專利名稱：基于雙口ram緩存的激光電視掃描的同步方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于雙口RAM緩存的激光電視掃描的同步方法和裝置。屬于激光電視
背景技術(shù)：
彩色激光電視是近年來發(fā)展起來的一種大屏幕全色顯示技術(shù)。由于激光電視采用的是紅綠藍激光器做為三基色光源，因此它具有亮度高、分辨率高、色彩還原逼真，顯示色域?qū)?，可以實現(xiàn)超大屏幕顯示的特點。隨著微電子技術(shù)、全固態(tài)激光技術(shù)、超精加工技術(shù)、電機驅(qū)動技術(shù)，計算機控制技術(shù)的的迅速發(fā)展，激光電視技術(shù)進入九十年代后又得到了迅速的發(fā)展。
實現(xiàn)激光電視掃描的方式如圖1所示。它是由一個高速旋轉(zhuǎn)的多面體轉(zhuǎn)鏡[2]完成行掃描，由一個檢流計式掃描振鏡[3]完成場掃描。圖像顯示在屏幕[1]上。由于轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)動慣量大，電機的轉(zhuǎn)速高(40面體可達到23437轉(zhuǎn)/分)，即便使用高精度的直流伺服電機控制技術(shù)也很難保證轉(zhuǎn)鏡的掃描精確度與電視圖像的每一行完全對應(yīng)，因而圖像的同步穩(wěn)定性一直是激光電視掃描裝置要克服的難點之一，限制了激光電視的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對直接圖像掃描不能克服同步不穩(wěn)的困難，其目的在于提供一種基于雙口RAM高速緩存的激光電視掃描的同步方法和裝置。該方法可有效地保持顯示的穩(wěn)定同步，其裝置易于控制。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實現(xiàn)的。一種基于雙口RAM緩存的激光電視掃描的同步方法，其特征包括以下過程當(dāng)以PAL制電視圖像顯示時，或以NTSC制電視圖像顯示時，采用一個80MHz帶寬的雙口RAM做為圖像存儲器件，對圖像信號采樣后，將每一個采樣點的信號對應(yīng)一個存儲單元，依次存入指定地址的存儲單元；在動態(tài)存儲新的圖像內(nèi)容的同時，已儲存的圖像內(nèi)容被不斷彈出存儲單元，圖像數(shù)據(jù)以滾動的形式不斷刷新；讀出電路的控制時鐘單獨由轉(zhuǎn)鏡驅(qū)動電機的碼盤產(chǎn)生，電機每旋轉(zhuǎn)一周的脈沖數(shù)為N個；通過分頻電路處理，將每旋轉(zhuǎn)一周的N個脈沖轉(zhuǎn)換成與掃描轉(zhuǎn)鼓面數(shù)相等的n個脈沖，以便與轉(zhuǎn)鏡的n個面體的每個面相對應(yīng)；轉(zhuǎn)換后的每個脈沖作為每個電視行的起始標(biāo)志脈沖；對應(yīng)每行起始相位的控制點是靠調(diào)整這個標(biāo)志脈沖的時間延遲量來完成的；延遲時間在電視行的掃描周期64μs范圍內(nèi)調(diào)整；從而保證在每個脈沖到來時開始讀取每行圖像存儲的信息，實現(xiàn)了每行圖像的讀取相位與轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)角相位同步，顯示圖像將與存儲圖像相對應(yīng)。
實現(xiàn)上述方法的裝置，包括雙口RAM的寫入電路，電視信號存儲的控制電路及圖像信號讀取電路，所述的雙口RAM的寫入電路包括模擬開關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、CPLD、單片機構(gòu)成；所述的電視信號存儲的控制電路包括同步分離電路、并行輸出的圖像信號及行和幀同步信號、行計數(shù)、行內(nèi)采樣計數(shù)、地址寄存器構(gòu)成；存儲控制電路最終將圖像信號按分配的地址寫入雙口RAM電路中；所述的圖像信號讀取電路包括分頻電路、行計數(shù)、行內(nèi)地址計數(shù)、地址寄存器、鋸齒波發(fā)生器；圖像信號讀取電路按照地址寄存器的分配地址讀取雙口RAM對應(yīng)單元的圖像信號內(nèi)容；其特征在于還包括在分頻電路與行計數(shù)、行內(nèi)地址計數(shù)及鋸齒波發(fā)生器之間設(shè)置一個脈沖延遲電路。
