JPH057805Y2 - - Google Patents

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JPH057805Y2
JPH057805Y2 JP14912485U JP14912485U JPH057805Y2 JP H057805 Y2 JPH057805 Y2 JP H057805Y2 JP 14912485 U JP14912485 U JP 14912485U JP 14912485 U JP14912485 U JP 14912485U JP H057805 Y2 JPH057805 Y2 JP H057805Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の技術分野] この考案は、広いダイナミツクレンジを持つ映
像信号をある限定されたダイナミツクレンジ内に
圧縮する映像信号圧縮回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Technical Field] This invention relates to a video signal compression circuit that compresses a video signal having a wide dynamic range into a limited dynamic range.

[考案の技術的背景とその問題点] 周知のように、カラーテレビジヨンカメラ装置
(以下カラーカメラと称する)では被写体からの
入射光量に応じてカメラ出力信号も増加させる必
要がある。しかし、この関係において無制限に増
加させることは不可能である。その限界の主な要
因としては伝送系のダイナミツクレンジによる限
界と、撮像管(または固体撮像素子)の光入力に
対する電気出力のダイナミツクレンジによる限界
があげられる。前者は、例えば放送波における変
調度の規定等による限界であり、これによつて映
像レベルは一般に110%IREのダイナミツクレン
ジに設定されている。一方、後者における限界
は、例えば撮像管の場合、規定動作状態における
信号電流の何倍までのビーム電流を流し得るかで
決定され、近年ではこのビーム電流伸長技術の進
歩によつて800%〜1000%のダイナミツクレンジ
が確保できるようになつている。
[Technical background of the invention and its problems] As is well known, in a color television camera device (hereinafter referred to as a color camera), it is necessary to increase the camera output signal in accordance with the amount of incident light from the subject. However, unlimited increase in this relationship is not possible. The main causes of these limitations are the dynamic range of the transmission system and the dynamic range of the electrical output relative to the optical input of the image pickup tube (or solid-state image sensor). The former is a limit due to, for example, regulations on the degree of modulation in broadcast waves, and as a result, the video level is generally set at a dynamic range of 110% IRE. On the other hand, in the case of an image pickup tube, for example, the limit in the latter is determined by how many times the beam current can be passed through the signal current under specified operating conditions. It is now possible to secure a dynamic range of %.

このように広いダイナミツクレンジの信号を伝
送する場合、狭いダイナミツクレンジ内に圧縮す
る必要がある。この信号圧縮を行なう圧縮回路
(一般的にニー圧縮回路またはニー回路と呼ばれ
ている)は、従来では第3図に示すような回路を
基本にして実施されている。すなわち、第3図に
おいて、トランジスタQ1,Q2、抵抗R1,R
2及び定電流源11,12は差動増幅回路を構成
しており、トランジスタQ1のベースには信号源
Sからの映像信号(ここでは説明をわかり易くす
るために鋸歯状波電圧信号とする)eioが入力端
子INを介して供給される。トランジスタQ2の
ベース入力は接地レベルに設定されており、その
コレクタ出力はダイオードD、可変抵抗VR及び
可変電圧源Eで構成されるレベル圧縮回路(ニー
回路)によつてレベル圧縮された後、圧縮映像信
号eputとして出力端子OUTより後段の回路へ出力
される。
When transmitting a signal with such a wide dynamic range, it is necessary to compress it into a narrow dynamic range. A compression circuit (generally called a knee compression circuit or knee circuit) that performs this signal compression has conventionally been implemented based on a circuit as shown in FIG. That is, in FIG. 3, transistors Q1, Q2, resistors R1, R
2 and constant current sources 11 and 12 constitute a differential amplifier circuit, and the base of the transistor Q1 receives a video signal from a signal source S (here, it is assumed to be a sawtooth wave voltage signal for ease of explanation) e io is supplied via input terminal IN. The base input of transistor Q2 is set to the ground level, and its collector output is level-compressed by a level compression circuit (knee circuit) composed of a diode D, a variable resistor VR, and a variable voltage source E, and then compressed. The video signal e put is output from the output terminal OUT to the subsequent circuit.

つまり、上記回路は直流固定された映像信号
eioの所定レベル以上をダイオードD1のスイツ
チング作用によつて圧縮するもので、このしきい
値は一般にニーレベルと呼ばれている(第3図の
回路では可変電圧源Eの出力レベルEがほぼニー
レベルとなる)。ここで、上記回路の入力増加に
伴う出力増加は、もしニー回路がなくかつ回路の
ダイナミツクレンジが広ければ第4図に破線で示
すように伸びていくが、第3図に示すようなニー
回路があればダイオードDのスイツチング作用に
よつてニーレベルE以上の出力においてトランジ
スタQ2のコレクタ抵抗が抵抗R2と可変抵抗
VRとの並列値となるので、同図中実線で示すよ
うに圧縮される。
In other words, the above circuit uses a fixed DC video signal.
e io above a predetermined level is compressed by the switching action of the diode D1, and this threshold is generally called the knee level (in the circuit shown in Figure 3, the output level E of the variable voltage source E is approximately the knee level). ). Here, if there is no knee circuit and the circuit has a wide dynamic range, the output increase due to an increase in the input of the above circuit will increase as shown by the broken line in Figure 4, but if the knee circuit does not have a knee circuit and the circuit has a wide dynamic range, If there is a circuit, the collector resistance of transistor Q2 will be connected to resistance R2 and variable resistance at the output above knee level E due to the switching action of diode D.
Since it is a parallel value with VR, it is compressed as shown by the solid line in the figure.

