專利名稱:全數(shù)字化直線掃描平面電視顯示體制的制作方法
全數(shù)字化直線掃描平面電視顯示體制是一種與現(xiàn)有電視體制完全不同的采用直線掃描方式顯示圖象的新型數(shù)字化通用平面圖象顯示體制。
目前，電視技術(shù)正處在由第一代電子束顯象管電視向第二代平面電視的過渡時期。如所周知，平面顯象屏和電子束顯象管有著極其不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和電氣性能，前者是一種矩陣顯示屏，響應(yīng)速度較慢;后者是一種電真空器件，工作速度極高。如何在平面顯象屏上顯示電視圖象，擺在我們面前有二條不同的道路1.為了和目前的電視體制兼容，采用和第一代電子束顯象管電視相同的顯示方式和顯示體制;
2.拋棄傳統(tǒng)的電子束顯象管電視的顯示方式和顯示體制，采用比較適合平面電視本身特點(diǎn)的顯示方式和顯示體制。
在屏幕上顯示圖象，有三個基本方法(1)點(diǎn)掃描;(2)直線掃描;(3)無掃描。
點(diǎn)掃描利用一個受調(diào)制的發(fā)光點(diǎn)在屏幕上作上下左右的掃描運(yùn)動來產(chǎn)生圖象。第一代電子束顯象管電視用的是這種方法;
直線掃描利用屏幕上一條受調(diào)制的發(fā)光直線作單方向的掃描運(yùn)動來產(chǎn)生圖象;
無掃描的意思是令屏幕上所有象素同時發(fā)出強(qiáng)弱不同的光來構(gòu)成圖象。放映電影采用的便是這種方法。
從結(jié)構(gòu)上看，電子束顯象管電視采用點(diǎn)掃描方式顯示圖象是最合適的，因?yàn)樗鼧O易實(shí)現(xiàn)單電子束的上下左右的偏轉(zhuǎn)掃描運(yùn)動，而極難實(shí)現(xiàn)多象素的同時發(fā)光。平面電視顯象屏是一種XY矩陣發(fā)光屏，在其上極易實(shí)現(xiàn)多象素的同時發(fā)光，反之，要在其上實(shí)現(xiàn)單象素的全屏幕掃描運(yùn)動則比較困難，所需掃描設(shè)備較電子束顯象管電視復(fù)雜得多，由此可見，平面電視采用點(diǎn)掃描方式不是最好的，假如不考慮信道設(shè)備的復(fù)雜程度，平面電視采用無掃描方式最好，但這時信道設(shè)備太復(fù)雜了(需幾十萬至一、二百萬個信道)，實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)。因此，從掃描設(shè)備和信道設(shè)備二方面綜合考慮，平面電視采用直線掃描方式比較合適，因?yàn)樗瓤梢园l(fā)揮平面電視極易實(shí)現(xiàn)多象素同時發(fā)光的優(yōu)點(diǎn)，簡化掃描設(shè)備，降低對元器件響應(yīng)時間的要求，也不致于使信道設(shè)備過于復(fù)雜龐大(對直線掃描電視，僅需1～2千個提供圖象信息的信道)。
因此我們認(rèn)為，不應(yīng)該僅僅為了一些眼前的好處(如能和目前電視體制兼容，可接收現(xiàn)有電視廣播)把平面電視的研制工作局限在現(xiàn)有電視制式的框框之中，而應(yīng)該著眼于未來，著眼于平面電視終將完全取代第一代電子束顯象管電視這一發(fā)展前景來考慮平面電視的顯示體制問題。
目前平面電視研制中存在三個較大的困難1.掃描設(shè)備過于復(fù)雜龐大;2.有些用來制造平面電視的發(fā)光控光元器件的響應(yīng)速度較慢，滿足不了要求;3.亮度不足。這些困難是采用現(xiàn)有制式引起的，假如平面電視采用比較適合本身特點(diǎn)的直線掃描體制，以上困難均比較容易解決，因?yàn)橹本€掃描體制僅需保留一個低速場掃描電路，可將要求極高的高速行掃描電路去掉、對元器件響應(yīng)時間的要求可降低約一千倍、每一象素的發(fā)光持續(xù)時間大約可增加一千倍。
由以上分析可知，現(xiàn)有的電視體制在一定程度上限制和束縛了平面電視的發(fā)展，如果能沖出這個框框，平面電視的研制工作將有可能走上一條比較平坦的道路，並得到較快的發(fā)展。本專利便是在這樣一個思想指導(dǎo)下提出來的。
本專利的目的是嘗試提出一個具體的全數(shù)字化的直線掃描平面電視的顯示體制，供平面電視研制人員和對平面電視感興趣的人士參考。這個體制包括二方面的內(nèi)容1.制式標(biāo)準(zhǔn)和顯示方法;2.采用此制式的平面電視接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)和元部件的性能規(guī)格。以下我們結(jié)合圖1～圖8來作詳細(xì)描述圖1為窄、寬、環(huán)三種平面電視的寬高比;
