本发明系有关于信号处理，尤指一种应用于电视机顶盒的电视信号处理电路以及相关的电视信号处理方法。
背景技术：
随着数字电视开播，一般家庭对电视机顶盒的需求也随的增加，然而，由于部分的老旧电视并不具备av端子以连接电视机顶盒，因此电视机顶盒需要另外设计一组电路来将影音信号透过天线发送至这些老旧电视中。然而，习知系先将数字影音信号转换为模拟信号进行处理后进行传送，因此需要较复杂的电路设计，例如说可能需要设置表面声波滤波器(sawfilter)以过滤模拟射频信号，因而导致了制造复杂度及成本的提升。
技术实现要素：
因此，本发明的目的的一在于提供一种设置于电视机顶盒的电视信号处理电路，其主要的信号处理单元及滤波器都是使用数字电路来实作，且其中的滤波器具有较为简单的设计架构，以解决先前技术中的问题。
在本发明的一个实施例中，揭露了一应用于一机顶盒的电视信号处理电路，其中该信号处理电路包含有一影音信号产生电路、一中频混波器、一第一滤波器、一射频混波器、一第二滤波器以及一数字模拟转换器。该影音信号产生电路用以产生一数字影音信号；该中频混波器依据该数字影音信号产生一中频影音信号；该第一滤波器用以对该中频影音信号进行滤波以产生一滤波后中频影音信号；该射频混波器依据该滤波后中频影音信号产生一射频影音信号；该第二滤波器用以对该射频影音信号进行滤波操作以产生一滤波后射频影音信号；以及该数字模拟转换器，用以将该滤波后射频影音信号转换为一模拟影音信号并传送至一天线。
在本发明的另一个实施例中，揭露了一种电视信号处理方法，其包含了以下步骤：产生一数字影音信号；依据该数字影音信号产生一中频影音信号；对该中频影音信号进行滤波以产生一滤波后中频影音信号；依据该滤波后中频影音信号产生一射频影音信号；对该射频影音信号进行滤波操作以产生一滤波后射频影音信号；以及将该滤波后射频影音信号转换为一模拟影音信号并传送至一天线。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的电视信号处理电路的方块图。
图2为数字影音信号的频谱图。
图3为中频影音信号的频谱图以及残边带滤波器所允许通过的频率的示意图。
图4为射频影音信号的频谱图以及带通滤波器所允许通过的频率的示意图。
图5为根据本发明另一实施例的电视信号处理电路的方块图。
图6为根据本发明一实施例的一种电视信号处理方法的流程图。
符号说明
100、500电视信号处理电路
110、510影音信号产生电路
120、520中频混波器
130、530残边带滤波器
140、540_1～540_4射频混波器
150、550_1～550_4带通滤波器
160、560_1～560_4三角积分调变电路
170、570数字模拟转换器
534内插电路
536串并转换器
580并串转换器
600～612步骤
具体实施方式
请参考图1，其为根据本发明一实施例的电视信号处理电路100的方块图。如图1所示，电视信号处理电路100包含了一影音信号产生电路110、一中频混波器120、一残边带滤波器130、一射频混波器140、一带通滤波器150、一三角积分调变电路160以及一数字模拟转换器170。在本实施例中，电视信号处理电路100系为一单一芯片，且设置在一电视机顶盒(set-topbox)中。此外，电视信号处理电路100系透过电视机顶盒的天线以产生多个具有特定频率的电视频道信号至一外部的电视中，其中多个具有特定频率的电视频道信号可以是美国国家电视系统委员会(nationaltelevisionsystemcommittee，ntsc)所制定的第三个及第四个频道(其频率分别是61.25mhz及67.25mhz)，或是逐行倒相(pal)制式中的所制定的第三个及第五个频道(其频率分别是55.25mhz及63.25mhz)。
