同步信号转换电路和具有该电路的信号处理系统、以及同步信号转换方法

摘要

本发明提供一种同步信号转换电路和具有该电路的信号处理系统、以及同步信号转换方法，其中同步信号转换电路(1)将与数据信号(DATA)一起传输的第一同步信号(HS1、VS1)转换为依照预定标准的第二同步信号(HS2、VS2)。在同步信号转换电路(1)中，变化检测电路(11)检测第一同步信号(VS1)的变化。同步信号生成电路(12)响应变化检测电路的检测结果而生成第二同步信号(HS2、VS2)。输出定时调整电路(13)为了使第二同步信号与数据信号同步而使由同步信号生成电路生成的第二同步信号延迟。

说明书

技术领域

本发明涉及将与数据信号一起传输的输入同步信号转换为依照预定标准的输出同步信号的同步信号转换电路和具有该电路的信号处理系统、以及同步信号转换方法。

背景技术

以往，在数据传输技术中，数据信号、同步信号的传输方式由预定的标准规定。例如，在关于视频输入输出的接口标准即DVI(DigitalVisual Interface)、关于视频声音输入输出的接口标准即HDMI(HighDefinition Multimedia Interface)中，如图15所示，水平同步信号的脉冲宽度、垂直同步信号的激活(active)期间的长度、数据信号的有效期间(有效数据存在的期间)的位置等由称为“CEA-861D”的数字视频传输标准规定。

近年来，为了提高装置之间的互换性，对各种技术领域进行标准化。例如，对于HDMI，不仅是数字电视、DVD播放器等数字电气产品，在数字照相机、移动电话所代表的移动设备等技术领域也广泛普及HDMI标准。

专利文献1：日本特开2005-318610号公报

非专利文献1：CEA-861-D，A DTV Profile for Uncompressed HighSpeed Digital Interfaces

发明内容

为了采用标准规格，必然要求改变设备规格，以能够收发依照该标准规格的数据信号、同步信号。但是，若要改变已经采用的规格，会花费开发成本。

因此，本发明的目的在于提供一种能够将输入同步信号转换为依照预定标准的输出同步信号的同步信号转换电路。

本发明的一个技术方案是，一种同步信号转换电路，其将与数据信号一起传输的第一同步信号转换为依照预定标准的第二同步信号，其包括：检测上述第一同步信号的变化的变化检测电路；响应上述变化检测电路的检测结果而生成上述第二同步信号的同步信号生成电路；为了使上述第二同步信号与上述数据信号同步而使由上述同步信号生成电路生成的第二同步信号延迟的输出定时调整电路。

在上述同步信号转换电路中，能够将第一同步信号转换为依照预定标准的第二同步信号。通过使用该同步信号转换电路，能够不改变现有系统(不与预定标准对应的系统)的规格，就使该系统对应预定标准。

本发明的另一技术方案是，一种同步信号转换方法，该方法将与数据信号一起传输的第一同步信号转换为依照预定标准的第二同步信号，该方法包括：检测上述第一同步信号的变化的步骤(a)；响应上述步骤(a)的检测结果而生成上述第二同步信号的步骤(b)为了使上述第二同步信号与上述数据信号同步而使由上述步骤(b)生成的第二同步信号延迟的步骤(c)。

如上所述，由于能够将输入同步信号转换为依照预定标准的输出同步信号，因此不需改变现有的系统规格，就能使该系统对应预定标准。

附图说明

图1是本发明实施方式1的同步信号转换电路的构成图。

图2是图1所示的变化检测电路的构成图。

图3是图1所示的同步信号生成电路的构成图。

图4是用于说明图3所示的同步信号生成电路的工作的图。

图5是用于说明图1所示的同步信号生成电路的工作的图。

图6是图3所示的同步信号生成电路的变形例的构成图。

图7是用于说明图6所示的同步信号生成电路的工作的图。

图8是本发明实施方式2的同步信号转换电路的构成图。

图9是图8所示的变化检测电路的构成图。

图10是用于说明图8所示的场判断电路的场判断处理的图。

图11是用于说明图8所示的场判断电路的工作的图。

图12是用于说明图8所示的场判断电路的异常检测处理的图。

图13是本发明实施方式3的同步信号转换电路的构成图。

图14是图13所示的同步信号转换电路的变形例的构成图。

图15是用于说明数据信号和同步信号的图。

附图标记的说明

1、2、3、3a同步信号转换电路

20视频信号供给源

30视频信号处理电路

40主机计算机

10控制电路

11变化检测电路

12同步信号生成电路

13输出定时调整电路

101V、101H上升沿检测电路

102V、102H下降沿检测电路

104H水平同步信号生成电路

104V垂直同步信号生成电路

111H、111V计数器

112H、112V电平切换电路

105供给控制电路

121脉冲存储电路

122逻辑积电路

123选择器

21生成开始控制电路

201H、201V变化检测电路

202场判断电路

203选择器

SEL1、SEL2选择器

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标注相同附图标记，并省略其重复说明。

(实施方式1)

