CN1038464C - 彩色视频信号变换装置 - Google Patents

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Abstract

根据第1时钟(21MHz)，由彩色解码器52将NTSC色纯度信号的相位解码成第1色码，第1色码由编码转换器54变换成表示PAL色纯度信号相位的第2色码，PAL编码器56根据第2色码和第2时钟(26MHz)，编码成PAL色纯度信号。PAL色纯度信号与原来的辉度信号合成，再加上PAL复合同步信号，得到PAL全彩色电视信号。这样，无需大容量的帧存储器及A/D变换器和D/A变换器，就得到了低成本的彩色视频信号变换装置。

Description

彩色视频信号变换装置
本发明涉及彩色视频信号变换装置，尤其涉及将电子游戏机输出的NTSC制式的彩色视频信号变换成PAL制式(或SECAM制式)的彩色视频信号的彩色视频信号变换装置。
在NTSC制式下，彩色副载波频率为3.58MHz，色彩信息(色调)由相对于彩色同步信号(通常为0°)的相对相位来表现。另一方面，在PAL制式下，虽然色调也是用相对于彩色同步信号的相对相位来表示，但彩色副载波频率为4.43MHz，并且，彩色同步信号的相位就每一扫描线交替反转。
这样，由于在NTSC制式与PAL制式下，彩色副载波频率与色彩调制方式不同，所以，举例说，1990年4月17日公告的美国专利4,918,434号中揭示的那种电子游戏机所输出的NTSC制式的彩色视频信号就不能原样地在PAL制式的电视监视器里显示出来。
另一方面，例如在1988年11月8日公开的特开昭63-269880中揭示了一种能将NTSC制式的彩色视频信号变换成PAL制式的彩色视频信号的制式变换装置。在该已有技术中，利用发送方的Y/C分离器将NTSC制式的色纯度信号取出，由解码器解码后存储在帧存储器里。从帧存储器读出的相位数据发送给接收方，在接收方将收到的数据存储在另一帧存储器中。进而，读出存在接收方帧存储器中的数据，给编码器。其时，通过让发送方与接收方的帧存储器在不同的时钟频率下动作，来处理上述彩色副载波频率上的差异。
在上述已有技术中，在发送与接收两方必须有大容量的帧存储器，并且，在发送方与接收方分别必需有高速的A/D变换器与高速的D/A变换器，因此，其价格昂贵。所以，这种已有技术不是面向价格必须便宜的家用电子游戏机的。
因此，本发明的主要目的在于提供价格低廉的的彩色视频信号变换装置。
本发明的彩色视频信号变换装置将其色调是作为第1色纯度信号相对第1彩色同步信号的相位而处理的第1彩色视频信号，变换成其色调是作为第2色纯度信号相对第2彩色同步信号的相位而处理的第2彩色视频信号，包括：第1时钟脉冲发生装置，产生其频率与包含在第1彩色视频信号中的第1色纯度信号的频率相关的第1时钟脉冲；第2时钟脉冲发生装置，产生其频率与包含在第2彩色视频信号中的第2色纯度信号的频率相关的第2时钟脉冲；相位检测装置，它根据第1时钟脉冲，检测出相对于包含在第1彩色视频信号中的第1彩色同步信号的第1色纯度信号相位，输出表示该相位的第1色码；将相位检测装置输出的第1色码变换成用于第2彩色视频信号的第2色码的色码变换装置；以及根据第2时钟脉冲与第2色码，产生第2彩色视频信号的第2色纯度信号的色纯度信号发生装置。
本发明的另一种彩色视频信号变换装置包括：从产生包含有同步信号、第1色纯度信号和辉度信号的第1彩色视频信号的第1彩色视频信号发生装置接收第1彩色视频信号的输入端；从输入到输入端的第1彩色视频信号中取出同步信号的同步信号取出装置；从输入到输入端的第1彩色视频信号中取出第1色纯度信号的色纯度信号取出装置；将色纯度信号取出装置输出的第1色纯度信号变换成第2彩色视频信号中所应含有的第2色纯度信号的色纯度信号变换装置；根据同步信号取出装置输出的同步信号，产生第2彩色视频信号中所应包含的另一同步信号的同步信号发生装置；将同步信号发生装置输出的另一同步信号与色纯度信号变换装置输出的第2色纯度信号合成起来的合成装置；以及在相当于第1彩色视频信号的场扫描周期与第2彩色视频信号的场扫描周期之差的时间内，停止从第1彩色视频信号发生装置向输入端输入第1彩色视频信号的停止装置。
举例讲，NTSC制式的第1彩色视频信号从家用电子游戏机输入到输入端，由色纯度信号/辉度信号分离电路从该第1彩色视频信号中取出NTSC制式的色纯度信号(第1色纯度信号)。该第1色纯度信号给到彩色解码器。彩色解码器包含在第1时钟脉冲下动作的计数及移位寄存装置。利用该计数及移位寄存装置检测第1色纯度信号的相位，得到与该相位相当的第1色码。解码器输出的该第1色码由色码变换器变换成诸如PAL制式的第2色码。若第2色码给到PAL编码器，则PAL编码器根据第2时钟脉冲以及第2色码输出PAL色纯度信号(第2色纯度信号)。进而在信号合成装置中，第2色纯度信号与色纯度信号/辉度信号分离电路分离出的原始辉度信号合成起来，再由同步信号合成装置加入用于第2彩色视频信号的同步信号。这样，就得到了第2彩色视频信号。
另外，NTSC制式的场频率为60Hz，与此相对，PAL制式下的场频率一般为50Hz。因此，不能将NTSC制式的垂直同步信号原样地用作PAL制式的垂直同步信号。因此，设计成由同步信号发生装置根据NTSC制式的同步信号产生PAL制式的同步信号，给到同步信号合成装置。
另外，为了有效地处理上述场频率之差，亦即，场扫描周期之差，而停止从输入端输入第1彩色视频信号，在与场扫描周期之差相当的时间内，强制性地设定消隐期。具体来说，是使产生第1彩色视频信号的装置例如电子游戏机的PPU的时钟停止。但是，在实施例中，即使在该强制消隐期间，在必要时，响应CPU的访问信号，给PPU提供时钟脉冲，使CPU能够访问PPU。
