本发明涉及一种信号处理装置，它用于修正录象机中因磁头跳跃而产生的乱真行同步脉冲。 用摄象机之类的产生的模拟视频信号，通常以一系列平行道的方式被磁编码到录象带上，这些平行道与录象带路径用有一夹角。每个道代表视频帧的一个场。代表奇数场的道与代表偶数场的道交错在一起。这样对625行的视频帧，每道代表325.5行，各行均用一行同步（Sync）脉冲隔开。
传统的象用录象机包括一柱形重放头，该头载有两个沿一条直径相对的磁拾取器。在运行中，录象带在从一个轮向另一个轮行进时绕在该录放头上。头的转动方式使得一个拾取器仅读取代表奇数场的道而另一个拾取器仅读取代表偶数场的道。通过在两个拾取器交替地与录象带上相继的道接触时在它们之间进行切换，得以重现视频信号。因而，重放信号要求录象带运动与头转动间的几何暂态对准。但在实际中，由于相继的道的末端通常未同拾取器的交换对准，因而乱真行同步脉冲被加到重放视频信号上。各乱真行同步脉冲，在靠近各场末端处的再现视频信号的相继行间，有效地升入了一时间间隔。此时间间隔的长度比行周期短得多。这种结果有时叫做“头跳跃”。
传统的广播电视接收器显示的图象，在临近一个场地末端及在下一场的开始处，其扫描超出了屏幕的边缘。这提供了一段时间，其间接收器可在显示相继的图象帧之间同步到输入同步脉冲。因而，当这类接收器根据传统家用录象机再现的视频信号显示图象时，乱真行同步脉冲引入的时间间隔不会显著地使图象失真。然而有些显示装置，如计算机图象显示装置，所产生的图象的扫描并未超出屏幕的边缘。因而这种装置所显示的图象会显著地被乱真时间间隔所扭曲。
某些图象处理系统包括了用于把家用录象机再现的视频信号数字化的信号处理装置。该信号处理装置在运行中依赖与视频信号对应的行同步脉冲的定时发生，来控制取样时钟频率。一般，该信号处理装置包括用于对视频信号取样并把各取样量化的模/数转换器。取样按一时钟信号确定的有规则的间隔进行。用一锁相环，使时钟信号同步于视频信号的行同步脉冲锁相环包括一用于产生时钟信号的电压控制振荡器（VCD）及用于用各行周期中要求的取样数去除时钟信号的计数器。一相位比较器把行同步脉冲与计数器的输出相比较，以产生一相位误差信号。该相位误差信号被加到VCO输入端，以确定时钟信号的频率。这样计数器的输出提供了一负反馈，它使相位误差降至零，并由此使时钟信号同步于行同步脉冲。因而只要行同步脉冲与计数器输出端的脉冲保持相符，取样时钟频率就保持不变。然而，由于乱真行同步脉冲引入的时间间隔远短于行周期，乱真行同步脉冲不与来自计数器输出端的脉冲相符。这产生了取样时钟频率的逐步变化及量化视频信号的有害暂态失真。传统上，通过借助复杂而昂贵的模拟电路来改变锁相环的步进响应，来补偿由头跳跃而引起的乱真行同步脉冲。
根据本发明，提供了一种信号处理装置，用于处理确定模拟视频信号行周期的行同步信号中的行同步脉冲，该装置包括：用于产生一时钟信号的锁相环，该信号的频率为行同步信号频率的整数倍;在锁相环中的一计数器，用于以所述倍数除时钟信号;其特征在于该装置还包括：用于在检测到任何乱真脉冲把小于视频信号行周期的时间间隔引入到行同步信号中时使计数器复位的逻辑部分。
本发明是基于这样的认识，即使在从录象带记录中再现视频信号的过程中把乱真时间间隔引入了行同步信号，但通过把限定乱真时间间隔的乱真脉冲与锁相环输入隔开并将该脉冲加在计数器的复位输入端上，就可使时钟脉冲保持不变。因而锁相环的输入端被该逻辑部分掩住，使之不接触到行同步信号中的乱真同步脉冲。这样，本发明为补偿头跳跃引起的乱真时间间隔，提供了有效的数字解决方法，该方法与传统的改变锁相环步进响应的模拟方法相比更简便因而也更便宜。
该逻辑部分最好包括一多路调制器，用于响应行同步信号中的各行同步脉冲，把行同步信号从锁相环的相位比较器输入端切换到计数器的复位输入端一段小于行周期的时间。多路调制器最好用简单因而便宜的逻辑门设置来实现。
在本发明的一最佳实施例中，逻辑部分包括一定时器，用于当在行同步信号检测到行同步脉冲的后缘时，把多路调制器的控制输入端从第一状态切换到第二状态一段复位时间。定时器可有一连到相位比较器输入端的触发输入端，从而多路调制器在复位时间内把行同步信号与触发输入端断开，从而防止复位时间延长。或者，定时器可作成不可重新触发的，从而使触发输入端在复位时间内可保持与行同步信号相连。
下面将看到，该定时器可包括简单因而便宜的单稳态多谐振荡器。
在本发明的一最佳实施例中，多路调制器包括一对“与”门，且定时器一单稳态电路，该电路具有连到“与”门的倒相及非导相输出端，用于分别启动不同的“与”门。这样，本发明可用传统的逻辑门实施。
