(57)【要約】【課題】Ｄ／Ａコンバータを使ったレベル比較器では、Ｄ／Ａに設定されたデジタル値が固定されており、スライスレベルが一定の値であり、何らかの原因によりチューナーの同調のズレが生じたり、入力される映像信号が弱電界の場合には、上手くデータをスライスすることが出来ないと言った問題点があった。【解決手段】入力信号がＨレベルであるか、Ｌレベルであるかを判別するレベル比較器であって、前記入力信号と可変基準信号源のリファレンスレベルとのレベル比較を行うコンパレータと、該コンパレータからの出力信号に応じて前記リファレンスレベルを増加もしくは減少させる制御信号を発生する制御回路とを備え、前記制御回路により、前記リファレンスレベルに上限値又は下限値を持たせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号がＨレベルであるか、Ｌレベルであるかを判別するレベル比較器であって、
前記入力信号と可変基準信号源のリファレンスレベルとのレベル比較を行うコンパレータと、
該コンパレータからの出力信号に応じて前記リファレンスレベルを増加もしくは減少させる制御信号を発生する制御回路とを備え、
前記制御回路により、前記リファレンスレベルに上限値又は下限値を持たせることを特徴とするレベル比較器。
【請求項２】
前記制御回路は、前記リファレンスレベルの増加もしくは減少させる動作を間欠的に行い、動作を行わない場合には、前記リファレンスレベルを一定とすることを特徴とする請求項１記載のレベル比較器。
【請求項３】
前記制御回路は、間欠動作を制御するレジスタを備え、
前記間欠動作を制御するレジスタに設定された値に応じて、前記間欠動作に基づいて前記リファレンスレベルの増加もしくは減少させることを特徴とする請求項１記載のレベル比較器。
【請求項４】
前記制御回路は初期値を有し、該初期値と前記コンパレータの出力信号とのレベル比較を行い、その結果に応じて、前記リファレンスレベルを増加もしくは減少させることを特徴とする請求項１記載のレベル比較器。
【請求項５】
前記制御回路は、前記上限値又は前記下限値を記憶するレジスタを備え、
前記レジスタは書き換え可能とし、前記上限値又は前記下限値を変更可能とすることを特徴とする請求項１記載のレベル比較器。
【請求項６】
請求項１乃至５記載のレベル比較器であって、
ＣＰＵを備え、
前記ＣＰＵはプログラムメモリに記憶された命令により前記レジスタを書き換え可能とし、前記プログラムメモリを換えることで、前記上限値又は下限値を変更可能とすることを特徴とするレベル比較器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヨーロッパ地域のＴＶ放送にて以前よりＶＴＲの自動録画調整、放送局の認識等を可能とする、ＶＰＳ（Ｖｉｄｅｏ  Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＣ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）等のデータが垂直帰線期間に重畳された入力信号を基準電圧とレベル比較するものであり、特に垂直帰線期間に重畳された放送信号の中から、ＶＰＳ、ＰＤＣといったデータ信号を抜き取る際に好適なレベル比較器に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ受像器で受信するための映像信号に文字などを示すデータを重畳する方式として、例えば欧州で行われているテレテキスト方式がある。テレテキストは、映像信号における垂直ブランキング期間に文字などを示すデータを重畳して送信する技術である。テレビ受像器で文字などを確認するには、送信されてくる映像信号からデータを分離する回路が必要であり、この重畳されたデータを映像信号から分離するのがレベル比較器である。テレテキストではデータの有無を示すクロックランイン信号（パルス信号）を持っており、レベル比較器は、あらかじめ定められたクロックランイン信号の振幅の中点をスライスレベルとし、当該スライスレベルを基準とすることにより映像信号からデータを分離する。
【０００３】
ところがこれらの映像信号において、テレビ受像器によるチューニングずれや受信状況の変化があった場合、クロックランイン信号の波形が変化する場合がある。するとレベル比較器はクロックランイン信号の波形の歪みや振幅の変化によって、スライスレベルがクロックランイン信号の振幅の中点でなくなるためデータを正確に分離できなくなる。そこでクロックランイン信号の波形が変化した場合においてもスライスレベルを正確に決定し、データを読み出すことのできる特許文献１に記載されたレベル比較器が提案されている。
