DE69637276T2

DE69637276T2 - Bildanzeigegerät

Info

Publication number: DE69637276T2
Application number: DE69637276T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Kasahara; Takaaki Matono; Koichi Sudo; Makoto Kitamura; Yasuhiro Tomita; Kouichi Sugimoto; Toshihiko Matsuzawa; Fumiyoshi Akiyama
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: JPH09182003A; DE69637276D1; JP3377667B2; US5838381A; EP0782333A3; EP0782333B1; EP0782333A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildanzeigevorrichtung, die fähig ist, Bilder für Bildinformationssignale verschiedener Signalformen aus verschiedenen Bildquellen, wie Fernsehsignale und von Personal Computer (PC) gelieferte Bildsignale, gemeinsam darzustellen.
In den letzten Jahren wurde die Aufmerksamkeit auf Bildanzeigevorrichtungen des so genannten Multimediatyps gerichtet, die in die Lage versetzt sind, Bildinformationssignale darzustellen, die von verschiedenen Bildquellen geliefert werden, wie Fernsehsignale und von PCs gelieferte Signale.
EP-A-0 384 257 offenbart ein Verfahren und ein Einrichtung, um zwei unabhängige Raster so zu synchronisieren, dass ein Standardfernsehvideo und ein hoch aufgelöstes, von einem Computer erzeugtes Grafikvideo gleichzeitig auf einem hoch auflösenden Grafik-Monitor dargestellt werden können. Das Fernsehsignal wird digitalisiert und in einem Bild-(frame)-Puffer geschrieben, ohne die Auflösung des Signals zu verändern. Ein Umschaltmechanismus wählt aus, ob zu einer gegebenen Zeit das Fernsehvideo und das hoch aufgelöste Grafikvideo dargestellt werden sollen.
In einem anderen Beispiel wurde versucht, ein von einem PC geliefertes Bild auf einem in gewöhnlichen Haushalten weit verbreiteten Fernseher darzustellen. Entspricht der Fernseher in diesem Fall dem NTSC System, wird ein Bildinformationssignal von einem PC in Videosignale des NTSC Systems umgewandelt und dann an den Fernseher geliefert. Ein System, in dem ein von einem PC geliefertes Bildinformationssignal an einen Fernseher gegeben wird, um die Bilder darzustellen, wird z. B. in JP-A-7-123368 beschrieben.
In einem anderen Beispiel wird ein empfangenes Fernsehprogramm auf einer Anzeigevorrichtung dargestellt, die für einen PC vorgesehen ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Werden von einem PC gelieferte Bilder auf einem Fernseher angezeigt, ist die Bildqualität des dargestellten Bildes auf die Anzahl der Bildpunkte (Pixel) des Fernsehers beschränkt. Im Fall eines Fernsehers des NTSC Systems hat ein Bild zwei Halbbilder und es wird ein Zeilensprung-System (Interlacing) von 2:1 angewandt. Die Anzahl der Pixel eines Bildes auf dem Bildschirm ist 640 (horizontal) mal 480 (vertikal). Bezüglich des Ausgangs-Bildinformationssignals von PCs gibt es verschiedene Signalformen wie die nicht-interlacing VGA Signalform mit 800 mal 600 Pixel, die SVGA-Form mit 800 mal 600 Pixel und die XGA-Form mit 1024 mal 768 Pixel. Wenn ein von einem PC geliefertes Bild entsprechend der SVGA- oder der XGA-Form auf einem Fernseher des NTSC Systems dargestellt wird, ist daher die Bildqualität erheblich verschlechtert und die ursprünglich hohe Bildqualität zeigt sich nicht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildanzeigevorrichtung bereitzustellen, welche frei von den oben beschriebenen Problemen und in der Lage ist, Bilder anzuzeigen, die von einer Bildquelle mit hoher Qualität geliefert werden, unabhängig von der Art der Bildquelle (d. h. der Signalform des Bildinformationssignals).
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die oben beschriebene Aufgabe durch eine Bildanzeigevorrichtung gelöst, die in Anspruch 1 definiert ist. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2–10 beansprucht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anwendungsform einer Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein konkretes Beispiel eines NTSA-VGA-Umwandlungsschaltkreises nach 1 zeigt;
3A und 3B sind Blockdiagramme, die ein konkretes Beispiel eines Schaltkreises für die bewegungsadaptive Interpolation der Abtastzeile darstellen, der im Signalumwandlungsschaltkreis von 2 enthalten ist;
4 ist ein Blockdiagramm, das ein konkretes Beispiel des in 1 dargestellten VGA-XGA-Umwandlungsschaltkreises zeigt;
5A und 5C sind schematische Darstellungen der Betriebsweise des konkreten Beispiels des VGA-XGA-Umwandlungsschaltkreises von 4; und
6A und 6B sind Diagramme mit der Darstellung der Betriebsweise der Umwandlung der Pixelanzahl mit Hilfe eines Stufenintegrals am konkreten Beispiel des VGA-XGA-Umwandlungsschaltkreises von 4.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Anwendungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das die Ausführungsform einer Bildanzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugszeichen 1 und 2 kennzeichnen Eingänge. Bezugszeichen 3 kennzeichnet eine Kanalabstimmungseinheit, und Bezugszeichen 4 kennzeichnet einen NTSC-VGA-Umwandlungsschaltkreis. Bezugszeichen 5 kennzeichnet einen Umschalter, und Bezugszeichen 6 kennzeichnet einen VGA-XGA-Umwandlungsschaltkreis. Bezugszeichen 7 kennzeichnet eine Anzeigeeinheit.
