JP2551388B2 - 映像の黒レベル再生回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＴＶ受像機等において黒
レベルを安定再生するための黒レベル再生回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にビデオ信号は最黒の基準となるペ
デスタルレベルが白側に浮いた状態で送られて来る。こ
の黒レベルとペデスタルレベルとの差はセットアップと
称されていて、放送局の都合やＴＶカメラ又は家庭用Ｖ
ＴＲ等の製造メーカーや機種の相違により異なり、かな
り巾広くばらつく。このため再生側（モニターＴＶ）に
おいて、黒レベルを正しく再生すること（信号の黒レベ
ルとＣＲＴのカットオフレベルとを一致させること）が
必要となる。

【０００３】従来の黒レベル再生方式としては、直流伝
送率を下げる方式と、セットアップ分輝度レベルを下げ
る方式とが用いられている。前者の方式では、セットア
ップ（ＤＣ分）のレベルが下がるので、黒浮きが目だた
なくなるが、セットアップが本来低いビデオ信号につい
ては黒レベルがつぶれて黒部分の解像度が劣化する。ま
たＣＲＴのビーム電流が大の映像では輝度レベルを下げ
てビーム量を制限する輝度ＡＢＬ（Automatic Beam Lim
itter ）が併用されることが多く、従って黒つぶれが助
長され、正確な黒再生は期待できない。

【０００４】後者の方式は、図１（Ａ）のようなビデオ
信号について例えば１垂直走査区間の黒ピークを検出
し、この黒ピークレベルが最黒（ペデスタルレベル）と
なるように図１（Ｂ）の如くに輝度レベルをコントロー
ルする方式であって、ダイナミックピクチャーシステム
とも称されている。この方式は、ＣＲＴのビーム電流レ
ベルが大きい映像ではコントラストを下げてビーム量を
制限するように構成されたコントラストＡＢＬ（又はピ
クチャーＡＢＬ）との併用でも安定な黒レベル再現が可
能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし輝度レベルを変
化させているため、信号レベル（輝度）がその信号中の
黒ピークレベルに応じて常に全体にわたって変動し、輝
度信号Ｙとクロマ信号Ｃとのレベル比Ｙ／Ｃが常に変動
する。このため黒レベルの大きさによって色の濃さが変
化する。例えば人間の肌色（白ピークに対して５０〜８
０％の輝度）等にあっては、黒レベルが白方向に高い場
合、輝度信号が引き下げられ、結果として、Ｙに対して
Ｃが上がり、色のつきすぎた肌色となる。また黒ピーク
が低い場合には逆に色が薄くなる。

【０００６】更に、図２（Ａ）の如く或る時点ｔ₁ で黒
再生が行われているとき、図２（Ｂ）の如く時点ｔ₂ で
更に黒側の信号Ｐ（例えば黒い縁取りのついたテロップ
信号）が挿入されると、この信号Ｐのピークがペデスタ
ルとなるように黒再生が行われるので、画面の輝度が急
激に上昇する。逆に図２（Ｃ）の如く時点ｔ₃ で黒ピー
クが急に上昇すると、それに伴なって輝度が急に低下す
る。この過渡現象は一般に“黒パカ”と呼ばれていて、
非常に見ずらい画面になる。本発明は上述の欠点を解消
した黒レベル再生方式を提案するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の映像の黒レベル
再生回路は、入力映像信号の所定レベル以下の黒信号を
抽出する黒検出回路２と、抽出された黒信号の振幅を制
御するゲインコントロールアンプ３と、入力映像信号と
上記ゲインコントロールアンプ３の出力とを加算する加
算器８と、上記加算器８から得られる出力映像信号の黒
ピークレベルを検出する黒ピーク検出回路５と、検出さ
れた黒ピークレベルと上記出力映像信号のペデスタルレ
ベルとを比較する比較回路６とを備え、上記比較回路６
の出力を上記ゲインコントロールアンプ３にゲインコン
トロール信号として供給し、黒レベルが伸張された出力
映像信号を上記加算器８から得ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の映像の黒レベル再生回路によると、映
像信号中のあるレベル以上の白方向の信号については振
幅操作が行われないから、黒レベル再生によって輝度レ
ベルが変動することがなく、安定な色再現ができる。ま
た黒再生のためのレベルコントロールが黒付近でのみ起
きるので、黒ピークの急変動によって画面全体が明るく
なったり暗くなったりすることがなく、明るさが一定し
た安定な受信映像が得られる。また入力映像信号の所定
レベル以下の黒信号を検出し、検出された黒信号のピー
ク値がペデスタルと一致するように黒信号を伸張するの
で、ペデスタルレベルを越えるような過度の黒再生によ
り黒つぶれが生じて黒部分の解像度が劣化したり、再生
した黒レベルが同期レベルまで及んで同期乱れが生じる
ような不都合がなく、安定した黒再生ができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明を実施例に基いて説明する。図３
及び図４は本発明による黒再生の原理的動作を説明する
ためのビデオ信号の波形図であって、従来技術の図１及
び図２に夫々対応している。本発明の黒再生では、図３
（Ａ）に示すようにビデオ信号の黒側にペデスタルレベ
ルを基準とした所定のスレッショールドレベルＴＨが設
けられ、このレベルよりも下側（黒側）に突出する黒信
号を取出し、そのレベルをコントロールして図３（Ｂ）
の如くに黒ピークがペデスタルレベルと一致するように
している。即ち、黒レベル再生に際してスレッショール
ドレベルより上側（白側）のビデオ信号に対しては振巾
軸についての操作は全く行われない。従って肌色等の比
較的明るい信号については画面内にどの様な黒信号があ
ろうとも、輝度／クロマのレベル比がクロマ信号再生に
よって変動することなく、安定な色再現ができる。

