專利名稱：一種改進(jìn)的具有自校準(zhǔn)功能的密碼器相關(guān)申請的制作方法
本申請與序號為No，188，480，1988年4月29日本人申請的未決申請有關(guān)，后者從整體上被包括進(jìn)本申請之中并用作參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般與一種改進(jìn)的密碼設(shè)備或編碼器相關(guān)，用于自身校準(zhǔn)一部份加密或編碼的視頻信號。目前，已經(jīng)知道若干種用來加密視頻信號的技術(shù)，這些技術(shù)至少包括部份地翻轉(zhuǎn)所說視頻信號，有選擇性地同步(sync)抑制/或產(chǎn)生分裂的同步脈沖，當(dāng)然并不局限于此。通常，該同步脈沖是由前后沿之間的單個脈沖所組成的，對于整個同步區(qū)間，由一個電壓電平作為標(biāo)志。一分裂的同步脈沖，通常指的是包括二個或多個脈沖的同步區(qū)間，即在前后沿間包括二個或者多個電壓電平。提供分裂同步脈沖的客觀需要及由此導(dǎo)出的優(yōu)點在上述作為參考的申請中給予了充分的描述。為說明起見，

圖1中表示一具有分裂同步脈沖的視頻信號的例子?？梢岳斫獾氖牵性S多其它的分裂同步信號的實施例對普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。
如圖1所示，視頻信號的水平同步區(qū)間包括兩個信號部份。第一部份最好其脈沖的電平大體上對應(yīng)同步脈沖頂部電平-40IRE。同步區(qū)間的第二部份最好包括其脈沖的電平大體上對應(yīng)信號的峰值白色電平+100IRE。分裂同步脈沖的許多其他格式在上述作為參考的申請中已加以描述，而且，可以理解的是，分裂同步脈沖可以同選擇性翻轉(zhuǎn)視頻信號或不翻轉(zhuǎn)視頻信號一起使用，以及該分裂同步脈沖它們自己可以有選擇性地翻轉(zhuǎn)或不翻轉(zhuǎn)。
正如在上述參考申請中所充分描述的那樣，隨同這樣的一種分裂同步信號發(fā)射的一個信號具有許多優(yōu)點。例如，如果期待用翻轉(zhuǎn)信號的視頻部分加密，則信號在接收機(jī)必須重新翻轉(zhuǎn)，而且，重要的是，無論是發(fā)射機(jī)(加密)，還是接收機(jī)(解密)，這種翻轉(zhuǎn)和再翻轉(zhuǎn)必須圍繞相同的翻轉(zhuǎn)軸發(fā)生。如果期待大體介于峰值白色電平(例如+100IRE)和同步頂部電平(例如-40IRE)之間建立翻轉(zhuǎn)軸，則那是顯而易見的，即翻轉(zhuǎn)軸應(yīng)當(dāng)是+30IRE。該翻轉(zhuǎn)軸能夠在接收機(jī)里用平均峰值電平和同步頂部電平的方法加以計算。有選擇地翻轉(zhuǎn)信號或翻轉(zhuǎn)部分信號的一種方法是在密碼器中制造大體上平行的信號通道，例如包括一個不翻轉(zhuǎn)信號通道和翻轉(zhuǎn)信號通道。因為在不同的信號通道中將存在不同的元件，可以導(dǎo)致一個通道中的信號相對另一通道中的信號的偏移，這對于保證在密碼器中選擇產(chǎn)生的翻轉(zhuǎn)的或不翻轉(zhuǎn)的信號的脈沖電平準(zhǔn)確地校準(zhǔn)將是重要的，即，至少信號的一部份大體上相應(yīng)于信號的另一部分。在其它的加密應(yīng)用中也可使用多個通道，例如，它們可以用來產(chǎn)生不同的同步抑制電平。
過去，密碼器是在工廠制造的，并且使用普通技術(shù)人員熟悉的外部校準(zhǔn)儀器按序進(jìn)行校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)對確保每一信號通道中的信號的相應(yīng)部分處于所要求的電平而言是有必要的，例如，就分裂同步脈沖來說，希望具有分別對-40IRE和+100IRE的低同步頂部和高同步頂部電平。這種校準(zhǔn)步驟對制造密碼器將增加額外的耗費和時間，所以顯然是不希望的。為執(zhí)行這種外部的校準(zhǔn)，在一個不翻轉(zhuǎn)信號通道內(nèi)的視頻信號可以被取樣并同一個來自翻轉(zhuǎn)通道的視頻信號進(jìn)行比較，而且信號確定部分之間的任何差異都可能加收校準(zhǔn)。
如下面將要進(jìn)一步說明的，本發(fā)明賴于自校準(zhǔn)，自校準(zhǔn)不同于外部校準(zhǔn)之處在于自校準(zhǔn)用密碼器中自身的電路進(jìn)行校準(zhǔn)，而且至少一信號的部分自動調(diào)整到與另一信號的部分相一致，而不使用外部校準(zhǔn)設(shè)備。
如在相互參照的申請中所描述的，包括一個分裂同步脈沖的視頻信號可以用內(nèi)部產(chǎn)生的電平電壓產(chǎn)生，該內(nèi)部產(chǎn)生的電壓電平同一個標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號多路傳輸，以便用一個內(nèi)部產(chǎn)生的分裂同步信號取代正常產(chǎn)生的同步信號。按照未決申請的最佳實施例，該分裂同步信號可包括同步頂部電平的脈沖(-40IRE)，還揭示期待形成直流(D，C)箝位以及自動增益控制的功能。最好同步頂部電平被箝位至-40IRE電壓電平，然后其增益可加以調(diào)整，以便使后沿電平相就0IRE電平。如果箝位和增益控制不事先嵌入內(nèi)部產(chǎn)生的分裂同步脈沖，例如，如果該箝位同步頂部電平與該同步脈沖的內(nèi)部產(chǎn)生的低同步頂部電平部分不同，則將引起誤差。