In 1 ist die Anzeigeeinheit 7 zum Beispiel ein TFT-Flüssigkristallschirm oder eine Kathodenstrahlröhre. Die Anzeigeeinheit 7 ist eine Anzeigeeinheit mit einer höheren Pixelanzahl als die, welche dem NTSC System entspricht und in der Lage, Bilder mit hoher Bildqualität darzustellen, wie beispielsweise ein TFT-Flüssigkristallschirm entsprechend XGA. Es wird nun angenommen, dass die Anzeigeeinheit 7 eine Anzeigeeinheit entsprechend dem XGA Format mit 1024 mal 768 Pixel ist.
Vom Eingang 1 werden Fernsehsendersignale von entsprechenden Kanälen eingegeben. Das Fernsehsendersignal des gewünschten Kanals wird von der Kanalabstimmungseinheit 3 ausgewählt. Es wird nun davon ausgegangen, dass dieses Fernsehsignal dem NTSC System entspricht, einem der Standard-Fernsehsysteme (ein zusammengesetztes Signal mit 2:1 Interlacing mit 525/30 und einer Horizontalfrequenz von 15.734 kHz, welches im Folgenden als NTSC-Signal bezeichnet wird).
Das NTSC-Signal des gewünschten Kanals, das von der Kanalabstimmungseinheit 3 ausgegeben wird, wird dem NTSC-VGA-Umwandlungsschaltkreis 4 für die Umwandlung der Signalform zugeführt, und in ein Videosignal des VGA-Formats umgewandelt mit Nicht-Interlacing von 525/60 und einer Horizontalfrequenz von 31.5 kHz, dem Zweifachen des NTSC Systems.
Auf der anderen Seite wird ein Bildinformationssignal im VGA, SVGA oder XGA-Signalformat von einem (nicht dargestellten) PC geliefert, und zwar über den Eingang 2. Der Umschalter 5 kann durch eine Benutzeranweisung umgeschaltet werden. Entweder kann das von einem PC an den Eingang 2 gelieferte Ausgangs-Bildinformationssignal oder das von dem NTSC-VGA-Umwandlungsschaltkreis in der VGA-Form gelieferte Videosignal vom Umschalter 5 selektiert werden.
Das Ausgangs-Bildinformationssignal des PC oder das Videosignal im VGA – Format, das vom Umschalter 5 ausgewählt wurde (im Folgenden allgemein als Bildinformationssignal bezeichnet), wird in den VGA-XGA-Umwandlungsschaltkreis 6 eingegeben, um die Signalform umzuwandeln. Für den Fall, dass das eingegebene Bildinformationssignal eine andere Signalform als XGA hat, wie beispielsweise VGA oder SVGA, wird das Signal durch den Umwandlungsschaltkreis 6 in ein Bildinformationssignal des XGA-Formats umgewandelt und dann an die Anzeigeeinheit 7 weitergeleitet. Für den Fall, dass das eingegebene Bildinformationssignal dem XGA-Format entspricht, wird es unverändert an die Anzeigeeinheit 7 weitergeleitet. Sowohl das von der Kanalabstimmungseinheit 3 empfangene Videobild des Fernsehsignals des NTSC Systems als auch das Bild des Ausgangs-Bildinformationssignals des PC im VGA-Format oder SVGA-Format, welches über den Eingang 2 eingegeben wurde, werden mit der Pixelanzahl (1024 mal 768) dargestellt, die der Anzeigeeinheit 7 im XGA-Format entspricht. Das Bild des vom PC gelieferten Ausgangs-Bildinformationssignals, das XGA entspricht und über den Eingang 2 eingegeben wurde, wird in der gleichen Weise dargestellt. Somit wird jedes dieser Bilder mit der möglichen Bildqualität auf der Anzeigeeinheit 7 dargestellt.
2 ist ein Blockdiagramm, das ein konkretes Beispiel des NTSC-VGA-Umwandlungsschaltkreises von 1 zeigt. Bezugszeichen 8 kennzeichnet einen Eingang. Bezugszeichen 9 kennzeichnet einen Signalverarbeitungsschaltkreis, welcher eine dreidimensionale Y/C Trennschaltung beinhaltet, einen Farbdemodulationsschaltkreis und einen Farbangleichungsschaltkreis. Bezugszeichen 10 kennzeichnet einen Halbbild-(field)-Speicher. Bezugszeichen 11 kennzeichnet einen Signalumwandlungsschaltkreis, der einen Schaltkreis für bewegungsadaptive Abtastzeilen-Interpolation und eine RGB-Umsetzung beinhaltet. Bezugszeichen 12 kennzeichnet einen Halbbildspeicher, und 13R, 13G und 13B kennzeichnen Zeilenspeicher für Doppelraten-Umwandlung. Bezugszeichen 14 kennzeichnet einen D/A-Umwandlungsschaltkreis. Bezugszeichen 15 kennzeichnet eine Systemsteuerung.
