專利名稱：視頻信號處理裝置和電視接收裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將模擬視頻信號轉換為具有適當動態(tài)范圍的數(shù)字信號的視頻信號處理裝置和包含該視頻信號處理裝置的電視接收裝置。
背景技術：
作為在彩色電視機廣播等中使用的視頻信號，一般使用包含亮度(Y)和色差(C)信息的復合信號。在將該視頻信號數(shù)字化的情況下，使用適當?shù)乜刂颇M/數(shù)字轉換器的動態(tài)范圍的視頻信號處理裝置(例如，特開平8-125122號公報，特開2001-356831號公報)。
現(xiàn)有的視頻信號處理裝置100如圖5所示，由頻道切換電路10、輸入電平檢測電路12、程控放大器14、數(shù)字/模擬轉換器(A/D轉換器)16構成。頻道切換電路10包含根據從外部輸入的頻道選擇信號而動作的多路復用器(multiplexer)，并從輸入的多個視頻信號中選擇一個進行輸出。輸入電平檢測電路12接收頻道切換電路10選擇的視頻信號，檢測出該視頻信號的振幅，并根據該振幅輸出用于調整程控放大器14的放大率的增益控制信號。程控放大器14接收來自輸入電平檢測電路12的增益控制信號，并以對應于增益控制信號的放大率對頻道切換電路10所選擇的視頻信號進行放大并輸出。A/D轉換器16接收程控放大器14的輸出，將其從模擬信號轉換為數(shù)字信號后輸出。
例如，在來自輸入電平檢測電路12的增益控制信號是3dB的情況下，如圖6所示，在程控放大器14中將視頻信號放大兩倍，然后輸入到A/D轉換器16。在A/D轉換器16中，在與施加在最大基準電壓端子VRT上的電壓Vt和施加在最小基準電壓端子VRB上的電壓Vb的電壓差對應的動態(tài)范圍內將視頻信號數(shù)字化并進行輸出。例如，如果電壓Vt是2V并且電壓Vb是0V，則因為電位差是2V，所以通過程控放大器14將視頻信號的振幅放大到2V左右，由此可以充分地利用A/D轉換器16的動態(tài)范圍來進行數(shù)字化。
專利文獻1特開平8-125122號公報專利文獻2特開2001-356831號公報如上所述，在現(xiàn)有的視頻信號處理裝置中，通過使用程控放大器14使視頻信號的振幅與A/D轉換器16的動態(tài)范圍配合，從而可以將數(shù)字化的視頻信號的動態(tài)范圍保持廣闊。但是，構成程控放大器14的電路復雜，并且會使得安裝視頻信號處理裝置的芯片面積增加。另外，很難得到良好的特性。

發(fā)明內容
因此，鑒于上述現(xiàn)有技術的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種不會使電路變得復雜或者大型化，并且可以適當?shù)乇３忠曨l信號動態(tài)范圍來進行數(shù)字化的視頻信號處理裝置及具有該視頻信號處理裝置的電視接收裝置。
可以解決上述課題的本發(fā)明是一種視頻信號處理裝置，其特征在于，包括輸入電平檢測電路，其檢測作為處理對象的視頻信號的直流成分的振幅的；和模擬/數(shù)字轉換器，其將與上述輸入電平檢測電路中檢測出的視頻信號的直流成分的振幅對應的電壓作為基準電壓，進行上述視頻信號的模擬/數(shù)字轉換。
可以解決上述課題的本發(fā)明的另一方面是一種視頻信號處理裝置，其特征在于，包括輸入電平檢測電路，其檢測作為處理對象的視頻信號的直流成分的振幅，并根據該振幅輸出控制信號；PWM電路，其接收來自上述輸入電平檢測電路的控制信號，根據上述視頻信號的直流成分的振幅調制脈沖寬度并輸出PWM信號；和模擬/數(shù)字轉換器，其將時間性地平滑化上述PWM信號而得到的電壓作為基準電壓，并進行上述視頻信號的模擬/數(shù)字轉換。
在這里，在上述本發(fā)明的視頻信號處理裝置中，優(yōu)選包含電阻元件，其構成使上述PWM信號平滑化的低通濾波器，并且其一端與從裝置外部連接電容用的外部端子連接。
進而，在上述本發(fā)明的視頻信號處理裝置中，也可以包括恒壓產生電路和切換電路，該切換電路切換從上述恒定電壓產生電路輸出的電壓、將上述PWM信號時間性地平滑化而得到的電壓，并作為上述模擬/數(shù)字轉換器的基準電壓輸出。
