JPH09153798A - 可変周波数発生装置及びビデオ信号処理装置 - Google Patents

可変周波数発生装置及びビデオ信号処理装置

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JPH09153798A
JPH09153798A JP7311416A JP31141695A JPH09153798A JP H09153798 A JPH09153798 A JP H09153798A JP 7311416 A JP7311416 A JP 7311416A JP 31141695 A JP31141695 A JP 31141695A JP H09153798 A JPH09153798 A JP H09153798A
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frequency
variable
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crystal oscillator
phase
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JP7311416A
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Fumiaki Saga
文明 嵯峨
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  • Synchronizing For Television (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 2種類のサンプリング周波数を正確に発生さ
せることができる可変周波数発生装置、及びこの可変周
波数発生装置からのサンプリング周波数を用いるビデオ
信号処理装置を提供する。 【解決手段】 水平同期分離回路11で輝度信号Yから
分離された水平同期周波数fhsyncの位相と、分周器7
から出力される出力信号の位相との比較結果である誤差
信号を、制御電圧VcontとしてVCXO4又はVCXO
5に入力して、サンプリング周波数fr1又はf2を出力
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の周波数を発
生する可変周波数発生装置、及びこの可変周波数発生装
置からの周波数を用いてビデオ信号を処理するビデオ信
号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からのカラーテレビジョン放送に用
いられている信号方式には、NTSC方式やPAL方式
等があり、どちらの信号方式においても、輝度信号Yの
スペクトルに、2つの色差信号R−Y、B−Y(あるい
はI、Q信号)を周波数インタリーブして多重化した複
合カラーテレビジョン信号を用いる。この複合カラーテ
レビジョン信号は、コンポジット信号と呼ばれる。ま
た、コンポジット信号の輝度信号と色差信号とを分離し
て得られる信号は、コンポーネント信号と呼ばれる。
【0003】従来のカラーテレビジョン放送信号を用い
るカラーテレビジョンに対して、現在、高画質な画像を
得ることができるHDTV(High Definition TV)、い
わゆるハイビジョンが実現されている。このハイビジョ
ンに用いられるハイビジョン放送信号は、MUSE(Mu
ltiple Sub-Nyquist-Sampling Encoding)と呼ばれる伝
送方式で、衛星放送のチャンネルを利用して伝送される
ものである。ハイビジョン放送信号は、色差信号と輝度
信号とが時分割多重されているが、混合は行われていな
いので、従来のカラーテレビジョン放送用のコンポーネ
ント信号と同様の信号となる。
【0004】また、テレビジョンの規格であるSMPT
E(Society of Motion Picture and Television Engin
eerings)においては、ハイビジョンの画面のアスペク
ト比は16:9、1フレームの走査線の数は1125
本、フィールド周波数は60.00Hz又は59.94
Hzの2種類であることが定められている。また、映像
信号には、R(赤)、G(緑)、B(青)の原信号、又
は輝度信号Yと2つの色差信号R−Y、B−Yとから成
るアナログコンポーネント信号を用いている。1ライン
に対するサンプル数は、輝度信号Yは2200本、2つ
