專利名稱：一種多格式視頻信號處理器的存儲器結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及處理顯示視頻信號。
背景信息目前許多壓縮視頻信號傳輸系統(tǒng)，例如采用MPEG2-2(運動圖象專家組)壓縮格式(“運動圖象及其聲頻信號的編碼”ISO/IECJTC1/SC29/WG11N0702(修訂標準)，1994年5月10日)的系統(tǒng)正在從若干測試場地播送HDTV(高清晰度電視)數(shù)字信號。有關機構已經(jīng)計劃在第一代HDTV電視機投放市場時就開始商業(yè)節(jié)目廣播。HDTV信號與目前的電視接收機，例如在美國處理NTSC標準信號的那些電視機，是不兼容的。所以，將有一個過渡期，在這個期間，會繼續(xù)播送根據(jù)NTSC或PAL電視標準制作的SD(標準清晰度)電視信號，以使SD電視機不會立即被廢棄。而且在一段時間內(nèi)，由于轉換邏輯廣播制式問題的制約，某些廣播節(jié)目也無法采用MPEG2格式。
視頻數(shù)據(jù)是以不同的格式(例如4∶3和16∶9圖象顯示屏幕高寬比；4∶4∶4、4∶4∶2、和4∶2∶0數(shù)據(jù)采樣格式；隔行掃描和非隔行掃描)和不同的空間分辨率(例如每行352、480、544、640、720…1920象素和每幀240、480、720、1080掃描線)傳播的。從美觀性和成本兩方面來看，為視頻信號接收機配置以其傳輸前格式顯示解壓縮信號的性能通常是不實用的。而相反，可取的是使用后置解壓縮處理電路以將不同格式的解壓縮視頻信號自動譯碼為所需的顯示格式。
視頻信號處理領域的技術人員知道目前已有許多種自動譯碼或空間時間轉換系統(tǒng)。一般來說，每一種系統(tǒng)專用于一種特殊轉換類型，例如隔行向非隔行轉換，或采樣率、掃描線、或場速率加倍。
即使視頻解壓縮系統(tǒng)已經(jīng)包含了大量的電路，使用附加電路處理非壓縮的或標準清晰度的視頻信號也是可取的。在接收機中包含的后置處理電路應當將SD視頻信號自動譯碼，而不明顯增加自動譯碼電路的數(shù)量。但這是困難的，因為數(shù)字MPEG2格式的電視信號是以解碼象素塊格式進入MPEG2兼容顯示處理器中的。SD電視信號通常是以NTSC或PAL格式和4∶2∶2的比率的多路模擬YCRCB準備顯示象素掃描線(一種光柵掃描)進入顯示處理器的。而且，SD信號的分辨率低于與MPEG2 HD信號相關的許多高清晰度(HD)顯示器的分辨率。正確地補償在圖象中產(chǎn)生的運動的向上轉換是一個復雜的過程，因為該圖象在時間上表示為隔行掃描的半幀數(shù)據(jù)。要重構適合顯示的圖象幀需要大容量的存儲器。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明，一種數(shù)字視頻信號處理系統(tǒng)接收MPEG2兼容數(shù)據(jù)和非MPEG2兼容數(shù)據(jù)。包括用于處理塊格式MPEG2數(shù)據(jù)和經(jīng)過行塊轉換的非MPEG2格式數(shù)據(jù)的一個塊行轉換器的一個顯示處理器接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。在所說系統(tǒng)的處理過程中，一個共用存儲器保存MPEG2格式數(shù)據(jù)和非MPEG2格式數(shù)據(jù)。
附圖簡介在附圖中

圖1為本發(fā)明一個實施例的方框示意圖。
圖2A為應用本發(fā)明的一種SD/HDTV MPEG2解碼器和顯示處理電路的方框示意圖。
圖2B為表示在圖2A中所使用的一種MPEG2解壓縮器的一個實施例的方框示意圖。
圖2C為圖2A所示顯示處理器的方框示意圖。
圖3表示行塊轉換的一個示例。
圖4、圖5A和5B至圖8A和圖8B表示利用解碼器電路實施的各種信號格式轉換。
圖9為在包括根據(jù)本發(fā)明構成的解碼器的一個接收機中信號路徑的流程圖。
