JPH0530541A

JPH0530541A - ベクトルスコープ

Info

Publication number: JPH0530541A
Application number: JP3336017A
Authority: JP
Inventors: Jii Beikaa Danieru; ダニエル・ジー・ベイカー
Original assignee: Sony Tektronix Corp
Current assignee: Tektronix Japan Ltd
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1993-02-05
Also published as: US5172229A

Abstract

(57)【要約】【目的】ビデオ信号の水平同期ジッタを副搬送波周波
数の角度により表示する。【構成】復調器１３で、カラー・ビデオ信号及び副搬
送波周波数に応じて、カラー・ビデオ信号の１対のカラ
ー成分を復調し、これらカラー成分をベクトル形式で表
示手段１６に表示する。同期ベクトル発生器２０によ
り、副搬送波周波数と等しい周波数で、水平同期にトリ
ガされたバースト信号を発生し、マルチプレクサ１８に
よりバースト信号をカラー・ビデオ信号と組み合わせ
て、水平同期ジッタのベクトルを表示手段に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオ信号の測定及び
表示装置、特に、副搬送波サイクルの範囲内でビデオ信
号の水平同期ジッタを測定する同期ベクトル発生器を具
えたコンポジット・ベクトルスコープに関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン・ビデオ信号において、ビ
デオ信号の水平同期ジッタや、水平同期信号（Ｈ）に対
する副搬送波カラー・バースト（ＳＣ）の位相関係（Ｓ
Ｃ／Ｈ位相）を測定することがしばしば望まれる。従来
のオシロスコープ又は波形モニタの同期トリガ機能で
は、ビデオ信号の同期信号において適切にトリガできな
いので、これら従来のオシロスコープ又は波形モニタに
より、水平同期ジッタを１ナノ秒未満の所望精度で測定
することは、困難である。いくつかの最新オシロスコー
プは、ビデオのトリガ機能を特殊化しているが、ジッタ
及び平均画像レベル（ＡＰＬ）感度は、数ナノ秒の範囲
で同期タイミングを評価するのには充分でない。さら
に、ほとんどのオシロスコープは、１０ナノ秒／目盛
（ｄｉｖ）より高速に掃引しないのに対して、テレビジ
ョン信号を表示するように特に設計されたベクトルスコ
ープは、１ナノ秒の副搬送波タイミング、即ち、約１．
５度を容易に分析できる。また、テレビジョン・ゲンロ
ック（ｇｅｎｌｏｃｋ）システムは、副搬送波に関連し
た発振器の出力信号又は副搬送波に同期したサンプル・
クロックをテレビジョン水平同期信号源にしばしばロッ
クしなければならないので、ジッタを副搬送波の角度で
測定できると便利なことが時々ある。この場合や他の場
合、ジッタを副搬送波位相に対する角度の量で定量化
し、複合ビデオ信号のクロマ色相のエラーを直接表せる
ようにするのが望ましい。なお、クロマは、角度で都合
よく表せる。

【０００３】コンポーネント又は複合ビデオ信号のいず
れでも、デジタル・ビデオ信号プロセッサの多くは、同
期信号にロックしたクロック信号を用いている。そし
て、自局の複合基準に対するアナログ同期出力信号のジ
ッタを評価する必要がしばしばある。なお、この点につ
いては、エドワード・ディ・ワードザラによる１９９０
年４月１２日付け米国特許出願第０７／５０７８１７号
（特願平３−１０８５１９号に対応）「コンポーネント
・ビデオ用タイムベース・ジッタの測定」に開示されて
いる。このアナログ同期出力ジッタの評価は、外部のベ
クトルスコープを利用する場合、同期ベクトル表示によ
り行っている。入力信号は、コンポーネント形式でもよ
く、即ち、カラー・バースト成分がなくてもよく、同期
ジッタを副搬送波の角度で直接評価できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＳＣ／Ｈ位相測定で
は、従来のＳＣ／Ｈ位相指示器は、非常に多くの同期エ
ッジを平均化し、この平均ＳＣ／Ｈ位相を表示してい
る。なお、この同期エッジは、水平同期パルスの前縁の
５０％として定義する。この方法では、突発的に単一の
ラインに生じる大きな任意のＳＣ／Ｈ位相エラーを見つ
けられないか、少なくともこのエラーが小さくなってし
まう。

