JPH0316488A - 映像信号のサンプリング位相検出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は、サブナイトストナンプリングされた映像信号
を復調するに際し、再勺ンブリングを行うための映像信
号のサンプリング位相検出方式に関する。

〔従来の技術〕

従来より映像信ｇを伝送する方式では、解像度を高める
ためにサブナイキストサンプリングが行われている。サ
ブナイキストサンプリングは映搬信号の必要最高周波数
ｆｎの２倍の周波数である最小ナイキスト周波数より低
い周波数で、がっ、イラインオフセット周波数に選んだ
ザンブリング周波数で映像信ｇをサンプリング（標本イ
ヒ）寸るものである。

このサブナイトストサンプリングはフレーム相関性とい
う映ａ信号特有の竹質を利用したもので、伝送帯域を狭
帯域にする帯域圧縮をすることができる。従って、広帯
域の映ｌＥ！信号を狭帯域の伝送路で伝送でき、ｗｔ像
度を改善させているものである。

そして、サプナイキストサンプリングされた映像信号を
、再サンプリングにより復調している。

（発明が解決しようとする課題〕 ところで、サプナイキストサンプリングされた映１ｍ｛
１をｌ［する際、再サンプリングのサンプル点を、ジッ
ターのない場合にはカラーバースト信号等で検出してい
る．しかし、ジッター戊分を含んでいるＶＴＲ等の映像
信号では、映像同期信号よりのサンプル点の検出は、通
常伝送信号との百換性の点から』：常に困難である。

すなわち、ジッター成分によりサンプル点の位相がずれ
ており、このサンプル点で再サンプリングすることは画
質の劣化をＢき、通常伝送信号との豆換性がとれないと
いう問題がある。

そこで、本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ジッ
ター成分を含む映倣信号であっても安定して再リンブリ
ングが可能な映４＆信号のサンプリング位相検出方式を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記諜題そ解決するために、サブナイキストサ
ンプリングされた映像信号にシンプリング周明の偶数倍
の１８期性信目を重畳させ、この信号により再サンプリ
ングのザンプル点の僚相を制神することに着目して構成
されたものである。

すなわち、既存の伝送路の伝送帯域より広帯域の映像信
３をサプナイキストサンプリングによりサブナイキスト
サンプリング周波数に帯ｖＸｌ｝：縮して伝送させるた
めのサブナイキストサンプリングされた映像信号を、所
定の周期の勺ンブリングパルスで再サンプリングして再
生映像信ｇに復調させる方式であって、送信側で、前記
サブノイキストサンプリングされた映像信号の所定部分
に、前記サプナイキスト勺ンプリング周波数の偶数倍の
周明性信号を重畳させて伝送する。

そして、受信側で、前記伝送路の伝送帯域に帯域副限さ
れた該周期性信３を取出し、該周期性信号のｔ４０クロ
ス点と前記再サンプリングのサンプル点との位相差を検
出し、該再サンプリングのサンプル点の位相差を６１３
００して再生映Ｉ＆信号を復調させるものである。

〔作用〕

送信側でサブナイキストサンプリングされた映ｍ信号に
サンプリングパルスの周期の偶数倍の周明性信号を重畳
させている。この周明性信３は、受信側で再勺ンプリン
グされる際にジツター智で生ずる位相差を検出するため
の信号となる。従って、この位相差を制御して送信側の
りブナイキストサンプリングのサンプル点と受信側の再
サンプリングのリンプル点を同期させることが可能とな
り、ジッター成分を含む映像信号であっても安定して再
サンプリングのシンプル点を確保することが可能となる
．これにより、サブナイキストサンプリングされた映像
信号のｔＩ調を自動化させることも可能となる。また、
サブナイ．トストサンプリングされた映ｌｍ号に周期竹
信号を重畳させることで通常伝送される映像信号との識
別が可能であり、互換性を十分に保たれることになる。

〔実施例〕

以下、本発明の好ましい実施桝を図により説明する。

第１図は本発明方式の・一実施例を示したプロック系統
図である。なお、本実施例はＶＴＲに本発明を適用した
例である。第１図において、ディジタル・アナログ（Ｄ
／Ａ）変換器１に入来するサブナイｔストサンプリング
されたディジタルの映像信号は、広帯域のＮＴＳＣ方式
カラー映像信号のうち低域フィルタにより周波数５ＭＨ
ｚ以上の周波数成分を除去ら、アプ０グ・ディジタル（
Ａ／Ｄ）変換器でサンプリング周波数＜ｆＳ）５Ｍ　Ｈ
　ｚのサンプリング信号でザプブイキストザンブリング
したものである。

