专利名称：高清晰度电视中的监视器输出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种HD-TV(High-Definition Television，高清晰度电视)，特别涉及一种用于将TV(电视)广播接收信号输出到监视器输出端的装置。
正在开发的HD-TV的主要功能是接收HD-TV广播，以便用户能收看广播节目。在HD-TV广播的早期阶段，利用已有的广播制式例如NTSC(全国电视制式委员会)制式的TV比HD-TV更流行，并且NTSC-VTR(磁带录像机)仍在使用。
因此，需要使用户能通过HD-TV观看HD-TV广播节目，并且能通过将NTSC-VTR连接到HD-TV上而将节目录制在NTSC-VTR中。
本发明的目的是提供一种HD-TV中的监视器输出装置，使得可以将HD-TV节目录制在NTSC-VTR上。
为了实现上述目的，提供一种HD-TV中的监视器输出装置。该监视器装置包括HD解码器、格式转换器、HD／NTSC转换器、以用于监视器输出的亮度和彩色输出端。HD解码器根据接收的HD-TV广播对所选择的频道的HD信号进行解码并转换为基带信号，以及输出HD视频信号。格式转换器将HD解码器的HD视频信号转换为预定显示形式的输出彩色信号。HD／NTSC转换器将格式转换器的输出彩色信号转换为模拟NTSC亮度和彩色信号，并将该亮度和彩色信号分别输出到亮度输出端和彩色输出端。
通过参照附图对本发明的优选实施例的详细描述，将使本发明的上述目的和各种优点变得更加明显，其中
图1是根据本发明的一个实施例的具有监视器输出装置的HD-TV的方块图；以及图2是根据本发明的一个实施例在图1所示的微机中实施的处理过程的流程图。
下面参照附图详细描述本发明的一个优选实施例。为了更好地理解本发明，这里描述了很多具体细节，包括特定电路元件和过程。本领域的技术人员将易于认识到，不采用这些细节也可实施本发明。此外，认为会模糊本发明的主题的本发明中的公知功能和结构的详细介绍将略去。
图1是根据本发明一个实施例的具有监视器输出装置的HD-TV的方块图。在图1中，为了兼容地接收NTSC-TV广播的HD-TV构成如下设有监视器输出端102、104和106，以输出NTSC视频信号；附加HD／NTSC转换器140和第一和第二混合器138和142；以及作为HD-TV控制器的微机108控制第一和第二开关120和144。该HD-TV由通用的电路和IC(集成电路)构成，并且由微机108根据用户选择的观看方式进行控制。在本发明中，观看方式分为用于NTSC-TV广播的NTSC-TV方式、用于HD-TV广播的HD-TV方式、以及用于接收要观看的外部输入视频信号的外部输入方式。
在早期的HD-TV广播阶段，已有的TV广播例如NTSC-TV广播还要持续一定时间，因而早期HD-TV的制造要与NTSC-TV广播兼容。考虑到这一点，在图1的示例性应用中表示了能与NTSC-TV广播兼容的HD-TV。该HD-TV还能接收外部输入的视频信号、以及HD和NTSC信号。为了简化，在图1中未表示音频处理器。
参阅图1，外部输入端100用于接收不同于HD和NTSC信号的外部视频信号。该外部输入端100可以接收NTSC复合视频和超视频(Supervideo)信号。监视器各输出端分别是用于输出NTSC复合视频信号V的复合视频输出端；用于输出NTSC亮度信号Y的亮度输出端；以及用于输出NTSC彩色信号C的彩色输出端。
在微机108的控制下，与当前的观看方式相对应，HD／NTSC调谐器114选择经天线接收的HD和NTSC信号之一的一个频道，并将选择频道的信号作为IF(中频)信号输出到HD／NTSC IF模块116。然后，HD／NTSC IF模块16将接收的信号转换为基带信号，并且如果该基带信号是HD信号，则将该基带信号输出到HD解码器118，如果是NTSC信号，则输出到第一开关120。
