(57)【要約】【課題】アナログ映像信号のサンプリング位相の自動化決定のための装置および方法の提供。【解決手段】方法および装置は、アナログ信号からデータの抽出を提供する。方法は、アナログ信号の振幅遷移の位相を識別する振幅遷移を有するデータ配置信号を引き出すことと、データ配置信号に応答して、アナログ信号の振幅遷移の位相と異なる位相を有するサンプリングクロック信号を選択することとを含む。装置は、アナログ信号からデータ配置信号を引き出す信号生成器と、アナログ信号の振幅遷移の位相と異なる位相を有するサンプリングクロック信号を選択する選択器を含む。【選択図】図１
2011259507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを前記データに応じて変調された振幅を有するアナログ信号から抽出する方法であって、前記方法は、
複数のサンプリングクロック信号を生成することと、
前記アナログ信号の振幅の変化を検出することと、閾値を超えて検出された変化の各々に対してエッジを生成することとによって、前記アナログ信号の振幅遷移に対応するデータ配置信号を導出することと、
差分位相比較器を用いて、前記データ配置信号と前記複数のサンプリングクロック信号のうちの１つとを比較することと、
前記データ配置信号と前記サンプリングクロック信号との位相差を表すカウント値を生成することと、
前記カウント値が位相一致サンプリングクロック信号を示すまで、前記複数のサンプリングクロック信号から他の１つのサンプリングクロック信号を前記差分位相比較器に付与することと、
予め選択された位相オフセットを前記位相一致サンプリングクロック信号に追加することと、
前記予め選択された位相オフセットを伴う前記位相一致サンプリングクロック信号を用いて、前記アナログ信号をサンプリングすることと
を含む、方法。
【請求項２】
前記データ配置信号を導出することは、前記アナログ信号の振幅遷移に関連するパルスのシーケンスを生成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データ配置信号を導出することは、前記アナログ信号からＤＣ成分をフィルタリングすることをさらに含み、前記パルスのシーケンスを生成することは、閾値レベルを超えた前記フィルタリングされたアナログ信号の振幅スパイクの各々に対してパルスを生成することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アナログ信号の振幅遷移の一間隔に亘って分布される複数の位相を有する複数のクロック信号を提供することによって、前記複数のサンプリングクロック信号を生成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記予め選択された位相オフセットは、固定位相オフセットおよびプログラマブル位相オフセットのうちの１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記サンプリングすることは、前記予め選択された位相オフセットを伴う前記位相一致サンプリングクロック信号を、前記アナログ信号を受信するアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）に供給することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記アナログ信号は、映像信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記映像信号は、複数の異なる色に関連する３つの信号を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記データは、ピクセル強度データを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
データを前記データに応じて変調された振幅を有するアナログ信号から抽出する装置であって、前記装置は、
複数のサンプリングクロック信号を生成するサンプリングクロック信号生成器と、
前記アナログ信号の振幅の変化を検出することと、閾値を超えて検出された変化の各々に対してエッジを生成することとによって、前記アナログ信号の振幅遷移に対応するデータ配置信号を導出する信号生成器と、
前記データ配置信号と前記複数のサンプリングクロック信号のうちの１つとを比較して、前記データ配置信号と前記サンプリングクロック信号との位相差を表すカウント値を生成する差分位相比較器と、
前記カウント値が位相一致サンプリングクロック信号を示すまで、前記複数のサンプリングクロック信号から１つのサンプリングクロック信号を前記差分位相比較器に付与するダミーマルチプレクサと、
予め選択された位相オフセットを前記位相一致サンプリングクロック信号に追加するフィルタと、
前記予め選択された位相オフセットを伴う前記位相一致サンプリングクロック信号を用いて、前記アナログ信号をサンプリングするアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）と
を含む、装置。
【請求項１１】
