(57)【要約】【課題】従来の同期分離回路ではペデスタルレベルを用いて同期分離閾値を算出していたため、NTSC信号等の入力信号が変動した場合に同期分離を安定して行なうことができなかった。【解決手段】本発明の同期信号分離装置は、映像入力信号の同期信号分離装置であって、入力信号の同期信号チップレベルを算出する同期信号チップレベル算出手段と、前記同期信号チップレベルに補正値を加えて同期分離閾値を算出する閾値算出手段と、前記入力信号と前記同期分離閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて同期信号を生成する同期信号生成手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図４
2010171907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像入力信号の同期信号分離装置であって、
入力信号の同期信号チップレベルを算出する同期信号チップレベル算出手段と、
前記同期信号チップレベルに補正値を加えて同期分離閾値を算出する閾値算出手段と、
前記入力信号と前記同期分離閾値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて同期信号を生成する同期信号生成手段と、
を有することを特徴とする同期信号分離装置。
【請求項２】
前記同期信号の期間を測定する同期信号期間測定手段と、
前記同期信号の期間が所定の範囲に無い場合には、前記補正値を調整する補正値調整手段と、
をさらに有する、請求項１に記載の同期信号分離装置。
【請求項３】
映像入力信号の同期信号分離方法であって、
入力信号の同期信号チップレベルを算出するステップと、
前記同期信号チップレベルに補正値を加えて同期分離閾値を算出するステップと、
前記入力信号と前記同期分離閾値とを比較するステップと、
前記比較結果に基づいて、同期信号を生成するステップと、
を有することを特徴とする同期信号分離方法。
【請求項４】
前記同期信号の期間を測定するステップと、
前記同期信号の期間が所定の範囲に無い場合には、前記補正値を調整するステップと、
をさらに有する、請求項３に記載の同期信号分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像信号の同期信号分離装置及び同期信号分離方法に関し、特にノイズが乗った入力信号に対しても安定して同期信号を分離することができる同期信号分離装置及び同期信号分離方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に映像信号は同期信号と映像情報を表す入力信号からなっており、入力信号から同期信号を分離する必要がある。入力信号から同期信号を分離する方法が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された同期信号分離装置を図１に示す。従来の同期信号分離装置は、入力映像信号の直流分を再生するクランプ制御部１１１と、クランプ制御部１１１の出力映像信号をデジタル映像信号に変換するアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１０７と、Ａ／Ｄ変換器１０７からのデジタル映像信号から色信号成分とノイズ成分を除去するデジタルローパスフィルタ１０９と、デジタルローパスフィルタからのデジタル映像信号における同期信号部分とペデスタル信号部分のデジタルデータから同期信号分離用参照データである閾値を演算する演算器１１５と、前記演算器からの閾値をアナログ電圧に変換するデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１３７と、Ｄ／Ａ変換器１３７からのアナログ閾値とＡ／Ｄ変換器１０７への入力信号から色信号成分とノイズ成分を除去してなるアナログ映像信号とを比較して同期信号を出力するアナログコンパレータ１３９とを具備している。このように、従来の同期信号分離装置においては、入力信号から同期信号を分離するために用いる同期信号分離用参照データである閾値（同期分離閾値）を算出する際にペデスタル信号部分のデジタルデータ（ペデスタルレベル）を利用していた。
【０００３】
このペデスタルレベルから同期分離閾値を求める方法について、図２を用いて説明する。まず同期分離処理、出力映像の明るさの基準となるペデスタルレベルを算出するが、はじめにライン毎に水平同期信号（HSYNC）単位でペデスタルのサンプル値（例えば４点の平均値）を求める。具体的には、図２に示すように、入力信号の立ち上がりエッジから数クロックの領域でペデスタルサンプル値を求める。求められたライン毎のペデスタルサンプル値を図３に示す無限インパルス応答（Infinite Impulse Response、ＩＩＲ）フィルタ手段に入力することで、複数のラインに関して平均化したペデスタルレベルを算出する。図３に示すように、ＩＩＲフィルタ手段は演算手段２０１、２０４、加算器２０２及びラッチ２０３からなり、ここではフィルタ係数1/256の場合の例を示している。次に、求められたペデスタルレベルを用いて同期分離処理を行なう同期分離閾値を算出する。