專利名稱：幀顯示速率適配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電視接收機(jī)，更具體地涉及直流耦合及恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)中的幀顯示速率適配方法。


圖1是一種示例性的用于處理模擬或者數(shù)字格式信號(hào)的電視接收器的系統(tǒng)方框圖100。下面將針對(duì)(美國(guó))國(guó)家電視制式委員會(huì)(NTSC)和(美國(guó))高級(jí)電視制式委員會(huì)(ATSC)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)討論接收機(jī)100的操作。然而，這里闡述的發(fā)明的實(shí)施并不局限于NTSC和ATSC信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。從調(diào)諧器101輸出的一個(gè)數(shù)字信號(hào)DS被提供給解多路復(fù)用器102，此解多路復(fù)用器102是已知的一種數(shù)字解碼器，它發(fā)送選定的視頻信號(hào)到視頻解碼器104，此視頻解碼器104提供紅R、綠G、藍(lán)B各顏色分量信號(hào)到顯像管107。從調(diào)諧器101輸出的一個(gè)模擬信號(hào)AS被提供給NTSC解碼器104，以進(jìn)一步提供一個(gè)選擇的視頻信號(hào)到視頻處理器104，此視頻處理器104提供RGB各顏色分量信號(hào)到顯像管107。從解碼器103輸出到視頻解碼/處理器104的NTSC信號(hào)是從540P逐行掃描的有效行轉(zhuǎn)換成的格式。光柵發(fā)生器105響應(yīng)于視頻解碼/處理器104而生成水平同步信號(hào)Hsync和垂直同步信號(hào)Vsync。然后同步信號(hào)被提供給偏轉(zhuǎn)處理電路106，此偏轉(zhuǎn)處理電路106提供垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)Vert和水平偏轉(zhuǎn)信號(hào)Horiz到驅(qū)動(dòng)偏轉(zhuǎn)線圈108、109。
通常，光柵發(fā)生器105必須與接收的信號(hào)同步，從而以與視頻信號(hào)傳送圖象幀相同的速率顯示這些圖象幀。幀的丟失或者重復(fù)對(duì)于優(yōu)質(zhì)電視接收機(jī)的運(yùn)動(dòng)圖象來(lái)說(shuō)是不理想的。必須找到一個(gè)合理的途徑用于電視接收機(jī)跟蹤輸入的幀，以避免產(chǎn)生時(shí)域的人為因素的干擾。ATSC標(biāo)準(zhǔn)支持的圖象掃描格式有18種，它們基于的幀頻為60Hz、30Hz和24Hz。然而，如果考慮NTSC的標(biāo)準(zhǔn)速率59.94Hz、29.97Hz和23.97Hz，即在ATSC和NTSC的同時(shí)播放周期內(nèi)允許NTSC信號(hào)的視頻接收，那么圖象格式的總數(shù)為36種。當(dāng)優(yōu)化電視偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以在一個(gè)較窄的頻率范圍內(nèi)工作時(shí)，如果僅僅允許ATSC圖象格式，那么跟蹤輸入的視頻圖象的幀頻就會(huì)很困難。
圖1是一種示例性的數(shù)字和模擬視幀信號(hào)接收機(jī)的系統(tǒng)方框圖；圖2示意性地說(shuō)明改變?cè)诠鈻泡敵鲋酗@示的行數(shù)與直流耦合及恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)之間的相互關(guān)系；圖3A是說(shuō)明每場(chǎng)行數(shù)以相對(duì)高速率變化所顯示的每場(chǎng)行數(shù)的適配的示意圖；圖3B是說(shuō)明每場(chǎng)行數(shù)以相對(duì)低速率變化所顯示的每場(chǎng)行數(shù)的適配的示意圖；圖4說(shuō)明水平光柵行的垂直空間位置；圖5是恒定斜率垂直斜波發(fā)生器的示意圖；圖6是說(shuō)明調(diào)整每場(chǎng)行數(shù)以使顯示幀頻與解碼幀頻同步的示例表。
圖7說(shuō)明了在顯示行數(shù)為1125和隔行掃描行數(shù)為1080I的情況下的同步和顯示定時(shí)圖；圖8顯示了在每幀有540P逐行掃描圖象行的兩個(gè)連續(xù)幀、顯示行數(shù)為1126的情況下同步和顯示定時(shí)圖；圖9是本發(fā)明將幀顯示速率適配為幀輸入速率的必要步驟的流程圖；圖10是圖1修改后的系統(tǒng)方框圖，所述修改后的系統(tǒng)包括實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的顯示幀頻適配方法的特征。
