專利名稱：使單畫面電視機(jī)具備畫中畫功能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使現(xiàn)有單畫面電視機(jī)具備畫中畫功能的裝置。
隨著電視技術(shù)的不斷發(fā)展，各種具有畫中畫功能(即多畫面)的電視機(jī)已經(jīng)問世，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)畫中畫功能的最典型方法可參見東南大學(xué)出版社1988年出版的“彩色電視原理”一書，其具體方案是從子畫面全電視復(fù)合信號(hào)中分離出亮度信號(hào)及兩個(gè)正交色差信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理，然后又分解出了3個(gè)色差信號(hào)，將子畫面的亮度信號(hào)及3個(gè)色差信號(hào)與母畫面的相應(yīng)信號(hào)相混合，得到一個(gè)包含子母畫面的電視信號(hào)，這個(gè)電視信號(hào)是由4個(gè)完全獨(dú)立的信號(hào)構(gòu)成。中國專利文獻(xiàn)公開的一種“多畫面顯示的電視接收機(jī)”(專利號(hào)CN86105117A)，對(duì)子畫面色度信號(hào)的處理與上述方法類似。這種方法有下述缺點(diǎn)由于現(xiàn)有的已經(jīng)在使用中的單畫面電視機(jī)只能從天線插口接收高頻電視頻道信號(hào)線從視頻插口接收視頻全電視復(fù)合信號(hào)，不能接收R-Y、B-Y、G-Y(R＝紅，B＝蘭，G＝綠，Y＝亮度)色差信號(hào)及亮度這種形式的信號(hào)，故不改動(dòng)現(xiàn)有電視機(jī)的電路和結(jié)構(gòu)，利用現(xiàn)有技術(shù)就無法使電視機(jī)增加畫中畫功能，并且，用上述方法獲得的包含子母畫面的電視信號(hào)R-Y、B-Y、G-Y、Y不能送入閉路電視系統(tǒng)或共用天線系統(tǒng)內(nèi)供系統(tǒng)中的電視機(jī)使用，以增加畫中畫功能。
本發(fā)明的目的就是要提出一種技術(shù)方案，從而在不改動(dòng)現(xiàn)有電視機(jī)電路及結(jié)構(gòu)的前提下，只需增加一個(gè)裝置，該裝置的輸出端輸出的是包含子母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)及高頻頻道信號(hào)，將電視機(jī)的天線插口或者視頻插口與該裝置相連接，就可以使現(xiàn)有單畫面電視機(jī)具備畫中畫功能。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體技術(shù)方案是這樣的一種使單畫面電視機(jī)具備畫中畫功能的裝置，由下述部份組成(如

圖1所示)子畫面電視信號(hào)接收電路A1，母畫面電視信號(hào)接收電路A2，子畫面電視信號(hào)處理電路A3，母畫面電視信號(hào)處理電路A4，控制電路A5，包含子母畫面的電視信號(hào)輸出電路A6;其中子畫面電視信號(hào)處理電路又由信號(hào)分離電路，亮度及色度信號(hào)編碼電路、存貯器、亮度及色度信號(hào)解碼電路幾部份組成，本技術(shù)方案對(duì)子畫面圖像電視信號(hào)的處理是將子畫面圖像電視信號(hào)合解為亮度信號(hào)，色度信號(hào)的相位差、色度信號(hào)的幅度值三個(gè)分量，分別進(jìn)行數(shù)字化編碼后，送到存貯器進(jìn)行存貯(寫入)，然后又在控制器的控制下讀出三個(gè)數(shù)字化分量，經(jīng)解碼后恢復(fù)為模擬信號(hào)后再經(jīng)一混合器還原為圖像電視信號(hào)，該裝置的輸出端向電視機(jī)輸出的是包含子母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)和將此全電視復(fù)合信號(hào)調(diào)制在高頻上的高頻頻道信號(hào)，包含子母畫面的電視信號(hào)輸出電路由一電子切換開關(guān)B15，一伴音帶通濾波器B16，一調(diào)幅器B17和一高頻頻道振蕩器B18構(gòu)成(如圖2所示)，切換開關(guān)的輸入端輸入的是子畫面圖像信號(hào)及母畫面全電視復(fù)合信號(hào)，輸出端輸出的是一個(gè)包含有子母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)，高頻頻道振蕩器的頻率可以是全部電視頻道中的任一頻道的頻率，子畫面電視信號(hào)處理電路中的信號(hào)分離電路由下述部份組成一個(gè)將場同步信號(hào)、行同步信號(hào)分離出來并送到控制器去的幅度分離器B3，一個(gè)將亮度信號(hào)分離出來并送到亮度編碼器去的視頻濾波器B4，一個(gè)將色度信號(hào)分離出來并送到色度解碼器去的色度濾波器B5，一個(gè)將伴音信號(hào)分離出來并送到伴音檢波放大電路B7去的伴音濾波器B6。