專利名稱：多水平掃描頻率的自適應光柵失真校正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適應數(shù)個水平掃描頻率的光柵失真校正系統(tǒng)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光柵失真校正，例如，會聚和枕形校正，是電視機性能的重要方面，尤其對于大型直觀和投影電視接收機和監(jiān)視器。由于三個投影顯像管中的兩個偏離軸向和由于需要為每個投影顯像管提供獨立的失真控制系統(tǒng)，投影電視接收機向失真校正系統(tǒng)提出了非常困難的挑戰(zhàn)。在投影電視接收機中，綠色顯像管通常處在中心方向。在綠色顯像管的光柵得到校正之后，必須校正和會聚由紅色和藍色顯像管生成的光柵，以便與綠色顯像管生成的光柵相匹配。
一般來說，失真校正數(shù)據(jù)可以存儲在數(shù)字存儲器中，從存儲器中讀出，經(jīng)過內(nèi)插器處理以提供附加校正數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成模擬形式，經(jīng)模擬低通濾波和放大后用作會聚校正偏轉(zhuǎn)信號。每個失真校正電路不僅對于每個投影顯像管的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)和安裝方向，以及屏幕尺寸和屏幕方向來說，必須是最優(yōu)化的，而且對于輸入視頻信號的水平掃描頻率來說，也必須是最優(yōu)化的?？梢詾榍爸梅糯笃魃奢斎氲哪M低通濾波器是對水平掃描頻率的差異最敏感的電路的組成部分。此外，提出巨大失真校正挑戰(zhàn)的許多接收機已經(jīng)適合以標準水平掃描頻率(1fH)和標準水平掃描頻率兩倍的水平掃描頻率頻率(2fH)進行操作。事實上，這樣的接收機也需要處理具有標準頻率三倍的水平掃描頻率(3fH)的視頻信號。
例如，在投影電視接收機的情況中，有必要把適合于水平和垂直偏轉(zhuǎn)的每一個的和對每種水平掃描頻率優(yōu)化的各自失真校正電路提供給每個顯像管。對于每種水平掃描頻率和對于每個顯像管，這樣的優(yōu)化需要兩個專用低通濾波器。如果投影電視接收機適合以1fH和2fH進行操作，那么，對于顯像管來說，需要12個獨立優(yōu)化的失真校正電路。如果投影電視接收機適合以1fH、2fH和3fH進行操作，那么，對于顯像管來說，需要18個獨立優(yōu)化的失真校正電路。即使每個失真校正電路的大多數(shù)組成部分可以是標準化的，也仍然有必要設(shè)計和制造許多不同的低通濾波器。此外，每個顯像管還將需要為特定的顯像管和偏轉(zhuǎn)方向(例如，紅色顯像管，垂直方向)和水平掃描頻率自動選擇適當濾波器的切換電路。
因此，最好在失真校正系統(tǒng)中避免使用昂貴的可切換模擬濾波器。有許多理由表明，不需要這組可切換模擬低通濾波器的失真校正系統(tǒng)是有利的，這些理由包括操作更簡單、可靠性得到提高、調(diào)整和設(shè)置的靈活性更大、制造成本降低、設(shè)計成本降低和設(shè)計時間縮短。
發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一種失真校正系統(tǒng)包括存儲失真校正值的裝置；處理失真校正值的可切換數(shù)字濾波器；在第一操作模式下被接通和供應失真校正值以及內(nèi)插失真校正值作為輸出的數(shù)字濾波器；在第二操作模式下被斷開和只供應失真校正值作為輸出的數(shù)字濾波器；把供應的輸出轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器；為在每種操作模式下接收模擬失真校正信號和生成模擬偏轉(zhuǎn)信號而耦合的的模擬低通濾波器；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率的裝置；和為了對不同水平掃描頻率選擇操作模式之一而對確定裝置作出響應的控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一種失真校正系統(tǒng)包括存儲失真校正值的裝置；處理失真校正值的數(shù)字濾波器；在第一操作模式下供應失真校正值以及第一數(shù)目的內(nèi)插失真校正值的數(shù)字濾波器；在第二操作模式下供應失真校正值以及第二數(shù)目的內(nèi)插失真校正值的數(shù)字濾波器；把供應的失真校正值轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器；為在每種操作模式下接收模擬失真校正信號和生成模擬偏轉(zhuǎn)信號而耦合的的模擬低通濾波器；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率的裝置；和為了對不同水平掃描頻率選擇操作模式之一而對確定裝置作出響應的控制裝置。
有利的是，數(shù)字濾波器在第三操作模式下可以被斷開，以便只有失真校正值作為輸出供應給數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器。在這種情況中，有利的是，確定裝置在識別出第一水平掃描頻率時，選擇第一操作模式，在識別出比第一水平掃描頻率高的第二水平掃描頻率時，選擇第二操作模式，和在識別出比第二水平掃描頻率高的第三水平掃描頻率時，選擇第三操作模式。
