CN1250570A - 利用动态系数加权定标和减少闪烁的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了用于将非隔行扫描图象数据转换成隔行扫描图象数据,同时减少闪烁效应和定标图象数据的一种方法和装置。一个可编程离散时间振荡器(DTO)动态地确定用于减少闪烁和垂直及水平定标的系数。这两种功能组合在一起,使得能够动态地改变由DTO产生的闪烁滤波器系数,并考虑到所需的垂直定标。还提供一个类似的DTO使用所说动态系数独立地执行水平定标。

Description

利用动态系数加权定标和减少闪烁的方法和装置

发明领域

一般来说，本发明涉及图象数据转换，更具体地说，本发明涉及一种图象数据转换器，该转换器在转换图象数据以在一个隔行扫描监视器上显示时利用动态系数减少闪烁和定标图象。

发明背景

众多现代视频显示器都可以归入两类显示器中的一类，即非隔行扫描监视器和隔行扫描监视器。这两类显示器的例子分别是计算机监视器和电视监视器。电视监视器设计用于接收广播或记录的电视信号。广播电视信号的传输标准已经建立了几十年，包括在美国和日本采用的NTSC制，在大多数欧洲国家采用的PAL制，和在法国采用的SECAM制。模拟录像带记录设备的设计通常也遵循这些标准之一，并且在各个国家按照当地标准出售。可以发现其它电视设备，例如摄像机或便携式摄录一体机，也采用这些标准。这些传输标准在电视工业中和对于本领域技术人员是众所周知的。尽管各个标准在显示的扫描线数量、工作频率、和其它细节方面是不同的，但是各种标准具有某些共同特征。为了便于讨论，下列内容针对相对于NTSC标准值的一种电视标准的某些特定频率和其它特征。本领域的技术人员可以认识到其它电视标准的对应值，并且能够运用本申请所述的原理以理解本发明的教导。此外，向一台电视监视器传送视频信号在讨论时称为传输，但是这种传输可以是通过广播或者是通过有线连接传送的。

一帧电视视频图象包括两个半帧，每个半帧包括一组扫描线。参见图1a，一帧图象5包括一序列扫描线1，2，3，4，…524，525。扫描线的具体数量，在这里是525，依赖于具体的电视标准，在这里是NTSC标准。如图1b所示，图象帧5包括两个半帧，奇数帧7和偶数帧8。奇数帧7在TV屏幕上显示为一组扫描线，即奇数扫描线1，3，5，…，而偶数帧8在TV屏幕上显示为隔行插入在奇数扫描线之间的一组偶数扫描线2，4，6，…。按照NTSC标准，每个半帧用1/60秒写入每个半帧，显示每帧5的时间总共为1/30秒。NTSC标准还规定了每条扫描线可以持续多长时间以及信号和显示的某些电子特性。在传统的电视中，每条扫描线上的信号是连续变化的。电视视频信号可以以包含有关每个半帧的每条扫描线的信息的模拟信号形式记录在磁带上。

数字计算机的问世带来了计算机监视器的广泛应用。早期计算机，特别是家用计算机，只是依赖电视监视器进行输出，但是随着计算机功能越来越强，有可能使用更高质量的显示装置-计算机监视器。计算机监视器，虽然在某些方面与传统的电视监视器相似，但是，它具有通常比传统电视监视器中精确得多的控制电路。计算机监视器能够精确得多地定位电子束，从而能够连续地，顺序扫描逐行扫描整个帧面，而不是隔行扫描。每行包括一组离散象素(象元)。一个视频图象在计算机中是以一系列数字字节形式存储的。根据具体计算机或显示器性能的不同，每个象素可能仅仅包含一位的信息(用于两色显示，一般为黑色或白色)或者对于功能更强的系统每个象素包含多位的信息。一个典型的高质量监视器可以显示每个象素32位的信息。

许多计算机显示的阵列模式在业界中已经成为标准。一种特别通用的显示尺寸为640×480象素(VGA标准就是这个尺寸，许多计算机支持的VGA和非VGA监视器都采用这种显示分辨率)。其它通用尺寸包括320×240(现在一般认为仅仅用于低分辨率或小图象尺寸，例如一个640×480图象的四分之一)、832×624、1024×768和许多其它尺寸。为了方便，以下的讨论在某些例子中针对640×480分辨率，但是本发明的原理和教导同样适合于其它分辨率。

