(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数特性が異なる複数のローパスフィルタと、前記複数のローパスフィルタ出力信号のいずれかを選択し出力する選択手段と、前記ローパスフィルタのいずれかの出力から同期先端レベルとペデスタルレベルを検出しこれらのレベルからスライスレベルを算出するスライスレベル発生手段と、前記スライスレベル発生手段から出力されるスライスレベルと前記選択手段の出力信号を比較する比較手段と、前記ローパスフィルタのうちいずれかの出力から映像信号の同期信号付近の波形歪を検出する波形歪検出手段とを備え、前記選択手段は前記波形歪検出手段の検出結果に応じて前記複数のローパスフィルタ出力信号のいずれかを選択し出力するように制御されることを特徴とする同期分離装置。
【請求項２】
前記波形歪検出手段の検出結果に応じて同期分離動作を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、所定期間内に波形歪が検出される回数を計数し、この計数値が所定の値ａを超えるとカットオフ周波数が低いローパスフィルタ出力を選択し計数値が所定の値ｂ（但しａ＞ｂ）以下になるとカットオフ周波数が高いローパスフィルタを選択するようヒステリシスを持った動作でローパスフィルタ出力を切り替えるよう前記選択手段を制御することを特徴とする請求項１記載の同期分離装置。
【請求項３】
前記比較手段からの出力パルスを擬似パルスにすげ替える擬似パルスすげ替え手段を備え、前記擬似パルスすげ替え手段は、前記比較手段の出力パルスが所定の周期で出力されない場合と波形歪検出手段の検出結果が所定の条件を満たす場合に擬似パルスにすげ替えることを特徴とする請求項２記載の同期分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオテープレコーダ（以下ＶＴＲと略記する）による再生信号など同期信号を有する映像信号から同期信号を分離する同期分離装置に関するものであり、特に時間軸補正処理などに用いて好適な同期分離装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオテープレコーダ、テレビジョン受像機などの映像処理回路のデジタル化が進み、デジタル同期分離技術の向上も必要不可欠となっている。
【０００３】
以下に従来の同期分離装置について説明する。
【０００４】
図８は従来の同期分離装置の構成を示すブロック図である。同図において、８１は映像信号が入力される入力端子、８２は入力端子８１から入力された映像信号の高域成分を減衰するローパスフィルタ、８３はローパスフィルタ８２から出力された映像信号から同期分離のためのスライスレベルを算出するスライスレベル発生回路、８４はローパスフィルタ８２の出力信号とスライスレベル発生回路８３からのスライスレベルとを比較して同期信号パルスを分離する比較回路、８５は比較回路８４からの同期分離パルスの出力端子である。
【０００５】
以上のように構成された従来の同期分離装置について、次にその動作を説明する。
【０００６】
入力端子８１から入力された映像信号はローパスフィルタ８２供給される。ローパスフィルタ８２では映像信号の高域成分が減衰され低域成分が通過される。スライスレベル発生回路８３にはローパスフィルタ８２の出力信号が供給され、この信号から同期分離のためのスライスレベルが算出される。スライスレベルとしては、映像信号の同期先端レベルとペデスタルレベルとの中間レベルなどが使われる。比較器８４では、スライスレベル発生回路８３から出力されるスライスレベルとローパスフィルタ８２からの出力信号のレベルが比較され同期信号パルスが分離されて出力端子８５に出力される。
【０００７】
上記ローパスフィルタ８２の特性は、ノイズに対する誤動作を考慮し通常カットオフ周波数が数１００ｋＨｚ程度のものが使用されることが多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、時間軸補正装置など同期分離出力パルスの位相が、時間軸補正の基準として用いられるような用途においては、上記の従来の構成では下記のような問題点を有していた。
【０００９】
即ちローパスフィルタとしてカットオフ周波数が低い特性のものを用いた場合、ローパスフィルタ出力での同期信号部の波形なまりが大きくなり、スライスレベルの小さな変動においても、分離される同期分離パルスの位相が大きく変化してしまい、結果として時間軸補正の精度が劣化する。一方、カットオフ周波数が比較的高い特性のローパスフィルタを用いた場合には、分離される同期パルスの位相精度は改善するがノイズに対する誤動作の問題が発生する。特にＶＴＲ等でダビングを繰り返したビデオテープの再生信号などでは、同期信号付近の波形劣化が大きく同期分離を誤動作した場合の出力画像の劣化は顕著なものとなる。