图1表示本发明实施方式1的同步信号转换电路1的构成。同步信号转换电路1是安装于数字电视、DVD播放器、数字照相机、移动电话等的视频信号处理系统上的部件，将依照视频信号供给源20规格的水平同步信号HS1、垂直同步信号VS1转换为依照标准规格(例如HDMI、DVI等)的水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2，输出到执行依照标准规格的数据信号处理的视频图像处理电路30。

该视频信号处理系统除了包括同步信号转换电路1、视频信号供给源20、视频信号处理电路30之外，还包括主机计算机40等。主机计算机40将关于视频信号供给源20规格的信息(规格信息STD)供给到同步信号转换电路1。规格信息STD中规定了关于水平同步信号HS1、垂直同步信号VS1的各信号的参数(周期长度、激活期间的长度、有效期间的位置、规定周期的沿的种类等)。

(同步信号转换电路)

同步信号转换电路1包括控制电路10、变化检测电路11、同步信号生成电路12和输出定时调整电路13。变化检测电路11检测到垂直同步信号VS1的变化时，输出开始脉冲STR。同步信号生成电路12响应来自变化检测电路11的开始脉冲STR而生成同步信号HS2、VS2。输出定时调整电路13为了使同步信号HS2、VS2与数据信号DATA同步而使由同步信号生成电路13生成的同步信号HS2、VS2延迟。

(控制电路)

控制电路10预先存储关于标准规格的信息(标准规格信息)。标准规格信息中规定了关于水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2的各信号的参数(周期长度、激活期间的长度、有效期间的位置、规定周期的沿的种类等)。

控制电路10接收来自主机计算机40的规格信息STD，基于规格信息STD与标准规格信息的差异，分别控制变化检测电路11、同步信号生成电路12、输出定时调整电路13。具体而言，控制电路10执行变化检测电路11要检测的沿的种类的设定、同步信号生成电路12要生成的同步信号的周期及激活期间的设定、输出定时调整电路13的延迟量的设定等。

(变化检测电路)

如图2所示，变化检测电路11包括用于检测垂直同步信号VS1的上升沿的上升沿检测电路101V、用于检测垂直同步信号VS1的下降沿的下降沿检测电路102V、响应控制电路10的控制而进行工作的选择器103V。例如，在以垂直同步信号VS1的上升沿为基准规定了垂直同步信号VS1的周期、激活期间的情况下，控制电路10使选择器103V选择上升沿检测电路101V的检测结果作为开始脉冲STR。

(同步信号生成电路)

如图3所示，同步信号生成电路12包括响应开始脉冲STR而分别生成水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2的水平同步信号生成电路104H、垂直同步信号生成电路104V。水平同步信号生成电路104H、垂直同步信号生成电路104V分别包括计数器111H、111V和电平切换电路112H、112V。

计数器111H、111V分别按照来自控制电路10的控制信号H-CTRL、V-CTRL进行工作。控制信号H-CTRL、V-CTRL分别表示规定同步信号HS2、VS2的激活期间长度的激活期间规定数值、规定同步信号HS2、VS2的周期长度的周期规定数值。

电平切换电路112H、112V分别响应下降信号H-FALL、V-FALL而使同步信号HS2、VS2的逻辑电平变化为低电平，并响应上升信号H-RISE、V-RISE而使同步信号HS2、VS2的逻辑电平变化为高电平。

如图4所示，计数器111V当被供给开始脉冲STR时，开始进行计数，并输出下降信号V-FALL。由此，同步信号VS2从高电平变化到低电平。

接着，当计数器111V的计数值达到控制信号V-CTRL所示的激活期间规定数值(图4中为“5”)时，计数器111V输出上升信号V-RISE。由此，同步信号VS2从低电平变化至高电平。接着，当计数器111V的计数值达到控制信号V-CTRL所示的周期规定数值(图4中为“15”)时，计数器111V将计数值复位，然后再开始进行计数，并再次输出下降信号V-FALL。

