JPH074002B2

JPH074002B2 - テレビジヨン信号クランプ装置

Info

Publication number: JPH074002B2
Application number: JP61194433A
Authority: JP
Inventors: 坦北浦; 三男磯辺; 功川原; 喜雄平内; 佑一二宮; 吉道大塚; ▲吉▼則和泉
Original assignee: Japan Broadcasting Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Japan Broadcasting Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-08-20
Filing date: 1986-08-20
Publication date: 1995-01-18
Anticipated expiration: 2010-01-18
Also published as: US5008753A; JPS6350271A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はテレビジョン受像機の信号クランプ装置に関す
るものである。

従来の技術現行の標準テレビジョン方式に比べより高精細度な画像
が得られるハイビジョン（高品位テレビジョン方式）の
映像信号を、放送衛星の27MHz帯域幅の１チャンネルを
用いて伝送するMUSE方式と呼ばれる帯域圧縮伝送方式が
提案されている（特開昭60−86994号公報）。この様な
テレビジョン信号では少しでもS/N的に有利となる様正
極同期、即ち同期信号が映像信号振幅内に含まれている
方式が採用されている。そのため従来の様にテレビジョ
ン信号からまず水平・垂直の同期信号を分離し、分離し
た同期信号をもって受像機の同期回路を駆動するという
方式は採用できない。従って例えば前記に携げたMUSE方
式の場合、垂直帰線期間に特別の形をした垂直同期信号
を挿入しておき、走査線間の相関を利用してまず垂直同
期信号を抜き出し、しかる後に水平同期信号を抜き出す
という手法によって入力テレビジョン信号と受像機の同
期発振回路との位相同期をとっている。

一方このテレビジョン信号は色差信号を時間圧縮して輝
度信号の水平帰線期間に多重しているためクランプのた
めのペデスタル期間が極端に狭いという特徴を持ってい
る。帯域圧縮されたテレビジョン信号を復元するために
はディジタル信号処理が必要で、このためテレビジョン
信号をアナログ−ディジタル変換（以下A/Dと略称す
る）するに際し直流電位を固定する必要がありクランプ
手段が不可欠であるが前記テレビジョン信号の水平クラ
ンプ期間は極端に狭く、例えば非常にS/Nの悪い信号で
はノイズの先端でクランプがかかってしまい映像信号の
直流電位がノイズで振られるという弊害が生じやすい。
そこでクランプ期間が長くとれる垂直クランプ方式が考
えられるが、垂直クランプではクランプの時定数が長く
なりテレビジョン信号の急激な電位変動があった場合補
償出来ない恐れが生ずる。これは衛星放送の場合は問題
の生じないレベルであるが例えばビデオスイッチャー等
でテレビジョン信号を切替えた場合や記録・再生手段を
通った信号の場合には問題となる場合がある。更に最初
に説明した様に同期信号の分離は単独に出来ないためま
ず受像機の同期検出はクランプのかかっていない状態で
行い、同期引込後速やかにクランプ状態に入らなければ
ならないためこの瞬間は高速のクランプを必要とする。

発明が解決しようとする問題点以上で説明した様に本テレビジョン伝送方式による受像
機では高速のクランプが可能な水平クランプではS/Nの
劣化時にノイズによるクランプの振られという問題が生
じ、一方そういう恐れの少い垂直クランプではクランプ
の時定数を早く出来ないため、電源を入れた直後やチャ
ンネル切替時の立上り、あるいは衛星放送受信以外の信
号源例えばビデオスイッチャーによる信号切替時のクラ
ンプ引込み等に時間がかかるという問題点があり、最適
なクランプ方式を必要としていた。本発明はかかる点に
鑑み最適なクランプ方式を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段本発明は水平クランプパルスにより外部より加えられた
クランプ制御電圧にクランプする第１のクランプ手段
と、外部より加えられた制御電圧を入力テレビジョン信
号に加え合わすことによりテレビジョン信号の直流電位
を制御する第２のクランプ手段と、クランプされたテレ
ビジョン信号中の基準電位信号期間の直流電位を検出し
て前記第１及び第２のクランプ手段の制御電圧を発生す
るクランプレベル検出手段を備え、必要に応じて第１及
び第２のクランプ手段を切換えて使用することを特徴と
したクランプ装置である。

