专利名称：平均亮度电平检测装置及其宽高比自动识别装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对由电视接收机或磁带录像机接收到的一场视频信号图像中某一特定区域的平均亮度电平进行检测的平均亮度电平检测装置；及用到上述平均亮度电平检测装置的宽高比自动识别装置。
近来，一些宽屏幕显示器例如宽高比为16∶9的宽屏幕电视接收机及高清晰度电视接收机(日本的高分辨率电视接收机)日渐盛行。为了更有效地利用宽高比为16∶9的显示器，用于自动地识别视频信号宽高比以改变图像显示区域的宽高比自动识别装置变得重要了。
以下将参照图6和图7对已有技术的宽高比自动识别装置进行描述。图6为已有技术的宽高比自动识别装置的方框图，而图7示出输入视频信号与亮度分布的关系。图6中，12为用于对在一水平扫描周期内的数字化亮度信号Y进行积分的积分电路，13为把积分电路的输出除以一积分抽样数的除法电路，14为一将除法电路13的输出与一预定参考值进行比较的比较电路，15为通过在一场图形周期内输入比较电路14的输出来对如图7(a)所示宽高比为16∶9的信箱信号的图形中的上边界位置23及下边界位置24进行检测的边界检测电路。31为一用于识别宽高比的识别部分且其输入为边界检测电路15的输出。
上述组成的已有技术中宽高比自动识别装置的运作将参照图6及图7进行说明。
首先积分电路12在每个水平扫描周期内对数字亮度信号Y积分。除法电路13对积分后的值进行除法运算以计算出每个水平扫描周期内的平均亮度电平。比较电路14将算出的平均亮度电平与预定参考值比较并判断该亮度电平是高于还是低于参考电平。此结果在一场周期内被输入到边界检测档缏*15以获得如图7(a)所示的上边界位置23及下边界位置24，图像的垂直尺寸由上边界位置信息及下边界位置信息计算得到，并且所述亮度信号Y是可测得的信箱信号。然而，根据以上的结构，当图像如图7(b)所示的一样特殊时，即使输入信号的宽高比为4∶3，也可测出错误的图像上边界23′和错误的图像下边界24′，而应该被判断为宽高比为4∶3的视频信号也被错误地判断为信箱信号。
考虑到上述问题，本发明提供了一种通过检测多个垂直特定区域的视频信号平均亮度电平来提高宽高比自动识别装置分辨率的平均亮度电平检测装置，和一个以平均亮度电平检测装置为其构件之一的宽高比自动识别装置。
图1为本发明第一实施例的平均亮度电平检测装置的方框图；图2为本发明第一实施例的控制脉冲发生电路的方框图；图3为本发明第一实施例的控制脉冲发生电路的时序图；图4为本发明第一实施例的平均亮度电平检测装置需测的亮度信号抽样区域图；图5为本发明第二实施例的宽高比自动识别装置的方框图；图6为已有技术中宽高比自动识别装置的方框图；图7(a)示出信箱信号之亮度分布及图像上边界，下边界。7(b)示出宽高比为4∶3的特殊信号的亮度分布及虚假的图像上，下边界。
第一实施例本发明第一实施例的平均亮度检测装置包括三个积分电路；三个触发器；三个除法电路；一个计数器和一个控制脉冲发生电路。在上述结构中，一个数字亮度信号Y被输入到三个积分电路，亮度信号分别在不同的区域内被积分，每一个积分结果被锁存到每一个触发器中，并且这些结果被除法电路除以积分抽样数。因此，可以测出三个区域内一个场周期内的平均亮度电平。上述三个区域分别设置在图像的中央、图像的左边附近和图像的右边附近。本发明第一实施例的平均亮度电平检测装置的结构将参照图进行说明。图1为本发明第一实施例的平均亮度电平检测装置的方框图。