視訊自動增益控制電路的制作方法

專利名稱：：視訊自動增益控制電路的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種關于視訊自動增益控制電路。技術背景數字電視系統可譯碼符合諸如ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee,ATSC)或SECAM(SequentialCouleurAvecMemory)規格的數字電視訊號之外，亦必須可譯碼符合習知模擬電視系統規格的電視訊號，如國際電視標準委員會(NationalTelevisionStandardsCommittee,NTSC)和相位交錯系統(PhaseAlternationLine,PAL)規格的電視訊號。第1圖繪示習知視訊系統的前端模塊100，包含調諧器(tuner)101以及視訊解調變器(demodulator)103。調諧器101將視訊射頻訊號RF轉換成視訊中頻訊號V]F，而視訊解調變器103將中頻訊號VIF轉換成復合視訊訊號CVBS。一般而言，若在NTSC的規格下，中頻訊號VIF的范圍約在41-46MHZ之間。習知技藝于解調變器103中進行同步白畫面偵測(syncwhitedetection),對調諧器101的射頻訊號RF進行增益控制，必須仰賴電視訊號中傳送全白畫面才能正確進行增益控制，因此若電視訊號剛巧有段時間都是黑畫面，將致使調諧器101過飽合。尤其對于數字電視廣播訊號而言，包含正、負調變兩種視訊調變方式，同步白畫面偵測無法兼顧兩者的質量，而且容易受到視訊訊號中畫面內容的影響。在多種視訊訊號規格中，需要有能不受視訊內容影響的自動增益控制調整電路。新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種視訊自動增益控制電路，它們可以不受視訊內容影響而實現自動增益控制。為了解決以上技術問題，本實用新型提供了一種視訊自動增益控制電路，它包括一模擬數字轉換器，用以將一調變的中頻視訊訊號轉換成一數字視訊訊號；一包跡線偵測器，耦接至該模擬數字轉換器，用以根據該數字視訊訊號產生一基頻振幅訊號；以及一極值偵測器，耦接至該包跡線偵測器，用以根據該基頻振幅訊號產生一極值信息以進行自動增益控制。另外，又提供了一種視訊自動增益控制電路，它包括一模擬數字轉換器，用以將一調變的中頻視訊訊號轉換成一數字視訊訊號；一解調變器，耦接至該模擬數字轉換器，用以解調變該數字視訊訊號以產生一解調變量位視訊訊號；一第一多工器，耦接于該解調變器及該模擬數字轉換器，用來選擇性地輸出該數字視訊訊兮及該解調變量位視訊訊號；一包跡線偵測器，耦接至該第一多工器，用以產生--基頻振幅訊號；以及一極值偵測器，耦接至該包跡線偵測器，用以根據該基頻振幅訊號產生一極值信息以進行自動增益控制。與現有技術相比，本實用新型通過偵測中頻訊號的最大最小值以及高度以進行自動增益控制，從而實現不受視訊內容影響而自動增益控制。以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。圖1是現有視訊系統的前端模塊的方塊圖；圖2是根據本實用新型第--較佳實施例的視訊自動增益控制電路的方塊圖；圖3是對應第2圖所示的視訊自動增益控制電路的視訊自動增益控制方法的流程圖；圖4是根據本實用新型的第二較佳實施例的視訊自動增益控制電路的方塊圖；圖5是根據本實用新型的第三較佳實施例的視訊自動增益控制電路的方塊圖；圖6是圖2、4所示的較佳實施例的整合的電路方塊圖；圖7是圖2、4及6所示的較佳實施例的整合的電路方塊圖；圖8是根據本實用新型的較佳實施例的視訊自動增益控制方法的流程圖。