本發(fā)明涉及數(shù)字電視接收機使用的色度控制電路。這種色度控制電路在Freiburg/Br。題為“Digit2000VLSIDigitalTVSystem”的INTERMETALLDataBook（1985年6月第163～174頁）中已予說明，它敘述了CVPU2210NTSC制梳狀濾波器視頻處理器。上述色度控制電路特別登載在此書第165頁的圖10-2中，并在第167頁的10.1.4節(jié)和第168頁的10.1.6節(jié)里作了說明。

在NTSC和PAL制彩色電視中，像素的色調(diào)可用相對于發(fā)射機的基準(zhǔn)系統(tǒng)相位的相角編碼信號來表示，0°到360°的各相角對應(yīng)于各確定的色調(diào)。兩個標(biāo)準(zhǔn)色差信號中的一個（即B-Y信號）的零相位是零基準(zhǔn)相位。發(fā)射機的基準(zhǔn)系統(tǒng)是未調(diào)制的色度副載波，它在水平掃描期間被抑制，在水平回掃期間作為色同步信號短時間地發(fā)射出去。相對于B-Y色差信號而言，色同步信號的相位在NTSC制中是-180°或在PAL制中是±135°。

在先有技術(shù)的色度控制電路中，電視接收機基準(zhǔn)系統(tǒng)是四倍色度副載頻的系統(tǒng)時鐘，其頻率和相位鎖定在未調(diào)制的色度副載波上。從B-Y色差信號零相位開始的、四個相繼的系統(tǒng)時鐘脈沖對應(yīng)于未調(diào)制色度副載波的0°、90°、180°和270°相角。在使用色度濾波器從彩色全電視信號中分離出色度和亮度分量后，將其中的未調(diào)制色度副載波送到色度控制電路。

在NTSC和PAL制中，接收色同步信號時電視接收機的基準(zhǔn)系統(tǒng)的零基準(zhǔn)相位是B-Y色差信號的零相位。零相位時R-Y色差信號為零，因而在鎖相環(huán)路里相位比較是很簡單的。

色度控制電路工作正確時，色度副載波和四倍色度副載頻的系統(tǒng)時鐘在頻率和相位上必須是鎖定的，這由鎖相環(huán)路使系統(tǒng)時鐘鎖定于未調(diào)制色度副載波來完成。

在這種集成化色度控制電路的進(jìn)一步發(fā)展和改進(jìn)期間，本發(fā)明的二位發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，鎖相環(huán)路對系統(tǒng)時鐘的頻率和相位的作用是不利的。例如，對系統(tǒng)時鐘來說鎖相環(huán)路需要一個壓控振蕩器。在一行期間它對基準(zhǔn)相位的偏離必須不超過3°。如果掃描行開始時相位差為零，這相當(dāng)于系統(tǒng)時鐘的容許頻率偏離僅為額定值的0.003%。而且容許的頻率偏離甚至更小。因此，所需的頻率穩(wěn)定度和控制精度是非常高的，要采用可調(diào)諧晶體振蕩器來產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘。

此外，由相位比較得到的數(shù)據(jù)必須送到作為壓控振蕩器的、構(gòu)成獨立的單片集成電路一部分的可調(diào)諧晶體振蕩器去，因而在兩個集成電路上需要有附加的接線腳和連線。

如果這種色度控制電路用于具有兩個或多個接收單元并在熒光屏上同時呈現(xiàn)出兩個或多個信號源或者電視頻道信息的電視接收機中時，將發(fā)生另外的問題。每個這樣的接收單元各需要一個時鐘系統(tǒng)，它的頻率必須與各自的色同步頻率鎖定。當(dāng)接收的各色同步信號頻率有很小差異時，相應(yīng)的各壓控制振蕩器間的影響是很難避免的，并在熒光屏上造成干擾?？烧{(diào)諧晶體振蕩器的鎖定范圍越寬，這種影響越大。這是因為振蕩器的頻率穩(wěn)定度隨鎖定范圍的增大而減小的緣故。

因此，本發(fā)明的目的是改進(jìn)先有技術(shù)的色度控制電路，使系統(tǒng)時鐘不需鎖定在四倍接收到原來的色度副載頻上，而鎖定在另外的相關(guān)系統(tǒng)信號（例如一個固定頻率信號）上，并使鎖相環(huán)路是全數(shù)字式電路。

