CN101448074B - 多切割的水平同步讯号的产生装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种多切割的水平同步讯号的产生装置与方法，包含切割器、数值控制振荡器、第一相位侦测器、第二相位侦测器与校正电路。切割器分别根据第一电压准位与第二电压准位，对包含第一水平同步讯号的视讯讯号执行边缘侦测，以分别产生第一侦测讯号与第二侦测讯号。数值控制振荡器可产生第二水平同步讯号。第一相位侦测器可侦测第一侦测讯号与第二水平同步讯号间的第一相位差，而第二相位侦测器可侦测第二侦测讯号与一参考时间点间的第二相位差。校正电路可根据第一相位差与第二相位差，产生一校正讯号，而数值控制振荡器则根据所述的校正讯号，适应性调整第二水平同步讯号的相位。

Description

多切割的水平同步讯号的产生装置与方法

技术领域

本发明涉及的是一种视讯频率(video clock)，尤指一种多切割(multi-slicing)的水平同步(horizontal synchronization)讯号的产生装置与方法。

背景技术

现今常用的模拟电视，如液晶电视(LCDTV)、电浆(plasma)电视等，对于所要显示的视讯讯号如复合视频广播讯号(composite video broadcast signal，CVBS)，必须产生对应的水平、垂直同步讯号视讯频率，以进行画面显示。现有的模拟电视利用如图1所示的架构，来产生水平同步讯号。图1中，切割器(slicer)11接收一CVBS讯号，并在所述的CVBS讯号的电压值从高到低跨越一特定电压准位时，产生一脉波讯号，以代表侦测到CVBS讯号中的水平同步讯号。接着，所述的脉波讯号被送入一锁相回路(phased lock loop)10，其中，相位侦测器12侦测所述的脉波讯号与数值控制振荡器(numerical controlledoscillator，简称NCO)14所产生的水平同步讯号两者间的相位差，回路滤波器(loop filter)13再根据此相位差，来校正NCO14所产生的水平同步讯号的相位。

图2是图1架构中的各个讯号的时序图，其中，切割器11产生脉波讯号的时间点理想上即为CVBS讯号中的水平同步讯号的下降缘。另一方面，NCO14具有一计数器，会随时间递增一计数值，当计数值递增至某个上限时，即将所述的计数值归零以重新递增，并产生一脉波，以产生水平同步讯号。如图2所示，NCO14所产生的水平同步讯号与切割器11所产生的脉波讯号间有一相位差，回路滤波器13即根据此相位差，来对NCO14进行相位校正，以期消除此相位差。

然而，视讯讯号在整个传输过程中，特别是无线传输的方式，会因为种种信道效应，使视讯讯号中所包含的水平同步讯号产生失真，而使切割器11误判。例如，在图3A中，CVBS讯号中的水平同步讯号的失真，使切割器11将其下降缘误判为P3、P4(原本应为P1、P2)。因此，相位侦测器12所侦测到的相位差会变大，此时，若回路滤波器13对NCO14进行较大幅度的修正，会导致NCO14所输出的水平同步讯号相位失真，使最后所显示的画面产生抖动(jitter)。所以，对于第3A图中相位侦测器12所侦测到的较大相位差，若要避免画面抖动，NCO14只能进行较小幅度的修正。

然而，除了图3A的情形，相位侦测器12也可能在其它情况下侦测到较大的相位差。举例来说，在电视切换频道时，送入切割器11的CVBS讯号会产生如第3B图所示的变化，也即原来频道的讯号才进行到中途即切换至新频道的讯号，然而NCO14所输出的水平同步讯号此时无法立即跟着转变，因此相位侦测器12会侦测到很大的相位差。此时，若NCO14只进行较小幅度的修正，则切换频道后需要一段较长的调整时间，画面才能恢复正常，如此会影响使用者的视觉效果。

因此，图1的现有架构在同时碰到前述两种会产生较大相位差的情形(即图3A与图3B)时，便会顾此失彼，难以适当地修正水平同步讯号的相位，而容易造成画面抖动。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的，在于提供一种产生水平同步讯号的装置与方法，适应性地决定水平同步讯号的相位修正幅度，以避免背景技术的问题。

本发明公开一种多切割的水平同步讯号的产生装置，包含：一切割器，分别根据第一电压准位与第二电压准位，对包含第一水平同步讯号的视讯讯号执行边缘侦测，以分别产生第一侦测讯号与第二侦测讯号；一数值控制振荡器(NCO)，用以产生第二水平同步讯号；第一相位侦测器，耦接至切割器与NCO，用以侦测第一侦测讯号与第二水平同步讯号间的第一相位差；第二相位侦测器，耦接至切割器与NCO，用以侦测第二侦测讯号与一参考时间点间的第二相位差；以及一校正电路，耦接至第一相位侦测器、第二相位侦测器与NCO，用以根据第一相位差与第二相位差，产生一校正讯号，其中所述的NCO根据所述的校正讯号，适应性调整第二水平同步讯号的相位。

