JPH1141490A - クランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像信号を所定のレベルにクランプするクラ
ンプ装置において、どのような初期状態から開始しても
正確にクランプを行うことを目的とする。 【解決手段】 第１のクランプ手段１１、第２のクラン
プ手段１２、ＡＤ変換手段１３、同期信号分離手段１
５、クランプパルス発生手段１６からなるループで、高
速なクランプを行い、映像信号のサグを削除する。第２
のクランプ手段１２、ＡＤ変換手段１３、誤差レベル検
出手段１４、クランプレベル設定手段１９、ＤＡ変換手
段１７からなるループで、映像信号の直流レベルを所定
のレベルにクランプする。クランプエラー検出手段１８
は、水平同期信号の幅を計数し、計数した幅が所定の幅
を越えた時に映像信号が黒側に沈んでいると判断し、エ
ラー信号を出力する。エラー信号が出力されるとクラン
プレベル設定手段１９でクランプレベルを所定のレベル
にすげ替え、黒側に沈んだ状態から復帰させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビ、ビデオテ
ープレコーダ等で、映像信号を一定レベルにクランプす
るために用いられるクランプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、クランプ装置は特開平６−８６０
９４号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】図４に従来のクランプ装置のブロック図を
示す。図４において、１１は第１のクランプ手段、１２
は第２のクランプ手段、１３はＡＤ変換手段、１４は誤
差レベル検出手段、１５は同期信号分離手段、１６はク
ランプパルス発生手段、１７はＤＡ変換手段、１１０は
アナログ映像信号入力端子、１１１はディジタル映像信
号出力端子、４１はレベル変換手段である。以下、図４
を用いて従来のクランプ装置について説明する。

【０００４】端子１１０より入力されたアナログ映像信
号は、第１のクランプ手段１１で、クランプパルス発生
手段１６からクランプパルスが出力される期間、所定の
レベルにクランプされる。第２のクランプ手段１２で
は、ＤＡ変換手段１７から出力されるアナログクランプ
レベルに応じて、第１のクランプ手段１１の出力信号の
直流レベルを可変し、ＡＤ変換手段１３のダイナミック
レンジ内にアナログ映像信号が入るよう直流レベルを調
整する。アナログ映像信号はＡＤ変換手段１３でアナロ
グ−ディジタル変換され、端子１１１よりディジタル映
像信号として出力される。このディジタル映像信号に
は、この後ＹＣ分離等のディジタル信号処理が施され
る。

【０００５】同期信号分離手段１５では、ディジタル映
像信号より水平同期信号を分離する。分離された水平同
期信号を基準にして、クランプパルス発生手段１６でク
ランプパルスを発生する。図３（ａ）にディジタル映像
信号、同図（ｂ）に水平同期信号、同図（ｃ）にクラン
プパルスの例を示す。水平同期信号はディジタル映像信
号の水平同期部分で１となる信号であり、クランプパル
スはこの水平同期信号の立ち上がりエッジを基準に生成
され、シンクチップ部分で１となるパルスである。第１
のクランプ手段１１では、クランプパルスが１となる期
間のみアナログ映像信号を所定のレベルにクランプする
動作を行う。このクランプにより、１Ｈ（Ｈは水平走査
周期）ごとのアナログ映像信号の変動（以下、サグと呼
ぶ）が取り除かれる。

【０００６】誤差レベル検出手段１４では、ディジタル
映像信号のシンクチップ部分のレベルＳ１と基準レベル
Ｓ０との差Ｓ＝Ｓ１−Ｓ０を求め誤差信号として出力す
る。Ｓ１、Ｓ０、Ｓの関係を図３（ａ）に示す。Ｓ１は
例えば、１Ｈ期間中の最小値を求めることで得られる。
Ｓ０はシンクチップ部分がクランプされるレベルであ
る。ＡＤ変換手段１３により、例えば８ビットのディジ
タル映像信号に変換されるとすると、ディジタル映像信
号は０から２５５までの値をとりうる。映像信号のダイ
ナミックレンジを考慮してＳ０は通常０付近に選ばれ、
例えばＳ０＝８である。

【０００７】レベル変換手段４１は、誤差信号Ｓ＝Ｓ１
−Ｓ０をディジタルクランプレベルに変換する。図５に
レベル変換手段４１の構成例を示す。図５において、２
５は符号判別回路、２６は選択回路、２７は加算器、２
８はフリップフロップ、２１０は誤差信号入力端子、２
１１はディジタルクランプレベル出力端子である。

