專利名稱：：一種基于3d自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種視頻解碼裝置，特別涉及一種完整的基于3D(三維)自適應(yīng)梳狀濾波的復(fù)合視頻信號(hào)(compositevideosignal)解碼器。
背景技術(shù)：
：復(fù)合視頻解碼是模擬電視信號(hào)數(shù)字化處理的核心技術(shù)，它將復(fù)合視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)AD(模擬到數(shù)字)采樣變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，完成同步信息的提取，亮度和色度的分離，經(jīng)過(guò)色度解調(diào)后得到Y(jié)UV4:4:4(4:2:2)信號(hào)，用于之后的視頻后處理。其解碼質(zhì)量直接影響到最終的觀賞效果，對(duì)提高電視顯示質(zhì)量起著重要的作用。目前大多數(shù)視頻解碼器芯片使用低成本的二維行間梳狀濾波器進(jìn)行亮度色度分離，該方法僅考慮視頻信號(hào)空間內(nèi)的相關(guān)性，所分離的只是亮度和色度的主譜線，亮色互串仍然存在。并且行間濾波的方式會(huì)降低圖像的垂直分辨率，影響觀賞效果。
發(fā)明內(nèi)容復(fù)合視頻信號(hào)綜合分析1、對(duì)于靜止平滑區(qū)域其頻譜特性具有很強(qiáng)的空間和時(shí)間相關(guān)性，此時(shí)采用3D梳狀濾波器或者幀內(nèi)行間梳狀濾波器都能得到理想的亮色分離效果；2、對(duì)于靜止細(xì)節(jié)或者邊緣區(qū)域其頻譜特性的空間相關(guān)性減弱，而這些區(qū)域恰恰是判斷圖像顯示質(zhì)量的關(guān)鍵所在，此時(shí)應(yīng)當(dāng)采用3D梳狀濾波器利用靜止場(chǎng)景視頻信號(hào)的時(shí)間相關(guān)性可以達(dá)到滿意的亮色分離效果；3、對(duì)于運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景其頻譜特性的時(shí)間相關(guān)性減弱，此時(shí)應(yīng)當(dāng)利用其空間相關(guān)性進(jìn)行亮色分離，但考慮到時(shí)間相關(guān)性隨著運(yùn)動(dòng)速度的增加逐漸減弱，應(yīng)當(dāng)對(duì)運(yùn)動(dòng)速度做多級(jí)處理，將時(shí)間和空間分離結(jié)果以加權(quán)求和。考慮空間濾波時(shí)，應(yīng)當(dāng)特別注意邊界和細(xì)節(jié)部分要與平滑部分區(qū)別對(duì)待，因?yàn)榇藭r(shí)的空間相關(guān)性具有方向性，所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)空間內(nèi)相關(guān)性檢測(cè)結(jié)果進(jìn)而選擇合適的亮色分離方法；4、對(duì)于垂直方向分辨率要求非常高的場(chǎng)合，如多波群信號(hào)的垂直高頻部分，其密度約為480-520線，此時(shí)行間相關(guān)性變得非常小，如果繼續(xù)釆用行間梳狀濾波的亮度色度分離方式，會(huì)造成垂直高頻分量的丟失，表現(xiàn)為垂直分解力不夠。此時(shí)應(yīng)該采用行內(nèi)一維陷波器，利用行內(nèi)像素水平相關(guān)性來(lái)分離亮度和色度信號(hào)，從而較好的保留視頻信號(hào)的高頻部分。針對(duì)現(xiàn)有二維梳狀濾波器所存在的問(wèn)題以及上述對(duì)復(fù)合視頻信號(hào)的綜合分析，本發(fā)明提供了一種3D復(fù)合視頻信號(hào)解碼器。該解碼器兼顧了視頻信號(hào)空間相關(guān)性和時(shí)間相關(guān)性，并根據(jù)視頻信號(hào)的運(yùn)動(dòng)信息在一維、二維和三維梳狀濾波方法中自動(dòng)選擇最佳方案。由于數(shù)字電路易于大規(guī)模集成，可以由單芯片完成視頻解碼、視頻后處理、圖像信息輸出、伴音等完整的功能，可顯著降低系統(tǒng)成本，在電視機(jī)、機(jī)頂盒、電視視頻卡、移動(dòng)電視接收終端等電視視頻產(chǎn)品中，具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的-一種基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，其特征在于，包括下述模塊同步相關(guān)信息處理模塊、自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、色度解調(diào)模塊、SDRAM接口和控制模塊、YUV和RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊、MUX多路選擇模塊、IIC接口控制模塊；模擬的輸入復(fù)合視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)視頻信號(hào)模擬前端AFE處理，提取出行場(chǎng)信號(hào)和10位寬的采樣數(shù)據(jù)，行場(chǎng)信號(hào)送入同步相關(guān)信息處理模塊；IO位寬的采樣數(shù)據(jù)分別送入同步相關(guān)信息處理模塊、自