专利名称：用于校正同步误差的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电视屏幕上显示，例如在VBI(场消隐期间)的预定行上传输的TELETEXT(图文电视)、VPS(视频编程系统)或WSS(宽屏幕信令)类型的数据的辅助信息。
本发明尤其涉及一种在恢复在包括场同步信号Vsync和行同步信号Hsync的视频信号VBI的不可见行上传输的辅助数据序列的操作中用于校正同步误差的方法和设备。所述信号Hsync和Vsync被用于在恢复所述数据时使时间窗口的打开同步。
信号Vsync包括一个周期性的连续方波v，每个方波v具有的持续时间等于视频光栅的持续时间，同时信号Hsync包括一个近似于4μs持续时间的周期性的连续脉冲h。
在电视节目传输领域所公知的是，VBI的预定行能够用来传输的数据代表或者图文电视类型数据(如天气或新闻的所有类型的信息，或者与证券交易有关的信息)、或者VPS类型数据，使得能够开始记录将在录像机上播放的节目或自动改变频道的时间，或者闭路字幕类型数据(伴随难于听到的节目的小标题)。
用于从视频信号提取这个信息的电路必须能够准确地检测包含辅助数据的VBI的行和在每个检测的VBI行上所述数据发生的时间。现有技术的一个公知的解决方案包括使用一个行计数器，该行计数器在每个视频光栅的开始复位到零并且其计数与每个视频行的开始同步。使用合适的解码器产生时间窗口用于辅助数据的恢复。一般来说打开窗口的时间相对于视频行的开始延迟以便防止出现在每一行的正弦信号，象例如色同步信号被恢复。
因此辅助数据的恢复需要用于确定要探测的VBI行的场同步信号，和在预定的合适时刻用于打开恢复在被探测的行上出现的辅助数据的时间窗口的行同步信号。以一种本身公知的方式来说，所述的同步信号一般从行同步信号和从与视频信号一起传输的光栅同步信号获得。场同步信号Vsync通过公知的数字积分技术较容易获得，而行同步信号Hsync也以一种公知的方式，借助于例如阈值检测器获得，因此它的特性与传输的视频信号的特性有紧密联系。这是因为如果传输的视频信号是普通特性的，则同步信号能够经受使得它们的检测不规则的恶化。这可能引起在辅助数据恢复序列同步中的误差。这些误差可以由或者缺乏行同步脉冲或者存在一个或多个错误的附加脉冲组成。
本发明的目的是检测易于引起辅助信息丢失的同步误差并且快速地和自动地校正所述的误差。
根据本发明的方法，在一个等于H+ΔH的周期的末尾缺乏行同步脉冲的情况下，产生一个人工的同步脉冲ha，其中H是信号Hsync的周期而ΔH是一第一预定时间间隔。
这样，辅助数据恢复的操作对于易于损害传输信号特性的任何干扰较不敏感。
根据本发明的方法的第一特征，当一检测到行同步脉冲h，就在等于H-ΔH1的周期M期间产生用于屏蔽易于被检测的任何信号的一个信号，其中ΔH1是一第二预定时间间隔。
这样易于引起同步误差的附加脉冲的影响被系统地禁止。
根据本发明方法的一个基本特征，在人工同步的情况下，用于辅助数据恢复的打开窗口的时刻被及时移动使得引起所述的时刻与要被恢复的辅助数据序列的开始同时发生。
这种移动包括在一个小于至少时间间隔ΔHμs的三倍的周期的开始打开时间窗口。自然地能够选择这个周期以便根据由缺少一个脉冲h而引入的同步延迟而编程。
根据本发明的方法借助于包括阈值检测器的设备来实现，该阈值检测器接收CVBS信号(复合视频基带信号)并提供一个复合同步信号Csync到用于从所述复合信号Csync提取场Vsync和行Hsync同步信号的数字计算单元。
根据本发明，数字计算单元也包括用于从至少两个不同时刻选择用于恢复在探测的行中所包含的辅助数据的一个时间窗口打开的时刻的多路复用装置。
本发明的其它特征和优点将从下列参考附图借助于非限定实例所作的描述而体现出来，附图中
图1和图2描绘出说明根据本发明从复合信号Csync提取行同步信号Hsync的时序图。
图3描绘出部分地说明根据本发明从复合信号Csync提取场同步信号Vsync的时序图。
图4描绘出根据本发明的用于恢复辅助数据的设备的方框图。