根据本发明，将第1彩色电视制式的色纯度信号的色调解码成第1色码，将第1色码变换成适合于第2彩色电视制式的第2色码，依据该第2色码产生PAL制式的色纯度信号，因此，没必要设置前面举出的已有技术那样的大容量帧存储器、高速A/D转换器和D/A转换器。因而，彩色视频信号变换装置价格变得很便宜。所以，本发明很适合作为家用电子游戏机等的视频信号变换装置。
此外，当第1彩色电视制式的场扫描周期与第2彩色电视制式的场扫描周期之间存在差值的时候，如果强制性地设制与该差值相当的期间作为消隐期，那么，就不会打乱同步。
以下参照附图对实施例作详细说明，从中可以更加明白本发明的上述目的及其它目的，其特征以及优点。
图1是显示本发明一个实施例的NTSC/PAL变换装置中所包含的变换电路的方框图。
图2是显示本发明一个实施例的电子游戏机的方框图。
图3是显示图2所示NTSC/PAL变换装置的方框图。
图4是显示图1所示变换电路中所包含的彩色解码器的方框图。
图5是显示图4所示彩色解码器的动作的时序图。
图6是显示NTSC制式以及PAL制式的彩色同步信号的相位的示意图。
图7是显示图1所示从PAL编码器输出的彩色信号的相位的示意图。
图8是显示图1所示PAL编码器的方框图。
图9是显示图3所示色纯度信号/辉度信号合成电路与同步信号合成电路及其关联部分的电路图。
图10示出将NTSC制式的彩色同步信号变换成50Hz的PAL彩色视频信号时的强制消隐期及各个信号TSS、TSE和Vsync′。
图11是图3所示同步信号处理电路的方框图。
图12是图3所示PPU停止控制电路主要部分的方框图。
图13是表示PPU停止控制电路的动作的时序图。
图14是图3所示NTSC/PAL变换装置输出的PAL彩色视频信号的波形图。
图2中示出了家用电子游戏机的整体方框图，以下，针对将本发明运用于此类家用电子游戏机的实施例进行说明。但是，本发明不仅适用于家用电子游戏机，也适用于将其它任何装置输出的NTSC制式的彩色视频信号变换成PAL制式(或SECAM制式)的彩色视频信号，在此，预先说明这一点。
图2所示电子游戏机10包括主体12，在主体12中设有CPU(中央处理单元)14和PPU(图像处理单元)16。通过连接器18，将存储器盒20安装在CPU14和PPU16亦即主体12上。存储器盒20中设有程序存储器，它存储了进行游戏所必需的程序，还设有字符存储器，它存储了字符的图形数据(点阵数据)，用于表示游戏所用到的静止画面(背景画面)及移动画面(物体)的字符，但这些未在图中示出。
CPU14上接有工作RAM 22，PPU 16上接有视频RAM 24。CPU 14通过连接器18从存储器盒20的程序存储器中读出已装入的游戏程序，将其存储在工作RAM22中。接着，PPU16将从存储器盒20的字符存储器读出的字符数据存入视频RAM 24中。PPU16在依照游戏程序而动作的CPU 14的控制之下，从视频RAM 24读出图形数据，将其变换成NTSC制式的全彩色电视信号VNTSC。但是，在本实施例中，全彩色全视信号作为未经调制的所谓基带信号而输出。
上述来自PPU16的全彩色电视信号VNTSC给到NTSC/PAL变换装置26。NTSC/PAL变换装置26上加有时钟信号21M。具体地说，该时钟信号21 M具有21.31250 MHz的频率，是从作为CPU 14和PPU 16系统时钟的基础的原始振荡器得到的。此外，信号/WE和/200 X从CPU 14给到NTSC/PAL变换装置26。在本说明书中，记号“/”表示反转(负逻辑)，这一点请予留意。信号/WE是当CPU 14对PPU16作写入访问时成为低电平的信号，信号/200X是将PPU16的地址“200X”解码后得到的信号，该信号为低电平时，表示PPU16被CPU 14访问。后文将详细说明，NTSC/PAL变换装置26将来自PPU16的全彩色电视信号VNTSC变换成PAL制式的全彩色电视信号VPAL，并将其输出。PAL全彩色电视信号VPAL可以原样地从输出端28作为基带信号输出。但是，也可以把该信号与来自CPU14的声音信号一起给到RF(射频)调制器30，由其变换成PAL制式的全彩色电视信号。该PAL制全彩色电视信号可从端子32输出。
另外，也可以单单将NTSC/PAL变换装置26做成与主体12分开的外部电路，或者把RF调制器30做成与主体12分开的外部电路，或者也可以把NTSC/PAL变换装置26以及RF调制器30做成与组装在一个壳体中的主体12分开的外部电路。
参见图3，图2所示NTSC/PAL变换装置26包含有图1中详细示出的变换电路34。PPU16(图2)给出的NTSC制式的全彩色电视信号VNTSC给到同步分离电路36和色纯度信号/辉度信号分离电路38。同步分离电路36具体包括用于分离出同步信号的电路，从全彩色电视信号VNTSC输出变换成数字电平的复合同步信号NTSCSYNC(水平同步信号Hsync十垂直同步信号Vsyna)，给到同步信号处理电路40和PPU停止控制电路42。
通常，NTSC制式下，场频率为60Hz，而PAL制式的场频率为50Hz。因此，为了将60Hz的NTSC制式的彩色视频信号变换成50Hz的PAL制式的彩色视频信号，在与两者的场扫描周期差值相当的时间里，有必要强行设定消隐期，不输出PAL制彩色视频信号。为了设定这种强制消隐期，本实施例中停止PPU16(图2)的动作。亦即，以后会详细说明，同步信号处理电路40响应在场频率为50Hz时变成低电平的信号60/50，输出使PPU16的动作停止的信号TSTOP。另外，同步信号处理电路40将60Hz的垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync(NTSC复合同步信号NTSCSYNC)变换成50Hz的垂直同步信号Vsync′和Hsync′(PAL复合同步信号PALSYNC)。PPU停止控制电路42是用于响应信号TSTOP而使PPU16的时钟脉冲信号PPUCLK停止的电路。
