專(zhuān)利名稱(chēng)：兩級(jí)內(nèi)插系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視技術(shù)領(lǐng)域，例如具有寬屏幕顯示格式比的電視，其中必須內(nèi)插視頻數(shù)據(jù)以便實(shí)現(xiàn)各種顯示格式?，F(xiàn)在的大部分電視其顯示格式比(即水平寬度與垂直高度比)為4∶3。例如16∶9的寬顯示格式比更接近電影的顯示格式比。本發(fā)明既適用于直觀式電視，也適用于投影電視。
顯示格式比為4∶3(常稱(chēng)為4×3)的電視在顯示單個(gè)和多個(gè)視頻信號(hào)源的方面受到限制。商業(yè)電視廣播臺(tái)傳輸?shù)碾娨曅盘?hào)(實(shí)驗(yàn)性資料例外)是用4×3顯示格式比播出的。許多電視觀眾都感到4×3顯示格式看起來(lái)沒(méi)有與電影相關(guān)的較寬的顯示格式比悅目。寬顯示格式的電視不僅顯示效果更為悅目，而且能以相應(yīng)的寬顯示格式對(duì)寬顯示格式的信號(hào)源信號(hào)進(jìn)行顯示。電影“看起來(lái)”就應(yīng)該象電影，不應(yīng)該是其畫(huà)幅受到限制或畸變的版本。視頻源無(wú)論是當(dāng)例如用電視電影機(jī)將影片變換成電視，或者用電視中的處理器進(jìn)行變換時(shí)，其畫(huà)幅都不應(yīng)受到限制。
寬顯示格式比電視還適用于各式各樣的顯示，既適用于普通的和寬顯示格式的信號(hào)，也適用于這兩種顯示格式在多圖象顯示形式下的組合顯示。但使用寬顯示比屏幕帶來(lái)許多問(wèn)題。要改變多信號(hào)源的顯示格式比，要從非同步但同時(shí)顯示的信號(hào)源產(chǎn)生出一致的定時(shí)信號(hào)，要在多個(gè)信號(hào)源之間進(jìn)行切換以產(chǎn)生多圖象顯示，還要從壓縮的數(shù)據(jù)信號(hào)提供高清晰度的圖象，這些都屬于上述問(wèn)題的范圍。本發(fā)明的寬屏幕電視能解決所有這些問(wèn)題。按照本發(fā)明的各種方案設(shè)計(jì)的寬屏幕電視能從相同或不同顯示格式比的單個(gè)和多個(gè)信號(hào)源提供高清晰度的單個(gè)和多個(gè)圖象顯示，而且顯示格式比可加以選擇。
寬顯示格式比電視可在采取基本或標(biāo)準(zhǔn)水平掃描頻率及其倍數(shù)掃描頻率、并以隔行掃描和非隔行掃描的方式顯示視頻信號(hào)的電視系統(tǒng)中加以實(shí)現(xiàn)。例如，標(biāo)準(zhǔn)的NTSC制視頻信號(hào)就是通過(guò)隔行掃描各視頻幀的順次各場(chǎng)進(jìn)行顯示的，各場(chǎng)則由大約15，734赫的基本或標(biāo)準(zhǔn)水平掃描頻率的掃描動(dòng)作形成的光柵產(chǎn)生的。視頻信號(hào)的基本掃描頻率有各種叫法fH，1fH和1H都是。1fH信號(hào)的實(shí)際頻率隨不同的視頻標(biāo)準(zhǔn)而異。為提高電視設(shè)備的圖象質(zhì)量，目前已研制出以非隔行掃描的方式逐行顯示視頻信號(hào)的電視系統(tǒng)。逐行掃描要求在被配用來(lái)掃描隔行掃描格式兩個(gè)場(chǎng)中的一個(gè)場(chǎng)的同樣的時(shí)間內(nèi)掃描各顯示幀。沒(méi)有閃爍的AA-BB顯示要求接連地掃描各場(chǎng)兩次。在各情況下，水平掃描頻率必須是標(biāo)準(zhǔn)水平頻率的2倍。這種逐行掃描或無(wú)閃爍顯示的掃描頻率有各種不同的叫法2fH和2H。2fH的掃描頻率例如按美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)約為31，468赫。
按本發(fā)明各種設(shè)計(jì)所構(gòu)成的寬屏幕電視通過(guò)采用自適應(yīng)內(nèi)插濾波器能將視頻在水平方向上擴(kuò)展和壓縮。例如，在兩個(gè)大小相類(lèi)似的圖象并排顯示的格式下，必須將其中一個(gè)視頻信號(hào)加以壓縮另一個(gè)視頻信號(hào)加以擴(kuò)展。在具有變焦特點(diǎn)的顯示情況下，其中一個(gè)信號(hào)是先經(jīng)過(guò)截取，然后再擴(kuò)展。主信號(hào)和輔助信號(hào)亮度分量的內(nèi)插器可以是Christopher的美國(guó)專(zhuān)利4，694，414中所示的那種菱形校正濾波器(skew correction filter)。例如該專(zhuān)利中所述的四點(diǎn)內(nèi)插器包括一個(gè)兩點(diǎn)式線性內(nèi)插器和一個(gè)相關(guān)的濾波器和倍增器，彼此串聯(lián)連接，起著幅度和相位補(bǔ)償?shù)淖饔?。?jì)算各內(nèi)插點(diǎn)總共使用了四個(gè)毗鄰數(shù)據(jù)樣品。輸入信號(hào)加到兩點(diǎn)式線性內(nèi)插器上。所賦予輸入的延遲量與延遲控制信號(hào)(K)的值成比例。應(yīng)用串聯(lián)連接的附加濾波器和倍增器所獲得的校正信號(hào)來(lái)減小延遲信號(hào)的幅度和相位誤差，使其達(dá)到最小程度。該校正信號(hào)能提供峰化作用(peaking)，從而使兩點(diǎn)式線性內(nèi)插濾波器對(duì)所有(K)值來(lái)說(shuō)，其頻率響應(yīng)得到均衡。原來(lái)的四點(diǎn)內(nèi)插器經(jīng)過(guò)最優(yōu)化與通帶為0.25fs的信號(hào)配合使用，其中fs是數(shù)據(jù)取樣率。
不然，按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)，兩個(gè)頻道也都可以采用一種叫做兩級(jí)內(nèi)插的方法。用這種兩級(jí)法可以提改善可調(diào)內(nèi)插濾波器的頻率響應(yīng)。這個(gè)方法在本說(shuō)明書(shū)中以后就稱(chēng)之為兩級(jí)內(nèi)插器系統(tǒng)。本發(fā)明的兩級(jí)內(nèi)插器包括一個(gè)具有(2n+4)個(gè)抽頭的系數(shù)固定的有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器和一個(gè)四點(diǎn)式可調(diào)內(nèi)插器。將FIR濾波器的輸出安置在諸輸入象素樣品間的中途上。然后將FIR濾波器的輸出參插到原數(shù)據(jù)樣品中，使原數(shù)據(jù)樣品延遲，從而產(chǎn)生一個(gè)有效取樣率2fs。對(duì)FIR濾波器通帶中的諸頻率來(lái)說(shuō)，是完全可以這樣假設(shè)的。這樣做的結(jié)果是大大擴(kuò)大了原四點(diǎn)內(nèi)插器的有效通帶。
只要信號(hào)的頻率分量不大于樣品率的大約四分之一，即0.25fs，則現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)償可調(diào)內(nèi)插濾波器是可以精確提供經(jīng)內(nèi)插的樣品的。所述的兩級(jí)法可用于頻率分量基本上大于0.25fs的信號(hào)。按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)，是用一個(gè)有限脈沖響應(yīng)濾波器從數(shù)字樣品的第一信號(hào)產(chǎn)生表示第一信號(hào)各樣品之間的信號(hào)點(diǎn)數(shù)字樣品的第二信號(hào)。第一信號(hào)是可以例如由象素值數(shù)據(jù)流所確定的視頻信號(hào)。第一信號(hào)系經(jīng)過(guò)延遲的，但在其它方面卻基本上不加以改變。第二信號(hào)和經(jīng)延遲的第一信號(hào)是用例如一個(gè)多路調(diào)制器交錯(cuò)起來(lái)，以產(chǎn)生數(shù)字值的第三信號(hào)，具有的樣品密度為第一信號(hào)的兩倍。經(jīng)補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)內(nèi)插器從第三信號(hào)得出數(shù)字樣品的第四信號(hào)，其中第一信號(hào)所表示的信息的頻率內(nèi)容已經(jīng)變化。該頻率內(nèi)容被壓縮或擴(kuò)展。第一信號(hào)的頻率分量可以高達(dá)第一信號(hào)取樣率大約40%而不至于顯著減小第四信號(hào)的帶寬，即使當(dāng)擴(kuò)展時(shí)也是如此。在放大由視頻信號(hào)所表示的圖象時(shí)，視頻信號(hào)在為有限脈動(dòng)響應(yīng)濾波器所延遲和處理之前可以在例如FIFO行存儲(chǔ)器中加以截短。為提供所選擇的壓縮或擴(kuò)展比，可以用例如微處理器或硬件設(shè)備控制該經(jīng)補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)內(nèi)插器。


圖1(a)-1(i)用以說(shuō)明寬屏幕電視的不同顯示格式。
圖2是根據(jù)本發(fā)明各個(gè)方面并且適宜按2f進(jìn)行水平掃描工作的寬屏幕電視的方框圖。
圖3是圖2所示寬屏幕處理器的方框圖。
圖4的方框圖示出了圖3所示的寬屏幕處理器更詳細(xì)的細(xì)節(jié)。
圖5是圖4所示的畫(huà)中畫(huà)處理器的方框圖。
圖6是圖4所示的門(mén)陣列的方框圖，示出了主信號(hào)通路、輔助信號(hào)通路和輸出信號(hào)通路。
圖7和8是有助于說(shuō)明如圖1(d)所示的用畫(huà)幅十分受限制的信號(hào)產(chǎn)生的顯示格式的過(guò)程的定時(shí)圖。
圖9的方框圖更詳?shù)厥境隽藞D6的主信號(hào)通路。
圖10的方框圖更詳細(xì)地示出了圖6的輔助信號(hào)通路。
圖11是圖5畫(huà)中畫(huà)處理器定時(shí)和控制部分的方框圖。
圖12是產(chǎn)生1fH-2fH變換中的內(nèi)2fH信號(hào)的電路的方框圖。
圖13是圖2所示偏轉(zhuǎn)電路的方框電路圖。
圖14是圖2所示的RGB接口的方框圖。
圖15和16是用以說(shuō)明可用作圖6、9和10的各內(nèi)插器的兩級(jí)可調(diào)內(nèi)插濾波器工作情況的象素圖。
圖17是兩級(jí)經(jīng)補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)內(nèi)插濾波器的方框圖。
圖18是為實(shí)現(xiàn)變焦特性而構(gòu)制的兩級(jí)經(jīng)補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)內(nèi)插濾波器的方框圖。
圖19是用作八抽頭兩級(jí)內(nèi)插濾波器的電路的方框圖。
圖1的各部分示出了可按本發(fā)明的各種不同設(shè)計(jì)實(shí)施的單個(gè)和多個(gè)圖象顯示格式的一些而不是全部的各種組合式。這里所選擇的都是為便于說(shuō)明按本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)成寬屏幕電視的特定電路而舉出的例子。本發(fā)明的設(shè)計(jì)除涉及具體基本電路外，在某些情況下是涉及顯示格式比本身的。為便于說(shuō)明和討論起見(jiàn)，視頻源或信號(hào)的傳統(tǒng)顯示格式寬高比通常假設(shè)為4×3，視頻源或信號(hào)的寬屏幕顯示格式寬高比則通常假設(shè)為16×9。本發(fā)明的各設(shè)計(jì)方案并不受這些規(guī)定的限制。
圖1(a)示出了一般顯示格式比為4×3的直觀或投影電視。當(dāng)16×9顯示格式比圖象作為4×3顯示格式比信號(hào)傳輸時(shí)，屏幕頂部和底部出現(xiàn)黑色條紋，這通常被稱(chēng)為信箱格式(letterbox format)。這時(shí)所看到的圖象要比整個(gè)可利用的顯示區(qū)小一些。不然，也可以在傳輸之前將16×9顯示格式比的信號(hào)源加以變換，從而使其充斥4×3顯示格式畫(huà)面的垂直方向。但這樣就會(huì)有許多信息可能從左邊和或右邊畫(huà)幅中被限制掉。作為另一種選擇，可以將信箱式的圖象在垂直方向擴(kuò)展，但在水平方向不擴(kuò)展，這樣得出的圖象就會(huì)因垂直延伸而失真。這三種辦法都沒(méi)有特別可取之處。