發(fā)明概要為克服現(xiàn)有密碼器的這些和其它的缺陷，本發(fā)明的一個目的是提供自校準(zhǔn)密碼器，該密碼器無需工廠進(jìn)行校準(zhǔn)。
本發(fā)明的另一目的是提供沿著多個通道的編碼的和非編碼的信號，有選擇地輸出其中之一信號并對沿著該多個通道的信號進(jìn)行自校準(zhǔn)。
特別地，本發(fā)明的一個目的是排除需要工廠對用來產(chǎn)生具有分裂同步脈沖的視頻信號的密碼器進(jìn)行校準(zhǔn)。
本發(fā)明的再一目的是提供一種改善的密碼器，用來產(chǎn)生具有分裂同步脈沖的視頻信號，這些分裂同步脈沖可以用各種已知的加密技術(shù)進(jìn)行編碼。
本發(fā)明的再一目的是提供一種更有效的密碼器。
本發(fā)明的再一目的是提供一種生產(chǎn)更經(jīng)濟(jì)的密碼器。
本發(fā)明的再一目的是在一種能產(chǎn)生分裂同步脈沖的密碼器中減小信號誤差。
本發(fā)明的再一目的是減少信號部分和相應(yīng)內(nèi)部形成插入加密視頻信號的信號部分的箝位信號電平之間的偏差。
一般地說，本發(fā)明的一個方面是關(guān)于對這樣一種密碼器進(jìn)行自校準(zhǔn)，其中，例如多個信號通道用來產(chǎn)生不同形式的信號。例如，如果期待選擇翻轉(zhuǎn)一個視頻信號的一部分，則將可以存在一個不翻轉(zhuǎn)信號通道和一個翻轉(zhuǎn)的信號通道。所提及的自校準(zhǔn)是這樣一個過程，就是至少使來自多個通道中這一個通道的一個信號的一部分同來自多個通道其他通道的一個信號的相應(yīng)部分相一致。例如，能使第一通道上的第一個信號的同步頂電平等于第二通道上的第二個信號的同步頂電平。此外，為對信號進(jìn)行自校準(zhǔn)，可使第一信號的增益等于第二個信號的增益。
該自校準(zhǔn)可以用多種方法加以實施，這些方法中可以包括比較相應(yīng)信號部分，并使用一反饋信號形成一個對應(yīng)其它信號的信號，使一信號的一部份箝位到另一信號的相應(yīng)部分，箝位信號以兩個分開的通道加到相同參考電平以及其他的對一個普通技術(shù)人員是顯而易見的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明另外的特征，一個輸入視頻信號可以被箝位，而且增益可按照內(nèi)部產(chǎn)生的電平加以控制，這些電平也被用來產(chǎn)生包括分裂同步信號的加密視頻信號。
附圖的簡要說明圖1是用圖表示一具有分裂同步信號的視頻信號。
圖2和圖3是按照本發(fā)明最佳實施例的密碼器的方塊圖。
圖4和圖5是本發(fā)明高和低同步比較器的方塊圖。
圖6，7和8是按照本發(fā)明最佳實施例的密碼器的原理圖。
圖9是說明不同時間信號的時間示意圖，時間信號控制圖6-8的電路。
圖10是圖示一包括分裂同步脈沖的不翻轉(zhuǎn)的和翻轉(zhuǎn)的視頻信號。
圖11和12是按照本發(fā)明教導(dǎo)說明對多個信號通道上的信號進(jìn)行自校準(zhǔn)的不同方法。
圖13是一個可供選擇的電壓分壓器電路。
圖14和15是可供選擇的自校準(zhǔn)電路。
最佳實施例的詳細(xì)說明本發(fā)明并不局限于以下將要描述的具體實施例，相反，本發(fā)明的一個方面被廣義地確定為對密碼器的多個信號通道上的信號進(jìn)行自校準(zhǔn)，該項技術(shù)可用多種方法實施，而且同多種加密(編碼)技術(shù)一起使用，例如，該多個信號通道可產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)/不翻轉(zhuǎn)信號;抑制/不抑制信號或不同目的抑制電平;或廣義地說成編碼/不編碼信號。
為理解起見，這里將不討論所有更換方案。但是，將討論這樣的最佳實施例，它使用具有分裂同步脈沖信號的部分翻轉(zhuǎn)/不翻轉(zhuǎn)，根據(jù)最佳實施例的說明，如何實施本發(fā)明其它各種更換方案，對普通技術(shù)人員而言，將是顯而易見的。
