(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された映像信号の黒レベルを検出する映像信号の黒レベル検出回路であって、前記映像信号の黒レベルの検出期間の前記映像信号の最小値を検出し、垂直ブランキング期間において前記最小値を初期化する最小値更新回路と、前記最小値更新回路の出力を前記垂直ブランキング期間においてラッチし出力するラッチ回路とからなる映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項２】
前記最小値更新回路は、前記入力映像信号と映像信号の現在までの最小値とを比較し前記入力信号の方が前記映像信号の現在までの最小値より小さい場合のみ、前記入力映像信号と映像信号の現在までの最小値との差分値を検出する差分値検出回路と、前記入力映像信号の黒レベルの検出期間に前記差分値検出回路の出力を出力するスイッチング回路と、前記スイッチング回路の出力を用いて、前記映像信号の現在までの最小値に補正を加えて前記現在までの最小値を更新し新たな現在までの最小値として出力するとともに、垂直ブランキング期間において前記現在までの最小値を初期化する最小値更新回路とからなる請求項１記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項３】
前記最小値更新回路は、前記差分値検出回路の検出感度を設定する検出感度設定値を入力し、前記スイッチング回路の出力を前記検出感度設定値を用いて演算することにより前記差分値検出回路の検出感度を調節する請求項２記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項４】
入力された映像信号の黒レベルを検出する映像信号の黒レベル検出回路であって、前記入力映像信号と前記映像信号の現在までの最小値とを比較し前記入力映像信号の方が前記現在までの最小値より小さい場合のみ、前記入力映像信号と前記映像信号の現在までの最小値との差分値を検出する差分値検出回路と、前記入力映像信号の黒レベルの検出期間に前記差分値検出回路の出力を出力するスイッチング回路と、前記ゲート回路の出力を用いて、前記映像信号の現在までの最小値に補正を加えて前記現在までの最小値を更新し新たな現在までの最小値として出力するとともに、垂直ブランキング期間において前記映像信号の現在までの最小値を初期化する最小値更新回路と、前記最小値更新回路の出力を垂直ブランキング期間においてラッチし出力するラッチ手段とからなる映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項５】
前記最小値更新回路は、前記差分値検出回路の検出感度を設定する検出感度設定値を入力し、前記スイッチング回路の出力を前記検出感度設定値を用いて演算することにより前記差分値検出回路の検出感度を調節する請求項４記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項６】
前記差分値検出回路は、前記入力映像信号をA/D変換するA/D変換器、前記最小値更新回路の出力から前記A/D変換器の出力を差し引く第一の減算器、及び前記第一の減算器の出力が“０”より大きくない場合は“０”を出力し、その外の場合は前記第一の減算器の出力を出力する第一のリミッタとからなり、前記スイッチング回路は、前記入力映像信号の黒レベル検出期間を示す検出期間パルスを入力として動作し、前記検出期間パルスが来ない時は“０”を出力し、前記検出期間パルスが来た時は前記第一のリミッタの出力を出力するアンドゲートからなる請求項４記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項７】
前記最小値更新回路は、前記映像信号の現在までの最小値と最小値の初期値を入力とし、垂直ブランキングパルスが入力された時は前記初期値を出力し、前記垂直ブランキングパルスが来ない時はその現在までの最小値を出力するセレクタと、前記セレクタの出力と前記スイッチング回路の出力とを入力とし、前記セレクタの出力から前記スイッチング回路の出力を差し引く動作をする第二の減算器と、前記第二の減算器の出力を入力とし、それからその出力が“０”より大きくない場合は“０”を出力し、それからその外の場合はその出力を出力し、前記映像信号の現在までの最小値を更新する動作をする第二のリミッタとからなり、前記ラッチ手段は前記第二のリミッタの出力を入力とし、前記垂直ブランキングパルスを受けると前記第二のリミッタの出力をラッチするラッチ回路からなる請求項６記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項８】