圖1(b)示出了16×9的屏幕。16×9顯示格式比的視頻源能全面顯示出來(lái)，畫(huà)幅既不受限制又不失真。16×9顯示格式比的信箱式圖象本身是在4×3顯示格式比的信號(hào)中，這種圖象可通過(guò)將行加大一倍或加行的方法逐行掃描，從而提供有足夠垂直清晰度的較大幅面顯示。無(wú)論信號(hào)源是主信號(hào)源、輔助信號(hào)源或是外部的RGB信號(hào)源，本發(fā)明的寬屏幕電視都能顯示這種16×9顯示格式比的信號(hào)。
圖1(c)示出了16×9顯示格式比的主信號(hào)，4×3顯示格式比的插圖即在該信號(hào)中顯示。若主視頻信號(hào)和輔助視頻信號(hào)都是16×9顯示格式比信號(hào)源，則插圖的顯示格式比也可以為16×9。插圖可顯示在許多的不同位置。
圖1(d)示出的顯示格式中主視頻信號(hào)和輔助視頻信號(hào)都用同大小的圖象顯示出來(lái)。各顯示區(qū)的顯示格式比都是8×9，這當(dāng)然和16×9及4×3的顯示格式比不同。為在這樣的顯示區(qū)顯示4×3顯示格式比的信號(hào)源而不致產(chǎn)生水平或垂直失真，信號(hào)必然在左側(cè)和/或右側(cè)受到畫(huà)幅的限制。如果容許寬高比由于圖象在水平方向上受擠壓而有些失真，則可以顯示出更多的、其畫(huà)幅受限程度較小的圖象。水平擠壓使圖象中的實(shí)物垂直伸長(zhǎng)。本發(fā)明的寬屏幕電視能提供“畫(huà)幅受限制”和“寬高比失真”這二者在下列組合范圍內(nèi)的任何一種組合情況，即，這個(gè)范圍的一個(gè)極端是最大程度的“畫(huà)幅受限制”與無(wú)“寬高比失真”相組合情況;另一個(gè)極端是無(wú)“畫(huà)幅受限制”與最大程度的“寬高比失真”相組合情況。
輔助視頻信號(hào)處理通路中對(duì)數(shù)據(jù)取樣的種種限制，使得產(chǎn)生的顯示圖象具有高清晰度并且圖象幅面與主視頻信號(hào)產(chǎn)生的顯示圖象一樣大的整個(gè)信號(hào)處理過(guò)程復(fù)雜化。要解決這些復(fù)雜的問(wèn)題可以有各種不同的方法。
圖1(e)的顯示格式是在16×9顯示格式比的屏幕居中部位顯示出14×3顯示格式比的圖象。右側(cè)和左側(cè)的黑條很明顯。
圖1(f)示出的顯示格式同時(shí)顯示出一個(gè)4×3顯示格式比的大圖象和三個(gè)4×3顯示格式比的較小圖象。在大圖象周邊外有較小圖象的顯示格式有時(shí)叫做POP，即畫(huà)外畫(huà)，而不是PIP(畫(huà)中畫(huà))。在這里，兩種顯示格式都采用PIP或畫(huà)中畫(huà)一詞。在寬屏幕電視設(shè)有兩個(gè)調(diào)諧器的場(chǎng)合，無(wú)論兩個(gè)調(diào)諧器都設(shè)在內(nèi)部或一內(nèi)一外地配置(例如盒式錄象機(jī)中)，就可以使各顯示圖象中的兩個(gè)圖象顯示出與信號(hào)源一致的實(shí)時(shí)動(dòng)作。其余的圖象可以以停幀格式顯示出來(lái)。不難理解，增設(shè)另外的調(diào)諧器和另外的輔助信號(hào)處理通路可以提供兩個(gè)以上的活動(dòng)圖象。應(yīng)該也不難理解，大圖象和三個(gè)小圖象的位置是可以對(duì)調(diào)的，如圖1(g)所示。
圖1(h)示出的另一種顯示格式是一個(gè)4×3顯示格式比的圖象在中間，排成縱列的6個(gè)4×3顯示格式比的較小圖象各在兩邊。和上述格式一樣，有兩個(gè)調(diào)諧器的寬屏幕電視能提供兩個(gè)活動(dòng)的圖象。其余的11個(gè)圖象就以停幀的格式顯示。
圖1(i)示出了由12個(gè)4×3顯示格式比圖象組成的格子的顯示格式。這種顯示格式特別適合作為頻道選擇指南，其中各圖象至少是一個(gè)不同頻道的停幀。和前面一樣，活動(dòng)圖象的數(shù)目取決于可使用的調(diào)諧器和信號(hào)處理通路的數(shù)目。
圖1所示的各種不同格式只是舉例說(shuō)明而已，并不局限于這些，這些格式可按下面各附圖所示和下面即將詳細(xì)介紹的寬屏幕電視加以實(shí)施。
圖2示出了本發(fā)明適宜以2fH水平掃描方式工作的寬屏幕電視的方框圖，其總編號(hào)為10。寬屏幕電視10通常包括視頻信號(hào)輸入部分20、底盤(pán)或電視微處理器216、寬屏處理器30、1fH-2fH轉(zhuǎn)換器40、偏轉(zhuǎn)電路50、RGB接口60、YUV-RGB轉(zhuǎn)換器240、顯象管驅(qū)動(dòng)器242、直觀或投影顯象管244和電源70。將各種電路分組成不同的功能方框是為了便于進(jìn)行說(shuō)明而這樣做的，并不希望因此而限制了這些電路彼此的實(shí)際配置位置。
視頻信號(hào)輸入部分20用以接收來(lái)自不同視頻源的多個(gè)復(fù)合視頻信號(hào)。各視頻信號(hào)可有選擇地加以切換，以便將它們作為主視頻信號(hào)和輔助視頻信號(hào)顯示。射頻開(kāi)關(guān)204有兩個(gè)天線輸入端AN T1和ANT2。這些分別是接收廣播天線的信號(hào)和電纜的信號(hào)的輸入端。射頻開(kāi)關(guān)204控制其中哪一個(gè)輸入被提供到第一調(diào)諧器206及第二調(diào)諧器208。第一調(diào)諧器206的輸出端即為單芯片202的輸入端，單芯片202履行與調(diào)諧、水平和垂直偏轉(zhuǎn)以及視頻控制有關(guān)的一系列功能。圖中所示的特定芯片在電子工業(yè)行業(yè)內(nèi)叫做TA7730型芯片。單芯片中起因于來(lái)自第一調(diào)諧器206的信號(hào)而產(chǎn)生的基帶視頻信號(hào)VIDEO OUT輸出后供給圖象開(kāi)關(guān)200和寬屏處理器30 TVI的輸入端。其它至視頻開(kāi)關(guān)200的基帶視頻輸入命名為AUX1和AUX2。它們可供電視攝影機(jī)、激光盤(pán)播放機(jī)、錄象播放機(jī)、電子游戲機(jī)等使用。視頻開(kāi)關(guān)200的輸出由底盤(pán)或電視微處理器216控制，命名為SWITCHED VIDEO(切換的視頻)。SWITCHED VIDEO是寬屏處理器30的另一個(gè)輸入。
再參看圖3。開(kāi)關(guān)SW1寬屏處理器將TV1和SWITCHED VIDEO這兩個(gè)信號(hào)之一選擇作為SEL COMP OUT視頻信號(hào)，這是Y/C解碼器210的一個(gè)輸入信號(hào)。Y/C解碼器210可以是自適應(yīng)行梳狀濾波器。另外的兩個(gè)視頻源S1和S2也是Y/C解碼器210的輸入。S1和S2各表示不同的S-VHS源，它們各由分開(kāi)的亮度信號(hào)和色度信號(hào)組成。有一個(gè)可作為Y/C解碼器的一部分(如在某些自適應(yīng)行梳狀濾波器的情況那樣)或作為分立開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)，它響應(yīng)于電視微處理器216以便選取一對(duì)亮度和色度信號(hào)作為分別命名為Y_M和C_IN的輸出。所選出的一對(duì)亮度和色度信號(hào)以后就作為主信號(hào)，并沿主信號(hào)通路進(jìn)行處理。信號(hào)名中包含有_M或_MN的信號(hào)名指的是主信號(hào)通路。寬屏處理器把色度信號(hào)C_IN重新引回單芯片，以便產(chǎn)生色差信號(hào)U_M和V_M。這里，U相當(dāng)于(R-Y)，V相當(dāng)于(B-Y)。Y_M，U_M和V_M信號(hào)在寬屏處理器中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式以便進(jìn)一步進(jìn)行信號(hào)處理。
第二調(diào)諧器208在功能上屬于寬屏處理器30的一部分，它產(chǎn)生基帶視頻信號(hào)TV2。開(kāi)關(guān)SW2從TV2和SWITCHED VIDEO兩個(gè)信號(hào)之間選擇一個(gè)信號(hào)作為Y/C解碼器220的一個(gè)輸入。Y/C解碼器220可以是自適應(yīng)行梳狀濾波器。開(kāi)關(guān)SW3和SW4分別從Y/C解碼器220的亮度和色度輸出與來(lái)自外視頻源并分別命名為Y_EXT和C_EXT的亮度和色度信號(hào)之間選擇信號(hào)。Y_EXT和C_EXT信號(hào)對(duì)應(yīng)于S_VHS輸入S1。Y/C解碼器220和開(kāi)關(guān)SW3和SW4可以象在某些自適應(yīng)梳狀濾波器一樣結(jié)合在一起。以后就將開(kāi)關(guān)SW3和SW4的輸出作為輔助信號(hào)并沿輔助信號(hào)通路進(jìn)行處理。所選取的亮度輸出命名為Y_A。標(biāo)有_A，_AX和_AUX信號(hào)名的指的是輔助信號(hào)通路。所選取的色度輸出被轉(zhuǎn)換成色差信號(hào)U_A和V_A。Y_A、U_A和V_A信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式以便進(jìn)一步進(jìn)行信號(hào)處理。在主信號(hào)和輔助信號(hào)通路上對(duì)視頻信號(hào)源的切換設(shè)計(jì)使得對(duì)不同圖象顯示格式的各個(gè)不同部分的信號(hào)源選擇的管理過(guò)程達(dá)到最大的靈活性。
寬屏處理器給同步分離器212提供對(duì)應(yīng)于Y_M的復(fù)合同步信號(hào)COMP SYNC。水平和垂直同步分量H和V分別作為垂直遞減計(jì)數(shù)電路214的輸入。垂直遞減計(jì)數(shù)電路產(chǎn)生VERTICAL RESET(垂直復(fù)位)信號(hào)加到寬屏處理器30中。寬屏處理器產(chǎn)生內(nèi)垂直復(fù)位輸出信號(hào)INT VERT RST OUT加到RGB接口60。RGB接口中的一個(gè)開(kāi)關(guān)從內(nèi)垂直復(fù)位輸出信號(hào)與外RGB源的垂直同步分量之間選取信號(hào)。該開(kāi)關(guān)的輸出是引到偏轉(zhuǎn)電路50的經(jīng)選擇的垂直同步分量SEL_VERT_SYNC。輔助視頻信號(hào)的水平和垂直同步信號(hào)由寬屏處理器中的同步分離器250產(chǎn)生。
1fH-2fH轉(zhuǎn)換器40用以將隔行掃描視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成逐行掃描的非隔行掃描信號(hào)，例如那種各水平行顯示兩次或通過(guò)內(nèi)插同場(chǎng)的毗鄰水平行產(chǎn)生另一組水平行的信號(hào)。在某些情況下，使用上一行或使用內(nèi)插行取決于在毗鄰各場(chǎng)或各幀之間檢測(cè)出的動(dòng)作程度(the level of movement)。轉(zhuǎn)換電路40與視頻RAM 420聯(lián)合工作。視頻RAM可用以存儲(chǔ)一幀的一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)，以便能夠逐次顯示。經(jīng)轉(zhuǎn)換的視頻數(shù)據(jù)作為Y_2fH、U_2fH和V_2fH加到RGB接口60上。
