CN1041883C - 电视广播制式的自动转换装置 - Google Patents

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Abstract

一种电视广播制式的自动转换装置，兼容地转换诸如NTSC、PAL、SECAM、M-PAL和N-PAL之类的标准电视广播信号。可实际用于存储两场的视频存储器被采用，以用于标准电视信号的转换，而无需使用大量的场存储器。因此，装置在结构上可被简化而且造价可降低。

Description

电视广播制式的自动转换装置
本发明涉及电视广播制式的自动转换装置，它可以兼容地转换诸如NTSC、PAL、SECAM、M-PAL、N-PAL等类型的标准电视广播信号。
一般而言，已公知的标准电视广播信号包括诸如NTSC、PAL、SECAM、M-PAL和N-PAL。并已提出有多种技术，以便对实质上一致的这些电视广播信号在收看和收听方面的一些特征予以转换。
举例来说，由索尼(SONY)公司提出的一项技术采用了若干个场存储器，以便尽量防止图象的质量受到劣变。依照索尼公司的本技术，采用该技术的系统是很复杂的且伴之以不期望的成本增加。
已公开的(平成)3-20848号日本专利公开了一项技术，其中，诸如NTSC、PAL、SECAM等电视广播制式的信号可被兼容转换。采用该项专利技术的电视制式转换装置的方框图已在图1中示出。
如图1所示，该装置包括有一水平扫描行数转换电路3，用于将输入图象信号的水平扫描行数转换成一不同电视广播制式的水平扫描行数；一个场频转换电路11，以便将该水平扫描行数转换电路的输出信号的场频率转换成一不同电视制式的场频率；以及一个垂直边缘增强电路20，该电路放置于该水平扫描行转换电路3的前级或后级，以便在垂直方向上增强图象信号的边缘，从而校正由于水平扫描行数改变而引起的垂直清晰度的劣变。因此，这样的一个传统技术提供了一个具有图象信号的劣变被降低的电视广播制式转换装置，但未提供图象信号的行或场的转换的可能性。
本发明的一个目的是提供一个电视广播制式的自动转换装置，其中，可实际采用的视频存储器存储两场图象信号而不是一场存储器，以便通过简化的结构及低的造价的方式来兼容地转换标准电视广播信号。
为实现上述目的，本发明构思的电视广播制式自动转换装置包括：用于从输入电视视频信号中提取亮度信号的低通滤波器；一个连接到该低通滤波器的模拟-数字转换器，用以将该亮度信号转换成数字信号；一个用于从视频信号中分离出同步信号的同步信号分离器；一个连接到该同步信号分离器的色差信号产生器，用于从该视频信号产生出色差信号；一个与该同步信号分离器相连的同步信号产生器，用来提供适应于该广播制式的4fsc产生信号且生成一同步信号；一个与色差信号产生器相连的多路器，用于混频色差信号；一个连接到该多路器的模／数转换器，以便将已混频的色差信号转变成数字信号从而产生色信号数据；一个控制器，用于产生各种控制信号以便控制整个系统；一个与该控制器连接的亮度行存储器，用于将该亮度信号延迟1水平行周期(1H)；一个连接于该控制器的色度行存储器，用于将该色度信号延迟1水平行周期；一个连接于该控制器的基本时钟信号产生器，用于产生基本的时钟信号；一个连接于该控制器的视频信号存储器，以便兼容地转换不同的场；一个与该控制器相连的数字／模拟转换器，以便将图象数据转换成模拟亮度信号和色差信号；一个与该数字／模拟转换的相连接的编码器，以便对NTSC、PAL、N-PAL、或M-PAL的广播信号进行编码；一个连接于该数字／模拟转换器的编码器，以便对SECAM广播信号进行编码；以及一个连接于该控制器和该编码器的转换器，以便在该控制器的控制下有选择地从来自编码器的输出信号中提供任一个信号。
本发明的上述以及其它目的以及本发明的优点，将会随着结合附图的说明而变得显见。
图1是一个传统的电视广播制式转换装置的方框图；
图2是根据本发明的电视广播制式转换装置的方框图；
图3是由图2的主要部分产生出的波形图；
图4是根据本发明的写启动信号的波形图。
下面来详细介绍本发明的最佳实施例。
图2是根据本发明的一个电视制式自动转换装置的方框图。低通滤波器150从一输入电视图象信号中分离出亮度信号，并且该低通滤波器与将该亮度信号转换成数字信号的模拟／数字转换器160相连接。
用于从图象信号中分离一同步信号的同步信号分离器110连接到色差信号产生器120，以便从图象信号中产生色度信号R-Y和B-Y。
用于混频色差信号的多路器170被连接到色差产生器120。用于相对于一广播制式而产生一4fsc生成信号的同步信号产生器130连接到同步信号分离器110(fsc表示一彩色副载波频率，对于NTSC制式为3．5795MHz)。
用于控制整个系统的控制器100被连接到一亮度行存储器190和一个色度行存储器200，以便分别地将亮度和色度信号延迟一行(1H)，并且该控制器还连接到一基本时钟产生器250，以产生一基本时钟信号，还接到一个用于兼容地转变不同场的视频存储器210。
几具用于将图象数据转变成模拟亮度和色差信号的数字-模拟转换器220、230和240被连接到控制器100和用于对NTSC、PAL、N-PAL、M-PAL和SECAM广播制式的电视信号进行编码的编码器140和270。转换器260被连接到编码器140和270以及控制器100，以便有选择地在该控制器100的控制下从编码器140和270中提供信号。
由此而构成本发明的操作是根据经输入端输入的外部命令而被启动的。这些命令是经过复位线(RST)、数据线(DARA)、时钟线(CK)和选通线(STB)而传送的，其所包括的内容如下所列举：
1)输入 NTSC
2)输入 PAL
3)输入 SECAM
4)输入 N-PAL
5)输入 M-PAL
6)输出 NTSC
7)输出 PAL
8)输出 SECAM
9)输出 N-PAL
10)输出 M-PAL
11)输出 TV-静止(一般静止)
12)特殊重放(慢)
13)STROBO
根据本发明的装置将按照当前所给定的，代表输入和输出的命令而操作。
假如对于输入NTSC的模式要求输出PAL制式，则表示输入NTSC的命令和输出PAL的命令必须输入到该装置。
在诸如TV静态、选通等数字效果的情形中，该TV静态是由预先定义的输入和输出的方式实现，而选通是由输入STROBO命令来实现。而且，象数字慢放之类的特殊重放是通过接收特殊重放命令和一写启动信号WE来实现，该启动信号确定了输入和输出。写启动信号WE具有如图4所示的格式，并且当处在特殊重放(SLOW)时与该写启动信号WE同步化。
更详细地说，该写启动信号WE是处在高电平(H)的这样一部分中，即该部分的图象质量是完好的，如图4所示，而当其处在一低(L)电平部分时，则有噪声存在。