【０００４】
また、近年、図２に示すブロック図の様に、Ｄ／Ａコンバータを使ったレベル比較器も提案されている。図２のレベル比較器では、タイミング発生回路１０、制御回路２０、Ｄ／Ａコンバータ（変換回路）３０、コンパレータ（比較回路）４０とを有している。
【０００５】
タイミング発生回路１０は、映像信号に含まれる所定の垂直同期信号ＶＳｙｎｃおよび水平同期信号ＨＳｙｎｃから、制御回路２０を動作可能とするためのＤ／Ａ制御許可信号を生成する（“ＬＯＷ”から “ＨＩＧＨ”となる）。Ｄ／Ａ制御許可信号が生成されることによって制御回路２０は動作可能（Ｄ／Ａ制御可能）となる。なおタイミング発生回路１０はタイマー７０を有しており、Ｄ／Ａ制御許可信号が“ＬＯＷ”から “ＨＩＧＨ”となるタイミングは、タイマー７０によって調整される。
【０００６】
制御回路２０は、Ｄ／Ａ制御可能である期間（Ｄ／Ａ制御許可信号が“ＨＩＧＨ”）において、コンパレータ４０の出力値（ＣＭＰ出力）のサンプリングを行い、一定の値の差をもって増加または減少するデジタル信号をＤ／Ａコンバータ３０に出力する。このサンプリングの周波数は入力されるクロックの数倍（例えば４倍）となるように設定される。
【０００７】
Ｄ／Ａコンバータ３０を使ったレベル比較器では、Ｄ／Ａコンバータ３０に設定されたデジタル値に応じて、スライスレベルとなるアナログ信号を作成し、作成されたスライスレベルを用いて、送信されてくる映像信号との比較を行っている。
【０００８】
Ｄ／Ａコンバータ３０に設定されるデジタル値は、微調整が可能であり、クロックランイン信号に何らかの原因でチューニングがずれた場合には、デジタル値を増減させることで、映像信号に含まれるクロックランイン信号を正確に分離できるといったメリットがある。
【０００９】
しかし、デジタル値を増減するには、クロックランイン信号と、スライスレベルの比較結果を、クロックランイン信号の周波数の整数倍クロックでサインプリングし、クロックランイン信号が大きければ、スライスレベルを増加させ、逆に、クロックランイン信号が小さければ、スライスレベルを減少させる処理を行っている。
【特許文献１】特開平１１−４１５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のレベル比較器では、クロックランイン信号の上側ピーク値と下側ピーク値を検出するためにピークホールド回路が２つ必要であり、各ピークホールド回路は面積の大きいオペアンプ、キャパシタ、抵抗を含むため回路が大きくなり、集積化した場合にはチップ面積が大きくなり、製造コストも増加するという問題点があった。
【００１１】
また、図２に示す単純なＤ／Ａコンバータを使ったレベル比較器では、何らかの原因によりチューナーの同調のズレが生じたり、入力される映像信号が弱電界の場合には、Ｄ／Ａコンバータに設定されたデジタル値の調整が、スライスレベルに追従出来ない場合があり、上手くデータをスライスすることが出来ないと言った問題点があった。
【００１２】
入力データをスライスすることが出来ない場合を図３に示す。入力データである映像信号から見て、スライス出力が妥当でないことが分かる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る主たる発明は、入力信号がＨレベルであるか、Ｌレベルであるかを判別するレベル比較器であって、前記入力信号と可変基準信号源のリファレンスレベルとのレベル比較を行うコンパレータと、該コンパレータからの出力信号に応じて前記リファレンスレベルを増加もしくは減少させる制御信号を発生する制御回路とを備え、前記制御回路により、前記リファレンスレベルに上限値又は下限値を持たせることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、入力信号と可変基準信号源のリファレンスレベルとのレベル比較を行うコンパレータからの出力信号に応じて、リファレンスレベルを増加もしくは減少させると共に、上限値又は下限値を持たせることで、上限値と下限値の範囲で、入力される映像信号に追従して、微調整をすることが可能になる。
【００１６】
また、リファレンスレベルの増加もしくは減少させる動作を間欠的に行い、動作を行わない場合には、リファレンスレベルを一定とする。間欠的に動作する理由は、搭載するシステムによりレベル比較するタイミングが異なるためである。
【００１７】
