CN101098446A - 视频信号处理系统以及切片方法 - Google Patents

Abstract

一种视频信号处理系统以及切片方法，该系统用以切片在视频信号中所传送的二进制数据，包括同步分离器、线计数器、切片信号产生器以及比较器。同步分离器用以检测在视频信号中传送的水平同步信号Hsync与垂直同步信号Vsync。线计数器用以根据检测的水平同步信号Hsync与垂直同步信号Vsync来计算扫瞄线的数量而产生使能信号，其中使能信号于视频信号传送远程电文以及/或其它二进制数据时被激活。切片信号产生器包括用以判断视频信号的局部最大值及局部最小值的极值检测器；及用以根据局部最大值与局部最小值产生适应性切片信号的切片位准决策器。比较器透过使能信号被使能，其用以将视频信号与切片信号执行比较。

Description

视频信号处理系统以及切片方法

技术领域

本发明有关于一种切片信号(slicing signal)产生器，特别是有关于一种用来提供适应性(adaptive)切片信号的切片信号产生器，具体地讲是一种视频信号处理系统以及切片方法(Video signal processing system and slicingmethod)。

背景技术

由电视/视频信号于垂直遮没区间(vertical blanking interval，VBI)所传送的远程电文(teletext)广泛的使用于电视广播，以提供实时信息(例如天气、广告、电影以及班机信息)。使用切片信号是为了将由电视/视频信号所传送的远程电文数据译码。切片信号提供用以与电视/视频信号执行比较的切片位准(slicing level)。当电视/视频信号超过切片位准时，则将由电视/视频信号所传送的数据视为逻辑1，而当电视/视频信号未超过切片位准时，则将由电视/视频信号所传送的数据视为逻辑0。图1显示电视信号的波形图及其对应的切片结果。VBI可以分为时钟脉冲进入(clock-run-in)、起始码(start code)(图1未图标)以及远程电文数据。在时钟脉冲进入间隔期间，切片位准通常取决于信号振幅，例如切片位准为时钟脉冲进入间隔期间所接收的电视信号的平均振幅。图2显示切片信号产生器的方块图。时钟脉冲进入窗口产生使能信号以导通适用于时钟脉冲进入间隔的栅极21。当栅极21导通时电视信号将被传送至平均值运算单元22来计算切片信号。当电视信号受到噪声的影响而失真时，由电视信号所传送的远程电文数据可能会根据于时钟脉冲进入间隔期间所取得的切片信号而被错误的译码。图3为具有噪声的电视信号的波形图。在图3中，由于当传送真实的远程电文数据时电视信号的直流成分有显著的变化，因此于时钟脉冲试进入间隔期间所取得的切片信号并不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用以译码电视/视频信号的具有切片信号产生器的译码系统以及切片方法。

本发明更提供一种适用于电视信号的视频信号译码系统，包括同步分离器、线计数器、切片信号产生器以及比较器。同步分离器检测视频信号中的水平同步信号Hsync与垂直同步信号Vsync。线计数器根据水平同步信号Hsync与垂直同步信号Vsync计算电视信号的扫瞄线的数量，且当计数值达到一既定值时，视频信号译码系统接收用以传送远程电文信息的电视信号，因此线计数器产生使能信号。切片信号产生器产生适用于电视信号的切片信号，其中切片信号适用于电视信号。由使能信号所使能的比较器将电视信号与切片信号执行比较并且输出远程电文数据。

本发明还提供一种适用于将传送于视频信号的数据信号上的数据执行切片的方法，该方法包括：将来自视频信号的Hsync与Vsync分离；判断数据信号的局部最大值以及局部最小值；根据局部最大值与局部最小值产生切片信号；产生使能信号，使能信号于视频信号传送远程电文以及/或其它二进制数据时被激活；以及当使能信号被激活时，对视频信号与切片信号执行比较。

