专利名称：影像信号判断电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过检测出图像信号与同步信号合成的影像信号中的同步信号，来判断该影像信号的有无的影像信号判断电路。
背景技术：
VTR、DVD等影像播放机中，被输入由图像信号与同步信号合成的影像信号，播放该图像信号并在监视器中进行画面显示。
如果所输入的影像信号消失，画面显示便变成所谓的雪花点状态非常难看。另外，如果所输入的影像信号恶化、变弱，噪声成分便相对增大，画面显示也同样会变为雪花点状态，非常难看。
以前，为了避免像这样的难看的显示状态，在所输入的影像信号消失时，将监视器画面全体替换成具有给定亮度的蓝色画面，也即蓝色背景画面。
为了切换成这样的蓝色背景画面，而设有检测从外部所输入的影像信号中包括的同步信号，检测出影像信号的有无的同步信号检测电路。根据该同步信号检测电路的检测结果，将画面显示切换成蓝色背景显示(特开平5-227483号公报以下称作专利文献1)。
以前的专利文献1中，通过同步信号检测电路检测出影像信号的有无。但是即使输入有影像信号，但在该影像信号恶化时，也希望判断出该状态，切换成蓝色背景显示。另外，应当判断为该恶化状态的基准，根据所输入的影像信号的种类(例如复合信号、色差信号)，或形成所输入的影像信号的视频调谐器而不同。以前的专利文献1中，存在无法满足这样的要求的问题。
发明内容
本发明的目的在于在判断图像信号与同步信号合成而成的影像信号的状态的影像信号判断电路中，判断该影像信号的输入的有无以及恶化程度，同时还能够调整其判断基准。
本发明的影像信号判断电路，在这种检测出图像信号与同步信号合成而成的影像信号的状态的影像信号判断电路中，具有同步分离部200，其通过截止频率能够由第1控制信号可调整的低通滤波器10，对所输入的该影像信号VID进行滤波，从该滤波之后的影像信号VIDf中分离该同步信号，输出脉冲状的同步检测信号Sh；以及影像信号判断电路300，其将根据该同步检测信号Sh所形成的检测信号Vdet，与能够由第2控制信号可调整的判断基准值进行比较，将该比较结果作为影像信号的判断信号DET输出。
另外，还具有逻辑电路部60，其接收来自外部的指令信号Scont，输出用来调整该截止频率以及该判断基准值的该第1控制信号以及该第2控制信号。
另外，该第1控制信号以及该第2控制信号为串行数据形式。
另外，该同步分离部200具有低通滤波器10，其具有电阻值可调整的电阻与电容器，通过该第1控制信号变更该电阻的电阻值，调整截止频率；以及同步分离电路20，其从通过该低通滤波器10滤波之后的影像信号VIDf中分离该同步信号，输出脉冲状的同步检测信号Sh。
另外，该影像信号判断部300具有单稳态多谐振荡电路30，其通过该同步检测信号Sh进行单稳定动作，对应于该同步检测信号Sh的周期输出脉冲宽度被调整后的单稳态多谐振荡输出信号Vm，同时，在该同步检测信号Sh持续给定时间Toff+Tm没有输入时，停止该单稳态多谐振荡输出信号Vm；平滑滤波电路40，其平滑滤波该单稳态多谐振荡输出信号Vm，作为该检测信号Vdet输出；以及检测比较判断电路50，其具有对该检测信号Vdet与通过该第2控制信号进行了调整的第1判断基准值Vrefl进行比较的第1比较器51，根据该第1比较器51的比较结果，输出该判断信号DET。
另外，该单稳态多谐振荡电路30具有电容器32，其经充电用电阻31被充电；开关元件33，其与该电容器并联，对应于该同步检测信号Sh而导通；比较器34，其在该电容器的电压超过给定值时，产生该单稳态多谐振荡输出信号Vm；以及时限控制电路，其在该同步检测信号Sh持续给定时间Toff+Tm没有输入时，停止该单稳态多谐振荡输出信号Vm。
另外，该检测比较判断电路50，还具有将比该第1判断基准值Vrefl高的第2判断基准值Vrefh与该检测信号Vdet进行比较的第2比较器53；在该检测信号Vdet，超过了该第1判断基准值Vrefl且未达到该第2判断基准值Vrefh时，输出该判断信号DET。
