JP2000089710A - ビデオ信号処理方法及びそのユニット、並びにそれを備えたデジタル画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログビデオ信号の立ち上がり・立ち下が
り特性に起因する信号レベルの変動の影響を受けないデ
ジタルビデオ信号を得ることができるビデオ信号処理方
法及びそのユニット、並びにそれを備えたデジタル画像
表示装置を提供する。 【解決手段】 各々位相の異なる複数種類の仮サンプリ
ングクロックを発生させ、各々の仮サンプリングクロッ
クでアナログビデオ信号をサンプリングするサンプリン
グ期間内に発生したクロック数を求める（Ｓ１〜Ｓ
５）。それらクロック数の中から最小のクロック数に基
づく仮サンプリングクロックを本サンプリングクロック
として決定する（Ｓ６）。この本サンプリングクロック
によって、アナログビデオ信号源から順次送られてくる
アナログビデオ信号をサンプリングしてデジタルビデオ
信号に変換する（Ｓ７）。液晶パネルは、そのデジタル
ビデオ信号に基づいて画像を表示する（Ｓ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ等から出力されるアナログビデオ信号をデジタル
ビデオ信号に変換するビデオ信号処理方法及びそのユニ
ット、並びにそれを備えたデジタル画像表示装置に係
り、特に、デジタル画像表示装置に表示される画像の
「ちらつき」や「にじみ」を低減することができる技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータ（以下、
単に「パソコン」と呼ぶ。）には、ＣＲＴ（陰極線管）
モニタのようなアナログ式の画像表示装置が広く利用さ
れてきた。しかし、近年の省スペース化や小電力化等の
要求に応じて、液晶ディスプレイやプラズマディスプレ
イ等のデジタル画像表示装置が利用され始めている。

【０００３】液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ
等の画像表示部である表示パネル自体は、デジタルでし
か駆動できないので、従来のパソコンから出力されるア
ナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換する必要
が生じている。しかし、パソコンから出力されるアナロ
グビデオ信号は、Ｒ（赤色成分）、Ｇ（緑色成分）、Ｂ
（青色成分）の各アナログビデオ信号、水平同期信号お
よび垂直同期信号で構成されており、デジタルビデオ信
号に変換されることが考慮されていない。このため、液
晶ディスプレイ等は、アナログビデオ信号を表示パネル
に入力するためのデジタルビデオ信号に変換するビデオ
信号処理ユニットを備えている。例えば、そのビデオ信
号処理ユニットとして、特開平５−１９９４８１号公報
に示されたものがある。

【０００４】従来のビデオ信号処理ユニットでは、例え
ば次のような処理が行われている。図７に示すように、
例えば原画像である３つの画素Ｇ₁ 〜Ｇ₃ を水平走査方
向Ｓにスキャンすると、例えば縦軸を輝度値、横軸を時
間とするアナログビデオ信号ＩＤが得られる。なお、こ
こで説明するアナログビデオ信号ＩＤは、Ｒ、Ｇ、Ｂの
いずれか一つのビデオ信号を示す。このアナログビデオ
信号ＩＤが例えばパソコン側から出力される。出力され
たアナログビデオ信号ＩＤは、ビデオ信号処理ユニット
に入力される。ビデオ信号処理ユニットは、アナログビ
デオ信号ＩＤとともに送られる水平同期信号や垂直同期
信号からサンプリングクロックＣＫを生成して、このサ
ンプリングクロックＣＫでアナログビデオ信号ＩＤをサ
ンプリングする。サンプリングによって、例えば画素Ｇ
₁ 、Ｇ₃ では輝度値Ｋ₁ が、画素Ｇ₂ では輝度値Ｋ₂ が
それぞれ得られる。ビデオ信号処理ユニットは、各画素
Ｇ ₁ 〜Ｇ₃ の輝度値Ｋ₁ 、Ｋ₂ に応じたアナログビデオ
信号をサンプリングして、デジタルビデオ信号に変換す
る。このデジタルビデオ信号に基づいて、デジタル画像
表示装置に画素Ｇ₁ 〜Ｇ₃ を表示する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、パソコン等から出力されるアナログビ
デオ信号は、立ち上がり・立ち下がり特性が良くない。
つまり、アナログビデオ信号の立ち上がり・立ち下がり
部では信号が鈍るとともに、信号のノイズ、ジッター等
による信号レベルの変動が起こりやすい。このアナログ
ビデオ信号の立ち上がり・立ち下がり部でサンプリング
された情報に基づいて、例えば液晶ディスプレイに画像
を表示すると、画像がにじんだり、ちらついたりすると
いう問題が生じる。

