CN1378738A - 用于提供自适应水平同步检测的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于提供自适应水平同步(同步)信号检测,以便标识一个高质量电视机是否正在接收足够质量的高质量电视信号的一个方法和装置。通过取样并且处理该水平同步信号,本方法确定是否没有信号被加到电视机、弱信号被加到电视机或强信号被加到电视机。通过比较取样的水平同步信号与一个预定的阈值来分类该信号。该阈值是根据产生电视信号的信源类型建立的。

Description

用于提供自适应水平同步检测的方法和装置

本发明涉及用于处理电视信号的装置和方法，尤其涉及用于提供自适应水平同步(水平同步)信号检测的方法和装置。

现代电视机通常试图解调并显示检测能够提供一个合意图像的未劣变而且质量足够的视频信号。如此，电视机必须检测没有电视信号或提供失真图像的劣变电视信号的情况，随后对观众隐藏该差的或不存在图像的情况。当不存在电视信号、劣变或信号没连接到该电视机时，电视机还应该通知用户。

为了确定一个可用电视信号的出现，电视机通常取样该输入的信号，以便确定一个信号或信号成分的存在，该信号或信号成分只有当一个电视信号被电视接收时才现存。针对一个图像场中的每一行产生的水平同步信号(或水平同步)就是这种信号。如果一个电视机检测到一个水平同步信号，该电视机可以假定一个输入该电视机的电视信号的存在。如果该水平同步信号的幅度高于一个预定门限值，则该电视机能够假定该已收的电视信号有充分的质量来生产可接受的图像。

用于取样该水平同步信号的电路通常包括一个模拟-数字(A/D)转换器(视频信号数字化装置)，以异步方式周期地取样其输出，以便确定该水平同步信号的幅度。通过一个IIC总线把数字化的水平同步信号耦合到一个微处理器，以便提供给该微处理器一个水平同步信号的取样。因为取样是周期地实现而与图像场和图像的定时无关，所以检测状态取样能够被假造，随着该图像场中的取样位置的不同，该水平同步状态可以在一时被读为有效的而在另一时被读为无效的。例如，如果在一个图像场的顶部读出该状态，则该水平同步信号可以被读为无效的。然而，如果稍后几个微秒在同一图像场中的低点再一次读出该状态，则该水平同步状态可以被读为有效的。以这样一个方案，电视机不能根据单一取样而把区别一个无效水平同步信号与一个有效水平同步信号区别开。如果一个电视机使用这种错误的数据，则该电视机可能错误地确定一个画面是差的而消隐该画面屏幕，即使该视频信号是有生产一个精确图像的充分质量的视频信号。而且，该水平同步的状态的表现随着信号源改变，即随着该信号源是有线电视、陆地天线即VCR重放信号而改变。

所以，本专业中需要有一种方法和装置，用于提供自适应水平同步检测，以便精确地确定一个电视机是否正接收一个足够质量的电视信号。

本发明提供一个方法和装置，用于提供自适应水平同步检测，以便标识一个电视机是否正在接收足够质量的电视信号。

本发明确定是否没有信号被加到电视机、弱信号被加到电视机或强信号被加到电视机。本发明认识并且适应干扰电视机水平同步信号的正常检测的某些异常情况。例如，在出现一个频道变化情况之后，本发明把水平同步取样处理延迟一个预定时间段，以便保证在一适当的时间取样该信号。通常，在出现频道改变以后，频道变化将短时间地干扰该水平同步信号。通过延迟水平同步信号的取样，该检测电路将避免错误的信号处理。

并且，在检测每个无效的水平同步信号以后，该电路等待10毫秒并且执行一个第二信号状态读出，以便确定该水平同步信号是否变成有效。当电视信号源是一种盒式磁带录像机(VCR)时，此延迟双重读出将尤其重要。在系统认为该电视信号不佳之前所允许的误差量与重放电视信号源相关，即与一个VCR或数字通用盘(DVD)播放机相关，它们有比无线电视台有更高的误差容限。一旦处理了同步信号，则通知用户该电视信号是否为不佳或是否根本无信号被检测到。通知的实现通常是通过消隐该图像屏幕并且在屏幕上提供通知用户出现弱信号的文本信息。

