專利名稱：裝有多種視頻輸入端和自適應亮度信號濾波器的電視接收機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明廣泛涉及電視接收機，具體地說，涉及裝有供視頻信號源用的多種視頻輸入端的電視接收機。
裝有多種視頻輸入端的電視接收機是十分有名的。參看(例如)1991年6月16日公布的屬于Sondelweck的美國專利第5032900號，題為“帶有供分離Y-C格式的視頻信號用的輸入輔助接頭的電視接收機”。Sendelweck接收機包括一般RF視頻信號源(天線)用的輸入端、輔助基帶合成視頻信號源用的兩個輸入端以及供分離Y-C格式的視頻信號用的通常稱為“SVHS”的第四輸入端。
裝有多輸入端的接收機一般提供某種形式的色度信號邊帶均衡，以便計算出調(diào)諧器提供的色度信號和輔助裝置或SVHS提供的色度信號SVHS之間的色度邊帶的差值。具體地，對RF信號源來說，由于IF濾波器響應，使色度上邊帶的衰減多過下邊帶，而對輔助信號源來說，色度信號邊帶一般是振幅相等(對稱)。這可能是正確的，如1992年4月21日公布的屬于Sendelweck等人題為“具有畫中畫處理和可變色度信號濾波的彩色電視設(shè)備”的美國專利第5107341號所描述的那樣。在那里所描述的可變?yōu)V波使要加以顯示的主要圖像進行不對稱色度濾波處理(這里信號源是電視信號調(diào)諧器)并使要加以顯示的主要圖像進行對稱濾波處理(這里信號源是輔助視頻輸入信號)。
本發(fā)明部分立足于認可對用于濾出亮度信號的亮度濾波器的需要，該亮度信號被選為視頻信號源的帶寬的函數(shù)以供顯示之用。另外還需要亮度濾波器，當對稱和非對稱色度校正濾波器相互切換的時候，該亮度濾波器提供不同色度信號延遲的校正。另外還需要亮度濾波器，該亮度濾波器顯出在某一頻帶內(nèi)大體上恒定的群時延，但它可能作為視頻信號源帶寬的函數(shù)而變化，以保證適當?shù)牧炼纫簧扰錅屎妥钚×炼刃盘柺д?。另外還需要對用于不同接收機有可選亮度信號帶寬，不同的接收機可以有不同類型的亮度/色度信號分離器(例如，梳齒濾波器、低通/高通濾波器、低通寬帶法濾波器、高通/寬帶減法濾波器，等等)。
本發(fā)明可以滿足各方面的需要。
按照本發(fā)明，用于多信號源電視接收機的亮度信號濾波器包括一個響應帶寬控制輸入信號的可調(diào)諧濾波器，用于確定加到所述濾波器的亮度信號的帶寬;和一個反向響應所述帶寬控制輸入信號的可變延遲電路;用于向所述亮度信號濾波器提供大體上統(tǒng)一的總時延。
本發(fā)明的上述和另外的特征示于附圖中，其中同名元件用同樣的標志符表示，其中

圖1是體現(xiàn)本發(fā)明的電視接收機的方框圖;
圖2是體現(xiàn)于圖1的接收機中的亮度濾波器的詳細方框圖;
圖3是說明圖2的一部分濾波器的群時延的曲線;
圖4是說明用于圖2的亮度濾波器中的可變時延補償濾波器的群時延的曲線;
圖5A是說明圖2的亮度濾波器的帶緣陷波器的振幅響應的曲線;
圖5B是說明圖5A的陷波器的延遲響應的曲線;
圖6A是說明用于圖2的亮度濾波器中的橫向峰化器的響應的幅度曲線;
圖6B是說明圖6A的橫向峰化器的群時延響應的曲線;
圖7A例示用于圖2的亮度濾波器中的低通濾波器的振幅響應;
圖7B用擴展比例說明圖2的低通濾波器的幅度響應和群時延;
圖8A例示在不同峰化值和0.36MHz選擇帶寬時圖2的濾波器的總振幅響應;
圖8B比較圖2的濾波器的總延遲響應，用于輔助和RF輸入信號源及036MHz帶寬;