圖2為三種類型標(biāo)準(zhǔn)寬屏幕平面電視接收機(jī)的外形結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為全數(shù)字化直線掃描標(biāo)準(zhǔn)寬屏幕平面電視接收機(jī)的設(shè)想框圖;
圖4為用來構(gòu)成整屏幕用的垂直子屏幕的電極排列和驅(qū)動電路圖;
圖5為標(biāo)準(zhǔn)寬屏幕平面電視接收機(jī)的畫面左右移動電路;
圖6為垂直子屏幕圖象存貯器的電原理圖;
圖7為奇偶列圖象存貯器的電原理圖;
圖8為各場圖象信號在六個虛擬場存貯器中的存貯和輸出次序及方式示意圖。
全數(shù)字化直線掃描平面電視顯示體制的制式特點(diǎn)、制式標(biāo)準(zhǔn)、接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)和工作原理如下(1)屏幕寬高比、屏幕尺寸系列和屏幕結(jié)構(gòu)1.屏幕寬高比為了能與目前的窄、寬電影銀幕和電視屏幕相適應(yīng)(現(xiàn)有窄銀幕電影的寬高比為22∶18＝4∶3.27，寬銀幕電影的寬高比為2.23∶1＝8∶3.58，電視屏幕的寬高比大約為4∶3.2)，如圖1所示，我們可取4∶3.5作為窄屏幕平面電視(a)的寬高比;取8∶3.5和32∶3.5作為寬屏幕平面電視(b)和環(huán)形屏幕平面電視(C)的寬高比。其中一個寬屏幕可由二個窄屏幕組成，一個環(huán)形屏幕可由4個寬屏幕或8個窄屏幕組成。在這三種屏幕中，可規(guī)定8∶3.5的寬屏幕為平面電視的標(biāo)準(zhǔn)屏幕。
為了組裝大型屏幕的方便，一個窄屏幕可用4個寬高比為1∶3.5的垂直子屏幕拼組而成，一個寬屏幕可用8個垂直子屏幕拼組而成，一個環(huán)形屏幕可用32個具有一定弧度的垂直子屏幕拼組而成。垂直子屏幕可作為組裝上述三種屏幕和其它平面圖象顯示屏幕的基本單元構(gòu)件，也可單獨(dú)一塊獨(dú)立使用。
2.屏幕尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)寬屏幕平面電視，如圖2所示，可有三種不同的類型a、大型銀幕式平面電視;b、中型壁掛式平面電視;c、小型手提式平面電視接收機(jī)，它們各自適用于一定的場合。每種類型平面電視的屏幕面積還可有如下的一系列標(biāo)準(zhǔn)尺寸，如大型銀幕式平面電視可取4M×1.75M、8M×3.5M、12M×5.25M、16M×7M、20M×8.75M、24M×10.5M、28M×12.25M、32M×14M、36M×15.75M×、40M×17.5M等標(biāo)準(zhǔn)尺寸;
中型壁掛式平面電視可取0.4M×0.75M、0.8M×0.35M、1.2M×0.525M、1.6M×0.7M、2M×0.825M、2.4M×1.05M、3.6M×1.575M等標(biāo)準(zhǔn)尺寸;
小型手提式平面電視可取2CM×0.875CM、4CM×1.75CM、8CM×3.5CM、12CM×5.25CM、16CM×7CM、20CM×8.75CM、24CM×10.5CM、28CM×12.25CM、32CM×14CM、36CM×15.75CM等標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
3.屏幕結(jié)構(gòu)a、行數(shù) 1024彩色行或3×1024紅、綠、蘭單色行，紅、綠、蘭行相間排列，如圖4所示;
b、列數(shù) 8×256＝2048列。每一垂直子屏幕占256列，分為奇、偶二組，每組128列，如圖4所示c、彩色總象素數(shù)1024×2048＝2，097，152即約210萬個彩色象素。
(2)圖象顯示方式1.掃描方式-直線隔列梳狀掃描只取一個方向(列方向)的垂直掃描，同一行上的所有象素同時發(fā)光，整條水平直線由上而下作掃描運(yùn)動。為降低幀頻，采用隔列梳狀方式掃描，使一幀圖象由奇、偶二場組成，由全部奇列組成奇場，由全部偶列組成偶場，奇、偶場輪流顯示，因此掃描方式實(shí)為虛線隔列梳狀掃描。
取消水平掃描，保留垂直掃描的原因是用垂直子屏幕組裝大型屏幕比用水平子屏幕組裝大型屏幕工藝上較易實(shí)現(xiàn);無論哪一種寬度的屏幕，垂直方向的象素數(shù)目都相同，可采用相同的垂直掃描電路，左、右移動畫面比較容易實(shí)現(xiàn);有利于分離立體顯示用的左、右圖象或不同角度拍攝的圖象。如取消垂直掃描，保留水平掃描則沒有這些好處。
