CN102726039B - 电视信号处理装置与电视信号处理方法 - Google Patents

电视信号处理装置与电视信号处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例提供一种电视信号处理装置与电视信号处理方法，其中电视信号处理装置包含有第一信号处理单元、电视解调器以及第二信号处理单元。该第一信号处理单元根据反馈信号对电视信号进行第一信号处理来降低该电视信号的失真，以产生处理后电视信号。该电视解调器耦接于该第一信号处理单元，用来接收该处理后电视信号，并对该处理后电视信号进行解调处理以产生解调后电视信号。该第二信号处理单元耦接于该第一信号处理单元与该电视解调器，用以接收该解调后电视信号，并对所接收的该解调后电视信号进行第二信号处理以产生该反馈信号。

Description

电视信号处理装置与电视信号处理方法
技术领域
本发明有关于电视信号处理，尤指一种电视信号处理装置与电视信号处理方法，其可通过处理解调后的电视信号所得到的反馈信号来降低解调前的电视信号的失真程度。
背景技术
对于模拟电视而言，复合视频信号由于本身承载有亮度信息、色度信息以及同步信息，故成为一种常被采用的格式，此外，于传送时，复合视频信号会经由射频载波来调制而转换成射频信号，因此，对于接收端(例如电视或机顶盒)而言，便需要经由解调的程序来将所接收的射频信号转换回相对应的复合视频信号，以便自复合视频信号读取出亮度信息、色度信息以及同步信息。
然而，若所接收的射频信号存在失真(distortion)，则对于后续的解调程序而言，可能无法将所接收的射频信号正确地转换回原本的复合视频信号，进而影响后续的图像输出。
发明内容
因此，本发明的主要目的之一在于提供一种电视信号处理装置与电视信号处理方法，其可通过处理解调后的电视信号所得到的反馈信号来降低解调前的电视信号的失真程度，以解决上述问题。
根据本发明的一个实施例，其提供一种电视信号处理装置，包含有第一信号处理单元、电视解调器以及第二信号处理单元。该第一信号处理单元根据反馈信号对电视信号进行第一信号处理来降低该电视信号的失真，以产生处理后电视信号。该电视解调器耦接于该第一信号处理单元，用来接收该处理后电视信号，并解调该处理后电视信号以产生解调后电视信号。该第二信号处理单元耦接于该第一信号处理单元与该电视解调器，用以接收该解调后电视信号，并对所接收的该解调后电视信号进行第二信号处理以产生该反馈信号。
根据本发明的另一个实施例，其提供一种电视信号处理方法，包含有：根据反馈信号对电视信号进行第一信号处理来降低该电视信号的失真，以产生处理后电视信号；该处理后电视信号进行解调处理以产生解调后电视信号；以及对该解调后电视信号进行第二信号处理以产生该反馈信号。
附图说明
图1为本发明电视信号处理装置的实施例的功能方块示意图。
图2为图1所示的电视信号处理装置第一种实现方式的示意图。
图3为电视信号、处理后电视信号与延迟后电视信号的示意图。
图4为图1所示的电视信号处理装置第二种实现方式的示意图。
图5为图1所示的电视信号处理装置第三种实现方式的示意图。
图6为电视信号、处理后电视信号与同步头指示信号的示意图。
图7为图1所示的电视信号处理装置第四种实现方式的示意图。
图8为本发明电视信号处理装置另一实施例的功能方块示意图。
图9为本发明电视信号处理方法第一实施例的流程图。
图10为本发明电视信号处理方法第二实施例的流程图。
具体实施方式
在说明书及后续的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中的普通技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及后续的权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
本发明的发明精神在于根据解调后电视信号(例如符合模拟电视规格的基带信号)来得到反馈信号，并参照该反馈信号所提供的信息来处理输入的电视信号(例如符合模拟电视规格的射频信号)，以达到降低该电视信号的失真的目的。以下将以多个实施例来进一步说明本发明的技术特征。