色纯度信号/辉度信号分离电路38输出已变换成数字电平的NTSC制式的色纯度信号(NTSC色纯度信号)，将它供给上述变换电路34，同时把辉度信号与垂直同步信号Vsync及水平同步信号Hsync重叠而成的信号给到同步信号消除器44。同步信号消除器44为了只抽出辉度信号，除去水平同步信号Hsync与垂直同步信号Vsync。
振荡器46输出时钟信号26M。具体地讲，该时钟信号26M有26.6017125MHz的频率，其频率选为PAL制式的彩色副载波频率4.43MHz的6倍。另一方面，先前说明的时钟信号21M选为NTSC制式的彩色副载波频率3.58MHz的6倍。来自振荡器46的时钟信号26M给到变换电路34和同步信号处理电路40。同步信号处理电路40将在彩色同步信号的位置上变成高电平的色同步位置信号BPS给到变换电路34。
变换电路34将NTSC色纯度信号变换成PAL色纯度信号，并传给色纯度信号/辉度信号合成电路48，后文将参照图1作详细说明。此外，同步信号消除器44输出的辉度信号也给到该色纯度信号/辉度信号合成电路48。进而，在色纯度信号/辉度信号合成电路48中，PAL色纯度信号与原始的辉度信号合成起来，合成信号送给同步信号合成电路50。来自同步信号处理电路40的PAL复合同步信号PALSYNC，亦即水平同步信号Hsync′和垂直同步信号Vsync′给到该同步信号合成电路50，在其中，与色纯度信号/辉度信号合成电路48输出的合成信号(PAL色纯度信号+辉度信号)再混合。这样，该同步信号合成电路50在端子28上给出PAL制式的全彩色电视信号(第2彩色视频信号)。但是，该第2彩色视频信号是基带信号。
图1中详细示出的变换电路34包含有从色纯度信号/辉度信号分离电路38(图3)接收NTSC色纯度信号的彩色解码器52。该彩色解码器52具体包括图4所示的电路结构，它在NTSC色纯度信号的基础上，输出6位第1色码(表示NTSC制式中相对彩色同步信号的相位的编码)，给到编码转换器54。编码转换器54将NTSC制式的色码变换成PAL制式的色码，向PAL编码器56提供6位第2色码(表示相对PAL制式中彩色同步信号的相位的编码)。
另外，来自色纯度信号/辉度信号分离电路38(图3)的NTSC色纯度信号及时钟信号21M给到定时器(监视定时器)58。该定时器58从NTSC色纯度信号消失之时计数时钟信号21M，当在一定时间内，例如在色纯度信号的1个周期T×8/6(300ns)的时间内，没有色纯度信号时，则判断视频信号为单色信号，输出低电平的消色信号。该信号提供给上述PAL编码器56中包含的消色器60。消色器60响应低电平的消色信号，使PAL编码器56停止输出PAL色纯度信号。
但是，因为在PAL色纯度信号中，最后只要不包含彩色信号就可以了，所以，也可以如图1中虚线所示那样，把消色器60设在编码转换器54中，使得第1色码不被输入，或者不输出第2色码。
此外，水平同步信号Hsync供给计数型触发器(T-FF)62。该T-FF62向编码转换器54提供就每一水平同步信号作高、低电平交替变换的扫描线判别信号LP。
这里，参照图4详细说明变换电路34中包含的彩色解码器52。
在图2所示由本专利申请人制造出售的注册商标为“家庭计算机”或“任天堂娱乐系统(NES)”的电子游戏机中，产生由12种色调和4个等级亮度组合而成的48种彩色信号。但是，因为亮度在NTSC制式及PAL制式中是相同的，所以，把NTSC制式的彩色视频信号变换成PAL制式的彩色视频信号时，只要变换12种色调就可以了。为了将这种NTSC色纯度信号的色调解码，也可以利用同步于彩色同步信号的12位计数器，由色纯度信号上升及下降的各个时刻的计数值，得到表示色纯度信号的色调的色码。
而在图4所示实施例中，为了对这种色码进行解码，采用移位寄存器来替代上述12位计数器，为要表示12种色码，而用6比特的数据。亦即，用到第1、2、3以及第4移位寄存器64、66、68和70。第1移位寄存器64第4移位寄存器70中的任何一个都构造成6比特的可预置移位寄存器。由同步信号处理电路40(图3)给出的表示色同步位置信号BPS的上升沿的信号BPS1，作为第1和第2移位寄存器64和66的预置信号。表示色同步位置信号BPS的下降沿的信号BPS2作为第3移位寄存器68和第4移位寄存器70的预置信号。另一方面，第1移位寄存器64和第3移位寄存器68接收时钟信号21M的上升沿，对此上升沿作出响应，进行移位动作。第2移位寄存器66和第4移位寄存器70接收时钟信号21M的下降沿，对此下降沿时刻作出响应而进行移位动作。进而，第1移位寄存器64低位的3比特及第2移位寄存器66低位的3比特，共计6比特的数据给到锁存器72。另外，第3移位寄存器68低位的3比特和第4移位寄存器70低位的3比特，共计6比特的数据提供给锁存器74。
另外，边沿检测电路76接收NTSC色纯度信号，检测该信号的上升沿和下降沿。上升沿信号作为锁存器72的锁存信号，下降沿信号作为锁存器74的锁存信号。
象这样的NTSC色纯度信号的上升沿及下降沿两处都锁存色码的理由如下。即，在图1所示实施例的电子游戏机中，点时钟脉冲(ドットクロック)是原始振荡信号的4分频，约5MHz，而NTSC制式中彩色副载波的频率如前所述为3.58MHz，因此，如果只响应色纯度信号的上升沿而锁存色码的话，有可能会发生“数据失落”。因此，响应NTSC色纯度信号的上升沿及下降沿两者，进行锁存，藉此，从理论上说，变成以7.16MHz的频率进行了色码的锁存，不会发生上述“数据失落”。
另外，色纯度信号依据辉度信号作电平移动，因此，该色纯度信号的占空比(正值期间/负值期间)不是一定的。因此，在本实施例中，如图4所示，设置了一组第1移位寄存器64和第2移位寄存器66，和一组第3移位寄存器68和第4移位寄存器70，将各组的输出数据用两个锁存器72和74锁存。
