用於組合多複合視頻信號的系統與方法
2023-04-23 22:05:46
專利名稱：用於組合多複合視頻信號的系統與方法
技術領域：
本發明涉及一種系統與方法，它可以將多複合視頻信號組合成單一的、與輸出設備同步的輸出數據流。一般來說，這些視頻信號彼此獨立，並且獨立於輸出設備，例如，它們在行速率、幀速率，以及順序操作或交錯操作方面，都可以不同。
合併多個視頻信號與(或)圖形的系統一般都是存儲加強器。為了將多個視頻信號組合成單一的、並與輸出設備同步的輸出數據流，這樣的系統要具有以下功能①將輸入的複合視頻信號解調成它們的組成分量;
②通過一個存儲器件，使解調的信號與輸出設備同步;
③將同步的信號組合成或複合在一起，形成一個被送至輸出設備的輸出數據流。
在大多數應用中，存在一個已經與輸出設備同步的主信號。對於一臺電視接收機來說，主信號就是主「圖象」，而對於計算機型顯示來說，主信號是來自圖形層的數據流。
MrBurkert等人在《畫中畫系統晶片存儲器集成電路組》(「IcSetforaPicture-inPictureSystemWithOn-ChipMemory」)(IEEETransactionsOnConsumerElectronics，Vol36，No.1，(1990年2月)，第23至31頁)一文中論述了一種畫中畫系統，該系統包括兩個裝置，一個是用於嵌入圖象的模/數轉換器接口(ADIIP)，另一個是圖象嵌入處理器(PIP)。ADIIP調整一個嵌入圖形的模擬視頻通道，使之適應於PIP的數字輸入，並且ADIIP需要下述四個來自於一個標準彩色解碼器的模擬輸入信號Y一個亮度信號;
U，V彩色信號;與Sand一個用於水平定時基準的脈衝。
ADIIP產生一個數字數據流，並將其送到PIP中。在PIP中，該數字數據流通過十進位濾波器，所得數據存儲在一個內部存儲器中，然後，以一個與主通道的外部行頻同步的速率，從存儲器中讀出該數據，並從PIP中輸出具有Y，-(B-Y)，-(R-Y)分量的模擬輸出信號。換言之，先把來自存儲器的數據轉換成RGB信號，然後再將其轉換成模擬信號，從PIP中輸出。
K.Kohiyama等人在《開發用於計算機系統的數位電視系統》(′DevelopmentofaDigitalTVsystemforuseinComputerSystem′(IEEETransactionsonCon-sumerElectronics，Vol.35，No.3，(1989年8月)，第624至629頁)一文中，描述了一種可以合併(集成)計算機與電視圖象的系統與方法。在該系統中，一個Y/C分離電路將一個非標準的數位電視信號分成一個彩色信號與一個亮度信號。然後，在一個AFC電路中，將這些非標準信號轉換成標準的電視信號。其中AFC電路檢測非標準信號中的彩色脈衝信號與水平同步信號的相位差，並根據檢測到的相位差對非標準信號進行線性插值運算，產生一個標準的電視信號。這些易於存儲的標準電視信號將被轉換成RGB信號，存儲在一個數字存儲器中。這些RGB信號可以以任何期望的速率從存儲器中讀出。例如，可以以計算機的掃描速率將其讀出，並轉換回模擬信號，然後迭加到一個計算機生成的圖象上。
