JP2006109029A

JP2006109029A - 映像信号処理回路

Info

Publication number: JP2006109029A
Application number: JP2004292132A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Osawa; 郁郎大澤; Yoshifumi Yoshida; 好文吉田; Hiroyuki Ebinuma; 博行海老沼; Toru Okada; 徹岡田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2006-04-20
Also published as: CN1774036A; CN100405821C

Abstract

【課題】アナログ複合映像信号をＡＤ変換し、デジタル化された複合映像信号に映像信号処理を施す映像信号処理回路であって、弱電界時に正確な同期信号を得ることができる映像信号処理回路を提供する。
【解決手段】外部入力されるアナログ複合映像信号は、アナログＬＰＦ２１とＡＤＣ１１とに供給される。アナログＬＰＦ２１は、入力されたアナログ複合映像信号から高周波成分を除去する。同期分離回路２２は、アナログＬＰＦ２１の出力信号から同期信号を分離し、デジタル映像信号処理回路１２に供給する。一方、ＡＤＣ１１は、アナログ複合映像信号をＡＤ変換し、デジタルの複合映像信号をデジタル映像信号処理回路１２に供給する。デジタル映像信号処理回路１２は、同期分離回路２２から供給される同期信号を用いて、ＡＤＣ１１から供給されるデジタルの複合映像信号に、所定の映像信号処理を施す。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビジョン放送信号などのアナログ複合映像信号をＡＤ変換し、デジタル化された複合映像信号に映像信号処理を施す映像信号処理回路に関する。

従来、アナログテレビジョン放送信号などのアナログ複合映像信号からＲＧＢ信号を生成するビデオデコーダとして、ＢＩＰ−ＩＣを用いたアナログ方式のデコーダ（アナログビデオデコーダ）が広く利用されてきた。ところが、近年、デジタル技術の進歩により、また、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等のデジタルディスプレイの普及に伴い、ＭＯＳ−ＩＣによるデジタル方式のデコーダ（デジタルビデオデコーダ）が増えてきている。

図４は、アナログビデオデコーダ７０の構成を示すブロック図である。図４において、アナログビデオデコーダ７０には外部からアナログ複合映像信号が入力され、この信号は、同期分離回路７１と映像信号処理回路７２とに供給される。同期分離回路７１は、アナログ複合映像信号から同期信号を分離し、これを映像信号処理回路７２に供給する。映像信号処理回路７２は、同期分離回路７１から供給される同期信号を用いて、アナログ複合映像信号に対して各種の映像信号処理（Ｙ／Ｃ分離、色復調など）を施し、アナログＲＧＢ信号を生成して出力する。

図５は、デジタルビデオデコーダ８０の構成を示すブロック図である。図５において、デジタルビデオデコーダ８０には外部からアナログ複合映像信号が入力される。このアナログ複合映像信号は、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）８１によりデジタル信号に変換された後、デジタル同期分離回路８２とデジタル映像信号処理回路８３とに供給される。デジタル同期分離回路８２は、デジタル変換された複合映像信号から同期信号を分離し、これをデジタル映像信号処理回路８３に供給する。デジタル映像信号処理回路８３は、デジタル同期分離回路８２から供給される同期信号を用いて、デジタル化された複合映像信号に対して各種の映像信号処理（Ｙ／Ｃ分離、色復調など）を施し、デジタルＲＧＢ信号を生成して出力する。

なお、特許文献１、２には、アナログ複合映像信号に関する記載がある。
特開２００３−１５３２９８号公報特開平１０−２５４４２２号公報

上記デジタルビデオデコーダは、アナログビデオデコーダと比較して、デジタル化に伴う利点を有する。しかし、弱電界時における同期性能については、アナログビデオデコーダに劣っているのが現状である。以下、両者の同期性能の差について説明する。

図６（ａ）は、ノイズが無い状態における、アナログ複合映像信号の波形図である。図６（ａ）には、輝度信号と同期信号とが合成されてなる白黒テレビジョン信号が示されている。なお、カラーテレビジョン信号は、白黒テレビジョン信号において、バックポーチにカラーバースト信号が重畳され、輝度信号に搬送色信号が重畳されたものである。

