CN1340968A - 数字电视中自适应处理外部输入的视频信号的设备 - Google Patents

Abstract

一种数字电视中自适应处理外部输入的视频信号的设备,其中对信号处理路由进行控制,以自动确定输入到外部输入端的视频信号类型,并且,不管信号是隔行扫描视频信号还是逐行扫描视频信号都自适应地处理视频信号。本发明确定外部输入视频信号是1H视频信号还是2H视频信号,通过使用自动适用于视频信号的信号处理路由进行信号处理,与现有技术相比,即使2H视频信号输入到外部输入端也允许信号处理,确定输入到外部输入端的视频信号的标准,并进行自动适用于视频信号的信号处理。

Description

数字电视中自适应处理外部 输入的视频信号的设备

本发明涉及数字电视中处理信号的设备，尤其涉及数字电视中自适应地处理外部输入的视频信号的设备，其中控制信号处理路由以自动确定输入到外部输入端的视频信号的类型。并且不管该信号是隔行扫描视频信号还是逐行扫描视频信号都自适应地处理该视频信号。

一般地说，逐行扫描转换方法应用于数字电视以提高画面质量。在逐行扫描转换方法中，不改变视频信号的垂直频率，利用运动矢量将内插行插在半帧信号的水平行的行与行之间，并且，将视频信号的水平频率加倍。

其中视频信号的水平频率通过逐行扫描转换方法加倍的信号被称为具有2H水平扫描速率的视频信号，没有转换成逐行扫描视频信号的传统隔行扫描视频信号被称为具有1H水平扫描速率的视频信号。

如图1所示，数字电视中处理外部输入视频信号的传统设备包括键输入单元101、控制单元102、切换单元103、模拟-数字转换器104、扫描转换单元105、数字-模拟转换器106、矩阵处理单元107、和R、G、B信号处理单元108。

键输入单元101由数个键组成，用以选择数字电视的各种功能，其中包括选择TV模式或视频模式(所谓DVD模式)的模式键，TV模式用于处理从天线(未示出)接收的广播信号并将该广播信号输出到布劳恩管(Brauntube)(未示出)，视频模式用于选择从外部输入端输入的视频输入信号，处理该视频输入信号，并将该视频输入信号输出到布劳恩管(未示出)。

在用户利用键输入单元101选择了视频模式的情况下，控制单元102控制切换单元103的切换端，选择施加到输入端的TV-解码信号和外部输入信号，并输出外部输入信号。结果是，外部输入信号通过切换单元103的输出端输出，输出的外部输入信号由模拟-数字转换器104转换成数字信号。然后，1H视频信号通过扫描转换单元105执行的行内插法转换成2H视频信号，视频信号的水平频率被加倍。接下来，2H视频信号由数字-模拟转换器106转换成模拟信号，信号Y、Pb和Pr由矩阵处理单元107转换成R、G、B信号。接下来，各种图像质量的控制是由R、G、B信号处理单元108执行的诸如亮度控制和伽马(gamma)校正之类的信号校正处理实现的，然后，产生驱动R、G、B、CRT(阴极射线管)(未示出)的电压。

在数字TV中外部输入的1H视频信号是通过上述方法处理和输出的。但是，随着技术的不断发展，在诸如DVDP的信号处理设备中，1H视频信号和/或2H视频信号是按照产品规范输出的。因此，存在着在数字TV中以2H视频信号的形式输入的视频信号不能利用现有技术加以处理的问题。

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种在数字电视中自适应地处理外部输入的视频信号的设备，其中确定从数字TV的视频输入端输入的视频信号的标准，并根据确定的视频信号的标准控制信号处理块。以便自动地适用于具有1H扫描速率的视频信号或具有2H扫描速率的视频信号。

