CN1126413A - 电视信号解码装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种EDTV信号解码装置，由与色同步脉冲同步的时钟信号驱动的第一A/D变换器、第一信号处理电路、第一D/A变换器和与行同步脉冲同步的时钟信号驱动的第二A/D变换器、第二信号处理电路、第二D/A变换器依次连接而成。在第一信号处理电路中输入复合图像信号，并用信号判别控制电路来控制解调电路输入信号切换开关、亮度信号和色信号的输出切换开关，以达到使第一代和第二代EDTV信号解码电路兼容、电路的增加抑制为最小的目的。

Description

电视信号解码装置
本发明涉及一种与现行NTSC信号兼容，且图像辅助信号复用，以遮幅宽屏幕(レタ-ボツクス)形式发送的EDTV信号的解码装置。
随着近来大型电视机的普及，必然要求提供高清晰图像，人们正研究一种在发送与接收两方面进行高画质处理的EDTV(扩展分辨率电视)。
《高清晰电视手册》(高清晰电视普及促进协会编)的第129～181页详细揭示了现行EDTV(以下称第一代EDTV)解码装置的组成。图1示出现有的第一代EDTV解码装置的一实施例的框图。
从复合图像信号输入端子40输入的复合图像信号由A/D变换器41变换为数字信号，在三元适应型Y/C分离电路15中根据动作检测电路14所检测的动作信号分离为亮度信号Y和色度信号C。色度信号由色解调电路32解调为色信号I和色信号Q，亮度信号、色信号一起由扫描线插补电路42形成插补扫描线，由倍速变换电路43使水平扫描频率变换为两倍，由D/A变换电路44还原为模拟信号，分别从输出端子45、46、47输出亮度信号Y、色信号I、色信号Q。
但第二代EDTV信号却是遮幅宽屏幕形式的图像信号，图像信号复用水平高频成分(HH)，而上下遮幅部分则复用插补行辅助信号，或垂直高频成分(VH)，在图像信号电路上附加第二代EDTV信号解码装置再在宽高比为16∶9的屏幕上显示，因而第二代EDTV信号解码电路的组成要素数量比第一代EDTV信号解码电路的要多得多，电路规模也急剧变大。
为了解决上述问题，本发明提供一种第一代、第二代兼容的EDTV信号解码装置，本发明简化组成的第二代EDTV信号解码装置，可通过使第二代EDTV信号独有的辅助信号等的一部分再生电路与现行第一代EDTV信号解码装置共用，或是通过切换附加电路，来抑制电路规模和电力消耗的增大。
本发明的EDTV信号解码装置共用色解调电路和垂直高频辅助信号解调电路，具有：按照输入信号的种类、输入信号是处于图像期间还是处于上下遮幅期间来进行控制的解调电路输入切换开关；和按照输入信号的种类、输入信号是处于图像期间还是处于上下遮幅期间来进行控制的亮度信号与色信号的输出切换开关。
本发明EDTV信号解码装置按与色同步脉冲同步的时钟信号进行三元适应型Y/C分离处理、水平高频辅助信号与色度信号的分离处理(F/C分离)、水平高频辅助信号解调处理、亮度水平高频信号还原处理、色解调处理和垂直高频辅助信号解调处理，并按与水平同步信号同步的时钟信号进行解调后垂直高频辅助信号的三倍扩展处理(时间扩展)、插补行辅助信号与垂直高频辅助信号的分离处理、扫描线插补处理、垂直高频辅助信号的附加处理和垂直扩大处理(图像部分的扫描线插补)。
具体来说，按色同步脉冲信号同步的时钟信号动作的部分当中共用色解调电路和垂直高频辅助信号解调电路，当图像输入信号为NTSC或第二代EDTV信号，并且处于图像期间时，解调电路按照与色同步脉冲信号同步的时钟信号输出I和Q的色信号，由亮度信号输出端子输出经三元适应型Y/C分离电路分离出的亮度信号，从色信号输出端子输出所述解调电路输出的I、Q色信号。
当图像输入信号为第二代EDTV信号，且处于遮幅宽屏幕的上下遮幅期间，色解调电路就输入三元适应型Y/C分离电路分离之前的解码图像信号，从亮度信号输出端子输出按照与色同步脉冲信号同步的时钟信号动作的解调电路所解调的信号，从色信号输出端子输出无色信号的直流电平。
以下是对附图的简单说明：