上述平均亮度电平检测装置包括一个计数器1，对其输入一个与水平同步信号相同步的用作复位输入的脉冲信号H；一个控制脉冲发生电路2，对其输入所述计数器1的计算输出CN；一个第一积分电路3，对其输入亮度信号Y和所述控制脉冲发生电路2的第一输出P1；一个第二积分电路4，对其输入亮度信号Y和所述控制脉冲发生电路2的第二输出P2；一个第三积分电路5，对其输入亮度信号Y和所述控制脉冲发生电路2的第三输出P3；一个第一触发器6，对其输入所述第一积分电路3的输出Q1和用作触发输入的垂直同步信号V；一个第二触发器7，对其输入所述第二积分电路4的输出Q2和用作触发输入的垂直同步信号V；一个第三触发器8，对其输入所述第三积分电路5的输出Q3和用作触发输入的垂直同步信号V；第一除法电路9，对其输入所述第一触发器的输出T1；一个第二除法电路10，对其输入所述第二触发器的输出T2；一个第三除法电路11，对其输入所述第三触发器的输出T3。
以上结构的本发明第一实施例的平均亮度电平检测装置的运行将参照图2、图3和图4进行说明。
首先，计数器1利用与用作复位输入的水平同步信号相同步的脉冲信号H对时钟脉冲从0开始一个一个地计数。当时钟频率为14。3MHz时，该计数器从0计数到909。控制脉冲发生电路2输入计数器1的计数输出CN并产生脉冲信号P1，P2，P3，分别成为某些周期的高电平。如图2所示结构的控制脉冲发生电路2，计数器1的计数输出CN首先由触发器16锁存。一致检测电路17，18，19输入触发器16的输出，并分别与参考计数码A，B，C相比较当触发器16的输出与参考计数码一致时，一致检测电路17，18，19分别输出高电平信号。当一致检测电路17，18，19组成使上述高电平信号的宽度为8个时钟脉冲时，控制脉冲发生电路2的时序图如图3所示。积分电路3，4，5只有在控制脉冲发生电路2的输出P1，P2，P3为高电平时才进行积分。因此，积分电路3，4，5只有在某个水平扫描周期内才能对亮度电平进行积分。在图像顶部位置时，触发器6，7，8对积分电路3，4，5输出的Q1，Q2，Q3进行复位，并利用一个垂直同步信号V在图像的底部将它们锁存。除法电路9，10，11将触发器6，7，8输出的T1，T2，T3除以由积分电路3，4，5积分后的抽样数，并输出显示平均亮度电平1，2，3的平均亮度电平信号28，29，30。
如上所述，一个场周期的亮度信号的各个区域20，21，22的平均亮度电平1，2，3被检测到，如图4所示。在这里，平均亮度检测区域例示为3个，但区域数不只限制在3个，组成电路的数目可以随区域数而改变。
第二实施例本发明第二实施例的宽高比自动识别装置将参照附图进行说明。图5示出上述宽高比自动识别装置的方框图。上述宽高比自动识别装置包括一个边界检测部件27，用于输入一亮度信号Y和输出图像上边界和下边界信号，且用于通常的例子中；一个平均亮度检测装置25，用于输入亮度信号Y及输出多个区域的平均亮度信号，如第一实施例所示；以及一个宽高比识别部件26，用于输入所述边界检测部件27的输出和平均亮度检测装置25的输出，并且输出宽高比识别信号。
以下我们设定条件1，其中使用所述边界检测部件27检测图7(a)中示出图像上边界位置23和图像下边界位置24。以下我们再设定条件2，其中由平均亮度检测装置25检测的图4中示出的区域20的平均亮度1，区域21的平均亮度2，区域25的平均亮度3，是各自预定最小参考值与最大参考值之间的中间值。当两个条件都满足时，可认为图像具有16∶9的宽的宽高比。当两个条件或其中一个条件不满足时，认为此宽高比不是宽的宽高比，即，认为宽高比是4∶3。