【０００５】よって、ラインＳＣ／Ｈ位相測定により、
副搬送波周波数の角度及びラインに対する水平同期ジッ
タの測定を行える測定装置が望まれている。

【０００６】したがって、本発明の目的は、ビデオ信号
の水平同期ジッタを副搬送波周波数の角度により表示す
ると共に、ＳＣ／Ｈ位相のライン毎の表示を行うベクト
ルスコープの提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、ベクトルスコープが受けたビデオ信号が５０パーセ
ント（％）同期点検出器を駆動して、ビデオ信号の水平
同期パルスに対応する一連の同期パルスが発生する。ま
た、このビデオ信号は、ＳＣ／Ｈ位相検出器も駆動し
て、＋／−９０度内で、ビデオ信号のＳＣ／Ｈ又はカラ
ー・フレームが判断される。外部基準を用いる場合、こ
の外部ＳＣ／Ｈ位相検出器は、必要なカラー・フレーム
情報を提供して、同期ベクトル表示が３６０度全体にわ
たってＳＣ／Ｈ位相を表示できるようにする。同期点検
出器の出力信号を用いて、幅が副搬送波周波数サイクル
のＮ倍（Ｎ：正数）に等しいゲート・パルスを発生す
る。このパルスが、比較的高いＱの共振タンク回路を駆
動する。なお、このタンク回路は、副搬送波周波数に同
調している。タンク回路の出力信号は、カラー・バース
トに類似し、同期によりトリガされた副搬送波周波数の
Ｎサイクルのバーストである。ベクトルスコープの復調
器の入力端で、このバーストとビデオ信号とを時間的に
マルチプレックスするか、加算する。ベクトルスコープ
上の表示結果は、瞬時ＳＣ／Ｈ位相を表すベクトルの軸
と、実時間水平同期ジッタを表す多くの重なったベクト
ルの分布とによるベクトル構成になる。

【０００８】本発明のその他の目的、利点及び新規な特
徴は、添付図を参照した以下の説明より明らかになろ
う。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明のベクトルスコープによる好
適な実施例のブロック図である。この図１は、従来のベ
クトルスコープ部分１０と、本発明による同期ベクトル
発生器部分２０とで構成されている。部分１０は、入力
ビデオ増幅器１１と、副搬送波再生器１２と、復調器１
３と、垂直偏向回路１４と、水平偏向回路１５と、表示
器１６とを具えている。副搬送波再生器１２は、ビデオ
入力信号のカラー・バースト成分から副搬送波周波数信
号Ｆscを発生し、このＦsc及び９０度位相シフトしたＦ
scを復調器１３に供給する。復調器１３は、ビデオ増幅
器１１からのビデオ入力信号を９０度位相のずれた２つ
のＦsc信号と混合して、水平及び垂直クロマ信号を発生
する。これらクロマ信号は、偏向回路１４及び１５を駆
動して、表示器１６上に従来のベクトル表示を発生す
る。操作者による選択スイッチＳＷ１により、Ｆsc信号
を外部基準信号から得て、瞬時副搬送波と、ビデオ信号
及び「自局内」同期信号の同期位相差とを指示してもよ
い。

【００１０】同期ベクトル発生器部分２０は、５０％同
期点検出器２１と、校正された再トリガ不能なボック・
カー遅延回路（例えば、ワンショット・マルチバイブレ
ータで構成する）２２と、パルス発生器２３と、分周器
２４と、フィルタ２５と、出力増幅器２６とを具えてい
る。なお、５０％同期点検出器２１については、例え
ば、１９８６年４月２９日に発行されたアール・ジー・
マトニーの米国特許第４５８５９８９号「振幅５０％点
位相検出器」（特開昭６０−２５４９２５号に対応）に
開示されている。ビデオ入力信号を５０％検出器２１に
入力して、この入力信号の水平同期信号に同期した信号
を発生する。検出器２１からの同期信号を再トリガ不能
な遅延回路２２及び分周器２４の両方に供給する。再ト
リガ不能な遅延回路２２のホールドオフ遅延は、２水平
ライン期間２Ｈよりわずかに短く、等価パルス及び垂直
のこぎりパルスと３１．５ＫＨｚトリガとを区別する。
また、約５００ナノ秒の校正された短いボックス・カー
遅延を用いて、ＳＣ／Ｈ表示を校正する。ＳＣ／Ｈ位相
検出器２７は、スイッチＳＷ１の状態で決まるビデオ入
力信号又は外部基準信号のいずれかを受け、＋／−９０
度の範囲内で、かかる入力信号のＳＣ／Ｈ位相を求め
る。スイッチＳＷ１が内部基準を選択すると、分周器２
４は、活性化されない。この場合、基準信号のＳＣ／Ｈ
位相は重要でない。しかし、スイッチＳＷ１が外部基準
を選択すると、分周器２４が活性化され、ＮＴＳＣの場
合、ゼロ又は１８０度の２つの同期ベクトルの１つのみ
が表示され、また、ＰＡＬの場合、ゼロ、９０、１８０
及び２７０度の４つの同期ベクトルの１つが表示され
て、３６０度全体にわたって、単一のベクトル指示を行
う。外部基準信号のＳＣ／Ｈ位相を検出して、どの同期
ベクトルを削除するかを決めると、残りのベクトルが外
部基準信号に対するカラー・フレーム情報を指示する。
ベクトルスコープ部分１０への入力信号に対するビデオ
・スイッチを用いることにより、複数の選択した入力信
号の相対的な位相、バースト及びカラー・フレーム位相
を、共通外部基準又は「自局内」基準と比較でき、互い
に推測できる。

