專利名稱：用于變換電視信號場頻的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從具有光柵頻率f1的源圖像產(chǎn)生具有場頻或光柵頻率f2的電視圖像的方法，其中光柵頻率f1與f2不同。
本發(fā)明還涉及一種用于實現(xiàn)該方法的裝置，它包括一個用于接收構(gòu)成源圖像的行同步信號Hsync和光柵同步信號Vsync的采集單元，一個用于提供構(gòu)成所產(chǎn)生圖像的行同步信號H2sync和光柵同步信號V2sync的偏轉(zhuǎn)單元，和至少一個用于存儲代表源圖像的亮度和色度的有用行的裝置。
本發(fā)明特別涉及一種用于從50Hz(或相應(yīng)地60Hz)標(biāo)準(zhǔn)的圖像產(chǎn)生100Hz(或120Hz)標(biāo)準(zhǔn)的電視圖像的方法和裝置。
從50Hz標(biāo)準(zhǔn)的圖像產(chǎn)生100Hz標(biāo)準(zhǔn)的圖像，其目的是通過AABB或ABAB處理衰減圖像(水平和垂直)的閃爍效應(yīng)，并包括將原始625/50/1∶2型掃描變換為625/100/1∶2型掃描。因此，對于許多相同的隔行掃描的行(625或525)，光柵掃描頻率被加倍，這意味著行掃描頻率被乘以2。
如

圖1a所示意性示出的，按照與50Hz標(biāo)準(zhǔn)電視信號相關(guān)的當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)，一個電視圖像由各具有64μs持續(xù)時間的兩個312.5行的隔行掃描光柵組成。每一光柵從22個光柵消隱行開始，后跟288個有效行，再后面跟有2.5個預(yù)均衡行。如圖1b所示意性示出的，在60Hz標(biāo)準(zhǔn)下，圖像由各具有64μs持續(xù)時間的兩個262.5行的隔行掃描光柵組成。每一光柵以16個消隱開始，后跟244個有效行，再后面跟有2.5個預(yù)均衡行。
實際上，上述標(biāo)準(zhǔn)只受到或多或少的遵從。一方面，某些參數(shù)(例如行數(shù))可從一個圖像光柵變到另一個圖像光柵，另一方面，光柵同步信號與產(chǎn)生它們的視頻設(shè)備(標(biāo)準(zhǔn)電視傳輸，衛(wèi)星電視傳輸，游戲機，錄像機，視頻CD等等)相連接。即使設(shè)備的這些項是遵照給定標(biāo)準(zhǔn)，從設(shè)備的一個項到另一項，或在設(shè)備的同一項的不同工作方式下，對于一種給定工作方式應(yīng)是周期性的光柵和行逆程同步信號并非普遍如此。而且，這些信號從一個光柵到另一光柵可以不存在或靠得太近，其結(jié)果是導(dǎo)致構(gòu)成從源圖像生成的圖像的行的同步誤差。
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)一種能夠從由各種源傳送的圖像獲得由光柵構(gòu)成的圖像的方法和裝置，在所述光柵中，行的數(shù)目與構(gòu)成源圖像的光柵中的行數(shù)相同。
按照本發(fā)明的方法，從構(gòu)成源圖像的光柵抽出代表亮度信息和色度信息的有用行，除了諸行各自的同步信號Hsync和Vsync和所述源圖像的光柵以外，存儲以頻率f1抽出的信息，對構(gòu)成每一光柵的行的數(shù)目計數(shù)，對構(gòu)成這些行的像素的數(shù)目計數(shù)，存儲這一像素數(shù)，一方面是信號Hsync和Vsync，另一方面是構(gòu)成每一收到光柵的行數(shù)和構(gòu)成這些行的像素數(shù)，被用于產(chǎn)生具有不同于f1的頻率f2的行同步信號H2sync，和具有頻率f2的光柵同步信號V2sync。
