專利名稱：電視編碼器及其編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于多種時(shí)鐘系統(tǒng)的電視編碼器及其編碼方法。
背景技術(shù)：
電視編碼器是電視接收系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，其用于將準(zhǔn)視頻輸入信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理并轉(zhuǎn)換成電視節(jié)目信號(hào)。圖1揭示了一種現(xiàn)有的電視接收系統(tǒng)的原理圖，其中點(diǎn)劃線框內(nèi)即揭示了電視編碼器1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其一般包括電視信號(hào)合成電路2以及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3，此數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的輸入端連接到電視信號(hào)合成電路2的輸出端。在一般的電視機(jī)中，需要將符合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)視頻輸入信號(hào)(現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)一般為BT656或者BT601標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，下稱“標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)”)輸入到電視信號(hào)合成電路2的輸入端，經(jīng)過電視信號(hào)合成電路2的處理后，再將信號(hào)流輸入至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3中，產(chǎn)生相應(yīng)的電視信號(hào)。圖1中的虛線框內(nèi)畫出了一個(gè)常見的基本的電視信號(hào)合成電路2，其包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路21、數(shù)據(jù)分離電路22、同步信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)疊加電路23、亮度內(nèi)插濾波電路24、色度內(nèi)插濾波電路25a和25b、載波調(diào)制電路26以及亮度與色度信號(hào)疊加電路27。標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)首先進(jìn)入到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路21中，并經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路21轉(zhuǎn)換成YUV數(shù)據(jù)流，YUV數(shù)據(jù)流經(jīng)過數(shù)據(jù)分離電路22分離成三路信號(hào)Y信號(hào)、U信號(hào)以及V信號(hào)。Y信號(hào)通過同步信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)疊加電路23以及亮度內(nèi)插濾波電路24的處理后，產(chǎn)生頻率為27MHz的亮度信號(hào)；U信號(hào)與V信號(hào)分別通過色度內(nèi)插濾波電路25a、25b產(chǎn)生27MHz的數(shù)據(jù)流，然后再通過載波調(diào)制電路26產(chǎn)生色度信號(hào)。上述亮度信號(hào)與色度信號(hào)通過亮度與色度信號(hào)疊加電路27合成后輸出頻率為27MHz的數(shù)字信號(hào)，此數(shù)字信號(hào)輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的輸入端，并最終在數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的輸出端產(chǎn)生模擬電視信號(hào)CVBS(Composite Video Broadcast Signal，復(fù)合電視廣播信號(hào))。
圖1中的電視接收系統(tǒng)還包括一個(gè)27MHz系統(tǒng)時(shí)鐘4，此27MHz系統(tǒng)時(shí)鐘4為標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)以及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3提供27MHz的工作頻率，其中標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的工作頻率必須是27MHz(國際上規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn))，同時(shí)，由于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的輸入端接入了由亮度與色度信號(hào)疊加電路27輸出的27MHz的數(shù)字信號(hào)，因此，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3也必須工作在相應(yīng)的27MHz的頻率下(即，輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3中的數(shù)字信號(hào)的頻率必須與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的工作頻率一致)，否則，輸出的模擬電視信號(hào)就會(huì)不穩(wěn)定，甚至完全失真。在27MHz系統(tǒng)時(shí)鐘4提供準(zhǔn)確工作頻率的情況下，電視接收系統(tǒng)將正常工作并輸出清晰的電視信號(hào)CVBS。
隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在的電視接收系統(tǒng)中還提供一些其它的外圍接口，例如音視頻接口以及USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)接口等等，這些外圍接口的工作頻率并不都是27MHz，例如大部分USB接口穩(wěn)定在工作時(shí)，需要一個(gè)穩(wěn)定24MHz的頻率，因此系統(tǒng)時(shí)鐘可能是24MHz，在這種非27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，為了使得標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的工作頻率為27MHz，業(yè)界普遍采用鎖相環(huán)路將應(yīng)用于電視編碼系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率進(jìn)行調(diào)整，例如圖2中所示，如果系統(tǒng)中采用非27MHz系統(tǒng)時(shí)鐘41(例如24MHz系統(tǒng)時(shí)鐘)，那么通過鎖相環(huán)路42將時(shí)鐘頻率調(diào)整到27MHZ，然后再作為標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的工作頻率，經(jīng)過與圖1中相同的處理過程后，輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的輸入端的是27MHz的數(shù)字信號(hào)，同樣，為了保證數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的正常工作，需要向數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3提供一個(gè)27MHz外部時(shí)鐘43，如此，電視接收系統(tǒng)才能正常工作。
然而，圖2中所揭示的利用鎖相環(huán)路42對(duì)非27MHz系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行調(diào)整的做法有如下的缺陷首先，通過鎖相環(huán)路42產(chǎn)生的27MHz時(shí)鐘并不穩(wěn)定，通常伴有不同程度的頻率抖動(dòng)現(xiàn)象，頻率抖動(dòng)將使得數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3所輸出的電視信號(hào)CVBS也存在抖動(dòng)，如果頻率抖動(dòng)劇烈，則會(huì)極大的影響電視接收的效果；其次，圖2中所揭示的電視接收系統(tǒng)中除了使用非27MHz系統(tǒng)時(shí)鐘以外，還引入了27MHz外部時(shí)鐘43，顯然增加了成本。
因此，提供一種能在不同的系統(tǒng)時(shí)鐘下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)進(jìn)行處理且能夠抑制頻率抖動(dòng)、成本較低的電視編碼器及其編碼方法實(shí)屬必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能在不同的系統(tǒng)時(shí)鐘下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)進(jìn)行處理且能夠抑制頻率抖動(dòng)、成本較低的電視編碼器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能在不同的系統(tǒng)時(shí)鐘下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)進(jìn)行處理且能夠抑制頻率抖動(dòng)、成本較低的電視編碼器的編碼方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的電視編碼器包括電視信號(hào)合成電路，其輸入端接入上述標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其輸入端連接上述電視信號(hào)合成電路的輸出端；重采樣電路，其輸入端連接上述電視信號(hào)合成電路的輸出端；多路開關(guān)(55)，其輸入端分別連接鎖相環(huán)路的輸出端與上述系統(tǒng)時(shí)鐘的輸出端，其輸出端連接標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，此多路開關(guān)(55)用于選擇標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入方式；以及多路開關(guān)(54)，其輸入端分別連接上述電視信號(hào)合成電路的輸出端以及重采樣電路的輸出端，其輸出端連接上述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端，此多路開關(guān)(54)在其根據(jù)多路開關(guān)(55)所選擇的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入方式?jīng)Q定上述重采樣電路的工作狀態(tài)。
通過采用本發(fā)明所提供的上述電視編碼器，本發(fā)明所提供的電視編碼器編碼方法包括以下步驟在27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，所述多路開關(guān)(54)將重采樣電路斷開，并將信號(hào)合成電路的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端直接相連；在非27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，所述多路開關(guān)(54)選擇上述重采樣電路對(duì)電視信號(hào)合成電路所輸出的信號(hào)流進(jìn)行重新采樣，并將重新采樣的信號(hào)流輸出至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
顯然，本發(fā)明所提供的電視編碼器及其編碼方法其能夠適應(yīng)多種系統(tǒng)時(shí)鐘的，不需要為數(shù)模轉(zhuǎn)換電路配置額外的時(shí)鐘，降低了成本，而且有效的抑制了電視接收系統(tǒng)中可能存在的頻率抖動(dòng)。
編碼其結(jié)構(gòu)以及編碼方法將在具體實(shí)施例中作更詳細(xì)的介紹。


圖1是現(xiàn)有的電視編碼器應(yīng)用在系統(tǒng)時(shí)鐘為27MHz的電視接收系統(tǒng)中的原理圖；圖2是現(xiàn)有電視編碼器應(yīng)用在系統(tǒng)時(shí)鐘為非27MHz的電視接收系統(tǒng)中的原理圖；圖3是本發(fā)明所述的電視編碼器應(yīng)用于電視接收系統(tǒng)中的原理圖；圖4是本發(fā)明所述的電視編碼器中的重取樣電路的原理圖。
以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施例方式
參見圖3所示，圖3揭示了本發(fā)明所述的電視編碼器11應(yīng)用在電視接收系統(tǒng)中工作原理。本發(fā)明所述的電視編碼器11包括電視信號(hào)合成電路2、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3、重采樣(Resample)電路52、以及多路開關(guān)(MUX，Multiplex)54、55。