【０００６】具体的には、図８に示すように、実際にパ
ソコン側から出力されるアナログビデオ信号ＲＤは、上
述した理想的なアナログビデオ信号ＩＤに対して、立ち
上がり・立ち下がり部で信号が鈍っている。つまり、実
際のアナログビデオ信号ＲＤをサンプリングした際に得
られる輝度値と、理想的なアナログビデオ信号ＩＤをサ
ンプリングした際に得られる輝度値とは、その値が異な
る。その結果、実際のアナログビデオ信号ＲＤから得ら
れた輝度値に基づいて、画素Ｇ₁ 〜Ｇ₃ を表示すると、
Ｒ、Ｇ、Ｂの各信号のバランスが崩れて、画像の「にじ
み」を引き起こす。また、アナログビデオ信号ＲＤの立
ち上がり部１００を拡大した図９に示すように、アナロ
グビデオ信号ＲＤの立ち上がり部１００にノイズが乗っ
ている場合にその位置をサンプリングすると、ノイズの
変動によって輝度値が変動する（図９では、輝度値Ｋ_x
の範囲で変動する）。つまり、この変動が画像の「ちら
つき」となるという問題がある。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、アナログビデオ信号の立ち上がり・立
ち下がり特性に起因する信号レベルの変動の影響を受け
ないデジタルビデオ信号を得ることができるビデオ信号
処理方法及びそのユニット、並びにそれを備えたデジタ
ル画像表示装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、アナログビデオ信号をデ
ジタルビデオ信号に変換するビデオ信号処理方法であっ
て、周波数が同じで、位相が異なる複数種類の仮サンプ
リングクロックを発生させる過程と、前記各仮サンプリ
ングクロックによって前記アナログビデオ信号を各々サ
ンプリングする際に、前記アナログビデオ信号のサンプ
リング値が得られる期間であるサンプリング期間内に発
生する前記各仮サンプリングクロックのクロック数をカ
ウントする過程と、前記各仮サンプリングクロックの中
から、前記サンプリング期間内に発生したクロック数が
最小となる仮サンプリングクロックの位相を、アナログ
ビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換する際の本サン
プリングクロックの位相として決定する過程と、前記本
サンプリングクロックによってアナログビデオ信号をサ
ンプリングしてデジタルビデオ信号に変換する過程とを
備えることを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のビデオ信号処理方法において、前記本サンプリングの
位相として決定する過程は、前記クロック数が最小とな
る仮サンプリングクロックが複数個ある場合に、それら
複数個の仮サンプリングクロックの位相の範囲内のほぼ
中央の位相を、本サンプリングクロックの位相として決
定するものである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、アナログビデオ
信号をデジタルビデオ信号に変換するビデオ信号処理ユ
ニットであって、周波数が同じで、位相が異なる複数種
類のサンプリングクロックを発生させるサンプリングク
ロック発生手段と、前記各サンプリングクロックを仮サ
ンプリングクロックとして、前記アナログビデオ信号を
サンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリン
グ手段によって前記アナログビデオ信号をサンプリング
する際に、前記アナログビデオ信号のサンプリング値が
得られる期間であるサンプリング期間内に発生する前記
仮サンプリングクロックごとのクロック数をカウントす
るクロック数カウント手段と、前記クロック数カウント
手段でカウントされたクロック数が最小となる仮サンプ
リングクロックの位相を、アナログビデオ信号をデジタ
ルビデオ信号に変換する際の本サンプリングクロックの
位相として決定するクロック位相決定手段と、前記クロ
ック位相決定手段で決定された本サンプリングクロック
に基づいて、アナログビデオ信号をサンプリングしてデ
ジタルビデオ信号に変換するビデオ信号変換手段とを備
えることを特徴とするものである。

【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のビデオ信号処理ユニットにおいて、前記クロック位相
決定手段は、前記クロック数カウント手段でカウントさ
れたクロック数が最小となる仮サンプリングクロックが
複数個ある場合に、それら複数個の仮サンプリングクロ
ックの位相の範囲内のほぼ中央の位相を、アナログビデ
オ信号をデジタルビデオ信号に変換する際の本サンプリ
ングクロックの位相として決定するものである。

【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
のビデオ信号処理ユニットにおいて、前記クロック数カ
ウント手段は、前記仮サンプリングクロックに基づく前
記アナログビデオ信号の立ち上がりを検出する立ち上が
り検出手段と、前記仮サンプリングクロックに基づく前
記アナログビデオ信号の立ち下がりを検出する立ち下が
り検出手段と、前記立ち上がり検出手段で検出されたア
ナログビデオ信号の立ち上がりから、前記立ち下がり検
出手段で検出されたアナログビデオ信号の立ち下がりま
での間をサンプリング期間として、このサンプリング期
間内に発生する前記仮サンプリングクロックのクロック
数をカウントするカウント手段とを備えるものである。

【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のビデオ信号処理ユニットにおいて、前記カウント手段
は、前記アナログビデオ信号の水平走査期間内に発生す
る仮サンプリングクロックのクロック数をカウントする
水平位置カウンタと、前記立ち上がり検出手段で前記ア
ナログビデオ信号の立ち上がりが検出されるたびに、前
記水平位置カウンタでクロック数をカウントして得られ
るカウント値を取得するとともに、最小のカウント値を
保持するスタートレジスタと、前記立ち下がり検出手段
で前記アナログビデオ信号の立ち下がりが検出されるた
びに、前記水平位置カウンタでクロック数をカウントし
て得られるカウント値を取得するとともに、最大のカウ
ント値を保持するエンドレジスタと、前記エンドレジス
タに保持されたカウント値から、前記スタートレジスタ
に保持されたカウント値を差し引くことで得られる減算
値を、サンプリング期間内に発生したサンプリングクロ
ックのクロック数として算出するクロック数算出手段と
を備えるものである。

