[发明专利]一种复合视频信号的自动增益控制器及控制方法

权利要求书

1.一种复合视频信号的自动增益控制器，其特征在于，包括：一个模拟视频前端AFE，一个特征值检测和控制量生成模块，一个CPU和系统总线；

其中：所述的模拟视频前端AFE包括一钳位模块，一数控增益偏置调整模块，一模数转换模块，以及一同步信号提取、时钟生成模块；钳位模块将输入的模拟复合视频信号交流耦合后进行直流电平钳位，钳位后的模拟复合视频信号经过数控增益偏置调整模块进行增益和直流偏置的调节，被送入模数转换模块进行采样，生成数字复合视频信号；同时，输入的模拟复合视频信号送入同步信号提取、时钟生成模块，输出行场同步信号和时钟信号；所述数字复合视频信号、行场同步信号和时钟信号被送入至特征值检测和控制量生成模块；

所述特征值检测和控制量生成模块包括：一幅度、偏置特征值检测子模块，一误差生成子模块、一控制量生成查找表和一增益偏置保持子模块；其中，幅度、偏置特征值检测子模块结合AFE生成的行、场同步信号，对数字化后的视频信号进行幅度特征值和直流偏置特征值的检测；误差生成子模块将幅度、偏置特征值检测子模块得到的幅度和直流偏置特征值同视频标准规定的标称值进行比较，得到误差量；控制量生成查找表将该误差量作为查找表的地址，得到相应的生成控制量至增益偏置保持子模块；增益偏置保持子模块包括四个不同保持状态子模块和一个调整子模块；增益偏置保持子模块通过CPU和系统总线，输出反馈控制量给模拟视频前端AFE中的数控增益偏置调整模块，实现对输入AFE的模拟视频信号增益和钳位后模拟复合视频信号直流偏置的调节。

2.如权利要求1所述的复合视频信号的自动增益控制器，其特征在于，所述四个不同保持状态子模块，包括一标准状态保持子模块，一输入幅度过大非标准状态保持子模块，一输入幅度过小非标准状态保持子模块和一标准与非标准临界状态保持子模块；

其中，标准状态保持子模块，用于保持可将输入模拟复合视频信号的幅度和直流偏置特征值调整到符合相应视频标准的情况；

输入幅度过大非标准状态保持子模块，用于保持因输入模拟复合视频信号幅度过大使数控增益偏置调整模块无法调整满足输出信号符合标准的情况；

输入幅度过小非标准状态保持子模块，用于保持因输入模拟复合视频信号幅度过小使数控增益偏置调整模块无法调整满足输出信号符合标准的情况；

标准与非标准临界状态保持子模块，用于处理输入模拟复合视频信号幅度处于因阈值划分的标准与非标准临界区的情况。

3.一种复合视频信号的自动增益控制方法，基于权利要求1复合视频信号的自动增益控制器实现，其特征在于，包括下述步骤：

步骤一，CPU经系统总线对模拟视频前端AFE和特征值检测和控制量生成模块赋初始化参数值，之后，利用幅度、偏置特征值检测子模块结合AFE生成的行、场同步信号，对数字化后的视频信号进行幅度特征值和直流偏置特征值检测；即通过设置行计数器在同步头顶部-复合视频信号消隐期前肩或后肩位置，和同步头底部的平滑区域求取信号的加权平均值，进而做差求得同步头幅度值并作为输入模拟复合视频信号幅度的特征值；同时，将求得的同步头底部平滑区域信号的加权平均值作为钳位后模拟复合视频信号的直流偏置的特征值；

步骤二，将检测得到的幅度特征值和直流偏置特征值同视频标准规定的标称值进行比较，生成幅度和直流偏置误差；将误差归一化并作为索引地址在控制量生成查找表中得到这两个误差对应的增益和直流偏置的生成控制量；

步骤三，增益偏置保持子模块通过接收步骤二所得的两个误差对应的生成控制量和步骤一所得的输入的模拟复合视频信号幅度、钳位后模拟复合视频信号直流偏置的特征值，按照一个状态机分别在四个不同保持状态子模块和一个调整子模块中进行逻辑判断，在输入的模拟复合视频信号幅度稳定时，输出一个稳定的增益和直流偏置的反馈调节量，CPU利用系统总线将该反馈控制量赋予AFE中的数控增益偏置调整模块；在输入的模拟复合视频信号幅度不稳定时，增益偏置保持子模块结合两个误差对应的生成控制量及时对AFE中的数控增益偏置调整模块重新进行调节；

步骤四，重复执行步骤二和步骤三，完成对输入模拟复合视频信号幅度和钳位后模拟复合视频信号直流偏置的连续调整。

4.如权利要求3所述的复合视频信号的自动增益控制方法，其特征在于，步骤三中，所述的增益偏置保持子模块按照一个状态机分别在四个不同保持状态子模块和一个调整子模块中进行逻辑判断，并输出相应的反馈调节量，其具体操作为：

当所述状态机工作在调整子模块时，先将调整的基准值反馈给AFE中数控增益偏置调整模块，然后将增益和直流偏置的生成控制量反馈给AFE中数控增益偏置调整模块，对输入模拟复合视频信号的幅度和钳位后模拟复合视频信号的直流偏置进行调整，调整后的幅度和直流偏置特征值同第一阈值进行比较并判断，根据判断结果进入其中一个状态保持子模块，并保存此时的幅度和直流偏置特征值；

当所述状态机工作在任意一个保持状态子模块时，将输入的幅度和直流偏置特征值同进入该子模块时的幅度和直流偏置特征值作差，差值不大于第二阈值时，继续处于这个保持状态子模块，保持进入该子模块时刻的反馈控制量给AFE中的数控增益偏置调整模块；大于第二阈值时，进入调整子模块进行调整。