子畫面電視信號(hào)處理電路中的色度信號(hào)編碼電路中有一將色度信號(hào)的幅度值檢測(cè)后送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器去的峰值檢波器C3;將色度信號(hào)的相位差值轉(zhuǎn)換為電壓值送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器C7去的限幅器C2、相位比較器C5和時(shí)間/電壓轉(zhuǎn)換器C6。一個(gè)彩色同步信號(hào)分離器和一個(gè)彩色副載波振蕩器。色度信號(hào)解碼電路中有一將從存貯器B11中取出來的色度信號(hào)的幅度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器C10，將色度信號(hào)的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)選擇器C9和移相網(wǎng)絡(luò)C11，將色度信號(hào)的相位差和幅度值相加并輸出一個(gè)頻率與相位都與母畫面的彩色副載波一致的子畫彩色副載波信號(hào)的加法器C12。母畫面電視信號(hào)處理電路中有一將母畫面電視信號(hào)中的行同步脈沖和場同步脈沖分出來并送到控制器B10去的幅度分離器B19，將母畫面彩色付載波信號(hào)分離出來并送到控制器去的窄帶波波器B20?？刂破鰾10由對(duì)色同頻脈沖相位進(jìn)行識(shí)別進(jìn)行寫入和讀出操作的兩個(gè)PAL開關(guān)電路PALⅠ和PALⅡ，為存貯器提供地址的地址發(fā)生器DZ及由子、母畫面的行場同步脈沖共同操作的控制地址發(fā)生器工作的起停電路QT構(gòu)成;PAL開關(guān)電路可工作在NTSL制狀態(tài)或者PAL制狀態(tài)，改變地址發(fā)生器中N分頻器D15的分頻次數(shù)N之值就可改變子畫面的尺寸，改變起停電路中母畫面行同步?jīng)_延遲器D9和場同步脈沖延遲器D10的時(shí)間就改變了電視機(jī)顯示時(shí)子畫面在母畫面中的位置。子畫面電視信號(hào)處理電路的輸入端有一信號(hào)選擇器B1，該信號(hào)選擇器在時(shí)序控制器B2的控制下選擇輸入作為子畫面的電視信號(hào)源。
整機(jī)的工作過程是這樣的從天線進(jìn)來的經(jīng)子畫面電視信號(hào)接收電路A1接收的以及從錄相機(jī)、攝像機(jī)等輸出的視頻全電視復(fù)合信號(hào)或者從其它信號(hào)源輸出的全電視信號(hào)，在時(shí)序控制器B2的控制下，其中一路信號(hào)進(jìn)入到子畫面電視信號(hào)處理電路A3中，可以是固定輸入一個(gè)信號(hào)源的信號(hào)，也可以是使各信號(hào)輪流輸入(即用掃描方式工作)。
上述信號(hào)進(jìn)入A3的分離電路時(shí)，分離電路(由B3-6構(gòu)成)將復(fù)合信號(hào)中的各個(gè)成份分離出來并送到相關(guān)的單元去，其中，行同步信號(hào)HPⅡ、場同步信號(hào)VPⅡ、送到控制器B10去，亮度信號(hào)Y送到亮度編碼器B8，色度信號(hào)F2送到色度編碼器B9，伴音信號(hào)送到伴音檢波放大器B7經(jīng)檢波放大后輸出到耳機(jī)(或揚(yáng)聲器)。
亮度編碼器將亮度模擬信號(hào)進(jìn)行編碼后輸出一個(gè)數(shù)字式的亮度信號(hào)供存貯器B11進(jìn)行存貯(寫入)。
色度編碼器將模擬的色度信號(hào)的幅度和相位分別進(jìn)行數(shù)字化編碼后，輸出一個(gè)數(shù)字式的幅度信號(hào)｜F｜和一個(gè)數(shù)字式的相位信號(hào)＜F并送到存貯器進(jìn)行存貯(寫入)。
存貯器的讀寫狀態(tài)及相應(yīng)的地址碼是由控制器供給的，存貯器在寫入狀態(tài)時(shí)，寫入的是色度編碼器和亮度編碼器送來的數(shù)據(jù)，在讀出時(shí)，是將所存貯的亮度數(shù)據(jù)送到亮度解碼器B12進(jìn)行解碼，將色度信號(hào)的幅度數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)一同送入色度解碼器B13進(jìn)行解碼，然后將得到的模擬的亮度信號(hào)和色度信號(hào)送到混合器B14中相加混合，產(chǎn)生出一個(gè)子畫面彩色電視圖象信號(hào)。
