JPH0217775A - テレビジョン信号用位相同期回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はテレビジョン信号用位相同期回路に関する （従来の技術） テレビジョン信号からその水平同期周波数、位相を抽出
するテレビジョン信号用位相同期回路においては、位相
差の検出を行うために、テレビジョン信号中に含まれる
水平同期信号とバースト信号とを用いることができる。

水平同期信号によって位相差を検出すると、位相比較範
囲を広くとることができるが、バースト信号を用いた位
相差検出に比較しその精度が悪く、またビデオテープレ
コーダ（ＶＴＲ）　、ビデオディスクプレーヤー（ＶＤ
Ｐ）等のパッケージ系において特に発生するパルス性雑
音（ドロップアウト）に対して大きな誤差を出力する可
能性がある。一方バースト信号によって位相差を検出す
ると位相比較可能範囲は狭いが１位相比較範囲内では出
力信号の精度が高く、またパルス性雑音に対して大きな
誤差を出力することも少ないという特徴がある。いずれ
の信号をどのように用いて位相同期回路を構成するかに
ついては１位相同期回路の使用目的、要求性能によって
種々の方式が考えられるが９両者の信号の持つ情報を最
大限に利用した位相同期回路を実現するためには、位相
差が大きくバースト信号位相比較器での位相比較可能範
囲外の場合には、水平同期信号による位相比較を用い、
その他の場合はバースト信号による位相比較を用いると
いう構成を採るのが妥当である。ところでこのような構
成を採る場合には１位相比較信号としていずれを用いる
かの判定方法が重要である。水平同期信号による位相比
較信号の値の絶対値を求め、この値が、バースト信号に
よる位相比較可能範囲を越えた位相差に対応する値の場
合には、水平同期信号による位相比較信号を用い、越え
ない位相差に対応する値の場合にはバースト信号による
位相比較信号を用いるように判定するのが最も簡単な判
定方法である。以下第２図に従って本判定方法によるテ
レビジョン位相同期回路の構成とその動作を説明する。

図において入力テレビジ目ン信号１は水平同期信号位相
比較器２と、バースト信号位相比較器３とに入力される
。水平同期信号位相比較器２には、さらに基準水平同期
信号１４が入力され水平同期位相比較信号４を出力する
。バースト信号位相比較器３には、さらにバースト信号
位相比較用基準信号１５が入力され、バースト位相比較
信号５を出力する。切り替え判定部１６においては、水
平同期位相比較信号４の値の絶対値が、バースト信号位
相比較器３の位相比較範囲の上限の位相差に対応する水
平同期信号位相比較器２の出力信号４の値の絶対値と一
致する基準値より大きいか否かを絶対値比較回路１７に
よって比較し比較結果を２値の切り替え制御信号１８と
して出力する。ここでは説明の都合上基準値より大きい
場合には１を出力し、小さい場合にはＯを出力するもの
とする。切り替え器６は、切り替え制御信号１８が１で
あった場合には、水平同期位相比較信号４をループフィ
ルタ入力信号７として出力し、０であった場合にはバー
スト信号位相比較信号５をループフィルタ入力信号７と
して出力する。ループフィルタ入力信号７はループフィ
ルタ８に入力され、その出力であるループフィルタ出力
信号９は電圧制御発振回路（ＶＣＯ）１０に入力されそ
の出力信号１１が基準水平同期信号発生回路１２および
バースト信号位相比較用基準信号発生回路１３に入力さ
れる。

基準水平同期信号発生回路１２では、水平同期信号位相
比較器２における基準位相となる基準水平同期信号１４
を作成し、バースト位相比較用基準信号発生回路１３で
は、バースト信号位相比較器３の基準位相となるバース
ト信号位相比較用基準信号１５を作成する。

ところで本判定方法によるテレビジョン信号用位相同期
回路においては、入力信号の信号対雑音化（Ｓ／Ｎ比）
が比較的良好で、ドロップアウト等のパルス性雑音の無
い場合には良好に動作するが。

入力信号のＳ／Ｎ比が低い場合、あるいはドロップアウ
ト等のパルス性雑音が発生している場合に、その動作が
不安定になり位相差が増大するという問題点が生じる。

このような悪条件下では、水平同期信号位相比較信号４
によって検出された位相差と真の位相差との差が大きく
なってしまい、本来具の位相差がバースト信号位相比較
器３の位相比較可能範囲内であり、バースト位相比較信
号５を選択したほうがより精度の高い位相差検出が行え
るにもかかわらず、真の位相差がバースト信号位相比較
器３の位相比較可能範囲を越えたと誤まって判断して、
誤差の大きい水平同期位相比較信号４を選択してしまう
からである。このような誤判定による位相同期回路の不
安定動作は、ドロップアウト等のパルス性雑音で水平同
期信号と区別し難い雑音波形が水平同期信号近傍で発生
した場合に特に顕著に現われる。また位相同期回路が安
定に動作するために必要な入力信号のＳ／Ｎ比の下限゛
を引き上げてしまうことにもなる。

