自适应调谐器分派的制作方法

专利名称：自适应调谐器分派的制作方法
技术领域：
本发明涉及调谐设备，更具体地涉及调谐设备内的信号分配。
背景技术：
近年来，射频(RF)通信已经变得无处不在，并且在美国以及海外的许 多地区，许多RF信号源已经创建了密集的信号环境。同时，数字通信技术 的出现已经对所接收的信号的诸如噪声、灵敏度、以及动态范围之类的特性 施加了严格的要求。模拟信号趋于比可能突然衰落的数字信号更平緩地降级。 因此，数字电视是一种可能在接收机处要求特定信号特性的数字通信技术。
由于数字电视变得更加流行，用户可能要求改进性能，并且要求便利地 附加从模拟视频装备切换到数字视频装备所需的重要投入。例如，用户可能 希望实质上不受干扰地接收电视信号，以及方便地结合诸如机顶盒(STB) 设备、个人视频摄像机(PVR)、高清晰度(HD)接收机等的额外组件。
通过频分复用同时传送多个信息信号是^^知的。例如，传统上使用同轴 电缆来同时承载数百个电视频道。而且，单个地面天线可以一次接收多个信 号。该多个信号可以来源于共同的源，或者来源于多个地理上分开的源。
消费者需求已经导致扩展电视接收设备的功能并且增加其复杂度。例如， 现在可以得到能够记录输入电视频道且同时显示第二输入电视频道的接收设 备，这两个电视频道都是从共同的所接收的RF信号中提取出来的。
同时接收和记录多个电视频道、以及同时显示多个电^L频道也是已知的。 例如， 一些消费者的电视现在包括画中画(PIP)功能。PIP功能允许在视频 显示屏幕的第 一 区域上显示第 一视频信号，同时在屏幕的第 一 区域内的第二 较小的区域上显示第二视频信号。
在实现这些方便的功能时，已知使用单个接收系统内的多个调谐器设备。 例如，可以使用第一调谐器设备来从RF载波信号中提取主信号。例如将第 一调谐器设备的输出视频信号用于在PIP系统的视频显示屏幕上创建第一主 显示。将第二调谐器设备用于从RF载波信号中提取PIP图像信号。将第二调谐器设备的输出视频信号用于在PIP系统的视频显示屏幕的子区域上创建第 二PIP显示。
为了利用多个调谐器实现诸如例如PIP视频显示功能和/或同时的多频道 记录之类的多频道功能，每个调谐器必须接收输入载波信号的一部分。在传 统的调谐器系统中，通常利用信号分离器来实现将输入信号划分为用于每个 调谐器的相应部分。
信号分离器是在一输入端口处接收信号并且在两个或更多个输出端口处 产生输出信号的设备。在该两个或更多个输出中的每个输出处产生的输出信 号具有与在信号分离器的输入处接收的输入信号的频率内容基本相同的频率 内容。在无源信号分离器设备的两个输出之间划分输入信号导致信号功率的 对应划分。由此，对于无源信号分离器设备，输出信号的合计输出功率不大 于输入信号的功率。每个输出信号仅包含原始输入信号的功率的 一部分或者 一份额。
在示例PIP接收系统中，通过分离器设备将承载多个频道的输入信号分 离。将分离器设备的第一输出耦接到第一调谐器的输入，并且将分离器设备 的第二输出耦接到第二调谐器的输入。第 一调谐器调谐例如主频道的视频信
号，而第二调谐器承载第二频道的信号。如果信号在两个路径上相等地分配， 则与在不使用pip时主要路径的信号质量相比，在使用PIP时两个信号近似 相等地降级。
由于主图像大于PIP图像，因此，在显示屏幕的主图像区域中显示的图 像中的缺陷对于观看者来说趋于比在PIP图像区域中显示的图像中的相当的 缺陷更为明显。 一些系统由此被布置为向生成主图像的设备提供与被提供给 生成PIP图像的设备的图像信号相比更强的图像信号。在这样的系统中，输 入信号可以被在分离器设备处不等地分离，和/或一个调谐器可以具有比其它 调谐器更好的灵敏度。
在其中一个调谐器是较高性能的调谐器并且另一个是较低性能的调谐器
的系统中，具有较高性能的调谐器的路径被称为高性能路径，具有另一调谐 器的路径被称为低性能路径。典型地，高性能路径承载主频道，低性能路径 承载PIP频道。因此，在普通情况下，在主区域中呈现的图像与在PIP区域 中呈现的图像相比具有更高的绝对质量，从而补偿了上述在主区域中呈现的 缺陷的增加的可见性。然而，在其中PIP频道的信号质量特别弱的情况下，仍遵循PIP显示比 主显示差，这是因为该信号是在低性能路径上传递的。如果在同一时刻主频 道信号较强，则使用高性能路径承载主频道增加了一些主频道的显示质量。 相应地，期望提供一种基于信号接收和信号路径特性来路由信号的机制。

发明内容
本发明涉及一种用于在多信号调谐系统内分配信号的系统、方法和装置。 根据本发明的各个实施例，取决于所接收的输入信号的质量，在信号路径和 设备的选择中做出选择以提供最佳的输出信号质量。在一个实施例中，本发 明针对诸如画中画(PIP)调谐系统之类的具有两个调谐器设备的信号调谐系 统。将调谐设备中的每一个适配为调谐到包括对应于主图像的、所接收的信 号的第一频道以及对应于PIP图像的、所接收的信号的第二频道的多个频道。 在本发明的一个实施例中，两个调谐器具有不同的信号调谐特性。例如，在 本发明的一个实施例中， 一个调谐器比另一个调谐器更灵敏。
根据本发明的一个实施例，每个调谐器被调谐到的频道至少部分基于所 接收的信号的接收特性。例如，在本发明的一个实施例中，将较灵敏的调谐 器适配为调谐到两个所接收的频道中实质上较弱的一个频道。本发明的其它 实施例包括以下的信号调谐设备，其被适配为在调谐器之间存在不等的输入 信号分离的情况下或者在调谐器具有不同的特性的情况下操作。
