JP3412456B2 - 自動利得制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はテレビ、ビデオテー
プレコーダ等で、映像信号の利得を調整するために用い
られる、自動利得制御装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、自動利得制御装置は特開平５−７
５８９５号公報に記載されたものが知られている。 【０００３】図３に従来の自動利得制御装置のブロック
図を示す。図３において、１１は利得調整手段、１２は
ＡＤ変換手段、１３は誤差レベル検出手段、１８はＤＡ
変換手段、１９はアナログ映像信号入力端子、１１０は
ディジタル映像信号出力端子、３１は変換手段である。
以下、図３を用いて従来の自動利得制御装置について説
明する。 【０００４】端子１９より入力されたアナログ映像信号
は、利得調整手段１１で最適な利得に調整され、ＡＤ変
換手段１２でアナログ−ディジタル変換され、ディジタ
ル映像信号となり端子１１０より出力される。この後デ
ィジタル映像信号には、ＹＣ分離等のディジタル信号処
理が施される。 【０００５】一方、ディジタル映像信号の信号レベルと
基準レベルとの差を、誤差レベル検出手段１３で検出す
る。図４に誤差レベル検出手段１３の構成例を示す。図
４において、４１は同期分離回路、４２はシンクチップ
レベル検出回路、４３はペデスタルレベル検出回路、４
４、４５は減算器、４６はディジタル映像信号入力端子
である。 【０００６】同期分離回路４１は、端子４６から入力さ
れるディジタル映像信号より水平同期信号を分離する。
図５（ａ）にディジタル映像信号の例、図５（ｂ）に分
離された水平同期信号の例を示す。シンクチップレベル
検出回路４２では、水平同期信号を基準にして図５
（ｃ）に示すようなパルスを生成し、このパルスが１の
期間ディジタル映像信号を積分して、シンクチップレベ
ルＳを出力する。同様にペデスタルレベル検出回路４３
では、水平同期信号を基準にして図５（ｄ）に示すよう
なパルスを生成し、このパルスが１の期間ディジタル映
像信号を積分して、ペデスタルレベルＰを出力する。減
算器４４でＰ−Ｓを計算し、同期信号の長さ、すなわち
ディジタル映像信号のレベルＬ＝Ｐ−Ｓを求める。これ
と基準レベルＬ０との差を減算器４５で求め、誤差信号
Ｌ−Ｌ０を出力する。 【０００７】変換手段３１は、誤差信号Ｌ−Ｌ０をディ
ジタル利得制御信号に変換して出力する。 【０００８】図６に変換手段３１の構成例を示す。図６
において、２１０は符号判別回路、２１１は選択回路、
２１３は加算器、２１４はフリップフロップ、２１５は
誤差信号入力端子、２１６はディジタル利得制御信号出
力端子である。 【０００９】端子２１５より入力される誤差信号Ｌ−Ｌ
０の符号が正か負か０かを符号判別回路２１０で判別す
る。Ｌ−Ｌ０＞０の時、選択回路２１１では−１が選択
される。このため加算器２１３、フリップフロップ２１
４で構成されるカウンタの値が１小さくなる。すなわち
端子２１６より出力されるディジタル利得制御信号の値
が１小さくなる。これをＤＡ変換手段１８によりディジ
タル−アナログ変換し、利得調整手段１１の利得を可変
する。アナログ利得制御信号は以前より小さくなってい
るので、ＡＤ変換手段１２に入力されるアナログ映像信
号のレベルが小さくなる。よってＡＤ変換手段１２より
出力されるディジタル映像信号のレベルが小さくなり、
誤差レベルＬ−Ｌ０は０に近づく。逆にＬ−Ｌ０＜０の
時、選択回路２１１で１が選択されるので、同様にして
アナログ利得制御信号が以前より大きくなり、ＡＤ変換
手段１２より出力されるディジタル映像信号のレベルが
大きくなって、Ｌ−Ｌ０はマイナスの方向から０に近づ
く。以上の動作を通じて、誤差レベルＬ−Ｌ０はしだい
に０に近づいていき、最終的に０に一致すると、符号判
別回路２１０がこれを検出し、選択回路２１１が０を選
択するため、加算器２１３、フリップフロップ２１４で
構成されるカウンタは動作を停止する。すなわち、ディ
ジタル利得制御信号が一定レベルとなり、ディジタル映
像信号の同期信号のレベルがＬに等しい状態で収束す
る。実際はノイズの影響で誤差信号が完全に０に収束す
ることはなく、このためディジタル利得制御信号は誤差
信号が０になる付近で常に増減する。以上の動作によ