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、SDRAM接口和控制模塊；同步相關(guān)信息處理模塊完成同步相關(guān)信息的處理輸出同步信號(hào)，并區(qū)分NTSC和PAL信號(hào)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要產(chǎn)生同步控制信號(hào)分別輸入自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、色度解調(diào)模塊、SDRAM接口和控制模塊；自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊接收來(lái)自同步相關(guān)信息處理模塊的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now—DATA、來(lái)自SDRAM接口和控制模塊的運(yùn)算數(shù)據(jù)YC—DATA和Motion_DATA，分離出亮度信號(hào)Y_DATA和色度信號(hào)C—DATA;色度解調(diào)模塊接收來(lái)自同步相關(guān)信息處理模塊的數(shù)據(jù)Bnrst_DATA和來(lái)自自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊分離出的色度信號(hào)C—DATA,輸出兩種色差信號(hào)U一DATA、V_DATA，完成色度解調(diào)功能；亮度信號(hào)Y一DATA、色差信號(hào)U—DATA和V一DATA經(jīng)過(guò)YUV與RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為R—DATA、G_DATA、B_DATA輸出信號(hào)，MUX多路選擇模塊接受來(lái)自YUV與RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊的R—DATA、G一DATA、B_DATA信號(hào)和色度解調(diào)模塊的色差信號(hào)U一DATA、VJ)ATA，得到需要的最終24位輸出信號(hào)的解碼結(jié)果；所述SDRAM接口和控制模塊接收10位寬的釆樣數(shù)據(jù)和來(lái)自同步相關(guān)信息處理模塊的同步控制信號(hào)，用于存儲(chǔ)多幀數(shù)據(jù)，并對(duì)自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊提供所需要的運(yùn)算數(shù)據(jù)YC_DATA和Motion一DATA;所述IIC接口控制模塊用于在線修改各模塊參數(shù)以滿足用戶的個(gè)性需求。上述方案中，所述的自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊包括幀內(nèi)亮度色度分離模塊、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊、M系數(shù)選擇模塊、亮度加法器和色度加法器；其中幀內(nèi)亮度色度分離模塊包括空間相關(guān)度檢測(cè)模塊、行內(nèi)一維陷波器、幀內(nèi)自適應(yīng)5行梳狀濾波器；當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now_DATA在幀內(nèi)亮色分離模塊中經(jīng)過(guò)空間相關(guān)度檢測(cè)模塊選擇使用行內(nèi)一維陷波器或者幀內(nèi)自適應(yīng)5行梳狀濾波器完成空間域的亮度色度分離，輸出預(yù)處理亮度信號(hào)Y1_DATA和預(yù)處理色度信號(hào)C1_DATA;同時(shí)當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now_DATA和運(yùn)算數(shù)據(jù)YC_DATA共同輸入到3D幀間梳狀濾波器中完成時(shí)間域的亮度色度分離，輸出預(yù)處理亮度信號(hào)Y2—DATA和預(yù)處理色度信號(hào)C2_DATA;當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now_DATA和運(yùn)算數(shù)據(jù)Motion—DATA在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊中完成多維的差值運(yùn)算得到表征運(yùn)動(dòng)大小的運(yùn)動(dòng)量，輸入到M系數(shù)選擇模塊進(jìn)行多閾值判斷確定加權(quán)系數(shù)M，分別在亮度加法器和色度加法器中運(yùn)算得到加權(quán)求和后的亮度信號(hào)Y一DATA和色度信號(hào)C_DATA。本發(fā)明的特點(diǎn)是將復(fù)合視頻信號(hào)解碼器采用當(dāng)前先進(jìn)的集成電路設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)，可以方便的與視頻處理器芯片集成或者作為獨(dú)立的前置芯片。與己有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在1.