JPH0548034B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はカラービデオ信号のデイジタル化回
路に関する。

「背景技術とその問題点」 NTSC方式による複合カラービデオ信号を、例
えば周波数4fsc（fsc：カラーサブキヤリア）のサ
ンプリングクロツクを用いてデイジタル化する場
合、このサンプリングクロツクは、入力されるカ
ラービデオ信号中のカラーサブキヤリアと同期す
るようになされている。ところが、入力されるカ
ラーサブキヤリアに位相変動が生じた場合、固定
位相のサンプリングクロツクを用いると、カラー
サブキヤリアとの同期がずれてしまう問題点があ
つた。この問題点を解決するために、従来、アナ
ログ回路の構成のAPC（自動位相制御）回路が用
いられていたが、温度特性が悪く経時変化が生
じ、回路を集積化し小型化するのが困難である、
という欠点があつた。

「発明の目的」 この発明は、入力されるカラービデオ信号中の
カラーサブキヤリアと同期したサンプリングクロ
ツクによりカラービデオ信号とデイジタル化する
カラービデオ信号のデイジタル化回路で、安定度
が高く、集積回路化の容易なデイジタル化回路の
提供を目的とするものである。

「発明の概要」 この発明は、バースト信号を含むカラービデオ
信号が供給されデイジタル化カラービデオ信号を
出力するＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバ
ータのサンプリングロツクを発生するクロツク発
生回路と、Ａ／Ｄコンバータから出力されるデイ
ジタルカラービデオ信号中のバースト信号とクロ
ツク発生回路からのサンプリングクロツクとの位
相差を検出し、この位相差が所定の関係になるよ
うにサンプリングクロツクの位相を制御するカラ
ービデオ信号のデイジタル化回路において、サン
プリングクロツクを1/2分周する1/2分周回路と、
この1/2分周回路の出力の論理レベルが所定の論
理レベルのとき、デイジタル化カラービデオ信号
を出力するゲート回路と、サンプリングクロツク
を1/4分周する1/4分周回路と、この1/4分周回路
の出力の論理レベルが所定の論理レベルのとき、
ゲート回路出力のデイジタル化カラービデオ信号
の極性を反転し、デイジタル化カラービデオ信号
とサンプリングロツクとの位相を検出する極性反
転回路と、この極性反転回路出力のバースト信号
を積分し、バースト信号とサンプリングロツクと
の位相差を積分する積分回路とを備え、この積分
回路の出力に応じたサンプリングクロツクに位相
を制御するカラービデオ信号のデイジタル化回路
である。

「実施例」 第１図は、この発明を適用することができるカ
ラービデオ信号の記録再生装置の全体の構成を示
す。このカラービデオ信号記録再生装置は、１で
示される固定の磁気ヘツドにより、磁気シート
（図示せず）に１フレーム（１フイールドでも良
い）のカラー静止画信号を１本或いは２本の円形
トラツクとして記憶するものである。１枚の磁気
シートは、ハードシエル内に回転自在に収納さ
れ、数十本の円形トラツクを形成することが可能
である。この磁気シートカセツトは、小形であ
り、静止画ビデオカメラの記録媒体として用いる
ことができる。

第１図は、カラービデオ信号の記録時及びその
再生時の信号処理の構成を示すものである。この
信号処理について、要約して以下に説明する。

まず、この一実施例は、例えばNTSC方式の複
数カラービデオ信号と３原色信号からなるコンポ
ーネントカラービデオ信号との何れをも記録する
ことができる。再生出力は、複合カラービデオ信
号がメインで、モニター用にコンポーネントカラ
ービデオ信号が出力される。磁気シートに記録さ
れる信号は、FM変調された輝度信号Y_FMとFM
変調されたライン順次化色信号とからなる。第２
図は、記録信号の周波数スペクトラムで、信号
Y_FMの中心周波数f_Yが６〜7.5MHzの範囲内の所定
周波数とされ、赤の色差信号Ｒ−ＹのFM変調中
心周波数f_Rが例えば1.2MHzとされ、青の色差信
号Ｂ−ＹのFM変調中心周波数f_Bが例えば1.3MHz
とされる。この２つの色差信号は、1H（１水平周
期）毎に交互に現れるように、ライン順次化され
ている。ライン順次化によつて、記録信号帯域を
せまくすることができる。２つの色差信号の互い
の中心周波数がオフセツトを持つているのは、ラ
イン順次の色シーケンスを識別するためである。

