CN1117473C - 一种使电视屏幕显示特定图像的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及彩色电视机图象显示领域。本发明提供了一种使电视屏幕显示特定高清晰度图像的方法及装置。本发明则充分利用了数字处理技术，对选定的图象数据进行采集、压缩和解压缩，在原有的彩色电视机电路基础上，增加部分电路，即实现了按用户意愿在电视屏幕上显示特定高清晰度图象的功能，同时提高了电视机的使用寿命。

Description

一种使电视屏幕显示特定图象的方法及装置

本发明涉及彩电的屏幕显示领域，具体指一种使电视屏幕显示特定图像的方法及装置。

现有的彩色电视机是用来接收处理电视台或其它媒体信号的设备，在无电视信号时，为了避免在屏幕上出现视频噪声，通常用单色背景显示来掩饰。因此时只有单色电子枪在工作，长期积累的结果是某基色电子枪发射电子的能力下降，白平衡失调，画面出现偏色，使彩色电视机的使用寿命降低。

本发明的目的其一是提供一种使电视屏幕显示特定图像的方法及装置；其二在于让电视用户可以选择在电视屏幕上显示自己喜爱的高清晰图像；其三是在于提高彩色电视机的使用寿命。

本发明使电视屏幕显示特定图象的方法如下所述。

利用图象数据采集工具采集需要显示的图片、图画或风景画面等作为图象数据；将采集所得到的图象数据通过压缩软件压缩，得到标准的压缩图象数据；将所得到的标准的压缩图象数据以单幅画面或多幅图画为单位组织数据，给定图象代码，按特定的存储地址和区域，保存在程序及图象数据存储器中；当需要显示时，用遥控器上的按键或电视机的控制按键发出调用指令，电视机内的遥控微处理器MCU根据调用的指令向图象解压缩器和视频数模转换器发出调用指令；图象解压缩器从程序及图象存储器中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关，图象信号送到视频信号解码器解码，最后输出R、G、B信号，经放大处理后还原出原图并显示在屏幕上。

本发明使电视屏幕显示特定图象的装置是这样构成的。

该装置含有：一个程序及图象数据存储器，与图象解压缩器相连接，用于存放通过图象数据采集工具获得的图象数据；

一个图象解压缩器，与程序及图象数据存储器、动态数据存储器、视频数模转换器分别相连接，用于将采集所得到的图象数据通过压缩软件压缩，得到标准的压缩图象数据；将所得到的标准的压缩图象数据以每幅图画为单位组织数据，给定一个图象代码，按特定的存储地址和区域，保存在图象数据存储器中；根据指令，将指定图象的压缩图象数据传送到动态数据存储器中，然后解压缩得到数字图象数据，再传送到视频数模转换器转换得到图象的复合视频信号或亮度/色彩信号，输出到音/视频信号选择开关；

一个视频数模转换器，与图象解压缩器、音/视频信号选择开关相连接，用于接收图象解压缩器解压缩得到数字图象数据，再转换得到图象的复合视频信号或亮度/色彩信号，输出到音/视频信号选择开关；

一个动态数据存储器，与图象解压缩器相连接，用于存储、输出压缩的数字图象数据。

电视机内的遥控微处理器MCU根据指令向图象解压缩器和视频数模转换器发出命令；图象解压缩器从程序及图象存储器中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关选择，图象信号送到视频信号解码器解码，最后输出R、G、B信号，经放大后还原出原图显示在屏幕上。

本发明的让电视用户可以选择在电视屏幕上显示自己喜爱的图像的目的是这样实现的。

根据电视用户通过遥控器发出所需显示画面对应编码的调用指令，电视机内的遥控微处理器MCU根据调用的指令向图象解压缩器和视频数模转换器发出命令；图象解压缩器从程序及图象存储器中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关选择后，图象信号送到视频信号解码器解码，最后输出R、G、B信号，经放大后还原出原图显示在屏幕上。这样就实现了选择显示画面的目的。

本发明的提高彩色电视机的使用寿命的目的是这样实现的。

当无电视节目信号时，彩色电视机内的遥控微处理器MCU自动检测并发出调用显示指令，图象解压缩器和视频数模转换器开始工作；图象解压缩器从程序及图象存储器中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关，图象信号送到视频信号解码器解码，最后输出R、G、B信号，经放大后还原出原图显示在屏幕上。这样避免了单一电子枪的工作状态，从而提高了彩色电视机的使用寿命。

