(57)【要約】【課題】コピーガード信号が重畳された映像信号等に対し、安定してノイズを検出できるノイズレベル検出回路を提供する。【解決手段】アナログビデオ信号Ｓ１をデジタルビデオ信号Ｓ４に変換するＡ／Ｄ変換器１と、デジタルビデオ信号Ｓ４のペデスタル・レベルを検出するペデスタル・レベル検出回路２と、アナログビデオ信号Ｓ１のバースト信号を抽出する期間を定めるバーストゲートパルスＳ３を生成するタイミング発生回路３と、バーストゲートパルスＳ３によりデジタルビデオ信号Ｓ４からバースト信号を抽出するＡＮＤ回路４と、抽出されたバースト信号Ｓ６をペデスタル・レベル信号Ｓ５を基に正極成分のみに変換する絶対値回路５と、正極成分のみのバースト信号Ｓ７を１Ｈ単位で遅延させる遅延回路６と、正極成分のみのバースト信号Ｓ７と遅延されたバースト信号Ｓ８とを比較する比較器７と、でノイズレベル検出回路を構成する。【選択図】　図１
2004080362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタルビデオ信号のペデスタル・レベルを検出するペデスタル・レベル検出回路と、水平ブランキング期間のバースト信号が存在する所定期間にバースト信号を抽出するためのバーストゲートパルスを生成するタイミング発生回路と、前記バーストゲートパルスの期間で前記デジタルビデオ信号からバースト信号を抽出するＡＮＤ回路と、前記ＡＮＤ回路で抽出された前記バースト信号を正極成分のみに変換する絶対値回路と、前記バースト信号を１水平走査単位で遅延させる遅延回路と、前記バースト信号と前記遅延回路で遅延されたバースト信号とを比較する比較器と、を有することを特徴とするノイズレベル検出回路。
【請求項２】
アナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタルビデオ信号のペデスタル・レベルを検出するペデスタル・レベル検出回路と、水平ブランキング期間のバースト信号が存在する所定期間にバースト信号を抽出するためのバーストゲートパルスを生成するタイミング発生回路と、前記バーストゲートパルスの期間で前記デジタルビデオ信号からバースト信号を抽出するＡＮＤ回路と、前記ＡＮＤ回路で抽出された前記バースト信号を正極成分のみに変換する絶対値回路と、前記バースト信号を１水平走査単位で遅延させる遅延回路と、前記バースト信号と前記遅延回路で遅延されたバースト信号とを比較する比較器と、前記比較器による信号比較情報を所定の走査線期間積分するライン積分回路と、ライン積分後の情報を所定のフィールド期間積分するフィールド積分回路と、を有することを特徴とするノイズレベル検出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号のノイズ成分を検出するノイズレベル検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、テレビ及びビデオ等の映像機器では、映像信号のノイズを抑制するためのノイズ抑制回路を制御するために必要なノイズレベルの情報を得るため、ノイズレベル検出回路を備えている。
【０００３】
例えば、特開平４−８１０７６号公報には、垂直帰線消去期間（以下、垂直ブランキング期間）の中の垂直同期信号期間において、映像輝度信号に含まれる高域周波数成分の平均値を検出し、この検出電圧を有効映像信号期間にわたってホールドしたときの電圧値の大小で、映像輝度信号に含まれるノイズレベルを検出することにより、ノイズ抑圧回路を制御する技術が開示されている。
【０００４】
