專利名稱：序列自適應(yīng)同步信號生成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及同步信號的自適應(yīng)生成。具體地說，本發(fā)明涉及在電視及多媒體顯示應(yīng)用的瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換器和圖像改進(jìn)電路中所使用的同步信號的生成。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代電視機(jī)中，瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換已經(jīng)成為重要的問題。特別地，為了減小區(qū)域閃爍效應(yīng)，陰極射線管(CRT)電視機(jī)經(jīng)常包括一種把視頻信號從初始50Hz場頻的PAL或SECAM視頻信號或60Hz場頻的NTSC視頻信號轉(zhuǎn)換到更高幀率的電路。將接收到的50Hz的視頻信號轉(zhuǎn)換到60Hz、75Hz和100Hz等的瞬時(shí)幀率。60Hz的輸入視頻信號可以向上轉(zhuǎn)換到如同72Hz、80Hz和120Hz的頻率。
瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換通常通過數(shù)字信號處理芯片組來執(zhí)行，該芯片組還可以執(zhí)行圖像尺寸的縮放和接收到的隔行視頻圖像的去隔行。例如，標(biāo)準(zhǔn)的PAL視頻信號可以被轉(zhuǎn)換成75Hz幀率的1500*810像素的幀。
瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換需要生成反映與輸入視頻序列的位置不同的瞬時(shí)位置處的視頻內(nèi)容的中間圖像。對于已接收到的具有50Hz場頻的視頻信號，諸如根據(jù)PAL標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號，在圖1a、1b和1c中說明了在已接收到的視頻圖像和向上變頻后的視頻信號的圖像之間的時(shí)間關(guān)系。
如圖1a中所描述的，通過重復(fù)每個(gè)所接收到的場，可以執(zhí)行從50Hz信號到100Hz隔行視頻信號的轉(zhuǎn)換。眾所周知，本領(lǐng)域中還已知更多的復(fù)雜技術(shù)。圖1b說明了轉(zhuǎn)換成75Hz的逐行視頻信號。在這種情況中，將隨后的一對輸入場轉(zhuǎn)換成已轉(zhuǎn)換的視頻信號的三個(gè)幀。最后圖1c描述了從隔行50Hz視頻信號到逐行60Hz視頻信號之間的轉(zhuǎn)換。正如從這幅圖中能看出的，輸入視頻信號的10個(gè)場的時(shí)間周期對應(yīng)于已轉(zhuǎn)換后的視頻信號的12個(gè)場的時(shí)間周期。
除了生成已轉(zhuǎn)換后的視頻信號的圖像內(nèi)容之外，還不得不生成基于垂直和水平同步信號的新的視頻時(shí)間以便控制在顯示器上的已轉(zhuǎn)換視頻信號的顯示。
圖3中說明了生成用于已轉(zhuǎn)換后的視頻信號的同步信號的傳統(tǒng)技術(shù)。通常，在初始視頻信號和已轉(zhuǎn)換后的視頻信號之間的轉(zhuǎn)換頻率比對應(yīng)于整數(shù)比。因此，可以在時(shí)間上使初始視頻信號的特定同步信號和已轉(zhuǎn)換后的視頻信號相一致。傳統(tǒng)的視頻轉(zhuǎn)換電路利用這種關(guān)系通過各自的同步信號310、330所對應(yīng)的初始視頻信號來觸發(fā)已轉(zhuǎn)換后的視頻信號311、331的特定同步信號的生成。
在圖3所示的例子中，涉及從隔行50Hz信號到逐行75Hz信號的轉(zhuǎn)換，初始視頻信號的每一個(gè)第二垂直同步信號310、330與已轉(zhuǎn)換后的視頻信號的每一個(gè)第三垂直同步信號311和331一致。當(dāng)接收到初始視頻信號的對應(yīng)的垂直同步信號310、330時(shí)，生成這些垂直同步信號311和331。基于由所觸發(fā)的同步信號311、331所設(shè)置的時(shí)間光柵(time raster)，通過定時(shí)器的運(yùn)行來生成中間同步信號312、313、332。
到目前為止，已經(jīng)只描述了垂直同步信號的生成。以同樣的方式，通過觸發(fā)基于初始視頻信號的各自水平同步的水平同步信號的生成，可以生成水平同步信號。定時(shí)器補(bǔ)充(supplements)與初始視頻信號的同步信號的定時(shí)不一致的水平同步信號。可選擇地，基于在已觸發(fā)的垂直同步信號311、331的時(shí)間光柵內(nèi)的定時(shí)器運(yùn)行來唯一地生成水平同步信號是可能的。
圖2概述了傳統(tǒng)的向上轉(zhuǎn)換電路的電路結(jié)構(gòu)，該電路可以執(zhí)行按照上述參考圖3所述的同步信號的生成。如圖示的電路，執(zhí)行從50Hz到100Hz的向上轉(zhuǎn)換。類似的視頻轉(zhuǎn)換電路已經(jīng)在由飛利浦半導(dǎo)體可用的發(fā)明名稱為“利用SAA4998(FALCONIC EM)的掃描轉(zhuǎn)換”、申請?zhí)枮锳N10233中所描述。
如圖2所示，通過視頻輸入電路210來對已接收到的視頻信號201進(jìn)行數(shù)字采集并將其存儲在存儲器220中。為了生成輸出像素時(shí)鐘205，要將其中的水平同步信號202提供給PLL級240。在分頻電路250中將輸出像素時(shí)鐘205分成2個(gè)，以便獲取采集像素時(shí)鐘206。已轉(zhuǎn)換后的視頻輸出級230通過訪問存儲器220來生成向上轉(zhuǎn)換后的視頻信號231的視頻圖像，并且還生成用于已轉(zhuǎn)換后的視頻信號的同步信號?？梢酝ㄟ^基于輸入的同步信號202來觸發(fā)特定的已生成的同步信號，從而以前述的方式生成這些同步信號。還基于輸出像素時(shí)鐘信號205來生成中間同步信號。
傳統(tǒng)的生成同步信號方法的缺點(diǎn)是初始視頻信號的同步信號的定時(shí)中的錯(cuò)誤導(dǎo)致關(guān)于輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的在已生成的同步信號的定時(shí)中的不可控制并且經(jīng)常是實(shí)質(zhì)性的錯(cuò)誤。圖4a和4b說明了從各自的輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)所接收到的同步信號偏差的兩種可能的原因。圖5描述了傳統(tǒng)的同步信號生成器在接收到的同步信號的定時(shí)錯(cuò)誤上的反應(yīng)。
例如，圖4a說明了在數(shù)字接收器中也可以發(fā)生的視頻信號源的轉(zhuǎn)換。在時(shí)間點(diǎn)T0，視頻信號從第一源1A、1B、2A、...轉(zhuǎn)換到第二源1B’、2A’、2B’、...。在作為最終結(jié)果的視頻圖像序列中，已生成的場1B比標(biāo)準(zhǔn)場短時(shí)間Δt1。在其它的情況中，也可能出現(xiàn)比標(biāo)準(zhǔn)場長的場。圖4b說明了來自于標(biāo)準(zhǔn)用戶級別視頻磁帶記錄器(VCR)的視頻信號在搜索重放模式下已知的定時(shí)錯(cuò)誤。在不規(guī)則的間隔下，與標(biāo)準(zhǔn)場相比，場中的某些行缺失。在所示的例子中，場1B比標(biāo)準(zhǔn)場短一個(gè)時(shí)間間隔Δt2。另外，非標(biāo)準(zhǔn)視頻信號可以由諸如視頻游戲控制臺的娛樂裝置來生成。
例如，如圖5中所示，當(dāng)將這樣的非標(biāo)準(zhǔn)視頻序列提供到視頻轉(zhuǎn)換電路時(shí)，也可以生成充分偏離預(yù)置輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的連續(xù)同步信號。其中，輸入視頻信號的場1B比標(biāo)準(zhǔn)場短Δt3偏差的。說明了傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換電路從50Hz隔行到100Hz隔行視頻信號的轉(zhuǎn)換行為。將傳統(tǒng)的同步信號生成技術(shù)應(yīng)用到本例，通過采用將輸入視頻信號的垂直同步信號作為觸發(fā)來生成每個(gè)第二垂直同步信號。
因此，在從輸入場1B到下一個(gè)輸入場2A的轉(zhuǎn)換中，指示輸入場2A的開頭的垂直同步信號觸發(fā)一個(gè)指示從已生成的場‘d’到‘e’的轉(zhuǎn)換的垂直同步信號。如從圖5中所示，因場‘d’生成的同步信號從預(yù)置的輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)充分偏離Δt4的量。
基于通過由PLL電路從輸入同步信號生成的像素時(shí)鐘信號，如圖2中所示，與標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)相比，將向下一個(gè)生成的場‘e’提供具有更高頻率的同步信號。因此，場‘e’將比標(biāo)準(zhǔn)場縮短Δt5的時(shí)間。當(dāng)用于生成下一個(gè)場‘f'的同步信號的時(shí)候，電路將等待直到接收到出自輸入同步信號的各個(gè)觸發(fā)，因此場‘f’比標(biāo)準(zhǔn)場長周期Δt6。