来自上述锁存器72的6比特色码UPS0-UPS5以及来自锁存器74的6比特数据DPS0-DPS5被给到数据选择器78的输入。数据选择器78根据色纯度信号的电平，选择数据UPS0-UPS5或者DPS0-DPS5。亦即，边沿检测电路76的两个输出给到数据选择器78，数据选择器78响应上升沿信号而选择来自锁存器72的输入，或响应下降沿信号而选择来自锁存器74的输入，从而输出NTSC色纯度信号的色码PS0-PS5。来自该数据选择器78的6比特色码PS0-PS5如图1所示，供给编码转换器54。
但是，选择器78输出色码PS0-PS5的时刻并不限于本实施例中色纯度信号的上升沿或下降沿，也可以在色纯度信号的最高点或最低点输出色码PS0-PS5。
现在参照图5，说明图4所示彩色解码器52的具体动作。响应表示色同步位置信号的上升沿的信号BPS1，在第1及第2移位寄存器64和66中预先装入数据“111000”。响应表示色同步位置信号的下降沿的信号BPS2，在第3及第4移位寄存器68和70中预先装入数据“000111”。因而，当得到图5A所示那样的时钟信号21M时，计数其上升沿的第1移位寄存器64及第2移位寄存器66的计数值如图5B所示那样变化，计数其下降沿的第3移位寄存器68和第4移位寄存器70的计数值如图5C所示那样变化。
另一方面，当给出图5D所示的NTSC色纯度信号时，它被变换成图5E所示那样的数字化色纯度信号。进而，如图5F所示，锁存器72响应数字化色纯度信号的上升沿，锁存第一移位寄存器64及第2移位寄存器66的计数值，本例中为“1”。另外，如图5G所示，锁存器74响应数字化色纯度信号的下降沿，锁存第3移位寄存器68和第4移位寄存器70的计数值，本例中为“2”。锁存器72及74中锁存的数据(计数值)表示色码。因此，数据选择器78得到图5H所示的色码“2”和“1”。由数据选择器78对编码转换器54(图1)依次输出色码“2”、“1”、…。
  如果只响应色纯度信号的上升沿，进行色码锁存的话，以图5为例，只有锁存器72的色码“1”得以输出，图5G所示的色码“2”就失落了。
  图1所示编码转换器54具体由ROM或门阵列构成，如表1或表2所示那样，将表示NTSC制式色纯度信号的色调的第1色码PS0-PS5转换成表示PAL制式的色调的第2色码PS0-PS5′。
  现在参照图6，就编码转换电路54中将NTSC制式的色码PS0-PS5转换成PAL制式的色码PS0′-PS5′的方法进行说明。图6A所示NTSC制式下，色码PS0-PS5表示成相对于彩色同步信号(X轴上：0°)的相位。这样，在NTSC制式中，以彩色同步信号(0°)作为基准，把相对于它的相位差用作为色码。但是，如先前所述，在PAL制式下，彩色同步信号的相位就每一扫描线反转。在普通的PAL制彩色电视广播中，在扫描线Hn上，彩色同步信号的相位定为相对于X轴为45°的位置，在扫描线Hn+1上，定为相对于X轴为-45°的位置。因此，两条扫描线之间彩色同步信号的相位差设定为90°。
与此相比，因为本实施例的第1时钟信号21M的频率为3.58MHz×6，所以，只能区另以及规定30°的相位差。因此，在本实施例中，图6B所示扫描线Hn的彩色副载波信号的相位为30°，图6C所示扫描线Hn+1的彩色副载波信号的相位为-60°(300°)。因而，两个彩色副载波信号之间的相位差保持为90°。
因而，色同步位置信号BPS为低电平(“0”)的时候，如表1所示，第1色码PS0-PS5变换成第2色码PS0′-PS5′。在T-FF62(图1)的输出，亦即扫描线判别信号，为低电平的扫描线Hn上，编码转换器54将第一色码PS0-PS5原样地作为第2色码PS0′-PS5′输出，在扫描线判别信号为高电平的扫描线Hn+1上，输出第1色码PS0-PS5相移180°后的第2色码PS0′-PS5′。
表    1
LP      PS0-PS5     PS0′-PS5′   起动信号   输    出
0  1  2  3  4  5 0  1  2  3  4  5 P C R 1 P C R 2
  0000 0  0  0  0  0  01  0  0  0  0  01  1  0  0  0  01  1  1  0  0  0 0  0  0  0  0  01  0  0  0  0  01  1  0  0  0  01  1  1  0  0  0  PE0PE1PE2PE3 P C 0P C 1P C 2P C 3 P C 0P C 1P C 2P C 3
LP00000000     PS0-PS5    PS0′-PS5′   起动信号   输    出
0  1  2  3  4  5  0  1  2  3  4  5 P C R 1 P C R 2
1  1  1  1  0  01  1  1  1  1  01  1  1  1  1  10  1  1  1  1  10  0  1  1  1  10  0  0  1  1  10  0  0  0  1  10  0  0  0  0  1  1  1  1  1  0  01  1  1  1  1  01  1  1  1  1  10  1  1  1  1  10  0  1  1  1  10  0  0  1  1  10  0  0  0  1  10  0  0  0  0  1  PE4PE5PE6PE7PE8PE9PE10PE11 P C 4P C 5P C 6P C 7P C 8P C 9P C 1 0P C 1 1 P C 4P C 5P C 6P C 7P C 8P C 9P C 1 0P C 1 1
