CN1192637C - 用于控制视频信号增益的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的是用于控制视频信号增益的一种装置和一种方法，在图像显示装置中通过根据外部键输入控制的RGB计数值控制RGB增益值来控制RGB视频信号的幅度，根据将使用者控制的颜色计数值与非受控的其它颜色的计数值相比较所计算的差值，控制RGB增益值，在使RGB增益得到控制的情况下，保持恒定的彩色坐标，亮度不会显著地增加或降低。

Description

用于控制视频信号增益的装置和方法

技术领域

本发明涉及用于控制红，绿，蓝色(RGB)视频信号增益的一种装置和一种方法，特别涉及用于控制视频信号增益使R(红色)，G(绿色)，和B(蓝色)的增益值可由一差值控制的装置和方法，该差值是通过比较使用者控制的颜色的计数值和使用者未予控制的其它颜色的计数值计算得来的。

背景技术

阴极射线管(CRT)通常以其廉价和优异的显示功能而广泛地用作图像显示装置，其中，随视频信号强度的不同而量值不同的电子束撞击涂敷在阴极射线管表面上的红色、绿色，和蓝色的荧光材料，从而显示出具有不同亮度的各种颜色。

图1表示一个图像显示装置的透视图，其中使用了一个阴极射线管。通常，图像显示装置随着个人计算机中的视频卡的视频信号和图像同步信号的输入在阴极射线管的屏幕上再现出图像。

图2表示图1所示图像显示装置的整体方框图。如图2所示，图像显示装置包括一个键输入部分10，一个存储部分20，一个控制部分30，一个图像处理部分40，一个屏幕上(on-screen)显示部分50，一个偏转部分60，一个阴极射线管CRT，等等。

如图2所示，由个人计算机输入的RGB视频信号在经过图像处理部分的放大以后，提供到阴极射线管CRT的阴极端，于是图像被显示在屏幕上。

这时，控制部分30按照每个图像显示装置的特性向图像处理部分40输出经过优化的增益值，图像处理部分40根据该增益值将视频信号放大并将该经过放大的视频信号提供到阴极射线管CRT上。

这就是说，由于个人计算机输入的RGB视频信号是低于约1V的微弱信号，为驱动阴极射线管CRT的阴极，由图像处理部分40将RGB视频信号放大为30-50V的信号。

通常，屏幕上显示(OSD)功能是设置在图像显示装置内部的，使得使用者可直接控制显示，例如RGB视频信号增益控制，水平尺寸控制，垂直尺寸，对比度控制，亮度控制，等等。

这就是说，如果使用者按下菜单显示键KEY1进行显示控制，于是控制部分30检测按下的键KEY1并控制屏幕上显示部分50，屏幕上显示部分50随即在图像显示装置的阴极射线管CRT上显示菜单屏幕。再有，如果使用者使用菜单选择键KEY2选择一个特定的菜单和使用电平(level)控制键KEY3改变所选择菜单的计数值，则控制部分30检测该改变的计数值并控制一个相应的电路。

这时，如果屏幕上显示部分50通过控制部分30的控制在特定位置的时标输出一个快速(fast)空白信号和一个RGB字符信号，图像处理部分40利用快速空白信号切断RGB视频信号并将RGB字符信号放大进行输出。

图3为控制图像显示装置中视频信号增益的第一种传统方法的流程图。

如图3所示，控制视频信号增益的第一种传统方法的步骤包括读出存储在存储部分20中的红色、绿色，和蓝色的增益值(S1)；输入RGB颜色选择键KEY2(S2)；输入电平控制键KEY3(S3)；增加或降低在步骤S2和S3中键输入所选择的颜色增益值和计数值(S4)；和将经过步骤S4控制的计数值和增益值输送到屏幕上显示部分50和图像处理部分40，并在屏幕上显示这些值，同时将这些值存储在存储部分内(S5)。

例如，如果使用者输入了颜色选择键KEY2和电平增加键KEY3，则控制部分30按照键输入增加所有所选择颜色的增益值和计数值。此外增加的增益值被传输到图像处理部分40并存储在存储部分20。

于是，图像处理部分40按增加了的增益值增加具有相应颜色的视频信号的幅度。

关于上述的第一种传统方法，如果在具有高亮度模式的情况下控制增益值，由于高亮度对聚焦的影响将导致发生问题。进一步讲，出现的问题在于亮度和彩色坐标发生畸变，尽管实际上RGB的增益值以相同的电平改变。