前記信号生成器は、前記アナログ信号の振幅遷移に関連するパルスのシーケンスを生成するパルス生成器を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記信号生成器は、前記アナログ信号からＤＣ成分をフィルタリングするフィルタをさらに含み、前記パルス生成器は、閾値レベルを超えた前記フィルタリングされたアナログ信号の振幅スパイクの各々に対してパルスを生成する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記サンプリングクロック信号生成器は、位相が分布され、前記アナログ信号の振幅遷移の周波数と実質的に同一である周波数を有する前記複数のサンプリングクロック信号を生成する、請求項１０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ信号において符号化されたデータの抽出に関し、より詳細には、アナログ信号からデータを抽出するために使用されるサンプリングクロック信号の位相選択のための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイは、ディスプレイ内の画像を形成する電子ビームの強度を制御する振幅を有するアナログ信号を使用する。パーソナルコンピュータのようなデジタルデータ処理デバイスが、一般に使用されるＣＲＴディスプレイを有するため、デバイスは、一般的に、デジタル画像データをＣＲＴディスプレイを駆動できるアナログ映像信号に変換する。パーソナルコンピュータは、例えば一般的に、デジタルピクセルデータを、振幅がピクセル強度レベルに対応するアナログ信号に変換する。アナログ映像信号は、ＣＲＴディスプレイを従来の方法において駆動できる。
【０００３】
ＣＲＴディスプレイとは対照的に、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなフラットパネルディスプレイは、ディスプレイ画像を駆動するためにデジタルピクセルデータを使用する。したがって、フラットパネルディスプレイが、アナログ映像信号をパーソナルコンピュータから受信した場合、アナログ映像信号において符号化されたピクセルデータを抽出することによって、アナログ映像信号をデジタルデータ信号に変換する。デジタルデータ信号は次いで、ディスプレイの画像を駆動するために使用され得る。これを達成するために、アナログ映像信号は、サンプリングされ、アナログ−デジタル変換回路によってデジタルデータに変換される。そのような回路は、アナログ映像信号を適切にサンプリングするために選択された周波数および位相を有するサンプリングクロック信号を使用する。
【０００４】
サンプリングクロック信号の位相は、ピクセルデータに対応する間隔においてアナログ映像信号のサンプリングを提供するように選択されるべきである。アナログ映像信号が間隔間における境界に近づきすぎてサンプリングされた場合、データ抽出におけるエラーが生じ得る。これらのエラーはファジー画像につながり得る。
【０００５】
アナログ映像信号に組み込まれた同期信号に応答して、位相は選択され得る。位相エラーは生じ得るが、しかしながら、信号遅延および他の要因から生じ得る。したがって、サンプリングクロック位相は、一般的に、手動または自動調整を要求する。一部のディスプレイは、アナログ−デジタル変換処理によって生成されるデジタルデータ信号から位相情報を抽出するためのアルゴリズムを実施するために、ハードウェアおよび関連ソフトウェアを含む。そのような位相決定アプローチは、例えば、扱いにくく、誤りを犯しやすく、かつ時間と関連する位相ドリフトの影響を受けやすくなり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、部分的に、大きさの変化がピクセル関連データと関連するアナログ信号からのデータの抽出に関する。本発明は、部分的に、アナログ信号のピクセル関連遷移が、アナログ信号をデジタルデータ信号に最初変換せずに、サンプリングクロック信号の位相を選択するために利用され得るという認識から生じる。本発明の原理に従う方法および装置は、アナログ信号において符号化されたデータを復号するために、適切なサンプリングクロック信号の低コスト、正確、連続的、および迅速な選択を提供できる。
【０００７】
したがって、一局面において本発明は、ピクセルデータと関連して変調された振幅を有するアナログ映像信号のようなアナログ信号からデータを抽出するための方法を特徴づける。方法は、データ配置信号を引き出すことと、データ配置信号に応答して、サンプリングクロック信号を選択することとを含む。データ配置信号は、アナログ信号の振幅遷移の位相を識別する振幅遷移（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）を有する。サンプリングクロック信号は、アナログ信号の振幅遷移の位相と異なる位相を有する。
【０００８】
データ配置信号は、アナログ信号遷移と知られている位相関係を有することによって、アナログ信号遷移の位相を識別できる。データ配置信号は、アナログ信号遷移と同相または位相外れになり得る。
【０００９】
データ配置信号は、アナログ信号の振幅遷移と関連するパルスのチェーンを生成することによって得られ得る。パルスは、アナログ信号の振幅遷移と関連する立ち上がりエッジを有し得る。データ配置信号は、直流（ＤＣ）成分をアナログ信号からフィルタリングすることによって部分的に引き出され得、パルスのチェーンは、しきい値を超えるフィルタリングされたアナログ信号の各振幅スパイクに対してパルスを生成することによって生成され得る。
