通過掃描轉(zhuǎn)換改善電視信號垂直分辨率的方法和裝置的制作方法

專利名稱：通過掃描轉(zhuǎn)換改善電視信號垂直分辨率的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電視信號發(fā)送系統(tǒng)領域，特別涉及應用于電視接收機部分的通過掃描轉(zhuǎn)換改善電視信號垂直分辨率的方法和裝置。
人們對于在水平方向和垂直方向提高圖象分辨率的電視信號的發(fā)送具有越來越大的興趣。在垂直方向上，這樣的信號可能具有的行數(shù)是現(xiàn)存標準行數(shù)的二倍。一個被發(fā)送信號的寬屏幕顯示中所出現(xiàn)的不好的效果，就是標準分辨率所導制的。一個標準分辨率信號的觀眾可能會抱怨從相對于屏幕較近的地方觀看所顯示的圖象是模糊不清的。采用更高分辨率圖象可以克服上述不好的效果，但是現(xiàn)有的發(fā)送系統(tǒng)不易適用于高分辨率的圖象。
在隔行掃描系統(tǒng)中的連續(xù)的掃描中，一個標準分辨率525行2∶1隔行掃描的NTSC電視信號由兩場組成，每一場含240個有效的行，隔一場(奇數(shù))的行在空間上相對于偶數(shù)場的行進行間置，這樣480個有效的行在顯示屏幕上有規(guī)則地間隔開來，相鄰的行來自不同的(奇數(shù)或偶數(shù))場。
從原理上講，這樣的行結(jié)構(gòu)能夠傳送一個靜止圖象，它有480線的垂直分辨率，然而一般的隔行掃描不能達到這個值，每一場僅有240行被顯示，且每一場僅顯示六十分之一秒。人眼/腦希望綜合兩個場，感知全部的480行，這在靜態(tài)圖象中比動態(tài)圖象中更易完成，所感知的第一場的強度在第二場到達的60分之一秒后已衰減到初始值的50%，這導致了兩個結(jié)果(ⅰ)行結(jié)構(gòu)變成了可視的，(ⅱ)超過240行的垂直頻率在顯示中被部分混淆。
總的結(jié)果是一個標準分辨525行隔行掃描顯示的被感知的垂直分辨率處于240線和480線之間、該衰減在先有技術中一般稱為“K(Kell)因數(shù)”，其中，被感知的垂直分辨率等于0.66(K因數(shù))×480＝320線。
對于靜止圖象而言，K因數(shù)可以被完全地消除，在每個60分之1秒場周期內(nèi)顯示所有的480行(從奇數(shù)場到偶數(shù)場)，分辨率就可被恢復到480線。先前場發(fā)送的240行被存儲在場存儲器中，并且與本場發(fā)送一起被顯示。這個技術是已知的掃描轉(zhuǎn)換技術，然而該方法只能完美地應用于靜態(tài)圖象，在處理動態(tài)圖象時該方法還需要某些折衷的方案。
幾個電視接收機或投影電視制造商包括飛利蒲、日立、索尼和1kdgami等正在采用專門加倍技術。掃描轉(zhuǎn)換行加倍技術同樣地應用到分量信號(例如亮度、色度)或來自任何一個源的被接收的NTSC信號上。該技術還可以應用于電視接收機中、電纜衛(wèi)星信號釋碼器中，實際上是任一種位于或接近接收機的裝置中。該技術如果用在一個電視接收機中，場存儲器可用于其他的用戶特征，例如畫中或畫噪聲衰減。
然而在該技術中仍有一個要求，即對于動態(tài)圖象來說，掃描轉(zhuǎn)換器的應用要選擇一個最優(yōu)方案，這樣無論何時有運動圖象的可能，可感知的分辨率要被改善到超過320行的水平。
采用本發(fā)明的原理可以克服關于先有技術中的掃描轉(zhuǎn)換方法和裝置中的問題，即通過分析圖象的動態(tài)特征，優(yōu)化一個隔行掃描圖象的顯示。一種圖象分析的方式涉及測試在同一場中垂直相鄰的象素或更大的樣本部分，以確定它們的強度差別是否超過一個預定的閾值，如果上述差別大，則意味著可能有一個物體的邊或急劇的變化。
另一種分析方式涉及將來自同一場中的在垂直方向相鄰的象素依幅值排序、上述象素的數(shù)據(jù)垂直落入來自先前場的這些象素之間。這種分析方式可以稱為垂直黑斑分析。
