專利名稱：減小出現(xiàn)在行掃描視頻顯示器上非自然信號的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻信號處理，更具體地說，涉及改善由泄漏或引入到彩色電視接收機(jī)亮度頻道的周期信號引入的非自然信號(artifact)。
背景技術(shù)：
作為回顧，對于NTSC(美國國家電視系統(tǒng)委員會)制式的彩色電視信號，亮度(Y)信號的頻譜能量主要集中在行掃描頻率的諧波nfh處，其中n為整數(shù)。因此，亮度信號典型地具有1fh、2fh、3fh、4fh等頻率分量。色度(C)信號的頻譜能量峰值出現(xiàn)在行掃描頻率一半的奇數(shù)次諧波處，即，(n+1/2)fh其中n為整數(shù)。因此，Y與C的能量頻譜是頻率交錯的。
Weimer的專利號為4,607,285的美國專利涉及CCD(電耦圖像捕獲裝置)成像器中前向時鐘信號到下面的半導(dǎo)體襯底(underlying bulk semiconductorsubstrate)的靜電耦合，該靜電耦合引入了在電視畫面上留下可視非自然信號的瞬變干擾，而該電視畫面由重構(gòu)從CCD成像器生成的視頻信號形成。一個額外的時鐘同步時延將該干擾置于行逆程間隔中并且通過行回掃消隱將該干擾從視頻信號中移除。
兩個都為Hirai的專利號為4,291,330和4,134,126的美國專利，講述的是在一種彩色視頻錄像機(jī)中，具有頻率(n+1/2)fh的干擾或串?dāng)_信號與主要亮度頻率分量成頻率交錯關(guān)系，結(jié)果是在視頻信號的連續(xù)水平行中串?dāng)_信號是倒相的，并且由于在連續(xù)水平行間隔中重現(xiàn)的亮度分量之間具有高相關(guān)性，串話信號將不會作為顯著的噪聲出現(xiàn)或打(beat)在重現(xiàn)于陰極射線管上的圖像上，而是將會在視頻上被基本地消除掉。
Hickock的專利號為4003077的美國專利涉及一種彩色視頻錄像機(jī)，其中在將色度信息紀(jì)錄為某頻率以在顯示器上呈現(xiàn)與相鄰行的非自然信號圖案相位差180度的畫面幀的一行的非自然信號圖案之前將其進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，從而作為結(jié)果的非自然信號圖案，雖然存在，但由于觀看者眼睛的積累效應(yīng)看起來卻好像消失了。

發(fā)明內(nèi)容
在生產(chǎn)一種具有圖形生成器、視頻處理器、以及擴(kuò)展頻譜時鐘和其它的部件的視頻處理集成電路時，發(fā)現(xiàn)由于芯片內(nèi)的內(nèi)部信號泄漏，用于調(diào)頻(FM)調(diào)制時鐘載波信號的信號導(dǎo)致當(dāng)從行掃描視頻顯示器，例如，陰極射線管上觀看時有非自然信號或后生出現(xiàn)。由于干擾信號的頻率是可選的，決定選擇干擾信號的頻率以使該頻率為水平行掃描頻率一半的奇數(shù)次諧波，而不是對集成電路進(jìn)行龐大且昂貴的重新設(shè)計(jì)以消除非自然信號。通過這種特定頻率選擇使頻率為水平行掃描頻率一半的奇數(shù)次諧波，非自然信號的相鄰掃描行之間相差為180度。因此，由于觀看者眼睛的積累特征，即使非自然信號仍然存在，當(dāng)從行掃描顯示器上觀看時非自然信號將在視頻上被基本消除。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的示例實(shí)施例涉及編號為W49C31-20A的集成電路，它是由美國加利福尼亞San Jose的IC工廠制造的低功率CMOS單塊集成電路芯片并包括圖形處理器、視頻處理器以及擴(kuò)展頻譜時鐘。本發(fā)明涉及一種視頻處理器，其中頻率在視頻通帶內(nèi)的信號“泄漏”到視頻處理器，并且在示例實(shí)施例中，在視頻顯示器上產(chǎn)生非自然信號的泄漏信號是從擴(kuò)展頻譜時鐘的調(diào)制信號導(dǎo)出的。但是應(yīng)該注意，為了本發(fā)明的目的起見，泄漏的非自然信號產(chǎn)生信號可以從任何源導(dǎo)出，并且泄漏或引入到任何普通視頻處理器。因此，示例芯片的構(gòu)造和電路包括示例視頻處理器、示例擴(kuò)展頻譜時鐘、以及為擴(kuò)展頻譜時鐘示例生成調(diào)制信號，所有這些都不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。
