JPH05308648A - デジタル移相回路 - Google Patents

デジタル移相回路

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JPH05308648A
JPH05308648A JP4111799A JP11179992A JPH05308648A JP H05308648 A JPH05308648 A JP H05308648A JP 4111799 A JP4111799 A JP 4111799A JP 11179992 A JP11179992 A JP 11179992A JP H05308648 A JPH05308648 A JP H05308648A
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signal
phase
digital
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JP4111799A
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Toru Miyazaki
通 宮崎
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】再生色搬送波の発振信号の移相を正確にしかも
周囲環境の影響を全く受けることなく切り換え制御す
る。 【構成】 累積積分型のデジタル発振器117を用い
て、色再生用搬送波としてのこぎり波信号を発生する。
デジタル発振器117の出力のこぎり波信号と、任意の
デジタル信号2m/8、−(2m/8)とを加算器15
5において加算し、セレクタ156で移相無し、移相有
り信号を、映像期間とバースト期間とで切り換え選択導
出する。移相有り信号は、PAL方式テレビジョン信号
のバースト期間に選択され、入力バースト信号の位相と
同期した位相で比較され、位相誤差検出を正確なものと
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、デジタル移相回路に
関するもので、例えばデジタルテレビジョン受像機にお
いて色信号処理回路の色再生搬送波の処理部に用いられ
て有効な回路である。
【0002】
【従来の技術】従来、テレビジョン信号処理回路におい
てはある信号の遅延時間すなわち位相を調整することが
必要になる場合がある。アナログ信号処理においては、
この様な場合LC回路のような遅延素子を用いるが、こ
れらの遅延素子は電源電圧や環境温度といった周囲環境
が変化すると特性変化を引き起こし遅延時間にばらつき
を生じてしまう。従って、アナログ信号処理回路による
テレビジョン受信機においてはこの様な問題を回避する
ためにその信号処理方式に制約を受けていた。
【0003】信号処理回路の一つとしてPAL方式のテ
レビジョン受信機の色信号処理回路がある。以下、この
色信号処理回路について説明する。
【0004】式(1)にPAL方式における色信号の変
調形式を示している。
【0005】 C(t) =B−Y(t) ×COS (2πfsct) ±R−Y(t) ×SIN (2πfsct) 式(1) +:Nライン −:N+1ライン fsc=4.43MHz PAL方式においても色信号の変調方式はNTSCと同
じ様に直交AM変調であるが、R−Y信号がライン毎に
符号反転して伝送されている。従ってPAL方式では、
AM変調の基準波(4.43MHz )に加え、ライン毎に
反転するIDENT信号と呼ばれる信号も伝送されてい
る。この色信号の変調基準となる信号は、バースト信号
と呼ばれNTSC方式と同様にテレビジョン信号のフロ
ントポーチに挿入されている。図5(A)にPAL方式
における変調色信号およびバースト信号のベクトル位相
関係を示している。PAL方式においては、バースト信
号の周波数は変調基準信号と全く同じfsc=4.43MH
z であるがIDENT信号の伝送としてのバースト信号
の位相が−B−Y軸に対して1ライン毎に±45度移相
されている。このため受信機側では、バースト信号から
変調基準信号とIDENT信号を再生し色信号の復調を
行っている。
【0006】図5(B)にPAL方式に対応したアナロ
グ信号処理テレビジョン受信機の色信号処理構成を示し