本发明针对一种用于在接收系统处接收经过调制的RF输入信号并且恢 复和路由其中包含的信号以进行最佳信息恢复的方法和装置。在各个实施例 中，本发明包括控制多调谐器系统以选择最佳调谐器来接收特定的信息频 道，并且将所选择的调谐器的输出导向到例如显示设备。
在一个实施例中，本发明包括用于诸如具有PIP特征的视频显示系统之 类的系统的信号调谐设备。该信号调谐设备具有两个调谐器，其中将第一调 谐器适配为调谐到所接收的信号的第一频道并且将第二调谐器适配为调谐到 所接收的信号的第二频道。耦接到调谐器的开关设备切换调谐器，使得将承 载主频道的调谐器耦接到主显示单元，并且将承载次频道的调谐器耦接到PIP 显示单元。
l '根据本发明的一个实施例，信号调谐设备包括第一较灵敏的调谐器和第 二较不灵敏的调谐器。该信号调谐设备还包括控制器。将控制器适配为将第一和第二调谐器调谐到所接收的信号的相应的第一和第二频道。
根据控制器的第 一操作状态，该控制器将第 一调谐器调谐到主要频道并 且将第二调谐器调谐到次要频道。在本发明的另一方面中，该控制器将第一 调谐器的主要频道输出导向主解码器并且将第二调谐器的次要频道输出导向 PIP解码器。以此方式，第一调谐器将主要频道输出提供给主解码器，并且第 二调谐器将次要频道输出提供给PIP解码器。
在控制器的第二操作状态下，控制器将第 一调谐器调谐到次要频道并且 将第二调谐器调谐到主要频道。在本发明的另一方面中，控制器将第一调谐 器的次要频道输出导向PIP解码器并且将第二调谐器的主要频道输出导向主 解码器。以此方式，第一调谐器将次要频道输出提供给PIP解码器，并且第 二调谐器将主要频道输出提供给主解码器。通过与操作状态相关地控制信号 路径，系统在次要频道的信号不足以提供最佳PIP画面时产生主图像质量和 PIP图像质量的较好的组合。
为求简洁，贯穿本申请使用术语"解码器，，。本领域技术人员将认识到 在一些接收系统中，替代解码器使用替代信号处理设备。例如，在模拟电视 系统中，将第一和第二调谐器各自的输出提供给相应的放大器和/或显示设 备。
根据本发明的一个实施例，将信号分离设备适配为在第一和第二调谐器 各自的输入处提供不同的第一和第二信号功率电平。也就是说，信号分离设 备将输入信号不等地分离。在本发明的一个实施例中，通过信号分离设备放 大信号分离设备的输出。在本发明的一个实施例中，当PIP功能被禁止时， 将信号分离器适配为被旁路。
根据本发明的一个方面，信号调谐设备包括开关设备。在各个实施例中， 开关设备是诸如例如晶体管开关设备、电光开关设备或者电机械开关设备之 类的电子开关设备。
在本发明的一个实施例中，信号调谐设备包括显示屏幕，其中将显示屏 幕适配为基本上同时从第一和第二显示设备接收相应的信号。以此方式，可 以在显示屏幕上基本上同时观看相应的频道。
本发明针对一种用于诸如例如具有画中画(PIP)特征的视频显示系统之 类的系统的信号调谐设备。在一个实施例中，信号调谐设备具有两个调谐器。 将每个调谐器适配为调谐到包括对应于主画面的、所接收的信号的第一频道以及对应于PIP画面的、所接收的信号的第二频道的多个频道。在本发明的 一个实施例中，两个调谐器具有不同的信号调谐特性。例如，在本发明的一 个实施例中， 一个调谐器呈现比另一个调谐器更好的灵敏度。
根据本发明的一个实施例，每个调谐器被调谐到的频道至少部分基于在 调谐器处接收的输入信号的接收特性。例如，在本发明的一个实施例中，将 具有较好的灵敏度的调谐器适配为调谐到两个所接收的频道中实质上较弱的
一个。本发明的其它实施例包括以下的信号调谐设备，其被适配为在调谐器 之间存在不等的输入信号分离的情况下或者在调谐器具有不同的特性的情况 下操作。
这里使用的术语"信号"和"多个信号"被理解为包括处于单个频率或 者多个频率上的模拟和/或数字信号，并且还可以包括本领域中已知的编码、 调制、边带信息以及信号和波形的其它特征。
根据附图中例示的本发明的实施例的以下详细描述，可以最好地理解本
发明连同上述和其它优点，附图中


图1以框图形式示出了根据本发明的第一实施例的信号调谐设备； 图2以框图形式示出了根据本发明的第二实施例的信号调谐设备； 图3以流程图形式示出了根据本发明的一个实施例的信号调谐设备中信 号的路由；
图4以框图形式示出了根据本发明的另一个实施例的调谐系统；以及 图5以框图形式示出了根据本发明的再一个实施例的调谐系统。
具体实施例方式
在以下的详细描述中，参照附图，所述附图在本说明书中形成一个部分，
细地描述这些实施例，以使得本领域技术人员能够实践本发明，应理解在 不背离本发明的精神和范围的情况下，可以使用其它实施例，并且可以做出 结构的、逻辑的、以及电的改变。
图1以框图形式示出了根据本发明的一个实施例的信号调谐系统100。 将该信号调谐系统适配为在输入节点102处接收诸如经过调制的RF信号之类的经过调制的信号。在所例示的实施例中，将输入节点102耦接到地面天 线104，以接收这样的经过调制的信号。也被耦接到输入节点102的是诸如 上述的示例分离器设备之类的分离器设备106的信号输入。
