CN1098591C - 副画面图像信号垂直压缩电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在图像显示装置显示同步各异的多个图像信号时，垂直压缩副画面的副画面图像信号垂直压缩电路，该副画面以与主画面的同步定时不同的同步定时动作。该电路根据主画面和副画面的场极性是否相同，在第1场和第2场中产生适当的偏移，进行相位调整，能防止主画面和合成后的副画面信号的第1场和第2场中垂直方向扫描顺序颠倒，能得到即使对于副画面垂直方向移动也不会失真的副画面图像。

Description

副画面图像信号垂直压缩电路

本发明涉及一种副画面图像信号压缩电路，在图像显示装置上显示多个同步各异的图像信号时，该电路垂直压缩以与主画面的同步定时不同的同步定时动作的副画面。本发明尤其涉及一种用于在交替显示主画面的同时，在同一画面上同时压缩交替显示与主画面同步定时不同的一个或多个副画面的副画面图像信号垂直压缩电路。

近年来，同时显示多个图像和信息的需求增高，有必要提供与这种多媒体化相对应的显示装置。这种显示装置的例子示于图6，图6(a)是在主画面1中显示副画面2的情形，图6(b)是以与主画面3同样尺寸同时显示副画面4、5、6时的情况。这时，作为主画面来讲，是指出现用作所显示画面同步信号的视频信号的画面。这样，当把多个同步信号定时不同的图像信号在同一图像显示装置上同时显示时，其合成技术变得重要。

可是，因为主画面信号与图像显示装置同步，画面压缩之类的图像信号处理在定时上不怎么成问题，而副画面信号与显示装置不同步，有必要关注定时问题。

本发明涉及利用垂直内插(补间)在垂直方向压缩副画面图像信号的副画面图像信号垂直压缩电路，它以主画面信号、副画面信号均是交织信号为前提。

下面，参照附图，说明以往的副画面图像信号垂直压缩电路。图4是以往副画面图像信号垂直压缩电路的框图，图5是说明以往的副画面图像信号垂直压缩电路动作的工作波形图。示于图4和图5的信号各自对应。

图4中，31是场判别电路，它由垂直脉冲和水平脉冲判别隔行扫描中，从第1场(奇数场)还是从第2场(偶数场)开始扫描，也就是判别所谓极性。32是在第1场和第2场中形成与压缩率相应的偏移的偏移形成电路。33是根据压缩率进行内插和压缩的内插电路。

下面，说明上述构成的副画面图像信号垂直压缩电路的动作。

首先，在场判别电路31中，由垂直脉冲、水平脉冲判别是第1场还是第2场，然后加以输出。

然后，在偏移形成电路32中，使第1场的偏移为零，相应于副画面的压缩率求第2场的偏移量。在图5中，把输入的5行副画面图像信号在副画面压缩成4行信号，压缩率为4/5，从压缩率倒数的1/2减去交织部分(1/2)，得1/8为偏移量。

然后，在内插电路33中，通过内插设定扫描行间的像素值，输出减小扫描行密度后压缩所得的图像信号。这时，在第2场中，在内插相位时间上延迟场偏移量的位置上内插像素值。

在上述已有技术的构成中，在同时显示场极性不同的主画面和副画面信号时，存在压缩后的副画面的第2场信号的相位不能用第1场相位的1/2来表示，发生第1场和第2场中副画面信号的垂直方向扫描顺序颠倒，垂直方向的图像失真的问题。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种副画面即使对垂直方向移动也不会失真的副画面图像信号垂直压缩电路，该电路判断主画面和副画面的场极性是否相同，产生与该判断结果相应的第1场和第2场的偏移，修正与此相应的像素值内插相位，进行内插，同时进行压缩。

