【摘要】 本文討論了時基誤差產生的原因、對視頻信號質量的影響。重點介紹了數字時基校正器的作用、工作原理、在電視節目制作、插出、傳輸中的應用，確保電視圖像質量。
    【關鍵詞】 時基誤差  數字時基校正器  圖像質量  應用實例

    一. 概述
    數字時基校正器主要用于校正視頻信號中的行、場同步信號的時基誤差。引起錄像信號時基誤差的因素是很多的，歸根到底是因為錄像機是一種機電設備，在錄的時候“電轉磁”，放的時候“磁轉電”。兩種轉換過程依賴于磁帶相對磁頭的機械運動，即使同一機器內的錄態和放態的這種相對運動也不可能一致。因為磁鼓轉速、主導軸轉速瞬間的變動的外界溫度、濕度對磁帶張力等物理性能的影響都會引起瞬間的或系統的變化，伺服系統對系統誤差和慢變化的誤差是可以糾正的。但對極快的瞬間變動有時“反應不過來”，而且它是根據給定值和被控值的誤差來進行控制的。這種控制有一定的精度，因而也會存在一定的誤差。于是從宏觀上來講場頻、行頻是準確的，但是每一場每一行相對其標準時間位置是在抖動著的，這種無規律的“時基抖動”就行成了“時基誤差”按我國的電視標準記錄的視頻信號，每場應為20ms，每行應為64us，當重放時，這些信號由于上述原因，每場和每行的時間就會大于或小于標準時間，這個時間差值就是時基誤差。
    時基誤差分為絕對時基誤差和相對時基誤差。重放視頻信號中，各同步信號和基準視頻信號中相對應的同步信號在時間上的誤差稱為絕對時基誤差。錄放過程中，視頻信號中對應同步信號之間時基誤差稱為相對時基誤差。視頻信號隨時間變化的規律反映了重現圖像的像素在空間的分布規律，所以時基誤差必然會引起重現圖像的像素在空間相對位置的變化，使圖像失真。時基誤差的大小因不同類型的錄像機而異，高檔次錄像機一般時基誤差小，錄像機靜幀、慢放、快放時時基誤差又比正常放像時大，這就提出了對時基校正的要求。數字時基校正器可以使外部信號與本地信號同步。同時還附加了其它功能，可以對視頻信號的色度、亮度、飽和度進行校正，同時對行、場相位負載波相位進行校正。用于要求視頻信號嚴格穩定各種同步的系統。例如對不同步的信號源之間的切換、MMＤＳ行錯亂加擾前的信號同步、低質量信號源的校正等等。

    二. 時基誤差對視頻信號質量的影響
    在一個場周期中產生了±1ms時基誤差，則場周期在（19-21）ms之間變動。對應的場頻（47.5-52.5）Hz。監視器內場同步電路對場同步信號的捕捉范圍一般為±7ms，若僅從場同步要求來看，上述的時基誤差還不至于影響掃描同步。但是該場內的行周期所受到的影響（平均每行時基誤差）是±1ms/312.5＝±3us，即行周期在（61-67）us變化，行頻變為（15000-16400）Hz。對于捕捉范圍只有±1ms監視器的行鎖相電路來講，己難于同步，從而影響視頻信號穩定成幀，何況特技混合要求各信號源之間的誤差小于±1ms，顯然離要求相差很遠。
    對于色度信號來說，它的相位決定了圖像的色調，而色度信號的基準是色同步信號的相位。對于彩色全電視信號來說，一色同步信號由10個周期基準副載波組成，相鄰兩行色同步信號的基準相位分別是135°和225°。在色度信號解碼時若本地振蕩產生的副載波與色同步始終相位一致，則可獲得無色調失真的彩色圖像。事實上，時基誤差對重現彩色的影響要嚴重得多，因為彩色副載波的頻率為4.43MHz。無論絕對時基誤差還是相對時基誤差，都會引起彩色副載波和相位的變化，在頻率偏差不大時，產生色度失真。在頻率偏差大，超過監視器允許范圍時顏色就會消失。人眼對色度信號時基誤差比亮度信號時基誤差靈敏得多。當彩色副載波相對時基誤差超過5°時（對應時基誤差為3ns）人眼就夠覺察到色調的變化。例如，人們看到的多次被復制的錄像節目時，首先是色調變化或色彩丟失，但黑白圖像能正常收看。在幾個信號源進行特技混合處理時，要求更嚴格，就是說色度信號與色同步之間的時基誤差不超過1ns（即相位差小于0.625°）。

    三. 數字時基校正器的作用
    時基校正器的主要作用是用來校正錄像機重放時由于機械系統影響而形成的誤差。它用于節目編輯、復制、播出、傳輸中，可以減小時基誤差積累，穩定工作。其次能使錄相機信號與中心臺設備同步鎖相，還可以與其它視頻信號進行疊加，特技混合和切換處理等節目制作。時基校正器對重放視頻信號進行各種校正和補償、失落補償、雜波抑制、輪廓加強和色度、亮度延時校正等，在數字信號范內均易實現，所以時基校正器一經出現便在電視系統中得到廣泛的應用。
    電視播出的節目源分錄像節目和直播節目。錄像帶節目包括本臺自制節目、交換節目、外購節目和外來節目等。這些節目不但磁帶類型可能不一致，而且錄像機輸出的視頻信號都不可避免地帶有時基誤差。時基誤差使視頻信號同步不良、鎖相不穩，致使圖像出現抖晃、顏色不正、迭加臺標字幕不穩定等現象。直播節目包括臺內直播、臺外直播及轉播中央臺或其它臺的節目等。臺內直播還有可能和播出系統同步鎖相，臺外直播或轉播外臺節目時，就很難實現同步鎖相。
    在節目制作或播出過程中，要求所有信號源都必須與系統同步鎖相，否則將會出現圖像抖晃、切換點跳動、色調不正常、無法作特技、迭加臺標字幕不穩定等現象。只有經過時基校正器處理后的信號才能與系統同步鎖相。時基校正器總的作用有如下幾點：
    1.可以消除重放信號的時基誤差，提高圖像質量，簡化錄像機伺服系統以及降低錄像機機械精度。
    2.具有失落補償功能。在放像時，由于磁帶上磁粉脫落或粘灰等原因產生信號失落，其結果使圖像上出現黑白雜波或道子。數字時基校正器利用相鄰行信號的相似性由儲存的前一行信號補上失落部分。
    3.能使錄像機重放的圖像信號疊加上字幕。經過時基校正的圖像信號，可作為播出中心的信號源之一，與其它信號源進行混合、切換、掃換、鍵控等特技效果的制作。
    4.提高了編輯圖像的質量，增加復制次數。一般用兩臺相同型號的錄像機復制3次，圖像質量已有明顯下降，而采用時基校正器后，圖像質量惡化現象有所改善。
    5.時基誤差最大量可達幾行，而模擬式的時基校正器校正量達不到，只有采用數字式時基校正器才能校正，因為數字信號只有高低兩個電平，無論存儲多久，質量都不會改變。

    四. 數字時基校正器工作原理
    數字時基校正器實際上是一個延時量可以控制的延時電路，它給有時基誤差的信號以不同的時間延時，使相對于基準信號提前的部分延時量大些，滯后的部分延時量小些，從而輸出時基穩定的視頻信號。
    1. 數字時基校正器的原理方框圖（如圖1所示）：