专利名称:用于导出含在输入视频信号中的同步信号的电路的制作方法
本项发明涉及一种用来导出含在输入视频信号中的同步信号的电路。它用来把恢复的同步信号加到行同步电路中去，其中至少包括着幅度落在参考电平和峰值电平之间的那些行同步信号。在电路中，视频信号源联结着一个脉冲产生器，它通过一个也连在视频信号源上的门限值检测器产生的门限电平来产生同步信号，门限电平对应着参考电平和峰值电平之间的某一个电平。
该电路在7000743号荷兰专利申请(PHN·4560)下透露出来。在这种先进技术的电路中，门限值加在一个双向限幅器上，用来导出电视同步信号。为此，峰值电平通过峰值电平检测器确定，而参考电平(它基本上是视频信号内视信息的黑电平)通过一个参考电平检测器确定。后者是一种由适当键控脉冲控制切换的键控检测器。这两种电平结合起来确定门限电平的值，例如把它确定在峰值和参考电平的中值上。在输入同步信号幅度变动的情况下，门限值同峰值和参考电平的相对距离保持不变。
在这样技术先进的电路中，每个检测器都包括一个由电容器组成的存贮元件。本发明旨在提供一种仅含一个存贮元件的用来确定门限电平的电路。这项发明的电路的特点是，门限检测器相当于一个积分器，在第一个键控脉冲出现期间对输入视频信号进行积分(第一键控脉冲当输入的行同步脉冲出现时产生)，第二键控脉冲产生于输入的行同步脉冲出现之后但是在行消隐周期结束之前;检测器另一功能是把上述积分工作期间获得的电平储存在存贮元件里面。
如果用模拟器件组成这个电路，其大部分都包括在一块集成电路之内，从而该电路只含有一个电容器，使得门限检测器部分中的集成电路只需一个联结端就够了。
积分产生的信号大小，取决于第二键控脉冲宽度与第一键控脉冲宽度之比。例如，要是二者的时间间隔相等，所得到的门限值就落在离峰值和参考电平距离相等的地方。本发明鉴于这样一个观点时间侧量要比电位测量来得精确，它受幅度变化的影响较小，即使在存在噪声的情况下也如此，从而所检出的电平变动范围较小。这项发明的测量方法还具有另一优点对于小幅度的输入同步脉冲，也能得到位置基本正确的电平，而不必再为获得足够大的输入信号幅度设置可控放大器。例如，这种放大器就在169 012号荷兰专利性能中介绍过。
必须指出，8104533荷兰专利申请介绍一种与此类似的，包括峰值和参考电平检测器的电路，它们与行同步电路同步，也即在同一时间段内执行键控积分器的工作。每个积分器都输入键控脉冲，并且都包括一个存贮器件。与此相反，本发明中的电路只有包括一个存贮器件的单个积分器，它上面加有两种键控脉冲而功能不变。
此外，本发明中的电路还具有如下特点在行同步电路的同步态中键控脉冲由这个行同步电路产生。
本电路更可取之处还在于它包含一个延迟器件，在行同步电路的非同步态下它使脉冲产生器产生的脉冲延时，把延迟脉冲导出的键控脉冲加到门限电水检测器中去。
在这个电路中，行同步电路含有一个同步检测器用来建立行同步电路的同步态，其优点在于能提供一个在同步检测器控制下的选择电路，把键控脉冲加到门限值检测器上去。
现在通过实例并参照附图来较详细地介绍这个发明，本处
图1a和图1b是解释发明原理的简化电路;
图2是图形显示器部分的电路方框图(例如电视机)，这部分就包括本发明的电路。
图1a说明本发明的原理。其中数字1代表视频信号源，它的视频信号画出了一部分。这个信号包含一个正跳变的行同步脉冲H，其理想波形为矩形，幅度在参考电平和峰值电平之间。根据大多数电视标准，参考电平同步视频信息的黑电平相差很小。这个视频信息具有相对于参考电平为负的信号值，由信号源1的信号给出的参考电平在脉冲H之前持续较短，在H之后持续一较长的时间。这就是通常所说的前沿和后沿，由某一行视频信息结束到下一行视频信息开始这段时间叫做行消隐期B。
信号源的信号通过一个可控开关2(例如一个晶体管)加到一个由电阻3和电容4组成的串联支路。开关2能够双向导通而且由键控脉冲P控制。在稳态情况下，脉冲P具有行频率，在T期间发生，它与脉冲H的前沿同时开始。
