[發明專利]一種復合視頻信號的自動增益控制器及控制方法

無效

• 申請號: 201010207579.0
• 申請日: 2010-06-23
• 公開（公告）號: CN101873453A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 侯作勛;鄭南寧;馮耀;葛晨陽;趙文哲;劉躍虎
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04N5/52
• 分類號: H04N5/52;H04N9/68;H04N7/50
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明屬于電視、數字視頻圖像處理與顯示技術領域，具體涉及一種復合視頻信號解碼器中自動調節輸入模擬復合視頻信號幅度的自動增益控制器及控制方法的實現。

背景技術

復合視頻解碼器的輸入信號來源于不同類型信道傳輸的模擬復合視頻信號。由于信源編碼和信道傳輸特性的差異，輸入復合視頻解碼器的信號幅度變化很大(峰值電壓Vpp變化范圍約為0V～2V)。但是，常用的AFE(Analog?Front?End-模擬視頻前端)僅支持Vpp＜1V的輸入信號。模擬信號過強，會導致采樣生成的數字信號幅度溢出；模擬信號過弱，會導致采樣生成的數字信號幅度過低，沒有充分利用可用幅度區間。都將導致采樣生成的數字信號在亮度和色彩飽和度上的嚴重失真。

復合視頻信號解碼器中對模擬復合視頻信號幅度自動增益控制需要對信號幅度進行實時檢測，但視頻信號的幅度同其視頻內容和編碼方式密切相關，其峰值電平只能在特定位置達到，無法實時和準確檢測，因而需要仔細選取合適的幅度特征值作為檢測量。同時，視頻源的快速變化，對設計的精度和實時性提供了要求，也提供了可能，充分利用幅度特征值的信息和數控增益偏置調整模塊的性質可進行精確的控制。

發明內容

針對常用的AFE所存在的問題，本發明提供了一種可對模擬復合視頻信號幅度進行自動調節的增益控制器及控制方法。該控制器可實時檢測輸入復合視頻信號在幅度和直流偏置上的特征量，通過同標稱值進行比較，生成調整輸入模擬復合視頻信號幅度增益和鉗位后模擬復合視頻信號直流偏置的反饋控制值，控制視頻AFE內部的數控增益偏置調整模塊，實現采樣生成的數字復合視頻信號幅度不隨輸入模擬復合視頻信號幅度改變的效果。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：一種復合視頻信號的自動增益控制器，其特征在于，包括：一個模擬視頻前端AFE，一個特征值檢測和控制量生成模塊，一個CPU和系統總線；其中：所述的模擬視頻前端AFE包括一鉗位模塊，一數控增益偏置調整模塊，一模數轉換模塊，以及一同步信號提取、時鐘生成模塊；鉗位模塊將輸入的模擬復合視頻信號交流耦合后進行直流電平鉗位，鉗位后的模擬復合視頻信號經過數控增益偏置調整模塊進行增益和直流偏置的調節，被送入模數轉換模塊進行采樣，生成數字復合視頻信號；同時，輸入的模擬復合視頻信號送入同步信號提取、時鐘生成模塊，輸出行場同步信號和時鐘信號；所述數字復合視頻信號、行場同步信號和時鐘信號被送入至特征值檢測和控制量生成模塊；所述特征值檢測和控制量生成模塊包括：一幅度、偏置特征值檢測子模塊，一誤差生成子模塊、一控制量生成查找表和一增益偏置保持子模塊；其中，幅度、偏置特征值檢測子模塊結合AFE生成的行、場同步信號，對數字化后的視頻信號進行幅度特征值和直流偏置特征值的檢測；誤差生成子模塊將幅度、偏置特征值檢測子模塊得到的幅度和直流偏置特征值同視頻標準規定的標稱值進行比較，得到誤差量；控制量生成查找表將該誤差量作為查找表的地址，得到相應的生成控制量至增益偏置保持子模塊；增益偏置保持子模塊包括四個不同保持狀態子模塊和一個調整子模塊；增益偏置保持子模塊通過CPU和系統總線，輸出反饋控制量給模擬視頻前端AFE中的數控增益偏置調整模塊，實現對輸入AFE的模擬視頻信號增益和鉗位后模擬復合視頻信號直流偏置的調節。

上述方案中，所述四個不同保持狀態子模塊，包括一標準狀態保持子模塊，一輸入幅度過大非標準狀態保持子模塊，一輸入幅度過小非標準狀態保持子模塊和一標準與非標準臨界狀態保持子模塊；其中，標準狀態保持子模塊，用于保持可將輸入模擬復合視頻信號的幅度和直流偏置特征值調整到符合相應視頻標準的情況；輸入幅度過大非標準狀態保持子模塊，用于保持因輸入模擬復合視頻信號幅度過大使數控增益偏置調整模塊無法調整滿足輸出信號符合標準的情況；輸入幅度過小非標準狀態保持子模塊，用于保持因輸入模擬復合視頻信號幅度過小使數控增益偏置調整模塊無法調整滿足輸出信號符合標準的情況；標準與非標準臨界狀態保持子模塊，用于處理輸入模擬復合視頻信號幅度處于因閾值劃分的標準與非標準臨界區的情況。