前記最小値更新回路は、前記検出感度設定値と前記現在までの最小値の初期値とを入力し前記検出感度設定値と前記初期値とを乗算する乗算器と、映像信号の入力値を前記検出感度設定値で除算し、前記映像信号の現在までの最小値を更新し出力する除算器と、前記映像信号の現在までの最小値と前記乗算器の出力とを入力し、前記垂直ブランキングパルスを受けた時は前記乗算器の出力を出力し、前記垂直ブランキングパルスを受けない時は前記第２のリミッタの出力を出力するセレクタと、前記セレクタの出力と前記スイッチング回路の出力とを入力し前記セレクタの出力から前記スイッチング回路の出力を減算し出力する第２の減算器と、前記第２の減算器の出力を入力し前記第２の減算器の出力が０より大きくない時は０を出力し、それ以外の時は前記第２の減算器の出力を出力する第２のリミッタとからなり、前記ラッチ手段は、前記第２のリミッタの出力を入力し前記垂直ブランキングパルスを受けた時その入力値をラッチし出力するラッチ回路からなる請求項６記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項９】
前記ラッチ手段は、前記ラッチ回路の出力と前記最小値更新回路の出力とを重み付けして加算し、前記垂直ブランキング期間においてラッチし出力する請求項７記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項１０】
前記ラッチ手段は、前記垂直ブランキングパルスを受けた時入力値をラッチし出力するラッチ回路と、前記ラッチ回路の出力をｋ倍するｋ倍アンプと、前記第２のリミッタの出力を（１−ｋ）倍する（１−ｋ）倍アンプと、前記（１−ｋ）倍アンプの出力と前記ｋ倍アンプの出力とを加算する加算器とからなる巡回フィルタを含む請求項９記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項１１】
前記ラッチ手段は、前記垂直ブランキングパルスを受けた時入力値をラッチし出力するラッチ回路と、前記ラッチ回路の出力をｋ／（１−ｋ）倍するｋ／（１−ｋ）倍アンプと、前記ｋ／（１−ｋ）倍アンプと前記第２のリミッタの出力とを加算する加算器と、前記加算器の出力を（１−ｋ）倍する（１−ｋ）倍アンプとからなる巡回フィルタを含む請求項９記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項１２】
前記差分値検出回路は、前記入力映像信号をA/D変換するA/D変換器、前記最小値更新回路の出力から前記A/D変換器の出力を差し引く第一の減算器、及び前記第一の減算器の出力が“０”より大きくない場合は“０”を出力し、その外の場合は前記第一の減算器の出力を出力する第一のリミッタとからなり、前記最小値更新回路は、前記映像信号の現在までの最小値と最小値の初期値を入力とし、垂直ブランキングパルスが入力された時は前記初期値を出力し、前記垂直ブランキングパルスが来ない場合は、現在の最小値を出力するセレクタ、前記セレクターの出力と前記スイッチング回路の出力とを入力とし、前記セレクタの出力から前記スイッチング回路の出力を差し引く動作をする第二の減算器、及び前記第二の減算器の出力を入力とし、それからその出力が“０”より大きくない場合は“０”を出力し、それからその外の場合はその出力を出力し、前記映像信号の現在までの最小値を更新する動作をする第二のリミッタとからなり、前記スイッチング回路は、前記入力映像信号の黒レベル検出期間を示す検出期間パルスを入力として動作し、前記検出期間パルスが来ない場合は“０”を出力し、前記検出期間パルスが来た場合は前記第二の減算器の出力を出力するアンドゲートからなる請求項４記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【請求項１３】
前記差分値検出回路は、前記入力映像信号をA/D変換するA/D変換器、前記最小値更新回路の出力から前記A/D変換器の出力を差し引く第一の減算器、及び前記第一の減算器の出力が“０”より大きくない場合は“０”を出力し、その外の場合は前記第一の減算器の出力を出力する第一のリミッタとからなり、前記最小値更新回路は、前記映像信号の現在までの最小値と最小値の初期値を入力とし、垂直ブランキングパルスが入力された時は前記初期値を出力し、前記垂直ブランキングパルスが来ない場合はその現在までの最小値を出力するセレクタ、前記セレクタの出力と前記スイッチング回路の出力とを入力とし、前記セレクタの出力から前記スイッチング回路の出力を差し引く動作をする第二の減算器、及び前記第二の減算器の出力を入力とし、それからその出力が“０”より大きくないの場合は“０”を出力し、それからその外の場合はその出力を出力し、前記映像信号の現在の最小値を更新する動作をする第二のリミッタとからなり、前記スイッチング回路は、前記入力映像信号の黒レベル検出期間を示す検出期間パルスを入力として動作し、前記検出期間パルスが来ない場合は“０”を出力し、前記検出期間パルスが来た場合は前記第二のリミッタの出力を出力するアンドゲートからなる請求項４記載の映像信号の黒レベル検出回路。