TW243575B

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Publication number: TW243575B
Application number: TW080104060A
Authority: TW
Original assignee: Thomson Consumer Electronics
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1995-03-21
Also published as: SG82550A1; EP0533738A1; CN1041878C; EP0533748B1; CN1057149A; WO1991019387A1; CN1057142A; KR100195364B1; CN1039372C; EP0532653A4; PT97812A; DE69127194D1; CN1034544C; AU7960791A; CN1057146A; RU2119187C1; EP1130909A3; PT97818A; KR100195360B1; PT97814B

Description

243575 A6 B6 五、發明説明（/ ) 詳细說明本發明係闞於能顧示自不同來源之實質上相等尺度邊靠邊圖像之電視，及恃別闞於具有一寬顯示格式比幂之此類電視。目前大多數電視具有水平寬度對垂直高度之4:3之格式顯示比。寬格式顯示比較接近電影顯示格式比，例如 16:9。本發明可應用於直接收看電視及投影電視。常稱如4X3之具有4:3格式顯示比之電視在能顯示單一及多視頻信號源方法方面受限制。除實驗材料外，商業性播放台之電視信號發射係Μ 4X3格式顯示比播放。甚多觀眾認為4X3顧示格式不如與電影相關之較寬格式顯示比悅目。具有寬格式顯示比之電視不僅提供較悅目顯示，且能依對應寬顯示格式而顯示各種寬顯示格式信號源。電影「看來J如電影，而非電影之經修剪或畸變版。自膠片變換成視頻信號，例如用鼋視電影放映裝置或用電視中處理機時，視頻信號源無須被修剪。具有寬顯示格式比之電視亦適於傳統及寬顯示格式比信號Κ及二者姐合之多圖像顯示之範圍廣大之各種顯示。然而，採用寬顯示比幕遭遇甚多問題。此等問題之槪括性分類為改變多涸信號源之顯示格式比，自不同步但同時顯示之信號源發展一致定時信號，在多信號源之間轉換而發生多圖像顯示，及自壓縮資料信號提供高分解圖像。此等問題在根據本發明之寬幕電視被解決。根據各種發明性設計之寬幕電視能自單一及具有相同或不同格式比之多信號源搮供高分解單一及多圖像顯示，並具有可選擇顥示格式比 (請先W讀背面之注意事項再填坏本頁) •装· .打· LF_-4 - 甲 4(210Χ 297 公尨） 243575 A6 B6 五、發明説明（7 ) 具有萁顯示格式比之電視能在以基本或標準水平掃描速率及其倍數之速率，以及藉間條及非間條掃描而顯示視頻信號之锺視系統中實施。例如，標準NTSC視頻信號藉間條掃描每一視頻框之各連續埸而被顯示，每一埸係藉約 15,734Hz之基本或標準水平掃描速率而發生。視頻信號之基本揷描速率可變化性稱為fH，lfH及1H。一 lfH信號之實際頻率將根據不同視頻檷準而變化。随改善電視機圖像品質之努力，已發展以非間條方式連續顯示視頻信號之系統。連績掃描作用要求每一被顯示框必須在間條格式中掃描二場之一所分配之相同時限被掃描。無閃爍A A- BB顯示需使每一場被連續掃描二次。每一情況中，水平掃描頻率必須為標準水平頻率之二倍。此等連績或無閃爍顯示之掃描速率可變化性稱為2f„及2H。例如，根據美國摞準之 2fH掃描頻率為約31 , 468Hz。傳統格式顯示比之電視櫬能裝備成顯示例如自二視頻信號源之多個圖像。視頻信號源可為電視機中選台器，錄影機中選台器，視頻攝影機及其他裝置。稱為圖像中圖像 (PIP)之棋態中，電視櫬中選台器搮供充滿大部份幕或顯示面稹之一圖像，及一輔助視頻信號源提供完全在大圖像界線内之一小嵌入圖像。寬幕電視機中一種PIP顯示棋態示於圏1 (α 。甚多情況中，嵌置圖像能位於數不同位置。另一種顯示橫態常稱為波道掃描（Channel scan)，其中分別來自不同波道源之大數目小圖像K固定框編排方式填充

LF 甲 4(210Χ 297乂发） ........................................::..........^..............................打..............................綠 ί請先閑讀背面之注意事項再填寫本页} 243575 A6 B6 五、發明説明（多〉

幂。至少就尺度而言，無主圖像。寬幂電視機中一種波道掃描顯示模態示於圖1山。寬幕電視機可具有其他顯示棋態。一種模態稱為圖像外圖像（POP)。此一模態中，數嵌置輔助圖像能與一主圖像共享一共同邊界。寬幂電視機中一種POP顯示横態示於圖1(f)。特別適於寬幕電視之另一種横態為來自不同視頻信號源例如二不同波道之實質上相同尺度之邊靠邊圖像。寬幕電視之二4:3視頻信號源之此種横態示於圖1 (d> 。將明瞭，此種横態能視為POP模態之一特殊例。水平掃描在寬檗電視機Μ與傳統電視機相同之時間量完成。然而，寬幕電視之水平掃描距離較大。此一情況將水平伸長圖像，產生所顯示之圖像中影像之明顯闊高比畸變。因此•在例如具有16:9格式顯示比之寬幂電視機顯示具有傳統4:3顯示格式比之視頻信號時，能遭遇問題。此等特定顯示格式比將產生達4/3之一因數之水平伸長或擴張。以PIP或POP顯示具有4:3顯示格式比之圖像為一主圃像及一輔助圖像時，發生此一問題。在PIP及POP模態，即使主圖像源自具有與電視機顯示裝置相匹配之16:9顯示格式比之視頻信號源，亦發生此一問題。已有能在傳統電視機實腌PIP及波道掃描棋態之若干數位電路，有時統稱為圖像中圖像處理翠。此等處理器中之一種為 Thomas Consumer Electronics, Inc出售之 CPIP晶片。CPIP晶片詳细說明於Thomas Consumer Electronics, Inc, Indianapolis, Indiana 之、、CTC {請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) •打. LF_ 甲4(210X 297乂沒） ‘43575 A6 __B6 五、發明説明（t) {請先聞讀背面之注意事項再填寫本页) 140 Picture -in-Picture (CPIP) Technical Training Manual" 中。此等圖像中圖像處理器不通於在寬蒂電視櫬實施如PIP,POP及波道掃描之特殊顯示棋態。如果無外方加速電路，此種圖像中圖像處理器所發生之輔助圖像在寬幕電視機上顯示時、輔助圖像將如前文所說明發生幾何形狀畸變。不論直接觀看或投影，由於較寬圖像管之較寬水平掃描，輔助圖像將具有達4/3之一因數之水平擴張。如果採用外方加速電路，輔助圖像將無闊高比畸變，但將不充滿幕或充滿幕之分配給輔肋顯示之部份。 •打· 寬幕電視能設有使視頻信號例如輔肋視頻信號畸變之一信號處理器，Μ使隨後顯示之輔助圖像不具有影像闊高比畸變。畸變能成不對稱式壓縮而實施。壓縮因數將視輔肋視頻信號與寬幕電視機之相對顯示格式比而定。為在 16:9顯示格式比之電視機上顯示4:3顯示格式比之輔助視頻信號*輔助圖像將被水平壓縮4:1之因數及垂直壓縮 3:1之因數。在具有不同顯示格式比例如2:1之電視機，水平壓縮因數將較垂直壓縮因數大1.5倍。不對稱式壓縮產生幾何形狀畸變之圖像，然後圖像儲存在與圖像中圖像處理器相闞連之視頻儲存器中。當不對稱式壓縮輔助圖像自儲存器讀出時，依照圖像中圖像處理器之主常運算，不論PIP、POP、波道掃描或其他模態，最後輔助顯示無闊高比畸變並具有達成預計目的之逋當尺度。較寬電視管中掃描實現之水平擴張準確抵銷儲存於視頻儲存器之前完成之額外壓縮，亦即不對稱部份。