以上が現在のニー回路の一般的な原理である
が、このニー回路によるニー圧縮を回路の外側
(例えば回路を収容する棚板)からリモートコン
トロールしようとすると、ニーレベルを設定する
可変電圧源のリモートコントロールは容易である
が、圧縮度(以下ニースロープと称する)を設定
する可変抵抗VR1のリモートコントロールは容
易に行なうことはできない。なぜならば、ここは
映像信号(0〜7[MHz])を増幅度を設定してい
るためであり、例えば可変抵抗VRを回路から離
して取付けることは不可能である。そこで、可変
抵抗VRを電界効果トランジスタ(以下FETと称
する)に置換えてゲート電圧をコントロールする
ことによりニースロープをリモートコントロール
する方法が考えられる。しかし、この場合は
FETのソース・ドレイン間のインピーダンスが
ゲート電圧を一定にしても温度による変動がある
ため、ニースロープの温度ドリフトを生じてしま
う。このドリフトは放送用の三管式カラーカメラ
(赤、緑、青の三原色の撮像管とその原色に対応
した映像処理回路を持つている)においては、特
に原色間のニースロープの不揃いを生じてしま
い、色再現性を劣化させてしまう。
The above is the general principle of current knee circuits, but if you try to remotely control the knee compression by this knee circuit from outside the circuit (for example, from the shelf board that houses the circuit), you will be able to use the remote control of the variable voltage source that sets the knee level. Although it is easy to control, it is not easy to remotely control the variable resistor VR1 that sets the degree of compression (hereinafter referred to as knee slope). This is because the amplification degree of the video signal (0 to 7 [MHz]) is set here, and for example, it is impossible to install the variable resistor VR away from the circuit. Therefore, a method can be considered to remotely control the knee slope by replacing the variable resistor VR with a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) and controlling the gate voltage. But in this case
Even if the gate voltage is kept constant, the impedance between the FET's source and drain fluctuates with temperature, resulting in a knee-slope temperature drift. This drift especially occurs in a three-tube color camera for broadcasting (which has an image pickup tube for the three primary colors of red, green, and blue, and an image processing circuit corresponding to the primary colors), which causes uneven knee slopes between the primary colors. This results in deterioration of color reproducibility.

尚、映像信号を圧縮として他にもガンマ補正回
路があるが、これは受像管のガンマ特性の逆補正
を行なうものである。ニー回路はこれとは別に所
定レベル以上の信号を圧縮することにより、ダイ
ナミクレンジ設定の振幅制限時に信号がクリツプ
されないようにする働きを持つている。
There are other gamma correction circuits for compressing video signals, but these circuits perform inverse correction of the gamma characteristics of the picture tube. Separately, the knee circuit has the function of compressing signals above a predetermined level to prevent signals from being clipped when the amplitude is limited in dynamic range settings.

[考案の目的] この考案は上記のような問題を改善するために
なされたもので、ニーレベルのリモートコントロ
ールと共にニースロープを安定にリモートコント
ロールすることのできる映像信号圧縮回路を提供
することを目的とする。
[Purpose of the invention] This invention was made to improve the above problems, and the purpose is to provide a video signal compression circuit that can stably remote control the knee slope as well as the knee level remote control. do.

[考案の概要] すなわち、この発明に係る映像信号圧縮回路
は、ニーレベル制御信号を基に基準電圧からニー
レベル信号を生成すると共に、基準電圧からニー
レベル信号に比例する基準レベル信号を生成し、
入力した映像信号の帰線期間内に基準レベル信号
を一定期間挿入して映像信号に基準パルスを乗
せ、増幅回路で増幅する。一方、ニースロープ制
御信号を基に基準電圧からニースロープ信号を生
成し、レベル圧縮回路において、増幅回路から出
力される映像信号をニーレベル信号と比較してニ
ーレベルに達するまではそのまま出力し、ニーレ
ベル以上となつたときニースロープ信号に基づく
圧縮度で圧縮する。さらに、このレベル圧縮回路
の出力信号から付加パルス成分のピークレベルを
検出し、このピークレベル信号とニーレベル信号
との差成分を求め、この差成分が一定となるよう
にニースロープ信号を増減するようにしたことを
特徴とするものである。
[Summary of the invention] That is, the video signal compression circuit according to the present invention generates a knee level signal from a reference voltage based on a knee level control signal, and also generates a reference level signal proportional to the knee level signal from the reference voltage,
A reference level signal is inserted for a certain period of time within the retrace period of the input video signal, a reference pulse is placed on the video signal, and the signal is amplified by an amplifier circuit. On the other hand, a knee slope signal is generated from the reference voltage based on the knee slope control signal, and the level compression circuit compares the video signal output from the amplifier circuit with the knee level signal and outputs it as is until it reaches the knee level, and then outputs it as is until it reaches the knee level. When , compression is performed using the compression degree based on the knee slope signal. Furthermore, the peak level of the additional pulse component is detected from the output signal of this level compression circuit, the difference component between this peak level signal and the knee level signal is determined, and the knee slope signal is increased or decreased so that this difference component remains constant. It is characterized by the following.

