數位電視系統的製作方法

2023-06-09 19:10:16

專利名稱：數位電視系統的製作方法
下述專利申請與本發明有關，在此作為參考U.S.專利號4,615,595，題目為＂幀尋址空間光調製器＂；U.S.專利號5,079,544，題目為＂標準獨立數字系統＂；U.S.專利號4,939,575，題目為＂容錯串行視頻處理器裝置＂；U.S申請號07/678,761，代理人案卷號TI-15721＂用於脈寬調製顯示系統的DMD結構和定時＂；U.S申請號_______，代理人案卷號TI-17859＂數位電視系統的視頻數據格式器＂，和U.S申請號_______，代理人案卷號TI-18108＂數據包進入視頻處理器的系統和方法＂。
本發明一般是關於電子裝置領域，更具體而言本發明是關於數位電視系統。
標準電視並沒有象當今個人計算機工業發展那樣跟上現代電子技術革命，因此，標準的電視系統也沒有象其它現代電子系統所出現的突飛猛進因而使人期待的那樣產生高質量的圖象。
標準的電視系統可接收和顯示模擬的而不是數字的視頻信號，可以認為標準的電視信號是＂隔行掃描＂的視頻信號，這就是說，在標準系統顯示的視頻數據的每一幀劃分為兩場。第一場可，例如，包含視頻幀的奇數行。而第二場可以包括同一視頻幀的偶數行，由兩場組成的單獨的幀在標準的電視系統中依次地接收和顯視並且作為單獨的幀呈現給現觀眾。與這樣方式劃分和顯示一視頻的幀能降低視頻系統輸出的質量。
此外，標準電視系統可包括例如陰極射線管(以後稱為＂CRT＂)的模擬顯示，因為CRT是模擬器件，它對輸出信號並不提供線性響應，＂伽馬曲線＂引入到標準的視頻信號以補償CRT的非線性，標準的視＂伽馬曲線＂引入到標準的視頻信號以補償CRT的非線性，標準的視頻信號因此並不直接與線性數字顯示相兼容。
還有，標準電視系統並不能用來在顯示視頻信號之前處理該視頻信號，類似地，標準電視系統也不能被編程去操作大量不同的標準視頻信號。最後，標準電視系統被局限於顯示640×480象素數量級的較小的顯示面積。
依照本發明，所提供的數位電視系統實質上是取消或減少了現有技術的缺點和問題。本發明提供的數位電視系統以並行的體系結構處理視頻信號。並行的體系結構以前沒有在電視系統中使用過。
更具體而言，本發明所提供的數位電視系統可以處理各種形式的輸入視頻信號，該系統所包括的電路可以把一行輸入視頻信號劃分為每個輸入頻視信號的多個信道。對多個輸入視頻信號的多個信道以並行的方式加以處理。處理過的視頻信號可在顯示器上加以顯示。
本發明提供的數位電視系統的優點就是在大量的並行信道內處理視頻信號。系統的信道可以對應視頻幀的垂直條。每一個信道可以包括例如具有相鄰信道的一個到五個象素的重疊。信道間的重疊可以允許在每一信道的結束處有一致的水平的象素處理。在處理過的視頻信號顯示之前可以移去重疊的象素，這樣冗餘的象素並不顯示。
本發明所提供的數位電視系統的另一個技術優點是可以把標準的視頻信號轉換為非隔行掃描的電視信號。本系統可以轉換隔行掃描的視頻信號的每一場為非隔行掃描的一幀。此外，系統可以從標準視頻信號中移去標準伽馬曲線效應。
本發明所提供的數位電視系統的另外一技術優點是包括例如空間光調製器的數字顯示。顯示可以根據對於視頻信號的每一個所形成的X個位平面提供2x強度等級，該視頻信號來自每一視頻幀內每一個象素的視頻數據。對應每一象素的最高有效位的每一輸入視頻信號的第一位平面可以控制一幀的一半時間的顯示。後續位平面的每一個可控制與在構成該位平面的象素中的該位平面的位置成比例的一段時間的顯示。
本發明的另一個技術優點是提供了一個可編程的數位電視系統。用戶可對該系統編程以處理特別的標準視頻信號。此外，可對系統編程以實現各種功能，以便從標準的視頻信號戶生高清晰度的顯示。
本發明的另一個技術優點是提供一個數位電視系統，該系統可以處理紅，綠和蘭視頻信號或一個亮度視頻信號和兩個色差視頻信號。
本發明的另一個技術優點是提供一個數位電視系統，該系統可以修改視頻幀的大小。通過控制視頻數據的行被採樣的速率，該系統可以擴展視頻幀的象素寬度。此外，該系統可在一視頻幀內對行數進行定標。
本發明的另一個技術優點是提供一具有2048×1152數量級的大顯示範圍的數位電視系統。
為了詳細地理解本發明及其優點，參照附圖對發明進行詳細的描述，其中，相同的標號表示相同的特徵。


圖1示出了本發明的數位電視系統。
圖2示出了由圖1系統所產生的4個垂直條。
圖3示出了由圖1系統產生的相鄰信道之間的象素重疊。
圖4示出了依本發明教導構成的圖1合成視頻接口和分離電路的實施例。
圖5示出了依本發明教導構成的圖1模擬-數字轉換器電路。
圖6示出了依本發明教導構成的圖1的線性分片器的實施例。
圖7示出了依本發明教導構成的圖1的信道信號處理的一實施例。
圖8示出了依本發明教導的伽馬校正函數。
圖9示出了依本發明教導構成的圖7處理模式的實施例。
圖10示出了依本發明教導構成的圖7處理模式的另一個實施例。
圖11a示出了依本發明教導的運動檢測功能所使用的象素之間的關係。
圖11b是依本發明教導的執行運動檢測功能的流程圖。
圖12a示出了依本發明教導的運動檢測功能所使用的象素之間的關係。
圖12b是依本發明教導的執行運動檢測功能的流程圖。
圖13a示出了依本發明教導用來執行瞬時運動檢測功能使用的象素之間的關係。
圖13b示出了依本發明教導執行瞬時運動檢測的流程圖。
圖14是依本發明教導執行空間濾波的流程圖。
圖15a示出了依本發明教導的運動自適應插入功能。
圖15b是執行本發明教導的運動自適應插入功能的流程圖。
圖16示出了依本發明教導的行平均插入功能。
圖17示出了依本發明教導的行加倍功能。
圖18示出了依本發明教導把輸入視頻信號的三行擴大為輸出視頻信號四行的雙行插入。
圖19和20示出了依本發明的教導把輸入視頻信號的三行擴為四行輸出視頻信號的三次插入。
圖21a至21d示出了依本發明的教導執行圖形質量功能的各種方法。
圖22示出了依本發明的教導的色彩控制輸入的影的圖。
圖23示出了依本發明的教導的飽合控制輸入影響的圖。
圖24是流程圖，它示出了依本發明教導的清晰度功能的操作。
圖25示出了依本發明的教導的在清晰度功能內所使用的象素的結構。
圖26是流程圖，它顯示了依本發明教導的對比度功能的操作。
圖27是一圖，它示出了依本發明教導的對比度功能的影響。
圖28是一圖，它示出了依本發明教導的亮度功能的影響。
圖29示出了依本發明的教導構成的圖1的實施例。
圖30示出了依本發明的教導構成的圖29數據格式的實施例。
圖31示出了依本發明的教導構成的圖1的顯示實施例。
圖1給出了依本發明的教導構成的並且用標號10一般地表示的數位電視系統。系統10包括並行的結構，其中，輸入的視頻信號能夠劃分為能夠並行處理的多個信道。例如系統10能夠執行適當的功能，使得標準的視頻信號能被用來提供高清晰度的視頻顯示。此外，系統10能夠採樣和顯示高清晰度視頻信號。
系統10可以接收複合或分量形式的視頻信號。例如系統10可以接收模擬的複合視頻信號、分量形式的模擬視頻信號、或數字視頻信號。系統10可以把複合視頻信號轉變為多個供處理的視頻信號。例如由國家電視標準委員會(以後簡稱為＂NTSC＂)確立的格式化的模擬複合視頻信號可以被分離為用符號Y表示的亮度信號和用符號I和Q表示的兩個色差信號。替換地，依照下面的表1系統10可以分離其它的標準複合視頻信號為供處理的適當視頻信號。
表1
值得注意的是，其它標準視頻格式包括逐行倒相制，以後稱＂PAL＂；帶有存儲的順序色彩，以後稱′SECAM＂；和運動圖象工程師協會，以後稱＂SMPTE＂。
每一個標準的視頻信號包括亮度信號，以後稱＂luma＂或＂Y＂，和彩色信號，以後稱＂chroma＂或＂C＂。彩色信號近而可以分為如表1所示的適當的色差信號。為了清楚起見，每一個標準視頻信號以後可被稱為在＂色差顏色空間＂或＂Y-I-O＂顏色空間提供了視頻信號，作為表1標準視頻信號的替換，耦合到系統10的視頻源可以提供紅色視頻信號，以後稱為＂R＂，綠色視頻信號，以後稱為＂G＂，和蘭色視頻信號，以後稱為＂B＂，這樣的視頻源以後可被稱為在＂R-G-B′顏色空間＂提供了視頻信號。
系統10準備為在接收電路12和行分片器14(line slicer)內並行處理的視頻信號。接收電路12可以接收，例如從內部源(未示出)給出的NTSC格式的組合的視頻信號。替換地，接收電路12可以接收分開的Y和C視頻信號。近而，接收電路12可以接收R-G-B色彩空間的分開的視頻信號。
接收電路12包括組合視頻接口和耦合到模擬-數字轉換器電路18的分離電路16。組合視頻接口和分離電路16可以把組合的視頻信號分為，例如三種分開的視頻信號。模擬-數字轉換電路18可以把每個分開的視頻信號轉換為位數字視頻信號。接收電路12的模擬-數字轉換器18耦合到行分片器14並且同時提供給它三路10位數字視頻信號。近而，數字視頻信號可以直接耦合到行分片器14。
行分片器14把每一個數字視頻信號分為大量的為複合視頻信號每一行的分開的信道，例如，行分片器14可以把每一個數字視頻信號分為4，5，或其它合適的信道數目。信道的數目取決於一行視頻信號內象素的數目，該象素的數目是由系統10的視頻信號處理器能瞬時處理的象素的數目。行分片器14能在各個信道之間提供適當的重疊以提供如下的處理。
系統10在處理電路20內處理數字視頻信號處理電路20耦接到行分片器14，處理電路20包括大量的信道信號處理器22a至22d。信道信號處理器22的數目可以等於由行分片器14提供的信道的數目。每一行信道信號處理器22a至22d接收對應該信號處理器22a至22d的那個信道的所有3路並每路10位的數字視頻信號。處理電路20可以把每行數字視頻信號轉換為二行數位訊號並加以輸出。每個信道信號處理器22a至22d因此可以有6個單獨的輸出，例如，兩個10位的紅輸出，兩個10位的綠輸出，和兩個10位的蘭輸出。近而處理電路20可以執行下面的功能色彩空間轉換，伽馬校正和下面將詳細描述的圖象質量控制。