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はディジタル化された映像信号の黒レベルの検出回路に関するものであり、特に映像表示制御に有効活用可能な高精度の黒レベルを検出可能とする検出回路に係るものである。
背景技術
従来の映像信号の黒レベル検出回路は特開平２−１２４２７号公報に記載されたものが知られている。図８は従来の映像信号の黒レベル検出回路のブロック構成図を示す。
比較器２１では新しく入力される標本値が入力映像信号の現在までの最小値より小さい場合にはハイレベルの信号が論理積回路２２の一方の入力端に出力される。減算回路２３では現在までの最小値と映像信号の次の標本値との差分が算出され、絶対値回路２５によりこの差分の絶対値が求められる。比較器２７は絶対値回路２５より入力される差分の絶対値とレベル設定回路２６より入力される量子化ノイズとの大小比較を行い、差分の絶対値が量子化ノイズより大きい場合にハイレベルの信号が論理積回路２２の他方の入力端に出力する。比較器２１と比較器２７との出力が論理積回路２２に入力され、その論理積回路２２がハイレベルの信号を出力する時、ラッチ回路２４は新しい標本値をホールドし、最小値を更新する。
しかしながら前記のような構成では、最小値の測定の時に量子化ノイズによる変動は避けることは出来るが、量子化ノイズ以外のノイズが原因で映像信号に映像信号の黒レベルを下回る負のスパイクノイズようなインパルス的なノイズが含まれている場合に、そのノイズを映像信号の黒レベルとして検出するという誤検出に関する問題があった。その結果、その黒レベル検出の誤った結果を、画面表示の際の輝度、コントラストなどの自動制御用信号として用いると、実際の映像とマッチしない調整がなされてしまい、それによって見にくい映像となるという課題があった。
又、前記のような構成では最小値検出が連続的に行われるため、映像信号の映像期間以外のブランキング期間等におけるノイズも取り込んでしまう可能性があり、この場合はその黒レベル検出結果を映像画面表示の際の輝度、コントラストなどの自動制御用信号として用いると、さらに見にくい映像となる場合があるという課題があった。
発明の開示
上記問題を解決するために本発明の映像信号の黒レベル検出回路は、入力映像信号と入力された映像信号の現在までの最小値とを比較し、入力映像信号の方が現在までの最小値より小さい場合のみ、入力映像信号とその映像信号の現在までの最小値（すなわち、与えられた時点までの最小値）との差分値を検出する差分値検出回路と、映像信号の黒レベルの検出期間のみ差分値検出回路の出力を出力するスイッチング回路と、このスイッチング回路の出力を用いて、現在までの最小値に補正を加えて現在までの最小値を更新し新たな現在までの最小値として出力する（すなわち、最新のものにする）とともに、垂直ブランキング期間において現在までの最小値を初期化する最小値更新回路と、この最小値更新回路の出力を垂直ブランキング期間においてラッチし出力するラッチ回路とを具備し、入力された映像信号の黒レベルを検出する映像信号の黒レベル検出回路であって、黒レベルを映像信号の映像期間のみ測定することにより、ノイズによる検出誤差を少なくすることが出来るとともに、ブランキング期間に自動的に最小値を初期化することにより安定した黒レベルが検出される。そのため１フィールド又は１フレーム単位で画質を制御する信号として有効となる。
その結果、その黒レベル検出結果を映像表示の際の輝度、コントラストなどの自動制御信号として用いると、実際の映像とマッチした見やすい画面に自動的に調整されるという効果を有する。
更に又、最小値更新回路の出力を初期化するための初期値に所定値を乗算して黒レベル検出感度を調整する第１の検出感度調整回路と、最小値更新回路の出力を第１の検出感度調整回路で用いた所定値で除算して出力する第２の検出感度調整回路とを有し、この第２の検出感度調整回路の出力をラッチ回路に供給する黒レベル検出回路を提供する。