このサブナイキストサンプリングされたディジタルの映
像信号は、Ｄ／Ａ変換器１において、ク０ツク発生器２
より分周Ｎ３を介して供給されるクロック周波数５ＭＨ
ｚに基づいてアナログの映ｍ信号に変換される。そして
、Ｄ／Ａ変換器１より出力されるアナログの映像信号に
、クロック発生器２のクロックと同期する重畳手段４に
より後述する周期性信号４ａ及び識別｛Ｆｉ号４ｂ（第
２図参照｝が加算器５で重畳される。周朗性信号４ａが
重畳されたアナログの映像信号は、カットオフ周波数２
．５Ｍ　Ｈ　ｚの低域フィルタ（ＬＰＦ）６によりサン
プリング周波数のイ倍以下のアナログ映像信号にｐ波さ
れてＶｒＲ７の記録系に供給される。

受信側においては、ＶＴＲ７で再生された映像イｔ＠は
、カットオ７周波数２．５Ｍ　Ｈ　ｚの低域フィルタ（
ＬＰＦ）８により不要高周波成分が除去された後、Ａ／
Ｄ変換器９に供給される。Ａ／Ｄ変換器９では後述する
ク０ツク位相１１ｆｔｉｌ１部１１がらのクＯツク周波
数のサンプリングパルスで再リンブリングされ、ディジ
タルの映像信号を生成する。

ここで、Ａ／Ｄ変換器９からの再リンブリング信号は、
演算ＩＮ！！！部１０により所定のｉ算がされてクロッ
ク位相制ｔｍ部１１に供給される。一方、しＰＦ８を通
過したアナログ映像信目はＨｌｉ５］明信号分離回路１
２にも供給され、ここでｈ同明信号のみをフＩ−ズ０ツ
クループ＜ｐｔ、し〉回路１３に供給される。

また、ＰＬＬ回路１３はサンプリング周波数ｆｓをクＯ
ツク位相制一部１１に供給する。そして、ク０ツク位相
ｔｊＪｒｓ部１１はＡ／Ｄ変換器９及び演算処理部１０
に、位相が制御されたクロツク周波敗をフィードバック
する。これにより、Ａ／Ｄ変換器９はサブナイキストサ
ンプリングと同期する再サンプリングしたディジタルの
映像信号を生成する。なお、以上の詳細については後述
する。

次に、第１図における周｝９｝性信号４ａを重畳手段４
によりサブナイキストサンプリングされたアナログの映
像信号に重畳させる場合について第２図及び第３図によ
り説明する。重畳千段４は、独立して、Ｈ同明信号と同
周期の周期性信ｊ３４ａを生威し、この周［信号４ａは
第２図（八）に示すように、サプナイトストザンプリン
グされたアナログのｆｌ！ｌ！像信号のＶブランキング
部分のうち、■同明信号以外の部分に重畳される。ここ
で、Ｖプランキング部分とは、画而上には現われないが
映像信号として認識できる部分である。また、重畳手段
４は、第２図（Ｂ）に示すように、周明性信号４ａ（ｍ
斜線部分）の前段に識別信号４ｂ（斜ｔａ部分）をも重
畳させている。この識別信号４ｂは、図示は省略するが
、周Ｉｙｌ竹信号４ａと別周波数のパルス列によりｇ４
成され、サブナイ［ストリンブリングされた＆！録伝送
波形であることを識別するための信ｇであり、通常の映
像信３と区別するためのものである。

ここで、サブナイ−１ストサンプリングされたアナログ
の映像信号及び周期性信号４ａの波形を第３図に示１．
第３図（Ａ）はサンプリング周波数（ｆｓ　）５ＭＨｚ
でり゜ブナイ↑スト勺ンプリングされた映像信３であり
、黒丸点がサンプル点を示す。第３図（Ｂ）はサブブイ
キストリンブリング周波数＜ｆｓ）５ＭＨｚの偶数倍（
ここでは２倍）の１０ＭＨｚの周期竹信＠４ａであり、
黒丸点が映像信ｇの基準のサンプル点を示し、白丸点が
周波数ｒｓを２倍にしたサンプル点を示す。

