专利名称：视频设备、用于视频设备的方法和视频记录器的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频设备、用于视频设备的方法和视频记录器。
背景技术：
视频设备要显示的视频序列是根据各种可能标准在信号中编码的。这些标准之一是广泛用于把视频信号记录在磁带上的VHS(家用录像系统)标准。
根据VHS标准，与显示器上给定行数的帧相对应的亮度信号和色度信号被记录在磁带的磁道上，其中亮度信号是在3.8MHz到3.8MHz之间调频的，色度信号是在627kHz上调制的。有关两个连续帧(代表1个画屏的2个隔行帧)的信号被记录在两个连续轨道上。为了降低两个连续轨道之间的串扰，从一个轨道到下一个轨道，记录(然后，再现)方位在两个不同方向之间交替变化。
令人遗憾的是，这不足以消除两个连续轨道的色度信号的低频部分之间的串扰。因此，为了消除这种串扰，已经通过VHS标准引入了包括2H梳状滤波器(用于重放)在内的复杂移相过程，因此，色度信号比相应的亮度信号滞后2-行时间。这意味着，传统VHS视频处理器输出与原来位于比同时输出的亮度信号高两行的那一行有关的色度信号。S-VHS标准存在同样的问题。
为了校正VHS标准的这种固有缺陷，专利申请WO 92/22 173已经提出了用于以CCD(电荷耦合器件)延迟线使用再现的VHS信号的视频设备配备，以便延迟亮度信号，最好把它延迟2H时间间隔。因此，从CCD延迟线输出的亮度信号与从梳状滤波器输出的色度信号对应于原始记录的视频序列中的同一行。
不幸的是，2H CCD延迟线非常昂贵，因此，很少有人把它用于这个目的。本发明提出了另一种校正如上所述缺陷的解决方案，这种解决方案更适用于当前使用的电路，并且，在新的环境下，成本也不高。
发明内容
本发明提出了带有如下部件的视频设备多路分解器，用于接收含有色度信息和亮度信息的第一数字流和根据亮度信息生成第一亮度流；行缓冲器，用于接收第一亮度流和根据延迟了的第二亮度流生成第二亮度流；和多路复用器，用于接收第二亮度流和能够特别根据第二亮度流生成第二数字流。
优选实施例具有如下特征多路分解器根据色度信息生成色度流，和多路复用器接收色度流和根据色度流和第二亮度流生成第二数字流；第一数字流由视频解码器从模拟信号中生成；记录电路能够把与第二数字流相对应的视频信号记录在介质上；所述延迟是2H长；所述延迟可选地，可以是2H长或4H长。
本发明还提出了用于视频设备的方法，包括下列步骤从含有亮度信息和色度信息的第一数字流中提取第一亮度流；把第一亮度流延迟成第二亮度流；把色度信息和第二亮度流收集成第二数字流。
最好，该方法还包括下列步骤把与第二数字流相对应的视频信号记录在介质上，并且，可能包括下列步骤把模拟信号转换成所述第一数字流。
最后，本发明还提出了带有如下部件的视频记录器校正电路，用于从含有亮度信息和色度信息的接收视频信号中生成含有延迟亮度信息的校正信号；和记录电路，用于把校正信号记录在介质上。
根据如下参照附图所作的描述，可以更好地理解本发明和本发明的其它特征，在附图中图1代表本发明的第一实施例；图2代表本发明的第二实施例；和图3代表本发明的第三实施例。
具体实施例方式
现在参照代表视频记录器的主要单元的图1描述本发明的第一实施例。
视频记录器含有接收要记录的CVBS(复合视频广播信号)视频信号的输入连接器2。该输入连接器一方面与Philips(飞利浦)SAA7114视频解码器4相连接，另一方面与切换器22相连接。
视频解码器4在它的输入端上接收CVBS信号，根据ITU(国际电信联盟)-656标准把CVBS信号转换成数字流(一般称为422流)，并且在8-位总线上输出422流。为了使图形简洁一些，8-位总线用一条单线来代表。
ITU-656标准规定，视频信号用以频率27 MHz流化(streamed)的8-位字节来表示。在8个字节当中，每个色度分量U和V用2个字节表示，而其余的4个字节是亮度信号Y的样本(因此，名为422流)。对于每个视频行，这代表1440个样本(1440个字节)，其中有720个亮度样本和每个色度分量各360个样本。
然后，让来自视频解码器4的422流通过多路分解器6，多路分解器6把数字流发送到多路复用器10(通过内部旁路直接发送)，并且还提取代表亮度信号(亮度信息)的字节，作为与行缓冲器8相连接的专用总线上的第一亮度流。
行缓冲器8是像NEC uPD 455505那样的FIFO(先入先出)存储器，它输出延迟了2行，即107μs(在422中每行持续53.3μs)的第一亮度流，作为第二亮度流。