本發(fā)明的用于將接收機(jī)的幀顯示速率適配為所接收信號(hào)的圖象幀頻的方法，包括以下步驟將所接收信號(hào)的圖象幀頻與接收機(jī)的顯示幀進(jìn)行比較；響應(yīng)于比較步驟的結(jié)果調(diào)整每場(chǎng)顯示行數(shù)或者每幀行數(shù)；及，響應(yīng)于調(diào)整步驟的結(jié)果生成接收機(jī)的幀顯示速率控制信號(hào)。
用于將幀顯示速率適配為所接收信號(hào)的圖象幀頻的本發(fā)明的接收機(jī)，包括一個(gè)直流耦合及恒定斜率的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)；一個(gè)信號(hào)解碼器，此解碼器提供用于視頻處理的、驅(qū)動(dòng)顯像管的第一信號(hào)，和用于指示所接收信號(hào)的圖象幀頻的第二個(gè)信號(hào)；以及一個(gè)比較器，用于第二個(gè)信號(hào)與一個(gè)指示接收機(jī)的顯示幀頻的定時(shí)信號(hào)比較。該接收機(jī)進(jìn)一步包括一個(gè)響應(yīng)比較器來(lái)調(diào)整接收機(jī)每場(chǎng)顯示行數(shù)或每幀行數(shù)的裝置，和一個(gè)光柵發(fā)生器，用響應(yīng)調(diào)整每場(chǎng)顯示行數(shù)或每幀行數(shù)的裝置來(lái)提供水平和垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
通常，各幀必須按照與傳送速率相同的速率來(lái)顯示，否則，必定有被丟失的或者重復(fù)的幀。因?yàn)槿サ艋蛘咴黾訋遣荒芙邮艿模仨氄业揭粋€(gè)合理的途徑使電視接收機(jī)跟蹤輸入的幀。如果只允許ATSC的圖象格式，那么對(duì)于一個(gè)被優(yōu)化在一個(gè)較窄頻率范圍內(nèi)工作的電視偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這就很困難。
當(dāng)使用了針對(duì)多個(gè)圖象幀解碼格式的顯示格式轉(zhuǎn)換器時(shí)，調(diào)整每場(chǎng)顯示行數(shù)提供了一個(gè)途徑來(lái)維持水平行速率為恒量，而只稍微改變垂直速率。本發(fā)明的方法允許的垂直速率的變化范圍足以包括接收機(jī)與發(fā)送機(jī)的時(shí)基之間的所有幀頻，以及由各種ATSC圖象格式的變換引起的輸出幀頻的變化。
用于電視接收機(jī)的本發(fā)明的幀顯示速率適配方式的基本單元包括一個(gè)直流耦合垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、以及一個(gè)有更多水平行的顯示輸出場(chǎng)，以降低平均幀頻，或者一個(gè)有更少水平行的顯示輸出場(chǎng)，以增加平均幀頻。要被丟失或者附加的水平行沒(méi)有顯示在圖象光柵中，這是因?yàn)樗鼈兂霈F(xiàn)在垂直消隱間隔期間。
上面單元的互相作用在圖2中得到說(shuō)明，其中，相應(yīng)于TOP(頂)的斜面部分表示圖象的頂部，例如在連續(xù)各幀上的行1,“Bottom”(底)表示有效顯示行數(shù)的底部。Bottom以下的斜面部分表示無(wú)效行，即不能顯示的行，而在Top和Bottom之間的部分表示有效行，即能顯示的行。在此例中，假設(shè)每幀的有效(能顯示)行和無(wú)效(不能顯示)行的總數(shù)如下幀N具有M+1個(gè)水平行，幀N+1具有M+2個(gè)水平行，幀N+2具有M+1個(gè)水平行。
M+1行的幀與M+2行的幀的相對(duì)數(shù)目控制整個(gè)幀頻，隨著時(shí)間增加而達(dá)到平均。隨著時(shí)間增加，平均幀頻變得非常精確。唯一的要求是此系統(tǒng)必須在低于標(biāo)準(zhǔn)速率的瞬時(shí)幀頻和高于標(biāo)準(zhǔn)速率的瞬時(shí)幀頻之間變化。通常，只需要在一個(gè)逐行掃描的顯示系統(tǒng)中幀至幀改變水平行數(shù)或者在一個(gè)隔行掃描系統(tǒng)中場(chǎng)至場(chǎng)改變水平行數(shù)，改變的數(shù)目不過(guò)是一二個(gè)。從實(shí)用性的立場(chǎng)看，TOP之上部分可以是不能顯示的行，但是這對(duì)于本例的目的來(lái)說(shuō)不是重要的。
圖2顯示因幀而異的垂直位移的平均值，幀至幀丟失或者附加顯示的掃描行。一個(gè)交流耦合垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)將有助于搜索平均垂直位移，以使TOP以上的行數(shù)等于BOTTOM以下的行數(shù)。這具有改變第一個(gè)以及隨后的有效顯示行的垂直位置的作用，圖象將隨著平均值的變化而上下移動(dòng)。另一方面，一個(gè)直流耦合偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)將維持所顯示的首行的垂直位置，它位于TOP作為一個(gè)基準(zhǔn)，因此圖象定位于CRT(陰極射線管)表面的一個(gè)特定位置。垂直斜波的恒定斜率將最后一個(gè)能顯示行定位于BOTTOM。