计算机的日益广泛的应用使得需要使用标准电视显示计算机产生的或计算机处理的图象。对于计算机游戏机玩家来说尤其如此，他们希望在电视机上玩他们的游戏。除了玩游戏，计算机还用于信息处理，例如多媒体CD和通过因特网进行通信，这也同样使人们希望在电视机上观看这些图象。但是，当电视监视器用于显示计算机图象时具有许多缺点。两个非常明显的问题是过扫描和闪烁。

典型的电视传输设计为过扫描可用的显示空间，所以可以预料到至少在某些边缘区域会丢失一些信息。在沿边缘，通常是上部，但有时是下部或左右边缘，显示计算机菜单或其它信息的情况下，即使是很小部分的信息丢失都会造成难以或不可能使用计算机。

虽然典型的NTSC信号每帧包含525行扫描线，但是在通常的显示器上只显示出大约480行。剩余行中某些是垂直消隐间隔的一部分，设置这些行的目的是为了使扫描电路有时间从屏幕的最低角落复位回到相对的最高角落，和有时间与电视传输信号的某些特定部分同步。但是，大部分剩余行由于故意过扫描而没有显示出来。

传统的电视设计为具有过扫描特性是有原因的。电视机在许多方面会发生变化，包括物理扫描性能、精确率、曲率、面罩或荧光屏位置、制造和部件允差以及部件老化。为了补偿这些变化，典型的电视传输包含比能够在通常的电视机上显示的更多的垂直扫描线或信息。此外，典型的传输包含比能够显示的更长的扫描线。所得的显示视频图象约为传输图象的90％。其结果就是对于几乎所有电视机来说，在各个边缘区的某些信息被丢弃了(没有显示)，但是几乎没有电视机在任何一个边缘存在空白区域。然而，如果一个传输图象的上部区域出于过扫描区域，它就根本不可能显示出来。

闪烁也同样是一个明显的问题。通常，图象每秒钟更新少于40次就会产生明显的闪烁。研究表明，如果图象更新速度快于每秒60次(刷新速率为60Hz)，则大部分人不会感觉到闪烁。在隔行扫描过程中，首先从上到下扫描所有奇数行，而跳过偶数行。在垂直返回之后，再从上到下扫描在第一次扫描中的偶数行。按照NTSC标准，每半帧的垂直刷新速率为60Hz，从而帧刷新速率为30Hz。重要的是应当指出每一扫描行是以30Hz的刷新速率更新的。按照PAL和SECAM标准，相应的值更低：为50Hz和25Hz。

此外，具有高垂直对比度的图象在隔行扫描电视机上显示时易于发生明显的闪烁。这样的一个例子就是在数字表格中常常发现的窄的水平条线。如果需要显示的线碰巧与电视机上的一条扫描行重合，则每1/30秒闪烁一次。如果这条线恰好为一个比特宽度，并且与一奇数扫描行和一相邻的偶数扫描行重合，则每一扫描行将交替显示，所以所得线每1/60秒显示一次(但是略微上下移动)。

大部分自然图象(风景，人物等)不具有高调的垂直对比度，即在相邻的垂直线之间不存在非常大的密度差。这样对于TV来说，视在的60Hz刷新速率只会产生最小的闪烁。但是，计算机产生的图片可能具有较大的密度垂直对比度(例如在一个白色背景上的一个象素黑色水平线)。因为每条线是以30Hz的刷新速率更新的，所以这条线发生明显的闪烁。

总的说来，这些缺点在传统的广播电视接收中一般是不显著的。在传统的电视图象中，典型的图象源就是用摄像机拍摄的某些自然景象。至于过扫描，如果某些边缘看不到，只是简单地感觉为视野问题，类似于镜头略微拉近或推远。至于闪烁，具有高垂直对比度的一个物体，例如桌面，很少只有一次扫描的宽度。某些自然物体的确包含非常细的线，有时出现在服装上，或许出现在篱笆上。因此，电视播音员避免穿着带有格纹或窄水平条的服装，因为会导致传输的图象产生明显的闪烁。

现在已经使用一些技术来解决在电视机上显示计算机图象时产生的过扫描问题，但是这些技术都没能解决所有问题。过去曾经使用卷积来改变图象的大小。还曾经使用卷积转换隔行扫描和非隔行扫描图象。历史上所使用的各种卷积方案在这一方面是没有作用的，因为它们既昂贵又不是十分有效。现有的解决方案包括：

