JPH02305275A - 水平同期タイミング抽出回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ＴＢＣ装置や水平同期信号に位相同期した
クロックパルスを作成する回路などに用いて好適な水平
同期タイミング抽出回路に係り、特に水平同期信号のタ
イミングを正確に求めることができるようにしたもので
ある。

［従来の技術］ 近年、ディジタル信号処理波１１１の発展に伴い、Ｉ　
Ｄ　Ｔ　Ｖ　（ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏ
ｎ　Ｔ　Ｖ）やＥＤＴＶ　（ｅｘｔｅｎｄｅｄ　ｄｅｆ
ｉｎｉｔｉｏｎ　Ｔ　Ｖ）など高度な信号処理を伴うテ
レビジョンシステムが実現されようとしている。そして
、このようなシステムは、定められた標準に準拠したテ
レビジョン入力信号（ビデオ信号）に対して高画質の画
像を再現できるようになされたシステムであることは既
に周知の通りである。

しかしながら、一般家庭で取り扱うビデオ信号には、標
準に従わないものもある。例えば、家庭用ＶＴＲからの
再生出力信号は、水平走査周波数とカラーサフキャリャ
周波数が、いわゆるインターリーブの関係を満足してい
ない。上述したＩＤＴＶやＥＤＴＶなどのテレビジョン
システムでは、インターリーブの関係に基づく信号処理
をしていることか多いので、このような信号に対しては
十分な高画質画像を再現することはできない（１９８６
ｉ学全大１．’３−１６、非標準カラ−１゛Ｖ信号（家
庭用ＶＴＲ）対応Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　Ｔ　Ｖの検討、石
倉、阿知葉）。

このような現実を踏まえ、近年家庭用Ｖ　１”　Ｒ再生
出力信号などのように標準に合致しないビデオ信号を、
標準に準拠するビデオ信号に変更する手段が提案されて
いる。Ｔ　Ｂ　Ｃ（１’ｉｍｅ　Ｂａ５ｅ　Ｃｏｒｒｃ
ｃｔｏｒ）もその一手段である。

ＴＢＣは、一般に、入力信号の水平走査周波数を操作し
て、カラーサブキャリヤ周波数との間にインターリーブ
の関係か成立するように処理されたビデオ信号を出力す
るように動作する。従って、ＴＢＣでは、入力信号の水
平走査周波数をいかに精度よく検出するか、言い替えれ
ば、入カビチオ信号の水平同期信号の同期タイミングを
いかに精度よく抽出するかが技術上の最大の課題となっ
ている。

標準に合致しないビデオ信号の同様の問題を回避するた
めに、水平同期信号に位相同期したクロックパルスを用
いるＩ　ＤＴＶやＥＤＴＶのシステムも提案されいる（
　１９　Ｂ　７　　デ学全大］−３−３、Ｉ　ＤＴＶに
おける非標準信号高画質化の方式、栗田、荒井、間欠、
板本、月田、石倉）。

このようなシステムでも、上述したと同じくクロックパ
ルスを作成する際に基準とする、入力ビデオ信号の水平
同期信号の同期タイミングをいかに精度よく抽出するか
が技術的ポイントとなる。

このように、標準に合致しないビデオ信号を取り扱う場
合には、入力ビデオ信号の水平同期信号の同期タイミン
グを精度よく抽出する技術を確立することか重要である
。

ところで、家庭用ＶＴＲからの再生ビデ１４３号Ｃ」、
隣接トラックからのクロストーク、漏洩したＦ″ＭＭキ
ヤリヤの他、種々のノイズなどが真のビデオ信号に重畳
した形で出力されてくる。このようなノイズは、従来の
水平同期分離回路を用いた場合は、水平同期タイミング
の誤差どして現われる。第１−１図にこの様子を示す。