【００１０】また図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すよ
うに黒ピークの急変動（ｔ₁ →ｔ₂→ｔ₃ ）に追従して
行われる黒再生のためのレベルコントロールが黒付近で
のみ起るので、画面の輝度レベル全体が黒ピークの急変
に伴なって動くことがなくなり、一定した明るさの安定
な映像が得られる。

【００１１】図５は上述の黒再生方式を実現するための
ＴＶ受像機のビデオ信号処理回路のブロック図である。
図５の入力信号１１は、同調、ＩＦ、検波を経て得られ
たビデオ信号が与えられ、クランプコンデンサ１２を介
して１倍アンプ１に与えられる。１倍アンプ１の出力は
加算点８（加算器）及び直流伝送率補正回路９を経て図
外の輝度／クロマ処理回路に導出される。

【００１２】加算器を構成する加算点８の出力はペデス
タルクランプ回路７にも与えられ、ペデスタル部分にお
いて供給されるクランプパルスの区間に基準電圧Ｅp
（クランプ電位）と比較される。ビデオ信号のペデスタ
ルレベルと基準電圧Ｅp との間に差があれば、その誤差
分が１倍アンプ１の入力に帰還され、これによってクラ
ンプコンデンサ１２の直流充電量が変化されて、誤差帰
還が収斂した安定状態では、加算点８の出力のビデオ信
号のペデスタルレベルがＥp にクランプされる。

【００１３】１倍アンプ１の入力信号は黒検出回路２に
も与えられ、図３（Ａ）に示したようにペデスタルを基
準にした所定のスレッショールドレベルＴＨ以下の黒信
号が検出される。この黒検出回路２はクリップ回路であ
るが、クリップレベルとして基準電圧Ｅ₁ （接地基準）
が与えられている。一方、１倍アンプ１は基本的には一
段の差動アンプで構成され、そのＤＣバランスを外部か
らのオフセット調整信号でもって変更することにより、
入力ビデオ信号のペデスタルレベルをＥ₁ −ＴＨにオフ
セットできるようになっている。従って黒検出回路２で
はＥ₁ −ＴＨにペデスタルクランプされたビデオ信号を
クリップレベルＥ₁ でクリップすることにより、図３
（Ａ）の斜縁部に示す黒信号が検出される。なお検出さ
れた黒信号に同期信号部分が含まれないようにするため
に、検出回路２にはブランキングパルスが与えられる。

【００１４】検出された黒信号はゲインコントロールア
ンプ３でその振巾が制御されてから加算点８に導出さ
れ、１倍アンプ１の出力と加算される。ゲインコントロ
ールアンプ３のゲインは０〜１の間で可変され、その可
変制御は黒信号のピーク検出値に基いて行われる。従っ
て加算点８の出力のビデオ信号に含まれているスレッシ
ョールドレベルＴＨ以下の黒信号は、最大で２倍（１＋
１）までその振巾が最黒方向（ペデスタル方向）に伸長
される。

【００１５】この伸長操作はループ制御になっていて、
伸長された黒信号のピークがペデスタルレベルと一致す
るように誤差フィードバックによる制御がおこわなれ
る。即ち、加算点８の出力は同期信号部分のブランキン
グ回路４に与えられて、同期信号部分を含まないビデオ
信号が取出される。このビデオ信号は黒ピーク検出回路
としての黒ピークホールド回路５に送られ、黒ピークレ
ベルが検出される。検出された黒ピークレベルは黒−ペ
デスタル比較回路６に与えられ、黒ピークレベルとペデ
スタルレベルＥp との差が求められる。検出された差は
ゲインコントロールアンプ３にゲインコントロール信号
として供給され、黒ピークとペデスタルとの差が無くな
るようにループが動作する。この結果図３（Ｂ）の如く
黒ピークとペデスタルとが一致した状態で、モニター受
像機において黒再生が行われる。

【００１６】なおチャンネル切換時に発生する大振巾の
局間雑音等の黒側に伸びるピークを黒ピークホールド回
路５が検出すると、正常な黒ピーク検出に戻るのに時間
がかかり、その間非常に白っぽい画面となるので、黒ピ
ークホールド回路５の検出レベルを規制するピーク検出
リミッタ１０が設けられている。このリミッタ１０によ
り検出されたピーク値がペデスタルよりも大巾に低下し
ないように制限されている。

【００１７】図６は図５における黒伸長動作の入出力特
性図及び入出力波形図である。また図７は黒再生すべき
種々のビデオ信号の例である。図６に示すように、入力
ビデオ信号のスレッショールドレベルＴＨより上の部分
では入出力特性は傾き１の直線であり、従ってこの信号
部分については振巾軸についての操作は全く行われな
い。即ち、図５において、１倍アンプ１の出力は加算点
８を通ってそのままの状態で導出される。

