JP2591237B2 - Digital signal processor for video signals - Google Patents

Digital signal processor for video signals

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JP2591237B2
JP2591237B2 JP2077857A JP7785790A JP2591237B2 JP 2591237 B2 JP2591237 B2 JP 2591237B2 JP 2077857 A JP2077857 A JP 2077857A JP 7785790 A JP7785790 A JP 7785790A JP 2591237 B2 JP2591237 B2 JP 2591237B2
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video signal
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武 藤田
賢朗 曽根
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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、映像信号のデジタル信号処理装置に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a digital signal processing device for a video signal.

従来の技術 近年、ビデオカメラの固体撮像装置からの映像信号の
信号処理手段として、従来のアナログ信号処理から画像
信号の品位を落とすことなく処理したり記憶できるデジ
タル信号処理へと変わりつつあり、映像信号の光学黒レ
ベルの直流再生方法(クランプ)もデジタル信号処理に
変わりつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, as signal processing means for video signals from a solid-state imaging device of a video camera, digital signal processing has been changing from conventional analog signal processing to digital signal processing capable of processing and storing image signals without degrading image signal quality. The DC reproduction method (clamp) of the optical black level of a signal is also changing to digital signal processing.

第3図に映像信号の1水平期間を示す。図において21
は固体撮像装置からの出力のない期間、22は映像信号の
光学黒レベルを示す光学黒期間、23は映像期間である。
図の映像信号は負極性で表わしている。第4図は映像期
間の一部と光学黒期間を示す。図において(a)は映像
信号、(b)は光学黒クランプパルス、(c)は映像信
号のA−D変換されたデジタルデータ、(d)は映像期
間、(e)は光学黒期間、A〜LはA−D変換のサンプ
リングのタイミングを示す。
FIG. 3 shows one horizontal period of the video signal. In the figure, 21
Is a period during which there is no output from the solid-state imaging device, 22 is an optical black period indicating the optical black level of the video signal, and 23 is a video period.
The video signal in the figure is represented by negative polarity. FIG. 4 shows a part of the image period and the optical black period. In the figure, (a) is a video signal, (b) is an optical black clamp pulse, (c) is A / D converted digital data of the video signal, (d) is a video period, (e) is an optical black period, and A L indicates the sampling timing of the AD conversion.

以下第4図を参照しながら従来のデジタル信号処理に
よる光学黒検出手段を説明する。まず、映像信号(a)
について8ビット(bit)のA−D変換を行う。次に光
学黒クランプパルス(b)の立ち上がり後の2個のサン
プル(図中F,Gサンプル周期位置に対応する)と立ち下
がり後の2個のサンプル(図中J,Kサンプル周期位置に
対応する)のA−D変換されたデジタルデータを検出す
る、検出した4個のA−D変換されたデジタルデータを
平均し、平均光学黒レベルを得る。得られた平均光学黒
レベルに定数を加算または減算して1水平期間の光学黒
レベルを一定の値(たとえば20)に保つ。
Hereinafter, the conventional optical black detecting means by digital signal processing will be described with reference to FIG. First, the video signal (a)
Is subjected to 8-bit A / D conversion. Next, two samples after the rise of the optical black clamp pulse (b) (corresponding to the F and G sample period positions in the figure) and two samples after the fall (corresponding to the J and K sample period positions in the figure) A), the detected A / D converted digital data is detected, and the detected four A / D converted digital data are averaged to obtain an average optical black level. By adding or subtracting a constant to or from the obtained average optical black level, the optical black level for one horizontal period is maintained at a constant value (for example, 20).

上記のデジタル信号処理を行なうことにより、各水平
期間で映像信号の光学黒レベルを一定の値に保つことが
できる。
By performing the above digital signal processing, the optical black level of the video signal can be maintained at a constant value in each horizontal period.

