專利名稱：提供電視信號的方法與相關裝置的制作方法
技術領域：
本發明是有關數字電視，尤指利用天線分集機制提供電視信號的方法與裝置。
背景技術：
隨著傳統的模擬視頻廣播逐漸轉換成數字視頻廣播(digital videobroadcasting，DVB)，數字電視或機頂盒(set-top boxes，STB)已成為相當普遍的家電設備。現今，已有許多的家庭擁有兩臺或兩臺以上的電視機，這些電視機可能裝設在客廳、臥房、甚至是浴室中。
在相關的技術領域中，通常利用架設在戶外或屋頂上的一共享天線來接收數字電視信號，而該共享天線所接收到的數字電視信號，則通過連接該共享天線的電纜(cable)傳送到屋內各處的電視機或是機頂盒。雖然架設在戶外的天線具有良好的收視效能，但其體積通常較大，安裝上并不方便，且將電纜從戶外或屋頂上的共享天線拉到屋內各臺電視機的布線成本與復雜度也是一個棘手的問題。
此外，隨著人們對信息的需求越來越強烈，僅能顯示單一畫面的電視機已無法滿足現今使用者的需求。由此可見，將來的數字電視必須要能夠支持子母畫面(picture-in-picture，PIP)的功能。因此，提供支持子母畫面功能的電視信號的方法及相關裝置實有其迫切的需求。
發明內容
本發明的目的之一在于提供用來提供電視信號的方法與相關裝置，以解決上述問題。
本發明的實施例揭露了一種提供電視信號的接收裝置，其包含有一第一天線；一第二天線；一第一信號品質檢測裝置，耦合于該第一天線，用來產生與該第一天線接收到的信號相對應的一第一信號品質指標；一第二信號品質檢測裝置，耦合于該第二天線，用來產生與該第二天線接收到的信號相對應的一第二信號品質指標；以及一決定單元，耦合于該第一、第二信號品質檢測裝置，用來依據該第一、第二信號品質指標控制該接收裝置選擇性地產生一主畫面信號及一子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
在本發明的實施例中還揭露一種提供電視信號的方法，其包含有利用一第一天線與一第二天線接收信號；產生與該第一天線接收到的信號相對應的一第一信號品質指標；產生與該第二天線接收到的信號相對應的一第二信號品質指標；以及依據該第一、第二信號品質指標，利用該第一、第二天線接收到的信號選擇性地產生一主畫面信號及一子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
依據本發明的實施例，還揭露一種提供電視信號的接收裝置，其包含有一第一天線；一第二天線；一第一解調器，耦合于該第一天線，用來產生與該第一天線接收到的信號相對應的一第一信號品質指標，并解調該第一天線接收到的信號以產生一第一解調信號；一第二解調器，耦合于該第二天線，用來產生與該第二天線接收到的信號相對應的一第二信號品質指標，并解調該第二天線接收到的信號以產生一第二解調信號；一第一后端處理單元(backend processor)，耦合于該第一解調器，用來依據該第一解調信號產生一第三信號品質指標；一第二后端處理單元，耦合于該第二解調器，用來依據該第二解調信號產生一第四信號品質指標；以及一決定單元，耦合于該第一、第二解調器與該第一、第二后端處理單元，用來依據該第一、第二、第三、第四信號品質指標，控制該接收裝置利用該第一、第二天線接收到的信號選擇性地產生一主畫面信號及一子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
圖1為本發明的接收裝置的一實施例的功能方塊圖。
圖2為本發明提供電視信號的方法的一實施例的流程圖。
圖3為第一、第二信號品質指標SQ1及SQ2的不同組合情形。
符號說明100 接收裝置110、120 天線112、122 調諧器114、124 解調器116、126 后端處理單元130 決定單元300 信號品質指標組合情形310、320、330、340、350、360、370、380、390信號品質組合具體實施方式