根據(jù)本發(fā)明的另一種失真校正系統(tǒng)包括供應不同數(shù)目的數(shù)字失真校正值的裝置；把供應的失真校正值轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器；為接收模擬失真校正信號和生成模擬偏轉(zhuǎn)信號而耦合的的模擬低通濾波器；只對模擬偏轉(zhuǎn)信號中具有給定抽樣率的那些模擬偏轉(zhuǎn)信號優(yōu)化的低通濾波器；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率的裝置；和為了改變供應失真校正值的不同數(shù)目以便對不同水平掃描頻率保持模擬偏轉(zhuǎn)信號的給定抽樣率而對確定裝置作出響應的控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一種失真校正方法包括存儲數(shù)字失真校正值；在第一操作模式下數(shù)字濾波數(shù)字失真校正值，以生成內(nèi)插失真校正值；在第一操作模式下供應失真校正值以及內(nèi)插失真校正值作為輸出；在第二操作模式下只供應失真校正值作為輸出；把供應的輸出轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號；為了生成模擬偏轉(zhuǎn)信號，用相同無源模擬濾波器低通濾波在每一種操作模式下的模擬失真校正信號；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率；和對確定步驟作出響應，對不同水平掃描頻率選擇操作模式之一。
根據(jù)本發(fā)明的另一種失真校正方法包括存儲數(shù)字失真校正值；在第一操作模式下數(shù)字濾波數(shù)字失真校正值，以生成第一數(shù)目的內(nèi)插失真校正值；在第一操作模式下供應失真校正值以及第一數(shù)目的內(nèi)插失真校正值作為輸出；在第二操作模式下數(shù)字濾波數(shù)字失真校正值，以生成第二數(shù)目的內(nèi)插失真校正值；在第二操作模式下供應失真校正值以及第二數(shù)目的內(nèi)插失真校正值作為輸出；把供應的輸出轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號；為了生成模擬偏轉(zhuǎn)信號，用相同無源模擬濾波器低通濾波在每一種操作模式下的模擬失真校正信號；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率；和對確定步驟作出響應，對不同水平掃描頻率選擇操作模式之一。
有利的是，這種方法可以包括在第三操作模式下只供應失真校正值作為輸出的步驟。在這種情況中，有利的是，這種方法可以包括下列步驟，在識別出第一水平掃描頻率時，選擇第一操作模式，在識別出比第一水平掃描頻率高的第二水平掃描頻率時，選擇第二操作模式，和在識別出比第二水平掃描頻率高的第三水平掃描頻率時，選擇第三操作模式。
另一種失真校正方法包括下列步驟供應不同數(shù)目的數(shù)字失真校正值；把供應的失真校正值轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號；借助于只對模擬偏轉(zhuǎn)信號中具有給定抽樣率的那些模擬偏轉(zhuǎn)信號優(yōu)化的特征響應模擬低通濾波模擬失真校正信號；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率；和改變供應失真校正值的不同數(shù)目，以便對不同水平掃描頻率保持模擬偏轉(zhuǎn)信號的給定抽樣率。
本發(fā)明便利地使相同模擬低通濾波器，尤其是無源濾波器，能夠用于失真校正系統(tǒng)中包括，例如，1fH、2fH和3fH的數(shù)個水平掃描頻率?？汕袚Q可編排數(shù)字濾波器，例如輸入抽頭數(shù)目可選的有限脈沖響應濾波器的使用有利地使最后供應給低通濾波器的會聚校正值的性質(zhì)和數(shù)量能夠?qū)τ诓煌乃綊呙桀l率是不同的。通過選擇與作為輸出的原始值一起供應的內(nèi)插值的數(shù)目，和在一個優(yōu)選實施例中，通過斷開數(shù)字濾波器和只供應原始校正值，失真值有利地得到控制。輸出值可選的可切換數(shù)字濾波器可以單獨地或與其它相關(guān)功能結(jié)合在一起地包含在集成電路中。
本發(fā)明利用了在低通濾波器的操作和優(yōu)化過程中的關(guān)鍵因素在于保持正在被低通濾波的信號中的抽樣率不變或至少基本不變的實現(xiàn)?？梢员憷馗淖?yōu)樯尚Ｕ盘柖男Ｕ档臄?shù)目，以便對不同水平掃描頻率保持相同的抽樣率。尤其是，根據(jù)本發(fā)明，可以便利地改變與原始值一起生成和供應的內(nèi)插值的數(shù)目。
附圖簡述

圖1是用于說明出現(xiàn)在數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器輸出端上的失真校正信號和對以3fH進行操作而優(yōu)化的和以3fH進行操作的無源低通濾波器的相應輸出的圖形；圖2是用于說明出現(xiàn)在數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器輸出端上的失真校正信號和對如圖1所示以3fH進行操作而優(yōu)化的、但是以1fH進行操作的相同無源低通濾波器的相應輸出的圖形；圖3是用于說明出現(xiàn)在數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器輸出端上的失真校正信號和對如圖1所示以3fH進行操作而優(yōu)化的、但是以2fH進行操作的相同無源低通濾波器的相應輸出的圖形，其中失真校正信號包括每對原始校正值之間的一個附加內(nèi)插校正值；圖4是用于說明出現(xiàn)在數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器輸出端上的失真校正信號和對如圖1所示以3fH進行操作而優(yōu)化的、但是以1fH進行操作的相同無源低通濾波器的相應輸出的圖形，其中失真校正信號包括每對原始校正值之間的三個附加內(nèi)插校正值；圖5是用于與獨立地編排水平掃描和回掃的長度的系統(tǒng)結(jié)合在一起說明失真校正系統(tǒng)的操作的圖形；圖6和7是用于說明對于第一內(nèi)插級的可選輸出，時鐘脈沖的分布的圖形；圖8是用于說明在水平回掃期間如何斷開第一級內(nèi)插器的圖形；圖9是根據(jù)本發(fā)明的失真控制系統(tǒng)的方塊圖；圖10是顯示為三個輸入抽頭編排的圖9的FIR(有限脈沖響應)濾波器的結(jié)構(gòu)的方塊圖；和圖11是顯示為五個輸入抽頭編排的圖9的FIR濾波器的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