電視信號(hào)合成電路2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，電視信號(hào)合成電路2的輸入端輸入標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，其輸出端分別接多路開關(guān)54的輸入端以及重采樣電路52的輸入端。多路開關(guān)55設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的時(shí)鐘輸入線路上，用于選擇標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的時(shí)鐘輸入方式，具體選擇方式將在下文中詳細(xì)介紹。
圖3中的電視接收系統(tǒng)還包括連接在重采樣電路52和多路開關(guān)55之間的系統(tǒng)時(shí)鐘51以及鎖相環(huán)路42，其中系統(tǒng)時(shí)鐘51的輸出端分別各自連接到鎖相環(huán)路42、重采樣電路52、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3以及多路開關(guān)55。
采用了本發(fā)明所述的電視編碼器11后，無論系統(tǒng)時(shí)鐘51輸出的時(shí)鐘頻率是否滿足27MHz的要求，電視接收系統(tǒng)均可以較好地完成電視信號(hào)的接收與轉(zhuǎn)換。其具體流程如下假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘51輸出的信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)27MHz，則多路開關(guān)55直接選通系統(tǒng)時(shí)鐘51，即，時(shí)鐘系統(tǒng)51輸出的27MHz時(shí)鐘信號(hào)直接提供給標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3作為工作頻率，標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)經(jīng)過電視信號(hào)合成電路2的處理(處理過程可參見對(duì)圖1的描述)，輸出27MHz的數(shù)據(jù)流至多路開關(guān)54，多路開關(guān)54選通數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3，即，27MHz的數(shù)據(jù)流通過多路開關(guān)54直接進(jìn)入到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3中(此時(shí)，重采樣電路52處于“閑置”狀態(tài)，即其從電路中斷開)，另一方面，由于數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3也使用系統(tǒng)時(shí)鐘51提供的27MHz標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)作為工作頻率，保證了其工作頻率，因此27MHz數(shù)據(jù)流將在數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3中轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的模擬電視信號(hào)。
假設(shè)系統(tǒng)時(shí)鐘51輸出的信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)的24MHz，則多路開關(guān)55選通鎖相環(huán)路42，即，時(shí)鐘系統(tǒng)51輸出的24MHz的時(shí)鐘信號(hào)先經(jīng)過鎖相環(huán)路42調(diào)整成27MHz的時(shí)鐘頻率，然后再提供給標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)作為工作頻率，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)24MHz時(shí)鐘信號(hào)仍然直接提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3作為工作頻率。當(dāng)然，根據(jù)前文所述，調(diào)整后的27MHz時(shí)鐘頻率會(huì)存在一定程度的抖動(dòng)，因此，在經(jīng)過電視信號(hào)合成電路2的處理后，多路開關(guān)54將選通重采樣電路52，即，從電視信號(hào)合成電路2種輸出的存在抖動(dòng)27MHz信號(hào)流先要經(jīng)過重采樣電路52的重新采樣處理(此時(shí)重采樣電路52處于“工作”狀態(tài)，其具體工作過程將在圖4中介紹)，將27MHz信號(hào)流處理成無抖動(dòng)的24MHz，然后，再將24MHz信號(hào)流通過多路開關(guān)54輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3中，此時(shí)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3的工作頻率正好為24MHz，因此24MHz數(shù)據(jù)流將在數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3中轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的模擬電視信號(hào)，有效的抑制了電視接收系統(tǒng)在使用鎖相環(huán)路42時(shí)可能產(chǎn)生的頻率抖動(dòng)現(xiàn)象。
多路開關(guān)54可以決定重采樣電路52是處于“工作”或是“閑置”的狀態(tài)，圖4中給出了一種重采樣電路52的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其包括依次串聯(lián)的內(nèi)插電路521、低通濾波電路522以及頻率抽取電路523，在依次通過相應(yīng)的內(nèi)插、低通濾波、抽取三個(gè)步驟后，27MHz的信號(hào)流將被處理成24MHz(與系統(tǒng)時(shí)鐘51的頻率相同)的信號(hào)流。當(dāng)然24MHz僅僅是一個(gè)具體的實(shí)施例，根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘51的具體數(shù)值，重采樣電路52可做出相應(yīng)的調(diào)整(系統(tǒng)時(shí)鐘51與重采樣點(diǎn)路52是相互電連接的)。
