CN1283363A - 设置于显示网络应用数据的电视***中的闪烁滤波器和隔行扫描器 - Google Patents

Abstract

一种带有一个隔行扫描显示屏的用于显示网络应用数据的电视***(100)。一个用于消除网络应用数据图像中的突变的闪烁滤波器(480)最好实现为一个无限脉冲响应(IIR)滤波器。一个随机访问存储器(RAM)被用来存储滤波图像的各个行和所有用于滤波操作的相邻行。从RAM提取滤波图像的各个交替行以提供滤波网络应用数据图像的一个隔行扫描图像。隔行扫描图像被显示在电视***的一个隔行扫描显示单元上。

Description

设置于显示网络应用数据的电视***中的 闪烁滤波器和隔行扫描器

相关申请

本申请与下述一些待审批美国专利申请相关，在此引用它们的全部内容作为参考：

1、专利申请标题“A Method and Apparatus for Enabling aUser to Access Data Network Applications from a TelevisionSystem(使用户能借助电视***访问数据网络应用的方法与设备)”，申请日期：1997年6月2日，流水号08/867，203，代理人档案号：TCRZ-0001(以下称“相关申请1”)；

2、专利申请标题“A Circuit and Method for Generating aClock Signal Synchronized with Time Reference SignalAssociated with Television Signals(产生与电视信号的时间参考信号相同步的时钟信号的电路与方法)”，申请日期与本申请相同，流水号未指定，代理人档案号：TCRZ-0010(以下简称“相关申请2”)。

3、专利申请标题“A Method and Apparatus for ReducingFlicker in the Television Display of Network ApplicationData Displayeel with Images Encoded in a TelevisionSignaL(减少与电视信号中的编码信号组合显示的网络应用数据的电视显示中的闪烁的方法与设备)”，申请日期与本申请相同，流水号未指定，代理人档案号：TCR-0002(以下称“相关申请3”)；以及

4、专利申请标题：“A Method and Apparatus forRefreshing a Display Screen of a Television System withImages Repersenting Network Application Data(用代表网络应用数据的图像涮新电视***显示屏的方法与设备)”，申请日期与本申请相同，流水号未指定，代理人档案号：TCRZ-0013(以下称“相关申请4”)。

本发明的背景

本发明的领域

本发明涉及电视***，较具体地，涉及地具有非隔行扫描格式的网络应用数据显示在支持隔行扫描显示的电视***显示单元上的方法与设备。

相关技术

自1940年代以来，拥有电视***的家庭愈来愈多，在工业化国家中尤其如此。电视***通常用于观看世界各地地电视广播或由盒式放像机(VCP)放送的预录节目，目前很大一部分家庭都至少拥有一台电视机。目前已可得到或预期将可广泛地得到采用模拟技术(例如显示在CRT(阴极射线管)显示屏上的NTSC和数字技术(例如HDTV(高清晰度电视))电视显示。

与此并行地，自1980年代中期以来，数据网络应用(以下称“网络应用”)也得到了快速的增长。诸如网络浏览和电子邮件等网络应用已对信息交换和传播的方式产生了根本性的影响。这些网络应用曾经是专门为计算机***设备并需借助计算机***来实现的，这种计算机***的例子有个人计算机***和工作站等。

至少从电视***已十分普及于家庭的角度来说，也应希望提供借助电视***访问网络应用的能力。这种电视***的例子在相关申请1和相关申请2中有所说明。

在电视显示屏上显示网络应用的一个问题是，电视显示单元典型地是为显示隔行扫描格式的图像而设计的。反之，能得到的代表网络应用数据的图像却可能具有非隔行扫描格式。

因此，需要有一种电路和方法使得能在支持隔行扫描显示格式的电视***显示单元上显示以非隔行扫描格式得到的网络应用数据图像。

此外，可能还需要一种电路和方法来减少电视***显示单元上网络应用数据显示中会出现的闪烁。一般，闪烁是由于典型存在于网络应用数据图像中的颜色突变(例如该显示可能含有黑白交替的扫描线)所选成的。如本技术领域所周知的，由于电视显示中的闪烁会使人眼十分紧张，所以是不希望有的。

因此，还需要有一种电路和方法能使得在网络应用数据显示中没有多少闪烁。

还有，由于电视***是面向消费者的，这时低成本通常是一个重要因素，所以还希望能以低的费效比来实现上述的要求。

本发明的概述

本发明针对一种闪烁滤波器和一个使得能在电视***的隔行扫描显示单元上显示网络应用数据的隔行扫描器。闪烁滤波器接收代表网络应用数据的一个非隔行扫描图像的像素数据元，并对该图像滤波以产生代表一个平滑化非隔行扫描图像的滤波素数据元。在滤波操作中，闪烁滤波器利用一个前面产生的滤波行，一个前面提取的非隔行扫描图像行(原始像素数据元)和一个当前的非隔行扫描图像行，来产生一个新的滤波行。闪烁滤波器利用一个缓存器来存储前面提取的行和前面产生的滤波行。经过了闪烁滤波，在滤波图像中突变将被减少或基本消除。结果，在最终的显示中的闪烁可被基本消除。

根据本发明，从缓存器提取出这些滤波行中的各个交替行(即各奇数行或各偶数行)。这些交替行形成了一个适合于显示在电视***隔行扫描显示单元上的隔行扫描图像。

在本发明的一个实施例中，选取了一个其容量足以存储两行数据的缓存器。这两行用来存储一个前面的原始行和一个前面产生的滤波行。存储的行被提取出来产生隔行图像。

这样，本发明通过对代表网络应用数据图像的像素数据的滤波，消除(或减少)了电视***隔行扫描显示单元上的网络应用数据显示中的闪烁。

本发明通过提供隔行扫描格式的图像使得网络应用数据能被显示在隔行的扫描显示单元上。

本发明通过利用一个共用缓存器来同时实现滤波和隔行扫描化功能，从而减少了电视***的总成本。

本发明还可以通过利用一个只需存储两行像素数据元的缓存器来实现滤波和隔行扫描化功能而进一步降低了成本。

下面将参考附图详细说明本发明的进一步特点和优点以及本发明各个实施例的结构和操作。在各附图中，类似的代号一般表示相同的、功能相似的和/或结构相似的单元。每个单元代号的最左一位数字与它最早出现的附图号相一致。

