信号と再生したドットクロ
ックの位相がずれていた場合に生じるサンプリング値の
変化を数フレームにわたって監視し、数フレームにおけ
るサンプリング値の累積加算の標準偏差を最小にするよ
うにドットクロックの位相を自動で調整するという作用
を有する。
とするドットクロックで入力信号をサンプリングし、隣
り合うサンプル間でのサンプル値の差の絶対値を累算し
た結果をもちいて、前記ドットクロックの位相を自動調
整することを特徴とするものであり、ドットクロックの
位相を調整しサンプル点が変化すると隣り合うサンプル
間でのサンプル値の差が増減することを用いて前記位相
と前記差の関係が所定の条件を満たすように自動調整を
行うという作用を有する。
ックをサンプリングクロックとして入力信号をデジタル
信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変換後のデ
ジタル信号を1サンプル周期遅らせるラッチ回路と、前
記ラッチ回路の出力と前記A/D変換器の出力の差を出
力する差分回路と、前記差分回路の出力の絶対値を出力
する絶対値回路と、前記絶対値回路の出力を逐次累算し
ていく累算回路と、前記累算回路の出力する累算結果を
受け取り前記ドットクロックの位相を制御する制御回路
とを備えたことを特徴とするものであり、ドットクロッ
クの位相を調整し前記A/D変換器によるサンプル点が
変化すれば前記累算回路の出力が変化することで、ドッ
トクロックと映像信号との位相の状態を検出することが
でき、前記累算回路の出力が所定の条件を満たすように
前記制御回路によりドットクロックの位相調整を自動的
に行うという作用を有する。
うとするドットクロックで入力信号をサンプリングし、
ライン間でのサンプル値の差の絶対値を累算した結果を
もちいて、前記ドットクロックの位相を自動調整するこ
とを特徴とするものであり、ドットクロックの位相を調
整しサンプル点が変化すると、入力信号の画像に垂直相
関があれば、ライン間でのサンプル値の差が増減するこ
とを用いて前記位相と前記差の関係が所定の条件を満た
すように自動調整を行うという作用を有する。
ックをサンプリングクロックとして入力信号をデジタル
信号に変換するA/D変換器と、前記A/D変換後のデ
ジタル信号を1ライン期間遅らせるラインメモリと、前
記ラインメモリの出力と前記A/D変換器の出力の差を
出力する差分回路と、前記差分回路の出力の絶対値を出
力する絶対値回路と、前記絶対値回路の出力を逐次累算
していく累算回路と、前記累算回路の出力する累算結果
を受け取り前記ドットクロックの位相を制御する制御回
路とを備えたことを特徴とするものであり、入力信号の
画像に垂直相関があれば、ドットクロックの位相を調整
し前記A/D変換器によるサンプル点が変化するので前
記ラインメモリの出力が変化することで、ドットクロッ
クと映像信号との位相の状態を検出することができ、前
記累算回路の出力が所定の条件を満たすように前記制御
回路によりドットクロックの位相調整を自動的に行うと
いう作用を有する。
に記載の発明において、絶対値が設定値より小さいとき
は累算しないようにしたことを特徴としたものであり、
絶対値が設定値より大きなときは画像のエッジ部分であ
るとして適応的にエッジ部分のみ累算するようにして自
動調整の精度をあげることができるという作用を有す
る。
に記載の発明において、設定値を記憶している記憶回路
と、絶対値回路の出力と前記記憶回路が記憶している設
定値とを比較し絶対値が設定値より大きいときに累算回
路へイネーブル信号を出力する比較回路を設けたもので
あり、絶対値回路の出力が設定値より小さなときは画像
のエッジ部分であるとして適応的にエッジ部分のみ累算
するようにして自動調整の精度をあげることができると
いう作用を有する。
に記載された発明において、絶対値が設定値より大きい
ときは累算しないようにしたことを特徴としたものであ
り、絶対値が設定値より小さいときは画像に垂直相関が
ないものと判断し累算しないようにすることで画像の垂
直相関のある部分だけ累算することができ、したがっ
て、入力する画像にわずかでも垂直相関のある部分があ
れば自動調整が可能となるという作用を有する。
に記載された発明において、設定値を記憶している記憶
回路と、絶対値回路の出力と前記記憶回路が記憶してい
る設定値とを比較し絶対値が設定値より小さいときに累
算回路へイネーブル信号を出力する比較回路を設けたも
のであり、絶対値が設定値より小さいときは画像に垂直
相関がないものと判断し累算しないようにすることで画
像の垂直相関のある部分だけ累算することができ、した
がって、入力する画像にわずかでも垂直相関のある部分
があれば自動調整が可能となるという作用を有する。
に記載された発明において、累算結果の1画素あたりの
平均を求めてドットクロックの位相を自動調整すること
を特徴としたものであり、累算した画素の数が変化して
も精度が落ちないようにすることができるという作用を
有する。
記載の発明において、比較回路が出力するイネーブル信
号のイネーブル期間ドットクロックのカウントを行うカ
ウンターと、累算回路の出力を前記カウンターの出力で
