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全数字化直线扫描平面电视显示体制制作方法

  • 专利名称
    全数字化直线扫描平面电视显示体制制作方法
  • 发明者
    林宇威
  • 公开日
    1988年8月10日
  • 申请日期
  • 优先权日
  • 申请人
    林宇威导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
  • 文档编号
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一个全数字化的直线扫描平面电视显示体制,其特征是a、这个直线扫描平面电视显示体制采用只有一个方向的直线隔列梳状垂直扫描方式显示图象,一帧平面彩色图象由相继出现的一个奇彩色场和一个偶彩色场组成,彩色显示采用场顺序制,一彩色场由顺序出现的三个红(R)、绿(G)、兰(B)单色场组成,黑白图象由(R)=(G)=(B)三个单色图象组成,立体显示也采用场顺序制,一帧立体彩色图象由相继出现的一个左奇彩色场和一个右偶彩色场组成(低清晰度型)或由相继出现的四个左奇、左偶、右奇、右偶或左奇、右偶、右奇、左偶彩色场组成(高清晰度型),各类图象的显示彼此可兼容b、这个直线扫描平面电视显示体制实现直线扫描所需的各列图象信息,由接收机内的一个帧图象存贮库提供,这个帧图象存贮库采用高速各列串行(不一定等速和历经各象素)方式存贮图象信息,采用低速各列并行方式输出图象信息,存贮和输出交替进行,在存贮奇场信息的同时输出偶场信息,在存贮偶场信息的同时输出奇场信息c、这个直线扫描平面电视显示体制为降低传输数码率,采用显示场频若干分之一(如三分之一)的传输场频来传输和存贮图象信息,显示时所缺的其它场的图象信息,可由帧图象存贮库中存贮的前几场信息来补足,传输和显示静止图象和黑白文件时,显示场频保持不变,传输场频可大大降低d、这个直线扫描平面电视显示体制可以采用传送亮差信号的方法来传送活动图象信息,以进一步压缩数码率,采用直接传送亮度信号的方法来传送静止图象和黑白文件信息e、这个直线扫描平面电视显示体制由于在它的接收机内有一个帧图象存贮库,因而具有存贮一帧平面彩色图象(或一帧低清晰度立体彩色图象)或若干帧黑白文件的能力,可随时将画面停留在屏幕上,或存贮在机内留待以后调阅2.根据权利要求1所述的直线扫描平面电视显示体制,其特征是采用4∶3.5、8∶3.5和32∶3.5作为它的窄屏幕、宽屏幕和环形屏幕的宽高比,其中8∶3.5的宽屏幕可作为标准屏幕,为组装大型屏幕的方便,以上各屏幕可由宽高比为1∶3.5的垂直子屏幕拼组而成,为满足不同场合的需要,屏幕面积可取一系列的标准尺寸,如大型银幕式宽屏幕平面电视可取4M×1.75M、8M×3.5M、12M×5.25M、16M×7M、20M×8.75M、24M×10.5M、28M×12.25M、32M×14M、36M×15.75M、40M×17.5M等值,中型壁挂式宽屏幕平面电视可取0.4M×0.175M、0.8M×0.35M、1.2M×0.525M、1.6M×0.7M、2M×0.875M、2.4M×1.05M、3.6M×1.575M等值,小型手提式宽屏幕平面电视可取2CM×0.875CM、4CM×1.75CM、8CM×3.5CM、12CM×5.25CM、16CM×7CM、20CM×8.75CM、24CM×10.5CM、28CM×12.25CM、32CM×14CM、36CM×15.25CM等值3.