一种对电视机的扫描失真进行调试的系统及方法

专利名称：一种对电视机的扫描失真进行调试的系统及方法
技术领域：
本发明涉及电4见机，更具体地说，涉及一种对电祸j机的扫描失真进行调试 的系统及方法。
背景技术：
目前阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)电视机正在逐步向超薄、大 屏幕、数字化、高清等方面发展，人们对CRT电视机扫描失真指标的要求也在 不断提高。CRT电视机扫描失真主要包括几何失真、S形失真、枕形失真以及饱和扫 描失真这几种类型。其中，几何失真主要是因偏转线圈生产工艺不良所引起的 偏转线圏技术参数不一致而导致；S形失真是因CRT显像管电子束偏转扫描时 角扫描速率与线扫描速率不一致而导致；枕形失真是因CRT显像管偏转线圈边 缘与中心的磁场强度不均而导致；饱和扫描失真则是因偏转线圈内阻上的电压 损耗所导致。为了矫正以上扫描失真，现有普通彩色电视机中采取的方法是在其行扫描 电路中包含针对各种扫描失真的矫正电路，如图1所示。在该图中，Vl是行扫 描功率输出放大器(开关管)，输入信号由行驱动放大器提供；V2为枕形失 真矫正放大器，输入信号由抛物线波形发生电路提供，抛物线波形一般是通过 对场扫描电流信号进行取样，然后对波形进行二次积分加工求得；Cl、 C2为 行逆程电容，Dl、 D2为阻尼二极管，Tl为行回扫变压器(也称高压包)，LH
为行偏转线圈；Ll为磁饱和电感，也称行扫描饱和失真矫正电感，其电感量 与流过偏转线圏的电流大小有关，当流过偏转线圏的电流达到最大值时，电感 量也变成最小值，因此，它可以对行扫描饱和失真起到补偿作用；C3是行扫 描电压输出耦合电容，也是S形失真矫正电容，电容两端电压充放电变化过程 正好与行扫描线位于两端的时刻对应，电容器充放电的速率的变化对行扫描的速率影响很大，因此，利用其充放电正、余弦的变化特性正好可以对S形扫描 失真进行矫正；L2为滤波电感，或称为行枕形失真矫正信号耦合电感，C4为 滤波电容，L2和C4的主要作用是把抛物线波(负向)有效地迭加到行扫描电 路之中，以达到对行枕形失真进行矫正。现有技术的行扫描失真矫正电路虽然能够有效地对行扫描失真进行矫正， 但在电视机的批量生产过程中调试麻烦，因为扫描失真矫正电路中器件的参数 一般都不可调，参数有偏差时只能一个一个地对元器件进行更换，生产效率很 低；另外电路复杂，导致生产成本和维修成本都比较高。发明内容本发明的目的在于提供一种对电视机的扫描失真进行调试的系统，旨在解 决现有技术在对电视扫描失真进行调试时由于调试手段灵活性差所导致的生 产效率低、成本高的问题。本发明的目的还在于提供另一种对电视机的扫描失真进行调试的系统，以 更好地解决现有技术中存在的上述问题。本发明的目的还在于提供一种对电视机的扫描失真进行调试的方法，以更 好地解决现有技术中存在的上述问题。为了实现发明目的，所述对电视机的扫描失真进行调试的系统包括电视
机、遥控器，所述电视^机进一步包括数据转换单元、数据存储单元、数字信号处理单元；所述数据转换单元用于在所述电视机的模拟图像信号与数字图像信号之 间进行转换，包括A/D转换和D/A转换；所述数据存储单元用于存储数字图像信号、失真矫正数据，以供所述数字 信号处理单元进行处理；所述数字信号处理单元用于对数字图像信号进行数据处理，并根据遥控器 发送的遥控信号对失真矫正数据进行修改，以及根据修改后的失真矫正数据控 制数字图像信号的编码输出相位；所述遥控器用于执行针对扫描失真类型的调试操作，并发送相应的遥控信 号给所述数字信号处理单元。所述数据存储单元进一步包括数字图像信号存储器、失真矫正数据存储器；所述数字图像信号存储器用于存储数字图像信号；所述失真矫正数据存储器用于存储失真矫正数据。所述数字信号处理单元进一步包括寄存器和控制器；所述寄存器用于暂存从所述数字图像信号存储器中提取的数字图像信号， 以供所述控制器进行数据处理；所述控制器用于对所述寄存器中暂存的数字图像信号进行数据处理，并根 据遥控器发送的遥控信号对所述失真矫正数据存储器中的失真矫正数据进行 修改，以及根据修改后的失真矫正数据输出移相控制脉沖对数字图像信号的编 码输出相位进行控制。所述系统进一步包括遥控CPU，所述遥控CPU与数字信号处理单元相连或 位于数字信号处理单元之中，用于接收遥控器发送的遥控信号，并转发给所述 数字信号处理单元。所述系统进一步包括输出緩冲存储单元，用于对失真矫正后的数字图像信 号进行緩存，并输出给数据转换单元转换为模拟图像信号。为了更好地实现发明目的，所述另 一种对电视机的扫描失真进行调试的系 统包括电视机、遥控器，所述电视机进一步包括数据转换单元、数据存储单元、数字信号处理单元、遥控CPU、失真矫正控制单元；所述数据转换单元用于在所述电视机的模拟图像信号与数字图像信号之 间进行转换，包4舌A/D转换和D/A转换；所述数据存储单元用于存储数字图像信号数据、失真矫正数据；所述数字信号处理单元用于对数字图像信号进行数据处理，并将所述数字 图像信号的输出控制脉沖发送到失真矫正控制单元；所述遥控CPU用于根据接收到的遥控器的遥控信号对所述数据存储单元 中存储的失真矫正数据进行修改，并将修改后的失真矫正数据转换为失真矫正 控制电压发送给所述失真矫正控制单元；所述失真矫正控制单元用于将所述数字图像信号的输出控制脉冲转换为 锯齿波电压，并将其与所述失真矫正控制电压进行比较产生移相控制脉冲，以 对所述数字图傳_信号的编码输出相位进行控制；所述遥控器用于执行针对扫描失真类型的调试操作，并发送相应的遥控信 号给所述遥控CPU。