JP3765104B2 - 伝送時にビデオ信号を処理するためのクロック信号と時間信号をライン同期信号に関して整列させる整列装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は伝送時にビデオ信号を処理するための整列装置に関する。
本発明は、より詳細にはテレビジョンシステムで行われるコンポジットビデオ信号のデジタル化処理に必要なサンプリング信号及び時間信号をライン同期信号に対し整列することに関する。該デジタル化処理は例えばスクランブル信号を伝送し加入テレビジョンシステムを提供するためコンポジットビデオ信号をスクランブルすることである。
背景技術
同期信号に高い安定性を必要とするプロ用の装置であり、伝送時にビデオ信号をデジタル処理するための回路は、従来、コンポジットビデオ信号の水平同期用のパルスすなわちライン同期の立ち下がり端を利用している。現在では、特に雑音による妨害に対し送信された信号が影響されないようにするため、一般に市販されている受信機のライン同期復元装置は、パルスを積分し、それから一般にはパルスの中央である同期パルスの時間基準を取り出している。送信時にデジタル処理を行う回路で使用されている基準、すなわちライン同期の立ち下がり端は受信により失われる。
前述のようなデジタル処理が送信時にビデオ信号に対して行われる時、良好な品質の受信を行うには、この処理のクロックを定め、送受信時に使用される時間信号のドット内、すなわち画素内の正確性を有することが一般に必要である。これは例えば、各アクティブビデオラインにカットポイントをランダムに発生し、このようにして発生した２個のセグメントが反転されることからなるラインカットローテイト符号化に対する場合である。：カットポイントはドット内で基準となり復号器が受信時に高品質の画像を復元できるようにする必要がある。
この新しい同期に関して時間信号の画素内に正確性を保ちながら、従来の同期又は遅延回路を使用することは、送信時のライン同期の単純で柔軟性のある整列を受信に対して行うことができない。
これらのタイプの受信機の同期復元回路を使用することから成る方法は十分でない。
実際には、これらの回路の出力で得られる同期信号内のジッターは、十分に設計することにより受信機には完全に受け入れられるが、ビデオ信号を送信側で送信される情報の品質が損なわれないように十分な正確性を有して処理することはできない；これは例えば２０ナノ秒未満のジッターによりカラーサブキャリアの位相回転が生ずる問題である。
更に、同期パルスの幅は装置の上流から下流に向かい変化するので、許容誤差は技術標準により示され、受信回路からとり出された同期信号は使用している上流の装置により左右される同期パルスの立ち下がり端に対し種々の位置を有している。送信回路内で同期信号を整列することは、それ故各装置に特有であり、代替性がないため動作及び保守のために必要なコストが上昇する。
本発明の目的は前述の欠点を軽減することである。
発明の開示
本発明のテーマは送信時にビデオ信号を処理するためのクロック信号及び時間信号を整列する装置であり、クロック周波数を制御する位相ロックループを通してライン同期パルスの立ち下がり端に比較信号を使用し、ループ内に組み込まれたクロックにより制御されているカウンタの出力で、一方では比較信号にトリガーをかけ、ライン同期パルス内で立ち下がり端に対する特別な位置に対応している値Ｎと、他方ではカウンタをリセットすることとクロックに同期した時間信号にトリガーをかけ、クロック周波数でサンプリングされたビデオ信号のデジタル処理のクロックを定める値を復号することを特徴としている。
本発明のテーマは更に整列化装置を提示することでもある。
本発明の主な利点は、一般に市販されたタイプの受信機に集積化された抽出回路により得られた同期信号に関し、送信時の処理に必要なサンプリング信号と時間信号の整列を簡単にしかも柔軟性を有して正確に行うことである。これにより送信時に処理されない、例えばスクランブルされない標準的なテレビジョンの画像に比較できる品質の画像を得ることができる。
同期パルス内の所定の位置を自動的に計算することにより、本発明の実施例によると、一般に市販されている受信機に適合できる、すなわちコンポジットビデオ信号を出力する上流にある装置に依存する調整を行うことなく自動的に整列することができる。それ故、装置を動作状態にすることが容易になる。
本発明の二番目の実施例によると、一番目の実施例に比較して、上流の装置が変更された時、新しい調整を避けることができるように合成パルスによりライン同期パルスを置き換えることからなる。更に、画像の品質を下げる同期パルスの幅にわたる“ジッター”を避けることができる。更に、ＨＦ変調器、シンクロナイザー、タイムベースコレクタのような下流にある伝送装置により、例えば幅のように一定の方法でこのライン同期パルスの特性が変更される時、修正がこの方法により行われ、受信された画像の品質に関する欠点がなくなり信号の劣化が減少する。
【図面の簡単な説明】
