專利名稱：以幀為基礎的垂直全景掃視(panning)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電視接收機，它能顯示一種與顯示器長寬比不相對應的圖象，另外本發(fā)明還包括了一個對圖象進行垂直可控全景掃視的裝置。尤其是，本發(fā)明提供了一種裝置，在相鄰視頻場的行數(shù)不相等的情況下，在寬屏幕電視裝置中進行全景掃視時產(chǎn)生垂直復位信號和消隱信號。
普通的電視接收機顯示器高寬比為水平4個單位乘垂直3個單位，通常稱之為4×3。大多數(shù)商業(yè)電視廣播機構(gòu)，除了實驗目的外，都產(chǎn)生對應于這種高寬比的電視信號。另一方面，電影又常常產(chǎn)生另一種高度比的圖象信號，它們在水平方向上要相對寬一些，例如16×9(也就是4∶2.25)。還可能有其它各種特殊的高寬比。這樣，觀眾習慣把較寬的圖象與電影相聯(lián)系，而把較窄的圖象與家用電視圖象相聯(lián)系。結(jié)果，許多觀眾發(fā)現(xiàn)較寬的高寬比圖象更令人滿意，因為它看起來象是電影，而不是普通的商業(yè)電視廣播。
要將一個具有寬屏幕高寬比的節(jié)目顯示在4×3的屏幕上，或者把一個4×3尺寸比的節(jié)目顯示在一個寬屏幕顯示器上，就有必要來調(diào)節(jié)這些差別。在一種稱之為“信箱”(letterbox)的裝置中，當一個寬屏幕信號顯示在一個4×3尺寸比的顯示器上時，該顯示器的頂部和底部都留有一個消隱帶，或用來顯示一些文字信息，或同時顯示一些其它圖象。反過來。將4×3的信號顯示在一個寬屏幕顯示器上，不用的兩側(cè)區(qū)域可以同時顯示一些其它圖象。
寬屏幕電視接收機能以各種方法來顯示電視信號。這種接收機可以檢測出信箱格式的信號，并將4×3的接收信號進行擴展，使得頂部和底部的消隱帶被剪切掉，而將信號充滿16×9的顯示區(qū)。該接收機也可以在剪切頂部和底部的有效視頻區(qū)域，擴展或電子放大一個非信箱格式的信號(例如4×3)，把它充滿寬屏幕顯示器。除了這個特性之外還有一個附加功能，產(chǎn)生一個垂直消隱信號和垂直復位信號去顯示放大的信號源。
能顯示普通規(guī)格的和寬屏幕規(guī)格的兩種信號，以及它們的組合形式，以至包括多畫面顯示，將是一個很復雜的問題。改變多種信號源的顯示格式比可能引入從非同步信號源中形成統(tǒng)一的時間信號，在多個信號源之間進行切換，壓縮信號，附加插入行擴展信號，或者上述的各種組合。
不是所有的信箱信號都是垂直對中的。當4×3信號被電子放大，并在垂直方向剪切時，有可能希望頂部比底部剪切得更多，或者相反，這樣可以保留更感興趣的信號部分。因此，垂直全景掃視功能是更先進的。
垂直顯示控制電路控制哪部分掃描光柵將被顯示在屏幕上。這種功能在這里稱之為垂直全景掃視(verticalpanning)。如果垂直過掃描的視頻信號不是信箱格式的，則對圖象可以進行電子放大，也就是在垂直和水平兩方向上進行擴展，去模擬寬屏幕顯示規(guī)格而不會使被顯示的信號部分發(fā)生畸變。舉例來說，假設從4×3信號改變到16×9顯示(其它的尺寸比也是可能的)，則圖象在在垂直方向上要剪切掉1/3。很多垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)都是交流耦合的。因此，圖象在顯示器上總是垂直對中的。對于一個4∶3圖象要變換為顯示在16∶9的顯示器上，圖象頂部的1/6和底部的1/6要被剪切掉。
圖象的內(nèi)容有時更適合于剪切更多的頂部或更多的底部。例如，圖象的活動部分都在水平線上，觀察者可能喜歡剪切更多的天空。垂直全景掃視功能能夠選擇放大圖象的哪一部分被剪切。這可以用產(chǎn)生一個垂直復位脈沖來完成，該垂直復位脈沖要相對被處理的垂直同步脈沖的前沿延遲一個可以選擇的量。上述的垂直同步脈沖是以接收到的視頻信號為基礎的，被稱之為VSYNC。一個垂直消隱信號脈沖也同樣地產(chǎn)生。該垂直復位脈沖被用來起動一個垂直回掃，在由垂直消隱脈沖確定的消隱間隔內(nèi)，電子束是不工作的。因為寬屏幕處理器的視頻輸出是不延時的，所以，只要適當?shù)乜刂拼怪毕[脈沖和垂直復位脈沖相對于VSYNC的延遲，就能建立垂直全景掃視功能。
有時要求向上或向下掃視。這里將掃視的方向定義為視場移過擴展或電子放大后的圖象的方向。例如，向下掃視，將保留電子放大后的圖象的下部內(nèi)容，而剪切掉電子放大后的圖象的上部內(nèi)容。向下掃視也可想像成圖象向上轉(zhuǎn)動。相反，向上掃視也可以想像成圖象向下轉(zhuǎn)動。向下掃視包括了對垂直復位信號進行延時，并對每個掃描場(兩個隔行掃描的場)消隱若干水平行，其消隱的水平行數(shù)要比一個場的行數(shù)少。對NTSC來說，每場為262.5行。從另一方面來說，向上掃視則要求移動垂直復位脈沖和垂直消隱脈沖，使之在時間上超前于VSYNC。當然，如果VSYNC是一個觸發(fā)信號，在交流耦合的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中這種做法是不可能的。