然后，如权利要求4所述，当不满足所述条件1和条件2或其中一个条件时，重复宽高比识别的动作。如果，结果示出两个条件都满足，则宽高比大于4∶3，可认为宽高比为16∶9。
以上虽例示了有关一个装置的组成和其基于图像宽高比为4∶3的图像的方法来识别宽高比为16∶9的宽图像，但反之也可以。
如上所述，在本发明中，通过识别由已有技术中宽高比自动检测装置获得的图像的上边界位置信息和下边界位置信息及图像的平均亮度信息，可以减少不具有宽高比识别信号的视频信号的宽高比的错判率，它的实际作用是很大的。
权利要求
1.一种平均亮度电平检测装置，其特征在于，其中包含一个计数器，对其输入一个与水平同步信号相同步的用作复位输入的脉冲信号H；一个控制脉冲发生电路，对其输入上述计数器的计数输出CN；一个第一积分电路，对其输入亮度信号Y和所述控制脉冲发生电路的第一输出P1；一个第二积分电路，对其输入亮度信号Y和所述控制脉冲发生电路的第二输出P2；一个第三积分电路，对其输入亮度信号Y和所述控制脉冲发生电路的第三输出P3；一个第一触发器，对其输入所述第一积分电路的输出Q1和用作触发输入的垂直同步信号V；一个第二触发器，对其输入所述第二积分电路的输出Q2和用作触发输入的垂直同步信号V；一个第三触发器，对其输入所述第三积分电路的输出Q3和用作触发输入的垂直同步信号V；一个第一除法电路，对其输入所述第一触发器的输出T1；一个第二除法电路，对其输入所述第二触发器的输出T2；一个第三除法电路，对其输入所述第三触发器的输出T3。
2.一个宽高比自动识别装置，其特征在于，其中包含一个积分电路，用于在一个水平周期内对亮度信号Y进行积分；一个除法电路，用于将所述积分电路积分后的值除以积分抽样数；一个比较电路，用于将所述除法电路的输出与预定参考值相比较；一个边界检测装置，其中包含一个检测图像上，下边界的边界检测电路，该检测通过输入所述比较电路一场期间的比较信息；如权利要求1所述的亮度电平检测装置；及一个宽高比识别装置，对其输入所述边界检测装置的输出及所述平均亮度电平检测装置的输出；
3.如权利要求2所述的宽高比自动识别装置，其特征在于，将利用所述边界检测装置检测上述图像中除去第一宽高比的图像的顶部和底部位置的图像上，下边界位置作为条件1，并将如权利要求1所述的平均亮度电平检测装置的所有输出都介于各个预定最大与最小值之间作为条件2，当两个条件都满足时，宽高比被识别为宽于第一宽高比的那一种。
4.如权利要求2所述的宽高比自动识别装置，其特征在于，将利用所述边界检测装置检测宽高比为4∶3的图像中除去图像的顶部和底部位置的图像上，下边界位置作为条件1，并将如权利要求1所述的平均亮度电平检测装置的所有输出都介于各个预定最大与最小值之间作为条件2，当两个条件都满足时，宽高比被识别为宽于宽高比4∶3的那一种。
5.如权利要求3所述的宽高比自动识别装置，其特征在于，当条件1和条件2都不满足时，就重复识别动作，并且，如果重复后两个条件都满足，则宽高比被识别为宽于图像的第一宽高比的那一种。
全文摘要
一种用于显示装置和电视接收机的高精度宽高比自动识别装置包括一种用于通过检测每一个水平扫描周期内的平均亮度来检测信箱图像的上，下边界的装置；一种用于检测在由水平同步信号和垂直信号控制的一场图像中多个特定区域中各自平均亮度电平的装置；以及，一个宽高比识别装置，对其输入所述两个装置的输出。
文档编号H04N5/44GK1132436SQ9512141
公开日1996年10月2日 申请日期1995年12月8日 优先权日1994年12月8日
发明者谷匡弘, 奥村直司 申请人:松下电器产业株式会社