[发明专利]防止视频处理器图象劣化的方法及其电路

说明书

本发明涉及防止视频处理器图象劣化的方法及其电路，具体涉及防止因梳状滤波器的时钟变化造成混淆所引起的图象质量劣化(其原因是在一个使用了与色同步信号相应的时钟的数字滤波器中，在处理单色信号时缺少色同步信号)的方法和电路。

通常，将一个视频信号(例如一个NTSC制式的视频信号)分离成亮度(Y)信号和色度(C)信号的视频信号处理利用一个1H梳状滤波器。近来帧梳状滤波器已经实际使用，它在Y/C分离中使用一个帧存贮器。

视频信号处理器用以处理复合视频信号。通常，为了帮助调制复合视频信号的彩色分量，处理器有一个色同步锁定时钟发生器，用于产生由色同步信号锁定的时钟信号。为了取样和信号处理，所产生的时钟信号施加到数字信号处理器上。在亮度和色度分量分离之前，响应复合视频信号的色同步分量，通常使用色同步锁定时钟发生器。

由色同步锁定时钟发生器所产生而用于数字梳状滤波器处理的时钟信号通常是这样进行处理的，即用于视频信号编码器或解码器的一个3.58MHZ(对于NTSC为3.57945MHZ)振荡器的输出信号乘以4，并表示为4f_sc。利用4f_sc便于信号处理，但也可以有不同方案。

图1示出视频处理器的局部方框图，内含一个传统的梳状滤波器和该梳状滤波器用的时钟发生器，该梳状滤波器以1H处理Y信号和C信号。

在图1中，在由一个A/D变换器102将输入视频信号进行模/数(A/D)变换之前，利用一个低通滤波器(LPF)101作为一个抗混淆滤波器。为获最佳结果，带宽的设计是使增益低于3dB之点的频率(截止频率)为7MHZ。换言之，LPF101大大地衰减了高于7MHZ的信号以除去高频噪声分量并使信号分量的混淆产生在(一3dB)以下。

此处，混淆是一种现象，即在视频信号进行亚取样(subsample)时在特殊的高频分量之间产生的频率混合。为了阻止混淆，亚取样应该在低通滤波之后进行。当对视频信号原始频谱进行取样时产生了重复频谱以取样比率f_s为中心。如果对视频信号进行简单的2比1亚取样，就产生高频分量折叠。为了进行适当地亚取样，根据亚取样期间的取样频率，则基带滤波(低通滤波)应提前进行。这样做，频谱就不存在混淆了。

当抗混淆滤波器的衰减特性是理想的情况时，就不会产生由混淆引起的干扰。然而，在目前利用一个LC滤波器作为抗混淆滤波器的情况中，混淆干扰大约在4MHZ以上产生。

然而，在运动图象中，人眼不能感觉这种噪声现象。即使在一个静止图象中，如果数字梳状滤波器103的时钟是恒定的而且不变化时，混淆引起的干扰是均匀地显示在屏幕上的，它是不会使人眼不适的。

用于数字梳状滤波器103进行信号处理的时钟信号从一个倍频器108中输出。通过将3.58MHZ信号乘4产生时钟信号，该信号由锁相环路(PLL)的压控振荡器107进行锁定，而将复合视频信号输入信号CV的复合视频信号的色同步信号作为基准信号。此处，PLL相应于比较器/控制电压发生器106和压控振荡器107。

同时，如果输入视频信号是一个没有色同步信号的单色信号(单色视频信号)，由于不存在PLL的基准信号，则产生3.58MHZ的压控振荡器107的振荡频率就变化。

压控振荡器107的变化输出信号在倍频器108中乘以4，以便将其输出信号作为A/D变换器102和D/A变换器104的取样时钟以及数字梳状滤波器103的信号处理时钟。因此，取样时钟和滤波器103的信号处理时钟有变化，表现为频率偏差。

由此，若输入的单色信号是静止图象，则产生混淆而造成图象质量劣化，且使人眼感到不适。

在美国专利5,132,784中公开了一种视频信号处理器系统，该系统内含一个色同步锁定时钟发生器，响应梳状滤波器提供的分离彩色信号。

在上述美国专利中公开的梳状滤波器在响应于色同步门信号的色同步周期期间通过一个未经梳状滤波的视频信号，以便改善时钟发生器的响应时间。

但是，在间隔期间而不是在色同步周期期间，系统利用输入视频信号的分离的彩色信号和色同步信号产生一个相位受控的时钟信号，该系统并未采用用于阻止混淆的低通滤波器。另外，当输入一个没有色同步信号的单色信号时，就产生由时钟变化引起的混淆。

日本专利特开昭62-219877中公开了在一个摄录机(camcorder)中的外同步电路，用以鉴别单色视频信号或彩色信号时，根据色同步信号的存在或不存在以及一个外部输入的没有色同步信号的单色视频同步信号，产生彩色同步信号。