同図において、ノイズなどが混入したビデオ信号ＳＶ（
同図Ａ）の水平同期信号ＨＰを所定の閾値を使用して分
離する場合、ノイズを含んでいないときには同図Ｂのよ
うに分離されるのに対し、ノイズを含んでいる場合には
同図Ｃのように分離される。

ノイズを含む場合とｈまない場合とでは、僅かではある
が、同期タイミングかずれてしまう。このタイミングず
れはノイズの太きざなどによって変動する。したがって
、単に同期分離を行っただけでは精度よく同期タイミン
グを抽出することはできない。

一般に、同期分離回路での２値化の精度は、信号のＳ／
Ｎ比とエツジの急峻さで決まるので、この問題の改善方
法として、第１２図のような水平同期タイミング抽出回
路コ、○か知られている。

端子１２にはビデオ信号ＳＶか入力きれ、これがローパ
スフィルタ１４でビデオ信号ＳＶ中に含まれるノイズ成
分が除去され、その後同期分離回路６て水平同期４３号
１（Ｐか分離される。端子１８に得られた水平同期信号
ＨＰが各種のタイミングパルスＴＰとして使用される。

［発明か解決しようとする課題］ ローパスフィルタ１４を使用すれば、確かにビデオ伝号
のＳ／Ｎ比が向」二するので、水平同期信号ＨＰの同期
タイミング精度が改善される。

しかし、ローパスフィルタ１４゜を挿入すれば、水平同
期信号１−Ｉ　Ｐの高周波成分もなくなるので、エツジ
の急峻ざが失われてしまう。そして、ローパスフィルタ
１４のカットオフ周波数を低くすればするほど、僅かの
ノイズでも同期分離タイミング精度が悪化してしまう。

したかって、第１２図の構成では、同期タイミングの抽
出精度を十分に向上させた手段とは言いかたい。

この発明はこのような点を改善したものであって、同期
信号タイミングの抽出精度を向」二きせたものである。

［課題を解決するための手段］ 上述の問題点を解決するため、この発明においては、ビ
デオ信号から水平同期信号を分離する同期分離回路と、 分離した水平同期信号幅の略２倍の逆数の周波数にて共
振する共振回路と、 分離した水平同期信号を共振回路に印加したとぎに得ら
れるバースト信号を所定の基準レノベルと比較して、２
値化したパルスを水平同期信号のタイミングパルスとし
て出力するようにしたコンパレータとを有することを特
徴とするものである。

［作　用］ 第１図、第２図に基づいて本回路の作用を説明する。水
平同期分離回路４４よ、入力ビデオ信号から水平同期信
号Ｔ（Ｐを分離抽出する。分離した同期信号軸の略２倍
の逆数の周波数にて共振する共振回ｉｉ８２．　Ｏは、
同期信号パルスを形成する基本周波数成分を主として抽
出し、印加された水平同期信号ＨＰをバースト状波（バ
ースト信号）ＢＳに変換する。このとぎ、このバースト
信号ＢＳの位相は、印加された水平同期信号ＨＰの基本
周波数成分の位相の関数として決定される。

コンパレータ２４では、バースト信号ＢＳが所定の閾値
電圧ＲＥＦと比較させて、２値化して出力される。この
結果、出力きれるタイミングパルスＴ　Ｐのパルス位相
も、水平同期信号１−（Ｐの基本波数成分の位相に基づ
いて決定きれる。

この発明と従来技術との根本的な作用上の差異は以下の
通りである。

−Ｓに、テレビジョンシステムの本来の同期信号パルス
は、ある基本周波数成分に、その成分と定まった位相、
振幅の関係にある高調波成分か重畳されて構成されてい
ると考えられる。ところが、家庭用ＶＴＲ等からの出力
ビデオ信号では、このような調波成分帯域にノイズが混
入する。また、位相、振幅のひずみも受けやすい。