在圖15中更詳細(xì)地示出的RGB接口60使得可以將經(jīng)轉(zhuǎn)換的視頻數(shù)據(jù)或外RGB視頻數(shù)據(jù)供視頻信號(hào)輸入部分選取以便供顯示用。外RGB信號(hào)可視為適宜供2f掃描的寬顯示格式比信號(hào)。寬屏處理器將主信號(hào)的垂直同步分量作為INT VERT RST OUT供到RGB接口，使偏轉(zhuǎn)電路50可獲得經(jīng)選取的垂直同步信號(hào)(fvm或fvext)。寬屏幕電視工作時(shí)，電視使用者就可以通過(guò)產(chǎn)生內(nèi)/外控制信號(hào)INT/EXT選取外RGB信號(hào)。但在沒(méi)有外RGB信號(hào)的情況下選取外RGB信號(hào)輸入時(shí)會(huì)使光柵在垂直方向上消失而且損壞陰極射線管或投影顯象管。因此為了不致在沒(méi)有該信號(hào)情況下選取外RGB輸入，RGB接口電路對(duì)外同步信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。WSP微處理器340還控制外RGB信號(hào)的彩色和色調(diào)。
寬屏處理器30包括畫(huà)中畫(huà)處理器320用以對(duì)輔助視頻信號(hào)進(jìn)行特殊的信號(hào)處理。畫(huà)中畫(huà)一詞有時(shí)縮寫(xiě)成PIP或pix-in-pix。門(mén)陣列300將主和輔助視頻信號(hào)數(shù)據(jù)組合成各式各樣的顯示格式，如圖1(b)至1(i)的實(shí)例所示。畫(huà)中畫(huà)電路320和門(mén)陣列300受寬屏微處理器(WSPμP))340的控制。微處理器340經(jīng)由串行總線而響應(yīng)電視微處理器216。串行總線包括四條信號(hào)線/供數(shù)據(jù)、時(shí)鐘信號(hào)、啟動(dòng)信號(hào)和復(fù)位信號(hào)用。寬屏處理器30還產(chǎn)生作為三級(jí)砂堡信號(hào)(three level sandcastle signal)的復(fù)合垂直消隱，復(fù)位信號(hào)。不然，垂直消隱和復(fù)位信號(hào)也可以作為單獨(dú)的信號(hào)分開(kāi)產(chǎn)生。復(fù)合消隱信號(hào)由視頻信號(hào)輸入部分供到RGB接口。
偏轉(zhuǎn)電路50(這在圖14中顯示得更詳細(xì))接收來(lái)自RGB接口60的垂直復(fù)位信號(hào)、來(lái)自RGB接口60的經(jīng)選擇的2fH水平同步信號(hào)和來(lái)自寬屏處理器的另一些控制信號(hào)。在某些應(yīng)用中，垂直復(fù)位信號(hào)可被定路線為從RGB接口60經(jīng)由寬屏處理器30而到達(dá)偏轉(zhuǎn)電路50。這些附加的控制信號(hào)與水平定相、垂直尺寸調(diào)整和東-西枕形畸變調(diào)整(east-west pin adjustment)有關(guān)。偏轉(zhuǎn)電路50將2fH回掃脈沖供到寬屏處理器30、1fH-2fH轉(zhuǎn)換器40和YUV-RGB轉(zhuǎn)換器240上。
電源70由交流市電供電，產(chǎn)生整個(gè)寬屏幕電視的工作電壓。
圖3更詳細(xì)地示出了寬屏處理器30。寬屏處理器的主要部件有門(mén)陣列300、畫(huà)中畫(huà)電路301、模-數(shù)和數(shù)-模轉(zhuǎn)換器、第二調(diào)諧器208、寬屏處理器微處理器340和寬屏輸出編碼器227。圖4示出了寬屏處理器更詳細(xì)的細(xì)節(jié)(例如PIP電路)，這對(duì)1fH和2fH底盤(pán)是共同的。圖5更詳細(xì)地示出了構(gòu)成PIP電路301主要部分的畫(huà)中畫(huà)處理器320。圖6更詳細(xì)地示出了門(mén)陣列300。圖3所示構(gòu)成主信號(hào)通路和輔助信號(hào)通過(guò)各部分的一系列部件已詳細(xì)介紹過(guò)。
第二調(diào)諧器208與中頻級(jí)224以及聲頻級(jí)226連接。第二調(diào)諧器208還與WSP μP340聯(lián)合工作。WSP μP 340包括輸入輸出I/O部分340A和模擬輸出部分340B。I/O部分340A提供色調(diào)和彩色控制信號(hào)、選擇外RGB視頻源用的INT/EXT信號(hào)、和開(kāi)關(guān)SW1至SW6的控制信號(hào)。I/O部分還監(jiān)控來(lái)自RGB接口的EXT SYNC DET信號(hào)，從而保護(hù)偏轉(zhuǎn)電路和陰極射線管。模擬輸出部分340B通過(guò)各接口電路254、256和258提供垂直尺寸、東西調(diào)整和水平相位的控制信號(hào)。
門(mén)陣列300負(fù)責(zé)把來(lái)自主信號(hào)和輔助信號(hào)通路的視頻信息組合起來(lái)以實(shí)現(xiàn)復(fù)合寬屏幕顯示，例如圖1各不同部分所示的顯示中的一種。鎖相環(huán)374與低通濾波器376聯(lián)合工作，提供門(mén)陣列的時(shí)鐘脈沖信息。主視頻信號(hào)作為以Y_M、U_M和V_M命名的信號(hào)以模擬的形式和YUV格式供到寬屏處理器上。這些主信號(hào)由圖4中更詳細(xì)示出的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器342和346從模擬形式轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式。
彩色分量信號(hào)以一般名稱(chēng)U和V表示，這些信號(hào)或者可分配給R-Y或B-Y信號(hào)或者可分配給I和Q信號(hào)。所取樣的亮度帶寬限制在8兆赫，這是因?yàn)橄到y(tǒng)的時(shí)鐘脈沖頻率為1024fH，這大約為16兆赫。由于寬度為I時(shí)U和V信號(hào)系限制在500千赫或1.5兆赫，所以對(duì)彩色分量數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣時(shí)可采用單個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器和一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)。模擬開(kāi)關(guān)或多路調(diào)制器344的選擇線UV_MUX是將系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖除以2得到的8兆赫信號(hào)。具有一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)寬度的行啟動(dòng)脈沖SOL同步地使該信號(hào)在各水平視頻行開(kāi)始時(shí)復(fù)位到0。UV_MUX線于是在整個(gè)水平行內(nèi)的每個(gè)時(shí)鐘周期翻轉(zhuǎn)其狀態(tài)。由于行長(zhǎng)等于偶數(shù)個(gè)時(shí)鐘脈沖周期，因而UV_MUX的狀態(tài)一經(jīng)啟動(dòng)會(huì)不中斷地始終進(jìn)行翻轉(zhuǎn)0，1，0，1，……。由于各模-數(shù)轉(zhuǎn)換器都有1個(gè)時(shí)鐘脈沖周期的時(shí)延，因而從模-數(shù)轉(zhuǎn)換器342和346出來(lái)的Y和UV數(shù)據(jù)流都進(jìn)行移位。為適應(yīng)這個(gè)數(shù)據(jù)移位，來(lái)自主信號(hào)處理通路304的內(nèi)插器控制器349的時(shí)鐘脈沖選通信息也必須同樣地延遲。如果不使時(shí)鐘脈沖選通信息延遲，在被刪除時(shí)UV數(shù)據(jù)就不會(huì)正確成對(duì)。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)楦鱑V對(duì)代表一個(gè)向量。將一個(gè)向量的U分量與另一向量的V分量配對(duì)而不引起彩色偏移是不可能的。相反，上一對(duì)的V樣品會(huì)連同現(xiàn)行的U樣品一齊被刪除。由于每對(duì)彩色分量(U，V)樣品有兩個(gè)亮度樣品，所以這種UV多路調(diào)制的方法叫做2∶1∶1調(diào)制法。這時(shí)就有效地使U和V兩者的奈奎斯頻率降低為亮度奈奎斯特頻率的一半。因此對(duì)于亮度分量的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的奈奎斯頻率為8兆赫，而對(duì)于彩色分量的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出的奈奎斯頻率為4兆赫。
PIP電路和/或門(mén)陣列還可包括盡管數(shù)據(jù)受壓縮也能提高輔助數(shù)據(jù)清晰度的裝置。迄今已研究出一系列數(shù)據(jù)縮減和數(shù)據(jù)恢復(fù)方案，包括例如成對(duì)象素壓縮和抖顫調(diào)諧(dithering)及去抖顫調(diào)諧(dedithering)。此外還考慮涉及不同二進(jìn)制位數(shù)的不同抖顫調(diào)諧序列和涉及不同二進(jìn)制位數(shù)的不同成對(duì)象素壓縮。WSP μP340可以選取一系列特定數(shù)據(jù)縮減和恢復(fù)方案中的一個(gè)方案以便使各特定種類(lèi)的圖象顯示格式所顯示的圖象達(dá)到最高的清晰度。
門(mén)陣列包括與各個(gè)行存儲(chǔ)器聯(lián)合工作的一些內(nèi)插器，各個(gè)行存儲(chǔ)器則可以是FIFO 356和358。內(nèi)插器和FIFO用以在必要時(shí)對(duì)主信號(hào)進(jìn)行再取樣。一個(gè)附加的內(nèi)插器可對(duì)輔助信號(hào)再取樣。門(mén)陣列中的時(shí)鐘脈沖和同步電路控制主信號(hào)和輔助信號(hào)兩者的數(shù)據(jù)管理過(guò)程，包括將它們組成具有Y_MX、U_MX和V_MX分量的單個(gè)輸出視頻信號(hào)。這些輸出分量由數(shù)-模轉(zhuǎn)換器360、362和364轉(zhuǎn)換成模擬形式。命名為Y、U和V的模擬形式的信號(hào)加到1fH-2fH轉(zhuǎn)換器40上以便轉(zhuǎn)換成非隔行掃描方式。Y、U和V信號(hào)還由編碼器227編碼成Y/C格式以形成在面板插孔處可獲取的寬格式比輸出信號(hào)Y_OUT_EXT/C_OUT-EXT。開(kāi)關(guān)SW5給編碼器227從門(mén)陣列選擇同步信號(hào)C_SYNC-MN，或從PIP電路選擇同步信號(hào)C_SYNC-AUX。開(kāi)關(guān)SW6從Y_M和C_SYNC_AUX二者之間選擇信號(hào)作為寬屏面板輸出端的同步信號(hào)。
圖12更詳細(xì)地示出了水平同步電路的各部分。相位比較器228是一個(gè)鎖相環(huán)的部分，該鎖相環(huán)還包括低通濾波器230、壓控振蕩器232、除法器234和電容器236。壓控振蕩器232響應(yīng)陶瓷諧振器(或之類(lèi))238，在32fH下工作。壓控振蕩器的輸出除以32，以便給相位比較器228提供頻率適當(dāng)?shù)牡诙斎胄盘?hào)。除法器234的輸出是一個(gè)1fHREF定時(shí)信號(hào)。32fHREF和1fHREF定時(shí)信號(hào)兩者加到除16計(jì)數(shù)器400上。2f輸出供到脈沖寬度電路402上。用1fHREF信號(hào)預(yù)設(shè)定除法器400，這樣可以確保除法器與圖象信號(hào)輸入部分的鎖相環(huán)同步工作。脈沖寬度電路402確保2f-REF信號(hào)的脈沖寬度足以確保相位比較器404(例如CA1391型相位比較器)正確工作，相位比較器404形成第二鎖相環(huán)的一部分，第二鎖相環(huán)則包括低通濾波器406和2fH壓控振蕩器408。壓控振蕩器408產(chǎn)生2fH內(nèi)定時(shí)信號(hào)，逐行掃描顯示即由這個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)的。加到相位比較器404的另一個(gè)輸入信號(hào)為2fH回掃脈沖或與回掃脈沖有關(guān)的定時(shí)信號(hào)。采用包括相位比較器404的第二鎖相環(huán)有助于確保2fH掃描周期在輸入信號(hào)的各1fH周期對(duì)稱(chēng)。不然的話，顯示出來(lái)的畫(huà)面會(huì)出現(xiàn)光柵分裂現(xiàn)象，例如，圖象行有一半移到右側(cè)，有一半移到左側(cè)。