因?yàn)橹绷黢詈掀D(zhuǎn)將首行定位于TOP，而恒定斜率將最后一個(gè)能顯示行定位于BOTTOM，那么我們可以增加BOTTOM以下的行而不會(huì)影響顯示的(有效的)畫面尺寸或者位置。而且，圖象的顯示具有空間一致生，只有幀頻被影響。
考慮光柵發(fā)生器105的配置是用于標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)頻為60Hz，每場(chǎng)562.5行的情況。圖3A顯示輸入視頻具有59.94Hz場(chǎng)頻的情況。因?yàn)楣鈻虐l(fā)生器105的系統(tǒng)時(shí)鐘是不變的，由于需要?jiǎng)?chuàng)建平均輸出場(chǎng)頻59.94Hz，每場(chǎng)301行數(shù)是不同的。在該具體例子中，要求每8個(gè)場(chǎng)302中有3個(gè)場(chǎng)每場(chǎng)具有563.5行，而不是標(biāo)準(zhǔn)的562.5行。
跟蹤循環(huán)的動(dòng)態(tài)范圍非常值得考慮，它控制輸出光柵中的每場(chǎng)行數(shù)。循環(huán)反應(yīng)可以快也可以慢。圖3A的圖形300顯示的情況是通過(guò)在一個(gè)相對(duì)短的時(shí)間間隔保持平均場(chǎng)頻而使得跟蹤循環(huán)加快。圖3B的圖形310顯示的是一個(gè)稍慢的跟蹤循環(huán)，其中平均場(chǎng)頻維持了一段比較長(zhǎng)的時(shí)間，40個(gè)場(chǎng)311中有19個(gè)場(chǎng)每場(chǎng)具有563.5行，而不是標(biāo)準(zhǔn)的562.5行。
每場(chǎng)lpf行數(shù)的值的動(dòng)態(tài)變化對(duì)垂直偏轉(zhuǎn)處理施加了一些約束。在能夠調(diào)整每場(chǎng)行數(shù)的系統(tǒng)中垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)做法是加入一個(gè)直流耦合及恒定斜率。直流耦合的要求確保了視頻的首行總是起始于電視畫面上相同的垂直位置。如圖4的圖解400所示，行1被顯示在垂直位置Xa，點(diǎn)Xb指示電視畫面的底部。在一個(gè)直流耦合垂直系統(tǒng)中，行1總是出現(xiàn)在點(diǎn)Xa，恒定斜率的要求確保無(wú)論輸出光柵中的行數(shù)為多少，行562.5總是出現(xiàn)在位置Xb。
圖5是一個(gè)示例性的恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)Vert發(fā)生器的示意圖。垂直斜波偏轉(zhuǎn)電壓Vert包括一個(gè)垂直正程電壓斜率VCS1和一個(gè)垂直回掃電壓斜率VCS2。如圖所示，開(kāi)關(guān)SW打開(kāi)時(shí)，垂直偏轉(zhuǎn)電壓Vert的一部分被反饋到斜率檢測(cè)器501，斜率檢測(cè)器501通過(guò)一個(gè)電阻器R和電容器C的網(wǎng)絡(luò)輸出Vert到一個(gè)比較垂直偏轉(zhuǎn)電壓Vert和基準(zhǔn)電壓Vref的差分放大器。恒流信號(hào)源CS1的操作電流電平隨差分放大器502的輸出而改變，以給電容器C2充電并且提供垂直斜波正程電壓Vcs1。當(dāng)開(kāi)關(guān)SW關(guān)閉時(shí)，電流源CS1被拉伸到電流源CS2，這引起電容器的充電以生成回掃電壓VCS2。對(duì)于本專業(yè)中的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)發(fā)生器是熟知的。要注意的是垂直正程速率受到RC網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)影響，該RC網(wǎng)絡(luò)耦合在斜率檢測(cè)器501的輸出端和差分放大器502輸入端之間。
本發(fā)明的幀顯示速率適配方法可以應(yīng)用在一個(gè)音頻/視頻A/V解碼板上，該板被設(shè)計(jì)來(lái)解碼和顯示由數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)DSS和ATSC地面?zhèn)魉偷臄?shù)字音頻和視頻。由A/V解碼器板提供的模擬視頻從一個(gè)數(shù)字到模擬D/A轉(zhuǎn)換器輸出，該轉(zhuǎn)換器鎖定在一個(gè)固定的頻率上，其最大值為81MHz。在時(shí)鐘的每個(gè)循環(huán)中有一個(gè)象素被輸出。如果必要，對(duì)要被顯示的每個(gè)圖象進(jìn)行上取樣，每一水平行達(dá)到1920個(gè)有效象素。對(duì)于每行象素總數(shù)為2400的情況，每行無(wú)效象素的數(shù)目可以固定在一個(gè)大于480的數(shù)目。若顯示是隔行掃描的，有效行的數(shù)目是1080，速率為29.97幀/秒(Fps)或者30Fps。若顯示是逐行掃描的，有效行的數(shù)目是540，速率為59.94Fps或60Fps。