これにより、垂直ブランキング期間において最小値更新回路により初期化されるが、その初期値は第１の検出感度調整回路により所定値で乗算される。そして入力映像信号から抽出した黒レベルとこの所定値が乗算された初期値が比較され、抽出した最小値（黒レベル）がこの初期値より小さい場合その差分値を算出する。この差分値を用いて、最小値更新回路に於いて前述初期化された最小値に補正を加えて更新した最小値を所定値で除算してから出力する。このように差分値がそのまま出力されないので、上記動作が何回か繰り返されて初めて黒レベルが抽出される。この遅延効果の結果として、抽出された最小値が検出結果に直ちに反映されることが無いので、インパルス的なノイズによる検出誤差を避けることができる。このように、この検出結果を映像表示制御に用いると、映像のちらつき等の無い安定した画像表示が可能となる。
更に具体的には、差分値検出回路は、Ａ／Ｄ変換器と、後述の除算器の出力データとＡ／Ｄ変換器の出力の映像信号とを入力し、除算器の出力データから前記映像信号を減算した結果を出力する第１の減算器と、この第１の減算器の出力を入力とし、入力値が０以下のとき０（すなわち、論理０）をそれ以外は入力値を出力する第１のリミッタとから構成される。
スイッチング回路は、映像信号の黒レベルを検出する期間のみ１（すなわち、論理１）となりそれ以外は０になる検出期間パルスと前記第１のリミッタの出力とを入力し検出期間パルスが０の時は０を、検出期間パルスが１のときは前記第１のリミッタからの出力を出力するアンドゲートとから構成される。
第１の検出感度調整回路は、映像信号の黒レベルの初期値を与える初期値と黒レベルの検出感度を設定する検出感度設定値（所定値）を入力とし、これらを乗算して出力する乗算器とから構成される。
最小値更新回路は、前記乗算器の出力と後記第２のリミッタからの出力と映像信号の垂直ブランキング期間を表す垂直ブランキングトリガーパルスとを入力し、垂直ブランキング期間は前記乗算器からの出力データを出力し、垂直ブランキング期間以外の期間は後記第２のリミッタからの出力データを出力するセレクタと、前記セレクタからの出力と前記アンドゲートからの出力とを入力とし前記セレクタの出力から前記アンドゲートの出力を減算した結果を出力する第２の減算器と、第２の減算器の出力を入力とし入力値が０以下のとき０を、それ以外は入力をそのまま出力する第２のリミッタとから構成される。
第２の検出感度調整回路は、前記第２のリミッタからの出力と黒レベルの検出感度を設定する検出感度設定値を入力とし、前記第２のリミッタからの出力を分子として検出感度設定値を分母として除算を行う除算器と（この除算器からの出力を前記第１の減算器の入力とする）から構成される。
巡回フィルタは、アンプのゲインｋばかりでなく黒レベル検出出力も設定する設定値とを入力し設定値にしたがって黒レベル検出出力をｋ／（１−ｋ）倍するアンプと（ただし０＜ｋ＜１とする）、前記除算器からの出力と前記ｋ／（１−ｋ）倍アンプの出力とを加算し、その結果を出力する加算器と、前記加算器からの出力とアンプのゲインｋを設定する設定値を入力とし設定値にしたがって前記加算器からの出力を（１−ｋ）倍するアンプと、前記（１−ｋ）倍アンプの出力を入力とし垂直ブランキングパルスをトリガーとして黒レベル検出結果を出力するラッチ回路とを備えた構成とすることで、ノイズの影響を受けることなく映像信号の黒レベルを検出することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施の形態１における映像信号の黒レベル検出回路のブロック構成図である。
図２は本発明の実施の形態１における動作を説明するための波形図であり、２Ａはアナログ入力映像信号波形、２Ｂは検出期間パルス波形、２Ｃは垂直ブランキングパルス波形、２Ｄは検出最小値デジタル出力波形、２Ｅは検出最小値のアナログ的変化を示した波形、２Ｆはラッチされた検出最小値の変化を示す波形である。
図３は本発明の実施の形態２における映像信号の黒レベル検出回路のブロック構成図である。
図４は本発明の実施の形態２における動作を説明するための波形図であり、４Ａは垂直ブランキングパルス波形、４Ｂはラッチ回路７ａの出力値変化を示す波形、４Ｃはラッチ回路７ｂの出力値変化を示す波形である。
図５は本発明の実施の形態３における映像信号の黒レベル検出回路のブロック構成図である。
図６は本発明の実施の形態４における映像信号の黒レベル検出回路のブロック構成図である。
図７は本発明の実施の形態５における映像信号の黒レベル検出回路のブロック構成図である。
図８は従来の映像信号の黒レベル検出回路のブロック構成図である。
発明を実施するための最良の形態
