(57)【要約】【課題】ノイズ重畳などによる同期信号の変動する波形歪みを有するような入力信号に対して安定した水平同期信号を提供する。【解決手段】位相比較に用いる同期信号に、スライスレベルおよび最小値レベルから求められるクリップレベルを演算し、前記同期信号に対し前記クリップレベルで同期信号をクリップし、波形歪みを抑えた同期信号を用いることにより、ノイズ重畳などによる同期信号の変動する波形歪みを有するような入力信号に対して安定した水平同期信号を提供することができるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高域成分を除去するＬＰＦと、前記ＬＰＦの出力を入力とし映像信号のペデスタルレベルを検出するペデスタル検出回路と、前記ＬＰＦの出力を入力とし、入力信号の最小値を検出するミニマム検出回路と、前記ペデスタル検出回路およびミニマム検出回路の出力を入力とし、あらかじめ決定された演算式に基づいてスライスレベルを決定するスライスレベル決定回路と、前記ペデスタル検出回路およびミニマム検出回路の出力を入力とし、あらかじめ決定された演算式に基づいてクリップレベルを決定するクリップレベル決定回路と、前記ＬＰＦの出力を入力とし、前記スライスレベル以下の信号を出力する同期分離回路と、前記同期分離回路の出力を入力とし、前記クリップレベル以上の信号を出力するクリップ回路と、前記クリップ回路の出力および後記の分周回路の出力である位相比較基準信号とを入力とし、その位相比較結果を出力する位相比較回路と、前記位相比較回路の出力を入力とし、位相誤差を演算するループフィルタと、前記ループフィルタの出力を入力とし、位相比較基準信号を作成し出力する分周回路とを備えたことを特徴とする同期信号生成回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディジタルコンポジット映像信号から同期信号を分離するディジタル型同期信号分離回路（以下、同期信号分離回路と称す）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン受像機においてディジタル化が進んでいる。映像信号のディジタル化処理が盛んになるのに伴い、それに必要な同期信号分離回路のディジタル処理についても提案されている（特許文献１参照）。また、同期分離した同期信号を用いて、その後の映像信号処理に使用する同期信号を生成する方式において入力信号に歪が生じている場合などでも安定した同期信号を供給する方式が提案されている（特許文献２参照）。また、これらの技術はアナログ放送が終了した後においてもアナログ映像信号しか出力の手段をもたない機器との接続においては非常に重要である。
【特許文献１】特開平０８−２７５０２６号公報
【特許文献２】特開２００２−０２７２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような同期信号分離回路では、入力信号にノイズが重畳されており、またそのノイズが変動するような場合、位相誤差信号および同期信号が不安定になり、映像として出画した場合、ジッタとなって現れ映像の品位を劣化させるという問題があった。
【０００４】
また、このような重畳したノイズ成分を除去するためＬＰＦの周波数特性を変更することも考えられるが、高域通過帯域を狭くしすぎると同期分離そのものが不安定となり安定性を劣化させてしまう。
【０００５】
また、特許文献２に記載の方法では安定的な同期信号の歪に対しては安定した同期信号出力が期待できるが、歪の変動が発生している場合、その変動をループフィルタで吸収できない場合はそのまま位相誤差となって現れるので、ジッタとなって現れてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の同期信号生成回路は、高域成分を除去するローパスフィルタと、前記ＬＰＦの出力を入力とし映像信号のペデスタルレベルを検出するペデスタル検出回路と、前記ＬＰＦの出力を入力とし、入力信号の最小値を検出するミニマム検出回路と、前記ペデスタル検出回路およびミニマム検出回路の出力を入力とし、あらかじめ決定された演算式に基づいてスライスレベルを決定するスライスレベル決定回路と、前記ペデスタル検出回路およびミニマム検出回路の出力を入力とし、あらかじめ決定された演算式に基づいてクリップレベルを決定するクリップレベル決定回路と、前記ＬＰＦの出力を入力とし、前記スライスレベル以下の信号を出力する同期分離回路と、前記同期分離回路の出力を入力とし、前記クリップレベル以上の信号を出力するクリップ回路と、前記クリップ回路の出力および後記の分周回路の出力である位相比較基準信号とを入力とし、その位相比較結果を出力する位相比較回路と、前記位相比較回路の出力を入力とし、位相誤差を演算するループフィルタと、前記ループフィルタの出力を入力とし、位相比較基準信号を作成し出力する分周回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、高域成分を除去するローパスフィルタと、前記ＬＰＦの出力を入力とし映像信号のペデスタルレベルを検出するペデスタル検出回路と、前記ＬＰＦの出力を入力とし、入力信号の最小値を検出するミニマム検出回路と、前記ペデスタル検出回路およびミニマム検出回路の出力を入力とし、あらかじめ決定された演算式に基づいてスライスレベルを決定するスライスレベル決定回路と、前記ペデスタル検出回路およびミニマム検出回路の出力を入力とし、あらかじめ決定された演算式に基づいてクリップレベルを決定するクリップレベル決定回路と、前記ＬＰＦの出力を入力とし、前記スライスレベル以下の信号を出力する同期分離回路と、前記同期分離回路の出力を入力とし、前記クリップレベル以上の信号を出力するクリップ回路と、前記クリップ回路の出力および後記の分周回路の出力である位相比較基準信号とを入力とし、その位相比較結果を出力する位相比較回路と、前記位相比較回路の出力を入力とし、位相誤差を演算するループフィルタと、前記ループフィルタの出力を入力とし、位相比較基準信号を作成し出力する分周回路とを備えたことを特徴とする同期信号生成回路という構成によれば、ノイズ重畳などによる同期信号の変動する波形歪みを有するような入力信号に対して安定した水平同期信号を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施の形態１）
図１はこの発明の実施の形態１であるディジタル同期信号分離回路の構成を示すブロック図である。図１において、同期信号生成回路は、デジタルビデオ信号を入力として、そのデジタルビデオ信号の高周波成分を除去するＬＰＦ（ローバスフィルタ）１０と、ＬＰＦ１０から出力されたビデオ信号からペデスタル信号を検出するペデスタル検出回路１１と、ＬＰＦ１０から出力されたビデオ信号から水平ブランキング期間における最も信号レベルが低い値であるミニマムレベル信号を検出するミニマム検出回路１２と、ペデスタル検出回路１１とミニマム検出回路１２からの出力を入力として、入力信号ある一定のレベルで切り捨てる動作を行うために、後述するクリップレベルの信号を出力するクリップレベル決定回路１３と、ペデスタル検出回路１１とミニマム検出回路１２からの出力を入力として、後述するスライスレベル信号を出力するスライスラベル決定回路１４と、スライスラベル決定回路１４からの出力を入力として、ＬＰＦ１０から出力されたビデオ信号から同期信号を分離する同期分離回路１５と、同期分離回路１５から出力された同期信号と、クリップレベル決定回路１３から出力されたクリップレベル信号を入力として、後述する同期信号とクリップレベル信号を掛け合わせた信号を出力するクリップ回路１６と、クリップ回路１６から出力された信号を入力として、基準信号との位相の比較を行う位相比較回路１７と、位相比較回路１７から出力された信号を入力として、位相誤差を出力するループフィルタ１８と、ループフィルタ１８から出力された位相誤差を入力として、位相比較基準信号及び水平同期信号を出力し、その位相比較基準信号を位相比較回路１７に入力する分周回路１９とにより構成されている。
【０００９】
なお、本実施の形態では、水平ブランキング期間における処理について説明するが、本願発明はこれに限定されるものではなく、垂直ブランキング期間において、同様の処理を行うことも可能である。
【００１０】