割り算し、制御回路に出力する割り算回路とを設けたも
のであり、累算した画素の数が変化しても精度が落ちな
いようにすることができるという作用を有する。
記載の発明において、累算した画素数をカウントしカウ
ント値と累算した結果とを用いてドットクロックの位相
を自動調整することを特徴としたものであり、垂直相関
の検出結果がドットクロックの位相が変わったことによ
るものか本来の画像に垂直相関があるものなのかを、累
算した画素数をカウントした結果より判断することで自
動調整の精度をあげることを可能にする作用を有する。
記載の発明において、比較回路が出力するイネーブル信
号のイネーブル期間ドットクロックのカウントを行い制
御回路に出力するカウンターを設けたものであり、垂直
相関の検出結果がドットクロックの位相が変わったこと
によるものか本来の画像に垂直相関があるものなのか
を、カウンターの出力より判断することで自動調整の精
度をあげることを可能にする作用を有する。
を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第一の実施の形態にお
けるドットクロック再生装置のブロック図を示し、図1
において1は、コンピュータなどの映像信号源であり図
2のような調整用映像信号を出力する。2は入力された
映像信号を次に説明するPLL回路3により出力された
ドットクロックによりサンプリングしてデジタル信号に
変換するA/D変換器である。3は水平同期信号に同期
したサンプリングクロックを作成するPLL回路であ
り、4は入力映像信号源のドットクロックに対しPLL
回路3より出力するクロックでサンプリングした際に生
じる折返し周波数成分を解析する周波数解析手段であ
る。
の周波数解析手段4の一例として図3に示すような2つ
の遅延器41、42と減算器43、絶対値回路44、と
第1の積算器45によって構成する。6は、サンプリン
グクロックの周波数をPLLに対して設定する分周比設
定回路であり、8は、周波数解析手段より得られる折返
し周波数成分の情報を基に分周比設定回路6に対して、
サンプリングクロックの周波数可変量を演算し出力する
演算回路である。
り、図4において51は積算器45への入力信号をドッ
トクロックに同期して積算していく第2の積算器であ
り、52は遅延器、53は遅延器51の出力を積算して
いく第3の積算器であり、54はドットクロックをn分
の1の周波数に分周する分周器である。
ットクロック再生回路の動作について説明する。映像信
号源1より出力される図2の調整用出力信号は、1ドッ
ト置きにVHとVLの信号を繰り返している信号であ
る。
一例の回路では、A/D変換器2でサンプリングした結
果について、1サンプル置きのサンプリングした値の差
を求め、2サンプル間での変動量について絶対値を取り
積算していく。この結果、サンプリング周波数と映像信
号源1のドットクロック周波数が等しい場合には、2サ
ンプル間での変動量は図5のように0となり周波数解析
手段4の出力は0となる(ノイズなどの要因より0とな
らない場合もある)。
の2サンプル間の変動量は図5のように存在することに
なり、2つのクロック周波数の折返し成分がこの変動量
として現れ、積算して行くと周波数解析手段4の出力は
0に対して非常に大きな物となる。この周波数解析手段
4の出力が、映像信号源1のドットクロック周波数とサ
ンプリング周波数の差が小さいほど、少ないことは言う
までもない。このようにして、映像信号源1のドットク
ロック周波数と、A/D変換器2でのサンプリング周波
数が一致しているかについて検出することが可能とな
り、この検出結果を用いて、演算回路8を通して、分周
比設定回路6によりサンプリング周波数を調整すること
が可能となる。
A/D変換器2で8bitで量子化した場合、1フレー
ムの有効画素数が1280×1024ドットの信号の場
合は9×11×10=30bit分の積算を1ドットク
ロックで行わなければならず、積算器に高速動作が要求
される。
分割することで、高速動作が要求される積算器51のb
it数を少なくし、ドットクロックの1/nで動作する
積算器53のbit数を多くすることで、全体として高
速動作を行う積算器45を構成することが可能となり、
高いドットクロックにも対応出来るという作用を有す
る。
として、A/D変換器2で構成した例で説明したが、そ
の他のサンプルホールド手段についても実施可能であ
る。
て、図6、図7を用いて説明する。なお、前述した実施
の形態と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省
略する。
のドットクロック再生装置であり、5は1ドットサンプ
ル間のレベル差を検出する信号レベル検出手段であり、
ここでは図2の調整用出力信号に対しての信号レベル差
検出回路5の一例として図7に示すような遅延器71、
と減算器72、絶対値回路73、と積算器74によって
構成する。7はPLL回路3の出力の位相を調整する位
相調整手段であり、前記信号レベル差検出回路5の出力
により位相調整量が決定される。
ドットクロック再生装置について動作を説明する。
