CN1316157A - 一种校正显示装置中的会聚和几何误差的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种校正显示装置中会聚和几何误差的装置,基于显示装置中预先确定的会聚和几何误差重新排列视频信号中像素的位置。装置包括用来确定像素的预期的水平和垂直位置的计数器,存储了在显示装置中实际的水平和垂直位置的存储器,和与计数器和存储器连接的帧缓冲器,用来有选择地延迟在视频信号中的像素,以便在输出时,像素在显示装置上形成没有会聚和几何误差的图像。

Description

一种校正显示装置中的会聚 和几何误差的方法和装置
本发明涉及显示装置，尤其是投影电视接收机。
投影电视接收机能够能够经济地实现大屏幕显示信息。投影电视接收机通常包括由阴极射线管形成的三个投影管，这三个投影管放置在一个水平面上。从这些投影管发出的图像被聚焦在显示屏上形成一个图像。通常，这三个投影管中央的一个与屏幕配准。然而，外侧的两个管在显示屏上形成梯形的图像需要校正，以使其与来自中央投影管的图像会聚。而且，即使出自中央管的图像也可能形不成正确的几何图形，因而需要校正。
总之，投影电视接收机包括会聚校正电路，其中三投影管的每一个的水平和垂直偏转信号被调整，以便校正会聚和几何误差。这些电路的调整是冗长的并需要操作员用眼睛确定调整是否适当。
本发明的一个目的是提供一种在视频信号中电子的重新排列像素以补偿会聚和几何误差的方法和装置。
本发明的另一个目的是提供一种不需要或除了修改水平和垂直扫描信号之外的校正会聚和几何误差的方法和装置。
上述的目的由用于校正显示装置中会聚和几何误差的设备实现，该设备包括用于接收数字视频信号的输入端；用于确定针对在所述的视频信号中的每一个像素的预期的水平和垂直地址的装置；用于产生针对与显示图像中的实际的水平和垂直位置对应的每一个像素的实际地址的装置，所述的实际的水平和垂直位置基于具体的显示装置；和与所述的输入端、所述的确定装置和所述的产生装置连接的装置，用来存储在数字视频信号中的像素并在适当的时间输出所述的像素，以此校正在所述的预期和实际地址之间的误差。
本发明认为某些会聚和几何误差例如属于投影电视接收机所固有，除非校正否则将重复出现。通过测量并存储这些误差，在视频信号中像素的定位，即像素的输出之时，可以调整，以便在生成图像中补偿这些错误。本装置把几何预失真加到数字视频信号，以在显示装置中补偿失真。
参照附图对本发明的描述，将使上述及附加的目标和提及的优点变得显见，其中：
附图1A表示图像帧集中在显示屏中央的显示屏，而附图1B表示有歪斜的图像帧的显示屏；
附图2表示具有依照本发明的装置的投影电视接收机方框图；
附图3表示本发明对一个彩色信号的装置的一个实施例的方框图；
附图4表示本发明的装置校准的一个实施例的方框图。
附图1A表示例如一个投影电视接收机的显示屏1。一个理想图像帧3表示在显示屏1中，它具有正确的会聚和几何形。然而，在没有校正的投影电视接收机中不是这种情况。而是如附图1B所示，实际显示的是不规则四边形失真图像(注意在失真图像5中的理想图像帧3)。本发明的目的是把像素p1从当前的位置n1,m1“拉”到新位置n2,m2，使它显现在理想图像帧3中。
附图2表示本发明的投影电视接收机的方框图。投影电视接收机包括用来接收视频信号的天线10。天线10连接到调谐器12以调谐到视频信号中之一上。从调谐器12输出的信号加到同步信号分离电路14，以从调谐到的视频信号中分离出同步信号。同步信号分离电路14输出水平和垂直同步信号，加到时钟信号发生器16以产生像素时钟信号。从调谐器的输出也加到模拟到数字(A/D)转换器18，它在像素时钟信号的控制下转换模拟视频信号为数字视频信号。从A/D转换器18的输出加到音频信号处理电路20，它检测包括在数字视频信号中的音频信号，适当的处理此音频信号并提供至少，例如，对应于扬声器22和24的左和右声道信号。
从A/D转换器18的输出还加到视频信号处理电路26，适当地处理数字视频信号(例如，彩色校正、对比度等)中的视频部分。视频信号处理电路26提供三种彩色信号红、绿和蓝，它们通常加到数字到模拟(D/A)转换器28并随后加到投影管30、32和34。然而，本发明中是把R、G、B信号用到本发明的会聚校正电路36中，还从时钟信号发生器16接收像素时钟信号，以及从同步信号发生器14接收水平和垂直同步信号。会聚校正电路36则提供校正的R、G、B信号，它然后被加到D/A转换器28。
附图3表示用来校正彩色信号之一的会聚校正电路36的局部方框图。应该理解会聚校正电路36包括用于每种彩色的这种电路的相同部分。
像素计数器38具有与时钟信号发生器16的输出连接的计数输入端，用来计数在输入彩色信号的像素数。像素计数器38的复位输入端连接到同步信号分离电路14，以接收水平同步信号。水平同步信号还加到行计数器的计数输入端，它也由来自同步信号分离电路14用垂直同步信号复位。来自像素计数器38的输出是在输入彩色信号中的相应像素的所期水平位置，而行计数器40的输出是在输入彩色信号中的相应像素的所期垂直位置。来自像素计数器38和行计数器40的输出被加到双端口RAM(DPRAM)42的写地址输入端，该双端口RAM(DPRAM)42以其数据(D)输入口接收相关数字化的彩色信号(像素数据)。从像素计数器38和行计数器40来的输出也加到ROM44的输入端，其ROM44已经由在具体投影电视接收机中的实际错误所编程。来自ROM44的输出加到DPRAM42的读地址输入。
DPRAM42作为帧缓冲器并以像素计数器38和行计数器40指明的地址存储该输入彩色信号的像素数据。响应于由ROM44的输出指明的地址，DPRAM42把信号加到它的输出端。实际上，由在像素和行计数器38与40限定的正确的几何图形之外的该ROM44的输出所指明的那些DPRAM42中的位置没有存储的值，因此没有信号加到DPRAM42。当由ROM44加到DPRAM42的读出地址对应于其中存储着像素地址时，这一数据则加到DPRAM44的输出，以便用于D/A转换器28以及适当的投影管30、32和34。
附图4表示用于产生存储在ROM48中的数据的建立过程。禁止会聚校正电路36的投影电视接收机46接通电源。数字记录摄像机48聚焦在投影电视接收机46的显示屏上，并连接到微处理器50，由它确定显示图像的实际像素的位置并产生存储在ROM44中的数据。这一过程对每一个彩色信号执行，结果存在3个分别的ROM44中，用在会聚校正电路36的相应电路中。
由于采用会聚转换电路36，全部的几何误差将不超过1/2像素。这一量值还能够通过使用具有更大的分辨率的DPRAM和具有更大分辨率的显示装置予以减少。
在这里披露的结构上众多的改进和修正将会由本领域现有技术作出。然而，可以理解，以上描述的实施例只是为了说明的目的并不作为本发明的限制。所有不离开本发明的宗旨的这些修改意味着包括在所附权利要求的范围之内。