次に、このような構成を備えた本願発明の同期信号生成回路の処理内容について、図２から図６を参照しながら説明する。
【００１１】
最初に、ＬＰＦ１０の処理内容について説明する。図２（ａ）は、ＬＰＦに入力されたデジタルビデオ信号を示しており、図２（ｂ）は、ＬＰＦから出力されたビデオ信号を示している。この図に示すように、図２（ａ）に示すディジタルコンポジット映像信号（以下、複合映像信号と称す。）は、色信号成分を除去するためのローパスフィルタ１０（以下、ＬＰＦと称す）により図２（ｂ）に示すようにカラーバースト信号等が除去され、ディジタル輝度信号（以下、輝度信号と称す）として同期分離回路１５に入力される。
【００１２】
次に、ペデスタル検出回路１１の処理内容について説明する。ペデスタルレベルは水平同期信号の後端から映像部分の間の約４．７μｓｅｃの平坦部の信号レベルと規定されているので、図３（ｄ）に示すように前記水平同期信号の後端の立ち上がりエッジから例えば２．５μｓｅｃ後の位置にペデスタル検出用のパルス信号を発生させ、このペデスタル検出用のパルス信号の位置にある前記輝度信号レベルをペデスタルレベル検出回路１１により検出しペデスタルレベルとして出力する。
【００１３】
次に、ミニマム検出回路１２の処理内容について説明する。シンクチップレベルは１水平周期データの最小値であることに注目して、例えば図３（ｃ）に示す前記水平同期信号の先端から映像部分の手前までの幅を持つミニマムレベル検出用のパルス信号を生成し、このミニマムレベル検出用のパルス信号が生成された期間内の前記輝度信号のミニマム（最小）の値をミニマム検出回路１２により検出し、シンクチップレベルとして出力する。
【００１４】
次に、スライスレベル決定回路１４の処理内容について説明する。上述したペデスタル検出回路１１から出力されたペデスタルレベルおよびミニマム検出回路１２から出力されたシンクチップレベルから、スライスレベル決定回路１４によりスライスレベルが演算される。このスライスレベルについては、任意に設定を行うことが可能であるが、ここでは、一例として、スライスレベルはペデスタルレベルとシンクチップレベルの中間の値をとるように構成する。したがって、ペデスタルレベルとシンクチップレベルの中間値がスライスレベルとしてスライスレベル決定回路１４から出力される。
【００１５】
次に、同期信号分離回路１５の処理内容について説明する。同期信号分離回路１５において、前記輝度信号に対してスライスレベル決定回路１４から出力されるスライスレベル以下の信号が出力されるように演算を行う。ここでは、スライスレベルから輝度信号を減算し、減算結果の０以下の負の信号を０とする構成とする。その結果図３（ｂ）に示すように、スライスレベルよりもビデオ信号のレベルが低い期間の同期信号が出力される。
【００１６】
ここで、本願発明の特徴をより明確にするために、まず、上記同期分離回路から出力された同期信号が、クリップ回路を介することなく、位相比較回路１７に直接入力される場合について述べる。
【００１７】
最初に、分周回路１９から出力される位相比較基準信号の２つの信号パターンの場合について説明する。位相比較回路１７としては、例えば図４（ａ）が同期分離回路１５の出力（図３（ｂ）と等価）であるとすると、図４（ｂ）のように、分周回路１９によって１水平周期に１回、レベルが＋１から−１に切り替わる位相比較基準信号を生成させる。このとき−１から＋１へ切り替わるのは図４のように同期信号とは無関係となるタイミングで切り替わるようにしておく。こうすると、図４（ａ）と図４（ｂ）を乗算して累積すると位相が合っている場合は図４（ｃ）のように位相比較結果は０となり、一方、図４（ｄ）のように位相比較基準信号との位相がずれている場合は、図４（ｅ）のように位相比較結果は０以外の値が出力される。
【００１８】
次に、同期分離回路１５から出力される同期信号自体の２つの信号パターンの場合について説明する。図５（ａ）に示すように、入力信号に歪みが重畳されているとする。ＬＰＦ１０でとりきれないノイズ成分は同期分離回路１５に入力され、最終的には、図５（ａ）のような同期信号が得られる。このような同期信号に対しては、分周回路１９から出力される位相比較基準信号の位相がずれていないにも関わらず、図５（ｃ）のように位相比較結果に０以外の値が生じてしまい、位相比較基準信号と位相比較結果が０となるポイントがずれてしまう。したがって、このようなノイズ成分を含む同期信号の場合には、図５（ｄ）に示すような位相比較基準信号の位相でロックすることとなる。
