JPH09154152A - サンプリングクロック再生回路 - Google Patents

サンプリングクロック再生回路

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JPH09154152A
JPH09154152A JP7312110A JP31211095A JPH09154152A JP H09154152 A JPH09154152 A JP H09154152A JP 7312110 A JP7312110 A JP 7312110A JP 31211095 A JP31211095 A JP 31211095A JP H09154152 A JPH09154152 A JP H09154152A
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Nobukazu Hosoya
信和 細矢
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 A/D変換器22においてディジタル変換さ
れたバ−スト信号は、サンプル回路28および帯域消去
フィルタ(BEF)30に与えられる。サンプル回路2
8は、副搬送波周波数またはその周波数を所定量移相さ
せた周期でバ−スト信号をサンプングする。サンプル回
路28においてサンプリングしたサンプルデータ(S
I)と、ペデスタルデ−タ発生回路34からの基準のペ
デスタルデ−タ(REF)とが、比較器32において比
較される。両デ−タに位相差がある場合のバースト期間
中にのみ、比較器32からは、ハイレベルまたはロ−レ
ベルの信号がローパスフィルタ48に対して出力され
る。ローパスフィルタ48のコンデンサは、このハイレ
ベルまたはロ−レベルの信号に応じて充電または放電さ
れ、それによって電圧制御発振器24の発振周波数を制
御する。 【効果】 簡単な回路構成で基準周波数信号に対して固
定された位相関係にあるクロック信号を発生し得る。ま
た、量子化位相誤差が軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はサンプリングクロック
再生回路に関し、特にたとえば、VTRやTV受像機等
においてカラ−ビデオ信号をA/D変換するためのサン
プリングクロックを発生する、サンプリングクロック再
生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】複合カラ−ビデオ信号をそのカラ−バ−
スト信号に同期させてサンプリングするために、従来、
いわゆるバ−ストPLL(位相同期ル−プ)を構成し、
そのPLLの出力からサンプリングクロックを得るよう
にしていた。すなわち、図5を参照して、入力された複
合カラービデオ信号は、折り返しノイズ除去のためのロ
ーパスフィルタ1およびペデスタルクランプ(直流再
生)回路2を通してA/D変換器3に与えられ、PLL
4で作られた4Fsc(副搬送波の4倍の周波数)のサ
ンプリングクロックに基づいて、A/D変換される。
【0003】PLL4において、複合カラービデオ信号
はバンドパスフィルタ4aに与えられ、Y/C分離され
る。バンドパスフィルタ4aからの色信号成分(バース
ト信号)は、位相比較器4bに与えられる。複合カラー
ビデオ信号は、また、同期分離回路4cに与えられる。
同期分離回路4cから出力される水平同期信号に基づい
てバーストゲートパルス発生回路4dがバーストゲート
パルスを作成し、このバーストゲートパルスによって位
相比較器4bが能動化される。したがって、位相比較器
4bは、バーストゲートパルス期間中、4Fscの発振
周波数の電圧制御発振器(VCO)4eの発振信号を1
/N(たとえば1/4)分周する分周回路4fの出力と
上述のバースト信号との位相を比較する。位相比較器4
bの出力がロ−パスフィルタ4gを介して、電圧制御発
振器4fに与えられる。このようにして、バーストPL
L4が構成される。
【0004】そして、A/D変換器3の出力はディジタ