しかしながら、近年、デジタル多用途ディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ：ＤＶＤ）レコーダ及びビデオテープレコーダ（Ｖｉｄｅｏ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｅｒ：ＶＴＲ）等の記録機能を備えた映像再生機器が広く普及するに従い、著作権法に反する違法コピーを防ぐために、これらの機器では正常な複製記録ができないようにするためのコピーガード信号が、ＤＶＤ及び家庭用ＶＴＲソフト等の映像信号に重畳されることが多い。このようなコピーガード信号の中には、図４（ＮＴＳＣビデオ信号タイミング規格概要；ｈｔｔｐ：／／ｅｌｍ−ｃｈａｎ．ｏｒｇ／ｄｏｃｓ／ｒｓ１７０ａ／ｓｐｅｃ＿ｊ．ｈｔｍｌ）に示すように、垂直ブランキング期間中の短い期間に１００％白レベルに達する複数のパルスを重畳することにより、一般に普及している映像再生機器に内蔵され映像信号のレベル変動を補償するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動利得制御）回路の誤動作を誘い、コピー後の映像信号を真っ暗にするものがある。このため、垂直ブランキング期間における信号を基にしてノイズレベルを検出する従来技術では、コピーガード信号をノイズ成分として誤検出する可能性が高い。
【０００５】
このようなコピーガード信号が重畳された垂直ブランキング期間を用いずに、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式及びＳＥＣＡＭ方式等の各種の異なるビデオ信号タイミング規格において、例えば、図５に示すような波形となるよう、厳格に信号波形の規格が定められている水平ブランキング期間のバックポーチ部分での映像輝度信号のＡＣ成分を抽出し、このＡＣ成分の所定期間での積分結果からノイズレベルを検出する技術が、特開２０００−１７５０７７号公報に開示されている。
【０００６】
しかしながら、この従来技術においては、色同期信号であるバースト信号が除去されたアナログ輝度信号をノイズレベル検出回路へ入力し、デジタル輝度信号への変換及びＡＣ成分抽出処理を実施しているため、実用的ではない。
【０００７】
そこで、水平ブランキング期間のバースト信号を含むバックポーチ部分を用いてノイズレベルを検出する回路が考えられる。例えば、このような従来のノイズレベル検出回路では、図６に示すように、アナログビデオ信号Ｓ１０１をデジタルビデオ信号Ｓ１０４に変換するＡ／Ｄ変換器１０１と、水平同期信号Ｓ１０２からバーストゲートパルスＳ１０３を作成するタイミング発生回路１０２とが、バースト信号の一部分を抽出するＡＮＤ回路１０３に接続されている。このＡＮＤ回路１０３は、抽出されたバースト信号Ｓ１０５に含まれる３．５８ＭＨｚ付近の周波数成分を大きく減衰させるｆｓｃ（Ｃｏｌｏｕｒ　Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：色副搬送波周波数）トラップ回路１０４に接続されている。このｆｓｃトラップ回路１０４からの出力とＡＮＤ回路１０３からの出力とは、いずれか一方がスイッチ１１１により選択されて、遅延回路１０５及び比較器１０６に入力される。遅延回路１０５は、抽出されたバースト信号Ｓ１０５を１水平走査（１Ｈ）単位で遅延させてバースト信号Ｓ１０６を出力し、比較器１０６は、抽出されたバースト信号Ｓ１０５と１Ｈ単位で遅延されたバースト信号Ｓ１０６とを比較して、ノイズレベル検出信号１０７をノイズレベル検出信号出力端子１１０に出力する。このように、Ａ／Ｄ変換器１０１、タイミング発生回路１０２、ＡＮＤ回路１０３、ｆｓｃトラップ回路１０４、スイッチ１１１、遅延回路１０５、比較器１０６及びノイズレベル検出信号出力端子１１０が相互に接続されて、全体としてノイズレベル検出回路が構成されている。
【０００８】