根据本发明的用于处理电视信号的一个装置包括：一个调谐器，用于接收一个电视信号；一个信号处理器，用于从该电视信号提取一个水平同步信号；以及一个水平同步信号检测器，用于取样该水平同步信号，特征在于：耦合到该水平同步信号检测器的一个水平同步信号处理器，用于响应该信号源类型而自适应地处理该水平同步信号，以便确定该电视信号的质量。

根据本发明的一个处理电视信号的方法包括步骤：接收一个电视信号；在该电视信号的图像场中的一个第一位置取样一个水平同步信号；以及，使用一个预定阈值处理该取样信号，以便确定该电视信号的质量度量，特征在于：响应该电视信号的信源类型建立该阈值，如果该质量度量小于一个预定的阈值，则在该图像场中的一个第二位置重新取样该水平同步信号，并且处理该重新取样的信号，以便确定该电视信号的一个第二质量度量。

现参照附图详细描述本发明，其中：

图1是描述根据本发明的一种电视装置的方框图；

图2是描述根据本发明的处理系统变化情况的一个方法的流程图；

图3A、3B和3C共同描述根据本发明执行的状态轮询的一个方法的流程图。

为了易于理解，其中尽可能使用相同的参考数字表示图中共同的单元。

图1示出用于根据本发明处理电视信号的电视装置100的方框图。电视装置100在终端102接收一个输入信号，并且在终端122提供用于显示的一个视频输出。电视装置100包括调谐器104、信号处理器108、中央处理单元114、配套电路116和存储器118。

调谐器104在频带之内选择一个具体频道以便由信号处理器108处理。调谐器104以本领域技术人员通常公知的方式操作。由调谐器104产生的中频信号被耦合到信号处理器108用于进一步处理，以便从接收的电视信号提取该图象信号。信号处理器108包括许多熟知的电路，用于解调和解码视频信号。在信号处理器108之内是从该电视信号提取该水平同步信号的水平同步电路110。

根据本发明的电视装置100还包括耦合到水平同步电路110的水平同步信号检测器112。通常，水平同步检测器112是一个取样该水平同步信号的模拟-数字变换器。取样的出现响应来自CPU114的一个激励信号。当触发时，水平同步检测器112把取样值写入到缓存器124。触发水平同步检测器112的信号通过IIC总线106从CPU114耦合到水平同步信号检测器112。取样的水平同步信号的幅度被水平同步信号检测器112数字化，储在耦合到IIC总线106的一个缓存器中，最终把该取样传送到CPU114。

CPU114是由配套电路116和存储器118支持的一个常规用途的微处理器。配套电路116是公知电路，例如高速缓冲存储器、时钟电路、输入输出驱动电路、电源等等。存储器118包括只读存储器和/或随机存取存储器。存储器118存储水平同步检测软件120，使得电视装置100根据本发明操作。当执行水平同步检测软件120时，CPU114操作为一个水平同步信号处理器。

水平同步信号检测软件120控制水平同步检测器112，以便及时地取样该水平同步信号，然后处理该数字化信号，以便确定该电视信号是否有足够的质量来生产一个适当的视频图像。通常，该软件把该视频信号的质量分类为可观看视频信号、弱的但是可观看的视频信号、和有故障的视频信号。对于可观看的和弱信号，将显示该图像。对于有故障的信号，将不显示该视频并且显示一个出错信息。下面参考图2和3讨论软件120的详细操作。

图2描述了当出现系统改变情况时由CPU114执行的中断程序200的方框图，出现系统改变情况是指例如当电视调谐器104已经选择了一个新频道、电视装置100已经刚刚启动、电视信号的信源已经变化等等。中断程序200在步骤202开始检测一个系统变化的情况，并且进入步骤204。在步骤204，程序200确定该选择的频道是否为一个非NTSC频道(即一个非模拟电视信道)。如果频道不是NTSC频道，则程序进到步骤206，其中水平同步信号检测器112(装置)处在一个备用状态，并且CPU114停止轮询水平同步信号检测器112。该程序在步骤208退出。

如果查询步骤204回答否定，则程序200进入步骤210，查询该电视信号源是否为一个外部设备。如果该信号源不是一个外部设备，则程序200进到步骤214，查询该电视信号源是否为一个NTSC频道。如果步骤214的查询回答否定，则程序200进入步骤216并且停止。如果在步骤214的查询回答肯定，则程序200进入步骤218，其中水平同步检测器112用于一个NTSC频道的电缆或天线模式的接收。在该电缆或天线模式中，误差阈值被设置为在具有一个适当信号电平NTSC信号中已收的误差同数量的阈值，用于适当的检测和显示。

