JPH0336472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、ドツトインターレースを施した画像
信号に対し、画像信号処理系統のクロツクを発生
するにあたり、安定確実にクロツク位相をロツク
するに必要な水平同期信号の波形およびその挿入
に関するものである。

（従来技術） 一般に、ドツトインターレースによりサブサン
プリングを施した画像信号に付与するフレーム同
期パルス、水平同期信号などの同期用信号、ある
いは、かかる画像信号を受信して正確に再生する
ためのクロツク信号の発生に関しては、例えばド
ツトインターレースによりサブサンプルした画像
信号を、受信側にて正確なタイミングでリサンプ
ルしなければ、原画像信号を実用し得る程度に再
生することが不可能となる。従つて、受信側で
は、送信側で画像信号に付与した上述の各種同期
信号と正確に位相ロツクした同期信号を発生させ
る必要がある。またこの種の画像信号処理系統を
駆動するクロツク信号は、ドツトインターレース
によるサブサンプルの周期に比較して、格段の精
度でドツトインターレースに位相同期させる必要
がある。

このクロツク信号に対して正確な位相ロツクを
施す方法には、波数の多いバースト信号を用いて
継続的な同期制御を行なうのが望ましいが、この
継続的バースト信号の挿入によつて同期用信号期
間を増大させることは、画像情報信号の伝送効率
の点から望ましくない。

また、受信側に設けた同期用信号発生器自体の
信号発生のタイミングは正確であつても、その同
期用信号発生器と、受信した画像信号を正確に再
生するためのリサンプルを行なうサンプラとの間
に、位相ドリフトが存在すれば、高精度の位相ロ
ツクは全く期待し得ない。

さらに、画像信号に付与する同期用信号として
は、いわゆる同期損による画像信号処理系のダイ
ナミツクレンジの狭化を避けるために、同期用信
号を画像情報信号と同一極性で付加する正極同期
方式とするのが望ましい。

これら上述の問題を解決した水平同期信号の波
形としては、第１図Ｃに示す本発明者らが先に提
案した特願昭58−093359号「クロツク位相方式」
がある。この水平同期信号の波形は、０レベルが
数クロツク期間連続（Ｌレベル）した後に、１ク
ロツク分だけＮ／４レベル（Ｍレベル）が存在
し、さらにその後に数クロツク期間Ｎ／２レベル
が連続（Ｈレベル）し、しかる後に画像情報信号
が全く続く形態である。ここでＮレベルは画像信
号のダイナミツクレンジの最高レベルである。

第１図Ｃの実線にて示す前述の階段状の水平同
期信号波形は、画像信号の伝送中にその伝送路の
伝送帯域の制限によつて、点線にて図示するよう
に平滑化される。この平滑化された水平同期信号
波形は、第２図に示される位相検出器によつて、
レベル０とレベルＮ／２のレベル中点のレベル
Ｎ／４の点を検出し、この点に受信側内部の水平
同期信号の立上り波形がロツクされる。

しかし、特願昭58−093359号に記載の水平同期
信号は、伝送路でのレベルクリツプが生ずると位
相誤差となつてあらわれる。すなわち第３図に示
すように、レベル０のＡ点がレベルクリツプによ
つてA′点によると、レベル中点はC″に移り、こ
のC″点にロツクされる内部水平同期信号は、本
来の水平同期信号の位相に対して位相遅れとな
る。レベルＮ／２のＢ点がB′点にレベルクリツ
プされると逆に位相進みとなる。また、すべての
ラインにおいて同一の極性であるため、伝送路で
振幅歪、非直線の影響を受けると位相誤差とな
る。

（発明の要点） 本発明の目的は、上述した従来の欠点を除去
し、受信側において、比較的簡単で低廉な回路構
成により安定確実に、送信側で画像信号に付加し
た水平同期信号に位相ロツクした内部水平同期信
号を発生させることができ、したがつて、その内
部水平同期信号を基準にして発生させる画像信号
リサンプル用のクロツクパルスも位相精度が向上
するようにした水平同期信号挿入方法を提供する
ことにある。