圖13更詳細(xì)地示出了偏轉(zhuǎn)電路50。電路500用以根據(jù)實(shí)現(xiàn)不同的顯示格式所需要的合乎要求的垂直過(guò)掃描量調(diào)節(jié)光柵的豎向尺寸。如示意圖所示，恒流源502提供恒量的電流IRAMP給垂直斜波電容器504充電。晶體管506與垂直斜波電容器并聯(lián)連接，根據(jù)垂直復(fù)位信號(hào)周期性地給該電容器放電。在不進(jìn)行任何調(diào)節(jié)的情況下，電流IRAMP使光柵的垂直尺寸達(dá)到能達(dá)到的最大值。這可能相當(dāng)于當(dāng)一個(gè)擴(kuò)展的4×3顯示格式比信號(hào)源充滿寬屏幕顯示器(如圖1a中所示)時(shí)所需要的垂直過(guò)掃描量。在光柵豎向尺寸要求較小的情況下，可調(diào)電流源508從IRAMP轉(zhuǎn)移其電流量可變化的電流IADJ，從而使垂直斜波電容器504以更慢的速度充電而且充電至較小峰值?？勺冸娏髟?08響應(yīng)豎向尺寸控制電路所產(chǎn)生的例如為模擬形式的豎向尺寸調(diào)節(jié)信號(hào)。豎向尺寸調(diào)節(jié)電路500與手動(dòng)豎向尺寸調(diào)節(jié)電路510無(wú)關(guān)，后者可以是一個(gè)電位器或背面板調(diào)節(jié)鈕。在上述兩者中的任一種情況之下，垂直偏轉(zhuǎn)線圈512都接收適量的驅(qū)動(dòng)電流以便將圖象變換到顯示器上。水平偏轉(zhuǎn)信號(hào)通過(guò)調(diào)相電路518、東-西枕形畸變校正電路514、2fH鎖相環(huán)520和水平輸出電路516提供。
圖14更詳細(xì)地示出了RGB接口電路60。最后要顯示的信號(hào)在1fH-2fH轉(zhuǎn)換器40的輸出與外RGB的輸入兩者之間選擇。這里所述的寬屏幕電視其外RGB的輸入假設(shè)為寬格式顯示比的逐行掃描源。來(lái)自視頻信號(hào)輸入部分20的外RGB信號(hào)和復(fù)合消隱信號(hào)輸入到RGB-YUV轉(zhuǎn)換器610中。外RGB信號(hào)的外2fH復(fù)合同步信號(hào)被用來(lái)作為外同步信號(hào)分離器600的輸入。選擇垂直同步信號(hào)是由開(kāi)關(guān)608來(lái)執(zhí)行。選擇水平同步信號(hào)是由開(kāi)關(guān)604來(lái)執(zhí)行。選擇視頻信號(hào)是由開(kāi)關(guān)606來(lái)執(zhí)行。各開(kāi)關(guān)604、606和608響應(yīng)WSP μP340所產(chǎn)生的內(nèi)/外控制信號(hào)。內(nèi)或外視頻源的選擇由使用者進(jìn)行。但若使用者無(wú)意中選擇外RGB源，當(dāng)未接有或未接通這種信號(hào)源時(shí)或如果外信號(hào)源失落時(shí)，則垂直光柵會(huì)消失，于是會(huì)給陰極射線管造成嚴(yán)重的損壞。因此外同步檢測(cè)器602檢測(cè)有否外同步信號(hào)存在。沒(méi)有這種信號(hào)時(shí)，就有一個(gè)開(kāi)關(guān)拒絕控制信號(hào)傳送到各開(kāi)關(guān)604、606和608上，以防在沒(méi)有信號(hào)時(shí)通過(guò)這些開(kāi)關(guān)選擇外RGB源。RGB-YUV轉(zhuǎn)換器610還接收來(lái)自WSP μP340的色調(diào)和彩色控制信號(hào)。
本發(fā)明的寬屏幕電視可以不用2fH水平掃描而用1fH水平掃描加以實(shí)施，但在這里沒(méi)有示出1fH水平掃描的電路。1fH電路可能不需要1fH-2fH轉(zhuǎn)換器和RGB接口。因此沒(méi)有在2fH掃描頻率下顯示外部寬格式顯示比RGB信號(hào)的措施。寬屏處理器和1fH電路的畫(huà)中畫(huà)處理器極其相似。門(mén)陣列基本上相同，但沒(méi)有將全部輸入端和輸出端都用上。無(wú)論是以1fH掃描或以2fH掃描方式工作的電視，這里所述的各種提高清晰度的方案通常都適用。
圖4的方框圖更詳細(xì)地示出了的圖3中所示的寬屏處理器30的細(xì)節(jié)，它對(duì)1fH和2fH底盤(pán)來(lái)說(shuō)都是相同的。Y_A、U_A和V_A信號(hào)為畫(huà)中畫(huà)處理器320的一個(gè)輸入，處理器320可以包括清晰度處理電路370。根據(jù)本發(fā)明這些方面的寬屏幕電視能將視頻加以擴(kuò)展和壓縮。圖1中部分示出的復(fù)合式顯示格式所體現(xiàn)的特殊效果是由畫(huà)中畫(huà)處理器320產(chǎn)生的，該處理器能接收來(lái)自清晰度處理電路370的經(jīng)清晰度處理的數(shù)據(jù)信號(hào)Y_RP、U_RP和V_RP。并不是任何時(shí)候都要使用清晰度處理，但在顯示格式已選好時(shí)就要使用。圖5更詳細(xì)地示出了畫(huà)中畫(huà)處理器320。畫(huà)中畫(huà)處理器的主要部件有模-數(shù)轉(zhuǎn)換部分322、輸入部分324、快速開(kāi)關(guān)(FSW)和總線部分326、定時(shí)和控制部分328以及數(shù)-模轉(zhuǎn)換部分330。圖9中更詳細(xì)地示出了定時(shí)和控制部分328。
畫(huà)中畫(huà)處理器320可采用美國(guó)印第安納州的印第安納波利斯市的湯姆遜消費(fèi)者電子設(shè)備公司研制的經(jīng)改進(jìn)的基本CPIP芯片的變型。該公司出的《CTC 140畫(huà)中畫(huà)技術(shù)培訓(xùn)手冊(cè)》中更全面地介紹了CPIP芯片的情況。這種處理器可使其具有一系列特殊的特征或特殊的效果，下面舉幾個(gè)例子說(shuō)明?；镜奶厥庑Ч侨鐖D1(c)中所示的那種在大圖象的一部分重疊有小圖象。大小圖象可從同一個(gè)視頻信號(hào)產(chǎn)生，從不同的視頻信號(hào)產(chǎn)生，而且還可以互換或更換的。一般說(shuō)來(lái)，伴音信號(hào)總是切換成使其對(duì)應(yīng)于大圖象。小圖象可移到屏幕上的任何位置或逐步轉(zhuǎn)入一系列預(yù)定位置的。焦距可變的特點(diǎn)使得可以將小圖象放大和縮小到例如任一預(yù)定的尺碼。有時(shí)，例如在圖1(d)所示的顯示格式中，大小圖象實(shí)際上是同一尺碼。
在單圖象顯示狀態(tài)下，例如在圖1(b)、1(e)或1(f)所示的顯示狀態(tài)下，使用者可以例如逐步從1.0∶1至5.0∶1的比值將單圖象的畫(huà)面按變焦方式放大。同時(shí)在變焦方式時(shí)，使用者可以搜索或掃調(diào)整個(gè)畫(huà)面，使屏面上的影象得以跨不同的圖象區(qū)移動(dòng)。在兩者的情況下，無(wú)論是小圖象、大圖象或變焦圖象都可以以停幀的方式(靜止圖象格式)顯示。這種功能可以實(shí)現(xiàn)選通顯示格式，這時(shí)視頻信號(hào)中的最后九個(gè)幀可以在屏幕上反復(fù)顯示。幀的重復(fù)頻率可以從30幀/秒改變到0幀/秒。
本發(fā)明另一種設(shè)計(jì)的寬屏幕電視中所使用的畫(huà)中畫(huà)處理器與上述基本CPIP芯片本身的現(xiàn)行結(jié)構(gòu)不同。若基本CPIP芯片與16×9屏幕的電視配用且不用視頻增速電路，則由于橫貫較寬的16×9屏幕掃描而致使實(shí)際水平向擴(kuò)展達(dá)4/3倍，因而使插圖呈現(xiàn)出寬高比失真的現(xiàn)象。于是圖象中的實(shí)物可能會(huì)水平伸長(zhǎng)。若采用外增速電路，則不會(huì)有寬高比失真，但圖象會(huì)占不滿整個(gè)屏幕。
傳統(tǒng)電視中所采用的現(xiàn)行的主要由基本CPIP芯片組成的畫(huà)中畫(huà)處理器是在具有某些不希望有的后果的特定方式下運(yùn)行的。輸入來(lái)的視頻用鎖定到主視頻源的水平同步信號(hào)的640fH時(shí)鐘脈沖取樣。換句話說(shuō)，存儲(chǔ)在與CPIP芯片有關(guān)的視頻RAM中的數(shù)據(jù)不是相對(duì)于輸入來(lái)的輔助視頻源正交取樣。這是場(chǎng)同步基本CPIP方法的基本局限性。輸入取樣率的這個(gè)非正交性質(zhì)使所取樣的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生非對(duì)稱(chēng)誤差。上述局限性是由與CPIP芯片配用的視頻RAM引起的，該存儲(chǔ)器必須使用同一時(shí)鐘脈沖讀和寫(xiě)數(shù)據(jù)。當(dāng)顯示來(lái)自視頻RAM，(例如視頻RAM 350)的數(shù)據(jù)時(shí)，不對(duì)稱(chēng)誤差就在圖象的垂直邊緣上以不規(guī)則的不穩(wěn)定移動(dòng)的形式出現(xiàn)，而且通常被認(rèn)為是很成問(wèn)題。
本發(fā)明與基本CPIP芯片不同的另一種設(shè)計(jì)的畫(huà)中畫(huà)處理器320適宜將視頻數(shù)據(jù)不對(duì)稱(chēng)壓縮成多種顯示狀態(tài)中的一種狀態(tài)。在此工作狀態(tài)下，各圖象系在水平方向上按4∶1壓縮，在垂直方向上按3∶1壓縮。此不對(duì)稱(chēng)壓縮的工作方式產(chǎn)生寬度高比失真的圖象，用于存儲(chǔ)在一個(gè)視頻RAM中。圖象中各實(shí)物看起來(lái)就象水平方向受擠壓似的。但若該數(shù)據(jù)按正常方式讀出，例如以頻道掃描方式讀出以便顯示在16×9顯示格式比屏幕上，則圖象中的物體看起來(lái)正常。圖象充滿屏幕，且沒(méi)有圖象寬高比失真現(xiàn)象。按照本發(fā)明這方面的不對(duì)稱(chēng)壓縮方式使得可以不用外增速電路而可以在16×9的屏幕上產(chǎn)生特殊的顯示格式。
圖11是畫(huà)中畫(huà)處理器(例如上述CPIP芯片經(jīng)改進(jìn)的一個(gè)品種)的定時(shí)和控制部分328的方框圖，該部分包括十份中取幾份電路328C，用以進(jìn)行作為多個(gè)可選擇的顯示方式中的一個(gè)方式的不對(duì)稱(chēng)壓縮。其余的顯示方式能提供不同大小的輔助圖象。各水平和垂直十份中取幾份電路有一個(gè)在WSP μP 340控制下根據(jù)一個(gè)數(shù)值表按某一壓縮因數(shù)編程的計(jì)數(shù)器。該數(shù)值可以在1∶1、2∶1、3∶1等的范圍，壓縮因數(shù)可以是對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)的，這視乎該數(shù)值表如何編制而定。壓縮比的控制也可以在WSPμP340的控制下由可全面編程的一般用途十份中取幾份電路進(jìn)行。
在全屏幕PIP狀態(tài)下，畫(huà)中畫(huà)處理器與自激振蕩器(free running oscillator)348相結(jié)合，將從一個(gè)解碼器(例如自適應(yīng)行梳狀濾波器)取Y/C輸入，把信號(hào)解碼成Y、U、V彩色分量，并產(chǎn)生水平和垂直同步脈沖。這些信號(hào)在用于諸如變焦、停幀和頻道掃描等各種全屏幕顯示方式的畫(huà)中畫(huà)處理器中處理。例如，在頻道掃描顯示方式期間，由于被取樣的信號(hào)(不同頻道)會(huì)有不相關(guān)的同步脈沖且會(huì)不考慮各信在看來(lái)是隨機(jī)的時(shí)刻加以切換，因此取樣時(shí)鐘脈沖(和讀/寫(xiě)視頻RAM時(shí)鐘脈沖)由自激振蕩器348確定。顯示方式為停幀和變焦方式時(shí)，取樣時(shí)鐘脈沖會(huì)鎖定到輸入視頻的水平同步脈沖上，在這些特殊情況下，這與顯示時(shí)鐘脈沖頻率相同。
