CN1040898A

CN1040898A - 一种增强清晰度电视系统用的以交替格式自适应地产生信号的系统

Info

Publication number: CN1040898A
Application number: CN89106668A
Authority: CN
Inventors: 艾伦·阿伯拉罕·盖多
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1989-08-29
Publication date: 1990-03-28
Also published as: PT91591B; FI910950A0; JPH04500586A; EP0430969A4; WO1990002469A1; ES2017143A6; DD292799A5; DE68924488T2; AU3967989A; CA1304152C; DE68924488D1; NZ230454A; EP0430969B1; CN1018605B; DD299454A5; US4866509A; PT91591A; KR900702735A; MY104659A; EP0430969A1

Abstract

一种视频信号发生系统产生代表少于全部视频信息的已编码视频信号(314)。辅助信号发生电路产生部分地代表其余视频信号的辅助信号S1、S2。根据辅助信号密度(304)选择(310)第一和第二辅助信号以产生输出，把该输出信号与已编码视频信号组合(316)，以便发送。响应发送信号的接收机(320-362)把该组合信号分离(320)。把视频信号和辅助信号解码(322-362)，用来产生增强的显示图像。

Description

本发明涉及一种响应于被发送信号特点来改变该信号的格式的系统。

虽然本发明将要在增强清晰度电视（EDTV）系统的情况下加以描述，但是并不能认为它局限于这种应用。

电视行业正在为了改善所显示电视图像的质量而奋斗。为此，已经提出了几种EDTV和高清晰度电视（HDTV）系统。HDTV系统产生利用现有标准接收机就能兼容接收的广播信号，但是，这种广播信号还包括可被EDTV接收机用来产生增强了的图像的辅相信号分量。HDTV系统产生用来在HDTV接收机中产生分辨率高、宽高比大的图像的广播信号，但是，这种广播信号不能利用当前的“标准”接收机来兼容接收。不论是由于管理上的原因还是由于实用上的原因，一般来说，在EDTV和HDTV这两种系统中都需要把原始的源图像信号编码成为其带宽比该源信号的带宽要窄的频谱。典型情况是，编码格式根据某种统计上的平均信号特点来确立，利用这种特点，相应的接收机对于大多数被发送的图像将能忠实地再现其原始图像。但是，对于某些图像，例如，特定的已编码信号的带宽可能不够宽时，则使再现图像的质量较差。作为一个例子，来考虑刊载于1988年2月份《电气与电子工程师协会会议录消费者电子学》（IEEE Transactions on Consunler Electronics）第34卷第1期第111-第120页上，题为“高级兼容电视（ACTV）系统中的解码问题”（Decoding Issues In the ACTV System″）文中伊斯纳迪（Isnardi）等人所描述的EDTV系统;这一系统在1987年12月29日提交，序号为139340的美国专利申请书中也有描述，此处引为参考。伊斯纳迪等人的系统产生一个称为垂直-时间（V-T）“辅助者”信号的辅助分量，来帮助接收机把隔行扫描信号变换成逐行扫描信号。

伊斯纳迪等人系统中的编码器利用图像信号的逐行扫描源来产生隔行扫描的广播信号。名义上，视频信号包括足够的信息冗余度。由于这种冗余度，可以把接收机设计成自主地、相当精确地把隔行扫描信号变回到逐行扫描信号。对于代表运动物体的图像来说，冗余度减少了，并且，由于接收机缺乏足够的信息，使其自主地把隔行扫描信号变换成逐行扫描信号的能力受到了损害。具有可变幅度的V-T“辅助者”信号提供上述那种信息。因为“辅助者”信号只代表接收机的预测误差，所以，对于大多数图像来说，“辅助者”信号所包括的平均能量相当低。为了便于编码，把“辅助者”信号的带宽限制到750KHz，对于提供具有足够信息以重新构成大多数图像的“辅助者”信号来说，这一带宽就足够了。但是，当包括高度图像细节的图像和摇镜头以跟随拍摄物的图像提供足够的“辅助者”信息，这一带宽就太窄了。因此，对于一系列某种类别的图像来说，这种系统的性能可能是有缺陷的。

本发明通过提供交替的信号格式来减少上述带宽限制的缺陷，其中第一格式为信号保真度而牺牲带宽，第二格式为有效的、较宽的带宽而牺牲信号保真度。在信号处理系统发送端所包括的本发明的一个实施例中，第一和第二信号编码器响应于感兴趣的信号分量。第一编码器以第一格式产生在给定带宽内具有相当高保真度的已编码辅助信号。第二编码器以第二格式产生经过粗略量化和数据压缩以提供有效、较宽带宽的已编码辅助信号。响应于这种信号分量的检测器确定该分量的能量或信息密度，并且对于能量密度低和能量密度高的信号分别把来自第一和第二编码器的辅助信号提供给发送电路。