为尽可能增大对乱真同步脉冲的灵敏度，该逻辑部分可适于把复位周期大致设定为行周期与行同步脉冲宽度之差。
将会看到，本发明还包括图象处理装置，该装置用于处理具有以行同步信号中的行同步脉冲为标记的行周期的模拟视频信号，该装置包括：用于产生具有行同步信号频率的倍数的频率的时钟信号的锁相环;在锁相环内的、用于以所述倍数除时钟信号的计数器;以时钟信号确定的间隔量化视频信号的取样的模/数转换器;其特征在于该装置还包括：用于在检测到乱真脉冲把一小于视频信号行周期的时间间隔引入行同步信号时复位记数器的逻辑部分。
下面将结合附图，以举例的方式，描述本发明的一个实施例。在附图中：
图1是传统象用录相机从录象带放出的视频信号的同步图;
图2是本发明的信号处理装置的一个例子的框图;
图3是用于本发明的信号处理装置的同步逻辑部分的框图;
图4是与同样逻辑部分对应的同步框图。
参见图1，传统象用录相机再现的模拟视频信号包括一系列场，每个场均含L5行模拟视频数据。相继的场由长度等于L2行视频数据的场消隐间隔分开。视频信号的相继的场被存在录相带上的相继的道中。录相机有一载有两个沿一条直径相对的磁拾取器的柱形重放头。当录相带从一个卷盘行进到另一个时，它围绕着头。头的旋转方式使得一个拾取器仅读取代表奇数均的道而另一拾取器仅读取代表偶数场的道。通过在两个拾取器交替与录相带上相继的道接触时在拾取器之间进行切换，再现了视频信号。在实际中，若相继的道末端未与拾取器的交换相对准，则就产生了乱真行同步脉冲PE。乱真脉冲PE被插入于距现行场的末端L6行之处。在传统电视接收器中，在一个现行场末端的L1行被扫描在图象的下沿之下，因而末端显示出。类似地，下一个场的开始处的L3行被扫描在图象的上沿之上。L6小于L1。一般，L6为8，而L1为12。因而该接收器有总数为L6+L2+L3行的周期，其间可在显示下一个图象场之前锁定在行周期上。然而，某些数字图象处理系统会根据不会发生过扫描（overscan）的图象显示单元上的视频信号来显示图象，或是在这类显示单元的一窗口中显示图象。因而，为避免重放中的有害图象干扰，图象处理系统必须补偿这种乱真脉冲PE。
现参见图2，根据本发明的、用于量化传统象用录相机再现的模拟视频信号的信号处理装置的一个例子包括一模/数转换器（ADC）10，它具有经信号调节放大器20而可拆下地连到录相机的重放头30的模拟输入端170。ADC 20具有连到锁相环40的输出端的取样时钟输入端60。锁相环40的输出由电压控制振荡器（VCO）70产生。VCO 70有连到相位比较器80的输出端的控制输入端。相位比较器有负和正输入端180和150。相位比较器80的负输入端180经计数器100连到VCO 70的输出端。同步分隔器90也连到ADC 20的模拟输入端1170。根据本发明，同步分隔器90有连到选择器50的输入端的行同步信号输出端160。选择器50有连到响应相位比较器150的正输入端150的同步逻辑部分110的输出端的控制输入端130。此选择器有分别连到相位比较器80的正输入端150及计数器100的复位输入端120的两个输出端。
在运行中，录相带140绕着重放头30。当录相带从重放头30上拉过时，头30旋转，以便头30上沿一条直径上相对的拾取器25、35读取录相带上的相邻的道，以在信号调节放大器20的输出端重建记录在带130上的视频信号。ADC10以时钟信号确定的间隔对重建的信号进行取样，并把各个取样转换成数字。VCO70在ADC 10的取样时钟输入端60产生时钟信号。此时钟信号的频率由相位比较器80输出端的电压电平确定。计数器120用各行周期中要求的取样数目除时钟信号。例如，为把各行视频信号量化成1000个取样，计数器应把时钟信号除以1000。同步分隔器90从ADC 10的模拟输入端170处的重建视频信号提取出行同步信号。相位比较器80的输出（相位误差信号），是由负输入端150上的行同步信号与正输入端180上的计数器输入间的相位差决定的。因而，只要负输入端150处的行同步脉冲与计数器100的输出端处的脉冲相一致，取样时钟信号就将保持不变。根据本发明，在检测到由诸如视频头跳跃引起的乱真行同步脉冲时，同步逻辑部分110与选择器50一起使计数器复位，以防止这类脉冲干扰时钟信号的频率。
