CN101420541B

CN101420541B - 电视***及其视频处理方法

Info

Publication number: CN101420541B
Application number: CN2007101679039A
Authority: CN
Inventors: 谢明展; 龚金盛; 谢建华
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2007-10-26
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2027-10-26
Also published as: CN101420541A

Abstract

本发明是一种视频处理方法，用于一电视***中，该方法是对接收进来的视频信号进行一视频解码处理，在进行该视频解码处理后，对经过该视频解码处理后的该视频信号进行一去交错化处理，再产生一静止或相对静止图像信号，在进行该去交错化处理后，合成经过该去交错化处理后的该视频信号及该静止或相对静止图像信号，以产生一合成信号，再依据该合成信号显示图像，使屏幕显示操控消息(OSD)永远被呈现在一显示面板的显示画面的最上层。

Description

电视***及其视频处理方法

技术领域

本发明是有关于电视图像处理技术，尤指将屏幕显示操控消息(on screendisplay，OSD)与视频信号(video signal)进行合成的电路及方法。

背景技术

传统显示器，如映像管显示器，简称CRT(Cathode Ray Tube)及LED显示器等，因受制于其体积过大或耗电量甚巨等因素，无法满足使用者对于方便携带、搬运与安装的实际需求，已逐渐在消费市场中被淘汰。近年来，由于平板显示器(flat panel display)的技术突飞猛进，高科技的影音产品已朝更轻、薄、短、小的目标发展，以液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称LCD)为例，由于其具备低耗电量、体积小、零辐射、重量轻等优点，因此广受消费者喜爱及欢迎，致液晶显示器的市场需求、占有率及用途不断成长及扩大，加上液晶面板不断致力于降低成本，使得液晶显示器有逐渐取代映像管显示器，而成为未来影音产品明日之星的趋势。

又，随着各国数字电视广播的陆续试播及开播，同时具备用以接收模拟电视信号及数字电视信号功能的液晶电视，已成为电视市场发展的主流，消费者对于该种液晶电视所提供的多样化功能，无不趋之若鹜，致近年来液晶电视的市场占有率大幅攀升，也趋使各大制造厂商纷纷投入液晶电视的生产行列，致液晶电视在画质、色彩、视角及许多附加功能上均有极大的改良及进步。一般言，液晶电视内均设有一液晶电视控制器(LCD TV controller)，用以接收已完成解调及解码的视频信号，在对所接收进来的视频信号进行如去交错化处理(de-interlacing)、缩放处理(scaling)、及/或色彩处理(colorprocessing)等操作后，再输出至一液晶面板(LCD Panel)，供使用者观看。

在现有的液晶电视中大多会使用屏幕显示操控(On Screen Display，以下简称OSD)处理技术，在液晶电视的画面上产生一些可供使用者操控的特殊消息或图形，令使用者在操控电视的换台或调整音量、画质等效果时，液晶电视上会显示出目前的状态，因此，在液晶电视的控制电路中增设一OSD控制芯片或内建一OSD控制电路，即成为在人机界面的一关键设计。然而，在目前电视***的设计中，在OSD控制电路产生OSD消息后，均是先与视频信号进行合成(blending)之后，始将合成完毕的信号进行去交错化处理。由于OSD消息通常是相对来说静止(still)的图像，则其与含有位移(motion)的视频信号合成后，时常会对于去交错化处理中所进行的位移检测(motiondetection)造成判断上的困难，而使得去交错化处理的结果不尽理想，使画面产生图像模糊或颜色错误等质量不彰的问题。

再者，在液晶电视的图像显示上，如果其具有多个视频信号来源(videosignal source)时，例如数字视频信号及模拟视频信号、或者不同频道的视频信号等，当下的电视***可以提供画中画(picture in picture，PIP)的功能，使得不同来源的视频信号可以同时显示于电视屏幕上。然而，若数字视频信号先与OSD消息进行结合，然后才与其它来源的视频信号(如模拟视频信号)进行画中画的操作，则会发生如下所列的两种情形(请参阅图1a图所显示OSD消息11与背景的数字视频信息结合后的结果，1b显示模拟视频信号)：

