KR950010063B1 - Auto gain control & clamping circuit of image signal - Google Patents
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- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/52—Automatic gain control
Abstract
Description
제1도는 일반적인 영상신호 처리기의 클램핑 회로도.1 is a clamping circuit diagram of a general image signal processor.
제2도는 일반적인 자동 이득 조절 회로도.2 is a general automatic gain adjustment circuit.
제3도는 복합영상신호의 레벨 변환 예시도.3 is a diagram illustrating level conversion of a composite video signal.
제4도는 본 발명의 영상신호의 자동 이득 조절 및 클램핑 블록도.4 is an automatic gain control and clamping block diagram of a video signal of the present invention.
제5도는 제4도의 상세 블록도.5 is a detailed block diagram of FIG.
제6도의 a도-c도 및 제7도의 a도, b도는 제5도 각부의 파형도.Fig. 6 is a-c diagram of Fig. 6 and a-b of Fig. 7 is a waveform diagram of each part of Fig. 5;
제8도의 a도는 레벨 비교결과에 따른 에치씨용 콘덴서의 충방전표이고,A a in FIG. 8 is a charge / discharge table of the capacitor for etching according to the level comparison result,
b도는 레벨 비교결과에 따른 클램핑용 콘덴서의 충방전표.b is a charge / discharge table of the clamping capacitor according to the level comparison result.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 : 저역필터 12 : A/D변환기11: low pass filter 12: A / D converter
13 : 피크레벨 비교기 14 : 흑레벨 비교기13 peak level comparator 14 black level comparator
15 : 동기레벨 비교기 16 : 동기 및 흑레벨동기 검출기15: Sync level comparator 16: Sync and black level sync detector
16A : 수평동기신호 분리기 16B : 지연기16A: Horizontal Sync Signal Separator 16B: Delay
17 : 자동이득조절 및 클램프 로직부 17A,17D : 래치17: automatic gain control and clamp logic section 17A, 17D: latch
17B,17D : 적분기 OR11 : 오아게이트17B, 17D: Integrator OR11: Oagate
I11 : 인버터 Cagc: 자동이득조절용 콘덴서I11: Inverter C agc : Capacitor for automatic gain adjustment
Cclamp: 클램핑용 콘덴서C clamp : clamping capacitor
본 발명은 영상신호의 아날로그/디지탈 변환기의 전처리 기술에 관한 것으로, 특히 아날로그/디지탈 변환된 출력된 귀환시켜 아날로그/디지탈 변환기에 입력되는 영상신호의 자동 이득과 클램핑을 정확도 및 안정도를 증진시키는데 적당하도록한 영상신호의 자동 이득 조절 및 클램핑 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a preprocessing technique of an analog / digital converter of a video signal, and in particular, to automatically improve the accuracy and stability of the automatic gain and clamping of a video signal inputted to an analog / digital converter by outputting an analog / digital converter. It relates to an automatic gain control and clamping circuit of an image signal.
제1도는 일반적인 영상신호 처리기의 클램핑 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 복합영상신호(CV)를 반전 증폭하는 영상 증폭부(1)와, 상기 영상 증폭부(1)의 출력신호를 공급 받아 이를 동기 신호를 검출하는 동기신호 검출부(2)로 구성되었다.FIG. 1 is a clamping circuit diagram of a general image signal processor. As shown in FIG. 1, an image amplifier 1 for inverting and amplifying a composite image signal CV and an output signal of the image amplifier 1 are supplied to synchronize the same. It consists of the synchronization signal detection part 2 which detects a signal.
제2도는 일반적인 자동 이득 조절 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 비디오신호의 흑레벨을 VRT에 설정되게 하고, 백레벨을 VRB에 설정되게 구성된 것으로, 이와 같이 구성된 종래 회로의 작용을 제3도를 참조하여 설명한다.2 is a diagram of a general automatic gain control circuit, in which a black level of a video signal is set to V RT and a back level is set to V RB , as shown in FIG. 3. FIG. It demonstrates with reference to.
