JP4112018B2

JP4112018B2 - バーストゲートパルス発生回路

Info

Publication number: JP4112018B2
Application number: JP54824698A
Authority: JP
Inventors: マーダッドナエビ; デュックンゴ
Original assignee: ソニーエレクトロニクスインク
Priority date: 1997-05-08
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2018-05-01
Also published as: JP2000515353A; AU7173898A; US6043850A; WO1998051088A1; TW373413B

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、コンポジットビデオ信号からバースト信号を分離する技術に関する。特に、本発明は、コンポジットビデオ信号におけるバースト信号の位置を示すパルスを発生し、コンポジットビデオ信号からバースト信号を分離する技術に関する。
【０００２】
背景技術
コンポジットビデオ信号には、水平同期信号、水平同期信号のバックポーチのペデスタルレベルに重畳されているバースト信号、ビデオ情報信号が含まれる。ビデオ情報信号は、色情報によって振幅変調された異なる位相の色副搬送波からなる。また、コンポジットビデオ信号には、輝度情報と色情報の両方が含まれている。
【０００３】
ＲＧＢ信号を規格に準拠したコンポジットビデオ信号にエンコードするには、副搬送波信号が必要とされる。この副搬送波信号は、色デコード処理する際の基準として用いられる。この副搬送波の基準信号は、コンポジットビデオ信号内の適切な位置に挿入しなければならない。また、副搬送波の基準信号は、適切な期間連続させる必要がある。副搬送波の基準信号の位置及び幅は、受信機が色信号を正しくデコードするために、精確でなければならない。
【０００４】
従来のバーストゲートパルス発生回路は、外付け部品を用いて、バーストゲートパルスの発生に必要とされる正確なタイミング信号を生成している。外付け部品は、集積回路内の部品の絶対精度が極めて低いために必要であった。ところが、集積回路内の部品の相対精度は、かなり優れている。実際、調整された１組の同じ抵抗の相対値は、従来１％以下の偏差しか有していない。外付け部品は、絶対精度が高いものを選択することができるので、バーストゲートパルス発生回路で用いられ、精確なバーストゲートパルスの発生に必要な絶対精度が高いタイミング信号を生成するバーストゲートパルス発生回路を作ることができる。外付け部品が望ましくないのは、装置のコストが増大し、装置内部の回路周辺に場所を取り、集積回路に外付け部品を接続するための専用のピンを必要とし、集積回路が必要以上に大きくなるためである。したがって、タイミング信号及びバーストゲートパルスを生成する外付け部品を必要としないバーストゲートパルス発生回路が望まれる。
【０００５】
発明の開示
バーストゲートパルス発生回路は、外付け部品を必要とせず、バースト信号がコンポジットビデオ信号内に位置する期間を示すバーストゲートパルス信号を生成する。コンポジットビデオ信号の各期間には、水平同期信号、バースト信号、ビデオ情報信号が含まれている。集積化された１組のコンデンサは、水平同期信号が継続している期間放電される。１組のコンデンサは、２つの電流源によって異なるレートで充電される。第１のコンデンサの第１の充電量は、第１の期間内で所定の閾値以上となる。第１の充電量が所定の閾値を超えたときに、バーストゲートパルス信号が立ち上がる。バーストゲートパルス信号は、コンポジットビデオ信号内にバースト信号が現れる前に立ち上がる。第２のコンデンサの第２の充電量は、第２の期間内で所定の閾値以上となる。第２の充電量が所定の閾値を超えたときに、バーストゲートパルス信号は停止する。バーストゲートパルス信号は、コンポジットビデオ信号内でバースト信号が完了した後、終了する。
【０００６】
発明を実施するための最良の形態