圖6表格中的四個(gè)例子說(shuō)明顯示在光柵上的行數(shù)在一個(gè)場(chǎng)接場(chǎng)或者幀接幀的基礎(chǔ)上可以是稍微增加或減少的，從而實(shí)現(xiàn)不同的幀顯示速率。在每行1920個(gè)象素和隔行掃描的水平行共1080個(gè)的第一種情況601下，每10個(gè)場(chǎng)中場(chǎng)1-4、6-8和10均顯示了562.5行，場(chǎng)5多顯示了一個(gè)掃描行，場(chǎng)9少顯示了一個(gè)掃描行，從而提供一個(gè)30幀/秒(fps)的平均場(chǎng)頻601。在每行1920個(gè)象素和隔行掃描的水平行共1080I個(gè)的第二種情況602下，每10個(gè)場(chǎng)中場(chǎng)1、3、5、7-8和10均顯示了563.5行，場(chǎng)2、4、6和9均少顯示了一個(gè)掃描行，從而提供一個(gè)29,97fps的平均場(chǎng)頻602。
在每行1920個(gè)象素和(逐行掃描的)水平行共540P個(gè)的第一個(gè)種情況603下，每10個(gè)場(chǎng)中場(chǎng)1、3和7-9均顯示了562行，場(chǎng)2、4-6和10均多顯示了一個(gè)掃描行，從而提供一個(gè)60fps的平均場(chǎng)頻603。在每行1920個(gè)象素和(逐行掃描的)水平行共540P個(gè)的第二種情況604下，每10個(gè)場(chǎng)中場(chǎng)1-7和9-10均顯示了563行，場(chǎng)8多顯示了一個(gè)掃描行，從而獲得一個(gè)59.94fps的平均幀頻。
針對(duì)不同的顯示和圖象格式，本發(fā)明的幀顯示速率適配方法的實(shí)施通過(guò)詳細(xì)的同步和定時(shí)圖解得到了說(shuō)明。這些圖解說(shuō)明了在前面的有效圖象行的完成之后減少掃描的顯示行數(shù)，就要求在位于有效圖象行的各幀之間的垂直消隱間隔之前啟動(dòng)垂直回掃脈沖。在前面的有效圖象行的完成之后增加掃描的顯示行數(shù)，就要求在位于有效圖象行的各幀之間的垂直消隱間隔之后啟動(dòng)垂直回掃脈沖。
圖7詳細(xì)說(shuō)明了同步和定時(shí)的調(diào)整顯示格式為1080I個(gè)隔行掃描的圖象行的1125個(gè)顯示行。頂部同步和定時(shí)圖解說(shuō)明了從一個(gè)Y信號(hào)圖象行703的指定場(chǎng)到Y(jié)信號(hào)圖象行704的下一個(gè)場(chǎng)的轉(zhuǎn)換F1-F2，有效Y信號(hào)圖象行703以顯示掃描行1122結(jié)束，并且23個(gè)具有無(wú)效Y信號(hào)圖象行的垂直消隱的水平行周期23H跟隨其后。緊接著垂直消隱的完成，Y信號(hào)圖象行704的下一個(gè)場(chǎng)以下一個(gè)顯示幀掃描的顯示掃描行21開(kāi)始。以一個(gè)回掃脈沖705的前沿，即偏移最后的顯示掃描行1125半個(gè)水平掃描行周期，即0.5H，或者偏移顯示掃描行1122的結(jié)尾共3.5H水平行周期713開(kāi)始回掃垂直同步波形Vsync。在回掃脈沖705的5H水平行周期之后，垂直消隱繼續(xù)14.5H水平顯示行周期706，直到下一個(gè)有效Y信號(hào)圖象行704開(kāi)始。
在從Y信號(hào)圖象行704的下一個(gè)場(chǎng)到Y(jié)信號(hào)圖象行716的下一個(gè)場(chǎng)的轉(zhuǎn)換F2-F3期間，垂直消隱與顯示行的前一個(gè)場(chǎng)的顯示掃描行561-563重合，并且繼續(xù)3H水平行周期714，直到與顯示行564一致啟動(dòng)垂直回掃脈沖708，并且繼續(xù)5H水平行周期。在回掃脈沖708之后，垂直消隱持續(xù)了14H水平行周期715。
參考底部定時(shí)圖720，在Y信號(hào)圖象行之間的行消隱期710期間，如示例性的圖象行709A和709B所示，離前一Y信號(hào)圖象行709A的后緣不超過(guò)1.2微秒(本圖解中顯示為1.8減0.6)啟動(dòng)水平回掃脈沖711的前沿。
通過(guò)提前啟動(dòng)垂直回掃脈沖705、708來(lái)增加幀顯示速率并使得顯示行從1125減少到1123，適應(yīng)本發(fā)明的幀顯示速率調(diào)整的同步和定時(shí)的調(diào)整發(fā)揮了作用。把顯示行從1125增加到1127要求延遲垂直回掃脈沖705和708的啟動(dòng)，如塊712所示。在1123個(gè)顯示行的情況下，在前面Y信號(hào)圖象行703和704的最后一個(gè)圖象行之后2.5H和2H水平周期分別啟動(dòng)了垂直回掃脈沖705和708。在1127個(gè)顯示行的情況下，在前面Y信號(hào)圖象行703和704的最后一個(gè)圖象行之后4.5H和4H水平周期分別啟動(dòng)了垂直回掃脈沖705和708。綜上所述，將顯示行從1125減少到1123要求將回掃脈沖的前沿提前一個(gè)周期1H啟動(dòng)，將顯示行從1125增加到1127要求將垂直回掃脈沖705和708的前沿延遲一個(gè)水平行周期1H。