このようなビデオ信号に対し、従来は水平同期信号のエ
ツジ、すなわち、このような調波成分帯域に注目して同
期分１１８を行い、水平同期信号のタイミングを抽出し
ていた。その結果、ノイズ等の影響を受け、正しい水平
同期信号のタイミングが抽出でとなかった。

これに夕Ｊし、この発明では、水平同期信号を構成する
基本周波数成分のみに着目し、これを精度よく抽出する
よう構成している。従って、従来のようにノイズの影響
を受けることなく、同期信号の真のタイミングを精度よ
く抽出できるように作用する。このことば、本発明を作
用面から評価した特徴であるといえる。

ざらに、付加的に用いるＡＦＣ回路やグー１〜回路は、
大きなノイズかビデオ信号に混入され一〇、同期分離回
路が誤動作した場合にも、ＡＦＣかかけられた同期信号
付近のみてしか信号が出力されないように作用する。

［実　施　例］ 以下、この発明の実施例について説明する。

第１図はこの発明の一例である。同図において、端子２
に入力したビデオ信号ＳＶば水平同期分離回路４に供給
される。

水平同期分離回路４は第１及び第２のローパスフィルタ
５，７と同期分離口＃６どで構成される。

第１−のローパスフィルタ５は、ノイズを除去して、ビ
デオ信号ＳＶのＳ／Ｎを向上させるためのものであり、
第２のローパスフィルタ７は分離した水平開Ｍ信号ＨＰ
から輻の狭いパルス＠除去する目的で挿入されている。

いずれのローパスフィルタ５，７も、同期信号パルスを
形成する基本周波数成分に影響を与えない程度のカッＩ
−オフ周波数に選定され、本例では２５０ＫＨ，ｚから
３００ＫＨｚ程度が使用される。

分離された水平同期信号ＨＰ（第２図Ａ）は共振回路２
０に導かれる。共振回路２０はＩ−Ｃの簡単な並列共振
回路などが利用でき、その共振周波数は水平同期信号幅
の略２倍の逆数の周波数に選定される。

これは、水平同期信号ＨＰを構成する基本波成分を抽出
するためである。ＮＴＳＣ方式のビデオ信号の場合、水
平同期信号１（Ｐのパルス輻はほぼ５μｓｅｃであるか
ら、共振周波数は約１００ＫＨｚとなる。

水平同期信号ＨＰは共振回路２０で水平同期信号ＨＰを
構成する基本波成分のバースト状波（以］Ｏ 下パース１〜信号という）ＢＳ（第２図Ｂ）に変換され
る。バースト信号ＢＳは低雑音の狭帯域アンプ２２に供
給されて十分に増幅されたのち、コンパレータ２４で所
定の閾値Ｒ，Ｅ　Ｆとレベル比較きれて２値化される（
同図Ｃ）。そして、これらパルス群のうち、１水平周期
に１回得られる特定のパルスがタイミングパルス１゛Ｐ
として出力端子２８に出力される。

バースト信号ＢＳは水平同期信号ＨＰの基本波成分の位
相情報を精度よく抽出しているので、タイミングパルス
ＴＰも同期信号タイミングを精度よく再現している。し
たがって、同期信号タイミングを精度よく抽出できる。

このようにこの発明では、共振回路２０を使用して水平
同期信号ＨＰを形成する基本周波数成分を主として抽出
するよう動作づる。これは、この発明の大とな利点のひ
とっである。このことを動作面から説明する。

すなわち、第１２図に示ず従来の方法では、帯域制限に
よるビデオ信号のＳ／Ｎの向上は、水平同期信号のエツ
ジの急峻さか失われることとトレードオフになってしま
い、同期タイミング抽出精度の向−七には大きな効果は
期待できなかっノ：。

これに対して、この発明では、水平同期信号■１Ｐを形
成する基本周波数成分を主として抽出するという方式的
特徴上、帯域制限によって水平同期信号の基本周波数か
影Ｗを受けない程度にエツジの急峻ざが失われても問題
にはならず、むしろ、ビデオ信号のＳ／Ｎが向」ニする
ことのみかタイミング抽出精度の向上に効果的に作用す
る。

