JPH0328117B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の関連する技術分野〕 この発明はマイクロプロセツサのタイミングを
ビデオ信号に固定する方法に関し、特にマイクロ
プロセツサのタイミングをビデオ信号の同期パル
スに一致させてビデオフレームに対する基準を設
定する方法に関する。

〔従来技術〕

テレビ受像機ではマイクロプロセツサ（または
マイクロコンピユータ）のタイミングをビデオフ
レームのタイミングに合せる必要がしばしばあ
る。このようにタイミングを合すと、そのマイク
ロプロセツサはビデオフレームに対する基準を設
定することができ、さらにビデオ信号中の同期事
象の発生を予知することができる。するとマイク
ロプロセツサは指定された信号処理機能に適当な
回数ビデオ信号をゲーテイングすることができ
る。例えばビデオ信号の基準を知ることにより、
線を計数して例えば線１９上のVIR信号や線１
４，１５上のテレテキスト情報の出現したときそ
の線をゲーテイングすることができる。ビデオ信
号を正確な既知時点でサンプリングすると、バー
スト信号やゴースト検知用の信号のような同期情
報を抽出することもでき、この抽出した情報をマ
イクロプロセツサその他の信号処理回路で処理す
ることができる。

〔発明の開示〕

この発明の原理によれば、合成ビデオ信号の同
期信号成分に位相固定されたクロツク信号に応動
するマイクロプロセツサを設ける。そのクロツク
信号は位相固定ループで発生され、水平線周波数
の信号と位相同期している。このクロツク信号の
周波数は水平線周波数の整数倍に選ばれ、マイク
ロプロセツサを付勢して１水平線期間中に整数個
の命令を実行させることが望ましい。命令を計数
することによつてマイクロプロセツサは線周期の
全部または一部を計数してあるビデオ線周期中に
同期して起るあらゆる事象の発生を予測すること
ができる。

マイクロプロセツサを水平線周波数の信号に同
期して命令を実行するように一度調時すると、そ
の命令がビデオ信号の各水平線の始端と位相を合
せて実行されるようにすることが望ましい。この
発明の他の特徴として、この命令の実行を水平周
波数信号に合せることがサンプリング命令の実行
によつて行われる。この命令は合成同期信号をサ
ンプリングして同期パルスの存在を検知し、検知
されない場合は１ビデオフイールド中マイクロプ
ロセツサのクロツク入力からクロツクパルスをな
くする。このようにするとサンプリング命令の位
相が各フイールドごとに同期信号に対して１クロ
ツクサイクルずつ移動し、遂にサンプリングされ
た同期信号と既知の位相関係になる。

一度マイクロプロセツサが各水平線周期中既知
の位置と位相および周波数同期して命令を実行す
るようになると、特定の線を１本以上識別して各
テレビジヨン信号フレームにおける基準とするこ
とが望ましいが、これはこの発明の原理により半
線周波数の（等化）パルスが検知されるまで半線
周期ごとに合成同期信号の各線をサンプリングす
ることにより行われる。すなわち半線周波数のパ
ルス列を計数して第２（偶数）フイールドの最後
の広い垂直同期パルスを識別し、これによつてビ
デオ信号の異なるフレームやフイールドを識別す
る基準を設定する。マイクロプロセツサはこの基
準から水平周波数のパルスを計数してビデオ信号
の任意の特定線または線の部分を識別することが
できる。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明によりマイクロプロセツサ３
０の動作をビデオ信号に同期させる装置を示す。
ビデオ信号源１０は例えばテレビジヨン映像検波
器で、ビデオ信号を生成してこれをゲート１６の
入力および通常の同期信号分離器１２に印加す
る。同期分離器１２は各出力に垂直（Ｖ）、水平
（Ｈ）および（水平、垂直および等化の各成分を
含む）合成（Ｃ）の各同期信号を生じる。その垂
直および水平の同期信号は通常のテレビジヨン偏
向系１４に印加され、その偏向系はその出力に例
えば映像管のヨークから通常の方法で引出される
こともある水平ブランキング信号を発生する。こ
の水平ブランキング信号と合成同期信号はマイク
ロプロセツサ３０のデータ入力IN₁，IN₂にそれ
ぞれ印加される。マイクロプロセツサ３０はプロ
グラムメモリに記憶された命令に従つて後述のよ
うに動作する。水平ブランキング信号はまた出力
がフイルタ２４を介して電圧制御発振器（VCO）
２６の制御入力に結合された位相検波器２２の入
力にも印加される。発振器２６の出力は分周器２
８に供給されると共に、スイツチ３２を介してマ
イクロプロセツサ３０のクロツク入力CLOCKに
印加される。分周器２８の出力は位相検波器２２
の第２の入力に印加される。位相検波器２２、フ
イルタ２４、発振器２６および分周器２８は位相
固定ループ回路２０を構成し、水平ブランキング
信号と実質的に一定の位相関係にあるマイクロプ
ロセツサ用クロツク信号を生成する。