请参阅图1，图1为本发明电视信号处理装置的一个实施例的功能方块示意图。于本实施例中，电视信号处理装置100可设置于电视或机顶盒中，且包含有(但不局限于)第一信号处理单元102、电视解调器104以及第二信号处理单元106。第一信号处理单元102会根据反馈信号SFB来对电视信号SIN(例如符合模拟电视规格的射频信号)进行第一信号处理来降低电视信号SIN的失真，以产生处理后电视信号SIN’。电视解调器104耦接于第一信号处理单元102，用来接收处理后电视信号SIN’，并对处理后电视信号SIN’进行解调处理以产生解调后电视信号SCVBS(例如符合模拟电视规格的基带信号)。第二信号处理单元106耦接于第一信号处理单元102与电视解调器104，用以接收解调后电视信号SCVBS，并对所接收的解调后电视信号SCVBS进行第二信号处理以产生反馈信号SFB至第一信号处理单元102。
于本实施例中，第二信号处理单元106会根据延迟量DL以及解调后电视信号SCVBS来产生反馈信号SFB，举例来说，第二信号处理单元106根据预设水平扫描线(horizontal line，H-line)长度所对应的预设时间与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间来决定延迟量DL，由于该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间于第一信号处理单元102与电视解调器104的电路设计完成时即已决定并得知，故该运算处理时间会是一个固定值，因此，由于该预设时间与该运算处理时间两者均为固定值，故第二信号处理单元106所使用的延迟量DL亦会是一个固定值。
请参阅图2，图2为图1所示的电视信号处理装置的第一种实现方式的示意图。于此实施例中，电视信号处理装置200以自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)单元202与延迟单元206来分别实现图1所示的第一信号处理单元102以及第二信号处理单元106。延迟单元206会以延迟量DL来延迟解调后电视信号SCVBS，进而产生延迟后电视信号SCVBS_D来作为上述反馈信号SFB，且延迟后电视信号SCVBS_D用以指示出电视信号SIN中水平扫描线的同步头(sync tip)的位置。举例来说，延迟后电视信号SCVBS_D中水平扫描线的起始位置会大致上对齐于电视信号SIN中水平扫描线的起始位置，例如，延迟后电视信号SCVBS_D中对应第M条水平扫描线的起始位置会大致上对齐于电视信号SIN中对应第N条水平扫描线的起始位置，而假若延迟量DL设定为预设水平扫描线长度所对应的预设时间L与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间T的差值(亦即DL=L-T)，则延迟后电视信号SCVBS_D中的水平扫描线与电视信号SIN中的水平扫描线之间便会相差一条水平扫描线的时间间隔，换言之，M=N-1，故延迟后电视信号SCVBS_D中对应第(N-1)条水平扫描线的起始位置会大致上对齐于电视信号SIN中对应第N条水平扫描线的起始位置，然而，此仅作为范例说明，并非本发明的限制条件，也就是说，在其它实施例中，延迟量DL亦可设定为其它固定值，其仍使延迟后电视信号SCVBS_D中对应第M条水平扫描线的起始位置会大致上对齐于电视信号SIN中对应第N条水平扫描线的起始位置，但M此时并非为N-1，举例来说，M等于N，但两者所代表的水平扫描线并非隶属于同一场(field)，例如，延迟后电视信号SCVBS_D中对应第X场的第N条水平扫描线的起始位置会大致上对齐于电视信号SIN中对应第Y场的第N条水平扫描线的起始位置，其中X不等于Y(例如Y=X+1)。
综上所述，如图3所示，电视信号SIN包含有第N条水平扫描线NthHL、第(N+1)条水平扫描线(N+1)th HL以及第(N+2)条水平扫描线(N+2)thHL，而延迟后电视信号SCVBS_D则包含有第M条水平扫描线Mth HL、第(M+1)条水平扫描线(M+1)th HL以及第(M+2)条水平扫描线(M+2)th HL，且其起始位置分别对齐于第N条水平扫描线Nth HL、第(N+1)条水平扫描线(N+1)th HL以及第(N+2)条水平扫描线(N+2)th HL的起始位置。