（発明が解決しようとする課題Ａ） 水平同期位相比較信号の値の絶対値をもとに水平同期位
相比較信号を選択するかバースト位相比較信号を選択す
るかを判定する従来の方法では、入力信号の信号対雑音
比（Ｓハ比）が低い場合や、ドロップアウト等のパルス
性雑音の発生する場合に位相同期回路の動作が不安定に
なるという問題点があった。

この発明は低Ｓ／Ｎ時、あるいはパルス性雑音の存在下
における動作の不安定性を改善することを目的としてい
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は切り替えの判定を現在の位相比較信号の値の
みを用いて判定するのではなく、過去の位相比較点にお
ける位相比較信号の値、あるいはその値をもとにして演
算を行った結果をも必要に応じて記憶しておき、現在の
位相比較信号の値と過去の位相比較信号の値との両方を
用いて、現在の切り替えの判定を行うことを特徴とする
。

（作　用） 現在の水平同期位相比較信号の値がバースト信号位相比
較器の位相比較範囲を越える位相差に対応する値を出力
した場合に、これが真に位相差が大であったために、大
きな値を出力したのか、あるいは雑音によってたまたま
大きな値を出力したのかを、現在の位相比較値だけを用
いて推定することは困難である。ところが真の位相差が
大であれば位相差の変化は位相比較周期に対して比較的
ゆっくりとしているので、（そのような時定数でなけれ
ば位相同期回路が不安定になってしまう）現在の位相比
較点の近傍の過去の位相比較点においても大きな位相差
を連続して出力している確率が高い。

一方、たまたま雑音により大きな位相差を出力している
のであれば近傍の過去の位相比較点において大きな位相
差を連続して出力している確率は低い、従って現在の位
相比較信号の値と過去の位相比較点における位相比較信
号の値との両者を用いることにより、真の位相差の時間
的変動と雑音により生じる位相比較器の出力誤差の時間
的変動の性質の違いを利用でき、切り替えの判定をより
正確に行うことが可能となる。

（実施例） 第３図に本発明の一実施例に係るテレビジョン信号用位
相同期回路の切り替え判定部の構成図を示す。なお、切
り替え判定部以外の部分の構成については、第２図の構
成と同一であるので省略する。図において絶対値位相比
較回路１７の動作は第２図におけるそれと同一の動作を
するものとする。

絶対値比較回路出力２値信号２１はｎヶのラッチ回路１
９より構成されるシフトレジスタ２０に入力されるａ　
　（ｎはあらかじめ定めた定数、ｎ≧１）シフトレジス
タの内容は位相比較がなされるごとにその内容が順次布
にシフトされてゆき、現在の位相比較点に隣接する過去
ｎ点での位相比較結果に対する絶対値比較回路の出力が
記憶されている。次に絶対値比較回路出力２値信号２１
とシフトレジスタ２０を構成するｎヶのラッチ回路の出
力が（ｎ＋１）入力ＡＮＤ回路２８に入力され、その出
力が切り替え制御信号１８となり、この信号が１であれ
ば水平同期位相比較信号４を選択し、０であればバース
ト位相比較信号５を選択するように動作する。

本方式により雑音により切り替えの誤判定を行う確率を
小さくすることができ１位相同期回路をより安定に動作
させることができる。

なお本方式の場合、真に位相差が大きい場合には、水平
位相比較信号に切り替わるタイシングが、ｎ水乎走査周
期分遅れるために、その間位相差が拡大してゆき、これ
に対する応答が遅れることになる。そこで切り替え制御
信号１８が水平同期位相比較信号４を選択するように、
１を出力した場合にはループゲイン、ループフィルタの
時定数を位相同期ループの応答を速くするように変えて
応答の遅れを改善することができる。

第４図に本発明の別の一実施例に係るテレビジョン信号
用位相同期回路における切り替え判定部の構成図を示す
。切り替え判定部以外の部分の構成については、第２図
の構成と同一であるので省略する０図において、絶対値
比較回路１７の動作は第２図におけるそれと同一の動作
をするものとする。

