JPS63286091A - Pll回路の制御方法 - Google Patents

Pll回路の制御方法

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JPS63286091A
JPS63286091A JP62121842A JP12184287A JPS63286091A JP S63286091 A JPS63286091 A JP S63286091A JP 62121842 A JP62121842 A JP 62121842A JP 12184287 A JP12184287 A JP 12184287A JP S63286091 A JPS63286091 A JP S63286091A
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JP62121842A
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Yoshiaki Moriyama
義明 守山
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

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】 1丘丘1 本発明は、PLL−回路の制御方法に関し、特に再生映
像信号に同期したり0ツクを発生するPLL回路の制御
方法に関するものである。
1且且韮 ビデオディスクプレーヤ、VTRなどの映像信号再生装
置では、装置内で発生される基準水平同期信号を基準と
してスピンドルモータなどの回転系を制御する構成とな
っているので、記録媒体から得られる再生映像信号はジ
ッタ(時間軸変動)を含むものの、平均的には基準水平
同期信号に同期している。したがって、再生映像信号に
同期したクロックを発生するPLL回路を再生映像信号
に同期させる前に基準水平同期信号に同期させておけば
、再生映像信号への同期引込みが容易になり短時間で確
実に引き込めることになる。また、映像信号を安定に再
生しているときは、再生水平同期信号よりもカラーバー
スト信号の方が位相誤差を高精度で検出できるので、P
LL回路をカラーバースト信号に対して同期させるのが
良い。
しかし、PLL回路がカラーバースト信号に同期した状
態であっても、再生映像信号の垂直ブランキング期間、
映像信号再生装置がトラックジャンプを行なった直後、
映像信号再生装置のサーチ期間又は再生映像信号中にカ
ラーバースト信号が存在しない期間では、同期の対象が
カラーバースト信号では同期を維持できなく、再生映像
信号に対する同期が乱れることになる。
l旦夏盟1 本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、カラーバ
ースト信号に対する同期の維持が難しい状態でも再生映
像信号に対する同期の乱れを生じることのないPLL回
路の制御方法を提供することを目的とする。
本発明によるPLL回路の制御方法は、記録媒体から得
られた水平同期信号及びカラーバースト信号を含む再生
映像信号に同期したクロックを発生するPLL回路にお
いて、同期の対象として再生水平同期信号を選択し、こ
の再生水平同期信号に同期した状態で同期の対象をカラ
ーバースト信号へ切り換えるようにし、その切換えの際
又はカラーバースト信号に同期した状態において、再生
映像信号の垂直ブランキング期間、映像信号再生装置が
トラックジャンプを行なった直後、映像信号再生装置の
サーチ期間又は再生映像信号中にカラーバースト信号が
存在しない期間では、同期の対象を再生水平同期信号へ
切り換えることを特徴としている。
支−立−l 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。
第1図は本発明に係るPLL回路を有する、例えば信号
処理をディジタル的に行なう構成の映像信号再生装置の
ブロック図である。図において、ビデオディスクなどの
記録媒体から読み取られたFM映像信号は、アナログL
PF (ローパスフィルタ)1を介してA/D変換器2
に供給される。
LPFIはA/D変換における折り返しひずみを除去す
るためのものである。A/D変換器2から出力されるデ
ィジタル化FM映像信号は、ディジタルBPF (バン
ドパスフィルタ)3に供給される。このディジタルBP
