CN1076577A - 电视系统的改进 - Google Patents

Abstract

在字母框格式中，利用占据垂直扫描中心部分的 主信号成分和占据顶和底边缘框的辅助信号来发送 PAL高宽比亮度信号。输入信号以4/3×2fsc取样 并且被分离成两部分，从而使得低水平频率成分在主 成分内用2fsc发送，而高水平频率成分、即高于fsc 的成分在边缘框内发送。边缘框信号被复用高达 2fcs，且最好频率被倒置。主信号占据行数的四分之 三，边缘框包括余下的四分之一。最后的2fcs信号 可以被施加给相位隔离的韦期顿PAL译码且的亮 度输入端上以用于发送。

Description

本发明涉及到一种用于发送和接收电视信号的装置和方法，特别是涉及到一种用于发送比当前发送系统所提供的电视信号在性能上得到改进的电视信号的装置和方法。

本发明可用于NTSC系统或任何其它系统，为方便起见，下面将参考PAL系统，特别是PALPLUS系统加以叙述。PALPLUS系统是在欧洲所采用的使用16∶9图象宽高比的系统。信号可以在一个特定的16∶9宽高比接收机上显示，或可以在一个具有公知的“字母框”（letler    box）显示的现有的4∶3宽高比接收机上显示。

如图24所示，在字母框显示中，宽高比图象是以屏幕的垂直中央部分全水平宽度显示的，其图象的顶部和底部被遮蔽成黑色。当广播电视发送宽屏幕影片时，在某些时候可以看到其主观效果。

已知在6×5/50/2∶1标准PAL发送系统中发送432条扫描行，这些扫描随后在4∶3宽高比接收机的字母框中被显示。为了在16∶9宽高比接收机的字母框中显示该图象，通过增加光栅的垂直扫描，可以垂直扩展该图象。然后，这导致了这些行在屏幕上的进一步分散，并使这些行变得很明显，而这和所期望的效果，即改进主观图象质量明显背道而驰的。同时，这也使得在水平方向上的清晰度变低。

另外一种建议是在图象的顶部和底部包括黑条以包括附加信息，从而给出更多的垂直细节。关于这一点，联合王国专利申请GB-A-2    213    342叙述了在减少行数的基础上以字母框格式发送图象并在图象顶部和底部屏蔽掉的区域内发送低幅值非可视附加信息。

本领域内其它现有技术文件包括：

联合王国专利申请GB-A-2    186    165，它叙述了一个CRT（阳极射线管）显示装置，该装置通过减少扫描光栅的扫描幅值在通常显示的基础上显示宽高比信号，然后，它需要对现存接收机的CRT电路进行修改。

联合王国专利申请GB-A-2    203    011叙述了一种发射机包括一个与接收机中的译码器相类似的译码器件器，该待被发送的信号作为一个常态视频信号被译码，且该译码后的信号和视频输入信号相比较。表示在编码/译码操作中所引入的损害的任一差别随后利用视频信号在诸如垂直消隐期间被发送，并在接收机中加以利用，从而减少上述损害的影响。

联合王国专利申请GB-A-2    238    202叙述了作为主信号的HDTV（高清晰度电视）信号和一个辅助信号的发射。其分离是使主信号占据总行数的四分之三，即576中的432和携有图象垂直细节频谱的底部四分之三来实现的。辅助信号具有行数的四分之一，并携有垂直细节频谱的顶部四分之一。

各种状态下的本发明由下面将要涉及的独立权利要求加以限定，其优点将要由从属权利要求加以限定。

在将要叙述，特别是下面将要详细的本发明最佳实施例中，利用占据垂直扫描中央部分的主信号成分和占据顶和底边框区的辅助信号以字母框格式发送PAL宽高比亮度信号。输入信号被以4/3×2fsc取样，并被分离成两部分。从而使低水平频率成分在主成分中心2fsc被发送，而高水平频率成分，即高于fsc的成分，在边缘框中同样以2fsc发送。边界框信号被倍乘到2fsc并且最好其频率被倒置。主信号占据行数量的四分之三，而边界框信号占据剩下的四分之一。总的2fsc信号可以被施加到相位隔离的韦斯顿PAL译码器的亮度输入端上以用于发送。

系统给亮度和色度提供连续的空间和暂时的通带。这是借助于相位隔离的韦斯顿、无背景PAL编码系统实现的，该系统不需要空间一瞬态亮度频谱中的“开创频段死点”（Care    holes）来提供U和V付载波。应用于边界框成份中辅助信息的频谱折叠技术的限制促进了良好的兼容性。

亮度带通可以被水平扩展到6.5MHZ（相对于15.652KHZ扫描）和垂直高度扩展到每幅有效图形160或216个周期的理论极限分辨率以分别用于摄象机和影片模式。被鉴定为由所述实施例实现的用于PAL系统B和G的可用分辨率是：有关亮度的为6.3MHZ和150或190c/ph，有关色度的为每个色度成份为0.5MHZT    60c/ph，亮度通带的形状为六边形以使得从原点到带边缘的距离最接近所有空间频率的全方向性。

