CN105472363A - 一种复合视频信号色度同步的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合视频信号色度同步的方法及装置，在本方案中，对预设采样区间的色同步信号进行正交下变频后获得滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号，对这两个分量信号进行鉴相以获得基带信号相位差，通过拟合出以采样点的基带信号相位差为已知量，指定参考点的载波相位差的估计值以及所述载波频率差的估计值为未知量的计算模型，计算出两估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿。这样，本发明实施例提供的色度同步的方法，不仅实现对本地载波的相位补偿，还实现对本地载波的频率补偿以减少线性相位误差，从而能够解决画面中自左向右颜色的色调渐变的问题，提高色度同步的准确性。

Description

一种复合视频信号色度同步的方法及装置

技术领域

本发明涉及视频信号处理技术领域，尤其涉及一种复合视频信号色度同步的方法及装置。

背景技术

复合视频信号中通常包括色度信号、色同步信号、亮度信号、以及行场同步信息。其中，色度信号是信号发送端将携带颜色信息的色差信号与发射端副载波调制后生成的，为了使得信号接收端能够正确地解调出色度信号以显示视频画面，信号接收端必须产生一个与发射端副载波同频同相的本地载波。而复合视频信号中的色同步信号便是信号接收端恢复本地载波以实现色度同步的。

如果利用色同步信号恢复的本地载波的相位不正确，将使最终显示的画面中产生色调误差，导致显示画面质量低。

相关技术中，色度同步是对每一行的信号(即行扫描获得的信号)进行本地载波信号的相位调整，具体的，该方法如图1所示，包括：将离散采样后的色同步信号进行正交下变频，得到正交分量信号I和同相分量信号Q，再对IQ这两个信号分别进行低通滤波后生成滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号，然后对滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号中连续多个(通常为16、32个)采样点进行累加，对正交分量信号的累加结果和同相分量信号的累加结果进行鉴相以求取相位差，并根据该相位差对本地载波进行相位补偿。

上述方法中，对于每一行有效像素点较少、色度信号的载波频率较低或者发射端与接收端晶振的一致性较好的情况，上述方法可以获得良好的色度同步结果，本地载波信号与发射端副载波之间的频率偏差所导致的恢复出的视频图像自左向右的偏色情况可以被人眼容忍。但是当某些参数发生变化时，该偏色情况会变得较为恶劣，恶劣到用户视觉可以察觉的地步，具体如下所述。

1)、当每一行的有效像素点增加时，并且每个像素点的有效时间保持不变，那么由本地载波与发射端副载波之间载波频率偏差引起的相位偏差将同时增加，如果该相位偏差超过一定阈值，人眼将能够明显察觉上述偏色情况。

2)、当色度信号的载波频率提高时，本地载波信号与色度信号载波之间的相对误差不变，但是两者的绝对差增大，导致相同的时间内，两者偏差所引起的相位偏差增大，该偏差的增大同样会引起上述偏色情况。

3)、当信号发射端与信号接收端使用的晶振一致性(通常利用ppm表征)变差时，本地载波与发射端副载波之间的相对误差变大，对于相同的载波频率，两者的最大偏差将增大，同样会引起上述偏色情况。

故此，上述色度同步的方法实现的色度同步不够准确，产生的画面中往往会出现自左向右颜色的色调渐变的现象。

发明内容

本发明实施例提供了一种复合视频信号色度同步的方法及装置，用以解决目前存在的由于色度同步不够准确，产生的画面中往往会出现自左向右颜色的色调渐变的问题。

本发明实施例提供了一种复合视频信号色度同步的方法，包括：

信号接收端对接收到的当前行的色同步信号进行正交下变频，并获取所述当前行的预设采样区间内色同步信号的正交分量信号和同相分量信号；并，

对正交分量信号和同相分量信号分别进行低通滤波，获得滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号；并，计算滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差；

根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值，以及本地载波与发射端副载波之间的载波频率差的估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿；其中，所述计算模型中包括所述基带信号相位差与所述载波相位差的估计值之间的函数关系，以及所述基带信号相位差与所述载波频率差的估计值之间的函数关系。