系統10重新連接和顯示處理過的視頻數據。多個格式器24a至24c重新聯接視頻數據和多個顯示單元26a至26c顯示視頻數據。格式化器24a至24c中的一個和顯示單元26a至26c的一個操作不同的數字視頻信號，如圖1所示。例如，格式化器24a和顯示單元26a可以操作紅視頻信號。格式化器24b和顯示單元26b可以操作綠的視頻信號。最後，格式化器24c和顯示單元26c可以操作蘭視頻信號。
每一信道信號處理器22a至22d的兩路10位輸出耦合到一適當格式化器24a至24c。格式化器24a至24c去掉相鄰信道之間的重疊部分，重新連接信道，並且為顯示單元26a至26c顯示準備重新連接過的數字視頻信號。格式化器24a至24c的每一個提供4路32位信道共128位的字給顯示單元26a至26c。顯示單元26a至26c可以包括，例如，空間光調製器(以後稱＂SLM＂)例如2×128管腳的數字微鏡器件(以後稱＂DMD＂)，該裝置是由德克薩斯儀器公司製造的。然而，顯示單元並不局限於數字顯示。在模擬顯示單元可以顯示的處理過的視頻信號均在本發明的教導的範圍內。
定時和控制電路28聯到組合視頻接口和分離電路16，模擬-數字轉換電路18，行分片器14，處理電路20，格式化器24a至24c，和顯示單元26a至26c。定時和控制電路對系統10的每一方面進行控制和定時。系統10的定時可以通過使用組合視頻接口和分離電路提供給定時和控制電路28的同步信號(以後稱＂SYNC＂)來實現。近而，定時和控制電路28可以接收用戶的輸入來控制各種功能的定時。例如，定時和控制電路28可以接收用戶的輸入去選取耦合到接收電路12的輸入視頻信號的類型。定時和控制電路28可以接收為處理電路20所用的信息例如壓縮因子，伽馬校正因子，所希望的處理方法，和圖象的諸控制功能；它們中的每一個均在下面詳細地加以描述。近而，定時和控制電路可以接收模擬-數字轉換器電路18的特定的採樣速率。
在操作時，系統10可以準備標準的視頻信號以產生高清晰度的顯示。如前所述，系統10可以接收以複合或分離形式的模擬或數字視頻信號。為簡明起見，系統10的操作可以結合接收模擬組合視頻信號加以描述。系統10分離複合的視頻信號為視頻信號，分視頻信號為多個信道，並且平行地處理這些信道，在系統10內使用平行結構的優點在於系統10能夠在低速下處理視頻信號，而且與此同時提供高清晰度的顯示。隨後，系統10可以把現存的視頻處理器部件包括進去。
複合視頻接口和分離電路16把組合視頻信號分為，例如，三個分開的視頻信號，組合視頻接口和分離電路16可以，例如，把組合視頻信號分為NTSC標準的Y、I和Q視頻信號。
模擬-數字轉換器電路可以以例如71.1MHz頻率對每個視頻信號進行採樣。適當的採樣速率取決於分配給顯示單元26a至26c的視頻行的象素的數目，和被接收電路12所接收的視頻信號一行的時間。因此，採樣速率可以調整為為每一行視頻信號產生預定數目的象素。模擬數字轉換器電路可以包括，例如，由ANALOG DEVICE生產的模擬-數字轉換器電路板AD9060。替換地，模擬-數字轉換器電路18可以包括其它的可在75MHz數量級的適當的採樣速度下進行採樣的適當的模擬-數字轉換器裝置。
行分片器14把每一個數字視頻信號分為每一行視頻信號的多個分開的信道。例如分片器14可以把每一行數字視信號分為四個信道，使得視頻信號可以平行地加以處理。以同樣的方式劃分每一行數字視頻信號，每一信道信號處理器22a至22d有效地處理每一視頻幀的一垂直條。圖2示出了由圖1實施例的信道信號處理器22a至22d處理四個垂直的條。替換的是，行分片器14以逐個象素為基礎進行分行，或行分片器可以將視頻幀分為水平的條。劃分視頻為垂直條的優點在於由處理器電路20執行的相關的處理步驟可以簡化。
近而，通過對相鄰的信道提供共同的象素，行分片器14可以提供垂直信道之間的重疊，如圖3所示，重疊可以包括，例如，一至五個象素。重疊的象素可用來為每一個信道提供數據並用以執行各種功能，該各種功能按照處理電路的要求將在下面描述。在信道之間的重疊量可以變化，這取決於在處理電路20由所執行的特殊的功能。
系統10在處理電路20內對數字視頻信號進行處理。處理電路10可以執行逐漸的掃描功能(以後稱＂proscan＂)，通過在場速率下從一單獨的或多個視頻場產生整個視頻幀逐漸掃描取消隔行描掃視頻信號。如前所敘，一標準的視頻信號可以包括一幀視頻數據的兩場。近而，處理電路20可以把數字視頻信號轉換為不同的色彩空間。例如，處理電路20可以把來自色差色彩空間的數字視頻信號轉換為R-G-B色彩空間。近而，處理電路可以從標準視頻信號中移去伽馬曲線。最後，根據用戶的輸入，例如對亮度、色彩、對比度、清晰度和飽和度的調整的輸入，處理電路20可以控制視頻顯示的質量。這些功能的每一個將在下面詳細地描述。
使用格式化器24a至24c和顯示單元26a至26c系統10重新聯接和顯示處理過的數字視頻信號。格式化器去掉相鄰信道之間的重疊部分，近而，格式化器24a至24c準備重新數字視頻信號以供顯示單元26a至26c進行顯示。例如，格式化器24a至24c可以從重新和連接的數字視頻信號產生大量的位平面。每一位平面可以對應在特定視頻幀內的每一個象素的特定位。在圖1實施例中，格式化器24a至24c中每一個可以為每一個單獨的視頻信號產生視頻數據的10個位平面，該視頻數據以128位字的形式提供給顯示單元26a至26c。在格式化器24a至24c的輸出的基礎上，顯示單元26a至26c可以把對應處理過的視頻信號的適當的圖象投射到，例如，屏幕上(未視出)。由顯示單元26a至26c輸出的不同的視頻信號的組合產生了單個適當色彩的象。
應當理解，通過編程系統10可以接收任何適當標準的模擬或數字視頻信號。替換地，通過編程系統10僅僅接收限定數目的適當標準的模擬或數字視頻信號。A.接收電路1.複合視頻接口和分離電路圖4示出了依本發明教導構成的並用16′一般加以表示的一複合視頻接口和分離電路，複合視頻接口和分離電路16′可以包括，例如，Y/C分離電路30，亮度信號多路轉換器，色彩信號多路轉換器34，亮度處理電路36，色彩處理電路38，同步信號多路轉換器40，同步分離電路42，和第一和第二輸出多路轉換器44和46。
複合視頻信號能耦合到複合接口和分離電路16′的Y/C分離電路30。Y/C分離電路30可以把標準的複合視頻信號分離為亮度信號Y和色彩信號C。從Y/C分離電路輸出的Y耦合到亮度信號多路轉換器32。此外，已經分開的亮度信號也被送往亮度信號多路轉換器32。由Y/C分離電路輸出的C耦合到色彩信號多路轉換器34。還有，色彩信號也被送到色彩信號多路轉換器34。亮度信號多路轉換器32連到亮度處理電路26和同步信號多路轉換器40。近而，色彩信號緩衝器34的輸出連到色彩處理電路38。
由亮度處理電路36輸出的信號被提供到第一輸出多路轉換器44。此外，綠視頻信號G也耦合到第一輸出多路轉換器44。綠視頻信號也送往同步信號多路轉換器40。
色彩的處理電路38提供二個色差信號到第二輸出多路轉換器46。紅視頻信號R，和蘭視頻信號B均送往第二輸出多路轉換器46。
最後，信號多路轉換器40的輸出送往同步分離電路42。圖1的定時和控制電路28的信號控制著，亮度信號多路轉換器32，色彩信號多路轉換器34，信號多路轉換器40，和第一和第二輸出多路轉換器44和46中任一個的輸出。
在操作時，一標準的視頻信號，例如下表2的標準視頻信號能夠在組合視頻接口和分離電路16′內加以準備以供圖1的系統10進一步處理。
表2
在Y/C分離電路30中複合視頻信號被分離為Y和C視頻信號。分離的Y和C視頻信號在分別通過亮度信號多路轉換器32和色彩信號多路轉換器34後又分別送往亮度處理電路36和色彩處理電路38。亮度處理電路36取出Y視頻信號輸入和把它送往某一輸出多路轉換器44。第一輸出多路轉換器44可以把處理過的Y視頻信號送往圖1的模擬-數字轉換器電路18。類似地，色彩處理電路38把C視頻信號轉換為兩個適當的色差信號，例如I和Q。輸出的色差信號送往第二輸出多路轉換器46。第二輸出多路轉換器46提供色差信號到圖1的模擬-數字轉換器18。
或者複合視頻接口和分離電路可以把事先分離的Y和C信號提供給圖1的模擬-數字轉換器18。通過亮度信號多路轉換器32，亮度處理電路36和第一輸出多路轉換器44，事先分離的Y視頻信號可以提供給圖1中的模擬-數字轉換器電路18。類似地，通過色彩信號多路轉換器34，色彩處理電路38和第二輸出多路轉換器46，事先分離的C視頻信號可以送往圖1的模擬-數字轉換器電路18。
最後，複合視頻接口和分離電路16′可以提供R，G和B信號分量到圖1的模擬-數字轉換器電路18。如圖4所示G視頻信號直接送往第一輸出多路轉換器44。此外，R和B視頻信號直接送往第二輸出多路轉換器46。響應來自定時和控制電路28的適當的信號，第一和第二輸出多路轉換器44和46提供R，G和B信號到圖1的模擬-數字轉換器電路18。
複合視頻接口和分別電路16′也可以從輸入視頻信號中去掉同步信號。例如，同步信號多路轉換器40或是Y視頻信號或是G視頻信號到同步分離電路42。同步分離電路42可以從視頻信號中去掉水平同步信號和垂直同步信號。同步分離電路42可以提供輸出同步信號到圖1的定時和控制電路28。在同步信號從視頻信號移去以後，定時和控制電路28可以作為在系統10內執行的每一個操作定時的基礎。