り、ディジタル映像信号のレベルが基準レベルに等しい
状態に自動的に調整される。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の構成では、チャンネルの切り替え等でアナログ映
像信号が切り替わる際、ディジタル映像信号のレベルを
基準レベルに高速に収束させようとすると、ディジタル
映像信号に重畳しているノイズのために安定に収束せ
ず、これが明るさの変動（フリッカ）となって現れてし
まうという問題点を有していた。 【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ディジタル映像信号のレベルを基準レベルに高速に
収束させてもフリッカにならない、自動利得制御装置を
提供することを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の自動利得制御装置は、アナログ利得制御信号
に応じてアナログ映像信号の利得を可変し利得が調整さ
れたアナログ映像信号を出力する利得調整手段と、前記
利得が調整されたアナログ映像信号をディジタル映像信
号に変換するＡＤ変換手段と、前記ディジタル映像信号
の大きさを基準レベルと比較し、その差を誤差信号とし
て出力する誤差レベル検出手段と、前記誤差信号が０に
等しい期間が所定の期間を越えたことを検出し、検出結
果を一致検出信号として出力する一致検出手段と、前記
誤差信号が所定の誤差より大きい期間が所定の期間以上
となった時を検出し、検出結果を不一致検出信号として
出力する比較手段と、前記一致検出信号で一致状態に移
行し、前記不一致検出信号で不一致状態に移行し、前記
一致状態と前記不一致状態を示す状態信号を出力する状
態保持手段と、前記状態信号が前記不一致状態の時に前
記誤差信号をディジタル利得制御信号に変換して出力
し、前記状態信号が前記不一致状態から前記一致状態に
変化したときの前記ディジタル利得制御信号を保持し前
記一致状態の時に出力するレベル変換手段と、前記ディ
ジタル利得制御信号を前記アナログ利得制御信号に変換
するＤＡ変換手段とから構成されている。 【００１３】 【発明の実施の形態】本発明は、利得調整手段がアナロ
グ利得制御信号に応じてアナログ映像信号の利得を可変
し、利得が調整されたアナログ映像信号を出力する。こ
の利得が調整されたアナログ映像信号をＡＤ変換手段で
ディジタル映像信号に変換する。誤差レベル検出手段で
ディジタル映像信号の大きさを基準レベルと比較し、差
を誤差信号として出力する。一致検出手段では誤差信号
が０に等しい期間が所定の期間を越えたことを検出し、
検出結果を一致検出信号として出力する。比較手段では
誤差信号が所定の誤差より大きい期間が所定の期間以上
となった時を検出し、検出結果を不一致検出信号として
出力する。状態保持手段は不一致検出信号で不一致状態
に移行し、一致検出信号が出力されるまで不一致状態を
保持し、一致検出信号が出力されると一致状態に移行す
る。レベル変換手段では、不一致状態の時に誤差信号を
ディジタル利得制御信号に変換して出力し、一致状態に
遷移した時に直前のディジタル利得制御信号を保持して
出力する。ＤＡ変換手段でディジタル利得制御信号をア
ナログ利得制御信号に変換し、このアナログ利得制御信
号に応じてアナログ映像信号の利得を調整する。 【００１４】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態の自動利得
制御装置のブロック図を示すものである。図１におい
て、１１は利得調整手段、１２はＡＤ変換手段、１３は
誤差レベル検出手段、１４は一致検出手段、１５は比較
手段、１６は状態保持手段、１７はレベル変換手段、１
８はＤＡ変換手段、１９はアナログ映像信号入力端子、
１１０はディジタル映像信号出力端子である。従来の技
術の項で述べた図３と同じ動作をするものについては同
じ符号を付けている。以下、図１を参照しながら本実施
の形態の自動利得制御装置について、特に本発明の特徴
的な部分である一致検出手段１４，比較手段１５，状態
保持手段１６，レベル変換手段１７について説明する。 【００１５】一致検出手段１４，比較手段１５，状態保
持手段１６，レベル変換手段１７の具体的な構成例を図
２に示す。図２において、２１は一致検出回路、２２、
２７はアップダウンカウンタ、２３、２４、２５、２８