所述数字信号处理单元进一步包括寄存器和控制器；所述寄存器用于暂存从所述数字图像信号存储器中提取的数字图像信号， 以供所述控制器进行数据处理； 所述控制器用于对所述寄存器中暂存的数字图傳 f言号进行数据处理，并将 处理后的数字图像信号的输出控制脉沖发送给所述失真矫正控制单元。所述失真矫正控制单元进一步包括波形调制器、移相控制器； 所述波形调制器用于将所述数字图像信号的输出控制脉冲从方波电压转 换为锯齿波电压；所述移相控制器用于将所述遥控CPU发送的失真矫正控制电压与所述波 形调制器得到的锯齿波电压进行比较，产生移相控制脉沖，并利用所述移相控 制脉冲对所述数字图像信号的编码输出相位进行控制。为了更好地实现发明目的，所述对电视机的扫描失真进行调试的方法包括 以下步骤A.将接收到的所述电视机的模拟图像信号转换为数字图像信号，并存储； B对所存储的数字图像信号进行数据处理，包括对所述数字图像信号进行 编码；C. 根据遥控器发送的遥控信号修改失真矫正数据，并利用修改后的失真矫 正数据控制数字图像信号的编码输出相位；D. 将移相后的数字图像信号转换为模拟图像信号，并输出显示。 所述步骤C包括C1.遥控CPU接收所述遥控信号并发送给数字信号处理单元，所述数字信 号处理单元中的控制器根据所述遥控信号修改失真矫正数据存储器中存储的 失真矫正数据；C2.所述数字信号处理单元的控制器对失真矫正数据与数字图像信号协同 进行数字处理，对数字图像信号进行重新编码，并根据修改后的失真矫正数据 输出移相控制脉沖；C3.利用所述移相控制脉冲对编码输出的数字图像信号进行相位控制。 所述步骤C包括cr.遥控cpu根据所接收到的遥控信号修改失真矫正数据存储器中存储的失真矫正数据；C2，.协同数字信号处理单元对失真矫正数据进行D/A转换或脉冲宽度编 码，使其转换为对应的失真矫正控制电压，同时将数字信号处理单元输出的数 字图像信号的输出控制脉沖转换为锯齿波电压，将所述失真矫正控制电压与所 述锯齿波电压进行比较产生移相控制脉冲；C3，.利用所述移相控制脉冲对编码输出的数字图像信号进行相位控制。所述步骤C 1 ，中将修改后的失真矫正数据转换为失真矫正控制电压的步骤 包括对修改后的失真矫正数据首先进行数字编码，再经数模转换输出，或者 首先进行脉沖宽度编码，再经积分平滑滤波输出。所述步骤D进一步包括将移相后的数字图像信号进行緩存后，再将其转 换为模拟图像信号输出显示。本发明通过在电视机生产的调试过程中对电视机的模拟图像信号进行数 字技术处理，并利用遥控器方便地进行各种扫描失真的调试，从而提高了电视 机的生产效率，同时极大地简化了电路，从而降低了生产成本和维修成本。


图l是现有技术中对电视扫描失真进行矫正的电路图；图2是本发明对电视机的扫描失真进行调试的系统结构图；图3是本发明利用遥控器进行电视扫描失真进行调试的示意图；图4是本发明 一个实施例中对电视机的扫描失真进行调试的系统结构图；例中对电^L机的扫描失真进行调试的系统结构图； 图6是本发明 一个实施例中利用施密特触发电路对数字图像信号进行移相 的电压波形示意图；图7是本发明对电视机的扫描失真进行调试的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明通过将电视机的模拟图像信号转换为数字图像信号，再通过遥控器 对数字图像信号的各种行扫描失真进行调试，以控制数字图像信号的编码输出 相位，最后将其转换为模拟图像信号输出。此过程中的各项操作无需对电视机 的行扫描电路直接进行，而是通过外接的遥控器执行针对各种扫描失真的操 作，方便快捷且成本较低。图2示出了本发明对电视机的扫描失真进行调试的系统结构，包括数据转 换单元100、数字信号处理单元(CenterProcessingUnit，中央处理单元)200、 存储单元300、遥控CPU400、遥控器500。数据转换单元1 OO用于在电视机的模拟图像信号与数字图像信号之间进行 转换，并与数字信号处理单元200进行信息交互。包括将电视机的模拟图像 信号转换为数字图像信号并发送给数字信号处理单元200;将数字图像信号转 换为模拟图像信号，并输出给CRT显像管进行图像显示。数字信号处理单元200用于对数据转换单元100传送的数字图像信号进行 数据处理，并将处理后的数字图像信号存储于存储单元300中，当需要对上述 数字图像信号进行调试时，则从该存储单元300中提取所需的数字图像信号。 数字信号处理单元200可以是一般意义上的中央处理器，若其为一个功能较强 的CPU,则可由其独立完成全部调试操作，如后述图4的实施例；当然也可以 用数字信号处理单元200之外的专用器件进行调试，从而不影响数字信号处理 单元的运行效率，如后述图5的实施例。存储单元300用于存储由数字信号处理单元200传送过来的数字图像信号， 以及在电视机生产时通过程序写入器写入的失真矫正数据，当然该失真矫正数 据也可以存储在数字信号处理单元200或者其他器件之中。该失真矫正数据是 对一幅电视图像的象素点按照一定的密度分布取样所得，并存储成一个数据 表，在进行失真矫正时可在电视机屏幕上显示为方格图像，方便遥控器500进 行针对各种失真类型的调试操作。遥控CPU400用于接收遥控器500发送的遥控信号，若数字信号处理单元 200的处理能力足够强，可将遥控信号转发给数字信号处理单元200，后续的失 真矫正操作都由数字信号处理单元200独立完成；也可以根据遥控信号自行对 失真矫正数据进行修改，并由独立于数字信号处理单元200的专用的调试器件 进行失真矫正。遥控CPU400与数字信号处理单元200是通过串联总线或并联总 线相连，进行数据传输。遥控器500用于执行针对各种失真类型的调试操作，这些失真类型包括几 何失真、S形失真、枕形失真以及饱和扫描失真等。在调试时，首先要在电视 机屏幕上显示一幅有方格的图像，该图像通过存储单元中的失真矫正数据产 生，然后通过遥控器500上的皿进行简单的加和减操作，这些操作相当于向 遥控CPU发送了各种遥控信号。图3是本发明利用遥控器500对电视机的扫描失真进行调试的示意图。