圖2是按照本發(fā)明的密碼器的方塊圖，圖2中帶園圈的數(shù)表示不同的電路結(jié)點，以便幫助讀者理解該實施例。在結(jié)點1，一個標(biāo)準(zhǔn)的NTSC視頻信號加到密碼器，該信號可以通過適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)電路，然后在結(jié)點2處加到一個運算放大器21的輸入端。運算放大器輸出的一部份沿一反饋通道22反饋到運算放大器21的一個輸入端，運算放大器的輸出端用結(jié)點3表示，運算放大器21的輸出的另一部份沿反饋通道23加到DC(直流)箝位電路24，該DC箝位電路將同步項部電平鎖定在O電平，該DC箝位電路24作為輸入端(還接收標(biāo)志“A-40”的一個O電壓信號和一個控制信號，該“A-40”信號相應(yīng)于一個箝位啟動信號，該DC箝位電路的輸出端沿通道25加到運算放大器21的一個輸入端，運算放大器21輸出端的另一部份沿反饋通道26加到AGC電路27，該AGC電路執(zhí)行自動增益控制，并將一個輸出信號加到與光敏電阻28，該電阻聯(lián)結(jié)在結(jié)點2和地之間，該AGC電路27接收一個顯示BURST WINDOW的輸入信號和來自結(jié)點6的一個輸入信號，后者相應(yīng)視頻信號的OIRE電平。AGC電路鎖定部份視頻信號(在結(jié)點3的)該部分視頻信號是在OIRE電平出現(xiàn)在結(jié)點6的電壓，結(jié)點3通過一個電阻連接到結(jié)點4，結(jié)點4連接到一峰值限幅器29，它執(zhí)行限制超過予定參考電平的視頻信號或其它部分的功能。通常，該參考電平可相應(yīng)100IRE電平，輸入到峰值限幅電路的是來自結(jié)點5的一個抽頭電壓，該電壓相應(yīng)視頻信號的100IRE電平，結(jié)點4為用NTSC格式表示的狀態(tài)視頻信號，其輸出作為一個輸入加到轉(zhuǎn)換開關(guān)30，轉(zhuǎn)換開關(guān)30的另一端輸入是相應(yīng)100IRE電平信號。此外，該轉(zhuǎn)換開關(guān)30接收相應(yīng)-OIRE電平和-40IRE電平的輸入。該100IRE和0IRE電平可由一電壓分壓網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生，該分壓網(wǎng)絡(luò)由通過一個電阻連到結(jié)點5的一個電壓源，連接在結(jié)點6和地之間一個第三電阻所組成。(如果要求另外的電壓電平，則如圖13所示的一個電壓分壓器可以用來在任意電平上產(chǎn)生任意個電壓)。該-40IRE電平最好是相應(yīng)于地的一個信號。轉(zhuǎn)換開關(guān)30也接收相應(yīng)SYNCA和SYNCB定時信號，這些信號將在下面加以充分描述。在這些輸入信號的基礎(chǔ)上，在結(jié)點7則可以產(chǎn)生一個類似圖1中所示的具有分裂同步脈沖的視頻信號。
在相關(guān)申請中，提供了為何產(chǎn)生具有分裂同步脈沖的視頻信號的更為詳細(xì)的說明。但是，為理解起見，這里也將提供簡要的說明。實質(zhì)上，在正常情況下輸出端7連接到視頻信號輸入端，但是，在水平消隱區(qū)間期間，例如，在轉(zhuǎn)換開關(guān)30將輸出結(jié)點7連接到100IRE，0IRE，亦或連接到-40IRE期間，例如，在相應(yīng)信號的視頻區(qū)間部分期間，輸出結(jié)點7可以通過轉(zhuǎn)換開關(guān)30連結(jié)到視頻輸入端，在一消隱區(qū)間或者參考電平期間，該輸出端可以連接到OIRE電平輸入信號，這可相應(yīng)于視頻信號的過道(breere-way)或前沿區(qū)間。為了產(chǎn)生同步區(qū)間，對于相應(yīng)半個同步區(qū)間時間間隔的時間，該輸出端7首先可以連結(jié)到-40IRE輸入信號，而對于下一半同步區(qū)間間隔，該輸出端7可以連結(jié)到100IRE輸入信號，在該同步區(qū)間的邊緣，輸出結(jié)點7可以再次連結(jié)到視頻信號輸入端。按此重復(fù)，就能夠在內(nèi)部產(chǎn)生具有分裂同步脈沖的視頻信號。
然后由結(jié)點7標(biāo)志的轉(zhuǎn)換開關(guān)30的輸出端加到射極跟隨緩沖器31，由結(jié)點8標(biāo)志的射極跟隨緩沖器31的輸出端沿著兩個通道用來產(chǎn)生一個翻轉(zhuǎn)的和不翻轉(zhuǎn)的視頻信號，其輸出的一部份加到不翻轉(zhuǎn)單位增益運算放大器32的正向輸入端，以便產(chǎn)生不翻轉(zhuǎn)的視頻信號。該不翻轉(zhuǎn)放大器32的輸出用結(jié)點11標(biāo)志，射極跟隨緩沖器31的另一部分通過一個電阻加到翻轉(zhuǎn)放大器33的反向輸入端，以便產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)視頻信號，由結(jié)點12標(biāo)志的放大器33的輸出反饋到一個反饋分支，后者由與標(biāo)志LDR3的光敏電阻并聯(lián)的一個電阻組成。由于以上所指明的原因，例如，翻轉(zhuǎn)的和不翻轉(zhuǎn)的視頻信號的同步電平基本上相同，而這一點是重要的。因此，一個反饋信號從結(jié)點10加到放大器33的正向輸入端，該結(jié)點10相應(yīng)一低同步比較電路34的輸出端，低同步比輸電路34將在下面更充分地加以說明。放大器33輸出的一部分還作為輸入加到低同步比較電路34以及高同步比較電路35，低同步比較電路和高同步比較電路34，35各自還接收來自結(jié)點11的輸入，該輸入相應(yīng)放大器32的輸出，由結(jié)點9標(biāo)志的高同步比較電路35的輸出作為輸入加到標(biāo)志LDR3的光敏電阻，如下面將要充分加以解釋的，這樣一種布局將可以使翻轉(zhuǎn)視頻信號的同步頂部電平跟蹤不翻轉(zhuǎn)視頻信號的同步頂部電平。
結(jié)點11輸出的不翻轉(zhuǎn)視頻信號作為輸入加到模式選擇開關(guān)36，加到模式選擇開關(guān)36的另一輸入是由結(jié)點12提供的翻轉(zhuǎn)視頻信號，結(jié)點12相應(yīng)放大器33的輸出端，模式選擇開關(guān)36還接收標(biāo)志“INVERT”的信號，它是用來選擇翻轉(zhuǎn)或不翻轉(zhuǎn)工作模式，以便在結(jié)點13提供一個相應(yīng)具有分裂同步脈沖的視頻信號，其中，視頻信號部分按照所要求的操作選擇翻轉(zhuǎn)的或不翻轉(zhuǎn)的模式。下面將對INVERT信號進(jìn)行討論。
參照圖3，可以看到，標(biāo)志為結(jié)點13的模式選擇開關(guān)36的輸出作為輸入加到發(fā)射跟隨緩沖器37，標(biāo)志為結(jié)點14的緩沖器37的輸出沿兩個信號分支路提供信號，緩沖器37輸出的一部分沿著包括電壓分壓網(wǎng)絡(luò)38提供信號，電壓分壓網(wǎng)絡(luò)38的輸出作為一個輸入加到開關(guān)40。如圖所示，放大器37的另一部分輸出加到一個SIN2濾波器以及包括若干電阻的其它電路元件，濾波器39的輸出作為另一個輸入加到開關(guān)40，此外，開關(guān)40接收一個標(biāo)志“/AREL”的定時信號，它相當(dāng)于一環(huán)形消除定時信號(ring eliminating signal)，開關(guān)40的輸出通過電容器41將交流(AC)分量藕合到一個輸出緩沖器42，從而提供視頻輸出信號，現(xiàn)在參照圖4和圖5，將描述圖2的低同步比較電路34和高同步比較電路35，圖4說明包括選通積分器的一個高同步比較電路的最佳實施例。如圖所示，該高同步比較電路具有兩個輸入端，它們分別來自結(jié)點12和結(jié)點11的一個翻轉(zhuǎn)輸入端和一個不翻轉(zhuǎn)輸入端，該不翻轉(zhuǎn)輸入端相應(yīng)圖2的放大器32的輸出端，該翻轉(zhuǎn)輸入端相應(yīng)圖2所示的放大器33的輸出端，兩個輸入端通過一個開關(guān)和電阻連結(jié)到運算放大器43的輸入端，該翻轉(zhuǎn)輸入通過按照相應(yīng)“/A-40”的一個定時信號進(jìn)行控制的開關(guān)加入，而不翻轉(zhuǎn)輸入則通過按照相應(yīng)“/A100”的一個定時信號進(jìn)行控制的開關(guān)加入。
該電路既取樣參考信號，也取樣鎖定的信號，在選通窗口期間，它們兩者之間的差異被積分。
現(xiàn)在把注意力指向圖5并按著看說明圖2的低同步比較電路34。該低同步比較電路具有兩個輸入端，一個不翻轉(zhuǎn)輸入端和一個翻轉(zhuǎn)輸入端，該不翻轉(zhuǎn)輸入端相應(yīng)于圖2放大器32的輸出端，而翻轉(zhuǎn)輸入端相應(yīng)于圖2放大器33的一個輸出端，兩個輸入端通過一個開關(guān)和電阻連結(jié)到放大器44的一個輸入端，開關(guān)由相應(yīng)“/A-4D”的一個定時信號進(jìn)行控制，通過開關(guān)，該不翻轉(zhuǎn)輸入端被連接到放大器44，開關(guān)由相應(yīng)“/A100”的一個定時信號進(jìn)行控制，通過開關(guān)，該翻轉(zhuǎn)輸入端連接到放大器44，放大器43和44是按已知比較器方式做成的，用來比較翻轉(zhuǎn)的和不翻轉(zhuǎn)同步信號的同步電平，如上所述，由于這些比較器的輸出被連接到放大器33的反饋分支，所以具有分裂同步脈沖翻轉(zhuǎn)視頻信號被用來跟蹤具有分裂同步脈沖的不翻轉(zhuǎn)視頻信號，由此系統(tǒng)自身受到校準(zhǔn)，該電路與高同步比較電路的工作方式相似。圖14和15公開了可供選擇的選通積分器方案，但是將在那里進(jìn)行說明。
以上已經(jīng)描述的是用簡單的方式說明本發(fā)明主要部件的方框圖，以便加強對本發(fā)明新特征說明的理解，而圖6，7和8提供了本發(fā)明一種最佳實施的原理圖。
在圖6中，op amp U1相應(yīng)圖2運算放大器op amp21，DC CLAMP LOOP相應(yīng)于直流箝位24，而AGC LOOP相應(yīng)AGC電路27。/ABUR信號相應(yīng)“BURST WINDOW”，Q3和Q4包括PEAK CLIP電路29，U6相應(yīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)30，圖6中結(jié)點1、2、3、4、5、6和7相應(yīng)圖2中的各個結(jié)點。
在圖7中，Q5和聯(lián)接的電路相應(yīng)圖2的緩沖放大器31，U7和U8分別相應(yīng)不翻轉(zhuǎn)放大器32和翻轉(zhuǎn)放大器33，U9和U10分別相應(yīng)高同步比較電路35和低同步比較電路34，結(jié)點8、9、10、11和12相應(yīng)于圖2中的各個結(jié)點。