マイクロプロセツサ３０はスイツチ３２に結合
されたスキツプ制御出力SKIPを有する。マイク
ロプロセツサ３０がこの出力に生成するパルスは
常閉スイツチ３２を開らく働らきをする。マイク
ロプロセツサ３０はまたゲート１６に供給されて
その導電度を制御する出力を有する。ゲート１６
の出力は信号利用回路１８に結合されている。

第１図の回路の動作を第２図ないし第５図の例
示波形を参照しつつ次の例について説明する。説
明のため、使用するマイクロプロセツサはインテ
ル（Intel）社その他で製造される型式第8748号
と仮定する。また電圧制御発振器２６は公称動作
周波数566435MHz、分周器28はこのクロツク周波
数を位相固定ループ２０において３６０で分周す
るとする。型式第8748号のマイクロプロセツサ３
０は第４図ｂおよびｃに示すように15クロツクサ
イクルごとに１つの命令サイクルを実行し、第４
図ｃに示すように２サイクルサンプリング命令１
１０，１１２を実行することによりそのデータ入
力IN₁，IN₂の信号をサンプリングすることがで
きる。このサンプリング命令は第４図ｂのマイク
ロプロセツサのクロツク波形を基準にして第４図
ｃのサンプリング矢印１１１で示す時点に選ばれ
た入力の信号レベルをサンプリングする。選ばれ
たクロツク周波数5.66435MHzでは、第8748号マ
イクロプロセツサは１水平線期間中に24個の１サ
イクル命令を実行することになる。

第１図の装置を付勢すると、位相固定ループか
ら引出されたクロツク信号によつてマイクロプロ
セツサ３０が付勢され、１テレビジヨン水平線期
間に１サイクル命令を整数個実行する。NTSC方
式のカラー線期間63.555μ秒では、この例の場合
各線期間中に持続時間2.648μ秒の命令が24個実行
されることになる。もし持続時間の異なる白黒ま
たは標準外の信号線期間が入来すると、位相固定
ループ２０はクロツク周波数を調節して各線期間
ごとに整数個の命令を実行し続けるようにする
が、この命令は当初ランダムな各線の始点に対す
るある位相関係で実行されることになる。このと
きマイクロプロセツサは合成同期信号をサンプリ
ングしてこの発明のクロツクスキツプ法を実行
し、命令サイクルの位相をビデオ信号に合せるよ
うにするため、各水平線の基準が設定される。

クロツクスキツプ法はサンプリングされている
信号の持続時間に比して時間的に遠く離れたサン
プリング命令時点でしかビデオ信号を正確にサン
プリングすることができないマイクロプロセツサ
の固有の限界を打破するものである。例えば前記
第8748号マイクロプロセツサでは、2.648μ秒の命
令サイクル時間の２倍の5.3μ秒に１回しか入力信
号のサンプリングができない。このサンプリング
時点と合成同期信号との位相関係によつては２つ
のサンプリング時点の間で2.4μ秒の等化パルスを
発生することができる。この発明の方法を用いる
ことによりこの限界は克服することができ、命令
サイクルが合成同期信号と迅速に既知の位相関係
に合される。

