CN1155214A - 图像组合装置及接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像组合装置，它可以很容易地组合一个数字图像信号和一个模拟图像信号。该图像组合装置包括一个可以组合一个数字图形信号和一个数字图像信号的选择器，一个可以组合两个不同的模拟视频信号的混合电路，以及一个数字视频信号编码器；该编码器包括一个操作电路，用于将数字视频信号转换成一个模拟视频信号，和一个延时电路，用于将用于组合图像的控制信号延时一个与在操作电路中产生的延时时间相等的时间。

Description

图像组合装置及接收装置

本发明涉及一种图像组合装置和一种接收装置，尤其涉及当图像信号可选择地组合时，适于控制组合位置的一种图像组合装置和一种接收装置。

近年来，由于电视信号技术的发展，固定类型(例如，置顶盒)的接收装置用于监视器单元，执行将一个数字图像信号和一个图形信号组合这样的图像组合过程，以实现如字符信号插入数字图像信号的用户接口或组合模拟视频信号和图形信号。

图5以框图示出了执行上述这种图像组合过程的相关技术的图像组合装置。

参见图5，一个图形信号发生装置51输出一个菜单屏幕或诸如此类的数字图形信号GD0-7，例如，响应操作部分52由用户执行的人工操作而输出一个控制信号S₁，用于将数字图形信号GD0-7和一个数字图像信号或一个随后描述的模拟视频信号进行组合。

一个图像解压装置53将作为压缩信号传送来的8比特的数字图像信号进行解压，例如，有线电视广播的数字图像信号，并输出一个数字图像信号MD0-7。一个选择器54响应该控制信号S₁，以预定的时序连续选择数字图形信号GD0-7的图像数据和数字图像信号MD0-7的图像数据，以将该图像数据同步到数字图像信号D0-7并输出该数字图像信号D0-7。

数字视频编码器55例如由一单片IC或类似器件构成，并在其内部包括一个操作电路56。该数字视频编码器55将由选择器54送来的数字图像信号D0-7进行操作并处理，将其转换为一个模拟视频信号A并输出该模拟视频信号A。

一个混合电路57经过一个未示出的电视调谐器从外部接收一个模拟视频信号B，并从数字视频编码器55接收模拟视频信号A，并可选择输出一个接收到的视频信号。具体地说，该混合电路57响应从图形信号发生装置51送来的控制信号S₁，将模拟视频信号A和模拟视频信号B的图像数据组合，并输出得到的组合数据。

可以看到，模拟视频信号B的垂直/水平同步信号(VSYNC/HSYNC)提供到图形信号发生装置51，图像压缩装置53和数字视频编码器55。

下面将参照图6的时间图描述具有上述结构的相关技术图像组合装置的模拟视频信号B和数字图形信号GD0-7的组合情况。

首先，从图像解压装置53输出的包含图像数据M的数字图像信号MD0-7和从图形信号发生装置51输出的包含图像数据G的数字图形信号GD0-7由选择器54以控制信号S1的时序连续选择。随后，其中组合数字图像信号MD0-7的图像数据M和图形信号的图像数据G的数字图像信号D0-7从选择器54输出。

数字图像信号D0-7由数字视频编码器55的操作电路56转换成模拟视频信号A，并输出到混合电路57。然后，图像数据以例如控制信号S₁的时序被从该模拟视频信号A中提取出来，并由混合电路57与模拟视频信号B的图像数据组合。

换句话说，该混合电路57可以以模视频信号A提取图形信号的图像数据G，将该图像数据G与模拟视频信号B的图像数据B组合，并输出所得到的组合数据。

上述类型的图像组合装置有利于实现一种与用户的接口，例如，通过提供一个接收装置，在该接收装置中处理模拟视频信号和数字图像信号，并进一步将该用户接口用于模拟和数字图像源。

