CN1283039A - 监视器的超范围图象显示装置和方法 - Google Patents

Abstract

提供了监视器的一种图象显示装置和方法,显示装置包括:模/数转换器,用于把第一种格式的图象信号转换为第二种格式的图象信号;象素开关,用于把数字图象信号分成多个第一象素和多个第二象素;延迟电路,用于把水平同步信号延迟一规定时间;开关,用于根据一开关信号选择一水平同步信号和一被延迟的水平同步信号之一;视频定标器,用于利用从象素开关输出的数字图象信号的第一和第二象素的至少之一建立一个帧。

Description

监视器的超范围图象显示装置和方法

本发明涉及一种监视器，具体涉及监视器的一种超范围图象显示装置和方法。

监视器通常执行一系列信号处理操作，例如把与监视器相连接的个人电脑的显示卡这样的图象源传送的预定格式的图象信号进行数字采样，定标等类似操作，然后在屏幕上显示处理的图象信号。

使用现行技术的大型显示装置目前还处于发展中状态。因此，监视器开始从使用阴极射线管的小型监视器向使用液晶显示器(LCD)的数字系统发展，其中液晶显示器作为典型的平面显示装置足以胜任大型监视器。

监视器的图象显示性能由它的分辨率决定，由此可以分为SVGA(800×600)，XGA(1024×768)，和SXGA(1280×1024)。

如图1所示，相关技术的监视器图象处理装置包括一个模／数转换器1，它根据预定的采样时钟把从显示卡传送的模拟R，G，B图象信号转换成8位数字R，G，B图象信号，该预定的采样时钟与微机4的控制信号控制的水平同步信号H-sync同步。此外还提供缓冲器2，用于以帧为单位暂时存储数字R，G，B图象信号。视频定标器3，用于把从模／数转换器1输出的数字R，G，B图象信号转换成以帧为单位的信号，这些信号可以在LCD模块上显示出来。被转换的图象信号存储在帧缓冲器2中并与LCD模块的输入定时信号相匹配进行传输。最后，微机4根据从显示卡传送的水平和垂直同步信号H-sync和V-sync识别输入图象格式，并输出控制信号给模／数转换器1和视频定标器3，使得显示与相应格式相匹配。

在操作中，如果由显示卡输入模拟R，G，B图象信号和水平与垂直同步信号，那么微机4首先使用水平／垂直同步信号识别输入图象信号的分辨率，也就是SVGA，XGA和SXGA。

然后，微机4加载控制信号以便为数字转换设置模／数转换器1的采样时钟。倘若输入图象信号的分辨率比监视器支持的分辨率低，例如，监视器的分辨率是XGA(1024×768)而输入图象信号的分辨率是XGA或VGA，那么采样时钟就要设置为与用户设置的分辨率相对应。

响应控制信号，模／数转换器1产生95MHz的采样时钟，对XGA图象信号进行采样以与水平同步信号定时相匹配。它还要执行输入图象信号的数字采样，并输出8位数字R，G，B图象信号。同时，模／数转换器1还要输出点时钟Dot Clock以识别视频定标器3的信号。

