插入画中画的方法和电路结构 本发明涉及根据权利要求1前序部分的插入画中画的方法,以及涉及根据权利要求9前序部分的插入画中画的电路结构。
在这种插入画中画(PIP)的情况下,在一个较大的主画面中插入一个较小的插入画面(小画面),根据该插入画面尺寸的压缩程度采样,并不断被读入一个存储设备,原存储画面被重写,而插入画面以与主画面同步应用的方式读出。于是,插入画面的读出速度通常高于写入速度。在这种情况下,主画面和插入画面可以一种已知方式作为用于显示监视器画面的扫描场。
在主画面及小画面光栅的特定相角,更高的读出速度会(尤其)导致读出指针超过写指针,于是读出存储在存储设备的前一个画面。结果导致在所显示的小画面中间出现一个接缝,前一插入画面被部分读出。如果这两个插入画面源自不同运动阶段,就会产生扰乱效果,因为运动物体通过时该接缝的运动将显示失真。如果插入通道和主通道的画面频率仅近似地一致,那么干扰位置将缓慢移动,这尤其是让人不舒服。
EP 0 739 130 A2描述了一种通过为一个小画面存储两个扫描场来消除这种接缝的方法,其结果是,可读扫描场总是当前未被写入的,而且由此读指针无法超过写指针。为此,提供分别存储一个扫描场的第一和第二内存。然而该方法的缺点是,必须要有两个插入画面或扫描场的存储容量,这就要求相应地成本。
本发明是基于提供一种用于插入画中画的方法和电路结构,利用本发明,可以有效地防止插入画面中出现接缝,而且装置的成本相对较低。
通过根据权利要求1的方法和权利要求9的电路结构可实现这个目的。其从属权利要求描述了根据本发明的方法以及根据本发明的电路结构的优选设计。
本发明的构思在于,在理论上不必存储两个完整的插入画面来防止读指针超过写指针。本发明不采用两个插入画面的存储容量,而是将一个较小的存储设备分成适当数量的段,而且施加适当的判决以规定当前写入的或前一插入画面是否被读出。
由此,根据本发明,与使用两个独立的存储段来存储当前写入和前一插入的画面相比,是否适当地读出了当前写入的插入画面,是否确保了读指针不超过写指针。
为此,存储段,尤其是同一大小的存储段,可以一个预定的顺序被周期性重写,而且这种方式也能确保操作具有良好的周期性。根据本发明的该方法通过根据权利要求3-6的计算能以一种更好的方式实现,在这种情况下,尤其是可根据权利要求6选择判决准则。
下面将参考附图利用多个实施例来详细解释本发明,其中:
图1示出了根据本发明的一种电路结构的方框图,
图2示意了根据本发明的第一个实施例的存储设备;
图3示意了根据本发明的第二个实施例的存储设备;
根据图1,从主画面源1经一个主画面通道7输出一个主画面序列Hi=H1,H2,H3,…到一个控制设备3。相应地,由采样设备12采样的,即尺寸相对于主画面压缩后的一个插入画面序列Kj=K1,K2,K3,…从插入画面源2输出到存储设备S并被缓存。在这种情况下,主画面Hi和插入画面Kj都是诸如以行补偿方式组成,以形成整个监视画面的扫描场。之后,小画面序列被读出并经过插入画面通道8转发到控制设备3。如果是使用异步的主画面源1和插入画面源2,那么存储设备S的读出操作以与主画面Hi同步的方式作用。由于采样,尤其是垂直采样,控制设备3从存储设备读出插入画面Kj的速度将快于写入存储设备的操作。控制设备3组合主画面Hi和插入画面Kj,以形成将在监视器6再现的整个画面。
下面假定1/4画中画插入,在此小画面在水平和垂直方向上相应地以系数2采样。根据本发明,为实现此目的,假定存储设备的存储容量为1.5扫描场(相对主画面采样),而且根据图2,存储设备被分成3个存储段X、Y和Z,所有这三个段尺寸相同,即,每个段的存储容量为0.5扫描场(相对于主画面采样),并以这种周期顺序连续重写。因此,每种情况下画面区域均要求一个开始写入段Ⅰ和一个第二写入段Ⅱ。
因此,在根据图2a的第一存储操作中,第一扫描场K1写入由开始写入段X和第二写入段Y组成的内存区域。根据图2b,第二扫描场K2相应地写入后续存储操作中的开始写入段Z和第二写入段X,在第二写入段X的写入过程中,第一扫描场K1的开始段已被改写。在第三存储操作期间,根据图2c,扫描场K3相应地写入开始写入段Y和第二写入段Z。因此,在图2c的写指针位于开始段Y内时(在由SZ1指定的位置上),第一扫描场K1的第二部分被改写,即在此瞬间,K1仍部分存在,K2完全存在,而K3当前被写入段Y。
对于读出操作应确保一方面整个字段被读出,另一方面读指针不超过写指针。为此必须判定当前的写扫描场Kj或前一扫描场Kj-1是否被读出。由于写入和读出速度上的差别基本上由垂直采样VD确定,在此VD为一个自然数,关于读出哪个字段的判定可根据VD以及当前写字段中的写指针位置来判定。写指针的位置通常取决于主画面中小画面的位置,因此主要取决于小画面和主画面的相角,读指针通过插入位置通常固定地耦合于主画面。
在垂直采样VD=2的情况下,读出速度大约为写入速度的两倍。结果是在当前的扫描场中,当写指针仅在还没有写完半个扫描场时,读指针将超过写指针。也就是说,写指针仍然位于开始段,如图2c中扫描场K3的写入期间SZ1位置情况一样。因此,在这种情况下必须读出前一扫描场K2,即读开始段为前一扫描场的写开始段I,即根据图2b的段Z。相反,在图2c的位置SZ2,在此写指针已位于第二写入段Z内,写开始段Y可视为读开始段。
通常,从这些讨论中可推出:2*VD-1个段,每个段的存储容量对应于一个插入画面和VD所要求的存储容量的商,该存储容量是为确保在任何情况下当前写入或前一插入的画面能被读出所必需的。所要求的内存空间因此为一个插入画面所要求的内存空间的(2-1/VD)倍。与为每个插入画面使用两个存储空间相比,由此节省的存储空间可增大垂直采样VD。由于读速度和写速度的商可近似为VD,因此对选择读开始段的判定准则为:写当前插入画面所要求的最后的段是否已被写入。
在1/9画中画插入VD=3的情况下,根据图3,相应选择2*VD-1=5个段A、B、C、D和E,每个段要求的存储容量为1/3扫描场,结果整个存储容量要求为5/3扫描场。在这种情况下,存储段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ也周期性地被重写,结果是第一个扫描场写入段A、B和C,而第二扫描场写入段D、E和A。由于读速度约高于写速度的3倍,故在此应用的判决准则为一个扫描场所需的多于1/VD=1/3存储空间是否有待于写入。因此,在这种情况下的判决准则为:当前扫描场所要求的最后一段(在这种情况下为第三段Ⅲ)是否已被写入。
除了消除接缝,还能消除由插入通道8和主通道7的不同扫描场位置可能导致的干扰,例如,在画面由行补偿扫描场组成的情况下,主通道7的上扫描场和插入通道8的下扫描场之间的干扰。这可通过例如存储一条附加行来保证,结果是插入通道上扫描场的行,除了依赖于主通道扫描场的光栅位置外,总是在相对于插入通道下扫描场线的上方显示。