另外，可以構成一種電視接收裝置，其特征在于，包括視頻信號接收機構，其利用上述本發(fā)明的視頻信號處理裝置，來接收視頻信號；輸入電平檢測電路，其檢測在上述電視信號接收機構中接收到的視頻信號的直流成分的振幅，并根據該振幅輸出控制信號；PWM電路，其接收來自上述輸入電平檢測電路的控制信號，根據上述電視信號接收機構中接收到的視頻信號的直流成分的振幅來調制脈沖寬度，并輸出PWM信號；和模擬/數(shù)字轉換器，其將時間性地平滑化上述PWM信號而得到的電壓作為基準電壓，并對上述視頻信號接收機構中所接收的視頻信號進行模擬/數(shù)字轉換，根據由上述模擬/數(shù)字轉換器而進行了數(shù)字化的視頻信號來顯示圖像。
根據本發(fā)明，可以提供一種視頻信號處理裝置，其通過與視頻信號的直流成分的振幅對應來變更模擬/數(shù)字轉換器的基準電壓，由此不會使電路復雜或者大型化，并可以適當?shù)鼐S持視頻信號的動態(tài)范圍，同時將視頻信號數(shù)字化。
另外，可以提供一種在根據數(shù)字化的視頻信號放映圖像時，顯示動態(tài)范圍大的圖像的電視接收裝置。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式的視頻信號處理裝置的結構的框圖。
圖2是說明本發(fā)明的實施方式的視頻信號處理裝置的作用的框圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式的視頻信號處理裝置的另一結構的框圖。
圖4是表示利用了本發(fā)明的實施方式的視頻信號處理裝置的電視接收裝置的結構的框圖。
圖5是表示現(xiàn)有的電視信號處理裝置的結構的框圖。
圖6是說明現(xiàn)有的視頻信號處理裝置的作用的圖。
圖中10—頻道切換電路，12—輸入電平檢測電路，14—程控放大器，16—模擬/數(shù)字(A/D)轉換器，20—頻道切換電路，22—輸入電平檢測電路，24—脈沖寬度調制(PWM)電路，26—接口電路，28—控制用放大器，29—恒壓產生電路，30—模擬/數(shù)字(A/D轉換器)，32—TV信號放大·檢波塊，34—數(shù)字譯碼器，36—同步偏轉電路，38—畫質調整電路，40—數(shù)字/模擬(D/A)轉換器，100—現(xiàn)有的視頻信號處理裝置，200—本發(fā)明的實施方式的視頻信號處理裝置。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施方式的視頻信號處理裝置200，如圖1所示，包括頻道切換電路20、輸入電平檢測電路22、脈沖寬度調制電路(PWM電路)24、接口電路26、控制用放大器28和模擬/數(shù)字轉換器(A/D轉換器)30。另外，在視頻信號處理裝置200中，通過接口電路26在外部與低通濾波器用的電容器C連接。
頻道切換電路20構成為包括多路復用器。頻道切換電路20接收多個視頻信號的輸入之后，從其中選擇一個進行輸出。選擇過的視頻信號被輸出到輸入電平檢測電路22和A/D轉換器30中。
在圖1中，向頻道切換電路20中輸入四個視頻信號。頻道切換電路20例如從裝置外部接收用戶通過遠程操作等而得到的頻道選擇信號，并且通過根據該頻道選擇信號使多路復用器動作，從而從輸入的四個視頻信號中選擇一個。
但是，頻道切換電路20不是十分必要的。例如，在視頻信號處理電路200中僅輸入一個視頻信號的情況下，就沒有設置頻道切換電路20的必要。另外，只要是在增加輸入視頻信號數(shù)量的情況下選擇其中一個的電路就可以。
輸入電平檢測電路22構成為包括普通的比較電路和數(shù)字/模擬轉換器。輸入電平檢測電路22從頻道切換電路20接收視頻信號，并輸出與該視頻信號的振幅對應的PWM控制信號。