另外，自动增益控制单元202会参照反馈信号SFB(亦即延迟后电视信号SCVBS_D)而仅施加一增益予电视信号SIN中一水平扫描线的单一信号区段。举例来说，每一条扫描线可划分为水平消隐间隔(horizontal blankinginterval)与有效视频区段(active video portion)，其中水平消隐间隔中的信息并不会被显示于屏幕上，例如同步头(sync tip)包含于水平消隐间隔中。若水平消隐间隔中的同步头的信号会失真(例如同步头的信号电平会低于原本应有的信号电平)，因此，根据延迟后电视信号SCVBS_D中的同步头，自动增益控制单元202可得知电视信号SIN中水平扫描线的同步头的位置，接着，自动增益控制单元202会侦测电视信号SIN中对应同步头的信号区段的电平，并施加增益予同步头所对应的信号区段来改变其信号电平，进而降低同步头所对应的信号区段的失真程度。如图3所示，针对同一条水平扫描线，自动增益控制单元202会改变同步头所对应的信号区段的电平，但不会改变有效视频区段的信号的电平。请注意，由于自动增益控制单元202本身需要一段运算处理时间，故如图3所示，处理后电视信号SIN’的输出时间与电视信号SIN的输入时间之间便会存在一段时间差。
请参阅图4，图4为图1所示电视信号处理装置的第二种实现方式的示意图。于此实施例中，电视信号处理装置400以前置处理单元(pre-processing unit)402与前述延迟单元206来分别实现图1所示的第一信号处理单元102以及第二信号处理单元106。由于延迟单元206的运作已于上详述，故于此便不另赘述，而对于前置处理单元402而言，其会参照反馈信号SFB(亦即延迟后电视信号SCVBS_D)而分别施加多个不同增益予电视信号SIN中同一水平扫描线的不同信号区段，因此，相较于图2所示的自动增益控制单元202(其仅处理每一水平扫描线的单一信号区段)，前置处理单元402针对电视信号SIN的处理会具有较大的弹性，且可产生较佳的信号输出。举例来说，假若除了水平消隐间隔中同步头的信号会有失真(例如同步头的信号电平会低于原本应有的信号电平)以外，其它信号区段亦会有失真的情形，因此，根据延迟后电视信号SCVBS_D中的同步头，前置处理单元402可得知电视信号SIN中水平扫描线的同步头的位置，接着，前置处理单元402除了施加增益予同步头所对应的信号区段来提升其信号电平，进而降低同步头所对应的信号区段的失真程度，亦可施加其它增益予同一扫描线的其它信号区段来适当调整其信号电平，进而使得调整后电视信号SIN’能更加近似原本无失真的电视信号。
于上述图2与图4所示的实施例中，反馈信号SFB是经由使用延迟量DL来直接延迟解调后电视信号SCVBS所产生，然而，此仅作为范例说明之用，实际上，任何可用以指示电视信号SIN中水平扫描线的同步头位置的信号均可作为反馈信号SFB。
请参阅图5，图5为图1所示电视信号处理装置的第三种实现方式的示意图。于此实施例中，电视信号处理装置500以前述自动增益控制单元202与指示信号产生单元502来分别实现图1所示的第一信号处理单元102以及第二信号处理单元106。由于自动增益控制单元202的操作已于上详述，故于此不另赘述，而对于指示信号产生单元502而言，其会根据解调后电视信号SCVBS中每一水平扫描线的同步头以及延迟量DL来产生同步头指示信号SSYNC以作为反馈信号SFB，且同步头指示信号SSYNC用以指示出电视信号SIN中水平扫描线的同步头的位置(如图6所示)。参照图6所示同步头指示信号SSYNC，可知同步头指示信号SSYNC中特定逻辑值(例如“1”)所指示的同步头的信号起始位置会大致上对齐于电视信号SIN中水平扫描线的起始位置。同样地，基于不同的延迟量DL设定，同步头指示信号SSYNC中具有特定逻辑值(例如“1”)所指示的同步头的信号起始位置与电视信号SIN中的水平扫描线的起始位置之间会相差一条或一条以上的水平扫描线的时间间隔(例如M=N-1，且M与N-1所代表的水平扫描线位于同一场；或者M=N，但两者所代表的水平扫描线隶属于不同的场)，由于所属领域的技术人员根据以上针对图3的说明内容可轻易得知图6所示的电视信号SIN的第N条水平扫描线Nth HL、第(N+1)条水平扫描线(N+1)th HL以及第(N+2)条水平扫描线(N+2)th HL以及同步头指示信号SSYNC所对应的第M条水平扫描线Mth HL、第(M+1)条水平扫描线(M+1)th HL以及第(M+2)条水平扫描线(M+2)th HL之间的关系，故详细说明在此便不另赘述。