優(yōu)選實施例介紹圖1表示本發(fā)明優(yōu)選實施例的基本結構單元。來自壓縮數(shù)據(jù)(CD)輸入端和MPEG2輸入端的壓縮MPEG2數(shù)據(jù)傳輸?shù)組PEG2解碼器16。MPEG2數(shù)據(jù)可以是在MPEG2標準原則內(nèi)壓縮和傳輸?shù)娜魏晤愋蛿?shù)據(jù)。例如，這種數(shù)據(jù)包括高清晰度數(shù)據(jù)和標準清晰度數(shù)據(jù)。經(jīng)過解碼的MPEG2數(shù)據(jù)傳送到塊存儲器20，并從塊存儲器傳送到顯示處理器40。利用SD接口22接收非MPEG2格式的、標準清晰度數(shù)據(jù)，例如CCIR 601格式的視頻數(shù)據(jù)，所說接口接收行式數(shù)據(jù)并將其轉換成數(shù)據(jù)塊。塊存儲器20從SD接口22中接收塊格式的標準清晰度(SD)數(shù)據(jù)并根據(jù)需要將之提供給相同的顯示處理器40。顯示處理器40通過存儲器20從兩個數(shù)據(jù)源接收數(shù)據(jù)塊，并根據(jù)所需顯示裝置的格式進行塊行轉換和高寬比轉換。單元16、20、22、和40之間的總線結構可以是如圖所示的一條公共總線，或者是分別將單元16、22和40與單元20相連的獨立總線。
圖2A為壓縮視頻信號解碼器部分的方框示意圖，所說解碼器部分包括用于將以不同格式產(chǎn)生的信號轉換成一種或多種優(yōu)選格式的顯示處理電路。也許除了外部存儲器和系統(tǒng)控制部分以外，所有圖示的電路都可以包含或不包含在一個集成電路中，這取決于特定系統(tǒng)的要求。圖2A所示的裝置可以包括在，例如，一臺高級電視接收機(ATV)中，其中包含調(diào)諧/IF電路、解隔行掃描電路、誤差校正電路、和用于傳輸例如MPEG2壓縮數(shù)字視頻信號的逆?zhèn)鬏旊娐?。圖2A所示裝置假定電視接收機以諸如CCIR601的數(shù)字格式提供例如解碼NTSC、PAL、或SECAM信號(都稱為SD信號)。此外，圖2A所示裝置從其它信號源接收和解碼壓縮視頻信號，所說其它信號源可以以恒定和可變速率，連續(xù)地和以脈沖串形式傳輸信號。通過增加一個轉換器以提供可接受格式的信號，可以將其它數(shù)據(jù)格式輸入解碼器10。這類格式可以是在計算機業(yè)中已知的那些，例如RGB、VGA、SVGA等格式。
解碼器10包括一個輸入接口12，其將除SD視頻數(shù)據(jù)之外的外部壓縮視頻數(shù)據(jù)傳送到所說解碼器。例如，輸入接口12與一個全系統(tǒng)控制器14、一個MPEG2初級解壓縮器16和一個存儲器接口18相連。輸入接口12通過RBUS總線將外部數(shù)據(jù)和控制信號傳送到解碼器10的各個部分，所說RBUS總線在本實施例中為21位寬。在解壓縮之前從MPEG2格式數(shù)據(jù)包中檢索壓縮視頻數(shù)據(jù)，并且緩存在外部存儲器20中。
非MPEG2格式的、標準清晰度數(shù)字視頻經(jīng)由一條8位總線直接從一個外部源傳送到一個SD接口22。SD數(shù)據(jù)是以數(shù)字光柵線格式，即逐行掃描格式接收的。SD接口22與LMC24(本地存儲器控制器)結合工作，將SD數(shù)據(jù)作為可與顯示處理器40的輸入要求兼容的象素數(shù)據(jù)塊傳送到外部存儲器20。由于所說SD數(shù)據(jù)是用行格式象素表示的，所以當將SD數(shù)據(jù)寫入存儲器20中時通過將其排列成象素塊而對所說象素數(shù)據(jù)進行簡單重組。將SD數(shù)據(jù)轉換成象素塊的可取之處在于可以用同一個顯示處理器處理SD數(shù)據(jù)和解壓縮MPEG2數(shù)據(jù)。
