JP2000020709A - 映像信号処理装置 - Google Patents

映像信号処理装置

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JP2000020709A
JP2000020709A JP10187782A JP18778298A JP2000020709A JP 2000020709 A JP2000020709 A JP 2000020709A JP 10187782 A JP10187782 A JP 10187782A JP 18778298 A JP18778298 A JP 18778298A JP 2000020709 A JP2000020709 A JP 2000020709A
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Masanori Hoshikawa
正則 星川
Hiroshi Kida
浩 木田
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Pioneer Electronic Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成を変更せずに、入力される1水平走
査線分の映像データ系列から作成される解像度を高める
映像データ系列の個数を自由に設定する。 【解決手段】 1水平走査線(H)分の映像データ系列
を記憶するメモリ21,22と、入力される映像データ系列
を1H毎にメモリへ交互に書込み、メモリからの読出し
を制御する制御回路15と、各メモリから読み出した映
像データ系列を係数を使用して混合して1H分の映像デ
ータ系列を作成する混合回路23と、からなる。制御回路
は、映像データ系列が入力されたときの1H分に相当す
る長さの時間内で、メモリから映像データ系列を繰り返
して複数回読み出し、係数を映像データ系列の読出し毎
に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、映像データの解像
度を擬似的に高める解像度処理装置等の映像信号処理装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、パーソナルコンピュータ用のディ
スプレイとしては、640(水平方向)×480(垂直
方向)ドット、800×600ドット、1024×76
8ドット、又は1600×1200ドットの如き解像度
を有する各種表示モードに対応可能なマルチスキャンデ
ィスプレイが主流となっている。かかるディスプレイに
おいて、例えば1600×1200ドットの表示モード
時に、800×600ドットの解像度を有する映像デー
タをフルスクリーン表示させる為には、この映像データ
を垂直方向及び水平方向各々の方向に2倍に拡大してそ
の解像度を1600×1200ドットに高めるような信
号処理を行う。
【0003】一方、NTSC方式の如きテレビジョン方
式による映像信号は、予めその解像度が決められてい
る。よって、かかるテレビジョン方式による映像信号を
扱うテレビジョン受像器は、この映像信号に対応した解
像度を備えている。ところが、最近、この映像信号を垂
直方向及び水平方向の各々の方向に所望に拡大してその
解像度を擬似的に高めることにより、上記テレビジョン
方式において規定されている解像度よりも高精細な映像
表示を可能とした高精細テレビジョン受像器が製品化さ
れてきた。
【0004】このように、かかる高精細テレビジョン受
像器、並びに上記パーソナルコンピュータでは、入力さ
れてきた映像信号(映像データ)を垂直方向及び水平方
向の各々の方向にn倍に拡大することにより擬似的に映
像信号の解像度を高める解像度変更が実施されている。
図1は、入力されてきた映像データに対して上記の如き
解像度変更を行う解像度処理装置を示す。
【0005】図1において、解像度処理装置は、サンプ
リング周波数変換部1、水平方向解像度処理回路5、垂
直方向解像度処理回路6、及び解像度処理制御回路15
から構成されている。上記サンプリング周波数変換部1
におけるタイミング検出回路3は、入力されてくる例え
ば8ビットの映像データの列からなる映像データ系列D