图5示意性描绘出图4中设备的优选实施例。
图6描绘出用于恢复通过根据本发明的方法而获得的辅助数据的时间窗口的实例。
图1描绘出一种部分地说明在恢复辅助数据操作的同步中校正误差的方法的第一个步骤的时序图，该辅助数据是在携带一个用于显示在屏幕上的图像的视频信号的VBI(场消隐期间)的不可见行上传输的。该视频信号包括一个由周期性的连续场同步方波v组成的信号Vsync和一个由周期性的连续行同步脉冲h组成的信号Hsync。所述信号Vsync和Hsync应用于实现用于恢复在被探测行中存在的所述辅助数据的时间窗口的打开的同步电路。
如图1可见，信号Hsync有一个周期H等于一个视频行的持续时间。以虚线绘出的脉冲h2说明一个未被检测的脉冲。在这种情况下，在一个周期等于H+ΔH的末尾，产生一个人工的同步脉冲ha，其中ΔH是一个第一预定时间间隔。另外，刚一检测出一个行同步脉冲h，就产生一个信号用于屏蔽在一个周期M等于H-ΔH1期间任何易于检测的信号，其中ΔH1是一个第二预定时间间隔。
根据本发明的方法的一个优选实施例，时间周期ΔH等于4μs，ΔH1等于ΔH/2。
根据本发明方法的一个基本特性，在产生一个人工同步脉冲ha的情况下，打开用于恢复辅助数据的窗口的时刻被改变，以便使得所述打开时刻与将被恢复的辅助数据序列的开始时刻相符。
应该注意的是这个步骤发生在同步脉冲h不存在时，如图1所说明的，其中所述脉冲h以一个延迟时间检测。
如图1可见，脉冲h的产生被同步在复合信号Csync的下降沿。这样，信号Csync的下降沿一出现，就产生脉冲h1和第一屏蔽方波SM1。在产生人工同步脉冲的情况下，减少屏蔽方波SM1的持续时间M，以避免屏蔽跟随在丢失的行同步脉冲后的正确行同步脉冲h2。在图1所示情况下，其中所述跟随脉冲h2不被检测，并产生一个人工脉冲ha，一个第二屏蔽方波SM2与人工脉冲ha的上升沿同步产生。所述方波SM2的持续时间小于第一方波SM1的持续时间，从而不屏蔽后面的脉冲h3。
在本发明方法的另一步骤中，为VBI的行定义了一个特性准则，根据它在一个VBI的给定行上存在的辅助数据将被恢复或被舍弃。根据所述特性准则，在屏蔽周期M期间检测多于一个脉冲h的情况下，以及在周期H+ΔH期间不检测脉冲h的情况下，产生指示错误行的脉冲BTL。然后脉冲BTL的数量被送到一个采集单元(未示出)，该采集单元负责对被检测的错误行的数量计数。然而应该注意的是，脉冲BTL是在每个半行同步脉冲检测中产生的，尽管被探测的行不是错误的，如图2描述的。如此产生的脉冲BTL的数量是依据所采用的电视标准。图2实例对应PAL标准，其中复合同步信号包括9个半行的同步脉冲I1、I2、I3、I4、I5、I6、I7、I8和I9用于奇数光栅，以及9个半行的同步脉冲P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8和P9用于偶数光栅。这是由于脉冲I3、I5、I7和I9是在屏蔽周期期间产生的，因此相应地产生了脉冲BTL3、BTL5、BTL7和BTL9。以同样的方法，脉冲P2、P4、P6和P8也是在屏蔽周期期间产生的，相应地产生脉冲B2、B4、B6和B8。所述脉冲BTL3、BTL5、BTL7和BTL9以及脉冲BTL2、BTL4、BTL6和BTL8的出现并不对应着以本发明方法建立的特性准则的意义内的错误行的检测。因此，由采集单元从提供给它的总的错误行数量可以推断出所述脉冲的数量。
应该注意在VBI期间半行的检测会导致脉冲Hsync的丢失以及由此在当前光栅中一行的移动。在这种情况下，在取决于时间间隔ΔH的视频行数量的末尾又自动得到一个正确的再同步。通过选择ΔH等于4μs，在8个视频行的周期末端获得再同步。
根据本发明的方法借助于包括阈值检测器2的设备来实现，检测器2接收CVBS信号并提供复合同步信号Csync到用于从所述复合信号Csync中提取场Vsync和行Hsync同步信号的数字计算单元4。所述设备还包括一个模块6用于检测包括辅助数据的VBI的行。根据本发明设备的基本特征，所述数字计算单元4还包括多路复用装置7，该装置用于从至少两个不同时刻选择用于恢复被探测行中包含的辅助数据的一个时间窗口打开的时刻。
