CN1203492A - 视频信号变换器 - Google Patents
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Abstract
一种通过改变扫描行数,把第1视频信号变换为第2视频信号的视频信号变换器。该变换器输入与第1视频信号同步的水平脉冲和垂直脉冲、与水平脉冲同步的第1时钟信号、由第1时钟脉冲采样第1视频信号并进行A/D变换后的第1数字视频信号,改变第1视频信号的扫描行数,并与第1时钟信号同步地把第2数字视频信号写入存储器,与另一时钟信号发生器的第2时钟信号同步地从存储器读出第2数字视频信号,经D/A变换成所需扫描行数的第2视频信号后输出。
Description
本发明涉及把第1扫描行数变换为第2扫描行数的视频信号变换器。
HDTV(高清晰度电视)接收机的采用,随之要求记录HDTV视频信号以用于目前的盒式录像机中,同时希望保持作为HDTV特点之一的高分辨率。响应于多图像处理,可以预料,用各种广播制式,例如现有的NTSC编码等、高清晰度电视(Hi-Vision)和数字广播***,以高分辨率格式,同时记录视频信号的要求将会增大。为了实现这些功能,例如,当高清晰度电视信号必须转换成NTSC编码信号时,按MUSE(Multiple sub-Nyquist Sampling Encoding system)(多重亚奈奎斯特取样编码制式)信号发送的高清晰度电视信号必须转换成NTSC编码信号。
常规的扫描行变换器包括如未审查的特开昭07-123372日本专利申请中所描述的MUSE-NTSC变换电路。应用MUSE-NTSC变换电路的传统的变换器参照图16加以叙述,图16是描述传统视频信号变换器的框图。
A/D(模/数)变换器200的工作叙述如下。MUSE输入信号由A/D变换器20从模拟信号转换为数字信号,馈送至MUSE输入处理电路201及MUSE同步信号(以后称为“同步信号”)产生电路202。根据由MUSE同步信号产生电路202输出的MUSE同步信号,MUSE定时信号产生电路203输出MUSE定时信号。根据MUSE同步信号及MUSE定时信号,MUSE输入处理电路201输出经输入处理的数字视频信号。该数字视频信号写入MUSE-NTSC变换RAM205。NTSC定时信号产生电路207接收由NTSC时钟信号产生电路208输出的NTSC编码的时钟信号并产生NTSC编码的定时信号。使用NTSC编码定时信号,从MUSE-NTSC变换RAM205读出NTSC编码的MUSE信号并馈送至MUSE简易解码电路206。由MUSE简易解码电路206输出的、解码成NTSC信号的视频信号馈送至输出处理电路209并由此获得NTSC输出信号。NTSC编码定时信号产生电路207产生用于NTSC输出信号的同步信号。
但是,根据上述动作,MUSE信号向NTSC信号的变换需要专用于NTSC变换的MUSE简易解码电路。由于MUSE简易解码电路是简化的电路,与正确解码MUSE信号所得到的HDTV基带输出信号相比,由简易MUSE解码电路得到的NTSC编码输出信号,在水平及垂直方向均显示出其为劣质视频信号。
当根据MUSE输入信号可同时得到HDTV基带输出信号和NTSC输出信号时,除MUSE信号的解码电路外,还要使用简易MUSE解码电路,从而,上述动作使用复杂且体积大的电路。
根据本发明的把第1视频信号的扫描行数转换成第2视频信号的扫描行数的视频信号变换器,包括下述部件:
(a)PLL(锁相环)电路,接收与所述第1输入视频信号同步的水平脉冲并产生与所述水平脉冲同步的第1时钟信号;
(b)模/数变换器,用所述第1时钟信号变换所述第1输入视频信号;
(c)视频变换电路,接收所述模/数变换器输出的第1数字视频信号、所述第1时钟信号、所述水平脉冲和与所述第1视频信号同步的垂直脉冲,并变换所述第1数字视频信号的扫描行数;