进一步地，本发明实施例还提供了一种复合视频信号色度同步的装置，包括：

下变频模块，用于对接收到的当前行的色同步信号进行正交下变频，并获取所述当前行的预设采样区间内色同步信号的正交分量信号和同相分量信号；

基带信号相位差计算模块，用于对正交分量信号和同相分量信号分别进行低通滤波，获得滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号；并，计算滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差；

补偿模块，用于根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值，以及本地载波与发射端副载波之间的载波频率差的估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿；其中，所述计算模型中包括所述基带信号相位差与所述载波相位差的估计值之间的函数关系，以及所述基带信号相位差与所述载波频率差的估计值之间的函数关系。

本发明有益效果如下：在本发明实施例所述技术方案中，由于在色度同步过程中，针对预设采样区间内的色同步信号，获得该色同步信号的滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之后对这两个信号进行鉴相以获得基带信号相位差，并根据预设采样区间的每一个采样点的基带信号相位差、指定参考点处本地载波与发射端副载波之间的载波相位差、以及所述当前行的本地载波与发射端副载波之间的载波频率差三者之间的已知对应关系，拟合出以每一个采样点的基带信号相位差为已知量，所述载波相位差的估计值以及所述载波频率差的估计值为未知量的计算模型，然后根据计算模型计算出载波相位差以及载波频率差各自的估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿。这样，本发明实施例提供的色度同步的方法，不仅实现对本地载波的相位补偿，还实现对本地载波的频率补偿以减少上述的线性相位误差，从而能够解决画面中自左向右颜色的色调渐变的问题，提高色度同步的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为现有技术中所述复合视频信号色度同步的方法的示意图；

图2所示为本发明实施例一中所述复合视频信号色度同步的方法的流程示意图；

图3所示为本发明实施例一中所述当前行的色度信号和色同步信号的时域示意图；

图4所示为本发明实施例一中所述预设采样区间内各采样点的基带信号相位差连续线性变化的示意图；

图5所示为本发明实施例一中所述基带信号相位差由跳变至的示意图；

图6所示为本发明实施例一中所述基带信号相位差由跳变至的示意图；

图7所示为本发明实施例一中所述三行色同步信号的示意图；

图8所示为本发明实施例二中所述复合视频信号色度同步的装置的结构示意图。

具体实施方式

发明人在研究中发现，画面中出现自左向右颜色的色调渐变的现象的原因是：由于信号发射端与信号接收端的时钟源不同，本地载波与发射端副载波之间必然存在由于采样误差而引入的频率偏差。随着每一行像素点的增加，由频率偏差引起的信号接收端获得的色度信号和发送端的色度信号之间的线性相位误差将越来越大，该线性相位误差直至人眼可以觉察的程度，便从视觉上能感受到画面中出现自左向右颜色的色调渐变。

本发明实施例提供了一种复合视频信号色度同步的方法及装置，在本发明实施例所述技术方案中，由于在色度同步过程中，针对预设采样区间内的色同步信号，获得该色同步信号的滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之后对这两个信号进行鉴相以获得基带信号相位差，并根据预设采样区间的每一个采样点的基带信号相位差、指定参考点处本地载波与发射端副载波之间的载波相位差、以及所述当前行的本地载波与发射端副载波之间的载波频率差三者之间的已知对应关系，拟合出以每一个采样点的基带信号相位差为已知量，所述载波相位差的估计值以及所述载波频率差的估计值为未知量的计算模型，然后根据计算模型计算出载波相位差以及载波频率差各自的估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿。这样，本发明实施例提供的色度同步的方法，不仅实现对本地载波的相位补偿，还实现对本地载波的频率补偿以减少上述的线性相位误差，从而能够解决画面中自左向右颜色的色调渐变的问题，提高色度同步的准确性。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图2所示，其为本发明实施例一中所述复合视频信号色度同步的方法的流程示意图，所述复合视频信号色度同步的方法可包括以下步骤：

步骤201：信号接收端对接收到的当前行的色同步信号进行正交下变频，并获取所述当前行的预设采样区间内色同步信号的正交分量信号和同相分量信号。

例如，离散采样后，当前行的色度信号和色同步信号的时域示意图如图3所示：在图3中301表示色同步信号，其中A点至B点之间的色同步信号表示预设采样区间；302表示色度信号。