Masuda等人《盒式錄像機(VCR)的具有數字存儲器的畫中畫系統》(′PictureinPictureSystemWithDigitalMemoryforVCRs′)(IEEETransactiononConsumerElectronics，Vol.CE-33No.3(1987年8月，第230至239頁)一文中闡述了一種使用雙埠存儲器的VCR畫中畫系統。一個VCR有兩個輸入一個是來自高頻頭的信號，另一個是重放錄像帶信號。該系統允許這兩個信號同時被觀測到，其中一個信號形成主圖象，另一個信號形成迭加子圖象。系統對子圖象的分量信號進行處理，時間壓縮所述子圖象，並將主圖象與子圖象組合，以在單一的電視屏幕上顯示。在該過程中，輸入的子圖象被分成一個亮度信號與一個彩色差分信號，並且在把這些模擬信號存儲在雙埠存儲器中之前，將它們轉化成6位數位訊號。然後，再以一個不同的速率將這些數位訊號讀出，並轉換回模擬信號，再與主信號組合以供顯示。
歐洲專利EP0，288，152描述了一種視頻信號發生器，它產生一個可以同時表示一個主圖象與一個輔助圖象的信號。對一個被解調成彩色與亮度值的輔助視頻信號進行採樣，並將輔助視頻信號的每隔兩行採樣，作為壓縮輔助信號部分存儲在一個自序存貯器中。一個同步分離器也接收上述輔助視頻信號，目的在於產生一個可以確定採樣信號寫入存儲器中的時間的時鐘信號，同時一個寫地址發生器產生寫地址信息，以確定採樣信息寫入存儲器的位置。然後，再以某一速率，從由解調的主視頻信號確定的存貯單元中，將前述壓縮的輔助信號信息讀出，以使其與主視頻信號同步。這樣的壓縮信號然後替代適當的主信號採樣信息產生組合採樣，該組合採樣將被送到一個畫中畫視頻信號處理器中。
所有上述系統都需要大量的存儲空間來存儲解調的視頻信號的分量信號數據。通過在存儲視頻數據之前，對其實施各種壓縮，已使先有技術系統中的存貯空間有了一些減少。然而這樣的壓縮是不理想的，因為它們將使得信噪比降低和圖象模糊，一般來說，壓縮越大，信噪比降低也越大，但需要的存儲空間越小。於是，為了取得一個可接受結果，必須有一協定。一個典型的，用戶認為可接受的壓縮標準是CCIR601。
本發明的目的是提供一種用於把多複合視頻信號組合成單一的，與輸出設備同步的輸出數據流的系統與方法，該系統不但所需的存儲空間比先有技術系統少，並且能夠使視頻信號得到處理，而不需其質量折衷到目前所要求的程度。
因此，本發明提供了一種用於將多複合視頻信號組合成單一的，與輸出設備同步的輸出數據流的系統。該系統包括用於將輸入的複合視頻信號解碼成它們組成分量的裝置;用於臨時存儲信號，以使其與輸出設備同步的存儲裝置;以及一個用於將同步的信號組合在一起，以供輸出設備使用的複合器。所述系統的特徵是一個用於將輸入複合視頻信號轉換成數字形式的模/數轉換器;一個用於接收所述模/數轉換器的數字輸出的數字存儲器;以及一個用於採樣所述存儲器內容的解碼器，其中解碼器的採樣是在與輸出設備同步的定時信號控制下進行的，這樣可以產生與所述的輸入複合視頻信號相關的同步數字採樣，解碼器並且把該數字採樣傳輸到複合器中，以使複合器產生單一的輸出數據流。
上述系統將複合視頻信號數位化，然後將其作為原始的複合信號，以數字形式存儲起來。由於在存儲之前，不對信號進行解調，所以該系統所需存儲空間要比先有技術系統少。然後在與輸出設備同步的定時信號控制下，把上述原始數字數據讀出，並將其解調成它們的組成分量。然而，與先有技術不同，由於存儲已完成，所以這些複合視頻信號不需要任何十進位化，而代之以被轉化成任何便於使用的彩色空間表示法，如CCIR601或24位RGB。從而，可以選擇一個高質量的表示法(如24位RGB)，而不增加系統的存儲需求。這點與先有技術系統不同，在先有技術系統中，選擇的表示法對系統存儲需求有直接影響。
