JPH09307788A - ビデオ信号クランピング回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、良好な信号状態で画像の安定性を
劣化せずに迅速に安定なクランピングレベルに達し、し
かも、ＤＣレベル変化に追従することのできる改良され
たビデオクランピング回路を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 隔離キャパシタＣと、このキャパシタ端
子caに接続され、大きさおよび符号が調節可能なクラン
ピング電流ikを供給する電流源9 と、クランピング電流
ikを調節するクランピングレベル比較回路4 とを具備
し、安定なクランピング状態ではない複合ビデオ信号の
第１のモードではクランピング電流ikは第１の基準値sp
と第１の比較値smとの設定点値と実際値との比較で制御
され、安定なクランピング状態の複合ビデオ信号に対応
する第２のモードではクランピング電流は第２の基準値
swと第２の比較値bmとの設定点値と実際値との比較に応
じて制御されることとを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複合ビデオ信号のＤ
Ｃレベルをビデオ信号処理装置、特にデジタル信号処理
装置の処理またはダイナミック範囲に適合するためのビ
デオ信号クランピング回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】このようなクランピング回路は種々の形
態で知られている。満足すべき画像再成が送信期間中に
しばらく失われる限定されたビデオＤＣレベルを必要と
するので、クランピング回路はテレビジョン受信機のア
ナログ複合ビデオ信号の処理でも使用される。ＤＣレベ
ルを再生するため複合ビデオ信号の予め定められた基準
レベルまたは基準値、特にいわゆるブラックレベルが使
用される。受信端部では、ブラックレベルはクランピン
グ回路により画像管の再成特性と関係する予め定められ
たＤＣレベルへ回復される。

【０００３】ブラックレベルに加えて、振幅およびレベ
ルが使用される変調方法を特定化する各標準により定め
られるので、水平同期パルスはＤＣレベルを再生するの
に使用されることができる。特に、受信妨害の場合、標
準からの偏差は特に同期パルスに影響し、従って、ＤＣ
再生は妨害される。それ故、ＤＣ再生のためのブラック
レベルのみを使用することが一般に実行される。

【０００４】送信通路で失われた本来のＤＣレベルは受
信端における先にデジタル化された複合ビデオ信号のデ
ジタル処理期間にも再生されなければならない。しかし
ながら、デジタル処理装置の処理範囲、特にアナログデ
ジタル変換器のダイナミック範囲が比較的小さく、デジ
タル化するためにはダイナミック範囲は最大の可能な範
囲まで利用されなければならないので、ここでさらに問
題が生じる。これは第１に自動利得制御手段により達成
され、それによって信号振幅はダイナミック範囲に適合
され、第２にクランピング回路により達成され、増幅さ
れたビデオ信号を予め定められたＤＣレベルに保持す
る。

【０００５】ドイツ国特許第A-42 16 668 号明細書はビ
デオ信号クランピング回路を開示し、ここで隔離キャパ
シタの後で、ビデオ信号はさらにアナログデジタル変換
器により処理されるためにデジタル化される。クランピ
ングはクランピングレベルの設定点／実際値の比較の結
果の符号に応じてパルス幅変調された制御信号で付勢さ
れる正の電流源または負の電流源により影響される。ク
ランピングパルスは水平帰線期間にトリガーされる。ク
ランピングパルスのパルス幅制御により、クランピング
パルスにより行われる隔離キャパシタの充電または放電
はそれ自体を各クランピング状態に適合する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、良好
な信号状態下で画像の安定性を劣化せずにできる限り迅
速に安定なクランピングレベル状態に達し、複合ビデオ
信号中の迅速で特に供給周波数のＤＣレベル変化に追従
することができる方法で標準および非標準の複合ビデオ
信号を処理するＤＣレベルを再生するための改良された
ビデオクランピング回路を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的は以下のように
請求項１の特性にしたがってビデオ信号クランピング回
路により達成される。

【０００８】複合ビデオ信号のＤＣレベルをビデオ信号
処理装置の処理範囲に適合するため、ビデオ信号クラン
ピング回路は、ビデオ信号通路中の隔離キャパシタと、
クランプされるべきキャパシタ端子において隔離キャパ
シタに接続されて大きさおよび符号が調節可能なクラン
ピング電流を供給する制御可能な電流源と、複合ビデオ
信号のＤＣレベルにしたがってクランピング電流を調節
するためのクランピングレベル比較回路とを具備してお
り、このビデオ信号クランピング回路において、非標準
的な複合ビデオ信号および／またはまだ安定なクランピ
ング状態ではない複合ビデオ信号に対応する第１のモー
ドでにおいて、クランピング電流は第１の基準値と第１
の比較値の間の設定点値／実際値の比較に応じて制御さ
れ、標準的な複合ビデオ信号および／または安定なクラ
ンピング状態である複合ビデオ信号に対応する第２のモ
ードにおいて、クランピング電流は第２の基準値と第２
の比較値の間の設定点値／実際値の比較に応じて制御さ
れ、制御装置は複合ビデオ信号から各モードを決定する
ことを特徴とする。

