專利名稱：中間行發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將隔行掃描信號(hào)轉(zhuǎn)變成非隔行掃描信號(hào)的視頻信號(hào)處理電路。
眾所周知，將視頻信號(hào)從隔行掃描格式轉(zhuǎn)變成非隔行掃描格式是為了提高再現(xiàn)圖象的視在質(zhì)量。在這一處理過程中，在視頻信號(hào)的每一場中，有若干行視頻信號(hào)由人工產(chǎn)生，并出現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)場的行與行之間。人工產(chǎn)生這種中間行的典型方法包括重復(fù)出現(xiàn)在緊接在中間行之前或之后的實(shí)行的值;均化在空間上出現(xiàn)在中間行之上和之下的實(shí)行;均化在時(shí)間上出現(xiàn)在中間行之前和之后的實(shí)行;或?qū)⒑髢烧呓M合而得的方法。在最后提到的方法中，時(shí)間和空間上均化的實(shí)行依對(duì)檢測到的幀間圖象的運(yùn)動(dòng)而成比例相組合。另一種叫做固定內(nèi)插法的產(chǎn)生中間行的方法，包括均化若干場(例如5場)中若干行的信號(hào)，這些行位于與該中間行對(duì)稱的位置上。
前述的每一個(gè)系統(tǒng)都有其缺點(diǎn)。重復(fù)行系統(tǒng)在傾斜線上產(chǎn)生鋸齒形邊緣?？臻g均化系統(tǒng)導(dǎo)致垂直分辨率的下降。時(shí)間均化系統(tǒng)引入運(yùn)動(dòng)的人工產(chǎn)物。運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)系統(tǒng)比較復(fù)雜且已知的運(yùn)動(dòng)檢測器特性是有限，對(duì)于低幅度視頻信號(hào)，運(yùn)動(dòng)檢測器不能把運(yùn)動(dòng)信息與信號(hào)噪聲區(qū)別開來。最后，固定內(nèi)插器方法比較昂貴且呈現(xiàn)出一些運(yùn)動(dòng)的人工產(chǎn)物。
本發(fā)明的目的在于提供一種方法和裝置，以最少的處理電路、在非所需人工產(chǎn)物為最小的情況下產(chǎn)生中間視頻行。本發(fā)明中間行發(fā)生器包括用來共同提供位于要產(chǎn)生的中間行上、下的若干行視頻信號(hào)的信號(hào)延時(shí)電路。比較這些表示該若干行信號(hào)幅度的相對(duì)值。消除那些呈現(xiàn)出最大極端值和最小極端值的信號(hào)，把其余信號(hào)依預(yù)定的比例相組合，以提供中間行。


圖1為視頻信號(hào)的若干個(gè)連續(xù)場中水平行視頻信號(hào)的圖示;
圖2為包括隔行掃描到非隔行掃描轉(zhuǎn)換器的電視接收機(jī)的部分方框圖;
圖3為實(shí)施本發(fā)明中間行發(fā)生器的方框圖;
圖4和圖5為另一類中間行發(fā)生器的方框圖;
圖6為可用在圖3和圖4電路中的最大(最小)選擇器的電路圖。
圖1表示隔行視頻信號(hào)的若干個(gè)場間隔n-2、n-1、n、n+1的一部分。在相應(yīng)場中一部分視頻行用圓點(diǎn)來表示(假設(shè)這些掃描行進(jìn)入紙內(nèi))。偶數(shù)行出現(xiàn)在偶數(shù)場內(nèi)，奇數(shù)行出現(xiàn)在奇數(shù)場內(nèi)。用“X”來表示中間行，這些中間行是從隔行信號(hào)中產(chǎn)生非隔行視頻信號(hào)時(shí)要產(chǎn)生的。
圖2表示一種把隔行視頻信號(hào)變成非隔行視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換器的典型情況。來自例如電視接收機(jī)調(diào)諧器/中頻(IF)電路10的基帶復(fù)合視頻信號(hào)耦合到視頻信號(hào)處理電路12上。處理電路12可包括傳統(tǒng)的亮-色分離電路、色調(diào)校正電路、對(duì)比度和飽和度控制電路、以及產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和同步信號(hào)的電路。色度分量信號(hào)的取樣CR耦合到加速電路14上，在電路14中，這些取樣以正常(或所接收的)取樣速率存儲(chǔ)起來，然后以兩倍正常取樣速率讀出兩次。把兩倍取樣速率的色度分量信號(hào)加到矩陣電路20上。
