JPH0831965B2 - 映像信号フレーム検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、映像信号のフレーム検出装置に関し、VTR,
スイッチャー等の映像機器に利用できる。

従来の技術 現行テレビジョンシステムでは、受像機で映像を表示
する場合、１枚目と２枚目で水平方向に走査するライン
をお互いに間にはいるようにし（インターレース走
査）、限られた伝送帯域での垂直解像度を向上させてい
る。このようにするため、映像を構成する信号では、２
枚分の画面の走査線数を奇数にし、１ライン毎に水平同
期信号を、１枚の画面毎に垂直同期信号を用いている。
従って、１枚目では水平同期信号の始まりと垂直同期信
号の始まりが一致し、２枚目では、垂直同期信号の始ま
りは、水平同期信号のちょうど中間になる。映像信号に
は、このような垂直同期信号と水平同期信号を含んだ形
の複合同期信号が付加されている。この画面の１枚の単
位をフィールドと呼び、２枚を合わせてフレームと呼
ぶ。そして、水平・垂直同期信号の始まりが一致してい
るフィールドを奇フィールド、もう一方を偶フィールド
と呼ぶ。即ち、１フレームは奇・偶の２フィールドで構
成されている。また、NTSC方式では、垂直同期信号と色
副搬送波の位相関係は４フィールドで一巡する。よっ
て、奇・偶・奇・偶のフィールドの繰り返しに第１・第
２・第３・第４という４つのフィールド番号をつけてい
る。

放送用や業務用のVTRやスイッチャー等のスタジオ映
像機器で映像信号を編集してつなぎ合せたり、切換えた
りする場合、同期信号の連続性を保つため、映像信号の
フレーム（フィールドの奇・偶、以下単にフレームと記
す）を検出し、VTRではフレームが連続になるようサー
ボをかけ記録されたコントロール信号と映像信号のフレ
ームの関係が一定になるよう記録や編集等の操作を行な
っている。従来のフレーム検出法の一例を第４図に、そ
の各部波形を第５図に示し説明する。第４図，第５図に
おいて、１は垂直同期信号、２は複合同期信号、3,7は
ラッチ、４は水平信号作成器、８はフレーム信号（フィ
ールドの奇・偶を表す信号、以下単にフレーム信号と記
す）。ラッチ３のクロック入力に複合同期信号２が、デ
ータ入力に垂直同期信号１が印加される。垂直同期信号
１は複合同期信号より積分等により分離されるため、複
合同期信号中の状態よりやや遅れている。ラッチ３の
出力には第５図５に示す垂直信号５が得られる。一方、
複合同期信号より水平信号作成器４により水平信号６が
作成される。水平信号作成器４は単安定マルチバイブレ
ータ（MM）等により構成でき、等化パルスの除去を行な
う。信号５をラッチ７のクロックク入力に、水平信号６
をラッチ７のデータ入力に導き、そのＱ出力には、フレ
ーム信号８が得られる。フレーム信号８は、第1,第３フ
ィールドで高レベル、第2,第４フィールドで低レベルに
なる信号である。

発明が解決しようとする問題点 第４図の構成では、雑音やドロップアウトのない安定
な信号に対しては安定に動作するが、VTRの再生信号等
でドロップアウトや雑音がある場合には、正規の同期信
号以外の位置でラッチしたり、本来ラッチすべき点の同
期信号が抜けたりして誤動作を生じる恐れがある。ま
た、家庭用VTRのように、映像信号のフレーム状態を制
御できず、その上、どのようなフレーム関係で映像信号
が記録されているかわからない装置よりの再生信号を記
録する場合に、第４図のような構成で映像信号のフレー
ムを検出し、サーボ基準とすると、この信号は連続な30
Hz（NTSCの場合）とならず（映像信号のフレームが不連
続となった点で乱れる）、サーボが乱れてしまうという
不都合が生じる。

問題点を解決するための手段 以上のような問題点を解決するため、本発明は、映像
信号中の垂直同期信号より作成した前記垂直同期信号の
前縁より一定遅延位置を表す垂直信号と前記映像信号中
の水平同期信号より作成した一定幅を有する水平信号よ
り前記映像信号のフレームのフィールドの奇・偶を検出
してフレーム情報信号を出力する第１の手段、前記垂直
信号を1/2に分周する第２の手段、前記第１の手段の出
力であるフレーム情報信号と、前記第２の手段の分周出
力信号を比較し、両信号の一致／不一致を示す信号を作
成する第３の手段、前記第３の手段の出力信号を積分し
たのち整形することにより、前記第１の手段の出力であ
るフレーム情報信号と、前記第２の手段の分周出力信号
の不一致が一定期間持続したことを検出する第４の手
段、前記第４の手段の出力信号が前記不一致の持続を示
したとき前記第２の手段を、前記第１の手段と同じ機能
を有する手段に切り換える第５の手段、および外部より
の制御信号により、前記第４の手段の出力を前記第５の
手段と遮断し前記第２の手段を常に分周機能に保持する
第６の手段を有し、該映像信号のフィールドの奇・偶を
表すフレーム信号として前記第２の手段の出力信号を得
る、ことを特徴とする映像信号フレーム検出装置を提供
する。