彩电的遥控微处理器MCU软件执行用户的图象显示调用操作命令，向图象解压缩器发出调用图象显示的命令和图象的代码，命令和代码的传送方式可以是多种多样的，视具体的硬件系统而定。视频数模转换器的工作模式也是由遥控微处理器MCU软件来设置。图象解压缩器可以是MPEG标准的解压缩器。遥控微处理器MCU输出音/视频信号选择开关的控制信号，选出视频数模转换器输出的复合视频信号或亮度/色彩信号，送到图像解压缩器。图像解压缩器对图象信号进行解压缩，并输出基色信号经放大处理后送显像管显示，还原出原有的特定高清晰度图象。

采用本发明，在电视机无信号时，或者用户想要欣赏时，在电视机屏幕上可显示清晰度为576×480或720×576像素的画面，这些画面可以是用户喜爱的个人肖像、纪念像、风景名胜像、崇拜偶像等。一方面可以使电视屏幕显示特定图像图象，增加了电视机的娱乐性，使画面显示生动；也可以使电视用户选择个人喜爱的高清晰图像在电视屏幕上显示；同时，也解决了电视机因单色显示影响电视机使用寿命的问题。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1是本发明的主要电路原理框图图2是本发明的实施例1的电路信号连接原理框图图3是本发明的实施例2的电路信号连接原理框图图4是本发明的实施例3的电路信号连接原理框图图5是一幅自然风光图；图6是图5显示在电视机屏幕上的高清晰画面实际效果图；图7是显示在电视机屏幕上的高清晰画面“年年有鱼”图。

图1～4中，1 视频数模转换器；2 图像解压缩器；3 程序及图像数据存储器；4 动态数据存储器；5 子处理系统；6 音/视频信号选择开关；7 遥控微处理器；8 红外接收器；9 遥控器；10 视频信号解码器；11 放大电路；12 扫描驱动电路；13 显象管；14 调谐器；15 伴音处理器；16伴音功放；17 电源。

本发明一种使电视屏幕显示特定图像的方法包括以下步骤：(一)、采集图象数据。采集特定的高清晰度图像数据需要的采集工具为数字扫描仪、数字照相机、数字摄像机或其它媒体(如VCD、CVD、DVD、互联网络等)。采集图象数据有两种方法，一是选定需要显示的图片或图画，用数字扫描仪扫描产生图象数据；另一种方法是用数字照相机、数字摄像机或其它媒体(如VCD、CVD、DVD、互联网络等)等采集需要显示的画面，由数字照相机、数字摄像机或其它媒体(如VCD、CVD、DVD、互联网络等)直接输出图象数据。特定的高清晰度图像数据可以是个人肖像、纪念像、风景像、崇拜偶像等。(二)、将(一)采集所得到的图象数据通过一特定的压缩软件压缩，得到MPEG标准的压缩图象数据。(三)、将(二)所得到的MPEG标准的压缩图象数据以单幅画面或多幅图画为单位组织数据，给定图象代码，按特定的存储地址和区域，保存在图象数据存储器中。(四)、遥控微处理器MCU 7软件执行用户的图象显示调用操作，向图象解压缩器发出调用图象显示的命令和图象的代码，命令和代码的传送方式可以是多种多样的，视具体的硬件系统而定。视频数模转换器1的工作模式也是由遥控微处理器MCU 7软件来设置。(五)、图象解压缩器MPEG将指定图象的压缩图象数据传送到动态数据存储器4中，然后解压缩得到数字图象数据，再传送到视频数模转换器1转换得到图象的复合视频信号或亮度/色彩信号，输出到音/视频信号选择开关6。图象解压缩器可以是MPEG1标准的图象解压缩器或MPEG2标准的图象解压缩器。(六)、遥控微处理器7输出控制音/视频信号选择开关6工作的控制信号，选出视频数模转换器1输送出的复合视频信号或亮度/色彩信号，送到视频信号解码器10解码，输出基色信号经放大电路11、扫描处理电路12处理后送显像管13显示，还原出原有的特定图象。

采集特定的高清晰度图像数据需要的采集工具为数字扫描仪、数字照相机、数字摄像机或其它媒体(如VCD、CVD、DVD、互联网络等)。

图1中虚线框内的部分，即是本发明新增加的电路部分。虚线框外是电视机信号处理常规电路部分。

从图1中可以看出，本发明使电视屏幕显示特定图象的装置是这样构成的。

程序及图象数据存储器3，与图象解压缩器2相连接，用于存放通过图象数据采集工具数字扫描仪、数字照相机或数字摄像机等获得的图象数据；

图象解压缩器2，与程序及图象数据存储器3、动态数据存储器4、视频数模转换器1分别相连接，用于将采集所得到的图象数据通过压缩软件压缩，得到MPEG标准的压缩图象数据；将所得到的MPEG标准的压缩图象数据以每幅图画为单位组织数据，给定一个图象代码，按特定的存储地址和区域，保存在程序及图象数据存储器3中；根据指令，将指定图象的压缩图象数据传送到动态数据存储器4中，然后解压缩得到数字图象数据，再传送到视频数模转换器1转换得到图象的复合视频信号或亮度/色彩信号，输出到音/视频信号选择开关6；

