JPH1188901A - 自動利得制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色信号の自動利得調整装置において、ＡＤ変
換手段に常に最適なレベルで色信号を入力し、量子化ノ
イズを低減する。 【解決手段】 アナログ利得調整手段１１、ＡＤ変換手
段１２、最大値検出手段１６、最大値制御手段１７、Ｄ
Ａ変換手段１８でフィードバックループを形成し、最大
値検出手段１６が検出したディジタル色信号の最大値が
所定のレベルになるように、最大値制御手段１７でアナ
ログ利得調整手段１１の利得を変化させる。これによ
り、アナログ色信号のダイナミックレンジとＡＤ変換手
段１２のダイナミックレンジが常に一致するよう、アナ
ログ色信号のレベルが自動的に調整される。一方、バー
ストレベル検出手段１３で検出したバーストの振幅が一
定になるよう、バーストレベル制御手段１４でディジタ
ル利得調整手段１５の利得を制御し、端子１１０からバ
ースト振幅一定のディジタル色信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオテープレコ
ーダ（以下ＶＴＲ）等で、色信号の利得を調整するため
に用いられる、自動利得制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動利得制御装置は特開平８−４
６９８７号公報に記載されたものが知られている。

【０００３】図４に従来の自動利得制御装置のブロック
図を示す。図４において、１１はアナログ利得調整手
段、１２はＡＤ変換手段、１３はバーストレベル検出手
段、１４はバーストレベル制御手段、１５はディジタル
利得調整手段、１８はＤＡ変換手段、１９はアナログ色
信号の入力端子、１１０はディジタル色信号の出力端子
である。以下、図４を用いて従来の自動利得制御装置に
ついて説明する。

【０００４】入力端子１９より入力されたアナログ色信
号は、アナログ利得調整手段１１で最適な利得に調整さ
れ、ＡＤ変換手段１２でアナログ−ディジタル変換さ
れ、ディジタル色信号となる。次に、ディジタル色信号
はディジタル利得調整手段１５で再度利得が調整され、
出力端子１１０より出力される。この後、ディジタル色
信号には、例えばエンコード、デコード等のディジタル
信号処理が施される。

【０００５】一方、ディジタル色信号のバーストの振幅
を、バーストレベル検出手段１３で検出する。検出され
たバーストの振幅が所定の値になるよう、バーストレベ
ル制御手段は、アナログ利得調整手段１１とディジタル
利得調整手段１５を制御し、それぞれの利得を可変す
る。すなわち、まずＡＤ変換手段１２のダイナミックレ
ンジ内にディジタル色信号が完全に収まるようなバース
ト振幅にするために、アナログ利得調整手段１１の利得
を可変する。この時、バーストレベル制御手段１４の出
力はディジタル化されているので、ＤＡ変換手段１８で
ディジタル−アナログ変換し、アナログ信号に変換した
後、アナログ利得調整手段１１の利得を制御する。ま
た、ディジタル利得調整手段１５では、出力端子１１０
から出力されるディジタル色信号のバーストの振幅が一
定になるよう、バーストレベル制御手段１４により利得
が調整される。

【０００６】

【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、ＶＴＲ再生時のトラッキングずれや長
時間モード再生時の隣接トラックからのクロストークノ
イズにより、アナログ色信号の振幅が大きくなった際に
もＡＤ変換手段１２のダイナミックレンジ内にアナログ
色信号を収める必要があるため、アナログ利得調整手段
１１の利得を小さめに設定しなければならない。このた
めクロストークノイズが存在しない通常の再生状態で
は、ダイナミックレンジが十分とれず、ＡＤ変換手段１
２での量子化ノイズが増大するという問題点を有してい
た。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、アナログ色信号のレベルを常に最適レベルに保ち、
量子化ノイズを低減する自動利得制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の自動利得制御装置は、アナログ利得制御信号
に応じてアナログ色信号の利得を可変し利得が調整され
たアナログ色信号を出力するアナログ利得調整手段と、
利得が調整されたアナログ色信号をディジタル色信号に
変換するＡＤ変換手段と、ディジタル色信号のバースト
の振幅を検出するバーストレベル検出手段と、バースト
の振幅を第１のレベルに保つためのバーストレベル制御
信号を出力するバーストレベル制御手段と、ディジタル
色信号の利得をバーストレベル制御信号に応じて可変し
バーストの振幅が第１のレベルに調整されたディジタル
色信号を出力するディジタル利得調整手段と、ＡＤ変換
手段から出力されたディジタル色信号の最大値を検出す
る最大値検出手段と、最大値を第２のレベルに保つため
のディジタル利得制御信号を出力する最大値制御手段
と、ディジタル利得制御信号をアナログ利得制御信号に
変換するＤＡ変換手段とから構成されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、アナログ利得調整手段
がアナログ利得制御信号に応じてアナログ色信号の利得
を可変し、利得が調整されたアナログ色信号を出力す
る。この利得が調整されたアナログ色信号をＡＤ変換手
段でディジタル色信号に変換する。バーストレベル検出
手段でディジタル色信号のバーストの振幅を検出し、バ
ーストレベル制御手段でバーストの振幅が一定になるよ
うディジタル利得調整手段の利得を制御する。最大値検
出手段は、ディジタル色信号の最大値を検出し、最大値
制御手段で最大値が所定のレベルになるようなディジタ
ル利得制御信号を出力する。ＤＡ変換手段でディジタル
利得制御信号をアナログ利得制御信号に変換し、アナロ
グ利得制御信号に応じてアナログ利得調整手段でアナロ
グ色信号の利得を可変する。