(d)时钟信号发生器,输出独立于所述第1时钟信号的第2时钟信号;
(e)存储器,利用所述PLL电路输出的所述第1时钟信号,存储所述视频变换电路输出的所述第2数字视频信号,并在输出第2数字视频信号作为第3数字视频信号前,用所述来自时钟信号发生器的第2时钟信号,读出所述第2数字视频信号;
(f)数/模变换器,把所述存储器输出的第3数字视频信号,从数字形式变换为模拟形式;
由此,变换所述输入的第1视频信号的扫描行数,并输出第2视频信号。
根据上述构成的全部动作如下。
(1)输入与第1视频信号同步的水平脉冲;
(2)产生与该水平脉冲同步的第1时钟信号;
(3)用第1时钟信号,把第1视频信号,从模拟形式转换成数字形式;
(4)用经A/D变换的数字视频信号、第1时钟信号、水平和垂直脉冲作为输入信号,变换视频信号的扫描行数;
(5)在存储器中存储与第1时钟信号同步的视频信号;
(6)用另一时钟信号发生器产生的第2时钟信号,读出视频信号;
(7)用第2时钟信号,把存储器输出从数字形式变换成模拟形式;
(8)最后,不管输入的第1视频信号的扫描行数是多少,均输出具有期望的扫描行数的第2视频信号。
如上所述,根据本发明,能够把第1视频信号的扫描行数转换为第2视频信号的期望扫描行数,而不会产生水平方向的视频信号劣化。进而,用比简易MUSE解码电路更简单的电路,实现MUSE信号向NTSC信号的变换,从而证明,本发明能提供实用的优点。
图1是本发明第1示范实施例的视频信号变换器的框图。
图2是本发明第2示范实施例的视频信号变换器的框图。
图3是本发明第3示范实施例的视频信号变换器的框图。
图4是本发明第4示范实施例的视频信号变换器的框图。
图5是本发明第5示范实施例的视频信号变换器的框图。
图6是本发明第6示范实施例的视频信号变换器的框图。
图7是本发明第7示范实施例的视频信号变换器的框图。
图8是本发明第8示范实施例的视频信号变换器的框图。
图9是本发明第9示范实施例的视频信号变换器的框图。
图10是本发明第10示范实施例的视频信号变换器的框图。
图11是本发明第11示范实施例的视频信号变换器的框图。
图12是本发明第12示范实施例的视频信号变换器的框图。
图13是本发明第13示范实施例的视频信号变换器的框图。
图14是本发明第14示范实施例的视频信号变换器的框图。
图15是本发明一个示范实施例的视频信号变换器的工作时序图。
图16是现有技术的视频信号变换器的框图。
下文,参照附图详细叙述本发明的实施例。实施例1
图1中,本发明实施例1所用的视频信号变换器包括下述部件:
(a)A/D变换器101,把第1视频信号从模拟形式变换为数字形式,然后输出第1数字视频信号。
(b)PLL电路102,接收与第1视频信号同步的水平脉冲,然后产生与该水平脉冲同步的第1时钟信号。
(c)视频变换电路103,接收第1数字视频信号、第1时钟信号、与第1视频信号同步的水平脉冲和垂直脉冲,然后改变第1数字视频信号的扫描行数(改变扫描行数的第1数字视频信号称为第2数字视频信号)。
(d)时钟信号发生器104,产生频率与PLL电路102输出的第1时钟信号频率不同的第2时钟信号。
(e)行存储器105,接收第1和第2时钟信号,利用第1时钟信号,存储视频变换电路103输出的第2数字视频信号,然后,利用第2时钟信号读出第2数字视频信号,作为第3数字视频信号加以输出。
(f)D/A变换器106,利用第2时钟信号,把输入的第3数字视频信号从数字形式变换成模拟形式,然后,输出作为第2视频信号。
具有上述构成的视频信号变换器的动作如下所述:
(1)PLL电路102接收与第1视频信号同步的水平脉冲,然后馈送与水平脉冲同步的第1时钟信号至A/D变换器101。
(2)A/D变换器101用第1时钟信号采样输入的第1视频信号,从而变换第1视频信号。