[考案の実施例] 以下、第1図及び第2図を参照してこの考案の
一実施例を詳細に説明する。
[Embodiment of the invention] Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

第1図はその構成を示すもので、映像信号源S
からの映像信号eioは第1の入力端子IN1を介し
てクランプ回路11に供給される。このクランプ
回路11はトランジスタQ3、第1のスイツチン
グ回路Sa1、コンデンサC1、バツフア回路A
1及び差動増幅回路A2で構成され、トランジス
タQ3の入出力に対してフイードバツクループが
形成されている。上記スイツチング回路Sa1は
第2の入力端子IN2からのサンプルパルスP1
がハイレベルのときコンデンサC1側に切換接続
される。尚、上記サンプルパルスP1はここでは
映像信号の垂直帰線期間内に発生されるものとす
る。このクランプ回路の出力は第2のスイツチン
グ回路12に導出される。
Figure 1 shows its configuration.
The video signal eio from is supplied to the clamp circuit 11 via the first input terminal IN1. This clamp circuit 11 includes a transistor Q3, a first switching circuit Sa1, a capacitor C1, and a buffer circuit A.
1 and a differential amplifier circuit A2, and a feedback loop is formed for the input and output of the transistor Q3. The switching circuit Sa1 receives the sample pulse P1 from the second input terminal IN2.
When is at a high level, it is switched and connected to the capacitor C1 side. It is assumed here that the sample pulse P1 is generated within the vertical retrace period of the video signal. The output of this clamp circuit is led out to the second switching circuit 12.

この第2のスイツチング回路12は第3の入力
端子IN3からの基準パルスP2がローレベルで
あるときクランプ回路11の出力eio′を導出する
もので、ここで導出された信号eio′は帰還増幅回
路13に供給される。この帰還増幅回路13は一
対のトランジスタQ4,Q5、出力トランジスタ
Q6及び帰還レベル設定抵抗R3,R4等で構成
され、入力信号を抵抗R3,R4で設定される利
得で増幅出力するものである。この帰還増幅回路
13の出力はレベル圧縮回路14に供給される。
This second switching circuit 12 derives the output e io ' of the clamp circuit 11 when the reference pulse P2 from the third input terminal IN3 is at a low level, and the signal e io ' derived here is fed back. The signal is supplied to the amplifier circuit 13. This feedback amplification circuit 13 is composed of a pair of transistors Q4 and Q5, an output transistor Q6, feedback level setting resistors R3 and R4, etc., and amplifies and outputs an input signal with a gain set by the resistors R3 and R4. The output of this feedback amplifier circuit 13 is supplied to a level compression circuit 14.

このレベル圧縮回路14は一対のトランジスタ
Q71,Q72、FETQ8及び抵抗R5,R6で
構成され、トランジスタQ72のベース入力及び
FETQ8のゲート入力に応じて入力信号のレベル
圧縮を行なうものである。このレベル圧縮回路1
4の出力enは出力回路15を構成するトランジ
スタQ9により、出力端子OUTを介して後段の
回路に導出される。
This level compression circuit 14 is composed of a pair of transistors Q71, Q72, FETQ8, and resistors R5, R6, and includes a base input of transistor Q72 and
The level of the input signal is compressed according to the gate input of FETQ8. This level compression circuit 1
The output en of No. 4 is led out by the transistor Q9 constituting the output circuit 15 to the subsequent circuit via the output terminal OUT.