借助按照本發(fā)明的方法，實施一種用于變換所收到圖像光柵頻率的總機構(gòu)，它能夠自動適用于兩個連續(xù)光柵中行數(shù)變化的情形下，或所述收到光柵的一行中像素數(shù)變化的情形下。
按照本發(fā)明裝置的一個重要特征，采集單元包含用于使構(gòu)成待生成圖像的光柵的同步跟隨構(gòu)成源圖像的光柵中有用行的數(shù)目。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點從以下參照附圖借助一非限定實例的描述會更為顯而易見。附圖中圖1a和1b示意性示出分別按照50Hz標(biāo)準(zhǔn)和按照60Hz標(biāo)準(zhǔn)的所收到圖像的有用信號；圖2示意性示出用于從具有50Hz光柵頻率的源圖像生成具有100Hz光柵頻率的圖像的常規(guī)方法；圖3示出按照本發(fā)明的一種用于以100Hz標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生圖像的裝置的方框圖；圖4示出與本發(fā)明的裝置集成在一起的一種采集單元的方框圖；圖5示意性示出與按照本發(fā)明的裝置集成在一起的一種偏轉(zhuǎn)單元的方框圖；圖6示出表示從所收到圖像的偶數(shù)光柵向奇數(shù)光柵躍變的一種情況的時序圖；圖7示出表示從所收到圖像的奇數(shù)光柵向偶數(shù)光柵躍變的一種情況的時序圖；圖8示出表示圖3裝置產(chǎn)生的100Hz圖像光柵的同步信號的產(chǎn)生的時序圖；圖9和10示出表示圖3所示采集單元對偏轉(zhuǎn)單元的跟蹤的時序圖。
為便于理解，在以下的描述中用到下列定義-視頻行從視頻信號的抽樣得到的像素集，視頻信號的抽樣由行逆程的兩個連續(xù)前邊緣按時間方式限定。每一行的持續(xù)時間是64μs，以13.5Hz對50Hz或60Hz的視頻信號抽樣，其結(jié)果是每一行將包含864個像素。-有用信號視頻信號中代表圖像亮度和色度的部分。-有用行包括有用信號的視頻行。
本發(fā)明方法的目的是從光柵頻率為f1的源圖像圖像產(chǎn)生光柵頻率為f2的圖像。
所以，表示亮度信息和色度信息的有用行，以及分別各屬于所述源圖像的行和光柵的同步信號Hsync和Vsync被從源圖像光柵中抽取出來，以頻率f1抽出的信息被存儲，對構(gòu)成每一光柵的行的數(shù)目計數(shù)，對構(gòu)成這些行的像素的數(shù)目計數(shù)，存儲這一像素數(shù)，一方面是信號Hsync和Vsync，另一方面是構(gòu)成每一收到光柵的行數(shù)和構(gòu)成這些行的像素數(shù)，被用于產(chǎn)生具有與頻率f1不同的頻率f2的行同步信號H2sync，和頻率f2的光柵同步信號V2sync。
在相關(guān)于從50Hz標(biāo)準(zhǔn)變?yōu)?00Hz標(biāo)準(zhǔn)的實例的情況下，頻率f2的值是頻率f1的兩倍。頻率f1等于13.5MHz。
按照本發(fā)明方法的一個重要特征，對于具有行數(shù)LCi的一個階為i的所收到光柵，產(chǎn)生分別具有滿足下列條件的行數(shù)lci和行數(shù)lc’i的兩個光柵lci+lc’i＝2*LCi和lci＝lc’i＝LCi。
按照本發(fā)明的方法用一個裝置來實現(xiàn)，該裝置包含一個用于接收源圖像的行同步信號Hsync和光柵同步信號Vsync的采集單元2，一個用于提供所產(chǎn)生圖像的行同步信號H2sync和光柵同步信號V2sync的偏轉(zhuǎn)單元4，以及至少一個用于存儲代表源圖像的亮度和色度的有用行的裝置(6，8)。
按照該裝置的一個重要特征，采集單元2包含用于使構(gòu)成所生成圖像的光柵的同步跟隨構(gòu)成源圖像的光柵中有用行的數(shù)目的裝置(6，8)。