如果需要，可以用下面將要描述的產(chǎn)生亮度信號(hào)中間行的電路來產(chǎn)生色度信號(hào)中間行，而不是簡單地重復(fù)色度信號(hào)行。
由處理電路12提供的亮度分量信號(hào)耦合到中間行發(fā)生器(ILG)16和加速電路18上。加速電路18以正常速率裝入亮度分量Y并提供兩倍速率的亮度信號(hào)實(shí)行。來自加速電路18的輸出信號(hào)耦合到二選一多路轉(zhuǎn)換開關(guān)24的第一信號(hào)輸入端上。
相應(yīng)于亮度分量Y，中間行發(fā)生器16產(chǎn)生亮度信號(hào)的假想行或中間行。該中間行加到另一個(gè)加速電路22上。加速電路22以正常速率裝入中間行并以兩倍正常速率輸出。兩倍速率的中間行信號(hào)耦合到多路轉(zhuǎn)換開關(guān)24的第二輸入端上。多路轉(zhuǎn)換開關(guān)24受行頻矩形波信號(hào)控制，以便交替地將兩倍速率實(shí)行亮度信號(hào)YR及兩倍速率的中間行亮度信號(hào)YI耦合到矩陣20的第二輸入端上，在矩陣20中亮度分量和色度分量組合起來產(chǎn)生基色信號(hào)紅、綠和蘭，以便激勵(lì)例如顯示裝置(未示出)。在圖2所示電路中，在色度和亮度信號(hào)通路之一中，可能需要包括補(bǔ)償延時(shí)單元以使相應(yīng)信號(hào)在時(shí)間上對(duì)齊。例如，取決于中間行發(fā)生器的具體實(shí)施，可能需要把色度分量C或?qū)嵭辛炼确至縔R延時(shí)一場的間隔。
實(shí)施本發(fā)明、用于產(chǎn)生中間行I(圖1)的示范性中間行發(fā)生器示于圖3。圖3中，視頻信號(hào)例如來自圖2處理電路12的亮度分量Y通過聯(lián)接端50耦合到串聯(lián)連接的延時(shí)單元52-56上，這些延時(shí)單元分別提供延時(shí)了262行間隔、263行間隔和525行間隔的亮度信號(hào)。由延時(shí)單元52-56提供的相應(yīng)信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖1中標(biāo)以E、D和B的各行。輸入到延時(shí)單元52上的那一行對(duì)應(yīng)于圖1中標(biāo)以G的那行。
來自延時(shí)單元52的信號(hào)分別耦合到最大值(MAX)檢測器58和最小值(MIN)檢測器60的第一輸入端上。來自延時(shí)單元54的信號(hào)分別耦合到最大值檢測器58和最小值檢測器60的第二輸入端上。最大值檢測器和最小值檢測器分別通過耦合到其上的那兩個(gè)信號(hào)中幅度較大的和幅度較小的。
來自最大值檢測器58的信號(hào)耦合到最小值檢測器70的第一輸入端上。來自最小值檢測器60的信號(hào)耦合到最大值檢測器66的第一輸入端上。
延時(shí)單元52的輸入信號(hào)分別耦合到最大值檢測器62和最小值檢測器64的第一輸入端上。延時(shí)單元56的輸出信號(hào)分別耦合到最大值檢測器62和最小值檢測器64的第二輸入端上。最大值檢測器62和最小值檢測器64分別通過加到其相應(yīng)輸入端上那兩個(gè)信號(hào)中幅度較大的和幅度較小的。
來自最大值檢測器62的輸出信號(hào)耦合到最小值檢測器70的第二輸入端上。來自最小值檢測器64的輸出信號(hào)耦合到最大值檢測器66的第二輸入端上。
最大值檢測器58和最小值檢測器60分別通過代表行D和E信號(hào)中較大的和較小的。最大值檢測器62和最小值檢測器64分別通過代表行B和G信號(hào)中較大的和較小的。最大值檢測器66通過最小值檢測器60和64所通過的信號(hào)中較大的，因此，消除了代表行B、D、E和G信號(hào)中最小的。最小值檢測器70通過最大值檢測器58和62所通過的信號(hào)中較小的，因此，消除了代表行B、D、E和G信號(hào)中最大的。
