本發(fā)明有關(guān)影像處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其編解碼方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)行電視所使用的復(fù)合視頻廣播信號(hào)(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)是將亮度(luminance)信號(hào)及彩度(chrominance)信號(hào)迭合在一載波后再進(jìn)行傳送，其中，亮度是光強(qiáng)度的密度的光度量測(cè)值，而彩度是用以表示影像的色彩資訊。

在美國(guó)國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì)(National Television System Committee，NTSC)所規(guī)范的規(guī)格中，彩度信號(hào)的載波頻率為3.58MHz，亮度信號(hào)的頻寬為6MHz。由于彩度信號(hào)的載波頻率在亮度信號(hào)的頻寬里，雖現(xiàn)有技術(shù)中已采陷波濾波器及帶通濾波器的處理方式將亮度與彩度信號(hào)分離，但仍容易將原屬于亮度信號(hào)誤認(rèn)成彩度信號(hào)，造成處理錯(cuò)誤而發(fā)生串色(cross-color)現(xiàn)象，或是將原屬于彩度信號(hào)誤認(rèn)成亮度信號(hào)，造成處理錯(cuò)誤而發(fā)生抖線(cross-luminance)現(xiàn)象。

此外，現(xiàn)有安防領(lǐng)域攝影機(jī)所使用的影像信號(hào)，除了有上述問(wèn)題外，因原有NTSC規(guī)范的限制，仍只能使用720x480標(biāo)準(zhǔn)解析復(fù)合視頻格式。若要使用高解析度(如1280x720、1920x1080)的視頻格式，則必須更換原有設(shè)備及布線，而有成本過(guò)高的問(wèn)題。因此，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于復(fù)合視頻廣播信號(hào)的高解析度處理仍有改善空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一目的在于提供一種高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其編解碼方法，不會(huì)在黑白明暗交界處產(chǎn)生錯(cuò)誤顏色，更可實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有同軸電纜中傳送高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)，不需重新布線及更換原有設(shè)備，具有節(jié)省成本的優(yōu)異功效。

本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括：編碼器，包括：前處理模塊，用以將數(shù)字信號(hào)分離出亮度信號(hào)及彩度信號(hào)；及編碼模塊，接收該前處理模塊所分離出的該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)，以第一特定頻率對(duì)該亮度信號(hào)進(jìn)行濾波，且以第二特定頻率對(duì)該彩度信號(hào)進(jìn)行調(diào)變后，將已濾波的該亮度信號(hào)及已調(diào)變的該彩度信號(hào)一起編碼為第一信號(hào)，其中，該第二特定頻率大于該第一特定頻率；以及解碼器，包括：第一、第二濾波模塊，用以接收該第一信號(hào)以分別分離出該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)，其中，該第一、第二濾波模塊的截止頻率大于該第一特定頻率且小于該第二特定頻率；及轉(zhuǎn)換模塊，接收該第一、第二濾波模塊所分別分離出的該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)，以將該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)。

本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的編碼方法，包括：將數(shù)字信號(hào)分離出亮度信號(hào)及彩度信號(hào)；以第一特定頻率對(duì)該亮度信號(hào)進(jìn)行濾波，且以第二特定頻率對(duì)該彩度信號(hào)進(jìn)行調(diào)變，其中，該第二特定頻率大于該第一特定頻率；以及將該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)一起編碼為第一信號(hào)。

本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解碼方法，包括：接收前述的第一信號(hào)；通過(guò)一濾波手段將該第一信號(hào)分離出亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，其中，該濾波手段所使用的截止頻率大于該亮度信號(hào)的頻率且小于該彩度信號(hào)的載波頻率；以及將該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)轉(zhuǎn)換成第二信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的功能方塊圖；

圖2為本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的編碼方法的步驟流程圖；

圖3為本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解碼方法的步驟流程圖；

圖4為本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)中有效像素復(fù)合視頻的示意圖；

圖5為本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)于一解析度中的垂直區(qū)間的信號(hào)的示意圖；以及

圖6為本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)于另一解析度中的垂直區(qū)間的信號(hào)的示意圖。

符號(hào)說(shuō)明

1 高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

10 編碼器

11 前處理模塊

12、24 亮度處理模塊

13、25 彩度處理模塊

14、26 轉(zhuǎn)換模塊

15 編碼模塊

16 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊

21 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊

101 水平同步信號(hào)

102 顏色載波

103 有效像素

104 垂直同步信號(hào)

105 垂直隱藏控制信號(hào)