の色差信号R−Y、B−Yはそれぞれ1100本であ
る。
【0005】よって、2種類のフィールド周波数に対応
するサンプリング周波数も、それぞれ 74.25000MHz(=60.00/2x1125x2200) 74.17582MHz(=(60.00/1.001)x(1/2)x1125x
2200)の2種類となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ハイビジョ
ン放送信号のサンプリング周波数は、上述のように2種
類であるため、この2種類のサンプリング周波数を正確
に発生させることが望まれている。これらの正確なサン
プリング周波数を用いることにより、ハイビジョン放送
信号の処理を正確に行うことができる。
【0007】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、2種
類のサンプリング周波数を正確に発生させることができ
る可変周波数発生装置、及びこの可変周波数発生装置か
らのサンプリング周波数を用いるビデオ信号処理装置を
提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る可変周波数
発生装置は、異なる所定の中心周波数を持つ周波数範囲
の周波数を発生する第1の周波数可変水晶発振器と第2
の周波数可変水晶発振器とを切り換えて信号を出力する
と共に、上記出力信号を分周した信号の位相と入力信号
の位相とを比較し、この比較結果を上記第1の周波数可
変水晶発振器又は上記第2の周波数可変水晶発振器に入
力する。
【0009】また、本発明に係るビデオ信号処理装置
は、異なる所定の中心周波数を持つ周波数範囲の周波数
を発生する第1の周波数可変水晶発振器と第2の周波数
可変水晶発振器とが切り換えられて出力された信号を分
周した信号の位相と、輝度信号から分離した水平同期周
波数の位相とを比較した結果を、上記第1の周波数可変
水晶発振器又は上記第2の周波数可変水晶発振器に入力
して得られる出力信号を用いて、上記輝度信号をディジ
タル信号に変換し、また、上記得られる出力信号を1/
2に分周した出力信号を用いて、2つの色差信号をディ
ジタル信号に変換する。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0011】図1には、本発明に係る可変周波数発生装
置の実施の形態の概略的な構成を示す。
【0012】この可変周波数発生装置は、所定の中心周
波数を持つ周波数範囲の周波数を発生する第1の周波数
可変水晶発振器であるVCXO4と、上記VCXO4と
は異なる中心周波数を持つ周波数範囲の周波数を発生す
る第2の周波数可変水晶発振器であるVCXO5と、上
記VCXO4又は上記VCXO5からの出力信号を切り
換えて出力する切換手段である切換器6と、上記切換器
6からの出力信号を分周する分周手段である分周器7
と、上記分周器7からの出力信号の位相と入力信号の位
相とを比較し、この比較結果を可変周波数制御信号とし
て上記VCXO4又は上記VCXO5に入力する位相比
較手段である位相比較器1とを備えて成る。
【0013】尚、上記可変周波数制御信号とは、後述す
る制御電圧Vcontである。
【0014】また、上記切換器6に連動して上記可変周
波数制御信号を切り換え、上記VCXO4又は上記VC
XO5に入力する制御信号切換手段である切換器3を備
える。
【0015】ここで、本発明に係る可変周波数発生装置
の実施の形態について詳細に説明する前に、周波数可変
水晶発振器、即ち電圧制御型水晶発振器である、いわゆ
るVCXO(voltage-controlled crystal oscillato
r)を用いて、所望の周波数を取り出す場合について説
明する。
【0016】この場合には、VCXOから出力される周
波数を非線形素子に加えて高調波を発生させ、所望の周
波数を出力させる。このときには、選択性の良いフィル
タが必要となる。また、逓倍数が多くなるに従って出力
成分が小さくなるので、この小さくなった成分を増幅す
るアンプが必要となる。
【0017】これにより、周波数発生装置の構成は大き
くなり、消費電力が増大する。また、原理的には、高調
波成分を取り出しているので、良好な信号対妨害電力比
いわゆるD/U(Desire/Undesire)比を得ることが難
しい。さらに、VCXOから出力される周波数の可変範
囲は約100ppmである。上述したように、ハイビジ
ョン放送信号に用いられる2つのサンプリング周波数の
周波数差は約1000ppmであるので、VCXOを1