人們認(rèn)為非自然信號生成信號泄漏到視頻通路是由于部件之間的靜電和/或電容性耦合，抑或是由于半導(dǎo)體襯底材料各個結(jié)構(gòu)間的靜電和/或電容性耦合而導(dǎo)致的靜電和/或電容性耦合。示例實(shí)施例中的非自然信號生成信號是擴(kuò)展頻譜時鐘的調(diào)制信號，其頻率落在上至10MHz的視頻通帶內(nèi)。時鐘的載波信號在視頻通帶之外，即，85MHz，但是如果它落在視頻通帶之內(nèi)，或任何其它頻率可選的，周期性的噪聲產(chǎn)生信號落在視頻通帶之內(nèi)，本發(fā)明將等同地適用以“隱藏”產(chǎn)生的非自然信號。
更具體地說，在單塊集成電路的生產(chǎn)期間發(fā)現(xiàn)由于芯片內(nèi)的內(nèi)部信號泄漏，用于調(diào)頻(FM)調(diào)制時鐘載波信號的信號導(dǎo)致當(dāng)從行掃描視頻顯示器，比如陰極射線管上觀看時有非自然信號出現(xiàn)。決定選擇另一種方法，而不是對集成電路進(jìn)行龐大且昂貴的重新設(shè)計(jì)以消除非自然信號。
干擾信號的頻率是可選的。因此，既然頻率可選，決定將干擾信號的頻率選擇為水平行掃描頻率(通常表示為fh，對NTSC制式信號而言為15,734.26573Hz)一半的奇數(shù)次諧波。從而，對擴(kuò)展頻譜時鐘的干擾調(diào)制信號的特定頻率選擇為39.336kHz(fh乘2.5)，它可以四舍五入到最接近的整數(shù)kHz39kHz或40kHz。
由于與fh的這種諧波關(guān)系，顯示在行掃描顯示器的相鄰掃描行的非自然信號之間相差為180度。因此，由于觀看者眼睛的積累特性，即使非自然信號仍然存在，當(dāng)觀看時非自然信號將在視頻上被基本消除。這對于隔行和逐行掃描幀都是成立的，除了每隔行場的最上面一行或最下面一行沒有顯現(xiàn)為被消除掉。可以將具有在視覺上未減小的非自然信號的行放置在畫面的垂直過掃部分，從而將其隱藏，或通過垂直消隱將其隱藏。
進(jìn)一步地說，如上面在技術(shù)背景部分所討論的，干擾信號還與亮度信號構(gòu)成頻率交錯。該頻率交錯進(jìn)一步減小了非自然信號。
本發(fā)明適用于在視頻通帶內(nèi)的，以任何方式泄漏或故意引入，以任何方式泄漏到或故意引入到視頻信號通路的，并且當(dāng)從行掃描顯示器上觀看時導(dǎo)致非自然信號出現(xiàn)的周期信號的頻率選擇。這種故意引入到視頻通路的噪聲產(chǎn)生信號可以是，例如，一個信息編碼信號。應(yīng)該注意的是該示例實(shí)施例的非自然信號產(chǎn)生信號是信息編碼信號但引入到視頻信號通路卻不是故意的。
權(quán)利要求
1.在具有行掃描視頻顯示器的電視接收機(jī)中，一種用于減小視頻信號顯示器行掃描部分中的非自然信號的視頻效果的方法，該非自然信號可歸于在視頻通帶內(nèi)的并耦合到視頻電路的視頻處理通路的周期信號，行掃描頻率為fh，該方法包括下列步驟選擇周期信號的頻率，以及將周期信號的頻率預(yù)定為fh/2的奇數(shù)次諧波。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其中周期信號為靜電/電容性耦合到視頻電路的時鐘信號。
3.如權(quán)利要求2所述方法，其中靜電/電容性耦合時鐘信號為擴(kuò)頻時鐘的調(diào)頻(FM)調(diào)制信號。