请参阅图7，图7为图1所示电视信号处理装置的第四种实现方式的示意图。于此实施例中，电视信号处理装置700以前述前置处理单元402与前述指示信号产生单元502来分别实现图1所示的第一信号处理单元102以及第二信号处理单元106。由于前置处理单元402与指示信号产生单元502的运作已于上详述，故在此便不另赘述。
于上述实施例中，第二信号处理单元106(例如延迟单元206或指示信号产生单元502)所采用的延迟量DL是基于预设水平扫描线长度所对应的预设时间(固定值)与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间(固定值)所决定出来，然而，电视信号SIN中每一水平扫描线的长度并不一定都会维持一致，实际上有可能会受到信号传送过程或其它因素影响而使得接收到的电视信号SIN中水平扫描线的长度有所改变。
请参阅图8，图8为本发明电视信号处理装置另一实施例的功能方块示意图。于本实施例中，电视信号处理装置800可设置于电视或机顶盒中，且包含有(但不局限于)前述第一信号处理单元102、前述电视解调器104、后置处理单元(post-processing unit)802以及第二信号处理单元806。由于第一信号处理单元102与电视解调器104的功能与运作已于上详述，故于此便不另赘述。相较于图1所示的第二信号处理单元106，图8中的第二信号处理单元806同样会接收解调后电视信号SCVBS，并对所接收的解调后电视信号SCVBS进行处理，然而，第二信号处理单元806根据后置处理单元802所提供的实际水平扫描线长度所对应的实际时间SL来决定延迟量DL’，接着根据延迟量DL’来延迟解调后电视信号SCVBS以产生反馈信号SFB’至第一信号处理单元102。
本实施例中，后置处理单元802耦接于电视解调器104与第二信号处理单元806，用以根据解调后电视信号SCVBS来估计出实际水平扫描线长度所对应的实际时间SL(举例来说，后置处理单元802会计算解调后电视信号SCVBS中多条水平扫描线所分别对应的时间的平均值来得到决定延迟量DL’所需的实际时间SL)，之后，第二信号处理单元806基于所估计的实际水平扫描线长度所对应的实际时间SL与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间来决定出所要采用的延迟量DL’，虽然该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间于第一信号处理单元102与电视解调器104的电路设计完成时即已决定(亦即该运算处理时间会是一个固定值)，然而，由于后置处理单元802会不断地基于解调后电视信号SCVBS来估计出实际水平扫描线长度所对应的实际时间SL，因此，每次所估计出的实际时间SL并非是一个预设的固定值，故延迟量DL’实际上会随着实际水平扫描线长度的变动而不断地更新。
简而言之，不管解调后电视信号SCVBS中水平扫描线的实际长度为何，图1所示的第二信号处理单元106均视其具有预设水平扫描线长度而对应预设时间，然而，于图8所示的实施例中，后置处理单元802会根据解调后电视信号SCVBS来估计出实际水平扫描线长度所对应的实际时间，因此，第二信号处理单元806所产生的反馈信号SFB’便能更加准确地指示出电视信号SIN中水平扫描线的同步头的位置。
同样地，对于图8所示的电视信号处理装置800而言，第一信号处理单元102可以采用前述自动增益控制单元202或前置处理单元402来加以实施，而第二信号处理单元102亦可同样采用前述延迟单元206或指示信号产生单元502来加以实施，其中延迟量DL’的决定方式不同于延迟量DL的决定方式。
