CN1051192C - 同步信号发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明的同步信号发生装置，包括，第一计数器，用广播制式的载波作为时钟脉冲，以产生同步脉冲，第二计数器，采用前述第一计数器的一个输出作为时钟脉冲，以产生用于检测偶数或奇数场的脉冲和触发信号；第一多路调制器，根据触发信输出垂直同步脉冲或平衡脉冲，水平同步信号发生部件，输出场水平同步信号；第二多路调制器，根据触发信号，输出平衡和垂直同步信号或水平同步信号，由此产生复合同步信号。

Description

同步信号发生装置

本发明涉及，以不同广播制式相互转换电视广播的转换器，产生广播制式的同步信号的装置，特别是涉及对所有的广播制式都能转换相互同步信号，使同步更加准确的改良的同步信号装置。

一般说来，为了在电视广播制式成不同的地域之间进行广播交流，必须把电视广播信号转换成当地的广播制式。目前，使用着NTSC制式、PAL制式和SECAM制式等按各地域区分的不同电视广播制式。因而，如美国专利USP4,169,659所公开那样，为了从使用PAL制式的电视广播地域把电视广播信号传送到使用NTSC制式的地域以便视听，必须把PAL制式的电视广播信号转换成为NTSC制式的电视广播信号。在各种广播制式中，不仅图象信号而且同步信号之间也存在不同的标准。因而，在转换广播信号的同时，必须转换同步信号，以适应被转换的电视广播信号的广播制式。电视广播信号的同步信号是由水平同步脉冲、垂直同步脉冲和平衡脉冲等组合后最终产生的复合同步信号。这种复合同步信号的构成要素，在各种广播制式中存在不同的标准。因而，为了根据广播制式的转换来转换同步信号，前述构成要素的形成应符合适当的广播制式的标准，由其组合而得到期望的复合同步信号。

但是，已有的同步信号发生装置，能被转换的广播制式的数量被限定为一种，由于不仅能限定转换，而且在同步信号中无法区分奇数和偶数场，因而存在同步信号转换时出现的误差问题。

本发明的目的是提供一种同步信号发生装置，涉及在不同广播制式之间相互转换电视广播信号所用的转换器的同步信号发生装置，对全部广播制式都可进行同步信号的转换，能区分水平同步信号的奇数或偶数场，产生与适当场一致的同步信号，使同步更加准确。

上述目的是这样实现的，通过转换器对不同的广播制式的广播信号进行相互转换，被转换的广播制式的同步信号由同步信号发生装置来产生，其中包括：从各种广播制式所用的各种载波中，选择一种输出的广播制式选择开关；同步信号发生部件，采用广播制式选择开关的输出信号作为时钟脉冲，产生适应各种广播制式标准的水平同步脉冲，垂直同步脉冲和平衡脉冲；触发信号发生部件，采用由同步信号发生部件供给的平衡脉冲作为时钟脉冲，产生奇/偶场检测脉冲和各种触发信号；第一选择部件，把来自触发信号发生部件的垂直同步触发信号作为选择信号，并附加来自同步信号发生部件的垂直同步脉冲和平衡脉冲，输出平衡和垂直同步信号；水平同步信号发生部件，输入来自同步信号发生部件的奇数和偶数场水平同步信号，输入来自触发信号发生部件的奇/偶数场检测脉冲和触发信号，输出与外部供给的水平同步信号的场相同的奇数和偶数场水平同步信号；第二选择部件，输入来自水平同步信号部件的水平同步信号和来自第一选择部件的平衡和垂直同步信号，以来自触发信号发生部件的触发信号作为选择信号，由此输出复合同步信号。

以下根据附图说明本发明的优选的一个实施例。

图1A至图1D是表示各种广播制式的同步信号标准的波形图。

图2是本发明的同步信号发生装置的一种实施例的构成图。

图3A至图3D是相应于图2的各种构成部件的输入、输出信号的时序图。

10……广播制式选择开关；

20……同步信号发生部件；

30……触发信号发生部件；

40，50，120……多路调制器；

100……水平同步信号发生部件；

110……比较部件；

130……奇/偶数场检测部件；

图1A至1D是表示各种广播制式所使用的同步信号的标准的波形图。

目前，电视广播使用的广播制式有PAL制式，NTSC制式，PAL-N制式，PAL-M制式和SECAM制式。这些广播制式使用的同步信号的标准不同，这些同步信号的构成要素和标准如下表1所示。