は比較器、２６はＯＲゲート、２９はセットリセットフ
リップフロップ、２１０は符号判別回路、２１１、２１
２は選択回路、２１３は加算器、２１４はフリップフロ
ップ、２１５は誤差信号入力端子、２１６はディジタル
利得制御信号出力端子である。 【００１６】従来の技術の項で説明したような動作で、
端子２１５より誤差信号Ｌ−Ｌ０が入力される。一致検
出手段１４は、Ｌ−Ｌ０＝０となる期間が所定の期間を
越えた時に一致検出信号を出力する。以下一致検出手段
１４の動作を説明する。 【００１７】一致検出回路２１はＬ−Ｌ０＝０の時に１
を出力し、Ｌ−Ｌ０≠０の時に０を出力する。アップダ
ウンカウンタ２２は、一致検出回路２１の出力が１の時
にその出力を１ずつ増加させ、０の時に１ずつ減少させ
る。ただし最小値は０である。よってＬ−Ｌ０≠０が連
続して続くと、出力は０となり、Ｌ−Ｌ０＝０が連続し
て続くと出力は１ずつ増加する。比較器２３はアップダ
ウンカウンタ２２の出力を定数Ｍと比較し、アップダウ
ンカウンタ２２の出力がＭを越えた時に、すなわち誤差
信号Ｌ−Ｌ０がＭ回以上連続して０になった時に誤差信
号がゼロであると判断し、一致検出信号に１を出力す
る。定数Ｍは一致検出の精度を決定する定数で、通常は
数Ｈ程度（１Ｈは１水平周期）に選ばれる。 【００１８】比較手段１５は、誤差信号Ｌ−Ｌ０が所定
のレベルを超え、その期間が所定の期間以上となった時
に、不一致検出信号を出力する。以下比較手段１５の動
作を説明する。 【００１９】比較器２４は誤差信号Ｌ−Ｌ０が定数Ｌ１
より大きい時１を出力する。比較器２５は誤差信号Ｌ−
Ｌ０が定数Ｌ２より小さいとき１を出力する。ただしＬ
２＜０＜Ｌ１である。定数Ｌ１、Ｌ２は誤差信号のノイ
ズ成分で比較手段１５が動作するのを防ぐ目的で設定さ
れており、誤差信号のノイズレベルよりも十分大きな数
値に選ばれる。通常ノイズ成分は正負対称なので、Ｌ２
＝−Ｌ１である。 【００２０】次に比較器２４、２５の出力の論理和をＯ
Ｒゲート２６でとる。これによりＯＲゲート２６の出力
は、誤差信号がノイズレベルの範囲を超えて０よりはず
れた時に１となる。このＯＲゲート２６の出力は、アッ
プダウンカウンタ２２、比較器２３同様、アップダウン
カウンタ２７でカウントされ、比較器２８で定数Ｎと比
較される。すなわち誤差信号Ｌ−Ｌ０がＮ回以上連続し
て定数Ｌ１、Ｌ２で定められる範囲を超えた時、誤差信
号がゼロではないと判断し、不一致検出信号に１を出力
する。定数Ｎは不一致検出の精度を決定する定数で、通
常は数１００Ｈ程度に選ばれる。一致検出の定数Ｍを数
Ｈに、不一致検出の定数Ｎを数１００Ｈに選ぶのは、デ
ィジタル映像信号を所定のレベルへと素早く引き込み、
一旦引き込んだ後はノイズに影響されない安定な利得調
整を行うためである。 【００２１】状態保持手段１６はセットリセットフリッ
プフロップ２９で構成され、一致検出信号が１になった
時に出力が１にセットされ、不一致検出信号が１の時０
にリセットされる。すなわち状態保持手段１６は一致検
出信号が入力されると不一致検出信号が入力されるまで
一致状態（出力＝１）を保持し、逆に不一致検出信号が
入力されると一致検出信号が入力されるまで不一致状態
（出力＝０）を保持する。 【００２２】レベル変換手段１７では、誤差信号Ｌ−Ｌ
０をディジタル利得制御信号に変換して端子２１６より
出力する。状態保持手段１６の出力が０の時（不一致状
態の時）、選択回路２１２は選択回路２１１の出力を選
択する。符号判別回路２１０で誤差信号Ｌ−Ｌ０の符号
が正か０か負かを判別し、その結果に応じて選択回路２
１１よりそれぞれ−４か０か１かを出力する。誤差電圧
が正の方向に大きい時はアナログ映像信号のレベルが大
きいときであって、ＡＤ変換手段１２のダイナミックレ
ンジを越えてしまう可能性がある。そこで選択回路２１
１の出力を−４とし、誤差信号が負の時に比べ４倍高速
に応答させている。 【００２３】加算器２１３、フリップフロップ２１４で
構成されるカウンタは、選択回路２１１の出力に応じて
増減する、すなわちディジタル利得制御信号が増減す
る。最終的には従来の技術の項で説明したように、誤差
信号が０になるように収束していく。そうすると一致検
出手段１４から一致検出信号が出力され、状態保持手段
１６の出力が１（一致状態）へと変化し、選択回路２１
２は０を出力するため、ディジタル利得制御信号は一定