  11111111111 0  0  0  0  0  01  0  0  0  0  01  1  0  0  0  01  1  1  0  0  01  1  1  1  0  01  1  1  1  1  01  1  1  1  1  10  1  1  1  1  10  0  1  1  1  10  0  0  1  1  10  0  0  0  1  1  0  0  0  0  0  10  0  0  0  1  10  0  0  1  1  10  0  1  1  1  10  1  1  1  1  11  1  1  1  1  11  1  1  1  1  01  1  1  1  0  01  1  1  0  0  01  1  0  0  0  01  0  0  0  0  0  PE11PE10PE9PE8PE7PE6PE5PE4PE3PE2PE1 P C 1 1P C 1 0P C 9P C 8P C 7P C 6P C 5P C 4P C 3P C 2P C 1 P C 1 1P C 1 0P C 9P C 8P C 7P C 6P C 5P C 4P C 3P C 2P C 1
LP1     PS0-PS5     PS0′-PS5′   起动   输    出
0 1 2 3 4 5 0  1  2  3  4  5   信号PE0 P C R 1 P C R 2
0 0 0 0 0 1 0  0  0  0  0  0 P C 0 P C 0
另一方面，当色同步位置信号BPS为高电平(“1”)时，编码转换器54输出表2中表示彩色同步信号的相位的第2色码PS0′-PS5′。如上所述，扫描线Hn的时候，彩色同步信号为30°，扫描线Hn+1的时候，彩色同步信号为-60°(300°)，因此，表2所示的彩色同步信号的相位编码PS0′-PS5′在扫描线Hn的时候，相对色同步位置信号BPS为低电平时的色码PS0′-PS5′延迟了30°，而在扫描线Hn+1的时候，相对色码PS0′-PS5′提前了60°。
表    2
LP    PS-PS5   PS0-PS5′ 起动信号   输    出
0  1  2  3  4  5 0  1  2  3  4  5 P C R 1  P C R 2
  000000000 0  0  0  0  0  01  0  0  0  0  01  1  0  0  0  01  1  1  0  0  01  1  1  1  0  01  1  1  1  1  01  1  1  1  1  10  1  1  1  1  10  0  1  1  1  1 1  0  0  0  0  01  1  0  0  0  01  1  1  0  0  01  1  1  1  0  01  1  1  1  1  01  1  1  1  1  10  1  1  1  1  10  0  1  1  1  10  0  0  1  1  1  PE0PE1PE2PE3PE4PE5PE6PE7PE8 P C 0P C 1P C 2P C 3P C 4P C 5P C 6P C 7P C 8     000000000
LP000    PS-PS5     PS0-PS5′   起动信号   输    出
0  1  2  3  4  5 0  1  2  3  4  5 P C R 1  PCR2
0  0  0  1  1  10  0  0  0  1  10  0  0  0  0  1 0  0  0  0  1  10  0  0  0  0  10  0  0  0  0  0  PE9PE10PE11 P C 9P C 1 0P C 1 1     000
  111111111111 0  0  0  0  0  01  0  0  0  0  01  1  0  0  0  01  1  1  0  0  01  1  1  1  0  01  1  1  1  1  01  1  1  1  1  10  1  1  1  1  10  0  1  1  1  10  0  0  1  1  10  0  0  0  1  10  0  0  0  0  1 1  0  0  0  0  00  0  0  0  0  00  0  0  0  0  10  0  0  0  1  10  0  0  1  1  10  0  1  1  1  10  1  1  1  1  11  1  1  1  1  11  1  1  1  1  01  1  1  1  0  01  1  1  0  0  01  1  0  0  0  0  PE11PE10PE9PE8PE7PE6PE5PE4PE3PE2PE1PE0 P C 1 1P C 1 0P C 9P C 8P C 7P C 6P C 5P C 4P C 3P C 2P C 1P C 0     000000000000
这样，编码转换器54输出的PAL色码PS0′-PS5′给到PAL编码器56。图8详细示出，PAL编码器56包含6个D触发器(D-FF)80、82、84、86、88和90。时钟信号26M给到D-FF80、82和84。反相后的时钟信号26 M给到D-FF86、88和90。因此，D-FF80-84在时钟信号26M的上升沿时读入数据，而D-FF86-90在时钟信号26M的下降沿时读入数据。D-FF80的输出Q供给D-FF82和86的D输入，同时，作为PAL相位信号PC0供给PAL彩色信号输出电路92。D-FF80的输出Q作为PAL相位信号PC1给PAL彩色信号输出电路92。D-FF82的输出Q给D-FF 84和88的D输入，同时，作为PAL相位信号PC 2给PAL彩色信号输出电路92。D-FF 82的输出/Q作为PAL相位信号PC3给PAL彩色信号输出电路92。D-FF 84的输出Q供给D-FF 90的输出D，同时，作为PAL相位信号PC4给PAL彩色信号输出电路92。D-FF 84的输出/Q作为PAL相位信号PC5供给PAL彩色信号输出电路92，同时，供给D-FF80的D输入。D-FF86、88和90的输出Q及/Q分别作为PAL相位信号PC6、PC7、PC8、PC9、PC10和PC11供给PAL彩色信号输出电路92。