本发明另公开一种利用多切割产生水平同步讯号的方法，包含：分别根据第一电压准位与第二电压准位，对具有第一水平同步讯号的视讯讯号执行边缘侦测，以分别产生第一侦测讯号与第二侦测讯号；产生第二水平同步讯号；侦测第一侦测讯号与第二水平同步讯号间的第一相位差；侦测第二侦测讯号与一参考时间点间的第二相位差；根据第一相位差与第二相位差，产生一校正讯号；以及根据所述的校正讯号，适应性调整第二水平同步讯号的相位。

附图说明

图1显示现有电视用来产生水平同步讯号的架构；

图2是图1架构中的各个讯号的时序图；

图3A与图3B是显示图1的相位侦测器侦测到较大相位差的两种情形；

图4显示根据本发明的一较佳实施例的多切割水平同步讯号产生装置的方块图；

图5为图4的各个讯号的相对关系；

图6是显示图4的架构应用在图3A的情形；

图7显示根据本发明的另一较佳实施例的多切割水平同步讯号产生装置的方块图；

图8是本发明较佳实施例的多切割水平同步讯号产生方法的流程图。

附图标记说明：10-锁相回路；11、41-切割器；12-相位侦测器；13、72-回路滤波器；14-数值控制振荡器；40、70-水平同步讯号产生装置；42、73-数值控制振荡器；43-第一相位侦测器；44-第二相位侦测器；45-校正电路；451-最小器；452-第一回路滤波器；453-第二回路滤波器；454-混合器；71-缓存器。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

图4是根据本发明的较佳实施例的多切割的水平同步讯号产生装置40的方块图，其包含一切割器41、一数值控制振荡器(NCO)42、一第一相位侦测器43、一第二相位侦测器44与一校正电路45。切割器41分别根据第一电压准位与第二电压准位，对具有第一水平同步讯号的视讯讯号执行边缘侦测，以分别产生第一侦测讯号与第二侦测讯号。视讯讯号可为CVBS讯号、亮度/彩度讯号(Y/C)中的亮度讯号或色差讯号(Y/Pb/Pr)中的亮度讯号等。在此实施例中，切割器41分别根据第一电压准位与第二电压准位，对所述的视讯讯号执行下降缘侦测。也即，当切割器41侦测到所述的视讯讯号的电压值从高到低跨越第一电压准位(或第二电压准位)时，即主张(assert)第一侦测讯号(或第二侦测讯号)，以代表侦测到第一水同步讯号的下降缘。在另一实施例中，切割器41根据第一电压准位对所述的视讯讯号执行下降缘侦测，并根据第二电压准位对所述的视讯讯号执行上升缘侦测。因此，当切割器41侦测到所述的视讯讯号的电压值从低到高跨越第二电压准位时，即主张第二侦测讯号，以代表侦测到第一水同步讯号的上升缘。

NCO42包含一数值控制振荡器(图未显示)，可产生第二水平同步讯号。第一相位侦测器43耦接至切割器41与NCO42，可侦测第一侦测讯号与第二水平同步讯号间的第一相位差。第二相位侦测器44耦接至切割器41与NCO42，可侦测第二侦测讯号与一参考时间点间的第二相位差。所述的参考时间点是对应在NCO42的NCO计数值达到一参考值之时，因此，第二相位侦测器44在收到第二侦测讯号的脉波时，即检查此时NCO42的NCO计数值，再与所述的参考值做比较，即可求得第二相位差。图5是为图4的各个讯号的相对关系一种实施例。

请再参阅图4，校正电路45耦接至第一相位侦测器43、第二相位侦测器44与NCO42，可根据第一相位差与第二相位差，产生一校正讯号，而NCO42根据所述的校正讯号调整第二水平同步讯号的相位，以使第二水平同步讯号除了能追踪与锁定视讯讯号中的第一水平同步讯号，还能保持本身的稳定。校正电路45包含一最小器451、一第一回路滤波器452、一第二回路滤波器453以及一混合器454。最小器451比较第一相位差与第二相位差以输出其中较小者；第一回路滤波器452与第二回路滤波器453分别对最小器451的输出与第一相位差执行回路滤波；混合器454则根据第一回路滤波器452与第二回路滤波器453两者的输出，执行一混合(blending)运算，例如α混合，以产生所述的校正讯号，或者，混合器454可为一加法器。

