JPH0638229A - 色副搬送波周波数の再生及びクロミナンス復調 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 交代バースト位相の有害な効果が緩和される
ような色副搬送波周波数の再生。 【構成】 色バースト周波数及びライン周波数を持つ P
AL信号のバースト位相を検出するためのバースト位相検
出器(1) を有する色副搬送波周波数再生回路において、
該バースト位相検出器(1) は、色バースト信号及び上記
色バースト周波数を持つ規準データ（±sin, cos）を受
信し、規準信号発生回路(VCO) はバースト位相検出器に
結合する入力を持ち、規準データ（±sin, cos）はライ
ン周波数の半分により交代する位相を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、 PAL信号のバースト位
相を検出するためのバースト位相検出器を有する色副搬
送波周波数再生回路に関する。本発明はまた、 PAL信号
のバースト位相がその中で検出されるクロミナンス復調
回路にも関する。本発明は更にまた、PALビデオ信号の
受信機にも関する。

【０００２】

【従来の技術】そのような色副搬送波周波数再生及びク
ロミナンス復調は米国特許第US-A-3,877,066号に開示さ
れている。 PALカラー・テレビジョン・システムでは、
色情報は交代副搬送波上で変調される。従って、色副搬
送波周波数規準信号バーストが色バースト期間中のテレ
ビジョン信号名各ラインの間に送出される。このバース
トの位相はラインからラインへ 135°と 225°との間で
交代する。NTSCカラー・テレビジョン・システムでは、
バースト位相は固定しており、それは 180°である。

【０００３】色副搬送波周波数再生回路では、このバー
ストは内部色周波数信号を再生するのに用いられ、それ
はバーストに位相ロックされている。位相検出器では、
電圧制御発振器<voltage-controlled oscillator(VCO)>
からの規準信号がバーストと対比される。低域通過ルー
プ・フィルターが位相検出器の出力を VCOの位相制御入
力に接続する。位相検出器と低域通過ループ・フィルタ
ーと VCOとの組合せが位相ロック・ループを構成する。
所望の制御行動は適切なループ利得と低域通過ループ・
フィルターとを選択することにより得られる。色バース
トに急速に調整することをループに許容するために、ル
ープの行動は敏速でなければならないが、ノイズの観点
からはループの行動は遅くなければならないので、その
結果として妥協点が見出されなければならない。一般に
は、ダンピング因数は0.5 が、また共振周波数は200 Hz
が選定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ダンピング因数及び共
振周波数を選択することにより、所望の制御行動と所望
のノイズの様子との間に妥協が得られる。バースト位相
が固定しているNTSCシステムでは、二重色副搬送波周波
数を抑圧することのみが必要である。この抑圧は低域通
過ループ・フィルターの比例部分を構成する抵抗と並列
に小さいコンデンサを併用することにより達成される。
ところが PALシステムでは、交代しているバーストの効
果も同じく抑圧しなければならない。これらの効果は±
45°のライン交代位相エラーをもたらす。位相エラーは
相対的に低い周波数すなわちライン周波数の半分の周波
数を持つ。従って、低域通過ループ・フィルターでは、
抵抗に並列のキャパシタンスは大きくならざるを得ず、
それにより制御行動は悪化する。更に別の妥協点を探さ
なければならない。この妥協は極めて困難で低い信頼性
しか予想できない。相反する要求という観点から、ルー
プ・フィルターのコンポネントの最適値は一般に実験に
より定められる。更にまた、多重標準受信機ではNTSCシ
ステムと PALシステムとが同じループ・フィルターを使
用するので、ループ・フィルターは両方の標準に適した
ものでなければならない。更に、バースト位相が90°で
はなく±45°の角度で検出されるときには、位相検出器
出力における信号対雑音比は、 PAL信号受信の場合にNT
SC信号受信に比べて３dB低くなる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、交代バ
ースト位相の有害な効果がそこでは緩和されるような色
副搬送波周波数を再生する方法を提供することである。
本発明の１つの態様では、請求項１に記載の色副搬送波
周波数再生回路が提供される。他の態様では本発明は請
求項２及び請求項３に記載のクロミナンス復調回路を提
供する。更に本発明は請求項４、請求項５及び請求項６
に記載の PALビデオ信号受信機を提供する。

