JPH0752964B2 - 同期クロック発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録媒体より再生された映像信号に同期した
クロックを発生する同期クロック発生装置に関するもの
である。

従来の技術 記録媒体、例えばビデオディスクに記録された映像信号
を再生した場合、その映像信号には一般に時間軸誤差
（ジッタ）が含まれている。再生信号にこのようなジッ
タがあった場合その影響は、映像信号に対して直接同期
の乱れとなると同時に、映像信号がコンポジットカラー
信号の場合には色むらとなって画質を低下させてしま
う。そこでこの種の再生装置においては、映像信号の時
間軸の変動に追従した同期クロックを発生して、このク
ロックに同期して映像信号を一旦メモリに書き込み、安
定した基準クロックによってメモリから読み出す事によ
り映像信号からジッタを除去するタイムベースコレクタ
がしばしば用いられる。こうしたタイムベースコレクタ
などに用いられる同期クロック発生装置として、例えば
特開昭51-93817号公報にあるようなPLL（位相同期ルー
プ）を用いた方式がある。第７図はそうした同期クロッ
ク発生装置のブロック図を示したものである。可変周波
数発振手段６において発生したクロックは、分周手段７
により内部副搬送波信号と内部水平同期信号に分周さ
れ、バースト位相比較手段２及び同期位相比較手段１に
それぞれ供給される。可変周波数発振手段６に於て発振
されるクロックの中心周波数は内部副搬送波及び内部水
平同期信号の各周波数の公倍数に選ばれる。バースト位
相比較手段２では入力される映像信号のバーストと内部
副搬送波信号との位相を比較し、同期位相比較手段１で
は同じく水平同期信号と内部水平同期信号との位相を比
較する。二つの位相比較手段によって得られた位相差信
号は、合成器19によって合成されたこの信号に基づいて
可変周波数発振手段６が制御され、クロックは入力した
映像信号の時間軸変動に追従したものとなる。

発明が解決しようとする課題 こうした同期クロック発生装置においては一般にバース
トを用いた位相比較は水平同期信号を用いたものよりも
精度を取り易いので、記録媒体から安定して再生を行っ
ている期間においてはバースト位相差信号を用いるのが
好ましい。一方、ループの引き込み動作時などバースト
位相比較手段の位相比較範囲を越える大きな位相誤差が
ある期間や、垂直同期期間など映像信号にバーストが存
在しない期間では、水平同期信号による同期位相差信号
を用いなければならない。従って、二つの位相差信号は
適宜切り換えて使用する必要がある。

ところが、映像信号の水平同期信号とバースト信号との
位相関係が規定されていない場合には、バースト位相差
信号と同期位相差信号との間には定常的にその位相差に
相当するオフセットが存在し、二つの位相比較器の間で
位相同期点の不一致を生ずることになる。この結果、ル
ープがバースト位相差信号を用いた安定した動作状態に
あっても、垂直同期期間などで同期位相差信号に切り換
えることにより大きな位相誤差を発生し、場合によって
は同期外れを起こすなど、ループを不安定な状態に陥れ
ていた。また、再生装置において記録媒体の再生トラッ
クを移動するいわゆるトラックジャンプ動作を起こした
場合には、隣合うトラックに記録された映像信号は時間
軸のずれを有する場合があるので、ジャンプ後にずれに
応じた位相誤差が発生し、バースト位相比較器の位相比
較範囲を超えて同期外れを起こすなど、やはり不安定な
状態となっていた。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の同期クロック発生装
置は、記録媒体より再生された映像信号の水平同期信号
と内部水平同期信号との位相を比較して同期位相差信号
を出力する同期位相比較手段と、前記映像信号のバース
ト信号と内部副搬送波信号との位相を比較してバースト
位相差信号を出力するバースト位相比較手段と、前記同
期位相差信号の直流成分を除去する高域通過フィルタ
と、前記バースト位相差信号と前記高域通過フィルタの
出力とを切り換える切り換え手段と、前記切り換え手段
の出力に周波数及び位相特性の補正を加えるループフィ
ルタと、前記ループフィルタの出力に応じた周波数のク
ロックを発生する可変周波数発振手段と、前記クロック
を分周して前記内部水平同期信号と前記内部副搬送波信
号をつくり前記同期位相比較手段と前記バースト位相比
較手段に供給する分周手段とを具備したものである。

