CN101521783A - 一种简便的Macrovision检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及模拟信号防拷贝领域，尤其涉及一种简便的Macrovision检测系统及方法。本发明通过将色同步数字信号输出到减法器的一端，将色同步数字信号延时处理后输出到减法器的另一端，并通过加法器对来自减法器的差值做累加，进而形成一个滑动窗口；通过判断滑动窗口内的和值与系统设定的阈值大小关系判定色同步信号是否受到Macrovision干扰。本发明的Macrovision检测系统及方法简单方便、易于实现，能够准确的侦测到色同步信号是否受到Macrovision干扰。

Description

一种简便的Macrovision检测系统及方法

技术领域

本发明涉及模拟信号防拷贝领域，尤其涉及检测色同步信号是否受到Macrovision干扰的系统及方法。

背景技术

Macrovision是Macrovision公司开发并申请专利的防拷贝技术统称。Macrovision防拷贝基本原理是通过扰乱色同步信号的相位，进而扰乱模拟视频解码器的正常工作，从而达到模拟视频信号防拷贝的目的。

Macrovision电路用于防止模拟视频信号的拷贝，通常称为APS(模拟保护系统)。Macrovision将快速调制的色突发信号(＂彩条＂)和垂直消隐信号(＂AGC＂)送到composite和s-video(Y/C)输出端，进而干扰电路同步。Macrovision大大降低了图象的质量，特别是对于陈旧或非标准的设备，Macrovision会引起彩条，变形，摇摆，黑白图象，明暗交替等。具有composite或S-video(Y/C)输出端子的计算机视频卡必须使用APS(模拟保护系统)。因此在模拟视频解码器中，一般都需要包含Macrovision去干扰电路，用以滤除Macrovision干扰。

在滤除Macrovision干扰之前，首先需要检测色同步信号中是否受到Macrovision干扰。色同步信号是一串连续的正弦波，被Macrovision干扰后正弦波的波形会发生畸变。传统的检测Macrovision干扰方法是通过判断正弦信号波峰波谷位置是否发生偏移，进而判定色同步信号是否被Macrovision干扰。但是传统的波峰波谷检测Macrovision干扰方法却很难检测出1/8的相位失真。如用54MHz时钟信号采样4.43MHz色同步信号，则在一个正弦波周期内只有约12个采样点，加上噪声影响，很难判断12/8的偏移，因此很难检测1/8周期的相位失真。

发明内容

本发明提供了一种能够解决以上问题的一种简便的检测色同步信号是否受到Macrovision干扰的系统及方法。

在第一方面，本发明提供了一种检测周期信号失真的系统，该系统包括串联寄存器组、减法器和加法器。在串联寄存器组中，第一个寄存器用于接收数字周期信号，其它寄存器用于接收上一个寄存器的输出。减法器用于接收第一个寄存器的输出和最后一个寄存器的输出，并对接收到的数据做差值。加法器用于接收来自减法器的差值，并对该差值做累加。数字周期信号经过串联寄存器组、减法器和加法器后形成一个滑动窗口，该滑动窗口用于实时检测周期信号是否失真。

在第二方面，本发明提供了一种检测周期信号失真的方法，包括串联寄存器组的第一个寄存器接收数字周期信号，并将该数字周期信号输入到减法器的一端。同时将该数字周期信号做延时处理，再将延时处理后的数字周期信号输出到减法器的另一端。减法器对接收到的所述第一个寄存器输出与所述最后一个寄存器输出做差，加法器再对该差值做累加，进而形成一个用于实时检测周期信号是否失真的滑动窗口。

在本发明的一个实施例中，检测周期信号失真的系统包括阈值判断器，用于判断加法器的输出结果是否大于系统设定的阈值，以便检测周期信号是否失真。

在本发明的另一个实施例中，串联寄存器中寄存器的数量等于时钟信号频率与周期信号载波频率相比取整后的整数倍。

在本发明的又一个实施例中，数字周期信号达到该数字周期信号起始处时，寄存器清零，同时减法器、加法器的结果置为零。

在本发明的还一个实施例中，所述数字周期信号为色同步数字信号，所述检测周期信号失真的系统是检测色同步信号是否受到Macrovision干扰的系统。

本发明通过将色同步数字信号与延时处理后的色同步数字信号相减，并对差值做累加，进而形成一个滑动窗口。然后通过判断滑动窗口内累加和与系统阈值的大小关系，进而检测色同步信号是否受到Macrovision干扰。本发明的系统及方法简单且易于实现，并能够准确的检测出正弦波1/8周期的相位失真。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1是本发明的检测Macrovision干扰系统；