雖然陰極射線管顯示器經(jīng)常伴隨這樣的偏離并顯示至少一個(gè)失真的圖像，根據(jù)設(shè)備規(guī)格，諸如LCD和等離子體平面顯示器的現(xiàn)代數(shù)字顯示器不接受從預(yù)定定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)充分偏離的視頻信號。在這種數(shù)字顯示器中，屏幕轉(zhuǎn)為空白直到已生成的視頻信號恢復(fù)為標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)為止。因此，由于傳統(tǒng)的生成用于轉(zhuǎn)換的視頻信號的同步信號的技術(shù)在用戶級的VCR上切換信號源或搜索視頻場景期間產(chǎn)生空白屏幕，此時(shí)其在數(shù)字顯示器上已不能令人滿意地執(zhí)行。
當(dāng)執(zhí)行從50Hz視頻信號到60Hz逐行視頻信號的轉(zhuǎn)換時(shí)，所述的錯(cuò)誤將很煩惱。由于對于諸如等離子體平面顯示器和LCD顯示器的數(shù)字顯示器，已經(jīng)確定60Hz的視頻幀率為顯示標(biāo)準(zhǔn)，因此這種轉(zhuǎn)換類型變得更加重要。如圖1c所示，在這種轉(zhuǎn)換比率下，在輸入視頻信號和輸出視頻信號之間的垂直同步信號的重合之間的時(shí)間周期對應(yīng)于10個(gè)輸入場和12個(gè)輸出場的長度。當(dāng)在這樣序列開始的時(shí)候發(fā)生輸入同步信號的定時(shí)偏差時(shí)，其將經(jīng)過相當(dāng)長的時(shí)間直到觸發(fā)下一個(gè)輸出同步信號為止。因此，在長時(shí)間內(nèi)在轉(zhuǎn)換的視頻信號中將出現(xiàn)定時(shí)錯(cuò)誤。
已經(jīng)通過獨(dú)立的PLL電路生成輸出像素時(shí)鐘和輸入像素時(shí)鐘的方法，其中，用于輸出像素時(shí)鐘的PLL電路具有慢的反應(yīng)速度，例如，前面提到的飛利浦的應(yīng)用注釋中所提到的。因此，生成一個(gè)更穩(wěn)定的輸出像素時(shí)鐘。類似的方法是通過穩(wěn)定的內(nèi)部石英振蕩器生成所述輸出像素時(shí)鐘。然而，這兩個(gè)方法都不能阻止對于初始視頻信號的定時(shí)錯(cuò)誤做出反應(yīng)的同步信號的出現(xiàn)，該同步信號從已轉(zhuǎn)換的視頻信號的輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)無控制地充分地進(jìn)行偏離。
另一個(gè)視頻轉(zhuǎn)換方法如EP-0 775 421 B所述，其中，根據(jù)一個(gè)穩(wěn)定的參考同步信號來操作視頻轉(zhuǎn)換電路。該參考同步信號對應(yīng)于已轉(zhuǎn)換的視頻信號的瞬時(shí)幀率。該視頻轉(zhuǎn)換電路評估參考同步信號和已接收到的視頻信號的同步信號之間的相位差，從而確定向已插入圖像的生成施加的初始圖像插入率。
這種方法的缺點(diǎn)是，在實(shí)時(shí)情況下確定當(dāng)前的相位需要相當(dāng)復(fù)雜的處理過程。另外，這種方法還導(dǎo)致巨大的計(jì)算量和硬件支持。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于接收到的同步信號來生成同步信號的改進(jìn)方法。
該目的是通過用于同步信號生成器的權(quán)利要求1和用于生成同步信號的方法的權(quán)利要求24的特征來實(shí)現(xiàn)的。
依照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了同步信號生成器根據(jù)預(yù)定的輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)并基于接收到的同步信號來生成同步信號。同步信號生成器包括用于根據(jù)預(yù)定輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)檢測所述接收到的同步信號的定時(shí)偏差的檢測裝置，和用于基于由所述檢測裝置檢測到的偏差來調(diào)整所述已生成的同步信號的定時(shí)的定時(shí)調(diào)整電路。特別地，本發(fā)明的同步信號生成器提供水平和垂直視頻同步信號的生成。
依照本發(fā)明的另一方面，一種用于生成同步信號的方法根據(jù)預(yù)定的輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)并基于接收到的同步信號來生成同步信號。根據(jù)該方法，從預(yù)定的輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)來檢測已接收到的同步信號的定時(shí)偏差，并且基于所述檢測步驟中所檢測到的偏差來調(diào)整所述已生成的同步信號的定時(shí)。特別地，本發(fā)明的同步信號生成方法提供水平和垂直視頻同步信號的生成。
本發(fā)明的特殊方法是檢測已接收到的同步信號的偏差。基于檢測結(jié)果，調(diào)整生成的同步信號的定時(shí)，使其相對于輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)只是做微小的改變，從而反映檢測到的定時(shí)誤差。用這種方式，已生成的同步信號總是基本上與輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)相一致，并且可以可靠地控制來自輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已生成的同步信號的偏差。因此所述已生成的同步信號可靠地驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示設(shè)備，僅僅允許輸入視頻信號相對于指定標(biāo)準(zhǔn)做微小變化。這種顯示應(yīng)用包括LCD和等離子平面顯示器。本發(fā)明的同步信號生成方案方便地應(yīng)用在執(zhí)行從50Hz隔行到60Hz逐行視頻信號的瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換的視頻轉(zhuǎn)換電路中。
依照優(yōu)選實(shí)施例，通過計(jì)數(shù)第一像素時(shí)鐘信號來執(zhí)行來自預(yù)定輸入定時(shí)已接收到的同步信號偏差的檢測，以便在像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)單元內(nèi)測量已接收到的同步信號間的時(shí)間周期。通過利用像素時(shí)鐘的計(jì)數(shù)值，得到位于已接收到的同步信號和所述輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)之間的有效數(shù)量的偏差檢測。
更可取地，為后續(xù)輸入圖像的預(yù)定數(shù)目的周期而計(jì)數(shù)像素?cái)?shù)目。特別的，像素可以被計(jì)為1，2或10個(gè)后續(xù)輸入的場。
依照另一個(gè)實(shí)施例，為了使根據(jù)輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)輸入圖像數(shù)目的周期對應(yīng)于根據(jù)輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)輸出圖像整數(shù)數(shù)目的周期，預(yù)置將要計(jì)數(shù)的后續(xù)輸入圖像的數(shù)目后續(xù)輸入。因此，預(yù)定輸入圖像和相應(yīng)的輸出圖像的圖像序列，其中，一致的垂直同步信號確定每個(gè)序列的開始。這就允許了一種特別有效的對已生成的同步信號定時(shí)調(diào)整的判定。
還依照實(shí)施例，調(diào)整當(dāng)前輸出圖像的已生成同步信號的定時(shí)。與此一致地，即時(shí)地將已接收到的同步信號中的偏差引入到已生成的同步信號中。
依照優(yōu)選實(shí)施例，對于輸出圖像序列調(diào)整已生成的同步信號的定時(shí)，其中，為了使根據(jù)輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的序列周期對應(yīng)于后續(xù)輸入圖像的預(yù)置數(shù)目周期，預(yù)置序列圖像的數(shù)目后續(xù)輸入。因此，本發(fā)明的同步信號生成方案基于圖像序列而實(shí)現(xiàn)，該圖像序列包含一個(gè)位于接收到的和已生成的同步信號的兩個(gè)相一致的垂直同步信號之間的時(shí)間間隔。用這種方式，將簡化檢測偏差和執(zhí)行各自調(diào)整的操作。