子畫面的電視圖像信號(hào)和母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)一同進(jìn)入切換開關(guān)B15，切換開關(guān)在控制器的控制下按一定的時(shí)間和順序?qū)⒆赢嬅鎴D像信號(hào)插入母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)中，故從切換開關(guān)輸出的是一個(gè)新的包含子母畫面的全電視信號(hào)，為避免切換開關(guān)在切換進(jìn)程中使母畫面伴音發(fā)生阻塞，在切換開關(guān)上并聯(lián)了一只伴音帶通濾波器B16使伴音信號(hào)直通不受切換開關(guān)的影響。
由于本發(fā)明對(duì)子畫面圖像信號(hào)采取了獨(dú)特的處理方法，本發(fā)明的裝置輸出的是包含子母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)和高頻頻道信號(hào)，故對(duì)現(xiàn)有的已在使用中的不論什么型號(hào)的單畫面電視機(jī)都能在電路和結(jié)構(gòu)都不作任何改動(dòng)的前提下方便地增加畫中畫功能，并且，將用此法獲得的包含有子、母畫面圖像的高頻電視頻道信號(hào)送入閉路電視和共用天線系統(tǒng)就可使系統(tǒng)內(nèi)的用戶電視機(jī)增加畫中畫功能。本裝置可直接用于NTSC制和PAL制電視機(jī)及各種行頻、場頻制式的電視機(jī)中。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖2是整機(jī)原理框圖，圖3是子畫面色度編碼器和色度解碼器框圖，圖4是控制器的原理框圖，由于本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)區(qū)別主要在于對(duì)子畫面圖像信號(hào)的處理方式，整機(jī)工作過程如前所述，這里再對(duì)色度編碼及解碼，控制器的工作原理作進(jìn)一步的說明。
子畫面色度信號(hào)進(jìn)入編碼器后，首先進(jìn)入彩色同步分離器C1分立出彩色同步信號(hào)CPⅡ和色度信號(hào)F，其中，彩色同步信號(hào)一路送到控制器B10去，另一路送到彩色副載波振蕩器C4去控制振蕩器的工作，使之在頻率和相位上與彩色同步信號(hào)保持一致，色度信號(hào)一路進(jìn)入限幅器C2，另一路送入峰值檢波器C3，在限幅器中，色度信號(hào)的幅度被限制在一個(gè)固定的高度，因此輸出信號(hào)是只保留了原有的相位變化而沒有幅度變化的等幅調(diào)相信號(hào)。
在相位比較器(鑒相器)C5中，色度信號(hào)的相位與彩色副載波的相位進(jìn)行比較，比較后輸出的相位差值是一個(gè)脈沖寬度、長短不一的脈沖信號(hào)系列，這個(gè)脈沖系列進(jìn)入時(shí)間/電壓轉(zhuǎn)換器C6時(shí)，脈沖寬度長的輸出電壓高，脈沖寬度短的輸出電壓低，因此，色度信號(hào)在經(jīng)過限幅器、比較器和轉(zhuǎn)換器后，就將色度信號(hào)中的相位差值的大小(即相移量)轉(zhuǎn)換為電壓值的大小，可用普通的模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化后存入存貯器B11中。色度信號(hào)的幅度值則直接由峰值檢波器進(jìn)行檢測(cè)后，送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化后存入存貯器B11中。
從存貯器取出的色度信號(hào)的相位數(shù)據(jù)＜F經(jīng)數(shù)據(jù)選擇器C9進(jìn)行解碼，其原理是每一個(gè)數(shù)據(jù)將選通與之相應(yīng)的輸出電路。
移相網(wǎng)絡(luò)C11是由多個(gè)單獨(dú)的移相電路組成，各個(gè)移相電路的相移量都不同，從控制器輸出的彩色付載波進(jìn)入移相網(wǎng)絡(luò)后，將發(fā)生相位移動(dòng)，數(shù)據(jù)選擇器的每一個(gè)輸出支路控制著移相網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)移相器，因此，從存貯器輸出的相位數(shù)據(jù)不同時(shí)，選擇器所選通的輸出支路也不同，因此，彩色副載波發(fā)生的相位移動(dòng)量也不同，這樣就可將存貯器輸出的數(shù)字化角度變化信號(hào)轉(zhuǎn)換為彩色副載波信號(hào)的相位信號(hào)，完成了彩色副載波的數(shù)字一模擬解調(diào)工作。
從存貯器出來的色度信號(hào)的幅度數(shù)據(jù)｜F｜經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器C10后輸出一個(gè)幅度變化信號(hào)，｜F｜與＜F同時(shí)送入加法器C12后，兩者相加形成了一個(gè)幅度和相位都發(fā)生變化的彩色副載波信號(hào)，但這時(shí)色副載波的頻率與相位是與母畫面的彩色副載波一致的了，也就是在解調(diào)的同時(shí)完成了彩色副載波的轉(zhuǎn)移(子母畫面的彩色同步)。