【００１８】スレッショールドレベル以下の黒信号につ
いては伸長が行われるが、図７（Ｃ）の如黒ピークがペ
デスタルと一致している入力に関しては黒伸長は行われ
ず、図６に示すようにＴＨ以下の信号についての入出力
特性は傾き１の直線ｑ₀ となる。このとき図５のゲイン
コントロールアンプ３のゲインは零である。

【００１９】黒ピークがペデスタルより浮いた入力につ
いては、その浮き上り量に応じて黒伸長が行われる。伸
長倍率の最大値は２である。即ち、図５でゲインコント
ロールアンプ３のゲインは１で、加算点８においては１
倍アンプ１の出力とゲインコントロールアンプ３の出力
とが加えられて、黒信号の振巾は２倍となる。この状態
でＴＨ以下の信号についての入出力特性は図６に示す傾
き２の直線ｑ_max となる。

【００２１】図６の入力Ｓ_inのように黒ピークがＴＨ／
２まで伸びていれば、ゲイン２の伸長により出力Ｓ_out
は黒ピークペデスタルと一致するようになる。なお図７
（Ａ）の如く黒ピークの突出量がＴＨ／２に達しないよ
うに入力については、やはり２倍の黒伸長が行われる
が、伸長により黒ピークがペデスタルまで伸びることは
ない。即ち、２倍以上の伸長が生じないように制限され
ている。

【００２２】図７（Ｂ）のようにＴＨ／２よりも深い黒
ピークがある入力については、そのペデスタルからの浮
き上り量に応じた１倍から２倍までの範囲内のゲインで
黒伸長が行われる。即ち、図６の直線ｑ₀ 〜ｑ_max の範
囲内の無数の直線の１つがこの場合の入出力特性とな
り、その傾きは黒ピークとペデスタルとの差により決定
される。この場合、図５のゲインコントロールアンプ３
はそのゲインが０〜１の値を取るように黒−ペデスタル
比較回路６の出力で制御される。

【００２３】このように伸長ゲインの最大を２倍に制限
しているのは、黒伸長の入出力特性が呈する非線形特性
により画面が不自然になるのを防ぐためであるが、必要
に応じて伸長ゲインの最大を２以上または２以下に設定
することもできる。２以上であれば黒再生の“利き”は
良くなるが非線形特性はより強くなり、２以下であれば
黒再生の利きが悪くなるが、非線形特性は緩和される。

【００２４】図８は従来の黒再生の入出力特性図であっ
て、既述のよう黒ピークレベルのペデスタルからの浮き
上り量に応じて信号レベル（輝度全体）が引き下げられ
れる。入出力特性は図８のように黒レベルに応じて直線
ｐ₀ 〜ｐ_max の範囲で変化する。直線ｐ₀ は黒ピークと
ペデスタルとが一致している場合で、レベル補正は行わ
れない。直線ｐ_max は最大のレベル補正が行われた場合
である。信号の黒ピークが急激に変化した場合、図８の
ｐ₀ 〜ｐ_max の斜線領域に対応する画面のエネルギー変
化（光量変化）が生ずる。一方、図６において対応する
エネルギー変化はスレッショールドレベルＴＨ以下の斜
線領域内であって、図から明らかなように目だった輝度
変化が生ずることなく黒再生を行うことができる。

【００２５】図９は図５のビデオ信号処理回路の詳細回
路図である。なお図９において破線で分割されたブロッ
クは図５のブロックと対応する。この図９の処理回路は
１つのシリコンチップ上に形成された集積回路（ＩＣ）
であって、このＩＣは斜線が付されたピン端子を備えて
いる。端子Ｔ１、Ｔ３は夫々電源Ｖ_CC及び接地電位に接
続される。

【００２６】ビデオ信号はクランプコンデンサ１２を介
して端子Ｔ２から１倍アンプ１に入力される。この１倍
アンプ１はエミッタ間が抵抗Ｒ０８で結合された一対の
入力トランジスタＱ０６、Ｑ０７を備えていて、入力ビ
デオ信号はエミッタホロワ・トランジスタＱ０１を介し
て一方のトランジスタＱ０６に与えられる。他方のトラ
ンジスタＱ０７のベースには、バイアス回路部１５から
導線１６を介して基準電圧Ｅ₁ （図３（Ａ））が与えら
れている。

【００２７】トランジスタ対Ｑ０６、Ｑ０７の夫々のエ
ミッタには定電流トランジスタＱ０３、Ｑ０４が接続さ
れ、定電流Ｉ₁ 、Ｉ₂ が流されている。従って入力ビデ
オ信号による一方のトランジスタＱ０６のコレクタ電流
の変化分は、抵抗Ｒ０８を通じて他方のトランジスタＱ
０７のエミッタ側に伝達され、Ｑ０７のコレクタ電流の
変化となって現われる。Ｑ０７のコレクタ電流は負荷抵
抗Ｒ０９を通って流れ、Ｑ０７のコレクタから信号電圧
が取り出される。増巾ゲインはほゞ１である。

【００２８】トランジスタＱ０７のコレクタの信号は、
エミッタホロワ・トランジスタＱ０９及びＱ１２を介し
てクランプ回路７のコンパレータ１７を構成する一対の
トランジスタＱ１３、Ｑ１４の一方（Ｑ１３）に与えら
れる。