在信号处理系统接收端所包括的另一个实施例中，为了处理所接收的辅助信号设置了第一和第二解码器，用来对于已分别编码成所述第一和第二格式的信号进行解码。响应于所接收的辅助信号的检测器确定所接收信号的格式，并且把来自适当解码器的信号提供给另一个处理电路。

图1是在描述本发明时有用的、部份地代表来自几场或几帧的逐行扫描视频信号中水平行的一种点阵;

图2是用来产生逐行扫描“辅助者”信号的电路框图;

图3和图4是实施本发明的、包括用来对于“辅助者”信号以两种格式进行编码的电路和用来对于这种信号进行解码的电路的交替装置的框图。

参看图1，每一列点子代表以1/60秒（NTSC格式）进行扫描的视频信号中一些水平行的一部分。对于这种描述来说，把在1/60秒内不论是以隔行扫描方式还是以逐行扫描方式扫描各行（一列点子）都称为一场间隔。这样，图1代表称为第F_N-1到第F_N+2的四场的一部分。包括实心点和空心圆的一个场代表一幅逐行扫描的图像。仅包括实心点的一个场代表一帧隔行扫描图像中的一个场。

在上面提到的那篇伊斯纳迪等人的参考文献中所描述的系统里，该系统的发送端把来自逐行扫描源的视频信号变换成用来播出的隔行形式。实际上，这是通过把交替场中的交替行删掉来实现的。参看图1，把空心圆所代表的各行删掉，把实心点所代表的各行发送出去。在接收机中，重新构成被删掉的各行，以便逐复逐行扫描的视频信号。为了帮助接收机重新构成被删掉的各行，在广播端产生“辅助者”信号，并把它与广播信号一道发送出去。“辅助者”信号是隔行信号，它包括接收机在自主地重新构成运动行时将会产生的预测误差。例如，接收机将具有相应于分别来自第F_N和第F_N+2场的Ai行和Bi行的信息。没有“辅助者”信号时，接收机将根据算法Xi＝ (Ai+Bi)/2 重新构成丢失的Xi行，此处，Xi、Ai和Bi代表信号幅度。但是，Xi的计算值可能具有显著的误差。为了预防这种误差，伊斯纳迪等人的系统在发射机中根据关系式：

“辅助者”＝Xi- (Ai+Bi)/2 来产生一个“辅助者”信号。在接收机中，把“辅助者”信号加到相应值 (Ai+Bi)/2 上，以便精确地产生丢失的各行。由于在大多数图像和图像序列中冗余度较高，所以，在大部分时间内，“辅助者”信号之值为零，因而能够以相当窄的带宽把它发送出去。根据这一假定，伊斯纳迪等人的系统把“辅助者”信号的频带限制到750KHz，并把该“辅助者”信号与已编码的亮度和色度分量一道通过对于图像载波进行正交调制而发送出去。为了防止干扰已编码的亮度和色度分量，在调制以前，对于“辅助者”信号进行幅度压缩。但是，这种压缩具有在接收机中降低“辅助者”信号信噪比的不理想效果。在下列描述中，第一实施例（参看图3）克服了对于“辅助者”信号的带宽限制，第二实施例（参看图4）克服了对于带宽和信噪比的限制。

下面参看图2，图2示出用来产生被图3和图4中信号格式器所利用的信号的电路。图2的电路产生三个信号：S1、S2和S3。信号S1相应于伊斯纳迪等人装置中所产生的“辅助者”信号。图2中，把逐行扫描的亮度输入信号（假定为已取样的、脉码调制的数据信号）耦合到除2计数电路26和串联连接的延时单元10、12、14和16上。延时单元10和16，每一个都把信号延时524个水平周期;延时单元12和14，每一个都把信号延时1个水平行周期。把来自延时单元16的输出信号耦合到除2计数电路24上。把来自计数电路24和26的输出信号耦合到加法器电路18的相应输入接头上。如果耦合到延时单元10上的当前输入信号相应于图1中的Bi行，则来自延时单元10、12、14和16的输出信号分别代表Ci+1、Xi、Ci和Ai行。因此，加法器电路产生和值 (Ai+Bi)/2 。把这种和值耦合到减法器电路20的减数输入接头上。把来自延时单元12输出端的、代表Xi水平行的信号耦合到减法器电路20的被减数输入接头上，减法器电路20产生瞬时差Xi- (Ai+Bi)/2 。这种差值为逐行扫描格式，而且仅对各交替行感兴趣。因此，把来自减法器20的信号加到逐行扫描-隔行扫描变换器44上，变换器44把代表被删掉各行的交替行信号选择出来，并对其进行时间扩展，扩展到隔行扫描的时间间隔，以便产生信号S1。

