CN1271493A - 分离一个在一个视频信号的消隐时间中传输的信号的分离级和校正这个信号的方法 - Google Patents

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Abstract

用于校正一个在视频信号(CVBS)的消隐时间中传输的信号的方法,建议:根据接收到的信号(S)确定它是否具有一个特定干扰方式的干扰。只要它超过一个特定的界限值,那么最终至少部分的补偿这个干扰。根据本发明方法带的分离级具有一个测量设备(M),用于确定是否存在特定的干扰方式。

Description

分离一个在一个视频信号的消隐时间 中传输的信号的分离级和校正这个信号的方法
本发明涉及一个分离一个在一个视频信号的消隐时间中传输的信号的分离级和一个校正这个信号的方法。
一个已知的在一个视频信号的消隐时间中传输的信号在欧洲是图文，它对应于世界标准文本格式。在传输一个视频信号的半帧的所有扫描线后，跟随一个垂直同步脉冲，这个脉冲复位显像管的扫描射束。在垂直同步脉冲后跟随一个消隐时间，在这个时间内，不传输图像信息。这个复位间隔或者消隐时间用于传输图文信号或者另外的数据业务。通过一个用于电视接收机的一个显象管的电子束的水平同步脉冲，启动每个图文扫描行。
在电视接收机中，通过一个称作分离器(Slicer)的分离级，从视频信号中重新获得图文(Teletext)信号。因此，第一步实现数据分离，其中，接收到的信号被分解为二进制数据。最后，通过接收机同步到接收的图文信号的方法，重现时钟。
另外传输的图文信号可能受到噪声、群延时畸变、衰减畸变的干扰。
基于本发明的任务是：说明一个分离一个在一个视频信号的消隐时间中传输的信号的分离级和一个校正这种信号的方法，其中实现校正信号。
使用一个根据权利要求1的校正方法和一个根据权利要求11的分离级完成这个任务。本发明另外的设计和实施是从属权利要求的目的。
在根据本发明的校正方法中，根据接收到的信号确定是否存在一个特定干扰方式的干扰。如果干扰超过一个特定的极限值，仅执行至少部分地补偿这个干扰，因此不考虑不显著的干扰。还仅在实际存在干扰时才实现补偿。此外，依赖于干扰的方式进行补偿，因此每个干扰都可以得到最佳补偿。
因为在实践中将被补偿信号的干扰的方式程度持续变化，所以本发明是优选的。一个强的依赖于频率的衰减例如能够通过一个尖峰滤波器来补偿。如果输出的图文信号没有被干扰，那么通过一个尖峰滤波器将显著降低信号的视觉高度。
本发明的一个实施形式涉及补偿群延时畸变。它建议：从信号一个相对的高频段导出一个取样信号，使用这个信号采样信号的一个相对的低频段。为了确定干扰，测定低频段的信号沿相对于取样信号的取样脉冲是否具有一个预定的或者期望的位置。
使用本方法，能够确定低频段的信号沿是否和取样信号的取样脉冲存在着一个期望的时间关系。为此，这个时间关系对于信号未被干扰这种情况自然必需是已知的。
如果得出低频段的信号沿相对于取样信号的取样脉冲不存在一个预期的时间关系，并且这种偏移大于一个可预先给定的界限值，那么实现补偿群延时畸变。根据本发明的一个实施形式，为此使用了一个全通滤波器。
根据本发明一个优选的实施形式，将说明的对群延时畸变的补偿应用到一个图文信号上。这时高频段包括图文信号的同步脉冲，并且它的低频段是图文信号的一个帧关键字。在一个图文信号中，不仅同步脉冲(“clock run in”)而且它的帧关键字(“frame code”)标准化。这些以优选的方法适合于所说明的确定，即决定是否存在群延时畸变。
尽管在本发明的替换的实施形式中，代替一个全通滤波器，通过使用下面方法匹配取样信号的频率补偿与频率相关的衰减：低频段的信号沿最终相对于匹配取样信号的取样脉冲具有一个预定的位置。这通过相对的相位偏移来实现。