圖8詳細(xì)說(shuō)明了調(diào)整同步和定時(shí)以實(shí)現(xiàn)顯示和圖象格式為2個(gè)連續(xù)的幀共1126個(gè)顯示行、每幀有540P逐行掃描圖象行。雖然每個(gè)有效圖象行的幀只生成了563個(gè)顯示行，但是兩個(gè)幀540P圖象行的1126個(gè)顯示行與圖7的同步和定時(shí)圖解相比較易于描述。
頂部同步和定時(shí)圖解F21-F22說(shuō)明了從一個(gè)Y信號(hào)圖象行803的指定場(chǎng)到Y(jié)信號(hào)圖象行804的下一個(gè)場(chǎng)的時(shí)間遷移，有效Y信號(hào)圖象行803以顯示掃描行1123結(jié)束，并且23個(gè)垂直消隱的水平行周期23H跟隨其后，垂直消隱是無(wú)效Y信號(hào)的圖象行。緊接著垂直消隱的完成，Y信號(hào)圖象行804的下一個(gè)場(chǎng)以顯示掃描行21開(kāi)始下一個(gè)顯示幀的掃描。以回掃脈沖805的前沿，即從下一個(gè)有效Y信號(hào)圖象行的顯示幀的初始顯示掃描行1，或者從顯示掃描行1123的末尾起總數(shù)為3H水平行周期813開(kāi)始回掃垂直同步波形Vsync。在回掃脈沖805的5H水平行周期之后，垂直消隱繼續(xù)15H水平顯示行周期806，直到下一個(gè)有效Y信號(hào)圖象行804開(kāi)始。
在從Y信號(hào)圖象行804的下一個(gè)場(chǎng)到Y(jié)信號(hào)圖象行816的下一個(gè)場(chǎng)的轉(zhuǎn)換F22-F23期間，垂直消隱與顯示行的前一個(gè)場(chǎng)的顯示掃描行561-563重合，并且持續(xù)3H水平行周期814，直到與顯示行564一致啟動(dòng)垂直回掃脈沖808，并且持續(xù)5H水平行周期。在回掃脈沖808之后，垂直消隱持續(xù)了14H水平行周期815。
參考底部定時(shí)圖820，在Y信號(hào)圖象行之間的行消隱期810期間，如示例性的圖象行809A和809B所示，離前一個(gè)Y信號(hào)圖象行809A的后緣不超過(guò)1.2微秒(本圖解中顯示為1.8減0.6)啟動(dòng)水平回掃脈沖811的前沿。
通過(guò)提前啟動(dòng)垂直回掃脈沖805、808來(lái)增加幀顯示速率并使得顯示行從1126減少到1124，適應(yīng)本發(fā)明的幀顯示速率調(diào)整的同步和定時(shí)的調(diào)整發(fā)揮了作用。將顯示行從1126增加到1128要求延遲垂直回掃脈沖805和808的啟動(dòng)，參見(jiàn)塊812。在1124個(gè)顯示行的情況下，在前一個(gè)信號(hào)圖象行803和804的最后一個(gè)圖象行之后過(guò)2H水平行周期才啟動(dòng)垂直回掃脈沖805和808。在1128個(gè)顯示行的情況下，在前一個(gè)信號(hào)圖象行803和804的最后一個(gè)圖象行之后過(guò)4H水平行周期才啟動(dòng)垂直回掃脈沖805和808。綜上所述，將顯示行從1126減少到1124要求提前一個(gè)周期1H啟動(dòng)回掃脈沖的前沿，將顯示行從1126增加到1128要求垂直回掃脈沖805和808的前沿延遲一個(gè)水平行周期1H。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的幀顯示速率適配方法的基本步驟在圖9中被繪制成流程90。將所接收的圖象信號(hào)(91)的幀頻與接收機(jī)的幀顯示速率(94)比較(92)。響應(yīng)于圖象信號(hào)幀頻和幀顯示速率之間的任何差別，調(diào)整(93)每場(chǎng)顯示行數(shù)或每幀行數(shù)lpf。調(diào)整了的每場(chǎng)行數(shù)改變了幀顯示速率定時(shí)(94)，輸出一個(gè)指示驅(qū)動(dòng)顯示控制處理器95(例如一個(gè)偏轉(zhuǎn)處理器106)的幀顯示速率的信號(hào)。幀顯示速率信號(hào)被不斷地反饋，以重復(fù)地與圖象信號(hào)幀頻比較，直到兩者之間的差別可以忽略或者為零。
圖10說(shuō)明了一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的幀顯示速率適配方法的示例性的接收機(jī)100。雖然此示例性的接收機(jī)100具有雙重信號(hào)處理路徑，一個(gè)用于模擬信號(hào)處理，另一個(gè)用于數(shù)字信號(hào)處理，本發(fā)明的幀顯示速率適配方法可以應(yīng)用于只有模擬通道的接收機(jī)或者只有數(shù)字通道的接收機(jī)。
在接收機(jī)100中，光柵發(fā)生器105把每場(chǎng)(lpf)行數(shù)參數(shù)作為一個(gè)輸入，并且提供合適的垂直同步信號(hào)Vert和水平同步信號(hào)Horiz。每場(chǎng)lpf行數(shù)的計(jì)算是在一個(gè)場(chǎng)接場(chǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。因?yàn)楣鈻虐l(fā)生器104每lpf行生成了垂直同步Vsync，按需要調(diào)整lpf的作用是提前或延遲啟動(dòng)回掃脈沖的前沿，如圖7和8所討論。