下面，将借助于举例参考附图来详细叙述本发明。

图1是本发明发射机中所使用的编码器的方框图;

图2示出了图1编码器中亮度通道的垂直-水平特性曲线;

图3的方框图示出了编码器（发射机）中无背景（Clean）PAL收集器和译码器（接收机）中的分裂器;

图4是实施本发明的接收机中译码器方框图;

图5是一个时序图，它表示了对译码器中存储器的写入和读出;

图6示出了接收机中用于将Y和U±V相结合的PAL分裂器的详细方框图;

图7示出了图4接收机中的水平矩阵滤波器;

图8示出了接收机中4/3×2fsc到4/3fsc的后期滤波器;

图9示出了在两相位置情况下，接收机中后期滤波器孔径-取样之间的关系;

图10的方框图示出了接收机中的4/3×4fsc到720取样/行向下转换器;

图11示出了用于将432/2∶1转换成432/1∶1的接收机中隔行到连续转换器;

图12的方框图示出了接收机中的行速率向上转换器;

图13的方框图示出了图4接收机中U±V取样速率转换器;

图14的方框图示出了接收机中U/V垂直-瞬态后期滤波器;

图15的方框图示出了接收机中U/V显示速率向上转换器;

图16的曲线示出了与发射机和接收机中链接的连续一隔行-连续变换相关的垂直-瞬态频率响应特性;

图17的曲线示出了接收机中通道均衡器的频率特性曲线;

图18的曲线示出了均衡后发送通道总的特性曲线;

图19的曲线示出亮度后期滤波器垂直-瞬态特性曲线;

图20的曲线示出了接收机亮度隔行-连续转换特性曲线;

图21的曲线示出了接收机中亮度行速率上转换器特性曲线;

图22的曲线示出了色度前/后滤波器特性曲线;

图23的曲线示出了色度行速率向上转换器特性曲线;和

图24示出了在传统4∶3宽高比屏幕上的字母框显示。

图1示出了实施本发明的PAL    PLUS编码器10的方框图。该编码器具有输入12、14、16、18用于以下述图象标准分别接收信号：

（a）    1250/50/2∶1

（b）    652/50/2∶1

（c）    652/25/2∶1

（d）    652/50/1∶1

格式（a）每个图象具有1152个有效行，而格式（b）、（c）和（d）每个图象具有576行。通常，格式（c）来自每秒运行25帧的影片。在任一时刻都只有一个输入端有效。输入端12、14和16被分别连接到转换器20、22、和24，这些转换器将格式（a）、（b）和（c）的输入转换成共用标准（d）、该标准（d）就是逐行扫描，也就是说它是不隔行的。该格式可以提供良好的垂直分辨率而没有垂直-瞬态混淆。

在转换器20中，从1250/50/2∶1的转换是由5场滤波器利用顺序栅极中1152有效行上的15行实现的。考虑到摄象机，显示和可视特征，该滤波器被设计成去获得最可能好的逐行扫描图象。从652/50/2∶1的转换是由5场滤波器利用576顺序栅极上的8行执行的。从652/25/2∶1的转换是由单场插入执行的，并且仅用于影片模式。

从转换器20、22、和24的输出以及输入18中所选择的一个由垂直低通滤波器26进行处理。它提供了垂直下滤波和从格式（d）到432/50/1∶1的行速率变换，其中，432表示图象中有效行的数量。这是通过3倍向上采样（增加采样速率），利用41抽头垂直滤波器、最后进行4倍向下采样（减小采样速率）来完成的。滤波器26也使用垂直一瞬态滤波器功能，从而去优选地组合隔行的发送频谱。在这种方式下，靠牺牲垂直动态分辨率，使得静态垂直分辨率得到了增强。这是一种公知技术，当在字母框格中显示图象时，它帮助实现了可接受的垂直分辨率。

所有这些操作都是以输入水平取样密度（即取样速率）执行的。输入水平取样密度对于格式（a）来讲是每个图象宽度为1440取样，而对于格式（b）、（c）和（d）是每个图象宽度为720。取样可以是模拟取样，也可以全数字取样。当和相应的译码器相结合时，与编码器相关的理想垂直一瞬态前后滤波器产品示于图16。

回过来看图1，以上所述，滤波器26的有效输出是432/50/1∶1。通过连续一隔行转换器28将滤波器26的亮度输出重新转换隔行形式，从而产生432/50/2∶1信号。然后，该信号被施加列水平频率转换器30上。该转换器水平地增加取样密度，从而使得当保留2fsc半行偏置（即仅在水平方向增加取样频率）时，它是4/3×4fsc，即16/3fsc，其中，fsc是色彩付载波频率。水平频率转换器的输出随后被加到垂直-水平前置滤波器32上。前置滤波器32是一个在靠近连接原点和“4/3×4fsc”的线的右角处带有带缘的对角线滤波器。为此目的，由于其对象线顶为零，这样一种滤波器可以很小的硬件成本构成。滤波器32的输出然后被施加给2∶1下取样器34，该取样器以4/3×2fsc的取样速率对滤波后的信号进行取样。这将在较上带缘处引入混淆。在频谱折叠处高频信号成份被反射回来从而在信号带宽内引起干扰成份的地方产生混淆。由于这种混淆仅出现在边缘行中，因此，它并不消弱与现有接收机的兼容性。且借助于译码器中适当地后期滤波，对于加强的16∶9显示，这种混淆可以被消除。