把分别来自延时单元10和14的、代表Ci+1和Ci水平行的信号，通过除2计数电路28和30耦合到加法器34的相应输入接头上。加法器电路34产生和值 (Ci+1+Ci)/2 。把来自加法器34的输出和值耦合到减法器电路32的减数输入接头上。把代表Xi行的信号耦合到减法器32的被减数输入接头上，减法器32产生垂直差

Xi- (Ci+1+Ci)/2 。

把来自减法器20的瞬时差和来自减法器32的垂直差耦合到相应的大小（绝对值）决定电路（绝对值，ABS）40和36上。把垂直差和瞬时差的大小（绝对值）耦合到表示为减法器电路38的比较器上。调整比较器38，使之当垂直差的大小小于瞬时差的大小时，产生逻辑“1”值;当瞬时差的大小较小时，产生逻辑“0”值。

把来自比较器38的输出信号耦合到逐行扫描-隔行扫描变换器44上，在44中，对于相应于被删掉各行的信号的各交替行进行时间扩展，以产生信号S2。另外，把来自比较器38的输出信号耦合到多路转换开关42的控制输入接头上。把瞬时差和垂直差信号耦合到开关42的相应信号输入接头上，响应于比较器信号，开关42在例如以逐个像素为基础上提供该瞬时差和垂直差中的较小者。把来自开关42的输出信号加到变换器44上，在44中，对于代表被删掉各行的信号进行时间扩展，以产生信号S3。

相应于相继垂直差和瞬时差中较小者的信号S3，其幅度势必小于信号S1，因此，传送这一信息仅需要较小的压缩量和较窄的带宽。

下面参看图3，图3提供辅助的或“辅助者”信号，其格式为瞬时差S1的模拟表示;或者其格式为交替地指示是垂直内插还是瞬时内插将在接收机中产生更为精确的、重新构成的行。选择“辅助者”信号格式的准则是信号S1的能量或信息密度。如果当把带宽限制到750KHz时，信号S1将提供在接收机中重新构成被删掉各行的足够信息，就把信号S1发送出去。否则，就对信号S2进行压缩并把它发送出去;信号S2是双电平信号，压缩时采用例如游程长度编码、或统计（赫夫门，Huffman）编码、或这两种编码的组合。

把信号S1耦合到数模变换器（DAC）300上，在300中，把S1变换成模拟形式。数模变换器300可以是乘法变换器;调整300，以提供幅度压缩。把来自数模变换器300的输出信号加到信号信息密度或能量检测器304上，并且加到补偿延时单元306上。延时单元306提供延时时间间隔，该延时时间间隔等于检测器304提供能量计算值所占用的时间间隔，该延时时间间隔可以等于例如一个水平行时间间隔、一场时间间隔、或一帧时间间隔。检测器304可以是题为“视频信号分析器”（“Video Signal Analyzer”）的第4402013号美国专利中所描述的那种类型，这种类型的检测器对于在预定时间间隔内信号超过预定幅度的过渡次数进行计数。如果过渡次数超过预置值，则在此持续时间间隔内检测器304提供逻辑“1”输出信号;否则，则304提供逻辑“0”输出信号。应该指出，检测器304可以利用数字式装置来实现，在此情况下，把304连接到数模变换器300之前。利用来自检测器304的输出信号来控制开关电路或多路转换开关310。在另一个实施例中，能量检测器304可以包括一个在预定时间间隔内耦合到信号S2的计数脉冲上的计数器，如果脉冲的个数超过预定值，则304可以提供一个输出。

把来自延时单元306的模拟信号S1耦合到多路转换开关310的第一信号输入端上，把310的输出耦合到具有载止频率（例如为750KHz）的低通滤波器312上。

把信号S2耦合到编码器302上，S2指明是垂直内插信号还是瞬时内插信号更为精确地代表被删掉各行的信号。编码器302可以包括其后跟有统计（例如，赫夫门）编码器的游程长度编码器，以便对于信号S2进行压缩。把来自编码器302的输出信号（如果需要，就通过补偿延时单元308）耦合到多路转换开关310的第二信号输入端上。

