专利名称：具有随机行存取的成像器的长宽比转换的制作方法
背景技术：
发明领域本发明一般涉及投影电视接收机和显示器的领域，具体来说，本发明涉及使用具有随机行存取的成像器的投影电视接收机和显示器，举例来说，此类成像器可以是液晶硅(LCOS)(liquid crystal onsilicon)成像器。
相关技术描述与标准电视接收机一致，诸如LCOS成像器的液晶成像器可具有4∶3的长宽比。但是，这种接收机必须也能够显示具有宽屏长宽比16∶9的视频节目。利用4∶3的LCOS成像器，通过执行用以把16∶9的图像转换为符合4∶3显示的四分之三高度的垂直格式转换，16X9的视频节目可以在4∶3的显示器上显示。
长宽比转换表示利用4∶3成像器的16∶9的节目需要把1080行的图像转换为810行的图像。为此，典型的垂直格式转换器将等待两个行周期，直到两行出现为止，并将使用这两行产生一个输出行。该输出将出现在输入信号的一个行周期中。接着，该转换器将使用第三输入行以及已接收的输入行，以在下一个输入行周期期间产生第二输出行。此后，该转换器将使用第四输入行产生第三输出行。此时，该转换器必须等待另一个输入行被完全读入，以便于继续。这种等待或延迟是由垂直格式转换器执行每行像素的重新计算而产生的整个输入行周期。因而，在减少行数时，该转换器在其输出中自然会出现没有数据发送到成像器的空行周期。
通常，此功能需要相当大的存储空间，如四分之一(1/4)帧，以及足够的存储带宽，以写入正常帧周期的帧并读出四分之三(3/4)正常帧周期的输出帧。在开发视频显示系统时需要降低存储要求和带宽，以便简化电路并降低成本。
发明简述优选地，通过在诸如液晶成像器这样的成像器中使用随机行存取，并通过在长宽比转换过程中使用空载时间，存储空间和带宽可被降低，这样，在每个空载时间当中，黑色行将被发送至显示器的上部和下部，从而在4∶3的液晶成像器当中形成诸如16∶9的宽屏长宽比图像。该宽屏图像的水平宽度与成像器相同，但垂直高度与成像器不同。液晶成像器，特别是通常的白色LCOS成像器的性质在于未用像素不能被简单的留为空白或空，而是必须要被驱动至可能最黑的黑电平。本发明的方案可以把成像器的未用行变为黑电平并且通过格式转换产生的成像器的有效行在转换每个场所需的相同时间间隔内被确定，从而不必使用不必要的大存储器。
在本发明的第一方面中，用于成像器的长宽比转换系统包括垂直格式转换器，用于把具有第一预定行数的输入图像转换为具有第二预定行数的输出图像；装置，用于在垂直格式转换器的等待周期期间把黑色行插入输出图像中；和用于成像器的随机行存取的装置，用于以多个黑色行和多个有效行表示输出图像。
在本发明的第二方面中，具有随机行存取的成像器的长宽比转换系统包括垂直格式转换器，用于把具有预定长宽比的输入图像转换为根据成像器总行数的一部分形成的输出图像；以及装置，用于在垂直格式转换器的等待周期期间把黑色行插入成像器总行数的剩余部分中。
在本发明的第三方面中，用在液晶成像器中的长宽比转换法包括的步骤是把具有第一预定垂直行数的输入视频图像转换为具有第二预定垂直行数的输出视频图像；在转换步骤中的延迟周期当中周期性地多路复用输出视频图像和黑色行输入信号，以提供具有多个黑色行的修改过的输出图像；并且在液晶成像器上表示修改的输出图像。
在本发明的第四方面中，用在具有随机行存取的液晶成像器中的长宽比转换法包括的步骤是周期性地接收预定数目的输入视频行；对该预定数目的输入视频行执行垂直格式转换，以提供具有该预定输入视频行一部分的转换视频输入；并在垂直格式转换步骤的等待周期当中周期性地多路复用黑色输入行和转换的视频输入。
附图简述
图1是根据本发明方案的视频处理电路的框图。
图2是用来解释本发明方案以及根据本发明方案的图1所示框图的操作的定时图；图3是表示根据本发明的长宽比转换法的流程图；图4是表示根据本发明的另一种长宽比转换法的流程图。