【００１９】
このように歪みが重畳されているだけなら同期信号の位相が全体的に若干ずれるだけであるが、この歪みが変動する場合、例えば、ランダムノイズが映像信号に重畳しているような場合であると、この歪みのレベルが変動し、結局歪みレベル毎に同期信号の位相が変化してしまう。
【００２０】
ここで、ループフィルタ１８の処理内容について説明する。上述したように、同期信号の位相の歪みが変動する場合に、このような歪によるノイズをある程度吸収するのがループフィルタである。しかしながら、変動がすべて分周回路に伝わるわけではないが、変動を抑え込もうとしすぎると位相誤差の感度が低下し、最悪の場合には、入力信号に対して同期信号がロックできないということが発生する。
【００２１】
このような状況において、クリップ回路１６の動作内容について説明する。クリップ回路１６においては、同期分離回路１５から出力された同期信号を直接位相比較回路に出力するのではなく、同期分離回路１５の出力に対し、歪みによる波形変動をクリップする処理を行う。具体的には、クリップレベル決定回路１３にはペデスタル検出回路１１から出力されたペデスタルレベルおよびミニマム検出回路１２から出力されたシンクチップレベルが入力され、クリップレベルを決定しその値を出力する。
【００２２】
ここで、クリップレベル決定回路１３におけるクリップレベルの決定の演算には、例えばスライスレベルが中間値で演算しているのであればクリップレベルはスライスレベルとシンクチップレベルの中間値としても良い。もしくは図３（ｃ）のような期間の最大値を検出し、最大値とスライスレベルの中間値としても良い。ここではスライスレベルとシンクチップレベルの中間値として以降述べていく。
【００２３】
ここで、先ほど説明したノイズ成分を含む同期信号が同期分離回路１５から出力された場合の処理について、説明する。図６（ａ）のような歪みを持つ同期信号に対し、クリップレベル決定回路１３により決定されたクリップレベルを参照することにより、クリップ回路１６において、図６（ｂ）のような歪成分を除去した同期信号を得ることが可能になる。
【００２４】
このような、歪成分を除去した同期信号を位相比較回路１７に出力することにより、位相誤差が歪みにより影響を受けることはなくなり、分周回路１９からジッタのない水平同期信号（位相比較基準信号）を得ることができる。
【００２５】
このような構成により、ノイズ重畳などによる同期信号の変動する波形歪みを有するような入力信号に対して、安定した水平同期信号を提供することができるものであります。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明は、ディジタルコンポジット映像信号から同期信号を分離するディジタル型同期信号分離回路（以下、同期信号分離回路と称す）の分野において利用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図
【図２】同期信号の分離動作を示す図
【図３】中間スライスレベル生成動作を示す図
【図４】位相比較動作を示す図
【図５】波形歪みを有する場合の位相比較動作を示す図
【図６】クリップ回路を作用させたときの位相比較動作を示す図
【符号の説明】
【００２８】
１０    ローパスフィルタ
１１    ペデスタル検出回路
１２    ミニマム検出回路
１３    クリップレベル決定回路
１４    スライスレベル決定回路
１５    同期分離回路
１６    クリップ回路
１７    位相比較回路
１８    ループフィルタ
１９    分周回路
【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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