在此，在计数器111V继续计数的期间，供给开始脉冲STR时，计数器111V将计数值复位，然后再开始进行计数，并再次输出下降信号V-FALL。

如此，垂直同步信号生成电路112V生成依照标准规格的垂直同步信号VS2。同样，水平同步信号生成电路104H也执行上述的工作，生成依照标准规格的水平同步信号HS2。

(输出定时调整电路)

输出定时调整电路13的延迟量是基于数据信号DATA的有效期间(有效数据存在的期间)的位置与由垂直同步信号VS2规定的有效期间的位置的时间偏差而设定的。具体而言，控制电路10参照规格信息STD和标准规格信息，垂直同步信号VS2的有效期间的位置相对于数据信号DATA的有效期间的位置的时间上前进量越大，则使输出定时调整电路13的延迟量越大。

(同步信号转换电路的工作)

接着，参照图5说明图1所示的同步信号转换电路1的工作。在此，垂直同步信号VS1的激活期间AP1比由标准规格规定的激活期间AP2短，同步信号HS1、VS1的各周期是以各自的上升沿为基准而规定的，同步信号HS2、VS2的各周期是以各自的下降沿为基准而规定的。数据信号DATA的有效期间DP1的位置(由垂直同步信号VS1的上升沿规定的有效期间的位置)比由垂直同步信号VS2的下降升沿规定的有效期间DP2的位置在时间上滞后。

当由变化检测电路11检测到依照视频图像供给源20规格的垂直同步信号VS1的上升沿时，同步信号生成电路12开始生成依照标准规格的水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2。

接着，输出定时调整电路13使由同步信号生成电路12生成的水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2延迟由控制电路10设定的延迟量。由此，能够使有效期间DP2与数据信号DATA的有效期间DP1对应起来。如此，能够使水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2与数据信号DATA同步。

如上所示，能够将不依照标准规格的水平同步信号HS 1、垂直同步信号VS1转换为依照标准规格的水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2。由此，视频信号处理电路30能够基于标准规格与来自同步信号转换电路1的同步信号HS2、VS2同步地正常处理数据信号DATA。即，视频信号供给源20发送依照标准规格的同步信号(HS2、VS2)。如此，无需改变现有系统(在此为不与标准规格对应的视频信号供给源20)的规格，就能使该系统对应标准规格。

(同步信号生成电路的变形例)

如图6所示，控制开始脉冲供给的供给控制电路105可以包含于图3所示的同步信号生成电路。图6所示的同步信号生成电路12a可切换追踪模式和非追踪模式，供给控制电路105包括脉冲存储电路121、逻辑积电路122、与控制电路10的控制响应而进行工作的选择器123。脉冲存储电路121在同步信号转换电路1启动时或刚刚复位后，将自己的输出设定为高电平，直到收到第一次开始脉冲STR，当收到第一次开始脉冲STR时，将自己的输出由高电平变化为低电平，在收到第2次以后的开始脉冲STR，仍将自己的输出维持低电平。

在追踪模式下，控制电路10使选择器123选择开始脉冲STR。选择器123输出开始脉冲STR作为输出脉冲S105。由此，水平同步信号生成电路104H、垂直同步信号生成电路104V分别如图4所示那样每当供给开始脉冲STR时重新生成水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2。如此，能够使同步信号HS2、VS2的生成追踪垂直同步信号VS1的变化。

另外，在非追踪模式下，控制电路10使选择器123选择逻辑积电路122的输出。选择器123将逻辑积122的输出作为输出脉冲S105而输出。由此，水平同步信号生成电路104H、垂直同步信号生成电路104V分别如图7所示那样，即使被供给第2次以后的开始脉冲STR，也不重新生成水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2。如此，能够使同步信号HS2、VS2的生成不追踪垂直同步信号VS1的变化，能够难以受到重叠于垂直同步信号VS1的噪音成分的影响。

(实施方式2)