LF 甲4(210X 297'/：餐） A6 B6 243575 五、發明説明（$ ) {請先聞靖背面之注意事項再填寫本頁) 根據一種發明性設計之邊靠邊圖像之像顯顯示系统包括類比一數位變換器，以將分別代表第一及第二圖像之第一及第二視頻信號最子化成相對較高及較低量子化分解位準。類比一数位變換器能在不同抽樣速率工作。較低抽樣速率信號能具有與另一圖像相對之次抽樣外表。使.一視頻顯示與第一視頻信號同步化。使第二視頻信號與第一視頻信號同步化。一信號處理電路修正第一及第二視頻信號成分刖代表尺度小於梘頻顯示之第一及第二圖像。一多工電路姐合經處理視頻信號供_像之邊靠邊顯示。一量子化分解加強Φ路改善具有較低量子化分解位準之視頻信號之收看品質。圖像能實質上無影像闊高比畸變，以及.以不同相對修剪量及影像闊高比畸變而被顯示。，根據一種發明性設計之同步化邊靠邊圖像之視頻顯示系統包括第一圖像之第一視頻信號源及第二圖像之第二視頻信號源。第一信號處理機加速第一視頻信號。使一視頻顯示與第一視頻信號同步化。使第二視頻信號與第一視頻信號及視頻顧示同步化。第二視頻信號在一埸儲存器中被延遲達一場遇期之一分數。第二信號處理櫬加速同步化第二視頻信號。第一及第二視頻信號被姐合而進行圖像之邊靠邊顯示。第一及第二視頻信號分別具有第一及第二顯示格式比》及視頻顯示具有大於第一及第二顯示格式比之第三顯示格式比。如果第一及第二顯示格式比各為約4:3 ，及第三顧示格式比為約16:9時，每一邊靠邊圖像能就約8:9 之顏示格式比被顯示。如果每一視頻信號被加速達約4/3 - 儿 F - 8 - 甲 4(210X 297W 发） 2你?5 ^ 五、發明説明（W) 之一因數，及被水平修剪達約1/3之一因數時，每一邊靠 Λ_像實質上無闊高比畸變而被顯示。圖1⑻一 1山用於說明寬幂電視之不同顯示格式。圖2為根據本發明及適宜在2fH水平掃描工作之寬幕電視之方框圖。圖3為示於圖2之寬幕處理機之方框圖。圖4為根據本發明及適宜在lfH水平掃描工作之寛幕電視之方框圖。圖5為示於圖4之寬幕處理機之方框圖。圖6為顯示圖3及5中相同寬幂處理櫬進一步细節之方框圔。 ' 圖7為示於圖6之圖像中圖像處理機之方框圖。圖8為示於圖6之波閘行列之方框圖，並顯示主、輔助及输出信號通路。圖9及10為用K說明利用全修剪信號發生圖1(d)所示顯示格式之定時圖。圖11為詳佃顯示圖8之主信號通路之方框圖。圖12為詳细顯示圖8之輔助信號通路之方框圖。圖13為圖7之圖像中圃像處理機之定時及控制段之方框 _。圖14為在lf„至2fH麥換中發生內部2fH信號之電路方框圖。圖15為示於圖2之偏轉電路之合併方框及電路圔。圖16為示於圖2之RGB界面之方框圖。肀 4(21〇X 29*7公发） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .装_ •打· •綠· 24357 ο Α6 Β6 五、發明説明（ 1之各部份顯示能根據不同多圔像顯示格式之部份而非全部便利說明構成與根搛各項發明性設。為便利下文之銳明之説明及时論，視高度顯示格式比均視為4χ3，視寬幕顯示格式比均視為16)<9 。於此等定義。圖1阳顯示具有傳統格式顧示 «視。當16X9格式顧示比圖像播送時，黑條出現頂部及底部。 (letterbox format) 〇此例中, 效顧示面積。另一種方式，16χ 前被變換，故將充滿4x3igji：ig 。然而，左側及/或右側甚多資式，信箱圖像能被垂直但不水¥ 將具有垂直伸長所致之崎赛。# 意° 圃 1(b)顯示 16X9 幕。ΐ6χ9 全顧示，無修剪及畸變。本 16Χ 9格式顯示比信箱圖像能藉播描，以提供具有充分垂直分解之寬幕鼋視能顯示不論主源，_ 9格式顧示比信號。圈1 (c>顯示其中顯示發明性設計實施之單一及姐合。經選擇顯示者係為計之寬幕電視之特定電路頻源或信號之傅铳寬度男頻源或信號之寬度對高度然而1本發明之設計不阳比4 X 3之直成4X 3格式此一現像統收看之圖像 9格式顧示示之收看表訊將被修剪擴張，因而三種方式均接觀看顯示比稱為信遠小於比源在面之垂。再另所產生非特別或投影信號被箱格式全部有播送之直範圍一種方之圖像令人滿

格式顯示比視頻源將被完 4X 3格式顯示比信號之線加倍或線增加而被連續之較大顯示。根據本發明肋源或外方RGB源之16X 4X3格式顯示比嵌置圖像之16

X (請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) •打. .線·

LF 甲 4(210X297 公发） A6 B6 243〇75 五、發明説明（$〉 9格式顯示比主信號。若主及輔助視頻信號均為16X9格式顯示比，嵌置圖像亦能具有16X9格式顯示比。嵌置圖像能在甚多不同位置顯示。圖1(d)顯示其中主及輔助視頻信號Μ相同尺度圖像顯示之一種顯示格式。每一顯示面積具有異於16X9 Μ及4Χ 3之8X9格式顯示比。若在此一顯示面積無水平或垂直畸變而顧示4X3格式顯示比源，信號之左及/或右側必須加以修剪。如果容忍圖像水平壓擠所致之若干闊高比畸變，大部份圖像能在少量修剪下被顯示。水平壓擠產生圖像中物體之垂直伸長。根據本發明之寬幕電視能提供自無闊高比畸變之最大修剪至最大闊高比畸變之無修剪之任何修剪與闊高比畸變配合。 1 輔肋視頻信號處理通路中資料抽樣限制條件增加發生尺度與自主視頻信號之顯示同大之高分解圖像之複雜性。能發展克服此等複雑性之各種方法。圖1⑻為其中一 4X3格式顯示比圖像被顯示在16X9格式顧示比幂中心之顧示格式。黑條出現在右側及左側。圖1(f)顯示其中一個大4X3格式顯示比圖像及三個較小 4X3格式顯示比圖像被同時顯示之顯示格式。大圖像周邊外之一較小圖像有時稱為Ρ Ο Ρ (亦即圖像外圖像）而非Ρ I Ρ (圖像中圖像）。本說明中，PIP或圖像中圖像一詞用於此兩種顬示格式。在寬幕電視設有二選台器，二者均為內部或一內部與一外部例如錄影機之情況，所顯示圖像中之二圖像能根據來源即時顯示動作。其餘圖像能依靜止耋面 LF_-11 - 甲 4(210X 297公发） ......................................................^..............................^..............................终 (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) A6 B6 五、發明説明（f ) 格式而被顯示。將明瞭，增加另外選台器及增加輔助信號處理通路能提供兩個以上活動圖像。亦將明瞭，在一側之大_像與在另一側之小圖像能被轉換位置，如圓1(g)所示〇画i(h>願示一種替代方式，其中4x3格式顧示比圖像位於中央及六個較小4X 3格式顯示比圖像成垂直行顯示於兩側。如前文所說明之格式，設有二選台器之寬幕電視能提供二活動國像。其餘十一個圖像將為靜止晝面格式。圖1(D顧示具有十二涠4X3格式顯示比圖像之方格式之顯示格式。此一顯示格式特別適於波道選擇導引，其中每 —圖像為來自一不同波道之至少一個靜止畫面。如前文所述，活動圖像之數目將視有效選台器及信號處理通路之數目而定。圖1所示各種格式為例示性而非限制性，及能藉其餘圖式所顬示及下文詳佃說明之寬幕電視實施。根據本發明之設計及適宜M 2fH水平掃描工作之寬幂電視之總方框圖示於圖2 ，並概括M10指示。電視1〇包括視頻信號输入段20，底盤或TV微處理機216 ，寬檗處理機 30，lfH至2fH變換器40，偏轉霣路50，RGB界面60， » YUV至RGB變換器240 ，影像管驅動器242 ，直接觀看或投射影像管244及電源70。各電路姐成不同功能方框之姐合係為便利說明•並非限制此等電路之實際相對位置。視頻信號输人段20迪宜接收來自不同視頻來源之多個合成視頻信號。視頻信號可被選擇轉換成供顯示之主及輔助 LF_ - 12 - 甲 4(210X 297公沒） {請先《讀背面之注意事項再瑱寫本页) .裟_ -打· •綠- A6 B6 243575 五、發明説明（p) 視頻信號。RF轉換器204具有二天線输人ANTI及AN T2。此等输人代表空中天線接收及電纜接收之输入。RF轉換器 204控剌至第一選台器206及至第二選台器208之天線输人。第一選台器20 6之输出為至單晶片202之输入，單晶片進行有闢調諧、水平及垂直餳轉、及視頻控制之多項功能。所示之持定單晶片為工業指定型T A 77 30。在單晶片中發生並源自第一選台器206之信號之基帶視頻信號VIDEO 0 U T為至視頻轉換器2 0 0及寬幂處理機3 0之T V 1输人之输入。視頻轉換器200之其他基帶視頻输入為AUX1及AUX2。此等输入可用於視頻攝影機，雷射磲放映機，錄影機，視頻遊樂器及類似裝置。由底盤或TV微處理機216控制之視頻轉換器之输出以SWITCHED VIDEO指示。SWITCHED VIDEO為至寬幕處理機30之另一输入。進一步參閲圖3 ，寬幕處理機之轉換器SW1在TV1與 SWITCHED VIDEO信號之間堪擇一 SEL COMP OUT視頻信號，此信號為至Y/C解碼器210之一输入。Y/C解碼器210可為一缠應性線梳滅波器（adaptive line comb filter)。另二視頻源SI及S2亦為至Y/C解碼器210之一输人。SI及 S2分別代表不同S-VHS源*及各由分立之亮度及色訊信號構成。可如某些適應性線桷濾波器配置成Y/C解碼器一部份或可為一分立轉換器之一轉換器，響應TV微處理機216 而遘擇一對亮度及色訊信號成分別以Υ-Μ及C_ IN指示之输出。然後，所選擇之成對亮度及色訊信號被視為主信號並沿主信號通路處理。包含-M或-MN之信號指示係表示主信 LF_-13 - 甲 4(210X297W 发） :..........:..........................................K-..............................ίτ..............................体 (請先閱讀背面之注意事項存填寫本11) 243575