另外，该逻辑电路部60，与该同步分离部以及该影像信号判断部的至少通过该第1、第2控制信号进行调整的电路部，集成在半导体集成电路中。
根据本发明，在将影像信号判断电路集成在半导体集成电路中之后，通过来自外部的控制信号，分别调整同步分离部的低通滤波器的截止频率与影像信号判断部的检测比较判断电路的判断基准值。通过这样。能够对应于图像信号与同步信号合成而成的影像信号的种类(例如复合信号、色差信号)，以及形成该影像信号的视频调谐器，灵活进行影像信号的有无以及恶化程度的判断。所以，能够恰当进行对显示画面的蓝色背景等处理。
另外，由于低通滤波器的截止频率由来自外部的控制信号进行调整，因此不需要进行所输入的影像信号与某个外设部件的匹配与变更，提高了对各种影像信号的自由度。
另外，因所输入的影像信号的噪声的大小以及频率，平滑滤波之后的检测信号(检测电压)有时会偏差，但通过适当调整检测比较判断电路的判断基准值，能够稳定判断动作。
图1为说明本发明的实施例的相关影像信号判断电路的全体构成的图。
图2为说明图1的单稳态多谐振荡电路的构成的图。
图3为说明图1的平滑滤波电路以及检测比较判断电路的构成的图。
图4为说明相对同步检测信号Sh的单稳态多谐振荡输出信号Vm的例子的图。
图5为说明相对同步检测信号Sh的单稳态多谐振荡输出信号Vm的另一例的图。
图6为说明相对同步检测信号Sh的单稳态多谐振荡输出信号Vm的再一例的图。
图7为说明噪声与检测电压的特性的图。
具体实施例方式
下面对照附图，对本发明的影像信号判断电路的实施例进行说明。图1为说明本发明的实施例的相关影像信号判断电路的全体构成的图。图2为说明影像信号判断电路的单稳态多谐振荡电路的构成的图。图3为说明影像信号判断电路的平滑滤波电路以及检测比较判断电路的构成的图。
图1的影像信号判断电路，集成在半导体集成电路(以下称作IC)100中。但是，具有大容抗的电容器以及其他一部分部件，也可以外设。
输入到IC100中的影像信号(视频信号)VID，由图像信号与同步信号叠加合成而成。该影像VID，例如由VTR、DVD-R等影像播放机供给。另外，该同步信号众所周知，相对某个基准水平与图像信号正负颠倒而形成。
影像信号VID中，例如有复合信号、色差信号等不同种类的影像信号，对应于所播放的视频调谐器，存在不同特性的影像信号。因此，希望影像信号判断电路，能够对应这些所输入的各种影像信号，恰当地判断出该影像信号的状态(例如恶化的状态等)。
低通滤波器(以下称作LPF)10，具有给定截止频率fcut，阻断(或衰减)影像信号VID的高频成分，让低域成分通过。该截止频率fcut，由从逻辑电路60所供给的第1控制信号进行调整。考虑LPF10集成在IC中，由对应于控制信号变更电阻值的可变电阻11与电容器12构成。
同步分离电路20，被输入由LPF10滤波之后的影像信号VIDf，将该影像信号VIDf中所含有的同步信号，例如利用其振幅电平将其分离。之后，从同步分离电路20输出脉冲状的同步检测信号Sh。
该脉冲状的同步检测信号Sh中，除了影像信号VID中所含有的原来的同步信号之外，还包括噪声脉冲。该噪声脉冲，将影像信号中所含有的噪声，作为同步信号被检测出来。例如，在影像信号VID为播放在较弱状态(弱电场)下所接收到的发送电波所得到的影像信号等情况下，常常会发生这样的状态。在像这样含有噪声脉冲的情况下，同步检测信号Sh的脉冲间隔(脉冲周期)，变得比原来的同步信号的脉冲间隔短。
另外，在影像信号VID中包含的同步信号中，存在噪声与同步信号反相重叠的这种特殊情况。这种情况下，显示出重叠有噪声的同步信号消失，就好像同步信号的周期延长的状态。所以，这种情况下，同步检测信号Sh的脉冲间隔，变得比原来的同步信号的脉冲间隔长。