すなわち、本発明水平同期信号挿入方法は、ド
ツトインターレースによりサブサンプルしたテレ
ビジヨン画像信号にフレーム同期パルスおよび水
平同期信号を付加して送信し、受信側では前記フ
レーム同期パルスおよび前記水平同期信号により
位相制御して内部水平同期信号を形成するととも
に当該内部水平同期信号により位相制御してクロ
ツクパルスを形成し、当該クロツクパルスにより
前記サブサンプルして送信したテレビジヨン画像
信号をリサンプルして原画像信号を再生するサブ
サンプル伝送方法において、前記水平同期信号を
画像信号と同一極性にする正極同期式の水平同期
信号とするとともに、画像信号のダナミツクレン
ジの最高レベルをＮレベルとしたとき、水平同期
周期毎に所定の１クロツク周期の期間継続して
Ｎ／２レベルにほぼ等しいＭレベルとし、当該所
定の１クロツク周期の期間の前および後にそれぞ
れ引続く同一複数クロツク周期の期間それぞれ継
続して、ｉを正の整数としたｉ番目の水平同期期
間には、０レベルを超えてＮ／２レベルに満たな
いレベル範囲内およびＮ／２レベルを超えてＮレ
ベルに満たないレベル範囲内において前記Ｍレベ
ルから互いに等しいレベルだけ互いに逆極性にそ
れぞれ距たるＬレベルおよびＨレベルとする信号
波形を付与し、（ｉ＋１）番目の水平同期期間に
は、Ｎ／２レベルを超えてＮレベルに満たないレ
ベル範囲内および０レベルを超えてＮ／２レベル
に満たないレベル範囲内において前記Ｍレベルか
ら互いに等しいレベルだけ互いに逆極性にそれぞ
れ距たる前記Ｈレベルおよび前記Ｌレベルとする
信号波形を付与したことを特徴とするものであ
る。

（実施例） 以下に図面を参照して実施例につき本発明を詳
細に説明する。

本発明の水平同期信号と画像信号との組合せの
１例を第４図に、また、本発明の水平同期信号の
詳細を第５図に示す。

第４図で本発明の水平同期信号は、Ｎ／４レベ
ルが数クロツク、Ｎ／２レベルが１クロツク、
3N／４レベルが数クロツク継続するもので、そ
のレベルは画像信号のダイナミツクレンジの中央
部に位置する。従つて増幅器の非直線性などの影
響でレベルクリツプされ水平同期信号の位相誤差
が生ずることがない。また、伝送路における非直
線性の影響を軽減するため、第５図ａと第５図ｃ
に示すように、１水平ライン毎に、水平同期信号
の極性を反転させる形とし、複数の水平同期信号
（一般には偶数個）の交互反転の平均とすれば、
非直線性による誤差も平均化される。

この受信した水平同期信号は、前述の従来技術
の項でも述べたごとく、第２図に示す位相検出回
路に供給される。例えば、２クロツク周期の遅延
時間を持つ、２個の遅延回路を接続した回路に受
信した水平同期信号を供給し、その両端の信号Ａ
およびＢを加算器に導き、その加算器出力の1/2
を減算器に導くとともに、前記２個の直列遅延回
路の中間点の信号Ｃも減算器に導いて、Ａ＋Ｂ／２ −Ｃなる形態の位相検出出力信号を取出す。すな
わち第２図示の回路構成において、２個直列に接
続した遅延回路１，２の両端および中点に現われ
る水平同期信号の信号波形Ａ，ＢおよびＣは、第
６図示の１および４に示すようになり、両端信号
ＡとＢとの和1/2すなわちＡ＋Ｂ／２は、同図２と５ に図示する波形となり、減算器４の差出力信号波
形は、同図３と６に示す波形となる。すなわち、
位相検出出力信号となる。この位相検出出力信号
の波形を内部水平同期信号の前縁でサンプルする
と、サンプル値が０となる点で伝送された水平同
期信号と内部水平同期信号との位相の一致が得ら
れる。また、両者間に位相差があれば、このサン
プル値は０とならず、しかも、その正負の極性が
水平同期周期毎に反転する。

しかして、受信側におけるドツトインターレー
ス画像信号のリサンプルに用いる再生クロツク信
号の位相基準とする再生水平同期信号としては、
受信信号から抽出した水平同期信号は、伝送中の
ノイズ付加や波形歪みにより個々の立上り位相が
乱れているのが一般であり、したがつて、受信側
で電圧制御水晶発振器を用いて新たに安定した正
しい波形の内部水平同期信号を形成し、その位層
を受信信号から抽出した水平同期信号の位相に一
致させて用いるのが一般であり、その際、一旦任
意の位相で発生した水晶制御発振出力の位相を大
幅かつ精密に制御するのは困難であるから、受信
信号から抽出したフレーム同期パルスおよび水平
同期信号により水晶発振位相を概略制御して発生
させた内部水平同期信号を受信信号から抽出した
水平同期信号と複数周期に亘つて位相比較し、抽
出した水平同期信号に含まれている上述した個々
の立上り位相の乱れを平均することによつて除去
した位相比較の結果の位相誤差が零となるように
電圧制御水晶発振器の位相を精密に制御するのが
一般である。