？こで、周期竹信号４ａの周波数は１　０ＭＨｚである
が、黒丸点をビロクＤス点にとれば、その基本成分Ｉ．
ｉ２．５Ｍ口２である。従って、Ｌ．　Ｐ　Ｆ　６を通
過すれば、第３図（Ｃ）のように、周波数２．５Ｍ　Ｈ
　ｚの正弦波となる。なお、本実施例では周期性信Ｍ４
ａをサブナイ１ストサンプリング周波数ｆＳの２倍に設
定しているが、４倍，６倍，・・・の偶数倍に設定して
も、その基本成分が２．５Ｍｌ−ｔｚである以上問題は
ない。また、上記周期性信号４ａは単一正弦波で表わし
ているが、必ずしても圧弦波である必要はなく、周期竹
を為していればよい。

次に、受信側における演算処理部１０，ク■ツク佇相制
御部１１．Ｈ同期信号分離回路１２及びＰＬ１１路１３
におけるサンプリング位相検出について説明する。まず
、ＰＬＬ一回路１３は、第４図に示すように、電圧＄り
仰発振器（ＶＣＯ）１３ａの発振周波数をＨ分周器１３
ｂにより目同明信号を取出し、これとＬＰＦ８の映像信
号からＨ同期信号分離回路１２で取出した目同期信号と
を位相゛比較器１３ｃにより位相を比較する。そして、
このＨ同期信号をＶＣＯ１３ａによりクロツク位相υ１
一部１１に基本のサンプリング周波数ｔ’ｓとして供給
する。

一方、Ａ／Ｄ変換器９により再サンプリングするサンプ
ル点はＶＴＲ７等のジツターによるサブナイキストサン
プリン，グのサンプル点より位相差を生ずる。この再サ
ンプリングのサンプル点をＡ／Ｄ変換器９に入来するア
ナログの周期性信号４ａに対応させると、第５図に示す
ようなａπで表わされる。このサンプル点ａ’ｎ、すな
わち位相差を演算処理部１０で演算する。これは、Ａ／
Ｄ変換器９により再サンプリングされたサンプル点ａπ
の値は、通常直流成分を含んでいることから、＠４図に
おけるビロクロス点からの位相差を検出することが困難
だからである。ここで、演算処理部１０では、入来した
映像信号から；！Ｉ別信号４ｂにより取出した周期性信
＠４ａのゼロクロス点と再サンプリングされた映像信号
のサンプル点との位相差Ａｎを次式で演算する。

ＡＴＬ　＝　＜！４）　　（　ａｎ−＋＋　ａｎｎ）　
一ａＴ＋（ここでｎ＝−１．０．１，２，・・・〉すな
わち、上式の演算処理は、１周期のリンブル点の平均値
よりその間のサンプル点を減じることにより、半周期の
ゼロクロス点よりの僚相差ＡＴ＋＝α又はーα（αは正
数〉を求め、サンプリング周波数ｆ’Ｓの２倍の周期で
一定値α又は−αを得ている。そして、これらの演算処
理が上記２倍の周期で各周期毎になされる。

そして、クロツク位相ＩＩＩ　１２１１部１１は、演算
処理部１０で得られた僚相差Ａｙ＋＝α又は−αとＰＬ
ＬＯＧ路１３のサンプリング周波数ｆｓとにより、再サ
ンプリングのリナンプリングパルスの僚相をサンプリン
グ周波数ｆＳに近づけるように制御してＡ／Ｄ変換器９
及び演粋処耶部１０にフィードバックする。すなわち、
クロツク位相あり御部１１は、第６図に示すように、僚
相差Ａｎが負の場合（第６図（Ａ））又は正の場合（第
６図（Ｂ）〉により移相の方向を決定し、その絶対値で
移相墳を決定する。そして、位相差ＡＴＬ　＝Ｏ，　″
ｇなわちサンプル点を周期性信号４ａのピロク０ス点に
収束するように、クロツク位相ｔＩｌｌｔ１部１１にお
いてシフト等により位相を進ませたり、遅らせたり制御
する。このＩｌｌ御は、■周期毎に繰返えされ、これに
よりＡ／Ｄ変換器９及び演算処理部１０にク０ツク位相
を固定して供給する。このことは１クＯツク分の位相１
１１１を可能とすることを意味する。

すなわち、クロック位相ＩＩ御部１１のザンプル点は、
送信側におけるサブナイキストサンプリングのサンプル
点と同期した再サンプリングのリンブル点であり、ジッ
ター或分を含む映像信号であっても、通常伝送と互換性
を有する再サンプリングのサンプル点を安定して確保す
ることが可能となる。

