JPH077262U - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 増幅利得が最大値より小さい値の場合に、Ｄ
／Ａ変換後のアナログ映像信号の階調不足を効果的に阻
止する。 【構成】 Ａ／Ｄコンバータ１２の入力電圧範囲を増幅
回路の利得に連動して変化させて、Ａ／Ｄコンバータ１
２の入力電圧範囲の有効利用率を常に「１」にする。さ
らに、Ｄ／Ａコンバータ１４の出力電範囲も増幅回路１
０の利得に連動して変化させ、Ａ／Ｄコンバータ１２の
入力からＤ／Ａコンバータ１４の出力までの利得を、増
幅回路の利得が変化しても見かけ上で一定にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、テレビジョン受像機などのデジタル映像信号処理装置に利用し、Ａ ／Ｄ変換における入力電圧範囲及びＤ／Ａ変換における出力電圧範囲を増幅利得 に連動して変化させる映像信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、テレビジョン受像機などの映像信号処理装置では、映像信号のデジタル 処理化が進展している。 図２は、従来のデジタル映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図 ２において、この装置は増幅回路１０と、直流再生回路１１と、Ａ／Ｄコンバー タ１２と、デジタル信号処理回路１３と、Ｄ／Ａコンバータ１４と、分圧回路１ ５，１６とを有している。

【０００３】 次に、この従来の構成における動作について説明する。 入力映像信号Ｓ0 〔ＶP-P 〕が増幅回路１０に入力され、利得制御電圧Ｃ（Ｖ 、直流電圧）で利得制御された後に映像信号Ｓ1 〔ＶP-P 〕として出力される。 このときの映像信号Ｓ1 〔ＶP-P 〕は次式（１）で求められる。 Ｓ1 ＝Ａ・Ｃ・Ｓ0 〔ＶP-P 〕 …（１） Ａ：増幅回路１０の利得制御感度

【０００４】 増幅回路１０から出力された映像信号Ｓ1 は、後段のＡ／Ｄコンバータ１２の 入力電圧範囲内におさまるように直流再生回路１１により直流再生され、映像信 号Ｓ2 として出力される。このときの映像信号Ｓ2 〔ＶP-P 〕は次式（２）で求 められる。 Ｓ2 ＝Ｓ1 ＝Ａ・Ｃ・Ｓ0 〔ＶP-P 〕 …（２）

【０００５】 直流再生回路１１から出力された映像信号Ｓ2 はＡ／Ｄコンバータ１２により 、デジタル映像信号に変換され、デジタル信号処理回路１３でデジタル処理され る。この後、Ｄ／Ａコンバータ１４でアナログ信号に変換した出力アナログ映像 信号Ｓ3 を出力する。ここで、Ａ／Ｄコンバータ１２の入力電圧範囲は、Ａ／Ｄ コンバータ１２に印加される基準電圧Ｖa と分圧回路１５からの分圧電圧Ｖraの 差で決定されるものとし、分圧電圧Ｖraは、基準電圧Ｖa が入力される分圧回路 １５から供給される。この場合のＡ／Ｄコンバータ１２の入力電圧範囲Ｗa 〔Ｖ 〕は次式（３）で求められる。 Ｗa ＝Ｖa −Ｖra＝Ｖa −α・Ｖa ＝（１−α）・Ｖa 〔Ｖ〕 …（３） α：分圧回路１５の分圧比

【０００６】 さらに、Ｄ／Ａコンバータ１４の出力電圧は、Ｄ／Ａコンバータ１４に印加さ れる基準電圧Ｖd と分圧電圧Ｖrdの差で決定されるものとし、分圧電圧Ｖr d は 基準電圧Ｖd が入力される分圧回路１６から供給される。この場合のＤ／Ａコン バータ１４の出力電圧範囲Ｗd 〔Ｖ〕は、次式（４）で求められる。 Ｗd ＝Ｖd −Ｖrd＝Ｖd −β・Ｖα ＝（１−β）・Ｖd 〔Ｖ〕 …（４） β：分圧回路１６の分圧比

【０００７】 以上の式（１）〜式（４）によりＡ／Ｄコンバータ１２の入力電圧範囲の有効 利用率Ｕと、Ａ／Ｄコンバータ１２の入力からＤ／Ａコンバータ１４の出力まで の利得Ｇが求められる。有効利用率Ｕは式（１）〜式（３）から次式（５）で求 められる。