請參考圖1，其所繪示為本發明一實施例的接收裝置100的功能方塊圖。如圖所示，接收裝置100包含一第一天線110、一第二天線120、一第一調諧器(tuner)112、一第二調諧器122、一第一解調器(demodulator)114、一第二解調器124、一第一后端處理單元(backend processor)116、一第二后端處理單元126、以及一決定單元(decision unit)130。實際操作上，接收裝置100可以是一機頂盒(STB)或是一數字電視。當接收裝置100為數字電視時，第一、第二天線110與120可以設置于該數字電視的機殼內。請注意，接收裝置100中的個別功能方塊在實際操作上可以用不同的電路組件來實現，亦可整合于單一芯片之中。以下將搭配圖2來進一步說明接收裝置100的運作方式。
圖2所繪示為本發明提供電視信號的方法的一實施例的流程圖200。流程圖200所包含的步驟現分述如下在步驟210中，第一、第二天線110與120會接收數字電視信號。在本實施例中，第一天線110與第二天線120都可利用一全向天線(omni-directional antenna)、一指向天線(directional antenna)、或一智能型天線(smart antenna)來實現。
接著，第一調諧器112會對第一天線110所接收到的信號進行降頻處理，而第二調諧器122則會對第二天線120所接收到的信號進行降頻處理。實際操作上，第一調諧器112與第二調諧器122可利用各種既有架構來實現，例如直接轉換架構或是超外插架構。
在步驟220中，一第一信號品質檢測裝置(signal quality measuringdevice)會產生與第一天線110接收到的信號相對應的一第一信號品質指標(signal quality indicator)SQ1。在步驟230中，一第二信號品質檢測裝置會產生與第二天線120接收到的信號相對應的一第二信號品質指標SQ2。
在一實施例中，該第一信號品質檢測裝置為第一解調器114，而該第二信號品質檢測裝置則為第二解調器124。在此情形下，第一信號品質指標SQ1可以是第一解調器114于將第一天線110接收到的信號作解調(demodulate)處理以產生一第一解調信號(demodulated signal)DS1的過程中，計算所得對應第一天線110接收到的信號的一位錯誤率(bit error rate，BER)。同理，第二信號品質指標SQ2可以是第二解調器124于將第二天線120接收到的信號作解調(demodulate)處理以產生一第二解調信號DS2的過程中，計算所得對應第二天線120接收到的信號的一位錯誤率。位錯誤率(BER)僅為信號品質指標的一實施例，而非限定本發明的實際應用方式。實際操作上，第一、第二信號品質指標SQ1與SQ2亦可利用其它各種已知的方式來表達，例如信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)等等。
在另一實施例中，該第一信號品質檢測裝置為第一后端處理單元116，而第二信號品質檢測裝置則為第二后端處理單元126。該第一后端處理單元與第二后端處理單元并用以譯碼第一解調信號DS1以及譯碼第二解調信號DS2，以產生相對應的子畫面信號與母畫面信號或是僅產生母畫面信號。在此例中，第一信號品質指標SQ1可以是第一后端處理單元116于譯碼第一解調信號DS1的過程中，所得到的該第一解調信號DS1的一循環冗余核對碼錯誤率(CRCerror rate)。同樣地，第二信號品質指標SQ2可用第二后端處理單元126于譯碼第二解調信號DS2的過程中，所得到的該第二解調信號DS2的一循環冗余核對碼錯誤率。請注意，以循環冗余核對碼錯誤率來作為信號品質指標亦僅為一實施例，而非本發明的應用限制。