本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，不像迄今為止模擬式電路中所做的那樣，采用壓控振蕩器使系統(tǒng)時鐘（它構(gòu)成接收機的基準(zhǔn)系統(tǒng)）鎖定于色同步信號的四倍頻率和四倍相位上，以實現(xiàn)系統(tǒng)時鐘和色同步信號之間頻率和相位的正確調(diào)節(jié)，而是使系統(tǒng)時鐘有不變的頻率和相位，將必要的鎖定措施加于接收的色同步信號和色度信號上。所以用鎖相環(huán)路使數(shù)字化色同步信號的相位相對于接收機的基準(zhǔn)系統(tǒng)的零相位純數(shù)字化地旋轉(zhuǎn)，直到相位為-180°或±135°（分別適應(yīng)于NTSC和PAL制）為止。同時在旋轉(zhuǎn)的色同步信號和系統(tǒng)時鐘之間建立起等同的頻率。而后，必要的校正角也加到色度信號上。當(dāng)接收到原來的色同步信號與系統(tǒng)時鐘間的頻率偏差較大時，行正程期間的色度信號必須由內(nèi)插來校正。

本發(fā)明的一個特殊優(yōu)點在于，可將本發(fā)明的一個或多個色度控制電路加到先有技術(shù)的色度控制電路上，以做成對全部接收系統(tǒng)僅用單個系統(tǒng)時鐘就可進(jìn)行多畫面顯示的電視接收機。

另一個重要優(yōu)點在于，系統(tǒng)時鐘能由鎖定于行頻或行頻倍數(shù)的信號同步。這在錄象機工作中是有利的，例如為獲得無閃爍的電視圖象在提高圖象質(zhì)量的信號處理中也是有利的。

最后，即使在接收到原來的色同步信號與系統(tǒng)時鐘之間有較大的頻率偏差，本發(fā)明在行正程期間用必要的內(nèi)插進(jìn)行色度校正，也是一個優(yōu)點。

現(xiàn)在參照附圖較詳細(xì)地說明本發(fā)明。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的一個實施例框圖，

圖2是本發(fā)明的改變型實施例框圖。

圖中所示電路在處理數(shù)字信號時，各方塊間連接的單線應(yīng)理解為總線，在這些總線上傳送的主要是并行的多位數(shù)字信號。

在圖1的框圖中，將從發(fā)射和接收的電視信號中用公知方式得到的數(shù)字彩色全電視信號f送到色度濾波器ff，濾波器ff的輸出端連接到計算級g的色度輸入端1。由于計算級g對色同步幅度、飽和度和色度實施必要的調(diào)節(jié)，因此它至少包含有一個乘法器和一個加法-減法器。計算級g的色度輸出端2將色同步信號cy和色度信號cr組成的合成信號輸出到色度解調(diào)器cd的輸入端，色度解調(diào)器cd輸出B-Y信號d1和R-Y信號d2兩個標(biāo)準(zhǔn)色差信號。它們在送到后面的電路（圖中未示出）的同時，還通過電子同軸開關(guān)ss中一個“開關(guān)”的常閉接點上送到色同步幅度控制電路ac的兩個輸入端中的一個上，此電路ac的前部是一個緩沖器p1，當(dāng)常閉接點（在第一選通脈沖k的持續(xù)期內(nèi)閉合）打開時，將這兩個輸入信號存儲在第一緩沖器p1內(nèi)。色同步幅度控制值ag作為輸出信號送到計算級g的色同步控制輸入端3。

飽和度調(diào)節(jié)信號st送到計算級g的飽和度輸入端4。通過控制電路或手控調(diào)節(jié)可由st改變飽和度。

色度解調(diào)器cd是個相位比較器，它通過色同步信號cy得出作為相位差信號的B-Y色差信號d1，并通過電子同軸開關(guān)ss的常閉接點（電子同軸開關(guān)ss由第一選通脈沖k控制）送到環(huán)路濾波器sf的輸入端。環(huán)路濾波器sf的輸入端包含有第二緩沖器p2，當(dāng)電子同軸開關(guān)ss的常閉接點打開時，B-Y色差信號d1的數(shù)據(jù)存儲在第二緩沖器P2內(nèi)。環(huán)路濾波器時鐘cs也輸入到環(huán)路濾波器sf，此時鐘cs的頻率低于系統(tǒng)時鐘cl的頻率，例如是系統(tǒng)時鐘頻率的1/16。環(huán)路濾波器sf阻塞行頻而讓較低頻率通過，這對相位控制處理是很重要的。與它工作于系統(tǒng)時鐘cl相比，數(shù)字濾波器占用較小的區(qū)域片。

因此，在色同步信號cy送到色度解調(diào)器cd上時，B-Y色差信號d1是衡量色同步信號cy和系統(tǒng)時鐘cl間的相位差的尺度;然而相位差是以相角差的正弦值呈現(xiàn)出來的。環(huán)路濾波器sf的輸出是濾波后的相位差信號pd。信號pd最好通過微分電路dt，再送到數(shù)字振蕩器do的累加器ak。微分電路dt的輸出是角速度信號v。對于鎖相環(huán)路來說，微分電路dt起比例控制作用。如果濾波后的相位差信號pd直接送到累加器ak則實際上起積分控制作用。