F3は、FM音声信号をも含むA/D変検変力出力映像
信号の検波に必要な成分のみを抽出して次段のFM検波
回路4に供給する。FM検波回路4としては、例えば、
本出願人により特願昭59−262481号にて提案さ
れた構成のものを用い得る。FM検波回路4の検波出力
はビデオLPF5において映像信号のベースバンド成分
のみが抽出される。
映像信号のドロップアウトを検出するためのドロップア
ウト検出回路6が設けられている。このドロップアウト
検出回路6は例えばレベルコンパレータ構成となってお
り、FM検波回路4におけるディジタル化FM映像信号
のエンベロープ成分の2乗信号の信号レベルが所定値以
下になったことを検出してドロップアウト検出信号を出
力する。
ビデオLPF5を通過したディジタル化映像信号はドロ
ップアウト補正回路7及び信号分離回路8に供給される
。ドロップアウト補正回路7はドロップアウト検出回路
6から供給されるドロップアウト検出信号に応答してド
ロップアウトの補正を行なう。
信号分離回路8はディジタル化映像信号中に含まれる水
平同期信号やカラーバースト信号などの信号を分離して
PLL回路9に供給する。PLL回路9は再生映像信号
に同期したクロックを発生するものであり、その同期の
対象として信号分離回路8からの再生水平同期信号、カ
ラーバースト信号及び基準信号発生回路10からの基準
水平同期信号の3信号が入力され、これら信号に基づい
て4fsc (fscは色副搬送波周波数)及び4N+
 fsc (N+は2以上の整数で、例えば3)のクロ
ックを発生する。この4fsc及び4N+fscのクロ
ックはディジタル信号処理のためのクロックとして用い
られ、A/D変換器2のサンプリングクロック及びビデ
オLPF5までの信号処理のクロックを4N+ fsc
とし、ビデオLPF5の出力から4fscのクロックに
ダウンサンプリングする。また、信号分離回路8では、
4fSCのクロックを再生水平同期信号及びカラーバー
スト信号のサンプリングクロックとする。
ドロップアウト補正回路7から出力されるディジタル化
映像信号はPLL回路9で発生される4f’scのクロ
ックによってバッファメモリ11に書き込まれる。この
バッフ7メモリ11からのデータの読出しは、基準信号
発生回路10で発生される4fscの基準クロックによ
ってなされる。
このように、再生映像信号とは関係のない安定した基準
クロックによってバッフ7メモリ11からのデータの読
出しを行なうことにより、再生映像信号のジッタを吸収
することができるのである。
バッファメモリ11から読み出されたディジタル化映像
信号はD/A変換器12でアナログ化されて再生映像出
力となる。
第2図は本発明の制御方法が適用されるPLL回路9の
具体的な構成を示すブロック図である。
同図において、信号分離回路8で再生映像信号から分離
された再生水平同期信号(PB旧及び基準信号発生回路
10で発生された基準水平同期信号(REFH)は、P
LLコントロール回路20によって切換え制御されるセ
゛レクタ21の2人力となる。
セレクタ21によって選択された再生水平同期信号又は
基準水平同期信号はコントロール回路20に供給される
と共に第1の位相比較器22の一人力となる。位相比較
器22の比較出力はコントロール回路20に供給される
と共に加算器23及びセレクタ24の各−人力となる。
セレクタ24はコントロール回路20によって切換え制
御される。
このセレクタ24の選択出力はリミッタ25に供給され
る。リミッタ25は入力信号に対する振幅制限動作を選
択的に行なう構成となっており、その選択制御はコント
ロール回路20によって行なわれる。リミッタ25の出
力はセレクタ26の一人力となる。
一方、信号分離回路8で再生映像信号から分離されたカ
ラーバースト信号(CB>は第2の位相比較器27の一
人力となる。この位相比較器27の比較出力はコントロ
ール回路20に供給されると共にセレクタ26の他人力
となる。セレクタ26はコントロール回路20によって
切換え制御される。このセレクタ26の選択出力はPL
Lのループ特性を決めるためのループフィルタ28に供
給される。ループフィルタ28は所望の特性を実現する
ように構成されたディジタルフィルタであり、その出力
はD/A変換器29でアナログ電圧に変換されてVCO
(電圧制御発振器)30の制御電圧となる。VCO30
はD/A変換器29の出力電圧により発振周波数が制御
され、その出力は本回路のマスタークロックfMとなる