2.A/D轉換器電路圖5示出了依本發明教導構成的並且18′一般表示的模擬-數字轉換器電路的一實施例。圖5僅僅示出的模擬-數字轉換器電路18′中的一個模擬-數字轉換器。應當理解，圖1的模擬-數字轉換器電路18可以包括圖5示出的一個模擬-數字轉換器電路18′，以實現每一個單獨的視頻信號都被圖1的系統10所處理。然而，為簡明起見，模擬-數字轉換器18′在此處僅結合圖5所示電路加以描述以把模擬信號中的一視頻信號轉換為數位訊號。
模擬-數字轉換電路18′包括線47，第一低通濾波器48，第二低通濾波器50，多路轉換器54，加法器56，和A/D轉換器58。從圖1的複合視頻接口和分離電路16來的分離過的視頻信號送到第一低通濾波器48，第二低能濾波器50，和多路轉換器52。第一低通濾波器48和第二低能濾波器50的輸出也送往多路轉換器52。多路轉換器52的輸出到定時和控制電路28的信號的控制。多路器52連接到乘法器54。乘法器54按照從定時和控制電路2 8來的控制信號GAINADJ放大多路轉換器52的輸出。乘法器54耦合到加法器56。加法器56耦合到A/D轉換器58。加法器56也受來自定時和控制電路信號的控制。近而，A/D轉換器58的輸出耦合到加法器56。
在操作時，把視頻信號提供給模擬-數字轉換器電路18′。視頻信號可在第一低通濾波器48或第二低通濾波器50內濾波以防止在A/D轉換器58內混淆。第一低通濾波器48可包括一在30MHz或其它適當頻率為滾降點的低通濾波器用以濾掉Y視頻信號。近而，第二低通濾波器58可以包括一在15MHz或其它適當頻率為滾降點的低通濾波器用以濾掉色差信號。替換地，通過線47視頻信號可以直接送到多路轉換器52而不進行濾波。
在視頻信號轉換為數位訊號以前，在乘法器54內視頻信號的幅度可以調整為，例如，峰至峰值為0.5V，達到A/D轉換器58的最大模擬輸入水平。近而，DC補償可以加到加法器56內去調整視頻信號分量的直流值達到預定的水平。最後視頻信號分量在A/D轉換器58內以適當的採樣速率例如在71.1MHz進行採樣。A/D轉換器58的輸出送往圖1的行分片器14。
B.行分片器圖6示出了依本發明教導構成的以14′一般標識的行分片器的實施例。行分片器14′的目的是把每一個數字視頻信號劃分為複合視頻信號的每一行的多個單獨的信道以使系統10能平行地處理諸多單獨的信道，行分片器14′包括多路轉換器59，放慢邏輯電路60，和多個先進-先出緩衝存儲器62。
多路轉換器59接收行分片器14′的輸入。多路轉換器59耦合到圖1的模擬-數字轉換器18。模擬-數字轉換器18可以提供Y-I-Q色彩空間或R-G-B色彩空間的數字視頻信號。近而，多路轉換器59接收或是Y-I-Q，或是R-G-B色彩空間的數字視頻信號。例如，多路轉換器59能耦聯接收SMPTE260M格式的數字視頻信號。多路轉換器59耦合到放慢邏輯。多路轉換器59的輸出到來自定時和控制電路28的信號的控制。
放慢邏輯60補償模擬-數字轉換器18和在下面所述的先進-先出緩衝存儲器62之間的速度的差別。多路轉換器59向放慢邏輯電路60提供三個單獨視頻信號。例如，模擬-數字轉換器電路18可以提供Y1和Q視頻信號到旋慢邏輯電路60。放慢邏輯電路60對應每一個視頻信號輸入有兩個輸出。放慢邏輯電路60的兩個Y視頻信號輸出可能耦合到一個先進-先出緩衝存儲器62用以提供處理電路20的每一個信道。近而，放慢邏輯電路60的每一視頻信號能耦合到一先進先出緩衝存儲器62用以提供處理電路20的每一個信道。最後，放慢邏輯電路60的每一Q視頻信號輸出耦合到-先進先出緩衝存儲器62用以提供信道信號處理器20的每一信道。
在操作時，行分片器14′要以把由圖1模擬-數字轉換器電路18處理的視頻數據的每一行劃分為諸多單獨的信道。如該實施例所示，行分片器14′把視頻數據的每一行劃分為四個信道。如前所述，行分片器14′可以把視頻數據的每一行劃分為5個信道或其它適當數目的信道數。
放慢邏輯電路60可以用來補償模擬-數字轉換電路18和先進先出緩衝存儲器62的操作速度的差別。例如，圖1模擬-數字轉換器電路18可以由ECL電路組成，然而先進先出緩衝存儲器62可以由TLL組成，由於ECL電路可以在高於TTL電路的速度下操作，放慢邏輯電路60可以在放慢邏輯電路60通過多路轉換器59接收從數字轉換電路18所接收數據速率的例如一半的速率輸出數據。例如，放慢邏輯電路60可以接收每個象素包括10位字的視頻信號。通過組合為連續象素組合10位字放慢邏輯電路60可以輸出20位字的同樣的視頻信號和同時瞬間輸出組合的字。
圖1定時和控制電路28控制著視頻信號的每一個象素存儲在先進先出緩衝存儲器62內的位置。先進先出緩衝存儲器62的輸出送往圖1的處理電路20。C.處理電路圖7示出了依本發明教導構成的並且用22′一般標明的信道信號處理器的一實施例。圖1處理電路20可以包括圖7的一信道信號處理器22′以提供圖1系統10所提供的每一信道。然而本發明並不局限於此。
信道信號處理器22′包括第一和第二矩陣乘法電路64和66，第一和第二查詢表68和70和大量的處理模塊72a至72c。第一矩陣乘法電路64可以耦合去接收從行分片器14來的對應系統10一個處理信道的三個數字視頻信號。第一查詢表68耦合到第一矩陣乘法電路64的三個輸出端。每個處理模塊72a至72c耦聯到第一查詢表68的一個輸出以處理一個數字視頻信號。每一個處理模塊72a至72c提供的二個輸出。第二個矩陣乘法電路66耦合到處理模塊72a至72c的每個輸出。第二查詢表70與第二矩陣乘法電路66的每一個輸出相耦聯。第二查詢表70提供六個輸出，即，二個紅的輸出，二個綠的輸出和二個蘭的輸出到圖1的模式化器24a至24c。替換地，信道信號處理器22′執行的功能可以編程到單個的半導體裝置。
在操作時，信道信號處理器22′傳送由圖1行分片器14提供的標準的隔行掃描視頻信號為再選出的並且能按下面方式能在顯示單元26上顯示的非隔行掃描的視頻信號。使用下述的矩陣乘法第一矩陣乘法電路64可以把數字視頻信號從一個色彩空間轉換為另一個。例如，以NTSC格式的輸入能從Y、I、Q視頻信號轉換為R、G、B視頻信號。替換地，第一矩陣乘法電路64可以被旁路，而它的轉換功能可以由第二矩陣乘法電路66來執行。近而，第一矩陣乘法電路64可把R-G-B色彩空間的視頻信號轉換為任何其它適當色彩空間。最後，通過適當的矩陣乘法第一矩陣乘法電路64可以用來執行色控制功能，例如色調和飽合度。色調和飽和度功能將在下面詳細地描述。
第一查詢表68從第一矩陣乘法電路64的三個輸出可以產生線性視頻信號，以這樣方式通過從標準的視頻信號移去伽瑪曲線效果，第一查詢表可以執行＂伽瑪校正＂功能。作為替換，第一查詢表68可以被旁路，而它的功能可以由第二查詢表70來執行。下面將詳述伽瑪校正功能。
處理模塊72a至72c執行逐漸的掃描功能以去掉隔行掃描的輸入信號在此為每一行視頻輸入產生二行視頻輸出。
既可在R-G-B色彩空間內進行也可在色差空間內進行。處理模塊72a至72c也可執行數字視頻信號的清晰度功能。逐漸的掃描和清晰度功能下面還要繼續講。
如上所述，使用下面描述的矩陣乘法，第二矩陣乘法電路66可以把處理模塊72a至72c的輸出以一個色彩空間轉換為另一個。替換地，如果處理模塊72a至72c的輸出是在為在顯示單元26上顯示的適當的色彩空間的話，第二矩陣乘法電路66可以被旁路。例如，顯示單元26可以用來顯示R-G-B色彩空間的數字視頻信號。如果處理模塊72a至72c的輸出是R-G-B色彩空間，第二矩陣乘法電路66可以被旁路，因為數字視頻信號已經是在適當的色彩空間。
如上所述，如果第一查詢表68事先沒有執行伽瑪曲線校正，則第二查詢表70可以執行該校正。替換地，第二查詢表70可以執行亮度功能和對比度功能以影響數字視頻信號的質量。亮度和對比度功能將在下面詳述。
1.色彩空間轉換如上所述，圖1的信道信號處理器22a至22d即可在第一或在第二矩陣乘法電路64或66或兩者內把數字視頻信號從一個色彩空間轉換為另外的一個。例如，第一矩陣乘法電路64可以把數字視頻信號轉換為由處理模塊72a至72c所使用的色彩空間。處理模塊72a至72c可以編程去執行在下面將詳細描述的特定色彩空間的視頻信號上的各種信號處理功能。第一矩陣乘法電路64可以用來確保提供給處理模塊72a至72c的數字視頻信號是在由處理模塊72a至72c所需要的適當色彩空間。
近而，第二色彩轉換電路66可以把由處理模塊72a至72c的輸出轉換為顯示單元26所使用的色彩空間。應當理解，僅將不是第一就是第二矩陣乘法電路64或66包括在內是在本發明的教導之內。
第一和第二矩陣乘法電路64和66可以使用各種標準的矩陣從一種色彩空間轉換為另一種。以這樣的方式，執行簡單的矩陣乘法可以從一種色彩空間轉換為另外一種。使用公式(1)可以把NTSC格式的視頻信號轉換為R-G-B色彩空間。RGB=1.00.960.621.0-0.280.651.0-1.10.17YIQ------(1)]]>使用公式(2)把PAL或SECAM格式的一視頻信號轉換為R-G-B色彩空間。RGB=1.01.14001.0-0.581-0.3951.002.032YVU------(2)]]>使用公式(3)可以如SMPTE240M和SMPTE260M式的視頻信號轉換為R-G-B色彩空間。GBR=1.0-0.277-0.4771.01.82601.001.576YPbPr-----(3)]]>注意，使用公式(1)至(3)的信息把R-G-B輸入信號轉換為標準的視頻格式。首先，使用標準的數學方法適當的矩陣等式可以轉換。近而，R-G-B信號可以被轉換的矩陣相乘，該矩陣乘法的輸出是結合初始矩陣的標準視頻格式。例如，根據等式(4)R-G-B信號可以轉換為SMPTE標準。YPbPr=0.7010.0870.212-0.3840.500-0.116-0.445-0.0550.500GBR------(4)]]>上面值得注意的是，第一和第二矩陣乘法電路64和66可以被旁路，當旁路的第一或第二矩陣乘法電路64或66可以執行恆等矩陣等式(5)，使得第一或第二矩陣乘法的輸出並不被色彩轉換矩陣加以改變。X1X2X3=100010001X1X2X3------(5)]]>2.伽瑪校正標準電視系統可以在陰極射線管(以後稱＂CRT＂)上顯示視頻信號，由於CRT是模擬裝置，它對輸入信號並不提供線性響應，＂伽瑪曲線＂引入標準的電視信號以補償CRT的非線性。例典型的伽瑪曲線如圖8所示。然而，圖1的系統10可以操作標準的視頻信號，但是可以在數字器件上例如具有線性響應的DMD上顯示視頻信號。因此，通過移去伽瑪曲線效應，由顯示單元26a至26c顯示的這樣視頻信號的質量可以得到改進。值得注意的是，如果顯示單元26a至26c包括模擬顯示裝置，那麼伽瑪效果應是必需的。