主要組件符號說明<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>203包跡線偵測器403、503、603、703解調變器211、417、605、611、705、71〗絕對值單元607、613、707、713、721多工器209、213、413、415、509、609、619、709、719濾波器205、409、615、715極值偵測器207、411、507、717、717運算單元505、723同步訊號高度偵測器具體實施方式如圖2所不，它是根據本實川新型的較佳實施例的視訊自動增益控制電路200的方塊圖。它包含模擬數字轉換器201、包跡線偵測器(envelopedetector)203、極值偵測器205、運算單元207、以及濾波器209。模擬數字轉換器201將調變的中頻視訊訊號AS數字化而轉換成數字視訊訊號DS。包跡線偵測器203偵測數字視訊訊號DS以產生基頻振幅訊號AI。極值偵測器205則根據基頻振幅訊號AI產生極值信息以做為一第一調整信息ADIl，此極值信息可為基頻振幅訊號AI的最大值或最小值。較佳地，對于正調變的中頻視訊訊號AS，可以取基頻振幅訊號AI的最小值，而對于負調變的中頻視訊訊號AS，可以取基頻振幅訊號AI的最大值。極值偵測器205偵測基頻振幅訊號A工的極值信息，可以大略掌握基頻振幅訊號AI的波形范圍，在訊號增益調整初期，對于一些訊號接收比較極端的例子，例如訊號過或過小，可以進一步根據極值信息加速增益調整，在此不予贅述。在此實施例中，可直接利用第一調整信息ADL做為調整視訊增益的依據，或者亦可如圖2所示，利用運算單元207(例如加法器)運算第一調整信息ADI,及參考值RS后，產生第二調整信息ADL以做為調整視訊增益的依據；此較佳實施例可更包含另一濾波器209，以濾波處理第二調整信息ADl2，輸出以控制調諧器(未示出)的增益。根據本實施例的硬件架構，可以通用于正、負調變的中頻視訊訊號AS，控制調諧器的增益而不受視訊內容變化的影響。舉例而言，包跡線偵測器203可包含絕對值單元211以及濾波器213，視訊訊號x(t)經過調變之后可以表示為x(t)*cos("t)，"代表載波頻率，t代表時間，于視訊訊號x(t)的應用中，x(t)原則上為正的訊號。絕對值單元211根據數字視訊訊號DS產生絕對值視訊訊號，取出正半平面的調變波形，濾波器213將絕對值視訊訊號進行濾波處理以過濾出概略的基頻振幅訊號AI。濾波器211較佳地為數字有限脈沖響應(FiniteImpulseResponse,FIR)濾波器或是CIC(CascadedIntegratorandComb，串聯積分梳狀)濾波器，可以降取樣數字訊號DS。在此實施例中，CIC濾波器的取樣比可為M=80(即80點中取一點)、緩存器長度L=2。對調變的中頻視訊訊號AS取得其基頻振幅訊號AI，經過CIC濾波器的降取樣處理，可以大幅降低整體數據量以及處理速度的需求。如此根據概略的基頻振幅訊號便可快速地控制調諧器的增益。下面將針對上述對于正調變的視訊訊號取其概略基頻振幅訊號的最小值做為調整增益的參考做更詳細的描述。由于訊號處理過程中，為了避免某些極端的不利狀況，例如某些非標準電臺所發射的過調變訊號導致最低點恰為0，或者偏向負值，在經過絕對值處理后所取得的最小值卻不是真正的同步訊號最低點，而是附近的值。較佳地，對于正調變的視訊訊號，在取得概略基頻振幅訊號的最小值位置后，可以取向左或右預定點數的位置的取樣值當做增益控制的依據，以取得前廊(frontporch)或者后廊(backporch)的位準當做增益控制的依據，以避免前述硬件架構在某些同步訊波形遭破壞的情形的可能的誤動作。