【０００９】アナログビデオ信号通路の隔離キャパシタ
は制御された電流源からのパルスクランピング電流また
は一定の電流により浮動端子で充電または放電され、ク
ランピング電流の値および符号はクランピングレベル比
較回路により制御され、このクランピングレベル比較回
路はクランピング状態または複合ビデオ信号に応じてア
ナログまたはデジタル複合ビデオ信号の第１または第２
の基準値を対応する比較値と比較する。

【００１０】本発明はレベル追跡用の制御された電流源
を使用する。制御された電流源の高い内部抵抗と、隔離
キャパシタのキャパシタンスは大きな時定数を形成し、
それによってビデオ信号の低い周波数は影響されない。
類似の方法で、クランピングするため抵抗を使用する場
合のように、ビデオ信号の画像情報によるクランピング
レベルの変調は起こらない。抵抗はまた抵抗値が比較的
高く維持されることができるように高い、通常付加的な
供給電圧を適用する必要がある。これはクランピング動
作が制御された電流源からのパルスで得られるならば必
要ではない。制御された電流源の変化によって、小さい
または大きい一定の電流または電流パルスが形成される
ことができ、これは複合ビデオ信号の異なったレベル変
化に適合してホロウし迅速に補正することができる。レ
ベル変化が非常に小さいならば、クランピング電流は非
常に小さく維持され、ゼロに近接させることができ、そ
れによって各画像線は非常に微細に再調節されることが
でき、これは前述したように非適合性のクランピングの
場合には得ることはできない。

【００１１】本発明は特に、異なった基準レベルが動作
状態またはモードに依存して使用されるべきであること
を示す。第１のモードでは、同期パルスの上部値または
別の極性で同期パルスの下部値が、非常に雑音の多い複
合ビデオ信号、パワーライン変動により影響される複合
ビデオ信号、安定レベルにまだクランプされていない複
合ビデオ信号または非標準的な複合ビデオ信号の基準レ
ベルとして使用される。これはまたチャンネル変化の迅
速なレベル安定化を許容し、それによって第２のモード
に対応する標準的なクランピングモードへの迅速な切換
えが可能である。この第２のモードでは、後部ポーチは
基準値として使用され、疑似信号はゲート回路によりゲ
ートで排除される。

【００１２】制御された電流源はクランピングレベル比
較回路からデジタル制御信号の符号によって選択される
差電流源または正の電流源および負の電流源を含んでい
る。

【００１３】信号が標準信号でありクランピングレベル
が既に適切に設定されている標準的な状態では、ビデオ
信号に対する影響は妨害が最小にされるので、クランピ
ングパルスは基本的に水平帰線期間内の短時間の期間中
のみに有効に生じる。一定のクランピング電流が使用さ
れるならば、パルス電流よりも十分に小さいこの一定の
電流は１以上の全体的な画像ライン期間中維持され、ビ
デオ信号に対する影響は最小である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明を添付図面を参照してさら
に詳細に説明する。図１を参照すると、デジタル複合ビ
デオ信号ｖｄにより制御される従来技術（ドイツ国特許
第A-42 16 668 号明細書参照）のブロック図が示されて
いる。（注意：以下の説明では複合ビデオ信号は一般的
には複合カラー信号の通常の成分を含んでいるが、説明
を簡単にするためにほとんどビデオ信号と呼ばれてい
る）。ビデオ信号通路はアナログビデオ信号ｖａ中のＤ
Ｃレベルを阻止する隔離キャパシタＣを含んでいるの
で、任意のビデオ信号源１はアナログビデオ信号ｖａを
提供し、そのＤＣレベルは無関係である。ビデオ信号源
１は勿論自動利得制御用手段を含んでおり、従ってアナ
ログビデオ信号は予め定められた振幅範囲内にあるもの
と仮定することができる。ビデオ信号ｖａ´を有する浮
遊状態の隔離キャパシタ端子ｃａはデジタルビデオ信号
処理回路３の入力段と見なされてもよいアナログデジタ
ル変換器２と、第１の電流源9.1 と第２の電流源9.2 と
に接続されている。デジタルアナログ変換器２の出力は
デジタル化されたビデオ信号ｖｄをデジタルビデオ信号
処理回路３およびクランピングレベル比較回路４へ提供
する。デジタルビデオ信号処理回路３はテレビジョン受
信機における後続する信号処理を概略して表している
が、これはここでは問題ではない。比較回路４はメモリ
装置５からのクランピングレベル比較値ｖｍをデジタル
化されたビデオ信号ｖｄの対応する部分または基準値ｓ
ｗと比較する。比較は差信号を与え、これは基準値が比
較値（図２参照）と異なっているならば、第１または第
２の電流源9.1, 9.2に対する第１または第２の制御信号
ｉｄ１，ｉｄ２をトリガーする。これらの制御信号はキ
ャパシタ端子ｃａを介して隔離キャパシタＣを充電また
は放電する第１または第２のパルスクランピング電流ｉ
１、ｉ２を開始する。第１または第２の制御信号ｉｄ
１，ｉｄ２の値は対応する時間幅の第１または第２のク
ランピングパルスを生じさせ、それによってパルス幅変
調パルスｉ１、ｉ２が発生される。充電または放電はそ
れによってこれ自体をクランピングレベル偏差に適合
し、クランピングプロセスの加速が達成される。