になる。またこの時、誤差信号はノイズを含めて定数Ｌ
１、Ｌ２で決定される範囲内にあるので、ノイズに影響
されることなく、ディジタル利得制御信号は一定値を保
持し続ける。よってこの状態では一定の利得調整が利得
調整手段１１で行われ、フリッカの発生しない安定した
動作が可能になる。 【００２４】チャンネル切り替え等によりアナログ映像
信号が切り替わると、誤差電圧が定数Ｌ１、Ｌ２で決定
される範囲を所定の期間超えるので、状態保持手段１６
の出力が０（不一致状態）へと変化する。そうすると上
記したのと同様の動作で、最終的には再び一致状態へと
変化し、以後安定に動作する。 【００２５】以上のように本発明によれば、不一致状態
で高速に応答させ、一致状態では応答を停止すること
で、応答の高速化とフリッカの発生しない安定した利得
調整が可能になる。 【００２６】なお、以上の説明では、誤差レベル検出手
段１３で、映像信号の同期信号の大きさと基準レベルと
の差を検出する構成としたが、色信号のバーストレベル
と基準レベルとの差を検出する構成にすれば、色信号に
ついても同様に、高速でフリッカのない利得調整が可能
である。 【００２７】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、アナログ
映像信号の利得を可変る利得調整手段と、利得が調整さ
れたアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換する
ＡＤ変換手段と、ディジタル映像信号の大きさを基準レ
ベルと比較し誤差信号を出力する誤差レベル検出手段
と、誤差信号が０に等しい期間が所定の期間を越えたこ
とを検出する一致検出手段と、誤差信号が所定の誤差よ
り大きい期間が所定の期間以上となった時を検出し出力
する比較手段と、一致状態と不一致状態を示す状態信号
を出力する状態保持手段と、状態信号に応じて誤差信号
をディジタル利得制御信号に変換して出力するレベル変
換手段と、ディジタル利得制御信号をアナログ利得制御
信号に変換するＤＡ変換手段とを設けることにより、高
速でかつフリッカのない安定な利得調整が可能となり、
その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態１における自動利得調整装
置の構成を示すブロック図 【図２】同実施の形態１における具体的な構成例を示す
ブロック図 【図３】従来の自動利得調整装置の構成を示すブロック
図 【図４】誤差レベル検出手段の具体的な構成例を示すブ
ロック図 【図５】誤差レベル検出手段の動作を説明する信号波形
図 【図６】変換手段の具体的な構成を示すブロック図 【符号の説明】 １１ 利得調整手段 １２ ＡＤ変換手段 １３ 誤差レベル検出手段 １４ 一致検出手段 １５ 比較手段 １６ 状態保持手段 １７ レベル変換手段 １８ ＤＡ変換手段

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 アナログ利得制御信号に応じてアナログ
   映像信号の利得を可変し利得が調整されたアナログ映像
   信号を出力する利得調整手段と、 前記利得が調整されたアナログ映像信号をディジタル映
   像信号に変換するＡＤ変換手段と、 前記ディジタル映像信号の大きさを基準レベルと比較
   し、その差を誤差信号として出力する誤差レベル検出手
   段と、 前記誤差信号が０に等しい期間が所定の期間を超えたこ
   とを検出し、検出結果を一致検出信号として出力する一
   致検出手段と、 前記誤差信号が所定の誤差より大きい期間が所定の期間
   以上となった時を検出し、検出結果を不一致検出信号と
   して出力する比較手段と、 前記一致検出信号で一致状態に移行し、前記不一致検出
   信号で不一致状態に移行し、前記一致状態と前記不一致
   状態を示す状態信号を出力する状態保持手段と、 前記状態信号が前記不一致状態の時に前記誤差信号をデ
   ィジタル利得制御信号に変換して出力し、前記状態信号
   が前記不一致状態から前記一致状態に変化したときの前
   記ディジタル利得制御信号を保持し前記一致状態の時に
   出力するレベル変換手段と、 前記ディジタル利得制御信号を前記アナログ利得制御信
   号に変換するＤＡ変換手段とを備えたことを特徴とする
   自動利得制御装置。