ている。
【0007】以下、図5(B)の信号処理回路構成につ
いて説明する。
【0008】まず端子51にテレビジョン信号を入力す
る。入力されたテレビジョン信号からは、まずY/C分
離回路52で映像信号の中の色信号成分を抽出する。抽
出された色信号はつぎの色復調回路55に与えられる。
色復調回路55の構成は、図5(C)に示している。図
5(C)において、■子551にはY/C分離回路52
からの色信号が導入され、乗山器552、553の一方
の入力に与えられる。乗算器552、553の他方の入
力には90度移相器56(同図(B))からの信号X
0,X1が入力され、これが色信号に乗算されている。
90度移相器56からの信号X0,X1はバースト信号
から再生されたR−YとB−Yの色搬送信号でありその
周波数はfsc=4.43MHz で、互いの位相が90度ず
れた信号である。つまり、信号X1がX1=SIN (2π
fsct)と示した場合、信号X0はX0=COS (2πf
sct)と示される。乗算器552、553の出力信号は
各々次のローパスフィルタ(LPF)554、555に
与えられ乗算器552、553の出力信号に含まれる高
調波成分を除去している。
【0009】次に復調の仕組みについて簡単に説明す
る。式(2)には、式(1)に示した色信号に対しR−
Y信号を復調するためX1=SIN (2πfsct)を乗算
した結果C1(t) を示している。
【0010】 C1(t) =(±R−Y(t) (1−COS (2πfsct×2))/2 +(B−Y(t)SIN(2πfsct×2))/2 式(2) 式(2)に示される様に乗算器553の出力信号には±
R−Y信号のほかに±R−Y、B−Y信号をそれぞれ2
fscでAM変調した高調波成分が存在している。LPF
555は、図5(D)に示す様に2fsc近傍を遮断する
低域通過特性を持っており、上記の2fscでAM変調さ
れた高調波成分を除去し±R−Y信号を得ることができ
る。B−Y信号側についても同様である。
【0011】図5(A)に戻って説明する。±R−Y信
号は、IDENT検出回路57及びIDENT復調回路
58に入力されている。IDENT検出回路57では、
バースト信号からライン毎に反転して伝送されてくるR
−Y信号の基準位相を検出しこれをもとにIDENT復
調回路58で±R−Y信号をR−Y信号へ復調し色信号
を得る。B−Y信号については同様にCOS (2πfsc
t)を乗じ高調波成分を除去することで得ることができ
る。
【0012】さて色復調を行うためには前述した色搬送
波信号X0,X1をバースト信号を基準に再生しなけれ
ばならない。次に、この色搬送波の再生について説明す
る。まず端子51から入力したテレビジョン信号から同
期分離回路61で水平および垂直同期信号が分離され
る。分離された同期信号成分は次のタイミング発生回路
62に与えられテレビジョン信号中のバースト信号部分
を示すバーストフラッグCBFPを発生する。一方、式
(2)において90度移相器56からの再生色搬送波信
号の位相が、送られて来た信号の搬送波に対しΔQずれ
ていた場合、バースト部分におけるR−Y復調結果C1
(t)'は以下の式(3)に示されるような信号となる。
【0013】 C1(t)'=SIN (ΔQ±π/8)×Bu/2 Bu:バースト振幅 式(3) 式(3)に示される様に信号C1(t)'は1ライン毎に固
定的にπ/8もしくは−(π/8)のオフセットはある
もののバースト信号と再生色搬送波信号の誤差を示す信
号となっている。従って、バースト積分回路63におい
て、タイミング発生回路62からのバーストフラッグC
BFPを基準にして、バースト期間の±R−Y信号を毎
ラインごとに積分し、式(3)に示されるような位相誤
差信号を抽出する。バースト積分回路63の出力信号
は、ループフィルタ64で任意の時定数で積分平滑化さ
れ水晶発振回路(VCXO)65に与えられる。通常こ
のループフィルタ64の通過帯域は水平同期や垂直同期
周波数よりも低いものが使用される。VCXO65は、
その中心発信周波数が色搬送波と同じ4.43MHz でご
くわずかの発振周波数をループフィルタ64からの制御
信号によって制御されている。VCXO65の出力信号
は、次の90度移相器56に入力され互いに周波数4.