段5の一例の回路では、A/D変換器2でサンプリング
した結果について、隣接サンプル間のサンプリングした
値の差を求め、隣接サンプル値の変動量について絶対値
を取り積算していく。この結果、サンプリングと映像信
号源1の出力位相が合っている場合、隣接サンプル間で
の変動量は図8(a)のようにVH−VLとなり、図2
の調整用信号における振幅と等しく最大となる。
プル値の変動量は図8(b)のように調整用映像信号の
振幅に比べて小さい。よって、この変動量を積算した結
果が最大となるように、位相調整手段7では映像信号源
1の出力信号と、PLL回路3で出力するサンプリング
クロックの位相を調整することが可能となる。
が合っている状態での動作を説明したが、ドットクロッ
ク周波数の調整を前記実施の形態1で記載されたように
図9のように構成してもよい事は言うまでもない。
で入力信号をNbitに量子化し、表示画像を処理する
ための信号処理へはそのままNbitを出力し、信号レ
ベル検出手段5へはNbitより少ないMbitを出力
する。bit数を少なくするのはアナログ段でのノイズ
の影響を受けなくするためである。つまり、A/D変換
した信号にアナログ段でのノイズが含まれていると、後
段の信号レベル検出手段5の内部の積算器74によっ
て、そのノイズ成分が1フレームのわたって蓄積されて
しまう。
はノイズ成分を含むデジタル化された信号の下位bit
は捨ててしまう。そうすることでノイズの影響を受けな
いようにすることができる。ドット間の信号レベル差が
最大となっている調整用信号について、サンプリングし
た映像信号間のドット間(サンプル間)の信号レベル差
を検出し、この検出信号によりサンプリングクロックの
位相調整を行い、この検出信号が最大となるまで位相調
整を逐次繰り返すことでサンプリングクロックの位相を
補正するという作用を有する。
態のドットクロック再生装置であり、9は信号レベル検
出手段5の出力を処理し、位相調整手段7を制御するマ
イコンである。マイコンではまず位相調整手段を制御し
位相0度のクロックを出力させる。このときの信号レベ
ル検出手段5の出力を検出する。次に位相m度のクロッ
クを出力し、信号レベル検出手段5の出力を検出する。
順次位相をm度ずつ増やして、各信号レベル検出手段5
の出力を検出し、図11の如くヒストグラムを求める。
5の出力があまり変化しない領域がクロックのジッタの
影響を受けない位相、つまり位相調整で求めるべき最適
点である。ドットクロックの周波数はコンピュータなど
の接続する機器の種類や設定に変化がなければ常に一定
であるため、一度調整すれば接続機器の種類や設定を変
更しない限り、再度調整する必要がないが、クロック位
相は接続する機器やドットクロック再生回路の温度特
性、さらに厳密にいうと接続ケーブルの状態などによっ
て刻々と変化するため、調整がしやすいことが望まれ
る。本発明の実施の形態では調整用信号を出力する映像
信号源を用いる代わりに、ドットクロックの位相を変化
させ、位相差と微分した結果をもとに最適なクロック位
相を求めることで、特定信号を入力せずにサンプリング
クロックの位相を補正するという作用を有する。
形態におけるドットクロック再生装置のブロック図を示
し、図12において401は、コンピュータなどの入力
映像信号をデジタル信号に変換するA/D変換器であ
る。402は入力映像信号に同期したサンプリングクロ
ックを生成するPLL回路で、403はA/D変換器1
のサンプリング出力を累積加算する加算器であり、40
4は加算器403の出力を垂直同期信号に同期したタイ
ミングで取り出すラッチ手段で、405はラッチ手段4
04の出力を入力としラッチ手段405の出力を元にフ
レーム単位でのサンプリング値の累積加算の標準偏差を
算出する演算手段で、406はPLL回路402の出力
であるドットクロックを演算手段405の値に応じて位
相調整する位相調整手段である。
ットクロックの自動位相調整動作について説明する。本
発明に必要な入力映像信号はフレーム方向に一定の信号
である静止画である必要がある。入力映像信号の水平同
期信号を元にPLL回路402によって入力映像信号に
同期したドットクロックが生成される。入力映像信号は
PLL回路402の出力であるドットクロックによって
A/D変換器401でデジタル信号に変換される。
号のサンプル数と一致した周波数のクロックであるもの
とする。A/D変換器の出力は加算器403へと入力さ
れ、加算器403は入力されたサンプリング値の累積加
算をし、垂直同期信号によってリセットされる。加算器
403の出力をラッチ手段404で垂直同期信号によっ
てラッチし1フレーム期間のサンプリング値の総和を出
力する。入力映像信号とドットクロックの位相がずれて
いる場合、特に映像信号のトランジェント部分がA/D
変換器401でサンプリングされるようなドットクロッ
クの位相の場合、ドットクロックの位相のわずかな違い
でサンプル値が変化し、そのためサンプル値の総和がフ
レームによって変化することになる。
ックの位相関係を示している。ドットクロックの立ち上
がりエッジでサンプリング使用とした場合、図13に示