通過最小值檢測器70和最大值檢測器66的信號(hào)分別耦合到圖中示為加法器68的組合電路上。來自組合電路的輸出信號(hào)通過除2電路72標(biāo)準(zhǔn)化了，除2電路72的輸出代表中間行。
值得注意的是，在選擇待組合信號(hào)以產(chǎn)生中間行時(shí)，不選幅度極為相似的信號(hào)。而是把幅度是可用信號(hào)中極端值的那些信號(hào)消除。例如，假定信號(hào)B、D、E和G的幅度分別對(duì)應(yīng)于0、1、20和22個(gè)單位，則把代表行D和E的信號(hào)幅度1和20組合起來，而不是把具有相似值的信號(hào)0與1或20與22組合。
如圖3所示的裝置，利用來自3個(gè)場中4行的信息產(chǎn)生中間行并對(duì)大多數(shù)圖象提供良好性能。然而，例如某些具有交替亮暗行的圖象不能用4點(diǎn)系統(tǒng)正確地再現(xiàn)。這些圖象可通過把來自更多圖象行的信息組合起來得以適當(dāng)?shù)靥幚?。圖4所示的電路利用來自8個(gè)圖象行的信息來形成中間行。這8個(gè)圖象行是圖1中標(biāo)以A、B、C、D、E、F、G和H的那些行。
圖4所示電路將執(zhí)行兩種算法中的任何一種。對(duì)于特定算法來說，加到單元410-414上的信號(hào)是有決定性的。第一種算法用的是，圖4中不在括號(hào)內(nèi)的、耦合到單元410-414上的信號(hào)A、D、F、C、E、H、B和G(從A到H行)。第二種算法用的是，圖4中在括號(hào)內(nèi)的耦合到單元410-414上的信號(hào)A、B、C、F、G、H、D、E(從A到H行)。
在第一種算法中，檢驗(yàn)來自行A、D和F的信號(hào)并消除兩個(gè)極端值。還檢驗(yàn)來自行C、E和H的信號(hào)并消除兩個(gè)極端值。將從行A、D、F;以及C、E、H的檢驗(yàn)中得到的信號(hào)與行B和G的信號(hào)相比較，并且消除這四個(gè)信號(hào)的極端值。于是，從剩下兩個(gè)信號(hào)的平均值中產(chǎn)生中間行。
在第二種算法中，檢驗(yàn)來自行A、B和C的信號(hào)并消除這些信號(hào)中的極端值。還檢驗(yàn)來自行F、G和H的信號(hào)并消除這些信號(hào)中的極端值。將從行A、B、C;以及F、G、H的檢驗(yàn)中得到的信號(hào)與行D和E的信號(hào)相比較，并且消除這四個(gè)取樣中的極端值。從剩下兩個(gè)信號(hào)中產(chǎn)生中間行。
圖4中，帶抽頭的延時(shí)線400提供從A到H行的信號(hào)，延時(shí)線400包括串聯(lián)連接的兩個(gè)一行延時(shí)單元，一個(gè)261行延時(shí)單元、一個(gè)一行延時(shí)單元、一個(gè)261行延時(shí)單元及兩個(gè)一行延時(shí)單元。來自行A和D的信號(hào)耦合到最大值/最小值電路410上，410在分別標(biāo)以L和H的輸出端上提供幅度較小和幅度較大的信號(hào)。來自行F的信號(hào)以及由電路410提供的來自行A和D中較大的信號(hào)耦合到最小值檢測器411上，檢測器411通過幅度較小的信號(hào)。來自最小值檢測器411的信號(hào)以及由電路410提供的較小信號(hào)耦合到最大值檢測器420上，檢測器420通過這兩個(gè)信號(hào)中幅度較大的。來自最大值檢測器420的輸出信號(hào)是具有中等幅值的、來自行A、D或F的信號(hào)。
來自行C、E和H的信號(hào)耦合到相似的電路412、413及422上。電路422通過具有中等幅值的、來自行C、E和H的信號(hào)。
來自電路420和422的信號(hào)耦合到最大值/最小值檢測器424上，檢測器424分別在輸出端L和H上通過幅度較小和幅度較大的信號(hào)。來自行B和G的信號(hào)耦合到最大值/最小值檢測器414上，檢測器414在其輸出端H上通過信號(hào)B和G中較大的，在輸出端L上通過信號(hào)B和G中較小的。