43MHz で位相が90度ずれた2つの信号X1,X0に
変換され、色復調回路55にフィードバックされてい
る。すなわち、色復調回路55、バースト積分回路6
3、ループフィルタ64、VCXO65、90度移相器
56で、位相ロックループ(PLL)回路を構成し、バ
ースト信号と再生色搬送波信号X0,X1がある位相関
係に同期される様に制御している。その位相同期状態
は、式(3)に示される位相誤差信号がゼロとなる場合
である。このPLL回路においては、ループフィルタ6
4の通過帯域が水平周波数よりも低いため式(3)中ラ
イン毎の±π/8オフセット分はここで吸収されてしま
う。この結果、再生色搬送波信号X1の位相はΔQ=
0、すなわち図5(A)に示されるA0つまりR−Y軸
の復調位相に一致することになる。
【0014】このように、上記した色信号処理回路は、
PLL回路の同期状態が図5(A)に示した様に実際の
入力バースト信号の位抽とは異なった位相になってい
る。このため入力バースト信号の振幅が低下した場合、
式(3)に示される様に位相誤差信号の振幅がπ/8分
バースト信号のピークレベルより小さくなってしまう。
この結果、同期位相誤差の増大や極端な場合同期はずれ
を引き起こしてしまう。これを改善するためにはPLL
の同期位相をバースト信号と一致させなければならな
い。つまりR−Y,B−Yの色搬送波に加えてR−Yに
対してライン毎±45位相の異なる第3の色搬送波が必
要になってくる。
【0015】図6には、同期位相をバースト信号と同じ
様にB−Y,R−Y軸に対して45度異なる位相と一致
させることができる回路の構成例を示している。端子7
1には、Y/C分離回路52からの搬送色信号が与えら
れる。端子72には、VCXO65からの色搬送波が与
えられる。端子73にはIDENT信号が与えられる。
端子74には、縊ーストフラッグCBFPが入力されて
いる。
【0016】±R−Y信号の基準となる信号X1は、反
転回路80で反転されてセレクタ81の一方の端子に供
給されると共に、直接他方の端子供給されている。セレ
クタ81は、IDENT信号(バースト信号が54°振
られることを識別する信号)で、交互に入力を選択する
から、加算器82には、信号X1が1ライン毎に反転し
て入力される。加算器82はこの信号に対してX0を加
算している。これにより加算器82からは第3の色搬送
波を出力している。
【0017】この第3の色搬送波信号は、90度移相器
56から得られる90度位相の異なる2つの信号X0、
X1をもとに、まずその一方X1を反転回路80及びセ
レクタ81によってライン毎に反転を行いこれと信号X
0を加え合わせることでR−Yに対してライン毎±45
位相の異なる信号を発生している。そして、乗算器55
3、LPF554で復調回路(R−Y側)を構成し、加
算回路82から入力される第3の再生色搬送波によって
復調処理を行っている。このように得られたR−Y信号
は、バースト期間の信号のみがバースト積分回路63で
積分され位相誤差信号として、VCXO65に期間され
る。
【0018】しかし、図6に示される回路においては、
第3の搬送波を発生させるためにR−Y、B−Y信号の
ための搬送波信号X1,X0に対して、反転回路80、
セレクタ81、加算回路82を用いて信号処理を行って
いる。このため第3の搬送波は、バースト信号の位相に
合わせた位相でPLL制御を行うことが可能であるが、
信号X1,X0は直接PLLの制御を行うことが不可能
になり反転回路80、セレクタ81、加算回路82の演
算時間分誤差を生じてしまう。しかもこの誤差は周囲環
境の変化に応じて変わって行くため安定にこの分の補正
を行うことは困難であった。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のアナロ
グ色信号処理回路においてはアナログ回路で再生色搬送
波信号を移相させようとすると環境温度や電源電圧変動
によって特性が変化するため正確にしかも安定に移相さ
せることが困難であった。この結果、PAL方式テレビ
ジョン受信機の色搬送波再生PLL回路の同期位相をバ
ースト信号と一致させることができず、この方式のテレ
ビジョン受信機においては小振幅バースト信号で同期位
相誤差の増大を引き起こすといった問題点があった。
【0020】そこでこの発明は、基準となる参照バース