随后，亚带分裂器36将4/3×2fsc数据分离成两个束，以2fsc为第一束，它载有高达fsc的较低信号频率，2/3/fsc为第二束，它载有较高的信号频率。分离处理是在绝对水平的基础上进行的，即含有取样3/4的第一数据束占据发射信号图象的中间四分之三，即中间432行，而含有取样1/4的第二数据束占据发射图象的顶部和底部边缘，即余下的144行，图象顶部和底部之间是分开的。在复用器38中，第2数据束被复用以给出2fsc的取样速率。这种复用可以在逐步取样的基础上加以实现。也可以通过将来自3行的取样放入一个发送行里加以实现。随后获得的2fsc信号是一个与fsc有关的频率倒置信号，用以减少干扰，并在适当的时间由选择器40馈送给无背景PAL收集器42。该边缘框信号的幅值通过这标被减小以保证在传统显示上它是不可见的，但又不在黑色电平以下。

无背景PAL收集器42被称为隔离相应的韦斯顿无背景PAL编码系统。基本的韦斯顿系统在联合王国专利说明书GB-A-2044577和GB-A-2113037中已有阐述。1986年二月EBU杂志上的文章“改进了兼容性的PAL系统”一文中详细地讨论了其操作。1992年6月11日公开的国际专利申请WO-A-92/10068叙述了其进一步的发展。

滤波器26的色度输出被加到垂直一瞬态前置滤波器44上，该滤波器利用了如下一个事实，即U和V载波在场频率四分之一和四分之三（即6.25和18.75HZ）的不同瞬态频率处被集中到一点以增加静态垂直色度分辨率。对于PAL系统工来讲，这样作是值得的，这种系统允许-60c/apw（每有效图象宽度的周期数）水平色度分辨率，对于仅允许-30c/apw的PAL系统B和G来讲，其益处就不是无可非议的了。

滤波后的色度信号U和V分别被施加给取样速率转换器46和48以转换取样速率，随后由滤波器56和52进行水平低通滤波到fsc/2，并在相位校正器54和56中进行相位校正以保证当由传统的PAL译码器进行译码时正确的色度定位根据在输入端60上所接收的转换信号，在合成器58中将U和V信号合成以形成隔行的U+V和U-V。

由于水平带宽（取样密度）是由通道带宽确定的，隔离相位的韦斯顿无背景PAL系统提供一个透明的交叉影响自由通道，以用于在2fsc处取样的亮度成份和在fsc处取样的色度成份。若不超过最大取样速率，自由空间中这些通道的形状原则上是可以变化的。然而，提供良好兼容图象质量要求禁止了频谱折叠，而频谱折叠又是提供除矩形频谱以外其它频谱所需要的。在本发明系统中，通过如图2所示的将垂直一水平频谱分开而克服了这一限制。

图2示出了用于亮度信号的垂直一水平频率空间分布，在Y轴上是每个有效图象高度周期的垂直频率（c/aph或简写c/ph）而在X轴上是以MHZ表示的水平频率。该图象涉及到652/50/2∶1或15.675KHZ扫描。

随后的操作是通过亚带编码以3/4∶1/4的速率将信号频谱沿水平频率轴相对于色彩付载波频率fsc进行分离。较低的四分之三数据来由原点扩展到fsc并以2fsc的取样速率在信号字母框区域内进行发送。该信号不含频谱折叠，所以，其最后的电平仅由所设计的亚带滤波器确定。较高的四分之一数据来由fsc扩展到4/3fsc。该频谱区域具有所施加的频谱折叠，以把与绝对水平频率（零垂直频率）有关的其频谱限制扩展到6.5MHZ。在边缘行发送以前，描绘这部分信号频谱的取样被隔行扫描并且其频率倒置，在边缘行中使用频谱折叠在兼容性方面只有很少的影响。

传统的4∶3宽高比接收机以图24所示的方式显示信号的字母框部分，并且忽略了包含有被译码为黑色的低电平信号的边缘区域。因此，该信号在接有接收机上是兼容的即能够显示它。加强型16∶9宽高比接收机将显示的图象填满屏幕，该图象是通过提取边缘部份所给出的高频细节信息并将其回加给信号字母框部份中所包含的低（或中频细节信息所产生的。这种接收机将参考示出了与这种接收机有关的译码器的图4予以阐述。

首先，接收机中无背景PAL收集器42和相应的分裂器80示于图3。如图1所示，供给无背景PAL收集器的是2fsc的亮度取样，它不仅描绘了在字母框周期内图2所支持频谱的低四分之三成份，而且还描绘了在上与下边缘周期内径频谱折叠和复用的高四分之一成份。边缘框仅包含属于被发射它们的场的取样。色度信号仅在每场216行（每个图象432行）上出现，所以在边缘行期间，色度通道未被占据。该空间容量可被用于附加的辅助信号或携带附加数据。

