專利名稱：彩色視頻信號(hào)處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及彩色視頻信號(hào)處理器，尤其涉及用于多種彩色標(biāo)準(zhǔn)的視頻裝置的視頻信號(hào)解調(diào)電路。
具體地，本發(fā)明涉及用于在一個(gè)水平掃描周期中延遲基帶色度信號(hào)的基帶延遲電路，該電路用作多種彩色標(biāo)準(zhǔn)制式中預(yù)選的特定彩色制式的視頻信號(hào)解調(diào)電路。
更具體地，本發(fā)明涉及具有設(shè)置在同一大規(guī)模集成電路(LSI)芯片上的基帶色度信號(hào)延遲電路的彩色視頻信號(hào)處理器。
在許多種視頻設(shè)備(例如彩色電視(TV)接收機(jī)或錄像機(jī)(VTR))中，視頻信號(hào)處理器需具有基帶延遲電路，用于對(duì)一個(gè)水平掃描周期(下文稱為“1H”)延遲視頻信號(hào)，以在特定類型彩色標(biāo)準(zhǔn)的接收視頻信號(hào)中解調(diào)彩色視頻信號(hào)。
基帶延遲電路用于根據(jù)延遲目標(biāo)信號(hào)的特定頻率范圍得到色度信號(hào)的適當(dāng)延遲量。
目前世界上有幾種發(fā)送彩色電視信號(hào)的彩色電視標(biāo)準(zhǔn)制式，例如，NTSC(National Television System Committee)(國家電視制式委員會(huì))彩色電視制式，PAL彩色電視制式和SECAM(Sequenticel Couleur A Memorie)(順序傳送和存儲(chǔ))彩色電視制式。因此，已經(jīng)開發(fā)多制式的彩色電視接收機(jī)作為出口規(guī)格型式，以在進(jìn)口國家接收任何經(jīng)選擇的適當(dāng)彩色電視標(biāo)準(zhǔn)。
順便提及，PAL彩色電視制式通過每個(gè)水平掃描周期改變解調(diào)軸把接收到的色度信號(hào)解調(diào)成正交的兩個(gè)相位。PAL標(biāo)準(zhǔn)中，約4.433MHz的頻率用作色度信號(hào)的副載波。
SECAM彩色電視制式通過每個(gè)水平掃描周期把副載波頻率從4.40625MHz變化至4.24MHz且交替反向變化，用副載波解調(diào)接收到的色度信號(hào)。
這種多彩色標(biāo)準(zhǔn)型視頻裝置需要基帶延遲電路以按照在使用國中接收到的特定彩色標(biāo)準(zhǔn)的頻率范圍，在一個(gè)水平掃描周期(通常設(shè)置為64μs)期間延遲接收到的色度信號(hào)。
超聲延遲器件或諸如電荷耦合器件(CCD)之類的電子延遲電路已常規(guī)用作取得1H延遲的基帶延遲器件。
在超聲延遲器件中已使用熔化玻璃作為傳播介質(zhì)。
但是，曾把常規(guī)延遲器件作為與視頻信號(hào)處理器本體LSI脫離的獨(dú)立部件提供。因而，視頻信號(hào)處理器和基帶延遲電路的總系統(tǒng)體積必然變大。進(jìn)而，其制造成本也必然變高。
對(duì)于制造具有基帶延遲電路的多標(biāo)準(zhǔn)制式的彩色視頻處理器，這是個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)。
如上所述，包括基帶延遲電路的常規(guī)視頻信號(hào)處理器有許多問題和缺陷。
不使用這種CCD延遲器件，而考慮使用開關(guān)電容濾波器作為電子延遲裝置。但在這種情況下，使包括基帶延遲電路的視頻信號(hào)處理器的總系統(tǒng)最優(yōu)化是非常困難的。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是解決具有基帶延遲電路的常規(guī)視頻信號(hào)處理器的上述問題和缺陷。
本發(fā)明的另一目的是通過在處理器本體的同一LSI芯片上設(shè)置基帶延遲電路而提供小型的視頻信號(hào)處理器。
本發(fā)明的又一目的是通過使用開關(guān)電容濾波器提供一種具有設(shè)置在視頻信號(hào)處理器同一LSI芯片上的基帶延遲電路的最優(yōu)化視頻信號(hào)處理器。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種具有開關(guān)電容濾波器的基帶延遲電路的最優(yōu)化多彩色標(biāo)準(zhǔn)制式視頻信號(hào)處理器，該濾波器是由設(shè)置在同一LSI芯片上的水平信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的水平同步信號(hào)驅(qū)動(dòng)的。
本發(fā)明另一目的是通過減少總制造成本提供一種具有基帶延遲電路的最優(yōu)化多彩色標(biāo)準(zhǔn)制式的視頻信號(hào)處理器。