【００１０】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による自動
利得制御装置のブロック図を示すものである。図１にお
いて、１１はアナログ利得調整手段、１２はＡＤ変換手
段、１３はバーストレベル検出手段、１４はバーストレ
ベル制御手段、１５はディジタル利得調整手段、１６は
最大値検出手段、１７は最大値制御手段、１８はＤＡ変
換手段、１９はアナログ色信号入力端子、１１０はディ
ジタル色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符号を付けて
いる。以下、図１を参照しながら本実施の形態の自動利
得制御装置について、特に本発明の特徴的な部分である
最大値検出手段１６、最大値制御手段１７について説明
する。

【００１１】最大値検出手段１６、最大値制御手段１７
の具体的な構成例を図２に示す。図２において、２１は
絶対値回路、２２，２９は比較器、２３，２４，２６，
２１０，２１２はセレクタ、２５，２７，２１３はフリ
ップフロップ、２８，２１４はカウンタ、２１１は加算
器、２１５はディジタル色信号入力端子、２１６はディ
ジタル利得制御信号出力端子である。

【００１２】最大値検出手段１６は、所定の期間内にお
けるディジタル色信号の最大値を検出して出力する。例
として、１水平期間内での最大値を検出する方法につい
て述べる。

【００１３】端子２１５から入力されるディジタル色信
号は、例えば８ビットで−１２８から１２７までの範囲
で、ＤＣレベルが０であるような信号である。振幅の最
大値を求めるために、これの絶対値を絶対値回路２１で
求め、０から１２８の範囲の信号にする。比較器２２で
フリップフロップ２５の出力と比較し、その結果ディジ
タル色信号の絶対値の方が大きければ比較器２２の出力
が１になり、セレクタ２３が絶対値回路２１の出力を選
択し、フリップフロップ２５にこの出力が保持される。
これらの操作を繰り返すことで、ディジタル色信号の絶
対値の最大値がフリップフロップ２５より出力される。

【００１４】カウンタ２８は１水平期間に１回１を出力
する。例えばクロックの周波数を１４．３１８１８ＭＨ
ｚとすると、９１０クロックに１回１を出力する。する
とセレクタ２４は１水平期間に１回０を出力するので、
フリップフロップ２５にディジタル色信号の絶対値の最
小値に相当する０が保持され、フリップフロップ２５が
初期化される。

【００１５】上述した動作でフリップフロップ２５の値
が常にディジタル色信号の最大値に更新される。最終的
にカウンタ２８で決められる１水平周期内の最大値がフ
リップフロップ２５より出力され、これがセレクタ２６
を介してフリップフロップ２７に保持される。

【００１６】以上の動作により、１水平周期中のディジ
タル色信号の絶対値の最大値、すなわち最大の振幅量が
フリップフロップ２７より１水平周期毎に出力される。

【００１７】次に最大値制御手段１７は、最大値検出手
段１６で検出したディジタル色信号の最大値が、所定の
レベルThになるようアナログ利得調整手段１１の利得を
制御する。