【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項３ないし
請求項６のいずれかに記載のビデオ信号処理ユニットを
備えることを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】本発明の作用は次のとおりである。請求項１に
記載の発明によれば、位相の異なる複数種類の仮サンプ
リングクロックが発生される。各仮サンプリングクロッ
クによってアナログビデオ信号を各々サンプリングする
際に、サンプリング値が得られる期間であるサンプリン
グ期間内に発生する各仮サンプリングクロックのクロッ
ク数をカウントする。各仮サンプリングクロックに基づ
くクロック数が集まれば、それらクロック数が最小にな
る仮サンプリングクロックの位相を、アナログビデオ信
号からデジタルビデオ信号に変換する際の本サンプリン
グクロックの位相として決定する。この本サンプリング
クロックに基づきアナログビデオ信号をサンプリングし
て、デジタルビデオ信号に変換する。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、本サンプ
リングクロックの位相を決定する際に、クロック数が最
小となる仮サンプリングクロックが複数個ある場合に
は、それらの位相の範囲内の中央の位相を、本サンプリ
ングクロックの位相として決定する。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、サンプリ
ングクロック発生手段は、周波数が同じで、位相が異な
る複数種類のサンプリングクロックを発生させる。サン
プリング手段は、各サンプリングクロックを各々仮サン
プリングクロックとして、各仮サンプリングクロックご
とにアナログビデオ信号をサンプリングする。クロック
数カウント手段は、各仮サンプリングクロックごとのサ
ンプリング期間内に発生する各々のクロック数をカウン
トする。クロック位相決定手段は、複数種類の仮サンプ
リングクロックの中から、サンプリング期間内のクロッ
ク数が最小となる仮サンプリングクロックの位相を、本
サンプリングクロックの位相として決定する。ビデオ信
号変換手段は、本サンプリングクロックに基づいてアナ
ログビデオ信号をサンプリングしてデジタルビデオ信号
に変換する。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、クロック
位相決定手段は、サンプリング期間内のクロック数が最
小となる仮サンプリングクロックが複数個ある場合に、
それら複数個の仮サンプリングクロックの位相の範囲内
のほぼ中央の位相を、本サンプリングクロックの位相と
して決定する。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、立ち上が
り検出手段は、アナログビデオ信号が仮サンプリングク
ロックでサンプリングされる際に得られる、アナログビ
デオ信号の立ち上がりを検出する。立ち下がり検出手段
は、アナログビデオ信号が仮サンプリングクロックでサ
ンプリングされる際に得られる、アナログビデオ信号の
立ち下がり信号を検出する。カウント手段は、アナログ
ビデオ信号の立ち上がりから立ち下がりまでの間の期間
をサンプリング期間として、このサンプリング期間内に
発生する仮サンプリングクロックのクロック数をカウン
トする。つまり、アナログビデオ信号のサンプリング値
が得られるサンプリング期間内に発生するクロック数が
カウントされる。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、水平位置
カウンタは、アナログビデオ信号の水平走査期間内に発
生する仮サンプリングクロックのクロック数を順次カウ
ントする。スタートレジスタは、アナログビデオ信号の
立ち上がりが検出されるたびに、水平位置カウンタのカ
ウント値を取得し、常に最小のカウント値を保持する。
エンドレジスタは、アナログビデオ信号の立ち下がりが
検出されるたびに、水平位置カウンタのカウント値を取
得し、常に最大のカウント値を保持する。クロック数算
出手段は、エンドレジスタに保持されたカウント値から
スタートレジスタに保持されたカウント値を差し引くこ
とで、その減算値をサンプリング期間内に発生したクロ
ック数として算出する。つまり、水平走査期間内のアナ
ログビデオ信号のサンプリング値が得られる最長のサン
プリング期間として、この期間内に発生するクロック数
が求まる。

【００２１】請求項７に記載の発明によれば、デジタル
画像表示装置は、ビデオ信号処理ユニットで得られたデ
ジタルビデオ信号に基づいて画像を表示する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１は本発明の実施例に係るデジタル
画像表示装置を示すブロック図である。また、図２は図
示しない例えばパソコン等のアナログビデオ信号源から
送られてくる信号およびデジタル画像表示装置内で生成
される信号を示すタイミングチャートである。

【００２３】図２に示すように、アナログビデオ信号源
からデジタル画像表示装置へは、Ｒ（赤色信号成分）、
Ｇ（緑色信号成分）、Ｂ（青色信号成分）の各アナログ
ビデオ信号と、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）と、垂直同
期信号（ＶＳＹＮＣ）とが送られてくる。アナログビデ
オ信号源は、水平走査期間ごとのアナログビデオ信号を
順次送信することで、垂直走査期間内に１画面分（以
下、単に「１フレーム分」と呼ぶ）の画像データをデジ
タル画像表示装置へ送る。なお、図２では、Ｒ、Ｇ、Ｂ
のアナログビデオ信号の内のいずれか１つのアナログビ
デオ信号を図示する。

【００２４】図１に示すように、デジタル画像表示装置
は、アナログビデオ信号をサンプリングするサンプリン
グ部１と、サンプリング部１で利用される、周波数が同
じで、位相の異なる複数種類のサンプリングクロック等
を発生させるクロック発生部２と、所定時間内にクロッ
ク発生部２で発生したサンプリングクロックのクロック
数をカウントするクロック数カウント部３と、デジタル
画像を表示する例えば液晶パネル７と、その液晶パネル
７を駆動する液晶パネル駆動部６と、デジタル画像表示
装置の各部を統括的に制御したり、各種の演算処理等を
行うＭＰＵ（micro processor unit）５とを備えて構成
されている。なお、本発明の信号処理ユニットは、サン
プリング部１と、クロック発生部２と、クロック数カウ
ント部３と、ＭＰＵ５とを備えて構成されるものに相当
する。

【００２５】サンプリング部１は、例えばパソコン等の
アナログビデオ信号源から送られてくるＲ、Ｇ、Ｂの各
アナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に各々変換す
る複数個のＡ／Ｄコンバータ回路を備えて構成されてい
る。サンプリング部１は、クロック発生部２から送られ
てくるサンプリングクロックに基づいてサンプリングを
行い、各アナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変
換するものである。また、変換されたアナログビデオ信
号は、サンプリング部１から液晶パネル駆動部６に送ら
れる。なお、サンプリング部１は、本発明におけるサン
プリング手段およびビデオ信号変換手段に相当する。

【００２６】クロック発生部２は、アナログビデオ信号
源から送られてくる水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）に基づ
いてサンプリングクロックを生成し、ＭＰＵ５の指示に
応じた位相の異なるサンプリングクロックを発生させる
ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を備えて構成されて
いる。このサンプリングクロックは、サンプリング部１
やクロック数カウント部３等に供給される。また、クロ
ック発生部２は、アナログビデオ信号源から送られてく
る水平同期信号をサンプリングしてデジタル化したＤＳ
ＹＮＣをクロック数カウント部３の水平位置カウンタ部
３３に供給する。なお、クロック発生部２は、本発明に
おけるサンプリングクロック発生手段に相当する。

【００２７】クロック数カウント部３は、アナログビデ
オ信号の立ち上がり信号を検出する立ち上がり検出部３
１と、アナログビデオ信号の立ち下がり信号を検出する
立ち下がり検出部３２と、クロック数カウント部３に供
給されるサンプリングクロックのクロック数をカウント
する水平位置カウンタ部３３と、水平位置カウンタ部３
３のクロック数を記憶するレジスタ４と、レジスタ４の
動作期間を指示するタイミング測定部３４とを備えて構
成されている。なお、クロック数カウント部３は、本発
明におけるクロック数カウント手段に相当する。