本発明の特徴と利点は例として与えた以下に記載及び示した図を参考により明らかになるであろう。
図１は自動的な整列装置のブロック図である。
図２は同期パルスの入れ替えを行う整列装置のブロック図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明による方法は図１及び図２に記載した装置のブロック図を手助けとして以下に記載する。
図１は、ビデオ信号デジタル処理系列に集積された自動的な整列装置である。
装置の入力に現れるアナログコンポジットビデオ信号は、一方ではコンポジットビデオ信号にある同期パルスの立ち下がり端と同期した信号を出力する同期分離回路１と、他方ではクロックＨ、つまり、ライン周波数と同期している本装置から発生する標本化信号と同期してビデオ信号に対しアナログデジタル変換を行うビデオ獲得回路２に同時に送られている。該ビデオ獲得回路は例えば“ラインカットローテイト”タイプのスクランブラーであるデジタルビデオ処理回路３と以下に記載するメモリに接続されている。該デジタルビデオ処理回路３はビデオ処理を制御するクロック信号Ｈと、該クロックに同期し、同期信号に対して本発明の回路により、特別な時間で整列される時間信号でクロックされる。
デジタルビデオ処理回路３のデジタル符号化出力は装置のクロック信号Ｈにより同期が取られている復元回路４に送られ、受信ビデオからアナログ信号に変換される。復元回路の出力はスクランブルされたアナログビデオ信号である。送信機により、空間、同軸または光媒体のルートにより一般に市販されている受信機に接続されるのはこのビデオ信号である。回路２、３及び４によりビデオ信号のデジタル処理系列が構成されている。
位相比較器５は一方の入力で同期分離回路１により送られた信号と、二番目の入力で比較信号を受ける。該位相比較器は同期パルスの立ち下がり端と比較パルスの立ち下がりの間の位相差を利用し、大きさがこの位相差に比例した連続誤差信号を出力する。該信号はオシレータを駆動しクロックＨの周波数を制御する。実際には、該出力は電圧制御オシレータすなわちＶＣＯ６の入力に接続されている。ＶＣＯの出力は装置のシステムクロックＨに対応しており、ビデオ獲得回路２、デジタルビデオ処理回路３、及び復元回路４に供給されている。この出力は、計数単位が画像ドットの走査の期間に対応しているので、“ドットカウンタ”と呼ばれているカウンタ７のクロック入力を駆動している。該カウンタの出力は固定復号化回路８と調整可能な復号化回路９に同時に送られている。
固定復号化回路８は一番目の出力としてラインの期間に対応した値Ｍ、即ちライン期間を乗算したクロックＨの公称周波数に等しい値Ｍを復号する。該一番目の出力は値Ｍがカウンタの出力で検出される時パルスをカウンタの“リセット”にする入力に送る。従って、ドットカウンタはライン周波数に対応したサイクルを有している。復号化回路８の他の出力はデジタルビデオ処理回路３に接続されデジタル処理にクロックを与えるための信号である時間信号を送る。復号された値は該回路の特別な要件に対応している。６２５ラインのフランス標準の場合、クロックＨは例えば１４ＭＨｚの周波数であり、Ｍは６４μｓのライン期間に対応した８９６の値である。固定復号回路は種々の出力に一方ではこの数Ｍに対するパルスを、他方ではデジタルビデオ処理回路３にクロックを与えるため使用される他の所定の数に対するパルスを与えるように構成されている。
調整可能な復号化回路９は同期パルスの立ち下がり端を基準に所要の整列に対応した値Ｎを復号する。従って、カウンタが内容Ｎに到達した時、該回路の出力により、比較パルスが与えられる。このパルスは位相比較器５の二番目の入力に送られる。回路５、６、７、９はＰＬＬ、即ち位相ロックループを示している。電源投入時には、過渡期間中比較パルスはクロック周波数を変えることによりライン同期パルスの立ち下がり端にロックされる。
ＰＬＬループはカウンタ７の開始を、カウンタがライン同期パルスの立ち下がり端で内容Ｎに到達する時間に整列させる。固定復号回路に対する種々の出力がＮの設定を定める時間にパルスを提供する。デジタルビデオ処理回路３のクロックを定める働きをするのはこれらの出力であり、それ故このクロックはＮに対し選択された値により定まる。
復号値Ｎは同期パルスの記憶からマイクロプロセッサ１１により計算される。これを行うため、獲得回路２の出力は更にデジタル化された同期パルスのプロフィルを記憶するメモリ１０にも接続されている。ＦＩＦＯタイプのメモリの出力はマイクロプロセッサ１１の入力に接続され、調整可能な復号化回路９に送られ復号される値Ｎを推測する。この値Ｎはマイクロプロセッサのソフトウエアにより定められる；該値はテレビジョン受信設備の関数として選択されることが必要であり、立ち下がり端及び同期パルスの幅に対し受信回路を同期させる基準に対応している。このように、一般に市販されている受信機の場合、デスクランブル回路の基準点は一般にパルスの中央に対応しており、Ｎの値はライン期間を乗算したクロック周波数から同期パルスの期間の半分を引いた値である。このパルスはコンポジットビデオ信号を作る上流の装置により与えられており、従って、装置に接続された上流の装置により左右される。