在步驟240中，決定單元130會依據該第一、第二信號品質指標SQ1及SQ2控制接收裝置100選擇性地產生一主畫面信號(main picture signal)及一子畫面信號(sub picture signal)或是僅產生該主畫面信號。從另一角度觀之，決定單元130于步驟240的運作決定接收裝置100的天線分集機制，或決定是否支持數字電視的子母畫面功能。
為了說明上的方便，在此假設該第一、第二信號品質指標SQ1及SQ2分別為第一解調信號DS1的循環冗余核對碼錯誤率(CRC error rate)及第二解調信號DS2的循環冗余核對碼錯誤率。在此實施例中，信號品質指標的值越低，代表天線的信號品質越理想。以下通過圖3來進一步說明步驟240的運作。
圖3所繪示為前述第一、第二信號品質指標SQ1及SQ2的不同組合情形的示意圖300。在圖3中，第一臨界值TH1代表一主畫面(main picture)所對應的信號品質要求水平，而第二臨界值TH2則代表一子畫面(sub picture)所對應的信號品質要求水平。虛線方塊310至390代表第一、第二信號品質指標SQ1及SQ2相對于第一、第二臨界值TH1與TH2的九種不同信號品質組合。一般而言，倘若第一信號品質指標SQ1小于第一臨界值TH1，代表第一天線110接收到的信號的品質足以用來產生一主畫面信號或一子畫面信號。若第一信號品質指標SQ1是介于第一臨界值TH1與第二臨界值TH2之間，則代表第一天線110接收到的信號的品質足以用來產生一子畫面信號，但不足以用來產生一主畫面信號。
因此，倘若第一信號品質指標SQ1小于第一臨界值TH1，且第二信號品質指標SQ2小于第二臨界值TH2，例如信號品質組合310與320，則決定單元130會允許第一解調器114與第一后端處理單元116一起搭配運作，共同處理第一天線110接收到的信號以產生一主畫面信號。此時，決定單元130也會允許第二解調器124與第二后端處理單元126搭配運作，共同處理第二天線120接收到的信號以產生一子畫面信號。
以此類推，若第一信號品質指標SQ1與第二信號品質指標SQ2符合信號品質組合370的情形，則決定單元130會允許第二解調器124與第二后端處理單元126共同處理第二天線120接收到的信號以產生一主畫面信號，并允許第一解調器114與第一后端處理單元116共同處理第一天線110接收到的信號以產生一子畫面信號。
簡言之，當第一信號品質指標SQ1與第二信號品質指標SQ2符合信號品質組合310、320、或370時，接收裝置100會在決定單元130的控制下，產生一主畫面信號以及一子畫面信號，亦即，此時接收裝置100會支持子母畫面的功能。在此情形下，倘若該主畫面信號與該子畫面信號位于同一射頻信道(radio frequency channel)，則決定單元130還可進一步控制第一、第二解調器114與124將第一、第二天線110與120接收到的信號進行合并，以分別產生一第一合并信號CS1及一第二合并信號CS2。接著，第一后端處理單元116會依據該第一合并信號CS1產生一主畫面信號，而第二后端處理單元126則會依據該第二合并信號CS2產生一子畫面信號。由于合并不同天線接收到的信號的運作方式為所屬領域中具有通常知識者所悉知，為簡潔起見在此不多加贅述。如此一來，主畫面信號與子畫面信號兩者的信號品質將可因而獲得改善。
另一方面，若第一、第二信號品質指標SQ1與SQ2兩者都不小于第一臨界值TH1，或是SQ1與SQ2的至少其中之一不小于第二臨界值TH2，例如信號品質組合330、340、350、360、380、以及390，則決定單元130于步驟240中會控制接收裝置100僅產生一主畫面信號。例如，以信號品質組合330的情形為例，決定單元130可單純地選用第一后端處理單元116依據第一解調器114所產生的第一解調信號DS1來產生一主畫面信號。同理，在信號品質組合380的情形中，決定單元130可單純地選用第二后端處理單元126依據第二解調器124所產生的第二解調信號DS2來產生一主畫面信號。在另一實施例中，當SQ1與SQ2符合信號品質組合330、340、350、360、380、或390的其中之一時，決定單元130會控制第一、第二解調器114與124將第一、第二天線110與120接收到的信號進行合并以產生一合并信號。該合并信號可能會因為天線分集合并運作的增益而獲得更好的品質。接著，決定單元130會選擇第一、第二后端處理單元116與126的其中之一來依據該合并信號產生該主畫面信號。換言之，在這些信號品質組合情形(即330、340、350、360、380、及390)中，接收裝置100不會支持子母畫面的功能。