在所例示的实施例中，分离器设备106包括第一和第二信号输出108、 IIO以及控制端口 112。如所例示的，本发明的一个实施例包括第一和第二前 置放大器设备114、 116。前置放大器设备114包括信号输入109和信号输出 118。将信号输入109耦接到信号输出108。前置放大器设备116包括信号输 入111和信号输出120。将信号输入111耦接到信号输出110。
所例示的实施例中还包括开关设备130。为求表示的简洁，将开关设备 130示意性地描述为机械开关设备。然而，本领域普通技术人员将认识到在 本发明的各个实施例中可以采用很多种开关设备。例如，作为对于所示出的 机械开关的替代，开关设备可以包括包含双极结型晶体管开关以及场效应晶 体管开关的固态电子开关、和光开关、簧片开关、其它机械开关以及它们的 组合。开关设备130包括第一和第二信号输入132、 134、第一和第二信号输 出136、 138、以及控制端口 140。
第一调谐器设备150包括被耦接到信号输出136的信号输入、信号输出 152、以及控制端口 154。第二调谐器设备156包括被耦接到信号输出138的 信号输入、信号输出158、以及控制端口 160。根据本发明的一个实施例，调 谐器设备150、 156中的至少一个包括解码器，诸如例如MPEG解码器、 MPEG-II解码器、或者本领域中已知的其它解码器。
所例示的实施例包括视频混合器170，其被适配为组合(例如在PIP配 置中)从第一和第二调谐器设备150、 156接收的第一和第二信号。在本发明 的一个实施例中，视频混合器170包括一个或多个解码器设备，诸如例如 MPEG解码器设备。所例示的视频混合器170包括被耦接到信号输出152的 第一信号输入以及被耦接到信号输出158的第二信号输入。视频混合器170 还包括至少一个信号输出172。
在本发明的一个实施例中，调谐器系统IOO还包括具有被耦接到信号输 出172的第一信号输入以及第二信号输出182的RF调制器设备180。将第二 信号输出182耦接到信号调谐系统100的RF信号输出节点184。在一个实施 例中，RF调制器设备180包括输出緩沖放大器。
根据本发明的一个实施例，通过例如第二输出緩冲放大器188将信号调谐系统100的另一信号输出接点186耦接到信号输出172。同样在所例示的 实施例中，调谐器系统100包括控制器设备190。
控制器设备190包括被分别耦接到控制端口 112、 154、 160和140的第 一、第二、第三和第四控制端口 192、 194、 196和197。在各个实施例中， 如本领域普通技术人员将理解的，控制端口 192、 194、 196和197是双向控 制端口。在其它实施例中，控制端口 192、 194、 196和197中的一个或多个 是单向控制端口。在控制端口是双向的情况下，可以将其实现为两个或更多 个单向控制端口的组合、双向控制端口、或者它们的组合。在本发明的一个 实施例中，将外部电源198耦接到调谐器系统100,以向调谐器系统的各个 组件和设备供电。
在才喿作中，图1中例示的本发明的实施例在输入节点102处经由地面天 线104接收包括两个诸如电视频道之类的分开的(separate)信息频道的RF 信号。在控制器设备l卯的控制下，两个不同的频道中的每个被频道导向通 过两个可控信号路径中一个或者另一个。可控信号路径至少包括信号分离器、 可选的前置放大器设备114、 116、开关设备130、调谐设备150、 156和混合 器设备170、以及用作将这些设备耦接在一起的各个信号导线。控制器基于 包括两个信号路径的性能的信号路径的 一个或多个特性以及输入频道信号的 特性(例如信号强度、信噪比、MPEG数据速率)，来优化信号路径的选择。
例如，在本发明的一个实施例中，分离器106是不对称分离器。由此， 来自分离器的信号输出108的输出信号将呈现与来自分离器的输出110的输 出信号不同的平均功率电平。
在本发明的另一个实施例中，调谐器150比调谐器156具有更好的灵敏 度。由此，通过调谐器150路由的信号将趋于在调谐器的输出152处具有比 通过调谐器156路由到输出158的信号更好的质量。
在本发明的另一个实施例中，在其它信号路径组件之间放置的导线的特 性使得一个信号路径好于另一个信号路径。例如，组件布图的优化可能要求 沿输出108和前置放大器114的输入109之间的一根或多根导线的几何距离 长于沿输出IIO和前置放大器116的输入111之间的一根或多根导线的对应 的几何距离。在另一个实施例中，导线的不同的布图和/或组件的放置可以导 致不同的信号路径之间的不同的电容和阻抗特性。这可以导致一个信号路径 好于另一个信号路径。相应地，图1中例示的调谐器系统100在天线104处接收经过调制的RF 信号。RF信号包括在多个频道上广播的信息。例如，RF信号可以包括第一 视频信号和第二视频信号。根据所例示的实施例，在分离器106的输入102 处接收包括第一和第二视频信号的RF信号。
在本发明的一个实施例中，分离器是对称分离器，即，忽略分离器内的 损耗，在输出108和IIO之间均匀分离施加到输入102的基本上所有功率。 在本发明的另一个实施例中，分离器是不对称分离器，其中与被提供给另一 个输出的功率相比，将输入功率的较大部分提供给一个输出。例如，输出108 可以接收被供应到输入102的功率的大约四分之三，而输出IIO接收被供应 到输入102的功率的大约四分之一。当然，本领域技术人员将认识到四分之 三对四分之一的比率的选择仅仅是示例性的，并且在本发明的各个实施例中 可以使用适于特定应用的要求的任何比率。