對(duì)于NTSC格式的模擬信號(hào)AS,NTSC解碼器103也輸出一個(gè)格式為每秒60場(chǎng)的NTSC-Vsync信號(hào)，其相位與一個(gè)從光柵發(fā)生器105發(fā)出、格式為60幀/秒的垂直同步信號(hào)Vsync的相位相比較(110)。輸入到光柵發(fā)生器105的每場(chǎng)行數(shù)lpf被調(diào)整(111)，直到NTSC-Vsync信號(hào)與來(lái)自光柵發(fā)生器105的Vsync信號(hào)之間的相位誤差可以忽略或者為零為止。相位誤差為零是幀顯示速率與視頻信號(hào)的傳送幀頻之間實(shí)現(xiàn)幀同步的一個(gè)條件。
對(duì)于MPEG-2格式的數(shù)字信號(hào)DS，解多路復(fù)用器DEMUX 102傳遞壓縮數(shù)據(jù)到視頻/解碼處理器104并且傳遞節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)PCR到比較器112。節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)PCR是一個(gè)時(shí)間信息，即時(shí)間基準(zhǔn)標(biāo)記，它由一個(gè)MPEG-2編碼器插入到傳送碼流從而幫助視頻解碼器104在通信線路的傳送側(cè)再次恢復(fù)和跟蹤編碼時(shí)鐘。PCR與本地節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)LCR相比較，LCR是從由本地系統(tǒng)時(shí)鐘115驅(qū)動(dòng)的計(jì)數(shù)器114輸出的。注意PCR是由傳送側(cè)的編碼系統(tǒng)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的計(jì)數(shù)器輸出的一個(gè)取樣。
響應(yīng)LCR和PCR的比較(112)結(jié)果調(diào)整每場(chǎng)行數(shù)lpf(113)，該比較與光柵發(fā)生器104輸出的垂直同步信號(hào)Vsync同步。調(diào)整lpf直到LCR和PCR之間的差別接近或者基本上等于零。這與常規(guī)的時(shí)鐘恢復(fù)方案非常不同，在常規(guī)方案中比較器112的輸出被用來(lái)調(diào)整本地系統(tǒng)時(shí)鐘頻率直到PCR和LCR之間的差別可以忽略或者基本上為零。
本領(lǐng)域的專業(yè)人員可對(duì)上述內(nèi)容進(jìn)行的變化、組合和交換，這些都包括在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種用于將接收機(jī)的幀顯示速率適配為所接收信號(hào)的圖象幀頻的方法，包括以下步驟將所接收信號(hào)的圖象幀頻與接收機(jī)的一個(gè)顯示幀比較(92)；響應(yīng)于所述比較步驟的結(jié)果，調(diào)整(93)每場(chǎng)顯示行數(shù)或者每幀行數(shù)；及響應(yīng)于所述調(diào)整步驟的結(jié)果，生成(94)一個(gè)用于所述接收機(jī)的幀顯示速率控制信號(hào)。
2．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述接收信號(hào)是模擬信號(hào)格式的情況，所述比較步驟(92)包括比較垂直同步信號(hào)(NTSC Vsync)的相位和垂直同步信號(hào)(Vsync)的相位的步驟，其中NTSC Vsync指示所述圖象信號(hào)幀頻，Vsync作為所述幀顯示速率控制信號(hào)。
3．按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整每場(chǎng)行數(shù)的步驟(93)被重復(fù)，從而所述相位彼此接近。
4．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述接收信號(hào)是數(shù)字信號(hào)(DS)格式的情況，所述比較步驟包括比較所述接收信號(hào)的一個(gè)定時(shí)基準(zhǔn)(PCR)和所述接收機(jī)的一個(gè)本地定時(shí)基準(zhǔn)(本地PCR)的步驟。
5．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述接收信號(hào)是數(shù)字信號(hào)(DS)格式的情況，所述比較步驟包括比較所述接收信號(hào)的一個(gè)節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)(PCR)和所述接收機(jī)的一個(gè)本地節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)(本地PCR)的步驟。
