(57)【要約】【課題】波形信号全体ではなく、この波形信号の内の関心領域に基づいて、オシロスコープなどの利得及びオフセットを自動的に設定する。【解決手段】  取り込みモジュール１２にて入力信号を取り込む。取り込んだ信号内の関心のある領域を特定する。モジュール１４、１６により関心領域内の取り込み信号の最大値及び最小値を求める。モジュール２０では、これら最大値及び最小値がクリッピングされるかをテストする。モジュール２２は、最大値又は最小値のいずれかをクリッピングする場合、最大値及び最小値から信号の利得及びオフセットを計算する。取り込みステップ１２では、この計算した利得及びオフセットを信号に適用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の測定及び表示のために利得及びオフセットを自動的に設定する方法であって、
信号を取り込むステップと、
この取り込んだ信号（以下「取り込み信号」という）内の関心のある領域（以下「関心領域」という）を特定するステップと、
上記関心領域内の上記取り込み信号の最大値及び最小値を求めるステップと、
表示でのクリッピングに対して上記最大値及び上記最小値をテストするステップと、
このテストのステップにて上記最大値又は上記最小値のいずれかをクリッピングするときに、上記最大値及び上記最小値から上記信号用の利得及びオフセットを計算するステップと、
上記取り込みのステップにてこの計算した上記利得及び上記オフセットを上記信号に適用するステップと
を具えた利得及びオフセットの自動設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ビデオの測定に関し、特に、関心領域に基づいて測定機器の利得及びオフセットを自動的に設定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
汎用オシロスコープにおいては、例えばクリッピングを行わないようするために、取り込みシステム（モジュール）及び／又は表示器のダイナミック・レンジを適切に利用できるように、利得及びオフセットを自動的に設定している。表示の垂直レンジ内に表示信号の最大値及び最小値が入るように利得を調整すると共に、表示信号が表示領域内に現れるようにオフセットを調整している。したがって、手動及び自動信号測定にとって、利得及びオフセットの設定は重要である。上述のように、自動利得及びオフセット設定方法が存在するが、これら方法は、自動測定にとって最適化されていない。例えば、ビデオ・ペデスタル又はビデオ信号の他の関心のある領域（関心領域）のノイズを測定する際、自動利得／オフセット設定アルゴリズムで信号の一部のみを考慮して、信号の残りの部分をクリッピングできるように、利得及びオフセットを設定することが従来はできなかった。
【０００３】
最新のデジタル・オシロスコープは、所望測定に基づいた簡略設定手順を提供している。ここでは、利得及びオフセットを含むディフォルト取り込みパラメータの１組を用いて、波形データを取り込んでいる。波形データの複数の異なる視点を表示して、ユーザが主表示として選択できるようにしている。なお、この主表示には、測定パラメータが含まれている。しかし、自動的な利得及びオフセットの設定は、種々の表示の間では適応しない。
【特許文献１】特開２０００−３２１３０７号公報
【特許文献２】特開２００２−５９６５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
波形信号全体ではなく、かかる波形信号の関心領域に基づいて、汎用オシロスコープの利得及びオフセットを自動的に設定できる方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、信号の測定及び表示のために利得及びオフセットを自動的に設定する方法であって；信号を取り込むステップと；この取り込んだ信号（以下「取り込み信号」という）内の関心のある領域（以下「関心領域」という）を特定するステップと；関心領域内の取り込み信号の最大値及び最小値を求めるステップと；表示でのクリッピングに対して最大値及び最小値をテストするステップと；このテストのステップにて最大値又は最小値のいずれかをクリッピングするときに、最大値及び最小値から信号用の利得及びオフセットを計算するステップと；取り込みのステップにてこの計算した利得及びオフセットを信号に適用するステップとを具えている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、信号内の関心領域に基づいて、この信号の利得及びオフセットを自動的に設定する方法を提供する。