復合視頻信號如圖2所示，是重疊了根據圖像的亮度進行增減的直流成分和在該直流成分上表示顏色成分的高頻波的信號。由輸入電平檢測電路22的比較電路檢測出復合視頻信號在一幀中的最大振幅(最大值)，并通過數(shù)字/模擬轉換器將該振幅轉換成數(shù)字信號。尤其最好將一幀中亮度的最大值，即直流成分的最大振幅轉換成數(shù)字信號。該數(shù)字信號為PWM控制信號。生成的PWM控制信號被輸出到PWM電路24中。
PWM控制電路24接收來自輸入電平檢測電路22發(fā)出的PWM控制信號，并且生成具有與頻道切換電路20所選擇的視頻信號的振幅對應的脈沖寬度的PWM信號。PWM電路24最好由例如在13.5MHz時鐘下動作的脈沖寬度調制電路構成。此時，如圖2所示，設定為輸出具有與視頻信號的振幅成比例的脈沖寬度的PWM信號。例如，在檢測出在輸入電平檢測電路22中取得的視頻信號的最大振幅的情況下，輸出具有占空比100％的脈沖寬度的PWM信號，并且在檢測出視頻信號取得的最大振幅是50％的情況下，輸出具有占空比50％的脈沖寬度的PWM信號。
PWM電路24一般具有由程控放大器和數(shù)字/模擬轉換器等電路構成的電路元件少，并且組裝到半導體芯片之際可以維持小尺寸的好處。接口電路26構成為包括緩沖器和電阻元件。緩沖器從PWM電路24接收PWM信號。從裝置外部在緩沖器的電源端子上施加電壓Vt，PWM信號對該脈沖的振幅進行調制以使其形成電壓Vt，并提供給電阻元件的一端。另一方面，電阻元件的另一端與裝置外部的電容器C連接，并通過該電容C接地。由此，構成電阻元件和電容器C的L型低通濾波器。因此，從緩沖器輸出的PWM信號與根據電阻元件的電阻值和電容C的電容值決定的時間常數(shù)τ對應，實現(xiàn)時間性的平滑化。因為PWM信號的脈沖寬度與頻道切換電路20所選擇的視頻信號的振幅對應地被調制，所以在接口電路26中被平滑化的信號如圖2所示，成為與頻道切換電路20所選擇的視頻信號的振幅對應的電壓值。平滑化過的信號通過控制用放大器28被送到A/D轉換器30的最大基準電壓端子VRT。
本實施方式的接口電路26包括其一端上具有在裝置外部連接電容器用的外部端子的電阻元件。因此，因為可以在裝置外部連接電容器C并構成低通濾波器，故可以容易地改變低通濾波器的時間常數(shù)τ。另外，最好將電容器C設為可變容量電容器，以便可以容易地變更低通濾波器的時間常數(shù)τ。
在A/D轉換器30的輸入端子1N中輸入由頻道轉換電路20選擇的視頻信號。將恒壓Vb作為VRB電壓從裝置外部施加在最小基準電壓端子VRB上。通過控制放大器28，將來自接口電路26的輸出信號作為VRT電壓施加在最大基準電壓端子VRT上。
A/D轉換器30在與施加在最小基準電壓端子VRB和最大基準電壓端子VRT上的電壓差對應的動態(tài)范圍內，將輸入到輸入端子1N的視頻信號轉換成數(shù)字信號后輸出。例如，在VRB電壓是0V且VRT電壓是1V的情況下，因為該電位差是1V，所以動態(tài)范圍是1V。另外，在VRB電壓是0V且VRT電壓是2V的情況下，因為該電位差是2V，所以動態(tài)范圍是2V。
在這里，因為施加在最大基準電壓端子VRT上的VRT電壓在頻道轉換電路20選擇的視頻信號的振幅大時升高，在視頻信號的振幅小的時候降低，故可以在與視頻信號的一幀中直流成分的最大振幅對應的動態(tài)范圍內，將視頻信號轉換成數(shù)字信號。
另外，如圖3所示，最好具有在視頻信號處理裝置200的內部設置恒壓產生電路29，切換控制用放大器28的輸出的結構。由此，不管視頻信號的振幅，即可固定來自A/D轉換器30的數(shù)字信號的動態(tài)范圍。
本實施方式中的視頻信號處理裝置200如圖4所示，可以適用于電視接收機。電視接收機包括天線、TV信號放大·檢波塊32、數(shù)字譯碼器34、同步偏轉電路36、畫質調整電路38、數(shù)字/模擬轉換器(D/A轉換器)40、CRT42和視頻信號處理裝置200。
由天線接收的視頻信號在TV信號放大·檢波塊32中進行檢波·放大，并被發(fā)送到視頻信號處理裝置200。在視頻信號處理裝置200中，視頻信號被轉換成具有與該振幅對應的動態(tài)范圍的數(shù)字信號。數(shù)字譯碼器34接收該數(shù)字信號，并生成用于在CRT42中放映圖像的同步偏轉電路36的控制信號、用于進行畫質調整的畫質調整信號、用于調整視頻信號處理裝置200的輸出的轉換調整信號。