6．按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整步驟(93)被重復(fù)，從而所述時(shí)間基準(zhǔn)(PCR)與所述本地時(shí)間基準(zhǔn)(本地PCR)彼此接近。
7．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征進(jìn)一步在于，響應(yīng)所述幀顯示速率控制信號(hào)生成一個(gè)垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)給顯像管，由所述接收信號(hào)表示的圖象將在顯像管上看到的步驟。
8．按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述生成步驟包括為所述接收信號(hào)生成一個(gè)直流耦合到所述顯像管的恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)的步驟。
9．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整步驟包括增加顯示的所述每場(chǎng)行數(shù)從而減少所述幀顯示速率的平均值，以及減少所述每場(chǎng)行數(shù)從而增加所述顯示幀頻的平均值。
10．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收機(jī)中包括一個(gè)直流耦合及恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(500)。
11．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整步驟包括對(duì)于從29.97或30或59.94或60構(gòu)成的組中選擇的幀/秒的平均幀顯示速率，改變每場(chǎng)顯示行數(shù)。
12．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于1080隔行掃描圖象行，所述調(diào)整步驟包括改變每場(chǎng)顯示行數(shù)為1123、1125或1127中的一個(gè)。
13．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于兩個(gè)連續(xù)的540逐行掃描圖象行的幀，所述調(diào)整步驟包括改變每場(chǎng)顯示行數(shù)為1124、1126或1128中的一個(gè)。
14．一種用于將幀顯示速率適配為所接收信號(hào)的圖象幀頻的接收機(jī)，包括一個(gè)直流耦合及恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(106)；一個(gè)用于解碼所接收信號(hào)的信號(hào)解碼器(102,103)，該解碼器提供用于驅(qū)動(dòng)顯像管(107)的視頻處理的第一個(gè)信號(hào)以及指示所述接收信號(hào)的圖象幀頻的第二個(gè)信號(hào)；一個(gè)比較器(110,112)，用于將所述第二個(gè)信號(hào)與指示所述接收機(jī)的幀顯示速率的定時(shí)信號(hào)相比較。裝置(111,113)，用于響應(yīng)于所述比較器來(lái)調(diào)整由所述接收機(jī)顯示的每場(chǎng)行數(shù)或者每幀行數(shù)；以及一個(gè)光柵發(fā)生器(105)，響應(yīng)于所述調(diào)整每場(chǎng)顯示行數(shù)或每幀行數(shù)的裝置來(lái)提供水平和垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)所述偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
15．按照權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)解碼器是用于解碼所述接收信號(hào)的模擬格式，并且所述第二個(gè)信號(hào)是一個(gè)垂直同步信號(hào)。
16．按照權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)解碼器(102)是一個(gè)用于解碼所述接收信號(hào)的數(shù)字格式的解多路復(fù)用器，并且所述第二個(gè)信號(hào)是一個(gè)定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)。
17．按照權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于，所述信號(hào)解碼器包括模擬信號(hào)解碼器(103)和數(shù)字信號(hào)解多路復(fù)用器(102)，所述第二個(gè)信號(hào)(103)在由所述模擬信號(hào)解碼器輸出時(shí)是垂直同步信號(hào)，在由所述解多路復(fù)用器(102)輸出時(shí)是節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)。