步骤202：对正交分量信号和同相分量信号分别进行低通滤波，获得滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号；并，计算滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差。

步骤203：根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值，以及本地载波与发射端副载波之间的载波频率差的估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿；其中，所述计算模型中包括所述基带信号相位差与所述载波相位差的估计值之间的函数关系，以及所述基带信号相位差与所述载波频率差的估计值之间的函数关系。

其中，指定参考点可以为预设采样区间内的采样点(例如图3所示的A点)，也可以为预设采样区间外的与采样点间隔已知色同步信号上的一个点(例如图3所示的与A点间隔已知的C点)。

其中，在一个实施例中，若预设采样区间内各采样点的基带信号相位差连续线性变化(即预设采样区间内各采样点的基带信号相位差线性增加或线性降低，其中，线性增加的示意图例如图4所示)。也可以理解为各采样点的基带信号相位差满足公式(1)：

则，所述计算模型如公式(2)所示，包括：

其中，N＝n_B-n_A+1

其中，公式(1)和公式(2)中相关参数的含义如下：Δf₁表示载波频率差的估计值(即对当前行的实际载波频率差Δf的估计值)；n_A表示预设采样区间第一个采样点的索引号(仅用于表示采样点处的复合视频信号接收的先后关系，无实质的物理意义)；n_B表示预设采样区间最后一个采样点的索引号；T_s表示采样周期；π表示圆周率；表示预设采样区间内索引号为n的采样点的基带信号相位差；表示载波相位差的估计值。

较佳的，可以选择预设采样区间内第一个采样点A处基带信号相位差的估计值作为载波相位差的估计值。

这里，为便于理解公式(2)所述的计算模型，这里对该模型的推导过程进行详细说明，具体的，可包括以下几点：

首先，假设复合视频信号中发射端副载波的初始相位为θ₁，载波频率为f_sc，色同步信号中U、V分量的幅度满足|U|＝|V|＝A，本地载波的载波频率为f_sc+Δf，初始相位为θ₁+Δθ，其中，Δf表示当前行的本地载波在与发射端副载波的实际载波频率差；Δθ表示当前行的本地载波与发射端副载波的在色同步信号初始位置的相位差，复合视频信号中的色同步信号(数字域)可表示为如公式(3)所示(假定初始相位θ₁为0，不影响整个推导过程)：

$\begin{array}{c}s\left(n\right)=U\sin \left(2{\mathrm{\πf}}_{sc}{\mathrm{nT}}_s\right)+V\cos \left(2{\mathrm{\πf}}_{sc}{\mathrm{nT}}_s\right)\\ =\sqrt{2}A\sin \left(2{\mathrm{\πf}}_{sc}{\mathrm{nT}}_s+\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)\end{array}---\left(3\right)$

其中，在公式(3)中与公式(1)-(2)中相同字符表示的参数相同，在此不再赘述。

当实现对预设采样区间内的色同步信号的正交下变频后，得到的两路信号即正交分量信号和同相分量信号，可分别表示为如公式(4)所示：

$\begin{array}{c}I\left(n\right)=s\left(n\right)\·\sqrt{2}\sin \left(2{\mathrm{\πf}}_{sc}{\mathrm{nT}}_s+2{\mathrm{\π\ΔfnT}}_s+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}\right)\\ =A\[\cos \left(2{\mathrm{\π\ΔfnT}}_s+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}-\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)-\cos \left(4{\mathrm{\πf}}_{sc}{\mathrm{nT}}_s+2{\mathrm{\π\ΔfnT}}_s+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}+\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)\]\\ Q\left(n\right)=s\left(n\right)\·\sqrt{2}\cos \left(2{\mathrm{\πf}}_{sc}{\mathrm{nT}}_s+2{\mathrm{\π\ΔfnT}}_s+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}\right)\\ =A\[\sin \left(4{\mathrm{\πf}}_{sc}{\mathrm{nT}}_s+2{\mathrm{\π\ΔfnT}}_s+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}+\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)-\sin \left(2{\mathrm{\π\ΔfnT}}_s+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}-\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)\]\end{array}---\left(4\right)$