A B 五、發明說明（丨/) 號通路。色訊信號C_IN被寬幕處理機再導回單晶片，以發生色訊差信號U_M及卩^ 。此方面，U為（R-Y)之相等指示，及V為（B-Y)之相等指示。Y_M· U_1^V_M信號在寬幕處理機被變換成數位形式供進一步信號處理。功能上界定為寬幕處理機30—部份之第二選台器208發生基帶視頻信號TV2 。轉換器SW2在TV2與SWITCHED VIDEO之間選擇至Y/C解碼器220之输人。Y/C解碼器 220可為適應性線梳濾波器。轉換器SW3及SW4在Y/C解碼器220之亮度及色訊信號與一外方像顯源之分別Μ Y_E XT及C_E XT指示之亮度及色訊信號之間進行選擇。 Y_EXT及C_EXT信號對應於S_VHS输入S1。如某些適應性線梳濾波器，Y/C解碼器220與轉換器SW3及SW4可被姐合。然後，轉換器SW3及SW4之输出被視為輔肋信號，及沿輔肋信號通路處理。所選擇之亮度输出KY_A指示。包含_A，_AX及_AUX之信號指示係表示輔助信號通路。所選擇之色訊被變換成色訊差信號U_A及V_A 。Y_A , U_A及 V_A信號被變換成數位形式供進一步信號處理。視頻信號源在主及輔肋信號通路轉換之設計在管理不同圖像顯示格式之不同部份之來源選擇方面發揮最大彈性。寬幕處理機提供對應於Y_M之一合成同步信號C0PM SYNC至同步隔離器212 。水平及垂直同步成分Η及V為至垂直倒數電路214之输入。垂直倒數電路發生導入寬蒂處理機30之一 VERTICAL RESET信號。寬幂處理櫬發生導至 RGB界面60之內部垂直重定输出信號INT VERT RST OUT。 (請先聞續背面之注意事項再填寫本页) •打· •線· LF_-14 - 甲 4(210X 297 公沒） -^43575 A6 ___B6 五、發明説明（|> ) RGB界面60中一轉換器在内部垂直重定输出信號與外方 RGB源之垂直同步成分之間進行選擇。此轉換器之输出為導至偏轉電路50之一選定垂直同步成分SEL_VERT_SY|IC 。輔助視頻信號之水平及垂直同步信號由寬幕處理機中同步隔離器250發生。 lfH至2fH變換器40變換間條視頻信號成連縷顯示非間條信號，例如其中每一水平線被顧示二次，或藉内插同一 «之相那水平線而發生之增加之一姐水平線。某些情況中 •利用前一線或利用一内插線將視在相郫埸或畫面間檢測之運動位準而定。變換器電路40會同視頻RAM420工作。視頻RAM可用以儲存一晝面之一或多個埸而促成連績顯示。經變換資料如,Y_2fH, U_2fH及V-2fH信號供至RGB界面 60 0 詳示於圖16之RGB界面60促使視頻信號输入段選擇經變換視頻資料或外方RGB視頻資料供顯示。外方RGB信號宜為適於2F η掃描之寬格式顯示比信號。主信號之垂直同步成分被寬幂處理機成INT VERT RST OUT供至RGB界面 > 促成一選定之垂直同步信號（fvm或fvext)出現在锔轉電路 50。寬幕電視之運作促成使用者藉發生一内部/外方信號 IN T/EXT而選擇一外方RGB信號。然而，無此一外方RGB 信號存在時，選擇外方RGB信號输入能導致線條垂直崩濱及損傷陰極射線管或投影管。因此，RGB界面電路檢測一外方同步信號· Μ超越一不存在之外方RGB输入之選擇， WSP微處理機340亦提供外方RGB信號之彩色及色度控制 LF_-15 - 甲 4 (210X297 公寒） :.....................................................装............................................................if {請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) - 243575 A6 _B6 五、發明說明（)

寬幕處理機30包括進行輔肋視頻信號之特殊信號處理之圓像中圔像處理機320 。圖像中圖像一詞有時簡稱為PIP 或P i X - i η -P ί X。波閘行列300姐合主與輔助視頻信號資料成範圍廣大之不同顯示格式，如圖1(b)至l(i)之例所示。圈像中圖像處理機320及波閜行列300受寬幂微處理機 (WSP wP)340控制。微處理機340經一串列匯流排響應 TV微處理機216 。串列匯流排包括資料，時鐘信號，復原信號及重定信號之四個信號線。寬幂處理機30亦發生三位準沙堡式信號（three level sandcastle signal)之一合成垂直遮沒/重定信號。另一種方式，垂直遮沒及重定信號能成分立信號而發生。一合成遮沒信號被視頻信號输入段供至RGB界面。詳细示於圓15之偏轉罨路50接收來自寬處理機之一垂直重定信號，來自RGB界面60之一選定2fH水平同步信號，及來自寬幕處理機之附加控制信號。此等附加控制信號係 Μ於水平定相，垂直尺度調整及東一西針調整（east-west pinadjustment)。偏轉電路50供應2fh返馳脈衝至寬幂處理機30，lfH至2fH變換器40及YUV至RGB變換器 240 ° ' 全部寬幕電視之工作電壓由被AC主幹線激勵之電源70發生〇宽幕處理機30詳示於圖3 。寬幂處理機之主要構件為波閜行列300 ，圖像中圖像電路301 ，類比一數位及數位一 LF_- 16 - 甲4(210X 297公发） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •K. •打· 線· 243575 a6 _B6 五、發明说明 (1^) 類比麥換器，第二選台器208 ，寬幕處理機微處理機340 及寬幂输出編碼器227 。在lfH及2fH底盤相同之寬幂處

理機之進一步细節，例如PIP電路，示於圖6 。構成PIP 霣路301之重要部份之圖像中圖像處理櫬320詳示於圖7 。波閘行列300詳示於圖8 。構成部份主及輔肋信號通路之示於圖3之數構件已予以詳细說明。第二選台器208具有相連之IF级224及轚级226 。第二選台器208亦與WSP w P340共同工作。WSP ϋ P340包括输人/输出I/O段340Α及類比输出段340Β。I/O段340Α提供色度及彩色控制信號•選擇外方RGB視頻源之ΙΝΤ/ΕΧΤ信號，及轉換器SW1至SW6之控制信號。I/O段亦監視來自 RGB界面之E XT SYNC DET信號，W保譜偏轉霣路及陰極射線管。類比输出段340B經各界面電路254 | 256及258提供垂直尺度，東一西調整及水平相位之控制信號。波閛行列300姐合來自主及精助信號通路之視頻資訊而實胨一種合成寬幕顯示，例如圖1之各不同部份所顯示之 —種。波閘行列之時鐘資訊由鎖相迴路37 4提供，鎖相迴路與通低頻濾波器376 —起工作。主視頻信號Μ類比形式及YUV格式供至寛幕處理機，成以Y_M、U_M& V_M指示之信號。此等主信號被類比一數位變換器342犮346自類比變換成數位形式，詳示於圖4 。彩色成分信號以屬性指示U及V表示，可指定於R-Y或 B-Y信號，或I及Q信號。抽樣亮度帶寬限於8MHz,因系统時衝率為l〇24fH，約16MHz 。能用單獨一類比一數位變

LF 甲4(210X 297公犮） . <·-:< ·:....................................................St..............................ίτ..............................SJf (請先«讀背面之注意事項再填寫本頁)

6 6 A B ^43575 五、發明说明(ίί 換器及一類比轉換器對彩色成分資料抽樣，因U及V信號限於500ΚΗΖ，或寬1 (wide 1)為1 . 5MHz。類比轉換器或多工器344之選擇線UV_MUX為系統時衡率除Μ 2所獲之 8MHz信號。線SOL脈街之一個時衝寬開始在每一水平視頻線之起始同步重定此信號為零。因此.，UV_MUX線在水平線之毎一時衡週期反復轉變狀態。因線長度為偶數時衝週期，故一旦預定後，UV_MUX之狀態將一貫反復轉變0, 1, 0,1____，無間斷。脫離類比一數位變換器342及346之 Y及UV資料流被移位，因類比一數位變換器各具有1時衝 «期之延遲。為配合此項資料移位，來自主信號處^通路 304之内插控制349之時衝閘資訊必須被同樣延遲。如果時街W資訊不被延遲，UV資料在刪除時將不被正確配對。此點具有重要性，因每一 UV對代表一個向量。一向量之一 U元件不能與另一向量之一 V元件配對而不導致彩色移位。自前一對之一 V樣品將連同當時之U樣品被刪除。此一 UV多工方法稱為2:1:1 ，因每對彩色成分（U,V)樣品有二亮度樣品。U及V之倪奎士（Nygu ist)頻率被有效減至亮度倪奎士頻率之一半。因此，類比一數位變換器之输出之亮度成分倪奎士頻率為8 MHz ·類比一數位變換器之输出之彩色成分倪奎士頻率為4MHz。 ' PIP罨路及/或波閘行列亦可包括雖有資料壓縮而仍加強_助資料分解之装置。已發展多棰資料減縮及資料復原方案，包括例如成對圖素壓縮及顏動與去顫動 (dithering and dedithering)。此外，設計有涉及不同

