專利名稱：用行掃描顯示視頻信號(hào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用行掃描顯示視頻信號(hào)。本發(fā)明可應(yīng)用于例如具陰極射線管的電視機(jī)。
借助下列方法可以提高主觀顯示質(zhì)量。根據(jù)從待顯示的視頻信號(hào)提取的亮度信號(hào)導(dǎo)數(shù)的變化調(diào)制掃描頻率。導(dǎo)數(shù)在亮度信號(hào)轉(zhuǎn)變的情況下會(huì)是相當(dāng)大的、轉(zhuǎn)變表示亮度突然變化。通常，這對(duì)應(yīng)構(gòu)成所顯示圖像一部分的對(duì)象的輪廓。結(jié)果，掃描頻率會(huì)改變，較大幅度地接近某一輪廓。這一下使輪廓更鮮明，而這應(yīng)歸功于主觀圖像質(zhì)量。
掃描頻率調(diào)制器一般包括一個(gè)微分電路。微分電路的作用是提供作為掃描頻率調(diào)制依據(jù)的亮度信號(hào)導(dǎo)數(shù)。微分電路可包括一個(gè)按以下方式配置的電容。電容的一個(gè)極片通過相應(yīng)的電阻器接收視頻信號(hào)紅綠藍(lán)的三色分量。這樣，這個(gè)極片接收彩色分量的混合色，這個(gè)混合色形成亮度信號(hào)。電容的另一個(gè)極片接晶體管級(jí)的輸入端。這樣，晶體管級(jí)提供亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)。這類器件歐洲專利申請(qǐng)0723365(申請(qǐng)人檔案號(hào)PHF95.601)清楚地公開過。
本發(fā)明的目的是進(jìn)一步提高主觀顯示質(zhì)量。
按照本發(fā)明，掃描頻率調(diào)制所依賴的亮度信號(hào)導(dǎo)數(shù)是借助于頻率響應(yīng)可控的微分電路得出的。
本發(fā)明考慮了以下各方面。微分電路的頻率響應(yīng)具有這樣的特點(diǎn)，即其每倍頻程的增益翻一翻。頻率響應(yīng)用對(duì)數(shù)圖表表示時(shí)，圖表具有這樣的特點(diǎn)，即每倍頻程的正斜率為+6分貝。微分電路理想時(shí)，這個(gè)正斜率會(huì)在“O”頻率開始，繼續(xù)上升到“無限”的頻率。實(shí)際應(yīng)用的微分電路的這個(gè)正斜率通常會(huì)在O頻率開始，但在某一頻率下停下來，接下去是負(fù)斜率，這表示在增高的頻率下的增益減小了。結(jié)果，微分電路在某一頻率下增益最大。以下稱這個(gè)頻率為峰值頻率。
微分電路的峰值頻率影響主觀顯示質(zhì)量。假設(shè)峰值頻率大體上高于亮度信號(hào)的截止頻率。在此情況下，微分電路高于亮度信號(hào)截止頻率的信號(hào)分量的增益提高了。這些信號(hào)分量相當(dāng)于雜波。因此，亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)雜波較多。鑒于掃描頻率是根據(jù)這個(gè)導(dǎo)數(shù)的變化調(diào)制的，因此這個(gè)調(diào)制精確度較差，而且多少有些無規(guī)律。這會(huì)影響顯示質(zhì)量。顯示時(shí)掃描頻率沒有經(jīng)過調(diào)制的情況下，顯示質(zhì)量甚至還要壞。
現(xiàn)在假設(shè)峰值頻率大致低于亮度信號(hào)的截止頻率。在此情況下，視頻信號(hào)接近截止頻率的分量會(huì)在較小程度上影響頻率調(diào)制。然而，這些都是在相當(dāng)大的程度確定待顯示圖像輪廓的分量。因此，掃描頻率的調(diào)制只能小幅度改善輪廓。更為嚴(yán)重的是調(diào)制主要由與亮度更逐漸變化有關(guān)的分量確定的情況。這可能會(huì)使顯示效果更欠自然。
一般說來，借助于掃描頻率的調(diào)制是可以設(shè)計(jì)出效果令人滿意的微分電路的。這種微分電路的頻率響應(yīng)會(huì)是峰值頻率十分靠近亮度信號(hào)截止頻率的那一種。