让行缓冲器8的第二亮度流输出也通过多路复用器10。在微处理器20的控制下，多路复用器10可以输出从多路分解器6接收的数字流，也可以输出用第二亮度流取代来自多路分解器6的数字流中的亮度字节生成的改进数字流。
因此，多路分解器6、行缓冲器8和多路复用器10正起着校正电路28的作用，在微处理器20的控制下，校正电路28能够延迟从视频解码器4接收的数字流中的2行时间间隔的亮度信息(2H延迟)。
来自校正电路28的数字流(即，更确切地说，来自多路复用器10的输出由MPEG(运动图像专家组)编码器12(NEC uPD61050)来接收，在把输入数字流发送到位流处理器14(Philips SAA6700H)之前，MPEG编码器12先压缩它，位流处理器14又把与然后可以记录在介质上的压缩数字流相对应的位流提供给记录和再现单元16。
图1所示的记录和再现单元16被画成磁带盒，磁带盒代表介质是磁带的实施例。在这个实施例中，记录和再现单元16包括带有磁头的磁鼓，磁头根据例如D-VHS标准来记录和再现磁带上倾斜轨道上的磁信号。
根据可允许的改变，记录和再现单元16可以是在光盘、硬盘驱动器(HDD)或闪速存储器上读写的光拾取器(例如，记录静止画面)。
位流处理器14及记录和再现单元16定义能够从介质上读取压缩数字流和把压缩数字流写入介质中的介质接口30。如前所述，要写(即，记录)到介质上的压缩数字流由MPEG编码器12生成。从介质读取(或再现)的压缩数字流发送到SGS-Thomson STI5500复合MPEG解码器和视频编码器18，它把模拟视频信号(CVBS)输出到切换器22。
切换器22由微处理器20来控制，以便选择哪一种视频信号从切换器22输出到视频记录器的输出连接器24(一般来说，发送到显示器进行观看)。在记录输入到输入连接器2的视频信号期间，切换器22输出这个视频信号，以便可以一边记录一边观看。当从介质上再现视频信号时，切换器22输出复合MPEG解码器和视频编码器18生成的视频信号。
微处理器20也在视频记录器的输出线26上生成OSD(OSD表示在屏显示)信号，OSD信号代表要叠加在输出连接器24上视频信号所代表的背景视频序列上的图像(一般来说，是字符)。为了简洁起见，在图1中这些输出线26被表示成一条单线，但是，实际上，它们包含三种颜色信号(R、G、B红、绿、蓝)和代表什么时候颜色信号必须叠加在背景视频序列上的快速消隐信号。
微处理器20可以通过遥控接收器29接收来自遥控器30的信号。这使得视频记录器的用户能够通过，例如，作为OSD信号发送到显示器上的菜单，把指令发送给微处理器20。
当然，微处理器20与视频记录器的每个部分，特别是与图1所示的那些部分，存在许多种连接。但是，为了使图1更有助于对本发明的理解，并没有把所有的连接都表示出来。
校正电路28工作的方式(即，是否形成2H延迟)由微处理器20通过作为OSD显示的菜单来控制。为此目的，微处理器20被编程成能够把消息“RECORDING OPTIONSVHS CORRECTION(记录选项VHS校正)”显示成OSD(在输出线26上)，消息后面接着选择VHS校正模式时用的字“ON(打开)”和不选择VHS校正模式时用的字“OFF(关闭)”。
在两种模式之间的转变通过用户按下遥控器30上的键来触发。然后，微处理器20根据选择结果控制校正电路28的多路复用器10当处在VHS校正模式下时，多路复用器10输出用来自行缓冲器8的第二亮度流取代来自多路分解器6的数字流中的亮度字节生成的数字流；当没有选择VHS校正模式时，多路复用器10无需任何改变地输出从多路分解器6接收的数字流。
当从VHS VCR中生成在输入连接器2上接收的CVBS信号时，或者当从S-VHS机接收到S-Video信号时，应该使用VHS校正模式。在这种情况中，由于校正电路28，补偿了色度信号的2H延迟(理由已在本说明书的引言中作了说明)，因此，视频序列与原来的完全一样。
当CVBS信号源不是VHS(或S-VHS)机时，应该不选择VHS校正模式，以便在亮度信号中不引入延迟。
本发明第二实施例表示在图2中，图2显示了可以根据VHS标准记录和再现磁带的盒式录像机(VCR)的主要单元。
VCR含有接收CVBS信号的输入连接器102。输入连接器102可以通过第一切换器103与视频解码器104连接。
正如针对第一实施例所述的那样，接收CVBS信号的视频解码器104根据ITU-656标准输出相应的422数字流。
