电视接收机 本发明涉及电视接收机，特别是涉及用于按照图像屏幕上预定区域来识别视频信号以自动地改变并设置图像屏幕大小的识别电路。
当前标准电视系统的宽高比，比如NTSC系统的宽高比被确定为4∶3(比值为1.33)。高清晰度电视(HDTV)系统的宽高比被确定为16∶9(其比值为1.78)。比较这些宽高比发现高清晰度电视系统提供的图像屏幕的帧宽度比NTSC制的帧宽度要长。
硬件比如图像屏幕大小等的标准化，允许电视接收机灵活多变。
当比如电影等软件显示在具有上述标准的电视接收机的图像屏幕上时，具有矩形画面的软件，比如“维斯塔维兴系统宽银幕电影”尺寸(其宽高比值为1.85)的图像和“宽银幕电影”尺寸(其宽高比值为2.35)的图像，被显示为所谓的信箱式图像而没有修剪掉该软件的矩形画面的边缘。而且，增加了设置为具有矩形画面以在宽高比为4∶3(与NTSC制式相同)的图像屏幕上显示的软件，以及设置为具有通过将HDTV制式信号转换为NTSC制式信号获得的矩形图像地广播节目。
当观众在作为硬件的、具有矩形屏幕尺寸、所谓的宽屏幕电视接收机上观看具有矩形画面的软件或广播节目时，观众在实际观看显示在电视接收机上的图像后，操作遥控器上的显示模式钮等并改变显示模式，由此设定并改变标准或矩形屏幕尺寸。
可是，只有在观众观看了显示在电视接收机上的图像后，他才能确定要选择的模式。而且，观众不总是那么容易选择对应于软件和节目的最佳显示模式，所导致的这种操作问题大扫观众的兴趣。
为了解决上述问题，可以在广播方或软件生产方采用在垂直消隐期插入表明屏幕尺寸的识别信息的方法。这种方法不能达到满意的效果，除非是所有的广播方或软件提供者一方都采用这种系统。
为了解决上述问题，同一受让人在日本专利申请No.214209/1994(1994.8.16提出)中公开了一项发明。按照该申请的发明，在图像屏幕上设置了预定的特定区域作为画面检测区，对应于各个特定区域的视频信号被检测，因此显示模式被自动地识别和选择。
具体地，如图1所示，假设电子束扫描整个图像屏幕1，在电视接收机的图像屏幕1上设置六个画面检测区域2a至2f。考虑图像尺寸来确定各个画面检测区域2a至2f，比如如此确定它们以当软件的矩形信箱式图像和“维斯塔维兴系统宽银幕电影”尺寸、“宽银幕电影”尺寸等等各种画面尺寸的图像显示在屏幕1上时，对应于无图像显示的部分。例如，当具有宽高比为4∶3的NTSC制式图像显示在屏幕1上时，没有图像显示在画面检测区域2a上。这种方法在同一受让人提出的上述申请中已经详细描述，因此就不在本申请中描述了。
为了检测是否有视频信号即对应于划分的画面检测区域2a至2f的图像，只要识别视频信号的亮度信号(Y信号)是在黑电平还是白电平就足够了。
通过识别各个画面检测区域处的黑电平或白电平，画面显示区域识别电路3可识别是否有图像显示在每个画面检测区域2a至2f。
如图2所示，画面显示区域识别电路3包括全电视信号输入端4、视频放大器电路5、同步信号分离电路6、消隐脉冲电平箝位电路7、峰值保持电路8、A/D转换器9和控制单元10。
已检波的全电视信号通过全电视信号输入端4加到视频放大电路5。视频放大电路5放大所提供的视频信号，使得全电视信号具有输入到显像管所需要的幅度。视频放大电路5提供放大的视频信号到消隐脉冲电平箝位电路7。
全电视信号还从全电视信号输入端4被提供给同步信号分离电路6。同步信号分离电路6从所提供的全电视信号中分离出水平同步信号(H脉冲信号)和垂直同步信号(V脉冲信号)。该同步信号分离电路6将H脉冲信号提供到消隐脉冲电平箝位电路7和控制单元10，V脉冲信号也提供到控制单元10。
当视频放大电路5放大视频信号时，该视频信号具有的消隐电平根据从视频信号获得的图像为暗图像还是亮图像而不同。消隐脉冲电平箝位电路7迫使从视频放大电路5提供的视频信号的消隐电平箝位在相同电平，并提供该视频信号到峰值保持电路8。
基于来自控制单元10的检测脉冲信号，峰值保持电路8检测对应于画面检测区域2a至2f的视频信号的峰值。峰值保持电路8将其输出信号加到A/D转换器9。