【００１５】比較回路４の電圧比較がビデオ信号ｖａ、
ｖａ´、ｖｄのバックポーチｓｗ期間中の正確な時間で
行われることを確実にするために制御装置８は継続期間
ｔｉのゲートパルスｋを比較回路４へ提供する。

【００１６】図２は信号をタイミング図で示している。
第１のラインはデジタル化されたビデオ信号ｖｄを示し
ており、そのデジタル的に限定された（およびしたがっ
て実際の波形ではない）ＤＣレベルはクランプされたア
ナログビデオ信号ｖａ´の実際のＤＣレベルに対応し、
その波形はＤＣレベル差を除いてアナログビデオ入力信
号ｖａの波形と同一であり、アナログビデオ信号ｖａは
図２でのみ示されている。デジタルビデオ信号処理装置
３のダイナミック範囲、特にアナログデジタル変換器２
のダイナミック範囲は例えば示されている範囲Ａに対応
する。クランピング回路はビデオ信号ｖｄの後部ポーチ
基準値ｓｗをデジタルダイナミック範囲Ａの基準値Ａｏ
に固定しなければならない。一般的に、このデジタル基
準値はアナログデジタル変換器２のダイナミック範囲Ａ
の中心にはない。上部ＤＣ値ｓｐを有する水平同期パル
スはブラックレベルクランピングと干渉し、例えば最後
のラインを参照してゲートパルスｋによりゲートから出
る。結果として、後部ポーチｓｗは水平帰線間隔ｔｒと
ゲートパルスｋ期間の最も負の信号値であり、カラーバ
ーストｂはフィルタ処理されるかまたはゲートから出力
さればならない。図２のビデオ信号ｖｄの極性のために
同期パルスの上部ＤＣ値ｓｐはまた同期パルス下部ＤＣ
値と呼ばれてもよい。

【００１７】隔離キャパシタＣの充電または放電のため
のパルスクランピング電流ｉ１、ｉ２の、パルス幅変調
された放電パルスｉ２は図２の最後のラインのクランピ
ング電流ｉｋとして示されている。放電パルスｉ２は同
期パルス発生時間にほぼトリガーされ、それによってレ
ベル決定用の後部ポーチｓｗはゲート期間中に妨害され
ない。

【００１８】図３は本発明にしたがったビデオ信号クラ
ンピング回路の簡単な１実施形態のブロック図を示して
いる。図１のように、ＤＣレベルに依存して、制御され
た電流源９はクランピング電流ｉｋとして充電または放
電電流を発生し、このクランピング電流ｉｋの値はデジ
タル的に調節可能である。図３の実施形態では、クラン
ピング電流ｉｋはパルス化された電流ではなく、少なく
とも１つの全体的な画像ライン期間に一定に維持され
る。第１の制御された電流源9.1 と第２の制御された電
流源9.2 は充電または放電電流を形成するために第１の
デジタルアナログ変換器9.3 と第２のデジタルアナログ
変換器9.4 によりそれぞれ制御される。２つの電流源
9.1および9.2 は回路の残りの成分と同様にＣＭＯＳモ
ノリシック集積回路で構成されてもよい。クランピング
電流ｉｋが一定でありパルス化されないので、これらは
図１の従来技術の回路のように特に高いまたは低い供給
電圧またはパルス幅制御を必要としない。

