CN100563301C - 视频同步信号去除电路 - Google Patents

Abstract

一种视频同步信号去除电路，在其中检测输入视频信号中的同步信号分量，因此在同步信号间隔期间实质上取代对应于黑视频电平的参考信号。

Description

视频同步信号去除电路

技术领域

本发明涉及用于处理视频信号分量(component video signal)的电路，具体涉及从视频信号分量中去除同步信号的电路。

背景技术

如众所周知的，计算机监视器以及日益增长的许多更高质量的电视，接收诸如GBR(绿、蓝、红)、YPbPr(亮度、蓝差(blue difference)、红差)之类的以视频信号分量形式的它们的显示信号。典型地，三个通道(例如，绿和亮度信号)中的第一个包含复合信号，在该复合信号中包含视频(绿和亮度)和同步(水平和垂直)分量。还如众所周知的，用于视频信号分量的消费电子产品协会(CEA)标准(例如CEA-770.1-C、CEA-770.2-C和CEA-770.3-C)阐明了视频信号分量还包含作为一伏特峰峰信号的同步分量，具有作为同步信号分量的尖梢的一个极值信号峰(例如，最低和极小值)和作为视频信号分量最大电平也就是白电平的相对极值信号峰(例如，最低值和极大值)。例如，符合CEA-770.1-C标准，这些电压电平分别为-286mV(mV)和+714mV，而对于CEA-770.2-C和CEA-770.3-C标准，这些电平分别为-300mV和+700mV。(用于所有这三个标准，其他两个信号分量Pb和Pr的电压电平为-350mV和+350mV。)

在标准内效果良好的操作经常要求去除同步信号摆幅或“尖梢”。一种常规技术通过使包含同步信号分量(例如亮度Y信号)的信号强制固定在或高于参考视频黑电平，去除同步信号尖梢。然而，由于这种技术不能完全去除同步尖梢，因此用于高清电视(HDTV)模拟视频信号分量(图1B)中的三电平同步信号是易于有问题的，从而经常导致不希望的与原始同步信号尖梢相关的残余信号分量。

发明内容

依据现在要求的发明，提供一种视频同步信号去除电路，在其中检测输入视频信号的同步信号分量，因此实质上在同步信号间隔期间取代对应于黑视频电平的参考信号。

依据现在要求的发明的一个实施例，视频同步信号去除电路包括参考、输出和视频信号电极、控制电路及信号路由电路。参考电极传送对应于黑视频电平的参考信号。一个或多个输出电极传送一个或多个输出信号。一个或多个视频信号电极传送一个或多个视频信号，该视频信号中的至少一个包含同步信号分量，该同步信号分量至少在前导和后尾信号转变之间具有实质上不等于黑视频电平的一个或多个信号值。控制电路被连接至一个或多个视频信号电极中的至少一个，并且通过提供具有确证(assertion)和取消确证(de-assertion)状态的控制信号来响应同步信号分量，其中在确证状态中提供控制信号，以响应超越第一阈值的同步信号分量的前导信号转变的前期部分，在此后以预定时间间隔保持该控制信号在该确证状态中，以响应超越在该第一阈值以外的第二阈值的该同步信号分量的前导信号转变的后期部分，其中该预定时间间隔由超越该第二阈值的该同步信号分量的前导信号转变的该后期部分开始，并且在该同步信号分量的前导和后尾信号转变中的最后一个之后结束；以及被提供在该取消确证状态中以响应没有超越该第二阈值的该同步信号分量的前导转变中的该后期部分。信号路由电路被连接至参考电极、一个或多个输出电极、一个或多个视频信号电极和控制电路，以及通过基本上在该控制信号确证状态期间传送作为该一个或多个输出信号的该参考信号，以及基本上在该控制信号取消确证状态期间传送该一个或多个视频信号，来响应该控制信号。