当电视解调器104以数字电路来实施时，由于所采用的数字处理架构异于使用模拟处理架构的电路，因此，电视解调器104所耗费的运算处理时间会较长，然而，图1与图8所示的电视信号处理装置100、800中的第二信号处理单元106、806会考虑电视解调器104所耗费的运算处理时间来决定出一个延迟量DL、DL’，因此，第二信号处理单元106、806(其亦可为数字电路)所产生的反馈信号SFB、SFB’仍可准确地指示出电视信号SIN中水平扫描线的同步头的位置(例如，于时域中，反馈信号SFB、SFB’中对应同步头的信号区段仍可与电视信号SIN中对应同步头的信号区段相对齐)。然而，此仅作为范例说明之用，并非本发明的限制，也就是说，不论电视信号处理装置中的元件以数字电路或模拟电路来加以实施，任何采用图1与图8所示的架构来降低电视信号的失真的电视信号处理装置均属本发明的范畴。
此外，于上述实施例中，第二信号处理单元可由延迟单元或指示信号产生单元来加以实现，然而，任何通过处理电视解调器所输出的解调后电视信号来将处理电视信号失真所需的信息告知第一信号处理单元的信号处理机制均可被第二信号处理单元所采用，而这些设计上的变化均属本发明的范畴。
图9为本发明电视信号处理方法的第一实施例的流程图。图9所示的流程可应用于图1所示的电视信号处理装置100，此外，假若可获得大致上相同的结果，则步骤不一定要遵照图9所示的次序来执行。本发明电视信号处理方法的第一实施例的运作可简单归纳如下：
步骤902：根据反馈信号对电视信号进行第一信号处理来降低该电视信号的失真，以产生处理后电视信号；
步骤904：对该处理后电视信号进行解调处理以产生解调后电视信号；
步骤906：根据预设水平扫描线长度与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间来决定延迟量；以及
步骤908：根据该延迟量与该解调后电视信号来执行第二信号处理以产生该反馈信号。
图10为本发明电视信号处理方法的第二实施例的流程图。图10所示的流程可应用于图8所示的电视信号处理装置800，此外，假若可获得大致上相同的结果，则步骤不一定要遵照图10所示的次序来执行。本发明电视信号处理方法的第二实施例的运作可简单归纳如下：
步骤1002：根据反馈信号对电视信号进行第一信号处理来降低该电视信号的失真，以产生处理后电视信号；
步骤1004：对该处理后电视信号进行解调处理以产生解调后电视信号；
步骤1006：根据该解调后电视信号来估计水平扫描线长度；
步骤1008：基于该水平扫描线长度与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间来决定延迟量；以及
步骤1010：根据该延迟量与该解调后电视信号来执行第二信号处理以产生该反馈信号。
由于所属领域的技术人员在阅读完上述有关电视信号处理装置100、800的技术内容之后应可轻易地了解图9与图10中各个步骤的操作细节，因此，相关说明于此便不另赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种电视信号处理装置，其特征在于，所述电视信号处理装置包含有： 
第一信号处理单元，其根据反馈信号对电视信号进行第一信号处理来降低该电视信号的失真，以产生处理后电视信号； 
电视解调器，耦接于该第一信号处理单元，用来接收该处理后电视信号，并对该处理后电视信号进行解调处理以产生解调后电视信号；以及 
第二信号处理单元，耦接于该第一信号处理单元与该电视解调器，用以接收该解调后电视信号，并根据延迟量对所接收的该解调后电视信号进行第二信号处理以产生该反馈信号至该第一信号处理单元； 
其中，该第二信号处理单元根据水平扫描线决定该延迟量。 
2.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，该第二信号处理单元为延迟单元，且该延迟单元将该解调后电视信号延迟该延迟量以产生延迟后电视信号来作为该反馈信号，用以指示该电视信号中水平扫描线的同步头的位置。 