同期信号の分離（同期分離）は、図６（ａ）の一点鎖線で示すとおり、同期信号の先端レベル（シンクチップレベル）とペデスタルレベルとの間のスライスレベルで複合映像信号をコンパレータで切り出す（スライスする）ことにより行われる。この同期分離により、図６（ｂ）のように同期信号が分離される。ところが、図６（ｃ）を見れば分かるように、弱電界時においては複合映像信号に高周波のノイズが乗っており、このノイズは同期分離に影響を及ぼす。

図７は、同期分離の手順を示す図である。図７において、（ａ）にはアナログビデオデコーダによる手順の一例が示されており、（ｂ）にはデジタルビデオデコーダによる手順の一例が示されている。以下、図７に従って、弱電界時における同期分離について、アナログビデオデコーダとデジタルビデオデコーダとを比較する。

アナログビデオデコーダは、図７（ａ）に示されるとおり、アナログローパスフィルタによりアナログ複合映像信号から高周波成分を除去し、コンパレータを用いて得られた信号をスライスレベルで切り出すことにより、同期信号を分離する。このため、アナログビデオデコーダによれば、弱電界時においても良好に同期信号を分離することができる。

一方、デジタルビデオデコーダは、図７（ｂ）に示されるとおり、まず、アナログ複合映像信号をサンプリングクロックでサンプリングし、デジタルの複合映像信号に変換する。このとき、弱電界信号により重畳されたノイズが原因となり、デジタル変換後の複合映像信号にはデジタル化されたノイズ成分が含まれることとなる。このノイズ成分は、デジタルローパスフィルタによってある程度軽減されるが、最終的に、同期分離後の信号すなわち再生された同期信号に残ってしまう。

このように、デジタルビデオデコーダは、現時点では、弱電界時の同期分離についてアナログビデオデコーダに及ばないのが現状である。

ここで、同期信号は複合映像信号のタイミング情報であるので、同期信号が正確に再現されない場合には、画面が揺れるといった問題や、輝度信号または色信号が正確に再生されないといった問題が発生する。

そこで、本発明は、アナログ複合映像信号をＡＤ変換し、デジタル化された複合映像信号に映像信号処理を施す映像信号処理回路であって、弱電界時に正確な同期信号を得ることができる映像信号処理回路を提供する。

本発明に係る映像信号処理回路は、少なくとも輝度信号と同期信号とが複合されたアナログ複合映像信号を受けて、前記アナログ複合映像信号から高周波成分を除去するアナログフィルタと、前記アナログフィルタの出力信号から同期信号を分離する同期分離回路と、前記アナログ複合映像信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、前記同期分離回路により得られた同期信号を用いて、前記ＡＤ変換器によりデジタル化された複合映像信号に所定の映像信号処理を施すデジタル映像信号処理回路と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る映像信号処理回路は、少なくとも輝度信号と同期信号とが複合されたアナログ複合映像信号と、前記アナログ複合映像信号からアナログフィルタにより高周波成分を除去し、得られた信号から分離された同期信号と、を受けて、前記アナログ複合映像信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、前記同期信号を用いて、前記ＡＤ変換器によりデジタル化された複合映像信号に所定の映像信号処理を施すデジタル映像信号処理回路と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、アナログ複合映像信号をＡＤ変換し、デジタル化された複合映像信号に映像信号処理を施す映像信号処理回路であって、弱電界時に正確な同期信号を得ることができる映像信号処理回路を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本実施の形態に係る映像信号処理回路１の構成を示すブロック図である。この映像信号処理回路１は、外部から入力されたアナログ複合映像信号から、デジタルの３原色（ＲＧＢ）信号を作成して出力する回路（ビデオデコーダ）である。ここで、アナログ複合映像信号とは、輝度信号や色信号などの映像信号と同期信号とが合成されてなるアナログの信号であり、例えば、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などのビデオ信号である。