然而，要顯示的是不同的視頻信號(hào)時(shí)，下面的問題就來了。一個(gè)視頻信號(hào)的截止頻率可能與另一個(gè)視頻信號(hào)的截止頻率不同。舉例說，一般視頻信號(hào)的截止頻率約為5兆赫。高清晰度電視信號(hào)的截止頻率還要高，例如8兆赫。另一方面，從一般錄像機(jī)得出的視頻信號(hào)的截止頻率較低，一般為3兆赫。顯示這些不同類型視頻信號(hào)的顯示器，其微分電路的峰值頻率為5兆赫。實(shí)際上，這是綜合權(quán)衡的情況。在顯示一般電視信號(hào)的情況下，掃描頻率調(diào)制的效果非常接近最佳狀態(tài)。在顯示高清晰度電視信號(hào)的情況下，效果可以令人接受。然而，由于上述原因，效果會(huì)較遠(yuǎn)離最佳狀態(tài)。這同樣適用于視頻信號(hào)是獲自一般錄像機(jī)的情況。
上面說過，按照本發(fā)明，掃描頻率調(diào)制所依據(jù)的亮度信號(hào)導(dǎo)數(shù)是借助于頻率響應(yīng)可控的微分電路得出的。
這樣，本發(fā)明可以控制微分電路的頻率響應(yīng)。因此，本發(fā)明能使微分電路的峰值頻率在視頻信號(hào)的類型改變時(shí)偏移。這樣，在不同類型的視頻信號(hào)下，微分電路的峰值頻率可相對(duì)于亮度信號(hào)的截止頻率正確安置，從而使亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)表現(xiàn)出較少的雜波，同時(shí)使與輪廓有關(guān)的分量顯著影響導(dǎo)數(shù)。結(jié)果，掃描頻率會(huì)以較精確的方式調(diào)制，調(diào)制會(huì)主要在靠近輪廓處進(jìn)行，從而使本發(fā)明可以達(dá)到甚至更好的主觀顯示質(zhì)量。
現(xiàn)在參看附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的上述和其它方面。


圖1是說明上述基本特性的原理圖。
圖2,3是說明其它特性的原理圖。
圖4是裝有顯示過程掃描頻率調(diào)制電路的電視機(jī)的方框圖。
圖5是掃描頻率調(diào)制電路圖。
下面說說附圖中的標(biāo)號(hào)。所有附圖中類似的部分標(biāo)以同樣的符號(hào)。一幅圖中可能出現(xiàn)多個(gè)類似的部分，這時(shí)名稱后面附上編號(hào)以區(qū)分這些類似的部分。為方便起見，數(shù)字或后綴可以刪除。這適用于說明書和權(quán)利要求書的情況。
圖1示出了上面說過基本部件。顯示器通過掃描(SCAN)顯示視頻信號(hào)(VID)。顯示器包括根據(jù)從視頻信號(hào)(VID)提取的亮度信號(hào)(LUM)的導(dǎo)數(shù)(DLUM)來調(diào)制掃描頻率(Vscan)的調(diào)制器件(SCAVEM)。調(diào)制掃描頻率(Vscan)所依據(jù)的亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)(DLUM)是借助于頻率響應(yīng)(CFR)可控的微分電路(DIFF)得出的。
至于對(duì)圖1所示的特征部件，考慮了下面幾個(gè)方向。這里可以給圖1所示的顯示器配備一個(gè)控制按鈕，供調(diào)節(jié)微分電路的頻率響應(yīng)。這樣，用戶可以改變頻率響應(yīng)直到找到一個(gè)其顯示質(zhì)量他認(rèn)為最佳的設(shè)定值為止，因而這個(gè)解決辦法可以進(jìn)行體現(xiàn)個(gè)人愛好的設(shè)定。然而，這需要用戶的額外參與，而許多人已經(jīng)覺得電子設(shè)備夠難用了。
圖2示出了圖1的另外一些特征部件。顯示器包括一個(gè)控制器件(CNTRL)，供提供表示視頻信號(hào)類型(TP)的控制信號(hào)(DC)。微分電路(DIFF)適宜根據(jù)控制信號(hào)(DC)改變其頻率響應(yīng)(CFR)。
這樣，圖2中所示的另外一些特征部件可以自動(dòng)調(diào)節(jié)微分電路的頻率響應(yīng)。這給有關(guān)顯示器的使用帶來方便。因此，圖2中所示的另一些特征部件能進(jìn)一步提高顧客的滿意程度。