【００１０】
図９は従来の同期分離装置における上述した動作を説明するための波形図である。図９において、（ａ）はローパスフィルタとしてカットオフ周波数が低い特性のフィルタを用いた場合、（ｂ）はローパスフィルタとしてカットオフ周波数が高い特性のフィルタを用い入力信号として波形劣化が大きい信号が入力された場合の波形を示している。上述したように図９（ａ）においてはスライスレベルの変動により同期分離パルスの位相が大きく変化する様子が、図９（ｂ）においては同期分離パルス出力が大きく乱されている様子が明らかである。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、入力信号の波形劣化度合いやノイズ量に応じて、波形状態が良い場合には、高い精度で同期信号位相を検出でき、かつ波形状態が悪い場合においても誤動作なく安定して同期分離出力が得られる同期分離装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の同期分離装置は、周波数特性が異なる少なくとも２種類のローパスフィルタと、前記複数のローパスフィルタ出力信号のいずれかを選択し出力するセレクト手段と、前記いずれかのローパスフィルタの出力から同期先端レベルとペデスタルレベルを検出しこれらのレベルからスライスレベルを算出するスライスレベル発生手段と、前記スライスレベル発生手段から出力されるスライスレベルと前記セレクト手段の出力信号を比較する比較手段と、前記いずれかのローパスフィルタの出力から映像信号の同期信号付近の波形歪を検出する波形歪検出手段とを有している。
【００１３】
この構成によって、入力信号の波形劣化度合いやノイズ量に応じて、波形状態が良い場合には、高い精度で同期信号位相を検出でき、かつ波形状態が悪い場合においても誤動作なく安定して同期分離出力が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、周波数特性が異なる少なくとも２種類のローパスフィルタと、前記複数のローパスフィルタ出力信号のいずれかを選択し出力するセレクト手段と、前記いずれかのローパスフィルタの出力から同期先端レベルとペデスタルレベルを検出しこれらのレベルからスライスレベルを算出するスライスレベル発生手段と、前記スライスレベル発生手段から出力されるスライスレベルと前記セレクト手段の出力信号を比較する比較手段と、前記いずれかのローパスフィルタの出力から映像信号の同期信号付近の波形歪を検出する波形歪検出手段とを備え、前記セレクト手段は前記波形歪検出手段の検出結果に応じて前記複数のローパスフィルタ出力信号のいずれかを選択し出力するように制御されることを特徴としたものであり、波形歪検出手段により入力される映像信号の状態を検出し、その結果に応じて映像信号の状態が良い場合には、カットオフ周波数が高いローパスフィルタを選択し、映像信号の波形劣化が大きい時にはカットオフ周波数が低いローパスフィルタを選択して同期分離を行うことにより波形状態が良い場合には、高い精度で同期信号位相を検出でき、かつ波形状態が悪い場合においても誤動作なく安定して同期分離出力が得られるという作用を有する。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、記波形歪検出手段の検出結果に応じて同期分離動作を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、所定期間内に波形歪が検出される回数を計数し、この計数値が所定の値ａを超えるとカットオフ周波数が低いローパスフィルタ出力を選択し計数値が所定の値ｂ（但しａ＞ｂ）以下になるとカットオフ周波数が高いローパスフィルタを選択するようヒステリシスを持った動作でローパスフィルタ出力を切り替えるよう前記選択手段を制御することを特徴としたものであり、映像信号の状態が良い状態と悪い状態の中間的な状態の場合あるいは比較的良い状態と比較的悪い状態が短い周期で変わるような状態においても、ローパスフィルタの切換え動作にヒステリシス特性をもたせることにより、ローパスフィルタの特性が短期間に頻繁に切り替わることがなく、安定した出力が得られるという作用を有する。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記比較手段からの出力パルスを擬似パルスにすげ替える擬似パルスすげ替え手段を備え、前記擬似パルスすげ替え手段は、前記比較手段の出力パルスが所定の周期で出力されない場合と波形歪検出手段の検出結果が所定の条件を満たす場合に擬似パルスにすげ替えることを特徴としたものであり、単発的に大きな波形歪やノイズが発生した場合においても、波形歪や同期分離パルスの抜けを検出しこの時の比較手段出力を擬似パルスにすげ替えることにより同期分離出力の乱れを最小限に抑えられると