のサンプリングタイミングを検出し、各検出タイミング
に応じた書込信号をラインメモリ2に供給する。尚、上
記映像データ各々は、後述するディスプレイ装置14の
各画素に対応したものである。ラインメモリ2は、かか
る書込信号に応じて、上記映像データ系列D中における
各映像データを順次取り込む。更に、ラインメモリ2
は、後述する解像度処理制御回路15から供給される読
出信号に応じて、上述の如く取り込んだ映像データ系列
Dをその取り込んだ順に読み出し、これを映像データ系
列Dcとして水平方向解像度処理回路5に供給する。
尚、ラインメモリ2は、上記映像データにおける1水平
走査ライン(以下、1Hと称する)分の記憶容量を有
し、かつその書込み動作及び読み出し動作を同時に独立
して実行可能な例えばFIFO(First In First Out)
メモリ等からなる。
【0006】かかる構成により、サンプリング周波数変
換部1は、入力された映像データ系列Dのサンプリング
周波数を、この解像度処理装置の処理速度に合わせた高
いサンプリング周波数に変換(映像データ系列DC)し
て、水平方向解像度処理回路5に供給するのである。水
平方向解像度処理回路5は、このサンプリング周波数変
換部1にてサンプリング周波数が高められた映像データ
系列DCに対して内挿補間処理を施すことにより、水平
方向への解像度を増した映像データ系列DCHを生成し、
これを垂直方向解像度処理回路6に供給する。
【0007】垂直方向解像度処理回路6におけるライン
メモリ7は、上記映像データ系列D CHを、この映像デー
タ系列DCHでの1H分の時間だけ遅延させたものを遅延
映像データ系列DDCHとして出力する。この際、ライン
メモリ7は、映像データ系列DCHにおける1H分の映像
データを格納する記憶容量を有する例えばFIFOメモ
リ等からなる。
【0008】混合回路9は、現映像データ系列DCHに対
し係数K1を乗算する第1の乗算器と、1H遅延された
画像データ系列DDCHに係数(1−K1)を乗算する第
2の乗算器と、第1及び第2の乗算器の出力を加算して
1ライン分の第1の補間画像データを得る第1の加算器
とで構成される。そして、上記映像データ系列DCH、遅
延映像データ系列DDCH、及び所定係数K1を用いた以
下の如き演算により1H分の第1映像データ系列DHV1
を求め、これをフレームメモリ11に供給する。
【0009】
【数1】DHV1=DCH・K1+DDCH(1−K1) 混合回路10も、混合回路9と同様な構成を採り、上記
映像データ系列DCH、遅延映像データ系列DDCH、及び
所定係数K2を用いた以下の如き演算により1H分の第
2映像データ系列DHV2を求め、これをフレームメモリ
11に供給する。
【0010】
【数2】DHV2=DCH・K2+DDCH(1−K2) 尚、上述した所定係数K1及びK2は、解像度の高め具
合に応じた係数値を有し、解像度処理制御回路15にて
夫々生成されるものとする。かかる構成により、垂直方
向解像度処理回路6は、上記映像データ系列DCH中にお
ける1H分の映像データ系列と、かかる映像データ系列
より1H前の映像データ系列とに基づき、2H分の映像
データ系列(DHV1、DHV2)各々を新たに生成するので
ある。これにより、入力されてきた元の映像データ系列
Dに対して水平走査ライン数を2倍にした映像データ系
列が得られ、垂直方向における解像度が高まる。尚、上
記所定係数K1及びK2各々は、解像度の高め具合に応
じた係数値を有するものであり、解像度処理制御回路1
5によって生成される。
【0011】フレームメモリ11は、上記第1映像デー
タ系列DHV1及び第2映像データ系列DHV2を交互に書き
込む。更にフレームメモリ11は、この書込んだ画像デ
ータを順次読み出し、これを高精細映像データ系列DH
として、例えばプラズマディスプレイパネルの如きマト
リクス表示方式のディスプレイ装置14に供給する。
尚、かかるディスプレイ装置14における1画面は、n
行、m列からなる(n・m)個の画素で形成されてい
る。この際、行数nが垂直方向の解像度、列数mが水平
方向の解像度を示すものであり、各々、上記高精細映像
データ系列DHにおける解像度に対応したものである。
【0012】以上の如く、図1に示される解像度処理装