圖象象素數(shù)據(jù)的第三種分析方式涉及將本場的兩個相鄰象素的數(shù)據(jù)平均起來，并將得到的平均值與先前一場的中間象素數(shù)據(jù)相比較，若這兩個值之差超過一個予定的閾值，則可能存在場景的變化或圖象的運動或其他的運動的轉(zhuǎn)變。
根據(jù)本發(fā)明的其他特征，對于視頻信號的發(fā)送來說，通過一個誤差信號的產(chǎn)生可以協(xié)助進行圖象分析，誤差信號為象素數(shù)據(jù)塊表明了運動的概率，一個誤差信號發(fā)生器可以位于電視發(fā)送系統(tǒng)鏈的任一部分，此處可直接從電視源獲得一個連續(xù)掃描信號。這個數(shù)據(jù)流可以在衛(wèi)星系統(tǒng)的一個備用的聲音通道中作為(例如)19.2千比特(kilobit)或作為其他較低位速率數(shù)據(jù)發(fā)送信號來被發(fā)送。
進一步說，如果本發(fā)明欲與一個電視圖文接收機或譯碼器連用，則電視圖文發(fā)生器可以提供一個輸入到現(xiàn)在的掃描轉(zhuǎn)換裝置作為靜態(tài)圖象或圖象部分的顯示，例如用于聽力減弱時的字幕顯示情況。這樣一個提供給判定執(zhí)行過程的輸入可以先進行可選擇對象的選擇，并且強制來自下一場或先前場中的垂直方向的中間值的選擇。
在確定一個象素值或用于顯示的一行的更大的部分，許多可供選擇的對象可以被確定，并且從這些可供選擇的對象中根據(jù)上述分析法可以作出一個選擇。三個象素值的每一個用于測試的行部分包含一個選擇對象在同一場中的垂直象素和來自前一場中的中間垂直象素。另一個選擇對象可以通過來自同一場的兩個垂直方向相鄰象素的算術平均值來計算。第五個選擇對象包括在計算一個加權(quán)平均值中的中間象素值的二倍，即來自同一場中的相鄰象素的算術平均值和中間象素的加權(quán)平均值。
如果沒有或幾乎沒有運動的跡象，則來自前一場的中間象素值將被顯示;如果有運動的跡象，但是相鄰象素值之差很小，則相鄰象素值的平均數(shù)將被顯示;如果有明顯的垂直變化的跡象，則要么中間象素值被選擇(如果它的值在兩個相鄰象素值之間的話)，要么加權(quán)平均值被采用(當中間象素值不在兩個相鄰象素值之間時);如果以相鄰象素值之間的差別中有變動的明顯的量度，同時也存在運動變動的明顯量度，則在兩個相鄰象素之間的或中點的象素值以及中間象素值被選擇用于顯示。
用于完成該優(yōu)化顯示的裝置包括一個場存儲器，一個行存儲器，象素值或行部分值計算器，象素分析電路和一個響應象素分析電路的選擇電路;特別要說明的是，判定、選擇和計算電路可以被體現(xiàn)在一個程序化微機或邏輯電路或任一種其他的簡便形式中。在另一個實施例中，數(shù)字的“中點”值濾波器可以被用作在許多值中確定一個中點值。如同前文中所建議的那樣，場存儲的輸出可以被有選擇地用作其他用戶特征，例如顯示畫中畫的研究，掃描轉(zhuǎn)換器也可以在一個接收機中，一個電纜電視轉(zhuǎn)換器/譯碼器中，一個衛(wèi)星信號接收機中或任何其他的位于接收中或其附近的裝置中實施。進一步說，該處理過程可用于亮度，色度、復合NTSC信號或PAL信號(與合適的附加處理一起以補償在色度副載頻相位逐行的變化)。而且用于完成本發(fā)明分析原理的信號不必隔行掃描。然而在非隔行掃描的環(huán)境下，對于用作選擇顯示的計算可供選擇對象的內(nèi)插值來說，當來自前一場的兩個相鄰值可用在判定執(zhí)行分析時，它們不能提供比在本場中更好的信息。
用于隔行掃描的電視發(fā)送的實施例取決于這樣的假定，即在前一場中含有帶正確的空間信息(但不正確的時間信息)的數(shù)據(jù)行，它可以提供一個比本場中相鄰行的可能的任一內(nèi)插值更好的內(nèi)插值(該信息在時間上正確，在空間上不正確)。順序掃描(非隔行掃描)的電視信號不能提供空間和時間信息交換的可能性在非隔行掃描實施例中信噪比的改善可以通過下列方式取得，即根據(jù)(同一場)垂直方向相鄰的象素或信號部分和(場間)水平方向相鄰的象素或信號部分之差的變化進行預先的預測。