用遥控器500对电视机的扫描失真进行调试之前，用于对电视机扫描失真 进行矫正的调试软件以及失真矫正数据，必须已经通过电脑或专用微处理器拷 贝到遥控CPU400或者数字信号处理单元200或者某专用存储器之中。该失真矫 正数据是对一幅电视图像的像素点按照一定的密度分布进行取样，然后把对应 的数据存储成一个数据表。扫描失真最严重的是显像管的4个角以及左右边缘， 因此，进行取样的时候不能按平均分布，即失真严重的地方取样点应该密一 些，而失真小的地方取样点应该疏一些。可以证明，在对电视显示图像像素点 的失真矫正数据进行取样的时候，如果按最小允许失真的数值作为取样步长， 则其取样点的个数将会最小，图3基本上就是按这个原则来对电视机图像像素 点的失真矫正数据进行取样的。下面详述用遥控器500调试图像扫描失真的方法。第一步是用遥控器500 调出图像扫描失真的调试菜单，方法是先按中央键、"，紧接着输入4 6位密码， 如"246802"，如图3所示的图像扫描失真调试画面将出现在电视荧光屏上(边 框文字不会出现)，电视画面中的调试菜单有4个调试内容可供选择1、几何 失真调试；2、枕形失真调试；3、饱和失真调试；4、 S形失真调试。可以输入 数字进行选择，也可以按上、下键进行选择，然后按中央键进行确认，菜单中 各项调试内容分述如下(l)几何失真调试几何失真一般最严重的地方是在显示屏的4个角，可 以按"1"，或上、下键"A、 T"进行选择，然后分别选择显示屏4个角中的某个 角进行调试，对应遥控器500的键盘是"A、 B、 E、 F"4个键。按下"A"键，左边 第一条竖线会改变颜色或出现闪动，如还要继续选择第二、第三条竖线、第四 条竖线进行调试，可连续按上键"A，，，左边第二条、第三条、第四条等竖线分 别会改变颜色或出现闪动，或按中央键"醒"，再按上、下键"A、 T",选择上 一条水平扫描线或一条水平扫描线，其颜色也会改变或出现闪动，此时，按左、 右键"4、 ^"就可以改变遥控信号处理模块中的数据，被选择竖线条的上部分会左、右移动，但中间以下的部分变化相对很小或基本不动；同样，按下"B" 键，右边第一条竖线会改变颜色或出现闪动，再按下键"V"，右边第二条竖线 会改变颜色或出现闪动，或按中央键"画"，再按上、下键"A、 T",选择上一 条水平扫描线或一条水平扫描线，其颜色也会改变或出现闪动，此时，按左、 右键"《K，就可以改变遥控信号处理模块中的数据，被选择竖线条的上部分 会左、右移动，但中间以下的部分变化相对很小或基本不动；调试"E、 F"键的 方法基本与"A、 B"键基本相同，调试完毕，按中央键、"进行确认，然后按"O" 键退出。(3)枕形失真调试枕形失真一般最严重的地方是在显示屏水平中间线 的两端"C"和"D"位置，对应遥控器500的键盘是"C、 D"2个键。按下"C"键，左 边第 一条竖线以及屏幕最中间的水平扫描线会改变颜色或出现闪动，再按上键 左边第二条竖线会改变颜色或出现闪动，或按中央键'V，，再按上、下 键"A、 V",选择上一条水平扫描线或一条水平扫描线，其颜色也会改变或出 现闪动，此时，按左、右键"4、 ^"就可以改变遥控信号处理模块中的数据， 被选择竖线条的中间部位会左、右移动，但上、下两部分变化相对很小或基本 不动；同样，按下"D"键，右边第一条竖线会改变颜色或出现闪动，再按下键 "T"，右边第二条竖线会改变颜色或出现闪动，或按中央键"画"，再按上、下 键"A、 T"，选择上一条水平扫描线或一条水平扫描线，其颜色也会改变或出 现闪动，此时，按左、右键"《^"就可以改变遥控信号处理模块中的数据， 被选择竖线条的中间部位会左、右移动，但上、下两部分变化相对很小或基本 不动，调试完毕，按中央键"國"进行确认，然后按"O"键退出。
(3) 饱和失真调试饱和失真一般最严重的地方是在显示屏右侧位置， 对应遥控器500的键盘是"B、 D、 F，3个键。按下"B、 D、 F"3个按键中的任一 个，功能完全相同，右边第一条竖线会改变颜色或出现闪动，再按下键"T"， 右边第二条竖线会改变颜色或出现闪动，然后按左、右键"4、 ^"就可以改变 遥控信号处理模块中的数据，按左、右键"4、 ^"右边的竖线条就会左、右移 动，但左边的部分变化相对很小或基本不动，调试完毕，按中央键、"进行确认，然后按"o"4建退出。(4) S形失真调试S形失真一般最严重的地方是在显示屏的中间与左、 右两侧位置，对应遥控器500的键盘是"C、 D"2个键均有效。按下"C、 D"2个按 键中的任一M，功能完全相同，左、右两边第一条竖线会改变颜色或出现闪 动，然后按左、右键"4、 "，屏幕中间两边的竖线条就会左、右移动，但屏 幕两边的竖线条变化相对很小或基本不动，调试完毕，按中央键"隱"进行确认， 然后按"O"键退出。