す位相関係にあると立ち上がりエッジの値がノイズ等に
よるわずかな外乱によってサンプリング値が変化するた
めフレームでのサンプル値の総和に変化が見られる。
がりエッジでサンプリングした結果は安定している。演
算手段405ではラッチ手段404の出力値数個からそ
れらの標準偏差を求め、その値を位相調整手段6へ出力
する。位相調整手段406では演算手段5の出力値に応
じてPLL回路2から出力されたドットクロックの位相
を変化させる。 そのドットクロックの位相によってA
/D変換器1でサンプリングされた値を再び加算器3に
入力する。
手段5の出力が最小になる、つまりフレーム毎のサンプ
リング値の総和が一定になり、映像信号とドットクロッ
クの位相が合った状態(図14)となる。
405で演算する値の数、つまり演算に用いるフレーム
数を多くすることで簡単に精度を上げることが可能であ
る。
L回路402とA/D変換器401の間に設けたが、位
相調整の機能をPLL回路402の内部に持たせて、本
実施の形態と同等の動作を実現させることが可能なこと
はいうまでもない。
1、加算器403、ラッチ手段404を赤色、緑色、青
色の3色の内の1つとして説明したが、各色のラッチ手
段404の出力を演算手段4005に入力し、3色の標
準偏差をもって位相調整手段406を制御しても本実施
の形態と同等の動作を実現させ得ることが可能なことは
いうまでもない。
形態について図15、図16を用いて説明する。
て、例えばコンピューターの出力する映像信号とした
時、その同期信号に同期したドットクロックを再生し、
またそのドットクロックの位相も制御可能なPLL回路
である。502は前記ドットクロックをサンプリングク
ロックとして前記映像信号をサンプリングし、デジタル
信号に変換するA/D変換器である。503はA/D変
換器501が出力するジタル信号を前記サンプリングク
ロックの1周期遅らせるラッチ回路、504は隣り合う
サンプル間でのサンプル値の差を求めるために前記ラッ
チ回路の入力と出力との2つの信号を受け取り差を出力
する差分回路、5005は差分回路504の出力の絶対
値を出力する絶対値回路、5006は絶対値回路500
5の出力を逐次累算していく累算回路である。
直周期でラッチするラッチ回路である。累算回路500
6はラッチ回路507がラッチした後クリアされるよう
にクリアパルスが入力されており、結果として後述する
制御回路508には1垂直周期ごとの累算結果が入力さ
れるようになっている。508はラッチ回路7の出力を
受け取り前記ドットクロックの位相を制御する位相制御
信号を発生する制御回路である。
ロックによるA/D変換器がサンプリングする様子を示
したものである。
ック周期で波形高が変化しているが、ドットクロックの
位相によってきちんとサンプリングできたりできなかっ
たりすることがわかる。
があれば差分回路504によりその変化量が、そして絶
対値回路505を通して累算回路506により累算され
るのでドットクロックの位相状態を判断することが可能
となる。
と累算回路508からの結果を適当なアルゴリズムを用
いることで位相の自動調整が可能となる。アルゴリズム
として、例えば累算回路506の値が最も小さくなるよ
うな位相を調べ基準位相とする。
がりと映像信号のエッジが完全に一致している時であ
り、この位相状態でサンプリングされた映像信号は画面
に表示したばあい最もめりはりのない画像となってしま
う。したがって、前記基準位相より所定の位相差になる
ように例えば30度、45度、60度等になるように位
相をずらせば映像信号をきちんとサンプリングできるよ
うにすることができる。
形態について図17、図18を用いて説明する。
て、例えばコンピューターの出力する映像信号とした
時、その同期信号に同期したドットクロックを再生し、
またそのドットクロックの位相も制御可能なPLL回路
である。
グクロックとして前記映像信号をサンプリングし、デジ
タル信号に変換するA/D変換器である。
ジタル信号を1ライン期間遅らせるラインメモリ、60
4は前記ラインメモリの入力と出力との2つの信号を受
け取り差を出力する差分回路、605は差分回路604
の出力の絶対値を出力する絶対値回路、606は絶対値
回路605の出力を逐次累算していく累算回路である。
ーム周期でラッチするラッチ回路である。累算回路60
6はラッチ回路607がラッチした後クリアされるよう
にクリアパルスが入力されており、結果として後述する
制御回路608には1フレームごとの累算結果が入力さ
れるようになっている。
り前記ドットクロックの位相を制御する位相制御信号を
発生する制御回路である。
動作を説明する。図18は垂直相関のある映像信号をラ
イン周期で重ね合わせた時の拡大図である。
ロックのジッターや伝送路などからのノイズなどにより
図のように同一垂直ライン上の画素に相当する波形が常
に細かく変動している。サンプリング点が図の矢印64
0上にあるときは垂直相関のある画像であっても隣り合
う同一垂直ライン上での画素のサンプリング値は変化し
てしまう。
回路604によって検出され、絶対値回路605を通り