當垂直全景掃視與某種特殊功能方式使用時，例如在VCR重放時，就會遇到問題。在VCR的快速進帶方式中，由于線性磁帶速度的非標準特性，掃描場的行數(shù)要比標準行數(shù)減少幾行，其減少的行數(shù)取取決于所使用的記錄方式(例如SP或SLP)和線性磁帶的速度。在下掃五行的例子中，假定掃描場的正常行數(shù)為253.5(它是以SP方式記錄的磁帶在VCR快速進帶重演時的行數(shù))，掃視延遲應為257.5行。但是，新VSYNC信號每253.5行就發(fā)生一次。這個新VSYNC信號是一個觸發(fā)信號，上述延遲就是以它為基礎的，它將使行計數(shù)器復位。這樣，就不可能產(chǎn)生垂直復位信號，因為此時行計數(shù)器總是被周期性地復位而從未達到所希望的延遲值。沒有垂直復位，光柵在垂直方向上就會產(chǎn)生故障，還有可能損壞顯像管的熒光物質(zhì)。
為了確保不會發(fā)生這種情況，有必要強制產(chǎn)生垂直復位脈沖，而不管VSYNC和垂直復位信號之間有無相差。如果第二個VSYNC發(fā)生在行計數(shù)到達希望的掃視延遲前，垂直復位信號就由VSYNC(無延遲)產(chǎn)生。為了顯示電子放大后的圖象的選擇部分(即垂直方向被剪切的部分)，垂直掃視電路提供了一個圖象延遲的行數(shù)，以起動垂直復位脈沖和垂直消隱脈沖，它們都遲后于視頻信號的垂直分量VSYNC。當場的視頻行數(shù)大于或等于延遲間隔的行數(shù)時(大多數(shù)情況如此)，則行計數(shù)器產(chǎn)生該延遲的復位脈沖。在另一種情況下，當掃描場的行數(shù)小于掃視延遲間隔時，提供了一個選通電路，它接收垂直同步分量，產(chǎn)生復位和消隱脈沖。這樣，可以做到全景掃視，光柵不可能被破壞。
對于一個由具有262.5行(即525半行)的掃描場組成的標準的NTSC信號來說，上掃和下掃兩者都可以用延遲半行數(shù)小于或等于一個掃描場的行數(shù)的垂直復位信號來完成。下掃延遲在0和262.5半行之間，上掃延遲在262.5和525半行之間。但是這種解決辦法還不能適用于某些非標準信號，例如VCR重演方式所產(chǎn)生的非標準信號。在掃描場長度不等的非標準信號時，如雙方位四頭VCR的暫停方式，上掃就會產(chǎn)生行間閃爍，各場間的偏移量等于相鄰場之間的行數(shù)差。被顯示的相鄰場之間的相應行就不會相互對準，其結(jié)果會造成嚴重的人為混亂，使圖象根本無法觀看。
本發(fā)明的一個方面是提供了特別適合于交流耦合的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的垂直全景掃視系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一方面是在場長不等的非標準顯示情況下完成電子放大和全景掃視。這個功能是依靠幀延遲代替場延遲來完成的。垂直復位信號被最大延遲到一幀而不是一場。這樣就可以正確處理所發(fā)生的問題，因為即使場具有不同的長度但幀的長度是一個常數(shù)。
本發(fā)明的另一方面是可以排除行間閃爍，這是因為它保證垂直復位脈沖和每個視頻場的開始之間的間隔是一個常數(shù)，這樣，即使各場具有不同的行計數(shù)，相鄰場的行總是可以對準。
本發(fā)明還有另一個方面，它可以根據(jù)用戶所選擇的向上掃視或向下掃視的量去產(chǎn)生垂直復位和垂直消隱兩者的掃視延遲信號。
本發(fā)明的上述方面都包含在一個電視裝置中，譬如一個寬屏幕接收機中，它包括一個視頻信號顯示器和一個全景掃視控制電路。掃視控制電路對水平行、或半行進行計數(shù)，并產(chǎn)生一個垂直復位信號，它由相對于視頻信號的垂直同步分量經(jīng)可變掃視延遲而得。對于視頻信號垂直下掃的情況，掃視延遲在第一范圍內(nèi)變化;對于垂直上掃的情況，掃視延遲在第二范圍內(nèi)變化。當相鄰場具有不同行數(shù)，諸如VCR重演的暫停方式中，其每場的行數(shù)會隨磁帶速度和記錄方式而變化，在這種情況下就會發(fā)生行間閃爍。為了控制掃視信號的行間閃爍，第一和第二范圍是相互排斥的。這時，第一范圍小于每場的水平行數(shù)，第二范圍大于每場的行數(shù)而小于每幀的行數(shù)。該裝置還可以進一步包括一個電路，它電子放大視頻信號使信號在垂直方向上超過顯示器尺寸。在這種方式中，掃視延遲的控制視頻信號的哪些垂直部分被顯示在顯示器上。掃視控制還可以接收掃視延遲的手動選擇。在掃視延遲電路對水平半行計數(shù)的實施例中，對NTSC信號來說，第一范圍在0至262.5半行之間，第二范圍在787.5和1050半行之間。