附图的简单说明

本发明将参考下述这些附图进行说明：

图1是说明根据本发明的一个电视***实施例的方框图；

图2是说明本发明方法的流程图；

图3A是说明用于存储代表准备显示在图3B电视显示屏上的网络应用数据的像素数据元的一个示例性方案的存储器模块的图；

图3B是说明网络应用数据在电视显示屏上的一个示例性显示的图；

图4是说明一个屏上显示(OSD)控制器提供隔行扫描格式滤波数据的方法的一个实施例的方框图；

图5是说明从非隔行扫描图像数据产生的隔行扫描图像数据的隔行扫描器的一个实施例的方框图；

图6A和6B说明根据本发明一个实施例的各种控制操作流程的信号之间的时序关系；

图7是说明根据本发明一个实施例的闪烁滤波器的结构的方框图；

图8是说明根据本发明一个实施例的闪烁滤波器的示例性实现的方框图；

图9是说明能把隔行扫描器和闪烁滤波器集成在一起以使用单个存储器单元的方法的时序图。

优选实施例的详细说明

1、本发明概貌与讨论

本发明针对一种能使代表网络应用数据(即例如从万维网等外部源提取到的数据)的图像中的任何突变平滑的闪烁滤波器。图像的平滑化通过对非隔行扫描图像的一些相邻行进行滤波来实现。为了使对网络应用数据(存储在一个存储器内的)的访问次数最少化，闪烁滤波器含有一个内部存储器。该存储用来存储一些相邻行的像素数据元和任何代表几个相邻行的加权平均的滤波数据。

由于利用非隔行扫描图像的一些相邻行对代表该图像的数据滤波，所以在得到的图像中的将除去了突变。结果，闪烁被最少化或基本消除。

此外，本发明允许在基本上不增添硬件要求的情况下提供网络应用数据的隔行扫描图像。具体地说，以一种有创新性的方法从存储器提取滤波数据，使得提取到的数据代表了隔行扫描图像。于是，网络应用数据能以低费效比的方式显示在隔行的扫描显示单元上。

本发明可以通过举例说明来理解，所以下面将参考一些例子来说明本发明。

2、举例说明

广义地说，本发明可以实现于任何带有隔行扫描显示单元的电视***。为了说明，本发明将按采用模拟技术(例如使用CRT(阴极射线管))的电视***来说明。不过，对于熟悉有关技术的人们来说，在阅读了本说明书之后将可明显地了解如何在不偏离本发明范畴和精神的情况下用数字技术(例如支持隔行扫描格式的HDTV)来实现本发明。

图1是一个可在其中实现本发明的示例性电视***(TV)100的方框图。这里将说明电视***100中与本发明有关的操作、结构和使用。不过在被这里全文引用作为参考的相关申请1和相关申请2中更详细地说明了电视***100的一个或几个实施例。

电视***100包括：Sync(同步信号)提取器120、颜色解码器130、选接器140、显示接口145、显示屏150、外设接器160、屏上显示(OSD)控制器170、数据转换器(DAC)175、存储器控制器185、存储器模块180和微控制器190。微控制器190产生控制信号和时钟信号来协调和控制电视***100其余部件的操作。为了简明，图1中仅示出了对微控制器190的某些连接。

下面将分别详细说明了TV(电视***)100的各个部件。

网络接口110从一个外部源接收网络应用数据。网络接口110可以是一个被设计成能与外部源配合操作的电话调制解调器、电缆调制器解调器或任何其他接口，外部源例如可以是一个拨号呼叫连接(点对点)或利用某种通信协议实现的网络连接。虽然图中示出的网络接口110只是一个单元，但应该理解，根据具体电视***的特定要求，它也可以含有多于一个的单元。

网络接口110以已知的方法接收对应于诸如网络浏览等网络应用的数据。数据可以用例如ASCII、HTML、VRML等被编码或电信号的某种已知格式的接收。网络接口110向OSD控制器170发送代表网络应用数据的信号。

OSD控制器170从网络接口110接收网络应用数据，并通过存储器控制器185把接收到的数据存入存储器模块180。存储器模块180可以含有一个或几个物理上的存储器单元以适应设计TV100时所考虑的特定要求。存储器控制器185与OSD控制器170相连接，使后者能对存储器模块存取数据。存储器控制器185的实现取决于存储器模块180所选用的特定技术，它也可以被集成在一个存储器单元中。相关申请4中说明了存储器控制器185的一个实施例的一些特点。

OSD控制器180把网络应用数据变换成适合于对存储模块180存取的形式。存储方案中可以包含关于将要显示网络应用数据的区域的约定。在一个实施例中，OSD控制器180把网络应用数据以按RGB格式编码的“比特图”的形式存储在存储器模块180中，如图3A图3B所示，对此后面将较详细地说明。

OSD控制器170可以设计成也能存储其他的显示实体。这些显示实体可以为电视***100提供额外的功能或提高其使用的容易程度。不过由于这些其他的显示实体可以对理解本发明没有直接关系，所以这里不予说明。为了说明本发明，将假定OSD控制器170仅在存储器模块180中存储网络应用数据。若需了解关于可以存储在存储器模块中的其他显示实体以及利用它们的方法的细节，请参阅相关申请1。

此外，OSD控制器180从存储器控制器185接收具有非隔行扫描式的网络应用数据图像的像素元，而提供对应于隔行扫描格式图像的像素元。这一转换简化了电视信号显示与网络应用数据显示之间的叠加处理。还有，OSD控制器180对接收到的像素数据元滤波以使网络应用数据图像平滑化。代表平滑化图像(即不含突变的图像)的像素数据元以隔行的扫描格式提供。后面将详细说明在一个实施例中执行滤波和隔行扫描化的方法。

数模转换器(DAC)175从OSD控制器170接收代表平滑的图像的像素数据元，并据此在线路174上产生模拟显示信号。典型地，当线路141指明要显示网络应用数据时每个像素数据元将代表显示屏150上一个点的颜色。

Sync提取器120和颜色解码器130从诸如有线服务提供商、电视(中继)站、数字视盘放送器等信息源接收电视CTV信号。TV信号通常以例如NTSC组合视频格式等某种已知格式接收。不过TV信号也可以是任何含有一个隔行扫描显示信号和相应的同步信号的其他信号。解码器130提取编码在电视信号中的隔行扫描显示信号，并通过显示信号线134向选接器140提供该显示信号。