然后，让来自视频解码器104的422数字流通过校正电路128，取决于来自微处理器的命令，校正电路128可以在亮度信息(代表亮度的422数字流的字节)中造成2行延迟(2H延迟)、4行延迟(4H延迟)、或没有延迟。除了包含在4H延迟模式下与第一行缓冲器串联的第二FIFO行缓冲器之外，本实施例的校正电路128和第一实施例的校正电路28是相同的。
然后，从校正电路128输出的422数字流由视频编码器118编码回到CVBS信号，并且通过第二切换器119发送到VHS处理单元114。因此，可以由从VHS处理单元114接收信号的磁鼓单元116根据VHS标准把CVBS信号记录在磁带上。
具有这样结构的VCR可以按照3种可能模式工作正常模式，没有任何色度延迟校正，在正常模式下，校正电路128在输入422数字流中不形成任何延迟；2H延迟模式，在2H延迟模式下，校正电路128为亮度信息形成2行时间间隔的延迟，2H延迟模式可用于，例如，把来自另一台再现VHS磁带的VCR的CVBS信号(这个最终信号含有与亮度相比延迟了2行的色度)记录成，或者把来自，例如，调谐器的原始CVBS信号(没有任何色度延迟)记录成“预校正”VHS磁带；4H延迟模式，在4H延迟模式下，校正电路128为亮度信息形成4行时间间隔的延迟，4H延迟模式可用于把从另一台VCR中的VHS磁带再现的CVBS信号记录成“预校正”VHS磁带。
“预校正”VHS磁带是本发明引入的新概念，它的意思是，把与原始视频序列相比，延迟了2行的亮度信息记录在磁带上。然后，由再现VHS信号时生成的传统色度延迟补偿这个亮度延迟。因此，与原始视频序列相比，传统VCR再现的“预校正”VHS磁带不会显示出亮度与色度之间的任何延迟。
可以根据close-caption(闭合字幕)格式，在垂直消隐间隔(VBI)把给定磁带是“预校正”的信息记录在磁带上。
VCR也可以自然地再现VHS磁带磁鼓单元116和VHS处理单元114把CVBS信号输出到第一切换器103。如在本说明书引言中所述的那样，与记录在磁带上的视频序列相比，VHS处理单元114在输出到第一切换器114的CVBS信号中形成2行延迟。
然后，第一切换器103把VHS处理单元114的输出端与视频解码器104的输入端相连接，以便把从磁带再现的CVBS信号转换成422数字流。然后，让422数字流通过校正电路128(从理论上，它可以根据上述三种模式的任何一种工作)，到达视频解码器118，视频解码器118把它转换回到通过第二切换器119发送到视频编码器124的CVBS信号。
一般来说，在再现磁带期间只使用两种模式例如，当在VHS处理单元的输出端上亮度信息和色度信息彼此之间没有延迟的情况下再现“预校正”VHS磁带时，可以使用正常模式；当再现以前按照传统方法记录的VHS磁带时，可以使用2H延迟模式，以便消除如针对第一实施例所述的2H色度延迟。
从上面可以看出，第一连接器103受微处理器控制，在记录期间把输入连接器102与视频解码器104相连接，而在再现(也称为重放)期间把VHS处理单元114的输出端与视频解码器104相连接。
第二连接器110受微处理器控制，在记录期间把视频编码器118的输出端与VHS处理单元114的输入端相连接，而在重放期间把视频解码器118的输出端与输出连接器114相连接。
本发明第三实施例表示在图3中以能够根据VHS和D-VHS两种标准记录和再现的VCR实现本发明。
VCR含有接收CVBS信号的连接器202和前端电路201(包括调谐器和解调电路)。应该注意到，在前面的实施例中没有提到这样的前端电路，但是，本发明的视频设备可以自然地包括前端电路作为另一个CVBS信号源。
VCR包括VHS处理单元215，VHS处理单元215能够输出通过磁鼓单元216读取的、从VHS磁带再现的CVBS信号。
第一模拟切换器203含有3个输入端，分别接收来自前端电路210、来自输入连接器202或来自VHS处理单元215的CVBS信号。把在第一模拟切换器203中选择的输入输出到视频解码器204，视频解码器204把所选的CVBS信号转换成422数字流，并且将其发送到校正电路228。
校正电路228与第二实施例的校正电路128相同。因此，从校正电路128输出的422数字流可以与它接收的422数字流相同，或者与接收流相比，可以具有延迟了2行或4行时间间隔的亮度字节。
校正电路228的8位输出总线又与MPEG编码器212相连接，MPEG编码器212生成要由位流处理器214通过第一数字切换器225接收的MPEG流。位流处理器214与磁鼓单元216协作，根据D-VHS标准把MPEG流记录在磁带上。