【００１９】複合ビデオ信号ｖａ、ｖａ´、ｖｄの通路
は図１の通路と同一であり、それ故、類似の機能ユニッ
トは同一の参照符号で示されている。アナログ複合ビデ
オ信号ｖａを提供するビデオ信号源１に後続して隔離キ
ャパシタンスＣが接続され、その端子ｃａは制御された
電流源９の出力とアナログデジタル変換器２の入力との
両者に接続されており、アナログデジタル変換器２の出
力はデジタル化された複合ビデオ信号ｖｄを提供する。

【００２０】電流源９を制御するため、図１と同様にデ
ジタル化されたビデオ信号ｖｄは比較回路４へ供給さ
れ、これは各基準レベルを比較値と比較し、それぞれの
差から第１、第２のデジタルアナログ変換器9.3, 9.4を
制御する符号を付けられた６ビット制御信号ｓｖを得
る。選択は制御信号ｓｖの符号ビットと電子スイッチ10
により行われる。制御装置８は必要な制御パルス、特に
後部ポーチレベル測定期間中に測定期間のためのゲート
パルスｋを発生する。必要ならば、制御装置８はさらに
ゲートパルスｋ´を提供する。例えばデジタル化された
ビデオ信号ｖｄがデジタル干渉フィルタ4.1 、例えばカ
ラーバーストｂを除去するフィルタにより過度に遅延さ
れる場合がそのような場合である。制御された電流源９
の各電流源9.1, 9.2は別々の電流源として、またはデジ
タル制御信号ｓｖにより直接的に、制御可能であり個々
または組合わせられた一種の電流バンクとして並列に接
続可能な複数のＭＯＳトランジスタを含んでもよい。デ
ジタルアナログ変換器9.3, 9.4を省略することができ
る。電流源９はまた差電流源としてまたは別の形態で設
計されてもよく、最も重要なことはパルスモードにおい
て、クランピング電流ｉｋの符号と大きさおよび／また
は後者の継続期間が特にデジタル的に調節可能であるこ
とである。

【００２１】制御装置８は種々の信号、即ちシステムク
ロックｃｌ、偏向システムにロックされたフライバック
信号ｆｌ、変形されたビデオ信号ｖｄ´を受け、これは
例えば別々の形態で個々の同期成分を含んでもよい。さ
らに供給信号は補助信号ｈｉとして概略的に示されてい
る。クランピングレベル比較のためのレベルｓｍ、ｂｍ
は図１のようなメモリ装置５から取られるか、またはデ
ジタルバスシステムを介して供給される。

【００２２】クランピング動作の実質上の改良は、標準
的な複合ビデオ信号ｖａ、ｖａ´、ｖｄを有する安定状
態と不安定状態または非標準的な複合ビデオ信号を有す
る状態との区別が行われるならば達成される。これらの
それぞれの状態では、クランピング動作は別々に最適に
されることができる。ここでは第１のモードとも呼ぶ非
標準的な状態では、同期パルスの上部値ｓｐへのクラン
ピングが推奨される。厳密に言うと、図２にしたがった
複合ビデオ信号の極性により、通常の変調ではこの値は
最低の信号値に等しいので、これは同期パルスの下部値
である。同期パルスの上部値ｓｐまたは下部値は測定さ
れたピーク値を供給された同期パルスの上部比較値ｓｍ
と比較するピーク検出器4.2 により発見される。その６
ビット出力信号は制御装置８からのモード制御信号ｍに
より制御されるモードスイッチ4.2 に供給される。通常
の変調および変換方法では一般にパルス上部値（図２参
照）は最低／最大の電圧値を有するので、同期パルス上
部値ｓｐへのクランピングはゲート回路を必要としな
い。疑似信号はデジタルフィルタ4.1 によりフィルタ処
理される。ピーク検出器4.2 は勿論別々の特別に適合さ
れたフィルタにより構成される。ゲート回路なしに、こ
のモードのクランピング回路は非常に迅速にレベルの変
化にも応答する。