置においては、入力されてきた映像データ系列に対して
内挿補間処理を施すことにより、水平方向に対する解像
度を増している。更に、かかる映像データ系列中におけ
る1H分の画像データから2H分の画像データを求める
ことにより、垂直方向における解像度を2倍に高めてい
るのである。
【0013】上述の構成に限らず、1つの入力に対し混
合回路とデータラインをそれぞれ3つ以上設けることも
できる。例えば1つの入力に対し混合回路とデータライ
ンをそれぞれ3つ設けた場合、1つの入力に対し3つの
出力が得られるので縦方向(垂直方向)に最大3倍まで
拡大することができる。例えば、画素数が水平640×垂
直480の映像信号を水平及び垂直方向に3倍拡大する場
合、上述の構成では、水平拡大処理後に垂直拡大処理を
行うため、ラインメモリ2として640画素数分、ライン
メモリ7として1920画素数分の容量が必要となり、総容
量は、2560画素数分となる。
【0014】この時、データラインは、総拡大数分、す
なわち3本必要となり、混合回路内の乗算器は、計6個
必要となる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回路構成では、垂直方向の拡大倍数分だけ、複雑な構成
を有する混合回路と対応した個数のデータラインとを設
ける必要があった。従って、垂直方向の拡大率を変更す
る度に回路構成を変更しなければならないという問題が
あった。
【0016】本発明は、上記問題点に鑑みて、回路構成
を変更せずに拡大率の変更を可能とする映像信号処理装
置を提供するものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の映像信号処理装
置は、各々が1水平走査線分の映像データ系列を記憶す
る第1及び第2ラインメモリと、入力される映像データ
系列を1水平走査線毎に前記ラインメモリへ交互に書込
むとともに、前記ラインメモリからの読出しを制御する
制御手段と、前記第1ラインメモリから読み出した第1
映像データ系列と前記第2ラインメモリから読み出した
第2映像データ系列とを係数を使用して混合して1水平
走査線分の新規な映像データ系列を作成する演算手段
と、を備え、前記制御手段は、映像データ系列が入力さ
れたときの1水平走査線分に相当する長さの時間内で、
前記ラインメモリから映像データ系列を繰り返して複数
回読み出すとともに前記係数を映像データ系列の読出し
毎に変更するものである。
【0018】
【作用】本発明の映像信号処理装置によれば、入力され
た映像データ系列の1水平走査線分に相当する長さの時
間において、ラインメモリから映像データ系列を繰り返
して複数回読み出し、ラインメモリから読み出した2つ
の映像データ系列の混合時に使用する係数を映像データ
系列の読み出し毎に変更しているので、1の演算手段に
おいて、現映像データ系列から複数の新規な映像データ
系列を時分割で作成することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施例を図2及
び図3を参照しながら詳細に説明する。図2は、本発明
による映像信号処理装置の一実施例である解像度処理装
置の構成を示す図である。図2において、解像度処理装
置20は、サンプリング周波数変換部1と、水平方向解
像度処理回路5と、垂直方向解像度処理回路6と、解像
度処理制御回路15とから構成される。
【0020】サンプリング周波数変換部1において、タ
イミング検出回路3は、入力されてくる例えば8ビット
の映像データの列からなる映像データ系列Dのサンプリ
ングタイミングを検出し、各検出タイミングに応じた書
込信号をラインメモリ2に供給する。上記映像データ各
々は、後述するディスプレイ装置14の各画素に対応し
たものである。ラインメモリ2は、かかる書込信号に応
じて、上記映像データ系列D中における各映像データを
順次取り込む。さらに、ラインメモリ2は、解像度処理
制御回路15から供給される読出信号に応じて、上述の
如く取り込んだ映像データ系列Dをその取り込んだ順に
読み出し、これを映像データ系列Dcとして水平方向解
像度処理回路5に供給する。尚、ラインメモリ2は、上
記映像データにおける1水平走査ライン(以下、1Hと