本發明系統能以各種不同形式，將來自模/數轉換器的輸出數據存儲在數字存儲器中。然而，在最佳實施例中，所述模/數轉換器的數字輸出對應於一個第一複合視頻信號，數字存儲器包括多個存儲單元，並且該系統進一步包括一個與第一複合視頻信號相關的第一同步信號以及一個響應於第一同步信號以產生第一時鐘信號的時鐘。該系統還包括用於接收模/數轉換器的數字輸出的數字存儲器，其接收的存儲單元由第一同步信號確定，接收速率由第一時鐘信號確定。
本發明的系統可以用於組合多個彼此獨立，並獨立於輸出設備的複合視頻信號，換言之，該系統可以組合具有一個或多個與輸出設備同步的主信號的複合視頻信號。在最佳實施例中，複合器將第一複合視頻信號同一個與輸出設備同步的主視頻信號組合，該主視頻信號有相應的第二同步信號與第二時鐘信號。在本實施例中，解碼器對由上述第二時鐘信號確定的存儲單元中的作數字存儲器的內容進行採樣，並且接收作為定時信號的第二時鐘信號。
本發明的系統可以適用於那些或是單色或是包括彩色信息的輸入複合視頻信號。在最佳實施例中，複合視頻信號包含彩色信息，並且所述解碼器包括一個對數字存儲器的採樣內容進行幅度解調以產生相應高度值的亮度解碼器;一個可以從數字存儲器的採樣內容中提取彩色相位，並使其與存儲器採樣內容組合以產生彩色值的彩色解碼器，該彩色解碼器按定時信號確定的速率工作，但是提取相應於彩色信息的彩色相位數據;一個用這種方式合併亮度值與彩色值，以在特定希望的彩色空間表示中產生數字採樣的合併裝置。
本發明中使用的輸出設備可以是各種輸出設備中的一種。例如可以是一臺監視器、一臺印表機或一臺電纜電視網。在最佳實施例中，輸出設備是一臺監視器。
本發明也提供一種將多複合視頻信號組合成單一的，與輸出設備同步的輸出數據流的方法。該方法包括步驟將輸入的複合視頻信號解碼成它們組成分量;臨時存儲同步信號以使其與輸出設備同步並且組合同步的信號以供輸出設備使用。該方法的特徵是步驟將輸入的複合視頻信號轉換成數字形式;將該數字形式存儲在一個數字存儲器中;在與輸出設備同步的定時信號控制下，採樣數字存儲器的內容並改進該內容以形成與所述的輸入複合視頻信號相關的同步數字採樣;並且組合這些數字採樣以產生單一的輸出數據流。
本發明可以用於許多涉及圖象顯示的領域，例如在半導體視頻顯示裝置領域，本發明可選擇用來做集成電路。可以應用本發明系統與方法的典型領域是
＊多工作站＊視頻會議裝置(模擬頻域多路傳輸)＊「畫中畫」電視接收機＊「畫中畫」磁帶錄像機＊一般的複合視頻捕捉裝置通過附圖中的一個實施例，來進一步描述本發明。附圖中
圖1是一個典型的先有技術系統結構的方框圖;
圖2是一個根據本發明最佳實施例的系統結構。
圖1表示將一個複合視頻信號與一個主視頻流組合的常規系統。這樣的系統必須包括一個具有附加存儲緩衝器的改進型電視解碼器，該緩衝器用於存儲行鎖定數位化彩色/亮度數據。該數據被以一個與主視頻流同步的速率從緩衝器中讀出。所有商用的PIP電視/計算機系統都以這種方式工作。現在更具體地描述圖1。
把一個輸入複合視頻基帶信號(CVBS)發送到複合解碼器部件10中，在此，將其解調成它的分量亮度信號Y與彩色信號U，V。一個標準的亮度解碼器部件20將亮度信號提取出來，該部件對輸入的CVBS實施幅度解調測試。一個同步分離器30從輸入的CVBS中提取同步信號，並將其輸入到一個行鎖定相位鎖定環(行鎖定PLL)電路40中，在此，用它產生一個與輸入CVBS同步的象素時鐘(PCLK)。一個由同步分離器30選通的彩色鎖定電路50，從CVBS中提取彩色脈衝基準相位。於是，由此產生的彩色基準相位信號連同CVBS被標準彩色解調電路60利用，產生彩色值。
