JPS6077592A - デイジタル周波数変換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野」 この発明は、カラービデオ信号を回転ヘッドにより磁気
テープに記録するカラーＶＴＲに適用されるディジタル
周波数変換回路に関する。

「背景技術とその問題点」 カラーＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）では、ＦＭ変調
された輝度信号と低域キャリア周波数へキャリア周波数
が変換された変換搬送色信号とが回転ヘッドにより磁気
テープへ記録される。搬送色信号を周波数変換する周波
数変換回路は、記録時及び再生時に必要とされる。再生
時の周波数変換回路は、再生信号の時間軸変動の影響を
除くだめに、ＡＰＣ（自動位相制御）回路が設けられ、
検出された位相エラーによシ変換用キャリア信号の周波
数を変化させる構成とされている。

従来のこの種の周波数変換回路は、アナログ回路で構成
されており、したがって、温度によるドリフト、経年変
化などにより、安定な動作に関して難点があった。また
、集積回路化した場合、　ＡＰＣ回路のＶＣＯ（電圧制
御発振器）のコンデンサなどの外付は部品が多くなり、
高密度の集積回路化が難しかった。

「発明の目的」 しだがって、この発明の目的は、ディジタル回路によシ
、搬送色信号の周波数変換を行なうことにより、安定で
集積回路化に適しだディジタル周波数変換回路を提供す
ることにある。

この発明の他の目的は、一定の周波数のディジタルの変
換用キャリア信号を発生する周波数変換回路のみならず
、ＡＰＣによシ位相エラーを除去するように、制御され
た周波数のディジタルの変換用キャリア信号によって、
周波数変換を行なう回路を提供することにある。

この発明の更に他の目的は、変換用キャリア信号として
パルス信号を用いることにより、変換用キャリア信号の
発生回路の構成が簡略化されたディジタル周波数変換回
路を提供することにある。

「発明の概要」 この発明は、ディジタルの搬送色信号とディジタルの変
換用キャリア信号とが供給され、搬送色信号のキャリア
周波数を変換するディジタル周波数変換回路である。

この発明は、所定数の間隔でステップ的に変化するディ
ジタルデータを発生する手段と、ディジタルデータの値
が１水平周期内のサンプル数を超える時に発生する検出
信号の制御によシ搬送色信号の極性を反転させる極性反
転回路とを備えたことを特徴とするものである。

「実施例」 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この一実施例は、カラーＶＴＲの記録回路のよう
に、　ＮＴＳＣカラービデオ信号中の搬送色信号を低い
キャリア周波数の搬送色信号（以下、変換色信号と称す
る）に変換する場合に、この発明を適用したものである
。

ＮＴＳＣ方式では、ｆＨを水平周波数、ｆ、。をカラー
サブキャリア周波数とすると、両者は、次式の関係を有
する。

は ｆＬ＝−ｆＨ（２ｎ　＋　１　）　・−−■（ここでｎ
は、正の整数である。） を満足するように選ばれる。

この０式の関係は、磁気記録再生の過程で発生するＦＭ
変調された輝度信号との混変調によるビート成分（２ｆ
５が大レベルとなる）の影響を小さくするうえで必要と
される。また、輝度信号の帯域を広くし、時間軸変動の
影響を小さくするうえで、ｆｔは、低い周波数に選ばれ
る。−例として、（ｎ＝８７）とされ、 ｆｌ　＝　（４４）　ｆｕ　＝　０．６８８　ＭＨｚ　
−■と選ばれる。したがって、変換用のキャリア信号の
周波数ｆ。べ０式及び０式から ”　（２７１＋）　ｆＨ＝４．２７　ＭＨｚ　−・■と
選ばれる。搬送色信号の周波数変換を行なうには、周波
数ｆ。の変換用キャリア信号が必要とされる。

■式で表わされる変換用キャリア信号は、水平周波数ｆ
Ｈの」−のオフセットを有しているので、第１図に示す
ように、その位相は、４本のラインｎ。

ｎ＋１．ｎ＋２．ｎ＋３で元の位相に戻る。この４本の
ラインの位相は、９０°ずつ異なるが、１本のライン例
えばラインｎの変換用キャリア信号の波形から他の波形
は、全て得られる。