本发明的视频信号处理系统以及切片方法可以准确的得到切片信号，从而进行正确的译码。

附图说明

图1显示电视信号的切片结果的波形图。

图2显示传统切片信号产生器的方块图。

图3显示具有噪声的电视信号的波形图。

图4显示根据本发明实施例所述的切片信号产生器的方块图。

图5显示根据本发明实施例所述的局部最大值检测器的方块图。

图6显示根据本发明实施例所述的局部最小值检测器的方块图。

图7显示根据本发明另一实施例所述的切片信号产生器的方块图。

图8显示根据本发明实施例所述的极值检测器的方块图。

图9显示根据本发明另一实施例所述的切片信号产生器的方块图。

图10显示根据本发明实施例所述的视频信号译码系统的方块图。

图11显示具有低通滤波器的视频信号译码系统的方块图。

图12显示具有切换单元的视频信号译码系统的方块图。

主要组件符号说明：

21～栅极；

22～平均值运算单元；

40、70、90、104～切片信号产生器；

41、71、80、91～极值检测器；

42～滤波器模块；

43、50～局部最大值检测器；

44、60～局部最小值检测器；

45、46、75、93～滤波器；

47、92～运算单元；

51、52、53、61、62、63、81、82、83、87～缓存器；

54、88a～减法器；

55、56、65、66、84、85、86、103～比较器；

57、67、89a、89b～与门；

64、88b～加法器；

72～或非门；

73、106～切换单元；

74～切片位准决策器；

101～同步分离器；

102～线计数器；

105～低通滤波器。

具体实施方式

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

图4显示本发明实施例所述的切片信号(slicing signal)产生器的方块图。切片信号产生器40包括极值(extreme value)检测器41、滤波器模块42以及运算单元47。极值检测器41用以决定电视信号的复数局部最大值以及局部最小值。在此实施例中，极值检测器41包括用来检测局部最大值的局部最大值检测器43以及用来检测局部最小值的局部最小值检测器44。滤波器模块42接收局部最大值以及局部最小值以产生局部最大波封(envelop)以及局部最小波封。在此实施例中，滤波器模块42包括耦接至局部最大值检测器43的第一滤波器45以及耦接至局部最小值检测器44的第二滤波器46。本发明的第一滤波器45与第二滤波器46分别以有限脉冲响应(finite impulseresponse，FIR)滤波器以及无限脉冲响应(infinite impulse response，IIR)滤波器为例。滤波器45与46的目的为透过过滤异常值来改善运算单元47对输入值的噪声干扰的稳健性。运算单元47根据所接收的局部最大波封以及局部最小波封产生切片信号。在一些实施例中，切片信号为局部最大波封以及局部最小波封的加权平均值。由于切片信号适合电视信号，使得切片数据可达到误差稳健性，以于电视信号的直流位准上快速的移动(如图3所示)。

图5显示根据本发明实施例所述的局部最大值检测器的方块图。局部最大值检测器50包括第一缓存器51、第二缓存器52、第三缓存器53、减法器54、第一比较器55、第二比较器56以及与门(AND)57。第一缓存器51储存数据信号的第(n+2)个数据X[n+2]。第二缓存器52储存数据信号的第(n+1)个数据X[n+1]。第三缓存器53储存数据信号的第n个数据X[n]。在此实施例中，当X[n+1]超过X[n+2]与X[n]一预定值M时，则判断X[n+1]为局部最大值。因此，减法器54用以产生M与X[n+1]之间的差Y1。第一比较器55将Y1与X[n+2]执行比较而产生第一信号，其中当Y1超过X[n+2]时，第一信号位于高逻辑位准。第二比较器56Y1与X[n]执行比较而产生第二信号，其中当Y1超过X[n]时，第二信号位于高逻辑位准。与门57接收第一信号与第二信号而产生第一有效信号。当第一有效信号位于高逻辑位准时则判定X[n+1]为局部最大值，并且将其传送至滤波器(例如滤波器模块42或是第一滤波器45)。

图6显示根据本发明实施例所述的局部最小值检测器。局部最小值检测器60包括第一缓存器61、第二缓存器62、第三缓存器63、加法器64、第三比较器65、第四比较器66以及与门(AND)67。第一缓存器61储存数据信号的第(n+2)个数据X[n+2]。第二缓存器62储存数据信号的第(n+1)个数据X[n+1]。第三缓存器63储存数据信号的第n个数据X[n]。在此实施例中，当X[n+2]超过X[n+1]一预定值M且[n]超过X[n+1]一预定值M时，则判断X[n+1]为局部最小值。因此，加法器54用以产生X[n+1]与M的总和Y2。第三比较器65将X[n+2]与Y2执行比较而产生第三信号，其中当X[n+2]超过Y2时，第三信号位于高逻辑位准。第四比较器66将X[n]与Y2执行比较而产生第四信号，其中当X[n]超过Y2时，第四信号位于高逻辑位准。与门67用以接收第三信号以及第四信号而产生第二有效信号。当第二有效信号位于高逻辑位准时则判定X[n+1]为局部最小值，并且将其传送至滤波器(例如滤波器模块42或是第二滤波器46)。

