JPH0710093B2 - 自動黒レベル設定回路 - Google Patents

自動黒レベル設定回路

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JPH0710093B2
JPH0710093B2 JP60099853A JP9985385A JPH0710093B2 JP H0710093 B2 JPH0710093 B2 JP H0710093B2 JP 60099853 A JP60099853 A JP 60099853A JP 9985385 A JP9985385 A JP 9985385A JP H0710093 B2 JPH0710093 B2 JP H0710093B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アナログの映像信号をディジタル変換する際
の映像部分の自動黒レベル設定回路に関するものであ
る。
従来の技術 近年、アナログ信号をディジタル信号に変換し、その信
号をディジタル処理しようとする技術が活発に検討され
てきている。これは、画像処理の分野で特に顕著になっ
てきており、液晶等の新しいディスプレイ素子に画像を
表示する場合には必要不可欠なものである。しかし、ア
ナログ信号を処理してブラウン管に表示する従来の映像
の画質レべルに到達するためには、多数の回路部品が必
要となり、従来に比し、全体としてコストアップするこ
とは、現時点では避けられない。従って、回路部品をで
きるだけ少なくし、コストの低減を計る試みが種々行な
われている訳である。A/D変換の場合、ディジタル化の
ビット数を少なくしているのもこの理由による。この制
限されたビット数でより良い画像を得るためには、アナ
ログの映像信号のどの範囲でディジタル化をするか、す
なわち、白レベル設定と黒レベル設定をいかにするかが
問題となる。
以下図面を参照しながら、上述した従来のレベル設定回
路の一例について説明する。
第6図は、従来のレベル設定によるA/D変換器の機能を
示すものである。第7図は、水平期間の映像信号の波形
モデルである。第8図は、従来のレベル設定回路の実際
の回路図である。
第6図において、7は白レベル電圧供給部、8は黒レベ
ル電圧供給部、9はA/D変換器である。
以上のように構成されたレベル設定回路について、以下
その動作を説明する。
まず、第6図において、アナログの映像信号は、A/D変
換器9のUA端子に入力されると、ディジタル変換され、
UD端子(ビット数に応じて端子数が決まる)よりディジ
タル出力される。この時、ディジタル出力の最上位レベ
ルはa端子の電圧(白レベル電圧供給部7の電圧)によ
って決まり、最下位レベルはb端子の電圧(黒レベル電
圧供給部8の電圧)によって設定される。
ここで、白レベル電圧供給部7と黒レベル電圧供給部8
の電圧は、いずれも固定されており、従って、A/D変換
器9に入力される映像信号は、黒レベル電圧供給部8に
よる電圧レベルになるように映像信号の黒レベルが調整
され、白レベル電圧供給部7による電圧レベルになるよ
うに映像信号の白レベルが調整されている。これらは、
それぞれ、映像信号をペデスタルクランプ(ペデスタル
レベルをある直流電圧に固定する)し、そのペデスタル
電圧を調整し、その後、映像信号を振幅調整することに
よって達成されている。
さて、今、第7図の映像信号波形を考え、ペデスタル部
分を黒レベルに設定し、ピーク部分を白レベルに設定し
たとすると、A/D変換器9のディジタル出力の最上位レ
ベルは、この信号のピーク部分の映像成分、最下位レベ
ルは、ペデスタル部分の映像成分を表わすことになる。
第8図は、第6図を具体的な回路にしたものである。白
レベル,黒レベル設定電圧は、抵抗R11,R9,R8の分圧比
によって決定される。Q8とQ9,Q6とQ7の対のトランジス
タは、A/D変換器IC1の白レベル設定端子VH、黒レベル設
定端子VLに、上記分圧電圧を低インピーダンスで供給す
るためのものである。この回路では、A/D変換器IC1とし
て、(株)日立製作所ICのHA19203を使用している。
発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような構成では、第7図の如く白レベル
電圧、黒レベル電圧を設定した場合、その電圧範囲Vの
中の映像信号がA/D変化されてディジタル出力される訳
であるが、映像信号の最黒レベルは黒レベル電圧説定点
よりΔVだけ高いところにあり、実際の映像信号として
必要な部分がV−ΔVの範囲であることを考えると、デ
ィジタル出力として効率の良いものであるとは言えな
い。すなわち、信号の階調レベルとして、(V−ΔV)
/Vの割合でコントラストが落ちていることになる。
本発明は上記問題点に鑑み、アナログの映像信号を効率
良くディジタル変換するため、黒レベル電圧を映像信号
の最黒レベルに応じたレベルに自動的に設定する自動黒
レベル設定回路を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の自動黒レベル設
定回路は、ディジタル変換すべき映像信号より映像情報
区間の信号のみ抜き取る映像部分抜き取り部と、この映
像部分抜き取り部からの信号の最黒レベルを検出する黒