如圖3所示，它是根據本實用新型的較佳實施例的的視訊自動增益控制方法的流程圖，首先于步驟301，將調變的屮頻視訊訊號數字化而轉換成數字視訊訊號；步驟303，偵測數字視訊訊號的基頻振幅訊號；步驟305，根據基頻振幅訊號產生極值信息以控制射頻增益；較佳地，對于正調變的視訊訊號根據最小值的位置附近找到前/后廊值，例如距離最小值的位置左/右預定取樣點個數的值，以控制射頻增益。如圖4所示，它是根據本實用新型的第二較佳實施例的負調變視訊自動增益控制電路400的方塊圖，模擬數字轉換器401將負調變的中頻視訊訊號AS數字化而轉換成數字視訊訊號DS，經過解調變器403產生解調變訊號DVS;將解調變訊號DVS經過濾波器415的降取樣處理，例如濾波器415，可以大幅降低整體數據量以及處理速度的需求，此處即可fe得概略的基頻振幅訊號，與前實施例類似的，進行射頻增益控制只需要概略的基頻振幅訊號，而無需要太準確的波形。理論上，解調變訊號DVS為正的訊號，但不幸地是，實際解調變訊號DVS在解調變過程尚未收斂前，會出現基頻振幅訊號上仍載有低頻載波的低頻率調變波形x(t)*cos("lowt)，"low代表低頻載波頻率，t代表時間，因此經過絕對值單元417確保解調變訊號DVS為正訊號。絕對值單元417的輸出經過類似前實施例的極值偵測器409偵測基頻振幅訊號AI的最大值，利用運黨單元411(例如加法器)運算第一調整信息ADI,及參考值RS后，產生第二調整信息ADL以做為調整視訊增益的依據；可更包含濾波器413，以濾波處理第二調整信息ADI"輸出以控制調諧器(未示出)的增益。如圖5所示，它是根據本實用新型的較佳實施例的視訊自動增益控制電路500的方塊圖，其系偵測同步訊號高度以控制調諧器(未示出)的增益。模擬數字轉換器501將調變的中頻視訊訊號AS轉換成數字視訊訊號DS。解調變器503解調變量位視訊訊號DS以產生解調變量位視訊訊號DVS。同步訊號高度偵測器505偵測解調變視訊訊號DVS的高度以產生高度信息h做為第一調整信息ADI,;在此實施例中，可直接利用第一調整信息ADI,做為調整視訊增益的依據，或者亦可利用額外的運算單元507(例如加法器)運算第一調整信息AD工,及參考值RS后產生第二調整信息ADI2，以做為調整視訊增益的依據；較佳地可更包含濾波器509，以濾波處理第二調整信息ADL，輸出以控制調諧器(未示出)的增益。較佳地，同步訊號高度偵測器505可以實施于后段的視訊譯碼器(videodecoder)中，由于視訊譯碼器中的視訊波形，在訊號收斂之后波形相對穩定，輸出高度信息h供前面實施例整合之用，根據高度信息h射頻訊號可以有效調整整體波形的大小。在此實施例中，同步訊號高度偵測器系偵測解調變視訊訊號DVS的同步訊號的最低電壓與后廊(backporch)部份的高度差以產生高度信息h，可以調整成符合法國SECAM標準的正調變視訊訊號的增益。如圖6所示，它是整合了圖2、4原理的電路方塊圖。視訊自動增益控制電路600包含模擬數字轉換器601、解調變器603、絕對值單元605、611、多工器607、濾波器609、多工器613、極值偵測器615、運算單元617以及濾波器619。模擬數字轉換器601將調變的中頻視訊訊號AS轉換成數字視訊訊號DS，而絕對值單元605和濾波器609，或絕對值單元611和濾波器609者可構成包跡線偵測器，用以依據數字視訊訊號DS產生基頻振幅訊號AI。極值偵測器615則根據基頻振幅訊號產生極值信息以做為第一調整信息ADI,。