このように構成された従来のノイズレベル検出回路においては、アナログビデオ信号Ｓ１０１がＡ／Ｄ変換器１０１に入力され、デジタルビデオ信号Ｓ１０４に変換される。また、このアナログビデオ信号Ｓ１０１の水平ブランキング期間の水平同期信号Ｓ１０２がタイミング発生回路１０２へ入力され、バースト信号の所定期間を抽出するためのタイミングを決定するバーストゲートパルスＳ１０３が、この水平同期信号Ｓ１０２から作成される。これらのデジタルビデオ信号Ｓ１０４及びバーストゲートパルスＳ１０３は、ＡＮＤ回路１０３に入力され、このバーストゲートパルスＳ１０３が決定する期間だけ、デジタルビデオ信号Ｓ１０４からバースト信号が抽出される。この抽出されたバースト信号Ｓ１０５によるノイズ検出においては、上述したようなコピーガード信号等がノイズ成分として誤検出される場合がある。このため、このような誤検出を軽減させるために、３．５８ＭＨｚ付近の周波数成分を大きく減衰させるｆｓｃトラップ回路１０４に接続可能なスイッチ１１１が備えられている。次に、抽出されたバースト信号Ｓ１０５と、この抽出されたバースト信号を１Ｈ単位で遅延させる遅延回路１０５により遅延された抽出されたバースト信号Ｓ１０５とが、比較器１０６に入力され、比較されることにより、ライン毎のノイズレベルが検出される。このようにして検出されるノイズレベル検出信号は、比較器７に接続されたノイズレベル検出信号出力端子１１０から出力される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術によるノイズレベル検出回路では、バースト信号の一部をそのまま抽出し、この信号をノイズ検出に使用している。このため、例えば、バースト信号の位相が水平帰線（ライン）毎に異なるようなコピーガード信号を含む入力信号におけるノイズ検出を実施しようとすると、このバースト信号がノイズとして誤検出されてしまう可能性が高い。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、コピーガード信号が重畳された映像信号に対し、安定した信頼性の高いノイズ検出が可能なノイズレベル検出回路を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るノイズレベル検出回路は、アナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタルビデオ信号のペデスタル・レベルを検出するペデスタル・レベル検出回路と、水平ブランキング期間のバースト信号が存在する所定期間にバースト信号を抽出するためのバーストゲートパルスを生成するタイミング発生回路と、前記バーストゲートパルスの期間で前記デジタルビデオ信号からバースト信号を抽出するＡＮＤ回路と、前記ＡＮＤ回路で抽出された前記バースト信号を正極成分のみに変換する絶対値回路と、前記バースト信号を１水平走査単位で遅延させる遅延回路と、前記バースト信号と前記遅延回路で遅延されたバースト信号とを比較する比較器と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るノイズレベル検出回路は、アナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記デジタルビデオ信号のペデスタル・レベルを検出するペデスタル・レベル検出回路と、水平ブランキング期間のバースト信号が存在する所定期間にバースト信号を抽出するためのバーストゲートパルスを生成するタイミング発生回路と、前記バーストゲートパルスの期間で前記デジタルビデオ信号からバースト信号を抽出するＡＮＤ回路と、前記ＡＮＤ回路で抽出された前記バースト信号を正極成分のみに変換する絶対値回路と、前記バースト信号を１水平走査単位で遅延させる遅延回路と、前記バースト信号と前記遅延回路で遅延されたバースト信号とを比較する比較器と、前記比較器による信号比較情報を所定の走査線期間積分するライン積分回路と、ライン積分後の情報を所定のフィールド期間積分するフィールド積分回路と、を有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るノイズレベル検出回路のブロック図である。