本構成の場合、切り替えの判定方法として二種類の方法
を用意し、入力信号時系列を第一の判定方法を適用する
第一種の区間と第二の判定方法を適用する第二種の区間
との二種類の区間に分割する。図において区間判定回路
２５は現在の位相比較点が第一種の区間に含まれている
かあるいは第二種の区間に含まれているかを判定し、そ
の出方とじて区間識別信号２７を出力する６区間の判定
は次のような再帰的なアルゴリズムで行う、まず外部か
ら位相同期開始指示信号２６人力された時点がらあらか
じめ定められたある一定の時間までの区間を第一種の区
間とする。位相同期開始指示信号２６は電源投入時や、
何らかの原因で入力信号が絶え再び復帰した時点等に発
生する。区間判定回路２５が第一種の区間であることを
示す区間識別信号２７を出力した場合には、切り替え器
３０は現在の位相比較点に対応する絶対値比較回路２値
信号２１の出力を切り替え制御信号１８として出力する
。次に第一種の区間終了時点からあらかじめ定められた
ある一定の時間までの区間は第二種の区間と判定する。

第二種の区間では区間識別信号２７により切り替え器３
０を制御し常に０を切り替え制御信号１８として出力す
る。すなわち第二種の区間では常にバースト位相比較信
号５をループフィルタ８に入力するようにする。一方、
第二種の区間の開始時点において、第二種区間開始識別
信号２４を非零値カウント回路２２に入力し、そのカウ
ント値を０にリセットする。非零値カウント回路２２は
、第二種の区間において、位相比較がなされるたびに絶
対値比較回路出力２値信号の値を調べ、この値が１であ
ればカウント値を１増加させ、Ｏであればカウント値を
そのままにするという動作を行い第二種の区間中になさ
れた位相比較のうち、絶対値比較回路の出力が１であっ
た数をカウントする。区間判定回路２５は、第二種区間
の終了時点での非零値カウント回路２２の出力カウント
値２３があらかじめ定めた定数より小さい場合には、第
二種の区間の次の区間を新らたな第二種の区間であると
判定し、先に説明した第二種の区間に対する動作を繰り
返す。

一方定めた定数より大きい場合には、次の区間を第一種
の区間であると判定し、必要であれば位相同期回路の内
部状態を初期設定し、先に説明した第一種の区間に対す
る動作を繰り返す。

ところで第一種の区間の長さを位相同期回路が引き込み
を行い定常状態に達するまでに要する時間に等しい時間
に設定し、本アルゴリズムを適用すると、引き込み状態
において位相差が大きい場合には、水平同期位相比較信
号をループフィルタの入力信号として用いることができ
るので確実に引き込みが行える。一方、定常状態におい
ては、第二種の区間となるので雑音による誤差の少ない
バースト位相比較信号５がループフィルタの入力信号と
して用いられることにより、安定に動作できる。ただし
、何らかの非常に大きな外乱（例えば大きなパルス性雑
音）により、同期が外れたり、あるいは同期外れの後、
バースト信号の１サイクル分だけずれた位相で誤同期し
てしまう可能性もある。このような状態になると水平位
相比較信号４が大きな位相差を出力する確率が非常に高
くなるため、非零値カウント回路２２により定期的に水
平位相比較信号４の絶対値が大であった頻度をモニター
し同期外れや誤同期を検出することができる。本アルゴ
リズムによれば、このような場合は再度引き込みの確実
に行える第一種の区間に移ることができるので、同期外
れや誤同期検出後再び正常動作に復帰させることが可能
となる。本判定方法も、現在と過去の位相比較値をもと
にして切り替えの判定を行うという本発明の実施例の１
つにすぎない。

第１図は本発明の別の一実施例に係るテレビジョン信号
用位相同期回路の構成図を示す。本構成図において切り
替え判定部１６以外の部分の構成については第２図にお
けるその構成と同一であるのでその説明は省略する。ま
た切り替え判定部１６については、第３図に示した実施
例と第４図に示した実施例における切り替え判定回路を
組み合せたものである。すなわち、第二種の区間におい
ては第４図に示した実施例における第二種の区間に対す
る判定方法を採用し、第一種の区間においては第３図に
示した実施例における判定方法を採用する構成を採って
いる。これにより引き込み時における雑音の影響による
誤差を少なくしさらに安定な動作を実現することが可能
となっている。