【００１０】
サンプリングクロック信号は、データ配置信号と位相外れである複数のサンプリングクロック信号の１つを選択することによって選択され得る。複数のサンプリングクロック信号は、アナログ信号の振幅遷移の一間隔に亘って分布される複数の位相を有する複数のクロック信号を提供することによって生成され得る。サンプリングクロック信号は、所定の位相状態を満たす複数のサンプリングクロック信号の１つを選択するために、複数のサンプリングクロック信号の少なくとも１つのデータ配置信号と比較することによって選択され得る。サンプリングクロック信号は、データ配置信号を基準にして固定位相オフセットおよびプログラマブル位相オフセットのうちの１つの位相オフセット分だけ、サンプリングクロック信号をオフセットすることによって、選択され得る。
【００１１】
方法は、サンプリングクロック信号に応答して、アナログ信号の遷移の間の間隔においてアナログ信号の振幅をサンプリングすることを含み得る。サンプリングすることは、アナログ信号を受信するアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）にサンプリングクロック信号を供給することを含み得る。
【００１２】
他の局面においては、本発明は、アナログ信号からデータを抽出するための装置を特徴付ける。装置は、アナログ信号の振幅遷移の位相を識別する振幅遷移を有するデータ配置信号をアナログ信号から引き出す信号生成器と、データ配置信号に応答して、アナログ信号の振幅遷移の位相と異なる位相を有するサンプリングクロック信号を選択する選択器とを含む。
【００１３】
信号生成器は、アナログ信号の振幅遷移と関連するパルスのチェーンを生成するパルス生成器を含み得る。信号生成器は、ＤＣ成分をアナログ信号からフィルタリングするフィルタをさらに含み得、パルス生成器は、しきい値を超えるフィルタリングされたアナログ信号の各振幅スパイクに対してパルスを生成する。
【００１４】
装置は、同相にて分布され、アナログ信号の振幅遷移の周波数と実質的に同等である周波数を有する複数のサンプリングクロック信号を生成するサンプリングクロック信号生成器を含み得る。選択器は、複数のサンプリングクロック信号の信号をデータ配置信号と比較する信号比較器を含み得る。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
データを該データと関連して変調された振幅を有するアナログ信号から抽出するための方法であって、該方法は、
該アナログ信号の振幅遷移の位相を識別する振幅遷移を有するデータ配置信号を引き出すことと、
該データ配置信号に応答して、該アナログ信号の該振幅遷移の該位相と異なる位相を有するサンプリングクロック信号を選択することと
を包含する、方法。
（項目２）
前記データ配置信号が、前記アナログ信号の前記振幅遷移の前記位相と実質的に同相である、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記データ配置信号を引き出すことが、前記アナログ信号の前記振幅遷移と関連するパルスのチェーンを生成することを包含する、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記パルスが、前記アナログ信号の前記振幅遷移と関連する立ち上がりエッジを有する、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記データ配置信号を引き出すことが、ＤＣ成分を前記アナログ信号からフィルタリングすることをさらに含み、前記パルスのチェーンを生成することが、しきい値を超える該フィルタリングされたアナログ信号の各振幅スパイクに対してパルスを生成することを含む、項目３に記載の方法。
（項目６）
前記サンプリングクロック信号を選択することが、前記データ配置信号と位相外れである複数のサンプリングクロック信号の１つを選択することを含む、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記アナログ信号の前記振幅遷移の一間隔に亘って分布される複数の位相を有する複数のクロック信号を提供することによって、前記複数のサンプリングクロック信号を生成することをさらに包含する、項目６に記載の方法。
（項目８）
前記サンプリングクロック信号を選択することが、所定の位相状態を満たす前記サンプリングクロック信号の１つを選択するために、少なくとも１つの該複数のサンプリングクロック信号を前記データ配置信号と比較することを含む、項目６に記載の方法。
（項目９）
前記サンプリングクロック信号を選択することが、前記データ配置信号を基準にして固定位相オフセットおよびプログラマブル位相オフセットのうちの１つである位相オフセット分だけ、該サンプリングクロック信号をオフセットすることを含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記サンプリングクロック信号に応答して、前記アナログ信号の前記遷移の間の間隔において該アナログ信号の前記振幅をサンプリングすることをさらに包含する、項目１に記載の方法。