视频数模转换器1，与图象解压缩器2、音/视频信号选择开关6相连接，用于接收图象解压缩器2解压缩得到数字图象数据，再转换得到图象的复合视频信号或亮度/色彩信号，输出到音/视频信号选择开关6；

动态数据存储器4，与图象解压缩器2相连接，用于存储、输出压缩的数字图象数据。

电视机内的遥控微处理器MCU 7根据调用的指令向图象解压缩器2和视频数模转换器1发出命令；图象解压缩器2从程序及图象存储器3中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器1转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关6，图象信号送到视频信号解码器10解码，最后输出R、G、B信号，经放大、扫描后还原出原图显示在屏幕上。

本发明的让电视用户可以选择在电视屏幕上显示自己喜爱的图像的目的是这样实现的。

根据电视用户通过遥控器发出所需显示画面对应编码的调用指令，电视机内的遥控微处理器MCU 7根据调用的指令向图象解压缩器2和视频数模转换器1发出命令；图象解压缩器2从程序及数据图象存储器3中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器1转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关6，图象信号送到视频信号解码器10解码，最后输出R、G、B信号，经放大、扫描处理后还原出原图显示在屏幕上。这样就实现了选择显示画面的目的。

当无电视节目信号时，彩色电视机内的遥控微处理器MCU 7自动检测并发出调用显示指令，图象解压缩器2和视频数模转换器1开始工作；图象解压缩器2从程序及图象数据存储器3中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器1转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关6，图象信号送到视频信号解码器10解码，最后输出R、G、B信号，经放大后还原出原图显示在屏幕上。这样避免了单一电子枪的工作状态，从而提高了彩色电视机的使用寿命。

实施例1

如图2所示，遥控微处理器MCU 7对图象解压缩器2和视频数模转换器1的控制都是通过串行控制总线(IIC-BUS)来实现的。遥控微处理器MCU7接收到由红外遥控发射器发出的调用指令或检测到无信号时，首先在电源控制引脚输出一控制电平，接通整个解压缩电路的电源。等解压缩电路供电稳定，系统复位和初始化以后，在串行控制总线(IIC-BUS)上串行输出一组控制数据，其中包括要解压缩图象在程序及图象数据存储器3中的起始地址、结束地址，启动解压缩指令和视频数模转换工作模式设置命令。串行输出控制数据后，再在遥控微处理器MCU 7的相应管脚上输出高清晰画面信号选通的控制电平，选择数模转换器输出的复合视频信号在音/视频信号选择开关6输出。图象解压缩器2得到指令和给定的图象存储起始地址和结束地址，在与程序及图象数据存储器3的并行总线上输出图象存储的起始地址，从程序及图象数据存储器3中读出压缩的图象数据，传送到动态数据存储器4中的指定区域，直到把整幅图象的压缩数据全部传送到动态数据存储器4中。然后进行解压缩，恢复出原始图象数据，存放在动态数据存储器4中的另一指定区域。图象解压缩器2完成解压缩后，根据复合电视信号的规范要求，再从动态数据存储器4中逐行读出图象数据，并行输送到视频数模转换器1，经视频数模转换器1转换输出模拟复合全电视信号。音/视频信号选择开关6在逻辑电平的控制下，选出复合全电视信号送视频信号解码器10解码，解出基色信号RGB和行场扫描信号，在电视屏幕上重现高清晰度画面。视频信号解码器10也是受控于MCU 7。