图1是现有的第一代专用EDTV解码装置的框图。
图2是本发明一实施例EDTV信号解码装置的框图。
图3是本发明一实施例EDTV信号解码装置用到的一例第一信号处理电路的框图。
图4是本发明一实施例EDTV信号解码装置用到的另一例第一信号处理电路的框图。
图5是第二代EDTV信号(b)及其屏幕显示(a)。
图6是本发明第一实施列EDTV信号解码装置用到的两种第一信号处理电路相对于输入信号的切换开关位置。
图2示出本发明一实施例EDTV信号解码装置的框图。复合图像信号加到输入端子1上时，第一时钟信号发生电路5就与复合图像输入信号的色同步脉冲信号同步产生频率为色同步脉冲信号例如四倍的时钟信号。第一A/D变换器2按第一时钟信号发生电路5产生的时钟信号将复合图像输入信号变换为数字信号。数字化复合图像信号输入至第一信号处理电路3，变换为亮度信号Y、色信号I和Q，并由按照第一时钟信号发生电路所产生的时钟信号动作的第一D/A变换器4再一次变换为模拟信号。接着，由按照与水平同步信号同步的第二时钟信号发生电路9所产生的时钟信号动作的第二A/D变换器6变换为数字信号，输入至第二信号处理电路7。
第二信号处理电路7按照从第二时钟信号发生电路9输出的时钟信号来进行上下遮幅部(参照图5)所复用的垂直高频辅助信号的再生、扫描线插补处理、垂直扩大处理、使水平扫描频率为两倍的倍速变换等的处理。第二信号处理电路7处理的亮度信号Y，色信号I和Q都由第二D/A变换器8按照第二时钟信号发生电路9产生的与水平同步信号同步的时钟信号变换为模拟信号，分别由输出端子11、12、13输出亮度信号Y、色信号I和色信号Q。
图3、图4示出用于这样构成的第二代EDTV解码装置的第一信号处理电路3的框图。图3是共用色解调电路和垂直高频辅助信号解调电路的一例，图4是共用水平高频辅助信号解调电路和垂直高频辅助信号解调电路的另一例。
首先参照图3说明共用色解调电路和垂直高频辅助信号解调电路的信号处理电路的动作。
复合图像信号输入端子36可输入第二代或第一代EDTV信号，或NTSC信号。输入信号是数字信号。输入的图像信号输入至信号判别控制电路37。在这里，判断其内容有无第二代EDTV制式识别信号，有无水平、垂直高频辅助信号，并产生控制切换开关19、20、21、25、26、27用的控制信号、以及用以产生水平高频辅助信号解调用副载波的参考信号。[供参考：第二代EDTV制式中，识别信号在第22和第285行扫描期间复用。水平高频辅助信号(HH信号)在图像期间(参照图5)复用，而垂直高频辅助信号(VH信号)则在上下遮幅期间(参照图5)复用。]接收前述参考信号后，副载波发生电路28产生用以对水平高频辅助信号解调的副载波。切换帧梳状滤波器和行梳状滤波器的三元适应型Y/C分离电路15根据从动作检测电路14输出的动作检测信号将图像信号分离为亮度信号Y和色度信号C。
信号判别控制电路37判断为复用水平高频辅助信号时，信号判别控制电路37就控制F/C分离电路切换开关20和HH信号加法/非加法切换开关27处于上侧位置。
信号判别控制电路37判断为未复用水平高频辅助信号时，信号判别控制电路37就控制切换开关20、27处于下侧位置。
当信号判别控制电路37判断为未复用垂直高频辅助信号时，或复用垂直高频辅助信号但当前时刻处于图像期间内时，信号判别控制电路37控制亮度信号输出切换开关19、解调电路输入信号切换开关21、I信号输出切换开关25、Q信号输出切换开关26处于上侧位置。
图6中列表示出各开关根据有没有水平高频辅助信号、垂直高频辅助信号、当前时刻是处于图像期间内还是上下遮幅期间内这些条件而处于上下哪侧位置。
信号判别控制电路37判断为复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上下遮幅期间内时，信号判别控制电路37就控制切换开关19、21、25、26处于下侧位置。
因而，当水平、垂直高频辅助信号一起被复用，当前时刻处于图像期间以内时，或是只复用水平高频辅助信号、未复用垂直高频辅助信号时，不论当前时刻处于图像期间内还是处于上下遮幅期间内，切换开关20、27、19、21、25、26总是全都处于上侧。