（項目１１）
サンプリングすることが、前記アナログ信号を受信するＡＤＣに前記サンプリングクロック信号を供給することを含む、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記アナログ信号が映像信号を含む、項目１に記載の方法。
（項目１３）
前記映像信号が、異なる色と関連する３つの信号を含む、項目１に記載の方法。
（項目１４）
前記データがピクセル強度データを含む、項目１に記載の方法。
（項目１５）
データを該データと関連して変調された振幅を有するアナログ信号から抽出するための装置であって、該装置は、
該アナログ信号の振幅遷移の位相を識別する振幅遷移を有するデータ配置信号を該アナログ信号から引き出す信号生成器と、
該データ配置信号に応答して、該アナログ信号の該振幅遷移の該位相と異なる位相を有するサンプリングクロック信号を選択する選択器と
を備える、装置。
（項目１６）
前記信号生成器が、前記アナログ信号の前記振幅遷移と関連するパルスのチェーンを生成するパルス生成器を含む、項目１５に記載の装置。
（項目１７）
前記信号生成器が、ＤＣ成分を前記アナログ信号からフィルタリングするフィルタをさらに含み、前記パルス生成器が、しきい値を超える該フィルタリングされたアナログ信号の各振幅スパイクに対してパルスを生成する、項目１５に記載の装置。
（項目１８）
同相にて分布され、前記アナログ信号の前記振幅遷移の周波数と実質的に同等である周波数を有する複数のサンプリングクロック信号を生成するサンプリングクロック信号生成器をさらに備える、項目１５に記載の装置。
（項目１９）
前記選択器が、前記複数のサンプリングクロック信号の信号を前記データ配置信号と比較する信号比較器を含む、項目１５に記載の装置。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
添付の図面は、縮尺を用いて描写されることが意図されない。図面においては、様々な図にて示される各々の同等またはほぼ同等の構成要素が、同一の番号によって表される。明確性の目的のために、あらゆる構成要素は、あらゆる図面においてラベル付けされ得ない。
【図１】本発明の原理に従う、アナログ信号からデータを抽出するための装置の実施形態のブロック図である。
【図２】図２ａは、アナログ信号の図示された実施例のグラフである。本発明の原理に従う、アナログ信号の実施例のグラフである。    図２ｂは、アナログ信号の図示された実施例のグラフである。図２ａのアナログ信号から引き出されたデータ配置信号の実施例のグラフである。    図２ｃは、アナログ信号の図示された実施例のグラフである。図２ｂのデータ配置信号に応答して選択されたサンプリングクロック信号の実施例のグラフである。
【図３】本発明の原理に従う、データ配置信号生成器の一実施形態の概略図である。
【図４】本発明の原理に従う、ストリップされたアナログ信号、共通基準レベル、および比較器出力信号の実施例のグラフである。
【図５】本発明の原理に従う、基準信号生成器の実施形態の概略図である。
【図６】本発明の原理に従う、サンプリングクロック信号選択器およびサンプリングクロック信号生成器の実施形態の概略図である。
【図７ａ】本発明の原理に従う、アナログ信号からデータを抽出するための方法の一実施形態のフローチャートである。
【図７ｂ】本発明の原理に従う、サンプリングクロック信号を選択するための方法の一実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、以下の説明に述べられまたは図面に示される、構造の詳細および構成要素の配列に適用されるものとして限定されない。本発明は、他の実施形態とすることができ、各種の方法において実施または遂行することができる。本明細書中に使用される語法および用語法は、説明の目的であり、限定されるべきではない。本明細書中の「含む」、「備える」、または「有する」、「含んでいる」、「伴う」およびそれらの変更態様は、それらの後にリストされるアイテムおよびその均等物とともに、追加のアイテムを包含することを意図する。
【００１７】
本発明は、特定的で限定されない実施例によって説明される。本発明が、ここにおいて論議されるもの以外のシステムおよび回路にも適用することが理解されたい。周波数の特定値および他の回路パラメータは、例示目的のためであり、限定されないことを意図する。
【００１８】
図１は、アナログ信号からデータを抽出するための装置１００のブロック図である。アナログ信号は、例えば、ＣＲＴおよび／またはＬＣＤディスプレイによる使用のために、デジタル処理デバイスによって生成されるアナログ映像信号になり得る。装置１００は、アナログ信号を受信するデータ配置信号生成器１１０およびデータ配置信号生成器１１０と電気通信するサンプリングクロック信号選択器１２０を含む。装置１００は、サンプリングクロック信号選択器１２０と電気通信するサンプリングクロック信号生成器１３０、およびサンプリングクロック信号生成器１３０と電気通信するアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）も含み得る。
【００１９】
以下に図２ａを参照してより詳細に説明されるように、アナログ信号は、例えば、映像ピクセル強度情報を用いて符号化された振幅を有し得る。振幅は、例えば、対応するピクセル画像強度に比例して変化し得る。そのようなアナログ信号は連続した間隔を有し、各間隔の振幅は関連ピクセルの強度レベルを識別する。２つの隣接する間隔が異なる振幅を有する場合、すなわち異なるピクセル強度レベルと関連する場合、２つの間隔はアナログ信号の振幅遷移によって離される。したがって、アナログ信号の振幅遷移は、アナログ信号において符号化されたデータの配置を識別する。すなわち、振幅遷移は、隣接する間隔の間の境界をマークする。更に、本発明の原理に従うと、データ配置信号生成器１１０は、アナログ信号がアナログ−デジタル処理にかかる前に、アナログ信号からデータ配置信号を引き出す。
【００２０】
データ配置信号生成器１１０から受信される信号に応答して、サンプリングクロック信号選択器１２０は、アナログ信号のサンプリングに適したサンプリングクロック信号を選択し得る。例えば、装置１００はアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を含み得、サンプリングクロック信号生成器１３０は、互いに関連する位相おいて分布される複数のサンプリング信号を生成するダイナミックロックループ（ｄｙｎａｍｉｃ−ｌｏｃｋ−ｌｏｏｐ）（ＤＬＬ）を含み得る。サンプリングクロック信号選択器１２０は次いで、複数のサンプリング信号のうちの適切な１つを選択するように作用する。選択されたサンプリングクロック信号は次いで、ＡＤＣが、振幅間隔の好ましい一時的な位置、例えば、間隔の中間点においてまたはその近くにおいてアナログ信号をサンプリングするように、ＡＤＣに提供され得る。
【００２１】
信号処理分野において当業者によって理解されるように、従来の映像処理システムは、ＡＤＣに提供されるクロック信号のための適切な位相を決定するために、
ＡＤＣによって生成されるデジタル化されたデータ信号を頻繁に使用する。代替的に、一部の従来のシステムは、所望の画像品質を得るためにＡＤＣに提供されるクロック信号の手動調整に頼る。
【００２２】
サンプリングクロック信号は、例えば、アナログ信号の振幅遷移と半周期位相外れであるものとして選択され得る。データ配置信号がアナログ信号の振幅遷移と同相であった場合、サンプリングクロック信号は次いで、例えば、データ配置信号と比較して、データ配置信号と半周期位相外れであるものとして選択され得る。
【００２３】
サンプリングクロック信号選択器１２０は、適切な位相を有するサンプリングクロック信号を選択するために、様々な位相のサンプリングクロック信号をデータ配置信号と比較するように構成され得る。サンプリングクロック信号選択器１２０は、選択処理をサポートするためにフィードバック回路を含み得る。
【００２４】
図２ａ、図２ｂ、および図２ｃは、アナログ信号（図２ａ）、アナログ信号から引き出されるデータ配置信号（図２ｂ）、およびデータ配置信号に応答して選択されるサンプリングクロック信号（図２ｃ）の図示された実施例のグラフである。アナログ信号は、間隔間からの符号化されたデータにおける変化に対応する、間隔間において変化する振幅を有する。
【００２５】
本実施例におけるデータ配置信号（図２ｂ）は、２つの振幅レベルを有する。低から高レベルへの遷移および高から低レベルへの遷移は、アナログ信号の振幅遷移に関連する。本実施例においては、データ配置信号は、アナログ信号の振幅遷移と実質的に同相である。すなわち、アナログ信号からデータ配置信号を引き出す処理は、実質的でない位相遅れを招く。
【００２６】
データ配置信号に応答して選択されるサンプリングクロック信号（図２ｃ）は、アナログ信号の遷移と位相外れである。サンプリングクロック信号の遷移は、アナログ信号をサンプリングするために、タイミングよく（ｉｎ  ｔｉｍｅ）識別する。それはアナログ信号の遷移が、そのアナログ信号のあまりにも近くでサンプリングされないようにするためである。
【００２７】
映像ディスプレイ分野における当業者によって理解されるように、アナログ信号は、例えば、フレームおよびフレーム内の走査線を識別するために水平同期および垂直同期成分を有する。より一般的には、アナログ信号は３つの色信号を含み得る。
【００２８】
データ配置信号生成器１１０は、アナログ信号からデータ配置信号を引き出す。データ配置信号は、アナログ信号の符号化された間隔の位相配置を識別する。データ配置信号は、アナログ信号の振幅遷移と同相であり、または実質的に同相である振幅遷移を有し得る。代替的に、データ配置信号は、アナログ信号と関連する周知の位相関係を有し得る。
【００２９】
本発明の原理に従うと、図３は、図１に示される生成器１１０の役目をし得るデータ配置信号生成器１１０ａの一実施形態の概略図である。データ配置信号生成器１１０ａは、アナログ信号を受信するフィルタ１１１、フィルタリングされたアナログ信号および基準信号ＲｅｆＣＭ，ＲｅｆＰ，ＲｅｆＮの両方を受信する比較器１１７、比較器１１７から出力信号ＯｕｔＰ，ＯｕｔＮを受信するパルス生成器１１８、およびパルス生成器１１８から出力パルスを受信する、ＯＲゲートのような、パルス結合回路１１６を含む。
【００３０】
