(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号の信号レベルを自動調整するオートゲインコントロール回路であって、
映像の最小輝度を示す黒レベル信号と、映像の最大輝度を示す白レベルと、を一水平期間中にそれぞれ複数回含む映像信号を受けて、
前記黒レベルを映像信号から検出する黒レベル検出部と、
前記白レベルを映像信号から検出する白レベル検出部と、
前記黒レベルと前記白レベルとの差分値に応じて映像信号のダイナミックレンジを調整するアナログ／デジタル変換部と、
前記黒レベル検出部において検出された前記黒レベルと、前記白レベル検出部において検出された前記白レベルと、の差分を算出するレベル算出部と、
前記レベル算出部において算出された差分と、映像信号のダイナミックレンジの目標値と、の差分を算出する減算器と、
前記減算器において算出された差分に応じて目標ゲインを決定するゲイン決定部と、
を備え、
前記アナログ／デジタル変換部は、前記ゲイン決定部において決定された目標ゲインに応じて映像信号のダイナミックレンジを調整することを特徴とするオートゲインコントロール回路。
【請求項２】
請求項１に記載のオートゲインコントロール回路であって、
前記ゲイン決定部において決定された目標ゲインに応じたパルス幅を有するパルス信号を発生させるＰＷＭ回路をさらに備え、
前記アナログ／デジタル変換部は、前記ＰＷＭ回路において生成されたパルス信号のパルス幅に応じて映像信号のダイナミックレンジを調整することを特徴とするオートゲインコントロール回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号を処理する際におけるオートゲインコントロール回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＴＳＣ方式等のビデオ信号（複合映像信号）を映像として表示する映像信号処理装置において、映像の輝度のダイナミックレンジをできるだけ一定に保つためにＡ／Ｄ変換部において映像信号を一定のレベルに増幅するオートゲインコントロール回路が用いられている。
【０００３】
図３及び図４に示すように、１フィールド分のビデオ信号ＳINには垂直同期期間ＴV、水平ブランキング期間ＴH及び映像信号期間ＴSを含んでおり、さらに１水平ライン分のビデオ信号ＳINには水平ブランキング期間ＴH、カラーバースト期間ＴC及び有効映像信号期間ＴIを含んでいる。なお、図３及び図４では説明を明確にするために実際のビデオ信号ＳINの各期間の比率を変えて表している。
【０００４】
従来のオートゲインコントロール回路１００は、図５に示すように、アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）１０、フロントエンドブロック１２、オートゲインコントロール回路（ＡＧＣ回路）１４及びパルス幅変調回路（ＰＷＭ回路）１６を含んで構成される。Ａ／Ｄ変換部１０に入力された映像信号は、アナログ信号からデジタル信号へ変換される。このとき、ＰＷＭ回路１６から入力されるパルスの幅に応じて、デジタル変換時のダイナミックレンジを調整する。デジタル化された映像信号はフロントエンドブロック１２に出力される。フロントエンドブロック１２では、映像信号に対する前段処理が行われる。前段処理としては、フィルタリング、Γ補正等を処理が挙げられる。フロントエンドブロック１２を通った映像信号はＡＧＣ回路１４に入力される。
【０００５】
ＡＧＣ回路１４は、映像信号の水平ブランキング期間ＴHの信号レベルを抽出してＰＷＭ回路１６へ出力する。ＰＷＭ回路１６は、入力された信号レベルに比例するパルス幅のパルス信号を生成してＡ／Ｄ変換部１０へ出力する。Ａ／Ｄ変換部１０は、図６（ａ）に示すように、このパルス信号のパルス幅に応じてダイナミックレンジを調整して映像信号をデジタル化する。このようにして、映像信号のレベルがＡ／Ｄ変換部１０にフィードバックされて、映像信号のダイナミックレンジが略一定に維持される。このようなオートゲインコントロールの調整は、映像信号処理装置の製造工程後の初期調整時に実行される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図６（ｂ）に示すように、映像信号の水平ブランキング期間ＴHの信号レベルがノイズ等の影響により変動する場合がある。この場合、水平ブランキング期間ＴHの信号レベルを基準としてＡ／Ｄ変換部１０のダイナミックレンジを決定すると映像信号のダイナミックレンジを適切に調節することができなくなる。
【０００７】