Claims (8)

1．一种校正显示装置(46)中会聚和几何误差的装置(36)，包括：
输入端，用于接收数字视频信号；
装置(38,40)，用于确定与所述数字视频信号中每一个像素预期的水平和垂直位置对应的写地址；
装置(38,40,44)，用于产生与显示图像中实际的水平和垂直位置对应的读地址，所述的实际水平和垂直位置基于具体显示装置；和
装置(42)，与所述的输入端、所述的确定装置(38,40)和所述的产生装置(38,40,44)连接，用于在来自所述的确定装置的所述的写地址存储在数字视频信号中的像素，并用于在来自所述的产生装置的由所述的读地址确定的适当的时间输出所述的像素，由此校正在所述的预期和实际地址之间的误差。
2．如权利要求1所述的校正显示装置(46)中会聚和几何误差的装置(36)，其特征在于所述的确定装置(38,40)包括：
装置(14)，用于产生水平和垂直同步信号；
装置(16)，用于用所述水平和垂直同步信号产生像素时钟信号；
像素计数器(38)，用于计数像素时钟信号，所述的像素计数器由所述的水平同步信号复位；和
行计数器(40)，用于计数水平同步信号的行数，所述的行计数器由所述的垂直同步信号复位，其中来自像素计数器的输出形成在数字视频信号中的像素的写地址的水平部分，以及来自行计数器的输出形成在数字视频信号中的像素的写地址的垂直部分。
3．如权利要求1所述的校正显示装置(46)中会聚和几何误差的装置(36)，其特征在于所述的产生装置包括只读存储器(ROM)(44)，只读存储器中存储了与所述的具体显示装置的具有几何误差的实际显示图像对应的地址数据。
4．如权利要求3所述的校正显示装置(46)中会聚和几何误差的装置(36)，其特征在于存储在所述的ROM中的所述的地址数据由聚焦在具有显示装置(46)的几何误差的显示图像上的数字记录摄像机(48)、用来分析来自数字记录摄像机(48)的输出和产生用来存储在所述的ROM(44)中的所述地址数据的处理器(50)产生。
5．如权利要求1所述的校正显示装置(46)中会聚和几何误差的装置(36)，其特征在于所述的存储装置包括具有用于接收数字视频信号的数据输入端、与所述确定装置(38,40)的输出端连接的写地址输入端和与所述的产生装置(44)的输出端连接的读地址输入端的双端口随机存取存储器(DPRAM)(42)，所述的DPRAM(42)用作对所述数字视频信号的帧缓冲器。
6．一种校正显示装置(46)中会聚和几何误差的方法，包括以下步骤：
接收数字视频信号；
确定与所述数字视频信号中的每一个像素的预期的水平和垂直位置对应的写地址(38,40)；
产生与显示图像中实际的水平和垂直位置对应的读地址(38,40,44)，所述的实际的水平和垂直位置基于具体显示装置；和
以所述的写地址存储数字视频信号的像素(42)，并在由所述的读地址确定的适当的时间输出所述的像素，由此校正所述的预期和实际位置之间的误差。
7．如权利要求6所述的校正显示装置(46)中会聚和几何误差的方法，其特征在于所述的确定步骤包括以下步骤：
产生水平和垂直同步信号(14)；
用所述的水平和垂直同步信号产生像素时钟信号(16)；
计数像素时钟信号(38)以形成像素计数值，所述的像素计数值由所述的水平同步信号复位；和
计数水平同步信号的行(40)以形成行计数值，所述的行计数值由所述的垂直同步信号复位，其中所述的像素计数值形成数字视频信号中像素的写地址的水平部分，以及所述的行计数值形成数字视频信号中像素的写地址的垂直部分。
8．如权利要求6所述的校正在显示装置(46)中会聚和几何误差的方法，其特征在于所述的产生步骤包括以下步骤：
在所述的显示装置(46)中形成具有几何误差的显示图像(5)；
产生与所述的显示图像中的位置对应的数据(48)；和
基于所述的位置数据，产生用来存储在所述的ROM(44)中的所述的地址数据(50)。
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