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I L F _- 18 - 甲 4(210X297 公沒） {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 51· .打· ^43575 A6 B6 五、發明议明（/k) 數目位元之不同顔動順序及涉及不同數目位元之不同成對圔素壓縮。WSP w P340能選擇多種特定資料減縮及復原方案中之一種，Μ獲致每一種特定圆像顯示格式之顯示視頻之最大分解。波閘行列包括與可為FIFO 356及358之線儲存器一起工作之内插器。内插器與FIFO用以視需要對主信號再取樣。一附加内插器能對輔助信號再取樣。波閘行列中時鐘及同步罨路控制主及輔肋信號之資料操縱，包括姐合成具有 Y_MX、U_MX& V_MX成分之單獮一输出視頻信號。此等输出成分被數位一類比變換器360，362及364變換成類比形式。以Y、U及V指示之類比形式信號被供至lfH至2fH變換器40，進行變換成非間條掃描。Y、U及V信號亦被編碼器 227編碼成Y/C格式，Μ界定出現在面板插口之一寬格式比输出信號Y_0UT_E)(T/C_0UT_EXT 。轉換器SV5選擇來自波閛行列之C_SYNC_MN或來自PIP電路之C_SYNC_ AUX之用於編碼器227之一同步信號。轉換器SW6在與 C_SYNC_AUX之間選擇用於寬幂面板输出之同步信號。水平同步電路之數部份詳示於圖14。相位比較器228為包括通低頻滤波器230 *罨壓控制振盪器232 ，除法器 234及電容器236之鎖相迴路之一部份。電魅控制振盪器 232響應陶質諧振器或類裝置238 M 32f„工作。電壓控制振盪器之输出被3 2除而提供適當頻率第二输入信號至相位比較器228 。除法器234之输出為lfH定時信號。 32fH REF及lfH REF定時信號供至除W16之計數器400 。 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •災· •打. •綠· LF_- 19 - 甲 4(210X 297乂发）

