专利名称：带有分时立体图像功能的电视机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带有分时立体图像功能的电视机，属于立体电视系统中的图像信号处理技术领域。
利用人眼左右视差的概念来产生立体图像效果的方法有许多种，就普通民品彩电而言，由于受CRT管自身的特点及观看方式的限制，往往采用左、右眼分时轮换制，就是让左右两眼在不同的时间内观看不同的带有一定视差的图像。
鉴于立体电视的节目源有限，人们一直在寻求用普通电视的节目源来获得立体效果。当使用数字技术将视频信号进行数字化之后，在进行视频信号恢复时，使相临两帧(逐行形式的)或相临的两场(奇偶场、隔行形式的)的图像产生水平方向(即扫描方向)的一定位置偏差，再让观众配带上受同步控制的电子快门眼镜，就可使左、右两眼分别看到两幅有一定水平位置偏差的图像。从严格意义上来说，该像差并不是真实意义的立体像差，但经人脑处理之后，仍能感受到一定的立体感，即是一种伪立体图像。而左、右眼的分时观看是通过带有电子快门的眼镜来实现的，利用有线或无线的控制方式，在场同步(或帧同步)信号的驱动下，使左、右两眼的眼镜片轮流关闭(阻光)及开启(透光)，可用液晶光阀或油膜光阀来实现镜片的阻光与透光。
本发明的目的是提供一种带有分时立体图像功能的电视图像产生方法，该方法是用逐帧或逐场期间的行扫描脉冲相位的少许偏差或者数字化视频信号的群位移方式，来使两帧图像产生水平方向的一定位置偏差，从而获得分时的立体图像效果。
本发明的又一目的是提供一种利用上述产生分时立体图像方法的带有分时立体图像功能的电视机，该电视机具有较低的成本及较简易的电路结构，更容易在民品电视机中实施推广。
本发明的带有分时立体图像功能的电视图像产生方法是这样实现的将视频信号经小信号处理电路进行数字化的逐帧(或逐场)群位移，或是经过扫描驱动电路将行驱动脉冲(消隐)进行逐帧(或逐场)的行相位延时移动处理，从而获得交替出现的两幅分时的具有水平位置偏差的图像，再配合带有电子快门的眼镜使人的左、右两眼分时观看不同的图像而得到立体图像的效果。
本发明的带有分时立体图像功能的电视机是这样实现的该电视机的控制电路包括有小信号处理电路、电源电路、扫描驱动电路、帧(场)同步脉冲发射电路、显示输出电路及伴音电路，其特征在于在小信号处理电路上连接有帧同步发射器，在扫描驱动电路中设置有可逐帧(或逐场)切换的行驱动脉冲相移电路，其相位的移动量及通道的切换是受控于帧(场)的识别信号，相临的两帧或两场图像有着不同的行驱动(消除)脉冲相移量，使相隔的两帧(场)的行驱动脉冲的相移量相同。
所述的扫描驱动电路中，行驱动消隐脉冲的相移是通过延时控制开关实现的。
所述的扫描驱动电路中的相移通道的切换，是由帧(场)识别信号完成的，帧(场)识别信号是以1/2的帧(场)频周期为周期的方波、三角波或脉冲信号识别信号，每一帧(场)内行驱动脉冲的位相是同步的。
本发明的另一种带有分时立体图像功能的电视机是这样实现的该电视机的控制电路包括有小信号处理电路、电源电路、扫描驱动电路、帧(场)同步脉冲发射电路、显示输出电路及伴音电路，其特征在于在小信号处理电路部分，在将数字化的视频信号进行数模恢复处理(D/A转换)时，进行时序位移整合，使逐帧(场)输出的模拟视频信号产生不同的群位移，该群位移的位移量和切换是受控于场识别信号，相临的两帧(场)的群位移量不同，而相隔的两帧(场)之间的群位移量则相同。
所述的时序位移整合，是指视频信号经D/A恢复转换处理的过程中，视频信号相对于每一行的行同步脉冲(消隐)有一定的时间位移(滞后)。
所述的群位移，是指将一帧(场)数据群的一行中的前端(或后端)略去(或插入)1-100个数据，每一行中插入的数据与略去的数据数量相等，以保证每一行的上、数据总数不变。