特別地，圖7的第一和第二查詢表68和70可以提供圖8伽瑪校正曲線76。如圖8所示，用第一或第二查詢表68或70的伽瑪校正曲線和標準視頻信號的伽瑪曲線相結合，其結果分別產生具有線性特性視頻信號78。
圖7的第一和第二查詢表68和70的每一個包括，例如，兩個表，第一表可以包括對應各種輸入適當的伽瑪校正因子。第二個表包括單元1乘法因子。當第一或第二查詢表68或70被旁路時使用第二個表，提供僅僅一個查詢表68或70也屬於本發明教導的範疇內。
對應各種標準視頻信號的第一表的值可以按照下面等式(6)至(8)的值加以計算。對於NTSC視頻信號，第一查詢表的值可以使用等式(6)和(7)加以計算Z＝[(Yv＋0.099)/1.099](r)其中Yv≥0.812(6)Z＝Yv/4.5其中Yv＜0.0812 (7)在等式(6)和(7)中，Yv是針對系統參考白色標準化的輸入電壓值，r是伽瑪因子，和Z伽瑪校正的值。對於PAL和SECAM視頻信號，第一查詢表的值可以使用等式(8)加以計算
Z＝Yr(8)在等式(8)內，Y是輸入值；e是伽瑪因子，Z是伽瑪校正的值，對於SMPTE 240M和260M視頻信號，第一查詢表的值可通過等式(9)和(10)加以計算Z＝[(Yv＋0.1115)/1.1115](r)其中Yv≥0.0913(9)Z＝Yv/4.0其中Yv＜0.0913 (10)在等式(9)和(10)內，Yv是針對系統參考白色標準化的輸入電壓值，r是伽瑪因子，Z是伽瑪校正的值。
3.順序掃描標準電視信號把視頻的一幀分為二個單獨的場。兩場能依次地轉送和在電視屏幕上加以顯示。第一場可以包括，例如，一幀的奇數行和第二場可以包括，例如，同一幀的偶數行，兩場呈現給觀眾作為一單獨的幀。這是公知的視頻信號的隔行轉送和顯示。
由圖1每一信道信號處理器22a至22c執行的順序掃描功能從標準信號源提供的每一場產生一個完整的視頻幀。因此，順序掃描序掃描的功能可以認為是＂去隔行掃描的功能＂。
a.兩種模式順序掃描的功能可以在圖7處理模塊72a至72c內執行。現對執行順序掃描的兩種模式加以描述。兩種模式以後分別稱為＂模式A＂和＂模式B＂。下面的表3列出了由＂模式A＂和＂模式B＂去執行順序掃描功能所完成的各種功能。
表3
如前所述，順序掃描可在R-G-B色彩空間或在色差色彩空間例如Y-Pr-Pb內執行。在R-G-B空間色彩空間內，列在表3內的所有功能均能在R，G和視頻信號的每一個上加以執行。在色差空間內，表3中列出的所有功能能在Y視頻信號上加以執行。因此，插入和垂直定標功能也僅在色差色空間的留下視頻信號上加以執行。
圖9和10示出了依本發明的教導構成的並分別用72′和72＂一般表示處理模塊的兩個實施例用以分別執行模式A和B。下面將詳細描述圖9和11示出的每一處理模塊72′和72＂的操作。圖7的處理模塊72a至72c可以包括，例如，不是圖9的處理模塊72′就是圖10處理模塊72＂。
圖9示出了依本發明的教導構成的並用72′表示的處理模塊，處理模塊72′包括第一和第二視頻處理器80和82，行延遲84，和第一，第二，和第三場延遲86，88和90。第一和第二視頻處理器80和82可以包括，例如由德克薩斯儀器公司生產的掃描行視頻處理器。數字視頻信號送到第一視頻處理器80用Y(0)表示的當前場輸入和第一場延遲86。第一場延遲耦合到第二場延尺88。第二場延遲88耦聯到第一視頻處理器80的用Y(-2)表示第二前邊的場輸入。以這樣的方式，適當的信息提供給第一頻率處理器80以執行運動檢測功能。
第一視頻處理器80耦聯到第二視頻處理器82的用Y0，L0表示的輸入。第一視頻處理器80的輸出也耦聯到行延遲84。行延遲84耦聯到第二視頻處理器82的用Y0，L1表示的輸入。第二視頻處理器提供二個輸出行。
在操作時，第一視頻處理器80使用當前場和第二個前邊的數據進行模式A的運動檢測。通過第一和第二場延遲86和88把第二個前邊場提供給第一視頻處理器80。運動檢測的細節將在下面繼續。通過在第二視頻處理器82內執行空間濾波，插入和垂直定標功能，順序掃描功能已由圖9處理模塊72′所完成。空間濾波，插入和垂直定標能的細節將在下面繼續。
圖10示出了依本發明教導構成的並且用72＂一般表示的處理模塊。處理模塊72＂可以包括第一和第二視頻處理器92和94，第一和第二行延遲96和98和第一，第二和第三場延遲100，102和104。第一和第二視頻處理器92和94可以包括，例如，由德克薩斯儀器公司生產的掃描行視頻處理器。數字視頻信號耦合到第一視頻處理器92用Y(0)表示的當前場輸入和第一場延遲100。第一場延遲100耦合到第一視頻處理器92用Y(-1)表示的前一場的輸入和第二場延遲102。第二場延遲102耦合到第一視頻處理器92的用Y(-2)表示的前面第二場的輸入和第三場延遲104。第三個場延遲104耦合到第一視頻處理器92的用Y(-3)表示的前面第三場的輸入。以這樣的方式，適當的信息提供給第一視頻處理器92用以執行運行檢測，空間濾波和插入功能。
第一視頻處理器92為視頻場的每一行提供二行輸出。第一視頻處理器92的兩行輸出耦合到第二視頻處理器92的二行輸入即L0＂和L1′。近而，第一視頻處理器92的兩行輸出分別耦合到第一和第二行延遲96和98。第一和第二行延遲96和98耦合到第二視頻處理器94的輸入L0和L1。第二視頻處理器94提供二個輸出行。
在操作時，第一視頻處理器92按模式B的要求使用當前場和三個在前場的數據去執行運動檢測，空間濾波和插入。通過第一，第二，和第三場延遲100，102和104把這些場提供給第一視頻處理器92。這些功能的細節在下面繼續描述。通過圖10的處理模塊72＂和通過在第二視頻處理器94執行垂直定標功能，實現了順序掃描功能。垂直定標的功能也在下面詳細地描述。
b.運動檢測可以在模式A和模式B內進行運動檢測。然而，多個模均可以以不同的方式進行運動檢測。運動檢測功能的輸出可以用來為視頻場內的每一個象素確定一被稱為＂k＂因子的因子。每個象素的最大的k因子可被在下面詳細描述的插入功能使用並通過添充缺少的行把視頻的場轉變為視頻的幀。
在模式A中，通過瞬時運動和在下面詳解的空間濾波功能運動檢測功能的輸出能進一步取出以提供k因子。在模式B內，通過空間濾波功能該運動檢測功能的輸出進一步被修改以提供k因子。
圖11a示出了依模式A被運動檢測功能使用象素之間的關係。在模式A內，運動檢測功能取出當前場相鄰象素106a的值和第二在前場同一個象素106b的值之間的差別用以檢測象素108的運動。運動檢測功能的輸出可被稱為MD。如前所述，在圖9的處理模塊72＂內可以執行運動檢測功能。
圖11b是依模式A執行運動檢測功能的流程圖。在處理模塊72＂內，設變量A為圖11a的當前場的象素106a的值。圖11b的方法續繼到框109b，其中變量b為圖11a中象素106b的值。象素106b的通過第一和第二場延遲86和88提供給第一視頻處理器並且對應著第二在當場的象素106a。在第一視頻處理器80內，在框109c變量B值從變量A的值中減去。在框109a減法步驟的結果存儲在變量MD內。
圖12a示出了依模式B的運動檢測功能使用的象素。在模式B內，象素110a的運動檢測功能的輸出是三個差的加權平均。運動檢測輸出MD可以按照等式(11)加以計算MD＝((1/4*At1－At3｜))＋(1/2*｜Ct1－Ct3｜)＋(1/4*Bt0－Bt2｜))(11)在等式(11)內，項｜At1－At3｜是在第一在前場的第一相鄰象素112a和在第三在前場內同一個象素112b值之間的差。近而，項｜Ct1-Ct3｜是在第一在前場的第二相鄰象素114a和在第三場內同一個象素114b的值之間的差。最後，｜Bt0－Bt2｜項是當前場象素110b的值和第二在前場的同一個象素110c的值之間的差。
圖12b是模式B執行運動檢測功能的流程圖。如前所述，模式B的運動檢測功能可以在處理模塊72＂內執行。在第一視頻處理器92內，在方框115a，設置變量A1的值為圖12a象素112a的值。通過第一場延遲100象素112a的值第一視頻處理器92。方法繼續到框115b，其中設變量A2為圖12a的象素112b的值。通過第一，第二，和第三場延遲100，102和104象素112b的值送第一視頻處理器92。在框115c，設第一視頻處理器92的變量B1為圖112a的象素114a的值。通過第一場延遲100象素114a的值送到第一視頻處理器92。方法進行到框115d，其中設變量B2為象素114b的值。通過第一，第二，和第三場延遲100，102，和104象素114b的值送到第一視頻處理器92。在框115e，設第一視頻處理器變量C1的值為圖12a象素110b的值。在框115f，設變量C2為圖12a的象素110c的值。通過第一和第二場延遲100和102象素110c的值送第一視頻處理器92。在框115g，在第一視頻處理器92內變量A1的值從變量A2的值中減去。減法操作的結果存儲在變量A內。在框115h，變量B1的值從變量B2中減去。減法操作的結果存儲在第一視頻處理器92的變量B內。在框115i，變量C1的值從變量C2中減去。減法操作的結果存儲在第一視頻處理器92的變量C內。最後，在框115j，依等式(11)運動檢測功能的值MDD第一視頻處理器92內加以計算。