ト信号が1ライン毎に移相して到来するようなシステム
で、色再生搬送波とバースト信号との位相誤差を検出し
て、色再生搬送波の位相制御を得る場合、前記搬送波の
位相を正確に位相させて前記バースト信号との位相比較
を行い正確な位相誤差検出、位相制御を得ることができ
ることができるデジタル移相器を提供することを目的と
する。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明においては、デジ
タル的にのこぎり波を発生する累積積分型のデジタル発
振器を用い、この出力のこぎり波に任意のデジタル信号
を加減算する事で再生色搬送波の移相を正確に移相させ
る手段を備えるものである。
【0022】
【作用】上記の手段により色搬送波の位相を正確にしか
も安定に移相させることが可能となる。この結果PAL
方式テレビジョン受信機の色搬送波再生回路において入
力バースト信号と再生色搬送波の位相差を完全に零とす
ることが可能になり小振幅バースト信号で同期位相誤差
を低減することが可能となる。さらにNTCS方式テレ
ビジョン受信機の色相補正回路に応用し自由に色信号の
復調位相を制御することが可能となる。
【0023】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。
【0024】図1はこの発明の一実施例である。まず端
子101に入力されたテレビジョン信号は、アナログデ
ジタル(A/D)変換器102でデジタル信号に変換さ
れる。デジタル変換のためのクロックはクロック発生回
路100から与えられている。変換されたテレビジョン
信号からは、Y/C分離回路103で映像信号の中の色
信号成分が抽出される。抽出された色信号は、次の色復
調回路104に与えられる。また、A/D変換器102
の出力信号からは同期分離回路105で水平および垂直
同期信号が分離される。分離された同期信号成分は、タ
イミング発生回路106に与えられ、ここではテレビジ
ョン信号中のバースト信号部分を示すバーストフラッグ
CBFPを発生する。色復調回路104は、前述したよ
うに図5(B)に示されるような構成となっておりサイ
ン(SIN )変換器111、コサイン(COS )変換器11
2から出力される互いに90度位相の異なる2つの色搬
送波信号を基準に±R−Y、B−Y信号を復調してい
る。
【0025】R−Y信号についてはこの後、IDENT
検出回路113でバースト信号を用いてライン毎に反転
して伝送されてくるR−Y軸の基準位相を検出し、これ
をもとにIDENT復調回路114で±R−Yの信号を
R−Y信号へ復調し色信号を得ている。色復調回路10
4の±R−Y出力信号のバースト部分は、先述したよう
にバースト信号と再生色搬送波信号との位相誤差信号を
含み、バースト積分回路115でこの部分を積分抽出し
PLL制御を行うための誤差信号を得ている。バースト
積分回路115からの誤差信号は、ループフィルタ11
6で任意の時定数で積分平滑化されデジタル発振器11
7の制御端子に入力される。
【0026】デジタル発振器107の発振出力信号は移
相器118でIDENT検出回路113から出力される
1/2fhのIDENT信号及び、タイミング発生回路
116から出力されるバーストフラッグCBFPを基準
に1ライン毎にバースト期間のみ±45度移相される。
【0027】図2に、デジタル発振器117と移相器1
18の構成図と、動作説明図を示している。図2(A)
においてデジタル発振器117、移相回路118につい
て説明する。まず、ループフィルタ116の出力である
制御信号CSは端子151に入力され加算器152の一
方の入力に与えられる。加算器152の他方の入力には
Dタイプフリップフロップ回路(DFF)153の出力
信号が入力されている。このDFF7153は水晶発振
器119(図1)の出力信号を端子154に入力しこの
信号をクロックとしてラッチ動作を行っている。つま
り、加算器152とDFF153で、動作周波数fcで
1クロック毎にCS分ずつ累積加算する積分回路を構成
している。このとき、加算器152の出力bit 数をmbi
t とすれば、加算結果が2m以上となるとオバーフロー
を発生する。従って、デジタル発振器117の出力信号
は図2(B)に示すようなのこぎり波信号となる。尚、
水晶発振器119の出力信号の周波数fcは色搬送波周