(1)当液晶电视的母画面上正显示数字电视节目，且其上并显示有OSD消息11时，若使用者选择在液晶电视的子画面上显示模拟电视节目，则模拟电视节目的图像将会遮盖住一部分的OSD消息11，如图1c所示，致使用者无法清楚看到OSD以顺利对OSD进行操控；

(2)当液晶电视的母画面上正显示模拟电视节目时，若使用者选择在液晶电视的子画面上显示数字电视节目，并进行屏幕显示操控，则OSD消息11将呈现在子画面中极为狭窄的范围内，如图1d所示，观看上极为不便，致使用者不易对其进行操控。

发明内容

有鉴于前述液晶电视在显示OSD消息时，易在图像及消息间发生图像模糊、颜色错误或及画面冲突等诸多缺失，本发明提供一种电视***及其视频处理方法，期能有效解决前述缺失。

本发明的一目的，是提供一种电视***，是包括一第一集成电路芯片、一第一传输接口、一第二传输接口、一第二集成电路芯片及一显示模块，其中该第一集成电路芯片是分别设有一第一逻辑及一第二逻辑，该第一逻辑是用来对接收进来的视频信号进行一第一视频处理，该第二逻辑来产生一静止或相对静止图像信号，该第一传输接口耦接于该第一集成电路芯片，用来通过一第一传输格式传送经过该第一逻缉处理后的该视频信号，该第二传输接口耦接于该第一集成电路芯片，用来通过一第二传输格式传送由该第二逻辑所产生的该静止或相对静止图像信号，该第二集成电路芯片是分别耦接于该第一传输接口及该第二传输接口，该第二集成电路芯片内所包含的一第三逻辑可用来对通过该第一传输接口传送过来的该处理后的该视频信号进行一第二视频处理，该第二集成电路芯片内所包含的一第四逻辑，是用来合成经过该第三逻辑处理后的该视频信号及通过该第二传输接口传送过来的该静止或相对静止图像信号，以产生一合成信号，而该显示模块是耦接于该第四逻辑，用来依据该合成信号以显示图像，如此，即可使OSD消息永远呈现在该显示模块显示画面的最上层，有效避免前述的诸多缺失。

本发明的另一目的，是提供一种视频处理方法，用于一电视***中，该方法是对接收进来的视频信号进行一视频解码处理，在进行该视频解码处理后，对经过该视频解码处理后的该视频信号进行一去交错化处理，再产生一静止或相对静止图像信号，在进行该去交错化处理后，合成经过该去交错化处理后的该视频信号及该静止或相对静止图像信号，以产生一合成信号，再依据该合成信号显示图像，使OSD消息永远被呈现在一液晶显示面板(LCDpanel)显示画面的最上层。

为便贵审查员能对本发明的目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，兹举实施例配合附图，详细说明如下：

附图说明

图1a～图1d是显示现有技术中进行画中画处理的示意图；

图2是显示依据本发明一实施例的数字电视***的示意图；

图3是OSD图像显示的示意图。

主要组件符号说明

数字电视***............200

数字电视后端控制器......210

中央处理单元..............212

信号分离电路..............214

音频解码器................216

视频解码器................218

绘图引擎..................220

***电路..................222

音频接口控制器............224

内部总线..................226

总线桥接器................228

存储器总线................230

存储器控制器..............232

存储器....................234

显示处理器................236

视频处理器................238

OSD处理器.................240

音频播放装置..............242

视频信号传输接口..........244

传输接口..................246

模拟电视接收器............250

液晶电视控制器............260

去交错化处理器............262

画中画处理器..............264

合成电路..................266

显示面板..................270

具体实施方式

为了说明本发明的方便起见，在以下详细说明中是以目前的数字电视***最常见的实施方式为例来进行说明，为了制造成本的最佳化及市场区隔的目的，目前常见的数字电视***200，如图2所示一般，是将所有所需的功能部位划分为一接收数字电视信号的模拟前端电路(analog front end)(未显示)、一数字电视后端控制器(digital TV backend controller)210、一接收模拟电视信号的模拟电视接收器(ATV receiver)250、一液晶电视控制器(LCDTV controller)260、以及一显示面板270。一般而言，上述各个区分的部分会以独立封装的一至二个半导体集成电路芯片(integrated circuit chip)来实现，再将的整合于一片乃至于多片的印刷电路板(printed circuit board)上。但是随着设计能力及制程技术的进步，未来亦有可能将上述各个区分部分中的全部或一部实现于同一芯片的晶粒(die)上，例如，将数字电视后端控制器210及液晶电视控制器260中的主要功能，并同部分其它功能实现于同一芯片中，称为数字电视控制器(digital TV controller)，即为一种可能的整合方式。