【００２８】タイミング測定部３４には、アナログビデ
オ信号源から垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）が供給されて
おり、ＭＰＵ５から送られてくる図２に示す測定開始フ
ラグ信号を受け取ると、測定開始フラグ信号の受信直後
の垂直同期信号の立ち上がりから次の垂直同期信号の立
ち上がりまでの信号である測定イネーブル信号を生成す
る。この測定イネーブル信号は、クロック数カウント部
３におけるサンプリングクロックのクロック数をカウン
トする期間を決定する信号である。測定イネーブル信号
はレジスタ４に送られる。なお、この実施例では、垂直
同期信号間を測定イネーブル信号としているので、１フ
レーム内のアナログビデオ信号におけるクロック数が測
定対象となる。従って、例えば測定イネーブル信号を水
平同期信号に同期させれば、１フレームの各水平走査期
間内のアナログビデオ信号におけるクロック数を測定対
象とすることもできる。

【００２９】水平位置カウンタ部３３は、クロック発生
部２から供給されるサンプリングクロックのクロック数
をカウントするカウンタ回路を備えて構成されている。
水平位置カウンタ部３３は、サンプリングクロックのク
ロックが入力するたびに、カウンタ値を例えば「０」、
「１」、「２」、…、「ｉ」、…と変化させる。さら
に、クロック発生部２から供給されるＤＳＹＮＣが入力
されるたびに、カウンタ回路のカウンタ値をリセットす
る。具体的には、図３に示すように、ＤＳＹＮＣが入力
されると、その立ち上がり位置Ｐ１の直後のサンプリン
グクロックＣＫの立ち上がり位置Ｐ２で、カウンタ回路
のカウンタ値をリセットする。リセットされたカウンタ
回路は、再びカウンタ値「０」から順次カウントを開始
する。したがって、水平位置カウンタ部３３で得られる
カウンタ値は、水平同期信号期間内の特定位置を常に表
す。つまり、カウンタ値は、１フレーム内の水平走査方
向の特定位置に対応する。

【００３０】立ち上がり検出部３１は、アナログビデオ
信号ＲＤの立ち上がりを検出する。具体的には、図３に
示すように、サンプリング部１にアナログビデオ信号Ｒ
Ｄが入力されると、アナログビデオ信号ＲＤの立ち上が
り位置Ｐ３の直後のサンプリングクロックＣＫの立ち上
がり位置Ｐ４でアナログビデオ信号ＲＤのサンプリング
値（量子化された値）が得られる。立ち上がり検出部３
１は、このサンプリング値が得られた時のサンプリング
クロックＣＫに同期させた立ち上がり信号Ｕを生成する
とともに、その立ち上がり信号Ｕをレジスタ４に送る。

【００３１】立ち下がり検出部３２は、アナログビデオ
信号ＲＤの立ち下がりを検出する。具体的には、サンプ
リング部１に入力されたアナログビデオ信号ＲＤの立ち
下がり位置Ｐ５の直後のサンプリングクロックＣＫの位
置Ｐ６におけるサンプリング値は、値「０」となる。立
ち下がり検出部３２は、サンプリング値「０」となった
時のサンプリングクロックＣＫに同期させた立ち下がり
信号Ｄを生成するととともに、その立ち下がり信号Ｄを
レジスタ４に送る。なお、立ち上がり検出部３１および
立ち下がり検出部３２は、アナログビデオ信号ＲＤの立
ち下がり・立ち上がりを検出するたびに、立ち上がり信
号Ｕ、立ち下がり信号Ｄをレジスタ４に送る。

【００３２】レジスタ４は、最も小さいカウンタ値を保
持するスタートレジスタ４１と、最も大きいカウンタ値
を保持するエンドレジスタ４２とを備えて構成されてお
り、測定イネーブル信号で指定された期間内において、
スタートレジスタ４１とエンドレジスタ４２とを動作さ
せるものである。

【００３３】スタートレジスタ４１は、図３に示すよう
に、立ち上がり検出部３１から立ち上がり信号Ｕを受け
取ると、その時のアナログビデオ信号ＲＤの立ち上がり
位置に相当するカウンタ値「２」を取得する。同様に、
立ち上がり検出部３１からの立ち上がり信号Ｕを受け取
るたびに、その時のカウンタ値を取得する。さらに、ス
タートレジスタは、最も小さい値のカウンタ値を保持す
るため以下のように動作する。例えば、立ち上がり信号
Ｕ₁ を受け取ると、その時のカウンタ値ＵＣ₁を取得し
保持する。さらに、次に送られてきた立ち上がり信号Ｕ
₂ を受け取ると、同様に新たなカウンタ値ＵＣ₂ を取得
する。このとき、保持されているカウンタ値ＵＣ₁ と、
新たなカウンタ値ＵＣ₂ とを比較して、値の小さい方の
カウンタ値だけを保持する。測定イネーブル信号で指示
された期間内（この実施例では垂直走査期間内）におい
て、立ち上がり信号Ｕを受け取るたびに上述した動作を
繰り返し行う。その結果、１フレーム内の水平走査方向
において最も早いアナログビデオ信号ＲＤの立ち上がり
位置をカウンタ値として得ることができる。

【００３４】エンドレジスタ４２は、立ち下がり検出部
３２からの立ち下がり信号Ｄを受け取ると、その時のカ
ウンタ値「７」を取得する。エンドレジスタ４２もスタ
ートレジスタと同様に、立ち下がり信号Ｄを受け取るた
びに、水平位置カウンタ部３３のカウンタ値を取得す
る。しかし、エンドレジスタ４２は、最も大きな値のカ
ウンタ値を保持するため以下のように動作する。例えば
立ち下がり信号Ｄ₁ を受け取ると、その時のカウンタ値
ＤＣ₁ を取得し保持する。さらに、次に送られてきた立
ち下がり信号Ｄ₂ を受け取ると、同様に新たなカウンタ
値ＤＣ₂ を取得する。このとき、保持されているカウン
タ値ＤＣ₁ と、新たなカウンタ値ＤＣ₂ とを比較して、
値の大きい方のカウンタ値だけを保持する。測定イネー
ブル信号で指示された期間内において、立ち下がり信号
Ｄを受け取るたびに上述した動作を繰り返し行う。その
結果、１フレーム内の水平走査方向において最も遅いア
ナログビデオ信号ＲＤの立ち下がり位置をカウンタ値と
して得ることができる。

