JPH1141624A - 信号処理装置及びクロック発生装置 - Google Patents

信号処理装置及びクロック発生装置

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JPH1141624A JP9197013A JP19701397A JPH1141624A JP H1141624 A JPH1141624 A JP H1141624A JP 9197013 A JP9197013 A JP 9197013A JP 19701397 A JP19701397 A JP 19701397A JP H1141624 A JPH1141624 A JP H1141624A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数種のビデオ信号を処理する際、各信号を
処理するブロックに対し効率的にクロックを供給する。 【解決手段】 信号処理装置は、ビデオ信号を処理する
装置であって、一定周波数の第1のクロックを発生する
手段と、第2のクロックを発生するクロック発生手段
と、前記入力ビデオ信号の位相変動量を検出する検出手
段と、前記第1のクロックと前記検出手段の出力とを選
択的に用いて前記クロック発生手段の発生動作を制御す
る制御手段とを備えて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は信号処理装置及びク
ロック発生装置に関し、特には、信号を処理するための
クロックの生成に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の装置として、従来より外部より
供給されるビデオ信号をデジタル化して磁気テープに対
して記録し、また、再生されたデジタルビデオ信号を外
部に出力するデジタルVTRが知られている。
【0003】このようなデジタルVTRにおいては、い
ままでのアナログVTRと同様、外部から供給されるア
ナログビデオ信号を記録再生することはもちろんのこ
と、デジタルビデオ信号も記録再生できることが望まし
い。
【0004】そして、外部より供給される様々なビデオ
信号を記録再生するため、ビデオ信号の入出力回路や信
号処理回路においては、互いに周波数の異なる複数のク
ロックが必要となる。
【0005】例えば、デジタルビデオ信号を入出力する
回路においては、入力デジタルビデオ信号に同期したク
ロックが必要となる。また、アナログビデオ信号を入出
力する回路では、入力ビデオ信号中の水平同期信号に同
期したクロックや、サブキャリア周波数の整数倍の周波
数のクロックが用いられることが多い。
【0006】更に、デジタルビデオ信号を圧縮・符号化
する回路においてもこれらのクロックとは異なるクロッ
クが用いられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、互いに動
作クロックが異なる複数の回路ブロックが混在した場
合、各ブロック間での信号の受け渡しのために各々FI
FO等の付加回路が必要となる上、信号相互のタイミン
グ制御など、システム設計が困難になる。
【0008】また、クロックの共通化を図ろうとする
と、デジタル信号処理系のクロックに合わせるとカラー
信号の変復調に多くの回路が必要となり、また、アナロ
グ信号処理系に合わせるとデジタル入出力ができないな
どの問題がある。
【0009】更に、1種類のかなり高い周波数のクロッ
クを用いてどのブロックにも適した周波数を選ぶ方法も
考えられるが、比較的低周波数でよいブロックにはオー
バースペックとなり、消費電力や回路規模が増大すると
いう問題がある。
【0010】本発明は前述の如き問題点を解決すること
を目的とする。
【0011】本発明の他の目的は、複数種のビデオ信号
を処理する際、各信号を処理するブロックに対し効率的
にクロックを供給する処にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、目的
を達成するため、本発明は、ビデオ信号を処理する装置
であって、一定周波数の第1のクロックを発生する手段
と、第2のクロックを発生するクロック発生手段と、前
記入力ビデオ信号の位相変動量を検出する検出手段と、
前記第1のクロックと前記検出手段の出力とを選択的に
用いて前記クロック発生手段の発生動作を制御する制御
手段とを備えて構成されている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて詳細に説明する。
【0014】図1は本発明を適用したデジタルVTRの
構成を示すブロック図である。
【0015】図において、1、2、3、4で示した破線
で囲まれたブロックはそれぞれ、CLK1,CLK2,
CLK3及びCLK4にしたがって動作するブロックで
ある。
【0016】まず、記録時の動作について説明する。
【0017】101は標準デジタルビデオ信号を処理す