根據(jù)本發(fā)明的其他特征，采用附加一個場存儲器的措施可提供改善圖象分析和其他的不同內(nèi)插值的機會。


圖1表示垂直分辨率對時間的放大了的曲線，其中用于同一場中兩個垂直相鄰的象素或信號部分(a)和(b)的象素或信號部分被顯示出，與來自前一場的中間象素(c)一起以表明內(nèi)插值(d)是本發(fā)明用于在本場中顯示的目的。象素被設定為一行的水平方向上最小可分辨元素，而信號部分可以是一整行。
圖2是掃描轉(zhuǎn)換裝置的框圖，該裝置用于根據(jù)本發(fā)明改善垂直分辨率。
圖3表示在非隔行掃描環(huán)境中，垂直分辨率對時間的放大了的曲線，其中對于內(nèi)插一個中間行來說，在前一場中可獲得非空間上或非時間上的正確數(shù)據(jù)。
圖4表示在隔行掃描環(huán)境中(如圖1)垂直分辨率對時間曲線的放大了的圖，但是其中用于下一場和前一場的數(shù)據(jù)可以得到以用在本場的內(nèi)插一個中間行。
圖5是掃描轉(zhuǎn)換裝置的框圖，用作改善垂直分辨率，它包括兩個場存儲器。
圖6表示裝置框圖，該裝置提供一個優(yōu)先的或一個誤差數(shù)據(jù)信號，該信號與一個預兆圖象運動的象素塊有關，以幫助圖1中電路109或圖5中電路513所完成的判定執(zhí)行處理過程。
為了提高電視圖象的質(zhì)量，最好能使現(xiàn)有的顯示的行數(shù)加倍，那么所顯示的行的數(shù)目是被發(fā)送的行數(shù)目的兩倍，例如，在一個525行2∶1隔行掃描發(fā)送(每圖象場262又二分之一行)中，480個有效行而不是240個有效行同時被顯示(順序掃描，525行)，這個過程是掃描轉(zhuǎn)換的已知技術。在某種，特別是靜態(tài)圖象的條件下，掃描轉(zhuǎn)換不僅能從所顯示圖象中取消行結(jié)構(gòu)的可見性，還能提高垂直分辨率。
為了通過掃描轉(zhuǎn)換提高垂直分辨率，必須利用在前面一場(該場與本場垂直間置)中被發(fā)送的行，例如，如圖1所示，來自前面場的象素或行部分(c)可用于協(xié)助通過內(nèi)插確定象素或行部分(d)。在這種情況睛，被內(nèi)插的象素或行部分(d)所載帶的信息多于從本場中所獲得的信息，并且增加了垂直分辨率，特別是在圖象的非運動或靜止部分，單獨的象素或行部分(c)是一個用于作(d)的數(shù)據(jù)的理想插入值。然而在有運動的圖象區(qū)域中，有行(c)上的信息與在60分之1秒場延遲期間已位移的一部分場景有關，行(c)數(shù)據(jù)的直接使用去為行(d)插入值數(shù)據(jù)可能導致運動的人工痕跡，在圖象的運動區(qū)域中，最好用來自本場的行(a)和(b)的唯一一個象素值去為行(d)插入數(shù)據(jù)值，而靜止的圖象區(qū)域中，用于行(c)的象素值是合適的。本發(fā)明提供了利用一個值(a)、(b)和(c)在行(d)上中逐個樣本值的的基礎上圖象象素信息的優(yōu)化內(nèi)插，這導致了用于改善垂直分辨率的實施掃描轉(zhuǎn)換器需要較低的成本。
圖2表示了內(nèi)插器的框圖，對于在行(d)上被內(nèi)插象素樣本來說五個備用值同時被產(chǎn)生。這五個備用值基於近似適于圖象細節(jié)和運動的不同條件，備用值之間的選擇是這樣進行的，即根據(jù)含五種測試的取樣樣本值a、b和c，執(zhí)行三種分析方式。五個測試結(jié)果的邏輯組合用以選擇最好的備用的內(nèi)插值。三種分析方式涉及到主要依幅值排序的問題，用以確定中間值或中點值，有物體的一個邊緣急劇變動分析(例如能夠垂直地證明)以及識別場景變化或一個運動圖象的運動分析。