为了解决上述课题，本发明第1方面的一种用于副画面图像信号的副画面图像信号垂直压缩电路，所述副画面图像信号相应于要在主画面中显示的副画面，该主画面有相应主画面信号，所述主画面信号和副画面信号各具有第1场和第2场；该垂直压缩电路包括：由主画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第1场判别信号的主画面场判别电路，该极性表示主画面的扫描是从第1场还是第2场开始；由副画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第2场判别信号的副画面场判别电路，该极性表示副画面扫描从第1场还是第2场开始；根据预定压缩率产生垂直压缩副画面图像信号的输出电路；该垂直压缩电路还包括：偏移形成电路，响应于所述第1和第2场判别信号及预定压缩率，根据所述压缩副画面图像信号第1和第2场各自置于主画面信号的第1场还是第2场产生偏移；所述输出电路响应于所述偏移，把所述副画面场扫描开始定时移动与所述偏移相当的量；所述偏移形成电路，当主画面和副画面场极性相同时，设定第1场的偏移为零，并确定第2场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示；又当所述主画面和副画面场极性不同时，确定第1场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示，并设定第2场的偏移为-1即如式(-H)所示；其中H为一行的扫描时间，n是压缩率。

本发明第2方面的一种用于副画面图像信号的副画面图像信号垂直压缩电路，所述副画面图像信号相应于要在主画面中显示的副画面，该主画面有相应主画面信号，所述主画面信号和副画面信号各具有第1场和第2场；该垂直压缩电路包括：由主画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第1场判别信号的主画面场判别电路，该极性表示主画面的扫描是从第1场还是第2场开始；由副画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第2场判别信号的副画面场判别电路，该极性表示副画面扫描从第1场还是第2场开始；根据预定压缩率产生垂直压缩副画面图像信号的输出电路；该垂直压缩电路还包括：偏移形成电路，响应于所述第1和第2场判别信号及预定压缩率，根据所述压缩副画面图像信号第1和第2场各自置于主画面信号的第1场还是第2场产生偏移；所述输出电路响应于所述偏移，把所述副画面场扫描开始定时移动与所述偏移相当的量；所述偏移形成电路，当主画面和副画面场极性相同时，设定第1场的偏移为零，并确定第2场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示；而当所述主画面和副画面的场极性不同时，确定第1场的偏移为压缩率倒数的1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H)$ 所示，并设定第2场的偏移为-1/2即如式(- H)所示；其中H是一行扫描时间，n是压缩率。

本发明第3方面的一种用于副画面图像信号的副画面图像信号垂直压缩电路，所述副画面图像信号相应于要在主画面中显示的副画面，该主画面有相应主画面信号，所述主画面信号和副画面信号各具有第1场和第2场；该垂直压缩电路包括：由主画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第1场判别信号的主画面场判别电路，该极性表示主画面的扫描是从第1场还是第2场开始；由副画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第2场判别信号的副画面场判别电路，该极性表示副画面扫描从第1场还是第2场开始；根据预定压缩率产生垂直压缩副画面图像信号的输出电路；该垂直压缩电路还包括：偏移形成电路，响应于所述第1和第2场判别信号及预定压缩率，根据所述压缩副画面图像信号第1和第2场各自置于主画面信号的第1场还是第2场产生偏移；所述输出电路响应于所述偏移，把所述副画面场扫描开始定时移动与所述偏移相当的量；所述偏移形成电路备有：当主画面和副画面的场极性相同时，设定第1场偏移为零，并确定第2场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示；而当所述主画面和副画面的场极性不同时，确定第1场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示，设定第2场的偏移为-1即如式(-H)所示的第1偏移形成电路；主画面和副画面的场极性相同时，设定第1场的偏移为零，并确定第2场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示；当所述主画面和副画面的场极性不同时，确定第1场的偏移为压缩率倒数的1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H)$ 所示，第2场的偏移为-1/2即如式(- H)所示的第2偏移形成电路；其中H是一行扫描时间，n是压缩率；检出所述主画面场频和副画面场频的场频、根据该频率差，选择所述第1偏移形成电路产生的偏移或第2偏移形成电路产生的偏移加以输出的频率差检测电路。