HD解码器118对所接收的基带HD信号进行解码，并输出数字HD音频和视频信号。HD音频信号提供到未表示的音频处理器并在其中进行处理。HD视频信号提供到格式转换器128。
连接到数字梳状滤波器122上的第一开关120通常是A／V(音频／视频)开关。数字梳状滤波器122将输入的模拟NTSC复合视频信号V分离为亮度信号Y和彩色信号C。第一开关120在微机108的控制下，根据当前的观看方式，选择性地接收来自HD／NTSC IF模块116的NTSC信号、以及来自外部输入端100的模拟复合视频或超视频信号二者中的一个。对于NTSC信号或复合视频信号的输入，数字梳状滤波器122将输入信号分离为亮度信号Y和彩色信号C，第一开关120输出信号Y和C。对于超视频信号的输入，第一开关120只需输出超视频信号中的亮度信号Y和彩色信号C，因为超视频信号具有分离的亮度信号Y和彩色信号C。亮度信号Y和彩色信号C提供到色度处理器124、第一混合器138和第二开关144。
该色度处理器124将亮度信号Y和彩色信号C转换为输出彩色信号，用于驱动CRT(阴极射线管)。输出彩色信号是基色信号R、G或B，或者是色差信号Y、R-Y或B-Y。这里，输出彩色信号为例如基色信号。模／数转换器(ADC)126将从色度处理器124接收的输出彩色信号转换为数字信号，并将该数字信号提供到格式转换器128。
格式转换器128在微机108的控制下，根据当前的观看方式，接收HD解码器118和ADC 126的输出中的一个，并将接收的信号转换为预定显示形式的基色信号R、G或B。显示形式例如可以设定为33．75kHz的水平频率、60Hz的垂直频率。这种格式转换器128通常具有格式转换器IC、存储器、定时发生器和数／模转换器(DAC)。经格式转换的基色信号R、G或B提供到R．G．B．处理器130和HD／NTSC转换器140，而相应的水平和垂直同步(sync)信号H和V提供到同步处理器132。
HD／NTSC转换器140将格式转换器128的输出彩色信号转换为模拟NTSC信号的亮度信号Y和彩色信号C，并将亮度信号Y和彩色信号C输出到第二混合器142和第二开关144。
第一混合器138将从第一开关120接收的亮度信号Y和彩色信号C混合，并将复合视频信号V输出到第二开关144。第二混合器142将从HD／NTSC转换器140接收的亮度信号Y和彩色信号C混合，并将复合视频信号V输出到第二开关144。
一通用的A／V开关用作第二开关144。第二开关144在微机108的控制下，根据当前观看方式，选择第一混合器138和第二混合器142的输出中的一个，并将选择的信号输出到复合视频输出端102、亮度输出端104和彩色输出端106。
同时，R．G．B．处理器130接收来自格式转换器128的基色信号R、G、B，来自显像管偏转电路(未表示)的水平消隐信号H_BLK和垂直消隐信号V_BLK，以及来自同步处理器132的同步信号，并在微机108的控制下，利用基色信号R、G或B调节显示的对比度、亮度和白平衡。这时，自动亮度限制(ABL)电路134利用由显像管的偏转电路提供的ABL信号ABL，对在R．G．B．处理器134中处理的信号进行ABL控制。通过R．G．B．处理器130接收的基色信号R、G或B驱动显像管来显示图像。同步处理器132将从格式转换器128接收的水平同步信号H和垂直同步信号V转换为预定的水平同步信号H_SYNC和垂直同步信号V_SYNC，并将水平同步信号H_SYNC和垂直同步信号V_SYNC输出到显像管的偏转电路，并将箝位信号输出到R．G．B．处理器130。DAC 136将从微机108接收的偏转控制数据转换为模拟偏转控制信号，并将模拟偏转控制信号提供到显像管的偏转电路。
