(57)【要約】【課題】  映像信号が弱電界信号の場合、かつＶサグが発生した場合に同期信号を精度よく検出し、同期信号の検出効率を向上できるようにする。【解決手段】  有効画素／ＶＢ期間判定部１２０によって映像信号が有効画素期間であるか、ＶＢ期間であるかが判定される。また、映像信号が有効画素期間であるか、ＶＢ期間であるかに応じて定められた検出期間における信号レベルの最小値が最小値検出部１３０によって検出される。そして、検出された最小値は最小値判定部１４０で妥当な値かどうか判断された上、最小値が妥当かどうかに応じて閾値算出部１５０によって、同期信号検出のための閾値が求められる。閾値が求められると、同期分離部１６０によって、入力された映像信号のレベルが前記閾値以下になった時の信号が同期信号として出力される。【選択図】  図１
2006314011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号から同期信号を検出する同期分離回路であって、
前記映像信号のライン数をカウントするラインカウンタと、
前記ライン数に基づいて、前記映像信号が有効画素期間か垂直ブランキング期間かを判定する期間判定部と、
前記映像信号が有効画素期間か垂直ブランキング期間かに応じて定められた検出期間において、前記映像信号のレベルの最小値を検出する最小値検出部と、
前記最小値検出部が検出した最小値が所定の許容レンジ内の値かどうかを判定する最小値判定回路と、
前記最小値判定回路の判定結果に応じて定められたオフセット値を前記最小値に加減算した閾値を求める閾値算出部と、
前記映像信号のレベルが前記閾値以下になった時の信号を前記同期信号として出力する同期分離部と、
を備えたことを特徴とする同期分離回路。
【請求項２】
請求項１の同期分離回路であって、
さらに、前記映像信号のレベルの変化率を検出する信号レベル変化率検出部を備え、
前記最小値検出部は、前記信号レベル変化率検出部が検出した変化率が所定の値よりも大きい場合に、前記許容レンジを広げるように構成され、
前記閾値算出部は、前記信号レベル変化率検出部が検出した変化率の大きさに応じて、前記オフセット値を増減させるように構成されていることを特徴とする同期分離回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力された映像信号から同期信号を検出する同期分離回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
輝度信号（以下、Ｙ信号と称する。）と色信号（以下、Ｃ信号と称する。）が重畳された複合映像信号（以下、映像信号と称する。）の平均レベルは、垂直ブランキング期間において常に低くなる。このため、映像信号は、垂直走査周波数成分（ＮＴＳＣの場合、約５９．９４Ｈｚ）を有している。映像信号が伝送される際、一般に直流成分は阻止されて伝送されるが、この際、垂直走査周波数成分が減衰すると、垂直ブランキング期間のレベルが映像の平均レベルに近づくこととなる。この結果、垂直ブランキング期間の同期信号下端電位が他の期間の同期信号下端電位よりも高くなっていく現象が起こる。（以下の説明では、この垂直ブランキング期間の同期信号下端電位が上昇している信号状態をＶサグ状態と称する。また、このような状態になることを「Ｖサグが発生する」ということにする。）
したがって、入力された映像信号から同期信号を検出する同期分離回路では、垂直ブランキング期間に比較的多く発生するとされるＶサグが発生した時でも、入力された映像信号から同期信号を精度よく検出できるように構成する必要がある。
【０００３】
Ｖサグが発生した時でも同期信号を検出できる同期分離回路としては、入力された映像信号の一定期間における映像信号のレベルの最小値を検出し、その最小値が妥当な値かどうか（最小値が所定の範囲にあるかどうか）に応じて、所定のｏｆｆｓｅｔ値をその最小値に加算（または減算）して閾値を求め、求めた閾値と映像信号のレベルとを比較し、レベルが閾値以下となった映像信号の部分を同期信号として検出する同期分離回路３００がある。
【０００４】
図４は、同期分離回路３００の構成を示すブロック図である。同期分離回路３００は、最小値検出部３１０、最小値判定部３２０、閾値算出部３３０、および同期分離部３４０を備えて構成されている。