第１図の装置を付勢すると、マイクロプロセツ
サがデータ入力IN₂の合成同期信号をサンプリン
グする一連の２サイクルサンプリング命令の実行
を始める。この合成同期信号はNTSC方式の場合
それぞれ約5μ秒、2.4μ秒、27μ秒の持続時間を有
する水平同期、等化、垂直同期の各パルスを含ん
でいる。サンプリング時点が5.3μ秒ごとに起るた
め、垂直同期パルスは連続する２つまたはそれ以
上のサンプリング命令によつてサンプリングされ
るが、水平同期パルスと等化パルスは短かすぎて
連続する２つのサンプリング命令ではサンプリン
グできない。マイクロプロセツサは例えば連続す
る２つのサンプリング命令で「高い」状態を検知
することによりパルスを検知したとき、その２つ
の命令の最初のものから半線周期遅れた時点で次
のサンプリング命令を実行する。連続するサンプ
リング命令が再び実行されて同様に次の垂直同期
パルスを識別する。このサンプリングはマイクロ
プロセツサが垂直帰線期間の垂直同期パルスを連
続６個識別するまで続く。起るべき６個の垂直同
期パルスが識別されなければ、例えばサンプリン
グ順序が第２のすなわち後の垂直同期パルスで始
まると、マイクロプロセツサは次の垂直帰線期間
中にその垂直同期パルス列が生ずるまで5.3μ秒ご
とに合成同期信号のサンプリングを続ける。この
方法で６個の垂直同期パルスの列が一度識別され
ると、最後の垂直同期パルスをサンプリングする
連続２つの命令の最初のものが合成同期信号の半
線期間の始点に近いマイクロプロセツサの時間基
準になる。この時間基準によりマイクロプロセツ
サは半線周期間隔でサンプリングして合成同期信
号の等化パルスの識別を試みることができる。

ここでマイクロプロセツサ３０は上記のような
基準のサンプリング命令のタイミングで第２ｂ図
および第２ｃ図に示すように半線周期間隔で合成
同期信号のサンプリングを始める。第２ｂ図には
水平同期パルス４４と半線周期間隔でこれに続く
等化パルス４６，４８が示されているが、このよ
うなパタンは偶数フイールドから奇数フイールド
への遷移ごとに起る。第２ｃ図は第２ｂ図の合成
同期信号波形と同一尺度で示したマイクロプロセ
ツサの命令サイクルである。矢印で示されるサン
プリング時点５０，５２，５４はそれぞれ連続す
る水平線の第１、第13および第１の命令サイクル
中に起つている。このようにしてサンプルは半線
周期ごとに抽出される。この例では水平同期パル
ス４４がサンプリング時点５０で検知されるが、
マイクロプロセツサのサンプリング命令と第２ｂ
図の合成同期信号波形の位相関係のため、マイク
ロプロセツサが等化パルス４６，４８を検知でき
なくなる。図示の位相関係の場合もサンプリング
命令による後続の等化パルスの見逃しが生ずる。
マイクロプロセツサはこのような未検知パルスに
応じて第３ｃ図に示すように垂直帰線期間にスキ
ツプ制御端子SKIPにクロツクスキツプパルス１
０８を生ずる。このクロツクスキツプパルス１０
８は第３ｂ図にクロツクサイクル１５の後の欠落
クロツクサイクルで示すようにマイクロプロセツ
サのクロツク信号の１サイクル中スイツチ３２を
開く。各命令サイクルが15個のクロツクパルスを
必要とするため、この欠落クロツクサイクルは第
３ａ図の命令サイクル１００の時間を１クロツク
周期だけ延長する。図示のように命令サイクル１
００はクロツクパルス16個の間有効に持続し、次
の命令サイクル１０２は正規の時点１０４でなく
１０６から始まる。このようにして命令サイクル
１０２並びに以後の全命令サイクルが遅延され、
すなわち合成同期信号に対して１クロツクサイク
ルだけ移相される。ここでマイクロプロセツサは
サンプリング命令と合成同期信号の間のこの新し
い位相関係によつてその合成同期信号波形をサン
プリングすることになる。マイクロプロセツサが
再び等化パルスのサンプリングに失敗すると、ク
ロツクサイクルがスキツプしてサンプリング命令
の位相が、第２ｄ図のサンプリング時点６０，６
２，６４が第２ｃ図の対応サンプリング時点５
０，５２，５４に対して全部移動しているよう
に、合成同期信号に対して時間的に遅らされる。