舉例而言，可直接利用第一調整信息ADI,做為調整視訊系統的依據，亦可利用運算單元617(例如加法器)運算第一調整信息ADI,及參考值RS后，產生第二調整信息ADL以做為調整視訊系統的依據。而且，此較佳實施例可更包含濾波器619，以濾波處理第二調整信息ADl2。濾波器609的較佳實施方式可為數字有限脈沖響應濾波器或CIC(CascadeIntegratorCo油，串聯積分梳狀)濾波器，其可降取樣絕對值視訊訊號或是解調變量位視訊訊號DVS來達成濾波的功效。舉例而言，CIC濾波器的取樣比M二80(即80點中取一點)、緩存器長度L=2，可以達到降取樣數字數據以及硬件處理速度的需求。多工器607及613可視需求而切換成必須的路徑，舉例來說，于訊號開始接收期間，解調變器603可能無法解調出可接受的解調變訊號，射頻訊號此時極需要調整增益，如此可遵循模擬數字轉換器601、絕對值單元605、多工器607以及濾波器609的路徑，根據調變的中頻視訊訊號AS產生概略的基頻振幅訊號，有效地調整射頻增益；待訊號開始收斂，解調變器603可以解調出可辨識的解調變訊號，但此時的訊號質量仍待改善，較佳地，對于負調變視訊訊號，可以切換多工器607的運作路徑，經由濾波器609以及絕對值單元611以產生基頻振幅訊號AI。如圖7所示，它是整合了圖2、4及5的概念的視訊自動增益控制電路方塊圖。包含模擬數字轉換器701、解調變器703、絕對值單元705、711、多工器707、濾波器709、多工器713、721、極值偵測器715、運算單元717以及濾波器719。調變的中頻視訊訊號AS本身受到很嚴重的噪訊干擾(noisy)，于訊號開始接收期間，控制多工器707、713，調變的中頻視訊訊號AS經過模擬數字轉換器701、絕對值單元705、濾波器709，產生概略的基頻振幅訊號AI，并利用極值偵測器715產生極值信息M。較佳地，對于正調變的中頻視訊訊號AS，可以取基頻振幅訊號A工的最小值，而對于負調變的中頻視訊訊號AS，取基頻振幅訊號AI的最大值。或者，在取得概略基頻振幅訊號的最小值位置后，可以取向左或右預定點數的位置的取樣值當做增益控制的依據。利用調變的中頻視訊訊號AS可以非常有效率的調整射頻增在訊號接收開始收斂后，較佳地，對于負調變的視訊訊號，可以控制多工器707、713的導通路徑，對解調變器703處理后的解調變訊號DVS進行射頻增益調整，解調變訊號DVS經過濾波器709的降取樣處理，可以降低整體數據量與處理速度的需求，經過絕對值單元711確保解調變訊號為正，極值偵測器715抓取其中的最大值。或者，在訊號接收開始收斂后，對于正、負調變的視訊訊號，控制多工器721，將解調變訊號DVS經過同步訊號高度偵測器723后產生高度信息h，輸出當控制射頻增益的參考依據，在訊號開始收斂之后，解調變器703可以逐漸解調出可用的波形，此時藉由控制同步訊號高度可以準確地控制最終收斂訊號的波形大小，可以達成準確的射頻增益控制。多工器721根據選擇訊號SS輸出極值信息M或高度信息h以做為第一調整信息ADI,，選擇訊號SS可以由微控制器控制其選擇狀態，更進一步地，可直接利用第一調整信息ADI,做為調整射頻增益的依據，或利用運算單元717(例如加法器)運算第一調整信息ADL及第一參考值RS,以及第二參考值RS2后，產生第二調整信息ADL以做為調整射頻增益的依據；其中第一參考值RS,為極值信息M的參考值，而第二參考值RS2為高度信息h的參考值。較佳地，可更包含濾波器719，以濾波處理第二調整信息ADI"據此以自動控制射頻增益。較佳地，同步訊號高度偵測器723可以實施于后段的視訊譯碼器(未示出)中。