るデジタルI/Fである。ここで、標準デジタルビデオ
信号とは、CCIR656あるいはSMPTE125M
に準拠した信号であり、輝度信号と色差信号とが時分割
多重されて伝送され、更に、同期信号もデータパターン
として多重された形で同時に伝送されるフォーマットで
ある(4:2:2フォーマットとも呼ぶ)。
【0018】本形態では、ブロック1には27MHzの
クロックCLK1を供給し、デジタルI/Fでは入力さ
れた標準デジタルビデオ信号を輝度信号と色差信号とに
分離すると共に、同期信号の検出処理が行われる。この
結果、輝度信号と色差信号とはそれぞれ13.5MHz
のレートでベースバンド処理回路107に出力される。
また、検出されたデジタル同期信号はクロック発生回路
110に出力される。
【0019】また、アナログ輝度信号は同期処理回路1
02に供給される。このアナログビデオ信号は放送局か
らの時間軸の正確な信号の他に、VTRやテレビゲーム
機といった装置から出力される時間軸の不安定な信号も
含まれる。
【0020】同期処理回路は入力されたアナログ輝度信
号中の水平同期信号を検出し、アナログ同期信号をクロ
ック発生回路110に出力すると共に、同期信号が取り
除かれたアナログ輝度信号をA/D,D/A103に出
力する。
【0021】A/D,D/A103を含むブロック2
は、本形態では、他の信号との接続を考えて入力アナロ
グ輝度信号のジッタに追従した13.5MHzのクロッ
クCLK2に従って動作し、A/D,D/A103はこ
のクロックCLK2に従ってアナログ輝度信号をデジタ
ル信号に変換してベースバンド処理回路107に出力す
る。ベースバンド処理回路107は水平方向、垂直方向
のフィルタリング処理等のラスタ形式のままで行える処
理を施す。
【0022】更に、アナログクロマ信号はA/D,D/
A104でデジタル信号に変換される。ブロック3に入
力されるアナログクロマ信号は色差信号をサブキャリア
で変調した信号であり、カラーエンコーダ/デコーダ1
05にてサブキャリアを再生してクロマ信号に乗算する
ことにより色差信号に変換する。
【0023】本形態では、これらA/D,D/A10
4、カラーエンコーダ/デコーダ105を含むブロック
3はサブキャリア周波数fscの4倍の周波数のクロック
CLK3に従って動作する。また、カラーエンコーダ/
デコーダ105は入力ビデオ信号中のカラーバースト信
号の位相誤差を検出し、位相誤差信号としてクロック発
生回路110に出力する。
【0024】本形態では、デコーダ/エンコーダ105
はカラー信号のデコード結果に基づいて位相誤差量を検
出する。即ち、色差信号B−Yとバースト信号とは周波
数が同じで位相が180度異なっており、また、他の成
分は含まないため、バースト信号の位相が正しい場合に
はバースト信号部分をデコードした結果R−Yの成分が
出てこないことになる。反対に、バースト信号の位相が
合っていない場合にはデコードした結果R−Y成分が出
てきてしまう。本形態では、バースト信号期間のデコー
ド結果中のR−Y成分の量を位相誤差信号として制御回
路204に出力している。
【0025】デコードされた色差信号はレート変換器1
06においてCLK3(4fsc)のレートからCLK2
(13.5MHz)のレートに変換されてベースバンド
処理回路107に出力される。CLK2とCLK3は近
い周波数なので一般的にレート変換を行うのは困難であ
るが、カラー信号の場合はクロック周波数に比べて信号
の帯域が十分に低いため、折り返し等の影響を受けず、
且つ、簡単な回路でレート変換を行うことができる。
【0026】以上の処理でベースバンド処理回路107
にはCLK3のレートですべての入力ビデオ信号が供給
されたことになる。
【0027】ベースバンド処理回路107はこれら入力
ビデオ信号に対して前述の如くフィルタリング処理等を
施して信号処理回路108に出力する。
【0028】信号処理回路108を含むブロック4は、
本形態では後述の如くより高速なクロックCLK4に従
って動作する。信号処理回路108はベースバンド処理
回路107より出力されたビデオ信号に対して周知のD
CT、可変長符号化等の処理を施してその情報量を圧縮
し、記録再生処理回路109に出力する。記録再生処理
回路109は圧縮されたビデオ信号をテープに記録す
る。
【0029】次に、再生時の動作について説明する。
【0030】記録再生回路109はテープからデジタル
ビデオ信号を再生し、信号処理回路108に出力する。
信号処理回路108は再生されたデジタルビデオ信号に
対して記録時と逆の処理を施して情報量を伸長し、ベー
スバンド処理回路107に出力する。
【0031】ベースバンド処理回路107は信号処理回
路108より供給されたビデオ信号に対して補間処理等
を施して出力する。
【0032】デジタルI/F101はベースバンド処理
回路107より供給されたビデオ信号を標準デジタルビ
デオ信号のフォーマットに変換して出力する。