1)再造内容：一种简单的方法是再造内容或图象，其小于相关的计算机图象尺寸，例如640×480象素。但是这需要大量的工作，并且需要重写许多，如果不是全部的话，计算机程序。对于可能在计算机或电视机显示器上使用的计算机字幕来说，这可能需要不同版本的程序，这显然引起一些问题，包括销售和存货管理的困难，以及如果顾客想两者都要时可能会被迫选择一种或另一种。

2)通过象素/线删略减小图象：这种简单技术删略‘n’个象素中的一个象素和/或‘n’行中的一行以定标一个图象。例如，为了将图象定标为2/3，删略1/3的象素。然而，这种简单的算法不能获得高质量的图象。如果使用这种技术，则在源图象中只有一个象素宽的水平或垂直线就有可能无意中从输出图象中遗漏。

3)双线性内插：这种技术使用两个最接近的象素之间的加权平均值生成一个输出象素。这是能够获得通常较好质量图象的一种成本低廉的方法。

4)多点有限脉冲响应(FIR)滤波器：这种技术使用多点(多达65点)滤波器进行水平或垂直尺寸调整。这种方法可以生成质量非常高的图象，但是需要复杂和昂贵的硬件。

闪烁的问题已经利用一些早期的图象显示方案得到部分解决。但是，这些方案中没有一种能够提供顾客在观看计算机图象时所期望的高质量的图象。现有的解决方案包括：

1)仅仅显示一个半帧：这种方法仅仅以60Hz的刷新速率显示图象帧中的一个半帧(另一个半帧不予扫描，是黑色的)。但是，由于每隔一行就丢失一行(黑色)，所以所得图象的分辨率非常低。

2)三行卷积：这种方法通过减少水平行之间的对比度，即通过将三个相邻垂直象素求平均来减少闪烁。通常，对于相间的行‘p’，新象素密度‘n’由下式给出：

        n＝(1/4)^*(p-1)+(1/2)^*(P)+(1/4)^*(p+1)其中(p-1)是求卷积行的上面一行，(p+1)是求卷积行的下面一行。这种方法是十分有效的，能够将闪烁减少到可接受的程度。应当指出，对于第一奇数半帧扫描行的计算是一个特例，只结合了两行。

3)两行卷积：这种方法通过减少两个水平行之间的对比度，即求取两个相邻垂直象素的平均值(参见图4)来减少闪烁。通常，对于相间行‘p’，新的象素密度‘n’由下式给出：

                  n＝(1/2)^*p+(1/2)^*(p+1)其中方法没有三行卷积方法有效。

更重要的是，当必须调节所使用的加权系数以改变象素密度时，这些防闪烁方案不能给予令人满意的结果。但是，上述方法的欠缺使得需要闪烁减少电路和/或软件。这是特别现实的，因为人们在家中和办公室里更多地使用个人电脑(PC机)生成视频内容，并且通常习惯在电视机上预览生成的视频内容。为了实现高质量的闪烁减少，这通常涉及三行或更多行扫描线，和图象定标，从而能够在电视机上完美地显示图象，需要昂贵的设备。

发明概要

因此，需要有一种快速、有效和成本相对低廉的方法能够容易地将非隔行扫描图象转换为在隔行扫描显示器上显示的图象。本发明通过减少计算机生成的文本和图象的闪烁以及进行垂直和水平定标满足了这些和其它需要。应用一个可编程的离散时间振荡器(DTO)动态地确定减少闪烁和执行必需的垂直和水平定标所使用的系数。该可编程的DTO使得能够动态地修改由DTO产生的闪烁滤波器系数以将垂直定标因子考虑在内，并且同样能够动态地修改可编程DTO产生的水平定标因子。

一般来说，提供沿垂直方向相邻行的三行积分(逐个象素地)和沿水平方向的三象素积分。但是，可以根据可编程DTO的设置按照需要积分更多的垂直行或水平象素。使用可编程的DTO确定用作积分扫描行或象素的加权值的系数。能够容易地改变加权系数以影响闪烁减少和/或定标提供了以便利的方式从非隔行扫描数据生成隔行扫描图象的一个简单的途径。