【０００６】本発明は、バースト位相検出器に与えられ
た規準信号がライン交代位相をも持つとき、バースト位
相は各ライン周期の間には90°の固定角度で検出されて
バースト検出器の出力ではライン周波数の半分のエラー
・コンポネントはもたらされない、という認識に立脚し
ている。このエラー・コンポネントを抑圧することは最
早その必要がないから、低域通過ループ・フィルターの
設計は著しく簡単になる。更に、上述した位相検出器の
出力における３dBという信号対雑音比の低下は避けられ
る。ライン交代位相検出を除き、色副搬送波周波数再生
回路の制御及びノイズ行動は、NTSC信号及び PAL信号に
対して今や全く同一である。

【０００７】クロミナンス復調回路中の復調分枝のうち
の１つの出力に、それとバースト位相制御ループ中の他
方の復調分枝の出力とを組合せる前に、ライン交代切替
え信号を掛け算するとき、同様の利点を得ることができ
る。

【０００８】本発明のすべての態様において、バースト
期間の間の位相検出ループ中にライン周波数の半分にお
ける切替えが存在する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の上記及びその他の態様が、実
施例により明らかにされ、詳細に説明される。

【００１０】図１に示す色副搬送波周波数再生回路の中
で、色バースト信号がバースト位相検出器１に与えられ
る。本発明の原理に従えば、バースト位相検出器１は、
色バースト信号に±sin 位相規準信号を掛け算するため
の乗算器３及び色バースト信号にcos 位相規準信号を掛
け算するための乗算器５を有する。乗算器３及び５の出
力は加算器７で足し算されてその出力はバースト位相検
出器１の出力に接続される。このバースト位相検出器の
出力は、低域通過ループ・フィルター９を通って電圧制
御発振器11の入力に結合する。この低域通過ループ・フ
ィルター９は米国特許第US-A-3,877,066号のFig.１に引
用番号15とされている平滑化ネットワークと類似の構造
を持っているであろう。電圧制御発振器11は、±sin 位
相規準信号と、cos 位相規準信号とをバースト位相検出
器１に供給する。乗算器３及び５は、クロミナンス信号
を復調するのにも用いることができよう。

【００１１】図２は、図１の色副搬送波周波数再生回路
の中で用いられるバースト位相検出回路の一つの代替実
施例1'を示す。この代替実施例では、±sin 位相規準信
号とcos 位相規準信号とが加算器13で足し算されて、そ
の出力規準信号が乗算器15に与えられ、この乗算器15は
また色バースト信号をも受信する。乗算器15の出力はバ
ースト位相検出器１の出力に接続される。

【００１２】図１及び図２のバースト位相検出回路は次
のように動作する。すなわち：色バースト信号は、ωを
色副搬送波周波数とすれば、

【数１】±cos(ωt)−sin(ωt) と書ける。また、位相検出規準は、θを色バースト信号
と規準信号との間の位相エラーとすれば、

【数２】Ａsin(ωt ＋θ) ＋Ｂcos(ωt ＋θ) と書ける。位相検出器の出力信号は、規準信号と色バー
スト信号との積により形成される。色副搬送波周波数ω
の２倍のコンポネントを抑圧するために低域通過ループ
・フィルター９での低域通過濾波の後では、その結果
は、

【数３】 ±Ａsin(θ) −Ａcos(θ) ±Ｂcos(θ) ＋Ｂsin(θ) となる。もし本発明の原理に従うならば、

【数４】−Ａ±Ｂ＝０ 且つ Ｂ＝１ であるから

【数５】Ａ＝±Ｂ＝±１ 且つ ±Ａ＝１ となり、従って位相検出器の出力は

【数６】（±Ａ＋Ｂ）sin(θ) ＝2 sin(θ) である。このことから、Ａはライン毎に交代して+1及び
-1でなければならないことが判る。従って、本実施例に
よるバースト位相検出規準は、図４に見られるようにラ
イン毎に交代する。

【００１３】その結果として、色バーストは各ライン周
期毎に90°の角度で検出され、従って出力は最早交代コ
ンポネントを含まないので、それ故に低域通過ループ・
フィルター９の範囲設定<dimensioning>は大幅に簡易化
することができる。信号対雑音比は３dB改善される。ル
ープの制御及び雑音の様子<behavior>は、ライン交代位
相検出を除いて PAL方式とNTSC方式とに対し全く同一で
ある。

【００１４】それでもやはり、どちらのラインを受信す
るか、Ｕクロミナンス信号に関して色バースト信号の+1
35°位相シフトのラインか、又は-135°位相シフトのラ
インか、を決定することは必要である（図３参照）。も
し間違ったラインを検出すると、それは最早