上記レベル圧縮回路14の動作を制御する制御
回路は、基準電圧ERを第4の入力端子IN4から
のニーレベル制御信号ek1に応じて演算増幅する
第1の演算増幅回路16と、この第1の演算増幅
回路16の出力e1に応じて上記基準電圧ERを演
算増幅する第2の演算増幅回路17と、この第2
の演算増幅回路17の出力e2をレベル制限して
epとし上記第2のスイツチング回路12に導出
する分圧回路18と、上記レベル圧縮回路14の
出力を入力し上記基準パルスP2に応じてサンプ
ルホールドを行なうサンプルホールド回路(S/
H回路)19と、このサンプルホールド回路19
の出力ep′に応じて上記第1の演算増幅回路16
の出力e1を演算増幅する第3の演算増幅回路20
と、この第3の演算増幅回路20の出力e3と基準
電圧ERとの加算電圧を第5の入力端子IN5から
のニースロープ制御信号eksに応じて演算増幅す
る第4の演算増幅回路21と、この第4の演算増
幅回路21の出力e4と−VCC電圧とを切換導出す
る第3のスイツチング回路22で構成される。
The control circuit that controls the operation of the level compression circuit 14 includes a first operational amplifier circuit 16 that operationally amplifies the reference voltage ER in accordance with the knee level control signal e k 1 from the fourth input terminal IN4; a second operational amplifier circuit 17 that operationally amplifies the reference voltage E R according to the output e1 of the first operational amplifier circuit 16;
The output e2 of the operational amplifier circuit 17 is limited in level.
ep and a voltage dividing circuit 18 that leads to the second switching circuit 12, and a sample hold circuit (S/
H circuit) 19 and this sample hold circuit 19
The first operational amplifier circuit 16
A third operational amplifier circuit 20 operationally amplifies the output e1 of
and a fourth operational amplifier circuit 21 which operationally amplifies the summed voltage of the output e3 of the third operational amplifier circuit 20 and the reference voltage E R in accordance with the knee slope control signal e ks from the fifth input terminal IN5. and a third switching circuit 22 for switching and deriving the output e4 of the fourth operational amplifier circuit 21 and the -V CC voltage.

第1の演算増幅回路16はオペアンプA3,A
4、抵抗R7〜R12及びコンデンサC2で構成
され、その出力e1は第2及びの演算増幅回路1
7,20に供給されると共に、上記レベル圧縮回
路14のトランジスタQ72のベースに供給され
る。第2の演算増幅回路17はオペアンプA5,
A6、抵抗R13〜R17及びコンデンサC3で
構成され、その出力e2は抵抗R18,R19より
なる分圧回路18でレベル制限された後、第2の
スイツチング回路12に導出される。尚、上記抵
抗R18は帰還増幅回路13の抵抗R3の抵抗値
と同一に設定され、抵抗R19は同じく帰還増幅
回路13の抵抗R4と同一の抵抗値に設定され
る。上記サンプルホールド回路19は抵抗R20
及びコンデンサC4を含み、レベル圧縮回路14
の出力enを基準パルスPによつてサンプルホー
ルドするもので、その出力ep′は第3の演算増幅
回路20に供給される。この第3の演算増幅回路
20はオペアンプA7及び抵抗R21〜R24で
構成され、その出力e3は第4の演算増幅回路21
に供給される。この第4の演算増幅回路21はオ
ペアンプA8、抵抗R25〜R28及びコンデン
サC5で構成され、その出力e4は第3のスイツチ
ング回路22を介してレベル圧縮回路14の
FETQ8のゲートに選択的に供給される。
The first operational amplifier circuit 16 includes operational amplifiers A3, A
4, consists of resistors R7 to R12 and capacitor C2, and its output e1 is connected to the second operational amplifier circuit 1.
7 and 20, and also to the base of the transistor Q72 of the level compression circuit 14. The second operational amplifier circuit 17 includes an operational amplifier A5,
A6, resistors R13 to R17, and a capacitor C3, the output e2 is level-limited by a voltage dividing circuit 18 consisting of resistors R18 and R19, and then output to the second switching circuit 12. Note that the resistor R18 is set to the same resistance value as the resistor R3 of the feedback amplifier circuit 13, and the resistor R19 is similarly set to the same resistance value as the resistor R4 of the feedback amplifier circuit 13. The sample hold circuit 19 has a resistor R20
and a capacitor C4, the level compression circuit 14
The output en is sampled and held using the reference pulse P, and the output ep' is supplied to the third operational amplifier circuit 20. This third operational amplifier circuit 20 is composed of an operational amplifier A7 and resistors R21 to R24, and its output e3 is transmitted to the fourth operational amplifier circuit 21.
is supplied to This fourth operational amplifier circuit 21 is composed of an operational amplifier A8, resistors R25 to R28, and a capacitor C5, and its output e4 is sent to the level compression circuit 14 via a third switching circuit 22.
Selectively supplied to the gate of FETQ8.

上記のような構成において、以下第2図を参照
してその動作について説明する。
The operation of the above configuration will be described below with reference to FIG. 2.

まず、上記第1の入力端子IN1に第2図aに
示すような直流成分を持つた映像信号eioが供給
されたとすると、この映像信号eioはトランジス
タQ3の出力時に第2図bに示す垂直帰線帰還内
のサンプルパルスP1によつてコンデンサC1に
サンプルホールドされる。このコンデンサC1に
ホールドされた電圧はバツフア回路A1を介して
差動増幅回路A2に導出され、接地電位と比較さ
れる。もし、差動増幅回路A2の利得が大きけれ
ば、トランジスタQ3の出力は垂直帰線期間にお
いて接地電位に固定される。この動作は一般的な
フイードバツククランプ動作なので詳細は省略す
る。
First, if a video signal e io having a DC component as shown in FIG. 2a is supplied to the first input terminal IN1, this video signal e io is outputted from the transistor Q3 as shown in FIG. 2b. Sample pulse P1 in the vertical retrace feedback samples and holds onto capacitor C1. The voltage held in the capacitor C1 is led out to the differential amplifier circuit A2 via the buffer circuit A1 and compared with the ground potential. If the gain of the differential amplifier circuit A2 is large, the output of the transistor Q3 is fixed to the ground potential during the vertical retrace period. Since this operation is a general feedback clamp operation, the details will be omitted.