在电视信号处理电路100的操作中，首先，影音信号产生电路110接收数字影像信号以及数字音频信号，以产生一数字影音信号vin，其频谱可参考图2所示。由于即便将收到的电视数字信号转换为模拟信号，电视仍可能无法解码其内容，因此需要由电视机顶盒先将收到的电视数字信号解码出影像信号与音频信号，再将其以符合ntsc规范或pal规范的格式将影像信号与音频信号重新编码为数字影音信号vin。接着，中频混波器120使用一本地震荡信号lo1来将数字影音信号vin转换为一中频影音信号vif，且残边带滤波器130对中频影音信号vif进行滤波以产生一滤波后中频影音信号vif’，其中图3绘示了中频影音信号vif的频谱图，图3虚线框的部分则是残边带滤波器130所允许通过的频率，且在本实施例中中频影音信号vif的中心频率为18.25mhz与-18.25mhz。请参考图2，由于输入信号左右不对称，若需要将框选处的基频信号滤出，则必须使用到复数(complex)滤波器；而图3中，信号调整至中频后，由于信号左右对称，则可透过实数滤波器来进行残边带滤波，因此降低了滤波器的复杂度及制作成本。接着，射频混波器140使用一本地震荡信号lo2来将滤波后中频影音信号vif’转换为一射频影音信号vrf，且带通滤波器150对射频影音信号vrf进行滤波操作以产生一滤波后射频影音信号vrf’，其中图4绘示了射频影音信号vrf的频谱图，图4虚线框的部分则是带通滤波器150所允许通过的频率，且在本实施例中射频影音信号vrf的中心频率为61.25mhz与-61.25mhz。接着，三角积分调变电路160将滤波后射频影音信号vrf’进行噪声移频处理之后产生一处理后信号vrf”，再传送至数字模拟转换器170中转换为一模拟影音信号vout，而此模拟影音信号vout透过天线发送至一电视中。其中，射频影音信号vrf的中心频率为61.25mhz正是美国国家电视系统委员会(ntsc)所制定的第三个频道的频率。
此外，上述图3所示的频率18.25mhz以及图4所示的频率61.25mhz仅为一范例说明，而并非是本发明的限制。在其他实施例中，图3所示中频频率可以根据设计者的规画而有不同的频率，且图4所示的频率也可以是其他电视规范中对应到特定频道的频率，例如美国国家电视系统委员会(ntsc)所制定的第四个频道的频率67.25mhz，或是逐行倒相(pal)制式中的所制定的第三个及第五个频道的频率55.25mhz及63.25mhz。
在图1所示的电视信号处理电路100中，大部分的信号处理单元以及所有的滤波电路都是以数字电路来实作，且整合在一个单一芯片中，因此可以大幅简化电路架构并节省制作成本。此外透过将信号调整至中频以进行残边带滤波，则可使电视信号处理电路100中皆使用具有较简单架构的实数滤波器，而非表面声波滤波器或是复数滤波器，进而降低设计及制造的成本。
请参考图5，其为根据本发明另一实施例的电视信号处理电路500的方块图。如图5所示，电视信号处理电路500包含了一影音信号产生电路510、一中频混波器520、一残边带滤波器530、一内插电路534、一串并转换(serialtoparallel)器536、多个射频混波器540_1～540_4、多个带通滤波器550_1～550_4、多个三角积分调变电路560_1～560_4、一数字模拟转换器570以及一并串转换(paralleltoserial)器580。在本实施例中，电视信号处理电路500系为一单一芯片，且设置在一电视机顶盒中。此外，电视信号处理电路500系透过电视机顶盒的天线以产生多个具有特定频率的电视频道信号至一外部的电视中，其中多个具有特定频率的电视频道信号可以是美国国家电视系统委员会(ntsc)所制定的第三个及第四个频道(其频率分别是61.25mhz及67.25mhz)，或是逐行倒相(pal)制式中的所制定的第三个及第五个频道(其频率分别是55.25mhz及63.25mhz)。