In 2 wird das oben beschriebene NTSC-Signal vom Eingang 8 an den Signalverarbeitungsschaltkreis 9 eingegeben. In diesem Signalverarbeitungsschaltkreis 9 wird dieses NTSC-Signal in ein digitales Signal umgewandelt und dann in ein Luminanz-Signal und ein Träger-Chrominanz-Signal getrennt, und zwar durch den dreidimensionalen Y/C-Trennungsschaltkreis unter Verwendung des Halbbildspeichers 10. Dieses Träger-Chrominanz-Signal wird vom Farbdemodulationsschaltkreis in die Chromatizitäts-Signale I und Q (Farbart und Sättigung) demoduliert. In diesem Fall werden die Chromatizitäts-Signale I und Q durch die Systemsteuerung 15 gesteuert. Dadurch werden Farbton und Farbdichte angeglichen.
Das Luminanz-(Helligkeits)-Signal Y und die Chromatizitäts-Signale I und Q, welche von dem Signalverarbeitungsschaltkreis 9 ausgegeben wurden, werden an den Signalumwandlungsschaltkreis 11 geleitet. In Verbindung mit den Zeilenspeichern für eine Doppelraten-Umwandlung 13R, 13G und 13B erzeugt der Signalumwandlungsschaltkreis 11 die primären Farbsignale R, G und B, die dem VGA-Format entsprechen und zwar aus dem Luminanz-Signal Y und den Chromatizitäts-Signalen I und Q des NTSC Systems.
Um Interpolations-Horizontal-Abtastzeilen zu erzeugen, damit sowohl für das Luminanz-Signal Y als auch die Chromatitzitäts-Signale I und Q das 520/60 Nicht-Interlacing erreicht wird, erfolgt eine Interhalbbild-Interpolationsverarbeitung vom Schaltkreis für die bewegungsadaptive Interpolation der Abtastzeile in den Signalumwandlungsschaltkreis 11 unter Berücksichtigung des erkannten Bewegungswerts und unter Verwendung des Halbbildspeichers 12. Für jede der ursprünglichen Horizontal-Abtastzeilen und der erzeugten Interpolations-Horizontal-Abtastzeilen, werden das Luminanz-Signal Y und die Chromatizitäts-Signale I und Q einer Berechnung unterworfen, um die primären Farbsignale R, G und B zu erzeugen. Diese primären Farbsignale R, G und B werden jeweils in die Zeilenspeicher 13R, 13G und 13B für Doppelraten- Umwandlung geschrieben, in der Reihenfolge der aufeinanderfolgenden Horizontal-Abtastzeilen (einschließlich der Interpolations-Horizontal-Abtastzeilen). Die primären Farbsignale werden mit dem Doppelten der Schreibgeschwindigkeit ausgelesen. Jede Horizontal-Abtastzeile ist daher auf der Zeitachse im Vergleich zum NTSC System komprimiert.
Wie oben dargestellt, wird das oben beschriebene Signal jeder der eingegebenen Horizontal-Abtastzeilen für die Interhalbbild-Interpolationsverarbeitung genutzt. Zusätzlich wird das Signal jeder eingegebenen Horizontal-Abtastzeile zeitweise in den Halbbildspeicher 12 geschrieben. Die Signale der Interpolations-Horizontal-Abtastzeilen, die wie oben beschrieben erzeugt wurden, werden ebenfalls in den Halbbildspeicher 12 geschrieben. Diese Horizontal-Abtastzeilen (einschließlich der Interpolations-Horizontal-Abtastzeilen) werden aus dem Halbbildspeicher 12 in der Reihenfolge ausgelesen, die von der Bildschirmkonfiguration verlangt ist und den Zeilenspeichern für Doppelraten-Umwandlung 13R, 13G und 13B zugeführt. Jeder der Zeilenspeicher für Doppelraten-Umwandlung 13R, 13G und 13B hat zwei Zeilenspeicher (vorläufig bezeichnet als A und B). Wenn die Primärsignale, die einer Horizontal-Abtastzeile entsprechen, in die Zeilenspeicher A und B eingelesen werden, werden sie mit einer Rate (Geschwindigkeit) ausgelesen, die dem Doppelten der Schreibrate entspricht. Der Schreibvorgang der Zeilenspeicher A und B weicht vom Auslesevorgang um eine Zeitspanne ab, die äquivalent ist zu der halben Horizontal-Abtastperiode der geschriebenen Primärsignale. Somit wird vom Zeilenspeicher 13R für Doppelraten-Umwandlung das Primärsignal R jeder Horizontal-Abtastzeile, das auf der Zeitachse auf die Hälfte komprimiert ist, kontinuierlich erhalten. Für die Zeilenspeicher 13G und 13B für Doppelraten-Umwandlung gilt das Gleiche.