このフイードバツククランプ回路11の出力
eio′は第2のスイツチング回路12に導出され
る。この第2のスイツチング回路12は第2図c
に示す基準パルスP2によつて切換制御され、基
準パルスP2がハイレベルのとき分圧回路18の
出力epを導出し、ローレベルのときクランプ回
路11の出力eio′を導出する。このため、この第
2のスイツチング回路12を介して導出された信
号は第2図dに示すようになつて帰還増幅回路1
3に供給され、利得Av=(R3+R4)/R4で増幅
された後、レベル圧縮回路14に供給される。こ
のレベル圧縮回路14ではニーレベルがトランジ
スタQ72のベース電位で決定され、トランジス
タQ71のスイツチング動作でニーレベル以上の
信号の圧縮が行われる。このときのニースロープ
の傾斜はトランジスタQ71,Q72の両エミツ
タ間の抵抗値で決まるが、この抵抗値はFETQ8
のドレイン・ソース間抵抗によつて決定される。
つまり、このレベル圧縮回路14は、第1の演算
増幅回路16の出力e1をニーレベルとし、第3の
スイツチング回路22から導出される第4の演算
増幅回路21の出力e4または電源電圧−VCCによ
つてニースロープが決定され、第2図eに示すよ
うに圧縮される。このレベル圧縮回路14で圧縮
された信号eoは出力回路15のトランジスタQ9
のベースに入力され、そのエミツタからニー圧縮
を施された信号eputとして出力端子OUTへ導出さ
れる。
The output of this feedback clamp circuit 11
e io ' is led out to the second switching circuit 12. This second switching circuit 12 is shown in FIG.
When the reference pulse P2 is at a high level, the output ep of the voltage dividing circuit 18 is derived, and when the reference pulse P2 is at a low level, the output e io ' of the clamp circuit 11 is derived. Therefore, the signal derived through the second switching circuit 12 is transmitted to the feedback amplifier circuit 1 as shown in FIG. 2d.
After being amplified by a gain Av=(R3+R4)/R4, the signal is supplied to the level compression circuit 14. In this level compression circuit 14, the knee level is determined by the base potential of the transistor Q72, and signals above the knee level are compressed by the switching operation of the transistor Q71. The slope of the knee slope at this time is determined by the resistance value between the emitters of transistors Q71 and Q72, and this resistance value is
is determined by the drain-source resistance of
In other words, this level compression circuit 14 sets the output e1 of the first operational amplifier circuit 16 to the knee level, and outputs the output e4 of the fourth operational amplifier circuit 21 derived from the third switching circuit 22 or the power supply voltage -V CC. The knee slope is thus determined and compressed as shown in Figure 2e. The signal e o compressed by this level compression circuit 14 is transmitted to the transistor Q9 of the output circuit 15.
is inputted to the base of the output terminal OUT, and is output from its emitter to the output terminal OUT as a knee-compressed signal e put .

一方、上記レベル圧縮回路14の出力eoは抵抗
R20を介してサンプルホールド回路19に供給
され、基準パルスP2がハイレベルの期間の信号
つまり分圧回路18の出力epの増幅信号ep′がサ
ンプルホールドされる。ここでホールドされた信
号はep′は第3の演算増幅回路20に供給される。
On the other hand, the output e o of the level compression circuit 14 is supplied to the sample hold circuit 19 via the resistor R20, and the signal during the period when the reference pulse P2 is at a high level, that is, the amplified signal ep' of the output ep of the voltage dividing circuit 18 is sampled. will be held. The held signal ep' is supplied to the third operational amplifier circuit 20.

さらに、上記第1乃至第4の演算増幅回路1
6,17,20,21の動作について説明する
と、まず第1の演算増幅回路16は、オペアンプ
A3の出力がe1−ERであり、オペアンプA4
の(−)入力端に流入する電流の総和がゼロであ
ることから、下記の状態で平衡する。
Furthermore, the first to fourth operational amplifier circuits 1
6, 17, 20, and 21. First, in the first operational amplifier circuit 16, the output of the operational amplifier A3 is e1-E R , and the output of the operational amplifier A4 is
Since the sum of the currents flowing into the (-) input terminal of is zero, it is balanced in the following state.