至于圖2所示的另外一些特征部件，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。這里可以按較便宜的方式得出表示視頻信號(hào)類型的控制信號(hào)?，F(xiàn)代大部分的電視機(jī)都有微處理器。這個(gè)微處理器通常用來選擇視頻源，例如調(diào)諧器、錄像機(jī)、機(jī)頂箱。此外，這個(gè)微處理器可能用來對(duì)視頻信號(hào)的處理進(jìn)行參數(shù)化。鑒于這些功能，因而微處理器實(shí)際上知道視頻信號(hào)的類型。因此，使微處理器供應(yīng)表示視頻信號(hào)類型的控制信號(hào)是較容易做到的。此外，源選擇和處理的參數(shù)化時(shí)也容易從控制信號(hào)得出這種信號(hào)。
至于圖1中所示的特征部件，還應(yīng)該考慮以下幾方面。調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)時(shí)重要的一點(diǎn)是能使微分電路的增益達(dá)到最大的頻移。這個(gè)頻率在“發(fā)明簡(jiǎn)介”中已稱之為峰值頻率。制取峰值頻率可偏移的微分電路有好幾種方法。舉例說，可以給微分電路裝上一個(gè)阻抗調(diào)節(jié)器件。然而，這樣的電路較復(fù)雜，或者電路的調(diào)節(jié)過程較復(fù)雜，或者甚至兩者都可能復(fù)雜。
圖3示出了圖1以外的特征部件。微分電路(DIFF)有一個(gè)可調(diào)容性通路(ACP)，亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)(DLUM)主要即借助于這個(gè)通路獲得的。顯然這個(gè)可調(diào)節(jié)的容性通路(ACP)形成此通路兩端之間的一個(gè)可變電容。
峰值頻率主要由容性通路及其各端的阻抗(源阻抗和負(fù)荷阻抗)形成的時(shí)間常數(shù)確定。因此，峰值頻率可以通過調(diào)節(jié)容性通路使其偏移。形成容性通路較容易，調(diào)節(jié)這種通路也較容易，因此圖3中所示的特征部件可以低成本制取。
圖3中所示另外一些特征部件的另外一個(gè)好處如下。我們總希望在高清晰度視頻信號(hào)時(shí)峰值頻率較高，在清晰度中等的信號(hào)下峰值頻率較低。這在“發(fā)明簡(jiǎn)介”部分中在前面業(yè)已談到。
高清晰信號(hào)顯示出的輪廓鮮明，中等清晰度信號(hào)顯示出的輪廓不太鮮明。因此，總希望視頻信號(hào)清晰度高時(shí)掃描頻率的調(diào)制作用較弱，視頻信號(hào)的清晰度中等時(shí)掃描頻率的調(diào)制作用較強(qiáng)。掃描頻率調(diào)制幅度特別取決于此微分電路的微分常數(shù)。此常數(shù)確定視頻信號(hào)頻譜中給定頻率下的增益。此增益隨著掃描頻率的降低而降低。
因此，總之，總希望在高清晰度信號(hào)下峰值頻率高，微分常數(shù)小。相反，總希望在中等清晰度信號(hào)下峰值頻率低，微分常數(shù)大。
現(xiàn)在參看圖3，可調(diào)容性通路(ACP)電容的減小使峰值頻率提高，同時(shí)使微分電路常數(shù)減小。相反，可調(diào)容性電路(ACP)電容的增加使峰值頻率降低，同時(shí)使微分電路常數(shù)增大。因此，為以令人滿意的質(zhì)量顯示不同類型的視頻信號(hào)，可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)圖3所示的特征部件。
圖1-3中所示的特征部件可用于例如電視機(jī)中。大部分電視機(jī)采用陽極射線管顯示視頻信號(hào)。陰極射線管的陰極產(chǎn)生一束或多束電子束，電子束的強(qiáng)度隨視頻信號(hào)變化。電子束沖擊熒光屏上的一個(gè)既定點(diǎn)。入射點(diǎn)取決于磁性條件。這些磁性條件借助于加到線圈系統(tǒng)上的偏轉(zhuǎn)信號(hào)加以改變得使電子束以逐行的方式掃描熒光屏。
圖4示出了一個(gè)電視機(jī)。電視機(jī)包括一個(gè)調(diào)諧和解調(diào)器件(TUN/DEM)，一個(gè)視頻處理器(PROC)、一個(gè)陰極射線管(CRT)、一個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)(DEFL)、一個(gè)控制器(CNTRL)、一個(gè)掃描頻率調(diào)制電路(SCAVEM)和另一個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈(SC)。