以下本発明の実施の形態について図１から図７を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施例における映像信号の黒レベル検出回路の構成を示す。図２はその動作を説明するための波形図である。
図１において２０はＡ／Ｄ変換器であり、１は第２のリミッタ６の出力データをＡ端子に、映像信号をＢ端子にそれぞれを入力し第２のリミッタ６の出力データから前記映像信号を減算した結果を出力する減算器であり、２は前記減算器１の出力を入力とし入力値が０以下のとき０を、それ以外の時は入力値をそのまま（すなわち、現実の入力値を）出力する第１のリミッタである。Ａ／Ｄ変換器とこの減算器１と第１のリミッタ２とにより差分値検出回路が構成されている。
３は映像信号の黒レベルを検出する期間のみ１となりそれ以外は０になる検出期間パルスと前記第１のリミッタ２からの出力とを入力し検出期間パルスが０の時は０を検出期間パルスが１のときは前記第１のリミッタ２からの出力をそのまま出力するアンドゲートであり、スイッチング回路として動作している。
４は映像信号の黒レベルの初期値と第２のリミッタ６からの出力と映像信号の垂直ブランキング期間に一度発生される垂直ブランキングパルスとを入力し垂直ブランキング期間は初期値を出力し垂直ブランキング期間以外は第２のリミッタ６からの出力データを出力するセレクタである。
５はセレクタ４からの出力をＡ端子に、アンドゲート３からの出力をＢ端子にそれぞれ入力しセレクタ４の出力からアンドゲート３の出力を減算した結果を出力する減算器であり、６は減算器５の出力を入力とし入力値が０以下のときに０を、それ以外は入力をそのまま出力する第２のリミッタであり（この第２のリミッタ６の出力が減算器１のＡ端子に入力される）、セレクタ４と減算器５と第２のリミッタ６とにより最小値更新回路が構成されている。
７ａは第２のリミッタ６からの出力を入力とし垂直ブランキングパルスをトリガーに用い、それまでに更新されてきた最小値を黒レベルとして出力するラッチであり、ラッチ回路として動作している。
以下、上記映像信号の黒レベル検出回路の動作を図２を用いて説明する。図１において、Ａ／Ｄ変換器２０は図２Ａのようなアナログ入力映像信号をデジタルに変換し量子化する。図２Ａの波形の同期信号や等化パルスの部分を除いた映像信号データ部分の輝度レベルは、上方が大きく、下方が小さいことを示している。
減算器１は、第２のリミッタ６の出力データと入力された映像信号を入力とし、第２のリミッタ６の出力データから前記映像信号を減算し第２のリミッタ６の出力データと映像信号の差分を出力する。
第１のリミッタ２は、減算器１の出力を入力し入力値が０以下のとき０を、それ以外は入力値をそのまま出力する。即ち、第１のリミッタ２は第２のリミッタ６の出力データより入力映像信号の方が小さい場合のみ入力されたデータを出力する。
次にアンドゲート３は、図２Ｂに示すような映像信号の黒レベルを検出する期間のみ１となりそれ以外は０になる検出期間パルスと前記第１のリミッタ２からの出力とを入力し、検出期間パルスが０の時は０を検出期間パルスが１のときは前記第１のリミッタ２からの出力をそのまま出力する。これは映像信号の黒レベルを検出したい期間（即ち、同期信号や等化パルス期間を除いた映像信号データが入力される期間）のみ本発明の回路を動作させるためのものである。
セレクタ４は、映像信号の最小値の初期値と第２のリミッタ６からの出力と映像信号のいわゆる垂直ブランキング期間内に一度発生される図２Ｃに示すような垂直ブランキングパルスとを入力し垂直ブランキング期間は初期値を出力し垂直ブランキング期間以外は第２のリミッタ６からの出力データを出力する。これは映像信号の毎フレームまたは毎フィールドごとに、前フレームまたは前フィールドで検出した映像信号の最小値を初期化するためのものである。また本発明の回路において映像信号の最小値の初期値は、セレクタ４に入力される初期値で与えられ、その初期値を下回る映像信号が来なかった場合はその初期値が映像信号の黒レベルとして出力される。
減算器５は、セレクタ４からの出力とアンドゲート３からの出力とを入力しセレクタ４の出力からアンドゲート３の出力を減算した結果を出力する。即ち、減算器５はセレクタ４の出力である初期値又は第２のリミッタ６の出力データよりも入力された映像信号の方が小さかった場合に第２のリミッタ６の出力データと入力映像信号との差分をセレクタ４の出力データから減算する。