ラインｎの１ライン分の波形を発生できるメモリを仮定
すると、ラインｎの変換用キャリア信号は、このメモリ
を時間経過と共に、アドレスを上昇させることにより、
発生でき、ラインｎ＋１の変換用キャリア信号は、メモ
リのアドレスを下降させると共に、読出しデータの極性
を反転押せることで変換用キャリア信号を発生できる。

また。

ラインｎ＋２の変換用キャリア信号は、ラインｎ＋１の
キャリア信号を発生させる時の反転状態のままで、ア゛
ドレスを上昇させることで発生できる。

更に、ラインｎ＋３の変換用キャリア信号は、ラインｎ
＋２のキャリア信号を発生させる状態から読出データの
極性を反転すると共に、アドレスを下降させることで発
生できる。この４個のラインの変換用キャリア信号を発
生させる動作を繰り返ずことで、第１図に示す変換用キ
ャリア信号（周波数ｆ。１周期Ｔ）を発生することがで
きる。

ここで、サンプリング周波数ｆ５は、搬送色信号と変換
用キャリア信号とで、等しいもの例えば４ｒｓｃとされ
ている。したがって、ＩＨ（１水平周期）内には、９１
０個のサンプルデータが含まれる。したがって、ライン
ｎの変換用サブキャリア信号をサンプリングしてディジ
タル化した時に、９１０通りのサンプルデータが得られ
る。また、水平周波数軸の整数倍のサンプリング周波数
ｆＳ（＝９１ＯｆＨ）のラインロックドサンプリングに
よって、あるラインの最後のサンプリング点は、次のラ
インの最初のサンプリング点と同一になる。したがって
、ラインｎの９１０通りのサンプリングデータをＲＯＭ
に記憶しておくことにより、他の３個のラインのｎ−１
−１，ｎ＋２．ｎ＋３の変換用サブキャリア信号を、こ
のメモリのアドレスの上昇及び下降並びにこのメモリの
読出しデータの極性反転を制御することで生成すること
ができる。

しかしながら、正弦波状の変換用キャリア信号を発生す
るには、ＲＯＭが必要となる。したがって、この発明の
一実施例は、第１図において破線で示すように、正の区
間で＋１のレベルを有し、負の区間で−１のレベルを有
するパルス波形の変換用キャリア信号によって周波数変
換を行なうようにしている。

この発明の一実施例の構成を示す第２図において、１が
極性反転回路である。この極性反転回路１には、ディジ
タルのＮＴＳＣ複合カラービデオ信号かうくシ形フィル
タ及びバンドパスフィルタにより分離されたディジタル
搬送色信号が供給される。この搬送色信号は、サンプリ
ング周波数ｆｓが４　ｆＳＣのもので、１サンプルが例
えば２を補数とするコードの８ビツトのものである。極
性反転回路１には、後述のように形成された周波数「。

の制御信号ＰＩ即ち変換用キャリア信号が供給される。

この制御信号ＰＩが１の時に、搬送色信号が反転され、
制御信号ＰＩが０の時に、搬送色信号が反転されずに出
力に取シ出される。この極性反転回路１の出力がディジ
タルローパスフィルタ２に供給され、不要な周波数成分
が除去される。

第３図は、極性反転回路１の一例を示す。搬送色信号の
１サンプルの８ビツトのデータ（ｘ６　＋　ＸＩ＋・・
・・・・・、　ｘ６．　ｘ７）が８個のイクスクルーシ
プＯＲゲート２０，２１．　・・・・・・・・・、２６
．２７の夫々の一方の入力端子に供給される。ここで、
ＸＱがＭＳＢ（最」１位ビット）で、　Ｘ７がＬＳＢ　
（最下位ビット）である。イクスクルーシプＯＲゲート
２０〜２７の他方の入力端子に制御信号ＰＩが供給され
、これらのイクスクルーシプＯＲゲート２０〜２７の出
力及び制御信号ＰＩが加算器２８に供給され、制御信号
ＰｌがＬＳＢ　Ｘ７に加算される。（ＰＩＣＯ）の状態
では、データＸＯ，Ｘｌ、・・・・・・・・、　Ｘ７．
　Ｘｇがそのまま出力として取り出される。（ＰＩ：１
）の状態では、入力データの１と０とが反転されると共
に、　ＬＳＢに１が加算され、入力データが極性反転さ
れた出力が取り出される。