本發(fā)明基于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)(時(shí)間相關(guān)性)和幀內(nèi)的相關(guān)性(空間相關(guān)性)，采用3D梳狀濾波器或者幀內(nèi)梳狀濾波器，對(duì)快速運(yùn)動(dòng)圖像、慢速運(yùn)動(dòng)圖像、靜止平滑區(qū)域、靜止垂直細(xì)節(jié)豐富區(qū)域、靜止水平細(xì)節(jié)豐富區(qū)域分別采用相應(yīng)的濾波方式，最大程度的減少了亮度和色度之間的串?dāng)_，有效的保留了圖像細(xì)節(jié)區(qū)域內(nèi)容。清晰度高，色彩還原不失真；2.本發(fā)明采用的全數(shù)字鎖相環(huán)與普通鎖相環(huán)電路相比,它不僅能適應(yīng)復(fù)合視頻信號(hào)中色同步信號(hào)每行出現(xiàn)一次(非連續(xù)性)和PAL制信號(hào)逐行倒相的特性,還能識(shí)別倒相開(kāi)關(guān)信號(hào)，自動(dòng)產(chǎn)生PAL制式下的NTSC行和PAL行標(biāo)識(shí)信號(hào)，從而準(zhǔn)確的產(chǎn)生本地色負(fù)載波。3.本發(fā)明存儲(chǔ)器資源的分配，使用SDRAM存儲(chǔ)器作為多幀視頻數(shù)據(jù)的顯示存儲(chǔ)，使用片內(nèi)雙端口RAM用于視頻數(shù)據(jù)跨時(shí)鐘域的控制存儲(chǔ)，便于與視頻處理系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)資源共享；4.本發(fā)明采用了高精度的有限長(zhǎng)濾波器(FIR)，滿足系統(tǒng)幅頻響應(yīng)的同時(shí)保證了準(zhǔn)確的相頻響應(yīng)特性。圖1為本發(fā)明的復(fù)合視頻解碼器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能框圖。圖2為截取NTSC視頻信號(hào)的100-0-75-0彩條信號(hào)的一行波形圖。圖3為圖1中自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊的結(jié)構(gòu)圖。圖4為圖1中SDRAM接口和控制模塊的結(jié)構(gòu)圖。圖5為圖1中色度解調(diào)模塊的結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，一種基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，包括同步相關(guān)信息處理模塊、自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、色度解調(diào)模塊、SDRAM接口和控制模塊、YUV和RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊、IIC接口控制模塊、MUX多路選擇模塊。模擬的輸入復(fù)合視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)視頻信號(hào)模擬前端(AFE)處理，提取出行場(chǎng)信號(hào)和10位寬的采樣數(shù)據(jù)，行場(chǎng)信號(hào)送入同步相關(guān)信息處理模塊；IO位寬的采樣數(shù)據(jù)分別送入同步相關(guān)信息處理模塊、自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、SDRAM接口和控制模塊。同步相關(guān)信息處理模塊完成同步相關(guān)信息的處理，區(qū)分NTSC和PAL信號(hào)，并根據(jù)設(shè)計(jì)的需要產(chǎn)生同步控制信號(hào)分別輸入自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、色度解調(diào)模塊、SDRAM接口和控制模塊。自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊接收來(lái)自同步相關(guān)信息處理模塊的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now一DATA、來(lái)自SDRAM接口和控制模塊的運(yùn)算數(shù)據(jù)YC—DATA和Motion_DATA，輸出亮度信號(hào)Y一DATA和色度信號(hào)C_DATA。色度解調(diào)模塊接收來(lái)自同步相關(guān)信息處理模塊的數(shù)據(jù)Burst—DATA和來(lái)自自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊的色度信號(hào)C—DATA,輸出色差信號(hào)U—DATA、V一DATA，完成色度解調(diào)功能。亮度信號(hào)Y一DATA、色差信號(hào)U一DATA和V_DATA經(jīng)過(guò)YUV與RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為R_DATA、G一DATA、B一DATA輸出信號(hào)。在MUX多路選擇模塊中得到需要的最終24位輸出信號(hào)的解碼結(jié)果。MUX多路選擇模塊，其YUV或者RGB輸出格式切換由IIC接口控制器中對(duì)應(yīng)的參數(shù)控制，并且滿足快速切換要求。