つだけ用いたのでは、2種類のサンプリング周波数を発
生させることができない。
【0018】一方、電圧制御型発振器いわゆるVCO
(voltage-controlled oscillator)を用いることによ
り、小型で小電力化な周波数発生装置を実現することが
できるが、この一般的なVCOの制御電圧対可変周波数
いわゆる電圧感度は数MHz/Vであり、VCXOの電
圧感度は数十KHz/Vである。即ち、一般的なVCO
の電圧感度は、VCXOの電圧感度に比較して数倍〜数
十倍の大きさであるので、VCOの出力にはフェーズノ
イズが多い。よって、VCOを用いる場合には、ループ
帯域幅より離れた周波数で、発振の立ち上がりが生じな
いような設計、又は、ループの外部で立ち上がった発振
周波数をループの内部に確実に引き込むような設計をす
る必要がある。従って、周波数発生装置の構成は大きく
なり、設計に時間がかかることになる。
【0019】上述の問題点を解決するために、図1の可
変周波数発生装置は、VCXOを2つ用いて構成され
る。
【0020】先ず、図1の水平同期分離回路11で、入
力端子31から入力されるアナログコンポーネント信号
の輝度信号Yから水平同期周波数fhsyncの成分が分離
される。
【0021】アナログコンポーネント信号の輝度信号Y
に含まれる水平同期周波数fhsyncは、2種類のフィー
ルド周波数に対応して、 33.750kHz(=60.00/2x1125) 33.716284kHz(=(60.00/1.001)/2x1125) の2種類となる。この2種類の水平同期周波数fhsync
の内のどちらかの水平同期周波数fhsyncが、PLL回
路10に入力される。
【0022】このPLL回路10に入力される2種類の
水平同期周波数fhsyncの間には、約1000ppmの
周波数差がある。従って、PLL回路10では、2つの
VCXO4、5から発振される周波数を用いることによ
り、2種類の水平同期周波数fhsyncにフェーズロック
することができる。
【0023】入力される水平同期周波数fhsyncは、P
LL回路10の位相比較器1を介してループフィルタ2
でフィルタリングされる。このループフィルタ2からの
制御電圧Vcontは、切換器3に送られる。
【0024】ここで、切換器3、6には、手動又は自動
で切り換えられる切換制御信号が、入力端子30から入
力される。切換器3、6では、この切換制御信号に基づ
いて、端子a−a’側、又は端子b−b’側のどちらか
一方に切換接続される。これにより、制御電圧V
contは、切換器3を介して、VCXO4又はVCXO5
に入力される。
【0025】このVCXO4は、中心周波数Cfr1
74.2500MHzである、所定の帯域の周波数fr
1を発振し、VCXO5は、中心周波数Cfr2が74.
1758MHzである、所定の帯域の周波数fr2を発
振するものである。即ち、VCXO4からはサンプリン
グ周波数fr1が出力され、VCXO5からはサンプリ
ング周波数fr2がされる。
【0026】この制御電圧Vcontとサンプリング周波数
fr1、fr2との関係を図2に示す。この図2におい
て、制御電圧Vcontが範囲Δvで変化するときには、サ
ンプリング周波数fr1の変化の範囲はΔfr1となり、
サンプリング周波数fr2の変化の範囲はΔfr2とな
る。
【0027】出力されるサンプリング周波数fr1又は
サンプリング周波数fr2は、切換接続された切換器6
の端子a’又は端子b’を介して、出力端子32からサ
ンプリング周波数fsmplとして出力される。
【0028】また、サンプリング周波数fsmplは、1/
Nの分周器7で1/Nに分周される。この分周された周
波数の位相は、位相比較器1で、入力される水平同期信
号の位相と比較される。この位相比較による誤差信号
は、ループフィルタ2を介し、制御電圧VcontとしてV
CXO4又はVCXO5に送られる。これにより、VC
XO4又はVCXO5からは、所望の位相のサンプリン
グ周波数fsmplを得る。
【0029】ここで、位相比較器1で比較される水平同
期周波数fhsyncの位相をθhsync、サンプリング周波数
smplの位相をθsmplとすると、 θhsync=θsmpl/N ・・・(1) となる。
【0030】また、(1)式を周波数成分で表し、サン
プリング周波数fsmplを求めると、 2πfhsync=2πfsmpl/N fsmpl=fhsync×N ・・・(2) の関係が成り立つ。
【0031】具体的には、Nの値を2200とすると、
