JPS63280590A

JPS63280590A - Ｐｌｌ回路の制御方法

Info

Publication number: JPS63280590A
Application number: JP62116614A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Moriyama; 義明守山
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1988-11-17

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】１五立１本発明は、ＰＬＬ回路の制御方法に関し、特に再生映像
信号に同期したクロックを発生するＰＬＬ回路の制御方
法に関するものである。

１且且Ｉビデオディスクプレーヤ、ＶＴＲなどの映像信号再生装
置では、装置内で発生される基準水平同期信号を基準と
してスピンドルモータなどの回転系を制御する構成とな
っているので、記録媒体から得られる再生映像信号はジ
ッタ（時間軸変動）を含むものの、平均的には基準水平
同期信号に同期している。したがって、再生映像信号に
同期したクロックを発生するＰＬＬ回路を再生映像信号
に同期させる前に基準水平同期信号に同期させておけば
、再生映像信号への同期引込みが容易になり短時間で確
実に引き込めることになる。また、映像信号を安定に再
生しているときは、再生水平同期信号よりもカラーバー
スト信号の方が位相誤差を高精度で検出できるので、Ｐ
ＬＬ回路をカラーバースト信号に対して同期させるのが
良い。しかし、カラーバースト信号は周期が短いので、
ジッタから見た位相比較範囲が狭く、ＰＬＬ回路の周波
数誤差が十分小さくないとサイクル・スリップを生じ、
ＩＨ（Ｈは水平走査期間）で１／ｆｓｃ　　（ｆｓｃは
色Ｄ１搬送波周波数）の整数倍だけ周期がずれた状態で
偽の同期状態となることがある。

ｌ且立ＪＩＪ本発明は、上述した点に鑑みなされたもので、同期引込
みが容易でＰＬＬを安定かつ確実に動作させ得る制御方
法を提供することを目的とする。

本発明によるＰＬＬ回路の制御方法は、記録媒体から得
られた水平同期信号及びカラーバースト信号を含む再生
映像信号に同期したクロックを発生するＰＬＬ回路にお
いて、同期の対象となる入力信号として基準水平同期信
号、再生水平同期信号及びカラーバースト信号を用い、
これら３信号をＰＬＬの状態に応じて適宜切り換えて使
用することを特徴としている。

ＬＪＩ以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明に係るＰＬＬ回路を有する、例えば信号
処理をディジタル的に行なう構成の映像信号再生装置の
ブロック図である。図において、ビデオディスクなどの
記録媒体から読み取られたＦＭ映像信号は、アナログＬ
ＰＦ　（ローパスフィルタ）１を介してＡ／Ｄ変換器２
に供給される。

ＬＰＦｌはＡ　／’　Ｄ変換における折り返しひずみを
除去するためのものである。Ａ／Ｄ変換器２から出力さ
れるディジタル化ＦＭ映像信号は、ディジタルＢＰＦ　
（バンドパスフィルタ）３に供給される。このディジタ
ルＢＰＦ３は、ＦＭ音声信号をも含むＡ／Ｄ変検比検出
力映像信号の検波に必要な成分のみを抽出して次段のＦ
Ｍ検波回路４に供給する。ＦＭ検波回路４としては、例
えば、本出願人により特願昭５９−２６２４８１号にて
提案された構成のものを用い得る。ＦＭ検波回路４の検
波出力はビデオＬＰＦ５において映像信号のベースバン
ド成分のみが抽出される。

映像信号のドロップアウトを検出するためのドロップア
ウト検出回路６が設けられている。このドロップアウト
検出回路６は例えばレベルコンパレータ構成となってお
り、ＦＭ検波回路４におけるディジタル化ＦＭ映像信号
のエンベロープ成分の２乗信号の信号レベルが所定値以
下になったことを検出してドロップアウト検出信号を出
力する。

ビデオＬＰＦ５を通過したディジタル化映懺信号はドロ
ップアウト補正回路７及び信号分離回路８に供給される
。ドロップアウト補正回路７はドロップアウト検出回路
６から供給されるドロップアウト検出信号に応答してド
ロップアウトの補正を行なう。

信号分離回路８はディジタル化映像信号中に含まれろ水
平同期信号やカラーバースト信号などの信号を分離して
ＰＬＬ回路９に供給する。ＰＬＬ回路９は再生映像信号
に同期したクロックを発生するものであり、その同期の
対象として信号分離回路８からの再生水平同期信号、カ
ラーバースト信号及び基準信号発生回路１０からの基準
水平同期信号の３信号が入力され、これら信号に基づい
て４ｆｓｃ　　（ｆｓｃは色副搬送波周波数）及び４Ｎ
ｆｓｃ（Ｎ　　は２以上の整数で、例えば３）＋　　　
　　　　　　　　　　　　１のクロックを発生する。この４ｆｓｃ及び４Ｎ。