6 6 A B 五、發明説明（/^ —2f„输出供至脈衝寬度電路4〇2 。lfH REF信號預定除 $31 400之舉確保除法器與視頻信號输入段之鎖相迴路同 # I作。脈衝寬度電路4〇2確保2f η REF信號將具有適宜寬度’以確保例如一 CA1391型相位比較器4〇4之適當 #·相位比較器404為包括通低頻濾波器406及2fH電應控制振盪器408之第二鎖相迴路之一部份。電壓控制振 »器40 8發生用以驅動連續掃描顯示之一内部2f„定時信至相位比較器40 4之另一输入信號為2f„返馳脈衝或與其相關之一定時信號。包括相位比較器40 4之第二鎖相埋路有效確保每一 2fH掃描週期在输入信號之每一 lfH週期內為對稱式。否則•顯示可具有例如其中半數視頻線移位至右側及半,數視頻線移位至左側之線條圖案之分裂。傾轉電路50詳示於圖15。設有根據實施不同顯示格式必需之有利垂直過掃描量而調整線條圖案垂直尺度之電路 500 。如圖中所示，恆定電流源502提供使垂直斜坡電容器（Vertical ramp capacitor) 504充電之恆定電流量 IRAMp 。電晶體506與垂直斜坡電容器成串連，並響應垂直重定信號週期性使電容器放電。無任何調整時，電流 IRAMf»提供線條圖案之最大有效垂直尺度。此最大有效垂直尺度可相當於使圖1 (a)所示一擴張4X3格武顯示比信號源充滿寬幕顬示所需之垂直過掃描範圍。在需要小垂直線條圖案尺度方面，可調整電流源508自IRAMp導引一可變 «流量IADj，故垂直斜坡電容器504較緩慢充電及至一較小峰值。可變電流源5 08響應例如一垂直尺度控制電路所 LF _ - 20 -_ 甲4(210X 297公发） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •策· •打· .線. ^43575 A6 B6 五、發明説明（1¾ ) 發生之類比形式之垂直尺度調整信號。垂直尺度調鼙500 與可為一電位器或背板調整旋紐之手動垂直尺度調整510 無闞連。任一情況下，垂直偏轉線圈接收適當大小之驅動電流。水平偏轉由相位調整電路518 ，東一西針修正電路 (east-west pin correction circuit)514 ，2 f H 鎖相迴路520及水平输出電路516提供。 ' RGB界面電路詳示於圖16。最後應被顯示之信號將在 If η至2fH變換40输出與一外方RGB输入之間選擇。以所銳明之寬幕電視之目的而言，外方RGB输入為一寬格式顯示比連績掃描源。外方RGB信號及來自視頻信號输入段 20之一合成遮沒信號為至RGB-YUV變換器610之输人。外方RGB信號之外方2fH合成同步信號為至夕卜方同步信號隔雕器600之一输入。垂直同步信號之選擇由轉換器608實施。水平同步信號之選擇由轉換器60 4實腌。視頻信號之選擇由轉換器606實施。每一轉換器604，606及608響應 WSP μ P340所發生之一内部/外方控制信號。内部或外方視頻源之選擇為使用者之選擇。然而•如果在未連接有外方RGB源或外方源脫離之情況，使用者意外選擇外方RGB 璩時，垂直線條圖案將崩消及能導致陰極射線管嚴重受損。因此，外方同步檢波器602檢査外方同步#號之存在。無此一信號時，一轉換器超越控制信號被傳送至每一轉換器604、606及608 ，以防止無來自外方RGB源之信號存在時選擇外方RGB源。RGB-YUV變換器610亦接收來自WSP w P340之色度及彩色控制信號。 LF_- 21 - 甲 4(210X297%、发) (請先閏讀背面之注意事項再溪寫本页) ·«-· •打· -線· ^43575 A6 B6 五、發明説明（、f ) 根丨廉ΦΙΙ明之設計及適於以lfH水平掃描工作之寬幕電視之總方框圖示於圖1 ，並槪括Mil指示。電視11之對應於IB2所示電視1〇之相對部份之各部份以相同參考編號指不。電視11包括視頻信號输入段21，底盤或口微處理機 216 ’寬舉處理機31，水平偏轉電路52，垂直偏轉電路 56’影像管驅動器242 ，直接收看或投影管204 ，及電源 70。不利用lfH至lfH變換器及RGB界面。因此，無以 2fH掃描速率顯示外方寬格式顯示比RGB信號之裝置。各種電路係為便利說明而姐合成各不同功能方框，並非限制此等電路之實際相對位置。視頻信號输入段21用於接收來自不同視頻源之眾多合成視頻信號。視頻信號可被選擇轉換而顯示成主及輔助視頻信號。RF轉換器204具有二天線输人ΑΝΤΙ及ANT2。此等输入代表空中接收及電纜接收之输入。RF轉換器204控制供至第一選台器206及第二選台器208之天線输入。第一選台器206之输出為至單晶片20 3之输入•單晶片進行與調諧、水平及垂直偏轉Μ及視頻控制相闞之多項功能。所示之特定單晶片為工業指定型ΤΑ8680。在單晶Η中發生並源自來自第一選台器206之信號之基帶視頻信號VIDEO OUT 為至視頻轉換器200及寬幂處理機31之TV1輸入之输入。視頻轉換器200之其他基帶視頻输人為AUX1及AUX2。此等諭入可用於視頻攝影機，錄影機及類似裝置。由底盤或 TV微處理櫬216控制之視頻轉換器200之输出Μ SWITCHED VIDEO指示。SWITCHED VIDEO為至寬幂處理機 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾. •打. •線. LF_ - 22 - 甲4(210X 297乂发） 243575 A6 B6 五、發明说明（艸） 31之另一鎗入。進一步參閲圖5 。寬幕處理櫬之轉換器SW1在TV1與 SWITCHED VIDEO之間選擇一 SEL COMP OUT視頻信號，此信號為至Y/C解碼器210之一输人。Y/C解碼器210可為一逋應性線路梳濾波器。另一視頻源S1亦為至Y/C解碼器 210之一输人。視頻源S1代表一 S-VHS源，及由分立之亮度及色訊信號構成。可如某些適應性線路梳濾波器配置成 Y/C解碼器一部份或可為一分立轉換器之一轉換器*響應 TV微處理機21(5而選擇分別MY_M及（：_1«指示之一對亮度及色訊信號為输出。然後，選定之亮度及色訊信號對被視為主信號，及沿主信號通路處理。寬幕處理機中一解碼器 /解調器發生色訊差信號U_M SV_M 。Y_M、‘U_MRV_M信號在宽幂處理機中被變換成數位形式|供在波閘行列300 中進一步處理。功能上界定成寬幂處理櫬31—部份之第二選台器208發生基帶視頻信號TV2 。轉換器SW2在TV2與SWITCHED VIDEO信號之間選擇至Y/C解碼器220之一输人。Y/C解碼器220可為一適應性線梳濾波器。轉換器SW3及SW4在 Y/C解碼器22 0之亮度及色訊输出，一外方視頻源之Μ Y-EXT/C_EXT指示之亮度及色訊信號，與Y_H、C_IN之間進行選擇。Y_EXTC/C_EXT信號對應於S-VHS输人S1。如某些適應性線梳濾波器，Y/C解碼器與轉換器SW3及SW4可被姐合。轉換器SW3及SW4之输出然後被視為輔肋信號，及沿輔助信號通路處理。所選擇之亮度输出MY-A指示。 LF__-23 - 甲 4 (210X297 乂尨) {請先《讀背而之注意事項再填寫本贳) •装· •打· •線， ^43575 A6 B6 五、發明说明（> I) 所選擇之色訊被變換成色差信號U_A及V— A 。Y_A，U_A 及V_A信號被變換成數位形式供進一步信號處理°視頻信號源在主及輔肋信號通路轉換之設計在管理不同Μ像顯示格式之不同部份之來源選擇方面發揮最大彈性。寬幕處理機30包括進行輔肋視頻信號之特殊信號處理之鼷像中圖像處機320 。圖像中圖像一詞有時簡稱為PIP或 Ρίχ-ίη-ΡΙΧ。$閘行列300姐合主及輔助視頻信號資料成 IS圃廣大之顯示格式，如圖l(b>至圖l(i>之例所示。圖像中圓像處理機32 0與波閘行列30 0受寬幕微處理機（WSP ϋ P) 340控制。微處理機340經一串列匯流排響應TV微處理機216 。串列匯流排包括資料•時鐘信號*復原信號及重定信號之四個信號線。寬幂處理機30亦發生成三位準沙堡式信號之一合成垂直遮沒/重定信號。另一種方式，垂直遮沒及重定信號能成分立信號而發生。一合成遮沒信號被視頻信號输入段供至RGB界面。主信號之水平及垂直同步成分在構成寬幂處理機之解調器28 8之一部份之同步隔離器中發生。水平同步成分為至 lfH銷相迴路290之一输入。輔助視頻信號之水平及垂直同步信號由寬幕處理機31中同步隔離器250發生。水平餳轉電路52W應來自WSP //P 340之東一西針辆整及水平相位控制信號而與單晶片一起工作。垂直偏轉電路56響應垂直尺度控制電路54。垂直尺度控制電路54W應來自WSP w P 340之垂直尺度控制信號，及K與前文說明之2f H底盤之垂直尺度控制相同之方式工作。 L F_- 2 4 ~ 甲 4(210X 297W 发) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) .装· •打. •線· 243575 A6 --- ---B6 五、發明説明（5〉）寬幕處理機31詳示於圖5 。寬幂處理機之主要構件為波 Μ行列3〇0 ，圖像中圖像電路3〇1 ，類比一數位及數位一類比變換器，第二選台器2〇8 ，寬幕處理機微處理機340 •及寬幕輸出偏碼器227 。在lfH及2fH底盤相同之寬幂處理機之進一步佃節，例如plp電路，示於圖6 。構成 PIP霉路301之重要部份之圖像中圖像處理機320詳示於圈7 。波閘行列（300詳示於圖8 。構成部份主及輔肋信號通路之示於圖3之數構件已予以詳佃說明。其他構件如第二選台器208、WSPwP340及界面输出、類比一數位及數位 —類比變換器、波閘行列300、PIP電路301及PLL 374如前文參照圖3所說明而工作，不再重復說明。主視頻信號Μ類比形式供主寬幕處理機，信號MY_M及 C_IN指示。信號c_IN被解調器288解碼成色差信號U_M及 V_M 。主信號被類比一数位變換器342及346自類比麥換成數位形式，詳示於圖6 。輔助視頻資料亦為類比形式及 YUV格式，信號MY_A、指示。此等輔助信號在 PIP電路301中被變換成數位形式，資料壓縮，儲存在一場儲存器中供與主信號同步化，及提供至波閘行列300視所選擇之圖像顧示格式之需要與主信號姐合’例如藉Μ線對線為基礎之多工化。PIP電路之搡作參照_6加以詳细說明。PIP罨路及/或波閘行列亦可包括雖有資料壓縮而仍加強輔肋資料分解之裝置。MY、U及V指示之類比形式信號供至編_器227而界定寬格式比输出信號Y-0UT-EST /C_0UT_EXT，此例中，此等输出信號為至單晶片203之输 I.F___- 25 - T4(210X 297W尨） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾. ，打. A6 B6 五、發明説明（ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 人。編碼器227僅接收來自波閜行列2C_SYNC_NM信號。轉換器SW5在Y_M與c_SYNC_AUX信號之間選擇至類比一位元變換器之输人。單晶片發生用於RGB矩陴241之YUV格式信號，RGB矩陣自Y_OUT_EXT & C_OUT_EXT信號供應 RGB格式信號至影像管驅動器242 。圖6為顯示分別示於圖3及5之lfH及2fH底盤通用之寬幕處理機30及31之進一步佃節之方框圖。Y_A、U_A及 V_A信號為至圖像中圖像處理機32 0之一输入，處理機可包括分解處理電路370 。根據本發明之寬幂電視能擴張及 •打. 壓縮視頻。部份示於1之各種合成顯示格式所達成之特殊效果由圖像中圖像處理機320發生，處理櫬能接收來自分解處理罨路370之經分解處理資料信號Y_RP、U_RP及 V_RP。無需隨時利用分解處理，僅在選定之顯示格式利用。圖像中圖像處理機320詳示於圖7 。圖像中圖像處理機之主要部份為類比一位元變換器段322 ，输入段324 ，快速轉換器（FSW)及歷流排段326 ，定時及控制段328 *及位元一類比變換器段330 。定時及控制段328詳示於画 13 ° .線· 圖像中圖像處理機320可為Thomas Consumer Electronics, Inc所發展之基本CPIP晶片之L種變體。可達成多項特點或特殊效果*下文之說明係洌示性。基本特殊效果為一大圖像中有重疊於其一部份之一小圖像，如圖 1<〇所示。大及小圖像能獲自同一視頻信號或不同視頻信號，及能被互換或掉換。一般言之，轚頻信號被轉換成隨 LF_-26- 甲4(21〇X 297乂发） A6 B6 ^43575 時對應於大圖像。小圖像能被移動至幂上任何位置，或逐步通過數預定位置。伸縮特點增減小圖像之尺度，例如至多個預定尺度中之任一尺度。在某一點，例如圖1(d)所示之顧示格式，大及小圖像實際為相同尺度。在單一圖像横態，例如圖1 (b)、1 (e>或1 φ 所示·使用者能放大單一圖像之内容，例如逐步自1.0:1至5.0:1 。在伸縮横態，使用者可尋找或平移（pan)通過圖像内容，使幂影像移動通過圖像之不同區域。任一情況下，小圖像或大圖像或放大圖像能依靜止晝面（靜止圖像格式）被顯示。此項功能促成其中視頻信號之後九個框重復出現幂上之一種選通格式（strobe format)。框重複率能自每f^30框變化至每秒零框。 * 用於根據本發明另一種設計之寬蒂電視之圖像中圃像處理機之構型異於上文說明之基本CPIP晶片。若基本CPIP晶本用於具有16X9幂之電視及無視頻加速電路時，由於掃描通過較寬1(3X9幂所致之有效4/3倍水平擴張，插入圖像將具有闊高比畸變。圖像中物體將被水平伸長。如果利用一外方加速電路，將無闊高比畸變，但圖像不充滿整個蒂。 Μ用於傳統電視之基本CPIP晶片為基礎之現有圖像中圖像處理機以具有若干不利後果之特定方式工作。來視頻Μ 鎖定於主視頻源之水平同步信號之640fH時衝抽樣。換言之•儲存在與CPIP晶片相連之視頻RAM中資料不與來輔助視頻源成直交抽樣。此點為場同步化基本CPIP方法之一項 k