次に、上記再サンプリングされたディジタルの映像信号
により再生映像信号を復調する場合を第７図のブロック
系統図及び第８図の模式図により説明する。

第７図において、Ａ／Ｄ変換器９で送信側のサブナイキ
ストザンプリング周波数と同期した再サンプリングされ
た映像信号は、画素データからなるディジタル信号で、
１フィールド毎に切換わるスイッチ回路１４を通してフ
ィールドメモリ１５，１６．１７及び１８に順次に入力
される。フィールドメモリ１５〜１８に順次入力される
４フィールド周期の再サンプリングされた映像信号は、
フィールドメモリ１４〜１８で各フィールド分の画素デ
ータが蓄積された後、読み出される。フィールドメモリ
１５と１７から夫々読み出された第１及び第３のフィー
ルド（第８図参照）の再サンプリングされた映像信号か
らなる合成信号と、フィールドメモリ１６と１８から夫
々読み出された第２及び第４フィールド（第８図参照）
の再ザンブリングされた映像信号からなる合成信号とは
、スイッヂ回路１９により１フィールド毎に交互にＤ／
Ａ変換器２０へ選択出力される。

ここで、第８図に各フィールド毎の再リンブリングされ
た映像信号の模式図を示す。第８図から明らかなように
、サンプル点は第１フィールドでは黒丸、第２ノイール
ドでは黒四角、第３７ィ−ルドでは白丸、第４フィール
ドでは白四角で夫々示す位置のものとなり、リンブル点
は各フィールドで異なり、４フィールド〈２フレーム）
で一巡する。

再び第７図に戻って説明するに、スイッチ回路１９によ
り取出された合Ｊｉ！２信号はク０ツク周波数１　０Ｍ
Ｈｚで動作するＤ／Ａ変換器２０によりアナログの映＆
信号に変換される。その後、Ｌ　Ｐ　Ｆ２１により周波
数５ＭＨｚ以下の信号或分、すなわち最高周波数４．２
ＭＨＺの信号にｐ波されて再生映象信号を復調するもの
である。

このように本実施例からも明らかなように、サブナイキ
ストサンプリングのサンプル点に再サンプリングのサン
プル点を同期させることでができることにより、サブナ
イキストサンプリング伝送の映像信号の復調を自動化す
ることができ、ＶＴＲ等のジッター成分を含む映像信号
であっても安定して再ザンブリングが可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、サブナイトストサンプリ
ングされた映像信ｇに所定の周期性信号を＃畳させ、こ
の周期包信号により復調時における再サンプリングのサ
ンプル点の位相を検出．！１１御することにより、ジッ
ター成分を含む映像信号であっても安定して再サンプリ
ングのサンプル点を確保することができ、通常伝送信号
との写換性を十分に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したブロック系統図、第
２図はサブナイキストザンブリングされた映像信号に周
明性信号を重畳させた場合を示した波形図、第３図は第
２図におけるザブナイキストサンプリングされた映像信
号および周期性信号を示した波形図、第４図はＰＬＬ回
路を示したブロック系統図、第５図及び第６図は周朗性
信号と再ザンブリングの勺ンブル点を示した波形図、第
７図は再生映像信号を復調させる場合のブロック系統図
、第８図は第７図における各フィールドのサンプル点の
模式図である。 １・・・Ｄ／Ａ変換器、４・・・重畳千段、４ａ・・・
周期性信号、６．８・・・低域フィルタ（ＬＰＦ）、７
・・・ＶＴＲ、９・・・Ａ／Ｄ変換器、１ｏ・・一演算
処理部、１１・・・クＯツク伶相Ｉ１御部、１２・・・
Ｈ同期信号分離回路、１３・・・ＰＬＬ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 既存の伝送路の伝送帯域より広帯域の映像信号をサブナ
   イキストサンプリングによりサブナイキストサンプリン
   グ周波数に帯域圧縮して伝送させるためのサブナイキス
   トサンプリングされた映像信号を、所定の周期のサンプ
   リングパルスで再サンプリングして再生映像信号に復調
   させるに当り、該サンプリングパルスの位相を検出する
   映像信号のサンプリング位相検出方式において、 送信側で、前記サブナイキストサンプリングされた映像
   信号の所定部分に、前記サブナイキストサンプリング周
   波数の偶数倍の周期性信号を重畳させて伝送し、 受信側で、前記伝送路の伝送帯域に帯域制限された該周
   期性信号を取出し、該周期性信号のゼロクロス点と前記
   再サンプリングのサンプル点との位相差を検出し、該再
   サンプリングのサンプル点の位相差を制御して再生映像
   信号を復調させることを特徴とする映像信号のサンプリ
   ング位相検出方式。