発明が解決しようとする課題 このような従来の映像信号のデジタル信号処理手段で
は、固体撮像装置の光学黒部の光透過や、その他の欠陥
による異常な光学黒レベルが前記4個のサンプルに含ま
れる場合は、平均光学黒レベルは水平期間ごとに変動す
るという欠点を有していた。
In such a conventional digital signal processing means for a video signal, the four samples include an abnormal optical black level due to light transmission of an optical black portion of a solid-state imaging device and other defects. In this case, the average optical black level had a disadvantage that it fluctuated every horizontal period.

本発明は上記課題を解決するもので、映像信号のデジ
タル信号処理において、光学黒レベルを検出するとき
に、各水平期間ごとに変動のない安定した光学黒レベル
を得ることのできる、映像信号のデジタル信号処理装置
を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-described problems. In digital signal processing of a video signal, when detecting an optical black level, it is possible to obtain a stable optical black level without fluctuation for each horizontal period. It is an object to provide a digital signal processing device.

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、映像信号の平均
光学黒レベルを決定するのに際し、光学黒期間のA−D
変換されたデジタルデータが、あるスレッシュホルドレ
ベルを越える場合、そのデータを除いた他のデータを平
均することにより、平均黒レベルを決定する構成とす
る。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a method of determining an average optical black level of a video signal by using an A-D during an optical black period.
When the converted digital data exceeds a certain threshold level, an average black level is determined by averaging other data excluding the data.

作用 本発明は上記構成により、光学黒期間中のレベルの変
動の大きい部分を除去して平均光学黒レベルを検出す
る。
Operation The present invention detects the average optical black level by removing a portion having a large level fluctuation during the optical black period by the above configuration.

実施例 以下、本発明の映像信号のデジタル信号処理装置につ
いて、第1図の一実施例構成ブロック図および第2図の
波形タイミングチャートを参照しながら説明する。第1
図に示すように、撮像装置2は映像信号(a)をA−D
変換器4の入力端1に出力するとともに、光学黒クラン
プパルス(b)をゲート5に出力する。(撮像装置の中
では、そのクランプパルスの期間中、映像信号に光学黒
レベルを出力している。) A−D変換器4(A−D変換手段)は撮像装置からの
映像信号(a)をA−D変換したデジタルデータをゲー
ト5と黒レベル補正器10に出力する。ゲート5は前記黒
クランプパルスを受けて、その期間中に前記デジタルデ
ータをレベル比較器7に出力する。スレッシュホルドレ
ベル設定器6はあらかじめ決めたスレッシュホルドレベ
ル(f)をレベル比較器7に与える。レベル比較器7は
ゲート5からのデジタルデータを前記スレッシュホルド
レベル(f)と比較して、前記スレッシュホルドレベル
を越えないデジタルデータを平均値算出器8に入力す
る。平均値算出器8は入力されたデジタルデータの平均
値を算出した平均黒レベル9を黒レベル補正器10に出力
する。黒レベル補正器10はA−D変換器4からの映像信
号のデジタルデータに定数を加算または減算して黒レベ
ルを補正するもので、前記定数は映像信号の持つべき黒
レベルの規定値と前記平均黒レベルとの差の値とするも
のである。
Embodiment Hereinafter, a digital signal processing apparatus for a video signal according to the present invention will be described with reference to a block diagram of an embodiment of FIG. 1 and a waveform timing chart of FIG. First
As shown in the figure, the imaging device 2 converts the video signal (a) into an A-D
The signal is output to the input terminal 1 of the converter 4 and the optical black clamp pulse (b) is output to the gate 5. (In the image pickup apparatus, the optical black level is output to the image signal during the period of the clamp pulse.) The A / D converter 4 (A / D conversion means) outputs the image signal (a) from the image pickup apparatus. Are output to the gate 5 and the black level corrector 10. The gate 5 receives the black clamp pulse and outputs the digital data to the level comparator 7 during the period. The threshold level setting unit 6 gives a predetermined threshold level (f) to the level comparator 7. The level comparator 7 compares the digital data from the gate 5 with the threshold level (f) and inputs digital data not exceeding the threshold level to the average calculator 8. The average calculator 8 outputs the average black level 9 obtained by calculating the average of the input digital data to the black level corrector 10. The black level corrector 10 corrects the black level by adding or subtracting a constant to or from the digital data of the video signal from the A / D converter 4, and the constant is defined by the prescribed value of the black level that the video signal should have and the black level. This is a value of a difference from the average black level.