第２のリミッタ６は、減算器５の出力を入力とし入力値が０以下のときに０をそれ以外は入力をそのまま出力する（この第２のリミッタ６の出力が減算器１のＡ端子に入力される）。即ち、ノイズ等の影響により異常に小さな映像信号が入力されても、第２のリミッタ６によって最小値が負の値になることを防止することが出来る。その結果が図２Ｄ，Ｅに示される検出期間パルスが１の場合において映像信号来る毎に第２のリミッタ６の出力である最小値が更新される。なお、図２Ｄは第２のリミッタ６の出力データの変化を、デジタル的に表現したものであり、図２Ｅは第２のリミッタ６の出力データをアナログ的に表現したものである。即ち、検出期間パルスが０のとき、出力データは変化していない。
次にラッチ回路７ａは、第２のリミッタ６からの出力を入力し垂直ブランキングパルスをトリガーとして検出結果を出力する。図２Ｆはラッチ回路７ａの出力データの変化を示す。図２Ｄ，Ｅに示すようにラッチ回路７ａにラッチされているデータが垂直ブランキングパルスをトリガーとしてＺ０からＺ１に更新されているのが分かる。それと同時にセレクタ４が初期値を出力することにより、第２のセレクタ６の出力データがＺ１から初期値に変化する（図２Ｄ，Ｅ）。
この初期値は、この黒レベル検出結果を後段の輝度信号補正に用いる際に過補正とならないように前もって設定されるものである。しかし、最終的に総合画像として最も適当と思われる画質に設定されるので、微調整できるように構成している。
なお、本実施例ではスイッチング回路として動作しているアンドゲート３を、第１のリミッタ２の後ろに配置したが、減算器５の後ろや第２のリミッタ６の後ろに配置し、検出期間パルスの入力している期間だけ入力データを出力し、それ以外の期間はそれまでの出力を保持する構成も考えられる。また、アンドゲート３を取り除いて第１のリミッタ２の出力を減算器５のＢ端子に入力し、Ａ／Ｄ変換器２０の出力と検出期間パルスの反転信号とをオアゲートに入力し、そのオアゲートの出力を減算器１のＢ端子に入力する構成とし、検出期間パルスの入力期間のみＡ／Ｄ変換器２０のの出力を減算器１に入力することも考えられる。
以上のように本実施例によれば、検出パルス期間のみデータを出力とすることと、垂直ブランキングパルスにより検出データを初期化することにより、１フレーム期間または１フィールド期間のディジタル化された映像信号の黒レベルを正確に検出することが可能となる。
（実施の形態２）
図３は本発明の一実施例における映像信号の黒レベル検出回路の構成を示す。図３において、実施の形態１と構成が異なるのは、ラッチ回路７ａの代わりに第２のリミッタ６からの出力とアンプのゲインｋを設定する設定値を入力とし設定値にしたがって第２のリミッタからの出力を（１−ｋ）倍するアンプ８ａと（ただし０＜ｋ＜１とする）、黒レベル検出出力とアンプのゲインｋを設定する設定値とを入力し設定値にしたがって黒レベル検出出力をｋ倍するアンプ９と、アンプ８ａの出力とアンプ９の出力とを入力し加算した結果を出力する加算器１０ａと、加算器１０ａの出力データを入力し垂直ブランキングパルスをトリガーに用い、加算器１０ａの出力データを出力するラッチ回路７ｂと、で構成される巡回係数ｋの巡回フィルタを備えた構成としてた点である。
他の構成要素については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
以下、上記映像信号の黒レベル検出回路において、実施の形態１と異なる部分の動作を図４を用いて説明する。
アンプ８ａは、第２のリミッタ６からの出力とアンプのゲインｋを設定する設定値を入力し設定値にしたがって第２のリミッタ６からの出力を（１−ｋ）倍する。
アンプ９は、黒レベル検出出力とアンプのゲインｋを設定する設定値を入力し設定値にしたがって黒レベル検出出力をｋ倍する。
加算器１０ａは、第２のリミッタ６からの出力はアンプ８ａを介し、ラッチ回路７ｂからの出力はアンプ９を介することにより重み付けされた値を、それぞれ入力し加算し、その結果を出力する。
ラッチ回路７ｂは、加算器１０からの出力を入力し垂直ブランキングパルスをトリガーとして黒レベル検出結果を出力する。
図４Ａは、図２Ｃと同様な垂直ブランキングパルスを示している。図４Ｂ、図４Ｃはそれぞれ、ある映像信号が入力された場合の実施の形態１におけるラッチ回路７ａの出力データの変化と、同じ映像信号が入力された場合の本実施の形態におけるラッチ回路７ｂの出力データの変化とをアナログ的に表現したものである。
例えば係数ｋが０．５の場合、加算器１０ａは、１フィールドまたは１フレーム前に検出された黒レベルであるラッチ回路７ｂの出力データと第２のリミッタの出力データとの平均値を算出する。すなわち、図４Ｂにおいてあるフィールドまたはフレームにおいてラッチ回路７ａの出力データがＺ0からＺ1に変化するような映像信号が入力された場合でも、ラッチ回路７ｂの出力データは、Ｚ1'、Ｚ2'、Ｚ3'、Ｚ4'と徐々に減少する。