其中復(fù)合視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)AD采樣后的數(shù)字信號(hào)速率為該行同步信號(hào)頻率的整數(shù)倍，具體NTSC制式為行頻的858倍，PAL制式為行頻的864倍。同步控制信號(hào)包括行同步信號(hào)、行有效信號(hào)、burst信號(hào)、場(chǎng)同步信號(hào)、場(chǎng)有效信號(hào)、奇偶場(chǎng)信號(hào)及用于其它模塊的信號(hào)同步和狀態(tài)控制。產(chǎn)生參考電平信號(hào)包括消隱電平、黑電平等。在圖2中標(biāo)示了行同步信號(hào)、行有效信號(hào)、burst信號(hào)、黑電平和消隱電平。同步相關(guān)信息處理模塊區(qū)分NTSC和PAL制式的方法為計(jì)數(shù)相鄰場(chǎng)同步脈沖間的行同步脈沖數(shù)，NTSC為30個(gè)脈沖，PAL為25個(gè)脈沖。參見(jiàn)圖3，自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊包括幀內(nèi)亮度色度分離模塊，用于做空間內(nèi)的亮色分離；運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊，用于判斷對(duì)應(yīng)的計(jì)算像素為運(yùn)動(dòng)點(diǎn)還是靜止點(diǎn)，以便產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)級(jí)別；3D幀間梳狀濾波器，用于做時(shí)間域的亮色分離；M系數(shù)選擇模塊，根據(jù)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊輸入的運(yùn)動(dòng)級(jí)別，選擇合適的加權(quán)系數(shù)M，用于之后的加法器；亮度加法器，根據(jù)M系數(shù)選擇模塊產(chǎn)生的系數(shù)，將幀內(nèi)亮色分離的亮度信號(hào)和幀間亮色分離的亮度信號(hào)做加權(quán)求和運(yùn)算，得到最終的亮度數(shù)據(jù)；色度加法器，根據(jù)M系數(shù)選擇模塊產(chǎn)生的系數(shù)，將幀內(nèi)亮色分離的色度信號(hào)和幀間亮色分離的色度信號(hào)做加權(quán)求和運(yùn)算，得到最終的色度數(shù)據(jù);所述的幀內(nèi)亮色分離模塊還包括空間相關(guān)度檢測(cè)模塊，用以判斷像素點(diǎn)與周圍像素點(diǎn)的相關(guān)度，進(jìn)而選擇所用的量的分離方法；高精度的31階行內(nèi)一維陷波器，用來(lái)完成行內(nèi)的亮度濾波；幀內(nèi)自適應(yīng)5行梳狀濾波器，可以通過(guò)空間相關(guān)檢測(cè)的結(jié)果，進(jìn)而根據(jù)圖像的空域頻譜結(jié)構(gòu)來(lái)選擇3行或者5行濾波方式，將圖像高頻信息完整的較保留。-自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊接收Now—DATA、YC_DATA和Motion_DATA數(shù)據(jù)，Now_DATA為當(dāng)前幀數(shù)據(jù)，在幀內(nèi)亮色分離模塊中經(jīng)過(guò)空間相關(guān)度檢測(cè)模塊選擇使用行內(nèi)一維陷波器或者幀內(nèi)自適應(yīng)5行梳狀濾波器完成空間域的亮度色度分離，輸出預(yù)處理亮度信號(hào)Y1—DATA和預(yù)處理色度信號(hào)C1一DATA;同時(shí)Now—DATA和YC—DATA共同輸入到3D幀間梳狀濾波器(3DCombFilter)中完成時(shí)間域的亮度色度分離，輸出預(yù)處理亮度信號(hào)Y2—DATA和預(yù)處理色度信號(hào)C2一DATA;Now_DATA和Motion—DATA在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊中完成多維的差值運(yùn)算得到表征運(yùn)動(dòng)大小的運(yùn)動(dòng)量，輸入到M系數(shù)選擇模塊進(jìn)行多閾值判斷從而確定加權(quán)系數(shù)M，在加法器401、402中分別完成如下寧算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>得到加權(quán)求和后的亮度信號(hào)Y—DATA和色度信號(hào)C_DATA。M系數(shù)選擇模塊為多閾值判斷方式，產(chǎn)生的結(jié)果作為亮度加法器和色度加法器的加權(quán)系數(shù)。亮度加法器401中對(duì)于幀內(nèi)亮色分離的亮度信號(hào)權(quán)值為M，對(duì)于幀間梳狀濾波器分離的亮度信號(hào)權(quán)值為1-M，并完成加權(quán)后的求和運(yùn)算。色度加法器402對(duì)于幀內(nèi)亮色分離的色度信號(hào)權(quán)值為M，對(duì)于幀間梳狀濾波器分離的色度信號(hào)權(quán)值為l-M，并完成加權(quán)后的求和運(yùn)算。