(3)视频变换电路103通过对A/D变换器101输出的第1数字视频信号的扫描行进行内插,从而改变扫描行数。
(4)行存储器105通过使用PLL电路102输出的第1时钟信号,存储扫描行已内插的、由视频变换电路103输出的第2数字视频信号。第2数字视频信号用时钟信号发生器104输出的第2时钟信号读出,然后馈给D/A变换器106。该读出信号称为第3数字视频信号。同时,第2时钟信号独立于第1时钟信号。
在上述动作中,第1和第2时钟信号的频率选择成使第1视频信号每扫描行的采样数与第2视频信号的相等。第2数字视频信号的水平频率由第1视频信号每扫描行的采样数及第2时钟信号频率确定。
在上述构成中,例如,将已经过MUSE信号解码处理的基带HDTV信号输入作为第1视频信号,然后HDTV信号的扫描行内插成NTSC信号,由此,HDTV信号转换成NTSC信号。上述构成与已有技术的MUSE简易解码电路相比,有两个优点,即:(1)具有比较简单的电路,(2)仅通过内插变换扫描行数,因而水平方向视频信号质量不降低。
图15表示3个扫描行减少为1个扫描行时的时序图。这种情况下,扫描行的内插如下进行:内插扫描行的中央扫描行加权1/2,中央扫描行的上、下扫描行加权1/4,然后,通过与第2时钟信号同步,读出与第1时钟信号同步的第1视频信号且读出的扫描行数减少为原输入的视频信号的行数的1/3。实施例2
下文参照图2叙述实施例2,图2与图1的区别在于在PLL电路102中设定分频比,除此之外,其余部件与图1所示相同。
该电路使PLL电路102可确定分频比以满足下述条件:利用时钟信号发生器104所输出第2时钟信号的第2视频信号的每一扫描行有效象素,等于利用PLL电路102所输出第1时钟信号的第1视频信号的第一扫描行有效象素。
当从第1视频信号的扫描行数“M”产生第2视频信号的扫描行数“N”时(M>N),调整PLL电路的分频比,可使行存储器操作要求的两个时间(即,一个是第1视频信号的“M”扫描行数写入行存储器105所需时间,另一是从行存储器105读出第2视频信号“N”扫描行所需时间)相等。也可确定在上述两个要求时间中,读出时间不超过写入时间的行存储器105的最小要求容量。实施例3
下文参照图3叙述实施例3,图3与图1的不同点在于:掩蔽电路(maskingcircuit)112,使用计数器电路111,在PLL电路102的水平扫描行中,以合意的间隔提供掩蔽处理。计数器电路111由第1时钟信号触发并用水平脉冲作为复位信号。图3的其它部件与图1所示相同。
通过在水平脉冲预定期间提供掩蔽处理,该电路能稳定PLL电路102的工作,由此消除了诸如NTSC信号均衡脉冲等信号。结果,可获得比实施例1更稳定的PLL电路102的动作。实施例4
下文,参照图4叙述实施例4,图4与图3的不同点在于:掩蔽位置确定电路121用水平脉冲能确定掩蔽处理的起始位置,而计数器电路111的输出能确定掩蔽处理的结束位置。此外的其余部件与图3所示相同。
当掩蔽处理的起始位置接近于水平脉冲时,该电路使掩蔽处理可免除诸如掩蔽第1时钟信号之类的差错,而且可比实施例3更精确地确定掩蔽处理期间。实施例5
下文,参照图5叙述实施例5。图5与图1的不同点在于:计数器电路111测量水平频率并与预定的阈值频率比较,从而确定第1视频信号的水平频率。PLL电路102的工作可由上述确定结果适当控制。除此之外,其余部件与图1所示相同。
该电路使水平脉冲频率可控制PLL电路102的分频比,由此,根据第1视频信号的类型,调节第1时钟信号的频率。这种构成也使水平脉冲频率可控制PLL电路102中所用相位比较滤波器的特性,由此,与实施例1相比,改进了PLL电路102的性能。实施例6
下文,参照图6叙述实施例6。图6与图3的不同点在于:与在掩蔽电路112作过掩蔽处理的第2水平脉冲同步工作的计数器电路111可识别水平频率,并由此适当控制PLL电路102的工作。除此以外,其余部件与图3所示相同。