いう作用を有する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図７を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の同期分離装置の構成を示すブロック図である。図１において、１１は映像信号の入力端子、１２及び１３は入力信号の高域成分を減衰させ低域成分を通過させるローパスフィルタである。ローパスフィルタ１２は数１００ｋＨｚ（約６００ｋＨｚ）程度のカットオフ周波数特性をもち、ローパスフィルタ１３はローパスフィルタ１２より高い（約１ＭＨｚ程度の）カットオフ周波数をもつ。１４はローパスフィルタ１２とローパスフィルタ１３の出力を入力しいずれかを選択出力する選択手段であるセレクタ回路、１５はセレクタ回路１４の出力信号に基づき同期分離のためのスライスレベルを発生するスライスレベル発生手段であるスライスレベル発生回路である。１６はスライスレベル発生回路１５から出力されるスライスレベルとセレクタ回路１４の出力信号のレベルを比較し同期分離パルスを出力する比較手段である比較回路、１７は比較器１６からの同期分離パルスの出力端子、１８はローパスフィルタ１３からの信号を入力し同期信号付近の波形歪みを検出する波形歪検出手段である波形歪検出回路、１９は波形歪検出回路１８の検出結果に応じて同期分離動作を制御する制御手段である制御回路、２０はセレクタ回路１４からの信号とスライスレベル発生回路１５からのスライスレベル信号を入力し同期信号の位相を検出する同期信号位相検出手段である同期信号位相検出回路、２１は同期信号位相検出回路２０で検出された位相信号の出力端子である。
【００２０】
以上のように構成された本実施の形態の同期分離装置について、次にその動作を説明する。
【００２１】
まず、映像信号入力端子１１からの映像信号は、ローパスフィルタ１２および１３に供給される。ローパスフィルタ１２および１３は上述のようなカットオフ周波数特性を持ち、映像信号の高域成分を減衰させる。ローパスフィルタ１２および１３の出力はセレクタ回路１４に供給され、そのいずれかが選択され出力される。セレクタ回路１４において２つのローパスフィルタ出力がどのように選択されるかについては後述する。スライスレベル発生回路１５には、セレクタ回路１４の出力信号が入力され、例えばこの映像信号の同期先端部のレベルとペデスタルレベルを検出し、その中間レベルをスライスレベルとして算出し出力する。セレクタ回路１４の出力は比較回路１６にも供給され、スライスレベル発生回路１５出力のスライスレベルと比較され、その比較結果が同期分離パルスとして出力される。
【００２２】
波形歪検出回路１８はローパスフィルタ１３からの信号を入力し、同期信号付近の波形歪を検出する。図２は波形歪検出回路の一例を示すブロック図である。図２において、２５は入力信号を微分する微分回路、２６は微分回路２５の出力と所定のしきい値レベルを比較する比較回路、２７は同期信号付近の所定の期間内に比較回路２６から出力されるパルスの数をカウントしカウント数が１なら波形歪がないと判定し、２以上なら波形歪があると判定する波形歪判定回路である。図３はその動作を説明する波形図であり、同図（ａ）は入力信号波形の状態が良い場合で、同図（ｂ）が悪い場合である。また、図２における各部のポイントの波形を（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）（３ｄ）と図２中の符号と同符号を付けて示している。それぞれの図面からわかるように、入力信号の状態が良い場合（図３（ａ））には（３ｄ）がＨｉｇｈの期間に比較回路２６から出力されるパルス数は１であり、また信号波形が劣化している場合にはパルス数が２以上となり、上述のように判定することで波形歪があるかないかを検出することができる。
【００２３】
同期信号位相検出回路２０は上述したように、セレクタ回路１４からの信号とスライスレベル発生回路１５からのスライスレベル信号を入力し同期信号の位相を検出するものである。
【００２４】
この同期信号位相の検出方法について図４を用いて説明する。図４において、黒丸の点Ｐ１〜Ｐ５はデジタル映像信号の同期信号立ち上がり部付近のサンプリング点である。スライスレベルがサンプリング点Ｐ２のレベルとサンプリング点Ｐ３のレベルの間にあるとすると、同期信号の位相を表す情報として求めたいのは図４における時間Ｔである。Ｔは図中にも示したように「Ｔ＝Ｔｏ×Ａ／Ｂ」で近似的に求めることができ（Ｔｏはデジタル処理のクロック周期、Ａはスライスレベルとサンプリング点Ｐ２のレベル差、Ｂはサンプリング点Ｐ３とＰ２のレベル差）、この値が同期信号の位相を表す情報として出力される。
【００２５】