【００２９】コンパレータ１７の他方のトランジスタＱ
１４には、エミッタホロワ・トランジスタＱ１８、Ｑ１
５を介して、図１０（Ａ）に示すクランプ電位Ｅ_p が与
えられる。この電位Ｅ_p はバイアス回路１５から導線１
６を介して与えられる既述の基準電圧Ｅ₁ （図１０
（Ｂ））を基にして形成される一定電圧である。即ち、
導線１６にはトランジスタＱ０８のベースが結合され、
またＱ０８のエミッタには定電流用トランジスタＱ０５
（電流Ｉ₃ ）が結合され、Ｑ０８のコレクタにＥ_p＝Ｖc
c−Ｉ₃ Ｒ１０（Ｒ１０はＱ０８のコレクタ負荷抵抗）
なるクランプ電位Ｅ_p が与えられる。この電位Ｅ_p は導
線１８を介して上述のエミッタホロワＱ１８に与えられ
る。

【００３０】クランプ回路７のコンパレータ１７は、パ
ルス成形回路１９から導線２０を介して与えられるペデ
スタル部分のクランプパルス（電流Ｉｐ）によって活性
状態となり、クランプ電位Ｅ_p とビデオ信号（Ｑ０７の
コレクタ）のペデスタルレベルｅ_p とが比較される。な
おレベル比較に当たってエミッタホロワＱ０９、Ｑ１
２、Ｑ１５、Ｑ１８の夫々のベース・エミッタ電圧はこ
れらのトランジスタの対称配置によってキャンセルされ
ている。比較結果の差分電圧はトランジスタＱ１９、Ｑ
２０、Ｑ２１から成るカレントミラー構成の能動負荷に
よって電流に変換され、導線２１を通って１倍アンプ１
の入力側のクランプコンデンサ１２に注入される。

【００３１】例えばｅ_p ＜Ｅ_p の場合、コンパレータ１
７のトランジスタＱ１３がオン、Ｑ１４はオフとなり、
トランジスタＱ１３のオン電流が導線２１を通ってコン
デンサ１２に充電される。この結果、トランジスタＱ０
１のベース入力の直流分（ペデスタルレベル）が上昇す
る。逆にｅ_p ＜Ｅ_p であれば、トランジスタＱ１３はオ
フ、Ｑ１４はオンとなり、コンデンサ１２から放電電流
が導線２１を通ってＱ１９に流入する。

【００３２】このようにしてビデオ信号のペデスタルレ
ベルｅ_p とクランプ電位Ｅ_p とが等しくなるまで、検出
誤差のフィードバックによるビデオ信号のペデスタルレ
ベルの修正が行われる。コンパレータ１７において誤差
が無くなった状態では、１倍アンプ１の出力（Ｑ０７の
コレクタ）においてクランプ電位Ｅ_p にペデスタルクラ
ンプされたビデオ信号が得られる。

【００３３】トランジスタＱ０７のコレクタは図５にお
ける加算点８となっていて、ゲインコントロールアンプ
３からの黒伸長のための加算信号が導線２２を介してこ
の加算点８に加えられる。加算によって黒伸長されたビ
デオ信号は、エミッタホロワ・トランジスタＱ１２を介
し、導線２３を通って黒ピークホールド回路５に導出さ
れる。

【００３４】１倍アンプ１の入力側におけるエミッタホ
ロワＱ０１の出力は、導線２４を通って黒検出回路２に
も導出される。１倍アンプ１は、次に詳述するようにこ
の導線２４における信号のペデスタルレベルを、図１０
（Ｃ）の如くに基準電圧Ｅ₁からスレッショールドレべ
ルＴＨの分だけオフセットさせる機能も有している。

【００３５】１倍アンプ１のトランジスタＱ０６、Ｑ０
７のエミッタに接続された電流源トランジスタＱ０３、
Ｑ０４の電流値Ｉ₁ 、Ｉ₂ 及びクランプ電位Ｅ_p を発生
するトランジスタＱ０８のエミッタに接続させた電流源
トランジスタの電流値Ｉ₃ は互に等しく設定されている
（Ｉ₁ ＝Ｉ₂ ＝Ｉ₃ ）。即ち、各トランジスタＱ０３〜
Ｑ０５のベースが共通接続されてバイアス用のトランジ
スタＱ０２と同じ電流が流れるようにエミッタ抵抗Ｒ０
５、Ｒ０６、Ｒ０７が夫々等しい値に設定されている。

【００３６】アンプ部の一方のトランジスタＱ０７及び
Ｅ_p 設定用のトランジスタＱ０８の夫々のコレクタは、
既述フィードバッククランプにより信号のペデスタル区
間において同電位となる。トランジスタＱ０７及びＱ０
８のコレクタ抵抗Ｒ０９及びＲ１０は等しく設定されて
いて、また各ベースも共通接続されていて基準電圧Ｅ₁
が与えられているから、Ｑ０７、Ｑ０８はペデスタル区
間では同一条件（直流動作点）で動作する。従ってＱ０
７のコレクタ電流はエミッタ電流と等しくＩ₂（＝
Ｉ₃ ）であり、Ｑ０６、Ｑ０７のエミッタ結合抵抗Ｒ０
８には電流が流れない。このためペデスタル区間でのト
ランジスタＱ０６のベース電位はＱ０７と同じくＥ₁ と
なる。即ち、Ｑ０６のベースにおけるビデオ信号は図１
０（Ｂ）に示す如く基準電圧Ｅ₁ にクランプされてい
る。