【０００８】符号判別回路２５は、誤差信号Ｓ＝Ｓ１−
Ｓ０の符号が正か０か負かを判別する。Ｓ＝Ｓ１−Ｓ０
＞０の時、選択回路２６では−１が選択され、加算器２
７，フリップフロップ２８で構成されるカウンタの値が
−１される。よってフリップフロップ２８の出力は−１
され、ディジタルクランプレベルとして以前より１小さ
い値が端子２１１より出力される。ディジタルクランプ
レベルはＤＡ変換手段１７でディジタル−アナログ変換
され、アナログクランプレベルとなり、第２のクランプ
手段１２に入力される。アナログクランプレベルはディ
ジタルクランプレベルの１に相当する分小さくなってい
るので、第２のクランプ手段１２でクランプされる直流
レベルは以前より小さくなる。これによりＡＤ変換後の
ディジタル映像信号のレベルが下に下り、シンクチップ
レベルＳ１が低くなるため、誤差信号Ｓ＝Ｓ１−Ｓ０は
０に近づく。全く同様に、誤差信号Ｓ＝Ｓ１−Ｓ０＜０
の時は選択回路２６で１が選択されるため、ディジタル
クランプレベルは以前より１大きい値になる。これによ
り、アナログクランプレベルが大きくなるため第２のク
ランプ手段１２でクランプされる直流レベルは以前より
大きくなり、ＡＤ変換後のディジタル映像信号のレベル
が上に上がり、シンクチップレベルＳ１が大きくなる。
よって誤差信号Ｓ＝Ｓ１−Ｓ０は、マイナス側から０に
近づく。以上の動作を繰り返して、最終的に誤差信号Ｓ
＝Ｓ１−Ｓ０が０になると、選択回路２６は０を選択し
出力する。これによりフリップフロップ２８の出力は一
定となり、ディジタルクランプレベル、アナログクラン
プレベルは一定レベルを保つ。この時Ｓ１＝Ｓ０であっ
て、ディジタル映像信号のシンクチップレベルＳ１が基
準レベルＳ０にクランプされる。

【０００９】以上のように、第１のクランプ手段１１と
第２のクランプ手段１２で２回に分けてクランプを行う
のは、高速かつ安定なクランプを行うためである。すな
わち、第１のクランプ手段１１では、クランプパルスに
より１Ｈ毎にクランプを行い、アナログ映像信号のサグ
が取り除けるような高速なクランプを行う。一方、第２
のクランプ手段１２では、第１のクランプ手段１１より
も応答速度を遅くし、直流レベルを安定化させ、ディジ
タル映像信号に明るさの変動（フリッカ）が発生しない
ようにしている。

【００１０】さて、上記の動作では、アナログ映像信号
がＡＤ変換手段１３の入力で、アナログ−ディジタル変
換可能な範囲に収まっていることを前提に説明した。と
ころが電源投入時等の初期状態では、アナログ映像信号
がＡＤ変換手段１３の、アナログ−ディジタル変換可能
な範囲に収まっていない場合が発生する。その一例を図
３（ｄ）に示す。

【００１１】図３（ｄ）は、アナログ映像信号の直流レ
ベルが、正規にクランプされた時のレベルより、小さく
なった場合のディジタル映像信号の一例を示している。
このような時、ＡＤ変換手段１３の下側の限界範囲を越
えてアナログ映像信号が入力されているので、ディジタ
ル映像信号の同期信号の部分がクリップされてしまう。
このように同期信号部分が縮むと、同期信号分離手段１
５が持つ同期信号を分離するためのしきい値がペデスタ
ルレベルよりも上になり、本来の水平同期信号（図３
（ｂ））よりも幅の広い、図３（ｅ）に示すような水平
同期信号が出力される。

【００１２】クランプパルス発生手段１６は、この水平
同期信号の立ち上がりを基準にクランプパルスを生成す
るので、図３（ｆ）に示すようなクランプパルスを出力
する。このクランプパルスを用いて第１のクランプ手段
１１でクランプを行うと、アナログ映像信号のフロント
ポーチの部分でクランプがかかり、フロントポーチ部分
を下に下げようとする。一方、第２のクランプ手段１２
では、ディジタル映像信号が基準レベルより下にきてい
るので、上に持ち上げようとする。最終的には両者が釣
り合い、図３（ｄ）のような黒側に沈んだ状態で安定化
してしまう。この状態では同期信号部分が縮んでいるた
め、ディジタル映像信号の明るさが、本来の明るさより
も明るくなってしまう。