图2是色同步信号波形图；

图3是滑动窗口示意图；

图4是本发明的检测Macrovision干扰流程图；

图5是本发明的色同步信号搬移示意图。

具体实施方式

图1是本发明的检测Macrovision干扰系统。该系统包括AD转换器、若干寄存器、减法器、加法器和阈值判断器。

AD转换器用于接收色同步信号，并将该模拟的色同步信号转化成数字信号。

若干寄存器串联组成延时寄存器，在该延时寄存器中每个寄存器的一端都需输入时钟信号。第一个寄存器接收来自AD转换器的色同步数字信号，并将该色同步数字信号输出到减法器；最后一个寄存器接收来自上一个寄存器的色同步数字信号，并将该色同步数字信号输出到减法器；其它寄存器接收来自上一个寄存器的色同步数字信号，并在一拍时钟下将该色同步数字信号输出到下一个寄存器中。通过以上所述串联方式，延时寄存器实现了对色同步数字信号的延时处理功能。

延时寄存器中寄存器的数量可以按时钟信号频率与色同步信号载波频率比值取整后的整数倍确定。

减法器一端接收来自第一个寄存器的色同步数字信号，另一端接收来自最后一个寄存器的色同步数字信号，并对接收到的色同步数字信号相减；所述来自最后一个寄存器的色同步数字信号是经过延时处理后的前一时刻色同步数字信号。

加法器接收来自减法器的差值，并对该差值做累加。

由于色同步信号是连续不断的正弦信号如图2所示，因此减法器对当前时刻色同步信号与前一时刻色同步信号相减，得到当前时刻的部分色同步信号，加法器再对该当前时刻的部分色同步信号做累加，进而形成了一个滑动窗口，通过该滑动窗口检测色同步信号是否受到Macrovision干扰。

阈值判断器判断加法器的累加和是否超过系统设定的阈值，进而检测色同步信号是否受到Macrovision干扰。

下面以时钟频率15MHZ，色同步信号载波频率3.58MHZ为例，阐述本发明的检测Macrovision干扰基本原理。

由于时钟频率为15MHZ，色同步信号载波频率为3.58MHZ，因此系统所需寄存器数量等于15除以3.58取整后的整数倍，取整数倍为2倍，即15/3.58*2＝8.38，取整结果为8，因此此时寄存器数量为8。

如图2所示，色同步信号起始处存在一个色同步信号起始脉冲，用于表示开始输入色同步信号。当检测Macrovision干扰系统的输入到达色同步信号起始脉冲后，延时寄存器的所有寄存器清零，用以保证色同步起始时所有寄存器存放的数据为零；同时将减法器和加法器结果置为零。

色同步信号经过本发明的检测Macrovision干扰系统，首先需要经过AD转换器，将该模拟的色同步信号转换成色同步数字信号；色同步数字信号的第一个采样值经过延时寄存器的第一寄存器，第一寄存器接收该第一采样值，并将该第一采样值输出到减法器中，同时减法器接收来自第八寄存器的零值。减法器将第一采样值与零相减后得到第一采样值，再将该第一采样值输出到加法器中。加法器将该第一采样值作为加法器的结果存储在加法器中。

第一寄存器继续接收色同步数字信号的第二采样值，并将暂存在第一寄存器中的第一采样值输出到第二寄存器中，同时将第二采样值输出到减法器中；减法器将来自第一寄存器的第二采样值，与来自第八寄存器的零值相减后得到第二采样值，并将该第二采样值输出到加法器中。加法器接收该第二采样值，并将该第二采样值与存储在加法器中的结果求和，进而得到第一采样值与第二采样值的和值。