另外，当上述的图像组合装置通过数字视频编码器55的操作电路56对数字图像信号D0-7进行操作和处理，以将其转换成要输出的模拟视频信号A时，在操作电路56中产生一个延时。从而，从数字视频编码器55中输出的模拟视频信号A是一个例如相对于数字图像信号D0-7延时了α的信号。

由此，例如，当混合电路57以控制信号S₁的时序从模拟视频信号A中提取图像数据G并将该图像数据G与模拟视频信号B的图像数据B混合时，如图6的信号“输出”中所见，从模拟视频信号A中提取的图像数据被移动一个在操作电路56产生的相对于图形图像数据G的延时α。

当模拟视频信号B的图像数据B和模拟视频信号A的图形图像数据G在混合电路57中组合，且由该组合产生的图像数据作为一个模拟视频信号C在监视单元或类似单元中显示时，由于操作电路56中产生的这样一个延时α通常达到几十个时钟脉冲(clocks)，图形图像G实际上不显示，这样就导致图像质量损坏的问题。

为了解决上述问题，建议采用图7所示的另一种图像组合装置。在图7中可以看到，与图5类似的部件由类似的参数表示。

参见图7，在示出的图像组合装置中，从图形信号发生装置51输出的控制信号S₁输入到选择器54和一个延时电路60，而从延时电路60输出的控制信号S₂输入到混合电路57。

尤其是，该延时电路60将该控制信号S₁延时一个与延时α对应的时间，以得到一个延时控制信号S₂并输出该控制信号S₂，α是由数字视频编码器55的操作电路56产生的。

这样，如果这样的控制信号S₂输入到混合电路57，使得图像数据以控制信号S₂的时序从模拟视频信号A中提取出来，然后，对应于图形图像数据G的信号部分被从模拟视频信号A中提取出来，并与模拟视频信号B组合。从而，预定图形图像G可以与模拟视频信号B一起显示。

然而，图7所示的图像组合装置的不利之处是，由于它需要在装置中另外配备延时电路60从而需要相当高的成本。

另外，虽然在延时电路60中产生的延时时间必须设为与数字视频编码器55的操作电路56中产生的延时α相等，由于由积分电路等构成的数字视频编码器55通常是一个黑盒，操作电路56的延时时间实际上不能得知，则设定延时电路60的延时时间非常困难。

再有，若图像组合装置的数字视频编码器55由一个不同类型的数字视频编码器代替，就会出现一个问题，即每次这样的替换均须重新设置延时电路60的延时时间，因为操作电路的延时时间一般取决于数字视频编码器的类型。

本发明的一个目的地是提供一种图像组合装置，它可以很快地组合数字图像信号和模拟图像信号。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种图像组合装置，它包括：一个数字信号组合装置，用于以预定的时序选择切换两个不同的数字图像信号以组合这些数字图像信号，一个转换装置，用于将数字信号组合装置的输出转换为一个模拟图像信号，以及一个模拟信号组合装置，用于响应一个控制信号而选择组合从转换装置输出的模拟信号和从外部输入的模拟图像信号，其中转换装置包括一个操作电路，用于将数字图像信号转换成模拟图象信号，还包括一个延时电路，用于将提供到模拟信号组合装置的控制信号延时一个与操作电路产生的延时时间相等的时间。

对于图像组合装置而言，由于转换装置可以是一个数字视频编码器，包括用于将数字图像信号转换为模拟图像信号的操作电路和用于将提供到模拟信号组合装置的控制信号延时一个与在操作电路中产生的延时时间相等的时间的延时电路，使得用于控制将要组合的图像的位置的控制信号延时一个与该延时时间相等的时间，即使将模拟图像信号和数字图像信号组合，也可以得到一个高质量的显示图像。