最后需要说明的是，实际应用的电视才/Lit控器500形状可能与图3中所示的 遥控器500形状不完全相同，4继也可能不同，图3只是用以说明用遥控器500 调试电视机扫描失真的方法。遥控器500的以上操作实际上相当于发送了相应 的遥控信号，由遥控CPU400接收并进行处理。图4示出了本发明 一 个实施例中对电视机的扫描失真进行调试的系统结构。在该调试系统中，数据转换单元100中包括模数(Analog/Digital, A/D) 转换器101和数模(Digital/Analog, D/A)转换器102,其中A/D转换器101用于 将电视机的模拟图像信号转换为数字图像信号，D/A转换器102用于将电视机 的数字图像信号转换为模拟图像信号。模拟图像信号转变成数字图像信号时需
要对模拟图像信号进行釆样，采样频率一般为图像信号最高频率的3倍左右， 逐行倒相(Phase Alternating Line, PAL)制电视或标准清晰度电视(Standard Definition Tele Vision, SDTV)的模拟图像信号的取样频率一般为13.5MHz。 图像信号取样后还需要进行量化编码，才能成为数字图像信号。数字信号处理单元200包括寄存器201和控制器202。数字图像信号由数字 信号处理单元200的一个输入口输入(一般为并联输入)，先存储于数字信号 处理单元200内部的某个寄存器201之中，然后执行一系列软件程序，通过地址 总线、数据总线、控制总线等操作，把寄存器201中的数据转存储于外部存储 单元300的数字图像信号存储器301之中，然后利用控制器202对数字图像信号 存储器301存储的数据进一步进行逻辑处理。需要作出说明的是，当数字信号处理单元200要把寄存器201中的数据存入 数字图像信号存储器301时，其首先要向数字图像信号存储器301送出地址信 号，并把数据发送到数据总线上，然后再向数字图像信号存储器301发送出选 片信号和写请求信号，等数字图像信号存储器301准备好后，数字信号处理单 元200再向其发送执行信号；当数字信号处理单元200需要把数字图像信号存储 器301中的数据转存到数字信号处理单元200中某个寄存器201 ，准备对数据进 行处理时，同样数字信号处理单元200首先要向数字图像信号存储器301送出地 址信号、选片信号及读请求信号，等数字图像信号存储器301准备好后，数字 信号处理单元200再向其发送执行信号，数字图像信号存储器301即刻把数据发 送到数据总线上，然后数字信号处理单元200把数据从数据总线读入累加器， 并转存入寄存器201之中。如果要进行3D图像处理或图像显示格式处理，数字 图像信号存储器301的容量需要能存储一帧以上的数字图像信号。对图像信号 进行数字技术处理一般都是按程序进行的，执行程序(即软件)事先都已存储 于数字信号处理单元200内部或外接的某个程序存储器(图中未示出)之中。本实施例中，数字信号处理单元200的处理能力比较强，其控制器202不仅 用于对数字图像信号进行数据处理，还执行了失真矫正的主要工作。对数字图 像信号进行数据处理一般3D图像信号数字处理或显示格式转换数字处理，本 发明的控制器202除完成一般的数据处理，还要对数字图像信号进行编码处理。 模拟彩色电视为了使多个不同性质的信号同时在一个通道上传送，把一个 亮度信号、两个色差信号、 一个或两个伴音信号、以及行、场同步和色同步信 号，通过调制全部安插在一个大约只有7MHz带宽的通道内。这样， 一方面， 由于通道带宽太挤，使部分信号，特别是高频图像信号很难挤上信号传送的列 车，如视频信号名义上有6MHz带宽，但实际上有效带宽还不到4MHz，因为彩 色副载波为4.43MHz;另一方面，在高频信号接收、解调、分离等过程中，还 会产生部分图像信号损伤，例如，利用梳状滤波器对图像信号进行Y/C分离， 虽然能很有效地把亮度信号与彩色信号进行分离，但它也会把图像信号中高速 活动图像信号的部分滤除掉，还有彩色显像管的孔澜效应，也会使图像清晰度 降低。利用数字处理技术，以及图像信号的相关性原理，可以根据人们的爱好或 要求，人为地对原电视图像信号的一些突出部分进行数字技术处理，使图像清 晰度，特别是活动图像清晰度，以及图像彩色鲜艳度等方面都得以提高，这种 方法一般都称为3D图像信号数字处理，或称3维数字处理。而关于编码，就是按行对数字图像信号数据进行分组和加上同步信号。编 码后的数字图像信号再按一定的速率从数字信号处理单元200的某个寄存器 201输出，或者数字信号处理单元200先把编码信号输出到一个緩冲存储器(图 中未示出)之中，然后再让编码信号从緩沖存储器输出，这样数据存入和输出