亦即，6个D-FF 80-90构成时钟信号26 M的分频器，向PAL彩色信号输出电路92输出相当于图7所示12个色码的12个相位信号PC0-PC11。但是，图7中由单个圆环圈住的记号Y(黄色)、R(红色)、M(品红色)、B(蓝色)、S(蓝绿色)和G(绿色)表示扫描线判别信号LP为低电平时的色彩。由双重圆环圈住的记号表示扫描线判别信号LP为高电平时的色彩。图7所示相位角表示标准值。
PAL编码器56中设有将来自编码转换器54(图1)的PAL色码PS0′-PS5′解码后，输出表1所示起动信号PE0-PE11的解码器94。来自该解码器94的起动信号PE0-PE11以及来自同步信号处理电路40(图3)的色同步位置信号BPS供给上述PAL彩色信号输出电路92。具体来讲，PAL彩色信号输出电路92由先前引用的美国专利第4,918,434号中揭示的彩色编码器构成，根据解码器92输出的起动信号PE0-PE11中的任一个信号，选择对应的相位信号PE0一PE11中的任一个信号，输出到端子PCR1和PCR2。PAL彩色信号输出到端子PCR1，端子PCR2则输出从PAL彩色信号中除去彩色同步信号后的信号。
这样，NTSC色纯度信号在NTSC解码器52中解码成第1色码，由编码转换器54将第1色码转换成与此相当的PAL制式的第2色码。根据第2色码和时钟信号26M，从PAL编码器56的端子PCR1和PCR2输出PAL色纯度信号。
如图9所示，端子PCR1和PCR2连接色纯度信号/辉度信号合成电路48中包含的可变电阻96的两端。可变电阻96的输出输入到晶体管98的基极。来自色纯度信号/辉度信号分离电路(图3)的辉度信号以及NTSC复合同步信号NTSCSYNC通过NTSC色纯度信号块电路100，输入晶体管98的基极。在该基极与地之间再接有4.43 MHz的陷波电路102。来自同步信号处理电路40的PAL复合同步信号PALSYNC给到同步信号合成电路50。PAL复合同步信号PALSYNC通过可变电阻50a输入晶体管98的基极。同步信号消除器44从同步分离电路36得到NTSC复合同步信号(水平同步信号Hsync+垂直同步信号Vsync)的反相信号/NTSCSYNC。该反相信号/NTSCSYNC通过可变电阻44a给到晶体管98的基极。可变电阻50a和44a分别用于调整PAL复合同步信号PAL-SYNC和反相信号/NTSCSYNC的振幅电平。
图9中示出的这种色纯度信号/辉度信号合成电路48以及同步信号合成电路50中，在晶体管98的基极上给出辉度信号、NTSC复合同步信号NTSCSYNC、其反相信号/NTSCSYNC、PAL复合同步信号PALSYNC以及来自PCR1和PCR2的PAL色纯度信号。因此，NTSC复合同步信号NTSCSYNC以及其反相信号/NTSC-SYNC互相抵消，结果由同步信号消除器44除去了NTSC复合同步信号NTSCSYNC。另一方面，来自端子PCR1和PCR2的PAL色纯度信号与辉度信号混合起来。这时，通过适当地调整可变电阻96的电阻值R1和R2，可以将PAL色纯度信号与彩色同步信号的振幅电平设定为最佳值。亦即，当色同步位置信号BPS为低电平时，从表1中可以得知，从端子PCR1和PCR2输出相同的相位信号。与此相对，当色同步位置信号BPS为高电平时，从表2得知，仅从端PCR1输出相位信号，在端子PCR2上无信号输出。因此，由于通常的色纯度信号的电平为彩色同步信号的2倍，所以，调整可变电阻96的电阻值，将彩色同步信号的振幅及PAL色纯度信号的振幅设定成大致相同。这样，由晶体管98将辉度信号、PAL复合同步信号PALSYNC和PAL色纯度信号合成在一起，经由作电平调整用的可变电阻104，从端子28(图1)输出。
如前所述，NTSC制式的场频率为60Hz，PAL制式的场频率为50Hz。因此，为了将60Hz的NTSC制式彩色视频信号变换成50Hz的PAL制式彩色视频信号，有必要如图10所示那样，在相当于两者场扫描周期之差的时间里，停止PPU16(图2)的工作，使PAL彩色视频信号不输出，从而强制设定垂直消隐期。
亦即，在NTSC制式下，如图10所示，1个场扫描周期为大约16 ms的显示期加上大约1.3 ms的垂直消隐期VBLK，合计为大约17.3ms。与此相对，在PAL制式下，1个场扫描周期约为20ms。但是，将NTSC彩色视频信号变换成PAL彩色视频信号时，也有必要将上述显示期的时间设定成一定值(约16ms)。因而，如图10所示，在PAL制式下，有必要设定大约4ms的垂直消隐期。在本实施例中，在原来的垂直消隐期VBLK(约1.3ms)之外，再设定大约2.7ms的强制性垂直消隐期VBLK-P，为此，在此期间，由PPU停止控制电路42(图3)停止PPU时钟信号PPUCLK，使PPU16(图2)的动作停止。另一方面，在时钟脉冲停止期间，PPU16停止动作，因此，即使CPU14要访问PPU16，也变得不能进行。这样，就妨碍了CPU 14的工作。因此，在本实施例中，为了使CPU14在PPU时钟脉冲停止期间也能访问PPU16，当CPU14访问PPU16时，就解除PPU时钟脉冲的停止状态。
参见图11，同步信号处理电路40包含HV分离电路106，它得到同步分离电路36输出的NTSC制式的复合同步信号NTSC-SYNC(Hsync+Vsync)。该HV分离电路106从复合同步信号NTSCSYNC产生出水平同步信号HSYNC和垂直同步信号/Vsync。水平同步信号Hsync作为H计数器108的时钟脉冲，同时，给到或门110的一个输入。垂直同步信号/Vsync供给H计数器108的复位输入。因而，H计数器108在每一垂直同步信号/Vsync下复位，计数水平同步信号Hsync。H计数器108的输出给解码器112。当H计数器108的计数值变成与图10所示约16ms的显示期相当的“256”时，解码器112输出高电平信号。该信号作为H计数器108的芯片起动信号，同时输入D触发器(D-FF)114，并且给到分频器116的复位端。D-FF 14的输出给到D-FF118的D输入，同时给到或门120的一个输入端。或门120的另一输入端上得到D-FF118的输出。另外，提供时钟信号21 M作为D-FF 114和118的时钟脉冲，后面的D-FF132和134与此相同。