实施例2

图3所示的信号处理和连接关系，适用于遥控微处理器MCU 7管脚较多的情况。图象解压缩器2的控制命令和数据是通过遥控微处理器MCU 7的并行口输出的，视频数模转换器1的控制仍是通过串行控制总线(IIC-BUS)来实现。遥控微处理器MCU 7接收到由红外遥控发射器9发出的调用指令或检测到无信号时，在电源控制引脚输出一控制电平，接通整个解压缩电路的电源。等解压缩电路供电稳定、系统复位和初始化以后，在其端口依秩序并行输出要解压缩图象在程序及图象数据存储器3中的起始地址、结束地址，启动图象解压缩器解压缩的指令(满足解压缩器的并行时序)，在串行控制总线(IIC-BUS)上串行输出视频数模转换工作模式的设置命令。再在MCU 7的管脚上输出高清晰画面信号选通的控制电平，选择数模转换器输出的复合视频信号在音/视频信号选择开关6输出。图象解压缩器2得到指令和给定的图象存储起始地址和结束地址，在与程序及图象数据存储器3的并行总线上输出图象存储的起始地址，从程序及图象数据存储器3中读出压缩的图象数据，传送到动态数据存储器4中的指定区域，直到把整幅图象的压缩数据全部传送到动态数据存储器4中。然后进行解压缩，恢复出原始图象数据，存放在动态数据存储器4中的另一指定区域。图象解压缩器2完成解压缩后，根据复合电视信号的规范要求，再从动态数据存储器4中逐行读出图象数据并行送到视频数模转换器1，经转换输出模拟复合全电视信号。音/视频信号选择开关6在逻辑电平的控制下，选出复合全电视信号送视频信号解码器10解码，解出基色信号RGB和行场扫描信号，在电视屏幕上重现高清晰度画面。视频信号解码器10也是受控于MCU 7。

实施例3

图4所示的方案扩展了一个子处理器5，它与遥控微处理器MCU 7由串行控制总线(IIC-BUS)实现控制通讯。对图象解压缩器和视频数模转换器1的控制再由子处理器输出。在该方案中，我们选用了PHILIPS公司的83C751。遥控微处理器MCU 7在电源控制引脚输出一控制电平，等待解压缩电路供电稳定，系统复位和初始化以后，在串行控制总线(IIC-BUS)上串行输出一组控制数据，包括要压缩图象的代码和启动解压缩器解压缩的指令，然后设置视频数模转换器1的工作模式。子处理器对压缩图象代码译码后，再将压缩图象存储的起始地址，结束地址和启动解压缩命令并行传送给图象解压缩器2。其余的过程如实施例1、2。

实施例4

在实施例1--3所示技术方案中，可将程序和图象数据存储器3做成固定连接或活动连接。如做成插座的形式，在彩电外壳预留出拔插程序和图象数据存储器4的活动缺口，以便进行程序和图象数据存储器3的替换或图象数据的更新。其余技术内容同实施例1-3。

在实施例1--4所示技术方案中，图象解压缩器2可选用美国C-Cube公司的CL480/CL484/CL680，也可以选用美国ESS公司的ESS3210等。其中如选用CL680，因其内部已集成了视频数模转换器1，可不用后级的视频数模转换器SAA7121。视频数模转换器1可选用荷兰PHILIPS公司的SAA7121等。程序及图象数据存储器3可选通用的2M、4M或8M以及较大容量的、功能类似的电可编程读写存储器EPROM，型号为27C020/040/080。动态数据存储器4可选通用的256K动态数据存储器，也可以选用较大容量的、功能类似的动态数据存储器产品。

选择图2--图4不同的技术方案时，应改写遥控微处理器MCU 7的控制软件和图象解压缩的控制软件，以适应不同的通讯方式。

当电视机无信号时，通过软件设计，可按保存在电可编程读写存储器内显示画面的代码，自动向图象解压缩器2发送调用显示命令和画面代码，可自动设置视频数模转换器的工作模式。

在本发明的在实施例1--4所示技术方案中，当图象数据采集工具为数字摄像机或模拟摄像机时，采集的信号经数字化处理后，可得到多帧连续的高清晰度活动图象。将采集得到的多帧连续数字图象数据信号进行压缩编码，保存在程序及图象数据存储器中。需要显示时，用遥控器发出调用指令，电视机内的遥控微处理器MCU 7根据调用的指令向图象解压缩器2和视频数模转换器1发出调用指令；图象解压缩器2从程序及图象存储器3中获得系列活动图象的相应数据编码和地址，解压缩后送视频数模转换器1转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关6，相应的图象信号送到视频信号解码器10解码，最后输出R、G、B信号，经放大处理后还原出原图显示在屏幕上。图象数据的压缩，可根据存储器的容量大小以及系列连续图象的数量多少，采用全部或部分压缩的灵活形式。电视屏幕显示的图象画面可为单幅固定式或多幅连续活动式画面。

图6是图5的自然风景显示在电视机屏幕上的高清晰画面实际效果图；

图7是显示在电视机屏幕上的高清晰画面“年年有鱼”图，其中画面中的鱼是可以活动的，这是由一系列连续的活动画面经上述方法及装置处理所产生的实际效果。

通过数据采集工具获得数字图象数据，图象的内容和数量都是可以改变的。根据需要，按每幅图象或每组图象数据给定编码。调用显示时，仅需要向解压缩器通过串行总线发出被调用图象的编码即可。