另外，由于在转换装置中提供了延时时间，当设计转换装置时，在操作电路中产生的延时时间可以掌握，从而，延时电路的延时时间可以很容易地设定。

再有，由于可以不必在图像组合装置中提供延时电路。从而，该图像组合装置的优点还在于减少了部件的数目且降低了这些部件的成本。

根据本发明的另一方面，提供一个接收装置，该装置中输入一个数字图像信号和一个模拟图像信号，它包括一个数字信号组合装置，用于以选定的时序选择切换两个不同的数字图像信号以组合这些数字图像信号，还包括一个转换装置，用于将数字信号组合装置的输出转换为一个模拟图像信号，以及一个模拟信号组合装置，用于响应一个控制信号而选择组合从转换装置输出的模拟信号和从外部输入的模拟图像信号，其中该转换装置包括一个操作电路，用于将数字图像信号转换成一个模拟图像信号，还包括一个延时电路，用于将提供到该模拟信号组合装置的控制信号延时一个与在操作电路中产生的延时时间相等的时间。

这样，该接收装置用前述本发明的图像组合装置构成，它的构成考虑了在操作电路中产生的延时时间。从而，该接收装置具有和前述图像组合装置类似的优点。另外，该接收装置的设计可以不注意延时时间，这样，与相关技术的接收装置比较，可以减少工时数。

另外，该接收装置的优点还有，当转换装置由于设计或类似的变化而改进时，这种改进可以通过用另一种提供合适的延时电路的转换装置代替该转换装置来完成而不需考虑延时时间。

通过结合附图的详细描述和权利要求书，本发明的其它目的、特征和优点将变得更清楚，附图中相同的标号表示相同的部件。

图1是一个接收装置的框图，其中加入了应用本发明的图像组合装置；

图2是一个时间图，表示当模拟视频信号和一个图形信号组合时，图1接收装置的操作；

图3A和3B为由图1中所示的图像组合装置组合的视频信号的显示的不同实例的简图；

图4是一个框图，表示图1中示出的图像组合装置中提供的数字视频编码器的详细结构；

图5是一个框图，表示相关技术的图像组合装置；

图6是一个时间图，表示当模拟视频信号和一个图形信号组合时，图5的相关技术图像组合装置的操作；以及

图7是一个框图，表示包含一个延时电路的另一个相关技术图像组合装置。

首先参见图1，框图中示出了一个接收装置，其中加入了一个应用本发明的图像组合装置。

所示的接收装置包含一个用于接收如UHF和/或VHF广播的天线1，以及一个用于选择由天线1接收到的无线电波中的一个的电视(TV)调谐器2。由电视调谐器2选择的一个模拟视频信号B输入到一个图1中由虚线框表示的图像组合装置3。

一个图形信号发生装置4输出菜单屏幕或诸如此类的一个数字图形信号GD0-7，例如，响应操作部分5的由用户发出的手工操作，输出一个控制信号S₁到由图1的虚线限定的图像组合装置3，该控制信号S₁用于在随后将描述的数字图像信号或一个模拟图像信号的预定位置组合数字图形信号G0D-7。

一个有线电视调谐器6选择例如，作为有线电视广播传输来的压缩数字信号的频道。由有线电视调谐器6选择的频道的数字图像信号输入到图像解压装置7。

图像解压装置7对例如从有线电视调谐器6送来的8比特的压缩数字图像信号进行解压，并输出一个结果信号作为数字图像信号MD0-7到图像组合装置3。

由图1中的虚线限定的该图像组合装置3包括一个选择器8，一个数字视频编码器9和一个混合电路10。该选择器8可以从图形信号发生装置4送来的数字图形信号GD0-7和由图像解压装置7送来的数字图像信号MD0-7中选出一个，并输出该选择的信号作为数字图像信号D0-7。具体地说，该选择器8可以以从图形信号发生装置4送来的控制信号S₁的时序连续选择数字图形信号GD0-7和数字图像信号MD0-7，并将由这些信号的图像数据的组合而得到的数字图像信号D0-7输出。