コンポジットビデオ信号の中では、バースト信号は、通常、水平同期信号の後であって、ビデオ情報信号の前に位置している。バーストゲートパルス発生回路は、水平同期信号の最後を検出し、水平同期信号の最後から所定時間経過した後、バーストゲートパルス信号を立ち上げる。一旦、バーストゲートパルス信号が立ち上がると、タイミング回路を用いて、バーストゲートパルス信号の長さを決定する。バーストゲートパルス信号は、水平同期信号が終了した後、約５００ｎｓで開始する。バーストゲートパルス信号の継続時間は、２．８ｍｓである。
【０００７】
本発明のバーストゲートパルス発生回路は、専用の外付け部品を必要とせず、バーストゲートパルス信号を生成する。その代わりに、バーストゲートパルス発生回路は、バーストゲートパルス信号を発生するタイミングの基準として、水平同期信号を用いる。ＮＴＳＣ方式のビデオ規格等のある規格に準拠した水平同期信号は、実際に、精確である。水平同期信号が開始すると、１組のコンデンサは、閾値レベルから放電される。水平同期信号が終了すると、異なるレートで閾値レベルまで充電される。１組のコンデンサを充電するのに、異なる電流を供給する電流源が用いられ、１組のコンデンサの電圧が閾値レベルに達する間での時間は、異なる。第１のコンデンサの電圧が閾値レベルに達すると、バーストゲートパルス信号が立ち上がる。第２のコンデンサが閾値レベルに達すると、バーストゲートパルス信号は、立ち下がる。このように、本発明のバーストゲートパルス発生回路は、１組のコンデンサを用いて、外付け部品を必要とせずに、バーストゲートパルス信号を精確に発生する。
【０００８】
図１は、本発明に係るバーストゲート発生回路の構成を示す図である。コンポジットビデオ信号の水平同期信号の期間を示す同期パルス信号が、スイッチ制御回路１０及びＮＯＲゲート２４に入力される。スイッチ制御回路１０の出力端子は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の第１の端子に接続され、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の動作を制御する。電流源１２の第１の端子には、電源電圧ＶＣＣが印可されている。電流源１２の第２の端子は、スイッチＳＷ１の第２の端子、コンデンサＣ１の第１の端子及び比較器２０の正入力端子に接続されている。コンデンサＣ１の第２の端子は、接地されている。スイッチＳＷ１の第３の端子は、電流源１４の第１の端子に接続されている。電流源１４の第２の端子は、接地されている。
【０００９】
電流源１６の第１の端子には、電源電圧ＶＣＣが印可されている。電流源１６の第２の端子は、スイッチＳＷ２の第２の端子、コンデンサＣ２の第１の端子及び比較器２２の負入力端子に接続されている。コンデンサＣ２の第２の端子は、接地されている。スイッチＳＷ２の第３の端子は、電流源１８の第１の端子に接続されている。電流源１８の第２の端子は、接地されている。比較器２０の負入力端子及び比較器２２の正入力端子には、一定の閾値電圧レベルＶ_th、例えば一定の３．９Ｖが印可されている。比較器２０の出力端子であるノードａは、ＮＯＲゲート２４の入力端子力に接続され、比較器２２の出力端子であるノードｂは、ＮＯＲゲート２４の入力端子に接続されている。ＮＯＲゲート２４は、バーストゲートパルス信号ＢＧを、図１に示すバーストゲートパルス発生回路の出力として出力する。
【００１０】
動作について説明する。図１に示すバーストゲートパルス発生回路は、バースト信号がコンポジットビデオ信号内に位置する期間を示すバーストゲートパルス信号ＢＧを生成する。図２は、図１のバーストゲートパルス発生回路内のコンポジットビデオ信号及びそれに関連する位置におけるタイミングチャートである。図２Ａは、入力コンポジットビデオ信号の波形を示す。図２Ｂは、コンポジットビデオ信号から生成される同期パルス信号の波形を示す。図２Ｂの入力同期パルス信号は、周知の如く、水平同期パルス発生回路によってコンポジットビデオ信号から生成され、水平同期信号がコンポジットビデオ信号内に存在する期間を示す。図２Ｃは、コンデンサＣ１の電圧ＶＣ１の波形を示す。図２Ｄは、コンデンサＣ２の電圧ＶＣ２の波形を示す。図２Ｅは、ノードａにおける信号の波形を示す。図２Ｆは、ノードｂにおける信号の波形を示す。図２Ｇは、図１のバーストゲートパルス発生回路によって発生されるバーストゲートパルス信号ＢＧの波形を示す。
【００１１】
