JP4200227B2 - 同期信号処理回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ信号のカラーバースト信号に同期したシステムクロックを利用してビデオ信号の水平同期信号に同期させた内部水平同期信号を発生するための同期信号処理回路に関し、特に位相差検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、車載用の液晶テレビなどでは、ビデオ信号から分離した水平同期信号に基づいて内部水平同期信号を生成し、この内部水平同期信号に同期して画像表示を行うことで、外来ノイズなどの影響を低減するようにしている。
【0003】
ところで、上記の内部水平同期信号は、ビデオ信号から分離した水平同期信号に対して位相を一致させる必要があるが、その前提として、ビデオ信号から分離した水平同期信号に対する内部水平同期信号の位相差を検出する必要がある。
【0004】
そのために、従来、ビデオ信号のカラーバースト信号に同期したシステムクロックを利用する同期信号処理回路では、A/D変換された後の水平同期信号のデータと所定の同期分離レベルとを比較して、同期分離レベルより低いレベルの水平同期の面積を2つの制御パルスを用いて加算・減算処理を行い、さらに所定の演算処理をして位相補正を行うとともに、1クロック以下の位相差を検出している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の同期信号処理回路は、入力されるビデオ信号を一旦全てA/D変換処理した後に、面積計算を行って位相差データを算出するようにしている。したがって、A/D変換器が不可欠であり、かつ、位相差データを算出するまでの過程も全てデジタルデータとしての取り扱いが必要となるため、全体的な回路規模が大きなものとなっていた。
【0006】
本発明は、入力されるビデオ信号を従来のように一旦全てA/D変換処理しなくても、ビデオ信号に含まれる水平同期信号、およびビデオ信号に含まれるカラーバースト信号に同期した内部クロック信号を利用して水平同期信号と内部水平同期信号との位相差を確実に検出できるようにして、従来よりも同期信号処理回路の回路規模を削減できるようにすることを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の同期信号処理回路では、次のようにしている。
【0008】
すなわち、請求項1記載の同期信号処理回路は、ビデオ信号に含まれるカラーバースト信号の位相に同期させた内部クロック信号に基づいて内部水平同期信号を発生するとともに、前記ビデオ信号から分離した水平同期信号と前記内部水平同期信号との位相差を検出して両同期信号の位相差がなくなるように位相制御を行う同期信号処理回路において、前記水平同期信号、内部水平同期信号、内部クロック信号、この内部クロック信号をレベル反転させた逆位相クロック信号、および前記内部水平同期信号の前エッジを基準にして所定時間位相が遅れた所定パルス幅を有する位相比較用基準信号に基づいて、水平同期信号と内部水平同期信号との位相差を求める位相差検出回路を備え、前記位相差検出回路は、水平同期信号の前エッジから位相比較用基準信号の立ち上がりエッジまでの期間と、位相比較用基準信号の立ち上がりエッジから水平同期信号の後エッジまでの期間とを前記内部クロック信号を用いてそれぞれ検出することで、水平同期信号と内部水平同期信号とのクロック単位の位相差を求め、かつ、水平同期信号の前後のエッジを前記内部クロック信号と逆位相クロック信号とを用いて検出することにより、水平同期信号と内部水平同期信号との1クロック以下の位相差を求めるものである。
【0011】
請求項2記載の同期信号処理回路は、請求項1に記載の構成において、前記位相差検出回路は、検出した位相差の程度に応じて内部水平同期信号に対する位相制御量を変更するようにしている。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0013】
図1において、1は同期分離回路、2は水平同期抜き取り部、3は同期信号エッジ検出回路、4は位相差検出回路、5は内部同期発生回路、6は位相差検出フラグ作成回路、7はジッタ補正回路、8はクロック位相補正回路、9は割り算回路である。
