專利名稱：畫面顯示區(qū)的識別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視接收機，尤其是涉及所謂寬屏幕電視接收機的畫面顯示區(qū)的識別電路，該電路用于識別是否有畫面被顯示在應(yīng)顯示畫面或字符的特定區(qū)域內(nèi)。
通過轉(zhuǎn)換具有稱為“維斯塔維興系統(tǒng)寬銀幕電影”(Vista Vi-sion)尺寸或“寬銀幕電影”(Cinema Scope)尺寸的矩形畫面(也稱為寬銀幕)的影片成為具有在標準制式(NTSC、PAL、SECAM等)電視接收機上顯示的4∶3寬高比的畫面而獲得的視頻軟件，以及具有通過把用于對應(yīng)于16∶9寬高比的幀面尺寸的寬屏幕電視接收機的高清晰度電視系統(tǒng)的廣播信號轉(zhuǎn)換成用于普通電視系統(tǒng)接收機的信號而獲得的畫面的廣播節(jié)目，一直在增加。
市場上可購得的具有16∶9寬高比的顯示屏幕的電視接收機稱為寬屏幕電視接收機，以便在具有與普通電視系統(tǒng)的525行掃描線相似的屏幕上顯示用于寬屏幕的這些視頻軟件的畫面。
這種寬屏幕電視接收機帶有供觀眾使用的多種顯示模式，以利用這種視頻軟件或廣播節(jié)目的優(yōu)化的幀尺寸在電視接收機上觀看這種視頻軟件或廣播節(jié)目。觀眾操作一個遙控器之類的裝置以選擇所要的顯示模式。
例如，寬屏幕電視接收機提供了下列顯示模式。
(1)當(dāng)視頻軟件的矩形畫面被顯示在寬屏幕電視接收機的屏幕上時，使用第一種顯示模式；顯示的畫面參考一個中心按照一個標準幀尺寸的幀高度對寬幀尺寸的幀高度的比率在幀高度方向上被擴大，從而一個變焦畫面被擴大以便實際占據(jù)整個寬屏幕并顯示在其上。
(2)當(dāng)視頻軟件信箱畫面被顯示在寬屏幕電視接收機屏幕上時，使用第二種顯示模式，這種畫面隨著視頻軟件和外國影片具有疊加字幕的畫面的不同有不同的畫面顯示區(qū)；由于在幀高度方向上固定被顯示圖象放大的基準點是不可能的，因而允許畫面在幀高度方向上卷動，直到僅有畫面的頂或底端部被卷出屏幕。
(3)當(dāng)把具有寬高比為4∶3的普通系統(tǒng)的畫面顯示在寬屏幕上，以使之在幀高度方向上占據(jù)整個屏幕時，采用第三種顯示模式；此時，在該寬屏幕的左和右端部產(chǎn)生無圖象顯示的部分，它妨礙了該寬屏幕的有效利用。所以，此時畫面的中央部分不進行處理，而是將其左和右端在幀寬度方向上擴大，以使一個矩形畫面被顯示于整個寬屏幕上。
但對于觀看者而言，不易選擇用于視頻軟件或廣播節(jié)目的最佳顯示模式。
顯示模式的自動選擇系統(tǒng)受到關(guān)注，其中，廣播一方或軟件生產(chǎn)方把指示軟件種類的識別信息插入到視頻信號的垂直消隱期，且電視接收機根據(jù)識別信息自動地切換顯示模式。但是，這種自動選擇顯示模式的系統(tǒng)的實現(xiàn)也遇到了問題，例如，在所有廣播方或軟件生產(chǎn)方都要求準備，且會使這種系統(tǒng)的電視接收機造價升高。因此，這種系統(tǒng)將不會在近期投入使用。
為了解決上述問題，在研究了電視機屏幕上的畫面分布等之后，本申請受讓人已制成了一種低價電視接收機以解決上述的問題，并在日本專利申請(94年8月16日提交)中公開。根據(jù)該申請，如

圖1所示，條狀畫面檢測區(qū)a、b分別設(shè)置在圖像顯示屏的上部和中部，并有小的畫面檢測區(qū)c、d、e、f設(shè)置在圖像顯示屏的底部。檢測是否有任何圖像顯示在上述從a到f的六個畫面檢測區(qū)的每一個之中。根據(jù)檢測的結(jié)果，識別視頻軟件具有何種類型的畫面。根據(jù)識別結(jié)果選擇視頻軟件的最優(yōu)顯示模式。