【００１３】このような状態を避けるためには、ＡＤ変
換手段１３のＡＤ変換可能な範囲に必ずアナログ映像信
号が入るように、第２のクランプ手段１２にクリップ回
路等で制限を設ければよい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の構成では、第２のクランプ手段１２をアナログ部
品で構成するため、温度特性、性能のばらつき等の影響
で、上記したようなクリップ回路等による制限を精度よ
く設けることが困難であるという問題点を有していた。

【００１５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、どのような状態でも正確にクランプを行うことが可
能な、クランプ装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のクランプ装置は、アナログクランプレベルに
より第２のクランプ手段でクランプされたアナログ映像
信号をディジタル映像信号に変換するＡＤ変換手段と、
ディジタル映像信号より水平同期信号を分離し出力する
同期信号分離手段と、水平同期信号を基準にしてクラン
プパルスを生成するクランプパルス発生手段と、水平同
期信号の同期信号部分の幅を計数し、その幅が所定の幅
を越えたことを検出しエラー信号を出力するクランプエ
ラー検出手段と、ディジタル映像信号のシンクチップレ
ベルと基準レベルとの差を誤差信号として出力する誤差
レベル検出手段と、エラー信号が出力されない時は誤差
信号を変換しディジタルクランプレベルとして出力し、
エラー信号が出力された時は所定のクランプレベルをデ
ィジタルクランプレベルとして出力するクランプレベル
設定手段と、ディジタルクランプレベルをアナログクラ
ンプレベルに変換するＤＡ変換手段とから構成されてい
る。

【００１７】これにより、どのような初期状態から開始
しても正確にクランプを行うことが可能なクランプ装置
を得ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、アナログ映像信号をク
ランプパルスに応じてクランプし第１のクランプされた
アナログ映像信号を出力する第１のクランプ手段と、前
記第１のクランプされたアナログ映像信号をアナログク
ランプレベルに応じたレベルにクランプし第２のクラン
プされたアナログ映像信号を出力する第２のクランプ手
段と、前記第２のクランプされたアナログ映像信号をデ
ィジタル映像信号に変換するＡＤ変換手段と、前記ディ
ジタル映像信号より水平同期信号を分離し出力する同期
信号分離手段と、前記水平同期信号を基準にして前記ク
ランプパルスを生成するクランプパルス発生手段と、前
記水平同期信号の同期信号部分の幅を計数し前記幅が所
定の幅を越えたことを検出しエラー信号を出力するクラ
ンプエラー検出手段と、前記ディジタル映像信号のシン
クチップレベルと基準レベルとの差を誤差信号として出
力する誤差レベル検出手段と、前記エラー信号が出力さ
れない時は前記誤差信号を変換しディジタルクランプレ
ベルとして出力し、前記エラー信号が出力された時は所
定のクランプレベルを前記ディジタルクランプレベルと
して出力するクランプレベル設定手段と、前記ディジタ
ルクランプレベルを前記アナログクランプレベルに変換
するＤＡ変換手段とを備えたものである。

【００１９】これにより、第１のクランプ手段がアナロ
グ映像信号をクランプパルスの入力された期間クランプ
を行い、第１のクランプされたアナログ映像信号を出力
する。第２のクランプ手段は、第１のクランプされたア
ナログ映像信号をアナログクランプレベルに応じたレベ
ルにクランプし、第２のクランプされたアナログ映像信
号を出力する。ＡＤ変換手段で第２のクランプされたア
ナログ映像信号をディジタル映像信号に変換する。この
ディジタル映像信号より同期信号分離手段で水平同期信
号を分離し、これを基準にしてクランプパルス発生手段
がクランプパルスを生成する。クランプエラー検出手段
は、水平同期信号の同期信号部分の幅を計数し、計数し
た幅が所定の幅を越えたことを検出し、エラー信号を出
力する。一方誤差レベル検出手段はディジタル映像信号
のシンクチップレベルと基準レベルとの差を誤差信号と
して出力する。そしてクランプレベル設定手段で、エラ
ー信号が出力されない時は誤差信号をディジタルクラン
プレベルに変換して出力し、エラー信号が出力された時
は所定のクランプレベルをディジタルクランプレベルと
して出力する。ＤＡ変換手段はディジタルクランプレベ
ルをアナログクランプレベルに変換する。