依据现在要求的发明的另一个实施例，视频同步信号去除电路包括参考、输出和视频信号电极、信号检测电路、控制电路及信号路由电路。参考电极传送对应于黑视频电平的参考信号。一个或多个输出电极传送一个或多个输出信号。一个或多个视频信号电极传送一个或多个视频信号，该视频信号中至少一个包含同步信号分量，该同步信号分量至少在前导和后尾信号转变之间具有实质上不等于该黑视频电平的一个或多个信号值。第一信号检测电路被连接至该至少一个视频信号电极，并且通过提供具有确证和取消确证状态的第一信号脉冲来响应该同步信号分量。第二信号检测电路被连接至该至少一个视频信号电极，并且通过提供具有确证和取消确证状态的第二信号脉冲来响应该同步信号分量。控制电路被连接至该第一和第二信号检测电路，并且通过提供具有确证和取消确证状态的控制信号来响应该第一和第二信号脉冲，其中该控制信号被提供在该确证状态中以响应该第一信号脉冲确证状态，在此后以预定时间间隔保持该控制信号在该确证状态中，以响应该第二信号脉冲确证状态，其中该预定时间间隔由该第二信号脉冲确证状态开始，并且在该同步信号分量的前导和后尾信号转变中的最后一个之后结束；以及被提供在该取消确证状态中以响应该第一和第二信号脉冲取消确证状态。信号路由电路被连接至参考电极、一个或多个输出电极、一个或多个视频信号电极和控制电路，以及通过基本上在该控制信号确证状态期间传送作为该一个或多个输出信号的该参考信号，以及基本上在该控制信号取消确证状态期间传送该一个或多个视频信号，来响应该控制信号。

依据现在要求的发明的另一个实施例，一种用于去除视频同步信号的方法，包括：

接收对应于黑视频电平的参考信号；

接收一个或多个视频信号，其中至少一个包括至少在前导和后尾信号转变之间具有一个或多个数值实质上不等于该黑视频电平的同步信号分量；

响应该同步信号分量，产生具有确证和取消确证状态的控制信号，其中该控制信号被提供在该确证状态中，以响应超越第一阈值的该同步信号分量的前导信号转变的前期部分，在此后以预定时间间隔保持该控制信号在该确证状态中，以响应超越在该第一阈值以外的第二阈值的该同步信号分量的前导信号转变的后期部分，其中该预定时间间隔由超越该第二阈值的该同步信号分量的前导信号转变的该后期部分开始，并且在该同步信号分量的前导和后尾信号转变中的最后一个之后结束，以及被提供在取消确证状态中以响应没有超越第二阈值的同步信号分量的前导转变中的后期部分；以及通过基本上在控制信号确证状态期间传送作为一个或多个输出信号的参考信号和基本上在该控制信号取消确证状态期间传送一个或多个视频信号，来响应控制信号。

附图说明

图1A和1B为水平同步间隔的信号时序图，分别用于具有两电平和三电平同步信号的视频信号。

图2为依据现在要求的发明中的一个实施例的视频同步信号去除电路的功能框图。

图3为相关于现在要求的发明的三电平同步信号的另一信号时序图，识别各种时序点。

图4是说明在图2的电路中产生的各种信号的信号时序图。

具体实施方式

下面详细说明书是参考附图的现在要求的发明的示范实施例。该说明书用于图解说明，但不限于相关的本发明范围。为了使本领域普通技术人员能够实现该主题发明，以充分详细地说明该实施例，以及在不脱离该主题发明的宗旨和范围的情况下将会理解使用一些变化可以实现其它实施例。

在本披露内容中，虽然相反地该内容缺少明确的指示，但是将会理解所描述的单独电路元件在数量上可以为单个或多个。例如，术语“电路”可包括单个元件或多个元件，它们或有源和/或无源和连接或者耦合在一起(例如，如一个或多个集成电路芯片)，以提供要求的功能。另外，术语“信号”可以指一个或多个电流、一个或多个电压或数据信号。在附图中，类似或关联元件将具有类似或关联字母、数字或文字数字的表示。另外，尽管本发明在使用分立电子电路(优选地在以一个或多个集成电路芯片的形式中)的实施内容中被说明，但是取决于被处理的信号频率或数据速率，该电路的任何部分的功能可替换地使用一个或多个合适的可编程处理器来实现。

参考图1A和1B，依据现在要求的发明的视频信号钳位通过检测同步信号尖梢的出现来检测水平同步信号分量，以及在钳位阶段中使用该检测到的信号来钳位视频信号。如众所周知的，该钳位阶段，还被称为水平同步信号间隔的“后沿”，依据可应用的视频信号标准为视频黑电平(典型为零电平)。如已知的，对于CEA-770.1-C标准，低同步尖梢Vs-和高同步尖梢Vs+的电压电平为-286和+286mV，对于CEA-770.2-C和CEA-770.3-C标准，为-300和+300mV。通过使用同步信号尖梢确定用于估计钳位阶段的时序的时序，依据多视频信号标准，这种视频信号钳位可被用于钳位视频信号。