2.平面彩色圖象顯示方式-彩色場順序制平面彩色圖象的顯示次序?yàn)榕技t場-偶綠場-偶蘭場-奇紅場-奇綠場-奇蘭場，前三場組成一個彩色偶場，后三場組成一個彩色奇場。
彩色顯示采用場順序制不采用同時制的原因有二一是場順序制電路簡單。平面電視不需像第一代電子束顯象管彩色電視那樣，為了照顧歷史原因，需和已普及的黑白電視兼容，將色信號和亮度信號分開，它可以采用令三個彩色分量紅(R)＝綠(G)＝蘭(B)相等的方法來顯示黑白圖象;另一是為適應(yīng)彩色發(fā)光器件的出現(xiàn)。假如將來出現(xiàn)一種只能用三個順序出現(xiàn)的基色信號來控制發(fā)彩色光的發(fā)光器件，由這種器件制造的顯示屏幕只能采用順序制，不能采用同時制，為使本體制也能適用于這類器件制造的屏幕，故它也應(yīng)采用順序制。
3.立體彩色圖象顯示方式-立體場順序制分為比較簡單的低清晰度型和比較復(fù)雜的高清晰度型二種低清晰度型直接用左奇場來代替平面顯示時的奇場，用右偶場來代替平面顯示的偶場，左奇場和右偶場輪流顯示。由于左、右場均只有半幀圖象，水平清幀度較低;
高清晰度型顯示立體圖象的次序?yàn)樽笃?左偶-右奇-右偶或左奇-右偶-右奇-左偶。
二者發(fā)射機(jī)電路有些不同，接收機(jī)電路相同且和顯示平面圖象時相同。在觀看立體圖象時，每只眼睛只看到二分之一場頻數(shù)目的圖象，如發(fā)生閃爍，可將顯示場頻增加一倍。
觀看立體電視的方法以低清晰度方式顯示立體圖象的大型屏幕，可在所有奇列和所有偶列的前方分別安裝一條互相垂直的偏振片，觀眾佩戴偏振立體眼鏡便可觀看，顯示平面圖象時，偏振片不必取下。
在接收機(jī)內(nèi)安裝立體眼鏡同步信號發(fā)生器(發(fā)射機(jī))，觀眾佩戴附有微型接收機(jī)的鐵電陶瓷或電光晶體開關(guān)式立體眼鏡，便可觀看任一類型立體圖象。
在中型或小型平面電視上觀看低清晰度立體電視時，可在屏幕前方外加一塊柱鏡板(一種能把左、右圖象分別折射入人的左、右眼的平面透鏡，但只在一定角度范圍內(nèi)起作用)，觀眾不必佩戴立體眼鏡便可觀看立體電視。
由于本體制采用列方向的直線掃描方式顯示圖象，很易實(shí)現(xiàn)水平方向不同角度圖象的分離，因而為實(shí)現(xiàn)不用佩戴立體眼鏡的更復(fù)雜更高級的全景立體顯示提供了可能性。
(3)傳輸場頻和顯示場頻采用本體制的接收機(jī)，機(jī)內(nèi)需設(shè)置一個幀圖象存貯庫，這個幀圖象存貯庫的存在為大大壓縮傳輸數(shù)碼率提供了極大的可能性，例如，我們可以僅用三分之一的顯示場頻來傳送圖象信息。為消除閃爍，本體制的彩色顯示場頻可考慮取60赫/秒，即每秒顯示180個紅、綠、蘭單色場。傳輸場頻等于它的三分之一，為每秒60個紅、綠、蘭單色場。顯示時所缺的其它場信息，可由幀圖象存貯庫中所存貯的前幾場信息來補(bǔ)足。這樣處理，可使傳輸數(shù)碼率降低三分之二。
(4)圖象信號的量化層次和編碼比特數(shù)采用8比特編碼圖象亮度信號，線性分層，因此圖象亮度信號可有256級等間隔量化層次。
(5)標(biāo)準(zhǔn)寬屏幕平面電視接收機(jī)的電路結(jié)構(gòu)如圖3所示，一部寬屏幕平面電視接收機(jī)由左、右二部窄屏幕平面電視接收機(jī)1、2組成，二部接收機(jī)的二個窄屏幕並排放在一起組成一個寬屏幕3，二個窄屏幕之間除了通過“畫面左右移動電路5”(圖5)相互發(fā)生一定的聯(lián)系之外，彼此完全獨(dú)立。每部窄屏幕接收機(jī)各可接收一個頻道的窄屏幕電視節(jié)目，寬屏幕電視節(jié)目需由二個電視頻道同時發(fā)送，由左、右二部接收機(jī)同時接收。如僅接收一個窄屏幕節(jié)目，可利用“畫面移動開關(guān)K1”通過“畫面左、右移動電路5”將它移動至中部位置。K1置“1”時，可將右畫面移至中部;置“2”時，畫面不動;置“3”時，可將左畫面移至中部。為增加美感，移至中部的畫面，還可通過電路方法，使其寬高比變?yōu)?∶3.2使4個角變?yōu)閳@角，如圖中屏幕上的虛線框所示。
整個寬屏幕3由8個垂直子屏幕4組成(但面積較小的小型和中型屏幕可在整塊基板上制造)，每個垂直子屏幕除屏幕本身外，還各帶一個地址譯碼器27、一個行驅(qū)動器28、一個列驅(qū)動器31(圖4)和一個垂直子屏幕圖象存貯器6(圖6)，為實(shí)現(xiàn)積木化和構(gòu)件化，可將這些部件組裝在一起構(gòu)成一個獨(dú)立工作的垂直子屏幕構(gòu)件。