图4为控制图像显示装置中视频信号增益的第二种传统方法的流程图。

如图4所示，控制视频信号增益的第二种传统方法的步骤包括读出存储在存储部分20中的RGB增益值和RGB计数值(S1)；输入RGB颜色选择键KEY2(S2)；输入电平控制键KEY3(S3)；增加/降低在步骤S2和S3中键输入所选择的颜色的计数值和降低/增加其它颜色的增益值(S4)；和将经过步骤S4控制的计数值和增益值输送到屏幕上显示部分50和图像处理部分40，并在屏幕上显示这些值，同时将这些值存储在存储部分20内(S5)。

例如，如果使用者输入了颜色选择键KEY2和强度增加键KEY3，则控制部分30按照键输入增加所选择颜色的计数值和降低除所选择的颜色之外的其它颜色的增益值。再有，增加和降低的增益值被传输到图像处理部分40并存储在存储部分20。

于是，所选择的颜色似乎被相对地增加了。

第二种传统方法改善了当亮度增加时聚焦恶化的问题，但产生了在所有颜色具有最大值时亮度变低的另一个问题。再有，若RGB增益值以相同电平改变时，实际上仍然存在着亮度和彩色坐标发生畸变的问题。

和第二种传统方法相似，一种根据在改变其它颜色增益之前或以后的差值改变某些颜色的增益值的方法公开于日本申请No.7-274014(公开时间在1995年10月30日，题为“改变显示颜色的方法”)，在一个计算机系统中，具有一个用于输出屏幕的装置，该屏幕由许多能以显示颜色的项目(item)构成，其中，包括一个输入控制部分，用以在根据由一个输入装置对于任意一个项目发出的颜色改变指令改变相应的项目之后，将颜色信息设置在一个存储器中；一个变化控制部分，用以在改变相应的项目之后，获取由输入控制部分设置在存储器中的颜色信息变化值，并将该变化值反映到其它项目的颜色变化；和一个输出控制部分，用以根据变化控制部分对颜色变化的控制，在改变先前项目之后，设定存储器中的颜色信息，和控制根据存储器中相应的颜色信息输出的屏幕颜色变化输出。

上述发明(日本申请No.7-274014)存在的问题和第二种传统方法一样，尽管RGB增益值实际上以相同的电平改变，亮度和彩色坐标将会畸变。

发明内容

为解决上述问题，本发明的一个目的是要提供用于控制视频信号增益的一种装置和一种方法，使红色、绿色和蓝色的增益值能由一个差值进行控制，该差值是通过比较使用者所受控颜色的计数值和使用者非受控的其它颜色的计数值计算的。

为达到上述目标，根据本发明的装置包括一个带有一个颜色选择键和一个电平控制键的键输入部分；一个用于存储RGB增益值和RGB计数值的存储部分；一个控制部分，用以从存储部分读出RGB增益值和RGB计数值，和根据颜色选择键输入的状态与电平控制键输入的状态控制所选择颜色的计数值，通过比较受控颜色的计数值和非受控的其它颜色的计数值计算差值，根据计算的差值控制RGB增益值，和更新存储部分中被控制的计数值和增益值；和一个图像处理部分，根据在控制部分中所控制的RGB增益值控制RGB视频信号的幅度并将经控制的RGB视频信号的幅度显示于阴极射线管上。

为达到上述目的，本发明控制视频信号增益的方法，即在一个图像显示装置中，根据由外部键输入控制的RGB计数值控制RGB增益值，对RGB视频信号的幅度进行控制，其步骤包括，读出存储在一个存储部分中的RGB增益值和RGB计数值(S10)；接收来自RGB颜色选择键的输入(S20)；接收电平控制键的输入(S30)；读出在步骤S20中键输入的由步骤S10所选择的颜色计数值，并根据步骤S30中的键输入受控颜色的计数值(S40)；通过比较经步骤S40控制的颜色计数值和由步骤S10读出的其它颜色的计数值计算差值，并按照所计算的差值控制RGB增益值(S50)；和更新经步骤S40和S50控制的计数值和增益值(S60)。

于是，根据将通过使用者控制的颜色计数值与非受控的其它颜色的计数值相比较所计算的差值，控制RGB增益值，在RGB增益得到控制的情况下，保持恒定的彩色坐标，亮度不会显著地增加或降低。