根据权利要求2所述的标准宽屏幕平面电视,其特征是行数取1024彩色行或3×1024红、绿、兰单色行,红、绿、兰行相间排列,列数取8×256=2048列可由8个垂直子屏幕组成,分为左、右二个窄屏幕,可分别接收二个不同的窄屏幕节目,或接收一个宽屏幕节目,如仅接收一个窄屏幕节目,可利用画面左右移动电路5将画面移至屏幕中部4.根据权利要求1所述的直线扫描平面电视显示体制,其特征是它的接收机内的帧图象存贮库的存贮容量为48M位,由三个级别的图象存贮器所组成(1)垂直子屏幕图象存贮器6,容量6M位,内含128个奇偶列图象存贮器29;(2)奇偶列图象存贮器29容量48K位,内含6个奇、偶、红、绿、兰列图象存贮器33~38、一个黑白文件选择器30、一个串行数/模转换器等部件;(3)列图象存贮器33~38,每个容量8K,存贮一个单色列的图象信息5.根据权利要求4所述的奇偶列图象存贮器29,其特征是它的串行数/模转换器由8位可预置二进制计数器40、与门19和触发器41所组成,可输出K′j、K″j二个与灰度级对应的“模拟”信号,K′j为一串脉冲,数目与灰度级对应,K″j为一方波,宽度与灰度级对应,为获得幅度调制,可利用它们在列驱动器中进行变换,变换方法之一是亮度扫描法,该法令行电极上的亮度控制电压作0亮度值~最大值的扫描,每经一行扫描一次,使它和加在列电极上的脉宽调制信号K″j共同控制一个象素的发光,二者合并作用的结果,可使亮度与灰度层次对应如仅需脉幅调制信号,可用8位并行数/模转换器来代替串行数/模转换器6.根据权利要求4所述的列图象存贮器33~38,其特征是有二组数据线,一组为双向读/写数据线专供存贮数据使用,一组为单向输出数据线,专供输出数据使用
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专利名称:全数字化直线扫描平面电视显示体制的制作方法全数字化直线扫描平面电视显示体制是一种与现有电视体制完全不同的采用直线扫描方式显示图象的新型数字化通用平面图象显示体制。目前,电视技术正处在由第一代电子束显象管电视向第二代平面电视的过渡时期。如所周知,平面显象屏和电子束显象管有着极其不同的结构特点和电气性能,前者是一种矩阵显示屏,响应速度较慢;后者是一种电真空器件,工作速度极高。如何在平面显象屏上显示电视图象,摆在我们面前有二条不同的道路1.为了和目前的电视体制兼容,采用和第一代电子束显象管电视相同的显示方式和显示体制;2.抛弃传统的电子束显象管电视的显示方式和显示体制,采用比较适合平面电视本身特点的显示方式和显示体制。在屏幕上显示图象,有三个基本方法(1)点扫描;(2)直线扫描;(3)无扫描。点扫描利用一个受调制的发光点在屏幕上作上下左右的扫描运动来产生图象。第一代电子束显象管电视用的是这种方法;直线扫描利用屏幕上一条受调制的发光直线作单方向的扫描运动来产生图象;无扫描的意思是令屏幕上所有象素同时发出强弱不同的光来构成图象。放映电影采用的便是这种方法。从结构上看,电子束显象管电视采用点扫描方式显示图象是最合适的,因为它极易实现单电子束的上下左右的偏转扫描运动,而极难实现多象素的同时发光。平面电视显象屏是一种XY矩阵发光屏,在其上极易实现多象素的同时发光,反之,要在其上实现单象素的全屏幕扫描运动则比较困难,所需扫描设备较电子束显象管电视复杂得多,由此可见,平面电视采用点扫描方式不是最好的,假如不考虑信道设备的复杂程度,平面电视采用无扫描方式最好,但这时信道设备太复杂了(需几十万至一、二百万个信道),实际上难以实现。