用于变换电视信号场频的方法和装置 本发明涉及一种用于从具有光栅频率f1的源图像产生具有场频或光栅频率f2的电视图像的方法，其中光栅频率f1与f2不同。
本发明还涉及一种用于实现该方法的装置，它包括：一个用于接收构成源图像的行同步信号Hsync和光栅同步信号Vsync的采集单元，一个用于提供构成所产生图像的行同步信号H2sync和光栅同步信号V2sync的偏转单元，和至少一个用于存储代表源图像的亮度和色度的有用行的装置。
本发明特别涉及一种用于从50Hz(或相应地60Hz)标准的图像产生100Hz(或120Hz)标准地电视图像的方法和装置。
从50Hz标准的图像产生100Hz标准的图像，其目的是通过AABB或ABAB处理衰减图像(水平和垂直)的闪烁效应，并包括将原始625/50/1∶2型扫描变换为625/100/1∶2型扫描。因此，对于许多相同的隔行扫描的行(625或525)，光栅扫描频率被加倍，这意味着行扫描频率被乘以2。
如图1a所示意性示出的，按照与50Hz标准电视信号相关的当前标准，一个电视图像由各具有64μs持续时间的两个312.5行的隔行扫描光栅组成。每一光栅从22个光栅消隐行开始，后跟288个有效行，再后面跟有2.5个预均衡行。如图1b所示意性示出的，在60Hz标准下，图像由各具有64μs持续时间的两个262.5行的隔行扫描光栅组成。每一光栅以16个消隐开始，后跟244个有效行，再后面跟有2.5个预均衡行。
实际上，上述标准只受到或多或少的遵从。一方面，某些参数(例如行数)可从一个图像光栅变到另一个图像光栅，另一方面，光栅同步信号与产生它们的视频设备(标准电视传输，卫星电视传输，游戏机，录像机，视频CD等等)相连接。即使设备的这些项是遵照给定标准，从设备的一个项到另一项，或在设备的同一项的不同工作方式下，对于一种给定工作方式应是周期性的光栅和行逆程同步信号并非普遍如此。而且，这些信号从一个光栅到另一光栅可以不存在或靠得太近，其结果是导致构成从源图像生成的图像的行的同步误差。
本发明的目的是实现一种能够从由各种源传送的图像获得由光栅构成的图像的方法和装置，在所述光栅中，行的数目与构成源图像的光栅中的行数相同。
按照本发明的方法，从构成源图像的光栅抽出代表亮度信息和色度信息的有用行，除了诸行各自的同步信号Hsync和Vsync和所述源图像的光栅以外，存储以频率f1抽出的信息，对构成每一光栅的行的数目计数，对构成这些行的像素的数目计数，存储这一像素数，一方面是信号Hsync和Vsync，另一方面是构成每一收到光栅的行数和构成这些行的像素数，被用于产生具有不同于f1的频率f2的行同步信号H2sync，和具有频率f2的光栅同步信号V2sync。
借助按照本发明的方法，实施一种用于变换所收到图像光栅频率的总机构，它能够自动适用于两个连续光栅中行数变化的情形下，或所述收到光栅的一行中像素数变化的情形下。
按照本发明装置的一个重要特征，采集单元包含用于使构成待生成图像的光栅的同步跟随构成源图像的光栅中有用行的数目。
本发明的其它特征和优点从以下参照附图借助一非限定实例的描述会更为显而易见。附图中：
图1a和1b示意性示出分别按照50Hz标准和按照60Hz标准的所收到图像的有用信号；
图2示意性示出用于从具有50Hz光栅频率的源图像生成具有100Hz光栅频率的图像的常规方法；
图3示出按照本发明的一种用于以100Hz标准产生图像的装置的方框图；
图4示出与本发明的装置集成在一起的一种采集单元的方框图；
图5示意性示出与按照本发明的装置集成在一起的一种偏转单元的方框图；
图6示出表示从所收到图像的偶数光栅向奇数光栅跃变的一种情况的时序图；
图7示出表示从所收到图像的奇数光栅向偶数光栅跃变的一种情况的时序图；
图8示出表示图3装置产生的100Hz图像光栅的同步信号的产生的时序图；
图9和10示出表示图3所示采集单元对偏转单元的跟踪的时序图。
为便于理解，在以下的描述中用到下列定义：-视频行：从视频信号的抽样得到的像素集，视频信号的抽样由行逆程的两个连续前边缘按时间方式限定。每一行的持续时间是64μs，以13.5Hz对50Hz或60Hz的视频信号抽样，其结果是每一行将包含864个像素。-有用信号：视频信号中代表图像亮度和色度的部分。-有用行：包括有用信号的视频行。
本发明方法的目的是从光栅频率为f1的源图像图像产生光栅频率为f2的图像。
