JP2001166733A - ビデオ信号の補間方法及びビデオ信号補間機能を有する表示装置 - Google Patents
ビデオ信号の補間方法及びビデオ信号補間機能を有する表示装置Info
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- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/46—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for receiving on more than one standard at will
Abstract
合わせることのできる許容範囲の広い補間処理を簡単な
構成で行う。表示器側の均等な線順次スキャンを行うこ
とを可能とする。 【構成】 入力ディジタルビデオ信号が供給される少な
くとも2つのラインメモリを用い、これらラインメモリ
の書込及び読出制御を行いラインメモリの読出出力から
垂直補間ビデオ信号を発生させる。この制御では、ライ
ンメモリを循環的に選択し選択されたラインメモリに入
力ディジタルビデオ信号のサンプル列をそのサンプルレ
ートにて順次書き込みつつその書き込まれたサンプル列
をサンプルレートよりも大きくかつ所望の補間率に応じ
た一定レートで順次読み出し、ラインメモリのうちの1
つが書込動作中にあるときはラインメモリのうちの他の
1つに対し繰り返し読み出す。
Description
方法及びビデオ信号の補間を行う表示装置に関する。本
発明はまた、ディジタルビデオ信号に応じて表示画像を
形成することの可能な液晶表示装置に関する。
り、表示すべき画像を実際の表示画面のサイズに合わせ
るようにした画像サイズ調整回路が特開平10−799
05号公報(米国特許第5818416号)に開示され
ている。この公報に記載の回路は、ディジタルディスプ
レイ装置に表示する画像の大きさを容易に拡大又は縮小
することを目的としている。
は、外部制御信号の値を変更可能とし、この値に応じて
水平同期信号を逓倍してアナログ−ディジタル変換器の
サンプリングクロックを得、当該クロックの周波数を可
変としている。そして、このようなサンプリングクロッ
クをメモリの書込イネーブル信号とすることで、水平同
期信号の1周期でメモリへ書き込まれる1走査ライン当
たりのディジタル映像信号のデータ量を変更させること
により、水平方向における画像の拡大及び縮小を行って
いる。
リングクロック(書込イネーブル信号)よりも周波数の
高いクロックを読出イネーブル信号として、書き込まれ
たディジタル映像信号を入力ビデオ信号の1水平走査期
間においてメモリから複数回読み出し、複数の走査ライ
ン上に表示させて行っている。
うな幾つかの不利な点がある。すなわち、水平方向にお
ける補間は、アナログビデオ信号を入力とするアナログ
−ディジタル変換器のサンプリング周波数を高くし(縮
小の場合は低くし)、得られるその出力ディジタルビデ
オ信号のサンプル数つまり表示に使用するドットデータ
片の数を増やすことによって(縮小の場合は減らすこと
によって)行っている。故に当該表示装置に供給される
ビデオ信号がディジタル形式の場合は、これに即対処し
得ない点である。この既知の水平補間技術を入力ディジ
タルビデオ信号に適用したとしても、ディジタル−アナ
ログ変換器にて該入力ディジタルビデオ信号をアナログ
信号に一旦戻し、その後に改めて所望のサンプリング周
波数で当該水平補間のためのディジタル化を行う、とい
った複雑な処理及び構成が必要となってしまう。
オ信号の1水平走査期間毎に周波数の高いクロックと通
常周波数のクロックとを選択的に読出イネーブル信号と
する制御において、高周波数クロックが選択される入力
ビデオ信号の水平走査期間の数を、指定された垂直方向
の画像サイズに応じて変更して行っている。このような
補間の仕方では、補間率の選択に自由度が低く、すなわ
ち指定できる補間割合が限定される。しかも、挿入され
たラインのビデオ情報は、他のラインに比べて相当に短
い期間で対応する表示器の走査ラインに供給されなけれ
ばならないので、当該挿入ラインに対してだけ速いスキ
ャンがなされる必要があるという点で、表示器側の線順
次スキャン動作に偏重を来すこととなり好ましくない。
ビデオ信号による画像を任意のサイズに合わせることの
できる許容範囲の広い補間処理を簡単な構成で行うこと
のできる方法及び表示装置を提供することを主たる目的
としている。
等な線順次スキャンを行うことを可能とするビデオ信号
の補間方法及び補間機能を有する表示装置を提供するこ
とである。
に、本発明による一態様のビデオ信号補間方法は、入力
ディジタルビデオ信号が供給される少なくとも2つのラ
インメモリを用い、これらラインメモリの書込及び読出
制御を行って当該ラインメモリの読出出力から垂直補間
ビデオ信号を発生させる、ビデオ信号の補間方法であっ
て、前記書込及び読出制御において、前記ラインメモリ
を循環的に選択し選択されたラインメモリに前記入力デ
ィジタルビデオ信号のサンプル列をそのサンプルレート
にて順次書き込みつつその書き込まれたサンプル列を前
記サンプルレートよりも大きくかつ所望の垂直拡大率に
応じた略一定レートで順次読み出し、前記ラインメモリ
のうちの1つが書込動作中にあるときは前記ラインメモ
リのうちの他の1つに対し繰り返し読み出す制御を行う
ようにしている。
するFIFO型メモリとすることができる。
のドット周波数に相当するものとしうる。