同期パルス信号は、図２Ｂに示すように、水平同期信号がコンポジットビデオ信号上に存在するとき、論理的ハイレベル（logical high voltage level）である。同期パルス信号は、コンポジットビデオ信号の残りの期間、論理的ローレベル（logical low voltage level）である。スイッチ制御回路１０は、同期パルス信号が論理的ハイレベルであるとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉じて、コンデンサＣ１，Ｃ２を放電させる。電流源１４は、スイッチＳＷ１が閉じると、電流源１２が供給する電流よりも大きな１０μＡの電流を流す。電流源１８は、ＳＷ２が閉じると、電流源１６が供給する電流よりも大きな１０μＡの電流を流す。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が閉じると、同じレートで放電する。このため、コンデンサＣ１，Ｃ２の絶対容量は、バーストゲートパルス信号ＢＧのタイミングの精確性に対して重要でない。また、コンデンサＣ１，Ｃ２の絶対サイズも、バーストゲートパルス信号ＢＧを発生するタイミングの決定に使われるのは、１サイクル中に減少及び復帰される電荷量のみであるので、重要でない。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２の放電サイクル中に達する電圧は、タイミングの決定には重要ではない。
【００１２】
同期パルス信号が論理的ローレベルに低下すると、コンポジットビデオビデオ信号内の同期パルス信号が終了したことを示し、スイッチ制御回路１０は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開き、コンデンサＣ１，Ｃ２の充電サイクルをそれぞれ開始する。図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、コンデンサＣ１，Ｃ２の充電期間中、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧ＶＣ１，ＶＣ２は、電流源１２，１６の電流値をコンデンサＣ１，Ｃ２の容量値で割った傾きで上昇する。電流源１２は、例えば１３μＡの電流を供給し、電流源１６は、例えば７４μＡの電流を供給する。したがって、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧ＶＣ１，ＶＣ２は、図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、異なるレートで閾値電圧レベルＶ_thに達する。
【００１３】
電流源１６によって供給される電流は、電流源１２によって供給される電流よりもかなり大きい。したがって、コンデンサＣ２の電圧ＶＣ２は、コンデンサＣ１の電圧ＶＣ１より速く閾値電圧レベルＶ_thに達する。電圧ＶＣ２が、水平同期信号の後で、閾値電圧レベルＶ_thに達したときに、バーストゲートパルス信号ＢＧは、立ち上がり、コンポジットビデオ信号内のバースト信号の開始を示す。電圧ＶＣ１が、水平同期信号の後で、閾値電圧レベルＶ_thに達したときに、バーストゲートパルス信号ＢＧは、立ち下がり、コンポジットビデオ信号内のバースト信号の終了を示す。
【００１４】
同期パルス信号は、コンポジットビデオ信号内の水平同期信号の開始時に、論理的ハイレベルに上昇し、スイッチ制御回路１０は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉じる。スイッチＳＷ１，ＳＷ２が閉じると、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧ＶＣ１，ＶＣ２は、放電により低下する。コンデンサＣ１の電圧ＶＣ１は、閾値電圧レベルＶ_thよりも低いので、比較器２０の出力であるノードａにおける信号は、論理的ローレベルに低下する。一方、コンデンサＣ２の電圧ＶＣ２は、閾値電圧レベルＶ_thよりも低いので、比較器２２の出力であるノードｂにおける信号は、論理的ハイレベルに上昇する。
【００１５】