【００１８】まず、フリップフロップ２７の出力を比較
器２９で所定のレベルThと比較する。ディジタル色信号
が８ビットで入力され、フリップフロップ２７の出力の
最大が１２８である時、Thは例えば１００程度に選ばれ
る。比較器２９はフリップフロップ２７の出力がThより
大きければ１を、小さければ０を出力する。例えば、フ
リップフロップ２７の出力がThより大きい時、セレクタ
２１０の出力は−１となり、加算器２１１ではフリップ
フロップ２１３の出力より１が減算され、フリップフロ
ップ２１３の出力であるディジタル利得制御信号は以前
より１小さくなり、端子２１６より出力される。カウン
タ２１４はカウンタ２８と同様、１水平期間を計測して
おり、例えば９１０クロックに１回１を出力するので、
ディジタル利得制御信号は１水平期間に１回変化する。
これがＤＡ変換手段１８でアナログ利得制御信号に変換
され、アナログ利得調整手段１１に入力されると、利得
が以前より小さくなり、アナログ色信号の振幅が小さく
なる。このアナログ色信号はＡＤ変換手段１２でディジ
タル色信号に変換され、最大値検出手段１６で最大値が
検出される。ここで検出される最大値は、以前のものよ
り小さくなる、すなわち所定のレベルThに近づく。

【００１９】逆にフリップフロップ２７から出力される
最大値が所定のレベルThより小さい時、セレクタ２１０
で＋１が選ばれ、フリップフロップ２１３の出力である
ディジタル利得制御信号は１増加する。よってＤＡ変換
手段１８で変換されたアナログ利得制御信号が増加し、
アナログ利得調整手段１１の利得が以前より大きくな
り、アナログ色信号の振幅が増大する。ＡＤ変換手段１
２によって変換されたディジタル色信号の振幅が増大す
るため、最大値検出手段１６で検出される最大値は以前
より大きくなり、フリップフロップ２７の出力は所定の
レベルThに近づく。

【００２０】以上のフィードバックループにより、最大
値検出手段１６で検出される最大値は徐々に所定のレベ
ルThに近づく。よって、アナログ利得調整手段１１、Ａ
Ｄ変換手段１２、最大値検出手段１６、最大値制御手段
１７、ＤＡ変換手段１８によって構成されるフィードバ
ックループにより、アナログ色信号がＡＤ変換手段１２
のダイナミックレンジに収まるように、自動的に利得が
調整される。また、所定のレベルThを最適な値に設定す
ることで、ＡＤ変換手段１２のダイナミックレンジを最
大限に活用することができる。

【００２１】利得が調整されたディジタル色信号は、そ
の飽和度によってバーストの振幅が変化する。例えば、
バーストの振幅に対して映像部分の振幅が大きい色信号
に対しては、映像部分の最大値が所定のレベルThとな
る。一方、バーストの振幅に対して映像部分が小さい色
信号に対しては、バーストの最大値が所定のレベルThと
なり、映像部分の振幅が大きい色信号と比べて振幅の大
きな信号が入力される。すなわち、映像信号によってデ
ィジタル色信号のバーストの振幅が変動する。このた
め、バーストレベル検出手段１３でバーストの振幅を検
出し、バーストレベル制御手段１４でバーストの振幅が
一定になるようディジタル利得調整手段１５の利得を自
動的に調整する。

【００２２】以上のように本発明によれば、アナログ色
信号がＡＤ変換手段１２のダイナミックレンジに収ま
り、かつダイナミックレンジを最大限に活用することが
できるように、自動的に利得を調整することができる。
また、バーストの振幅に対して映像部分が小さい色信号
に対しては、ＡＤ変換手段１２への入力振幅を大きくす
ることができ、量子化ノイズを低減することができる。

【００２３】なお、以上の説明では、最大値検出手段１
６、最大値制御手段１７の動作を１水平期間に１回とし
たが、任意の長さでも同様の動作が可能である。例えば
１フレームに１回とするには、カウンタ２８，２１４を
１フレームに１回、すなわち９１０×５２５＝４７７７
５０回に１回１を出力するような構成にすればよい。

【００２４】また、ＶＴＲの再生時は、フィールド毎に
異なるヘッドで磁気テープに記録された信号を再生する
ため、フィールド毎に再生アナログ色信号の振幅が変動
する。このような変動を吸収するための最大値検出手段
１６、最大値制御手段１７の構成例を図３に示す。

【００２５】図３において、３１は偶数フィールド最大
値検出回路、３２は奇数フィールド最大値検出回路、３
３は偶数フィールド最大値制御回路、３４は奇数フィー
ルド最大値制御回路、３５はセレクタ、３６はヘッドス
イッチ入力端子である。偶数フィールド最大値検出回路
３１、奇数フィールド最大値検出回路３２の構成は図２
で示した最大値検出手段１６と同様の構成である。また
偶数フィールド最大値制御回路３３、奇数フィールド最
大値制御回路３４の構成も図２で示した最大値制御手段
１７と同様の構成である。