累算回路606によって全フレームでの変化量の和とな
って検出される。
ング点を図の矢印641上に持っていったときはサンプ
リング値は一定となり、差分回路604の出力も0に近
い値が出力される。そのため累算回路606によって得
られる値は他の位相の時に比べて小さい値となる。
あるラッチ回路607は制御回路608が累算回路60
6の出力した値を受け取りやすくするためにいれてある
もので、構成上は必ずしも必要なものではない。
する値が小さくなるように位相を制御すれば自動的に位
相の調整が可能となる。そのためのアルゴリズムはどの
ようなものでもよいのはいうまでもない。
出力する値が任意の条件を満たすような制御を行うこと
で、より精度の高い自動調整をも可能にすることができ
るのはいうまでもない。
相関ががある場合に位相の自動調整が可能になる。
形態について図19、図20を用いて説明する。
て、例えばコンピューターの出力する映像信号とした
時、その同期信号に同期したドットクロックを再生し、
またそのドットクロックの位相も制御可能なPLL回路
である。702は前記ドットクロックをサンプリングク
ロックとして前記映像信号をサンプリングし、デジタル
信号に変換するA/D変換器である。703はA/D変
換器1が出力するジタル信号を1フレーム期間遅らせる
フレームメモリ、704は前記フレームメモリの入力と
出力との2つの信号を受け取り差を出力する差分回路、
705は差分回路704の出力の絶対値を出力する絶対
値回路、706は絶対値回路705の出力を逐次累算し
ていく累算回路である。707は絶対値回路5の出力を
1フレーム周期でラッチするラッチ回路である。
チした後クリアされるようにクリアパルスが入力されて
おり、結果として後述する制御回路708には1フレー
ムごとの累算結果が入力されるようになっている。
り前記ドットクロックの位相を制御する位相制御信号を
発生する制御回路である。
動作を図20を用いて説明する。図20は静止画の映像
信号をフレーム周期で重ね合わせた時の拡大図である。
ロックのジッターや電送路などからのノイズなどにより
図のように静止画上で同一画素の点に相当する波形が常
に細かく変動している。サンプリング点が図の矢印76
0上にあるときは静止画であっても異なるフレームで同
一の画素のサンプリング値は変化してしまう。
回路704によって検出され、絶対値回路705を通り
累算回路706によって全フレームでの変化量の和とな
って検出される。
ング点を図の矢印761上に持っていったときはサンプ
リング値は一定となり、差分回路704の出力も0に近
い値が出力される。そのため累算回路706によって得
られる値は他の位相の時に比べて小さい値となる。
あるラッチ回路707は制御回路708が累算回路70
6の出力した値を受け取りやすくするためにいれてある
もので、構成上は必ずしも必要なものではない。
する値が小さくなるように位相を制御すれば自動的に位
相の調整が可能となる。そのためのアルゴリズムはどの
ようなものでもよいのはいうまでもない。
出力する値が任意の条件を満たすような制御を行うこと
で、より精度の高い自動調整をも可能にすることができ
るのはいうまでもない。
形態について図21を用いて説明する。
て、例えばコンピューターの出力する映像信号とした
時、その同期信号に同期したドットクロックを再生し、
またそのドットクロックの位相も制御可能なPLL回路
である。
グクロックとして前記映像信号をサンプリングし、デジ
タル信号に変換するA/D変換器である。803はA/
D変換器801が出力するジタル信号を前記サンプリン
グクロックの1周期遅らせるラッチ回路、804は隣り
合うサンプル間でののサンプル値の差を求めるために前
記ラッチ回路の入力と出力との2つの信号を受け取り差
を出力する差分回路、805は差分回路804の出力の
絶対値を出力する絶対値回路、809はあらかじめ設定
した値を記憶しておく記憶回路、812は絶対値回路8
05の出力と記憶回路809の出力とを比較し絶対値回
路805の出力の方が大きいとき累算回路806の累算
動作を行うようにイネーブル信号を出力する比較回路、
806は絶対値回路805の出力を前記イネーブル信号
にしたがって逐次累算していく累算回路である。
ーム周期でラッチするラッチ回路である。累算回路80
6はラッチ回路807がラッチした後クリアされるよう
にクリアパルスが入力されており、結果として後述する
制御回路808には1フレームごとの累算結果が入力さ
れるようになっている。
り前記ドットクロックの位相を制御する位相制御信号を
発生する制御回路である。
動作を説明する。本実施の形態は前記した実施の形態5
に比較回路812および記憶回路809を付加し累算回
路806の累算動作のON/OFFを可能にしたもので
ある。
クについては、詳細な説明は省略する。
回路809に設定された設定値より大きなときは画像の
エッジ部分であるとしてエッジ部分のみ累算するように
することで自動調整の精度をあげることができる。
形態について図22を用いて説明する。
て、例えばコンピューターの出力する映像信号とした
時、その同期信号に同期したドットクロックを再生し、