值得注意的是，上述的複合解碼器部件10通常是對模擬信號工作，並且在提取完彩色與亮度信息之後，數位化這些信號。然而，這是不必要的，一些系統使用的是其所有處理過程都是數位化的解碼器部件。在這些系統中，輸入的CVBS在進入複合解碼器部件10之前通過一個模/數轉換器。然而無論使用模擬還是數字處理技術，解碼部件內部的數據流是完全相同的。
《電視應用中存儲器件對數位訊號的處理》(「DigitalSignalProcessingforMemoryFeatureinTVApplicationbyE.Pech;IEEETransactionsonConsumerElectronics，VolCE-32(1986)No.4，第754至758頁)一文中給出了一個這樣的數字解碼器器件的例子。
下一步將分別從彩色解調電路60與亮度解碼部件20中獲得的彩色與亮度信息(以下稱彩色空間數據)傳輸到一個視頻數據壓縮級70，在此，將上述數據壓縮成便於有效存儲的常規形式。在PIP電視系統中，彩色空間數據將被十進位化(子採樣)，以減小所需存儲空間。另外一種用於減小存儲需求的技術涉及使用數據取樣上的粗略量化(即6位而不是8位)。上述數據壓縮級70可以有選擇地包括放置於壓縮電路之前的彩色空間轉換部件，該部件用於將彩色與亮度信號轉換成RGB值。
如前所述，這些壓縮方法是不理想的，因為它們會損視頻質量，壓縮過程一般會引起信噪比降低與圖像模糊，然而，為了降低昂貴存儲空間的需要，在先有技術系統中使用壓縮是必需的。
壓縮之後，將產生的彩色空間數據寫入一個具有多存儲單元的雙埠緩衝存儲器80中。寫入的速度由行鎖定PPL時鐘(PCLK)確定，寫入數據的存貯單元由從同步分離器30獲得的有關輸入CVBS的同步信息(奇/偶，水平同步，垂直同步)確定。該寫入過程是在一個寫地址控制部件90的控制下進行的，這樣的控制器在本專業很普遍，於是對於本專業人員，它的工作過程是顯而易見的。
在讀地址控制部件100的控制下，將所述與彩色空間數據相關的緩衝存儲器的內容讀出，其讀出的速度由主視頻流120的主視頻象素時鐘110確定，讀出的存儲單元由主視頻同步130確定。
值得注意的是，在計算機應用中，雙埠緩衝存儲80可以提供一個額外的讀/寫數據通路。這可以用常規的圖象數據處理法存取存儲的視頻信息，例如，可以使存儲的信息傳輸到硬碟上。
由讀地址控制部件讀出的緩衝存儲器內容，通過一個連接器150，被送到一個複合器140中，該複合器140或者選擇來自連接器150的屏幕掃描轉換/同步數字視頻信號，或者選擇主視頻流，以產生單一的輸出數據流160。該數據流被送到一個輸出設備的顯示級(如一臺顯示器)，輸入一個主邏輯鍵控平面信號190到複合器140中;這是一個決定複合視頻源在主視頻源中位置，或「窗口」的選通信號，所以該信號控制複合器選擇哪一信號。
現在參照圖2描述一下本發明的最佳實施例。該最佳實施例的系統用於將一個獨立的複合視頻信號與一個與輸出設備同步的，主視頻流組合。該最佳實施例保留用於先有技術系統的處理部件，只是通過改變處理部件的布局與時鐘結構，來降低存儲需求，並且能在不降低由壓縮引起的信噪比的情況下，處理信號。
從圖2中可以清楚地看到，雙埠緩衝存儲器80位於一個象素時鐘發生電路與一個複合數字擴展器部件15之間，這種結構可以使緩衝存儲器80以數字形式存儲原始行鎖定複合視頻信號。
圖2中的最佳實施例的更詳細工作過程如下。