以上の説明からもわかるように、比較回路１６の出力である同期分離パルスがデジタル処理のクロックのタイミングで変化するパルスであるのに対して、同期信号位相検出回路２０の出力はクロック周期以下の同期信号の位相を検出するものであり、時間軸補正装置においてクロック周期以下の時間軸変動を補正するための情報として用いられるものである。
【００２６】
制御回路１９は、波形歪検出回路１８の検出結果に応じてセレクタ回路１４で選択される信号を切り換える。具体的には波形歪が多く検出される場合には、ローパスフィルタの帯域を広くしていると波形歪の影響を大きく受けるため、カットオフ周波数が低いローパスフィルタ１２出力を選択するよう切り換える。また逆に波形歪の検出回数が少ない場合あるいはほとんど無い場合には、信号の状態は良好と判断されるため、同期分離位相の検出精度を高めるためカットオフ周波数が高いローパスフィルタ１３出力を選択するように制御する。
【００２７】
図５を用いてこの切り換え制御の動作についてさらに説明を加える。波形歪が多いかどうかを判断するため（言いかえれば信号の状態が良いか悪いかを判断するため）には、例えば１フィールド内に波形歪が検出される回数をカウントすればよく、図５において横軸はこのカウント数を表している。また、縦軸は同期分離装置の動作モードを表しており、実施の形態１の同期分離装置においては、モード１はカットオフ周波数が高いローパスフィルタ１３出力を選択して同期分離を行うモード、モード２はカットオフ周波数が低いローパスフィルタ１２出力を選択して同期分離を行うモードに対応する。モード１からモード２の切り換えは、１フィールド内の波形歪の検出回数が所定の値ａ（例えば２０回）を超えたときにモード１からモード２に移行し、またモード２からモード１への移行は検出回数が所定の値ｂ（但しａ＞ｂであり、例えばｂ＝１０）以下になった時に行う
。つまり各モード間の切り換えは、波形歪の検出回数に対してヒステリシス特性を持たせて切りかえるのが良い。これは、もしヒステリシス特性を持たせずにモードを切り換えると映像信号の状態が良い状態と悪い状態の中間的な状態の場合あるいは比較的良い状態と比較的悪い状態が短い周期で変わるような状態においてモードが頻繁に切り換わりその差異が目立つという問題が発生するが、ヒステリシス特性をもたせることにより、各モードが短期間に頻繁に切り換わることがなく、安定した出力が得られるためである。
【００２８】
図６は以上の動作により信号の状態が良い場合（図３（ａ））と悪い場合（図３（ｂ））のそれぞれの場合において出力される同期分離パルスの波形を示したものであり、それぞれの場合において適切な同期分離出力が得られることがわかる。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、異なる帯域通過特性をもつ２つのローパスフィルタとそれらのローパスフィルタを選択出力するセレクタ回路と波形歪検出回路を設けることにより、入力される映像信号の状態を検出し、その結果に応じて映像信号の状態が良い場合には、カットオフ周波数が高いローパスフィルタを選択し、映像信号の波形劣化が大きい時にはカットオフ周波数の低いローパスフィルタを選択して同期分離を行うことにより波形状態が良い場合には、高い精度で同期信号位相を検出でき、かつ波形状態が悪い場合においても誤動作なく安定して同期分離出力を得ることができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における同期分離装置の構成を示すブロック図である。図７において、１１は映像信号の入力端子、１２及び１３は入力信号の高域成分を減衰させ低域成分を通過させるローパスフィルタ、１４はローパスフィルタ１２とローパスフィルタ１３の出力を入力しいずれかを選択出力する選択手段であるセレクタ回路、１５は同期分離のためのスライスレベルを発生するスライスレベル発生手段であるスライスレベル発生回路、１６はスライスレベル発生回路から出力されるスライスレベルとセレクタ回路１４出力信号のレベルを比較し同期分離パルスを出力する比較手段である比較回路、１８はローパスフィルタ１３からの信号を入力し、同期信号付近の波形歪を検出する波形歪検出手段である波形歪検出回路、１９は波形歪検出回路１８の検出結果に応じて同期分離動作を制御する制御手段である制御回路、２０はセレクタ回路１４からの信号とスライスレベル発生回路１５からのスライスレベル信号を入力し同期信号の位相を検出する同期信号位相検出手段である同期信号位相検出回路、２１は同期信号位相検出回路２０で検出された位相信号の出力端子で、以上は図１の構成と同様なものである。図１の構成と異なるのは、疑似同期パルスすげ替え手段である疑似同期パルスすげ替え回路２２を比較回路１６の後段に設け、その出力を同期信号分離パルスとして出力端子２３に出力した点である。
【００３１】
以上のように構成された本実施の形態の同期分離装置について、以下その動作を説明する。