控制器的作用主要是控制存貯器B11的工作狀態(tài)，并向存貯器提供相應(yīng)的地址碼，控制器的工作是由子、母畫面的行同步脈沖，場，場同脈沖、色同步脈沖來完成的，控制器主要由三個(gè)部份組成，即PAL識(shí)別開關(guān)(有讀寫兩個(gè)完全相同的部份)、地址發(fā)生器及控制地址發(fā)生器的起停電路QT。
首先，由彩色付載波振蕩器D1送進(jìn)來的每一行信號(hào)在開始時(shí)，相位判別電路都要進(jìn)行判別，在相位判別電路A(D2)中，識(shí)別這一行是NTSC行(即不倒行)還是PAL行(即已倒相180°的行)，并將識(shí)別結(jié)果告知相位判別電路D4，同時(shí)，相位識(shí)別電路B(D3)也將存貯器準(zhǔn)備寫入的區(qū)域是NTSC區(qū)域還是PAL區(qū)域進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果告知相位判別電路D4，如果兩者一致，則判別電路使存貯器B11置于工作狀態(tài)，若兩者不一致，就使存貯器置于禁止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)存貯器在讀出狀態(tài)時(shí)，也要進(jìn)行同樣的識(shí)別。
地址發(fā)生器中的對(duì)鐘振蕩器D16的時(shí)鐘是由母畫面色同步信號(hào)進(jìn)行同步的，以保證讀寫的同步進(jìn)行，時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)N分頻器D15分頻后供給地址計(jì)數(shù)器D14，此分頻器的分頻比在讀寫時(shí)不一樣，此分頻比就是子畫面的縮小比例，如N＝3時(shí)，子畫面被縮小為原來的1/3，寫入存貯器的是被縮小了圖像畫面尺寸的子畫面圖像信號(hào)數(shù)據(jù)。
控制地址發(fā)生器工作的起停電路是由子、母畫面的行場同步脈沖共用操作的，母畫面的行同步脈沖HPⅠ進(jìn)入延遲電路D9經(jīng)時(shí)間延遲后，再送入到地址起動(dòng)器D11，母畫面的場同步脈沖VPⅠ進(jìn)入延遲電路D10經(jīng)時(shí)間延遲后，進(jìn)入讀寫控制器D12，子畫面的行同步脈沖HPⅡ直接送入到D11，場同步脈沖VPⅡ直接送到D12。場同步脈沖決定存貯器的讀寫狀態(tài)，子畫面的場同步脈沖使存貯器處于寫入狀態(tài)，并使N分頻器的分頻次數(shù)增加。母畫面的場同步脈沖使存貯器處于讀出狀態(tài)，并使N分頻器的分頻次數(shù)減少，每個(gè)行同步脈沖都起動(dòng)一次地址記數(shù)器，而地址計(jì)數(shù)器的輸出受判別電路D4的控制，只有在判別電路使存貯器處于工作狀態(tài)時(shí)，地址計(jì)數(shù)器D14才有輸出到存貯器B11的地址線上，在完成讀完一行的信號(hào)后，計(jì)數(shù)器自動(dòng)停止工作。
當(dāng)存貯器處于讀寫狀態(tài)時(shí)，切換開關(guān)的操作電路D13與地址起動(dòng)器D11同步工作，即每行切換一次，把子畫面圖像信號(hào)插入母畫面的全電視信號(hào)中。
權(quán)利要求
1.一種使單畫面電視機(jī)具備畫中畫功能的裝置，由下述部份組成母畫面電視信號(hào)接收電路；子畫面電視信號(hào)接收電路；母畫面電視信號(hào)處理電路；子畫面電視信號(hào)處理電路，控制電路；包含子母畫面的電視信號(hào)輸出電路，而子畫面電視信號(hào)處理電路又由信號(hào)分離電路、亮度及色度信號(hào)編碼電路、存貯器、亮度及色度信號(hào)解碼電路幾部份組成，其特征在于對(duì)子畫面圖象電視信號(hào)的處理是將子畫面圖象電視信號(hào)分解為亮度信號(hào)、色度信號(hào)的相位差、色度信號(hào)的幅度值三個(gè)分量，分別進(jìn)行數(shù)字化編碼后，送到存貯器進(jìn)行存貯(寫入)，然后又在控制器的控制下讀出三個(gè)數(shù)字化分量，經(jīng)解碼后恢復(fù)為模擬信號(hào)后再經(jīng)一混合器還原為圖象電視信號(hào)。