通过以下对于优选实施例的描述，可以阐明，或清楚地了解本发明的其它特征和优点。

附图简介

图1a和1b分别表示非隔行扫描显示的一帧，和隔行扫描显示的两个半帧；

图2表示利用由本发明的转换器产生的动态系数将非隔行扫描显示转换为隔行扫描显示；

图3为根据本发明的一个实施例构成的一个转换器系统的方框示意图；

图4为根据本发明的一个实施例构成的一个离散时间振荡器的方框示意图；

图5为根据本发明的一个实施例构成的一个转换器的方框示意图；和

图6为在数据转换过程中的不同时段在本发明的组成部分中包含的示例值列表。

优选实施例的描述

图1表示一个非隔行扫描视频图象数据帧5。这些数据通常为象元(象素)的形式，按照在图中所示的帧行数在整个帧5上对它们进行顺序扫描。当将数据帧5从非隔行扫描格式转换到隔行扫描格式时，产生一对半帧，一个奇数半帧7和一个偶数半帧8，其将图1a所示的帧面分成两个半帧，一个包含奇数扫描线，另一个包含偶数扫描线，如图1b所示。

图2示意性地表示从非隔行扫描格式向隔行扫描格式的转换。在图2所示实例中，为了生成第一奇数半帧扫描行，只结合了帧5中的前两个扫描行。这是一个特例，因为在这个实例中通常组合三行形成相应半帧的隔行扫描行，如剩余帧行所示。对于第一奇数扫描行的特殊处理是由于没有在先的扫描行，而只有在后的扫描行可以结合。从帧5指向奇数半帧7，或偶数半帧8的箭头表示帧5扫描行的一些信息的传递，以形成构成特定奇数或偶数半帧的一行。通常，扫描行数据的这种传递是根据一个加权系数实现的，所说的加权系数为一扫描行中将要与在先和/在后扫描行中至少一个其它象素组合的每个象素指定一个特定加权或份额。如果对帧5逐行应用这种组合或转换技术，就能够减少闪烁效应。通过适当地调节加权系数，还可以完成垂直定标。还可以对在水平方向上彼此相邻的象素逐个象素地应用类似的转换技术，以实现对在帧5中实现的原始图象的水平定标。因为没有在先象素可以用于计算组合，所以奇数半帧的第一个象素接受特殊处理。

图3为根据本发明的一个实施例构成的一个视频显示数据转换器10的方框示意图。该数据转换器10包括一个水平定标器12和一个垂直定标器和防闪烁部件14。转换器10可以以至少50MHz时钟频率工作以支持至少为800×600象素的输入分辨率。所说转换器10包括一个不连续的数据流，其在水平定标器12下游具有一个有效标志位。一个RGB向YUV矩阵向下采样器16连接在水平定标器12与垂直定标器和防闪烁部分14之间。但是，在其它实施例中，矩阵向下采样器16设置在水平定标器12的上游，或者在垂直定标器和防闪烁部分14的下游，只要能够在将数据存储在FIFO存储器20a和帧缓存(FB)回复代理程序20b之前执行从RGB向YUV的转换即可，上述FIFO存储器20a和代理程序20b也统称为部件20。

所说回复代理程序部分20b以大约27MB/秒的速率执行向帧缓存部分20b的传递协议。为此，在一个示例性实施例中，部件20的FIFO存储器20a的长度为32字长。部件20使得视频解码器程序管道22能够读取基本定标和减少闪烁的数据和将这些数据转换为合成视频数据，并输出到一个隔行扫描显示监视器32中。为了正确地寻址显示器32的隔行扫描数据，将一个奇/偶半帧地址发生器34与所说的垂直定标器和防闪烁部分14相连。这样连接使得发生器34能够在接收到同步输入36之后适当时间将定标的半帧写入不同的存储位置。

在执行其数据转换程序过程中，转换器10从一个随机存取存储器数字/模拟转换器(RAMDAC)接口30的三个8位数据流接收RGB数据(红色、绿色、和蓝色)。所说RAMDAC接口30从使用转换器10的系统中的其它部分接收一个48位的反馈数据流。所说RAMDAC接口30将所说48位反馈数据流多路传输到三个8位数据流中，其中每个8位数据流分别对应于红色、绿色、和蓝色(RGB)数据。所说RAMDAC接口30还补偿所产生的任何同步延迟，改变同步极性以总是保持正极性。水平定标器12从RAMDAC30中接收RGB数据，和通过三个相同的路径传送每个8位数据流，下文中介绍各个相同数据路径。

图4为根据本发明的一个实施例构成的一个离散时间振荡器(DTO)50的方框示意图。所说DTO50生成在由水平定标器12执行的水平定标操作和由垂直定标器和防闪烁部分14执行的垂直定标和防闪烁操作中使用的动态系数。所说DTO50可以在图3所示的各个部分12、14中实施，或者作为一个独立的、分立部件实施。由DTO50生成的动态系数值与输入的象素数据，例如RGB或YUV数据相乘，以达到所需的定标和/或减少闪烁质量。