另外，在影像信号VID没有输入给LPF10的情况下，在影像信号VID的电平变得相当小的情况下，同步检测信号Sh变得延长为给定时间以上，而不从同步分离电路20输出。这样，同步检测信号Sh有可能会变成脉冲间隔缩短的状态、脉冲间隔延长的状态、以及不产生脉冲的状态。
从该LPF10与同步分离电路20所构成的同步分离部200，输出能够取得这样的各种状态的同步检测信号Sh，通过影像信号判断部300判断该同步检测信号Sh的状态，产生用来进行蓝色背景处理等的判断信号DET。影像信号判断部300，具有单稳态多谐振荡电路30、平滑滤波电路40、检测比较判断电路50。
图2中显示了影像信号判断部300的单稳态多谐振荡电路30的构成例。单稳态多谐振荡电路30中，用来在电源电压Vdd与地之间进行充电的电阻31，与被充放电的电容器32串联连接电阻31与电容器32的接点经开关33接地。该开关33，对应于由同步分离电路20所供给的同步检测信号Sh的产生而接通。
本例中，开关33由NMOS晶体管构成，因此，经反相器36向栅极供给同步检测信号Sh。当然，开关33也可以使用双极性晶体管等其他开关元件。另外，反相器36在假设同步检测信号Sh作为下降脉冲供给时设置。反之，在同步检测信号Sh通过上升脉冲供给的情况下，省略反相器36。
电容器32的充电电压Vc，随着电容器32的充电而上升，一旦开关33导通便下降为零电压。该充电电压Vc，在比较器34中与单稳态多谐振荡器用基准电压Vrefm进行比较。在充电电压Vc从零电压开始，经过单稳定时间Tm并超过了基准电压Vrefm时，从比较器34产生比较输出。该比较输出经时限控制电路35，作为单稳态多谐振荡输出信号Vm输出给平滑滤波电路40。
时限控制电路35，与比较器34的比较输出的产生同时，产生单稳态多谐振荡输出信号Vm，并且，在比较器34的比较输出超过确认时间Toff继续产生时，停止单稳态多谐振荡输出信号Vm。也即，在比较器34的比较输出，为不同于确认时间Toff的脉冲形状的情况下，原样通过时限控制电路35，变为单稳态多谐振荡输出信号Vm。但是，在比较器34的比较输出持续确认时间Toff以上的情况下，在经过确认时间Toff时，停止单稳态多谐振荡输出信号Vm。另外，也可以让该单稳态多谐振荡输出信号Vm的停止状态自己保持。
另外，该图2的例子中，根据比较器34的比较输出是否持续为确认时间Toff以上，来停止单稳态多谐振荡输出信号Vm。也可以代替该方法，对同步检测信号Sh(或与其相对应的信号)进行监视，在同步检测信号Sh只持续给定时间Toff+α而不再输入时，停止单稳态多谐振荡输出信号Vm。另外，α可以是单稳定时间Tm。
电阻31与电容器32作为IC的外设部件，例如由独立部件形成。这样，通过更换外设的电阻31与电容器32，就能够变更单稳态多谐振荡电路30的单稳定时间。另外，电阻31与电容器32，也可以与其他电路一起集成在IC内部。
图3中显示了影像信号判断部300的平滑滤波电路40以及检测比较判断电路50的构成例。
平滑滤波电路40经两个串联反相器41、42具有平滑滤波用电阻43与平滑滤波用电容器44。通过该平滑滤波电路40，平滑滤波单稳态多谐振荡输出信号Vm，输出直流检测电压Vdet。检测电压Vdet的值，与单稳态多谐振荡输出信号Vm的占空比(＝高(H)电平期间/(高电平期间+低(L)电平期间)成正比。
另外，反相器41、42分别由PMOS晶体管与NMOS晶体管构成，设置在电源电压Vdd与地之间。另外，在IC100中将平滑滤波用电容器44外置。另外，平滑滤波用电容器44也可以与其他电路一样，集成在IC100的内部。
检测比较判断电路50，具有第1比较器51、第2比较器53、以及将这两个比较器51、53的输出作为输入的与非电路55。
第1比较器51，将检测电压Vdet与第1基准电压源52所产生的低电压值的第1判断基准值Vrefl进行比较。这样，第1比较器51在检测电压Vdet高于第1判断基准值Vrefl时，产生低电平的比较输出。第1判断基准值Vrefl，由逻辑电路60所供给的第2控制信号进行调整。