左、右二部接收機(jī)電路相同，各由三條接收三類不同類型圖象的信號通道和一個伴音通道所組成，并各帶有一個分用的顯示行地址發(fā)生器16、一個立體眼鏡同步信號發(fā)生器(或發(fā)射機(jī))21、一個數(shù)字圖象I/O接口22和一個數(shù)字伴音I/O接口24。
三個圖象信號通道，由“圖象類型選擇開關(guān)K2”來轉(zhuǎn)換，K2置“1”時，接受電視信號;置“2”時，接收靜止圖象信號;置“3”時，接收黑白文件信號。利用“文件選擇開關(guān)K3”可將文件存入不同的文件存貯器中和將存貯的任一幀文件調(diào)出顯示。
顯示行地址發(fā)生器16以每秒180周的重復(fù)頻率順序送出垂直掃描的1024個行地址，供各行地址譯碼器27使用，為協(xié)調(diào)工作，此地址信息需和顯偶、顯奇、顯紅、顯綠、顯蘭各控制信號保持同步。
(6)幀圖象存貯庫的結(jié)構(gòu)、存貯容量和工作過程幀圖象存貯庫是接收機(jī)最重要的一個部件，它在本體制中起著關(guān)鍵作用。它除了可使接收機(jī)具有存貯圖象的功能，能使任一瞬間的畫面停留在屏幕上之外，另一最重要的功能是可將高速串行存入的圖象信息轉(zhuǎn)變?yōu)榈退俨⑿休敵龅膱D象信息，供顯示屏采用直線掃描顯示圖象使用。
幀圖象存貯庫可存貯一幀有灰度級的平面彩色圖象(或一幀有灰度級的低清晰度立體彩色圖象)，存貯容量為3×1024×2048×8＝50，331，648(48M位)。
為了電路上易于控制和生產(chǎn)裝配上的方便，幀圖象存貯庫在結(jié)構(gòu)上由以下三個級別的圖象存貯器組成。
1.8個垂直子屏幕圖象存貯器6(圖6)。每一個負(fù)責(zé)存貯一個垂直子屏幕上的128對奇偶三色列的全部圖象信息，存貯容量為128×6×1024×8＝6，291，456(6M位)，它由128個奇偶列圖象存貯器29、二個轉(zhuǎn)換奇、偶列圖象存貯器所需的存貯和顯示行地址用的多路開關(guān)27、28和一些附屬電路所組成，它是組裝平面電視機(jī)的一個基本電路部件;
2.奇偶列圖象存貯器29(圖7)。每個負(fù)責(zé)存貯一對相鄰奇、偶、紅、綠、蘭三色共6列的圖象信息，存貯容量為6×1024×8＝49，152(48K位)，它由6個列存貯器33～38、一個黑白文件選擇器30、一個由8位二進(jìn)制可予置計數(shù)器40、與門19和觸發(fā)器41所組成的串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器及其它一些附屬電路所組成;
3.列圖象存貯器33～38，每個負(fù)責(zé)存貯一個單色列的1024個象素的圖象信息，存貯容量為1024×8＝8192(8K位)。
為便于把往存貯器存貯和更換數(shù)據(jù)的操作和從存貯器中取出數(shù)據(jù)送往顯示屏的操作分離開來，以簡化電路結(jié)構(gòu)，這些列存貯器采用的電路和目前已有的商品RAM不同，需要專門設(shè)計制造。目前的商品RAM有一組地址和一組雙向讀/寫數(shù)據(jù)線，列存貯器需要一組地址和二組數(shù)據(jù)線，二組數(shù)據(jù)線中的一組和商品RAM相同，為雙向讀/寫數(shù)據(jù)線，專供存貯信息時讀/寫數(shù)據(jù)使用，新增的一組為單向輸出數(shù)據(jù)線，專供輸出數(shù)據(jù)至顯示屏使用。如此結(jié)構(gòu)的存貯器，可大大方便圖象存貯庫實(shí)現(xiàn)“高速→低速”、“串行→並行”的轉(zhuǎn)換作用。
由于圖象的顯示是奇、偶場輪流進(jìn)行的，因此往幀圖象存貯庫存貯數(shù)據(jù)的操作和從存貯庫中取出數(shù)據(jù)輸往顯示屏的操作可交替進(jìn)行，在顯偶場的時候存貯奇場信息;在顯奇場的時候存貯偶場信息。這種交替存貯和輸出數(shù)據(jù)的安排，可保證存貯器中的內(nèi)容不斷更新，更新的內(nèi)容不斷送至屏幕進(jìn)行顯示。具體過程可從圖8看出。
圖8把一個窄屏幕的4個垂直子屏幕圖象存貯器中所有的奇、偶、紅、綠、蘭6個列存貯器分別抽出來，組成6個虛擬的(結(jié)構(gòu)上並不獨(dú)立存在的)奇紅場、偶紅場、奇綠場、偶綠場、奇蘭場、偶蘭場存貯器，並用○和□中的數(shù)字來表示圖象信息在各場存貯器中的存貯和輸出次序，用箭頭線來表示信息的存貯和輸出方式。如圖所示，在第一個傳輸場周期T內(nèi)，接收來的第一個場信息(奇紅場)以高速各列串行方式(不一定等速和遍歷各象素存貯單元-取決于編碼和傳輸體制)存入奇紅場存貯器中①，與此同時，原存在偶紅場、偶綠場、偶蘭場中的先前信息以各列並行低速方式三場順序地(