亮度信号Y在端子82处被接收，且已经是2fsc取样，该信号被直接地并通过一行延迟器84被馈送给具有滤波功能F1的横向滤波器86，其输出形成了已编码PAL信号的亮度成份。色度信号在端88处接收，并已由调制器62（图1）以fsc进行调制，随后，直接地并通过一行延迟器90馈送给具有滤波功能F2的横向滤波器92，其输出形成了色度成份。这两个滤波器的输出在组合电路94中相加以形成传输线100上传输的PAL信号。

假设编码处理是以4fsc进行的，在这种情况下，调制简化为简单零插入和/或乘±1。然而，这决不是主要的。编码器和译码器应能以任一足够高的行锁定取样速率进行工作。与亚带相关取样的选择仅仅是减少了仪器的复杂性。若说有什么不同的话，那也只是色同步锁定采样时钟的导出此行锁定时钟更坚实和稳定。

如图3所示，分裂器80和接收机同样包含有两个横向滤波器102和104，其中的每一个都由传输线100直接以及通过一行延迟器106馈送信号。滤波器102和104分别具有F3和F4滤波功能，并且由滤波器102提供亮度输出信号，由滤波器164提供包含隔行的U±V和U-V的色度信号。

亚带编码系统中功能F1、F2、E3和F4可以由描述了韦斯顿PAL系统的上述文件加以确定。亚带编码系统紧密地涉及了韦斯顿PAL系统。在该系统中，亚带收集器42用作韦斯顿PAL译码器，而分裂器80用作韦斯顿PAL编码器。

一个加强型接收机使用图4所示类型的译码器120，其时序图示于图5。

参考图4，输入PAL信号在4fsc数字在（至少是采样的）的PAL输入端122处被接收，并通过横向滤波器124以均衡传输通道100的频率响应。横向滤波器最好有27项，并且是对称的，同时还使用传统的折叠累加梯形结构。它的系数例如可以由下述表1所规定，其特征在于图17和18。图17示出了针对以每个有效图形宽度为周期的水平频率的通道均衡器频率频谱曲线。图18示出的如此均衡通道的整个特性曲线。此外，在规定的相应4fsc    PAL被取样，例如U付载波是45度。

通道均衡器124的输出被施加给如图3所示含有PAL分离器80的两个横向滤波器，其中一个滤波器产生亮度信号Y，而另一个个产生色度信号U±V。

该滤波器通常具有77项，分两行每行位于4fsc点阵上并且是对称分布的，它平分所需系数的数量。亮度输出可以被认为是具有4fsc的信号，该信号中，隔行取样（在2fsc五点形点阵）是零。实际上，不产生零取样，来自亮度滤波器的输出速率实际为2fsc，这样就可以进一步平分在一时刻所需系数量。类似的，色度输出可以被认为是4个取样三个为零的具有4fsc的取样。从而，色度信号需要fsc取样速率并提供进一步的两倍折叠，以减少在任一时刻所需要的一定量系数。

图6详细地示出了无背景PAL分裂器的方框图。以横向滤波器为基础，并以传统的取样延迟、行延迟、转换、乘法器和加法器电路成份的表现形式，图6以及随后的图7、8和9直到15表明了所述电路的结构。这些附图对熟知本说明书内容的读者而言完全是多余的，仅是要借助这些附图对他以提供进一步的逐节叙述。因此这些图的详述是不必要的，下面将予省略。

在乘法器126中，通过乘以fsc使边缘取样频率倒置，并通过查询工作台128使在编码期间引入的非线性得以消除。非线性如下面表7所定义。该行然后通过存贮器130被存储到再循环行存贮器132中，在假设逐步取样被复用的前提下，为了解开编码器中所执行的三到一行的复用，再循环行存贮器132将借助选择开关134保持它们达三行之久。

字母框取样通过补偿和再定时存贮器136施加给另一个选择开关138，该开关将在扫描的适当部分选择字母框和边缘取样并将它们加到水平矩阵滤波器140上，该滤波器执行亚带译码，并传求将该取样以3个字母框取样到一个边缘取样的速率进行复用。利用开关138，通过简单的转换，2fsc字母框取样与来自边缘行的2/3×fsc取样从边缘被复用。

存贮器130是72行×473取样的双端口场存贮器，它为边缘行提供垂直再定时。存贮器136是144行×473取样的存贮器，如图5所示，它为字母框行提供再定时，最终信号含有每场216行，但它可以扩展到整个垂直扫描周期。这避免了在连续行速率的向上转换器148中的大量存贮，但却使整个译码器所使用的取样频率的描述复杂化。就光栅行（即每行283.7516个取样）而不是一维取样频率而言，在译码器描述中所使用的项fsc被认为是一种空间描述。