所望測定に応じて、ビデオの一部分、例えば、同期パルス、バースト・パルス、アクティブ・ビデオなどの如き信号内の関心領域を特定する。また、この信号を取り込む。この関心領域の最大値及び最小値を求めて、クリッピング・レベルに対してこれら最大値及び最小値をテストする。これら最大値及び最小値のいずれかをクリッピングする場合、利得及びオフセットを調整する。その代わりに、１つの値のみをクリッピングする場合、オフセットのみを調整してもよい。一方、両方の値をクリッピングする場合、利得を調整してもよい。試行回数が最大数に達するまで、又は、関心領域内の最大値／最小値のいずれもがクリッピングされなくなるまで、利得及びオフセットの調整を継続する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付図を参照した以下の詳細な説明から明らかになろう。
【実施例】
【０００８】
図１は、本発明による利得及びオフセットの自動設定方法を説明するブロック図である。図１に示す各ブロックの機能は、必要に応じてハードウェアやソフトウェアにより実行できる。ソフトウェアの場合、マイクロプロセッサが各機能を実行してもよい。ビデオ信号又は他の電気信号の如き入力信号が、従来周知の取り込みモジュール１２に入力する。取り込みモジュール１２は、入力信号に対する利得及びオフセットを調整する機能も備えている。また、取り込みモジュール１２以降の処理をデジタルで行う場合は、取り込みモジュール１２への入力信号がアナログの場合、デジタル化する必要がある。この取り込みモジュール１２が捕獲したデジタル信号は、最大値ＭＡＸ（Ｘ）を求めるモジュール（最大値モジュール）１４、最小値ＭＩＮ（Ｘ）を求めるモジュール（最小値モジュール）１６及び出力ラッチ１８に入力する。最大値モジュール１４及び最小値モジュール１６の夫々の出力信号は、関心領域（ＲＯＩ）クリッピング・テスト・モジュール２０と、利得／オフセット設定モジュール２２とに入力する。関心領域クリッピング・テスト・モジュール２０の出力信号は、利得／オフセット設定モジュール２２と共に、出力ラッチ１８及び「試行」カウンタ２４にも入力する。試行カウンタ２４は、利得／オフセット設定モジュール２２への入力信号を発生する。一方、利得／オフセット設定モジュール２２からの出力信号は、取り込みモジュール１２に供給されて、デジタル化された信号を調整する。スタート（開始）／リセット信号を出力ラッチ１８及び試行カウンタ２４に供給して、利得／オフセット設定アルゴリズムを開始又は再開させる。
【０００９】
自動利得／オフセット設定アルゴリズムにおいて、ビデオ信号又は繰り返し特性の他の信号を用いてもよいが、例として、ビデオ・ラインの一部を関心領域として用いる。この場合、関心領域は、例えば、ビデオ・ペデスタル部分、水平同期チップ部分、カラー・バースト部分などである。関心領域の外部の信号領域を利得／オフセット判断から無視することにより、信号の自動及び手動測定表示に対して、利得／オフセットを最適化できる。関心領域を限定した後の自動利得／オフセット設定方法（アルゴリズム）の１つを以下に示すが、他の従来方法も利用できる。
【００１０】
ステップ１：設定の開始であり、試行カウンタ２４の値（試行回数）を０にする。
ステップ２：現在の利得値及びオフセット値を用いて入力信号（データ）を取り込む（１２）。
ステップ３：関心領域内の最大値を求める（１４）と共に、最小値も求める（１６）。  ステップ４：表示でのクリッピングに対して関心領域内の最大値及び最小値をテストして（２０）関心領域内の最大値及び最小値をクリッピングするか、又は、試行カウンタ２４の計数値（試行回数）が最大試行数を越えたかを判断する。