水平同期周波数の前記垂直拡大率倍の周波数を有する同
期信号に基づいて読出モードとなるべきラインメモリを
指定してもよい。
補間方法は、入力ディジタルビデオ信号が供給される少
なくとも1つのラインメモリを用い、このラインメモリ
の書込及び読出を含む制御を行って当該ラインメモリの
読出出力から水平補間ビデオ信号を発生させる、ビデオ
信号の補間方法であって、前記水平補間ビデオ信号を、
表示手段において画面の垂直方向にそれぞれ延在する列
電極群にそれぞれ対応する画素情報信号を供給するため
のシフトレジスタの直列入力端に供給し、前記シフトレ
ジスタの保持データをシフトさせる所定周波数のシフト
クロックを前記シフトレジスタに供給し、前記制御にお
いて、前記入力ディジタルビデオ信号のサンプル列を前
記ラインメモリに書き込みつつその書き込まれたサンプ
ル列を読出クロックに応答して順次読み出し、前記読出
クロックの周波数を、前記シフトクロックよりも低くか
つ所望の水平拡大率に応じた略一定のものとしている。
クロックに基づいて発生されるものとすることができ
る。
で、前記ラインメモリに記憶された1ライン分のサンプ
ルを略均等な間隔で読み出すことを特徴としている。
力ディジタルビデオ信号が供給される少なくとも2つの
ラインメモリを有し、これらラインメモリの書込及び読
出制御を行って当該ラインメモリの読出出力から垂直補
間ビデオ信号を発生させる、ビデオ信号の補間機能を有
する表示装置であって、前記ラインメモリを循環的に選
択し選択されたラインメモリに前記入力ディジタルビデ
オ信号のサンプル列をそのサンプルレートにて順次書き
込みつつその書き込まれたサンプル列を前記サンプルレ
ートよりも大きくかつ所望の垂直拡大率に応じた略一定
レートで順次読み出し、前記ラインメモリのうちの1つ
が書込動作中にあるときは前記ラインメモリのうちの他
の1つに対し繰り返し読み出す制御を行う制御手段を有
するようにしている。
ディジタルビデオ信号が供給される少なくとも1つのラ
インメモリを有し、このラインメモリの書込及び読出を
含む制御を行って当該ラインメモリの読出出力から水平
補間ビデオ信号を発生させる、ビデオ信号の補間機能を
有する表示装置であって、前記水平補間ビデオ信号を、
表示画面の垂直方向にそれぞれ延在する列電極群にそれ
ぞれ対応する画素情報信号を供給するためのシフトレジ
スタの直列入力端に供給する手段と、前記シフトレジス
タの保持データをシフトさせる所定周波数のシフトクロ
ックを前記シフトレジスタに供給する手段と、前記入力
ディジタルビデオ信号のサンプル列を前記ラインメモリ
に書き込みつつその書き込まれたサンプル列を読出クロ
ックに応答して順次読み出し、前記読出クロックの周波
数を、前記シフトクロックよりも低くかつ所望の水平拡
大率に応じた略一定のものとする制御手段をさらに有す
るようにしている。
号補間方法に用いられる2つのラインメモリの構成と入
出力関係とを概略的に示している。
リLM1及びLM2が補間処理メモリ部として使用され
ている。これらラインメモリは、それぞれ、図示せぬ供
給元からの例えばNTSC若しくはPALディジタルビ
デオ信号、又はVGA、SVGA若しくはXGAディジ
タルビデオ信号をサンプル毎に1ライン(すなわち1水
平走査期間のドット又は画素情報)分記憶することがで
きる。例えば、1サンプルは8ビットで表され、1ライ
ンのビデオデータは、1024個のサンプルからなる。
このラインメモリLM1及びLM2には、いわゆるFI
FO(First InFirst Out)型のメモリを採用すること
ができ、ここでは、デュアルポートを備えたFIFOメ
モリを適用している。
ビデオ信号のライン内サンプルS0,S1,…,S
1023を順次書き込むとともに、書き込まれたこれら
サンプルをサンプルS0,S1,…,S1023の順に
読み出すことができる。1つのラインメモリから読み出
されたサンプルは、LCD(液晶表示)パネルなどの表
示器に供給すべき1ライン分のディジタル画素情報信号
を形成し、さらにこうした1ライン分のディジタル画素
情報信号が時間軸上に連なって垂直補間ビデオ信号とし
て当該メモリ部から出力される。入力ディジタルビデオ
信号には、以下に説明するラインメモリLM1,LM2
とその制御とによって、垂直方向の補間が施される。
の書込クロックは、入力ディジタルビデオ信号のサンプ
リングクロック信号(又はサンプル同期信号)が使わ
れ、ラインメモリLM1,LM2の読出クロックは、上
記表示器をスキャンすべき水平走査周波数によって定ま
る固定周波数のクロック信号(ドットクロック信号)が
使われる。したがって、入力ディジタルビデオ信号によ
る原画像が当該表示器の画面全体を占める表示画像サイ
ズよりも小さく当該原画像をそれより大なる当該表示画
像に合わせようとする場合などで、入力ディジタルビデ
オ信号よりも出力ディジタルビデオ信号の方がフィール
ド(又はフレーム)当たりの水平走査線数が多い場合に
は、当該入力よりも出力の方がデータ転送レートを高く
される。つまり、これらラインメモリに対し書込レート
よりも読出レートの方を高く設定されるのである。
直補間の原理を図式化したものである。
ンメモリLM1がその読出動作を禁止されつつ書込モー
ドに入る。また、ラインメモリLM2の読出動作も禁止
される。したがって、ラインメモリLM1の書込イネー
ブル信号WENだけが有効となり、書込クロックに応答
して入力ディジタルビデオ信号のサンプルが順々に書き
込まれていく。
おいて書き込まれたサンプルで満杯となってその書込動