Die Primärsignale R, G und B, die auf der Zeitachse komprimiert sind und von den Zeilenspeichern für Doppelrate-Umwandlung 13R, 13G und 13B ausgegeben werden, wandelt der D/A-Umwandlungsschaltkreis 14 zu analogen Signalen um. Als Ergebnis werden die Primärsignale R, G und B mit nicht-interlacing 525/60 und einer Periode der Horizontal-Abtastzeile entsprechend 31,5 kHz, erhalten. Sie stellen zusammengesetzte Signale im VGA-Format mit 640 zu 480 Pixeln dar.
Im Signalumwandlungsschaltkreis 11 wird ein Synchronisierungssignal vom eingegebenen Luminanz-Signal Y abgetrennt. Von diesem abgetrennten Synchronisierungssignal werden ein nicht-interlacing vertikales Synchronisierungssignal V mit 60 Hz und ein horizontales Synchronisierungssignal H mit 31,5 kHz erzeugt, welche mit dem zusammengesetzten Signal im VGA-Format synchronisiert sind.
3A ist ein Blockdiagramm, das ein konkretes Beispiel eines Schaltkreises für die bewegungsadaptive Interpolation der Abtastzeile im Signalumwandlungsschaltkreis 11 von 2 zeigt, wobei das Luminanz-Signal Y als Beispiel verwendet wird. Bezugszeichen 16 kennzeichnet einen Eingang. Bezugszeichen 17 kennzeichnet einen Interhalbbild-Interpolations-Schaltkreis und Bezugszeichen 18 kennzeichnet ein Interzeilen-Interpolations-Schaltkreis. Bezugszeichen 19 kennzeichnet einen Bewegungserkennungsschaltkreis und Bezugszeichen 20 kennzeichnet einen Mischschaltkreis. Bezugszeichen 21 kennzeichnet einen Ausgang.
3B ist ein Diagramm, das die Betriebsweise dieses konkreten Beispiels zeigt.
Mit Bezug auf 3A wird das vom Signalverarbeitungsschaltkreis 9 (2) ausgegebene Ausgangs-Luminanz-Signal Y über den Eingang 16 eingegeben und dem Interhalbbild-Interpolations-Schaltkreis 17, dem Interzeilen-Interpolations-Schaltkreis 18 und dem Bewegungserkennungsschaltkreis 19 zugeführt. Der Bewegungserkennungsschaltkreis erkennt einen Bewegungsanteil des Videobildes und dessen Geschwindigkeit aus dem eingegebenen Luminanz-Signal Y. Entsprechend dem Ergebnis dieser Erkennung steuert der Bewegungserkennungsschaltkreis den Mischschaltkreis 20, um das Mischverhältnis zwischen dem Ausgangs-Luminanz-Signal des Interhalbbild-Interpolations-Schaltkreises 17 und dem Ausgangs-Luminanz-Signal des Interzeilen-Interpolations-Schaltkreises 18 zu ändern. Bei unbewegten Teilen des Videobildes wird einzig das Ausgangs-Luminanz-Signal des Interhalbbild-Interpolations-Schaltkreises durch den Mischer 20 geleitet. Bei einem bewegten Teil des Videobildes wird das Mischverhältnis des Ausgangs-Luminanz-Signals des Interzeilen-Interpolations-Schaltkreises 18 größer, wenn die Bewegung schneller wird.
Im Falle eines Interlacing von 2:1 wird nun angenommen, dass die Horizontal-Abtastzeilen des N-ten-Halbbildes N in der Reihenfolge A, B, C, ... vorkommen und die Horizontal-Abtastzeilen des (N + 1)-ten-Halbbildes (N + 1) in der Reihenfolge A', B', C' ..., wie es in 3B dargestellt ist. Somit wird dann auf dem Bildschirm die Horizontal-Abtastzeile A' zwischen den Horizontal-Abtastzeilen A und B wiedergegeben. Die Horizontal-Abtastzeile B' wird zwischen den Abtastzeilen B und C angezeigt.
Für jeweils zwei aufeinander folgende Halbbilder N und (N + 1) verwendet der Interhalbbild-Interpolations-Schaltkreis 17 als horizontale Interpolations-Abtastzeilen zwischen zwei benachbarten Horizontal-Abtastzeilen des vorhergehenden Halbbildes N die horizontalen Abtastzeilen des nachfolgenden Halbbildes (N + 1), um sie zwischen den Horizontal-Abtastzeilen mittels Interlacing darzustellen. Als horizontale Interpolations-Abtastzeilen zwischen den horizontalen Abtastzeilen A und B, zwischen den horizontalen Abtastzeilen B und C, ... usw. des Halbbildes N werden die Horizontal-Abtastzeilen A', B', ... des nächsten Halbbildes (N + 1) verwendet, wie in 3B dargestellt. Wegen der Interpolations-Verarbeitung im Standbildteil kann in diesem Teil während der Umsetzung von Interlacing zu Nicht-Interlacing eine hohe Auflösung aufrechterhalten werden, ohne den Teil für die Umrisslinien zu beeinträchtigen.
Der Interzeilen-Interpolations-Schaltkreis 18 hat die Aufgabe, Signale horizontaler Interpolation Abtastzeilen in dem Halbbild zu erzeugen. Nimmt man das Halbbild N in 3B als Beispiel, wird das Signal der Horizontal-Abtastzeile zwischen den Horizontal-Abtastzeilen A und B von den Horizontal-Abtastzeilen A und B abgeleitet, beispielsweise als Mittelwert (A + B)/2 aufeinanderfolgender Pixel der Signale der Horizontal-Abtastzeilen A und B.