脉冲P的持续时间是脉冲H持续时间的两倍。开关2在T期间内导通，在T的前半段时间内电容4通过电阻3充电，在T的后半段通过电阻3放电。脉冲P的后沿在消隐期B结束之前出现。由这个后沿结束到下一个键控脉冲前沿开始之前这段时间内开关2是不导通的。电容4上的电压这时基本上不变。适当选择由电阻3和电容4组成的RC-网络的时间常数，电容4上的电压在稳态时就等于信源1的信号在T时间上的积分。图1a表明，对于该图所示的理想波形电压V特具有一个对应于峰值和参考电平中值的电平;如果脉冲P的持续时间比二倍的脉冲H持续时间短或者长，电压V特对于各种幅度的输入信号具有不同的值。在这种情况下脉冲P的前沿不需要同脉冲H的前沿符合。唯一的要求是至少有一部分T时间同脉冲H的持续时间重合并且脉冲P的另一部分落在脉冲H之后，直到消隐期B结束之后P的后沿才开始出现。
开关2和电阻3可以变换，如图1b所示，可控开关2′和电阻3′串联，可控开关2″和电阻3″串联，这两条支路又并联起来。开关2′在第一键控脉冲出现期间导通，后者又在脉冲H发生期间发生;而开关2″在第二个键控脉冲出现期间导通，后者出现在脉冲H之后和消隐期B结束之前。在这种情况中3′是电容4的充电电阻，3″是放电电阻。通过选择充电周期，放电周期，电阻3′和3″的值，可以得到所要求的电压V的值。例如，如果放电周间是充电周期的二倍，电阻3″的值是电阻3′的二倍，那么在理想波形情况下电压V的电平就准确地位于峰值和参考电平的中值上。应该指出，电压V的值不依赖信号源的信号幅度大小。特别是当幅度很小又有噪声存在的情况下，由于电压V是由两个时间间隔的比给定的，所以它的电平基本上还是在峰值和参考电平的中值上，在有噪声干扰时测定时间间隔要比测定幅度来得精确。
在场消隐期间有大量的均衡脉冲存在，它们持续时间都比行同步脉冲短，产生的电压V也较低。在场同步脉冲出现期间电压V提高，当后均衡脉冲出现时它又降下来了。因此会出现干扰。在后均衡脉冲结束和传送视频信息之前，有许多校正行同步脉冲，然而当网络3，4的时间常数等于几个行周期以获得适当平滑的电压V时，在场消隐期结束之前干扰就已经结束了。已经发现，这样干扰的持续时间在相似的条件下比那种由峰值和参考电平之和的一半导出(即我们已经提到的那种方式)时出现的干扰要短。键控脉冲-终断，干扰就会消失。
图1a和图1b中的键控积分器在图2都由参考数字5标出。由此产生的门限值V被送到限幅器6，信号源1的视频信号也加到这个限幅器上，限幅器6的结构已知由电平检测器和放大器组成。限幅器6产生一个脉冲，其前沿前脉冲H超过V值的时刻开始，其后沿当脉H在下降时又一次过V值的时刻开始。在这种情况下我们假设脉冲不具有象图1a所示的那种理想波形，即脉冲沿的涨落不是无限快。在这种情况下，有一个限制视频信号带宽的低通滤波器7，一端接收信号源1，另一端分别接积分器5和限幅器6。这意味着加在部件5和6上的视频信号，基本不再含有色度信息了，而叠加在信号上的噪声在一定程度上被积分了。而且，在后沿上基本不存在彩色同步信号。
在稳态情况下，在限幅器6的输出端有一个再生的同步信号和几个在一定程度上同输入信号的行同步脉冲H符合的脉冲，然而其脉冲沿较陡，在场消隐期间出现上述所提到的那种轻微的干扰。再生同步信号加到行同步电路8上，后者按已知方式构成一个相控环，产生一个行频本地信号，经进一步处理后供图象显示管(未画出)水平偏转用。限幅器输出的信号同时也加到同步检测器9上，按我们已经提到的方式确定本地行信号是否与再生的行同步信号同步。为此目的，检测器9也从电路8接收一个生成信号，用来确定在两个行信号之间出现过一次还是若干次符合。例如，如果电路8处于同步状态，检测器9产生一个正信号，相反情况，则不产生信号。结果，在含有这种电路的图象显示装置中不同部分按已知方式在两种状态之间进行切换。这种切换实际上是电路里的环路滤波器时间常数的切换，它在相控环的同步态下提高了抗噪声能力。