圖9A例示圖2的濾波器的總振幅響應，用于不同峰化值和4.2MHz帶寬;
圖9B例示圖2的濾波器的總延遲響應，用于輔助和RF信號源及4.2MHz的選擇帶寬;
圖10A例示圖2的濾的總振幅度響應，用于不同峰化值和9MHz選擇帶寬;及圖10B例示圖2的濾波器的總延遲響應，用于輔助和RF輸入端及9MHz選擇帶寬，并用于輔助輸出時延濾波器被斷開的情況。
圖1的接收機10具有RF輸入端12、輔助輸入端14以及SVHS輸入端16。RF輸入加到調(diào)諧器18和IF放大器20、視頻檢波器22和聲頻陷波器24，以產(chǎn)生基帶合成視頻信號S1。被接收機控制單元30控制的開關(guān)26選擇由調(diào)諧器提供的基帶信號S1或根據(jù)觀眾選擇的輔助視頻輸入信號S2。該控制單元也向該調(diào)諧器提供調(diào)諧電壓，用于選擇信道。被選的基帶視頻信號S3加到亮度/色度信號分離器32中，它把信號S3分成亮度分量Y1和色度分量C1。信號分離器32可以是一般的梳齒濾波器類型或用某種其它適當?shù)念愋?例如，低通/高通;從寬帶輸入中帶減去的低通，從寬帶輸入中帶減法的高通，等等)。接收機控制單元(例如，被接收機遙控所控制的微處理器)也控制第二開關(guān)34，用于選擇基帶信號Y1和C1或SVHS基帶亮度和色度信號Y2和C2。被選色度信號C0加到可變對稱色度濾波器上，它也被接收機控制單元30所控制。具體地說，當RF信號被接收時，濾波器36為色度信號提供不對稱響應，以補償由于IF濾波器和音頻陷波器響應特性所造成的彩色上邊帶的振幅的減少。對所有其它輸入信號源(輔助和SVHS)來說，控制單元接通彩色濾波器36，以便為色度信號提供對稱響應。如將要加以描述的那樣，開關(guān)34的亮度輸出被亮度濾波器40所處理，而處理過的亮度YP和色度CP信號則被加到顯示處理器37上，處理器提供一般功能，例如彩色解調(diào)、膚色校正、色調(diào)和色飽和度控制、亮度控制、對比度控制、矩陣變換、等等，并產(chǎn)生RGB形式的處理過的視頻輸出信號，以便用顯示裝置38(例如，顯像管或其它適當?shù)难b置)顯示。
在使用過程中，接收機控制單元控制信道選擇和開關(guān)26及34，如上所述，用于信號源選擇。另外，該控制單元為視頻調(diào)諧器把色度可變?yōu)V波器置為非對稱模式，而為其它信號源置色度可變?yōu)V波器為對稱模式，而作邊帶振幅畸變的校正。亮度濾波器40接收被選亮度信號Y0并應用可變帶寬、可變時延以及可變峰化以產(chǎn)一處理過的輸出信號。這些功能被接收機控制單元30所提供的對稱控制信號、SVHS選擇信號、峰化控制信號以及帶寬控制信號所控制。為正確評價亮度濾波器40所提供的各種各樣功能的特性，圖2顯示了其詳細方框圖。
圖2的亮度濾波器主要由一些可調(diào)有源濾波器組成，包括恒定振幅全通型、可調(diào)低通型以及可調(diào)帶阻(陷阱或陷波)型。在輸入端201的被選亮度輸入信號Y0經(jīng)由級聯(lián)耦合到兩個全通濾波器202，204上，它們向可調(diào)陷波器(F0陷波器)206根據(jù)所選擇的信號源可調(diào)到所需亮度帶寬(例如，3.6、4.2或9MHz)。還有兩個全通(時延)濾波器208和210的級聯(lián)進一步延遲該信號，以便向橫向帶通濾波器提供輸入，該橫向帶通濾波器把那些信號合并起來以提供峰化信號?？