附图说明

通过参照附图对优选实施例的详细说明，本发明的上述目的和其它优点将变得更为明晰，其中：

图1表示一个图像显示装置的透视图，其中使用了阴极射线管；

图2为图1所示图像显示装置总体方框图；

图3为在图像显示装置中控制视频信号增益的第一种传统方法的流程图；

图4为在图像显示装置中控制视频信号增益的第二种传统方法的流程图；

图5为根据本发明的一个实施例，在图像显示装置中控制视频信号增益的一种方法的流程图；

图6表示图5中RGB信号处理的详细流程图；

图7表示由图5所示实施例输出的视频信号的波形。

具体实施方式

在下文中，将根据本发明的一个优选实施例参照附图详细说明一种装置和一种方法。

图2为图1所示图像显示装置的一个总体方框图。如图2所示，根据本发明的一个实施例的一个装置包括一个键输入部分10，具有一个菜单显示键KEY1，一个选择键KEY2，和一个电平控制键KEY3；一个存储部分20，用以存储RGB增益值，RGB计数值，最大增益值，增益值变化范围，和计数值变化范围；一个控制部分30，用以从存储部分20读出RGB增益值和RGB计数值，并根据颜色选择键KEY2的输入状态与电平控制键KEY3的输入状态控制所选择颜色的计数值，通过比较受控颜色的计数值和非受控的其它颜色的计数值计算差值，根据所计算的差值控制RGB增益值，和更新存储部分20中被控制的计数值和增益值；和一个屏幕上显示部分50，用以显示一个菜单屏幕。

这里，控制部分30通过比较受控颜色的计数值和非受控颜色的计数值，检测一个具有最大计数值的颜色，将从存储部分20读出的最大增益值设定为该受控颜色的一个增益值，通过比较受控颜色的计数值和其它非受控颜色的计数值计算第一差值，计算与所计算的第一差值成比例的第二差值，和通过将从存储部分读出的最大增益值降低所计算的第二差值以设定其它非控制颜色的增益值。

这时，控制部分30计算在存储部分20读出的计数值整个变化范围内的第一差值所占比例，并计算在存储部分20读出的增益值整个变化范围内与所计算的比值相应的第二差值。

再有，如果输入菜单显示键KEY1，控制部分30通过屏幕上显示部分50显示出菜单屏幕，如果输入颜色选择键KEY2，则通过控制屏幕上显示部分50显示从存储部分20读出的所选择颜色的计数值，和如果输入电平控制键KEY3，则通过控制屏幕上显示部分50显示所受控颜色的计数值。

图5为根据本发明一个实施例，在一个图像显示装置中控制视频信号增益的方法的流程图，图6表示图5中RGB视频信号处理的详细流程图。

如图5所示，根据本发明实施例的这一方法，即在一个图像显示装置中，根据由外部键输入控制的RGB计数值控制RGB增益值，对RGB视频信号的幅度进行控制，其步骤包括，读出存储在一个存储部分20中的RGB增益值，RGB计数值，最大增益值，增益值变化范围，和计数值变化范围(S10)；接收来自RGB颜色选择键KEY2的输入(S20)；接收电平控制键KEY3的输入(S30)；读出在步骤S20中由键输入所选择的颜色计数值，并根据步骤S30中的键输入控制读出的计数值(S40)；通过比较步骤40中的计数值和步骤10中的计数值，计算经步骤S40控制的颜色计数值和由步骤S10读出的其它颜色的计数值之间的差值，并按照所计算的差值控制RGB增益值(S50)；和更新在存储部分20中使经步骤S40和S50控制的计数值和增益值。

在这里，步骤S50包括的子步骤为，如图6所示，通过比较步骤S40中受控颜色的计数值与步骤S10中读出的其它颜色的计数值检测具有最大计数值的颜色(S51)；将在步骤S10中读出的最大增益值设定为子步骤S51中所检测的颜色的增益值(S52)；通过比较子步骤S51检测的颜色的计数值与步骤S10中读出的其它颜色的计数值计算第一差值(S53)；计算与子步骤S53中所计算的第一差值成比例的第二差值(S54)；和将步骤S10读出的最大增益值降低在子步骤S54计算的第二差值，以设定其它颜色的增益值(S55)。

