自动增益控制检测器和自动增益控制检测方法 本发明涉及一种用于电视接收机的AGC(自动增益控制)检测器设备,该电视接收机显示由各个需依次建立的水平行组成的视频图像,这种检测器设备包括:
用于输入CVBS(彩色视频消隐同步)信号的装置,CVBS信号包括在产生一个当前视频图像时在一个水平同步周期期间每一个水平行出现一次的具有一个前沿区和一个后沿区的水平同步脉冲,还包括在产生一个新的视频图像前在一个垂直同步周期期间出现的包括在一个作为垂直同步周期的一部分的锯齿脉冲区期间出现地锯齿脉冲的垂直同步脉冲;
产生周期等于水平同步脉冲的行周期的选通脉冲的装置;以及
调节所述选通脉冲使得它们在水平同步脉冲的后沿区出现的装置。
此外,本发明还涉及一种用于电视接收机的AGC检测方法,该电视接收机显示由各个需依次建立的水平行组成的视频图像,这种方法包括下列步骤:
输入CVBS信号,CVBS信号包括在产生一个当前视频图像时在一个水平同步周期期间每一个水平行出现一次的具有一个前沿区和一个后沿区的水平同步脉冲,还包括在产生一个新的视频图像前在一个垂直同步周期期间出现的包括在一个作为垂直同步周期的一部分的锯齿脉冲区期间出现的锯齿脉冲的垂直同步脉冲;
产生周期等于水平同步脉冲的行周期的选通脉冲;以及
调节所述选通脉冲使得它们在水平同步脉冲的后沿区出现。
已知有一种所谓的数字黑电平(后沿)自动增益控制用于电视接收机,其中用水平行频来确定视频输出信号后沿区的电平。将这个电平与一个黑色的基准电平相比较,其差即为所得到的环路增益误差。将这个环路增益误差积分、数/模转换并最终通过一个模拟的非临界一阶后置滤器加到一个模拟AGC放大器上,以保持视频输出电压恒定。
然而,在有些特定情况下视频输出电压受到由变化的多路径接收引起的所谓“飞机颤动干扰(airplane flutter)”的负面效应的影响。具体地说,由于这种负面效应,视频输出电压不是在任何时侯都保持在一个恒定的电平上,而是有所改变,有时甚至完全失真。这种负面效应导致图像和声音质量有相当大的降低。
作为垂直同步周期(=19至25个行周期,取决于电视标准)的一部分的锯齿脉冲区是一个特别关键的时段,因为锯齿脉冲没有后沿区而是同步峰,但选通脉冲是按照水平同步脉冲的后沿区同步的。
因此,在传统的AGC检测器中,在以上关键时段期间保持或冻结水平选通。然而,这在上面提到的场条件下会引起图像中有明显的可见干扰。
已知的还有在锯齿脉冲区期间禁用选通。然而,其结果是在要求快速AGC响应情况下出现令人烦恼的错误AGC动作。也就是说,当在对所有电视标准中都持续2.5至3个行周期的锯齿脉冲区期间中断选通时,自动增益控制不能对这段时间内的飞机颤动干扰效应作出反应。结果,视频输出电平将改变,从而导致图像对比度改变,甚至失去同步。
本申请的一个目的是提供一种自动增益控制检测器设备和自动增益控制检测方法,它可以足够迅速地跟随飞机颤动干扰接收条件而仍能得到良好的图像和声音效果。
为了达到以上和另一些目的,按照本发明的第一方面,提供了一种用于电视接收机的AGC检测器设备,该电视接收机显示由各个需依次建立的水平行组成的视频图像,所述检测器设备包括:
输入CVBS信号的装置,CVBS信号包括在产生一个当前视频图像时在一个水平同步周期期间每一个水平行出现一次的具有一个前沿区和一个后沿区的水平同步脉冲,还包括在产生一个新的视频图像前在一个垂直同步周期期间出现的包括在一个作为垂直同步周期的一部分的锯齿脉冲区期间出现的锯齿脉冲的垂直同步脉冲;
产生周期等于水平同步脉冲的行周期的选通脉冲的装置;以及
调节所述选通脉冲使得它们在水平同步脉冲的后沿区出现的装置,
其特征是所述检测器还包括:
移动在垂直同步周期的锯齿脉冲区期间出现的所述选通脉冲的装置,通过所述移动,使得这些选通脉冲提早一段相应于前沿区与下一个后沿区之间的时距的时间间隔出现或者推迟一段相应于后沿区与下一个前沿区之间的时距的时间间隔出现。
按照本发明的第二方面,提供了一种用于电视接收机的AGC检测方法,该电视接收机显示由各个需依次建立的水平行组成的视频图像,所述AGC检测方法包括下列步骤:
输入CVBS信号,CVBS信号包括在产生一个当前视频图像时在一个水平同步周期期间每一个水平行出现一次的具有一个前沿区和一个后沿区的水平同步脉冲,还包括在产生一个新的视频图像前在一个垂直同步周期期间出现的包括在一个作为垂直同步周期的一部分的锯齿脉冲区期间出现的锯齿脉冲的垂直同步脉冲;