)從存貯器中取出送至屏幕去顯示，形成第一個彩色偶場圖象。在第二個傳輸場周期2T內(nèi)，接收來的第二個場信息(偶紅場)以高速各列串行方式存入偶紅場存貯器中②，與此同時，原存在奇紅、奇綠、奇蘭三個場存貯器中的先前信息以各列並行低速方式三場順序地(
)從存貯器中取出送至屏幕去顯示，形成第一個彩色奇場圖象。在3T至6T內(nèi)，接收來的第3、4和第5、6個場信息(奇綠場、偶綠場、奇蘭場、偶蘭場)分別存入奇綠、偶綠、奇蘭、偶蘭4個場存貯器中(③、④、⑤、⑥)，在此期間，存貯在偶紅、偶綠、偶蘭和奇紅、奇綠、奇蘭場存貯器中的先前信息按
的次序各列並行地送至屏幕顯示，形成第二、第三個彩色偶、奇場圖象。在7～12T時間內(nèi)，上述過程又重復(fù)進(jìn)行。由圖可知，一個場存貯器中的內(nèi)容，實(shí)際上隔6場才更換一次，每一幀彩色圖象實(shí)際上是由相鄰6個不同時刻攝得的場信息所組成的。以上便是幀圖象存貯庫實(shí)現(xiàn)“高速→低速”、“串行→並行”的整個轉(zhuǎn)換過程，它十分完美地滿足了直線掃描的需要，而且可使傳輸場頻等于顯示場頻的三分之一。
(7)圖象亮度的調(diào)制方法不同的發(fā)光元件有可能采用不同的亮度調(diào)制方法，如脈沖數(shù)目調(diào)制、脈沖寬度調(diào)制、脈沖幅度調(diào)制等。為滿足這些不同的需要，上述幀圖象存貯庫可直接輸出前二種調(diào)制信號，脈沖幅度調(diào)制信號可由這二種信號在列驅(qū)動器中變換獲得。
每一個奇偶列圖象存貯器29有一個串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，它能把並行輸入的8位列圖象信息轉(zhuǎn)變?yōu)槎€與灰度層對應(yīng)的“模擬”信號K′J和K″J，K′J是一串脈沖(0～255個)，數(shù)目與灰度層次對應(yīng);K″J是一個方波，寬度與灰度層次對應(yīng)。脈幅信號可利用K′J、K″J之一在列驅(qū)動器中變換產(chǎn)生。這樣處理可避免在傳輸過程中采用復(fù)雜的模擬元件。利用K′J、K″J產(chǎn)生脈幅信號的方法很多(如積分、比較等)，這里我們介紹一個新的比較簡單的方法亮度掃描法，此法的要點(diǎn)是讓行電極上的亮度控制信號不斷作O亮度值至最大值的掃描，每經(jīng)一行掃描一次，使它和列電極上的脈寬信號K″J共同控制一個象素的發(fā)光，二者合並作用的結(jié)果，可使發(fā)光點(diǎn)的亮度與脈沖寬度(即灰度)對應(yīng)(此法是否可行，需經(jīng)試驗(yàn)確定)。如僅需脈幅調(diào)制信號，也可用8位並行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器代替串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，但這時“圖象左右移動電路5”和列驅(qū)動器中的各控制門需改為模擬門。
(8)電視圖象亮度信號的傳輸，恢復(fù)、存貯和輸出顯示的控制方法為壓縮帶寬，應(yīng)采用高壓縮比的編碼方法和帶寬最小的傳輸方式。本體制由于在每部接收機(jī)中安裝了一個幀圖象存貯庫，因而為采用各種高效壓縮碼率的編碼方法提供了從來未有過的有利條件。例如，美國貝爾研究所研究的FRODEC幀間編碼方法便可用于本系統(tǒng)，該法將前后二個亮差值超過門限值的象素的地址信息和亮差信息經(jīng)均衡后傳送至接收端，接收機(jī)根據(jù)收到的地址信息和亮差信息去修改原幀存貯庫中的亮度信息，此法有較大的壓縮比。是否有更好的方法，還可進(jìn)一步探討。
為實(shí)現(xiàn)亮度信號的恢復(fù)、存貯和輸出顯示，需要一個類似于CPU那樣的專用“亮度信號恢復(fù)、存貯、輸出顯示控制器9”，其任務(wù)是輸出存貯數(shù)據(jù)用的讀/寫行地址信息和各種控制信號，控制各部件有條不紊地工作，以及對圖象亮度信號進(jìn)行恢復(fù)處理。此電路比較復(fù)雜，需專門設(shè)計制作，可將它集成在一塊大規(guī)模IC片中，作為平面電視的一個專用元件。