(e1−ER)/R8+ek1/R7=0 ∴e1=ER−(R8/R7)ek1… (1) 次に、第2の演算増幅回路は、オペアンプA5
の出力がe2−e1であることから、下記の状態で平
衡する。
(e1−E R )/R8+e k1 /R7=0 ∴e1=E R −(R8/R 7 )e k1 … (1) Next, the second operational amplifier circuit uses the operational amplifier A5
Since the output of is e2−e1, it is balanced in the following state.

e2−e1=ER ∴e2=ER+e1… (2) したがつて、分圧回路18から出力される電圧
信号epは、 ep=R19/R18+R19(ER+e1) ここで、R18=R3、R19=R4であり、R4/
(R3+R4)=R19/(R18+R19)=Avであるか
ら、 ep=(ER+e1)/Av と表わせる。このため、帰還増幅回路13の出力
のAv・ep成分は、 Av・ep=ER+e1… (3) となる。
e2−e1=E R ∴e2=E R +e1… (2) Therefore, the voltage signal ep output from the voltage divider circuit 18 is: ep=R19/R18+R19 (E R +e1) Here, R18=R3, R19=R4, and R4/
Since (R3+R4)=R19/(R18+R19)=Av, it can be expressed as ep=(E R +e1)/Av. Therefore, the Av·ep component of the output of the feedback amplifier circuit 13 is Av·ep=E R +e1 (3).

一方、レベル圧縮回路14のトランジスタQ7
2のベースには第1の演算回路16の出力e1が供
給されるので、トランジスタQ71のエミツタ電
流が流れ始める信号入力レベルはe1に等しい。す
なわち、Av・ep≧e1なる領域の信号((3)式のER
成分)が圧縮される。これを換言すれば、ニーレ
ベルはe1によつて与えられ、ER成分が圧縮され
ることになる。このため、第1の演算増幅回路1
6の出力e1をニーレベル制御信号ek1によつて変
化させれば、ニーレベルをリモートコントロール
することができる。
On the other hand, the transistor Q7 of the level compression circuit 14
Since the output e1 of the first arithmetic circuit 16 is supplied to the base of the transistor Q71, the signal input level at which the emitter current of the transistor Q71 starts to flow is equal to e1. In other words, the signal in the region where Av・ep≧e1 (E R in equation (3)
components) are compressed. In other words, the knee level is given by e1, and the E R component is compressed. Therefore, the first operational amplifier circuit 1
By changing the output e1 of No. 6 using the knee level control signal e k 1, the knee level can be remotely controlled.

また、レベル圧縮回路14で圧縮されたAv・
epなる成分のピーク値ep′は前述したようにサン
プルホールド回路19によつてサンプルホールド
されて第3の演算増幅回路20に供給される。こ
のため、第3の演算増幅回路20の出力e3は、 e3=ep′−e1… (4) となつて、第4の演算増幅回路21に供給され
る。
In addition, the Av/V compressed by the level compression circuit 14
The peak value ep' of the component ep is sampled and held by the sample and hold circuit 19, as described above, and is supplied to the third operational amplifier circuit 20. Therefore, the output e3 of the third operational amplifier circuit 20 becomes e3=ep'-e1... (4) and is supplied to the fourth operational amplifier circuit 21.

この第4の演算増幅回路21は第3の演算増幅
回路20の出力e3、基準電圧ER、ニースロープ
制御信号eksを入力として動作し、その出力e4は
第3のスイツチング回路22を介してFETQ8の
ゲートに供給され、そのドレイン・ソース間抵抗
値を制御する。すなわち、ニー圧縮を決定する
FETQ8はサンプルホールド回路19、第3及び
第4の演算増幅回路20,21なるフイードバツ
クループ内に存在する。このフイードバツクルー
プの平衡状態は第4の演算増幅回路21の平衡条
件を与えるe3を求めることによつて決定される。
すなわち、第4の演算増幅回路21はオペアンプ
A8の(+)入力端に与えられるeks・R28/
(R27+R28)(=eR…(5)とする)に対するe3とER
によつて下記のような平衡条件が求まる。
This fourth operational amplifier circuit 21 operates with the output e3 of the third operational amplifier circuit 20, the reference voltage E R , and the knee slope control signal e ks as input, and its output e4 is sent via the third switching circuit 22. It is supplied to the gate of FETQ8 and controls its drain-source resistance value. i.e. determine knee compression
The FETQ8 exists in a feedback loop consisting of a sample hold circuit 19 and third and fourth operational amplifier circuits 20 and 21. The equilibrium state of this feedback loop is determined by finding e3, which provides an equilibrium condition for the fourth operational amplifier circuit 21.
That is, the fourth operational amplifier circuit 21 receives e ks ·R28/ which is applied to the (+) input terminal of the operational amplifier A8.
e3 and E R for (R27+R28) (=eR…(5))
The following equilibrium conditions can be found by

ER−eR/R26+e3−eR/R25=0 ∴e3=eR−R25/R26(ER−eR)… (6) 一方、e3は(4)式で与えられるから、(4)及び(6)式
から、 ep′−e1′=eR=R25/R26=(ER−eR) ∴ep′=eR(1+R25/R26) −R25/R26ER+e1… (7) なる関係が求まる。
E R −eR/R26+e3−eR/R25=0 ∴e3=eR−R25/R26(E R −eR)… (6) On the other hand, since e3 is given by equation (4), (4) and (6) From the equation, we can find the following relationship: ep′−e1′=eR=R25/R26=(E R −eR) ∴ep′=eR(1+R25/R26) −R25/R26E R +e1… (7)