因此，为了达到本发明的目的，提供了在数字电视中自适应地处理外部输入的视频信号的设备，用于处理通过天线接收和解码的广播信号和输入到外部输入端的视频信号。该设备包括第一切换单元，用于通过第一切换控制信号切换输入端和有选择地输出解码广播信号或外部输入端的视频信号；同步信号检测单元，用于接收从第一切换单元输出的视频信号并检测同步信号；控制单元，用于产生第一切换控制信号以选择与用户选择的视频输入模式相对应的输入信号，确定同步信号检测单元所检测和输出的同步信号的频率，并产生第二切换控制信号，以将输入信号切换到与第一切换单元输出的视频信号的标准相对应的输出端；第二切换单元，用于接收第一切换单元输出的视频信号，并通过第二切换控制信号将具有1H水平扫描速率的视频信号输出到第一输出端和将具有2H水平扫描速率的视频信号输出到第二输出端；逐行扫描转换单元，用于从第二切换单元的第一输出端接收具有1H水平扫描速率的视频信号，将具有1H水平扫描速率的视频信号转换成具有2H水平扫描速率的视频信号，其水平频率通过行内插被加倍；和矩阵处理单元，用于接收从第二切换单元的第二输出端输出的信号、或逐行扫描转换单元的输出信号，并将该信号和该输出信号转换成R、G、B信号。

通过结合附图对本发明的优选实施例作详细描述，本发明的上述目的和优点将更加清楚。在附图中，

图1是数字电视中处理外部输入的视频信号的传统设备的方块图；和

图2是根据本发明在数字电视中自适应地处理外部输入的视频信号的设备的方块图。

参照图2，根据本发明在数字电视中自适应地处理外部输入的视频信号的设备包括键输入单元201、控制单元202、第一切换单元203、同步信号检测单元204、第二切换单元205、模拟-数字转换器206、扫描转换单元207、数字-模拟转换器208、矩阵处理单元209、和R、G、B信号处理单元210。

这里，模拟-数字转换器206、扫描转换单元207和数字-模拟转换器208统称为逐行扫描转换单元。

TV解码信号施加到第一切换单元203的第一输入端，外端输入端的视频信号施加到第一切换单元203的第二输入端。在用户选择TV模式的情况下，通过控制单元202施加的第一切换控制信号选择第一输入端的信号，并通过输出端输出。在用户选择视频模式的情况下，通过第一切换控制信号选择第二输入端的信号，并通过输出端输出。这里，外端输入端的视频信号是由亮度信号Y和色差信号Pb和Pr构成的，例如，从DVDP输出的1H视频信号或2H视频信号。外部输入端的视频信号作为亮度信号Y和作为色差信号Pb和Pr输入，与R、G、B输入信号相比，显著地降低了表示颜色信号的信息量。

同步信号检测单元204检测包含在第一切换单元203的输出信号的亮度信号Y中的同步信号。

控制单元202根据键输入单元201输入的键数据控制构成数字TV的各个分装置，并进行控制以便利用同步信号检测单元204检测的同步信号的频率确定从第一切换单元203输出的视频信号是1H视频信号还是2H视频信号，然后，视频信号自动输出到适用输入视频信号的标准的端口。也就是说，在同步信号的频率是NTSC模式下的15734Hz的情况下，控制单元202确定视频信号是1H视频信号，在同步信号的频率是NTSC模式下的2×15734Hz的情况下，控制单元202确定视频信号是2H视频信号，然后，控制单元202生成用于控制第二切换单元205的第二切换控制信号。在用户利用键输入单元201选择视频模式的情况下，控制单元202产生用于选择从外部输入端输入的视频信号的第一切换控制信号。

第二切换单元205接收从第一切换单元203输出的视频信号，并根据从控制单元202传输的第二切换控制信号将在输入信号是1H视频信号的情况下的输入信号输出到第一输出端，和根据该第二切换控制信号将在输入信号是2H视频信号的情况下的输入信号输出到第二输出端。

第二切换单元205的第一输出端连接到逐行扫描转换单元的模拟-数字转换器206的输入端，第二切换单元205的第二输出端连接到矩阵处理单元209的输入端。这样，在输入视频信号是1H视频信号的情况下，通过逐行扫描转换将视频信号的水平频率加倍以便给出2H视频信号，而在输入视频信号是2H视频信号的情况下则没有必要进行逐行扫描转换。