作を終了し、これに引き続きラインメモリLM2の書込
イネーブル信号WENが有効とされてラインメモリLM
2が書込モードを開始するとともに、読出イネーブル信
号RENが有効となってラインメモリLM1の読出動作
が可能となったことを示している。
メモリLM2が読出動作を禁止しかつ上述したように読
出レートの方が書込レートよりも高いので、ラインメモ
リLM2の書込動作が終了するまでにラインメモリLM
1の記憶データサンプルが繰り返し何度も読み取られ
る。これにより、ライン間に挿入すべき新しいライン情
報を発生するための補間動作がなされることとなる。
ンメモリLM2には書き込まれたサンプルで満杯となっ
てその書込動作が終了し、これに伴いラインメモリLM
1が書込モードを再び開始するとともに、ラインメモリ
LM1に記憶されたラインにおける最後のサンプルの読
出終了後にラインメモリLM2の読出イネーブル信号R
ENが有効となってラインメモリLM2の読出動作に切
り替わる。なお、ここでラインメモリLM1は、一時的
に書込モードの動作と読出モードの動作とを並行して行
うこととなるが、デュアルポート型のメモリであれば可
能である。また、書込レートよりも読出レートが高いの
で、書込アドレスが読出アドレスに追いつくことはな
く、ラインメモリLM1が書込モードに移ってから間も
なくして、支障を来すことなくラインメモリLM1から
LM2への読出モードの切り換えがなされることにな
る。
モリが書込モード及び読出モードととして動作する
(E)のような状態となり、ラインメモリLM1が読出
動作を禁止しつつ、ラインメモリLM2の記憶データが
繰り返し読み取られる。ここでも、上記(C)と同じよ
うな補間(挿入)動作がなされる。以降同様に、(B)
ないし(E)のイネーブル状態の動作が繰り返されるこ
ととなる。
で行われる種々のケースにつき、書込モードにあるライ
ンメモリと読出モードにあるラインメモリとの関係をタ
イムチャートの形式で示している。
1,LM2を用いて、出力ビデオ信号の入力ビデオ信号
に対するフレーム(又はフィールド)当たりのライン数
の比(以下、拡大率と呼ぶ)を3/2とした場合であ
る。なお、図3において使用されている参照符号1,
2,…は、各モードにおいて指定されるラインメモリL
Mの番号を指し、参照符号,,…は、入力ディジタ
ルビデオ信号のライン番号を示している。また、参照符
号(1),(2),…は、LCDパネルにおいてアクテ
ィブとなる(すなわちアドレス指定される)走査ライン
(行方向電極)の番号を指している。
,…のデータがそれぞれ2回読み出され、LCDパネ
ルにおけるそれぞれ別の(隣接した)アクティブ走査ラ
インに対応するラインデータとなっている。また、入力
ビデオ信号が2ライン進むのに対して出力ビデオ信号が
3ライン進んでいる。よって3/2の拡大率でラインデ
ータが補間されていることが分かる。また、走査ライン
のアクティブ期間は全て均等であり、先述したようなス
キャン動作の偏重がないことも分かる。
1,LM2に加えてラインメモリLM3を用い、拡大率
を5/2とした場合である。
,…のデータがそれぞれ3回読み出され、LCDパネ
ルにおけるそれぞれ隣接した3つのアクティブ走査ライ
ン(1)〜(3),(6)〜(8),(11)〜(1
3),…に対応するラインデータとなり、ライン番号
,,,…のデータがそれぞれ2回読み出され、L
CDパネルにおけるそれぞれ隣接した2つのアクティブ
走査ライン(4)及び(5),(9)及び(10),
(14)及び(15),…に対応するラインデータとな
っている。また、入力ビデオ信号が2ライン進むのに対
して出力ビデオ信号が5ライン進んでいることから、5
/2の拡大率でラインデータが補間されていることが分
かる。ここでも、先述の不具合が解消されていることが
分かる。
任意の垂直補間率を実現しかつ時間的に均一な線順次ス
キャンを達成することができる。しかも、そのためにラ
インメモリを2つしか必要としないので、回路規模の縮
小化及び安価な製品の提供に寄与することになる。
号の水平補間方法を実施する構成を概略的に示してい
る。
タルビデオ信号は、そのサンプルクロック信号とともに
少なくとも1つのラインメモリを有するラインメモリ部
10に供給される。このラインメモリ部10は、サンプ
ルクロック信号を書込クロックWCKとし、入力ディジ
タルビデオ信号のサンプル列をそのサンプルクロック信
号に応答して順次書き込む。ラインメモリ部10は、上
述した垂直補間のための動作を兼ねて水平補間を行うよ
う、少なくとも2つのラインメモリを有するように構成
することもできる。
に並行して読出動作を行う。ラインメモリ部10は、そ
の書き込まれたサンプル列を読出クロックRCKに応答
して順次読み出し、その読み出されたサンプル列を水平
補間ビデオ信号としてLCDパネル20に供給する。
マトリクス型であり、互いに直交する行電極及び列電極
21,22と、行電極21にゲートが列電極22にソー
スが接続される薄膜トランジスタ(TFT)23と、列
電極22に水平走査周期毎に画素情報信号を供給するた
めの列レジスタ24を含む列制御部2Cと、行電極21
を水平走査周期毎に順次選択してアクティブにするライ
ン駆動信号を供給するための行制御部2Lと、上記TF
Tのドレインに接続される画素電極25と、この画素電
極とこれに対向する共通電極(図示せず)との間に介在
する液晶層(図示せず)とを有する。
SO、水平同期信号HSO及びデータ有効信号DEOの
如きタイミング信号に基づいて、行電極21の選択タイ
ミングを決定する。
