CN1239567A - 用于图象显示的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于图像显示的方法和装置，能够执行符合各种视频信号的合适的图像显示。根据在视频信号上预存的特征信息，确定输入视频信号S1的种类，并且按照基于上述确定结果的特征信息在图像中显示输入视频信号，以致于相应于输入视频信号S1可获得合适的显示图像。

Description

用于图像显示的方法和装置
本发明涉及用于图像显示的方法和装置，以及例如，适合于当由计算机产生并处理的视频信号，以与每一帧匹配的宽高比显示时的用于图像显示的方法和装置。
例如，有各种各样的由计算机生成或处理的视频信号，其中它的极性或频率或类似它的水平同步信号是不同的。如果输入任意视频信号，那么一个用于显示他们(阴极射线管等)的显示器需要以一个合适的尺寸(尺寸和宽高比)和合适的显示位置来显示它们。
然而，由计算机产生或处理的视频信号的种类和从其他视频源获得的视频信号达到一个巨大的数目，它相当于诸如：水平同步频率，垂直同步频率、水平行或类似的东西的数目。因而，就存贮装置中所有的假定的视频数据而论，对于存贮数据以便在一个显示器上设置显示位置和显示尺寸是困难的。
考虑到上述观点，本发明提供了符合各种视频数据的能够容易地形成合适的图像显示的图像显示方法和装置。
为解决以上问题，在本发明中，输入视频信号的种类是根据预存在视频信号上的特性信息来确定的，并且输入视频信号按照基于以上确定的结果的特性信息，在一个特殊的显示装置上被显示在图像中。这样，可以获得一个符合于输入的视频信号的特征的显示图像。
图1是一个方块图，表示按照本发明的视频显示装置的总体结构。
图2是一个流程图，表示按照本发明在出厂之前的一个可调节的程序。
图3是说明EPG数据结构的示意图。
图4A和4B是说明图3的EPG数据中的程序内容数据的构成的示意图。
图5是一个表示用户使用中的显示调节过程的流程图。
图6是一个说明宽高比的确定结果的示意图。
图7A至7C是表示荧光屏上图像显示的例子的正面图。
参见附图，将详细地描述本发明的一个实施例。
参见图1、图10，概括地表示一个显示装置。从视频源例如计算机输出的视频信号S1被输入给视频控制电路14。视频控制电路14根据由主要控制部分12经过系统总线BUS提供的控制数据对视频数据S1进行规定的信号处理，生成一个RGB视频信号S2，并把这个信号S2提供给CRT15。
从计算机或其他相似的装置获得的视频数据S1被输入给同步分离电路16，同步分离电路16从视频信号S1分离水平同步信号和垂直同步信号并把它们传送给主要控制部分12，主要控制部分12以一个根据水平同步信号SYNCH和垂直同步信号SYNCV的定时，控制偏转控制部分21的水平偏转电路22和垂直偏转控制电路23。这样，与视频信号S1脉冲同步的水平偏转驱动信号SDH和垂直偏转驱动信号ADV被从水平偏转输出电路24和垂直偏转输出电路25传送给CRT15的偏转部分15A。因而，在偏转部分15A生成一个锯齿形偏转激励波形，并且根据RGB视频信号S2的图像显示在CRT15的屏幕15B上。
在包括CRT15的显示装置10的制造过程的最终可调节处理中，规定的设置数据已被存贮在非易失性存贮器13中，这样一个将被输入的视频信号在以上的显示装置10被运用时，可以按符合于上述在CRT15的屏幕15B上的视频信号的种类(宽高比)的合适的显示尺寸和合适的显示位置被显示在这里。
在这个出厂调整处理中，如图2所示，首先在步骤SP1，可获得仅由CRT15采用的且在用户使用中对于调整图像尺寸所必需的设置数据。那就是，在以上步骤SP1中，可调节视频信号(有效比例已预先知道)被输入给显示装置10，将实际地显示在CRT15的屏幕15B上的图像水平显示尺寸将根据以上可调节视频信号被测量。