33.750kHz又は33.716284kHzの2
種類の水平同期周波数fhsyncに対応する、74.25
000MHz又は74.17582MHzのサンプリン
グ周波数fsmplを得ることができる。
【0032】図3には、図1の可変周波数発生装置を備
える、本発明に係るビデオ信号処理装置の実施の形態の
概略的な構成を示す。
【0033】このビデオ信号処理装置は、輝度信号及び
2つの色差信号から成るアナログコンポーネント信号の
内の輝度信号から水平同期周波数を分離する信号分離手
段である水平同期分離回路11と、この同期分離回路1
1からの水平同期周波数に基づくサンプリング周波数を
出力する上記可変周波数発生装置と、上記サンプリング
周波数を用いて、上記輝度信号をディジタル信号に変換
する手段であるA/D(アナログ/ディジタル)変換器
12と、上記A/D変換器12からの出力信号を1/2
に分周して出力する手段である1/2分周器13と、上
記分周された出力信号を用いて、上記2つの色差信号を
ディジタル信号に変換する手段であるA/D変換器1
4、15とを備えて成る。
【0034】図3の水平同期同期分離回路11では、入
力端子33から入力される、ハイビジョン放送信号の輝
度信号Yから水平同期周波数fhsyncが分離される。こ
の水平同期周波数fhsyncはPLL回路10に入力され
る。PLL回路10では、入力される水平同期周波数f
hsyncに応じたサンプリング周波数fsmplが発生されて
出力される。このサンプリング周波数fsmplは、A/D
変換器12及び1/2分周器13に送られる。
【0035】A/D変換器12では、上記輝度信号Y
が、上記サンプリング周波数fsmplに基づいて、ディジ
タル信号に変換、即ち量子化される。これにより、10
ビットの輝度信号Yのデータが、出力端子36から出力
される。
【0036】また、1/2分周器13では、サンプリン
グ周波数fsmplが1/2に分周される。このサンプリン
グ周波数fsmplの1/2の分周出力は、A/D変換器1
4、15に送られる。このA/D変換器14では、入力
端子34から入力される色差信号R−Yが、上記サンプ
リング周波数fsmplの1/2の分周出力に基づいて量子
化され、10ビットの色差信号R−Yのデータが出力端
子37から出力される。また、A/D変換器15では、
入力端子35から入力される色差信号B−Yが、上記サ
ンプリング周波数fsmplの1/2の分周出力に基づいて
量子化され、10ビットの色差信号B−Yのデータが出
力端子38から出力される。
【0037】図4には、図1の可変周波数発生装置を用
いたディジタル信号処理装置の概略的な構成を示す。
【0038】図4の水平同期同期分離回路11でも、ハ
イビジョン放送信号の輝度信号Yから水平同期周波数f
hsyncが分離され、この水平同期周波数fhsyncはPLL
回路10に入力される。PLL回路10では、入力され
る水平同期周波数fhsyncに応じたサンプリング周波数
smplが発生されて出力される。このサンプリング周波
数fsmplは、ディジタル信号処理回路20の端子CLK
inに送られる。このディジタル信号処理回路20に
は、輝度信号Y及び2つの色差信号R−Y、B−Yの各
10ビットのディジタルデータが送られている。ディジ
タル信号処理回路20では、これらのディジタルデータ
が、上記サンプリング周波数fsmplに基づいて信号処理
される。
【0039】尚、上記VCXO4の中心周波数及びVC
XO5の中心周波数は、切換制御信号によって切換選択
されるので、VCXO4及びVCXO5は、上述した中
心周波数の値とは逆の値をもつようにしてもよい。
【0040】
【発明の効果】以上の説明からも明かなように、本発明
に係る可変周波数発生装置は、異なる所定の中心周波数
を持つ周波数範囲の周波数を発生する第1の周波数可変
水晶発振器と第2の周波数可変水晶発振器とを切り換え
て信号を出力すると共に、上記出力信号を分周した信号
の位相と入力信号の位相とを比較し、この比較結果を上
記第1の周波数可変水晶発振器又は上記第2の周波数可
変水晶発振器に入力することにより、小型の構成で、2
種類のサンプリング周波数を、正確、かつ、容易に発生
することができる。
【0041】また、本発明に係るビデオ信号処理装置
は、異なる所定の中心周波数を持つ周波数範囲の周波数
を発生する第1の周波数可変水晶発振器と第2の周波数
可変水晶発振器とが切り換えられて出力された信号を分
周した信号の位相と、輝度信号から分離した水平同期周