第２図において、３は、ディジタルの積分器であり、積
分器３０入力として、所定数ａのデータが供給され、積
分器３に端子４から周期Ｔｒ（＝１／４　ｆｓｃ）のラ
ッチパルスが供給される。

この積分器３は、Ｔｒ毎にＯから始って、ａ、２ａ。

３ａ・・・・・・・・・とａ毎の間隔でステップ的に変
化する２を補数とするコードの出力データを発生する。

この積分器３は、＋９１０に出力データが達すると、オ
ーバーフローＬ、−９１０に反転した出力、データを発
生する。このオーバーフローが生じることを検出し、検
出信号を発生する検出回路５が設けられている。この検
出信号がＴ形フリップフロップ６０入力に供給される。

このフリップフロップとして取り出される。

積分器３の入力データａの値として、最小値である１を
選ぶと、積分器３の出力データは、Ｔｒの間隔で第４図
Ａにおいて、１５で示すように徐々に増加する。積分器
３の出力データは、２を補数とするコードであるため、
＋９１０を越えると第４図Ａにおいて、１６で示すよう
にその出力データが−９１０に反転する。その後は、１
Ｔで示すように、−９１０から＋９１０に向かって徐々
に増大する出力データが発生する。

積分器３の入力データａは、変換用キャリア信号の周波
数ｆ。とサンプリング周波数ｆ、との関係で定められた
値である。この一実施例では、（Ｔ＜　１”ｒ）の関係
があるだめ、入力データａは、９１０より大きい値とさ
れる。初期状態を０とすると、積分器３の出力データは
、第４図Ｂに示すように、極性反転を含むステップ的に
変化するものとなる。

この極性反転を生じるタイミングと対応するタイミング
で、第４図Ｃに示す検出信号が検出回路５から発生する
。

この検出信号が供給される毎に反転する第４図りに示す
制御信号ＰＩ　８フリツプフロツプ６が発生する。この
制御信号ＰＩにより極性反転回路１が制御され、制御信
号ＰＩが１の区間で、搬送色信号のデータの極性が反転
され、これがＯの区間で搬送色信号の極性が反転されな
い。

第５図Ａは、極性反転回路１の出力信号の周波数スペク
トラムである。（ｆ（＝４−２７　■ｔ、　ｆ３＝１４
．３２ｆｖｌＨｚ、　ｆＬ＝０．６８８ＭＨｚ）とされ
ている時の周波数スペクトル（第５図）から理解される
ように、出力信号には、パルス信号の高調波により多く
のスプリアスが生じる。したがって、第５図Ｂに示す周
波数特性を有するローパスフィルタ２によって、このス
プリアスが除去される。

第６図は、この発明の他の実施例を示す。この他の実施
例は、ＶＴＲからの再生信号のように、時間軸変動分を
有する搬送色信号の周波数変換に対してこの発明を＆た
ものである。

この実施例は、極性反転回路１と、積分器３と、この積
分器３の出力データがオーバーフローして極性反転する
ことを検出する検出回路５と、フリップフロップ６とを
備えている。更に、極性反転回路１の出力に（ｆＣ’−
ｆｔ　＝　ｆＳｏ）のキャリア周波数のディジタル搬送
色信号を分離するバンドパスフィルタ７が接続される。