例えば図２においてペデスタルレベルと、信号レベルの最小値である同期信号チップレベルの中間の値を閾値として同期分離処理を行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６９３７０（図１、［０００９］段落）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、同期分離閾値を算出する際にペデスタルレベルを利用する方法においては、以下のような問題があった。第１に、ペデスタルサンプル値の累積値の平均値を同期分離閾値としているため、NTSC信号等の入力信号が変動した場合（いわゆるＶサグ）に同期分離の位置ずれが生じる。第２に、共にノイズが乗る要因である同期信号チップレベルとペデスタルレベルの２点を同期分離閾値に用いるため、ノイズの影響を受けやすい。第３に、マクロビジョン（登録商標）映像を入力ソースとした場合、ペデスタルレベルがクランプレベルと映像部分とで異なっているため、ペデスタルレベルが変動してしまい、正しく同期分離できなくなる恐れがある。そこで、本発明は、マクロビジョン（登録商標）映像信号を入力ソースとする場合や、入力信号が変動する場合であっても、安定して同期信号を分離することができる同期信号分離装置及び同期信号分離方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の同期信号分離装置は、映像入力信号の同期信号分離装置であって、入力信号の同期信号チップレベルを算出する同期信号チップレベル算出手段と、前記同期信号チップレベルに補正値を加えて同期分離閾値を算出する閾値算出手段と、前記入力信号と前記同期分離閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて同期信号を生成する同期信号生成手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の同期信号分離方法は、映像入力信号の同期信号分離方法であって、入力信号の同期信号チップレベルを算出するステップと、前記同期信号チップレベルに補正値を加えて同期分離閾値を算出するステップと、前記入力信号と前記同期分離閾値とを比較するステップと、前記比較結果に基づいて、同期信号を生成するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の同期信号分離装置及び同期信号分離方法によれば、同期分離閾値の算出の際にペデスタルレベルを用いていないため、ノイズが乗った入力信号から同期信号を安定して分離することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の同期信号分離装置の構成を示すブロック図である。
【図２】従来技術における入力信号と分離信号との関係を示す図である。
【図３】従来技術によるＩＩＲフィルタ手段の構成図である。
【図４】本発明の実施例１の同期信号分離装置のブロック図である。
【図５】本発明における入力信号と同期分離信号との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施例１の同期信号分離方法のフローチャートである。
【図７】本発明の実施例２の同期信号分離装置のブロック図である。
【図８】本発明の実施例２の各ラインにおけるHSYNC期間と同期信号期間との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施例２の同期信号分離方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明に係る同期信号分離装置及び同期信号分離方法について説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
【実施例１】
【００１１】
図４に本発明の実施例１に係る同期信号分離装置の構成図を示す。実施例１の同期信号分離装置１００は、入力信号の同期信号チップレベルの調整（クランプ処理）を行なうクランプ手段１と、クランプ手段１からの出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換手段２を有する。さらに、同期信号分離装置１００は、Ａ／Ｄ変換手段２の出力信号からノイズを除去するデジタルローパスフィルタ４を備えている。デジタルローパスフィルタ４の出力は、同期信号分離装置１００内の同期信号チップレベル算出手段３に入力され、制御手段５の指示に基づいて入力信号の最小値から同期信号チップレベルが求められる。
【００１２】
同期信号分離装置１００には補正値調整手段８が設けられており、後述するように調整された補正値が出力されるが、初期値としては、例えば図５に示すように入力信号の最小値レベルとその直前のフロントポーチでの入力信号レベルとの平均値を出力することができる。同期信号チップレベルと補正値とが閾値算出手段７に入力され、制御手段５の指示に基づいて、入力信号から同期信号を分離するための閾値（同期分離閾値）が出力される。この同期分離閾値と入力信号とが比較手段９に入力されて、同期分離閾値と入力信号との比較がなされる。比較手段９の比較結果は同期信号生成手段１０に出力され、制御手段５からの指示に基づいて入力信号から同期信号が分離される。