图1A至图1D表示了按表1标准的各同步信号的波形图。

图1A至图1B分别表示NTSC制式和PAL-M制式使用的同步信号的奇数和偶数场。这些广播制式中，1帧由525扫描线构成，奇数场与偶数场之间有0.5H的时间差(H是水平同步信号的周期)。

图1C和图1D表示了PAL制式，PAL-N制式和SECAM制式使用的同步信号的奇数场和偶数场。在这些广播制式中，1帧由625扫描线构成，奇数场与偶数场之间有0.5H的时间差。另外，各种广播制式使用的载波频率f_sc与水平同步信号频率f_H之间的关系如下面所示。NTSC制式： $f_{\mathrm{sc}}=\frac{455}{2}{f}_H\≅3.5795\mathrm{MHz}$ PAL-M制式： $f_{\mathrm{sc}}=\frac{909}{4}{f}_H\≅3.5756\mathrm{MHz}$ PAL-N制式： $f_{\mathrm{sc}}=\[\frac{917}{4}+\frac{1}{625}\]f_H\≅3.5821\mathrm{MHz}$ PAL制式： $f_{\mathrm{sc}}=\[\frac{1135}{4}+\frac{1}{625}\]f_H\≅4.4336\mathrm{MHz}$

图2是根据本发明的同步信号发生装置的构成图，图3A至图3D是图2的主要部件的输入、输出信号的时序图。

在图2中，在广播制式选择开关10的输入端，分别输入其频率与各广播制式使用的载波频率相同的信号。目前，接收某个广播制式的电视广播信号，并要转换成任意的广播制式的广播信号时，在广播制式选择开关10输入的多个载波信号内，选择与想要转换的广播制式的载波频率相同的载波信号，由此确定转换的广播制式。此时，从广播制式选择部件60，同时向广播制式选择开关10，同步信号发生部件20和触发信号发生部件30，供给广播制式选择控制信号，由此构成本发明的同步信号发生装置选择广播制式的模式。

通过广播制选择开关10，选择输出的载波信号4f_sc作为由计数器构成的同步信号发生部件20的时钟脉冲来使用。这样，同步信号发生部件20分别输出与选择的广播制式标准相适应的偶数场水平同步信号S₁、奇数场水平同步信号S₂、垂直同步脉冲S₃和平衡脉冲S₄。这些输出信号的波形图如图3A所示。

由前述载波频率f_sc与水平同步信号频率f_H的关系可以了解到偶数场水平同步信号S₁的脉冲周期H。例如，在NTSC制式的情况，同步信号发生部件20输入的4f_sc信号，即水平同步信号的频率如果是910次数的话，水平同步信号周期为1H的脉冲幅度。在PAL情况，如果频率是1135次数的话，能得到1H的脉冲幅度。为了使水平同步幅度得到a脉冲幅度，同步信号发生部件20，按表1所示的4.19到5.7μs值计算。而且，偶数场水平同步信号S₁能保持0.5H的延迟状态。

奇数场水平同步信号S₂具有与前述偶数场水平同步信号S₁相同的脉冲周期和水平周期幅度。但是，不能使信号延迟。

垂直同步信号S₃的脉冲周期为0.5H，与各种广播制式对应的锯齿幅度d的值如表1所示。由脉冲周期0.5H减去锯齿幅度d即可得到脉冲幅度X。例如，NTSC制式的情况，锯齿幅度d3.8-5.6μsec的中间值为4.7μsec，则脉冲幅度X为： $0.5H-4.7\left(\mathrm{\μ}\sec \right)=\frac{63.5}{2}\left(\mathrm{\μ}\sec \right)-4.7\left(\mathrm{\μ}\sec \right)=2.705\left(\mathrm{\μ}\sec \right)$ 因而，当时钟信号4f_sc为27.05μsec以前，如果能产生具有计算后d幅度的脉冲，则同步信号发生部件20发出垂直同步信号S₃。

平衡脉冲S₄的脉冲周期为0.5H、与各种广播制式对应的平衡脉冲幅度C如表1所示。平衡脉冲S₁产生的制式与前述的垂直同步信号S₃相同。例如，在NTSC制式的情况，对2.29-2.54μsec的中间值2.41μsec左右的时钟信号4f_sc进行计数，产生与平衡脉冲幅度C相当的脉冲，与从脉冲周期0.5H减去2.41μsec后的时间相比，对时钟信号4f_sc进行计数，产生剩余区间。由于如此产生的平衡脉冲S₄的周期为0.5H，因而频率是水平同步信号的2倍。