このディジタル搬送色信号からバースト信号がパースト
ゲート８により分離され、位相比較器としての乗算器９
に供給される。乗算器９には、カラーザブキャリア周波
数ｆ、。のディジタルの基準発振器１ｏの出力が供給さ
れる。この乗算器９の出力信号がディジ、タルのローパ
スフィルタ１１を介して加算器１２に供給される。この
加算器１２には、ｆｏの周波数の変換用キャリア信号を
発生する所定数ａが供給され、加算器１２の出力が積分
器３に供給される。

ローパスフィルタ１１の出力は、周波数変換出力である
搬送色信号中のバースト信号が有する基阜信号に対する
位相エラーである。もし１位相エラーがゼロであれば、
ローパスフィルタ１１の出力もＯである。この位相エラ
ーがゼロでない場合には、変換用キャリア信号の周波数
ｆ。が可変され、位相エラーをゼロとするような動作が
なされる。

所定数ａに位相エラー（−ｂ）が加算器れることにより
、積分器３への入力データが（ａ、−ｂ）に減少すると
、フリップフロップ６から発生する制御信号ＰＩ即ち変
換用キャリア信号の周波数が周波数「。より低下する。

一方、所定数ａに位相エラー（１〜１））が加算される
ことにより、積分器３への人力データが（ａ＋ｂ）に増
加すると、変換用ギヤリア信号の周波数がｆ、。より高
くなる。このようなＡＰＣ動作により、バンドパスフィ
ルタ７から取シ出される搬送色信号が位相変動を有しな
いものになる。

理解の容易のため、積分器３への入力ａが９１０第７図
Ａに示すものとなる。したがって、検出回路５から、第
７図Ｂに示す検出信号が発生し、フリップフロップ６か
ら、第７図Ｃに示す制御信号ＰＩ即ち変換用キャリア信
号が発生する。この第７図Ｃに示される制御信号ＰＩと
前述の第７図りに示す制御信号ＰＩとを比較すると、積
分器３への入力データａの値を小さくすることにより、
変換用キャリア信号の周波数が低下することは、明かで
ある。

上述の実施例では、変換用キャリア信号の周波る。これ
と異なり、変換用キャリア信号の周波数この発明は適用
することができる。

積分器３自身がオーバーフロー信号を発生する構成とさ
れている時には、検出回路５が省略される。

「発明の効果」 この発明に依れば、ディジタル回路により周波数変換回
路を構成しているので、アナログ回路の構成と比べて、
温度変化、経年変化の影響を少なくでき、安定度が良好
で、集積回路化に好適な回路構成を実現することができ
る。また、この発明に依れば、制御信号により変換用キ
ャリア信号の周波数を可変することができ１位相エラー
を除去する機能を有する周波数変換回路を実現すること
ができる。更に、この発明に依れば、記録側及び再生側
の夫々で用いられる周波数変換回路を基７本的に同一の
構成とできるので、両者で共通の周波数変換回路を用い
ることにより、回路構成の簡略化を図ることができる。

然も、この発明では、乗算器の代わりに極性反転回路に
よって周波数変換をなしうるので、一層の簡略化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は変換用キャリア信号の説明に用いる波形図、第
２図はこの発明の一実施例のブロック図、第３図はこの
発明の一実施例の一部のブロック図、第４図はこの発明
の一実施例の説明に用いるタイムチャート、第５図はこ
の発明の一実施例の説明に用いる周波数スペクトラム、
第６図はこの発明の他の実施例のブロック図、第７図は
この発明の他の実施例の説明に用いるタイムチャートで
ある。 １・・・・・極性反転回路、３・・・　積分器、５・・
・・・・・・検出回路。 代理人　杉　浦　正　知 第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディジタルの搬送色信号とディジタルの変換用キャリア
   信号とが供給され、上記搬送色信号のキャリア周波数を
   変換するディジタル周波数変換回路において。 所定数の間隔でステップ的に変化するディジタルデータ
   を発生する手段と、上記ディジタルデータの値が１水平
   周期内のサンプル数を超える時に発生する検出信号の制
   御によシ上記搬送色信号の極性を反転させる極性反転回
   路とを備えたことを特徴とするディジタル周波数変換回
   路。