以上述べた動作説明から、ニーレベルは(1)式で
与えられ、eklなる電圧だけで決定される。つま
り、基準パルスP2のハイレベル期間の映像信号
に挿入されるepなるパルスのピーク値はレベル
圧縮回路14の入力(圧縮前)においてニーレベ
ルに一定値ERを加えたものであり、このER成分
がニー圧縮の対象になる。そして、ニー圧縮後の
ep′はニーレベル以下で圧縮されないel成分とニ
ーレベル以上の成分で圧縮を受けたERの圧縮後
の出力成分の和と考えられる。一方、e3はep′か
らelを減算したものであり((4)式)、ニー圧縮を
受けた成分だけを取り出したものであるといえ
る。よつて、e4はニーレベルe1とは無関係とな
り、eklの影響を受けない。
From the above explanation of the operation, the knee level is given by equation (1) and determined only by the voltage e kl . In other words, the peak value of the pulse ep inserted into the video signal during the high level period of the reference pulse P2 is the knee level plus a constant value E R at the input of the level compression circuit 14 (before compression), and this E R The component is subject to knee compression. And after knee compression
ep' is considered to be the sum of the el component that is not compressed below the knee level and the output component after compression of E R that is compressed with the component above the knee level. On the other hand, e3 is obtained by subtracting el from ep' (formula (4)), and it can be said that only the component subjected to knee compression is extracted. Therefore, e4 is unrelated to knee level e1 and is not affected by e kl .

上述のように、e4は基準電圧ER、ニースロー
プ制御信号eks及びニー圧縮成分e3に基づいて生
成されているから、ER一定で回路動作が安定し
ているのならば、ニースロープはeksによつての
み決定され、e3の値も一定となる。ここで、温度
変化等によつてFETQ8のドレイン・ソース間抵
抗にドリフトが生じた場合、ピークレベルep′が
変動し、e3にレベル変動が生じる。しかしなが
ら、第4の演算増幅回路21では、e3のレベル変
化とは逆にe4のレベルを変化させ、FETQ8のゲ
ート電圧をドリフトとは逆方向に制御している。
よつて、ep′にはドリフトが現れなくなり、e3
は初期値に安定化されるようになる。
As mentioned above, e4 is generated based on the reference voltage E R , the knee slope control signal e ks and the knee compression component e3, so if E R is constant and the circuit operation is stable, the knee slope is It is determined only by e ks , and the value of e3 is also constant. Here, if a drift occurs in the drain-source resistance of FETQ8 due to a temperature change or the like, the peak level ep' changes, and a level change occurs in e3. However, in the fourth operational amplifier circuit 21, the level of e4 is changed opposite to the change in the level of e3, and the gate voltage of FETQ8 is controlled in the direction opposite to the drift.
Therefore, no drift appears in ep′, and e3
becomes stabilized at its initial value.

以上のことをさらに簡単に言うならば、ニーレ
ベルはeklでコントロールでき、このときニース
ロープの圧縮後の傾斜は全く影響を受けない。ま
た、ニースロープの圧縮はニーレベルを決める
eklに影響を受けずにeksでのみ決定され、かつ
FETQ8のドレイン・ソース間抵抗のドリフトは
第4の演算増幅回路21によつてフイードバツク
ループ内に吸収されるため、スロープの傾斜にド
リフトを生じるようなことはない。尚、第3のス
イツチング回路22を−VCC側に接続すれば、レ
ベル圧縮回路14のFETQ8はカツトオフされ、
これによつて圧縮動作は行われなくなる。
To put the above in simpler terms, the knee level can be controlled by e kl , and at this time the inclination of the knee slope after compression is not affected at all. Also, the compression of the knee slope determines the knee level.
determined only by e ks without being affected by e kl , and
Since the drift in the drain-source resistance of FETQ8 is absorbed into the feedback loop by the fourth operational amplifier circuit 21, no drift occurs in the slope. Furthermore, if the third switching circuit 22 is connected to the -V CC side, FETQ8 of the level compression circuit 14 is cut off,
This prevents the compression operation from occurring.

