CN1236259A

CN1236259A - 视频处理电路

Info

Publication number: CN1236259A
Application number: CN99105919A
Authority: CN
Inventors: 前多治; 森贞克博; 入江利明
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1999-03-27
Publication date: 1999-11-24
Anticipated expiration: 2019-03-27
Also published as: US6765627B2; CN1130906C; BE1014890A4; JP3052682U; US20030048382A1; US6538703B1

Abstract

一种视频处理电路,经第一或第二输入端接收调谐器或视频记录/再生装置的视频信号,在一种条件下,使视频信号经输出端原样输出,在另一条件下,用一信号源的字符信号代替该视频信号由输出端输出或把叠加了字符信号的视频信号由输出端输出。在该视频处理电路的从第一和第二输入端至输出端的多个电路中,只有涉及字符信号信号源的电路形成在一集成电路上(第二集成电路),而其它电路形成在另一集成电路上(第一集成电路)。

Description

视频处理电路

本发明涉及一种用于在视频信号上叠加字符信号的视频处理电路。

近来电视接收机被如此地设计以便能够例如在电视屏幕上用数字指示频道以及通过增加或减少垂直条来指示伴音音量。换句话说，这种电视机在屏幕上显示诸如符号、数字等等诸如此类的字符。当从一个频道切换至另一个频道时，为了防止屏幕闪烁或者在图像上出现由于噪声所产生的不希望的信号，因此已经采用了一种蓝背景(蓝背景屏蔽)，以便当切换另外频道之时或者切换另外频道之后，整个电视机屏幕变成蓝色。另外，在屏幕上做为一种菜单显示涉及视频记录/再生装置的操作情况，例如：预约视频磁带记录(视频磁带记录日期，频道的指定等等的设置)，调整设备的内置时钟等等。

当设计用于字符显示的集成电路之时，需要进行各种各样的测量和研究以防止用于处理视频信号的电路受到外部噪声的影响，因为这里的视频信号容易受到干扰。另一方面，字符信号和控制电路则几乎不难处理；因为字符信号和控制电路不易受到外部噪声的影响。

在用于处理字符信号的常规电路中，在叠加电路中使用一种高速切换控制信号来在视频和字符信号之间切换，从而在视频信号上叠加字符信号。因此，需要一种高带切换信号并且因此带来了该切换信号干扰周边电路的问题并且导致了产生干扰噪声。还有另一个问题是由于字符信号与该切换信号的同步的不准确所造成的定时滞后。

另外，需要晶体谐振器，它们用于字符信号发生器的基准频率发生器。生成单元色(蓝背景)屏幕的色信号发生器以及在视频信号上叠加字符信号的切换电路。当利用一个转换开关将字符信号叠加在视频信号上时，需要大约1微秒的切换操作，而这样的高速开关是非常昂贵的。因此，切换噪声大大地影响周边电路。因此很难把切换电路组装入用于视频信号处理的IC电路中。此外，需要一条特殊信号线来有效控制高速切换电路。换句话说，为了解决上述许多问题，可能要承担大量的劳力和物力。

日本专利未审公开号昭和63-30089，尽管在技术上它没有直接涉及本发明，公开了一种技术：采用比测量仪器的色副载波频率高四倍的频率。如公开文件中所述：“在彩色电视摄像机的制造期间当调整并检测性能之时，需要测量做为该摄像机的输出的复合视频信号的波形，与该复合视频信号同步的色差信号以及诸如此类信号的波形，一种具有比色副载波频率高四倍的频率的信号，即，4fsc的频率，被用做例如用来控制各种各样测量的定时信号。”即，在这里公开了采用一种4fsc信号用于测量在摄像机的制造期间的仪器。

参照附图，现在将说明用于处理字符信号的常规处理电路。图4至6是示出用于处理字符信号的常规视频处理电路的方框图。如图4所示，调谐器1把一种复合视频信号提供至复合视频信号处理电路2，然后提供至OSD(屏幕显示)电路3。微控制器4生成控制信号并经控制总线5把该控制信号送至OSD电路3。换句话说，微控制器4经控制总线5向OSD电路3发送代表各种各样字符的码信号形式的控制信号，例如，表示频道号的数字；表示伴音音量的几个垂直条；当操作VCR时表示再生和记录操作的字符；以及诸如此类的用于检测用户所执行的任何一种操作或者已经输入的操作条件。另外，微控制器4生成并提供一种控制信号至OSD电路3，以便在OSD电路3中在视频信号上叠加这些字符或者做为代替在OSD电路3中生成一种图像。在微控制器4中设置一种外部附着的晶体谐振器6(基准频率：16MHZ)的时钟振荡器，并且OSD电路3受到微控制器4输出的控制信号的控制。把视频信号提供至OSD电路3，在OSD电路3中字符信号叠加至该视频信号，然后在后级被送至视频信号输出电路(未示出)。在视频信号处理电路2的输出视频信号质量太坏以致不适于观看和收听的情况下，或者希望在整个屏幕上显示菜单等诸如此类的情况下，在微控制器4的控制下，就会在屏幕上出现由OSD电路3所生成的蓝背景(蓝底)。