本發(fā)明的優(yōu)點由于圖像信號的讀取和圖像的接收是異步進行的，行掃描馬達的轉(zhuǎn)速不受圖像信號的控制，掃描轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動速度可以自由控制，工作時只需對高速電機采取一般的穩(wěn)速控制措施，通過本方法就能保證顯示圖像的穩(wěn)定同步。方法的優(yōu)越性在于不存在嚴(yán)格控制高速電機的相位同步，這一點是很難做到的。裝置的優(yōu)越性在于，可以顯示來自多種信號源的節(jié)目，正因為該方法讀取與寫入采用的是獨立控制時鐘，而顯示完全是獨立的，所以不但可以接收標(biāo)準(zhǔn)制式的電視信號，還可以由計算機接口直接接收計算機顯示器的信號，并將顯示器制式的信號正確顯示出來。


圖1為激光電視掃描系統(tǒng)示意圖。
圖2為電視信號高速緩存雙口RAM的寫入電路原理圖。
圖3是電視信號存儲的控制電路示意圖。
圖4為圖像信號讀取電路。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明加以說明圖1所示為激光電視掃描系統(tǒng)示意圖。激光束入射高速旋轉(zhuǎn)的多面體掃描轉(zhuǎn)域3上后，光束得到水平方向的掃描偏轉(zhuǎn)；經(jīng)過機械振鏡2的反射，得到垂直方向的掃描偏轉(zhuǎn)。1顯示用大屏幕。
圖2為電視信號高速緩存雙口RAM的寫入電路原理圖。它由8位的雙向模擬開關(guān)，控制模擬開關(guān)的CPLD，模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D開關(guān)，雙口RAM，單片機組成。
圖3是電視信號存儲的控制電路示意圖。其中，采用分離出來的電視行同步信號作為存儲地址的起始標(biāo)志，并在每行中加入與采樣頻率相對應(yīng)的像素計數(shù)脈沖，與其像素點位置地址對應(yīng)，以保證正確地存儲每一像素的內(nèi)容及其相應(yīng)的地址信息。
圖4為圖像信號讀取電路。在圖4中讀取信號的時鐘與寫入信號的時鐘不同步，而是由掃描轉(zhuǎn)鼓驅(qū)動電機帶動的碼盤提供一個單獨的時鐘，其時鐘頻率為碼盤轉(zhuǎn)動一周所提供的脈沖數(shù)N/r。通過一脈沖轉(zhuǎn)換電路將N轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)鼓面數(shù)n。其中脈沖的延遲是經(jīng)過一個延遲電路(延遲時間在一個掃描行周期64μs內(nèi))，延遲電路控制著圖像讀取的開始時間，同時也控制了一個鋸齒波發(fā)生電路，它將產(chǎn)生相應(yīng)的幀掃描振鏡控制電壓。這樣當(dāng)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動一周時，得到時鐘頻率為n的脈沖串。由于轉(zhuǎn)鼓的機械轉(zhuǎn)動與電路的讀取信號會產(chǎn)生時間上的延遲，在圖像上會產(chǎn)生相位的不同。為保證圖像即同步又同相，采延遲的方法，將讀取時鐘脈沖串n經(jīng)可調(diào)延遲電路將其在一掃描行周期64μS的范圍內(nèi)進行調(diào)整，使得讀取圖像的開始時間正好與轉(zhuǎn)鼓的單個面開始掃描的時刻對應(yīng)。同時也由讀取時鐘脈沖n產(chǎn)生場掃描用的鋸齒波脈沖。上述方法做到了，讀取時間與接收到的電視圖像是異步的。而顯示圖像的相位同步則是由轉(zhuǎn)鼓每個面的開始時刻與讀取信號的開始時刻的延遲時間調(diào)整來實現(xiàn)的。從而克服了機械掃描與電視信號相位同步無法控制的困難。