このノイズレベル検出回路では、Ａ／Ｄ変換器１が、入力されたアナログビデオ信号Ｓ１をデジタルビデオ信号Ｓ４に変換し、このデジタルビデオ信号Ｓ４をペデスタル・レベル検出回路２及びＡＮＤ回路４に出力する。ペデスタル・レベル検出回路２は、デジタルビデオ信号Ｓ４のペデスタル・レベルを検出してデジタルビデオ信号Ｓ４のゼロレベルであるペデスタル・レベル信号Ｓ５を絶対値回路５に出力する。また、タイミング発生回路３は、水平同期信号Ｓ２を入力し、アナログビデオ信号Ｓ１の水平ブランキング期間においてバースト信号が存在する所定期間にバースト信号を抽出するためのバーストゲートパルスＳ３を生成する。このタイミング発生回路３の出力であるバーストゲートパルスＳ３は、ＡＮＤ回路４に入力される。ＡＮＤ回路４は、バーストゲートパルスＳ３により決定される所定期間でデジタルビデオ信号Ｓ４の水平ブランキング期間のバックポーチからバースト信号の一部を抽出する。このＡＮＤ回路４は、抽出したバースト信号Ｓ６を絶対値回路５に出力し、絶対値回路５は、ペデスタル・レベル検出回路２で検出されたペデスタル・レベル信号Ｓ５を基に抽出されたバースト信号Ｓ６を正極成分のみに変換して、正極成分のみに変換されたバースト信号Ｓ７を出力する。絶対値回路５は正極成分のみに変換されたバースト信号Ｓ７を遅延回路６及び比較器７に出力し、遅延回路６は、この正極成分のみに変換されたバースト信号Ｓ７を１Ｈ単位で遅延させてバースト信号Ｓ８を出力する。そして、比較器７は、この正極成分のみに変換されたバースト信号Ｓ７と遅延回路６で遅延されたバースト信号Ｓ８とを比較して、ノイズレベル検出信号Ｓ９をノイズレベル検出信号出力端子１０に出力する。このように、Ａ／Ｄ変換器１、ペデスタル・レベル検出回路２、タイミング発生回路３、ＡＮＤ回路４、絶対値回路５、遅延回路６、比較器７及びノイズレベル検出信号出力端子１０が相互に接続されて、全体としてノイズレベル検出回路が構成されている。
【００１４】
次に、上述の如く構成された第１実施形態に係るノイズレベル検出回路の動作について説明する。先ず、入力されたアナログビデオ信号Ｓ１が、Ａ／Ｄ変換器１によってデジタルビデオ信号Ｓ４に変換される。このデジタル化されたビデオ信号Ｓ４は、ペデスタル・レベル検出回路２に入力され、ここで、このビデオ信号Ｓ４のゼロ・レベルであるペデスタル・レベル信号Ｓ５が検出される。一方、このアナログビデオ信号Ｓ１の水平同期信号Ｓ２が、タイミング発生回路３に入力される。このタイミング発生回路３は、水平同期信号Ｓ２から、水平ブランキング期間のバックポーチにあるバースト信号を抽出する期間を決定するためのバーストゲートパルスＳ３を作成する。このとき、バーストゲートパルスＳ３の立ち上がりのタイミング及びパルス幅は、所望の値に設定することができる。このバーストゲートパルスＳ３は、デジタル化されたビデオ信号Ｓ４と共にＡＮＤ回路４に入力され、このＡＮＤ回路４によって、図２に示すように、バーストゲートパルスＳ３の決定する期間だけ、デジタルビデオ信号Ｓ４の水平ブランキング期間からバースト信号の一部が抽出される。このようにして抽出されたバースト信号Ｓ６は、ペデスタル・レベル検出回路２で検出されたデジタルビデオ信号Ｓ４のゼロ・レベルであるペデスタル・レベル信号Ｓ５と共に絶対値回路５に入力され、この絶対値回路５によって、抽出されたバースト信号Ｓ６は、ペデスタル・レベル信号Ｓ５を基に負極成分が折り返され、正極成分のみに変換される。ここで、ペデスタル・レベル信号Ｓ５は、バーストゲートパルスＳ３が決定するタイミングでバースト信号が抽出される毎に、ペデスタル・レベル検出回路２において検出される。この正極成分のみに変換されたバースト信号Ｓ７は、遅延回路６に入力され、１Ｈ単位で遅延されたバースト信号Ｓ８に変換される。この遅延されたバースト信号Ｓ８は、正極成分のみに変換された現時点でのバースト信号Ｓ７と共に比較器７に入力される。この比較器７は、現在のバースト信号Ｓ７と遅延されたバースト信号Ｓ８との差分をとって比較することにより、ノイズレベル検出信号Ｓ９を検出する。