そのため、上述したように、ローパスフィルタ５を用い
て従来以上の大幅な帯域制限を行うことができる。この
帯域制限によって、先に述べたような不要なノイズが大
幅に減衰されることは明らかであり、同期タイミングの
検出精度も従来に比して向上する。

さて、水平同期信号１−Ｉ　Ｐをバースト信号ＢＳに変
換する過程を数式で説明する。

一般に、共振周波数ｆｃの共振回路を幅ｒのパルスて駆
動する場合、 」　　１ ｆｃ＝１／２（τ十Δ）　　　　・・・　（１−）とす
ると、共振回路の応答Ｈ（ｔ）は、）１（ｊ）＝２ｃｏ
ｓΔ／２・５ｉｎ（２＊ｆｃｔ＋Δ／２）・・・　（２
） と書ける。

このように応答１−１　（ｔ　）は、共振周波数ｆｃの
連続波である。しかし、実際には共振回路２０自体に抵
抗分が存在するために、応答Ｈ（ｔ）は時間とともに減
衰して次第に消滅する。したが−ンで、駆動パルスか連
続的に加えられた場合、応答Ｈ（１）はバースト状にな
る。

（２）式より、各バースト信号は次の特徴を持つことが
分かる。

（Ｉ）へ≠ＯのとｌＨ，（ｔ）の位相は、△の大ぎざに
無関係に一律Δ／２だけずれる。

（ＩＩ）△＝００とき、Ｈ（＋暑の振幅は最大となる。

この様子を第３図以下を用いて説明する。第３図以下は
、いずれも実際のハードウェアの動作波形を撮影したも
のである。ただし、共振回路２０■　と の共振周波数ｆｃは、そのパルス幅が、Δ＝０とおいた
（１）式を満足するように選ばれているものとする。

まず、第３図は水平同期信号ＨＰとして基準のパルス幅
（図でば１５目盛）を有するものを使用したととのバー
スト信号ＢＳとの関係を示す図である。

第４図と第５図ば、水平同期信号ＨＰの立ち上り（後縁
）位相を、第３図の基準に比べ４目盛ずつ右、左に動か
したものである。これらは、（２）式において、Δ＝±
４とおいた場合にそれぞれ相当する。

これらの応答波形を見ると、第３図に比へ２目盛ずつ右
、左に移動していることが分かる（この様子は、たとえ
ば応答波形１（（ｔ）の立ち下りが零線を切るタイミン
グを比較すると分かり易い）。

このように、Δ≠Ｏのときは、応答波形Ｈ（、ｔ）ばΔ
／２だけずれる。また、応答波形Ｈ（ｔ）の振幅を比較
すると、第３図の場合が最大になっていることが分かる
。

水平同期信号ＨＰの立ち一ヒリ　（前縁）位相を変化さ
せた場合を、第７図と第８図に示す。第６図は第３図と
同一であるが、比較対象か容易なように再掲しである。

これらでも第４図及び第５図の場合と同様のことがいえ
ることか分かる。

第９図はこの発明の他の例を示す。

水平同期分離回路４で分＃された水平同期信号１（Ｐは
、Ａ、　Ｆ　Ｃ回路３２と第１ゲート回路３０に導かれ
る。

ＡＦＣ回路３２は市販されているＩＣを使用でさ−る。

また、その動作は、従来からテレビジョン技術で用いら
れてきた水平同期信号用のＡＩ”Ｃ回路と全く同一であ
るので、その説明は省略する。

このＡＦＣ回１１３２からの出力信号ＳＡ（第１０図Ｂ
）は、水平周期を１周期とするデ５−−−チー５０％程
度のパルス信号である。

１」ｊカ信号ＳＡは第１及び第２のグーｌ−信号発生回
路３４．３８に導かれる。第１ゲート信号発生回路３４
ばスイッヂ回路として構成きれ、ここで生成された第１
ゲー１〜償号Ｇｌｌ同図Ｃ）が第１ゲート回路３０にお
いて本来の水平同期信号ＨＰ（同図Ａ）のみをゲートす
る。