權(quán)利要求
1.一種基于雙口RAM高速緩存的激光電視掃描的同步方法，當(dāng)以PAL制電視圖像顯示時，或以NTSC制電視圖像顯示時，采用一個80MHz帶寬的雙口RAM作為圖像存儲器件，對圖像信號采樣后，將每一個采樣點的信號對應(yīng)一個存儲單元，依次存入指定地址的存儲單元；在動態(tài)存儲新的圖像內(nèi)容的同時，已儲存的圖像內(nèi)容被不斷彈出存儲單元，圖像數(shù)據(jù)以滾動的形式不斷刷新；讀出電路的控制時鐘單獨由轉(zhuǎn)鏡驅(qū)動電機的碼盤產(chǎn)生，電機每旋轉(zhuǎn)一周的脈沖數(shù)為N個；通過分頻電路處理，將每旋轉(zhuǎn)一周的N個脈沖轉(zhuǎn)換成與掃描轉(zhuǎn)鼓面數(shù)相等的n個脈沖，以便與轉(zhuǎn)鏡的n個面體的每個面相對應(yīng)；轉(zhuǎn)換后的每個脈沖作為每個電視行的起始標(biāo)志脈沖；對應(yīng)每行起始相位的控制點是靠調(diào)整這個標(biāo)志脈沖的時間延遲量來完成的；延遲時間在電視行的掃描周期64μs范圍內(nèi)調(diào)整；從而保證在每個脈沖到來時開始讀取每行圖像存儲的信息，實現(xiàn)了每行圖像的讀取相位與轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)角相位同步，顯示圖像將與存儲圖像相對應(yīng)。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，包括雙口RAM的寫入電路，電視信號存儲的控制電路及圖像信號讀取電路，所述的雙口RAM的寫入電路包括模擬開關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換、復(fù)雜可編程邏輯控制器件、單片機構(gòu)成；所述的電視信號存儲的控制電路包括同步分離電路、并行輸出的圖像信號及行和幀同步信號、行計數(shù)、行內(nèi)采樣計數(shù)、地址寄存器構(gòu)成；存儲控制電路最終將圖像信號按分配的地址寫入雙口RAM電路中；所述的圖像信號讀取電路包括分頻電路、行計數(shù)、行內(nèi)地址計數(shù)、地址寄存器、鋸齒波發(fā)生器；圖像信號讀取電路按照地址寄存器的分配地址讀取雙口RAM對應(yīng)單元的圖像信號內(nèi)容；其特征在于還包括在分頻電路與行計數(shù)、行內(nèi)地址計數(shù)及鋸齒波發(fā)生器之間設(shè)置一個脈沖延遲電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于雙口RAM緩存的激光電視掃描的同步方法和裝置。屬于激光電視技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用一個80MHz帶寬的雙口RAM作為圖像存儲器件，將采樣的圖像信號點依次存入指定地址的存儲單元；圖像數(shù)據(jù)以滾動的形式刷新；讀出電路的時鐘采用獨立的來自轉(zhuǎn)鏡驅(qū)動電機的碼盤的脈沖，并由分頻電路將其轉(zhuǎn)為與轉(zhuǎn)鼓面數(shù)相等的脈沖，并作為掃描行的起始標(biāo)志脈沖；由一個脈沖延遲電路控制掃描的起始相位，實現(xiàn)了每行圖像的讀取相位與轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)角相位同步，顯示圖像將與存儲圖像相對應(yīng)。由于接收和掃描采用異步工作方式，因此具有同步穩(wěn)定性高、掃描轉(zhuǎn)速可任意控制、對穩(wěn)速控制要求低、可接受多種信號源的節(jié)目的特點。
文檔編號H04N3/32GK1713692SQ20051001448
公開日2005年12月28日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者于意仲, 姚建銓, 胡居廣, 徐德剛, 張百鋼, 王濤, 王鵬 申請人:天津大學(xué)