【0014】
同期分離回路1は、ビデオ信号から複合同期信号を分離して取り出し、これを次段の水平同期抜き取り部2に与える。
【0015】
水平同期抜き取り部2は、この複合同期信号から水平同期信号Hsyncのみを分離し、この水平同期信号Hsyncが同期信号エッジ検出回路3、位相差検出回路4および位相差検出フラグ作成回路6にそれぞれ入力される。
【0016】
一方、クロック位相補正回路8は、入力されるビデオ信号に含まれるカラーバースト信号の位相に同期させた内部クロック信号CLK1およびこの信号CLK1をレベル反転させた逆位相クロック信号CLK2を共に作成する。そして、これらの各クロック信号CLK1,CLK2が共に同期信号エッジ検出回路3および位相差検出回路4に入力され、さらに、内部クロック信号CLK1が内部同期発生回路5に与えられる。
【0017】
ここで、水平同期信号Hsyncのローレベル期間の前後の各エッジは、内部水平同期信号HDとの位相差を調べる上での基準位置となる部分で、この位置を予め精度良く検出しておく必要がある。そこで、この実施の形態では、同期信号エッジ検出回路3において、クロック位相補正回路8から出力される2つのクロック信号CLK1,CLK2を用いて、水平同期信号Hsyncの前エッジ(ハイレベルからローレベルへの立ち下がりエッジ)および後エッジ(ローレベルからハイレベルへの立ち上がりエッジ)を検出することで、内部クロック信号CLK1単独でエッジ検出を行う場合よりも検出精度を2倍に高めている。
【0018】
すなわち、同期信号エッジ検出回路3は、図2(a),(b)に示すように、水平同期信号Hsyncの前エッジが内部クロック信号CLK1および逆位相クロック信号CLK2のどちらで先に認識されるかを検出する。また、同期信号エッジ検出回路3は、図3(a),(b)に示すように、水平同期信号Hsyncの後エッジが内部クロック信号CLK1および逆位相クロック信号CLK2のどちらで先に認識されるかを検出する。そして、その水平同期信号Hsyncの前後のエッジを検出するたびに、これに応じてそれぞれ検出信号Sf,Sbを出力する。
【0019】
たとえば、図2(a)のように、水平同期信号Hsyncの前エッジが内部クロック信号CLK1により検出される場合には、検出信号Sfとしてハイレベルが出力され、また、図2(b)のように、水平同期信号Hsyncの前エッジが逆位相クロック信号CLK2により検出される場合には、検出信号Sfとしてローレベルが出力される。さらに、図3(a)のように、水平同期信号Hsyncの後エッジが内部クロック信号CLK1により検出される場合には、検出信号Sbとしてハイレベルが出力され、また、図3(b)のように、水平同期信号Hsyncの後エッジが逆位相クロック信号CLK2により検出される場合には、検出信号Sbとしてローレベルが出力される。
【0020】
一方、位相差検出フラグ作成回路6は、図4に示すように、水平同期抜き取り部2で抽出された水平同期信号Hsyncに基づいて、これに同期した一定のパルス幅T0を有する位相差検出フラグFを作成する。このパルス幅T0は、水平同期信号Hsyncのローレベルの期間を十分にカバーするだけの時間を有するように設定される。そして、この位相差検出フラグFが位相差検出回路4に与えられる。
【0021】
内部同期発生回路5は、クロック位相補正回路8から出力される内部クロック信号CLK1を入力し、この内部クロック信号CLK1に基づいて、図4に示すように、この信号CLK1に同期した内部水平同期信号HDを発生する。そして、この内部水平同期信号HDが図外の映像信号処理回路に与えられる。さらに、この内部同期発生回路5は、この内部水平同期信号HDの前エッジ(立ち下がりエッジ)を基準にしてこれから所定時間T1(たとえば2.7μs)だけ位相が遅れた所定のパルス幅T2(たとえば30μs幅)を有する位相比較用基準信号Bを作成する。
【0022】
上記の位相遅延の時間T1は、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジが、内部水平同期信号HDのローレベルの期間の丁度中央に位置するように予め設定される。また、この位相比較用基準信号Bのパルス幅T2は、水平同期信号Hsyncの1周期が63.5μm程度あるので、その半分程度の期間に設定している。
