CN1216200A - Pal解调 - Google Patents

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    • H04N11/12—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only
    • H04N11/14—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system
    • H04N11/16—Transmission systems characterised by the manner in which the individual colour picture signal components are combined using simultaneous signals only in which one signal, modulated in phase and amplitude, conveys colour information and a second signal conveys brightness information, e.g. NTSC-system the chrominance signal alternating in phase, e.g. PAL-system
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Abstract

在一个解调PAL色度信号的方法中,PAL－S解调的色差信号((R－Y)2,(B－Y)2)(PAL－S解调是在行扫描期间没有平均的PAL解调)被平均(201,203,204)以获得PAL－D解调色差信号((R－Y)1,(B－Y)1),PAL－S解调信号被应用于一个垂直彩色瞬态检测(213－215)以获得一个控制信号(CTRL),响应PAL－S解调色差信号((R－Y)2,(B－Y)2)和PAL－D解调色差信号((R－Y)1,(B－Y)1),并依赖于控制信号(CTRL),产生PAL解调色差信号((R－Y)0,(B－Y)0)(206,106)。

Description

PAL解调
本发明涉及用于解调PAL电视信号的方法和器件，并涉及到包含这个PAL解调器件的PAL电视接收器。
在被称作PAL Simple的采用PAL彩色解码器的第一台电视机中，其设计者利用人的视觉特性，在电视屏幕上相加地合并两个连续的视频行的彩色信号，由于彩色载波上有传输相位误差，这些行在色彩方面有细微的差别，但是，因为是PAL系统，所以在眼睛离电视屏幕不是太近的时候，仍能看到正确的色彩。屏幕上行与行之间交替地改变色差的视觉效应被称作“百叶窗效应”(“venetian blinds”)，又称H/2效应，因为这个变化频率是行频H的一半。在一种折衷情形中，PALSimple(PAL-S)解码器的“百叶窗效应”优于NTSC解码器的固定色差。随后，在电视机中将延迟线用于彩色混合，并且在PAL Delay-line(PAL-D)解码器的作用下，“百叶窗效应”才得以消除。使用延迟线对垂直彩色瞬态判定有负面作用，但是在这个折衷里对“百叶窗效应”来讲，是可以作为最优的方法来接受的。
EP-A-0,675,658公开了一个PAL系统的自适应类型的彩色解调装置，它包括一个用于在扫描行之间解调PAL系统色度信号的第一解调电路(PAL-D)，一个用于在一个扫描行中解调PAL系统色度信号的第二解调电路(PAL-S)，一个用于在被两个水平扫描周期分开的色度信号之间检测垂直校正的垂直校正检测电路，一个用来根据校正检测电路的检测结果选择第一解调电路(PAL-D)的输出或选择第二解调电路(PAL-S)的输出的选择器。即使在相位失真很大的时候，在信号传输期间产生的色度信号的色调失真都被消除了，即使在相邻扫描行之间没有校正时，精确的彩色信号也能被解调出来。由于同时有PAL-S和PAL-D解调器，就可以同时获得最优的垂直彩色瞬态分辨率和消除“百叶窗效应”。
DE-A-39.31.903显示了一个相似的系统，也有两个分离的PAL色度信号解调器。
还有，本发明的一个目的是提供一个需要较少的硬件和/或计算量的彩色解调。为此，本发明的第一个方面提供了一个PAL色度解调的方法，如权利要求1所定义的那样。本发明的第二个方面提供了一个PAL色度解调装置，如权利要求3所定义的那样，本发明的第三个方面提供了一个PAL电视接收器，如权利要求4所定义的那样。一个优选实施例可以依据从属权利要求2来确定。
在一个根据本发明的解调PAL色度信号的方法中，PAL-S解调的色差信号被平均以获得PAL-D解调色差信号，PAL-S解调的色差信号被送到垂直彩色瞬态检测以获得控制信号，并且响应PAL-S解调色差信号和PAL-D解调色差信号，依赖于控制信号地产生PAL解调色差信号。这里，PAL-S解调是一个在一个行周期内没有平均的PAL解调。
本发明有利地只有单个解调，而不象在现有技术中有用于简单PAL(PAL-S)和延迟线PAL(PAL-D)的两个分离的解调。在一个优选的实施例中，彩色瞬态检测器在三个连续的PAL-S解调(R-Y)/(B-Y)色差行中作中值滤波器操作。在EP-A-0,675,658的电路中，在解调色度信号的基础上作检测，使得不能检测出不比单行深的垂直彩色细节，而未被充分改变的彩色变化仍被忽视。在本发明的电路中，彩色瞬态变化在PAL-S解调色差信号中被检测出来，使得甚至那些微小的细节和未充分改变的彩色变化也能正确地被检测出来。在EP-A-0,675,658的一个实施例中，亮度信号用来增强检测分辨能力，但是，它有一个亮度的改变影响解调彩色信号的方式的不利之处。在本发明中，高分辨率的彩色瞬态检测就可能没有这样的人为现象了。
在检测彩色瞬变的基础上暂时转换到PAL-S，存储由PAL-D的平均操作带来的垂直彩色精确度上的损失。采用中值滤波器就使检测器免除了H/2效应，避免了对“百叶窗效应”作错误的判定。PAL-D操作在没有彩色瞬变时对彩色区域仍有效，而PAL-S的“百叶窗效应”则被彩色垂直瞬变本身掩盖。
参考后面描述的实施例作解释，本发明的这些和其它的方面将会变得明显起来。
在附图中：
图1显示了EP-A-0,675,658中的PAL-S解调电路；
图2显示了一个根据本发明的彩色瞬变自适应电路，它与图1中的PAL-S解调电路一起组成了一个解调电路的实施例；
图3描绘了图2部分的可选择元素；