作用 フレーム情報信号と分周出力を比較し、その出力を積
分して不一致検出信号とすることにより、雑音や、ドロ
ップアウトによりフレーム情報信号が短期間反転して
も、検出信号は発生せず、分周器は以前の分周状態を維
持し、連続な30Hz（NTSC）を出力する。一方、この不一
致が維持すると不一致検出信号が発生し分周出力は正し
いフレーム信号と異なっていると判断し、分周器の出力
をフレーム情報信号に一致させるよう分周器の動作を切
り換える。このようにして、一時的な信号の乱れにより
影響を受けない映像信号のフレーム信号を分周器の出力
に得ることができる。また、家庭用VTRの再生信号のよ
うにフレームの連続性のない信号を記録するときは、前
記分周器に対する不一致信号によるの切り換え動作を外
部制御信号により禁止することにより、分周器の出力に
は、フレームはとれないが、安定な30Hz（NTSC）を出力
することができる。

実施例 第１図に本発明の一実施例を第２図にその各部波形を
示し、本発明を説明する。第１図において、第４図と同
じ番号は同じものを表わし、同じ動作をする。９はフレ
ーム情報信号、10,18はスイッチ、11は分周器、12は比
較器、14は積分器、16は波形整形器、19は制御信号、20
はフレーム信号である。第４図と同様にしてフレーム情
報信号９（第４図８に相当）が作成される（第１の手
段）。一方、垂直信号５は分周器11に導かれる。通常の
フレーム検出を行なう場合は、外部制御信号19によりス
イッチ18は上側に接続される。また、スイッチ10は信号
17が低レベルのときは下側に接続され、Ｄ形フリップフ
ロップで構成された分周器11は単なる２分周を行ないＱ
出力より信号20を出力する（第２の手段）。信号９と信
号20はエクスクルーシブORで構成された比較器12に導か
れ、その出力信号13は両信号が一致している時は低レベ
ル、異なっているときは高レベルとなる（第３の手
段）。信号13を積分器14で積分し波形整形器15で整形し
た（第４の手段）信号は、スイッチ18を介して、スイッ
チ10を制御する（第５の手段）。信号９と信号20が接続
して一致していると信号13は低レベルを維持し、従って
信号17は低レベルを維持し、スイッチ10は下側に接続さ
れ、分周器11は単なる２分周器として動作するとともに
そのＱ出力にフレーム情報信号９と一致したフレーム信
号20を出力する。今、第２図に示すように、Ａ点からＢ
点までは信号９と信号20が一致しており、Ｂ点で何らか
の影響で信号９が逆極性になり、Ｃ点でまた正常に復帰
したとすると、信号13は図のようになる。１フレームは
NTSCの場合30Hzであるため図のＢ点からＣ点までの時間
は1/15秒である。信号13は積分器14に導かれる。積分器
の時定数（ここでは信号15が、波形整形器16のスレッシ
ュホールドレベルに達するまでの時間で表わす）を１秒
ないし数秒に設定しておくと、1/15秒では積分器14の出
力信号15は、図のように、波形整形器16のスレッシュホ
ールドレベルに達せず、波形整形器の出力信号は低レベ
ルのままである。従って、スイッチ10は下側に接続され
た状態を維持し、信号20は逆極性になることがなく、安
定にフレーム信号を出力することができる。一方、電源
投入時や、信号印加時でＤ点以降のように信号９と信号
20の不一致が積分器20の時定数以上持続すると、その時
定数で設定された時間に達した時点Ｅで信号15は波形整
形器16のスレッシュホールド点に達し信号17は高レベル
になる。この時点でスイッチ10は上側に接続され、分周
器11はラッチとして動作し、ラッチ７と同じ動作をし、
Ｆ点で信号20は信号９と一致する。従って、このＦ点で
信号13は再び低レベルになり、信号15は図のように変化
し、信号17はＧ点で低レベルに復帰し、スイッチ10は再
び下側に接続され、分周器11は単なる２分周器として動
作するようになり安定する。このように、一時的な、雑
音やドロップアウトに影響されない安定なフレーム検出
を行なうことができる。この保護期間は、応答速度との
関連で積分器14の時定数を適当に選ぶことにより設定で
きる。