如果信号S1的能量密度小于预定等级，则响应于来自检测器304的输出信号的多路转换开关310把模拟信号S1耦合到低通滤波器312上;如果信号S1的能量密度超过预定等级，则310把已压缩的信号S2耦合到低通滤波器312上。

把来自低通滤波器312的信号加到信号组合器316的一个输入端上。把例如是标准NTSC信号的视频信号、或者是来自例如伊斯纳迪等人类型的EDTV编码器314（314的信号来自源315）的视频信号耦合到信号组合器316的第二信号输入端上。编码器314的亮度和色度输入由逐行扫描源315来提供。信号组合器316可以是把相应输入信号正交调制到图像载波上那种类型的。另一种方法是，源314可以是一个HDTV的信号源，信号组合器316可以包括以MAC（复用模拟分量）格式把输入信号组合起来的电路。然后，把来自信号组合器316的已组合输出信号加到例如广播发射机、电缆等的发送通道上。

在本系统的接收端，把所接收的信号加到执行组合器316的互补功能的信号分离器320上。例如，如果组合器316是正交调制器，则分离器320是正交解调器。分离器320从已编码视频信号中把“辅助者”信号分离出来。把已分离的视频信号耦合到视频解码器322上，322提供隔行扫描格式的、已分离的亮度信号分量Y和色度信号分量C。把可以由色差信号I和Q来代表的色度分量耦合到隔行扫描-逐行扫描变换器324上。变换器324可以是以逐行扫描频率来重复每行色度信号的、简单的加速电路。把来自变换器324的色度输出信号耦合到矩阵电路（未示出）上，在矩阵电路中，把色度输出信号与逐行扫描的亮度信号组合起来，以产生激励显示装置的R、G、B彩色信号。

把来自解码器322的已分离的亮度分量耦合到包括图3电路中其余部分的自适应隔行扫描-逐行扫描变换器上。把亮度信号加到串联连接的延时单元326、328和330上，这些延时单元分别把信号延时262、1和262个隔行扫描的时间间隔（在NTSC系统中，262行相应于一场少半行。在PAL系统中，一场少半行相应于312行）。如果来自解码器322的当前信号输出相应于图1中的Bi行，则来自延时单元326、328和330的输出信号分别相应于来自Ci+1、Ci和Ai行的信号。把来自延时单元328的输出信号Ci加到加速电路332上，332对于隔行扫描信号进行时间压缩，压缩到逐行扫描的时间间隔。把加速电路332所提供的、已时间压缩的信号耦合到多路转换开关362的一个信号输入端上。

把来自延时单元328和326的信号Ci和Ci+1通过除2加权电路336和338耦合到加法器电路342的相应输入端上。加法器电路342产生和值 (Ci+Ci+1)/2 ，把该和值耦合到多路转换开关356的一个信号输入端上。和值 (Ci+Ci+1)/2 相应于代表被删掉各行的、已垂直内插的取样。

把来自延时单元330和解码器322的信号Ai和Bi通过除2加权电路334和340耦合到加法器电路344的相应输入端上。加法器电路344产生和值 (Ai+Bi)/2 ，把该和值耦合到多路转换开关356的第二信号输入端上。和值 (Ai+Bi)/2 相应于代表被删掉各行的、已瞬时内插的取样。

多路转换器356由来自或门354的信号来控制，以便把已垂直内插或已瞬时内插的信号加到加法器电路358的一个输入端上。加法器358把代表隔行扫描持续时间内的被删掉各行的已内插信号提供给加速电路360，360对于该已内插的各行进行时间压缩，压缩到逐行扫描的时间间隔。把来自加速电路360的已时间压缩的信号耦合到多路转换开关362的第二信号输入端上。多路转换开关362由隔行扫描行频的矩形波信号来控制，以便把已时间压缩的各Ci实际行和来自加速电路360的、已时间压缩的各内插行交替地耦合到362的输出端上。把多路转换开关362所提供的亮度输出信号耦合到上面提到的矩阵电路上，以便把该亮度输出信号与来自变换器324的色度信号组合起来。

在至今所描述的接收机电路中，已假定解码器322包括把所接收的视频信号变换成数字式（例如脉码调制格式）的模数变换器电路，还假定处理电路是数字式设计的。

把来自信号分离器320的、辅助的或“辅助者”信号耦合到解码器346、数字式检测器348和模数变换器（ADC）350上。解码器346在本系统发送端上执行编码器302的互补功能。解码器346可以包括其后跟有游程长度解码器的统计（例如，赫夫门）解码器，并且，346把信号S2提供给或门354的一个输入端。调整多路转换开关356，使之对于解码器346所提供的逻辑“1”和逻辑“0”电平值分别通过瞬时内插值和垂直内插值。