波数の位相とを比較した結果を、上記第1の周波数可変
水晶発振器又は上記第2の周波数可変水晶発振器に入力
して得られる出力信号を用いて、上記輝度信号をディジ
タル信号に変換し、また、上記得られる出力信号を1/
2に分周した出力信号を用いて、2つの色差信号をディ
ジタル信号に変換することにより、2種類の正確なサン
プリング周波数を用いて、アナログコンポーネント信号
の処理を行うことができる。これにより、2種類のサン
プリング周波数を使用するディジタル信号処理システム
を簡易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可変周波数発生装置の実施の形態
の概略的な構成図である。
【図2】制御電圧とVCXO出力周波数との関係を示す
図である。
【図3】本発明に係るビデオ信号処理装置の実施の形態
の概略的な構成図である。
【図4】ディジタル信号処理装置の概略的な構成図であ
る。
【符号の説明】
1 位相比較器 2 ループフィルタ 3、6 切換器 4、5 VCXO 7 分周器 10 PLL回路 11 水平同期分離回路 13 1/2分周器 12、14、15 A/D変換器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の中心周波数を持つ周波数範囲の周
    波数を発生する第1の周波数可変水晶発振器と、 上記第1の周波数可変水晶発振器とは異なる中心周波数
    を持つ周波数範囲の周波数を発生する第2の周波数可変
    水晶発振器と、 上記第1の周波数可変水晶発振器又は上記第2の周波数
    可変水晶発振器からの出力信号を切り換えて出力する切
    換手段と、 上記切換手段からの出力信号を分周する分周手段と、 上記分周手段からの出力信号の位相と入力信号の位相と
    を比較し、この比較結果を可変周波数制御信号として上
    記第1の周波数可変水晶発振器又は上記第2の周波数可
    変水晶発振器に入力する位相比較手段とを備えて成るこ
    とを特徴とする可変周波数発生装置。
  2. 【請求項2】 上記切換手段に連動して上記可変周波数
    制御信号を切り換え、上記第1の周波数可変水晶発振器
    又は上記第2の周波数可変水晶発振器に入力する制御信
    号切換手段を備えることを特徴とする請求項1記載の可
    変周波数発生装置。
  3. 【請求項3】 輝度信号及び2つの色差信号から成るア
    ナログコンポーネント信号の内の輝度信号から水平同期
    周波数を分離する信号分離手段と、 所定の中心周波数を持つ周波数範囲の周波数を発生する
    第1の周波数可変水晶発振器と、 上記第1の周波数可変水晶発振器とは異なる中心周波数
    を持つ周波数範囲の周波数を発生する第2の周波数可変
    水晶発振器と、 上記第1の周波数可変水晶発振器又は上記第2の周波数
    可変水晶発振器からの出力信号を切り換えて出力する切
    換手段と、 上記切換手段からの出力信号を分周する分周手段と、 上記分周手段からの出力信号の位相と上記信号分離手段
    からの水平同期周波数の位相とを比較し、この比較結果
    を可変周波数制御信号として上記第1の周波数可変水晶
    発振器又は上記第2の周波数可変水晶発振器に入力する
    位相比較手段と、 上記切換手段からの出力信号を用いて、上記輝度信号を
    ディジタル信号に変換する手段と、 上記切換手段からの出力信号を1/2に分周して出力す
    る手段と、 上記分周された出力信号を用いて、上記2つの色差信号
    をディジタル信号に変換する手段とを備えて成ることを
    特徴とするビデオ信号処理装置。
JP7311416A 1995-11-29 1995-11-29 可変周波数発生装置及びビデオ信号処理装置 Withdrawn JPH09153798A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011109327A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Canon Inc 信号処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011109327A (ja) * 2009-11-16 2011-06-02 Canon Inc 信号処理装置

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