因此,从扫描设备和信道设备二方面综合考虑,平面电视采用直线扫描方式比较合适,因为它既可以发挥平面电视极易实现多象素同时发光的优点,简化扫描设备,降低对元器件响应时间的要求,也不致于使信道设备过于复杂庞大(对直线扫描电视,仅需1~2千个提供图象信息的信道)。因此我们认为,不应该仅仅为了一些眼前的好处(如能和目前电视体制兼容,可接收现有电视广播)把平面电视的研制工作局限在现有电视制式的框框之中,而应该着眼于未来,着眼于平面电视终将完全取代第一代电子束显象管电视这一发展前景来考虑平面电视的显示体制问题。目前平面电视研制中存在三个较大的困难1.扫描设备过于复杂庞大;2.有些用来制造平面电视的发光控光元器件的响应速度较慢,满足不了要求;3.亮度不足。这些困难是采用现有制式引起的,假如平面电视采用比较适合本身特点的直线扫描体制,以上困难均比较容易解决,因为直线扫描体制仅需保留一个低速场扫描电路,可将要求极高的高速行扫描电路去掉、对元器件响应时间的要求可降低约一千倍、每一象素的发光持续时间大约可增加一千倍。
由以上分析可知,现有的电视体制在一定程度上限制和束缚了平面电视的发展,如果能冲出这个框框,平面电视的研制工作将有可能走上一条比较平坦的道路,並得到较快的发展。本专利便是在这样一个思想指导下提出来的。
本专利的目的是尝试提出一个具体的全数字化的直线扫描平面电视的显示体制,供平面电视研制人员和对平面电视感兴趣的人士参考。这个体制包括二方面的内容1.制式标准和显示方法;2.采用此制式的平面电视接收机的电路结构和元部件的性能规格。以下我们结合图1~图8来作详细描述图1为窄、宽、环三种平面电视的宽高比;
图2为三种类型标准宽屏幕平面电视接收机的外形结构示意图;
图3为全数字化直线扫描标准宽屏幕平面电视接收机的设想框图;
图4为用来构成整屏幕用的垂直子屏幕的电极排列和驱动电路图;
图5为标准宽屏幕平面电视接收机的画面左右移动电路;
图6为垂直子屏幕图象存贮器的电原理图;
图7为奇偶列图象存贮器的电原理图;
图8为各场图象信号在六个虚拟场存贮器中的存贮和输出次序及方式示意图。
全数字化直线扫描平面电视显示体制的制式特点、制式标准、接收机的电路结构和工作原理如下(1)屏幕宽高比、屏幕尺寸系列和屏幕结构1.屏幕宽高比为了能与目前的窄、宽电影银幕和电视屏幕相适应(现有窄银幕电影的宽高比为22∶18=4∶3.27,宽银幕电影的宽高比为2.23∶1=8∶3.58,电视屏幕的宽高比大约为4∶3.2),如图1所示,我们可取4∶3.5作为窄屏幕平面电视(a)的宽高比;取8∶3.5和32∶3.5作为宽屏幕平面电视(b)和环形屏幕平面电视(C)的宽高比。其中一个宽屏幕可由二个窄屏幕组成,一个环形屏幕可由4个宽屏幕或8个窄屏幕组成。在这三种屏幕中,可规定8∶3.5的宽屏幕为平面电视的标准屏幕。
为了组装大型屏幕的方便,一个窄屏幕可用4个宽高比为1∶3.5的垂直子屏幕拼组而成,一个宽屏幕可用8个垂直子屏幕拼组而成,一个环形屏幕可用32个具有一定弧度的垂直子屏幕拼组而成。垂直子屏幕可作为组装上述三种屏幕和其它平面图象显示屏幕的基本单元构件,也可单独一块独立使用。
2.屏幕尺寸系列标准宽屏幕平面电视,如图2所示,可有三种不同的类型a、大型银幕式平面电视;b、中型壁挂式平面电视;c、小型手提式平面电视接收机,它们各自适用于一定的场合。每种类型平面电视的屏幕面积还可有如下的一系列标准尺寸,如大型银幕式平面电视可取4M×1.75M、8M×3.5M、12M×5.25M、16M×7M、20M×8.75M、24M×10.5M、28M×12.25M、32M×14M、36M×15.75M×、40M×17.5M等标准尺寸;
