專利名稱：減小出現(xiàn)在行掃描視頻顯示器上非自然信號(hào)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻信號(hào)處理，更具體地說(shuō)，涉及改善由泄漏或引入到彩色電視接收機(jī)亮度頻道的周期信號(hào)引入的非自然信號(hào)(artifact)。
背景技術(shù)：
作為回顧，對(duì)于NTSC(美國(guó)國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì))制式的彩色電視信號(hào)，亮度(Y)信號(hào)的頻譜能量主要集中在行掃描頻率的諧波nfh處，其中n為整數(shù)。因此，亮度信號(hào)典型地具有1fh、2fh、3fh、4fh等頻率分量。色度(C)信號(hào)的頻譜能量峰值出現(xiàn)在行掃描頻率一半的奇數(shù)次諧波處，即，(n+1/2)fh其中n為整數(shù)。因此，Y與C的能量頻譜是頻率交錯(cuò)的。
Weimer的專利號(hào)為4,607,285的美國(guó)專利涉及CCD(電耦圖像捕獲裝置)成像器中前向時(shí)鐘信號(hào)到下面的半導(dǎo)體襯底(underlying bulk semiconductorsubstrate)的靜電耦合，該靜電耦合引入了在電視畫(huà)面上留下可視非自然信號(hào)的瞬變干擾，而該電視畫(huà)面由重構(gòu)從CCD成像器生成的視頻信號(hào)形成。一個(gè)額外的時(shí)鐘同步時(shí)延將該干擾置于行逆程間隔中并且通過(guò)行回掃消隱將該干擾從視頻信號(hào)中移除。
兩個(gè)都為Hirai的專利號(hào)為4,291,330和4,134,126的美國(guó)專利，講述的是在一種彩色視頻錄像機(jī)中，具有頻率(n+1/2)fh的干擾或串?dāng)_信號(hào)與主要亮度頻率分量成頻率交錯(cuò)關(guān)系，結(jié)果是在視頻信號(hào)的連續(xù)水平行中串?dāng)_信號(hào)是倒相的，并且由于在連續(xù)水平行間隔中重現(xiàn)的亮度分量之間具有高相關(guān)性，串話信號(hào)將不會(huì)作為顯著的噪聲出現(xiàn)或打(beat)在重現(xiàn)于陰極射線管上的圖像上，而是將會(huì)在視頻上被基本地消除掉。
Hickock的專利號(hào)為4003077的美國(guó)專利涉及一種彩色視頻錄像機(jī)，其中在將色度信息紀(jì)錄為某頻率以在顯示器上呈現(xiàn)與相鄰行的非自然信號(hào)圖案相位差180度的畫(huà)面幀的一行的非自然信號(hào)圖案之前將其進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，從而作為結(jié)果的非自然信號(hào)圖案，雖然存在，但由于觀看者眼睛的積累效應(yīng)看起來(lái)卻好像消失了。

發(fā)明內(nèi)容
在生產(chǎn)一種具有圖形生成器、視頻處理器、以及擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘和其它的部件的視頻處理集成電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于芯片內(nèi)的內(nèi)部信號(hào)泄漏，用于調(diào)頻(FM)調(diào)制時(shí)鐘載波信號(hào)的信號(hào)導(dǎo)致當(dāng)從行掃描視頻顯示器，例如，陰極射線管上觀看時(shí)有非自然信號(hào)或后生出現(xiàn)。由于干擾信號(hào)的頻率是可選的，決定選擇干擾信號(hào)的頻率以使該頻率為水平行掃描頻率一半的奇數(shù)次諧波，而不是對(duì)集成電路進(jìn)行龐大且昂貴的重新設(shè)計(jì)以消除非自然信號(hào)。通過(guò)這種特定頻率選擇使頻率為水平行掃描頻率一半的奇數(shù)次諧波，非自然信號(hào)的相鄰掃描行之間相差為180度。因此，由于觀看者眼睛的積累特征，即使非自然信號(hào)仍然存在，當(dāng)從行掃描顯示器上觀看時(shí)非自然信號(hào)將在視頻上被基本消除。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的示例實(shí)施例涉及編號(hào)為W49C31-20A的集成電路，它是由美國(guó)加利福尼亞San Jose的IC工廠制造的低功率CMOS單塊集成電路芯片并包括圖形處理器、視頻處理器以及擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘。本發(fā)明涉及一種視頻處理器，其中頻率在視頻通帶內(nèi)的信號(hào)“泄漏”到視頻處理器，并且在示例實(shí)施例中，在視頻顯示器上產(chǎn)生非自然信號(hào)的泄漏信號(hào)是從擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘的調(diào)制信號(hào)導(dǎo)出的。