コンデンサを含み得る（示されるように）フィルタ１１１は、アナログ信号からＤＣ成分をストリップする。共通電圧レベルを有する共通基準信号ＲｅｆＣＭは、オリジナルなアナログ信号における振幅遷移がスパイクとして基準信号ＲｅｆＣＭのレベルの上または下に現れるように、ストリップされたアナログ信号に追加され得る（以下に説明される図４を参照）。増幅器（示されるように）になり得る２つの比較器１１７は、基準レベルＲｅｆＣＭに対するスパイクを示す、ストリップされたアナログ信号を受信する。
【００３１】
比較器１１７は、アナログ信号の振幅遷移に対応するストリップされた信号におけるスパイクを区別できる。区別は、例えば、ストリップされた信号における雑音を取り除くために役に立ち得る。この区別を成し遂げるために、比較器１１７の１つは、他の比較器１１７が低基準信号ＲｅｆＮを受信する一方、高基準信号ＲｅｆＰを受信する。各比較器１１７は次いで、受信された基準信号ＲｅｆＰ，ＲｅｆＮのレベルを超える各スパイクに対して出力パルスを生成する。したがって、比較器１１７は、ストリップされたアナログ信号における検証されたスパイクに対応するパルスを有する出力信号ＯｕｔＰ，ＯｕｔＮを生成する。
【００３２】
図４は、比較器１１７に提供されるような共通基準レベルＲｅｆＣＭを有するストリップされたアナログ信号および比較器出力信号ＯｕｔＰ，ＯｕｔＮの図示された実施例を提供するグラフである。示されるように、ストリップされた信号におけるスパイクが基準レベルＲｅｆＰ，ＲｅｆＮを超える箇所においては、対応する比較器１１７は、その出力信号ＯｕｔＰ，ＯｕｔＮ内にパルスを生成する。
【００３３】
出力信号ＯｕｔＰ，ＯｕｔＮは次いで、受信したパルスを、例えば、所望の幅および／または振幅のパルスに変換するためにパルス生成器１１８に届けられ得る。パルス生成器１１８からの信号は次いで、完成されたデータ配置信号を生成するためにＯｒゲート１１６によって結合される。
【００３４】
パルス生成器１１８のような構成要素の選択によって決定されるため、データ配置信号は、従来の符号化クロック信号と類似して現れ得る。例えば、データ配置信号は、従来のシステムにおけるＡＤＣに提供される符号化クロック信号と同様なパルス幅、高さ、および周波数を有し得る。一般的に、しかしながら、データ配置信号は一部の紛失パルス、すなわちパルスのチェーンにおけるギャップを有する。ギャップは、振幅が変わらないまま残る間におけるアナログ信号の２つ以上の間隔と関連される。そのような間隔の境界は、対応するパルスがデータ配置信号において現れるようにさせるため、振幅遷移を示さない。データ配置信号の更なる操作が信号における全てのギャップを満たし得ることが、信号処理分野における当業者に明らかになるであろう。そのような追加の操作は、しかしながら、装置１００の効果的機能に対して必要ではない。
【００３５】
データ配置信号は、アナログ信号の振幅遷移に対して位相遅れを有し得る。遅れは、装置１００の構成要素の固有のアクションから生じ、故意ではないこともあり得る。遅れは、例えば、データ配置信号生成器１１０，１１０ａに含まれる構成要素の選択に応答して、故意であることもあり得る。本発明の原理に従うと、データ配置信号が、アナログ信号において符号化されたデータのサンプリングをサポートするために、サンプリング信号の選択に対して知られている位相を有する基準信号を提供することが、信号処理分野における当業者によって理解されるであろう。
【００３６】
図３に示される回路は、例示を意図し、限定的ではない。示された回路の多数のバリエーションが、本発明の原理と一致して、データ配置信号生成器１１０として機能し得ることが、信号処理分野における当業者明らかになるであろう。そのような回路は、パルスチェーンまたはデータ配置信号として機能し得る他の信号を生成できる。
【００３７】
図５は、３つの基準信号ＲｅｆＣＭ，ＲｅｆＰ，ＲｅｆＮを生成できる基準信号生成器１５０の実施形態の概略図である。基準信号生成器１５０は、平行して接続される抵抗器１５１の３つの対を含む。電圧は、抵抗器１５１の対に亘って配置される。抵抗器の抵抗値は、共通基準レベルＲｅｆＣＭより上の所望の量である高基準レベルＲｅｆＰを提供するために、かつ共通基準レベルＲｅｆＣＭより下の所望の量である低基準レベルＲｅｆＮを提供するために、示されるように選択される。抵抗器１５１の正確な値は、区別の所望のレベルを与えるために選ばれ得る。３つの基準信号ＲｅｆＣＭ，ＲｅｆＰ，ＲｅｆＮは、例えば、１．０Ｖ、１．２Ｖ、および０．８Ｖになり得る。
【００３８】
図６は、本発明の原理に従うと、上述される装置１００のサンプリングクロック信号選択器１２０ａおよびサンプリングクロック信号生成器１３０としてそれぞれ機能し得る、サンプリングクロック信号選択器１２０ａの実施形態およびサンプリングクロック信号生成器１３０ａの実施形態の概略図である。サンプリングクロック信号選択器１３０ａは、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１３４および遅延ロックループ（ＤＬＬ）１３５を含む。サンプリングクロック信号選択器１２０ａは、信号比較器１２１、カウンタ１２２、ダミーＭＵＸ１２４、およびフィルタ１２３を含む。
【００３９】