c.瞬時運動通過檢測在圖13a和13b示出的所感興趣的象素運動的發生，可以運用在模式A內瞬時運動檢測去進一步取出運動檢測功能的輸出。圖13a示出了瞬時運動檢測功能使用的象素。圖13b是依本發明的教導確定輸出MT的執行瞬時運動檢測的流程圖。圖13b的方法始於框11b，在圖9的第二處理模塊82內設置變量C的值，為當前場的象素111c去處理圖11a和11b的運動檢測功能的輸出。方法進行到框118，其中設變量B的值為第一在前場的圖13a象素111b的運動檢測量。通過第三場延遲象素111b的值送往第二視頻處理器。在框120，變量B的值和變量C的值在第二視頻處理器82內加以比較。在塊122，變量B的最大值和變量C的值存儲在第二視頻處理器82的變量M內。在框124，在第一在前場內，設變量A為圖13a的象素111a的運動檢測值。通過行延遲84象素111a的值送往第二視頻處理器。在框12b，變量A的值與存在第二視頻處理器82內的變量M的值加以比較。最後，變量A的最大值和變量M存儲在第二視頻處理器82內的變量MT內。因此，MT表示瞬時運動功能的輸出。
d.空間濾波在模式A和模式B的兩者當中，運動檢測功能的輸出MD或MT在插入功能當中被使用前可以被濾波。繼而，運動檢測功能的輸出可以在水平和垂直二平面內加以濾波以減少圖1的系統10的噪音效果。
圖14是依本發明的教導執行對MD或MT的空間濾波以產生k因子的流程圖。空間濾波功能可在圖9的第二視頻處理器82的MT上執行。替換地，空間濾波功能也可以由圖10的第一視頻處理器92對MD加以執行。方法從方框130開始，其中MD或MT在垂直的平面內進行濾波。例如MD或MT可送往垂直低通濾波器。垂直低通濾波器，可以是，例如，5端垂直低通濾波器，垂直低通濾波器可以對MD執行操作，例如，根據等式(12)MD1＝(1/4H-2＋1/2H-1＋1/2＋1/2H＋1/4H2)*MD(12)等式(12)所表達的是垂直低通濾波器的輸出可以對所提象素進行加權平均，在它上面的兩個象素在同一場，在它下面的兩個象素在同一場，在框132，垂直濾波器的輸出在水平平面內濾波。例如，垂直低通濾波的輸出可以送往水平低通濾波器。水平低通濾波器可以包括，例如，9端水平濾波器，水平低通濾波器可對MD進行操作，例如，根據等式(13)MD2＝1/8(T-1＋T)(T-2＋T2)(T-1＋1)(1＋T)*MD(13)和等式(12)類似，等式(13)所表示的是水平低通濾波器的輸出將對所感興趣的象素加權平均，4個象素在同一行的右邊，4個象素在同一行的左邊。最後，在塊134，水平濾波的輸出可以被修改以減少噪音的效果。近而，從水平濾波步中減去常數和結果可以合位到四位以近一步減少噪音的效果。噪音減少步驟的輸出是在下面所述的內插功能中使用的K因子。
e.插入使用插入功能使視頻信號的一場轉換為數據的一幀。在模式A和模式B中可以使用三種插入功能。三種插入功能可被為運動自適應行加倍和行平均。特殊使用的插入功能可以在下面表4所示的被處理的視頻信號。插入功能能在圖9的第二視頻處理器82內實現或在圖10的第一視頻處理器92內實現。
表4
圖15a和15b示出了依本發明教導的運動自適當插入功能，圖15a示出了用來執行運動自適當功能的象素。圖15b是執行運動自適應功能方法的流程圖。如圖15a所述在當前場相鄰行的象素B和C和在前一場和象素X具有相同位置的象素A的基礎上運動自適應功能確定象素X的值。象素X的值按等式(14)加以確定X＝k(B＋C)/2＋(1－k)A(14)在等式(14)，k是從空間濾波功能輸出的k因子。等式(14)可以按圖15b的流程圖得以實現。
圖15位的方法始於框135a，其中設變量k為在框135a特殊象素的空間濾波功能輸出的k因子。方法繼續到框135b，其中設變量A為圖135a象素A的值。在框135c，設變量B為圖135a中象素B的數。在框135d，設變量C的值為圖135a中象素C的值。最後，插入的象素值按照等式(14)加以計算。圖15b的中以在圖9第二視頻處理器82內或在圖10的第一視頻處理器92執行。
圖16示出了依本發明教導的線性平均插入功能。在當前場相鄰行的象素B和C的基礎上線平均插入功能確定象素X的值。依照等式(15)可以確定象素X的值X＝(B＋C)/2(15)最後，圖17示出了依本發明教導的行加倍功能。行加倍功能依照等式(16)用象素B的值求X的值X＝B (16)f.垂直定標通過垂直定標功能可以擴展或壓縮一視頻幀的垂直尺寸。在模式B中可以提供兩種垂直定標的方法。兩種方法被稱為雙線性或三次插入。垂直定標功能可用來擴展視頻幀以使用圖1顯示26a至26c的較大的部分。
圖18示出了依本發明的教導將輸入信號的三行定標為輸出視頻信號的四行的二線插入。三輸入行是指線A至線C。四輸出行是指行D至行3。依照等式(17a)至(17d)使用行D的較小貢獻行A至行C能定標產生行0至行3行0＝A (17a)行1＝2/8A＋6/8B(17b)行2＝4/8B＋4/8C(17c)行3＝6/8c＋2/8D(17d)從行D開始，依照等式(17a)至(17d)下三行輸入視頻信號可以定標為四輸出視頻行。等式(17a)至17d的雙線性定標功能重複地使用到剩下的輸入行以產生相應的輸出行組。
類似地，九行輸入視頻信號能被轉換為十行視頻輸出，要依照下面等式(18a)至(18j)Line0＝A (18a)Line1＝0.1A＋0.9B (18b)Line2＝0.2B＋0.8C (18c)Line3＝0.3C＋0.7D (18d)Line4＝0.4D＋0.6E (18e)Line5＝0.5E＋0.5F (18f)Line6＝0.6F＋0.4G (18g)Line7＝0.7g＋0.3H (18h)Line8＝0.8H＋0.2I (18i)Line9＝0.9I＋0.1J (18j)輸入視頻行被稱為行A至行J。輸出視頻行被稱為行0至行9。從行J開始，依等式(18a)至(18j)下九行輸入視頻信號能定標為十行輸出視頻信號。等式(18a)至(18j)的線性定標功能能被重複應用到剩下的輸入行以產生對應的輸出行組。
作為上面描述二次線性插入的替換，圖19和20示出了依本發明的教導把三行輸入視頻信號定標為四行輸出視頻信號的三次插入。三輸入行指定為線B至線D。四輸出行為行0至行3。依照等式(19a)至(19d)使用線A，行B和行F的較小部分，B至線D可以定標產生行0至行3Line0＝0.055A＋0.89B＋0.055C (19a)Line1＝-0.014609A＋0.255078B＋0.782734C－0.023203D(19b)Line2＝-0.034375B＋0.534375C＋0.534375D－0.034375E(19c)Line3＝-0.023203C＋0.782734D＋0.255078E－0.014609F(19d)從行D開始，依照等式(19a)至(19d)輸入視頻信號的下三行可以定標為四輸出視頻行。等式(19a)至(19d)的三次定標功能能重複地應用到剩下輸入行以產生相應輸出行組。
類似地，三次插入也可用到對九行輸入視頻信號進行十行輸出信號的定標，這要根據下面的等式(20a)至(20j)Line0＝0.055A＋0.89B＋0.055C (20a)Line1＝-0.002915A＋0.118475B＋0.871075C－0.013365D (20b)Line2＝-0.01012B＋0.205200C＋0.819D－0.01408E(20c)Line3＝-0.019305C＋0.308125D＋0.740825E－0.029645F (20d)Line4＝-0.02816D＋0.4202E＋0.6436F－0.03564G (20e)Line5＝-0.034375E＋0.534375F＋0.534375G－0.034375H (20f)Line6＝-0.03564F＋0.6435G＋0.4202H－0.02816I (20g)Line7＝-0.029645G＋0.740825H＋0.3081251－0.019305J (20h)Line8＝-0.014080H＋0.81900I＋0.2052J－0.010120K (20i)Line9＝-0.013365I＋0.871075J＋0.118475K－0.002915L (20j)輸入視頻行稱為行B至行J，輸出視頻行稱為行0至行9。從J行開始，依照等式(20a)至(20j)，下9行輸入視頻信號可以定標為10行輸出視頻信號。等式(20a)至(20j)的三次定標功能能重複地應用到剩下的輸入行以產生相應的輸出行組。
4.圖象控制圖1的系統10允許在使用者的控制下在顯示單元26a至26c上顯示各種質量的視頻圖象。特別地，系統10的用戶可以控制控制圖象的清晰度，對比度，亮度，色調和飽合度。圖7的第一或第二矩陣乘法電路64或66可以例如控制飽合度和色調、亮度和對比度可以，例如，由圖7的第二查詢表70加以控制。最後，飽合度可以，例如，由圖7的處理模塊72a至72c加以控制。
圖21a至21d是依本發明的教導執行各種圖象質量控制功能的不同方法的流程圖。各種方法在圖象質量控制功能執行的順序和色彩空間不同。圖21a至21d將描述圖7的信道信號處理器22′。