參見(jiàn)圖4，SDRAM接口和控制模塊包括一個(gè)輸入數(shù)據(jù)雙端口RAM,為了充分利用SDRAM的帶寬，解決寫(xiě)入SDRAM數(shù)據(jù)速率和SDRAM工作速率匹配問(wèn)題；一個(gè)亮色分離數(shù)據(jù)雙端口RAM,為了充分利用SDRAM的帶寬，解決SDRAM中用于3D梳狀濾波器亮度色度分離運(yùn)算數(shù)據(jù)的讀取速率和SDRAM工作速率匹配問(wèn)題；一個(gè)SDRAM接口控制器，用于分別產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)雙端口RAM、亮色分離數(shù)據(jù)雙端口RAM、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)雙端口RAM的使能、讀、寫(xiě)、地址等控制信號(hào)；SDRAM接口控制器還產(chǎn)生輸入數(shù)據(jù)雙端口RAM、亮色分離數(shù)據(jù)雙端口RAM和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)雙端口RAM的數(shù)據(jù)深度標(biāo)志，連接到SDRAM控制器，用于切換SDRAM的寫(xiě)入和讀出工作狀態(tài)。一個(gè)SDRAM控制器，用于產(chǎn)生外圍SDRAM芯片需要的使能信號(hào)、行地址有效、列地址有效、數(shù)據(jù)有效、片選信號(hào)和地址等控制信號(hào)。SDRAM接口控制器和SDRAM控制器為32位寬，具體實(shí)施方法為將模數(shù)轉(zhuǎn)換后的IO位寬數(shù)據(jù)，每三個(gè)相鄰像素首尾相連構(gòu)成30位寬的數(shù)據(jù)，然后將最低兩位補(bǔ)O，來(lái)充分利用SDRAM的帶寬。輸入數(shù)據(jù)雙端口RAM、亮色分離數(shù)據(jù)雙端口RAM、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)雙端口RAM位寬均為32位，深度為32。經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的復(fù)合視頻信號(hào)當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now_DATA寫(xiě)入輸入數(shù)據(jù)雙端口RAM301，3D幀間梳狀濾波器亮度色度分離需要用到的運(yùn)算數(shù)據(jù)YC—DATA從亮色分離數(shù)據(jù)雙端口RAM302中讀出；自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊用到的計(jì)算幀差需要的運(yùn)算數(shù)據(jù)Motion—DATA從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)雙端口RAM303中讀出。SDRAM接口控制器304判斷301、302、303的數(shù)據(jù)深度產(chǎn)生標(biāo)志信號(hào)送入SDRAM控制器305，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)機(jī)控制SDRAM工作流程和讀寫(xiě)優(yōu)先級(jí)別，輸出SDRAM控制信號(hào)完成SDRAM數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀取操作，從而完成多幀數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能。參見(jiàn)圖5，色度解調(diào)模塊包括三個(gè)乘法器，用于完成色差信號(hào)LLDATA和V一DATA的解調(diào)、色度信號(hào)與對(duì)應(yīng)三角函數(shù)相乘的運(yùn)算；一個(gè)累加器，用于將本地色副載波與輸入色度副載波比較結(jié)果做累計(jì)處理；一個(gè)環(huán)路濾波器，利用環(huán)路濾波器的系統(tǒng)響應(yīng)，保證本地色副載波和輸入復(fù)合視頻信號(hào)色副載波錯(cuò)誤收斂，最終達(dá)到相位一致；一個(gè)DTO數(shù)字鎖相環(huán)，用于產(chǎn)生本地色副載波，并且根據(jù)環(huán)路濾波器的輸出結(jié)果調(diào)整本地色副載波的相位；一個(gè)相位調(diào)整器，用于調(diào)整解調(diào)相位與色度副載波相位之間的固定相位關(guān)系；一個(gè)三角函數(shù)査找表，用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的cos和sin三角函數(shù)；三角函數(shù)查找表地址為512位，三角函數(shù)為9位，滿足三角函數(shù)的精度的同時(shí)，節(jié)省了存儲(chǔ)空間；色度信號(hào)C—DATA進(jìn)入色度解調(diào)模塊，考慮到色負(fù)載波只出現(xiàn)在復(fù)合視頻信號(hào)的特定位置，具有時(shí)間不連續(xù)性，故而需要同步相關(guān)信息處理模塊產(chǎn)生的Burst_DATA信號(hào)作為數(shù)字鎖相環(huán)相位校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。