依照另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，調(diào)整輸出圖像序列最后圖像的已生成水平同步信號的數(shù)目以對應(yīng)于不同于輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已計(jì)數(shù)像素的數(shù)目。因此，當(dāng)前的輸出同步信號的序列保持標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)，并掃描到輸出序列的最后的幀上。
依照另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，通過在所有輸出圖像序列的圖像中調(diào)整已生成的水平同步信號的數(shù)目而在輸出圖像序列中分配檢測到的偏差。因此，為了只造成已生成的同步信號和輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)之間的微小的變化，分配一個(gè)偏差。特別地，很容易地將該已生成的同步信號維持在數(shù)字顯示設(shè)備的定時(shí)規(guī)格內(nèi)，以便當(dāng)顯示轉(zhuǎn)換后的視頻信號時(shí)獲得改進(jìn)的視覺體驗(yàn)。
更可取地，除通過調(diào)整所有圖像序列的已生成的水平同步信號的數(shù)目來分配偏差之外，還通過調(diào)整位于所有輸出圖像序列行的已連續(xù)生成的水平同步信號之間的時(shí)間間隔來分配剩余的偏差。因此，可以以更巧妙的方式分配已檢測到的偏差，從而避免了數(shù)字顯示設(shè)備對已生成信號的抑制。
更可取地，將用于輸入圖像的預(yù)置數(shù)目的已檢測到的偏差完全引入到當(dāng)前或之后的輸出圖像序列中。因此，相對于預(yù)定輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的輸出同步信號的微小偏差僅在至多一個(gè)序列的有限時(shí)間間隔中出現(xiàn)。隨著下一個(gè)序列的開始，還解決了所有的偏差，從而恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)同步信號的生成。
另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，連同調(diào)整輸出同步信號的定時(shí)，生成關(guān)于輸出圖像序列的指示當(dāng)前圖像位置的序列位置信號。這樣的序列位置信號有效地控制轉(zhuǎn)換過程。特別地，可以有效地控制一個(gè)利用在當(dāng)前已生成圖像和一個(gè)或多個(gè)已接收圖像之間的預(yù)置的插入比率的轉(zhuǎn)換過程。
更可取地，通過根據(jù)第二像素時(shí)鐘信號的定時(shí)調(diào)整的執(zhí)行過程來確定已生成的同步信號的瞬時(shí)位置。此外，基于獨(dú)立的像素時(shí)鐘來可靠地確定已生成的同步信號的定時(shí)。
依照另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，判定每個(gè)場或幀中行的數(shù)目，以控制同步信號的生成。
更可取的，判定每行中像素的數(shù)目，以控制同步信號的生成。
依照另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的同步信號生成方案從下面三種預(yù)定的操作中選擇一個(gè)調(diào)整操作(1)通過調(diào)整它行數(shù)，將檢測到的偏差引入輸出圖像序列的最后的圖像中。將剩余像素加到最后一行。(2)通過調(diào)整所有圖像序列中的行的數(shù)目和將剩余的像素加到最后圖像的最后一行，在輸出圖像的所有圖像序列中分配檢測到的偏差。(3)通過調(diào)整所有所述圖像的行數(shù)在所有輸出圖像序列的圖像中分配檢測到的偏差，并且在所有圖像中的所有行中分配剩余數(shù)量的像素。將剩余的像素加到最后圖像中的最后一行。因此，可以選擇最適合于檢測到的偏差的調(diào)整操作。
更可取的，基于偏差的大小和方向來選擇調(diào)整操作。這兩個(gè)值提供了簡單有效的用于執(zhí)行選擇調(diào)整操作的可實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)。
依照本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，選擇調(diào)整操作以便使位于已生成同步信號的定時(shí)和輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)之間的偏差不超過預(yù)定的偏差范圍。因此，由調(diào)整操作得到的已生成的同步信號的個(gè)體偏差可以維持在預(yù)定的間隔內(nèi)，從而保證了已生成的信號與預(yù)置的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)相一致，例如LCD顯示器。
依照另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，為了選擇調(diào)整操作，估算接收到的同步信號的類型和瞬時(shí)位置。因此，可以檢測出信號錯(cuò)誤的類型，例如能夠在信號源轉(zhuǎn)換和在搜索模式下的VCR之間進(jìn)行辨別。因此能夠選擇調(diào)整操作。
更可取的，用于使視頻信號進(jìn)行瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換視頻轉(zhuǎn)換電路包含一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的同步信號生成器。
進(jìn)一步的實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明的上述以及其他的主題和特征將在以下結(jié)合附圖的描述中變得更加明顯。


圖1a說明了從50Hz隔行視頻信號到100Hz隔行視頻信號的視頻轉(zhuǎn)換方案；圖1b說明了從50Hz隔行視頻信號到75Hz逐行視頻信號的視頻轉(zhuǎn)換方案；圖1c說明了從50Hz隔行視頻信號到60Hz逐行視頻信號的視頻轉(zhuǎn)換方案；圖2是傳統(tǒng)的視頻轉(zhuǎn)換電路的示意性的表示；
圖3略述了傳統(tǒng)的同步信號生成方案，其中，從接收到的50Hz隔行視頻信號的同步信號中生成75Hz逐行視頻信號的同步信號；圖4a說明了由于信號源轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的視頻信號定時(shí)錯(cuò)誤；圖4b說明了在重放搜索模式下用戶級VCR通常生成的視頻信號的定時(shí)偏差；圖5略述了配有非標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)的視頻信號的傳統(tǒng)視頻轉(zhuǎn)換技術(shù)的行為；圖6是根據(jù)本發(fā)明的同步信號生成器的示意性表示；圖7描述了同步信號生成器的典型結(jié)構(gòu)，其中，根據(jù)本發(fā)明的像素計(jì)數(shù)器檢測偏差；圖8是使用了本發(fā)明的同步信號生成方案的視頻轉(zhuǎn)換電路的示意性表示；圖9說明了本發(fā)明示例的同步信號生成方案，其中，接收到的視頻序列短于標(biāo)準(zhǔn)視頻序列；圖10說明了本發(fā)明示例的同步信號生成方案，其中，接收到的視頻序列長于標(biāo)準(zhǔn)視頻序列；圖11說明了本發(fā)明的另一個(gè)同步信號生成方案，其中，將接收到視頻圖像序列中的偏差引入到同時(shí)生成的同步信號序列中；圖12說明了根據(jù)本發(fā)明的生成同步信號的方法；圖13說明了根據(jù)本發(fā)明的檢測在輸入同步信號中的偏差的示意性實(shí)現(xiàn)；以及圖14描述了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整已生成的同步信號的定時(shí)的示意性實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及基于接收到的同步信號的同步信號的生成，其中，在接收到的同步信號中檢測關(guān)于輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的偏差。通過調(diào)整已生成的同步信號的定時(shí)將檢測到的偏差引入到已生成的同步信號的定時(shí)中，以使輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)僅做微小的變化。