可以不需要同步，可以提高数字信号处理单元200的实时工作效率，因为数字 图像信号码率输出是固定的，不能随时改变。由于对模拟图像进行A/D转换采 样频率很高，SDTV为13.5MHz，高清晰度电视(High Definition Tele Vision, HDTV)为74.25MHz,经8bit或10bit量化以后码率就变得非常高，如SDTV 达IOO MPS以上，而HDTV则达700 MPS以上，因此，经过编码后输出的数字 图像信号， 一般码率也都很高，对于逐行扫描电视或高清数字电视数字图像信 号，其输出码率还会更高，因此，对电视图像信号处理一般都是采用多总线和 多CPU结构的数字信号处理器(Digital Signal Processor, DSP)或带嵌入式操 作系统的专用集成电路。存储单元300包括数字图像信号存储器301、失真矫正数据存储器302。该 数字图像信号存储器301中存储经数字信号处理单元200进行数据处理后的数 字图像信号；失真矫正数据存储器302则事先存储失真矫正数据，如前所述， 失真矫正数据是在电视机生产时通过程序写入器写入，是对一幅电视图像的象 素点按照一定的密度分布取样所得，并存储成一个数据表，在进行失真矫正时 可在电视机屏幕上显示为方格图像，方便遥控器500进行针对各种失真类型的 调试操作。在本实施例中，失真矫正数据存储器302的位置比较灵活，可以独 立存在，也可以位于数字信号处理单元200或者其他部件中。本实施例的系统中，遥控器500执行针对各种失真的调试操作，并发送遥 控信号，如上述图3中对遥控器调试的描述，此处不再赘述。而遥控CPU400 在本实施例中主要用于接收遥控信号，并转发给数字信号处理单元200进行执 行。一般数字图像信号处理电路用的CPU (如本发明中的数字信号处理单元 200)都没有设置遥控信号接收接口，而由于数字图像信号处理电路用的数字
信号处理单元200工作频率很高，电视机遥控器500的工作频率很低，如让数字 信号处理单元200执行一条指令对遥控器500接收信号进行译码，可能需要几十 毫秒，这种直接用数字信号处理单元200来处理电视机遥控器500所发数据的工 作方式效率很低。为了提高数字信号处理单元200处理数字图像信号的工作效 率，因此另外增加一个小CPU用来单独处理遥控接收信号，即图4所示的遥控 CPU400,该遥控CPU400可独立存在，也可以位于电视机的数字信号处理单元 200之中。经过遥控CPU400解码后的大部分电视机行扫描失真调试数据， 一般 都是存储在遥控CPU400的内部或外接存储器(如前所述的失真矫正数据存储 器302)之中，并且大部分数据均由遥控CPU400来进行处理。也就是说，数字 信号处理单元200只是被动地执行遥控CPU400发出的指令，对编码输出的某行 数字图像信号进行移相工作，以下将对此进行阐述。本实施例中，对编码输出数字图像信号(一般为8bit或12bit)进行移相， 在数字电路中相当于只需要对寄存器201的读操作控制信号进行移相。由于在 模数转换时对SDTV的行图像信号的取样频率为13.5MHz，对HDTV的行图像 信号的取样频率为74.25MHz，如果图像显示格式不改变，经数字图像信号处 理后的编码输出数字图像信号也将以这个速率一组、 一组(8bit或10bit)地输 出，即信号是以一个点、 一个点(与取样点对应)地进行扫描输出的。如果 行扫描失真为30%，那么某点的编码输出数字图像信号相位也需移动30%，才 能使失真得以矫正。对于13.5MHz，其周期为0.074微秒，对于74.25MHz，其 周期为0.0134微秒，如果两者都移动30%，就是0.0222微秒和0.00402微秒。这 样数字信号处理单元200必须在余下的0.0518微秒和0.009338微妙时间内完成 以下工作根据指令计数器或指令寄存器(如图4所示的寄存器201)的地址指 针找到指令存储器(图4中未示出)的地址编码，并把地址编码送给指令存储
器；指令存储器对地址编码进4恃码，并找到指令存储器中存储执行指令的某 存储单元；然后把指令存储器某存储单元的数据(即执行指令或新的指令存储 器地址编码)读出送给数字信号处理单元200某指令执行单元进行译码(如果 是地址码将送到新的指令存储器进行地址译码)；数字信号处理单元200某指 令执行单元将对指令进行译码，并执行一系列操作，如改变计数器的值或分 频系数，使编码输出控制脉冲的相位跟着改变。由此可知，靠数字信号处理单元200—条一条指令地去改变编码输出控制 脉冲的相位是很费劲和很费时的。假设数字信号处理单元200的工作频率为 500MHz,那么，对于HDTV行扫描失真矫正来说，数字信号处理单元200必须 要在5个时钟脉冲周期之内完成以上这些步骤操作，否则，这种用改变数字图 像信号编码输出控制脉冲相位改善行扫描失真的方法就不可能实现。另外，数 字信号处理单元200的主要功能还不是用来对行扫描失真进行矫正，而是用来 对图像信号进行各种数据处理，如图像格式转换(如逐行扫描)、3D图像 处理以及编码处理等。不过，如果把一个工作频率为500MHz的数字信号处理 单元200，用于对SDTV的图像信号处理以及对数字图像信号编码输出脉沖进 行相位控制，运行速度完全是足够的，因为，相当于有26个时钟脉冲周期的时 间来让数字信号处理单元200完成以上这些步骤操作。所以本实施例适用于工 作频率较高、处理能力较强的CPU，若数字信号处理单元200的处理能力不足， 则需要将移相控制的那部分功能交由外部的专门器件来执行，此种情况将在后 述图5的实施例中进行详细阐述。图5示出了本发明另 一实施例中对电视机的扫描失真进行调试的系统结 构，该实施例的调试系统与图4所述实施例的调试系统的区别主要在于对数字 信号处理单元200的功能进行分化将数字信号处理单元200对失真矫正数据的