またそのドットクロックの位相も制御可能なPLL回路
である。
グクロックとして前記映像信号をサンプリングし、デジ
タル信号に変換するA/D変換器である。
ジタル信号を1ライン期間遅らせるラインメモリ、90
4は前記ラインメモリの入力と出力との2つの信号を受
け取り差を出力する差分回路、905は前記差分回路9
04の出力の絶対値を出力する絶対値回路、909はあ
らかじめ設定した値を記憶しておく記憶回路、912は
絶対値回路905の出力と記憶回路909の出力とを比
較し絶対値回路905の出力の方が小さいとき累算回路
906の累算動作を行うようにイネーブル信号を出力す
る比較回路、906は絶対値回路905の出力を前記イ
ネーブル信号にしたがって逐次累算していく累算回路で
ある。
ーム周期でラッチするラッチ回路である。
チした後クリアされるようにクリアパルスが入力されて
おり、結果として後述する制御回路908には1フレー
ムごとの累算結果が入力されるようになっている。
り前記ドットクロックの位相を制御する位相制御信号を
発生する制御回路である。
動作を説明する。本実施の形態は前記した実施の形態6
に比較回路912および記憶回路909を付加し累算回
路906の累算動作のスタート/ストップを可能にした
ものである。
クについては、詳細な説明は省略する。
回路909に設定された設定値より小さなときは垂直相
関のある画素として累算するようにすることで画像に垂
直相関のある画素が存在すれば自動調整が可能となり、
実施の形態6にあった入力信号における画像が著しく制
限されるという問題点を解決することができる。
の形態について図23を用いて説明する。
て、例えばコンピューターの出力する映像信号とした
時、その同期信号に同期したドットクロックを再生し、
またそのドットクロックの位相も制御可能なPLL回路
である。
グクロックとして前記映像信号をサンプリングし、デジ
タル信号に変換するA/D変換器である。
タル信号を前記サンプリングクロックの1周期遅らせる
ラッチ回路、104は隣り合うサンプル間でののサンプ
ル値の差を求めるために前記ラッチ回路の入力と出力と
の2つの信号を受け取り差を出力する差分回路、105
は差分回路104の出力の絶対値を出力する絶対値回
路、109はあらかじめ設定した値を記憶しておく記憶
回路、112は絶対値回路105の出力と記憶回路10
9の出力とを比較し絶対値回路105の出力の方が大き
いとき累算回路106の累算動作を行うようにイネーブ
ル信号を出力する比較回路、106は絶対値回路105
の出力を前記イネーブル信号にしたがって逐次累算して
いく累算回路である。7−2は絶対値回路105の出力
およびカウンタ113の出力を1フレーム周期でラッチ
するラッチ回路である。
タ113の出力値で割った値を制御回路108に出力す
る割り算回路である。
の動作を説明する。本実施の形態は前記した実施の形態
9にカウンタ113およびカウンタ113の出力を1フ
レーム周期でラッチするラッチ回路7−2を付加し、累
算回路106の出力がラッチ回路1−1を通った後割り
算回路114によりラッチ回路7−2の出力の値で割ら
れてから制御回路に入るようになったものである。従っ
て、図21と同様の動作を行うブロックについては、詳
細な説明は省略する。
回路109に設定された設定値より大きなときは画像の
エッジ部分であるとしてエッジ部分のみ累算するように
し、さらに、累算された画素数もカウンター113によ
りカウントすることで割り算回路114により1画素あ
たりの平均値が計算される。そのためノイズなどにより
エッジ部分と判断された画素数が変化してもその影響の
少ない値が制御回路108に入力され自動調整の精度が
向上する。
の形態について図24、図25を用いて説明する。
て、例えばコンピューターの出力する映像信号とした
時、その同期信号に同期したドットクロックを再生し、
またそのドットクロックの位相も制御可能なPLL回路
である。
グクロックとして前記映像信号をサンプリングし、デジ
タル信号に変換するA/D変換器である。110001
1はA/D変換器110001が出力するデジタル信号
を1ライン期間遅らせるラインメモリ、204は前記ラ
インメモリの入力と出力との2つの信号を受け取り差を
出力する差分回路、205は前記差分回路204の出力
の絶対値を出力する絶対値回路、209はあらかじめ設
定した値を記憶しておく記憶回路、212は絶対値回路
205の出力と記憶回路11009の出力とを比較し絶
対値回路11005の出力の方が小さいとき累算回路1
106の累算動作を行うようにイネーブル信号を出力す
る比較回路、11006は絶対値回路11005の出力
を前記イネーブル信号にしたがって逐次累算していく累
算回路である。
前記ドットクロックをカウントしカウント結果を制御回
路208に出力するカウンタ、207は絶対値回路20
5の出力を1フレーム周期でラッチするラッチ回路であ
る。
チした後クリアされるようにクリアパルスが入力されて
おり、結果として後述する制御回路208には1フレー
ムごとの累算結果が入力されるようになっている。