Im Bewegungsteil unterscheiden sich Inhalte der Bilder von Halbbild zu Halbbild. Somit werden Videobilder mit weichen Bewegungen erzielt, indem Interzeilen-Interpolation anstatt der Interhalbbild-Interpolation durchgeführt wird.
In dem NTSC-VGA Umwandlungsschaltkreis 4 nach 2 kann die Umwandlung von dem NTSC System in das VGA-Format durchgeführt werden, ohne Bildqualität zu beeinträchtigen, wie im Vorstehenden beschrieben.
4 ist ein Blockdiagramm für ein konkretes Beispiel der in 1 dargestellten VGA-XGA-Umwandlungsschaltung. In 4 kennzeichnen 22R, 22G und 22G A/D-Umwandlungsschaltkreise und 23R, 23G und 23B kennzeichnen Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreise. Des Weiteren kennzeichnen 24R, 24G und 24B Zeilenspeicher und 25R, 25G und 25B kennzeichnen Umwandlungsschaltkreise für die Anzahl von Pixeln. Bezugszeichen 26 kennzeichnet einen Mikrocomputer. Bezugszeichen 27 kennzeichnet einen PLL-Kreis (phase-locked loop).
Mit Bezug auf 4 werden die primären Farbsignale R, G und B, vom Umschalter 5 (1) jeweils an die A/D-Umwandlungsschaltkreise 22R, 22G und 22B geleitet und mit Hilfe einer von dem PLL 27 gelieferten Taktsignal in digitale Signale umgewandelt. Dieser PLL arbeitet synchron mit einem horizontalen Synchronisierungssignal H, das zusammen mit den primären Farbsignalen R, G und B geliefert wird. Somit wird der PLL 27 über den Mikrocomputer 26 gesteuert, abhängig von der Signalform der eingegebenen primären Farbsignale R, G und B sowie des VGA-Formats, des SVGA-Formats und des XGA-Formats.
Die weitere Verarbeitung ist die Gleiche für die primären Farbsignale R, G und B. Daher wird die Verarbeitung des primären Farbsignals R hiernach beschrieben.
Ein vom A/D-Umwandlungsschaltkreis 22R ausgegebenes digitales primäres Farbsignal R wird von einem Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R umgewandelt in ein primäres Farbsignal R, das eine Horizontal-Frequenz vom XGA-Typ hat. Der Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R beinhaltet beispielsweise Zeilenspeicher. Obwohl nicht dargestellt, erfolgt deren Einschreiben mit einer Rate entsprechend dem Ausgangstaktsignal des PLL 27. Deren Lesen erfolgt entsprechend dem Taktsignal, das XGA entspricht. Folglich wird die Horizontalfrequenz in der Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltung 23R umgewandelt für den Fall der Eingabe eines Videosignals im VGA-Format, das vom NTSC-VGA-Umwandlungsschaltkreis 4 (1) umgewandelt worden ist, oder eines Ausgangs-Bildinformationssignals eines PCs mit einer anderen Signalform als XGA, beispielsweise VGA oder SVGA. Jedoch erfolgt die Umwandlung der Horizontalfrequenz nicht in dem Fall, in dem ein Ausgangs-Bildinformationssignal eines PCs im XGA-Format eingegeben wird.
Wenn die Horizontalfrequenz im VGA-Format (31,5 kHz) in die Horizontalfrequenz im XGA-Format (48,4 kHz) umgewandelt wird, werden die Horizontal-Abtastzeilen auf der Zeitachse ungefähr um den Faktor 2/3 komprimiert. Wenn die Horizontalfrequenz im SVGA-Format (37,9 kHz) in die Horizontalfrequenz im XGA-Format umgewandelt wird, so werden die Horizontal-Abtastzeilen ungefähr um den Faktor 4/5 auf der Zeitachse komprimiert.
Das vom Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R ausgegebene primäre Farbsignal R wird an die Anzeigensteuerung 25R geliefert. Außerdem wird das vom Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R ausgegebene primäre Farbsignal R im Zeilenspeicher 24R um eine horizontale Periode des Bildinformationssignals im XGA-Format verzögert und an die Anzeigesteuerung 25R geliefert. Diese Anzeigesteuerung 25R hat die Aufgabe, die Anzahl der Pixel in die (1024 mal 768) des XGA-Formats umzuwandeln, unter Verwendung des von der Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltung 23R gelieferten primären Farbsignals R und des vom Zeilenspeicher 24R gelieferten primären Farbsignals R. Das von dieser Anzeigesteuerung 25R verarbeitete primäre Farbsignal R wird zu der in 1 dargestellten Anzeigeeinheit 7 geleitet.