Sync提取器120以已知的方法提取(或产生)电视信号中的同步信号。这些同步信号被提供给微控制器190和OSD控制器170，使网络应用数据流与电视信号的接收相协调。在一个实施例(相关申请2中有所说明)中，驱动OSD控制器170的时钟信号被强制锁定(genlock)于同步信号。

选接器140分别通过线路134和174接收隔行扫描电视信号和模拟显示信号作为其输入，并在选择线141的控制之下选择这两个输入信号中的一个信号传送给显示板接口145。在一个实施例中选择线141由OSD控制器170控制。由于在线路134和174上接收到的这两个信号对应着显示屏上的同一个点，所以这一选择是逐点地执行的。选择的结果是叠加。这样，在向显示屏150提供统一的显示之前，电视信号显示和网络应用数据显示已被叠加了。根据这里的说明应可明显看到，选接器140和OSD控制器170一起构成了一个选择电路，使电视100所显示的显示实体叠加。在一个实施例中，选择线141由OSD控制器170控制，并且每个选接器输入都对应于显示屏150上的单个像素。

选接器140和选择线141的组合操作在电视信号与在线路14上接收到的像素数据之间作出了选择。虽然这里以RGB数据为例说明了对电视叫号和网络应用数据的处理，但应该理解本发明也可以用其他的数据来实现，而不会偏离本发明的范畴和精神。

在上面的说明中，选接器140和DAC 175起着选择电路作用。从对选接器140的输入具有模拟信号的形式这个意义上说，该选择电路工作于模拟域。不过应该理解，在不偏离本发明范畴和精神的情形下，该选择也可以在数字域中进行。相关申请1中说明了一种这样的数字操作。

显示接口145从选接器140接收显示信号，并在显示屏150上提供显示所需的任何控制信号接口。如果显示屏150用CRT屏实现，则显示接口145将为控制通常与CRT相关联的扫描电路而产生信号。显示接口145的设计和实现取决于显示屏150所选用的特定技术。对于熟悉有关技术的人们来说，显示接口145的实现是显然的。可以设想，本发明能用例如数字电视***(如HDTV)和基于DMD(数字镜像显示)的平面电视、投影电视等技术实现。

微控制器190接收线路129上的这些同步信号，并根据这些同步信号来控制其余的部件。例如，微控制器190将使得能生成对应于接收到的网络应用数据的比特图。此外，微控制器190将保证在线路134上接收到的像素数据元(电视信号的)和在线路178上接收到的像素数据元(存储在存储器模块180中的显示实体的叠加图像的)对应着显示屏150上的同一个点或像素。

外设接口160可以包含一个或几个周边设备。在一个实施例中，为按钮和红外遥控器提供了接口，按钮可以在普通电视机上找到，通常用于接通/断开电视机的电源和音量控制等功能。红外遥控器接口与遥控器共同工作，可以用于例如电视控制(调谐、音量控制、遥控等)和激活网络应用等几种功能。易于输入ASCII数据的键盘等装置也可以用红外接口连接。对于熟悉有关技术的人们来说，这些接口的实现是显然的。

这样，在一个实施例中，本发明的OSD控制器170以非隔行扫描格式从存储器模块180提取网络应用数据，对接收的数据滤波以使应用数据所代表的图像平滑化，并提取代表隔行扫描格式平滑化图像的数据。这些数据被转换成模拟显示信号。选接器140为显示屏上的每个点选择网络应用数据的模拟显示信号或电视显示信号。被选择的信号将显示在相应的点上。

3、一个实施例的存储器模块中的存储

在一个实施例中，网络应用数据根据准备在显示屏150上显示的方式被存储在存储器模块180中。典型地，由用户来规定显示屏150上要显示网络应用数据的部分和要显示电视信号的部分。微控制器190产生按对应于用户规定的方式把网络应用数据存储在存储器模块中的命令。数据即按照这些命令被存储到存储器模块中。OSD控制器170的设计使它能接收这些数据并把它们显示在用户规定的区域中。图3A示出对应于图3B所示希望显示方式的数据存储格式。后面将参考图4说明利用这种数据格式的OSD控制器170的结构和操作。

图3B中示出了显示屏150上的一个网络应用数据显示部分360。如果用户规定网络应用数据显示360应占显示屏150的全部面积，则也能按此实现。如果网络应用数据显示360不占用显示屏150的整个面积，则电视信号显示350可以占用该网络应用数据显示360之外的面积。图3B示出的显示情况仅是示例性的。电视信号显示与网络应用数据显示可以按用户的规定以各种方式组合。相关申请1中更详细地说明了显示组合的一些可能方式。

图3B中含有A、B、C、D这些点，它们与图3A一起说明了一种约定，网络应用数据即是按照约定存储在存储器模块180中，存储的数据定义了网络应用数据与电视信号组合显示的方式。图3A示出，存储器模块180存储了一个比特图，其中每个比特位置对应于显示屏150上的一个点，比特图可以作为一个表面(surface)来存储，其中每个比特都有一个坐标位置。电视信号的每一个帧也可以看成是一个表面，对于该表面中相同的相对位置有相同的坐标值。显示屏150左上角的X、Y坐标为(0，0)。

存储在显示存储器中的每个比特/点/像素一般具有一个代表要产生的显示信号的值。在一个实施例中，每个显示点的格式是每像素8比特(8bpp)的调色板值。也就是说，这8个比特以后将被映射成一个颜色(该映射最好在图1的OSD控制器170中进行)。

继续说明图3A和3B，存储在存储器180中的点值A、B、C、D。存储在存储器180中的每个值(像素数据元)都设定在一个代表将在相应点处显示的颜色的值上。不过，如果在该相应点处将显示电视信号，则这个值将被设定为一个构作透明色的特定值。于是，对应于图3B中的点C和D(这里将显示电视信号)的值被设定为透明色。这些值可以根据用户希望显示网络应用数据的区域来设定。

下面将详细说明OSD控制器170利用上述约定来组合网络应用数据显示与电视信号显示的实施方法，该方法在相关申请1中也有说明。后面还将说明在本发明的一个实施例中OSD控制器170产生滤波隔行扫描显示的方法。

4、OSD控制器的实施例

图4是说明OSD控制器170的一个实施例的方框图，其中包括：存储器接口410、透明色寄存器460、网络应用数据路径450、消隐信号发生器470、闪烁滤波器480、隔行扫描器490和时标发生器499。如果在存储器模块180中存有其他的显示实体，则OSD控制器170可以含有其他的部件来处理这些其他显示实体。相关申请1中说明了处理这种显示实体的一个实施例。