ＮＯＲゲート２４には、同期パルス信号も入力されており、同期パルス信号を入力しない場合には、バーストゲートパルス信号ＢＧに、水平同期信号の開始時点においてグリッジ（glitch）が生じる可能性があるからである。水平同期信号の開始時点においては、ノードａ，ｂにおける信号の両方ともが、同時に論理的ローレベルになってしまう可能性があり、このため、ＮＯＲゲート２４の出力は、ノードｂにおける信号が論理的ローレベルになるまでは、論理的ハイレベルになる可能性がある。したがって、同期パルス信号をＮＯＲゲート２４に入力することによって、ＮＯＲゲート２４の出力は、水平同期信号の期間中、論理的ハイレベルになることはない。
【００１６】
コンポジットビデオ信号内の水平同期信号が終了すると、同期パルス信号は論理的ローレベルに低下し、スイッチ制御回路１０は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開く。スイッチＳＷ１，ＳＷ２が開くと、コンデンサＣ１，Ｃ２の電圧ＶＣ１，ＶＣ２は、電流源１２，１６からの充電によって上昇する。上述のように、コンデンサＣ２の電圧ＶＣ２は、コンデンサＣ１の電圧ＶＣ１より速く上昇する。コンデンサＣ２の電圧ＶＣ２が閾値電圧レベルＶ_thに達すると、ノードｂにおける比較器２２の出力は、論理的ローレベルに低下する。ノードｂにおける信号が論理的ローレベルに低下すると、ＮＯＲゲート２４に入力される全ての信号は、論理的ローレベルであり、ＮＯＲゲート２４の出力であるバーストゲートパルス信号ＢＧは立ち上がり、論理的ハイレベルになる。このバーストゲートパルス信号ＢＧは立ち上がりは、コンポジットビデオ信号内のバースト信号の位置を示している。
【００１７】
コンデンサＣ１の電圧ＶＣ１が閾値電圧レベルＶ_thに達すると、ノードａにおける比較器２０の出力は、論理的ハイレベルに上昇する。ノードｂにおける信号が論理的ハイレベルに上昇すると、ＮＯＲゲート２４の出力であるバーストゲートパルス信号ＢＧは立ち下がり、例えば論理的ローレベルに低下し、コンポジットビデオ信号上のバーストゲートパルス信号ＢＧの終了を示す。このような方法により、外付け部品を必要とせず、調整された１組の内部コンデンサを用いて、バーストゲートパルス信号ＢＧが、コンポジットビデオ信号内のバースト信号が存続する期間を示すようにすることができる。
【００１８】
コンデンサＣ１，Ｃ２は、例えば３０ｐＦと等しい値を有する。なお、上述のように、コンデンサＣ１，Ｃ２が同じ値を有する限り、コンデンサＣ１，Ｃ２の容量の値は、重要ではない。電流源１２は、例えば１３μＡの電流を供給する。電流源１４は、例えば２３μＡの電流を流す。電流源１６は、例えば７４μＡの電流を供給する。電流源１８は、例えば８４μＡの電流を流す。閾値電圧レベルＶ_thは、例えば３．９Ｖである。コンデンサＣ１，Ｃ２、電流源１２，１４，１６，１８及び閾値電圧レベルＶ_thの好ましい値は、コンデンサＣ２の電圧ＶＣ２がコンポジットビデオ信号内のバースト信号以前に閾値電圧レベルＶ_thに達し、コンデンサＣ１の電圧ＶＣ１がコンポジットビデオ信号内のバースト信号が終了した後に（ただしビデオ情報信号が位置する以前）に閾値電圧レベルＶ_thに達するように選択される。
【００１９】
図３Ａ，３Ｂは、本発明のバーストゲート発生回路の具体的な回路図を示す図である。また、図３Ａ，３Ｂは、１つのバーストゲート発生回路の回路図であり、図３Ａの右端は、図３Ｂの左端に対応している。本発明は、アメリカ合衆国、カリフォルニア州９５１３４、サンジョゼ、ザンカーロード３３００、ソニー株式会社（Sony Corporation of America, 3300 Zanker Road, San Jose, California 95134）から将来入手可能な部品番号ＣＸＡ２０７５のアナログビデオエンコーダ集積回路に実施される。
【００２０】
本発明を、本発明の構成及びその動作原理を明確に理解するために、特定の実施の形態を用いて説明したが、この特定の実施の形態及びその詳細は、特許請求の範囲を限定するものではない。本発明の要旨及び範囲を逸脱しない限り、実施の形態を変形できることは、当業者にとって明白である。特に、電流源、コンデンサ及び閾値電圧レベルを変更することによって、バーストゲートパルス信号の期間を、ビデオ装置に適合するように調整できることは、言うまでもない。また、上述の論理回路に代えて、様々な論理回路構成とすることができ、好ましい実施の形態の機能を実現することも明らかである。さらに、望ましい部品の値を記載したが、それ以外の値も、本発明のバーストゲートパルス発生回路内で用いることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るバーストゲートパルス発生回路の構成を示すブロック図である。