如所例示的，在前置放大器114的输入处接收信号分离器的输出108处 的信号。以相似的方式，在前置放大器116的输入处接收信号分离器的输出 110处的信号。前置放大器114和116用作放大在它们各自的输入处接收的 信号。将所产生的经过放大的信号从前置放大器114、 116的输出118、 120 传导到开关设备130的对应输入132、 134。
在本发明的各个实施例中，省略前置放大器114、 116。在一些情况下， 这将是期望的，因为这样的前置放大器设备可能引入失真和信号噪声，并且 可能增加对于所产生的系统的成未。在其它实施例中，如例如图1中示出的 那样，信号放大的好处比这些成本以及可能的失真更重要。在再一个实施例 中，在调谐器150、 156内并入前置放大器。
根据本发明，控制器190控制将在输入132处接收的输出信号例如路由 到调谐器设备150的输入还是调谐器设备156的输入。在所例示的实施例中， 控制器通过将控制信号施加到开关设备130的控制端口 140来控制信号的此 路由。取决于控制信号的内容，在其中在调谐设备156处接收前置放大器114 的输出信号的第一状态与其中在调谐设备150处接收前置放大器114的输出 的第二状态之间切换示例开关设备。
在图l的实施例中，将控制器设备190作为分立设备或者电路示出。然 而，本领域普通技术人员将认识到可以在包括例如调谐器设备、分离器设备、 以及调谐系统100内的其它设备的各个设备中分配控制器设备190的功能。在各个实施例中，这些设备可以基于主从和/或对等关系进行通信，以实现必 要的控制功能。
根据本发明的一个实施例，在控制器设备l卯的控制下，可调谐调谐器
设备150、 156中的每一个。为此，控制器l卯可以在控制端口 194和控制端 口 154之间发送和接收控制信号，并且同样可以在控制端口 196和控制端口 160之间发送和接收控制信号。
在各个实施例中，控制器设备190从信号分离器设备106、调谐器设备 150、调谐器设备156、开关设备130、以及本领域技术人员将理解的其它信 号源中的一个或多个中接收信号。基于所述信号并且可选地基于诸如预编程 参数和值之类的其它信息，控制器实现开关设备130的切换。
在示例实施例中，混合器设备170作用以将来自输出152的输出信号导 向PIP显示的主要显示区域。混合器设备170还作用以将来自输出158的输 出信号导向PIP显示的次要(PIP)区域。
为了示例的目的，假设信号分离器设备106是不对称信号分离器设备。 例如，信号分离器设备106可以将30%的输出信号功率提供给输出108,并 且将70%的输出信号功率提供给输出110。还假设调谐器设备150是比调谐 器设备156更精确和/或更灵敏的调谐器设备。
在第一时间间隔期间，当输入节点102处的主要和次要输入信号频道都 相对较强时，控制器设备190发信号通知开关设备130以将输入134耦接到 输出136并且将输入132耦接到输出138 (图1中例示的状态)。这将来自 输出108的信号部分导向调谐器设备150的输入，并且将来自输出110的信 号部分导向调谐器设备156的输入。
在基本上同一时刻，控制器设备190指引调谐器150调谐到要在主要显 示区域上显示的频道，并且还指引调谐器156调谐到要在次要显示区域上显 示的频道。以此方式，供应显示的主部分的较好的调谐器设备150与供应显 示的PIP部分的较差的调谐器设备相比接收更强的输入信号。
在当输入节点102处的主要和次要输入信号频道都相对较弱时的第二时 间间隔期间，控制器设备190发信号通知开关设备130以将输入134耦接到 输出138并且将输入132耦接到输出136。这将来自输出108的信号部分导 向调谐器设备150的输入，并且将来自输出110的信号部分导向调谐器设备 156的输入。在基本上同一时刻，控制器设备190指引调谐器150调谐到要在主要显 示区域上显示的频道，并且还指引调谐器156调谐到要在次要显示区域上显 示的频道。以此方式，供应显示的主部分的较好性能的调谐器设备150与供 应显示的PIP部分的较低性能的调谐器设备相比接收较弱的输入信号。
结果是可能不具有足够的输入功率来适当地检测输入信号的较差的调 谐器设备156能够调谐并显示显示的PIP部分。这在数字电视传输中尤其重 要，这是因为不同于其中PIP显示可以相对平緩地降级的模拟传输，当数 字信号穿过阈值信号强度时，其可能突然地终止。将较强的信号提供给相对 较低性能的调谐器设备156使得调谐系统100能够将适当的信号提供给主要 显示和次要(PIP)显示两者。在同一时刻，较好的调谐设备150可能能够适 当地从来自由分离器设备的输出108供应的较低功率的信号部分中调谐期望 的主要信号。
如上面所讨论的，无论开关设备处于哪个状态，混合器设备170都在主 要图像上叠加次要PIP图像，并且输出例如对应于所组合的图像的基带信号。 可以将此基带信号通过例如緩冲器188输出到调谐系统100的基带输出186。 可以将基带信号接收到RF调制器180中，并且可以将其作为经过调制的RF 信号在调谐器设备100的输出184处输出。