【００３５】クロック数カウント部３は、測定イネーブ
ル信号で指示された期間が終了すると、スタートレジス
タ４１に保持されているカウンタ値と、エンドレジスタ
４２に保持されているカウンタ値とをＭＰＵ５に送る。

【００３６】ＭＰＵ５は、各種の演算処理や制御処理を
行う演算回路、メモリ、インターフェース制御回路等を
備えるいわゆる中央処理装置であり、図示しないプログ
ラムメモリ等に記憶されたプログラムに応じた処理を行
うものである。ＭＰＵ５は、エンドレジスタ４２のカウ
ント値と、スタートレジスタ４１のカウント値との間で
減算処理を行いその減算値を求める。クロック発生部２
で発生された複数種類のサンプリングクロックＣＫごと
の減算値の中から、減算値が最小となるサンプリングク
ロックを求める。そのサンプリングクロックでサンプリ
ングされたデジタルビデオ信号は、サンプリング部１か
ら液晶パネル駆動部６に送られる。なお、ＭＰＵ５は、
本発明におけるクロック位相決定手段およびクロック数
算出手段に相当する。

【００３７】液晶パネル駆動部６は、液晶パネル７に表
示する１フレーム分の画像データを記憶する図示しない
複数個のフレームメモリと、液晶パネル駆動回路等とを
備えて構成されている。サンプリング部１から送られる
デジタルビデオ信号は、順次図示しないフレームメモリ
に記憶され、液晶パネル駆動部６はフレームメモリ内に
記憶された１フレーム分の画像データに基づいて、液晶
パネル７を駆動させる。これにより、液晶パネル７はパ
ソコン等で生成された画像を表示する。なお、１フレー
ムは、アナログビデオ信号源から送られてくる垂直同期
信号（ＶＳＹＮＣ）と、次の垂直同期信号と間に送られ
る全てのアナログビデオ信号ＲＤで構成される。

【００３８】以下の説明を容易にするため、本発明の要
部であるサンプリングクロックの位相と、アナログビデ
オ信号の関係について、図４、図５を参照しながら説明
する。図４、図５は、例えば原画像である７個の画素Ｇ
₁ 〜Ｇ₇ に基づくアナログビデオ信号ＲＤを、各々位相
の異なる５個のサンプリングクロックＣＫ₁ 〜ＣＫ₅で
各々サンプリングする場合について示したものである。
図４、図５中、「１」〜「１０」の数字はクロック数を
示し、「○」および「×」は、サンプリングクロックＣ
Ｋ₁ 〜ＣＫ₅ によってアナログビデオ信号ＲＤのサンプ
リング値が得られた場合を「○」で、サンプリング値が
得られない場合を「×」で示すものである。

【００３９】図４（ａ）に示すように、アナログビデオ
信号ＲＤのサンプリング値が得られる信号幅は、原画像
の画素Ｇ₁ 〜Ｇ₇ の合計の幅よりも大きくなっている。
これは、アナログビデオ信号ＲＤの立ち上がり・立ち下
がり特性が悪いことに起因するものであり、アナログビ
デオ信号である以上回避できない問題の一つである。そ
こで、本発明は、アナログビデオ信号のこの特徴に着目
することで、原画像に比較的忠実なデジタルビデオ信号
を得ることができるサンプリングクロックの位相を特定
する技術である。つまり、後述の説明で明らかになるよ
うに、アナログビデオ信号ＲＤのサンプリング値が得ら
れる信号幅は、原画像の画素Ｇ₁ 〜Ｇ₇の合計の幅より
も大きくなっているので、その信号幅内で発生するクロ
ック数（換言すれば、サンプリング値が得られるサンプ
リング点の数）がサンプリングクロックの位相に応じて
変動することを利用するものである。

【００４０】まず、サンプリングクロックＣＫ₁ によっ
てアナログビデオ信号ＲＤをサンプリングすると〔図４
（ａ）参照〕、アナログビデオ信号ＲＤの立ち上がり位
置のクロック「２」から立ち下がり位置のクロック「１
０」までの間、すなわち信号幅内では８個（「○」の個
数）のクロックが発生していることがわかる。このと
き、クロック「２」でサンプリングされる位置は、アナ
ログビデオ信号ＲＤの立ち上がり部である。つまり、こ
のサンプリングクロックＣＫ₁ でアナログビデオ信号Ｒ
Ｄをサンプリングすると、従来例で説明したように信号
レベルが変動した信号を含むデジタルビデオ信号となる
ので、液晶パネル上において画像の「ちらつき」や「に
じみ」の原因となる。なお、クロック「２」からクロッ
ク「１０」までの間、すなわち、サンプリング値が得ら
れる期間は、本発明におけるサンプリング期間に相当す
る。

【００４１】次に、図４（ｂ）に示すように、サンプリ
ングクロックＣＫ₁ よりも位相をずらしたサンプリング
クロックＣＫ₂ によって、アナログビデオ信号ＲＤをサ
ンプリングすると、その信号幅内では８個のクロックが
発生している。このときにも、まだクロック「２」は、
アナログビデオ信号ＲＤの立ち上がり部をサンプリング
していることがわかる。

【００４２】さらに、図５（ａ）に示すように、サンプ
リングクロックＣＫ₂ よりも位相をずらしたサンプリン
グクロックＣＫ₃ によって、アナログビデオ信号ＲＤを
サンプリングすると、その信号幅内では７個のクロック
が発生している。このとき、クロック「２」は、アナロ
グビデオ信号ＲＤの信号の比較的安定した位置をサンプ
リングしていることがわかる。