と共に、Ni分周器31を経由してN2分周器32とN
3分周器33とコントロール回路20に供給される。N
2分周器32の出力は位相比較器22の他人力となり、
またN3分周器33の出力は位相比較器27の他人力と
なっており、以上によりPLLが形成されている。
N1分周器31はマスタークロックfMを再生水平同期
信号及びカラーバースト信号のサンプリングクロック4
fscまで分周するためものであり、例えばfM=16
fscとした場合N1=4となる。N2分周器32はN
1分周器31の出力(fM/N+)を水平走査周波数f
Hまで分周するためのものであり、NTSC方式ではN
2=910となる。N3分周器33はN1分周器31の
出力(fM/N+>を色副搬送波周波数fscまで分周
するためのものであり、fM/N+=4fscのとき、
N5=4となる。
PLLコントロール回路20はフリツプフロツプとP 
L A (Proorammable Logic A
rray)の組合せ、あるいはマイクロコンピュータな
どにより構成され、電源投入時などに発せられる初期リ
セット信号(IR8T)、垂直ブランキング期間である
ことを示す垂直ブランキング信号(VBLに)、サーチ
あるいはビジュアル・スキャン中であることを示すスキ
ャン信号(SCAM) 、静止画などの特殊再生におい
て隣接トラックにジャンプしたことを示すジャンプ信号
(JUMP )などを制御信号とし、セレクタ21,2
4.26の切換え、リミッタ25の振幅制限動作の選択
、ループフィルタ28の初期状態へのセット、分周器3
2.33のリセットなどの制御を行なう。なお、ループ
フィルタ28の初期状態へのセットは、ケイジタルフ・
イルタ内の各レジスタが所定値に設定されることによっ
て行なわれる。
次に、PLLコントロール回路20によって実行される
本発明による制御方法の手順について、第3図のフロー
チャートに沿って説明する。
電源投入時や映像信号が入力されていないときは、PL
Lコントロール回路20は初期リセット信号<IR3T
)などの制御信号により、セレクタ21をa側として基
準水平同期信号を選択し、セレクタ24をa側として位
相比較器22の比較出力を選択し、リミッタ25を振幅
制限状態とせずにスルーとし、セレクタ26をa側にし
てリミッタ25の出力を選択する。また、電源投入直後
の状態では、VCO30の初期周波数がPLLロック時
の中心値に設定されるようにループフィルタ28がセッ
トされ、位相比較器2202つの入力の初期位相誤差が
OとなるようにN2分周器32がコントロール回路20
を介した基準水平同期信号によってリセットされる(ス
テップSl)。これらのセット、リセットが解除された
後、PLLはセレクタ21で選択された基準水平同期信
号への同期引込みを開始する(ステップ82)。
位相比較器22はVCO30の出力を分周して得た水平
走査周波数fHのクロックと基準水平同期信号との位相
誤差をディジタル値で検出する。
検出された値はセレクタ24、リミッタ25及びセレク
タ26を介してループフィルタ28に入力される。ルー
プフィルタ28の出力はD/A変換器29でアナログ化
されてVCO30の制御電圧となる。コントロール回路
20は位相比較器22の出力を監視し、周期の引込み開
始からnl ・H(例えば、n+=16、Hは水平走査
期間)以内に位相誤差がn2回(例えば、4回)連続し
て範囲W電 (例えば、+1.2〜−1.6°)内に入
るとロックしたとみなす(ステップ83)。このとき映
像信号が再生されていれば、コントロール回路20は後
述するステップS4を経た後、セレクタ21をb側に切
り換えて再生水平同期信号を選択すると共にN2分周器
32を再生水平同期信号によってリセットしくステップ
S5)、再生水平同期信号に対して位相比較器22の初
期位相誤差がOになるようにする。
コントロール回路20は基準水平同期信号のときと同様
に、N2分周器32のリセットを解除して再生水平同期
信号への同期引込みを開始すると共に、位相比較器22
の出力を監視し、ロックの条件を満たすか否かを判定す
る(ステップS6)。
判定の結果、ロックの条件を満たさないときはロック不
能とし、コントロール回路20はステップS2に戻って
セレクタ21を再びa側に切り換えて基準水平同期信号
を選択すると共にN2分周器32をリセットする。この
とき、ループフィルタ28も初期状態にセットしても良