また、信号処理は、殆どデイジタル的に行なわ
れ、動作の安定化、集積回路構成の実現の容易化
が図られている。更に、信号処理部の入力側に設
けられるＡ／Ｄコンバータとその出力側に設けら
れるＤ／Ａコンバータとは、記録回路及び再生回
路の両者に共通に用いられている。モニター用の
コンパーネントカラービデオ信号を形成するため
のＤ／Ａコンバータが更に設けられている。

第１図を参照して記録用及び再生用の信号処理
の構成について更に詳述する。第１図において、
２がNTSCカラービデオ信号が供給される入力端
子、３，４及び５がカラービデオカメラ、マイク
ロコンピユータなどから３原色信号Ｒ、Ｇ、Ｂが
夫々供給される入力端子、６がこの３原色信号か
らなるコンポーネントカラービデオ信号と対応す
る複合同期信号SYNCが供給される入力端子であ
る。

３原色信号は、マトリクス回路７に供給され、
輝度信号Ｙと赤の色差信号Ｒ−Ｙと青の色差信号
Ｂ−Ｙとに変換される。マトリクス回路７から出
力される２個の色差信号がスイツチング回路８の
入力端子に供給され、端子９からのスイツチング
パルスによつて1H毎に交互にその出力端子に取
り出される。このスイツチング回路８は、ライン
順次化色信号LSCを発生する。第１図において
は、アナログ信号及びデイジタル信号を区別せず
に、同様に記録信号及び再生信号を区別せずに、
輝度信号Ｙとして表わされ、赤の色差信号及び青
の色差信号が夫々Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙとして表わさ
れ、複合カラービデオ信号がNTSCとして表わさ
れ、ライン順次化信号がLSCとして表わされ、３
原色信号の各コンポーネントがＲ、Ｇ、Ｂとして
表わされている。

１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７
は、夫々記録再生切替スイツチである。これらの
記録再生切替スイツチ１１〜１７は、記録側端子
（黒丸で示す）と再生側端子（白丸で示す）とを
夫々有している。第１図では、これらの記録再生
切替スイツチ１１〜１７が記録時の接続状態を示
している。１８は、コンポジツト入力とコンポー
ネント入力との違いで切替えられるスイツチであ
る。入力端子２からの複合カラービデオ信号がス
イツチ１８の入力端子１９に供給され、マトリク
ス回路７からの輝度信号がスイツチ１８の入力端
子２０に供給され、スイツチ１８で選択された一
方の信号が記録再生切替スイツチ１１を介して
Ａ／Ｄコンバータ３１に供給される。スイツチン
グ回路８からのライン順次化色信号LSCが記録再
生切替スイツチ１２を介してＡ／Ｄコンバータ３
２に供給される。

Ａ／Ｄコンバータ３１には、クロツク発生回路
３３から4fsc（fsc：カラーサブキヤリア周波数）
のサンプリングクロツクが供給される。Ａ／Ｄコ
ンバータ３２には、クロツク発生回路３３からの
サンプリングクロツクが1/2分周回路３４を介し
て供給される。これらのＡ／Ｄコンバータ３１及
び３２の夫々の出力には、１サンプルが８ビツト
のデイジタルデータが得られる。クロツク発生回
路３３は、この発明が適用されることによりその
周波数及び位相が入力信号と同期したサンプリン
グクロツクを発生するもので、このサンプリング
クロツクがデイジタルデコーダ３５に供給される
と共にデイジタルデコーダ３５からの制御データ
がクロツク発生回路３３に供給される。

Ａ／Ｄコンバータ３１の出力データが記録再生
切替スイツチ１３の記録側端子を通じてデイジタ
ルデコーダ３５に供給される。デイジタルデコー
ダ３５は複合カラービデオ信号を輝度信号と搬送
色信号に分離する処理と、搬送色信号に含まれる
バースト信号からクロツク発生回路３３に対する
制御信号を発生する処理と、搬送色信号をデイジ
タル復調する処理と、復調出力である２つの色差
信号を線順次化色信号LSCに変換する処理とを行
なう。