图2以框图的形式示出根据本发明的另一个实施例的信号调谐设备200。 像如上所述的信号调谐设备100 —样，信号调谐设备200包括第一和第二信 号可搜索路径。不同于信号调谐设备100,信号调谐设备200的开关设备是 第一和第二信号路径调谐设备的下游设备(即，耦接到第一和第二信号路径 调谐设备各自的输出)。将信号调谐设备200适配为在输入节点205处接收 RF信号(所接收的信号)。在节点205处接收的信号在一个实施例中是包括 多个频道的载波信号。在各个实施例中，从天线或者视频设备接收所接收的 信号，所述视频设备包括能够生成RF信号的视频设备，诸如例如DVD播放 器、磁带录像机或者计算机系统。在替代实施例中，通过诸如上述设备之类 的源的组合生成所接收的信号。本发明不受所接收的信号的源的限制。
在一个实施例中，信号分离器260具有被耦接到输入节点205的信号输 入。如在之前讨论的实施例中那样，信号分离器260可以是对称信号分离器 或者不对称信号分离器。
在所例示的实施例中，将第一调谐器设备215和第二调谐器设备220耦接到信号分离器260的相应的第一和第二信号输出。第一调谐器设备215也 被称作主要调谐器。第二调谐器设备220也被称作次要调谐器。在本发明的 一个实施例中，将前置放大器耦接在调谐器设备215、 220内的信号路径中。在本发明的一个实施例中，第一调谐器215和第二调谐器220具有不同 的性能等级、性能特性以及与建立每个相应的调谐器相关联的成本。例如， 在一个实施例中，第一调谐器215与第二调谐器220相比具有相对较高的性 能等级。如上面关于图1的实施例所讨论的，被耦接到第一和第二调谐器的 信号路径可以在两个信号路径之间具有不同的性能等级。将开关设备235耦接到第一调谐器215和第二调谐器220各自的信号输 出。将控制器240耦接到第一调谐器215、第二调谐器220、开关设备235以 及信号分离器260各自的控制输入。将第一解码器245和第二解码器250耦 接到开关设备235的相应的信号输出。将第一解码器245适配为基于其从开关设备235接收的频道信号来生成 一个视频西像信号。将第二解码器250适配为基于其从开关设备235接收的 频道信号来生成第二视频图像信号。PIP混合器设备255包括被耦接到第一解码器245的信号输出的第一输 入以及被耦接到第二解码器250的信号输出的第二输入。将PIP混合器设备 255的信号输出耦接到显示屏幕260的信号输入。将显示屏幕260适配为例 如在主视频画面265内显示PIP^L频画面270。在本发明的一个实施例中，将控制器240适配为控制分离器设备260。 相应地，在一个实施例中，控制器例如从系统的用户接收PIP开/关信号。响 应于此信号的"PIP关"状态，控制器240使分离器260不激活，使得不分离 输入RF信号，并且只有一个调谐器起作用。响应于PIP开/关信号的"PIP 开"状态，控制器240激活分离器260,使得将输入RF信号分离，并且两个 调谐器都起作用。在操作中，信号调谐设备200在输入节点205处接收所接收的信号。所 接收的信号205承载多个频道。如果信号调谐设备200的PIP特征未被使用， 则控制器140将信号导向第一调谐器215。第一调谐器215调谐到要显示的 频道，并且通过开关设备235将经过调谐的信号输出到第一解码器245。第 一解码器245利用从第一调谐器215接收的经过调谐的信号中的数据生成主画面o ■如果信号调谐设备200的PIP特征被使用，则信号分离器260在第一调 谐器设备215和第二调谐器设备220之间分离信号205。调谐器设备215感 测所接收的信号的第一状态。在一个实施例中，第一状态包括信号的接收特 性。例如，在一个实施例中，控制器240检测携带主图像信息的第一频道以 及携带PIP图像信息的第二频道的相对信号强度。根据本发明的一个实施例， 控制器设备从第一和第二调谐器215、 220接收各自的信号，并且使用该信号 来确定第一频道和第二频道的相对信号强度。在本发明的另一个实施例中，控制器240响应于例如所检测的输入信号 强度和/或另外的用户输入来调节分离器260的信号分离比率。响应于第一状态，控制器240指引第一调谐器215调谐到具有较弱的信 号的频道，该第一调谐器215在此情况下具有较好的信号灵敏度，并且指引 第二调谐器220调谐到具有较强的信号的频道。控制器240然后响应于所接 收的信号的状态设置开关设备235。如果第一调谐器215正在承载主频道，则控制器240将开关设备235设 置为将第一调谐器215与第一解码器245连接并且将第二调谐器220与第二 解码器250连接。相反地，如果第二调谐器220正在承载主频道，则控制器 240将开关设备235设置为将第二调谐器220与第一解码器245连接并且将 第一调谐器215与第二解码器250连接。以此方式，将具有较弱信号的频道 提供给较好的调谐器，由此在PIP混合器255处创建较好的总体显示。在比较图l和图2的实施例时，本领域技术人员将认识到在本发明的各 个实施例中可以将开关设备235放置在信号路径中的不同的可能点处。例如， 开关设备235可以具有被耦接到解码器245、 250各自的输出、而不是解码器 245、 250的输入的输入。在本发明的另一实施例中，以多路复用的方式(例 如时分多路复用方式)使用单个解码器，以处理从第一和第二调谐器接收的 相应的信号。