い。この後、基準水平同期信号に対しても再びロック判
定を行なうが(ステップS4)、ここでもロック不能と
なったときは、ステップS1に戻り、電源投入後の初期
状態に戻して各部のセット・リセットを行なう。なお、
ロック及びロック不能の判定条件は、基準水平同期信号
と再生水平同期信号とで同じでも良く、又異なっていて
も良い(例えば、nl。
n2の値及び範囲W+を変える)。基準水平同期信号の
場合は、信号自体のジッタがなく安定しているので、よ
り簡単な判定条件としても問題ないが、再生水平同期信
号と同じにすればコント0−ル回路20内の制御が容易
になる。
セレクタ21をb側にしたとき、再生水平同期信号にロ
ックしたと判定するとくステップS6)、コントロール
回路20はリミッタ25を振幅制限動作させ、位相比較
器22の出力の監視を続ける。
ここで、振幅制限動作を再生水平同期信号にロックした
状態で常に1行なう代わりに、垂直ブランキング期間、
ビデオナイスクプレーヤのスキャンやサーチ、トラック
ジャンプなどの動作時にのみ振幅制限を行なうようにし
ても良い。再生水平同期信号にロックした後、位相比較
器22の出力が所定範囲W2を超えると、そのときから
n3・H以内に位相誤差がn4回連続して所定範囲Ws
内に入らないとロック外れとみなしくステップ87)こ
の場合もステップS2に戻ってセレクタ21をa側に切
り換えて基準水平同期信号を同期対象とする。これらの
範囲W+ 、W2 、’Ah  (基準水平同期信号の
場合も含む)はそれぞれ異なっていても良いが、同じ値
とし、又n3.n4もそれぞれn、、n2と同じ値の方
がコントロール回路20内の制御が容易になる。
再生水平同期信号にロックした状態において、再生映像
信号の垂直ブランキング期間、ビデオディスクプレーヤ
、がトラックジャンプを行なった直後、ビデオディスク
プレーヤのサーチ期間あるいは再生映像信号中にカラー
バースト信号が存在しない期間であると判別した場合に
は(ステップS8)、ステップ$7に戻る。すなわち、
同期の対象を再生水平同期信号からカラーバースト信号
に切り換える際、垂直ブランキング期間、トラックジャ
ンプの直後、サーチ期間あるいはカラーバースト信号が
入力されない期間では、同期の対象をカラーバースト信
号に切り換えたのでは同期を維、  持することが難し
く、再生映像信号に対する同期が乱れることになるので
、セレクタ26を切り換えずにa側のままとする。これ
らの期間以外においては、位相比較器22の出力がロッ
クの判定に用いた所定範囲よりも更に狭い範囲W4<例
えば、±0.1°)内に入ったとき、コントロール回路
20はセレクタ26をb側に切り換えて位相比較器27
の出力を選択しくステップS9)、同時にVCO30の
出力を分周して得た色副搬送波周波数f’scのクロッ
クとカラーバースト信号との位相誤差が最小となるよう
に、セレクタ26の切換え前の位相比較器27の値に応
じてN3分周器33の出力位相を選択する。
セレクタ26をb側にした後、コントロール回路20は
位相比較器27の出力を監視し、セレクタ26の切換え
後からn5・HJ:J、内に位相誤差が08回連続して
所定範囲Ws  (例えば、fscの位相で+21°〜
−2285°)内に入るとロックとみなしくステップ8
10)、入らないとロック不能とみなし、ステップS5
に戻ってセレクタ26をa側に切り換え、再生水平同期
信号にロックした状態からやり直す。カラーバースト信
号にロックしたときは、位相比較器27の出力を引き続
き監視し、位相比較器27の出力が所定範囲WBを越え
、そこからnl・H以内に位相誤差が08回連続して所
定範囲W7内に入らない場合はロック外れとみなしくス
テップ511)、ロック不能の場合と同様に、ステップ
S5に戻ってセレクタ26をa側に切り換える。また、
コントロール回路20はセレクタ26がb側にあるとき
も位相比較器22の出力を監視し、再生水平同期信号に
対してロック外れと判断した場合も(ステップ512)
、同様にステップ$5に戻ってセレクタ26をa側に切
り換える。
ここで、05〜n8は異なる値でも良いが、前述のよう
に、n5.nyはnlと、ng 、ngはn2とそれぞ
れ同じ値の方が良い。また、Ws。
We 、W7は同じ値の方が良いが、Wsとは異なる。
これは、再生水平同期信号とカラーバースト信号とでは
、位相比較を行なう周期(=11−()は同じであるが
、位相比較信号の周波数が異なるためである。