【０００５】
最小値検出部３１０は、複合映像信号入力端子から入力された映像信号映像信号の所定の検出期間における信号レベルの最小値を求め、求めた最小値を示す最小値信号を最小値判定部３２０に出力するようになっている。最小値を検出する期間は、例えば、映像の１ラインに対する映像信号が出力された期間（以下１Ｈと言う。）を１００％基準として１１０％、５５％など回路により個々のパターンがある。
【０００６】
最小値判定部３２０は、前記最小値が妥当な値であるかを判定し、判定結果を示す判定結果信号を最小値判定部３２０に出力するようになっている。具体的には、前ラインで検出された最小値をＸとすると、Ｘ±α（αは所定の定数）の範囲内（Ｘ−α＜最小値＜Ｘ＋α、以下この範囲を許容レンジと称する。）に前記最小値が入っている場合に、その最小値が妥当であると判定され、前記範囲内に入っていない場合に、妥当でない（例えば、検出した最小値がノイズによる場合、または同期信号以外の箇所の信号による場合等）と判定される。
【０００７】
閾値算出部３３０は、最小値検出部３１０が求めた最小値に、その最小値が妥当な値かどうかに応じて、所定のｏｆｆｓｅｔ値を加算（または減算）した閾値を求めるようになっている。詳しくは、前記最小値が妥当な値であれば、所定のｏｆｆｓｅｔ値を前記最小値に加算して求めた閾値を閾値信号として出力する。前記最小値が前記許容レンジ内の値よりも大きな（または小さな）値の場合には、映像信号のレベルが変動（Ｖサグが発生）していると判断し、前記最小値に対して第２のｏｆｆｓｅｔ値（Ｙ）を加算（または、減算）した値を新たな最小値とし、その新たな最小値に前記ｏｆｆｓｅｔ値を加算して求めた閾値を閾値信号として出力する。
【０００８】
同期分離部３４０は、前記映像信号と、閾値算出部３３０が出力した閾値信号とが入力され、入力された映像信号のレベルが、閾値信号が示すレベル以下になった時の信号を同期信号として、同期信号出力端子へ出力するようになっている。
【０００９】
例えば、１Ｈの期間において映像信号のレベルの最小値を検出するように構成された回路に対して、図５に示す映像信号Ａが入力されると、最小値検出部３１０によって１Ｈの期間における映像信号レベルの最小値が検出される（図５の映像信号Ａの○印部分を参照）。この最小値は、最小値判定部３２０で妥当性が判定される。
【００１０】
ここでの判定結果、最小値が妥当でないと判定された場合（図５の映像信号Ａの☆印参照）には、次の１Ｈの期間で最小値が判定条件の範囲内で収まるように、最小値判定部３２０での閾値算出時に、（最小値＋ｏｆｆｓｅｔ値）に対し、更に第２のｏｆｆｓｅｔ値Ｙが加算される。これにより、Ｖサグが発生していても閾値が信号変化に追従して求められ（図５の区間Ｖを参照。）、同期分離部３４０によって、前記映像信号のレベルが前記閾値以下になった時の信号が同期信号として同期信号出力端子に出力される（図５の同期信号Ｃを参照。）。
【００１１】
また、例えば、０．５Ｈの期間において映像信号のレベルの最小値を検出するように構成された回路に対して、図６に示す映像信号Ａが入力されると、最小値検出部３１０によって、０．５Ｈの期間における映像信号レベルの最小値が検出される（図６の映像信号Ａの○印部分を参照）。この最小値は、最小値判定部３２０で妥当性が判定される。
【００１２】
ここでの判定結果、最小値が妥当でないと判定された場合（図６の映像信号Ａの☆印参照）には、次の０．５Ｈの期間で最小値が判定条件の範囲内で収まるように、最小値判定部３２０での閾値算出時に、（最小値＋ｏｆｆｓｅｔ値）に対し、更に第２のｏｆｆｓｅｔ値（Ｙ）が加算される。これにより、Ｖサグが発生していても閾値が信号変化に追従して求められ（図６の区間Ｖを参照。）、同期分離部３４０によって、前記映像信号のレベルが前記閾値以下になった時の信号が同期信号として同期信号出力端子に出力される（図６の同期信号Ｃを参照。）。
【００１３】
このように同期分離回路３００によれば、Ｖサグが発生しているかどうかに応じて、閾値が変更されて、入力された映像信号から適切に同期信号を検出して出力することができる。
【００１４】