デイジタルデコーダ３５からの輝度信号がデイ
ジタルプリエンフアシス回路４１に供給される。
デイジタルデコーダ３５からの線順次化色信号
LSCは、2fscのサンプリングレートのもので、こ
の線順次化色信号LSCがスイツチ３６の一方の入
力端子３７に供給される。スイツチ３６の他方の
入力端子３８には、記録再生切替スイツチ１４を
介してＡ／Ｄコンバータ３２からの線順次化色信
号LSCが供給される。このスイツチ回路３６を介
された線順次化色信号が加算回路３９に供給され
る。

加算回路３９には、端子４０からIDデータが
供給される。このIDデータは、赤の色信号Ｒ−
Ｙのラインと青の色差信号Ｂ−Ｙのラインとで値
が異なるものである。このIDデータによつて、
FM変調がされていない時の周波数が２つの色差
信号の間で異ならされている。加算回路３９の出
力がデイジタルプリエンフアシス回路４２に供給
される。プリエンフアシス回路４１及び４２の
夫々の出力がデイジタルFM変調器４３及び４４
に供給され、両者の変調された出力がミキサー４
５でミツクスされる。

ミキサー４５の出力が記録再生切替スイツチ１
５の記録側端子を通じてＤ／Ａコンバータ４６に
供給される。このＤ／Ａコンバータ４６から第２
図に示す周波数スペクトルのアナログ記録信号が
取り出される。この記録信号が記録再生切替スイ
ツチ１６の記録側端子と記録アンプ４７と記録再
生切替スイツチ１７の記録側端子とを介して磁気
ヘツド１に供給される。この磁気ヘツド１によつ
て磁気シートに記録信号が記録される。

磁気ヘツド１により磁気シートから再生された
信号が再生アンプ５１を介してハイパスフイルタ
５２及びローパスフイルタ５３に供給される。

ハイパスフイルタ５２からFM変調された輝度
信号が取り出され、ローパスフイルタ５３から
FM変調された線順次化色信号が取り出される。
ハイパスフイルタ５２及びローパスフイルタ５３
の夫夫の出力がアナログFM復調回路５４及び５
５に供給され、夫々の復調出力がデイエンフアシ
ス回路５６及び５７に供給される。

デイエンフアシス回路５６から取り出された輝
度信号Ｙが記録再生切替スイツチ１１の再生側端
子を通じてＡ／Ｄコンバータ３１に供給され、こ
のＡ／Ｄコンバータ３１よりデイジタル信号に変
換される。デイジタルフアシス回路５７から取り
出された線順次化色信号LSCが記録再生切替スイ
ツチ１２の再生側端子を通じてＡ／Ｄコンバータ
３２に供給され、このＡ／Ｄコンバータ３２によ
りデイジタル信号に変換される。Ａ／Ｄコンバー
タ３１からのデイジタル輝度信号が記録再生切替
スイツチ１３の再生側端子を通じて遅延回路６１
に供給される。Ａ／Ｄコンバータ３２からのデイ
ジタル線順次化色信号が記録再生切替スイツチ１
４の再生側端子を通じて同時化回路６２に供給さ
れる。

同時化回路６２は、線順次の２つの色差信号を
２個の1H遅延回路の直列接続に供給し、この1H
遅延回路の直列接続の入力及び出力を加算し、こ
の加算出力を1/2にして第１及び第３の出力端子
に取り出し、1H遅延回路の接続点から第２及び
第４の出力端子を取り出す構成のものである。こ
の同時化回路６２の第１及び第３の出力端子に連
続する３ラインの第１番目及び第３番目のライン
の一方の色差信号の平均値が取り出されると共
に、第２番目のラインの他方の色差信号が第２及
び第４の出力端子に取り出される。したがつて、
第１及び第２の出力端子の一方を選択するスイツ
チ回路により、同時化された赤の色差信号Ｒ−Ｙ
を分離することができ、第３及び第４の出力端子
の一方のスイツチ回路により、同期化された青の
色差信号Ｂ−Ｙを分離することができる。