通常の再生状態では、カラーバースト信号にロックした
ままであるが、再生映像信号の垂直ブランキング期間、
ビデオディスクプレーヤがトラックジャンプを行なった
直後、ビデオディスクプレーヤのサーチ期間あるいは再
生映像信号中にカラーバースト信号が存在しない期間で
あると判別した場合にはくステップ513)、ステップ
815によって同期の対象を再生水平同期信号とした後
、ステップS8と同様にステップS7に戻る。すなわち
、垂直ブランキング期間、トラックジャンプの直後、サ
ーチ期間あるいはカラーバースト信号が入力されない期
間では、同期の対象がカラーバースト信号では同期を維
持することが難しく、再生映像信号に対する同期が乱れ
ることになるので、セレクタ26をa側に戻し、ロック
の対象を再生水平同期信号に切り換えるようにする。
また、カラーバースト信号にロックした状態では、セレ
クタ24をb側に切り換えて加算器23の出力を選択す
るようにしておく。このとき、コントロール回路20は
位相比較器27の出力と位相比較器22の出力から両者
の位相差を計算しかつ平均化した後、これを加算器23
の他人力とする。これにより、加算器23の出力は再生
水平同期信号の位相誤差にオフセットを加えてカラーバ
ースト信号の位相誤差にほぼ等しい値としたものとなり
、セレクタ26によってPLLのロックの対象をカラー
バースト信号と再生水平同期信号との間で切り換えた瞬
間、ループフィルタ28に大きな位相誤差が入力される
ことがないので、切換え前後においてPLLが不安定に
なることがないのである。
以上説明した一連の動作は、ステップ814で再生終了
の判定が行なわれるまで繰り返される。
なお、基準水平同期信号は安定した信号であり、一旦同
期したら外れることはないので、第3図におけるステッ
プS4の判断を省略することも可能である。また、再生
水平同期信号からカラーバースト信号への同期対象の切
換えが再生水平同期信号への同期直後に行なわれるなら
ばステップS7の判断は必要ないが、前述した動作説明
のように、再生水平同期信号に同期した後所定の条件を
満したときカラーバースト信号への切換えが行なわれる
ような場合は、その間に再生水平同期信号の同期が乱れ
ることもあり得るので、ステップS7の判断を挿入して
いるのである。
このように、PLLの同期の対象を再生水平同期信号か
らカラーバースト信号に切り換える際あるいはPLLが
カラーバースト信号にロックした状態において、再生映
像信号の垂直ブランキング期間、ビデオディスクプレー
ヤがトラックジャンプを行なった直後、ビデオディスク
プレーヤのサーチ期間あるいは再生映像信号中にカラー
バースト信号が存在しない期間、すなわちカラーバース
ト信号に対して同期の維持が難しいと思われる状態では
、予め同期の対象を再生水平同期信号とすることにより
、同期の維持が難しいと思われる状態でも、再生映像信
号に対して同期が乱れることはないのである。
例えば、静止画再生などの特殊再生時のトラックジャン
プのときは、カラーバースト信号の位相が反転するので
、位相比較を行なう色副搬送波周波数’l’scの信号
の位相を反転すれば良いが、トラック間にスキュー(時
間ずれ)があると、ジャンプした瞬間に大きな位相誤差
を生じる。この位相誤差が±180°の範囲を超えると
同期再引込みに時間がかかったり、同期点が色副搬送波
周波数fscの整数サイクルずれたりする。したがって
、トラックジャンプの直後は同期の対象を再生水平同期
信号とし、再生水平同期信号に対する位相誤差が十分小
さくなってから同期の対象をカラーバースト信号に切り
換えるようにする。トラックジャンプはビデオディスク
プレーヤのシステムコントローラの命令によって実行さ
れるので、その命令を検知してトラックジャンプのタイ
ミングに合わせて同期の対象を再生水平同期信号に切り
換えることができる。
また、VTRや一部の光学式ビデオディスクでは、再生
映像信号の垂直ブランキング期間にカラーバースト信号
が存在しないことがある。このとき、同期の対象をカラ
ーバースト信号のままにしておくと位相誤差がOになる
ので、PLLに位相誤差情報が入力されなく、上述の場
合と同様に、同期が安定するのに時間がかかったり同期
点がずれたりする。そこで、カラーバースト信号の有無
を検出してカラーバースト信号がないときは同期の対象
を再生水平同期信号に切り換え、カラーバースト信号が
存在するようになりかつ再生水平同期信号の位相誤差が