再參看圖4，來(lái)自畫(huà)中畫(huà)處理器以模擬形式出現(xiàn)的Y、U、V和C_SYNC(復(fù)合同步)輸出可由編碼電路366再編碼成Y/C分量，編碼電路366系與3.58兆赫振蕩器380聯(lián)合工作的。該Y/C_PIP_ENC信號(hào)可接到Y(jié)/C開(kāi)關(guān)(圖中未示出)，該開(kāi)關(guān)使再編碼后的Y/C分量可以代替主信號(hào)的Y/C分量。從這時(shí)起，經(jīng)PIP編碼的Y、U、V和同步信號(hào)成了底盤(pán)中其余部分的水平和垂直定時(shí)的基礎(chǔ)。這種工作方式適宜根據(jù)主信號(hào)通路中內(nèi)插器和FIFO的工作情況實(shí)施PIP的變焦顯示方式。
再參看圖5。畫(huà)中畫(huà)處理器320包括模-數(shù)轉(zhuǎn)換部分322、輸入部分324、快速開(kāi)關(guān)FSW和總線控制部分326、定時(shí)和控制部分328和數(shù)-模轉(zhuǎn)換部分330。通常，畫(huà)中畫(huà)處理器320將視頻信號(hào)數(shù)字化成亮度(Y)和色差信號(hào)(U，V)，將所得結(jié)果進(jìn)行二次取樣并存儲(chǔ)在1兆位的視頻RAM350中，如上面所述的那樣。與畫(huà)中畫(huà)處理器320相關(guān)的視頻RAM350其存儲(chǔ)容量為1兆位其容量不足以存儲(chǔ)帶8個(gè)二進(jìn)制位樣品的視頻數(shù)據(jù)的整個(gè)一場(chǎng)。增加存儲(chǔ)的容量必然花費(fèi)大，而且需要更復(fù)雜的管理電路。減小輔助頻道中每單位樣品的位數(shù)意味著減少相對(duì)于主信號(hào)的量化清晰度或帶寬，該主信號(hào)始終是按8位樣品進(jìn)行處理的。實(shí)際上的這種帶寬減小當(dāng)輔助顯示圖象較小時(shí)通常是不成問(wèn)題的，但若輔助顯示圖象較大時(shí)，例如與主顯示圖象一般大小時(shí)，就存在問(wèn)題。清晰度處理電路370可有選擇地實(shí)施提高輔助視頻數(shù)據(jù)量化清晰度或有效帶寬的一種或多種方案。迄今已研究出一系列縮減數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)恢復(fù)的方案，包括例如成對(duì)象素壓縮和抖顫調(diào)諧及去抖顫調(diào)諧的方案。令去抖顫調(diào)諧電路在工作時(shí)配置在視頻RAM350下游處，例如在門(mén)陣列的輔助信號(hào)通路中，下面即將更詳細(xì)地介紹。此外還可以考慮涉及不同位數(shù)的不同抖顫調(diào)諧及去抖顫調(diào)諧序列和涉及不同位數(shù)的不同成對(duì)象素壓縮方案。為使各特種圖象顯示格式顯示出來(lái)的圖象達(dá)到最高的清晰度，可通過(guò)WSPμP從一系列減少和恢復(fù)數(shù)據(jù)的方案中選取一種方案。
亮度和色差信號(hào)按8.1∶1的六位Y、U、V方式存儲(chǔ)。就是說(shuō)，把各分量量化成六位樣品。每對(duì)色差樣品有八個(gè)亮度樣品。畫(huà)中畫(huà)處理器320改用這樣的方式工作，其中輸入的視頻數(shù)據(jù)是以鎖定到輸入的輔助視頻同步信號(hào)的640fH時(shí)鐘頻率來(lái)取樣的。在這種工作方式下，存儲(chǔ)在視頻RAM中的數(shù)據(jù)系正交取樣的。從畫(huà)中畫(huà)處理器視頻RAM350讀出數(shù)據(jù)時(shí)，也必需利用鎖定到輸入的輔助視頻信號(hào)上的同樣640fH時(shí)鐘脈沖而讀取該數(shù)據(jù)以保持正交關(guān)系。但雖然這個(gè)數(shù)據(jù)是正交取樣并存儲(chǔ)起來(lái)，而且能正交地讀取，可是由于主視頻和輔助視頻源非同步的性質(zhì)，使該數(shù)據(jù)不能直接從視頻RAM350中用來(lái)正交顯示。主視頻和輔助視頻源只有在它們是來(lái)自同一視頻源的顯示信號(hào)時(shí)才可以指望是同步的。
為了使輔助頻道(即從視頻RAM350的輸出數(shù)據(jù))與主頻道同步，需要進(jìn)一步進(jìn)行處理。再參看圖4，來(lái)自視頻RAM4位輸出端口的8位數(shù)據(jù)塊是用兩個(gè)四位鎖存器352A和352B加以重新組合的。該四位鎖存器還使數(shù)據(jù)時(shí)鐘脈沖頻率從1280fH降到640fH。
通常是令視頻顯示和偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)與主視頻信號(hào)同步的。如上所述，必須對(duì)主視頻信號(hào)加速以使其充滿寬屏顯示器。必須使輔助視頻信號(hào)與第一視頻信號(hào)和視頻顯示器垂直同步。輔助視頻信號(hào)可在場(chǎng)存儲(chǔ)器中延遲幾分之一個(gè)場(chǎng)周期，然后在行存儲(chǔ)器中加以擴(kuò)展。輔助視頻數(shù)據(jù)與主視頻數(shù)據(jù)的同步化利用作為場(chǎng)存儲(chǔ)器的視頻RAM350和用以擴(kuò)展信號(hào)的先進(jìn)先出(FIFO)行存儲(chǔ)器354來(lái)實(shí)現(xiàn)。FIFO354的規(guī)格為2048×8。FIFO的規(guī)格與認(rèn)為為避免讀/寫(xiě)指針沖突所必須的行最小存儲(chǔ)容量有關(guān)。讀/寫(xiě)指針發(fā)生沖突是在新數(shù)據(jù)有機(jī)會(huì)寫(xiě)入FIFO之前從FIFO讀出舊數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生的。讀/寫(xiě)指針發(fā)生沖突也會(huì)在舊數(shù)據(jù)有機(jī)會(huì)從FIFO讀出之前新數(shù)據(jù)改寫(xiě)存儲(chǔ)器時(shí)發(fā)生的。
來(lái)自視頻RAM350的8位DATA_PIP數(shù)據(jù)塊是以曾用來(lái)對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行取樣的同一個(gè)畫(huà)中畫(huà)處理器的640f時(shí)鐘脈沖，(即鎖定到輔助信號(hào)而不是主信號(hào)上的640fH時(shí)鐘脈沖)寫(xiě)入2048×8 FIFO 354中的。FIFO354是用1024fH的顯示時(shí)鐘脈沖讀取的，該時(shí)鐘脈沖系鎖定到主視頻頻道的水平同步分量上。由于采用具有獨(dú)立讀/寫(xiě)端口時(shí)鐘脈沖的多行存儲(chǔ)器(FIFO)，因而允許將曾以第一速率正交取樣的數(shù)據(jù)以第二速率正交顯示出來(lái)。但由于讀/寫(xiě)時(shí)鐘脈沖具有非同步的性質(zhì)，因而確實(shí)需要采取各種步驟來(lái)避免讀/寫(xiě)指針發(fā)生沖突。
圖6中以方框圖的形式示出了門(mén)陣列300的主信號(hào)通路304、輔助信號(hào)通路306和輸出信號(hào)通路312。門(mén)陣列還包括時(shí)鐘脈沖/同步電路320′和WSPμP解碼器310。WSPμP解碼器310的數(shù)據(jù)和地址輸出線路(以WSP DATA表示)系加到上述各主電路和通路上，并加到畫(huà)中畫(huà)處理器320和清晰度處理電路370上的。應(yīng)該理解的是，某些電路是否被定成是門(mén)陣列的一部分，在很大程度上僅僅是為便于說(shuō)明本發(fā)明的設(shè)計(jì)。
門(mén)陣列是用以在必要時(shí)擴(kuò)展、壓縮主視頻頻道的視頻數(shù)據(jù)并限制其畫(huà)幅，以便實(shí)現(xiàn)不同的圖象顯示格式。亮度分量Y_MN存儲(chǔ)在先進(jìn)先出(FIFO)行存儲(chǔ)器356中，存儲(chǔ)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于亮度分量?jī)?nèi)插的性質(zhì)。經(jīng)組合的色度分量U/V-MN存儲(chǔ)在FIFO 358中。輔助信號(hào)亮度和色度分量Y_PIP、U_PIP和V_PIP由多路信號(hào)分離器355產(chǎn)生。亮度分量必要時(shí)在電路357中經(jīng)過(guò)清晰度處理，然后必要時(shí)由內(nèi)插器359加以擴(kuò)展，產(chǎn)生作為輸出的信號(hào)Y_AUX。
在某些情況下，輔助顯示會(huì)與主信號(hào)顯示一般大，如圖1(d)中的實(shí)例所示。與畫(huà)中畫(huà)處理器和視頻RAM350相關(guān)的存儲(chǔ)器局限性會(huì)使充滿這種大型顯示區(qū)所需要的數(shù)據(jù)點(diǎn)或象素?cái)?shù)量不足。在這種情況下，可以用清晰度處理電路357將象素還原到輔助視頻信號(hào)中以代替那些在數(shù)據(jù)壓縮或縮減過(guò)程中失去的象素。該晰度處理可以對(duì)應(yīng)于圖4所示的電路370所進(jìn)行的清晰度處理。例如，電路370可以是抖顫調(diào)諧電路，電路357可以是去抖顫調(diào)諧電路。
輔助視頻輸入數(shù)據(jù)系在640fH取樣下取樣然后存入視頻RAM 350中的。從視頻RAM讀出的輔助數(shù)據(jù)命名為VRAM_OUT。PIP電路301還能在水平和垂直方向上以相等的整數(shù)因數(shù)縮小輔助圖象，也能不對(duì)稱(chēng)縮小圖象。再參看圖10，可以看到輔助頻道數(shù)據(jù)由4位鎖存器352A和352B、輔助FIFO 354、定時(shí)電路369和同步電路368加以緩沖并使其與主頻道數(shù)字視頻同步。VRAM_OUT數(shù)據(jù)由多路信號(hào)分離器355分類(lèi)為Y(亮度)、U、V(色度分量)和FSW_DAT(快速開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù))。FSW_DAT表明被寫(xiě)入視頻RAM中的哪一種場(chǎng)型。PIP_FSW直接從PIP電路接收然后加到控制電路321的輸出端以確定在小圖象顯示方式下應(yīng)顯示從視頻RAM中讀出的那一個(gè)場(chǎng)。
輔助頻道以640fH的速率取樣，主頻道則以1024fH的速率取樣。輔助頻道FIFO 354將數(shù)據(jù)從輔助頻道取樣率轉(zhuǎn)換成主頻道時(shí)鐘頻率。在此過(guò)程中，視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)8/5(即1024/640)的壓縮。這比正確顯示輔助頻道信號(hào)所需的4/3壓縮還多。因此輔助頻道必須借助于內(nèi)插器359加以擴(kuò)展以便正確顯示4×3的小圖象。內(nèi)插器359由內(nèi)插器控制電路371控制，該電路本身響應(yīng)WSPμP340。內(nèi)插器所需的擴(kuò)展量為5/6。擴(kuò)展系數(shù)X按下式確定X＝(640/1024)＊(4/3)＝5/6色度分量U_PIP和V_PIP由電路367加以延遲，延遲時(shí)間的長(zhǎng)短取決于亮度分量?jī)?nèi)插的性質(zhì)，產(chǎn)生作為輸出的信號(hào)U_AUX和V_AUX。主信號(hào)和輔助信號(hào)的各個(gè)Y、U和V分量通過(guò)控制允許FIFO 354、356和358讀出的啟動(dòng)信號(hào)在輸出信號(hào)通路312的各多路調(diào)制器315、317和319中加以混合。多路調(diào)制器315、317和319響應(yīng)輸出多路調(diào)制器控制電路321。輸出多路調(diào)制器控制電路321響應(yīng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK、行啟動(dòng)信號(hào)SOL、H_COUNT信號(hào)、垂直消隱復(fù)位信號(hào)和快速開(kāi)關(guān)的來(lái)自畫(huà)中畫(huà)處理器和WSPμP340的輸出。經(jīng)多路調(diào)制的亮度和色度分量Y_MX、U_MX和V_MX分別加到相應(yīng)的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器360、362和364上。各數(shù)-模轉(zhuǎn)換器后面分別有低通濾波器361、363和365，如圖4中所示。畫(huà)中畫(huà)處理器、門(mén)陣列和數(shù)據(jù)減少電路的各種功能受WSPμP340的控制。WSPμP340借助于串行總線連接到TVμP216上，并響應(yīng)TVμP216。串行總線可以是如圖所示的四線總線，即具有數(shù)據(jù)、時(shí)鐘脈沖信號(hào)、啟動(dòng)信號(hào)和復(fù)位信號(hào)的線路。WSP μP340通過(guò)WSP μP解碼器310與門(mén)陣列的不同電路聯(lián)系。
