[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

说明书

技术领域

本发明属于电视、数字视频图像处理与显示技术领域，具体涉及一种复合视频信号解码器中自动调节输入模拟复合视频信号幅度的自动增益控制器及控制方法的实现。

背景技术

复合视频解码器的输入信号来源于不同类型信道传输的模拟复合视频信号。由于信源编码和信道传输特性的差异，输入复合视频解码器的信号幅度变化很大(峰值电压Vpp变化范围约为0V～2V)。但是，常用的AFE(Analog Front End-模拟视频前端)仅支持Vpp＜1V的输入信号。模拟信号过强，会导致采样生成的数字信号幅度溢出；模拟信号过弱，会导致采样生成的数字信号幅度过低，没有充分利用可用幅度区间。都将导致采样生成的数字信号在亮度和色彩饱和度上的严重失真。

复合视频信号解码器中对模拟复合视频信号幅度自动增益控制需要对信号幅度进行实时检测，但视频信号的幅度同其视频内容和编码方式密切相关，其峰值电平只能在特定位置达到，无法实时和准确检测，因而需要仔细选取合适的幅度特征值作为检测量。同时，视频源的快速变化，对设计的精度和实时性提供了要求，也提供了可能，充分利用幅度特征值的信息和数控增益偏置调整模块的性质可进行精确的控制。

发明内容

针对常用的AFE所存在的问题，本发明提供了一种可对模拟复合视频信号幅度进行自动调节的增益控制器及控制方法。该控制器可实时检测输入复合视频信号在幅度和直流偏置上的特征量，通过同标称值进行比较，生成调整输入模拟复合视频信号幅度增益和钳位后模拟复合视频信号直流偏置的反馈控制值，控制视频AFE内部的数控增益偏置调整模块，实现采样生成的数字复合视频信号幅度不随输入模拟复合视频信号幅度改变的效果。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：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。

上述方案中，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。