選擇作為在行(d)上顯示的五個不同的值可依下述方法計算得到(ⅰ)(a+b)/2用于同一場中相鄰的垂直的象素的平均值，適用于a、b值接近時的運動的情況;
(ⅱ)(a+2c+b)/4用于該場和前一場的加權(quán)平均值，適用于有弱的運動跡象的情況(ⅲ)(b)適用于有運動跡象并且(b)值在(c)和(a)值之間的情況;
(ⅳ)(a)適用于有運動跡象并且(a)值在(c)值和(d)之間的情況;
(ⅴ)(c)適用于無移動跡象的情況;
所執(zhí)行的五個測試與排序有關，如下面的測試(ⅰ)-(ⅲ);急劇變動的分析，如下面的測試(ⅳ);運動變動分析，如下面的測試(ⅴ)(ⅰ)ab是/否
(ⅱ)bc是/否(ⅲ)ca是/否(ⅳ) a-b x1是/否(ⅴ) (a+b)/2-c x2是/否頭三個測試(ⅰ)-(ⅲ)識別取樣樣本序列;測試(ⅳ)與測試(ⅴ)一起顯示有關的運動。如果a-b是小的，且(a+b)/2-c是大的，則說明圖象中有明顯的運動跡象。
最適合內(nèi)插的選擇是基於這五個測試1.a-b小(a+b)/2-c小所有三個值相似，無運動跡象，選擇c;
2.a-b小(a+b)/2-c大明顯的運動跡象，選擇(a+b)/23.a-b大(a+b)/2-c小一個垂直邊緣變動的跡象，如果c在a、b之間，選擇c;否則選擇(a+2c+b)/4;
4a-b大(a+b)/2-c大急劇變動或運動變動跡象，選擇a、b、c的中間值。
現(xiàn)在參照圖2，它所顯示的是用于完成上述掃描轉(zhuǎn)換方法的典型裝置。根據(jù)圖2，行存儲器100存儲用于本被接收的象素或行部分的數(shù)據(jù)。樣本a、b被一個行隔開，這樣可表示垂直方向相鄰的象素或更大的信號部分。場存儲器101存儲含262或261行數(shù)據(jù)的前一場，其延遲長度依據(jù)不同的場而變化，以保證象素數(shù)據(jù)c從場存儲器101中輸出以作為本場的相鄰象素a和b的空間上的中間值。象素數(shù)據(jù)從c被延遲一個場的場存儲器中輸出，以便它能成為來自前一場的象素或行部分a和b的中間值或垂直間置的象素或行部分。
樣本合成電路102可以是任一種現(xiàn)有技術中已知的用來完成已指示的運算功能的運算邏輯電路，或者包含(將電路102-110全部合起來考慮)一個數(shù)據(jù)處理器，用以確定所有的運算包括垂直相鄰樣本a和b的算術平均的判定操作;電路103提供一個包括來自前一場中的中間樣本c的值兩倍的加權(quán)平均值。
比較器或判定電路104-106檢測樣本a、b、c的相對幅度，這樣它們可以被排列，從而得到中點值。用于確定中點值的數(shù)字濾波器104a可以代替比較器或判定電路104-106，它們的輸出被提供給判定電路109，同時提供的還有由判定電路107和108執(zhí)行的另外兩個測試的結(jié)果。
判定電路107將兩個垂直方向相鄰的象素樣本之差與一個預定的閾值聯(lián)系起來，以確定該差是大還是小，如果是大的，該差值意味著一個急劇的垂直變化。
判定電路108與來自本場的平均值與來自前一場的平均值之比較有關。如果大，則兩個場之差代表在場景中的一個變化或一個運動變化;如果在場間樣本的一整行都變了，則在整個場景中可能存在變化，而不是在一個場景中僅有一個物體的運動。
按照數(shù)據(jù)處理器109，基於上述測試，特別是基於依這些測試得到的結(jié)論，一種選擇方式可被作出，這樣，對于用于顯示的一個特別的輸入的選擇方式而言，選擇電路110可以實時地依接收到的電視信號更好地操作。
各種比較器或判定電路103-105和選擇電路110，數(shù)字中點值濾波器或選擇電路都是已知的，例如美國專利U.S.4713785中，從C.Hentschel著的“減小閃爍的方法的理論和主觀的比較”(Thetheoreticalandsubjectivecomparisonofflicker-reductionmethods)(刊登在“E.B.U技術評論”1987、8第70-79頁上)中可以獲知。