優(yōu)選實施例詳述失真校正往往是基于為水平和垂直方向，以及為三種顏色RGB數(shù)字存儲的校正數(shù)據(jù)(即，數(shù)值或樣本)的。失真校正值與在畫面屏幕上定義的網(wǎng)格的各個交叉點相聯(lián)系。通過數(shù)字-模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器和隨后的放大器，這些數(shù)據(jù)用于生成驅(qū)動校正偏轉(zhuǎn)線圈的校正電流。
應該注意到，在水平掃描線末尾上的校正電流通常具有與在水平掃描線開頭上完全不同的校正電流。于是，在看不見的水平回掃過程中提供附加網(wǎng)格點，以便使當前在掃描線末端上的值更平滑地過渡到下一掃描線的開頭上的值。在給出的優(yōu)選實施例中，在掃描線的可見部分中提供了14個網(wǎng)格點和在掃描線的回掃部分中提供了2個網(wǎng)格點。每個網(wǎng)格點對應于一個原始失真校正值。
為了盡可能地獲得完美無缺的畫面，必須在每個時間點上或在屏幕上的每個位置上校正偏轉(zhuǎn)束。為此目的所需的信息不得不從存儲數(shù)據(jù)中獲得。另外，校正電流的波形應該盡可能地平滑。
用于網(wǎng)格點之間的垂直失真校正，即用于在網(wǎng)格點之間垂直地校正水平線的失真的失真校正值通過內(nèi)插算法確定。在水平方向，所需的平滑電流可以通過外部濾波由內(nèi)插器在時間上作為分離輸出值依次供應的校正值生成，內(nèi)插器可以包含在集成電路中。D/A轉(zhuǎn)換器供應特定的校正值作為網(wǎng)格點的輸出，并且保持這個值直到下一個網(wǎng)格點為止。濾波器隨后從這些值中生成所需的平滑電流曲線。一般來說，濾波器包括往往作為前置放大器或放大器中輸入電路的一部分形成的無源模擬低通濾波器、接收D/A轉(zhuǎn)換器的輸出的低通濾波器、校正線圈的感抗和輸出放大器的有限帶寬。圖1顯示了出現(xiàn)在D/A轉(zhuǎn)換器輸出端上的階梯形校正信號10和借助于濾波從中獲得的校正電流12的跡線。
必須把總系統(tǒng)(濾波器、校正線圈、放大器)的時間常數(shù)調(diào)到來自D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)的頻率，因此，也就調(diào)到輸入視頻信號的水平頻率。把投影電視接收機逐步設(shè)計成多標準設(shè)備，它支持，例如，不同水平掃描頻率和不同VGA(視頻圖形適配器)顯示標準。這樣的多標準設(shè)備必須能夠在水平偏轉(zhuǎn)頻率從大約15KHz到大約50KHz的范圍上適當?shù)厣蓵郛嬅妗?br> 但是，如果用1fH的源(即，大約16KHz水平頻率的通常電視畫面)去操作優(yōu)化成50KHz(3.2fH)的系統(tǒng)，那么，如圖1所示的相同階梯形校正信號10將導致圖2所示的偏轉(zhuǎn)電流14。偏轉(zhuǎn)電流一點也不平滑；其斜率存在許多不連續(xù)點。這將導致在屏幕上分布著垂直條紋圖樣。反之，被優(yōu)化成以1fH進行操作的系統(tǒng)將不能充分地跟蹤和平滑在相對較高水平頻率，例如，2fH和3fH上的迅速信號變化。
圖2所示的劣質(zhì)校正偏轉(zhuǎn)電流14可以通過把不同低通濾波器切換到電路中，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)來校正。對于1fH或2fH水平掃描頻率來說，不同的低通濾波器將被設(shè)計成使整個濾波器響應得到優(yōu)化。但是，由于正如上面所述的那樣，六個通道受到影響，即對于水平和垂直兩種失真校正，RBG的每一個，因此，這種技術(shù)需要相對高的費用和對設(shè)計要求較高。因此，有必要一開始就要設(shè)計和測試，然后在六個濾波器之間進行切換。由于要求作為所支持水平頻率范圍的函數(shù)來實現(xiàn)切換，因此切換是復雜的，同時，切換可能發(fā)生在幾個級中，這進一步增加了復雜性，因此提高了系統(tǒng)成本。此外，這樣的復雜系統(tǒng)很可能本身就不那么可靠。無論如何，這樣的系統(tǒng)很不便于故障查找并有必要修理。
根據(jù)本發(fā)明，對水平掃描頻率之一，例如，所需范圍內(nèi)的最高水平掃描頻率優(yōu)化的相同低通濾波器可以便利地用于所有的水平掃描頻率。取而代之，數(shù)字濾波器，例如，有限脈沖響應濾波器被便利地接通和斷開，并且對于所需范圍內(nèi)的不同水平掃描頻率，以不同的模式操作。有利的是，與低通濾波器的切換網(wǎng)絡(luò)相比，這樣的數(shù)字切換可以非常容易地得以實現(xiàn)，尤其在內(nèi)插器包含在集成電路中的時候。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)插濾波器最好包含在集成電路中，并且，不僅可以被接通和斷開，而且當被接通時，可以靈活地適應與不同水平掃描頻率相對應的不同操作模式。為了生成不同數(shù)目的內(nèi)插失真校正值，不同操作模式可以便利地對應于輸入抽頭數(shù)不同的相同數(shù)字濾波器的使用。本發(fā)明是如此有效，致使外部模擬濾波器可以便利地作為簡單、無源電阻-電容性(RC)濾波器來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，對于數(shù)字濾波器來說，由包括1f、2Hf和3fH的水平掃描頻率和接近這些值之一或更多個的頻率，例如3.2fH組成的范圍至少需要三種操作模式。其它推薦的范圍可能需要更多或更少數(shù)目的操作模式。在第一操作模式中，數(shù)字濾波器是斷開的。輸出只是原始失真校正值(參見圖1中的輸出10)。外部RC濾波器是對所需頻率范圍的高端，例如，3fH和3.2fH上的操作優(yōu)化的。在這樣的高水平頻率上，與校正線圈的電感器相連接的外部RC濾波器足以作為一個濾波器，并且將產(chǎn)生圖1所示的平滑失真校正電流12。