称する)分の記憶容量を有し、かつその書込み動作及び
読み出し動作を同時に独立して実行可能な例えばFIF
O(First in First Out)メモリ等からなる。
【0021】上記構成により、サンプリング周波数変換
部1は、入力された映像データ系列Dのサンプリング周
波数を、この解像度処理装置20の処理速度に合わせた
2倍以上の高いサンプリング周波数に変換(映像データ
系列DC)して、水平方向解像度処理回路5に供給す
る。尚、サンプリング周波数を変換する理由は、以下の
如きものである。
【0022】動画表示を行う場合には、入力されてくる
映像信号に対して途切れることなく映像表示を行わせる
必要がある。しかしながら、この映像信号に対して各種
解像度処理を施すと、その処理遅延の影響により、連続
した動画表示を維持することができなくなる場合があ
る。そこで、サンプリング周波数変換部1によって、入
力されてくる映像データ系列D(映像信号に対応した)
のサンプリング周波数を高めることにより、上記解像度
処理での処理速度を上げるのである。
【0023】水平方向解像度処理回路5は、このサンプ
リング周波数変換部1にてサンプリング周波数が高めら
れた映像データ系列DCに対して内挿補間処理を施すこ
とにより、水平方向への解像度を増した映像データ系列
CHを生成し、これを垂直方向解像度処理回路20に供
給する。垂直方向拡大処理回路6は、ラインメモリ2
1,22と、演算手段としての混合回路23とで構成さ
れる。
【0024】ラインメモリ21,22は、水平方向が拡
大された1H分の映像データ系列DC Hの映像データを格
納する記憶容量を有し、その書込み動作及び読み出し動
作を同時に独立して実行可能な例えばFIFOメモリ等
からなる。また、ラインメモリ21,22は、それぞれ
制御手段としての解像度処理制御回路15から供給され
る書込み信号W1,W2に応じて、入力される画像デー
タ系列DCHを書き込んで記憶し、記憶された画像データ
系列を制御回路15から供給される読出し信号R1,R
2に応じて読み出して、混合回路23に向けて出力す
る。
【0025】混合回路23は、一方のラインメモリ21
から供給される1H分の第1画像データ系列DCH1に対
し係数Kを乗算する第1乗算器と、他方のラインメモリ
22から供給される1H分の第2画像データ系列DCH2
に対し係数(1−K)を乗算する第2乗算器と、第1及
び第2乗算器の出力データを加算して新たな1ライン分
の変換画像データを得る加算器とで構成されている。す
なわち、2つのラインメモリ21,22から供給される
第1及び第2の映像データ系列DCH1、DCH2を、制御回
路15から供給される係数Kを用いて以下に示す演算に
より混合して、1H分の映像データ系列DHVを求め、こ
れをフレームメモリ11に供給する。
【0026】
【数3】 DHV=DCH1・K+DCH2(1−K) (1) この係数Kは、解像度の高め具合に応じて制御回路15
によって様々な値を取り得るものである。従って、混合
回路23は、入力される現映像データ系列に対して、係
数Kを変えるだけで、隣り合う複数の水平走査線に相当
する映像データ系列を作成するものである。
【0027】上記構成により、垂直方向解像度処理回路
6は、1H分の映像データ系列から、新たな映像データ
系列を作成する。これにより、入力された映像データ系
列Dに対してその水平走査線数を増やした映像データ系
列が得られる。フレームメモリ11は、混合回路から供
給される映像データ系列DHVを書き込み、この書込んだ
画像データを順次読み出し、これを高精細映像データ系
列DHとして、例えばプラズマディスプレイパネルなど
のマトリクス表示方式のディスプレイ装置14に供給す
る。
【0028】ディスプレイ装置14において、1画面
は、n行、m列からなる(n・m)個の画素で形成され
ている。この際、行数nが垂直方向の解像度、列数mが
水平方向の解像度を示すものであり、各々、上記高精細
映像データ系列DHにおける解像度に対応したものにな
る。操作手段16には、ユーザから垂直方向の拡大率、
すなわち水平走査線数の増大率が入力され、入力された
拡大率を解像度処理制御回路15に供給するものであ
る。本発明においては、垂直方向の拡大率としては、2
