JPH0686094A

JPH0686094A - 信号クランプ方式

Info

Publication number: JPH0686094A
Application number: JP4236052A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Matsukawa; 昌章松川; Noboru Kojima; 昇小島; Yoshiharu Tanizawa; 好晴谷沢; Takashi Hasegawa; 敬長谷川; Yasuhei Nakama; 泰平中間; Yuichi Ninomiya; 祐一二宮
Original assignee: Hitachi Ltd; Nippon Hoso Kyokai NHK; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1992-09-03
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】映像信号に重畳されているエネルギー拡散信
号成分の有無、レベルの大小によらず、最適なクランプ
性能を実現し、常に良好な画像を得る。【構成】アナログ映像信号をディジタル信号に変換す
るＡ／Ｄ変換器１０の前段に、映像信号を一定の固定レ
ベルにクランプする第１のクランプ回路２２と、ディジ
タル的に検出されたクランプレベルにキードクランプす
る第２のクランプ回路２３とがシリアルに接続して設け
られる。第１のクランプ回路は、エネルギー拡散信号成
分のレベルに応じてクランプ時定数を切り替え可能に構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アナログ映像信号をデ
ィジタル映像信号に変換する場合に使用するクランプ方
式に係り、特に、クランプ性能がディジタル処理に及ぼ
す影響が大きい映像信号処理装置におけるクランプ方式
に関する。

【０００２】

【従来の技術】アナログ映像信号のディジタル処理を行
う装置において、アナログ−ディジタル変換器（以下、
Ａ／Ｄ変換器という）の前段に設けられ、アナログ信号
による映像信号をクランプする回路に関する従来技術と
して、例えば、特開昭５８−１２４３７３号公報等に記
載された技術が知られている。

【０００３】この従来技術は、アナログ入力信号をアナ
ログクランプ回路に導き、アナログ信号の状態で信号の
クランプを行なった後、Ａ／Ｄ変換器によりこのクラン
プされたアナログ入力信号をディジタル信号に変換して
出力させ、このディジタル出力信号と所定の値に設定さ
れているクランプ設定レベルとをディジタル的に比較
し、この比較結果を前記アナログクランプ回路にフィー
ドバックするというものである。

【０００４】前記従来技術は、前述のように構成される
ことにより、アナログクランプ回路のクランプレベル
を、フィードバック制御によりディジタル的に設定する
ことを可能としたものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現行の衛星放送は、映
像信号のエネルギーが単一周波数に集中して他の通信回
線に妨害を与えることを防止するため、映像信号に、例
えば、３０Ｈｚの垂直同期サイクルのエネルギー拡散信
号成分を重畳して送信している。

【０００６】そして、前述の従来技術は、重畳される前
述の垂直同期サイクルのエネルギー拡散レベルが小さい
場合、クランプによりエネルギー拡散信号成分を抑圧し
た映像信号を得ることができる。

【０００７】しかし、エネルギー拡散信号レベルが大き
い場合、前述の従来技術は、そのクランプ性能が低く、
エネルギー拡散信号成分を充分に抑圧することができ
ず、エネルギー拡散信号成分を少し残した映像信号を出
力してしまい、この映像信号をそのままＡ／Ｄ変換し、
ディジタル処理した信号をディスプレイ装置に映し出し
ても、再生画面の明るさや色調を安定かつ正確に保つこ
とができず、あるいは、フリッカ等の妨害を生じさせる
という問題点を有している。

【０００８】このような問題点の解決する方法として、
クランプ回路の時定数をできるだけ小さく設定し、エネ
ルギー拡散信号の抑圧性能を向上させる方法がある。し
かし、映像信号に対する追従性を良くするため、クラン
プ回路の時定数を小さくしすぎると、低Ｓ／Ｎ時にノイ
ズによってクランプが安定に行なわれないという弊害が
生じてしまう。

【０００９】例えば、ビデオテープレコーダ（以下、Ｖ
ＴＲという）、ビデオディスクプレーヤ（以下、ＶＤＰ
という）等のパッケージメディアからのエネルギー拡散
信号成分が重畳されていない映像信号が与えられた場合
に、映像信号のクランプ期間にドロップアウト等のノイ
ズ成分があると、クランプレベルがノイズレベルに追従
するというクランプ回路の誤動作を生じ、これにより画
質の劣化を生じてしまう。