圖21a的方法在處理模塊72a至72c內的色差色彩空間在從在框13b執行順序掃描功能開始。清晰度功能是在Y視頻信號上由，例如，處理模塊72a在框138內執行。在框140，色調控制功能由第二矩陣乘法電路66對Pr和Pb視頻信號上執行。在框142，飽合度控制功能是由第二矩陣乘法電路66對Pr和Pb視頻信號執行。在框144第二矩陣乘法電路66把視頻信號從色差色彩空間轉換為R-G-B色彩空間。在框146，在R-G-B色彩空間伽瑪校正功能是在第二查詢內對R，G和B信號執行的。在框148，對比度功能是在第二查詢表70內對R，G和B視頻信號執行的。在框150，亮度功能是在第二查詢表70內對R，G和B視頻信號執行的。
在框152，在第一矩陣乘法電路64內，圖21b的方法始於執行色彩空間轉換。方法繼續到框154，其中順序掃描功能在處理模塊72a至72c的色差色彩空間內執行。清晰度功能是在Y視頻信號上由，例如，在框156的處理模塊72a執行。在框158，色調控制功能是由第二矩陣乘法電路66對Pr和Pb視頻信號執行。在框160，飽合度控制功能是由第二矩陣乘法電路66對Pr和Pb視頻信號執行。在框162，由第二矩陣乘法電路66把視頻信號從色差色彩空間轉換為R-G-B色彩空間。在框164，在R-G-B色彩空間內，伽瑪校正功能是在第二查詢對R，G和B信視頻信號執行。在框166，對比度功能是在第二查詢表70內對R，G和B視頻信號執行。最後，在框168，亮度功能是在第二查詢表70內對R，G和B視頻信號執行。
在框170，圖21c的方法始於對第一矩陣乘法電路64的Pr和Pb視頻信號執行色彩調控制功能。在框172，飽合度控制功能是由第一矩陣乘法電路64對Pr和Pb視頻信號執行的。在框174，第一矩陣乘法電路把視頻信號從色差色彩空間轉換到R-G-B色彩空間以在處理模塊72a至72c內進行處理。在框176，伽瑪校正功能在第一查詢表68內的R，G和B視頻信號上進行。在塊178，在R-G-B色彩空間內，順序掃描功能由處理模塊72a至72c執行。在塊180，清晰度功能由處理模塊72對R，G和B視頻信號執行的。在塊182，對比度功能是在第二查詢表70內對R，G和B視頻信號執行的。最後，在框184，亮度功能是在第二查詢表內對R，G和B視頻信號執行的。
在框186，圖21d的方法始於對在第一矩陣乘法電路60的R，G和視頻信號執行色調控制功能。在框188，飽合度控制功能是由第一矩陣乘法電路64對R，G和B視頻信號執行的。在框190，伽瑪校正功能是在第一查詢68內對R-G-B視頻信號執行的。在框192，順序掃描功能是在處理模塊72a至72c的R-G-B色彩空間內進行的。在框194，清晰度功能是由處理模塊72a至72c對R，G和B視頻信號進行的。在框196，對比度功能是在第二查詢表70內對R，G和B視頻信號執行的。最後，在框198，亮度功能是在第二查詢表70內對R，G和B信號執行的。
a.色調色調控制功能允許用戶通過色調輸入對視頻圖象的顏色進行調整。色調功能可以在色差或R-G-B色彩空間運行。色調功能可以在色差色彩空間內調整視頻信號，例如Pr和Pb。替換地，色調功能可以在R-G-B色彩空間內調整R，G和B視頻信號。色調控制輸入可以包括絕對值X，和符號S。色調功能，例如，可以用來提供256個調整級以響應8位X輸入。
在色差色彩空間，色調功能的輸出可由等式(21a)確定YPrPb=ABCDEFGHIYPrPb------(21a)]]>在等式(21a)，變量A至I的值可以是，例如A＝1B＝0C＝0D＝0E＝COSXF＝S*SinXG＝0H＝-S*SinX；和
I＝COSX在R-G-B色彩空間，色調功能的輸出可以由等式(21b)確定GRB=ABCDEFEHIGRB------(21b)]]>在等式(21b)的變量A至I的值可以變化，這取決於R，G和B信號是從那樣的色彩空間推導出來的。例如，當R，G和B值是從SMPTE240M或SEMPTE 260M轉換示來時，A至I的值可為A＝0.2837cosX－0.1251S*sinX＋0.701B＝-0.2258cosX－0.1394X*sinX0.087C ＝-0.0579cosX＋0.2645S*sinX＋0.212D ＝-0.8124cosX－0.7013X*sinX＋0.701E＝-0.1006cosX＋0.913S*sinX＋0.087F＝0.913cosX－0.2116S*sinX＋0.212G＝-0.6048cosX＋0.7015S*sinX＋0.701H＝0.788cosX＋0.0863S*sinX＋0.087I＝-0.1831cosX－0.7878S*sinX＋0.212替換地，R，G，和B值是從NTSC值轉換得來時，A至I的值可以是
A＝1.1871cosX＋0.1066S*sinX－0.1871B＝-1.8116cosX－1.024S*sinX＋1.8115.
C＝0.6244cosX＋0.9173S*sinX－0.6244D＝0.1871cosX－0.714S*sinX－0.1871E＝-0.8115cosX＋1.0011S*sinX＋1.8115F＝0.6244cosX－0.2871S* sinX－0.6244G＝0.1871cosX－2.1035S*sinX－0.1871H＝-1.8115cosX＋3.2113S*sinX＋1.8115I＝1.6243cosX－1.1077S*sinX－0.6244最後，當R，G和B的值是從PA1或SECAM值轉換來時，A至I的值可以為A＝0.7009cosX－0.1689S*sinX＋0.2991B＝-0.5869cosX－0.3292S*sinX0.5868C＝-0.1141cosX＋0.4970sS*sinX＋0.1141D ＝-0.2991cosX＋0.3284S*sinX＋0.2991E＝0.4132cosX－0.0356S*sinX＋0.5868F＝-0.1141cosX－0.2929S*sinX＋0.1141G＝-0.2991cosX－1.2493S*sinX＋0.2991H＝-0.5868cosX＋1.0461S*sinX＋0.5868I＝0.886cosX＋0.2034S*sinX＋0.1141圖22以圖的方式示出了色調控制輸入至色彩值的效果。在圖22中，符號B-Y和R-Y為在R-G-B色彩空間的色差信號。符號Pr和Pb為在色差色彩空間的色差信號。在操作時，表示兩個色差信號的一矢量在圖22的平面內旋轉。調入色調矢量旋轉量和方向是受色調控制輸入的X值和S值的控制。色調控制功能的結果是輸出矢量202。
b.飽和度飽和度功能允許用戶使用飽和度控制輸入對視頻圖象的顏色進行調整。飽和度功能可以在色差或R-G-B色彩空間進行操作。飽和度功能可以調節視頻信號，例如在色差色彩空間調節Pr和Pb。替換地，飽和度功能可以在R-G-B色彩空間調節R，G和B視頻信號。飽和度控制輸入可以包括絕對值X和符號值S。飽和度功能可以，例如用來提供256個調整級以響應8位X輸入。
在色差色彩空間，飽和度功能的輸出是根據等式(21a)確立的，變量A至I的值可以是，例如A＝0B＝0C＝0D＝0E＝X＋SF＝0G＝0H＝0；和I＝X＋S在R-G-B色彩空間，飽和度功能的輸出是由等式(21b)確立的。在等式21b中變量A至I的值可以變化，這取決於R，G和B信號是從那個色彩空間轉換來的。例如，當R，G和B值是從SMPTE240M或SEMPTE260M轉換來時，A至I的值可以是
A＝1＋0.299SXB＝-0.087SXC＝-0.212SXD＝-0.701SXE＝1＋0.913SXF＝-0.212SXG＝-0.701SXH＝-0.087SXI＝1＋0.788SX替換地，當R，G和B值是從NTSC值轉換過來時，A至I的值可以為A＝1＋1.1871SXB＝-1.8115SXC＝0.6244SXD＝0.1871SXE＝1－0.8115SXF＝0.6244SXSXG＝0.1871SXH＝-1.8115SXI＝1＋1.6244SX最後，當R，G和B值是從PAL或SECAM值轉換過來時，A至I的值可以是
A＝1＋0.7009SXB＝-0.5868SXC＝-0.1141SXD＝-0.2991E＝1＋0.4132SXF＝-0.1141SXG＝-0.2991SXH＝-0.5868SXI＝1＋0.8859SX圖23以圖形示出了飽合控制輸出在色彩值上的效果。在圖23中，符號B-Y和R-Y為Y，R-Y，B-Y空間的色彩信號。符號Pr和Pb為在SMPTE240M色差色彩空間內的色差信號。在操作時，表示色差信號的矢量204的幅度是在圖23平面內變化的。輸入飽合度矢量的幅度變化的量和方向受飽合控制輸入的X和S值的控制。飽合控制功能的結果是輸出矢量206。
c.清晰度清晰度功能允許用戶清晰度控制輸入調整視頻圖象。可以在色差或R-G-B色彩空間使用清晰度功能。清晰度功能可以在色差色彩空間內調整亮度Y視頻信號。替換地，清晰度功能可以在R-G-B色彩空間裡調整R，G和B視頻信號。清晰度控制輸入可以包括絕對值X，和符號值S。清晰度功能可以，例如，提供256個調整級以對應8位X輸入。
圖24是依本發明的教導示出了清晰度功能操作的流程度。清晰度功能可以在圖7的處理模塊72a至72c內執行。在色差色彩空間，清晰度功能僅對Y視頻信號起作用。在R-G-B色彩空間，清晰度功能可以對R，G，和B視頻信號的每一個起作用。
在框208，適當的視頻信號可以在高通濾波器進行濾波。在色差色彩空間內，圖25象素A濾過波的Y視頻信號可以依照高通濾波器等式(22)加以確立Y＝A/2-B/8-C/8-D/8-E/8(22)在等式(22)對應Y值的A，B，C，D，和E值是圖25所示象素之值。在R-G-B色彩空間內對於每一個視頻信號，等式(22)可以應用到圖25的象素A。
