一種抗震動(dòng)的模擬分量視頻信號解碼電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及模擬分量視頻信號解碼領(lǐng)域，特別是涉及一種采用小數(shù)延時(shí)濾波器結(jié) 構(gòu)的抗震動(dòng)的模擬分量視頻信號解碼電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 模擬分量視頻信號包括H個(gè)模擬視頻通道，分別是紅色（R)、綠色（G)、藍(lán)色度）， 其中同步信號嵌在綠色（G)通道中，同步信號包括行和場信息。模擬分量視頻信號解碼主 要包括兩方面的內(nèi)容，分別是RGB視頻信息的解碼和行場信息恢復(fù)。
[0003] 傳統(tǒng)的模擬分量視頻信號解碼處理過程主要為；首先對模擬視頻信號進(jìn)行謝位， 并對其進(jìn)行信號切割，再通過鎖相環(huán)（PLL)向模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)輸出時(shí)鐘信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)對視頻信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由數(shù)字處理器對該視頻信號進(jìn)行解碼處理。
[0004] 由于鎖相環(huán)（PLL)恢復(fù)出來的時(shí)鐘信號相對于接收到的信號中的時(shí)鐘信號具有 一定的相差，且該時(shí)鐘信號容易受到外部環(huán)境的影響，如溫度變化、劇烈震動(dòng)等，產(chǎn)生抖動(dòng) (jitter)。通過實(shí)際測試發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的模擬分量視頻信號解碼能夠容忍溫度的變化所產(chǎn)生 的影響，而無法容忍劇烈震動(dòng)所產(chǎn)生的影響。在劇烈震動(dòng)情況下，圖像會(huì)明顯發(fā)生扭曲，且 震動(dòng)幅度越大，圖像扭曲越厲害。通過對震動(dòng)情況下圖像扭曲的分析，可W確認(rèn)是時(shí)鐘信號 產(chǎn)生了較大的抖動(dòng)（jitter)，由于傳統(tǒng)模擬分量視頻解碼是采用該時(shí)鐘信號直接對模擬視 頻信號進(jìn)行采樣，所W模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)的輸出數(shù)據(jù)已經(jīng)受到影響，該影響無法通過后續(xù) 的數(shù)字處理器解決，從而圖像產(chǎn)生扭曲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗震動(dòng)的模擬分量視頻信號解 碼電路，由晶體振蕩器直接產(chǎn)生固定頻率時(shí)鐘信號，采用小數(shù)延時(shí)濾波器對視頻信號進(jìn)行 延時(shí)移相，通過數(shù)字處理器的重采樣處理，從而完成模擬分量視頻信號的解碼，該解碼電路 能夠抵抗外部環(huán)境的各種變化，如溫度、震動(dòng)等環(huán)境變化，具有明顯的抗震動(dòng)效果。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的；一種抗震動(dòng)的模擬分量視頻信號解 碼電路，它包括晶體振蕩器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、小數(shù)延時(shí)濾波器和數(shù)字處理器；所述的晶體 振蕩器的輸出與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的時(shí)鐘信號輸入連接，晶體振蕩器用于產(chǎn)生固定頻率的時(shí) 鐘信號，并傳輸給后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC ;所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸入與模擬分量視頻信 號輸入端連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸出分別與數(shù)字處理器的一個(gè)輸入和小數(shù)延時(shí)濾波器的 輸入連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC用于將模擬分量視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字分量視頻信號，并傳輸給 后續(xù)的數(shù)字處理器和小數(shù)延時(shí)濾波器；所述的小數(shù)延時(shí)濾波器的輸出與數(shù)字處理器的另一 個(gè)輸入連接，小數(shù)延時(shí)濾波器用于對數(shù)字分量視頻信號進(jìn)行相位調(diào)整；數(shù)字處理器，對數(shù)字 分量視頻信號進(jìn)行處理，通過對數(shù)字分量視頻信號行同步特征的提取，并對數(shù)字分量視頻 信號進(jìn)行采樣，恢復(fù)出等間隔、固定點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)輸出。