また、入力信号からデータを高精度で検出することが出来、レベル比較器としての信頼性を向上できるといった利点があげられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の詳細を図面に従って具体的に説明する。図１は本発明のレベル比較器を示すブロック図である。同図に示す様に当該レベル比較器は、タイミング発生回路１０、制御回路２０、Ｄ／Ａコンバータ（変換回路）３０、コンパレータ（比較回路）４０、ＣＰＵ５０、メモリ６０とを有している。
【００１９】
図１に示す当該レベル比較器は、図２で示した制御回路２０、Ｄ／Ａコンバータ（変換回路）３０、コンパレータ（比較回路）４０と同等の動作を行い、タイミング発生回路１０の動作はＣＰＵ５０が代わりに行う。
【００２０】
ＣＰＵ５０は、メモリ６０に記憶されたプログラムに基づき、動作を行い、制御回路２０の動作を制御する。従って、図１に示されるレベル比較器は、メモリ６０に記憶されたプログラムによって、決定される。
【００２１】
図４には、メモリ６０のプログラムに基づき、図１に示される本発明によるレベル比較器が動作した場合のフローチャートを示す。
【００２２】
ＣＰＵ５０には、映像信号に含まれる所定の垂直同期信号ＶＳｙｎｃおよび水平同期信号ＨＳｙｎｃから、Ｄ／Ａコンバータ３０を制御可能とするＤ／Ａ制御信号を生成し、Ｄ／Ａ制御信号が、「ＬＯＷ」から「ＨＩＧＨ」となると、制御回路２０から出力されるデジタル値に応じて、Ｄ／Ａコンバータ３０は、デジタル値をアナログ変換した値を出力する（スタート）。
【００２３】
コンパレータ４０は、Ｄ／Ａコンバータ３０から出力されるスライスレベル電圧と、映像信号の比較を行い、映像信号の方が大きければ「ＨＩＧＨ」を出力し、逆に、映像信号の方が小さければ「ＬＯＷ」を出力する。（Ｓ１００）
映像信号の方が大きい場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）には、Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧と、スライスレベル電圧の上限値との比較を行う。（Ｓ２００）
Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧が上限値より、小さい場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）には、スライスレベル電圧を上昇させる余地があるので、制御回路から出力されるデジタル値を、一定の差をもって上昇させる。デジタル値が上昇することで、Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧も、同様に上昇する。（Ｓ４００）
また、Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧が上限値以上の場合（Ｓ２００：ＮＯ）には、制御回路から出力されるデジタル値を変化させずに、Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧を維持する。これは、想定されないノイズが混入し、必要以上に、スライスレベル電圧が上昇することを防ぐことを意図する。（Ｓ５００）
映像信号の方が大きい場合（Ｓ１００：ＮＯ）には、Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧と、スライスレベル電圧の下限設定値との比較を行う。（Ｓ３００）
Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧が下限設定値より、大きい場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）には、スライスレベル電圧を下降させる余地があるので、制御回路から出力されるデジタル値を、一定の差をもって下降させる。デジタル値が下降することで、Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧も、同様に下降する。（Ｓ６００）
また、Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧が下限設定値以下の場合（Ｓ３００：ＮＯ）には、制御回路から出力されるデジタル値を変化させずに、Ｄ／Ａコンバータから出力されるスライスレベル電圧を維持する。これは、想定されないノイズが混入し、必要以上に、スライスレベル電圧が下降することを防ぐことを意図する。（Ｓ７００）
