JP3840803B2 - 信号処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、テレビジョン信号の垂直ブランキング信号の「始まり」と「終わり」の位置を設定することができる信号処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン（以下、ＴＶと称する）の偏向システムにおいて、水平駆動（Ｈ＿ＤＲＶ）信号や垂直駆動（Ｖ＿ＤＲＶ）信号を作成している回路ブロックは、それらと同時に垂直ブランキング信号も作成している。従来ＴＶセットとしては、これはＮＴＳＣ信号が映るＴＶ、これはＰＡＬ信号が映るＴＶ、というようにほぼ映る信号規格が決まっていた。そのため、映像をブランキングすべきタイミングが選択できれば問題が無かった。
【０００３】
しかしながら、最近になって、幾つかの信号規格が映るＴＶとしてポイントスキャンＴＶや、偏向可能な範囲であればどんな信号規格でも映るマルチスキャンＴＶが出てきており、その様々な信号規格に対応できるように、垂直ブランキング信号のタイミングも自由に設定できるものが求められるようになってきた。
【０００４】
垂直ブランキング信号を作成する上で必要なタイミングは、垂直ブランキング信号の「始まり」と「終わり」である。「始まり」はＴＶ画面の下部の映像を隠すためのタイミングであり、「終わり」はＴＶ画面の上部の映像を隠すためのタイミングである。
【０００５】
ここで、技術的には「終わり」のタイミングを作成するのは簡単である。図９に示すように、垂直同期信号（Ｖsync）をスタートとして、水平同期信号（Ｈsync）をカウントするカウンタを用意し、そのカウンタのカウント値がある値になったときに、「終わり」のタイミングパルス等を出せばよい。
【０００６】
一方、「始まり」のタイミングを作成するのは難しい。図１０に示すように、映る映像信号の規格が１つであれば、上述のカウンタの最後の値（垂直同期信号直前の値）が分かるため、その値から逆算したポイントを「始まり」の値とすることができた。しかしながら、映すことができる映像信号の規格が様々であると、上述のカウンタの最後の値が幾つになるか分からない。そのため、逆算してタイミングを作成することができない。やむなく垂直同期信号の「始まり」を垂直ブランキング信号の「始まり」とせざるをえず、垂直ブランキング信号の「始まり」タイミングとしては、垂直同期信号より早いタイミングで作成するのが難しく、自由度が全く無かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近のＴＶは、図１１Ａに示すように、画面の横：縦の比率が４：３のＴＶに１６：９の映像信号を映したり、逆に図１１Ｂに示すように、１６：９のワイドＴＶに４：３の映像信号を２画面横に並べて映したりと、ラスター走査をアンダースキャンとなるようにして映すようなことが頻繁に行われるようになった。これまでのように、オーバースキャンだけの場合、垂直ブランキング信号のタイミングがある程度いいかげんでも許されていたが、このようにアンダースキャンとなる時は、垂直ブランキング信号のタイミングがそのまま見えてしまう。このため、そのタイミングが非常に重要となり、そのタイミングの選択にも自由度が必要となってきた。
【０００８】
さらに、インターレース信号を強制的にノンインターレース信号の状態にロックさせたり、またはその逆で、ノンインターレース信号を強制的にインターレース信号の状態にロックさせるようなイレギュラーなモードには対応できなかった。
【０００９】
従って、この発明の目的は、どのような入力信号であっても、垂直ブランキング信号の「始まり」と「終わり」の位置を垂直同期信号間のライン数に関係なく設定することができる信号処理装置を提供することにある。
【００１０】