電視機(jī)一般的工作過程如下。調(diào)諧器件接收傳送來的電視信號(hào)(RF)，從電視信號(hào)(RF)得出視頻信號(hào)(VID)和同步信號(hào)(SYNC)。視頻處理器(PROC)處理這些不同的信號(hào)，以便將陰極信號(hào)加到陰極射線管(CRT)上，將偏轉(zhuǎn)信號(hào)加到偏轉(zhuǎn)線圈系統(tǒng)(DEFL)上。此外，視頻處理器(PROC)還將紅信號(hào)(R)、綠信號(hào)(G)和藍(lán)信號(hào)(B)加到電路上，供調(diào)制掃描頻率(SCAVEM)?？刂破?CNTRL)將控制信號(hào)加到電視機(jī)不同的功能元件上。此外，控制器還將控制信號(hào)(SD/HD)加到掃描頻率調(diào)制器件(SCAVEM)上。此信號(hào)表示傳送來的電視信號(hào)(RF)的清晰度高還是中等的。
掃描頻率調(diào)制器件(SCAVEM)將紅信號(hào)(R)、綠信號(hào)(G)和藍(lán)信號(hào)(B)結(jié)合起來，從而得出亮度信號(hào)。掃描頻率調(diào)制器件(SCAVEM)根據(jù)此亮度信號(hào)的轉(zhuǎn)變將調(diào)制電流(Isc)加到另一個(gè)偏轉(zhuǎn)線圈(SC)上。這樣做的作用是使掃描頻率接近所顯示圖像的輪廓變化。
圖5更詳細(xì)地示出了掃描頻率調(diào)制電路(SCAVEM)。電路有一個(gè)輸入端(INP)、一個(gè)可調(diào)容性通路(ACP)和一個(gè)輸出放大器(AMP)?？烧{(diào)容性通路(ACP)包括一個(gè)主電容(C1)、一個(gè)附加電容(C2)和一個(gè)開關(guān)晶體管(Tsw)。這些元件配置在輸入端(N1)與輸出端(N2)之間。這些端子(N1,N2)之間有一定的電容。以下稱這個(gè)電容為微分電容。
可調(diào)容性通路(ACP)和輸出放大器(AMP)的輸入阻抗形成微分分壓器。微分常數(shù)特別取決于與可調(diào)容性通路(ACP)有關(guān)的微分電容。掃描頻率調(diào)制電路增益極大時(shí)的頻率，即峰值頻率，也取決于微分電容。
掃描頻率調(diào)制電路(SCAVEM)的工作過程如下。輸入端(INP)將紅信號(hào)(R)、綠信號(hào)(G)和藍(lán)信號(hào)(B)結(jié)合起來，于是可調(diào)容性通路(ACP)的輸入端上出現(xiàn)亮度信號(hào)。此亮度信號(hào)加到由可調(diào)容性通路(ACP)和輸出放大器(AMP)的輸入阻抗形成的微分分壓器上。結(jié)果，亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)會(huì)出現(xiàn)在可調(diào)容性通路(ACP)的輸出端(N2)上。輸出放大器(AMP)將亮度信號(hào)的這個(gè)導(dǎo)數(shù)加以放大，并將其作為電流(Isc)加到另一偏轉(zhuǎn)線圈(SC)。
控制信號(hào)(SD/HD)在中等清晰視頻信號(hào)的情況下是較低的電壓，于是開關(guān)晶體管(Tsw)導(dǎo)通，且實(shí)際上形成短路。結(jié)果，微分電容大致等于主電容(C1)與附加電容(C2)之和，微分常數(shù)會(huì)較大，峰值頻率會(huì)較低。
相反，控制信號(hào)(SD/HD)在高清晰度視頻信號(hào)的情況下是較高的電壓，于是開關(guān)晶體管(Tsw)不導(dǎo)通，且實(shí)際上形成開路。結(jié)果，微分電容會(huì)大致等于主電容(C1)，微分常數(shù)會(huì)較小，峰值頻率會(huì)較高。
上面參照附圖所作的說明是舉例不是對(duì)本發(fā)明的限制。顯然，在不脫離所附權(quán)利要求書范圍的前提下是可以提出多種其它方案的。最后，在這方面作一些說明。