また、レベルが低い映像信号（例えば、標準の映像信号レベルの３０％程度の信号。以下、弱電界信号と称する。）の場合であっても、同期信号の検出ができることが映像品質を確保する上で重要な要素となる。
【００１５】
弱電界信号が入力された時にも同期信号を検出できる従来の同期分離回路としては、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ−Ｌｏｏｐ）回路で、同期分離された水平同期信号のロック状態を監視し、ロック状態によって同期分離を行うための閾値を調整しているものもある（例えば、特許文献１を参照。）。
【００１６】
この同期分離回路では、同期分離回路から出力した水平同期信号を所定の逓倍比で逓倍したクロック信号をＰＬＬ回路によって生成し、このＰＬＬ回路がロック状態になっているか否かを検出し、検出結果に応じて、同期分離を行うための閾値を調整する。例えば、ロック状態に達していないと判断したときは、ロック検出信号を出力せず、これに応じて同期分離回路の中の閾値をノイズ入力に強く、誤動作しにくいレベルに制御する。
【００１７】
この同期分離回路によれば、受信される映像信号の状態に応じて、同期分離回路の閾値を最適に制御することができ、弱電界信号入力時にも安定した水平同期信号および垂直同期信号を生成することが可能になる。
【特許文献１】特開２００２−１９０９６４号公報（第３〜６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、一定期間に検出した最小値に応じて前記閾値を調整する従来の同期分離回路では、映像信号が弱電界信号の場合に同期信号が精度よく検出でき、かつＶサグが発生した場合にも同期信号が精度よく検出できるようにするのは困難であった。
【００１９】
例えば最小値を検出するための期間が１Ｈ以上の設定になっていると、画素が有効に出力されている期間（有効画素期間）では、映像信号レベルが３０％程度であっても同期信号を検出できるが、垂直ブランキング期間（以下、ＶＢ期間と称する。）では、同期信号を検出できない可能性がある。すなわち、ＶＢ期間は、０．５Ｈ間隔で同期（等価）パルスが存在するため、閾値の追従が０．５Ｈ遅れることになる。したがって、ＶＢ期間にＶサグが発生しても、閾値の変更が、映像信号レベルの変動に追従できず、同期信号を検出できない可能性がある。
【００２０】
また、例えば最小値を検出するための期間を０．５Ｈとした場合には、ＶＢ期間でＶサグが発生しても、映像信号レベルの変動に対する追従を適時行うことができるが、有効画素期間（同期信号の間隔が１Ｈ）の時に、検出期間の０．５Ｈ内に同期信号がないと、最小値を誤って検出してしまうため、次の検出範囲での閾値に、前記第２のｏｆｆｓｅｔ値（Ｙ）が加算される。この際の映像信号レベルが３０％程度となっていると、算出した閾値が映像信号レベルを超えてしまい、同期信号を検出できない可能性がある。
【００２１】
また、ＰＬＬ回路のロック状態に応じて閾値を調整する同期分離回路では、弱電界信号に対しては、安定して同期信号を検出することはできても、Ｖサグ状態については考慮されていなかった。
【００２２】
本発明は、前記の問題に着目してなされたものであり、映像信号が弱電界信号の場合、かつＶサグが発生した場合に同期信号を精度よく検出し、同期信号の検出効率を向上できる同期分離回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記の課題を解決するため、請求項１の発明は、
映像信号から同期信号を検出する同期分離回路であって、
前記映像信号のライン数をカウントするラインカウンタと、
前記ライン数に基づいて、前記映像信号が有効画素期間か垂直ブランキング期間かを判定する期間判定部と、
前記映像信号が有効画素期間か垂直ブランキング期間かに応じて定められた検出期間において、前記映像信号のレベルの最小値を検出する最小値検出部と、
前記最小値検出部が検出した最小値が所定の許容レンジ内の値かどうかを判定する最小値判定回路と、
前記最小値判定回路の判定結果に応じて定められたオフセット値を前記最小値に加減算した閾値を求める閾値算出部と、
前記映像信号のレベルが前記閾値以下になった時の信号を前記同期信号として出力する同期分離部と、