本发明通过上述构成，根据主画面和副画面的场极性是否相同，在第1场和第2场中产生适当的偏移，并进行压缩，可防止主画面和合成后的副画面信号的第1场和第2场中垂直方向扫描顺序颠倒，可得到副画面即使对于垂直方向移动也不会失真的副画面图像。

又，在本发明第3方面中，通过利用主画面场频和副画面场频切换两个偏移电路，能产生更好的偏移，使效果得到改善。

图1是表示本发明一实施例的副画面图像信号垂直压缩电路的框图。

图2是表示本发明另一实施例的副画面图像信号垂直压缩电路的框图。

图3是用于说明本发明的副画面图像信号垂直压缩电路动作的工作波形图。

图4是已有技术的副画面图像信号垂直压缩电路的框图。

图5是用于说明图4所示电路动作的工作波形图。

图6(a)表示在一个图像显示装置上显示同步信号定时不同的多个图像信号的第一个例子。

图6(b)表示在一个图像显示装置上显示同步信号定时不同的多个图像信号的第二个例子。

以下，参照附图说明本发明一个实施例的副画面图像信号垂直压缩电路。图1是表示本发明第1至第2方面的实施例的框图，图2是表示本发明第3方面的实施例的副画面图像信号垂直压缩电路的框图。图3是说明本发明第3方面的实施例的副画面图像信号垂直压缩电路动作的工作波形图。示于图1至图3的信号各自对应。

图1中，11是由具有主画面图像信息的图像信号垂直脉冲和水平脉冲，进行主画面场极性判别的主画面场判别电路。12是由具有副画面的图像信息的输入副画面图像信号的垂直脉冲和水平脉冲，进行副画面场极性判别的副画面场判别电路。13是在副画面的第1场和第2场中产生相应于压缩率的偏移的偏移产生电路。14是根据偏移和压缩率内插输入副画面图像信号后加以输出的内插电路。

下面，对上述构成的副画面图像信号垂直压缩电路，说明其动作。

首先，在主画面场判别电路11中，由主画面的垂直脉冲、水平脉冲判别是第1场还是第2场，然后加以输出。

其次，在副画面场判别电路12中，由副画面垂直脉冲、水平脉冲判别是第1场还是第2场，然后加以输出。

然后，在偏移形成电路13中求场偏移量。

当主画面和副画面的场极性相同时，使第1场的偏移为零，根据压缩率求第2场的偏移量。图3中，把输入副画面图像信号的5行信号压缩成副画面中的4行信号，因而压缩率为4/5，从压缩率的倒数的1/2减去1/2，得到1/8即为偏移量。

在主画面与副画面的场极性不同时，使第1场的偏移为从压缩率倒数的1/2减去1/2，而使第2场的偏移为-1。

在内插电路14中，需要根据压缩减小扫描线密度，同时又在无扫描线的部分配置像素，所以通过内插在扫描线之间配置像素，将输入副画面图像信号压缩后加以输出。此时，第1场、第2场中，各自把内插相位延迟与场偏移量相当的时间。

而且，根据减小扫描线密度的方法，可能有正好用存在扫描线的像素进行压缩的情况，在这种场合，当然不进行内插作业，仅进行减小扫描线密度的压缩。

也就是说，图3中，“采用本发明第1方面的偏移电路的场合”相当于上述情况下，主画面和副画面的场极性相同时，显然第1场的偏移为零，因而在第1场中，输入副画面图像信号和输出副面图像信号(主副场极性相同时)的内插相位同相；第2场的偏移为1/8，因而，相对于第2场的输入副画面图像信号，输出副画面图像信号(主副场极性相同时)延迟1/8相位。

又，主画面和副画面的场极性不同时，显然在第1场中，偏移为1/8，因而同样地，相对于输入副画面图像信号，输出副画面图像信号(主副场极性不同时)延迟1/8相位；在第2场中，场偏移为-1，因而相对于第2场的输入副画面图像信号，输出副画面图像信号(主副场极性不同时)超前1相位。