【数７】−Ａ±Ｂ＝０ ではあり得ないで、

【数８】±Ａ＋Ｂ＝０ であり、且つ

【数９】−Ａ±Ｂ＝±２ であるので、バースト位相検出回路の出力信号は交代コ
ンポネントを持ち、その振幅は位相エラーに依存するが
その時間平均値は常に０であって、従って制御ループは
制御をしない。

【００１５】規準信号は、正弦波信号か又は矩形波信号
かによって形成される。低域通過ループ・フィルター９
は、矩形波信号を用いることによってもたらされるすべ
ての高調波信号を排除する。

【００１６】極めて単純な実施例では、バースト位相検
出器１は、ディジタルであるか又は切替えコンデンサ技
術を用いるかして、時間離散的<time-discrete> になっ
ている。そのような時間離散的実施例で、データ・クロ
ック信号は色バーストにロックされて色副搬送波周波数
の４倍の周波数を持つと仮定する。もし正弦波信号が ０ +1 ０ -1 と標本化されたら、余弦波信号は +1 ０ -1 ０ となろう。余弦波信号と正弦波信号との和は +1 +1 -1 -1 となり、正弦波信号と余弦波信号との和は -1 +1 +1 -1 となろう。今や実現することの極めて簡単な乗算器は極
めて正確で、ライン毎にたやすく切替えることができ
る。

【００１７】図３はＵクロミナンス信号の位相に関する
PAL方式及びNTSC方式の色バースト信号の位相ダイアグ
ラムである。図3bのNTSC色バースト信号は、Ｕクロミナ
ンス信号に関して 180°の固定位相シフトを持つ。図3a
の PAL色バースト信号は、最初のラインＩの間はＵクロ
ミナンス信号に関して 135°の位相シフトを持ち、次の
ラインIIの間はＵクロミナンス信号に関して 225°( す
なわち-135°) の位相シフトを持つ。

【００１８】図４は、本発明による PALバースト位相の
検出を説明する図である。（図4aに示す）最初のライン
Ｉの間、及び（図4bに示す）その次のラインIIの間はい
ずれも、これらのライン中の PALバースト位相信号の位
相に関して規準信号REF は、90°の位相シフトを持つ。

【００１９】図５は、本発明によるクロミナンス復調回
路の１番目の実施例を示し、そこではバースト位相の検
出機能とクロミナンス復調の機能とは共通のコンポネン
トを用いて実現している。入力信号は、正弦位相規準信
号-SINによる乗算（復調）のための乗算器３及びすべて
の 2ωコンポネントを排除するための低域通過フィルタ
ー501 を持つ１番目の分枝に与えられる。入力信号は更
にまた、余弦位相規準信号COS による乗算（復調）のた
めの乗算器５及びすべての 2ωコンポネントを排除する
ための低域通過フィルター503 を持つ２番目の分枝にも
与えられる。低域通過フィルター503 により供給される
PAL(Phase Alternating Line)±Ｖクロミナンス信号は
交代位相を持つから、低域通過フィルター503 の後に
は、図9aに示すライン交代±１信号Swを掛け算するため
の乗算器505 がある。

【００２０】本発明のこの態様によれば、Ｕ分枝の低域
通過フィルター501 の出力は、乗算器507 で信号Swを掛
け算されて、その出力信号は加算器７でＶ分枝の低域通
過フィルター503 の出力信号に足し算される。加算器７
の出力は、バースト期間の間だけ導通するバースト・ゲ
ート509 を通って低域通過フィルター９に与えられる。
バースト・ゲート509 はバースト・ゲート・パルスBGに
より制御される。低域通過フィルター９の出力は電圧制
御発振器511 に与えられ、該発振器511 から正弦位相規
準信号-SIN及び余弦位相規準信号COS がそれぞれ乗算器
３及び乗算器５に与えられる。

【００２１】図５の実施例が図１及び図２の実施例と異
なる点は、Ｕ分枝の出力信号にライン交代±１信号Swを
掛け算することによりライン交代となっていることであ
る。図５の実施例の演算は後で図９を引用して更に説明
する。

【００２２】図６は、本発明によるクロミナンス復調回
路の２番目の実施例を示す。図６では、低域通過フィル
ター501 の出力と低域通過フィルター503 の出力とは直
接に加算器７の入力に接続される。乗算器505 は存在し
ない。電圧制御発振器611 は正弦位相規準信号 -SIN'を
供給し、該正弦位相規準信号 -SIN'は、バースト・ゲー
ト信号BGに指示され±１信号Swに制御されるバースト期
間中にはライン交代的に±sin(ωt)であり、バースト期
間外には単にsin(ωt)である。余弦位相規準信号COS'
は、バースト・ゲート信号BGに指示され±１信号Swに制
御されるバースト期間外にはライン交代的に±cos(ωt)
であり、バースト期間中には単にcos(ωt)である。茲で
は乗算器５はライン交代規準信号COS'により制御される
から図５の乗算器505 は冗長<redundant> になってしま
った。図５の乗算器507 は、規準信号 -SIN'がバースト
期間中にはライン交代的であるから冗長になってしまっ
た。