接下来，视频定标器3根据微机4的控制信号，将匹配于XGA分辨率的模／数转换器1的输出以帧为单位存储在帧缓冲器2中，并把存储的输出结果输出到LCD模块。

LCD模块根据数据使能信号D／E和外部时钟OUTCLK识别从视频定标器3输出的8位数字R，G，B图象信号，并显示与水平／垂直同步信号对应的图象信号。

但是，当监视器的分辨率是XGA而输入图象信号的分辨率是SXGA从而超出监视器的显示性能时，就需要135MHz的采样时钟频率把SXGA图象信号转换成数字信号。

监视器的分辨率为XGA时，它最大只能产生100MHz的采样时钟频率，因此此时不能在屏幕上显示输入图象信号而只能显示“超出范围”在屏显示(OSD)。

由于相关技术的监视器不能显示超出监视器显示范围的输入图象信号，就会出现用户为了观看相应图象而不得不用支持输入图象模式的新监视器替换原有监视器的问题。

上述参考结合与此作为适当的附加或替代细节、特征和／或技术背景的说明。

本发明的一个目的是至少解决上述问题和／或缺点，并至少提供下述的优点。

本发明的另一个目的是提供监视器的一种超范围图象显示装置和方法，使得在输入图象信号的分辨率超出监视器所支持的分辨率时能够实现正常显示。

本发明还有一个目的是提供一种在具有第二种格式的监视器上显示具有第一种格式的视频数据的装置和方法。

为了完全或部分地实现这些目的和其它优点，提供了监视器的一种超范围图象显示装置，它包括：模／数转换器，用于根据由控制信号设置的采样时钟把模拟图象信号转换为由偶数象素，奇数象素，和偶数／奇数象素构成的数字图象信号；延迟器，用于把水平同步信号延迟一预定时间；开关，用于根据开关信号选择由延迟器延迟一预定时间的水平同步信号和一正常水平同步信号之一以产生模／数转换器的采样时钟；存储器，用于以帧为单位暂时存储数字图象信号；视频定标器，用于在存储器中存储由模／数转换器输出的数字图象信号的偶数和奇数象素从而建立一个帧，并传送与显示模块的信号输入定时相匹配的所存储的输出结果；微机，用于如果输入图象的分辨率超过监视器所支持的分辨率，输出开关信号以使上述开关与垂直同步信号相同步地开关，并同时输出控制信号把模／数转换器的采样时钟设置为正常采样时钟的一半。

为了完全或部分地实现这些目的和其它优点，另外还提供了监视器的一种超范围显示方法，它包括：确定外部输入图象信号的分辨率是否超出监视器的范围；如果外部输入图象的分辨率超出监视器的范围，就在垂直同步信号输入前后对每一个输入的图象信号的偶数或奇数象素进行采样；利用在垂直同步信号输入前后在输入图象信号中采样的偶数和奇数象素建立每一个帧并显示该帧。

为了进一步全部或部分实现上述本发明的目的，提供了一种图象显示装置，它包括：模／数转换器，用于把第一种格式的图象信号转换为第二种格式的图象信号；象素开关，用于把数字图象信号分成多个第一象素和多个第二象素；延迟电路，用于把水平同步信号延迟一规定时间；开关，用于根据一开关信号选择一水平同步信号和一被延迟的水平同步信号之一；视频定标器，用于从象素开关输出的数字图象信号的第一和第二象素的至少之一建立一个帧。

为了进一步全部或部分实现上述本发明的目的，提供了一种在监视器上显示图象的方法，它包括：确定外部输入图象信号的分辨率是否超出监视器的分辨率；设置采样时钟；在垂直同步信号输入前后对每一个输入图象信号的偶数或奇数象素进行采样；利用在垂直同步信号输入前后在输入图象信号中采样的偶数和奇数象素的至少之一建立每一个帧并显示该帧。

本发明的其它优点，目的和特征将在下面的描述中部分阐明，其部分地可由相关领域的普通技术人员通过对下面内容的审看或通过对本发明的实践来理解。本发明的目的和优点将如所附权利要求书中所特别指出的那样获得实现。

本发明将参照下面的附图进行详细说明，图中同样的参考数字指的是其中同样的组件。

图1是一个框图，用于图解相关技术中监视器图象处理装置的结构；

图2是一个框图，用于图解根据本发明一个优选实施例的监视器的一种超范围图象显示装置的结构；

图3是一个流程图，用于图解根据本发明一个优选实施例的监视器的一种超范围图象显示方法；

图4是一个时序图，用于图解根据本发明一个优选实施例的水平同步信号和采样时钟的波形。

以下将参照图2，3和4对根据本发明的监视器的超范围图象显示装置和方法的结构和操作进行详细说明。

参照图2，根据本发明优选实施例的监视器的超范围图象显示装置包括模／数转换器11，用于把从显示卡传送的模拟R，G，B图象信号转换为8位数字R，G，B图象信号。根据控制电路17(例如微机)的控制信号设置的采样时钟，数字R，G，B图象信号优选由偶数象素，奇数象素和偶数／奇数象素组成。