ｆｓｃのクロックはディジタル信号処理のためのクロッ
クとして用いられ１．　Ａ　／　Ｄ変換器２のサンプリ
ングクロック及びビデオＬＰＦ５までの信号処理のクロ
ックを４Ｎ　　ｆｓｃとし、ビデオＬＰＦ５の出力から
４ｆｓｃのクロックにダウンサンプリングする。また、
信号分離回路８では、４ｆＳＣのクロックを再生水平同
期信号及びカラーバースト信号のサンプリングクロック
とする。

ドロップアウト補正回路７から構成される装置ジタル化
映像信号はＰＬＬ回路９で発生される４ｆ’ｓｃのクロ
ックによってバッファメモリ１１に書き込まれる。この
バッファメモリ１１からのデータの読出しは、基準信号
発生回路１０で発生される４ｆｓｃの基準クロックによ
ってなされる。

このように、再生映像信号とは関係のない安定した基準
クロックによってバッファメモリ１１からのデータの読
出しを行なうことにより、再生映像信号のジッタを吸収
することができるのである。

バッファメモリ１１から読み出されたディジタル化映像
信号はＤ／Ａ変換器１２でアナログ化されて再生映像出
力となる。

第２図は本発明の制御方法が適用されるＰＬＬ回路９の
具体的な構成を示すブロック図である。

同図において、信号分離回路８で再生映像信号から分離
された再生水平同期信号（ＰＢＨ）及び基準信号発生回
路１０で発生された基準水平同期信号（ＲＥＦ　Ｈ）は
、ＰＬＬコントロール回路２０によって切換え制御され
るセレクタ２１の２人力となる。

セレクタ２１によって選択された再生水平同期信号又は
基準水平同期信号はコントロール回路２０に供給される
と共に第１の位相比較器２２の一人力となる。位相比較
器２２の比較出力はコントロール回路２０に供給される
と共に加算器２３及びセレクタ２４の各−人力となる。

セレクタ２４はコントロール回路２０によって切換え制
御される。

このセレクタ２４の選択出力はリミッタ２５に供給され
る。リミッタ２５は入力信号に対する振幅制限動作を選
択的に行なう構成となっており、その選択制御はコント
ロール回路２０によって行なわれる。リミッタ２５の出
力はセレクタ２６の一人力となる。

一方、信号分離回路８で再生映像信号から分離されたカ
ラーバースト信号（ＣＢ）は第２の位相比較器２７の一
人力となる。この位相比較器２７の比較出力はコントロ
ール回路２０に供給されると共にセレクタ２６．の他人
力となる。セレクタ２６はコントロール回路２０によっ
て切換え制御される。このセレクタ２６の選択出力はＰ
ＬＬのループ特性を決めるためのループフィルタ２８に
供給される。ループフィルタ２８は所望の特性を実現す
るように構成されたディジタルフィルタであり、その出
力はＤ／Ａ変換器２９でアナログ電圧に変換されてＶＣ
Ｏ（電圧制御発振器）３０の制御電圧となる。ＶＣＯ３
０はＤ／Ａ変換器２９の出力電圧により発振周波数が制
御され、その出力は本回路のマスタークロックｆＭとな
ると共に、Ｎ１分周器３１を経由してＮ２分周器３２と
Ｎ３分周器３３とコントロール回路２０に供給される。

Ｎ２分周器３２の出力は位相比較器２２の他人力となり
、又Ｎ３分周器３３の出力は位相比較器２７の他人力と
なっており、以上によりＰＬＬが形成されている。

Ｎ１分周器３１はマスタークロックｆＭを再生水平同期
信号及びカラーバースト信号のサンプリングクロック４
ｆｓｃまで分周するためものであり、例えばＬＭ＝１５
ｆｓ（とした場合Ｎ１−４となる。Ｎ２分周器３２はＮ
１分周器３１の出力（ｆＭ／Ｎ＋）を水平走査周波数ｆ
Ｈまで分周するためのものであり、ＮＴＳＣ方式ではＮ
２＝９１０となる。Ｎ３分周器３３はＮ１分周器３１の
出力（ｆＭ／Ｎ＋）を色副搬送波周波数ｆＳＣまで分周
するためのものであり、ｆＭ／Ｎ＋　＝４ｆｓｃのとき
、Ｎ５＝４となる。