【００１５】
なお、遅延回路６によるバースト信号Ｓ７の遅延時間は、特に限定されるものではなく、映像信号において比較するために好適なラインの位置及びノイズレベル検出回路を含むノイズ抑制回路等の回路規模に鑑み、１Ｈ単位で任意の時間とすることができる。
【００１６】
本発明に係るノイズレベル検出回路は、ビデオ信号の水平ブランキング期間のバックポーチにあるバースト信号領域でノイズレベルを検出する。ビデオ信号等の複合カラー映像信号においては、色信号を輝度信号に重畳し、この位相によって色相を決めるため、この位相を決定するための基準信号としてバースト信号が不可欠となる。このため、バースト信号領域にコピーガード信号が重畳される場合を除き、バースト信号領域の所定期間を抽出してノイズレベルの検出に使用することによって、コピーガード信号が重畳されることが多い垂直ブランキング期間でノイズレベルを検出する従来技術と比較して、安定したノイズ検出効果を得ることができる。
【００１７】
また、コピーガード信号の種類によっては、垂直ブランキング期間ばかりではなく、水平ブランキング期間にあるバースト信号の位相が、ライン毎に異なっている場合がある。このような場合においては、バースト信号を正極成分のみに変換することなく比較すると、このバースト信号自身がノイズとして誤検出される。そこで、本発明に係るノイズレベル検出回路は、ビデオ信号の水平ブランキング期間にあるバースト信号を正極成分のみに変換し、ノイズレベル検出に用いる。これによって、バースト信号の位相がライン毎に異なるようなコピーガード信号が重畳された映像信号が入力されるような場合においても、安定した信頼性の高いノイズ検出が可能となる。
【００１８】
また、従来技術によるノイズレベル検出回路においては、コピーガード信号が重畳された信号が入力された場合に発生するノイズ誤検出への対策として、上述のように、ｆｓｃトラップ回路が付加されることがあるが、本発明に係るノイズレベル検出回路においては、このｆｓｃトラップ回路は不要となり、より簡単な回路構成によって、全周波数帯を用いた信頼性の高いノイズレベル検出が可能となる。
【００１９】
図３は、本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出回路のブロック図である。このノイズレベル検出回路では、第１実施形態に係るノイズレベル検出回路と同様に、Ａ／Ｄ変換器１が、入力されたアナログビデオ信号Ｓ１をデジタルビデオ信号Ｓ４に変換し、このデジタルビデオ信号Ｓ４をペデスタル・レベル検出回路２及びＡＮＤ回路４に出力する。ペデスタル・レベル検出回路２は、デジタルビデオ信号Ｓ４のペデスタル・レベルを検出してデジタルビデオ信号Ｓ４のゼロレベルであるペデスタル・レベル信号Ｓ５を絶対値回路５に出力する。また、タイミング発生回路３は、水平同期信号Ｓ２を入力し、このアナログビデオ信号Ｓ１の水平ブランキング期間においてバースト信号が存在する所定期間にバースト信号を抽出するためのバーストゲートパルスＳ３を生成する。このタイミング発生回路３の出力であるバーストゲートパルスＳ３は、ＡＮＤ回路４に入力される。ＡＮＤ回路４は、バーストゲートパルスＳ３により決定される所定期間でデジタルビデオ信号Ｓ４の水平ブランキング期間のバックポーチからバースト信号の一部を抽出する。このＡＮＤ回路４は、抽出したバースト信号Ｓ６を絶対値回路５に出力し、絶対値回路５は、ペデスタル・レベル検出回路２で検出されたペデスタル・レベル信号Ｓ５を基に正極成分のみに変換する。絶対値回路５は正極成分のみに変換されたバースト信号Ｓ７を遅延回路６及び比較器７に出力し、遅延回路６は、この正極成分のみに変換されたバースト信号Ｓ７を１Ｈ単位で遅延させる。