(9)靜止圖象的傳輸、存貯和顯示靜止圖象的傳輸場頻大大低于活動圖象，亮度信號可直接采用脈沖編碼調(diào)制(PCM)，接收到的信號可采用直接存貯器存貯技術(shù)(DMA)存入幀圖象存貯庫中，其過程可由“靜止圖象信號直接存貯、顯示控制器12”控制，也可把它集成在一塊IC片中，作為平面電視的一個專用元件。
(10)靜止文件信號的傳輸、存貯和顯示無灰度的黑白文件信號只有二個灰度層次，僅需1比特編碼，只占存貯器中的一位，因此一個幀圖象存貯庫可存貯8幀黑白文件(如采用較復(fù)雜的控制電路，有可能存貯24幀)，它們可用文件選擇開關(guān)K3，通過安放在每一個奇偶列圖象存貯器29中的黑白文件選擇器30來逐幀調(diào)閱。靜止文件信號的存貯和顯示由“靜止文件信號直接存貯、顯示控制器15”控制，它也應(yīng)集成在一塊IC片中，成為平面電視的一個專用元件。
(11)伴音信號的傳送和存貯為實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，伴音信號也應(yīng)采用數(shù)字方式傳送。在接收機(jī)內(nèi)可考慮設(shè)置一個伴音存貯器23。其容量應(yīng)能供存貯一幀靜止圖象的簡單解說詞使用。
每一窄屏幕頻道設(shè)置一個伴音通道，寬屏幕電視占二個頻道，故有二個伴音通道，可實(shí)現(xiàn)雙語種伴音或立體聲伴音。環(huán)形屏幕占8個頻道，故可實(shí)現(xiàn)多語種和多通道立體聲伴音。
(12)數(shù)字圖象和伴音I/O接口接收機(jī)內(nèi)應(yīng)設(shè)置數(shù)字圖象和伴音的I/O接口22、24以便和有線電纜、光纖終端、錄像機(jī)等專用設(shè)備相連接按本體制制造的平面圖象顯示系統(tǒng)，如上所述。是一個通用的平面圖象顯示系統(tǒng)，可以兼容顯示所有三種不同類型的圖象(活動圖象、靜止圖象和靜止文件)，因而可在所有圖象顯示領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，它的用途可歸納為以下這些方面1.用無線方式接收平面電視臺發(fā)送的窄、寬二種屏幕的立體彩色、平面彩色、立體黑白和平面黑白電視節(jié)目;
2.用無線方式接收電子新聞圖片廣播臺(相當(dāng)于現(xiàn)在的廣播電臺)播送的以靜止圖象表現(xiàn)的每日電子新聞、圖片、車船班次、天氣預(yù)報、娛樂節(jié)目、公告、廣告，以及用連環(huán)畫形式播送的各種科普知識、文學(xué)和歷史故事等;
3.用無線方式接收電子報紙傳真臺(相當(dāng)于現(xiàn)在的報紙發(fā)行科)每日定時(如隔半小時)發(fā)送一次的電子報紙。各報可采用同頻道串行定時發(fā)送方式來加以區(qū)別，接收機(jī)可在規(guī)定時間將所需接收的電子報紙存入機(jī)內(nèi)，供以后隨時調(diào)閱;
4.用有線方式(電纜或光纖)接收向有線電視中心點(diǎn)播的任意電視節(jié)目;
5.用有線方式(電纜或光纖)接收向電子資料中心索取的文件、圖片、圖書、雜志等電子資料;
6.用有線方式(電纜或光纖)向電子購物中心索取的商品目錄、價格、樣本等文件、圖片資料，以及向電子銀行索取的銀行帳目清單、收據(jù)等;
7.與“電子圖書”、“電子連環(huán)畫”、“電子文件”、“電子信件”閱讀機(jī)相連接，逐頁顯示它們的內(nèi)容並發(fā)出聲音;
8.與平面電視錄像機(jī)相接，顯示錄像機(jī)所錄活動或靜止圖象，或?qū)⑵辽匣驒C(jī)內(nèi)所存圖象、伴音轉(zhuǎn)錄在錄像帶中;
9.與有線或無線見像電話連接，成為它們發(fā)端和終端的顯示設(shè)備，顯示對話者雙方的形象，一半顯甲方，一半顯乙方;
10、與電子計算機(jī)連接，成為計算機(jī)的圖形顯示設(shè)備(使計算機(jī)屏幕和平面電視屏幕相互兼容);
11、與電子游戲機(jī)連接，顯示電子游戲的活動內(nèi)容;
12、單獨(dú)一塊垂直子屏幕或其任意數(shù)目的組合，與可更換的固定圖象存貯器相連接，可利用來做可變電子廣告牌、記分牌、布告欄、電子墻壁、電子布景、電子圖畫等顯示設(shè)備。
……本體制由于和現(xiàn)有電視體制不兼容，因此在過渡時期，應(yīng)建立二種電視各自的電視網(wǎng)，並隨著平面電視的發(fā)展，逐漸將第一代電子束顯象管電視淘汰掉，二者的“兼容”可通過在電視臺交換節(jié)目等辦法來實(shí)現(xiàn)。