由于当应用于输入水平定标器12的象素，或输入垂直定标器和防闪烁部分14的象素扫描行时DTO50的操作是非常类似的，所以下文中只详细介绍其中一种操作。为了方便，结合由所说垂直定标器和防闪烁部分14执行的闪烁减少和定标操作来介绍DTO50的操作，因为两者都是通过调节动态系数实现的。

由转换器10转换为隔行扫描监视器格式用于显示的图象的扫描行经过设置在部件14中的DTO50的处理。所说DTO50包括一个MUX52，其将数据扫描行传送到一个DTO存储元件54中，例如用于存储图象的一整行象素数据的一个行存储寄存器，使得在补偿闪烁效应时能够同时寻址整个行。当所说DTO存储单元54与水平定标器12结合使用时，因为只寻址单独的象素，它还可以是一个单个的寄存器。所说DTO存储单元54将其内容以适合的时钟信号向前传送至一个加法器56。从一个增量发生器58向加法器56输出一个增量值(INC)，所说加法器将INC与DTO存储单元54的内容相加。

增量值(INC)由下列方程1限定：

INC＝(output lines/input lines)×((WGT+NWGT)/WGT)………(EQ.1)

输出行的数量由隔行扫描监视器能够显示的行数确定，同时考虑到过扫描。通常将输出行数设定为少于输入行数。这样可以使图象定标，从而能够在电视机CRT上看到整个图象。过扫描区域将用一种颜色填充，该颜色由TV视频编码器22设定。INC的值可以通过改变过扫描或欠扫描，和影响垂直定标的输出行数来调节。输入行数由原来产生的在非隔行扫描监视器上显示的行数确定。WGT的值等于加权面积，NWGT的值等于非加权面积；这两个值使得能够在例如减少闪烁效应时实现的定标之外实现附加定标。

一般来说，三行(象素)定标/加权是用一组三个数字来标识的。例如121加权表示由在一特定扫描行之上的一扫描行和之下的一扫描行中的每个象素相乘的系数比值。在这种情况下，中间系数2表示与特定扫描行相关的系数，而两个1则与之上和之下的扫描行相关。在这个实例中，在数据行之间没有间隙，所以在这些WGT和NWGT值的情况下，加权面积为1，非加权面积为0，因此没有出现扫描行的跳跃(非加权)。对于141加权，处理1.5行，然后跳过1.5行。因此，加权面积为3，非加权面积为1。

另一个相关方程确定跳跃多少行，并且这个结果还用于其它计算中。一个跳跃发生器59计算SKIP值，该值由下列方程给出：

SKIP＝(NWGT/WGT)……………………………………(EQ2)

在加法器56执行相加操作之后，由一个溢出判定器57评估这个和值以确定该和值是否大于1。如果该和值不大于1，则溢出判定器57将一个DTO值信号60向前传送到一个DTO限定器62中。在另一种情况下，如果加法器56的和值大于1，则删除整个数值作为一个进位或溢出，由此启动一个有效信号64。由此溢出操作产生的其余结果由加法器56作为DTO值60向前传送至DTO限定器62。

上述内容概括地介绍了确定DTO加权的过程，但是为了启动这个常规程序，必须从一个起始值发生器68向DTO限定器62中插入一个起始值。由于在接收第一扫描行象素(或者当考虑水平定标操作时的第一象素)时产生的特殊情况，在转换程序中没有在先行(或象素)可供考虑，所以这个起始阶段是必需的。所说起始值发生器68是按照适应这些特殊情况的规则来控制的。在考虑垂直定标和闪烁减少操作时，由下列方程确定产生一个第一奇数起始值的这样一个规则：

FIRDTODDLINE＝(INC/2)+0.5………………………………(EQ3)

当进行水平定标时，这个值还传送到DTO限定器62以产生所说的第一象素。

如果已经产生整个第一奇数半帧，则可以开始第一偶数半帧，开始使用另一个规则来产生输入DTO限定器62的起始值。这个规则由下列方程给出：

FIRSTEVENLINE＝(INC-SKIP)/2………………………(EQ4)