就此而言，在显示装置10中，水平偏转控制电路22的电压控制振荡器的控制电压被设置为来自主要控制部分12通过系统主线BUS输出的8比特水平偏转尺寸数据(H-SIZE-data)，并且上述VCO的振荡输出被提供给水平偏转输出电路24(图1)，这样，与频率一致的脉冲水平偏转驱动信号SDH被输出。在这个实施例中，在CRT15的偏转部分15A中，如果从主要控制部分12输出的水平偏转尺寸数据(H-SIZE)，诸如水平偏转驱动信号SDH是同样的，那么不论视频信号的频率怎样都将获得一个均匀的水平光栅尺寸。
因而，在图2的步骤SP1中，测量将实际显示在CRT15的屏幕15B上的图像的水平显示尺寸，并且主要控制部分12调节H_SIZE以使此水平显示尺寸成为第一位置ADJ_H_SIZE_1，并把这个数据提供给水平偏转控制电路22。这里，当水平显示尺寸做为调节结果成为ADJ-H-SIZE-1时，H-SIZE被假设为H-SIZE-1(图3)。另外，调节视频信号的有效比例ACTIVE RATIO已预知，并且由水平显示尺寸ADJ_H_SIZE_1被分成有效比例ACTIVE RATIO(ADJ-H-SIZE/(ACTIVERATIO))的值变为实际的水平偏转扫描尺寸(水平光栅尺寸)，图3的水平轴所提供的是通过将水平显示尺寸ADJ-H-SIZE划分为有效比例ACTIVE RATIO的结果，且表示一个比例。
就此而言，图4A表示包括水平同步信号SYNCH的视频信号S1，且图4B表示将从水平偏转输出电路24输出给CRT15的水平偏转驱动信号SDH的计时。图4A中的水平计时数据t1是代表水平同步信号SYNCH的前沿FPH的长度的数据，且水平计时数据t2是代表水平同步信号SYNCH和以下相关的后沿BPH的长度的数据。水平计时数据t3是表示后沿BPH和前沿FPH之间的有效周期的数据，例如视频数据S1的真实图像部分的长度。此有效周期相当于CRT15的屏幕的所有方向(水平方向)的视频区(水平显示尺寸)的宽度。在前沿FPH期间，水平同步信号SYNCH和后沿BPH(t1＋t2)与水平待用周期有关。注意的是，水平同步信号SYNCH的周期tH(t1＋t2＋t3)是一个由水平同步信号的频率决定的值。
图4B表示水平偏转驱动信号(水平偏转脉冲)SDH。上述的水平偏转驱动信号(水平偏转脉冲)SDH有一个恒定脉冲宽度t4，且它的周期被设置为等于水平同步信号SYNCH的周期tH，因而，视频信号S1的有效比由t3/(tH-t4)表示，例如，t3/(t1＋t2＋t3－t4)。
就此而言，表示在图4B的水平偏转驱动信号(水平偏转脉冲)SDH的相位，考虑到水平偏转线圈有延时特性被设置为从视频信号S1偏转δH。特别地，它被设置以至偏转δH的总量存在于视频信号S1的待用周期中心和水平偏转驱动信号(水平偏转脉冲)的脉冲宽度中心之间。如果偏转量δH合适，视频信号S1的水平有效周期ACTH的中心与水平偏转驱动信号(水平偏转脉冲)SDH的脉冲间隔的中心重合，这个重合状态理想地使屏幕中心与图像显示区的中心重合。由于偏移量δH取决于水平同步频率的大小的原因，在以上的显示装置10中，通过当用户使用时，在其提前调整中预先输入调整视频信号到符合于将被实际输入的视频信号S1的种类的(按照水平同步频率或类似的情况)调整视频信号显示位置，作为水平偏移量δH对于水平周期tH的比值的水平偏转率被预先得到。
参见图3，如果获得表示第一水平偏转尺寸数据和符合以上第一水平偏转尺寸数据(H_SIZE_1)的水平光栅之间的关系的第一测量点，那么表示以上第一测量点的数据(第一水平偏转尺寸数据(H_SIZE_1)和符合以上第一水平偏转尺寸数据的(H_SIZE_1)水平光栅尺寸的组合)被贮存在图2的步骤SP2中的非易失存贮器13中。
