专利名称：一种电视机逐行扫描数字归一化的实现方法
技术领域：
本发明属于数字电视信号处理领域，涉及一种电视机逐行扫描数字归一化行频的实现方法，可将PAL、NTSC电视信号转化为60Hz、75Hz、100Hz逐行扫描信号，行频固定为48KHz；特别是数字归一化100Hz逐行扫描的实现方法，可彻底消除图像大面积闪烁，克服了100Hz隔行扫描的行间闪烁，使图像更细腻。本发明特别适合于在29”以上CRT电视、CRT背投电视等大屏幕显示终端应用。
背景技术：
原有100Hz数字健康彩色监视器(专利号02134295.4)，采用100Hz倍速扫描和60Hz逐行扫描技术，100Hz纯平CRT，每秒扫描速度提高到100场图象，扫描线达到1250线，图象不闪烁，画面细腻、流畅，消除了人眼长时间观看所产生的视觉疲劳。
国内彩电技术发展迅速。从第一代50Hz隔行扫描开始，短短几年时间，中国彩电业就已经走过了60Hz逐行扫描、75Hz逐行扫描、85Hz逐行扫描之路，画质实现飞跃性发展，由于CRT电视、CRT监视器、CRT背投电视广泛采用31.25KHz、33.75KHz或38KHz行频，只能实现100Hz隔行扫描或60Hz、75Hz、85Hz逐行扫描模式的选择，当采用100Hz隔行扫描(倍速扫描)方式时，行结构线较为粗糙，影响观看效果。
尤其是多个扫描模式存在时，需要在这些模式之间转换，信息的处理过程就会占用大量的电视机系统资源，导致电视机处理速度变慢，差错率提高，而且这些转换方法并没有解决行结构粗糙、视觉效果差的状况。特别对于29”以上CRT电视、CRT背投电视等大屏幕显示终端应用，这是一个比较严重的问题。
发明内容
本发明目的是提供一种电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，该方法是应用于100Hz逐行扫描的数字归一化处理，通过此种处理，电视机工作于固定行频(48KHz)，其100Hz场频逐行扫描，图像不闪烁，画面流畅、细腻。此种归一化行频技术尤其适用于CRT背投电视，也可应用于29”以上大屏幕CRT电视、CRT监视器等领域。
本发明涉及100Hz逐行扫描数字信号处理系统、数字会聚信号处理系统、几何调整系统、视频处理系统等。本发明的另一个目的是提供一种电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，该方法可将TV、AV、DVD分量输入信号通过数字归一化处理转化为固定48KHz行频下的60Hz、75Hz、100Hz逐行扫描信号；将HDTV、VGA输入信号转化为60Hz逐行扫描信号，同时HDTV、VGA信号也进行归一化处理，其行频也是48KHZ。
本发明是这样实现的一种电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，在E2PROM内存储并分类不同制式、模式信号所对应的几何数据及设置参数，当给定的信号或者模式根据给定的不同信号或者扫描模式发生变化时，执行如下处理第一步骤，由微控制器从E2PROM调用相关的几何数据、设置参数；第二步骤，由微控制器向会聚微控制器发送既定的依据几何数据分类的通信参数；第三步骤，在AD转换IC内进行刷新，依据给定信号的行频、场频和像素数，对模拟信号进行采样转变成数字信号，以输入到下级的倍行芯片；根据输入信号的制式、模式以及要求的输出信号的模式，对数字倍行处理IC中相应寄存器进行赋值；第四步骤，在倍行芯片内，采用了自适应运动检测和补偿方式，对图像进行4个场的存贮，其中两个奇场和两个偶场；然后对存贮的奇场和偶场信号交叉运算，得出一个奇场和一个偶场信号，以上变换通过将信号存入Memory，再将信号读出Memory，控制显示模式、位置来实现。
通过对显示控制寄存器的设置，可将最终输出的YUV信号变为行频48KHz、场频100Hz的100Hz逐行扫描信号。
所述的电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，其在E2PROM内存储的几何数据为4套PAL/NTSC100HZ逐行共用一套数据；PAL/NTSC75HZ逐行共用一套数据；PAL/NTSC60HZ逐行、HDTV信号共用一套数据；VGA类信号用一套数据。
所述的电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，微控制器和会聚微控制器通过AN2和AN1两个端口来进行通信，AN1为会聚微控制器应答输出端，AN2为微控制器和会聚微控制器串行通信端口，该通信为单向，数据流由微控制器到会聚微控制器。
本发明的处理方式不但增加了扫描线，而目增加了图像信息量，使图像的连续性得到增强，图像更细腻、自然，提高了图像质量。