さらに、この発明の他の目的は、強制的にロックされたインターレース信号またはノンインターレース信号に対応することができる信号処理装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、入力されるテレビジョン信号の垂直ブランキング信号を設定することができる信号処理装置において、水平同期信号に同期し、水平同期信号以上のクロックで動作する所定のクロックに従って、第１の値からカウントアップする第１のカウンタと、所定のクロックに従って、第２の値からカウントダウンする第２のカウンタとを有し、垂直同期信号および水平同期信号からなる所定のタイミングで第１のカウンタのカウント値をリセットする直前に、第２のカウンタがカウント値を第２の値としてロードし、第２のカウンタのカウント値は、第２の値がロードされる直前に、第１の値となるようにしたことを特徴とする信号処理装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、入力されるテレビジョン信号の垂直ブランキング信号を設定することができる信号処理装置において、水平同期信号に同期し、水平同期信号以上のクロックで動作する第１のクロックと、フィールド信号とに基づいて、第２のクロックを生成するクロック生成手段と、第２のクロックに従って、第１の値からカウントアップする第１のカウンタと、第１のクロックに従って、第２の値からカウントダウンする第２のカウンタとを有し、垂直同期信号および第２のクロックからなる所定のタイミングで第１のカウンタのカウント値をリセットする直前に、第２のカウンタがカウント値を第２の値としてロードするようにしたことを特徴とする信号処理装置である。
【００１３】
アップカウンタのリセットを掛ける直前のカウント値をダウンカウンタへロードし、ロードされたカウント値からカウントダウンするようし、ダウンカウンタが所定の値となるときに、垂直ブランキング信号の「始まり」とし、その後、アップカウンタが所定の値となるときに、垂直ブランキング信号の「終わり」とする。また、フィールド信号を用いることによって、１／２水平区間分ずれるタイミングを水平同期信号に固定することによって、強制ノンインターレースモードおよび強制インターレースモードに対応することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用された第１の実施形態を示す。１で示す入力端子から２ｆｈクロックが供給される。２ｆｈクロックは、水平周波数ｆｈの２倍の周波数のクロックである。２ｆｈクロックは、アップカウンタ３のクロック端子、Ｄフリップフロップ６のクロック端子およびダウンカウンタ８のクロック端子に供給される。入力端子２から垂直同期信号（Ｖsync）が供給される。垂直同期信号は、Ｄフリップフロップ６のＤ（データ入力）端子およびダウンカウンタ８のロード端子に供給される。Ｄフリップフロップ６のＱ（出力）端子からアップカウンタ３のクリア端子にデータが供給される。
【００１５】
アップカウンタ３では、２ｆｈクロックに従ってカウント値がカウントアップされる。そのカウント値は、ＥＸ−ＯＲゲート５の一方の入力端子およびダウンカウンタ８へ供給される。垂直ブランキング信号の「終わり」の設定に用いられるレジスタ４は、図示しないがバスラインを介してマイコンと接続される。そのマイコンから垂直ブランキング信号の「終わり」の値が設定される。設定されたその値は、ＥＸ−ＯＲゲート５の他方の入力端子へ供給される。ＥＸ−ＯＲゲート５では、アップカウンタ３からのカウント値と、レジスタ４からの値との排他的論理和が行われる。その結果、一致したときに、全てのビットが '０' のデータが出力端子７から出力される。この出力されるデータは、垂直ブランキング信号の「終わり」のタイミングに使用される。
【００１６】
ダウンカウンタ８では、２ｆｈクロックに従って、アップカウンタ３から供給されたカウント値がカウントダウンされる。そのカウント値は、ＥＸ−ＯＲゲート１０の一方の入力端子へ供給される。垂直ブランキング信号の「始まり」の設定に用いられるレジスタ９は、図示しないがバスラインを介してマイコンと接続される。そのマイコンから垂直ブランキング信号の「始まり」の値が設定される。設定されたその値は、ＥＸ−ＯＲゲート１０の他方の入力端子へ供給される。ＥＸ−ＯＲゲート１０では、ダウンカウンタ８からのカウント値と、レジスタ９からの値との排他的論理和が行われる。その結果、一致したときに、全てのビットが '０' のデータが出力端子１１から出力される。この出力されるデータは、垂直ブランキング信号の「始まり」のタイミングに使用される。
【００１７】