【００１３】
生成された同期信号は同期信号期間測定手段１１に入力される。この同期信号期間測定手段１１において、同期信号の期間の長さが測定される。この同期信号の期間の長さの測定結果は補正値調整手段８に出力されて、補正値が調整される。その測定方法及び調整方法について図５を用いて説明する。図５は入力信号及び同期分離信号の各レベルの時間的な変化を示しており、入力信号の下部には入力信号から分離された同期分離信号を示している。同期分離信号は入力信号のレベルの大きさと同期分離閾値レベルの大きさとを比較することにより求めることができる。ここで、同期分離閾値レベルを「最小値＋補正値」とした場合（図４の（ｉ））における、同期信号の期間の長さ、即ち入力信号の同期分離閾値レベル以下の期間の長さをＬとする。Ｌが所望の長さＬ0と等しい場合は、補正値を調整する必要はなく、同期信号の期間は一定に保たれ、同期分離が安定して行われる。ここでＬ0の値は制御手段５内のメモリ６に格納されており、同期信号期間測定手段１１に渡される。
【００１４】
一方、Ｌ＜Ｌ0の場合は、Ｌを長くする必要があるため、同期分離閾値レベルの絶対値を大きくする必要がある。即ち、補正値に適当な値Ｘを加え、同期分離閾値レベルを「最小値＋補正値＋Ｘ」として（図４の（ｉｉ））、Ｌ＝Ｌ0となるように調整する。
【００１５】
また、Ｌ＞Ｌ0の場合は、Ｌを短くする必要があるため、同期分離閾値レベルの絶対値を小さくする必要がある。即ち、補正値から適当な値Ｘを減じて、同期分離閾値レベルを「最小値＋補正値−Ｘ」として（図４の（ｉｉｉ））、Ｌ＝Ｌ0となるように調整する。ただし、厳密に一致させるのではなく、ＬとＬ0との差ΔＬが許容範囲内となるようにしてもよい。即ち、同期信号の期間Ｌが所定の範囲：Ｌ0−ΔＬ≦Ｌ≦Ｌ0＋ΔＬとなるように調整を行うようにしてもよい。
【００１６】
生成された同期信号は入力信号と共にYC分離／RGBデコーダ１２に入力され、入力信号の同期が取られる。YC分離／RGBデコーダ１２の出力はキャプチャ１３に入力された後、表示装置１４に出力されて画像が表示される。
【００１７】
このように、本願発明においては、同期信号を分離するための同期分離閾値の算出においてペデスタルレベルを用いていないので、ペデスタルレベルが変動するような場合に対しても安定して同期信号を生成することができる、また、同期信号の期間を補正値の調整によって一定の長さとすることができるので、安定した同期信号を求めることができる。
【００１８】
次に、本発明の実施例１に係る同期信号分離方法について、図４のブロック図を参照しながら図６のフローチャートを用いて説明する。まず、ステップＳ１０１において、同期信号分離装置１００のクランプ手段が入力信号の同期信号チップレベル調整（クランプ処理）を行う。次に、ステップＳ１０２において、クランプ処理された出力信号はＡ／Ｄ変換手段２に入力されてデジタル信号に変換される。次に、ステップＳ１０３において、そのデジタル信号はデジタルローパスフィルタ４に入力されてノイズ除去がなされる。ノイズが除去された信号は、ステップＳ１０４において、同期信号チップレベル算出手段３に入力され、同期信号分離装置１００内の制御手段５からの指示に基づいて同期信号チップレベルが算出される。この同期信号チップレベルは、図２に示すように入力信号の最小値から求められる。
【００１９】
次に、ステップＳ１０５において、制御手段５内のメモリ６に格納された補正値の初期値を閾値算出手段７に渡すことによって、同期分離閾値レベルの設定が行なわれる。具体的には、同期信号チップレベル（最小値）に補正値を加算して算出する。次に、ステップＳ１０６において、比較手段９に入力信号及び同期分離閾値レベルを入力し、両者の比較を行う。
【００２０】
次に、ステップＳ１０７において、比較結果が同期信号生成手段１０に入力され、同期信号生成手段１０は両者の比較結果に基づいて、図５に示すように同期信号を生成する。次に、生成された同期信号は同期信号期間測定手段１１に入力され、ステップ１０８において、同期信号期間測定手段１１は同期信号の期間を測定する。具体的には、図５を用いて上述したように、入力信号の同期分離閾値レベル以下の長さＬを測定する。この期間の測定は時間を直接的に測定してもよいが、クロックパルスの数を測定してもよい。
【００２１】
ここで目標とするクロックパルスの数を127クロック（clk）とした場合、ステップ１０９において、同期信号期間測定手段１１は同期信号期間Ｌが127 [clk]であるか否かを判断する。ここで、127 [clk]はNTSC信号の水平同期信号の期間（tip）の規格である4.7μ秒に対応するサンプリング周波数27MHzのクロックの数である。Ｌ＝127 [clk]である場合は、Ｌを調整する必要がないので、同期分離閾値レベルを調整する必要がなく、ステップＳ１１４以降の信号処理が進められる。
【００２２】