次に、家庭用VTRの再生信号のようにフレームの連続
性が定まっていない場合について述べる。このような信
号を記録する場合は、フレームに合せたサーボを行なう
ことができないので、垂直情報のみから連続した30Hz
（NTSC）を作ることが必要である。そこで、このような
場合には外部制御信号19により切換えられるスイッチ18
によりスイッチ10の制御信号を常に低レベルにし、分周
器11を常に単なる２分周器として動作させ（第６の手
段）、入力映像信号のフレームに関係なく安定な30Hz
（NTSC）20を得ることができる。このようにして、本発
明によればフレームサーボを行なわない場合も、別に回
路を設けることなく、スイッチ18の追加のみで安定な30
Hzを作成することができる。

第３図に、本発明の別の実施例を示し、説明する。第
３図において、第１図と同じ番号は同じものを表わし同
じ動作をする。21は分周器、22はスイッチである。第３
図の装置は、原則的に第１図の装置と同じ動作をする
が、分周器21,スイッチ22の構成のみ異なる。分周器21
（第２の手段）は、リセット端子Ｒを有するフリップフ
ロップ等で構成され、スイッチ22は、スイッチ18の出力
信号は低レベルの時は下側に、高レベルの時は上側に接
続される（第５の手段）。スイッチ22が下側に接続され
ると、分周器21のリセット入力は常に低レベルになり、
分周器21は単なる２分周を繰り返す（第６の手段）。ス
イッチ22が上側に接続されると、分周器21のリセット入
力へはフレーム情報信号９が印加され、分周器21の出力
は信号９と一致するようにリセット制御される。このよ
うにして、第３図の場合も、第１図と全く同じ動作を行
なう。

発明の効果 以上、述べたように、本発明によれぱ、雑音やドロッ
プアウトに影響されずに安定にフレーム検出を行なえる
とともに、フレーム検出動作を行なうと不都合が生じる
場合には、スイッチのみで他の回路の追加を必要とせ
ず、外部制御信号により、安定な30Hz（NTSC/PALM,PAL/
SECAMの場合は25Hz）の信号を作成することができる。

また、本発明の回路は積分器14の周辺を除いてすべて
ディジタル回路で構成でき、IC化に有利である。ICを行
なう場合、積分器14への出力と、積分器14からの入力の
２ピンは必要である。スイッチ18を本発明のように、積
分器14,波形整形器16のすぐ後へ設け、スイッチ18の出
力信号をICへ入力するという構成をとると、フレーム検
出を行なわない場合の動作を、付加しない（スイッチ18
の動作がない）場合に比べ、ピン数を増やすことなく、
また、外付回路もスイッチ18以外増やすことなく行なわ
しめることができ、有効にIC化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の各部波形図、第３図は本発明の別の実施例のブロッ
ク図、第４図は従来のフレーム検出装置のブロック図、
第５図は第４図の各部波形図である。 3,7……ラッチ、11,21……分周器、12……比較器、14…
…積分器、16……波形整形器、10,18,22……スイッチ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】映像信号中の垂直同期信号より作成した前
   記垂直同期信号の前縁より一定遅延位置を表す垂直信号
   と前記映像信号中の水平同期信号より作成した一定幅を
   有する水平信号より前記映像信号のフレームのフィール
   ドの奇・偶を検出してフレーム情報信号を出力する第１
   の手段、前記垂直信号を1/2に分周する第２の手段、前
   記第１の手段の出力であるフレーム情報信号と、前記第
   ２の手段の分周出力信号を比較し、両信号の一致／不一
   致を示す信号を作成する第３の手段、前記第３の手段の
   出力信号を積分したのち整形することにより、前記第１
   の手段の出力であるフレーム情報信号と、前記第２の手
   段の分周出力信号の不一致が一定期間持続したことを検
   出する第４の手段、前記第４の手段の出力信号が前記不
   一致の持続を示したとき前記第２の手段を、前記第１の
   手段と同じ機能を有する手段に切り換える第５の手段、
   および外部よりの制御信号により、前記第４の手段の出
   力を前記第５の手段と遮断し前記第２の手段を常に分周
   機能に保持する第６の手段を有し、該映像信号のフィー
   ルドの奇・偶を表すフレーム信号として前記第２の手段
   の出力信号を得ることを特徴とする映像信号のフレーム
   検出装置。
2. 【請求項２】第１〜第３の手段および第５の手段を内蔵
   し、前記第３の手段の出力端子および第４の手段の出力
   信号を入力する端子を有する集積回路と、外部の第４の
   手段で構成され、外部よりの制御信号により、前記第４
   の手段の出力を前記第５の手段と遮断することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の映像信号フレーム検出
   装置。