【００３７】ここでトランジスタＱ０７のエミッタに導
線２５を通じてバイアス回路１５からオフセット電流α
を流し込むと、この電流αはエミッタ結合抵抗Ｒ０８を
流れて、トランジスタＱ０６のエミッタの電流源に流入
する。なおＱ０６のエミッタ電流は一定値Ｉ₁ であるか
ら、そのコレクタ電流がαだけ減少することになる。こ
のオフセット電流が流れることにより、Ｒ０８×αの電
位差がＱ０７とＱ０６とのエミッタ間で生ずる。Ｒ０８
×αを既述のスレッショールドレベルＴＨに設定する
と、Ｑ０６のベースにおけるビデオ信号は、図１０
（Ｃ）の如くにそのペデスタルがＥ₁ −ＴＨにオフセッ
トされる。

【００３８】抵抗Ｒ０８を流れるオフセット電流αは、
バイアス回路１５において抵抗Ｒ７５の値を種々に変更
することにより調整することができる。これにより図５
の黒検出回路２における黒検出のスレッショールドレベ
ルＴＨを可変することができる。

【００３９】１倍アンプ１のエミッタホロワＱ０１の出
力（Ｑ０６のベース）において得られるＥ₁ −ＴＨにペ
デスタルクランプされた図１０（Ｃ）のビデオ信号は、
導線２４を介して黒検出回路２のトランジスタ対Ｑ４
５、Ｑ４６の一方（Ｑ４５）のベースに与えられる。こ
れらのトランジスタＱ４５、Ｑ４６はクリッパー２７を
構成し、他方のトランジスタＱ４６のベースにはバイア
ス回路１５からの導線１６を介して既述の基準電圧Ｅ₁
がクリップレベルとして与えられている。またトランジ
スタＱ４５、Ｑ４６の夫々のエミッタはダイオードＱ４
３、Ｑ４４及び抵抗Ｒ４６を介して結合され、またＱ４
３のエミッタ（カソード）は電流源トランジスタＱ４１
に接続され、一定電流Ｉ₄ が流されている。

【００４０】トランジスタＱ４５のベースにおける信号
電圧ｅ_V がＥ₁ よりも大きいとき（ｅ_V ≧Ｅ₁ ）、抵抗
Ｒ４６に電流が流れず、トランジスタＱ４６はカットオ
フする。ｅ_V がＥ₁ よりも低下したとき（ｅ_V ＜
Ｅ₁ ）、即ち、図１０（Ｃ）の斜線で示すようにＥ₁ よ
りも黒側に突出した信号については、トランジスタＱ４
６は導通する。トランジスタＱ４５のエミッタには信号
電圧ｅ_V が生ずるので、斜線部の黒信号に対応するｅ_V
／Ｒ４６の信号電流が抵抗Ｒ４６を流れ、これとほゞ同
じ信号電流ｉ_B がＱ４６のコレクタに流れる。

【００４１】この黒信号電流ｉ_B はゲインコントロール
回路３及び導線２２を通って１倍アンプ１の加算点８か
ら導出され、これによって１倍アンプの出力と黒信号と
の電流加算が抵抗Ｒ０９において行われる。この加算に
より既述のように黒伸長が最大約２倍のゲインで行われ
る。

【００４２】ゲインコントロールアンプ３はトランジス
タ対Ｑ４７、Ｑ４８から成る作動アンプで構成され、そ
の共通エミッタから流出する黒信号電流ｉ_B がＱ４７と
Ｑ４８とに制御された比率でもって分流する。この分流
比率がゲインコントロールアンプ３の可変ゲインに相当
する。ゲインコントロール信号は黒ペデスタル比較回路
６から導線２８、２９を介して与えられる。

【００４３】最大ゲインに制御された状態では、ゲイン
コントロールアンプ３のトランジスタＱ４８がほゞ導通
し、黒検出回路２の黒検出電流ｉ_B のほゞ全部がＱ４
８、導線２２、加算点８を通って１倍アンプ１の負荷抵
抗Ｒ０９を流れる。従ってこの状態でのＲ０９の一端に
おける加算黒信号の電圧ゲインはＲ０９／Ｒ４６で与え
られ、これはほゞ１である。また１倍アンプ１のゲイン
は、信号電流がエミッタ結合抵抗Ｒ０８及び負荷抵抗Ｒ
０９のみを流れるので、Ｒ０９／Ｒ０８で定まり、これ
もほゞ１に設定されている。従って負荷抵抗Ｒ０９の一
端（Ｑ０７のコレクタ）における重畳信号の電圧ゲイン
はＲ０９／Ｒ４９＋Ｒ０９／Ｒ０８であって、図６を拡
大した図１１の直線ｑ_max で示すようにほゞ２倍のゲイ
ンで黒伸長が行われることになる。

【００４４】ゲインコントロールアンプ３が最小ゲイン
に制御された状態では、トランジスタＱ４７が導通し、
Ｑ４８が非導通となる。このため黒検出信号電流ｉ_B は
Ｑ４７の方に分流し、加算点８に加えられる黒信号のゲ
インは零となる。即ち、図１１の直線ｑ₀ で示すように
黒伸長は全く行わない。