如可從圖4中看到的，這些同步跟隨裝置包含一個與第一時鐘頻率f1同步的第一計數(shù)裝置10，一方面用于對構(gòu)成所收到光柵的一行的像素數(shù)目計數(shù)，另一方面用于檢測可能缺少的行同步信號Hsync，一個第二計數(shù)裝置12，在每一所收到光柵的末尾重新初始化并用于將分離兩個連續(xù)收到的光柵的行數(shù)ls提供給偏轉(zhuǎn)單元，以及一個第三計數(shù)裝置14，一方面用于傳送采集單元產(chǎn)生的信號Mt的同步脈沖，該脈沖用于指示所收到光柵的中心，另一方面用于檢測可能缺少的同步信號Vsync。
如可從圖5中看到的，偏轉(zhuǎn)單元4包含一個用于對構(gòu)成所產(chǎn)生光柵的一個視頻行的像素Pg計數(shù)的第四計數(shù)裝置20，該計數(shù)裝置20與第二時鐘頻率f2同步，并在其內(nèi)容達(dá)到數(shù)Pr的值時被周期性地重新初始化，一個第五計數(shù)裝置22，用于對所產(chǎn)生光柵的行數(shù)lg計數(shù)，該第五計數(shù)裝置由信號Mt或者由一個脈沖發(fā)生裝置24所產(chǎn)生的自重新初始化信號V’2sync來重新初始化，脈沖發(fā)生裝置24在輸入端26接收數(shù)值ls，在輸入端28接收數(shù)值lg，并當(dāng)數(shù)值ls和lg相等時在輸出端29傳送所述信號V’2sync。
按照本發(fā)明的另一特征，第一計數(shù)裝置10產(chǎn)生信號Hsync+1/2、Hsync+1/4和Hsync+3/4，它們源自對所收到光柵的行中空間位置的譯碼，分別用于使位于行中央的像素的譯碼、位于第一四分之一行的第一像素的譯碼和位于最后四分之一行的第一像素的譯碼同步。而且，如圖6和7中所示出的，信號Hsync+1/4Hsync+3/4用來分別使偶數(shù)光柵中行數(shù)的計數(shù)以及奇數(shù)光柵中行數(shù)的計數(shù)同步。
如可從圖4中看出的，在工作期間，采集單元接收以本身公知的方式從代表所收到圖像的復(fù)合視頻信號抽出的同步信號Hsync和Vsync。信號Hsync和Vsync是周期性矩形脈沖。信號Hsync的后沿決定行周期的時間基準(zhǔn)，而信號Vsync的后沿決定光柵同步的有效瞬時。每一行具有64μs的持續(xù)時間，并以等于13.5MHz的頻率被抽樣為與傳輸標(biāo)準(zhǔn)無關(guān)的864個像素。脈沖Hsync初始化像素計數(shù)裝置10。在沒有脈沖Hsync的情況下，當(dāng)被計數(shù)的像素數(shù)pr達(dá)到數(shù)值864時該像素計數(shù)裝置10自動地作自恢復(fù)并傳送偽同步脈沖H’sync。該脈沖H’sync顯現(xiàn)出一個周期的延遲，并完成計數(shù)裝置12和14的遞增。如果所收到圖像的行具有小于64μs的持續(xù)時間dr，行逆程將靠近。在這種情況下，當(dāng)計數(shù)裝置10跟隨與864像素的計數(shù)相符的行逆程時，它自動地再初始化為與真行逆程一樣的周期，并與這些真行逆程同步地產(chǎn)生脈沖H’sync。其結(jié)果是行計數(shù)裝置10和14將正確地遞增。然而，計數(shù)裝置10計數(shù)相應(yīng)于每行的像素數(shù)的64μs持續(xù)時間。因此，在沒有行同步信號Hsync的情況下，如果以前的行具有小于64μs的持續(xù)時間，下一行的有用信號將會被不正確地存儲，這是由于相對于所提供的行逆程這一行的假定起始發(fā)生了偏移。對于未產(chǎn)生脈沖Hsync的所收到圖像的所有后續(xù)行，事實均如此。但是，一產(chǎn)生脈沖H’sync，計數(shù)裝置10就被重新初始化，產(chǎn)生對所收到有用信號的正確重新定位。