【0033】また、A/D,D/A103はベースバン
ド処理回路107より出力されたデジタル輝度信号をC
LK2に従ってアナログ信号に変換して同期処理回路1
02に出力する。同期処理回路102はA/D,D/A
103より供給されたアナログ輝度信号に対して同期信
号を付加して出力する。
【0034】更に、レート変換器106はベースバンド
処理回路107より供給された色差信号のレートを今度
はCLK2からCLK3に変換し、カラーエンコーダ/
デコーダ105に出力する。カラーエンコーダ/デコー
ダ105はサブキャリアを用いて、再生時に後述の如く
高精度に周波数調整されたクロックCLK3に従って色
差信号を変調してデジタルクロマ信号を得、A/D,D
/A104に出力する。A/D,D/A104はデジタ
ルクロマ信号をアナログ信号に変換して出力する。
【0035】クロック発生回路110は前述の如き各ブ
ロックで用いられるクロックを発生する回路である。以
下、クロック発生回路110について詳細に説明する。
【0036】図2はクロック発生回路110の構成を示
す図である。
【0037】図において、発振器202はクリスタルを
用いて、安定で、且つ、可変でないクロックを発生す
る。この27MHzの安定なクロックはそのままCLK
1としてブロック1に供給され、標準デジタルビデオ信
号の入出力処理用のクロックとして用いられる。
【0038】また、発振器202からの安定なクロック
はN/2倍逓倍器205に供給され、ここで13.5M
HzのN倍(Nは整数)の周波数のクロックCLK4が
生成される。CLK4は図1に示した装置で用いられる
クロックの中で最も高速のクロックであり、信号処理回
路108を含むブロック4に供給される。
【0039】N/2逓倍器205からのクロックは、デ
ジタルPLL回路208に供給される。また、スイッチ
201は前述の如くデジタルI/F101で検出された
同期信号及び同期処理回路102で検出された水平同期
信号を選択的にデジタルPLL回路208に出力する。
デジタルPLL208は、スイッチ201より供給され
た、入力ビデオ信号の水平同期信号に応じて、N/2逓
倍器からのCLK4からCLK2を生成する。
【0040】即ち、デジタルPLL208は、スイッチ
201より供給される同期信号の変動に応じて、そのP
LL内の分周器の分周比を1/(N+1),1/N,1
/(1−N)の間で変更することにより、入力ビデオ信
号のジッタに追従した13.5MHzのクロックCLK
2を生成する。また、CLK2はCLK4を分周してい
るため、CLK2の立ち上がりエッジは常にCLK4の
立ち上がりエッジに揃っている。
【0041】また、アナログビデオ信号の記録時には、
スイッチ207はb側に接続し、カラーエンコーダ/デ
コーダ105より供給されたカラーバースト信号の位相
誤差信号を制御回路204に供給する。制御回路204
はスイッチ207より供給された位相誤差信号に基づい
て、VCXOよりなる4fSC発振器203を制御するた
めの制御信号を出力する。この結果、4fSC発振器20
3は入力信号のサブキャリアに位相同期した周波数4f
SCのクロックCLK3を生成する。
【0042】このカラー信号入力時のCLK3生成動作
を図3及び図4を用いて説明する。
【0043】図3は制御回路204の構成を示すブロッ
ク図であり、また、図4は図3の回路の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
【0044】図3の(a)は入力アナログビデオ信号の
様子を示しており、カラーエンコーダ/デコーダ105
からは(b)に示す位相誤差信号が得られる。図3にお
いて、制御回路ゲート信号生成回路303はカラーエン
コーダ/デコーダ105から位相誤差信号が出力されて
いる期間だけ図4(c)に示したゲート信号をPWM生
成回路301に出力する。即ち、カラーエンコーダ/デ
コーダ105では入力されたバースト信号のデコード結
果に基づいて位相誤差を検出するため、ゲート信号の期
間はバースト信号の入力タイミングよりもデコード及び
判別に要する時間だけ遅れる。PWM生成回路301は
このゲート信号によって指定されている期間中に入力さ
れる位相誤差信号に基づき、4fSC発振器203を制御
するための制御信号をPWM信号の形態でLPF302
に出力する。この様子を図4(d)に示す。
【0045】LPF302はPWM生成回路301より
出力された制御信号をフィルタリングし、低周波数成分
の信号として4fSC発振器203にフィードバックす
る。4fSC発振器203はLPF302より供給された
制御信号に基づいて内部のコンデンサの容量が変更さ
れ、その発振周波数が変化する。
【0046】最後に、アナログカラー信号の出力時にお
いては、前述の如くカラー信号を変調するために用いる
4fSCのクロックCLK3は非常に高い周波数精度が要
求される。
【0047】クロックCLK3発生用に用いた4fSC