十分小さければ同期の対象をカラーバースト信号に戻す
ようにする。
垂直ブランキング期間では、上述したようにカラーバー
スト信号が存在しない場合もあ゛す、また静止画再生な
どの特殊再生時のトラックジャンプを行なうところでも
あるので、当該期間では常に再生水平同期信号を同期の
対象としても良い。
また、サーチ期間中は多数のトラックジャンプが発生し
、しかもそのタイミングを正確に知ることは難しく、又
再生画像を表示する必要がないのでカラーバースト信号
に同期している必要もない。
したがって、サーチ期間中は常に再生水平同期信号を同
期の対象とし、再生水平同期信号に対して同期を維持す
る。サーチ終了後に再生水平同期信号の位相誤差が十分
に対さくなったら同期の対象をカラーバースト信号に切
り換えるようにすれば良い。
再生水平同期信号からカラーバースト信号への切換えの
際又はカラーバースト信号に同期した状態で、PLLへ
の入力信号として再生水平同期信号を選択する条件は、 ■ 垂直ブランキング期間 ■ トラックジャンプ直後 ■ サーチ期間 ■ カラーバーストが存在しない期間 の4つである。上記実施例では、■〜■の全での条件で
再生水平同期信号を選択するとしているが、全ての条件
でなくても、■〜■のうちの1つだけ、あるいは2つ又
は3つの条件の組合せで再生水平同期信号を選択するよ
うにしても良い。
なお、上記実施例では、信号処理をディジタル的に行な
うPLL回路に適用した場合について説明したが、本発
明は信号処理をアナログ的に行なうPLL回路に対して
も適用可能である。
l見立ユ星 以上説明したように、本発明による制御方法によれば、
再生映像信号に同期したクロツクを発生するPLL回路
において、カラーバースト信号を同期の対象としたとき
に同期の維持が難しいと思われる状態では、予め同期の
対象を再生水平同期信号に切り換えておくことにより、
カラーバースト信号に対して同期の維持が難しいと思わ
れる状態でも再生映像信号に対する同期が乱れることは
ないのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るPLL回路を有する映像信号再生
装置のブロック図、第2図は本発明による制御方法が適
用されるPLL回路の具体的な構成を示すブロック図、
第3図は第2図のPLLコントロール回路によって実行
される本発明による制御方法の手順を示すフローチャー
トである。 主要部分の符号の説明

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 記録媒体から得られた水平同期信号及びカラーバースト
    信号を含む再生映像信号に同期したクロックを発生する
    PLL回路の制御方法であつて、同期の対象となる入力
    信号として前記再生映像信号から分離した再生水平同期
    信号を選択し、前記PLL回路が前記再生水平同期信号
    に同期した状態で前記入力信号を前記再生映像信号から
    分離したカラーバースト信号へ切り換えるようにし、そ
    の切換えの際又は前記PLL回路が前記カラーバースト
    信号に同期した状態において、前記再生映像信号の垂直
    ブランキング期間、前記再生映像信号を得る映像信号再
    生装置がトラックジャンプを行なつた直後、前記映像信
    号再生装置のサーチ期間又は前記再生映像信号中にカラ
    ーバースト信号が存在しない期間では、前記入力信号と
    して前記再生水平同期信号を選択することを特徴とする
    PLL回路の制御方法。
JP62121842A 1987-05-19 1987-05-19 Pll回路の制御方法 Pending JPS63286091A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6462023A (en) * 1987-09-02 1989-03-08 Hitachi Ltd Clock system for semiconductor integrated circuit
JPH02241288A (ja) * 1989-03-15 1990-09-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 同期クロック発生装置

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