图4显示了根据本发明的一个PAL电视接收器的输出部分。
图1显示了一个PAL-S解调电路301，它由EP-A-0,675,658的图2可知，这里列出来为进一步的细节作参考。将一个PAL CVBS输入信号送到Y/C分离器，它提供一个亮度信号Y和一个色度信号C。副载波发生器302提供彩色副载波信号fsc，将其送到90°相移电路303，并送到0°和180°行转换电路304，该0°和180°行转换电路304也接收行交替信号H’。彩色信号C送到B-Y解调器305，它还接收90°相移电路303的输出信号，以提供PAL-S解调的兰色色差信号(B-Y)2。色度信号C送到R-Y解调器306，该R-Y解调器306还接收0°和180°行转换电路304的输出信号，以提供PAL-S解调的红色色差信号(R-Y)2。
来自图1的PAL-S解调器的PAL-S解调的红色和兰色色差信号，都送到图2所示的垂直彩色瞬变自适应电路。图2中，输入的色差信号通过补偿延迟200送到渐减器206的PAL-S输入端S。输入色差信号还送到串联的两个行(1H)延迟电路201、202。行延迟电路201的输入和输出信号被加法器203和平分电路204所平均，该平均值(分别是PAL-D解调色差信号(R-Y)1或(B-Y)1)通过补偿延迟205送到渐减器206的PAL-D输入端D。无延迟(0H)的输入色差信号、行延迟201的输出端的1次延迟(1H)色差信号、行延迟203的输出端的2次延迟(2H)色差信号，都送到中值滤波器213以提供一个中值信号M。比较器214将中值信号M与无延迟信号0H作比较，该比较结果diff被乘法器215平方，为渐减器206产生控制信号CTRL。该控制信号CTRL指示出比较器214的输出信号diff的幅度。可选择地，绝对值电路可以用来代替平方电路215。
在渐减器206中，控制信号CTRL送到限幅器211以获得衰减系数k，衰减系数k送到减法器的“-”输入端，接收“1”的“+”输入端，以提供互补的衰减系数1-k。渐减器206的PAL-S解调输入信号送到乘法器207与衰减系数k相乘，渐减器206的PAL-S解调输入信号送到乘法器208与互补衰减系数1-k相乘，乘法器207、208的输出信号被加法器209和平分电路210平均以获得色差输出信号(R-Y)0或(B-Y)0。
图3显示了一个用于渐减器206的选择器106，其中一个硬件开关在PAL-S解调信号和PAL-D解调信号之间起作用。
电路描述：中值滤波器213在其输入端接收0H、1H及2H延迟信号，这里H代表接收(R-Y)或(B-Y)色差信号的周期。在其输出端可以得到中值M。S是PAL-Simple信号，而且除开由延迟电路200带来的一些传输时间补偿外，S等于0H,D是PAL-Delay信号，D是0H和1H的平均，并且由延迟205作时间补偿。在图3的开关选择中，输出信号等于S或D，在图2的渐减器选择中，输出信号等于S和D的混合，在开关106或渐减器206的作用下。时间补偿将信号S和D延迟到做判定的正确时刻，开关106或渐减器206由控制信号CTRL控制，这里CTRL=(diff)2,diff是中值M与0H之间的差。
电路操作：假设我们有图3的开关选择，而不是图2的渐减器选择。
例1：当输入信号在色彩上没有垂直变化和没有H/2时，那么：M=0H=1H=2H，并且信号diff及CTRL等于零，这意味着D出现在输出端，我们得到了PAL-D(普通PAL)操作。
例2：当输入信号在色彩上没有垂直变化，但有H/2时，那么：0H=2H，却不等于1H，而M=0H=2H，这意味着diff仍然是零，我们得到了象例1一样的普通PAL操作。例3：当输入信号在色彩上有垂直变化，而没有H/2，我们看到0H不等于1H=2H。在此情形中，diff不同于0，CTRL将开关106设置到S，使我们得到PAL-S(简单PAL)操作。
例4：当我们在色彩上有垂直变化且有H/2时，那么：0H不等于2H，后者不等于1H。在此情形中，具有中值的信号缺省地设置为M，根据M与0H之间差别的程度，决定开关是否转到S。
在图2的渐减器选择中，我们有从D到S的渐变，这对图3中的开关选择来讲有一些有利之处，也有不利之处，但是这种选择只涉及到偏好和费用，而与本发明的原理无关。
图4显示了根据本发明的电视接收机的输出部分。矩阵电路Mx从图1的Y/C分离电路300接收亮度信号Y，和来自图2所示的电路的输出色差信号(R-Y)0和(B-Y)0，以产生RGB彩色信号来作显示D。
根据本发明的垂直彩色瞬态存储器存储垂直彩色清晰度，通过在垂直彩色瞬变上使用PAL-S，在彩色区域使用PAL-D，就可以在彩色区域避免“百叶窗效应”，其中彩色区域大多是可见的。为了做到这点，在第一个实施例中，彩色瞬变检测器对三个连续的彩色行(R-Y)n(0H)、(R-Y)n+1(1H)和(R-Y)n+2(2H)执行中值滤波器操作。在一个瞬变事件中，(R-Y)n、(R-Y)n+1和(R-Y)n+2的中值不等于(R-Y)n，此时将开关转到PAL-S，存储垂直彩色清晰度。对(B-Y)也必须做同样的操作。使用中值滤波器使检测器不会产生H/2效应，避免了对百叶窗“彩色瞬变”作错误的判定。PAL-D操作在彩色区域内仍然有效，使得“百叶窗效应”不会在那里出现，而PAL-S的百叶窗则被彩色瞬变本身所掩盖。单行彩色物体的饱和度将增加2倍，因为它没有与前面的黑白视频行相混合，单行彩色物体的色纯度也将增加，因为它没有与前面视频行的其它彩色相混合。
使用中值滤波器不是必须的；也可以将(R-Y)n(0H)与(R-Y)n+1(1H)相比较，并相应地执行转换到PAL-S的操作，但是这将使电路易受H/2的影响，在H/2的某个值上，百叶窗将被检测为垂直彩色瞬变，使得电路在“H/2信号条件”下转换到PAL-S模式，而这里我们最需要PAL-D。
一个更好的简化是只比较(R-Y)n(0H)与(R-Y)n+2(2H)，用来在PAL-D与PAL-S之间作转换。这将解决H/2的问题，但随之而来的是检测垂直瞬变的精确度将会减弱，在一个垂直彩色瞬变中使用两个PAL-S行会在彩色边缘带来更多的“百叶窗效应”。
概述：作为本发明的结果，
+存储彩色瞬变的边缘；
+“单行彩色物体”的饱和度增加2倍；
+垂直彩色没有被模糊；
应当注意到上述实施例是描述性而非限制不是本发明的，本技术领域的技术人员能在不背离附录的权利要求的范围的前提下设计出多个变化了的实施例。在权利要求中，括号之间的参考标记不应当看作权利要求的限制。本发明可以由包括几个特殊元件的硬件的装置来完成，也可由合适的编有程序的计算机来完成。