在圖8中，Q9和Q8相應(yīng)結(jié)點選擇開關(guān)36，/AINV相應(yīng)于加到開關(guān)36的INVERT信號，Q10相應(yīng)緩沖器37，R38和R37構(gòu)成圖3的電阻網(wǎng)絡(luò)38，L1-L3和C35-C40構(gòu)成SIN2濾波器39，Q11和Q12構(gòu)成圖3的開關(guān)40，U12相應(yīng)放大器42，結(jié)點13、14、15、16和17相應(yīng)圖3中的各個結(jié)點。
由于對上面所介紹的圖2-5的方塊圖進(jìn)行了討論，可以原理說明電路的工作情況對普通技術(shù)人員而言將是顯而易見的，但是，高的和低的同步比較電路將進(jìn)一步給予討論。
圖10表示圖7中標(biāo)明NONINVERTED VIDEO的在U7的引線11上形成的不翻轉(zhuǎn)視頻信號，該信號已經(jīng)含有在開關(guān)U6中附加的分裂同步信號(圖6)，但是選擇的視頻翻轉(zhuǎn)還未完成，自然，調(diào)整該視頻信號，使其選擇部分能夠翻轉(zhuǎn)，這將是高和低同步比較電路的功能，圖7所示電路的一個目的在于既產(chǎn)生不翻轉(zhuǎn)視頻信號，同時又產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)視頻信號(分別在U7和U8引線11上的)，這些視頻信號大體上具有相同的幅度和編移，但是極性是相反的，然后在適當(dāng)?shù)臅r間借助于在兩個視頻信號之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換來完成本發(fā)明，該轉(zhuǎn)換是用晶體管Q9和Q8完成的(圖8)，該轉(zhuǎn)換作用是用某些時間波形圖進(jìn)行控制的，這將在下面給予解釋，該高的和低的同步比較取樣和保持電路(圖2)的目的是確保在兩個放大器輸出端上出現(xiàn)的視頻信號確實具有相同的增益和偏移，雖然極性相反，LOW同步比較器控制DC(直流)匹配操作，圖10將幫助人們理解該環(huán)路的工作，在相同的D.C.參考電平上，該LOW比較器試圖保持兩個視頻信號于-40IRE的電平，除非兩個視頻運算放大器U7和U8有偏移，這將借助于取樣兩信號的-40IRE電平，并且施加校準(zhǔn)信號于放大器U8的一個輸入端，如果有這種要求的話，這種校準(zhǔn)是通過電阻R84加到U8的引線6，如圖10所示，該“-40IRE REF”信號控制兩個取樣門操作，雖然現(xiàn)在我們僅談到其中之一個。該“A-40IRE REF”信號已注解在時間9上，并且用其線路標(biāo)記/A-40表示在圖上。
再參考圖7，-40IRE REF(a，k，a，“/A-40”)加到開關(guān)U11引線9，當(dāng)不翻轉(zhuǎn)同步信號處在-40IRE電平上時它是能被接通的，該-40IRE電平被儲存在電容C67上，在分裂同步信號“100IRE REF”的最后一半部分有效期間，它使開關(guān)U11引線16接通，這樣將把來自翻轉(zhuǎn)視頻信號的-40IRE電平信號連接到儲存該電壓電平的電容器C70，運算放大器U10將儲存在C67上的代表不翻轉(zhuǎn)視頻信號的-40IRE電平的電壓同儲存在C70上的代表翻轉(zhuǎn)視頻信號的-40IRE電平的電壓相比較，該兩信號理論上相等，如果U11的輸出不變，這將改變翻轉(zhuǎn)運算放大器U8引線6上的電壓，依次改變輸出電壓(在分裂同步脈沖的-40IRE部分期間)直至同不翻轉(zhuǎn)視頻信號的-40IRE電壓相同。
按照同樣的方式，不翻轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)視頻信號的+100IRE電平分別由U11引線1和U11的引線8取樣，該兩個取樣的定時也由在適當(dāng)時間對視頻信號起作用的-40IRE和100IRE REF邏輯電平加以控制，以便恢復(fù)該+100IRE電平。這兩個代表兩視頻信號的+100IRE部分的電壓儲存在電容器C29和C30上，并在比較器U9中進(jìn)行比較，U9的輸出控制一個光敏電阻LDR3，這將控制翻轉(zhuǎn)視頻放大器U8的增益。
為簡單起見，借助于在最低電壓電平首先調(diào)整一個信號的直流(DC)偏移直至兩個直流偏移達(dá)到匹配的方法，使翻轉(zhuǎn)的和不翻轉(zhuǎn)的視頻信號的幅度和增益相等，然后調(diào)整一個信號的增益，直到兩個信號具有相同的幅度，而這將由測量它們各自的峰值幅度來加以確定，一旦確信具有相同的DC(直流)電平和增益，則可以考慮進(jìn)行自校準(zhǔn)，而且借助于在這兩信號之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就能構(gòu)成有選擇性的自校準(zhǔn)翻轉(zhuǎn)信號。