根据当前观看方式，微机108对在HD／NTSC调谐器114、HD／NTSC IF模块116、HD解码器118、格式转换器128、R．G．B．处理器130以及显像管偏转电路中的处理，以及在第一和第二开关120和144中的开关转换进行控制。在EEPROM(电可擦除可编程ROM)110中存储用于根据观看方式控制微机108运行的控制数据，即图像质量调节数据和偏转控制数据，并提供到微机108。
按照上述构成的如图1中所示的HD-TV根据观看方式依照如下方式工作。在NTSC-TV方式，在微机108的控制下，HD／NTSC调谐器114选择NTSC频道，对应的IF信号提供到HD／NTSC IF模块116，基带NTSC信号输出到第一开关120。在这里，NTSC信号是复合视频信号。然后，在微机108的控制下，第一开关120将NTSC复合视频信号V提供到数字梳状滤波器122，NTSC复合视频信号被分离为亮度信号Y和彩色信号C。经分离的亮度信号Y和彩色信号C提供到色度处理器124，并且在色度处理器124中被转换为基色信号R、G或B，在ADC 126中转换为数字信号，并提供到格式转换器128。格式转换器128在微机108的控制下，将接收的基色信号R、G或B转换为预定显示形式。然后，经转换的基色信号R、G或B提供到R．G．B．处理器130，而相应的水平同步信号H和垂直同步信号V输出到同步处理器132。
同步处理器132将水平同步信号H和垂直同步信号V转换为预定形式的水平同步信号H_SYNC和垂直同步信号V_SYNC，并由R．G．B．处理器130输出箝位信号。这时，在微机108的控制下，R．G．B．处理器130调节图像质量，并输出模拟基色信号R、G或B。同时由ABL电路134进行ABL控制。从R．G．B．处理器130经过最终输出放大端，在显像管的阴极接收基色信号R、G或B。这样就能使NTSC-TV广播的图像显示在屏幕上。
在HD-TV方式，在HD／NTSC调谐器114中接收用于HD-TV广播的HD信号并选择频道，该HD信号通过HD／NTSC IF模块116，在HD解码器118中被解码，并提供到格式转换器128。格式转换器128如上所述在微处理器108的控制下将该信号转换为预定的格式。按照与NTSC-TV相同的方式实施后续的过程，并按照HD-TV广播来显示图像。
在外部输入方式，第一开关120在微机108的控制下，选择性地接收来自外部输入端100的信号。这里，对于输入的复合视频信号，其在数字梳状滤波器122中被分离为亮度信号Y和彩色信号C。对于输入的超视频信号，只需输出超视频信号中的亮度信号Y和彩色信号C。亮度信号Y和彩色信号C从第一开关120提供到色度处理器124。按照与NTSC-TV相同的方式，实施其它后续的过程，然后根据外部输入信号显示图像。
图2是根据本发明的实施例在微机108中实施的处理过程的流程图。在图中显示了在微机108的控制操作中与本发明相关的监视器输出过程、以及根据三种观看方式对第一和第二开关120和144的控制。
下面参照图2，详细介绍根据本发明的图1所示的HD-TV中的三种观看方式的监视器输出过程。当电源接通或观看方式改变时，微机108在步骤200-202检查当前观看方式。如果当前观看方式为NTSC-TV方式，则微机108实施步骤204-206，如果为HD-TV方式，则微机108实施步骤208，如果为外部输入方式，则微机108实施步骤210-218。