首先，將一個輸入的複合視頻基帶信號(CVBS)送到一個模/數轉換器25，在此，將CVBS數位化。模/數轉換器25的特性取決於應用，但對於大多數用戶來說，用一個6位採樣表示一個64位信號是比較合適的，從下面計算可以說明這一點。計算中假設視頻信噪比由峰-峰信號/RMS噪聲定義，並且階躍為1。
假設一個相當大的信號，以至量化噪聲是隨機的，量化噪聲(X)將非正態地分布在+(1/2)，-(1/2)之間。於是噪聲永遠不會大於1/2現在RMS噪聲=-12122dx=123]]>於是6位視頻系統的信噪比信號／噪聲 ＝20log1064123= 20log1064 ×23= 46.92dB]]>因此，該6位採樣高於大多數商用視頻源幾個分貝，於是對噪聲貢獻不到2dB。使用6位解碼數據上的顫抖調諧，可以使接收到的圖象質量有很大改善。
現在現在回到圖2，輸入的CVBS也被送到一個同步分離器30中，在此，從CVBS中提取同步信號。同步分離器30可以是一個模擬裝置，在這種情況下，CVBS信號經過圖2中實線直接送到同步分離器中。另外，同步分離10也可以是一個數字同步分離器，在這種情況下，數位化的CVBS信號經過圖2中的虛線送到同步分離器中。
然後，將同步信號送到行鎖定PLL部件40中，在此，它被用來產生一個與輸入CVBS同步的象素時鐘(PCLK)。該象素時鐘被用來驅動模/數轉換器與寫地址控制部件90。模/數轉換器25，同步分離器30以及行鎖定PLL部件40都是本領域的標準電路，在下文將被統稱為象素時鐘發生電路。
模/數轉換器的輸出(原始的數位化複合視頻數據)，在寫地址控制部件90的控制下，寫入到雙埠緩衝存儲器80中。該寫入的速度由象素時鐘(PCLK)決定，寫入緩衝存儲器80中的存儲單元，由從同步分離器30中獲得的同步信號(奇/偶，水平同步，垂直同步)決定。如前面提到的，這樣的寫地址控制部件使用廣泛，所以不對其進行討論。
讀地址控制部件100根據接收的主視同步信號130與主視頻象素時鐘110對緩衝存儲80的內容進行採樣。如同在先有技術系統中所闡述的，採樣的存儲單元由主視頻同步信號130確定，採樣的速度由主視頻象素時鐘110確定。
與先有技術一樣，雙埠緩衝存儲器80提供一個額外的讀/寫數據通路，以使用常規的圖象數據處理法存取已存入的信息。
將緩衝存儲器80的採樣內容送到複合數字擴展部件15，以解調成其組成信號。亮度解碼器20對採樣的內容一直進行幅度解調(AM)檢測，以從視頻數據中產生亮度信號。
彩色鎖定電路50對緩衝存儲器80的數位化採樣內容進行操作，以提取彩色脈衝基準相位。這可以通過使用本領域裡一些較普遍的相位提取方法來實現。這些方法一般對具有很好受控頻率特性的數位化信號(如視頻子載波信號)實施數位訊號處理。在本最佳實施例中，相位提取是由邏輯電路完成的。該邏輯電路併入一個由主視頻同步/時鐘定時的離散時間振蕩器(DTO)系統中，然而，雖然該離散時間振蕩器(DTO)按主視頻流決定的速率工作，它仍能提取有關行鎖定數位化CV的彩色相位。在先有技術系統中，相位提取過程與行鎖定象素時鐘的生成是同時進行的，與其不同，在該系統中，彩色相位提取過程與行鎖定過程是由緩衝存儲器80分開進行的。
彩色解調電路60是一個標準的彩色混合級。在該級中，來自彩色鎖定電路50的彩色脈衝基準相位信號與相應的緩衝存儲器中的採樣內容組合，以產生彩色值。