数字式检测器348确定：“辅助者”信号是已数字式压缩的信号S2还是模拟的“辅助者”信号S1。这可以通过使编码器302在已编码、已压缩信号的每一时间间隔的起点上包括一个识别信号来实现。在此情况下，数字式检测器348可以是一个设计成识别该识别信号并且对于后继的时间间隔输出零电平的相关器。对于那些没有检测出识别信号的时间间隔，数字式检测器348提供逻辑“1”电平的输出信号。可以把这种功能包括到解码器346中去。换句话说，已压缩的信号S2在每一时间间隔的起点上将必然地包括相当密的、起动解码器的比特流。这一比特流一般将包括远多于模拟“辅助者”信号的过渡次数。可以把数字式检测器348设计成能通过在每一时间间隔的起点上对于信号的过渡次数进行计数来区分模拟信号格式和已压缩的信号格式。因为把本系统典型地设计成在行、场、或帧周期的时间间隔内对交替信号格式化，所以，肯定要利用视频信号的水平或垂直同步分量使检测器同步于每一时间间隔的起点上。

把来自数字式检测器的输出信号耦合到或门354的第二输入端和多路转换开关352的控制输入端上。在模数变换器350中，把模拟“辅助者”信号变换成脉码调制形式以后，把它耦合到多路转换开关352的一个信号输入端上。把零值信号耦合到多路转换开关352的第二输入端上。如果所接收的“辅助者”信号是模拟信号，则数字式检测器348产生逻辑“1”的输出信号，该输出信号调整多路转换开关356，使之把已瞬时内插的数值耦合到加法器358上，该输出信号还调整多路转换开关352，使之把来自模数变换器350的脉码调制“辅助者”信号耦合到加法器358的第二输入端上。在此情况下，加法器电路358所提供的信号是“辅助者”Xi- (Ai+Bi)/2 与已瞬时内插的信号 (Ai+Bi)/2 之和，该和值精确地代表被删掉的各Xi行。如果所接收的“辅助者”信号是已压缩的数字式信号S2，则数字式检测器348选择地提供逻辑“0”值的输出信号，该输出信号调整多路转换开关352，使之把零值耦合到加法器358上。在此情况下，多路转换开关356由解码器346的输出来控制，并把已垂直内插或瞬时内插的信号中最精确地代表被删掉各行者提供给加法器358。

图4电路产生交替的“辅助者”信号，并把这两种“辅助者”信号以压缩的数字式形式都格式化了。全部数字式“辅助者”交替信号要求显著小于模拟“辅助者”信号的动态范围，因而对于已组合的视频信号产生干扰的可能性非常小。图4电路中，那些以与图3中元件相同标号标出的元件与图3中的元件是类似的，并且执行类似的功能。

把信号S2耦合到编码器400的输入端上，该信号S2指出：已垂直内插和瞬时内插的信号中哪一个信号将在接收机中更为精确地提供被删掉各行的表示，该信号S2还指出：来自图2减法器20和32的信号差值中的哪一个差值最小。编码器400可以类似于图3中的编码器300，还可以包括其后跟有统计编码器的游程长度编码器。编码器400还包括在每一编码时间间隔的起点上插入标志码的装置。把来自编码器400的已压缩信号S2通过补偿延时单元404耦合到多路转换开关410的一个信号输入端上。

把单比特信号S2作为例如最低有效位附加到作为多比特取样出现的信号S3的取样上。在已组合的S2-S3信号中，S2比特识别S3取样是否代表垂直差误差或瞬时差误差。把已组合的S2-S3信号耦合到编码器402上，402提供已数字式压缩的S2-S3信号。编码器402可以包括其后跟有统计解码器的游程长度编码器。另外，编码器402包括在每一编码时间间隔的起点上插入标志码的装置。把已压缩信号S2-S3通过补偿延时单元406耦合到多路转换开关410的第二信号输入端上。

为了接收已压缩的S2-S3信号，把计数器408耦合上去，408在预定的时间间隔（例如，一个行时间间隔、一个场时间间隔等等）内计数信号比特的个数。如果所计数的数值超过被确定为通道容量（辅助通道）的最大值，则计数器408对于这一编码时间间隔产生逻辑“1”的输出信号。为了控制多路转换开关410，把来自计数器408的输出耦合上去。如果已压缩的S2-S3信号比特数小于通道容量，则计数器调整多路转换开关410，使之通过已压缩的S2-S3信号;反之，如果该计数值超过通道容量，则选择已压缩的S2信号。应该指出，延时单元404和406为计数器408提供了足够的信号延时，使得408在已压缩信号到达多路转换开关410以前，在一个编码时间间隔内实现检测。还应该指出，信号S3总是代表垂直差和瞬时差中的较小者，因此，可以利用比只利用垂直差或瞬时差作为误差信号时要少的比特来表示信号S3。