在圖6中說明了用于執(zhí)行所述同步信號生成方案的同步信號生成器。偏差檢測器610接收同步信號601，并且比較已接收到的同步信號的定時(shí)和輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。該輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)由定時(shí)參考裝置630提供。例如，該定時(shí)參考裝置可以保持指示用于輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間周期特征的列表。當(dāng)發(fā)生位于輸入同步信號601和所述輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)間的偏差時(shí)，偏差檢測器610檢測偏差并發(fā)射偏差信號到定時(shí)調(diào)整電路620。根據(jù)輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，定時(shí)調(diào)整電路620調(diào)整已生成的同步信號602的定時(shí)。根據(jù)調(diào)整后的定時(shí)，信號生成器級640生成同步信號602。類似于輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，定時(shí)參考裝置630提供所述輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
由于偏差檢測器610的規(guī)定，本發(fā)明識別出接收到的同步信號是否與輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)相一致。相反，在前的技術(shù)方案沒有比較輸入同步信號和標(biāo)準(zhǔn)定時(shí)，因此允許同步信號的生成充分的偏離了輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明，調(diào)整已生成的同步信號的定時(shí)使其以確定的方式偏離于輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，從而可靠地控制偏差。因此，已生成的同步信號總是在實(shí)質(zhì)上與輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)相一致，并且維持連續(xù)的幀掃描。因此已生成的同步信號可以可靠地驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示設(shè)備，僅允許輸入視頻信號相對于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)有微小的改變。
本發(fā)明的同步信號生成器有效地應(yīng)用于生成經(jīng)歷瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換的視頻信號的同步信號。特別地，在要求從50Hz隔行視頻信號到60Hz逐行視頻信號的向上轉(zhuǎn)換的應(yīng)用中，本發(fā)明生成改善定時(shí)質(zhì)量的同步信號。
本發(fā)明也可方便地在具體應(yīng)用中使用，其中，通過接收從視頻信號源發(fā)出的可能失真的同步信號和以同樣的瞬時(shí)幀率生成新的同步信號，來恢復(fù)視頻信號的同步信號。
本發(fā)明的同步信號生成器可以接收依照PAL，SECAM或NTSC視頻標(biāo)準(zhǔn)的任一種同步信號。
已生成的同步信號還涉及高清晰電視標(biāo)準(zhǔn)，例如HDTV。相對于已生成的同步信號的圖像比率包括60Hz逐行視頻信號，75Hz逐行，100Hz隔行和120Hz隔行視頻信號。
接下來，將視頻信號的場和幀都表示為視頻圖像。
參見圖7，更加詳細(xì)地描述了本發(fā)明的同步信號生成器的典型結(jié)構(gòu)。將接收到的同步信號提供給偏差檢測器710，其通過計(jì)數(shù)第一像素時(shí)鐘750的時(shí)鐘信號來檢測位于已接收到的同步信號的定時(shí)和輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)之間的偏差。
可以通過石英振蕩器來實(shí)現(xiàn)該像素時(shí)鐘的生成750。當(dāng)接收到特定的同步信號之后，將復(fù)位合重新啟動(dòng)偏差檢測器710中的計(jì)數(shù)器715。當(dāng)計(jì)數(shù)器715復(fù)位后，將估算計(jì)數(shù)值。因此，以像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)單元測量位于特定同步信號之間的時(shí)間周期。對應(yīng)于已測量的時(shí)間周期的像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)值與對應(yīng)于由輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)確定的時(shí)間周期的期望值進(jìn)行比較。
在具體的應(yīng)用中，計(jì)數(shù)器715在一個(gè)周期內(nèi)計(jì)數(shù)像素時(shí)鐘信號，該周期對應(yīng)于接收到的同步信號所涉及的后續(xù)輸入圖像的預(yù)定的數(shù)目。既然這樣，計(jì)數(shù)器的復(fù)位條件包括指示新的視頻圖像的同步信號，從而使計(jì)數(shù)器對后續(xù)輸入圖像的整數(shù)像素時(shí)鐘信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。
偏差檢測器710向定時(shí)調(diào)整電路720提供偏差信號711。該偏差信號包括偏差的方向，其指示是否計(jì)數(shù)了對于比根據(jù)輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)期望的計(jì)數(shù)值更少或過剩的像素。該偏差信號還包括在期望的像素計(jì)數(shù)值和測量的像素計(jì)數(shù)值之間的差值。
根據(jù)該偏差信號，定時(shí)調(diào)整電路720調(diào)整已生成同步信號的定時(shí)。為此目的，定時(shí)調(diào)整電路將同步信號的瞬時(shí)位置用信號通知同步信號生成器740，該同步信號生成器隨后生成各自的同步信號的實(shí)際信號波形。
定時(shí)調(diào)整電路720基于來自第二像素時(shí)鐘760的時(shí)鐘參考而運(yùn)行，該時(shí)鐘參考最好涉及視頻轉(zhuǎn)換電路的輸出圖像的像素時(shí)鐘。由石英振蕩器生成該第二像素時(shí)鐘。例如，可以從瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換器的顯示驅(qū)動(dòng)級得到該第二像素時(shí)鐘。
圖9、圖10和圖11說明了本發(fā)明的定時(shí)調(diào)整過程的例子，執(zhí)行該過程的同步信號生成器在圖6或圖7的任一個(gè)中示出。在這些特別的例子中，選擇從50Hz隔行視頻信號到75Hz逐行視頻信號的瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換。然而，所述的操作模式也適用于任何其他的瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換比。
一般地，必須注意到，盡管在下文中已接收到的和已生成的同步信號按照圖像、場、幀、行和像素的術(shù)語來描述，本發(fā)明的定時(shí)調(diào)整僅涉及調(diào)整同步信號的數(shù)目和瞬時(shí)位置。使用圖像、場、幀、行、像素等術(shù)語是為了促進(jìn)對于調(diào)整操作的理解，并且總是應(yīng)當(dāng)參考對應(yīng)的同步信號來理解。定時(shí)調(diào)整不需要考慮在轉(zhuǎn)換過程中生成的視頻圖像的內(nèi)容，其中，可以使用本發(fā)明的同步信號生成方案。特別地，可以允許包括由非標(biāo)準(zhǔn)輸入視頻圖像導(dǎo)致的錯(cuò)誤在內(nèi)的視頻圖像內(nèi)容的生成。
所有圖示的例子在實(shí)質(zhì)上基于輸入圖像的序列來檢測已接收到的同步信號的定時(shí)偏差，并基于輸出圖像的序列來執(zhí)行已生成的同步信號的定時(shí)調(diào)整。連續(xù)輸入或輸出圖像數(shù)目的序列分別定義為以連續(xù)輸入圖像數(shù)目和連續(xù)輸出圖像數(shù)目對應(yīng)于相等時(shí)間周期的方式。圖像的數(shù)目為整數(shù)。輸入圖像對應(yīng)于初始視頻信號圖像并且輸出圖像對應(yīng)于轉(zhuǎn)換后的視頻信號圖像。類似于圖像序列的定義，已接收到的同步信號的序列和已生成的同步信號的序列對應(yīng)于相等的時(shí)間周期。特別地，指示序列開始的垂直同步信號可以使已接收到的同步信號序列和已生成的同步信號序列一致。
從上面的描述可見，通過轉(zhuǎn)換比預(yù)定序列的長度。當(dāng)從50Hz隔行信號到60Hz逐行信號轉(zhuǎn)換而生成同步信號時(shí)，一個(gè)輸入序列對應(yīng)于10個(gè)隨后的場以及一個(gè)輸出序列包含12個(gè)幀。在從50Hz隔行到75Hz逐行轉(zhuǎn)換的情況下，已接收到的同步信號序列對應(yīng)于2個(gè)場，同時(shí)生成對應(yīng)3個(gè)輸出幀的同步信號。有經(jīng)驗(yàn)的人員可以很容易地確定對應(yīng)其他轉(zhuǎn)換比的序列數(shù)目。