视频信号中有逐行视频信号和隔行视频信号。隔行视频信号中所含有的各个帧被分割为前场和后场，逐行视频信号所含有的各个帧不分割场。如图11所示，在隔行视频信号中，在垂直同步信号VS1的变化点对应前场的情况下，其垂直同步信号VS1的变化点与水平同步信号HS1的变化点同时发生，但在垂直同步信号VS1的变化点对应后场的情况下，其垂直同步信号VS1的变化点相对于水平同步信号HS1的变化点延迟水平同步信号HS1的1/2周期发生。因此，为了输出与隔行视频信号对应的同步信号HS2、VS2，判断垂直同步信号VS1的变化点与前场和后场的哪个对应尤为重要。

(同步信号转换电路)

图8表示本发明实施方式2的同步信号转换电路。该同步信号转换电路2不仅可应对逐行视频信号，也可应对隔行视频信号，取代图1所示的变化检测电路11而具有变化检测电路21。其余的构成与图1相同。变化检测电路21接收水平同步信号HS1、垂直同步信号VS1而执行场判断处理和异常检测处理。

(变化检测电路)

图9表示图8所示的变化检测电路21的内部构成例子。变化检测电路21包括用于检测水平同步信号HS1的变化的水平同步变化检测电路201H、用于检测垂直同步信号VS1的变化的垂直同步变化检测电路201V、场判断电路202、响应控制电路10的控制而进行工作的选择器203。控制电路10在数据信号DATA为逐行视频信号的情况下，使选择器203选择来自垂直同步变化检测电路201V的检测脉冲V-Edge，并在数据信号DATA为隔行视频信号的情况下，使选择器203选择来自场判断电路202的输出脉冲S202。

垂直同步变化检测电路201V的构成与图2所示的变化检测电路11相同，选择器103V输出检测脉冲V-Edge。水平同步变化检测电路201H包括用于检测水平同步信号HS1的上升沿的上升沿检测电路101H、用于检测水平同步信号HS1的下降沿的下降沿检测电路102H、响应控制器10的控制而进行工作的选择器103H。例如，在以水平同步信号HS1的上升沿为基准而规定水平同步信号HS1的周期的情况下，控制电路10使选择器103H选择上升沿检测电路101H的检测结果作为检测脉冲V-Edge。

(场判断处理)

如图10所示，场判断电路202对自从水平同步变化检测电路201H供给检测脉冲H-Edge起到供给下一检测脉冲H-Edge的期间(即水平同步信号HS1的周期T)进行计数。图10表示与NTSC 1080i格式(CEA-861D格式编号5)对应的判断例子。在计数值从“1”到“550”的期间或从“1651”到“2200”的期间(即从水平同步信号HS1的周期始点到经过了1/4周期的时刻为止的期间、或从经过了水平同步信号HS1的3/4周期的时刻起到周期终点为止的期间)，当从垂直同步变化检测电路201V供给检测脉冲H-Edge时，场判断电路202判断为前场。而在计数值从“551”到“1650”的期间(即从经过了水平同步信号HS1的1/4周期的时刻起到经过了3/4周期的时刻为止的期间)，当从垂直同步变化检测电路201V供给检测脉冲H-Edge时，场判断电路202判断为后场。

如此，场判断电路202基于垂直同步信号VS1的变化点在水平同步信号HS1的变化点之间的位置来判断该垂直同步信号VS1的变化点与前场和后场哪个对应。用于场判断的期间不限于上述例子，可以任意设定。

如图11所示，场判断电路202在使用垂直同步信号VS1的第一个变化点E1执行场判断的情况下，判断为第一个变化点E1与前场对应，当检测到第三个变化点E3(在第一个变化点E1之后再两个发生的变化点)时输出输出脉冲S202。场判断电路202在使用垂直同步信号VS1的第二个变化点E2执行场判断的情况下，判断为第二个变化点E2与后场对应，当检测到第三个变化点E3(在第二个变化点E2之后再一个发生的变化点)时输出输出脉冲S202。

如此，场判断电路202基于场判断结果响应与下一前场对应的垂直同步信号VS1的变化而输出输出脉冲S202。由此，能够使水平同步信号HS2、垂直同步信号VS2与隔行视频信号正确同步。

(异常检测处理)

如图12所示，在场判断电路202判断为垂直同步信号VS1的第一个变化点E1与后场对应后，自我保存表示为后场的内部判断结果。接着，场判断电路202与水平同步信号HS1的变化同步地比较实际的场判断结果与内部判断结果。此时，由于实际的场判断结果与内部判断结果相互一致，因此不能检测出异常状态。

