时基误差校正器基准信号的记录/重放电路

摘要

本发明的电路包括TBC基准信号加入电路和TBC基准信号提取重放电路。前者用以将TBC基准信号加到视频信号内，而TBC信号的周期随该视频信号同步化的变化而相应变化。后者用以从记录媒体上提取和重放TBC基准信号，以校正视频信号中的时基误差。本发明的电路，在重放期间，根据与来自记录媒体上的连同视频信号一齐重放的TBC基准信号，校正视频信号的时基误差。

说明书

本发明涉及一种时基误差校正器（TBC），该校正器对视频信号记录/重放系统中视频信号的定时不协调予以校正。更具体地涉及用以对校正视频信号定时不协调而使用的一个基准信号进行记录/重放的电路。

通常，视频信号含有为在显示装置上显示准确的图像而根据同步信号安排的视频信息。视频信号和任何其它信息信号一样，在由记录媒体记录和重放的过程中会受噪声的影响，从而在视频信息中产生时基误差。时基误主要是由装在记录/重放设备中的机械零件引起的。由于时基误差使信号瞬时变长或变短而造成图像颤料，这会使观看者感到厌烦。

尤其是为了对模拟视频信号进行数字处理而将模拟视频信号转换成为数字视频信号时，虽然每个同步的取样次数要求恒定，但由于时基误差而使取样次数发生变化。其结果是，使分派给各像素的视频信息可能向左或向右偏离该像素达几个像素，从而使信息的相位不固定，而且由于像素的位置变了，不可能进行各帧之间的信号处理。

时基误差校正器（以下简称为TBC）是校正由于视频信号的时基误差所引起的视频信息定时不协调的装置，可用以消除在记录和重放期间产生的时期误差，并对视频信号记录和重放系统中的信号更精确地进行“再同步化”。

下面参照附图的图1描述视频信号记录和重放系统中所使用的一种传统的TBC。

图1中，模数转换器（A/D转换器）10对输入线5输入的视频信号按一定周期取样和编码，由此产生数字视频信号。存储器20暂存A/D转换器10中转换的数字视频信号。数/模转换器（D/A转换器）30将从存储器20读出的数字视频信号转换成模拟视频信号，并通过出线15将其输出。对于每次水平同步化而言，为了始终维持A/D转换器取样的固定次数和存储在存储器20的数据数，存储时钟发生器40根据输入线5提供的视频信号中的水平同步信号同期的变化产生具有不同周期的存储时钟，并将这些存储时钟供给A/D转换器10和存储器20。读时钟发生器50产生具有一定周期的读时钟，并将其供给存储器20和D/A转换器30。在产生存储时钟的存储时钟发生器40中，同步信号分离器41将水平同步信号从输入线5提供的视频信号中分离出来，而相位比较器42将来自分频器44提供的已分频的存储时钟的相位与来自同步信号分离器41供给的水平同步信号的相位相比较，并产生对应于该相位差的一个控制电压。压控制振荡器43（以下简称VCO）根据相位比较器42提供的控制电压产生具有不同频率的存储时钟，并将其供给A/D转换器10、存储器20和分频器44。分频器44对存储时钟进行分频，以使时钟的频率与水平同步信号的频率相同，并将该时钟供给相位比较器42。

最后，图1中所示的这种传统的TBC根据水平同步信号的周期变化调节（增加/减少）存储时钟的频率，以此在各水平同步周期对视频信号按照一定的取样次数进行取样。然后，以某一频率的读时钟读出存储在存储器中的视频数据，并将其转换成为模拟视频信号，以校正视频信号中视频信息的定时不协调。然而，在图1所示电路的情况下，在相位比较器42与VCO之间提供了一个负反馈电路，以在每次水平同步信号周期调节（增加/减少）存储时钟的频率。负反馈电路时间常数通常具有大于水平同步信号周期的时段，而且该时段通常为水平同步信号周期的两倍或三倍。当记录系统的频率转移特性比原始信号的频带相比窄得多时，水平同步信号的上升时间和下降时间加长，因此很难确定同步的精确位置。此外，由于噪声等的影响，存储时钟的频率不能按水平同步信号周期的变化精确加以调节。鉴于这些原因，传统的TBC不可能精确地对视频信号进行时基校正。