【0023】
位相差検出回路4には、上記のように、クロック位相補正回路8から出力される両クロック信号CLK1,CLK2、水平同期抜き取り部2により分離された水平同期信号Hsync、同期信号エッジ検出回路3において検出した2種類の検出信号Sf,Sb、内部同期発生回路5で発生された位相比較用基準信号B、および位相差検出フラグ作成回路6で作成した位相差検出フラグFがいずれも入力される。
【0024】
次に、位相差検出回路4において、水平同期信号Hsyncと内部水平同期信号HDとの間のクロック単位の位相差(つまり、内部クロック信号CLK1の1周期を単位とした位相差)、および1クロック以下の位相差を検出する場合の動作について説明する。
【0025】
位相差検出回路4は、同期信号エッジ検出回路3で水平同期信号Hsyncの前エッジを検出した際の検出信号Sfがハイレベルのとき、つまり図2(a)に示す状態であれば、前エッジの1クロック以下の位相差データ(評価値)としてDf1=0.25に設定し、検出信号Sfがローレベルのとき、つまり図2(b)の状態であれば、前エッジの1クロック以下の位相差データ(評価値)としてDf1=0.75に設定する。
【0026】
その理由は、水平同期信号Hsyncの前エッジが内部クロック信号CLK1によって検出されるときには、その内部クロック信号CLK1の半周期前の立ち下がりエッジから現在の立ち上がりエッジまでの間、つまり内部クロック信号CLK1のクロック数で表現すると、0〜0.5クロックの位相差の範囲で水平同期信号Hsyncのエッジがあると推定されるので、その中間の値である0.25を位相差として評価できるからである。また、水平同期信号Hsyncの前エッジが逆位相クロック信号CLK2によって検出されるときには、その逆位相クロック信号CLK2の半周期前の立ち下がりエッジから現在の立ち上がりエッジまでの間、これを内部クロック信号CLK1に置き換えて考えると、内部クロック信号CLK1の1周期前の立ち上がりエッジから現在の立ち下がりエッジまでの間、したがって、これを内部クロック信号CLK1のクロック数で表現すると、1.0〜0.5クロックの位相差の範囲で水平同期信号Hsyncのエッジがあると推定されるので、その中間の値である0.75を位相差として評価できるからである。
【0027】
同様に、水平同期信号の後エッジを検出した際の検出信号Sbがハイレベルのとき、つまり図3(a)に示す状態であれば後エッジのクロック以下の位相差データ(評価値)としてDb1=0.25に設定し、検出信号Sbがローレベルのとき、つまり図3(b)に示す状態であれば後エッジのクロック以下の位相差データ(評価値)としてDb1=0.75に設定する。
【0028】
ところで、上述のように、位相比較用基準信号Bは、内部水平同期信号HDの前エッジを基準にして作成されるため、水平同期信号Hsyncに対して内部水平同期信号HDの位相がΔ分ずれると、その位相ずれが生じたΔ分だけ位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジもずれる。
【0029】
したがって、図4から分かるように、水平同期信号Hsyncと内部水平同期信号HDとの位相が一致しているときには、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジは、両信号Hsync,HDのいずれに対してもそのローレベル期間の中央に位置するが、両信号Hsync,HDの位相がずれているときには、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジは、内部水平同期信号HDのローレベル期間の中央に位置するものの、水平同期信号Hsyncに対してはそのローレベル期間の中央に位置しなくなる。
【0030】
そこで、内部クロック信号CLK1を用いて、水平同期信号Hsyncの前エッジを検出してから位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジに達するまでの期間Tfと、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジから水平同期信号Hsyncの後エッジまでの期間Tbとを共に計測すれば、水平同期信号Hsyncと内部水平同期信号HDとのクロック単位の位相差を検出することができる。