【００２３】図７は、位相エラーのない色バースト信号
の位相ダイアグラムであって、色バースト信号受信中の
図５の復調回路で復調されたＵ信号及び±Ｖ信号に対応
するものである。図7aの PALバースト位相ダイアグラム
は図3aに示したものと同一である。回路のＵ出力は常に
同じ符号を持つが、 PALスイッチ505 の前の復調された
±Ｖ信号の符号は交代する、ということを、図7bは示し
ている。

【００２４】図８は、位相エラーθを伴う色バースト信
号の位相ダイアグラムであって、色バースト信号受信中
の図５の復調回路で復調されたＵ信号及び±Ｖ信号に対
応するものである。この場合にはＵパルス及び±Ｖパル
スは最早固定した振幅を持たず、交互に「始めの振幅±
エラー・コンポネント」になる。

【００２５】図９は、図５のクロミナンス復調回路中に
生じる幾つかの信号を示す。図9aはライン交代切替え信
号Swである。図9bは、乗算器507 で与えられるような切
替え信号Swを掛け算した図8bの歪んだＵパルス（低域通
過フィルター501 の出力）である。図9cに示す歪んだ±
Ｖパルスは図8bに示すものと同じであって、それらのパ
ルスは低域通過フィルター503 により与えられる。図9d
は、図9bのパルスと図9cのパルスとの和で、これは加算
器７により得られる。図9dに示すエラー・パルスの振幅
は、位相エラーθの大きさに関する情報を含み、それは
低域通過フィルター９で低域通過濾波の後にVCO 511 を
調整するのに用いられる。図9eは、もし歪んだＵパルス
に、間違ったライン番号が決められたために間違った位
相を持つ切替え信号Swを掛け算したら何が起きるであろ
うかを説明する：すなわちライン毎に交代し、位相エラ
ーθに関する情報を全く持たない固定振幅のパルスが得
られるのである。

【００２６】請求項に記載の範囲から逸脱することな
く、当業者は上記実施例の多数の代替案を設計すること
ができよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による色副搬送波周波数再生回
路の最初の実施例を示す図である。

【図２】図２は、図１の本発明による色副搬送波周波数
再生回路に用いるためのバースト位相検出回路の代替実
施例を示す図である。

【図３】図３は、 PALバースト及びNTSCバーストの位相
ダイアグラムを示す図である。

【図４】図４は、本発明による PALバースト位相の検出
を説明する図である。

【図５】図５は、本発明によるクロミナンス復調回路の
１番目の実施例を示す図である。

【図６】図６は、本発明によるクロミナンス復調回路の
２番目の実施例を示す図である。

【図７】図７は、位相エラーのない色バースト信号の位
相ダイアグラムを示す図であって、色バースト信号受信
中の図５の復調回路で復調されたＵ信号及び±Ｖ信号に
対応するものである。

【図８】図８は、位相エラーθを伴う色バースト信号の
位相ダイアグラムを示す図であって、色バースト信号受
信中の図５の復調回路で復調されたＵ信号及び±Ｖ信号
に対応するものである。

【図９】図９は、図５のクロミナンス復調回路中に生じ
るいくつかの信号を示す図である。

【符号の説明】

１，1' バースト位相検出回路 ３，５，15, 505, 507 乗算器 ７，13 加算器 ９ 低域通過ループ・フィルター 11，511, 611 電圧制御発振器 501, 503 低域通過フィルター 509 バースト・ゲート