ＤＬＬ１３５は、ＡＤＣ１４０による使用のためにサンプリングクロック信号を提供する。ＭＵＸ１３４は、サンプリングクロック信号選択器１２０ａからＭＵＸ１３４によって受信される選択信号に応答して、ＤＬＬ１３０ａからの所望の位相の選択されたサンプリングクロック信号をＡＤＣ１４０に向ける。
【００４０】
信号処理分野における当業者に知られるように、ＤＬＬは、クロック信号合成、クロック信号増大、クロック信号スキュー制御等を介してクロック信号のニーズをサポートするために、頻繁に、位相ロックループ（ＰＬＬ）と結合して使用され得る。ＤＬＬ１３５は、例えば、ＰＬＬからＤＬＬ１３５によって受信される信号の可変遅延を提供することによって、異なる周波数のサンプリングクロック信号を提供できる。したがって、サンプリングクロック信号生成器１３０ａは、例えば、周波数を同期および／または整列させるために、１つ以上のＰＬＬを含み得る。
【００４１】
サンプリングクロック信号選択器１２０ａは、データ配置信号に応答して、制御信号をサンプリングクロック信号生成器１３０ａに提供することによって、サンプリングクロック信号を選択する。サンプリングクロック信号選択器１２０ａは、サンプリングクロック信号とデータ配置信号との間の比較に応答して、生成器１３０ａによって生成されるサンプリングクロック信号の選択を調整するフィードバックループを実施する。
【００４２】
信号比較器１２１は、サンプリングクロック信号のデータ配置信号に対する比較を行う。サンプリングクロック信号は、ダミーＭＵＸ１２４を介してＤＬＬ１３５から受信される。ダミーＭＵＸ１２４は、次に、カウンタ１２２から選択信号を受信する。
【００４３】
信号比較器１２１は、例えば、差分位相比較器になり得る。信号処理分野における当業者に知られるように、差分位相比較器は、比較される信号の検出された位相差に応答して、制御信号を提供するためにロジック回路として実施され得る。例えば、比較器１２１は、比較された信号の位相差が正である場合、正である出力信号、および比較された信号の位相差が負である場合、負になり得る出力信号を提供できる。位相情報は、したがって、カウンタ１２２に供給される比較器制御信号を生成するために使用される。カウンタ１２２は、次に、ＭＵＸ１３４，１２４の信号位相選択を制御する。
【００４４】
信号処理分野における当業者に知られるように、カウンタ１２２は、例えば、そのアップダウン制御ターミナルにおいて適用されるバイナリレベルによって、アップまたはダウンをカウントするアップダウンカウンタになり得る。ダミーＭＵＸ１２４にカウンタ１２２によって次に提供されるアップダウン制御信号に応答して、ダミーＭＵＸは、サンプリング信号を比較器１２１に反応的に提供することによって、フィードバックループに加わる。カウンタ１２２は、比較器１２１によって検出される位相差分に応答して、ダミーＭＵＸ１２４が位相一致信号を選択するまで、カウントを調整し続ける。
【００４５】
フィードバックループによるサンプリングクロック信号の選択は迅速になり得る。例えば、フィードバックループは、約３２またはそれ以下のクロックサイクルの後の一致に落ち着き得る。フィードバックループが一度カウンタ１２２設定を選択した場合、カウンタ１２２からの制御信号は、サンプリングクロック信号生成器１３０ａのＭＵＸ１３４が、ＤＬＬ１３５からＡＤＣへの供給のために適切なサンプリングクロック信号を選択することももたらす。
【００４６】
実際には、ダミーＭＵＸ１２４は、データ配置信号の位相の少し前または後ろにあるサンプリングクロック信号を、ＤＬＬ１３５から提供できるのみであり得る。選択されたサンプリングクロック信号は次いで、更なる制御なしに、２つの位相選択の間を往復して反応的にジャンプできる。サンプリングクロック信号選択器１２０ａは、単一のサンプリングクロック信号の選択をもたらすための特徴を含み得る。例えば、フィルタ１２３は、サンプリングクロック信号の選択を固定するように構成され得る。
【００４７】
サンプリングクロック信号選択器１２０ａは、選ばれたサンプリングクロック信号位相とデータ配置信号位相との間の適切な位相差の提供もできる。例えば、比較器１２１が、アナログ信号の遷移と実質的に同等な位相を有するサンプリングクロック信号を選択するように装置１００が構成されている場合、フィルタ１２３は、予め選択された位相オフセットを、カウンタ１２２によって提供される制御信号に追加できる。一般に、サンプリングクロック信号選択器１２０ａおよびサンプリングクロック信号生成器１３０ａは、アナログ信号の遷移から取り除かれる一時的な配置におけるアナログ信号のサンプリングをもたらす位相を有するサンプリングクロック信号を、ＡＤＣに運ぶことに協力する。
【００４８】
図７ａは、アナログ信号からデータを抽出するための方法７００のフローチャートである。方法７００は、例えば、データに対応して変調された振幅を有する信号からデータを抽出するために使用され得る。方法は、例えば、上述された装置１００を用いて実施され得る。
【００４９】
方法７００は、アナログ信号の振幅遷移の位相を識別するデータ配置信号を引き出すこと（ステップ７１０）、およびデータ配置信号に応答して、アナログ信号の振幅遷移の位相と異なる位相を有するサンプリングクロック信号を選択すること（ステップ７２０）を含む。アナログ信号の振幅遷移は、アナログ信号において符号化されたデータに関連する。サンプリングクロック信号は、例えば、従来のアナログ−デジタル映像処理回路においてＤＬＬによって生成されるような周波数およびパルス波形を有する符号化信号になり得る。