將輸入的Burst_DATA與本地負(fù)載波對(duì)應(yīng)的cos—data相乘后的數(shù)據(jù)送入累加器，通過(guò)環(huán)路濾波器來(lái)調(diào)整本地負(fù)載波與輸入負(fù)載波的相位關(guān)系，在NTSC/PAL自動(dòng)識(shí)別模塊中-情況一如果此時(shí)為NTSC制式，則直接送入到數(shù)字鎖相環(huán)(DTO);情況二如果此時(shí)為PAL制式，我們需要判斷輸入的數(shù)據(jù)為NTSC行還是PAL行數(shù)據(jù)，將環(huán)路濾波器(Lo叩filter)的輸出結(jié)果送入錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器,如果錯(cuò)誤次數(shù)累計(jì)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，我們認(rèn)為當(dāng)前對(duì)NTSC行和PAL行的判斷是錯(cuò)誤的，則需要通過(guò)反向器將其翻轉(zhuǎn)，來(lái)產(chǎn)生正確的PAL制式下的NTSC行和PAL行標(biāo)識(shí)信號(hào)。根據(jù)復(fù)合視頻信號(hào)的調(diào)制原理，色負(fù)載波相位與色度信號(hào)的調(diào)制相位有一相NTSC制為180°PAL制式下NTSC行為225°;PAL行為135°。所以數(shù)字鎖相環(huán)產(chǎn)生的本地負(fù)載波還需要通過(guò)相位調(diào)整器然后才能解調(diào)色度信號(hào)。將C_MTA與2cos一data和2sin—data的乘積結(jié)果通過(guò)低通濾波器(LPF)濾除高頻分量后可以很容易的得到U—DATA、V—DATA色差信號(hào)，完成色度解調(diào)功能。本發(fā)明中用到的濾波器為31階高精度FIR濾波器，其濾波器系數(shù)列于表1、表2、表3，實(shí)驗(yàn)獲得的濾波器系數(shù)為浮點(diǎn)數(shù)，但考慮到集成電路運(yùn)算的特點(diǎn)，我們將濾波器系數(shù)放大512倍后取整數(shù)，即保證了濾波器的最小精度為1/512，又充分利用了位運(yùn)算的特點(diǎn)保證運(yùn)算準(zhǔn)確性的同時(shí)簡(jiǎn)化了運(yùn)算，濾波器輸出結(jié)果將直流增量去除就得到最終輸出結(jié)果。表1圖5中LPF低通濾波器的濾波器系數(shù)為<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2圖3中行內(nèi)一維陷波器在NTSC制式下的濾波器系數(shù)為:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表3圖3中行內(nèi)一維陷波器在PAL制式下的濾波器系數(shù)為:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>《7=《250細(xì)33534《8=《24-0.044727-230.0168479《10=^220細(xì)418060《11=《210.05173926《12=《20-0.010221畫(huà)5a:13=a:19-0.18007-92《14=《180.19756101《15=《170.1151259《60.66668341直流增益l細(xì)9515/51權(quán)利要求1.一種基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，其特征在于，包括下述模塊同步相關(guān)信息處理模塊、自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、色度解調(diào)模塊、SDRAM接口和控制模塊、YUV和RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊、MUX多路選擇模塊、IIC接口控制模塊；模擬的輸入復(fù)合視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)視頻信號(hào)模擬前端AFE處理，提取出行場(chǎng)信號(hào)和10位寬的采樣數(shù)據(jù)，行場(chǎng)信號(hào)送入同步相關(guān)信息處理模塊；10位寬的采樣數(shù)據(jù)分別送入同步相關(guān)信息處理模塊、自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、SDRAM接口和控制模塊；同步相關(guān)信息處理模塊完成同步相關(guān)信息的處理輸出同步信號(hào)，并區(qū)分NTSC和PAL信號(hào)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要產(chǎn)生同步控制信號(hào)分別輸入自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、色度解調(diào)模塊、SDRAM接口和控制模塊；自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊接收來(lái)自同步相關(guān)信息處理模塊的當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now_DATA、來(lái)自SDRAM接口和控制模塊的運(yùn)算數(shù)據(jù)YC_DATA和Motion_DATA，分離出亮度信號(hào)Y_DATA和色度信號(hào)C_DATA；色度解調(diào)模塊接收來(lái