但是應(yīng)該注意，為了本發(fā)明的目的起見(jiàn)，泄漏的非自然信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)可以從任何源導(dǎo)出，并且泄漏或引入到任何普通視頻處理器。因此，示例芯片的構(gòu)造和電路包括示例視頻處理器、示例擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘、以及為擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘示例生成調(diào)制信號(hào)，所有這些都不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。
人們認(rèn)為非自然信號(hào)生成信號(hào)泄漏到視頻通路是由于部件之間的靜電和/或電容性耦合，抑或是由于半導(dǎo)體襯底材料各個(gè)結(jié)構(gòu)間的靜電和/或電容性耦合而導(dǎo)致的靜電和/或電容性耦合。示例實(shí)施例中的非自然信號(hào)生成信號(hào)是擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘的調(diào)制信號(hào)，其頻率落在上至10MHz的視頻通帶內(nèi)。時(shí)鐘的載波信號(hào)在視頻通帶之外，即，85MHz，但是如果它落在視頻通帶之內(nèi)，或任何其它頻率可選的，周期性的噪聲產(chǎn)生信號(hào)落在視頻通帶之內(nèi)，本發(fā)明將等同地適用以“隱藏”產(chǎn)生的非自然信號(hào)。
更具體地說(shuō)，在單塊集成電路的生產(chǎn)期間發(fā)現(xiàn)由于芯片內(nèi)的內(nèi)部信號(hào)泄漏，用于調(diào)頻(FM)調(diào)制時(shí)鐘載波信號(hào)的信號(hào)導(dǎo)致當(dāng)從行掃描視頻顯示器，比如陰極射線管上觀看時(shí)有非自然信號(hào)出現(xiàn)。決定選擇另一種方法，而不是對(duì)集成電路進(jìn)行龐大且昂貴的重新設(shè)計(jì)以消除非自然信號(hào)。
干擾信號(hào)的頻率是可選的。因此，既然頻率可選，決定將干擾信號(hào)的頻率選擇為水平行掃描頻率(通常表示為fh，對(duì)NTSC制式信號(hào)而言為15,734.26573Hz)一半的奇數(shù)次諧波。從而，對(duì)擴(kuò)展頻譜時(shí)鐘的干擾調(diào)制信號(hào)的特定頻率選擇為39.336kHz(fh乘2.5)，它可以四舍五入到最接近的整數(shù)kHz39kHz或40kHz。
由于與fh的這種諧波關(guān)系，顯示在行掃描顯示器的相鄰掃描行的非自然信號(hào)之間相差為180度。因此，由于觀看者眼睛的積累特性，即使非自然信號(hào)仍然存在，當(dāng)觀看時(shí)非自然信號(hào)將在視頻上被基本消除。這對(duì)于隔行和逐行掃描幀都是成立的，除了每隔行場(chǎng)的最上面一行或最下面一行沒(méi)有顯現(xiàn)為被消除掉?？梢詫⒕哂性谝曈X(jué)上未減小的非自然信號(hào)的行放置在畫(huà)面的垂直過(guò)掃部分，從而將其隱藏，或通過(guò)垂直消隱將其隱藏。
進(jìn)一步地說(shuō)，如上面在技術(shù)背景部分所討論的，干擾信號(hào)還與亮度信號(hào)構(gòu)成頻率交錯(cuò)。該頻率交錯(cuò)進(jìn)一步減小了非自然信號(hào)。
本發(fā)明適用于在視頻通帶內(nèi)的，以任何方式泄漏或故意引入，以任何方式泄漏到或故意引入到視頻信號(hào)通路的，并且當(dāng)從行掃描顯示器上觀看時(shí)導(dǎo)致非自然信號(hào)出現(xiàn)的周期信號(hào)的頻率選擇。這種故意引入到視頻通路的噪聲產(chǎn)生信號(hào)可以是，例如，一個(gè)信息編碼信號(hào)。應(yīng)該注意的是該示例實(shí)施例的非自然信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)是信息編碼信號(hào)但引入到視頻信號(hào)通路卻不是故意的。
權(quán)利要求
1.在具有行掃描視頻顯示器的電視接收機(jī)中，一種用于減小視頻信號(hào)顯示器行掃描部分中的非自然信號(hào)的視頻效果的方法，該非自然信號(hào)可歸于在視頻通帶內(nèi)的并耦合到視頻電路的視頻處理通路的周期信號(hào)，行掃描頻率為fh，該方法包括下列步驟選擇周期信號(hào)的頻率，以及將周期信號(hào)的頻率預(yù)定為fh/2的奇數(shù)次諧波。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其中周期信號(hào)為靜電/電容性耦合到視頻電路的時(shí)鐘信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述方法，其中靜電/電容性耦合時(shí)鐘信號(hào)為擴(kuò)頻時(shí)鐘的調(diào)頻(FM)調(diào)制信號(hào)。