實(shí)現(xiàn)頻率響應(yīng)可控的微分電路有多種方法。圖5只示出了其中的一個(gè)方案，其中附加電容根據(jù)控制信號(hào)切換，使其與主電容并聯(lián)或不并聯(lián)。同樣，也可以例如采用隨直流電壓變化的電容。另一種作法是采用另外多個(gè)可切換的電容。這是從幾個(gè)頻率響應(yīng)特性選擇其中一個(gè)頻率響應(yīng)特性的另一種方法。這樣，調(diào)制掃描頻率可以在好幾種類型視頻信號(hào)的情況下達(dá)到最佳狀態(tài)錄像機(jī)的視頻信號(hào)，光盤閱讀器的視頻信號(hào)，模擬傳輸?shù)囊曨l信號(hào)，數(shù)字傳輸?shù)囊曨l信號(hào)等。
各種功能可借助于硬件可軟件或兩者結(jié)合的組件付諸實(shí)施。在這方面，應(yīng)該指出的是，附圖是高度示意性的，各附圖只展示一個(gè)實(shí)施例。因此，盡管圖中以分立的方框展示不同的功能元件，但這并不排除硬件或軟件的一個(gè)組成部分履行多種功能的可能性。但這決濁排除一套硬件或軟件履行一個(gè)功能的可能性。
最后，權(quán)利要求書中用括弧括起來的符號(hào)不應(yīng)其為起限制作用?！鞍ā币辉~的使用并不排除權(quán)項(xiàng)中所述元件或步驟以外的任何元件或步驟的存在。元件或步驟前面的不定冠詞“a”并不排除這些元件或步驟是復(fù)數(shù)的。
權(quán)利要求
1．一種借助于掃描(SCAN)顯示視頻信號(hào)(VID)的顯示器，其特征在于，它包括一個(gè)掃描頻率調(diào)制器件(SCAVEM)，供根據(jù)從視頻信號(hào)(VID)提取的亮度信號(hào)(LUM)導(dǎo)數(shù)(DLUM)的變化調(diào)制掃描頻率(Vscan)；一個(gè)微分電路(DIFF)，其頻率響應(yīng)可控制(CFR)，供獲取亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)(DLUM)，掃描頻率(Vscan)即根據(jù)導(dǎo)數(shù)(DLUM)的變化調(diào)制的。
2．如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，顯示器包括一個(gè)控制器件(CNTRL)和一個(gè)微分電路(DIFF)，控制器件(CNTRL)供提供表示視頻信號(hào)類型(TP)的控制信號(hào)(DC)，微分電路(DIFF)適宜根據(jù)控制信號(hào)(DC)改變其頻率響應(yīng)(CFR)。
3．如權(quán)利要求1所述的顯示器，其特征在于，微分電路(DIFF)包括一個(gè)可調(diào)容性通路(ACP)，亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)(DLUM)主要即借助于這個(gè)通路得出的。
4．一種借助掃描顯示視頻信號(hào)的方法，包括下列步驟根據(jù)視頻信號(hào)導(dǎo)數(shù)的變化調(diào)制掃描頻率，其特征在于，它還包括下列步驟借助于頻率響應(yīng)可控的一個(gè)電路提供視頻信號(hào)的導(dǎo)數(shù)。
全文摘要
一種借助于掃描(SCAN)顯示視頻信號(hào)(VID)的顯示器。顯示器可以是例如電視機(jī)，包括一個(gè)掃描頻率調(diào)制器件(SCAVEM)，供根據(jù)從視頻信號(hào)(VID)提取的亮度信號(hào)(LUM)導(dǎo)數(shù)(DLUM)的變化市制掃描頻率(Vscan)。這可以提高主觀顯示質(zhì)量。顯示器的下列特有的特點(diǎn)使其用以顯示不同類型的視頻信號(hào)時(shí)顯著提高質(zhì)量。掃描頻率調(diào)制所依據(jù)的亮度信號(hào)的導(dǎo)數(shù)(DLUM)是借助于頻率響應(yīng)可控(CFR)的微分電路(DIFF)得出的。
文檔編號(hào)H04N3/10GK1316852SQ0110889
公開日2001年10月10日 申請(qǐng)日期2001年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月29日
發(fā)明者P·維拉德, M·波格爾特 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司