修改交由遥控CPU执行；并增加了一个失真矫正控制单元700,将数字信号处 理单元200对数字图像信号进行移相的主要工作交由其专门处理。本实施例中 的数字信号处理单元200虽然也协同失真矫正控制单元700进行移相控制，但其 主要工作是对电视机的数字图像信号进行前期的数据处理。本实施例中的数据转换单元100与上一实施例中的数据转换单元100在结 构和功能上完全相同，此处不再赘述。本实施例中的存储单元300与上一实施例中的存储单元300在结构和动能 上也相同，此处不再赘述。需要说明的是，在本实施例中，失真矫正数据存储 器302的位置也比较灵活，可独立存在，也可位于遥控CPU400或者失真矫正控 制单元700中，对其中所存储的失真矫正数据进行修改的操作是由遥控CPU400 执行。遥控器500与上一实施例中的遥控器500的功能完全相同，用于执行针对各 种扫描失真的调试操作，即相当于发送遥控信号，具体调试操作已在上述图3 中进行了详细阐述，此处不再赘述。遥控CPU400接收遥控器500发送的遥控信号，根据所述遥控信号对失真矫 正数据存储器302中存储的失真矫正数据进行修改，并将修改后的失真矫正数 据转换为失真矫正控制电压VD,再发送给失真矫正控制单元700。由于遥控CPU400的电路在输出失真矫正控制电压VD的时候，其参数是与 每个像素点的失真矫正数据相对应的，而在对电视机图像像素点的失真矫正数 据进行取样的时候，并没有对所有图像的像素点进行取样，因为如果对电视机 图像像素点的失真矫正数据进行取样，需要存储的数据太多，使电路变得非常 复杂。因此，遥控CPU400的电路在输出失真矫正控制电压VD的时候，只有前 后像素点的失真矫正数据有改变时遥控CPU400才会从存储的数据表中取出数
据输出，而大部分失真矫正数据基本接近的像素点，其输出数据均由上一个像素点的数据代替。即数据表中存储的只有前后失真矫正数据不同的点的数据。 这样失真矫正数据表中的数据将很少，数据处理也变得很简单。遥控CPU400输出失真矫正控制电压VD的值可通过执行软件程序来实现。 其原理是事先把一幅显示图像所有像素点对应失真的参数转换成数据存储于 遥控CPU400控制的存储器(如图5所示的失真矫正数据存储器302)之中，即 把图像的失真矫正数据做成一个可以根据行、场同步信号顺序进行查询的数据 表，并存储于该存储器之中。遥控CPU400可以根据行、场同步信号的顺序来 对数据表进行查询，并读出数据，经D/A转换以后就可以输出失真矫正控制电 压VD。由此可知，失真矫正控制电压VD的值是对应行、场同步信号的顺序不 断变化的，行、场同步信号可由数字信号处理单元200通过其与遥控CPU400 之间的通信及控制信号总线TC输出。另夕卜，遥控CPU400的电路输出的失真矫正控制电压VD也可以通过脉冲调 制的方法产生，通过改变输出脉冲的数目来改变输出电压的平均值。以S形失 真为例，在行扫描线的最右边，矫正行扫描失真的控制脉沖的相位应该是滞后， 相应的失真矫正控制电压VD电压值最高，此时，遥控CPU400电路输出的脉冲 个数应该是最高；而在行扫描线的最左边，矫正行扫描失真的控制脉沖的相位 应该是提前，相应的失真矫正控制电压VD电压值最低，此时，遥控CPU400 电路输出的脉沖个数应该也是最低。因此，当行扫描线从屏幕的最左边开始的 时候，遥控CPU400电路输出的脉冲个数也从最低逐步以一定的速率(与失真 参数对应)不断增加，直到行扫描线到达最右边结束时输出的脉冲个数为最高 为止，输出脉冲再经过滤波就可以得到输出脉冲的平均值，即失真矫正控制电 压VD的电压值。显然，遥控CPU400电路输出的脉冲个数越多越好，这样，失
真矫正控制电压VD从最低变化到最高，脉冲个数的相对变化量就比较小，输 出电压紋波相对也很小，这相当于量化步长越小，量化噪音也越小。失真矫正控制单元700包括波形调制器701和移相控制器702。波形调制器 实质上是一个对由数字信号处理单元200发送过来的数字图像信号的输出控制 脉冲进行波形调制的电路，在本实施例中其将数字图像信号的输出控制脉冲由 方波电压变为锯齿波电压。移相控制器702则将遥控CPU400发送过来的失真矫 正控制电压与上述输出控制脉冲的锯齿波电压进行比较，得到一个移相控制脉 冲，再利用该移相控制脉冲对数字图像信号的输出编码相位进行控制。移相控制器702中包含控制电路，控制电路的工作原理与锁相环的工作原 理很接近，控制电路输出脉冲的相位不但要受到输入信号(在本实施例中也就 是由数字信号处理单元200发送，并经波形调制器701调制后的输出控制脉冲的 锯齿波电压)相位的牵制，同时还要受到另一比较信号(在本实施例中也就是 由遥控CPU400发送过来的的失真矫正控制电压)的幅度或相位牵制。因此， 通过改变比较信号的幅度或相位就可以改变控制电路输出的移相控制脉冲的 相位，然后用该移相控制脉沖去控制数字图像信号的编码输出相位，就可以得 到 一个改善了行扫描失真参数的数字图像信号。从另一个方面看，移相控制器702中控制电路的工作原理类似于一个脉冲 相位调制器，高频脉冲信号(在本实施例中即输出控制脉沖的锯齿波电压)由 数字信号处理单元200输出，比较信号(在本实施例中即失真矫正控制电压) 由遥控CPU400提供。因此，实现这个功能的途径比较多，如采用施密特触 发电路(也即射极偶合双稳态电路)、555时基触发电路等都可以实现对脉冲 信号进行延时、移相的功能。用电路实现对一个方波脉冲进行移相或延时是4艮 容易实现的，最简单的原理就是先对方波脉冲进行积分，让它变成一个锯齿波，