接着，延迟电路12把水平同步信号延迟一规定时间，开关13选择该延迟的水平同步信号和一正常水平同步信号之一。开关13还根据微机17的控制信号把所选信号作为产生模／数转换器11的采样时钟的定时信号进行传送。

还提供象素开关14，根据微机17的控制信号把由模／数转换器11顺序输出的8位数字R，G，B图象信号的偶数象素和奇数象素输出到每一个通路。视频定标器16用于存储通过象素开关14输出到每一个通路的8位数字R，G，B图象信号的偶数和奇数象素以在帧缓冲器15中建立一个帧，其中帧缓冲器15用于以帧为单位暂时存储数字R，G，B图象信号。然后视频定标器16传送存储的图象信号以与LCD模块的信号输入定时相匹配。

微机17根据由显示卡传送的水平和垂直同步信号识别输入图象的分辨率，如果输入图象的分辨率比监视器支持的分辨率高，就输出控制信号以使开关13和象素开关14与垂直同步信号相同步地开关，同时，它还输出控制信号把模／数转换器11的采样时钟设置为正常采样时钟一半。

基于以上结构，将对根据本发明的一个优选实施例的监视器的超范围图象显示方法进行说明。

参照图3，如果由显示卡输入了模拟R，G，B图象信号和水平与垂直同步信号，微机17使用水平／垂直同步信号识别输入图象信号的分辨率，即SVGA，XGA或SXGA(第S31步)。

下一步，微机17确定输入图象信号的分辨率是否比监视器支持的分辨率高(第S32步)。

如果确定输入图象信号的分辨率比监视器支持的分辨率高，例如，如果监视器的分辨率是XGA(1024×768)而输入图象信号的分辨率是SXGA(1280×1024)，那么微机17就会输出控制信号到模／数转换器11，把采样时钟设置为把SXGA图象转换为数字信号所要求的正常采样时钟135MHz的一半，即67．5MHz(第S33步)。

接下去，模／数转换器11将根据如图4中“(a)”所示的在初始状态与水平同步信号相同步的67．5MHz的采样时钟，对输入图象的偶数象素进行采样，以建立第一帧，并把输入图象信号转换为8位数字R′，G′，B′图象信号。

如果输入垂直同步信号，那么模／数转换器11将根据如图4中“(b)”所示的与延迟一规定时间的水平同步信号相同步的67．5MHz采样时钟，执行对输入图象的奇数象素的采样，以建立第二帧，并把输入图象信号转换为8位数字R″，G″，B″图象信号(第S34步)。此时，如果输入用于建立第一帧的图象信号，微机17将根据开关信号的输出控制开关13，将初始状态的水平同步信号输入给模／数转换器11。

如果输入垂直同步信号，并且然后输入用于建立第二帧的图象信号，微机17将根据开关信号的输出控制开关13，将被延迟的水平同步信号输入给模／数转换器11，其中该被延迟的水平同步信号在延迟器12中被延迟了采样奇数象素所需的一规定时间，例如，延迟了67．5MHz的采样时钟的半个周期。

由于象素开关14和开关13根据相同的开关信号进行开关，象素开关14通过图象信号的每一个通路把R′，G′，B′图象信号和R″，G″，B″图象信号传送给视频定标器16。

视频定标器16为建立一个帧，在帧缓冲器15与偶数象素相对应的存储器中存储R′，G′，B′图象信号，在帧缓冲器15与奇数象素相对应的存储器中存储R″，G″，B″图象信号，并把建立的帧输出到LCD模块，这样便显示了输出(第S35步)。

换言之，为了正常显示，仅对与两帧相对应的图象的第一帧相对应的图象里的偶数象素和对与第二帧相对应的图象里的奇数象素进行采样，以便建立一个帧，从而显示这个帧。

然后为建立一个帧，两个帧在正常显示处理中被合成，但是由于LCD屏幕的余辉效应，观察者并不能感觉到屏幕的异常状态，因此表现为正常显示。

反之，如果输入图象信号的分辨率比监视器支持的分辨率低，例如，如果输入图象信号的分辨率是XGA(1024×768)，那么模／数转换开关11便以与该分辨率相对应的95MHz的采样时钟对输入图象信号进行采样并把输入图象转换为8位数字图象信号(第S36步)。