参见图3，选择器50的最佳实施例包括一对双输入端“与”门200和210，而同步逻辑部分110的最佳实施例包括一带有倒相和非倒相输出端Q′和Q的边缘触发单稳态电路220。“与”门200和210均有一输入端连到同步分隔器输出端160。“与”门200的另一输入端连到单稳态电路220的非倒相输出端Q。“与”门210的另一输入端连到单稳态电路220的倒相输出端Q′。“与”门200的输出端连到计数器100的复位输入端100。“与”门210的输出端连到相位比较器80的负输入端150及单稳态电路220的触发输入端。单稳态电路220适于在检测到行同步脉冲信号的后缘时产生一输出脉冲，该输出脉冲的长度是预定的且比行周期短但比乱真同步脉冲引入的时间间隔长。
参见图4，轨迹300代表同步分隔器输出端160处的行同步脉冲信号的一部分。该部分包括被行周期T1所暂态分隔的真正行同步脉冲P1和P2。可能由诸如视频头跳跃之类的引起的乱真同步脉冲，与脉冲P2被暂态地分隔了一周期T2;周期T2一般远小于行周期T1。例如，对64μs的行周期T1，周期T2一般为5μs脉冲PE与随后的脉冲P3被分隔开周期T1。
轨迹310和320分别表示单稳态电路的非倒相和倒相输出Q和Q′。脉冲P1、P2和P3的后缘把Q和Q′从稳态切换到亚稳态周期T3。周期T3的选择，使得在倒相与非倒相输出Q和Q′在它们各自的亚稳态时，乱真脉冲PE发生。
轨迹330表示相位比较器的正输入端150。由于倒相输出Q′在周期T3中处于其亚稳态，“与”门210关闭。因而乱真脉冲PE未连到相位比较器的输入端。然而，当倒相输出Q′回到其稳态时，“与”门210导通。因而，真实脉冲P1、P2和P3被连至相位比较器的正输入端150。
轨迹340表示计数器100的复位输入端120。乱真脉冲发生在非倒相输出端Q处于其亚稳态时。因此，乱真脉冲PE被“与”门200选通到计数器100的复位输入端120。然而，当非倒相输出Q回到其稳态时，“与”门200关闭。因而，实际的脉冲P1P2和P3未被连到计数器100的复位输入端120。
由于当单稳态电路220处于它们各自的亚稳态时同步分隔器输出端160未连到单稳态电路220的触发输入端，脉冲PE的后缘无法再触发单稳态电路220并有效地延长周期T3。但是，在本发明的其他实施例中，单稳态电路可是一不可再触发电路，其触发输入端连到同步分隔器输入端160而非相位比较器80的正输入端150。
轨迹350表示在轨迹300所代表的行同步信号部分中存贮在计数器中的计数。每个时钟周期存在计数器中的计数都增加。当计数达到N-L时（其中N是每个行周期中所要求的取样数），计数器产生一输出脉冲，且计数复位到零。轨迹360代表在轨迹300所表示的行同步信号部分中话数器的输出。在行周期T1中，在行同步脉冲P1和P2之间，计数从零增加到N-1。在检测到取样时钟脉冲的下一个周期时，计数复位且计数器产生输出脉冲C2。由于脉冲C2与相位比较器处的脉冲P1一致，时钟频率保持不变。在时间间隔T3中，在脉冲P2和乱真脉冲PE之间，计数从零增至一低于N-1的中间值n。然而，根据本发明，并参照对轨迹330和340的描述，脉冲PE被从相位比较器的正输入端80引开到计数器的复位输入端120。因而脉冲PE把计数复位到零。这样，在脉冲PE与P3之间的行周期T1中，计数从零而不是n增加到N-1。在检测到时钟信号的下一周期时，计数复位且计数器产生输出脉冲C3。由于计数器输出端的脉冲C1、C2和C3与相位比较器处的脉冲P1、P2和P3相一致，虽然有乱真脉冲PE，时钟频率也保持不变。
如前所述，周期T2一般远短于行周期T1。但是，周期T2偶尔会延长。因而在本发明的最佳实施例中，如轨迹310和320中的虚线所示，通过延长Q和Q′被切换到它们各自的亚稳态的周期至T3′，可提高同步逻辑部分110对乱真行同步脉冲PE的灵敏度。应注意，T3′的最大值等于行周期T1减一个行同步脉冲的宽度，因为若T3′比这更长，则记数器100将被真实的行同步脉冲-如P1、P2和P3及乱真同步脉冲PE-所复位。
在上述的本发明实施例中，根据本发明来调节时钟信号，以确定由一图象处理系统中的模/数转换器10对视频信号进行取样从而量化传统家用录相机所再现的视频信号的时间间隔。根据本发明，由于时钟频率不会被重放录相带产生的乱真时间间隔所改变，量化的视频信号不会暂态失真，因而可在不进行过扫描的显示装置或这类装置的一窗口上显示。然而应理解的是，本发明不仅限于视频量化应用。在本发明的其他实施例中，根据本发明调节的时钟信号可被连到用于恢复传统家用录相机所再现的视频信号的行同步信号的计数逻辑部分，并不经中间量化而被直接馈入无过扫描显示装置。