在第二相位差持续很小(接近零)且第二相位差也持续比第一相位差小的情况下，最小器451会持续选取第二相位差来执行后续的相位校正。由于第二相位差本身极小，所以几乎不会贡献调整到NCO42所产生的第二水平同步讯号的相位，容易造成第二水平同步讯号与视讯讯号中的第一水平同步讯号间的第一相位差无法得到修正。在此实施例中，校正电路45也可根据第二回路滤波器453的输出，其是第一相位差经回路滤波后的输出，来调整第二水平同步讯号的相位，以使第二水平同步讯号可追踪锁定第一水平同步讯号。举例而言，混合器454为一加法器，用以将第一回路滤波器452与第二回路滤波器453两者的输出相加以产生校正讯号。另一方面，第一回路滤波器452与第二回路滤波器453可以一阶或二阶回路滤波器实现，在此不予赘述。

多切割的水平同步讯号产生装置40可应用在第3A与3B图的情形，以适应性修正第二水平同步讯号的相位，避免背景技术的问题。图6是显示图4的架构应用在第3A图的情形，其中，视讯讯号中的第一水平同步讯号在下降缘有很大的失真，使得第一相位差很大。此时，装置40利用第二侦测讯号与参考时间点产生较小的第二相位差，并利用此较小的第二相位差来产生校正讯号，以执行较小幅度的相位修正，避免画面抖动。另一方面，当装置40应用在第3B图的情形，由于此时第一相位差与第二相位差两者都较大，因此不论最小器451选取第一相位差或第二相位差，校正电路45所产生的校正讯号都会进行较大幅度的相位修正，以避免切换频道时需等很久画面才恢复正常的缺点。

在另一实施例中，当第二相位差小于第一相位差且第一相位差与第二相位差的差小于一临界值时，最小器451仍选取第一相位差输出。也即，当第一相位差与第二相位差两者相差不大时，即使第二相位差小于第一相位差，校正电路45仍根据第一相位差来产生校正讯号，如此有助在维持多切割的水平同步讯号产生装置40的稳定运作。

图7是根据本发明的另一较佳实施例，绘示多切割的水平同步讯号产生装置70的方块图，其中，与图4相较，装置70还包含缓存器71、回路滤波器72与数值控制振荡器73。缓存器71可储存前述的参考值，以提供给第二相位侦测器44使用。回路滤波器72和数值控制振荡器73可根据第二相位侦测器44所输出的第二相位差，校正缓存器71内的参考值。

在图4与图7的架构中，切割器41根据两个电压准位运作，根据以上实施例的揭示，熟知此技艺的人士当可了解本发明也可适用在使用两个以上的电压准位的情形。以图4的架构为例，切割器41根据第一电压准位，对视讯讯号执行下降缘侦测，以产生第一侦测讯号，并根据复数个第二电压准位，对视讯讯号执行下降缘侦测或上升缘侦测，以产生复数个第二侦测讯号。可利用复数个第二相位侦测器44，每一第二相位侦测器44侦测所述的些第二侦测讯号其中之一与复数个参考时间点其中之一两者间的第二相位差，而第一相位侦测器43则仍侦测第一侦测讯号与第二水平同步讯号间的第一相位差。第一相位差与复数个第二相位差都送入校正电路45；利用最小器453可选取第一相位差与所述的些第二相位差中的最小者，以利后续第二水平同步讯号的相位校正；校正电路45根据第一相位差与所述的些第二相位差产生校正讯号，使得多切割的水平同步讯号产生装置70适应性地修正第二水平同步讯号的相位。

图8是本发明的利用多切割产生水平同步讯号的方法的一较佳实施例的流程图，包含下列步骤：

步骤80：分别根据第一电压准位与第二电压准位，对包含第一水平同步讯号的视讯讯号执行边缘侦测，以分别产生第一侦测讯号与第二侦测讯号。

步骤81：产生第二水平同步讯号。

步骤82：侦测第一侦测讯号与第二水平同步讯号间的第一相位差。

步骤83：侦测第二侦测讯号与一参考时间点间的第二相位差。

步骤84：根据第一相位差与第二相位差，产生一校正讯号。

步骤85：根据校正讯号，适应性地调整第二水平同步讯号的相位。

在此实施例中，步骤80分别根据第一电压准位与第二电压准位，对视讯讯号执行下降缘侦测来分别产生第一侦测讯号与第二侦测讯号。在另一实施例中，步骤80可根据第一电压准位，对视讯讯号执行下降缘侦测来产生第一侦测讯号，并根据第二电压准位，对视讯讯号执行上升缘侦测来产生第二侦测讯号。

步骤81中，第二水平同步讯号可通过一数值控制振荡器(NCO)产生，而步骤83中的参考时间点是对应在所述的NCO的计数值达到一参考值之时。较佳地，参考值可根据第二相位差进行校正。

在此实施例中，步骤84分别对第一相位差与第二相位差的较小者以及第一相位差两者进行回路滤波，再对经回路滤波后的两者执行混合运算或加法运算，以产生校正讯号。在另一实施例中，当第二相位差小于第一相位差且第一相位差与第二相位差的差小于一临界值时，步骤84并不对较小的第二相位差进行回路滤波，而仍对第一相位差进行回路滤波，以产生校正讯号。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (16)

