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视频信号处理系统中处理非标准同步信号的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一视频信号处理系统的非标准同步信号处理装置，它包括一信号分离器，用以将视频信号的复合同步信号分离成水平及垂直同步信号；一水平(垂直)周期计数器，用以将时钟信号以给定水平(垂直)周期计数并产生一水平(垂直)值；一误差检测器，将水平(垂直)同步信号与水平(垂直)值比较以检测是否有误差；一第一(二)数据转换器，如检测有错误则将错误水平(垂直)同步信号发生前一(水平)周期的视频信号转换成数字数据。

Description

视频信号处理系统中处理非标准同步信号的装置和方法
本发明涉及根据一同步信号记录/播放一视频信号的视频信号处理系统，更具体地涉及处理视频信号并在发生非标准同步信号时能正常地在屏幕上显示的装置和方法。
作为视频信号处理系统中处理非标准同步信号的装置和方法的本发明申请是以韩国专利申请No.59466/1995为基础的，并将其纳入本文作为参考。
在诸如数字视频盒式录像机(DVCR)、数字摄录一体机(Camcoder)及其他同类系统的视频信号处理系统中，根据外来视频信号所产生的同步信号该视频信号能被记录在诸如磁带的记录介质上，并且记录上的视频信号可利用该同步信号进行播放。如果在这类视频信号处理系统中输入的视频信号的同步信号中存在有错误，特别是在数字视频盒式录像机中，记录时用的导引帧信号和播放时用的轨道对数目(track pair number)也会发生错误，这是使播放时屏幕上显示的视频信号受损坏的主要原因。
该错误的同步信号还有害地影响视频信号处理系统中存储器读/写地址序列，导致从存储器读出不正确的数据和/或将数据写入存储器的错误位置。结果，这也损坏播放时显示在屏幕上的视频信号。
据此，本发明的一个目的是提供一装置和方法使得即使发生非标准同步信号时能处理视频信号并使其正常地再现于屏幕上。
本发明的另一目的是提供一装置和方法使得即使发生非标准同步信号时能处理视频信号并使其正常地记录在磁介质上。
为达到上述目的及其他优点，并与具体体现并广泛叙述的本发明的意图相一致，本发明公开一视频信号处理系统的非标准同步信号处理装置，该装置包括：一同步分离器，用以将来自外部的视频信号的复合同步信号分离成水平和垂直同步信号；一水平周期计数器，用以将一时钟信号以一预定水平周期进行计数并产生一第一水平同步信号；以及一第一比较器，用以将该第一水平同步信号与输入视频信号的水平同步信号作比较，如被比较的两个信号互相符合就产生该第一水平同步信号作为一第二水平同步信号，而如该两信号互相不符合则产生一第一错误信号。
本发明装置还包括一垂直周期计数器，用以响应该第二水平同步信号将该时钟信号以一预定的垂直周期进行计数并产生一第一垂直同步信号；一第二比较器，用以将该第一垂直同步信号与输入视频信号的垂直同步信号作比较，如被比较的两个信号互相符合就产生该第一垂直同步信号作为一第二垂直同步信号，而如该两信号互相不符合则产生一第二错误信号；一数据转换器，用以将输入视频信号的亮度和色差信号转换成与该第二水平同步信号及第二垂直同步信号同步的数字视频数据或者转换成对应于该第一或第二错误信号的数字视频数据。
本发明还进一步包括一信号发生器，用以响应第一或第二错误信号产生一帧脉冲和产生为重复记录用的重复记录指令信号；一ID发生器，用以响应该输出帧脉冲产生一导引帧；一存储数字视频数据的存储器；一地址发生器，用以产生一写地址和一写启动信号以指示在该存储器中的位置，利用该第二水平和垂直同步信号由数据转换器所产生的数字视频数据写入该存储器，以及产生一读地址和一读启动信号以指示在该存储器的位置使写入该存储器内的数据被读出；一压缩器，它对存储器所产生的视频数据进行压缩；以及一纠错编码器/调制器，用以响应该导引帧和重复记录指令信号完成对压缩后视频数据的纠错编码和调制的功能。
作为本发明的另一情况，在一将来自外部的视频信号传输至预定介质的系统中处理非标准同步信号的方法包括下列步骤：将该视频信号的复合同步信号分离成水平和垂直同步信号；通过将以预定水平和垂直周期对一时钟信号进行计数来分别将第一水平和垂直同步信号与输入的水平和垂直同步信号进行比较，并检测是否该第一水平和垂直同步信号分别与输入的水平和垂直同步信号互相符合；如果该水平同步信号存在有错误，将该错误水平同步信号发生前的一周期的该视频信号转换成对应的数字数据并将该数字数据传输到介质上；如该垂直同步信号存在有错误，将该错误垂直同步信号发生前的一水平周期的该视频信号转换成对应的数字数据并将该数字数据传输到介质上。
参照下列详细说明并结合附图本发明及其伴随的很多好处将更好地被理解从而也更得更为明显。附图中相同的符号表示同一或类似的部件，其中：
图1是根据本发明的非标准同步信号处理装置的方框图；
图2给出图1中系统控制器的详细结构；
图3A和图3B是说明本发明的操作对照一传统技术的操作的图。
下面参照附图来详细说明本发明的一优选实施例。
图1是一根据本发明的非标准同步信号处理装置的方框图，用以说明作为例子用于数字视频盒式录像机(DVCR)的非标准同步信号处理装置的结构。
一旦一复合同步信号CSYNC加到一同步分离器100，该同步分离器100就将该复合同步信号CSYNC分离成一水平同步信号HSYNC、一垂直同步信号VSYNC和指示奇数场或偶数场的场指示信号O/E，随后对一系统控制器200产生上述三个信号。该系统控制器200确定该分离后的三个信号是否处于正常状态，换句话说，它确定每一个同步信号中是否存在有错误。即使在该系统控制器200确定出在分离后的同步信号中存在有错误的情况下，它还允许正常产生一导引帧信号PF和一轨迹对数目TPN，导引帧信号RF是记录需要的ID信号，轨道对数目TPN是播放所需要的ID信号。
换句话说，当该水平同步信号HSYNC处于不正常状态时，该系统控制器200将错误同步信号发生前的一周期的数据保持住，并让该数据写入一存储器300。在该垂直同步信号VSYNC或该场指示信号O/E存在有错误的情况下，该系统控制器200让错误的同步信号产生前的一场的数据或者蓝色(blue)或灰色(gray)数据写入该存储器300。为了在产生错误同步信号情况下以上述方式来处理该数据，系统控制器200根据该错误同步信号恰当地产生一地址信号ADDR、一读启动信号RD和一写启动信号WR。
根据该系统控制器200产生的该地址ADDR和写启动信号WR，数据DATA被写入该存储器300，存储在该存储器300的数据由该地址ADDR和读启动信号RD提供给一压缩器400。由该系统控制器200产生的该数据DATA表示的是由该系统控制器200将外来的模拟亮度信号Y和色差信号Cr和Cb所转换成的数字亮度数据和色差数据。
该压缩器400将存储器300产生的数据通过离散余弦变换、量化和可变长度编码进行处理并将其二进制位数降低后的数据输出。当由该压缩器400压缩后的该数据输入到一纠错编码器/调制器500时，该纠错编码器/调制器500在该数据上加一预定的奇偶校验并将该数据进行调制以产生一视频输出VO。该视频输出被记录在记录介质上。现在参照图2来讨论RF ID信号和TPN ID信号以及重复记录指令信号REPEAT。
图2给出图1的系统控制器200的详细结构。该系统控制器200包括一水平周期计数器210、一垂直周期计数器200、一比较器230、一地址发生器240、一ID发生器250、一信号发生器260以及一数据转换器270。
参照图2，当该水平同步信号HSYNC、垂直同步信号VSYNC和场指示信号O/E从该同步分离器100输入到该系统控制器200时，该水平周期计数器210和垂直周期计数器220被启动，该水平周期计数器210将一时钟信号CLK以一预定的水平周期进行计数。根据NTSC系统当该时钟信号CLK频率为13.5MHz时，该水平周期计数器210产生一第一水平值HV1，它是在每858个时钟周期处的一逻辑“低”电平脉冲形式。例如，该第一水平值HV1对按照CCIR601所规定的有效周期(720个时钟)保持“高”或“低”电平。对除上述有效周期外的其他周期来说该第一水平值HV1可以维持逻辑“高”或“低”电平。该第一水平值HV1被加于该比较器230并与来自该同步分离器100的水平同步信号HSYNC进行比较。如果出现该第一水平值HV1与该水平同步信号HSYNC符合，该比较器230就给该垂直周期计数器220产生一第二水平值HV2，它是在每858时钟周期处一个时钟的逻辑“低”电平脉冲形式。
当该第二水平值HV2一旦输入该垂直周期计数器220时，它就根据该时钟CLK增加一垂直周期计数器值。如果该垂直周期计数器值的增加构成一垂直周期，则该垂直周期计数器220就产生一第一垂直值VV1给该比较器230。该垂直周期等效于262.5(525行/2)乘以水平同步信号的一个周期(1H)。例如，对有效周期(240H)，该第一垂直值VV1保持逻辑“高”或“低”电平，而对除上述有效周期外的其他周期则保持逻辑“低”或“高”电平。