根據(jù)在兩個電路中保持電容器容量，很明顯，“LOW”(低)電路比“HIGH”(高)電路運轉(zhuǎn)快，在“LOW”電路中，保持電容器C67和C70的容量是0.01μF。在“HIGH”電路中，保持電容器C29和C30的容量是0.47μF，即大47倍，由于所有4個電容量均通過相同的電阻(R29，30，32，60)，因此，越小的電容器充電越快，導(dǎo)致該“LOW”取樣電路運轉(zhuǎn)更快，為了環(huán)路穩(wěn)定，希望“LOW”環(huán)運行比“HIGH”環(huán)快得多，由于視頻信號的“HIGH”(高)值受到“LOW”(低)幅度的影響，所以兩個環(huán)路的工作速度相同，則“HIGH”環(huán)路可能停止“追趕”該“LOW”環(huán)路，導(dǎo)致電路不穩(wěn)定。
該“LOW”電路根據(jù)兩視頻信號的-40IRE電平差改變U8引線6上的電壓起著DC(直流)調(diào)節(jié)的作用。該放大器的輸出電壓能表示成等于VOUT= VPIN6((RF+ R83))/(R83) = VVIDEO(RF/R83)這里RF＝R55‖R54+LDR3(‖-并聯(lián))這樣，借助調(diào)整U8引線6上的輸入電壓，其輸出電壓將相應(yīng)地得到調(diào)整，同樣，借助于改變光敏電阻LDR3的值，增益也將被得到調(diào)整。
圖9是時間圖，它指出在電路圖和方塊圖中表示出的各種信號之間的相對時間，圖9上部描述出具有一個分裂同步脈沖的一視頻信號的一部份，在該視頻信號上面如有不同的標(biāo)記，這些標(biāo)記將被定義為下1.ENWS-允許窗口啟動，在該時刻，正在通過密碼器進(jìn)行處理的視頻信號接到環(huán)形抑制器SIN2濾波器，以消除由于視頻翻轉(zhuǎn)處理的急劇轉(zhuǎn)移所產(chǎn)生的吉布森(Gibbs)瞬時擾動。
2.INVS-翻轉(zhuǎn)窗口啟動，在該時刻，正在通過密碼器進(jìn)行處理的視頻信號來OIRE，以便準(zhǔn)備對它進(jìn)行處理，如果不這樣做，則在一定條件下將引起不適當(dāng)?shù)慕饷芤曨l信號，同樣，在該時刻，如果已選擇同步翻轉(zhuǎn)模式，則視頻翻轉(zhuǎn)將被啟動，如果已選擇視頻翻轉(zhuǎn)，則在該時刻，翻轉(zhuǎn)停止，對于以上兩種情況，該狀態(tài)將繼續(xù)直到INVS(翻轉(zhuǎn)窗口啟動)。如果已經(jīng)選擇所有的模式，無論是同步抑制模式，還是翻轉(zhuǎn)模，則在該時刻，將不發(fā)生任何情況。
3.SYNS-同步窗口啟動，在該時刻，同步脈沖開始進(jìn)入視頻，也是再同步啟動的時刻(再現(xiàn)同步是用來產(chǎn)生分裂同步信號的)4.300N(首次出現(xiàn))-300毫微秒，此為使OIRE到-40IRE同步轉(zhuǎn)換所需時間，它取決于圖8環(huán)形抑制濾波器，附加該濾波器的目的是限制包含在分裂同步脈沖的頻率，否則，將產(chǎn)生“吉布森瞬時擾動”(Gibbs ring)脈沖取樣延遲-40IRE可使得任何瞬變過程均不靈敏，該瞬變過程可出現(xiàn)在取樣點外同步脈沖的邊緣上。
5.SPLT-SPLIT它確定分裂同步脈沖的起動部份，由控制開關(guān)ICU6產(chǎn)生(圖6右頂部)6.300N(二次出現(xiàn))-300毫微秒，此為使分裂同步達(dá)到100IRE所需時間，如以上所說的那樣進(jìn)行控制，相對上述“100IRE”信號延遲100IRE電平取樣仍然是為了消除內(nèi)部電路瞬時擾動所起的取樣誤差。
7.SYWE-sync window End.(同步窗口結(jié)束)，在該時刻，分裂同步信號結(jié)束，100IRE電平取樣終止。
8.300N(三次出現(xiàn))-300毫微秒(再次出現(xiàn))，為同步信號達(dá)到OIRE所要求的時間，在該時刻不做任何事情。
9.BURS-BURST(脈沖串)，在該時刻，電路正確準(zhǔn)備將輸入的著色脈沖傳送到輸出端，在多數(shù)水平消穩(wěn)區(qū)間時間里，我們重新組合視頻波形，但要求將引入的脈沖串轉(zhuǎn)到不受影響的輸出端，因此，自時間ENWS(允許窗口啟動)以來，已經(jīng)接通內(nèi)部產(chǎn)生的信號的該輸出端再返回來接到輸入端，(該輸出視頻被連接到內(nèi)部產(chǎn)生的信號，而來管SYNCA是高電平，還是SYNCB是高電平-參見時間圖右邊，同時，在該時刻，環(huán)形單元翻被斷開。
10.CBUR-Color BURst(著色脈沖串)，它指定用于輸入信號上的著色脈沖串的時間，在該時刻不做任事情。
11.BURE-BURst End.(脈沖串結(jié)束)，在該時刻，該視頻信號返回來接到內(nèi)部產(chǎn)生的信號，準(zhǔn)備終止消隱模式，并返回到視頻有效模式。
12.INVE-INVert End(翻轉(zhuǎn)結(jié)束)，在該時刻，輸出端返回來接通輸入端視頻信號，而且，賴于加密模式，在該時刻翻轉(zhuǎn)既可以開始，也可以終止。
13.ENWE-WNable Window End.(允許窗口結(jié)束)，在該時刻，該環(huán)形抑制器濾波器斷開，而工作線接通。
以下對圖9的時間信號加以說明。