従って、実施の形態１においては出力データが急激に変化するような入力映像信号であっても、本実施の形態においては出力データが急激に変化せず、１フィールドまたは１フレーム毎に徐々に変化することになる。
また、本実施の形態の場合、ラッチ回路７ｂは巡回フィルタの遅延素子の役割と映像信号の現在までの最小値のラッチ機能とを果たしているため、実施の形態１に本実施の形態における巡回フィルタを付け加える構成より、ラッチ回路を１つ少なくすることができる。これにより、１フィールドまたは１フレーム分、応答を早くすることができる。
このフィルタの遅延動作により検出された黒レベルの急激な変化を抑え、１フィールド又は１フレーム間の黒レベル値として最適な黒レベル検出を達成している。
以上のように本実施例によれば、ディジタル化された映像信号の黒レベルを巡回フィルタを用いることによりノイズによる急激な変化を押さえ、ノイズの影響を受けることなく正確に検出することが可能となる。
（実施の形態３）
図５は本発明の一実施例における映像信号の黒レベル検出回路の構成を示す。
図５において、実施の形態２と構成が異なる点は、実施例２で用いた巡回フィルタの代わりに、アンプ８ｂと加算器１０ｂとアンプ11及びラッチ回路７ｃとから構成させる巡回係数ｋの巡回フィルタを備えたことである。実施の形態３の巡回フィルタは実施の形態２に用いた巡回フィルタよりさらに高性能な巡回フィルタの一例である。すなわち、実施の形態３の巡回フィルタにおいて、加算器１０ｂ（実施の形態２における乗算器８ａに対応）の端子Ａへの入力は第２のリミッタ６から直接供給されるのであり、乗算器を介して供給されるのではない。したがって、量子化誤差の低下が少なく、その結果、ビット精度が上がることになる。他の構成要素については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
以下、実施の形態３の黒レベル検出回路において、実施の形態１と異なる部分の動作を説明する。
アンプ１１は、黒レベル検出出力とアンプのゲインｋを設定する設定値を入力し設定値にしたがって黒レベル検出出力をｋ／（１−ｋ）倍する。
加算器１０ｂは、アンプ１１の出力と前記第２のリミッタ６の出力を入力し加算した結果を出力する。
アンプ８ｂは、加算器１０ｂの出力とアンプのゲインｋを設定する設定値を入力し設定値に従って前記加算器１０ｂの出力を（１−ｋ）倍する。
ラッチ回路７ｃは、アンプ８ｂからの出力を入力し垂直ブランキングパルスをトリガーとして黒レベル検出結果を出力する。これにより実施の形態２に用いた巡回フィルタよりさらにノイズ等の急激な変化を抑えるとともに精度良くデータを算出するので、より自然な画像制御が可能となる黒レベルが検出できる。
以上のように本実施例によれば、ディジタル化された映像信号の黒レベルをノイズの影響を受けることなく又巡回フィルタの丸め誤差をより少なく、正確に検出することが可能となる。
（実施の形態４）
図６は本発明の一実施例における映像信号の黒レベル検出回路の構成を示す。
図６において、実施の形態１と構成が異なる点は、差分値検出回路の出力である第１のリミッタ２の検出感度を設定する検出感度設定値をＢ端子に、初期値をＡ端子にそれぞれ入力し、検出感度設定値と初期値とを乗算しその結果をセレクタ４に供給する乗算器１２と、検出感度設定値をＢ端子に、第２のリミッタ６ｂの出力をＡ端子にそれぞれ入力し、第２のリミッタ６の出力を検出感度設定値で除算しその結果をラッチ回路７ｄに供給する除算器１３とを設けたことである。
乗算器１２とセレクタ４と減算器５と第２のリミッタ６と除算器１３とによって、実質的にアンドゲート３の出力する差分値を検出感度設定値で除算し、差分値検出回路の検出感度の調節を行う最小値更新回路が構成されている。
他の構成要素については実施の形態１と同様なので説明を省略する。
以下、実施の形態４の上記映像信号の黒レベル検出回路の動作を説明する。
図６において、Ａ／Ｄ変換器２０は入力映像信号を量子化する。減算器１は、除算器１３の出力データをＢ端子に、映像信号をＡ端子に入力し除算器１３の出力データから映像信号を減算しその結果を出力する。
第１のリミッタ２は、減算器１の出力を入力し入力値が０以下のとき０をそれ以外は入力値をそのまま出力する。即ち、第１のリミッタ２はＢ端子に入力されたデータがＡ端子の入力データより小さい場合のみ、Ｂ端子に入力されたデータを出力する。
アンドゲート３は、映像信号の黒レベルを検出する期間のみ１となりそれ以外は０になる検出期間パルスと第１のリミッタ２からの出力とを入力し検出期間パルスが０の時は０を検出期間パルスが１のときは第１のリミッタ２からの出力をそのまま出力する。これは映像信号の黒レベルを検出したい期間のみ本発明の回路を動作させるためのものである。
