专利名称：一种电视编码器的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种电视编码器。
背景技术：
参看图1，对于电视编码器而言，其输入为YUV三路信号，而复合电视信号的输出只有一路，因此需要将亮度和色度信号叠加在一起。要解决这个问题，根据国际上的标准，需要建立一个色度载波频率，将两路色差信号正交调制在色度载波上，再将调制过的信号叠加在亮度信号之上，形成一路复合电视信号。为了保证亮度信号和色度信号在频域上不互相干扰，需要对他们进行低通滤波，将其频率范围限制在一定带宽之内。
电视编码器中，由于滤波器的实现需要使用多个乘法器，如果结构不够科学，会造成乘法器个数增加，导致芯片面积的浪费。对于一个FIR(有限冲激响应)滤波器而言，设其输入为x0，x1，x2，…，其输出为y0，y1，y2，…，假设我们使用了一个6阶滤波器，设滤波器系数为a0，a1，a2，a3，则输入与输出的关系为yn＝a0(xn-3+xn+3)+a1(xn-2+xn+2)+a2(xn-1+xn+1)+a3xn由上面的公式可知，对一路信号进行低通滤波运算，需要4个乘法器，对于YUV三路信号同时进行低通滤波，则可能需要12个乘法器。由此可知，现有技术中的电视编码器中乘法器的个数很多，严重浪费了芯片的面积，结构很不科学。
发明内容
为了解决现有技术的问题和不足，本发明的目的在于提供了一种电视编码器。它减少了乘法器的个数，大大减少了芯片面积。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现一种电视编码器，包括接收Y、U、V三路信号的滤波单元、乘法器一、加法器一、加法器二及乘法器二，所述滤波单元的亮度信号的低通滤波输出端接加法器一的输入端一，所述滤波单元的色差信号U的低通滤波输出端接乘法器一的输入端一，所述滤波单元的色差信号V的低通滤波输出端接乘法器二的输入端一。所述乘法器一的输出端接加法器二的输入端一，所述乘法器二的输出端接加法器二的输入端二，所述加法器二的输出端接加法器一的输入端二，所述加法器一输出复合电视信号。其结构特点在于，所述滤波单元包括一个低通滤波器、选通电路及延时电路，所述选通电路的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端连接所述延时电路的输入端。
上述系统的时钟频率为27MHz。
上述低通滤波器为通用六阶滤波器，包括乘法器三、乘法器四、乘法器五、乘法器六及加法器三。所述乘法器三、乘法器四、乘法器五、乘法器六的输出端分别连接加法器三的输入端。
上述选通电路包括接收选通信号的选通器一、选通器二、选通器三、选通器四、选通器五、选通器六、选通器七、选通器八。所述选通器一、选通器三、选通器五、选通器七接收输入信号，所述选通器二、选通器四、选通器六、选通器八接收滤波系数，所述选通器一、选通器二的输出端连接乘法器三的输入端，所述选通器三、选通器四的输出端连接乘法器四的输入端，所述选通器五、选通器六的输出端连接乘法器五的输入端，所述选通器七、选通器八的输出端连接乘法器六的输入端。
上述延时电路包括选通器九、延时器一、延时器二、延时器三、延时器四、延时器五。所述加法器三的输出端连接选通器九的输入端，所述选通信号也发送给选通器九，所述选通器九的输出端分别连接延时器一和延时器四，所述延时器一的输出端连接延时器二的输入端，所述延时器二的输出端连接所述延时器三的输入端，所述选择器九输出色差信号V的低通滤波输出信号，所述延时器三输出亮度信号的低通滤波输出信号，所述延时器五输出色差信号U的低通滤波输出信号。
本发明由于增加了额外的选通电路和延时电路就实现用一组滤波器对三路信号的滤波，将乘法器的个数减少了三分之二，大大地减少了芯片的面积。
图1为现有技术电视编码器的结构图；图2为本发明的结构图；图3为本发明滤波单元的结构图；图4为一种输入信号的时序波形图。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行说明。
具体实施例方式