また、映像信号中のバースト信号の有無または欠陥を検
出するバースト検出手段を備え、切り換え手段は前記バ
ースト検出手段の出力に従ってバースト信号のない期間
またはバースト欠陥の期間は高域通過フィルタの出力を
選択する構成としてもよい。

また、映像信号から垂直同期信号を検出する垂直同期分
離手段を備え、切り替え手段は前記垂直同期分離手段の
出力に従って垂直同期信号の期間は高域通過フィルタの
出力を選択する構成としてもよい。

また、記録媒体の再生トラックのジャンプを示すトラッ
クジャンプ信号を入力し、切り替え手段は前記トラック
ジャンプ信号に従ってトラックジャンプから所定の期間
は高域通過フィルタの出力を選択する構成としてもよ
い。

作用 本発明は上記した構成によって、映像信号のバースト信
号と水平同期信号との位相差にともなう二つの位相差信
号間のオフセットをなくすので、位相差信号切り替えに
より生じる悪影響を除去し、常に安定した同期クロック
の発生を行うことができる。

実施例 以下、本発明の一実施例の同期クロック発生装置につい
て、図面を参照しながら説明する。第１図は、本発明の
一実施例の同期クロック発生手段のブロック図で、１は
同期位相比較手段、２はバースト位相比較手段、３は高
域通過フィルタ、４は切り替え手段、５はループフィル
タ、６は可変周波数発振手段、７は分周手段である。可
変周波数発振手段６において発生されたクロックは分周
手段７において分周され、内部水平同期信号と内部副搬
送波信号として同期位相比較手段１とバースト位相比較
手段２に供給される。同期位相比較手段１とバースト位
相比較手段２にはこの他に記録媒体より再生された映像
信号がＡ点からそれぞれ与えられる。バースト位相比較
手段２においては映像信号のバーストと内部副搬送波信
号との位相を比較してバースト位相差信号を出力する。
切り替え手段４は、Ｃ点から与えられるコントロール信
号に従って入力される２つの信号からどちらか一方を選
択して出力する。通常時には切り替え手段４はバースト
位相差信号を選択しており、ループフィルタ５を通して
バースト位相差信号に基づいて可変周波数発振手段６の
周波数が制御される。この結果、内部副搬送波信号と映
像信号のバーストの位相が一致するように制御がかか
り、可変周波数発振手段６の出力（Ｂ点）からは入力映
像信号に同期したクロックが得られる。この時、バース
ト位相差信号の直流値は０となる。一方、同期位相比較
手段１においては映像信号の水平同期信号と内部水平同
期信号の位相が比較され、同期位相差信号が出力されて
いる。もし、映像信号中のバーストと水平同期信号の位
相関係が、分周手段７で作られる内部副搬送波信号と内
部水平同期信号との位相関係と異なる場合、バースト位
相比較手段２を用いた時と同期位相比較手段１を用いた
時では位相同期点の違いが生じてしまう。従って、たと
えバースト位相差信号の直流値が０であっても，同期位
相差信号は位相関係の異なる分だけずれた直流値を持つ
ことになる。高域通過フィルタ３は同期位相差信号から
この直流値を除去してバースト位相差信号と同じ直流値
０の信号に直す働きをする。この状態で切り替え手段４
においてバースト位相差信号から高域通過フィルタ３の
出力へ切り換えても、ともに直流値は０であるから大き
な段差を生じる事なく安定な動作を続けることができ
る。ただし、この高域通過フィルタ３を含んだループは
直流的には制御がかかっていない状態であり、時間の経
過と共に次第に実際の位相誤差は蓄積されて行く。従っ
て、切り替え手段４が次にバースト位相差信号側に切り
換えた際には、それまで蓄積されていた位相誤差が現
れ、再度バーストの位相同期点まで引き戻さねばならな
くなる。通常、バーストを用いた位相比較手段はその位
相比較範囲が狭いので、蓄積される誤差が大きければ同
期外れを起こす場合もある。位相誤差の蓄積して行く速
さは高域通過フィルタの時定数によって左右されるの
で、実際に高域通過フィルタを通しての制御を継続しな
ければならない時間の長さに応じて時定数を十分長く選
ぶことが必要である。