【００４５】なお黒検出回路２によってペデスタルレベ
ル以下に伸びる同期信号部分が黒信号として検出されな
いようにクリッパー２７が同期信号部分で不動作となる
ように成されている。即ち、Ｔ４からブランキングパル
スＢＬＫが制御トランジスタＱ４２に与えられ、同期信
号区間（帰線消去区間）においてこのトランジスタＱ４
２がオンとなって、電流源トランジスタＱ４１がオフに
される。これによってクリッパー２７を構成するトラン
ジスタ対Ｑ４３、Ｑ４４がオフとなり、黒検出動作が禁
止される。

【００４６】なおクリッパー２７を構成するトランジス
タ対Ｑ４５、Ｑ４６のエミッタはダイオードＱ４３、Ｑ
４４を介して抵抗Ｒ４６で結合されている。これらのダ
イオードＱ４３、Ｑ４４は、周知のように急峻な立上
り、立下りでオフからオン（またはオンからオフ）に変
化することは無く、指数関数の遷移領域を有している。
従って、スレッショールドレベルＴＨ以上で急激なクリ
ッピングが生ずることは無く、スレッショールドレベル
の近傍の或る巾を持った領域でソフトクリッピングが行
われる。この結果、黒伸長の非線形特性が有していた折
れ点が無くなり、図１１の点線ｒで示すようになめらか
な曲線の非線形特性が得られ、ビデオ信号の振巾軸を非
線形処理したことにより画像に対する悪影響が軽減され
る。

【００４７】黒伸長されたビデオ信号は、既述のよう
に、加算点８が設けられた１倍アンプ１のトランジスタ
Ｑ０７のコレクタから電位Ｅ_p にペデスタルクランプさ
れた状態で、エミッタホロワＱ１２を介し、導線２３を
通って黒ピークホールド回路５に導出される。このピー
クホールド回路５はエミッタ結合された一対のトランジ
スタＱ２５、Ｑ２６を備えていて、その一方（Ｑ２５）
のベースには図１０（Ａ）の点線の如くに黒伸長された
ビデオ信号が供給される。他方（Ｑ２６）のベースから
導出された端子Ｔ８には、ピークホールドコンデンサ３
０が電源Ｖ_CCとの間に結合され、黒ピーク値に対応する
ホールド電圧がコンデンサ３０の充電電圧としてトラン
ジスタＱ２６のベースに生ずるように成っている。

【００４８】なお黒ピークがより黒側に突出すれば、コ
ンデンサ３０の充電量が増え、Ｑ２６のベース電位は接
地側により近づく。またビデオ信号が有する黒ピーク値
は映像内容に応じて時々刻々変化するので、黒ピーク検
出値を時間の経過に従って更新するために、コンデンサ
３０と並列に放電抵抗３１が接続されている。コンデン
サ３０と抵抗３１とによる放電時定数（リカバリータイ
ム）は数秒に設定されている。

【００４９】トランジスタＱ２６のベースにおける黒ピ
ークホールド値よりもトランジスタＱ２５のベースにお
けるビデオ信号の黒ピークが低ければ、Ｑ２５がオフで
Ｑ２６がオンとなる。するとトランジスタＱ２６のコレ
クタに結合されたトランジスタＱ２７、Ｑ２８から成る
カレントミラーを介してトランジスタＱ２９をオンにす
る電流が流れ、このトランジスタＱ２９をオンにする電
流が流れ、このトランジスタＱ２９のオンによって小抵
抗Ｒ２９を通ってコンデンサ３０が黒ピーク値まで充電
される。なおコンデンサ３０と抵抗Ｒ２９で定まる充電
時定数（アタックタイム）は充分小さく設定されてい
る。検出された黒ピークホールド値よりも入力のビデオ
レベルが高くなると、トランジスタＱ２５がオンでＱ２
６がオフとなり、ピークホールド状態となる。

【００５０】この黒ピークホールド回路５が同期信号の
先端レベルを黒ピークとして誤検出しないように、同期
信号部分ではブランキング回路４が動作する。即ち、既
述の端子Ｔ４からブランキングパルスＢＬＫが導線３２
を介して制御トランジスタＱ２４に与えられ、同期信号
区間においてＱ２４がオンとなり、トランジスタＱ２３
がオフとなる。トランジスタＱ２５は、黒ピークホール
ド回路５のトランジスタ対Ｑ２５、Ｑ２６の電流源とな
っていて、同期信号区間でこれらのトランジスタがオフ
となり、黒ピークホールドが中断される。

【００５１】黒ピークホールド回路５の出力は導線３３
を介して黒−ペデスタル比較回路６に与えられる。この
比較回路６はトランジスタＱ３１、Ｑ３２から成る差動
アンプ３５を備えている。各トランジスタＱ３１、Ｑ３
２のエミッタは抵抗Ｒ３５、Ｒ３６を介して結合され、
結合点にトランジスタＱ３３、Ｑ３４から成るカレント
ミラーから一定電流が供給されている。この差動アンプ
３５の一方のトランジスタＱ３１のベースには導線３３
から黒ピークホールドレベルが与えられ、また他方のト
ランジスタＱ３２のベースにはクランプ電位Ｅｐがエミ
ッタホロワＱ１８、Ｑ１５及び導線３４を介して与えら
れ、両者の比較が行われる。