产生周期等于水平同步脉冲的行周期的选通脉冲;以及
调节所述选通脉冲使得它们在水平同步脉冲的后沿区出现,
其特征是所述方法还包括下列步骤:
移动在垂直同步周期的锯齿脉冲区期间出现的所述选通脉冲,使得这些选通脉冲提早一段相应于前沿区与下一个后沿区之间时距的时间间隔出现或者推迟一段相应于后沿区与下一个前沿区之间时距的时间间隔出现。
这样,本发明提供了一种新的AGC检测器设备和新的AGC检测方法,可以足够迅速地跟随飞机颤动干扰接收条件,而仍能得到良好的图像和声音效果。这是通过用多个(特别是三个)经时移的水平同步脉冲对锯齿脉冲区进行选通和从前沿测量取得误差信号来实现的。也就是说,在占19到25个行周期(取决于电视标准)的垂直同步周期的锯齿脉冲区期间的选通从后沿改到前沿。结果,所得到的是一个控制在飞机颤动干扰期间的视频输出信号所必需的高速响应,因此可以在任何时候都保持视频输出信号在一个恒定的电平上。这样,本发明确保了AGC环路始终保持闭合,因此能以良好的性能进行工作。
总之,本发明的一个优点是使电视接收机甚至在高速行进的环境下(例如在汽车内)仍能产生良好的图像和声音效果。这样,本发明特别适用于移动电视接收机。
本发明的其他有利实施例在从属权利要求中限定。
优选的是,提供了检测出现水平同步脉冲的后沿区的第一装置和检测出现水平同步脉冲的前沿区的第二装置,其中所述第一和第二检测装置耦合到所述时移装置上,而且至少所述第一检测装置连接到所述调节装置上。
在又一个优选实施例中,所述检测器设备是一个数字AGC检测器设备。也就是说,在锯齿脉冲区期间的选通从后沿改到前沿由于可以在数字域进行因此可以很容易实现。
特别地,本发明可以提供给模拟电视接收机。
优选的是,选通脉冲产生装置包括一个可以是水平PLL电路的PLL电路,而且选通脉冲产生装置还可以包括一个垂直积分器。也就是说,从H-PLL和V-INTEGRATOR(积分装置)提供选通脉冲对于有地面噪声的情况是有益的。
对于地面图像良好的情况以及在通过RF调制器的VCR(录像机)/STB(机顶盒)模式中,选通脉冲也可以从传统的同步分割器(syncslicer)得出。
在设置成VCR/STB模式的拷贝保护(例如MACROVISION)时,有些选通脉冲被消隐的。
下面,将根据优选实施例结合附图对本发明进行更详细说明。在这些附图中:
图1示出了选通数字AGC电路的一个优选实施例的原理方框图;
图2为示出在没有飞机颤动干扰情况下的CVBS信号波形的波形图;
图3为示出在飞机颤动干扰影响下在锯齿脉冲区期间没有选通脉冲的CVBS信号波形的波形图(现有技术);
图4为示出在出现飞机颤动干扰的情况下在锯齿脉冲区期间具有前沿选通脉冲的CVBS信号波形的波形图;
图5为示出按照将选通从后沿改到前沿的方法的第一备选方案的图4的CVBS信号的同步和选通脉冲的定时时刻的详细情况的波形的波形图;以及
图6为示出有按照将选通从后沿改到前沿的方法的第二备选方案的图4的CVBS信号的同步和选通脉冲的定时时刻的详细情况的波形的波形图。
图1示出了模拟电视接收机的选通数字AGC(自动增益控制)电路的一个优选实施例的原理方框图。所示的电路包括一个输入IF(中频)信号的输入端2。输入端2与可控模拟AGC放大器4的输入端连接,AGC放大器4的输出耦合给输出端6,以输出增益的IF信号。模拟AGC放大器4的输出端还接到模/数转换器8的输入端上,而模/数转换器8的输出端耦合到数字信号处理装置10的输入端上。数字信号处理装置10的输出端连接到比特流数/模转换器12的输入端上,比特流数/模转换器12的输出端通过反馈环路14耦合到模拟非临界一阶后置滤波器16的输入端上。后置滤波器16的输出信号是控制AGC放大器4的控制信号。
在数字信号处理装置10内,通过对所输入的经模-数转换器8数字化的IF信号解调,产生CVBS(彩色视频消隐同步)信号。此外,在数字信号处理装置10内,从CVBS信号得出水平行频,用来确定CVBS信号的后沿区的电平。将这个电平与一个黑色的基准电平相比较。为此,在数字信号处理装置10内提供了一个H-PLL电路。CVBS信号的后沿区的电平与黑色基准电平之差是所得到的环路增益误差,该误差在数字信号处理装置10内予以积分。这样,产生由H-PLL和V-INTFGRATOR提供的选通脉冲。然而,这主要是对有地面噪声的情况来说的。对于地面图像良好的情况以及在通过RF调制器的VCR(录像机)/STB(机顶盒)模式中,有些选通脉冲从也被包括在数字信号处理装置10内的传统的同步分割器得出。在设置成对VCR或STB的拷贝保护(MACROVISION)时,消隐了有些选通脉冲。为此,在数字信号处理装置10内将一个相应的标志置位。