回到圖24，在框20，高通濾波器的輸出乘以清晰度控制輸入的值X。在框2/2作出判別清晰度控制輸入的S值是正的還是負的。如果清晰度控制輸入的值S對應著正的清晰度控制輸入，在框214，乘的結果加到初始視頻信號上。否則，在框216，乘的結果從初始視頻信號上減去，該操作的輸出是調整視頻信號的清晰度。
d對比度對比度功能(允許用戶使用對比度輸入在視頻圖象的R-G-B色彩空間內調整顏色。對比度控制輸入可以包括絕對值X，和符號值S。對比度控制功能可以，例如，用來提供256調整級以響應8位X輸入。
圖26是依本發明教導示出了對比度功能操作的流程圖。對比度功能可以在圖7的第二查詢表內實現。在框218，在R-G-B色彩空間的三個視頻信號送往乘法器並且乘以視頻信號值X。在框220，對對比度的值是正還是負作出判制。在框222，如果S值是對應正的對比度值，乘法器的輸出加到初始視頻信號。替換地，在框224，如果S值對應負的對比度的值，乘法器的輸出從初始視頻信號中減去。
對比度的功能在圖27中以圖形的方式示出。圖27畫出了對應視頻輸出信號R′，G′，或B′的視頻輸出信號。在操作時，對比度控制輸入修改輸出/輸入曲線的坡度。
e.亮度亮度功能允許用戶通過亮度控制對視頻圖象的R-G-B色彩空間的顏色進行調整。亮度控制輸入可由絕對值X，和符號值S組成。亮度功能可以，例如，用來提供256調整等級以響應8位輸入。亮度功能可以在圖7第二查詢表的70內實現。如果S值對應著正的亮度控制輸入，亮度功能把X加到每一視頻信號R，G和B。替換地，亮度功能從每一個視頻信號減去X值。
亮度功能的效果如圖28所示。在操作時，亮度功能移動輸入/輸出曲線，使得輸出大於或小於輸入的X值。D.格式化器圖29示出了依本發明的教導構成的並且用24′一般表示的格式化器。圖29示出的格式化器24′類型可以用來作為圖1的每一個格式化器24a至24c。為簡化起見，格式化器24′將以圖1格式化器24a的術語加以描述。應當理解，格式化器24′並沒有因此受到局限，它也要以用來作為格式化器24b和24c。
格式化器24′包括行段繪圖儀226和數據格式化單元228。行段繪圖儀226耦合到圖1每一信道信號處理器22a至22d的兩個輸出行。例如行段繪圖儀226可以耦合到每一信道信號處理器22a至22d的對應紅視頻信號的兩個輸出行。行段繪圖儀226可以耦合併提供等於數據格式化單元228輸入數目的輸出數目。數據格式化單元228提供四路32位的輸出信號到圖1的顯示單元26。
在操作時，行段繪圖儀226接收視頻信號中，例如，紅信號一個的處理過的視頻數據，從圖1信道信號處理器22a至22d接收的視頻信號包含一些重疊，這是由於行分片器14按照前述參照圖1進行劃分輸入信號的方法確定的。行段繪圖儀用來去掉由行分片器14造成的各個信道之間的相互重疊。一旦重疊被移去，使用數據格式化單元228對視頻信進行格式化，以供，例如，圖1的顯示單元26a用。例如，數據格式化單元228可以產生一系列的位圖，在每一位圖中的一數據位對應著顯示單元26的每一個象素。數據格式化單元228可以按下述方式以128位字的方式把這些位平面提供給顯示單元216。
圖30示出依本發明的教導構成的並且用228′一般地表示的數據格式化單元的實施例。數據格式化單元228包括緩衝存儲器230和多個多路轉換器232。大量乘法器232可以包括，例如，由圖1的定時和控制電路28的選擇信號控制的128個多路轉換器。緩衝器230耦合到圖29的行段繪圖儀226的8路10位輸出。
緩衝存儲器230包括大量的在數量上等於一單獨視頻信號線上象素數目的存儲器單元234。存儲單元234可以，例如，可以有16行，每一行包括128個列。每一個多路轉換器232可以耦合到對應存儲單元234列的緩衝存儲器230的輸出。
在操作時，視頻信號的每一行可以順序地被接收並且存儲在緩衝存儲器230的存儲器單元234內。每一存儲器單元234為視頻幀的一個單元象素包括10位視頻數據。時間裡視頻數據可以每次一行地傳送到圖1的顯示單元26a以便形成10個位平面。一位平面對應-視頻幀的每一個象素的一位數據。因此，第一個位平面，例如，對應著每一象素的最高位，和第十位平面對應著每一象素的最低位。
一旦視頻幀的第一行的數據存儲在緩衝存儲器230，數據格式化單元228′可以產生適當位平面的第一行。數據格式化單元把10位平面的第一行以128位字與圖1的顯示單元26a通訊。例如，用來形成第一位平面的第一行的第一個128位字對應緩衝存儲器230的存儲單元234的底部行。在緩衝存儲器230順序行內的每一存儲單元234的第一位可以用來產生順序128位字以添充第一位平面第一行。一旦存儲在存儲單元234所有行的所有第一位已經使用了第一個位平面的第一行也就完成了。該過程可以為每個存儲單元234的順序位重複，直至視頻信號的單獨的一行的所有數據已經和圖1顯示單元26通訊了。這樣，一單獨幀視頻信號的10位平面數據的每一個的第一行已經與圖1顯示單元26相通訊了。通過為該視頻幀的每一行重複上述過程，與該視頻幀相聯的10位平面的每一個的剩於的行可以和圖1的顯示單元26a相通訊。E.SLM圖31示出了依本發明的教導構成的並且用26′一般表示的顯示單元的實施例。圖31示出的一顯示單元26′的類型可以用來作為圖1每一個顯示單元26a至26c。為簡明，顯示單元26′將作為顯示單元26a的一方面加以描述。應當理解，顯示單元並不局限於此，它也可以用來作為顯示單元26b和26c。顯示單元26′包括SLM236，和大量的視頻隨機存取存儲器(以後稱＂VRAM＂)238。SLM236可以包括，例如，一德克薩斯儀器公司生產的2×128管腳DMD或其它適合的顯示單元。
一DMD是單片的微型機制的具有大量象素的空間光調製器。一DMD可以是集成離散式，對每一個象素進行MDS尋址的搖擺鏡元件。通過靜電吸引的使用，搖擺鏡可以擺向適當的兩個位置中的一個。在第一個位置，特殊象素的搖擺鏡可以反射紅，綠，或蘭光，例如在顯示屏內對應著那個象素的適當色彩。在第二個位置上，特殊象素的搖擺鏡可以不反射任何光，在顯示屏上對應著黑色象素。通過控制對應特殊象素鏡在每一個位置的時間量可以得到色彩的色調。一DMD可以，例如為2048×1152個象素提供適當的鏡子。
多個VRAM238可以耦合和接收對應例如紅色視頻信號的視頻信號數據，該視頻信號是按上述方式以圖30數據格式化單元228來的128位字的視頻信號。四個單獨的VRAM238可以用來耦合到SLM236的四個信道的每一個。每一個SLM236信道在其信道內具有512個象素的寬度。兩個VRAMs238可以耦合到SLM236的每一個信道的第一個一半和二個VRAMs238可以耦合到SLM236的第二個一半。最後，VRAMs238存儲和連續地10位平面組送到SLM36。
在運行時，SLM236可以反射，例如，在顯示屏(未示出)從適當光源(未示出)來的紅光並以此顯示對應處理過視頻數據的視頻圖象。由SLM236反射的特殊視頻幀的光的量可以由存儲在VRAM238的10個位平面加以控制。例如，通過傾斜該象素到第一個位置，或反射光的位置達到對應一視頻幀的時間長度，亮的紅色可以由SLM236的特定的象素加以反射。通過控制鏡在第一個位置的時間象素的亮度可以變化。由VRAMs238的10個位平面可以控制每一個鏡在第一個位置的時間。每一個位平面可以控制每一個鏡的兩個位置來對應著一視頻幀的時間部分。對應最高位的位平面可以控制SLM236的對應一視頻幀的時間的一半。每一個順序位平面然後可以控制SLM236，所減少的時間量在對應著每個象素的初始10位字當中該位平面數的位置成比例。以這樣的方式，SLM236可以顯示適當的視頻圖象。由圖1顯示單元26至26c反射的紅，綠，和蘭光的組合產生了處理的視頻信號的顯示。
雖然對本發明已經做了詳細地描述，但應當理解，在不脫離由所附權利要求確立的發明範圍和精神的情況下可以做出各種變化，替換和變換。例如在模擬顯示單元上顯示處理過的視頻信號就屬於本發明的範圍內。近而任何其它顯示使用液晶顯示。近而，一個單獨的存儲器可以用來控制第一，第二和第三顯示單元26a-26c的每一個。近而，在處理電路20內提供的信道數目可以變化而不超出本發明的精神和範圍。近而，由處理電路執行的處理類型可以類似地變化而沒有超出本發明教導的範圍。
權利要求
1.數位電視系統，包括把一行輸入視頻信號劃分為每一輸入視頻信號的多個信道的電路；響應所說劃分電路而用來同時處理所說輸入視頻信號的所說信道的電路；以使響應所說處理電路而用來顯示所說處理過的輸入視頻信號的電路。
2.權利要求1的系統，其中所說的劃分電路包括行分片器，用來把一行輸入視頻信號劃分為每一個輸入視頻信號的4個信道。
3.權利要求1的系統，其中所說的劃分電路包括行分片器，用來把一行輸入視頻信號劃分為每一個輸入視頻信號的5個信道。
4.權利要求1的系統，對於由所說劃分電路產生的每一個信道，所說處理電路包括視頻信號處理器，用來把每一行輸入視頻信號轉換為兩行輸入視頻信號，控制所說輸入視頻信號的清晰度，色調，飽和度，對比度和亮度；和把輸入信號從一個色彩空間轉換為另外一個色彩空間；和從所說的輸入視頻信號中移去伽瑪曲線。
5.權利要求1的系統，對於由所說劃分電路產生的每一個信道，所說處理電路包括響應據說處理電路的矩陣乘法電路，用來把所說的輸入視頻信號從一個色彩空間轉換為另外的一個色彩空間和用來控制所說輸入視頻信號的色調和飽和度。一對應所說矩陣乘法電路的查詢表，用來從所說輸入視頻信號中移去伽瑪曲線；和用來控制所說輸入視頻信號的對比度和亮度；和至少一個響應所說第一查詢表的掃描線性視頻處理器，用來把每一行輸入視頻信號轉換為二行輸入視頻信號；和用來控制所說輸入視頻信號的清晰度。
