[发明专利]用于显示并列画面的视频显示系统

说明书

本发明涉及能够并列显示不同来源且幅面大致相等的多个画面的电视技术领域，特别涉及屏幕显示格式比宽的这种电视机。现在的大部分电视机的显示格式比(即水平宽度/垂直高度)为4∶3。有一种宽显示格式比更接近电影的显示格式比例如16∶9。本发明既可用于直观式电视机也可用于投影电视。

显示格式比为4∶3(常称为4×3)的电视机在显示单个和多个视频信号源的方面受到限制。商业广播电台传输的电视信号(除实验性资料外)都用4×3显示格式比播出。许多观众都感到4×3显示格式不如电影所伴随的较宽的显示格式悦目。宽显示格式比的电视机不仅显示效果更为悦目，而且能够按相应的宽显示格式来显示宽显示格式的信号源。多个影片“看起来”就象电影，而不是其被限幅或畸变的型态。当视频源例如用电视电影机成者用电视机中的处理器将影片变换成视频时，都不需限幅。

宽显示格式比的电视机还适用于各式各样的显示，既适用于常规的也适用于宽显示格式的信号，而且还适用于这两种显示格式在多画面显示形式下的组合显示。但使用宽显示比屏幕带来许多问题，要变换多信号源的显示格式比，要从非同步但同时显示的信号源产生出一致的定时信号，要在多个信号源之间进行切换以产生多画面的显示，还要从压缩的数据信号提供高清晰度的画面，这些都是一般性的问题。本发明的宽屏幕电视能解决这些问题。按照本发明各种方案设计的宽屏幕电视机能从相同或不同显示格式比的单个和多个源提供高清晰度的单个和多个画面的显示，而且显示格式比可加以选择。

宽显示格式比的电视可在采取基本或标准水平扫描速率及其倍数、并以隔行扫描和非隔行扫描的方式显示视频信号的电视系统中加以实观。例如，标准的NTSC视频信号就是通过隔行扫描各视频帧的连续场进行显示的，各场则由大约15,734Hz的基本或标准水平扫描速率的光栅扫描操作产生的。视频信号的基本扫描速率有各种各样的叫法：f_H、1f_H和1H。1f_H信号的实际频率随不同的视频标准而异。为努力改善电视设备的画面质量，业已研制出以非隔行扫描方式逐行显示视频信号的电视系统。逐行扫描要求在为扫描隔行扫描格式两场中的一场而分配的同一时间段内扫描各显示帧。没有闪烁的AA-BB显示要求各场接连地扫描两次。在各次情况下，水平扫描频率必须是标准水平频率的2倍。这种逐行扫描或无闪烁显示的扫描速率有各种不同的叫法：2f_H和2H。2f_H的扫描频率例如按美国标准约为31,468Hz。

常规的显示格式比的电视设备可配备成能显示多个画面，例如来自两个视频源的画面。视频源可以是电视机中的调谐器、盒式录像机中的调谐器、摄像机等等。在通常叫做画中画(PIP)的方式下，电视机的调谐器提供充满大部分屏幕或显示区的画面，同时有一个辅助视频源提供通常在大画面的边界内的小插图。图1(C)示出了宽屏幕电视机的PIP显示方式。在许多情况下，可将插图在很多不同的位置上定位。另一种显示方式通常叫做频道扫描显示方式，这种显示方式是把各个来自不同频道源的许多小画面以停帧剪辑(freeze frame montage)的形式布满屏幕。至少就画幅来说，没有主画面。图1(i)示出了宽屏幕电视设备的频道扫描显示方式。在宽屏幕电视设备中还可以采取其他的显示方式，有一种显示方式叫做画外画(POP)显示方式。在这种显示方式下，好几个辅助插图可与主画面一起分享共同的边界范围。图1(f)示出了宽屏幕电视设备的POP显示方式。特别适用于宽屏幕电视的另一种方式是来自不同视频源(例如来自两个不同频道的)的、幅面基本相同的并列画面。在图1(d)中列举出两个4∶3视频源的宽屏幕电视来说明这种方式。可以理解为这种方式可以看作为POP方式的特殊情形。

宽屏电视机水平扫描的持续时间与常规的电视机的一样。但宽屏电视机中水平扫描的行程更长。这会使画面在水平方向上拉长，在显示出的画面中产生影象宽高比显著的畸变。因此在诸如显示格式比为16∶9的宽屏幕电视机上显示常规的4∶3显示格式比的视频信号时就会有问题。这些特定的显示格式比可能导致水平拉长或扩展为4/3倍。这是将显示格式比为4∶3的画面作为主画面和辅助画面(例如以PIP或POP的形式显示)时的一个问题。对于PIP和POP方式而言，即使在主画面来自显示格式比为16∶9的视频源、并与电视机的显示装置相匹配的情况下也会有这个问题。