そして、比較器７は、この正極成分のみに変換されたバースト信号Ｓ７と遅延回路６で遅延されたバースト信号Ｓ８とを比較して、ノイズレベル検出信号Ｓ９をライン積分回路８に出力する。ライン積分回路８は、ノイズレベル検出信号Ｓ９を所定のライン期間にわたって積分し、ライン積分されたノイズレベル検出信号Ｓ１０をフィールド積分回路９に出力する。このフィールド積分回路９は、ライン積分されたノイズレベル検出信号Ｓ１０を所定のフィールド期間にわたって積分し、ノイズレベル検出信号出力端子１０に出力する。このように、Ａ／Ｄ変換器１、ペデスタル・レベル検出回路２、タイミング発生回路３、ＡＮＤ回路４、絶対値回路５、遅延回路６、比較器７、ライン積分回路８、フィールド積分回路９及びノイズレベル検出信号出力端子１０が相互に接続され、全体としてノイズレベル検出回路が構成されている。また、本実施形態の構成は、第１実施形態に係るノイズレベル検出回路の後段に、ライン積分回路８とフィールド積分回路９とが付加されて構成されている。
【００２０】
本実施形態においては、正極成分のみに変換されたバースト信号を任意のライン間で比較し差分を取ることにより検出されるノイズレベル検出信号を、更に、任意のライン期間及び任意のフィールド期間にわたって積分する。このため、突発的な外乱要因及び予期しない時間的変動要因により変動された信号が入力されるような場合においても、平均化されて安定した信頼性の高いノイズレベル検出を実現できる。よって、本実施形態に係るノイズレベル検出回路は、より実用的な信頼性の高いものであるといえる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明によれば、アナログビデオ信号等の映像信号をデジタル化し、このデジタル化された映像信号に含まれる水平ブランキング期間にあるバースト信号を所定期間にわたって抽出し、正極成分のみに変換した信号をノイズレベル検出に用いることにより、コピーガード信号が重畳された映像信号に対し、安定して高い信頼性でノイズレベルを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るノイズレベル検出回路のブロック図である。
【図２】図１のノイズレベル検出回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係るノイズレベル検出回路のブロック図である。
【図４】垂直ブランキング期間に重畳されたコピーガード信号を説明する図である。
【図５】水平ブランキング期間をの同期信号を説明する図である。
【図６】従来技術によるノイズレベル検出回路のブロック図である。
【符号の説明】
１，１０１；Ａ／Ｄ変換器
２；ペデスタル・レベル検出回路
３，１０２；タイミング発生回路
４，１０３；ＡＮＤ回路
５；絶対値回路
６，１０５；遅延回路
７，１０６；比較器
８；ライン積分回路
９；フィールド積分回路
１０，１１０；ノイズレベル検出信号出力端子
１０４；ｆｓｃトラップ回路
１１１；スイッチ
Ｓ１，Ｓ１０１；入力アナログビデオ信号
Ｓ２，Ｓ１０２；入力水平同期信号
Ｓ３，Ｓ１０３；バーストゲートパルス
Ｓ４，Ｓ１０４；デジタルビデオ信号
Ｓ５；ペデスタル・レベル信号
Ｓ６；抽出されたバースト信号
Ｓ７；正極成分のみに変換されたバースト信号
Ｓ８，Ｓ１０６；１Ｈ単位で遅延された信号
Ｓ９，Ｓ１０７；ノイズレベル検出信号
Ｓ１０；ライン積分されたノイズレベル検出信号
Ｓ１１；フィールド積分されたノイズレベル検出信号
Ｓ１０５；部分的に抽出されたバースト信号
【図１】
2004080362.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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