JPH04132466A - 信号処理装置 - Google Patents

信号処理装置

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JPH04132466A
JPH04132466A JP2254640A JP25464090A JPH04132466A JP H04132466 A JPH04132466 A JP H04132466A JP 2254640 A JP2254640 A JP 2254640A JP 25464090 A JP25464090 A JP 25464090A JP H04132466 A JPH04132466 A JP H04132466A
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    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/124Sampling or signal conditioning arrangements specially adapted for A/D converters
    • H03M1/129Means for adapting the input signal to the range the converter can handle, e.g. limiting, pre-scaling ; Out-of-range indication
    • H03M1/1295Clamping, i.e. adjusting the DC level of the input signal to a predetermined value
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、信号処理装置に関し、特にビデオカメラ等か
らの入力映像信号をディジタルフィードバッククランプ
回路を用いてA/D変換してメモリに書き込み、デジタ
ル信号処理をする場合に、上記A/D変換前のクランプ
の高精度化を図った信号処理装置に関する。
[従来の技術] 一般に、デジタル信号処理を行なうためのA/D変換の
前段では、安定して正確なデジタル信号を得るために、
入力信号をクランプする必要がある。その従来のクラン
プ方式は多種多様であるが、温度ドリフトや電源電圧変
動の影響を受けにく(安定した信号を得られるクランプ
方式として、デジタルフィードバッククランプ方式があ
る。
第4図に従来のデジタルフィードバッククランプ回路の
構成例を示す0次にこの図を用いて従来例のデジタルフ
ィードバッククランプ回路の動作を説明する。
入力されたアナログビデオ信号は、A/D  (アナロ
グ・デジタル)変換器lOでデジタル化され、ラッチ回
路11を通って、コンパレータ12に入力される。コン
パレータ12では、ラッチ回路11のラッチ出力データ
と基準データとを比較してその結果を出力する。例えば
、基準データを0IH(16進、以下同様)に設定する
と、ラッチ回路11の出力が、00Hの場合はコンパレ
ータ12の出力は“H” (ハイレベル)になってクラ
ンプレベルを上げ、他方ラッチ回路11の出力が、OL
Hの場合は、コンパレータ12の出力は、ハイインピー
ダンス状態になってそのクランプレベルを保持する。ま
た、ラッチ回路11の出力が02H以上の場合は、コン
パレータ12の出力は”L”  (ローレベル)になっ
てクランプレベルを下げる。
クランプゲート回路13はコンパレータ12の出力を第
2図(b)に示すクランプパルスのタイミングで出力す
る。このクランプゲート回路13の出力には、デジタル
回路からのノイズが含まれており、そのノイズをローパ
スフィルタ14でカットして安定したDC(直流)レベ
ルにする。さらに、ローパスフィルタ14の出力のクラ
ンプレベルはバッファ15を通してクランプスイッチ回
路16に入力される。クランプスイッチ回路16では、
クランプゲート回路13のクランプパルスと同様のパル
スによって入力信号(アナログビデオ信号)をクランプ
する。入力されたアナログビデオ信号のペデスタル部が
以上の動作によって一定レベルに保たれ、安定したクラ
ンプが行なわれる。
〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記のような従来例のデジタルフィード
バッククランプ回路では、入力信号をA/D変換器でデ
ジタル信号に変換してから、コンパレータでコンパレー
ト処理を行なっているので、入力信号に重畳しているノ
イズや、A/D変換変換量子化雑音などによってデジタ
ル変換後の最下位ビットに相当する±ILSB程度の誤
差が生じた。またこのため、メモリ容量削減などにより
低階調でデジタル処理を行なう場合には、1ビットの重
みが大きくなり、デジタルフィードバッククランプを行
なっても、入力信号全体が±1ビットで変動する(ばた
つく)ため、良好な精度のデジタル処理ができなくなる
という欠点があった。
本発明の目的は、上述の点に鑑み、入力信号を安定化し
てクランプすることによりクランプ時の入力信号のばた
つきを解消し、より高精度なデジタル信号処理が可能と
なる信号処理装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段] かかる目的を達成するため、本発明は、nビット階調で
メモリ構成してデジタル信号処理する信号処理装置にお
いて、n÷1ビット以上の階調でA/D変換してデジタ
ルフィードバッククランプをするデジタルフィードバッ
ククランプ回路を具備したことを特徴とする。
〔作 用〕
本発明では、A/D変換後にメモリに取り込んだり、デ
ジタル信号処理する階調よりも1ビット以上高い階調で
A/D変換し、デジタルフィードバッククランプを行う
ようにしたので、A/D変換後のメモリを含めたデジタ
ル信号処理が低階調な場合でも、入力信号を安定してク
ランプすることができるようになり、それにより高精度
なデジタル信号処理を行なえる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
第1図は本発明の一実施例の回路構成を示す。
同図において、1は入力されたアナログビデオ信号を8
ビット階調でデジタル化するA/D変換器、2はA/D
変換器1のサンプリングクロックと同スピードのクロッ
クでデジタル信号を取り込み、出力するラッチ回路であ
る。3はラッチ回路2の出力データをデジタル信号の最
下位ビットと比較し、”)(”  (Vcc電位) カ