然后，微机17根据其中的控制信号设置模／数转换器11的采样时钟为95MHz，并根据输出的开关信号的输出控制开关13。这样，水平同步信号就以初始状态输入到模／数转换器11，而不用管垂直同步信号的输入。

最后，利用采样的数字图象信号顺序地建立每一帧并通过LCD模块显示出来(第S37步)。

从上述内容很明显可看出，根据本发明监视器的超范围图象显示装置和方法能够在即使输入图象的分辨率超目前使用的监视器支持的分辨率的情况下实现正常显示，从而消除了更换监视器的问题，提高了用户产品的可靠性。

前面所述的实施例和优点仅仅是示例性的，并不意欲限制本发明。本发明很容易便可应用到其它类型的设备中。本发明的说明意欲起一个说明性作用，并不限制权利要求书的范围。对那些在该领域的技术人员来说，很多备选方案，改造，和变动将会很明显。在权利要求书中，装置加功能的语句只是用于涵盖执行所述功能的结构，不仅包括结构上的等价物也包括等价的结构。

Claims (14)

1．一种图象显示装置，包括：

模／数转换器，用于把第一种格式的图象信号转换为第二种格式的图象信号；

象素开关，用于把数字图象信号分成多个第一象素和多个第二象素；

延迟电路，用于把水平同步信号延迟一规定时间；

开关，用于根据一开关信号选择一水平同步信号和一被延迟的水平同步信号之一；

视频定标器，用于利用从象素开关输出的数字图象信号的第一和第二象素的至少之一建立一个帧。

2．根据权利要求1的装置，其中规定的延迟时间是所述模／数转换器的采样时钟的一半周期。

3．根据权利要求1的装置，其中象素开关根据一控制电路的控制信号把从所述模／数转换器顺序输出的第二种格式的图象信号的每一个象素输出到所述视频定标器的每一个相应的通路中。

4．根据权利要求3的装置，其中所述视频定标器的相应的通路用于把第二种格式的图象信号的偶数象素和奇数象素分别输入到输入偶数象素的偶数象素输入端和输入奇数象素的奇数象素输入端。

5．根据权利要求3的装置，其中所述象素开关根据与所述开关相同的控制信号执行开关功能。

6．根据权利要求1的装置，另外还包括控制电路，如果输入图象的分辨率比监视器支持的分辨率高，用于输出开关信号来使所述开关与垂直同步信号相同步地开关，并且还同时输出一控制信号用于把所述模／数转换器的采样时钟设置为正常采样时钟的一半。

7．根据权利要求1的装置，其中多个第一象素包括第二种格式的图象信号的偶数象素，而多个第二象素包括第二种格式的图象信号的奇数象素。

8．根据权利要求1的装置，其中模／数转换器根据由一控制信号设置的采样时钟转换图象信号，而控制信号由一控制电路设置。

9．根据权利要求1的装置，其中第一种格式是模拟格式，第二种格式是数字格式。

10．监视器的图象显示方法，包括：

确定外部输入图象信号的分辨率是否超出监视器的分辨率；

设置采样时钟；

在垂直同步信号输入前后采样每一个输入图象信号的偶数或奇数象素；

使用在垂直同步信号输入前后在输入的图象信号中采样的偶数和奇数象素的至少之一建立每一个帧并显示该帧。

11．根据权利要求10的方法，其中所述采样步骤进一步包括：

在垂直同步信号输入前采样输入图象的偶数象素；

在垂直同步信号输入后采样输入图象的奇数象素。

12．根据权利要求10的方法，其中所述采样步骤进一步包括：

在垂直同步信号输入前采样输入图象的奇数象素；

在垂直同步信号输入后采样输入图象的偶数象素。

13．根据权利要求10的方法，其中所述采样时钟设置步骤包括为采样整幅图象而把采样时钟设置为正常采样时钟的一半。

14．根据权利要求10的方法，进一步包括使用与分辨率相对应的采样时钟采样输入图象，用采样到的图象信号按顺序建立每一个帧并显示该帧。

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