ＰＬＬコントロール回路２０はフリップ７０ツブとＰ　
Ｌ　Ａ　（Ｐｒｏｇｒａｍ−ａｂｌｅ　Ｌｏ（ｌｉｃ　
Ａｒｒａｙ）　（７）組合せ、あるいはマイクロコンピ
ュータなどにより構成され、電源投入時などに発せられ
る初期リセット信号（ＩＲ８Ｔ）　、垂直ブランキング
期間であることを示す垂直ブランキング信号（ＶＢＬに
）、サーチあるいはビジュアル・スキャン中であること
を示すスキャン信号（ＳＣＡＭ）　、静止画などの特殊
再生において隣接トラックにジャンプしたことを示すジ
ャンプ信号（ＪＵＭＰ）などを制御信号とし、セレクタ
２１．２４．２６の切換え、リミッタ２５の振幅制限動
作の選択、ループフィルタ２８の初期状態へのセット、
分周器３２．３３のリセットなどの制御を行なう。なお
、ループフィルタ２８の初期状態へのセットは、ディジ
タルフィルタ内の各レジスタが所定値に設定されること
によって行なわれる。

次に、ＰＬＬコントロール回路２０によって実行される
本発明による制御方法の手順について、第３図のフロー
チャートに沿って説明する〇電源投入時や映像信号が入
力されていないときは、ＰＬＬコントロール回路２′０
は初期リセット信号（ＩＲ３Ｔ）などの制御信号により
、セレクタ２１をａ側として基準水平同期信号を選択し
、セレクタ２４をａ側として位相比較器２２の比較出力
を選択し、リミッタ２５を振幅制限状態とせずに゛スル
ーとし、セレクタ２６をａ側にしてリミッタ２５の出力
を選択する。また、電源投入直後の状態では、ＶＣＯ３
０の初期周波数がＰＬＬロック時の中心値に設定される
ようにループフィルタ２８がセットされ、位相比較器２
２の２つの入力の初期位相誤差が０となるようにＮ２分
周器３２がコントロール回路２０を介した基準水平同期
信号によってリセットされる（ステップ８１）。これら
のセット、リセットが解除された後、ＰＬＬはセレクタ
２１で選択された基準水平同期信号への同期引込みを開
始する（ステップ８２）。

位相比較器２２はＶＣＯ３０の出力を分周して得た水平
走査周波数ｆＨのクロックと基準水平同期信号との位相
誤差をディジタル値で検出する。

検出された値はセレクタ２４、リミッタ２５及びセレク
タ２６を介してループフィルタ２８に入力される。ルー
プフィルタ２８の出力はＤ／Ａ変換器２９でアナログ化
されてＶＣＯ３０の制御電圧となる。コントロール回路
２０は位相比較器２２の出力を監視し、同期の引込み開
始からｎＩ　−Ｈ（例えば、ｎ＋＝１６、Ｈは水平走査
期間）以内に位相誤差がｎ２回（例えば、４回）連続し
て範囲Ｗ＋（例えば、＋１．２〜−１．６°）内に入る
とロックしたとみなす（ステップ８３）。このとき映像
信号が再生されていれば、コントロール回路２０は後述
するステップＳ４を経た後、セレクタ２１をｂ側に切り
換えて再生水平同期信号を選択すると共にＮ２分周器３
２を再生水平同期信号によってリセットしくステップ＄
５）、再生水平同期信号に対して位相比較器２２の初期
位相誤差がＯになるようにする。

コントロール回路２０は基準水平同期信号のときと同様
に、Ｎ２分周器３２のリセットを解除して再生水平同期
信号への同期引込みを開始すると共に、位相比較器２２
の出力を監視し、ロックの条件を満たすか否かを判定す
る（ステップ８６）。

判定の結果、ロックの条件を満たさないときはロック不
能とし、コントロール回路２０はステップＳ２に戻って
セレクタ２１を再びａ側に切り換えて基準水平同期信号
を選択すると共にＮ２分周器３２をリセットする。この
とき、ループフィルタ２８も初期状態にセットしても良
い。この後、基準水平同期信号に対しても再びロック判
定を行なうが（ステップＳ３）、ここでもロック不能と
なったときは、ステップ＄１に戻り、電源投入後の初期
状態に戻して各部のセット・リセットを行なう。なお、
ロック及びロック不能の判定条件は、基準水平同期信号
と再生水平同期信号とで同じでも良く、文具なっていて
も良い（例えば、ｎｌ＋ｎ２の値及び範囲Ｗ１を変える
）。基準水平同期信号の場合は、信号自体のジッタがな
く安定しているので、より簡単な判定条件としても問題
ないが、再生水平同期信号と同じにすればコントロール
回路２０内の制御が容易になる。