检测器9输出接到一个控制选择开关11的选择电路10上。开关11的动接点12在石路10的控制下同选择接点13或选择接点14相连。在接点12和积分器5之间有一个固定连结，键控脉冲借此加到积分器5中的开关2′和2″上面，使它们导通，当行同步态时，选择电路10由检测器9收到一个信号，接点12和13将响应这一信号而互相接通。在结点13上有一个由电路8加来的信号，它同由电路8中的行振荡器产生的其他信号一样具有重复频率并且且是由一串脉冲形成的，例如这样一串脉冲，其前沿总发生在脉冲H的后沿之前，其后沿总是出现在消隐期B结束之前。这就是图1a所示的信号P。由于各种脉冲沿均不会无限陡，而且行相控环没有无限大的环增益，所以键控脉冲P的前沿相对脉冲H的前沿有一个延时。当相控环处于稳态时，键控脉冲的相位相对输入的行同步脉冲固定不变，使电压V基本为常数，结果，限幅器6的限幅输出总对应着相同的信号电平。在这种情况下，限幅器6加到电路8上面一个可靠的同步信号使它同步。
在行同步电路8处于非同步态时，例如在图象显示器刚一接通或者输入视频信号临时失的时候，接点13的键控信号不再适用，因为当输入信号再次出现时，键控脉冲一般不具有相对输入的行同步脉冲的正确的相位。在上述状态下，同步检测器9不产生电压，使得开关11在电路10的控制下执行接点12与14的接通。接点14接积分器15的输出，积分器15的输入接限幅器6的输出。积分器15上的积分时间常数很短，以至积分网络的电容可以做在半导体管内，上述所有部件，除电容4和电路8的环路滤波器外都组成同一部分。积分器15对噪声进行积分，它还使限幅器6的信号前沿延时一段时间。后沿也要延时。
当图象显示装置接通或没有输入信号时，电压V为零或很低。在输入视频信号中，这个电平相当于信号的高亮度部分。这一点由图1a的信号图可以看出。这些部分发生在行消隐之间的行扫期中的任何时刻，限幅器6由此导出一个信号。于是，键控信号(例如图1a所示的键控信号或图1b所示的信号)通过积分器15和开关11加到积分器5上，分别使开关2或2’，2”导通，与此同时电容4分别进行充电和放电。充电过程在行消隐期进行，而放电在行消隐期之后进行。这个过程使电压V升高，它一直升高到达同步脉冲的电平为止。因为积分器15的延时作用，键控脉冲沿比对应的输入行同步脉冲沿来得晚，使得放电过程比充电过程持续得短一些。电压V达到一个比峯值和参考电平的中值高的电平上。这样在限幅器6输出端得到的信号具有行频率，适合执行同步功能，尤其是当检测器9使开关11转换以后，键控脉冲P就加到积分器5上面。
滤波器7的输出信号通过缓冲级16也加到积分器17上，后者时间常数的选择使得信号的高频分量受到抑制，而场频和某些诸波基本不受影响，在这种情况下积分的信号在场消隐期一开始的一小段时间内产生一个峯值。这个峯压由峯值电压检测器18测量。缓冲级16的输出信号也加到参考电平检测器19。检测器19具有一个由行电路8送来的行频键控信号控制的开关，它具有下述的工作方式开关在场同步信号之后的很多个行周期(例如20个)内导通，但总是在行同步脉冲发生后很短的时间导通。这个过程当然只能发生在行相控环已经达到同步(这发生很快)而且场同步电路同输入的场同步信号处于同步状态之后。在场同步电路的非同步态中，上述测量与大量随机行有关。得到的峯值和参考电平在合成级20中合成，导出一个中值电平，它做为一个分离场同步脉冲加到场同步电路21。合成级可以由一种简单的方法组成，让峯值检测器18对一个电容充电，再由参考电平检测器19使它放电。电路21是按已知方式构成的，用来生成本地场频信号，这个信号通过进一步处理后供图象显示管处理的垂直偏转用。上述的场同步信号分离器的优点在于得到的场同步信号具有可靠的相位关系。显然，场同步信号分离器可以是各种已有的电路设计。
应指出，图2电路的各个部分可以采用现有的电路实现，因此没有必要进行详细的介绍。例如，限幅度6可以由一个比较电路构成，它把限幅电平为电压V的窄信号加到放大器。这种情况下，部件6就没有必要是个双方向限幅器比较级可以是这样的电路，它只让视频信号中处于峯值和门限电平之间的那一部分通过并加以放大。因此我们可以把这样限幅器看成是一个在输入信号达到预定门限时产生一个预定脉冲的脉冲产生器。电路10和选择开关11可能具备一个具有“与”功能的第一个门，同步检测器9和键控脉冲P把输出信号加给它，它又把它的输出信号送给具有“或”功能的第二个门。第二个门的另一个输入来自积分器15的输出，而键控信号通过这个门的输出加到开关2上。由此可见，当检测到同步态时就产生脉冲P，在相反情况下，分离器输出信号经延时后才加上去。