在第二操作模式下數(shù)字濾波器是接通的。數(shù)字濾波器起3-抽頭FIR濾波器的作用，即，具有三個輸入抽頭的濾波器。到抽頭的輸入是原始失真校正值。3-抽頭FIR濾波器將生成在空間上處在每對原始失真校正值之間的一個內(nèi)插失真校正值。內(nèi)插器的輸出是圖3所示的階梯形波形16。這種操作模式的目的是用于較低的水平掃描頻率，例如，2fH。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)確定，以比優(yōu)化頻率低的頻率、但無論是原始的還是內(nèi)插的，其校正值的數(shù)目更多的操作也將導致圖3所示的平滑失真偏轉(zhuǎn)電流18。
在第三操作模式下數(shù)字濾波器也是接通的。數(shù)字濾波器起5-抽頭FIR濾波器的作用，即，具有五個輸入抽頭的濾波器。到抽頭的輸入是原始失真校正值。5-抽頭FIR濾波器將生成在空間上處在每對原始失真校正值之間的三個內(nèi)插失真校正值。內(nèi)插器的輸出是圖4所示的階梯形波形20。這種操作模式的目的是用于推薦的水平掃描頻率范圍的低端，例如，1fH。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)確定，以仍然比優(yōu)化頻率低的頻率、但無論是原始的還是內(nèi)插的，其校正值的數(shù)目仍然更多的操作也將導致圖4所示的平滑失真偏轉(zhuǎn)電流22。
應該明白，例如，以2fH和3fH進行操作的接收機也許只需要第一和第二操作模式。例如，以1fH和2fH進行操作的接收機也許只需要第二和第三操作模式。和例如，以1fH和3fH進行操作的接收機也許只需要第一和第三操作模式。
在與例如以3fH進行操作相對應的第一操作模式下，在除水平掃描之外的時間內(nèi)，數(shù)字濾波器可以便利地被斷開。在水平回掃期間斷開數(shù)字濾波器是特別有用的，例如，當設(shè)備用高水平頻率和非常短的回掃時間進行操作時。在這種操作條件下，數(shù)字濾波器的頻率，因此也就是D/A轉(zhuǎn)換器的頻率，在回掃期間是非常高的。這可導致超過D/A轉(zhuǎn)換器的最大允許頻率。即使沒有超過D/A轉(zhuǎn)換器的最大頻率，D/A轉(zhuǎn)換器也可以是在水平掃描的開頭可以干擾數(shù)字濾波器正常操作的大瞬態(tài)電流的來源。這對于依賴于較早樣本來生成輸出值的FIR濾波器來說，特別要關(guān)心的。在水平回掃期間斷開濾波器可以有利地防止這種瞬態(tài)形式，并且可以有利地防止超過D/A轉(zhuǎn)換器的最大允許頻率。
事實上，在水平回掃期間，濾波器值的計算可以是連續(xù)的，以便當數(shù)字濾波器被再次接通時，不會發(fā)生干擾濾波器的堆積現(xiàn)象。在回掃中的斷開期間，像在第一操作模式下數(shù)字濾波器完全斷開時的情況那樣，數(shù)據(jù)值從內(nèi)插(值)切換，直接供應給D/A轉(zhuǎn)換器。圖8顯示了對于這種操作模式，數(shù)據(jù)在數(shù)字濾波器輸出端上的輸出。
包括在3fH的頻率上的水平掃描等操作環(huán)境可以要求對水平掃描進行特殊處理，以便于操作。一種這樣的特殊處理是與水平掃描的時間長度無關(guān)地獨立編程和控制水平回掃的時間長度的能力。需要兩個可編程參數(shù)。標為HGD(水平網(wǎng)格距離)的參數(shù)決定與掃描線可見部分中網(wǎng)格寬度有關(guān)的系統(tǒng)時鐘脈沖的數(shù)目，在本實施例中是14個網(wǎng)格點。標為HRD(水平回掃距離)的參數(shù)決定與掃描線不可見部分中網(wǎng)絡(luò)寬度有關(guān)的系統(tǒng)時鐘脈沖的數(shù)目，在本實施例中是2個網(wǎng)格點。
圖5顯示了對于所有三種操作模式，在D/A轉(zhuǎn)換器輸出端上的條件。由于HGD和HRD需要彼此無關(guān)地在大范圍上是可編程的，和由濾波器生成的支持點應該對稱地位于網(wǎng)格時間內(nèi)，因此，也必須生成與HGD或HRD的特定編程相對應的濾波器時鐘脈沖。因此，濾波器在掃描期間和在回掃期間以兩種不同的頻率進行操作。
由于HGD和HRD并不總是被2(把3-抽頭濾波器用于2fH掃描的第二操作模式)或4(把5-抽頭濾波器用于1fH掃描的第三操作模式)整除的，因此，在濾波器的抽樣區(qū)間上必須分布著額外的時鐘脈沖。對于第二操作模式(每個網(wǎng)格有2個抽樣區(qū)間)來說，這是非常簡單的。在第三操作模式(每個網(wǎng)格有4個抽樣區(qū)間)中，奉行分布越均勻越好。圖6和7分別描繪了對于第二和第三操作模式，時鐘脈沖在抽樣區(qū)間上的分布。在這些圖形中，sys_clk是系統(tǒng)時鐘脈沖，例如，包含數(shù)字濾波器的集成電路中的系統(tǒng)時鐘脈沖。fGRID是從系統(tǒng)時鐘脈沖中衍生出來的網(wǎng)格時鐘脈沖。fFIR是也從系統(tǒng)時鐘脈沖中衍生出來的濾波器時鐘脈沖。
圖6和7所示有關(guān)水平掃描(HGD)的過程相應地也應用在水平回掃中。為此，圖中只有參數(shù)HGD必須被參數(shù)HRD所替代。
用于投影電視接收機的完整失真校正系統(tǒng)100顯示在圖9中。對于紅(R)、綠(G)和藍(B)顏色的每一種，接收機都含有三個投影顯像管。綠色顯像管20沿著投影屏幕10的軸向排列，因此，通常不需要失真校正。由紅色和藍色顯像管生成的光柵與綠色顯像管生成的光柵會聚。紅色顯像管10配備了垂直偏轉(zhuǎn)線圈12、水平偏轉(zhuǎn)線圈14、輔助水平偏轉(zhuǎn)線圈114和輔助垂直偏轉(zhuǎn)線圈124。綠色顯像管20配備了垂直偏轉(zhuǎn)線圈22、水平偏轉(zhuǎn)線圈24、輔助水平偏轉(zhuǎn)線圈和輔助垂直偏轉(zhuǎn)線圈。綠色顯像管的輔助偏轉(zhuǎn)線圈沒有標上標號是因為它們在所示的實施例中，在失真校正中不起什么作用。輔助偏轉(zhuǎn)線圈可以用于其它目的，例如，掃描速度調(diào)制。藍色顯像管30配備了垂直偏轉(zhuǎn)線圈32、水平偏轉(zhuǎn)線圈34、輔助水平偏轉(zhuǎn)線圈132和輔助垂直偏轉(zhuǎn)線圈140。垂直偏轉(zhuǎn)線圈由垂直偏轉(zhuǎn)電路50生成的垂直偏轉(zhuǎn)信號驅(qū)動。水平偏轉(zhuǎn)線圈由水平偏轉(zhuǎn)電路60生成的水平偏轉(zhuǎn)信號驅(qū)動。紅色和藍色顯像管的輔助偏轉(zhuǎn)線圈由失真校正偏轉(zhuǎn)信號驅(qū)動。
失真校正偏轉(zhuǎn)信號的生成從一組失真校正值開始，在下面稱這組失真校正值為原始失真校正值，以便與可切換數(shù)字濾波器生成的內(nèi)插失真校正值相區(qū)別。原始失真校正值存儲在隨機訪問存儲器(RAM)中。原始失真校正值代表如上所述的、在投影屏幕上定義的網(wǎng)格的各個點上的校正數(shù)據(jù)。垂直內(nèi)插電路為網(wǎng)格的每條水平線提供這組失真校正值和在網(wǎng)格點之間垂直地為水平線提供垂直內(nèi)插的失真校正值。盡管為定義目的，垂直內(nèi)插器的輸出包括原始失真校正值和垂直內(nèi)插失真校正值兩者，但是為了水平內(nèi)插的目的，認為垂直內(nèi)插器輸出的所有值是原始失真校正值。這個定義適用于說明書和權(quán)利要求書。
顯示在圖9中的失真校正系統(tǒng)100包括為由點組成的網(wǎng)格存儲失真校正值的RAM 102。垂直內(nèi)插器104提供原始失真校正值，作為供應給可切換數(shù)字濾波器106的輸出。數(shù)字濾波器106包括數(shù)個可切換和可編程FIR濾波器106A、106B、106C、106D、106E、和106F，用于分別提供紅色-水平(RED_H)、紅色-垂直(RED_V)、綠色-水平(GRN_H)、綠色-垂直(GRN_V)、藍色-水平(BLUE_H)、藍色-垂直(BLUE_V)的失真校正數(shù)據(jù)。這些校正信號的每一個都可以被認為是由通道生成的或代表通道。在投影電視接收機中，校正信號往往是指向不同種類失真的校正的復合信號。綠色校正信號通常不是針對會聚校正而形成的，但是，例如，將指向垂直枕形校正。紅色和藍色校正信號通常不是針對會聚校正而形成的，但是，這些信號也可以為了校正其它失真校正而形成。
FIR濾波器106A的輸出由D/A轉(zhuǎn)換器108轉(zhuǎn)換成模擬形式。無源低通電阻-電容性(RC)濾波器108平滑模擬信號。低通濾波信號由放大器112放大，放大器112代表前置放大器或放大器，或兩者。RC濾波器可以作為與前置放大器相聯(lián)系的輸入網(wǎng)絡(luò)的一部分而形成。濾波平滑信號驅(qū)動投影顯像管10的輔助失真校正偏轉(zhuǎn)線圈114。
FIR濾波器106B的輸出由D/A轉(zhuǎn)換器116轉(zhuǎn)換成模擬形式。無源低通電阻-電容性(RC)濾波器118平滑模擬信號。低通濾波信號由放大器120放大，放大器120代表前置放大器或放大器，或兩者。RC濾波器可以作為與前置放大器相聯(lián)系的輸入網(wǎng)絡(luò)的一部分而形成。濾波平滑信號驅(qū)動投影顯像管10的輔助失真校正偏轉(zhuǎn)線圈124。
FIR濾波器106C的輸出由D/A轉(zhuǎn)換器124轉(zhuǎn)換成模擬形式。無源低通電阻-電容性(RC)濾波器126平滑模擬信號。低通濾波信號由放大器128放大，放大器128代表前置放大器或放大器，或兩者。RC濾波器可以作為與前置放大器相聯(lián)系的輸入網(wǎng)絡(luò)的一部分而形成。濾波平滑信號驅(qū)動投影顯像管20的輔助失真校正偏轉(zhuǎn)線圈130。
FIR濾波器106D的輸出由D/A轉(zhuǎn)換器132轉(zhuǎn)換成模擬形式。無源低通電阻-電容性(RC)濾波器134平滑模擬信號。低通濾波信號由放大器136放大，放大器136代表前置放大器或放大器，或兩者。RC濾波器可以作為與前置放大器相聯(lián)系的輸入網(wǎng)絡(luò)的一部分而形成。濾波平滑信號驅(qū)動投影顯像管20的輔助失真校正偏轉(zhuǎn)線圈138。
FIR濾波器106E的輸出由D/A轉(zhuǎn)換器140轉(zhuǎn)換成模擬形式。無源低通電阻-電容性(RC)濾波器142平滑模擬信號。低通濾波信號由放大器144放大，放大器144代表前置放大器或放大器，或兩者。RC濾波器可以作為與前置放大器相聯(lián)系的輸入網(wǎng)絡(luò)的一部分而形成。濾波平滑信號驅(qū)動投影顯像管30的輔助失真校正偏轉(zhuǎn)線圈146。
FIR濾波器106F的輸出由D/A轉(zhuǎn)換器148轉(zhuǎn)換成模擬形式。無源低通電阻-電容性(RC)濾波器150平滑模擬信號。低通濾波信號由放大器152放大，放大器152代表前置放大器或放大器，或兩者。RC濾波器可以作為與前置放大器相聯(lián)系的輸入網(wǎng)絡(luò)的一部分而形成。濾波平滑信號驅(qū)動投影顯像管30的輔助失真校正偏轉(zhuǎn)線圈154。
在適合于在水平掃描頻率的范圍內(nèi)，例如，從1fH到2fH進行操作的系統(tǒng)中，低通RC濾波器是對以3fH進行操作優(yōu)化的。圖10和11顯示了數(shù)字FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)。盡管只需要一個可編程數(shù)字濾波器，例如，包含在集成電路中，但是為了清楚起見，圖10和11中分別獨立地顯示了3-抽頭濾波器配置和5-抽頭濾波器配置。
參照圖10，數(shù)字濾波器106包括六個可編排FIR濾波器106A、106B、106C、106D、106E和106F。為了清楚起見，只有FIR濾波器106A的細節(jié)用標號顯示和標識出來。其它濾波器具有相同的結(jié)構(gòu)。原始失真校正值輸入到濾波器106A、106B、106C、106D、106E和106F的每一個中。
濾波器106A是含有3個抽頭160、162和164的數(shù)字FIR濾波器。各個抽頭的加權(quán)分別是1/4、1/2和1/4。原始失真校正值沿著路徑166傳播。當它們沿著路徑160傳播時，這些值形成到各個抽頭的輸入。交織發(fā)生在切換器168中，通過切換器可以有效地斷開FIR濾波器。在3-抽頭的結(jié)構(gòu)中，在每一原始失真校正值之間生成和交織一個內(nèi)插失真校正值。fGRID時鐘脈沖控制原始失真校正值沿著路徑168的傳播。fFIR時鐘脈沖控制濾波器的內(nèi)插失真校正值和交織輸出值的傳播。
圖11所示的數(shù)字濾波器100與圖10所示的數(shù)字濾波器不同之處在于，F(xiàn)IR濾波器被編排成5抽頭濾波器106A′、106B′、106C′、106D′、106E′和106F′。為了清楚起見，只有FIR濾波器106A′的細節(jié)用標號顯示和標識出來。
濾波器106A′是含有5個抽頭170、172、174、176和178的數(shù)字FIR濾波器。各個抽頭的加權(quán)分別是1/8、1/4、1/4、1/4、和1/8。原始失真校正值沿著路徑166傳播。當它們沿著路徑160傳播時，這些值形成到各個抽頭的輸入。交織發(fā)生在切換器168中，通過切換器可以有效地斷開FIR濾波器。在5-抽頭的結(jié)構(gòu)中，在每一原始失真校正值之間生成和交織三個內(nèi)插失真校正值。fGRID時鐘脈沖控制原始失真校正值沿著路徑168的傳播。fFIR時鐘脈沖控制濾波器的內(nèi)插失真校正值和交織輸出值的傳播。
生成不同數(shù)目的校正值之后，尤其是生成不同數(shù)目的內(nèi)插校正值之后，有利的是，可以改變內(nèi)插器供應的樣本的數(shù)目，以便為不同水平掃描頻率的低通濾波器處理的校正信號保持基本不變的抽樣率。在給出的優(yōu)選實施例中，低通濾波器是對與3fH水平掃描相聯(lián)系的抽樣率最優(yōu)化的。在3fH掃描頻率上，只供應原始校正值。不生成內(nèi)插值。隨著掃描頻率的降低，必須生成和供應更多的校正值，以便保持通過低通濾波器的抽樣率與在3fH掃描情況下的抽樣率相同。2fH的掃描頻率在每對原始值之間需要一個內(nèi)插值。1fH的掃描頻率在每對原始值之間需要三個內(nèi)插值。因為抽樣率可以自動改變，所以低通濾波器是對所有三個水平掃描頻率優(yōu)化的。
作為本發(fā)明的結(jié)果，能夠自動適應多個水平掃描頻率的多通道失真校正系統(tǒng)的每一個通道可以配備只對水平掃描頻率之一優(yōu)化的低通濾波器。沒有必要形成由每一個都對不同水平掃描頻率優(yōu)化的可切換濾波器組成的復雜而昂貴的網(wǎng)絡(luò)。
應該明白，根據(jù)接收機中投影顯像管和屏幕的幾何結(jié)構(gòu)，對于所有接收機來說，圖9所示的失真校正信號的所有六個通道并非在所有情況下都是必要的。還應該明白，本發(fā)明可應用于直觀電視接收機和監(jiān)視器，尤其可應用于大屏幕或?qū)捚D(zhuǎn)角的那些直觀電視接收機和監(jiān)視器。
權(quán)利要求
1.一種失真校正系統(tǒng)，包括存儲失真校正值的裝置；處理所述失真校正值的可切換數(shù)字濾波器；在第一操作模式下被接通和供應所述失真校正值以及內(nèi)插失真校正值作為輸出的所述數(shù)字濾波器；在第二操作模式下被斷開和只供應所述失真校正值作為所述輸出的所述數(shù)字濾波器；把所述供應的輸出轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器；為在每種所述操作模式下接收所述模擬失真校正信號和生成模擬偏轉(zhuǎn)信號而耦合的的模擬低通濾波器；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率的裝置；和為了對不同水平掃描頻率選擇所述操作模式之一而對所述確定裝置作出響應的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字濾波器包括有限脈沖響應濾波器(FIR)。
3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述確定裝置在識別出第一水平掃描頻率時，選擇所述第一操作模式，和在識別出比所述第一水平掃描頻率高的第二水平掃描頻率時，選擇所述第二操作模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述模擬濾波器包括無源濾波器。
5.一種失真校正系統(tǒng)，包括存儲失真校正值的裝置；處理所述失真校正值的數(shù)字濾波器；在第一操作模式下供應所述失真校正值以及第一數(shù)目的內(nèi)插失真校正值的所述數(shù)字濾波器；在第二操作模式下供應所述失真校正值以及第二數(shù)目的內(nèi)插失真校正值的所述數(shù)字濾波器；把所述供應的失真校正值轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器；為在每種所述操作模式下接收所述模擬失真校正信號和生成模擬偏轉(zhuǎn)信號而耦合的的模擬低通濾波器；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率的裝置；和為了對不同水平掃描頻率選擇所述操作模式之一而對所述確定裝置作出響應的控制裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，在所述第一操作模式下所述內(nèi)插值的第一數(shù)目大于在所述第二操作模式下所述內(nèi)插值的第二數(shù)目。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述確定裝置在識別出第一水平掃描頻率時，選擇所述第一操作模式，和在識別出比所述第一水平掃描頻率高的第二水平掃描頻率時，選擇所述第二操作模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述模擬濾波器包括無源濾波器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字濾波器包括利用在所述第一操作模式下比在所述第二操作模式下更多的輸入抽頭進行可選擇操作的有限脈沖響應濾波器(FIR)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字濾波器在第三操作模式下被切斷，并且只把所述失真校正值作為輸出供應給所述數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，在所述第一操作模式下所述內(nèi)插值的第一數(shù)目大于在所述第二操作模式下所述內(nèi)插值的第二數(shù)目。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述確定裝置在識別出第一水平掃描頻率時，選擇所述第一操作模式，在識別出比所述第一水平掃描頻率高的第二水平掃描頻率時，選擇所述第二操作模式，和在識別出比所述第二水平掃描頻率高的第三水平掃描頻率時，選擇所述第三操作模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述第一水平掃描頻率是1fH，所述第二水平掃描頻率是2fH，和所述第三水平掃描頻率是3fH。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字濾波器包括利用在所述第一操作模式下比在所述第二操作模式下更多的輸入抽頭進行操作的有限脈沖響應濾波器(FIR)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述模擬濾波器包括無源濾波器。
16.一種失真校正系統(tǒng)，包括供應不同數(shù)目的數(shù)字失真校正值的裝置；把所述供應的失真校正值轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號的數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器；為接收所述模擬失真校正信號和生成模擬偏轉(zhuǎn)信號而耦合的的模擬低通濾波器，所述低通濾波器只對所述模擬偏轉(zhuǎn)信號中具有給定抽樣率的那些模擬偏轉(zhuǎn)信號優(yōu)化；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率的裝置；和為了改變所述供應失真校正值的所述不同數(shù)目以便對不同水平掃描頻率保持所述模擬偏轉(zhuǎn)信號的所述給定抽樣率而對所述確定裝置作出響應的控制裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述供應裝置供應失真校正值和不同數(shù)目的內(nèi)插失真校正值；和，所述控制裝置改變所述內(nèi)插失真校正值的所述不同數(shù)目，以保持所述給定抽樣率。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述控制裝置有選擇地對沒有供應任何所述內(nèi)插失真校正值的第一水平掃描頻率實施第一操作模式，和對供應第一數(shù)目的所述內(nèi)插失真校正值的第二水平掃描頻率實施第二操作模式。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述控制裝置有選擇地對供應第二數(shù)目的所述內(nèi)插失真校正值的第三水平掃描頻率實施第三操作模式。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述控制裝置有選擇地對供應第一數(shù)目的所述內(nèi)插失真校正值的第一水平掃描頻率實施第一操作模式，和對供應第二數(shù)目的所述內(nèi)插失真校正值的第二水平掃描頻率實施第二操作模式。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述供應裝置包括可切換數(shù)字濾波器。
22.一種失真校正方法，包括下列步驟存儲數(shù)字失真校正值；在第一操作模式下，數(shù)字濾波所述數(shù)字失真校正值，以生成內(nèi)插失真校正值；在所述第一操作模式下，供應所述數(shù)字失真校正值以及所述內(nèi)插失真校正值作為輸出；在第二操作模式下，只供應所述失真校正值作為所述輸出；把所述供應的輸出轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號；在每種所述操作模式下，用相同的無源模擬濾波器低通濾波所述模擬失真校正信號，以便生成模擬偏轉(zhuǎn)信號；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率；和對所述確定步驟作出響應，對不同水平掃描頻率選擇所述操作模式之一。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，包括下列步驟有限脈沖響應濾波所述失真校正值，以生成所述內(nèi)插失真校正值。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，包括下列步驟在識別出第一水平掃描頻率時，選擇所述第一操作模式，和在識別出比所述第一水平掃描頻率高的第二水平掃描頻率時，選擇所述第二操作模式。
25.一種失真校正方法，包括下列步驟存儲數(shù)字失真校正值；在第一操作模式下，數(shù)字濾波所述數(shù)字失真校正值，以生成第一數(shù)目的內(nèi)插失真校正值；在所述第一操作模式下，供應所述失真校正值以及所述第一數(shù)目的內(nèi)插失真校正值作為輸出；在第二操作模式下，數(shù)字濾波所述數(shù)字失真校正值，以生成第二數(shù)目的內(nèi)插失真校正值；在所述第二操作模式下，供應所述失真校正值以及所述第二數(shù)目的內(nèi)插失真校正值作為輸出；把所述供應的失真校正值轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號；在每種所述操作模式下，用相同的無源模擬濾波器低通濾波所述失真校正信號，以便生成模擬偏轉(zhuǎn)信號；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率；和對所述確定步驟作出響應，對不同水平掃描頻率選擇所述操作模式之一。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，包括下列步驟在所述第一操作模式下，有限脈沖響應濾波所述失真校正值，以生成所述第一數(shù)目的內(nèi)插失真校正值；和在所述第二操作模式下，有限脈沖響應濾波所述失真校正值，以生成所述第二數(shù)目的內(nèi)插失真校正值。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，包括下列步驟生成和供應在所述第一操作模式下比在所述第二操作模式下更多的內(nèi)插失真校正值。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，包括下列步驟在識別出第一水平掃描頻率時，選擇所述第一操作模式，和在識別出比所述第一水平掃描頻率高的第二水平掃描頻率時，選擇所述第二操作模式。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，包括下列步驟在第三操作模式下，只供應所述失真校正值作為所述輸出。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，包括下列步驟生成和供應在所述第一操作模式下比在所述第二操作模式下更多的內(nèi)插失真校正值。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，包括下列步驟在識別出第一水平掃描頻率時，選擇所述第一操作模式，在識別出比所述第一水平掃描頻率高的第二水平掃描頻率時，選擇所述第二操作模式，和在識別出比所述第二水平掃描頻率高的第三水平掃描頻率時，選擇所述第三操作模式。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，包括下列步驟利用在所述第一操作模式下比在所述第二操作模式下更多的輸入抽頭進行有限脈沖響應濾波。
33.一種失真校正方法，包括下列步驟供應不同數(shù)目的數(shù)字失真校正值；把所述供應的失真校正值轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號；利用只對所述模擬偏轉(zhuǎn)信號中具有給定抽樣率的那些模擬偏轉(zhuǎn)信號優(yōu)化的特征響應模擬低通濾波所述模擬失真校正信號；確定輸入視頻信號的水平掃描頻率；和改變所述供應失真校正值的所述不同數(shù)目，以便對不同水平掃描頻率保持所述模擬偏轉(zhuǎn)信號的所述給定抽樣率
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，包括下列步驟供應失真校正值和不同數(shù)目的內(nèi)插失真校正值；和改變所述內(nèi)插失真校正值的所述不同數(shù)目，以保持所述給定抽樣率。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，包括下列步驟有選擇地對沒有供應任何所述內(nèi)插失真校正值的第一水平掃描頻率實施第一操作模式，和對供應第一數(shù)目的所述內(nèi)插失真校正值的第二水平掃描頻率實施第二操作模式。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，包括下列步驟有選擇地對供應第二數(shù)目的所述內(nèi)插失真校正值的第三水平掃描頻率實施第三操作模式。
37.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，包括下列步驟有選擇地對供應第一數(shù)目的所述內(nèi)插失真校正值的第一水平掃描頻率實施第一操作模式，和對供應第二數(shù)目的所述內(nèi)插失真校正值的第二水平掃描頻率實施第二操作模式。
38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，包括下列步驟利用可切換數(shù)字濾波器生成所述內(nèi)插失真校正值。
全文摘要
存儲器和可切換數(shù)字濾波器供應不同數(shù)目的數(shù)字失真校正值。供應的失真校正值被轉(zhuǎn)換成模擬失真校正信號。用于模擬失真校正信號的無源模擬低通濾波器生成模擬偏轉(zhuǎn)信號。低通濾波器是只對模擬偏轉(zhuǎn)信號中具有給定抽樣率的那些模擬偏轉(zhuǎn)信號優(yōu)化的?？刂破鞲淖児д嫘Ｕ档牟煌瑪?shù)目,以便對不同水平掃描頻率保持模擬偏轉(zhuǎn)信號的給定抽樣率?？刂破鲗Σ还獌?nèi)插失真校正值或供應內(nèi)插失真校正值的不同水平掃描頻率,有選擇地實施相應操作模式。
文檔編號H04N9/28GK1377554SQ00813531
公開日2002年10月30日 申請日期2000年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日
發(fā)明者岡特·格萊姆, 阿爾伯特·朗茨, 弗里德里克·海茲曼, 約翰·B·喬治 申請人:湯姆森特許公司