F/C分离电路16分离水平高频辅助信号F和色度信号C。分离出的水平高频辅助信号F(调制波)经F解调电路17由副载波发生电路28产生的副载波信号解调，由加法器18加到Y/C分离电路15所输出的亮度信号上，经切换开关19由亮度信号输出端子29输出。
F/C分离电路16分离出的色度信号经切换开关20、21送至解调电路22，经解调电路22由与色同步脉冲同步的副载波解调为色信号I、Q，分别经低通滤波器23、24和切换开关25、26，由I信号输出端子30、Q信号输出端子31输出。
当仅复用垂直高频辅助信号、未复用水平高频辅助信号、且当前时刻处于图像期间内时，或是水平、垂直高频辅助信号均未被复用时，不论当时是处于图像期间内还是上下遮幅期间内，切换开关20、27总是处于下侧位置，而切换开关19、21、25、26总是处于上侧位置。
这时，切换开关27处于下侧，因而加法器18将0信号加到Y/C分离电路15所输出的亮度信号上，经切换开关19按照原样从亮度信号输出端子29输出经三元适应型Y/C分离电路15分离的亮度信号。
Y/C分离电路15分离出的色度信号C经切换开关20、21送到解调电路22，经解调电路22由与色同步脉冲同步的副载波解调为色信号I、Q，两色信号I、Q分别经低通滤波器23、24和切换开关25、26，从I信号输出端子30、Q信号输出端子31输出。
当复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上下遮幅期间内时，不论有没有水平高频辅助信号，切换开关19、21、25、26总处于下侧位置。这时从信号输出端子输出的输出信号与切换开关20、27的上下位置无关。
解调电路22解调直接输入的图像信号的上下遮幅部分所复用的垂直高频辅助信号，并经切换开关19从亮度信号输出端子29输出。
从I信号输出端子30、Q信号输出端子31可输出没有色信号的直流电平。
解调电路22在输入信号处于图像期间时进行色信号的解调，在遮幅期间时进行垂直高频辅助信号的解调，由切换开关21分时进行这两种动作。
接下来参照图4说明共用水平高频辅助信号解调电路和垂直高频辅助信号解调电路的另一例第一信号处理电路的动作。
从复合图像信号输入端子36可输入第二代或第一代EDTV信号、或NTSC信号。输入信号是数字信号。输入的图像信号输入到信号判别控制电路37。在这里，判断其内容有没有第二代EDTV制式识别信号，有没有水平、垂直高频辅助信号，并产生用以控制切换开关19、20、25、26、27以及解调电路输入信号切换开关34、副载波切换开关35的控制信号，和用以产生水平高频辅助信号解调用副载波的参考信号，副载波发生电路28接收此参考信号就产生水平高频辅助信号的解调用副载波。切换帧梳状滤波器和行梳状滤波器的三元适应型Y/C分离电路15，根据从动作检测电路14输出的动作检测信号将图像信号分离为亮度信号Y和色度信号C。
信号判别控制电路37判断为复用水平高频辅助信号时，信号判别控制电路37控制F/C切换开关20和HH信号加法/非加法切换开关27处于上侧位置。
信号判别控制电路37判断为未复用水平高频辅助信号时，信号判别控制电路37控制切换开关20、27处于下侧位置。
信号判别控制电路37判断为未复用垂直高频辅助信号时，或判断为复用垂直高频辅助信号但当前时刻处于图像期间内时，信号判别控制电路37就控制切换开关19、25、26、34、35处于上侧位置。
图6中列表示出各开关根据有没有水平高频辅助信号、垂直高频辅助信号，当时是处于图像期间内还是处于上下遮幅期间内这些条件而处于上下哪侧位置。
信号判别控制电路37判断为复用垂直高频辅助信号且当前时刻处于上下遮幅期间内时，信号判别控制电路37控制切换开关19、25、26、34、35处于下侧位置。
因而，当水平、垂直高频辅助信号均被复用，当前时刻处于图像期间内时，或是只复用水平高频辅助信号，未复用垂直高频辅助信号时，不论输入信号处于图像期间还是处于上下遮幅期间，切换开关19、20、25、26、27、34、35总是全部处于上侧位置。