【００１１】位相検出器２７の出力信号は、分周器２４
をイネーブル（付勢）して、パルス発生器２３に供給す
るゲート・パルスを発生する。パルス発生器２３は、ゲ
ート・パルスによりイネーブルされると、遅延同期信号
により遅延パルスを発生する。この遅延パルスのパルス
幅は、副搬送波周波数サイクルの正数Ｎ倍である。この
遅延パルスが、比較的高いＱのタンク回路を駆動する。
なお、このタンク回路は、副搬送波周波数に同調された
フィルタ２５を形成する。フィルタ２５の出力信号は、
副搬送波周波数で正数サイクルのバースト信号である。
このバースト信号を出力増幅器２６に入力し、マルチプ
レクサ１８を介して、ビデオ入力信号の代わりに復調器
１３のビデオ入力端に供給する。バースト信号の振幅及
び周波数を校正して、表示器１６上でのベクトルを細く
するか、点として、ベクトルスコープ表示の３６０度に
分けた円まで延ばす。よって、ＳＣ／Ｈ位相を表示でき
る。

【００１２】図２は、図１の同期ベクトル発生器の回路
図であり、図３は、図２の動作を説明する波形図であ
る。５０％検出器２１の出力信号Ｖ１は、正方向パルス
である。パルスＶ１の前縁がワンショット・マルチバイ
ブレータ２２０をトリガする。このマルチバイブレータ
２２０は、分周器２４の出力信号によりイネーブル（Ｅ
Ｎ）されるとき、遅延回路２２として作用する。よっ
て、ワンショット・マルチバイブレータ２２０は、外部
基準が選択されたときに、他の水平同期パルス毎に、遅
延した同期信号Ｖ２を発生する。同期信号Ｖ２のパルス
幅は、ワンショット・マルチバイブレータ２２０内の可
変抵抗器Ｒに応じて可変し、遅延を校正する。信号Ｖ２
の後縁が他のワンショット・マルチバイブレータ２３
０、即ち、ボックス・カー遅延回路をトリガする。この
マルチバイブレータ２３０が、パルス発生器２３０とし
て動作する。ワンショット・マルチバイブレータ２３０
の出力パルスのパルス幅は一定であり、副搬送波周波数
サイクルの所望の正数Ｎ倍である。ワンショット・マル
チバイブレータ２３０からの遅延パルス信号Ｖ３によ
り、フィルタ２５は正弦波交流電流を発生する。このフ
ィルタ２５は、Ｑの高い直列ＬＣタンク回路で構成され
ており、副搬送波周波数に同調している。よって、フィ
ルタ２５からの正弦波交流信号の周波数は、副搬送波周
波数に等しい。出力増幅器２６内のトランジスタＱ１
は、フィルタ２５からの交流電流を交流電圧に変換す
る。この交流電圧は、副搬送波周波数でＮサイクルのバ
ースト信号Ｖo である。

【００１３】図４に示す如く、表示器１６の表示スクリ
ーン３０には、ベクトルスコープの円形目盛り３２が重
なっている。従来のカラー・バー・ベクトルスコープ表
示３４を、特定のカラーに対応する基準点３６と共に示
す。バースト・マーク３５をゼロ軸に沿って示す。内部
基準が選択されたときの＋／−１８０度のベクトル表示
３７は、本発明による同期ベクトル発生器２０により生
じる。ベクトル３７の端部３９は、副搬送波位相の角度
の関数としてライン毎の同期位相を示す。多くの重なっ
たベクトル３７の分布が、水平同期ジッタのめやすとな
る。平均同期ベクトル３７’とバースト・ベクトル３５
との位相関係が、ＳＣ／Ｈ位相である。