マイクロプロセツサは上述のような合成同期信
号のサンプリングとクロツクサイクルのスキツプ
を、第２ｅ図のサンプリング時点７０のように水
平同期パルス４４と同時のサンプリング時点がそ
のパルスの立下りに近付くまで続ける。後続のク
ロツクサイクルの各スキツプによつて対応するサ
ンプリング命令が水平同期パルス４４を見落す
が、この移相によりそれより前のサンプリング命
令がサンプリング時点８０のように水平同期パル
ス４４をその立上り近傍でサンプリングする。こ
れが行われるとマイクロプロセツサの命令基準が
２だけ上つて、サンプリング時点８０を含む命令
サイクルを前の線の23番目のサイクルとせずにそ
の線の最初のサイクルに設定する。このサンプリ
ング時点はクロツクサイクルがさらに２〜３個ス
キツプした後第２ｆ図に示すように合成同期信号
に対して時点９０まで移相されている。実際には
等化パルスがその中間点で連続的にサンプリング
されるように位相関係の微調節が行われる。この
クロツクスキツプと移相の技法はサンプリング時
点を合成同期信号に速やかに整合させることが判
つた。任意の初期位相状態から所要の整合に達す
るには30フイールド以下の解析しか要しないこと
が実験的に判つている。

このクロツクスキツプ法はこの機能を実行し易
いように設計された上記第8748型のようなマイク
ロプロセツサに用いて有利である。この例におけ
るクロツクスキツプの効果が命令を実行するに要
する時間を2.648μ秒から2.825μ秒に引延ばすこと
であることは第３図から判る。後続の2.648μ秒の
命令の位相関係はこれによつて入来同期信号に対
し移動される。公称2.648μ秒の命令より長い実行
時間を持つ命令を選択的に実行することによつ
て、クロツクスキツプのないソフトウエアで同じ
移相を行うことができる。例えばマイクロプロセ
ツサがクロツクサイクル１６，１７，１８等で他
の形式の命令を実行し得るなら、この命令の１つ
を実行して同期信号に対する2.648μ秒の命令のタ
イミングの移相を行うことができ、これによつて
クロツクスキツプ機能を持たないマイクロプロセ
ツサを用いてこの発明の原理を実施することがで
きる。

サンプリング命令が合成同期信号と正しく整相
されると、適当な命令サイクル中にサンプリング
することにより線の任意所要の部分をサンプリン
グすることができる。マイクロプロセツサ３０の
データ入力IN₁に印加される第２ａ図の水平ブラ
ンキングパルス４０，４２を計数することにより
線数を計数することもできるが、各フイールドの
特定番目の線例えば第19番目の線（VIR線）をサ
ンプリングするには、ビデオフイールドに基準を
設ける必要がある。これは第５図の波形で示すよ
うに、半線周期間隔で合成同期信号をサンプリン
グすることにより達せられる。