所以，表示亮度信息和色度信息的有用行，以及分别各属于所述源图像的行和光栅的同步信号Hsync和Vsync被从源图像光栅中抽取出来，以频率f1抽出的信息被存储，对构成每一光栅的行的数目计数，对构成这些行的像素的数目计数，存储这一像素数，一方面是信号Hsync和Vsync，另一方面是构成每一收到光栅的行数和构成这些行的像素数，被用于产生具有与频率f1不同的频率f2的行同步信号H2sync，和频率f2的光栅同步信号V2sync。
在相关于从50Hz标准变为100Hz标准的实例的情况下，频率f2的值是频率f1的两倍。频率f1等于13.5MHz。
按照本发明方法的一个重要特征，对于具有行数LCi的一个阶为i的所收到光栅，产生分别具有满足下列条件的行数lci和行数lc’i的两个光栅：
lci+lc’i＝2*LCi
和
lci＝lc’i＝LCi。
按照本发明的方法用一个装置来实现，该装置包含：一个用于接收源图像的行同步信号Hsync和光栅同步信号Vsync的采集单元2，一个用于提供所产生图像的行同步信号H2sync和光栅同步信号V2sync的偏转单元4，以及至少一个用于存储代表源图像的亮度和色度的有用行的装置(6，8)。
按照该装置的一个重要特征，采集单元2包含用于使构成所生成图像的光栅的同步跟随构成源图像的光栅中有用行的数目的装置(6，8)。
如可从图4中看到的，这些同步跟随装置包含：一个与第一时钟频率f1同步的第一计数装置10，一方面用于对构成所收到光栅的一行的像素数目计数，另一方面用于检测可能缺少的行同步信号Hsync，一个第二计数装置12，在每一所收到光栅的末尾重新初始化并用于将分离两个连续收到的光栅的行数ls提供给偏转单元，以及一个第三计数装置14，一方面用于传送采集单元产生的信号Mt的同步脉冲，该脉冲用于指示所收到光栅的中心，另一方面用于检测可能缺少的同步信号Vsync。
如可从图5中看到的，偏转单元4包含一个用于对构成所产生光栅的一个视频行的像素Pg计数的第四计数装置20，该计数装置20与第二时钟频率f2同步，并在其内容达到数Pr的值时被周期性地重新初始化，一个第五计数装置22，用于对所产生光栅的行数lg计数，该第五计数装置由信号Mt或者由一个脉冲发生装置24所产生的自重新初始化信号V’2sync来重新初始化，脉冲发生装置24在输入端26接收数值ls，在输入端28接收数值lg，并当数值ls和lg相等时在输出端29传送所述信号V’2sync。
按照本发明的另一特征，第一计数装置10产生信号Hsync+1/2、Hsync+1/4和Hsync+3/4，它们源自对所收到光栅的行中空间位置的译码，分别用于使位于行中央的像素的译码、位于第一四分之一行的第一像素的译码和位于最后四分之一行的第一像素的译码同步。而且，如图6和7中所示出的，信号Hsync+1/4Hsync+3/4用来分别使偶数光栅中行数的计数以及奇数光栅中行数的计数同步。
如可从图4中看出的，在工作期间，采集单元接收以本身公知的方式从代表所收到图像的复合视频信号抽出的同步信号Hsync和Vsync。信号Hsync和Vsync是周期性矩形脉冲。信号Hsync的后沿决定行周期的时间基准，而信号Vsync的后沿决定光栅同步的有效瞬时。每一行具有64μs的持续时间，并以等于13.5MHz的频率被抽样为与传输标准无关的864个像素。脉冲Hsync初始化像素计数装置10。在没有脉冲Hsync的情况下，当被计数的像素数pr达到数值864时该像素计数装置10自动地作自恢复并传送伪同步脉冲H’sync。该脉冲H’sync显现出一个周期的延迟，并完成计数装置12和14的递增。如果所收到图像的行具有小于64μs的持续时间dr，行逆程将靠近。在这种情况下，当计数装置10跟随与864像素的计数相符的行逆程时，它自动地再初始化为与真行逆程一样的周期，并与这些真行逆程同步地产生脉冲H’sync。其结果是行计数装置10和14将正确地递增。然而，计数装置10计数相应于每行的像素数的64μs持续时间。因此，在没有行同步信号Hsync的情况下，如果以前的行具有小于64μs的持续时间，下一行的有用信号将会被不正确地存储，这是由于相对于所提供的行逆程这一行的假定起始发生了偏移。对于未产生脉冲Hsync的所收到图像的所有后续行，事实均如此。但是，一产生脉冲H’sync，计数装置10就被重新初始化，产生对所收到有用信号的正确重新定位。