【００２０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態のクランプ
装置のブロック図を示すものである。図１において、１
１は第１のクランプ手段、１２は第２のクランプ手段、
１３はＡＤ変換手段、１４は誤差レベル検出手段、１５
は同期信号分離手段、１６はクランプパルス発生手段、
１７はＤＡ変換手段、１８はクランプエラー検出手段、
１９はクランプレベル設定手段、１１０はアナログ映像
信号入力端子、１１１はディジタル映像信号出力端子で
ある。従来の技術の項で述べた図４と同じ動作をするも
のについては同じ番号を付けている。以下、図１を参照
しながら本実施の形態のクランプ装置について、特に本
発明の特徴的な部分であるクランプエラー検出手段１
８、クランプレベル設定手段１９について説明する。

【００２１】図２にクランプエラー検出手段１８、クラ
ンプレベル設定手段１９の具体的な構成例を示す。図２
において、２１はカウンタ、２２，２４は比較器、２３
はアップダウンカウンタ、２５は符号判別回路、２６，
２９は選択回路、２７は加算器、２８はフリップフロッ
プ、２１０は誤差信号入力端子、２１１はディジタルク
ランプレベル出力端子、２１２は水平同期信号入力端子
である。従来の技術の項で述べた図５と同じ動作をする
ものについては、同じ番号を付けている。

【００２２】クランプエラー検出手段１８は、同期信号
分離手段１５が出力する水平同期信号の同期信号部分の
幅を計数し、この幅が所定の幅より大きいと判断したと
きに、エラー信号を出力する。まずカウンタ２１で、端
子２１２から入力される水平同期信号が１になる区間を
計数する。例えばＡＤ変換手段１３でアナログ−ディジ
タル変換した際のクロック周波数を１４．３１８１８Ｍ
Ｈｚとすると、１Ｈ（約６３μsec）は９１０クロック
になり、水平同期信号の部分は約４．８μsecであるか
ら６８クロック、水平同期信号の部分にフロントポー
チ、バックポーチの部分を加えると約１０．５μsecで
あるから１５０クロックとなる。よって図３（ｂ）のよ
うに、図３（ａ）の同期信号部分と同じ幅の水平同期信
号が出力されている時、この幅は６８クロックになるの
で、カウンタ２１は同期信号部分の幅として６８を出力
する。また図３（ｅ）のように、水平同期信号が映像信
号以外の部分いっぱいまで広がった時、この幅は１５０
クロックになるので、カウンタ２１は同期信号部分の幅
として１５０を出力する。

【００２３】カウンタ２１が出力する同期信号部分の幅
は、比較器２２で定数Ｍと比較され、同期信号部分の幅
が定数Ｍを越えていれば、比較器２２より１が出力され
る。ここで定数Ｍは、同期信号部分の幅が正規の幅より
広すぎることを検出するためのしきい値である。通常、
上で述べた６８と１５０との中間に選べばよく、好まし
くはＭ＝１０９である。

【００２４】次に比較器２２の出力がアップダウンカウ
ンタ２３に入力され、比較器２２の出力が１の時、アッ
プダウンカウンタ２３の出力が１増加し、比較器２２の
出力が０の時、アップダウンカウンタ２３の出力が１減
少する。ただし、アップダウンカウンタ２３の出力は負
になることはなく、最小値は０である。よって、図３
（ｂ）のような幅の水平同期信号が入力されると、アッ
プダウンカウンタ２３の出力は１ずつ減少し、最終的に
は０で一定になる。また図３（ｅ）のような幅の広い水
平同期信号が入力されると、アップダウンカウンタ２３
の出力は１ずつ増加していく。

【００２５】比較器２４は、アップダウンカウンタ２３
の出力と定数Ｎとを比較し、アップダウンカウンタ２３
の出力が定数Ｎを越えた時１を出力する。すなわち、エ
ラー信号が１となり、同期信号の幅が所定の幅Ｍより大
きいことが検出される。定数Ｎは、何回連続して水平同
期信号の幅が定数Ｍで定められる幅より大きかったかを
示す定数で、ノイズによる誤動作が発生しないよう、通
常は５２５回以上（１フレーム以上）に選ばれる。

