用于电视的立体音频视频装置.pdf

本发明是一种用于电视的立体音视频装置，它包括信号接收转换单元、帧存储器、视频音频合成处理器、驱动装置、图像显示装置以及同步开关装置、无线发射装置、无线接收装置及包含液晶眼镜和耳机的头盔装置，本发明的目的就是克服现有立体电视技术的缺点，提供一种操作简单、实用性强的用于电视的立体音视频装置，使得电视机能够完美还原现场逼真的声、像效果，给消费者提供高清晰、高临场感的全新立体视觉和立体听觉享受。

1、  一种用于电视的立体音视频装置，其特征在于它包括信号接收转换单元、帧存储器、视频音频合成处理器、驱动装置、图像显示装置以及同步开关装置、无线发射装置、无线接收装置以及包含液晶眼镜和耳机的头盔装置，其中：
帧存储器，具有两个，对应于两路帧信号，同步开关装置将帧信号添加同步信息，使得左右眼得到的数据保持同步，两个帧存储器联接到视频音频合成处理器，该处理器将数据处理后，一路为视频信号，输入到驱动装置和图像显示装置，由显示装置进行图像的显示，另一路为音频信号，输入到无线发射装置，由无线发射装置发送到头盔的无线接收装置，该音频也由同步开关装置添加与视频同步的同步信号；
无线接收装置联接头盔的液晶眼镜和耳机，其将接收到的信号按照同步信息传输到液晶眼镜和耳机中。

2、  如权利要求1所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于信号接收转换单元，对于模拟信号是A/D转换模块，对于数字信号，则是数字解码器。

3、  如权利要求2所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于数字解码器，对两路数字电视信号的传输流(TS-L、TS-R)进行解码，并输出两路数字视频信号和数字音频信号。

4、  如权利要求2所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于A/D转换模块，对模拟视频信号(复合视频信号、S-VIDEO、YPbPr、YCbCr或RGB信号)和模拟音频信号进行数字化，并输出两路数字视频信号和数字音频信号。

5、  如权利要求1所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于帧存储器，具有两个，并联于视频音频合成处理器前，其存储上述信号接收转换单元输出的两路数字视频信号和数字音频信号，并且成帧的存取。

6、  如权利要求1所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于视频音频合成处理器又包括有视频合成处理器和音频合成处理器，视频合成处理器，在同步开关信号的控制下，依次从两个帧存储器中取出左眼图像信号一帧、右眼图像信号一帧依次的序列，并且形成帧频为60Hz～120Hz、左右两路信号为相邻帧的逐行视频信号；同样，音频合成处理器输出与左右图像信号相对应的左耳、右耳信号相间的立体音频信号。

7、  如权利要求1所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于无线发射装置发射，发射同步开关信号及立体音频信号，通过无线发射方式将同步开关信号及立体音频信号传输给相应的无线接收装置，无线发射装置可以是红外发射、也可以是FM发射。

8、  如权利要求1所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于同步开关装置，用于产生一个与帧频频率相同的同步信号，通过无线传输装置控制液晶眼镜和耳机的开闭：显示左眼图像帧的时候左眼镜片打开，显示右眼图像帧的时候右眼镜片打开，使观看者左眼只能看到左眼图像，右眼只能看到右眼图像；同步开关信号同样控制耳机的通断，使得左耳只能听到左眼图像的伴音，右耳只能听到右眼图像的伴音。

9、  如权利要求1所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于包含液晶眼镜和耳机的头盔装置，可同时满足立体视频和立体音频效果的需要，提供更加逼真的临场感，且佩戴容易、方便。

10、  如权利要求1所述的用于电视的立体音视频装置，其特征在于视频合成处理器不仅能处理活动图象，也可处理静止图象，重现立体照片等静止画面。

用于电视的立体音频视频装置
技术领域
本发明涉及一种用于电视机的立体图像显示技术，特别涉及一种实现彩色立体图像的电视音频视频装置。
背景技术
立体电视的研究由来已久，至今已有近40年的历史，一直未取得实用的结果。近年来提出的时分式立体电视取得了一定的进展，它用两部摄像机模拟人的双眼拍摄电视图像，其中一部摄像机所拍摄的图像为左眼图像，另一部摄像机拍摄的图像为右眼图像，然后分时(即在时间上前后错开)将两幅图像分别传送到观看者的左眼和右眼，并保证观看者的左眼只看到左边摄像机拍摄的左眼图像，右眼只看到右边摄像机拍摄的右眼图像，这样由于人的视觉暂留特性而在观看者的大脑中产生一幅立体电视图像。不过此方法仍限于普通隔行电视，无法应用于数字立体电视和变频逐行立体电视。尽管也有采用倍场频显示的，但是行间闪烁却依然存在，不仅影响图像清晰度，而且容易产生视觉疲劳。
随着电视技术的进步，高清晰数字电视技术已经成为电视发展的主流，而目前市场上根本没有与之对应的高清晰数字立体电视。
同时，以往所提出的立体电视方法中，仅仅关注视觉的立体感受，而忽视了听觉的立体感受，真正的立体电视应该是视、听二者的完美结合，给消费者提供高清晰、高临场感全新视觉和听觉享受。
发明内容
本发明的目的就是克服以上现有技术的缺点，提供一种操作简单、实用性强的用于电视的立体音频视频装置，使得电视机能够完美还原现场逼真的声、像效果。
本发明的另一个目的在于提供一种用于电视的立体音频视频装置，该装置使电视机与接收头盔的信号处理完美结合，实现视频图像立体显示、音频具有立体声的效果。
本发明的技术方案如下：
一种用于电视的立体音频视频装置，它包括信号接收转换单元、帧存储器、视频音频合成处理器、驱动装置、图像显示装置以及同步开关装置、无线发射装置、无线接收装置以及包含液晶眼镜和耳机的头盔装置，其中：
帧存储器，具有两个，对应于两路帧信号，同步开关装置将帧信号添加同步信息，使得左右眼得到的数据保持同步，两个帧存储器联接到视频音频合成处理器，该处理器将数据处理后，一路为视频信号，输入到驱动装置和图像显示装置，由显示装置进行图像的显示，另一路为音频信号，输入到无线发射装置，由无线发射装置发送到头盔的无线接收装置，该音频也由同步开关装置添加与视频同步的同步信号；
无线接收装置联接头盔的液晶眼镜和耳机，其将接收到的信号按照同步信息传输到液晶眼镜和耳机中，使消费者可以得到立体的视觉及听觉效果，再现真实场景的立体效果。
所述的信号接收转换单元，对于模拟信号是A/D转换模块，对于数字信号，则是数字解码器。
数字解码器，对两路数字电视信号的传输流(TS-L、TS-R)进行解码，并输出两路数字视频信号和数字音频信号。A/D转换模块则将模拟电视信号数字化，输出相应数字视频和音频信号。
帧存储器，具有两个，并联于视频音频合成处理器前，其存储上述信号接收转换单元输出的两路数字视频信号和数字音频信号，并且成帧的存取。
视频音频合成处理器又包括有视频合成处理器和音频合成处理器。视频合成处理器，在同步开关信号的控制下，依次从两个帧存储器中取出左眼图像信号一帧、右眼图像信号一帧、左眼图像信号一帧、右眼图像信号一帧……的序列，并且形成帧频为60Hz～120Hz、左右两路信号为相邻帧的逐行视频信号。这样的信号就是高清晰无闪烁的立体数字视频信号。同样，音频合成处理器输出与左右图像信号相对应的左耳、右耳信号相间的立体音频信号。
驱动装置，用于放大上述数字视频信号以增强其驱动能力，推动图像显示装置将上述数字视频信号转换成光信号显示成图像。
图像显示装置，在其屏幕上依次显示左眼图像信号、右眼图像信号。
无线发射装置，发射同步开关信号及立体音频信号，通过无线发射方式将同步开关信号及立体音频信号传输给相应的无线接收装置。无线发射装置可以是红外发射、也可以是FM发射。