I LF_-27-_ 甲 4(210X 2971'发） (請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) .^· •打· •線. ^43575 A6 B6 五、發明説明（0 ) (請先《讀背面之注意事項再填寫本页) 基本限制。输入抽樣率之非直交性產生抽樣資料之歪斜誤差。此項限制為視頻RAM與CPIP—起使用之結杲，視頻 RAM必須用相同時衡寫及謓資料。來自視頻RAM如視頻 RAM 35 0之資料被延遲時’歪斜誤差表現成沿圖像垂直邊緣之任意跳動，相當令人討厭。根據本發明之設計及異於基本CPIP晶片之圖像中圖像處理機3 20通宜不對稱式懕縮視頻資料成多種可選擇顯示模態中之一種。此種工作横態中，圖像在水平方向壓縮4:1 及在垂直方向壓縮3:1 。此種不對稱壓縮横態產生闊高比畸變圖像儲存在視頻RAM中。圖像中物雅被水平壓擠。然而，如果此等圖像被正常讀出（例如K波道掃描模態）供 16X9格式顯示比幕顯示時，圖像正確出現。圖像充滿幂，無闊高比畸變。根據本發明之不對稱式壓縮模態可在無外方加速電路下發生在16X9幕之特殊顯示格式。圖13為例如前文所說明CPIP晶片一種變體之圖像中圖像處理機之定時及控制段328之方框圖，其中包括實施不對稱式壓縮成多種可選擇顯示模態中之一種之十進 (decimation)電路328C。其餘顯示模態能提供不同尺度之輔助圖像。每一水平及垂直十進電路包括一計數器，計數器被程式化成根據在WSP w P340控制下之一比值表之一壓縮因數。比值範圍可為1:1，2:1，3:1及依此類推。壓縮因數可為對稱式或不對稱式，依表如何設定而定。壓縮因數之控制亦可在WSP wP340控制下藉完全可程式通用十進霣路實腌。 L F -28* 甲4(210Χ 297公沒） A6 B6 五、發明説明棋態，圖像中圖像處理機配合自由操作振通 3S 348將自例如適應性線梳濾波器之一解碼器取用Y/c输人’將信號解碼成γ、U、V彩色成分，及發生水平及垂直 η此等信號在圖像中圖像處理機中被處理供各種 »6 # P SI ’例如伸縮、靜止及波道掃描。例如在波道掃描自視頻信號输入段之水平及垂直同步將具有甚多 ’因抽樣信號（異於波道信號）將具有不相關連衝及將就近似任意瞬時被轉換。因此，樣品時衝寫視頻RAM時衝）被自由操作振盪器決定。在靜止及伸縮横態，樣品時衝將被鎖定於來視頻水平同步，在此等特殊吠況中，與顧示時衝頻率相同。參閲圖6 ，自圖像中圖像處理機成類比形式之Y，U, V 及C，SYNC(合成同步）输出能被與3.58MHz振通器380 — 起工作之編碼電路366再編碼成Y/C成分。此Y/C_PIP_ ENC信號可被連接於未顯示之一 γ/C轉換器，此轉換器能使再編碼Y/C成分取代主信號之Y/C成分。自此點開始· PIP煸碼Y，U，V及同步信號將為底盤之其餘部份之水平及垂直定時之基礎。此種工作模態適於根據主信號通路中内插器及FIFO之操作而實施PIP之伸縮横態。在多波道模態，例如1山所示，一預定掃描表之十二條波道能被同時顯示成十二小圖像。圖像中圖像處理機具有響應3.58MHz振盪器348之一内部時鐘。來輔助信號自類比被轉變成位元形式*並響·應所選擇之特殊效果而被输入視頻 RAM350。前述 Technical Training Manual 之具賭實

I -ΙΣ_:2 9 ~....... Ϋ4(210Χ297Χ 沒） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .¾. •打· •線· 243575 A6 B6 五、發明说明（j ) 例中，經編譯之特殊效果在與主信號視頻資料姐合之前* 在圖像中圖像處理機中被轉變回類比形式。然而*在本發明之寬幕電視及部份由於可行之不同時衝頻率之數目限制，輔助資料為自視頻RAM3 50之直接输出，不被圖像中圖像處理機320進一步處理。時鐘信號數目減至最小有利減少霉'視電路中射頻干擾。進一步參間圖7 ，圖像中圖像處理機320包括類比一數元變換段322 、输人段324 、快速轉換器FSW及匯流排控制段326 、定時及控制段328 、及位元一類比變換段330 。槪括言之，圖像中圖像處理機320將視頻信號位元化成亮度（Y)及色差信號（U, V)，將结果次抽樣及儲存於1百萬數元（1MEGABIT)視頻RAM350中，如前文所說明。與圖像中圈像處理機320相連之視頻RAM350具有1百萬數元之餘存容量*不足Μ儲存*具有8 -數元樣品之視頻資料之一完整埸。增加儲存器容量成本高及需要較複雜管理電路。輔助波道中每樣品較小數元數目代表與8 -數元樣品處理之主信號相對之量子化分解或帶寬減小。輔助顯示圖像較小時，此項有效帶寬減少通常無問題•但如果輔助顯示圖像較大例如與主顯示圖像同大時•則能發生困擾。分解處理電路370能選擇實腌加強輔助視頻資料之量子化分解或有效帶寬之一或數種方案。已發展多種資料減縮及資料復原方案，包括例如成對圖素壓縮及顫動與去顚動。一去顔動電路將工作式位於視頻RAM350之下游，例如在波閘行列之輔肋信號通路中，下文將予詳佃說明。此外 > 設計有涉及不 (請先聞讀背面之注意事項再瑱寫本页) •玖· •打· •線· LF_-30- Τ 4(210X297 公沒） A6 • B6 243575 五、發明说明Pg) {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 同數元數目之不同顔勡與去顗動順序及涉及不同數元數目之不同成對圖素壓縮。WSP W P能多種特定資料減縮及復原方察中之一種，Μ發揮每一種特定圖像顯示格式之顯示視頻之最大分解。 •打. 亮度及色差信號以8:1:1六-數元Y, U, V方式儲式。換言之，每一成分被量子化成六-數元樣品。每對色差樣品有八個亮度樣品。圖像中圖像處理機320 Μ鎖定於來輔助視頻同步信號之640 fH時衝率對來視頻資料抽樣横態工作。此種模態下，儲存於視頻RAM中之資料被直交油樣。當資料被謂出圖像中圖像處理機視頻RAM350時，用鎖定於來輔助視頻信號之相同640fH時衝讀出。然而，即使資料被直交抽樣及.儲存，並能直交讀出，由於主及輔助視頻源之不同步性質，資料不能自視頻RAM3 50直接直交顯示。僅在顬示來自同一視頻源之信號之情況下，主及輔助視頻源可望為同步性。需要將輔助波道同步化之進一步處理，亦即將視頻RAM 350之資料输出與主波道同步化。再參閲圖6 ,利用二 .緣· 4-數元閂鎖352A及352B再姐合來自視頻RAM 4-數元输出口之8 -數元資料段。4 -數元閂鎖亦減低資料時衝率自1 2 8 〇 fH至 640fH 。 ' 一般言之，視頻顯不及偏轉系統係與主視頻信號同步化。主視頻信號必須如前文所說明加速，以充滿寛幕顯示。輔助視頻信號必須與第一視頻信號及視頻顯示垂直同步化。輔助視頻信號能在一場儲存器中延遲達一場週期之一分 1¥_-31-____ 甲4(210X 297公发） 43575 A6 B6 五、發明説明pf) 數，然後在一線儲存器中擴張。輔助視頻資料與主視頻資料之同步化利用視頻RAM350為埸儲存器及先入先出 (FIFO)線儲存器354擴張信號而達成。FIF0354之尺度為 2048X8 。FIFO之大小與認為避免讀/寫指示器碰撞合理之必要最φ線儲存容量相闞。謓/寫指示器碰撞在舊資料於新資料有機會被寫人FIFO之前被讀出FIFO時發生。讀/ 寫指示器碰撞亦在新資料於舊資料有機會自FIFO讀出之前超寫儲存器時發生。來自視頻RAM350之8-數元DATA_PIP資料段Μ用Μ對視頻資料抽樣之相同圖像中圖像處理機640fH時衝寫入2048 Χ 8 FIF0354 ，亦即鎖定於輔肋信號而非主信號之640fH時衡。F I F 0 3 5 4利用瑣定於主視頻波道水平同步化成分之 ' I 1 024fη讀出。利用具有獨立讀及寫口時衝之多線儲存器 (FIFO)使在第一速率直交抽樣之資料能在第二速率被顯示。然而，謓及寫時衡之不對稱性質確實需要採取避免讀/ 寫指示器碰撞之步驟。波閘行列300通用於寬幕處理機30及31。主信號通路 304 ，輔助信號通路306及输出信號通路312 Μ方框圖形式示於圖8 。波閘行列亦包括一時衝/同步電路320及 WSP w Ρ解碼器310 。M WSP DATA指示之WSf w Ρ解碼器 310之資料及位址輸出線供至前文所述之每一主電路及通路，K及圖像中圖像處理機3 20及分解處理電路37 0 。將明瞭，某些電路是否界定成波閘行一部份主要係為便利說明本發明之設計。