由于濾波后的相位差信號pd是正弦信號，所以經(jīng)微分電路dt后的角速度信號v為余弦波。如果環(huán)路濾波器sf輸入以R-Y色差信號d2，因為色差信號d2相對應(yīng)于相角差的余弦值，所以將得到符號可能不同的余弦信號。

數(shù)字振蕩器do和色調(diào)調(diào)節(jié)器t一起產(chǎn)生色調(diào)調(diào)整角w，調(diào)整角w的值總是隨相位差減小或增大。數(shù)字振蕩器do輸出的正弦信號s和余弦信號c分別送到計算級g的正弦輸入端5和余弦輸入端6，因而產(chǎn)生出近似恒定的色調(diào)調(diào)整角w的旋轉(zhuǎn)速率，而色調(diào)調(diào)整角w就是上面所說的接收到原來的色同步信號cy′和色度信號cr′的校正角。

如果系統(tǒng)時鐘cl的頻率在比上述頻率更寬的范圍內(nèi)變化，例如頻率變化至少為四倍色度副載頻的±0.25%，上面說明的控制作用也能實現(xiàn)。

累加器ak的輸出端接到加法器ad的第一輸入端，加法器ad的第二輸入端饋以色調(diào)調(diào)節(jié)信號te。該信號te可以校正NTSC制中尤為討厭的、傳輸路徑上由時延引起的色調(diào)誤差。色調(diào)調(diào)整角w是由加法器ad給出的和信號，它送到第一和第二只讀存儲器rs和rc，由只讀存儲器rs、rc對色調(diào)調(diào)整角w送出相應(yīng)的正弦信號s和余弦信號c。

系統(tǒng)時鐘cl波形的瞬時相位僅在模擬彩色全電視信號的數(shù)字化期間在信號處理中計入，而其它電路僅由系統(tǒng)時鐘cl或環(huán)路濾波器時鐘進(jìn)行鎖定。因此，圖1和圖2中系統(tǒng)時鐘cl只用一個箭頭籠統(tǒng)地表示出來。

在圖2的框圖中，數(shù)字彩色全電視信號f通過色度濾波器ff送到計算級g的色度輸入端1，計算級g的色度輸出端2給出由色同步信號cy和色度信號cr組成的合成信號，并連接到色度解調(diào)器cd的輸入端。色度解調(diào)器cd的輸出是B-Y信號d1和R-Y信號d2兩個標(biāo)準(zhǔn)色差信號，它們送到后面的電路（圖中未示出）進(jìn)行彩色處理。B-Y色差信號d1通過電子同軸開關(guān)ss的兩個相關(guān)“開關(guān)”的常閉接點送到色同步幅度控制電路ac的一個輸入端和環(huán)路濾波器sf的輸入端，R-Y色差信號d2也通過電子同軸開關(guān)的兩個相關(guān)“開關(guān)”的常閉接點送到色同步幅度控制電路的另一個輸入端和附加的環(huán)路濾波器sf的輸入端。此環(huán)路濾波器sf′與環(huán)路濾波器sf有相同的頻率響應(yīng)和增益，它們都由環(huán)路濾波器時鐘cs來定時。

第一緩沖器p1位于色同步幅度控制電路ac的前部，當(dāng)電子同軸開關(guān)ss相關(guān)“開關(guān)”的常閉接點打開時，第一緩沖器存儲輸入數(shù)據(jù)。色同步幅度控制值ag作為輸出信號送到計算級g的色同步控制輸入端3。環(huán)路濾波器sf的輸入部分包含有第二緩沖器p2，附加的環(huán)路濾波器sf′的輸入部分包含有第三緩沖器p3，當(dāng)電子同軸開關(guān)ss的相關(guān)“開關(guān)”的常閉接點打開時，也就是受色同步選通脈沖k控制時，兩個緩沖器p2、p3存儲相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)。

由環(huán)路濾波器sf輸出的相位差信號pd送到第一微分級ds，后者輸出的角速度信號v送到輔助計算級hg的第一輸入端7。附加的環(huán)路濾波器sf′輸出的另一相位差信號pd′送到第二微分級ds′，后者輸出的另一角速度信號v′送到輔助計算級hg的第二輸入端8。

環(huán)路濾波器sf、sf′的兩個輸出信號也可直接送到輔助計算級hg。由于由色度解調(diào)器cd加到輔助計算級hg的信號是正弦或余弦信號，所以在接口處兩個信號的互換與信號的微分有相同的作用，只是符號可能不同。