在字母框组合器140之后安排了一系列的后期滤波器142，取样速率转换器144，隔行一连续转换器146和行速率的向上转换器148。

来自PAL分裂器80的色度信号U±V/U-V仅在字母框行期间存在，并最后必须在整个垂直扫描周期予以显示和具有32微秒的行周期。一个144行×235取样的双端口场存贮器150被用于将色度信号扩展到整个垂直扫描期间，即在64ms长的三个输出行后接一个空行，这与用于亮度的方法是类似的。仅有的差别就是行周期订约的定位，对色度而言，其定位可以通过色度再定时存贮器未完成，它不超过后面译码器最大允许取样速率。当说明付载波频率时，如上所述有关色度的同样告诫是需要的。

存贮器150的输出随后通过取样速率转换器152、U/V多路信号分离器154、垂直一瞬态后期滤波器156和行速率的向上转换器158，以提供U和V输出信号。

下面将详细叙述各部分电路。

用以表述图2所示上和下亚带的多复用字母框和边缘取样在水平矩阵滤波器140内被重新组合，其方框图示于图7，从图来看，其结构是不言而明的。矩阵滤波器输入和输出的取样密度是4/3×2fsc，它具有半行偏置（即五点形取样结构）。当被连接在一起时，编码器亚带滤波器和译码器矩阵滤波器是互递工作的并且是显而易见的。

来自矩阵滤波器的输出数据具有4/3×2fsc采样密度，这是一种五点形结构，由于来自上带边缘处重复频谱的混淆，上述结构刚刚满足支持信号频谱而不能直接用于显示。后期滤波器142将取样密度增加到4/3×4fsc。该结构是直角的和过取样的，所谓过取样是指将来自频谱重复的混淆放置在频带以外。后期滤波器电示图8，并且也是不言而明的。如图19所示，它具有对角线频率响应特性，它相应于取样关系的系数示于图9，并在下面表2中已给出详细说明。

与fsc相关后期滤波器输出被水平过取样，而且行锁定是伪的，对于显示中的应用而言，消费电子工业所需要的是真实的行锁相取样结构。因此，水平取样速率转换是由四抽头256相取样速率转换器按每个有效行，即锁相行720个取样执行的。取样速率转换器的框图示于图10。

该点信号以接近最小取样密度被全部水平和垂直地存贮起来。水平后期滤波是由输出数/模转换器中的一个模拟滤波器执行的，该滤波器的性能可以很精确地予以规定。然而，垂直后期滤波通常可以通过显示点轮廓来执行，这不是一种理想的操作，且对于加强型显示来讲还需要按照较高的行速率进行转换以允许电子垂直后期滤波。在这种方式下，电子后期滤波器的响应特性是主要的，而且将导致主要的静态或动态垂直混淆的信号频率也要被衰成。

亮度显示速率的向上转换是任选的，但一般通过两部分执行，第一部分是在转换器146中从432/2∶1到432/1∶1的隔行一连续转换和为了使垂直频率恢复到大约每个图象高度108个周期而使用场内滤波，上述垂直频率是由顺序靠近隔行转换器的编码器放置到25HZ载波上的。第二部分是在转换器148中从432到576有效行的行速率向上转换，以减少在后期滤波以后所残存的静态垂直混淆。间隔-连续转换器以及行速率上转换器的方框图示于图11和12，它们的系数模式分别示于图20，表3和图21，表4。图16示出了用于在发射机和接收机相结合的系统中串接的连续-隔行-连续转换的垂直-7瞬态频率特性曲线。

在隔行-连续转换器输入端上的每个场周期216行在被288正常电视行占据的时候出现;达到该点的行周期可以保持具有211/3微秒间隙的64个微秒，或可以增加到85    1/3微秒。这是可以任意选择的，并且由于由转换器可执行的第一操作是将行周期压缩至与31.25KHZ处显示数量等同的32微秒，这就使得硬件的复杂程度，延迟能力等没有什么差别。压缩是由一对双端口行存贮器执行的。其中的一个用于写入，而另一个用于读出，注意，插入对三行有效，而对其后紧跟的一行无效，在该行上，所有的数据运动皆被中止。

为了使垂直-瞬态人为产物，即倾斜行上的“开齿”最小，隔行-连续转换是由一个对称的垂直瞬态滤波器执行的。

内插器含有两个信号通道，用于与插入行一致的输出行的直接通道和用于剩余输出行的内插通道。插入滤波器在当前场中具有四个固定抽头，用于提供主要的低垂直频率，在先前和后继场中有五个抽头，主要用于提供由编码器连续-隔行转移器放置在25HZ载波上的高垂直频率。直接的和插入行并联地并且其中每一个都具有每行720个采样地被馈送给显示行速率的向上转换器。

行速率向上转换器148利用15抽头垂直滤波器进行3倍的向上取样和4倍的向下取样，这样，滤波器有四个相位，其中的三个有四个系数，第四个有三个系数。到行速率向上转换器的输入是连贯的连续，这些行除了具有每个第四行空白以外，还具有32微秒的校正行周期。分配给滤波器输出所需的行被保持在一个再循环双端口行存贮器中，从而当出现最后一个输入行时将其发送给第一延迟器，而第一延迟器内的内容又依次传送给一下个延迟器等等。因此，该转换顺序就是有取用于三行的新数据，然后再循环用于一行的数据。