使用SD接口22比設旁路顯示處理器40或提供一個次級兼容顯示處理器較為簡單和成本較低。設旁路處理器要求重新編制程序和重新設置顯示處理器40中的許多單元，以便當接收到SD數(shù)據(jù)時進行處理，因為象素塊數(shù)據(jù)沒有象光柵線數(shù)據(jù)那樣經(jīng)過處理。SD接口22是用于處理某些任務的一個不復雜的單元。這些任務包括接收和計數(shù)每條掃描線的象素數(shù)目，始終確保正確的數(shù)量或信息輸出到外部存儲器20，并且在消隱期間不輸出數(shù)據(jù)。此外，LMC24僅僅需要一種簡單的算法對利用SD接口22接收的數(shù)據(jù)進行重組。
圖3表示將數(shù)據(jù)從行格式重組為塊格式的一個示例。通常，由SD接口22接收的數(shù)據(jù)是數(shù)字形式的。但是，可以很容易地在SD接口22的輸入端或在輸入端之前增加一個轉換器(未示出)以在必要時將輸入數(shù)據(jù)轉換成數(shù)字形式。從A行至L行表示具有4∶2∶2高寬比和光柵線格式的的象素數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)行按照所接收的數(shù)據(jù)格式延續(xù)。SD接口22將數(shù)據(jù)分離為亮度及U和V色度值進行重組。亮度數(shù)據(jù)分組成8×8數(shù)據(jù)塊，而U和V色度數(shù)據(jù)分組成4×4數(shù)據(jù)塊。色度數(shù)據(jù)塊包括U數(shù)據(jù)塊中的偶數(shù)據(jù)位置和在V數(shù)據(jù)塊中的奇數(shù)據(jù)位置。而且，在重組過程中會發(fā)生從4∶2∶2向4∶2∶0高寬比的轉換，但是高寬比轉換取決于顯示裝置輸入數(shù)據(jù)的要求。經(jīng)過重組的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊形式存儲在外部存儲器20中。
壓縮數(shù)據(jù)由優(yōu)先級CD(壓縮數(shù)據(jù))接口32上的一個解碼器10接收，所說壓縮數(shù)據(jù)可能只出現(xiàn)一次，可能是以變化速率接收的，或者可能是以脈沖串形式接收的。當數(shù)據(jù)出現(xiàn)在CD接口32時，解碼器10將接口動作列入優(yōu)先地位以確保正確的接收。CD接口32以與MDEG2兼容的格式接收壓縮數(shù)據(jù)。CD接口32包括帶有一個8位輸入端和一個128位輸出端的緩存器，其在解壓縮之前將數(shù)據(jù)譯碼并傳送到外部存儲器20。
外部存儲器20還與解碼器10外接，為了適應高清晰度電視信號，其容量可以大到128兆位(Mbit)。其連接線是64位的，通過一個多路復用器/多路信號分解器26相連的總線。裝置26將數(shù)據(jù)從一條128位內(nèi)部存儲器數(shù)據(jù)總線(MEM BUS)向所說64位存儲器總線轉移。LMC24根據(jù)各種接口和各種處理電路的請求控制外部存儲器20的讀/寫。LMC24經(jīng)過編程以塊格式將視頻數(shù)據(jù)保存在存儲器20中，其中一個數(shù)據(jù)塊與一個MPEG2結構的8×8象素數(shù)據(jù)塊一致。
因為外部幀存儲器20的存儲容量較大，所以解碼器10使用外部幀存儲器20作為壓縮視頻數(shù)據(jù)的接收和定時緩存器。在解壓縮之前需要較大的存儲空間以緩存輸入的數(shù)據(jù)。將這個緩存器設置在集成電路中會占用較大的物理空間，這是不利的。而且，緩存便于形成用于幀重構的象素塊。通過啟動編碼檢測器34，由其獲得解壓縮所需的信息，可以剝離附加信息。
從外部存儲器20檢索壓縮的輸入視頻數(shù)據(jù)以開始解壓縮，并通過MEM BUS傳送到MPEG2解壓縮器16。可以采用其它解壓縮形式而不會影響本發(fā)明的構思。對于預測幀的MPEG2解壓縮要求將過去解壓縮的“錨定”幀保存在存儲器中和在需要時檢索以解壓縮和重構一個圖象。可取的是，圖2A所示的裝置包括在將全部幀保存在存儲器20中之前對于解壓縮的MPEG2視頻數(shù)據(jù)的二次壓縮，從而顯著地減少了接收器所需的外部存儲器的容量。二次壓縮在下文中稱之為再壓縮。
第一次壓縮，以及其后的解壓縮，就是將數(shù)據(jù)格式化為MPEG2格式以便以傳輸流的形式播送。圖2B為MPEG2解壓縮器的一個示例。圖2A所示的解壓縮器16被放大以表示出一個MPEG2解壓縮器必需的常規(guī)單元。利用VLD(可變長度解碼器)100在RBUS上接收經(jīng)過編碼、壓縮的MPEG2數(shù)據(jù)。VLD100將經(jīng)過解碼的數(shù)據(jù)傳送到逆量化器102，該逆量化器將沒有量化的數(shù)據(jù)傳送到反向離散變換處理器104，該處理器生成MPEG2解壓縮的數(shù)據(jù)塊。這些數(shù)據(jù)在組合器106中與來自運動處理器108的數(shù)據(jù)組合，并傳送到再壓縮器28。
再壓縮器28與在MPEG2編碼器中的MPEG2壓縮不同，并且可以以許多形式實施。例如，再壓縮可以包括基于塊的微分脈沖編碼調(diào)制和其后的固定、可變、或行程編碼?；蛘?，可以結合以數(shù)據(jù)塊為基礎的Huffman編碼。壓縮可以是無損耗的或有損耗的。
在圖2A所示方案中，再壓縮是由連接在MPEG2解壓縮器16和MEM BUS之間的一個壓縮器28執(zhí)行的。因此，將經(jīng)過MPEG2解碼和解壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到壓縮器28以進行數(shù)據(jù)再壓縮，之后存儲在外部存儲器20中。當在一個運動處理網(wǎng)絡中檢索再壓縮視頻數(shù)據(jù)以重構MPEG2預測幀時，首先將它們傳送到一個解壓縮器30，其工作方式與壓縮器28相反。檢索出的數(shù)據(jù)，在通過解壓縮器30之后，可以由MPEG2解碼器10用于在運動補償處理過程中重構預測幀。
從外部存儲器20中同時檢索HD再壓縮視頻幀和SD視頻幀，并通過MEM BUS傳輸?shù)斤@示處理器40，以便在顯示或者作為具有所需高寬比和顯示分辨率的合成信號存儲起來之前進行處理，如圖2C所示。將從外部存儲器20檢索出的數(shù)據(jù)通過FIFO42、44、46、48、50傳送到顯示處理器40，各個FIFO執(zhí)行兩種功能。第一個功能是數(shù)據(jù)的定時緩存。第二個功能是將來自MEM BUS的16字節(jié)寬的數(shù)據(jù)(128位)轉換為1字節(jié)寬的數(shù)據(jù)(MPEG2數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇鈮嚎s器52)或者轉換為4字節(jié)寬的數(shù)據(jù)(SD數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃MU54)。所指定的字節(jié)寬度是示例性的。
圖2C中表示了顯示處理器40。在顯示處理器40中，再壓縮的MPEG2視頻數(shù)據(jù)首先傳送到解壓縮器52，該解壓縮器52與解壓縮器30相似。解壓縮器52以逐塊的方式提供解壓縮的視頻亮度(Y)和色度(C)視頻合成信號。從解壓縮器52輸出的解壓縮MPEG2合成信號分別傳送到相應的亮度和色度塊行轉換器56和58。所說塊行轉換器分別將Y和C合成信號以逐行的方式傳輸?shù)揭粋€亮度垂直格式轉換器(LUMA VFC 60)和一個色度垂直格式轉換器(CHROMA VFC 62)。亮度速率轉換器60和色度速率轉換器62都包括用于垂直格式轉換和水平采樣速率轉換的電路。垂直和水平轉換器利用FIFO分隔開，以控制兩個轉換器之間的定時變換。
所說的采樣速率轉換器可以根據(jù)特定系統(tǒng)的參數(shù)編程，并且可以增加或減少每個圖象的掃描線數(shù)量，和/或增加或減少每行的象素數(shù)量。從所說采樣速率轉換器輸出的亮度和色度合成數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡聊伙@示器(OSD64)，如人們所知，在有選擇的控制下，屏幕顯示將文本和/或圖表與合成視頻信號重疊。系統(tǒng)控制器14或者輸入數(shù)據(jù)流都可以提供OSD數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)保存在外部存儲器20中，盡管可能不是數(shù)據(jù)塊的格式。