選擇電路110的輸出端輸出一個內(nèi)插值的電視信號數(shù)據(jù)流，用以作為一個行部分的最后顯示。它在時間上的任一點可能是五個數(shù)據(jù)值中的任一個，所顯示的來自判定電路109的三個輸入代表八個并行數(shù)據(jù)選擇中的一個，在此，五個可供選擇的對象僅有一個實際上在已描述的實施例中被選擇。
上述的掃描轉(zhuǎn)換裝置和方法主要涉及隔行掃描信號發(fā)送，在非隔行掃描電視信號發(fā)送系統(tǒng)中，根據(jù)圖3，來自本場的樣本a和b將與來自前一場位于同一行上的樣本c和e比較，行d的中間值a和b的值d的內(nèi)插，比較將不可能很成功，因為樣本a、b、c、e中沒有一個能提供如同d的實際值一樣的空間上的精確數(shù)據(jù)，然而，利用預定的演算，考慮a與b、b與e、a與e之間的變化，所得到的內(nèi)插值d的近似程度可能比a與b簡單平均起來的值更好，而且，通過用a和c值作為下一場f或e值的預定值，用b作為下一場g值的預定值，則在接收器中信噪比可以得到改善。
參照圖4，顯示了垂直分辨率對時間的另一曲線，但是，其中要假設來自下一場的另一個空間上的正確值e可以得到，作為在本場中除了來自前一場c值之外的又一行d的內(nèi)插值。
參照圖5，另外一場存儲器或延遲器500被表示出，與場存儲器502相連。與圖1的實施例相比較，場存儲器500提供圖4的樣本e。
為提供樣本b的一行存儲器501的輸入落后于場存儲器500(一個262/261行存儲器)，另外的樣本e是時間上間置但空間上在被內(nèi)插的行d上，例如，樣本e。場存儲器500的延遲加上行存儲器501的延遲等于場存儲器502的延遲。結(jié)果，樣本e代表空間上正確，但時間上屬于下一場的信息，(樣本c屬于前一場)。這樣，另外的內(nèi)插值可以被產(chǎn)生用于輸入到選擇器512，即(e)選擇器位置6(c+e)/2選擇器位置6(a+b+c+e)/4現(xiàn)在選擇器位置2在上述的實現(xiàn)過程中，考慮圖1的實施例，值e等價于c，但在前一場與本場之間有場景變化的情況下，值e是個更好的值。同理，在本場和下一場之間有場景變化的情況下，值c是個更好的值。值(c+e)/2可以用作替換單獨的c或e，這樣就具有噪聲減少和自然的瞬時平滑。同理，(a+b+c+e)/4可以是比(a+2c+b)/4(前面提及)值的更優(yōu)的值。
另一個判據(jù)可以從樣本e中衍生出來c-e x3它最大的用途是從靜態(tài)垂直脈沖中識別運動。
其他的可以從樣本e中衍生出來的有用的判定執(zhí)行判據(jù)包括aebe(a+b)/2-e x2a(c+e)/2b(c+e)/2(a+b)/2-(c+e)/2 x2
從所有這些測試(除如圖2所示的測試外中，將選擇運算輸入以進行滿意的操作是不可能的。根據(jù)邏輯電路506-511，對于有兩個場存儲器的實施例，最好的6個測試結(jié)果。
ⅰabⅱa(c+e)/2ⅲb(c+e)/2ⅳ a-b x1ⅴ (a+b)/2-(c+e)/2 x2ⅵ (c-e) x3其中x1、x2、x3是預定的測試極限值。
按ⅰ-ⅲ的順序，a和b的相對值與樣本c和e的平均值都是預先確定的。
參照圖6，所顯示的裝置是用于提供一個輔助輸入信號給圖1的判定執(zhí)行電路109或圖5的電路513。在電視信號發(fā)送鏈中圖象源(例如電視演播室)和信號編碼器606(用于編排和多路傳輸或?qū)σ恍盘柧幋a以發(fā)送給接收機)之間的某一點上，一個誤差信號發(fā)生器601-605被提供用來從一個實際的和模擬的順序式掃描高分辨率電視信號中產(chǎn)生一個誤差信號ERROR，行等分電路602將圖象源600的輸入一分為二;而行加倍器603(根據(jù)本發(fā)明圖1和圖5)模擬現(xiàn)在的掃描轉(zhuǎn)換輸出;延遲器601補償在電路602和603的延遲;在組合器604上，一個ERROR信號被產(chǎn)生，它涉及到源圖象和加倍器輸出的模擬(處理過的)的圖象的差別。根據(jù)表605，一比特或兩比特的輔助數(shù)據(jù)流被產(chǎn)生用于發(fā)送電視信號塊，人們希望這樣的誤差信號是一個指示在一個預定的電視信號塊中運動可能性的數(shù)據(jù)信號。