り前記ドットクロックの位相を制御する位相制御信号を
発生する制御回路である。
の動作を説明する。本実施の形態は前記した実施の形態
10にカウンター213を追加し比較回路212の出力
するイネーブル信号を用いてドットクロックのカウント
動作をスタート/ストップするようにしたものである。
クについては、詳細な説明は省略する。
ター213がカウントすることによって制御回路208
は自動調整が可能となる。
数は変化しない。したがって、ドットクロックの位相を
変化させて、カウンター213のカウント値が変化する
なら位相が不適当な状態になっていると考えてよい。図
25のフローチャートは上記した理由によってカウンタ
ー213のカウント値の変化によって自動調整をおこな
う一例である。もちろんフローチャートの終了条件や位
相を変化させるアルゴリズムが変わっても同様な動作を
するものであればいいのはいうまでもない。
施の形態10にあった垂直相関の検出の精度がドットク
ロックの位相状態に影響してしまうという問題点を解決
することができる。
源より調整用信号を出力し、この調整用信号に対し折返
し周波数成分検出手段を設けると共に、位相差検出の手
段においては信号を特定せずに検出出来る手段を設ける
ことで、コンピュータなどの映像信号源と接続時に、ユ
ーザーにとって未知であるドットクロック周波数、及び
伝送線路等の要因による位相ずれの補正について自動調
整でき、従来ユーザーによる調整に頼っていた点につい
て、ユーザーに要求される点は自動調整を開始する等の
制御という点のみであるという有利な効果が得られる。
号のサンプリング値の総和を算出し、その値のフレーム
間でのばらつきを最小にすることで、コンピュータなど
の映像信号源と接続時に、伝送線路等の要因による位相
ずれの補正について自動調整でき、従来ユーザーによる
調整に頼っていた点が、ユーザーが静止画を見ていると
きに自動調整を開始する制御をスタートさせるだけとい
う点のみであるという有利な効果が得られる。
頼っていた位相調整が自動的に行え、かつ、非常に単純
で安価な構成で自動調整が実現できるという有利な効果
が得られる。
生装置のブロック図
一例を示す図
グ図
生装置のブロック図
生装置のブロック図
検出値のヒストグラムを示す図
再生装置のブロック図
態を示す図
態を示す図
図
波形図
ーチャート
2、102、202 A/D変換器 3、402、501、601、701,801、90
1,101,201 PLL回路 4 折返し周波数解析手段 5 信号レベル差検出手段 6 分周比設定回路 7 位相調整手段 9 マイコン 41、42、52、71 遅延器 43、72 減算器 44、73 絶対値回路 45、51、53、74 積算回路 54 分周器 403 加算器 404、503、507、607 ラッチ手段 803、807、907、103、107、207 ラ
ッチ回路 405 演算手段 406 位相調整手段 504、604、704、804、904、104、2
04 差分回路 505、605、705、805、905、105、2
05 絶対値回路 506、606、706、806、906、106、2
06 累積回路 508、608、708、808、908、108、2
08 制御回路 611 ラインメモリ 710 フレームメモリ 809、909、109、209 設定値記憶回路 812、912、112、212 比較回路 113、213 カウンター 114 割り算回路
Claims (21)
- 【請求項1】 入力される各種映像に応じてドットクロ
ックを再生するドットクロック再生装置において、映像
信号のドットクロックと異なる周波数でサンプリングし
た際に生じる折返し周波数成分を検出してこの折返し周
波数成分が生じないようにドットクロックを再生するこ
とを特徴とするドットクロック再生装置。 - 【請求項2】 映像信号源から出力される調整用信号を
入力し、この入力映像信号をデジタル信号に変換するア
ナログデジタル変換器と、前記調整用信号のドットクロ
ックと異なるサンプリングクロックでアナログデジタル
変換した際に生じる折返し周波数成分を検出する周波数
解析手段と、前記周波数解析手段からの出力結果により
PLL回路の分周比を設定する分周比設定回路と、水平
同期信号に同期したクロックを発振する前記PLL回路
を備えたことを特徴とするドットクロック再生装置。 - 【請求項3】 映像信号源から出力される調整用信号を
入力し、この入力映像信号をデジタル信号に変換するA
/D変換器と、サンプル間の信号レベル差を検出する検
出手段と、前記検出手段により得られたドット間の信号
レベル差を積算した値が最大となるようにPLL回路の
出力クロックの位相を調整する位相調整手段と、水平同
期信号に同期したクロックを発振する前記PLL回路を
備えたことを特徴とするドットクロック再生装置。 - 【請求項4】 位相調整手段と、サンプル間の信号レベ
ル差を検出する検出手段を設けたことを特徴とする請求
項2記載のドットクロック再生装置。 - 【請求項5】 折返り周波数成分の検出を1フレームを
複数の領域に分割して行うことを特徴とする請求項1記