在这种电路安排中，在加入到视频信号处理电路2的色同步电路中，设置一种晶体揩振器7，它用于生成色副载波信号(358MHZ)，如上所述，在OSD电路3中设置晶体谐振器8(14.3MHZ)，此外，在微控制器4中还设置晶体谐振器6(16MHZ)。另外，采用三个晶体谐振器的三种振荡电路是相当昂贵的以保持它们稳定的操作来抵制温度变化，时间及诸如此类的变化。

图5显示对图4中所示电路的进一步改进的电路，其中OSD电路合并入微控制器4中并且电路安排得相当简单而其操作方式与图4中所示的电路相同。即使在这种情况下，与图4的情况相同，还是需要3个晶体谐振器6、7和8。

图4和5中所示的常规电路具有下列问题：

(a)由于微控制器4总是有内建时钟振荡器(通常有十几MHZ的频率和5V的振幅)，因此视频信号受到时钟振荡器的输出的影响。

(b)因此，当具有高能量电平的视频信号穿过微处理器电路时，该微处理器电路可能受到该视频信号的影响。

(c)常规微控制器4具有内建的荧光显示管(FLD)的驱动器4时，该视频信号受到荧光显示管的驱动电路所生成的噪声的影响。

(d)即使在电路中没有内建的荧光显示管的驱动电路，在微控制器4中穿过的视频信号也会受到紧靠该微控制器4的荧光显示管的驱动电路所生成的噪声的影响。

因此，常规电路具有如上所述许多问题，并且当采取措施来解决这些问题时，缺点是可能花费大量的劳力和财力。

图6示出另外的常规电路。微控制器4具有产生字符、蓝背景屏蔽等等由OSD电路来完成的那些功能。另外，外部切换电路9执行在视频信号上叠加字符的操作并且使得生成的蓝背景屏蔽交替地出现。这种操作基本上与图4中所示的相同。不过，由于视频信号处理电路2中的视频信号与荧光显示管的驱动电路相分离，因此降低了由荧光管的驱动电路带来的噪声的影响。

不过，即使在这种情况下，还存在下列问题而且还没有解决需要许多晶体谐振器的问题：

Ⅰ)在前述的叠加之时，切换电路9必须以约1微秒完成切换操作，并因此需要高速昂贵的切换电路。

Ⅱ)由于切换电路9进行高速切换操作，因此周边电路可能受到切换噪声的影响。

Ⅲ)因此，很难把该切换电路合并入视频信号处理电路的视频IC中。

Ⅳ)由于特别需要对高速切换进行控制，因此需要一条特别信号线。

就是这种电路也有许多需解决的问题并且当采取措施解决这些问题时，可能花费大量的劳力和财力。尽管有一个文件(例如，东芝评论1994,VOL.49,NO.7 516页2-5栏)公开了在视频信号处理电路2上内建切换电路的措施，但简单提供的该内建切换电路还存在上述提及的相同问题并还没有彻底解决这些问题。

本发明的一个目的是提供一种视频处理电路，通过解决了有关用于处理字符信号的常规视频处理电路的问题，使得该视频处理电路适合于集成化。这些问题包括：当在视频信号上叠加字符信号时，在叠加电路中需要一个高速切换信号，由于视频信号和字符信号是利用该高速切换信号来控制切换的，因此导致周边电路极大地受到高速切换操作所伴随的切换噪声的影响(当把模拟电路和数字电路集成在一个IC中时，出现噪声干扰)，导致字符信号与切换信号的同步的不准确所造成的定时滞后，并且电路难于集成化。

另外，本发明的另一个目的是提供一种适合于集成化并能够解决有关常规视频处理电路的问题的一种视频处理电路，这些问题包括：需要多个昂贵的晶体谐振器以及一个昂贵的高速开关，难于制造出一种结合有切换电路的用于处理视频信号的IC电路，并且采取措施解决这些问题花费大量的财力。

为了实现上述目的，本发明提供了一种视频处理电路，用于经过第一或第二输入端接收来自调谐器或者视频记录/再生装置的视频信号，并且用于在一种条件下，把该视频信号经过一个输出端原样地输出，而在另一种条件下，用来自一个信号源的字符信号代替该视频信号由该输出端输出或者把叠加了该字符信号的视频信号由该输出端输出。其中在从第一和第二输入端至输出端当中的多个电路中，只有涉及字符信号的信号源的电路形成在一个集成电路上而其它的电路则形成在另一个集成电路上。