如前所述，在步驟240中，接收裝置100的天線分集機制可改由第一、第二解調器114與124所產生的信號品質指標來決定。實際操作上，決定單元130可適應性地調整接收裝置100的天線分集機制，以最佳化接收裝置100輸出信號的影像品質。
請注意，決定單元130依據兩個信號品質指標來決定接收裝置100的天線分集機制的方式，僅為本發明的一實施例，而非限定本發明的實際應用方式。在實際操作上，決定單元130所評估的信號品質指標個數為一設計選擇，而非一項限制條件。
例如，在另一實施例中，第一解調器114會產生與第一天線110接收到的信號相對應的一第一信號品質指標SQ1＇；第二解調器124會產生與第二天線120接收到的信號相對應的一第二信號品質指標SQ2＇；第一后端處理單元116會依據第一解調器114所輸出的第一解調信號DS1來產生一第三信號品質指標SQ3＇；而第二后端處理單元126則會依據第二解調器124所輸出的第二解調信號DS2來產生一第四信號品質指標SQ4＇。在此例中，決定單元130會依據該第一、第二、第三、第四信號品質指標SQ1＇、SQ2＇、SQ3＇、及SQ4＇，控制接收裝置100選擇性地產生一主畫面信號及一子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
舉例而言，當SQ1＇與SQ3＇分別小于與一主畫面信號的品質要求水平相對應de臨界值TH1＇與TH 3＇時，決定單元130可據以判定第一天線110接收到的信號品質足以用來產生一主畫面信號。倘若SQ1＇與SQ3＇分別小于與一子畫面信號的品質要求水平相對應的臨界值TH2＇與TH4＇，但不小于TH1＇與TH3＇，則決定單元130可據以判定第一天線110接收到的信號品質足以用來產生一子畫面信號，但不足以用來產生一主畫面信號。與前述利用信號品質指標SQ1＇與SQ3＇來判斷第一天線110的收視品質的方式相同，決定單元130可依據信號品質指標SQ2＇與SQ4＇來評估第二天線120的收視品質。決定單元130決定接收裝置100的天線分集機制的其它運作方式，與前述的實施例實質上相同，故在此不重復贅述。
在實際應用上，前述的天線分集架構亦可拓展至兩組以上的天線及相關的信號處理模塊。所屬領域中具有通常知識者可輕易將本發明的概念與精神應用在更多天線的架構上，故其詳細實施方式在此不多加贅述。
通過應用前述的天線分集機制，數字電視的視頻品質將可獲得大幅改善，故不需于戶外或屋頂上設置共享天線。如此一來，將可省去傳統上將共享天線的信號拉到屋內各處的數字電視時所需的電纜，進而節省布線所需的成本。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求范圍所做的均等變化與修飾，都應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種提供電視信號的接收裝置，其包含有一第一天線；一第二天線；一第一信號品質檢測裝置，耦合于該第一天線，用來產生與該第一天線接收到的信號相對應的一第一信號品質指標；一第二信號品質檢測裝置，耦合于該第二天線，用來產生與該第二天線接收到的信號相對應的一第二信號品質指標；以及一決定單元，耦合于該第一、第二信號品質檢測裝置，用來依據該第一、第二信號品質指標控制該接收裝置選擇性地產生一主畫面信號及一子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