【００３２】
図１と同じ構成要素は上述した実施の形態１と同様の動作を行う。追加した疑似同期パルスすげ替え回路２２は、比較回路１６出力パルス信号を入力し、比較回路１６出力パルスが所定の周期で出力されない時に疑似パルスを挿入するように動作する。疑似パルスを挿入するのはＶＴＲ再生時におけるドロップアウト発生時や、特殊再生モードにおけるバーノイズ部など同期信号が正常に分離されない時に同期分離パルスの抜けにより後段の信号処理において乱れが発生するのを防止するためである。
【００３３】
また上述のように同期パルスが抜ける場合に加えて、ＶＴＲにおけるダビングなどにより信号波形が劣化した信号やノイズの多い信号が入力された時には、本来の同期信号とは異なる信号を同期パルスと誤って分離してしまう場合がある。このため波形歪検出回路１８の結果に応じて、波形歪が検出されたラインでは疑似パルスを挿入するように動作する。
【００３４】
但し、この疑似パルスによるすげ替え動作は誤分離による同期パルス信号の位相のズレを小さく押さえる効果があるが、本来の同期信号位相に対して１クロック前後の小さな位相のズレが残る。このため波形歪の検出頻度が１フィールドに１０回以下程度の場合には、誤分離による乱れが押さえられ映像出力の視覚上も見やすい画面となるが、フィールド内で頻繁に波形歪みが検出される場合には、小さな位相ズレが頻繁に現れるため逆に見づらい画面となってしまう。従って、波形歪検出が１フィールド内に頻繁に発生する場合には、疑似パルスによるすげ替え動作を禁止しかつセレクタ回路１４におけるローパスフィルタ出力の選択をカットオフ周波数が低いローパスフィルタ１２に切り換えて誤分離を低減するようにした方が、視覚上良好な結果が得られる。
【００３５】
よって実施の形態１において、波形歪の検出回数に応じてローパスフィルタ１２および１３出力の選択を制御したのと同様に、制御回路１９において波形歪の検出結果に応じて擬似パルスのすげ替え動作を行うか禁止するかを制御すれば良い。つまり実施の形態１で説明したモード２のモードでは、波形歪検出時の擬似パルスへのすげ替えを禁止し、モード１では波形歪検出時の擬似パルスへのすげ替えを行うようにすれば良い。
【００３６】
以上のように本実施の形態によれば、比較回路からの出力パルスを擬似パルスにすげ替える擬似同期パルスすげ替え回路を備え、波形歪検出手段の検出結果に応じて波形歪検出時の擬似パルスへのすげ替え動作を適切に制御することにより、突発的な波形歪が発生した場合においても同期分離出力の乱れを最小限に抑えることができる。
【００３７】
なお、波形歪検出回路１８において信号の劣化状態を検出する方法として、上記では入力信号を微分した結果から波形歪を検出する方法について説明したが、他の方法として例えば同期分離された出力パルスの幅やパルス数などから信号の劣化状態を検出してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、再生信号の波形劣化度合いやノイズ量に応じて、波形状態が良い場合には、高い精度で同期信号位相を検出でき、かつ波形状態が悪い場合においても誤動作なく安定して同期分離出力が得られるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における同期分離装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１および２における波形歪検出回路の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１および２における波形歪検出回路の動作を説明する波形図
【図４】本発明の実施の形態１および２における同期信号位相検出回路の動作を説明する模式図
【図５】本発明の実施の形態１および２における制御回路の動作を説明する模式図
【図６】本発明の実施の形態１の動作を説明する波形図
【図７】本発明の実施の形態２における同期分離装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の同期分離装置の構成を示すブロック図
【図９】従来の同期分離装置の動作を説明する波形図
【符号の説明】
１１  入力端子
１２、１３  ローパスフィルタ
１４  セレクタ
１５  スライスレベル発生回路
１６  比較回路
１７、２１  出力端子
１８  波形歪検出回路
１９  制御回路
２０  同期信号位相検出回路
【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】
0004461526.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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