レベル検出部と、検出した最黒レベルの電圧を一定期間
保持する黒レベル電圧安定部と、この黒レベル電圧安定
部の電圧をA/D変換器の黒レベル設定端子に与える手段
とより構成されたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、映像信号の映像部分の
最黒レベルを検出し、その最黒レベルの電圧によりA/D
変換器の黒レベル設定を自動的に行うものであり、黒レ
ベル設定電圧が、映像信号の映像部分の最黒レベルに応
答して変化するため、映像信号のA/D変換を効率的に行
うことができる。
実 施 例 以下、本発明の実施例の自動黒レベル設定回路について
図面を参照しながら説明する。第1図は、本発明の一実
施例における自動黒レベル設定回路のブロック図を示す
ものである。第1図において、1は映像信号バッファ
部、2は波形整形部、3は映像部分抜き取り部、4は黒
レベル検出部、5は黒レベル電圧安定部、6は黒レベル
電圧バッファ部、7は白レベル電圧供給部、8は黒レベ
ル電圧供給部、9はA/D変換器を示す。
以上のように構成された自動黒レベル設定回路につい
て、以下第1図及び第2図を用いてその動作を説明す
る。
まず第2図は、第1図の各部における映像信号による信
号の状態を示すものであって、映像信号バッファ部1に
は、A(A′)の映像信号が入力される。ここでAと
A′は同一の映像信号であり、Aは主に水平期間を、
A′は垂直の等価パルス期間を示す。この関係は、Bと
B′の場合も同様である。一方、波形整形部2には、映
像情報区間以外の信号を取り除くための信号、例えば帰
線消去パルスが入力され、これは波形整形部2で波形整
形されB(B′)の波形となる。この時、B(B′)の
波形は、映像信号の映像部分以外では常にペデスタル部
分の電圧以上の高い電圧になっていることに注意する必
要がある。映像部分抜き取り部3では、上記AとBの波
形の論理和が得られCの波形となる。黒レベル検出部4
ではCの波形の最黒レベル(ペデスタルレベルよりΔV
だけ高い電圧位置にある)を検出し、この電圧レベルを
黒レベル電圧安定部5に入力し、この黒レベル電圧を一
定期間保持し、黒レベル電圧バッファ部6からDの安定
化された電圧を出力する。
この電圧は、黒レベル電圧供給部8を経て、A/D変換器
9の黒レベル設定端子に加えられ、A/D変換器9のディ
ジタル映像出力ダイナミックレンジを効果的に拡大す
る。
ここで、本実施例の自動黒レベル設定回路が適正に動作
するためには、A/D変換器9に入力する映像信号の最黒
レベルの電圧が、第2図の黒レベル電圧バッファ部6の
出力Dと一致することが最良であり、従って、A/D変換
器9に加える映像信号は、映像信号バッファ部6の入力
映像信号と同一であることが最良となる。
又、波形整形部2の出力波形Bの信号レベルは、回路定
数の選定により任意に変更でき(このことは後述する第
3図の具体的な実施例で明らかにする)、これにより、
映像部分抜き取り部3の出力波形Cのペデスタルレベル
よりVPだけ高い電圧レベルが決定されるが、これはとり
もなおさず黒レベル検出部4が検出する最黒レベルの上
限となる。すなわち、波形CでΔVがVPより大きくなる
と黒レベル検出部4はVPのレベルを検出する。上限を設
定しない場合は、VPをVより大きくなるよう波形整形部
2の出力波形Bの信号レベルを設定すれば良い。一方、
映像信号にノイズ等が混入し、このレベルがペデスタル
レベルより低くなる場合があり、回路として誤動作を
し、A/D変換器の黒レベル設定端子の電圧をペデスタル
の電圧より下げてしまうことを防止するため、黒レベル
電圧バッファ部6の出力部分で下限を設定することがで
きる。このことも後述する第3図の具体的な実施例で明
らかにする。
第3図は、本発明の自動黒レベル設定回路の具体的な実
施例を示す。第4図,第5図は、第3図の一部を変更し
た実施例を示す。第3図でIC1はA/D変換器であり、
(株)日立製作所製IC HA19203を使用している。
第3図で、映像信号はトランジスタQ1のベースに加えら
れ、エミッタに出力される。一方、映像以外の部分を取
り除くためのパルス、例えば帰線消去パルスはダイオー
ドD1を経由してトランジスタQ2のベースに加えられ、コ
レクタに出力される。トランジスタQ2がオン状態の時
は、ダイオードD2が導通せず、映像信号がトランジスタ
Q3のベースに加えられる。トランジスタQ2がオフ状態の
時は、映像信号の電圧レベルが、電源電圧VCCを抵抗R1,
ダイオードD2,抵抗R4で分割した電圧レベルより低い
時、ダイオードD2が導通し、トランジスタQ2のベースに
上記抵抗R1,ダイオードD2,抵抗R4の分割電圧を加える。
従って、前述の映像信号の検出する最黒レベルの上限
は、抵抗R1,抵抗R2の値によって決定される。
トランジスタQ3のベースで合成された映像信号は、エミ
ッタに出力され、トランジスタQ4のベースに与えられ
る。トランジスタQ3,Q4は、2段のエミッタフォロワで
構成されているため、トランジスタQ4のエミッタ電圧
は、トランジスタQ3のベースに加わる映像信号の最黒レ
ベルの電圧に瞬時に応答する。このトランジスタQ4のエ
ミッタは、その後映像信号として最黒レベルの電圧以上
になった場合でも、抵抗R6とコンデンサC1の時定数が十