【００１０】本発明の目的は、前述した従来技術の問題
点を解決し、到来映像信号に重畳されるエネルギー拡散
成分が大きい場合に、このエネルギー拡散成分による変
動を充分に抑圧することができ、かつ、エネルギー拡散
成分の小さい場合にも、ノイズの影響を受けることなく
安定したクランプ性能を得ることのできる信号クランプ
方式を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、到来したアナログ映像信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器の前段に、少なくともシリーズに接続
される２つ以上の異なるクランプ回路を設け、２つのク
ランプ回路を水平同期サイクルのキードクランプにより
構成し、かつ、２つのクランプ回路をつぎのように構成
することにより達成される。

【００１２】すなわち、前段の第１のクランプ回路は、
到来した映像信号内のある基準信号を一定のＤＣレベル
に固定するフィードフォワード型のクランプ回路により
構成され、後段の第２のクランプ回路は、Ａ／Ｄ変換器
の後段でディジタル的に検出されたクランプレベルが、
例えば、Ａ／Ｄ変換器の入力レンジの中心値となるよう
に信号のクランプを行う、ＤＣレベルを再生するフィー
ドバック型のクランプ回路により構成される。また、第
１のクランプ回路は、少なくとも二つ以上の時定数を切
り替える機能またはキードクランプ動作のＯＮ／ＯＦＦ
切り替え機能を有し、これらの時定数を、例えば、エネ
ルギー拡散信号のレベルに応じて切り替え、あるいは、
衛星放送受信時と、ＶＴＲ、ＶＤＰ再生時とで切り替え
るように構成される。

【００１３】

【作用】第１のクランプ回路は、キードクランプ動作の
ＯＮ／ＯＦＦ切り替え機能を備えているので、例えば、
映像信号にエネルギー拡散信号が重畳されている場合、
到来する映像信号内のある基準信号を水平同期サイクル
毎に一定のＤＣレベルにキードクランプする。また、次
段の第２のクランプ回路は、Ａ／Ｄ変換器の後段で検出
されたクランプレベルがクランプレベルとしてフィード
バックされ、前述と同じ基準信号を、例えば、前記Ａ／
Ｄ変換器の入力レンジの中心値となるように水平同期サ
イクル毎にキードクランプする。これにより、前述の映
像信号に重畳されたエネルギー拡散信号成分は、前記第
１のクランプ回路である程度抑圧され、次段の第２のク
ランプ回路でさらに抑圧される。この結果、本発明によ
れば、前記エネルギー拡散成分を充分に抑圧することが
でき、フリッカ等の妨害を除去し、再生画面の明るさ、
色調を安定かつ正確に保つことができる。

【００１４】また、例えば、ＶＴＲ、ＶＤＰのように映
像信号にエネルギー拡散信号が重畳されていない場合、
エネルギー拡散信号成分の抑圧の必要がないため、第１
のクランプ回路は、水平同期サイクルのキードクランプ
を停止し、例えば、クランプ回路用のコンデンサに大き
な抵抗値を介して常に一定のＤＣレベルを与えるクラン
プ回路に切り替えて平均値クランプとされる。そして、
第２のクランプ回路は、Ａ／Ｄ変換後の映像信号からデ
ィジタル的に検出されたレベルにキードクランプして、
映像信号のＤＣレベルを再生するようにされる。これに
より、本発明は、映像信号のＤＣレベル変動に対する追
従性は鈍くなるが、例えば、ＶＴＲ、ＶＤＰにおけるド
ロップアウトなどのスパイク状のノイズによる影響を受
けることのない安定したクランプを行うことができる。

【００１５】また、第１のクランプ回路に、時定数の切
り替え機能を持たせるようにした本発明は、エネルギー
拡散信号レベルが大きい場合には時定数を小さく、エネ
ルギー拡散信号レベルが小さい場合には時定数を大きく
し、エネルギー拡散信号を含まない場合にはさらに時定
数を大きくするようにして、前述と同様に安定した信号
のクランプを行うことが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明による信号クランプ方式の実施
例を図面により詳細に説明する。