【００４３】また、図５（ｂ）に示すように、サンプリ
ングクロックＣＫ₃ よりも位相をずらしたサンプリング
クロックＣＫ₄ によって、アナログビデオ信号ＲＤをサ
ンプリングすると、その信号幅内では７個のクロックが
発生している。このときも、クロック「２」は、アナロ
グビデオ信号ＲＤの信号の比較的安定した位置をサンプ
リングしていることがわかる。

【００４４】最後に、図５（ｃ）に示すように、サンプ
リングクロックＣＫ₄ よりも位相をずらしたサンプリン
グクロックＣＫ₅ によって、アナログビデオ信号ＲＤを
サンプリングすると、その信号幅内では８個のクロック
が発生している。このとき、クロック「２」は、次の画
素Ｇ₂ の立ち上がり部をサンプリングしており、クロッ
ク「１」がアナログビデオ信号ＲＤの立ち上がり部をサ
ンプリングしていることがわかる。

【００４５】したがって、サンプリングクロックＣＫ_3,
ＣＫ₄ のいずれか一方のサンプリングクロックによって
アナログビデオ信号ＲＤをサンプリングすれば、原画像
に比較的忠実なデジタルビデオ信号が得られる。また、
このとき、このサンプリングクロックＣＫ_3,ＣＫ₄ のク
ロック数は、サンプリングクロックＣＫ_1,ＣＫ_2,ＣＫ ₅
のクロック数に比べて少ないことがわかる。

【００４６】以下、図６に示すフローチャートを参照し
ながらデジタル画像表示装置で行われる一連の処理につ
いて説明する。

【００４７】ステップＳ１（仮サンプリングクロックを
発生） デジタル画像表示装置を操作する操作者からサンプリン
グクロックの調整の指示があると、ＭＰＵ５は、クロッ
ク発生部２に仮サンプリングクロックＣＫ₁ の発生を指
示する。クロック発生部２は、仮サンプリングクロック
ＣＫ₁ をサンプリング部１およびクロック数カウント部
３等に供給する。

【００４８】ステップＳ２（アナログビデオ信号をサン
プリング） サンプリング部１は、アナログビデオ信号源から送られ
てきた例えば１フレーム分のアナログビデオ信号ＲＤを
仮サンプリングクロックＣＫ₁ でサンプリングする。

【００４９】ステップＳ３（カウント値を取得） クロック数カウント部３は、サンプリング部１のサンプ
リング値に基づいて、アナログビデオ信号ＲＤの立ち上
がりおよび立ち下がりを順次検出する。さらに、クロッ
ク数カウント部３は、１フレーム内の最も早いアナログ
ビデオ信号ＲＤの立ち上がり位置に対応するカウント値
ＵＣmin をスタートレジスタ４１に保持し、１フレーム
内の最も遅いアナログビデオ信号ＲＤの立ち下がり位置
に対応するカウント値ＤＣmax をエンドレジスタ４２に
保持する。

【００５０】ステップＳ４（クロック数を算出） ＭＰＵ５は、１フレーム分のアナログビデオ信号ＲＤの
サンプリングが終了すると、スタートレジスタ４１に保
持されたカウント値ＵＣmin と、エンドレジスタ４２に
保持されたカウント値ＤＣmax を受け取る。さらに、Ｍ
ＰＵ５は、カウント値ＤＣmax からカウント値ＵＣmin
を減算する。このときの減算値を、仮サンプリングクロ
ックＣＫ₁ に基づくアナログビデオ信号ＲＤのサンプリ
ング期間内のクロック数として記憶する。

【００５１】ステップＳ５（新たな仮サンプリングクロ
ックを発生？） ＭＰＵ５は、例えば５種類の位相の異なる仮サンプリン
グクロックＣＫ₁ 〜ＣＫ₅ を発生させる場合には、残り
の仮サンプリングクロックＣＫ₂ 〜ＣＫ₅ について、ス
テップＳ１〜Ｓ４を繰り返し行うことで、各仮サンプリ
ングクロックＣＫ₁ 〜ＣＫ₅ ごとのサンプリング期間内
のクロック数が記憶される。

【００５２】ステップＳ６（本サンプリングクロックを
決定） ＭＰＵ５は、仮サンプリングクロックＣＫ₁ 〜ＣＫ₅ の
サンプリング期間内の各クロック数の中から最小のクロ
ック数となる仮サンプリングクロックを特定する。さら
に、その最小のクロック数に基づく仮サンプリングクロ
ックを、本サンプリングクロックとして決定する。この
とき、最小のクロック数となる仮サンプリングクロック
が複数個ある場合には、それら仮サンプリングクロック
の位相の範囲内においてほぼ中央値である位相に基づく
仮サンプリングクロックを本サンプリングクロックとし
て決定する。具体的には、仮サンプリングクロックＣＫ
₁のクロック数が「ｎ個」、仮サンプリングクロックＣ
Ｋ₂ のクロック数が「（ｎ−１）個」、仮サンプリング
クロックＣＫ₃ のクロック数が「（ｎ−１）個」、仮サ
ンプリングクロックＣＫ₄ のクロック数が「（ｎ−１）
個」、仮サンプリングクロックＣＫ₅ のクロック数が
「ｎ個」の場合には、仮サンプリングクロックＣＫ₂ 〜
ＣＫ₄ の位相の中央値である仮サンプリングクロックＣ
Ｋ₃ が、本サンプリングクロックとして決定される。ま
た、例えば、仮サンプリングクロックＣＫ₁ のクロック
数が「（ｎ−１）個」、仮サンプリングクロックＣＫ₂
のクロック数が「（ｎ−１）個」、仮サンプリングクロ
ックＣＫ₃ のクロック数が「ｎ個」、仮サンプリングク
ロックＣＫ₄ のクロック数が「ｎ個」、仮サンプリング
クロックＣＫ₅ のクロック数が「（ｎ−１）個」の場合
には、仮サンプリングクロックＣＫ₁ 、ＣＫ₂ 、ＣＫ₅
の中央値である仮サンプリングクロックＣＫ₁ が、本サ
ンプリングクロックとして決定される。