位流处理器214还含有通过第二数字切换器227与复合MPEG解码器-视频编码器218的MPEG解码器部分相连接的输出总线。复合MPEG解码器-视频编码器218的视频编码器部分223与第二模拟切换器219相连接，第二模拟切换器219使CVBS信号从视频编码器223发送到输出连接器224或VHS处理单元的输入端。
最后，第一数字切换器225含有与第二数字切换器227的另一个输入端相连接的另一个输出端。
当第一数字切换器225把MPEG编码器212与位流处理器214相连接，和第二数字切换器227把位流处理器214与复合MPEG解码器-视频编码器218相连接时，视频记录器按照针对第一实施例所述的那样正确地工作着。然后，第一模拟切换器203可以从前端电路201或输入连接器202中(但是，当磁鼓单元216已经用于D-VHS记录或重放时，不从VHS处理单元215中)选择CVBS信号；第二模拟切换器219把复合MPEG解码器-视频编码器218的输出端与输出连接器224相连接。
当第一数字切换器225把MPEG编码器212与第二数字切换器227相连接，和第二数字切换器227把第一数字切换器225与复合MPEG解码器-视频编码器218相连接(因此，MPEG解码器212与MPEG编码器部分221相连接)时，视频记录器按照第二实施例的说明中所述的那样正确地工作着。
作为可能的改变，可以把MPEG编码器212移到第一数字切换器225与位流处理器214之间，和可以把MPEG解码器部分221移到位流处理器214与第二数字切换器227之间。在这种改变中，第一和第二数字切换器225、227传送422数字流(而不是MPEG流)，但是，工作原理仍然保持不变。
应该注意到，为了简洁起见，在第二和第三实施例中已经省略了与本发明无关的一些部分。例如，允许边记录边观看视频序列的切换器22(图1)在图2和3上就没有表示出来。显然，在第二和第三实施例中也可以实现相同的特征。
尽管上面参照VHS和CVBS标准对本发明进行了描述，但是，当上述各种视频编码器和视频解码器也能应付S-VHS和S-Video标准时，本发明也可以应用于后面这些标准。
权利要求
1.一种带有如下部件的视频设备多路分解器(6)，用于接收含有色度信息和亮度信息的第一数字流和根据亮度信息生成第一亮度流；行缓冲器(8)，用于接收第一亮度流和根据延迟了的第二亮度流生成第二亮度流；和多路复用器(10)，用于接收第二亮度流和能够特别根据第二亮度流生成第二数字流。
2.根据权利要求1所述的视频设备，其中，多路分解器(6)根据色度信息生成色度流，和多路复用器(10)接收色度流和根据色度流和第二亮度流生成第二数字流。
3.根据权利要求1或2所述的视频设备，其中，第一数字流由视频解码器(4，104，204)从模拟信号中生成。
4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的视频设备，其中，记录电路(16，116，216)能够把与第二数字流相对应的视频信号记录在介质上。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的视频设备，其中，所述延迟是2H长。
6.根据权利要求1至4中的任何一项所述的视频设备，其中，所述延迟可选地，可以是2H长或4H长。
7.一种用于视频设备的方法，包括下列步骤从含有亮度信息和色度信息的第一数字流中提取第一亮度流；把第一亮度流延迟成第二亮度流；把色度信息和第二亮度流聚集成第二数字流。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括下列步骤把与第二数字流相对应的视频信号记录在介质上。
9.根据权利要求7或8所述的方法，包括下列步骤把模拟信号转换成所述第一数字流。
10.一种带有如下部件的视频记录器校正电路(28，128，228)，用于从含有亮度信息和色度信息的接收视频信号中生成含有延迟亮度信息的校正信号；和记录电路(16，116，216)，用于把校正信号记录在介质上。
全文摘要
一种视频设备,包括延迟数字流中的亮度流的校正电路(28)。为了达到目的,校正电路含有多路分解器(6)、行缓冲器(8)和多路复用器(10)。这种结构使传统VHS和S－VHS信号的亮度2H延迟得到补偿。并且,提出了改善传统VHS和S－VHS信号的画质的方法。还提出了记录校正过的或品质得到改善的信号的视频记录器。
文档编号H04N5/44GK1383332SQ02105519
公开日2002年12月4日 申请日期2002年4月12日 优先权日2001年4月25日
发明者弗兰克·杜蒙, 弗朗科伊斯·加布里利 申请人:汤姆森特许公司