したがつて、一つおきの水平同期周期毎に極性
を反転させて偶数の水平同期周期に亘り加算した
上述のサンプル値の絶対値が０となるように位相
を制御して発生させた内部水平同期信号は伝送さ
れた水平同期信号に正確に位相ロツクされ、この
正確に位相ロツクされた内部水平同期信号を基準
にしてクロツク信号を発生させ、伝送されてきた
サブサンプル画像信号をタイミングよくリサンプ
ルしてやれば、原画像信号を忠実に再生すること
ができる。

つぎに、水平同期信号が伝送路などにおいて、
レベルクリツプされたときの態様を第７図に示
す。

第ｉラインの水平同期信号のレベルが、第７図
ａに示すように、A′、B′、C′のようにレベルク
リツプされ、第（ｉ＋１）ラインの水平同期信号
が、第７図ｄに示すように、A″、B″、C″のよう
にレベルクリツプされると、Ａ＋Ｂ／２の出力は、 それぞれ同図ｂ，ｅのようになる。

位相検出出力信号Ａ＋Ｂ／２−Ｃは、それぞれ同 図ｃおよびｆに示すようになる。このことから、
第６図につき前述したようにして複数の、一般に
は偶数の、水平同期周期に亘る水平同期信号位相
検出出力信号のサンプル値の交互極性反転加算を
行なえば、レベルクリツプに基づく位相誤差は平
均化されて除去される。

次に、水平同期信号が伝送路で、増幅器などの
非直線性の影響を受けたときについて、第８図を
例にして述べる。

水平同期信号が、同図ａおよびｄのように非直
線ひずみの影響を受けると、Ａ＋Ｂ／２の出力は同 図ｂおよびｅのようになり位相検出出力Ａ＋Ｂ／２ −Ｃは同図ｃおよびｆのようになる。したがつ
て、前述したような偶数水平同期周期に亘る水平
同期信号位相検出出力信号サンプル値の交互極性
反転加算を行なえば、非直線ひずみに基づく位相
誤差も平均化されて除去される。

なお、上述したレベルクリツプや非直線ひずみ
は伝送路の特性によつて定常的に発生するもので
あるから、受信した水平同期信号は一様にその影
響を受け、本来の正しい位相を保持した水平同期
信号はむしろ混在しないのが一般であり、たとい
混在したとしても、受信側では、これを他と弁別
する手段がないのであるから、他と同一視して、
上述のように複数位相誤差の平均を求めざるを得
ず、また、本来の正しい位相を保持した水平同期
信号を他と弁別し得るのは本来の正しい位相が判
つている場合であるから、上述のように位相誤差
を求めること自体が無意味となる。

つぎに、上述のような位相検出器を用した本発
明方法の水平同期信号位相ロツク回路の構成例を
第９図に示す。図示の構成においては、ドツトイ
ンターレースによりサブサンプルを施した画像信
号をアナログ−デイジタル変換器１２によりデイ
ジタル化し、その変換出力デイジタル画像信号を
フレームパルス検出器１３に供給して、フレーム
同期パルスを検出し、かかる受信画像信号中のフ
レーム同期パルス、もしくは、後述する内部同期
発生器からの内部フレーム同期パルスをスイツチ
Ｓを介して水平同期ゲート回路１４に導き、上述
した変換出力デイジタル画像信号中から、フレー
ム同期パルスに引続く水平同期信号を含む区間の
画像信号部分を水平同期検出器１５に導いて、水
平同期信号を検出する。その水平同期信号および
前述のフレーム同期パルスを内部同期発生器１６
に印加し、それらの入力同期パルスおよび同期信
号に位相同期した内部水平同期信号を発生させ
る。しかる後に、その内部水平同期信号を位相検
出器１７に導き、第２図乃至第６図につき前述し
たように、受信画像信号中の水平同期信号の位相
検出出力信号を内部水平同期信号の前縁でサンプ
ルして両者間の位相差を検出し、その位相差を、
加算器１９を介し、電圧制御発振器２０に印加し
て、その位相差に応じて変化する発振周波数の発
振出力パルス列をクロツクパルスとしてアナロ
グ・デイジタル変換器１２に供給し、入力画像信
号の標本化等の変換動作のタイミングを制御す
る。したがつて、第９図示の回路装置における電
圧制御発振器２０の発振出力パルス列に対して、
入力画像信号のＡ／Ｄ変換出力における水平同期
信号は位相ロツクしたものとなり、その結果とし
て、デイジタル画像信号に位相ロツクしたクロツ
クパルス列として取出すことができる。