可取的是，解碼器10包括用于將SD圖象格式解隔行掃描和480(有效掃描)線順序掃描輸出的電路。該電路設置在LMU54中。SD圖象格式具有480條有效隔行掃描線。為了在高分辨率監(jiān)視器上提供具有較高垂直分辨率的顯示效果，將輸出增加到480有效順序掃描線。
LMU54(線性運動自適應向上變換器)執(zhí)行輸出圖象顯示裝置所需的和由一個圖象幀隔行掃描半幀引起的行變換。SD信號保存在外部存儲器20中，隨后又從中檢索出來，因為LMU54同時需要相鄰幀的SD信號以計算圖象運動和以相同或更高的分辨率產(chǎn)生順序掃描輸出。這不是運動補償，因為已知它是一種MPEG2格式。對于每一半幀，相關的行通過LMU54，所說LMU54根據(jù)圖象運動量估算半幀行的間隙行。從以前的半幀和幀中相應的象素值之間的差值估算圖象運動。如果運動值基本為零，則將來自以前半幀和后半幀的掃描行的平均值用作估算掃描行。如果在間隙附近存在較大程度的運動，則根據(jù)當前半幀的間隙行之上和之下的掃描行的平均值估算間隙行。如果只存在較小程度的運動，則根據(jù)以前半幀中掃描行與當前半幀平均掃描行的組合估算間隙行。存在的運動程度越大，則采用當前半幀中在當前掃描行之上和之下的掃描行的平均值的可能性相對于以前半幀的隔行掃描行的差值也越大。與其限制存儲器20以為掃描行平均提供相鄰掃描行，不如采用設置在亮度塊行轉換器60內(nèi)部的存儲器以向LMU54同時提供相鄰掃描行的視頻信號。但是，從轉換器60的行存儲器中只能獲得在先或在后的行。此外，LMU54可以根據(jù)在數(shù)據(jù)幀中產(chǎn)生的運動用濾波器澄清數(shù)據(jù)幀和實現(xiàn)掃描線和/或半幀延遲。
LMU54需要存儲器以處理SD數(shù)據(jù)，因為一個圖象幀是用兩個隔行掃描半幀表示的，必須對它們進行時間上的處理以從原始圖象正確地重構出運動信息。一直到兩個半幀的相鄰行都獲得，才能結束處理程序。一個SD數(shù)據(jù)的圖象半幀大約包含240有效掃描行。對于這個功能不必象過去那樣提供附加的內(nèi)部存儲器，而是可以將所處理的數(shù)據(jù)存儲在存儲器20中并從中檢索出來。存儲器20可以提供足夠的空間，因為并沒有象在處理HD數(shù)據(jù)時那樣完全利用其空間(如上所述)。通過將數(shù)據(jù)從LMU54傳送到存儲器20，而不是傳送到顯示處理器集成電路中的本地存儲器，可以減小集成電路的大小和成本。由于現(xiàn)有的存儲器總線讀數(shù)據(jù)總線和寫數(shù)據(jù)總線，以及與LMU24相關的固件，可以快速和高效地向存儲器傳輸數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)可以經(jīng)由設置在處理單元內(nèi)部的FIFO存儲器(為了簡化附圖沒有示出)傳輸?shù)組EM BUS和從中輸出。圖2A所示的單元具有輸入和/或輸出FIFO，它們使得解碼器10可以以無縫方式操作。通過將一段數(shù)據(jù)裝載到緩沖器/FIFO中，每個單元當其處于有效狀態(tài)時可以存取MEM BUS，同時保持處理單元中的穩(wěn)定數(shù)據(jù)流。
顯示處理器具有用于控制不同部分的兩個獨立的時鐘，即，解壓縮時鐘域66和顯示時鐘域68，如圖2C所示。解壓縮時鐘域66包含必須與塊行轉換RAM56、58同步地接合的所有功能，并且以40至81MHz時鐘頻率運行，以實現(xiàn)所需的帶寬。顯示時鐘域68包含與從27至81MHz的時鐘頻率的最終輸出同步運行的功能。根據(jù)具體應用，這兩個時鐘可以以相同頻率或者以不同頻率工作。按照來自水平采樣速率轉換器控制器的FIFO讀請求，通過兩個時鐘域之間的視頻數(shù)據(jù)通過FIFO71、73(每一個均用于亮度和色度)。