F/C分离电路16分离水平高频辅助信号F与色度信号C。分离出的水平高频辅助信号F(调制波)经F解调电路17由副载波发生电路28产生的副载波信号解调，由加法器18加到Y/C分离电路15所输出的亮度信号上，经切换开关19从亮度信号输出端子29输出。
F/C分离电路16分离出的色度信号经切换开关20传送至色解调电路32，经色解调电路32由与色同步脉冲同步的副载波解调为两个色信号I、Q，分别经低通滤波器23、24和切换开关25、26，由I信号输出端子30、Q信号输出端子31输出。
当只复用垂直高频辅助信号、未复用水平高频辅助信号、且当前时刻处于图像期间内时，或是水平、垂直高频辅助信号都未复用时，不论输入信号是处于图像期间还是处于上/下遮幅期间，切换开关20、27总处于下侧位置，而切换开关19、25、26、34、35则处于上侧位置。
这时，切换开关27处于下侧，因而加法器18将0与三元适应型Y/C分离电路15输出的亮度信号相加，经切换开关19由亮度信号输出端子29照原样输出Y/C分离电路15分离出的亮度信号。
在Y/C分离电路15中分离出色信号的色度信号经切换开关20传送到色解调电路32，经色解调电路32由与色同步脉冲同步的副载波解调为两个色信号I、Q，分别经低通滤波器23、24和切换开关25、26，由I信号输出端子30、Q信号输出端子31输出。
当复用垂直高频辅助信号，且当前时刻处于上/下遮幅期间内时，不论有没有水平高频辅助信号，切换开关19、25、26、34、35总处于下侧位置。这时，信号输出端子的输出信号与切换开关20、27的上/下位置无关。
解调电路33对直接输入的图像信号上/下遮幅部分所复用的垂直高频辅助信号解调，经切换开关19由亮度信号输出端子29输出。
从I信号输出端子30、Q信号输出端子31可输出没有色信号的直流电平。
解调电路33在当前时刻处于图像期间时充当水平高频辅助信号的解调器，而在当前时刻处于上下遮幅期间时则充当垂直高频辅助信号的解调器，由切换开关34分时进行这两种动作。
综上所述，本发明实施例的EDTV解码装置通过将复合图像信号处理分为基于与色同步脉冲同步的时钟信号进行的处理和基于与行同步信号同步的时钟信号进行的处理，而可以共用垂直高频辅助信号解调电路和色度信号解调电路，或可共用水平高频辅助信号解调电路和垂直高频辅助信号解调电路，从而能够抑制电路规模的增大。
本发明可以由不脱离其实质或主要特征的其它种种形式来实施。所以前述实施例的内容只不过是示范性的，而非限定性说明。本发明的保护范围由权利要求书的范围来表述，不受说明书文本的任何约束。此外，属于权利要求书范围的变型和修改也应归于本发明保护范围。

Claims (8)

1.一种电视信号解码装置，其特征在于，包括以下装置：
(1)将复合图像输入信号变换为与色同步信号同步的数字信号的第一A/D变换装置；
(2)对三元适应型Y/C分离、色解调、水平高频辅助信号分离、水平高频辅助信号解调用副载波的产生、水平高频辅助信号解调和垂直高频辅助信号解调进行处理的第一信号处理装置；
(3)将所述第一信号处理装置所输出的亮度信号和色信号变换为模拟信号的第一D/A变换装置；
(4)产生与所述色同步信号同步的第一时钟信号，驱动所述第一A/D变换装置、所述第一信号处理装置和所述第一D/A变换装置的第一时钟信号发生装置；
(5)将由所述第一D/A变换装置输入的亮度信号、色信号变换为与水平同步信号同步的数字信号的第二A/D变换装置；
(6)对垂直高频辅助信号再生、扫描线插补、垂直扩大、倍速变换进行处理的第二信号处理装置；
(7)将由所述第二信号处理装置所输出的亮度信号、色信号变换为模拟信号的第二D/A变换装置；
(8)产生与所述水平同步信号同步的第二时钟信号，驱动所述第二A/D变换装置、所述第二信号处理装置和所述第二D/A变换装置的第二时钟信号发生装置。
2.如权利要求1所述的电视信号解码装置，其特征在于，
第一信号处理装置包括以下组成：