在步骤204，微机108控制第一开关120，以便从HD／NTSC IF模块116接收NTSC信号，以及选择数字梳状滤波器122的输出。由于当前观看方式为NTSC-TV方式，所以第一开关120输出从NTSC-TV广播的NTSC信号分离的亮度信号Y和彩色信号C。经分离的亮度信号Y和彩色信号C提供到第一混合器128和第二开关144。第一混合器120将所接收的亮度信号Y和彩色信号C混合形成复合视频信号V，并将复合视频信号V输出到第二开关144。在这种情况下，在步骤206，微机108转换第二开关144，以便选择第一开关120的输出。然后，过程结束。因此，由第二开关144选择第一混合器138的复合视频信号V，并输出到复合视频输出端102。利用第二开关144选择第一开关120的亮度信号Y和彩色信号C，并分别输出到亮度输出端104和彩色输出端106。
在步骤208，微机108转换第二开关144，以便选择HD／NTSC转换器140的输出，并且结束过程。这里，由于当前观看方式是HD-TV方式，HD／NTSC转换器140将从HD信号转换的NTSC信号中的亮度信号Y和彩色信号C输出到第二混合器142和第二开关144。第二混合器142将接收的亮度信号Y和彩色信号C混合成一复合视频信号V，并将该复合视频信号V输出到第二开关144。因此，在微机108的控制下，由第二开关144选择复合视频信号，并输出到复合视频输出端102。利用第二开关144选择HD／NTSC转换器140的亮度信号Y和彩色信号C，并分别输出到亮度输出端104和彩色输出端106。
在步骤210，微机108确定从外部输入端100接收的信号是否是复合视频信号。对于输入的复合视频信号，微机108以与步骤204-206相同的方式，在步骤212-214转换第一开关120和第二开关144，并且结束过程。因此，第一开关120输出从外部输入复合视频信号分离的亮度信号Y和彩色信号C，并且复合视频信号、外部输入复合视频信号中的亮度信号Y和彩色信号C分别输出到复合视频输出端102、亮度输出端104和彩色输出端106。
对于在步骤210输入的超视频信号，微机108转换第一开关120，以便选择性地接收超视频信号，并且结束过程。因此，第一开关120输出外部输入的超视频信号中的亮度信号Y和彩色信号C，并且复合视频信号V、复合视频信号中的亮度信号Y和彩色信号C分别输出到复合视频输出端102、亮度输出端104和彩色输出端106。
由于NISC复合视频信号V、亮度信号Y和彩色信号C输出到监视器输出端102、104、106，而不管当前为何观看方式，因此用户可以通过将NTSC-VTR连接到监视器输出端102、104和106，在观看HD-TV中的HD-TV节目的同时，在NTSC-VTR中录制HD-TV节目。此外，用户可以通过将NTSC专用的TV连接到监视器输出端102或监视器输出端104和106，以在NTSC专用的TV中观看HD-TV节目。
虽然，本发明是针对特定实施例详细描述的，但应注意，本领域的技术人员在本发明的范围和精神内可以进行各种改变。虽然，在该实施例中是将本发明应用于与NTSC-TV兼容的HD-TV，但其可扩展到视频信号不是从外部接收的情况。在这种情况下，HD调谐器和HD IF模块分别取代HD／NTSC调谐器114和HD／NTSC IF模块116，并且不再需要第一开关120、数字梳状滤波器122、色度处理器124、ADC 126、第一混合器138和第二开关144。HD／NTSC转换器140的亮度信号Y和彩色信号C分别直接输出到亮度输出端104和彩色输出端106，第二混合器142的复合视频信号V直接输出到复合视频输出端102。因此，本发明的范围仅由所附权利要求限定。
权利要求
1．一种HD-TV中的监视器输出装置，包括HD解码器，用于根据接收的HD-TV广播，对选择频道、且转换为基带信号的HD信号进行解码，并输出HD视频信号；格式转换器，用于将HD解码器的HD视频信号转换为预定显示形式的输出彩色信号；亮度输出端和彩色输出端，用于监视器输出；HD／NTSC转换器，用于将格式转换器的输出彩色信号转换为模拟NTSC亮度和彩色信号，并分别将亮度和彩色信号输出到亮度输出端和彩色输出端。
2．一种HD-TV中的监视器输出装置，包括HD／NTSC调谐器，用于根据当前观看方式，选择性地接收HD信号和NTSC信号中的一个，并选择接收信号的频道；HD／NTSC IF模块，用于将从HD／NTSC调谐器接收的HD信号或NTSC信号转换为基带信号；HD解码器，用于对从HD／NTSC IF模块接收的基带HD信号进行解码，并输出数字HD视频信号；数字梳状滤波器，用于将从HD／NTSC IF模块接收的NTSC信号分离为亮度信号和彩色信号；色度处理器，用于将从数字梳状滤波器接收的亮度信号和彩色信号转换为输出彩色信号；模／数转换器，用于将从色度处理器接收的输出彩色信号转换为数字信号；格式转换器，用于根据当前观看方式，选择性地接收HD解码器和模／数转换器的输出中的一个，并转换为预定显示形式的输出彩色信号；HD／NTSC转换器，用于将从格式转换器接收的输出彩色信号转换为模拟NTSC亮度和彩色信号；亮度输出端和彩色输出端，用于监视器输出；开关，用于根据当前观看方式，选择数字梳状滤波器和HD／NTSC转换器的输出中的一个，并将选择的信号输出到亮度输出端和彩色输出端；以及控制器，用于根据当前观看方式，对HD／NTSC调谐器、HD／NTSC IF模块、HD解码器以及格式转换器中的处理以及开关中的转换进行控制。
3．如权利要求2所述的HD-TV中的监视器输出装置，其中控制器控制开关，当当前观看方式为NTSC-TV方式时，选择数字梳状滤波器的亮度和彩色信号，而当当前观看方式为HD-TV方式时，选择HD／NTSC转换器的亮度和彩色信号。
4．如权利要求3所述的监视器输出装置，其中控制器是微机。
5．一种HD-TV中的监视器输出装置，包括HD／NTSC调谐器，用于根据当前观看方式，选择性地接收HD信号和NTSC信号中的一个，并且选择接收信号的频道；HD／NTSC IF模块，用于将从HD／NTSC调谐器接收的HD信号或NTSC信号转换为基带信号；HD解码器，用于对从HD／NTSC IF模块接收的基带HD信号进行解码，并输出数字HD视频信号；数字梳状滤波器，用于将从HD／NTSC IF模块接收的NTSC信号分离为亮度信号和彩色信号；色度处理器，用于将从数字梳状滤波器接收的亮度和彩色信号转换为输出彩色信号；模／数转换器，用于将从色度处理器接收的输出彩色信号转换为数字信号；格式转换器，用于根据当前观看方式，选择性地接收HD解码器和模／数转换器的输出中的一个，并转换为预定显示形式的输出彩色信号；HD／NTSC转换器，用于将从格式转换器接收的输出彩色信号转换为模拟NTSC亮度和彩色信号；第一混合器，用于将从数字梳状滤波器接收的亮度和彩色信号混合，并输出复合视频信号；第二混合器，用于将从HD／NTSC转换器接收的亮度和彩色信号混合，并输出复合视频信号；复合视频输出端、亮度输出端、和彩色输出端，用于监视器输出；开关，用于根据当前观看方式，选择第一和第二混合器的输出中的一个，将选择的信号输出到复合视频输出端，根据当前观看方式，选择数字梳状滤波器和HD／NTSC转换器的输出中的一个，并将选择的信号输出到亮度输出端和彩色输出端；以及控制器，用于根据当前观看方式，对HD／NTSC调谐器、HD／NTSC IF模块、HD解码器和格式转换器中的处理以及开关中的转换进行控制。