預定的電視信號塊最好在水平方向的寬度比垂直方向的高度大，例如16個象素寬8個象素高，其原因是所使用的在垂直方向偏轉(zhuǎn)變化的數(shù)據(jù)比反映水平方向變化的數(shù)據(jù)有更大的精確性。
誤差信號發(fā)生器601-605的輸出輔助數(shù)據(jù)(ASSISTDATA)可能是單一比特的指示器，指示在該塊中的動態(tài)圖象還是靜態(tài)象更為可能;如果輸入含兩比特的信息，則該信號可以提供一個編碼信號，其中一個值可以識別一個清楚的靜態(tài)圖象，其他三個值識別運動的可能性的一個指示。
信號編碼器606可能包括(例如)在一個電纜電視系統(tǒng)或一個B型多路模擬分量衛(wèi)星編碼器的一個分離的數(shù)據(jù)通道上的一個輔助的數(shù)據(jù)發(fā)送。在后一情況下，一個19.2千比特的輔助數(shù)據(jù)可能在4個或6個聲音通道中的一個中有選擇地發(fā)送。電路109或513接收的誤差信號數(shù)據(jù)流可以協(xié)助或者甚至可以優(yōu)先完成所接收的電視信號的分析。
進一步說，信號編碼器可以根據(jù)申請?zhí)枮?55317題目為“高清晰度B-MAC電視信號發(fā)送系統(tǒng)”(HighdefinitionB-MACtelevisionsignalsystem)申請人為KeithLucas的專利申請來進行設計。根據(jù)該申請，信號編碼器602提供水平方向分辨率改善的電視信號，而本發(fā)明改善垂直分辨率，所以這些發(fā)明相互補充可用在一個直接的廣播衛(wèi)星系統(tǒng)中。
在接收機或其附近，或者與一個圖文電視信號發(fā)送(用于展示被發(fā)送的動態(tài)電視信號)相連接，圖文電視發(fā)生器610可以提供一個優(yōu)先的信號TEXT，它可能與一個圖文電視字符或一個預定的字符塊或一個圖象部分或一個顯示的幀相對應。該幀，幀部分或字符被顯示一段時間周期或輸出信號圖文電視的周期，這樣，一個靜態(tài)圖象被提供作為這樣的圖象部分。照這種方式，信號TEXT迫使用于作c或e的數(shù)據(jù)被顯示并且優(yōu)先選取任一個其他的選擇對象。置言之，如果圖象部分是預定大小象似一個圖文電視字符的大小，則無輔助信號TEXT的信號圖文電視將優(yōu)先選擇用于象素d的c值或e值。
權(quán)利要求
1.在電視信號接收機或其附近，用于在有運動圖象的情況下通過內(nèi)插改善垂直分辨率的掃描轉(zhuǎn)換方法包括以下步驟(ⅰ)存儲數(shù)據(jù)，用于來自本場的象素中被一個垂直的線分隔的相鄰的象素；(ⅱ)存儲至少一個數(shù)據(jù)，用于前一場的在垂直位置上最接近于步驟(ⅰ)的相鄰圖象象素的一個象素；(ⅲ)將步驟(ⅰ)和(ⅱ)中存儲的數(shù)據(jù)按幅值大小排序；(ⅳ)確定步驟(ⅰ)的相鄰象素值之差是否超過了一個第一預定值；(ⅴ)通過計算場之間數(shù)據(jù)值之差是否超過一個第二預定值來確定一個圖象運動的情況；(ⅵ)從步驟(ⅰ)或(ⅱ)的至少兩個象素數(shù)據(jù)值來數(shù)學地計算一個平均值；(ⅶ)從步驟(ⅰ)或(ⅱ)或(ⅵ)中的平均值中選擇一個值作為用于顯示的內(nèi)插值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描轉(zhuǎn)換方法，其特