【００２６】エラー信号が０の時、すなわち水平同期信
号が正しく入力されている時、選択回路２９は加算器２
７の出力を選択するので、クランプレベル設定手段１９
は、従来の技術の項で説明した図５のレベル変換手段４
１と全く同じ動作を行う。エラー信号が１になると、選
択回路２９は定数Ｌを選択し、端子２１１より出力する
ディジタルクランプレベルを強制的にＬにすげ替える。
このためアナログクランプレベルがＬに相当する分上に
上がり、アナログ映像信号およびディジタル映像信号の
直流レベルがＬに相当する分だけ上にあがる。この時の
様子を図３（ｇ）に示す。定数Ｌは、図３（ｄ）の状態
から図３（ａ）の状態に復帰させるのに必要なレベル
で、ディジタル映像信号が０〜２５５の値をとる時はＬ
＝１２８程度である。

【００２７】図３（ｇ）の状態になると、同期信号分離
手段１５は正しい動作を行うようになるので、図３
（ｂ）のように同期信号部分と等しい幅の水平同期信号
が出力されるようになる。すると、クランプエラー検出
手段１８が出力するエラー信号が１から０に変化するた
め、選択回路２９は加算器２７の出力を選択する。以
降、従来の技術の項で説明したのと全く同じ動作で、デ
ィジタル映像信号のシンクチップレベルが基準レベルと
等しいレベルにクランプされる。

【００２８】以上のように本実施の形態によれば、水平
同期信号の幅が所定の幅より大きくなったことを検出
し、この時に強制的にアナログクランプレベルを所定の
レベルにすげ替えることで、正常なクランプ状態に必ず
復帰させることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アナログ
映像信号をクランプパルスに応じてクランプする第１の
クランプ手段と、アナログクランプレベルに応じてクラ
ンプする第２のクランプ手段と、アナログ映像信号をデ
ィジタル映像信号に変換するＡＤ変換手段と、ディジタ
ル映像信号より水平同期信号を分離する同期信号分離手
段と、水平同期信号を基準にクランプパルスを生成する
クランプパルス発生手段と、水平同期信号の同期信号部
分の幅を検出しエラー信号を出力するクランプエラー検
出手段と、ディジタル映像信号のシンクチップレベルと
基準レベルとの差を出力する誤差レベル検出手段と、エ
ラー信号に応じてディジタルクランプレベルを出力する
クランプレベル設定手段と、ディジタルクランプレベル
をアナログクランプレベルに変換するＤＡ変換手段とを
設けることにより、どのような初期状態から開始しても
正確なクランプが可能となり、その実用的効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるクランプ装置の
構成を示すブロック図

【図２】同装置のクランプエラー検出手段とクランプレ
ベル設定手段の具体的な構成例を示すブロック図

【図３】同装置の動作を説明する信号波形図

【図４】従来のクランプ装置の構成を示すブロック図

【図５】従来のクランプ装置のレベル変換手段の具体的
な構成例を示すブロック図

【符号の説明】

１１ 第１のクランプ手段 １２ 第２のクランプ手段 １３ ＡＤ変換手段 １４ 誤差レベル検出手段 １５ 同期信号分離手段 １６ クランプパルス発生手段 １７ ＤＡ変換手段 １８ クランプエラー検出手段 １９ クランプレベル設定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ映像信号をクランプパルスに応
   じてクランプし第１のクランプされたアナログ映像信号
   を出力する第１のクランプ手段と、 前記第１のクランプされたアナログ映像信号をアナログ
   クランプレベルに応じたレベルにクランプし第２のクラ
   ンプされたアナログ映像信号を出力する第２のクランプ
   手段と、 前記第２のクランプされたアナログ映像信号をディジタ
   ル映像信号に変換するＡＤ変換手段と、 前記ディジタル映像信号より水平同期信号を分離し出力
   する同期信号分離手段と、 前記水平同期信号を基準にして前記クランプパルスを生
   成するクランプパルス発生手段と、 前記水平同期信号の同期信号部分の幅を計数し前記幅が
   所定の幅を越えたことを検出しエラー信号を出力するク
   ランプエラー検出手段と、 前記ディジタル映像信号のシンクチップレベルと基準レ
   ベルとの差を誤差信号として出力する誤差レベル検出手
   段と、 前記エラー信号が出力されない時は前記誤差信号を変換
   しディジタルクランプレベルとして出力し、前記エラー
   信号が出力された時は所定のクランプレベルを前記ディ
   ジタルクランプレベルとして出力するクランプレベル設
   定手段と、 前記ディジタルクランプレベルを前記アナログクランプ
   レベルに変換するＤＡ変換手段とを備えたことを特徴と
   するクランプ装置。