次に切り替え手段４のコントロールについて、第２図及
び第３図，第４図，第５図を参照して説明する。第２図
は切り替え手段４のための切り替え制御信号を発生する
回路の一例のブロック図であり、８はバースト検出手
段、９は垂直同期検出手段、10は単安定マルチ、11はOR
ゲートである。また、第３図，第４図，第５図は第２図
の動作を説明するためのタイミング図である。第２図に
おいてＤ点からは映像信号が入力されている。バースト
検出手段８では映像信号中のバーストの有無もしくは欠
陥を検出する。具体的には、例えばバースト部分の振幅
を検出しその値が所定範囲内にあるかどうかをコンパレ
ータで比較するといった構成で実現できる。第３図はバ
ースト検出手段８の検出の様子を示したもので、（ａ）
に示した映像信号の２ライン目に破線で示した部分のよ
うにバースト信号がなかったり、３ライン目のように欠
陥により乱された部分を検出する。なお、同図中の英小
文字で示した信号は、第２図の同じ英大文字で示した点
での信号を表している。（ｂ）に示したように、検出出
力はバーストに異常が検出されてから、次に正常なバー
ストが検出されるまで“H"レベルを保つ。この信号は、
ORゲート11の他の２入力が“L"レベルとすればそのまま
出力に現れる。ORゲート11の出力は第１図のＣ点に接続
されて、切り替え手段４をコントロールする。この場
合、Ｃ点が“H"レベルのとき切り替え手段４は高域通過
フィルタの出力を選択するものとする。従って、バース
トがない、または欠陥が検出された場合には、切り替え
手段４は高域通過フィルタ３の出力を選択しバースト異
常の影響を防ぐことができる。

垂直同期検出手段９は第４図に示したように映像信号の
垂直同期信号を検出しその期間“H"レベルを出力する。
上記の場合と同様に“H"レベルの期間は切り替え手段４
は高域通過フィルタ３の出力を選択する。映像信号にお
いて垂直同期信号期間はバーストがない場合があり、こ
の期間はバースト位相差信号を用いることはできない。
上記のバースト検出手段８を用いればこの期間も切り替
え信号を得られるが、一般に再生装置においては他の回
路の制御のため垂直同期信号を使用する場合が多いので
垂直同期検出手段９としてはその為の回路を流用でき、
バースト検出を行うよりも簡便である。また、ビデオデ
ィスクのように垂直同期期間もバーストを記録したもの
もあるが、シンクチップのバーストはクランプやディジ
タル化する場合に必要なA/Dコンバータなどの影響によ
る波形歪を受け易く、バースト位相比較手段２の構成に
よっては正常な位相差信号が得られない場合がある。こ
の場合にも、垂直同期検出手段９を用いれば同期を安定
化できる。