この値は所定の上流の装置に関し一般に一定であり、従って、メモリ及びマイクロプロセッサの代わりに復号用の値Ｎに対する例えば小型のスイッチタイプの手動の選択回路を含む簡単な装置を調整可能な復号回路に容易に接続することが考えられる。該回路は有線で接続されている上流の装置の機能として設計されるが、他の装置に交換するためには、再設計が必要となる。
一般に、この値Ｎは、試験の段階で、ビデオ発生器、送信機、受信機のシステム全体のレベルで、受信時に画像を表示することにより、即ちより詳細には、一般に復号器のような処理回路にまとめられた受信側の測定回路により行われる位相差測定を基にして、要求時に例えばスクリーン上に値を表示することにより決定される。該測定は一般にフレーム帰線の間送られるデータを基にして行われる。
該装置の変形は図２に示してあり、合成パルスによりライン同期パルスが置き換えられている。この装置の変形には図１に記載された装置か再度使用されており、共通部分は再度記載していない。
ビデオ獲得回路２の出力はデジタルビデオ処理回路３に接続される前に多重化回路１２を通っている。多重化回路１２は復号化回路８から得られる時間制御信号により動作する。ライン同期信号の期間中、及び値が少なくとも等しい間、多重化回路はビデオ獲得回路２の出力ではなく、パルス発生器１３の出力に切り替えられる。従って、その出力はライン同期のレベルをデジタル符号化したものではなく、既知の固定の特徴のパルスである。該パルス発生器１３はＶＣＯ６から発生するクロックＨと固定復号化回路８から発生する時間信号を受ける。実際の同期パルスは、必要があれば装置の下流の伝送系列により該パルス内に生じた劣化に従って、パルス幅を修正した合成パルスに置き換えられる。このパルスはカウンタの２つの内容により定められる時間で開始と終了が行われ、該開始は図１のように、調整可能な復号器９の設計の関数として決定される。
この装置は標準外、即ちパルス幅がかなり大きく変化した同期信号を与える上流にある装置に特に適合させることができる。
調整可能な復号化回路９の復号値Ｎは使われた上流にある装置に無関係である：例えば装置の回路を調整する時設定される。この設定の後、この値は固定される。

Claims (8)

1. ライン同期信号を有するビデオ信号を処理して処理されたビデオ信号を伝送するためにクロック信号と時間信号を該ライン同期信号に関して整列させる装置において、
   ライン同期信号を取り出すための同期分離回路（１）と、
   該同期分離回路（１）から発生するライン同期信号の立ち下がり点の位相と比較信号の位相とを比較する位相比較器（５）と、
   該位相比較器（５）の出力から発生する電圧の関数としてクロック周波数Ｈのクロック信号を与える電圧制御発振器（６）と、
   該クロック信号を受けるカウンタ（７）と、
   該カウンタ（７）の出力の値Ｎを復号して前記比較信号を提供する第１の復号化回路（９）と、
   前記カウンタ（７）の出力に結合して、ライン期間に対応する値Ｍに達したときに該カウンタをリセットする信号とビデオ信号の処理に必要な時間信号とを提供する第２の固定復号化回路（８）とを有し、
   前記値Ｎは前記処理されたビデオ信号を受信する受信設備の特性に従って定まる所望の整列の関数として決定される、ことを特徴とする装置。
2. 前記第１の復号化回路（９）により復号される前記値Ｎは調整可能である、請求項１に記載の装置。
3. ビデオ信号をデジタル化するためのビデオ獲得回路（２）の出力に接続され同期パルスの特徴を記憶するメモリ（１０）と、該パルスの該特徴を受けて該特徴から同期パルスの内側の所望の時間基準点の関数として値Ｎを計算する計算回路（１１）とを有する、請求項２に記載の装置。
4. 前記所望の時間基準点は送信されたビデオ信号を受信する装置に従って定義され、該装置の同期ラインの基準により構成される、請求項３記載の装置。
5. 多重化回路（１２）が、ビデオ信号をデジタル化するビデオ獲得回路（２）とデジタルビデオ処理回路（３）との間に挿入され、デジタル信号の形で、ライン同期パルスを、パルス発生器（１３）により与えられクロック信号及び時間信号に同期した固定幅の合成された同期パルスに置き換える、請求項１または２のいずれかに記載の装置。
6. 前記比較信号がライン同期信号と同期したときに、前記カウンタ（７）が合成された同期パルスの内側の特定の基準点でリセットされるように前記値Ｎが選択される、請求項５記載の装置。
7. 前記ライン同期信号はパルスであり、前記基準点は合成同期パルスの中央にある、請求項６記載の装置。
8. ビデオ信号の前記処理が該信号をスクランブルすることである、請求項１から７のひとつに記載の装置。

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