答えがノー（否定）の場合、このアルゴリズムを終了する。
答えがイエス（肯定）の場合、このアルゴリズムを続ける。
ステップ５：試行カウンタ２４の計数値が０であるかを判断する。
答えがイエスの場合、利得を最小値とし、オフセットをゼロにする（これら利得及びオフセットは、ステップ２で用いられる）。
答えがノーの場合、ステップ３で求めた最大値及び最小値に基づいて、新たな利得及びオフセットを計算する（２２）。この計算法については、後述する。また、試行カウンタ２４の計数値を増分する（１だけ増やす）。
ステップ２に戻る。
【００１１】
ステップ５にてノーの場合に、新たな利得及び新たなオフセットは、次のように求める。
［利得］＝［定数］／（［最大値］−［最小値］）
［オフセット］＝［定数］×（［最大値］＋［最小値］）
【００１２】
ノイズ及び量子化が中間の計算でエラーを発生する場合、オプションとして、付加的な処理ステップを追加して、利得値及びオフセット値の微調整を行ってもよい。最初に用いた利得値及びオフセット値が以前の最大値及び最小値に基づいた以降（最初の繰り返し以降）において、最大値及び最小値の両方ではなく一方のみにクリッピングを行った場合、（ｉ）最大値及び最小値の両方のクリッピングを再び行うまでか、（ｉｉ）これら両方のいずれもクリッピングを行わなくなるまで、オフセットのみを調整する。最大値及び最小値の両方のクリッピングを再び行う場合、最大値又は最小値の一方のみが再びクリッピングされるまで利得を調整し、また、最大値及び最小値のいずれもがクリッピングされなくなるまで、この処理を繰り返す。
【００１３】
次に他の方法を説明する。
・最大値及び最小値に対するクリッピングが行われない場合、
［ｎ＋１番目のオフセット］＝（［最大値］＋［最小値］−［取り込みのダイナミック・レンジ］）／２
［ｎ＋１番目の利得］＝［ｎ番目の利得］×（［所望の最大値］−［所望の最小値］）／（［測定した最大値］−［測定した最小値］）
とする。
・上述の場合でなく、また、最小値ではなく最大値のみでクリッピングが生じた場合、
［ｎ＋１番目のオフセット］＝［ｎ番目のオフセット］−（［測定した最小値］−［所望最小値］）
［ｎ＋１番目の利得］＝［ｎ番目の利得］
・上述の場合でなく、また、最大値ではなく最小値のみでクリッピングが生じた場合、
［ｎ＋１番目のオフセット］＝［ｎ番目のオフセット］−（［測定した最大値］−［所望最大値］）
［ｎ＋１番目の利得］＝［ｎ番目の利得］
・上述のいずれの場合でもなければ、
［ｎ＋１番目のオフセット］＝［最小利得］、又は用いる信号の関心領域のダイナミック・レンジに応じて決める。
［ｎ＋１番目の利得］＝［ｎ番目の利得］×［試行係数］
なお、０＜［試行係数］＜１であり、この特定の値は、入力関心領域のダイナミック・レンジに対する信号のダイナミック・レンジの関係に応じて決まる。例えば、７００ｍＶビデオの通常の入力ダイナミック・レンジにおいて、ノイズ測定での関心領域は、ゼロ・ボルトのペデスタル上で３ｍＶｒｍｓ（実効値３ｍＶ）のノイズのダイナミック・レンジを有する。ここで、試行係数は、３／７００でもよく、これらダイナミック・レンジの比を反映している。
【００１４】
波形信号の表示結果は、関心領域の表示が最適化されたものとなる。すなわち、表示領域の利用が最適化される。一方、関心領域の外の波形信号部分は、クリッピングされるかもしれない。
【００１５】
したがって、本発明は、自動利得／オフセット設定アルゴリズムを信号の特定の関心領域に限定することにより、何を測定するかという測定及び表示の精度を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による利得及びオフセットの自動設定方法を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００１７】
１２  取り込みモジュール
１４  最大値モジュール
１６  最小値モジュール
１８  出力ラッチ
２０  関心領域クリッピング・テスト・モジュール
２２  利得／オフセット設定モジュール
２４  試行カウンタ
【図１】
2004251903.tif 000003