如可從圖4中看到的，這是因為收到的脈沖Hsync和由計數(shù)裝置10到達(dá)其極限而產(chǎn)生的脈沖H’sync被同時施加到標(biāo)號為30的邏輯“或”門的輸入端。其結(jié)果是在標(biāo)準(zhǔn)操作期間(不缺乏脈沖Hsync)，脈沖Hsync和脈沖H’sync之一控制行計數(shù)裝置12和14的遞增。這樣總體上是讓行計數(shù)裝置14跟隨所收到圖像的行逆程脈沖串，計數(shù)裝置12跟隨所收到圖像的光柵逆程脈沖串。該計數(shù)裝置12從零開始對分隔兩個連續(xù)光柵的整數(shù)行數(shù)計數(shù)，它達(dá)到的值定義所產(chǎn)生的100Hz光柵行的數(shù)目。
應(yīng)注意，為了允許光柵的隔行掃描，每一所收到光柵的行數(shù)lr是半行的奇數(shù)倍。其最大值表示為INT(ls)，這里INT(ls)表示ls-l與ls之間的整數(shù)，ls是分隔兩個連續(xù)光柵的行數(shù)。計數(shù)裝置12的初始化對準(zhǔn)脈沖Hsync+1/4或Hsync+3/4的第一個脈沖，它使所收到圖像的光柵逆程同步。如分別由圖6和7示意性示出的，該計數(shù)裝置12的遞增在所收到光柵是偶數(shù)時用脈沖Hsync+1/4獲得，在所收到光柵是奇數(shù)時用脈沖Hsync+3/4獲得。因此，無論所收到光柵的奇偶性如何，計數(shù)裝置12總是對相同的行數(shù)計數(shù)。在50Hz標(biāo)準(zhǔn)的情況下，此時每一光柵由312.5行組成，計數(shù)裝置12從零開始，然后對應(yīng)所收到的偶數(shù)光柵和所收到的奇數(shù)光柵計數(shù)312行。在每一光柵逆程Vsync，該計數(shù)裝置12達(dá)到的值被經(jīng)由一個存儲寄存器RS(未示出)傳送到偏轉(zhuǎn)單元。然后用該值產(chǎn)生所生成圖像光柵的光柵逆程脈沖V2sync。應(yīng)注意，僅在計數(shù)裝置12達(dá)到的值處在兩個極限值234與340之間時它才被傳送到存儲寄存器RS。這是因為，對于視頻設(shè)備(例如錄像機)的某些項來說，每一光柵的行數(shù)可能改變，同時保持在這些極限值之間。如果在重新初始化前對于兩個連續(xù)光柵而言計數(shù)裝置12達(dá)到的值太不相同，這就意味著存在一暫時的不良功能，在所述達(dá)到的值大于340行時這一不良功能是缺乏光柵逆程脈沖Vsync的結(jié)果，或在這一達(dá)到的值小于234行時則是傳輸頻道改變的結(jié)果。在這種情況下，為了保持所產(chǎn)生圖像大小的某種連續(xù)性，計數(shù)裝置12達(dá)到的值不傳輸給存儲寄存器RS。在相反情況下，用該數(shù)值跟蹤所產(chǎn)生光柵的同步，以實現(xiàn)關(guān)系式lci+lc’i＝2*LCi。
在LCi在234與340行之間的情況下，如果LCi小于或等于23+288，第23行是第一有用行，則能夠存儲在光柵存儲裝置(6，8)中的有用行的最大數(shù)目等于288行。一般，對于50Hz標(biāo)準(zhǔn)來說，能夠存儲在光柵存儲裝置(6，8)中的有用行的最大數(shù)目等于兩個值288和(Lci-23)(相對60Hz標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)為(Lci-17))中的較小者，用min(288，Lci-23)(相對60Hz標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)為min(244，Lci-17))來表示。