視頻數據擴展電路170接收來自彩色解調電路60的彩色數據，並將它與來自亮度解碼器部件20的亮度數據相組合。然而，與先有技術系統的視頻數據壓縮級70不同，它不必對信號進行任何十進位處理，因為需要這種十進位處理的存儲已經完成。視頻數據擴展電路170可以將視頻數據轉換成任何便於應用的彩色空間表示法，例如CCIR601或24位RGB。上述系統結構可以使我們能任意選擇一個高質量表示法(如24位RGB)，而系統的存儲需求不會增加。如果需要視頻擴展電路170產生RGB信號，該電路還要有一個標準的彩色空間轉換部件，把彩色/亮度信號轉換成RGB信號。
由視頻數據擴展電路170產生的同步數字採樣，通過連接器180送到複合器140中，對於先有技術系統該複合器是必需的，它選擇來自視頻擴展電路170的數字採樣或主視頻流120，產生單一的輸出數據流160。與先有技術系統一樣，主邏輯鍵控平面信號190被採用提供有關複合視頻流在主視頻源中的定位信息，以確定在任意特定時間裡複合器140選擇哪一信號，然後複合器140將單一輸出數據流傳輸給輸出設備的顯示級(如一臺監視器)。
下面討論一下本發明最佳實施例的優點。
本最佳實施例有效地降低了系統存儲需求，並能達到與先有技術同樣的質量性能。CCIR601標準作為指導，本最佳實施例達到了與先有技術同樣的質量性能，並有效地節省了存儲空間。
計算先有技術系統存儲器容量的保守估計是＊CCIR格式是4∶2∶2YUV。
＊採樣頻率是13.5MHZ。
＊最小可接受動態行周期是52μS(該值是從《視頻技術》(「VideoTechniques」byG.White，2ndEditionHeinemannNewnes，(1988)PP22，forPAC/SECAMCoding)中得到的)＊沒有垂直十進位化＊使用8位彩色分量量化＊存儲480行對於一個4∶2∶2YUV的CCIR格式，每個象素被指派一個Y值與一個U值或V值(而不是U，V兩值)。將這些值交替，以使一個具有U值的象素有兩個具有V值的相鄰象素，反之亦然。每個Y，U與V值佔一字節信息，所以每個象素有一個2位元組(16位)的採樣。因為在先有技術系統，解調發生在存儲之前，所以單個象素的採樣大小都是16位，於是，幀緩衝存儲器容量是(480×16×52×10-6×13.5×106)位，等於5391360位或673920個字節。
計算本最佳實施例系統存儲器容量保守估計是＊CCIR格式是4∶2∶2YUV＊採樣頻率是13.5MHZ(但是，只需10MHZ，因為5MHZ以外，在CV頻譜中頻譜所佔能量已經很小了。)＊最大行周期(包括彩色脈衝)是64μS(該值從《視頻技術》(「VideoTechniques」byG.White，2ndEditionHeinemanmNewnes，(1988)PP22。forPAL/SECAMCoding)中得到)＊沒有垂直十進位化＊使用8位彩色分量量化＊需存儲480行一個4∶2∶2YUV的CCIR格式仍是有代表性的，但是因為信號在存儲之後才被解調，所以單個象素採樣大小是8位。於是幀緩衝存儲器容量是(480×8×64×10-6×13.5×106)位，等於3317760位或414720位元組。
如果用一個10MHZ的時鐘代替13.5MHZ的時鐘，並且使用合造的防混淆濾波，緩衝存儲器容量將降至307200位元組，如如果再利用合適的彩色脈衝選通與量化，緩衝器容量將勻能只是249600位元組。於是，在達到與先有技術系統相類似的質量性能前提下，本最佳實施例所需的存儲空間只是先有技術系統的37%-61%。
本發明最佳實施例的另一個優點是，它有效地減少了為給多複合視頻信道開窗口所需的電路，可同時監測多CV輸入的先有技術系統(在同一屏幕上觀看三個或更多信道)工作過程如下。