图7显示根据本发明另一实施例所述的切片信号产生器的方块图。切片信号产生器70包括极值检测器71、或非门(NOR)72、切换单元73、切片位准决策器(slicing level determiner)74以及滤波器75。本发明实施例的滤波器75以有限脉冲响应滤波器以及无限脉冲响应滤波器为例。极值检测器71根据数据信号产生第一有效信号以及第二有效信号。当确定局部最大值或局部最小值时第一有效信号或第二有效信号位于高逻辑位准，因此由或非门72所产生的使能信号会被激活。当使能信号位于低逻辑位准时切换单元73不导通，因此切片位准决策器无法接收到数据信号。根据本发明一实施例，切片位准决策器74将局部最大值以及局部最小值过滤掉，用以产生并传送剩余数据信号的中央值至滤波器75。根据本发明其它实施例，切片位准决策器74仅保留局部最大值以及局部最小值以产生局部最大值与局部最小值的加权值，并且将加权值传送至滤波器75。接下来，滤波器75根据来自切片位准决策器74的数据而产生切片信号。

图8显示根据本发明实施例所述的极值检测器的方块图。极值检测器80包括第一缓存器81、第二缓存器82、第三缓存器83、减法器88a、加法器88b、第一比较器84、第二比较器85、第三比较器86、第四比较器87、第一与门89a以及第二与门89b。第一缓存器81储存数据信号的第(n+2)个数据X[n+2]。第二缓存器82储存数据信号的第(n+1)个数据X[n+1]。第三缓存器83储存数据信号的第n个数据X[n]。在此实施例中，当[n+1]超过X[n+2]与X[n]一预定值M时则判定X[n+1]为局部最大值。因此，减法器88a用以产生M与X[n+1]的差Y1。第一比较器84将Y1与X[n+2]执行比较而产生第一信号，其中当Y1超过X[n+2]时，第一信号位于高逻辑位准。第二比较器85将Y1与X[n]执行比较而产生第二信号，其中当Y1超过X[n]时，第二信号位于高逻辑位准。与门89a接收第一信号以及第二信号而产生第一有效信号。在此实施例中，当X[n+2]超过X[n+1]一预定值N且X[n]超过X[n+1]一预定值N时，则判定X[n+1]为局部最小值。根据本发明较佳实施例的M与N相同。因此，加法器88b用以产生X[n+1]与N的总和Y2。第三比较器86将X[n+2]与Y2执行比较而产生第三信号，其中当X[n+2]超过Y2时，第三信号位于高逻辑位准。第四比较器87将X[n]与Y2执行比较而产生第四信号，其中当X[n]超过Y2时，第四信号位于高逻辑位准。与门89b接收第三信号与第四信号而产生第二有效信号。

图9显示根据本发明另一实施例所述的切片信号产生器的方块图。切片信号产生器90包括极值检测器91、运算单元92以及滤波器93。极值检测器91用以判断数据信号的局部最大值以及局部最小值并将其传送至运算单元92。运算单元92用以计算局部最大值与局部最小值的平均值或是加权平均值。因此，滤波器93根据来自运算单元92的平均值或加权值而产生切片信号。

图10显示根据本发明实施例所述的视频信号译码系统的方块图。同步分离器(synchronous separator)101检测电视信号中的水平同步信号Hsync与垂直同步信号Vsync。线计数器(line counter)102根据所检测的水平同步信号Hsync与垂直同步信号Vsync来计算电视信号的扫瞄线(scan line)的数量。当计数值达到一预定值时，译码系统系判定接收电视信号位于VBI(VBI用以传送远程电文信息)，因此线计数器102传送使能信号以导通比较器103。切片信号产生器104产生适用于比较器103的切片信号。当线计数器102传送使能信号时，比较器103将电视信号与切片信号执行比较。比较器103判断由电视信号所传送的远程电文数据。

当预期电视信号具有较多噪声时会产生复数无效的局部最大或局部最小值，因此较佳为加入低通滤波器(low pass filter，LPF)105以降低噪声(如图11所示)。此外，如图12所示，在图12中增加切换单元106以改善译码系统的效能。在垂直同步信号Hsync间隔期间，信号振幅通常小于剩余的电视信号的振幅。为了避免垂直同步信号Hsync间隔影响切片位准的运算，在垂直同步信号Hsync间隔期间，由控制信号所控制的切换单元125并不会传送电视信号至切片信号产生器。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定者为准。