上記構成において動作を説明すると、撮像装置2から
の映像信号(a)はA−D変換器4でデジタルの映像信
号に変換され、そのデジタルデータの内で前記光学黒期
間のデジタルデータだけがゲート5から出力される。そ
のデータはレベル比較器7であらかじめ決めたスレッシ
ュホルドレベル(f)と比較して、そのスレッシュホル
ドレベルを越えないデータだけを平均値算出器8に出力
する。平均値算出器8はそれらのデータの平均値を算出
して平均黒レベルを黒レベル補正器10に出力する。光学
黒レベルは画像として持つべき値があらかじめ規定され
ており、黒レベル補正器10は前記規定値と前記平均黒レ
ベルとを比較して、その差の値を前記A−D変換器から
のデジタルデータの黒部分に加算または減算することに
より、映像信号の黒レベルを前記規定値に補正して出力
する。
The operation of the above configuration will be described. The video signal (a) from the imaging device 2 is converted into a digital video signal by the A / D converter 4, and only the digital data in the optical black period is gated out of the digital data. 5 is output. The data is compared with a predetermined threshold level (f) by a level comparator 7 and only data not exceeding the threshold level is output to the average calculator 8. The average calculator 8 calculates the average of the data and outputs the average black level to the black level corrector 10. The optical black level is defined in advance as a value to be possessed as an image. The black level corrector 10 compares the specified value with the average black level, and determines the difference value as a digital value from the A / D converter. By adding or subtracting to or from the black portion of the data, the black level of the video signal is corrected to the specified value and output.

この補正により映像信号の光学黒レベルは常に一定に
保たれる。
By this correction, the optical black level of the video signal is always kept constant.

上記実施例では前記加算または減算を黒レベル部分に
行なったが、映像信号全体に加減算して補正することも
できる。
In the above embodiment, the addition or subtraction is performed on the black level portion. However, the addition or subtraction may be performed by adding or subtracting the entire video signal.

また、実施例では補正をデジタルデータの階段で行な
ったが、アナログの映像信号の階段、たとえばA−D変
換前、または前記デジタルデータをD−A変換した後の
アナログ映像信号段階で、その直流バイアスを加減する
ことにより補正することもできる。
Further, in the embodiment, the correction is performed in the steps of the digital data. However, in the steps of the analog video signal, for example, before the A / D conversion or in the analog video signal stage after the D / A conversion of the digital data, It can also be corrected by adjusting the bias.

また、上記実施例では、スレッシュホルドレベルをあ
らかじめ決めた値に設定したが、光学黒レベルをあらか
じめ決めるために、当該時刻以前の平均光学黒レベルを
前記スレッシュホルドレベルとして用いることができ
る。
In the above embodiment, the threshold level is set to a predetermined value. However, in order to determine the optical black level in advance, the average optical black level before the time can be used as the threshold level.