如可从图4中看到的，这是因为收到的脉冲Hsync和由计数装置10到达其极限而产生的脉冲H’sync被同时施加到标号为30的逻辑“或”门的输入端。其结果是在标准操作期间(不缺乏脉冲Hsync)，脉冲Hsync和脉冲H’sync之一控制行计数装置12和14的递增。这样总体上是让行计数装置14跟随所收到图像的行逆程脉冲串，计数装置12跟随所收到图像的光栅逆程脉冲串。该计数装置12从零开始对分隔两个连续光栅的整数行数计数，它达到的值定义所产生的100Hz光栅行的数目。
应注意，为了允许光栅的隔行扫描，每一所收到光栅的行数lr是半行的奇数倍。其最大值表示为INT(ls)，这里INT(ls)表示ls-l与ls之间的整数，ls是分隔两个连续光栅的行数。计数装置12的初始化对准脉冲Hsync+1/4或Hsync+3/4的第一个脉冲，它使所收到图像的光栅逆程同步。如分别由图6和7示意性示出的，该计数装置12的递增在所收到光栅是偶数时用脉冲Hsync+1/4获得，在所收到光栅是奇数时用脉冲Hsync+3/4获得。因此，无论所收到光栅的奇偶性如何，计数装置12总是对相同的行数计数。在50Hz标准的情况下，此时每一光栅由312.5行组成，计数装置12从零开始，然后对应所收到的偶数光栅和所收到的奇数光栅计数312行。在每一光栅逆程Vsync，该计数装置12达到的值被经由一个存储寄存器RS(未示出)传送到偏转单元。然后用该值产生所生成图像光栅的光栅逆程脉冲V2sync。应注意，仅在计数装置12达到的值处在两个极限值234与340之间时它才被传送到存储寄存器RS。这是因为，对于视频设备(例如录像机)的某些项来说，每一光栅的行数可能改变，同时保持在这些极限值之间。如果在重新初始化前对于两个连续光栅而言计数装置12达到的值太不相同，这就意味着存在一暂时的不良功能，在所述达到的值大于340行时这一不良功能是缺乏光栅逆程脉冲Vsync的结果，或在这一达到的值小于234行时则是传输频道改变的结果。在这种情况下，为了保持所产生图像大小的某种连续性，计数装置12达到的值不传输给存储寄存器RS。在相反情况下，用该数值跟踪所产生光栅的同步，以实现关系式lci+lc’i＝2*LCi。
在LCi在234与340行之间的情况下，如果LCi小于或等于23+288，第23行是第一有用行，则能够存储在光栅存储装置(6，8)中的有用行的最大数目等于288行。一般，对于50Hz标准来说，能够存储在光栅存储装置(6，8)中的有用行的最大数目等于两个值288和(Lci-23)(相对60Hz标准相应为(Lci-17))中的较小者，用min(288，Lci-23)(相对60Hz标准相应为min(244，Lci-17))来表示。
如可在图9和10中所见，示意性示出计数装置14的内容，可以看到计数装置14在信号Vsync的每一上升沿被初始化，当该计数装置14对于50Hz标准达到值160，对于60Hz标准达到值134时，采集单元产生信号Mt。该信号Mt初始化计数装置22，因此如可在图9和10中看到的，并使信号V2sync的产生同步。这种机理使得能够使等于ls的行数施加到所产生的光栅上，ls等于LCi。光栅的有用信号对于60Hz标准将定位在行17上，或对于50Hz标准将定位在行23上，并将清楚地从光栅存储装置正确读两次。
图10示出所收到信号按照50Hz标准的情况，其中LCi大于340行，计数装置14一到达存储在存储寄存器RS中的最后一个值就循环返回。该值对应于数值ls，它定义为小于或等于340并与所收到的50Hz光栅中的行数不同。然而，仅仅数值从23到310的那些行会被存储，而数值大于或等于23+288的所有行将被认为是光栅消隐的形成部分。通过复述，考虑到选择用于启动首次读操作的瞬时，所有有效行将出现在所产生的100Hz光栅中。这是因为采集单元接收具有大于行数ls的行数LCi的光栅。然而，在行(LCi-ls)的末端，所述采集单元接收到真光栅逆程Vsync。这相当于考虑在前一光栅中光栅消隐信号长于通常情况。正好在计数装置14到达其极限，也就是说当该计数装置14达到的值等于ls时，对其重新初始化之后，数值在0与(LCi-ls)之间的所有行被认为是光栅逆程行。其结果是所产生的连续100Hz光栅将分别具有32μs的ls行和(2*LCi)-ls行。仅这两个光栅将会产生。这两个连续100Hz光栅将清楚地具有相同数目的有用行，在每一光栅中，有用信号实际上将是所收到50Hz光栅的有用信号。因此同步后图像对应于没有任何扰动的所收到图像。