第５図ａは奇数（第１）フイールドの始めの合
成同期信号波形を示す。この波形は第５図ｂのサ
ンプリング時点にサンプリングされる。水平同期
パルス１２０はその前の偶数フイールドの最後の
水平同期パルスで、これから１線周期遅れて等化
パルス１２２が続いている。検知される次のパル
スはパルス１２２より更に半線周期遅れた等化パ
ルス１２４である。これら２つの信号間には半線
周期の時間しかないため、パルス１２４のサンプ
ル時点は「１」と計数される。さらに６線周期後
に計数値「12」に達するまで半線周期間隔のサン
プルが計数され、最後に垂直同期パルス期間が続
く等化パルス１２６がサンプリングされる。次に
サンプリング時点１２′，１２″で示すように連続
する多数の命令のために合成同期波形がサンプリ
ングされる。等化パルス１２６は幅が狭いため第
１のサンプリング時点１２だけでサンプリングさ
れ、サンプル１２′，１２″は合成同期波形が「低
い」状態にあることを発見する。このときマイク
ロプロセツサは奇数ビデオフイールドの線７を識
別したことを知る。

この結果は第５図ｃに示すように次の偶数フイ
ールドの始めに検査することができる。奇数（第
１）フイールドは水平同期パルス１３０，１３２
と共に終り、同期パルス１３２から半線周期遅れ
て等化パルス１３４が続く。前のフイールドの場
合のように半線周期間隔で２つのパルスが生ずる
ことによりマイクロプロセツサのサンプル計数器
が「１」に設定され、さらに計数値が再度「12」
に達するまで半線周期間隔のパルスが計数され
る。計数「12」に達したときマイクロプロセツサ
は偶数フイールドの最後の広い垂直パルスをサン
プリングしている。次に続くサンプル１２′，１
２″もまたその広い垂直パルス１３６を検知して
このパルスが偶数フイールドの線６の一部である
ことを識別する。これによつてマイクロプロセツ
サはビデオ信号中に基準を持ち、入力IN₁の水平
ブランキングパルスを計数することにより奇数お
よび偶数フイールド並びに各フイールド内の特定
の線を識別することができる。マイクロプロセツ
サは単に適当数の水平ブランキングパルスを計数
し、適当な計数値でゲート１６を開くことによ
り、任意の線を利用回路１８に送ることができる
上、クロツク信号のサイクルを１回以上スキツプ
させて特定線の任意時点でサンプリングを行うこ
ともできる。このクロツクスキツプによつてサン
プリング命令の位相が効果的に移動して、サンプ
リングすべき線の時点と整合する。マイクロプロ
セツサはまたこのクロツクスキツプを計数してビ
デオ信号に対するサンプリング時点の基準を維持
し続ける。

第１図の回路を第６図のように構成してVIR信
号をサンプリングするようにすることもできる。
このVIR信号のサンプルには例えば米国特許第
4366498号明細書記載のようなテレビ受像機のIF
通過帯域の制御に用いることができる。上記米国
特許明細書記載の方式では、VIR信号のクロミナ
ンス基準バーと輝度基準レベルを検知して比較
し、画像または色副搬送波周波数の近傍でIF通
過帯域をピーキングするために用いる制御信号を
発生する。この方式の基本的な要素は第６図に示
すように普通通りに接続された通常のテレビ受像
機のアンテナ１５２、同調器１５０、混合器１５
４、IF信号処理回路１５８およびビデオ信号処
理回路１６０である。混合器１５４とIF信号処
理回路１５８の間には上記米国特許明細書記載の
ように構成し得る被同調IFピーキング回路１５
６が設けられている。IF信号処理回路１５８の
出力の検知されたビデオ信号はフイルタ１６２、
マルチプレクサ１６６の第１入力および線固定回
路１７６に印加される。線固定回路１７６は第１
図の回路の素子１２，１４，２０，３２を含み、
図示のようにマイクロプロセツサ３０に結合され
ている。マルチプレクサ１６６はマイクロプロセ
ツサ３０から制御線路１７２，１７４に印加され
る信号によつて制御される。フイルタ１６２の出
力は検波器１６４の入力に結合され、その検波器
の出力はマルチプレクサ１６６の第２入力に結合
されている。マルチプレクサ１６６の出力はアナ
ログ・デジタル（AD）変換器１６８を介してマ
イクロプロセツサ３０に結合され、マイクロプロ
セツサの発生するデジタル出力信号はデジタル・
アナログ（DA）変換器１７０の入力に供給さ
れ、そのDA変換器の出力は被同調IFピーキング
回路１５６の制御入力に印加される。