接着，当发生垂直同步信号VS1的第二个变化点E2时，场判断电路202将内部判断结果所示的场从“后场”更新为“前场”。如此，场判断电路202每当检测垂直同步信号VS1的变化时，将内部判断结果反转。由于变化点E2与水平同步信号HS1的变化点同时发生，因此，场判断电路202判断为变化点E2与前场对应。接着，场判断电路202与水平同步信号HS1的变化同步地比较实际的场判断结果与内部判断结果。此时，也由于实际的场判断结果与内部判断结果相互一致，因此不能检测出异常状态。

接着，当发生垂直同步信号VS1的第三个变化点E3时，场判断电路202将内部判断结果所示的场从“后场”更新为“前场”。由于变化点E3与水平同步信号HS1的变化点同时发生，因此，场判断电路202判断为变化点E3与前场对应。此时，由于实际的场判断结果与内部判断结果相互不同，因此判断为是异常状态。

如此，场判断电路202检测出表示为前场的判断结果与表示为后场的判断结果没有交替发生时，判断为水平同步信号HS1及垂直同步信号VS1中至少一方为异常状态。

接着，当场判断电路202判断为是异常状态时，基于实际的场判断结果，再次输出输出脉冲S202。由此，在场为异常状态时，同步信号生成电路12能够重新生成同步信号HS2、VS2。

(实施方式3)

图13表示本发明实施方式3的同步信号转换电路的构成。该同步信号转换电路3除了图1所示的构成之外，还包括响应控制电路10的控制而进行工作的选择器SEL1。控制电路10比较规格信息STD所示的标准(同步信号HS1、VS1所依照的标准)与标准规格信息所示的标准规格(同步信号HS2、VS2所依照的标准)，在规格信息STD所示的标准与标准规格信息所示的标准规格不一致时，使选择器SEL1选择来自输出定时调整电路13的同步信号HS2、VS2，而在规格信息STD所示的标准与标准规格信息所示的标准规格一致时，使选择器SEL1选择同步信号HS1、VS1。

如上所述，通过在不需要同步信号的情况下直接输出同步信号HS1、VS1，能够使变化检测电路11、同步信号生成电路12、输出定时调整电路13为停止状态，能够减少同步信号转换电路3的功耗。

(实施方式3的变形例)

如图14所示，图13所示的同步信号转换电路可以还包括响应控制电路10的控制而进行工作的选择器SEL2。图14所示的同步信号转换电路3a中，控制电路10比较规格信息STD所示的标准与标准规格信息所示的标准，在规格信息STD所示的标准与标准规格信息所示的标准规格不一致时，使选择器SEL2选择来自同步信号生成电路12的同步信号HS2、VS2，而在规格信息STD所示的标准与标准规格信息所示的标准规格的差异点仅是有效期间的位置时，使选择器SEL2选择同步信号HS1、VS1。

如上所述，能够在不需要改变同步信号HS1、VS1的信号波形的情况下使变化检测电路11、同步信号生成电路12为停止状态，能够进一步减少同步信号转换电路的功耗。

图14的选择器SEL1、SEL2也可适用于图8所示的同步信号转换电路2。

(其他实施方式)

在以上的各实施方式中，通过波形观测等预先掌握自视频信号供给源20供给的同步信号HS1、VS1的各信号的参数与依照标准规格的同步信号HS2、VS2的各信号的参数的差异量(例如有效期间位置的偏差量)，可以自主机计算机40将表示关于该各参数的差异量的信息(差异信息)供给到控制电路10。此时，控制电路10可以基于差异信息控制变化检测电路11、同步信号生成电路12、输出定时调整电路13。也可以将差异信息预先保存于控制电路10。

在以上的各实施方式中，可以是视频信号供给源20供给依照标准规格(例如HDMI)的同步信号，视频信号处理电路30执行依照自己规格的处理(不依照标准规格的处理)。即，同步信号转换电路可以将依照标准规格的同步信号转换为依照现有系统规格的同步信号。通过使用这样的同步信号转换电路，能够不改变现有系统(此时为不与标准规格对应的视频信号处理电路30)的规格，就使该系统对应标准规格。

各实施方式的同步信号转换电路不限于视频信号处理系统，可广泛适用于传输数据信号和同步信号的信号处理系统。

工业实用性

如上所述，本发明的同步信号转换电路能够将所输入的同步信号转换为依照预定标准的同步信号，因此，可有效适用于执行依照预定标准的数据收发的数字设备(数字电视机、DVD播放器、数字照相机以及移动电话等)。