勺冊鲆娣糯笃?14根據(jù)接收機控制單元向輸入端216提供的控制信號改變峰化信號的幅值。加法器218把可變峰化信號與延遲單元208的輸出結(jié)合起來以提供被可調(diào)低通濾波器220低通濾波的和信號。處理過的亮度信號經(jīng)由輔助固定延遲單元224供給輸出端222，該延遲單元224是在用戶選擇SVHS操作方式的時候被加到輸入端226的SVHS模式信號所選擇。相反，為其它接收機帶寬(例如，調(diào)諧器或所選擇的輔助輸入)旁路輔助延遲單元224。F0調(diào)諧電壓控制濾波器的可調(diào)部分，該F0調(diào)諧電壓由控制單元30提供給輸入端230。它直接控制F0陷波器206的調(diào)諧，該陷波器206設(shè)定濾波器帶緣、低通濾波器220以及兩個作為橫向峰化濾波器的一部分的時延濾波器208和210。借助于使F0調(diào)諧信號反相的反相器232，使延時204和202隨調(diào)諧電壓成反比地變化。如要加以解釋的那樣，這是校正濾波器的總延遲響應供不同帶寬之用。另外的延遲校正是由加法器238提供，該加法器238在端點236接收色度濾波器模式控制信號，并把它加到反相的F0調(diào)諧電壓上。
在使用過程中，亮度濾波器40提供可選擇的亮度帶寬，以適應梳狀濾波器和非梳狀濾波器復合視頻模式以及寬帶分量輸入(SVHS)模式。具有亮度-色度暫時匹配以及用于對稱或非對稱(色度峰化器)響應的兩個可選擇的色度帶通濾波器模式，就可完成這三個模式。在只有頻率軸按比例縮小的情況下，亮度響應的振幅形狀對這三個模式的每一個來說都是一樣的。所有濾波器都屬于運算跨導放大器有源濾波器之類，其電路接法具有與調(diào)諧電壓相比可變頻率/恒定Q值。亮度響應極近似于“余弦負三次諧波”響應，并被級聯(lián)元件206-220所確定。這些元件的延遲響應示于圖3，它顯示(對4.2MHz情況來說)一般隨頻率而增加的時延。圖4顯示時延校正濾波器202和204的響應，它(如所看到的)具有一般隨頻率而減少的時延。合并的凈時延大致是恒定的，而這是希望有的特性而被保留，以供不同帶寬之用。對寬帶情況(9MHz)來說，該時延也是恒定的，但用單元224加上附加(恒定)時延，以便適應色度信號延遲。
更詳細地，F(xiàn)0陷波器206被調(diào)諧到帶緣頻率F0(例如，3.6MHz或4.2MHz或9MHz)并具有等于1.5的Q值。橫向帶通濾波器(它包括兩個全通延遲元件208，210)被調(diào)諧到1.15倍F(借助于全通濾波器的時延，該濾波器具有1.15倍F的諧振頻率)。低通濾波器裝有高邊陷波器，其中低通濾波器的諧振頻率是F而陷波器是3.17倍F0。低通濾波器的Q值是0.6。
由于每一個頻率決定元件與F0有乘法關(guān)系而F0是由加到每個濾波器上的調(diào)諧控制電壓所確定，所以那些濾波器的以這樣的方式跟蹤，以便在只有頻率軸按比例縮小的情況下，實現(xiàn)為所有模式所共有的所需濾波器形狀。
如按比例縮小頻率軸那樣，同預料的一樣，有亮度延遲方面的變化(給定級數(shù)的帶寬較大的濾波比起同一級數(shù)的帶寬較小的濾波器具有較小的時延)。假定色度帶寬沒有隨F0變化，該濾波器包括臨時匹配用的裝置。臨時匹配裝置包括延遲單元202和204，它調(diào)節(jié)色度延遲方面的變化，色度延遲不但與改變亮度帶寬的情況有關(guān)，而且與在對稱和不對稱模式之間轉(zhuǎn)換色度帶通濾波器有關(guān)。