模拟-数字转换器206从第二切换单元205的第一输出端接收1H视频信号，并将该1H视频信号转换成数字信号。

扫描转换单元207接收模拟-数字转换器206的输出信号和1H数字视频信号，并通过行内插法转换成2H数字视频信号。

通常，行内插法使用二维内插法或三维内插法。典型的二维内插包括垂直平均内插、窗口平均内插和相关平均内插。

在三维内插法中，由于根据以半帧为单位的相关性来自适应地进行内插，并且是利用半帧存储器操作的，因此，与二维内插法相比，画面的再现非常好。但是，必须使用具有大容量存储能力的半帧存储器，这样一来，材料的成本增加了。在二维内插法中的垂直平均内插法中，内插要内插的像素数据作为相邻扫描行之上和之下的像素的平均值；在窗口平均内插法中，内插要内插的像素数据作为通过将以像素为中心的相邻预定区域设置成窗口的窗口内所有像素的平均值；在相关平均内插法中，内插要内插的像素数据作为相邻像素内具有高相关性的像素的平均值。

数字-模拟转换器208将2H数字视频信号转换成模拟信号。

矩阵处理单元209接收从第二切换单元205的第二输出端输出的2H视频信号，或从数字-模拟转换器208输出的2H视频信号，并通过矩阵运算将视频信号转换成R、G、B信号。也就是说，将亮度信号Y和色差信号Pb和Pr转换成R、G、B信号。

R、G、B信号处理单元210进行诸如亮度控制和伽马校正的信号校正处理，并产生驱动R、G、B CRT(未示出)的电压。

控制单元202确定输入到第一切换单元203的第二输入端的外部视频信号的标准是1H视频信号还是2H视频信号，并根据所确定和输入的视频信号的标准控制信号处理块自动地适应1H或2H视频信号，和不管输入到外部输入端的视频信号是1H信号还是2H信号都自适应地处理外部输入的信号。

如上所述，本发明确定外部输入的视频信号是1H视频信号还是2H视频信号，并通过决定使用自动适用于视频信号的信号处理路由进行信号处理。因此，与现有技术相比，即使在2H视频信号输入到外部输入端的情况下，也可以进行信号处理，并确定输入到外部输入端的视频信号的标准，和进行自动适用于视频信号的信号处理。

Claims (4)

1.一种在数字电视中自适应地处理外部输入的视频信号的设备，用于处理通过天线接收和解码的广播信号，和输入到外部输入端的视频信号，包括：

第一切换单元，用于通过第一切换控制信号切换输入端和有选择地输出解码的广播信号或外部输入端的视频信号；

同步信号检测单元，用于接收从所述第一切换单元输出的视频信号和检测同步信号；

控制单元，用于产生第一切换控制信号以选择与用户选择的视频输入模式相对应的输入信号，确定所述同步信号检测单元所检测和输出的同步信号的频率，并产生第二切换控制信号以将输入信号切换到与所述第一切换单元输出的视频信号的标准相对应的输出端；

第二切换单元，用于接收所述第一切换单元输出的视频信号，并通过第二切换控制信号将具有1H水平扫描速率的视频信号输出到第一输出端和将具2H水平扫描速率的视频信号输出到第二输出端；

逐行扫描转换单元，用于从所述第二切换单元的第一输出端接收具有1H水平扫描速率的视频信号，将具有1H水平扫描速率的视频信号转换成具有2H水平扫描速率的视频信号，通过行内插加倍其水平频率；和

矩阵处理单元，用于接收从所述第二切换单元的第二输出端输出的信号，或所述逐行扫描转换单元的输出信号，并将该信号和该输出信号转换成R、G、B信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中解码广播信号或外部输入端的视频信号是由亮度信号Y和色差信号Pb和Pr构成的。

3.根据权利要求1所述的设备，其中逐行扫描转换单元包括：

模拟-数字转换器，用于从所述第二切换单元的第一输出端接收具有1H水平扫描速率的视频信号，并将具有1H水平扫描速率的视频信号转换成数字信号；

扫描转换单元，用于接收所述模拟-数字转换器的输出信号，并通过行内插将具有1H水平扫描速率的视频信号转换成具有2H水平扫描速率的视频信号；和

数字-模拟转换器，用于接收所述扫描转换器的输出信号，并将该输出信号转换成模拟信号。

4.根据权利要求1所述的设备，其中外部输入的视频信号是从DVDP输出的具有1H水平扫描速率的视频信号或具有2H水平扫描速率的视频信号。

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