また、再生装置において記録媒体の再生トラックを移動
するいわゆるトラックジャンプ動作を行った場合、ジャ
ンプ前後の再生トラックでは、例えば角速度一定（CA
V）で記録されたビデオディスクのように水平同期信号
は概ね揃っていても時間軸に多少のずれがあるのが常で
ある。このためジャンプ直前ではバースト位相差信号が
ほぼ０に整定していてもジャンプ直後ではずれに応じた
位相差を持つことになる。ずれが大きければバースト位
相比較手段２の位相比較範囲を超えて、同期すべきバー
スト位相を見失い、同期外れを起こす要因となる。従っ
て、この場合にも一旦高域通過フィルタを通した同期位
相差信号によってジャンプ前の同期点まで引き込んだ後
にバースト位相差信号に切り換えれば、同期外れを防ぐ
ことができる。具体的には再生トラックのジャンプを示
すトラックジャンプ信号が第２図Ｅ点から与えられ、こ
れを第５図（ａ）及び（ｂ）に示すように単安定マルチ
10によって所定時間引き延ばし、ORゲート11を通して切
り替え手段４に供給する。なお、ジャンプ信号としては
再生装置においてシステムコントロールを行う回路、マ
イコンなどからトラッキング制御回路に出力されるトラ
ックジャンプ指令を用いることができる。あるいは、再
生装置による読み出し位置がトラック上から外れたこと
を示す信号を用いてもよい。また、単安定マルチ10によ
る引き延ばし時間は上記した動作を行うためにループの
引き込みに要する時間に応じて決定される。

第６図には高域通過フィルタ３をディジタル回路で実現
する具体的な一構成例の回路図を示す。高域通過フィル
タ３を通した同期位相差信号を用いてループを動作し続
けると、さきに述べたように位相誤差が次第に蓄積する
という問題があったが、この構成はそうした問題を解決
したものである。第６図において、12は加算器、13はラ
ッチ、14は定数倍の演算器、15は減算器、16はNORゲー
ト、17はクロックパルス発生回路である。破線で囲った
部分18、すなわち加算器12とラッチ13は積分器を構成し
ており、NORゲート16を通してクロックパルス発生回路1
7より供給されるクロックパルスによってＫ点の信号を
積分する。この積分器18と演算器14と減算器15は全体と
して帰還型の高域通過フィルタを構成している。Ｊ点よ
り入力される同期位相差信号は初期状態として積分器18
の出力が０とすればそのままＫ点に出力されるが、同期
位相差信号に直流成分があれば積分器18はその成分を積
分し、演算器14の出力が同期位相差信号の直流値に等し
くなる、すなわちＫ点に出力される信号の直流値が０と
なった状態で整定する。このフィルタの時定数は供給す
るクロックパルスの周波数と演算器14のゲインで決ま
る。ここで、Ｉ点には第１図におけるＣ点と同一の信号
を供給することにすると、切り替え手段４がバースト位
相差信号を選択している期間はＩ点は“L"レベルであり
クロックパルスはNORゲートを通過するので、この回路
は高域通過フィルタとして動作する。この時、演算器14
の出力には同期位相差信号の低域成分、言い替えれば直
流分にほぼ等しい値が現れる。次に切り替え手段４が高
域通過フィルタ３の出力を選択している期間はＩ点は
“H"レベルとなりNORゲート16の出力は“L"レベルに固
定される。したがって積分器18にはクロックパルスが供
給されず、ラッチ13は切り替え手段４が切り替わる直前
の値を保持する状態となる。すなわち、演算器14の出力
は同期位相差信号の直流分にほぼ等しい値に固定され、
Ｋ点には同期位相差信号からその固定値が減算器15によ
って差し引かれたものが出力される。したがってこの状
態では高域通過フィルタ３は高域通過フィルタとしてで
はなく、単に一定値を差し引く動作をするので、先に述
べたような位相誤差が蓄積するといった問題は発生しな
い。なお、演算器14は定数倍を実現すれば良く、たとえ
ばビットシフトのみでもよい。また、クロックパルス発
生回路はこのフィルタのために独立して設ける必要は必
ずしもなく、例えば可変周波数発振手段６で発生した同
期クロックを分周したものでも良い。なお、第２図にお
いてはバースト検出手段８、垂直同期検出手段９、トラ
ックジャンプ信号をすべて使用する例を示したが、目的
に応じてこれらから必要なものだけを抜きだして使用し
てもよい。