在这里，子步骤S54计算了一个比例，即子步骤S53所计算的第一差值在步骤S10读出的计数值整个变化范围内所占比例，还在步骤S10读出的增益值整个变化范围内计算相应于该比值的第二差值。

再有，如上所述的根据本发明实施例的装置和方法将参照图2，图5，图6，和图7详细说明。

图7为由图5所示实施例输出的视频信号的波形。

首先，如果使用者按下菜单显示键KEY1，控制部分30检测键KEY1的按下，屏幕-上显示部分50在阴极射线管上显示菜单屏幕。

这时，控制部分30读出RGB增益值，RGB计数值，最大增益值，增益值变化范围，计数值变化范围(S10)，并控制屏幕上显示部分50在菜单屏幕上显示由存储部分20读出的RGB计数值。

在这里，RGB增益值和RGB计数值是变量，最大增益值，，增益值变化范围，和计数值变化范围是固定值，例如，假定最大增益值为“50”，增益值变化范围为“20步(step)”，计数值变化范围为“100步”。

与此同时，控制部分30检测RGB颜色选择键KEY2输入的状态以及电平控制键KEY3输入的状态(S30)。

于是，控制部分30读出步骤S20键输入的由步骤S10所选择的一个颜色的计数值，并根据步骤S30的键输入控制计数值(S40)。

例如，如表1中的例1，RGB计数值在初始状态均为“0”，即RGB增益值是没有受到控制的，和将RGB增益值全部设定为最大增益值“50”。

这时，如果颜色选择键KEY2选择为红颜色(S20)和强度降低键(KEY3)输入一个降低量(S30)，控制部分30将所选择的R计数值降低该降低量，因此所控制的R计数值变为“25”(S40)。

于是，控制部分30比较经过步骤S40控制的R计数值和步骤S10读出的G，L计数值，检测具有最大计数值的颜色，并将步骤S10读出的最大增益值设定为子步骤S51所检测的颜色的一个增益值(S52)。

这就是说，例如情况2，如果R计数值为“25”，G计数值为“0”，和L计数值为“0”，R计数值就被设定成最大增益值“50”(S52)，因为R计数值是其中的最大值(S51)。

再有，控制部分30比较步骤S51所检测颜色的计数值和步骤S10读出的其它颜色的计数值计计算第一差值(S53)，计计算和步骤S53计算的第一差值成比例的第二差值(S54)，和通过将步骤S10读出的最大增益值降低在步骤S54计算的第二差值，设定其它颜色的增益值(S55)。

即，由于R计数值为“25”，G计数值为“0”，L计数值为“0”，如以下的数学公式1中的(a)，绿颜色的第一差值为“25”(S53)。

同时，由于计数值的变化范围具有100步，如以下数学公式1中的(b)，第一差值“25”占全部变化范围的四分之一。再者，由于增益值的变化范围具有20步，如以下数学公式中的(c)，全部变化范围20步的四分之一为“5”，第二差值为“5”(S54)。

于是，如以下数学公式1中的(d)，G增益值设定为“45”，即由最大增益值“50”降低第二差值“5”(S55)。

B增益值根据上述方法也设定为“45”。

{公式1}

(a)25-0＝25  (b)25/100＝1/4  (c)20×1/4＝5  (d)50-5＝45

表1

例	R计数值	R增益值	G计数值	G增益值	B计数值	B增益值
							1	0	50	0	50	0	50
2	25	50	0	45	0	40
							3	50	50	0	40	0	35

4	75	50	0	35	0	30
							5	100	50	0	30	0	30
6	100	50	25	35	0	30
							7	100	50	50	40	0	30
8	100	50	100	50	100	50
							9	50	50	50	50	50	50

如果控制部分30将经过步骤S50控制的R增益值“50”，G增益值“45”，和B增益值“45”传输到图像处理部分40，图像处理部分40根据RGB增益值控制RGB视频信号的幅度并显示该强度。与此同时，控制部分30将R计数值“25”，G计数值“0”，和L计数值“0”传输到屏幕上显示部分40显示在菜单屏幕上。再有，控制部分30将R增益值“50”，G增益值“45”，和B增益值“45”，R计数值“25”，G计数值“0”，和L计数值“0”存储在存储部分(S60)。

如上所述，根据本发明的方法，通过比较使用者控制的颜色的计数值和非受控的其它颜色的计数值计算的差值，控制RGB增益值，在RGB增益值得到控制的情况下，保持恒定的彩色坐标，亮度不会明显地增加或降低。