ル信号プロセサ(DSP)5において、3次元Y/C分
離回路5a等によって処理された後、D/A変換器6a
および6bに与えられ、再びアナログ輝度信号およびア
ナログ色信号に変換される。D/A変換器6aおよび6
bの出力がさらに復調回路(図示せず)に与えられ、ア
ナログ信号処理によって復調される。
【0005】図5に示す従来技術では、バンドパスフィ
ルタ4aやペデスタルクランプ回路2等の温度ドリフト
等の影響によりA/D変換器3に与えられるサンプリン
グクロックとバースト信号との間に不確定な位相誤差を
生じることがあった。そのため、ディジタル信号処理に
よる色復調がうまく行えず、図5に示すように、D/A
変換器6bでアナログ色信号に変換した後に色復調を行
っていたため、回路構成が複雑となるとともに、信号処
理効率が悪いといった欠点があった。
【0006】サンプリングクロックとバースト信号との
間に不確定な位相誤差を生じるという図5従来技術の欠
点は図6の従来技術によって解消することができる。図
6の従来技術では、DSP5に位相比較器7および移相
器8を設け、A/D変換器3によってディジタル信号に
変換されたバースト信号(バーストデータ)と電圧制御
発振器4eからのサンプリングクロックとの位相誤差を
位相比較器7で検出し、その位相誤差に従って電圧制御
発振器4eからのサンプリングクロックの位相を移相器
8によって変化させて3次元Y/C分離回路5aに与え
るようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図6の従来技
術においては、ノイズの影響を除去するために、たとえ
ば1フィ−ルド中のバ−ストデ−タを平均化する必要が
あり、そのために、多くのバ−ストデ−タを蓄積する大
容量のメモリが必要であった。また、量子化ビット数が
不十分である場合、静位相誤差つまり量子化誤差による
制御位相誤差が大きくなるといった欠点があった。
【0008】それゆえに、この発明の主たる目的は、簡
単な回路構成でディジタル化バ−スト信号に同期したク
ロック信号を得ることができ、かつ、量子化位相誤差を
可及的に抑制し得る、サンプリングクロック再生回路を
提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、制御信号に
よってその発振周波数が変化される可変周波数発振器、
可変周波数発振器からの発振信号を所定量移相させる移
相手段、移相手段からの出力と発振信号とを一定周期で
切り換えて出力する切換手段、切換手段からの出力信号
に基づいてテレビジョン信号の少なくとも間欠的な基準
周波数信号をA/D変換するA/D変換器、A/D変換
器からの出力を切換手段で選択された信号でサンプリン
グしてサンプルデ−タを出力するサンプリング手段、少
なくとも比較期間において一定レベルである比較信号デ
−タを発生する比較信号デ−タ発生手段、サンプルデ−
タと比較信号デ−タとを比較する比較手段、および比較
手段の出力に基づいて制御信号を基準周波数信号期間中
に可変周波数発振器に与える制御信号発生手段を備え
る、サンプリングクロック再生回路である。
【0010】
【作用】移相手段において、可変周波数発振器からの発
振信号の位相が所定量移相される。A/D変換器は、切
換手段からの出力信号でテレビジョン信号の間欠的な基
準周波数信号(バ−スト信号)をA/D変換し、バ−ス
トデ−タを出力する。バ−ストデ−タは、サンプリング
手段によって、切換手段によって選択された信号でサン
プリングされる。つまりディジタル変換されたビデオデ
−タは、基準周波数すなわち副搬送波周波数(FSC)ま
たは移相手段からの出力信号の周期(F′ SC)でサンプ
リングされる。すなわち、切換手段は、可変周波数発振
器からの発振信号(FSC)と移相手段からの出力信号
(F′SC)とを一定周期、たとえば1ライン毎に切り換
える。
【0011】比較手段において、サンプリング手段から
のサンプルデ−タ(SI)とペデスタルデ−タ発生手段
(比較信号デ−タ出力手段)からの基準のペデスタルデ
−タ(REF)とが比較される。比較手段はペデスタル