6．如权利要求5所述的HD-TV中的监视器输出装置，其中控制器控制开关，当当前观看方式为NTSC-TV方式时，选择第一混合器的复合视频信号和数字梳状滤波器的亮度和彩色信号，而当当前观看方式为HD-TV方式时，选择第二混合器的复合视频信号和HD／NTSC转换器的亮度和彩色信号。
7．如权利要求6所述的HD-TV中的监视器输出装置，其中控制器是微机。
8．一种HD-TV中的监视器输出装置，包括HD／NTSC调谐器，用于根据当前观看方式，选择性地接收HD信号和NTSC信号中的一个，并选择接收信号的频道；HD／NTSC IF模块，用于将从HD／NTSC调谐器接收的HD信号或NTSC信号转换为基带信号；HD解码器，用于对从HD／NTSC IF模块接收的基带HD信号进行解码，并输出数字HD视频信号；数字梳状滤波器，用于将输入模拟复合视频信号分离为亮度信号和彩色信号；第一开关，连接到数字梳状滤波器，用于根据当前观看方式，选择性地接收来自HD／NTSC IF模块的NTSC信号和来自外部输入端的模拟复合视频或超视频信号中的一个，对于输入的复合视频信号中的NTSC信号，输出从NTSC信号或数字梳状滤波器中的复合视频信号分离的亮度信号和彩色信号，而对于输入的超视频信号，输出未在数字梳状滤波器中处理的超视频信号的亮度信号和彩色信号；色度处理器，用于将从第一开关接收的亮度信号和彩色信号转换为输出彩色信号；模／数转换器，用于将从色度处理器接收的输出彩色信号转换为数字信号；格式转换器，用于根据当前观看方式，选择性地接收HD解码器和模／数转换器的输出中的一个，并转换为预定显示形式的输出彩色信号；HD／NTSC转换器，用于将从格式转换器接收的输出彩色信号转换为模拟NTSC亮度和彩色信号；第一混合器，用以将从第一开关接收的亮度信号和彩色信号混合，并输出复合视频信号；第二混合器，用于将从HD／NTSC转换器接收的亮度和彩色信号混合，并输出复合视频信号；复合视频输出端、亮度输出端、和彩色输出端，用于监视器输出；第二开关，用于根据当时观看方式，选择第一和第二混合器的输出中的一个，将选择的信号输出到复合视频输出端，根据当前观看方式，选择第一开关和HD／NTSC转换器的输出中的一个，将选择的信号输出到亮度输出端和彩色输出端；以及控制器，用于根据当前观看方式，对HD／NTSC调谐器、HD／NTSC IF模块、HD解码器和格式转换器中的处理和第一和第二开关中的转换进行控制。
9．如权利要求8所述的HD-TV中的监视器输出装置，其中当当前观看方式为NTSC-TV方式时，控制器控制第一开关，以选择HD／NTSC IF模块的NTSC信号，并控制第二开关，以选择第一混合器的复合视频信号和数字梳状滤波器的亮度和彩色信号，当当前观看方式为HD-TV方式时，控制器控制第二开关，以选择第二混合器的复合视频信号和HD／NTSC转换器的亮度和彩色信号，而当当前观看方式为外部输入方式时，控制第一开关，以选择从外部输入端接收的信号，并控制第二开关，以选择第一混合器的复合视频信号和数字梳状滤波器的亮度和彩色信号。
10．如权利要求9所述的HD-TV中的监视器输出装置，其中控制器是微机。
全文摘要
一种HD－TV中的监视器输出装置,包括:HD解码器、格式转换器、HD/NTSC转换器、以及监视器的亮度和彩色输出端。HD解码器根据接收的HD－TV广播,对选择频道、且转换为基带信号的HD信号进行解码,并输出HD视频信号。格式转换器将HD视频信号转换为预定显示形式的输出彩色信号。HD/NTSC转换器将格式转换器的输出彩色信号转换为模拟NTSC亮度和彩色信号,并分别将亮度和彩色信号输出到亮度输出端和彩色输出端。
文档编号H04N9/78GK1205595SQ98105989
公开日1999年1月20日 申请日期1998年4月14日 优先权日1997年5月30日
发明者李甲根 申请人:三星电子株式会社