6.權利要求1的系統，對於由所說劃分電路產生的每一個信道，所說處理電路包括響應所說劃分電路的至少一掃描行視頻處理器，用來把一行輸入視頻信號轉化為二行輸入視頻信號，和用來控制所說輸入視頻信號的清晰度；響應所說掃描處理器的矩陣乘法電路，用來把所說的視頻信號從一個色彩空間轉換為另外一個色彩空間；和用來控制所說輸入視頻信號的色調和飽和度；以及響應所說矩陣乘法電路的查詢表，用來從所說輸入視頻號中移去伽瑪曲線，和用來控制輸入視頻信號的對比度和亮度。
7.權利要求1的系統，對於由所說劃分電路產生的每一個信道，所說的處理電路包括響應所說劃分電路的矩陣乘法電路，用來把所說輸入視頻信號從一個色彩空間轉換為另外一色彩空間，和用來控制所說輸入視頻信號的色調和飽和度；響應所說矩陣乘法電路的至少一個掃描行視頻處理器，用來把一行輸入視頻信號轉換為二行視頻輸入信號；和用來控制所說輸入視頻輸入信號的清晰度；和響應所說掃描行視頻處理器的查詢表，用來從所說輸入視頻信號中移去伽瑪曲線；和用來控制所說輸入視頻信號的對比度和亮度。
8.權利要求1的系統，對於由所說劃分電路產生的每一信道，所說處理電路包括響應所說劃分電路的查詢表，用來從所說的輸入視頻信號移去伽瑪曲線；用來控制所說輸入視頻信號的對比度和亮度；響應所說查詢表的至少一個掃描行視頻處理器，用來把一行輸入視頻信號轉換為二行輸入視頻信號，和用來控制所說輸入視頻信號的清晰度；和響應所說掃描行視頻處理器矩陣乘法電路，用來把所說的視頻信號從一個色彩空間轉換為另一個色彩空間，和用來控制所說輸入視頻信號的色調和飽合度。
9.權利要求1的系統，對於由所說劃分電路產生的每一個信道，所說的處理電路包括響應所說劃分電路的第一矩陣乘法電路，用於把所說的輸入視頻信號從一個色彩空間轉化為另一個色彩空間，和用於控制所說輸入視頻信號的色調和飽和度；響應所說第一矩陣乘法電路的第一查詢表，用於從所說的輸入視頻信號中移去伽瑪曲線；用於控制所說輸入視頻信號的對比度和亮度；響應所說第一查詢表至少一個掃描線視頻處理器，用來把一行輸入視頻信號轉換為二行輸入視頻信號；和用來控制所說輸入視頻信號的清晰度；響應所說掃描行視頻處理器的第二矩陣乘法電路，用來把所說輸入視頻信號從一個色彩空間轉換到另外一個色彩空間，和用來控制所說輸入視頻輸入信號的色調和飽和度；和響應所說第二矩陣乘法電路的第二查詢表，用來從所說輸入視頻信號中移去伽瑪曲線；用來控制所說輸入視頻信號中的對比度和亮度。
10.權利要求1的系統，其中所說顯示電路包括每一個輸入視頻信號的空間光調製器。
11.權利要求1的系統，其中所說的顯示電路為每一個輸入視頻信號包括一數字微鏡裝置。
12.權利要求1的系統，還包括耦合到劃分電路的電路，用於從標準視頻源接收組合的視頻信號和把所說組合視頻信號轉換成大量的數字輸入信號。
13.權利要求1的系統，還包括響應所說處理電路的電路和耦合到所說的顯示電路和用來格式化所說的處理過的輸入視頻信號以用於所說的顯示。
14.高清晰度數位電視系統包括用來接收視頻信號和提供多個數字視頻輸出的電路；響應所說接收電路並用來把一行所說數字視頻信號劃分為每一數字視頻信號的多個信道的電路；響應所說劃分電路，用來同時處理所說數字視頻信號的所說信道的電路；和響應所說處理電路，用來顯示處理過的數字視頻信號的電路。
15.權利要求14的系統，還包括響應所說的處理電路，為所說的顯示電路格式化所說處理過的視頻信號的電路。
16.權利要求14的系統，其中所說處理電路包括行分片器，用來把每一行數字視頻信號劃分為每一個數字視頻信號的四個信道。
17.權利要求14的系統，其中所說的劃分電路包括一行分片器，用來把每一行數字視頻信號劃分為每一數字視頻信號的五個信道。
18.權利要求14的系統，其中，由所說的劃分電路，所說的處理電路產生每一個信道，包括一視頻信號處理器，用以把輸入視頻信號的每一行轉換為輸入視頻信號的二行，用於控制所說視頻信號的清晰度，色度，飽和度，對比度和亮度，用於把所說的輸入視頻信號從一個色彩空間轉換為另外一個色彩空間，用於從所說的輸入視頻信號中移去伽瑪曲線。
19.權利要求14的系統，其中，由所說的劃分電路，所說的處理電路產生每一個信道，包括一響應所說處理電路的矩陣乘法電路，用於把所說的數字視頻信號從一個色彩空間轉換為另外一個色彩空間，和用於控制所說數字視頻信號的色調和飽和度；一響應所說矩陣乘法電路的查詢表，用於從所說的數字視頻信號中移去伽瑪，和用來控制所說數字視頻信號的對比度和亮度；和至少一個響應所說第一查詢表的掃描行視頻處理器，用來把數字視頻信號的每一行轉換為數字視頻信號的二行，和用於控制所說數字視頻信號的清晰度。
20.權利要求14的系統，對於由所說劃分電路產生的每一個信道，所說處理電路包括響應所說劃分電路的至少一個掃描行視頻處理器，用來把一行數字輸入信號轉換為二行數字視頻信號；和用來控制所說數字視頻信號的清晰度；響應所說掃描行視頻處理器的矩陣乘法電路，用來轉換所說的數字視頻信號從一個色彩空間到另外一個色彩空間；和用來控制所說數字視頻信號的色調和飽和度；和響應矩陣乘法電路的查詢表和用來移去所說數字視頻信號中的伽瑪曲線，和用來控制所說數字視頻信號的對比度和亮度。
21.權利要求14的系統，對於由所說劃分電路產生的每一個信道，所說處理電路包括響應所說劃分電路的矩陣乘法電路，用來把所說視頻信號從一個色彩空間到另一個色彩空間，和用來調到所說數字視頻信號的色調和飽和度；響應所說矩陣乘法電路的至少一個掃描行視頻處理器，用來把每一行數字視頻信號轉換為二行數字視頻信號，和用來控制所說數字視頻信號的清晰度；和響應所說掃描行視頻處理器的一查詢表，用來移去數字視頻信號內的伽瑪曲線，和用來控制所說數字視頻信號的對比度和亮度。
22.權利要求14的系統，對比由所說劃分電路產生的每一個信道，所說處理電路包括響應所說劃分電路的查詢表，用來移去所說視頻信號的伽瑪曲線，和用來控制所說數字視頻信號的對比度和亮度；響應所說查詢表的至少一個掃描行視頻處理器，用來把每一行輸入視頻信號轉變為二行數字視頻信號，和用來控制所說數字視頻信號的清晰度。響應所說掃描行視頻處理器的矩陣乘法電路，用來把所說數字視頻信號從一個色彩空間轉換為另外一個色彩空間，和用來控制所說數字視頻信號的色調和飽和度。
23.權利要求14的系統，對於由所說劃分電路產生的每一個信道，所說處理電路包括響應所說劃分電路的第一矩陣乘法電路，用來把所說的數字視頻信號從一個色彩空間轉換為另外一個色彩空間；用來控制所說數字視頻信號的色調和飽合度；響應所說第一矩陣乘法電路的查詢表，用來就所說數字視頻信號中移去伽瑪曲線，和用來控制所說數字視頻信號的對比度和亮度；響應所說第一查詢表的至少一個掃描行視頻處理器，用來把一行數字視頻信號轉換為二行數字視頻信號，和用來控制所說數字視頻信號的清晰度；響應掃描行視頻處理器的第二矩陣乘法電路，用來把數字視頻信號從一個色彩空間轉換為另外一個色彩空間，和用來控制所說數字視頻信號的色調和飽和度；和響應所說第二矩陣乘法電路的第二查詢表，用來從所說的數字視頻信號中移去伽瑪曲線，和用來控制所說數字視頻信號的對比度和亮度。
24.權利要求14的系統，其中，所說的顯示電路包括對每一個視頻信號的一空間光調製器。
25.權利要求14的系統，其中所說的顯示電路包括為每一個數字視頻信號有一個數字微鏡。
26.從標準視頻信號產生高清晰度視頻顯示的方法包括下列步驟把標準的複合視頻信號分離為多個視頻信號；對分離的視頻信號進行採樣以產生數字視頻信號；劃分所說數字視頻信號為多個信道；並行地處理數字視頻信號的多個信道；把處理過的數字視頻信號作為高清晰度顯示進行顯示。
27.權利要求26的方法，還包括格式化處理過的數字視頻信號以便顯示的方法。
28.權利要求26的方法，其中所說的採樣分離視頻信號以產生數字視頻信號的步驟包括在模擬-數字轉換器內採樣分離的視頻信號以產生數字視頻信號的步驟。
29.權利要求26的方法，其中劃分所說數字視頻信號為多個信道的步驟包括了劃分所說數字視頻信號為4個信道的步驟。
30.權利要求26的方法，其中劃分所說數字視頻信號為多個信道的步驟包括了劃分所說數字視頻信號為5個信道的步驟。
31.權利要求26的方法，其中所說處理數字視頻信號的多個信道的方法包括在一掃描行視頻處理器內處理多個信道的步驟。
32.權利要求26的方法，其中顯示格式化的數字視頻信號的步驟包括在一空間光調製器顯示單元內顯示格式化的數字視頻信號的步驟。
33.權利要求26的方法，其中所說顯示格式化的視頻數據的步驟包括在空間光調製器顯示單元上顯示格式化的數字視頻信號的步驟。
全文摘要
提供了一數位電視系統，系統在複合視頻接口和分離電路(16)內接收視頻信號。視頻信號被複合視頻接口和分離電路(16)分離為各個視頻信號。分離的視頻信號在模擬-數字轉換電路(18)內被轉換為數字視頻信號。行分片器(14)把第一行數字視頻信號劃分為多個信道，使得信道信號處理器(22a)至(22d)可以並行地處理每一個信道。每一個信道信號處理器(22a)至(22d)為每一行視頻可以提供兩行視頻輸出。處理過的數字視頻信號在格式化器(24a)至(24c)內進行格式化以供顯示器(26a)至(26)使用。
文檔編號H04N9/67GK1119816SQ9411868
公開日1996年4月3日 申請日期1994年10月27日 優先權日1993年10月27日
發明者羅伯特·J·戈夫, 史蒂芬·W·馬歇爾, 維希爾·馬凱戴, 唐納德·B·多爾蒂, 理察·C·邁耶, 斯科特·D·海姆布 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司