但是，上述電視接收機的這種畫面顯示區(qū)識別系統(tǒng)有下列問題(1)在圖像屏幕上只提供六個畫面檢測區(qū)。這一畫面檢測區(qū)的數(shù)目是不夠的。如果未來的視頻軟件具有許多種分布的畫面尺寸，則將不可能僅用上述的六個畫面檢測區(qū)對所有的視頻軟件的種類加以識別。而且，例如若對應(yīng)于畫屏中心部分的視頻信號的電平顯著地被改變，則使識別可能是錯誤的。
(2)由于畫面顯示區(qū)識別系統(tǒng)只采用一個基準黑電平，則該識別結(jié)果被表示為從對對應(yīng)于畫面檢測區(qū)中每一個的視頻信號電平是否等于或小于該黑電平進行識別而獲得的兩個值之一。結(jié)果是，如果黑電平自行改變，就可能會導(dǎo)致錯誤的識別。
(3)由于基準電平(黑電平)被固定，則若黑電平被變?yōu)楦叩碾娖?，就會將無畫面顯示的一部分錯誤地識別為有畫面顯示的一部分。
因此，上述畫面顯示區(qū)識別系統(tǒng)所遇到的要解決的問題是要精確地識別是否有任何畫面被顯示在畫面檢測區(qū)a至f的每一個之中。
本發(fā)明目的是提供一種畫面顯示區(qū)識別裝置，它能夠根據(jù)黑電平和白電平精確地確定是否有任何畫面顯示在一組畫面顯示區(qū)的每一個中，以便覆蓋幾乎整個電視接收機的屏幕。
按照本發(fā)明的一個方面，畫面顯示區(qū)識別裝置包括一個畫面檢測區(qū)設(shè)置裝置，用于設(shè)置畫面檢測區(qū)，以使得畫面檢測區(qū)將覆蓋整個電視接收機的顯示屏；一個檢測裝置，用于檢測對應(yīng)于每一個畫面檢測區(qū)的視頻信號的電平；以及一個判定裝置，根據(jù)來自檢測裝置的檢測數(shù)據(jù)，判定在每一個畫面檢測區(qū)中是否有任何畫面存在，該檢測裝置根據(jù)視頻信號的亮度信號的黑電平和白電平對視頻信號電平進行檢測。
圖1是畫面檢測區(qū)設(shè)置裝置的示意圖；圖2是據(jù)本發(fā)明實施例的畫面顯示區(qū)識別裝置的框圖；圖3是據(jù)圖2實施例說明其三態(tài)判定的示意圖；圖4是說明據(jù)圖2所示實施例的畫面檢測區(qū)設(shè)置裝置的示意圖；圖5A-5D是說明根據(jù)圖2所示實施例的峰值保持電路操作的示意圖；圖6A-6B是表示在圖2實施例中基準電平被改變時獲得的信號電平的示意圖。
現(xiàn)來描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的畫面顯示區(qū)識別裝置。
如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的畫面顯示區(qū)識別裝置包括輸入端1、視頻放大器2、同步信號分離電路3、消隱脈沖電平箝位電路4、峰值保持電路5、A/D轉(zhuǎn)換器6和微計算機(或微控制器)7。
輸入端1提供有如圖3所示的公知的全電視信號SCOMP。在圖3中，符號TSCAN、TBACK和H分別代表水平掃描周期，水平消隱周期和水平同步信號。
圖3中的虛線WL、BL和PL分別代表白電平、黑電平和消隱脈沖電平(即消隱信號的電平)。黑電平BL實際上設(shè)置在等于消隱脈沖電平PL的電平上。
圖3中的視頻信號的亮度電平高于白電平的區(qū)域，視頻信號亮度電平在白和黑電平之間的區(qū)域及視頻信號亮度電平低于黑電平的區(qū)域分別由符號I、II和III表示。
輸入到輸入端1的全電視信號SCOMP被送到視頻放大器2和同步信號分離電路3。