根據(jù)本發(fā)明的視頻信號(hào)處理器可達(dá)到上述和其它目的，該處理器包括用于產(chǎn)生與接收到的特定標(biāo)準(zhǔn)彩色制式的視頻信號(hào)中所含的水平信號(hào)同步的、穩(wěn)定的水平信號(hào)的裝置；用于在一個(gè)水平掃描周期期間延遲視頻信號(hào)中的基帶色度信號(hào)分量的開關(guān)電容濾波器，該開關(guān)電容濾波器設(shè)置在水平信號(hào)發(fā)生器的同一芯片上；以及用于產(chǎn)生與水平信號(hào)發(fā)生器的水平同步信號(hào)同步的多個(gè)脈沖的裝置；其中，多個(gè)脈沖至少包括用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)電容濾波器的移位脈沖信號(hào)、采樣脈沖及電電荷電壓轉(zhuǎn)換脈沖。
當(dāng)參照附圖進(jìn)行下文的描述后，可對(duì)本發(fā)明有更好的了解并獲得對(duì)本發(fā)明更完整的評(píng)價(jià)和其它附加的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是表示設(shè)置根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的基帶延遲電路的視頻信號(hào)處理器LSI(大規(guī)格集成電路)的一部分的框圖。
圖2是圖1所示的基帶延遲電路中使用的開關(guān)電容濾波器一個(gè)實(shí)施例的電路圖。
圖3是示于圖2的開關(guān)電容濾波器驅(qū)動(dòng)信號(hào)定時(shí)脈沖及波形一個(gè)例子的說明圖。
現(xiàn)在參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
如圖1所示，視頻信號(hào)處理器LSI10包括水平信號(hào)發(fā)生器11和基帶延遲電路14。
水平信號(hào)發(fā)生器11是完成基帶延遲電路14的基本操作所必備的部件。該水平信號(hào)發(fā)生器11包括壓控振蕩器(VCO)12和同步信號(hào)處理電路(DEF)13以形成鎖相環(huán)(PLL)。
壓控振蕩器(VCO)12產(chǎn)生例如6MHz的時(shí)鐘信號(hào)C1、C2。該時(shí)鐘信號(hào)C1、C2經(jīng)同步信號(hào)處理電路(DEF)13反饋給壓控振蕩器12。水平信號(hào)發(fā)生器11產(chǎn)生與接收到的彩色制式特定標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)中的水平同步信號(hào)同步的、穩(wěn)定的水平同步信號(hào)。
基帶延遲電路14包括開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器和用于在1H期間延遲在接收到的視頻信號(hào)中所含的各自的基帶色度信號(hào)的開關(guān)電容濾波器20。
開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器15產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)開關(guān)電容濾波器20的多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該多個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖至少包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)電容濾波器20的移位脈沖信號(hào)151、采樣脈沖152和電荷電壓轉(zhuǎn)換脈沖153。
通過分割來自壓控振蕩器(VCO)12的穩(wěn)定的水平同步信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖。即，這些開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖也與接收到的特定標(biāo)準(zhǔn)彩色制式中的水平同步信號(hào)同步。
圖2描述圖1的開關(guān)電容濾波器20的部分電路構(gòu)成。
如圖2所示，開關(guān)電容濾波器20包括，開關(guān)電容器陣列部分21、移位寄存器部分22和電荷電壓轉(zhuǎn)換電路23。
開關(guān)電容器陣列部分21經(jīng)緩沖電路210接收基帶色度信號(hào)(INPUT)。接收到的色度信號(hào)由預(yù)定數(shù)量的寫入開關(guān)211a、211b、211c和211n順次采樣。經(jīng)采樣的色度信號(hào)依次保持在預(yù)定數(shù)量的用于保持電荷的電容器212a、212b、212c和212n中。