IL -32- {請先閑讀背面之注竞事項再填寫本页) •装· 打· •線· 甲 4(210X 297 公发） 243575 A6 B6 五、發明说明 {請先W讀背面之注意事項再填寫本页) 波閘行列負責必要之主視頻波道之視頻資料擴張、壓縮及修剪*以實拖不同之圖像顯示格式。亮度成分Y-MN儲存在先入先出（FIFO)線儲存器356經視亮度成分之内插性質而定之一時段。姐合之色訊成分H/V_MN儲存在FIFO 358中。輔助信號亮度及色訊成分Y_PIP, 由信號解多工器（demultiplexer)355發生。亮度成分視需要在電路357中進q分解，及被内插器359予Μ必要擴張•發生諭出信號Y_AUX 。 •打. 某些情況中，輔助顯示將與主信號顯示同大，例如圖1 (d)所示。與圖像中圖像處理機及視頻RAM 350相關連之儲存器限制能提供不足Μ充滿此一大顯示面積之資料點或圖素數目。此等情況下，分解處理電路357能用於重建_助視頻信號之圈素而代替資料壓縮或減縮過程中失去之圖素。分解處理可對應於圖6所示電路370進行之分解處理。例如，電路370可為顫動電路及電路357可為去顫動電路 Ο 輔助視頻输人資料以640f η速率抽樣及儲存於視頻RAM 350 。自視頻RAH 350讀出之輔助資料M VRAM_0UT指示。 .線. PIP電路301亦具有K等積分因數水平及垂直以及不對稱滅縮輔助圖像之能力。進一步參閲圖12，輔肋波道資料被 4 -數元閂鎖352A及352B、輔助FIFO 354、定時電路369及同步化電路36 8緩衝並與主波道位元視頻同步化。 VRAM_0UT資料被信號解多工器355分成Y(亮度），U、V (彩色成分），及FSW-DAT(快速轉換資料）。FSW_DAT指示 LF_-33- 肀 4 (210X297 乂发) 243575 A6 B6 五、發明說明(夕/ ) 寫入視頻RAM之埸ϋ ° PIP — FSW信號被直接自pip電路接收並加至输出控制電路321 ’以決定在小圖像横態中應被顯示之自視頻R A Μ讀出之場。輔助波道以640fH速率抽樣’主波道以i〇24fH速率油樣。輔助波道FIFO 354變換來自輔肋波道抽樣速率之資料成主波道時衝速率。此項處理中，視頻信 8/5 ( 1024/640)壓縮。此項壓縮大於正確顯輔助波道信號之必要4/3壓縮。因此’輔助波道必須被内插器359擴張而正確顧示一 4X3小圖像。内插器359被本身響應WSP ju P 340之内插器控制電路371控制。所需之内插器.擴張量為5 / 6 。擴張因數X如下決定： X =(640/1 024)* (4/3)=5/6 < 色訊成分U_PIP及卩_卩1卩被電路367延遲達視亮度成分内插性質而定之一時段，發生输出信號11_&1^ &V_AUX 。主及輔肋信號之各Y、U及V成分藉控制FIFO 354、356及 3 58之謓復原信號而在输出信號通路31 2中相關多工器 315、317及319被姐合。多工器315、317及319 W應输出多工器控剌電路321 。输出多工器控制電路321 W應來自圆像中圖像處理機及WSP /uP 340之時鐘信號CLK ，線開始信號S0L-H_C0UNT信號，垂直遮沒重定te號及快速轉換器输出。多工化亮度及色訊成分Y_MX，U_MXR V_MX分別供至相闞位元一類比變換器360，362及364 。位元一類比變換器分別隨有通低頻滤波器361，363及365 ，示於圖6 。圖像中圖像處理機，波閛行列及資料減縮電路之各種功

I L F _ 2 4 * — 甲 4(210X297 公发） {請先閱讀背面之注意事項再瑱寫本页) .¾. •打- .線· 243S75 A6 _____B6 五、發明说明（$>) 能被WSP «Ρ 340控制。WSP wP 340礬應藉一串列匯流排連接之TV wP 216。串列匯流排可為如圖中所示之四線排’具有資料、時鐘信號、復原信號及重定信號各線 ° WSP « p 340經WSP w P解碼器310與波閘行列之不同霣路通信。一種情況中，必須壓縮4X3 HTSC視頻達4/3之一因數 • W避免所顯示圖像之闊高比畸變。其他情況中，視頻能被擴張而進行通常阐有垂直放大之水平放大運算，達33% 之水平放大運算能藉減少壓縮至小於4/3而達成。利用一樣品内插器再計算來視頻於一新圖素位置，因S-VHS格式達5.5MHz之亮度視頻帶寬佔有在l〇24fH時衝為8MHz之倪奎士摺 β 頻率（Nyquist fold over frequency)1 之一大百分數。如圖8所示，亮度資料Y_MN被分配通過主信號通路304 中内插器337 ，此内插器根撺視頻之壓縮或擴張重計算樣品值。轉換器或路徑分配選擇器323及331之功能為就 FIFO 356及內插器3 37之相對位置而逆轉主信號通路304 之形態（topology)。具體言之，此等轉換器選擇壓縮所需之内插器337在FIFO 356之前或擴張所需之FIFO 356在内插器337之前。轉換器323及331響應路徑分配控制電路 335 ，電路335本身響應WSP w P 340 。如前文所說明，在小圖像模態，輔肋視頻信號被壓縮儲存於視頻RAM 350 ，及擴張僅為達成實施目的所必需。因此’輔助信號通路中不箱要可比較轉換作用。 _L£_____ " 3 5 - 甲 4(210X 297V 发） {請先《讀背面之注意事項再填寫本页) ，装， .打· .緣· 243575 A6 B6 五、發明説明（

主信號通路詳示於圖11。轉換器323為二多工器325及 327構成。轉換器331為多工器333構成。三個多工器響應路徑分配控制電路335 ’電路335本身響應WSP "P Λ 340 。水平定時/同步化電路339發生控制FIFO之寫人及讀出，K及閂鎖347、351及多工器353之定時信號。時鐘信號CLK及線開始信號SOL由時鐘/同步電路320發生。類比一位元變_控制電路369響應Y_MN, WSPwP 340，及 UV_MN之最高效數元。内插器控制電路349發生中間圖素位置值（K)，内插器補償濾波器加權（C)，亮度之時衝閘資訊CGY及彩色成分之CGUV。時衝閘資訊暫停（十進）或重複FIFO資料，以使樣品在某些時衝不被寫入而達成壓縮，或某些樣品被重複謓出而達成擴張。可利用一 FIFO進行視頻壓縮及擴張。例如，一 WR_E Η _ ΜΝ _ Υ信號使資料被寫人F I F 0 3 5 6。每第四個樣品能被抑制不寫人FIFO。此舉構成4/3壓縮。内插器337之功能為重計算被寫入FIFO之亮度樣品，Μ使自FIFO讀出之資料平滑而非鋸齒狀。擴張可依與壓縮完全相反之方式進行。在壓縮情況，寫復原信號具有以抑止脈衝形式附著其上之時衝閛資訊。擴張資料時•時衡W資訊加於讀復磨信號。此舉將暫停資料從FIFO 358謓出。此一情況下，處理過程中處於FIFO 356後之内插器337之功能為重計算自鋸齒狀至平滑狀之抽樣資料。在擴張情況下，資料在自F'lFO 356讀出及經時閘進入内插器337時必須暫停。此點異於資料經内 -LF _-36- 甲4(210X 297W沒） {請先聞讀背面之注意事項再填寫本页) •裴· •打. .綠· 243575 A6 B6 五、發明说明（士〆) 插器337連績定時之壓縮情況。在壓縮Μ及擴張兩種情況，時街閘理算均能依同步方式簡易進行，亦即能根據糸統時鐘102 4fH之上升邊緣發生。亮度内插之此種形態有多項優點。時衝閘理算，亦即資料十進及資料重複，可依同步方式進行。如果不採用互換内插器與FIFO位置之可轉換視頻資料形態，讀或寫時鐘將需雙倍定時而暫停或重複資料。雙倍定時一詞係指二資料點必須在單獨一計時週期中寫入FIFO或在單獨一計時週期中自FIFO謓出。所產生之電路不能與系統時鐘同步運算，因寫或讀時衝頻率必須為系統時衝頻率之二倍。此外，可轉換形態僅需要一個內插器及一個FIFO進行鼠縮及擴張。如果不採用所說明之視頻轉換設計，雙倍定時情況僅能利用二FIFO完成壓縮以及擴張功能而被避免。用於擴張之一 FI0F需置於内插器之前，及用於壓縮之一 FI0F需置於内插器之後。輔肋信號之内插在輔肋信號通路306中進行。PIP電路 301採縱一 6 -數元Y、U、V 8:1:1埸儲器（視頻RAM 350 )儲存來視頻資料。視頻RAM 350在多個儲存器位置保持視頻資料之兩個埸。每一儲存器位置在每一 8 -數元位保持資料之八個數元，其中有一個6 -數元Y (亮度）樣品（在 640fH抽樣）及二其他數元。此二其他數元快速轉換資料 (FSW — DAT)或一 U或V樣品（M80fH抽樣）之一部份。 FSW_DAT值指示寫人視頻RAM之埸型。因有儲存在視頻 RAM 350中資料之兩個場，及全部視頻RAM 350在顯示週 {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) •装· •打. •線· LF__-37- 甲4(210X 297W沒） 243575