振器203のVCXOは入力カラー信号のジッタに追従
させるため、ある程度周波数レンジに幅を持っている。
そのため、カラー信号の出力時においてVCXOを自走
周波数で発振させてCLK3を得ようとした場合、周波
数精度が不足して別途周波数調整用の回路が必要になっ
てしまう。
【0048】一方、発振器202は前述の通り安定かつ
高精度に調整された27MHzのクロックを発生してい
る。そこで、本形態では、この発振器202からの27
MHzのクロックを分周器206により分周した信号を
用いて制御回路204により発振器203を制御し、発
振器203を精度よく発振させている。なお、分周器2
06の分周比は、発振器203がもともと水平周期毎に
制御されるPLLであるので、分周出力が1水平周期ま
たはその整数倍になるように選んでいる。
【0049】このカラー信号出力時のCLK3の生成動
作を図4のタイミングチャートを用いて説明する。
【0050】図4の(e)は発振器202からの27M
Hzのクロックを分周器206にて分周した出力であ
る。図3におけるゲート信号生成回路303は、アナロ
グカラー信号の入力時と同じタイミング、即ち図4
(c)に示したタイミングでゲート信号を生成し、PW
M生成回路301に出力する。このゲート信号は水平同
期信号からのタイミングをカウントすることにより生成
可能である。また、分周器206の分周比は図4(c)
に示したゲート信号の期間内に1回だけ立ち上がりエッ
ジが発生する信号が得られるような値である。
【0051】PWM生成回路301は、ゲート信号期間
中に分周器206よりスイッチ207を介して入力され
た分周信号の立ち上がりエッジを利用して図4(f)の
如くPWM信号を生成し、LPF302に出力する。こ
のように、本形態ではゲート期間中に入力される分周信
号の立ち上がりエッジを利用してPWM信号を生成して
いるため、分周信号の位相変動に応じてPWM信号のデ
ューティ比を変えることができる。
【0052】PWM生成回路301より出力されたPW
M信号はアナログカラー信号の記録時と同様にフィルタ
処理されて低周波数成分となり、4fSC発振器203に
フィードバックされる。4fSC発振器203はLPF3
02からの制御信号に従って前述の如くその発振周波数
を変更する。
【0053】本形態では、このように、制御回路204
において4fSC発振器203の制御信号を生成する際、
D/A変換器ではなくPWM信号とLPFとを使ってい
るため、PWM信号を出力する端子は1ビットシリアル
端子であればよい。
【0054】以上説明したように、クロック発生回路1
10により各クロックが得られた。
【0055】ここで、各クロック相互の関係を整理する
と、CLK1は周波数が固定された安定なクロックであ
り、CLK4はCLK1と整数比の関係にあるためやは
り安定なクロックである。CLK2はマクロ的には入力
アナログ輝度信号に追従しているもののミクロ的にはC
LK4を分周したものであり、ジッタ等を含まない。C
LK3は入力アナログクロマ信号のサブキャリアにロッ
クしたクロックなので、CLK3を除いたクロックは周
波数は異なるものの全て同期しており、ジッタ等を含ま
ない安定したクロックであることがわかる。
【0056】従って、クロックが異なるブロック間での
相互の信号の受け渡しのために、FIFO等の付加回路
を必要とせず、直接受け渡すことが可能になる。
【0057】さらに、デジタルビデオ信号、アナログ輝
度信号及びアナログクロマ信号に対するフィルタリング
等の処理をベースバンド処理回路107において共通化
することが可能となる。
【0058】また、カラー信号の出力時には、精度よく
調整された発振器202からのクロックを用いて4fSC
発振器の発振周波数を制御しているため、クロック調整
用の付加回路を設けることなく変調に必要な高精度なク
ロックを得ることができる。
【0059】なお、前述の実施形態では、標準デジタル
ビデオ信号から分離した同期信号に従ってデジタルPL
L回路208の分周器分周比を変更していたが、標準デ
ジタルビデオ信号を入力する場合には、分周比を1/N
に固定してもよい。
【0060】また、前述の実施形態では、PWM信号を
用いて4fSC発振器を制御したが、D/A変換器を用い
て制御信号を生成してもよい。
【0061】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、一定
周波数のクロックを発生する発振k手段と、入力ビデオ
信号の位相変動検出結果とを選択的に用いて第2のクロ
ックの発生動作を制御しているので、比較的小規模な回
路でありながら、高精度なクロックを得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態としてのデジタルVTRの構
成を示す図である。
【図2】図1の装置におけるクロック発生回路の構成を
示す図である。
【図3】図2の回路における制御回路の構成を示す図で
ある。