事实上，该装置是通过接收输入和输出命令并随后接收特殊重放命令而处在一特殊重放等待状态的。此时，如果写启动信号WE是高电平，则以一垂直同步信号V-sync和一个水平同步信号H-sync为基础而将一场的数据存储在视频存储器210中，并随之进行一读操作。
如果写启动信号WE再次变成高电平，则本装置则连续地完成上述的操作。因此，写操作是根据良好图象实现的，而包含在其中的，具有噪声的图象被具有良好图象质量的图象所取代，从而得到一良好图象质量的慢放图象。
根据本发明的制式转换方法则参考图2作描述。
首先，当接收视频输入和输出命令时，该控制器100则产生一输入制式选择信号IN-SEL以控制同步信号分离器110和色差信号产生器120，从而选择输入信号。控制器100产生一输出制式选择信号OUT-SEL以控制同步信号产生器130和NTSC、PAL、N-PAL、M-PAL信号编码器140，从而选择合适于输出信号的广播制式。
随后，视频信号通过视频输入端Vin而进入。同步信号分离器2分离垂直同步信号V-sync和水平同步信号H-sync随之将这些信号送到控制器100。低通滤波器150提取亮度信号Y-IN和将该模拟亮度信号Y-IN经模拟-数字转换器送到控制器100。
色差信号产生器120从视频信号输入分离出色差信号R-Y和B-Y。该色差信号被送到多路器170。
复合视频信号经历色差信号分离，则诸如NTSC、PAL、SECAM的彩色系统被除去，但同步系统V-Sync和H-sync依旧存在。在这种情形中，根据由控制器100所产生的亮度时钟信号Y-CKL，该亮度信号被转换成数字信号，并且该已数字转换的信号被送到控制器100。色差信号R-Y和B-Y通过多路器170输入到模拟-数字转换器180，该多路器170根据从控制器100传输来的控制信号工作。在此时，色度模拟-数字转换器180接收色度时钟信号C-CLK，并随后将色度信号数据C-CATA加到控制器100。
亮度信号Y-DATA和色度信号C-DATA数据的转换顺序是通过模拟-数字转换器160和180来实现的，而且这种顺序根据扫描行的不同(例如525行或625行)而相异而定。
更具体地说，如果是具有625扫描行、50Hz频率的PAL、SECAM或N-PAL信号被转换成具有525扫描行、60Hz频率的NTSC或M-PAL的信号，则来自模拟-数字转换器160和180的信号经控制器100而被存入亮度行存储器190和色度行存储器200，并随之在控制器100的控制下而被存入视频存储器210。经过控制器100，存储在视频存储器210中的信号被提供到数字-模拟转换器220、230和240。
反之，如果具有525扫描行的信号被转换成625扫描行的信号，则来自模拟-数字转换器160和180的该信号输入被直接送到视频存储器210，并且经运行存储器190和200而被送到数字-模拟转换器220、230和240。
这种转换顺序的改变可能会降低存储容量，因为该视频存储器210总是存储525行的信号。实际上，具有大数目扫描行的信号可容易地转换成具有小数目扫描行的信号。
为了将50Hz(50场)的信号转换成60HZ(60场)的信号，最好是通过兼容地将-5场信号转换成6场信号的方式来实现。就是说，如图3所示，为将50场信号转换成60场信号时，经过行存储器190和200将625行的信号转换成525行的信号，并将如此转换的525行写入视频存储器210(该重直同步信号等于一个原始视频信号的同步信号)。反之，来自存储器190和200的60场的信号是以与同步信号产生器130相关同步的方式读取的，该同步信号产生器产生60场的同步信号V-sync和H-sync。在将5场信号转换成6场信号的过程中，这5场信号任意之一场被重复读取，以获得这6场信号。
当将60场的信号转换成50场信号时，原始信号6场的最后一场被跳过的产生出所需的5场信号。来自该视频存储器210的5场信号的读出以同步于同步信号产生器130的方式进行，该同步信号产生器130产生50场的同步信号。随之该被读出的信号则经过行存储器190和200而被转换成具有625行的信号。在上述的详细描述中共同的应用是60场信号的6场周期实际上同步于50场信号的5场周期，并且视频信号存储器210是首先写入而随之读取的。
在上述的行转换中，625行的信号转换成525行的信号，该信号的转换是通过下面描述的方式以6∶5的比率而被转换的。
Figure 9211384700111
5／6=0．833……
Figure 9211384700121
原始视频信号的同步信号
根据上述的行转换方法，525行的信号可被转换成625行的信号，这种转换是通过采用一种算法将加权值1．2加到525行的任一行并将一百分比加到现存信号，以及625行的信号中由行存储器190和200所进行的一行信号延迟而实现的，从而生成一行信号。该525行的信号首先被存入而后再转换成-625行的信号。实际上，从第5场信号变成第6场信号的一部分是离散的，而对于存储器210的读出地址被1行延时以使得行转换有效地实现。
反之，625行的信号可被转换成525的信号，这种转换是通过一种算法将加权值0．8333加到625行的任一行并将一百分比加到现存信号以及525行中的一行延时信号而实现的，从而产生一行信号。
当625行的信号转换成525行的信号时，原始信号是以行形式而被立即转换的。第5行和第6行是离散的，但是人们可以认为通过对视频存储器210写地址的一行延时，该信号是连续地写入视频存储器210中的。
基本时钟产生器250将一基本时钟EX-CLK信号送到控制器100，而且同步信号产生器130以对于广播制式相一致的方式产生出4fsc的信号，以产生对应于该模式的同步信号。经过数据总线传送线，数字--模拟转换器220、230和240提供亮度信号Y和色差信号R-Y和B-Y。数字-模拟转换器220、230和240分别地利用时钟信号，以便减少控制器1的信号I／O接脚的数目。编码器5对NTSC、PAL、N-PAL、M-PAL广播制式的亮度信号Y和色差信号R-Y和B-Y进行编码，并将这些编码结果送到输出转换器260。编码器270对SECAM广播制式的亮度和色差信号编码，并将该编码信号送到输出转换器260以获得由该转换器260选择的视频输出Vout。
如上所述，依照本发明，由于电视广播的制式能够被兼容地转换，从而不论录像带的记录制式为何种制式，它都可被重放。进而，本发明可被用于所有的电视制式的软件。可行的是采用视频存储器以存储两场信号，以便对标准电视信号进行转换而不使用大数目的场存储器。因而，装置在结构上直接地简化并且装置的造价被降低。
虽然本发明已经被参照简化的实例予以介绍，然而应当明白，在不离开本发明的精神与范围之内，可有各种改变及修正。