[0007] 所述的小數(shù)延時(shí)濾波器為全通濾波器，所述的全通濾波器不改變數(shù)字分量視頻信 號的幅頻特性，只改變數(shù)字分量視頻信號的相位。
[0008] 所述的小數(shù)延時(shí)濾波器采用14階FIR濾波器結(jié)構(gòu)，它包括：由14級移位寄存器、 14個(gè)乘法器單元和7個(gè)加法器構(gòu)成的第一級流水處理，由7個(gè)寄存器和6個(gè)加法器構(gòu)成的 第二級流水處理，W及由1個(gè)寄存器構(gòu)成的第H級流水處理。
[0009] 第一級流水處理中每個(gè)乘法器單元的一個(gè)輸入均與14級移位寄存器的各級輸出 連接，其另一個(gè)輸入依次輸入系數(shù)Cl~C14,不同的系數(shù)Cl~C14對應(yīng)不同的相位調(diào)整，14 級移位寄存器的輸入與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸出連接。
[0010] 第一級流水處理中每個(gè)加法器的兩個(gè)輸入分別與相鄰兩個(gè)乘法器的輸出連接。
[0011] 第二級流水處理中每個(gè)寄存器的輸入分別與第一級流水處理中各加法器的輸出 連接。
[0012] 第二級流水處理中每兩相鄰寄存器的輸出分別與一個(gè)加法器的輸入連接，寄存器 的輸出均送人加法器中，加法器采用級聯(lián)結(jié)構(gòu)，最后一級加法器的輸出與第H級流水處理 中寄存器的輸入連接，第H級流水處理中寄存器的輸出為所述小數(shù)延時(shí)濾波器的輸出與后 續(xù)的數(shù)字處理器的輸入連接。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是；本發(fā)明解碼電路能夠抵抗外部環(huán)境的各種變化，如溫度、震 動(dòng)等環(huán)境變化。該電路包括：晶體振蕩器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)、小數(shù)延時(shí)濾波器和數(shù)字處理 器構(gòu)成。晶體振蕩器產(chǎn)生固定頻率時(shí)鐘信號，該時(shí)鐘信號送給模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)對模擬視 頻信號進(jìn)行采樣，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)的輸出數(shù)據(jù)送給小數(shù)延時(shí)濾波器和數(shù)字處理器進(jìn)行處 理，從而完成模擬分量視頻信號的解碼。
[0014] 本發(fā)明解碼電路對電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，不再需要解碼電路對模擬視頻信號進(jìn)行信 號切割處理過程，無需通過鎖相環(huán)（PLL)向模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)輸出時(shí)鐘信號，直接通過晶體 振蕩器產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號；本發(fā)明解碼電路增設(shè)小數(shù)延時(shí)濾波器，對視頻信號進(jìn)行 重采樣，恢復(fù)出等間隔、固定采樣點(diǎn)數(shù)的視頻數(shù)據(jù)輸出。
[0015] 本發(fā)明解碼電路結(jié)構(gòu)簡單，能夠抵抗外部環(huán)境的各種變化，容忍溫度變化和劇烈 震動(dòng)所產(chǎn)生的影響。特別是在劇烈震動(dòng)情況下，圖像進(jìn)行采樣時(shí)不會(huì)因震動(dòng)而發(fā)生圖像扭 曲的現(xiàn)象，輸出基本完全正常的圖像，實(shí)現(xiàn)抗震動(dòng)的目的。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明模擬分量視頻信號解碼電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明采用14階FIR濾波器的小數(shù)延時(shí)濾波器的原理示意圖；
[0018] 圖3為本發(fā)明的小數(shù)延時(shí)濾波器群延時(shí)頻譜曲線；
[0019] 圖4為本發(fā)明數(shù)字分量視頻信號處理原理示意圖；
[0020] 圖5為本發(fā)明小數(shù)周期數(shù)計(jì)算示意圖；
[0021] 圖6為本發(fā)明數(shù)字處理器的輸出示意圖；
[0022] 圖7為本發(fā)明數(shù)字處理器輸出與輸入關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于 W下所述。