乗算器１２は、映像信号の最小値の初期値と映像信号の黒レベルの検出感度を設定する検出感度設定値とを入力し両入力値を乗算して出力する。これは次段にける検出感度を設定するためのものであり検出感度設定値が大きくなればなるほど検出感度が下がりノイズに対して安定した動作をする。
セレクタ４は、乗算器１２からの出力と第２のリミッタ６からの出力と垂直ブランキングパルスとを入力し垂直ブランキング期間は乗算器１２からの出力データを出力し垂直ブランキング期間以外は第２のリミッタ６からの出力データを出力する。これは映像信号の毎フレームまたは毎フィールドごとに、前フレームまたは前フィールドで検出した映像信号の最小値を初期化するためのものである。また本発明における映像信号の最小値の初期値は乗算器１２に入力される初期値で与えられ、その初期値を下回る映像信号が来なかった場合はその初期値が映像信号黒レベルとして出力される。
減算器５は、セレクタ４からの出力をＡ端子に、アンドゲート３からの出力をＢ端子にそれぞれ入力しセレクタ４の出力からアンドゲート３の出力を減算した結果を出力する。即ち、減算器５は、セレクタ４の出力の出力である初期値または第２のリミッタ６の出力データよりも入力された映像信号のほうが小さかった場合に第２のリミッタの出力データと入力映像信号との差分をセレクタ４の出力データから減算する。
第２のリミッタ６は、減算器５の出力を入力とし入力値が０以下のときに０をそれ以外は入力をそのまま出力する（この第２のリミッタ６の出力が減算器１のＡ端子に入力される）。即ち、ノイズ等の影響により、異常に小さな映像信号が入力されても、第２のリミッタ６によって最小値が負の値になることを防止することが出来る。
次に除算器１３は、第２のリミッタ６からの出力をＡ端子に、検出感度設定値をＢ端子にそれぞれ入力し、第２のリミッタ６からの出力を検出感度設定値によって除算する。これは乗算器１２において乗算された分を除算することで元のスケールに戻すためである。
この様に、乗算器１２と除算器１３とを設けることにより、検出感度の調節が可能となる。
ラッチ回路７ｄは、除算器１３からの出力を入力し垂直ブランキングパルスをトリガーとして検出結果を出力する。
なお、検出感度設定値は、上述のように検出感度の調節の基礎となる。そのため検出感度が高い（応答時定数が小さい）とノイズを阻止する能力が弱くなるが映像が急変した場合の応答性が良いし、一方検出感度が低い（応答時定数が大きい）とノイズには強くなるが映像の急変に弱いということから、最も適した中間値が前もって検出感度設定値として設定される。又、利用者の好みの問題もあるので、この検出感度設定値は調整可能とするのが適当である。
以上のように本実施例によれば、検出感度設定値を与えることにより映像信号の黒レベル検出感度をコントロールすることで、ノイズの影響を受けることなく１フレーム期間または１フィールド期間のディジタル化された映像信号の黒レベルを正確に検出することが可能となる。
なお、実施の形態１において、アンドゲート３の前後に、検出感度を入力する除算器を設け、第１のリミッタ２の出力データ又はアンドゲート３の出力データを検出感度設定値で割算しても同様の効果が得られる。図６のような構成にしたのは本発明で扱うデータはデジタルデータであるので丸め誤差の発生を防ぐためである。
（実施の形態５）
図７は本発明の一実施例における映像信号の黒レベル検出回路の構成を示す。
図７において実施の形態４と構成が異なる点は、実施の形態４に加え実施の形態３で用いたラッチ回路７ｃとアンプ８ｂとアンプ１１と加算器１０ｂとで構成される巡回フィルタを備えたことである。
即ち、本実施の形態における黒レベル検出回路は、実施の形態４の有する検出感度調節機能と、実施の形態３の有する遅延機能とを兼ね備えている。
前述の種々の実施の形態によれば、本発明はディジタル化された映像信号の黒レベルをノイズの影響を受けることなく正確に検出することが可能となり、その実用的効果は大きい。
本発明は前述の種々の実施の形態に関連付けて説明されているが、このほかに様々に変化されても実施され得る。本明細書や図面に用いた実施の形態は本発明をそれだけに限定するものではない。又、本実施の形態の詳細が請求項の範囲を限定するものでもない。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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