优选实施例的详细描述尽管本发明可应用于各种长宽比转换，但这里的说明只涉及在4∶3成像器上显示的16∶9的节目的转换。假定长宽比转换表示使用4∶3成像器的16∶9节目需要把1080行的图像转换为810行的图像。参考图1所示的视频显示系统10，垂直格式转换器12具有16∶9的输入视频信号。应当指出，该垂直格式转换器将等待一个行周期，直到获得两个行为止，并将使用这两行产生一个输出行。优选地，该“等待”利用行存储器来实现，该行存储器在第二行的第二像素序列被写入行存储器时读出第一行的像素序列。该输出将在输入信号的一个行周期当中出现。接着，该转换器将使用作为输入接收的第三行以及已接收的输入行，以在下一个输入行周期产生第二输出行。此后，该转换器将使用作为输入接收的第四行产生第三输出行。此时，该转换器必须等待另一个输入行被完全读入，以便继续。该等待是一个完整的输入行周期。
在这个等待周期，根据本发明的方案，一个黑色行被写入该显示当中。为了根据本发明来完成此操作，垂直格式转换器12的输出可以作为多路复用器14的第一输入。另一个输入可以是用于根据本发明驱动至少一个或多个行至黑色的黑电平像素值。只要从垂直格式转换器12的存储器中获得，多路复用器就把转换的视频行提供给成像器16，如所示的液晶成像器或LCOS成像器。但是，在垂直格式转换器的每个等待行周期当中，该多路复用器把黑电平像素值提供给成像器16。该循环重复进行，直到图像被完全以图像数据和黑色行加载为止。以此方式，810个有用图像行与270个黑色行一起被优选产生(例如，135个黑色行在成像器的顶部且135个黑色行在成像器的底部)。如果原始图像有1080行，那么这就是正确的黑色行数，当然前提是它们被正确地置于显示的顶部和底部区域。如果LCOS成像器具有随机行存取的话，这是可以实现的。
图2表示定时图。所示为两个可供选择的例子。在所示的所有例子中，当输入信号的第一行正在被读入时，多路复用器的输出可从黑电平输入读出至成像器的第1行。前四行随后被处理为转换行1’-3’，它们被提供给成像器的第136-138行。下一个等待周期在第五行被读入垂直格式转换器时出现。在这个时间当中，根据实例1，一个黑色行可提供给成像器的第2行，或者根据实例2或实例3提供给第946行。之后，输入行5-7被处理为转换行4’-6’，并提供给图像行139-141。在输入行9被读入垂直格式转换器的等待周期中，根据实例1，一个黑色行被读入成像器的第3行，或者根据实例2读入成像器的第947行中，或者根据实例3读入成像器的第2行。可以看出，实例1填充较低黑色条之前的较高黑色条，而在另一种方式中，实例2和实例3同时填充每个黑色条。应当指出，实例3可能并不适合所有的成像器，如LCOS显示，这是因为可被写入顶部或底部行的相邻负和正场会引起边缘场或闪烁问题。
垂直格式转换器、多路复用器和成像器的操作可由控制器18中的时钟和同步电路(未示出)来控制。
参考图3，所示为液晶成像器的长宽比转换法300的流程图。如上所述，具有16∶9长宽比的图像可被转换为适合液晶成像器总行数的一部分。优选地，该方法包括步骤302，用于把具有第一预定垂直行数的输入视频图像转换为具有第二预定垂直行数的输出视频图像。随后在步骤304，该方法在转换步骤302的延迟周期多路复用输出视频图像和黑色行输入信号，以提供具有多个黑色行的修改的输出图像。黑色行的插入可以使成像器的顶部形成上面的黑色条，随后，成像器的底部形成下面的黑色条。另外，黑色条的插入也能够以另一种方式(空间地)来实现，以使上面和下面的黑色条大体可在相同的时间被填充。在步骤306，修改的输出图像显示在液晶成像器上。还应当理解，在考虑本发明时，黑色行可根据需要全部插入顶部或底部，或者在顶部和底部当中按比例分配。
参考图4，所示为具有随机行存取的成像器的另一种长宽比转换法400的流程图。优选地，方法400包括步骤402，用于周期性地接收预定数目的输入视频行，随后在步骤404对预定数目的输入视频行执行垂直格式转换，以提供具有该预定数目的输入视频行一部分的转换的视频输入。在步骤406，该方法将在垂直格式转换步骤的等待周期当中多路复用黑色输入行和转换的视频输入。方法400还可包括步骤408，用于在成像器上呈现转换的视频输入以及与转换的视频输入多路复用的多个黑色行。
尽管本发明是结合本文公开的实施例来描述的，但应当理解，以上的描述并不会限制权利要求所定义的本发明范围。
权利要求
1.一种用于具有随机行存取的成像器的长宽比转换系统，包括垂直格式转换器(12)，用于把具有第一预定行数的输入图像转换为具有第二预定行数的输出图像；其特征在于装置(14)，用于在垂直格式转换器的等待周期把黑色行插入输出图像中；从而成像器(16)呈现具有多个黑色行的输出图像。