2.如權利要求1所述的接收裝置，其中該第一、第二天線是用來接收數字電視信號。
3.如權利要求1所述的接收裝置，其中該第一、第二信號品質檢測裝置分別為可產生信號品質指標的一第一解調器及一第二解調器；其中該第一解調器與該第二解調器并用以解調該第一天線所接收到的信號與第二天線所接收到的信號，分別產生一第一解調信號與一第二解調信號。
4.如權利要求3所述的接收裝置，其另包含有一第一后端處理單元，耦合于該第一解調器；以及一第二后端處理單元，耦合于該第二解調器；其中該第一后端處理單元及該第二后端處理單元根據該決策單元的控制，處理該第一解調信號與第二解調信號，以相對應的產生該主畫面信號及該子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
5.如權利要求4所述的接收裝置，其中若該第一信號品質指標小于一第一臨界值，且該第二信號品質指標小于一第二臨界值，則該決定單元會指定該第一解調器與該第一后端處理單元共同處理該第一天線接收到的信號以產生該主畫面信號，并指定該第二解調器與該第二后端處理單元共同處理該第二天線接收到的信號以產生該子畫面信號。
6.如權利要求5所述的接收裝置，其中若該主畫面信號與該子畫面信號位于同一射頻信道，則該決定單元還會控制該第一、第二解調器將該第一、第二天線接收到的信號進行合并，以分別產生一第一合并信號及一第二合并信號；其中該第一后端處理單元會依據該第一合并信號產生該主畫面信號，而該第二后端處理單元會依據該第二合并信號產生該子畫面信號。
7.如權利要求4所述的接收裝置，其中若該第一、第二信號品質指標兩者都不小于一第一臨界值，或該第一、第二信號品質指標的至少其中之一不小于一第二臨界值，則該決定單元會控制該第一、第二解調器將該第一、第二天線接收到的信號進行合并以產生一合并信號，并選擇該第一、第二后端處理單元的其中之一來依據該合并信號產生該主畫面信號。
8.如權利要求3所述的接收裝置，其中該第一信號品質指標是對應于該第一天線接收到的信號的位錯誤率，而該第二信號品質指標是對應于該第二天線接收到的信號的位錯誤率。
9.如權利要求1所述的接收裝置，其中該第一、第二信號品質檢測裝置分別為一第一后端處理單元與一第二后端處理單元。
10.如權利要求9所述的接收裝置，其還包含有一第一解調器，耦合于該第一天線與該第一后端處理單元，用來解調該第一天線接收到的信號以產生一第一解調信號至該第一信號后端處理單元；以及一第二解調器，耦合于該第二天線與該第二后端處理單元，用來解調該第二天線接收到的信號以產生一第二解調信號至該第二后端處理單元。
11.如權利要求10所述的接收裝置，其中該第一信號品質指標是根據該第一解調信號的循環冗余核對碼錯誤率，而該第二信號品質指標是根據該第二解調信號的循環冗余核對碼錯誤率。
12.如權利要求10所述的接收裝置，其中若該第一信號品質指標小于一第一臨界值，且該第二信號品質指標小于一第二臨界值，則該決定單元會指定該第一解調器與該第一后端處理單元共同處理該第一天線接收到的信號以產生該主畫面信號，并指定該第二解調器與該第二后端處理單元共同處理該第二天線接收到的信號以產生該子畫面信號。
13.如權利要求12所述的接收裝置，其中若該主畫面信號與該子畫面信號位于同一射頻信道，則該決定單元還會控制該第一、第二解調器將該第一、第二天線接收到的信號進行合并，以分別產生一第一合并信號及一第二合并信號；其中該第一后端處理單元會依據該第一合并信號產生該主畫面信號，而該第二后端處理單元會依據該第二合并信號產生該子畫面信號。
14.如權利要求10所述的接收裝置，其中若該第一、第二信號品質指標兩者都不小于一第一臨界值，或該第一、第二信號品質指標的至少其中之一不小于一第二臨界值，則該決定單元會控制該第一、第二解調器將該第一、第二天線接收到的信號進行合并以產生一合并信號，并選擇該第一、第二后端處理單元的其中之一來依據該合并信號產生該主畫面信號。