セレクタ２１をｂ側にしたとき、再生水平同期信号にロ
ックしたと判定すると（ステップ８６）、コントロール
回路２０はリミッタ２５を振幅制限動作させ、位相比較
器２２の出力の監視を続ける。

ここで、振幅制限動作を再生水平同期信号にロックした
状態で常に行なう代わりに、垂直ブランキング期間、ビ
デオディスクプレーヤのスキャンやサーチ、トラックジ
ャンプなどの動作時にのみ振幅制限を行なうようにして
も良い。再生水平同期信号にロックした後、位相比較器
２２の出力が所定範囲Ｗ２を超えると、そのときからｎ
３・Ｈ以内に位相誤差がｎ４回連続して所定範囲Ｗ３内
に入らないとロック外れとみなしくステップＳ７）、こ
の場合もステップＳ２に戻ってセレクタ２１をａ側に切
り換えて基準水平同期信号を同期対象とする。これらの
範囲ＷＩ、Ｗ２　、Ｗ３　　（基準水平同期信号の場合
も含む）はそれぞれ異なっていても良いが、同じ値とし
、又ｎ３．ｎ４もそれぞれｎ＋　、ｎｌと同じ値の方が
コントロール回路２０内の制御が容易になる。

再生水平同期信号にロックした状態において、カラーバ
ースト信号が入力されていてかつ位相比較器２２の出力
がロックの判定に用いた所定範囲よりも更に狭い範囲Ｗ
Ｊ　　（例えば、±０．１°）内に入ったとき、コント
ロール回路２０はセレクタ２６をｂ側に切り換えて位相
比較器２７の出力を選択しくステップＳ８）、同時にＶ
ＣＯ３０の出力を分周して得た色副搬送波周波数ｆｓｃ
のクロックとカラーバースト信号との位相誤差が最小と
なるように、セレクタ２６の切換え前の位相比較器２７
の値に応じてＮ３分周器３３の出力位相を選択する。な
お、垂直ブランキング期間やビデオディスクプレーヤの
サーチのときあるいはトラックジャンプの直後ではセレ
クタ２６を切り換えずにａ側のままとするようにしても
良い。

セレクタ２６をｂ側にした後、コントロール回路２０は
位相比較器２７の出力を監視し、セレクタ２６の切換え
後からｎｓ・Ｈ以内に位相誤差がｎ６回連続して所定範
囲Ｗｓ（例えば、ｆｓｃの位相で＋２１°〜−２２，５
°）内に入るとロックとみなしくステップＳ９）、入ら
ないとロック不能とみなし、ステップＳ５に戻ってセレ
クタ２６をａ側に切り換え、再生水平同期信号にロック
した状態からやり直す。カラーバースト信号にロックし
たときは、位相比較器２７の出力を引き続き監視し、位
相比較器２７の出力が所定範囲Ｗ６を越え、そこから０
７・Ｈ以内に位相誤差がｎ８回連続して所定範囲Ｗ７内
に入らない場合はロック外れとみなしくステップ５１０
）、ロック不能の場合と同様に、ステップＳ５に戻って
セレクタ２６をａ側に切り換える。また、コントロール
回路２０はセレクタ２６がｂ側にあるときも位相比較器
２２の出力を監視し、再生水平同期信号に対してロック
外れと判断した場合も（ステップ５１１）、同様にステ
ップＳ５に戻ってセレクタ２６をａ側に切り換える。

ここで、ｎ５〜ｎ８は異なる値でも良いが、前述のよう
に、ｎｓ、ｎｌはｎｌと、ｎ６　、ｎｓはｎｌとそれぞ
れ同じ値の方が良い。またＷ５、Ｗ６、Ｗ７は同じ値の
方が良いが、Ｗ３とは異なる。

これは、再生水平同期信号とカラーバースト信号とでは
、位相比較を行なう周期（＝１８）は同じであるが、位
相比較信号の周波数が異なるためである。

通常の再生状態では、カラーバースト信号にロックした
ままであるが、前述のように垂直ブランキング期間、ビ
デオディスクプレーヤのサーチ時、トラックジャンプの
直後、カラーバーストのない部分の再生などでは、セレ
クタ２６をａ側に戻し、ロックの対象を再生水平同期信
号に切り換えるようにしても良い。また、カラーバース
ト信号にロックした状態では、セレクタ２４をｂ側に切
り換えて加算器２３の出力を選択するようにしておく。