把来自多路转换开关410的输出信号耦合到信号组合器414上，在414中，把该输出信号与来自例如EDTV编码器412的视频信号组合起来。信号组合器414可以是以加于其上的相应输入信号对于图像载波进行正交调制的正交调制器。把组合器414的输出通过发送通路415耦合到本系统的接收部分上。

在本系统的接收端，把信号分离器320所提供的、辅助的或“辅助者”信号耦合到第一和第二解码器422和426，以及码型检测器424上。码型检测器424响应于所插入的标志码，产生的信号被加到第一和第二解码器422和426的允许端E上，以便允许适当的解码器工作。

解码器422执行与编码器400互补的功能，422提供与加法器电路342和344所提供的内插值空间相关的信号S2。把已解码的信号S2耦合到或门428的一个输入端上，以便当解码器422被允许工作时来控制多路转换开关356。

解码器426执行与编码器402互补的功能，426提供与来自加法器电路342和344的内插值空间相关的已组合信号S2-S3。把已组合、已编码的S2-S3信号的信号S2比特耦合到或门428的第二输入端上，以便当解码器426被允许工作时来控制多路转换开关356。当解码器426被允许工作时，把代表已解码S2-S3信号中信号S3的比特耦合到加法器358上;当解码器426被禁止时，把零值耦合到加法器358上。

如果所接收的“辅助者”信号相应于信号S2格式，则解码器422调整（利用信号S2）多路转换开关356，使之通过垂直内插或瞬时内插信号中最近似地代表被删掉各行者。把这一信号通过加法器358不变地耦合到加速电路360上。另一情况，如果所接收的“辅助者”信号相应于S2-S3的信号格式，则来自解码器426的S2信号调整多路转换开关356，使之把垂直内插或瞬时内插信号中最近似地代表被删掉各行者通到加法器358上。把来自解码器426的误差信号S3在加法器358中加到多路转换开关356所提供的信号上。在此情况下，加法器358所提供的和值精确地代表被删掉各行的信号。

在上面的描述和插图中，为了避免混乱，已把补偿延时单元略掉。例如，如果视频解码器322是伊斯纳迪等人类型的EDTV解码器，可能就需要在“辅助者”信号通路中包括补偿延时，以便使“辅助者”信号与视频信号之间发生关系。另外，在信号分离器320与解码器422和426之间可能需要包括补偿延时，以便给码型检测器424提供时间，使之在“辅助者”信号被加到相应的解码器上之前来识别信号格式。还有，因为来自延时单元328的信号Ci与加法器所产生的信号Xi基本上是同时出现的，所以，信号Ci和Xi的已时间压缩的形式也将同时出现。因此，在电路360与多路转换器362之间必须提供隔行扫描行时间间隔的一半的补偿延时。但是，一个熟悉电路设计技术的人将很快地意识到在什么情况下需要补偿延时并且能够把它们包括进去。

Claims

1、用来产生电视信号的一种系统，这种系统包括：

视频信号信息的源(315)；

响应于所述视频信号信息、用来提供已编码视频信号的装置(314)，所述已编码视频信号不包括所述视频信号信息的一部分；其特征在于：

响应于所述视频信号信息、用来以第一信号格式提供第一辅助信号(S1或S2)的装置(20或32)，该第一辅助信号传送涉及所述视频信号信息的所述不包括部分的信息；

响应于所述视频信号信息、用来以第二信号格式提供第二辅助信号(S2或S3)的装置(38或42)，该第二辅助信号传送涉及所述视频信号信息的所述不包括部分的信息；

响应于所述第一和第二辅助信号之一、用来根据所述第一和第二辅助信号所述之一的信息密度有选择地提供所述作为辅助输出信号的第一辅助信号或所述第二辅助信号的装置(310或410)；以及

用来把所述辅助输出信号与所述已编码视频信号组合起来以产生所述电视信号的装置(316或414)。

2、根据权利要求1的一种系统，其中所述第一辅助信号（S1）是模拟信号，所述第二辅助信号（S2）是数字式信号。

3、根据权利要求1的一种系统，其中所述源提供逐行扫描亮度信号，所述用来提供已编码视频信号的装置提供隔行扫描的视频信号，并且其中所述用来提供第一辅助信号的装置包括：