該裝置的輸出端向電視機(jī)輸出的是包含子母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)和將此全電視復(fù)合信號(hào)調(diào)制在高頻上的高頻頻道信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該裝置的輸出電路由一電子切換開關(guān)，一伴音帶通濾波器，一調(diào)幅器和一高頻頻道振蕩器構(gòu)成，切換開關(guān)的輸入端輸入的是子畫面圖象信號(hào)及母畫面全電視復(fù)合信號(hào)，輸出端輸出的是一個(gè)包含有子母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)，高頻頻道振蕩器的頻率可以是全部電視頻道中的任一頻道的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于子畫面電視信號(hào)處理電路中的信號(hào)分離電路由下述部份組成一個(gè)將場同步信號(hào)、行同步信號(hào)分立出來并送到控制器去的幅度分離器，一個(gè)將亮度信號(hào)分離出來并送到亮度編碼器去的視頻濾波器;一個(gè)將色度信號(hào)分離出來并送到色度解碼器去的色度濾波器;一個(gè)將伴音信號(hào)分離出來并送到伴音檢波放大電路去的伴音濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于子畫面電視信號(hào)處理電路中的色度信號(hào)編碼電路中有一將色度信號(hào)的幅度值檢測(cè)后送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器去的蜂值檢波器;將色度信號(hào)的相位差值轉(zhuǎn)換為電壓值送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器去的限幅器、相位比較器和的時(shí)間/電壓轉(zhuǎn)換器。一個(gè)彩色同步信號(hào)分離器和一個(gè)彩色副載波振蕩器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于子畫面電視信號(hào)處理電路中的色度信號(hào)解碼電路中有一將從存貯器中取出來的色度信號(hào)的幅度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器;將色度信號(hào)的相位數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)選擇器和移相網(wǎng)絡(luò)，將色度信號(hào)的相位差和幅度值相加并輸出一個(gè)頻率與相位都與母畫面的彩色副載波一致的子畫面彩色副載波信號(hào)的加法器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于母畫面電視信號(hào)處理電路中有一將母畫面電視信號(hào)中的行同步脈沖和場同步脈沖分離出來并送到控制器去的幅度分離器;將母畫面彩色付載波信號(hào)分立出來并送到控制器去的窄濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于控制電路由對(duì)色同步脈沖相位進(jìn)行識(shí)別進(jìn)行寫入和讀出操作的兩個(gè)PAL開關(guān)電路，為存貯器提供地址的地址發(fā)生器及由子、母畫面的行場同步脈沖共同操作的控制地址發(fā)生器工作的起停電路構(gòu)成。PAL開關(guān)電路可工作在NTSL制狀態(tài)或者PAL制狀態(tài)，改變地址發(fā)生器中N分頻器的分頻次數(shù)N之值就可改變子畫面的尺寸，改變起停電路中母畫面行同步脈沖延遲器和場同步脈沖延遲器的時(shí)間就改變了電視機(jī)顯示時(shí)子畫面在母畫面中的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于子畫面電視信號(hào)處理電路的輸入端有一信號(hào)選擇器，該信號(hào)選擇器在時(shí)序控制器控制下選擇輸入作為子畫面的電視信號(hào)源。
全文摘要
使現(xiàn)有單畫面電視機(jī)在電路及結(jié)構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下增加畫中畫功能的裝置，由子、母畫面電視信號(hào)接收電路，子、母畫面電視信號(hào)處理電路，控制電路；包含子母畫面的電視信號(hào)輸出電路幾大部分構(gòu)成，對(duì)子畫面圖像信號(hào)的處理是將其分解為亮度信號(hào)、色度信號(hào)的相位差色度信號(hào)的幅度值三個(gè)分量，進(jìn)行數(shù)字化處理后壓縮畫面，再與母畫面電視信號(hào)相混合。該裝置輸出端輸出的是包含子母畫面的全電視復(fù)合信號(hào)和高頻頻道信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/45GK1064184SQ91100848
公開日1992年9月2日 申請(qǐng)日期1991年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年2月5日
發(fā)明者林坤扶, 林敏 申請(qǐng)人:林坤扶, 林敏