掃視控制電路可以由下列部件組成一個產(chǎn)生表示水平行信號的信號源，一個確定掃視延遲行數(shù)的信號處理器，例如微處理器。一個對每幀的每個相鄰場積累行計數(shù)的計數(shù)器;以及至少一個比較器，它在行計數(shù)等于掃視延遲行計數(shù)時產(chǎn)生垂直復位信號。一個可以接收垂直同步分量的觸發(fā)器電路，且選通一個行信號送到一個對應于目前的掃描場的計數(shù)器的計數(shù)輸入端。


圖1是一個原理圖，它概括地說明了寬屏幕電視裝置的部件結(jié)構(gòu)，它包含有根據(jù)本發(fā)明而設計的以幀為基礎的垂直全景掃視控制系統(tǒng)。
圖2是一個方塊圖和線路圖相結(jié)合的原理圖，它說明了圖1中的偏轉(zhuǎn)電路。
圖3是一個方塊圖，它顯示了一種垂直尺寸控制電路，其中包括了一個信箱檢測器。
圖4是一個時序圖，它說明了垂直全景掃視的各種情況。
圖5(a)-5(c)是顯示格式圖，用來和圖4一起解釋垂直全景掃視的各種情況。
圖6是一個時序圖，它說明了某種垂直驅(qū)動和垂直復位信號之間的關(guān)系。
圖7是一個時序圖，它說明了本發(fā)明的垂直驅(qū)動和垂直復位信號之間的關(guān)系。
圖8是一個線路圖，它說明了產(chǎn)生強制垂直復位的裝置。
圖9是一個線路圖，它詳細說明了對以幀為基礎的垂直全景掃視系統(tǒng)產(chǎn)生掃視延遲的垂直復位。
圖10是一個線路圖，它詳細地說明了與圖9中的線路一起產(chǎn)生強制復位的線路。
根據(jù)本發(fā)明的寬屏幕電視裝置的方塊圖顯示在圖1上。該電視機可以設計成采用2fH非隔行水平掃描，也可以采用普通的水平掃描，如圖1所示的非隔行掃描方式。電視接收機由下列部件組成電源70，視頻信號輸入部分20，機架或TV微處理器216、它與一個單片機202相連接，寬屏幕處理器30，1fH至2fH轉(zhuǎn)換器40，偏轉(zhuǎn)電路50，RGB接口60，YUV至RGB轉(zhuǎn)換器240，顯像管驅(qū)動器242和顯像管裝置244，它可以設計成投射或直視方式。在圖中將各種線路分成若干個功能塊，其目的是為了方便地描述電視的工作原理，而不是限制它們的物理位置和相互之間的功能組合。
視頻信號輸入部分20可以同時接收、選擇或顯示來自各種不同信號源的各種類型的合成視頻信號，例如在ANT1和ANT2上的廣播電視或有線電視信號，它經(jīng)RF開關(guān)204選擇后送到第一調(diào)諧器206和第二調(diào)諧器208去。第一調(diào)諧器206的輸出被送至單片機電路202，如工業(yè)型的TA7777，完成某種調(diào)諧、偏轉(zhuǎn)和視頻控制功能。來自單片機202的VIDEOOUT基帶信號被送至視頻開關(guān)200和寬屏幕處理器30的TV1輸入。輔助輸入AUX1和AUX2適用于其它信號源，諸如視頻攝像機、激光盤放像機、磁帶放像機和電子游戲機等，它經(jīng)視頻開關(guān)200選擇后送到寬屏幕處理器30的SWITCHEDVIDEO輸入端。所選擇的合成視頻信號(SELECTEDCOMPOUT)以及視頻信號源S1、S2一起輸入到Y(jié)/C解碼器210。它接收TV微處理器216，選擇一組亮度和色度信號(以后稱為“主”信號)，標以Y_M和C_1N名稱送至寬屏幕處理器30。這些信號又反送到單片機202，形成色差信號U_M和V_M，等效于R_Y和B_Y信號。這些信號將轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以便進一步處理。
第二調(diào)諧器208形成基帶視頻信號TV2，經(jīng)選擇后，連同SWITCHEDVIDEO一起送到Y(jié)/C解碼器。開關(guān)SW3和SW4選擇Y、C信號，或與S1輸入相對應的外部信號Y_EXT和C_EXT。在各自的信號標志中，凡主信號通路標有后綴“_M”，凡輔助信號通路標有后綴“_A”。這些信號都可以由PIP線路301處理成交替式顯示或畫中畫方式顯示。
