专利名称：数字化复合视频信号的快速时基校正装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字电视技术领域时间基准校正装置领域，也可以说涉及一种时间基 准校正装置。
背景技术：
由于现在摄像头基本上采用CVBS模拟视频格式进行传输，同时存在多种视频信 号源或者电视唱片重放机，盒式磁带录像机(VCR)或者电视游戏机，或一些其他与标准视频 信号有些许差异的模拟视频信号源。由于时基误差导致视频信号瞬时变长或变短而造成图 像颤抖，以致这些模拟视频信号源播放的时候会使观看者感到厌烦不舒服；同时为了对模 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。A / D转换器取样信号时钟相位 相对于输入水平同步信号相位的进动，称为“相位滑动”，或“扭曲”，这种可见的效应直观感 觉就是图像扭曲，毛边或其他不希望出现的像。其结果，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若干个像素，从而使信息的相位不固定，而且由于像素的位置变了， 造成后续的相关的亮色分离等等后续信号处理无法进行。时基误差校正装置则是针对上面的时基误差问题，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，通过该装置可以消除在VCR播放以及ADC转换时候 产生的误差，对视频信号更精确地进行“再同步化”。为了解决时间基准偏差的问题，早期的时间基准校正，采用对行频进行粗糙调节 来达到调整的目的，不能精确的对视频信号进行时间基准校正；而后出现使用存储器进行 调整，通过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。但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。发明目的
为了克服现有的时基误差校正装置的精度低的不足，本发明提供一种有效提升调节精 度的数字化复合视频信号的快速时基校正装置。本发明为解决上述技术问题提出的技术方案为 一种数字化复合视频信号的快速时基校正装置，包括
采样模块，用于对模拟视频CVBS复合视频信号进行ADC采样，重采样转换成为数字化 的复合视频信号，处于4倍负载波采样率或者5倍负载波采样率的时钟域；
同步分离模块，用于从复合视频信号中分离出来的同步电平，同时依据该电平产生对 应的行同步信号脉冲、场同步信号脉冲；
时基校正分析模块，用于根据行同步头脉冲信号计算当前行的长度，按照每行的长度 与标准长度进行比较，得到相关的偏差；
第一时间基准校正模块，用于将得到的偏差进行增益、比例控制处理之后，反馈回到步 长中，其中；
4标准偏差=(当前长度一标准)X增益系数X比例系数； 下一行步长=当前行步长+ (标准偏差/标准长度)；
拉各朗日插值模块，用于按照所述第一时间基准校正模块提供的步长进行对应的重采 样，实现整行长度的拉长或者压缩，将调整的步长精确到象素点的2m分之一，m为自然数， 对每一个χ点对应的相位以及各个采样点对应的参数能够提前计算出来，最终得到2m组参 数；
从2m组参数中选择一组，按照既定的参数进行对应的拉各朗日插值，完成对应的拉各 朗日重采样操作，