デ−タ(REF)がサンプルデ−タ(SI)に比べて大
きい(進相している)場合には、たとえばハイレベル信
号を出力し、このハイレベル信号はたとえば、アナログ
ロ−パスフィルタを含む制御電圧発生手段によって、制
御信号として、可変周波数発振器に与えられる。具体的
には、ハイレベル信号によってロ−パスフィルタのコン
デンサが充電され、可変周波数発振器の発振周波数を小
さくする制御信号が出力される。
【0012】一方、ペデスタルデ−タ(REF)がサン
プルデ−タ(SI)に対して小さい(遅相している)場
合には、比較手段からは、たとえばロ−レベル信号が出
力され、上述のロ−パスフィルタのコンデンサが放電さ
れる。これにより、ロ−パスフィルタからは可変周波数
発振器の発振周波数を大きくする制御信号が出力され
る。
【0013】
【発明の効果】この発明によれば、簡単な回路構成でデ
ィジタル化された基準周波数信号に対して固定された位
相関係にあるクロック信号を発生することができる。さ
らに量子化位相誤差が軽減できる。この発明の上述の目
的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して
行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろ
う。
【0014】
【実施例】図1を参照して、この実施例のサンプリング
クロック再生回路10はPLL12およびDSP14を
含む。入力端子16から入力された複合カラービデオ信
号はロ−パスフィルタ18に与えられ、そこにおいてア
ナログ信号をディジタル変換する際に生じる折り返し歪
みを防止するために、サンプリング周波数の半分(ナイ
キスト周波数)よりも高い周波数のビデオ信号が除去さ
れる。つまり、ロ−パスフィルタ18はY/C分離回路
に相当し、ロ−パスフィルタ18からは入力映像信号の
輝度信号成分が出力され、クランプ回路20に与えられ
る。
【0015】クランプ回路20は、ペデスタルレベルで
クランプするいわゆるペデスタルクランプであって、入
力ビデオ信号の黒レベルが調整される。ペデスタルレベ
ルが一定に整えられたビデオ信号(輝度信号)は、A/
D変換器22に与えられ、そこにおいて、PLL12に
含まれる電圧制御発振器24からの発振信号(4
SC)、または、その発振信号を移相器25で所定量だ
け移相させた信号に基づいて、ディジタル変換される。
【0016】ディジタル変換されたビデオ信号(ビデオ
デ−タ)は、DSP14に含まれる3次元Y/C分離回
路26に与えられるとともに、同じDSP14内のサン
プル回路28および帯域消去フィルタ(BEF)30に
与えられる。3次元Y/C分離回路26において、ビデ
オデ−タは電圧制御発振器24(移相器25)からのク
ロック信号(4FSC=14.3MHz)に従ってY/C
分離される。Y/C分離回路26からの輝度信号(Y)
および色信号(C)は、D/A変換器31aおよび31
bに与えられ、アナログ変換される。
【0017】サンプル回路28に入力されたディジタル
ビデオ信号は、副搬送波周波数(F SC)、または、この
副搬送波周波数を移相器25で所定量移相させた信号
(F′ SC)でサンプリングされる。サンプル回路28か
らは、比較器32に対して、サンプルデータ(SI)が
出力される。この移相器25は、量子化位相誤差の範囲
内で決定された固定の移相量をもつ。そして、比較器3
2において、このサンプルデータ(SI)と、ペデスタ
ルデ−タ発生回路34から出力される基準のペデスタル
デ−タ(REF)とが比較される。
【0018】ペデスタルデ−タ(REF)は、ペデスタ
ルデ−タ発生回路34のROMに予め設定された固定
(基準)のデ−タであって、比較器32および36に与
えられる。比較器36には、このペデスタルデ−タ(R
EF)の他に、帯域消去フィルタ(BEF)30からの
輝度信号デ−タが入力され、これら2つのデ−タが比較
される。そして、比較器36からは、輝度信号デ−タと
基準のペデスタルデ−タ(REF)との差分に応答した