如可在圖9和10中所見，示意性示出計數(shù)裝置14的內(nèi)容，可以看到計數(shù)裝置14在信號Vsync的每一上升沿被初始化，當(dāng)該計數(shù)裝置14對于50Hz標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到值160，對于60Hz標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到值134時，采集單元產(chǎn)生信號Mt。該信號Mt初始化計數(shù)裝置22，因此如可在圖9和10中看到的，并使信號V2sync的產(chǎn)生同步。這種機理使得能夠使等于ls的行數(shù)施加到所產(chǎn)生的光柵上，ls等于LCi。光柵的有用信號對于60Hz標(biāo)準(zhǔn)將定位在行17上，或?qū)τ?0Hz標(biāo)準(zhǔn)將定位在行23上，并將清楚地從光柵存儲裝置正確讀兩次。
圖10示出所收到信號按照50Hz標(biāo)準(zhǔn)的情況，其中LCi大于340行，計數(shù)裝置14一到達(dá)存儲在存儲寄存器RS中的最后一個值就循環(huán)返回。該值對應(yīng)于數(shù)值ls，它定義為小于或等于340并與所收到的50Hz光柵中的行數(shù)不同。然而，僅僅數(shù)值從23到310的那些行會被存儲，而數(shù)值大于或等于23+288的所有行將被認(rèn)為是光柵消隱的形成部分。通過復(fù)述，考慮到選擇用于啟動首次讀操作的瞬時，所有有效行將出現(xiàn)在所產(chǎn)生的100Hz光柵中。這是因為采集單元接收具有大于行數(shù)ls的行數(shù)LCi的光柵。然而，在行(LCi-ls)的末端，所述采集單元接收到真光柵逆程Vsync。這相當(dāng)于考慮在前一光柵中光柵消隱信號長于通常情況。正好在計數(shù)裝置14到達(dá)其極限，也就是說當(dāng)該計數(shù)裝置14達(dá)到的值等于ls時，對其重新初始化之后，數(shù)值在0與(LCi-ls)之間的所有行被認(rèn)為是光柵逆程行。其結(jié)果是所產(chǎn)生的連續(xù)100Hz光柵將分別具有32μs的ls行和(2*LCi)-ls行。僅這兩個光柵將會產(chǎn)生。這兩個連續(xù)100Hz光柵將清楚地具有相同數(shù)目的有用行，在每一光柵中，有用信號實際上將是所收到50Hz光柵的有用信號。因此同步后圖像對應(yīng)于沒有任何擾動的所收到圖像。
權(quán)利要求
1.一種從具有光柵頻率f1的源圖像產(chǎn)生具有光柵頻率f2的圖像的方法，其中光柵頻率f1與f2不同，其特征在于從源圖像光柵抽出表示亮度信息和色度信息的有用行，以及分別各屬于所述源圖像的行和光柵的同步信號Hsync和Vsync，以頻率f1抽出的信息被存儲，對構(gòu)成每一光柵的行的數(shù)目計數(shù)，對構(gòu)成這些行的像素的數(shù)目計數(shù)，存儲這一像素數(shù)，一方面是信號Hsync和Vsync，另一方面是構(gòu)成每一收到光柵的行數(shù)和構(gòu)成這些行的像素數(shù)，被用于產(chǎn)生具有不同于f1的頻率f2的行同步信號H2sync，和具有頻率f2的光柵同步信號V2sync。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對于具有行數(shù)LCi的一個所收到的光柵，產(chǎn)生分別具有滿足下列條件的行數(shù)lci和行數(shù)lc’i的兩個光柵lci+lc’i＝2*LCi和lci＝lc’i＝LCi。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于頻率f2的數(shù)值為頻率f1的兩倍。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于源圖像是具有等于50Hz的光柵頻率f1的電視圖像，并且所產(chǎn)生的圖像具有等于100Hz的光柵頻率f2。