为此，本发明的目的是提供用以在视频信号记录/重放系统中记录和重放TBC基准信号的一种电路，该电路用视频信号将TBC基准信号记录在记录媒体上，然后用所产生的TBC基准信号校正视频信号的时基误差，以实现精确校正基误差。

为达到上述目的，本发明的TBC基准信号记录电路包括：调制装置，用以调制视频信号，以将其记录媒体上;TBC基准信号发生装置，用以产生具有其周期随视频信号的同步状态而变化的TBC基准信号;加法装置，用以将TBC基准信号与来自视频信号调制装置的已调制的视频信号相加;以及记录装置，同以将基准信号加法装置加上TBC基准信号的已调制的视频信号记录到记录媒体上。

为达到上述目的，本发明的TBC基准信号重放电路包括：读出装置，用以从记录媒体上读出插有TBC基准信号的视频信息;解调装置，用以对上述读出的视频信息进行解调，以产生视频信号;TBC电路，用TBC基准信号校正已解调视频信号的时基误差;信号分离装置，用以将TBC基准信号从上述读出的视频信号是分离出来;以及信号恢复装置，用以恢复所提取的TBC基准信号，并将恢复的TBC基准信号供给TBC电路。

本发明的这些优点及其它优点将参照以下附图和阅读下面的对本发明的一些最佳实施例的描述就会更加明了。

图1亦示传统的时基校正器的方框图;

图2是根据本发明一个实施例示出用以记录为校正时基误差而使用的基准信号的记录电路一个实例的方框图;

图3A和3B示出了用图2所示的电路处理的视频信号的频率特性;

图4示出本发明用以重放为校正时基误差而使用的基准信号的重放电路的一个实施例方框图。

参看图2，图中示出了本发明用以记录为校正时基误差而使用的基准信号的记录电路一实施例。输入线105与一个外部的视频信号源（图中未示出）及亮度/色度信号分离器100的输入端相连接。亮度/色度信号分离器100的第一输出端与同步信号分离器120和亮度信号调制器110的输入端相连接。亮度/色度信号分离器100的第二输出端与色度信号调制器111的输入端相连接。亮度信号调制器110的输出端与第一控制开关144的第一选择点SP11相连接。第一控制开关144的基准连接点RPI与亮度/色度信号混合器150的第一输入端相连接。色度信号调制器111的输出端与亮度/色度信号混合器150的第二输入端相连接。亮度/色度信号混合器150的输出端与磁头160相连接。同步信号分离器120的输出端与TBC基准信号发生器130、同步电平调制信号发生器141、消隐电平调制信号发生器142选择通脉冲发生器146的各输入端相连接。TBC基准信号发生器130的输出端与波形成形电路131的输入端相连接。波形成形电路131的输出端与基准信号混合器143的第一输入端相连接。同步电平调制信号发生器141的第一输出端与第二控制开关145的第一选择点SP21相连接。同步电平调制信号发生器141的第二输出端与第二控制开关145的控制端口CP2相连接。消隐电平调制信号发生器142的输出端与第二控制开关145的第二选择点SP22相连接。第二控制开关145的输出端与基准信号混合器143的第二输入端相连接。基准信号混合器143的输出端与第一控制开关144的第二选择点SP12相连接。选择通脉冲发生器146的输出端与第一控制开关144的控制端CPI相连接。

图3A和3B示出了图2所示电路中亮度/色度混合器150的输出频率，其中图3A是视频信号在水平扫描周期内的频率特性，图3B是视频信号在水平消隐间隔内的频率特性。

在图2中，亮度/色度信号分离器100将输入线105输入的视频信号分离成为亮度信号和色度信号，并将第一输出端将亮度信号提供到亮度信号调制器110和同步信号分离器120两者的输入端上，并且由其第二输出端将色度信号提供到色度信号调制器111的输入端上。

在亮度信号调制器110中，亮度信号的频率由载波信号加以调频，以记录到记录媒体上，按图3的亮度信号同样的方式分配的已调制的亮度信号则施加到第一控制开关144的第一选择点SP11上。