4.如權(quán)利要求2所述方法，其中靜電/電容性耦合時鐘信號為擴(kuò)頻時鐘的載波信號。
5.如權(quán)利要求1所述方法，其中fh是NTSC(美國國家電視系統(tǒng)委員會)制式標(biāo)準(zhǔn)水平掃描頻率15,734.26573Hz并且周期信號的預(yù)定基本頻率大約是39.336kHz(fh乘2.5)。
6.如權(quán)利要求5所述方法，其中周期信號的預(yù)定基本頻率四舍五入到一個整數(shù)值。
7.如權(quán)利要求1所述方法，其中周期信號的預(yù)定基本頻率是向上四舍五入到和向下四舍五入到的整數(shù)值之一。
8.如權(quán)利要求2所述方法，其中視頻電路，以及靜電/電容性耦合周期信號包括在具有半導(dǎo)體材料襯底的集成電路中。
9.如權(quán)利要求8所述方法，其中靜電/電容性耦合是通過各自的電容耦合到襯底。
10.如權(quán)利要求1所述方法，其中周期信號靜電/電容性耦合到視頻電路。
11.如權(quán)利要求10所述方法，其中視頻電路，以及靜電/電容性耦合周期信號包括在具有半導(dǎo)體材料襯底的單片集成電路中。
12.如權(quán)利要求11所述方法，其中靜電耦合是通過電容耦合到襯底之一以及在單塊集成電路部件之間的耦合。
13.在具有行掃描視頻顯示器的電視接收機(jī)中，用于減小視頻信號顯示器行掃描部分中的非自然信號的視頻效果的裝置，該非自然信號可歸于在視頻通帶內(nèi)的并耦合到視頻電路的視頻處理通路的周期信號，行掃描頻率為fh，該裝置包括用于選擇周期信號頻率的部件，以及用于將周期信號的頻率預(yù)定為fh/2的奇數(shù)次諧波的部件。
14.如權(quán)利要求13所述裝置，其中周期信號為靜電/電容性耦合到視頻電路的時鐘信號。
15.如權(quán)利要求14所述裝置，其中靜電/電容性耦合時鐘信號為擴(kuò)頻時鐘的調(diào)頻(FM)調(diào)制信號。
16.如權(quán)利要求14所述裝置，其中靜電/電容性耦合時鐘信號為擴(kuò)頻時鐘的載波信號。
17.如權(quán)利要求13所述裝置，其中fh是NTSC(美國國家電視系統(tǒng)委員會)制式標(biāo)準(zhǔn)水平掃描頻率15,734.26573Hz并且周期信號的預(yù)定基本頻率大約是39.336kHz(fh乘2.5)。
18.如權(quán)利要求17所述裝置，其中周期信號的預(yù)定基本頻率是向上四舍五入到和向下四舍五入到的整數(shù)值之一。
19.如權(quán)利要求13所述裝置，其中周期信號的預(yù)定基本頻率四舍五入到一個整數(shù)值。
20.如權(quán)利要求14所述裝置，其中視頻電路，以及靜電/電容性耦合周期信號包括在具有半導(dǎo)體材料襯底的集成電路中。
21.如權(quán)利要求20所述裝置，其中靜電/電容耦合是通過各自的電容耦合到襯底。
22.如權(quán)利要求13所述裝置，其中周期信號靜電/電容性耦合到視頻電路。
23.如權(quán)利要求22所述裝置，其中視頻電路，以及靜電/電容性耦合周期信號包括在具有半導(dǎo)體材料襯底的單片集成電路中。
24.如權(quán)利要求23所述裝置，其中靜電耦合是通過電容耦合到襯底之一以及直接地在單塊集成電路部件之間的耦合。
全文摘要
在行掃描視頻顯示器上，將在視頻通帶內(nèi)的非自然信號產(chǎn)生信號的頻率選擇為水平行掃描頻率一半的奇數(shù)次諧波，從而非自然信號的相鄰掃描行之間相位差為180度。因此，即使非自然信號仍然存在，但由于觀看者眼睛的積累特征當(dāng)觀看時非自然信號將在視頻上被基本消除。
文檔編號H04N5/21GK1409920SQ00817041
公開日2003年4月9日 申請日期2000年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月16日
發(fā)明者唐納德·T·基恩 申請人:湯姆森特許公司