参考图2，依据现在要求发明中的一个实施例10的同步信号去除电路包括电平检测电路12、同步信号检测14、脉冲处理电路16、参考电压源(等于视频参考黑电平)18和信号路由电路(routingcircuitry)20，实质上如示出的那样全部互连。在优选实施例中，信号路由电路20包括用于单独视频信号分量Y、Pb、Pr的单独的路由电路20y、20b、20r。如果希望的话，可以开关电路或多路复用电路的形式实现这种路由电路20y、20b、20r，多种类型的这种电路在本领域中是众所周知的。电压参考源18可以任何本领域中众所周知的众多的方法被实现，并且可包括诸如带隙电压源之类的稳压参考源。

如下面更详细地讨论的，电平检测电路12检测输入视频信号Y的电平变化，诸如在同步信号前沿的早期部分期间出现的变化。在检测到这种视频信号电平时，信号脉冲13被确证(asserted)且被提供给脉冲处理电路16。同样地，通过检测同步信号在其前信号沿的后期部分期间的电平，同步信号检测14检测同步信号尖梢的出现。一旦检测到，另一信号脉冲15被确证持续预定间隔(这在下面详细说明)，且被提供给脉冲处理电路16。脉冲处理电路16处理(例如组合)这些确证的信号脉冲13、15，以提供在检测信号脉冲13、15的组合时限期间确证的控制信号17。在该控制信号17的确证期间，信号路由电路20y、20b、20r从电压参考源18选择且提供参考电压19作为输出信号21y、21b、21r。在控制信号17的取消确证(de-assertion)期间(例如视频信号分量Y、Pb、Pr的有效视频部分期间)，信号路由电路20y、20b、20r选择且提供视频信号分量Y、Pb、Pr作为输出信号21y、21b、21r。

参考图3和图4，同步信号间隔开始于时间t1(此前为信号的有效视频部分)。如上所述，在时间t2处的同步信号的前沿中非常早期处，由电平检测电路12检测这个同步信号的电平，然后，该电平检测电路12确证其输出信号13。在同步信号前沿后期，例如在时间t3处的大致在一半振幅点处，由同步信号检测电路14检测这个同步信号尖梢的电平，该同步信号检测电路14确证其输出信号15。由脉冲处理电路16依据逻辑OR函数处理(例如组合)这两个信号13、15，该脉冲处理电路16因此确证其输出信号17。如上所述，正是在控制信号17的这个确证间隔t3-t4期间，参考电压19被用于提供输出信号20y、20b、20r。

优选来自电平检测电路12的确证信号13的持续时间在持续时间上为短的。对此的原因为，在同步信号摆幅没有实际开始的情况下，而代替的是，充足的信号噪声在触发电平检测电路12的信号电平上引起足够的变化，与同步信号检测电路14相关联的较大阈值将不会被交叉，从而阻止其信号15被确证。因此，将仅仅在检测信号13的非常短的持续时间期间选择参考电压19，从而由于信号路由电路20y、20b、20r的切换动作而仅仅在输出信号21y、21b、21r中产生微小短时脉冲小信号干扰。

如图3和4所示，来自同步信号检测电路14的信号15的确证开始于时间t3，如上所述，并且结束于时间t4，该t4实质上可位于在同步信号尖梢终止之后及在时间t5处同步信号间隔终止之前(在有效视频信号部分再继续之前)的任意想要的时间点。依据许多众所周知技术，可以使用计数器电路或同步信号检测电路14内的电容性控制延迟来确定对这个信号15的确证的持续时间。

如图4所示，依据现在要求的发明中的一个实施例，由同步信号检测电路14产生的信号15的确证被在同步信号检测电路14内控制，从而产生如所示的确定的信号15。然而，本领域普通技术人员将会容易地认识到，这个信号15的确证状态可为较短的持续时间，具有在脉冲处理电路16内控制的控制信号17的确证状态的任何必要的延伸或“扩展”。

基于前述讨论，依据现在要求的发明的视频同步信号去除电路10检测输入视频信号的同步信号分量的起始，并且在同步信号间隔期间代替对应于黑视频电平的已知的参考电压，从而避免与输入视频信号的参考黑电平变化以及至输出的任何同步信号分量的泄漏相关联的问题。