该电路使通过掩蔽处理稳定的第2水平脉冲的水平频率,可控制PLL电路102的工作,由此,能比实施例3更精确地控制PLL电路。实施例7
下文,参照图7叙述实施例7。图7与图3不同点在于:由第2时钟信号触发的第2计数器电路131确定第1视频信号的水平频率,并由此适当控制PLL电路102的工作。此外,其余部分与图3所示相同。
该电路使通过掩蔽处理稳定的第2水平脉冲的水平频率可控制PLL电路102的工作,由此,能比实施例3更精确控制PLL电路102。上述构成也使与第1时钟信号不同的第2时钟信号可触发计数器电路131,由此,即使PLL电路102不锁定在合意的状态,也能比实施例6更精确地测量第1视频信号的水平频率。实施例8
下文参照图8叙述实施例8,图8与图7不同点在于,在用视频变换电路103变换扫描行数后,色调变换电路141变换视频信号的色调。此外,其余部件与图7所示相同。
该电路例如当MUSE信号变换成NTSC信号时,能实现HDTV色调转换成NTSC信号的色调。这是本实施例相对于实施例7的优点。实施例9
下文参照图9叙述实施例9。图9与图8的不同点在于:根据第2计数器电路131输出的第1视频信号水平频率的判定结果,切换色调变换电路141的工作。此外,其余部件与图8所示相同。
该电路使第2计数器电路131可判定第1视频信号的水平频率,并由此判定第1视频信号的类型。根据第1视频信号的类型切换色调变换电路141,由此,可适当控制色调变换电路,例如,确定色调变换的必要性及其特性。这相对于实施例8是一个优点。实施例10
下文参照图10叙述实施例10,图10与图7的不同点在于:在视频变换电路103变换扫描行数后,轮廓修正电路151修正水平和垂直方向的轮廓,该电路根据对第1视频信号的水平频率的判定结果进行切换。此外,其余部件与图7所示相同。
该电路能根据第1视频信号的状态或类型,适当控制水平和垂直方向的轮廓修正特性。实施例11
下文参照图11叙述实施例11,图11与图7的不同点在于:当包括视频信号变换器的视频电路电源(以下称为“***电源”)接通时,掩蔽控制电路161控制停止掩蔽电路112的掩蔽处理。除此之外,其它部件与图7所示相同。
由于***电源接通后,对水平脉冲进行掩蔽处理时,PLL电路102有时会锁定于不希望的状态,该电路使仅当***电源接通时,才能由掩蔽控制电路161停止掩蔽处理,从而PLL电路102锁定在合意的状态。实施例12
下文参照图12叙述实施例12,图12与图7的不同点在于:在接收广播期间切换频道时,频道切换检测电路171控制掩蔽处理。除此之外,其余部件与图7所示相同。即使频道切换时输入的第1视频信号的水平频率变化,该电路也能控制掩蔽处理,使PLL电路102正确锁定。实施例13
下文参照图13叙述实施例13。图13与图1的不同点在于:在A/D变换器101前设置低通滤波器181。A/D变换器101去除第1视频信号的高频成分,以免产生折叠失真。该视频变换电路103变换已滤除高频成分的视频信号的扫描行数。此外的其余部件与图1所示相同。
该电路能防止第1视频信号产生讨厌的折叠失真。实施例14
下文参照图14叙述实施例14。图14与图5的不同点在于:低通滤波器181,在第1视频信号进行频率变换前,滤除其高频成分。进而,能够根据第1视频信号的水平频率判定结果,控制低通滤波器181的特性。此外的其它部件,与图5所示相同。
该电路能根据水平频率判定结果,判定输入的视频信号的水平频率,然后判定该信号带宽,由此,可适当调节将由低通滤波器181所滤除的高频成分。结果,视频失真能降至最低。这是与实施例13的不同点。
虽然上述实施例叙述了NTSC信号,但应该理解,所描述的技术同样也适用于其它制式,例如PAL或SECAM制式。