【００５３】ステップＳ７（デジタルビデオ信号に変
換） ＭＰＵ５は、クロック発生部２から本サンプリングクロ
ックを発生させる。サンプリング部１は、クロック発生
部２から供給される本サンプリングクロックに基づい
て、アナログビデオ信号源から順次送られてくるアナロ
グビデオ信号をサンプリングして、デジタルビデオ信号
に変換する。そのデジタルビデオ信号は、サンプリング
部１から液晶パネル駆動部６に送られる。

【００５４】ステップＳ８（画像を表示） 液晶パネル駆動部６は、サンプリング部１から送られる
デジタルビデオ信号に基づいて液晶パネル７を駆動させ
て、液晶パネル７に画像を表示する。

【００５５】上述したように、この実施例のデジタル画
像表示装置は、アナログビデオ信号を位相の異なる複数
種類の仮サンプリングクロックでサンプリングすること
で、サンプリング値が得られる期間であるサンプリング
期間内に発生するクロック数の違いを各仮サンプリング
クロックごとに求めることで、デジタルビデオ信号を得
るための本サンプリングクロックの位相を特定してい
る。したがって、従来の信号処理ユニットに比べて簡易
な回路構成でより正確な本サンプリングクロックを得る
ことができる。その結果、デジタル画像表示装置は、ア
ナログビデオ信号の立ち上がりや立ち下がり特性に起因
する信号レベルの変動の影響である「ちらつき」や「に
じみ」が低減された画像を表示することができる。

【００５６】この発明は以下のように変形実施すること
が可能である。 （１）上述した実施例では、サンプリング期間内に発生
するクロック数が最小となる仮サンプリングクロックが
複数個ある場合には、それら仮サンプリングクロックの
位相の範囲内におけるほぼ中央の位相に基づく仮サンプ
リングクロックを本サンプリングクロックとして決定し
たが、例えば、それら仮サンプリングクロックの位相の
範囲内の中央値を算出し、その算出された位相の本サン
プリングクロックを新たに発生させるようにすることも
できる。

【００５７】（２）上述した実施例では、位相の異なる
５個の仮サンプリングクロックを利用したが、本発明は
これに限定されるものではなく、２個以上の位相の異な
るサンプリングクロックであればよい。また、好ましく
は、各々位相の異なる１６個の仮サンプリングクロック
を利用する。

【００５８】（３）上述した実施例では、１フレーム分
のアナログビデオ信号の水平走査期間内の最先の立ち上
がりと最終の立ち下がりについて説明したが、例えば、
水平走査期間内の単一のアナログビデオ信号の立ち上が
りと立ち下がりの場合にも適用することができる。

【００５９】（４）上述した実施例では、デジタル画像
表示装置として、液晶表示装置を例にとって説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
プラズマディスプレイや、ドットマトリックス式ＬＥＤ
表示装置等のデジタルビデオ信号に基づいて画像を表示
する装置に適用することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、位相の異なる複数種類の仮サ
ンプリングクロックに基づいて、アナログビデオ信号を
各々サンプリングしているので、仮サンプリングクロッ
クの位相によって、サンプリング期間内に発生するクロ
ック数が異なるものが現れる。この時のクロック数が最
小となる仮サンプリングクロックの位相を、アナログビ
デオ信号をデジタルビデオ信号に変換する際の本サンプ
リングクロックの位相としているので、アナログビデオ
信号の立ち上がり・立ち下がり部をサンプリングするこ
とを避けることができる。その結果、アナログビデオ信
号の立ち上がり・立ち下がりでの信号レベルの変動に起
因する「ちらつき」や「にじみ」が低減されたデジタル
ビデオ信号を得ることができる。

【００６１】請求項２に記載の発明によれば、サンプリ
ング期間内のクロック数が最小となる仮サンプリングク
ロックが複数個ある場合には、それらの位相の範囲内の
ほぼ中央の位相を、本サンプリングクロックの位相とし
ているので、アナログビデオ信号の立ち上がり・立ち下
がり部をサンプリングすることをより避けることができ
る。その結果、アナログビデオ信号の立ち上がりや立ち
下がりでの信号レベルの変動に起因する「ちらつき」や
「にじみ」がより低減されたデジタルビデオ信号を得る
ことができる。

【００６２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
に記載の方法発明を好適に実施することができる。

【００６３】請求項４に記載の発明によれば、請求項２
に記載の方法発明を好適に実施することができる。

【００６４】請求項５に記載の発明によれば、アナログ
ビデオ信号の立ち上がりと、立ち下がりとの間の期間を
サンプリング期間として、このサンプリング期間内に発
生したクロック数をカウントしているので、簡単な回路
構成で各仮サンプリングクロックごとのサンプリング期
間内に発生するクロック数を容易に得ることができる。

【００６５】請求項６に記載の発明によれば、アナログ
ビデオ信号の水平走査期間内における最先の立ち上がり
から最終の立ち下がりまでの間をサンプリング期間とし
ているので、水平走査期間内の最長のサンプリング期間
内に発生するクロック数をカウントすることができる。

【００６６】請求項７に記載の発明によれば、デジタル
画像表示装置は、請求項３ないし請求項６のいずれかに
記載のビデオ信号処理ユニットを備えているので、「ち
らつき」や「にじみ」がより低減されたデジタル画像を
表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るデジタル画像表示装置を示すブロ
ック図である。