图3以流程图的形式示出了根据本发明的一个实施例的调谐系统的操作 290。控制器控制第一调谐器和第二调谐器，其中所述调谐器具有不同的操作 特性。例如，第一调谐器比第二调谐器具有更好的信号灵敏度。控制器还控 制用于生成显示屏幕中的主画面的第一显示单元以及用于生成显示屏幕中的 PIP显示的第二显示单元。在步骤300中，信号调谐设备接收承载多个频道的信号。为求筒洁，对16于此图，所接收的信号的、承载第一频道的部分被称为信号1,所接收的信 号的、承载第二频道的部分被称作信号2。在步骤305中，控制器确定仅有单个频道要显示还是有多于一个频道要 作为PIP系统显示。如果仅有单个频道要显示，则控制器进入步骤310。如果 要显示多于一个频道，则控制器进入步骤315。在步骤310中，控制器将主要调谐器调谐到要显示的频道。将开关设备 设置为将主要调谐器与主显示单元连接。当将信号调谐设备的PIP特征关闭 时，不需要次要调谐器(如图l所示)。在步骤315中，控制器将信号1的信号特性与信号2的相当特性进行比 较。例如，在一个实施例中，控制器将信号1的信号强度与信号2的信号强 度进行比较。在本发明的替代实施例中，控制器通过将信号2的强度与阈值 进行比较来确定信号2是否较弱。如果信号2不比阈值弱，则控制器进入步 骤320。如果信号2比阈值弱，则控制器进入步骤325。在步骤320中，控制器将主要调谐器调谐到信号1，并且将次要调谐器 调谐到信号2。在信号1与信号2基本类似或者比信号2弱的情况下(或者 在达到另一参数阈值的情况下)，使用主要调谐器来承载要作为主画面观看 的频道。在步骤335中，控制器设置开关设备，使得将主要调谐器耦接到主显示 单元并且将次要调谐器耦接到次要显示单元。在步骤325中，控制器将次要调谐器调谐到信号1，并且将主要调谐器 调谐到信号2。在信号2比信号1弱的情况下(或者在达到另一参数阈值的 情况下)，使用主要调谐器来承载要作为PIP观看的频道。在步骤330中，控制器设置开关设备，使得将次要调谐器耦接到主视频 显示单元并且将主要调谐器耦接到次要显示单元。以此方式，主频道在视觉 显示器的主部分中显示，并且PIP频道作为PIP显示在视觉显示器上显示。图4是根据本发明的另一实施例的包括信号调谐设备405的信号调谐系 统400的框图。在所例示的实施例中，信号调谐系统400在输入节点403处 从天线402接收信号。根据所例示的实施例，所接收的信号是包括多个频道 的RF信号。在各个其它实施例中，信号调谐系统400从单个天线、从多个天线、或 者从其它信号源的任何其它的适当组合接收多个信号。例如，图5示出被适配为从地面天线接收第一信号并且从诸如例如DVD播放器之类的第二信号 源接收第二信号的信号调谐系统。再次参照图4，调谐系统400包括具有输入416的信号分离器415。耦接 输入416以从接收机输入节点403接收信号。信号分离器415还具有第一和 第二输出节点418、 419。将第一输出节点418耦接到第一前置放大器420的 对应的输入节点。将第二输出节点419耦接到第二前置放大器425的对应的 输入。将第一前置放大器420的输出耦接到第一调谐设备430的对应的输入 426。以类似的方式，将第二前置放大器425的输出耦接到第二调谐设备435 的对应的输入427。本领域技术人员将认识到前置放大器420、 425可以是 分立电路部分，或者可以被并入调谐器设备430、 435和信号分离器415之一 或者两者之内。为了方便，第一调谐器设备430可被称作"主要调谐器设备"， 第二调谐器设备435可被称作"次要调谐器设备，，。在本发明的一个实施例中，调谐器设备430、 435具有彼此不同的特性。 例如，在本发明的一个实施例中，主要调谐器设备430与次要调谐器设备435 相比可以具有更好的信号灵敏度。在另一个实施例中，主要调谐器设备430 的总体信号路径可以在重现广播信号时提供与第二调谐器设备435的经过处 理的信号相比具有更高的质量特性或精确度的经过处理的信号。这可以反映 例如相应的信号路径的空间长度的差异、包括导线以及有源和无源设备的信 号路径元件的电容性和电感性特性、第一前置放大器420和第二前置放大器 425各自的增益、以及诸如将被本领域技术人员理解的各种其它的信号路径 参数。在所例示的实施例中，第一和第二调谐器设备430、 435包括各自的诸如 例如MPEG解码器设备之类的解码器设备。相应地，与图1和图2的实施例 相比，图3的实施例包括被放置在解码器设备的下游的开关设备440。开关设备440具有被耦接到第 一调谐器设备430的对应的输出的第 一信 号输入441、以及被耦接到第二调谐器设备435的对应的输出的第二信号输 入442。开关设备440还具有控制端口 443。将控制端口 443耦接到控制器 445的第一控制端口 ，以允许控制器445控制开关设备440的状态。控制器 445具有被耦接到第一调谐器设备430的对应的控制端口 447的第二控制端 口 446、以及被耦接到第二调谐器设备435的对应的控制端口 449的第三控 制端口 448。耦接视频混合器设备450以在其相应的输入处从开关设备440接收第一 和第二输出信号。视频混合器设备450处理第一和第二信号以产生对应于主 显示和PIP显示的视频数据，该PIP显示叠加在主显示的子区域上、或者被 放置在邻近主显示的区域中。