第2図のタイミングチャートでは、第1図に記載した
入出力の信号の符号に対応する波形を示し、入力の映像
信号(a)において画像の信号が入力している映像期間
の一部(d)と光学黒レベルが入力している光学黒期間
(e)を示す。入力の映像信号(a)はタイミングAか
らLにおいて映像期間(d)から光学黒期間(e)まで
A−D変換されてデジタルデータ(c)となり、それか
らのデータが光学黒クランプパルス(b)のタイミング
でゲート5により光学黒期間(e)のデータ(タイミン
グFとGとHとIのデータ)だけ選択されてレベル比較
器7に入力する。これらのデータはレベル比較器7でス
レシュホルドレベル(f)と比較され、そのスレッシュ
ホルドレベル(f)を越えないデータ(すなわち、タイ
ミングGにおける映像信号(a)の光学黒レベルの異常
値に対応するデータ)を除いて平均値算出器8に入力さ
れ、前記異常値に対応するデータを除いた平均値が算出
される。
The timing chart of FIG. 2 shows a waveform corresponding to the sign of the input / output signal described in FIG. 1, and a part (d) of a video period in which an image signal is input in the input video signal (a). ) And the optical black level indicate the input optical black period (e). The input video signal (a) is subjected to A / D conversion from a video period (d) to an optical black period (e) at timings A to L to become digital data (c), and the data therefrom is converted into an optical black clamp pulse (b). At this timing, only the data (data of timings F, G, H, and I) in the optical black period (e) are selected by the gate 5 and input to the level comparator 7. These data are compared with the threshold level (f) by the level comparator 7, and the data which does not exceed the threshold level (f) (that is, correspond to the abnormal value of the optical black level of the video signal (a) at the timing G). Are input to the average value calculator 8, and the average value excluding the data corresponding to the abnormal value is calculated.

なお、上記実施例では撮像装置からの映像信号入力で
説明したが、映像信号は撮像装置からの映像信号に限ら
ないことは言うまでもない。
In the above embodiment, the description has been given of the case where the video signal is input from the imaging device. However, it goes without saying that the video signal is not limited to the video signal from the imaging device.

このように本発明の一実施例の映像信号のデジタル信
号処理装置によれば、映像信号をA−D変換するA−D
変換器と平均光学黒レベル検出器とを備え、前記平均黒
レベル検出器はデジタルデータの光学黒期間のデータで
あって、あらかじめ決めたスレッシュホルドレベルを越
えないデータの平均値を算出するものとすることによ
り、映像装置における光透過やその他の欠陥などによる
光学黒レベルの異常変動の影響を受けない平均光学黒レ
ベル検出ができ、また、検出した平均光学黒レベルをも
とに映像信号の光学黒レベルを補正することにより、映
像信号の光学黒レベルを一定に保つことができる。
As described above, according to the digital signal processing apparatus for a video signal according to the embodiment of the present invention, the A / D converter that performs the A / D conversion on the video signal is provided.
A converter and an average optical black level detector, wherein the average black level detector calculates an average value of data in an optical black period of digital data, which does not exceed a predetermined threshold level. By doing so, it is possible to detect the average optical black level without being affected by abnormal fluctuations in the optical black level due to light transmission or other defects in the image device, and to detect the optical signal of the video signal based on the detected average optical black level. By correcting the black level, the optical black level of the video signal can be kept constant.

なお、光学黒期間のデータの平均算出は単に1水平期
間のデータの平均算出だけでなく、複数の水平期間のデ
ータの平均算出であってもよいことは言うまでもない。
It is needless to say that the average calculation of the data during the optical black period is not limited to the average calculation of the data during one horizontal period, but may be the average calculation of the data during a plurality of horizontal periods.