A/D转换器9将对应于画面检测区域2a至2f的、指示黑电平和白电平的视频信号转换为数字信号。A/D转换器9将该数字信号提供到控制单元10。
基于表示黑电平或白电平的数字信号，控制单元10具有检测是否有图像显示在每个画面显示区域2a至2f中的功能，因此自动地将显示模式切换到各种图像比如标准图像、矩形图像等等中的一个显示模式。在控制单元10的计数输入端上加有来自同步信号分离单元6的H脉冲信号和V脉冲信号。控制单元10将检测脉冲信号提供到峰值保持电路8。控制单元10在其复位和时钟输入端加有复位信号和时钟信号。
如图3所示，如果对应于画面检测区域2a至2f之一、在视频信号的水平同步信号11之间的亮度信号12的电平为黑电平，那么具有这种结构的画面显示区域识别电路3确定没有任何图像显示在画面显示区域上。因此，画面显示区域识别电路3就可能自动地将屏幕尺寸设置为最佳屏幕尺寸，对于标准尺寸屏幕其宽高比为4∶3，对于矩形HDTV制式屏幕其宽高比为16∶9，等等。这也在上述的由相同受让人申请的日本专利中详细描述了，因此本申请中就不描述了。
可是，当如上所述识别是否有任何图像显示在画面检测区域上时，对应于没有图像将要显示的区域的视频信号、更具体地说，其亮度信号的黑电平必须精确定地检测，这与精确检测当彩色图像在电视接收机显像管的荧光屏上形成时所需的黑电平有本质的区别。
因此，当画面显示区域识别电路3检测是否有对应于无图像将要显示的区域的任何视频信号存在时，如图3所示，如果在视频信号的水平同步信号11之间的亮度信号12的电平为黑电平时，那么画面显示区域识别电路3确定该区域内没有图像。因此，画面显示区域识别电路3判定该区域是否为无图像要显示的区域。
可是，由于画面显示区域识别电路3只采用全电视信号的亮度信号(Y信号)12来确定无图像显示的区域，即使对应于无图像要显示的区域的亮度信号12不为黑电平而为比设置电平低的电平，该画面显示区域识别电路3也判定该电平为黑电平。
如果不仅用亮度信号12而且用载波色度信号(C信号)来识别画面显示区域，那么画面显示区域识别电路3必须改进以在确定过程采用载波色度信号。画面显示区域识别电路3的这种改进肯定需要改变其中的IC等，并附加外围电路，因此使得其成本不希望的增加。
因此，如上所述，当识别是否有任何图像在每个画面检测区域2a至2f中时，画面显示区域识别电路3就有要解决的问题。
鉴于这些方面，本发明的目的是要提供一种电视接收机，它具有画面显示区域识别装置，通过使用视频信号的亮度信号和载波色度信号，该装置识别是否有任何图像显示在电视接收机图像屏幕的画面检测区域内。
按照本发明，该电视接收机包括画面显示区域识别装置，它采用对应于特定区域的视频信号的亮度信号，识别是否有任何图像显示在电视接收机屏幕上的特定区域内。通过采用视频信号中包含的亮度信号和载波色度信号，识别是否有任何图像显示在该特定区域。
图1是用于解释电视接收机画面检测区域的示意图；
图2是显示电视接收机的画面检测区域识别电路的示意图；
图3解释性地显示了视频信号黑电平和白电平阈值；
图4为显示按照本发明第一实施例的电视接收机的画面显示区域识别电路的方框图，该电路包括用于分离亮度信号和载波色度信号的陷波电路；
图5显示了按照第一实施例的分离亮度信号频带和分离载波色度信号频带的图示；
图6为显示按照本发明第二实施例的电视接收机的画面显示区域识别电路的示意性方框图；
图7为显示按照本发明第三实施例的电视接收机的画面显示区域识别电路的示意性方框图；
图8为显示按照本发明第四实施例的电视接收机的画面显示区域识别电路的示意性方框图；
图9为显示按照本发明第五实施例的电视接收机的画面显示区域识别电路的示意性方框图。
下面将结合附图来描述按照本发明的第一至第五实施例的电视接收机的画面显示区域识别电路。在按照本发明实施例的每一画面显示区域识别电路中所提供的同步信号分离电路6、消隐脉冲电平箝位电路7、峰值保持电路8等等与图2所示画面显示区域识别电路3中的同步信号分离电路6、消隐脉冲电平箝位电路7、峰值保持电路8等等具有相同的配置和功能。因此，相应于图2所示电路的同步信号分离电路6、消隐脉冲电平箝位电路7、峰值保持电路8等以相同标号加以标记。在下列每个实施例中，都将描述从输入全电视信号中分离亮度信号(Y信号)和载波色度信号(C信号)的电路，以及用于转换分离的亮度信号和载波色度信号为数字数据的A/D转换器。