同步信号发生部件20，如此产生的同步信号，供给触发信号发生部件30，水平同步信号发生部件100和第一多路调制器40等。

首先，具有2f_sc频率的平衡脉冲S₄供给触发信号发生部件30的计数器32，作为时钟使用计数器32对平衡脉冲S₄计数，由此产生奇/偶数场检测脉冲，由等效脉冲和垂直同步脉冲组合而成的触发信号，并在无图象信号区间，产生对应的V-消隐信号。

计数器32的输出信号如图3B所示。奇/偶数场检测脉冲S₅对于所有的广播制式均相同，具有2.5H左右的触发脉冲幅度。即，计数器对时钟信号2f_H计数5个周期的间距后，产生脉冲并保持高状态。这时，奇/偶数场检测脉冲的全部周期是，NTSC和PAL-M制式为26.25H，PAL，SECAM和PAL-N制式为312.5H。

此外，计数器32产生2.5H/3H触发信号S₆，在表1所示的平衡脉冲后期间触发，并产生5H/6H触发信号S₁，以便与触发信号S₆组合成为垂直同步触发信号S₁₀。此时，2.5H/3H触发信号S₆与5H/6H触发信号S₇的触发脉冲幅度ω分别是，PAL，PAL-M和SECAM制式为2.5H和5H，NTSC和PAL-M制式为3H和6H。

2.5H/3H和5H/6H触发信号S₆、S₇经过与非门34、形成垂直同步触发信号S₁₀。垂直同步触发信号S₁₀具有2.5H或3H的触发脉冲ω。触发信号发生部件30产生7.5H/9H触发信号S₈，供给第3多路调制器50，对在前述2.5H/3H垂直同步脉冲期间和2.5H/3H平衡脉冲后期间形成的平衡和垂直同步信号S₁₁进行选择，并使其包含于复合同步信号S₁₅的一部分。此外，触发信号发生部件30的计数器32，对时钟信号2f_H计数，输出V-消隐信号S₉，其表示在无图象信号区间。此时，V-消隐信号S₉的脉冲幅度ω是，NTSC和PAL-M制式的为21H，PAL、PAL-N和SECAM制式为22H。

一方面，由同步信号发生部件20输出的垂直同步脉冲S₃和平衡脉冲S₄，分别供给第一多路调制器40。另外，从与非门34输出的垂直同步触发信号S₁₀，供给第一多路调制器40的选择端。这样，在垂直同步触发信号S₁₀前后2.5H或3H脉冲幅度ω区间内选择并输出垂直同步脉冲S₃，分别在垂直同步触发信号S₁₀前后2.5H或3H脉冲幅度ω区间内选择并输出平衡脉冲S₄，由此产生前述的平衡和垂直同步信号S₁₁。

此外，由同步信号发生部件20输出偶数场水平同步信号S₁和奇数场水平同步信号S₂，供给水平同步信号发生部件100的第二多路调制器120。由第二多路调制器120输出偶数或奇数场水平同步信号，供给第三多路调制器50和奇数/偶数场检测部件130的计数器131。

根据图3C，由前述触发信号发生部件30输出的5H/6H触发信号S₇、供给计数器131的归零端CLR，在触发信号S₇呈高状态的区间，计数器131工作。在归零信号呈高状态的区间，计数器131对时钟信号S₁₂计数，输出信号S₁₃供给D-触发器132。另外，由触发信号发生部件30输出的奇/偶数场检测脉冲S₅，作为时钟信号供给D-触发器132。时钟信号S₅上升时，D-触发器132将输入信号S₁₃的值输出。因而，如图3C和图3D所示，当时钟信号S₅从低状态向高状态变化时，如果输入信号S₁₃的值为高状态，则输出信号S₁₄也为高状态，由此可以知道，现在产生的水平同步信号是奇数场水平同步信号。此外，时钟信号S₅变化时，如果D-触发器132的输入信号S₁₃为低状态，则输出信号S₁₄也为低状态，由此可以知道它是偶数场水平同步信号。