本发明的另一个实施形式涉及补偿一个依赖于频率的衰减。在这样一个干扰方式中，在信号传输时，高频信号分量比低频信号分量衰减强度大。为了确定依赖于频率的衰减，信号的一个相对高频段的峰值和一个参考值比较。如果峰值和参考值之间的差大于一个界限值，那么确定高频段被强衰减。如果使用这种方法确定存在着一个依赖于频率的衰减，那么例如使用一个尖峰滤波器补偿干扰，这个尖峰滤波器放大一个信号高频段的程度比这个信号的低频段大。
根据本发明的一个实施形式，参考值是视频信号的一个黑色电平，这个参考值和高频段的峰值比较。
在本发明的一个优选的实施形式中，信号还是一个图文信号，高频段包括图文信号的同步脉冲，根据高频段，确定确定依赖于频率的衰减。在一个图文信号的同步脉冲中，象以上提到的涉及一个标准化的信号段。这时，它涉及一个0和1交替的序列，因此同步脉冲总构成图文信号的那一段，该段具有最高的频率。这时图文信号的同步脉冲不仅特别好的适合于确定依赖于频率的衰减，而且适合于产生高频取样信号，这个信号根据本发明另外说明的实施形式确定群延时畸变。
为了执行根据本发明的方法，根据本发明的分离级具有一个测量设备，这个测量设备根据接收到的信号确定这个信号是否有特定干扰方式的干扰。只要干扰超过一个界限值，那么至少部分地实现补偿。
下面根据说明本发明实施例的图详细说明本发明。图中：
图1一个根据本发明分离级的实施例，
图2一个由于一个依赖于频率的衰减而畸变的图文信号，
图3a一个图文信号的一个未畸变帧关键字，
图3b一个被群延时畸变干扰的帧关键字，
图4一个尖峰滤波器的频率特性，
图5a一个被一个依赖于频率的衰减干扰的图文信号，
图5b图5a中的图文信号，其中补偿畸变。
图1说明一个根据本发明的实施例。如果在一个输入端IN可以输入一个视频信号CVBS(彩色视频广播信号)，那么具有消隐时间，在这个消隐时间中传输一个图文信号。分离级具有一个测量装置M，这个测量装置包括不同的测量单元M1至M3，这些测量单元用于确定图文信号干扰的不同方式。另外，对于每一个测量单元M1至M3，分离级还具有一个相应的滤波器F1至F3，这些滤波器用于补偿各自的干扰方式，并且仅当接收到图文信号时，相关的测量单元M1至M3确定是否存在相应的干扰方式时，才激活这些滤波器。在图1中的开关S1至S3因为着跨接滤波器F1至F3，只要相关的测量单元M1至M3不确定各自的干扰方式，那么这称为不激活。如果相反其中一个测量单元M1至M3确定在接收到的图文信号中存在着通过它监视的干扰方式，那么它通过相应的开关S1至S3激活相关的滤波器F1至F3，因此现在它接通分离级的输入IN和一个输出OUT之间图文信号的信号路径。
在这个实施例中，第一个测量单元M1用于测量图文信号的一个可能的正的或者负的群延时畸变，第二个测量单元M2用于测量一个依赖于频率的衰减，第三个测量单元M3用于测量噪声。第一个滤波器F1是一个全通滤波器，第二个滤波器是一个尖峰滤波器，第三个滤波器是一个补偿噪声的滤波器。在图1中说明的优选的使用硬件方法实现，然后也可以使用软件方法实现。
分离单元1串接滤波器F1至F3，象在传统的分离级中，分离级用于图文信号的数据分离和最终的时钟重现。
图2说明一个图文信号的起始序列。在每一个用于电视接收机的一个电子束的水平同步脉冲后，传输图文信号的一个扫描行，电子束出现在视频信号CVBS的一个消隐时间中。在消隐时间内，电子束选通暗。图文信号S随着标准化的同步脉冲CRI(Clock Run In)开始。
同步脉冲CRI用于图文信号的分离级的位同步。为了区别是否此存在一个逻辑“1”和逻辑“0”，在图1中分离单元1中从同步脉冲CRI中，通过构造一个数学平均值，测定一个分离电平SL(Slicing Level)。通过将同步脉冲输出至一个锁相环，最终实现重现位节拍。使用这种方法产生的取样信号用于取样接收到的图文信号。位于分离电平SL一半上面的取样值判断为逻辑“1”，位于分离电平SL一半下面的取样值判断为逻辑“0”。
在图2中的图文信号S中，在同步脉冲CRI后面，跟随一个同样标准化的帧关键字FC(Framing Code)。当位序列1010 1010 1010 1010适合于同步脉冲时，帧关键字FC格式为1110 0100。它用于图文信号的字节同步。在不返回到零格式(Non-Return-to-Zero-Format)(NRZ格式)中，传输一个图文信号。这意味着图文信号仅在逻辑“0”交替到逻辑“1”或者相反逻辑“1”交替到逻辑“0”时具有一个信号沿。
在帧关键字FC后面，跟随图文信号的真正的信息。在图2中，说明一个用于图文信号的一个可能的干扰方式的例子。它涉及一个依赖于频率的衰减。清楚的看到：同步脉冲CRI的高频段衰减强度比具有三个连续的“1”或者两个连续的“0”的帧关键字FC的低频段强。在图2中，在帧关键字FC后面，跟随逻辑“0”的一个相对长的序列，因此图文信号的电平接近于视频信号CVBS的一个黑色电平SW。象所说明的，一个唯一的逻辑“1”跟随着另外的“0”，由于依赖于频率的衰减，这将导致：不超过分离电平SL，因此逻辑“1”不能判断为“1”。
图5a同样说明一个由于依赖于频率的衰减畸变的图文信号S。它还是以同步脉冲CRI和一个帧关键字FC开始。为了确定是否存在依赖于频率的衰减，图1中的第二个测试单元M2确定在同步脉冲的最小值A和视频信号CVBS的黑色电平SW之间的差的大小(参见图2)。如果信号依赖于频率衰减或者不依赖于频率衰减，那么同步脉冲CRI的最小值位于黑色电平范围内。如果相反高频强衰减，那么这个最小值A显著的位于黑色电平SW上面。如果这个差超过一个预定值，那么确定高频同步脉冲CRI衰减的太强，并且通过第二个开关S2，第二个测量单元M2激活第二个滤波器F2。第二个滤波器F2具有一个尖峰滤波器，这个滤波器具有在图4中说明的频率特性。这仅放大了高频，不能改变较低频率的信号分量。同步脉冲CRI具有一个3.5MHz的频率。
图5b说明图5a的图文信号S，此后通过第二个测量单元M2激活第二个滤波器F2。在接收同步脉冲CRI期间，第二个测量单元M2执行所说明的干扰测量，因此这里没有激活第二个滤波器F2。如果第二个测量单元M2判断存在依赖于频率的衰减，那么在开始帧关键字FC之前，激活第二个滤波器F2。图5b清楚的推断：在补偿期间，放大图文信号S的高频分量。
下面，根据图3a和3b，说明图1中的第一个测量单元M1的功能，这个测量单元用于确定群延时畸变。在正的群延时畸变中，较低频率的信号比频率较高的信号具有一个较小的持续时间。在负的群延时畸变中，较低频率的信号比频率较高的信号具有一个较大的持续时间。在本发明中，第一个测量单元M1借助于一个PLL电路从同步脉冲CRI中导出一个取样信号I。使用取样信号I，它最终取样与高频同步脉冲CRI相比频率相对较低的帧关键字FC。图3a用线表示图文信号S的帧关键字FC。这使用虚线表示的取样信号I的脉冲取样。
图3a表明：取样帧关键字FC实际上得出标准化的位序列11100100。这意味着：帧关键字FC的信号沿相对于取样信号I的取样脉冲，以希望的方法分配。
现在图3b说明一种情况，在这种情况中：存在负的群延时畸变。实际上低频帧关键字FC的持续时间大于从同步脉冲CRI中导出取样信号I的持续时间。这里在说明的情况中，得到一个错误的取样结果11110100。因为已知在图3a中说明正确的取样结果，并且存储在第一个测量设备M1中，第一个测量设备M1判断图3b中的帧关键字FC的信号沿到取样信号I的取样脉冲没有期望的相对位置。使用本发明判断存在着一个负的群延迟畸变，并且第一个测量单元M1通过第一个开关S1激活第一个滤波器F1。第一个滤波器F1是一个全通滤波器，它能够通过相对于图文信号S的低频段延迟图文信号S的高频段的方法至少部分的补偿群延时畸变。