Claims (14)

1.一种视频信号处理系统，用以切片在视频信号中所传送的二进制数据，其特征在于，所述系统包括：

一同步分离器，用以检测在所述视频信号中所传送的一水平同步信号与一垂直同步信号；

一线计数器，用以根据所检测的所述水平同步信号与所述垂直同步信号来计算复数扫瞄线的数量而产生一使能信号，其中所述使能信号于所述视频信号传送一远程电文以及/或其它二进制数据时被激活；

一切片信号产生器，其包括：

一极值检测器，用以判断所述视频信号的复数局部最大值以及复数局部最小值；以及

一切片位准决策器，用以根据所述局部最大值与局部最小值产生一适应性切片信号；以及

一比较器，其透过所述使能信号而被使能，用以将所述视频信号与所述切片信号执行比较。

2.如权利要求1所述的视频信号处理系统，其特征在于，所述切片信号产生器还包括耦接至所述切片位准决策器的一滤波器，该滤波器用以增加由所述切片信号产生器所产生的切片信号的噪声稳定性。

3.如权利要求2所述的视频信号处理系统，其特征在于，所述滤波器包括一第一滤波器以及一第二滤波器，分别用以接收来自所述极值检测器的局部最大值以及局部最小值。

4.如权利要求1所述的视频信号处理系统，其特征在于，所述系统还包括耦接至所述切片信号产生器的输入端的一低通滤波器，用以过滤所述视频信号的高频噪声。

5.如权利要求1所述的视频信号处理系统，其特征在于，由所述线计数器所产生的使能信号于所述水平同步信号间隔期间被失能。

6.如权利要求1所述的视频信号处理系统，其特征在于，所述系统还包括耦接至所述切片信号产生器的输入端的一切换装置，该切换装置用以于所述视频信号的某段时间将所述切片信号产生器失能使之无法接收所述视频信号。

7.如权利要求6所述的视频信号处理系统，其特征在于，所述切换装置接收由所述同步分离器所检测的水平同步信号，并且用以于水平同步信号间隔期间将所述切片信号产生器失能使之无法接收所述视频信号。

8.如权利要求1所述的视频信号处理系统，其特征在于，所述切片信号产生器的切片位准决策器通过计算所述局部最大值与局部最小值的平均值而产生所述适应性切片信号。

9.如权利要求8所述的视频信号处理系统，其特征在于，所述切片位准决策器根据一权重来计算所述局部最大值与局部最小值的平均值。

10.如权利要求1所述的视频信号处理系统，其特征在于，所述切片信号产生器还包括：

一或非门，用以接收来自所述极值检测器的局部最大值与局部最小值而产生一第二使能信号；

一切换单元，用以接收所述第二使能信号以及所述视频信号并且仅于所述第二使能信号被激活时传送所述视频信号至所述切片位准决策器，因此所述切片位准决策器接收未被判定为局部最大值或局部最小值的值。

11.一种切片方法，用以切片于一视频信号所携带的一数据信号，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

分离来自所述视频信号的水平同步信号与垂直同步信号；

判断所述数据信号的复数个局部最大值以及复数个局部最小值；

根据所述局部最大值与局部最小值产生一切片信号；

产生一使能信号，所述使能信号于所述视频信号传送一远程电文以及/或其它二进制数据时被激活；以及

当所述使能信号被激活时对所述视频信号与所述切片信号执行比较。

12.如权利要求11所述的切片方法，其特征在于，产生所述切片信号的步骤包括：

一滤波器根据所述局部最大值产生一局部最大波封；以及

所述滤波器根据所述局部最小值产生一局部最小波封，其中所述切片信号根据所述局部最大波封与局部最小波封的权重值而产生。

13.如权利要求11所述的切片方法，其特征在于，产生所述切片信号的步骤包括：

产生所述局部最大值与局部最小值的复数个权重值；以及

将所述权重值应用于一无限脉冲响应滤波器或是一有限脉冲响应滤波器以产生所述切片信号。

14.如权利要求11所述的切片方法，其特征在于，产生所述切片信号的步骤包括：

放弃所述局部最大值与局部最小值；

判断所述剩余数据信号的复数中央值；

将所述中央值应用于一无限脉冲响应滤波器或是一有限脉冲响应滤波器以产生所述切片信号。

Images