参看图2，一种电视编码器，包括接收Y、U、V三路信号的滤波单元1、乘法器一2、加法器一3、加法器二4及乘法器二5。所述滤波单元1的亮度信号的低通滤波输出端接加法器一3的输入端一，所述滤波单元1的色差信号U的低通滤波输出端接乘法器一2的输入端一，所述滤波单元2的色差信号V的低通滤波输出端接乘法器二5的输入端一。所述乘法器一2的输出端接加法器二4的输入端一，所述乘法器二5的输出端接加法器二4的输入端二，所述加法器二4的输出端接加法器一3的输入端二，所述加法器一3输出复合电视信号。所述滤波单元1包括一个低通滤波器6、选通电路7及延时电路8，所述选通电路7的输出端连接所述低通滤波器6的输入端，所述低通滤波器6的输出端连接所述延时电路8的输入端。
对于电视编码器而言，其输入信号一般为CCIR656视频输入信号，亮度信号Y的采样频率是13.5MHz，色度信号U和V的采样频率是6.75MHz，我们可以发现色度信号的采样频率是亮度信号的一半，因此所使用乘法器的频率也是亮度信号的一半，如果为YUV信号每路都配置一个低通滤波器的话，则U和V信号的滤波器中的乘法器的工作频率是Y信号的一半，也就是说，UV信号滤波器中的乘法器有一半时间是空闲的。根据这种特点，本发明对乘法器进行时分复用来减少其个数。本发明采用的系统时钟频率是27MHz，根据亮度和色度信号的采样频率，每四个系统时钟周期，视频输入信号将输入两个Y样本，一个U样本和一个V样本，通过低通滤波器后将输出滤波后的两个Y样本，一个U样本和一个V样本。
参看图3，上述低通滤波器6为通用六阶滤波器，包括乘法器三17、乘法器四18、乘法器五19、乘法器六20及加法器三21，所述乘法器三17、乘法器四18、乘法器五19、乘法器六20的输出端分别连接加法器三21的输入端。上述选通电路7包括接收选通信号的选通器一9、选通器二10、选通器三11、选通器四12、选通器五13、选通器六14、选通器七15、选通器八16，所述选通器一9、选通器三11、选通器五13、选通器七15接收输入信号，所述选通器二10、选通器四12、选通器六14、选通器八16接收滤波系数。所述选通器一9、选通器二10的输出端连接乘法器三17的输入端，所述选通器三11、选通器四12的输出端连接乘法器四18的输入端，所述选通器五13、选通器六14的输出端连接乘法器五19的输入端，所述选通器七15、选通器八16的输出端连接乘法器六20的输入端。延时电路8包括选通器九22、延时器一23、延时器二24、延时器三25、延时器四26、延时器五27，所述加法器三21的输出端连接选通器九22的输入端，所述选通信号也发送给选通器九22，所述选通器九22的输出端分别连接延时器一23和延时器四26，所述延时器一23的输出端连接延时器二24的输入端，所述延时器二24的输出端连接所述延时器三25的输入端。所述选择器九22输出色差信号V的低通滤波输出信号，所述延时器三25输出亮度信号的低通滤波输出信号，所述延时器五27输出色差信号U的低通滤波输出信号。
本发明对Y、U、V三路信号都使用6阶滤波，只使用一个滤波器(共四个乘法器)，以四个系统时钟周期为单位时间。在每个单位时间中，设第一个系统时钟周期滤波器用于计算第一个Y样本的滤波结果，第二个系统时钟周期滤波器用于计算U样本的滤波结果，第三个系统时钟周期滤波器用于计算第二个Y样本的滤波结果，第四个系统时钟周期滤波器用于V样本的滤波结果。这样，只要对输入YUV信号进行适当的选择就可以保证在特定的时刻如上所述需要的输入信号出现在滤波器的输入端，而对于输出信号只要进行适当的延时就可以保证所输出的YUV信号在时序上是对齐的。同理，如果需要改变输入信号在单位时间内的顺序，只需要改变输出信号的相应的延时关系就可以满足要求。因此只需要增加一些额外的选通电路和延时电路就实现用一组滤波器对三路信号的滤波，而且对于三路信号的滤波器的系数也完全可以分别不同。
参看图4，假如输入信号的波形如图3所示其中Y(2n)代表单位时间内第一个Y样本，Y(2n+1)代表单位时间的第二个Y样本，U(n)代表单位时间内的U样本，V(n)代表单位时间内的V样本，n＝0，1，2，…。我们使用6阶滤波器，共需要4个乘法器，由图3中可以看出，通过SEL的值的不同可以选择乘法器的输入，SEL为2’b00时，输入为Y的第一个样本；SEL为2’b01时输入为U样本；SEL为2’b10时输入为Y的第二个样本；SEL为2’b11时输入为V样本。这样，经过乘法器和加法器后的输出信号将是以单位时间为周期的串行的YUV信号，根据线形因果系统的特性，其顺序仍为Y样本，U样本，Y样本，V样本。由于乘法器和加法器的延时是固定的，我们只要根据SEL的值和乘法器与加法器的延时对输出信号加上适当的选通和延时就可以得到时序上对齐的分别的YUV信号。