【図２】図２Ａは、コンポジットビデオ信号の波形を示す図であり、図２Ｂは、図１のバーストゲートパルス発生回路に入力される同期パルス信号の波形を示す図であり、図２Ｃは、図１に示すバーストゲートパルス発生回路内のコンデンサＣ１の電圧ＶＣ１を示す波形であり、図２Ｄは、図１に示すバーストゲートパルス発生回路内部のコンデンサＣ２の電圧ＶＣ２を示す波形であり、図２Ｅは、図１に示すバーストゲートパルス発生回路内のノードａにおける信号の波形を示す図であり、図２Ｆは、図１に示すバーストゲートパルス発生回路内のノードｂにおける信号の波形を示す図であり、図２Ｇは、図１のバーストゲートパルス発生回路によって発生されるバーストゲートパルス信号ＢＧの波形を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明に係るバーストゲートパルス発生回路の詳細な構成を示す回路図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明に係るバーストゲートパルス発生回路の詳細な構成を示す回路図である。

Claims

コンポジットビデオ信号の各期間に水平同期信号、バースト信号及びビデオ情報信号が含まれ、該バースト信号が該コンポジットビデオ信号に存在する期間を示すバーストゲートパルス信号を発生するバーストゲートパルス信号発生回路において、
上記水平同期信号が上記コンポジットビデオ信号内に存在する期間発生される同期パルス信号が供給される制御回路と、
上記制御回路に接続され、上記バーストゲートパルス信号を、上記コンポジットビデオ信号に上記バースト信号が現れる前であって、上記水平同期信号の最後から第１の所定の期間経過した後に開始する第１のタイミング回路と、
上記制御回路に接続され、上記バーストゲートパルス信号を、上記コンポジットビデオ信号のバースト信号が終了した後及び上記コンポジットビデオ信号に上記ビデオ情報信号が現れる前であって、上記水平同期信号の最後から第２の所定の期間経過した後に停止する第２のタイミング回路とを備え、
上記第１のタイミング回路は、
第１の電荷量を蓄積する第１の電荷蓄積素子と、
上記第１の電荷蓄積素子に接続され、該第１の電荷蓄積素子に第１の精確な電荷量で電流を供給し、上記第１の電荷量が所定の閾値レベルを超えたときに、上記バーストゲートパルス信号が開始される第１の電荷供給素子とを備え、
上記第２のタイミング回路は、
第２の電荷量を蓄積する第２の電荷蓄積素子と、
上記第２の電荷蓄積素子に接続され、該第２の電荷蓄積素子に第２の精確な電荷量で電流を供給し、上記第２の電荷量が所定の閾値レベルを超えたときに、上記バーストゲートパルス信号が停止される第２の電荷供給素子とを備えることを特徴とするバーストゲートパルス信号発生回路。
上記制御回路は、上記第１及び第２の電荷供給素子を制御し、該第１及び第２の電荷供給素子は、水平同期信号の後、上記第１及び第２の電荷蓄積素子に電流を供給することを特徴とする請求項１記載のバーストゲートパルス信号発生回路。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、コンデンサであり、上記第１及び第２の電荷供給素子は、電流源であることを特徴とする請求項２記載のバーストゲートパルス信号発生回路。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、集積回路内に集積化されており、当該動作のために何れの外付け部品を必要としないことを特徴とする請求項３記載のバーストゲートパルス信号発生回路。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、同じ容量値を有することを特徴とする請求項４記載のバーストゲートパルス信号発生回路。
コンポジットビデオ信号の各期間に水平同期信号、バースト信号及びビデオ情報信号が含まれ、該バースト信号が該コンポジットビデオ信号に存在する期間を示すバーストゲートパルス信号を発生するバーストゲートパルス信号発生方法において、