由最大值/最小值檢測器424和414提供的具有較小幅度值的信號(hào)耦合到最大值檢測器426上，檢測器426通過較小幅值信號(hào)中較大的信號(hào)，因此，消除相對(duì)更負(fù)的極端值。由最大值/最小值檢測器414和424提供的較大幅值的信號(hào)耦合到最小值檢測器428上。最小值檢測器428通過較大幅值信號(hào)中較小的信號(hào)，因此，消除相對(duì)更正的極端值。最大值檢測器426和最小值檢測器428通過的信號(hào)在加法器電路430中相加，以產(chǎn)生中間行。
圖5示出第三種中間行發(fā)生器。該電路與圖3中電路相同，從4行(B、D、E、G)中產(chǎn)生一中間行，但該電路包括沿著這四行中的每一行在水平方向發(fā)生附加的信號(hào)信息。圖5中，每一個(gè)標(biāo)志以Ts的方框是一個(gè)延時(shí)單元，該延時(shí)單元提供取樣周期整數(shù)倍的延時(shí)。相應(yīng)檢測器DET1-DET4首先檢驗(yàn)沿著相應(yīng)行的水平信息，并且每一個(gè)檢測器都從每一行中消除相對(duì)極端值。DET1-DET4的構(gòu)成可以近似于圖4中的單元410、411和420。此后，通過檢測器DET1-DET4的、代表四行的輸出信號(hào)受到與來自圖3裝置中四行信號(hào)一樣的處理。
第四種實(shí)施例可以包括圖3所示類型的電路、圖4所示類型的電路以及將這兩個(gè)電路所提供的信號(hào)以預(yù)定的比例組合起來的附加電路。
圖6示出可實(shí)現(xiàn)最大值和/或最小值檢測器的電路。在示范性電路中，假定所加的信號(hào)為以速率fs出現(xiàn)且與時(shí)鐘信號(hào)Fs同步的已取樣數(shù)據(jù)格式。信號(hào)可以是并行位二進(jìn)制的取樣。兩個(gè)輸入端標(biāo)以IN1和IN2。這些輸入端耦合到一對(duì)“D”鎖存器77和79的數(shù)據(jù)輸入端上。鎖存器77和79響應(yīng)于取樣速率時(shí)鐘信號(hào)Fs，存儲(chǔ)連續(xù)的輸入取樣。存儲(chǔ)在鎖存器77和79中的相應(yīng)取樣耦合到減法器81的被減數(shù)輸入端和減數(shù)輸入端，以及二選一多路轉(zhuǎn)換開關(guān)82的信號(hào)輸入端上。減法器82的符號(hào)位輸出端耦合到多路轉(zhuǎn)換開關(guān)82的控制輸入端上。如果加到端子IN1上的取樣大于加到端子IN2上的取樣，則減法器產(chǎn)生的差符號(hào)位將呈現(xiàn)為“1”狀態(tài)并且控制該多路轉(zhuǎn)換開關(guān)通過鎖存器77提供的取樣。相反地，如果加到端子IN2上的取樣大于加到端子IN1上的取樣，則符號(hào)位將呈現(xiàn)為“0”狀態(tài)并且控制該多路轉(zhuǎn)換開關(guān)通過鎖存器79提供的取樣。如果在端子IN1和IN2上的取樣相等，則哪一個(gè)取樣通過該多路轉(zhuǎn)換開關(guān)都沒有關(guān)系。由多路轉(zhuǎn)換開關(guān)提供的取樣耦合到同步鎖存器84上，該鎖存器84受取樣時(shí)鐘Fs的控制。
如上所述圖6電路用做最大值檢測器。該電路通過互換連接到多路轉(zhuǎn)換器82上的信號(hào)輸入端或通過利用互補(bǔ)的符號(hào)位來控制多路轉(zhuǎn)換器82，即可用做最小值檢測器。
已構(gòu)成上述電路來處理NTSC信號(hào)。通過適當(dāng)改變一些延時(shí)單元，即可處理其他廣播制式的信號(hào)。例如，如果圖3所示的延時(shí)單元52和56設(shè)計(jì)為提供312行間隔的延時(shí)，則利用圖3所示類型的電路即可處理PAL信號(hào)。
權(quán)利要求