本发明立体图像的特点是利用场识别信号，使相临两场或两帧的图像扫描脉冲相位产生少许偏差(即延时)，或是采用数字化的视频信号的逐帧(或逐场)的群位移方式来实现光栅的水平方向的一定位移而实现的。其技术关键是在行扫描推动级的前端建立一个直通通道及相移(时间滞后)通道，用场(或帧)识别信号来轮流切换该两个通道，使行驱动脉冲，或者经过直通通道而不产生相移，或者经过相移通道而产生相移(滞后)，以产生相临两帧(或场)之间的水平方向不同的扫描起始点，从而获得相临的两帧(或两场)之间的水平位置不同的图像。
本发明的电视机的基本构成是由小信号处理电路、电源电路、扫描驱动电路、帧(场)同步脉冲发射电路、显示输出电路及伴音电路所组成。其立体效果的产生，即分时像差图像生成过程的主要机理有两种一种是使供给扫描驱动电路、进行行输出驱动的行驱动脉冲产生逐帧(场)的行相位微差或相移，另一种是将视频信号进行数字化后，再经小信号处理电路进行逐帧(场)的群位移；这两种方法都能获得交替出现的两幅分时的具有水平偏差的图像。因此，而第一种方法需要在扫描驱动电路中加设有可逐帧(场)切换的行驱动脉冲相移电路通道及无相移的直通通道，其通道的选取(或切换)受控于帧(场)的识别信号，这样可使相临的两帧或两场的期间内有着不同的行驱动脉冲相移量(延时)，而相隔的两帧(场)的行驱动脉冲的相移量都相同。而第二种方法中的群位移的意义及产生过程为在小信号处理过程中，使数字化的视频信号，在数模恢复(D/A转换)处理时，进行时序位移整合，恢复了的视频信号相对每行的消隐脉冲来说有着一定的时间位移-群位移，逐帧(场)所输出的模拟视频信号可产生不同群位移，群位移的位移量受控于场识别信号，相临的两帧(场)的群位移量不同，而相隔两帧(场)之间的群位移量则相同。
上述两种方法的电路特点是在行扫描驱动电路中，行驱动脉冲相移是通过延时电路实现的，该延时电路为RC延时电路完成的，行扫描驱动电路中的相移切换，是两临的两帧(场)内的行驱动脉冲在换帧(场)时进行切换，每一帧(场)内行驱动脉冲的位相是相同的。帧(场)识别信号，是指可以转化为帧频(场)或1/2帧频场的方波、三角波或脉冲信号。本发明中所指的群位移是指将视频信号进行时序位移整合，也就是将经D/A恢复过程中的视频信号既可相对于行的行同步脉仲(消隐)有一定的时间位移(滞后或相移)。因而，经时序位移整合后的一帧(场)视频信号所组成的图像较未经过时序整合的图像显示有着一定所水平方向的位置移动。
另外，如使用带有I2C总线方式的芯片来实现该功能，其工作原理是完全相同的，只需略微改变原芯片的内部结构，再配设相应的软件，不会增加多少成本。只是目前的I2C总线方式的芯片还作不到这一点。
下面结合两个较佳实施例和附图详细说明本发明的结构、特点和功效
图1是本发明第一种实施例—带有水平(行)相差式分时立体图像功能的电视机原理框图。
图2是本发明第二种实施例—带有水平(行)群位移式分时立体图像功能的电视机原理框图。
图3是行驱动脉冲(消隐)相移及通道切换部分电路原理图。
图4是带有群位移逐帧可调功能的I2C总线控制下的隔场(帧)群位移功能的原理框图。
图5是水平方向的行驱动脉冲(消隐)相位移动(延时)示意图。
图6是逐帧(场)、行方向的视频数据(信号)群位移示意图。
参阅图1所示的本发明第一种实施例-实现水平(行)相差式分时立体图像电视机的原理框图，其信号的主要流程与传统电视机基本相同，在扫描驱动电路1中设计有“行脉冲相移电路4及通道切换选择电路2”(虚线框内的电路)，该电路的工作过程如下行扫描驱动脉冲，一路经过直通通道5，另一路经过由RC延时电路4所组成的延时通道(可产生一定的时间滞后、相当于脉冲相位的少许位移)，帧(场)频识别脉冲控制电子开关3使其或者接逼直通通道5，或者接通RC延时通道4，该帧(场)识别脉冲可以是1/2帧(场)频的方波信号，其高低电平时分别对应于“直通”及“延时”通道的接通。由电子开关3选择输出的行扫描脉冲，驱动行推动级而使整个行扫描电路工作，因而相临帧(场)所相应的扫描光栅将有一定的水平方向的位置偏差，帧同步发射器3发射出与帧同步的脉仲信号，该信号用于同步观众所佩带的电子快闪眼镜，使左右两个眼镜片轮流导光，让两眼交替地看到两幅具有水平位置偏差的图像，即可以在普通的电视信号下，也能够产生一定的立体效果。