”L−(GND電位)か又はハイインピーダンス状態か
の状態信号を出力するコンパレータ部で、ある。
4はコンパレータ部3の出力を第2図(b)のクランプ
パルスのタイミングに合わせて出力するクランプゲート
回路、5はクランプゲート回路4の出力に含まれるノイ
ズ成分を除去するローパスフィルタ、6はローパスフィ
ルタ5の出力バッファ回路である。7はクランプゲート
回路4に与えるクランプパルスと同タイミングで入力信
号をクランプするためのクランプスイッチ回路である。
8はラッチ回路2の出力のデジタル信号を7ビツト階調
の構成で記憶するメモリ部、9はメモリ部8の出力をア
ナログ信号に変換するD/A  (デジタル・アナログ
)変換器である。
第2図には第1図における入力信号とこの信号に対する
クランプパルスのタイミングを示す。
同図において、(a)はカラーパーの輝度信号(Y+S
)を示し、(b)はクランプパルスを示す。第1図の構
成により、上記従来例の項で述べたと同様に、本実施例
のデジタルフィードバラ多少92プ回路が動作して、入
力の映像輝度信号のペデスタル部がデジタルデータのO
LHのレベルに保たれる。
ところで、従来の民生用ビデオカメラなどでは輝度信号
のデジタル化において階調8ビツトと7ビツトの差は実
際上はとんどわからないので、メモリ容量削減を行うた
めにA/D変換を含めたデジタル信号処理を7ビツト階
調で構成したシステムが提供されている。このような場
合に、従来技術のデジタルフィードバッククランプ動作
を行うと、入力信号のペデスタル部分のA/D変換後の
データにノイズや量子化雑音などにより±1ビットの誤
差が生じて、入力レンジ2v□、でA/D変換を行った
場合、最下位の1ビツト(ILSB)は約16mVにな
り、結局±16mVのばたつきをもったクランプ動作を
行なうことになる。そして、クランプによる±16a+
Vのばたつきは、第3図(a)に示すように、入力信号
全体を16mVでばたつかせることになり、A/D変換
後のデジタル信号処理の精度を悪化させる。
そこで、本発明実施例では、このような7ビツト階調で
メモリを構成してデジタル信号処理する場合には、デジ
タルフィードバッククランプ処理の精度を上げるために
、第1図のA/D変換器1及びラッチ回路2、及びコン
パレータ部3の階調を8ビツトにする。この入力信号レ
ンジを2 vp−pにして階調8ビツトでA/D変換し
た場合には、1LSBが約8mVになり、第3図(b)
に示すように、入力信号のクランプのばたつきを±8m
Vにすることができる。これにより、入力信号全体のば
たつきが±8mVとなって、7ビツトでAID変換した
場合よりも大幅に改善される。
さらに、現状では8ビツトのA/D変換器が汎用品とし
て低価格で普及されているので、7ビツト階調のデジタ
ル信号処理を行う場合でも、8ビツトのA/D変換器が
使用されると考えられる。よって、この場合の回路構成
は、デジタルフィードバッククランプ処理を、8ビツト
で行なっても、7ビツトで行なうのとほとんど変わらな
い、従って、7ビツト階調でメモリ8を構成してデジタ
ル信号処理を行なう場合は、A/D変換を含めたデジタ
ルフィードバッククランプを8ビツトで行なうことによ
り1回路構成を従来とほとんど変えずに、より良好なり
ランプ精度を得ることができる。
他4すU【然 次に、本発明の他の実施例について説明する。
上述した本発明の第1の実施例では、7ビツト階調でメ
モリ8を構成してデジタル信号処理するシステムにおい
て、デジタルフィードバッククランプを8ビツト階調で
行なうことによりクランプ精度が2倍に向上するという
一例を示したが、穀にnビット階調でメモリを構成して
デジタル信号処理するシステムにおいては、n+1ビッ
ト階調のデジタルフィードバッククランプ回路を用いる
ことによりクランプ精度は2倍に向上する。
さらにまた、nビット階調で、メモリを構成しデジタル
信号処理するシステムにおいては、n+2ビット階調の
デジタルフィードバッククランプ回路を用いれば、入力
信号をクランプしたときのばたつきは、A/D変換後に
n+2ビット階調をnビット階調に変換することにより
、まったくデジタル信号に影響を与えな(なる。すなわ
ち、この場合には、第3図(c)に示すように、n+2
ビット階調でデジタルフィードバッククランプ動作を行
なったときのクランプによる人力信号のばたつきは、7
ビット階調のl LSB内にすべて含まれてしまう。
よって、クランプによるばたつきの誤差がnビット階調
のデジタル信号処理にはまったく影響を与えずに、高精
度なデジタル処理ができる。
C発明の効果〕 以上説明したように、デジタル信号処理を行なうための
A/D変換回路の前段のデジタルフィードバッククラン
プ回路において、一般にノイズやA/D変換時の量子化
誤差による±I LSBの誤差が入力信号をばたつがせ
るが、本発明によれば、A/D変換後にメモリに取り込
んだり、デジタル信号処理する階調よりも1ビット以上
高い階調でA/D変換し、デジタルフィードバッククラ
ンプを行なうようにしたので、クランプ時の人力信号の
ばたつきの影響が無くなり、高精度なデジタル信号処理
が行えるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のデジタルフィードバックク
ランプ回路の回路構成を示すブロック図、 第2図(a) 、 (b)は第1図のブロック図におけ
る(a) 、 (b)点の信号の波形を示すタイミング
図、第3図(a) 、 (b) 、 (c)は第1図の
回路でA/D変換の階調ビットを変えたときのデジタル
フィードバッククランプ回路のクランプ精度を示す波形
図、 第4図は従来のデジタルフィードバッククランプ回路の
回路構成を示すブロック図である。 1・・・A/D変換器、 2・・・ラッチ回路、 3・・・コンパレータ部、 4・・・クランプゲート回路、 5・・・ローパスフィルタ、 6・・・バッファ回路、 7・・・クランプスイッチ回路、 8・・・メモリ部、 9・・・D/A変換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)nビット階調でメモリ構成してデジタル信号処理す
    る信号処理装置において、 n+1ビット以上の階調でA/D変換してデジタルフィ
    ードバッククランプをするデジタルフィードバッククラ
    ンプ回路を具備したことを特徴とする信号処理装置。
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