【0031】
そこで、位相差検出回路4は、水平同期信号Hsync内における位相比較用基準信号Bがローレベルの期間Tf、およびハイレベルの期間Tbにそれぞれ含まれる内部クロック信号CLK1のクロック数をそれぞれカウントする。ここでは、Tfの期間でのカウント値をDf2、Tbの期間でのカウント値をDb2とする。なお、この場合、位相差検出回路4は、位相差検出フラグFがハイレベルの期間内でのみクロック単位の位相比較を行なう。
【0032】
続いて、位相差検出回路4は、位相比較用基準信号Bのローレベルの期間Tfのカウント値Df2に、水平同期信号Hsyncの前エッジの検出信号Sfに基づいて設定した位相差データ(評価値)Df1を加算した値Dfを求める。したがって、Df=Df2+Df1となる。さらに、位相比較用基準信号Bのハイレベルの期間Tbのカウント値Db2から水平同期信号Hsyncの後エッジの検出信号Sbに基づいて設定した値Db1を減算した値Dbを求める。したがって、Db=Db2−Db1となる。引き続いて、位相差検出回路4は、両者Df,Dbを差し引いた値Dを求めて出力する。したがって、D=Df−Db=(Df2+Df1)−(Db2−Db1)となる。
【0033】
このようにして位相差検出回路4で算出される位相差データであるDの値は、実際の位相差の2倍となっているため、次段の割り算回路9でこの値Dをさらに1/2倍してD/2を算出する。ここで、このD/2の値の内の整数値がクロック単位の位相差であり、小数点以下の値が1クロック以下の位相差を示すことになる。
【0034】
こうして、割り算回路9で得られるD/2の値の内、整数部分(つまり、クロック単位の位相差のデータ)は、内部同期発生回路5に入力されて、内部水平同期信号HDに対してクロック単位の位相調整が行われる。一方、D/2の値の内、小数点以下の部分(つまり、クロック以下の位相差のデータ)は、ジッタ補正回路7に入力されて、図外の映像信号処理部で映像信号を処理する場合のジッタ補正のためのデータとして利用される。
【0035】
このように、位相差検出回路4において検出した位相差の状態によって内部水平同期信号HDの位相を制御することができる。
【0036】
ところで、上記の実施の形態の説明では、水平同期信号Hsyncに対する内部水平同期信号HDの位相差が比較的小さくて、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジが常に位相差検出フラグFのハイレベル期間T0内に収まる場合(図4参照)であったが、水平同期信号Hsyncに対する内部水平同期信号HDの位相差が大きくなった場合には、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジが位相差検出フラグFのハイレベル期間T0内に収まらなくなる場合が発生する。このような場合、位相差検出回路4は、次の処理動作を行う。
【0037】
図5には、位相差検出フラグ作成回路6で作成した位相差検出フラグFと内部同期発生回路5で発生させた位相比較用基準信号Bとの位相関係を示している。同図(a)では、上記の実施の形態の説明と同じく、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジが位相差検出フラグFのハイレベルの期間T0内に存在する状態であり、この場合の位相差検出回路4は、前述の通り、D=Df−Dbを出力する。
【0038】
同図(b)では、内部水平同期信号HDの位相が遅れていて、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジが位相差検出フラグFのハイレベルの期間T0内に存在しない状態であり、この場合の位相差検出回路4は、D=Df−0=Dfを出力する。
【0039】
同図(c)では、内部水平同期信号HDの位相が進んでいて、位相比較用基準信号Bの立ち上がりエッジが位相差検出フラグFのハイレベルの期間T0内に存在しない状態であり、この場合の位相差検出回路4は、D=0−Db=−Dbを出力する。
【0040】