복합 영상신호(CV)를 아날로그(A)/디지탈(D) 변환하려면 A/D변환에 적합한 신호로 가공하는 전처리과정을 필요로 하는데, 그 중에 제1도와 같은 클램프회로와, 제2도와 같은 자동 이득조절회로가 포함된다.Analog (A) / Digital (D) conversion of complex video signal (CV) requires preprocessing to process the signal suitable for A / D conversion, including clamp circuit as shown in FIG. A gain control circuit is included.
먼저, 제1도에서, 입력되는 복합영상신호(CV)는 영상신호 증폭부(1)의 영상 증폭기(OP1)에서 반전 증폭되어 그라운드 레벨에서 마이너스 방향으로 신호가 출력되고, 동기신호 검출부(2)에서는 그 반전 증폭된 신호에서 그라운드 윗부분에 위치하는 동기신호를 검출한 다음, 이를 정류 및 평활하여 앞단의 비반전 입력으로 귀환시키므로 출력되는 동기신호의 바닥은 항상 그라운드 레벨을 유지하게 된다.First, in FIG. 1, the input composite image signal CV is inverted and amplified by the image amplifier OP1 of the image signal amplifier 1 and outputs a signal in the negative direction at the ground level. In the inverted and amplified signal, in the detected asynchronous signal located above the ground, and then rectified and smoothed back to the non-inverting input of the front end, the bottom of the output synchronization signal is always maintained at the ground level.
한편, 제2도의 자동이득 조절회로에서, 가변저항(VR1)을 이용해서 비디오신호의 흑레벨(-0.3V)을 VRT에, 백레벨(레벨-1.0V)을 VRB에 설정하여 출력되게 한다. 이렇게 설정된 영상신호가 A/D변환기에 입력되면, 영상신호의 동기 부분을 제외한 신호가 디지탈 값(0~255)으로 변환되고, 여기서, VRB와 VRT는 A/D변환기의 입력 범위에 따라 조정할 수 있다.On the other hand, in the automatic gain control circuit of FIG. 2, the variable resistor VR1 is used to set the black level (-0.3V) of the video signal to V RT and the back level (level-1.0V) to V RB for output. do. When the video signal set as described above is input to the A / D converter, the signals except for the synchronous part of the video signal are converted into digital values (0 to 255), where V RB and V RT are in accordance with the input range of the A / D converter. I can adjust it.
그러나, 이와 같은 종래의 회로에 있어서는, 4개의 증폭기와 그 주변회로로 구성되는 회로의 구성이 복잡하여 생산공정이 복잡할 뿐더러 원가를 상승시키게 되고, 가변저항을 사용해서 VRB와 VRT조정하게 되므로 오차를 줄이는데 한계가 있으며, 입력신호의 전압 범위(VP-P)가 1V보다 커지면 백레벨 부근에서 포화가 발생되고, 노이즈에 민감하게 되는 등의 결함을 내포하고 있었다.However, in such a conventional circuit, the circuit composed of four amplifiers and their peripheral circuits is complicated, which leads to a complicated production process and an increase in cost, and the use of a variable resistor to adjust V RB and V RT . Therefore, there is a limit to reduce the error, and when the voltage range (V PP ) of the input signal is greater than 1V, saturation occurs around the back level, and it contains defects such as being sensitive to noise.
본 발명은 이와 같은 종래의 결함을 해결하기 위하여 클램핑 레벨과 자동이득 레벨을 조정하는 과정에서 오차의 발생 소자를 없애고, 입력신호가 표준 범위를 벗어나도 포화상태에 이르지 않게 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.The present invention eliminates the error generating element in the process of adjusting the clamping level and the automatic gain level in order to solve such a conventional defect, and devised not to reach the saturation state even if the input signal is out of the standard range. It demonstrates in detail by drawing.