動作時にはマイクロプロセツサのタイミングが
第２図ないし第５図に示すようにビデオ信号の合
成同期信号に整合される。マイクロプロセツサ３
０はビデオ信号の線を計数してVIR信号を含むこ
とがある線１９を識別する。代表的なVIR信号を
第７図ａに示すが、このVIR信号は通常の水平同
期パルスやパースト信号に続いて24μ秒のクロミ
ナンス基準バー１８０とそれに続く12μ秒の輝度
基準レベル１８２を含んでいる。線１９中にマイ
クロプロセツサの命令は第７図ａに示すように
VIR信号に整合される。マイクロプロセツサ３０
は第６命令サイクル中に制御線路１７２に第７図
ｂにパルス１８４で示すようなクロミナンスサン
プリング期間パルスの発生を始め、第13命令サイ
クル中にそのパルス１８４の発生を終る。サンプ
リング期間パルス１８４の間に検波器１６４の出
力の検知されたクロミナンス基準バーレベルがマ
ルチプレクサ１６６の入力からAD変換器１６８
に導かれ、デジタル信号に変換されてマイクロプ
ロセツサ３０に記憶される。

線１９の第15命令サイクル中にマイクロプロセ
ツサ３０は制御線路１７４に輝度サンプリング期
間パルス１８６の発生を始め、第19命令サイクル
中にこれを終る。このサンプリング期間パルス１
８６はマルチプレクサ１６６を制御して輝度基準
レベルをその第２入力からAD変換器１６８に導
き、これをデジタル化してマイクロプロセツサ３
０に記憶させる。

これによつてマイクロプロセツサ３０は被同調
IFピーキング回路１５６の制御信号値を計算す
ることができる。記憶された２つの信号を有効性
と雑音汚染度について解析し、この２つの信号の
比に従つて制御信号を計算することもできる。デ
ジタル制御信号値はDA変換器１７０に印加され
てアナログ信号に変換され、被同調IFピーキン
グ回路１５６に印加される。これによつてテレビ
受像機のIF通過帯域の制御が上記米国特許第
4366498号明細書記載のように行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原理によつて構成されたマ
イクロプロセツサのタイミングをビデオ信号に固
定する装置のブロツク図、第２ａ図乃至２ｆ図、
第３ａ図乃至３ｃ図および第４図は第１図のマイ
クロプロセツサのタイミングをビデオ信号に合せ
るこの発明の方法を説明するための波形図、第５
図は第１図のマイクロプロセツサにビデオフレー
ム基準を与える方法を示す波形図、第６図はこの
発明の原理により構成され、VIR信号をサンプリ
ングしてテレビ受像機のIF通過帯域応答を制御
する装置を示すブロツク図、第７図は第６図の装
置の動作を表わす波形図である。 １０…ビデオ信号源、１２…同期信号分離器、
２０…クロツク信号生成手段、３０…マイクロプ
ロセツサ、３２…クロツク信号供給手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 線周波数成分を含む複数の成分を有する同期
   信号をビデオ信号から引き出す段階と；上記同期
   信号に応答して、上記同期信号の線周波数の倍数
   である周波数を呈するクロツク信号を生成する段
   階と；上記クロツク信号に応答して上記同期信号
   の整数個の周期の期間に整数個の命令サイクルを
   実行するためにマイクロプロセツサに上記クロツ
   ク信号を供給する段階と；上記同期信号の特定成
   分を検出するために上記同期信号をサンプリング
   する段階と；を含み、 上記特定成分が検出されない場合は、上記マイ
   クロプロセツサに対する上記クロツク信号の１サ
   イクルの供給を阻止する段階と；上記特定成分が
   検出されるまで上記サンプリングする段階と上記
   阻止する段階とを繰返えす段階と；を含むように
   された、マイクロプロセツサのタイミングをビデ
   オ信号に合せる方法。