另外，用相似的方法，如果得到用以表示第二水平偏转尺寸数据(H_SIZE_2)和符合以上第二水平偏转尺寸数据(H_SIZE_2)的水平光栅尺寸之间关系的第二测量点P2(步骤SP3中)，表示以上第二测量点P2(第二水平偏转尺寸数据(H_SIZE_2)和符合以上第二水平偏转尺寸数据(H_SIZE_2)的水平光栅尺寸的组合)被存贮在非易失存贮器13k(步骤SP4)。
因而，从两测量点P1和P2得到插值线L1(图3)，并且当被用户使用时，可以得到一个水平偏转尺寸数据(H_SIZE(计算结果))，该数据基于以上插值线L1可以获得一个符合实际输入的视频信号S1的水平光栅尺寸。
这样，如果测量点P1和P2的数据被存贮在非易失存贮器13中，那么在图2的步骤SP5，当图像以5∶4的宽高比显示在CRT15的屏幕15B上时，水平显示尺寸(TARGRT_H_SIZE(5∶4))被存贮在非易失存贮器13中，当一个取决于视频信号的图象显示在CRT15的屏幕15B上时，为了最有效地使用屏幕15B而不改变它的宽高比，在图像被显示以致于CRT15的屏幕15B的垂直尺寸和被显示的图像的垂直尺寸重合的情况下，这个水平显示尺寸(TARGET_H_SIZE(5∶4))就是沿水平方向上的图像的显示尺寸，其中此尺寸当用户使用时，上述所显示图像的宽高比变为5∶4且输入视频信号S1的宽高比是5∶4，通过利用此水平显示尺寸(TARGET_H_SIZE(5∶4))的数据可执行符合输入视频信号S1的宽高比的合适的水平偏转。
由此可见，如果当宽高比是5∶4时，在图2的步骤SP5中，水平显示尺寸(TARGE，T_HSIZE(5∶4))数据存贮在非易失存贮器13中，那么当图像以4∶3宽高比被显示在CRT15的屏幕15B上时，它进到步骤SP6，以将水平显示尺寸(TARGET_HSIZE(5∶4))存贮在非易失存贮器13中。
当基于视频信号的图像被显示在CRT15的屏幕15B上时，为了最有效地利用屏幕15B而不改变其宽高比的目的，在这种情况下即当图像被显示以使CRT15的屏幕15B的垂直尺寸和被显示图像的垂直尺寸相重合时，此水平显示尺寸(TARGET HSIZE(4∶3))是沿水平方向上图像的显示尺寸，其中此时当用户使用时，上述被显示图像的宽高比是4∶3以及输入视频信号S1的宽高比是4∶3，并且通过运用此水平显示尺寸(TARGET_H_SIZE(4∶3))，能够执行合适的水平偏转以符合输入视频信号S1的宽高比。
作为图2中所示的出厂调节处理是这样完成的，用于获得图3所示插值线L1的测量数据P1和P2，当图像以5∶4被显示在CRT15的屏幕15B上时的水平显示尺寸，以及当以4∶3被显示时的水平显示尺寸被存贮在非易失存贮器13中。因而，在用户使用中，基于这些数据，控制以执行符合于输入视频信号S1类型(即，宽高比)的偏转操作被执行。
图5表示在用户使用中，输入视频信号S1上的显示调整处理。如果一个来自用户的调整命令通过一个用户界面(I/F)11被输入，在上述伴随图1描述的主控部分12输入上述调整处理。在步骤SP11，主控部分12首先控制垂直偏转控制电路25执行偏转操作，其中，被显示图像的垂直＋
方向上的尺寸与CRT15的屏幕15B的垂直尺寸重合。执行这种调整，以致只有一个图像被实际显示的有效周期被抽取出来，并且所有此有效周期中的水平行被显示在CRT15的屏幕15B上。
接着，程序进到步骤SP12，根据此时通过Fh/fV的计算输入的视频信号S1的垂直同步频率fV和水平同步频率Fh，计算水平线的数目，并且处理下面的步骤SP13。在步骤SP13，主要控制部分13根据水平行的数目和此时输入的视频信号S1的水平同步频率Fh，确定是否此时输入的视频信号S1的宽高比是5∶4。