本體制需在每一部平面電視接收機(jī)內(nèi)引入一個容量為48M位的幀圖象存貯庫，乍一看來，這個設(shè)想似乎難以實(shí)現(xiàn)，難以接受，但考慮到平面電視是未來的電視，引入幀圖象存貯庫可為平面電視帶來以下四個極大的好處，爭取它的實(shí)現(xiàn)顯然是很有必要的。這四大好處是1.使平面電視具有存貯圖象的功能;
2.容易實(shí)現(xiàn)活動圖象、靜止圖象、靜止文件的兼容顯示;
3.可方便地將高速串行輸入的圖象信息轉(zhuǎn)變?yōu)榈退賮K行輸出的圖象信息滿足直線掃描的需要，從而可以比較容易克服目前平面電視研制中遇到的一些困難;
4.為大大壓縮傳輸數(shù)碼率和頻帶寬度提供了從來未有過的有利條件。
目前固態(tài)存貯技術(shù)的發(fā)展已為實(shí)現(xiàn)和逐步實(shí)現(xiàn)這一設(shè)想提供了可能性。
本體制如采用各象素歷經(jīng)方式存貯數(shù)據(jù)，每一單色象素占據(jù)時間為〔60(場)×512(列)×1024(行)〕-1＝31.8ns，對存貯器響應(yīng)時間的要求大約為它的三分之一，即約10ns;對非各象素歷經(jīng)的存貯方式，此值可增加幾倍。目前高速RAM存取時間已達(dá)10ns，一般也有幾十ns，已接近或達(dá)到本體制的要求。假如今后朝著制造平面電視專用功能IC片和專用存貯器的方向努力，相信總有一天能在容量、速度、體積、價格幾個方面逐步滿足制造大、中、小型三類平面電視的需要。我們應(yīng)該努力去爭取這樣的一天早日到來。
本專利只是一個初步設(shè)想，肯定存在有許多考慮不周，不夠完善甚至完全錯誤的地方，由于它的規(guī)模龐大，目前難以通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，因此提出本體制的目的，僅僅是為人們現(xiàn)在或?qū)硌兄破矫骐娨曁峁┮恍﹨⒖家庖姡Ｍ軐ζ矫骐娨暤难兄乒ぷ髌鹨稽c(diǎn)點(diǎn)促進(jìn)作用。
權(quán)利要求
1.一個全數(shù)字化的直線掃描平面電視顯示體制，其特征是a、這個直線掃描平面電視顯示體制采用只有一個方向的直線隔列梳狀垂直掃描方式顯示圖象，一幀平面彩色圖象由相繼出現(xiàn)的一個奇彩色場和一個偶彩色場組成，彩色顯示采用場順序制，一彩色場由順序出現(xiàn)的三個紅(R)、綠(G)、蘭(B)單色場組成，黑白圖象由(R)=(G)=(B)三個單色圖象組成，立體顯示也采用場順序制，一幀立體彩色圖象由相繼出現(xiàn)的一個左奇彩色場和一個右偶彩色場組成(低清晰度型)或由相繼出現(xiàn)的四個左奇、左偶、右奇、右偶或左奇、右偶、右奇、左偶彩色場組成(高清晰度型)，各類圖象的顯示彼此可兼容。b、這個直線掃描平面電視顯示體制實(shí)現(xiàn)直線掃描所需的各列圖象信息，由接收機(jī)內(nèi)的一個幀圖象存貯庫提供，這個幀圖象存貯庫采用高速各列串行(不一定等速和歷經(jīng)各象素)方式存貯圖象信息，采用低速各列并行方式輸出圖象信息，存貯和輸出交替進(jìn)行，在存貯奇場信息的同時輸出偶場信息，在存貯偶場信息的同時輸出奇場信息。c、這個直線掃描平面電視顯示體制為降低傳輸數(shù)碼率，采用顯示場頻若干分之一(如三分之一)的傳輸場頻來傳輸和存貯圖象信息，顯示時所缺的其它場的圖象信息，可由幀圖象存貯庫中存貯的前幾場信息來補(bǔ)足，傳輸和顯示靜止圖象和黑白文件時，顯示場頻保持不變，傳輸場頻可大大降低。d、這個直線掃描平面電視顯示體制可以采用傳送亮差信號的方法來傳送活動圖象信息，以進(jìn)一步壓縮數(shù)碼率，采用直接傳送亮度信號的方法來傳送靜止圖象和黑白文件信息。e、這個直線掃描平面電視顯示體制由于在它的接收機(jī)內(nèi)有一個幀圖象存貯庫，因而具有存貯一幀平面彩色圖象(或一幀低清晰度立體彩色圖象)或若干幀黑白文件的能力，可隨時將畫面停留在屏幕上，或存貯在機(jī)內(nèi)留待以后調(diào)閱。