在色度信号调制器111中，色度信号的振幅被调制后按图3A的色度信号相同的方式要0至1.2兆赫的频带内分配，低频变换的色度信号则施加到亮度/色度信号混合器150的第二输入端上。

同步信号分离器120将水平同步信号从亮度信号分离出来，以施加到同步电平调制信号发生器141、消隐电平调制信号发生器142、TBC基准信号发生器130和选通脉冲发生器146的各输入端上。

基准信号发生器130如图1所示的存储时钟脉冲发生器40一样由压控振荡器43、相位比较器42和分频器44组成，检测从同步信号分离器120输入的水平同步信号周其变化，并产生时钟脉冲形式的TBC基准信号，时钟的周期随所检测出的水平同步信号周期的变化而变化。

波形成形电路131对时钟脉冲形式的TBC基准信号进行滤波，并产生正弦波形的TBC基准信号。

同步电平调制信号发生器141从水平同步信号中检测出同步脉冲，在检测同步脉冲期间，将一定逻辑状态（高或低的逻辑状态）的逻辑信号施加到第二控制开关145的控制端CP2上，并将用载波信号对所检测的同步脉冲高频产生的同步电平调制信号施加到第二控制开关145的第一选择点SP21上。同步电平调制信号发生器141可以由电平检测器、振荡器和混合器组成，使其如上述的工作方式那样工作，这些组成部分在图中没有示出。

消隐电平调制信号发生器142从水平同步信号中检测出消隐脉冲，并将载波信号对所检测的消隐脉冲电平高频产生的消隐电平调制信号，并将其施加到第二控制开关145的第二选择点SP22上。为使消隐电平调制信号发生器142工作，该发生器可由电平检测器、振荡器和混合器构成。

当逻辑信号从同步电平调制信号发生器141的第二输出端施加到控制端CP2上时，第二控制开关145工作，并选择连接到第一选择点SP21的同步电平调制信号发生器141的输出，然后将选择出的输出在水平同步信号的同步肪冲持续时间期间加到基准信号混合器143的第二输入端上。另一方面，第二控制开关145选择连接到第二选择点SP22上的消隐电平调制信号发生器142的输出，并将选择出来的输出在水平同步信号的同步脉冲周期持续时间以外的时间间隔期间施加到基准信号混合器143的第二输入端上。

基准信号混合器143将波形成形电路131供给的波形成形过的TBC基准信号与来自第二控制开关145的基准连接点RP2的调制信号相混合，将将混合后的信号施加到第一控制开关144的第二选择连接点SP12上。

各信号的频率在波形成形电路131中被分频之后，被整形成为正弦波形，以便使同步电平调制信号分布3.4兆赫区附近，消隐电平调制信号分布在3.68兆赫区附近，TBC基准信号分布在5兆赫区附近，如图3B所示。TBC基准在与消隐电平调制信号及同步电平调制信号混合之后之所以要施加到第一控制开关144上的原因，是为了防止在输出的视频信号中“由于消隐间隔和将要插入TBC基准信号的已调制亮度信号的同频周期内所包括的噪声和基准信号的插入”而出现的高次谐波和反射波的效应。

为确定诸亮度信号中将要插入TBC基准信号的一个区，选通脉冲发生器146从水平同步信号中检测同步脉冲或消隐脉冲，并延迟已检测的同频脉冲，延迟时间要比水平同步信号周期短一定的时段（例如55微秒），然后产生一个选通脉冲，其宽度足以覆盖水平同步信号因延迟脉冲而产生的消隐时间间隔，并将该选通脉冲施加到第一控制开关144的控制端CP1上。

第一控制开关144在选通脉冲从选通脉冲发生器146施加到控制端CPI时选择已施加到第二选择点SP12的基准信号混合器143的输出，并将其施加到亮度/色度信号混合器150的第一输入端上。另一方面，在选通脉冲没有加到控制端CPI上期间，第一控制开关144选择已施加到第一选择点SP11上的亮度信号调制器110输出，并将这选定的输出施加到亮度/色度信号混合器150上。