對應Y_M的合成同步信號COMPSYNC由寬屏幕處理器30送至同步分離器212，以產(chǎn)生水平同步信號H和垂直同步信號V，它們被輸入至垂直遞減計數(shù)電路214。該垂直遞減計數(shù)電路形成了一個VERTICALRESET(垂直復位)信號，被送至寬屏幕處理器30。該寬屏幕處理器產(chǎn)生一個內(nèi)部的垂直復位輸出信號INVERTRSTOUT送至RGB接口60，在RGB中的一個開關(guān)將在內(nèi)部垂直復位輸出信號和外部RGB信號源中的垂直同步分量之間進行選擇。該開關(guān)的輸出是一個選擇后的垂直同步分量SEL_VERT_SYNC，它直接送到偏轉(zhuǎn)電路50。輔助視頻信號的水平和垂直同步信號也由寬屏幕處理器30中的同步分離器形成。
1fH至2fH轉(zhuǎn)換器40將隔行視頻信號改變成逐行掃描的非隔行信號。視頻RAM 420可用來貯存一個相鄰的掃描場或幀，以提供行、或間行，或可以重復和插入的行，例如顯示水平行二次，或根據(jù)圖象中的檢測來選擇行。被轉(zhuǎn)換的視頻數(shù)據(jù)被送到RGB接口60，標以Y_2fH，U_2fH和V_2fH。RGB接口選擇被轉(zhuǎn)換的視頻數(shù)據(jù)或一個外部的RGB視頻信號，然后送至視頻信號輸入部分。外部RGB信號可以認為是與2fH掃描相匹配的寬屏幕格式顯示比的信號。主信號中的垂直同步分量與用戶選擇的內(nèi)部的或外部的RGB信號一起被送到RGB接口60(標以INT VERT RST OUT)，以選擇垂直同步信號，并送入偏轉(zhuǎn)電路50。但是，為了防止垂直光柵產(chǎn)生故障，RGB接口要檢測外部同步信號并取消非現(xiàn)存的外部RGB信號的選擇。在寬屏幕處理器30中的微處理器WSP μP為外部RGB提供顏色和色調(diào)控制。
畫中畫處理器301，連同門陳列300，將主視頻信號數(shù)據(jù)和輔助視頻信號數(shù)據(jù)結(jié)合起來，提供一個范圍廣泛的可供選擇的顯示格式，例如顯示在信箱主顯示信號頂部或底部邊緣的壓縮型輔助信號?；蝻@示沿著4×3主顯示信號的兩側(cè)信號。寬屏幕微處理器WSPμp通過一個串行總線接收TV微處理器216。寬屏幕處理器30也產(chǎn)生一個合成的垂直消隱/復位信號，就像一個三層次寶塔(sandcastle)信號。垂直消隱和垂直復位也可以形成與掃視控制相結(jié)合的分離信號，有關(guān)這一點下面還要作詳細討論。合成的消隱信號由視頻信號輸入部分送到RGB接口。
偏轉(zhuǎn)電路50(在圖2中有更為詳細的說明)從寬屏幕處理器30接收一個垂直復位信號，從RGB接口60接收一個選擇后的2fH水平同步信號，同時從寬屏幕處理器接收一個附加的控制信號。這個附加控制信號與水平相位、垂直尺寸調(diào)節(jié)和東-西管腳調(diào)整有關(guān)。偏轉(zhuǎn)電路50向?qū)捚聊惶幚砥?0、1fH至2fH轉(zhuǎn)換器提供一個回掃脈沖2fH，向RGB轉(zhuǎn)換器240提供YUV信號。
偏轉(zhuǎn)電路50詳細地顯示在圖2上。電路500用來調(diào)節(jié)光柵的垂直尺寸，它根據(jù)修正不同顯示格式所需的垂直過掃描數(shù)來進行調(diào)節(jié)。正如圖2所示，恒流源502提供了一個恒量電流IRAMP，它向垂直斜升電容504充電。晶體管506并行地與垂直RAMP電容相接，周期地接收垂直復位信號使電容放電。當沒有任何調(diào)節(jié)時，電流IRAMP提供了光柵最大的有效垂直尺寸。這就相當于垂直過掃描使寬屏幕在垂直方向上填滿屏幕，即擴展4×3規(guī)格的信箱信號源，使無用的頂部和底部為過掃描。對于需要較小光柵的情況，可調(diào)電流源508將從IRAMP中分流出一個可變電流IADJ，這樣垂直斜開電容充電就慢，從而到達的峰值較小?？勺冸娏髟?08受一個垂直尺寸調(diào)節(jié)信號控制，這種信號可以是一個模擬信號，由示于圖3中的垂直尺寸控制電路產(chǎn)生。垂直尺寸調(diào)節(jié)500和手動垂直尺寸調(diào)節(jié)510無關(guān)，該手動調(diào)節(jié)可以用一個底板調(diào)節(jié)器的電位器來調(diào)節(jié)。在這兩種情況下，垂直偏轉(zhuǎn)線圈都接收到幅度適當?shù)尿?qū)動電流。水平偏轉(zhuǎn)由相位調(diào)節(jié)電路518、東-西管腳調(diào)整電路514、2fH相鎖環(huán)路520和水平輸出電路所提供。