Claims (4)

1．一种解调PAL色度信号的方法，该方法包括如下步骤：
对PAL彩色信号(C)作PAL-S解调(301)以获得PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)，其中PAL-S解调是在行扫描期间没有平均的PAL解调；
对上述PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)求平均(201,203,204)以获得PAL-D解调色差信号((R-Y)1,(B-Y)1)；
将上述PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)应用于垂直彩色瞬态检测(213-215)以获得控制信号(CTRL)；
响应上述PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)和上述PAL-D解调色差信号((R-Y)1,(B-Y)1)，并依赖于上述控制信号(CTRL)，产生(206,106)PAL解调的色差信号((R-Y)0,(B-Y)0)。
2．根据权利要求1的一种方法，其中上述垂直瞬态检测(213-215)包括一个“无延迟”(0H)的中值滤波，“单个行扫描周期延迟”(1H)以及“两个行扫描周期延迟”(2H)的PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)。
3．一个用来解调PAL色度信号的设备，该设备包括：
用来对PAL彩色信号(C)作PAL-S解调(301)以获得PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)的装置，其中PAL-S解调是在行扫描期间没有平均的PAL解调；
用来对上述PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)求平均(201,203,204)以获得PAL-D解调色差信号((R-Y)1,(B-Y)1)的装置；
用来将上述PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)应用于垂直彩色瞬态检测(213-215)以获得控制信号(CTRL)的装置；
用来响应上述PAL-S解调的色差信号((R-Y)2,(B-Y)2)和上述PAL-D解调色差信号((R-Y)1,(B-Y)1)，并依赖于上述控制信号(CTRL)，以产生(206,106)PAL解调的色差信号((R-Y)0,(B-Y)0)的装置。
4．一个PAL电视接收器，包括：
用来将PAL电视信号分离为亮度信号(Y)和PAL色度信号(C)的装置(300)；
根据权利要求3解调PAL色度信号(C)的设备；
响应上述亮度信号(Y)和上述PAL解调色差信号((R-Y)0,(B-Y)0)，以产生RGB彩色信号的矩阵电路(Mx)；
显示上述RGB彩色信号的装置(D)。
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