この第１の実施形態では、最も多い信号規格を考慮し、１垂直同期信号間にカウントされるライン数のカウントが可能なビット数からなるアップカウンタ３およびダウンカウンタ８が用意される。これらのカウンタは、２ｆｈクロックに従って動作しているが、この２ｆｈクロックに限らず、水平同期信号に同期したクロックであればどのようなクロックを用いても良い。アップカウンタ３は、垂直ブランキング信号の「終わり」用のカウンタであり、垂直同期信号を１クロック分遅らせたタイミングでカウント値がリセットされる。しかし、そのリセット値は、 '０' ではなく、 '１' としてカウントアップを行う。カウントアップ中のカウント値は、垂直ブランキング信号の「終わり」のタイミングを作成するために使用される。そして、次の垂直同期信号でカウンタがリセットされる１クロック前の垂直同期信号のタイミングで、アップカウンタ３のカウント値がダウンカウンタ８へロードされる。ダウンカウンタ８は、ロードされたカウント値からカウントダウンを行う。
【００１８】
垂直ブランキング信号の「始まり」と「終わり」の第１の実施形態のタイミングチャートを図２に示す。図２に示した例は、１垂直同期信号間のライン数として２６２．５ラインの場合を示した。図２中アップカウント値と示したデータがアップカウンタ３において、カウントされるカウント値である。カウント値は、２ｆｈクロックに従って動作しているため、１垂直同期信号間に５２５となる。垂直同期信号の立ち上がりタイミングの次の水平同期信号でカウント値がリセットされ、カウントアップを行う。そして、次の垂直同期信号のリセット直前に、現在入力されている信号のライン数の倍数がアップカウンタ３のカウント値として得られるが、その瞬間にダウンカウンタ８がそのカウント値をロードし、その値からカウントダウンを行う。
【００１９】
この関係を繰り返すと、ダウンカウンタ８のカウント値は、アップカウンタ３からカウント値をロードする直前でちょうど '１' となり、ちょうどアップカウンタ３のカウント値をタイミング的に逆にしたようなカウント値が現れる。図２のタイミングチャートから分かるように５２５を中心に対称的となる。ここで、アップカウンタ３のリセット値を '１' としたのは、この５２５のデータの位置の垂直同期信号の立ち上がりのポイントを仮想的に '０' とするためで、垂直ブランキング信号を作成する際、垂直同期信号の立ち上がりからいくつ目の水平同期信号であるかを定めるのに非常に便利なためである。
【００２０】
この図２に示す一例では、１垂直同期信号間のライン数が２６２．５ラインとなるので、隣り合う垂直同期信号区間ではカウント値と水平同期信号の位相関係が１／２水平区間ずれる。例えば最初の垂直同期信号間では、図２Ａに示すように、水平同期信号の立ち上がりに同期し、カウント値は、１、２、・・・、５２４、５２５とカウントアップされる。そして、次の垂直同期信号間では、図２Ｂに示すように、水平同期信号の立ち上がりから１／２水平区間ずれて同期し、カウント値は、１、２、・・・、５２４、５２５とカウントアップされる。
【００２１】
カウント値が '０' となるときに、垂直ブランキング信号の「終わり」および「始まり」のタイミング信号を出力するようにマイコンからバスラインを介してレジスタ４および９に設定したときの、一例のタイミングチャートを図３に示す。このとき、アップカウンタ３のリセット値を '０' とし、図３に示すようにアップカウンタ３のカウント値が '０' を示したタイミングで垂直ブランキング信号の「終わり」が作られる。同様に、ダウンカウンタ８のリセット値も '０' とし、ダウンカウンタ８のカウント値が '０' を示したタイミングで垂直ブランキング信号の「始まり」が作られる。垂直ブランキング信号を垂直同期信号の前側 '０' から後ろ側 '０' までとしても、垂直ブランキング信号としては１水平区間分の幅を持ち、設定値と垂直ブランキング信号の幅にオフセット分の差ができる。
【００２２】
カウント値が '１' となるときに、垂直ブランキング信号の「終わり」および「始まり」のタイミング信号を出力する一例のタイミングチャートを図４に示す。このとき、アップカウンタ３およびダウンカウンタ８のリセット値を '１' とした場合、垂直ブランキング信号を垂直同期信号の前側 '１' から後ろ側 '１' までと設定する。垂直ブランキング信号としては設定値通りに、２ｆｈクロックで垂直同期信号の前側 '１' から後ろ側 '１' と、１水平区間分の幅を持ち、設定値と垂直ブランキング信号の幅が一致する。
【００２３】