每個FIFO包括響應顯示處理器40和LMC24的讀和寫確認和請求信號的控制邏輯。控制邏輯還用于跟蹤各個FIFO中的數(shù)據(jù)量，和控制使用相同的時鐘作為數(shù)據(jù)總線的FIFO的“總線”端與使用解壓縮時鐘的FIFO的“顯示”端之間的異步接口。由于顯示部分包括控制邏輯，所以期望使實際上以“總線”時鐘為動力運轉的電路數(shù)量最少。
逐塊地從外部存儲器20中存取初級解壓縮或MPEG2解壓縮數(shù)據(jù)(但是經(jīng)過二次壓縮的數(shù)據(jù))，并通過FIFO3 46和FIFO4 48傳輸?shù)搅炼群蜕榷谓鈮嚎s器中，該解壓縮器提供解壓縮的亮度和色度象素塊值。解壓縮的亮度和色度象素值塊傳輸?shù)桨ū镜豏AM存儲器的對應塊行轉換器56和58。將8×8塊(亮度)或4×4塊(色度)的全部行都寫入對應的本地存儲器中。根據(jù)與存儲器輸出相連的轉換器電路的瞬時功能逐行地或者并行多行地讀出存儲器中的數(shù)據(jù)。當讀取數(shù)據(jù)時，將新數(shù)據(jù)寫入該位置以使所需的本地存儲器容量最小。塊行轉換器56和58的本地存儲器的示例性大小為16字節(jié)寬乘960字節(jié)深，和16字節(jié)寬乘720字節(jié)深。本地存儲器包括輸入多路復用器和輸出多路復用器，用以將輸入數(shù)據(jù)排列成16字節(jié)寬的數(shù)據(jù)以存儲在本地存儲器中，和將從存儲器讀取的16字節(jié)寬數(shù)據(jù)進行適當?shù)呐帕幸怨┫鄳拇怪辈蓸铀俾兽D換器使用。
用于處理在高清晰度16∶9顯示器上顯示的解壓縮MPEG2視頻信號的水平和垂直采樣速率轉換器將分別執(zhí)行在表I和表II中所列的行轉換。所說水平轉換器應當能夠具有81MHz的最大象素輸出速率。
表I水平轉換
表II垂直轉換
表I和表II描述亮度信號轉換。對于色度信號進行類似的轉換。關于色度信號，壓縮信號為4∶2∶0格式，前述色度轉換包括從4∶2∶0向4∶2∶2的附加轉換。通常這種色度處理包含在其它所需的垂直處理中。為進行垂直色度轉換，通常采用二頭多相濾波器進行組合再采樣和4∶2∶0向4∶2∶2的轉換。
從圖4至圖8可以看出X和O并沒有對齊或者正確地重疊。盡管這些附圖只是近似地表示位置，但是X與O之間的基本關系是正確的。視在的不重疊或重疊是正確的，這是由于非整數(shù)轉換比產(chǎn)生的。
圖4示意性表示當僅僅要求4∶2∶0向4∶2∶2的轉換時(即接收480條順序掃描行，顯示480條間隔掃描行，或者接收1080順序掃描行，顯示1080間隔掃描行)輸入和輸出色度行之間的垂直/時間關系。圖4表示一個半幀中的部分掃描行。圓圈代表4∶2∶0格式的原始象素。X代表經(jīng)過變換的4∶2∶2信號的象素。根據(jù)相應半幀中的掃描行計算每個半幀中的插入掃描行。圖4表示基于半幀的顯示。在這種情況下，使用偶數(shù)色度行(從0行開始)生成第一或上半幀，使用奇數(shù)色度行生成第二或下半幀。
圖5A和圖6A以與以上參照圖2A所述類似的方式表示亮度轉換選擇。圖5A表示當將720順序掃描格式轉換為1080間隔掃描格式時輸入和輸出亮度線的垂直和時間關系。圖6A表示當將720順序掃描格式轉換為480間隔掃描格式時輸入和輸出量亮度線的垂直和時間關系。
圖5B和圖6B表示相對于上述的亮度轉換的相應色度轉換選擇。圖5B表示當將720順序掃描格式轉換為1080間隔掃描格式時輸入和輸出色度線的垂直和時間關系。圖6B表示當將720順序掃描格式轉換為480間隔掃描格式時輸入和輸出色度線的垂直和時間關系。
在這些示例性轉換中沒有包括時間處理。亮度和色度處理僅僅發(fā)生在垂直方向。此外，輸入色度信息是基于幀的，只需要考慮以幀為單位的4∶2∶0向4∶2∶2的轉換。