しかして、図示の回路構成においては、位相検
出器１７からの位相差情報を電圧制御発振器２０
に帰還してループ制御により発振出力のクロツク
パルスとデイジタル画像信号の水平同期信号とを
位相同期させることにより、入力画像信号に施し
たサブサンプリングのドツトインターレースに関
して精密にクロツク位相ロツクを行なうことがで
きる。しかし、水晶制御の電圧制御発振器を用い
た場合には位相の残留オフセツトが固定的に生ず
る。その残留位相オフセツトを無視し得る程度に
ループ制御利得を増大させるとループ制御系にハ
ンテイングが生じて不安定となるので、かかる場
合には、位相検出器１７により検出した位相差を
オフセツト検出器１８に導き、フレーム期間程度
の比較的長い時定数をもつて積分し、その積分値
が許容範囲を越えた場合に許容範囲内に引戻す極
性にして、加算器１９により検出出力位相差に加
算し、残留オフセツトの自動調整を行なう。

また、スイツチＳを介して水平周期ゲート回路
１４に供給するフレーム同期パルスは、ループ制
御系の動作が安定した状態においては、内部発生
のフレーム同期パルスとするが、水平同期信号の
位相差が極端に大きい場合、あるいは、さらに、
フレーム同期パルスについて内部発生のもののタ
イミングが外れた場合にのみ、受信画像信号から
検出したものを直接に供給する。

以上前述してきた実施例では、第４図および第
５図図示の水平同期信号のＡレベルはＮ／４また
は3N／４、ＣレベルはＮ／２、Ｂレベルは3N／４また はＮ／４としたが、本発明ではこの例に限られる
ことなく、ＣレベルはほぼＮ／２レベル、Ａおよ
びＢレベルはＣレベルから等距離に対象に、夫々
０レベルとＮレベルとの間にあればよい。

（効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、ドツトインターレースによりサブサンプルし
た画像信号を、リサンプルして画像処理する際の
システムクロツクの位相ロツクの基準となるシス
テム内水平同期信号の位相を、伝送路の振幅歪や
増幅器などの非直線性に影響されることなく、精
度よく伝送されてくる水平同期信号に位相ロツク
できるので、各種画像処理に適用して好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｃは先願のフレーム同期パルスおよ
び水平同期信号の構成をそれぞれ示す波形図、第
２図は先願および本発明で使用する位相検出回
路、第３図は先願の水平同期信号におけるレベル
クリツプの態様と位相変化を示す図、第４図は本
発明の水平同期信号と画像信号との組合せの１実
施例を示す図、第５図は、本発明水平同期信号の
波形の１例を詳細に示す図、第６図は、水平同期
信号位相検出回路の検出出力波形を示す図、第７
図は、水平同期信号がレベルクリツプされたとき
の態様を示す図、第８図は水平同期信号が非直線
ひずみをうけたときの態様を示す図、第９図は、
水平同期信号位相ロツク回路のブロツク線図であ
る。 １，２……２クロツク遅延回路、３……加算
器、４……減算器、５……輝度信号（Ｙ，Y′）、
６……広帯域色信号成分中の低域（C_WL）、７…
…広帯域色信号成分中の高域（C_WH）、８……狭
帯域色信号成分（C_N）、９……フレーム同期パル
ス（１フレームの最初のみ）、１０……水平同期
信号、１１……画像情報。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ドツトインターレースによりサブサンプルし
   たテレビジヨン画像信号にフレーム同期パルスお
   よび水平同期信号を付加して送信し、受信側では
   前記フレーム同期パルスおよび前記水平同期信号
   により位相制御して内部水平同期信号を形成する
   とともに当該内部水平同期信号により位相制御し
   てクロツクパルスを形成し、当該クロツクパルス
   により前記サブサンプルして送信したテレビジヨ
   ン画像信号をリサンプルして原画像信号を再生す
   るサブサンプル伝送方法において、前記水平同期
   信号を画像信号と同一極性にする正極同期式の水
   平同期信号とするとともに、画像信号のダイナミ
   ツクレンジの最高レベルをＮレベルとしたとき、
   水平同期周期毎に所定の１クロツク周期の期間継
   続してＮ／２レベルにほぼ等しいＭレベルとし、
   当該所定の１クロツク周期の期間の前および後に
   それぞれ引続く同一複数クロツク周期の期間それ
   ぞれ継続して、ｉを正の整数としたｉ番目の水平
   同期期間には、０レベルを超えてＮ／２レベルに
   満たないレベル範囲およびＮ／２レベルを超えて
   Ｎレベルに満たないレベル範囲内において前記Ｍ
   レベルから互いに等しいレベルだけ互いに逆極性
   にそれぞれ距たるＬレベルおよびＨレベルとする
   信号波形を付与し、（ｉ＋１）番目の水平同期期
   間には、Ｎ／２レベルを超えてＮレベルに満たな
   いレベル範囲内および０レベルを超えてＮ／２レ
   ベルに満たないレベル範囲内において前記Ｍレベ
   ルから互いに等しいレベルだけ互いに逆極性にそ
   れぞれ距たる前記Ｈレベルおよび前記Ｌレベルと
   する信号波形を付与したことを特徴とする水平同
   期信号挿入方法。