圖3說明了一個自動信箱檢測器，它是垂直尺寸控制電路1030的一部分。垂直尺寸控制電路由信號箱檢測器1032、垂直顯示控制電路1034和三狀態(tài)的輸出器件1036所組成。另外，垂直消隱和垂直復位脈沖可以以分離脈沖方式傳送。自動信箱檢測電路可以自動執(zhí)行垂直放大或擴展，典型的是擴展4×3格式顯示比信號，它包括一個16×9格式顯示比的有效顯示區(qū)和無用的或暗色的頂部和底部邊緣區(qū)。對給定的視頻行和前面行之間的寬度變化進行檢測，信箱檢測器可以檢測到視頻的有效部分，并用控制顯示信號的擴展的大小，使得第一行和最后一行有效視頻信號正好占據(jù)顯示器頂部和底部。另外，信箱檢測器可以在各個標準的顯示比之間進行切換，例如由于放大4×3信號的16×9部分去充滿16×9屏幕。在這種情況下，當輸出信號VERTICALSIZEADJ變成有效時，顯示被放大。偏轉(zhuǎn)高度增加到4/3(見圖2)，它能使信箱信號的有效部分去占據(jù)寬屏幕顯示，而不會使影象高寬比失真。
垂直顯示控制電路1034也控制哪部分過掃描光柵顯示在屏幕上，這個特性被稱為垂直全景掃視。如果垂直過掃描視頻信號不是信箱格式的，普通顯示規(guī)格的圖象可以被放大，也就是被擴展，去模擬寬屏幕規(guī)格。在這種情況下，被4/3過掃描所剪切的圖象部分將含有有效的視頻信息。這就有必要垂直剪切1/3的圖象。在交流耦合的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，且無其它控制的情況下，通常總是剪切1/6的頂部和1/6的底部。但是有些圖象的內(nèi)容表明圖象的頂部比底部有更加適合于剪切，或者相反，以便保留更多的感興趣的圖象信號，而多去一些不感興趣的部分。舉例來說，如果圖象的所有活動部分在地平線上，觀察者就更喜歡剪切較多的天空。垂直掃視功能能夠選擇電子放大后的圖象的哪些部分將被顯示，哪些部分被剪切。參考圖4和5(a)至5(c)，進一步解釋垂直全景掃視功能。三個層次合成的垂直消隱/復位信號顯示在時序4的頂部。這些信號可以分開來產(chǎn)生。垂直消隱脈沖開始于信號L_COUNT等于VRT_BLNK0時，結(jié)束于L_COUNT等于VRT_BLNK1時，垂直復位信號開始于L_COUNT等于VRT_PHASE時。L_COUNT是一個十位計數(shù)器的輸出，用來使水平半行跟蹤VSYNC_MN的前沿。VSYNC_NM是VDRV_MN的同步形式，VRT_BLNKO與VRT_BLNK1由微處理器依據(jù)垂直全景掃視命令來提供。VER_PHASE規(guī)定了VERT_RST輸出與COMP_SYNC輸出中垂直同步分量的前沿之間的相對相位。信號COMP_SYNC是J_K觸發(fā)器的輸出。其狀態(tài)由L_COUNT和H_COUNT輸出解碼來決定，H_COUNT是水平位置計數(shù)器L_COUNT用來將COMP_SYNC信號分割成相應的水平同步脈沖、均衡脈沖和垂直同步脈沖三個部分。
“無”過的掃描(實際上它相當于6%的額定過掃描)的垂直偏轉(zhuǎn)電流以虛線畫在圖4上，對應的垂直消隱信號也畫在圖4上。無過掃描的垂直消隱脈沖的寬度為C。垂直同步脈沖與垂直復位脈沖同相位。對應于過掃描方式的垂直偏轉(zhuǎn)電流用實線畫在圖4上，其對應的垂直消隱脈沖也畫在圖1上，它的脈沖寬度為D。
如果底部過掃描A等于頂部過掃描B，圖象將在中心顯示，如圖5(a)所示。如果垂直復位脈沖遲后于垂直同步脈沖，底部過掃描A將小于頂部過掃描B，如圖5(b)所示，這里圖象底部有更多的部分被顯示而更多的頂部被消隱。相反，如果垂直復位脈沖鄰先于垂直同步脈沖，底部過掃描A將大于頂部過掃描B，如圖5(c)所示。此時，圖象的頂部有更多的部分被顯示而更多的底部被消隱。垂直同步信號和垂直復位信號之間的相對相位可受寬屏幕處理器30中的微處理機WSPμP的控制，使得在過掃描方式期間可進行垂直全景掃視。在垂直全景掃視時，過掃描的光柵仍然在顯像管或顯示屏上保持垂直對中或?qū)ΨQ，而在消隱期間可以相對于光柵在垂直方向進行移動，或處于不對稱位置，致使圖象可能在頂部比底部有更多的消隱，或相反。
在VCR重演的特殊操作方式中使用垂直全景掃視時會遇到一個問題。有可能希望掃視視頻信號上部(可以想象成顯示圖象向下轉(zhuǎn)動)少量行數(shù)(例如4到5行)，此時垂直復位信號實際上遲后于垂直同步信號262.5行，此行數(shù)小于掃視的行數(shù)。在VCR的快速進帶方式下，由于線性磁帶速度的非標準特點，每場的行數(shù)要減少一定數(shù)量，而這個減少的行數(shù)取決于記錄方式(例如SP或SLP)和線性帶的速度。在VCR重演(SP方式)的快速進帶方式中每場所包含的額定行數(shù)是253.5行。如果所希望的掃視值是向下5行，則延遲設定值為257.5行。但是，一個新的VSYNC信號每253.5行發(fā)生一次，并去復位半行計數(shù)器。當達到所要求的掃視延遲計數(shù)時，這個半行計數(shù)器就會產(chǎn)生垂直復位。在上述方式下，垂直復位就不會發(fā)生，因為半行計數(shù)器將被重復復位而從不到達所希望的值。這樣，就可能使垂直光柵故障和使顯示象管的受損。因此有必要確保產(chǎn)生垂直復位脈沖而不管VSYNC的相位和為垂直復位而設定的延遲。