を備えたことを特徴とする。
【００２４】
これにより、有効画素期間とＶＢ期間とで、映像信号レベルの最小値の検出期間が切り換えられるので、映像信号が弱電界信号の場合で、かつＶサグが発生した場合にも同期信号を精度よく検出して同期分離を行うことが可能になる。
【００２５】
また、請求項２の発明は、
請求項１の同期分離回路であって、
さらに、前記映像信号のレベルの変化率を検出する信号レベル変化率検出部を備え、
前記最小値検出部は、前記信号レベル変化率検出部が検出した変化率が所定の値よりも大きい場合に、前記許容レンジを広げるように構成され、
前記閾値算出部は、前記信号レベル変化率検出部が検出した変化率の大きさに応じて、前記オフセット値を増減させるように構成されていることを特徴とする。
【００２６】
これにより、映像信号レベルの最小値をより精度よく検出できる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、映像信号が弱電界信号の場合、かつＶサグが発生した場合に同期信号を精度よく検出し、同期信号の検出効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２９】
《発明の実施形態１》
図１は、本発明の実施形態１に係る同期分離回路１００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、同期分離回路１００は、ラインカウンタ１１０、有効画素／ＶＢ期間判定部１２０、最小値検出部１３０、最小値判定部１４０、閾値算出部１５０、および同期分離部１６０を備えて構成されている。
【００３０】
ラインカウンタ１１０は、同期分離部１６０が出力した同期信号に基づいて、映像信号のライン数をカウントし、ライン数を示す信号を有効画素／ＶＢ期間判定部１２０出力するようになっている。
【００３１】
有効画素／ＶＢ期間判定部１２０は、前記ライン数に基づいて、映像信号において画素が有効に出力されている期間（有効画素期間）か垂直ブランキング期間（ＶＢ期間）であるかを判定し、判定結果を示す判定信号を最小値検出部１３０に出力するようになっている。
【００３２】
最小値検出部１３０は、複合映像信号入力端子から入力された映像信号が有効画素期間であるかＶＢ期間であるかに応じて定められた検出期間における映像信号レベルの最小値を求め、求めた最小値を示す最小値信号を最小値判定部１４０に出力するようになっている。検出期間は、具体的には、前記判定信号が有効画素期間を示している場合には、期間を１Ｈ以上に設定し、ＶＢ期間には０．５Ｈ前後に設定する。有効画素期間に検出期間を１Ｈ以上に設定することによって、検出期間に必ず同期信号が含まれるようにできる。また、ＶＢ期間に検出期間を０．５Ｈ前後に設定することによって、０．５Ｈごとに存在する同期パルスに追従して最小値の検出を行うことができる。
【００３３】
最小値判定部１４０は、前記最小値信号が入力され、最小値信号が示す最小値が妥当な値であるかを判定し、判定結果を示す判定結果信号を閾値算出部１５０に出力するようになっている。具体的には、前ラインで検出された最小値をＸとすると、Ｘ±α（αは所定の定数）の範囲内（Ｘ−α＜最小値＜Ｘ＋α、以下この範囲を許容レンジと称する。）に前記最小値が入っている場合に、その最小値が妥当であると判定され、前記範囲内に入っていない場合に、妥当でない（例えば、検出した最小値がノイズによる場合等）と判定される。
【００３４】
閾値算出部１５０は、最小値検出部１３０が求めた最小値が妥当な値であれば、所定のｏｆｆｓｅｔ値を前記最小値に加算して求めた閾値を閾値信号として出力する一方、前記最小値が許容レンジ内の値よりも大きな（または小さな）値の場合には、映像信号のレベルが変動（Ｖサグが発生）していると判断し、前記最小値に対して第２のｏｆｆｓｅｔ値（Ｙ）を加算（または、減算）した値を新たな最小値とし、その新たな最小値に前記ｏｆｆｓｅｔ値を加算して求めた閾値を閾値信号として出力するようになっている。
【００３５】
同期分離部１６０は、前記映像信号と、閾値算出部１５０が出力した閾値信号とが入力され、入力された映像信号のレベルが、閾値信号が示すレベル以下になった時の信号を同期信号として、同期信号出力端子へ出力するようになっている。
【００３６】
上記のように構成された同期分離回路１００について、入力される映像信号が標準の映像信号レベルの３０％程度の弱電界信号で、かつＶサグが発生している場合の動作を説明する。
【００３７】
まず、同期分離回路１００では、複合映像信号入力端子から映像信号が入力されるとラインカウンタ１１０でライン数がカウントされて、その結果が有効画素／ＶＢ期間判定部１２０に出力される。有効画素／ＶＢ期間判定部１２０では、ライン数に基づいて、有効画素期間かＶＢ期間かが判定され、判定結果が最小値検出部１３０に出力される。最小値検出部１３０では、有効画素期間には、１Ｈの検出期間における最小値が検出され、また、ＶＢ期間には、０．５Ｈの検出期間における最小値が検出される。すなわち、有効画素期間には、検出期間に必ず同期パルスが含まれるので、最小値を誤って検出することがない。また、ＶＢ期間には０．５Ｈごとに存在する同期パルスに追従して最小値が検出されるので、Ｖサグが発生しているような場合にも精度よく最小値の検出が行われる。
【００３８】
最小値検出部１３０によって、最小値が求められると、最小値判定部１４０で、その最小値が妥当な値かどうかが判定される。判定の結果、前記最小値が妥当な値であれば、閾値算出部１５０によって、前記最小値に所定のｏｆｆｓｅｔ値が加算された閾値が出力される。前記最小値が前記許容レンジ内の値よりも大きな（または、小さな）値の場合には、映像信号のレベルが変動（Ｖサグが発生）していると判断されて、前記最小値に対して前記第２のｏｆｆｓｅｔ値（Ｙ）が加算（または、減算）された値が新たな最小値とされ、新たな最小値に前記ｏｆｆｓｅｔ値が加算された閾値が出力される。閾値が出力されると、同期分離部１６０によって、入力された映像信号のレベルが前記閾値以下になった時の信号が同期信号として同期信号出力端子に出力される。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、有効画素期間とＶＢ期間とで、最小値の検出期間が切り換えられるので、映像信号が弱電界信号の場合で、かつＶサグが発生した場合にも同期信号を精度よく検出して同期分離を行うことが可能となり、これにより同期信号の検出効率を向上することができる。
【００４０】
《発明の実施形態２》
実施形態１に係る装置よりもさらに精度よく同期信号を検出できるように構成された回路の例を説明する。
【００４１】
図２は、本発明の実施形態２に係る同期分離回路２００の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において前記実施形態１と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
同期分離回路２００は、実施形態１の回路において、最小値判定部１４０に代えて最小値判定部２４０、閾値算出部１５０に代えて閾値算出部２５０を備え、さらにＶサグ検出部２７０を備えて構成されている。
【００４３】
最小値判定部２４０は、最小値判定部１４０と同様に、入力された最小値信号が示す最小値が妥当な値であるかを判定するようになっている。ただし、最小値判定部２４０における判定は、入力された傾き値信号（後述）が示す映像信号の傾き値（図３を参照）が所定値以上（または、以下）であった場合に、入力された映像信号にＶサグが発生していると判断し、前記許容レンジを広げるようになっている。これにより、急激なＶサグ発生時に誤判定するのを抑制できる。
【００４４】
閾値算出部２５０は、最小値検出部１３０が求めた最小値が妥当な値であれば、所定のｏｆｆｓｅｔ値を前記最小値に加算して求めた閾値を閾値信号として出力する一方、前記最小値が許容レンジ内の値よりも大きな（または小さな）値の場合には、映像信号のレベルが変動（Ｖサグが発生）していると判断し、前記最小値に対して第２のｏｆｆｓｅｔ値（Ｙ）を加算（または、減算）した値を新たな最小値とし、その新たな最小値に前記ｏｆｆｓｅｔ値を加算して求めた閾値を閾値信号として出力するようになっている。ただし、閾値算出部２５０では、前記ｏｆｆｓｅｔ値は、映像信号の傾き値に応じて変更されるようになっている。
【００４５】