したがつて、上記のように構成した映像信号圧
縮回路は、ニーレベル、ニースロープ共に外部か
ら直流電圧の可変によつて制御することができ、
かつスロープのコントロールにおいてはフイード
バツクループが形成されているので、その傾斜の
安定度は可変抵抗の働きを持つFETのドリフト
の影響を無視することができ、従来のダイオード
及び可変抵抗による(特にダイオード)ドリフト
の発生から考えてみれば、高安定化されたものと
なつている。また、ニースロープはフイードバツ
クループの基準電圧のコントロールのみで決まる
ので、三管式カラーカメラにおいては各原色回路
管のばらつきが非常に少なくなり、これによつて
安定かつ高画質の映像を得ることができる。
Therefore, in the video signal compression circuit configured as described above, both the knee level and the knee slope can be externally controlled by varying the DC voltage.
In addition, since a feedback loop is formed to control the slope, the stability of the slope can ignore the influence of the drift of the FET, which functions as a variable resistor, and is not affected by conventional diodes and variable resistors (especially Considering the occurrence of diode drift, it is highly stable. In addition, since the knee slope is determined only by controlling the reference voltage of the feedback loop, in a three-tube color camera there is very little variation among the primary color circuit tubes, which allows stable and high-quality images to be obtained. be able to.

尚、上記実施例では基準パルスP2を垂直帰線
期間に挿入しているが、これは垂直帰線期間ある
いは両帰線期間であつてもかまわない。
In the above embodiment, the reference pulse P2 is inserted in the vertical blanking period, but it may be inserted in the vertical blanking period or in both blanking periods.

[考案の効果] 以上詳述したようにこの考案によれば、ニーレ
ベルのリモートコントロールと共にニースロープ
を安定にリモートコントロールすることのできる
映像信号圧縮回路を提供することができる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the invention, it is possible to provide a video signal compression circuit that can stably remotely control the knee slope as well as the knee level.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの考案に係る映像信号圧縮回路の実
施例を示す回路構成図、第2図は同実施例の動作
を説明するための入出力波形図、第3図は従来の
映像信号圧縮回路の構成を示す回路図、第4図は
従来回路の動作を説明するための図である。 11……フイードバツククランプ回路、12…
…スイツチング回路、13……期間増幅回路、1
4……レベル圧縮回路、15……出力回路、1
6,17,20,21……演算増幅回路、18…
…分圧回路、19……サンプルホールド回路、2
2……スイツチング回路、P1……サンプルパル
ス、P2……基準パルス、eklニーレベル制御信
号、eks……ニースロープ制御信号、ER……基準
電圧。
Fig. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the video signal compression circuit according to this invention, Fig. 2 is an input/output waveform diagram for explaining the operation of the same embodiment, and Fig. 3 is a conventional video signal compression circuit. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the conventional circuit. 11...Feedback clamp circuit, 12...
...Switching circuit, 13...Period amplification circuit, 1
4... Level compression circuit, 15... Output circuit, 1
6, 17, 20, 21... operational amplifier circuit, 18...
...Voltage divider circuit, 19...Sample hold circuit, 2
2... Switching circuit, P1... Sample pulse, P2... Reference pulse, e kl knee level control signal, e ks ... knee slope control signal, E R ... reference voltage.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] ニーレベル制御信号を基に基準電圧からニーレ
ベル信号を生成するニーレベル信号生成手段と、
前記基準電圧から前記ニーレベル信号に比例する
基準レベル信号を生成する基準レベル信号生成手
段と、映像信号を入力しその帰線期間内に前記基
準レベル信号を一定期間挿入して映像信号に基準
パルスを乗せるパルス付加手段と、この手段でパ
ルスが付加された映像信号を増幅する増幅回路
と、ニースロープ制御信号を基に前記基準電圧か
らニースロープ信号を生成するニースロープ信号
生成手段と、前記増幅回路から出力される映像信
号を前記ニーレベル信号と比較して、ニーレベル
に達するまでは映像信号をそのまま出力し、ニー
レベル以上となつたとき前記ニースロープ信号に
基づく圧縮度で映像信号を圧縮出力するレベル圧
縮回路と、このレベル圧縮回路の出力信号から前
記パルス付加手段で付加されたパルス部分のピー
クレベルを検出するピークレベル検出手段と、こ
の手段で検出されたピークレベル信号と前記ニー
レベル信号との差成分を求め、この差成分が一定
となるように前記ニースロープ信号を増減するフ
イードバツク制御手段とを具備する映像信号圧縮
回路。
knee level signal generation means for generating a knee level signal from a reference voltage based on the knee level control signal;
a reference level signal generating means for generating a reference level signal proportional to the knee level signal from the reference voltage; and a reference level signal generating means for inputting a video signal and inserting the reference level signal for a certain period within the retrace period to generate a reference pulse to the video signal. an amplifier circuit for amplifying the video signal to which the pulses have been added by the means; a knee slope signal generating means for generating a knee slope signal from the reference voltage based on the knee slope control signal; and the amplifier circuit. A level compression unit that compares the video signal output from the knee level signal with the knee level signal, outputs the video signal as it is until the knee level is reached, and when the video signal reaches the knee level or higher, compresses and outputs the video signal with a degree of compression based on the knee slope signal. a circuit, a peak level detecting means for detecting the peak level of the pulse portion added by the pulse adding means from the output signal of the level compression circuit, and a difference component between the peak level signal detected by the means and the knee level signal. and feedback control means for increasing or decreasing the knee slope signal so that the difference component becomes constant.
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