3.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，该第二信号处理单元为指示信号产生单元，且该指示信号产生单元根据该解调后电视信号中每一水平扫描线的同步头以及该延迟量来产生同步头指示信号以作为该反馈信号，用以指示该电视信号中水平扫描线的同步头的位置。 
4.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，该第二信号处理单元根据预设水平扫描线长度所对应的预设时间与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间来决定该延迟量。 
5.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，其进一步包含有： 
后置处理单元，耦接于该电视解调器与该第二信号处理单元，用以根据该解调后电视信号来估计实际水平扫描线长度所对应的实际时间； 
其中该第二信号处理单元基于该实际水平扫描线长度所对应的该实际时 间与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间来决定该延迟量。 
6.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，该第一信号处理单元为自动增益控制单元，用以参照该反馈信号而仅施加增益 于该电视信号的水平扫描线中单一信号区段。 
7.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，该第一信号处理单元为前置处理单元，用以参照该反馈信号而分别施加多个不同增益于该电视信号中同一水平扫描线的不同信号区段。 
8.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，至少该电视解调器为数字电路。 
9.如权利要求1所述的电视信号处理装置，其特征在于，该电视信号符合模拟电视规格。 
10.一种电视信号处理方法，其特征在于，所述方法包含有： 
根据反馈信号对电视信号进行第一信号处理来降低该电视信号的失真，以产生处理后电视信号； 
对该处理后电视信号进行解调处理以产生解调后电视信号；以及 
根据延迟量对该解调后电视信号进行第二信号处理以产生该反馈信号； 
其中，该延迟量是根据水平扫描线而决定。 
11.如权利要求10所述的电视信号处理方法，其特征在于，根据该延迟量以及该解调后电视信号来产生该反馈信号的步骤包含有： 
将该解调后电视信号延迟该延迟量以产生延迟后电视信号来作为该反馈信号，用以指示该电视信号中水平扫描线的同步头的位置。 
12.如权利要求10所述的电视信号处理方法，其特征在于，根据该延迟量以及该解调后电视信号来产生该反馈信号的步骤包含有： 
根据该解调后电视信号中每一水平扫描线的同步头以及该延迟量来产生同步头指示信号以作为该反馈信号，用以指示该电视信号中水平扫描线的同步头的位置。 
13.如权利要求10所述的电视信号处理方法，其特征在于，另包含有：根据预设水平扫描线长度所对应的预设时间与该第一信号处理单元及该解调处理所的运算处理时间来决定该延迟量。 
14.如权利要求10所述的电视信号处理方法，其特征在于，其另包含有： 
根据该解调后电视信号来估计实际水平扫描线长度所对应的实际时间；以及 
基于该实际水平扫描线长度所对应的该实际时间与该第一信号处理及该解调处理所需的运算处理时间来决定该延迟量。 
15.如权利要求10所述的电视信号处理方法，其特征在于，该第一信号处理为自动增益控制，用以参照该反馈信号而仅施加增益于该电视信号的水平扫描线中单一信号区段。 
16.如权利要求10所述的电视信号处理方法，其特征在于，该第一信号处理为前置处理，用以参照该反馈信号而分别施加多个不同增益 于该电视信号中同一水平扫描线的不同信号区段。 
17.如权利要求10所述的电视信号处理方法，其特征在于，至少该解调处理以数字方式来进行。 
18.如权利要求10所述的电视信号处理方法，其特征在于，该电视信号符合模拟电视规格。 
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