図１において、映像信号処理回路１は、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）１１、デジタル映像信号処理回路１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１、および同期分離回路２２を有する。好適な態様では、ＡＤＣ１１およびデジタル映像信号処理回路１２を含むデジタルＩＣ１０に、ＬＰＦ２１および同期分離回路２２が外付けされている。この構成において、外部からのアナログ複合映像信号は、ＡＤＣ１１およびＬＰＦ２１に入力される。

ＬＰＦ２１は、入力されたアナログ複合映像信号から高周波成分を除去するアナログローパスフィルタである。このＬＰＦ２１により、アナログ複合映像信号（特に弱電界信号）に含まれる高周波のノイズ成分が除去される。ＬＰＦ２１は、得られた信号を同期分離回路２２に供給する。

同期分離回路２２は、ＬＰＦ２１から供給されるアナログ信号から同期信号を分離し、得られた同期信号を、デジタルＩＣ１０の入力端子１３を介して、デジタル映像信号処理回路１２に供給する。ここで、同期信号は、水平同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣ）および垂直同期信号（Ｖ−ＳＹＮＣ）、または、これらが複合された複合同期信号（Ｃ−ＳＹＮＣ）である。図２に、同期分離回路２２の構成の一例を示す。ただし、同期分離回路としては様々なタイプのものが知られており、本実施の形態に係る同期分離回路２２のタイプは特に限定されない。以下、図２に示される同期分離回路２２について説明する。なお、以下の説明において、アナログ複合映像信号は、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号であるものとする。

図２において、同期分離回路２２は、コンパレータ３１、ＰＬＬ回路３２、分周器３３、垂直同期分離回路３４、およびスイッチ回路３５により構成されている。

コンパレータ３１は、ＬＰＦ２１からノイズ除去後のアナログ複合映像信号の供給を受け、このアナログ複合映像信号を所定のスライスレベルＬ１で切り出す（スライスする）ことにより、アナログ複合映像信号から信号Ｓ１（Ｃ−ＳＹＮＣ）を分離する。そして、得られた信号Ｓ１をＰＬＬ回路３２に供給する。このＰＬＬ回路３２は、位相検出器３２ａ、ループフィルタ３２ｂ、電圧制御発振器（ＶＣＯ）３２ｃ、および分周器３２ｄにより構成されている。

位相検出器３２ａは、コンパレータ３１の出力信号Ｓ１と、分周器３２ｄの出力信号Ｓ５（再生されたＨ−ＳＹＮＣ）との入力を受け、両者の位相を比較し、両者の位相差に対応する電圧値を有する位相差信号Ｓ２をループフィルタ３２ｂに出力する。

ループフィルタ３２ｂは、位相検出器３２ａから供給された位相差信号Ｓ２から高周波成分を除去し、得られた信号Ｓ３をＶＣＯ３２ｃに供給する。

ＶＣＯ３２ｃは、ループフィルタ３２ｂから供給される信号Ｓ３の電圧値に応じて、出力信号Ｓ４の発振周波数を変化させて分周器３２ｄに出力する。ここで、ＶＣＯ３２ｃは、コンパレータ３１の出力信号Ｓ１と分周器３２ｄの出力信号Ｓ５との位相差をなくす方向に発振周波数を変化させる。

分周器３２ｄは、ダウンカウンタにより構成され、ＶＣＯ３２ｃの出力信号Ｓ４を分周比Ｎ（Ｎは偶数）で分周し、周期１Ｈ（１水平走査期間）の信号Ｓ５を生成する。分周器３２ｄは、この信号Ｓ５を、再生されたＨ−ＳＹＮＣとして、デジタルＩＣ１０の入力端子１３に出力するとともに、位相検出器３２ａにフィードバックする。また、分周器３２ｄは、信号Ｓ５を生成する過程で、ＶＣＯ３２ｃの出力信号Ｓ４を分周比Ｎ／２で分周して周期Ｈ／２の信号Ｓ６を生成し、この信号Ｓ６を分周器３３に出力する。

分周器３３は、ダウンカウンタにより構成され、分周器３２ｄから供給される周期Ｈ／２の信号Ｓ６を分周比５２５で分周し、周期２６２．５Ｈの信号Ｓ７を生成する。分周器３３は、得られた信号Ｓ７をスイッチ回路３５に出力する。

上記のコンパレータ３１の出力信号Ｓ１は、上記のＰＬＬ回路３２に供給されるとともに、垂直同期分離回路３４にも供給される。

垂直同期分離回路３４は、積分回路３４ａとコンパレータ３４ｂとにより構成される。図３に、垂直同期分離回路３４に入力される入力信号Ｓ１、積分回路３４ａの出力信号Ｓ８、およびコンパレータ３４ｂの出力信号Ｓ９の波形図を示す。

積分回路３４ａは、アナログ方式またはデジタル方式により入力信号Ｓ１を積分し、積分信号Ｓ８をコンパレータ３４ｂに出力する。コンパレータ３４ｂは、積分回路３４ａからの積分信号Ｓ８を所定のスライスレベルＬ２で切り出し、得られた信号Ｓ９をスイッチ回路３５に出力する。また、コンパレータ３４ｂは、信号Ｓ９を分周器３３に供給する。分周器３３は、この信号Ｓ９により適宜のタイミングでリセットされる。例えば、分周器３３は、ある一連のアナログ複合映像信号について、信号Ｓ９に含まれる最初のパルスでリセットされる。

スイッチ回路３５は、分周器３３の出力信号Ｓ７および垂直同期分離回路３４の出力信号Ｓ９のうちいずれか一方の信号を、選択的に、再生されたＶ−ＳＹＮＣとしてデジタルＩＣ１０の入力端子１３に出力する。例えば、スイッチ回路３５は、ある一連のアナログ複合映像信号について、信号Ｓ９の最初のパルスが出力されるまで信号Ｓ９を選択し、当該パルスの出力後においては信号Ｓ７を選択する。

なお、上記の同期分離回路２２により再生されたＣ−ＳＹＮＣ、Ｈ−ＳＹＮＣ、またはＶ−ＳＹＮＣは、映像信号処理回路１の外部にも出力される。

図１に戻り、ＡＤＣ１１は、入力されたアナログ複合映像信号をＡＤ変換し、得られたデジタルの複合映像信号をデジタル映像信号処理回路１２に供給する。

デジタル映像信号処理回路１２は、入力端子１３に供給される同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣおよびＶ−ＳＹＮＣ）、すなわち同期分離回路２２により再生された同期信号を用いて、ＡＤＣ１１によりデジタル化された複合映像信号に、所定の映像信号処理を施し、デジタルのＲＧＢ信号を生成して外部に出力する。ここで、所定の映像信号処理としては、例えば、アナログ複合映像信号をクランプするクランプ回路（不図示）のためのクランプパルスを生成する処理、デジタル化された複合映像信号から輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）とを生成するＹ／Ｃ分離処理、生成された色信号から色差信号（Ｒ−Ｙ，Ｇ−Ｙ，Ｂ−Ｙ）を復調する色復調処理、輝度信号と色差信号とからＲＧＢ信号を生成するＲＧＢ信号生成処理、などがある。

上記構成を有する映像信号処理回路１の動作について、簡単に説明する。外部からのアナログ複合映像信号は、ＡＤＣ１１とＬＰＦ２１とに入力される。ＬＰＦ２１は、アナログ複合映像信号からノイズ成分を除去し、得られた信号を同期分離回路２２に出力する。同期分離回路２２は、ノイズ除去後のアナログ複合映像信号から同期信号（Ｈ−ＳＹＮＣおよびＶ−ＳＹＮＣ）を抽出し、この同期信号をデジタル映像信号処理回路１２に供給する。一方、ＡＤＣ１１は、アナログ複合映像信号をＡＤ変換し、デジタル変換された複合映像信号を、デジタル映像信号処理回路１２に供給する。デジタル映像信号処理回路１２は、同期分離回路２２によって正確に再生された同期信号を用いて、デジタルの複合映像信号から、デジタルのＲＧＢ信号を生成して出力する。