【００５２】Ｅ_p よりも黒ピークホールド値が白側に高
ければ、差動アンプ３５のトランジスタＱ３２のコレク
タ出力が高くなる。この出力電圧は導線２９を介してゲ
インコントロールアンプ３のトランジスタＱ４８のベー
スに与えられ、このトランジスタＱ４８のインピーダン
スが低下される。なおゲインコントロールアンプ３の他
方のトランジスタＱ４７のベースには、黒−ペデスタル
比較回路６のトランジスタＱ３５のエミッタから導線２
９よりもベース・エミッタ電圧Ｖ_BEだけ低い電圧が導線
２８を介して与えられ、Ｑ４７はオフになっている。

【００５３】この結果、既述のように１倍アンプ１の加
算点８から流出する黒信号電流ｉ_Bが黒ピークとペデス
タルとの差に応じて増大して、加算点８の出力として得
られるビデオ信号の黒信号が伸長される。この黒伸長
は、黒ピークがペデスタルレベルＥ_p に達するまで行わ
れる。黒ピークがペデスタルＥ_p に達すると、差動アン
プ３５はほゞバランスし、黒伸長動作は止まる。この状
態では、ゲインコントロールアンプ３のトランジスタＱ
４７、Ｑ４８のベース間の微小電位差によって夫々のコ
レクタの電流比が定まっていて、この電流比に応じてト
ランジスタＱ４６のコレクタの黒信号電流ｉ_B が分流さ
れて加算点８において所定の比率で黒信号が重畳される
ことになる。

【００５４】なお差動アンプ３５を構成しているトラン
ジスタＱ３１、Ｑ３２のコレクタは、抵抗Ｒ３７、Ｒ３
８を介してトランジスタＱ３６、Ｑ３７のエミッタに結
合され、これらのトランジスタＱ３６、Ｑ３８のベース
はバイアス回路１５から導線３６を介して与えられる一
定電圧に保持されている。従って差動アンプ３５がバラ
ンス状態では、トランジスタＱ３１、Ｑ３２のコレクタ
にはほゞ同一電流が流れ、この電流はトランジスタＱ３
６、Ｑ３７のコレクタを通って抵抗Ｒ３９、Ｒ４１を流
れる。これらの抵抗Ｒ３９、Ｒ４１には、ピーク検出リ
ミッタ１０のディテクタ３７を構成するトランジスタ対
Ｑ３８、Ｑ３９のベースが結合されている。そしてＲ３
９＜Ｒ４１に設定されていて、差動アンプ３５がバラン
スしているとき、Ｑ３９のベース電圧が大でＱ３８のベ
ース電圧が小となり、Ｑ３９がオン、Ｑ３８がオフとな
っている。

【００５５】ＴＶ受像機のチャネル切換時等において、
大振巾のノイズが端子Ｔ１に入力されることがある。こ
のノイズのピークはペデスタルレベルよりも異常に低く
なるので、このような場合に黒ピークホールド回路５が
ノイズピークを黒信号のピークとして誤検出しないよう
にピーク検出リミッタ１０が動作する。

【００５６】即ち、差動アンプ３５の一方のトランジス
タＱ３１のベースに与えられている黒ピークホールド値
がペデスタルレベルよりも異常に低くなる場合（Ｅ_p −
ΔＥを越える場合）、Ｑ３１のコレクタ電流が増えて、
ディテクター３７の一方のトランジスタＱ３８がベース
が上昇し、Ｑ３８がオン、Ｑ３９がオフに反転する。こ
のためトランジスタＱ３０がオンとなり、一定電流がＱ
３０から抵抗Ｒ３０、抵抗Ｒ２９、トランジスタＱ２９
を通って流れ、導線３３に生じているピークホールド値
が押し上げられる。即ち、ピークホールド値がＥ_p −Δ
Ｅよりも低下することがないように制限されている。リ
ミットレベルはペデスタルレベルＥ_p よりもシンクチッ
プレベル程度まで下ったレベル（Ｅ_p −ΔＥ）であって
よい。ΔＥの大きさは抵抗３９、Ｒ４１の比率及び差動
アンプ３５のゲインによって設定できる。

【００５７】このようにして黒伸長されたビデオ信号
は、１倍アンプ１の加算点８（Ｑ０７のコレクタ）か
ら、エミッタホロワ・トランジスタＱ０９、Ｑ１０、導
線３８及び直流伝送率補正回路９の出力トランジスタＱ
６０を介し、端子Ｔ７から導出される。また１倍アンプ
１の加算点８におけるＥｐにペデスタルクランプされた
信号（図１２（Ａ））及びクランプ電位Ｅ_p は、クラン
プ回路７内に設けられた一対のトランジスタＱ１１、Ｑ
１６の夫々のベースに供給される。これらのトランジス
タＱ１１、Ｑ１６のエミッタは共通結合され、抵抗Ｒ１
３を介して接地されているので、エミッタからはペデス
タル電位Ｅ_p を越えるビデオ信号のみが取出される。即
ち、トランジスタＱ１１、Ｑ１６は、図１２（Ａ）の点
線のように同期信号部分を削除するクリッパー（又はＮ
ＡＭ回路）として動作する。