借助于行选择模块6预先确定所选择的时刻。行选择模块6具有一个第一计数器8，用于指示被探测的VBI的行，以及一个第二计数器9，用于确定在指示行中时间窗口打开的时刻。所述第二计数器9以取决于所需分辨率的频率接收时钟脉冲，并且通过计数所述时钟脉冲确定在其结尾必须打开窗口的时间周期。例如这个频率可能是1MHz。在其末尾必须打开窗口的周期由被探测的VBI的行的开始确定。在所述行的末尾，计数器8增加一行并且计数器9复位到零。
如图5所见，描绘出实施本发明方法的设备的一个优选实施例，数字计算单元4具有两个功能并行的单元，也就是说第一单元12专用于提取场同步信号Vsync和第二单元专用于提取行同步信号Hsync，所述第一和第二单元连接到阈值检测器2的一个输出端S上，同时所述第一和第二单元的各自输出端分别连接到带有标号16的逻辑“与”门的第一输入端e1和第二输入端e2。
第一单元12有一个具有连接到阈值检测器2输出端S的输入端和连接到第一计数器8零位调整输入端CLR的输出端的数字积分器20。所述第一计数器8的输出经由行解码器22连接到逻辑门16的第一输入端e1。
第二单元有一个分离信号Hsync的装置24，装置24具有连接到阈值检测器2输出端S的一个输入端和连接到多路复用装置7的第一输入端28的第一输出端26，同时第二输出端30一方面连接到第一计数器8的输入端32而另一方面又连接到第二计数器9的零位调整输入端CLR1。第二计数器9接收未示出的时钟提供的周期性脉冲，并传送给多路复用装置7至少两个分别代表先于打开辅助数据恢复窗口的第二时刻WIN2的第一时刻WIN1的数值。
多路复用装置7有一个能够解码时刻WIN1的解码器40和一个能够解码时刻WIN2的解码器42。
在操作中，阈值检测器2接收CVBS(复合视频基带信号)并提供包括场Vsync和行Hsync同步信号的复合同步信号Csync。然后所述信号Vsync和Hsync从分别在第一单元12和在第二单元14中的信号Csync中被提取出来。如前面所述，信号Vsync通过数字积分器20，以一种本身公知的方式提取。然后信号Vsync用于使在被传输图像的光栅的每一末尾复位第一行计数器8到零的操作同步。
这样，当第一计数器8检测到VBI的行时，第二计数器9通过对时钟脉冲计数确定某一时刻，从这一时刻时间窗口必须打开。所述的时刻被传输到多路复用装置7，该多路复用装置7同时接收通过分离信号Hsync的装置24提供的控制信号To。在误差归因于在等于68μs的周期末尾缺少脉冲的情况下，分离装置24传送给多路复用装置7一个控制信号To用于通过激励解码器40使时间窗口打开的时刻超前。解码器40解码第一瞬时WIN1使得可能考虑由缺少脉冲h和其被4μs以后脉冲ha所替代而产生的延迟。然后由多路复用装置7选择的数值被传送到逻辑门16的第二输入端e2。逻辑门16的输出端提供用于恢复辅助数据的时间窗口，该辅助数据可在VBI的行上找到，VBI行的数量由行解码器22提供到逻辑门16的第一输入端e1。
图6说明了借助于根据本发明的设备的若干应用实例产生用于恢复TELETEXT、VPS和WSS类型的各自的辅助数据TXT-SW、VBS-SW和WSS-SW的时间窗口。
权利要求
1.一种用于校正在视频信号的VBI的行中传输的辅助数据序列的恢复操作的同步中的误差的方法，该视频信号具有场同步信号Vsync和行同步信号Hsync，用于同步恢复所述数据的时间窗口的打开，其特征在于，在等于H+ΔH的周期的末尾缺少行同步脉冲的情况下，产生一个人工的同步脉冲，其中H是信号Hsync的周期，而ΔH是第一预定时间间隔。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在产生人工同步脉冲的情况下，打开用于恢复辅助数据的窗口的时刻被移动，以致使得所述时刻与将被恢复的辅助数据序列的开始相符。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，一检测到行同步脉冲，用于屏蔽易于在一个周期M等于H-ΔH期间检测的任何信号的信号就产生了，ΔH是第二预定时间间隔。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，在产生人工同步脉冲的情况下，屏蔽信号的持续时间被减少，以避免屏蔽跟随在丢失的行同步脉冲后的正确的行同步脉冲。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，第二时间间隔ΔH1等于ΔH/2。