如果要達到實時特性(即不丟失輸入幀)，每個額外信道需要一個完整的PIP子系統，只有最終複合器部件140是信道間公用的。因此增加每個信道容量的開銷是相當大的。
然而，本發明最佳實施例可以以較低的代價實現實時特性，因為對於每個額外信道，只需增加行鎖定緩衝存儲器80。由於來自多信道的數字CV輸出只需被擴展器以主信道決定的掃描速率「觀看」，所以信道之間能共享複合數字擴展器15。這樣，單個擴展器部件15能服務於多信道。
本發明最佳實施例也提供一些圖象改進處理技術。複合視頻系統(NTSC/PAL)存在一些圖象失真的缺點。一些是標準定義本身所固有的，一些是由傳輸線路引起的。
在這種聯接中，由CV解調系統引入的頻帶寬度的降低，使我們必需使用一些權宜之計。例如，為了降低CV所需的帶寬，必須在彼此接近的(大約是3.5MHZ)載波器上，對彩色與亮度信號調製。這會導致一種稱之為「爬行點」的彩色/亮度於擾。
存在一些可以減少這些人為缺陷的數位訊號處理技術，該技術依賴於數位化CV的內部處理，兩種這類處理技術是「Y/C自適應分離」與「交叉彩色自適應分離」，文章《PAL電視信號的三維前後濾波技術》(「Three-DimensionalPre-andPost-FilteringforPALTVSignals」byD.Teichneretal，IEEETransactionsonConsumerElectronics，Vol34(1988年2月)，No.1，第205頁至227頁)與《通過數位訊號處理改善NTSC和PAL系統的畫面質量》(「ImProvementofPictureQualityforNTSCandPALSystembyDigitalSignalProces-sing」byY.Nakajimaetal，IEEETransactiononConsumerElectronics，VolCE-31(1985年11月)，No。4，第642頁至654頁)中闡述了Y/C自適應分離。文章《PAL電視信號中亮色分離的自適應濾波器技術》「AdaptiveFilterTechniquesforSeparationofLuminanceandChrominanceinPALTVSignals」byD.Teichner，IEEETransactiononConsumerElectronics，VolCE-32(1986年8月)No.3，第241頁至250)中闡述了交叉彩色自適應分離。
在這兩種技術中，處理的原始數據流是非變化的數字CV。因此在所推薦的結構中進行處理存儲效率是很高的。
權利要求
1.一個用於將多複合視頻信號組合成單一的，與輸出設備同步的輸出數據流的系統包括用於將輸入的複合視頻信號解碼成其組成分量的裝置，用於臨時存儲信號以使其與輸出設備同步的存儲裝置，以及一個用於組合同步信號以供輸出設備使用的複合器。上述系統的特徵是一個用於將輸入的複合視頻信號轉換成數字形式的模/數轉換器；一個用於接收所述模/數轉換器的數字輸出的數字存儲器；以及一個用於採樣所述存儲器內容的解碼器，該解碼器的採樣是在與所述輸出設備同步的定時信號控制下進行的，以產生與輸入的複合視頻信號相關的同步數字採樣。該解碼器並且將數字採樣送到所述複合器中，以使複合器產生單一的輸出數據流。
2.權利要求1中的系統特徵在於所述模/數轉換器的數字輸出對應於一個第一複合視頻信號，所述數字存儲器包括多個存儲單元，所述系統進一步包括一個與所述第一複合視頻信號相關的第一同步信號以及一個響應於第一同步信號，以產生一個第一時鐘信號的時鐘，所述數字存儲器用於接收模/數轉換器的數字輸出，其接收的存儲單元由第一同步信號確定，接收的速度由第一時鐘信號確定。