【００１４】本発明の他の実施例のブロック図である図
５に示す如く、ＰＡＬベクトルスコープ２０’は、基本
アーキテクチャとして、図１に示すＮＴＳＣベクトルス
コープに類似している。ビデオ入力信号をビデオ入力増
幅器１１’に供給し、また、スイッチＳＷ１’を介して
副搬送波再生器１２’にも供給する。副搬送波再生器１
２’からの副搬送波周波数Ｆsc’を、入力増幅器１１’
からのビデオ入力信号と共に復調器１３’に供給する。
復調結果のクロミナンス成分を垂直駆動回路１４’及び
水平駆動回路１５’に入力して、表示器１６’にベクト
ル表示を行う。スイッチＳＷ１’からの基準信号を同期
処理回路１７’にも入力して、フレーム・パルス信号を
発生する。

【００１５】同期ベクトル発生器部分２０’は、図１の
同期ベクトル発生器部分２０に関して上述したのと同様
に動作する。ＰＡＬは、ＮＴＳＣの４フィールド・フレ
ームと異なり、８フィールド・フレームなので、分周器
２８’を付加的に設ける。ＰＡＬ副搬送波再生器１２’
内で常に検出した＋Ｖ／−Ｖ位相により決まる如く、バ
ースト・パルスＶo を常に２分周する。ＮＴＳＣにおい
て、カラー副搬送波は同期周波数の２分の１の奇数倍で
あり、事実、このカラー副搬送波は、水平周波数の２２
７番目と２２８番目の高調波の間に存在し、水平周波数
の２分の１の４５５番目の高調波である。ベクトルスコ
ープ復調器内の同期信号と混合する際、水平周波数の２
分の１のビートが発生する。同期ベクトルは、Ｈ／２ビ
ートの短いサンプル、即ち、約１マイクロ秒である。同
期ベクトル・ゲート・パルスは水平ライン毎に生じる
と、ビート周期は２水平ライン時間間隔なので、このビ
ートは１８０度離れて２つある。さらに、これら２つの
点がビートのゼロ交差ならば、即ち、バーストに対して
ゼロ及び１８０度ならば、入力信号のＳＣ／Ｈ位相は正
確である。適切なＳＣ／Ｈ位相用に適切に調整された第
２入力信号に対して、この第１信号は、同じカラー・フ
レーム内かもしれないし、そうでないかもしれない。す
なわち、バーストは、反対のカラー・フレーム内なら
ば、１８０度ずれているか、１４０ナノ秒遅延した同期
である。ＳＣ／Ｈ位相が一定の独立した外部基準信号に
応じて、２つの同期ベクトルの一方を削除して、複数の
選択した入力信号の相対カラー・フレームを決定でき
る。選択した入力信号に対する外部基準信号の相対カラ
ー・フレームは、重要でないかもしれない。

【００１６】ＰＡＬにおいて、カラー副搬送波は、次の
２つの点でＮＴＳＣと異なっている。すなわち、１）Ｐ
ＡＬのカラー副搬送波は、水平周波数の４分の１の奇数
倍である。２）ＰＡＬのカラー副搬送波は、周波数が２
５Ｈｚだけ高くずれている。第１の違いにより、周期が
４水平ライン期間のベクトルスコープ内の同期ベクトル
を有するビートを生じる。ライン毎に生じる同期ベクト
ル・バーストは、復調器出力内において、ＮＴＳＣの１
８０度に対する如く、９０度毎にビートのサンプルを発
生する。ＰＡＬベクトルスコープは、バーストの交互の
ラインの＋Ｖ成分をデコードして、一般的な＋Ｖ表示を
作らなければならない。このＨ／２信号を用いて、他の
ライン毎にビートのサンプルを提供し、ＮＴＳＣのゼロ
及び１８０度にて２つのベクトルのみを発生する。これ
は、ＮＴＳＣの場合と同様に、ベクトル出力信号を作る
２つの同期ベクトルを生じる。外部基準信号をＮＴＳＣ
のように相対カラー・フレームを示す基準信号として用
いるとき、他の分周器は、ＳＣ／Ｈ位相検出器２７’の
出力信号により位相変化させられ、単一の同期ベクトル
を生じる。