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 色バースト周波数とライン周波数とを持
   つ PAL信号のバースト位相を検出するためのバースト位
   相検出器を有して成り、該バースト位相検出器は、色バ
   ースト信号を受信するための１番目の入力手段と、上記
   色バースト周波数を持つ規準データを受信するための２
   番目の入力手段とを持ち、また上記バースト位相検出器
   に結合する入力を持つ規準信号発生回路を有して成る色
   副搬送波周波数再生回路において、 上記規準信号発生回路は、上記規準データを上記バース
   ト位相検出器に与えるための手段を含み、該規準データ
   はライン周波数の半分により交代する位相を持つことを
   特徴とする色副搬送波周波数再生回路。
2. 【請求項２】 色バースト周期と色バースト周波数とラ
   イン周波数とを持つPAL信号用のクロミナンス復調回路
   であって、該クロミナンス復調回路は：入力信号に上記
   色バースト周波数の正弦波位相規準信号を掛け算して１
   番目の出力信号を整えるための乗算手段；上記入力信号
   に上記色バースト周波数の余弦波位相規準信号を掛け算
   して２番目の出力信号を整えるための乗算手段；上記１
   番目の出力信号と２番目の出力信号とを足し算する加算
   手段；及び上記加算手段に結合して上記正弦波位相規準
   信号及び上記余弦波位相規準信号を生成し、そのときに
   上記色バースト周期中は上記正弦波位相規準信号がライ
   ン周波数の半分で交代する生成手段を有することを特徴
   とするクロミナンス復調回路。
3. 【請求項３】 色バースト周波数とライン周波数とを持
   つ PAL信号用のクロミナンス復調回路であって、該クロ
   ミナンス復調回路は：入力信号に上記色バースト周波数
   の正弦波位相規準信号を掛け算して１番目の出力信号を
   整えるための乗算手段；上記入力信号に上記色バースト
   周波数の余弦波位相規準信号を掛け算して２番目の出力
   信号を整えるための乗算手段；上記１番目の出力信号と
   ２番目の出力信号とを足し算する加算手段；及び上記加
   算手段に結合して上記正弦波位相規準信号及び上記余弦
   波位相規準信号を生成し、そのときに上記出力信号のう
   ちの一方に、他方の出力信号への加算の前に、ライン周
   波数の半分の切替え信号を掛け算する生成手段を有する
   ことを特徴とするクロミナンス復調回路。
4. 【請求項４】 色副搬送波周波数における色副搬送波上
   で変調されたクロミナンス信号を含む PALビデオ信号用
   の受信機であって、 色バースト周波数とライン周波数とを持つ PAL信号のバ
   ースト位相を検出するためのバースト位相検出器を有し
   て成り、該バースト位相検出器は、色バースト信号を受
   信するための１番目の入力手段と、上記色バースト周波
   数を持つ規準データを受信するための２番目の入力手段
   とを持ち、また、上記バースト位相検出器に結合する入
   力を持つ規準信号発生回路を有して成る色副搬送波周波
   数再生回路を含む PALビデオ信号用の受信機において、 上記規準信号発生回路は、上記規準データを上記バース
   ト位相検出器に与えるための手段を含み、該規準データ
   はライン周波数の半分により交代する位相を持つことを
   特徴とする PALビデオ信号用の受信機。
5. 【請求項５】 ライン周波数と色バースト周期と色バー
   スト周波数と上記色バースト周波数における副搬送波上
   で変調されたクロミナンス信号とを持つ PALビデオ信号
   用の受信機であって、 該受信機は、上記クロミナンス信号を復調するためのク
   ロミナンス復調回路を有し、また、 入力信号に上記色バースト周波数の正弦波位相規準信号
   を掛け算して１番目の出力信号を整えるための乗算手
   段；上記入力信号に上記色バースト周波数の余弦波位相
   規準信号を掛け算して２番目の出力信号を整えるための
   乗算手段；上記１番目の出力信号と２番目の出力信号と
   を足し算する加算手段；及び上記加算手段に結合して上
   記正弦波位相規準信号及び上記余弦波位相規準信号を生
   成し、そのときに上記色バースト周期中は上記正弦波位
   相規準信号がライン周波数の半分で交代する生成手段を
   含むことを特徴とする PALビデオ信号用の受信機。
6. 【請求項６】 ライン周波数と色バースト周波数と上記
   色バースト周波数における副搬送波上で変調されたクロ
   ミナンス信号とを持つ PALビデオ信号用の受信機であっ
   て、 該受信機は、上記クロミナンス信号を復調するためのク
   ロミナンス復調回路を有し、また、 入力信号に上記色バースト周波数の正弦波位相規準信号
   を掛け算して１番目の出力信号を整えるための乗算手
   段；上記入力信号に上記色バースト周波数の余弦波位相
   規準信号を掛け算して２番目の出力信号を整えるための
   乗算手段；上記１番目の出力信号と２番目の出力信号と
   を足し算する加算手段；及び上記加算手段に結合して上
   記正弦波位相規準信号及び上記余弦波位相規準信号を生
   成し、そのときに上記出力信号のうちの一方に、他方の
   出力信号への加算の前に、ライン周波数の半分の切替え
   信号を掛け算する生成手段を含むことを特徴とする PAL
   ビデオ信号用の受信機。