假定圖2的濾波器單元每一個都是二級響應，在DC至F范圍內(nèi)，群時延特性曲線是不平直的。用于F＝4.2MHz輔助輸入模式的濾波器206-220的群時延示于圖3。這就需要對幅度響應決定單元的群時延均衡。該時延也必須與上面討論的頻率軸按比例縮小相符。通過使用F0陷波器作為初級幅度響應決定因素，其有效群時延上升到F0，Q值稍低的兩個全通級(202，204)可以用于亮度-色度暫時匹配和用于所需時延均衡。用F0調(diào)諧電壓反向地控制這些全通濾波器的調(diào)諧電壓，在只有頻率軸按比例縮小和時延遲軸按比例縮小的情況下，群時延形狀基本上會保持恒定(正如濾波器的振幅響應)。這樣總的幅度和群時延響應以及亮度-色度暫時匹配基本將是恒定的并對各種模式來說是平直的，而只有所需的頻率軸按比例縮小。引起色度帶通濾波模式轉(zhuǎn)換的亮度時延的變化是通過對亮度全通延遲元件202和204的附加調(diào)諧控制補償來完成(例如，加法器338把色度模式信號加到F0(反相)調(diào)諧信號)。
圖4顯示在F0＝4.2MHz輔助視頻輸入情況下延遲元件202和204的群時延響應，而圖5-7顯示在同樣的F0＝4.2MHz情況下F0陷波器、橫向峰化器以及低通濾波器的群時延特性曲線。RF輸入的及輔助輸入情況下F0＝3.6MHz、4.2MHz和9MHz的總亮度響應示于圖8-10。應該注意，對可調(diào)諧濾波元件來說，在F0＝9MHz情況下，暫時的亮度色度匹配是不予保持的。這一點由輔助延遲單元224加以修正，該延遲單元224是在9MHz模式被接通，并在其它模式下被旁路。
可以對上文所描述的本發(fā)明的實施例作各種各樣的變化和改進。例如，雖然本發(fā)明已經(jīng)用模擬技術(shù)(有源濾波器)加以闡明，但還是可以用數(shù)字技術(shù)得到同樣的結(jié)果。同樣，雖然特定頻率已用于(作為例證)NTSC電視系統(tǒng)標準，但其原理還是同樣適用于其它電視系統(tǒng)標準，例如PAL和SECAM。此外，級聯(lián)系的次序可加以顛倒或互換位置直到亮度信號的綜合處理大體上相同時為止。其它這樣的變化對一般本領(lǐng)域技術(shù)人員容易明白的。
已經(jīng)顯示和描述了供多信號源電視接收機用的亮度信號濾波器，它給可變亮度信號帶寬提供大致均勻的時延并根據(jù)所選擇的信號源作色度信號帶寬變化方面的修正。
權(quán)利要求
1.用于多信號源電視接收機的亮度信號濾波器，其特征在于響應帶寬控制輸入信號(F0)的可調(diào)諧波器(206-220)，用于決定加到所述濾波器上的亮度信號(YIN)的帶寬；及反向響應(232)所述帶寬控制輸入信號的可變延遲電路(202，204)，用于向所述亮度信號濾波器提供大致均勻的總時延。
全文摘要
用于多信號源電視接收機的亮度信號濾波器，包括響應帶寬控制輸入信號(F)的可調(diào)濾波器(206-220)，用于決定加到所述濾波器上的亮度信號的帶寬；以及反向響應(232)所述帶寬控制輸入信號的可變延遲電路(202，204)，用于向所述亮度信號濾波器提供大致均勻的總時延。
文檔編號H04N9/00GK1086073SQ9311781
公開日1994年4月27日 申請日期1993年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月16日
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