Claims (14)
1.一种把第1输入视频信号的扫描行数转换成第2视频信号的不同扫描行数的视频信号变换器,其特征在于包括:
(a)锁相环装置,接收与所述第1输入视频信号同步的水平脉冲并产生与所述水平脉冲同步的第1时钟信号;
(b)模/数变换器,用所述第1时钟信号变换所述第1输入视频信号;
(c)视频变换装置,接收所述模/数变换器输出的第1数字视频信号、所述第1时钟信号、所述水平脉冲和与所述第1视频信号同步的垂直脉冲,并把所述第1数字视频信号的扫描行数变换成第2数字视频信号的扫描行数;
(d)时钟信号发生器,输出独立于所述第1时钟信号的第2时钟信号;
(e)存储器,利用所述锁相环装置输出的所述第1时钟信号,存储所述视频变换装置输出的所述第2数字视频信号;并在输出第3数字视频信号前,用来自所述时钟信号发生器的第2时钟信号,读出所述第2数字视频信号;
(f)数/模变换器,把所述存储器输出的第3数字视频信号,从数字形式变换为模拟形式;
由此,变换所述输入的第1视频信号的扫描行数,并输出具有变换后的行数的第2视频信号。
2.如权利要求1所述的视频信号变换器,其特征在于,所述锁相环装置产生所述第1时钟信号,使输入的第1视频信号的有效水平像素数等于输出的第2视频信号的有效水平像素数。
3.如权利要求1所述的视频信号变换器,其特征在于,进一步包括:
计数器装置,由所述第1时钟信号触发并与所述输入的水平脉冲同步;
掩蔽装置,使用所述计数器装置,对所述水平脉冲的间隔,提供掩蔽处理。
4.如权利要求3所述的视频信号变换器,其特征在于,进一步包括,参照所述水平脉冲的位置,确定掩蔽起始位置的掩蔽位置确定装置。
5.如权利要求3所述的视频信号变换器,其特征在于,所述由第1时钟信号触发的所述计数器装置对水平频率计数,并通过比较计数所得频率与预定的阈值频率确定所述第1视频信号的水平频率,由此,控制所述锁相环装置。
6.如权利要求3所述的视频信号变换器,其特征在于,所述由第1时钟信号触发并与经掩蔽处理的第2水平脉冲同步的计数器装置,对水平频率计数,并通过比较计数所得频率与预定的阈值频率确定所述第1视频信号的水平频率,由此,控制所述锁相环装置。
7.如权利要求3所述的视频信号变换器,其特征在于,进一步包括,由所述第2时钟信号触发并与经掩蔽处理的第2水平脉冲同步的第2计数器装置,该计数器装置对水平频率计数,并通过比较计数所得频率与预定的阈值频率,确定所述第1视频信号的水平频率,由此,控制所述锁相环。
8.如权利要求7所述的视频信号变换器,其特征在于,进一步包括变换与所述第1输入视频信号相应的图像色调的色调变换装置,其中,在第1视频信号变换成第2视频信号时,进行所述色调变换。
9.如权利要求8所述的视频信号变换器,其特征在于,所述色调变换装置,根据确定所述水平脉冲的水平频率的结果,进行适当的切换。
10.如权利要求7所述的视频信号变换器,其特征在于,进一步包括轮廓修正装置,用于根据确定水平脉冲的水平频率的结果,至少在水平方向和垂直方向之一,切换与所述第1输入视频信号相应的图像的轮廓修正。
11.如权利要求7所述的视频信号变换器,其特征在于,进一步包括,响应于电源接通,不对水平脉冲作掩蔽处理的掩蔽控制装置。
12.如权利要求7所述的视频信号变换器,其特征在于,进一步包括,当接收广播期间响应于切换频道,不对水平脉冲作掩蔽处理的频道切换检测装置。
13.如权利要求1所述的视频信号变换器,其特征在于,所述第1视频信号,经低通滤波器馈送至所述模/数变换器。
14.如权利要求5所述的视频信号变换器,其特征在于,所述第1视频信号经低通滤波器馈送至所述模/数变换器,而所述低通滤波器的特性由所述第1视频信号的水平频率的计数结果控制。
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