作用本発明は前記した構成により電源投入時やチャンネル切
替時等のクランプの早い引込みを必要とする期間には第
１のクランプ手段である水平クランプを用い、通常の時
には第２のクランプ手段を用いることにより常に最適な
クランプ方式を行う様にしたものである。更に第１と第
２のクランプ手段の切換え時の過渡応答をスムーズにす
るための補正手段を施すとともに、第２のクランプ手段
を流用してディスパーサル除去も行なおうとするもので
ある。

実施例本発明による基本的な構成の実施例を第１図に示して説
明する。１はテレビジョン信号入力端子、２は水平クラ
ンプパルス入力端子である。なおMUSE方式のテレビジョ
ン信号は第２図30に示すごとくの形状をしており同図に
おいてａが水平同期信号期間、ｂが時間短縮された色差
信号期間、ｃが輝度信号期間、ｄが次のラインの水平同
期信号期間、ｅが次のラインの色差信号期間を示してお
り、ｆが１水平走査期間（以下1Hと略称する）である。
同図よりわかる通りこの信号の水平同期信号は1Hごとに
極性が反転していることが特徴である。従ってクランプ
パルスは同図31に示す通り1Hおきに、即ち2Hに１回の割
合で図に示す。水平同期信号の後端に位置するタイミン
グとなっている。

第１図において３は低出力インピーダンスを有するバッ
ファアンプ、４はクランプ電圧を保持するコンデンサ、
５は前記クランプパルスで導通するトランジスタ、６は
直流カットコンデンサ、７はベースバイアス抵抗で以上
のコンデンサ４から抵抗７までで第１のクランプ回路を
構成する。次に８は直流カットコンデンサ、９はバイア
ス用抵抗でこのコンデンサ８と抵抗９で第２のクランプ
回路を構成する。10は前記第１及び第２のクランプ回路
出力のどちらかを選択するスイッチ、11は高入力インピ
ーダンスを有するバッファアンプ、12はA/D、13はディ
ジタル変換された信号出力端子、14は例えば垂直帰線期
間内に存在する基準電位信号期間の直流電位を検出する
クランプレベル検出回路で、MUSE方式テレビジョン信号
の場合は約1H期間で50％レベルの信号である。この期間
をディジタル的に積分することによりA/Dされたテレビ
ジョン信号の直流電位を、ディジタル的に正確にダイナ
ミックレンジの中央値からのずれ量として検出し、その
ずれ量に相当する電圧をディジタル信号として出力す
る。15は前記クランプレベル検出回路のディジタル出力
信号をアナログ電圧に変換するディジタル−アナログコ
ンバータ（以下D/Aと略称する）、16は前記D/A出力を反
転増幅する演算増幅器、17は入力抵抗、18は帰還抵抗で
あり、この増幅器出力がクランプ制御電圧となる。19及
び20は第１のクランプ回路の応答の時定数を設定する抵
抗及びコンデンサ、21は増幅用演算増幅器、22は第１の
クランプ回路の制御電圧にオフセットを与える可変抵抗
器で、このオフセットは、前で説明した様にクランプレ
ベル検出回路14で検出した基準電位信号期間の電位が50
％レベルであり、第１のクランプ回路のクランプ期間の
電位が第２図より明らかな様に50％レベルからずれてい
る分を補償するためである。23は帰還抵抗である。24及
び25は第２のクランプ回路の時定数を設定する抵抗及び
コンデンサ、26は演算増幅器、27は第２のクランプ回路
の制御電圧にオフセットを与える可変抵抗器で、このオ
フセットは基本的には不必要であるが、スイッチ10にて
クランプ回路出力を切換えた時の過渡応答を最少限に押
えるための微調整用である。28は帰還抵抗である。29は
同期検出回路でここで同期引込状態であるか否かを判定
した信号を発生し、クランプレベル検出回路14に供給す
る。クランプレベル回路はもし同期外れ状態である時は
検出電圧に関係なく出力データをディジタル的に50％の
値に強制的にしてしまうとともに切換スイッチ10をも第
２のクランプ回路側に接続する様にする。なお切換スイ
ッチ10が第１のクランプ回路側に接続されるのは同期引
込状態でかつクランプレベル検出出力が中央値より一定
以上上下にずれた場合である。