如图4所示，按照本发明第一个实施例的电视接收机的画面显示区域识别电路13采用了陷波电路14，用于有效地捕获输入的全电视信号，以便不仅采用亮度信号而且采用载波色度信号来识别电视接收机屏幕上画面检测区域。
实现陷波的陷波电路14从视频信号通道去除音频信号，并被称为抑制器。陷波电路14可以由感性-容性(LC)单元构成，或采用陶瓷声表面元件比如压电声表面元件、大容量滤波器等等。陷波电路14采用表面声波(SAW)滤波器作为陷波滤波器。
由SAW滤波器和IC构成的陷波滤波器是如此设置，当输入端梳状电极加上信号电压时，该梳状电极机械振动，其振动以表面波形式传送到输出端梳状电极。而且，该陷波电路14通过去除适当的频带，比如图5所示亮度信号与载波色度信号之间的频带，就可基本上完成亮度信号和载波色度信号的分离。
如图4所示，画面显示区域识别电路13利用具有上述特征的陷波电路14分离亮度信号(Y信号)和载波色度(C信号)，并包括串联连接的陷波电路14、视频放大电路5和滤波器特征校正电路15。
在具有如此配置的画面显示区域识别电路13中，提供到全电视信号输入端4a的全电视信号被输入到陷波电路14。如图5所示，陷波电路14通过去除亮度信号与载波色度信号频带之间的适当的频带来分离它们，并获得具有预定频带的亮度信号和具有预定频带的载波色度信号，并还去除了视频信号不需要的频带，比如音频信号等等的频带。这种去除不需要频带的处理导致消除了该频带中的噪声等。噪声的消除使得将模拟电视信号转换成数字数据的A/D转换器9能精确操作。
陷波电路14将该视频信号提供到视频放大电路5，该视频信号中亮度和载波色度信号的频带已通过消除预定频带而分离。该视频放大电路5放大该具有分离的亮度信号和载波色度信号频带的视频信号，并将该放大的视频信号提供到频率特征校正电路15。由于陷波电路14消除视频信号不需要的频带中的信号，而同时衰减视频信号需要的频带中的信号，该频率特征校正电路15具有在必须的频带内校正衰减信号的功能。然后，画面显示区域识别电路13将该视频信号提供到消隐脉冲电平箝位电路7。
具有亮度信号和载波色度信号分离频带的视频信号的参考电平由消隐脉冲电平箝位电路7参照来自图2所示同步信号分离电路6的同步信号(H脉冲信号)的定时来设置。此后，视频信号通过峰值保持电路8而提供到A/D转换器9。该A/D转换器9转换所提供的视频信号为数字数据，并将该数字数据提供到由微计算机构成的控制单元10。
因此，基于表明分离的亮度信号和分离的载波色度信号的数字数据，通过不仅使用亮度信号而且使用载波色度信号，控制单元10可判定是否有任何图像显示在图1所示电视接收机的每一画面检测区域上。特别地，该控制单元10不仅可通过识别亮度信号的黑电平或白电平，而且可通过识别载波色度信号来完成上述的识别。换句话说，该控制电路10不仅可用黑电平或白电平的阈值还可用载波色度信号来做上述判定，它允许控制单元10精确判定是否有图像显示在每一画面检测部分上。
下面将结合图6来描述按照本发明第二个实施例的画面显示区域识别电路13A。如图6所示，画面显示区域识别电路13A包括Y/C分离电路16、两个视频放大电路5a、5b，和两个A/D转换器9a、9b。如图6所示，输入到全电视信号输入端4a的全电视信号被提供到Y/C分离电路16。Y/C分离电路16从全电视信号中分离亮度信号(Y信号)和载波色度信号(C信号)，并将它们分别提供到视频放大电路5a、5b。该视频放大电路5a、5b分别放大亮度信号和载波色度信号并将它们提供到A/D转换器9a、9b。A/D转换器9a、9b分别转换所提供的亮度信号和载波色度信号为数字数据并提供它们到控制单元10。
由于画面显示区域识别电路13A如此构成，有可能分别控制亮度信号和载波色度信号，这允许获得精确的亮度和载波色度信号。按照本实施例的其它配置等与第一实施例的那些相同，因此就不描述了。