このとき、コントロール回路２０は位相比較器２７の出
力と位相比較器２２の出力から両者の位相差を計算しか
つ平均化した後、これを加算器２３の他人力とする。こ
れにより、加算器２３の出力は再生水平同期信号の位相
誤差にオフセットを加えてカラーバースト信号の位相誤
差にほぼ等しい値としたものとなり、セレクタ２６によ
ってＰＬＬのロックの対象をカラーバースト信号と再生
水平同期信号との間で切り換えた瞬間、ループフィルタ
２８に大きな位相誤差が入力されることがないので、切
換え前後においてＰ、Ｌ　Ｌが不安定になることがない
のである。

以上説明した一連の動作は、ステップＳ１２で再生終了
の判定が行なわれるまで繰り返される。

なお、基準水平同期信号は安定した信号であり、一旦同
期したら外れることはないので、第３図におけるステッ
プＳ４の判断を省略することも可能である。また、再生
水平同期信号からカラーバースト信号への同期対象の切
換えが再生水平同期信号への同期直後に行なわれるなら
ばステップＳ７の判断は必要ないが、前述した動作説明
のように、再生水平同期信号に同期した後所定の条件を
満したときカラーバースト信号への切換えが行なわれる
ような場合は、その間に再生水平同期信号の同期が乱れ
ることもあり得るので、ステップＳ７の判断を挿入して
いるのである・このように、ＰＬＬが再生映像信号に同期する以前ある
いは同期できないときは基準水平同期信号に同期させる
ことにより、次に再生映像信号に同期するときでも安定
かつ確実に行なうことができる。また、カラーバースト
信号に同期する以前あるいはカラーバースト信号に同期
できないときは、再生水平同期信号に同期させることに
より、再生映像信号に対する同期が大きく乱れることが
なく、次にカラーバースト信号への同期引込みに移行す
るときでも安定かつ確実に行なうことができる。更には
、再生映像信号が安定に再生されているときは、検出精
度の高いカラーバースト信号の位相誤差のみを用いてＰ
ＬＬを駆動することにより、高い同期精度が得られる。

また更に、カラーバースト信号に同期しているときでも
、カラーバースト信号と再生水平同期信号の両方の同期
を監視することにより、サイクル・スリップをした偽の
同期状態に陥ったままになることがない。

なお、上記実施例では、信号処理をディジタル的に行な
うＰＬＬ回路に適用した場合について説明したが、信号
処理をアナログ的に行なうＰＬＬ回路に対しても適用可
能である。しかしながら、ディジタル的処理の方が同期
関係の判断がし易いので、本発明は信号処理をディジタ
ル的に行なうＰＬＬ回路に特に適している。

ｌ豆立盈」以上説明したように、本発明による制御方法によれば、
再生映像信号に同期したクロックを発生するＰＬＬ回路
において、同期の対象となる入力信号として基準水平同
期信号、再生水平同期信号及びカラーバースト信号を用
い、これら３信号を状態に応じて適宜切り換えて使用す
ることにより、同期引込みが容易でＰＬＬを安定かつ確
実に動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＰＬＬ回路を有する映像信号再生
装置のブロック図、第２図は本発明による制御方法が適
用されるＰＬＬ回路の具体的な構成を示すブロック図、
第３図は第２図のＰＬＬコントロール回路によって実行
される本発明による制御方法の手順を示すフローチャー
トである・主要部分の符号の説明

Claims

【特許請求の範囲】

記録媒体から得られた水平同期信号及びカラーバースト
信号を含む再生映像信号に同期したクロックを発生する
ＰＬＬ回路の制御方法であって、同期の対象となる入力
信号として、前記再生映像信号を得る映像信号再生装置
の初期状態ではその時間基準となる基準水平同期信号を
選択し、前記ＰＬＬ回路が前記基準水平同期信号に同期
したら前記入力信号を前記再生映像信号から分離した再
生水平同期信号に切り換え、前記再生水平同期信号が選
択された後に同期引込みができなかったとき又は同期引
込み後に同期外れとなったときは前記基準水平同期信号
への前記入力信号の切換えを行ない、前記ＰＬＬ回路が
前記再生水平同期信号に同期したら前記入力信号を前記
再生映像信号から分離したカラーバースト信号へ切り換
え、前記カラーバースト信号が選択された後前記カラー
バースト信号への同期引込みができなかったとき又は前
記カラーバースト信号へ同期引込みした後に前記カラー
バースト信号若しくは前記再生水平同期信号の同期が外
れたときは前記再生水平同期信号への前記入力信号の切
換えを行なうことを特徴とするＰＬＬ回路の制御方法。