強制產(chǎn)生垂直復位的線路表示在圖8上?；倦娐?100由幾個D型觸發(fā)器1102、1104、1106、1108和1110，一個J_K觸發(fā)器1112和一個計數(shù)器1114，以及幾個與門、或門和非門所組成。該電路由一個時鐘信號同步運行。例如它可以與視頻信號同步在1024fH上。該線路的基本原理如下。垂直同步信號被一個稱為SOL_X_2的信號采樣，該信號是一個時鐘寬度脈沖，每個水平行期間發(fā)生二次。垂直同步信號已按如下方式處理它從SOL_X_2偏移譬如一個行間隔的1/16或1/8。用SOL_X_2對垂直同步進行采樣使垂直同步與SOL_X_2對準。STR_RST信號是一個正向脈沖，它有1/2行間隔長。這個脈沖的前沿標志著所希望的垂直復位間隔開始。如果在一個掃描場內(nèi)的行數(shù)大于或等于用以產(chǎn)生STR_RST信號而設置的延遲，則STR_RST的前沿就用來對計數(shù)器1114清0，然后該計數(shù)器用來計算所要求的垂直復位的長度之后，停止工作。垂直復位信號VRST是一個耦合到計數(shù)器1114輸出的一個門電路產(chǎn)生的，在垂直復位脈沖期間VRST是高電位(該計數(shù)器開始計數(shù))。在這個例子中，所希望的垂直復位寬度是6個半行，門電路與計數(shù)器的第二、四位輸出耦合。使用所要求的計數(shù)器輸出以及為輸出解碼所需要的門電路，可以選擇不是6個半行的垂直復位長度。
對于一個掃描場的行數(shù)小于為產(chǎn)生STR_RST信號而設置的延遲的情況，該電路確保產(chǎn)生垂直復位。在采樣的垂直同步信號的前沿，J_K觸發(fā)器1112被置位。該觸發(fā)器的輸出作為使能信號來選通一個觸發(fā)信號，如果J_K觸發(fā)器1112在此期間內(nèi)沒有被發(fā)生的STR_RST所復位的話，用于在下一個采樣的垂直同步信號VSYNC時作垂直復位。如果從觸發(fā)電路1112被置位后，STR_RST脈沖沒有發(fā)生，那么下一次采樣的垂直同步信號的前沿就把用于產(chǎn)生VRST信號的計數(shù)器1114清零。然后，由該計數(shù)器輸出的一個門電路所產(chǎn)生的信號VRST就變成高電位，直到計數(shù)器1114積累SOL_X_2到所要求的半行計數(shù)為止。按這種方式可以保證只要有VSYNC信號，具有正確長度的VRST脈沖一定會產(chǎn)生，而不管一個掃描場中的行數(shù)或為STR_RST信號所要求設定的延遲。如果STR_RST脈沖確未發(fā)生，那么它的前沿將會將J_K觸發(fā)器清零，并在STR_RST脈沖的基礎上產(chǎn)生一個VRST信號。
對于標準的NTSC信號(每個掃描場具有262.5行，即525半行)向上掃視和向下掃視兩者都可以用延遲垂直復位信號小于或等于一個掃描場的行數(shù)的方法來完成。向下掃視用0至262.5半行之間的延遲來完成，向上掃視用262.5至525半行之間的延遲來完成。這種方法的問題在于;對于非標準信號來說，掃描場的長度可能是不相等的。其中一個例子是雙方位四頭VCR的暫停方式。當掃描場長度不等是，在向上掃視且計數(shù)大于掃視場的一半時，一個幀的兩個掃描場就會不對準，其對不準的行數(shù)等于兩個場長度之差。這樣，嚴重的行間閃爍就會發(fā)生。
示于圖9和圖10的電路1200和1300分別解決了這個問題。該電路不是將垂直復位延遲到約一個整場，而是延遲到約一個整幀，即兩個場。這種裝置就防止了行間閃爍，其時間關(guān)系示于圖7。
在通常情況下，向下掃視是用0至262.5行之間的延遲完成的。但是，向上掃視用延遲剛剛小于一幀、即787.5和1050半行之間完成的。用這種方式完成了掃視且去掉行間閃爍，因為垂直復位到視頻場開始之間的間隔現(xiàn)在已是一個不變的常數(shù)了。
根據(jù)本發(fā)明，在向上掃視時必須延遲一個整幀時，也必須對一幀中的每個場的掃視延遲進行處理，為此提供了計數(shù)器1202(U3)和1204(U4)，每個計數(shù)器對掃視延遲的每個場的半行數(shù)進行計數(shù)。兩個計數(shù)器都對SOL_X_2信號脈沖進行計數(shù)，SOL_X_2在每個水平行產(chǎn)生二次。VSYNC和SOL_X_2耦合到兩個觸發(fā)器上，圖中的門電路形成一個觸發(fā)電路，它選擇計數(shù)器1202或1024中的一個，以表示現(xiàn)在的掃描場。在另一方式下，當VSYNC發(fā)生時，即在視頻信號中檢測出垂直同步信號時，兩個計數(shù)器1202和1204中的一個被清零，去開始一個新的循環(huán)周期。計數(shù)器1202，1204的輸出作為輸入信號被分別耦合到比較器1212(U5)和1214(U6)上，其它的輸入信號有VPHASE，即希望延遲的行計數(shù)。VPHASE可能是由寬屏幕處理器產(chǎn)生的一個十位字，通常由接收用戶的手動選擇得到。