以上の構成によれば、定常状態に入れば常に第２のクラ
ンプ回路により信号がクランプされるのでこの方法によ
ればクランプの時定数は相当長く設定できるので例えテ
レビジョン信号のS/Nが相当に劣化してもノイズによっ
てクランプが振られる恐れがなくなり、しかもクランプ
パルスによってテレビジョン信号が傷つけられるのをも
防ぐことが出来る。しかも電源投入時やチャンネル切替
時等で同期を引込むまでの期間はクランプのフィードバ
ッファ回路が遮断されるので第２のクランプ回路により
自動的に平均値バイアスとなって不必要に信号電位が振
られることを防ぎ同期信号検出を早め、また同期引込後
は速やかに第１のクランプ回路によりクランプを引込め
る。

以上第１図によって説明した本発明によるクランプ装置
は基本構成であって実際の動作にあたってはスイッチ10
による２つのクランプ手段の切換時にはまだ若干の応答
遅れが存在する可能性が考えられる。この理由と対策し
た第２の実施例を第３図及び第４図にて説明する。

第３図(a)は第１のクランプ回路が選択されている時
で、しかもテレビジョン信号の平均輝度レベル（以下AP
Lと略称する）が50％の時の２つのクランプ回路出力波
形を示したもので32で示した縦線の左が水平クランプで
ある第１のクランプ回路出力、右が第２のクランプ回路
出力である。33の一点鎖線がクランプレベル検出電圧と
APLの電圧レベルでありこの場合は両者の値が一致して
いる。34は第１のクランプ電圧であり、33のクランプベ
ル検出電圧に対してオヘセットしている。32の右側は前
記クランプレベル検出電圧でバイアスされている第２の
クランプ回路出力でありこの様にAPLが50％の信号の場
合は両出力の信号の直流電位が一致しているので第１の
クランプ回路から第２のクランプ回路の出力に切換って
もスムーズである。ところがAPLが50％でない場合は、
例えば同図(b)に示す様にAPLが80％の場合の例では、第
１のクランプ回路の出力は32の縦線の左側の如くAPLに
関係なくその直流電位は(a)と同じ一定である。ところ
が抵抗によりバイアスされている第２のクランプ回路出
力は32の縦線の右側の如くAPLの位置でバイアスがかか
るので直流電位としては下っている。この状態で第２の
クランプ回路出力側に切換ると前記クランプレベル検出
回路は第３図(b)の38に示す検出レベルの電圧を検出す
るのでこれを50％の電圧の位置にもどす様にフィードバ
ックループが作動し第２のクランプ制御電圧を上げる様
に働く。ところが第２のクランプ回路の時定数は安定化
のため大きめに設定してあるので平衡状態に達するまで
時間がかかり、これが応答遅となる。