【００１７】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
ブロツク図である。図１において、２、４、８は直流増
幅用のバッファ、３、７はコンデンサ（それぞれの容量
Ｃ₁、Ｃ₂）、５、６、９は抵抗（それぞれの抵抗値
Ｒ₁、Ｒ₃、Ｒ₂）、１０はＡ／Ｄ変換回路、１１はディ
ジタル信号処理回路、１２はクランプレベル検出回路、
１３はクランプレベル設定回路、１４はクランプパルス
発生回路、１５、１６は一定の直流電位を出力するＤＣ
レベル回路、１８、２０、１９は第１、第２及び第３の
ＳＷ、２１はクランプパルス停止回路、２２は第１のク
ランプ回路、２３は第２のクランプ回路である。

【００１８】図１に示す本発明の第１の実施例は、入力
信号端子１から入力されたアナログ映像信号がバッファ
２を介して入力され、該映像信号を一定のＤＣレベルに
クランプする第１のクランプ回路２２と、Ａ／Ｄ変換器
１０の出力信号からディジタル的に検出されたクランプ
レベルが所望の値となるようにフィードバック制御され
てキードクランプを行う第２のクランプ回路２３とを備
えて構成される。

【００１９】前記第１のクランプ回路２２は、ＤＣレベ
ル回路１６からのＤＣレベルに映像信号をクランプする
抵抗５及び第１のスイッチ１８によるキードクランプ回
路の機能と、もう一系統のＤＣレベル回路１５からのＤ
Ｃレベルに映像信号をクランプする抵抗６及び第３のス
イッチ１９からなる平均値クランプ回路の機能とを備え
ている。そして、抵抗５の抵抗値Ｒ₁と抵抗６の抵抗値
Ｒ₃とは、Ｒ₁≪Ｒ₃となるような関係に、すなわち、ク
ランプ時定数が、Ｃ₁Ｒ₁≪Ｃ₁Ｒ₃となるように設定され
ている。

【００２０】次に、前述のように構成される本発明の第
１の実施例の動作を詳細に説明する。

【００２１】入力端子１から入力された映像信号は、バ
ッファ２を通り第１のクランプ回路２２に導かれる。端
子１からの入力信号が、例えば、衛星放送受信等による
エネルギー拡散信号の重畳された映像信号である場合、
入力端子１７に与えられる切り替え制御信号は、クラン
プパルス停止回路２１の動作を停止させ、第３のスイッ
チ１９を開放状態となるように制御する。これにより、
第１のクランプ回路２２は、キードクランプ回路として
動作する。

【００２２】すなわち、クランプパルス発生回路１４か
ら出力されるクランプパルスは、クランプパルス停止回
路２１を介してそのまま第１のスイッチ１８に供給さ
れ、このクランプパルスにより第１のスイッチ１８がオ
ン、オフ制御され、第１のクランプ回路２２は、抵抗５
及び第１のスイッチ１８を介してＤＣレベル回路１６か
らのＤＣレベルに、映像信号内の或る基準信号（例え
ば、水平同期信号）をキードクランプする。

【００２３】また、端子１からの入力信号が、例えば、
ＶＴＲ、ＶＤＰ等からの映像信号であって、入力信号に
エネルギー拡散信号が重畳されていない場合、入力端子
１７に与えられる切り替え制御信号は、クランプパルス
停止回路２１を動作状態にすると共に、第３のスイッチ
１９を接続状態となるように制御する。これにより、ク
ランプパルス停止回路２１からのクランプパルスが停止
するので、第１のＳＷ１８が解放状態に制御されるの
で、第１のクランプ回路２２は、平均値クランプ回路と
して動作する。

【００２４】すなわち、この場合、第１のクランプ回路
２２は、入力される映像信号を抵抗６及び第３のスイッ
チ１９を介して与えられるＤＣレベル回路１５からのＤ
Ｃレベルに平均値クランプする。

【００２５】前述のようにして、第１のクランプ回路２
２により、一定のＤＣレベルにキードクランプされ、ま
たは、平均値クランプされた信号は、第２のクランプ回
路２３へ導かれ、この第２のクランプ回路２３により、
フィードバック制御によるキードクランプが行なわれ
る。

【００２６】すなわち、第２のクランプ回路２３の出力
信号は、Ａ／Ｄ変換器１０によりディジタル信号に変換
される。クランプレベル検出回路１２は、この変換され
たディジタル信号からディジタル的にこの映像信号のク
ランプレベルを検出し、その検出値をクランプレベル設
定回路１３に与える。クランプレベル設定回路１３は、
例えば、このクランプレベルがＡ／Ｄ変換器１０の入力
レンジの中心値となるように、新たなクランプレベルを
設定し、このクランプレベルを水平同期周期毎に、第２
のスイッチ２０を介して第２のクランプ回路２３にフィ
ードバックする。これにより、第２のクランプ回路２３
は、前記クランプレベル設定回路１３の出力クランプレ
ベルを基準信号として、このクランプレベルに、第１の
クランプ回路２２の出力信号をキードクランプする。