回到121加权的实例，所说起始值发生器68输出按照方程3确定的第一奇数起始值。由于非隔行扫描帧的总行数将减少一半以显示奇数半帧中的奇数行，和偶数半帧中的偶数行，并且由于所有区域都加权，所以根据方程1和2，INC的值为0.5，而SKIP的值为0。为了便于说明，这些数值和其它实施例中的数值都在图6中列表表示。为了提供与图6所示表格的快速参照，在一个数值之后用一个字母和一个数字组合分别表示该数值位于所说表格中的哪一列和哪一行。由于在整个121加权示例中INC都是相同值，所以在位置C2给出数值0.5。在这个示例中SKIP值也是相同的，在位置C1中给出该数值0。根据方程3，在整个121加权示例中，FIRDTODDLINE的值为0.75C3。起始值发生器68将这个0.75值传送到DTO限定器62，其按照下述规则产生一个DTO加权信号：

(规则1)如果溢出判定器57没有产生进位位，并且如果正在处理的象素数据行是所产生的隔行扫描格式的第一奇数半帧行，则乘法器70(图5)接收等于(INC÷2)+0.5的一个DTO加权值。

(规则2)如果溢出判定器57没有产生进位位，并且如果正在处理的象素数据行是所产生的隔行扫描格式的第一偶数半帧行，则乘法器70接收等于(INC-SKIP)÷2的一个DTO加权值。

(规则3)如果正在处理的当前行不是所说奇数半帧的第一扫描行或者所说偶数半帧的第一扫描行，并且尚没有产生溢出信号，则乘法器70输出等于INC的DTO加权值。推测起来，乘法器72可能接收相同值，但是不会引起乘法器72执行乘法操作，因为还没有发出有效信号64。

(规则4)在已经产生一个溢出信号的情况下，DTO限定器62进行以下估算：

如果DTO值60-SKIP为正值，则DTO MUX52＝DTO值-SKIP，否则DTO MUX52＝DTO值60。此外，在接收到溢出信号时，乘法器70输出一个DTO加权值＝INC-DTO值60，同时乘法器72接收所说DTO加权值＝INC-DTO值60。

上述规则和条件表明在任何给定时间的DTO加权值66是什么。由于按照这些规则和条件，DTO加权值66一直是在改变的，所以认为该加权系数是动态的。与其它应用加权系数调节象素密度的防闪烁和定标算法不同，本发明利用这些规则和条件动态地调节这些加权值。

再次参照121加权示例，由于初始条件是只产生已经建立的数值，而没有产生进位位。因此，DTO限定器62输出0.75的DTO加权值66。这个值0.75被传送到乘法器70。(参见图5，其中表示了垂直定标器和防闪烁部件14和/或水平定标器12。)所说乘法器70将从一个图象数据源76，例如矩阵向下采样器16或RAMDAC接口30输入的第一扫描行数据中的每个象素乘以0.75，并将结果输出到加法器78。一个MUX80将所说内容从一个存储单元82中输出，但是因为在这个示例中它是正在处理的第一行，此时在存储单元82中没有内容。所以，加法器78将来自图象数据源76的数据加零，并将这个值保存在存储单元82中。

在下一个时钟周期(图6中的B栏)，DTO50的加法器56将INC与DTO存储单元54的内容相加。(DTO存储单元54的内容是在上一个时钟周期中当从DTO限定器62输出0.75时建立的。)因为在这个121加权示例中INC始终等于0.5C2，所以加法器56所得和值为1.25。溢出判定器57输出1B7的进位位，该信号启动有效信号64，并使加法器和值减小1，从而DTO值60为0.25B6。于是，所说DTO限定器62按照上述规则和条件输出一个DTO加权值66。具体地说，DTO加权值66的值等于INC减去DTO值60，在这种情况下，就是0.5-0.25等于0.25B10-11。由于已经发出了有效信号64，所以乘法器70和72都接收到DTO加权值66。

乘法器72将所说第二扫描行输入数据乘以0.25，并将该数据发送到一个加法器86。所说加法器86将这个向下定标的数据与先前保存在存储单元82中的数据(该数据为0.75与第一扫描行数据相乘)相加，从而该和值等于第一行的四分之三加上第二行的四分之一，然后保存在输出寄存器88B14中。

所说乘法器70将来自图象数据源76的第二扫描行输入数据乘以0.25B10。由于已经发出有效信号64，MUX80向加法器78发出一个零值与加法器70的结果相加。然后将加法器78所得结果保存在行存储器82中。