图1是示出具体表现本发明的一种视频处理电路中的一种电气分布的方框图。

图2(a)至2(c)是示出依照本发明的视频处理电路中使用的振幅波形的波形图。

图3是示出在视频处理电路中分别设置的第一和第二集成电路的方框图。

图4是示出用于处理字符信号的常规视频处理电路的方框图。

图5是示出用于处理字符信号的另一种常规视频处理电路的方框图。

图6是示出用于处理字符信号的其它另外一种常规视频处理电路的方框图。

现在参照图1将描述依照发明的一个实施例的用于处理字符信号的一个视频处理电路。在图1中，用相同的参考符号来表示与图4至6中所示的按照基本相同操作方式的相同电路。

在构成一个视频信号处理电路2的一个第一集成电路(IC)21中，存在内建电路，这些内建电路包括：视频信号处理电路2；切换电路10，用于在从前级送来的一个视频信号与一个特别图像信号之间切换；以及一个叠加电路11，用于把一个字符信号或者诸如此类的信号加至从切换电路10送出的视频信号或者特殊图像信号上。

色副载波振荡电路12设置在第一集成电路21中并且用一个晶体谐振器7操作以振荡一个3.58MHZ的频率信号，这种信号用作一种色信号解调基准信号。另外，通过乘法器13四倍乘该频率所得到的14.3MHZ的信号用作一个CCD延迟单元(未示出)的时钟信号。四倍乘积后得到的该14.3MHZ信号是经过一个缓冲放大器(未示出)取出的。

在结合一个微控制器的第二集成电路(IC)41中，存在内建电路，它包括：微控制器；字符信号发生器14；ROM15，其中存储了多个字符图案；控制电路16(微计算机)；图像发生电路，用于生成蓝背景屏幕等等。这些电路集成入该IC中。把字符信号发生器14的输出信号经过一个信号线m送至以叠加电路11，以及向切换电路10的端子b输出从字符信号发生器14提供的两种图像信号(特别图像信号)，这两种图像信号包括：一个蓝背景图像信号上以及把字符信号加在该蓝背景图像信号上所获得的一个图像信号。

为了在视频信号上叠加该字符信号，在叠加电路11中对视频信号和字符信号的切换，并不通过一个高速切换控制信号而是通过检测字符信号本身的电平来切换的。换句话说，叠加电路11检测字符信号的电平，如果该字符信号的电平小于一个预定电平，则叠加电路11把接收到的视频信号原样输出至放大器22，而如果该字符信号的电平大于一个预定电平，则叠加电路11把字符信号叠加在接收到的视频信号上，并将这种合成信号输出至放大器22。例如，这里要叠加的字符信号不必是接收到的字符信号而可简单地认为是任选地受到电平变化的字符信号。在这样的叠加电路中，两种条件是可切换的；即，在一个条件下：输出视频信号做为一个输出信号，而在另一个条件下：输出在视频信号上叠加字符信号所得到的一个信号做为一个输出信号。这样，该字符信号用做在两个条件之间进行切换的一个切换信号。因此，逐渐不需要脉冲型高速切换信号有效地抑帛操作生成，不需要了。另外，从根本上阻止了由于切换信号损坏字符信号的同步所导致的定时转变的问题。

另外，根据本发明提供了一种特别设计的字符信号波形。图2(a)示出一个常规振幅波形而图2(b)示出本发明所用的一个振幅波形。在后者中，在字符信号中设置一个白电平(例如，5V)和一个灰电平(例如，2.5V)以及在振幅波形的中间设置一个阶梯部分(P)(P’)，因此该信号不是一一下子就从0V升至5V。通常，在矩形波信号中含有的一个较高的谐振部分具有较大的能量因此振幅中的变化变得更大。这样，通过在0至5V之间变化的中间处设置2.5V电平，就能够把较高谐振能量抑制低。通过这样做，即使把视频信号处理电路的集成电路与字符信号叠加电路11一同集成入IC中，也可以没问题地获得高质量视频输出。另外，当采用灰电平做为字符镶边时，这种2.5V(灰电平)使字符高质量地显示出来。

图2(C)示出设置两个阶梯部分(P)(P’)和(Q)(Q’)的情况的实例。在这种情况下，可以进一步抑制更高的谐振能量。

切换电路10以及切换S1和S2受到第二集成电路41的控制总线17(I2C总线)的控制。如图1所示，切换电路10的连接端通常与a端相连并从此端提供前级的视频信号。响应如前所述的视频信号不适于观看和收听的情况，由观众进行操作，来自微控制器等等的指令，切换电路10的连接端与b端相连则输出在微控制器中生成的图像。当来自前级的视频信号不适于看和听时，则输出兰背景屏并且当显示一个菜单图像时，从信号线n提供加有符号的兰背景屏。尽管可以采用一种方法，把字符信号送至信号线m而把兰背景屏送至信号线n，从以便在叠加电路11两种都叠加，但是由于在字符的边缘会出现色溢现象，因此可能破坏图像质量。因此，采用前面提及的方法。