【図２】デジタル画像表示装置全体で利用される各種信
号のタイミングチャートである。

【図３】クロック数カウント部で利用される各種信号の
タイミングチャートである。

【図４】アナログビデオ信号を仮サンプリングクロック
でサンプリングした場合の概念図である。

【図５】アナログビデオ信号を仮サンプリングクロック
でサンプリングした場合の概念図である。

【図６】デジタル画像表示装置で行われる一連の処理を
示すフローチャートである。

【図７】従来例においてアナログビデオ信号をサンプリ
ングした場合の概念図である。

【図８】アナログビデオ信号の様子を示す図である。

【図９】アナログビデオ信号の立ち上がり部の様子を示
す図である。

【符号の説明】

１ … サンプリング部 ２ … クロック発生部 ３ … クロック数カウント部 ４ … レジスタ ５ … ＭＰＵ ６ … 液晶パネル駆動部 ７ … 液晶パネル ３１ … 立ち上がり検出部 ３２ … 立ち下がり検出部 ３３ … 水平位置カウンタ部 ３４ … タイミング測定部 ４１ … エンドレジスタ ４２ … スタートレジスタ ＲＤ … アナログビデオ信号 ＣＫ … サンプリングクロック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C006 AA02 AA03 AA11 AA22 AC21 AF72 AF81 BB11 BC16 BF01 FA16 FA23 FA33 5C080 AA10 BB05 CC03 DD06 DD07 EE01 EE17 EE29 EE30 FF09 GG02 GG10 JJ02 JJ04 JJ07

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログビデオ信号をデジタルビデオ信
   号に変換するビデオ信号処理方法であって、 周波数が同じで、位相が異なる複数種類の仮サンプリン
   グクロックを発生させる過程と、 前記各仮サンプリングクロックによって前記アナログビ
   デオ信号を各々サンプリングする際に、前記アナログビ
   デオ信号のサンプリング値が得られる期間であるサンプ
   リング期間内に発生する前記各仮サンプリングクロック
   のクロック数をカウントする過程と、 前記各仮サンプリングクロックの中から、前記サンプリ
   ング期間内に発生したクロック数が最小となる仮サンプ
   リングクロックの位相を、アナログビデオ信号をデジタ
   ルビデオ信号に変換する際の本サンプリングクロックの
   位相として決定する過程と、 前記本サンプリングクロックによってアナログビデオ信
   号をサンプリングしてデジタルビデオ信号に変換する過
   程とを備えることを特徴とするビデオ信号処理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のビデオ信号処理方法に
   おいて、 前記本サンプリングの位相として決定する過程は、 前記クロック数が最小となる仮サンプリングクロックが
   複数個ある場合に、それら複数個の仮サンプリングクロ
   ックの位相の範囲内のほぼ中央の位相を、本サンプリン
   グクロックの位相として決定するビデオ信号処理方法。
3. 【請求項３】 アナログビデオ信号をデジタルビデオ信
   号に変換するビデオ信号処理ユニットであって、 周波数が同じで、位相が異なる複数種類のサンプリング
   クロックを発生させるサンプリングクロック発生手段
   と、 前記各サンプリングクロックを仮サンプリングクロック
   として、前記アナログビデオ信号をサンプリングするサ
   ンプリング手段と、 前記サンプリング手段によって前記アナログビデオ信号
   をサンプリングする際に、前記アナログビデオ信号のサ
   ンプリング値が得られる期間であるサンプリング期間内
   に発生する前記仮サンプリングクロックごとのクロック
   数をカウントするクロック数カウント手段と、 前記クロック数カウント手段でカウントされたクロック
   数が最小となる仮サンプリングクロックの位相を、アナ
   ログビデオ信号をデジタルビデオ信号に変換する際の本
   サンプリングクロックの位相として決定するクロック位
   相決定手段と、 前記クロック位相決定手段で決定された本サンプリング
   クロックに基づいて、アナログビデオ信号をサンプリン
   グしてデジタルビデオ信号に変換するビデオ信号変換手
   段とを備えることを特徴とするビデオ信号処理ユニッ
   ト。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のビデオ信号処理ユニッ
   トにおいて、 前記クロック位相決定手段は、 前記クロック数カウント手段でカウントされたクロック
   数が最小となる仮サンプリングクロックが複数個ある場
   合に、それら複数個の仮サンプリングクロックの位相の
   範囲内のほぼ中央の位相を、アナログビデオ信号をデジ
   タルビデオ信号に変換する際の本サンプリングクロック
   の位相として決定するビデオ信号処理ユニット。
5. 【請求項５】 請求項３に記載のビデオ信号処理ユニッ
   トにおいて、 前記クロック数カウント手段は、 前記仮サンプリングクロックに基づく前記アナログビデ
   オ信号の立ち上がりを検出する立ち上がり検出手段と、 前記仮サンプリングクロックに基づく前記アナログビデ
   オ信号の立ち下がりを検出する立ち下がり検出手段と、 前記立ち上がり検出手段で検出されたアナログビデオ信
   号の立ち上がりから、前記立ち下がり検出手段で検出さ
   れたアナログビデオ信号の立ち下がりまでの間をサンプ
   リング期間として、このサンプリング期間内に発生する
   前記仮サンプリングクロックのクロック数をカウントす
   るカウント手段とを備えるビデオ信号処理ユニット。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のビデオ信号処理ユニッ
   トにおいて、 前記カウント手段は、 前記アナログビデオ信号の水平走査期間内に発生する仮
   サンプリングクロックのクロック数をカウントする水平
   位置カウンタと、 前記立ち上がり検出手段で前記アナログビデオ信号の立
   ち上がりが検出されるたびに、前記水平位置カウンタで
   クロック数をカウントして得られるカウント値を取得す
   るとともに、最小のカウント値を保持するスタートレジ
   スタと、 前記立ち下がり検出手段で前記アナログビデオ信号の立
   ち下がりが検出されるたびに、前記水平位置カウンタで
   クロック数をカウントして得られるカウント値を取得す
   るとともに、最大のカウント値を保持するエンドレジス
   タと、 前記エンドレジスタに保持されたカウント値から、前記
   スタートレジスタに保持されたカウント値を差し引くこ
   とで得られる減算値を、サンプリング期間内に発生した
   サンプリングクロックのクロック数として算出するクロ
   ック数算出手段とを備えるビデオ信号処理ユニット。
7. 【請求項７】 請求項３ないし請求項６のいずれかに記
   載のビデオ信号処理ユニットを備えることを特徴とする
   デジタル画像表示装置。