其中，在公式(4)中，与公式(1)-(3)中相同字符表示的参数相同，在此仅列举不同参数的含义，其中：I(n)表示正交分量信号；Q(n)表示同相分量信号；s(n)表示数字域的复合视频信号中的色同步信号。

在公式(4)中，正交下变频后得到的两路信号中皆包含高频分量，需要通过一个低通滤波器进行滤除，低通滤波器通带的选择依赖于复合视频信号中色度信号的带宽，滤波后得到两路基带信号(即滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号)，可用公式(5)分别表示为：

$\begin{array}{c}{I}_{lpf}\left(n\right)=A\cos \left(2{\mathrm{\π\ΔfnT}}_s+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}-\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)\\ Q_{lpf}\left(n\right)=-A\sin \left(2{\mathrm{\π\ΔfnT}}_s+\mathrm{\Δ}\mathrm{\θ}-\frac{\mathrm{\π}}{4}\right)\end{array}---\left(5\right)$

其中，在公式(5)中，与上述公式(1)-公式(4)中相同字符表示的参数相同，在此仅列举不同参数的含义，其中：I_lpf(n)表示滤波后正交分量信号；Q_lpf(n)表示滤波后同相分量信号。

在根据公式(5)获取了两路基带信号后，对两路基带信号进行鉴相，从而计算出预设采样区间内每一个采样点的基带信号相位差其中，根据现有技术(即步骤203中的已知对应关系)，可得出的表达式如公式(6)所示：

其中，在公式(6)中，与上述公式(1)-公式(5)中相同字符表示的参数相同，在此不再赘述。

根据公式(6)得到预设采样区间内每一个采样点的基带信号相位差之后，便可以计算步骤203中的载波相位差以及载波频率差。具体的，继续以图3为例，假设该行包含信号接收端可以识别的第一个色同步信号，且该色同步信号的预设采样区间为图2中[A，B]区间，根据公式(6)可知，[A，B]区间内各采样点的基带信号相位差可表示为如公式(7)所示：

其中，在公式(7)中，与上述公式(1)-公式(6)中相同字符表示的参数相同，在此仅说明不同字符的含义，其中：表示位于预设采样区间[A，B]的第一个采样点A的基带信号相位差；位于预设采样区间[A，B]的第二个采样点的基带信号相位差；依此类推，表示位于预设采样区间[A，B]的最后一个采样点B的基带信号相位差；其中n_A表示采样点A对应的索引号；n_B表示采样点B对应的索引号。

假设预设采样区间内的基带信号相位差线性变化，继续参考图4可知，其数值大小取决于本地载波发生器的初始工作点。为了便于描述，将预设采样区间内不同采样点计算得到的基带信号相位差转换为公式(8)所示：

其中，在公式(8)中，与上述公式(1)-公式(7)中相同字符表示的参数相同。

综合考虑预设采样区间内所有的采样点的基带信号相位差，可以将公式(8)简化为公式(9)：

Y＝K·b(9)

其中：

$K={\left[\begin{array}{ccccc}0& 1& 2& \mathrm{...}& n_B-n_A\\ 1& 1& 1& \mathrm{...}& 1\end{array}\right]}^T$

在公式(9)中，与上述公式(1)-公式(8)中相同字符表示的参数相同。

其中，在公式(9)中，由于噪声的影响使得采样点处的基带信号相位差与本地载波和发射端副载波之间的实际相位差有一定差距。故此，当以预设采样区间的第一个采样点为指定参考点时，可以对该参考点的载波相位差重新进行估计，以使载波相位差的估计值尽可能的接近实际值，故此，可以根据公式(9)构建一个二元一次方程组，在该方程组中；预设采样区间内每个采样点的基带信号相位差为已知量，步骤203中的载波相位差的估计值(即的估计值)以及载波频率差的估计值(即Δf的估计值)为未知量；通过求解该二元一次方程组，可以得到求解载波频率偏差Δf的估计值Δf₁及载波相位误差的估计值的计算模型如公式(2)所示。