2.如权利要求1的系统，其特征在于插入装置包括使用多路复用器(14)与输出图像多路复用的黑色行输入信号(BLACK)，其中多路复用器和垂直格式转换器由控制器(18)控制，它被编程以在等待周期中插入黑色行。
3.如权利要求1的系统，其特征在于成像器(16)可从下面一组成像器中选择，包括液晶硅(LCOS)、等离子、微镜像、液晶显示和发射液晶显示投影。
4.如权利要求1的系统，其特征在于第一预定行数是1080且第二预定行数是810。
5.如权利要求1的系统，其特征在于第一预定行数是480且第二预定行数是360。
6.如权利要求1的系统，其特征在于该长宽比转换把16∶9的图像转换为适合4∶3显示的四分之三(3/4)高度。
7.如权利要求1的系统，其特征在于用于插入黑色行的装置(14)把黑色行插入成像器(16)的顶部以形成上部黑色条，并在随后把黑色行插入该成像器的底部以形成下部黑色条。
8.如权利要求1的系统，其特征在于用于插入黑色行的装置(14)以另一种方式把黑色行插入成像器(16)的顶部并在随后插入该成像器的底部，以形成上部黑色条和下部黑色条。
9.一种用于具有随机行存取的成像器的长宽比转换系统，包括垂直格式转换器(12)，其特征在于所述垂直格式转换器(12)把具有第一预定长宽比的输入图像转换为根据成像器总行数的一部分形成的输出图像；并且装置(14)，用于在垂直格式转换器的等待周期把黑色行插入成像器(16)的总行数的剩余部分中。
10.如权利要求9的系统，其特征在于该长宽比转换把16∶9的图像转换为适合4∶3显示的四分之三(3/4)高度。
11.如权利要求9的系统，其特征在于用于插入黑色行的装置(14)把黑色行插入成像器(16)的顶部以形成上部黑色条，并在随后把黑色行插入该成像器的底部以形成下部黑色条。
12.如权利要求9的系统，其特征在于用于插入黑色行的装置(14)以另一种方式把黑色行插入成像器(16)的顶部并在随后插入该成像器的底部，以形成上部黑色条和下部黑色条。
13.一种用在具有随机行存取的液晶成像器中的长宽比转换方法，包括的步骤是步骤(302；404)，用于把具有第一预定垂直行数的输入视频图像转换为具有第二预定垂直行数的输出视频图像；其特征在于下述步骤步骤(304；406)，用于在转换步骤中的延迟周期当中周期性地多路复用输出视频图像和黑色行输入信号，以提供具有多个黑色行的修改过的输出图像；并且步骤(306；408)，用于在液晶成像器上呈现修改过的输出图像。
14.如权利要求13的系统，其特征在于该转换步骤把16∶9的图像转换为适合4∶3显示的四分之三(3/4)高度。
15.如权利要求13的系统，其特征在于用于插入黑色行的步骤把黑色行插入成像器(16)的顶部以形成上部黑色条，并在随后把黑色行插入该成像器的底部以形成下部黑色条。
16.如权利要求13的系统，其特征在于用于插入黑色行的步骤以另一种方式把黑色行插入成像器的顶部并在随后插入该成像器的底部，以形成上部黑色条和下部黑色条。
17.一种用在具有随机行存取的液晶成像器中的长宽比转换法包括的步骤是步骤(402)，用于周期性地接收预定数目的输入视频行；以及步骤(404)，对该预定数目的输入视频行执行垂直格式转换，以提供具有该预定输入视频行一部分的转换视频输入；其特征在于以下步骤步骤(406)，在垂直格式转换步骤的等待周期当中多路复用黑色输入行和转换的视频输入。
18.如权利要求17的方法，其特征还在于该方法包括步骤(408)，用于在成像器上呈现转换的视频输入以及多个黑色行，其中多个黑色行与转换的视频输入一起多路复用。
全文摘要
一种用在具有随机行存取的液晶成像器(16)中的方法(400)包括的步骤是:步骤(402),用于周期性地接收预定数目的输入视频行;步骤(404),对该预定数目的输入视频行执行垂直格式转换,以提供具有该预定输入视频行一部分的转换视频输入;以及步骤(406),在垂直格式转换步骤的等待周期当中周期性地多路复用黑色输入行和转换的视频输入。该方法还包括步骤(408),用于在成像器上呈现转换的视频输入以及多个黑色行,其中多个黑色行与转换的视频输入周期性地多路复用。
文档编号G09G3/20GK1386013SQ021191
公开日2002年12月18日 申请日期2002年5月10日 优先权日2001年5月11日
发明者D·H·维利斯 申请人:汤姆森许可公司