有時(shí)為避免所顯示的圖象產(chǎn)生寬高比失真需要將4×3NTSC按4/3的壓縮系數(shù)進(jìn)行壓縮。在其它情況下，為進(jìn)行通常伴有垂直變焦的水平變焦，可以將視頻加以擴(kuò)展。高達(dá)33%的水平變焦操作可通過(guò)將壓縮減少到4/3以下實(shí)現(xiàn)。取樣內(nèi)插器用以對(duì)輸入的視頻重新計(jì)算至一個(gè)新象素的位置，因?yàn)榱炼纫曨l帶寬(對(duì)S-VHS格式來(lái)說(shuō)達(dá)到5.5兆赫)占奈奎斯特折疊頻率(Nyquist fold over frequency)(它對(duì)于1024fH時(shí)鐘脈沖來(lái)說(shuō)為8兆赫)的相當(dāng)大的百分比。
如圖6所示，亮度數(shù)據(jù)Y_MN是通過(guò)主信號(hào)通路304中的內(nèi)插器337取道的，內(nèi)插器337則根據(jù)視頻的壓縮或擴(kuò)展情況重新計(jì)算樣品值。開(kāi)關(guān)或路由選擇器323和331的作用是變換主信號(hào)通路304相對(duì)于FIFO356和內(nèi)插器337的相對(duì)位置的布局。特別是，這些開(kāi)關(guān)選擇或者內(nèi)插器337按壓縮的要求而處在FIFO356之前，或者FIFO356按擴(kuò)展的要求在內(nèi)插器337之前。開(kāi)關(guān)323和331響應(yīng)路由控制電路335，該電路本身則響應(yīng)WSP μP340。應(yīng)該記住，在小圖象顯示方式下輔助視頻信號(hào)是為了被存儲(chǔ)在視頻RAM350中而加以壓縮的，只有在實(shí)用上才需要加以擴(kuò)展。因此在輔助的信號(hào)通路中不需要予以類(lèi)似的轉(zhuǎn)接。
圖9更詳細(xì)地示出了主信號(hào)通路。開(kāi)關(guān)323采用兩個(gè)多路調(diào)制器325和327，開(kāi)關(guān)331采用多路調(diào)制器333。三個(gè)多路調(diào)制器響應(yīng)路由控制電路335，電路335本身則響應(yīng)WSP μP340。水平定時(shí)/同步電路339產(chǎn)生控制著FIFO的讀/寫(xiě)以及鎖存器347和351和多路調(diào)制器353的定時(shí)信號(hào)。時(shí)鐘脈沖信號(hào)CLK和行啟動(dòng)信號(hào)SOL由時(shí)鐘/同步電路320產(chǎn)生。模-數(shù)轉(zhuǎn)換控制電路369響應(yīng)Y_MN、WSP μP340和UV_MN的最高有效位。
內(nèi)插器控制電路349產(chǎn)生中間象素位置值(K)、內(nèi)插器補(bǔ)償濾波器加權(quán)(C)和亮度的時(shí)鐘脈沖選通信息CGY以及彩色分量的CGUV。時(shí)鐘脈沖選通信息用來(lái)中止(進(jìn)行十份中取幾份)或重復(fù)FIFO數(shù)據(jù)從而為實(shí)現(xiàn)壓縮而不允許樣品在某些時(shí)間被寫(xiě)，或?yàn)榱藬U(kuò)展而允許多次讀取某些樣品。
采用FIFO進(jìn)行視頻壓縮和擴(kuò)展是不可能的。例如，WR_EN_MN_Y信號(hào)使數(shù)據(jù)可寫(xiě)入FIFO356中?？梢越姑康谒膫€(gè)樣品被寫(xiě)入FIFO356中。
這就構(gòu)成4/3的壓縮。內(nèi)插器337的作用是重新計(jì)算被寫(xiě)入FIFO中的亮度樣品，使得從FIFO讀出的數(shù)據(jù)平穩(wěn)，而不是參差不齊。擴(kuò)展可按完全與壓縮相反的過(guò)程進(jìn)行。在壓縮的情況下，寫(xiě)啟動(dòng)信號(hào)附有以禁止脈沖形式出現(xiàn)的時(shí)鐘脈沖選通信息。擴(kuò)展數(shù)據(jù)時(shí)，該時(shí)鐘脈沖選通信息就加到讀啟動(dòng)信號(hào)上。這會(huì)使正在從FIFO356中讀取的數(shù)據(jù)中止。在此情況下，內(nèi)插器337(它在此過(guò)程中跟隨FIFO356)的作用就是重新計(jì)算所取樣的數(shù)據(jù)，使其從參差不齊變平穩(wěn)。在擴(kuò)展的情況下，數(shù)據(jù)在從FIFO336中讀取和受時(shí)鐘同步而輸入內(nèi)插器337中時(shí)必須中止。這和壓縮的情況時(shí)不一樣，在壓縮情況下，數(shù)據(jù)是連續(xù)地與時(shí)鐘同步輸入內(nèi)插器337中的。在壓縮和擴(kuò)展兩種情況下，時(shí)鐘選通操作不難以同步的方式進(jìn)行，即諸事件可根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘1024fH的上升前沿發(fā)生。
亮度內(nèi)插的這種布局有一系列好處。時(shí)鐘脈沖選通操作(即數(shù)據(jù)的十份中取一份和數(shù)據(jù)的重復(fù))可以在同步方式下進(jìn)行。若對(duì)調(diào)內(nèi)插器和FIFO的位置不采用可轉(zhuǎn)接的圖象數(shù)據(jù)布局，則要中止或重復(fù)數(shù)據(jù)就需堅(jiān)所讀出或?qū)懭氲臅r(shí)鐘脈沖兩次定時(shí)(to be double clocked)。兩次定時(shí)一詞是說(shuō)要在單個(gè)時(shí)鐘脈沖周期內(nèi)將兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)寫(xiě)入FIFO中或在單個(gè)時(shí)鐘脈沖周期內(nèi)從FIFO中讀取兩數(shù)據(jù)點(diǎn)。由于寫(xiě)入或讀出的時(shí)鐘脈沖頻率必須為系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖頻率的兩倍，因而得出的電路不能使其與系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖同步運(yùn)行。此外，這種可轉(zhuǎn)換的布局只需要一個(gè)內(nèi)插器和一個(gè)FIFO來(lái)進(jìn)行壓縮和擴(kuò)展的功能才能避免兩次定時(shí)的情況。擴(kuò)展用的一個(gè)FIFO需安置在內(nèi)插器的前面，壓縮用的一個(gè)FIFO需放在內(nèi)插器的后面。
輔助信號(hào)的內(nèi)插過(guò)程是在輔助信號(hào)通路306中進(jìn)行的。PIP電路301控制6位Y、U、V 8∶1∶1的存儲(chǔ)器、視頻RAM350，以便存儲(chǔ)輸入的視頻數(shù)據(jù)。視頻RAM350將視頻數(shù)據(jù)的兩場(chǎng)存儲(chǔ)在多個(gè)存儲(chǔ)單元中。各存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)8位數(shù)據(jù)。各8位存儲(chǔ)單元中有一個(gè)6位Y(亮度)樣品(以640fH取樣)和2個(gè)其它的二進(jìn)制位。這兩個(gè)其它的二進(jìn)制位用以存儲(chǔ)快速轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)或一個(gè)U或V樣品(以80f取樣)中的某個(gè)部分?？焖俎D(zhuǎn)換數(shù)據(jù)值表明寫(xiě)入視頻RAM中的是哪種類(lèi)型的場(chǎng)。由于數(shù)據(jù)的兩場(chǎng)存儲(chǔ)在視頻RAM350中，且在顯示時(shí)間期間讀取整個(gè)視頻RAM350，因而兩場(chǎng)是在顯示掃描過(guò)程中讀取的。PIP電路301將確定要從存儲(chǔ)器中讀出哪一場(chǎng)以通過(guò)使用快速轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)加以顯示。PIP電路總是讀取為解決動(dòng)作受破壞問(wèn)題而寫(xiě)入的類(lèi)型相反的場(chǎng)。若正在讀取的場(chǎng)的類(lèi)型與正在顯示的場(chǎng)類(lèi)型相反，則通過(guò)從存儲(chǔ)器中讀出場(chǎng)時(shí)刪除場(chǎng)的頂行從而將存儲(chǔ)在視頻RAM中的偶數(shù)場(chǎng)倒過(guò)來(lái)。結(jié)果是小圖象保持正確的隔行掃描情況同時(shí)沒(méi)有動(dòng)作受破壞的現(xiàn)象存在。
時(shí)鐘脈沖/同步電路320′產(chǎn)生為操縱FIFO354、356和358所需要的讀、寫(xiě)和啟動(dòng)信號(hào)。啟動(dòng)主頻道和輔助頻道的FIFO，以便將數(shù)據(jù)寫(xiě)入存儲(chǔ)器，為的是存儲(chǔ)供以后的顯示所需要的各視頻行的那些部分。被寫(xiě)的數(shù)據(jù)是按需要而來(lái)自主頻道或輔助頻道中(而不是從兩個(gè)頻道中)，以便將來(lái)自同一視頻行或各顯示行上各信號(hào)源的數(shù)據(jù)組合起來(lái)。輔助頻道的FIFO354是用輔助視頻信號(hào)同步寫(xiě)入的，但是用主視頻信號(hào)從存儲(chǔ)器中同步讀出的。各主視頻信號(hào)分量是用主視頻信號(hào)同步寫(xiě)入FIFO356和358中，而用主視頻信號(hào)從存儲(chǔ)器中同步讀出的。讀取功能在主頻道與輔助頻道之間來(lái)回轉(zhuǎn)換的頻度是選取的某特定效果的函數(shù)。
產(chǎn)生諸如畫(huà)幅受限制的并排圖象之類(lèi)的各種特殊效果是通過(guò)操縱行存儲(chǔ)器FIFO的讀/寫(xiě)啟動(dòng)控制信號(hào)進(jìn)行的。圖7和8示出了這種顯示格式的過(guò)程。在畫(huà)幅受限制的并排顯示圖象的情況下，輔助頻道的2048×8FIFO354的寫(xiě)啟動(dòng)控制信號(hào)(WR_EN_AX)在顯示有效行周期(后增速)的(1/2)＊(5/12)＝5/12或大約41%、或輔助頻道有效行周期(預(yù)增速)的67%內(nèi)起作用，如圖7所示。這相當(dāng)于大約33%的象幅限制(約為67%有效圖象)和信號(hào)內(nèi)插擴(kuò)展5/6。在主視頻頻道中(示于圖8的上部分)910×8 FIFO356和358的寫(xiě)啟動(dòng)控制信號(hào)(WR_EN_MN_Y)在顯示有效行周期的67%〔(1/2)＊(4/3)＝0.67〕內(nèi)起作用。這相當(dāng)于大約33%的畫(huà)幅限制且由910×8FIFO在主頻道視頻上實(shí)現(xiàn)了4/3的壓縮比。
在各FIFO中，視頻數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)緩沖以便在特定的時(shí)間及時(shí)讀出。數(shù)據(jù)可從各FIFO讀出的有效時(shí)域取決于所選取的顯示格式。在所示的并排畫(huà)幅限制方式的實(shí)例中，主頻道視頻顯示處在顯示器的左半部，輔助頻道視頻顯示處在顯示器右半部。如圖所示，主頻道和輔助頻道波形的任意視頻部分不相同。主頻道910×8FIFO的讀啟動(dòng)控制信號(hào)(RD_EN_MN)在顯示的顯示有效行周期的50%內(nèi)起作用，以有效視頻的開(kāi)始起始，緊接著是視頻后肩(video back porch)。輔助頻道讀啟動(dòng)控制信號(hào)(RD_EN_AX)在顯示有效行周期的另外50%內(nèi)起作用，以RD_EN_MN信號(hào)的下降邊緣開(kāi)始，以主頻道視頻前肩(video front porch)的開(kāi)始結(jié)束。應(yīng)該指出，寫(xiě)啟動(dòng)控制信號(hào)與它們各自的FIFO輸入數(shù)據(jù)(主或輔助)同步，讀啟動(dòng)控制信號(hào)則與主頻道視頻同步。