載のドットクロック再生装置。 - 【請求項6】 映像信号源から出力される調整用信号を
サンプルしたドット間の信号レベル差を積算した結果を
用いて、再生するドットクロックの位相を自動調整する
際において、画像として表示される信号のbit数より
少ないbit数を微分することを特徴とした請求項3ま
たは請求項4いずれかに記載のドットクロック再生装
置。 - 【請求項7】 調整用信号を出力する映像信号源を用い
る代わりに、ドットクロックの位相を変化させ、位相差
と微分した結果をもとに最適なクロック位相を求めるこ
とを特徴とする請求項3または請求項4いずれかに記載
のドットクロック再生装置。 - 【請求項8】 入力映像信号を一定周波数のクロックで
サンプリングし、1フレームのサンプリングデータを累
積加算し、数フレームの加算値の標準偏差を求め、偏差
値が小さくなるようにドットクロックと前記入力映像信
号の位相を調整することを特徴とするドットクロック再
生装置。 - 【請求項9】 入力映像信号をデジタルに変換するA/
D変換器と、前記A/D変換器の出力データを累積加算
する加算器と、前記加算器の出力を垂直同期レートで出
力するラッチ手段と、前記ラッチ手段の出力を入力とし
数フレームの前記ラッチ手段の出力の標準偏差を求め、
その値を出力する演算手段と、入力映像信号の水平同期
信号を元にドットクロックを発生させるPLL回路と、
前記演算手段の出力信号に応じて、前記PLL回路の出
力のドットクロックの位相を調整する位相調整手段を備
えたことを特徴とするドットクロック再生装置。 - 【請求項10】 再生しようとするドットクロックで入
力信号をサンプリングし、隣り合うサンプル間でのサン
プル値の差の絶対値を累算した結果をもちいて、前記ド
ットクロックの位相を自動調整することを特徴とするド
ットクロック再生装置。 - 【請求項11】 ドットクロックをサンプリングクロッ
クとして入力信号をデジタル信号に変換するA/D変換
器と、前記A/D変換後のデジタル信号を1サンプル周
期遅らせるラッチ回路と、前記ラッチ回路の出力と前記
A/D変換器の出力の差を出力する差分回路と、前記差
分回路の出力の絶対値を出力する絶対値回路と、前記絶
対値回路の出力を逐次累算していく累算回路と、前記累
算回路の出力する累算結果を受け取り前記ドットクロッ
クの位相を制御する制御回路とを備えたことを特徴とす
るドットクロック再生装置。 - 【請求項12】 再生しようとするドットクロックで入
力信号をサンプリングし、ライン間でのサンプル値の差
の絶対値を累算した結果をもちいて、前記ドットクロッ
クの位相を自動調整することを特徴とするドットクロッ
ク再生装置。 - 【請求項13】 ドットクロックをサンプリングクロッ
クとして入力信号をデジタル信号に変換するA/D変換
器と、前記A/D変換後のデジタル信号を1ライン期間
遅らせるラインメモリと、前記ラインメモリの出力と前
記A/D変換器の出力の差を出力する差分回路と、前記
差分回路の出力の絶対値を出力する絶対値回路と、前記
絶対値回路の出力を逐次累算していく累算回路と、前記
累算回路の出力する累算結果を受け取り前記ドットクロ
ックの位相を制御する制御回路とを備えたことを特徴と
するドットクロック再生装置。 - 【請求項14】 絶対値が設定値より小さいときは累算
しないようにしたことを特徴とする請求項10記載のド
ットクロック再生装置。 - 【請求項15】 設定値を記憶している記憶回路と、絶
対値回路の出力と前記記憶回路が記憶している設定値と
を比較し絶対値が設定値より大きいときに累算回路へイ
ネーブル信号を出力する比較回路を設けたことを特徴と
する請求項11記載のドットクロック再生装置。 - 【請求項16】 絶対値が設定値より大きいときは累算
しないようにしたことを特徴とする請求項12記載のド
ットクロック再生装置。 - 【請求項17】 設定値を記憶している記憶回路と、絶
対値回路の出力と前記記憶回路が記憶している設定値と
を比較し絶対値が設定値より小さいときに累算回路へイ
ネーブル信号を出力する比較回路を設けたことを特徴と
する請求項13記載のドットクロック再生装置。 - 【請求項18】 累算結果の1画素あたりの平均を求め
てドットクロックの位相を自動調整することを特徴とす
る請求項14記載のドットクロック再生装置。 - 【請求項19】 比較回路が出力するイネーブル信号の
イネーブル期間ドットクロックのカウントを行うカウン
ターと、累算回路の出力を前記カウンターの出力で割り
算し、制御回路に出力する割り算回路とを設けたことを
特徴とする請求項15記載のドットクロック再生装置。 - 【請求項20】 累算した画素数をカウントしカウント
値と累算した結果とを用いてドットクロックの位相を自
動調整することを特徴とする請求項16記載のドットク
ロック再生装置。 - 【請求項21】 比較回路が出力するイネーブル信号の
イネーブル期間ドットクロックのカウントを行い制御回
路に出力するカウンターを設けたことを特徴とする請求
項17記載のドットクロック再生装置。
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