那就是，在非易失存贮器13中，根据水平行数目和视频信号的水平同步频率Fh两者之间关系的宽高比的标准数据已被存贮为特性信息，用于按照它的特征分类视频信号。这个标准数据是用来确定是否输入视频信号S1的宽高比是5∶4或4∶3的数据：如果输入的视频信号S1的水平同频频率Fh是60.0[kHZ]或更大并且水平行的数目在1024至1100的范围之内，那么确定以上输入视频信号S1的宽高比是5∶4。
相应地，例如，像图6中表示的，如果各种视频信号(VGA，VESA等)根据上面的标准数据被确定，那么具有5∶4宽高比的视频信号可被找到，这样，如果输入视频数据S1已经具有5∶4的宽高比，那么，主要控制部分12在图5的步骤SP13得到一个肯定的结果，并处理步骤SP14，在步骤SP14，主要控制部分12读出水平显示尺寸(TARGET_HSIZE(5∶4))的数据以获得5∶4的宽高比，并根据以上视频信号S1的计时测量的结果计算此时输入的视频信号S1的有效比。这种计算方法是一个有效比例(ACTIVE RATIO)＝t3/(tH－t4)，例如，t3/(t1＋t2＋t3－t4)就像以上伴随图4A和图4B描述的一样。
如果根据输入视频信号S1的实际测量的目标水平显示尺寸(TARGET_H_SIZE(5∶4))和有效比(测量的ACTIVE RATIO)在步骤SP14中由以上的方法获得，那么，主要控制部分12把水平显示尺寸(TARGET_H_SIZE(5∶4))分成有效比和沿图3中水平轴方向获得的一个数值，以及一个从上述经插值线L1沿水平轴的数值获得的沿垂直轴的(水平偏转尺寸数据(H_SIZE))数值。当输入视频数据S1被以5∶4显示在CRT15的屏幕15B上时，这个水平偏转尺寸数据(H_SIZE)成为获得实际光栅尺寸的数据(包括前沿FPH和后沿BPH的水平偏转尺寸)。
然后，主要控制部分12处理步骤SP16，以通过系统主线BUS传输在步骤SP14获得的8比特水平偏转尺寸数据给水平偏转电路22。因而，符合以上水平偏转尺寸数据的水平偏转驱动信号(水平偏转脉冲)SDH被传输给CRT15的偏转部分15A，并且根据视频数据S1的图像被以5∶4宽高比显示在CRT15的屏幕15B上，此宽高比就是输入的视频信号S1的宽高比。
结果，在输入视频信号S1的图像显示比CRT15的屏幕15B小就象图7A所示那样的情况，如果用户通过用户界面(I/F)11(图1)输入调整命令，那么，使屏幕15B有效地使用的符合以上宽高比并且同时保持输入信号S1的宽高比象图7B所示的那样的偏转操作被执行。这样，象图7C所示，可显示一个比基于视频信号S1的图像全部地显示在CRT15的屏幕15B上的情况失真更小的图象。
另一方面，如果在上述步骤SP13得到一个否定的结果，那么，这意味着输入视频信号S1的宽高比不是5∶4，而是4∶3，这时，主要控制部分12进到步骤SP15以读出水平显示尺寸(TARGET_H_SIZE(4∶3))数据用于从非易失存贮器13获得4∶3的宽高比，同时也根据以上视频信号S1的测量计时计算此时输入的视频信号S1的有效比(测量ASPECT RATIO)。这个计算方法是有效比(ACTIVE RATIO)＝t3/(tH－t4)，例如：t3/(t1＋t2＋t3－t4)就象以上伴随图4描述的一样。
如果目标水平显示尺寸(TARGET_H_SIZE(4∶3))和根据输入视频信号S1的实际测量的有效比就这样地在步骤SP15得到，那么主要控制部分12把水平显示尺寸(TARGET_H_SIZE(4∶3))分成有效比(测量AVTIVE RATIO)和沿图3中水平轴方向得到的一个数值，以致于沿垂直轴的数值(水平偏转尺寸数据(H_SIZE))可以经过插入线L1从以上沿水平轴的数值得到。这个水平偏转尺寸数据(H_SIZE)当输入视频信号S1以4∶3的宽高比显示在CRT15的屏幕15B上时变成获得实际水平光栅尺寸的数据(包括前沿FPH和后沿BPH的水平偏转尺寸数据)。