色度再定时存贮器150输出端上的色度信号是处于fsc取样速率的U±V，这可以被认为是在原点上集中的U成份和在108c/aph（涉及到16∶9宽高比）和12.5HZ上集中的V成份。因此，V成份可以被适当的垂直-瞬态后期滤波所分隔，同样的，利用V轴开关，将V成份放置在原点和将U成份放置在108c/aph和12.5HZ以允许V成份的分隔。

所以，U和V的分隔是单纯的垂直-瞬态操作。水平色态信号带宽对于PAL系统B和G来讲是0.6MHZ，对系统I来讲是-1.1MHZ，并且完全符合每有效行180取样的水平取样密度，即CCITTREC    601取样密度继而在再定时存贮器和输出端上执行色度信号转换到每行180取样的取样速率转换，并且直接和转换的色度信号被作为U±V，V±U，U±V，V±U……进行复用以形式取样密度为每行360取样的组合信号。这就允许将由同一硬件模块来完成垂直-瞬态滤波和显示行速率向上转换，以进行色彩分离。U±V取样速率转换器示于图13。

用于U和V分离的垂直-瞬态后期滤波器是相同的，由于它们可以被同一块硬件执行，所以是很方便的并且是瞬时不平衡的。低垂直频率成份得自较早的，即场延迟后的场，而高频率成份得自较后的场。滤波器与具有在较后场中7项，在较早场中6项的亮度场相比其窗口稍大。存贮器控制逻辑必须考虑到再定时输入信号4个执行时间（latency）中的那一个。滤波器方框图示于图14。组合的前置和后期滤波器特性曲线示于图22，后期滤波器的规格示于图5。

色度后期滤波器的输出信号是隔行U和V取样。其中的每一个都是每有效行180采样，U和V取样只花在216行上存在，但通过每4行中执行一空白行，它们即可扩展到整个输出有效扫描期。色度显示速率向上转换器158不需要支持高于每个图象高度108周期的垂直分辨率，所以是一种单纯的垂直插入处理。

显示速率向上转换器158的方框图示于图15，其特性曲线和说明由图25和表6给出。除了其输入是复用的U、V、U、Y……和隔行取样点阵形式以外，其它的与用于亮度的相似。插入器使用39抽头滤波器执行4倍的向上采样，然后3倍的向下采样。因此，具有8个相位，每相五个系数。除了获得一个新的32微秒输入行;行存贮器一直进行再循环。

除了在对U和V取样时插入器相位是相同的以外，该相位每一个输出行周期改变一次。可以利用一个简单的开关使U和V信号分离开来从而提供再有效行180取样的分离数据束。所以，该输入是具有29MHZ亮度的4∶1∶1格式。

应当理解，在附图中分别示出的各种滤波器等可以用其它的方式组合或安置，从而提供同样的全部输入/输出功能。部份的或全部功能可以由软件来执行。

总之，该系统总体上可以通过将输入减少到具有4/3×4fsc的432行开始。随后，利用图2所示的整体功能使信号予滤波并向下取样到原来的二分之一，以提供4/3×2fsc的取样速率。

根据本发明，利用两个滤波器将信号分隔成两部，这样，主要的低水平频率成份在字母框内被发送，或主要的信号和高水平频率成份在边缘框内被发送。这就是所谓的亚带隔离。也就是说，只要它们是互补的，滤波器不完善也是无关紧要的。边缘框信号然后被重新安排到行数的三分之一上。对于将该信号频率倒置和使用压缩功能，它是最可取的。

然后，字母框和边缘框行被重新组合起来。每个场含有边缘框的36行，其后是主要的或字母框信号的216行，再其后是边缘框的另36行。这就给出了具有2fsc取样速率的每场总的288行。这种取样速率适合应用于一个隔离相位的亮度输入或韦斯顿PAL编码器。

该描述是依据最佳3∶1隔离而给出的，还可以设想其它的比例，虽然可能会产生某些质量损失，但不使用2fsc作为平均取样速率也是可能的。

表1

通道均衡器系数表

Z    Y    X    Y(?)

0    0    -13    4

0    0    -12    13

0    0    -11    -46

0    0    -10    56

0    0    -9    -15

0    0    -8    -51

0    0    -7    60

0    0    -6    12

0    0    -5    -74

0    0    -4    36

0    0    -3    59

0    0    -2    -72

0    0    -1    -22

0    0    0    592

0    0    1    -22

0    0    2    -72

0    0    3    59

续表1

0    0    4    36

0    0    5    -74

0    0    6    12

0    0    7    60

0    0    8    -51

0    0    9    -15

0    0    10    56

0    0    11    -46

0    0    12    13

0    0    13    4

表2

亮度后期滤波器系数表

Z    Y    X    Y(?)