征還包括下列步驟(ⅷ)存儲至少一個數(shù)據(jù)，用于下一場在垂直位置最接收步驟(ⅰ)的相鄰象素數(shù)據(jù)的一個象素，并且在步驟(ⅲ)中將步驟(ⅰ)和步驟(ⅱ)與步驟(ⅲ)數(shù)據(jù)的平均值而不是步驟(ⅱ)一起按幅值排序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的掃描轉(zhuǎn)換方法，其特征還包括以下步驟(ⅷ)提供一個誤差信號，指示在一個預定電視數(shù)據(jù)塊中運動出現(xiàn)的可能性，以幫助步驟(ⅴ)的確定。從在接收機中或其附近，用于增加將被顯示的電視圖象的垂直分辨率的掃描轉(zhuǎn)換方法包括以下步驟(ⅷ)提供一個誤差信號，指示在一個預定電視數(shù)據(jù)塊中運動出現(xiàn)的可能性，以幫助步驟(ⅴ)的確定。
4.在接收機中或其附近，用于增加將被顯示的電視圖象的垂直分辨率的掃描轉(zhuǎn)換方法包括以下步驟存儲一個被接收電視信號的一個預定的部分，該部分包括一個場的信號的一部分和從被接收信號中移出的一個行;將被移出的一場的被接收的電視信號的一部分，被移出的一行的一部分和現(xiàn)在正被接收的信號的一部分依據(jù)值大小排序;測試被接收的信號部分用于急劇垂直變動;測試被接收的信號部分用于物體運動;計算從另一行移出的一行的被接收信號的部分的平均值;計算從另一行或場移出的被接收的一行和一場的信號的部分的一個加權(quán)平均值;根據(jù)排序和測試的結(jié)果，選擇被接收信號的一部分，或被接收信號的一部分的已計算的平均值，或加權(quán)平均值用于顯示。
5.用于增加所顯示的電視圖象垂直分辨率的掃描轉(zhuǎn)換器、包括用于存儲包含從被接收信號中移出的一場和一行的一部分信號的一個被接收電視信號的預定部分的裝置;用于根據(jù)值，將被移出的一場被接收電視信號的一部分，被移出的一行的一部分和現(xiàn)在正被接收的信號的一部分排序的裝置;用于計算從一個另外一場或一行移出的一行或一場被接收的電視信號的一部分值的至少一個平均值的裝置;測試裝置，用于對垂直變動，黑斑、物體運動測試被接收信號并且，選擇裝置，根據(jù)被接收信號的測試裝置，選擇被接收信號的一部分或被接收信號的一部分的計算平均值中至少一個用于顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的掃描轉(zhuǎn)換器，其中的信號存儲裝置包括一個行存儲器和一個場存儲器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的掃描轉(zhuǎn)換器，其中數(shù)值排序裝置包括一個數(shù)字濾波器，用于確定從另一個行或場中移出的一行或場被接收信號的許多預定部分的中點值。
8.一個誤差信號發(fā)生器用于提供一個誤差信號輸入到權(quán)利要求6所述的掃描轉(zhuǎn)換器的測試裝置中，誤差信號發(fā)生器根據(jù)一個圖象源輸出的高分辨率信號，用以提供一個誤差信號，指示具有預定大小的電視信號塊的運動的可能性。
9.根據(jù)權(quán)利要求9的誤差信號發(fā)生器包括一個圖文電視發(fā)生器用于提供同時的圖文電視信號和誤差信號輸出，就一圖文電視字符，一預定字符塊或一整個幀而言，該誤差信號優(yōu)先選擇裝置的被選擇輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的誤差信號發(fā)生器，電視信號的有預定大小的塊包括在象素的寬度上大于行的長度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的一個誤差信號發(fā)生器包括一個圖文電視發(fā)生器，用以提供一個能表征字符圖文電視信號輸出，該圖文電視信號優(yōu)先取得選擇裝置的被選擇輸出用作該圖文電視字符的象素的內(nèi)插值。