根據(jù)圖9所示的定時(shí)調(diào)整處理，測量和計(jì)算對應(yīng)于輸入圖像序列的時(shí)間周期t0。在圖示的例子中，該時(shí)間周期對應(yīng)于2個(gè)輸入場和3個(gè)輸出幀。對每個(gè)連續(xù)的序列，計(jì)數(shù)輸入像素時(shí)鐘并檢測來自于期望計(jì)數(shù)值的偏差。
如圖9所示，根據(jù)輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，在時(shí)間間隔T1-T2內(nèi)接收到的輸入序列偏離了期望的時(shí)間周期t0一個(gè)Δt10的時(shí)間偏差。因此，輸入圖像序列T1-T2的第一個(gè)場比由輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)所定義的場短。
執(zhí)行已生成的同步信號定時(shí)的調(diào)整，以使當(dāng)前已生成序列的已生成的同步信號準(zhǔn)確地符合于輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)而結(jié)束，該當(dāng)前已生成序列作為輸入序列已檢測到的偏差而在同一時(shí)間T1開始。在其定時(shí)里調(diào)整位于時(shí)間間隔T3和T4之間的下一個(gè)已生成同步信號的序列，以便將檢測到的時(shí)間偏差Δt10引入到該已生成的同步信號的序列中。因此，在時(shí)間間隔T3-T4內(nèi)的已生成同步信號的序列與已檢測到偏差的輸入圖像序列具有同樣的長度t0-Δt10。因此，在時(shí)間點(diǎn)T4，輸入圖像序列和輸出圖像序列的開始再次一致。
對于在時(shí)間間隔T3-T4內(nèi)已生成的同步信號的調(diào)整，可以執(zhí)行不同的調(diào)整操作選項(xiàng)。根據(jù)第一調(diào)整選項(xiàng)，將檢測到的偏差Δt10僅應(yīng)用到將要調(diào)整的輸出圖像序列的最后圖像中。通過減少輸出圖像序列的最后圖像的行數(shù)來執(zhí)行調(diào)整操作。這意味著減少了最后圖像水平同步信號的數(shù)目。加起來不到完整行的剩余像素，形成輸出序列的最后圖像的最后一行。
根據(jù)第二執(zhí)行調(diào)整選項(xiàng)，將檢測到的偏差Δt10均勻地分配到輸出序列的已生成同步信號中。該調(diào)整包括減少在所有圖像序列中的行數(shù)。另外，還可以減少每行的像素?cái)?shù)，以便縮短位于兩個(gè)連續(xù)的水平同步信號之間的時(shí)間間隔。根據(jù)上述的調(diào)整操作選項(xiàng)，如根據(jù)上述第一種選項(xiàng)，來自于輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已生成同步信號各自偏差將更低。因此，第二選項(xiàng)更適合于要求輸出同步信號盡可能小地從預(yù)定定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格偏離的應(yīng)用。該應(yīng)用包括用于如LCD屏和等離子平面顯示器的數(shù)字顯示中的信號生成。
圖10所描述的定時(shí)調(diào)整操作的例子不同于參考圖9所描述的調(diào)整處理，因?yàn)樵摾薪邮盏降耐叫盘栃蛄幸蟊扔奢斎攵〞r(shí)標(biāo)準(zhǔn)定義的時(shí)間周期更長。
如圖10所示，在時(shí)間間隔T1-T3內(nèi)輸入圖像序列要求時(shí)間t0+Δt20來代替期望時(shí)間t0。將檢測到的偏差Δt20引入到已生成的同步信號T2-T4的序列中，該序列作為從輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏離的已接收到的信號序列來接替在同一時(shí)間T1開始的已生成的同步信號T1-T2的序列。
如圖9所描述的操作相類似的方式，檢測到的偏差Δt20或根據(jù)第一調(diào)整選項(xiàng)加入到輸出圖像序列的最后一幀中，或根據(jù)第二調(diào)整選項(xiàng)均勻地分配到輸出圖像序列的幀中。結(jié)果，在時(shí)間T4，當(dāng)垂直同步信號開始時(shí)，另一個(gè)已接收到序列的和已生成的同步信號序列再次一致。
根據(jù)第一調(diào)整選項(xiàng)，將對應(yīng)于輸出圖像序列行的附加水平同步信號添加到最后一幀?？梢蕴砑尤魏问Ｓ嘞袼匾孕纬勺詈笠恍?。根據(jù)第二調(diào)整選項(xiàng)，通過向輸出圖像序列的每個(gè)幀添加相同數(shù)目的行來分配偏差。另外，可以增加每行的像素?cái)?shù)目，以使位于兩個(gè)連續(xù)水平同步信號之間的時(shí)間間隔更長。
當(dāng)僅檢測到很小的偏差時(shí)，可以將該偏差引入到涉及輸出圖像序列最后圖像的已生成同步信號中。然而，當(dāng)檢測到較大的偏差時(shí)，將該偏差方便地分配到多個(gè)圖像上，以便使由輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)已生成同步信號的個(gè)別偏差是小的。
如圖11所示，還可能的檢測未被完全接收的輸入圖像序列中的定時(shí)偏差，例如，通過檢測每個(gè)接收到垂直同步信號之后的偏差。據(jù)此，在沒有等到已接收序列完成的情況下，調(diào)整在同一時(shí)間T1開始的已生成同步信號序列的定時(shí)是可能的。
根據(jù)圖解示例，通過估算輸入序列各自的場周期來檢測發(fā)生在已接收序列T1-T2的第一圖像中的偏差Δt30。參照圖11中的典型選項(xiàng)1和2，將該檢測的偏差應(yīng)用到輸入圖像之后的輸出圖像序列的一個(gè)圖像上，該輸入圖像是用作檢測偏差的。根據(jù)圖11中所示的第三選項(xiàng)，在剩余的輸出圖像中分配該檢測的偏差。如上述實(shí)現(xiàn)方式描述的，通過增加或減少行(也就是水平同步信號)或通過調(diào)整每行的像素?cái)?shù)來執(zhí)行定時(shí)調(diào)整。
在圖8中說明了根據(jù)本發(fā)明的用于執(zhí)行同步信號生成的瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)。該瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換器可以執(zhí)行如上所述的任何定時(shí)調(diào)整操作。
瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換器800給緩沖器870提供存儲輸入圖像數(shù)據(jù)以及讀取將被作為已轉(zhuǎn)換視頻信號的圖像數(shù)據(jù)。存儲控制器880接收已接收到的視頻信號的水平和垂直同步信號801及輸入像素時(shí)鐘，然后通過存儲控制器880控制已接收圖像數(shù)據(jù)的獲取。該同步信號以及該輸入像素時(shí)鐘還提供給時(shí)鐘計(jì)數(shù)器815，計(jì)數(shù)對應(yīng)于特定輸入圖像數(shù)目的像素時(shí)鐘信號。時(shí)鐘計(jì)數(shù)器815計(jì)數(shù)每個(gè)輸入圖像序列的像素。指示下一序列開始的已接收同步信號引起對計(jì)數(shù)值的估算及計(jì)數(shù)器的復(fù)位。
根據(jù)輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)將與預(yù)期的計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較的計(jì)數(shù)值提供給算術(shù)邏輯單元ALU810。根據(jù)檢測到的偏差，AUL810確定對輸出圖像序列的已生成同步信號的調(diào)整。為此目的，ALU810計(jì)算將要生成水平和垂直同步信號802的瞬時(shí)位置，并向同步信號生成電路840提供各自的信號。該電路生成同步信號802的實(shí)際波形并將已生成同步信號和輸出像素時(shí)鐘一起輸出。為了控制轉(zhuǎn)換后的視頻信號的生成還將已生成的同步信號802和輸出像素時(shí)鐘提供給讀取存儲控制器890。
為了控制轉(zhuǎn)換過程，ALU還提供‘序列開始’信號和當(dāng)前序列位置。該序列位置指示在輸出圖像序列之內(nèi)的當(dāng)前圖像。生成序列位置信號的有效方法是在每次該已生成的同步信號指示新圖像時(shí)，增加序列位置計(jì)數(shù)器，經(jīng)常同時(shí)生成垂直和水平同步信號。該序列位置的歸零復(fù)位指示輸出圖像新序列的開始。該轉(zhuǎn)換過程利用序列位置以便確定位于輸出視頻圖像和一個(gè)或多個(gè)輸入視頻圖像之間的圖像插入比率。如此，達(dá)到對轉(zhuǎn)換過程的有效控制。
為了控制水平和垂直同步信號802的生成，在ALU810內(nèi)部確定每個(gè)圖像的行數(shù)和輸出序列每行上的像素?cái)?shù)目。