Ｓ４００、Ｓ５００、Ｓ６００、Ｓ７００により、スライスレベル電圧の設定が終了すると、カウンタにより、システムクロックをカウントすることで、一定の期間待ち時間を生成し、Ｓ１００の状態に戻る。（Ｓ８００）
Ｓ８００での一定の待ち時間は、待ち時間設定レジスタにより、待ち時間を変更可能とする。待ち時間は、サンプリングするタイミングに影響があり、搭載するシステムにより、最適な待ち時間は異なることもある。
【００２４】
このようなＳ１００乃至Ｓ８００の処理を繰り返すことにより、仮に、スライスレベル電圧が低い場合、コンパレータ４０からの比較結果は、「ＨＩＧＨ」なので、Ｄ／Ａコンバータ３０は、アナログ信号は一定間隔で階段状に増加していく。そしてアナログ信号の方が映像信号より大となると、若干のタイミング差（回路による遅延時間）をもってコンパレータから比較結果が「ＬＯＷ」となる。
コンパレータ４０からの出力が「ＬＯＷ」なので、デジタル信号は一定の値の差をもって減少する。よってアナログ信号は一定間隔で階段状に減少していく。
【００２５】
図５には、本発明によるレベル比較器が動作した場合のタイミング図を示す。上限値と下限値の間で、入力される映像信号に追従して、微調整をすることが可能になり、入力される映像信号からデータを高精度で検出していることが分かる。
【００２６】
また、Ｓ２００、Ｓ３００で比較に用いられる上限値、下限値は、予め初期値としてレジスタ設定される値である。また、システムによっては、上限値、下限値の設定範囲が異なることが予想される。
【００２７】
メモリ６０に記憶されたプログラムにより、ＣＰＵ５０を用いて、上限値設定レジスタ２２、下限値設定レジスタ２３に、設定することが可能であり、用途に応じて、上限値、下限値の設定範囲を変化させることが出来る。
【００２８】
必要以上にスライスレベル電圧が上昇、下降した場合に、正常な範囲にスライスレベル電圧が設定されるまでには、制御回路２０から、デジタル値を上下する処理を数回行う必要があり、必要以上に、スライスレベル電圧が上昇、下降した期間では、映像信号を正常に比較することが出来ないといった問題点があり、最適な上限値及び下限値を設ける必要がある。
【００２９】
また、Ｄ／Ａコンバータ３０を制御可能とするＤ／Ａ制御信号を生成し、Ｄ／Ａ制御信号が、“ＬＯＷ”から“ＨＩＧＨ”となり、最初に使用されるスライスレベル電圧は、初期値設定レジスタ２１に設定されているデジタル値である。初期値として使用されるデジタル値は、特に制約が無ければ、上限値レジスタ２２と下限値レジスタ２３に設定されているデジタル値を足して、２で割った数値が望ましいと考えられる。
【００３０】
しかし、汎用性を高める観点から、初期値設定レジスタ２１に設定されるデジタル値は、メモリ６０に記憶されたプログラムにより、ＣＰＵ５０を用いて、自由に設定可能とする。用途に応じて、スライスレベルの初期値をプログラマブルに変更できる構成が良い。
【００３１】
以上の様に、初期値設定レジスタ２１、上限値設定レジスタ２２、下限値設定レジスタ２３は、メモリ６０に記憶されたプログラムにより、自由に設定可能であり、半導体装置として完成品となった後でも、メモリ６０に記憶されたプログラムを変更することで対応することができる。
【００３２】
従って、使用される用途、製品により、各設定レジスタに設定されるデジタル値を最適化することで、スライスレベル電圧が真の振幅の中点レベルに達する時間を短縮することが可能となり、引いては、データの高精度な検出を可能とする。
【００３３】
なお本実施の形態においては、テレテキスト方式に本発明を用いてデータを分離する方法について説明したが、映像信号の水平捜査期間にキャプションデータが重畳されたクローズドキャプション方式においても同様に本発明を用いることが可能である。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明によるレベル比較器である。
【図２】従来のレベル比較器である。
【図３】入力データをスライス出来ない場合のタイミング図である。
【図４】本発明によるレベル比較器が動作した場合のフローチャート図である。
【図５】本発明によるレベル比較器が動作した場合のタイミング図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  タイミング発生回路、２０  制御回路、３０  Ｄ／Ａコンバータ、４０  コンパレータ、５０  ＣＰＵ、６０  メモリ。
【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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