权利要求
1.一种电视编码器，包括接收Y、U、V三路信号的滤波单元(1)、乘法器一(2)、加法器一(3)、加法器二(4)及乘法器二(5)，所述滤波单元(1)的亮度信号的低通滤波输出端接加法器一(3)的输入端一，所述滤波单元(1)的色差信号U的低通滤波输出端接乘法器一(2)的输入端一，所述滤波单元(2)的色差信号V的低通滤波输出端接乘法器二(5)的输入端一，所述乘法器一(2)的输出端接加法器二(4)的输入端一，所述乘法器二(5)的输出端接加法器二(4)的输入端二，所述加法器二(4)的输出端接加法器一(3)的输入端二，所述加法器一(3)的输出端输出复合电视信号，其特征在于，所述滤波单元(1)包括一个低通滤波器(6)、选通电路(7)及延时电路(8)，所述选通电路(7)的输出端连接所述低通滤波器(6)的输入端，所述低通滤波器(6)的输出端连接所述延时电路(8)的输入端。
2.按照权利要求1所述的电视编码器，其特征在于，所述系统的时钟频率为27MHz。
3.按照权利要求1所述的电视编码器，其特征在于，所述低通滤波器(6)为通用六阶滤波器，包括乘法器三(17)、乘法器四(18)、乘法器五(19)、乘法器六(20)及加法器三(21)，所述乘法器三(17)、乘法器四(18)、乘法器五(19)、乘法器六(20)的输出端分别连接加法器三(21)的输入端。
4.按照权利要求3所述的电视编码器，其特征在于，所述选通电路(7)包括接收选通信号的选通器一(9)、选通器二(10)、选通器三(11)、选通器四(12)、选通器五(13)、选通器六(14)、选通器七(15)、选通器八(16)，所述选通器一(9)、选通器三(11)、选通器五(13)、选通器七(15)接收输入信号，所述选通器二(10)、选通器四(12)、选通器六(14)、选通器八(16)接收滤波系数，所述选通器一(9)、选通器二(10)的输出端连接乘法器三(17)的输入端，所述选通器三(11)、选通器四(12)的输出端连接乘法器四(18)的输入端，所述选通器五(13)、选通器六(14)的输出端连接乘法器五(19)的输入端，所述选通器七(15)、选通器八(16)的输出端连接乘法器六(20)的输入端。
5.按照权利要求4所述的电视编码器，其特征在于，所述延时电路(8)包括选通器九(22)、延时器一(23)、延时器二(24)、延时器三(25)、延时器四(26)、延时器五(27)，所述加法器三(21)的输出端连接选通器九(22)的输入端，所述选通信号也发送给选通器九(22)，所述选通器九(22)的输出端分别连接延时器一(23)和延时器四(26)，所述延时器一(23)的输出端连接延时器二(24)的输入端，所述延时器二(24)的输出端连接所述延时器三(25)的输入端，所述选择器九(22)输出色差信号V的低通滤波输出信号，所述延时器三(25)输出亮度信号的低通滤波输出信号，所述延时器五(27)输出色差信号U的低通滤波输出信号。
全文摘要
本发明公开了一种电视编码器，属于图像处理领域。本发明减少了乘法器的个数，大大减少了芯片面积。本发明滤波单元的亮度信号的低通滤波输出端接加法器一的输入端一，滤波单元的色差信号U的低通滤波输出端接乘法器一的输入端一，滤波单元的色差信号V的低通滤波输出端接乘法器二的输入端一。乘法器一的输出端接加法器二的输入端一，乘法器二的输出端接加法器二的输入端二，加法器二的输出端接加法器一的输入端二，加法器一输出复合电视信号。滤波单元包括一个低通滤波器、选通电路及延时电路，选通电路的输出端连接所述低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端连接所述延时电路的输入端。
文档编号H04N7/24GK1671207SQ20041000879
公开日2005年9月21日 申请日期2004年3月19日 优先权日2004年3月19日
发明者刘健, 周芬, 朱军, 张韵东 申请人:北京中星微电子有限公司