【００５８】クリップされたビデオ信号は導線３９を介
して伝送率補正回路９の抵抗Ｒ５６及び端子Ｔ６に直列
に接続された抵抗４０、コンデンサ４１から成るＡＰＬ
（Average Picture Level ：平均画像レベル）検出回路
に導出される。このＡＰＬ検出回路では、抵抗Ｒ５６、
４０及びコンデンサ４１で定まる時定数で信号の平滑が
行われ、信号の平均値が検出される。検出された平均値
は、抵抗Ｒ５６、４０で適当な値に分圧された状態でト
ランジスタ対Ｑ５５、Ｑ５６の一方（Ｑ５５）のベース
に与えられる。他方のトランジスタＱ５６のベースに
は、クランプ回路７におけるクランプ電圧Ｅ_p が、エミ
ッタホロワ・トランジスタＱ１７、Ｑ１８及び導線４
２、抵抗Ｒ６１を介して与えられる。これらのトランジ
スタＱ５５、Ｑ５６のエミッタは抵抗Ｒ５７、Ｒ５８を
介して共通接続され、パルス成形回路１９からペデスタ
ル区間に相当するパルス電流が導線４２を介して供給さ
れる。

【００５９】従ってトランジスタＱ５５、Ｑ５６はペデ
スタル区間のみ動作し、この区間で電位ＥｐよりもＡＰ
Ｌ検出レベルが高ければ、その差に応じて電流ｉが、抵
抗Ｒ６２及びトランジスタＱ５７、カレントミラートラ
ンジスタＱ５８、Ｑ５９から成る能動負荷を通じて流れ
る。この結果図１２（Ｂ）の如くに端子Ｔ７から導出さ
れるビデオ信号のペデスタル区間に伝送率補正パルス４
３が重畳される。この補正パルスのレベルはＡＰＬ検出
レベルと基準レベルとの差に比例するので、これにより
ＡＰＬが低い部分ではそれに応じてペデスタルレベルを
低下させるような補正が行われる。即ち、後段の直流伝
送率が１００％以下の場合の逆補正を行い、ＣＲＴのカ
ソードで直流伝送率が１００％に補正され、安定な黒再
現が行われるようになる。

【００６０】なおパルス成形回路１９においては、端子
Ｔ４、Ｔ５に加えられるブランキングパルスＢＬＫ及び
ペデスタル区間のクランプパルスによりトランジスタＱ
５３、Ｑ５４がオンとなり、ブランキング区間内のペデ
スタル区間において、電流源Ｑ４９、Ｑ５０がオンとな
り、クランプパルスがトランジスタＱ５１、Ｑ５２を通
じてクランプ回路７及び直流率伝送回路９に導出される
ようになっている。

【００６１】

【発明の効果】本発明の映像の黒レベル再生回路による
と、映像信号中のあるレベル以上の白方向の信号につい
ては振幅操作が行われないから、黒レベル再生によって
輝度レベルが変動することがなく、安定な色再現ができ
る。また黒再生のためのレベルコントロールが黒付近で
のみ起きるので、黒ピークの急変動によって画面全体が
明るくなったり暗くなったりすることがなく、明るさが
一定した安定な受信映像が得られる。また入力映像信号
の所定レベル以下の黒信号を検出し、検出された黒信号
のピーク値がペデスタルと一致するように黒信号を伸張
するので、ペデスタルレベルを越えるような過度の黒再
生により黒つぶれが生じて黒部分の解像度が劣化した
り、再生した黒レベルが同期レベルまで及んで同期乱れ
が生じるような不都合がなく、最適に制御された黒伸張
により安定した黒再生ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の輝度コントロールにより黒再生の信号処
理を示すビデオ信号の波形図である。

【図２】従来の輝度コントロールにより黒再生の信号処
理を示すビデオ信号の波形図である。

【図３】本発明による黒再生の原理を示す図１及び図２
と対応するビデオ信号の波形図である。

【図４】本発明による黒再生の原理を示す図１及び図２
と対応するビデオ信号の波形図である。

【図５】本発明の黒再生方式を適用したビデオ信号処理
回路のブロック図である。

【図６】黒伸長回路の入出力特性図及び入出力波形図で
ある。

【図７】黒伸長の種々の態様を示す波形図である。

【図８】従来の黒レベル再生の信号処理を示す入出力特
性図である。

【図９】図５のブロックの詳細を示す回路図である。

【図１０】図９の動作を説明するためのビデオ信号の波
形図である。

【図１１】図６の入出力特性図の詳細を示す拡大図であ
る。

【図１２】図９の動作を説明するためのビデオ信号の波
形図である。

【符号の説明】

１ １倍アンプ ２ 黒検出回路 ３ ゲインコントロールアンプ ４ ブランキング回路 ５ 黒ピークホールド回路 ６ 黒−ペデスタル比較回路 ７ ペデスタルクランプ回路 ８ 加算点 ９ 直流伝送率補正回路 １０ ピーク検出リミッタ １５ バイアス回路 １７ コンパレータ １９ パルス成形回路 ２７ クリッパー ３０ ピークホールドコンデンサ ３５ 差動アンプ ３７ ディテクター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−53978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−87911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−75780（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号の所定レベル以下の黒信号を
   抽出する黒検出回路と、 抽出された黒信号の振幅を制御するゲインコントロール
   アンプと、 入力映像信号と上記ゲインコントロールアンプの出力と
   を加算する加算器と、 上記加算器から得られる出力映像信号の黒ピークレベル
   を検出する黒ピーク検出回路と、 検出された黒ピークレベルと上記出力映像信号のペデス
   タルレベルとを比較する比較回路とを備え、 上記比較回路の出力を上記ゲインコントロールアンプに
   ゲインコントロール信号として供給し、黒レベルが伸張
   された出力映像信号を上記加算器から得ることを特徴と
   する映像の黒レベル再生回路。