加法器依次对第一采样值、第二采样值……第八采样值做累加，直到第一寄存器接收到第九采样值，此时第八寄存器将来自第七寄存器的第一采样值输出到减法器。减法器将第九采样值与第一采样值相减，并将差值输出到加法器中。此时加法器的结果＝第九采样值-第一采样值+第一采样值+第二采样值+……第八采样值，也就是加法器的结果＝第九采样值+第八采样值+……第二采样值。

然后第一寄存器继续接收第十采样值，此时第八寄存器将第二采样值输出到减法器。减法器将第十采样值与第二采样值相减，并将差值输出到加法器中。此时加法器的结果＝第十采样值-第二采样值+第九采样值……+第二采样值，也就是加法器的结果＝第十采样值+第九采样值+……第三采样值。

根据以上所述，延时寄存器组、减法器、加法器持续不断的工作，通过延时寄存器的延时处理方式将八个采样值依次输出减法器中，并通过加法器对该八个采样值求和。接下来，延时寄存器再依次接收八个采样值(即依次接收第九采样值、第十采样值……第十六采样值)，并通过延时处理方式将前一时刻的八个采样值(即第一采样值……第八采样值)输出到减法器中；减法器接收当前时刻八个采样值，以及前一时刻八个采样值，并将当前时刻八个采样值依次分别与前一时刻八个采样值相减，再将得到的八个差值顺次输出到加法器中。加法器对接收到的八个差值做累加，最终得到的是当前时刻八个采样值的和值。

本发明利用正弦波在整数周期内采样值和为0的原理。在色同步信号持续不断地输出到本发明的系统过程中，得到当前时刻色同步信号的八个采样值，该当前时刻八个采样值组成了一个滑动的窗口。因此本发明的基本原理可以视为色同步数字信号依次经过一个滑动窗口，通过对该滑动窗口内的采样值求和检测色同步信号是否受到Macrovision干扰。所述滑动窗口内采样数等于延时寄存器组中寄存器的数量。

图3是滑动窗口示意图。该示意图只是示意性的表示了具有八个采样值的滑动窗口。色同步信号实时通过该滑动窗口，一旦滑动窗口内采样值之和超过系统设定的阈值，则断定该色同步信号受到Macrovision干扰。

下面介绍本发明的检测Macrovision干扰方法。图4是本发明的检测Macrovision干扰流程图。

在常用的电视信号制式PAL制(逐行倒像正交平衡调幅制)和NTSC制(正交平衡调幅制)中，色同步信号均为连续的正弦信号；色同步信号起始处存在一个色同步信号起始脉冲，用于表示开始输入色同步信号。

步骤410，系统输入到达色同步信号起始脉冲后，延时寄存器组的所有寄存器清零，同时将减法器和加法器结果置为零。

步骤420，色同步模拟信号经过AD转换器后，将色同步模拟信号转换成数字信号。

步骤430，串联寄存器组的第一个寄存器接收色同步数字信号，并将该色同步数字信号输入到减法器的一端；同时将该色同步数字信号做延时处理，再将延时处理后的色同步数字信号输出到减法器的另一端。

步骤431，减法器将来自第一个寄存器的色同步数字信号，与来自最后一个寄存器的经过延时处理后的色同步数字信号做差。

步骤440，加法器对来自减法器的差值做累加。

经过步骤430、431、440后形成一个滑动窗口，该滑动窗口包含色同步数字信号的当前时刻若干采样值；色同步数字信号实时地经过该滑动窗口，通过对滑动窗口内若干采样值求和检测色同步信号是否受到Macrovision干扰。

步骤450，阈值判断器接收来自加法器的和值，并判断该和值是否超过系统设定的阈值。当该和值超过系统设定的阈值时，则断定色同步信号受到Macrovision干扰。

由于输入的正弦波存在直流偏置，因此较佳地，在色同步模拟信号转换成色同步数字信号后，将色同步数字信号的每个采样值均减去消隐高度(signal-blank)，进而去掉直流偏置。相减后的色同步信号均匀地分布于横坐标轴的上下两侧。因此将色同步数字信号减一个固定blank值，相当于将该色同步数字信号搬移到横坐标轴上。