當任一計數(shù)器1202和1204中的延遲行計數(shù)等于所要求的由VSYNC所表示的延遲時，相應的比較器1212和1214的輸出就變成真值，并與系統(tǒng)時鐘CLK相同步，這個結(jié)果被送入各自的D型觸發(fā)器U7和U8，并通過D型觸發(fā)器1218移位，去產(chǎn)生信號STR_RST。STR_RST被耦合到電路1300，詳見圖10所示。同時耦合到電路1300的還有SOL_X_2，VSYNC和CLK信號，以及系統(tǒng)全面復位信號RSTn。
STR_RST信號的產(chǎn)生表明行計數(shù)已經(jīng)到達所希望的延遲量，這時要求進行垂直復位。但是，正如上面所述，可能在某種運行方式下，復位行計數(shù)器的VSYNC信號可能產(chǎn)生在延遲結(jié)束前，這樣就會阻礙垂直復位的產(chǎn)生。為了防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，并在任何情況下強制產(chǎn)生一個垂直復位，VSYNC被耦合到D型觸發(fā)器1310(U10)上，它經(jīng)過一個時鐘寬度脈沖VSYNC_E，在VSYNC前沿置J_K觸發(fā)器1312的使能端(U12)為1。信號STR_RST類似地被耦合到D型觸發(fā)器1314(U11)，復位J_K觸發(fā)器1312。觸發(fā)器1312和1314產(chǎn)生一個短脈沖，它們與時鐘同步，分別在VSYNC和STR_RST發(fā)生的時刻發(fā)生，相應的脈沖耦合到觸發(fā)器1302的輸入端J和K。因此，如果STR_RST發(fā)生，或者如果VSYNC發(fā)生在STR_RST發(fā)生，或者如果VSYNC發(fā)生在STR_RST之前，觸發(fā)器1312的使能端就被清零，其輸出脈沖被選通并將一個5位計數(shù)器1316(U0)清零。然后，VRST變成高電位，在到達所希望的計數(shù)之前一直保持高電位，(計數(shù)器是使能的)。在這個例子中，VRST被耦合到計數(shù)器輸出的最高位，它確定了一個16個半行寬的脈沖。
根據(jù)本發(fā)明，向上掃視延遲計數(shù)從相應的掃描場的開始計算起，到相同場下次發(fā)生時的參考點為止。因此，掃描場長度不相等就不會產(chǎn)生問題，隔行閃爍就人會發(fā)生，光柵垂直破壞就不可能了。
上面針對垂直復位脈沖VRST的產(chǎn)生的討論，同樣也適用于垂直消隱脈沖的產(chǎn)生。垂直消隱脈沖也必須延遲，這可以用相同的方式完成。但是，掃視延遲計數(shù)和消隱脈沖的寬度不同于垂直復位的延遲計數(shù)和脈沖寬度，正如圖4所示。用于消隱脈沖的掃視延遲由寬屏幕處理器來確定，它補充用于VRST的掃視延遲。消隱脈沖的寬度以類似的方法確定，它可以用一個計數(shù)器來產(chǎn)生。這個方法在本質(zhì)上與垂直復位脈沖產(chǎn)生中詳細解釋過的方法是相同的。
權(quán)利要求
1.一種電視裝置，它具有用于顯示一種視頻信號的設備(244)，上述的視頻信號具有一個同步分量(VSYNC)，它把順序的水平行成順序的掃描間隔，其特征在于全景掃視控制設備(1200)，用于對上述的水平行進行計數(shù)并產(chǎn)生一個垂直復位信號(VRST)，它相對于上述的視頻信號的垂直同步分量(VSYNC)作可變相移，若上述視頻信號垂直向下掃視，上述的相移將在第一范圍內(nèi)變化，若上述視頻信號垂直向下掃視，上述的相移將在第二范圍內(nèi)變化；上述的第一范圍和第二范圍處于分別對應于每個上述的垂直同步分量的不同的垂直掃描間隔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于任何一個給定的上述的垂直同步分量(VSYNC)確定了跟隨在上述垂直同步分量之后的第一垂直掃描間隔和跟隨在上述第一掃描間隔之后的第二垂直掃描間隔，上述的第一范圍大約擴展到上述的第一垂直掃描間隔的前一半，上述的第二范圍大約擴展到上述的第二垂直掃描間隔的后一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于設備(500)放大上述視頻信號，使其在垂直尺寸上超過上述的顯示設置(244);而上述的全景掃視控制設備(1200)確定上述視頻信號的哪些垂直部分將顯示在上述顯示設備(244)