本発明は、映像信号を適切なダイナミックレンジでデジタル化することができるオートゲインコントロール回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、映像信号の信号レベルを自動調整するオートゲインコントロール回路であって、映像の最小輝度を示す黒レベル信号と、映像の最大輝度を示す白レベルと、を含む映像信号を受けて、前記黒レベルを映像信号から検出する黒レベル検出部と、前記白レベルを映像信号から検出する白レベル検出部と、前記黒レベルと前記白レベルとの差分値に応じて映像信号のダイナミックレンジを調整するアナログ／デジタル変換部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記黒レベル検出部において検出された前記黒レベルと、前記白レベル検出部において検出された前記白レベルと、の差分を算出するレベル算出部と、前記レベル算出部において算出された差分と、映像信号のダイナミックレンジの目標値と、の差分を算出する減算器と、前記減算器において算出された差分に応じて目標ゲインを決定するゲイン決定部と、を備え、前記アナログ／デジタル変換部は、前記ゲイン決定部において決定された目標ゲインに応じて映像信号のダイナミックレンジを調整することが好適である。
【００１０】
例えば、前記ゲイン決定部において決定された目標ゲインに応じたパルス幅を有するパルス信号を発生させるＰＷＭ回路をさらに備え、前記アナログ／デジタル変換部は、前記ＰＷＭ回路において生成されたパルス信号のパルス幅に応じて映像信号のダイナミックレンジを調整することが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、映像信号を適切なダイナミックレンジでデジタル化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態におけるオートゲインコントロール回路２００は、図１に示すように、アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）２０、レジスタ２２、フロントエンドブロック２４及びキャリブレーション部２６を含んで構成される。
【００１３】
オートゲインコントロール回路２００による映像信号のオートゲインコントロールの調整は映像信号処理装置の製造工程後の初期調整時に実行される。初期調整時には、レジスタ２２及びキャリブレーション部２６に外部からセット信号を入力することによって、レジスタ２２及びキャリブレーション部２６をアクティブな状況とする。
【００１４】
Ａ／Ｄ変換部２０は、外部からアナログの映像信号を受けて、デジタル信号に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換部２０は、レジスタ２２に格納されている値に応じてデジタル変換の基準電圧を設定し、映像信号をデジタル変換する際に映像信号の黒レベルをその基準電圧に合わせることによってデジタル変換された映像信号のダイナミックレンジを調整する。
【００１５】
フロントエンドブロック２４は、Ａ／Ｄ変換部２０でデジタル変換された映像信号を受けて、映像信号に対する前段処理を施す。前段処理としては、フィルタリング、Γ補正等の処理が挙げられる。
【００１６】
キャリブレーション部２６は、Ａ／Ｄ変換部２０でデジタル変換された映像信号を受けて、Ａ／Ｄ変換部２０におけるダイナミックレンジの調整に用いられるパルス幅変調されたパルス信号を生成して出力する。
【００１７】
キャリブレーション部２６は、同期信号検出部３０、黒レベル検出部３２、白レベル検出部３４、レベル算出部３６、目標レベル設定部３８、減算器４０、補正値算出部４２、加算器４４、ゲイン算出部４６及びパルス幅変調部（ＰＷＭ部）４８を含んで構成される。
【００１８】
同期信号検出部３０は、Ａ／Ｄ変換部２０から映像信号を受けて、水平ブランキング期間ＴHを検出し、検出されたタイミングで水平同期信号Ｈｓｙｎｃを黒レベル検出部３２及び白レベル検出部３４へ出力する。
【００１９】
黒レベル検出部３２は、Ａ／Ｄ変換部２０から映像信号を受けて、映像信号で最小輝度を示す黒レベルを検出して黒レベル信号としてレベル算出部３６へ出力する。ダイナミックレンジの調整時には調整用の映像信号を入力する。調整用の映像信号は、図２に示すように、水平ブランキング期間ＴHから所定の時間Ｔ１及びＴ２後のタイミングで映像信号における最小輝度Ｓｍｉｎと最大輝度Ｓｍａｘを示す。そこで、黒レベル検出部３２は、同期信号検出部３０から水平同期信号Ｈｓｙｎｃを受けて、そのタイミングから時間Ｔ１後に映像信号から黒レベル（最小輝度Ｓｍｉｎ）を抽出し、黒レベル信号としてレベル算出部３６へ出力する。
【００２０】
白レベル検出部３４は、Ａ／Ｄ変換部２０から映像信号を受けて、映像信号で最大輝度を示す白レベルを検出して白レベル信号としてレベル算出部３６へ出力する。白レベル検出部３４は、同期信号検出部３０から水平同期信号Ｈｓｙｎｃを受けて、そのタイミングから時間Ｔ２後に映像信号から白レベル（最大輝度Ｓｍａｘ）を抽出し、白レベル信号としてレベル算出部３６へ出力する。