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明の映像信号
のデジタル信号処理装置は入力の映像信号をA−D変換
して映像信号のデジタルデータを出力するA−D変換手
段と平均光学黒レベル検出手段とを備え、前記平均光学
黒レベル検出手段は前記デジタルデータの映像信号の光
学黒期間におけるデータであって、あらかじめ決めたス
レッシュホルドレベルを越えないデータの平均値を求め
るものとすることより、映像信号の光学黒レベルの異常
変動の影響を受けない平均光学黒レベルの検出ができ、
また、前記の平均光学黒レベル検出手段と、黒レベル補
正手段を備え、前記黒レベル補正手段は前記平均光学黒
レベルの基準値とを比較し、その差にもとづいてデジタ
ル映像信号またはアナログの映像信号の一部または全部
のレベルを補正するものとすることにより、映像信号の
光学黒レベルを一定に保つことができる。
As is clear from the above embodiments, the digital signal processing apparatus for video signals according to the present invention performs A / D conversion of an input video signal and outputs digital data of the video signal with an A / D converter. Optical black level detection means, wherein the average optical black level detection means calculates an average value of data in the optical black period of the video signal of the digital data, the data not exceeding a predetermined threshold level. By doing so, it is possible to detect the average optical black level which is not affected by the abnormal fluctuation of the optical black level of the video signal,
The image processing apparatus further includes an average optical black level detection unit and a black level correction unit. The black level correction unit compares a reference value of the average optical black level with a digital video signal or an analog video image based on the difference. By correcting part or all of the level of the signal, the optical black level of the video signal can be kept constant.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の映像信号のデジタル信号処
理装置の構成を示すブロック図、第2図は本発明の一実
施例の映像信号のデジタル信号処理装置の関連する波形
のタイミングチャート、第3図は映像信号の1水平期間
の波形図、第4図は従来の映像信号のデジタル信号処理
装置に関連する波形のタイミングチャートである。 1……映像信号の入力端、4……A−D変換器(A−D
変換手段)、9……平均光学黒レベル出力、10……黒レ
ベル補正器(黒レベル補正手段)、11……映像信号出
力、12……平均光学黒レベル検出器(平均光学黒レベル
手段)。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal digital signal processing apparatus according to one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart of waveforms related to the video signal digital signal processing apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a waveform diagram of one horizontal period of a video signal, and FIG. 4 is a timing chart of waveforms related to a conventional digital signal processor for video signals. 1 ... video signal input end 4 ... AD converter (AD
Conversion means), 9: average optical black level output, 10: black level corrector (black level correction means), 11: video signal output, 12: average optical black level detector (average optical black level means) .

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力の映像信号をA−D変換して映像信号
のデジタルデータを出力するA−D変換手段および平均
光学黒レベル検出手段を備え、前記平均光学黒レベル検
出手段は前記デジタルデータの映像信号の光学黒期間に
おけるデータであってあらかじめ決めたスレッシュホル
ドレベル以下のデータの平均値を出力するものとする映
像信号のデジタル信号処理装置。
An A / D converter for converting an input video signal into an analog signal and outputting digital data of the video signal; and an average optical black level detecting means, wherein the average optical black level detecting means includes a digital data converter. A digital signal processing device for outputting an average value of data in an optical black period of the video signal and below a predetermined threshold level.
【請求項2】当該時刻以前の平均光学黒レベルを基準に
スレッシュホルドレベルを決めた請求項1記載の映像信
号のデジタル信号処理装置。
2. The video signal digital signal processing apparatus according to claim 1, wherein the threshold level is determined based on the average optical black level before the time.
【請求項3】請求項1または請求項2記載の映像信号の
デジタル信号処理装置に黒レベル補正手段を付加して備
え、前記黒レベル補正手段は平均光学黒レベルと基準値
とを比較し、その差の値を映像信号のデジタルデータの
一部または全部に加算または減算して映像信号の光学黒
レベルを一定に保つものとする映像信号のデジタル信号
処理装置。
3. A video signal digital signal processing apparatus according to claim 1, further comprising a black level correction means, wherein said black level correction means compares an average optical black level with a reference value, A digital signal processor for a video signal, which adds or subtracts the difference value to a part or all of the digital data of the video signal so as to keep the optical black level of the video signal constant.
【請求項4】黒レベル補正手段は平均光学黒レベルを基
準値と比較し、その差の値をもとに、A−D変換前、ま
たはD−A変換後の映像信号の直流バイアスを加減して
映像信号の光学黒レベルを一定に保つものとする請求項
3記載の映像信号のデジタル信号処理装置。
4. The black level correction means compares the average optical black level with a reference value, and adjusts the DC bias of the video signal before A / D conversion or after D / A conversion based on the difference value. 4. A digital signal processing apparatus for a video signal according to claim 3, wherein the optical black level of the video signal is kept constant.
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