【図4】図3の回路の動作を説明するためのタイミング
チャートである。
【符号の説明】
105 カラーエンコーダ/デコーダ 110 クロック発生回路

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ビデオ信号を処理する装置であって、 一定周波数の第1のクロックを発生する手段と、 第2のクロックを発生するクロック発生手段と、 前記入力ビデオ信号の位相変動量を検出する検出手段
    と、 前記第1のクロックと前記検出手段の出力とを選択的に
    用いて前記クロック発生手段の発生動作を制御する制御
    手段とを備える信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記第1のクロックを用いて第3のクロ
    ックを発生する手段と、前記第3のクロックを用いて第
    1のビデオ信号を処理する第1の処理手段を備えたこと
    を特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
  3. 【請求項3】 前記第2のクロックを用いて第2のビデ
    オ信号を処理する第2の信号処理手段を備えたことを特
    徴とする請求項2に記載の信号処理装置。
  4. 【請求項4】 前記第2のビデオ信号はサブキャリアに
    より変調されたクロマ信号を含み、前記第2の信号処理
    手段は前記第2のクロックに従って前記変調されたクロ
    マ信号を復調する復調手段を含むことを特徴とする請求
    項3に記載の信号処理装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の信号処理装置は前記第2のク
    ロックに従ってサブキャリアにより色差信号を変調する
    変調手段を含むことを特徴とする請求項4に記載の信号
    処理装置。
  6. 【請求項6】 前記制御手段は前記第2の信号処理手段
    が前記復調手段により前記クロマ信号を復調する場合に
    は前記検出手段の出力を用いて前記クロック発生手段を
    制御し、前記第2の信号処理手段が前記変調手段により
    前記色差信号を変調する場合には前記第1のクロックを
    用いて前記クロック発生手段を制御することを特徴とす
    る請求項5に記載の信号処理装置。
  7. 【請求項7】 前記検出手段は前記復調手段の復調結果
    に基づいて前記位相変動量を検出することを特徴とする
    請求項3に記載の信号処理装置。
  8. 【請求項8】 前記第1のクロックに従ってビデオ信号
    を処理する第3の信号処理手段を備えたことを特徴とす
    る請求項2に記載の信号処理装置。
  9. 【請求項9】 前記第2の変換手段は更に、前記第2の
    クロックに従って前記第2のデジタルビデオ信号をアナ
    ログ信号に変換することを特徴とする請求項8に記載の
    信号処理装置。
  10. 【請求項10】 第1のアナログビデオ信号を前記第3
    のクロックに従ってデジタル信号に変換する第1の変換
    手段と、前記入力ビデオ信号としての第2のアナログビ
    デオ信号を前記第2のクロックに従ってデジタル信号に
    変換する第2の変換手段とを備えたことを特徴とする請
    求項1に記載の信号処理装置。
  11. 【請求項11】 前記制御手段は、前記変換手段が前記
    第2のアナログビデオ信号をデジタル信号に変換する場
    合には前記検出手段の出力を用いて前記クロック発生手
    段を制御し、前記変換手段が前記第2のデジタルビデオ
    信号をアナログ信号に変換する場合には前記第1のクロ
    ックを用いて前記クロック発生手段を制御することを特
    徴とする請求項10に記載の信号処理装置。
  12. 【請求項12】 一定周波数の第1のクロックを発生す
    る手段と、 第2のクロックを発生するクロック発生手段と、 入力信号の位相変動量を検出する検出手段と、 前記第1のクロックと前記検出手段の出力とを選択的に
    用いて前記クロック発生手段の発生動作を制御する制御
    手段とを備えるクロック発生装置。
  13. 【請求項13】 前記制御手段は前記第1のクロックと
    前記検出手段の出力とを選択的に用いて前記第2のクロ
    ックの周波数を変更するべく前記クロック発生手段を制
    御することを特徴とする請求項12に記載のクロック発
    生装置。
  14. 【請求項14】 前記制御手段は前記第1のクロックと
    前記検出手段の出力とを選択的に用いてPWM信号を生
    成するPWM信号生成手段を有し、前記PWM信号を用
    いて前記クロック発生手段を制御することを特徴とする
    請求項13に記載のクロック発生装置。
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