如果在步骤210的电视信号的信源是例如一个视频重放装置的外部输入信源，例如数字视盘(DVD)或盒式磁带录像机(VCR)，则程序200进入步骤212，水平同步信号检测器112被构成用于″VCR″模式。在该VCR模式中，误差阈值被设置为以一个VCR信号被正确地检测和显示的同数量的电平。通常，用于该NTSC信号的电流阈值小于用于该VCR信号的误差阈值。但是，在某些情况中，例如当VCR磁带被磨损或该VCR在一个快进或倒带模式中时，该阈值可以设置为一个较低电平，因为那时的水平同步信号被畸变，观众仍然可能希望看到该图像。可以根据任何适当的用于确定期望阈值电平的方法来设置阈值电平，包含但不局限于经验性测试和根据信号成分规范的调节。

如此，根据本发明的电视装置可以使用多个阈值来分类该视频信号。从步骤212或218，程序200进到220。在步骤220，设置多个变量，包括将一个弱信号计数设置为0，信号_存在被设置为假，启动延迟计数器被设置为1而开始该起动100毫秒的状态轮询，使得由CPU114每100毫秒就轮询水平同步检测器112，以便检测水平同步的幅度。程序200随即在步骤222退出。然后，程序200等待，直到出现另一个系统变化情况。同时，水平同步信号检测器112的缓存器124A和124B将被每100毫秒地轮询，直到下一个变化情况的出现。

图3A、3B和3C描述了该水平同步检测器状态轮询程序300的流程图。程序300每100毫秒地执行。状态轮询程序300在步骤302开始并且进入到步骤304。在步骤304，程序300确定使用在信号处理器108中的视频信号数字化装置的类型。具体地说，该程序校验一个包含该电视机的型号号码的EEPROM。从此型号号码中，该程序得到该视频信号数字化装置的类型。例如延迟和阈值的参数可以根据该数字转换器的精度而改变。因此，为了创建一个通用的程序，程序300仅在确认该数字化装置类型以后才设置那些变量。下面使用的值是典型值。

程序300被设计成利用水平同步检测器112的缓存器124操作。缓存器124(也称作状态寄存器)存储在每一个视频场中取样一次的该水平同步信号的取样。在步骤308中，缓存器124被读出。在步骤310，查询水平同步状态是否″OK″，即该水平同步信号的幅度是否足以认为一种电视信号的存在而且有用于显示的足够质量。如果对查询310的回答是否定，程序300进入图3B中的″B″。如果在步骤310的查询被肯定回答，则程序300进入步骤312。

在步骤312，程序300查询该启动延迟计数器是否等于零。如果该启动延迟计数器不等于零，则程序300进入步骤320。如果在步骤312的查询被肯定回答，则程序300进入步骤314。在步骤314，程序300查询该启动延迟计数器是否大于等于3。值＇3＇相当于300毫秒，即在＇信号_存在＇变量被设置为真实以前，频道改变或信源改变之后，必须测量三个水平同步取样。该值被实验选定，以便对频道改变提供一个用户友好响应，即选择等待持续时间以便实现系统过渡到稳定。如果在步骤314的查询被否定回答，则程序300进入到步骤316，实施启动延迟并且程序300进入到″A″。如果在步骤314的查询被否定回答，则程序300进入到步骤316，实施启动延迟并且程序300进入到″ A″。如果在步骤314的查询被肯定回答，则程序300进入步骤318，该启动延迟计数器被置零。随后，在步骤320设置多个变量。具体地说，″信号_存在″被设置为真，″弱信号″计数器被置零，″差错检测器″被设置为假并且″确认误差″被设置为假。随后程序300进到图3B中的″A″。

在步骤322，由于在该水平同步状态寄存器的取样中的一个误差，该水平同步状态被认为是错误的。在步骤324，程序300查询该检测到错误是否为真。如果在步骤324的查询被否定回答，则程序300进入步骤326，其中该检测的变量查询被设置为真，并且在步骤328该10毫秒的定时器被设置为针对误差确认的再轮询。如此，一旦已经完成状态轮询并且已经检测一个误差，则这状态寄存器将在10毫秒以后被重新轮询，以便保证不由读出该水平同步信号中的错误引起该状态错误。如此，如果如果该水平同步信号中的误差是由在该视频场中以前取样的一个行所引起，则该十毫秒定时器将重新轮询该寄存并且测量在该图像场中随后的水平同步信号。