在不脱离本发明的范围和宗旨的情况下，在本发明的结构和工作方法上的各种其它变型和替换对本领域熟练技术人员将是清楚的。尽管结合具体优选实施例已经说明了本发明，但应当理解所要求的本发明不应当过度限于这样的具体实施例。其目的为，下面的权利要求限定本发明的范围，以及在这些权利要求的范围内的结构和方法及其等价物因此被覆盖。

Claims (19)

1.一种包含视频同步信号去除电路的装置，包括：

参考电极，以传送对应于黑视频电平的参考信号；

一个或多个输出电极，以传送一个或多个输出信号；

一个或多个视频信号电极，以传送一个或多个视频信号，该视频信号中至少一个包含同步信号分量，该同步信号分量至少在前导和后尾信号转变之间具有实质上不等于所述黑视频电平的一个或多个信号值；

控制电路，其耦合至所述一个或多个视频信号电极中的至少一个，并且通过提供具有确证和取消确证状态的控制信号来响应所述同步信号分量，其中在所述确证状态中提供所述控制信号以响应超越第一阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的前期部分，在此后所述控制信号以预定时间间隔保持在所述确证状态中，以响应超越在所述第一阈值以外的第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的后期部分，其中所述预定时间间隔由超越所述第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的所述后期部分启动，并且跟随所述同步信号分量的前导和后尾信号转变中的最后一个而结束，以及被提供在所述取消确证状态中以响应没有超越所述第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的所述后期部分；以及

信号路由电路，其耦连至所述参考电极、所述一个或多个输出电极、所述一个或多个视频信号电极和所述控制电路，并且通过基本上在所述控制信号确证状态期间传送作为所述一个或多个输出信号的所述参考信号，以及基本上在所述控制信号取消确证状态期间传送所述一个或多个视频信号，来响应所述控制信号。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述控制电路包括：

信号检测电路，通过至少提供第一和第二信号脉冲来响应所述同步信号分量，其中

所述第一信号脉冲包括分别跟随在前沿和后沿之后的确证和取消确证状态，

所述第二信号脉冲包括分别跟随在前沿和后沿之后的确证和取消确证状态，

所述第一信号脉冲前沿被启动以响应所述同步信号分量的所述前导信号转变的前期部分，以及

所述第二信号脉冲前沿被启动，以响应超越所述第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的后期部分；以及脉冲处理电路，其耦连至所述信号检测电路并通过提供所述控制信号来响应所述第一和第二信号脉冲。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述第一信号脉冲后沿被启动以响应跟随在所述同步信号分量的所述前导信号转变之后的同步信号分量后尾信号转变。

4.如权利要求2所述的装置，其中所述第二信号脉冲后沿基本上与所述同步信号分量的所述前导和后尾信号转变中的每一个无关。

5.如权利要求2所述的装置，其中所述信号检测电路包括电压比较电路，该电压比较电路响应所述同步信号分量和第一与第二阈值电压。

6.如权利要求2所述的装置，其中所述信号检测电路包括：

第一信号检测电路，其耦连至所述至少一个视频信号电极并通过提供所述第一信号脉冲来响应所述同步信号分量；以及

第二信号检测电路，其耦连至所述至少一个视频信号电极并通过提供所述第二信号脉冲来响应所述同步信号分量。

7.如权利要求2所述的装置，其中所述脉冲处理电路包括逻辑电路，该逻辑电路通过按照逻辑OR操作来组合所述第一和第二信号脉冲确证状态而响应所述第一和第二信号脉冲，以在所述确证状态中提供所述控制信号。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述信号路由电路包括信号切换电路。

9.一种包含视频同步信号去除电路的装置，包括：

参考电极，以传送对应于黑视频电平的参考信号；

一个或多个输出电极，以传送一个或多个输出信号；

一个或多个视频信号电极，以传送一个或多个视频信号，该视频信号中至少一个包含同步信号分量，该同步信号分量在至少前导和后尾信号转变之间具有实质上不等于所述黑视频电平的一个或多个信号值；