数字视频编码器9由例如单片IC(集成电路)等形成，包括一个操作电路11和在其中的延时电路12。

该操作电路11对从选择器8送来的数字图像信号D0-7进行操作和处理以将其转换成模拟视频信号A并输出该模拟视频信号A。

同时，延时电路12将从图形信号发生装置4送来的控制信号S₁延时一个与在操作电路11中产生的延时时间相等的时间，并将该延时控制信号S₁作为控制信号S₂输出。

混合电路10接收由电视调谐器2来的模拟视频信号B和从数字视频编码器9来的模拟视频信号A，并可选择输出一个接收到的视频信号。具体地说，该混合电路10以从数字视频编码器9的延时电路12送来的控制信号S₂的时序连续选择模拟视频信号A和模拟视频信号B，以组合这些模拟视频信号的图像数据并输出该组合的图像数据。

可以注意到，模拟视频信号B的垂直/水平同步信号(VSYNC/HSYNC)输入到图形信号发生装置4，图像解压装置7和数字视频编码器9。

下面将参照图2的时间图描述具有上述结构的本发明的接收装置对模拟视频信号B和数字图形信号GD0-7的组合状况。

从图像解压装置7输出并包括图像数据M的数字图像信号MD0-7和从图形信号发生装置4输出且包括图像数据G的数字图形信号GD0-7由选择器8以控制信号S₁的时序连续选择。随后，其中组合有数字图像信号MD0-7的图像数据M和数字图形信号GD0-7的图像数据G的数字图像信号D0-7从选择器8输出。

从该选择器8输出数字图像信号D0-7被数字视频编码器9中的操作电路11转换为例如随后将描述的复合模拟视频信号A。该混合的模拟视频信号A输入到混合电路10。

同时，从图形信号发生装置4输出的控制信号S₁由延时电路12延时一个与操作电路11的延时时间对应的时间，并作为控制信号S₂提供给混合电路10。

从输入到混合电路10的模拟信号A中，以控制信号S₂的时序将图形信号的图像数据G提取出来并与从电视调谐器2输入到混合电路10的模拟视频信号B的图像数据B组合。

以这种方式，当模拟视频信号A的图像数据G由混合电路10与模拟视频信号B的图像数据B组合时，根据由考虑了与数字视频编码器9的操作电路11中产生的延时对应的延时时间而形成的控制信号S₂选择一个适合的视频信号。

这样，通过在例如一个监视单元反映一个从混合电路10输出的模拟电视信号C，模拟图像B和图形图像G以图3A所示的组合形式显示。

另外，例如，当想在监视器单元以图3B所示的组合形式显示一个数字压缩图像M和一个图形图像G时，根据未示出的输入到混合电路10的控制信号来选择如上所述组合提供到混合电路10的数字图像信号MD0-7的图像数据M和图形信号的图像数据G的模拟视频信号A，并作为模拟信号C输出。

或者，当想在监视单元上只显示一个数字图像信号MD0-7或数字图形信号GD0-7的图像时，仅由数字图像信号或由选择器8选择的图形信号的图像数据构成的模拟视频信号A可以由混合电路10选择并作为模拟视频信号C输出。

否则，就只有模拟视频信号B可以被混合电路10选择并作为模拟视频信号C输出。

图4示出了提供在图1所示的接收装置的图像组合装置3中的数字视频编码器9的详细结构。

参见图4，该数字视频编码器9包括操作电路11，延时电路12和一个同步信号发生器21。该同步信号发生器21响应从图1所示的混合电路10送来的水平/垂直同步信号(HSYNC/VSYNC)而产生一个水平/垂直同步信号，并将该产生的水平/垂直同步信号送到加法器26。

操作电路11包括一个多路分解器22，一对低通滤波器(LPF)23和24，一个调制器25，一对加法器26和27，以及一个数字模拟转换器(D/A)28。从前一级的选择器8提供到操作电路11的8比特数字图像信号D0-7被多路分解成YUV信号，然后U和V信号被多路分解器22分别转换成I和Q信号。I和Q信号从多路分解器22输出。