该比较器230确定来自该垂直周期计数器220的该第一垂直值VV1与来自该同步分离器100的垂直同步信号VSYNC是否一致。如果出现该第一垂直值VV1与该垂直同步信号VSYNC符合，则该比较器230产生一对应此周期的第二垂直值VV2给信号发生器260。该信号发生器260接收该输出的第二垂直值VV2并产生一帧信号FRAME给该ID发生器250。该信号发生器260还产生一复位信号RESET给该水平周期计数器210和该垂直周期计数器220作为初始化用。
同时，该比较器230检测水平同步信号HSYNC、垂直同步信号VSYNC和场指示信号O/E出现的错误，确定出某一场发生错误，该比较器230就产生一误差信号ERROR给信号发生器260和数据转换器270。该信号发生器260对该误差信号ERROR计数，如果第一个误差信号ERROR被数着，该信号发生器260就以该水平同步信号HSYNC或垂直同步信号VSYNC实际所在的周期产生帧信号FRAME。换句话说，该信号发生器260产生的帧信号FRAME可以代替当发生错误水平或垂直同步信号HSYNC或VSYNC时的该周期的同步信号。
ID发生器250响应该帧信号FRAME可正常地产生导引帧PF和轨道对数目TPN。由于该导引帧PF即使在有错误同步信号的周期内也能正常地产生，该视频信号能正常地记录在记录介质上。该记录的视频信号可由正常方式产生的该轨道对数目TPN播放并可无损坏地显示在屏幕上。
该数据转换器270根据该误差信号ERROR来检测是否有错误的水平或垂直同步信号HSYNC或VSYNC。在水平同步信号HSYNC有错误的情况下，该数据转换器270将发生该错误水平同步信号HSYNC前一周期的像素值保持住并控制它作为产生的数据DATA。在垂直同步信号VSYNC或场指示信号O/E有错误的情况下，该数据转换器270将发生该错误垂直同步信号VSYNC或场指示信号O/E前一周期的像素值保持住，并控制它作为产生的数据DATA。或者该数据转换器270可让一蓝色或灰色数据值作为产生的数据DATA以代替该错误垂直周期的数据。
除上述外，如有非标准同步信号时，该数据转换器270将该错误同步信号发生前的一场的数据DATA写入存储器300并将错误同步信号发生后的一场的数据DATA放弃。例如，如该错误同步信号是在第一场发生的，则该数据转换器270将接着的第二场的数据放弃。如果错误同步信号发生在第二场，该数据转换器270就控制前一场的数据以便被写入存储器。
当下一场的数据被输入时，该数据转换器270初始化该系统控制器200并控制它以重复该初始操作使该前一帧的数据通过该ECC/调制器500的一帧存储器重复地写入该存储器。这个操作的信号是由信号发生器260产生的一重复记录指令信号REPEAT。一旦该信号发生器260产生该重复记录指令信号REPEAT，存储在压缩器400前的存储器300中的数据的输出就被放弃，而存储在ECC/调制器500的帧存储器中的前一帧的数据成为输出。
这样，发生错误的整个帧的数据由另外的帧的数据所替代，因而可以播放出正常的图像。
该ID发生器250每一轨道(48H)输出该轨道对数目TPN，同时每一帧产生一导引帧PF。当同步信号存在有错误时，存储在该ECC/调制器500的帧存储器中的前一帧数据被用作该轨道对数目TPN，而在该前一帧的数据被选接(toggle)后产生的数据被用作该导引帧PF。另外，当同步信号中存在有错误时，该地址发生器240就响应该重复记录指令信号REPEAT被启动到下一帧的脉冲，随后正常地操作。
图3A和3B分别给出根据传统技术和本发明的各对应信号的操作。
图3A给出了当在垂直同步信号VSYNC中存在有错误时所产生的导引帧PF和轨道对数目TPN的ID信号。按传统技术，如图3A所示，当该垂直同步信号VSYNC存在错误时，在该错误同步信号发生的周期内该导引帧PF指示“1”，而此周期间产生的该轨道对数目TPN是0、1、2、3。然而按照本发明，在错误场后该导引帧PF指示“1”，对应于该导引帧PF产生轨道对数目TPN 0、1、2、3。
根据本发明，当同步信号存在错误时，记录在记录介质上的是前一帧的数据或者是一预定的数据值，因此记录在记录介质上的视频信号可以在正常条件下播放。
对本领域的技术人员来说显然本发明可有各种修正和变化的方案而并不越出本发明的范围。因此本发明覆盖了本发明的各种修正和变化方案，只要它们来源于本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1、一视频信号处理系统的同步信号处理装置，其特征在于包括：
同步分离装置，用以将一视频信号的复合同步信号分离成水平同步信号和垂直同步信号；