また、高域通過フィルタは低域成分を除去するものであ
れば第６図に示した構成に限定されるものではない。回
路の実現方法はディジタルでもアナログでも良いし、ソ
フトウェア上で実現しても良い。構成も例えば同期位相
差信号から低域成分を抽出する低域通過フィルタとその
出力を同期位相差信号から差し引く減算器とで構成して
も良いし、より単純にCRによる高域通過フィルタでも良
い。

垂直同期検出手段は必ずしも映像信号から直接検出する
構成である必要はなく、例えば一旦分離した垂直同期信
号に同期して水平同期信号によってカウンタを動作させ
そのカウンタをデコードして必要な信号を発生するとい
った構成でも良い。

単安定マルチは、与えられるトラックジャンプ信号から
概略所定の期間切り替え手段を切り換えるためのタイミ
ングを発生するものであれば実現方法は特に問わない。
アナログ回路でも、ディジタル回路でも、ソフトウェア
上でも実現できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、バースト位相差信号と同
期位相差信号とを切り換える際に生ずる悪影響をなく
し、常に安定した同期クロックを発生する同期クロック
発生装置を実現することができる。また、トラックジャ
ンプ動作時など記録媒体の再生トラックを移動する際に
伴う不安定化、同期外れを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による同期クロック発生装置の一実施例
のブロック図、第２図は切り替え制御信号を発生する回
路の一例のブロック図、第３図から第５図は第２図を説
明するタイミング図、第６図は高域通過フィルタの一例
の回路図、第７図は従来の同期クロック発生装置のブロ
ック図である。 １……同期位相比較手段、２……バースト位相比較手
段、３……高域通過フィルタ、４……切り替え手段、５
……ループフィルタ、６……可変周波数発振手段、７…
…分周手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体より再生された映像信号の水平同
   期信号と内部水平同期信号との位相を比較して同期位相
   差信号を出力する同期位相比較手段と、前記映像信号の
   バースト信号と内部副搬送波信号との位相を比較してバ
   ースト位相差信号を出力するバースト位相比較手段と、
   前記同期位相差信号の直流成分を除去する高域通過フィ
   ルタと、前記バースト位相差信号と前記高域通過フィル
   タの出力とを切り換える切り換え手段と、前記切り換え
   手段の出力に周波数及び位相特性の補正を加えるループ
   フィルタと、前記ループフィルタの出力に応じた周波数
   のクロックを発生する可変周波数発振手段と、前記クロ
   ックを分周して前記内部水平同期信号と前記内部副搬送
   波信号をつくり前記同期位相比較手段と前記バースト位
   相比較手段に供給する分周手段とを具備し、前記高域通
   過フィルタは、前記同期位相差信号の低域成分を抽出す
   る低域通過フィルタと前記低域通過フィルタの出力値を
   保持する保持手段と前記同期位相差信号から前記保持手
   段の出力を差し引いて高域通過フィルタ出力とする減算
   手段とを備え、前記切り換え手段が前記高域通過フィル
   タの出力を選択している期間において前記保持手段は保
   持動作を行うことを特徴とする同期クロック発生装置。
2. 【請求項２】映像信号中のバースト信号の有無または欠
   陥を検出するバースト検出手段を備え、切り換え手段は
   前記バースト検出手段の出力に従ってバースト信号のな
   い期間またはバースト欠陥の期間は高域通過フィルタの
   出力を選択することを特徴とする請求項（１）記載の同
   期クロック発生装置。
3. 【請求項３】映像信号から垂直同期信号を検出する垂直
   同期分離手段を備え、切り換え手段は前記垂直同期分離
   手段の出力に従って垂直同期信号の期間は高域通過フィ
   ルタの出力を選択することを特徴とする請求項（１）記
   載の同期クロック発生装置。
4. 【請求項４】記録媒体の再生トラックのジャンプを示す
   トラックジャンプ信号を入力し、切り換え手段は前記ト
   ラックジャンプ信号に従ってトラックジャンプから所定
   の期間は高域通過フィルタの出力を選択することを特徴
   とする請求項（１）記載の同期クロック発生装置。