〔発明の効果〕

この発明によれば、現在の位相比較点に対する位相比較
信号のみを用いて切り替ｔの判定を行う従来の方法に比
較して入力信号の信号対雑音化（Ｓ／Ｎ比）が低い場合
や、ドロップアウト等のパルス性雑音の存在する場合に
、誤判定をする確率を非常に小さくすることができ、こ
のような悪条件下のもとでも安定に動作するテレビジョ
ン信号用位相同期回路を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るテレビジョン信号用
位相同期回路の構成図、第２図は従来のテレビジョン信
号用位相同期回路の構成図、第３図はこの発明の別の一
実施例に係るテレビジョン信号用位相同期回路における
切り替え判定部の構成図、第４図はこの発明の別の一実
施例に係るテレビジョン信号用位相同期回路における切
り替え判定部の構成図である。 ２・・・水平同期信号位相比較器 ３・・・バースト信号位相比較器 ４・・・水平同期位相比較信号 ５・・・バースト位相比較信号 ６・・・切り替え器 ７・・・ループフィルタ入力信号 ８・・・ループフィルタ　　１６・・・切り替え判定部
第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）テレビジョン信号中の水平同期信号を用いて位相
   比較を行う水平同期信号位相比較器の出力信号である水
   平同期位相比較信号と、テレビジョン信号中のバースト
   信号を用いて位相比較を行うバースト信号位相比較器の
   出力信号であるバースト位相比較信号とを用意し、位相
   同期回路中のループフィルタの入力信号として水平同期
   位相比較信号とバースト位相比較信号とのいずれか一方
   を切り替え器により選択して用いるテレビジョン信号用
   位相同期回路において、切り替えの判定を行う切り替え
   判定部を設け、その判定に現在の水平同期位相比較信号
   の値と過去の水平同期位相比較信号の値とを用いること
   を特徴とするテレビジョン信号用位相同期回路。 （２）切り替え判定部の判定に、現在の位相比較点と隣
   接する過去ｎ点の位相比較点に対応する過去のｎヶの水
   平同期位相比較信号の値を用い、（ｎはあらかじめ定め
   た定数ｎ≧１）現在の水平同期位相比較信号の値と過去
   ｎヶの水平同期位相比較信号の値とが、全てバースト信
   号位相比較器の位相比較可能範囲を越えた位相差に対応
   する値であった場合には、現在のループフィルタ入力信
   号の値として現在の水平同期位相比較信号の値選択し、
   その他の場合には、現在のバースト位相比較信号の値を
   選択する判定方法を採用することを特徴とする請求項１
   記載のテレビジョン信号用位相同期回路 （３）切り替え判定部において水平同期位相比較信号を
   選択すると判定した場合と、バースト位相比較信号を選
   択すると判定した場合とでループゲインあるいはループ
   フィルタの特性を異なるもとすることを特徴とする請求
   項１記載のテレビジョン信号用位相同期回路（４）切り
   替え判定部における判定方法として、二種類の判定方法
   を用意し、位相同期回路を初期設定し、引き込みを開始
   する時点から、あらかじめ定めたある一定の時間までの
   第一種の区間では、位相比較時点での水平同期位相比較
   信号の値がバースト信号位相比較器の位相比較可能範囲
   を越えた位相差に対応する値であった場合にはループフ
   ィルタ入力信号として水平同期位相比較信号を選択し、
   越えない場合には、バースト位相比較信号を選択すると
   いう第一の判定方法を採用し、第一種の区間終了時点か
   らあらかじめ定めたある一定の時間までの第二種の区間
   では、ループフィルタの入力信号として常にバースト位
   相比較信号を選択するという第二の判定方法を採用する
   とともに、第二種の区間内での全ての位相比較点に対応
   する全ての水平同期位相比較信号の値のうち、その値が
   バースト信号位相比較器の位相比較可能範囲を越えた位
   相差に対応する値であるものの数を調べ、この数があら
   かじめ定めた定数より大であった場合には第二種の区間
   の次の区間を第一種の区間とし、前述の第一種の区間に
   対する第一の判定方法を採用し、あらかじめ定められた
   定数より小であった場合には、次の区間を再び第二種の
   区間として前述の第二種の区間に対する第二の判定方法
   を採用することを特徴とする請求項１記載のテレビジョ
   ン信号用位相同期回路 （５）切り替え部の判定方法として前記第一種の区間に
   おける第一の判定方法としては、特許請求範囲第二項記
   載のテレビジョン信号用位相同期回路における判定方法
   を採用し、第二種の区間における第二の判定方法として
   は特許請求範囲第四項記載のテレビジョン信号用位相同
   期回路における第二の判定方法を採用することを特徴と
   する請求項１記載のテレビジョン信号用位相同期回路