除了像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)值之外，還可能向ALU810提供已接收的水平和垂直同步信號?；谶@些信號該ALU確定偏差類型。通過確定水平同步信號和/或垂直同步信號是否具有與輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)一致的周期，可以辨別由VCR在搜索模式下導(dǎo)致的定時(shí)錯(cuò)誤和由信號源轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的錯(cuò)誤。因此，選擇一個(gè)對已生成的同步信號合適的調(diào)整過程。
圖12中描述了一種根據(jù)預(yù)定的輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)并且基于接收到的同步信號來生成同步信號的方法。在第一步驟s100中，檢測位于已接收到的同步信號和輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)之間的偏差。在第二步驟s200中，根據(jù)檢測到的偏差來調(diào)整已生成的同步信號的定時(shí)。
因此，本發(fā)明所述的同步信號生成方法提供反映已生成同步信號偏差的已生成同步信號。然而，在已接收到的同步信號的偏差并不導(dǎo)致輸出同步信號的生成中的真正錯(cuò)誤。相反，實(shí)質(zhì)上所述的方法依照輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)而生成同步信號，其中，能可靠地控制已生成同步信號的定時(shí)。如此方式，該已生成的同步信號在要求穩(wěn)定信號輸入的應(yīng)用中提供改進(jìn)的顯示控制，例如包含LCD屏和等離子體平面屏幕的數(shù)字顯示器。
現(xiàn)在參考圖13來更加詳細(xì)地描述檢測步驟s100的典型實(shí)現(xiàn)方式。根據(jù)該實(shí)現(xiàn)方式，在第一子步驟s110中計(jì)數(shù)輸入像素時(shí)鐘的時(shí)鐘信號。在下一步的子步驟s120中，當(dāng)接收到特定的同步信號時(shí)復(fù)位計(jì)數(shù)值。
如此方式，計(jì)數(shù)位于兩個(gè)特定同步信號之間的時(shí)間周期之間的像素時(shí)鐘信號。例如，通過計(jì)數(shù)位于兩個(gè)連續(xù)垂直同步信號之間的像素時(shí)鐘信號，獲得對應(yīng)于已接收到的場或幀的時(shí)間間隔的像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)。根據(jù)上述操作模式，計(jì)數(shù)已接收到的垂直同步信號序列的時(shí)間間隔。根據(jù)位于已接收到的同步信號與已生成的同步信號之間的轉(zhuǎn)換比率預(yù)定圖像數(shù)目。
在下一步的子步驟s130中，根據(jù)輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)比較用于特定同步信號間的時(shí)間間隔的計(jì)數(shù)值和預(yù)期計(jì)數(shù)值。如此方式，在像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)值單元中確定已接收到的同步信號和輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)之間的偏差。因而在有效的操作中可以確定偏差的數(shù)量。
在上述操作模式(參看圖9、10、11)中，根據(jù)輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)比較對已接收到的同步信號序列計(jì)數(shù)后的像素?cái)?shù)目和預(yù)期的像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)。預(yù)期計(jì)數(shù)值與實(shí)際計(jì)數(shù)值之間的差值確定偏差值，利用該偏差值來控制已生成的同步信號的定時(shí)調(diào)整。
偏差檢測步驟s100所描述的實(shí)現(xiàn)方式可以在任何種類的可編程邏輯電路中有效地實(shí)現(xiàn)，例如可編程數(shù)字信號處理器或場可編程門陣列(FPGA)。
參考圖14描述了調(diào)整已生成同步信號定時(shí)的步驟s200的典型實(shí)現(xiàn)方式。在第一子步驟s210中，接收到表示檢測到偏差的值。根據(jù)該接收到的偏差值，在子步驟s220中，選擇用于執(zhí)行定時(shí)調(diào)整的調(diào)整方法。
至少考慮到偏差的大小來有效地執(zhí)行調(diào)整方法的選擇。另外，可以使用檢測到的偏差方向作為選擇的基準(zhǔn)。如此來選擇合適的定時(shí)調(diào)整方法已生成的同步信號定時(shí)和輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)之間的偏差不超出預(yù)定的偏差范圍。因此，生成已改進(jìn)定時(shí)質(zhì)量的同步信號，該信號方便的應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)要求非常穩(wěn)定的輸入信號的顯示應(yīng)用，例如LCD和等離子平面顯示器。
換句話說，可以通過檢測偏差的類型來執(zhí)行調(diào)整方法的選擇。根據(jù)該選擇，估算每個(gè)接收到的水平和垂直同步信號的瞬時(shí)位置。例如，基于該估算值可以辨別輸入視頻信號中的錯(cuò)誤是由信號源轉(zhuǎn)換引起還是由用戶級的VCR在搜索模式中引起。特別地，可以確定輸入圖像是否從輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏離，以至整數(shù)數(shù)目的行缺失還是被添加到各自的場中。還能夠確定特定的行是否具有較大或較小的像素?cái)?shù)。根據(jù)該辨別，選擇合適的調(diào)整方法。
為了盡量無可非議地在已生成的同步信號中再現(xiàn)定時(shí)偏差，當(dāng)描述單獨(dú)的調(diào)整方法時(shí)將討論選擇調(diào)整方法需要考慮的事項(xiàng)。在以下描述的調(diào)整方法中至少一種對于選擇應(yīng)當(dāng)可用。更可取地，可以在所描述的任意調(diào)整方法之間進(jìn)行選擇。
根據(jù)步驟s230a所說明的第一調(diào)整方法，將檢測到的偏差引入到已生成同步信號序列的最后的圖像上。對應(yīng)于偏差值，增加或減少表示最后圖像的行的水平同步信號的數(shù)目。將過剩的像素?cái)?shù)作為最后(較短的)一行進(jìn)行添加。
如果偏差沒有超出特定值則選擇該調(diào)整方法，從而通過不止一個(gè)預(yù)定的偏差范圍在沒有偏離輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可以將用于已接收圖像序列的已檢測到的偏差引入到已生成水平信號序列的最后圖像上。如果已接收到的同步信號的偏差將導(dǎo)致偏差大于用于已生成同步信號的預(yù)定偏差范圍，就選擇另一種調(diào)整方法。
根據(jù)步驟s230b所說明的第二調(diào)整方法，在所有輸出同步信號序列的圖像中分配檢測到的偏差。調(diào)整所有輸出序列圖像的行數(shù)來分配偏差，從而使所有的場/幀具有相同的行數(shù)。剩余的像素形成最后場的最后一行。該行可以比標(biāo)準(zhǔn)行更短。
根據(jù)該方法，可以在已生成同步信號序列的多個(gè)圖像中分配更大的偏差。此外，來自輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已生成同步信號的偏差可被保持在預(yù)置偏差的范圍內(nèi)。該調(diào)整方法特別有利于處理在接收到的同步信號中的錯(cuò)誤，該已接收到的同步信號在輸入場中丟失整數(shù)德行，例如由VCR在搜索模式中所引起的。根據(jù)在接收到的同步信號序列中所缺失的行數(shù)，來調(diào)整已生成同步信號中行數(shù)，以致來自輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已生成同步信號的不采用的偏差最少。
如果檢測到的偏差具有如此的大小，根據(jù)第二調(diào)整方法的定時(shí)調(diào)整將導(dǎo)致個(gè)別已生成同步信號的偏差超出預(yù)定的偏差范圍，則選擇第三調(diào)整方法。
根據(jù)步驟s230c所說明的該調(diào)整方法，在所有已生成同步信號序列的圖像中分配檢測到的偏差。對應(yīng)于輸出序列的所有圖像中的行，通過調(diào)整已生成水平同步信號的數(shù)目來分配檢測到的偏差，另外，為了分配剩余像素而調(diào)整每一行的像素?cái)?shù)目。可能不會(huì)在所有輸出序列的行中均勻地分配剩余像素而構(gòu)成最后場的最后行。
根據(jù)該方法，可以在輸出場/幀中分配更大的偏差而不會(huì)使已生成的同步信號相對于輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)偏離出預(yù)定的偏差范圍。該偏差范圍可以包括用于確定每一場/幀的行數(shù)的間隔以及用于確定每行像素?cái)?shù)目的間隔。因此，即使在已生成同步信號中分配大的量值的偏差，同時(shí)也會(huì)遵守預(yù)定的偏差界限。