在預(yù)定數(shù)量的電容器212a、212b、212c和212n中保持的電荷經(jīng)預(yù)定數(shù)量的讀出開關(guān)213a、213b、213c和213n依次讀出。
移位寄存器部分22包括多個(gè)鐘控反相器221a、221b、221c和221n。多個(gè)鐘控反相器通過來自圖1的水平信號(hào)發(fā)生器的移位脈沖C1和C2的兩個(gè)相位使輸入數(shù)據(jù)(DATA)移位。
然而，從移位寄存器22的各自的輸出級(jí)依次向預(yù)定數(shù)量的讀出開關(guān)213a、213b、213c、213n提供多個(gè)采樣脈沖S0、S1、S2……。
開關(guān)電容器陣列21和移位寄存器22各自的級(jí)數(shù)根據(jù)對(duì)于延遲信號(hào)頻率特性所要求的精度確定。
根據(jù)本發(fā)明，最好級(jí)數(shù)設(shè)定為例如192級(jí)，以通過使用3MHz的采樣脈沖S0、S1、S2……獲得所需的64μs延遲量。
電荷-電壓轉(zhuǎn)換器23包括運(yùn)算放大器231、復(fù)位開關(guān)232、反饋電容器233、多個(gè)采樣開關(guān)234和235、多個(gè)保持電容器236a和236b、多個(gè)緩沖器電路237a、237b、237c以及加法器238。
電荷-電壓轉(zhuǎn)換器23把來自開關(guān)電容器陣列21的輸入電荷轉(zhuǎn)換為輸出電壓。在電荷-電壓轉(zhuǎn)換器23的輸出級(jí)插入低通濾波器(LPS)239，用于消除開關(guān)噪聲。
向復(fù)位開關(guān)232提供復(fù)位脈沖信號(hào)。根據(jù)電荷-電壓轉(zhuǎn)換信號(hào)S/H1和S/H2的兩個(gè)相位分別控制采樣開關(guān)234和235。
圖3(A)至圖3(J)各自表示驅(qū)動(dòng)圖2的電荷-電壓轉(zhuǎn)換器23的波形。
如圖31(A)和圖3(B)所示，移位脈沖C1和C2的兩個(gè)相位產(chǎn)生采樣脈沖S0、S1和S2。這些采樣脈沖通過分割一個(gè)水平掃描周期(1H)確定電荷保持定時(shí)。例如，采樣脈沖S0確定讀出開關(guān)213a的操作定時(shí)，采樣脈沖S1確定寫入開關(guān)211a和在先前的1H中讀出保持電荷的讀出開關(guān)213b兩者的操作定時(shí)。
當(dāng)在先前的1H讀出電荷時(shí)，在電荷-電壓轉(zhuǎn)換脈沖S/H 1期間，電壓保持在圖2的保持電容器236a中。
圖3(C)的復(fù)位脈沖使反饋電容器233清零。電荷-電壓轉(zhuǎn)換脈沖S/H2使得到附加抽樣(Over-Sampling)。
圖3(F)-3(I)的時(shí)鐘V1至V4表示當(dāng)把基帶色度信號(hào)提供給如圖2所示的開關(guān)電容器陣列時(shí)，在電荷-電壓轉(zhuǎn)換器中各級(jí)處的波形。
按照本發(fā)明的視頻信號(hào)處理器LSI10包括雙極型電路和C-MOS電路之混合(例如開關(guān)電容濾波器)并通過雙極-CMOS(Bi-CMOS)工藝形成。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的基帶延遲電路可在視頻信號(hào)處理器的同一芯片上設(shè)置開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器和開關(guān)電容濾波器。進(jìn)而，由于開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)信號(hào)是根據(jù)設(shè)置在同一LSI芯片上的水平同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的水平同步信號(hào)而形成的，因而可減少LSI芯片數(shù)量。且也可能使包括基帶延遲電路的視頻信號(hào)處理器的總系統(tǒng)最優(yōu)化。進(jìn)而，也可使含基帶延遲電路的視頻信號(hào)處理器體積小而且制造成本低。
顯然，根據(jù)上述技術(shù)教導(dǎo)可作出種種修改和變化。應(yīng)該理解在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)本發(fā)明均可實(shí)現(xiàn)，而并不局限于上文所述。
權(quán)利要求