根據(jù)以上描述，多路開關(guān)55的作用是決定標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)是直接使用系統(tǒng)時(shí)鐘51的時(shí)鐘信號(hào)，還是使用鎖相環(huán)路42所輸出的時(shí)鐘信號(hào)；而多路開關(guān)54則根據(jù)多路開關(guān)55的選擇結(jié)果，決定重采樣電路52的工作狀態(tài)(“閑置”或“工作”)。通過使用多路開關(guān)55選擇標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的時(shí)鐘輸入方式，并同時(shí)通過多路開關(guān)54在非27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下選擇重采樣電路52進(jìn)行信號(hào)流的重新采樣，本發(fā)明所述的電視編碼器11能夠適應(yīng)系統(tǒng)時(shí)鐘52的頻率變化，不需要為數(shù)模轉(zhuǎn)換電路3配置額外的時(shí)鐘，降低了成本，而且有效的抑制了鎖相環(huán)路42中可能存在的頻率抖動(dòng)。
在采樣本發(fā)明所述的上述電視編碼器11的情況下，本發(fā)明所述的電視編碼器編碼方法可描述為以下步驟在27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，所述多路開關(guān)(54)將重采樣電路斷開，并將信號(hào)合成電路的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端直接相連；在非27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，所述多路開關(guān)(54)選擇上述重采樣電路對(duì)電視信號(hào)合成電路所輸出的信號(hào)流進(jìn)行重新采樣，并將重新采樣的信號(hào)流輸出至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，然而本發(fā)明并不僅僅局限于上述實(shí)施例所描述的實(shí)施方式。例如，重采樣電路52的結(jié)構(gòu)并不局限于圖4種描述的結(jié)構(gòu)，由于重采樣(Resample)是一種電學(xué)領(lǐng)域中常見的手段，其它適于重采樣的電路形式當(dāng)然也可以運(yùn)用到本發(fā)明中。
諸如上述情況的微小改變以及等效變換均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.電視編碼器，其用于在不同的系統(tǒng)時(shí)鐘下對(duì)標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)進(jìn)行處理，所述系統(tǒng)時(shí)鐘的輸出端連接一鎖相環(huán)路的輸入端，所述電視編碼器包括電視信號(hào)合成電路，其輸入端接入上述標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)；數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其輸入端連接上述電視信號(hào)合成電路的輸出端；其特征在于，所述電視編碼器進(jìn)一步包括重采樣電路，其輸入端連接上述電視信號(hào)合成電路的輸出端；多路開關(guān)(55)，其輸入端分別連接上述鎖相環(huán)路的輸出端和系統(tǒng)時(shí)鐘的輸出端，其輸出端連接標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，此多路開關(guān)(55)用于選擇標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入方式；以及多路開關(guān)(54)，其輸入端分別連接上述電視信號(hào)合成電路的輸出端以及重采樣電路的輸出端，其輸出端連接上述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端，此多路開關(guān)(54)在其根據(jù)多路開關(guān)(55)所選擇的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入方式?jīng)Q定上述重采樣電路的工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視編碼器，其特征在于所述重采樣電路包括依次串聯(lián)的內(nèi)插電路、低通濾波電路以及頻率抽取電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視編碼器的編碼方法，其包括以下步驟在27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，所述多路開關(guān)(54)將重采樣電路斷開，并將信號(hào)合成電路的輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的輸入端直接相連；在非27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下，所述多路開關(guān)(54)選擇上述重采樣電路對(duì)電視信號(hào)合成電路所輸出的信號(hào)流進(jìn)行重新采樣，并將重新采樣的信號(hào)流輸出至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電視編碼器及其編碼方法，所述電視編碼器包括電視信號(hào)合成電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、重采樣電路、多路開關(guān)(55)以及多路開關(guān)(54)。本發(fā)明所提供的電視編碼器編碼方法通過使用多路開關(guān)(55)選擇標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)的時(shí)鐘輸入方式，并同時(shí)通過多路開關(guān)(54)在非27MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘下選擇重采樣電路進(jìn)行信號(hào)流的重新采樣，其能夠適應(yīng)多種系統(tǒng)時(shí)鐘的，不需要為數(shù)模轉(zhuǎn)換電路配置額外的時(shí)鐘，降低了成本，而且有效的抑制了電視接收系統(tǒng)中可能存在的頻率抖動(dòng)。
文檔編號(hào)H04N5/14GK101022511SQ20061005489
公開日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者龔建, 王久江, 張有發(fā), 黎明, 何積軍 申請(qǐng)人:珠海炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司