以上に説明した問題点を対策したのが第４図の第２の実
施例である。同図においては基本回路は第１図と同じで
あるので同じ構成要素には同じ番号をつけ、説明は省略
する。第４図において、40はクランプされたテレビジョ
ン信号の平均直流電位を検出するためバッファアンプ11
の出力に一端が接続された抵抗で次のコンデンサ41とで
積分回路を構成し、得られた平均直流電位即ちAPLを演
算増幅器42で反転増幅する。43は帰還抵抗である。ここ
で得られた平均直流電位はスイッチ回路44の一方の入力
端子に加えられる。他の入力端子は接地されている。な
おこのスイッチ44は前記同期検出回路29より得られる同
期引込判定信号にて制御せられ、同期引込時は演算増幅
器42の出力側、電源投入時やチャンネル切替時等の同期
外れの状態では接地側に接続される様になっている。こ
のスイッチ44の出力は抵抗45を通して演算増幅器26の反
転入力端子に加えられる。従って演算増幅器26の非反転
入力端子にはクランプ制御電圧が加えられているので結
果的には第２のクランプ回路のテレビジョン信号のバイ
アスは、クランプされたテレビジョン信号のAPL電圧と
クランプ制御電圧の２つの電圧の和で制御されることに
なる。その他の動作については第１図で説明した第１の
実施例と同じである。ここで電源投入時からの動作を説
明すると、まず同期を引込むまでの間はクランプパルス
も正確なものが出ていないのでスイッチ10により第２の
クランプ回路側が選択されている。この時クランプレベ
ル検出回路は検出電圧に関係なくディジタル的に50％の
レベルの固定の制御電圧を出力しており更にスイッチ44
は接地側に接続されている。従って第２のクランプ回路
のテレビジョン信号は抵抗９を通して一定電位即ち制御
電圧の中央値でバイアスされているのみであり即ち平均
値バイアスされてA/Dに供給される。同期を引込んだ後
からクランプを引込むまでの間はスイッチ10は第１のク
ランプ回路に切換り、更にスイッチ44は演算増幅器42の
出力即ちAPL検出電圧側に切換わる。この時の第２のク
ランプ回路の動作は前に説明した通りである。第１のク
ランプ回路によってクランプを速やかに引込み、クラン
プレベル検出回路14が一定電圧の範囲内に入ったと判定
した後はスイッチ10は再び第２のクランプ回路側に切換
り安定したクランプ動作を行う。定常状態での第２のク
ランプ回路のAPL検出電圧の制御は映像信号のAPLの変動
を補正する様に働くので更に安定な動作が得られること
になる。

次に一般に衛星を使ったテレビジョン放送では放送のFM
電波が地上の通信系に妨害を与えない様にディスパーサ
ル信号と呼ばれるエネルギー拡散信号が重畳されてい
る。前記MUSE方式テレビジョン信号の場合は第６図に示
す様な形のものでａが水平同期信号期間、ｂが色差信号
期間、ｃが輝度信号期間、そしてｆが1H期間である。こ
の様にMUSE方式の様に1H期間内に１周期となる様なディ
スパーサル信号の場合は水平クランプでは除去できない
のでディスパーサル信号と完全に逆の形をしたディスパ
ーサル除去信号をテレビジョン信号に加算することによ
り打消す方法がとられているが、本発明による前記第２
のクランプ回路を用いればこの加算が容易である。この
例を第５図に第３の実施例として示して説明する。第５
図は第４図で示した第２の実施例の一部分を抜き出した
もので同じ構成要素には同じ番号をつけ説明は省略す
る。50はディスパーサル除去信号発生器、51は演算増幅
器26の反転入力の平均直流電位検出電圧に前記ディスパ
ーサル除去信号を加算するための抵抗である。ディスパ
ーサル除去信号は本来は第６図と極性の反転した信号で
あるが、本実施例の場合は演算増幅器の反転入力に加え
られるので第６図と同じ極性の信号となっている。

なおディスパーサル除去信号の加え方は第５図に示した
形に限定されるものではなく、本発明の第２のクランプ
回路の制御電圧に加えられるものであればどこで加えて
も良いことは勿論である。