このように、垂直同期信号のＬライン前からＭライン後までブランキングとするような場合、垂直同期信号のＬライン前は、ダウンカウンタ８を使用して「始まり」のタイミング信号を作成し、垂直同期信号のＭライン後は、アップカウンタ３を使用して「終わり」のタイミング信号を作成することができる。すなわち、自由にブランキング信号を作成することができる。
【００２４】
次に、上述した第１の実施形態をさらに改良した、この発明の第２の実施形態について説明する。さらに、特殊なモードとして、強制ノンインターレースモード、強制インターレースモードというモードを作成する場合がある。この強制ノンインターレースモードは、テキスト映像やゲームの一部の画面で、インターレース信号であるが、強制的にノンインターレース信号となるようにロックするモードである。また、強制インターレースモードは、その逆でノンインターレース信号であるが、強制的にインターレース信号となるようにロックするモードである。
【００２５】
インターレース信号を強制的にノンインターレース信号となるようにロックした強制ノンインターレースモードの一例のタイミングチャートを図５に示す。入力されたインターレース信号に普通にロックすると、垂直駆動（Ｖ＿ＤＲＶ）信号のリセットタイミングは、水平同期信号に同期→水平同期信号から１／２水平区間ずれて同期→水平同期信号に同期、というように、１垂直同期信号間毎に１／２水平区間分ずれる。よって強制的に、全てのリセットタイミングを水平同期信号に同期させている。具体的には、図５中ａで示す水平同期信号に同期して垂直駆動信号をリセットすると、次の垂直駆動信号は、図５中ｂで示す位置でリセットとなるが、強制的に、図５中ｃで示す位置でリセットされる。同様に、全てのリセットタイミングを水平同期信号から１／２水平区間ずれて同期させる強制ノンインターレースモードもある。また、ノンインターレース信号の入力を同様に、強制的に１垂直同期信号毎に１／２水平区間分ずれるようにして垂直駆動信号のリセットを行う強制インターレースモードもある。
【００２６】
このような場合、第１の実施形態に示すシステムを用いて、そのまま垂直ブランキング信号を作成すると、図６に示すタイミングチャートのようになる。この図６に示すタイミングチャートは、垂直同期信号の３ライン前から３ライン後までを垂直ブランキング信号とする場合の一例である。図６中ａで示す水平同期信号でカウント値がリセットされる。この設定で、あるフィールドの垂直同期信号では、垂直ブランキング信号がアップカウンタ３のカウント値が５２３のとき「始まり」となり、３のとき「終わり」となるが、次の垂直同期信号では、カウント値が５２１のとき「始まり」となり、３のとき「終わり」となる。すなわち、垂直ブランキング信号が「終わり」のタイミングに関しては同時であるが、「始まり」のタイミングが異なるので、映像信号にブランキングが掛からずにいるライン数が、（５２３−３）／２＝２６０ラインと、（５２１−３）／２＝２５９ラインというように１水平区間分のずれがある。すなわち、垂直ブランキング信号の「始まり」のタイミングにも１水平区間分のずれができる。
【００２７】
そこで、強制インターレースモードまたは強制ノンインターレースモードが入力されても垂直ブランキング信号の「始まり」および「終わり」を設定することができる第２の実施形態を図７に示す。２１で示す入力端子から２ｆｈクロックが供給される。２ｆｈクロックは、クロックカウンタ２６、Ｄフリップフロップ３０のクロック端子およびダウンカウンタ３３のクロック端子へ供給される。入力端子２２から供給されるＯＤＤ／ＥＶＥＮ信号は、クロックカウンタ２６およびスイッチ回路２８へ供給される。入力端子２３から供給される垂直同期信号は、Ｄフリップフロップ２９のＤ端子へ供給される。入力端子２４から供給されるｆｈクロックは、水平周波数ｆｈと同じ周波数のクロックであり、スイッチ回路２８の一方の入力端子に供給される。入力端子２５から供給されるｆｈ＿ｘクロックは、スイッチ回路２８の他方の入力端子に供給される。このｆｈ＿ｘクロックは、ｆｈクロックの反転クロックである。
【００２８】