电视机整机的工作流程是由天线(ANT)或各AV端子输入的电视信号，经小信号处理电路进行中频放大、同步分离、解码等处理后，在I2C总线方式控制下，其中一路经伴音功放推动扬声器，另外两路则去驱动扫描电路、显示输出电路等。电源电路则为整机提供各种电力供应。
如图2所示的是实现分时立体图像的另一种电路，也就是本发明的第二种实施例。其主要工作原理与传统电视机基本相同，只是在小信号处理电路中使用了数码行方向群位移处理电路40(虚线框内的电路)，该部分电路的工作原理如下视频信号经模/数转换(A/D)后，将该一帧(场)的图像信号存储到存储器(RAM)42里，在CPU43的控制下进行水平位移整合处理后，再经过D/A转换而恢复视频输出。其水平位移整合的原理如下在帧识别脉冲41的控制下，相临的两帧在D/A恢复之前，进行不同的前(后)端的插入及省略(详见图4说明)，因而送入显示输出电路的视频信号，也就是具有水平位移偏差的两幅图像，并以帧(场)频进行切换。该实施例的电视机整机工作的基本流程与图1的说明基本相同，不再赘述。
图3所示是图1中的相移选择及切换电路的实用电路原理图来自小信号电路的行扫描脉冲31，一路直接经电阻R1I(不产生延时)送入电子开关IC1的1引脚，另一路经过R2、C1所组成的延时回路延时，再由晶体管Q1进行阻抗匹配后，才送入电子开关IC1的11引脚。另外，由帧(场)识别脉冲32(1/2帧场频的方波信号)被送入IC1的9引脚，当帧(场)识别脉冲为高电平时，电子开关IC1内的11、10两管脚之间的开关导通，将来自三极管Q1的延时行驱动脉冲被选用而被送入行推动级Q2；当场与帧识别信号为低电平时，电子开关IC1内的1、2两管脚之间的开关导通，经过R1的未延时的行驱动脉冲被送入晶体管Q2，从而使相临的2帧(场)之间的图象出现一定的水平位置偏差(偏左或右)。
图4所示的是图2中的电路中的小信号处理部分中有关经水平延时(位移)整合后所产生的逐帧(场)的群位移的功能原理框图；视频信号经A/D转换后，再存储一帧(场)的图像信号于RAM存储器，则一帧(场)的信号被转化成m行，每行中有n个数据(60){a11、a12、.........ain)，{式中I＝1、2……m}，因而一帧(场)信号将构成一个n×m个数据的矩阵，这里将之简称为“群”，在作D/A转换之前，需要在场(帧)识别脉冲的控制下，控制电子开关64，使送给D/A转换器的数据“群”对应相邻的两场(帧)分别提取未经变换的“群”61，或经过行位移整合的“群”62，其群位移整合方法是在每行的数据的前端或后端，插入或略去若干个数据，插入和略去的数据数量相同，就能够保证一行的数据总数量不变。为了便于理解，将对应的角标不变，而所插入的数据可以是与图象黑电平相对应的数据。
图4中1的1群位移整合、相当于略去(或插入)每行中的前K个数据，而在每行的结尾又加上(或略去)K个数据。当实现D/A转换时，又按照同样的节拍及相对次序提取数据，即ai、k+2(i＝1、2、3、4......)与ai、2(j＝1、2、3、4......)的提取在同一相对时间上提取(相对于行驱动脉冲(消隐)的时间间隔)，因而整合后相当于将剩余的原数据前移(或推迟)了处理K个数据所需的时间。