1.用來增加顯示圖象光柵掃描行數(shù)的視頻信號(hào)處理裝置，它包括中間行發(fā)生器，其特征在于包括一個(gè)視頻信號(hào)源；耦合到所述源上、用來產(chǎn)生代表在時(shí)間和空間上位于中間行位置周圍的水平行的若干個(gè)相對(duì)延時(shí)信號(hào)的裝置；響應(yīng)于所述若干個(gè)相對(duì)延時(shí)的信號(hào)、用來消除所述若干個(gè)相對(duì)延時(shí)信號(hào)的相對(duì)正和相對(duì)負(fù)的極端值的裝置；以及以預(yù)定比例將剩下的所述相對(duì)延時(shí)信號(hào)組合，以產(chǎn)生所述中間行信號(hào)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用來提供若干個(gè)相對(duì)延時(shí)信號(hào)的裝置包括每一個(gè)都提供262水平行間隔延時(shí)的第一和第二延時(shí)單元;提供一水平行間隔延時(shí)的第三延時(shí)單元;以及將所述第一延時(shí)單元、所述第三延時(shí)單元以及所述第二延時(shí)單元以所述順序串聯(lián)耦合起來的裝置，在該裝置中，于所述第一延時(shí)單元的一個(gè)輸入端及所述第一、第二和第三延時(shí)單元的相應(yīng)輸出端上提供所述若干個(gè)相對(duì)延時(shí)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，用來消除相對(duì)正和相對(duì)負(fù)的極端值的裝置包括具有耦合到所述第一延時(shí)單元輸入端上的相應(yīng)第一輸入端、及耦合到所述第二延時(shí)單元輸出端上的相應(yīng)第二輸入端的第一和第二裝置，所述第一和第二裝置分別用來通過加到其相應(yīng)第一和第二輸入端上兩個(gè)信號(hào)中較大的和較小的;具有耦合到所述第一延時(shí)單元輸出端上的相應(yīng)第一輸入端、及耦合到所述第三延時(shí)單元輸出端上的相應(yīng)第二輸入端的第三和第四裝置，所述第三和第四裝置分別用來通過加到其相應(yīng)第一和第二輸入端上兩個(gè)信號(hào)中較大的和較小的。耦合到所述第一和第三裝置上、用來通過由此通過的兩個(gè)信號(hào)中較小的第五裝置;耦合到所述第二和第四裝置上、用來通過由此通過的兩個(gè)信號(hào)中較大的第六裝置;所述第五裝置消除所述相對(duì)正的極端值，且所述第六裝置消除所述相對(duì)負(fù)的極端值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間行發(fā)生器，其特征在于所述消除裝置包括響應(yīng)于所述若干個(gè)相對(duì)延時(shí)視頻信號(hào)的第一子集、用來消除其相對(duì)極端值并且至少通過所述第一子集的所述相對(duì)延時(shí)視頻信號(hào)之一的至少第一信號(hào)的第一裝置;響應(yīng)于所述若干個(gè)相對(duì)延時(shí)視頻信號(hào)的第二子集、用來消除其相對(duì)極端值并且至少通過所述第二子集的所述相對(duì)延時(shí)視頻信號(hào)之一的至少第二信號(hào)的第二裝置;以及響應(yīng)于所述若干個(gè)相對(duì)延時(shí)視頻信號(hào)的第三子集、所述的至少第一信號(hào)和所述的至少第二信號(hào)，用來消除其相對(duì)負(fù)極端值的第三裝置;所述組合裝置以預(yù)定的比例將所述第三子集剩下的信號(hào)、所述的至少第一信號(hào)及所述的至少第二信號(hào)組合起來，以產(chǎn)生所述的中間行。
全文摘要
一種將隔行掃描轉(zhuǎn)變?yōu)榉歉粜袙呙枰曨l信號(hào)的轉(zhuǎn)換器所用的中間行發(fā)生器包括用來檢驗(yàn)在時(shí)間上和空間上位于中間行位置周圍的若干行的電路(52、54、56)，并且消除(58、60、62、64、66、70)這若干行中具有代表相對(duì)極端幅值的信號(hào)。剩下的信號(hào)以預(yù)定比例組合起來(68)，以產(chǎn)生中間行。
文檔編號(hào)H04N5/44GK1050479SQ90107908
公開日1991年4月3日 申請(qǐng)日期1990年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月18日
發(fā)明者小羅伯特·諾曼·赫斯特 申請(qǐng)人:Rca許可公司