【００２３】標準的な信号を有する通常のクランピング
モードは第２のモードを表し、それにおいてはクランピ
ングは後部ポーチ基準値ｓｗと呼ばれる。これは後部ポ
ーチ比較回路4.4 により達成され、その６ビット出力信
号はモードスイッチ4.3 に供給される。比較回路4.4 は
後部ポーチ基準値ｓｗを記憶された後部ポーチ比較値ｂ
ｍと比較し、比較およびパルストリガー動作はゲートパ
ルスｋと、必要ならばさらに別のゲートパルスｋ´によ
り制御される。ゲートを介して疑似信号は著しく減少さ
れることができ、それによってクランピングは、受信さ
れたビデオ信号が非常に雑音が多い場合でも非常に安定
な画像を提供するが、他の場合には標準的な信号に対応
する。

【００２４】存在するモードに関する決定が制御装置８
で行われ、既知の基準に基づいている。標準状態と標準
的な複合ビデオ信号を決定するため、例えばカラーバー
ストと水平走査周波数との間の固定周波数比が使用され
てもよい。高周波数のためにこの基準は雑音および他の
疑似信号に比較的不感性である。さらに弁別方法は例え
ば複合ビデオ信号の特性を評価するために適切なゲート
回路を使用する。

【００２５】以上、本発明の実施形態を図３のブロック
図により説明した。データ処理に関する個々の機能ユニ
ットはまた勿論プログラム可能なプロセッサによって構
成されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】デジタル制御を有する従来技術のビデオ信号ク
ランピング回路のブロック図。

【図２】タイミング図による図１の回路で得られるクラ
ンピング動作の説明図。

【図３】本発明に従ったクランピング回路の１実施形態
のブロック図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルベルト・エルミス ドイツ連邦共和国、デー − 79211 デ ンツリンゲン、ベルリナー・シュトラーセ 86 (72)発明者 ハインリヒ・コーエネ ドイツ連邦共和国、デー − 79279 フ ォアーシュテッテン、ブーエラッケルシュ トラーセ ２ (72)発明者 ヘルベルト・アルルッツ ドイツ連邦共和国、デー − 79102 フ ライブルク、ライヒスグラーフェンシュト ラーセ ２ (72)発明者 ヘルマン・ツィボルト ドイツ連邦共和国、デー − 79341 ケ ンジンゲン、アム・ザエグプラッツ ９

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビデオ信号通路中の隔離キャパシタと、 クランプされるキャパシタ端子に接続され、大きさおよ
   び符号が調節可能なクランピング電流をキャパシタ端子
   に供給する制御された電流源と、 複合ビデオ信号のＤＣレベルにしたがってクランピング
   電流を調節するためのクランピングレベル比較回路とを
   具備しているデジタルビデオ信号処理装置の処理範囲に
   複合ビデオ信号のＤＣレベルを適合するビデオ信号クラ
   ンピング回路において、 非標準的な複合ビデオ信号および／または安定なクラン
   ピング状態ではない複合ビデオ信号に対応する第１のモ
   ードにおいて、クランピング電流は第１の基準値と第１
   の比較値との設定点値と実際値との比較に応じて制御さ
   れ、 標準的な複合ビデオ信号および／または安定なクランピ
   ング状態である複合ビデオ信号に対応する第２のモード
   において、クランピング電流は第２の基準値と第２の比
   較値との設定点値と実際値との比較に応じて制御され、 複合ビデオ信号からそれぞれのモードを決定する制御装
   置とを特徴とするビデオ信号クランピング回路。
2. 【請求項２】 クランピングレベル比較回路が第１の基
   準値として複合ビデオ信号の同期パルス上部値または同
   期パルス下部値を評価し、第２の基準値として複合ビデ
   オ信号の後部ポーチ基準値を評価することを特徴とする
   請求項１記載のクランピング回路。
3. 【請求項３】 クランピング電流は少なくとも１つの全
   体的な画像ライン期間中に基本的に一定であることを特
   徴とする請求項１または２記載のクランピング回路。
4. 【請求項４】 同期パルス上部値または同期パルス下部
   値がピーク検出器により決定されることを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれか１項記載のクランピング回路。
5. 【請求項５】 ピーク検出器にはフィルタにより雑音成
   分が取除かれた複合ビデオ信号および／または有用な信
   号成分が与えられることを特徴とする請求項４記載のク
   ランピング回路。
6. 【請求項６】 後部ポーチ基準値はフィルタ、および／
   またはゲート信号により制御されるゲートにより雑音成
   分の取除かれた複合ビデオ信号および／または有用な信
   号成分から決定され、ゲートは複合ビデオ信号の後部ポ
   ーチ期間中に制御装置により開かれることを特徴とする
   請求項２記載のクランピング回路。
7. 【請求項７】 フィルタにより複合ビデオ信号はカラー
   バーストが取除かれることを特徴とする請求項５または
   ６記載のクランピング回路。