【００２１】
レベル算出部３６は、黒レベル検出部３２から入力された黒レベル信号と白レベル検出部３４から入力された白レベル信号との差分を検出して減算器４０へ出力する。この差分値は調整用の映像信号の最大輝度Ｓｍａｘと最小輝度Ｓｍｉｎとの差分値、すなわち、現時点においてＡ／Ｄ変換部２０から出力されている映像信号のダイナミックレンジを示す。
【００２２】
減算器４０は、レベル算出部３６から出力された差分値と、目標レベル設定部３８に設定されているダイナミックレンジの目標値と、の差分を算出して補正値算出部４２へ出力する。目標レベル設定部３８には、Ａ／Ｄ変換部２０から出力される映像信号として必要とされるダイナミックレンジの目標値が予め設定される。すなわち、補正値算出部４２には、現時点においてＡ／Ｄ変換部２０から出力されている映像信号のダイナミックレンジとダイナミックレンジの目標値との差が入力される。
【００２３】
補正値算出部４２は、減算器４０の出力を受けて、Ａ／Ｄ変換部２０から出力されている映像信号のダイナミックレンジとダイナミックレンジの目標値との差に応じたゲインの補正値を算出して加算器４４へ出力する。加算器４４は、補正値算出部４２からの補正値とゲイン算出部４６の出力との和を算出してゲイン算出部４６に出力する。ゲイン算出部４６は、加算器４４からの出力に基づいて新たなゲイン値を決定してＰＷＭ部４８へ出力する。このように、補正値算出部４２、加算器４４及びゲイン算出部４６において、Ａ／Ｄ変換部２０から出力されている映像信号のダイナミックレンジとダイナミックレンジの目標値との差に応じた新たなゲイン値が求められる。
【００２４】
パルス幅変調部４８は、ゲイン算出部４６からゲイン値を受けて、ゲイン値に対応するパルス幅を有するパルス信号を発生させてレジスタ２２に出力する。例えば、ゲイン値に比例するパルス幅を有するパルス信号を発生する。レジスタ２２は、パルス信号のパルス幅を格納及び保持し、Ａ／Ｄ変換部２０へ出力する。
【００２５】
このようにして、Ａ／Ｄ変換部２０から出力されている映像信号のダイナミックレンジとダイナミックレンジの目標値との差に応じた新たなゲイン値をＡ／Ｄ変換部２０にフィードバックすることによって、映像信号をデジタル化する際のダイナミックレンジが目標値に徐々に近づいていくことになる。
【００２６】
初期調整の終了時には、レジスタ２２及びキャリブレーション部２６に外部から供給していたセット信号を停止し、レジスタ２２及びキャリブレーション部２６を非アクティブな状況とする。これによって、レジスタ２２には初期調整において調整されたゲイン値に対応するパルス信号のパルス幅が格納及び保持されることとなり、初期調整の終了後はＡ／Ｄ変換部２０によるアナログ／デジタル変換は理想的なダイナミックレンジで行われることとなる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態によれば、映像信号の水平ブランキング期間ＴHのレベルによらずＡ／Ｄ変換部のダイナミックレンジを適切に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態におけるオートゲインコントロール回路の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における調整用の映像信号を示す図である。
【図３】映像信号の構成を示す図である。
【図４】映像信号の構成を示す図である。
【図５】従来のオートゲインコントロール回路の構成を示すブロック図である。
【図６】従来のオートゲインコントロールの処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  Ａ／Ｄ変換部、１２  フロントエンドブロック、１４  オートゲインコントロール回路、１６  パルス幅変調回路、２０  Ａ／Ｄ変換部、２２  レジスタ、２４  フロントエンドブロック、２６  キャリブレーション部、３０  同期信号検出部、３２  黒レベル検出部、３４  白レベル検出部、３６  レベル算出部、３８  目標レベル設定部、４０  減算器、４２  補正値算出部、４４  加算器、４６  ゲイン算出部、４８  パルス幅変調部、１００，２００  オートゲインコントロール回路。
【図１】
0004977573.tif 000002
【図２】
0004977573.tif 000003
【図３】
0004977573.tif 000004
【図４】
0004977573.tif 000005
【図５】
0004977573.tif 000006
【図６】
0004977573.tif 000007