圖1(d)所示的顯示格式是我們所特別希望的，因?yàn)樗梢允箖蓚€(gè)幾乎是全場(chǎng)的圖象以并排方式顯示。這種顯示對(duì)寬顯示格式比的顯示例如16×9特別有效、特別合適。大多數(shù)NTSC制信號(hào)都以4×3的格式表示。這當(dāng)然相當(dāng)于12×9。兩個(gè)4×3顯示格式比的NTSC制圖象可通過(guò)或?qū)D象的畫(huà)幅限制33%、或?qū)D象擠壓33%(同時(shí)引入寬高比失真)而顯示在同一16×9顯示格式比顯示器上。視乎使用者的愛(ài)好而定，圖象畫(huà)幅限制相對(duì)寬高比失真的比例可以設(shè)定在0%與33%這兩個(gè)極限值之間。例如，兩個(gè)并排的圖象可以以16.7%受擠壓和16.7%的畫(huà)幅限制的形式顯示。
16×9顯示格式比顯示的水平顯示時(shí)間與4×3顯示格式比顯示的一樣，因?yàn)閮烧叩臉?biāo)稱(chēng)行長(zhǎng)都是62.5微秒。因此要使NTSC制視頻信號(hào)保持正確的寬高比并且沒(méi)有失真，就必須采用一個(gè)等于4/3的增速系數(shù)。這個(gè)4/3的系數(shù)是作為兩種顯示格式的比值計(jì)算出來(lái)的4/3＝(16/9)/(4/3)按照本發(fā)明的各個(gè)方面，采用了可調(diào)節(jié)的內(nèi)插器來(lái)增速視頻信號(hào)。過(guò)去，曾使用過(guò)輸入端和輸出端的時(shí)鐘脈頻率不同的FIFO來(lái)履行同樣的功能。相比之下，如果在單個(gè)4×3顯示格式比的顯示器上顯示兩個(gè)NTSC制4×3顯示格式比的信號(hào)，各圖象必然失真或畫(huà)幅受到限制或兩者兼?zhèn)?，其量達(dá)50%。與寬屏幕所需用的類(lèi)似的增速并不是必須的。
按本發(fā)明各種設(shè)計(jì)制造的寬屏幕電視采用用自適應(yīng)內(nèi)插濾波器能在水平方向上進(jìn)行視頻的擴(kuò)展和壓縮。主信號(hào)和輔助信號(hào)亮度分量的內(nèi)插器可以是Christopher的美國(guó)專(zhuān)利4，694，414中所示的那種菱形校正濾波器。例如該專(zhuān)利中所述的四點(diǎn)內(nèi)插器包括一個(gè)兩點(diǎn)式線性內(nèi)插器和一個(gè)相關(guān)的濾波器和倍增器，彼此串聯(lián)連接，起著振幅和相位補(bǔ)償?shù)淖饔?。?jì)算各內(nèi)插點(diǎn)總共使用了四個(gè)毗鄰數(shù)據(jù)樣品。輸入信號(hào)被供到兩點(diǎn)式線性內(nèi)插器。賦予輸入的延遲量與延遲控制信號(hào)(K)的值成比例。應(yīng)用串聯(lián)連接的附加濾波器和倍增器所獲得的校正信號(hào)來(lái)減小延遲信號(hào)的振幅和相位誤差，使其達(dá)到最小程度。該校正信號(hào)提供峰化作用，從而均衡兩點(diǎn)式線性內(nèi)插濾波器對(duì)所有(K)值的頻率響應(yīng)。原來(lái)的四點(diǎn)內(nèi)插器經(jīng)過(guò)最優(yōu)化與通帶為0.25fs信號(hào)配用，其中fs是數(shù)據(jù)取樣率。
不然，按照本發(fā)明的設(shè)計(jì)，兩個(gè)頻道也都可以采用一種叫做兩級(jí)內(nèi)插的方法。用這種兩級(jí)法可以改善原可調(diào)內(nèi)插濾波器的頻率響應(yīng)。這個(gè)方法在本說(shuō)明書(shū)中以后就稱(chēng)之為兩級(jí)內(nèi)插器。本發(fā)明的兩級(jí)內(nèi)插器包括一個(gè)具2n+4個(gè)抽頭的系數(shù)固定的有限脈動(dòng)響應(yīng)(FIR)濾波器和一個(gè)四點(diǎn)式可調(diào)內(nèi)插器，如圖15和16所示。將FIR濾波器的輸出安置在諸輸入象素樣品之間的中途上，如圖15所示。然后將FIR濾波器的輸出參插到原數(shù)據(jù)樣品中，使原數(shù)據(jù)樣品延遲，從而產(chǎn)生一個(gè)有效取樣率2fs。對(duì)FIR濾波器通帶中的諸頻率來(lái)說(shuō)，是完全可以這樣假設(shè)的。這樣做的結(jié)果是大大擴(kuò)大了原四點(diǎn)內(nèi)插器的有效通帶。
只要信號(hào)頻率分量不大于樣品率的大約四分之一，即0.25fs，則現(xiàn)有技術(shù)的補(bǔ)償可調(diào)內(nèi)插濾波器是可以精確提供經(jīng)內(nèi)插的樣品的。所述的兩級(jí)法可用于頻率分量實(shí)質(zhì)上大于0.25fs的信號(hào)，如圖17所示的一個(gè)兩級(jí)內(nèi)插器390的方框圖中所示出。
取樣率為fs數(shù)字樣品的信號(hào)DS_A是有限脈動(dòng)響應(yīng)FIR濾波器(例如固定FIR濾波器391)的輸入。有限脈動(dòng)響應(yīng)濾波器391從信號(hào)DS_A產(chǎn)生取樣率也為fs但瞬時(shí)位于第一信號(hào)DS_A各值之間(例如在各值之間的中點(diǎn))的數(shù)字樣品的第二信號(hào)DS_B。信號(hào)DS_A也是延遲電路392的輸入，延遲電路392產(chǎn)生數(shù)字樣品的信號(hào)DS-C，該信號(hào)與信號(hào)DS_A一樣，但在時(shí)間上延遲(N+1)/fs。數(shù)據(jù)流DS_B和DS_C在多路調(diào)制器393中交錯(cuò)混合，得出2倍取樣率2fs的數(shù)據(jù)流DS_D。數(shù)據(jù)流DS_D是經(jīng)補(bǔ)償可調(diào)內(nèi)插器394的輸入。
一般說(shuō)來(lái)，固定FIR濾波器系設(shè)計(jì)得使其精確產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于正好處在各輸入樣品位置之間的中途的時(shí)間位置的樣品值。然后將這些樣品值與經(jīng)延遲但在其它方面不變的樣品相交錯(cuò)，產(chǎn)生取樣率為2fs的數(shù)據(jù)流。FIR濾波器采用偶數(shù)對(duì)稱(chēng)加權(quán)抽頭實(shí)施起來(lái)最方便。例如在抽頭加權(quán)值為如下各值的八抽頭濾波器將會(huì)精確地內(nèi)插頻率分量約達(dá)到0.4fs之值的信號(hào)-1/32，5/64，-11/64，5/8，5/8，-11/64，5/64，-1/32;數(shù)據(jù)率由于經(jīng)過(guò)交錯(cuò)處理而倍增到2fs，因而經(jīng)可調(diào)內(nèi)插器處理的信號(hào)不會(huì)含有高于1/4取樣率的頻率分量。
兩級(jí)內(nèi)插器的好處是可以精確內(nèi)插帶寬趨近1/2樣品率的信號(hào)。因此本系統(tǒng)最適合需要時(shí)間擴(kuò)展的顯示方式，例如變焦顯示方式，在此，其的目的是盡量維持原來(lái)的帶寬。這對(duì)寬屏幕電視非常合適，特別是在輔助頻道中，在這種場(chǎng)合下，輔助信號(hào)開(kāi)始時(shí)以相當(dāng)?shù)偷娜勇?例如10兆赫)取樣。盡量多保留帶寬，這一點(diǎn)很重要。
圖18方框圖中示出了適合變焦用的兩級(jí)內(nèi)插器390′。其中與圖17所示的內(nèi)插器390共同的元件編以同一編號(hào)，各數(shù)據(jù)流的命名也相同。兩級(jí)內(nèi)插器390′的目的是將輸入的圖象水平變焦到m倍，其中m大于2.0。因此，若數(shù)據(jù)入和數(shù)據(jù)出信號(hào)是以同樣的取樣率fIN出現(xiàn)，則每個(gè)輸入樣品就需要有m個(gè)輸出樣品。信號(hào)以fIN的速率存儲(chǔ)在FIFO行存儲(chǔ)器中，然后一部分作為數(shù)據(jù)流DS_A經(jīng)降低了的速率fs讀出。fs時(shí)鐘由fIN時(shí)鐘脈沖的子集合(subset)組成，其周期不均勻。數(shù)據(jù)流DS_B對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)流DS_A各現(xiàn)有樣品之間中途的樣品值，采用固定FIR濾波器391進(jìn)行估值，然后與數(shù)據(jù)流DA_C經(jīng)延遲的各樣品交錯(cuò)，形成雙倍速率數(shù)據(jù)流DS_D。數(shù)據(jù)流DS_D(其數(shù)據(jù)密度為原數(shù)據(jù)密度的兩倍)由調(diào)內(nèi)插器394處理，以便在每fIN周期產(chǎn)生一個(gè)樣品值。累積器電路包括鎖存器398和加法器399，產(chǎn)生在每fIN時(shí)鐘脈沖周期時(shí)增量為r＝2/m的輸出。這分部部分通過(guò)從鎖存器398那里提供出K值而控制可調(diào)內(nèi)插器。整數(shù)進(jìn)位輸出(CO)通過(guò)鎖存器397產(chǎn)生fs時(shí)鐘脈沖，以讀取FIFO395，并通過(guò)FIR濾波器391、延遲電路392、多路調(diào)制器393和內(nèi)插器394將數(shù)據(jù)移位。除法器396提供來(lái)自2fs信號(hào)的fs信號(hào)。
實(shí)施內(nèi)插器還有另外好幾種方案。首先，上述兩級(jí)內(nèi)插器還可以采用(2n+4FIR)濾波器和一個(gè)簡(jiǎn)單不帶補(bǔ)償?shù)木€性內(nèi)插器構(gòu)成。這相當(dāng)于把四點(diǎn)內(nèi)插器的補(bǔ)償乘法器C調(diào)零。第二種方案是采用原來(lái)的四點(diǎn)內(nèi)插器連同固定權(quán)重的線性相位(2n+5)抽頭FIR。為有效地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先需要將原來(lái)的四點(diǎn)內(nèi)插技術(shù)加以完善使其達(dá)到最理想的狀態(tài)。
四點(diǎn)內(nèi)插器可以看作帶非線性相位的可調(diào)FIR濾波器。應(yīng)該理解的是，四點(diǎn)內(nèi)插器的頻率響應(yīng)高度依賴(lài)于所選取的K值。各特定水平壓縮或擴(kuò)展可以看作是由若于不同的FIR濾波器的輸出構(gòu)成，各濾波器具有各自的獨(dú)特的頻率和相位響應(yīng)。當(dāng)內(nèi)插器的集合頻率響應(yīng)分散時(shí)，內(nèi)插過(guò)程出現(xiàn)的不希望的副產(chǎn)物(artifacts)秒變得十分明顯。因此通過(guò)選取能產(chǎn)生最均衡的頻率響應(yīng)的K值就可以使特定水平壓縮或擴(kuò)展的總通帶達(dá)到最佳情況。
通過(guò)檢查4樣品至3樣品減少數(shù)據(jù)過(guò)程的頻率響應(yīng)(即4∶3的壓縮過(guò)程)可以看出最佳化的程度。確定不希望的副產(chǎn)品達(dá)到不能容許程度的準(zhǔn)則是這樣一個(gè)頻率，在此頻率時(shí)個(gè)別內(nèi)插過(guò)程的振幅曲線的分散度大于1分貝。K的初始值選取1、5/16和11/16時(shí)會(huì)使可使用的通帶達(dá)0.3×fs。若K值選取8/16、13/16和3/16，則可使用的通帶變?yōu)?.35fs。這意味著改善了16.6%。用這種方法可以均化水平內(nèi)插器的頻率響應(yīng)。
K值和C值可存入存儲(chǔ)塊中，而且與所要求的增速有關(guān)，計(jì)數(shù)器能改變讀出指針以引出所要求的存儲(chǔ)單元并將K和C存入內(nèi)插器乘法器中。因此將C值編碼到K值中使單個(gè)4位或5位字能傳送K和C值，這樣做是非常有好處的。換句話說(shuō)，C為K的函數(shù)，用式子表示則為C＝f(K)。控制信號(hào)將一個(gè)K值傳送到線性內(nèi)插器中。K值經(jīng)解碼產(chǎn)生C值，供補(bǔ)償乘法器用。FIR的各系數(shù)為總內(nèi)插方程中的C的因數(shù)。