如果在步骤324该查询被肯定回答，则程序300进入到步骤330。在步骤330，该变量确认误差被设置为真并且该检测到错误变量被设置为假。在步骤332，该程序查询是否确认误差被设置为真。如果″确认误差″没被设置为真，则程序进入图3C中的步骤340。如果在步骤332该查询被肯定回答，则该程序进到步骤334，其中该″弱_信号″计数被增量1并且该″确认_误差″变量被设置为假。在步骤336，程序300查询该″弱_信号_计数″是否大于等于该误差阈值。该误差阈值是预先根据电视信号的信源类型设置的，例如是根据无线与重放装置设置的。如果在步骤336的查询被否定回答，则程序300进入图3C。然而，如果在步骤336的查询被肯定回答，该变量″信号_存在″被设置为假并且″弱_信号_计数″被置零。

在步骤340，该″信号_存在″变量被通告给系统，说明是否存在一个电视信号。在步骤342，开始该″信号_存在″查询，以便确定该″信号_存在″变量是否设置为真。如果在步骤342的查询被肯定回答，则被认为提供有一个正确和适当的电视信号，并且在步骤346实现视频显示。如果在步骤342的查询被否定回答，则程序300进入步骤344，因为不可得到用于显示的电视信号而禁止视频显示。在步骤348，程序300查询是否该″信号_存在″可变已经是假多于两秒钟。如果该查询被否定回答，则程序300进入到步骤352并且退出。如果该查询被肯定回答，则程序300进入到步骤350，其中在用户显示器上显示一则弱信号信息。如此，步骤348和350的配合使得仅在弱信号已经出现多于两秒钟以后才显示一个弱信号，以便避免假的弱信号显示。程序300在步骤352结束。

尽管作为结合本发明指教的实施例已经被示出和详细描述，但是应该理解的是本领域技术人员能够容易地设计许多仍然结合这些指教的许多其它各样的实施例。

Claims (14)

1.用于处理电视信号的一个装置，包括：

一个调谐器(104)，用于接收一个电视信号；

一个信号处理器(110)，用于从该电视信号提取一个水平同步信号；以及

一个水平同步信号检测器(112)，用于取样该水平同步信号，包括：

耦合到该水平同步信号检测器的一个水平同步信号处理器(114)，用于响应该信号源类型而自适应地处理该水平同步信号，以便确定该电视信号的质量。

2.权利要求1的装置，其中该电视信号被一个NTSC信号。

3.权利要求1的装置，还包括至少一个缓存器(124)，用于存储该水平同步信号的一个取样。

4.权利要求1的装置，其中该水平同步检测器(112)是一个模拟-数字变换器。

5.一个处理电视信号的方法包括步骤：

接收一个电视信号；

在该电视信号的图像场中的一个第一位置取样一个水平同步信号(302)；以及，

使用一个预定阈值处理(308，310)该取样信号，以便确定该电视信号的质量度量，其中响应该电视信号的信源类型建立该阈值，

如果该质量度量小于一个预定的阈值，则在该图像场中的一个第二位置重新取样(328，330)该水平同步信号，并且

处理(332)该取样，以便确定该电视信号的一个第二质量度量。

6.权利要求5的方法，其中该重新取样发生在对应于距该第一位置10毫秒偏移的第二位置。

7.权利要求5的方法，还包括：

如果该第二质量度量小于一个预定的阈值电平，则消隐(344)一个视频显示。

8.权利要求7的方法，还包括：

如果该第二质量度量表明一个低信号强度，则在该视频显示器上显示(350)一个弱信号信息。

9.权利要求5的方法，其中响应从包括有线电视、无线电视和重放装置的电视信号组中选择的信源类型建立该预定的阈值。

10.权利要求9的方法，其中用于数字视盘和录像机的该预定的阈值较高而用于有线电视信号和无线广播电视信号的预定的阈值较低。

11.权利要求9的方法，其中用于快进或倒带模式的录像机的预定的阈值被降低。

12.权利要求5的方法，还包括按照可观看、弱的或有故障的质量度量进行分类。

13.权利要求12的方法，其中被分类为有故障的视频信号不被显示。

14.权利要求12的方法，其中被分类为有故障的视频信号使得一个出错信息被显示。

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