クロックカウンタ２６では、入力端子２２からのＯＤＤ／ＥＶＥＮ信号と、２ｆｈクロックとからアップカウンタ２７で用いられるクロック信号が生成される。生成されたクロック信号は、アップカウンタ２７のクロック端子へ供給される。スイッチ回路２８では、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ信号に基づいて、ｆｈクロックおよびｆｈ＿ｘクロックの何方か一方が選択される。選択されたｆｈクロックまたはｆｈ＿ｘクロックは、Ｄフリップフロップ２９のクロック端子へ供給される。Ｄフリップフロップ２９の出力は、Ｄフリップフロップ３０のＤ端子およびダウンカウンタ３４のロード端子へ供給される。Ｄフリップフロップ３０の出力は、アップカウンタ２７のクリア端子へ供給される。
【００２９】
アップカウンタ２７では、クロック端子に供給されるクロック信号に基づいて、カウントアップが行われ、そのカウント値は、ＥＸ−ＯＲゲート３２の一方の端子へ供給される。レジスタ垂直ブランキング信号の「終わり」の設定に用いられるレジスタ３１は、図示しないがバスラインを介してマイコンと接続される。そのマイコンから垂直ブランキング信号の「終わり」の値が設定される。設定されたその値は、ＥＸ−ＯＲゲート３２の他方の入力端子へ供給される。ＥＸ−ＯＲゲート３２では、アップカウンタ２７からのカウント値と、レジスタ３１からの値との排他的論理和が行われる。その結果、一致したときに、全てのビットが '０' のデータが出力端子３３から出力される。この出力されるデータは、垂直ブランキング信号の「終わり」のタイミングに使用される。
【００３０】
ダウンカウンタ３４では、クロック端子に供給される２ｆｈクロックに基づいて、カウントダウンが行われ、そのカウント値は、ＥＸ−ＯＲゲート３６の一方の端子へ供給される。レジスタ垂直ブランキング信号の「始まり」の設定に用いられるレジスタ３５は、図示しないがバスラインを介してマイコンと接続される。そのマイコンから垂直ブランキング信号の「始まり」の値が設定される。設定されたその値は、ＥＸ−ＯＲゲート３６の他方の入力端子へ供給される。ＥＸ−ＯＲゲート３６では、ダウンカウンタ３４からのカウント値と、レジスタ３５からの値との排他的論理和が行われる。その結果、一致したときに、全てのビットが '０' のデータが出力端子３７から出力される。この出力されるデータは、垂直ブランキング信号の「始まり」のタイミングに使用される。
【００３１】
ここで、Ｄフリップフロップ２９は、強制インターレースモードのタイミングを作成するためのものである。Ｄフリップフロップ２９のクロック端子に供給されるクロック信号は、フィールド毎に切り換えられる。例えば、あるフィールドでｆｈクロックが入力されているときには、次のフィールドでは、ｆｈクロックの反転クロックであるｆｈ＿ｘクロックが入力される。このように垂直同期信号の入力されるタイミングを垂直同期信号毎に１／２水平区間分ずらすことにより、図５に示すような垂直駆動信号のリセットタイミングおよびアップカウンタ２７のリセットタイミングを作成することができる。
【００３２】
そして、同時にｆｈクロックを切り換えるためのＯＤＤ／ＥＶＥＮ信号をクロックカウンタ２６に入力し、アップカウンタ２７のクロックのコントロールも行う。そのクロックをコントロールした様子と、そのときのアップカウンタ２７、ダウンカウンタ３４および垂直ブランキング信号の様子を図８に示す。
【００３３】
強制インターレースモードは、垂直同期信号毎に１／２水平区間ずれたタイミングで垂直駆動信号、アップカウンタ２７のリセットを行うが、そのリセットが１／２水平区間分遅いタイミングで行うフィールドで、リセット直前に、アップカウンタ３１のクロックを１水平区間分止める。この間ダウンカウンタ３４は、そのカウント値のロードを行うが、このカウント値をカウントダウンの「始まり」とすることにより、ダウンカウンタ３４のカウント値は、そのまま保持される。そして、リセット前にダウンカウンタ３４は、そのカウント値のロードを行うが、このカウント値をカウントダウンの「始まり」とすることにより、ダウンカウンタ３４のカウント値は図８に示すようになり、垂直同期信号の３ライン前から３ライン後までを垂直ブランキング信号とする。この場合、垂直ブランキング信号は、アップカウンタ２７のカウント値で毎垂直同期信号同じように「始まり」が５２１で、「終わり」が３とすることができる。
【００３４】
この第２の実施形態では、入力されたインターレース信号を強制的にノンインターレース信号でロックするようにした強制ノンインターレースモードの一例であるが、入力されたノンインターレース信号を強制的にインターレース信号でロックするようにした強制インターレースモードであっても全く同様である。