图5所示的是图1中经延时变换后的行驱动脉冲的结果示意图，相临的两帧(场)51与52和52与53之间的行驱动脉冲有着一定的时间滞后ΔT(该ΔT可根据需要在行扫描正程时间T的0-10％之间选取)。而相隔的两帧(场)，如51与53则有着同样的位相。图中横轴上的时间坐标为每行的1H-begin(开始)→H-end(结尾)。纵轴上的时间依次为第一帧(场)，第二帧(场)，第三帧(场)……。
如图6所示的是图2中所述方法的“群”位移示意图，此方式中，行同步信号(脉冲)61、62、63并不产生相对位移，而是同一地址的信号数据在相临帧(场)中相对于行脉冲要有一定的ΔT时间平移，该ΔT时移相当于在原视频数据“群”(参见图4)的前端或后端，插入或略去一些数据，由于新数据在首尾两端的插入及省略，就相当于将剩余数据进行了时间移动，插入及略去的数据越多，原剩余数据的时移量就越大。
权利要求
1.一种带有分时立体图像功能的电视图像产生方法，其特征在于是将视频信号经小信号处理电路进行数字化的逐帧(或逐场)群位移，或是经过扫描驱动电路将行驱动脉冲(消隐)进行逐帧(或逐场)的行相位延时移动处理，从而获得交替出现的两幅分时的具有水平位置偏差的图像，再配合带有电子快门的眼镜使人的左、右两眼分时观看不同的图像而得到立体图像的效果。
2.一种带有分时立体图像功能的电视机，该电视机的控制电路包括有小信号处理电路、电源电路、扫描驱动电路、帧(场)同步脉冲发射电路、显示输出电路及伴音电路，其特征在于在小信号处理电路上连接有帧同步发射器，在扫描驱动电路中设置有可逐帧(或逐场)切换的行驱动脉冲相移电路，其相位的移动量及通道的切换是受控于帧(场)的识别信号，相临的两帧或两场图像有着不同的行驱动(消除)脉冲相移量，使相隔的两帧(场)的行驱动脉冲的相移量相同。
3.如权利要求2所述的带有分时立体图像功能的电视机，其特征在于所述的扫描驱动电路中，行驱动消隐脉冲的相移是通过延时控制开关实现的。
4.如权利要求2所述的带有分时立体图像功能的电视机，其特征在于所述的扫描驱动电路中的相移通道的切换，是由帧(场)识别信号完成的，帧(场)识别信号是以1/2的帧(场)频周期为周期的方波、三角波或脉冲信号识别信号，每一帧(场)内行驱动脉冲的位相是同步的。
5.一种带有分时立体图像功能的电视机，该电视机的控制电路包括有小信号处理电路、电源电路、扫描驱动电路、帧(场)同步脉冲发射电路、显示输出电路及伴音电路，其特征在于在小信号处理电路部分，在将数字化的视频信号进行数模恢复处理(D/A转换)时，进行时序位移整合，使逐帧(场)输出的模拟视频信号产生不同的群位移，该群位移的位移量和切换是受控于场识别信号，相临的两帧(场)的群位移量不同，而相隔的两帧(场)之间的群位移量则相同。
6.如权利要求5所述的带有分时立体图像功能的电视机，其特征在于所述的时序位移整合，是指视频信号经D/A恢复转换处理的过程中，视频信号相对于每一行的行同步脉冲(消隐)有一定的时间位移(滞后)。
7.如权利要求5所述的带有分时立体图像功能的电视机，其特征在于所述的群位移，是指将一帧(场)数据群的一行中的前端(或后端)略去(或插入)1-100个数据，每一行中插入的数据与略去的数据数量相等，以保证每一行的上、数据总数不变。
全文摘要
一种带有分时立体图像功能的电视机,是利用场识别信号使相临两场或两帧的图像扫描脉冲相位产生少许偏差(即:延时),或者采用数字化的视频信号的逐帧(或逐场)的群位移方式来实现光栅的水平方向的一定位移,使两帧图像产生水平方向的一定位置偏差,从而获得分时的立体图像效果。这种带有分时立体图像功能的电视机,具有较低的成本及较简易的电路结构,可以利用普通电视节目产生立体图像效果,能够更容易地在民品电视机中实施推广。
文档编号H04N13/04GK1353549SQ00133590
公开日2002年6月12日 申请日期2000年11月8日 优先权日2000年11月8日
发明者吴小平 申请人:Tcl王牌电子(深圳)有限公司