第一信号检测电路，其耦连至所述至少一个视频信号电极，并且通过提供具有确证和取消确证状态的第一信号脉冲来响应所述同步信号分量；

第二信号检测电路，其耦连至所述至少一个视频信号电极，并且通过提供具有确证和取消确证状态的第二信号脉冲来响应所述同步信号分量；

控制电路，其耦连至所述第一和第二信号检测电路，并且通过提供具有确证和取消确证状态的控制信号来响应所述第一和第二信号脉冲，其中所述控制信号被提供在所述确证状态中以响应所述第一信号脉冲确证状态，在此后所述控制信号以预定时间间隔保持在所述确证状态中以响应所述第二信号脉冲确证状态，其中所述预定时间间隔由所述第二信号脉冲确证状态启动，并且跟随所述同步信号分量的所述前导和后尾信号转变中的最后一个而结束，以及被提供在所述取消确证状态中以响应所述第一和第二信号脉冲取消确证状态；以及

信号路由电路，其耦连至所述参考电极、所述一个或多个输出电极、所述一个或多个视频信号电极和所述控制电路，并且通过基本上在所述控制信号确证状态期间传送作为所述一个或多个输出信号的所述参考信号，以及基本上在所述控制信号取消确证状态期间传送所述一个或多个视频信号，来响应所述控制信号。

10.如权利要求9所述的装置，其中：

所述第一信号脉冲确证和取消确证状态分别跟随在前沿和后沿之后；

所述第二信号脉冲确证和取消确证状态分别跟随在前沿和后沿之后；

所述第一信号脉冲前沿被启动以响应超越第一阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的前期部分；

所述第二信号脉冲前沿被启动以响应超越在所述第一阈值之外的第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的后期部分。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述第一信号脉冲后沿被启动以响应跟随在所述同步信号分量的所述前导信号转变之后的同步信号分量后尾信号转变。

12.如权利要求10所述的装置，其中所述第二信号脉冲后沿基本上与所述同步信号分量的所述前导和后尾信号转变中的每一个无关。

13.如权利要求9所述的装置，其中所述第一和第二信号检测电路包括第一和第二电压比较电路，该第一和第二电压比较电路响应所述同步信号分量和第一与第二阈值电压。

14.如权利要求9所述的装置，其中所述控制电路包括逻辑电路，该逻辑电路通过按照逻辑OR操作来组合所述第一和第二信号脉冲确证状态而响应所述第一和第二信号脉冲，以在所述确证状态中提供所述控制信号。

15.如权利要求9所述的装置，其中所述信号路由电路包括信号切换电路。

16.一种用于去除视频同步信号的方法，包括：

接收对应于黑视频电平的参考信号；

接收一个或多个视频信号，该视频信号中至少一个包括同步信号分量，该同步信号分量在至少前导和后尾信号转变之间具有实质上不等于所述黑视频电平的一个或多个信号值；

响应所述同步信号分量，产生具有确证和取消确证状态的控制信号，其中所述控制信号被提供在所述确证状态中以响应超越第一阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的前期部分，在此后所述控制信号以预定时间间隔保持在所述确证状态中以响应超越在所述第一阈值以外的第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的后期部分，其中所述预定时间间隔由超越所述第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的所述后期部分启动，并且跟随所述同步信号分量的所述前导和后尾信号转变中的最后一个而结束，以及被提供在所述取消确证状态中以响应没有超越所述第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变中的所述后期部分；以及

通过基本上在所述控制信号确证状态期间传送作为一个或多个输出信号的所述参考信号，以及基本上在所述控制信号取消确证状态期间传送所述一个或多个视频信号，来响应所述控制信号。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述响应所述同步信号分量产生具有确证和取消确证状态的控制信号包括至少产生第一和第二信号脉冲，其中：

所述第一信号脉冲包含分别跟随在前沿和后沿之后的确证和取消确证状态；

所述第二信号脉冲包含分别跟随在前沿和后沿之后的确证和取消确证状态；

所述第一信号脉冲前沿被启动以响应所述同步信号分量的所述前导信号转变的所述前期部分；以及

所述第二信号脉冲前沿被启动以响应超越所述第二阈值的所述同步信号分量的所述前导信号转变的所述后期部分。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述至少产生第一和第二信号脉冲包括响应跟随在所述同步信号分量的所述前导信号转变之后的同步信号分量后尾信号转变而启动所述第一信号脉冲后沿。

19.如权利要求17所述的方法，其中所述第二信号脉冲后沿基本上与所述同步信号分量的所述前导和后尾信号转变中的每一个无关。

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