信号が出力される。
【0019】なお、サンプル回路28からのサンプルデ
ータ(SI)と比較するための比較信号データとして、
上述のペデスタルデータ(REF)に限らず、たとえば
サンプル回路28とは別にDSP14内にサンプル回路
(図示せず)を設け、このサンプル回路において、副搬
送波周期(FSC)とは180°位相の異なる周期でビデ
オデータをサンプリングし、そのサンプルデータとサン
プル回路28からのサンプルデータ(SI)とを比較す
るようにしてもよい。
【0020】比較器36からの信号は帰還回路38に与
えられ、バ−スト期間に限り、比較器36からの出力が
クランプ回路20に与えられる。つまり、帰還回路38
は、バ−ストゲ−トパルス発生回路46からのバ−スト
ゲ−トパルス(BGP)と比較器36からの信号の反転
を入力とするANDゲ−ト40aと、ANDゲ−ト40
aの出力で3状態が切り換えられる3状態スイッチ42
aを含み、輝度信号デ−タと基準のペデスタルデ−タ
(REF)との間に差が生じたときのバ−スト期間に限
り、3状態スイッチ42aは導通状態となる。そして、
比較器36からの出力信号がクランプ回路20に負帰還
される。
【0021】より詳しく説明すると、比較器36におい
て、帯域消去フィルタ30からの輝度信号デ−タとペデ
スタルデ−タ(REF)が比較され、両デ−タ間に差
(電圧差)を生じた場合には、比較器36はその差分に
応答した、たとえばハイレベルまたはロ−レベルの信号
を出力する。この信号は3状態スイッチ42aを介し
て、クランプ回路20に与えられる。この信号によっ
て、クランプ回路20のコンデンサは充電または放電さ
れる。すなわち、クランプ回路20は、図1に示すよう
に、コンデンサを含み、このような負帰還によりクラン
プ回路20のクランプレベルが変化する。したがって、
A/D変換後のビデオデ−タのペデスタルデ−タは、基
準のペデスタルデ−タ(REF)に固定化される。この
ように、ディジタル変換後のペデスタルレベルを正確に
設定できるため、クロック発生回路の大部分をディジタ
ル化でき、サンプリングクロックの再生位相が厳密に設
定できる。
【0022】また、帯域消去フィルタ30で処理された
輝度信号デ−タは、同期分離回路44に与えられる。同
期分離回路44からの水平同期信号に基づいて、バ−ス
トゲ−トパルス発生回路46がバ−ストゲ−トパルスを
生成する。つまり、バーストゲートパルス発生回路46
は、水平同期信号からの時間をカウントするカウンタ
(図示せず)と、このカウンタからの出力をデコ−ドす
るデコ−ダ(図示せず)とを含む。
【0023】同期分離回路44からの水平同期信号は分
周回路45に与えられ、そこにおいてたとえば1/2に
分周され、イネ−ブル信号(E)として移相器25に入
力される。それにより移相器25からは、先に述べたよ
うに、電圧制御発振器24からのクロック信号(4
SC)と、そのクロック信号を所定量移相させた信号
(4F′SC)とが出力される。
【0024】つまり、図2を参照して、移相器25に入
力された4FSCのクロック信号は、たとえばN(偶数
段)個のインバ−タによって移相される。また、図2に
示すように、N/2個のインバータによって移相された
クロック信号は、基準クロック信号として、3次元Y/
C分離回路26およびD/A変換器31aおよび31b
に与えられる。移相された信号(4F′SC)とスルーさ
せた信号(4FSC)とが、切換スイッチ27において、
分周回路45からの出力信号(E)に従って、一定周
期、たとえば1ライン毎に交互に切り換えられる。切換
スイッチ27によって選択された信号は、A/D変換器
22に与えられ、その信号に基づいてビデオ信号がディ
ジタル変換される。切換スイッチ27からの信号は、ま
た、分周回路29で1/4に分周された後、サンプル回
路28に与えられ、ビデオデ−タがサンプリングされ
る。
【0025】また、図3を参照して、図3(A)は、振
幅方向のデ−タが4ビット、かつ、サンプリングクロッ
ク(FSC)が十分に大きい場合のA/D変換後のバ−ス