这样，或门120中输入D-FF114的输出Q和D-FF118的输出Q。另一方面，H计数器108计数到“256”时，解码器112的输出，进而解码器114的输出Q得到处理，响应图13A所示的时钟信号21M，其高电平被读入解码器118。因而，如图13B所示，在H计数器108计数到“256”后的时刻，亦即在显示期结束时，从或门120输出开始停止信号TSS。
时钟信号21 M也给到上述分频器116。该分频器116由将时钟信号21M分频成1/1364的10比特计数器构成。分频器116的输出给Hsync′形成电路122。Hsync′形成电路122包含有解码器和单稳态多谐振荡器等，但图中没有示出。每当分频器116的计数器达到预定值时，在此时刻，开始停止信号TSS处于高电平，Hsync′形成电路122输出水平同步信号Hsync B(图中未示出)。该水平同步信号Hsync B给到上述或门110的另一输入端，同时作为分频器124的时钟脉冲。这样，因为在或门110中输入了原来的水平同步信号Hsync和水平同步信号Hsync B，所以原来的水平同步信号被其逻辑或信号即PAL水平同步信号Hsync′所替代。
分频器124由6比特的计数器构成，计数水平同步信号Hsync′，其计数值给Vsync′形成电路126。Vsync′形成电路126与上述Hsync′形成电路一样，也包含有解码器和单稳态多谐振荡器，每当分频器124的输出达到预定值，例如达到“41”(参照图10)时，在此时刻输出PAL制式的垂直同步信号Vsync′。来自该Vsync′形成电路的垂直同步信号Vsync′与上述水平同步信号Hsync′一起输入异或门128。因而，从该异或门128输出50 Hz的PAL制式的复合同步信号PALSYNC(Vsync′+Hsync′)，给到上述同步信号合成电路50(图3及图9)。
但是，来自CPU14的信号60/50为高电平时，亦即，PAL制式的场频率为60Hz时，就没必要用复合同步信号PALSYNC替换复合同步信号NTSCSYNC，因此，上述H计数器108和分频器116被停止了。
分频器124的计数值还提供给解码器130。每当分频器124的计数值达到一定数值，例如达到“51”，该解码器130就输出高电平信号。解码器130的输出作为分频器116的芯片起动信号，同时，给到D-FF132的输入D。D-FF132的输出与D-FF134的输出一起送给或门136。D-FF 134的输入D上给出来自CPU 14(图2)的信号/WE和/200X。亦即，表示CPU 14访问PPU16的信号给予D-FF 134。因而，当水平同步信号Hsync′计数至“51”时，或者CPU14访问PPU16时，或门136输出图13C所示成为高电平的结束停止信号TSE。
如上所述那样，从或门120输出的开始停止信号TSS和从或门136输出的结束停止信号TSE分别给予图12所示的RS触发器(RS-FF)138的置位输入S和复位输入R。RS-FF 138的输出Q与来自CPU 14的信号60/50一起输入或门140。
从而，如图13所示，RS-FF138响应开始停止信号TSS，进行置位，并且响应结束停止信号TSE而复位。因此，如图13D所示，输出Q从开始停止信号TSS起到结束停止信号TSE为止，保持高电平。因此，当信号60/50为低电平时，亦即，在50Hz的PAL制式下，图13D所示停止信号TSTOP从或门140输出，如前所述，起到PPU16的时钟脉冲停止信号的作用。因此，如图13E所示，来自PPU停止控制电路42(图3)的PPU时钟脉冲PPUCLK在停止信号TSTOP期间，不给予PPU 16。
上述结束停止信号TSE只在水平同步信号Hsync′计数至“51”的时候输出基本上就可以了，但是，如果不输出该结束停止信号TSE，PPU时钟脉冲PPUCLK如上所述是停止了的。在这状态下CPU 14不能够访问PPU16。因此，在本实施例中，或门136输入D-FF 134的输出Q。因此，在计数到预定数量的水平同步信号之前，当CPU 14访问PPU 16时，信号/WE和/200X成为高电平，D-FF134的输出Q成为高电平，或门136输出结束停止信号TSE。
如上所述，图3所示停止控制电路42控制PPU时钟脉冲PPUCLK的停止和重新开始，但是，在PPU时钟脉冲PPUCLK停止期间，即使输入中断信号/IRQ，也只输出高电平的信号/IRQ′，PPU16无法中断。
这样，在图3所示NTSC/PAL变换装置26中，从整体看，图14所示的NTSC彩色视频信号被变换成PAL彩色视频信号。图14A示出NTSC全彩色电视信号VNTSC，该信号变换成图14F所示的PAL全彩色电视信号VPAL。
以上的实施例中就NTSC全彩色电视信号变换成PAL全彩色电视信号的情况作了说明。但是，本发明也可适用于将NTSC全彩色电视信号变换成SECAM全彩色电视信号的情形。在这种情形下，采用将SECAM制式的彩色视频信号变换成PAL彩色视频信号的检波器，用该检波器的输出替代上述实施例中的NTSC彩色视频信号，给予图3所示的NTSC/PAL变换装置26的输入。

Claims (14)

1.一种彩色视频信号变换装置，将其色调处理成相对于第1彩色同步信号的第1色纯度信号的相位的第1彩色视频信号变换成其色调处理成相对于第2彩色同步信号的第2色纯度信号的相位的第2彩色视频信号，其特征在于，它包括：
第1时钟脉冲发生装置，产生其频率与上述第1彩色视频信号中包含的上述第1色纯度信号频率相关的第1时钟脉冲，