0    -2    -7    0

0    -2    -6    -7

0    -2    -5    0

0    -2    -4    10

0    -2    -3    0

0    -2    -2    -8

0    -2    -1    0

0    -2    0    9

0    -2    1    0

续表2

0    -2    2    -8

0    -2    3    0

0    -2    4    10

0    -2    5    0

0    -2    6    -7

0    -2    7    0

0    -1    -7    0

0    -1    -6    0

0    -1    -5    0

0    -1    -4    0

0    -1    -3    0

0    -1    -2    0

0    -1    -1    0

0    -1    0    0

0    -1    1    0

0    -1    2    0

0    -1    3    0

0    -1    4    0

0    -1    5    0

0    -1    6    0

0    -1    7    0

续表2

0    0    -7    -9

0    0    -6    8

0    0    -5    27

0    0    -4    -9

0    0    -3    -53

0    0    -2    5

0    0    -1    163

0    0    0    250

0    0    1    163

0    0    2    5

0    0    3    -53

0    0    4    -9

0    0    5    27

0    0    6    8

0    0    7    -9

0    1    -7    0

0    1    -6    0

0    1    -5    0

0    1    -4    0

0    1    -3    0

0    1    -2    0

0    1    -1    0

续表2

0    1    0    0

0    1    1    0

0    1    2    0

0    1    3    0

0    1    4    0

0    1    5    0

0    1    6    0

0    1    7    0

0    2    -7    0

0    2    -6    -7

0    2    -5    0

0    2    -4    10

0    2    -3    0

0    2    -2    -8

0    2    -1    0

0    2    0    9

0    2    1    0

0    2    2    -8

0    2    3    0

0    2    4    10

0    2    5    0

0    2    6    -7

0    2    7    0

表3

亮度隔行-连续转换器系数表

X    Y    X    Y(?)

-1    -4    0    7

-1    -3    0    0

-1    -2    0    -44

-1    -1    0    0

-1    0    0    67

-1    1    0    6

-1    2    0    -44

-1    3    0    0

-1    4    0    7

0    -4    0    0

0    -3    0    -1

0    -2    0    0

0    -1    0    136

0    0    0    256

0    1    0    136

0    2    0    0

0    3    0    -1

0    4    0    0

续表3

1    -4    0    7

1    -3    0    0

1    -2    0    -44

1    -1    0    0

1    0    0    67

1    1    0    0

1    2    0    -44

1    3    0    0

1    4    0    7

表4

亮度行速率向上转换器系数表

Z    Y    X    Y(?)

0    -7    0    -6

0    -6    0    -13

0    -5    0    -14

0    -4    0    0

0    -3    0    33

0    -2    0    76

0    -1    0    115

0    0    0    130

0    1    0    115

0    2    0    76

0    3    0    33

0    4    0    0

0    5    0    -14

0    6    0    -13

0    7    0    -6

表5

色度垂直-瞬态后期滤波器系数表

X    Y    X    Y(?)

-1    -6    0    0

-1    -5    0    -56

-1    -4    0    0

-1    -3    0    -5

-1    -2    0    0

-1    -1    0    65

-1    0    0    0

-1    1    0    6

-1    2    0    0

-1    3    0    -46

-1    4    0    0

-1    5    0    -6

-1    6    0    0

0    -6    0    26

0    -5    0    0

0    -4    0    18

0    -3    0    0

0    -2    0    108

0    -1    0    0

续表5

0    0    0    228

0    1    0    0

0    2    0    168

0    3    0    0

0    4    0    14

0    5    0    0

0    6    0    -8

表6

色度行速率向上转换器系数表

Z    Y    X    Y(?)

0    -19    0    1

0    -18    0    0

0    -17    0    0

0    -16    0    0

0    -15    0    -1

0    -14    0    -2

0    -13    0    -4

0    -12    0    -6

0    -11    0    -7

0    -10    0    -6

0    -9    0    -4

续表6

0    -8    0    0

0    -7    0    7

0    -6    0    16

0    -5    0    26

0    -4    0    37

0    -3    0    48

0    -2    0    57

0    -1    0    62

0    0    0    64

0    1    0    62

0    2    0    57

0    3    0    48

0    4    0    37

0    5    0    26

0    6    0    16

0    7    0    7

0    8    0    0

0    9    0    -4

0    10    0    -6

0    11    0    -7

0    12    0    -6

0    13    0    -4

0    14    0    -2

续表6

0    15    0    -1

0    16    0    0

0    17    0    0

0    18    0    0

0    19    0    1

表7

字母框去压缩功能

译码器扩压器查询表

有关黑色电平其特征是对称的，每半个由4个直行段构成

续表7

黑色条的最大值是41灰度电平，作为一个刻度，其中220灰色电平是700mv。

所以最大边缘枢幅值是±（41/220）×700＝130mv

Claims (25)

1、一种发送亮度信号的方法，包括将该信号分隔成第一和第二部分的步骤，第一部分包括含有低水平频率的信号成份，第二部分表示具有高水平频率的信号，和在发送信号的第一选择行上发送第一部分，而在信号的第二选择行上发送第二部分的步骤。