同期パルス信号の最後を検出するステップと、
上記同期パルス信号が終了した後、第１のタイミング回路の第１の電荷蓄積素子が第１のレートで充電され、第２のタイミング回路の第２の電荷蓄積素子が第２のレートで充電されるように、該第１及び第２のタイミング回路を起動するステップと、
上記第１の電荷蓄積素子の第１の荷電レベルが所定の閾値を超えたときに、上記バーストゲートパルス信号を立ち上げるステップと、
上記第２の電荷蓄積素子の第２の荷電レベルが上記所定の閾値を超えたときに、上記バーストゲートパルス信号を終了するステップとを有するバーストゲートパルス信号発生方法。
上記同期パルス信号期間中、上記第１及び第２の電荷蓄積素子を放電するステップを更に有する請求項６記載のバーストゲートパルス信号発生方法。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、同じレートで放電されることを特徴とする請求項７記載のバーストゲートパルス信号発生方法。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、コンデンサであることを特徴とする請求項８記載のバーストゲートパルス信号発生方法。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、電流源によって充電されることを特徴とする請求項９記載のバーストゲートパルス信号発生方法。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、集積回路内に集積化されており、上記バーストゲートパルス信号を発生するための外付け部品が必要とされないことを特徴とする請求項１０記載のバーストゲートパルス信号発生方法。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、同じ容量値を有することを特徴とする請求項１１記載のバーストゲートパルス信号発生方法。
コンポジットビデオ信号の各期間に水平同期信号、バースト信号及びビデオ情報信号が含まれ、該バースト信号が該コンポジットビデオ信号に存在する期間を示すバーストゲートパルス信号を発生するバーストゲートパルス信号発生回路を集積化した集積回路において、
第１の電荷量を蓄積する第１の電荷蓄積素子と、
第２の電荷量を蓄積する第２の電荷蓄積素子と、
上記第１の電荷蓄積素子に接続され、該第１の電荷蓄積素子に第１の精確な電荷量で電流を供給する第１の電荷供給素子と、
第２の電荷蓄積素子に接続され、該第２の電荷蓄積素子に第２の精確な電荷量で電流を供給する第２の電荷供給素子と、
上記第１の電荷蓄積素子に接続され、該第１の電荷蓄積素子から第１の電荷量で電流を放出する第１の電荷放出素子と、
上記第２の電荷蓄積素子に接続され、該第２の電荷蓄積素子から第２の電荷量で電流を放出する第２の電荷放出素子と、
上記第１及び第２の電荷供給素子並びに上記第１及び第２の電荷放電素子に接続され、上記水平同期信号が上記コンポジットビデオ信号に存在する期間発生される同期パルス信号が供給され、該同期パルス信号が存在するときに上記第１及び第２の電荷放出素子を動作させ、上記同期パルス信号が無くなる変化点で上記第１及び第２の電荷供給素子を動作させる制御回路と、
上記第１の電荷蓄積素子に接続され、上記第１の電荷量を所定の閾値と比較して、該第１の電荷量が該所定の閾値を超えたときに、上記バーストゲートパルス信号を開始する第１の比較回路と、
上記第２の電荷蓄積素子に接続され、上記第２の電荷量を上記所定の閾値と比較して、該第２の電荷量が該所定の閾値を超えたときに、上記バーストゲートパルス信号を停止する第２の比較回路とを備え、
上記バーストゲートパルス信号の発生のために外付け部品を必要としないことを特徴とする集積回路。
上記第１及び第２の電荷供給素子並びに上記第１及び第２の電荷放出素子を制御するスイッチ回路を更に備える請求項１３記載の集積回路。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、コンデンサであり、上記第１及び第２の電荷供給素子は、電流源であることを特徴とする請求項１４記載の集積回路。
上記第１及び第２の電荷蓄積素子は、同じ容量値を有することを特徴とする請求項１５記載の集積回路。