專利名稱：復合視頻流同步信號檢測與提取裝置的制作方法
技術領域：
這個發明主要應用于模擬視頻信號接收芯片，接收復合視頻信號時，將其中的同步信號提取出來。
背景技術：
雖然現在的視頻信號都在向數字化領域發展，但是模擬視頻信號——RGB信號在顯示器的應用中仍然占據著主要地位。目前絕大多數的電腦主機和DVD、藍光等播放器都會有模擬信號輸出，而后端的顯示產品尤其是電腦顯示器都會配備RGB接口。一臺顯示器要想具有強大的兼容性，就必須有模擬視頻信號接收能力。尤其在分量視頻信號接收時，沒有單獨的同步信號線，其同步信號時復合在Y通道的，所以需要一個裝置將其提取出來，才能正確的播放視頻。
發明內容
由于復合模擬信號使用交流耦合的方式輸入到芯片內部的，所以其直流電壓的具有很大的不確定性，而且視頻信號和同步信號是在一起的，所以對交流信號的鉗位和同步信號的正確提取是一個關鍵。電路組成:一組鉗位電路，檢測交流信號電平，并把它從不確定位置鉗位在一個相對固定的電平；一個濾波電路濾除信號中的假同步信號；一個同步信號提取電路；一個邏輯控制電路，用于控制鉗位電路的工作狀態。
四
圖1所示電路的結構圖，包含了所有的模塊。圖2所示電路中同步信號提取的波形圖。圖3所示電路中鉗位期信號線的波形圖。五、專利實施方式以下內容和圖片具體的說明本發明在實際應用中的原理和一種可實施的方案。本發明不僅僅限于以下所描述的應用及設計方案，如果對該領域了解并有足夠的電路設計專業知識的人，很容易將本專利推關并應用于其他領域。其他的具體方法也許會對結構，邏輯，電路實施，生產過程，或其他的的參數進行改變，但基本原理不變。在圖中，采用數字標示以幫助描述各部分的原理及相互之間的關系。該專利的實施不僅限于本文的描述，而本文中的框圖及電路，都可以根據應用的具體的情況，進行適當的調整和改變，而達到最佳控制效果。發明的范圍囊括了聲明中的所有范圍和圖1至圖3所示的器件及原理。器件180是一個稱合電容，復合視頻信號在180的左邊信號網絡101輸入,通過180耦合到其右邊，即芯片的輸入引腳102，102的波形和101完全相同但是其直流電平是不確定的，其電壓取決于102和101的初始電壓值，故不能直接用做信號處理。復合視頻信號的波形如圖2中102所示，而且其中可能含有假的同步信號如201處所示。圖2中給出兩個102波形分別為高清格式和標清格式，以下均已標清格式為例說明。電路120是一個濾波電路，用于濾除輸入信號中的假同步信號，同時還具有初步鉗位的功能。串聯在電源和地之間的兩個電阻，在沒有輸入信號的情況下將102鉗位的一個固定電壓值，用于解決102初始電壓不確定的問題。首先，兩個電阻的阻值要很大，不至于影響正常工作時的鉗位和增加過多的功耗；其次，二者的比例選擇要適當，以保證102最低電壓不會在交流耦合時下降到零電平以下，也不會上升到很高的電壓。若要對輸入的信號進行處理，首先應當將其鉗位到一個固定的電平位置。電路130是同步鉗位和同步信號提取電路。其中包含了兩個比較器131、132、一個與門和一個可控脈沖產生電路133。131和132是遲滯比較器，具有一定的抑制噪聲的能力；133與143的功能一樣，當輸入有0跳變到I時輸出就會產生一個相對于同步信號時間較短的脈沖。電路中連接到兩個比較器正端的是一個參考電壓源109，由于復合視頻信號中的同步負脈沖是300mV，所以109的電壓值一般設定在150mV，或根據需要設定，并且109電壓可以通過寄存器微調，以便達到最優的效果。比較器131負端連接到102，132的負端連接到103，102是輸入的視頻信號，103是經過濾波的視頻信號，如圖2中的102和103所示。130工作分為兩個階段，鉗位期和正常工作期，該電路有兩個輸出信號104和106，在不同的工作期有不同的作用，具體工作過程將在下面闡述。電路140是一個信號底電平探測電路，器件170是一個用于下拉電平的NMOS管，二者組合起來就是一個預鉗位電路。此電路包含了比較器141，脈沖產生器143，延時器142，放電開關NMOS 144，斜坡電路產生器145，利用時鐘控制對電容148間斷充電，產生臺階斜坡。