以上の整数を取ることができる。
【0029】次に図3を参照しながら、入力される画像
データの水平走査線数を垂直方向に2倍とする場合を例
に、図2の解像度処理装置の動作を説明する。図3に示
すように、解像度処理装置に入力された映像データ系列
D(図3(b)参照)は、タイミング検出回路3によっ
てサンプリングタイミングが検出され、本実施例におい
ては、そのサンプリング周波数を2倍に変換して水平方
向解像度処理部6に向けて出力する。
【0030】水平方向解像度処理部5は、サンプリング
周波数変換部1から供給されるデータ系列の水平方向の
解像度を変更し、この映像データ系列を1H分の時間だ
け遅延させて映像データ系列DCHとして垂直方向解像度
処理部6に出力する(図3(b)参照)。一方、解像度
処理制御部15は、ラインメモリ21,22に対して、
メモリへのデータ書込みを指示する書込み信号W1,W
2を供給する(図3(c),(d)参照)。書込み信号W
1,W2によって、映像データ系列は、ラインメモリ2
1,22に交互に書き込まれる。書込み信号W1,W2
は、1H分の映像データ系列DCHを一度にメモリに書き
込む信号である。
【0031】書込み信号Wが入力されたラインメモリで
は、書込み信号Wと同期して映像データ系列DCHが書き
込まれる。例えば、時刻t0でラインメモリ22で書込
み信号W2の入力が始まると、ラインメモリ22のみに
データ系列Dnが書込み信号W2のサンプリングパルス
に応じて順次書き込まれていく(図3(f)参照)。次
に、時刻t2でラインメモリ21で書込み信号W1の入
力が始まると、ラインメモリ21のみにデータ系列Dn
が書込み信号W1のサンプリングパルスに応じて順次書
き込まれていく。このようにして、データ系列は、デー
タ系列毎にメモり21,22に交互に書き込まれていく
(図3(e),(f)参照)。
【0032】データ系列Dnのメモリ22への書込みが
終了すると、時刻t1にて、解像度処理制御回路15か
らメモリ21,22の各々に供給される読出し信号R
1,R2と同期して、2つのメモリ21,22からそれ
ぞれデータ系列DCH1,DCH2が同時に読み出されて混合
回路23に供給される。例えば、時刻t1にて、読出し
信号が入力されたメモリ21,22において、メモリ2
1からはデータ系列Dn−1が第1データ系列DCH1
して順次読み出され、メモリ22からは、書き込まれた
データ系列Dnが第2データ系列DCH2として順次読み
出される。
【0033】混合回路23において、第1データ系列D
CH1と第2データ系列DCH2とを、制御回路15から供給
される係数K1を使用して(1)式に示す演算により混
合して、データ系列Dnに基づいた新規な1H分の第1
映像データ系列Dn’を作成し、フレームメモリ11に
出力する。さらに、第1データ系列Dn’の作成が終了
した時刻t2において、読出し信号W1,W2によっ
て、再びメモリ21,22からデータ系列を繰り返し読
み出して、混合回路23において再びデータ系列の混合
が行われるが、2回目の読出しにおいて式(1)にて使
用される係数は、新たに制御回路15から送られる、先
の係数K1と異なる係数K2である。この係数K2を使
用して第1映像データ系列とは異なる1H分の第2映像
データ系列Dn”が作成されて、フレームメモリ11に
出力される。
【0034】このように、入力された映像データ系列の
1水平走査線分に相当する長さの時間内で、ラインメモ
リからデータ系列を2回繰り返して読み出すとともに、
混合に用いられる係数Kを1回目と2回目とで変更する
ことによって、1H分の映像データ系列から、このデー
タ系列の水平方向への解像度を高めた2つの異なる映像
データ系列を時分割で作成される。
【0035】上記操作を繰り返し行うことによって、入
力された1フレーム分の映像データに対して水平方向走
査線数を2倍に増やした1フレーム分の映像データが得
られ、ディスプレイ14に水平方向の解像度を高めた状
態で表示される。上記構成において、水平走査線数の増
加処理は、入力される映像データ系列の1H分に相当す
る長さの時間内で時分割で行われるため、混合回路内で
必要とされる乗算器の個数は2個で済み、出力ラインを
1本のみとすることができる。
【0036】上記実施例においては、データ系列のサン