[0024] 如圖I所示，一種抗震動(dòng)的模擬分量視頻信號解碼電路，它包括晶體振蕩器10、模 數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC20、小數(shù)延時(shí)濾波器30和數(shù)字處理器40 ;所述的晶體振蕩器10的輸出與模數(shù) 轉(zhuǎn)換器ADC20的時(shí)鐘信號輸入連接，晶體振蕩器10用于產(chǎn)生固定頻率的時(shí)鐘信號50,并傳 輸給后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC20 ;所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC20的輸入與模擬分量視頻信號輸入 端60連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC20的輸出分別與數(shù)字處理器40的一個(gè)輸入和小數(shù)延時(shí)濾波器 30的輸入連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC20用于將模擬分量視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字分量視頻信號，并 傳輸給后續(xù)的數(shù)字處理器40和小數(shù)延時(shí)濾波器30 ;所述的小數(shù)延時(shí)濾波器30的輸出與數(shù) 字處理器40的另一個(gè)輸入連接，小數(shù)延時(shí)濾波器30用于對數(shù)字分量視頻信號進(jìn)行相位調(diào) 整；數(shù)字處理器40,對數(shù)字分量視頻信號進(jìn)行處理，通過對數(shù)字分量視頻信號行同步特征 的提取，并對數(shù)字分量視頻信號進(jìn)行采樣，恢復(fù)出等間隔、固定點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)輸出。
[00巧]數(shù)字處理器提取數(shù)字分量視頻信號行同步特征信息，并通過基于小數(shù)延時(shí)濾波器 的重采樣技術(shù)，恢復(fù)出等間隔、固定點(diǎn)數(shù)的數(shù)據(jù)輸出，所述的基于小數(shù)延時(shí)濾波器的重采樣 技術(shù)為：計(jì)算出一行視頻信號的采樣點(diǎn)數(shù)，該采樣點(diǎn)數(shù)為小數(shù)值，基于該采樣點(diǎn)數(shù)對輸入的 視頻信號進(jìn)行重采樣。
[0026] 采樣點(diǎn)數(shù)的小數(shù)部分計(jì)算采用一階近視的方法計(jì)算。
[0027] 重采樣處理采用小數(shù)延時(shí)濾波器進(jìn)行相位調(diào)整，該小數(shù)延時(shí)濾波器是全通濾波 器，只對相位進(jìn)行調(diào)整，該小數(shù)延時(shí)濾波器的群延時(shí)臺(tái)階為64級，最小的延時(shí)分辨率為 1/64個(gè)時(shí)鐘周期。
[0028] 如圖2所示，所述的小數(shù)延時(shí)濾波器30為全通濾波器，所述的全通濾波器不改變 數(shù)字分量視頻信號的幅頻特性，只改變數(shù)字分量視頻信號的相位。
[0029] 所述的小數(shù)延時(shí)濾波器30采用14階FIR濾波器結(jié)構(gòu)，它包括：由14級移位寄存 器、14個(gè)乘法器單元和7個(gè)加法器構(gòu)成的第一級流水處理，由7個(gè)寄存器和6個(gè)加法器構(gòu)成 的第二級流水處理，W及由1個(gè)寄存器構(gòu)成的第H級流水處理。
[0030] 第一級流水處理中每個(gè)乘法器單元的一個(gè)輸入均與14級移位寄存器的各級輸出 連接，其另一個(gè)輸入依次輸入系數(shù)Cl~C14,不同的系數(shù)Cl~C14對應(yīng)不同的相位調(diào)整，14 級移位寄存器的輸入與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC20的輸出連接。
[0031] 第一級流水處理中每個(gè)加法器的兩個(gè)輸入分別與相鄰兩個(gè)乘法器的輸出連接。
[0032] 第二級流水處理中每個(gè)寄存器的輸入分別與第一級流水處理中各加法器的輸出 連接。
[0033] 第二級流水處理中每兩相鄰寄存器的輸出分別與一個(gè)加法器的輸入連接，寄存器 的輸出均送人加法器中，加法器采用級聯(lián)結(jié)構(gòu)，最后一級加法器的輸出與第H級流水處理 中寄存器的輸入連接，第H級流水處理中寄存器的輸出為所述小數(shù)延時(shí)濾波器的輸出與后 續(xù)的數(shù)字處理器40的輸入連接。
[0034] 如圖3所示，圖3是本發(fā)明的小數(shù)延時(shí)濾波器系數(shù)Cl~C14的群延時(shí)頻譜曲線。 該小數(shù)延時(shí)濾波器為全通濾波器，只對相位進(jìn)行調(diào)整，該小