所描述的定時(shí)調(diào)整步驟s200的實(shí)現(xiàn)方式可以在任何種類的可編程邏輯電路中有效地實(shí)現(xiàn)，例如可編程數(shù)字信號處理器或場可編程門陣列(FPGA)。
總之，本發(fā)明提供一種用于根據(jù)預(yù)定輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)和基于接收到的同步信號來生成同步信號的同步信號生成方案。檢測來自預(yù)定輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已接收到的同步信號的定時(shí)偏差，并基于檢測到的偏差來調(diào)整已生成的同步信號的定時(shí)。
因此，將接收到的同步信號定時(shí)中的偏差引入到已生成同步信號中，于是已生成的同步信號在實(shí)質(zhì)上總是與輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)一致，并且可以可靠地控制來自于輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已生成同步信號的偏差。因此已生成的同步信號可靠地驅(qū)動(dòng)數(shù)字顯示裝置并僅允許來自特定標(biāo)準(zhǔn)的輸入視頻信號的發(fā)生微小的變化。這樣的顯示應(yīng)用包括LCD和等離子體平面顯示器。避免了在已生成的同步信號定時(shí)中的實(shí)質(zhì)錯(cuò)誤的發(fā)生，而它是現(xiàn)有技術(shù)的同步信號生成方案中的缺點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種基于接收到的同步信號(601)和根據(jù)預(yù)定的輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)來生成同步信號(602)的同步信號生成器，其中，所述接收到的同步信號(601)以及所述已生成的同步信號(602)包含水平和垂直視頻同步信號，所述同步信號生成器包括檢測裝置(610，710)，用于根據(jù)預(yù)定輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)檢測所述已接收到的同步信號(601)的定時(shí)偏差；以及定時(shí)調(diào)整電路(620，720)，用于基于由所述檢測裝置(610，710)所檢測的所述偏差來調(diào)整所述已生成的同步信號(602)的定時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步信號生成器，其中，所述檢測裝置(710，810)包括計(jì)數(shù)器(715，815)，用于計(jì)數(shù)第一像素時(shí)鐘信號以便測量以像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)值為單位的在已接收到的同步信號(601，801)之間的時(shí)間周期。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同步信號生成器，其中，所述計(jì)數(shù)器(715，815)在后續(xù)輸入圖像的預(yù)定數(shù)目的周期內(nèi)對后續(xù)輸入像素的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同步信號生成器，其中，所述周期對應(yīng)于一個(gè)或兩個(gè)后續(xù)輸入場。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同步信號生成器，其中，所述周期對應(yīng)于十個(gè)后續(xù)輸入場。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的同步信號生成器，其中，預(yù)置所述后續(xù)輸入圖像的數(shù)目，以便使根據(jù)所述輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)輸入圖像的所述數(shù)目的周期(t0)對應(yīng)于根據(jù)所述輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)輸出圖像的整數(shù)數(shù)目的周期(t0)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)調(diào)整當(dāng)前輸出圖像的已生成同步信號(602，802)的定時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)調(diào)整輸出圖像序列的已生成同步信號(602，802)的定時(shí)，其中，預(yù)置所述序列的圖像數(shù)目，以便使根據(jù)所述輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的所述序列的周期(t0)對應(yīng)于后續(xù)輸入圖像的所述預(yù)置數(shù)目的所述周期(t0)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)響應(yīng)于高于由所述輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)所指定的像素?cái)?shù)的已計(jì)數(shù)的像素?cái)?shù)，來增加所述輸出圖像序列的最后圖像的已生成的水平同步信號的數(shù)目。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)響應(yīng)于低于由所述輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)所指定的像素?cái)?shù)的已計(jì)數(shù)的像素?cái)?shù)，來減少所述輸出圖像序列的最后圖像的已生成的水平同步信號的數(shù)目。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)通過調(diào)整在所述輸出圖像序列的所有圖像中的已生成的水平同步信號的數(shù)目，來在已計(jì)數(shù)的像素?cái)?shù)目中分配偏差。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)還對所述輸出圖像序列的所有行調(diào)整在連續(xù)生成的水平同步信號之間的時(shí)間間隔。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任一項(xiàng)所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)將在所述輸入圖像的預(yù)置數(shù)目內(nèi)所檢測的偏差(Δt10，Δt20，Δt30)完全引入到當(dāng)前或隨后的輸出圖像序列中。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)還生成用于指示關(guān)于輸出圖像序列的當(dāng)前圖像位置的序列位置信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(720，810)根據(jù)第二像素時(shí)鐘信號來確定所述已生成同步信號(602，802)的瞬時(shí)位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)確定每一場或幀的行數(shù)從而控制同步信號的生成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)確定每行的像素?cái)?shù)從而控制同步信號的生成。
18.根據(jù)權(quán)利要求8至17中任一項(xiàng)所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)從以下預(yù)定操作中選擇一個(gè)調(diào)整操作(i)通過調(diào)整其行數(shù)來將檢測到的偏差引入到輸出圖像序列的最后圖像中，將剩余像素添加到最后一行，(ii)通過調(diào)整所有所述圖像的行的數(shù)目來在輸出圖像序列的所有圖像之中分配檢測到的偏差，將剩余的像素添加到最后圖像的最后一行，或(iii)通過調(diào)整所有所述圖像的行數(shù)來在輸出圖像序列的所有圖像中分配檢測到的偏差和在所有所述圖像的所有行之中分配剩余數(shù)量的像素，將剩余的像素添加到最后圖像的最后一行。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的同步信號生成器，其中，基于偏差的大小和/或方向來選擇所述調(diào)整操作。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的同步信號生成器，其中，選擇所述調(diào)整操作從而使在所述已生成同步信號的定時(shí)和所述輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)之間的偏差不會(huì)超出預(yù)定的偏差范圍。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的同步信號生成器，其中，所述定時(shí)調(diào)整電路(620，720，810)評估已接收到的同步信號的類型和時(shí)間，以便選擇所述調(diào)整操作。