式中，X点为当前插值点，……4为当前插值点相关周围的n+1个象素点的参 数值，η为自然数，70 , Λ ,……，Λ为当前插值点相关周围的η+1个象素点对应的幅度； ‘0)表示当前插值点插值得到的结果。作为优选的一种方案所述快速时基校正装置还包括选择模块，用于选择启动 所述第一时间基准校正模块或者第二时间基准校正模块；第二时间基准校正模块，用于按 照需要产生的虚拟象素点进行增加或者删减。进一步，所述快速时基校正装置包括行范围校正判断模块，用于对于连续行的校 正偏差的统计，对每一行的偏差进行比较当计算出当前行与标准的偏差，并将该偏差的绝 对值与设定的偏差阀值进行比较，如果该偏差的绝对值大于偏差阈值，判定存在较大时基 偏差；再对一场视频行中的偏差情况进行统计，将统计结果与设定的行数阀值进行比较，如 果统计结果大于行数阈值，判定存在时基偏差情况，需要继续进行时基校正。再进一步，所述快速时基校正装置包括场范围校正判断模块，用以按照处理后的 每行实际长度，进行时间基准校正效果的场范围校正评测，进行持续累加，将基准失调的效 果进行累积放大，与整行、半行长度进行做差比较，标准是计算值在0 公差阀值范围内进 行波动，如果当前计算值超过设定的有效公差范围，判定存在时间基准偏差，需要继续进行 时间基准校正。在所述第二时间基准校正模块中，通过控制保证增加、删减采样点实现间隔设定 数量的点进行相应的增加或者删减操作。在所述时基校正分析模块中，标准长度为标准复合视频PAL制式信号或者采用前 面若干行的长度平均作为标准。
本发明的有益效果为1、提升了调节精度；2、对校正效果进行评测操作。
图1是本发明的结构示意图。图2是本发明参考的标准行同步波形，作为行长度计数的标准。图3是本发明中应用的拉各朗日插值的功能示意图。图4是本发明中应用的拉各朗日插值参数计算示意图。图5是本发明时基校正的评测机制步骤。 图6是本发明参考的标准场同步信号波形。图7是本发明的第二种实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步描述。参照图广图6， 一种数字化复合视频信号的快速时基校正装置，包括 采样模块，用于对模拟视频CVBS复合视频信号进行ADC采样，重采样转换成为数字化
的复合视频信号，处于4倍负载波采样率或者5倍负载波采样率的时钟域；
同步分离模块，用于从复合视频信号中分离出来的同步电平，同时依据该电平产生对 应的行同步信号脉冲、场同步信号脉冲；
时基校正分析模块，用于根据行同步头脉冲信号计算当前行的长度，按照每行的长度 与标准长度进行比较，得到相关的偏差；
第一时间基准校正模块，用于将得到的偏差进行增益、比例控制处理之后，反馈回到步 长中，其中；
标准偏差=(当前长度一标准)X增益系数X比例系数； 下一行步长=当前行步长+ (标准偏差/标准长度)；
拉各朗日插值模块，用于按照所述第一时间基准校正模块提供的步长进行对应的重采 样，实现整行长度的拉长或者压缩，将调整的步长精确到象素点的2m分之一，m为自然数， 对每一个χ点对应的相位以及各个采样点对应的参数能够提前计算出来，最终得到2m组参 数；
从2m组参数中选择一组，按照既定的参数进行对应的拉各朗日插值，完成对应的拉各 朗日重采样操作，
式中，χ点为当前插值点，4,4,……4为当前插值点相关周围的n+1个象素点的参 数值，η为自然数，J0 , Λ ,……，Λ为当前插值点相关周围的η+1个象素点对应的幅度； ⑶)表示当前插值点插值得到的结果。所述快速时基校正装置还包括选择模块，用于选择启动所述第一时间基准校正 模块或者第二时间基准校正模块；第二时间基准校正模块，用于按照需要产生的虚拟象素 点进行增加或者删减。本实施例中，时基校正的处理过程为
1.首先对模拟视频CVBS复合视频信号进行ADC采样，重采样转换成为数字化的复合 视频信号，处于4倍负载波采样率或者5倍负载波采样率的时钟域，作为后续处理的对象。2.同步分离模块提供从复合视频信号中分离出来的同步电平，同时依据该电平产 生对应的行同步信号脉冲、场同步信号脉冲，相关模块依据这些标准进行对应的时间基准 校正操作，如图2所示，依据CVBS信号与同步分离电平阀值相比较，得到分离后的行同步电 平，并依据该同步电平获得同步头脉冲作为后续行同步的依据。3.时基校正分析模块根据行同步头脉冲信号计算当前行的长度，按照每行的长