Claims (11)

1.一种用于控制视频信号增益的装置，包括：

一个键输入部分，具有一个颜色选择键和一个电平控制键；

一个存储部分，用以存储红、绿、蓝增益值和红、绿、蓝计数值；

一个控制部分，用以从存储部分读出红、绿、蓝增益值和红、绿、蓝计数值和根据颜色选择键输入的状态及电平控制键输入的状态控制所选择的颜色的计数值，通过比较所控制的颜色的计数值与其它非受控的颜色的计数值计算差值，根据所计算的差值控制红、绿、蓝增益值，和更新存储部分中被控制的计数值和增益值；和

一个图像处理部分，用以根据控制部分所控制的红、绿、蓝增益值控制红、绿、蓝视频信号的幅度，并将经过控制的红、绿、蓝视频信号的幅度显示在一个阴极射线管上。

2.根据权利要求1中所说的装置，其特征在于，红、绿、蓝增益值，红、绿、蓝计数值，最大增益值的变化范围，和计数值的变化范围都存储在存储部分中。

3.根据权利要求2中所说的装置，其特征在于，控制部分通过比较受控颜色的计数值和非受控颜色的计数值检测具有最大计数值的颜色，将从存储部分读出的最大增益值设定为该受控颜色的增益值，通过比较受控颜色的计数值和其它非受控颜色的计数值计算第一差值，计算与所计算的第一差值成比例的第二差值，和通过将从存储部分读出的最大增益值降低所计算的第二差值以设定其它非控制颜色的增益值。

4.根据权利要求3中所说的装置，其特征在于，控制部分计算在从存储部分读出的计数值整个变化范围内第一差值所占比例，并计算在从存储部分读出的增益值整个变化范围内与所计算的比例相应的第二差值。

5.根据权利要求1中所说的装置，其特征在于，键输入部分还包括一个菜单显示键。

6.根据权利要求5中所说的装置，其特征在于，一个屏幕上显示部分还带有用于显示菜单的屏幕。

7.根据权利要求6中所说的装置，其特征在于，如果由菜单显示键输入，控制部分通过屏幕上显示部分显示出菜单屏幕，如果输入颜色选择键，则通过控制屏幕上显示部分显示从存储部分读出的所选择颜色的计数值，和如果输入电平控制键，则通过控制屏幕上显示部分显示所受控颜色的计数值。

8.一种用于控制图像显示装置内视频信号增益的方法，通过根据由外部键输入控制的红、绿、蓝计数值控制红、绿、蓝增益值，控制红、绿、蓝视频信号的幅度，所包括的步骤为：

a.读出存储在一个存储部分中的红、绿、蓝增益值和红、绿、蓝计数值；

b.接收来自红、绿、蓝颜色选择键的输入；

c.接收电平控制键的输入；

d.读出在步骤b中由键输入所选择颜色的计数值，并根据步骤c中的键输入控制读出的计数值；

e.通过比较经步骤d控制的计数值与步骤a中的计数值，计算经步骤d控制的颜色计数值和由步骤a读出的其它颜色的计数值之间的差值，并按照所计算的差值控制红、绿、蓝增益值；和

f.更新在存储部分中经步骤d和e控制的计数值和增益值。

9.根据权利要求8中所说的方法，其特征在于，在步骤a中读出在存储部分存储的红、绿、蓝增益值，红、绿、蓝计数值，最大增益值，增益值变化范围，和计数值变化范围。

10.根据权利要求8中所说的方法，其特征在于，步骤e包括子步骤：

e1.通过比较步骤d中受控颜色的计数值与步骤a中读出的其它颜色的计数值检测具有最大计数值的颜色；

e2.将在步骤a中读出的最大增益值设定为子步骤e1中所检测的颜色的增益值；

e3.通过比较子步骤e1检测的颜色的计数值与步骤a中读出的其它颜色的计数值计算第一差值；

e4.计算与子步骤e3中所计算的第一差值成比例的第二差值；和

e5.通过将步骤a读出的最大增益值降低在子步骤e4计算的第二差值以设定其它颜色的增益值。

11.根据权利要求10中所说的方法，其特征在于，子步骤e4包括：计算子步骤e3所计算的第一差值在步骤a中读出的计数值整个变化范围内所占比例，和计算在步骤a中读出的增益值整个变化范围内与所计算的比例相应的第二差值。

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