用户可以通过遥控发射器上的特定按键，可逐一循环调出所有在数字图象存储器中保存的图象画面。当前显示画面的代码，保存在程序及图象数据存储器内。

本发明所述彩电的高清晰度图象可为576×480或720×576线象素或更高的象素。

Claims (11)

1.一种使电视屏幕显示特定图象的方法，其特征在于含有以下步骤：

利用数字图象采集工具采集需要显示的图片、图画或风景画面等作为图象数据，将采集所得到的图象数据经图象压缩，得到标准的压缩图象数据；

将所得到的标准的压缩图象数据给定图象代码，按特定的存储地址和区域，保存在程序及图象数据存储器中；

当需要显示时，电视机内的遥控微处理器MCU(7)根据调用的指令向图象解压缩器(2)和视频数模转换器(1)发出调用指令；

图象解压缩器(2)从程序及图象数据存储器(3)中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器(1)转换得到图象视频信号；经音/视频信号选择开关(6)，图象信号送到视频信号解码器10解码，最后输出R、G、B信号，经放大处理后还原出原图显示在电视屏幕上。

2.根据权利要求1所述的一种使电视屏幕显示特定图象的方法，其特征在于：存储在程序及图象数据存储器(3)中的图象内容和数量可根据该存储器容量而改变。

3.根据权利要求1所述的一种使电视屏幕显示特定图象的方法，其特征在于：电视屏幕显示的图象可为单幅固定式或多幅连续活动式画面。

4.一种用于权利要求1方法的装置，其特征在于：该装置含有

一个程序及图象数据存储器(3)，与图象解压缩器(2)相连接，用于存放通过数字图象采集工具获得的图象数据；

一个图象解压缩器(2)，与程序及图象数据存储器(3)、动态数据存储器(4)、视频数模转换器(1)分别相连接，用于将采集所得到的图象数据通过压缩软件压缩，得到标准的压缩图象数据；将所得到的标准的压缩图象数据以每幅图画为单位组织数据，给定一个图象代码，按特定的存储地址和区域，保存在程序及图象数据存储器(3)中；根据指令，将指定图象的压缩图象数据传送到动态数据存储器(4)中，然后解压缩得到数字图象数据，再传送到视频数模转换器(1)转换得到图象的复合视频信号或亮度/色彩信号，输出到音/视频信号选择开关(6)；

一个视频数模转换器(1)，与图象解压缩器(2)、音/视频信号选择开关(6)相连接，用于接收图象解压缩器(2)解压缩得到数字图象数据，再转换得到图象的复合视频信号或亮度/色彩信号，输出到音/视频信号选择开关(6)；

一个动态数据存储器(4)，与图象解压缩器(2)相连接，用于存储、输出压缩的数字图象数据；

电视机内的一个兼有电视机功能、性能控制作用的遥控微处理器MCU(7)根据调用的指令向图象解压缩器(2)和视频数模转换器(1)发出命令；图象解压缩器(2)从程序及图象数据存储器中获得图象数据，解压缩后送视频数模转换器(1)转换得到图象视频信号；通过音/视频信号选择开关(6)，图象信号送到视频图像解压缩器解码，最后输出R、G、B信号，经放大后还原出原图显示在屏幕上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：存储在程序及图象数据存储器(3)中的图象内容和数量可根据该存储器容量而改变。

6.根据权利要求4所述的一种使电视屏幕显示特定图象的装置，其特征在于，所述的图象解压缩器(2)可为MPEG标准的解压缩器。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的遥控微处理器MCU(7)对图象解压缩器(2)和视频数模转换器(1)的控制通过串行控制总线(IIC-BUS)来实现。

8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的图象解压缩器(2)的控制命令和数据是通过遥控微处理器MCU(7)的并行口输出，视频数模转换器(1)的控制通过串行控制总线(IIC-BUS)来实现。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，进一步包括一个子处理器，它与遥控微处理器MCU(7)由串行控制总线(IIC-BUS)实现控制通讯；对图象解压缩器(2)和视频数模转换器(1)的控制再由子处理器输出。

10.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的程序及图象数据存储器(3)在电路中可为固定连接或活动连接。

11.根据权利要求4所述的一种使电视屏幕显示特定图象的装置，其特征在于：电视屏幕显示的图象画面为单幅固定式或多幅连续活动式。