(1)三元适应型Y/C分离装置；
(2)第一解调装置；
(3)水平高频辅助信号/色度信号分离装置；
(4)水平高频辅助信号解调用副载波发生装置；
(5)水平高频辅助信号解调装置；
所述第一解调装置分时进行色解调和上/下遮幅部复用的垂直高频辅助信号的解调。
3.如权利要求2所述的电视信号解码装置，其特征在于，还包括：
(1)解调电路输入信号切换装置，
在输入信号未复用垂直高频辅助信号时，或者复用垂直高频辅助信号，且当前时刻处于图像期间时，选择色解调前的色度信号；
在输入信号复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上/下遮幅期间时，则选择Y/C分离前的图像输入信号；
(2)亮度信号输出切换装置，
在输入信号未复用垂直高频辅助信号时，或者复用垂直高频辅助信号，且当前时刻处于图像期间时，选择三元适应型Y/C分离装置分离出的亮度信号；
在输入信号复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上/下遮幅期间时，则选择I信号。
4.如权利要求3所述的电视信号解码装置，其特征在于，亮度信号输出切换装置在复用垂直高频辅助信号，且当前时刻处于上下遮幅期间时，选择解调装置的Q信号输出。
5.如权利要求2所述的电视信号解码装置，其特征在于，还包括：
色信号输出切换装置，在输入信号未复用垂直高频辅助信号时，或者复用垂直高频辅助信号，且当前时刻处于图像期间时，选择解调的色信号；而在输入信号复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上/下遮幅期间时，则选择没有色信号的直流电平。
6.如权利要求1所述的电视信号解码装置，其特征在于，
第一信号处理装置包括以下组成：
(1)三元适应型Y/C分离装置；
(2)色解调电路；
(3)水平高频辅助信号分离装置；
(4)水平高频辅助信号解调用副载波发生装置；
(5)第二解调装置；
所述第二解调装置分时进行水平高频辅助信号的解调和垂直高频辅助信号的解调。
7.如权利要求6所述的电视信号解码装置，其特征在于，还包括：
(1)解调装置输入信号切换装置，
在输入信号未复用垂直高频辅助信号时，或者复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于图像期间时，选择三元适应型Y/C分离装置分离出的色度信号；
而在输入信号复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上/下遮幅期间时，则选择Y/C分离前的输入信号；
(2)亮度信号输出切换装置，
在输入信号未复用垂直高频辅助信号时，或者复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于图像期间时，选择三元适应型Y/C分离装置分离出的亮度信号；
在输入信号复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上/下遮幅期间时，则选择第二解调装置的输出；
(3)副载波切换装置，
在输入信号复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上/下遮幅期间时，选择色副载波信号；
在输入信号未复用垂直高频辅助信号时，或者复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于图像期间时，则选择频率是色副载波信号倍的信号。
8.如权利要求6所述的电视信号解码装置，其特征在于，还包括：
色信号输出切换装置，在输入信号未复用垂直高频辅助信号时，或者复用垂直高频辅助信号，且当前时刻处于图像期间时，选择解调的色信号；而在输入信号复用垂直高频辅助信号、且当前时刻处于上/下遮幅期间时，则选择没有色信号的直流电平。
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