视频混合器设备450具有被耦接到RF调制器设备456的输入的输出。 将RF调制器设备的输出耦接到包括显示屏幕的显示单元4卯。将显示单元 4卯的显示屏幕适配为显示主要图像，该主要图像在一个实施例中与叠加在 显示系统460上主要图像465的一部分上的PIP图像470 —起基本上充满该 显示屏幕465。在一个实施例中，调谐器设备430、 435以及视频混合器设备450中的一 个或多个包括被适配来緩冲信号数据的相应的数据緩沖设备。根据本发明的一个实施例，数据被緩沖并且通过一个或多个相应的数据 緩冲设备被释放，以将视频数据的基本上连续的流提供给显示单元490。在 本发明的一个实施例中，这基本上防止由于开关设备440的切换以及调谐器 430、 435的重新调谐引起的间隙(gap)和假信号(glitch)，否则，所述间 隙和假信号可能在例如所显示的图像中出现。本领域普通技术人员将认识到 数据緩冲设备可以是专用设备，可以是具有其它功能的通用设备的功能，或 者可以是它们的组合。在另一个实施例中，调谐器设备430、 435以及视频混合器设备450中的 一个或多个包括被适配来校正信号数据中的误差的误差校正设备。根据本发 明的一个实施例，通过一个或多个相应的误差校正设备来校正数据，以将视 频数据的基本上无误差的流提供给显示单元490。在本发明的一个实施例中，误差校正设备的操作基本上防止由于不管怎 样被引入的可用的信号数据中的缺陷引起的间隙和假信号，否则，所述间隙 和假信号可能在例如所显示的图像中出现。本领域技术人员将认识到误差校 正设备可以例如是分立设备、具有其它功能的通用设备的功能、或者它们的 组合。在操作中，信号调谐设备405在接收机410处接收所接收的信号。所接 收的信号承载多个频道。如果信号调谐设备100的PIP特征未被使用，例如被禁止或者未被激活， 则控制器445将信号导向第一调谐器430。第一调谐器430调谐到要显示的频道并且通过开关设备440将经过调谐的信号输出到第一显示单元450。第 一显示单元450利用A^第一调谐器430接收的经过调谐的信号中的数据生成 主画面。如果信号调谐设备100的PIP特征被使用，则信号分离器415在第一放 大器420和第二放大器425之间分离信号。放大器420、 425将经过分离的信 号输出到调谐器430、 435。信号调谐设备405感测所接收的信号的第一状态。 例如，第一状态包括信号的接收特性，即，要在显示系统460处观看的第一 频道相对于要在显示系统460处观看的第二频道的相对信号强度。在此讨论 中，第一频道是要作为主显示465观看的、充满显示屏幕465的观看区域的 频道，第二频道要作为显示系统460上的主显示内的PIP470观看。响应于第一状态，控制器445指引第一调谐器430调谐到具有较弱信号 的频道，该第一调谐器430在此情况下具有更好的信号灵敏度，并且指引第 二调谐器435调谐到具有较强信号的频道。然后，控制器445响应于所接收 的信号的第二状态设置开关设备440。在本发明的本实施例中，所接收的信 号的第二状态是有关两个频道中的哪一个要在主显示中显示以及哪一个要在 PIP显示中显示的信息。如果第一调谐器430正在承载主频道，则控制器445 将开关设备440设置为将第一调谐器430与第一显示单元450连接并且将第 二调谐器435与第二显示单元455连接。相反地，如果第二调谐器435正在承载主频道，则控制器445将开关设 备440设置为将第二调谐器435与第一显示单元450连接并且将第一调谐器 430与第二显示单元455连接。显示单元450、 455生成主显示465和PIP 470 的显示数据。显示单元450、 455中的控制机构452、 454使得显示单元450、 455能够提供通常不受由在切换调谐器430、 435时开关设备460引起的假信 号的影响的显示。图5示出根据本发明的一个实施例的调谐系统。除了如上所述从诸如例 如地面天线402和诸如DVD播放器的视频回放设备之类的两个或更多个分立 信号源接收输入信号之外，图5的实施例类似于图4的实施例。在一个实施 例中，如所例示的，不使用信号分离器。在第一和第二緩沖放大器设备420、 425各自的输入处直接从第一和第二信号源402、 491接收信号。在其它方面， 图5中所示的调谐系统实施例400与图4的实施例相当，并且通过相同的参 考标号标识系统的组件。20于是，在具有PIP特征并且根据本发明的原理操作的电视系统中，将具 有较弱信号的频道提供给较好的调谐器，由此提供可以适当地接收要用于主 显示和PIP显示两者显示的信号的最高的可能性。应再次注意尽管已经参照包括PIP视频接收装备的特定的视频接收装收装备。类似地，上述处理仅为可以使用的许多方法中的一种方法。上面的 描述和附图例示实现本发明的目的、特征和优点的优选实施例。意在本发明 不限于所例示的实施例。应当将进入权利要求书的精神和范围内的本发明的 任何修改视为本发明的一部分。
权利要求
1. 一种装置(200)，包括第一调谐器(215)；第二调谐器(220)；以及控制器(240)，其被适配为响应于所接收的信号的第一信号状态将所述第一调谐器(215)和第二调谐器(220)调谐到所述所接收的信号的相应的第一频道信号和第二频道信号，并且响应于所述所接收的信号的第二信号状态将所述第一调谐器(215)和第二调谐器(220)分别调谐到所述第二频道信号和第一频道信号。