【００３５】
【発明の効果】
この発明に依れば、垂直ブランキング信号の「始まり」および「終わり」のタイミングを自由に設定できるので、どのような信号規格にでも対応できる。さらに、ライン数を問わず垂直ブランキング信号の「始まり」および「終わり」の設定は垂直同期信号を中心に、前側に幾つの水平同期信号から後ろ側に幾つの水平同期信号まで、といった分かりやすい設定で行うことができる。
【００３６】
この発明に依れば、１垂直同期信号毎にライン数が変わるような、強制ロックモードにも対応できるようになり、垂直ブランキング信号の「始まり」および「終わり」を自由に設定できるシステムがどのようなモードでも利用できるようになり、応用範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用される信号処理装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】この発明が適用される信号処理装置の第１の実施形態のタイミングチャートである。
【図３】この発明を適用した一例のタイミングチャートである。
【図４】この発明を適用した他の例のタイミングチャートである。
【図５】この発明を適用した信号処理装置を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】この発明を適用した信号処理装置を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】この発明が適用される信号処理装置の第２の実施形態を示すブロック図である。
【図８】この発明が適用される信号処理装置の第２の実施形態のタイミングチャートである。
【図９】従来の信号処理装置を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】従来の信号処理装置を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】アンダースキャンの説明に用いる略線図である。
【符号の説明】
３・・・アップカウンタ、４、９・・・レジスタ、５、１０・・・ＥＸ−ＯＲゲート、６・・・Ｄフリップフロップ、８・・・ダウンカウンタ

Claims (4)

1. 入力されるテレビジョン信号の垂直ブランキング信号を設定することができる信号処理装置において、
   水平同期信号に同期し、上記水平同期信号以上のクロックで動作する所定のクロックに従って、第１の値からカウントアップする第１のカウンタと、
   上記所定のクロックに従って、第２の値からカウントダウンする第２のカウンタとを有し、
   垂直同期信号および上記水平同期信号からなる所定のタイミングで上記第１のカウンタのカウント値をリセットする直前に、上記第２のカウンタが上記カウント値を上記第２の値としてロードし、
   上記第２のカウンタのカウント値は、上記第２の値がロードされる直前に、上記第１の値となるようにしたことを特徴とする信号処理装置。
2. 入力されるテレビジョン信号の垂直ブランキング信号を設定することができる信号処理装置において、
   水平同期信号に同期し、上記水平同期信号以上のクロックで動作する第１のクロックと、フィールド信号とに基づいて、第２のクロックを生成するクロック生成手段と、
   上記第２のクロックに従って、第１の値からカウントアップする第１のカウンタと、
   上記第１のクロックに従って、第２の値からカウントダウンする第２のカウンタとを有し、
   垂直同期信号および上記第２のクロックからなる所定のタイミングで上記第１のカウンタのカウント値をリセットする直前に、上記第２のカウンタが上記カウント値を上記第２の値としてロードするようにしたことを特徴とする信号処理装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   上記第２のカウンタから垂直ブランキング信号の「始まり」を検出し、
   上記第１のカウンタから垂直ブランキング信号の「終わり」を検出するようにしたことを特徴とする信号処理装置。
4. 請求項１または請求項２において、
   上記第１の値を１とすることによって、垂直ブランキング信号の幅を管理するようにしたことを特徴とする信号処理装置。

Images