2、根据权利要求1的方法，其中，第一部分包括低于予定频率的信号成份，第二部分包括高于予定频率的频率成份。

3、根据权利要求2的方法，其中，予定频率为fsc。

4、根据权利要求1的方法，其中，第一部分主要包括在第二部分中含有的三项频率成份。

5、根据权利要求1的方法，其中，所发送的信号施加给相位隔离编码器的一个输入端。

6、根据权利要求5的方法，其中，该信号是PAL型信号，且相位隔离编码器是韦斯顿PAL编码器。

7、根据权利要求6的方法，其中，色度信号被施加给韦斯顿PAL编码器的另一输入端。

8、根据权利要求1的方法，其中，第二部分恰好在与第一部分相组合之前被压缩，以形成发送的信号。

9、根据权利要求1的方法，其中，第二部分在与第一部分相结合以前被频率倒置，以形成发送的信号。

10、根据权利要求1的方法，其中，第一选择行是垂直扫描的中心行，而第二选择行是垂直扫描的顶和底行。

11、一种发送亮度信号的方法，包括产生具有4/3×2fsc取样频率的取样信号和将该信号分隔成含有该信号不同频率成份的第一和第二部份的步骤，第一部份具有2fsc取样频率，第二部份具有2/3fsc取样频率，同时还包括在2fsc处压缩第二部份和将第一和第二部份及时隔行发送的步骤。

12、根据权利要求11的方法，其中，具有4/3×2fsc取样频率的取样信号是通过产生4/3×4fsc信号和对4/3×2fsc进行向下取样产生的。

13、根据权利要求11的方法，其中，第一部分包含有低于fsc的信号成份，第二部分含有高于fsc的频率成份。

14、根据权利要求11的方法，其中，所发送的2fsc信号被施加给相位隔离编码器的一个输入端。

15、根据权利要求14的方法，其中，该信号是PAL型信号，相位隔离编码器是韦斯顿PAL编码器。

16、根据权利要求15的方法，其中，取样速率为fsc的色度信号被施加给韦斯顿PAL编码器的另一输入端。

17、根据权利要求11的方法，其中，第二部份恰好在与第一部份相组合之前被压缩，以形成发送的信号。

18、根据权利要求11的方法，其中，第二部份在与第一部份相结合以前被频率倒置以形成发送的信号。

19、根据权利要求11的方法，其中，第一部份在垂直扫描的中心行上被发送，而第二部分在垂直扫描的顶和底行上被发送。

20、一种用于发送亮度信号的装置，包括一个隔离装置，用于将信号分离成第一和第二部份，第一部分含有具有低水平频率的信号成份，第二部分含有具有高水平频率的信号成分，还包括一个装置，用于将第一部分作为发送信号的第一选择行，而第二部分作为该信号的第二选择行来发送。

21、一种用于发送亮度信号的装置，包括产生具有4/3×2fsc取样频率的取样信号的步骤，还包括用于将取样信号分离成含有该信号不同频率成份的第一和第二部分的装置，所述第一部分具有2fsc的取样频率，第二部分具有2/3fsc取样频率，同时还包括用于在2fsc频率处压缩第二部分的装置以及用于及时隔行发送第一和第二部分的装置。

22、一种接收所发送亮度信号的方法，包括将所发送的信号行分离的步骤，第一部分形成第一部分，第二部分形成第二部分，第一部分含有具有低水平频率的信号成份，第二部分代表具有高水平频率的信号成份，还包括为第一和第二部分相对再定时的步骤以及将第一和第二部分组合起来以形成输出信号的步骤，在上述输出信号中，低水平频率成分是由第一部分形成的，而高水平频率成分是由第一部分形成的。

23、一种接收所发送的具有2fsc取样频率的亮度信号的方法，包括分离即时输入取样的步骤，一组输入取样形成第一部分，一组输入取样形成第二部分，还包括将第二部分扩展到2/3fsc频率的步骤以及将第一和第二部分组合起来以形成输出信号的步骤，在上述输出信号中，第一和第二部分构成了该信号的不同频率成分，且输出信号具有4/3×2fsc取样速率。

24、一种用于接收所发送的亮度信号的装置，包括用于将所发送的信号行进行隔离的装置，第一部分行形成了第一部分，第二部分行形成了第二部分，第一部分包括具有低水平频率的信号成分，第二部分代表具有高水平频率的信号成份，还包括有用于为第一和第二部分相对再定时的装置以及把第一和第二部分重新组合起来以形成输出信号的装置，在该输出信号中，低水平频率成份是由第一部分形成的-高水平频率成份是由第二部分形成的。

25、一种用于接收具有2fsc取样速率所发送的亮度信号的装置，包括用于隔离即时输入取样的装置，一组输入取样形成第一部分，一组输入取样形成第二部分，还包括用于将第二部分扩展到2/3fsc频率的装置以及将第一和第二部分重新组合起来以形成一个输出信号的装置，在该输出信号中，第一和第二部分构成了该信号不同的频率成份，该输出信号具有4/3×2fsc取样速率。

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