20 解碼器

22 第一濾波模塊

23 第二濾波模塊

30 影像感測(cè)器

40 顯示單元

50 同軸電纜

S01～S06、S11～S15 步驟。

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)施例加以說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，而熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和功效，亦可通過(guò)其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)1包括編碼器10及解碼器20。該編碼器10連接一影像感測(cè)器30，以接收該影像感測(cè)器30所擷取的數(shù)字信號(hào)。該解碼器20透過(guò)一同軸電纜50連接該編碼器10，且連接一顯示單元40。于一實(shí)施例中，該影像感測(cè)器30可結(jié)合編碼器10成為安防攝影機(jī)，該顯示單元40可為螢?zāi)弧?/p>

該編碼器10包括前處理模塊11及編碼模塊15。于一實(shí)施例中，該編碼器10更包括亮度處理模塊12、彩度處理模塊13、轉(zhuǎn)換模塊14及數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊16。

該前處理模塊11將該編碼器10所接收該影像感測(cè)器30的數(shù)字信號(hào)依據(jù)一公式分離出亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，該公式為現(xiàn)有技術(shù)，于此不再贅述。于一實(shí)施例中，該前處理模塊11更可轉(zhuǎn)換該影像感測(cè)器30的數(shù)字信號(hào)的時(shí)脈為該前處理模塊11的數(shù)字時(shí)脈。

該前處理模塊11所分離出的亮度信號(hào)先傳送至亮度處理模塊12進(jìn)行處理，而該彩度信號(hào)則先傳送至彩度處理模塊13進(jìn)行處理。該亮度處理模塊12可依據(jù)使用者需求，將該亮度信號(hào)作偏亮或偏暗的調(diào)整，而該彩度處理模塊13亦可依據(jù)使用者需求，將該彩度信號(hào)作偏紅、偏藍(lán)或偏綠等顏色調(diào)整。

該轉(zhuǎn)換模塊14連接該亮度處理模塊12及彩度處理模塊13，用以將調(diào)整后的該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)轉(zhuǎn)換成國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)所規(guī)范的BT 1120格式，再將BT 1120數(shù)字信號(hào)傳到編碼模塊15，編碼模塊15將BT 1120轉(zhuǎn)成包含水平同步、顏色載波、有效像素、垂直同步、垂直隱藏控制信號(hào)的數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊16，得到水平同步101、顏色載波102、有效像素103、垂直同步104、垂直隱藏控制信號(hào)105的模擬信號(hào)。

于一實(shí)施例中，該前處理模塊11所分離的亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，亦可直接傳送到編碼模塊15中進(jìn)行處理，而不需經(jīng)過(guò)亮度處理模塊12、彩度處理模塊13及轉(zhuǎn)換模塊14的處理。于另一實(shí)施例中，該前處理模塊11所分離的亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，亦可先傳送至轉(zhuǎn)換模塊14中處理后，再傳送至編碼模塊15進(jìn)行處理，而不需經(jīng)過(guò)亮度處理模塊12或彩度處理模塊13的處理。本發(fā)明并不以此為限。

該編碼模塊15接收該亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，以第一特定頻率對(duì)該亮度信號(hào)進(jìn)行濾波，且以第二特定頻率對(duì)該彩度信號(hào)進(jìn)行調(diào)變，并將已濾波的亮度信號(hào)及已調(diào)變的彩度信號(hào)一起編碼為第一信號(hào)。其中，該第二特定頻率大于該第一特定頻率。

于一實(shí)施例中，在高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解析度為1280x720時(shí)，由于畫(huà)面更新頻率為30Hz，其每秒有效像素為1280x720x30點(diǎn)，若亮度為一黑一白間隔，并一并考慮將凱爾系數(shù)(Kell factor)設(shè)定為0.7時(shí)，亮度頻率為約1280x720x30x0.5x0.7＝9.7MHz(即第一特定頻率)。

因此，在編碼模塊15中，將亮度信號(hào)經(jīng)過(guò)9.7MHz頻寬的低通數(shù)字濾波器，可得到已濾波的亮度信號(hào)。由于已濾波的亮度信號(hào)沒(méi)有9.7MHz以上的頻率，且彩度信號(hào)的截止頻率為1.5MHz，使用比9.7MHz+1.5MHz＝11.2MHz稍高的11.475MHz(即第二特定頻率)來(lái)調(diào)變彩度信號(hào)，不會(huì)將亮度信號(hào)當(dāng)成彩度信號(hào)，反之亦同。接著，該編碼模塊15再依據(jù)公式將彩度信號(hào)轉(zhuǎn)成與載波的相位差后，加上已濾波的亮度信號(hào)可得到有效像素信號(hào)。最后，將已濾波的亮度信號(hào)及已調(diào)變的彩度信號(hào)一起編碼為第一信號(hào)(如圖4所示)，并依照解析度為1280x720高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的格式傳送出去。于本實(shí)施例中，該第一信號(hào)可再包括水平同步信號(hào)101、垂直同步信號(hào)104等。