波数に対して十分高い周波数に設定されている。デジタ
ル発振器117の出力信号はつぎに移相器118に入力
される。この移相器118は、加算回路155とセレク
タ156、157から構成されている。このうち端子1
58からはIDENT検出回路113からIDENT信
号を、端子159にはバーストフラッグCBFPを、端
子161、162には2m/8、−2m/8なるデジタ
ル値が入力されている。そして、IDENT信号を基準
に1ライン毎にデジタル発振器117の出力信号に2m
/8あるいは−2m/8を加算器155で加えている。
デジタル発振器117は上記した様にのこぎり波状の信
号を出力しており、しかも図2(C)に示すように加算
器152の出力bit 数をmbit 、出力信号値“0”を発
振出力信号の位相0度とすればその最大出力値2m−1
はちょうど位相2πとなる。
【0028】従って、デジタル発振器117の出力信号
に2m/8あるいは−2m/8を加えることで発振出力
信号を正確に±45度移相できることになる。さらに、
セレクタ156と端子159から入力されるCBFPに
よって加算器155からの出力信号はテレビジョン信号
中のバースト期間のみ出力端子163に出力するように
選択されている。したがって入力テレビジョン信号中バ
ースト期間のみ±45度の移相を受けることになる。移
相器118の出力信号は、この後SIN 変換器111、CO
S 変換器112に与えらろのこぎり波信号からSIN 波信
号とCOS 波信号に変換される。このSIN 変換器111、
COS 変換器112によってお互いに位相が90度異なる
2つの再生色搬送波信号を出力することになる。しかも
バースト期間は加算器155とセレクタ156、157
によっつてライン毎に±45度移相した信号が出力され
ている。
【0029】従って、色搬送波再生PLL回路の同期位
相をバースト信号同じ様にB−Y、R−Yに対して45
度異なる位相と一致させ、かつ、映像期間はR−YとB
−Yを復調することが可能となる。
【0030】以上、説明したようにデジタル発振器を用
いその出力信号に任意の値を加減算することで正確に再
生色搬送波の発振信号を移相することが可能となる。そ
して、色搬送波PLL回路を図5(A)に示したように
バースト信号に完全に位相同期する様に動作させること
が可能となる。この結果、小振幅バースト信号での同期
位相誤差を低減することができるようになる。
【0031】上記の実施例においては、PAL用色搬送
波再生回路について説明したが、この発明のデジタル移
相器はNTSC方式の色処理回路における色相調整回路
等にも流用が可能である。図3、4にこの応用例を示し
ている。
【0032】図3において図1に示した第1の実施例と
同一の機能を示すものには同一の符号を付している。図
1と図3の回路の相違点は2つある。まず第1に、NT
SC方式においては図4(A)に示すようにバースト信
号は毎ライン(−B−Y)軸上にありPAL方式の様に
ライン毎に位相が変化することはない。従って図1の中
のIDENT検出回路113、IDENT復調回路11
4は必要ない。その反面、ユーザーがR−Y、B−Yの
2つの色信号の位相関係、すなわち色信号の復調位相を
ある程度調整可能トするいわゆる色相調整回路が備えら
れている。このため第2の相違点として、端子201、
202から移相器118に色相補正のための制御信号が
入力されている。
【0033】移相器118の構成を図2(B)に示して
おり、以下、このNTSC方式における移相器118に
ついて説明する。
【0034】端子211にデジタル発振器117からの
のこぎり波信号を入力する。端子201、202には色
相補正信号が入力されている。色相補正信号は各々加算
器212、213でデジタル発振器117からののこぎ
り波信号に加えられ先ほど図2を用いて説明したように
のこぎり波信号を任意に移相する。この時、移相するた
めの加算器が212と213の2つ独立して備えられて
いる。これは、色相調整にはR−Y、B−Y信号の復調
移相を同時に同じ量を変化させて行う、いわゆるHUE
調整と、通常は90度の位相差で復調されるR−Y、B
−Yを90度以外の位相差で復調する相対位相調整があ
るからである。
【0035】前者の場合、R−Y、B−Y信号の復調位
相を同じ量移相させれば良いが、後者の場合はどちらか
一方のみを移相させることになる。この実施例ではR−
Y、B−Y信号の復調位相を独立に制御できる様に加算
器を2つ備えている。加算器212、213の出力信号
は各々セレクタ214、215に入力され、端子216
から入力されるCBFPによって映像期間のみ上記説明
した加算器212、213の移相出力信号が導出される
様に選択される。従って、図4に示した回路においては
バースト期間は色相調整の影響を受けず色搬送波を再生
するPLL回路は常にR−Y軸に同期するように動作す
ることになる。
【0036】
【発明の効果】以上、説明したようにこの発明による
と、再生色搬送波の発振信号を正確にしかも周囲環境の
影響を全く受けることなく移相することが可能となる。
この結果、色搬送波PLL回路をバースト信号に完全に
位相同期する様に動作させることが可能になり小振幅バ
ースト信号での同期位相誤差を低減することができるよ
うになる。また、この発明はNTSC方式テレビジョン
受信機の色相調整回路にも応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す回路図。
【図2】図1の回路の一部を詳細に示す回路図及び動作
説明図。
【図3】この発明の他の実施例を示す回路図。
【図4】図3の回路の動作説明図及び一部を詳細に示す
回路図。
【図5】PAL方式の色差信号ベクトルの説明図と従来
の復調回路を示す図と一部の詳細を示す図及びフィルタ
帯域説明図。
【図6】図5の色再生搬送波発生ループ回路の他の例を
示す図。
【符号の説明】
102…A/D変換器、103…Y/C分離回路、10
4…色復調回路、105…同期分離回路、106…タイ
ミング発生回路、111…SIN 変換器、112…COS 変
換器、113…IDENT検出回路、114…IDEN
T復調回路、115…バースト積分回路、116…ルー
プフィルタ、117…デジタル発?6器、118…移相
器、119…水晶発振器。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 のこぎり波信号を発生するを累積積分型
    のデジタル発振器と、 前記デジタル発振器の出力のこぎり波信号と任意のデジ
    タル信号を加減算して前記のこぎり波信号の移相を制御
    する移相器とを具備したことを特徴とするデジタル移相
    回路。
  2. 【請求項2】 デジタル信号処理方式テレビジョン受信
    機の色信号処理回路の移相回路において、 色再生搬送波として用いるためののこぎり波信号を発生
    するを累積積分型のデジタル発振器と、 前記デジタル発振器の出力のこぎり波信号と任意のデジ
    タル信号をバースト信号期間に対応させて加減算して前
    記のこぎり波信号の移相を制御し、映像信号期間では前
    記出力のこぎり波信号をスルーにする移相器と、 前記移相器の出力を色復調回路の色再生搬送波として用
    いる手段とを具備したことを特徴とする色信号処理回路
    のデジタル移相回路。
  3. 【請求項3】 NTSC方式のテレビジョン信号を受信
    するテレビジョン受信機の色信号処理回路の移相回路に
    おいて、 のこぎり波信号を発生するを累積積分型のデジタル発振
    器と、 前記デジタル発振器の出力のこぎり波信号と、映像期間
    中の色信号の色相調整を行うためのデジタル信号とを加
    減算して前記のこぎり波信号の移相を制御する移相器と
    を具備したことを特徴とする色信号処理回路のデジタル
    移相回路。
  4. 【請求項4】 PAL方式のテレビジョン受信機の色搬
    送波再生回路において、 累積積分型のデジタル発振器を用いてのこぎり波信号を
    発生する信号発振器と、 前記デジタル発振器の出力のこぎり波信号と任意のデジ
    タル信号を加減算し前記デジタル発振器の出力のこぎり
    波信号の位相を変化させることができる演算手段と、 前記入力信号のバースト期間において、前記任意のデジ
    タル信号を入力1水平期間毎に異なる値に切り換えて前
    記演算手段に供給するとを具備したことを特徴とするP
    AL方式テレビジョン受信機のデジタル移相回路。
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