DTO50能够再一次增量，从而能够处理第三行(图6中的栏C)。因为在最后一次迭代中所说DTO存储单元54的内容为0.25，所以DTO限定器62通过DTO MUX 52传送这个值。加法器58将该值与等于0.5的INC相加，和值为0.75。由于这个和值小于1，所以不产生进位位，并将0.75作为DTO值60传送至DTO限定器62。这个0.75值还通过DTO MUX 52输出用于第四时钟周期。在这个时钟周期中，所说DTO限定器62根据上述规则和条件产生等于0.5的DTO加权值66。特别是，如果没有产生进位位，所以在这个121加权示例中DTO加权值66等于INC，总是等于0.5。将等于0.5的加权值66传送到乘法器70，所说乘法器将输入的第三扫描行数据乘以0.5。因为由于没有有效信号传送至MUX 80，MUX 80取出存储单元82的内容，所以将该乘积与存储单元82以前的内容相加。因此，存储单元82现在具有0.25乘以第二扫描行加上0.5乘以第三扫描行的值，并且准备开始下一次迭代。

加法器56将DTO存储单元54中的0.75D8与增量发生器58产生的0.5D2相加，和值为1.25。因此，产生进位D7，所说DTO值60等于0.25D6。根据规则，所说DTO限定器62产生等于0.25D10-11的一个DTO加权66，该值被传送至两个乘法器72和70。在乘法器72中将第四扫描行乘以0.25，并在加法器86中与存储单元82的内容相加，从而寄存器88接收总值为0.25乘以第二扫描行加上0.5乘以第三行加上0.25乘以第四行的一个值。乘法器70将0.25乘以第四行，从而加法器78能够将零与该值相加，然后将其保存在存储单元82中。加零是因为MUX80接收了当产生进位时产生的有效信号64。

在前述迭代完成之后开始第五次迭代。其结果表示在E栏中，在第六次迭代之后，产生一扫描行，表示在F14中，其值为0.25乘以第四行加上0.5乘以第五行加上0.25乘以第六行。这些迭代是连续进行的，直到帧5中所有奇数行都转换完毕为止。然后根据初始FIRSTEVENLINE方程4再次开始同样类型的程序。但是，后续处理是按照上述步骤实现的。

在图6所示表中给出了针对不同加权例如141和161加权的其它一些示例。应当指出，不同加权，例如141或161，是更加强调所考虑的扫描行(这不是一种特殊情况)。这就是说，当正在以141加权计算第三行时，对于从帧5输入的初始第三行给予更多的加权，如在图6中D28所看到的。在141标记中这是用数字“4”表示的，而与在第三扫描行之上和之下的扫描行相关的只是加权“1”。如图6所示，第三扫描行乘以2/3D28，与之相反在121示例中只是1/2D14。由于对于第三行给出更多的加权，对于第二扫描行和第四扫描行给予较少的加权，如在D28“p2”和“p4”之前的系数1/6。

在这些示例中，可以根据上述方程和规则产生不同的加权。结果，可以通过为输入行(INC)规定输出行比值动态地调节所说系数，即通过指定一个SKIP值，减小INC比值以实现更多的垂直定标，或者增大INC比值以实现较少的垂直定标。例如，在0.820.8加权中，比在上述的121示例中实现更多的垂直定标。按照上述方法获得的所考虑的前5行扫描行的DTO值等于0.4，0.8，0.2(有进位)，0.6和0(有进位)。而这又分别产生前5个象素的STO加权值，等于0.4，0.4，0.2，0.4，和0.4。这个示例也很好地表明了加权系数(DTO加权)的动态特性，因为这些加权值比以前的示例变化更加动态。但是，这是一个极端的例子，因为所得的垂直定标将第一组3个扫描行组合为一个扫描行以便以隔行扫描格式显示，然后仅将2个扫描行组合成一个扫描行以便以隔行扫描格式显示。其结果是形成2/5垂直定标，通常好于最终隔行扫描显示器的大部分使用者的期望值。因此，在图6中清楚地给出121、141和161加权值，因为这些是更加通用的操作模式。当然，不能实现对于特定行之上或之下扫描行的积分，但是通常可取的积分值利用特定行之上扫描行和之下扫描行的大约四分之一。某些更可取的扫描行积分值在1/2至1/8的范围，通常1/4是最可取的值。当使用相邻象素实现水平定标时，也适用同样的原理。可以使用上述的方法实现多于三行(或象素)的积分，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。

如上所述，实现水平定标也同样应用离散时间振荡器(DTO)。在将为在非隔行扫描监视器上显示而产生的一个计算机生成图表转换成隔行扫描格式时需要进行水平定标。根据隔行扫描监视器的不同，利用在水平定标器12中用于进行水平定标的一个独立DTO所产生的动态系数同样可以动态地改变其中的水平定标。