然后再用一个基准电压通过一个电压比较器与它进行比较，当锯齿波电压上升 超过基准电压的时候，电压比较器才有输出，改变基准电压的幅度或改变锯齿 波电压的上升率，都可以改变输出脉沖的相位，最后对电压比较器输出脉冲进 行整形就可以得到各种不同参数的脉冲波形。本发明的其中 一个实施例采用施密特触发电路对数字图像信号进行移相，图6即为采用施密特触发电路进行移相的波形示意图。利用施密特触发电路进 行电压调制的基本工作原理如下数字信号处理单元200发送的输出控制脉冲 CP通过一个电阻输出，然后再经电容积分，把方波变成锯齿波(图6-b)，锯 齿波被送到施密特触发电路中与遥控CPU400输出的失真矫正控制电压VD进 行比较，当锯齿波电压的幅度高于失真矫正控制电压VD的幅度时，施密特触 发电路被触发输出 一个正方波VP,并作为移相控制脉冲VP被送给D型触发器， 让D型触发器把数字信号处理单元200输出的数字图像信号数据存储下来。D型 触发器存储的数据不需要另外再加控制信号就可以直接读出到D/A转换器之 中，D/A转换器也是并联输入(图中未画出)，但其输出是一串幅度与模拟图 像信号包络相同的脉沖(串联输出)，经平滑滤波后就可以得到与输入图像信 号形状和性质基本相同的模拟图像信号。对于上述图4和图5两个实施例的系统，还可进一步包括数字图像信号的输 出緩沖存储单元600，用于緩存移相后的数字图像信号，然后再发送到数据转 换单元100中的D/A转换器102。输出緩冲存储单元600采用速度较高且控制比 较简单的寄存器， 一般可选用D型触发器，当移相控制脉冲VP到来时数据开始 读入该输出緩冲存储单元600，并保存到下一个移相控制脉冲VP到来时，输出 緩冲存储单元600的数据才开始更新，输出緩冲存储单元600的同步输出控制脉 冲CP由数字信号处理单元200直接给出，而移相控制脉沖VP是由施密特触发电
路延时以后才送出。图7示出了本发明中对电视机的扫描失真进行调试的方法流程。 在步骤S701中，接收电视机的模拟图像信号，利用数据转换单元100中的 A/D转换器101将其转换为数字图像信号，首先存储在数字信号处理单元200的 寄存器201中，然后转存储于存储单元300的数字图像信号存储器301中。模拟 图像信号转变成数字图像信号时首先需要对模拟图像信号进行取样，采样频率 一般为图像信号最高频率的3倍左右，PAL制电视或标准清晰度电视的模拟图 像信号的取样频率一般为13.5MHz。具体过程在以上对系统的描述中已经进行 了详细的阐述，此处不再赘述。在步骤S702中，利用数字信号处理单元200对数字图傳_信号进行数据处理， 包括如上所述的3D图像信号数字处理、显示格式转换数字处理以及编码处理。 所谓"编码，，即按行对数字图像信号数据进行分组和加上同步信号。在本发明中，数据处理是后续所有操作的基础，有关数据处理的内容已在图4所示第一 个实施例中进行了详细的阐述，此处不再赘述。在步骤S703中，根据遥控器500发送的遥控信号修改失真矫正数据，并利 用修改后的失真矫正数据控制数字图像信号的编码输出相位。步骤S703的实现 在本发明中有两种可行的方案(1 )在如图4实施例所示的系统中，遥控 CPU400接收遥控器500发送的遥控信号并转发给数字信号处理单元200，数字 信号处理单元200中的控制器202根据该遥控信号修改失真矫正数据存储器302 中存储的失真矫正数据；然后数字信号处理单元200的控制器202对失真矫正数 据与数字图像信号协同进行数字处理，对数字图像信号进行重新编码，并根据 修 文后的失真矫正数据输出移相控制脉冲；最后利用该移相控制脉沖对编码输 出的数字图像信号进行相位控制。相关的详细内容可参照前述图4实施例的描
述。(2 )遥控CPU400根据所接收到的遥控信号修改失真矫正数据存储器中存 储的失真矫正数据；然后遥控CPU400协同数字信号处理单元200对失真矫正数 据进行D/A转换或脉冲宽度编码，使其转换为对应的失真矫正控制电压并发送 给失真矫正控制单元700，同时失真矫正控制单元700中的波形调制器701将数 字信号处理单元200输出的数字图像信号的输出控制脉冲的方波电压转换为锯 齿波电压，然后再利用移相控制器702将上述的失真矫正控制电压与锯齿波电 压进行比较产生移相控制脉沖；最后移相控制器702再用所得到的移相控制脉 冲对编码输出的数字图4象信号进行相位控制。相关的详细内容可参照前述图5 实施例的描述，此处不再赘述。在步骤S704中，将移相后的数字图像信号转换为模拟图像信号，并输出给 CRT显像管进行图像显示。本发明在此步骤中可先将移相后的数字图像信号在 输出緩冲存储单元600中进行緩存，然后再到D/A转换器102中转换为模拟图像 信号输出显示。该输出緩沖存储单元600采用速度较高且控制比较简单的寄存 器， 一般可选用D型触发器。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
权利要求
1、 一种对电视机的扫描失真进行调试的系统，包括电视3几、遥控器，其 特征在于，所述电视机进一步包括数据转换单元、数据存储单元、数字信号处理单元；所述数据转换单元用于在所述电视机的模拟图像信号与数字图像信号之 间进行转换，包括A/D转换和D/A转换；所述数据存储单元用于存储数字图像信号、失真矫正数据，以供所述数字 信号处理单元进行处理；所述数字信号处理单元用于对数字图像信号进行数据处理，并根据遥控器 发送的遥控信号对失真矫正数据进行修改，以及根据修改后的失真矫正数据控 制数字图像信号的编码输出相位；所述遥控器用于执行针对扫描失真类型的调试操作，并发送相应的遥控信 号给所述数字信号处理单元。
