[发明专利]画中画电视显示器的视频信号处理系统

说明书

本发明系有关视频信号处理系统，该系统以第一频率对视频信号辅助取样，并以第二频率显示这些样品，以实现低于该辅助取样信号比例的画面的缩小。

在画中画显示器中，由副信号所产生的缩小的且因而使分辨力降低的影像嵌入到由主信号产生的影像中的某一部份。关于具有画中画显示器的电视接收机在美国专利第4，298，891号题为“电视接收机”的专利中有所说明。

典型的画中画电视接收机使用相互独立的调谐器、中频放大器和视频信号解调器，以获得两组亮度及色差信号，一组供主影像用，另一组供副影像用。一般来说，副信号通过防混叠滤波器处理，并进行行和场的辅助取样，以产生代表缩小影像的信号。

防混叠滤波器用来降低信号在水平（行）及垂直（场）方向上的信号带宽，以降低由辅助取样所引起的失真成份。这些失真成份也称为混叠失真。当以低于公认的奈奎斯特准则所订的频率对一信号取样时，会产生混叠误差成份。混叠成份的频率在原信号的频率范围内，并在辅助取样信号的频谱之外，通过辅助取样过程转换为在辅助取样信号的频谱内不同频率的成份。尽管防混叠滤波器为辅助取样系统中所必须，但却可能带有使再生影像线条模糊的副作用。

典型的画中画电视接收机含有远较标准的单影像接收机为多的电路， 因此制造成本也高。此外电路的大部分为存储器，诸如电荷耦合器件或随机存取存储器（RAM）等，以储存辅助取样影像的一场或更多场的图像信息。存储器还用来使副信号与主信号适当同步，以再生稳定的副影像。

副图像取样样品与副信号同步写入存储器中，并与主信号同步地从存储器中读出，以供显示。由于主、副信号可能不相关连，故该系统需要同时在存储器中写入样品及从存储器中读出取样样品。存储器的合理设计可避免使该读出-写入对立的存储器装置过于昂贵。

存储器成本的另一因素是需要相当大数量的像素储存单元，以储存副影像样品。例如，具有取样频率为彩色副载波频率的四倍的NTSC数字电视接收机产生每行910个取样样品。视频信号的一场图像包含262.5行。如以1∶3的比率在行及场上对影像辅助取样，且如仅处理70%的行及每行上75%的取样样品，则每一场图像产生13，935个像素。由于每一像素可包含八比特位数的亮度信息及六比特位数的色彩信息，故一个画中画系统需要195，090个比特位数的存储器，以储存缩小的副信号的一场图像。

本发明的目的是企图提供一个用于画中画显示器的视频信号处理系统，其对视频信号进行辅助取样并显示该取样样品，以致产生比辅助取样比更小的尺寸压缩。

本发明体现在一个画中画电视信号显示器中，该显示器显示一个副画面影像，并将其嵌入主画面影像中。本发明系统包含有以副信号像素频率的1/N倍频率对每一个副信号行上的像素辅助取样的装置。本系统还包含以主信号像素显示频率的M/N倍频率显示上述付像素的装置，以实现在每一行上使视在画面缩小1/M倍。其中N和M为正实数，且N大于M。

图1为含有本发明一个实例的画中电视接收机的整体方块图。

图2A及2B分别为适用於图1所示接收机中的亮度及色度行信号处理器的方块图。

图3A及3B分别为适用於图1所示接收机中的亮度及色度场信号处理器的方块图。

图4为可用於图1所示接收机中的数据编码器的方块图。

图5为适用於图1所示接收机中的存储器输入地址及时钟信号产生器的方块图。

图6为可用於图1所示接收机中的数据解码器的方块图。

图7为适用於图1所示接收机中的存储器输出地址及时钟信号产生器的方块图。

图8为时序图，它有助於说明图1所示接收机的作用。

在附图中，宽箭头代表多比特并行数字信号的母线。线箭头代表携带模拟信号或单比特位数的数字信号的连接线。视装置的处理速度而定，在某些信号路径中可能需要补偿延迟器。精通数字电路设计的工程设计人员懂得在特定系统中何处需要这类延迟器。

图1以方块图形式示出画中画处理电路的主要元件。代表主画面影像的视频信号来自信号源40。信号源40可包含接收广播电视信号用的天线，和普通电视接收机中所有必需的处理电路，如用於产生红R、绿G、蓝B彩色信号，以驱动显示装置（未绘出）的电路等。主信号源40提供主RGB信号至多工器38的第一组信号输入端。同时，主信号源40产生主信号行同步MAIN    HSYNC及场同步MAIN    VSYNC信号，输送到画中画付信号取样及同步处理电路11。