这样，通过提供特殊设计的字符信号波形而不需要脉冲型高速切换控制信号，就可以把叠加电路11构造成不受较高谐振噪声影响的一种电路。

从乘法器13中取出的14.3MHZ信号被提供作为OSD电路(这种情况下包括字符发生器)和控制电路16(微计算机)的基准信号，并且用做生成OSD电路中蓝背景色信号的基准信号。由于来自视频信号处理电路2的色信号能够与OSD电路中所生成的蓝背景色信号同相地同步，因此当切换色信号时就从根本上消除了电视显示器的屏幕闪烁带来的不便。

另外，还把14.3MHZ信号送至控制电路(微计算机)16并且在控制操作期间作为基准时钟信号。这里，由于微计算机的工作频率是在8至16MHZ之内，因此用14.3MHZ无任何问题。不过，在诸如VCR电路18中的伺服系统之类的部分，需要稍微改动软件，在该系统中必须测量时间。因此，能够把以前所采用的贵重的晶体谐振器的数量由3个减至1个，可有效地构成一种低价电路，该三种晶振分别用于色信号处理的3.58MHZ、OSD的14.3MHZ以及控制微计算机的16MHZ。

顺便，(s)和(t)分别表示：用于控制一个VCR机构走带机构18的控制总线以及用于控制调谐器1的控制总线。参考标号19和20表示控制电路中所设置的接口电路，并且分别做为与调谐器1和VCR走带机构18相接的接口。

在根据本发明的视频处理电路中，用于模拟处理的第一集成电路21与用于数字处理的第二集成电路41被相互分开地设置，从图3中还可以体现出来。

另外，在图3中，放大器22连接至输出插口23，以及在VCR走带机构18与第一集成电路21(具体来说，视频信号处理电路2)之间，设置一个连接装置24。

根据本发明，提供了一种视频处理电路，用于经过第一或第二输入端接收来自调谐器或者视频记录/再生装置的视频信号，以及用于在一种条件下，把该视频信号通过一个输出端原样地输出，而在另一种条件下，用来自信号源的字符信号代替该视频信号由该输出端输出或者把叠加了该字符信号的视频信号由该输出端输出，其中在从第一和第二输入端至输出端当中的多个电路之中，只有涉及字符信号的信号源的电路形成在一个集成电路中，而其它的电路则形成在另外一个集成电路中。因此，利用一种简便电路安排就可以把字符信号叠加到视频信号上，并且因而能够平稳地在视频信号与特别图像信号之间进行切换，则于电路不会受到外部噪声的影响，因此更易于处理视频信号的电路的集成化。

Claims

1．一种视频处理电路，用于经过第一或第二输入端接收来自调谐器或者视频记录/再生装置的视频信号，并且用于在一种条件下，把该视频信号经过一个输出端原样地输出，而在另一种条件下，用来自一个信号源的字符信号代替该视频信号由该输出端输出或者把叠加了该字符信号的视频信号由该输出端输出，

其中在从第一和第二输入端至输出端当中的多个电路中，只有涉及字符信号的信号源的电路形成在一个集成电路上而其它的电路则形成在另一个集成电路上。

2．如权利要求1中所要求的视频处理电路，其中所述一个集成电路上形成的涉及字符信号信号源的电路包括：字符信号发生器以及存储了多个字符图案的ROM。

3．如权利要求1中所要求的视频处理电路，其中所述一个集成电路上形成的涉及字符信号的信号源的电路包括：字符信号发生器；存储了多个字符图案的ROM；以及控制电路，用于控制该字符信号发生器以及该ROM。

4．如权利要求1中所要求的视频处理电路，其中所述另一个集成电路除了第一和第二输入端以外还设置有用于来自所述一个集成电路的字符信号的第三和第四输入端，其中在所述另一个集成电路上形成有：切换电路，用于在第一或第二输入端接收的视频信号与第三输入端接收的字符信号之间切换；以及叠加电路，用于把第四输入端接收的字符信号叠加在视频信号上或者由切换电路所切换的字符信号上。

5．如权利要求4所要求的视频处理电路，其中，根据通过第三输入端的字符信号的出现与否，切换电路执行切换操作。

6．如权利要求4所要求的视频处理电路，其中由信号源生成并经第四输入端输入至叠加电路的该字符信号的振幅具有一段阶梯部分。

7．如权利要求1所要求的视频处理电路，其中在所述另一个集成电路上还形成有一个振荡器和乘法器，以及其中所述另一个集成电路与来自振荡器的振荡信号同步工作，而所述一个集成电路与来自乘法器的倍增信号同步工作。