如上所述，根据主副场极性相同还是相异，切换第1场、第2场中产生的偏移，由此，能防止主画面和合成后的副画面信号的第1场和第2场中垂直方向扫描顺序的颠倒，即使对副画面垂直方向移动，也能得到不失真的副画面图像。又，在主副场极性相同和不同时，仅替换第1场和第2场偏移提供方法，因而具有能保持垂直方向内插压缩后的副画面的图像质量的优点。

但是，在主副场极性相同和不同时，有垂直方向内插压缩后的副画面相位偏移0.5行的缺点。

在本发明第2方面中，在主画面与副画面场极性相同时，与本发明第1方面同样，使第1场的偏移为零，第2场的偏移为从压缩率的倒数的1/2减去1/2。另一方面，在主画面与副画面的场极性不同时，第1场的偏移为压缩率倒数的1/2，第2场的偏移为-1/2，因而能使主副场极性相同时和不同时，垂直方向内插压缩后的副画面的相位相同。

也就是说，图3中，“采用本发明第2方面的偏移电路的场合”，相当于上述情况下，主画面与副画面的场极性相同时，与本发明第1方面的场合同样，显然第1场的偏移为零，第1场中，输入副画面图像信号和输出副画面图像信号(主副场极性相同时)的内插相位同相；第2场的偏移为1/8，相对于第2场的输入副画面图像信号，输出副画面图像信号(主副场极性相同时)延迟1/8相位。

又，在主画面与副画面极性不同时，显然第1场偏移为5/8，相对于输入副画面图像信号，输出副画面图像信号(主副场极性不同时)的内插相位延迟5/8；在第2场中，场偏移为-1/2，相对于第2场的输入副画面图像信号，输出副画面图像信号(主副场极性不同时)，超前1/2相位。

但是，在主副场极性相同时和不同时，场偏移提供方法不同，因而产生垂直方向内插压缩后的副画面的质量不同。

在本发明第3方面中，用主画面场频和副画面场频的差来切换本发明第1方面及本发明第2方面的偏移形成电路。

在频率差小时，主副场极性异同的切换不频繁，因而在主副场极性相同和相异时，垂直方向上内插压缩后的副画面相位0.5行偏移是可以接受的，优先考虑图像质量，选择本发明第1方面的偏移形成电路，把本发明第1方面的偏移形成电路的输出信号作为场偏移进行内插压缩。频率差大时，主副场极性异同的切换频繁发生，不希望副画面相位0.5行偏移，因而选择本发明第2方面的偏移形成电路，使垂直方向上，内插压缩后的副画面的相位相同。

上述本发明，根据主画面和副画面的场极性是相同还是不同，切换第1场和第2场的偏移。进而，根据主画面和副画面的场频率关系，在两个偏移形成电路中选择产生适当偏移的电路进行内插压缩，能够得到活动图像垂直方向移动不失真的副画面图像。

Claims (4)

1.一种用于副画面图像信号的副画面图像信号垂直压缩电路，所述副画面图像信号相应于要在主画面中显示的副画面，该主画面有相应主画面信号，所述主画面信号和副画面信号各具有第1场和第2场；该垂直压缩电路包括：

由主画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第1场判别信号的主画面场判别电路(11)，该极性表示主画面的扫描是从第1场还是第2场开始；

由副画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第2场判别信号的副画面场判别电路(12)，该极性表示副画面扫描从第1场还是第2场开始；