Ｌが127 [clk]ではない場合、同期信号期間測定手段１１はステップＳ１１０において、Ｌと127 [clk]との大小関係を判定する。Ｌが127[clk]より小さい場合には、Ｌを長くする必要があるので、図５に示すように同期分離閾値レベルを大きくする。同期信号期間測定手段１１はステップＳ１１１において、Ｌ＝127[clk]となるような値Ｘを決定し、その結果を補正値調整手段８に出力する。ここで、一方、Ｌが127[clk]より大きい場合には、Ｌを短くする必要があるので、図５に示すように同期分離閾値レベルを小さくする。同期信号期間測定手段１１はステップＳ１１２において、Ｌ＝127[clk]となるような値Ｘを決定し、その結果を補正値調整手段８に出力する。
【００２３】
次に、ステップＳ１１３において、補正値調整手段８は、同期信号期間測定手段１１からの調整値Ｘに基づいて、補正値の大きさを調整する。補正値の大きさは閾値算出手段７に送られ、同期分離閾値が算出される。具体的には同期分離閾値レベルは、最小値（同期信号チップレベル）と補正値との和にＸを加算または減算して、Ｌ＝127[clk]となるような同期分離閾値レベルを算出する。
【００２４】
次に、ステップＳ１０６に戻って、比較手段９において調整された同期分離閾値レベルと入力信号とが比較され、ステップＳ１０７において同期信号が生成される。その後の処理は、上記と同様であるので省略する。ステップＳ１０６からステップＳ１１３までは、同期信号期間Ｌが所定の長さ（ここでは127[clk]）となるまで繰り返される。
【００２５】
ステップＳ１０９において、Ｌ＝127[clk]となった場合は、ステップＳ１１４において、制御手段５は同期信号期間測定手段１１からYC分離／RGBデコーダ１２に同期信号を渡すように指示する。YC分離／RGBデコーダ１２は入力信号を輝度信号（Y）と色信号（C）に分離し、RGB信号を生成する。次にステップＳ１１５においてRGB信号がキャプチャ１３に入力されキャプチャ処理された後、ステップＳ１１６において表示装置１４に入力され、画像表示が行われる。
【実施例２】
【００２６】
次に、本発明の実施例２に係る同期信号分離方法について説明する。実施例２の同期信号分離方法は、劣化したビデオテープ等のように水平同期信号（HSYNC）の長さがライン毎に変化した場合に、HSYNC期間に合わせて同期信号期間を可変とする点を特徴としている。
【００２７】
実施例２に係る同期信号分離装置の構成を表すブロック図を図７に示す。実施例１に係る同期信号分離装置との相違点は、HSYNC期間測定手段１５を備えている点である。HSYNC期間測定手段１５で測定されたHSYNC期間は同期信号期間測定手段１１に送られ、HSYNC期間に応じた同期信号期間を基準として補正値の調整が行なわれる。
【００２８】
図８に、一例として複数のラインに関するHSYNC期間と同期信号期間とを示す。各ラインにおけるHSYNC期間と同期信号期間を表にまとめると表１のようになる。
【００２９】
【表１】
2010171907.tif 000003
【００３０】
実施例２に係る同期信号分離方法のフローチャートを図９に示す。実施例１に係る同期信号分離方法との相違点は、ステップＳ１０３でノイズ除去を行なった後に、ステップＳ１０３１において、HSYNC期間の測定を行なっている点である。HSYNC期間の測定結果はステップＳ１０８において目標とする同期信号の期間の長さＬ0を決定する際に利用される。例えば、上記の例のようにHSYNC期間が1725[clk]である場合はＬ0＝128[clk]と設定し、HSYNC期間が1725[clk]未満である場合はＬ0＝127[clk]と設定する。その後、ステップＳ１０９〜Ｓ１１３において実施例１と同様にして、ＬとＬ0との比較を行なう。
【００３１】
上記のように、HSYNC期間の長さが1725[clk]の場合（ライン３、４）には同期信号が128[clk]となるように補正値を調整し、それ以外の場合には同期信号が127[clk]となるように補正値を調整する。このように、実施例２における同期信号分離方法においては、閾値以下の入力信号の長さを測定して同期信号の長さを調整するだけでなく、ライン自体の長さを測定して基準となる同期信号期間をも調整している。このように同期信号のクロックパルス数をHSYNC期間に応じて可変とすることにより、ビデオテープが劣化した場合においても画像の乱れを最小限に抑えることができるようになる。
【００３２】
以上、上記実施例においてはNTSC信号の場合を例にとって説明したが、PALやSECAM等の他の方式の場合でも同様に本発明を実施することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１    クランプ手段
２    Ａ／Ｄ変換手段
３    同期信号チップレベル算出手段
４    デジタルローパスフィルタ
５    制御手段
６    メモリ
７    閾値算出手段
８    補正値調整手段
９    比較手段
１０    同期信号生成手段
１１    同期信号期間測定手段
１２    YC分離／RGBデコーダ
１３    キャプチャ
１４    表示装置
１５    HSYNC期間測定手段
１００    同期信号分離装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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