这样，主要控制部分12进到步骤SP16以通过系统主线BUS传输在步骤SP15中得到的8比特水平偏转尺寸数据(H_SIZE)。因而，符合以上水平偏转尺寸数据(H_SIZE)的水平偏转驱动信号(水平偏转脉冲)SDH被传输给CRT15的偏转部分15A，并且将一个根据视频信号S1的图像以作为输入视频信号S1的宽高比的4∶3宽高比显示在CRT15的屏幕15B上。
按照以上的构造，显示装置10将视频信号的特征，例如在各种视频信号中以5∶4的宽高比(其中水平同步频率Fh是60，6[kHZ]或更大些并且水平行的数量在1024至1100的范围内)，以标准数据预存在非易失存贮器中，并确定是否被输入的视频信号S1在用户使用中与以上标准数据重合，如果重合，那么此信号被确定为5∶4宽高比的视频信号。
这样，当5∶4宽高比的视频信号被显示在CRT15的屏幕15B上时，可以最有效地使用屏幕15B而不改变它的宽高比的实际图像显示尺寸(TARGET_H_SIZE)被从非易失存贮器13中读出作为沿水平方面实际显示在屏幕15B上的显示尺寸。设置为上述显示尺寸的实际光栅尺寸(其中包括未变成实际图像的前沿FPH和后沿BPH)从视频信号S1的有效比中得到，并且能够得到以上光栅尺寸的水平偏转尺寸数据(H_SIZE)从图3中表示的插入线L1中得到。
这样从以上插入线L1获得的水平偏转尺寸数据(H_SIZE)是满足上述显示装置10出厂前实际测量的显示尺寸(TARGET_H_SIZE)的控制数据，符合视频信号S1的宽高比(5∶4)的不失真的图像，同时适合CRT15的特性的图像通过根据此控制数据(图7B)操作水平偏转控制电路22被显示在屏幕15B上。
按照以上结构，输入视频信号S1的宽高比由输入视频信号的特性(水平同步频率和水平行的数目)估算，并且执行调整为以上宽高比的偏转操作，以致屏幕15B可以被有效地利用同时避免发生基于视频信号的图像失真。
注意到的是，以上实施例涉及根据预存在非易失存贮器13中的标准数据辨别输入视频信号S1的宽高比是5∶4或4∶3的情况，然而，本发明不仅局限于此，而且适用于各种各样的宽高比，适合于有待确定的对象，例如存贮标准数据用以估算在非易失存贮器中有16∶9宽高比的图像的视频信号。
在这种情况中，例如对有16∶9宽高比的图像的视频信号而言，诸如，较少的水平行数目和有高水平同步频率等等的特性可以由现存的视频数据和设置为标准数据的数据断定。
以上的实施例涉及存贮代表非易失存贮器13中的视频信号的特性的标准数据的情况。然而，本发明不仅局限于此，而且适用于其他各种存贮装置。
在以上的实施例中，本发明被适合于显示装置10用以在CRT15上显示图象，然而，本发明不仅局限于此而且广泛地适合于在各种显示装置上，例如液晶显示器或其他类似的东西显示图象的情况。
另外，以上的实施例涉及在屏幕15B上显示图像并同时记录它的宽高比作为输入视频信号的种类和适当地设置以上宽高比的情况。然而本发明不仅局限于此，而且各种各样的种类适合于有待确定的视频信号的对象，例如，通过规定其分辨率做为输入视频信号的种类并执行最优图象显示或其它类似的东西。
按照本发明以上所描述的，由于输入视频信号的种类是根据视频信号的预存特性信息确定的，并且输入视频信号的图像被按照基于以上确定结果的特性信息显示在显示装置上，一可得到个与输入视频信号相符的合适的显示图像。
用于图像显示的方法和装置是有用的，例如，显示各种由计算机产生并处理的以视频信号，以水平同步频率，垂直同步频率，水平行的数目或类似的情况的显示。

Claims (14)

1、一种用于图像显示的方法，包括：
根据预存在视频信号上的特征信息确定输入视频信号种类的第一步骤。
根据所述已确定的结果执行偏转控制的第二步骤；以及
其中保留了所述输入视频信号宽高比，和显示图像的至少一个方向被显示在显示装置的可显示区域的全部一个方向上的方法。
2、按照权利要求1用于图像显示的方法，其中所述第一步骤根据所述特征信息确定所述输入视频信号的宽高比。
