专利名称：影像信号处理装置中的自动增益控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在影像信号处理时的自动增益控制电路。
背景技术：
在将NTSC方式等的视频信号(复合影像信号)作为影像进行显示的 影像信号处理装置中，为了将影像亮度的动态范围(dynamic range)尽可 能地保持恒定，在A/D转换部利用将影像信号放大到规定电平平的自动增 益控制电路。
如图.3和图4所示，在1场(field)相应的视频信号Sjn包含垂直同 步期间Tv、水平消隐期间TH和影像信号期间Ts，并且，在l水平线相应 的视频信号S,包含水平消隐期间TH、彩色脉冲串(color burst)期间 Tc和有效影像信号期间T,。另外，为了明确说明，在图3和图4中改变实 际的视频信号Sm的各期间的比率。
以往的自动增益控制电路100，如图5所示，包含模拟/数字转换部 (A/D转换部)10、前置块(front end block) 12、自动增益控制电路(AGC 电路)14和脉冲宽度调制电路(PWM电路)16。输入到A/D转换部10 的影像信号，由模拟信号转换为数字信号。这时，根据从PWM电路16 输入的脉冲宽度，调整数字转换时的动态范围。被数字化的影像信号输出 到前置块12。在前置块12，进行对影像信号的预处理。作为预处理，可 以列举滤波、「补正等处理。通过前置块12的影像信号输入到AGC电路 14。
AGC电路14，抽取影像信号的水平消隐期间TH的信号电平并且向 PWM电路16输出。PWM电路16，生成与输入的信号电平成比例的脉冲 宽度的脉冲信号向A/D转换部10输出。A/D转换部10，如图6 (a)所示， 根据该脉冲信号的脉冲宽度调整动态范围并且将影像信号数字化。通过这样，影像信号的电平反馈于A/D转换部10，将影像信号的动态范围维持在大致恒定。在影像信号处理装置的制造工序后的初期调整时，执行这样 的自动增加控制的调整。但是，如图6 (b)所示，有影像信号的水平消隐期间TH的信号电平 由于噪音等的影响而改变的情况。此时，将水平消隐期间TH的信号电平 作为基准决定A/D转换部10的动态范围的话，就不能适当的调节影像信 号的动态范围。发明内容本发明提供一种能够在适当的动态范围内将影像信号数字化的自动 增益控制电路。本发明是一种自动增益控制电路，其自动调整影像信号的信号电平， 接受影像信号，所述影像信号包含用于表示影像的最小亮度的黑电平信号 和用于表示影像的最大亮度的白电平信号，所述自动增益控制电路具有-黑电平检测部，其从影像信号中检测所述黑电平；白电平检测部，其从影 像信号中检测所述白电平；和，模拟/数字转换部，其根据所述黑电平与所 述白电平的差分值，调整影像信号的动态范围。这里，优选具有电平算出部，其算出由所述黑电平检测部检测的所 述黑电平与由所述白电平检测部检测的所述白电平的差分；减法运算器， 其算出由所述电平算出部算出的差分与影像信号的动态范围的目标值的 差分；和增益决定部，其根据由所述减法运算器算出的差分，决定目标增 益；所述模拟/数字转换部，根据由所述增益决定部决定的目标增益，调整 影像信号的动态范围。例如，优选还具有PWM电路，其生成具有与由所述增益决定部决定 的目标增益对应的脉冲宽度的脉冲信号；所述模拟/数字转换部，根据由所 述PWM电路生成的脉冲信号的脉冲宽度，调整影像信号的动态范围。发明效果根据本发明，能够在适当的动态范围内将影像信号数字化。
图1是表示在本发明的实施方式的自动增益控制电路的结构的模块图。
图2是本发明的实施方式的调整用的影像信号的示意图。
图3是影像信号结构的示意图。
图4是影像信号结构的示意图。
图5是表示现有的自动增益控制电路的结构的模块图。 图6是现有的自动增益控制电路的处理的说明图。
图中10 — A/D转换部；12 —前置块；14一自动增益控制电路；16 —
脉冲宽度调制电路；20—A/D转换部；22 —寄存器；24—前置块；26 —校 准(calibration)部；30—同步信号检测部；32—黑电平检测部；34_白电 平检测部；36—电平算出部；38—目标电平设定部；40—减法运算器；42 一补正值算出部；44一加法运算器；46—增益算出部；48 —脉冲宽度调制 部；100、 200—自动增益控制电路。
具体实施例方式
在本发明的实施方式的自动增益控制电路200如图l所示，具有模 拟/数字转换部(A/D转换部)20、寄存器22、前置块24和校准部26。
通过自动增益控制电路200进行的影像信号的自动增加控制的调整在 影像信号处理装置的制造工序后的初期调整时实行。在初期调整时，通过 向寄存器22和校准部26从外部输入设置信号，使寄存器22和校准部26 进入活动状态。
A/D转换部20，从外部接受模拟影像信号，转换为数字信号并输出。 A/D转换部20，根据保存在寄存器22的值，设定数字转换的基准电压， 在将影像信号数字转换时使影像信号的黑电平与此基准电压一致，由此调 整数字转换后的影像信号的动态范围。
前置块24，接受由A/D转换部20数字转换后的影像信号，对影像信 号施加预处理。作为预处理，可以列举滤波、r补正等处理。