【数１】

【０００８】 この式（５）より、有効利用率の最大値Ｕmax は次式（６）で表され、これを Ｕmax ＝１と仮定する。

【数２】 Ｓ0 max ：Ｓ0 の最大振幅値 Ｃmax ：利得制御電圧Ｃの最大値

【０００９】 利得Ｇは式（３）及び式（４）から次式（７）で求められる。

【数３】

【００１０】 式（６）から利得制御電圧ＣをＣmax より小さい値とした場合の有効利用率Ｕ は次式（８）で求められ「１」より小さい。

【数４】

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来例の映像信号処理装置では、利得制御電圧Ｃが「Ｃmax 」よ り小さい場合、すなわち、増幅回路１０の利得が最大利得よりも小さい場合に、 Ａ／Ｄコンバータ１２の入力電圧範囲の有効利用率は、「１」よりも小さい。す なわち、Ａ／Ｄコンバータ１２が有する限られた階調を有効に利用していないこ とになる。したがって、Ｄ／Ａコンバータ１４から出力されるアナログ映像信号 は、増幅回路の利得を最大に設定した場合に比較すれば階調不足となる。このよ うに従来の映像信号処理装置は、増幅回路の利得が最大値より小さい値の場合に 、Ｄ／Ａコンバータ１４から出力されるアナログ映像信号の階調が不足するとい う欠点がある。

【００１２】 本考案は、このような従来の技術における欠点を解決するものであり、増幅利 得が最大値より小さい値の場合に、Ｄ／Ａ変換後のアナログ映像信号の階調不足 を効果的に阻止できる映像信号処理装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案の映像信号処理装置は、直流の利得制御電 圧で映像信号の利得制御を行う増幅手段と、増幅手段からの映像信号を直流再生 する直流再生手段と、直流再生手段からの映像信号をデジタル信号に変換するＡ ／Ｄ変換手段と、Ａ／Ｄ変換手段からのデジタル信号を処理するデジタル信号処 理手段と、デジタル信号処理手段からのデジタル出力信号をアナログ信号に変換 するＤ／Ａ変換手段と、利得制御電圧に連動して変化させ、Ａ／Ｄ変換手段の入 力電圧範囲を制御するための第１の直流電圧を出力する第１の直流電圧シフト手 段と、利得制御電圧に連動して変化させ、Ｄ／Ａ変換手段の出力電圧範囲を制御 するための第２の直流電圧を出力する第２の直流電圧シフト手段とを備える構成 としている。

【００１４】 さらに、第１の直流電圧シフト手段に利得制御電圧を増幅して供給する第１の 直流増幅手段と、第２の直流電圧シフト手段に利得制御電圧を増幅して供給する 第２の直流増幅手段とを備える構成としている。

【００１５】

【作用】

このような構成により、本考案の映像信号処理装置では、Ａ／Ｄ変換における 入力電圧範囲を増幅手段の利得に連動して変化させて、Ａ／Ｄ変換の入力電圧範 囲の有効利用率を常に「１」にしている。さらに、Ｄ／Ａ変換における出力電範 囲も増幅利得に連動して変化させている。したがって、Ａ／Ｄ変換の入力からＤ ／Ａ変換の出力までの利得が、増幅利得を変化させても見かけ上で一定になり、 増幅利得が最大値より小さい値の場合に、Ｄ／Ａ変換後のアナログ映像信号の階 調不足が効果的に阻止される。

【００１６】

【実施例】

次に、本考案の映像信号処理装置の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 図１は本考案の映像信号処理装置の実施例における構成を示すブロック図であ る。なお、以下の文中、図において、従前の図２と同一の構成要素には同一の符 号を付した。図１において、この装置は、増幅回路１０と、直流再生回路１１と 、Ａ／Ｄコンバータ１２と、デジタル信号処理回路１３と、Ｄ／Ａコンバータ１ ４とを有している。さらに、この装置には直流増幅回路２０と、直流電圧シフト 回路２１と、直流増幅回路２３と、直流電圧シフト回路２４とが設けられている 。

【００１７】 次に、この実施例の構成における動作について説明する。 図２において、直流増幅回路２０は、利得制御電圧Ｃを直流増幅する回路であ り、その利得Ｋ1 は次式（９）で求められる。 Ｋ1 ＝−Ａ・Ｖa ・（１−α） …（９）

【００１８】 直流電圧シフト回路２１は、直流増幅回路２０の出力電圧をシフトし、Ａ／Ｄ コンバータ１２の電圧Ｖrdとして供給する回路である。そのシフト量Ｄ1 〔Ｖ〕 は次式（10）で求められる。 Ｄ1 ＝Ｖa 〔Ｖ〕 …（10）