第2比较器53，将检测电压Vdet与第2基准电压源54所产生的高电压值的第2判断基准值Vrefh(也即Vrefh＞Vrel)进行比较。这样，第2比较器53在检测电压Vdet低于第2判断基准值Vrefh时，产生低电平的比较输出。第2判断基准值Vrefh通常不需要可变，因此可以是预先决定的电压值。但是，也可以根据需要，由逻辑电路60所供给的控制信号进行调整。
为了让该第1、第2比较器51、53稳定进行检测电压Vdet的检测动作，可以分别具有给定宽度的延迟特性。
与非电路55在第1、第2比较器51、53的比较输出均为低电平时，产生高电平的输出。在上述第1、第2比较器51、53中的任一个比较输出为高电平时，产生低电平的输出。
在检测比较判断电路50的与非电路55产生低电平的输出时，表示可以判断影像信号的输入消失或恶化程度显著。另外，在检测比较判断电路50产生高电平的输出时，表示供给能够允许的影像信号。将来自检测比较判断电路50的判断信号DET，供给给图中未显示的显示控制电路。也即，判断信号DET，在对显示画面的蓝色背景处理等中使用。
再次参照图1，逻辑电路60将同步分离部200以及影像信号判断部300一起设置在IC100中。该逻辑电路60从IC100的外部接收指令信号Scont。之后，逻辑电路60向LPF10供给用来调整截止频率fcut的第1控制信号，另外，向检测比较判断电路50供给用来调整判断基准值(特别是第1判断基准值Vrefl)的第2控制信号。
上述指令信号Scont以及第1、第2控制信号，用来调整截止频率fcut与第1判断基准值Vrefl等，因此不需要特别高速供给。所以，为了减少IC100的外部端子以及内部布线，上述指令信号Scont以及第1、第2控制信号可以通过串行信号供给。
下面对照图4～图7的特性图，对本发明的动作进行说明。首先，将LPF10的截止频率fcut，与检测比较判断电路50的第1判断基准值Vrefl，对应于设想的视频调谐器等，分别设定为给定的值。该设定通过来自逻辑电路60的第1、第2控制信号进行。
由视频调谐器等所播放的影像信号VID，输入给LPF10。该影像信号VID的图像信号部分以及同步信号部分中，重叠有各种大小以及频率的噪声成分。该噪声成分的高频部分，被LPF10去除或衰减。之后，从同步分离电路20输出脉冲状的同步检测信号Sh。单稳态多谐振荡电路30按照该同步检测信号Sh进行动作，得到单稳态多谐振荡输出信号Vm。
图4～图6中显示了同步检测信号Sh的状态不同时，相对同步检测信号Sh的单稳态多谐振荡输出信号Vm的例子。
图4中显示了同步检测信号Sh只包括影像信号中原本含有的同步信号的情况下(也即影像信号VID为良好状态的情况)的例子。图4中，以原本含有的同步信号的周期T1产生同步检测信号Sh。另外，单稳态多谐振荡输出信号Vm与同步检测信号Sh的下降同步下降，只经过了单稳态多谐振荡电路30的单稳定时间Tm之后便上升。所以，输出从周期T1中减去单稳定时间Tm的时间(＝T1-Tm)宽度的脉冲状单稳态多谐振荡输出信号Vm。
该单稳态多谐振荡输出信号Vm被平滑滤波电路40平滑滤波之后的检测电压Vdet，处于第1判断基准值Vrefl与第2判断基准值Vrefh之间的电平，因此，不从检测比较判断电路50输出低电平的判断信号DET。也即，判断信号DET为高电平。
图5为说明影像信号VID为播放在较弱状态(弱电场)下所接收到的发送电波所得到的影像信号等情况(也即影像信号VID发生恶化的情况)。在输入了这样的恶化了的影像信号的情况下，同步检测信号Sh的脉冲间隔，变得比原来的同步信号的脉冲间隔T1短。也即，在原来的同步信号之间含有噪声脉冲。