てのLCDパネル20における列レジスタ24の直列入
力端に供給される。列レジスタ24は、列電極22と同
じ個数の単位レジスタが縦続接続されその単位レジスタ
の各々から並列出力が可能なシフトレジスタである。こ
の列レジスタ24は、シフトクロック信号CKLの1回
の活性化タイミング(例えば当該クロック信号の立ち上
がりエッジ)に応答して単位レジスタ1つ分だけ当該列
レジスタの保持データをシフトさせるとともに、直列入
力信号のデータを初段の単位レジスタに取り込む。な
お、図4は、列制御部2Cの列レジスタ24以外の構成
ブロックを示していないが、列制御部2Cは、列レジス
タ24の並列出力をそれぞれアナログ信号に変換するデ
ィジタル−アナログ(D/A)変換器を含み、この変換
されたアナログ信号を列電極22に供給するものであ
る。
の外部から発生され、ドットクロックとも呼ばれ、LC
Dパネルの画面サイズに適した入力ビデオ信号の画素同
期信号として振る舞うクロック信号CKとされる。この
クロック信号CKは、いわゆる基準クロック信号として
水晶発振器などにより発生可能である。
ク信号RCKの基礎すなわち元信号としても使用され
る。すなわちクロック信号CKは、制御手段を構成する
間引(デシメーション)回路31に供給され、ここで当
該クロック信号CKの1水平走査期間におけるパルス数
すなわち活性化タイミング(例えばパルスの立ち上がり
エッジ)の数が削減された信号に変換される。この信号
が読出クロック信号RCKとなる。かかるパルス数の削
減は、後述されるような所定の態様によって行うのが好
ましい。
ることができる。クロック信号CKは、上記列レジスタ
24のデータをLCDパネル20の列電極22に対応す
るドットすなわち画素単位でシフトさせる一方、ライン
メモリ部10に記憶されたサンプルデータは、読出クロ
ック信号RCKの少ない発生パルスによって順次読み出
される。ラインメモリ部10は、読出クロックRCKの
1つのパルスに応答してアドレスを1つインクリメント
させその指定アドレスのサンプルデータを出力しかつ次
のパルスが供給されるまで保持し続ける。したがって図
5に示されるように、ラインメモリ部10から読み出さ
れたサンプルデータ0,1,2,3,…が、それぞれ列
レジスタ24における単位レジスタに、0,0,1,
1,1,2,2,3,…というように、読出クロックR
CKのパルス間隔に応じた回数だけ繰り返し取り込まれ
ることになる。これはすなわち、クロック信号CKの間
引きされたパルス数だけサンプルデータが補間されるこ
とを意味する。
クロック信号CKから削減されるパルス数は、ラインメ
モリ部10に格納されるサンプル数(又は入力ディジタ
ルビデオ信号の1ライン当たりのサンプル数)とLCD
パネル20に備わる列電極22の数(つまり表示すべき
1行の画素の数)との比に依存することになる。好適な
読出クロック信号RCKの発生法は後述される。
オ信号の補間方法が実際に適用された液晶表示装置のよ
り具体的な構成について説明する。
処理部の概略構成を示している。
AL方式に準じた複合ビデオ信号である入力アナログビ
デオ信号は、ビデオデコーダ1に供給される。ビデオデ
コーダ1は、供給されたビデオ信号を3つの原色成分に
分解して、それぞれに対応するアナログのRGBビデオ
信号を発生する。このRGBビデオ信号は、アナログ−
ディジタル(A/D)変換器2においてそれぞれディジ
タル化され、これによって得られるディジタルのRGB
ビデオ信号がスキャンコンバータ3に供給される。
期分離回路4にも供給される。この同期分離回路4は、
供給されたビデオ信号から水平同期信号HSI及び垂直
同期信号VSIを分離抽出してスキャンコンバータ3に
供給するとともに、当該ビデオ信号が奇数フィールドに
あるか偶数フィールドにあるかを判別してその判別結果
を示すフィールド判別信号FDを出力する。
供給され、PLL回路5は、この水平同期信号HSIに
基づいて上記A/D変換器2で用いられるサンプリング
クロック信号CKADを発生する。より詳しくは、PL
L回路5は、水平同期信号HSIと位相同期をとりつつ
その周波数を逓倍させることにより、サンプリングクロ
ック信号CKADを発生する。このサンプリングクロッ
ク信号CKADはまた、スキャンコンバータ3にも供給
される。
は、次のように表すことができる。先ず、サンプリング
クロック信号CKADの周波数すなわちA/D変換器2
におけるサンプリングレートFSは、
力ビデオ信号の有効水平期間) であり、サンプリングクロック信号CKADを得るの
に、水平同期信号HSIと同期をとりつつ水平同期信号
HSIの周波数FHSIがFSになるように逓倍するこ
とになるので、
号のそれぞれに上述した垂直補間及び/又は水平補間を
行うものであり、これにより補間されたRGBビデオ信
号は、図4に示したようなLCDパネル20の列制御部
2Cに供給されることになる。
後の信号に必要な各種の信号も発生する。そのうちの1
つは、当該補間されたビデオ信号に適合する出力水平同
期信号HSOであり、上記水平同期信号HSIに基づい
て発生される。もう1つは出力垂直同期信号VSOであ
り、上記垂直同期VSIに基づいて、これも当該補間さ
れたビデオ信号に適合したものとされる。スキャンコン
バータ3はまた、補間されたビデオ信号に適合したドッ
トクロックすなわち当該ビデオ信号における画素情報成
分と対応又は同期をとるクロック信号CKL(図4参
照)を発生する。スキャンコンバータ3はさらに、デー
タ有効信号DEも発生する。このデータ有効信号DE