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于;上述的全景掃視控制設備(1200)接收應用戶命令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于上述的全景掃視控制設備(1200)由上述的垂直同步分量對水平半行進行計數(shù)，上述的第一范圍在0到262.5半行之間，上述的第二范圍在787.5和1050半行之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于上述的視頻顯示設備(244)包括一種寬屏幕顯示單元，它的水平-垂直尺寸比大于4∶3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于它是交流耦合的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(50)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于全景掃視控制裝置包括設備(30)，用于產(chǎn)生一個表示水平行的行信號(SOL_X_2)并建立一個掃視延遲行計數(shù)(VPHASE);第一和第二計數(shù)器(1202，1204)，用于分別接收上述的行信號產(chǎn)生設備(30)，以積累相應的行計數(shù);設備(U1，U2)，用于對上述的第一和第二計數(shù)器(1202，1204)以交替的方法進行復位，以接收上述的垂直同步分量(VSYNC);和至少一個比較器(1212或1214)，用于當上述的一個行計數(shù)等于上述的全景掃視延遲行計數(shù)時，產(chǎn)生上述的垂直復位信號(VRST)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于上述的復位設備(U1，U2)是一個觸發(fā)器電路。它接收上述的垂直同步分量(VSYNC)，選通上述的行信號(SOLX2)送至上述的計數(shù)器(1202、1204)之一的計數(shù)輸入端，該計數(shù)器對應于一個當前的掃描場。
10.一種電視裝置，它具有設備(244)，用于顯示一種視頻信號，上述的視頻信號具有一種垂直同步分量(VSYNC)，它把順序的水平行分成順序的場，以及由上述場的順序號所確定的順序幀。其特征在于設備(1200)，用于產(chǎn)生一個垂直復位信號(VRST)。為將上述的視頻信號在上述的視頻顯示設備(244)上垂直向上掃視，該垂直復位信號相對于上述視頻信號的垂直同步分量由可變掃視延遲信號(VPHASE)延遲，該可變掃視延遲比上述的一個場要長，比上述的一個幀要短。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于上述的可變掃視延遲(VPHASE)比上述的場大約長一又二分之一場。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于產(chǎn)生垂直復位信號(VRST)的設備(1200)包括了一個對水平行計數(shù)的計數(shù)器(1202或1204)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于將上述的視頻信號垂直向下掃視時，產(chǎn)生上述垂直復位信號(VRST)的上述設備(1200)將產(chǎn)生一個小于一個場的掃視延遲(VPHASE)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于上述的可變?nèi)皰咭曆舆t(VPHASE)約小于二分之一的場。
15.根據(jù)權(quán)利要求13裝置，其特征在于上述的可變向上全景掃視延遲和可變向下全景掃視延遲確定了互相排斥的第一和第二的可變掃視范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于它是交流耦合的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(50)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于
全文摘要
垂直全景掃視控制電路(1200)對水平行、或半行進行計數(shù)，并產(chǎn)生一個垂直復位信號(V
文檔編號H04N3/227GK1086065SQ9310859
公開日1994年4月27日 申請日期1993年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月10日
發(fā)明者T·W·西格, N·H·厄爾索茲 申請人:湯姆森消費電子有限公司