3、按照权利要求2的用于图像显示的方法，其中所述特征信息是所述输入视频信号的水平同步频率和水平行数。
4、按照权利要求3的用于图像显示的方法，还包括：
检测所述输入视频信号的垂直同步频率和水平同步频率的第三步骤；以及
由所述已检测的水平同步频率和垂直同步频率来计算行的数目的第四步骤；以及其中根据所述计算出的行的数目，所述已检测的水平同步频率和所述预存的特征信息，来确定所述输入视频信号的宽高比的所述方法。
5、按照权利要求2的用于图像显示的方法，还包括：
预存在偏转参数和与显示尺寸相关的值上相关的数据的第五步骤；
当显示图像的至少一个方向相对于具有多个宽高比的视频信号，被显示在显示装置可显示区域的全部一个方向上时，存贮与显示尺寸相关的值的第六步骤；
读出与符合所述已确定的宽高比的所述被存贮显示尺寸相关的值的第七步骤；
根据所述读出数据计算所述被存贮的相关数据和偏转参数的第八步骤；
6、按照权利要求5的用于图像显示的方法，其中；
在所述第一步骤中，预存一个水平偏转参数和以有效比与实际水平显示尺寸之比为比例的相关数据；
在所述第六步骤，当显示图像的水平方向相对于具有多个宽高比的视频信号被显示在显示装置的可显示区域的全部水平方向上时，存贮水平显示尺寸；
在所述第七步骤，读出符合已确定的宽高比的所述被存贮水平显示尺寸；以及在所述第八步骤，根据所述已存贮的相关数据以及所述读出的水平显示尺寸计算偏转参数。
7、按照权利要求6的用于图像显示的方法，其中所述有效比是有效的视频信号的周期与一个水平周期之间的比例。
8、一种图像显示装置，包括：
一个存贮装置，用于预存在视频信号上的特征信号；
一个检测装置，用于检测输入视频信号的水平和垂直同步频率；
一个确定装置，用于根据所述已检测的水平和垂直同步频率和所述存贮的特征信息确定所述输入视频信号的种类；以及
一个控制装置，用于根据所述确定结果控制偏转电路；以及
图像显示装置，其中保存了所述输入视频信号的宽高比，以及显示图像的至少一个方向被显示在显示装置的可显示区域的全部一个方向上。
9、按照权利要求8的图像显示装置，其中所述确定装置根据所述特征信息确定所述输入视频信号的宽高比。
10、按照权利要求9的图像显示装置，其中所述特征信息是所述输入视频信号的水平行和水平同步频率的数目。
11、按照权利要求10的图像显示装置，包括；
第一计算装置，用于从所述已检测的水平同步频率和垂直同步频率计算行的数目；以及
图像显示装置，其中根据所述已计算的行数，所述已检测的水平同步频率以及所述已存贮的特征信息确定所述输入视频信号的宽高比。
12、按照权利要求2的图像显示装置，其中所述存贮装置还存贮了一个偏转参数的相关数据以及一个显示尺寸的相关值，并且当显示图像的至少一个方向相对于具有多个宽高比的视频信号被显示在显示装置可显示区域的整个一个方向上时，预存一个与显示尺寸相关的值，以及
图像显示装置还包括：
一个读出装置，用于读出所述已存贮的与显示尺寸相关的值以及符合所述已确定的宽高比的相关数据；以及
第二计算装置，用于根据所述已读出的相关数据以及所述读出值计算偏转参数。
13、按照权利要求12的图像显示装置，其中：
所述存贮装置预存水平偏转参数和一个有效比与实际水平显示尺寸之比之间的关系式，并且当显示图像的水平方向相对于具有多个宽高比的视频信号，被显示在显示装置的可显示区的全部水平方向上时，也预存水平显示尺寸。
所述读出装置读出相应于所述已确定宽高比的所述已存贮的水平显示尺寸；以及所述第二计算装置根据所述已存贮的相关数据以及所述已读出的水平显示尺寸计算偏转参数。
14、根据权利要求13的图像显示装置，其中所述有效比是有效视频信号周期与一个水平周期之比。
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