根據本實施例的硬件架構，可以通用于正、負調變的中頻視訊訊號AS，控制調諧器的增益而不受視訊內容變化的影響，初期訊號可以利用調變的中頻視訊訊號AS進行增益調整，以達到快速收斂的效果，而搭配其它機制的運作則可以使最終訊號質量更臻完美。如圖8所示，它是根據本實用新型的較佳實施例的視訊自動增益控制方法流程圖。首先于步驟801，將調變的中頻視訊訊號數字化而轉換成數字視訊訊號；步驟803，解調變數字視訊訊號以產生解調變數字視訊訊號；步驟805，選擇性地偵測數字視訊訊號或解調變數字視訊訊號的基頻振幅訊號；步驟806，產生極值或距最小值位置預定距離的訊號位準值；步驟807，偵側解調變量位視訊訊號的同步訊號的高度，以產生高度信息；步驟809，選擇性地將高度信息或極值信息輸出以控制射頻增益。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。權利要求1、一種視訊自動增益控制電路，其特征在于，它包括一模擬數字轉換器，用以將一調變的中頻視訊訊號轉換成一數字視訊訊號；一包跡線偵測器，耦接至該模擬數字轉換器，用以根據該數字視訊訊號產生一基頻振幅訊號；以及一極值偵測器，耦接至該包跡線偵測器，用以根據該基頻振幅訊號產生一極值信息以進行自動增益控制。2、如權利要求1所述的視訊自動增益控制電路，其特征在于，更包含一運算單元，耦接至該極值偵測器，用以接收一參考值以及該極值信息，根據該參考值以及該極值信息產生一調整信息以進行自動增益控制。3、如權利要求1所述的視訊自動增益控制電路，其特征在于，它還包括一解調變器，耦接至該模擬數字轉換器，用以解調變該數字視訊訊號以產生一解調變量位視訊訊號；一同步訊號高度偵測器，耦接至該解調變器，用以偵測該解調變視訊訊號的一同步訊號的高度以產生一高度信息；以及一多工器，耦接于該極值偵測器與該同步訊號高度偵測器，用來選擇性地將該高度信息或該極值信息輸出。4、一種視訊自動增益控制電路,其特征在于，它包括一模擬數字轉換器，用以將一調變的中頻視訊訊號轉換成一數字視訊訊號；一解調變器，耦接至該模擬數字轉換器，用以解調變該數字視訊訊號以產生一解調變量位視訊訊號；一第一多工器，耦接于該解調變器及該模擬數字轉換器，用來選擇性地輸出該數字視訊訊號及該解調變量位視訊訊號；一包跡線偵測器，耦接至該第一多工器，用以產生一基頻振幅訊號；以及一極值偵測器，耦接至該包跡線偵測器，用以根據該基頻振幅訊號產生一極值信息以進行自動增益控制。5、如權利要求4所述的視訊自動增益控制電路，其特征在于，其中該包跡線偵測器包含一絕對值單元，用以產生一絕對值視訊訊號；以及一濾波器，耦接于該絕對值單元，用以濾波處理該絕對值視訊訊號以產生該基頻振幅訊號。6、如權利要求4所述的視訊自動增益控制電路，其特征在于，它還包括一第二多工器，耦接于該極值偵測器并接收一同步訊號的高度信息，用來選擇性地將該高度信息或該極值信息輸出。7、如權利要求6所述的視訊自動增益控制電路,其特征在于，它還進一步包括一運算單元，耦接至該第二多工器，用以接收一參考值，并將該第二多工器之輸出與該參考值進行運算以產生一運算輸出，根據該運算輸出以進行自動增益控制。專利摘要本實用新型公開了一種視訊自動增益控制電路，應用于電視視頻訊號的控制。該視訊自動增益控制電路包含模擬數字轉換器、包跡線偵測器以及極值偵測器。模擬數字轉換器將調變之中頻視訊訊號取樣轉換成數字視訊訊號，包跡線偵測器根據數字視訊訊號產生基頻振幅訊號，極值偵測器根據基頻振幅訊號產生極值信息對射頻訊號進行增益調整。文檔編號H04N5/52GK201174745SQ20072012252公開日2008年12月31日申請日期2007年8月28日優先權日2007年8月28日發明者吳山宗申請人:晨星軟件研發(深圳)有限公司;晨星半導體股份有限公司