Ｖサグ検出部２７０は、入力された映像信号の所定期間毎の傾き値を算出し、その傾き値を示す傾き値信号を出力するようになっている。
【００４６】
このように構成された同期分離回路２００に、図３に示すようなＶＢ期間に急激なＶサグが発生した映像信号が複合映像信号入力端子から入力された場合の動作を説明する。
【００４７】
複合映像信号入力端子から映像信号が入力されると、最小値検出部１３０では、有効画素期間とＶＢ期間とで、最小値の検出期間が切り換えられて、信号レベルの最小値が検出される。
【００４８】
一方、Ｖサグ検出部２７０では、入力された映像信号の所定期間毎の傾きが算出される。算出された傾き値は、傾き値信号として最小値判定部２４０と閾値算出部２５０とに出力される。
【００４９】
前記傾き値が所定値以上（または以下）の値であった場合には、最小値判定部２４０によって、入力された映像信号にＶサグが発生していると判断され、前記傾き値に応じて前記許容レンジが広げられる。この広げられた許容レンジに基づいて、最小値判定部２４０によって、前記最小値が妥当かどうかが判定される。
【００５０】
また、閾値算出部２５０では、前記傾き値に応じて、前記ｏｆｆｓｅｔ値が調整される。調整されたｏｆｆｓｅｔ値は、前記最小値に加算（または減算）されて前記閾値が求められる。閾値が求められると、同期分離部１６０によって、入力された映像信号のレベルが前記閾値以下になった時の信号が同期信号として同期信号出力端子に出力される。
【００５１】
このように、本実施形態においてもやはり、有効画素期間とＶＢ期間とで、最小値の検出期間が切り換えられるので、映像信号が弱電界信号の場合で、かつＶサグが発生した場合にも同期信号を精度よく検出して同期分離を行うことが可能となり、これにより同期信号の検出効率を向上することができる。
【００５２】
しかも、映像信号のレベル変動（信号の傾き値）が所定期間毎に検出されるので、Ｖサグなどにより映像信号レベルの変動幅が非常に大きな場合でも、検出した傾き値に応じ、閾値が映像信号レベルの変動に対してより早く追従するように調整され、より検出効率の向上が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかる同期分離回路は、映像信号が弱電界信号の場合、かつＶサグが発生した場合に同期信号を精度よく検出し、同期信号の検出効率を向上することができるという効果を有し、入力された映像信号から同期信号を検出する同期分離回路等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態１に係る同期分離回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る同期分離回路の構成を示すブロック図である。
【図３】ＶＢ期間にＶサグが発生した場合の映像信号のレベル変化を示すタイミングチャートである。
【図４】従来の図同期分離回路の構成を示すブロック図である。
【図５】従来の同期分離回路において、検出期間が１Ｈの場合に各期間に検出される最小値を示すタイミングチャートである。
【図６】従来の同期分離回路において、検出期間が０．５Ｈの場合に各期間に検出される最小値を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１００      同期分離回路
１１０      ラインカウンタ
１２０      有効画素／ＶＢ期間判定部
１３０      最小値検出部
１４０      最小値判定部
１５０      閾値算出部
１６０      同期分離部
２００      同期分離回路
２４０      最小値判定部
２５０      閾値算出部
２７０      Ｖサグ検出部
３００      同期分離回路
３１０      最小値検出部
３２０      最小値判定部
３３０      閾値算出部
３４０      同期分離部
【図１】
2006314011.tif 000003
【図２】
2006314011.tif 000004
【図３】
2006314011.tif 000005
【図４】
2006314011.tif 000006
【図５】
2006314011.tif 000007
【図６】
2006314011.tif 000008