还应指出，上述分离器需要一定的牵引周期才能给行同步电路加上可靠的同步信号。但是当输入视频信号由摄象管或显示装置产生时，这个时间就太短了。因此，我们可以把图1a和图1b中开关和电阻的串联接法分别改成2，3或者2’，3’与2”，3”的并联接法，即开关在键控脉冲和代表收到摄象管和显示装置产生的信号的信号共同作用下执行操作，这时开关2或2’，2”分别断路。这样，积分器5的时间常数增加到4至5倍。
最后应指出，某些分电路可以用相应的逻辑电路代替。这就有可能把积分器5做成一个由时钟脉冲在给定时间周期内分别做上、下计数的逻辑积分器，得到的电平值存在存贮器件中。同样，积分器15也可以由逻辑元件代替来产生所需要的延时。
权利要求
1、这里给出的电路用来导出含在输入视频信号中的同步信号，并且把恢复的同步信号加到行同步电路里，至少包括幅度在参考电平和峯值电平之间的所有同步脉冲；该电路包括一个同视频信号源相连的脉冲产生器后者通过一个也同视频信号源相联的门限电平检测器产生的门限电平产生同步信号，该门限电平对应于峯值和参考电平之间的某一点上；该电路特点是门限电平检测器是个积分器的形式，由第一个键控脉冲出现(当输入的行同步脉冲出现时)到第二个键控脉冲产生(输入的行同步脉冲出现之后，但在行消隐期结束之前)的一段时间内，它把输入视频信号积分，积分所得到的值存在一个存贮元件里面。
2、按权项1所述电路特点在于在行同步电路的同步态中键控脉冲由这个行同步电路产生。
3、按权项1所述电路特点在于该电路含有能使脉冲产生器产生的脉冲延时的延时器件，在行同步电路的非同步态中把由延时脉冲导出的键控脉冲加到门限检测器上。
4、在权项2和3所述的电路中，行同步电路含有一个用来建立行同步电路同步态的同步检测器，其特点是由同步检测器控制的选择电路把键控脉冲加到门限电平检测器上。
5、按权项1所述电路特点在于键控积分器中有一个串接可控开关，它在第一个键控脉冲出现时向一个方向导通，而当第二个脉冲出现时向另一个方向导通，开关后面串联一个电阻和一个电容。
6、按权项1所述电路的特点在于键控积分器包括一个由第一可控开关和第一电阻串联，第二可控开关和第二电阻串联两个串联支路，这两个支路并联起来同一个电容串联，上述第一开关由第一键控脉冲启动，使它在输入的行同步脉冲后沿出现之前导通;上述第二开关由第二键控脉冲启动，使它在后沿出现之后导通。
7、按权项5或6中所述的电路特点是由第三可控开关和第三电阻串接的回路同第一开关和第一电阻串接的回路并联，这个第三开关的工作即受键控脉冲又受代表接收到由摄象机和显示装置产生的信号控制，在第一或第二开关分别开路的时候，由第三电阻和电容组成的网络的积分时间常数比由第一或第二电阻分别与电容组成的网络的时间常数大很多。
8、按以上各权项所述任何一个电路，都有这样的特征第一键控脉冲的后沿同第二键控脉冲的前沿符合。
9、图象延时装置，它包含上述各条所述的任一电路。
专利摘要
一种可以导出含在输入视频信号中的同步信号的电路，包括一个当输入信号达到门限值时就产生同步信号的脉冲产生器。这个门限值对应于输入信号的峰值和参考电平之间由一个键控积分器确定的一个电平，，积分器对视频信号积分的时间至少有一部分同输入的行同步脉冲及脉冲过后行消隐期之前的时间符合。在行同步电路的同步态中，所需要的键控脉冲由行同步电路产生；在非同步态中，键控脉冲由脉冲产生器的输出信号延时后导出。
文档编号H04N5/08GK85102312SQ85102312
公开日1986年10月29日 申请日期1985年4月1日
发明者斯米尤莱斯 申请人:菲利浦光灯制造公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan