專利名稱：數(shù)字式寬畫原像處理方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種數(shù)字式寬畫原像處理方法及其裝置，尤指一種改變電視畫面中心70％范圍的數(shù)字化圖像信號由存儲體取出的速率成為存入速率的4/3倍，其余30％圖像信號的取出速率則等于或小于其存入速率，可運(yùn)用于16∶9長寬比電視收看供4∶3長寬比電視播出的方法及裝置。
傳統(tǒng)的電視系統(tǒng)，不管是NTSE或是PAL，或是SECAM，其長寬比皆是4∶3，但目前已正式推出的高畫質(zhì)電視(HDTV)及發(fā)展中的中間系統(tǒng)，如歐洲的D2-MAC及日本的Advance NTSE等，其長寬比皆是16∶9，所以16∶9長寬比的電視是未來電視的主流。但是目前大部分的電視格式仍是4∶3的長寬比，因此，如何令16∶9長寬比的電視在收看4∶3長寬比的格式時可獲得最佳的滿意度，已成為極重要的課題。
現(xiàn)利用四個圖例來說明4∶3長寬比格式與9∶16長寬比電視間的關(guān)系。圖1是4∶3長寬比格式在傳統(tǒng)4∶3長寬比電視顯現(xiàn)時的情形，畫面中央有一個大圓，而四個角落則各有一小圓。
圖2表示4∶3長寬比格式在16∶9長寬比電視上播放，而且16∶9長寬比電視只做水平展開(Full mode)，由圖顯示，大小圓均已失真成橢圓形。
圖3表示4∶3長寬比格式在16∶9長寬比電視上播放，而且16∶9長寬比電視的水平及垂直皆展開，雖然中間的大圓可不失真，但四個角落的小圓已跑出熒幕外面。
由于畫面的重要信息大都存在于靠中心的70％范圍內(nèi)，所以若能使這70％的畫面不失真，而犧牲其它30％的不失真度，則能給觀看者較佳的滿意度，此即所謂的寬畫原像，如圖4所示。
由于集成電路的快速發(fā)展，目前大部分電視系統(tǒng)皆朝著數(shù)字式處理方式而訂(如美國HDTV系統(tǒng))，基于這種情況，本發(fā)明乃利用數(shù)字式信號處理技術(shù)，將4∶3長寬比的格式信號加以處理，使之在16∶9長寬比電視播放時，達(dá)到如圖4的寬畫原像效果。
在圖5中，繪示了一個電視機(jī)的系統(tǒng)方塊圖，而16∶9長寬比和4∶3長寬比的電視機(jī)，其系統(tǒng)方塊圖皆相同，只是其水平偏向和垂直偏向所掃描的比率不同而已。圖中，斜線框框內(nèi)，即為本發(fā)明，該裝置于16∶9長寬比的電視機(jī)內(nèi)，將解調(diào)器輸出的圖像信號(Y，R-Y，B-Y)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并存入存貯器中，而當(dāng)讀取存貯器中的數(shù)字化圖像信號時，靠畫面中央70％范圍的信號取出速率則控制成為存入時的4/3倍，而其余的30％信號的取出速率則控制成為等于或小于存入速率；經(jīng)讀取速率改變后的數(shù)字化圖像信號，再轉(zhuǎn)換成一般圖像信號(Y，R-Y，B-Y)送至后級信號放大電路，以產(chǎn)生如圖4的寬畫原像的效果。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種數(shù)字式寬畫原像處理的方法，對畫面中央70％的數(shù)字化圖像信號，在由存貯器中取出而送入后級信號放大電路之時，改變其取出速率成為存入存貯器速率的4/3倍，而剩余的30％數(shù)字化圖像信號，其取出速率則為等于或小于存入速率；而該數(shù)字化圖像信號取出速率的改變，是藉由一個電壓控制振蕩器VCO(Voltage Control Oscillator)裝置來達(dá)成的；以解決傳統(tǒng)4∶3長寬比格式在9∶16長寬比電視機(jī)上播放所產(chǎn)生系統(tǒng)無法配合的問題，以提供觀看者一個最佳滿意程度的畫面。
本發(fā)明的數(shù)字式寬畫原像處理方法為將解調(diào)器輸出的影像信號予以數(shù)字化，再存入存貯器中，而畫面中央70％的影像信號其由存貯器取出的速率為存入速率的4/3倍，其它30％的圖像信號取出的速率則為等于或小于存入速率，取出后的圖像信號在轉(zhuǎn)換成模擬信號后再輸至后級信號放大電路，以在16∶9長寬比電視上顯現(xiàn)寬畫原像。
本發(fā)明的數(shù)字式寬畫原像處理裝置主要具有一個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將解調(diào)器輸出的圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字化圖像信號；一個存貯器，供儲存數(shù)字化影像信號；一個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，將由存貯器取出的數(shù)字化圖像信號轉(zhuǎn)換成模擬式的圖像信號，送至后級信號放大電路；一個時鐘脈沖發(fā)生器，分別產(chǎn)生模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換時鐘脈沖及存貯器存入速率時鐘脈沖至前述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器及存貯器；一個電壓控制振蕩器，隨著一個輸入的控制電壓的大小，而產(chǎn)生不同速率的輸出時鐘脈沖，其輸出時鐘脈沖為存貯器取出速率時鐘脈沖及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換速率時鐘脈沖，分別送至存貯器及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。
現(xiàn)配合附圖，將本發(fā)明的特殊結(jié)構(gòu)與功能，詳述于后。


圖1是4∶3長寬比格式在4∶3長寬比電視上顯像的示意圖；
圖2是4∶3長寬比格式在16∶9長寬比電視上作水平展開顯像的示意圖；圖3是4∶3長寬比格式在16∶9長寬比電視上作水平及垂直展開顯像的示意圖；圖4是16∶9長寬比電視上顯示寬畫原像的示意圖；圖5是電視機(jī)的系統(tǒng)方塊圖；圖6是本發(fā)明的線路方塊圖；圖7是本發(fā)明運(yùn)用效果的比較圖表；圖8是16∶9長寬比電視運(yùn)用本發(fā)明并可產(chǎn)生母子畫面的示意圖。
圖6是本發(fā)明的線路方塊圖。由解調(diào)器輸出的圖像信號Y，R-Y，B-Y，先送至模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D)轉(zhuǎn)換成數(shù)字化影像信號，再存入存貯器(Memory)中。該數(shù)字化圖像信號再由存貯器中取出，經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(D/A)轉(zhuǎn)換成Y，R-Y，B-Y的圖像信號，再送至后級信號放大電路，使在CRT上產(chǎn)生畫面。其中，模擬/數(shù)字(A/D)的轉(zhuǎn)換速率時鐘脈沖(ADCK)及存貯器存入速率時鐘脈沖(WCK)均由時鐘脈沖產(chǎn)生器Clock Generator(CLK GEN)所產(chǎn)生提供；在NTSC系統(tǒng)，基本上都是采用14.3MHz的速率。而存貯器取出速率時鐘脈沖(RCK)及數(shù)字/模擬(D/A)轉(zhuǎn)換速率時鐘脈沖(DACK)，則是由一個電壓控制振蕩器(VCO)所提供，而該電壓控制振蕩器(VCO)可藉由一個控制電壓(V)，來改變其輸出時鐘脈沖的速率。
在圖7中，繪示了一個本發(fā)明運(yùn)用效果的比較表。在圖7的最左一欄，顯示了一個原始的水平掃描影像信號及電壓控制振蕩器(VCO)的控制電壓(V)變化的情形。A欄表示該水平掃描影像信號在4∶3長寬比電視上顯示的狀況。B欄則表示在16∶9長寬比電視上，經(jīng)水平偏向展開的狀況。C欄則表示在16∶9長寬比電視上藉水平及垂直偏向一同展開的狀況?，F(xiàn)進(jìn)一步說明如下在第一行中，表示該影像信號在4∶3長寬比電視上的畫面。
在第二行中，若控制電壓(V)保持不變，即圖像信號存入存貯器與取出的速率均相同，則在不同規(guī)格的電視及不同的偏向展開所呈現(xiàn)的狀況。
在第三行中，若控制電壓(V)在整個水平掃描周期下都給予定值的變化，即，當(dāng)圖像信號存入存貯器的速率為14.3MHz，而以14.3MHz乘以4/3的速率，取出所有的圖像信號，則在16∶9長寬比的電視上所看到的畫面，就如同在4∶3長寬比電視上看到的一般。
在第四行中，控制電壓(V)僅在畫面中央70％范圍內(nèi)才施予定值的變化，即，圖像信號存入存貯器的速率為14.3MHz，且畫面中央70％的圖像信號取出速率為14.3MHz乘以4/3，而其它30％的圖像信號取出速率為14.3MHz或更小，則在16∶9長寬比電視上即可獲得所謂的寬畫原像。
也有人主張藉水平偏向的變化，來獲得寬畫原像的效果。
現(xiàn)就該利用水平偏向變化方式與本發(fā)明利用數(shù)字的方法來處理的方式，兩者優(yōu)缺點(diǎn)的比較如下一、利用水平偏向變化的方式來做寬畫原像處理，是故意讓水平偏向的兩側(cè)邊的水平線變差，其所需處理的是大電流信號，而大電流的處理，其穩(wěn)定性極不容易掌握，在調(diào)整上也十分困難。而本發(fā)明的數(shù)字式處理方法，乃是針對0至5伏特的小信號來加以處理，既容易達(dá)成又容易掌握。
二、當(dāng)水平偏向展開由16∶9縮為4∶3時，會造成相當(dāng)大的電力、損失；而數(shù)字式的處理方式，其水平掃描范圍固定，所以不會造成變化損失。
三、利用水平偏向變化方式，由于水平掃描范圍為多段式，所以水平的線性不容易在每一種狀況下都做得很好；利用數(shù)字式處理方式，因水平掃描固定，所以水平線性度極為穩(wěn)定。
四、利用數(shù)字式處理方式，在當(dāng)做4∶3長寬比電視使用時，其它部分尚可做母子畫面(如圖8)的功能；利用水平偏向變化方式，則達(dá)不到此功能。
綜上所述，本發(fā)明以數(shù)字方式藉由電壓控制振蕩器來達(dá)到畫面中央70％影像信號的取出速率為存入存貯器速率的4/3倍，且其它30％的取出速率等于或小于存入速率，以獲得寬畫原像的觀賞效果，實(shí)為一極具實(shí)用價值的創(chuàng)新發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字式寬畫原像處理方法，是將解調(diào)器輸出的影像信號予以數(shù)字化，再存入存貯器中，而畫面中央70％的影像信號其由存貯器取出的速率為存入速率的4/3倍，其它30％的圖像信號取出的速率則為等于或小于存入速率，取出后的圖像信號在轉(zhuǎn)換成模擬信號后再輸至后級信號放大電路，以在16∶9長寬比電視上顯現(xiàn)寬畫原像。
2.一種數(shù)字式寬畫原像處理裝置，其線路結(jié)構(gòu)包括一個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將解調(diào)器輸出的圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字化圖像信號；一個存貯器，供儲存數(shù)字化影像信號；一個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，將由存貯器取出的數(shù)字化圖像信號轉(zhuǎn)換成模擬式的圖像信號，送至后級信號放大電路；一個時鐘脈沖發(fā)生器，分別產(chǎn)生模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換時鐘脈沖及存貯器存入速率時鐘脈沖至前述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器及存貯器；一個電壓控制振蕩器，隨著一個輸入的控制電壓的大小，而產(chǎn)生不同速率的輸出時鐘脈沖，其輸出時鐘脈沖為存貯器取出速率時鐘脈沖及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換速率時鐘脈沖，分別送至存貯器及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
一種數(shù)字式寬畫原像處理方法及其裝置，藉由VCO(Vlotage Control Oscillator)來控制數(shù)字化圖像信號由存貯器中取出的速率，令畫面中央70％的圖像信號取出的速率為存入存貯器速率的4/3倍，并使其余30％的圖像信號的取出速率等于或小于存入的速率，如此，即可運(yùn)用在長寬比為16∶9的高畫質(zhì)電視(HDTV)上，來觀賞供傳統(tǒng)4∶3長寬比電視播出的圖像，并獲得最佳的滿意度。
文檔編號H04N7/01GK1116807SQ9410942
公開日1996年2月14日 申請日期1994年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月12日
發(fā)明者陳義文, 宋張平 申請人:聲寶股份有限公司