5.一種從具有不同于光柵頻率f2的光柵頻率f1的源圖像產(chǎn)生具有光柵頻率f2的圖像的裝置，包含一個用于接收源圖像的行同步信號Hsync和光柵同步信號Vsync的采集單元(2)，一個用于提供所產(chǎn)生圖像的行同步信號H2sync和光柵同步信號V2sync的偏轉(zhuǎn)單元(4)，以及至少一個用于存儲代表源圖像的亮度和色度的有用行的裝置(6，8)，其特征在于所述采集單元包含用于使構(gòu)成待生成圖像的光柵的同步跟隨構(gòu)成源圖像的光柵中有用行的數(shù)目的裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于這些同步跟隨裝置包含一個與第一時鐘頻率f1同步的第一計數(shù)裝置(10)，一方面用于對構(gòu)成所收到光柵的一行的像素數(shù)目計數(shù)，另一方面用于檢測可能缺少的行同步信號Hsync，一個第二計數(shù)裝置(12)，在每一所收到光柵的末尾重新初始化并用于將分離兩個連續(xù)收到的光柵的行數(shù)ls提供給偏轉(zhuǎn)單元，以及一個第三計數(shù)裝置(14)，一方面用于傳送采集單元產(chǎn)生的信號Mt的同步脈沖，并用于指示所收到光柵的中心，另一方面用于檢測可能缺少的同步信號Vsync。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于偏轉(zhuǎn)單元(4)包含一個用于對構(gòu)成所產(chǎn)生光柵的一個視頻行的像素Pg計數(shù)的第四計數(shù)裝置(20)，該計數(shù)裝置(20)與第二時鐘頻率f2同步，并在其內(nèi)容達(dá)到數(shù)Pr的值時被周期性地重新初始化，一個第五計數(shù)裝置(22)，用于對所產(chǎn)生光柵的行數(shù)lg計數(shù)，該第五計數(shù)裝置由信號Mt或者由一個脈沖發(fā)生裝置(24)所產(chǎn)生的自重新初始化信號V’2sync來重新初始化，脈沖發(fā)生裝置(24)在輸入端(26)接收數(shù)值ls，在輸入端(28)接收數(shù)值lg，并當(dāng)數(shù)值ls和lg相等時在一輸出端(29)傳送所述信號V’2sync。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于第一計數(shù)裝置(10)產(chǎn)生信號Hsync+1/2、Hsync+1/4和Hsync+3/4它們源自對所收到光柵的行中空間位置的譯碼，分別用于使位于行中央的像素的譯碼、位于第一四分之一行的第一像素的譯碼和位于最后四分之一行的第一像素的譯碼同步。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于信號Hsync+1/4、Hsync+3/4用來分別使偶數(shù)光柵中行數(shù)的計數(shù)以及奇數(shù)光柵中行數(shù)的計數(shù)同步。
全文摘要
一種用于變換電視信號的光柵頻率的方法和裝置。本發(fā)明涉及用于從具有光柵頻率f
文檔編號H04N5/44GK1169080SQ97105578
公開日1997年12月31日 申請日期1997年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月19日
發(fā)明者帕斯卡爾·梅茨, 喬斯·曼吉奧恩, 雅克·波西恩 申請人:湯姆森多媒體公司