1.SUPPRESSion Window(抑制窗口)，控制密碼器轉(zhuǎn)換同步抑制部分的操作。
2.INVERSION window(翻轉(zhuǎn)窗口)，根據(jù)加密模式，控制所有視頻(現(xiàn)有的或消隱的)部分的翻轉(zhuǎn)，該信號出現(xiàn)在圖8上用作/AINV、(底部左邊)，它控制兩個晶體管開關(guān)Q8和Q9，以便選擇翻轉(zhuǎn)的或不翻轉(zhuǎn)的視頻信號。
3.SYNCB(同步B)，當(dāng)高電平時，開關(guān)U6將輸出視頻連到在密碼器內(nèi)部產(chǎn)生的信號，當(dāng)?shù)碗娖綍r，輸入視頻轉(zhuǎn)到輸出端(除非被SYNCA超過，該信號在圖6上出現(xiàn)(頂部右邊)。
4.SYNCA(同步A)，在同步頂部期間為高電平，該信號出現(xiàn)在圖6頂部右邊。
5.SPUT.(分裂)該信號是形SYNCB(同6，頂部右邊)的控制100IRE或-40IRE的選擇，由U6進(jìn)行選擇。
6.BURST WINDOW(脈沖串窗口)該信號用作AGC環(huán)的取樣窗，AGC環(huán)優(yōu)先于視頻翻轉(zhuǎn)電路，該信號也包括計算/AREL和SYNC(圖8，下面左邊)為的是將輸入的著色脈沖串傳送到輸出端，該信號出現(xiàn)在圖6中部。
7.-40IRE REF(/A-40)(-40IRE參考電平)，以上描述用于視頻翻轉(zhuǎn)，該信號還用作DC(直流)箝位環(huán)的取樣窗口，它可以在圖6中部找到。
8.100IRE REF(100IRE參考電平)，上面已經(jīng)加以描述。
9.Ring eliminator(環(huán)形抑制器)，當(dāng)我們產(chǎn)生一種轉(zhuǎn)換，由于該轉(zhuǎn)換，Gibbs(吉布森)瞬時擾動必能受到抑制時，它接通環(huán)形抑制器濾波器(圖8)，這被表示在圖8下面左邊/AREL附近。
10.ENABLE WINDOW(啟動窗口)，當(dāng)我們用內(nèi)部產(chǎn)生的信號取代輸入視頻(脈沖串時間除外)待確定時間，該信號是形成SYNCB的部分。
圖11和圖12為本發(fā)明的能用來自行校準(zhǔn)多個信號通道輸出信號的電路方塊圖，在圖11和12中，這里至少表示出兩個信號通道，一個通道代表一個編碼信號通道，而另一個通道代表一個非編碼通道，該非編碼通道包含“非編碼電路”，作為一個例子，它可以由一個單位增益放大器組成，該編碼通道包含“編碼電路”，它可以包括一種電路，用它來至少修正一個信號的一部分，由此至少影響加到編碼的電路的輸出部分可以加自校準(zhǔn)電路，以便對這些信號進(jìn)行自校準(zhǔn)。
編碼可以包含一個或多個若干已知的編碼技術(shù)，其中包括視頻翻轉(zhuǎn)，同步翻轉(zhuǎn)，包括一個或更多抑制電平的同步抑制以及其它一些對于普通技術(shù)人員熟悉的編碼技術(shù)，但是也并不局限于此。
例如，自校準(zhǔn)電路可包括選通積分器，選通取樣和保持裝置和/或峰值檢波器，以便用來比較多個通道中的信號的相應(yīng)部分，自校準(zhǔn)電路的輸出可以反饋到編碼/非編碼電路中之一個電路或兩個電路，以便對信號進(jìn)行自校準(zhǔn)，編碼/非編碼電路的輸出還可以加到模式選擇開送，以便手控或自動選擇一種所需要的模式，例如非編碼視頻輸出或編碼視頻輸出。
圖12中也指出一種自校準(zhǔn)電路的例子，根據(jù)本發(fā)明，它也可以使用，在這里指出多個信號通道，而且對每一個通道具有適當(dāng)?shù)碾娐?，在這里，自校準(zhǔn)電路用箝位和增益控制電路方式表示，用來將一個信號的一部分箝位到相應(yīng)于另一信號的一部分的幅值。另一方面，或者為了箝位，一增益控制操作可用來使一個信號的一部分的增益相應(yīng)于另一信號的一部分的增益。
對于在這里描述的任何一種實施例，可以使用別的內(nèi)部產(chǎn)生的電平，根據(jù)圖13的電壓分壓器，這是可以達(dá)到的，該分壓器可以產(chǎn)生高于，低于或者介于100IRE和0IRE之間的電平，在該圖中，X，Y和Z是可以改變的，如(100+X)，(100-Y)和(-40+Z)都是要求的電壓電平。
圖4表示一種選通取樣和保持器，它驅(qū)動一個積分器，對于這種情況，該積分器實質(zhì)上能在所有的時間里工作，不是僅在取樣窗口期間。
圖15表示用來執(zhí)行自校準(zhǔn)的一種峰值檢波器，在該實施例中，不要求選通信號，但是，當(dāng)“周期電壓”(periodic voltages)處于極值(例如同步頂部電平)時，該電路工作。
圖15表示的是一 正向峰值檢波器，對于負(fù)向峰值檢波器，二極管巔倒即可。
上面已描述的是本發(fā)明的最佳實施例，其他的一些實施例對普通技術(shù)人員而言將是顯然的，例如，即使最佳實施例對編碼/非編碼信號采用并聯(lián)通道，本發(fā)明可以應(yīng)用串聯(lián)通道系統(tǒng)，本發(fā)明并不局限于所述實施例，而是僅僅由附加于此的權(quán)利要求所局限。
權(quán)利要求