【００２７】前述した本発明の第１の実施例によれば、
衛星放送の受信信号等のようにエネルギー拡散信号成分
が映像信号に重畳されている場合に、第１のクランプ回
路２２が、受信した映像信号を比較的小さなクランプ時
定数でキードクランプすることにより、エネルギー拡散
信号による変動を抑圧することができ、第２のクランプ
回路２３が、フィードバックされたレベルにキードクラ
ンプしてＤＣレベルの再生を行なうと共に、残留するエ
ネルギー拡散成分の抑圧を行なうことができる。

【００２８】一方、入力信号がＶＴＲ、ＶＤＰの映像出
力信号等のエネルギー拡散成分の重畳されていない信号
の場合、本発明の第１の実施例は、第１のクランプ回路
２２の構成を平均値クランプに切り替え、ＤＣレベルの
変動をそのままにして、第２のクランプ回路２３によ
り、フィードバッククランプされたレベルにキードクラ
ンプを行なうことにより、ドロップアウト等のスパイク
状のノイズに強い安定したクランプを行うことができ
る。

【００２９】図２は本発明の第２の実施例の構成を示す
ブロック図である。図２において、２５は選択スイッ
チ、２６は抵抗であり、他の符号は図１の場合と同一で
ある。図示本発明の第２の実施例は、例えば、放送衛星
（以下、ＢＳという）受信時の映像信号及び通信衛星
（以下、ＣＳという）受信時の映像信号のように、重畳
されているエネルギー拡散信号のレベルに差がある場合
に適用して好適な実施例である。

【００３０】本発明の第２の実施例は、映像信号入力端
子１に例えばＢＳ受信時の映像信号が入力されている場
合と、ＣＳ受信時の映像信号が入力されている場合との
切り替え信号が制御信号入力端子２４に与えられ、この
制御信号により抵抗５と２５とを選択する選択スイッチ
２５が設けられている点で前述した本発明の第１の実施
例と相違する。

【００３１】本発明の第２の実施例における第１のクラ
ンプ回路２２は、エネルギー拡散信号のレベルが小さい
ＢＳ信号の受信時、抵抗５を選択し、エネルギー拡散信
号のレベルが大きなＣＳ信号の受信時、抵抗２６を選択
して、それぞれ、ＤＣレベル回路１６からのＤＣレベル
にキードクランプを行うものであり、抵抗５の抵抗値Ｒ
₁と抵抗２６の抵抗値Ｒ₄とを、Ｒ₁ ＞Ｒ₄ となるように
設定したものである。

【００３２】本発明の第２の実施例は、第１のクランプ
回路２２が前述のように動作する以外、第１の実施例と
同様に動作する。

【００３３】前述した本発明の第２の実施例によれば、
エネルギー拡散信号のレベルの大小に合わせて、必要以
上にクランプ回路の追従性を速くしすぎないようにし
て、ノイズに対するクランプの安定性を向上させ、エネ
ルギー拡散信号成分を抑圧することができる。

【００３４】図３は本発明の第３の実施例の構成を示す
ブロツク図であり、図の符号は図１、図２の場合と同一
である。この本発明の第３の実施例は、本発明の第１の
実施例により説明したエネルギー拡散信号の有無、及
び、本発明の第２の実施例により説明したエネルギー拡
散信号の大小の両方に対するクランプ性能を考慮した実
施例であり、両者の機能を合わせ持つように構成したも
のである。以下、この実施例の動作を説明する。

【００３５】まず、入力端子１からの映像信号にエネル
ギー拡散信号が重畳されている場合を考える。

【００３６】このとき、端子１７に導かれる切り換え信
号はオフ状態となっており、クランプパルス停止回路２
１は動作せず、クランプパルス発生回路１４からのクラ
ンプパルスがスイッチ１８に導かれ、また、スイッチ１
９は開放状態に制御され、抵抗６がクランプ動作に影響
しないようにされる。従って、この場合、本発明の第３
の実施例は、図２に示した本発明の第２の実施例と全く
同様に動作することになり、エネルギー拡散信号のレベ
ルに応じて、端子２４に導かれる制御信号により選択ス
イッチ２５を切り換えてクランプ特性を最適に設定する
ことができる。