は、補間されたビデオ信号において画素情報を呈する期
間を示す。
L、並びに出力水平及び垂直同期信号HSO及びVSO
は、それぞれLCDパネル20側に供給される一方で、
上記データ有効信号DEは、表示位置補正回路6に供給
される。表示位置補正回路6は、上記フィールド判別信
号FDに応じてデータ有効信号DEを変更させ、LCD
パネル側に適正なスキャン動作をさせるためのデータ有
効信号DEOを供給する。
な構成を示している。
は、上述したような補間用の少なくとも2つ(水平補間
のみ行うのであれば少なくとも1つ)のラインメモリを
それぞれ有するメモリ部30R,30G,30Bが設け
られ、これらメモリ部には入力ディジタルビデオ信号と
して上記A/D変換器2からのRGBの各ビデオ信号が
供給される。これらメモリ部の出力からは、補間された
RGBのビデオ信号が得られる。
制御部としては、クロック発生回301、HSO発生回
路302、DE発生回路303及びラインメモリ制御回
路304が設けられる。
振器のような自発型のクロック発生器を含み、その出力
にLCDパネル用のドット周波数を有する安定なクロッ
ク信号CKを発生する。このクロック信号CKは、図4
において説明したように、表示器としてのLCDパネル
20におけるシフトクロックCKLとなりうる。このク
ロック信号CKは、HSO発生回路302、DE発生回
路303及びラインメモリ制御回路304にも供給され
る。
Kの他に、水平同期信号HSI、垂直同期信号VSI及
びサンプリングクロック信号CKADを入力とし、これ
らに基づいて出力水平同期信号HSOを発生する。この
出力水平同期信号HSOの発生方法の例は後に詳述され
る。
の他に、水平同期信号HSI及び垂直同期信号VSI並
びに出力水平同期信号HSOを入力とし、これらに基づ
いてデータ有効信号DEを発生する。このデータ有効信
号DEは、出力ビデオ信号中のドットデータが有効にな
る期間を示すものである。
信号CKの他に、水平同期信号HSI、垂直同期信号V
SI及び出力水平同期信号HSOを入力とし、これらに
基づいてラインメモリ部30R,30G,30Bの書込
イネーブル信号WEN、読出イネーブル信号REN及び
読出クロック信号RCKを発生する。読出イネーブル信
号RENは、図1ないし図3において説明した態様で発
生される。読出クロック信号RCKを発生する例は後述
される。
書込クロックWCKには、サンプリングクロック信号C
KADが使われる。
インメモリ制御回路304におけるRCK発生の動作を
説明する。
変換をすることを前提とする。入力ディジタルビデオ信
号によって表される元の画像aを、表示器側で表示すべ
き画像bに変換する。この場合、水平方向の大きさであ
る1ライン当たりのドット(画素)数と垂直方向の大き
さである1フィールド(又はフレーム)当たりのライン
(水平走査線)数が、画像aではそれぞれX1,Y1で
あるのに対し、画像bではそれぞれX2,Y2である
(X1≦X2,Y1≦Y2)。ここで、水平拡大率はX
2/X1であり、垂直拡大率はY2/Y1である。
SIの周波数のY2/Y1倍の周波数を有する出力水平
同期信号HSOを発生する。また、ラインメモリ制御回
路304においては、X2の個数のパルスがクロック信
号CKにより発生される期間において、X1個のパルス
が読出クロック信号RCKにより発生されるようにす
る。
1及びX2とY1及びY2とには、ここで述べたような
ドット数及びライン数をそのまま使用するのではなく、
約分された最小値が用いられるのが好ましい。例えば、
VGA画像(640行×480列)のビデオ信号をXG
A画像(1024行×768列)のビデオ信号に変換す
る処理であれば、これらの値には、それぞれ5及び8と
いった値が使われる。また、dは、この場合、約分され
たX及びYの値に比べて十分大きい800程度の値とな
る。
アルゴリズムでフィールド又はフレーム毎に出力水平同
期信号HSOを発生する。
期信号VSIの立ち上がりを検出する(ステップS
1)。そして、カウンタn1を用いてその検出後から水
平同期信号HSIがアクティブとなった回数をN1まで
数える(ステップS2,S3)。ここでのN1は、出力
水平同期信号HSOを発生させる実際の処理を開始させ
るタイミングを当該フィールド開始点を基準にして決め
るものであり、適当な数が採用される。
アキュムレータAYに水平同期信号HSIの上記逓倍率
dをセットし(ステップS4)、今度はサンプリングク
ロックCKADをカウンタn2でカウントし(ステップ
S5)、カウンタn2が元の画像aの垂直サイズY1だ
けカウントする度にアキュムレータAYから表示画像b
の垂直サイズY2を減じる(ステップS6,S7)。
フローにおける初期時にリセットされるものである。
の値がY2よりも小さいか否かを判定し(ステップS
8)、Y2の値以上の場合は上記ステップS5に移行す
る一方、アキュムレータAYの値がY2の値よりも小さ
い場合は、アキュムレータAYにdの値を加算し(ステ
ップS10)、上記ステップS5に移行する。
生回路302は、水平同期信号HSI周波数の水平拡大
率Y2/Y1倍の周波数を有する出力水平同期信号HS
Oを発生するものである。また、水平同期信号HSIの
1周期内のクロックCKADはd個であることが上式か
らも分かる。故に、d/(Y2/Y1)個のクロックC
KADを数える度に出力水平同期信号HSOを発生する
ことにより、当該拡大率に応じた周波数を出力水平同期
信号HSOに持たせることができる。
(Y2/Y1)の値で割ったものであるが、この除算