このゲー）・処理によって水平同期信号ＨＰ以外の不要
なパルスか後段の共振回路２０に入力しなくなるから、
ノイズ等の影響で、水平同期分離回路４か誤動作し、そ
れによって生じた偽りの同期信号によってバースト信号
ＢＳ（同図Ｄ）が発生ずるような事態を回避できる。

コンパレータ２４から得られた２値パルスＣＰ（同図Ｅ
）は、第２ゲート回路３６に導かれる。

第２ゲート回路３６も第２ゲート回路３０と同様にスイ
ッヂ回路として構成され、第２ゲート信号発生回路３８
において発生された第２のゲート信号Ｇ２　（同図Ｆ）
によっである特定の２値パルスＣＰの周辺のみがゲート
される。

ゲートされたパルスかタイミングパルスＴＰとして使用
され、このタイミングパルス′Ｉ″Ｐの後縁部（立上り
部）で第２ゲート信号発生回路３８が制御される。これ
によって、第２ゲート信号Ｇ２のパルス幅か規制される
（同図Ｆ、Ｇ）。

実施例では、２つ目の２値パルスＣＰかゲートされるよ
うになっているが、これはバースト信号言号ＢＳにおい
て１ザイクル目のバースト信号号より２ザイクル目のバ
ースト信号の方がその振幅が大き・いから、その分繊動
作なく２ザイクルロのバースｌ−信号が２値化されると
考えられるからである。

第２ゲート回路３６を設けることにより、１走査線期間
に２つ以上の２値パルスが出力されることが確実に回避
でざる。

第１ゲート信号発生回路３４、第２ゲート信号発生回路
３８はワンシ３トマルチバイプレータ■Ｃなどを用いて
簡単に構成で−き・る。第２ゲート信号Ｇ２のパルス幅
は固定のパルス幅としてもよい。

第９図には、第１図に示した狭帯域アンプ２２か設けら
れていないか、これを追加しても勿論差し支えない。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、ビデオ信号に
重畳された各種の不要なノイズの影響を受けることなく
、従来より精度よく同期信号タイミングが抽出でざる。

その結果、たとえば家庭用ＶＴＲの再生ビデオ信号など
、標準に合致しない信号に対する信号処理を精度よく行
うことかでとる。これは、このような標準に合致しない
信号でも、高品質に再現可能となることを意味するこの
発明固有の効果である。

【図面の簡単な説明】

第１図ｔよこの発明の基本構成を示す系統図、第２図は
その動作説明に供する波形図、第３図〜第８図は分離し
た水平同期信号とバースト信号との関係を示す図、第９
図はこの発明の他の例を示す系統図、第１−０図はその
動作説明に供する波形図、第１１図は水平同期信号分離
動作を説明するための波形図、第１２図は従来の水平同
期タイミング抽出回路の系統図である。 ４・・・水平同期分離回路 ５．７・・・ローパスフィルタ ２０・・・共振回路 ２２・・・狭帯域アンプ ２４・・・コンパレータ ３０．３６・・・ゲート回路 ３４．３８・・・ゲーＩ−信号発生回路３２・・・Ａ、
　Ｆ　Ｃ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビデオ信号から水平同期信号を分離する同期分離
   回路と、 分離した水平同期信号幅の略２倍の逆数の周波数にて共
   振する共振回路と、 分離した水平同期信号を共振回路に印加したときに得ら
   れるバースト信号を所定の基準レベルと比較して、２値
   化したパルスを水平同期信号のタイミングパルスとして
   出力するようにしたコンパレータとを有することを特徴
   とする水平同期タイミング抽出回路。