発明の効果本発明によれば、もし水平クランプだけの場合は、S/N
の劣化時にノイズによりクランプが振られるのを防ぐた
めにはわざとクランプの時定数を大きくする必要があっ
たがそれでは急激な直流電位の変動に対応することが出
来ず、また垂直クランプだけの場合もノイズには強い応
答が遅いといった問題点を解決し、更にディスパーサル
除去信号も簡単に加えることが出来るといった非常に効
果の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるテレビジョン信
号クランプ装置の回路図、第２図はMUSE方式によるテレ
ビジョン信号と水平クランプパルス位置を示す波形図、
第３図はテレビジョン信号のクランプ電位とAPLの関係
を説明するための波形図、第４図は本発明の第２の実施
例におけるテレビジョン信号クランプ装置の回路図、第
５図は本発明の第３の実施例におけるテレビジョン信号
クランプ装置の回路図、第６図はディスパーサル信号の
波形図である。１……テレビジョン信号入力端子、２……水平クランプ
パルス入力端子、４……クランプ電圧を保持するコンデ
ンサ、５……クランプパルスで導通するトランジスタ、
８……直流カットコンデンサ、９……バイアス用抵抗、
10……スイッチ、14……クランプレベル検出回路、15…
…D/A、16……演算増幅器、21……増幅用演算増幅器、2
2……可変抵抗器、26……演算増幅器、27……可変抵抗
器、29……同期検出回路、42……演算増幅器、44……ス
イッチ、50……ディスパーサル除去信号発生器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川原功大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者平内喜雄大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者二宮佑一東京都世田谷区砧１丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者大塚吉道東京都世田谷区砧１丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内 (72)発明者和泉 ▲吉▼則東京都世田谷区砧１丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力テレビジョン信号をＮ水平ブランキン
グ期間に１回（Ｎは１以上の正整数）、クランプパルス
によって外部より加えられたクランプ制御電圧にクラン
プする第１のクランプ手段と、外部より加えられた制御
電圧を前記入力テレビジョン信号に加え合わすことによ
りテレビジョン信号の直流電位を制御する第２のクラン
プ手段と、クランプされたテレビジョン信号の中に存在
する基準電位信号期間の直流電位を検出して前記第１及
び第２のクランプ手段の制御電圧を発生するクランプレ
ベル検出手段とをそなえ、電源投入時やチャンネル切替
時等のクランプの早い引込を必要とする期間には前記第
１のクランプ手段を用い、通常時には前記第２のクラン
プ手段を用いる様に前記２つのクランプ手段を切換えて
使用することを特徴としたテレビジョン信号クランプ装
置。
【請求項２】クランプされたテレビジョン信号の平均直
流電圧を検出してクランプレベル検出手段より出力され
る制御電圧と加えあわせて第２のクランプ手段の制御電
圧とすることを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の
テレビジョン信号クランプ装置。
【請求項３】テレビジョン信号中のクランプレベルを検
出する基準電位信号期間の直流電位と第１のクランプ手
段におけるクランプ期間の信号の直流電位が異なる場
合、その差に相当する電圧だけクランプレベル検出手段
の出力である制御電圧をオフセットさせて第１のクラン
プ手段の制御電圧とすることを特徴とした特許請求の範
囲第１項または第２項記載のテレビジョン信号クランプ
装置。
【請求項４】テレビジョン受像機が同期を引込むまでの
間はクランプレベル検出手段の制御電圧出力を一定の値
に固定するとともに第２のクランプ手段におけるクラン
プされたテレビジョン信号の平均直流電圧検出出力を遮
断した状態の第２のクランプ手段出力を後段に送出する
様切替えることを特徴とした特許請求の範囲第１項また
は第２項または第３項記載のテレビジョン信号クランプ
装置。
【請求項５】第２のクランプ手段の制御電圧にディスパ
ーサル除去信号を重畳したことを特徴とした特許請求の
範囲第１項または第２項または第３項記載のテレビジョ
ン信号クランプ装置。
【請求項６】クランプレベル検出手段の検出レベル値が
一定の範囲以外にある時は第１のクランプ手段を用い、
前記検出レベル値が一定の範囲以内にある時は第２のク
ランプ手段を用いることを特徴とした特許請求の範囲第
１項記載のテレビジョン信号クランプ装置。