圖7A和圖7B是不同的。圖7A表示當將1080間隔掃描格式轉換成480間隔掃描格式時輸入和輸出亮度線的垂直和時間關系。圖7B表示當將1080間隔掃描格式轉換成480間隔掃描格式時輸入和輸出色度線的垂直和時間關系。
圖8A和圖8B分別示意性表示由LMU54執(zhí)行的SD視頻信號的亮度和色度垂直轉換。在這些轉換中包含垂直和時間處理，而不僅僅包含垂直處理。通常，最大僅僅對于720×480間隔掃描格式的圖象大小(即CCIR601分辨率)要求使用解隔行掃描算法。這些圖象可以來源于MPEG2解碼程序或者從SD輸入端口輸入。
圖9為通過包括根據(jù)本發(fā)明原理構成的解碼器的接收器的信號路徑的流程圖。在方框120由接收器接收輸入信號。如上所述將輸入信號格式化為MPEG2或非MPEG2兼容信號。在方框122中識別信號格式，并傳送到適合的處理路徑。如果信號格式為MPEG2兼容格式，則如上所述在方框124將信號解碼，生成與顯示處理器兼容的數(shù)據(jù)塊，并保存在存儲器20中。如果信號不是MPEG2兼容的，則如上所述在方框126中處理信號，并保存在存儲器20中。這種數(shù)據(jù)也是與圖1所示顯示處理器40兼容的數(shù)據(jù)塊。與顯示處理器兼容的數(shù)據(jù)塊從存儲器20傳送到顯示處理器40。在方框128生成具有與特定顯示裝置或者其它存儲裝置的格式兼容的數(shù)據(jù)。在這個過程中在顯示處理器40與存儲器20之間傳送要求較高分辨率的數(shù)據(jù)。最后，在方框130將顯示兼容數(shù)據(jù)傳送到顯示裝置(或存儲媒體)中。
以上所公開的公共結構可用于在處理其它標準清晰度數(shù)據(jù)過程中以及在存儲器20沒有被其它任務使用時將半幀和幀圖象信息存儲在存儲器20中。例如，通常使用梳狀濾波器對標準清晰度數(shù)據(jù)進行濾波，所說梳狀濾波器可以使用足夠容量的存儲器保存一個圖象半幀或圖象幀。這個存儲器一般是與用于其它功能的存儲器分開的。通過采用上述的公共結構，可以使用幀存儲器，從而節(jié)省設計和實施成本。屏幕顯示器也可以以類似方式使用存儲器20，從而不再需要使用單獨的存儲器。
權利要求
1.一種數(shù)字處理器，其具有用于處理多格式視頻信號的公用結構，它包括用于接收高清晰度格式的視頻數(shù)據(jù)和標準清晰度格式的視頻數(shù)據(jù)的一個輸入網(wǎng)路(2、4、6)；與所說輸入網(wǎng)路相連、用于產(chǎn)生高清晰度解碼和解壓縮數(shù)據(jù)的一個解碼器(16)；與所說輸入網(wǎng)路相連、用于將所說標準清晰度格式數(shù)據(jù)轉換為與所說高清晰度格式數(shù)據(jù)兼容格式的一個轉換器(22)；用于在由所說處理器處理過程中存儲高清晰度和標準清晰度格式數(shù)據(jù)的一個公用存儲器(20)；和用于處理所說高清晰度格式數(shù)據(jù)和所說經(jīng)過轉換的標準清晰度格式的可供顯示數(shù)據(jù)的一個顯示處理器(40)。
2.如權利要求1所述的處理器，其特征在于所說解碼和解壓縮高清晰度數(shù)據(jù)是塊格式的；所說高清晰度數(shù)據(jù)是MPEG2兼容格式的；所說顯示處理器接收塊格式的視頻數(shù)據(jù)；和所說轉換器將所說標準清晰度數(shù)據(jù)轉換成塊格式。
3.如權利要求1所述的處理器，其特征在于所說輸入網(wǎng)路接收脈沖形式的壓縮數(shù)據(jù)。
4.如權利要求1所述的處理器，其特征在于所說存儲器接收基于塊的數(shù)據(jù)、和光柵掃描格式的半幀和幀數(shù)據(jù)。
5.如權利要求2所述的處理器，它還包括用于在將所說解碼和解壓縮MPEG2數(shù)據(jù)存儲在所說存儲器中之前將它們再壓縮的一個再壓縮器(28)。
6.如權利要求1所述的處理器，其特征在于所說顯示處理器是可編程的，以提供與和所說顯示處理器相連的一個顯示裝置格式兼容的一個輸出視頻數(shù)據(jù)。