下面将结合图7描述按照本发明第三实施例的画面显示区域识别电路13B。如图7所示，画面显示区域识别电路13B包括两个视频放大电路5a、5b和两个A/D转换器9a、9b，但不包括在第二实施例中所用的Y/C分离电路。在该实施例中，亮度信号和载波色度信号已经分离并分别输入到亮度信号输入端4b和载波色度信号输入端4c。该亮度信号和载波色度信号被由此分别提供到视频放大电路5a、5b。该视频放大电路5a、5b分别放大该亮度信号和载波色度信号并提供它们到A/D转换器9a、9b。该A/D转换器9a、9b分别转换所提供的亮度信号和载波色度信号为数字数据并提供它们到控制单元10。
由于画面显示区域识别电路13B如此构成，用于分离亮度信号和载波色度信号的电路可以省略，并有可能分别控制亮度信号和载波色度信号，这允许获得精确的亮度和载波色度信号。按照本实施例的其它配置等与第一实施例的那些相同，因此就不描述了。
下面将结合图8描述按照本发明第四实施例的画面显示区域识别电路13C。如图8所示，画面显示区域识别电路13C包括Y/C分离电路16、加法器17、视频放大电路5、A/D转换器9。如图8所示，输入到全电视信号输入端4a的全电视信号被加到Y/C分离电路16。该Y/C分离电路16从全电视信号中分离亮度信号和载波色度信号并提供它们到加法器17。加法器17将亮度信号和载波色度信号相加并提供该相加的信号到视频放大电路5。该视频放大电路5放大所提供的视频信号并提供所放大的视频信号到A/D转换器9。A/D转换器9转换所提供的视频信号为数字数据，并提供该数字数据到控制单元10。
由于画面显示区域识别电路13C如此构成，亮度信号和载波色度信号被精确分离然后相加。因此，在精确控制下可获得精确的亮度信号和精确的载波色度信号。按照本实施例的其它配置等与第一实施例的那些相同，因此就不描述了。
下面将结合图9描述按照本发明第五实施例的画面显示区域识别电路13D。如图9所示，画面显示区域识别电路13D包括Y/C分离电路16、两个视频放大电路5a、5b、加法器17和A/D转换器9。如图9所示，输入到全电视信号输入端4a的全电视信号被加到Y/C分离电路16。该Y/C分离电路16从全电视信号中分离亮度信号和载波色度信号并分别提供它们到视频放大电路5a、5b。视频放大电路5a、5b分别放大亮度信号和载波色度信号并将它们提供到加法器17。加法器17将亮度信号和载波色度信号相加并提供该相加的信号到A/D转换器9。A/D转换器9转换所提供的视频信号为数字数据，并提供该数字数据到控制单元10。
由于画面显示区域识别电路13D如此构成，所以亮度信号和载波色度信号被精确分离、放大然后相加。因此，在精确控制下可获得精确的亮度信号和精确的载波色度信号。按照本实施例的其它配置等与第一实施例的那些相同，因此就不描述了。
如上所述，按照本发明第一至第五实施例，由于从全电视信号的频带中消除了视频信号无需的频带，有可能防止从无用频带中产生的噪声，并可能精确地分离亮度信号和载波色度信号。因此，由于亮度信号和载波色度信号被分离然后用于画面显示区域的识别，基于从分离的亮度信号和分离的载波色度信号获得的数字数据，就可能精确地判定是否有任何图像显示在每一画面检测区域上。
如上所述，按照本发明的电视接收机的画面显示区域识别电路，通过消除视频信号频带以外的其它频带，有可能精确地提取有用的视频信号，并通过不仅识别亮度信号还识别载波色度信号，可确定是否有任何图像显示在每一画面显示区域内。因此，在精确控制下，有可能相对于每个画面显示区域确定视频信号的黑电平和白电平。
本发明并不限制于上述的实施例，而是可用于其它配置，用于除去视频信号的频带以外的其它频带，并通过不仅识别亮度信号还识别载波色度信号来判定是否有任何图像显示在画面显示区域上。
上述已经结合附图描述了本发明的最佳实施例，应理解的是本发明并不限制于上述的实施例，本专业技术人员在不脱离由所附权利要求确定的本发明的精神和范围的情况下做出各种变化和改型。