4.如權(quán)利要求2所述方法，其中靜電/電容性耦合時(shí)鐘信號(hào)為擴(kuò)頻時(shí)鐘的載波信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述方法，其中fh是NTSC(美國(guó)國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì))制式標(biāo)準(zhǔn)水平掃描頻率15,734.26573Hz并且周期信號(hào)的預(yù)定基本頻率大約是39.336kHz(fh乘2.5)。
6.如權(quán)利要求5所述方法，其中周期信號(hào)的預(yù)定基本頻率四舍五入到一個(gè)整數(shù)值。
7.如權(quán)利要求1所述方法，其中周期信號(hào)的預(yù)定基本頻率是向上四舍五入到和向下四舍五入到的整數(shù)值之一。
8.如權(quán)利要求2所述方法，其中視頻電路，以及靜電/電容性耦合周期信號(hào)包括在具有半導(dǎo)體材料襯底的集成電路中。
9.如權(quán)利要求8所述方法，其中靜電/電容性耦合是通過(guò)各自的電容耦合到襯底。
10.如權(quán)利要求1所述方法，其中周期信號(hào)靜電/電容性耦合到視頻電路。
11.如權(quán)利要求10所述方法，其中視頻電路，以及靜電/電容性耦合周期信號(hào)包括在具有半導(dǎo)體材料襯底的單片集成電路中。
12.如權(quán)利要求11所述方法，其中靜電耦合是通過(guò)電容耦合到襯底之一以及在單塊集成電路部件之間的耦合。
13.在具有行掃描視頻顯示器的電視接收機(jī)中，用于減小視頻信號(hào)顯示器行掃描部分中的非自然信號(hào)的視頻效果的裝置，該非自然信號(hào)可歸于在視頻通帶內(nèi)的并耦合到視頻電路的視頻處理通路的周期信號(hào)，行掃描頻率為fh，該裝置包括用于選擇周期信號(hào)頻率的部件，以及用于將周期信號(hào)的頻率預(yù)定為fh/2的奇數(shù)次諧波的部件。
14.如權(quán)利要求13所述裝置，其中周期信號(hào)為靜電/電容性耦合到視頻電路的時(shí)鐘信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述裝置，其中靜電/電容性耦合時(shí)鐘信號(hào)為擴(kuò)頻時(shí)鐘的調(diào)頻(FM)調(diào)制信號(hào)。
16.如權(quán)利要求14所述裝置，其中靜電/電容性耦合時(shí)鐘信號(hào)為擴(kuò)頻時(shí)鐘的載波信號(hào)。
17.如權(quán)利要求13所述裝置，其中fh是NTSC(美國(guó)國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì))制式標(biāo)準(zhǔn)水平掃描頻率15,734.26573Hz并且周期信號(hào)的預(yù)定基本頻率大約是39.336kHz(fh乘2.5)。
18.如權(quán)利要求17所述裝置，其中周期信號(hào)的預(yù)定基本頻率是向上四舍五入到和向下四舍五入到的整數(shù)值之一。
19.如權(quán)利要求13所述裝置，其中周期信號(hào)的預(yù)定基本頻率四舍五入到一個(gè)整數(shù)值。
20.如權(quán)利要求14所述裝置，其中視頻電路，以及靜電/電容性耦合周期信號(hào)包括在具有半導(dǎo)體材料襯底的集成電路中。
21.如權(quán)利要求20所述裝置，其中靜電/電容耦合是通過(guò)各自的電容耦合到襯底。
22.如權(quán)利要求13所述裝置，其中周期信號(hào)靜電/電容性耦合到視頻電路。
23.如權(quán)利要求22所述裝置，其中視頻電路，以及靜電/電容性耦合周期信號(hào)包括在具有半導(dǎo)體材料襯底的單片集成電路中。
24.如權(quán)利要求23所述裝置，其中靜電耦合是通過(guò)電容耦合到襯底之一以及直接地在單塊集成電路部件之間的耦合。
全文摘要
在行掃描視頻顯示器上，將在視頻通帶內(nèi)的非自然信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)的頻率選擇為水平行掃描頻率一半的奇數(shù)次諧波，從而非自然信號(hào)的相鄰掃描行之間相位差為180度。因此，即使非自然信號(hào)仍然存在，但由于觀看者眼睛的積累特征當(dāng)觀看時(shí)非自然信號(hào)將在視頻上被基本消除。
文檔編號(hào)H04N5/21GK1409920SQ00817041
公開(kāi)日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2000年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月16日
發(fā)明者唐納德·T·基恩 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司