視頻信號放大器2是由晶體管之類的器件構(gòu)成并將全電視信號SCOMP放大，輸出到消隱脈沖電平箝位電路4。
同步信號分離電路3從全電視信號SCOMP提取水平同步信號H和垂直同步信號V，并將提取的H和V信號送到微計算機7，還將水平同步信號H送到消隱脈沖電平箝位電路4。
消隱脈沖電平箝位電路4具有的功能是在水平同步信號H的每一個定時把從視頻放大器2輸出的全電視信號SCOMP的消隱脈沖電平PL設(shè)置在同一電平。
這種操作的原因在于，由于當(dāng)視頻放大器2放大全電視信號SCOMP時該全電視信號SCOMP的DC分量被丟失，消隱脈沖電平PL被防止隨著代表亮畫面和暗畫面的全電視信號SCOMP而改變。例如，消隱脈沖電平箝位電路4恢復(fù)DC分量以將全電視信號SCOMP的消隱脈沖電平設(shè)置在同一電平。
隨即，消隱脈沖電平箝位電路4把全電視信號SCOMP輸出到峰值保持電路5。
如上所述，峰值保持電路5被供以具有恒定消隱脈沖電平PL的全電視信號SCOMP。如后面要詳述的那樣，峰值保持電路5是根據(jù)從微計算機7輸出的定時信號ST而受控，并具有檢測對應(yīng)于畫面檢測區(qū)的視頻信號的最大值(峰值)并把指示該最大值的一個信號輸出的功能。
A/D轉(zhuǎn)換器6把表示自峰值保持電路5輸出的峰值信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并將其輸出到微計算機7。
微計算機7包括有如中央處理單元(CPU)、存儲器、定時計數(shù)器之類的硬件以及稍后描述的執(zhí)行各種功能的程序。
在微計算機7的輸入端CH和CV分別提供有來自同步信號分離電路3的水平同步信號H和垂直同步信號V，而在其輸入端IN提供有表示來自A/D轉(zhuǎn)換器6的峰值的數(shù)字信號。
微計算機7把定時信號ST從輸出端T送到峰值保持電路5。
具有如此配置的畫面顯示區(qū)識別裝置的微計算機7按照上述預(yù)定程序執(zhí)行處理，以完成以下操作(1)設(shè)置畫面檢測區(qū)的操作；(2)控制峰值保持電路5的操作；(3)識別是否有任何畫面被顯示在上述畫面檢測區(qū)域的每一個中的操作；(4)確定電平具有從上述識別獲得的三個值中哪一個值的操作(三態(tài)判定)；(5)調(diào)節(jié)黑電平的操作；以及(6)比較對應(yīng)于同一畫面檢測區(qū)域的視頻信號的被測峰值的操作。(1)畫面檢測區(qū)域的設(shè)置如圖4所示，微計算機7在電視接收機的圖像屏幕8上設(shè)置16個畫面檢測區(qū)9A-9P，以使這16個畫面檢測區(qū)9A-9P能覆蓋幾乎整個圖像屏幕8。微計算機7在畫面檢測區(qū)9A至9P的每一個中水平掃描行上的合適的點處設(shè)置取樣點。微計算機7以來自水平同步信號的時間值計算取樣點的坐標，并將這些計算的時間值存儲在存儲器中。
盡管本實施例中在圖像屏幕8上設(shè)置了9A-9P這16個畫面檢測區(qū)，但本發(fā)明并不局限于此，只要將畫面檢測區(qū)設(shè)置成能夠覆蓋幾乎全部圖像屏幕8就足夠了。
水平條狀畫面檢測區(qū)9A至9P這16個區(qū)中的9A設(shè)置在圖像屏幕8的上部。已知該圖像屏幕8的上部只用于具有4∶3寬高比的標準尺寸的畫面，當(dāng)顯示其它尺寸的畫面時就變成無圖像被顯示的區(qū)域。
已知圖像屏幕8的中心部分是既用于標準尺寸的畫面也用于“維斯塔維興系統(tǒng)寬銀幕電影”、“寬銀幕電影”之類的矩形畫面。9B至9J這幾個小畫面檢測區(qū)設(shè)置在圖像屏幕8的中部，集中成三行三列。
由于畫面檢測區(qū)9B至9J集中置于圖像屏幕8的中部，因而有可能識別視頻軟件畫面尺寸的每一種類，并且有可能改進對應(yīng)于畫面中部且顯著變化的視頻信號的電平的檢測精度。
而且，在外國電影等的情況下顯示疊加字幕的圖像屏幕8的底部上有6個具有與畫面檢測區(qū)9B-9J相同大小的小畫面檢測區(qū)9K至9P，設(shè)置成兩行三列。2、峰值保持電路的操作的控制如圖5A所示，微計算機7把用于畫面檢測區(qū)9A-9P的定時信號(后面分別稱為定時信號STA-STP)在畫面檢測區(qū)域9A至9P的取樣點送到峰值保持電路5。
具體地說，以垂直同步信號V為基準，每當(dāng)水平同步信號H被從同步信號分離電路3輸入時，微計算機7控制其定時計數(shù)器開始計數(shù)。當(dāng)定時計數(shù)器的計數(shù)值與畫面檢測區(qū)9A至9P的每一個的取樣點的坐標相符合時，該微計算機7就將定時信號STA至STP的每一個送到圖5A所示的峰值保持電路5。當(dāng)定時計數(shù)器計數(shù)值與畫面檢測區(qū)9A-9P的水平掃描行上的任何一個設(shè)定取樣點的坐標都不相符時，微計算機7則停止將定時信號STA至STP的任何一個送到峰值保持電路5。
峰值保持電路5包括用于暫存取樣點的所檢測電壓值的寄存器。響應(yīng)來自微計算機7的定時信號STA至STP中的每一個，該峰值保持電路5檢測取樣點的電壓值并把它們暫存在寄存器中。峰值保持電路5將當(dāng)前取樣點的被測電壓值與暫存在寄存器內(nèi)的在先前取樣點測得的電壓值相比較并據(jù)比較結(jié)果將較大的值存在寄存器內(nèi)。所以，該寄存器能將在畫面顯示區(qū)9A至9P每一個中在所有取樣點的所檢測電壓值的最大值加以存儲。峰值保持電路5將指示該最大值的信號輸出到A/D轉(zhuǎn)換器7。
圖5C示出當(dāng)針對標準電視接收機的“寬銀幕電影”尺寸的外國影片的畫面在寬屏幕電視接收機的圖像屏幕8上照原樣顯示時所獲得畫面的簡單實例。該圖像的畫面尺寸在幀高度方向上未被擴大，因而被顯示的圖像在幀高度方向上未被充分擴大。
圖5B示出對應(yīng)于顯示在圖像屏幕8上的畫面一部分的視頻信號的亮度電平。具體地說，圖像屏幕8的上部8a是沒有顯示畫面的部分。稍暗的背景部分8b顯示在圖像屏幕8的中央。橢圓部分8c顯示在稍暗背景部分8b的中央。較亮的矩形部分8d顯示在該橢圓部分8c中。疊加字幕部分8e明亮地顯示在圖像屏幕8的暗的底部。
如圖5D所示，當(dāng)此種畫面顯示在圖像屏幕8上時，峰值保持電路5根據(jù)圖5A所示的定時信號STA至STP輸出指示圖5B所示的亮度電平的輸出信號S5A至S5P。輸出信號S5A至S5P分別對應(yīng)畫面顯示區(qū)9A至9P。
具體地說，由于此時上部8a是無畫面被顯示的區(qū)域，根據(jù)圖5A所示的定時信號STA，峰值保持電路5不將輸出信號S5A輸出。根據(jù)圖5A所示的定時STB至STD，峰值保持電路5輸出對應(yīng)于稍暗背景部分8b的輸出信號S5B至S5D，它們實際具有在黑電平和白電平之間的亮度電平的中間值。根據(jù)定時信號STE至STG和定時信號STH至STJ，峰值保持電路5分別輸出對應(yīng)于亮的橢圓部分8c和更亮矩形8d并具有實際接近白電平的亮度電平的輸出信號S5E至S5G和輸出信號S5H至S5J。根據(jù)定時信號STK到STM和定時信號STN到STP，峰值保持電路5分別輸出對應(yīng)于疊加字幕8e和具有在白電平的亮度電平的輸出信號S5K至S5M和輸出信號S5N至S5P。如此獲得的指示亮度電平的信號被用作識別畫面的存在與否的數(shù)據(jù)。(3)畫面存在或不存在的識別微計算機7在存儲器中存有多個基準電平。
微計算機7將來自A/D轉(zhuǎn)換器6的數(shù)字信號輸出與基準信號電平相比較，以識別對應(yīng)于畫面顯示區(qū)9A至9P的視頻信號的亮度電平。根據(jù)識別結(jié)果，微計算機7判定是否有任何畫面被顯示在畫面顯示區(qū)9A至9D的每一個中。根據(jù)判定結(jié)果，微計算機7根據(jù)(例如)一個預(yù)定畫面尺寸識別算法來確定顯示畫面的畫面尺寸種類，從而選擇顯示模式。當(dāng)微計算機7判定是否有任何顯示被顯示在對應(yīng)于疊加字幕區(qū)8e的一區(qū)域中時，其白電平也被檢測，且該微計算機7不僅采用黑電平也采用白電平用于上述識別，這就改進了識別的可靠性。(4)三態(tài)判定當(dāng)計算機7在上述對畫面存在與否作識別過程中識別畫面是否存在時，該微計算機7執(zhí)行所謂的三態(tài)判定，即采用如圖3所示的基準電平的兩個不同基準值WL和BL，以確定視頻信號電平落在高于白電平、低于黑電平以及白電平和黑電平之間這些區(qū)域的哪一個之中。當(dāng)只有黑電平被用作基準電平時，如果黑電平是高值，則微計算機7就會誤判一個有任一畫面顯示的區(qū)域為一個無畫面顯示的區(qū)域。因而，三態(tài)判定可防止這種誤判。因此，在判定是否有任何畫面存在時，能改進這種判定的準確性。(5)調(diào)節(jié)黑電平當(dāng)微計算機7受某些條件的制約而降低存儲在存儲器中的黑電平的基準值BL時，有可能調(diào)節(jié)其亮度電平都被識別為低于如6A所示的黑電平的電平的視頻信號，而且如圖6B所示，有可能從圖6A所示的視頻信號檢測高于黑電平的亮度電平?？赏ㄟ^只改變微計算機7存儲器的內(nèi)容而容易地實現(xiàn)這種調(diào)節(jié)。(6)比較從對應(yīng)于同一畫面檢測區(qū)的視頻信號獲得的檢測值微計算機7把從對應(yīng)于同一畫面檢測區(qū)的視頻信號檢測的峰值存儲在存儲器中一段預(yù)定的時間，從而存儲對應(yīng)于畫面檢測區(qū)的視頻信號的改變。因而有可能通過比較在預(yù)定時間內(nèi)獲得的峰值而檢測其亮度電平不顯著改變的畫面。
盡管在本實施例中將畫面檢測區(qū)9A-9P的數(shù)目、位置和尺寸設(shè)置成如圖4所示，但本發(fā)明不局限于此，且其數(shù)目、位置、和尺寸可按存儲在微計算機7中的程序而容易地被改變。
根據(jù)本實施例的該畫面顯示區(qū)識別裝置可與其中帶有該裝置的電視接收機共用視頻放大器2、同步信號分離電路3、及消隱脈沖電平箝位電路4。
如上所述，利用三態(tài)判定、黑電平調(diào)節(jié)、峰值的暫時記錄等技術(shù)的正確組合，有可能很精確地識別該畫面檢測區(qū)是否是無圖像顯示的部分或是有任何圖像顯示的部分。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的畫面顯示區(qū)識別裝置，由于是根據(jù)黑電平和白電平來檢測是否有任何畫面被顯示在為覆蓋幾乎整個電視接收機圖像屏幕8而配備的畫面檢測區(qū)9A至9P的每一個上，因而有可能進行三態(tài)判定，并確定被顯示于畫面檢測區(qū)但疊加的字幕不顯示于其上的任何畫面。
由于黑電平的基準值能被正確地設(shè)定并改變，因而例如在具有低黑電平的視頻信號電平被識別時，有可能選擇性地降低黑電平的基準值。這將會導(dǎo)致黑電平的靈敏度的增加。
而且，由于是將峰值與原先的峰值比較且將比較結(jié)果存儲一個預(yù)定時間，因而有可能以簡單方法檢測其亮度電平不顯著改變的視頻信號。
上面已參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例作了介紹，應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不局限于上述實施例，本專業(yè)人士在不背離如所附權(quán)利要求書定義的本發(fā)明精神實質(zhì)或范圍的條件下可實現(xiàn)各種改變及修正。
權(quán)利要求
1.一種畫面顯示區(qū)識別裝置，它包括一個畫面檢測區(qū)設(shè)置裝置，用于設(shè)置畫面檢測區(qū)，以使得所述畫面檢測區(qū)覆蓋整個電視接收機的顯示屏；一個檢測裝置，用于檢測對應(yīng)于每一個所述畫面檢測區(qū)的視頻信號的電平；以及一個判定裝置，用于根據(jù)來自所述檢測裝置的檢測數(shù)據(jù)確定在所述畫面檢測區(qū)的每一個中是否有任何畫面；其中所說檢測裝置根據(jù)視頻信號的亮度信號的黑電平和白電平檢測所說視頻信號的電平。
2.如權(quán)利要求1所述的畫面顯示區(qū)識別裝置，其中所說黑電平的基準電平可被適當(dāng)?shù)馗淖兒驮O(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述的畫面顯示區(qū)識別裝置，其中對應(yīng)于在屏幕上顯示有疊加的字幕的畫面檢測區(qū)的視頻信號的所說電平是參照所說黑電平和所說白電平加以檢測的。
4.如權(quán)利要求1所述的畫面顯示區(qū)識別裝置，其中當(dāng)所說視頻信號的電平參照所說黑電平和所說白電平進行檢測時，設(shè)置兩個不同的基準電平，從而可執(zhí)行一個三態(tài)判定。
5.如權(quán)利要求4所述的畫面顯示區(qū)識別裝置，其中所述兩個不同的基準電平可被適當(dāng)?shù)馗淖兒驮O(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的畫面顯示區(qū)識別裝置，其中所說的檢測裝置包括用于存儲先前視頻信號的最大值的裝置和用于將當(dāng)前視頻信號的最大值與所說先前視頻信號最大值進行比較的裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的畫面顯示區(qū)識別裝置，其中所說檢測裝置將取樣視頻信號的改變存儲一個預(yù)定時間。
全文摘要
一種畫面顯示區(qū)識別裝置，包括一畫面檢測區(qū)設(shè)置裝置，用于設(shè)置畫面檢測區(qū)以使畫面檢測區(qū)覆蓋整個電視接收機的顯示屏；一檢測裝置，用于檢測對應(yīng)于每一個畫面檢測區(qū)的視頻信號的電平；及一個判定裝置，根據(jù)來自檢測裝置的檢測數(shù)據(jù)確定在每一個畫面檢測區(qū)中是否有任何畫面。檢測裝置參照視頻信號亮度信號的黑電平和白電平檢測該視頻信號的電平。對應(yīng)于屏上顯示有疊加字幕的畫面檢測區(qū)的視頻信號的電平是參照黑電平和白電平進行檢測的。
文檔編號H04N5/44GK1146116SQ9611045
公開日1997年3月26日 申請日期1996年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月20日
發(fā)明者中井健三, 山本幸彥 申請人:索尼公司