15.一種提供電視信號的方法，其包含下列步驟(a)利用一第一天線與一第二天線接收信號；(b)產生與該第一天線接收到的信號相對應的一第一信號品質指標；(c)產生與該第二天線接收到的信號相對應的一第二信號品質指標；以及(d)依據該第一、第二信號品質指標，利用該第一、第二天線接收到的信號選擇性地產生一主畫面信號及一子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
16.如權利要求15所述的方法，其中步驟(a)包含有利用該第一、第二天線來接收數字電視信號。
17.如權利要求15所述的方法，其中步驟(d)包含有若該第一信號品質指標小于一第一臨界值，且該第二信號品質指標小于一第二臨界值，則依據該第一天線接收到的信號產生該主畫面信號，并依據該第二天線接收到的信號產生該子畫面信號。
18.如權利要求17所述的方法，其中步驟(d)另包含有若該主畫面信號與該子畫面信號位于同一射頻信道，合并該第一、第二天線接收到的信號，以產生一第一合并信號及一第二合并信號；依據該第一合并信號產生該主畫面信號；以及依據該第二合并信號產生該子畫面信號。
19.如權利要求15所述的方法，其中步驟(d)包含有若該第一、第二信號品質指標兩者都不小于一第一臨界值，或該第一、第二信號品質指標的至少其中之一不小于一第二臨界值，則合并該第一、第二天線接收到的信號以產生一合并信號；以及依據該合并信號產生該主畫面信號。
20.如權利要求15所述的方法，其中該第一信號品質指標是根據該第一天線接收到的信號的位錯誤率，而該第二信號品質指標是根據該第二天線接收到的信號的位錯誤率。
21.如權利要求15所述的方法，其中步驟(b)包含在解調該第一天線所接收到的信號時并產生該第一信號品質指標，而步驟(c)包含在解調該第二天線所接收到的信號時并產生該第二信號品質指標。
22.如權利要求15所述的方法，其另包含有解調該第一天線接收到的信號以產生一第一解調信號；以及解調該第二天線接收到的信號以產生一第二解調信號；其中步驟(b)包含有依據該第一解調信號產生該第一信號品質指標，而步驟(c)包含有依據該第二解調信號產生該第二信號品質指標。
23.如權利要求22所述的方法，其中該第一信號品質指標是根據該第一解調信號的循環冗余核對碼錯誤率，而該第二信號品質指標是根據該第二解調信號的循環冗余核對碼錯誤率。
24.一種提供電視信號的接收裝置，其包含有一第一天線；一第二天線；一第一解調器，耦合于該第一天線，用來產生與該第一天線接收到的信號相對應的一第一信號品質指標，并解調該第一天線接收到的信號以產生一第一解調信號；一第二解調器，耦合于該第二天線，用來產生與該第二天線接收到的信號相對應的一第二信號品質指標，并解調該第二天線接收到的信號以產生一第二解調信號；一第一后端處理單元，耦合于該第一解調器，用來依據該第一解調信號產生一第三信號品質指標；一第二后端處理單元，耦合于該第二解調器，用來依據該第二解調信號產生一第四信號品質指標；以及一決定單元，耦合于該第一、第二解調器與該第一、第二后端處理單元，用來依據該第一、第二、第三、第四信號品質指標，控制該接收裝置利用該第一、第二天線接收到的信號選擇性地產生一主畫面信號及一子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
全文摘要
一種提供電視信號的方法，其包含有利用一第一天線與一第二天線接收信號；產生與該第一天線接收到的信號相對應的一第一信號品質指標；產生與該第二天線接收到的信號相對應的一第二信號品質指標；以及依據該第一、第二信號品質指標，利用該第一、第二天線接收到的信號選擇性地產生一主畫面信號及一子畫面信號或是僅產生該主畫面信號。
文檔編號H04N5/44GK1897660SQ20061010181
公開日2007年1月17日 申請日期2006年7月11日 優先權日2005年7月11日
發明者林哲立 申請人:聯發科技股份有限公司