18．按照權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于，對(duì)于所述接收信號(hào)是模擬格式的情況，所述比較器是一個(gè)相位比較器(110)，用于比較所述第二個(gè)信號(hào)與所述定時(shí)信號(hào)，其中所述第二個(gè)信號(hào)是一個(gè)垂直同步信號(hào)，所述定時(shí)信號(hào)是第二個(gè)垂直同步信號(hào)。
19．按照權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于，對(duì)于所述接收信號(hào)的數(shù)字格式的情況，所述比較器(112)比較所述第二個(gè)信號(hào)與所述定時(shí)信號(hào)，其中所述第二個(gè)信號(hào)是一個(gè)所述接收信號(hào)的節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)，所述定時(shí)信號(hào)是本地節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)。
20．按照權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于，對(duì)于包括1080隔行掃描圖象行的所述接收信號(hào)，所述調(diào)整裝置(111)包括改變所述每場(chǎng)顯示行數(shù)為1123、1125或1127中選擇的一個(gè)。
21．按照權(quán)利要求14所述的接收機(jī)，其特征在于，對(duì)于包括兩個(gè)連續(xù)的幀、每幀有540逐行掃描圖象行的所述接收信號(hào)，所述調(diào)整裝置(111)包括改變所述顯示的每?jī)蓚€(gè)幀行數(shù)為1124、1126或1128中選擇的一個(gè)。
22．一種用于將幀顯示速率適配為所接收信號(hào)的圖象幀頻的接收機(jī)，包括一個(gè)直流耦合及恒定斜率垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(106)；一個(gè)用于解碼模擬接收信號(hào)的模擬解碼器(103)，它提供一個(gè)用于視頻處理以驅(qū)動(dòng)顯像管的視頻信號(hào)和用于所述模擬接收信號(hào)的第一個(gè)垂直同步信號(hào)；一個(gè)用于解碼數(shù)字接收信號(hào)的數(shù)字解碼器(102)，它提供一個(gè)用于視頻解碼以驅(qū)動(dòng)所述顯像管(107)的數(shù)據(jù)信號(hào)和用于所述數(shù)字接收信號(hào)的第一定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)；一個(gè)第一比較器(111)，用于將所述垂直同步信號(hào)的相位與用于驅(qū)動(dòng)所述偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的第二個(gè)垂直同步信號(hào)的相位進(jìn)行比較；一個(gè)第二比較器(112)，用于將所述第一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)與提供給所述接收機(jī)的第二個(gè)定時(shí)基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較；第一裝置(111)，響應(yīng)于所述第一個(gè)比較器來(lái)調(diào)整由所述接收機(jī)每場(chǎng)顯示的行數(shù)；第二裝置(113)，響應(yīng)于所述第二個(gè)比較器來(lái)調(diào)整由所述接收機(jī)每場(chǎng)顯示的行數(shù)；以及一個(gè)光柵發(fā)生器(105)，響應(yīng)于所述調(diào)整每場(chǎng)顯示行數(shù)的所述第一個(gè)或者第二個(gè)裝置來(lái)提供驅(qū)動(dòng)所述偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的水平和垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明的方法,用于將接收機(jī)的幀顯示速率適配為所接收信號(hào)的圖象幀頻,包括以下步驟:將所接收信號(hào)的圖象幀頻與接收機(jī)的顯示幀比較,響應(yīng)于比較步驟的結(jié)果來(lái)調(diào)整每場(chǎng)顯示行數(shù)或者每幀行數(shù),以及響應(yīng)于調(diào)整步驟的結(jié)果生成接收機(jī)的幀顯示速率控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/44GK1306371SQ0012628
公開(kāi)日2001年8月1日 申請(qǐng)日期2000年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月30日
發(fā)明者M·S·戴斯, A·K·弗利克納 申請(qǐng)人:湯姆森許可公司