校准部26，接受由A/D转换部20数字转换后的影像信号，生成A/D 转换部20的动态范围的调整中使用的脉冲宽度调制后的脉冲信号并输出。校准部26具有同步信号检测部30、黑电平检测部30、白电平检测 部34、电平算出部36、目标电平设定部38、减法运算器40、补正值算出 部42、加法运算器44、增益算出部46和脉冲宽度调制部(PWM部)48。同步信号检测部30，从A/D转换部20接受影像信号，检测水平消隐 期间丁H，在检测的定时(timing)将水平同步信号Hsync向黑电平检测部 32和白电平检测部34输出。黑电平检测部32，从A/D转换部20接受影像信号，在影像信号中检 测出表示最小亮度的黑电平并且作为黑电平信号向电平算出部36输出。 在动态范围调整时输入调整用的影像信号。调整用的影像信号如图2所示， 在从水平消隐期间TH起经过规定的时间Tl和T2后的定时下表示影像信 号中的最小亮度Smin和最大亮度Smax。此时，黑电平检测部32，从同 步信号检测部30接受水平同步信号Hsync，在从该定时起经过时间Tl后 从影像信号抽取黑电平(最小亮度Smin)，作为黑电平信号向电平算出 部36输出。白电平检测部34，从A/D转换部20接受影像信号，在影像信号中检 测出表示最大亮度的白电平并且作为白电平信号向电平算出部36输出。 白电平检测部34，从同步信号检测部30接受水平同步信号Hsync，在从 该定时起经过时间T2后从影像信号抽取白电平(最大亮度Smax)，作为 白电平信号向电平算出部36输出。电平算出部36，检测从黑电平检测部32输入的黑电平信号和从白电 平检测部34输入的白电平信号的差分并向减法运算器40输出。该差分值 是调整用的影像信号的最大亮度Smax和最小亮度Smin的差分值，艮口， 表示在当前时刻从A/D转换部20输出的影像信号的动态范围。减法运算器40，算出从电平算出部36输出的差分值与在目标电平设 定部38设定的动态范围目标值的差分并向补正值算出部42输出。在目标 电平设定部38，预先设定作为从A/D转换部20输出的影像信号必需的动 态范围的目标值。即，在补正值算出部42中输入在当前时刻从A/D转换 部20输出的影像信号的动态范围与动态范围目标值之差。补正值算出部42，接受减法运算器40的输出，计算出与从A/D转换 部20输出的影像信号的动态范围与动态范围的目标值之差对应的增益的补正值，并且向加法运算器44输出。加法运算器44，算出来自补正值算 出部42的补正值和来自增益算出部46的输出之和，并且向增益算出部46 输出。增益算出部46，根据来自加法运算器44的输出决定新的增益值， 并且向PWM部48输出。如此，在补正值算出部42、加法运算器44和增 益算出部46，计算出与从A/D转换部20输出的影像信号的动态范围与动 态范围目标值之差对应的新的增益值。
脉冲宽度调制部48，从增益算出部46接受增益值，生成具有与增益 值对应的脉冲宽度的脉冲信号，并且向寄存器22输出。例如，生成具有 与增益值成比例的脉冲宽度的脉冲信号。寄存器22，保存并保持脉冲信号 的脉冲宽度，向A/D转换部20输出。
由此，通过将与从A/D转换部20输出的影像信号的动态范围与动态 范围目标值之差对应的新的增益值反馈给A/D转换部20，将影像信号数 字化时的动态范围慢慢接近目标值。
在初期调整结束时，停止向寄存器22和校准部26从外部供给的设置 信号，使寄存器22和校准部26进入非活动状态。由此，在寄存器22保 存并保持与初期调整中调整后的增益值对应的脉冲信号的脉冲宽度，初期 调整结束后由A/D转换部20能够在理想的动态范围内进行模拟/数字转 换。
如上所述，通过本实施方式，能够适当地调节A/D转换部的动态范围， 而不依赖于影像信号的水平消隐期间丁H的电平。
权利要求
1、一种自动增益控制电路，其自动调整影像信号的信号电平，接受影像信号，所述影像信号包含用于表示影像的最小亮度的黑电平信号和用于表示影像的最大亮度的白电平信号，所述自动增益控制电路具有黑电平检测部，其从影像信号中检测所述黑电平；白电平检测部，其从影像信号中检测所述白电平；和，模拟/数字转换部，其根据所述黑电平与所述白电平的差分值，调整影像信号的动态范围。
2、 根据权利要求l所述的自动增益控制电路，其特征在于， 具有电平算出部，其算出由所述黑电平检测部检测的所述黑电平与由所述 白电平检测部检测的所述白电平的差分；减法运算器，其算出由所述电平算出部算出的差分与影像信号的动态 范围的目标值的差分；和增益决定部，其根据由所述减法运算器算出的差分，决定目标增益；所述模拟/数字转换部，根据由所述增益决定部决定的目标增益，调整 影像信号的动态范围。
3、 根据权利要求2所述的自动增益控制电路，其特征在于， 还具有PWM电路，其生成具有与由所述增益决定部决定的目标增益对应的脉冲宽度的脉冲信号；所述模拟/数字转换部，根据由所述PWM电路生成的脉冲信号的脉冲 宽度，调整影像信号的动态范围。
全文摘要
自动增益控制电路(200)具有从影像信号检测黑电平的黑电平检测部(32)；从影像信号检测白电平的白电平检测部(34)；和根据黑电平与白电平的差分值调整影像信号的动态范围的模拟/数字转换部(20)。向自动增益控制电路(200)输入包含表示影像的最小亮度的黑电平信号和表示影像的最大亮度的白电平信号的调整用影像信号，来调整动态范围。从而，在适当的动态范围内将影像信号数字化。
文档编号H04N5/52GK101409805SQ20081016928
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月11日
发明者森裕俊, 海老沼博行 申请人:三洋电机株式会社;三洋半导体株式会社