接收装置，接收上述无线发射装置发射的信号，并解调出同步开关信号和立体音频信号。
同步开关装置，用于产生一个与帧频频率相同的同步信号，通过无线传输装置控制液晶眼镜和耳机的开闭：显示左眼图像帧的时候左眼镜片打开，显示右眼图像帧的时候右眼镜片打开，使消费者左眼只能看到左眼图像，右眼只能看到右眼图像；同步开关信号同样控制耳机的通断，使得左耳只能听到左眼图像的伴音，右耳只能听到右眼图像的伴音，这样由于人的视觉暂留和听觉暂留特性就产生了立体感觉。
应用本发明，可以使立体电视图像和立体声响二者完美结合，同时给消费者提供高清晰、高临场感全新视觉和听觉享受。
本发明不仅可以重现立体电视图像，也可用于重现立体照片等静止图像，原理同上，只是上述左、右活动图像变为左、右静止画面而已。
附图说明
图1本发明实施的数字电视信号的立体显示系统方框图，
图2本发明实施的模拟电视信号的立体显示系统方框图。
具体实施例
图1显示了本发明所实施的数字电视信号立体显示系统的构成，下面结合这一附图对其工作过程进行说明。
系统由两个数字电视解码器、两个帧存储器、一个视频音频合成处理器、图像显示装置及其驱动装置、同步开关装置、以及无线发射装置和无线接收装置，加上包含液晶眼镜和耳机的头盔装置构成。
该系统首先由两个数字电视解码器分别对左右两路数字电视传输流TS-L、TS-R进行解码，接着将解码出来的两路视频信号分别存入两个帧存储器中备用。
在开关频率为60Hz～120Hz的同步开关装置的控制下，视频合成处理器按照一帧左眼视频信号、一帧右眼视频信号、再一帧左眼视频信号、一帧右眼视频信号、……这样的顺序依次把视频信号从两个帧存储器中取出来，形成帧频为60Hz～120Hz、左右两路信号为相邻帧的逐行视频信号。这样的信号就是高清晰无闪烁的立体数字视频信号。在此指出，即使原来的视频信号是隔行的，视频合成处理器也可以将它改造成为逐行信号。
获得立体图像效果的另一个关键步骤，是让观看者左眼只能看到左眼图像，右眼只能看到右眼图像。为了达到这一目的，可以用同步开关装置产生的同步信号去控制液晶眼镜的开闭，使得液晶眼镜的开闭与显示器上图像的显示保持一致：当显示器显示左眼图像帧的时候，左眼镜片打开，显示右眼图像帧的时候右眼镜片打开。这样，观看者的左眼就只能看到左眼图像，右眼就只能看到右眼图像。
从视频音频合成器出来的立体音频信号和同步开关信号一起经无线发射装置发送，不难理解，声频也可以同样处理，左耳、右耳只能听到相应的左耳、右耳声音，从而在大脑中产生高清晰的立体图像和声音。
因为液晶眼镜和耳机都在头盔上，显然采用无线传输实现对上述二者的控制是比较方便的，为此要使用一个无线发射装置和一个无线接收装置。无线发射装置(可以是红外发射、也可以是FM发射)将同步信号发射出去，无线接收装置接收并解调出同步信号，用于控制液晶眼镜和耳机的开闭。本发明采用头盔的形式，是为了同时满足立体视频和立体音频效果的需要，提供更加逼真的临场感。同时，把液晶眼镜和立体声耳机装在头盔上，配戴起来会更容易更方便。
本发明也考虑到了目前数字电视尚未普及的状况，对传统模拟电视信号也可实现立体电视的收看，只要事先将模拟视频信号数字化就行了。图2是模拟电视信号的立体显示系统方框图，其中的A/D转换就是为把模拟视频信号数字化而设置的。模拟视频信号可以是复合视频信号的形式，也可以是S-VIDEO、YPbPr、YCbCr或RGB信号形式。左右两台摄像机输出的两路模拟视频信号(VIDEO-L、VIDEO-R)和模拟音频信号(AUDIO-L、AUDIO-R)分别经相应模数转换器变成数字视频信号之后，其后的过程就跟上述数字视频信号的处理过程一模一样了。从而在变频逐行电视上实现立体图象和立体音频的效果，由于视频合成处理器输出的是帧频为60Hz～120Hz的逐行信号，不仅克服了图象大面积闪烁，也克服了行间闪烁现象，实现了高清晰、无闪烁的立体图象。