)自同步相關(guān)信息處理模塊的數(shù)據(jù)Burst_DATA和來(lái)自自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊分離出的色度信號(hào)C_DATA，輸出兩種色差信號(hào)U_DATA、V_DATA，完成色度解調(diào)功能；亮度信號(hào)Y_DATA、色差信號(hào)U_DATA和V_DATA經(jīng)過(guò)YUV與RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為R_DATA、G_DATA、B_DATA輸出信號(hào)，MUX多路選擇模塊接受來(lái)自YUV與RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊的R_DATA、G_DATA、B_DATA信號(hào)和色度解調(diào)模塊的色差信號(hào)U_DATA、V_DATA，得到需要的最終24位輸出信號(hào)的解碼結(jié)果；所述SDRAM接口和控制模塊接收10位寬的采樣數(shù)據(jù)和來(lái)自同步相關(guān)信息處理模塊的同步控制信號(hào)，用于存儲(chǔ)多幀數(shù)據(jù)，并對(duì)自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊提供所需要的運(yùn)算數(shù)據(jù)YC_DATA和Motion_DATA；所述IIC接口控制模塊用于在線修改各模塊參數(shù)以滿足用戶的個(gè)性需求。2、如權(quán)利要求1所述的基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，其特征在于，所述的自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊包括幀內(nèi)亮度色度分離模塊、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊、M系數(shù)選擇模塊、亮度加法器和色度加法器；當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now—DATA在幀內(nèi)亮色分離模塊中完成空間域的亮度色度分離，輸出預(yù)處理亮度信號(hào)YlDATA和預(yù)處理色度信號(hào)CIDATA;同時(shí)當(dāng)前幀數(shù)據(jù)NowDATA和運(yùn)算數(shù)據(jù)YC一DATA共同輸入到3D幀間梳狀濾波器中完成時(shí)間域的亮度色度分離，輸出預(yù)處理亮度信號(hào)Y2—DATA和預(yù)處理色度信號(hào)C2—DATA;當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now_DATA和運(yùn)算數(shù)據(jù)Motion一DATA在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊中完成多維的差值運(yùn)算得到表征運(yùn)動(dòng)大小的運(yùn)動(dòng)量，輸入到M系數(shù)選擇模塊進(jìn)行多閾值判斷確定加權(quán)系數(shù)M，分別在亮度加法器和色度加法器中運(yùn)算得到加權(quán)求和后的亮度信號(hào)Y_DATA和色度信號(hào)C—DATA。3、如權(quán)利要求2所述的基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，其特征在于，所述的幀內(nèi)亮度色度分離模塊包括空間相關(guān)度檢測(cè)模塊、行內(nèi)一維陷波器、幀內(nèi)自適應(yīng)5行梳狀濾波器；當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now一DATA通過(guò)空間相關(guān)度檢測(cè)模塊選擇使用行內(nèi)一維陷波器或者幀內(nèi)自適應(yīng)5行梳狀濾波器完成空間域的亮度色度分離。4、如權(quán)利要求1所述的基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，其特征在于，所述的SDRAM接口和控制模塊包括輸入數(shù)據(jù)雙端口RAM、亮色分離數(shù)據(jù)雙端口RAM、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)雙端口RAM、SDRAM接口控制器和SDRAM控制器；當(dāng)前幀數(shù)據(jù)Now一DATA寫(xiě)入輸入數(shù)據(jù)雙端口RAM301，3D幀間梳狀濾波器亮度色度分離需要用到的運(yùn)算數(shù)據(jù)YC一DATA從亮色分離數(shù)據(jù)雙端口RAM302中讀出；自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊中的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)模塊用到的計(jì)算幀差需要的運(yùn)算數(shù)據(jù)Motion_DATA從運(yùn)動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)雙端口RAM303中讀出；SDRAM接口控制器判斷輸入數(shù)據(jù)雙端口RAM、亮色分離數(shù)據(jù)雙端口RAM、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)雙端口的數(shù)據(jù)深度產(chǎn)生標(biāo)志信號(hào)送入SDRAM控制器，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)機(jī)控制SDRAM工作流程和讀寫(xiě)優(yōu)先級(jí)別，輸出SDRAM控制信號(hào)完成SDRAM數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀取操作，從而完成多幀數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)功能。