于另一實(shí)施例中，在高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解析度為1920x1080時(shí)，由于畫(huà)面更新頻率為30Hz，其每秒有效像素為1920x1080x30點(diǎn)，若亮度為一黑一白間隔，并一并考慮將凱爾系數(shù)(Kell factor)設(shè)定為0.7時(shí)，亮度頻率為約1920x1080x30x0.5x0.7＝21.8MHz(即第一特定頻率)。

因此，在編碼模塊15中，將亮度信號(hào)經(jīng)過(guò)21.8MHz頻寬的低通數(shù)字濾波器，可得到已濾波的亮度信號(hào)。由于已濾波的亮度信號(hào)沒(méi)有21.8MHz以上的頻率，且彩度信號(hào)的截止頻率為1.5MHz，使用比21.8MHz+1.5MHz＝23.3MHz稍高的24MHz(即第二特定頻率)來(lái)調(diào)變彩度信號(hào)，不會(huì)將亮度信號(hào)當(dāng)成彩度信號(hào)，反之亦同。接著，該編碼模塊15再依據(jù)公式將彩度信號(hào)轉(zhuǎn)成與載波的相位差后，加上已濾波的亮度信號(hào)可得到有效像素信號(hào)。最后，將已濾波的亮度信號(hào)及已調(diào)變的彩度信號(hào)一起編碼為第一信號(hào)(如圖4所示)，并依照1920x1080高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的格式傳送出去。于本實(shí)施例中，該第一信號(hào)可再包括水平同步信號(hào)101、垂直同步信號(hào)104等。

該數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊16用以將該編碼模塊15所編碼的第一信號(hào)從數(shù)字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式，即如圖5、6所呈現(xiàn)的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的模擬信號(hào)格式，接著即可通過(guò)同軸電纜50傳送至解碼器20，其中，圖5的模擬信號(hào)格式中的數(shù)字(如1,2,3,…,24,25,26,…,N)表示解析度為1280x720時(shí)的第N條線，圖6的模擬信號(hào)格式中的數(shù)字(如1,2,3,…,39,40,41,…,M)表示解析度為1920x1080時(shí)的第M條線。

該解碼器20包括第一濾波模塊22、第二濾波模塊23及轉(zhuǎn)換模塊26。于一實(shí)施例中，該解碼器20更包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊21、亮度處理模塊24及彩度處理模塊25。

該第一濾波模塊22及第二濾波模塊23用以接收該第一信號(hào)以分別分離出該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)，其中，該第一濾波模塊22及第二濾波模塊23的截止頻率大于該第一特定頻率且小于該第二特定頻率。

于一實(shí)施例中，當(dāng)高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解析度為1280x720時(shí)，截止頻率可設(shè)定為略大于9.7MHz，使得截止頻率位于9.7MHz與11.475MHz之間；當(dāng)高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解析度為1920x1080時(shí)，截止頻率可設(shè)定為略大于21.8MHz，使得截止頻率位于21.8MHz與24MHz之間。如此一來(lái)，該第一濾波模塊22可使用數(shù)字低通濾波器，該第二濾波模塊23可使用數(shù)字高通濾波器，來(lái)分別分離出亮度信號(hào)及彩度信號(hào)。

在解碼器20接收該第一信號(hào)并經(jīng)第一濾波模塊22及第二濾波模塊23分別濾波之前，該第一信號(hào)可先經(jīng)過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊21，將該第一信號(hào)從模擬格式轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式后，再傳送至第一、第二濾波模塊22、23進(jìn)行處理。

亮度處理模塊24用以調(diào)整該第一濾波模塊22所分離出的該亮度信號(hào)，即可依據(jù)使用者需求，將該亮度信號(hào)作偏亮或偏暗的調(diào)整；該彩度處理模塊25用以調(diào)整該第二濾波模塊23所分離出的該彩度信號(hào)，即可依據(jù)使用者需求，將該彩度信號(hào)作偏紅、偏藍(lán)或偏綠等顏色調(diào)整。

該轉(zhuǎn)換模塊26則可接收該第一、第二濾波模塊22、23所分別分離出的亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，或是接收經(jīng)亮度處理模塊24及彩度處理模塊25處理后的亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，將該亮度信號(hào)及彩度信號(hào)轉(zhuǎn)換成顯示單元40所能接收的第二信號(hào)，其中，該第二信號(hào)為BT 1120格式。