トデ−タを示す。また、バ−ストデ−タは、図3(B)
の“α”に示す量子化位相誤差を含み、この量子化位相
誤差(α)は、一般に、振幅方向のデ−タ(ビット数)
が少ないほど大きくなる。
【0026】そこで、上述したように、移相器25を電
圧制御発振器24の後段に設け、図3(C)および
(D)に示すように、移相器25は一定周期、たとえば
水平周期で電圧制御発振器24からのクロック信号を量
子化位相誤差(α)よりも小さい範囲内(β)で移相さ
せる。このようにして移相されたクロック信号(4F′
SC)は、分周回路45からイネ−ブル信号として出力さ
れた水平同期信号を1/2に分周した信号(E)に従っ
て、図3(B)に示す移相前のクロック信号(4F SC
と、1ライン毎に交互に出力される。つまり、移相器2
5からは、FSC,F1SC,F2SC,…という具合にクロ
ック信号が出力される。よって、量子化位相誤差のバラ
ツキは平均化され、量子化位相誤差(α)は軽減でき
る。
【0027】バーストゲートパルス発生回路46から出
力されるバーストゲートパルス(BGP)は、上述した
ように帰還回路38に与えられるとともに、制御信号発
生回路39に与えられる。これにより比較器32からの
出力がバ−スト期間にのみPLL12に与えられる。つ
まり、制御信号発生回路39は、帰還回路38と同様の
回路構成であって、比較器32からの出力信号の反転と
バーストゲートパルス発生回路46からのバーストゲー
トパルスとを入力とするANDゲート40bと、3状態
スイッチ42bとを含む。サンプル回路28からのサン
プルデータ(SI)と、ペデスタルデ−タ発生回路34
からのペデスタルデ−タ(REF)との間に差(位相
差)があるときのバースト期間中に限り、3状態スイッ
チ42bが導通状態となる。そのとき、比較器32から
の出力信号が、3状態スイッチ42bを介して、ローパ
スフィルタ48に与えられる。
【0028】ローパスフィルタ48は、コンデンサ(図
示せず)を含み、比較器32からの両信号デ−タ(S
I,REF)間の位相誤差に応じた電圧を出力し、電圧
制御発振器24に与える。より詳しく説明すると、図4
(A)は入力バ−スト信号を示す。そして、比較器32
において、図4(D)に示すペデスタルデ−タ発生回路
34からのペデスタルデ−タ(REF)と、サンプル回
路28からのサンプルデ−タ(SI)とが比較される。
そして、基準のペデスタルデ−タ(REF)が、図4
(B)に示すように、サンプルデ−タ(SI)よりも大
きいとき(SI−REF=−ΔE)、つまりサンプルデ
−タ(SI)に対してペデスタルデ−タ(REF)が進
相している場合には、比較器32からは、3状態スイッ
チ42bに対して、たとえばハイレベルの信号(H)が
出力される。
【0029】このとき、比較器32からは、また、AN
Dゲ−ト40bに対して、たとえばロ−レベルの切換信
号(L′)が出力される。この切換信号(L′)は、比
較器32に入力された両デ−タ(SIおよびREF)間
に位相誤差がある場合(SI≠REF)に出力される。
この切換信号(L′)とバ−ストゲ−トパルス発生回路
46からのバ−ストゲ−トパルス(BGP)とによっ
て、3状態スイッチ42bは導通状態となり、比較器3
2からのハイレベルの信号(H)がロ−パスフィルタ4
8に与えられる。この信号(H)によって、ローパスフ
ィルタ48のコンデンサ(図示せず)は充電される。し
たがって、ローパスフィルタ48からは、電圧制御発振
器24の発振周波数を小さくする制御信号が出力され
る。
【0030】一方、図4(C)に示すように、基準のペ
デスタルデ−タ(REF)がサンプルデ−タ(SI)よ
り小さい(遅相している)場合(SI−REF=ΔE)
には、比較器32からはたとえばロ−レベルの信号
(L)が出力される。先に述べたように、制御信号発生
回路38は、比較器32に入力される両信号(SIおよ
びREF)に位相差がある(SI≠REF)場合のバー
スト期間中に導通状態となり、比較器32からのロ−レ
ベルの信号(L)がロ−パスフィルタ48に与えられ、