1.一種視頻信號(hào)處理器，其特征在于包括水平同步信號(hào)發(fā)生器，產(chǎn)生與接收到的特定標(biāo)準(zhǔn)彩色制式的視頻信號(hào)中所含每個(gè)水平信號(hào)同步的穩(wěn)定的水平同步信號(hào)；在一個(gè)水平掃描周期中延遲所述接收到的視頻信號(hào)中的基帶色度信號(hào)分量的開關(guān)電容濾波器；開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器，用于產(chǎn)生多個(gè)驅(qū)動(dòng)所述開關(guān)電容濾波器、與所述接收到的視頻信號(hào)中的水平信號(hào)同步的驅(qū)動(dòng)脈沖；其中，所述開關(guān)電容濾波器和所述開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器構(gòu)成基帶電路；以及所述水平同步信號(hào)發(fā)生器和所述基帶電路設(shè)置在同一LSI芯片上。
2.如權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)處理器，其特征在于，所述開關(guān)電容濾波器包括多級(jí)開關(guān)電容器陣列，通過由預(yù)定數(shù)量的寫入開關(guān)依次采樣基帶中的色度信號(hào)分量，把電荷保持在所述預(yù)定數(shù)量的保持電容器中，并通過由所述預(yù)定數(shù)量的讀出開關(guān)依次讀出所述電容器中的保持電荷；包括多個(gè)鐘控反相器的多級(jí)移位寄存器，從各級(jí)向所述開關(guān)電容器陣列依次提供多個(gè)采樣脈沖；和電荷-電壓轉(zhuǎn)換器，把由所述開關(guān)電容器陣列提供的所述電荷轉(zhuǎn)換為與電荷-電壓轉(zhuǎn)換脈沖同步的輸出電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)處理器，其特征在于，所述水平同步信號(hào)發(fā)生器包括產(chǎn)生預(yù)定頻率時(shí)鐘信號(hào)的壓控振蕩器和同步信號(hào)處理器；而所述壓控振蕩器和同步信號(hào)處理器構(gòu)成鎖相環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)處理器，其特征在于，所述開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器通過分割所述壓控振蕩器的輸出信號(hào)產(chǎn)生移位脈沖、采樣脈沖和電荷-電壓轉(zhuǎn)換脈沖。
5.如權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)處理器，其特征在于，所述基帶電路中的開關(guān)電容濾波器包括位于電荷-電壓轉(zhuǎn)換器輸出級(jí)處，用于消除開關(guān)噪聲的低通濾波器。
6.如權(quán)利要求2所述的視頻信號(hào)處理器，其特征在于，所述開關(guān)電容器陣列和移位寄存器級(jí)數(shù)設(shè)置為192；所述開關(guān)電容驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生多個(gè)3MHz脈沖。
7.如權(quán)利要求1所述的視頻信號(hào)處理器，其特征在于，所述視頻信號(hào)處理器的LSI芯片由雙極型元件電路和CMOS元件電路混合且通過Bi-CMOS工藝形成。
8.一種多標(biāo)準(zhǔn)型式彩色電視接收機(jī)，其特征在于含有權(quán)利要求1或2所述的視頻信號(hào)處理器。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種在多彩色標(biāo)準(zhǔn)制式彩色視頻裝置中使用的視頻信號(hào)處理器。水平同步信號(hào)發(fā)生器和基帶電路設(shè)置在視頻信號(hào)處理器的同一LSI芯片上,用于提供接收到的同步信號(hào)以驅(qū)動(dòng)基帶電路。該基帶電路包括具有多級(jí)開關(guān)電容器陣列的開關(guān)電容濾波器。用于驅(qū)動(dòng)開關(guān)電容濾波器的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生脈沖以同步接收到的特定彩色標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)中的水平信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N9/64GK1184395SQ9712133
公開日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1997年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月23日
發(fā)明者中村賢二 申請(qǐng)人:東芝株式會(huì)社