【００２６】偶数フィールド最大値検出回路３１は偶数
フィールドにおけるディジタル色信号の最大値を検出
し、偶数フィールド最大値制御回路３３はこの最大値に
応じた偶数フィールドのディジタル制御信号を出力す
る。奇数フィールド最大値検出回路３２は奇数フィール
ドにおけるディジタル色信号の最大値を検出し、奇数フ
ィールド最大値制御回路３４はこの最大値に応じた奇数
フィールドのディジタル利得制御信号を出力する。偶数
フィールド、奇数フィールドのディジタル利得制御信号
を端子３６から入力されるヘッドスイッチの極性に応じ
てセレクタ３５で切り替え、フィールド毎に最適なディ
ジタル利得制御信号を出力する。

【００２７】以上のように、偶数フィールドと奇数フィ
ールドとで別々にディジタル色信号の最大値の検出と、
ディジタル利得制御信号を用いたアナログ色信号の利得
調整を行うことで、再生ヘッドのばらつきによる再生色
信号のフィールド毎の振幅の変動を吸収し、かつＡＤ変
換手段１２に最適な振幅のアナログ色信号を入力するこ
とができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アナログ
利得制御信号に応じてアナログ色信号の利得を可変する
アナログ利得調整手段と、アナログ色信号をディジタル
色信号に変換するＡＤ変換手段と、ディジタル色信号の
バーストの振幅を検出するバーストレベル検出手段と、
バーストの振幅を一定に保つためのバーストレベル制御
信号を出力するバーストレベル制御手段と、ディジタル
色信号の利得をバーストレベル制御信号に応じて可変す
るディジタル利得調整手段と、ディジタル色信号の最大
値を検出する最大値検出手段と、最大値を所定のレベル
に保つためのディジタル利得制御信号を出力する最大値
制御手段と、ディジタル利得制御信号をアナログ利得制
御信号に変換するＤＡ変換手段とを設けることにより、
常にＡＤ変換手段に最適な振幅のアナログ色信号が入力
でき、量子化ノイズの低減が可能となり、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における自動利得調整装
置の構成を示すブロック図

【図２】同自動利得制御装置の最大値検出手段、最大値
制御手段の具体的な構成例を示すブロック図

【図３】同自動利得制御装置の最大値検出手段、最大値
制御手段の具体的な他の構成例を示すブロック図

【図４】従来の自動利得調整装置の構成を示すブロック
図

【符号の説明】

１１ アナログ利得調整手段 １２ ＡＤ変換手段 １３ バーストレベル検出手段 １４ バーストレベル制御手段 １５ ディジタル利得調整手段 １６ 最大値検出手段 １７ 最大値制御手段 １８ ＤＡ変換手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ利得制御信号に応じてアナログ
   色信号の利得を可変し利得が調整されたアナログ色信号
   を出力するアナログ利得調整手段と、 前記利得が調整されたアナログ色信号をディジタル色信
   号に変換するＡＤ変換手段と、 前記ディジタル色信号のバーストの振幅を検出するバー
   ストレベル検出手段と、 前記バーストの振幅を第１のレベルに保つためのバース
   トレベル制御信号を出力するバーストレベル制御手段
   と、 前記ディジタル色信号の利得を前記バーストレベル制御
   信号に応じて可変し前記バーストの振幅が前記第１のレ
   ベルに調整されたディジタル色信号を出力するディジタ
   ル利得調整手段と、 前記ＡＤ変換手段から出力されたディジタル色信号の最
   大値を検出する最大値検出手段と、 前記最大値を第２のレベルに保つためのディジタル利得
   制御信号を出力する最大値制御手段と、 前記ディジタル利得制御信号を前記アナログ利得制御信
   号に変換するＤＡ変換手段とを備えたことを特徴とする
   自動利得制御装置。
2. 【請求項２】 最大値検出手段は、ＡＤ変換手段から出
   力されたディジタル色信号の１水平期間内の最大値を検
   出する請求項１記載の自動利得制御装置。
3. 【請求項３】 最大値検出手段は、ＡＤ変換手段から出
   力されたディジタル色信号の１フレーム内の最大値を検
   出する請求項１記載の自動利得制御装置。
4. 【請求項４】 最大値検出手段は、ＡＤ変換手段から出
   力されたディジタル色信号の奇数フィールド内の最大値
   と偶数フィールド内の最大値とを検出し、最大値制御手
   段は、前記奇数フィールド内の最大値を第２のレベルに
   保つ第１のディジタル利得制御信号と、前記偶数フィー
   ルド内の最大値を前記第２のレベルに保つため第２のデ
   ィジタル利得制御信号とをフィールド毎に切り替えディ
   ジタル利得制御信号として出力する請求項１記載の自動
   利得制御装置。