この同時化回路６２のスイツチ回路の動作を正
しく行なわせるために、ID検出回路６３が設け
られている。ID検出回路６３は、記録時に付加
されたIDデータを検出し、この検出によりスイ
ツチ回路を制御するパルスの位相を正しいものに
規定する。同時化回路６２から取り出される２つ
の色差信号が補間回路６４及び６５に供給され
る。これらの補間回路６４及び６５は、例えば前
後の２つのデータの平均値をこのデータ間に内挿
するもので、補間回路６４及び６５からサンプリ
ングレートが4fscに変換された色差信号Ｒ−Ｙ及
びＢ−Ｙが得られる。このサンプリングレートの
変換は、デイジタル輝度信号と同一のサンプリン
グレートにするために必要である。

補間回路６４及び６５の夫々から取り出される
デイジタル色差信号がヒユー補正回路６６に供給
される。このヒユー補正回路６６は、２個の色差
信号の値を変更することにより、両者が合成され
た色差信号の位相即ちヒユーを調整するものであ
る。このヒユー補正回路６６から取り出された色
差信号と遅延回路６１からの輝度信号とがデイジ
タルマトリクス回路６７に供給される。遅延回路
６１は、同時化回路６２からマトリクス回路６７
の入力までの間に生じる色差信号の遅れと同一の
遅延量を有している。

マトリクス回路６７から取り出されたデイジタ
ル３原色信号が色温度補正回路６８に供給され
る。ヒユー補正回路６６及び色温度補正回路６８
には、マイクロプロセツサ及びメモリからなる制
御部６９から補正用のデータが供給される。補正
用のデータは、端子７０からのコントロール信号
によつて指定される。このコントロール信号は、
オペレータがモニター画像のヒユー及び色温度を
モニターしながらキー、レバーを操作することに
より形成される。

色温度補正回路６８から取り出されたデイジタ
ル３原色信号がデイジタルマトリクス回路７１と
Ｄ／Ａコンバータ７２，７３，７４とに供給され
る。これらのＤ／Ａコンバータ７２，７３，７４
の夫々の出力端子７５，７６，７７には、アナロ
グコンポーネントカラービデオ信号Ｒ、Ｇ、Ｂが
取り出される。図示せずも、このコンポーネント
カラービデオ信号がカラーモニター受像機の入力
端子に供給される。

デイジタルマトリクス回路７１の出力には、ヒ
ユー及び色温度の補正がなされたデイジタルの輝
度信号及びデイジタルの２つの色差信号が取り出
される。このマトリクス回路７１の出力がカラー
エンコーダ７８に供給される。カラーエンコーダ
７８に関連して、同期信号SYNC及びバーストフ
ラツグパルスBFPを発生する同期及びバースト
フラツグ発生回路７９が設けられている。このカ
ラーエンコーダ７８の出力には、デイジタルの
NTSC複合カラービデオ信号が取り出され、この
複合カラービデオ信号が記録再生切替スイツチ１
５の再生側端子を通じてＤ／Ａコンバータ４６に
供給される。Ｄ／Ａコンバータ４６の出力から記
録再生切替スイツチの再生側端子を通じて出力端
子８０にアナログ複合カラービデオ信号の形で再
生信号が取り出される。

この発明は、上述のカラービデオ信号記録再生
回路のＡ／Ｄコンバータ３１又はＡ／Ｄコンバー
ダ３２におけるデイジタル化に適用されるもので
ある。つまり、クロツク発生回路３３がデイジタ
ルデコーダ３５からの制御信号によつて制御さ
れ、Ａ／Ｄコンバータ３１又はＡ／Ｄコンバータ
３２に対するサンプリングロツクが入力カラービ
デオ信号中のバースト信号に同期したものとされ
る。この制御信号を発生するための回路は、デイ
ジタルデコーダ３５内に設けられている。

更に、この発明の一実施例について第３図を参
照して説明する。

第３図において９０で示す入力端子からアナロ
グのNTSC複合カラービデオ信号がＡ／Ｄコンバ
ータ３１に供給される。Ａ／Ｄコンバータ３１に
はクロツク発生回路３３から周波数4fscのサンプ
リングクロツクが供給され、Ａ／Ｄコンバータ３
１により１サンプルが８ビツトのデイジタルデー
タに変換される。クロツク発生回路３３として
は、例えばVCO（電圧制御発振器）などが用いら
れる。