根据预定压缩率产生垂直压缩副画面图像信号的输出电路；

其特征在于，该垂直压缩电路还包括：

偏移形成电路(13)，响应于所述第1和第2场判别信号及预定压缩率，根据所述压缩副画面图像信号第1和第2场各自置于主画面信号的第1场还是第2场产生偏移；

所述输出电路响应于所述偏移，把所述副画面场扫描开始定时移动与所述偏移相当的量；

所述偏移形成电路，当主画面和副画面场极性相同时，设定第1场的偏移为零，并确定第2场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示；又当所述主画面和副画面场极性不同时，确定第1场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示，并设定第2场的偏移为-1即如式(-H)所示；其中H为一行的扫描时间，n是压缩率。

2.一种用于副画面图像信号的副画面图像信号垂直压缩电路，所述副画面图像信号相应于要在主画面中显示的副画面，该主画面有相应主画面信号，所述主画面信号和副画面信号各具有第1场和第2场；该垂直压缩电路包括：

由主画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第1场判别信号的主画面场判别电路(11)，该极性表示主画面的扫描是从第1场还是第2场开始；

由副画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第2场判别信号的副画面场判别电路(12)，该极性表示副画面扫描从第1场还是第2场开始；

根据预定压缩率产生垂直压缩副画面图像信号的输出电路；

其特征在于，该垂直压缩电路还包括：

偏移形成电路(13)，响应于所述第1和第2场判别信号及预定压缩率，根据所述压缩副画面图像信号第1和第2场各自置于主画面信号的第1场还是第2场产生偏移；

所述输出电路响应于所述偏移，把所述副画面场扫描开始定时移动与所述偏移相当的量；

所述偏移形成电路，当主画面和副画面场极性相同时，设定第1场的偏移为零，并确定第2场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示；而当所述主画面和副画面的场极性不同时，确定第1场的偏移为压缩率倒数的1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H)$ 所示，并设定第2场的偏移为-1/2即如式(- H)所示；其中H是一行扫描时间，n是压缩率。

3.一种用于副画面图像信号的副画面图像信号垂直压缩电路，所述副画面图像信号相应于要在主画面中显示的副画面，该主画面有相应主画面信号，所述主画面信号和副画面信号各具有第1场和第2场；该垂直压缩电路包括：

由主画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第1场判别信号的主画面场判别电路(11)，该极性表示主画面的扫描是从第1场还是第2场开始；

由副画面的垂直脉冲和水平脉冲产生表示极性的第2场判别信号的副画面场判别电路(12)，该极性表示副画面扫描从第1场还是第2场开始；

根据预定压缩率产生垂直压缩副画面图像信号的输出电路；

其特征在于，该垂直压缩电路还包括：

偏移形成电路(13)，响应于所述第1和第2场判别信号及预定压缩率，根据所述压缩副画面图像信号第1和第2场各自置于主画面信号的第1场还是第2场产生偏移；

所述输出电路响应于所述偏移，把所述副画面场扫描开始定时移动与所述偏移相当的量；

所述偏移形成电路备有：

当主画面和副画面的场极性相同时，设定第1场偏移为零，并确定第2场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示；而当所述主画面和副画面的场极性不同时，确定第1场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示，设定第2场的偏移为-1即如式(-H)所示的第1偏移形成电路(13a)；

主画面和副画面的场极性相同时，设定第1场的偏移为零，并确定第2场的偏移为压缩率倒数的1/2减去1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H-\frac{1}{2}H)$ 所示；当所述主画面和副画面的场极性不同时，确定第1场的偏移为压缩率倒数的1/2即如式 $(\frac{1}{2}\×\frac{1}{n}\×H)$ 所示，第2场的偏移为-1/2即如式(-

H)所示的第2偏移形成电路(13b)；其中H是一行扫描时间，n是压缩率；

检出所述主画面场频和副画面场频的场频差、根据该频率差，选择所述第1偏移形成电路产生的偏移或第2偏移形成电路产生的偏移加以输出的频率差检测电路(15)。

4.如权利要求1、2或3所述的副画面图像信号垂直压缩电路，其特征在于，所述输出电路输出由基于输入副画面图像信号的像素值内插后的像素值，同时，减小扫描线密度加以垂直压缩。

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