は、dの値から(Y2/Y1)の値を何回引くことがで
きるかを判定することに等しい。つまり、dの値から
(Y2/Y1)の値を次々に引いていき、引けなくなっ
たときが除算の結果を得た時に相当する。クロックCK
ADが到来する度にdの値を元にした(Y2/Y1)の
値の減算を行い、引けなくなった時にはd/(Y2/Y
1)個のクロックCKADが得られることになる。この
時が水平同期信号HSOの出力に適したタイミングとな
るのである。
テップS5〜S8が担い、当該引算不可の判定をステッ
プS8が行っている。より詳しくは、dの値から(Y2
/Y 1)の値をそのまま引くと後者が分数であるが故に
計算が複雑になる場合があるので、ステップS5及びS
6によりクロックCKADをY1個数える毎にステップ
S7でY2を減算するようにしている。このようにする
ことにより、簡単な除算を実現しているのである。
HSOの出力後に残った除算の余りを次の水平同期信号
発生のための計算処理に繰り越すようにしている。これ
により、フィールド又はフレーム内の必要期間において
周期の全く変化しない一定周波数の水平同期信号HSO
を発生することができる。
数の出力水平同期信号HSOを発生することができる。
この水平同期信号HSOは、ラインメモリ制御回路30
4において、読出イネーブル信号REN(図2参照)の
発生タイミングを指示することになる。ラインメモリ制
御回路304は、1のラインメモリの読出中において水
平同期信号HSOの有効パルスが発生すると、次のライ
ンメモリが書込モードにある場合を除き、当該次のライ
ンメモリの読出モードに移行させるべく当該1のライン
メモリへの読出イネーブル信号RENの供給を止め当該
次のラインメモリへの供給に切り換える。
イミングは、水平同期信号HSIの有効パルス発生タイ
ミングに等しい。ラインメモリ制御回路304は、水平
同期信号HSIの有効パルスが発生する度にラインメモ
リを循環的に切り換えるべく選択すべきラインメモリに
書込イネーブル信号WENを供給する。
るアルゴリズムで読出クロック信号RCKを発生する。
りに応答してアキュムレータAXにX2/2の値をセッ
トする(ステップS21,S22)。但し、X2の値が
奇数の場合は(X2+1)/2がセットされる。
なるとアキュムレータAXから(X 2−X1)の値を減
算する(ステップS23,S24)。そして、減算の結
果得られるアキュムレータAXの値が0以上であれば、
クロック信号CKのパルスと同等のパルスを読出クロッ
ク信号RCKのパルスとして出力する(ステップS2
6)。ここではクロック信号CKのパルスをそのまま使
っても良い。
小さければ、クロック信号CKのパルスには応答せず、
読出クロック信号RCKのパルスを非発生とし(ステッ
プS27)、アキュムレータAXにX2の値を加算する
(ステップS28)。ここでは、クロック信号CKの当
該パルスにゲートを掛けてマスクするようにしても良
い。
プS23に戻り、再度上述した処理を行う。
号CKにより発生される期間において、X1個のパルス
が読出クロック信号RCKにより発生させるということ
は、クロック信号CKの発生に対して傾きX1/X2の
ペースで読出クロック信号RCKを発生させることであ
る。もしもX1,X2が1,2であれば、傾きが1/2
であり、クロック信号CKが2つ発生する度に読出クロ
ック信号RCKを1つ発生させれば良い。
8である場合が実際的であり、この場合は傾きは5/8
で整数ではないので工夫が必要である。すなわち、n回
目のクロック信号CKの発生に対してn×(5/8)が
どんな値かを判定することによって読出クロック信号R
CKを発生させている。この値は、5/8(=0.62
5),10/8(=1.25),15/8(=1.87
5),20/8(=2.5),…となるが、これらを例
えば四捨五入して得られる1,1,2,3,…の値か
ら、前回と同じ値である場合のみ読出クロックRCKを
発生させず、もってラインメモリの前回アドレスのサン
プルを再使用するようにしている。図10のフローはこ
のような考えに基づいている。具体的には、かかる判定
を、クロック信号CKが到来する度に5,10,15,
…と増えていく数を8で割って得られる商と余りに基づ
いて行っている。
その数から8を可能な限り何度も減算してその回数と余
りを得ることである。したがって、クロック信号CKの
発生の度に5増える数から8を引くことは、結果として
クロック信号CKが到来する毎に(8−5)の値を引き
算することになる。ステップS24は、この計算処理を
行っている。
クロック信号RCKを発生し、4より小さければ発生さ
せないようにしている。ここで、クロック信号CKの発
生の度に余りが4より大きいか小さいかを判定するのは
処理が複雑になるので、ステップS22で予めアキュム
レータに4をセットしている。これにより、ステップS
24においてなされるアキュムレータAxの値(これ
は、(5n+4)/8の余りを計算するためのもの)が
ステップS25において正であるか負であるかを判定す
る、という簡単な処理を実現しているのである。正であ
れば、ステップS26で読出クロックRCKを発生し、
負であればステップS27で発生しないようにしてい
る。
結果得られる余りの繰り越し処理である。
数の読出クロック信号RCKを発生することができる。
いて述べる。この回路は、入力ビデオ信号がインターレ
ース形式の場合に好適である。
1の(A)に示されるような画像を表す。すなわち、奇
数フィールドと偶数フィールドとが交互に現れ、それぞ