【００１７】ＰＡＬカラー副搬送波は、２５Ｈｚオフセ
ットしており、これは、同期ベクトルを表示する際に削
除する必要がある。この２５Ｈｚビートにより、ＳＣ／
Ｈ位相をフレーム内の６２５ラインの１つのライン上に
単に定めることができる。これにより、同期ベクトル
は、ライン毎に、サイクルの１／６２５位相だけ回転す
る。ライン選択モードによりＳＣ／Ｈ位相の測定が可能
になるが、フレーム毎に１ラインのみが表示されるの
で、同期ジッタが異なる。よって、ＰＬＬ（位相拘束ル
ープ）回路３１〜３６が、フレーム同期信号に同期し
て、２５Ｈｚのオフセットを効果的に差引き、同期ベク
トル・バーストを復調するのに用いるのみの新たな副搬
送波信号を作成する。これにより、ＮＴＳＣの場合のよ
うに、実時間のジッタ評価用に、フレームに多くの同期
ベクトルを重ねることができる。

【００１８】マルチプレクサ・スイッチ１８’がビデオ
入力信号を選択しているとき、復調器１３’は、この副
搬送波再生器１３’からの位相シフトした副搬送波周波
数Ｆsc’のみを用いる。マルチプレクサ１８’の上半分
が同期ベクトル発生器２０’からの同期バースト信号を
選択しているとき、このマルチプレクサの下半分は、オ
フセット回路位相拘束ループ（ＰＬＬ）３０が２５Ｈｚ
だけオフセットした位相オフセット副搬送波周波数を選
択する。同期処理回路１７’からの選択された基準信号
のモノクローム・フレーム情報を用いて、オフセットを
同期させる。副搬送波周波数Ｆsc’を混合器３１に入力
する。また、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）３６から
のオフセット副搬送波周波数Ｆsc’−２５Ｈｚも混合器
３１に入力する。混合結果の２５Ｈｚ信号を低帯域フィ
ルタ（ＬＰＦ）３２に入力し、更に、ヒステリシス比較
器３３に入力して、２５Ｈｚの矩形波信号を発生する。
位相検出器３４は、２５Ｈｚ矩形波信号をフレーム・パ
ルス信号と比較して、エラー信号を発生する。このエラ
ー信号をエラー増幅器３５で積分し、制御信号として、
ＶＣＯＸ３６に供給する。

【００１９】本発明をベクトルスコープの完全な部分と
して説明したが、図６に示す如く、同期ベクトル・アダ
プタを用いて、本発明による水平同期ジッタを表示する
ように、従来のベクトルスコープ１０／１０’を適用し
てもよい。外部基準信号は、同期ベクトル・アダプタ４
０をループスルーする。なお、このアダプタ４０は、ベ
クトルスコープに対する同期ベクトル発生器２０／２
０’の回路を含んでおり、ビデオ入力信号は、この同期
ベクトル・アダプタに入力する。同期ベクトル・アダプ
タからの出力バースト信号は、ビデオ・チャンネルＡと
してベクトルスコープに入力し、タイミング・ジッタ表
示を行う。

【００２０】

【発明の効果】したがって、本発明による複合ベクトル
スコープ用の同期ベクトル発生器によれば、復調器の入
力用のビデオ入力信号からの副搬送波周波数のゲート・
バーストを発生することにより、ベクトルスコープで水
平同期ジッタ及び瞬時ＳＣ／Ｈ位相を測定できる。ま
た、ＰＡＬシステムの場合、副搬送波周波数から２５Ｈ
ｚオフセットを除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による好適実施例のＮＴＳＣベクトルス
コープのブロック図である。

【図２】図１の一部の詳細なブロックである。

【図３】図２の動作を説明する波形図である。

【図４】本発明によるベクトルスコープの表示例を示す
図である。

【図５】本発明の他の好適実施例のＰＡＬベクトルスコ
ープのブロック図である。

【図６】本発明により、ベクトルスコープ及び同期ベク
トル・アダプタを組み合わせたブロック図である。

【符号の説明】

１０ベクトルスコープ部分１２副搬送波再生器１３復調器１８マルチプレクサ２０同期ベクトル発生器部分２１５０％検出器２２校正された遅延回路２３パルス発生器２４分周器２５フィルタ２７ＳＣ／Ｈ位相検出器

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】カラー・ビデオ信号の水平同期ジッタを
測定するベクトルスコープであって、上記カラー・ビデオ信号及び副搬送波周波数の９０度位
相の異なる２つの成分に応じて、上記カラー・ビデオ信
号の１対のカラー成分を復調する手段と、ベクトル形式で上記カラー成分を表示手段に表示する手
段と、上記副搬送波周波数と等しい周波数で、水平同期信号に
トリガされたバースト信号を上記カラー・ビデオ信号か
ら発生する手段と、上記バースト信号を上記カラー・ビデオ信号と組み合わ
せて、水平同期ジッタのベクトルを上記表示手段に表示
する手段とを具えたベクトルスコープ。