プリング周波数を2倍に上げているので、入力される映
像データ系列Dの1H分に相当する長さの期間におい
て、メモリからデータ系列を繰り返し2回読み出すとと
もに、混合回路で使用される係数を、データ系列の2回
目の読み出しを行う読出し信号に同期して変更してい
る。従って、1つの混合回路において、1の現映像デー
タ系列から2つの異なる映像データ系列を作成でき、デ
ータ系列の水平走査線数を垂直方向に2倍に増やすこと
ができる。
【0037】また、データ系列のサンプリング周波数を
3倍にすると、入力されるデータ系列Dの1H分に相当
する長さの期間において、ラインメモリ21,22から
映像データ系列を3回繰り返して読み出すことができ、
係数Kの値を読出し毎に3つの値を順次取るように設定
すれば、データ系列Dの水平走査線数を垂直方向に3倍
に増やすことができる。
【0038】このように、入力された映像データ系列の
1H分に相当する長さの期間において、2つのラインメ
モリから映像データ系列を複数回繰り返し読み出し、映
像データ系列の混合に使用する係数を映像データ系列毎
に変更することにより、1の混合回路によって、入力さ
れた1H分の映像データを、繰り返し読み出す回数に対
応した個数の解像度を高めた映像データに増加させるこ
とができる。
【0039】すなわち、本発明によれば、回路構成を変
更せずに、入力された1H分の映像データ系列から作成
される映像データ系列の個数を自由に設定することがで
きる。従って、入力された1フレームの画像の垂直方向
の解像度を自由に変更することができる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、入力された映像データ
系列の1水平走査線分に相当する長さの期間において、
2つのラインメモリから映像データ系列を複数回繰り返
し読み出し、映像データ系列の混合に使用する係数を映
像データ系列毎に変更することにより、1の混合回路に
よって、入力された1H分の映像データを、繰り返し読
み出す回数に対応した個数の解像度を高めた映像データ
に増加させることができる。すなわち、回路構成を変え
ることなく、入力された1水平走査線分の映像データ系
列から作成される映像データ系列の個数を自由に設定す
ることができる。従って、入力された1フレームの画像
の垂直方向の解像度を自由に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の映像信号処理装置を示す構成図である。
【図2】本発明による映像信号処理装置の一実施例を示
す構成図である。
【図3】図2に示す映像信号処理装置の各部における信
号を説明する波形図である。
【符号の簡単な説明】
15 制御手段としての解像度処理制御回路 21,22 ラインメモリ 23 演算手段としての混合回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々が1水平走査線分の映像データ系列
    を記憶する第1及び第2ラインメモリと、 入力される映像データ系列を1水平走査線毎に前記ライ
    ンメモリへ交互に書込むとともに、前記ラインメモリか
    らの読出しを制御する制御手段と、 前記第1ラインメモリから読み出した第1映像データ系
    列と前記第2ラインメモリから読み出した第2映像デー
    タ系列とを係数を使用して混合して1水平走査線分の新
    規な映像データ系列を作成する演算手段と、を備え、 前記制御手段は、映像データ系列が入力されたときの1
    水平走査線分に相当する長さの時間内で、前記ラインメ
    モリから映像データ系列を繰り返して複数回読み出すと
    ともに前記係数を映像データ系列の読出し毎に変更する
    ことを特徴とする映像信号処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004521527A (ja) * 2000-10-03 2004-07-15 トムソン ライセンシング ソシエテ アノニム 画素を表すデータをバッファ記憶する方法およびシステム
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