7.一種數(shù)字視頻信號處理系統(tǒng)，它包括用于接收MPEG2格式數(shù)據(jù)的一個輸入端(2)；用于接收非MPEG2格式數(shù)據(jù)的一個輸入端(4)；一個顯示處理器(40)，其包括一個塊行轉換器(56)，用于處理塊格式MPEG2數(shù)據(jù)和經(jīng)過行塊轉換的非MPEG2格式數(shù)據(jù)；一個公用存儲器(20)，用于在由所說系統(tǒng)處理過程中保存所說MPEG2格式數(shù)據(jù)和所說非MPEG2格式數(shù)據(jù)；和用于將數(shù)據(jù)從所說顯示處理器向一個顯示裝置傳送的一個輸出端(8)。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所說存儲器接收基于塊的數(shù)據(jù)，和光柵掃描格式的半幀和幀數(shù)據(jù)。
9.一種視頻信號處理系統(tǒng)，它包括一個第一處理路徑，其包括用于接收MPEG2格式信息的一個輸入端(2)、一個MPEG2解碼器(16)、和具有用于將圖象信息傳送到一個顯示裝置的一個輸出端的一個顯示處理器(40)；一個第二處理路徑，其包括用于接收標準清晰度格式信息的一個輸入端(4)、一個行塊轉換器(22)、和所說顯示處理器；用于經(jīng)由所說第一和所說第二處理路徑有選擇地將顯示信息傳送到所說顯示輸出端的裝置；和與所說第一和所說第二處理路徑相連的一個基于塊的公用存儲器(20)；其中所說顯示處理器包括用于改變所說標準清晰度格式信息分辨率的裝置；和所說裝置在處理過程中將所說標準清晰度格式信息保存在所說存儲器中。
10.如權利要求9所述的一種系統(tǒng)，其特征在于所說存儲器接收基于塊的數(shù)據(jù)，和光柵掃描格式的半幀和幀數(shù)據(jù)。
11.用于處理多格式視頻信號的一種方法，它包括以下步驟接收由待處理數(shù)據(jù)組成的信號(120)；將所說接收的信號標識為MPEG2格式信號和標準清晰度格式信號之一(122)；當接收到數(shù)據(jù)時將輸入MPEG2格式信號解碼，以生成塊格式數(shù)據(jù)(124)；當接收到數(shù)據(jù)時對輸入的標準清晰度格式數(shù)據(jù)進行預處理以生成塊格式數(shù)據(jù)(126)；將所說傳送數(shù)據(jù)調(diào)整為適合顯示的格式(128)；在處理過程中將所說MPEG2格式數(shù)據(jù)和所說標準清晰度格式數(shù)據(jù)保存在一個公用存儲器中；和將經(jīng)過調(diào)整的顯示數(shù)據(jù)傳送到一個顯示裝置(130)。
12.如權利要求11所述的一種方法，其特征在于所說預處理步驟轉換行格式數(shù)據(jù)或塊格式數(shù)據(jù)。
13.如權利要求11所述的一種方法，其特征在于所說調(diào)整步驟將塊格式數(shù)據(jù)轉換為行格式數(shù)據(jù)。
14.如權利要求11所述的一種方法，其特征在于所說存儲器接收基于塊的數(shù)據(jù)，和光柵掃描格式的半幀和幀數(shù)據(jù)。
全文摘要
本申請公開了能夠將各種輸入格式的視頻數(shù)據(jù)自動譯碼為一種預定輸出格式的一種視頻解碼器(10)。輸入數(shù)據(jù)可以是標準清晰度(NTSC或PAL制)數(shù)據(jù)或MPEG2壓縮數(shù)據(jù)。將標準清晰度數(shù)據(jù)重新排列成與解碼器(10)的單幀顯示處理器(40)兼容的塊格式。顯示處理器有選擇地處理MPEG2格式數(shù)據(jù)或非MPEG2格式數(shù)據(jù)并將其傳送到一個顯示裝置。一個基于塊的存儲器(20)在處理過程中保存MPEG2和非MPEG2象素塊數(shù)據(jù),以及光柵掃描格式的標準清晰度數(shù)據(jù)。
文檔編號H04N5/44GK1246234SQ97181835
公開日2000年3月1日 申請日期1997年12月15日 優(yōu)先權日1996年12月18日
發(fā)明者T·克里斯托菲爾, B·A·坎菲爾德, S·W·帕頓 申請人:湯姆森消費電子有限公司