检测的偶数或奇数场信号S₁₄被反馈到比较部件110。比较部件110由异或门11和J-K触发器112构成对外加的水平同步信号的奇/偶数场信号Si与奇/偶数场检测部件130供给的奇/偶数场信号S₁₄进行比较。在这个反馈及比较过程中，产生了与外部附加的水平同步信号的偶数或奇数场一致的场的同步信号。比较部件110，对反馈奇/偶数场信号S₁₄与外部供给的奇/偶数场信号Si进行比较，由此结果产生的选择信号S₁₆供给第二多路调制器120。这样，根据选择信号S₁₆供给第二多路调制器120，对在2个输入端分别输入的偶数场水平同步信号S₁和奇数场水平同步信号S₂进行选择，并输出一个。即，当比较器110输入的2个奇/偶数场信号为相同的场时，由于目前输出的水平同步信号的场与外部供给的水平同步信号的场相同，第二多路调制器120不做任何变换，因而将目前的输出保持原样。但是，当比较器110输入的2个奇/偶数场信号为不同的场时，由于目前输出的水平同步信号的场与外部供给的水平同步信号的场不同，第二多路调制器120变换输出信号。如此产生选择信号S₁₆的比较器110，提供反馈奇/偶数场信号S₁₄和外部供给的奇/偶数场信号Si，当2个输入信号相同时输出低信号，不同时输出高信号，异或门111的输出信号S₁₇作为J-K输入，前述垂直同步触发信号S₁₀作为时钟信号供给，时钟信号变化时，如果J-K输入信号S₁₇为低信号，目前信号将维持原样，如果J-K输入信号为高信号，输出信号将变换，这样地构成异或门111和J-K触发器112。

根据选择信号S₁₆进行选择，由第二多路调制器120输出的偶数或奇数场水平同步信号S₁₂，向第三多路调制器50的一个输入端IN1输入。此外，由第一多路调制器40输出的平衡和垂直同步信号11，向第三多路调制器50的另一输入端IN2输入，由触发信号发生部件30输出的7.5H/9H触发信号S₈向选择端SeL输入。第三多路调制器50，在选择信号S₈为低状态期间，输出平衡和垂直同步信号S₁₁，选择信号为高状态时，输出水平同步信号S₁₂。由此，最终产生复合同步信号S₁₅。

如上所述，本发明的同步信号发生装置，对于所有的广播制式都可进行相互同步信号的转换，能相对于外部输入的同步信号区分偶数或奇数场，产生与外部的同步信号的场相同的水平同步信号，由此，使同更加准确。

Claims (4)

1、一种同步信号发生装置，用于相互转换不同电视广播制式的电视广播信号的转换器中，其特征在于：

广播制式选择开关，从至少两个以上的广播制式所使用的各种载波中选择一种作为输出；

同步信号发生部件，采用前述广播制式选开关的输出信号作为时钟脉冲，产生适应各种广播制式标准的水平同步脉冲，垂直同步脉冲和平衡脉冲；

触发信号发生部件，采用由前述同步信号发生部件供给的平衡脉冲作为时钟，产生奇/偶数场检测脉冲和触发信号；

第一选择部件，把来自前述触发信号发生部件的垂直同步触发信号作为选择信号，并附加来自前述同步信号发生部件的垂直同步脉冲和平衡脉冲，输出平衡和垂直同步信号；

水平同步信号发生部件，输入来自前述同步信号发生部件的奇数和偶数场水平同步信号，输入来自触发信号发生部件的奇/偶数场检测脉冲和触发信号，输出与外部提供的水平同步信号的场相同的奇数和偶数场水平同步信号；

第二选择部件，输入来自水平同步信号部件的水平同步信号和来自第一选择部件的平衡和垂直同步信号，把来自触发信号发生部件的触发信号作为选择信号，输出复合同步信号。

2、根据权利要求1的同步信号发生装置，其特征在于，前述水平同步信号发生部件包括：

第三选择部件，对前述同步信号发生部件供给的奇数或偶数场水平同步信号进行选择输出；

奇/偶场检测部件，对由前述第三选择部件供给的水平同步信号的奇数或偶数场进行检测，产生奇/偶数场信号；

比较部件，对来自前述奇/偶数场检测部件的奇/偶数场信号与外部供给的同步信号的奇/偶数场信号进行比较，由前述第三选择部件对与外部同步信号的场相同的场的水平同步信号进行选择，由此供给选择信号。

3、根据权利要求2的同步信号发生装置，其特征在于，前述奇/偶数场检测部件包括：

计数器，采用前述第三选择部件供给的水平同步信号作为时钟脉冲，根据来自前述触发信号发生部件的触发信号进行计数；触发器，由前述计数器输出的信号供给输入端，采用来自前述触发信号发生部件的奇偶数场检测脉冲作为时钟脉冲，输出前述奇/偶数场信号。

4、根据权利要求2的同步信号发生装置，其特征在于，前述的比较器包括：异或门，由前述比较部件供给前述奇/偶数场检测部件的输出信号和外部附加的同步信号的场信号，进行异或逻辑和运算；

触发器，向输入端供给前述异或门的输出信号，采用来自前述触发信号发生部件的触发信号作为时钟脉冲，向前述第三选择部件输出选择信号。

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