当然需要说明的是，任何根据预设采样区间内的各采样点的基带信号相位差拟合出的以每一个采样点的基带信号相位差为已知量，载波相位差以及载波频率差为未知量的计算模型均适用于本发明实施例，并不限于采用二元一次方程组进行拟合。例如，还可以计算各个采样点的基带信号相位差的累加平均值(记为C)，利用该平均值和第一个采样点的基带信号相位差计算出载波相位差和载波频率差，该计算方法如公式(10)所示：

其中，公式(10)与前述公式(1)-公式(9)中相同字符的含义相同，在此不再赘述。这样，在公式(10)中，由于除Δf外，均为已知量，则可以计算出Δf，计算出的Δf即可以认为是步骤203中的载波频率差的估计值，并用于进行频率补偿，即可以认为是步骤203中的载波相位差的估计值，可用于进行相位补偿。

其中，在一个实施例中，若预设采样区间内采样点的基带信号相位差由跳变至(该跳变例如图5所示)，为了便于继续使用公式(2)所描述的计算模型计算出载波相位差以及载波频率差，所述步骤203中根据计算模型计算载波相位差的估计值以及载波频率差的估计值之前，还可以：将在区间内的基带信号相位差加上π后对π求余数，转换至区间，并将求得的余数作为对应采样点的最终基带信号相位差，用于计算模型计算载波相位差以及载波频率差。

其中，在一个实施例中，若预设采样区间内采样点的基带信号相位差由跳变至(该跳变例如图6所示)，为了便于继续使用公式(2)所描述的计算模型计算出载波相位差以及载波频率差，所述步骤203中根据计算模型计算载波相位差的估计值以及载波频率差的估计值之前，还可以将在区间内的基带信号相位差减去π后对π求余数，转换至区间，并将求得的余数作为对应采样点的最终基带信号相位差，用于计算模型计算载波相位差以及载波频率差。

其中，在一个实施例中，步骤202中计算滤波后获得的这两个信号之间的基带信号相位差，可执行为通过arctan函数进行鉴相，并得出滤波后获得的这两个信号之间的基带信号相位差。这样能够提高鉴相的效率。

其中，在一个实施例中，执行步骤203根据计算模型计算载波相位差的估计值以及载波频率差的估计值之后，如图3所示，可以在当前行有效视频区域之前的指定参考点(例如图3中的C点，当然具体位置可调)进行相位补偿和频率补偿。

例如如图7所示，为第一行(即信号接收端识别的第一个色度同步信号所在的行)、第二行及第三行色度信号和色同步信号的时域示意图，其中，第二行、第三行则表示后续与第一行相邻的有效色同步信号及色度信号，并不表示某一场或一帧的初始行。

当前行为第一行时，如果直接利用公式(9)的估计结果对本地载波进行相位补偿及频率补偿，在C处补偿的相位误差实际上对应于A处的相位误差，故此满足补偿后的本地载波与发射端副载波之间还存在一个固定的补偿后相位偏差，该偏差值可以通过公式(11)来描述：

其中，在公式(11)中，与上述公式(1)-公式(10)中相同字符表示的参数相同，在此仅说明不同参数的含义，其中：表示补偿后相位偏差；n_C表示采样点C对应的索引号；

对于第二行的信号，经过第一行的频率及相位补偿后，该行的预设采样区间[D，E]提取的相位差理想情况下仅存在一个但是由于噪声及估计精度的限制，第一行根据计算模型估计的载波频率偏差Δf₁与实际值Δf存在一定差距；同样，第一行根据计算模型估计的载波相位差还存在由残留频率偏差Δf′(Δf′＝Δf-Δf₁)引起的线性相位偏移。

故此，可以对第二行继续重复上述步骤201-步骤203，如图7所示，在该行中与C点具有相同特征的F点再一次对本地载波进行相位补偿和频率补偿。补偿后的本地载波与色度信号的载波基本可以实现同频同相。在第三行的预设采样区间[G，H]中，计算得到的载波频率差的估计值和载波相位误差的估计值基本均为0(即在第三行实现了本地载波与发射端副载波同步)。

实际处理过程中，由于传输线缆的影响以及噪声的干扰，每一行的载波频率偏差及载波相位偏差的计算结果均可能存在一定的误差，但是本地载波的频率及相位始终在理想值附近抖动，以保证前述的偏色情况人眼不能识别。