同図(d)では、内部水平同期信号HDの位相ずれが極めて大きくなっていて、位相比較用基準信号Bの立ち下がりエッジが位相差検出フラグFのハイレベルの期間T0内に存在する状態であり、この場合の位相差検出回路4は、D=最大値(8ビットの場合には+255)を出力する。
【0041】
同図(e)に示すように、位相差検出フラグFについてハイレベルの期間が存在しない状態であれば、外部から水平同期信号Hsyncが入力されていないと考えられるため、この場合の位相差検出回路4は、D=0を出力する。
【0042】
このように、図5に示したような検出した位相差の程度に応じて内部水平同期信号HDに対する位相制御量を変更するようにすれば、位相の引き込み速度が向上する。
【0043】
【発明の効果】
本発明に係る同期信号処理回路によれば、次の効果を奏する。
【0044】
(1) 従来のようにビデオ信号を一旦全てA/D変換した上で位相差を求めなくても、クロック処理を行うことで水平同期信号と内部水平同期信号とのクロック単位の位相差と1クロック以下の位相差を正確に検出することができる。このため、同期信号処理回路の回路規模を従来よりも削減することができる。
【0045】
(2) また、特に、内部クロック信号とこの信号をレベル反転した逆位相クロック信号とを用いて水平同期信号の前後のエッジを検出することで、水平同期信号に対する内部水平同期信号の位相差を一層正確に検出することが可能となる。
【0046】
(3) さらに、検出した位相差の程度に応じて内部水平同期信号に対する位相制御量を変更するようにすれば、位相の引き込み速度が上がり、また入力される水平同期信号が欠落している時の位相の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る同期信号処理回路の全体構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態において、水平同期信号の前エッジが内部クロック信号およびその逆位相クロック信号によって検出される場合の動作を示すタイミングチャート
【図3】本発明の実施の形態において、水平同期信号の後エッジが内部クロック信号およびその逆位相クロック信号によって検出される場合の動作を示すタイミングチャート
【図4】本発明の実施の形態において、位相差検出回路に入力される内部クロック信号、位相差検出フラグ、水平同期信号、内部水平同期信号、および位相比較用基準信号の各関係を示すタイミングチャート
【図5】本発明の実施の形態において、位相差検出回路に入力された位相比較用基準信号と位相差検出フラグとの関係を示すタイミングチャート
【符号の説明】
1…同期分離回路、2…水平同期抜き取り部、3…同期信号エッジ検出回路、
4…位相差検出回路、5…内部同期発生回路、6…位相差検出フラグ作成回路、
7…ジッタ補正回路、8…クロック位相補正回路、9…割り算回路。
Claims (2)
- ビデオ信号に含まれるカラーバースト信号の位相に同期させた内部クロック信号に基づいて内部水平同期信号を発生するとともに、前記ビデオ信号から分離した水平同期信号と前記内部水平同期信号との位相差を検出して両同期信号の位相差がなくなるように位相制御を行う同期信号処理回路において、
前記水平同期信号、内部水平同期信号、内部クロック信号、この内部クロック信号をレベル反転させた逆位相クロック信号、および前記内部水平同期信号の前エッジを基準にして所定時間位相が遅れた所定パルス幅を有する位相比較用基準信号に基づいて、水平同期信号と内部水平同期信号との位相差を求める位相差検出回路を備え、
前記位相差検出回路は、水平同期信号の前エッジから位相比較用基準信号の立ち上がりエッジまでの期間と、位相比較用基準信号の立ち上がりエッジから水平同期信号の後エッジまでの期間とを前記内部クロック信号を用いてそれぞれ検出することで、水平同期信号と内部水平同期信号とのクロック単位の位相差を求め、
かつ、水平同期信号の前後のエッジを前記内部クロック信号と逆位相クロック信号とを用いて検出することにより、水平同期信号と内部水平同期信号との1クロック以下の位相差を求めるものである同期信号処理回路。 - 前記位相差検出回路は、検出した位相差の程度に応じて内部水平同期信号に対する位相制御量を変更するものである請求項1に記載の同期信号処理回路。
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