【００５０】
関連分野における当業者に知られるように、アナログ信号の振幅遷移は、その振幅が数値データに対応するアナログ信号の間隔の配置を識別する。したがって、遷移の一時的配置の知識は、遷移に対して近すぎるよりむしろ間隔内においてアナログ信号の振幅のサンプリングを可能にする。データ配置信号の振幅遷移は、例えば、パルスエッジになり得る。パルスエッジは次に、アナログ信号の振幅遷移の位相を識別する。
【００５１】
データ配置信号は、アナログ信号の遷移と同等の位相または実質的に同等の位相を有し得る。代替的に、データ配置信号は、アナログ信号に対して既知の位相オフセットを有し得る。サンプリングクロック信号は次いで、アナログ信号の効果的なサンプリングをサポートするために、例えば、データ配置信号に対する位相オフセットを有するように選択され得る。
【００５２】
データ配置信号は、アナログ信号の振幅遷移と関連するパルスのチェーンを生成することによって、部分的に引き出され得る（ステップ７１０）。パルスのチェーンは、例えば、上述されたデータ配置信号生成器１１０によって生成され得る。パルスは、アナログ信号の振幅遷移と関連する立ち上がりエッジを有し得る。
【００５３】
データ配置信号は、ＤＣ成分をアナログ信号から取り除くためにアナログ信号をフィルタリングすることによって、更に部分的に引き出され得る（ステップ７１０）。フィルタリングされた信号は次いで、アナログ信号の振幅遷移の各々から引き出されたような振幅スパイクを示し得る。フィルタリングされた信号は、振幅スパイクが例えば、雑音関連遷移のためではなく、真のデータ関連遷移のために生成されることを保証するのに役に立たせるために、基準信号と比較され得る。パルスは次いで、しきい値レベルを超えるフィルタリングされたアナログ信号の各振幅スパイクのために生成され得る。
【００５４】
サンプリングクロック信号は、共通周波数を有するが、互いに対して異なる位相を有するいくつかのクロック信号から選択され得る（ステップ７２０）。例えば、クロック信号は、アナログ信号の振幅遷移の一間隔に亘って均等に分布される位相を用いて生成され得る。例えば、アナログ信号のデータ符号化間隔が３２ｍｓｅｃであった場合、３２個のクロック信号が生成され得、その間隔は互いに１ｍｓｅｃとなり得る。
【００５５】
図７ｂは、本発明の原理に従う、サンプリングクロック信号を選択するための方法７２０ａのフローチャートである。方法７２０ａは、例えば、上述された方法７００におけるサンプリングクロック信号を選択する（ステップ７２０）ために使用され得る。複数のサンプリングクロック信号のうちの１つは、サンプリングクロック信号の選択を補助する（ステップ７２５）ためにデータ配置信号と比較され得る。比較された信号の相対位相は、所定の位相状態に対してテストされる（ステップ７２６）。状態が満たされた場合、現行の評価されたサンプリングクロック信号は、アナログ信号からのデータ抽出のために使用され得る。状態が満たさない場合は、複数のサンプリングクロック信号のうちの異なる１つは、比較のために選択され得（ステップ７２７）、新しい比較が行われる（ステップ７２５）。したがって、方法７２０ａは、フィードバック処理として考察され得る。
【００５６】
所定の位相状態は、同相または位相外れの状態になり得る。例えば、所定の状態が同相状態であった場合、オフセットは、アナログ信号のサンプリングのための適切なクロック信号を得るために、サンプリングクロック信号に追加され得る。所定の状態が位相外れの状態であった場合、オフセットを有する位相の修正は任意になり得る。オフセットは、例えば、固定位相オフセットまたはプログラム可能な位相オフセットになり得る。
【００５７】
方法７００は、サンプリングクロック信号に応答して、アナログ信号の振幅のサンプリングを更に含み得る（ステップ７３０）。アナログ信号は、したがって、アナログ信号の遷移の間の間隔においてサンプリングされ得る。アナログ信号は、アナログ信号を受信するＡＤＣにサンプリングクロック信号を供給することによって、ＡＤＣによってサンプリングされ得る。
【００５８】
本発明の原理が様々な信号の種類の処理に適用され得ることが、信号処理分野における当業者に明らかになるであろう。アナログ信号は、例えば、映像信号になり得る。映像信号は、例えば、単色信号または色信号になり得る。色信号は、例えば、赤、緑、および青の色レベル情報を運ぶ３つの信号を含み得る。３つの信号の振幅遷移は、したがって、遷移の間の信号の一部によって識別されるピクセル強度データに関連され得る。
【００５９】
本発明の少なくとも１つの実施形態のいくつかの局面を説明したが、様々な変化、修正、および改良が難なく生じることがその分野における者に理解されるであろう。そのような変化、修正、および改良は、この開示の一部になることが意図され、本発明の精神および範囲内になることも意図される。したがって、前述の説明および図面は、例示のためのみである。
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【外国語明細書】
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