分大きいため、映像信号の最黒レベルの電圧に対する電
圧を例えば0.3秒間保持している。この電圧はトランジ
スタQ5を通じて、トランジスタQ6とQ7からなるA/D変換
器の黒レベル設定端子への電圧供給部へ入力される。
ここで、トランジスタQ5のベース電圧が、電源電圧VCC
を抵抗R9とR8で分圧した値より低いとトランジスタQ6の
ベース電圧、すなわち黒レベル設定電圧は、上記抵抗R9
とR8による電圧となり、従って、抵抗R9とR8により映像
信号の検出する最黒レベルの下限を設定することができ
る。
さらに、A/D変換器IC1の黒レベル設定端子への電圧は、
トランジスタQ1のベースに加わる映像信号の最黒レベル
(A/D変換器への映像入力の最黒レベル)の電圧と同じ
であることが、本例の自動黒レベル設定回路が正確に動
作するため必要な事項である。第3図では、トランジス
タQ1とQ3,Q4とQ5,Q6とQ7がそれぞれ対となっており、そ
のエミッタ・ベース間電圧分がキャンセルされるため、
上記必要事項を満足することができる。これは、トラン
ジスタによって検出された最黒レベルの電圧が増幅され
ないため、容易なものとなっている。
又、第4図,第5図に示す如く、トランジスタQ5のエミ
ッタとトランジスタQ6のベース間にダイオードDあるい
は抵抗Rを置くことにより、A/D変換器IC1の黒レベル設
定端子の電圧を映像信号の最黒レベルの電圧よりダイオ
ードDあるいは抵抗Rの分だけ低くし、黒レベル設定の
程度を加減することも可能である。
なお、第3図で、黒レベル電圧供給部Q6,Q7からなる回
路は、A/D変換器の使用に応じて削減しても本発明の構
成を損うことがないことは明らかである。
上述の如く、映像信号として、A/D変換器に入力する映
像信号と同一のものを扱い、かつ、その映像信号の映像
部分の最黒レベルの電圧とA/D変換器の黒レベル設定端
子の電圧が一致する回路形態となっているため、黒レベ
ル設定端子の電圧調節を不要とすることができ、かつ、
温度ドリフトや黒レベル設定のバラツキを小さくするこ
とができる。
その上、映像信号の最黒レベルの検出する上限あるいは
下限、又はそのいずれも設定することができ、さらに黒
レベル電圧供給部に加える電圧を加減することができる
ため、映像信号をA/D変換する最、融通性のある回路と
して使用できる。
発明の効果 以上のような本発明によれば、A/D変換器に入力する映
像信号の最黒レベルの電圧に応じて、A/D変換器の黒レ
ベル設定端子の電圧が自動的に変化するため、アナログ
の入力映像信号の必要部分を、黒レベル設定端子の電圧
が固定されている場合に比し、効率的にディジタル変換
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における自動黒レベル設定回
路のブロック図、第2図は第1図の各部における映像信
号による信号の状態を示す波形図、第3図は本発明の自
動黒レベル設定回路の具体的な実施例を示す回路図、第
4図,第5図は第3図の一部を変更した実施例の要部を
示す回路図、第6図は従来のレベル設定によるA/D変換
器の機能を示すブロック図、第7図は水平期間の映像信
号の波形をモデル化して示す図、第8図は従来のレベル
設定回路の回路図である。 1……映像信号バッファ部、2……波形整形部、3……
映像部分抜き取り部、4……黒レベル検出部、5……黒
レベル電圧安定部、6……黒レベル電圧バッファ部、7
……白レベル電圧供給部、8……黒レベル電圧供給部、
9……A/D変換器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】A/D変換すべき映像信号のペデスタルレベ
    ルより高い電圧の波形を出力するよう、帰線消去パルス
    を波形整形する波形整形部と、前記映像信号の映像情報
    部分以外の区間で出力される前記波形整形部の出力と、
    前記映像信号とを合成して出力する映像部分抜取り部
    と、前記映像部分抜き取り部の出力から、最も低い電圧
    レベルを検出する黒レベル検出部と、この黒レベル検出
    部で検出した前記電圧を前記映像信号がA/D変換される
    所定期間保持する黒レベル電圧安定部と、この黒レベル
    の電圧安定部の電圧を前記映像信号が入力されるA/D変
    換器の黒レベル設定端子に与える手段とを備えたことを
    特徴とする自動黒レベル設定回路。
JP60099853A 1985-05-10 1985-05-10 自動黒レベル設定回路 Expired - Fee Related JPH0710093B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58116343U (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 株式会社光電製作所 Ad変換器
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JPH0636555B2 (ja) * 1984-10-25 1994-05-11 ソニー株式会社 画像a/d変換回路

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