图5的情况下，在同步检测信号Sh的下降沿，单稳态多谐振荡输出信号Vm变为0，在经过单稳定时间Tm之前，同步检测信号Sh下降，单稳态多谐振荡输出信号Vm保持为0电平。或者，在同步检测信号Sh的下降沿，单稳态多谐振荡输出信号Vm变为0，之后，经过单稳定时间Tm，单稳态多谐振荡输出信号Vm上升，其持续时间也缩短。
该图5的情况下，检测电压Vdet达到0或低于第1判断基准值Vrefl的电平。所以，从检测比较判断电路50输出低电平的判断信号DET。使用该低电平的判断信号DET，能够对显示画面进行蓝色背景处理。
图6中显示了不供给影像信号VID，或影像信号VID的电平非常小的情况，显示出同步检测信号Sh持续给定时间以上(本例中为Tm+Toff)，不从同步分离电路20输出的状态。
该图6中，在同步检测信号Sh的下降沿，单稳态多谐振荡输出信号Vm变为0，在经过单稳定时间Tm并经过了确认时间Toff时，也即从同步检测信号Sh下降开始经过了给定时间Tm+Toff之后，将单稳态多谐振荡输出信号Vm设为0电平。
该图6的情况下，单稳态多谐振荡输出信号Vm只在确认时间Toff中为高电平，之后一直为0电平。所以，检测电压Vdet变成低于第1判断基准值Vrefl的电平。所以，从检测判断标记电路50还是输出低电平的判断信号DET。使用该低电平的判断信号，能够对显示画面进行蓝色背景处理。
另外，虽然图中未显示，但还存在影像信号VID中所包括的同步信号中，噪声与同步信号反相位重叠的特殊情况。这种情况下，显示出重叠有噪声的同步信号消失，就好像同步信号的周期延长了的状态。具体的例子例如，在原来的同步信号每隔一个被噪声分屏蔽的情况下，检测电压Vdet，例如增高到通常时的2倍以上。
为了在这种特殊情况下也能够对应，本发明中设有第2比较器53。也即，即使在通过第2比较器53检测出检测电压Vdet变得比第2判断基准值Vrefh高的情况下，也从检测比较判断电路50输出低电平的判断信号DET。使用该判断信号，也能够对显示画面进行蓝色背景处理。
图7为说明本发明中的噪声与检测电压的特性的图。该图7中，示出了噪声—检测电压特性，与LPF10的截止频率fcut以及第1比较器51的第1判断基准值Vrefl的调整之间的关系。
参照图7，在噪声较小的情况下，为图4中所说明的动作，检测电压Vdet处于第2判断基准值Vrefh与第1判断基准值Vrefl之间。在噪声较大的情况下，变为图5中所说明的动作，检测电压Vdet变得比第1判断基准值Vrefl小。但是，在噪声处于图4以及图5中所说明的动作的中间程度的情况下，检测电压Vdet因噪声的大小，而以从较小的值向较大的值的倾向迁移。
处于中间程度的噪声稍稍变化，检测电压Vdet便如图7中所示大幅变化。这意味着判断信号DET不稳定，结果会给显示画面的蓝色背景等处理带来坏影响。
本发明中，LPF10的截止频率fcut，与检测比较判断电路50的第1判断基准值Vrefl，能够使用逻辑电路60，通过外部输入的指令信号Scont来分别调整。
通过降低截止频率fcut，能够向噪声较大的方向变更检测电压Vdet的上升点。反之，通过提高截止频率fcut，能够向噪声较小的方向变更检测电压Vdet的上升点。
另外，通过在给定范围内调整第1判断基准值Vrefl的大小，作为结果，能够变更输出判断信号DET的噪声位置。
所以，对从任意视频调谐器输入影像信号VID的情况下的调整方法进行说明。例如，一边确认显示该影像信号的显示画面，一边首先将截止频率fcut向某个方向调整任意量。接下来，在某方向调整第1判断基准值Vrefl的大小。接下来，将截止频率fcut向某个方向微调任意量。上述方法中，调整输出判断信号DET的点。
这样，通过将LPF10内置在IC100内，能够减少外设的使用部件数目。另外，该LPF10的截止频率fcut能够由来自外部的控制信号变更，通过这样，能够简化对同步分离后的同步检测信号Sh的噪声量的调整。
另外，LPF10的截止频率fcut与检测比较判断电路50的第1判断基准值Vrefl，能够在IC100的制造后通过外部信号进行调整。这样，能够显著提高所输入的影像信号VID的自由度。