6 6 A B 五、發明説明期中被鑲出，故二埸在顯示掃描中被讀出。PIP電路301 將利用快速轉換資料決定被謓出儲存器顯示之場。PIP電路必定讀取被寫入之倒場型（opposite field type) ，Μ 克Ε動作撕裂問題。如果被讀出之埸型為被顯示者之倒型 *儲存在視頻RAM中之偶數埸即在埸被讀出儲存器時•藉刪除埸之頂線而被倒轉。結果為小圖像保持無動作撕裂之正確間插。時鐘/同步電路320發生浬用FIFO 354· 356及358所痛之讀，寫及復原信號。主及輔助波道之FIFO被復原寫入儲存後繼顯示需要之每一視頻線之各部份之資料。梘在顯示之同一視頻線上組合來自每一來源之資料之需要，來自主或輔肋波道而非二者之資料被寫入。輔助波道之FIFO 354與輔助視頻信號同步寫出，但與主視頻信號同步自儲存器讀出。主視頻信號成分與主視頻信號同步寫入FIFO 356及358 ，及與主視頻信號同步自儲存器讀出。讀功能在主與輔肋波道間往復轉換之次數為所選特定效果之一項功能。不同特殊效果如經修剪邊對邊圈像之發生賴操縱線儲存器FIFO之讀及寫復原控制信號而達成。此種顯示格式之處理過程示於圖7及8 。在經修剪邊對遏顯示_像之情況中，輔助波道之2048X 8 FIFO 354之寫復原控制信號（WR_ EN_AX)之有效性為Π/2)* (5/12)=5/12 ，或顯示有效線週期（加速後）之約41% ，或輔肋波道有效線週期（加速前 )之67X ，如圖7所示。此一情況相當於約33S：修剪（約 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本页) •打* 緣. LF_ -38- 甲4(210X 297W沒） 243575 A6 B6 五、發明説明) 67S；有效圖像）及5/6之信號内插器擴張。主視頻波道中 (示，於圈8之上方部份），910X8 FIFO 356及358之寫復原控制信號（WR_EN_MN_Y)之有效性為（1/2)*(4/3)= 0.67或顯示有效線週期之67¾ 。此一情況相當於約33¾修剪及各910X8 FIFO在主波道視頻進行4/3壓縮比。每一 FIFO中，視頻資料被嫒衝在一特點時間點讀出。資料可被自每一 FIFO讀出之有效時區由所選之顯示格式決定。所示之邊對邊修剪横態之例中，主波道視頻顯示在顯示之左半側及輔助波道像顯示在顯示之右半側。如圖中所示，主及輔肋波道之波形之任意視頻部份不同。主波道各 910X8 FIFO之讀復原控制信號（RD_EN_MN)之有效性為顯示之顯示有效線週期之50% ，緊接視頻後緣隨有效視頻起點開始。輔助波道讀復原控制信號（RD_EN_AX)之有效性為顯示有效線週期之另50% *随RD_EM_MH信號之下降ϋ緣開始及隨主波道視頻前緣起點而終止。可明瞭*寫復原控制信號與各自之相關FIFO输入資料（主或輔肋）同步，讀復原控制信號則與主波道視頻同步。圖1(d)所示之顯示格式特別有利，因其能使二接近完整埸圖像依邊對邊格式顯示。此種顯示對例如16X9之寬格式顧示比顯示特別有效及適宜。大多數NTSClg號Μ相當於 12X9之4X3格式再現。二4X3格式顯示比NTSC圖像可藉修剪圖像33¾或壓擠圖像33¾而被提出在同一 16X9格式顧示比顯示上，並導致闊高比崎變。視使用者之選擇，圖像修剪與闊高比畸變之比例可設定於0¾與33S；間範圍中之

LF 甲 4(210X297 公发） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •装· •打· 線- --19.- A6 B6 五、發明说明（f) (請先聞讀背面之注意ί項再填寫本页) 任一比例。例如，二邊對邊圖像可成16.7¾壓擠及16.7¾ 修剪而提出。運箕能就加速與修剪之總比例加K說明。視頻顯示裝置可視為具有寬度對高度之顯示格式比M:N ，第一視頻信號源可視為具有顯示格式比A:B ，及第二視頻信號源可視為具有顯示格式l：bC:D 。第一視頻信號能被選擇性加速達約 1至（M/N+ A/B)之第一範画中之倍數，及選擇性水平修剪達約0至[(M/N+A/B>-1]之第二範圍中之倍數。第二視頻信號可被選擇性加速達約1至（M/N+C/B)之第三範圍中之倍數，及選擇性水平修剪達約0至[(M/N + C/ D)-l] 之第四範圍中之倍數。 16X9格式顯示比顯示之水平顯示時間與4X3格式顯示比顧示相同*因均具有62 . 5微秒標稱線長度。因此，一 NTSC視頻信號必須加逑達4/3之倍數，以保存無畸變之正確闊高比。4/3培數為二顯示格式之比值： 4/3= (16/9)/(4/3) 根據本發明利用可變内插器加速視頻信號。以往，使用在输入及输出具有不同時衝率之FIFO進行相Μ功能。相較下，如果二NTSC 4X3格式顯示比信號在一單獨4x3格式顧示比顯示上顯示時，每一圖像必須被畸變或修剪，或二者之某種姐合，達50¾ 。不酹要相當於寬幕用途所需之加速 t LF_-40- 甲4(210X 297乂发）

Claims

經濟部中央揉準扃印製 A7 ^43575 l] _D7 六、申請專利範ffl 1. 一種視頻顯示系統包括：第一圖像之第一視頻信號源；加速第一視頻信號之第一信號處理裝置；第二圖像之第二視頻信號源；與第一視頻信號同步之視頻顯示裝置；使第二視頻信號與第一視頻信號及視頻顯示裝置垂直同步之裝置；加速第二視頻信號之第.二信號處理裝置；及姐合第一與第二經處理視頻信號而邊對邊顯示各圖像之裝置，該第一及第二視頻信號分別具有各約為4 : 3之第一及第二顯示格式比，及該視頻顯示裝置具有大於第一及第二顧示格式比且約為is : 9之第三顯示格式比’而該邊對邊圖像各以約8:9之顯示格式比顯示，該第一及第二信號處理裝置各包括分別減小第一及第二視頻信號圖像尺度之裝置，Μ及該等信號處理裝置之一包括修剪圖像之裝置及壓縮、儲存及擴張圖像之裝置° 2. 根撺申請專利範圍第1項之糸統，其中該壓縮、儲存及擴張裝置包括：對圖像次取樣之裝置；儲存次取樣圖像之一場儲存器；及及藉内插成大於所儲存但少於次取樣之一尺度而放大所儲存圖像之裝置。 3. 根據申請專利範圍第1項之系統’其中每一視頻信號被 _U._-41- T4(210X 297^Μ) ..................................产...............裝........-:.-................打........{.................線 (請先閑讀背面之注意事項再填tr本页) ^43575 A7 B7 C7 D7 *、申請專利範固經濟邻中央搮準扃印製加速達約4/3倍數及水平修剪達約1/3倍數，每一邊對邊圖像Μ約8:9之格式顯示比及實質上無闊高比畸變而被顯示。 4· 根據申請專利範圍第1項之系統，其中將第二視頻信號同步化之裝置包括延遲第二視頻信號達一場週期之一分數之裝置。 5. 根據申請專利範圍第4項之系統，其中該延遲裝置包括一埸儲存器。 6. 根據申請專利範圍第1項之糸铳，其中該視頻顯示裝置具有寬度對髙度顯示格式比Μ:Η及第一視頻信號源具有顳示格式比Α:Β ，及第一信號處理裝置選擇性加速第一視頻信號達約1至（Μ/Ν+Α/Β)之第一範‘圃中之倍數。 7. 根據申請專利範圍第6項之系铳，其中該第一信號處理裝置選擇性水平修剪第一視頻信號達約0至[(Μ/Ν) + A / Β ) -1]之第二範圍中之倍數。 8. 根據申請專利範圍第1項之系統，其中該視頻顯示裝置具有寬度對高度之顯示格式比M:N及第一視頻信號源具有顯示格式比A:B ，及第一信號處理裝置選擇性水平修剪第一視頻信號達約0至[(M/N + A/B)-l]之範圍中之倍數。 9. 根據申請專利範圍第1項之糸統，其中該視頻顯示裝置具有寬度對高度顯示格式比M:H及第二視頻信號源具有顧示‘格式比C:D ，及第二信號處理裝置選擇性加速第二梘頻信號達約1至（M/N+C/D)之第一範圍中之倍數。 I 0J：----42-__ (請先《讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. •訂. •線· f 4(210X 297^'#) ^43575 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範園 10 11 12 13 蛭濟邨中央樣準 Jh 印裝 14 根據申請專利範圍第9項之系统，其中該第二信號處理裝置選擇性水平修剪第二視頻信號達約0至[(M/H + C/D)-〗]之第二範圍中之倍數。根據申請專利範圍第1項之系統，其中該視頻顯示裝置具有寬度對高度顯示格式比M:N及第二視頻信號源具有顯示格式比C:D ，及第二信號處理裝置選擇性水平修剪第二視頻停號達約〇至[(M/N+C/D)-l]之範圍中之倍數° 根撺申請專利範圍第1項之系統，其中：視頻顯示裝置具有寬度對高度顯示格式比M:N ，第一視頻信號源具有顯示格式比A:B ，及第二視頻信號源具有顯示格式比C:D ; - 第一信號處理裝置選擇性加速第一視頻信號達約1至 (M/H+A/B)之第一範圍中之倍數，及選擇性水平修剪第一視頻信號達約〇至[(M/N+A/B)-l]之第二範圍中之倍數；及第二信號處理裝置選擇性加速第二視頻信號達約1至 (H/N+C/D)之第三範圍中之倍數，及選擇性水平修剪第二視頻信號達約0至[(M/N+C/D)-l]之第四範圍中之倍數。根據申請專利範圍第12項之系統，其中該第一及第三範圍為約1至4/3 ，第二及第四範圍為約〇至1/3 。根據申請專利範圍第1項之系统，其中該姐合裝置發生多工化視頻線，每一多工化線包括自每一視頻信號源之 (請先聞讀背面之注意事項再填穹本頁) •St· 打. 甲 4 (210X297公着） 43575 A7 B7 C7 D7 六、申請專利範® 經選擇性加速及修剪視頻線 (請先閱讀背面之注意事項再填穽本页) •装. .打· •線· 經濟部中央搮準為印製 4rF- A Λ 甲 4 (210X297 公廣）