存储器接口410被设计得具有能与存储器控制器185交互的电气功能或其他协议功能，并能向数据路径450提供像素数据元。存储器接口410的输出被耦合到网络应用数据路径450的输入端。消隐发生器470和闪烁滤波器480被耦合到网络应用数据路径450的输出端。消隐发生器470被耦合到透明色寄存器460上。隔行扫描器490被耦合到闪烁滤波器480的输出端。时标发生器499被耦合到OSD控制器170的所有其他部件上，不过为简洁图中只示出了某些连接。

通过粗略地了解OSD控制器170各个部件的操作速度便可了解这些部件的操作。粗略地说，网络应用数据路径450和闪烁滤波器480以高钟频高速工作，以便能产生代表一个非隔行扫描图像的所有像素数据元。隔行扫描器490以高速接收像素数据元，但其输出提供代表一个隔行扫描图像的较小的一组像素数据元。也就是说，在一帧电视信号时期内，提供代表所有奇数行的像素数据元，在紧接着的一个帧时期内，提供代表所有偶数行的像素数据元。于是，较高速的时钟信号2 VCLK被连接到网络应用数据路径450、闪烁滤波器480和隔行扫描器490上。而较低速的时钟1 VCLK则仅被连接到隔行扫描器490上。

现在将分别详细说明OSD控制器170的各个部件。

典型地，在响应于微控制器190发给存储控制器185的命令时，网络应用数据路径450接收数据。这命令包括向/从存储器模块180存储/提取数据的操作。存储器控制器185可以执行由因执行命令而提取到的数据所定义的程序。某些提取命令将使数据转移给数据路径450，这些转移的数据可能对应着存储在各个数据路径中相应调色板数据。调色板数据可以存储在另一个ROM(只读存储器，未示出)中。

存储命令将使数据存储到存储器模块180中。存储这种数据的目的典型地是为了修改(或定义)相应的表面。例如，如果电视***100从一个外部源接收另外的网络数据时，接收到的数据最好以比特图的形式存储在存储器模块180中。现在参考图4继续说明存储器接口410。存储器接口410在接收到来自网络应用数据路径450的命令时将提取像素数据元。每个提取到的像素数据元都对应着显示屏150上的一个特定像素位置。

网络应用数据路径450从存储器接口410接收每个字中的多个像素数据元。然后数据路径450将执行例如从接收到的字中提取每个像素数据元的串行化等步骤。例如，如果网络应用数据以8bpp的格式编码并且每个接收到的字含有16比特的像素数据，则数据路径450将把这16个比特串行化成两个像素数据元。

网络应用数据路径440还可以含有一个调色板表，用来以已知的方法把8比特的像素数据转换成具有更多比特数目的颜色数据。例如每个像素数据元可以被映射成5∶6∶5或6∶6∶6的RGB数据。调色板表自身可以在响应于来自微控制器190的命令时用适当的数据(来自一个外部ROM，未示出)装载。

图中示出网络应用数据路径440采用两种时钟信号2 VCLK和NICDE(非隔行扫描组合显示激活)工作。2 VCLK信号表明它以两倍于连接在隔行扫描器490上的1 VCLK的频率工作。由于较高的速度(频率)，2 VCLK使网络应用数据路径450能够对代表非隔行扫描格式图像的像素数据元操作。NICDE信号指明数据路径450开始流水线(pipeline)和对像素数据元的后续处理的正确时间。这种处理的结果是向隔行扫描器490提供像素数据元。网络应用路径450中的流水线操作使得有适当的数据流流向隔行扫描器490。

消隐信号发生器470产生消隐信号。在一个实施例中，消隐信号发生器470包括一个比较器，它将网络应用数据路径450的输出与存储在可编程寄存器460中的透明色相比较。比较器的输出通过线路141被提供给选接器140。这样，如果探测到比较器的两个输入值相等，则将发出消除隐信号，使选接器140选择由OSC控制器在线路174上提供的数据。否则，选接器140将选择从解码器130接收到的电视信号数据。

在一个实施例中，消隐发生器470通过线路478向闪烁滤波器480提供消隐信号。然后闪烁滤波器480存储和/或转移代表与数据路径450接收到的像素数据相关联的那些信号的数据比特，这种关联使OSD控制器170能正确地处理从另一条路径接收到的电视信号的相应部分(点)。在另一个实施例中，消隐信号可被直接提供给选择电路。

闪烁滤波器480可以用几种方法中的一种方法来对接收到的像素数据元滤波。接收到的像素数据元将称作“原始像素数据元”，而由滤波操作得到的像素数据元则将称作“滤波像素数据元”。滤波通常具有使最终显示的图像平滑化的作用。图像平滑化的结果是可以减少显示屏150上网络应用数据显示中的闪烁。在下面将详细说明的一个实施例中，闪烁滤波器480含有一个可存储两行或更多行数据的缓存器。不过，对于熟悉有关技术的人们来说，在阅读了这里给出的说明之后将可明显看到在滤波时也可以存储和使用不同的行数。

滤波可以对前面的一些和/或后面的一些行进行。一般，对存储在缓存器中的数据(对应于一些相邻行的)进行处理，以消除(减少)突变。例如，可以通过用一些相邻像素数据元对一个像素数据元的内插，来产生滤波像素数据元。以下面将说明的，滤波像素数据元被用来产生显示信号。还有，闪烁滤波器480也利用2 VCLK信号工作，以便能处理非隔行扫描图像中的大量像素数据元。应该指出，闪烁滤波器480的操作典型地将产生新的像素数据值。于是，消隐信号是在闪烁滤波器480处理像素数据元之前产生的。

隔行扫描器490从闪烁滤器480接收代表非隔行扫描图像的像素数据元，并提供代表隔行扫描图像的各个交替行作为输出。一般可以交替地提供奇数行和偶数行。每一组这样交替行可以称作一个隔行扫描帧。进行这一转换的原因是显示屏150是被设计成显示隔行扫描图像的。下面将说明隔行扫描器490的一个实施例，其中它被集成在闪烁滤波器480的结构中。