多比特AGC误差信号从数字信号处理装置10输出,由数/模转换器12转换为模拟信号,并通过反馈环路14和后置滤波器16作为AGC误差信号加到AGC放大器4上,以保持AGC放大器4的输出信号恒定。
选通脉冲的出现与水平同步脉冲的后沿区同步。然而,关键时段是形成垂直同步周期的部分的锯齿脉冲区,其中出现没有后沿区的锯齿脉冲。在图2中,示出了CVBS信号在没有飞机颤动干扰影响的情况下的波形,特别是CVBS信号在包括锯齿脉冲区的垂直同步周期开始期间的波形。
现有技术是在锯齿脉冲区期间保持或冻结水平选通措施。已知的还有在锯齿脉冲区期间禁用选通。其结果是在需要快速AGC响应情况下出现令人烦恼的错误AGC动作。也就是说,高速响应是控制在飞机颤动干扰(变化的多路径接收)期间所输出的CVBS信号和在任何时候都将它保持在一个恒定的电平上所必需的。然而,在对所有电视标准都持续2.5至3个行周期的锯齿脉冲区期间中断选通时,自动增益控制不能对这段关键时间内的飞机颤动干扰作出反应。结果,输出的CVBS信号的电平会因此改变,导致图像对比度改变,甚至失去同步。这种情况示于图3,图中示出了CVBS信号在飞机颤动干扰(80%AM,80Hz)影响下的波形,还示出了标为CVBS波形下面的竖箭头的选通脉冲。
为了克服这种有害的效应,数字信号处理装置10在锯齿脉冲区期间将选通从后沿改到前沿。这样,通过从前沿测量取得误差信号,锯齿脉冲区用三个经时移的水平同步脉冲选通。在数字域,这能以高精度实现。这样,AGC环路始终保持闭合,因此能以良好的性能工作。这种情况示于图4,图中示出了CVBS信号在出现飞机颤动干扰(80%AM,80Hz)时的波形,还示出了标为CVBS波形下面的竖箭头的选通脉冲,其中在锯齿脉冲区期间执行前沿选通。
图5更为详细地示出了图4中的同步和选通脉冲的定时时刻。具体地说,图5更为详细地示出了在后沿选通期间选通脉冲在同步脉冲出现后一个时距ΔT1处出现,而在锯齿脉冲区期间在执行前沿选通时选通脉冲在同步脉冲出现前一个时距ΔT2处出现。这样,按照图5,选通脉冲提早一段相应于ΔT1+ΔT2的总时距的时间出现,以在锯齿脉冲区期间选中前沿区。
图6示出了从后沿选通改成前沿选通的另一种方法,其中选通脉冲在出现同步脉冲后被延迟了一段时间ΔT3,以选中下一个前沿区和在锯齿脉冲区期间的各个后续前沿区。这样,在图6的情况下,选通脉冲出现推迟了一段相应于锯齿脉冲区内的第一个后沿区与下一个前沿区之间的时距ΔT3-ΔT1的时间出现,以从后沿选通改成前沿选通。就这方面来说,除从后沿选通改成前沿选通的类型不同外,图6的情况与图4和5的相同。
总之,图4至6清楚地示出飞机颤动干扰对CVBS信号的波形没有任何负面影响。
从以上说明可见,数字信号处理装置10(图1)特别包括一个AGC检测器的功能。
最后,区别以下三种情况:
1)有噪声的地面接收模式
选通脉冲从被包括在数字信号处理装置10(图1)内的H-PLL和V-INTEGRATOR得出。而且,减小AGC环路的带宽(即减小AGC速度),以克服噪声尖峰。在这种情况下,飞机颤动干扰被噪声掩蔽。
2)地面接收良好和VCR/STB模式
用一个门限检测器检测数字域的AGC电压,以监视IF(中频)电平。在IF电平高到可以预期得到一个良好的、几乎无噪声的图像质量时,将一个标志置位。在大部分承载视频信息的有效行期间,由H-PLL提供选通脉冲。然而,由于VCR磁头切换,甚至快速的H-PLL也会由于定时抖动而失去对一些行的跟踪。因此,在数字信号处理装置10(图1)内必须使用一个普通的同步分割器。VCR磁头切换发生在垂直同步周期前。因此,同步分割器提供20个行周期(作为一个例子)加上垂直同步周期总计为39到45个行周期的选通脉冲。
3)与2)相同但有MACROVISION拷贝保护的模式
在一个发现是否出现任何拷贝保护脉冲的专用电路内检测这种情况。在这种情况下,在垂直同步周期期间(在此期间可能出现MACROVISION拷贝保护信号)中断H-PLL选通脉冲。这是可以实现的,因为在有MACROVISION保护的信号的情况下预期没有飞机颤动干扰。
虽然以上是结合附图所示的例子对本发明进行说明的,但显然本发明并不局限于这个例子,而是在许多方面可以在所附权利要求书所揭示的专利保护范围内加以改变。