第2时钟脉冲发生装置，产生其频率与上述第2彩色视频信号中包含的上述第2色纯度信号频率相关的第2时钟脉冲，
相位检测装置，根据上述第1时钟脉冲，检测相对于上述第1彩色视频信号中包含的上述第1彩色同步信号的上述第1色纯度信号相位，输出表示该相位的第1色码，
编码转换装置，将来自上述相位检测装置的上述第1色码转换成用于上述第2彩色视频信号的第2色码，
色纯度信号发生装置，根据上述第2时钟脉冲和第2色码，产生上述第2彩色视频信号的第2色纯度信号。
2.如权利要求1所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，它还具有：输入端，第1彩色视频信号发生装置向上述输入端中输入上述第1彩色视频信号，上述第1彩色视频信号包含有辉度信号、同步信号和上述第1色纯度信号；色纯度信号抽取装置，从输入上述输入端的上述第1彩色视频信号中抽取上述第1色纯度信号。
3.如权利要求2所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，上述相位检测装置包含向应上述第1色纯度信号所含有的上述第1彩色同步信号而复位，并且计数上述第1时钟脉冲的计数装置。
4.如权利要求3所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，上述计数装置含有在上述第1彩色同步信号前沿复位并计数上述第1时钟脉冲的第1计数器、和在上述第1彩色同步信号的后沿复位并计数上述第1时钟脉冲的第2计数器，
上述相位检测装置含有输出装置，该输出装置响应上述第1色纯度信号的第1状态，将上述第1计数器的计数值作为上述第1色码输出，并且响应上述第1色纯度信号的第2状态，将上述第2计数器的计数值作为上述第1色码输出。
5.如权利要求4所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，上述第1计数器含有在上述第1彩色同步信号前沿预置预定数据的第1移位寄存装置，
上述第2计数器含有在上述第1彩色同步信号的后沿预置预定数据的第2移位寄存装置。
6.如权利要求5所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，上述第1和第2移位寄存装置分别包含响应上述第1时钟脉冲的上升沿而进行移位动作的第1移位寄存器，和响应上述第1时钟脉冲的下降沿而进行移位动作的第2移位寄存器。
7.如权利要求2至6中任一项所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，上述色纯度信号抽取装置包含从上述第1彩色视频信号分离出上述第1色纯度信号和上述辉度信号的信号分离装置，彩色视频信号变换装置还包括将上述色纯度信号发生装置输出的上述第2色纯度信号及上述辉度信号合成起来的合成装置。
8.如权利要求7所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，还包括将上述合成装置输出的合成信号与同步信号合成的同步信号合成装置。
9.如权利要求8所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，
上述信号分离装置从上述第1彩色视频信号中将同步信号与上述辉度信号一起分离出来，
还具有根据上述同步信号产生另一同步信号的同步信号发生装置，
上述同步信号合成装置将上述合成装置输出的合成信号与上述另一同步信号合成。
10.如权利要求2至9中任一项所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，上述第1彩色视频信号发生装置包含遵照预先存储于外部存储器中的程序，产生用于游戏目的的第1彩色视频信号的电子游戏机。
11.如权利要求1至10中任一项所述的彩色视频信号变换装置，其特征在于，
上述第1时钟脉冲发生装置产生频率为上述第1种制式的彩色视频信号中所包含的色纯度信号频率的N倍的上述第1时钟脉冲，
上述第2时钟脉冲发生装置产生频率为上述第2种制式的彩色视频信号中所包含的色纯度信号频率的N倍的上述第2时钟脉冲。
12.一种第二彩色视频信号变换装置，其特征在于，它包括：
从产生包含有同步信号、第1色纯度信号及辉度信号的第1彩色视频信号的第1彩色视频信号发生装置接收上述第1彩色视频信号的输入端，
从输入上述输入端中的上述第1彩色视频信号中抽取上述同步信号的同步信号抽取装置，
从输入上述输入端的上述第1彩色视频信号中抽取上述第1色纯度信号的色纯度信号抽取装置，
包括如权利要求1所述的第一彩色视频信号变换装置，将上述色纯度信号抽取装置输出的上述第1色纯度信号变换成应包含在第2彩色视频信号中的第2色纯度信号的色纯度信号变换装置，
根据上述同步信号抽取装置输出的上述同步信号，产生出上述第2彩色视频信号中所应包含的另一同步信号的同步信号发生装置，
将上述同步信号发生装置输出的上述另一同步信号与上述色纯度信号变换装置输出的上述第2色纯度信号合成的合成装置，以及
停止装置，在相当于上述第1彩色视频信号的场扫描周期与上述第2彩色视频信号的场扫描周期之差的时间内，停止从上述第1彩色视频信号发生装置向上述输入端输入上述第1彩色视频信号。
13.如权利要求12所述的第二彩色视频信号变换装置，其特征在于，
上述第1彩色视频信号发生装置包含依照预定程序而动作的中央处理单元，以及在上述中央处理单元控制之下响应预定的时钟脉冲而动作的图像处理单元，
上述停止装置包含禁止向上述图像处理单元提供上述预定的时钟脉冲的禁止装置。
14.如权利要求13所述的第二彩色视频信号变换装置，其特征在于，上述停止装置包含在上述中央处理单元访问上述图像处理单元时解除由上述禁止装置形成的禁止状态的解除装置。
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