可以注意到，该YUV信号的Y信号是一个亮度信号，U信号是一个色差信号(R-Y)，V是另一个色差信号(B-Y)。

该I和Q信号分别被低通滤波器23、24滤波，随后送到调制器25。

送到调制器25的I和Q信号被调制器25正交调制成色度信号。该得到的色度信号送至加法器27。

同时，从多路分解器22输出的亮度信号Y送至加法器26，在加法器26中它被加到从同步信号发生器21输出的水平/垂直同步信号上。加法器26的输出信号送至加法器27。

加法器27将从调制器25输出的色度信号与从加法器26输出的亮度信号Y和垂直/水平同步信号的和信号相加并输出复合视频信号。

从加法器27输出的复合视频信号由数字/模拟转换器28从数字信号转换成模拟信号并作为模拟视频信号A输出。

顺便说，假设上述的操作电路11需要例如4个时钟脉冲的操作时间以将数字图像信号D0-7转换成模拟视频信号A。在这种情况下，在本实施例中，提供与在操作电路11中产生的4个时钟脉冲的操作处理时间相等的延时时间的4比特移位寄存器29用作延时电路12以延时控制信号S₁，以这种方式延时过的控制信号S₁作为控制信号S₂从该延时电路12输出。

以这种方式，由于在数字视频编码器9中提供了操作电路11和延时电路12，在操作电路11中产生的延时时间可以在数字视频编码器9的设计阶段加以把握，由此延时电路12的延时时间可以很容易地设定。

这样，如果一个图像组合装置是用具有上述这样的结构的数字视频编码器9构成的，而接收装置用该种图像组合装置构成，则接收装置的计算无需考虑延时时间。从而，设计所需的工时数可以减少。

可以注意到，虽然本实施例中的数字视频编码器9包括单个延时电路12，但在数字视频信号编码器9中的延时电路的数目并不限定在这一数目，也可以提供多个延时电路。

另外，虽然在本实施例中将4比特的移位寄存器用作延时电路12，但延时电路12不局限于该特定的移位寄存器。

现在对本发明已进行了全部的描述，对本领域的普通技术人员显然可以在不超出在此描述的本发明的范围和思想的情况下做出各种改进和变化。

Claims (7)

1、一种图像组合装置，包括：

一种数字信号组合装置，用于以预定的时序有选择地切换两个不同的数字图像信号以组合所述的数字图像信号；

一个转换装置，用于将所述数字信号组合装置的输出转换成模拟图像信号；以及

一个模拟信号组合装置，用于响应一个控制信号而选择性地组合从所述转换装置输出的模拟信号和从外界输入的模拟图像信号，

其中，所述的转换装置包括一个操作电路，用于将数字图像信号转换成一个模拟图像信号，还包括一个延时电路，用于将提供到所述模拟信号组合装置的所述控制信号延时一个与在所述操作电路中产生的延时时间相等地时间。

2、如权利要求1的图像组合装置，其中所述的两个不同的数字图像信号中的一个是从一个用户接口输出的图形数据。

3、如权利要求1的图像组合装置，其中所述的模拟图像信号是从电视调谐器输出的。

4、一种用作其中输入有一个数字图像信号和一个模拟图像信号的接收装置的图像组合装置，包括：

一个数字信号组合装置，用于以一个选定的时序选择切换两个不同的数字图像信号以组合所述数字图像信号；

一个转换装置，用于将所述数字信号组合装置的输出转换成一个模拟图像信号；以及

一个模拟信号组合装置，用于响应一个控制信号而选择切换从所述转换装置输出的模拟信号和从外部输入的一个模拟图像信号，

其中所述的转换装置包括一个操作电路，用于将一个数字图像信号转换成一个模拟图像信号，还包括一个延时电路，用于将提供到所述模拟信号组合装置中的所述控制信号延时一个与在所述的操作电路中产生的延时时间相等的时间。

5、如权利要求4的装置，其中所述的两个不同的数字图像信号是从一个用户接口输出的图形数据。

6、如权利要求4的装置，其中所述的两个不同的数字图像信号之一是从一个有线电视调谐器输入的。

7、如权利要求4的装置，它还包括一个接收所述模拟图像信号的一个电视调谐器。

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