隔行扫描器490的操作可由时标信号发生器499控制。具体地说，图4中示出时标信号发生器499向隔行扫描器490提供ICDE(隔行扫描组合显示激活)、2 VCLK和1 VCLK信号。2 VCLK信号使隔行扫描器490能接收代表非隔行扫描格式图像的像素数据元。1VCLK信号使隔行扫描器490能产生代表隔行扫描格式的同一图像的像素数据元。ICDE时标使得隔行扫描器490所产生的每个像素数据元都对应于选接器140接收到的电视显示信号部分所代表的一个点。如前所述，选接器140能从这两个信号中选择一个，造成电视信号图像与网络应用数据图像的组合。对于熟悉本技术领域的人们来说，通过阅读这里给出的说明将可明显实现看到几种实现隔行扫描器490的方法。

隔行扫描器490的输出通过线路174作为一个输入提供给选接器140。通过上面的说明可以看出，隔行扫描器490的输出代表了具有隔行的扫描格式的网络应用数据图像。由消隐信号发生器470产生的消隐信号被提供在线路141上。消隐信号的一个值使选接器140选择从解码器130接收到的电视信号像素数据元；消隐信号的另一个值使选接器149选择从隔行扫描器490接收到的像素数据元。于是，消隐信号逐个像素地确定了显示的是电视信号图像还是网络应用数据图像。

时标信号发生器499为OSD控制器170的各个不同部件产生时钟信号和控制信号。时标信号发生器499从电视信号中接收HSYNC(水平同步)和VSYNC(垂直同步)信号作为其输入，并产生这里所说的1 VCLK信号和显示激活信号。1 VCLK和显示激活信号都被“强制锁定”在电视同步信号上。“强制锁定”是指使一个信号与其他信号同步。通常，使1 VCLK和显示激活信号精确地锁定在HSYNC和VSYNC2信号上是重要的。如果没有这样的锁定，则网络数据显示将会相对于电视信号显示运动。这种运动(称作颤动)将使人眼紧张，因而是不希望的。当信号被恰当地强制锁定时，可使颤动最小化(或消除)。相关申请2中说明了达到这种强制锁定的一个实施例。

这样，时标信号发生器499产生一些强制锁定于接收电视信号中的同步信号的时标信号。这些信号用来产生非隔行扫描格式网络应用数据。提取到的数据被滤波，以使网络应用数据的图像平滑化(消除突变)。然后对应于平滑化图像的数据被以适合在隔行扫描电视信号显示器上显示的隔行扫描格式提供。

这样，OSD控制器170产生代表网络应用数据的滤波和隔行扫描图像的信号，产生这种信号主要是由于闪烁滤波器480和隔行扫描器490的工作。闪烁滤波器480和隔行扫描器490可以用两个分开的电路来实现，或者，根据本发明下面的说明，它们也可被集成一个电路。

5、隔行扫描器的实施例

图5是本发明一个实施例中的隔行扫描器490的方框图。该隔行扫描器490包括：分接器510、决择器520、写缓存器530、写缓存器控制器540、行缓存器550、读缓存器560、读缓存器控制器570、分接器580以及三态缓存器590。如将要说明的，隔行扫描器490从闪烁滤波器480接收代表非隔行扫描图像的滤波像素数据元，并产生代表隔行扫描图像的像素数据元。

在一个实施例中，行缓存器550由一个足以存储两个水平行的像素数据元的RAM(随机访问存储器)实现。行缓存器550的字宽(即每个字的比特数)可选择为能存储两个像素数据元的数据。由下面的讨论将可看到，这样的存储器容量和字宽使得隔行扫描器490能以希望的速率提供数据，同时有效地解决对行缓存器550的读、写冲突。隔行扫描器490的其余逻辑处理是为操作行缓存器550而实现的。

由于隔行扫描器490在提供隔行扫描输出时的数据输出速率仅为其输入速度的一半，所以读操作的频率可以是写操作频率的一半。于是写缓存器控制器540和读缓存器控制器570分别耦合在2VCLK和1 VCLK信号上。在一个实施例中，2 VCLK和1 VCLK的频率分别为25MHz和12．5MHz。

此外，NICDE(非隔行扫描组合显示激活)信号提供了关于必须接收代表非隔行扫描图像的有效像素数据元的时钟周期的指示。于是，写缓存器控制器540在线路543上产生信号使得写缓存存器530能从分接器510接收数据，对此后面有更详细的说明。写缓存器控制器540通过线路524向决择器520发送一个写请求，这样可保证不与对行缓存器550的读操作发生冲突。

为了对行缓存器550的写操作，写缓存器530包括两个部分531和532，每个部分都能存储一个像素数据元。一旦存储了两个像素数据元，它们便能传送给行缓存器550。在另一个实施例中，对行缓存器550的数据存入和提取中是以5个像素数据元为一个单位进行的。相应地，写缓存器530(和读缓存器560)可以包含五个部分。分接器510在由写缓存器控制器540断言(assert)的选接器选择器线路541的控制之下，把从闪烁滤波器480接收到的多个像素数据元选接到两个部分531和532中。写缓存控制器540为写缓存器530和分接器510产生控制信号以协调和控制它们的操作。当从行缓存器550读出数据时，写缓存器控制器540将三态缓存器590驱动到一个高阻抗状态。

为了读操作，读缓存器560可以含有两个部分561和562，每个部分存储一个像素数据元。当在写缓存器530中存储了一个行的最前面两个像素数据元时，它们将被直接转移给读缓存器560。这样做是为了预先充填读缓存器560，并使最前面两个像素数据元准备好显示。后面的像素是从行缓存器550转移给读缓存器560的。读缓存器控制器570产生控制信号来协调和控制读操作。

由读缓存器控制器570产生的信号还用来使存储在561和562部分中的像素数据元串行化。也就是说，读缓存器控制器570在信号线578上产生适当的值来使得存储在读缓存器560中的两个像素数据元中的一个数据元被作为输出提供在线路174上。断言(assert)信号线578使得扫描次序较前的那个像素数据元首先被选作输出。

决择器520在读请求与写请求之间作出的决择。由于行缓存器550可能由一个单端口RAM实现，为了避免出现竞争情况，这一决择是需要的。通常，如果出现了冲突，决择器520可以给写请求以较大的优先权，这是因为在以隔行扫描格式提供数据时读操作的频率比较低。于是，在出现冲突的情况下，读操作可以在紧接着的时钟周期内进行。通过在读缓存器570中设置两个部分可以避免供不应求。也就是说，可以以希望的速率连续不断地提供数据来产生显示。