【００１９】 直流増幅回路２３は、利得制御電圧Ｃを直流増幅する回路である。その利得Ｋ 2 は次式（11）で求められる。 Ｋ2 ＝−Ａ・Ｖd ・（１−β） …（11）

【００２０】 直流電圧シフト回路２４は、直流増幅回路２３の出力電圧をシフトし、Ｄ／Ａ コンバータ１４の電圧Ｖrdとして供給する回路である。そのシフト量Ｄ2 〔Ｖ〕 は次式（12）で求められる。

【００２１】 Ｄ2 ＝Ｖd 〔Ｖ〕 …（12） 式（９）及び式（１０）から、Ａ／Ｄコンバータ１２の入力電圧範囲Ｗa 〔Ｖ 〕は次式（13）で求められる。 Ｗa ＝Ｖa −Ｖrd＝Ｖa −（Ｋ1 ・Ｃ＋Ｄ1 ） ＝Ａ・Ｃ・（１−α）・Ｖa …（13）

【００２２】 式（11）及び式（12）からＤ／Ａコンバータ１４の出力電圧範囲Ｗα〔Ｖ〕は 次式（14）で求められる。 Ｗd ＝Ｖd −Ｖr d ＝Ｖd −（Ｋ2 ・Ｃ＋Ｄ2 ） ＝Ａ・Ｃ・（１−β）・Ｖd …（14）

【００２３】 式（２）及び式（13）より、Ａ／Ｄコンバータ１２の入力電圧範囲の有効利用 率Ｕは、次式（15）で求められる。

【数５】

【００２４】 式（１５）から有効利用率Ｕは、増幅回路１０の利得（Ａ・Ｃ）に依存しない ことが判明する。したがって、「α」及び「Ｖa 」を適当に選択することにより 、増幅回路１０の利得に関係なく常に「Ｕ＝１」に設定できる。 式（13）及び式（14）より、Ａ／Ｄコンバータ１２の入力からＤ／Ａコンバー タ１４の出力までの利得Ｇは次式（16）で求められる。

【数６】 式（16）及び式（７）は同一結果となる。すなわち、Ａ／Ｄコンバータ１２の 入力からＤ／Ａコンバータ１４の出力までの利得は見かけ上、変化しないことに なる。

【００２５】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、本考案の映像信号処理装置は、Ａ／Ｄ変換に おける入力電圧範囲を増幅手段の利得に連動して変化させて、Ａ／Ｄ変換の入力 電圧範囲の有効利用率を常に「１」にし、さらに、Ｄ／Ａ変換における出力電範 囲も増幅利得に連動して変化させて、Ａ／Ｄ変換の入力からＤ／Ａ変換の出力ま での利得が、増幅利得を変化させても見かけ上で一定になるようにしているため 、増幅利得が最大値より小さい値の場合に、Ｄ／Ａ変換後のアナログ映像信号の 階調不足を効果的に阻止できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の映像信号処理装置の実施例における構
成を示すブロック図である。

【図２】従来のデジタル映像信号処理装置の構成を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１０…増幅回路 １１…直流再生回
路 １２…Ａ／Ｄコンバータ １３…デジタル信
号処理回路 １４…Ｄ／Ａコンバータ ２０，２３…直流
増幅回路 ２１，２４…直流電圧シフト回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流の利得制御電圧で映像信号の利得制
   御を行う増幅手段と、上記増幅手段からの映像信号を直
   流再生する直流再生手段と、上記直流再生手段からの映
   像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、上
   記Ａ／Ｄ変換手段からのデジタル信号を処理するデジタ
   ル信号処理手段と、上記デジタル信号処理手段からのデ
   ジタル出力信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手
   段と、上記利得制御電圧に連動してＡ／Ｄ変換手段の入
   力電圧範囲を制御するための第１の直流電圧を出力する
   第１の直流電圧シフト手段と、上記利得制御電圧に連動
   してＤ／Ａ変換手段の出力電圧範囲を制御するための第
   ２の直流電圧を出力する第２の直流電圧シフト手段とを
   備える映像信号処理装置。
2. 【請求項２】 第１の直流電圧シフト手段に利得制御電
   圧を増幅して供給する第１の直流増幅手段と、第２の直
   流電圧シフト手段に上記利得制御電圧を増幅して供給す
   る第２の直流増幅手段とを備えることを特徴とする請求
   項１記載の映像信号処理装置。