Wird nun angenommen, dass das in den A/D-Umwandlungsschaltkreis 22R eingegebene primäre Farbsignal R das VGA-Format hat (640 mal 480), wird jeweils die Anzahl der horizontalen Pixel und die Anzahl der vertikalen Pixel um den Faktor 1,5 erhöht, um ein primäres Farbsignal R zu erzeugen, welches dem XGA-Format nahe kommt, wie 5A zeigt. Bezüglich des vom Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R gelieferten primären Farbsignals R werden zwei Horizontal-Abtastzeilen in drei Horizontal-Abtastzeilen umgewandelt, unter Verwendung des vom Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R gelieferten primären Farbsignals R. Des Weiteren werden in jeder Horizontal-Abtastzeile zwei Pixel zu drei Pixel umgewandelt.
Um zwei Horizontal-Abtastzeilen in drei Horizontal-Abtastzeilen umzuwandeln, ist es notwendig, eine horizontale Interpolations-Abtastzeile auf der Basis von zwei Abtastzeilen zwischen den zwei Horizontal-Abtastzeilen zu bilden. Es wird nun angenommen, dass eine von dem Zeilenspeicher 24R gelieferte Abtastzeile LA ist und LB eine von der Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltung 23R gelieferte Horizontal-Abtastzeile ist, die gleichzeitig mit LA ist. (Diese Horizontal-Abtastzeilen LA und LB sind vor der Umwandlung benachbarte Horizontal-Abtastzeilen. Die Horizontal-Abtastzeile LA geht der Horizontal-Abtastzeile LB voraus.) Der Mittelwert des primären Farbsignals R zwischen den Abtastzeilen LA und LB wird als das primäre Farbsignal R der horizontalen Interpolations-Abtastzeile LAB verwendet.
Anschließend an die Horizontal-Abtastzeile LA wird diese horizontale Interpolations-Abtastzeile LAB platziert. Anschließend an die horizontale Interpolations-Abtastzeile LAB wird die nächste von dem Zeilenspeicher 24R gelieferte Horizontal-Abtastzeile LC platziert. Selbstverständlich wird diese Horizontal- Abtastzeile LC verwendet, um die nächste horizontale Interpolations-Abtastzeile zu bilden.
Die Umwandlung der zwei Pixel in drei Pixel auf jeder Horizontal-Abtastzeile kann erreicht werden, indem ein Mittelwert für ein Pixel aus zwei Pixeln auf der horizontalen Abtastzeile herangezogen wird, und der Pixelmittelwert als Interpolation zwischen den beiden Pixeln genutzt wird.
Wird nun angenommen, dass das in den A/D-Umwandlungsschaltkreis 22R eingegebene primäre Farbsignal R das SVGA-Format hat (800 mal 600), wird jeweils die Anzahl der horizontalen Pixel und die Anzahl der vertikalen Pixel um den Faktor 1,25 erhöht, um ein primäres Farbsignal R zu erzeugen, das der XGA-Form nahe kommt, wie in 5B dargestellt. Bezüglich des vom Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R gelieferten primären Farbsignals R werden vier Horizontal-Abtastzeilen in fünf Horizontal-Abtastzeilen umgesetzt, unter Verwendung des von dem Zeilenspeicher 24R gelieferten primären Farbsignals R. Außerdem werden in jeder Horizontal-Abtastzeile vier Pixel in fünf Pixel umgewandelt. Um vier Horizontal-Abtastzeilen in fünf Horizontal-Abtastzeilen umzuwandeln, wird jedes Mal eine Horizontal-Abtastzeile vom Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R herangezogen, wenn vier Horizontal-Abtastzeilen dem Zeilenspeicher 24R entnommen werden. Die eine Horizontal-Abtastzeile wird nach den von dem Zeilenspeicher 24R gelieferten vier Horizontal-Abtastzeilen platziert.
Die Umwandlung von vier Pixeln in fünf Pixel wird mit folgender Methode durchgeführt. Von jeweils vier Pixeln wird das letzte Pixel nochmals verwertet, um fünf Pixel zu erzeugen. In anderen Worten, die letzten beiden Pixel haben denselben Informationsgehalt. Um die Genauigkeit weiter zu verbessern, wird das Gradationsintegral eingesetzt. Wie in 6A dargestellt, wird der Zeitbereich der vier Pixel virtuell in fünf Zeitabschnitte geteilt und die Datenmenge in jedem Zeitabschnitt bestimmt. Wie in 6B dargestellt, wird jeder Zeitabschnitt als ein Pixel mit der so bestimmten Datenmenge angenommen.