2. 如权利要求l所述的装置(200),其中，所述第一信号状态包括第 一频道信号与相应的第二频道信号相比相对较弱，所述第二信号状态包括第 一频道信号与相应的第二频道信号相比相对较强。
3. 如权利要求1所述的装置(200),其中，将所述控制器(240)适配 为将所述第一频道信号和第二频道信号彼此比较以确定所述所接收的信号占 用所述第一信号状态和第二信号状态中的哪一个。
4. 如权利要求l所述的装置(200)，还包括开关设备(235 ),将所述开关设备(235 )适配为响应于所述所接收的 信号占用所述第一信号状态，将所述第一调谐器(215)的输出通过信号耦接 到第一解码器(245 ),并且将所述第二调谐器(220)的输出通过信号耦接 到第二解码器(250),将所述开关设备(235 )适配为响应于所述所接收的 信号占用所述第二信号状态，将所述第一调谐器(215)的输出通过信号耦接 到所述第二解码器(250),并且将所述第二调谐器(220)的输出通过信号 耦接到所述第一解码器(245 )。
5. 如权利要求4所述的装置(200),还包括显示屏幕(260),将所述 显示屏幕(260)适配为基本上同时从所述第一解码器(245 )和第二解码器(250 )接收各自的信号。
6. 如权利要求5所述的装置(200)，其中将所述显示屏幕(260)适配 为在第二画面(265 )内显示第一画面(270),所述第一画面和第二画面与 来自所述第一解码器(245)和所述第二解码器(250)各自的信号相关。
7. 如权利要求1所述的装置(200)，其中所述控制器(240)将所述第一频道信号和第二频道信号中的至少 一个与阔值进行比较，以确定所述所接 收的信号占用所述第一信号状态和第二信号状态中的哪一个。
8. 如权利要求1所述的装置(200),其中所述第一调谐器(215)包括 相对较好的调谐器，所述第二调谐器(220)包括相对较差的调谐器。
9. 如权利要求l所述的装置(200),还包括输入緩冲放大器，将所述 输入援冲放大器适配为接收所述所接收的信号，将所述输入缓冲放大器适配 为将所述所接收的信号耦接到所述第一调谐器(215)和第二调谐器(220)。
10. 如权利要求1所述的装置(200)，还包括前置放大器，所述前置放 大器具有信号输出，将所述信号输出耦接到所述第一调谐器(215)和第二调 谐器(220)之一的输入。
11. 如权利要求1所述的装置(200),其中将所述控制器(240)通过 信号耦接到所述输入援冲放大器，并且将所述控制器(240)适配为检测来自 所述输入緩冲放大器的所述所接收的信号的所述信号状态。
12. 如权利要求1所述的装置(200),其中将所述控制器(240)通过 信号耦接到所述分离器设备(235 )，并且将所述控制器(240)适配为检测 来自所述分离器设备(235 )的所述所接收的信号的所述信号状态。
13. 如权利要求1所述的装置(200),其中将所述控制器(240)通过 信号耦接到所述第一调谐器(215)和第二调谐器(220),并且将所述控制 器(240)适配为检测来自所述第一调谐器(215)和第二调谐器(220)的所 述所接收的信号的所述信号状态。
14. 如权利要求1所述的装置(200)，其中将所述控制器(240)通过 信号耦接到所述第一解码器设备(245 )和第二解码器设备(250),并且将 所述控制器(240)适配为检测来自所述第一解码器设备(245 )和第二解码 器设备(250)的所述所接收的信号的所述信号状态。
15. —种用于区分信号优先次序的方法，包括以下步骤 接收(300 )包括多个频道的所接收的信号；感测(305 )所述所接收的信号的信号状态；以及 响应于信号状态将第一调谐器(215)和第二调谐器(220)调谐(310， 320， 325 )到多个频道中相应的频道。
16. 如权利要求15所述的方法，其中所述信号状态与所述所接收的信号 的信号强度相关。
17. 如权利要求16所述的方法，包括比较所述所接收的信号的第一部分 的信号强度与所述所接收的信号的第二部分的强度。
18. 如权利要求16所述的方法，还包括比较所述所接收的信号的第一部 分的信号强度与所存储的阈值。
19. 如权利要求18所述的方法，其中所述所存储的阈值包括永久编程值。
20. 如权利要求16所述的方法，其中所述所存储的阈值包括动态计算的 阈值。
全文摘要
包括画中画(PIP)特征(270)的信号调谐系统(200)包括第一调谐器(215)和第二调谐器(220)。将第一调谐器(215)和第二调谐器(220)适配为响应于所接收的信号的状态而调谐到所接收的信号的第一和第二频道。被耦接到调谐器(215、220)的开关设备(235)将承载主要频道的调谐器(215)切换到主要显示区域(265)。开关设备(240)还将承载次要频道的另一调谐器(220)切换到PIP显示区域(270)中的PIP显示。一个调谐器是较高性能的调谐器，另一个是较低性能的调谐器。因此，将较灵敏的调谐器调谐到两个所接收的频道中较弱的一个频道。
文档编号H04N5/455GK101548542SQ200680056520
公开日2009年9月30日 申请日期2006年12月4日 优先权日2006年12月4日
发明者迈克尔·A·帕格尔 申请人:汤姆森特许公司