Claims (1)

1、一种电视广播制式的自动转换装置，其特征在于它包括：
用于从输入电视视频信号提取亮度信号的低通滤波器；
连接到该低通滤波器的模拟--数字转换器，用于将亮度信号转换成数字信号；
同步信号分离器，用于从视频信号中分离出同步信号；
连接到同步信号分离器的色差信号产生器，用于从视频信号中产生出色差信号；
一个与该同步信号分离器相连的同步信号产生器，用以提供适应于该广播制式的4fsc产生信号且产生一同步信号；
一个与色差信号产生器相连的多路器，用于混频色差信号；
一个连接到该多路器的模拟--数字转换器，用于将已混频的色差信号转变成的数字信号，从而产生彩色信号数据；
一个控制器，用于产生控制整个系统的各种控制信号；
一个与该控制器连接的亮度行存储器，用于将该亮度信号延时1水平行周期(1H)；
一个连接于该控制器的色度行存储器，用于将该色度信号延迟1水平行周期；
一个连接于该控制器的基本时钟信号产生器，用于产生基本时钟信号；
一个连接于该控制器的视频信号存储器，以便兼容地转换不同的场；
一个与控制器相连的数字--模拟转换器，以便将图象数据转换成模拟亮度信号和色差信号；
一个与该数字-模拟转换器连接的编码器、以便对NTSC、PAL、N-PAL或M-PAL的广播信号进行编码；
一个与该数字--模拟转换器连接的编码器，以便对于SECAM广播信号进行编码；以及
一个连接于该控制器和编码器的转换器，以便在该控制器的控制下有选择地从来自编码器的输出信号中提供任一个信号。
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