제4도는 본 발명의 영상신호의 자동 이득 조절 및 클램핑 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 복합영상신호(CV)의 이득을 조정함과 아울러, 그 복합영상신호(CV)를 클램핑하는 연상증폭기(OP11)와, 상기 연상증폭기(OP11)의 출력신호를 저역필터링하는 저역 필터(11)와, 상기 저역필터(11)에서 출력되는 영상신호를 적정 수준으로 증폭하는 연상증폭기(OP12)와, 상기 연상증폭기(OP12)에서 출력되는 아날로그의 영상신호를 디지탈 신호로 변환하여 이를 티티엘 출력단자(OTTL)측으로 출력하는 A/D변환기(12)와, 상기 A/D변환기(12)의 출력신호를 공급받아 이를 기 설정된 기준레벨값과 비교하여 피크레벨, 흑레벨, 동기레벨에 대한 차값을 각기 검출해내는 피크레벨 비교기(13), 흑레벨 비교기(14), 동기레벨 비교기(15)와, 상기 복합영상신호(CV)로부터 동기레벨의 동기펄스와 흑레벨의 동기펄스를 검출해내는 동기 및 흑레벨동기 검출기(16)와, 상기 동기 및 흑레벨동기 검출기(16)의 출력에 의해 동기되어 상기 피크레벨 비교기(13), 흑레벨 비교기(14), 동기레벨 비교기(15)의 출력신호를 래치해서 상기 영상증폭기(OP11)의 클램핑을 제어하는 클램핑용 콘덴서(Cclamp) 및 자동적으로 이득을 조절하기 위한 자동이득조절용 콘덴서(Cagc)의 충ㆍ방전을 제어하는 자동이득조절 및 클램핑 로직부(17)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 제5도 내지 제8도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.4 is an automatic gain control and clamping block diagram of a video signal according to the present invention. As shown therein, an associative amplifier for adjusting the gain of the composite video signal CV and clamping the composite video signal CV is shown in FIG. OP11), a low pass filter 11 for low pass filtering the output signal of the associative amplifier OP11, an associating amplifier OP12 for amplifying an image signal output from the low pass filter 11 to an appropriate level, and the associative Supply the output signal of the A / D converter 12 and the A / D converter 12 for converting the analog video signal output from the amplifier OP12 into a digital signal and outputting it to the TTI output terminal O TTL side. A peak level comparator 13, a black level comparator 14, a sync level comparator 15, and a combination of the peak level comparator and the black level comparator Synchronization Pearl of Synchronization Level And the peak level comparator 13 and the black level comparator 14, which are synchronized with the synchronous and black level synchronous detector 16 for detecting the black level synchronous pulse, and the outputs of the synchronous and black level synchronous detector 16, respectively. ), A clamping capacitor C clamp for controlling the clamping of the image amplifier OP11 by latching an output signal of the sync level comparator 15, and an automatic gain adjustment capacitor C agc for automatically adjusting gain. The automatic gain control and clamping logic unit 17 for controlling the discharge, and will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 8 attached to the operation and effect of the present invention configured as described above.
A/D변환기(12)에서 출력되는 디지탈 영상신호는 피크레벨 비교기(13), 흑레벨 비교기(14), 동기레벨 비교기(15)의 입력단자(Q0-Q7)측으로 공급되어 입력단자(P0-P7)를 통해 공급되는 기준레벨값과 비교되고, 이들로부터 그 차에 해당되는 값이 출력되는데, 이때, 각 기준레벨값은 아날로그 영상신호의 디지탈 규격을 나타내는 CCIR601 포맷에서 다음과 같이 규정된 값이다.The digital video signal output from the A / D converter 12 is supplied to the input terminals Q 0 -Q 7 of the peak level comparator 13, the black level comparator 14, and the synchronous level comparator 15, and the input terminal ( P 0 -P 7 ) are compared with the reference level values supplied through them, and the corresponding values are outputted from them. In this case, each reference level value is expressed in a CCIR601 format indicating a digital standard of an analog video signal. The specified value.