各个部件的操作都由来自时标信号发生器499的信号所控制和协调(同步)。

6、时序图

图6A和6B说明本发明一个实施例中控制操作流程的各个信号之间的时序关系。具体地说，图6A和6B分别示出了水平方向和垂直方向上的时序关系。下面分别详细说明两个图中的信号。

参见图6A，HSYNC信号是指从接收组合电视信号中提取到的水平同步信号。SYNC-PULSE(同步脉冲)是用已知方法产生的，用于把包括1 VCLK和2 VCLK信号在内的信号强制锁定在HSYNC信号的后沿。IHDE(隔行扫描水平显示激活)信号控制电视显示屏150上每个水平行的显示时间。NIHDE(非隔行扫描水平显示激活)信号控制一个水平行中各个像素数据元的传送时间。典型地，水平显示激活信号指明了已存在有效数据可供后续处理的时间。NIHDE信号必须超前IHDE信号足够多的VCLK时钟周期数，使得当IHDE信号开始时隔行扫描器缓存器中已经有足够的数据。被强制锁定于HSYNC的VCLK信号用来产生这两个波形。

参见图6B，如前所述，NICDE信号控制网络应用数据路径340、闪烁滤波器480和隔行扫描器490中的数据流动。在该信号每个周期处于逻辑高电平的时期内，对每个帧的各个水平行(编号1-6)进行处理。为了说明，这些水平行用编号1-6表示。在处理奇数帧和偶数帧时，ICDE信号分别被表示成odd_ICDE和even_ICDE信号。可以看出，由于滤波操作，由隔行扫描器490产生的像素数据元的值将不同于作为闪烁滤波器480的输出的像素数据元的值，所以图中对应于NICDE的行编号没有加撇号(’)，而对应于滤波数据的行编号则加上了撇号。还有，产生CDE(组合显示激活)信号的目的是保证选接器140接收到由这些像素数据元产生的显示信号的时间能对应于电视显示信号部分中的相应部分。

这样，隔行扫描器490可被设计成利用缓存器550来提供代表隔行扫描帧的像素数据元。此外，闪烁滤波器480给隔行扫描器490提供输入像素数据元。闪烁滤波器480也可含有用于滤波器操作的内部存储器。对闪烁滤波器480和隔行扫描器490使用分开的存储器单元可能是浪费的。于是，根据本发明闪烁滤波器490可以与隔行扫描器490集成一起。

7、本发明

图2是说明根据本发明执行的各个步骤的流程图。在步骤210中，接收网络应用数据。在一个实施例中，代表网络应用数据的像素数据元是被存储在一个存储器中的，所以步骤210即是提取出存储的像素数据元。提取的像素数据元代表着非隔行扫描格式(逐行扫描格式)的网络应用数据图像。在步骤220中，对原始像素据元进行滤波操作，产生滤波像素数据元。虽然滤波像素数据元仍代表非隔行扫描图像，但不再会有突变。

在步骤230中，把滤波像素数据元存入一个存储器。步骤240中，从该存储器提取非隔行扫描图像的各个交替行。这些交替行代表了隔行扫描图像。熟悉相关技术的人们在阅读了这里给出的说明之后将可明显看到，步骤210、220、230和240可以用几种方法中的任一个方法执行。作为举例，后面将详细说明执行步骤210、220、230和240的方法。

在步骤250中，将代表隔行扫描图像的滤波像素数据元转换成模拟信号。在步骤260中，选择电视信号或在步骤250中产生的模拟信号用于显示。根据这里的说明，熟悉相关技术的人们可明显看到执行步骤250和260的方法。

这样，可以用单个存储器执行滤波操作和隔行扫描化操作。通过阅读这里的说明，熟悉相关技术的人们可以明显看到几种实施方法。作为例子下面将说明一个示例性的结构和一个基于该结构的实施例。为了清楚，首先说明闪烁滤波器480的结构。闪烁滤波器480与隔行扫描器集成在一起共用单个存储器单元的方法将参考时序图来说明。

8、闪烁滤波器480

图7是说明本发明一个实施例中的闪烁滤波器480的结构的方框图。从后面的讨论将会清楚看到，对于把隔行扫描器490集成到闪烁滤波器电路中的情况，这里说明的结构和操作同样能推广适用。粗略地说，在一个实施例中采用了无限脉冲响应(IIR)滤波器来实现闪烁滤波器480。由于该实施例在任何给定时刻仅需存储两个水平行的数据，所以实现闪烁滤波器480时可以只使用一个小容量的存储器。这样，缓存器720的存储量只是需足以存储两个水平行的网络应用数据。在一个实施例中，为了得到很好的性能，缓存器720用一个随机访问存储器(RAM)实现。

在这里的说明中，隔行扫描图像中可供显示的当前行将标以序号“n”。应该理解，由于图像将以隔行的扫描格式显示，实际上能提供的仅是一些交替行。L()代表从存储器模块180提取出的行，L，()代表利用一个滤波器产生的一些相邻行的加权平均行(滤波行)。滤波行L’()被发送出用于显示。由于一个显示行L’(n)对应于一个前面提取的行，所以当前正在提取的行可表示为L(n+1)。于是，在这里的说明中，从存储器模块提取的行将表示成L(n+1)，而正在提供作显示的行则表示为L’(n)。在下一个水平周期中，行L(n+1)和L’(n+1)将分别变为L(n)和L’(n)。

此外，在一个实施例的滤波器710中，使用当前行L’(n)供显示用，使用当前正在提取的行L(n+1)和前面提取的行L(n)来产生下一个供显示用的行。在下一个水平行周期中(例如由电视信号中的下一个HSYNC信号定义)，所产生的行将准备好供显示用。虽然这里把滤波器710说明成是对一个当前水平行和一个前面水平行进行操作的，但应该理解，滤波器710也可以实现成是存储几个另外的相邻行(和几个L’行)并对所有这些行或其中的某些行进行滤波器操作的。还有，虽然在这里所说明的各个实施例中只进行了垂直方向的滤波，但滤波方案也可扩展成也包含了水平方向的滤波。

将可看到，由于L’行是通过选代算法确定的，所以可以根据几个前面的行来产生供显示的行。也就是说，当用一个L’行来产生下一个L’行时，所有前面的行都可能对显示行有贡献。当一个帧内的所有前面行都可能对当前的显示行有贡献时，就可以说使用了IIR滤波器。