2、 根据权利要求l所述的对电视机的扫描失真进行调试的系统，其特征在 于，所述数据存储单元进一步包括数字图像信号存储器、失真矫正数据存储器；所述数字图像信号存储器用于存储数字图像信号； 所述失真矫正数据存储器用于存储失真矫正数据。
3、 根据权利要求l所述的对电视机的扫描失真进行调试的系统，其特征在 于，所述数字信号处理单元进一步包括寄存器和控制器；所述寄存器用于暂存从所述数字图像信号存储器中提取的数字图像信号， 以供所述控制器进行数据处理；所述控制器用于对所述寄存器中暂存的数字图像信号进行数据处理，并根 据遥控器发送的遥控信号对所述失真矫正数据存储器中的失真矫正数据进行 修改，以及根据修改后的失真矫正数据输出移相控制脉沖对数字图像信号的编 码输出相位进行控制。
4、 根据权利要求1至3中任一权利要求所述的对电视机的扫描失真进行调 试的系统，其特征在于，所述系统进一步包括遥控CPU,所述遥控CPU与数字 信号处理单元相连或位于数字信号处理单元之中，用于接收遥控器发送的遥控 信号，并转发给所述数字信号处理单元。
5、 一种对电视机的扫描失真进行调试的系统，包括电视机、遥控器，其 特征在于，所述电视机进一步包括数据转换单元、数据存储单元、数字信号处 理单元、遥控CPU、失真矫正控制单元；所述数据转换单元用于在所述电视机的模拟图像信号与数字图像信号之 间进行转换，包括A/D转换和D/A转换；所述数据存储单元用于存储数字图像信号数据、失真矫正数据；所述数字信号处理单元用于对数字图像信号进行数据处理，并将所述数字 图像信号的输出控制脉冲发送到失真矫正控制单元；所述遥控CPU用于根据接收到的遥控器的遥控信号对所述数据存储单元 中存储的失真矫正数据进行修改，并将修改后的失真矫正数据转换为失真矫正 控制电压发送给所述失真矫正控制单元；所述失真矫正控制单元用于将所述数字图像信号的输出控制脉沖转换为 锯齿波电压，并将其与所述失真矫正控制电压进行比较产生移相控制脉冲，以 对所述数字图傳>信号的编码输出相位进行控制；所述遥控器用于执行针对扫描失真类型的调试操作，并发送相应的遥控信 号给所述遥控CPU。
6、 根据权利要求5所述的对电i见才几的扫描失真进4亍调试的系统，其特征在于，所述数字信号处理单元进一步包括寄存器和控制器；所述寄存器用于暂存从所述数字图像信号存储器中提取的数字图像信号， 以供所述控制器进行数据处理；所述控制器用于对所述寄存器中暂存的数字图像信号进行数据处理，并将 处理后的数字图像信号的输出控制脉冲发送给所述失真矫正控制单元。
7、 根据权利要求5所述的对电视机的扫描失真进行调试的系统，其特征在 于，所述失真矫正控制单元进一步包括波形调制器、移相控制器；所述波形调制器用于将所述数字图像信号的输出控制脉冲从方波电压转 换为锯齿波电压；所述移相控制器用于将所述遥控CPU发送的失真矫正控制电压与所述波 形调制器得到的锯齿波电压进行比较，产生移相控制脉冲，并利用所述移相控 制脉沖对所述数字图像信号的编码输出相位进行控制。
8、 一种对电视i机的扫描失真进行调试的方法，其特征在于，所述方法包 括以下步骤A.将接收到的所述电视机的模拟图像信号转换为数字图像信号，并存储； B对所存储的数字图像信号进行数据处理，包括对所述数字图像信号进行 编码；C. 根据遥控器发送的遥控信号修改失真矫正数据，并利用修改后的失真矫 正数据控制数字图像信号的编码输出相位；D. 将移相后的数字图像信号转换为模拟图像信号，并输出显示。
9、 根据权利要求8所述的对电视机的扫描失真进行调试的方法，其特征在 于，所述步骤C包括 Cl.遥控CPU接收所述遥控信号并发送给数字信号处理单元，所述数字信号处理单元中的控制器根据所述遥控信号修改失真矫正数据存储器中存储的失真矫正数据；C2.所述数字信号处理单元的控制器对失真矫正数据与数字图像信号协同 进行数字处理，对数字图像信号进行重新编码，并根据修改后的失真矫正数据 输出移相控制脉冲；C3.利用所述移相控制脉沖对编码输出的数字图像信号进行相位控制。
10、根据权利要求8所述的对电视机的扫描失真进行调试的方法，其特征 在于，所述步骤C包括C1，.遥控CPU根据所接收到的遥控信号修改失真矫正数据存储器中存储 的失真矫正数据；C2，.协同数字信号处理单元对失真矫正数据进行D/A转换或脉冲宽度编 码，使其转换为对应的失真矫正控制电压，同时将数字信号处理单元输出的数 字图像信号的输出控制脉沖转换为锯齿波电压，将所述失真矫正控制电压与所 述锯齿波电压进行比较产生移相控制脉沖；C3，.利用所述移相控制脉冲对编码输出的数字图像信号进行相位控制。
全文摘要
本发明涉及电视机，提供了一种对电视机的扫描失真进行调试的系统及方法。所述方法包括以下步骤A.将接收到的所述电视机的模拟图像信号转换为数字图像信号，并存储；B.对所存储的数字图像信号进行数据处理，包括对所述数字图像信号进行编码；C.根据遥控器发送的遥控信号修改失真矫正数据，并利用修改后的失真矫正数据控制数字图像信号的编码输出相位；D.将移相后的数字图像信号转换为模拟图像信号，并输出显示。本发明通过在电视机生产的调试过程中对电视机的模拟图像信号进行数字技术处理，并利用遥控器进行各种扫描失真的调试，从而提高了电视机的生产效率，并降低了生产成本和维修成本。
文档编号H04N3/22GK101123673SQ20061006203
公开日2008年2月13日 申请日期2006年8月7日 优先权日2006年8月7日
发明者陶显芳 申请人:康佳集团股份有限公司