代替通过第一个滤波器F1，可以通过如下方法实现补偿群延时畸变：在确定这种干扰方式后，第一个测量单元M1如下影响取样信号I的相位：帧关键字FC的信号沿相对于匹配取样信号的取样脉冲具有一个预定或者期望的位置。在图3b中说明的群延时畸变的情况中，第一个测量单元M1使取样信号I的相位变宽，因此再次设置图3a中说明的状态。使用另一个字，将从同步脉冲CRI中导出的取样信号I同步到帧关键字FC。最终取样信号I用于取样图文信号跟随在帧关键字后面的有用信号。为了这一目标，它被输出到图1中的分离单元1。
本发明具有优点：当实际需要补偿滤波器时，才激活它，这意味着存在一个相应的干扰方式。如果测量设备M1至M3都没有确定干扰，那么图文信号S不被滤波的输出到分离单元1。通过不是必需的滤波器根本不会影响图文信号。如果现在存在其中一种干扰方式(依赖于频率的衰减，群延时畸变，噪声)，那么只激活滤波器F1到F3中正好为补偿这种干扰方式的那一个滤波器。
在本发明的另一个实施例中，能够比图1中说明的分级补偿更精细的分级补偿。为了这个目标，测量单元M1至M3能够区别不同的干扰方式，并且激活相应的滤波器，这个滤波器适合于补偿相应干扰程度的干扰。
在本发明另一个实施例中，干扰测量可以不被限制在同步脉冲CRI和一个唯一图文扫描行的帧关键字FC中，而是采用不同图文扫描行的测量结果的平均值。
在图1中说明的滤波器F1至F3可以或者是模拟的或者是数字的滤波器。
本发明还可以应用在另一种TV数据业务中，利用NTSC图文(NABTS)中。

Claims (11)

1、用于校正一个在视频信号(CVBS)的消隐时间中传输的信号(S)的方法，其中-根据接收到的信号(S)确定它是否具有一个特定干扰方式的干扰，-如果它超过一个界限值，那么至少部分地补偿这个干扰。
2、根据权利要求1的方法，其中信号(S)的数据跟随在视频信号(CVBS)的每一个水平同步脉冲(SYNC)后面。
3、根据权利要求1或者2的方法，其中-从信号(S)的一个相对高频段(CRI)导出一个取样信号(I)，-使用取样信号(I)取样信号(S)的一个相对低频段(FC)，-为确定干扰，测定在低频段(FC)范围内的信号沿相对于取样信号(I)的取样脉冲具有一个预期的位置。
4、根据权利要求的方法，其中信号(S)是一个图文信号，它的高频段(CRI)包括同步脉冲，并且它的低频段部分(FC)是一个帧关键字。
5、根据权利要求3或者4的方法，其中为了补偿干扰，使用一个全通滤波器(F1)。
6、根据权利要求3或者4的方法，其中为了补偿干扰，使用下面方法匹配取样信号(I)的相位：信号沿相对于匹配的取样信号(I)的取样脉冲具有一个期望的位置。
7、根据权利要求1或者2的方法，其中为了确定干扰，信号(S)的相对高频段(CRI)的峰值(A)和一个参考值比较。
8、根据权利要求7的方法，其中参考值是视频信号(CVBS)的一个黑色电平(SW)。
9、根据权利要求7或者8的方法，其中为了补偿干扰，使用一个峰值滤波器(F2)。
10、根据权利要求7至9之一的方法，其中信号(S)包括一个图文信号并且高频段(CRI)包括同步脉冲。
11、用于分离一个在视频信号(CVBS)的消隐时间内传输的信号的分离级，-分离级具有一个测量设备(M)，该测量设备根据接收到的信号确定该信号是否具有特定干扰方式的干扰，-并且只要超过一个界限值，那么至少部分补偿干扰。
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