피크레벨 기준값 = 240Peak Level Threshold = 240
흑(Black)레벨 기준값 = 64Black Level Reference Value = 64
동기레벨 기준값 = 0Sync Level Reference Value = 0
한편, 제6도의 a도와 같은 복합영상신호(CV)가 상기 동기 및 흑레벨동기 검출기(16)에 공급되어 이의 블랭킹 구간이 검출됨에 따라 이로부터 제6도의 b도와 같은 동기레벨 동기신호가 검출되고, 이는 인버터(I11)를 통한 후, 직접 래치(17C)의 클럭신호(CLK)로 공급되고, 다른 한편으로는 지연기(16B)를 통해 소정시간(4.5μSec) 지연되어 제6도의 c도와 같은 흑레벨 동기신호로 되어 래치(17A)의 클럭신호(CLK)로 공급되므로 이때, 상기 흑레벨 비교기(14), 동기레벨 비교기(15) 및 피크레벨 비교기(13)의 출력이 그 동기 및 흑레벨동기 검출기(16)에서 출력되는 클럭신호(CLK)에 동기되어 래치(17A),(17C)에 각기 래치된다.On the other hand, the composite image signal CV as shown in FIG. 6A is supplied to the sync and black level sync detector 16 so that a blanking section thereof is detected, thereby detecting a sync level sync signal as shown in FIG. 6B. This is supplied via the inverter I11 and then directly supplied to the clock signal CLK of the latch 17C, and on the other hand, is delayed by a predetermined time (4.5 μSec) through the delay unit 16B, as shown in FIG. The black level comparator 14 is supplied to the clock signal CLK of the latch 17A. At this time, the outputs of the black level comparator 14, the sync level comparator 15, and the peak level comparator 13 are synchronized and the black level. The latches 17A and 17C are latched in synchronization with the clock signal CLK output from the sync detector 16, respectively.
그리고, 상기 래치(17A)에서 제7도의 a도와 같은 구형파가 출력되는데, 이는 적분기(17B)를 통해 제7도의 b도에서와 같이 정형화된 후, 상기 연상증폭기(OP11)의 비반전입력단자에 접속된 클램핑용 콘덴서(Cclamp)를 충반전시키게 되고, 상기 래치(17C)에서 출력되는 펄스도 오아게이트(OR11)를 통해 적분기(17D)에서 정형화된 후, 자동이득조절용 콘덴서(Cagc)를 충방전시키게 되며, 이에 따른 그 자동이득조절용 콘덴서(Cagc)의 충ㆍ방전은 제8도의 a도에서와 같이 이루어지고, 클램핑용 콘덴서(Cclamp)충ㆍ방전은 제8도의 b도에서와 같이 이루어진다.A square wave as shown in a of FIG. 7 is output from the latch 17A, which is shaped as shown in FIG. 7B through an integrator 17B, and then to a non-inverting input terminal of the associative amplifier OP11. The charged clamping capacitor C clamp is charged and charged, and the pulse output from the latch 17C is also shaped at the integrator 17D through the OR gate OR11, and then the automatic gain adjusting capacitor C agc is connected. charge is thereby discharged, so that the automatic gain adjustment capacitor charging and discharging is made, as shown in FIG degrees claim 8 a, capacitors for clamping (C clamp) charging and discharging of a (C agc) according to the in FIG degrees claim 8 b It is done together.
A/D변환된 값을 D라 할때 흑레벨 비교기(14), 동기레벨 비교기(15), 피크레벨 비교기(13)에서 각각 D〈64, D〈0, D〈240인 경우, 제7도의 a도와 같은 구형파를 출력하고, 이러한 구형파신호는 래치(17A), (17B)에 각기 저장된다.When the A / D converted value is D, the black level comparator 14, the sync level comparator 15, and the peak level comparator 13 have D <64, D <0, and D <240, respectively. A square wave such as a is output, and the square wave signals are stored in the latches 17A and 17B, respectively.