5、如權(quán)利要求1所述的基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，其特征在于，所述的色度解調(diào)模塊包括三個(gè)乘法器，其中一個(gè)乘法器用于將輸入的BursLDATA信號(hào)與本地負(fù)載波對(duì)應(yīng)的三角函數(shù)2cos一data相乘后的數(shù)據(jù)送入一個(gè)累加器，該累加器將本地色副載波與輸入色度副載波比較結(jié)果做累計(jì)處理后通過(guò)一個(gè)環(huán)路濾波器來(lái)調(diào)整本地負(fù)載波與輸入負(fù)載波的相位關(guān)系，然后輸出到一個(gè)NTSC/PAL自動(dòng)識(shí)別模塊中完成色差信號(hào)U一DATA和V—DATA的解調(diào)；另外兩個(gè)乘法器用于將輸入的色度信號(hào)C_DATA與對(duì)應(yīng)三角函數(shù)2cos—data和2sin—data相乘運(yùn)算，乘積結(jié)果通過(guò)兩個(gè)低通濾波器濾除高頻分量后得到U一DATA、V—DATA色差信號(hào)輸出；該色度解調(diào)模塊還包括一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)、一個(gè)相位調(diào)整器和一個(gè)三角函數(shù)查找表；所述數(shù)字鎖相環(huán)用于產(chǎn)生本地色副載波，并且根據(jù)環(huán)路濾波器的輸出結(jié)果調(diào)整本地色副載波的相位；所述相位調(diào)整器用于調(diào)整數(shù)字鎖相環(huán)產(chǎn)生的本地色負(fù)載波解調(diào)相位與色度副載波相位之間的固定相位關(guān)系；所述三角函數(shù)查找表用于產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的cos和sin三角函數(shù)。6、如權(quán)利要求5所述的基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，其特征在于，所述的三角函數(shù)査找表的地址為512位，三角函數(shù)為9位。7、如權(quán)利要求3或5所述的基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，其特征在于，所述的行內(nèi)一維陷波器或低通濾波器為31階高精度濾波器，其實(shí)驗(yàn)獲得的濾波器系數(shù)放大512倍后取整數(shù)。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種基于3D自適應(yīng)梳狀濾波的視頻信號(hào)解碼器，復(fù)合視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)AFE處理的數(shù)字信號(hào)輸入同步相關(guān)信息處理模塊、自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊、SDRAM接口和控制模塊中，在自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊分離出亮度和色度信號(hào)；色度解調(diào)模塊接收同步相關(guān)信息處理模塊的數(shù)據(jù)和自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊分離出的色度信號(hào)，完成色度解調(diào)并輸出色差信號(hào)；亮度和色差信號(hào)經(jīng)過(guò)YUV與RGB色度空間轉(zhuǎn)換模塊輸出三基色信號(hào)，該信號(hào)與色差信號(hào)經(jīng)MUX多路選擇模塊后最終得到24位輸出信號(hào)；SDRAM接口和控制模塊接收采樣數(shù)據(jù)和同步相關(guān)信息處理模塊的同步控制信號(hào)存儲(chǔ)多幀數(shù)據(jù)，并對(duì)自適應(yīng)Y/C亮度色度分離模塊提供運(yùn)算數(shù)據(jù)。文檔編號(hào)H04N9/78GK101272509SQ200810017859公開(kāi)日2008年9月24日申請(qǐng)日期2008年4月1日優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日發(fā)明者任鵬舉,劉躍虎,玨楊,東王,葛晨陽(yáng),趙季中,鄭南寧,馬延磊申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)