本發(fā)明的這個(gè)方面通?？蓴U(kuò)展到用作補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的2n抽頭FIR濾波器，但只采用兩個(gè)線性乘法器來(lái)計(jì)算線性內(nèi)插和相關(guān)的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)是會(huì)越來(lái)越困難的?？梢源媸轭^FIR濾波器的實(shí)例還有對(duì)于Z-1至Z-6抽頭提供一個(gè)八抽頭固定FIR濾波器，抽頭Z0和Z-7則取決于K值或C值。這樣做是行得通的，因?yàn)殡S著K從兩方向趨近1/2的值(即K＝0，或K＝1)，頻率響應(yīng)需要另加補(bǔ)償以擴(kuò)大其帶通。
圖19示出了實(shí)現(xiàn)采用四點(diǎn)內(nèi)插器的八抽頭兩級(jí)濾波器的專(zhuān)用電路1150的方框圖。待擴(kuò)展或壓縮的視頻亮度信號(hào)為水平延遲行電路1152的輸入。延遲線路Z0、Z-1、Z-2、Z-3、Z-4、Z-5、Z-6和Z-7的輸出為八抽頭FIR濾波器1154的輸入。FIR濾波器例如在各實(shí)際樣品(Z)之間產(chǎn)生至少一套編號(hào)為1的中間樣品。有時(shí)采用多個(gè)FIR濾波器來(lái)產(chǎn)生多套中間點(diǎn)可以改善效果，但這一下卻使系統(tǒng)大大復(fù)雜化了。多個(gè)FIR濾波器1154和Z-1延遲電路1158表示出了這種附加的FIR濾波器，各濾波器需要一個(gè)Z-1延遲電路。輸出Z-3、Z-4和Z-5也輸入到延遲匹配電路1158。1輸出直接輸入到數(shù)據(jù)選擇電路1160，其1-1形式是經(jīng)由電路1158加以延遲。輸出Z-(3+n)、Z-(4+n)和Z-(5+n)也輸入到數(shù)據(jù)選擇電路1160上。數(shù)據(jù)選擇電路1160的各輸入系選取得使其在時(shí)延上最為對(duì)稱(chēng)。這些輸入的數(shù)目比第二級(jí)內(nèi)插器的點(diǎn)數(shù)(在此情況下為四點(diǎn)內(nèi)插器1162)多一個(gè)。數(shù)據(jù)選擇器1160各輸入端的相對(duì)瞬時(shí)位置如下Z-(3+n)、10、Z-(4+n)、1-1、Z-(5+n)。
數(shù)據(jù)選擇電路1160可以是例如由MUX_SEL控制信號(hào)控制的多路調(diào)制器陣列?？蛇x擇的各套數(shù)據(jù)以示意形式表示，且排列得使內(nèi)插器1162的各插內(nèi)過(guò)程是基于兩個(gè)實(shí)點(diǎn)和兩個(gè)中間點(diǎn)進(jìn)行的。數(shù)據(jù)選擇電路1160的輸出Y0、Y1、Y2和Y3對(duì)應(yīng)于兩個(gè)可選擇的成套數(shù)據(jù)的一套，且為四點(diǎn)內(nèi)插器1162的輸入。多路調(diào)制器控制信號(hào)MUX_SEL的工作過(guò)程是K值的函數(shù)，即MUX_SEL＝f(K)。MUX_SEL選擇取決于中間點(diǎn)處在哪些原點(diǎn)之間。內(nèi)插器1162的輸出Yout是根據(jù)K和C的控制值工作的，它是一個(gè)經(jīng)擴(kuò)展或壓縮的視頻亮度信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)插系統(tǒng)，其特征在于，它包括一個(gè)有限脈動(dòng)響應(yīng)濾波器，用以從數(shù)字樣品的第一信號(hào)產(chǎn)生表示所述第一信號(hào)的所述各樣品之間信號(hào)點(diǎn)的數(shù)字樣品的第二信號(hào)；顯示裝置，用以顯示所述第一信號(hào)；交錯(cuò)裝置，用以將所述第二信號(hào)與所述經(jīng)延遲的第一信號(hào)交錯(cuò)起來(lái)，以產(chǎn)生樣品密度為所述第一信號(hào)的兩倍的數(shù)字值第三信號(hào)；和一個(gè)經(jīng)補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)內(nèi)插器，用以從所述第三信號(hào)獲取數(shù)字樣品的第四信號(hào)，其中由所述第一信號(hào)所表示的信息的頻率內(nèi)容已經(jīng)改變。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一和第二信號(hào)的取樣率為第一取樣率，所述第三和第四信號(hào)的取樣率為第二取樣率，它是所述第一取樣率的2倍。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二信號(hào)的所述各信號(hào)點(diǎn)瞬時(shí)處在所述第一信號(hào)的所述各樣品之間。
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二信號(hào)的所述各信號(hào)點(diǎn)瞬時(shí)處于所述第一信號(hào)的所述各樣品之間的中途。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括縮短裝置，用以在產(chǎn)生所述第二信號(hào)和延遲所述第一信號(hào)之前縮短所述第一信號(hào)的各部分。
6.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號(hào)是一個(gè)視頻信號(hào)，所述第四信號(hào)表示用所述經(jīng)縮短的視頻信號(hào)表示的圖象的放大情況。
7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號(hào)是個(gè)視頻信號(hào)，且所述第四信號(hào)表示用所述視頻信號(hào)所表示的圖象的壓縮情況。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號(hào)是視頻信號(hào)，且所述第四信號(hào)表示用所述視頻信號(hào)表示的圖象的一部分的放大情況。
9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，所述經(jīng)補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)內(nèi)插器控制所述第四信號(hào)中的單位時(shí)間內(nèi)樣品數(shù)相對(duì)于所述第三信號(hào)中的單位時(shí)間內(nèi)樣品數(shù)的比值。
10.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括控制裝置，用以控制所述經(jīng)補(bǔ)償可調(diào)內(nèi)插器，從而提供所述第一信號(hào)中信息的壓縮和擴(kuò)展的經(jīng)選擇的比值。
11.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其特征在于，所述比值處在這樣的范圍，其中一個(gè)極限值大于1，另一個(gè)極限值小于1。
12.權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其特征在于，所述比值是整數(shù)的比值。
13.一種內(nèi)插系統(tǒng)，其特征在于，它包括視頻信號(hào)縮短裝置，用以縮短數(shù)字樣品的視頻信號(hào)各部分;一個(gè)有限脈動(dòng)響應(yīng)濾波器，用以從所述經(jīng)縮短的視頻信號(hào)產(chǎn)生表示所述經(jīng)縮短的視頻信號(hào)的所述各樣品之間的信號(hào)點(diǎn)的數(shù)字樣品的第二信號(hào);延遲裝置，用以延遲所述經(jīng)縮短的視頻信號(hào);交錯(cuò)裝置，用以將所述第二信號(hào)與所述經(jīng)延遲的視頻信號(hào)交錯(cuò)起來(lái)，以產(chǎn)生樣品密度為所述視頻信號(hào)的兩倍的第三信號(hào);和一個(gè)經(jīng)補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)內(nèi)插器，用以從所述第三信號(hào)產(chǎn)生數(shù)字樣品第四信號(hào)，其中所述第四信號(hào)中單位時(shí)間內(nèi)的樣品數(shù)大于所述第三信號(hào)中的單位時(shí)間內(nèi)的樣品數(shù)，從而將所述圖象的一部分放大顯示。
14.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻信號(hào)的頻率分量可高于所述視頻信號(hào)取樣率的大約25%而不致顯著減小所述放大圖象中的帶寬。
15.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻信號(hào)的頻率分量可高達(dá)所述視頻信號(hào)取樣率的大約40%而不致顯著減小所述放大圖象中的帶寬。
16.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，所述縮短裝置包括一個(gè)FIFO行存儲(chǔ)器。
17.權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，它還包括所述經(jīng)補(bǔ)償可調(diào)內(nèi)插器的控制裝置，用以控制該內(nèi)插器，從而提供經(jīng)選擇的放大比值。
18.一種內(nèi)插系統(tǒng)，其特征在于，它包括一個(gè)有限脈動(dòng)響應(yīng)濾波器，用以從第一套數(shù)字樣品中產(chǎn)生表示所述第一套的所述各樣品之間的各點(diǎn)的第二套數(shù)字樣品;延遲裝置，用以延遲所述第一套樣品;交錯(cuò)裝置，用以將所述第二套樣品與所述經(jīng)延遲的第一套樣品交錯(cuò)起來(lái)，從而產(chǎn)生第三套數(shù)字樣品，其樣品密度高于所述第一套樣品;一個(gè)內(nèi)插器，用以從所述第三套樣品獲取第四套樣品，其中由所述第一套所表示的信息的頻率內(nèi)容已經(jīng)改變。
19.權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品交錯(cuò)裝置從所述第三套樣品中選擇樣品群，以便由所述內(nèi)插器處理，所述第三套的各所述樣品群包括來(lái)自各所述第一和第二套的至少一個(gè)樣品。
20.權(quán)利要求18的系統(tǒng)，其特征在于，它包括多個(gè)所述有限脈動(dòng)響應(yīng)濾波器，用以產(chǎn)生多套所述中間樣品。
全文摘要
一種兩級(jí)內(nèi)插系統(tǒng)，給經(jīng)內(nèi)插壓縮和擴(kuò)展的信號(hào)(例如以變焦或放大方式顯示的圖象信號(hào))提供更大的帶寬。一有限脈動(dòng)響應(yīng)濾波器從數(shù)字樣品的第一信號(hào)產(chǎn)生第二信號(hào)。顯示第一信號(hào)，但在其它方面則基本上不加以改變。用例如一多路調(diào)制器將第二信號(hào)與經(jīng)延遲的第一信號(hào)交錯(cuò)起來(lái)，以產(chǎn)生樣品密度為第一信號(hào)的兩倍的數(shù)字值第三信號(hào)。一經(jīng)補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)內(nèi)插器從第三信號(hào)獲取數(shù)字樣品的第四信號(hào)，其中第一信號(hào)所表示的信息的頻率內(nèi)容已改變。
文檔編號(hào)H04N7/00GK1057373SQ9110373
公開(kāi)日1991年12月25日 申請(qǐng)日期1991年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月1日
發(fā)明者托德·J·克里斯托弗, 卡爾·F·雷蘭達(dá), 蒂莫菲·W·薩赫爾 申請(qǐng)人:湯姆森消費(fèi)電子有限公司