Ein derartiges Gradationsintegral-Verfahren kann genutzt werden, um die Anzahl der Pixel in vertikaler Richtung umzuwandeln, indem vier Horizontal-Abtastzeilen in fünf Horizontal-Abtastzeilen umgewandelt werden. Wann immer vier Horizontal-Abtastzeilen von der Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltung 23R oder dem Zeilenspeicher 24R aufgenommen werden, wird jedes Pixel in Bezug auf jede Abtastzeile in Zeitabschnitte aufgeteilt, wie in 6A veranschaulicht. Beispielsweise wird der Zeitabschnitt jedes Pixels der ersten Abtastzeile in einem Verhältnis 4:1 geteilt, um einen ersten Zeitabschnitt mit einem Verhältnis von 4/5 zu erhalten und einen zweiten Zeitabschnitt mit einem Verhältnis von 1/5. Der vorangehende erste Zeitabschnitt mit einem Verhältnis von 4/5 jedes Pixels wird als ein Pixel übernommen, welches eine Datenmenge in dem Zeitabschnitt hat. Eine aus diesen Pixeln erstellte Abtastzeile wird als erste Horizontal-Abtastzeile nach der Umwandlung übernommen. Der Zeitabschnitt eines jeden Pixels der zweiten Abtastzeile wird in einem Verhältnis von 3:2 geteilt, um einen dritten Zeitabschnitt mit einem Verhältnis von 3/5 und einen vierten Zeitabschnitt mit einem Verhältnis von 2/5 herzustellen. Bezüglich eines entsprechenden Pixels wird der gesamte zweite und der dritte Zeitabschnitt als ein Pixel übernommen, welches die Datenmenge des gesamten Zeitabschnitts hat. Eine aus diesen Pixeln geformte Abtastzeile wird als zweite Abtastzeile nach der Umwandlung übernommen. Danach werden die dritte, die vierte und die fünfte Horizontal-Abtastzeile in derselben Weise gebildet. Dieses Verfahren ist sehr kompliziert. Allerdings kann die Verzerrung der dargestellten Bilder in ausreichendem Maß verhindert werden, wenn die Umrechnung der Pixelanzahl in horizontaler Richtung bei jeder Horizontal-Abtastzeile mit diesem Gradationsintegral-Verfahren angewandt wird.
Wenn das an den A/D-Umwandlungs-Schaltkreis 22R eingegebene primäre Farbsignal R im XGA-Format vorliegt. führt die Horizontalfrequenz- Umwandlungsschaltung 23R die Horizontalfrequenz-Umwandlung nicht aus und die Anzeigesteuerung 25R führt die Umwandlung der Pixelanzahl nicht aus. Das vom Horizontalfrequenz-Umwandlungsschaltkreis 23R oder vom Zeilenspeicher 24R gelieferte primäre Farbsignal R wird unverändert an die Anzeigeeinheit 7 (1) geliefert. Somit wird, wie in 5C gezeigt, das von dem PC gelieferte Bildinformationssignal im XGA-Format mit der ursprünglichen Anzahl von Pixeln und Anzeigegröße dargestellt.
Nach der bisherigen Darstellung verwendet diese Ausführungsform als Anzeigeeinheit 7 eine dem XGA-Format entsprechende Anzeigeeinheit mit einer ausreichend großen Anzahl von Pixeln und der Fähigkeit, Bilder mit einer hohen Bildqualität anzuzeigen, beispielsweise einen TFT Flüssigkristallschirm. Ein empfangenes Videosignal eines Fernsehprogramms oder ein von einem PC geliefertes Bildinformationssignal wird zu einem Signal im XGA-Format umgewandelt und auf der Anzeigeeinheit 7 angezeigt. Somit wird das unter Verwendung des Bildinformationssignals nach XGA-Format angezeigte Bild mit der größtmöglichen Bildqualität angezeigt, ohne die Bildqualität zu beeinträchtigen. Des Weiteren wird auch das empfangene Videosignal eines Fernsehprogramms oder ein von einem PC geliefertes Bildinformationssignal im VGA- oder SVGA-Format mit der größtmöglichen Bildqualität auf der oben beschriebenen Anzeigeeinheit 7 angezeigt.
Des Weiteren wird in dieser Ausführungsform das Videosignal des NTSC Systems in ein Videosignal des VGA-Formats umgewandelt. Somit kann ein solches Videosignal als das Ausgangsbildinformationssignal eines PCs verarbeitet werden. Der VGA-XGA-Umwandlungsschaltkreis kann gleichermaßen für ein solches Videosignal genutzt werden.
Obwohl bisher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Ausführungsform beschränkt.
Obwohl hier angenommen wurde, beim Fernsehsendesignal handele es sich um ein NTSC System, kann z. B. das empfangene Fernsehsendesignal auch ein Fernsehsignal eines anderen Systems sein. Auch in Bezug auf die Bildquelle besteht keine Beschränkung auf Fernsehsendesignale oder PCs, sondern es kommen auch andere Bildinformationssignale in Frage. Auch in diesem Fall wird eine Anzeigeeinheit mit einer hohen Bildqualität eingesetzt, beispielsweise ein der XGA einsprechender Flüssigkristallschirm und das Bildinformationssignal der Bildquelle wird in Bildinformationssignale eines Systems umgewandelt, das der Anzeigeeinheit entspricht und dann an diese Anzeigeeinheit geliefert.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Videosignal des empfangenen Fernsehsendeprogramms zeitweise in ein Bildinformationssignal der VGA-Form umgewandelt und dann weiter umgewandelt in ein Bildinformationssignal der XGA-Form. Alternativ kann das Videosignal des empfangenen Fernsehsendeprogramms auch direkt in ein Bildinformationssignal der XGA-Form umgewandelt werden. In diesem Fall wird diese Umwandlungseinheit direkt diesem Videosignal und seinem Ausgang gewidmet und das Ausgangssignal der in 1 dargestellten VGA-XGA-Umwandlungseinheit 6 wird umgeschaltet und wahlweise an die Anzeigeeinheit 7 geliefert. Des Weiteren können Bilder mit hoher Auflösung und mit einem großen Betrachtungswinkel dargestellt werden, wenn eine Flüssigkristallanzeige, wie sie von den vorliegenden Erfindern in der JP-A-6-160878 vorgeschlagen wurde, als die Anzeigeeinheit der Bildanzeigevorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel verwendet wird.