响应于所述逐行扫描亮度信号、用来同时提供第一、第二和第三亮度信号的延时装置（10、12、14、16），该第一、第二和第三亮度信号代表来自三个相继的场时间间隔的亮度信号中在时间上相邻的水平行;以及

用来根据关系式〔Xi-（Ai+Bi）/2〕把第一、第二和第三亮度信号组合起来以产生代表所述第一辅助信号的瞬时差信号的装置（18、20），其中Bi、Xi和Ai分别代表第一、第二和第三亮度信号的幅度。

4、根据权利要求3的一种系统，其中所述延时装置包括用来提供与所述第一、第二和第三亮度信号同时的第四和第五亮度信号的装置（28、30），所述第四和第五亮度信号分别代表被垂直配置到所述第二亮度信号所代表的水平行上方和下方的水平行，并且其中所述用来提供所述第二辅助信号的装置包括：

用来根据关系式〔Xi-（Ci+Ci+1）/2〕把第二、第四和第五信号组合起来以产生垂直差信号的装置（32），此处，Ci和Ci+1分别代表第四和第五亮度信号的幅度;以及

响应于所述第一辅助信号（S1）和所述垂直差信号、用来产生所述第二辅助信号（S2）的装置（38），当第一辅助信号的大小大于和小于垂直差信号的大小时，该第二辅助信号分别呈现为第一和第二状态。

5、根据权利要求4的一种系统，其中所述用来提供所述第二辅助信号的装置还包括用来压缩所述呈现为第一和第二状态的第二辅助信号的装置（302）。

6、根据权利要求1的一种系统，其中所述源提供逐行扫描亮度信号，所述用来提供已编码视频信号的装置提供隔行扫描视频信号，并且其中所述用来提供所述第一辅助信号的装置包括：

响应于所述逐行扫描亮度信号、用来产生瞬时差信号的装置（18、20），该瞬时差信号代表逐行扫描亮度信号与逐行扫描亮度信号平均值之间的差值，该逐行扫描亮度信号代表第一场中的第一水平行，该逐行扫描亮度信号平均值来自在时间上相邻的第二和第三水平行，它们处在分别被配置到所述第一场以前和以后的第二和第三场中;

响应于所述逐行扫描亮度信号、用来产生垂直差信号的装置（32、34），该垂直差信号代表所述第一水平行与逐行扫描亮度信号平均值之间的差值，该逐行扫描亮度信号代表在所述第一场中、垂直配置到所述第一水平行的两边的第四和第五水平行;

用来比较所述垂直差信号与瞬时差信号以便提供所述第一辅助信号（S2）的装置（38），当所述瞬时差信号的大小大于和小于所述垂直差信号的大小时，该第一辅助信号（S2）分别呈现为第一和第二状态;以及

其中所述用来提供第二辅助信号的装置包括响应于所述第一辅助信号、用来有选择地提供垂直差信号或瞬时差信号中大小较小者作为所述第二辅助信号（S3）的装置（42）。

7、根据权利要求6的一种系统，其中所述用来提供所述第一辅助信号的装置还包括用来压缩呈现为第一和第二状态的所述第一辅助信号的装置（300）;并且其中所述用来提供所述第二辅助信号的装置还包括用来压缩所述有选择地提供的垂直差信号和瞬时差信号的装置（302）。

8、根据权利要求6的一种系统，其中所述第一辅助信号（S2）处于单比特数字式取样格式，所述垂直差信号和瞬时差信号处于多比特数字式取样格式，所述用来提供所述第二辅助信号的装置还包括装置（402），它用来把所述第一辅助信号的所述单比特数字式取样附加到所述被选定的垂直差或瞬时差信号的、各自的相应多比特取样上。

9、根据权利要求1的一种系统还包括用来接收所述电视信号的接收机，该接收机包括：

响应于所接收的电视信号、用来把所述已编码视频信号和所述辅助输出信号分离开来的分离装置（320）;

响应于所述已编码视频信号，用来产生隔行扫描亮度信号的视频信号解码装置（322）;

响应于已分离的辅助输出信号、用来识别所述第一和第二辅助信号并且提供已解码辅助信号的辅助信号解码装置（346-360）;以及

响应于所述隔行扫描亮度信号和所述已解码的辅助信号，用来产生逐行扫描亮度信号的装置（362）。

10、用来处理电视信号的一种视频信号处理系统，该电视信号包括处于隔行扫描格式、具有亮度和色度分量的已编码视频信号，并且包括辅助信号，所述系统包括：

所述电视信号的源（315）;