本发明还可将TV、AV、DVD输入的各种隔行信号转化为60Hz、75Hz、100HZ逐行扫描信号，各模式亮度信号分别记忆、处理。将HDTV、VGA输入统一转换为60Hz逐行扫描输出信号。
图1为本发明实现100HZ逐行扫描的流程图，图2为本发明的主CPU和会聚CPU串行通信的传输格式，图3为本发明的倍行IC的参数设置步骤，图4为本发明倍行芯片信号处理框图，图5为本发明行相关控制寄存器显示控制，图6为本发明场相关控制寄存器显示控制。
具体实施例方式
100Hz逐行扫描数字归一化技术是通过中央处理器CPU控制来实现的，软件控制、设置是此方案实施的最重要方式，硬件电路的选取、设置是本技术实现的前提条件。
中央处理器CPU是整个系统的控制中心，通过I2C总线将外围器件协调控制起来，可以灵活地控制视频前置放大电路、偏转处理电路、DSP信号数字处理电路等模块，使系统适应多制式，兼容电脑VGA显示，多频、多格式监视，提供更逼真的图象显示。
一、实现100HZ逐行扫描技术的相关软件设计流程见附图1。
该软件系统中的扫描模式切换属于用户触发事件。依据事件驱动模式，该触发事件将主要驱动几何数据刷新、会聚通信、AD转换IC刷新、倍行芯片的设定等事件的发生。详细过程随后进行进一步的描述。
二.几何数据的存取/调用以如下模式实现PAL/NTSC100HZ逐行共用一套数据，PAL/NTSC75HZ逐行共用一套数据，PAL/NTSC60HZ逐行、HDTV信号用一套数据，VGA类信号用一套数据。即该系统采用4套几何数据。当信号变化或者扫描模式变化时中央处理器CPU就从E2PROM中调用相关的几何数据、参数设置。
三.会聚通信事件的实现依据几何数据的分类，会聚也就分为4类。即PAL/NTSC100HZ逐行共用一套数据，PAL/NTSC75HZ逐行共用一套数据，PAL/NTSC65HZ逐行、HDTV信号共用一套数据，VGA类信号用一套数据。由于会聚功能由另外一片会聚CPU完成，故主板CPU仅需要根据如上需求发送既定的通信参数(BCD编码格式)给予会聚CPU来调出相应模式的数据即可。
主板CPU和会聚CPU通过AN2和AN1两个端口来进行通信。其中，AN1为会聚CPU应答输出端，该端口平时为高电平，进入会聚调整时，会聚CPU将其拉为低电平指示现在处于会聚调整状态；当退出会聚调整状态时，会聚CPU将其拉为高电平，指示已退出会聚调整状态时。
AN2为主板CPU和会聚CPU串行通信端口，该通信为单向，数据流由主板CPU到会聚CPU。主板CPU通过该端口向会聚CPU传送一组4位的画面制式代码或控制代码，具体传输格式如下附图2所示。
四.AD转换IC的刷新在该系统中，AD转换IC(mst9883b)的主要功能就是依据给定信号的行、场频和象素数将模拟信号进行采样转变成数字信号以输入到下级的倍行芯片去。
五.倍行芯片设定该系统的倍频扫描电路采用了自适应运动检测和补偿方式，对图像进行4个场的存贮，其中两个奇场和两个偶场。然后用特定算法对存贮的奇场和偶场信号交叉运算，分别得出一个奇场和一个偶场信号。这样，无论奇场还是偶场都包含有两个偶场和两个奇场的信息。在隔行转逐行处理中，采用这种处理方式不但增加了扫描线，而目增加了图像信息量，使图像的连续性得到增强，图像更细腻、自然，提高了图像质量。其中算法是由倍行芯片来完成的。
倍行芯片(PW1235)参数的设定必须有如下流程，见附图3；1.输入端口设置PW1235有三个输入端口，分别为◆Digital/Graphics Port 输入4:4:4格式的YUV/RGB信号(Reg0x18--0x1F)◆Primary Video Port 输入ITU-R BT601格式的信号(4:2:2/4:1:1/4:4:4 YUV)(Reg0x20--0x27)◆Secondary Video Port 输入ITU-R BT656格式的信号(Reg0x28-0x2F)◆本发明使用Digital/Graphics Port端口；可设置图象扑捉的水平起始位置、图象扑捉的宽度、高度等。
2.通道选择及控制2.1数字板的信号通道数字板存在三个不同的信号通道，分别是◆I-Channel一般选择为PAL，NTSC，480i，576i等隔行信号通道，可以进行逐行(deinterlace)，降躁(Noice Reduction)、运动补偿(Motiondetection)等处理◆P-Channel一般选择为480p，576p，720p，1080i/50Hz，VGA，SVGA，XGA等信号通道，可以对信号进行抽行(Downscaling)处理◆B-Channel一般选择为直通信号通道(如XGA/60Hz)，不经过存储器(Memory)且不作任何处理。
2.2.对经过I通道信号隔行信号，可控制写入Memory图像的宽度、高度、水平起始位置、垂直起始位置，并可进行图象静止控制。
2.3.当寄存器0X70设置为01H时，进行倍行处(Deinterlace)3.存储器(Memory)相关控制通过对0X11、0X12寄存器的设置，设置存储器的时钟频率，当设置模式为100Hz逐行扫描时，要求存储器时钟频率较高(80MHz)。
MCLK计算公式MCLK＝(FIN(*MPLL_NF+2))/((MPLL_NR+2)*OD*2)FIN由MPLL_SRC决定，一般选择为Crystal oscillator input。
通过对0X58-0X5D寄存器的设置，可控制读出Memory的图像宽度、高度、水平起始位置、垂直起始位置。
4.显示输出控制显示时钟(Display Clock(DCLK))的设置显示时钟＝(每行显示点数)×(每场显示行数)×(场频)PAL制100Hz逐行扫描时，显示时钟为846×480×100＝40.6MHz；其他场频的时钟频率的设置是由最终每行所需显示的点数确定，TV、AV下显示时钟频率的设置是相同的，与场频无关。
4.1显示控制行相关控制寄存器控制显示的行的宽度(adr-hlp)，行同步宽度(adr-hsp)，实际显示图像的起始位置(adr-hds)及实际显示图像的宽度(adr-hap)。
参见附图5；由附图5可以看出寄存器设置存在下列关系(adr_hap)+(adr_hds)+(adr_hapx8)＜adr_hlp如果相关寄存器设置不符合上述公式，则可能出现问题，如显示在一段时间后消失。
场相关控制寄存器控制显示的场的宽高度(adr-vlp)，场同步宽度(adr-vsp)，实际显示图像的起始位置(adr-vds)及实际显示图像的高度度(adr-vap)。
参见附图6；由附图6可以看出寄存器设置存在下列关系(adr_vsp)+(adr_vds)+(adr_vapx8)＜adr_vlp4.2.5显示位置控制在寄存器0x60的BIT3(adr_posi)＝1的状况下，寄存器0X74-0X77也可以用来设置active Video图像显示的位置。
本发明采用的100HZ逐行扫描数字归一化技术，还可将TV、AV、DVD输入的各种隔行信号转化为60Hz、75Hz逐行扫描信号，各模式亮度信号分别记忆、处理。将HDTV、VGA输入统一转换为60Hz逐行扫描输出信号。
权利要求
1.一种电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，其特征在于在E2PROM内存储并分类不同制式、模式信号所对应的几何数据及设置参数，当给定的信号或者模式根据给定的不同信号或者扫描模式发生变化时，执行如下处理第一步骤，由微控制器从E2PROM调用相关的几何数据、设置参数；第二步骤，由微控制器向会聚微控制器发送既定的依据几何数据分类的通信参数；第三步骤，在AD转换IC内进行刷新，依据给定信号的行频、场频和像素数，对模拟信号进行采样转变成数字信号，以输入到下级的倍行芯片；根据输入信号的制式、模式以及要求的输出信号的模式，对数字倍行处理IC中相应寄存器进行赋值；第四步骤，在倍行芯片内，采用了自适应运动检测和补偿方式，对图像进行4个场的存贮，其中两个奇场和两个偶场；然后对存贮的奇场和偶场信号交叉运算，得出一个奇场和一个偶场信号，以上变换通过将信号存入存储器，再将信号读出存储器，控制显示模式、位置来实现。
2.如权利要求1所述的电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，其特征在于其在E2PROM内存储的几何数据为4套PAL/NTSC100HZ逐行共用一套数据；PAL/NTSC75HZ逐行共用一套数据；PAL/NTSC60HZ逐行、HDTV信号共用一套数据；VGA类信号用一套数据。
3.如权利要求1所述的电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，其特征在于微控制器和会聚微控制器通过AN2和AN1两个端口来进行通信，AN1为会聚微控制器应答输出端，AN2为微控制器和会聚微控制器串行通信端口，该通信为单向，数据流由微控制器到会聚微控制器。
4.如权利要求1所述的电视机逐行扫描数字归一化的实现方法，其特征在于还可将TV、AV、DVD输入的各种隔行信号转化为60Hz、75Hz、100HZ逐行扫描信号，各模式亮度信号分别记忆、处理，将HDTV、VGA输入统一转换为60Hz逐行扫描输出信号。
全文摘要
本发明是一种电视机逐行扫描数字归一化行频的实现方法，其在E
文档编号H04N3/27GK1756338SQ200410051739
公开日2006年4月5日 申请日期2004年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者严方红, 孙敏, 何北凯, 李锦乐 申请人:Tcl王牌电子(深圳)有限公司