另外，在因所输入的影像信号VID的噪声大小、频率，使得检测电压Vdet不稳的情况下，变更检测比较判断电路50的第1判断基准值Vrefl。通过这样，能够稳定判断信号DET并可检测。
本发明的相关影像信号判断电路，通过检测出影像信号中的同步信号，来检测来自VTR、DVD等影像播放机的影像信号的有无状态。这样能够避免出现监视器画面的难看的画面显示状态。
权利要求
1.一种影像信号判断电路，在对图像信号与同步信号合成而成的影像信号的状态进行检测的影像信号判断电路中，其特征在于，具有同步分离部，其按照截止频率可由第1控制信号调整的低通滤波器，对所输入的上述影像信号进行滤波，从该滤波之后的影像信号中分离上述同步信号的方式动作，输出脉冲状的同步检测信号；以及影像信号判断部，其将根据上述同步检测信号所形成的检测信号，与可由第2控制信号调整的判断基准值进行比较，将该比较结果作为影像信号的判断信号输出。
2.如权利要求1所述的影像信号判断电路，其特征在于还具有逻辑电路部，该逻辑电路部接收来自外部的指令信号，输出用来调整上述截止频率以及上述判断基准值的上述第1控制信号以及上述第2控制信号。
3.如权利要求2所述的影像信号判断电路，其特征在于上述第1控制信号以及上述第2控制信号为串行数据形式。
4.如权利要求1或2所述的影像信号判断电路，其特征在于上述同步分离部具有低通滤波器，其具有电阻值可调整的电阻与电容器，通过上述第1控制信号变更上述电阻的电阻值，调整截止频率；以及同步分离电路，其按照从该低通滤波器滤波之后的影像信号中分离上述同步信号的方式动作，输出脉冲状的同步检测信号。
5.如权利要求1或2所述的影像信号判断电路，其特征在于上述影像信号判断部具有单稳态多谐振荡电路，其通过上述同步检测信号进行单稳定动作，输出脉冲宽度对应于上述同步检测信号的周期进行了调整的单稳态多谐振荡输出信号，同时，在上述同步检测信号持续给定时间没有输入时，停止上述单稳态多谐振荡输出信号；平滑滤波电路，其平滑滤波上述单稳态多谐振荡输出信号，作为上述检测信号输出；以及检测比较判断电路，具有将上述检测信号与通过上述第2控制信号进行了调整的第1判断基准值进行比较的第1比较器，根据该第1比较器的比较结果，输出上述判断信号。
6.如权利要求5所述的影像信号判断电路，其特征在于上述单稳态多谐振荡电路具有电容器，其通过充电用电阻进行充电；开关元件，其与该电容器并联连接，根据上述同步检测信号而导通；比较器，其在上述电容器的电压超过给定值时，产生上述单稳态多谐振荡输出信号；以及时限控制电路，其在上述同步检测信号持续给定时间没有输入时，停止上述单稳态多谐振荡输出信号。
7.如权利要求5所述的影像信号判断电路，其特征在于上述检测比较判断电路，还具有将比上述第1判断基准值高的第2判断基准值与上述检测信号进行比较的第2比较器；在上述检测信号，超过了上述第1判断基准值且未达到上述第2判断基准值时，输出上述判断信号。
8.如权利要求2所述的影像信号判断电路，其特征在于上述逻辑电路部，与上述同步分离部以及上述影像信号判断部中的至少通过上述第1、第2控制信号进行调整的电路部，集成在半导体集成电路中。
全文摘要
一种影像信号判断电路，在对图像信号与同步信号合成而成的影像信号的状态进行检测的影像信号判断电路中，通过截止频率可调的LPF对影像信号进行滤波之后，分离出同步信号，得到脉冲状的同步检测信号。将基于该同步检测信号所形成的检测信号与可调整的判断基准值进行比较，作为影像信号的判断信号输出。通过这样，判断该影像信号的输入的有无以及恶化程度，同时可调整该判断基准。
文档编号H04N5/21GK1806434SQ20058000052
公开日2006年7月19日 申请日期2005年3月2日 优先权日2004年4月19日
发明者原英夫, 加藤工 申请人:罗姆股份有限公司