需要说明的是，具体实施时，指定参考点可以为预设采样区间内的其他采样点或者预设采样区间外的点。若指定参考点是预设采样区间外的点，该点的基带信号相位差，可以根据公式(8)，以及该点和预设采样区间之间的距离，以及预设采样区间内第一个采样点和最后一个采样点之间的距离(即预设采样区间长度)推导出。那么后续可以在指定参考点处进行相位补偿及频率补偿。例如，该点是预设采样区间外的C点时，可以首先计算出C点处的基带信号相位差，然后在C点处进行相位补偿。具体的，例如预设采样区间长度为L共有4个采样点且第一个采样点的索引号为0，C点距离预设采样区间第一个采样点的距离为L’，则C点的索引号应为这样，将C点的索引号代入公式(8)，即可求出C处的基带信号相位差(并将该基带信号相位差视为C处的载波相位差的估计值)，然后可以根据公式(2)计算载波频率差的估计值，最后在C点处进行相位补偿。

以PAL制的CVBS复合视频信号为例，对本发明实施例中的复合视频信号色度同步的方法进行说明：该CVBS信号中色同步信号的频率为f_sc＝4.43MHz，采样频率为f_s＝27MHz，色同步信号具有9±1个载波周期，假定信号接收端的晶振精度为xppm，预设采样区间为每一行的色同步信号的有效存在时间，在预设采样区间内载波频率偏差引起的相位误差可以用公式(12)来描述：

在公式(11)中，与公式(2)-(10)中相同字符表示的参数相同。其中，色同步信号包含的采样点数有N个，利用N个前述二元一次等式组成的方程组，可以计算出载波相位差及载波频率差。需要注意的是，为了保证能够提取出较为精确的各采样点的基带信号相位差，进行鉴相的鉴相单元的精度要在预设精度范围内。

为便于理解，这里用一实例对本发明实施例中采用公式(2)计算出载波相位差的估计值及载波频率差的估计值的方法进行说明：

例如，假设预设采样区间有3个采样点，这三个采样点的索引号及基带信号相位差如表1所示：

表1

索引号n	0	1	2
				基带信号相位差	0.5	0.6	0.7

则根据公式(2)计算出载波频率相位差的估计值以及载波频率差的估计值的过程如下：

在公式(13)中，与公式(1)中相同字符表示的参数相同。

综上，本发明实施例中不仅实现对本地载波的相位补偿，还实现对本地载波的频率补偿以减少上述的线性相位误差，从而能够解决画面中自左向右颜色的色调渐变的问题，提高色度同步的准确性。

实施例二

基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种复合视频信号色度同步的装置，如图8所示，包括：

下变频模块801，用于对接收到的当前行的色同步信号进行正交下变频，并获取所述当前行的预设采样区间内色同步信号的正交分量信号和同相分量信号；

基带信号相位差计算模块802，用于对正交分量信号和同相分量信号分别进行低通滤波，获得滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号；并，计算滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差；

补偿模块803，用于根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值，以及本地载波与发射端副载波之间的载波频率差的估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿；其中，所述计算模型中包括所述基带信号相位差与所述载波相位差的估计值之间的函数关系，以及所述基带信号相位差与所述载波频率差的估计值之间的函数关系

其中，在一个实施例中，若预设采样区间内各采样点的基带信号相位差连续线性变化，所述计算模型包括：

其中，N＝n_B-n_A+1

其中，Δf₁表示载波频率差的估计值；n_A表示预设采样区间第一个采样点的索引号；n_B表示预设采样区间最后一个采样点的索引号；T_s表示采样周期；π表示圆周率；表示预设采样区间内索引号为n的采样点的基带信号相位差；表示载波相位差的估计值。

其中，在一个实施例中，若预设采样区间内采样点的基带信号相位差由跳变至所述装置还包括：

第一转换模块，用于所述补偿模块根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值之前，将在区间内的基带信号相位差加上π后对π求余数，并将求得的余数作为对应采样点的最终基带信号相位差。