ロ−パスフィルタ48のコンデンサが放電される。した
がって、ロ−パスフィルタ48からは、電圧制御発振器
24の発振周波数を大きくする制御信号が出力される。
【0031】ロ−パスフィルタ48から出力される制御
信号によって、電圧制御発振器24からは、位相誤差デ
−タに応じて発振周波数が変化したクロック信号が出力
される。つまり、ロ−パスフィルタ48によって、両信
号(SIおよびREF)間に生じた位相誤差デ−タが平
均化される。したがって、電圧制御発振器24からは、
基準周波数信号(入力バ−スト信号)に対して常に固定
された位相関係にあるクロック信号が、A/D変換器2
2に対して出力される。
【0032】上述の実施例によれば,サンプリングクロ
ック再生回路を構成するコンポ−ネントの大部分をディ
ジタル信号処理回路で実施できるので、これらのディジ
タル信号処理回路を1つのDSP14内に組み込んで1
チップ化することができる。なお、ビデオデ−タから色
信号成分を除去する手段として、上述した帯域消去フィ
ルタ(BEF)30に限らず、ロ−パスフィルタ(LP
F)を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1実施例の移相器を示すブロック図である。
【図3】図1実施例の移相器における動作を説明するた
めの波形図である。
【図4】図1実施例の比較器における位相比較を示す波
形図である。
【図5】従来技術を示すブロック図である。
【図6】従来技術を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 …サンプリングクロック再生回路 12 …PLL 14 …DSP 20 …クランプ回路 22 …A/D変換器 24 …電圧制御発振器 25 …移相器 28 …サンプル回路 30 …帯域消去フィルタ(BEF) 32,36 …比較器 34 …ペデスタルデ−タ発生回路 38 …帰還回路 39 …制御信号発生回路 48 …ローパスフィルタ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御信号によってその発振周波数が変化さ
    れる可変周波数発振器、 前記可変周波数発振器からの発振信号を所定量移相させ
    る移相手段、 前記移相手段からの出力と前記発振信号とを一定周期で
    切り換えて出力する切換手段、 前記切換手段からの出力信号に基づいてテレビジョン信
    号の少なくとも間欠的な基準周波数信号をA/D変換す
    るA/D変換器、 前記A/D変換器からの出力を前記切換手段で選択され
    た信号でサンプリングしてサンプルデ−タを出力するサ
    ンプリング手段、 少なくとも比較期間において一定レベルである比較信号
    デ−タを発生する比較信号デ−タ発生手段、 前記サンプルデ−タと前記比較信号デ−タとを比較する
    比較手段、および前記比較手段の出力に基づいて前記制
    御信号を前記基準周波数信号期間中に前記可変周波数発
    振器に与える制御信号発生手段を備える、サンプリング
    クロック再生回路。
  2. 【請求項2】前記比較信号デ−タ発生手段は基準のペデ
    スタルデ−タを出力するペデスタルデ−タ発生手段を含
    む、請求項1記載のサンプリングクロック再生回路。
  3. 【請求項3】前記基準周波数は前記テレビジョン信号の
    副搬送波周波数である、請求項1または2記載のサンプ
    リングクロック再生回路。
  4. 【請求項4】前記制御信号発生手段は、前記比較手段の
    出力を積分するアナログロ−パスフィルタと、前記比較
    手段の出力と前記アナログロ−パスフィルタとの間に介
    挿される3状態スイッチと、前記基準周波数信号の期間
    中前記比較手段の出力に応じて前記3状態スイッチを制
    御するスイッチ制御手段とを含む、請求項1ないし3の
    いずれかに記載のサンプリングクロック再生回路。
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