响应于所述电视信号、用来提供已分离、已编码的视频信号和辅助信号的分离装置（320）;所述系统的特征在于：把所述辅助信号以交替的信号格式发送出去，所述系统包括：

响应于所述已分离、已编码的视频信号、用来提供隔行扫描亮度信号的视频信号解码装置（322）;

响应于所述已分离的辅助信号、用来对于所述交替的辅助信号格式进行解码并且提供已解码辅助信号的辅助信号解码装置（326-358）;以及

响应于所述隔行扫描亮度信号和所述已解码辅助信号，用来产生逐行扫描亮度信号的逐行扫描处理器（332、360、362）。

11、根据权利要求10的一种处理系统，其中所述辅助信号的所述交替信号格式包括代表双态信号（S2）的第一信号格式，该双态信号指出：所述逐行扫描处理装置是否将通过垂直内插或瞬时内插更精确地产生附加的扫描行，并且，第二信号格式包括代表所述附加行与已瞬时内插的行的实际信号值之差的模拟信号（S1），并且其中所述辅助信号解码装置包括：

响应于所述已分离的辅助信号、用来检测所述第一和第二交替信号格式的装置（346、348）;以及

响应于所述检测装置和所述已分离的辅助信号、用来调整所述辅助信号以便用于所述逐行扫描处理装置上的装置（356、358）。

12、根据权利要求11的一种系统，其中所述逐行扫描处理装置包括：

响应于所述隔行扫描亮度信号、用来同时提供代表附加水平行的信号的垂直估算值和瞬时估算值的内插装置（342、344）;

响应于控制信号、用来有选择地提供所述垂直估算值或所述瞬时估算值的多路转换装置（356）;

具有耦合到所述多路转换装置上的一个第一输入端、一个输出端和一个第二输入端的信号组合装置（358）;

耦合到所述信号组合装置的输出端上，用来把信号的隔行扫描行时间间隔压缩到信号的逐行扫描行时间间隔的信号加速电路（360）;以及

其中所述用来调整所述辅助信号的装置包括：

装置（352、354），它响应于所述检测装置，当检测出第二和第一信号格式时，该装置分别把代表所述第二信号格式的信号或零值信号有选择地耦合到所述信号组合装置中第二输入端上、并且当检测出所述第二信号格式时，该装置把控制信号提供给所述多路转换装置来调整所述多路转换装置使之提供瞬时估算值;以及

装置（354），它响应于所述已分离的辅助信号、用来当检测出所述第一信号格式时，把代表所述第一信号格式的信号作为控制信号提供给所述多路转换装置。

13、根据权利要求10的一种处理系统，其中所述辅助信号的所述交替信号格式包括代表双态信号的第一信号格式（S2），该双态信号指出：所述逐行扫描处理装置是否将通过垂直内插或瞬时内插更精确地产生附加的扫描行，并且，第二信号格式（S2-S3）包括代表所述附加行与相应的垂直内插和瞬时内插行的实际信号值之垂直差和瞬时差中较小者的取样的信号，该信号具有附加到所述取样上的所述双态信号，以便指出该取样是垂直差或是瞬时差，并且其中所述辅助信号解码装置包括：

响应于所述已分离的辅助信号、用来检测所述第一和第二交替信号格式的装置（424）;以及

响应于所述检测装置和所述已分离的辅助信号、用来调整所述已分离辅助信号以便用于所述逐行扫描处理装置上的装置（422、426）。

14、根据权利要求13的一种系统，其中所述逐行扫描处理装置包括：

响应于所述隔行扫描亮度信号、用来同时提供代表附加水平行的信号的垂直和瞬时估算值的内插装置（342、344）;

具有耦合到所述多路转换装置上的一个第一输入端、还有一个输出端和一个第二输入端的信号组合装置（358）;

耦合到所述信号组合装置的输出端上，用来把信号的隔行扫描时间间隔压缩到信号的逐行扫描时间间隔的加速电路（360）;以及

其中所述用来调整所述辅助信号的装置包括：

响应于所述检测装置（424）和所述已分离的辅助信号、用来当检测出所述第一信号格式时，把代表所述第一信号格式的信号作为所述控制信号耦合到所述多路转换装置上，并且把零值加到所述信号组合装置的第二输入端上的装置（422、）;以及

响应于所述检测装置和所述已分离的辅助信号、用来当检测出所述第二信号格式时，从所述第二信号格式的所述垂直差和瞬时差的取样中把所述附加的双态信号分离出来，把代表所述双态信号的信号作为控制信号耦合到所述多路转换装置上，并且把代表所述垂直取样和瞬时取样的信号耦合到所述信号组合装置的第二输入端上的装置（426）。