1.一種用在采用同步脈沖的視頻系統(tǒng)中的密碼器，包括用于產(chǎn)生具有視頻部分和同步部分的視頻信號的裝置；以及根據(jù)包括同步脈沖的一予定的操作，對該密碼器一個輸出信號進(jìn)行自校準(zhǔn)的裝置。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，該視頻信號的同步部分包括一低同步脈沖和高同步脈沖，用于自校準(zhǔn)的裝置用低同步脈沖和高同步脈沖自行校準(zhǔn)密碼器的輸出。
3.一種用在視頻系統(tǒng)中的自校準(zhǔn)密碼器，其中，視頻系統(tǒng)包括的視頻信號至少具有一視頻信號部分和一同步信號部分，該密碼器包括用于產(chǎn)生一翻轉(zhuǎn)/不翻轉(zhuǎn)視頻信號的裝置，該翻轉(zhuǎn)視頻信號至少具有一部分翻轉(zhuǎn)的視頻信號;用來比較翻轉(zhuǎn)/不翻轉(zhuǎn)視頻信號相應(yīng)部分的裝置;以及響應(yīng)比較裝置，用來修正一個翻轉(zhuǎn)的或不翻轉(zhuǎn)視頻信號，由此來自校準(zhǔn)密碼器一個輸出的裝置。
4.權(quán)利要求3的密碼器，其中，同步信號部分包括一低同步部分和一高同步部分以及用來將翻轉(zhuǎn)視頻信號的低同步部分同不翻轉(zhuǎn)視頻信號的低同步部分進(jìn)行比較的比較裝置。
5.權(quán)利要求4的密碼器，其中用比較的裝置將翻轉(zhuǎn)視頻信號的高同步部分和不翻轉(zhuǎn)視頻信號的高同步部分進(jìn)行比較。
6.一種用在視頻系統(tǒng)中的自校準(zhǔn)密碼器，其中，該密碼器能產(chǎn)生并選擇性地輸出翻轉(zhuǎn)的和不翻轉(zhuǎn)的視頻信號，所說信號包括由一低同步脈沖和一高同步脈沖組成的同步信號，所說密碼器包括用來取樣和保持相應(yīng)翻轉(zhuǎn)的和不翻轉(zhuǎn)的視頻信號的低同步脈沖的信號的裝置;用于比較所說低同步脈沖的第一比較器裝置;響應(yīng)所說第一比較器裝置，用于調(diào)整一個低同步脈沖的DC(直流)電平的裝置;用于取樣和保持相應(yīng)翻轉(zhuǎn)的和不翻轉(zhuǎn)的視頻信號的高同步脈沖的信號的裝置;用于比較所說高同步脈沖的第二比較器裝置;以及響應(yīng)所說第二比較器裝置，用于調(diào)整所說視頻信號中之一個信號的增益。
7.一種編碼器，能從多個信號通道中之一個信道有選擇性地輸出一個編碼的或非編碼信號，包括沿所說多個信道的第一個信道提供一編碼信號的裝置;沿所說多個信道的第二個信道提供一非編碼信號的裝置;以及用于至少使所說非編碼的或編碼的信號中之一個信號的一部分與所說另一個非編碼的或編碼的信號的相應(yīng)部分相對應(yīng)的裝置。
8.用于選擇性地輸出多個信號中之一信號的密碼器，包括用于產(chǎn)生多個信號的裝置，該信號至少包括具有第一特性的第一信號，還包括具有第二特性的第二信號;以及用于對所說第一和第二信號進(jìn)行自校準(zhǔn)的裝置。
9.權(quán)利要求8的密碼器，其中，所說用于自校準(zhǔn)的裝置包括用來使所說第一信號的一部分與所說第二信號的一部分相對應(yīng)的裝置。
10.權(quán)利要求8的密碼器，其中，所說用于自校準(zhǔn)的裝置包括取樣和保持裝置，用于取樣和保持所說第一和第二信號部分;以及比較器裝置，用比較所說第一和第二信號部分;以及響應(yīng)所說比較器裝置的裝置，用于修正第一或第二信號中之一個信號。
11.權(quán)利要求8的密碼器，其中，所說自校準(zhǔn)裝置包括箝位裝置，用于至少將所說第一或第二信號中之一個信號一部分箝位到一參考電平。
12.權(quán)利要求11的密碼器，其中，所說參考電平由所說第一或第二信號中之一個信號的一部分產(chǎn)生。
13.權(quán)利要求8的密碼器，其中，所說自校準(zhǔn)裝置包括箝位裝置，用于將所說第一信號的一部分箝位到所說第二信號的一相應(yīng)部分的幅值。
14.權(quán)利要求13的密碼器進(jìn)而包括增益控制裝置，用于控制所說第一信號一部分的增益。
15.權(quán)利要求14的密碼器，其中，所說增益控制裝置控制所說第一信號的增益相應(yīng)于所說第二信號對應(yīng)部分的增益。
16.權(quán)利要求8的密碼器，其中，所說自校準(zhǔn)裝置包括一選通積分器。
全文摘要
本發(fā)明是指向一種改進(jìn)的能對輸出信號進(jìn)行自校準(zhǔn)的密碼器，在一實施例中，沿分離的信號脈沖，該密碼器提供一編碼信號，使一個信號的一部分相應(yīng)于另一信號的一部分，由此對信號進(jìn)行自校準(zhǔn)，同時，輸入視頻信號的部分不得不與內(nèi)部產(chǎn)生電壓電平信號相一致。
文檔編號H04N7/171GK1049259SQ9010411
公開日1991年2月13日 申請日期1990年5月1日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月1日
發(fā)明者威廉·T·默菲, 詹姆斯·O·法默, 小拉馬爾·E·韋斯特 申請人:亞特蘭大科研公司