れの走査ラインは1ライン分ずれた形となる。
が本実施例の図6において表示位置補正回路6を除いた
部分の回路により例えば2倍の垂直拡大率をもって垂直
補間されると、図11の(B)に示されるような形態を
表すビデオ信号となる。すなわち、奇数フィールド及び
偶数フィールドの双方につき走査ラインは2倍に増える
ものの、補間処理上は、両フィールドにおいてライン位
置及び表示開始位置が同じになってしまうことになる。
ールドのラインに対して1行だけ下方へずれている筈で
ある。したがってこの場合は、図11の(C)に示され
るように1ライン分偶数フィールドのラインを下へずら
すか、若しくは奇数フィールドのラインを上へずらす
か、又はこれらに等価なライン変移を行う必要がある。
って導かれる。
する関数であり、例えば小数点以下の数値は切り捨てら
れる。
変移を行うための回路であり、図12に示されるよう
に、データ有効信号DEを入力とするシフト回路61
と、そのシフト出力及び非シフト出力を信号入力としか
つフィールド判別信号FDを制御入力とする選択回路6
2とを有する。この選択回路62の出力から、LCDパ
ネル側に供給すべきデータ有効信号DEOが得られる。
することができる。
力ビデオ信号が有効となるときにアクティブになる信号
である。かかるビデオ信号のフィールド内開始位置は、
フィールドの開始に相当する垂直同期信号VSOのバッ
クポーチが立ち上がってから所定期間後である。
ィールドを示していたら、選択回路62は非シフト入力
を選択してこれを出力とする。すなわち入力のデータ有
効信号DEをそのままパネル用データ有効信号DEOと
して出力するのである。
数フィールドを示していた場合、選択回路62は、シフ
ト回路61からのシフト出力信号を選択してこれを出力
とする。シフト回路61は、パネル側における1水平走
査周期だけデータ有効信号DEをシフトさせるので、図
13の最下段に示されるようなデータ有効信号DEOと
なる。
EOをパネル側が使用することにより、結果的にデータ
有効信号DEOのパルスを伴わなくなってしまった最初
のラインのビデオ信号L1は、廃棄されてしまうことに
なる。つまり、ビデオ信号L1についてのスキャン動作
は行われなくなる。そして、パネル側においては、当該
フィールドの開始から初めてデータ有効信号DEOがア
クティブになるその次のラインのビデオ信号L2が、画
面における表示開始位置に対応することになり、上述し
たようなライン変移を達成することができるのである。
フトをなすものとしているが、上記の一般式に基づいて
シフト量を定めるようにすることができる。
タ3が水平補間を行うようにしているが、A/D変換器
2において既に表示器に必要な1ライン当たりのドット
数すなわちサンプル数を得るように入力ビデオ信号(R
GB信号)をサンプリングする構成を採用すれば、基本
的には水平補間を行う必要はない。但し、表示装置によ
っては、ディジタル入力ポートしか持たないものもあ
り、この場合、当該ポートに入力するディジタルビデオ
信号が表示器側に適合したライン当たりのサンプル数を
有するとは限らず、上述したような水平補間技術が有効
となる。図6に示した液晶表示装置の例でも、NTSC
又はPAL形式複合ビデオ信号の如きいわゆるテレビジ
ョン信号以外に、図6に波線で示した経路のように、予
備端子からディジタルビデオ信号を外部入力することの
できる機能を持ち得るものである。この場合、A/D変
換器2からの信号経路と該予備端子からの信号経路とを
切り換えることのできるスイッチ手段を設けても良い。
そして、外部入力されたディジタルビデオ信号の表示器
の水平方向画面サイズに多する水平拡大率を入力又は設
定することのできる手段を設け、その設定された拡大率
にて上述したような水平補間を行うようにすることがで
きる。垂直拡大率についても同様の手段を設けることが
できる。
る用語を用いて説明したが、本発明は、補間率すなわち
拡大率を1としたときの処理を含むものであり、各実施
例において「1以上の拡大率の補間」と解するべきであ
る。
したが、本発明は、これらに限定されないことも勿論で
ある。
Dパネルを採用しているが、本発明はこれに限らず、他
の表示器に適用することも可能である。
有するFIFOメモリが使用されているが、これとは異
なるタイプのメモリを用いて同等の機能をするメモリ構
成に改変することは可能である。
に逸脱することなくこうした種々のの周知技術が適用さ
れうることも勿論である。
モリの構成及びその入出力関係を示す模式図。
ためのラインメモリの各状態を示す模式図。
ス毎に示すタイムチャート。
構成の一実施例を示すブロック図。
チャート。
デオ信号処理回路の概略的構成を示すブロック図。
略的構成を示すブロック図。
と補間処理後の表示画像とを示す模式図。
路の動作を示すフローチャート。
メモリ制御回路の読出クロック発生態様を示すフローチ
ャート。
要性を説明するための模式図。
体的構成を示すブロック図。
作を示すタイムチャート。
Claims (9)
- 【請求項1】 入力ディジタルビデオ信号が供給される
少なくとも2つのラインメモリを用い、これらラインメ
モリの書込及び読出制御を行って当該ラインメモリの読
出出力から垂直補間ビデオ信号を発生させる、ビデオ信
号の補間方法であって、 前記書込及び読出制御において、 前記ラインメモリを循環的に選択し選択されたラインメ
モリに前記入力ディジタルビデオ信号のサンプル列をそ
のサンプルレートにて順次書き込みつつその書き込まれ
たサンプル列を前記サンプルレートよりも大きくかつ所