1.一种多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：其包含：

一切割器，分别根据一第一电压准位与一第二电压准位，对一包含一第一水平同步讯号的视讯讯号执行边缘侦测，以分别产生一第一侦测讯号与一第二侦测讯号；

一数值控制振荡器，用以产生一第二水平同步讯号；

一第一相位侦测器，耦接至所述的切割器与所述的数值控制振荡器，用以侦测所述的第一侦测讯号与所述的第二水平同步讯号间的一第一相位差；

一第二相位侦测器，耦接至所述的切割器与所述的数值控制振荡器，用以侦测所述的第二侦测讯号与一参考时间点间的一第二相位差；以及

一校正电路，耦接至所述的第一相位侦测器、所述的第二相位侦测器与所述的数值控制振荡器，用以根据所述的第一相位差与所述的第二相位差，产生一校正讯号；

其中，所述的数值控制振荡器根据所述的校正讯号，适应性调整所述的第二水平同步讯号的相位。

2.根据权利要求1所述的多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：所述的视讯讯号是下列其中之一：复合视频广播讯号、亮度/彩度讯号中的亮度讯号与色差讯号中的亮度讯号。

3.根据权利要求1所述的多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：所述的切割器分别根据所述的第一电压准位与所述的第二电压准位，对所述的视讯讯号执行下降缘侦测。

4.根据权利要求1所述的多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：所述的切割器根据所述的第一电压准位对所述的视讯讯号执行下降缘侦测，并根据所述的第二电压准位对所述的视讯讯号执行上升缘侦测。

5.根据权利要求1所述的多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：所述的参考时间点对应在所述的数值控制振荡器的一计数值达到一参考值之时。

6.根据权利要求5所述的多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：还包含一缓存器，用以储存所述的参考值。

7.根据权利要求6所述的多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：还包含一回路滤波器与另一数值控制振荡器，用以根据所述的第二相位差，校正所述的缓存器内的所述的参考值。

8.根据权利要求1所述的多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：所述的校正电路包含：

一最小器，耦接至所述的第一相位侦测器与所述的第二相位侦测器，用以比较所述的第一相位差与所述的第二相位差以输出较小的；

一第一回路滤波器，用以对所述的最小器的输出执行回路滤波后输出；

一第二回路滤波器，耦接至所述的第一相位侦测器，用以对所述的第一相位差执行回路滤波后输出；以及

一混合器，用以根据所述的第一回路滤波器与所述的第二回路滤波器两者的输出，执行一混合运算。

9.根据权利要求8所述的多切割的水平同步讯号产生装置，其特征在于：所述的混合器为一加法器。

10.一种利用多切割产生水平同步讯号的方法，其特征在于：其包含：

分别根据一第一电压准位与一第二电压准位，对一具有一第一水平同步讯号的视讯讯号执行边缘侦测，分别产生一第一侦测讯号与一第二侦测讯号；

产生一第二水平同步讯号；

侦测所述的第一侦测讯号与所述的第二水平同步讯号间的一第一相位差；

侦测所述的第二侦测讯号与一参考时间点间的一第二相位差；

根据所述的第一相位差与所述的第二相位差，产生一校正讯号；以及

根据所述的校正讯号，适应性调整所述的第二水平同步讯号的相位。

11.根据权利要求10所述的利用多切割产生水平同步讯号的方法，其特征在于：所述的视讯讯号是下列其中之一：复合视频广播讯号、亮度/彩度讯号中的亮度讯号与色差讯号中的亮度讯号。

12.根据权利要求10所述的利用多切割产生水平同步讯号的方法，其特征在于：所述的第一侦测讯号与所述的第二侦测讯号分别根据所述的第一电压准位与所述的第二电压准位，对所述的视讯讯号执行下降缘侦测所产生。

13.根据权利要求10所述的利用多切割产生水平同步讯号的方法，其特征在于：所述的第一侦测讯号根据所述的第一电压准位，对所述的视讯讯号执行下降缘侦测所产生；所述的第二侦测讯号根据所述的第二电压准位，对所述的视讯讯号执行上升缘侦测所产生。

14.根据权利要求10所述的利用多切割产生水平同步讯号的方法，其特征在于：所述的第二水平同步讯号通过一数值控制振荡器所产生。

15.根据权利要求14所述的利用多切割产生水平同步讯号的方法，其特征在于：所述的参考时间点对应在所述的数值控制振荡器的一计数值达到一参考值之时。

16.根据权利要求15所述的利用多切割产生水平同步讯号的方法，其特征在于：还包含：根据所述的第二相位差，校正所述的参考值。

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