其中，在一个实施例中，若预设采样区间内采样点的基带信号相位差由跳变至所述装置还包括：

第二转换模块，用于所述补偿模块根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值之前，将在区间内的基带信号相位差减去π后对π求余数，并将求得的余数作为对应采样点的最终基带信号相位差。

其中，在一个实施例中，所述基带信号相位差计算模块，具体用于通过arctan函数进行鉴相，并得出滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差。

本发明实施例提供的装置，不仅实现对本地载波的相位补偿，还实现对本地载波的频率补偿以减少上述的线性相位误差，从而能够解决画面中自左向右颜色的色调渐变的问题，提高色度同步的准确性。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(装置)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理装置的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理装置上，使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种复合视频信号色度同步的方法，其特征在于，包括：

信号接收端对接收到的当前行的色同步信号进行正交下变频，并获取所述当前行的预设采样区间内色同步信号的正交分量信号和同相分量信号；并，

对正交分量信号和同相分量信号分别进行低通滤波，获得滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号；并，计算滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差；

根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值，以及本地载波与发射端副载波之间的载波频率差的估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿；其中，所述计算模型中包括所述基带信号相位差与所述载波相位差的估计值之间的函数关系，以及所述基带信号相位差与所述载波频率差的估计值之间的函数关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若预设采样区间内各采样点的基带信号相位差连续线性变化，所述计算模型包括：

其中，N＝n_B-n_A+1

其中，Δf₁表示载波频率差的估计值；n_A表示预设采样区间第一个采样点的索引号；n_B表示预设采样区间最后一个采样点的索引号；T_s表示采样周期；π表示圆周率；表示预设采样区间内索引号为n的采样点的基带信号相位差；表示载波相位差的估计值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若预设采样区间内采样点的基带信号相位差由跳变至所述根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值之前，所述方法还包括：

将在区间内的基带信号相位差加上π后对π求余数，并将求得的余数作为对应采样点的最终基带信号相位差。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若预设采样区间内采样点的基带信号相位差由跳变至所述根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值之前，所述方法还包括：

将在区间内的基带信号相位差减去π后对π求余数，并将求得的余数作为对应采样点的最终基带信号相位差。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差，具体包括：

通过arctan函数进行鉴相，并得出滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差。

6.一种复合视频信号色度同步的装置，其特征在于，包括：

下变频模块，用于对接收到的当前行的色同步信号进行正交下变频，并获取所述当前行的预设采样区间内色同步信号的正交分量信号和同相分量信号；

基带信号相位差计算模块，用于对正交分量信号和同相分量信号分别进行低通滤波，获得滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号；并，计算滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差；

补偿模块，用于根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值，以及本地载波与发射端副载波之间的载波频率差的估计值，并根据计算结果对当前行的本地载波进行相位补偿以及频率补偿；其中，所述计算模型中包括所述基带信号相位差与所述载波相位差的估计值之间的函数关系，以及所述基带信号相位差与所述载波频率差的估计值之间的函数关系。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，若预设采样区间内各采样点的基带信号相位差连续线性变化，所述计算模型包括：

其中，N＝n_B-n_A+1

其中，Δf₁表示载波频率差的估计值；n_A表示预设采样区间第一个采样点的索引号；n_B表示预设采样区间最后一个采样点的索引号；T_s表示采样周期；π表示圆周率；表示预设采样区间内索引号为n的采样点的基带信号相位差；表示载波相位差的估计值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，若预设采样区间内采样点的基带信号相位差由跳变至所述装置还包括：

第一转换模块，用于所述补偿模块根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值之前，将在区间内的基带信号相位差加上π后对π求余数，并将求得的余数作为对应采样点的最终基带信号相位差。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，若预设采样区间内采样点的基带信号相位差由跳变至所述装置还包括：

第二转换模块，用于所述补偿模块根据预置的计算模型计算出指定参考点处的本地载波与发射端副载波之间的载波相位差的估计值之前，将在区间内的基带信号相位差减去π后对π求余数，并将求得的余数作为对应采样点的最终基带信号相位差。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述基带信号相位差计算模块，具体用于通过arctan函数进行鉴相，并得出滤波后正交分量信号和滤波后同相分量信号之间的基带信号相位差。