22.一種用于對視頻信號進(jìn)行瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換的視頻轉(zhuǎn)換電路，包括根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項(xiàng)所述的同步信號生成器。
23.一種根據(jù)預(yù)定的輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)并基于接收到的同步信號來生成同步信號的方法，其中所述已接收到的同步信號以及所述已生成的同步信號包含水平和垂直視頻同步信號，該方法包括以下步驟根據(jù)預(yù)定的輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)來檢測(s100)所述已接收到的同步信號的定時(shí)偏差，以及基于由所述檢測步驟(s100)所檢測到的所述偏差來調(diào)整(s200)所述已生成的同步信號的定時(shí)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述檢測步驟(s100)包括為了測量以像素時(shí)鐘計(jì)數(shù)值為單位且在已接收到的同步信號之間的時(shí)間周期而對第一像素時(shí)鐘信號進(jìn)行計(jì)數(shù)(s110)的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述檢測步驟(s100)還包括在接收特定同步信號時(shí)將所述第一像素時(shí)鐘信號的計(jì)數(shù)值進(jìn)行復(fù)位(s120)的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，在預(yù)定數(shù)目的后續(xù)輸入圖像的周期內(nèi)計(jì)數(shù)所述像素?cái)?shù)目。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述周期對應(yīng)于一個(gè)或兩個(gè)后續(xù)輸入場。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述周期對應(yīng)于十個(gè)后續(xù)輸入場。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，預(yù)置所述后續(xù)輸入的圖像數(shù)，從而使根據(jù)所述輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的所述后續(xù)輸入圖像的預(yù)定數(shù)目的周期(t0)對應(yīng)于根據(jù)所述輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的后續(xù)輸出圖像的整數(shù)數(shù)目的周期(t0)。
30.根據(jù)權(quán)利要求23至29中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟調(diào)整當(dāng)前輸出圖像的已生成同步信號(602，802)的定時(shí)。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟調(diào)整輸出圖像序列的已生成同步信號的定時(shí)，其中，預(yù)置所述序列的圖像數(shù)目，從而使根據(jù)所述輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的所述序列的周期(t0)對應(yīng)于后續(xù)輸入圖像的所述預(yù)置數(shù)目的所述周期(t0)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟響應(yīng)于不同于所述輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已計(jì)數(shù)的像素?cái)?shù)，來調(diào)整(s230a)所述輸出圖像序列的最后圖像的已生成水平同步信號的數(shù)目。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟通過在所述輸出圖像序列的所有圖像中調(diào)整已生成的水平同步信號的數(shù)目來在已計(jì)數(shù)的像素?cái)?shù)目中分配(s230b)偏差。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟還對所述輸出圖像序列的所有行調(diào)整在連續(xù)生成的水平同步信號之間的時(shí)間間隔。
35.根據(jù)權(quán)利要求31至34中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟將對所述輸入圖像的預(yù)置數(shù)目所檢測的偏差(Δt10，Δt20，Δt30)完全引入到當(dāng)前或隨后的輸出圖像序列中。
36.根據(jù)權(quán)利要求31至35中任一項(xiàng)所述的方法，還包括生成用于指示關(guān)于輸出圖像序列的當(dāng)前圖像位置的序列位置信號的步驟。
37.根據(jù)權(quán)利要求23至36中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟根據(jù)第二像素時(shí)鐘信號來確定所述輸出同步信號的瞬時(shí)位置。
38.根據(jù)權(quán)利要求23至37中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟確定每一場或幀的行數(shù)以便控制同步信號的生成。
39.根據(jù)權(quán)利要求23至38中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟確定每行的像素?cái)?shù)以便控制同步信號的生成。
40.根據(jù)權(quán)利要求31至39中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟包括從以下預(yù)定的操作中選擇(s220)一個(gè)調(diào)整操作的步驟(i)通過調(diào)整其行數(shù)，將檢測到的偏差引入(s230a)到輸出圖像序列的最后圖像中，將剩余像素添加到最后一行，(ii)通過調(diào)整所有所述圖像的行的數(shù)目來在輸出圖像序列的所有圖像中分配(s230b)檢測到的偏差，將剩余的像素添加到最后圖像的最后的行中，或(iii)通過調(diào)整所有所述圖像的行數(shù)來在輸出圖像序列的所有圖像中分配(s230c)檢測到的偏差和在所有所述圖像的所有行中分配剩余數(shù)量的像素，將剩余的像素添加到最后圖像的最后一行。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中，基于偏差的大小和/或方向來選擇所述調(diào)整操作。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中，選擇所述調(diào)整操作以便使在所述已生成同步信號的定時(shí)和所述輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)之間的偏差不超出預(yù)定的偏差范圍。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中，所述調(diào)整(s200)定時(shí)的步驟還包括評估已接收到的同步信號的類型和時(shí)間以便選擇調(diào)整操作的步驟。
44.一種用于對視頻信號進(jìn)行瞬時(shí)幀率轉(zhuǎn)換的方法，包含根據(jù)權(quán)利要求23至43中任一項(xiàng)所述的用于生成同步信號的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種根據(jù)預(yù)定輸出定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)和基于接收到的同步信號來生成同步信號的方法和裝置。檢測來自預(yù)定輸入定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的已接收到的同步信號的定時(shí)偏差，并基于檢測到的偏差來調(diào)整已生成同步信號的定時(shí)。
文檔編號H04N5/12GK1725846SQ20051008962
公開日2006年1月25日 申請日期2005年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者邁克爾·格倫德邁耶, 弗蘭克·詹森 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社