中型壁挂式平面电视可取0.4M×0.75M、0.8M×0.35M、1.2M×0.525M、1.6M×0.7M、2M×0.825M、2.4M×1.05M、3.6M×1.575M等标准尺寸;
小型手提式平面电视可取2CM×0.875CM、4CM×1.75CM、8CM×3.5CM、12CM×5.25CM、16CM×7CM、20CM×8.75CM、24CM×10.5CM、28CM×12.25CM、32CM×14CM、36CM×15.75CM等标准尺寸。
3.屏幕结构a、行数 1024彩色行或3×1024红、绿、兰单色行,红、绿、兰行相间排列,如图4所示;
b、列数 8×256=2048列。每一垂直子屏幕占256列,分为奇、偶二组,每组128列,如图4所示c、彩色总象素数1024×2048=2,097,152即约210万个彩色象素。
(2)图象显示方式1.扫描方式-直线隔列梳状扫描只取一个方向(列方向)的垂直扫描,同一行上的所有象素同时发光,整条水平直线由上而下作扫描运动。为降低幀频,采用隔列梳状方式扫描,使一幀图象由奇、偶二场组成,由全部奇列组成奇场,由全部偶列组成偶场,奇、偶场轮流显示,因此扫描方式实为虚线隔列梳状扫描。
取消水平扫描,保留垂直扫描的原因是用垂直子屏幕组装大型屏幕比用水平子屏幕组装大型屏幕工艺上较易实现;无论哪一种宽度的屏幕,垂直方向的象素数目都相同,可采用相同的垂直扫描电路,左、右移动画面比较容易实现;有利于分离立体显示用的左、右图象或不同角度拍摄的图象。如取消垂直扫描,保留水平扫描则没有这些好处。
2.平面彩色图象显示方式-彩色场顺序制平面彩色图象的显示次序为偶红场-偶绿场-偶兰场-奇红场-奇绿场-奇兰场,前三场组成一个彩色偶场,后三场组成一个彩色奇场。
彩色显示采用场顺序制不采用同时制的原因有二一是场顺序制电路简单。平面电视不需像第一代电子束显象管彩色电视那样,为了照顾历史原因,需和已普及的黑白电视兼容,将色信号和亮度信号分开,它可以采用令三个彩色分量红(R)=绿(G)=兰(B)相等的方法来显示黑白图象;另一是为适应彩色发光器件的出现。假如将来出现一种只能用三个顺序出现的基色信号来控制发彩色光的发光器件,由这种器件制造的显示屏幕只能采用顺序制,不能采用同时制,为使本体制也能适用于这类器件制造的屏幕,故它也应采用顺序制。
3.立体彩色图象显示方式-立体场顺序制分为比较简单的低清晰度型和比较复杂的高清晰度型二种低清晰度型直接用左奇场来代替平面显示时的奇场,用右偶场来代替平面显示的偶场,左奇场和右偶场轮流显示。由于左、右场均只有半帧图象,水平清帧度较低;
高清晰度型显示立体图象的次序为左奇-左偶-右奇-右偶或左奇-右偶-右奇-左偶。
二者发射机电路有些不同,接收机电路相同且和显示平面图象时相同。在观看立体图象时,每只眼睛只看到二分之一场频数目的图象,如发生闪烁,可将显示场频增加一倍。
观看立体电视的方法以低清晰度方式显示立体图象的大型屏幕,可在所有奇列和所有偶列的前方分别安装一条互相垂直的偏振片,观众佩戴偏振立体眼镜便可观看,显示平面图象时,偏振片不必取下。
在接收机内安装立体眼镜同步信号发生器(发射机),观众佩戴附有微型接收机的铁电陶瓷或电光晶体开关式立体眼镜,便可观看任一类型立体图象。
在中型或小型平面电视上观看低清晰度立体电视时,可在屏幕前方外加一块柱镜板(一种能把左、右图象分别折射入人的左、右眼的平面透镜,但只在一定角度范围内起作用),观众不必佩戴立体眼镜便可观看立体电视。
由于本体制采用列方向的直线扫描方式显示图象,很易实现水平方向不同角度图象的分离,因而为实现不用佩戴立体眼镜的更复杂更高级的全景立体显示提供了可能性。
(3)传输场频和显示场频采用本体制的接收机,机内需设置一个幀图象存贮库,这个幀图象存贮库的存在为大大压缩传输数码率提供了极大的可能性,例如,我们可以仅用三分之一的显示场频来传送图象信息。为消除闪烁,本体制的彩色显示场频可考虑取60赫/秒,即每秒显示180个红、绿、兰单色场。传输场频等于它的三分之一,为每秒60个红、绿、兰单色场。显示时所缺的其它场信息,可由幀图象存贮库中所存贮的前几场信息来补足。这样处理,可使传输数码率降低三分之二。
(4)图象信号的量化层次和编码比特数采用8比特编码图象亮度信号,线性分层,因此图象亮度信号可有256级等间隔量化层次。
(5)标准宽屏幕平面电视接收机的电路结构如图3所示,一部宽屏幕平面电视接收机由左、右二部窄屏幕平面电视接收机1、2组成,二部接收机的二个窄屏幕並排放在一起组成一个宽屏幕3,二个窄屏幕之间除了通过“画面左右移动电路5”(图5)相互发生一定的联系之外,彼此完全独立。每部窄屏幕接收机各可接收一个频道的窄屏幕电视节目,宽屏幕电视节目需由二个电视频道同时发送,由左、右二部接收机同时接收。如仅接收一个窄屏幕节目,可利用“画面移动开关K1”通过“画面左、右移动电路5”将它移动至中部位置。K1置“1”时,可将右画面移至中部;置“2”时,画面不动;置“3”时,可将左画面移至中部。为增加美感,移至中部的画面,还可通过电路方法,使其宽高比变为4∶3.2使4个角变为园角,如图中屏幕上的虚线框所示。
整个宽屏幕3由8个垂直子屏幕4组成(但面积较小的小型和中型屏幕可在整块基板上制造),每个垂直子屏幕除屏幕本身外,还各带一个地址译码器27、一个行驱动器28、一个列驱动器31(图4)和一个垂直子屏幕图象存贮器6(图6),为实现积木化和构件化,可将这些部件组装在一起构成一个独立工作的垂直子屏幕构件。
左、右二部接收机电路相同,各由三条接收三类不同类型图象的信号通道和一个伴音通道所组成,并各带有一个分用的显示行地址发生器16、一个立体眼镜同步信号发生器(或发射机)21、一个数字图象I/O接口22和一个数字伴音I/O接口24。
三个图象信号通道,由“图象类型选择开关K2”来转换,K2置“1”时,接受电视信号;置“2”时,接收静止图象信号;置“3”时,接收黑白文件信号。利用“文件选择开关K3”可将文件存入不同的文件存贮器中和将存贮的任一帧文件调出显示。
显示行地址发生器16以每秒180周的重复频率顺序送出垂直扫描的1024个行地址,供各行地址译码器27使用,为协调工作,此地址信息需和显偶、显奇、显红、显绿、显兰各控制信号保持同步。
(6)帧图象存贮库的结构、存贮容量和工作过程帧图象存贮库是接收机最重要的一个部件,它在本体制中起着关键作用。它除了可使接收机具有存贮图象的功能,能使任一瞬间的画面停留在屏幕上之外,另一最重要的功能是可将高速串行存入的图象信息转变为低速并行输出的图象信息,供显示屏采用直线扫描显示图象使用。
帧图象存贮库可存贮一帧有灰度级的平面彩色图象(或一帧有灰度级的低清晰度立体彩色图象),存贮容量为3×1024×2048×8=50,331,648(48M位)。
为了电路上易于控制和生产装配上的方便,帧图象存贮库在结构上由以下三个级别的图象存贮器组成。
1.8个垂直子屏幕图象存贮器6(图6)。每一个负责存贮一个垂直子屏幕上的128对奇偶三色列的全部图象信息,存贮容量为128×6×1024×8=6,291,456(6M位),它由128个奇偶列图象存贮器29、二个转换奇、偶列图象存贮器所需的存贮和显示行地址用的多路开关27、28和一些附属电路所组成,它是组装平面电视机的一个基本电路部件;
2.奇偶列图象存贮器29(图7)。每个负责存贮一对相邻奇、偶、红、绿、兰三色共6列的图象信息,存贮容量为6×1024×8=49,152(48K位),它由6个列存贮器33~38、一个黑白文件选择器30、一个由8位二进制可予置计数器40、与门19和触发器41所组成的串行数/模转换器及其它一些附属电路所组成;
3.列图象存贮器33~38,每个负责存贮一个单色列的1024个象素的图象信息,存贮容量为1024×8=8192(8K位)。
为便于把往存贮器存贮和更换数据的操作和从存贮器中取出数据送往显示屏的操作分离开来,以简化电路结构,这些列存贮器采用的电路和目前已有的商品RAM不同,需要专门设计制造。目前的商品RAM有一组地址和一组双向读/写数据线,列存贮器需要一组地址和二组数据线,二组数据线中的一组和商品RAM相同,为双向读/写数据线,专供存贮信息时读/写数据使用,新增的一组为单向输出数据线,专供输出数据至显示屏使用。如此结构的存贮器,可大大方便图象存贮库实现“高速→低速”、“串行→並行”的转换作用。
由于图象的显示是奇、偶场轮流进行的,因此往幀图象存贮库存贮数据的操作和从存贮库中取出数据输往显示屏的操作可交替进行,在显偶场的时候存贮奇场信息;在显奇场的时候存贮偶场信息。这种交替存贮和输出数据的安排,可保证存贮器中的内容不断更新,更新的内容不断送至屏幕进行显示。具体过程可从图8看出。
图8把一个窄屏幕的4个垂直子屏幕图象存贮器中所有的奇、偶、红、绿、兰6个列存贮器分别抽出来,组成6个虚拟的(结构上並不独立存在的)奇红场、偶红场、奇绿场、偶绿场、奇兰场、偶兰场存贮器,並用○和□中的数字来表示图象信息在各场存贮器中的存贮和输出次序,用箭头线来表示信息的存贮和输出方式。如图所示,在第一个传输场周期T内,接收来的第一个场信息(奇红场)以高速各列串行方式(不一定等速和遍历各象素存贮单元-取决于编码和传输体制)存入奇红场存贮器中①,与此同时,原存在偶红场、偶绿场、偶兰场中的先前信息以各列並行低速方式三场顺序地(
)从存贮器中取出送至屏幕去显示,形成第一个彩色偶场图象。在第二个传输场周期2T内,接收来的第二个场信息(偶红场)以高速各列串行方式存入偶红场存贮器中②,与此同时,原存在奇红、奇绿、奇兰三个场存贮器中的先前信息以各列並行低速方式三场顺序地(
)从存贮器中取出送至屏幕去显示,形成第一个彩色奇场图象。在3T至6T内,接收来的第3、4和第5、6个场信息(奇绿场、偶绿场、奇兰场、偶兰场)分别存入奇绿、偶绿、奇兰、偶兰4个场存贮器中(③、④、⑤、⑥),在此期间,存贮在偶红、偶绿、偶兰和奇红、奇绿、奇兰场存贮器中的先前信息按
的次序各列並行地送至屏幕显示,形成第二、第三个彩色偶、奇场图象。在7~12T时间内,上述过程又重复进行。由图可知,一个场存贮器中的内容,实际上隔6场才更换一次,每一幀彩色图象实际上是由相邻6个不同时刻摄得的场信息所组成的。以上便是帧图象存贮库实现“高速→低速”、“串行→並行”的整个转换过程,它十分完美地满足了直线扫描的需要,而且可使传输场频等于显示场频的三分之一。
(7)图象亮度的调制方法不同的发光元件有可能采用不同的亮度调制方法,如脉冲数目调制、脉冲宽度调制、脉冲幅度调制等。为满足这些不同的需要,上述幀图象存贮库可直接输出前二种调制信号,脉冲幅度调制信号可由这二种信号在列驱动器中变换获得。
每一个奇偶列图象存贮器29有一个串行数/模转换器,它能把並行输入的8位列图象信息转变为二个与灰度层对应的“模拟”信号K′J和K″J,K′J是一串脉冲(0~255个),数目与灰度层次对应;K″J是一个方波,宽度与灰度层次对应。脉幅信号可利用K′J、K″J之一在列驱动器中变换产生。这样处理可避免在传输过程中采用复杂的模拟元件。利用K′J、K″J产生脉幅信号的方法很多(如积分、比较等),这里我们介绍一个新的比较简单的方法亮度扫描法,此法的要点是让行电极上的亮度控制信号不断作O亮度值至最大值的扫描,每经一行扫描一次,使它和列电极上的脉宽信号K″J共同控制一个象素的发光,二者合並作用的结果,可使发光点的亮度与脉冲宽度(即灰度)对应(此法是否可行,需经试验确定)。如仅需脉幅调制信号,也可用8位並行数/模转换器代替串行数/模转换器,但这时“图象左右移动电路5”和列驱动器中的各控制门需改为模拟门。
(8)电视图象亮度信号的传输,恢复、存贮和输出显示的控制方法为压缩带宽,应采用高压缩比的编码方法和带宽最小的传输方式。本体制由于在每部接收机中安装了一个幀图象存贮库,因而为采用各种高效压缩码率的编码方法提供了从来未有过的有利条件。例如,美国贝尔研究所研究的FRODEC幀间编码方法便可用于本系统,该法将前后二个亮差值超过门限值的象素的地址信息和亮差信息经均衡后传送至接收端,接收机根据收到的地址信息和亮差信息去修改原幀存贮库中的亮度信息,此法有较大的压缩比。是否有更好的方法,还可进一步探讨。
为实现亮度信号的恢复、存贮和输出显示,需要一个类似于CPU那样的专用“亮度信号恢复、存贮、输出显示控制器9”,其任务是输出存贮数据用的读/写行地址信息和各种控制信号,控制各部件有条不紊地工作,以及对图象亮度信号进行恢复处理。此电路比较复杂,需专门设计制作,可将它集成在一块大规模IC片中,作为平面电视的一个专用元件。
(9)静止图象的传输、存贮和显示静止图象的传输场频大大低于活动图象,亮度信号可直接采用脉冲编码调制(PCM),接收到的信号可采用直接存贮器存贮技术(DMA)存入幀图象存贮库中,其过程可由“静止图象信号直接存贮、显示控制器12”控制,也可把它集成在一块IC片中,作为平面电视的一个专用元件。
(10)静止文件信号的传输、存贮和显示无灰度的黑白文件信号只有二个灰度层次,仅需1比特编码,只占存贮器中的一位,因此一个幀图象存贮库可存贮8幀黑白文件(如采用较复杂的控制电路,有可能存贮24幀),它们可用文件选择开关K3,通过安放在每一个奇偶列图象存贮器29中的黑白文件选择器30来逐幀调阅。静止文件信号的存贮和显示由“静止文件信号直接存贮、显示控制器15”控制,它也应集成在一块IC片中,成为平面电视的一个专用元件。
(11)伴音信号的传送和存贮为实现全数字化,伴音信号也应采用数字方式传送。在接收机内可考虑设置一个伴音存贮器23。其容量应能供存贮一幀静止图象的简单解说词使用。
每一窄屏幕频道设置一个伴音通道,宽屏幕电视占二个频道,故有二个伴音通道,可实现双语种伴音或立体声伴音。环形屏幕占8个频道,故可实现多语种和多通道立体声伴音。
(12)数字图象和伴音I/O接口接收机内应设置数字图象和伴音的I/O接口22、24以便和有线电缆、光纤终端、录像机等专用设备相连接按本体制制造的平面图象显示系统,如上所述。是一个通用的平面图象显示系统,可以兼容显示所有三种不同类型的图象(活动图象、静止图象和静止文件),因而可在所有图象显示领域得到广泛的应用,它的用途可归纳为以下这些方面1.用无线方式接收平面电视台发送的窄、宽二种屏幕的立体彩色、平面彩色、立体黑白和平面黑白电视节目;
2.用无线方式接收电子新闻图片广播台(相当于现在的广播电台)播送的以静止图象表现的每日电子新闻、图片、车船班次、天气预报、娱乐节目、公告、广告,以及用连环画形式播送的各种科普知识、文学和历史故事等;
3.用无线方式接收电子报纸传真台(相当于现在的报纸发行科)每日定时(如隔半小时)发送一次的电子报纸。各报可采用同频道串行定时发送方式来加以区别,接收机可在规定时间将所需接收的电子报纸存入机内,供以后随时调阅;
4.用有线方式(电缆或光纤)接收向有线电视中心点播的任意电视节目;
5.用有线方式(电缆或光纤)接收向电子资料中心索取的文件、图片、图书、杂志等电子资料;
6.用有线方式(电缆或光纤)向电子购物中心索取的商品目录、价格、样本等文件、图片资料,以及向电子银行索取的银行帐目清单、收据等;
7.与“电子图书”、“电子连环画”、“电子文件”、“电子信件”阅读机相连接,逐页显示它们的内容並发出声音;
8.与平面电视录像机相接,显示录像机所录活动或静止图象,或将屏上或机内所存图象、伴音转录在录像带中;
9.与有线或无线见像电话连接,成为它们发端和终端的显示设备,显示对话者双方的形象,一半显甲方,一半显乙方;
10、与电子计算机连接,成为计算机的图形显示设备(使计算机屏幕和平面电视屏幕相互兼容);
11、与电子游戏机连接,显示电子游戏的活动内容;
12、单独一块垂直子屏幕或其任意数目的组合,与可更换的固定图象存贮器相连接,可利用来做可变电子广告牌、记分牌、布告栏、电子墙壁、电子布景、电子图画等显示设备。
……本体制由于和现有电视体制不兼容,因此在过渡时期,应建立二种电视各自的电视网,並随着平面电视的发展,逐渐将第一代电子束显象管电视淘汰掉,二者的“兼容”可通过在电视台交换节目等办法来实现。
本体制需在每一部平面电视接收机内引入一个容量为48M位的幀图象存贮库,乍一看来,这个设想似乎难以实现,难以接受,但考虑到平面电视是未来的电视,引入幀图象存贮库可为平面电视带来以下四个极大的好处,争取它的实现显然是很有必要的。这四大好处是1.使平面电视具有存贮图象的功能;
2.容易实现活动图象、静止图象、静止文件的兼容显示;
3.可方便地将高速串行输入的图象信息转变为低速並行输出的图象信息满足直线扫描的需要,从而可以比较容易克服目前平面电视研制中遇到的一些困难;
4.为大大压缩传输数码率和频带宽度提供了从来未有过的有利条件。
目前固态存贮技术的发展已为实现和逐步实现这一设想提供了可能性。
本体制如采用各象素历经方式存贮数据,每一单色象素占据时间为〔60(场)×512(列)×1024(行)〕-1=31.8ns,对存贮器响应时间的要求大约为它的三分之一,即约10ns;对非各象素历经的存贮方式,此值可增加几倍。目前高速RAM存取时间已达10ns,一般也有几十ns,已接近或达到本体制的要求。假如今后朝着制造平面电视专用功能IC片和专用存贮器的方向努力,相信总有一天能在容量、速度、体积、价格几个方面逐步满足制造大、中、小型三类平面电视的需要。我们应该努力去争取这样的一天早日到来。
本专利只是一个初步设想,肯定存在有许多考虑不周,不够完善甚至完全错误的地方,由于它的规模庞大,目前难以通过实验验证,因此提出本体制的目的,仅仅是为人们现在或将来研制平面电视提供一些参考意见,希望它能对平面电视的研制工作起一点点促进作用。


全数字化直线扫描平面电视显示体制是一种采用直线隔列梳状扫描方式显示图象的电视体制。由于仅有一个方向的慢速场扫描,因而扫描设备大为简化,对发光控光元器件响应时间的要求大大降低,亮度可以得到提高。本体制在接收机内引入了一个帧图象存贮库,它的存在不仅使接收机具有了存贮图象的功能,而且可以十分方便地把高速串行输入的图象信息转变为低速并行输出的图象信息供直线扫描使用,并为大大压缩传输数码率提供了极大的可能性。



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