亮度/色度信号混合器150将第一控制开关144的基准连接点RPI供来的其中已插入TBC基准信号的已调制亮度信号与色度信号调制器111供来的低频转换的色度信号相混合，并用磁头160将这个混合信号记录到记录媒体上。在亮度/色度混合器150中混合的视频信号在水平扫描期间的频率特性如图3A所示，在消隐间隔期间的频率特性如图3B所示。

在视频信号的同步信号由于时基误差的影响而发生变化时，用视频信号记录的TBC基准信号的变化量与同步信号中产生的变化量相同。据此，在重放期间，视频信号的视频信息借助于变化的TBC基准信号可得到时基校正，从而精确地执行了校正。

图4是本发明TBC基准信号重放电路的一个实施例的方框图。图4中，磁头300与亮度/色度信号分离器310的输入端相连接。亮度/色度信号公离器310的第一输出端与亮度信号解调器320和带通滤波器351的输入端相连接，分离器310的第二输出端与色度信号解调器321的输入端相连接。亮度信号解调器320的输出端与第一TBC电路330的输入端相连接。第一TBC电路330的输出端分别与同步信号分离器361的第一输入端和复合视频信号发生器340的第一输入端相连接。带通滤波器351的输出端与色同步信号注入锁相电路360（以下简称BILC）的输入端相连接。BILC360的输出端分别与第一TBC电路330的控制端和第二TBC电路331的控制端相连接。同步信号分离器361的输出端与选通脉冲发生器362的输入端相连接。选通脉冲发生器362的输出端与BILC360的控制端相连接。色度信号解调器321的输出端与第二TBC电路331的输入端相连接。第二TBC电路331的输出端与复合视频信号发生器340的第二输入端相连接。

复合视频信号发生器340的输出引线端305连与外部显示装置或其它视频信号记录系统上（图中未示出）相连接。

工作时，磁头300从记录媒体读出视频信息，并将该信息提供给亮度/色度信号分离器310。

亮度/色度信号分离器310将磁头300供给的视频信息分离成色度信号和“与TBC基准信号混在一起的”亮度信号。

亮度信号解调器320对“混合了TBC基准信号的”亮度信号进行解调频，并将解调频后的亮度信号施加到第一TBC电路330上。

带通滤波器351通过对“混合了TBC基准信号的”亮度进行带通滤波来检测TBC基准信号。

当选通脉冲施加到BILC360的控制端时，BILC360接收在带通滤器中检测出的TBC基准信号，并根据输入的TBC基准信号的频率来调节输出的频率。接着，BILC360产生已调节输出频率的钟脉冲形式的TBC基准信号，并将所产生的信号施加到第一和第二TBC电路330和331的各自控制端上。

第一TBC电路借助于BILC360输入的TBC基准信号来校正来自亮度信号解调器320输入的已解调亮度信号的时基误差，并产生已校正的亮度信号。同步信号分离器361从已校正的亮度信号中分离出水平同步信号，并将该同步信号提供给选通脉冲发生器362。

选通脉冲发生器362包括一个延迟器和一个单稳态多谐振荡器，用以延迟水平同步信号的同步脉冲直至延迟器出现下一个同步脉冲为止，并在单稳态多谐振荡器中借助于已延迟的水平同步信号的同步脉冲产生一个选通脉冲，其宽度足以复盖水平同步信号的消隐时间间隔。该选通脉冲被施加到BILC360的控制端上，以在水平同步信号的消隐间隔期间控制BILC360输出频率的调整。

色度信号解调器321通过对所提取的色度信号进行解调幅来产生经解调的色度信号。

第二TBC电路331借助于TBC基准信号来校正已解调的色度信号的时基误差，产生已校正的色度信号。

复合视频信号发生器340将已校正的亮度信号与已校正的色度信号相混合，以产生一个复合视频信号，并将其经输出引线305施加到显示装置或其它图记录系统上。

上面详述的本发明的一些实施例具有如下很多优点：在视频信号记录和重放系统中，视频信号在记录和重放操作的过程中因时基误差而产生的定时不协调的现像随着与TBC基准信号一起记录的视频信号的同步信号的变化而自适应地加以校正。