3.權利要求2中的系統特徵在於所述複合器將所述第一複合視頻信號與一個和輸出設備同步的主視頻信號組合，所述主視頻信號有一個相應的第二同步信號與第二時鐘信號，所述解碼器適於採樣由第二同步信號確定存儲單元的數字存儲器的內容並且接收所述第二時鐘信號作為定時信號。
4.權利要求1，2或3中的系統特徵在於所述複合視頻信號包括彩色信息，並且所述解碼器包括一個對所述數字存儲器的採樣內容施行幅度解調以產生相應亮度值的亮度解碼器;一個從所述數字存儲器的採樣內容中提取彩色相位數據，並將其與存儲器採樣內容組合以產生彩色值的亮度解碼器，所述彩色解碼器按定時信號確定的速率工作，而且根據所述彩色信息提取彩色相位數據，一個用這種方法合併亮度值與彩色值，以在特定彩色空間表示中產生數字採樣的組合裝置。
5.權利要求1，2或3中的系統的特徵在於所述輸出設備是一臺監視器。
6.一種用於將多複合視頻信號組合成單一的，與輸出設備同步的輸出數據流的方法，包括步驟將輸入的複合視頻信號解碼成組成分量，臨時存儲這些信號以使其與輸出設備同步，並且組合這些同步信號以供輸出設備使用。上述方法的特徵是以下步驟將輸入的複合視頻信號轉換成數字形式;將所述數字形式存儲在一個數字存儲器中在與輸出設備同步的定時信號控制下，採樣所述存儲器的內容並且改進所述內容以形成與所述輸入的複合視頻信號相關的同步數字採樣並且組合數字採樣以產生單一的輸出數據流，
7.權利要求6中方法特徵還在於以下步驟將一個第一複合視頻信號轉換成數字形式;從所述的第一複合視頻信號或相應的數字形式中提取同步信號;根據所述同步信號產生一個第一時鐘信號;並且在所述數字存儲器中存儲所述第一複合視頻信號的數字形式，其存儲單元由所述同步信號確定，存儲速度由所述第一時鐘信號確定。
8.權利要求7中方法的特徵還在於以下步驟對所述數字存儲器的內容採樣，採樣的速率由一個與所述輸出設備同步的主視頻信號相關的第二時鐘信號確定，存儲單元由從所述主視頻信號中提取的第二同步信號確定，改進從與輸出設備同步的數字存儲器的採樣內容得到的數字採樣，並且將所述數字採樣與主視頻信號組合以產生送至輸出設備的單一輸出數據流。
9.權利要求6。7或8中方法特徵在於所述複合視頻信號包括彩色信息，並且對所述數字存儲器內容採樣與改進數字採樣步驟還包括以下步驟對所述數字存儲器採樣內容施行幅度解調並且產生相應亮度值;根據所述彩色信息，從所述數字存儲器的採樣內容中提取彩色相位數據，並且使用所述彩色相位數據與所述存儲器採樣內容組合以產生彩色值;並且組合亮度值與彩色值以在期望的彩色空間表示中產生數字採樣。
10.權利要求6，7或8中方法的特徵在於輸出設備是一臺監視器。
全文摘要
將多複合視頻信號組合成與輸出設備同步的單一數據流的系統和方法。系統包括將輸入複合視頻信號解碼成其組成分量的裝置，臨時存儲信號以使其與輸出設備同步的裝置，和將同步信號組合以供輸出設備使用的複合器。模/數轉換器對輸入信號進行轉換，所得結果存於數字存儲器中。在與輸出設備同步的定時信號控制下，解碼器對存儲內容採樣。然後，將數字採樣送至複合器中，以產生單一的輸出數據流。
文檔編號H04N5/45GK1068925SQ9210476
公開日1993年2月10日 申請日期1992年6月18日 優先權日1991年7月18日
發明者喬納森·伊凡·賽納 申請人:國際商業機器公司