在一个实施例中，行L’(n)由下式产生：

L’(n)=k1×L’(n-1)+k2×L(n)+k3×L(n+1)(1)

其中k1+k2+k3=1    (2)

一般，k1，k2，k3的值的选取使得：

k3＞k2＞k1    (3)

式(3)的效果是使L(n+1)对所产生的供显示行有最大的影响(或者有最大的贡献)，而L’有最小的影响，当k3=1时，实际上没有进行任何滤波，直接把提取的行供显示用。随着k1和k2的值接近于k3值，滤波效果逐渐明显，显示的图像可能比较不清晰(即模糊)。所以需要通过平衡清晰度与闪烁去除这两个要求来选择k1、k2、k3的值。

对于每种颜色，k1、k2、k3的值可以不同。假定最终图像由红、绿、蓝三个分量产生，则绿色的闪烁影响最明显(对人眼而言)，而蓝色的闪烁影响最不明显。所以可以对绿色滤波得最多(即k3值大)，对蓝色滤波得最少。可以用不同的滤波程度来进一步平衡清晰度与滤波要求。

一旦产生了L’行的滤波像素数据元，便把它们存入缓存器720。此外，缓存器720也还能存储任何用于滤波的一些相邻行。在图7所示的实施例中，缓存器720除了存储当前正在接收的原始行和当前正在产生的滤波行之外，还存储一个前面的行和一个前面的滤波行。这些像素数据元被提供给滤波器710，以产生可供显示用的滤波像素数据元。通过下面的说明将可更清楚地看到操作的细节。

9、闪烁滤波器的实施例

图8是说明闪烁滤波器480的一个实施例的方框图。闪烁滤波器480可以包含：选接器(MUX)810、缓存器820、暂存器830、加权加法器840、850、暂存器830、831、851、860以及输入缓存器870。缓存器820可以对应于图7中的缓存器720。在一个实施例中，缓存器820被实现为一个单端口存储器。由于缓存器820可能成为瓶颈，所以对缓存器820的读、写是以5个像素数据元作为一个单位进行的。

输入缓存器870接收并缓存来自存储器模块180的像素数据元，并且以每次5个像素数据元为单位提供这些数据元。暂存器830、831、851、860使缓存器820能够以5个像素数据元为单位进行工作。选接器810控制是把来自加法器850的数据还是把来自输入缓存器870的数据写入到缓存器820中。线路811上的一个值使来自在输入缓存器870的数据写入到缓存器820中，而其上的另一个值则使来自暂存器851的数据存入。

缓存器820含有两部分821和822，每一部分的存储量都是存储一个水平行的像素数据元。如将要说明的，根据本发明，数据的存储和提取不需要在缓存器820中有另外的存储单元。缓存器820无论存储从输入缓存器870或从加法器850接收到的像素数据元都要通过选接器810。

缓存器820提供用于以隔行扫描格式显示的L’(n)，用于计算下一个要显示的行的L’(n-1)和在前面一个HSYNC周期中所存储的L(n)。为了避免因这些多种的读出访问所可能造成的瓶颈效应，设置了暂存器830和860来存储5个像素数据元。用于显示的L’(n)的像素数据元被提供给暂存器860。暂存器860接收5个像素数据元，并把每个像素数据元提供给DAC 175(见图1)。需要指出，除了暂存器860之外，图8所示的所有部件都以暂存器860时钟速度的两倍工作。像素数据元以较低的时钟速度从暂存器860提取并提供给DAC。这样，数据元将以对应于隔行扫描格式的较低的时钟速度提供。

当正在接收下一行的原始像素数据元时，缓存器820向加权加法器840提供每一行(L(n))的原始像素数据元(以5个数据元为单位)。暂存器830接收并存储每一行的5个像素数据元。缓存器820也以5个像素数据元为单位向加权加法器840提供行L’(n-1)的像素数据。

加权加法器840通过线路834接收行L(n-1)的像素数据元和通过线路824接收行L’(n-1)的滤波像素数据元。加权加法器产生(k1×L’(n-1)+k2×L(n))。加权加法器840的输出通过线路845提供给加权加法器850，后者再加上从输入缓存器870接收到k3×L(n+1)，从而按照前述式(1)-(3)产生一个新的滤波行。如前所述，k1、k2、k3可以存储在一些可编程寄存器中，并且对各个颜色可以是不相同的。可以为每个颜色设置一对加权加法器840和850。还有，根据这里的说明，熟悉有关技术的人们将可明显看到，可以使用更多的滤波行或更多的相邻行来进行滤波操作。

加权加法器850的输出被存储在缓存器820中，以产生后面的显示行。如前所述，缓存器820可以具有仅能存储二行像素数据元的存储容量。此外，根据本发明，滤波像素数据元可以按代表隔行扫描图像的的像素数据元提取。于是，如下面将要说明的，隔行扫描器490可以与闪烁滤波器480集成一起，共享一个存储器单元。

10、说明闪烁滤波器与隔行扫描器的集成的时序图

图9是说明在一个实施例中的行L和L’的使用和产生之间的时序关系的时序图。该时序图中含有：接收行L(n+1)、产生行L’(n)、显示行L’(n)和缓存器状态，其中缓存器状态表明了在接收和处理各种行时缓存器820的两个部分821和822的状态。在描述821和822两部分的状态中，符号“->>”表示其左侧的行连续地取代其右侧的行。例如，“L(3)-->L’(1)”表示：在相应的时间间隔内行L(3)将取代行L’(1)。

图中示出，在时间点910与919之间接收行L(1)。这两个时间点之间的“缓存器状态”表明行L(1)的像素数据元被存储在821部分中。在时间点920与929之间行L(2)被接收并被存储在822部分中。并行地，从时间点911(该点在点920后面一段时间)开始，根据行L(2)和L(1)计算行L’(1)的滤波像素数据元。L’(1)的滤波像素数据元被存入821部分，而行L(2)则存储在822部分中。虽然L’(1)不断取代L(1)，但应指出，只有那些己被用于显示和滤波操作的原始像素数据元才会被取代。这样，在开始接收行L(3)的时间点930之前，821部分存储了L’(1)，822部分存储了L(2)。

行L(3)在时间点930与939之间接收。并行地，根据行L(3)(由图8中的输入缓存器870直接提供给加法器850)、L(2)和L(1)产生行L’(2)。随着相应的滤波像素数据元不断地产生，L’(2)将逐渐取代822部分中的L(2)。随着原始像素数据元的接收，L(3)将逐渐取代L’(1)。