以上のとおり、本実施の形態によれば、次の効果が得られる。すなわち、入力されたアナログ複合映像信号をＡＤ変換し、デジタル化された複合映像信号に映像信号処理を施す映像信号処理回路において、ＡＤ変換後の複合映像信号に対して同期分離を行うのではなく、アナログフィルタによってアナログ複合映像信号から高周波成分を除去し、得られた信号に対して同期分離を行う。このため、従来のデジタルビデオデコーダ８０に対して弱電界時の同期性能を改善することができ、正確な同期信号を得ることができる。この結果、同期ずれによる画面の揺れを軽減することができる。また、正確な同期信号を使用することができるので、輝度信号や色信号の再生を良好に行うことができる。

また、入力されたアナログ複合映像信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、当該ＡＤ変換器によりデジタル化された複合映像信号に映像信号処理を施すデジタル映像信号処理回路とを有する映像信号処理回路（デジタルビデオデコーダ）において、内部でＡＤ変換後の複合映像信号に対して同期分離を行うのではなく、アナログフィルタによってアナログ複合映像信号から高周波成分を除去し、得られた信号に対して同期分離を行う外部回路から、同期信号の供給を受ける。このため、本実施の形態によれば、従来のデジタルビデオデコーダ８０に対して弱電界時の同期性能を改善することができ、正確な同期信号を得ることができる。この結果、同期ずれによる画面の揺れを軽減することができる。また、正確な同期信号を使用することができるので、輝度信号や色信号の再生を良好に行うことができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明が上記の実施の形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、同期分離回路２２は、同期信号として、Ｃ−ＳＹＮＣをデジタル映像信号処理回路１２に供給してもよい。この場合、同期分離回路２２では、Ｃ−ＳＹＮＣからＨ−ＳＹＮＣおよびＶ−ＳＹＮＣを分離する必要がないので、図２において、コンパレータ３１以外の回路は省略可能である。その代わり、デジタル映像信号処理回路１２側に、Ｃ−ＳＹＮＣからＨ−ＳＹＮＣおよびＶ−ＳＹＮＣを分離する回路（例えば、図２の３２〜３５）が必要となる。

また、デジタル映像信号処理回路１２は、好適にはデジタルＲＧＢ信号を生成する回路であるが、これに限られず、デジタルの複合映像信号に対して同期信号を用いた処理を施す回路であればよい。例えば、デジタル映像信号処理回路１２は、輝度信号と色信号とを生成して出力する回路、輝度信号と色差信号とを生成して出力する回路、あるいはクランプパルスを生成して出力する回路などであってもよい。

実施の形態に係る映像信号処理回路の構成を示すブロック図である。同期分離回路の構成の一例を示す図である。垂直同期分離回路における信号の波形図を示す。アナログビデオデコーダの構成を示すブロック図である。デジタルビデオデコーダの構成を示すブロック図である。アナログ複合映像信号の波形図である。同期分離の手順を示す図である。

符号の説明

１映像信号処理回路、１０デジタルＩＣ、１１ＡＤ変換器（ＡＤＣ）、１２デジタル映像信号処理回路、１３入力端子、２１ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２２同期分離回路。

Claims

少なくとも輝度信号と同期信号とが複合されたアナログ複合映像信号を受けて、
前記アナログ複合映像信号から高周波成分を除去するアナログフィルタと、
前記アナログフィルタの出力信号から同期信号を分離する同期分離回路と、
前記アナログ複合映像信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、
前記同期分離回路により得られた同期信号を用いて、前記ＡＤ変換器によりデジタル化された複合映像信号に所定の映像信号処理を施すデジタル映像信号処理回路と、
を備えることを特徴とする映像信号処理回路。
少なくとも輝度信号と同期信号とが複合されたアナログ複合映像信号と、
前記アナログ複合映像信号からアナログフィルタにより高周波成分を除去し、得られた信号から分離された同期信号と、を受けて、
前記アナログ複合映像信号をＡＤ変換するＡＤ変換器と、
前記同期信号を用いて、前記ＡＤ変換器によりデジタル化された複合映像信号に所定の映像信号処理を施すデジタル映像信号処理回路と、
を備えることを特徴とする映像信号処理回路。