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的直線掃描平面電視顯示體制，其特征是采用4∶3.5、8∶3.5和32∶3.5作為它的窄屏幕、寬屏幕和環(huán)形屏幕的寬高比，其中8∶3.5的寬屏幕可作為標(biāo)準(zhǔn)屏幕，為組裝大型屏幕的方便，以上各屏幕可由寬高比為1∶3.5的垂直子屏幕拼組而成，為滿足不同場合的需要，屏幕面積可取一系列的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，如大型銀幕式寬屏幕平面電視可取4M×1.75M、8M×3.5M、12M×5.25M、16M×7M、20M×8.75M、24M×10.5M、28M×12.25M、32M×14M、36M×15.75M、40M×17.5M等值，中型壁掛式寬屏幕平面電視可取0.4M×0.175M、0.8M×0.35M、1.2M×0.525M、1.6M×0.7M、2M×0.875M、2.4M×1.05M、3.6M×1.575M等值，小型手提式寬屏幕平面電視可取2CM×0.875CM、4CM×1.75CM、8CM×3.5CM、12CM×5.25CM、16CM×7CM、20CM×8.75CM、24CM×10.5CM、28CM×12.25CM、32CM×14CM、36CM×15.25CM等值。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的標(biāo)準(zhǔn)寬屏幕平面電視，其特征是行數(shù)取1024彩色行或3×1024紅、綠、蘭單色行，紅、綠、蘭行相間排列，列數(shù)取8×256＝2048列?？捎?個垂直子屏幕組成，分為左、右二個窄屏幕，可分別接收二個不同的窄屏幕節(jié)目，或接收一個寬屏幕節(jié)目，如僅接收一個窄屏幕節(jié)目，可利用畫面左右移動電路5將畫面移至屏幕中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的直線掃描平面電視顯示體制，其特征是它的接收機(jī)內(nèi)的幀圖象存貯庫的存貯容量為48M位，由三個級別的圖象存貯器所組成(1)垂直子屏幕圖象存貯器6，容量6M位，內(nèi)含128個奇偶列圖象存貯器29;(2)奇偶列圖象存貯器29。容量48K位，內(nèi)含6個奇、偶、紅、綠、蘭列圖象存貯器33～38、一個黑白文件選擇器30、一個串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器等部件;(3)列圖象存貯器33～38，每個容量8K，存貯一個單色列的圖象信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的奇偶列圖象存貯器29，其特征是它的串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器由8位可預(yù)置二進(jìn)制計數(shù)器40、與門19和觸發(fā)器41所組成，可輸出K′j、K″j二個與灰度級對應(yīng)的“模擬”信號，K′j為一串脈沖，數(shù)目與灰度級對應(yīng)，K″j為一方波，寬度與灰度級對應(yīng)，為獲得幅度調(diào)制，可利用它們在列驅(qū)動器中進(jìn)行變換，變換方法之一是亮度掃描法，該法令行電極上的亮度控制電壓作0亮度值～最大值的掃描，每經(jīng)一行掃描一次，使它和加在列電極上的脈寬調(diào)制信號K″j共同控制一個象素的發(fā)光，二者合并作用的結(jié)果，可使亮度與灰度層次對應(yīng)。如僅需脈幅調(diào)制信號，可用8位并行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器來代替串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的列圖象存貯器33～38，其特征是有二組數(shù)據(jù)線，一組為雙向讀/寫數(shù)據(jù)線專供存貯數(shù)據(jù)使用，一組為單向輸出數(shù)據(jù)線，專供輸出數(shù)據(jù)使用。
專利摘要
全數(shù)字化直線掃描平面電視顯示體制是一種采用直線隔列梳狀掃描方式顯示圖象的電視體制。由于僅有一個方向的慢速場掃描，因而掃描設(shè)備大為簡化，對發(fā)光控光元器件響應(yīng)時間的要求大大降低，亮度可以得到提高。本體制在接收機(jī)內(nèi)引入了一個幀圖象存貯庫，它的存在不僅使接收機(jī)具有了存貯圖象的功能，而且可以十分方便地把高速串行輸入的圖象信息轉(zhuǎn)變?yōu)榈退俨⑿休敵龅膱D象信息供直線掃描使用，并為大大壓縮傳輸數(shù)碼率提供了極大的可能性。
文檔編號H04N3/16GK87103864SQ87103864
公開日1988年8月10日 申請日期1987年5月24日
發(fā)明者林宇威 申請人:林宇威導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan