[发明专利]视频显示控制系统

说明书

本发明涉及具有对非同步视频信号多画面显示的电视场，具体讲涉及具有宽显示格式比例荧幕的电视。目前大多数电视具有水平宽度与垂直高度比为4∶3的格式显示比例。宽格式显示比例更相应接近于例如16∶9的电影的显示格式比例。本发明适用于直接观赏电视与投射电视。

具有一般称为4×3的4∶3格式显示比例的电视受限于单一与多视频信号源可显示的方式。除实验材料外，商用广播的电视信号传输是以4×3的格式显示比例广播。若干观赏者发现4×3显示格式不如电影的较宽格式显示比例令人满意。具宽格式显示比例的电视不仅提供较令人满足的显示，且能以相应的宽显示格式显示宽显示格式信号源。电影“看上去”就似电影，而非经修整或扭曲后的版本。例如当以电视电影装置或借电视中的处理器将电影信号转换成视频信号时，视频源无需修整。

具宽显示格式比例的电视也适合于传统的和宽显示格式信号显示的宽度变化，以及其在多图像显示中的组合。然而，宽显示比例荧幕的使用带来无数的问题。此类问题的一般类别包括改变多信号源的显示格式比例，自非同步但同时显示的源产生一致的定时信号，于多源间切换以产生多图像显示，以及压缩的数据信号中提供高分辨率图像等。依据本发明，此类问题是在宽荧幕电视中得以解决的。依据本发明的各方面的宽荧幕电视能从具相似或相异的格式比例、以及以可选择的显示格式比例的单一或多非同步源而提供高分辨率，单一与多图像的显示。

目前现有对消费者的几乎所有的视频产品均具4×3的格式显示比例，而视频产生的格式显示比例变动极广。如果大于4×3宽高比的用于视频产生时，则一宽度比的转换必需在显示于消费者电视上或在影像失真将发生前实施，宽高比转换方法之一为所知的信箱化。在牺牲每场中显示行数的情况下，信箱化维持较多(或所有)的水平信息。产生于16×9格式的视频源当转换成4×3信箱格式时，则在16×9格式的视频源中各场包含181视频行。未使用在各场的额外行可置于平面场的黑(或灰)电平上。较高宽度比的源则按比例每场包含较少的行。诸如于此说明的宽荧幕电视可具16×9的格式显示比例。这以较大灵活性于信箱格式中提供显示信号的机会。原产生于16×9宽高比的信箱信号可经变焦即垂直而放大(亦即扩展)以充填荧幕且不损失水平信息或失真。一种自动信箱检测器可基于此假定，以使视频信号并无动态视频，即不高于阈值的大体上恒定亮度值。另一方面，信箱检测可通过计算视频场中各行的两个梯度而完成。代表正梯度的第一梯度是通过从当前行的最大值减去前一行的最小值而形成的。代表负梯度的第二梯度则是通过从前一行的最大值减去当前行的最小值而形成的。视取景的内容，任一梯度均可具正或负值，但两梯度的负值则可予以忽略。如果一梯度具有超过预定阈值的正值时，则视频即视为要不存在于当前行要不存在于前一行。此类寄存数值可由微处理器所使用以确定视频源是否处于信箱格式中。另一方面，(未示于附图)，自动信箱检测器可包含一解码码元字符或由信箱信号源所载的信号电路以识别其为信箱格式信号。

自动信箱检测器可形成垂直大小控制电路的一部分。此垂直大小控制电路包含信箱检测器与垂直显示控制电路。垂直消隐与垂直复位脉冲可作为彼此分开的信号或作为单独三电平信号而发送。自动信箱检测电路能以自动实施包含16×9格式显示比例信箱显示的4×3格式显示比例信号的垂直放大或扩展。当输出信号为有效时，垂直偏转高度即增加4/3，它使信箱信号的有效视频部分生效以填满宽荧幕而无图像宽高比的失真。

垂直显示控制电路也控制过扫描的光栅的哪一部分将显示于荧幕，此一特征称之为垂直全景扫描。如垂直过扫描的视频信号并非处于信箱格式中时，则传统的显示格式的图像即可放大(亦即扩展)以模拟宽荧幕格式。然而，于此情况下，由4/3垂直过扫描所限幅过的图像部分将包含有效视频信息。它有必要垂直限幅1/3的图像。若无进一步控制时，则顶部的1/6与底都的1/6则始终受限幅。然而，图像的内容表示出较多的顶部而非底部较宜于被限幅，反之亦然。例如，如果所有的动作均起于地平面时，是观赏者可对画面的天空部分作限幅。垂直全景扫描的能力能对图像的哪一部分可予显示和哪一部分可予限幅作出选择。这可通过产生垂直复位脉冲而在宽荧幕处理器中完成，该垂直复位脉冲是由一个处理过的垂直同步脉冲(称为Vsync)的前沿的可变量所延迟的。而后此垂直复位脉冲由底板用以启动垂直回扫。由此宽荧幕处理器的视频输出未被延迟，故垂直全景扫描特征可通过适当操纵垂直消隐与垂直复位脉冲延迟而产生。