由于不論接收到的彩色全電視信號大小如何，色同步幅度控制電路ac可使色同步信號的幅度保持恒定電平，因此，圖1和圖2中有可能將色度解調(diào)器cd的輸出信號用作相位差值，使色度解調(diào)器cd的輸出信號能作為相角差的正弦和余弦值使用。

只當(dāng)存在有校正色調(diào)誤差用的色調(diào)調(diào)節(jié)信號te時，才需要輔助計算級hg。否則，角速度信號v或相位差信號pd可作為正弦信號s直接送到計算級g的正弦輸入端5，而另一角速度信號v′或另一相位差信號pd′可作為余弦信號c直接送到計算級g的余弦輸入端6。

為了在圖2中應(yīng)用色調(diào)調(diào)節(jié)信號te，需要進(jìn)行一種數(shù)學(xué)變換，它對應(yīng)于在直角座標(biāo)的平面系統(tǒng)里所給矢量以預(yù)定的角度旋轉(zhuǎn)，而這是在輔助計算級hg內(nèi)進(jìn)行的。所以，色調(diào)調(diào)節(jié)信號te作為正弦分量ts送到輔助計算級hg的第三輸入端9，并把作為余弦分量tc送到第四輸入端10。

借助于包含有一個象限內(nèi)正弦值和余弦值的第三和第四只讀存儲器，在輔助計算級hg中能產(chǎn)生出正弦分量ts和余弦分量tc。

為了進(jìn)行計算，輔助計算級hg內(nèi)至少要包含一個乘法器和一個加法-減法器。輔助計算級hg正弦輸出端11給出的正弦信號s送到計算級g的正弦輸入端5，輔助計算級hg余弦輸出端12給出的余弦信號c送到計算級g的余弦輸入端6。與圖1相同，圖2中計算級g的正弦輸入端5和余弦輸入端6也構(gòu)成了色調(diào)調(diào)節(jié)器t的輸入端。

在輔助計算級hg里，進(jìn)行如下的計算：

s＝v′·tc-v·ts

c＝v·tc+v′·ts

由于色變信號帶寬小于亮度信號帶寬，以及色同步幅度控制、飽和度調(diào)節(jié)和色調(diào)調(diào)節(jié)是在更小的帶寬內(nèi)進(jìn)行，所以在圖1和圖2的計算電路g內(nèi)進(jìn)行函數(shù)分離是恰當(dāng)?shù)?。大多?shù)情況下，飽和度調(diào)節(jié)信號st被乘以色同步幅度控制值ag，由于這兩個信號變化很慢，所以這種相乘能串行地進(jìn)行。這種相乘的結(jié)果是第一中間乘積，它再被正弦信號s和余弦信號c相乘而分別得到第二和第三中間乘積。這兩個乘積送到一個乘法器，此乘法器設(shè)計成在四個系統(tǒng)時鐘時期內(nèi)至少有兩個進(jìn)入色度輸入端1的相繼信號分別被第二和第三中間乘積相乘。這種快速乘法器可采用“流水線”技術(shù)來構(gòu)成。這種相乘連同隨后的相加或相減的結(jié)果在色度輸出端2輸出時，被“流水線”技術(shù)中引進(jìn)的時延附加地延遲了。

為了便于理解計算級g的工作，將四個相繼的取樣瞬時值c1′、s1′、c2′、s2′作為例子來示出計算情況。這四個值分別是接收到的色同步信號cy′或色度信號cr′的余弦和正弦分量，因而發(fā)射機的編碼標(biāo)準(zhǔn)色差信號的次序如下：

cr′：（B-Y）′色差信號

s1′：（R-Y）′色差信號

c2′：-（B-Y）′色差信號

s2′：-（R-Y）′色差信號

按照一個色度副載波周期內(nèi)四個取樣值的象限關(guān)系，這里c2′＝-c1′，s2′＝-s1′。在一個計算周期內(nèi)，包含有四個時鐘時間，因而在一個色度副載波周期內(nèi)，除了采用所謂的“流水線”技術(shù)引入時延外，計算級g將計算出校正角旋轉(zhuǎn)的色度信號cr和色同步信號cy的正弦和余弦分量s、c，并在色度輸出端2交替地輸出它們。這兩個分量s、c由下式?jīng)Q定：

s＝s1′·ag·st·c-c1·ag·st·s

c＝c1·ag·st·c+s1·ag·st·s

計算級g后面的色度解調(diào)器cd實質(zhì)上是一個信號分離器，它將交替地傳送過來的正弦和余弦分量s、c分離開，輸出B-Y和R-Y色差信號d1和d2。