在图2的实施例中，仅就与本发明的技术特征有关部分进行详细的说明，其它同属于数字电视***的组成组件、但非为说明本发明所必要者，则径行予以省略或以简略图示表示。在本实施例中，数字电视后端控制器210是自模拟前端电路(未显示)之处接收经过解调(demodulation)后、呈封包化的数字电视信号数据流(transport packet stream)，而数字电视后端控制器210主要的功能在于将所接收进来的数字电视信号中的视频/音频/***信息(video/audio/system information)分离出来，再分别针对视频及音频信号进行解码操作，解码后的视频信号在经过视频处理后则会被传送到液晶电视控制器260，以进行后续处理。

在本实施例中，数字电视后端控制器210包含有中央处理单元(CPU)212、用来将V/A/SI信号分离的信号分离电路214、音频解码器216、视频解码器(例如MPEG2解码器)218、绘图引擎(graphic engine)220、以及用来与外部组件(例如遥控器)沟通的***电路222等组成单元，上述各部分均通过一内部总线226耦接至音频接口控制器224及显示处理器236。数字电视后端控制器210亦包含有一用来存储各种数据的存储器234，其经由一存储器控制器232来进行存取，并通过一存储器总线230耦接至显示处理器236。其中，上述内部总线226及存储器控制器232则通过一总线桥接器(bus bridge)228来相互沟通。由于上述各个数字电视后端控制器210的组成组件均是熟习数字电视***之人所熟知者，故其详细运作原理及实现方式即不在此赘述。

前述的音频接口控制器224会接收经过音频解码后的音频信号，并将之输出至一外部的音频播放装置(例如一扬声器)242播放。而前述的显示处理器236则可分为两个部分：其一为一视频处理器238，其接收经过视频解码后的视频信号，对其进行特定的视频处理操作后，再传送至液晶电视控制器260，以进行后续的处理。视频处理器238所处理完毕的视频信号，通过如CCIR656等常见的视频信号传输接口244传送至液晶电视控制器260。其另一则为一屏幕显示操控消息(on screen display，OSD)处理器240(简称OSD处理器)，其依照如使用者所输入的指令，产生目前所应显示的OSD图像信号，并且在尚未与视频信号进行合成的情形下，利用另一独立的传输接口246(例如用来传送数字数据的DVI或HDMI等接口)，传送至液晶电视控制器260。

液晶电视控制器260在接收到由数字电视后端控制器210所传送过来的视频信号后，会利用去交错化处理器262对之进行去交错化处理，以将原先交错式扫描的信号格式转换为适合显示面板270显示的循序式扫描的信号格式。如果目前使用者所希望的收视模式是切换为画中画(picture in picture，PIP)时，液晶电视控制器260亦可通过画中画处理器264适当地组合由数字电视后端控制器210所传送过来的数字视频信号以及由模拟电视接收器所传送过来的模拟视频信号，以形成画中画的图像。最后，经过前述各个功能部位的操作后所生成的视频信号，才会经由合成电路(blending circuit)266的处理，再与数字电视后端控制器210所传送过来的OSD图像信号进行合成。而后，再将此一合成后的最终视频信号传送至显示面板，以进行播放。

在此须注意的是，上述由模拟电视接收器所传送过来的模拟视频信号，一般亦应经过去交错化的处理，由于此并非本发明的重点，故未在此详述；又画中画处理与其它如去交错化处理相对的顺序，属***设计上的选择，非必如本发明的实施例及图2中所述者，而画中画亦非必为一数字视频及一模拟视频所合成者为限，多个数字视频及/或模拟视频亦可为之。再者，虽然因其并非本发明的重点而在本实施例中并未阐明，但是熟习数字电视***之人均应了解，液晶电视控制器260在去交错化处理前、合成电路266之前、或是合成电路266之后，亦可包含有其它如缩放操作(scaling)、色彩处理(color processing)等液晶电视控制器260中常见的处理流程，而不仅以本实施例中所明白揭露者为限。

熟习电子电路设计之人均应可理解，如前所述的数字电视后端控制器210及液晶电视控制器260、以及其它组成组件中的各个功能区块，均可依照设计及应用的不同需求，而选择采用如应用特定集成电路(ASIC)等的专用硬件电路(dedicated hardwired circuitry)、或是采用如微处理器(microprocessor)等配合软件或韧体程序代码运作的通用处理电路(general-purpose processing circuitry)等逻辑电路来实现。

又虽然在本实施例中是称液晶电视控制器260，但是本领域技术人员均应了解，本发明并非仅能适用于液晶面板技术，除了LCD面板之外，其它诸如电浆薄膜面板、LCOS等平面显示技术，乃至于其它使用于数字电视图像播放的非平面显示技术，均有本发明的适用。

而为了避免因数字视频信号与OSD消息的输出频率不一致，而导致画面撕裂(frame tear)的问题，液晶电视控制器260亦可将其运作过程中所产生的时间控制(timing control)信息，如时钟信号(clock signal)、H-sync信号、V-sync信号等，回授给OSD处理器，以供其进行同步操作之用。

如上所述，在本发明的实施例中的数字电视***200是在数字电视后端控制器210中产生OSD图像后，并不先行将之与视频信号合成，而利用一独立的传输接口将OSD图像信号传送至液晶电视控制器260，待视频信号完成去交错化处理及/或画中画处理之后，始将处理后的视频信号与OSD图像信号进行合成，如此一来所得到的最终画面，即不会因为去交错化处理器262无法适当判断视频信号/OSD图像信号的合成结果的位移与否，而导致有图像模糊或颜色错误等质量不彰的问题；亦不会因先行合成后才进行画中画的处理，而导致OSD画面被遮盖或过小的情形发生，如图3所示，此时OSD图像11将会出现在整体画面的最上层。

虽然上述实施例是以数字电视***200本地(local)所产生的OSD信号为例说明，但是熟习电视技术之人均应理解，本发明的概念亦可应用于自局端随着数字电视信号一并传送过来的***信息(system information，SI)。在***信息中，一般会包含有静止的图像，如位于画面一角的图标(subtitle)、在时间上相对静止的图像，如以数秒为间隔，随着剧情演进而切换的字幕(closed caption)、或是在空间上相对静止的图像，如位于画面中的一部分，以固定速率移动的跑马灯(scrolling or text crawling)。诸如此类的信息，一如前述的OSD信息，由于其接收或生成之初即与视频信号为分别独立者，而其所代表的图像均是具有静止或相对静止的特性，可预测性高，故很适合如本发明所述的图像合成处理方法，可避免去交错化处理不易致生的画面质量不佳的问题。若欲将本发明应用于***信息的处理上，则显示处理器236应包含有一SI处理器，其接收所分离出来的SI信息，并产生相对应的SI图像信号，再将之通过独立的传输接口传送到液晶电视控制器260，与经过去交错化处理后的视频信号合成。

最后须强调的是，虽然在本发明上述实施例中是以目前较常见的***设计为例，数字电视后端控制器210及液晶电视控制器260是以分别独立的集成电路芯片来实现，而利用如CCIR656、HDMI、或DVI等传输接口相互传接数据，但是熟习电视技术及电路设计技术之人均应理解，即使今后因技术的进步而得以将数字电视后端控制器210及液晶电视控制器260的功能、甚至数字电视***200的其它部分，整合于一个单一的集成电路芯片中，本发明仍有其适用，亦即，只要如OSD信息或SI信息等静止或相对静止的图像是于视频画面进行去交错化处理或画中画处理之后始与之进行合成，均能够达到避免前述缺点的目的。

按，以上所述，仅为本发明最佳的一具体实施例，惟本发明的构造特征并不局限于此，任何本领域技术人员在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖在以下本案的专利范围。

Claims

1.一种电视***，其包含有：

一第一集成电路芯片，其包含有：

一第一逻辑，用来对接收进来的数字视频信号进行一第一视频处理；以及

一第二逻辑，用来产生一静止或相对静止图像信号；

一第一传输接口，耦接于该第一集成电路芯片，用来通过一第一传输格式传送经过该第一逻缉处理后的该数字视频信号；

一第二传输接口，耦接于该第一集成电路芯片，用来通过一第二传输格式传送由该第二逻辑所产生的该静止或相对静止图像信号；

一第二集成电路芯片，耦接于该第一传输接口及该第二传输接口，该第二集成电路芯片包含有：

一第三逻辑，用来对通过该第一传输接口传送过来的该处理后的该数字视频信号进行一第二视频处理；以及

一第四逻辑，用来合成经过该第三逻辑处理后的该数字视频信号及通过该第二传输接口传送过来的该静止或相对静止图像信号，以产生一合成信号；其中该第二集成电路芯片另包含有一第五逻辑，用来进行经过该第三逻辑处理后的该数字视频信号及另一模拟视频信号的画中画处理，以及

一显示模块，耦接于该第四逻辑，用来依据该合成信号以显示图像。

2.如权利要求1所述的电视***，其中该第二传输接口所使用的该第二传输格式是符合HDMI标准或DVI标准。

3.如权利要求2所述的电视***，其中该第一传输接口所使用的该第一传输格式是符合CCIR656标准。

4.如权利要求1所述的电视***，其中该第三逻辑所进行的该第二视频处理包含有一去交错化处理。

5.如权利要求4所述的电视***，其中该第一逻辑所进行的该第一视频处理包含有一视频解码处理。

6.如权利要求5所述的电视***，其中该第一逻辑所进行的该第一视频处理为一符合MPEG2标准的视频解码处理。

7.如权利要求1所述的电视***，其中该第二逻辑所产生的该静止或相对静止图像信号是代表一OSD图像或一***信息图像。

8.一种电视***，其包含有：

一第一逻辑，用来对接收进来的数字视频信号进行一第一视频处理，其中该第一视频处理包含有一视频解码处理；

一第二逻辑，用来产生一静止或相对静止图像信号；

控制器，其包含有：

一第三逻辑，耦接于该第一逻辑，用来对经过该第一逻辑处理后的该数字视频信号进行一第二视频处理，其中该第二视频处理包含有一去交错化处理；

一第四逻辑，耦接于该第二逻辑及该第三逻辑，用来合成经过该第三逻辑处理后的该数字视频信号及由该第二逻辑所产生的该静止或相对静止图像信号，以产生一合成信号；以及

一显示模块，耦接于该第四逻辑，用来依据该合成信号以显示图像；

其中，另包含有一第五逻辑，用来进行经过该第三逻辑处理后的该数字视频信号及另一模拟视频信号的画中画处理。

9.如权利要求8所述的电视***，其中该第一逻辑所进行的该视频解码处理是符合MPEG2标准。

10.如权利要求8所述的电视***，其中该第二逻辑所产生的该静止或相对静止图像信号代表一OSD图像。

11.如权利要求8所述的电视***，其中该第二逻辑所产生的该静止或相对静止图像信号代表一***信息图像。

12.一种视频处理方法，用于一电视***中，该方法包含有：

对接收进来的数字视频信号进行一视频解码处理；

在进行该视频解码处理后，对经过该视频解码处理后的该数字视频信号进行一去交错化处理；

产生一静止或相对静止图像信号；

在进行该去交错化处理后，合成经过该去交错化处理后的该数字视频信号及该静止或相对静止图像信号，以产生一合成信号；以及

依据该合成信号，显示图像；

其中，该方法还包括：进行经过该去交错化处理后的该数字视频信号及另一模拟视频信号的画中画处理。

13.如权利要求12所述的视频处理方法，其中该视频解码处理是符合MPEG2标准。

14.如权利要求12所述的视频处理方法，其中该静止或相对静止图像信号代表一OSD图像。

15.如权利要求12所述的视频处理方法，其中该静止或相对静止图像信号代表一***信息图像。