虽然已经利用具体的示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解在不脱离本发明的范围和构思前提下可以对这些示例性实施例作出各种变化和改进。

Claims (12)

1、一种图象转换装置，其用于将非隔行扫描视频显示数据转换成可在隔行扫描监视器上显示的隔行扫描视频数据，所说装置包括：

一个离散时间振荡器(DTO)，其产生动态改变的加权系数，所说系数对所接收的非隔行扫描格式输入象素值进行调整；

一个乘法器，其将所说输入象素值乘以动态改变的加权系数以生成改变的象素值；和

一个加法器，其将改变的象素值相加以形成用于以隔行扫描格式显示的输出象素值。

2、如权利要求1所述的一种图象转换装置，其特征在于所说DTO包括用于生成一个重写值的一个DTO限定器、用于产生一个增量值的一个增量发生器、和用于将所说增量值与所说重写值相加以生成一个第一和值的一个DTO加法器，其中所说DTO限定器根据所说第一和值产生所说动态改变的加权系数。

3、如权利要求2所述的一种图象转换装置，其特征在于它还包括一个溢出判定器，其用于判定由所说DTO加法器产生的和值经过归一化处理后是否小于1，如果是，则将所说第一和值传送至所说DTO限定器。

4、如权利要求3所述的一种图象转换装置，其特征在于所说DTO限定器包括用于当从所说溢出判定器接收到所说第一和值时产生等于增量值的一个动态加权系数的装置。

5、如权利要求4所述的一种图象转换装置，其特征在于所说溢出判定器还包括一个有效信号发生器，如果所说第一和值大于或等于1，则该溢出有效信号发生器产生一个有效信号，并将所说第一和值的一部分传送至所说DTO限定器，其中所说部分是所说第一和值小于1的部分。

6、如权利要求5所述的一种图象转换装置，其特征在于所说DTO还包括一个跳跃值发生器，其产生一个跳跃值，传输到所说DTO限定器，所说DTO限定器包括用于使所说重写值等于一个新的重写值的装置，当所说新重写值为正值时，所说新重写值定义为所说第一和值小于1的部分减去跳跃值；其中所说DTO限定器产生等于所说增量值减去所说第一和值小于1的部分的一个动态加权系数。

7、如权利要求6所述的一种图象转换装置，其特征在于所说DTO还包括一个DTO限定器，其限定了动态加权系数等于所说增量值减去所说第一合值小于1的部分。

8、如权利要求1所述的一种图象转换装置，其特征在于所说输入象素值包括与至少一个其它象素水平相邻的象素的各个象素数据，所说图象转换装置包括一个水平定标器，其将所说水平相邻象素值进行水平定标。

9、如权利要求1所述的一种图象转换装置，其特征在于所说输入象素值包括具有多个单独象素的若干扫描行，其中所说扫描行的多个单独象素之一与另一扫描行的至少一个其它单独象素垂直相邻，所说图象转换装置包括一个防闪烁和用于垂直定标所说垂直相邻象素的垂直定标器装置。

10、如权利要求1所述的一种图象转换装置，其特征在于所说输入象素值包括具有多个单独象素的若干扫描行，其中所说扫描行的多个单独象素之一与另一扫描行的至少一个其它单独象素垂直相邻，所说图象转换装置包括一个防闪烁和用于垂直定标所说垂直相邻象素的垂直定标器装置。

11、用于将非隔行扫描视频显示数据转换成可在隔行扫描监视器上显示的隔行扫描视频显示数据的一种图象转换方法，所说方法包括：

动态地产生加权系数，所说加权系数对接收到的非隔行扫描格式的输入象素值进行调整；

将所说输入象素值乘以所说动态加权系数以生成改变的象素值；将所说改变的象素值相加以形成输出象素值；和

显示所说输出象素值。

12、用于将非隔行扫描象素数据转换成在隔行扫描监视器上显示的隔行扫描象素数据的一种视频和图形控制器，所说视频和图形控制器包括：

一个水平定标器，其对所说非隔行扫描象素数据执行水平定标操作；和

一个垂直定标器，其执行垂直定标操作和减少对所说非隔行扫描象素数据的闪烁效应；

其中每一个所说定标器包括一个动态系数发生器，其在所说的每次定标操作中动态地改变施加于所说象素数据的加权值。

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