6.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在周期M期间检测到至少一个同步脉冲的情况下，以及在周期H+ΔH期间没有检测到同步脉冲的情况下，产生指示一个错误行的脉冲BTL。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，第一时间间隔ΔH选择为等于4μs。
8.一种实施按照权利要求1至6中任何一项的方法的用于恢复辅助数据的设备，包括一个阈值检测器(2)，用于接收一个CVBS信号并提供一个复合同步信号Csync给一个数字计算单元(4)，该单元(4)用于从所述复合信号Csync中提取场Vsync和行Hsync同步信号，其特征在于，所述数字计算单元(4)还包括一个多路复用装置(7)，用于从至少两个不同的时刻选择一个打开一个用于恢复已探测行中包含的辅助数据的时间窗口的时刻。
9.根据权利要求8的设备，其特征在于，数字计算单元(4)具有两个功能并列的单元，也就是专用于提取信号Vsync的第一单元(12)以及专用于提取信号Hsync的第二单元(14)，所述第一和第二单元连接到阈值检测器(2)的输出端S，同时所述第一和第二单元的各自输出端分别连接到逻辑“与”门(16)的第一个输入端e1和第二输入端e2。
10.根据权利要求9的设备，其特征在于，第一单元(12)具有一个数字积分器(20)，数字积分器(20)的一个输入端连接到阈值检测器(2)的输出端S，一个输出端连接到第一计数器(8)的零位调整输入端CLR，而第一计数器(8)的输出端经由一个行解码器(22)连接到逻辑“与”门(16)的第一输入端e1。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于，第二单元(14)有一个分离信号Hsync的装置(24)，装置(24)的输入端连接到阈值检测器(2)的输出端S，它的第一输出端(26)连接到多路复用装置(7)的第一输入端(28)，同时第二输出端(30)一方面连接到第一计数器(8)的一个输入端(32)，另一方面连接到第二计数器(9)的零位调整输入端CLR。
12.根据权利要求11的设备，其特征在于，第二计数器(9)接收由一个时钟提供的周期性脉冲并传送至少两个分别代表打开用于恢复辅助数据的窗口的第一时刻WIN1和第二时刻WIN 2的数值给多路复用装置(7)。
13.根据权利要求12的设备，其特征在于，多路复用装置(7)具有一个第一解码器(40)，用于对第一时刻WIN1解码，和一个第二解码器(42)，用于对第二时刻WIN2解码，它们与从分离装置(24)接收到的控制信号相关联，所述多路复用装置(7)的输出端连接到逻辑“与”门(16)的第二输入端e2。
全文摘要
一种用于校正同步误差的方法和设备。本发明涉及用于校正在恢复在视频信号VBI的不可见行上传输的辅助数据序列操作的同步中的误差的一种方法和设备,该视频信号包括场同步信号Vsync和行同步信号Hsync,用来使用于恢复所述数据的时间窗口的打开同步。根据本发明,在等于H+△H的周期的末尾缺少行同步脉冲的情况下,产生一个人工的同步脉冲,其中H是信号Hsync的周期,△H是第一预定时间间隔。
文档编号H04N5/06GK1171697SQ9711115
公开日1998年1月28日 申请日期1997年5月13日 优先权日1996年5月14日
发明者克里斯托夫·斯顿夫, 克里斯琴·图尔尼尔 申请人:汤姆森多媒体公司