[发明专利]自动“信箱”检测

说明书

本发明涉及具有非同视频信号的多重图象显示的电视技术领域，特别是涉及宽屏幕显示格式比的电视。现在的大部分电视其显示格式比(即水平宽度与垂直高度比)为4∶3。例如16∶9的宽显示格式比更接近电影的显示格式比。本发明既适用于直观式电视，也适用于投影电视。

显示格式比为4∶3(常称为4×3)的电视在显示单个和多个视频信号源的方面受到限制。商业电视广播台传输的电视信号(实验性资料例外)是用4×3显示格式比播出的。许多电视观众都感到4×3显示格式看起来没有与电影相关的较宽的显示格式比悦目。宽显示格式的电视不仅显示效果更为悦目，而且能以相应的宽显示格式对宽显示格式的信号源信号进行显示。电影“看起来”就应该象电影，不应该是其画幅受到限制或畸变的版本。视频源无论是当例如用电视电影机将影片变换成电视，或者用电视中的处理器进行变换时，其画幅都不应受到限制。

宽显示格式比电视还适用于各式各样的显示，既适用于普通的和宽显示格式的信号，也适用于这两种显示格式在多图象显示形式下的组合显示。但使用宽显示比屏幕带来许多问题。要改变多信号源的显示格式比，要从非同步但同时显示的信号源产生出一致的定时信号，要在多个信号源之间进行切换以产生多图象显示，还要从压缩的数据信号提供高清晰度的图象，这些都属于上述问题的范围。本发明的宽屏幕电视能解决所有这些问题。按照本发明各种情况下的宽屏幕电视能从具有相同或不同显示格式比的单个和多个信号源提供高清晰度的单个和多个图象显示，而且显示格式比可加以选择。

目前消费者所能买到的几乎所有视频产品都具有4×3的显示格式比，至于电视产品的显示格式比则变化很大。如果电视产品使用比4×3大的宽高比，则在显示之前，消费者的电视必须进行宽高比的转换，否则会出现图象失真。有一种宽高比的转换方法称之为信箱法(letterboxing)。信箱法以每一场的大量的被显示行为代价而保持更多(或全部)的水平信息。以16×9格式所产生的视频源，转换为4×3信箱格式时每场将包含181视频行。那些不在每一场中使用的额外行可以调定在平面场的黑色(或灰色)电平。宽高比较高的源每场将成比例地包含较少的行。    

例如这些所叙述的一种宽屏幕电视可以具有6×9的显示格式比。这样做给信箱格式中的显示信号提供了灵活性较大的机会。原来以16×9宽高比产生的信箱信号可以在垂直方向上加以放大，即扩展以充满屏幕，而不损失水平信息或失真。根据本发明的一种装置，信箱的自动检测电路可以在视频场中辨认平面场区域，这些区域代表视频信号的信箱显示格式的特征。根据这里所叙述的本发明的装置，可以用不同的方法和相应的设备来完成这个任务。

在本发明的一种装置中，一种自动信箱检测器根据的假设为，信箱视频信号有三个以A、B和C表示的区域。区域A和C不具有有效的视频信息或最小的比规定的亮度(luma)阈值还小的视频亮度电平，并和暗条相对应。区域B具有有效视频信息，或至少具有比规定亮度阈值大的视频亮度电平，而对应于暗条间的图象。区域A、B和C的各自的时间间隔都是信箱格式的函数，这些时间间隔的范围例如是从16×9至21×9。区域A和C的时间宽度对于16×9信箱格式而言，每区约有20行。信箱检测器检查区域A和/或C的亮度电平。如果在区域A和/或C发现的是有效视频信息或至少是最小的视频亮度电平，信箱检测器就提供一输出信号，例如一个逻辑0，表明是一个正常的4×3显示格式比的NTSC信号源。然而，如果是在区域B而不是在区域A和C检测到视频，则假定视频为一信箱信号源。在这种情况下，输出信号为一个逻辑1。

可以用滞后作用改进该检测器的操作。一旦对信箱信号作了检测，就应该在显示被改变为正常4×3信号所需的之前，对非信箱的最小场数作出检测。同样，一旦对正常的4×3信号作了检测，就必须在将显示转换到一宽屏幕方式前对信箱格式的最小场数作出检测。