6度与标准长度进行比较，得到相关的偏差，这里提到的标准长度有两个标准，一个是标准长 度，即认为标准复合视频PAL制式信号的每行是64微妙，在27M采样下为1728点，或者在 13. 5M为864点；另外一种作为标准长度是采用前面若干行的长度平均作为标准，来进行相 关的当前行的判断。而后根据相关的偏差判断或者外部设定，选择其中一个时间基准校正 模块进行校正操作。4.时间基准校正模块1得到与标准行的偏差，也就是行频相位偏差，将这个偏差 进行增益、比例控制处理之后，反馈回到步长中，确保下一行的长度能够满足要求；
计算过程标准偏差=(当前长度一标准)X增益系数X比例系数 而后下一行步长=当前行步长+(标准偏差/标准长度)。5.拉各朗日插值模块，通过该模块实现按照相关时间基准校正模块提供的步长 进行对应的重采样，实现整行长度的拉长或者压缩，比如从1130点拉各朗日插值重采样到 1135点。功能图如图3所示，具体原则按照拉各朗日计算公式获得，可以实现整行采样点的 拉长或者压缩。依据拉格朗日多项式插值定义设函数y=f(x)在区间[a，b]上有定义，且已知它 n+1个互已点a < ^0 < X1 <……< xa < b,函数值J0 ,乃，……，Λ，若存在一个次数不超过 η次的多项式
式中、为实数，且满足Plt (Xi) = 7ι,( =0,1,2-, η),则称为η次代数多项式。X作为插值点η次拉格朗日多项式，对于X点的各个相关参考点的参数计算如下
依据上述相关的拉各朗日参数计算公式，我们将调整的步长精确到象素点的2m分之 一，m选为6，2m =64，当然，m也可以选择其他自然数，由于X点相对位置已经确定，所以对每 一个X点对应的相位以及各个采样点对应的参数能够提前计算出来，最终得到64组参数， 如图4所示。等到具体步长到来从64组参数中选择一组，按照既定的参数进行对应的拉各朗 日插值，完成对应的拉各朗日重采样操作，实现相应的拉各朗日重采样。
6.时间基准校正模块2按照需要产生的虚拟象素点进行增加或者删减，通过控制保证 这里的增加、删减采样点实现隔若干个点进行相应的增加或者删减操作，以实现对应的稀 疏增加、删减操作。7.行范围校正判断模块对于连续行的校正偏差的统计，对每一行的偏差进行比较 当计算出当前行与标准的偏差，而后将该偏差的绝对值与设定的偏差阀值进行比较，得到 该行是否存在较大时基偏差的判断；而后对一场视频行中的偏差情况进行统计，将统计结 果与设定的行数阀值进行比较，从而完成该场中时间基准校正效果的行范围校正评测，具 体实施步骤如图5所示。
8.场范围校正判断模块按照处理后的每行实际长度，进行时间基准校正效果的 场范围校正评测，基本原理是进行持续累加，将基准失调的效果进行累积放大，更加容易判 断。由于按照复合视频信号的标准，在每一场的场同步信号之前存在一个半行或者一整行 视频数据，则我们依据这个标准进行判断，与整行、半行长度进行做差比较，如图6所示，标 准是该计算值应该在0 公差阀值范围内进行波动，而当该计算值超过设定的有效公差范 围，我们认为存在时间基准偏差，需要继续进行时间基准校正，同时该信号不能进行作为标 准信号进行后续的操作。9.最终时间基准校正的相关的CVBS数据通过校正之后，经过FIFO将数据率进行 平滑，保证能够流畅的进行播放以及后处理操作；并同时提供校正评测的状态，确保后续模 块使用的源是经过时间“再同步化”的标准源。
权利要求
一种数字化复合视频信号的快速时基校正装置，其特征在于所述快速时基校正装置包括采样模块，用于对模拟视频CVBS复合视频信号进行ADC采样，重采样转换成为数字化的复合视频信号，处于4倍负载波采样率或者5倍负载波采样率的时钟域；同步分离模块，用于从复合视频信号中分离出来的同步电平，同时依据该电平产生对应的行同步信号脉冲、场同步信号脉冲；时基校正分析模块，用于根据行同步头脉冲信号计算当前行的长度，按照每行的长度与标准长度进行比较，得到相关的偏差；第一时间基准校正模块，用于将得到的偏差进行增益、比例控制处理之后，反馈回到步长中，其中；标准偏差＝ (当前长度 － 标准)× 增益系数 ×比例系数；下一行步长 ＝ 当前行步长 ＋(标准偏差/标准长度)；拉各朗日插值模块，用于按照所述第一时间基准校正模块提供的步长进行对应的重采样，实现整行长度的拉长或者压缩，将调整的步长精确到象素点的2m分之一，m为自然数，对每一个x点对应的相位以及各个采样点对应的参数能够提前计算出来，最终得到2m组参数；从2m组参数中选择一组，按照既定的参数进行对应的拉各朗日插值，完成对应的拉各朗日重采样操作， 式中，x点为当前插值点， ，，……为当前插值点相关周围的n+1个象素点的参数值，n为自然数，，，……，为当前插值点相关周围的n+1个象素点对应的幅度；表示当前插值点插值得到的结果。dest_path_image001.jpg,816631dest_path_image002.jpg,dest_path_image003.jpg,110603dest_path_image004.jpg,dest_path_image005.jpg,765706dest_path_image006.jpg,dest_path_image007.jpg,534817dest_path_image008.jpg
2.如权利要求1所述的数字化复合视频信号的快速时基校正装置，其特征在于所述 快速时基校正装置还包括选择模块，用于选择启动所述第一时间基准校正模块或者第二时间基准校正模块；第二时间基准校正模块，用于按照需要产生的虚拟象素点进行增加或者删减。
3.如权利要求1或2所述的数字化复合视频信号的快速时基校正装置，其特征在于 所述快速时基校正装置包括行范围校正判断模块，用于对于连续行的校正偏差的统计，对每一行的偏差进行比较 当计算出当前行与标准的偏差，并将该偏差的绝对值与设定的偏差阀值进行比较，如果该 偏差的绝对值大于偏差阈值，判定存在较大时基偏差；再对一场视频行中的偏差情况进行 统计，将统计结果与设定的行数阀值进行比较，如果统计结果大于行数阈值，判定存在时基 偏差情况，需要继续进行时基校正。
4.如权利要求1或2所述的数字化复合视频信号的快速时基校正装置，其特征在于 所述快速时基校正装置包括场范围校正判断模块，用以按照处理后的每行实际长度，进行时间基准校正效果的场范围校正评测，进行持续累加，将基准失调的效果进行累积放大，与整行、半行长度进行做 差比较，标准是计算值在0 公差阀值范围内进行波动，如果当前计算值超过设定的有效 公差范围，判定存在时间基准偏差，需要继续进行时间基准校正。
5.如权利要求2所述的数字化复合视频信号的快速时基校正装置，其特征在于在所 述第二时间基准校正模块中，通过控制保证增加、删减采样点实现间隔设定数量的点进行 相应的增加或者删减操作。
6.如权利要求1或2所述的数字化复合视频信号的快速时基校正装置，其特征在于 在所述时基校正分析模块中，标准长度为标准复合视频PAL制式信号或者采用前面若干行 的长度平均作为标准。
全文摘要
一种数字化复合视频信号的快速时基校正装置，包括采样模块，同步分离模块，以及时基校正分析模块，用于根据行同步头脉冲信号计算当前行的长度，按照每行的长度与标准长度进行比较，得到相关的偏差；第一时间基准校正模块，用于将得到的偏差进行增益、比例控制处理之后，反馈回到步长中；拉各朗日插值模块，用于按照所述第一时间基准校正模块提供的步长进行对应的重采样，实现整行长度的拉长或者压缩，将调整的步长精确到象素点的2m分之一，从2m组参数中选择一组，按照既定的参数进行对应的拉各朗日插值，完成对应的拉各朗日重采样操作。本发明能有效提升调节精度。
文档编号H04N9/89GK101917635SQ201010248489
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者李中锋, 秦兴 申请人:杭州爱威芯科技有限公司