이때, 동기 및 흑레벨동기 검출기(16)에서 동기 및 흑레벨동기신호가 검출되고, 그 검출된 각각의 동기신호에 동기되어 래치(17A),(17B)에 저장된 값이 적분기(17B),(17D)에 입력된다. 상기 적분기(17B)의 출력은 클램핑용 콘덴서(Cclamp)로 하여금 구형파가 존재하는 구간에서 충전하도록 제어하고 , 존재하지 않은 구간에서는 방전하도록 제어한다.At this time, the synchronization and black level synchronization signals are detected by the synchronization and black level synchronization detectors 16, and the values stored in the latches 17A and 17B in synchronization with the respective detected synchronization signals are integrators 17B and ( 17D). The output of the integrator 17B controls the clamping capacitor C clamp to charge in a section in which a square wave exists and to discharge in a section in which it does not exist.
즉, 흑레벨 기준값(64)보다 더 큰 A/D변환값(D)이 입력될 때에는 클램핑용 콘덴서(Cagc)를 방전시켜 연산증폭기(OP11)의 반전입력단자에 공급되는 전압의 레벨이 하강되도록 한다. 또한, 적분기(17D)는 상기 적분기(17B)와 동일하게 동작되어 자동이득 조절을 위한 자동이득조절용 콘덴서(Cagc)의 충ㆍ방전을 제어하게 된다.That is, a larger A / D converted value (D) the clamping capacitor when is input (C agc) to discharge to the level of the voltage drop to be supplied to the inverting input terminal of the operational amplifier (OP11) than the black level reference value (64) Be sure to In addition, the integrator 17D operates in the same manner as the integrator 17B to control charging and discharging of the automatic gain adjusting capacitor Ca acc for automatic gain adjustment.
이로 인하여 상기 영상증폭기(OP11)의 반전입력과 자동이득조절 입력이 제어되어 자동 이득조정이 이루어진다.As a result, the inverting input and the automatic gain control input of the image amplifier OP11 are controlled to achieve automatic gain adjustment.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 클램핑 레벨과 자동이득조절용 레벨을 조정함에 있어서, 이전 레벨을 디지탈값으로 고정시켜줌으로써 정확도를 확실하게 보장하고, 입력신호가 표준전압 범위를 벗어나는 경우, 피크 레벨과 동기신호의 하단 레벨을 조정하여 줌으로써 포화상태를 방지할 수 있고, 디지탈회로로 구성하여 제품의 소형화를 실현함과 아울러, 노이즈에 대한 안정성을 기대할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention ensures accuracy by fixing the previous level to a digital value in adjusting the clamping level and the automatic gain adjustment level, and when the input signal is outside the standard voltage range, By adjusting the lower level of the synchronization signal, the saturation state can be prevented, and the digital circuit has the effect of miniaturizing the product and expecting stability against noise.
Claims (3)
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KR1019920012537A KR950010063B1 (en) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Auto gain control & clamping circuit of image signal |
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KR1019920012537A KR950010063B1 (en) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Auto gain control & clamping circuit of image signal |
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Publication Number | Publication Date |
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KR940003357A KR940003357A (en) | 1994-02-21 |
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ID=19336320
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KR1019920012537A KR950010063B1 (en) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Auto gain control & clamping circuit of image signal |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005091618A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Lg Innotek Co., Ltd | Extracting circuit for inband data and displaz device using the same |
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1992
- 1992-07-14 KR KR1019920012537A patent/KR950010063B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2005091618A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Lg Innotek Co., Ltd | Extracting circuit for inband data and displaz device using the same |
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KR940003357A (en) | 1994-02-21 |
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