于一實(shí)施例中，該編碼器10或解碼器20內(nèi)的各模塊，可整合成一顆集成電路，本發(fā)明并不以此為限。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明的復(fù)合視頻廣播信號(hào)的編碼方法，于步驟S01中，將影像感測(cè)器的數(shù)字信號(hào)依據(jù)一公式分離出亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，該公式為現(xiàn)有技術(shù)，于此不再贅述。接著進(jìn)至步驟S02。

于步驟S02中，調(diào)整該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)，即可依據(jù)使用者需求，將該亮度信號(hào)作偏亮或偏暗的調(diào)整，或?qū)⒃摬识刃盘?hào)作偏紅、偏藍(lán)或偏綠等顏色調(diào)整。接著進(jìn)至步驟S03。

于步驟S03中，將該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)轉(zhuǎn)換成國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)所規(guī)范的BT 1120格式。接著進(jìn)至步驟S04。

于步驟S04中，以第一特定頻率對(duì)該亮度信號(hào)進(jìn)行濾波，且以第二特定頻率對(duì)該彩度信號(hào)進(jìn)行調(diào)變，其中，該第二特定頻率大于該第一特定頻率。

于一實(shí)施例中，在高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解析度為1280x720時(shí)，該第一特定頻率為9.7MHz，該第二特定頻率為11.475MHz。于另一實(shí)施例中，在高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解析度為1920x1080時(shí)，該第一特定頻率為21.8MHz，該第二特定頻率為24MHz。接著進(jìn)至步驟S05。

于步驟S05中，將已濾波的亮度信號(hào)及已調(diào)變的彩度信號(hào)一起編碼為第一信號(hào)，即完成本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的編碼方法。之后可再于步驟S06中，將該第一信號(hào)從數(shù)字格式轉(zhuǎn)換成模擬格式后，再進(jìn)行傳送。

請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解碼方法對(duì)應(yīng)前述的編碼方法。于步驟S11中，接收前述編碼方法所編碼的第一信號(hào)。接著進(jìn)至步驟S12。

于步驟S12中，將該第一信號(hào)從模擬格式轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式。接著進(jìn)至步驟S13中。

于步驟S13中，通過(guò)一濾波手段將該第一信號(hào)分離出亮度信號(hào)及彩度信號(hào)，其中，該濾波手段所使用的截止頻率大于該亮度信號(hào)的頻率且小于該彩度信號(hào)的載波頻率。于一實(shí)施例中，該濾波手段為使用數(shù)字低通濾波器及數(shù)字高通濾波器進(jìn)行濾波。

于一實(shí)施例中，當(dāng)高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解析度為1280x720時(shí)，截止頻率可設(shè)定為略大于9.7MHz，使得截止頻率位于9.7MHz與11.475MHz之間；當(dāng)高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的解析度為1920x1080時(shí)，截止頻率可設(shè)定為略大于21.8MHz，使得截止頻率位于21.8MHz與24MHz之間。接著進(jìn)至步驟S14。

于步驟S14中，調(diào)整該亮度信號(hào)及該彩度信號(hào)，即可依據(jù)使用者需求，將該亮度信號(hào)作偏亮或偏暗的調(diào)整，或?qū)⒃摬识刃盘?hào)作偏紅、偏藍(lán)或偏綠等顏色調(diào)整。接著進(jìn)至步驟S15。

于步驟S15中，將亮度信號(hào)及彩度信號(hào)轉(zhuǎn)換成顯示單元所能接收的第二信號(hào)，其中，該第二信號(hào)為國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)所規(guī)范的BT 1120格式。

通過(guò)本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其編解碼方法，相較于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)的方式，不會(huì)將亮度信號(hào)當(dāng)成彩度信號(hào)，亦不會(huì)將彩度信號(hào)當(dāng)成亮度信號(hào)，因此不會(huì)在黑白明暗交界處產(chǎn)生錯(cuò)誤顏色。此外，本發(fā)明的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及其編解碼方法更可實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有同軸電纜中傳輸超過(guò)300公尺的距離，且能夠傳送高達(dá)解析度為1280x720或1920x1080的高解析復(fù)合視頻廣播信號(hào)，而不需重新布線及更換原有設(shè)備，具有節(jié)省成本的優(yōu)異功效。

上述實(shí)施例僅為示例性說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)原理、特點(diǎn)及其功效，并非用以限制本發(fā)明的可實(shí)施范疇，任何熟習(xí)此技術(shù)的人士均可在不違背本發(fā)明的精神與范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。然任何運(yùn)用本發(fā)明所教示內(nèi)容而完成的等效修飾及改變，均仍應(yīng)為下述的權(quán)利要求所涵蓋。而本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書(shū)所列。