望の垂直拡大率に応じた略一定レートで順次読み出し、 前記ラインメモリのうちの1つが書込動作中にあるとき
は前記ラインメモリのうちの他の1つに対し繰り返し読
み出す制御を行う、ビデオ信号の補間方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、前記ラ
インメモリは、デュアルポートを有するFIFO型メモ
リであることを特徴とするビデオ信号の補間方法。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の方法において、
前記一定レートは、表示すべき画像のドット周波数に相
当することを特徴とするビデオ信号の補間方法。 - 【請求項4】 請求項1,2又は3に記載の方法におい
て、前記入力ディジタルビデオ信号の水平同期周波数の
前記垂直拡大率倍の周波数を有する同期信号に基づいて
読出モードとなるべきラインメモリを指定することを特
徴とするビデオ信号の補間方法。 - 【請求項5】 入力ディジタルビデオ信号が供給される
少なくとも1つのラインメモリを用い、このラインメモ
リの書込及び読出を含む制御を行って当該ラインメモリ
の読出出力から水平補間ビデオ信号を発生させる、ビデ
オ信号の補間方法であって、 前記水平補間ビデオ信号を、表示手段において画面の垂
直方向にそれぞれ延在する列電極群にそれぞれ対応する
画素情報信号を供給するためのシフトレジスタの直列入
力端に供給し、 前記シフトレジスタの保持データをシフトさせる所定周
波数のシフトクロックを前記シフトレジスタに供給し、 前記制御において、 前記入力ディジタルビデオ信号のサンプル列を前記ライ
ンメモリに書き込みつつその書き込まれたサンプル列を
読出クロックに応答して順次読み出し、 前記読出クロックの周波数を、前記シフトクロックより
も低くかつ所望の水平拡大率に応じた略一定のものとす
る、ビデオ信号の補間方法。 - 【請求項6】 請求項5に記載の方法において、前記読
出クロックは、前記シフトクロックに基づいて発生され
ることを特徴とするビデオ信号の補間方法。 - 【請求項7】 請求項5又は6に記載の方法において、
前記表示手段の1水平走査期間内で、前記ラインメモリ
に記憶された1ライン分のサンプルを略均等な間隔で読
み出すことを特徴とするビデオ信号の補間方法。 - 【請求項8】 入力ディジタルビデオ信号が供給される
少なくとも2つのラインメモリを有し、これらラインメ
モリの書込及び読出制御を行って当該ラインメモリの読
出出力から垂直補間ビデオ信号を発生させる、ビデオ信
号の補間機能を有する表示装置であって、 前記ラインメモリを循環的に選択し選択されたラインメ
モリに前記入力ディジタルビデオ信号のサンプル列をそ
のサンプルレートにて順次書き込みつつその書き込まれ
たサンプル列を前記サンプルレートよりも大きくかつ所
望の垂直拡大率に応じた略一定レートで順次読み出し、
前記ラインメモリのうちの1つが書込動作中にあるとき
は前記ラインメモリのうちの他の1つに対し繰り返し読
み出す制御を行う制御手段を有する、ビデオ信号の補間
機能を有する表示装置。 - 【請求項9】 入力ディジタルビデオ信号が供給される
少なくとも1つのラインメモリを有し、このラインメモ
リの書込及び読出を含む制御を行って当該ラインメモリ
の読出出力から水平補間ビデオ信号を発生させる、ビデ
オ信号の補間機能を有する表示装置であって、 前記水平補間ビデオ信号を、表示画面の垂直方向にそれ
ぞれ延在する列電極群にそれぞれ対応する画素情報信号
を供給するためのシフトレジスタの直列入力端に供給す
る手段と、 前記シフトレジスタの保持データをシフトさせる所定周
波数のシフトクロックを前記シフトレジスタに供給する
手段と、 前記入力ディジタルビデオ信号のサンプル列を前記ライ
ンメモリに書き込みつつその書き込まれたサンプル列を
読出クロックに応答して順次読み出し、前記読出クロッ
クの周波数を、前記シフトクロックよりも低くかつ所望
の水平拡大率に応じた略一定のものとする制御手段をさ
らに有する、ビデオ信号の補間機能を有する表示装置。
Priority Applications (7)
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US09/890,214 US7236206B2 (en) | 1999-11-30 | 2000-11-29 | Interpolation method for a video signal, and display device with function of interpolation for a video signal |
KR1020017009580A KR100720981B1 (ko) | 1999-11-30 | 2000-11-29 | 비디오 신호를 위한 보간 방법, 및 비디오 신호를 위한보간 기능을 갖는 디스플레이 디바이스 |
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EP00987319A EP1153507B1 (en) | 1999-11-30 | 2000-11-29 | Interpolation method for a video signal, and display device with function of interpolation for a video signal |
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