利用斜坡電壓來探測復合視頻信號的最低點，將其逐漸拉低至可以處理的范圍。電路150是同步信號方向控制器。用于控制最終輸出同步信號的正反向。電路160是邏輯控制器，其中包含一個計數器和一個多路選擇器。用于顯示鉗位狀態和選擇鉗位脈沖信號，108作為輸出鉗位脈沖，默認是選擇初始鉗位信號脈沖107，正常工作后選擇同步信號脈沖106。工作工程:鉗位期:首先120把濾波后的波形103輸入到140中。電路145是一個簡單的電流脈沖產生電路，用于對電容148正端147充電，使147電壓逐漸從零升高產生斜坡電壓，直到高于103時，比較器141輸出端發生反轉，經過一段延時后打開NMOS管144，147電平拉低重新充電；同時在107和108網絡上產生電壓脈沖，開啟170對102下拉。下拉脈沖時間可以通過脈沖產生器143控制。NMOS與充電的速度要根據支持的視頻格式選擇。如此反復多次直到將復合視頻信號的最低點鉗位在零電平的位置。工作過程主要波形參考圖3所示。由于對于不同格式的視頻信號，同步信號的長度和時間間隔是不同的，而147的上升斜率卻是固定的，所以僅僅依靠140作為同步檢測提取電路時不穩定的。下文中會闡述解決這種不穩定性方法。以上的過程可以稱為預鉗位期，在這個過程中會逐漸把電壓位置較高的信號102向下拉，同時濾波后的信號103也會逐漸下降，而且103信號中時沒有偽同步信號的。在103的最低電平被拉至109以下后，131、132的輸出134、135就會改變狀態由0變為1，但二者時間上有一個先后，134和135經過一個與門輸出到104，由于此時的信號并不正確所以不會被使用。135進入脈沖產生器133，產生脈沖106進入邏輯控制器160。選擇器162默認選擇107作為鉗位脈沖。隨著預鉗位不斷將103下拉，106在復合視頻信號的每個負同步信號時都會產生一個脈沖信號。160中的計數器對脈沖106計數，當其達到一定數量時，可以認為復合視頻信號已經被鉗位到一個穩定的電平狀態了，信號103被置為1，進入了下一個階段——正常工作期。正常工作期時，103置I選擇106作為鉗位脈沖信號。由于106由103和109 二者比較產生，且103偽同步信號201被濾除。如果選用131輸出作為同步鉗位信號，圖2中所示102波形中的201點就會在134處產生錯誤的同步信號，從而產生誤鉗位。131和132輸出的波形分別如圖2中134和135所示。信號134能夠與復合視頻信號中的同步信號的邊沿對齊，但是會產生偽同步信號202 ;信號135是延遲的同步信號，但能濾除偽同步信號；所以可以利用135為134提供一個窗函數，即將134和135做一次邏輯與運算，輸出信號104便是需要提取的后沿對齊的同步信號了。
權利要求
1.電路組成:一個鉗位濾波器，一個底電平探測電路，一個同步鉗位和同步信號提取電路，邏輯控制電路。
2.聲明I中的電路，其中底電平探測電路，利用臺階斜坡探測視頻信號底電平，產生短脈沖將復合視頻信號逐漸下拉。
3.聲明I中的電路，其中同步鉗位和同步信號提取電路，利用延遲的同步信號窗口對邊沿對齊的同步信號處理。
4.聲明I中的電路，其中邏輯控制電路，利用計數器切換同步鉗位信號。
全文摘要
在視頻流信號中會有場同步和行同步信號，用來確定視頻信號在顯示器中的位置。如果同步信號丟失或混亂就會導致視頻播放混亂。在復合視頻流中沒有獨立的同步信號傳輸通道，同步信號是被復合在視頻信號中的，如RGB信號中SOG格式時同步信號時被復合在G通道內，YPbPr格式時只有三個視頻通道，同步信號與Y通道復合在一起的，等等。將同步信號從模擬視頻信號中提取出來是正確接收處理視頻信號的前提。本發明提出了一種實現思想并給出了具體電路實現和工作原理。
文檔編號H04N5/05GK103188421SQ201110444840
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者魏勝濤 申請人:龍迅半導體科技(合肥)有限公司