水平周期计数装置，用以将一时钟信号以一预定的水平周期进行计数并产生一第一水平同步信号；
垂直周期计数装置，用以响应一第二水平同步信号将时钟信号以一预定的垂直周期进行计数并产生一第一垂直同步信号；
误差检测装置，由比较第一水平同步信号与输入视频信号的水平同步信号来检测该水平同步信号中是否有误差发生，并且由比较第一垂直同步信号与输入视频信号的垂直同步信号来检测该水平同步信号中是否有误差发生；
数据转换装置，用以根据该误差检测装置的输出来转换该输入视频信号的亮度和色差信号。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述误差检测装置还包括：
第一比较装置，用以将该第一水平同步信号与该输入视频信号的水平同步信号进行比较，如该两个被比较信号互相符合就产生该第一水平同步信号作为该第二水平同步信号，而如该两个被比较信号互相不符合则产生一第一误差信号；以及
第二比较装置，用以将该第一垂直同步信号与该输入视频信号的垂直同步信号进行比较，如该两个被比较信号互相符合就产生该第一垂直同步信号作为一第二垂直同步信号，而如该两个被比较信号互相不符合则产生一第二误差信号。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述数据转换装置将该输入视频信号的亮度和色差信号转换成与该第二水平同步信号和第二垂直同步信号同步的数字视频数据或者转换成与该第一或第二误差信号对应的数字视频数据。
4、如权利要求3所述的装置，其特征在于还包括：
信号发生装置，用以响应该第一或第二误差信号的生成而产生一重复记录用的重复记录指令信号和一帧脉冲；
ID发生装置，用以响应该输出帧脉冲而产生一导引帧；
一存储器，用以存储数字视频数据；
地址产生装置，用以产生一写地址和一写启动信号以指示在存储器中的位置，利用该第二水平和垂直同步信号，由该数据转换装置产生的该数字视频数据被写入到该存储器，以及产生一读地址和一读启动信号以指示在存储器中的位置，写入该存储器内的数据被读出；
压缩装置，用以压缩由存储器取出的该视频数据；
纠错编码/调制装置，用以响应该导引帧和重复记录指令信号完成对压缩后视频数据的纠错编码和调制操作。
5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述视频信号来自外部。
6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据转换装置包括：
第一数据输出装置，用以如果该误差检测装置确定出该水平同步信号是错的则将该错误水平同步信号发生前一周期的该视频信号转换成对应的数字数据并输出该数字数据；以及
第二数据输出装置，用以如果该误差检测装置确定出该垂直同步信号是错的则产生预定数字视频信号以替代发生该错误垂直同步信号的周期的视频信号。
7、如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预定数字视频信号是发生错误垂直同步信号前一水平周期的视频信号。
8、如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二数据输出装置输出蓝色视频数据以替代发生误差的周期的视频信号。
9、如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二数据输出装置输出灰色视频数据以替代发生误差的周期的该视频信号。
10．一种用以在将来自外部的视频信号传输到预定介质的系统中处理同步信号的方法，其特征在于包括下列步骤：
将该视频信号的复合同步信号分离成水平和垂直同步信号；
将对一时钟信号以预定水平和垂直周期进行计数所产生的第一水平和垂直同步信号分别与输入的水平和垂直同步信号作比较，并检测该第一水平和垂直同步信号是否分别与输入的水平和垂直同步信号相符合；
当水平同步信号有错误时，将该错误水平同步信号发生前的一周期的该视频信号转换成对应的数字数据并将该数字数据传输到该介质上；以及
当垂直同步信号有错误时，将预定数字视频信号而不是发生该错误垂直同步信号的周期的该视频信号转换成对应的数字数据并将该数字数据传输到该介质上。
11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述预定数字视频信号是发生错误垂直同步信号前一水平周期的视频信号。
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