【００３７】次に、入力端子１からの映像信号にエネル
ギー拡散信号が重畳されていない場合を考える。

【００３８】この場合、端子１７に導かれる切り換え信
号はオン状態となり、クランプパルス停止回路２１が動
作して、スイッチ１８へ向かうクランプパルスが停止さ
れると共に、スイッチ１９が接続状態に固定される。従
って、第１のクランプ回路２２は、入力された映像信号
を、抵抗値の大きな抵抗６を介して、ＤＣレベル回路１
５からのＤＣレベルに平均的にクランプする。

【００３９】前述したように動作する本発明の第３の実
施例によれば、例えば、ＢＳ信号受信時あるいはＣＳ信
号受信時のエネルギー拡散信号のレベルの大小の違いに
係わらず、エネルギー拡散信号成分の抑圧を最適に行
い、再生画面におけるフリッカ等の妨害を防ぐことがで
き、また、例えば、パッケージメディア等のエネルギー
拡散信号成分を持たない映像信号に対しても、クランプ
の追従性を遅くすることにより、ノイズに対する安定度
を高め、画像の明るさや色調を安定に保つことができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、衛
星放送等の到来映像信号に重畳されるエネルギー拡散信
号成分が大きい場合に、このエネルギー拡散信号成分を
充分に抑圧することができ、再生画面の明るさ、色調等
を常に安定かつ正確に保ち、フリッカ等の妨害を除去す
ることができ、また、ＶＴＲ、ＶＤＰ等の到来映像信号
にエネルギー拡散信号成分を持たない場合にも、ドロッ
プアウト等のノイズに対するクランプ追従性を鈍くする
ことにより、良好な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図３】本発明の第３の実施例の構成を示すブロック図
である。

【符号の説明】

２、４、８直流増幅用のバッファ３、７コンデンサ５、６、９、２６抵抗１０Ａ／Ｄ変換回路１１ディジタル信号処理回路１２クランプレベル検出回路１３クランプレベル設定回路１４クランプパルス発生回路１５、１６一定の直流電位を出力するＤＣレベル回路１８、２０、１９第１、第２及び第３のＳＷ２１クランプパルス停止回路２２第１のクランプ回路２３第２のクランプ回路２５選択スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷沢好晴東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内 (72)発明者長谷川敬東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株式会社日立製作所内 (72)発明者中間泰平神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像メディア研究所内 (72)発明者二宮祐一東京都世田谷区砧一丁目10番11号日本放送協会放送技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】到来した映像信号をクランプする信号ク
ランプ方式において、アナログ映像信号をディジタル信
号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器の前段
に少なくともシリアルに接続される第１及び第２のクラ
ンプ回路と、前記第１のクランプ回路のクランプ時定数
を複数の値の１つに切り替える切り換え手段とを備え、
前記第１のクランプ回路は、切り換えられた時定数によ
り映像信号を一定の固定レベルにクランプし、前記第２
のクランプ回路は、前記Ａ／Ｄ変換器の後段でディジタ
ル的に検出されたクランプレベルがフィードバックさ
れ、このフィードバックされたクランプレベルに映像信
号内の基準信号をキードクランプするものであることを
特徴とする信号クランプ方式。
【請求項２】前記第１のクランプ回路は、キードクラ
ンプを行うものであり、前記切り換え手段は、到来映像
信号のエネルギー拡散信号成分のレベルに応じてクラン
プ時定数を切り換えることを特徴とする請求項１記載の
信号クランプ方式。
【請求項３】前記第１のクランプ回路は、キードクラ
ンプ及び平均値クランプの一方を行うものであり、前記
切り換え手段は、到来映像信号にエネルギー拡散信号成
分が重畳されているか否かにより、クランプ時定数を切
り換えると同時に、前記第１のクランプ回路に、キード
クランプを行わせるか平均値クランプを行わせるかを切
り換えることを特徴とする請求項１記載の信号クランプ
方式。
【請求項４】前記第１のクランプ回路がキードクラン
プを行う場合のクランプは、映像信号の水平同期周期で
行われることを特徴とする請求項２または３記載の信号
クランプ方式。