12.根據(jù)權(quán)利要求7的掃描轉(zhuǎn)換器，其中信號存儲裝置包括第一和第二場存儲器，第一場存儲器用于存儲本場以前的一場的數(shù)據(jù)，第二場存儲器用于存儲本場以前的一場的數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求5的掃描轉(zhuǎn)換器，用于顯示的所接收信號部分的計算出的平均值包括從另外兩個場中取出的兩場象素的平均值，以及從另外兩場中取出的兩場象素和本場中垂直方向相鄰的象素的平均值。
14.一個電視系統(tǒng)，含有用于增加所顯示的電視圖象垂直分辨率的掃描轉(zhuǎn)換器和一個誤差信號發(fā)生器，該掃描轉(zhuǎn)換器包括用于存儲所接收的電視信號的預定部分的裝置，該預定部分含從所接收信號中取出的一場和一行的一部分;用于根據(jù)已移出的一場被接收電視信號的一部分值、已移出一個行的該部分的值，現(xiàn)在正被接收的信號的一部分的值，依其值大小排序的裝置;測試裝置，用于對垂直變動、黑斑、物體運動來說測試被接收到的信號;響應被接收信號測試裝置的選擇裝置，用于選擇所顯示的被接收信號的一部分或被接收信號部分的已計算的平均值;誤差信號發(fā)生器，用于提供一個誤差信號輸入到掃描轉(zhuǎn)換器的測試裝置;響應圖象源的高分辨率信號輸入的誤差信號發(fā)生器用于提供一個誤差信號，該信號指示在預定大小的視頻信號塊中有運動可能性。
15.用于通過內(nèi)插改善電視信號垂直分辨率的掃描轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟(ⅰ)存儲數(shù)據(jù)，用于被本場中一個垂直線分隔的相鄰象素，(ⅱ)存儲至少一個數(shù)據(jù)，用于在垂直位置上最接近于步驟(ⅰ)的垂直相鄰象素數(shù)據(jù)的前一場的象素和下一場的象素，(ⅲ)將步驟(ⅰ)和(ⅱ)的數(shù)據(jù)依幅值排序，(ⅳ)確定步驟(ⅰ)的垂直相鄰象素的值之差是否超過一個第一預定值，(ⅴ)確定在至少兩個場之間被存儲數(shù)據(jù)之差是否超過一個第二預定值，(ⅵ)從步驟(ⅰ)或步驟(ⅱ)或(ⅰ)和(ⅱ)值的算術組合后的值之間選擇一個作為用于顯示的內(nèi)插值。
16.用于增加所顯示的電視信號的垂直分辨率的掃描轉(zhuǎn)換器包括，行存儲器，用于提供從另一行中移出的一行的被接收信號的部分;一個第一和第二場存儲器分別與該行存儲器的輸入和輸出耦合，用于提供在該行存儲器中從被存儲信號移出的一場被接收信號的一部分，用于將從一行和一場中移出的一行和一場信號的部分之值排序的裝置;測試裝置，用于測試對垂直變動、黑斑和物體運動而言的被接收信號部分;響應被接收信號測試裝置的選擇裝置，用于選擇所顯示的被接收信號的一部分或被接收信號部分的已計算的平均值。
全文摘要
改善電視圖象垂直分辨率的掃描轉(zhuǎn)換裝置包括一存儲先前發(fā)送場的場存儲器，一行存儲器，存儲含最近象素的在前行的有代表性的電視數(shù)據(jù)。在一隔行掃描系統(tǒng)中，先前場中被發(fā)送的兩個垂直相鄰象素和中間象素用于提供五個選擇值。視頻數(shù)據(jù)可由排序測試，垂直急劇變動測試和運動測試來測試。根據(jù)測試結(jié)果，五個選擇值中的一個可被選出作為與現(xiàn)在發(fā)送場的垂直相鄰值一起用于顯示的內(nèi)插值。選擇過程可由一輔助信號幫助進行，該信號指示預定數(shù)據(jù)塊運動的可能性。
文檔編號H04N7/01GK1044022SQ8910859
公開日1990年7月18日 申請日期1989年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月11日
發(fā)明者克里斯托弗·亨利·伯奇 申請人:亞特蘭大科研公司