Ａ／Ｄコンバータ３１の出力がくし形フイルタ
及びバンドパスフイルタにより構成されるＹ／Ｃ
分離回路９１に供給され、カラービデオ信号中の
輝度信号データとバースト信号を含む搬送色信号
データとに分離される。分離された輝度信号デー
タは、プリエンフアシス回路４１に供給され、分
離されたバースト信号を含む搬送色信号データ
は、デイジタル復調されるために取り出されると
ともに、ゲート回路９２に供給される。ゲート回
路９２には、クロツク発生回路３３から1/2分周
回路９４を介して周波数2fscのクロツクが供給さ
れる。ゲート回路９２は、例えば１サンプルが８
ビツトのデータの時、８個のANDゲートが用い
られ、ANDゲートの夫々の一方の入力端子にデ
ータの各ビツトが供給され、夫々の他方の入力端
子が共通接続され、この共通接続点にクロツクが
供給される構成のもので、ゲート回路９２により
１／２分周回路９４からのクロツクがハイレベルの
区間だけ出力データがそのまま取り出される。

ゲート回路９２より取り出された出力が極性反
転回路９３に供給される。極性反転回路９３に
は、クロツク発生回路３３から1/2分周回路９４，
９５を介して周波数fscクロツクが供給される。
極性反転回路９３は、例えば１サンプルが８ビツ
トのデータの時、８個のイクスクルーシブORゲ
ートが用いられ、イクスクルーシブORゲートの
夫々の一方の入力端子にデータの各ビツトが供給
され、夫々の他方の入力端子が共通接続され、こ
の共通接続点にクロツクが供給され、最下位ビツ
トにクロツクにより１が加算される構成のもので
ある。極性反転回路９３により1/2分周回路９５
からのクロツクがハイレベルの時だけ２の補数の
コードのデータの極性反転が行なわれ、クロツク
がローレベルの時はそのままのデータが出力され
る。

極性反転回路９３から取り出された出力がバー
ストゲート回路９６に供給される。バーストゲー
ト回路９６にはバーストフラツグパルスが端子９
７から供給され、バーストゲート回路９６により
バースト信号区間のデータだけがデイジタルの積
分回路９８に供給される。積分回路９８によりバ
ーストゲート回路９６の出力が積分され、この積
分されたデータがＤ／Ａコンバータ９９によりア
ナログ信号に変換され、ローパスフイルタ１００
を介してクロツク発生回路３３の制御電圧として
供給される。クロツク発生回路３３は、制御電圧
に応じて位相差をなくすようにその周波数を変化
させる。

上述の構成のデイジタル化回路において、入力
端子９０から第４図Ａに示す位相変動を有するバ
ースト信号が供給された場合、クロツク発生回路
３３から供給される周波数4fscのクロツクにより
第４図Ｂに示すようにサンプリングが行なわれ
る。サンプリングされたデータはＡ／Ｄコンバー
タ３１によりデイジタル化されたものであるが、
以下説明の簡単のためアナログ波形により説明す
る。

第４図Ｂに示す周波数4fscのサンプリングクロ
ツクによりデイジタル化されたバースト信号が
Ｙ／Ｃ分離回路９１を介してゲート回路９２に供
給される。ゲート回路９２には、第４図Ｃに示す
周波数2fscのクロツクが供給されている。ゲート
回路９２は、クロツクがハイレベルの時のデータ
が取り出されるものであるから、第４図Ｂに示す
サンプリングデータの中で、第４図Ｃに示すクロ
ツクのハイレベルのタイミングで１つおきにデー
タがゲート回路９２により取り出され、極性反転
回路９３に供給される。極性反転回路９３には、
第４図Ｄに示す周波数fscのクロツクが供給され
ている。極性反転回路９３はクロツクがハイレベ
ルの時のデータを極性反転し、クロツクがローレ
ベルの時のデータをそのまま出力するものである
から、ゲート回路９２から取り出されたデータの
中で、第４図Ｄに示すクロツクのハイレベルのタ
イミングで１つおきにデータが極性反転される。
つまり、ゲート回路９２及び極性反転回路９３に
より、第４図Ｅに示すデータが取り出される。極
性反転回路９３の出力に取り出される第４図Ｅに
示すデータは、入力されるバースト信号とサンプ
リングクロツクとの位相差を示すものとなる。つ
まり、周波数4fscのサンプリングクロツクでデイ
ジタル化されたバースト信号は、同期が完全に取
れていて位相差を生じていない場合、１サンプル
毎にバースト信号の０のデータをサンプリングす
ることになるので、極性反転回路９３からは０の
データが出力される。また、位相差を生じている
場合には、位相差に応じたデータが極性反転回路
９３から出力される。