畫質調整電路38包括調整CRT42上顯示的圖像的亮度、對比度等畫質的電路。畫質調整電路接收來自數(shù)字譯碼器34的畫質調整信號，并輸出控制CRT42的電子射線管的輸出等的數(shù)字信號。該信號通過D/A轉換器40被轉換成模擬信號，并調整顯示在CRT42上的圖像畫質。另一方面，同步偏轉電路36接收來自數(shù)字譯碼器34的控制信號，并進行CRT42的掃描線的同步和偏轉。通過這些處理而在CRT42的畫面上顯示圖像。
另外，也可以使用液晶顯示器和等離子體顯示器等平板顯示器(FPD)44來代替CRT42。FPD44可以通過數(shù)字信號進行直接控制。
這樣，通過將電視接收裝置構成為包括本實施方式的電視信號處理裝置200，從而可以充分地將圖像的動態(tài)范圍維持在大的范圍內。例如，即使在圖像整體的亮度發(fā)生變化的情況下，也可以在分別與亮度對應的適當動態(tài)范圍下顯示圖像。
權利要求
1.一種視頻信號處理裝置，其特征在于，包括輸入電平檢測電路，其檢測作為處理對象的視頻信號的直流成分的振幅；和模擬/數(shù)字轉換器，其將與上述輸入電平檢測電路中檢測出的視頻信號的直流成分的振幅對應的電壓作為基準電壓，進行上述視頻信號的模擬/數(shù)字轉換。
2.一種視頻信號處理裝置，其特征在于，包括輸入電平檢測電路，其檢測作為處理對象的視頻信號的直流成分的振幅，并根據該振幅輸出控制信號；PWM電路，其接收來自上述輸入電平檢測電路的控制信號，并根據上述視頻信號的直流成分的振幅調制脈沖寬度，來輸出PWM信號；和模擬/數(shù)字轉換器，其將時間性地平滑化上述PWM信號而得到的電壓作為基準電壓，并進行上述視頻信號的模擬/數(shù)字轉換。
3.根據權利要求2所述的視頻信號處理裝置，其特征在于，包括電阻元件，其構成使上述PWM信號平滑化的低通濾波器，并且其一端與從裝置外部連接電容器用的外部端子連接。
4.根據權利要求2或3所述的視頻信號處理裝置，其特征在于，包括恒壓產生電路；和切換電路，其切換從上述恒壓產生電路輸出的電壓、將上述PWM信號時間性地平滑化而得到的電壓，并將其作為上述模擬/數(shù)字轉換器的基準電壓輸出。
5.一種電視接收裝置，其特征在于，包括接收視頻信號的視頻信號接收機構；輸入電平檢測電路，其檢測在上述電視信號接收機構中接收的視頻信號的直流成分的振幅，并根據該振幅輸出控制信號；PWM電路，其接收來自上述輸入電平檢測電路的控制信號，并根據上述電視信號接收機構中接收的視頻信號的直流成分的振幅，來調制脈沖寬度并輸出PWM信號；和模擬/數(shù)字轉換器，其將時間性地平滑化上述PWM信號而得到的電壓作為基準電壓，并對上述視頻信號接收機構中接收的視頻信號進行模擬/數(shù)字轉換，根據通過上述模擬/數(shù)字轉換器進行了數(shù)字化的視頻信號，來顯示圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過根據視頻信號的直流成分的振幅來變更模擬/數(shù)字轉換器的基準電壓，而不會使電路復雜或者大型化，并可以適當?shù)鼐S持視頻信號的動態(tài)范圍，同時將視頻信號數(shù)字化的視頻信號處理裝置。該視頻信號處理裝置包括檢測作為處理對象的視頻信號的直流成分的振幅，并根據該振幅輸出控制信號的輸入電平檢測電路(22)；接收來自上述輸入電平檢測電路(22)的控制信號，根據上述視頻信號的直流成分的振幅來調制脈沖寬度并輸出PWM信號的PWM電路(24)；和將時間性地平滑化上述PWM信號而得到的電壓作為基準電壓，來進行上述視頻信號的模擬/數(shù)字轉換的模擬/數(shù)字轉換器(30)。
文檔編號H03M1/18GK1599418SQ20041007494
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權日2003年9月19日
發(fā)明者吉田好文 申請人:三洋電機株式會社