在电视信号处理电路500的操作中，首先，影音信号产生电路510接收数字影像信号以及数字音频信号，以产生一数字影音信号，其频谱可参考图2所示。接着，中频混波器520使用一本地震荡信号lo1来将数字影音信号转换为一中频影音信号，且残边带滤波器530对中频影音信号进行滤波以产生一滤波后中频影音信号，其中中频影音信号的频谱图以及残边带滤波器530所允许通过的频率可参考图3。接着，内插电路534对滤波后中频影音信号取样后进行内插操作，以产生多个滤波后中频影音信号至串并转换器536中，透过内插电路增加取样数量，可以提高过采样率从而降低后续信号被带内量化噪音干扰的可能并提高信号正确率；接着，串并转换器536将经过内插处理的多个滤波后中频影音信号传送到多个射频混波器540_1～540_4中，且每一个射频混波器540_1～540_4分别使用一本地震荡信号lo2来将所接收到的升频后信号转换为一射频影音信号，且带通滤波器550_1～550_4分别对射频混波器540_1～540_4所输出的射频影音信号进行滤波操作以产生滤波后射频影音信号，其中射频影音信号的频谱图以及带通滤波器550_1～550_4所允许通过的频率可以如图4所示。在本实施例中，共有4个射频混波器平行进行信号处理，因此串并转换器536每次将四个经过内插处理的多个滤波后中频影音信号分别传送到射频混波器540_1～540_4中，然实作上不在此限，相关领域技术人员可依据需求透过更少或更多的射频混波器进行信号的平行处理。接着，三角积分调变电路560_1～560_4分别将滤波后射频影音信号进行噪声移频处理以产生处理后信号，再经过并串转换器580处理后传送至数字模拟转换器570中转换为一模拟影音信号vout，而此模拟影音信号vout即可透过天线发送至一电视中。并串转换器580系对应于串并转换器536，在本实施例中，并串转换器580系耦接于三角积分调变电路560_1～560_4与数字模拟转换器570间，然而实作上亦可依据需求耦接于带通滤波器550与三角积分调变电路560_1～560_4之间、或者数字模拟转换器570之后，而对应的带通滤波器的数量及三角积分调变电路的数量，相关领域技术人员应可自行据以调整。
图5所示的电视信号处理电路500的操作概念类似于图1所示的电视信号处理电路100，而电视信号处理电路500采用多个射频混波器、带通滤波器、三角积分调变电路的目的是为了平行运算，以降低信号处理电路500对于操作速度的要求。
在图5所示的电视信号处理电路500中，大部分的信号处理单元以及所有的滤波电路都是以数字电路来实作，且整合在一个单一芯片中。因此可以大幅简化电路架构并节省制作成本。此外透过将信号调整至中频以进行残边带滤波，则可使电视信号处理电路500中皆使用具有较简单架构的实数滤波器，而非表面声波滤波器或是复数滤波器，进而降低设计及制造的成本。此外，透过内插电路增加取样数量，可以提高过采样率从而降低后续信号被带内量化噪音干扰的可能并提高信号正确率，而利用串并转换器搭配并串转换器使信号平行处理，则可以克服电路处理速度上的限制。
请参考图6，其为根据本发明一实施例的一种信号处理方法的流程图。参考图1～5及以上所揭露的内容，流程如下所述。
步骤600：流程开始。
步骤602：产生一数字影音信号。
步骤604：将该数字影音信号转换为一中频影音信号。
步骤606：对该中频影音信号进行滤波以产生一滤波后中频影音信号。
步骤608：将该滤波后中频影音信号转换为一射频影音信号。
步骤610：对该射频影音信号进行滤波操作以产生一滤波后射频影音信号。
步骤612：将该滤波后射频影音信号转换为一模拟影音信号至一天线。
简要归纳本发明，在本发明的电视信号处理电路中，其主要的信号处理单元及滤波器都是使用数字电路来实作，且其中的滤波器系为实数滤波器，因此，在整体的电路架构中便不需要额外设置成本较高的表面声波滤波器或是复数滤波器，以确实降低设计和制造的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。