第４図Ｅに示す極性反転回路９３の出力が、バ
ーストゲート９６を介して積分回路９８に供給さ
れ、第４図Ｆに示す積分データが形成される。積
分回路９８の出力がＤ／Ａコンバータ９９により
アナログ信号に変換され、ローパスフイルタ１０
０を介して例えばVCOによる構成のクロツク発
生回路３３の制御電圧として供給される。クロツ
ク発生回路３３は、Ｄ／Ａコンバータ９９からロ
ーパスフイルタ１００を介して供給される電圧に
応じて周波数を変化させて、サンプリングクロツ
クとバースト信号との同期がとられる。

クロツク発生回路３３としてVCOのようなア
ナログ回路によるクロツク発生回路に代えて、デ
イジタル回路を用いたクロツク発生回路であつ
て、検出された位相差に応じて周波数を可変させ
るようにしてもよい。その場合、Ｄ／Ａコンバー
タ９９は不要なものとなる。

また、バーストゲート回路９６を、ゲート回路
９２の前段に配置し、あらかじめバースト信号だ
けを抜き取つて位相差を検出する構成としてもよ
い。

「発明の効果」 この発明に依れば、入力されるカラーサブキヤ
リアに位相変動が生じても、この位相変動に追従
したサンプリングクロツクを発生するように、ク
ロツク発生回路を制御できるので、カラーサブキ
ヤリアと同期したサンプリングクロツクでカラー
ビデオ信号をデイジタル化することができる。ま
た、この発明に依れば、位相差の検出などにデイ
ジタル回路が用いられているので、安定度が高
く、集積回路化が容易なカラービデオ信号のデイ
ジタル化回路が実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用することができるカラ
ービデオ信号記録再生回路の一例のブロツク図、
第２図は記録信号の周波数スペクトル図、第３図
はこの発明の一実施例のブロツク図、第４図はこ
の発明の一実施例の説明に用いるタイムチヤート
である。 ３１……Ａ／Ｄコンバータ、３３……クロツク
発生回路、９２……ゲート回路、９３……極性反
転回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バースト信号を含むカラービデオ信号が供給
   されデイジタル化カラービデオ信号を出力する
   Ａ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバータのサ
   ンプリングクロツクを発生するクロツク発生回路
   と、上記Ａ／Ｄコンバータから出力されるデイジ
   タルカラービデオ信号中の上記バースト信号と上
   記クロツク発生回路からのサンプリングクロツク
   との位相差を検出し、この位相差が所定の関係に
   なるように上記サンプリングクロツクの位相を制
   御するカラービデオ信号のデイジタル化回路にお
   いて、 上記サンプリングクロツクを1/2分周する1/2分
   周回路と、 この1/2分周回路の出力の論理レベルが所定の
   論理レベルのとき、上記デイジタル化カラービデ
   オ信号を出力するゲート回路と、 上記サンプリングクロツクを1/4分周する1/4分
   周回路と、 この1/4分周回路の出力の論理レベルが所定の
   論理レベルのとき、上記ゲート回路出力のデイジ
   タル化カラービデオ信号の極性を反転し、上記デ
   イジタル化カラービデオ信号と上記サンプリング
   クロツクとの位相を検出する極性反転回路と、 この極性反転回路出力のバースト信号を積分
   し、上記バースト信号と上記サンプリングクロツ
   クとの位相差を積分する積分回路とを備え、 この積分回路の出力に応じて上記サンプリング
   クロツクに位相を制御するカラービデオの信号の
   デイジタル化回路。