[發明專利]色度處理與定時系統

無效

• 申請號: 91103742.X
• 申請日: 1991-05-31
• 公開（公告）號: CN1034465C
• 公開（公告）日: 1997-04-02
• 發明（設計）人: 艾力克·D·羅姆斯堡;納撒尼爾·H·埃爾索茲;卡爾·F·霍蘭達;蒂莫菲·W·薩赫爾
• 申請（專利權）人: 湯姆森消費電子有限公司
• 主分類號: H04N9/64
• 分類號: H04N9/64;H04N11/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 呂曉章,程天正

本發明涉及電視技術領域，特別是涉及必須插入視頻數據以實現各種顯示格式的寬屏幕顯示格式比的電視。現在的大部分電視其顯示格式比(即水平寬度與垂直高度比)為4∶3。例如為16∶9的寬顯示格式比更接近電影的顯示格式比。本發明既適用于直觀式電視，也適用于投影電視。

顯示格式比為4∶3(常稱為4×3)的電視在顯示單個和多個視頻信號源的方面受到限制。商業電視廣播臺傳輸的電視信號(實驗性資料例外)是用4×3顯示格式比播出的。許多電視觀眾都感到4×3顯示格式看起來沒有與電影相關的較寬的顯示格式比悅目。寬顯示格式的電視不僅顯示效果更為悅目，而且能以相應的寬顯示格式對寬顯示格式的信號源信號進行顯示。電影“看起來”就應該象電影，不應該是其畫幅受到限制或畸變的版本。視頻源無論是當例如用電視電影機將影片變換成電視，或者用電視中的處理器進行變換時，其畫幅都不應受到限制。

寬顯示格式比電視還適用于各式各樣的顯示，既適用于普通的和寬顯示格式的信號，也適用于這兩種顯示格式在多圖象顯示形式下的組合顯示。但使用寬顯示比屏幕帶來許多問題。要改變多信號源的顯示格式比，要從非同步但同時顯示的信號源產生出一致的定時信號，要在多個信號源之間進行切換以產生多圖象顯示，還要從壓縮的數據信號提供高清晰度的圖象，這些都屬于上述問題的范圍。本發明的寬屏幕電視能解決所有這些問題。按照本發明各種方案設計的寬屏幕電視能從相同或不同顯示格式比的單個和多個信號源提供高清晰度的單個和多個圖象顯示，而且顯示格式比可加以選擇。

寬顯示格式比電視可在采取基本或標準水平掃描頻率及其倍數掃描頻率、并以隔行掃描和非隔行掃描的方式顯示視頻信號的電視系統中加以實現。例如，標準的NTSC制視頻信號就是通過隔行掃描各視頻幀的順次各場進行顯示的，各場則由大約15,734赫的基本或標準水平掃描頻率的掃描動作形成的光柵產生的。視頻信號的基本掃描頻率有各種叫法：f_H，1f_H和1H都是。1f_H信號的實際頻率隨不同的視頻標準而異。為提高電視設備的圖象質量，目前已研制出以非隔行掃描的方式逐行顯示視頻信號的電視系統。逐行掃描要求在被配用來掃描隔行掃描格式兩個場中的一個場的同樣的時間內掃描各顯示幀。沒有閃爍的從-BB顯示要求接連地掃描各場兩次。在各情況下，水平掃描頻率必須是標準水平頻率的2倍。這種逐行掃描或無閃爍顯示的掃描頻率有各種不同的叫法：2f_H和2H。2f_H的掃描頻率例如按美國標準約為31,468赫。

大多數對主視頻信號的信號處理對實現尤其是實現適合于寬屏電視的多個顯示格式是必不可少的。必須根據要求的格式有選擇地對視頻數據壓縮和擴展。例如，在一種情形下有必要以4/3的因子來壓縮4×3?NTSC視頻以避免顯示圖象寬高比失真。在另一種情形下，例如視頻被擴展以實現通常由垂直變焦完成的水平變焦操作。多達33％的水平變焦操作可通過使壓縮降低到低于4/3來實現。樣值內插器用于對輸入視頻重新計算新的象素位置，因為S-VHS格式的高達5.5MHz的亮度視頻帶寬占據了奈奎斯特折疊頻率、即對1024f_H系統時鐘為8MHz的很大百分比。

主信號亮度數據通路為包括FIFO(先進先出)行存儲器和內插器的主信號通路，該FIFO行存儲器用于壓縮(暫停)和擴展(重復)數據，而內插器用于重新計算樣值以平滑數據。然而，FIFO和內插器的壓縮時的相對位置不同于擴展時的。按照本發明的設計，開關或路由選擇器使相對FIFO和內插器有關位置的主信號通路的拓撲反轉，以免除對需要兩個FIFO和兩個內插器的兩條主信號通路的要求。具體而言，這些開關選擇內插器是否如壓縮所要求位于FIFO之前或如擴展所要求位于FIFO之后。該開關響應由微處理器控制的路由控制電路。

內插器控制電路對亮度數據產生象素位置值、內插壓縮濾波加權和時鐘選通信息。由時鐘選通信息暫停(分樣)或重復FIFO數據以使樣值在某些時鐘時不被寫入以執行壓縮，或將某些樣值多次讀出以進行擴展。為處理4/3壓縮，例如4/3表示輸入樣值數與輸出樣值數的比率，每隔3個樣值便禁止寫入FIFO一次。亮度FIFO的斜波讀出的平均斜率比相應輸入斜波要陡33％。注意到讀出斜波所要求的有效讀時間比寫入數據要求的時間減少33％。這便構成4/3壓縮。內插器的功能是重新計算寫入FIFO的亮度樣值從而使從FIFO讀出的數據為平滑而不是鋸齒狀的。