图5是本发明的色同步信号搬移示意图。如图5所示，在未减blank值之前色同步信号位于横坐标轴以上的blank处，通过减blank值的方式将色同步信号搬移到横坐标轴上。理论上正弦波在整周期内采样值之和为零，因此将色同步信号搬移到横坐标轴上方便判断色同步信号是否受到Macrovision干扰。因为系统设定的阈值是一个经验值，若不将色同步信号搬移到横坐标轴上则系统设定的阈值等于若干倍blank值加上系统噪声引起的偏移值，所述若干倍为滑动窗口的采样数；若将色同步信号搬移到横坐标轴上则系统设定的阈值等于系统噪声引起的偏移值。

需要说明的是，本发明的系统及方法不仅仅局限于检测色同步信号是否受到Macrovision干扰。本发明的系统及方法同样也可以检测包括色同步信号在内的所有周期信号是否失真。被检测的周期信号经过本发明的系统后，形成一个滑动窗口，该滑动窗口实时检测该周期信号是否失真。

显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (14)

1.一种检测周期信号失真的系统，包括若干寄存器以及减法器和加法器；

所述若干寄存器之间相互串联，第一个寄存器用于接收所述数字周期信号，其它寄存器用于接收上一个寄存器的输出；

减法器用于接收第一个寄存器的输出和最后一个寄存器的输出，并对接收到的该第一个寄存器输出与该最后一个寄存器输出做差；

加法器用于接收来自减法器的差值，并对该差值做累加；

所述数字周期信号经过串联寄存器组、减法器和加法器后形成一个滑动窗口，该滑动窗口用于实时检测所述周期信号是否失真。

2.如权利要求1所述的一种检测周期信号失真的系统，包括阈值判断器，所述阈值判断器用于判断加法器的输出结果是否大于系统设定的阈值，以便检测周期信号是否失真。

3.如权利要求1所述的一种检测周期信号失真的系统，包括AD转换器，所述AD转换器用于将模拟的周期信号转换成数字周期信号，并将该数字周期信号输出到串联寄存器组的第一个寄存器中。

4.如权利要求1所述的一种检测周期信号失真的系统，其特征在于，所述数字周期信号达到该数字周期信号起始处时，寄存器清零，同时减法器、加法器的结果置为零。

5.如权利要求1所述的一种检测周期信号失真的系统，其特征在于，所述寄存器的数量等于时钟信号频率与周期信号载波频率相比取整后的整数倍。

6.如权利要求1所述的一种检测周期信号失真的系统，其特征在于所述数字周期信号为色同步数字信号，所述系统用于检测色同步信号是否受到Macrovision干扰。

7.如权利要求6所述的一种检测周期信号失真的系统，其特征在于，所述串联寄存器的输入为色同步数字信号减去消隐高度。

8.一种检测周期信号失真的方法，包括以下步骤：

串联寄存器组的第一个寄存器接收数字周期信号，并将该数字周期信号输入到减法器的一端；同时将该数字周期信号做延时处理，再将延时处理后的数字周期信号输出到减法器的另一端；

减法器对接收到的所述第一个寄存器输出与所述最后一个寄存器输出做差，加法器再对该差值做累加，进而形成一个用于实时检测周期信号是否失真的滑动窗口。

9.如权利要求8所述的一种检测周期信号失真的方法，包括判断加法器的输出结果是否大于系统设定阈值，以便检测周期信号是否失真。

10.如权利要求8所述的一种检测周期信号失真的方法，包括将模拟周期信号转换成数字周期信号的步骤。

11.如权利要求8所述的一种检测周期信号失真的方法，包括在数字周期信号达到该数字周期信号起始处时，将寄存器清零，同时将减法器、加法器的结果置为零。

12.如权利要求8所述的一种检测周期信号失真干扰的方法，其特征在于，所述寄存器的数量等于时钟信号频率与数字周期信号载波频率相比取整后的整数倍。

13.如权利要求8所述的一种检测周期信号失真的方法，其特征在于所述数字周期信号为色同步数字信号，所述方法用于检测色同步信号是否受到Macrovision干扰。

14.如权利要求13所述的一种检测周期信号失真干扰的方法，包括在色同步数字信号输入到第一个寄存器前，色同步数字信号减去消隐高度。

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