在时间点913和914之间，行L’(1)的滤波像素数据元被提供用于显示。这一提供操作的钟频是产生滤波像素数据时处理原始素数据钟频(2 VCLK)的一半(图4中的1 VCLK)。由于这较低的速度，像素数据元能以隔行扫描的速率提供。虽然L’(1)的显示时间与L’(1)被L(3)取代的时间有部分重叠，但应指出显示的开始要比取代的开始早得多。而且，显示的结束点914被设计为早于接收到行L(3)的最后一个像素数据元的时间点939。这样，显示所需的像素数据元在被提供用于显示之前一直是保留着的。

行L(4)在时间点940与949之间被接收。并行地，根据行L(4)、L(3)和L(2)产生行L’(3)。L(4)取代822部分中的L’(2)，而L’(3)则取代821部分中的L(3)。对于行L’(3)、L’(4)、L’(5)的产生和取代过程的说明与上述类似。对于821和822部分的状态的说明也与上述类似。总之是L’(n)取代L(n)和L(n+1)取代L’(n)。

这样，从图9的说明可以看到，能够以隔行扫描的速率从缓存器820提取滤波像素数据元。提取到的像素数据元代表了存储在存储器中的网络应用数据的隔行扫描图像。所以，根据这里的说明，熟悉相关的技术的人们将可明显看到，图8的缓存器820可以用作图5的行缓存器550，并且图5和图7的两个电路可以集成一起。

由于隔行扫描器490和闪烁滤波器480可以共用一个存储器单元，所以电视***100的总成本可最小化。而且，由于网络应用数据图像的所有水平行都被用于滤波，所以可以减少突变。结果，可以在电视显示屏150上的网络应用数据最终显示中大为减少闪烁。此外，由于滤波数据是以隔行扫描格式提供的，所以它十分适合于隔行扫描显示屏150的显示。

11、结论

虽然上面说明了本发明的各个实施例，但应该理解，它们只是作为例子给出的，没有限制的意义。本发明的广度和范畴应不受上述任何一个实施例的限制，而是应该仅由下述的各权利要求项及其等价叙述所定义。

Claims (8)

1、一种用于在一个支持隔行扫描显示格式的显示单元上显示网络应用数据的电视***，上述电视***包括：

一个接口，用于接收代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个原始像素数据元，其中上述隔行的扫描图像含有多个行；

一个耦合于上述用于接收上述多个原始像素数据元的接口的滤波器，上述滤波器利用上述多个行中的至少一个行和一个前面产生的滤波行执行滤波操作，以产生一个滤波行，其中包含了上述滤波行的多个滤波行代表上述隔行扫描图像的一个平滑化图像，并且其中在产生一个后继滤波行时上述滤波行被用作前面产生的滤波行；

一个耦合上述滤波器的缓存器，用于存储由上述滤波器产生的上述多个滤波行，使得在产生上述后继滤波行时能得到作为上述前面产生的滤波行的上述存储的滤波行；以及

一个显示接口，用于从上述缓存中接收上述多个滤波行的各个交替行，上述显示接口根据上述接收的各个交替行为上述显示单元产生显示信号，其中上述各个交替行形成了上述网络应用数据的一个隔行扫描图像；

由此上述网络应用数据被以最少的闪烁显示在上述显示单元上。

2、根据权利要求1的电视***，其中上述滤波器包括一个无限脉冲响应滤波器。

3、根据权利要求1的电视***，其中上述缓存器具有足以存储两行像素数据元的存储容量。

4、根据权利要求3的电视***，其中上述缓存器存储一个相邻行的原始像素数据和一个滤波行的滤波像素数据。

5、根据权利要求1的电视***，其中上述接口被设计为能从一个存储器模块接收上述原始像素数据元。

6、根据权利要求1的电视***，其中上述缓存器存储一个相邻行的原始像素数据和一个滤波行的滤波像素数据，并且其中上述滤波器利用上述一个相邻行和上述滤波行来产生一个新的滤波行。

7、一种含有一个用于显示网络应用数据的显示单元的电视***，其中上述显示单元被设计为能显示隔行扫描格式的图像，上述电视***包括：

用于接收代表上述网络应用数据的一个非隔行的扫描图像的多个原始像素数据元的装置，其中上述非隔行扫描图像含有多个行；

用于通过处理上述原始像素数据元对上述非隔行扫描图像进行滤波以产生多个滤波像素数据元的装置，其中上述滤波步骤利用上述多个行中的至少一个行和一个前面产生的滤波行来产生一个滤波行，其中多个滤波行代表了上述隔行扫描图像的一个平滑化图像；

用于存储每个上述多个滤波行的装置；

用于将存储在上述用于存储的装置中的每个上述滤波行作为一个前面产生的滤波行提供给上述用于滤波的装置以产生上述多个滤波行的装置；

用于从上述缓存器提取上述多个滤波行的各个交替行的装置，其中上述各个交替行组成上述网络应用数据的一个隔行扫描图像；以及

用于根据由上述用于提取的装置所提取的上述各个交替行为上述显示单元产生显示信号的装置，由此上述网络应用数据将以最少的闪烁被显示在上述显示单元上。

8、一种在一个电视***的显示单元上显示网络应用数据的方法，其中上述显示器单元设计为能显示隔行扫描格式的图像，上述方法包括以下步骤：

(a)提取代表上述网络应用数据的一个非隔行扫描图像的多个原始像素数据元，其中上述非隔行扫描图像含有多个行；

(b)通过处理上述原始像素数据元对上述非隔行扫描图像进行滤波以产生多个滤波像素数据元，其中上述滤波步骤利用上述多个行中的至少一个行和一个前面产生的滤波行来产生一个滤波行，其中多个滤波行代表了上述隔行扫描图像的一个平滑化图像；

(c)将上述在步骤(b)中产生的每个上述滤波行存入一个缓存器；

(d)将每个在步骤(c)中存储的上述滤波行作为步骤(b)中的一个前面产生的滤波行提供，以产生上述多个滤波行；

(e)从上述缓存器提取上述多个滤波行的各个交替行，其中上述各个交替行组成了上述网络应用数据的一个隔行扫描图像；以及

(f)根据在步骤(e)中提取的上述交替行，为上述显示单元产生显示信号，由此上述网络应用数据将以最少的闪烁被显示在上述显示单元上。

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