Wie zuvor beschrieben, macht es die vorliegende Erfindung möglich, Bildinformationssignale mit unterschiedlichen Signalformen, die von verschiedenen Bildquellen mit unterschiedlichen Arten von Bildern geliefert wurden, als Bilder auf derselben Anzeigeeinheit wiederzugeben, Bilder mit der für jedes Bildinformationssignal möglichen Bildqualität auf der Anzeigeeinheit darzustellen und Bilder mit annähernd gleich hohen Bildqualitäten darzustellen, unabhängig von der Art dieser Bildquellen.
Die oben beschriebene Ausführungsform führt in jeder Hinsicht lediglich ein Beispiel der vorliegenden Erfindung aus und sie sollte nicht als beschränkend ausgelegt werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Ansprüche festgelegt. Abwandlungen und Änderungen im Rahmen der Ansprüche fallen in den Umfang der Erfindung.

Claims

Bildanzeigevorrichtung, welche, als deren Eingaben ein Standardfernsehsignal und ein PC-Signal empfängt, welches von einem Personalcomputer ausgegeben wird, und welche geeignet ist, ein Bild für sowohl das Standardfernsehsignal als auch das PC-Signal anzuzeigen, wobei die Bildanzeigevorrichtung Anzeigemittel (7) umfasst mit einer Pixelanzahl, welche größer ist als die Pixelanzahl pro Bildschirm des PC-Signals und des Fernsehsignals, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildanzeigevorrichtung weiterhin umfasst: erste Signalumwandlungsmittel (4) zum Umwandeln des eingegebenen Standardfernsehsignals in ein Signalformat mit einer Pixelanzahl pro Bildschirm, welche im Wesentlichen gleichwertig ist mit der Pixelanzahl pro Bildschirm eines Signalformats des eingegebenen PC-Signals; Umschaltmittel (5) zum Auswählen und Ausgeben entweder des Signals, welches von den ersten Signalumwandlungsmitteln (4) ausgegeben wird, oder des eingegebenen PC-Signals; und zweite Signalumwandlungsmittel (6) zum Umwandeln einer Pixelanzahl des Bildinformationssignals, welches von den Umschaltmitteln (5) ausgegeben wird, in ein Signal, dessen Pixelanzahl pro Bildschirm im Wesentlichen gleichwertig ist mit der Pixelanzahl der Anzeigemittel (7).
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Standardfernsehsignal ein NTSC-Systemsignal ist und das PC-Signal ein Nicht-Interlacing-VGA-Signal mit 640 mal 480 Pixeln pro Bildschirm ist.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Standardfernsehsignal ein NTSC-Systemsignal ist und das PC-Signal ein Nicht-Interlacing-SVGA-Signal mit 800 mal 600 Pixeln pro Bildschirm ist.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Anzeigemittel eine Pixelanzahl von 1024 mal 768 hat.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Anzeigemittel eine Pixelanzahl von 800 mal 600 hat.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Signalumwandlungsmittel eingegebene Standardfernsehsignale in ein Signal umwandelt, welches einem Nicht-Interlacing-VGA-Signal mit 640 mal 480 Pixeln pro Bildschirm entspricht.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Signalumwandlungsmittel eingegebene Standardfernsehsignale in ein Signal umwandelt, welches einer Nicht-Interlacing-SVGA-Form mit 800 mal 600 Pixeln pro Bildschirm entspricht.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Signalumwandlungsmittel die Pixelanzahl pro Bildschirm des Signals, welches an das Anzeigemittel geliefert werden soll, nahe an die Pixelanzahl des Anzeigemittels bringt durch Multiplizieren der Pixelanzahl sowohl der vertikalen als auch der horizontalen Richtungen mit 1,5 mal, wenn die Pixelanzahl pro Bildschirm des Signals, welches von dem Umschaltmittel zum Auswählen ausgegeben wird, 640 mal 480 ist und die Pixelanzahl des Anzeigemittels 1024 mal 768 ist.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Signalumwandlungsmittel die Pixelanzahl pro Bildschirm des Signals, welches an das Anzeigemittel geliefert werden soll, nahe an die Pixelanzahl des Anzeigemittels bringt durch Multiplizieren der Pixelanzahl sowohl der vertikalen als auch der horizontalen Richtungen mit 1,25 mal, wenn die Pixelanzahl pro Bildschirm des Signals, welches von dem Umschaltmittel zum Auswählen ausgegeben wird, 800 mal 600 ist und die Pixelanzahl des Anzeigemittels 1024 mal 768 ist.
Bildanzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Standardfernsehsignal ein Interlace-Format-Signal ist, und das erste Signalumwandlungsmittel beinhaltet einen Doppelgeschwindigkeitskonverter, welcher das Standardfernsehsignal des Interlace-Formats in ein Nicht-Interlace-Format-Signal umwandelt.