JP2006186958A - Video display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像表示装置に関し、より詳細には、所定の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号をその有効走査線数の半分又はそれに近い垂直解像度をもった表示パネルで表示する映像表示装置に関する。 The present invention relates to a video display device, and more particularly, a video display for displaying an interlaced video signal having a predetermined number of effective scanning lines on a display panel having a vertical resolution close to half of the number of effective scanning lines or close thereto. Relates to the device.
映像ソースを表示するために、液晶パネル、プラズマパネル等のマトリックス型表示パネルを用いた映像表示装置が知られている。このような映像表示装置には、通常、パーソナルコンピュータの表示規格に従った表示パネルが用いられる。例えば、4:3型のVGA(640ドット×480ドット)の表示パネルの場合、480行の画素列からなり、XGA(1024ドット×768ドット)の表示パネルの場合、768行の画素列からなる。 In order to display a video source, a video display device using a matrix type display panel such as a liquid crystal panel or a plasma panel is known. For such a video display device, a display panel according to the display standard of a personal computer is usually used. For example, in the case of a display panel of 4: 3 type VGA (640 dots × 480 dots), it consists of 480 rows of pixel columns, and in the case of a display panel of XGA (1024 dots × 768 dots), it consists of 768 rows of pixel columns. .
一方、映像ソースのフォーマットでは、PAL(phase alternation line)映像信号の576iやHDTV(High Definition TeleVision)映像信号の1080iなどが規定されている。576iは走査線が576本のインターレース信号、1080iは走査線が1080本のインターレース信号である。すなわち、映像ソースの走査線数は、マトリックス型表示パネルの画素の行数と異なる。 On the other hand, the video source format defines 576i for PAL (phase alternation line) video signal, 1080i for HDTV (High Definition TeleVision) video signal, and the like. 576i is an interlace signal having 576 scanning lines, and 1080i is an interlace signal having 1080 scanning lines. That is, the number of scanning lines of the video source is different from the number of rows of pixels of the matrix display panel.
したがって、映像ソースをマトリックス型表示パネルに表示するためには、垂直スケーリングを行う必要がある。ここでいう垂直スケーリングとは、映像走査線数をパネルの垂直方向画素数に変換するために、上下に隣り合う水平走査線信号を所定比率で加算/平均化などの演算することにより新たな水平走査信号を作り出す処理である。また、映像ソースをマトリックス型表示パネルに表示するためには、垂直スケーリングと併せて水平方向のスケーリングも適時行われる。 Therefore, in order to display the video source on the matrix type display panel, it is necessary to perform vertical scaling. In this case, the vertical scaling means that a new horizontal line is calculated by adding / averaging horizontal scanning line signals adjacent to each other at a predetermined ratio in order to convert the number of video scanning lines into the number of vertical pixels of the panel. This is a process for generating a scanning signal. In addition, in order to display the video source on the matrix type display panel, horizontal scaling is performed in combination with vertical scaling.
図10は、PAL方式の映像ソース用の映像表示装置の構成の主要部を示す図、図11は、PAL方式の標準(SD)映像信号のスケーリングを説明するための図、図12は、ハイビジョン(HD)映像信号のスケーリングを説明するための図である。図10には、PAL方式の映像ソース又はハイビジョン信号を16:9型のPC規格に沿ったW−XGA液晶表示パネルに表示する映像表示装置の例を示しており、この映像表示装置においてPAL方式標準映像信号及びハイビジョン映像信号を表示する際のスケーリングについて、図11及び図12を参照して説明する。 FIG. 10 is a diagram showing a main part of the configuration of a video display device for a PAL video source, FIG. 11 is a diagram for explaining scaling of a PAL standard (SD) video signal, and FIG. It is a figure for demonstrating the scaling of a (HD) video signal. FIG. 10 shows an example of a video display device that displays a PAL video source or a high-definition signal on a W-XGA liquid crystal display panel according to the 16: 9 PC standard. Scaling when displaying the standard video signal and the high-definition video signal will be described with reference to FIGS.
図10で例示する映像表示装置100は、複数の映像ソースからの映像信号A,B,Cを切り替えて入力する入力切換部101、アナログ信号をデジタル信号に変換するADコンバータ102、スケーリング用フレームメモリ103、スケーリング,IP変換等の映像信号変換処理を行うスケーラである映像信号変換部104、画質強調補正処理を行う画質強調補正部105、オンスクリーン信号を制御するOSD(On Screen Display)制御部106、オンスクリーン信号を混合するOSD混合部107、γ補正を行うγ補正部108、液晶パネルを制御する液晶コントローラ109、液晶パネル110、ゲートドライバ111、及びソースドライバ112で構成される。
An
映像信号変換部104は、IP変換等の映像信号変換処理を行うとともに、スケーリング用フレームメモリ103を用いて、PAL映像信号であれば走査線が576本のインターレース方式の映像信号(以下、576i信号という)を走査線が768本のプログレッシブ信号(以下、768p信号という)に、ハイビジョン信号であれば走査線が1080本のインターレース方式の映像信号(以下、1080i信号という)を768p信号に垂直スケーリングする。NTSC方式の映像ソースやPCの表示規格に従った表示パネルによってPAL方式の映像信号を表示する場合、スケーリング時の作業メモリとしてスケーリング用フレームメモリ103が必要になる。
The video
図11を参照して、PAL方式の標準映像信号の垂直スケーリングについて説明する。図11において、123は、16:9型のW−XGA(1366ドット×768ドット)の表示パネル(図10の液晶パネル110に相当)の画素列を模式的に表示したものであり、以下、この表示パネルを単にW−XGAパネルと称する。
With reference to FIG. 11, the vertical scaling of the PAL standard video signal will be described. In FIG. 11,
まず、576i信号120を、走査線が547本のプログレッシブ信号121に変換する。以下、こうして生成された信号を単に547p信号121と称する。ここで、走査線がインターレース576本からプログレッシブ547本に変化しているのは、片フィールドの信号をラインメモリにより1ラインを2ラインに増やす処理を行い576p信号に変換し、さらに5%のオーバースキャン分29ラインカットを行ったためである。次に、547p信号121を、垂直スケーリングによって、走査線が768本のプログレッシブ信号(768p信号)122に変換する。768p信号122は、その走査線数が768本であるので、768行の画素列を有するW−XGAパネルに表示することができる。なお、576i映像信号120は4:3型であるから、それを16:9型の表示パネルに表示するには、水平方向のスケーリングも必要である。
First, the
次に、図12を参照してハイビジョン(HD)映像信号の垂直スケーリングを説明する。図12において、133はW−XGAパネルの画素列を模式的に表示したものである。まず、1080i信号130を、走査線が540本のプログレッシブ信号131に変換する。以下、こうして生成された信号を単に540p信号131と称する。ここで、走査線がインターレース1080本からプログレッシブ540本に減少しているのは、偶数フィールド又は奇数フィールドの信号の片方の信号を1画面の信号としたためである。次に、540p信号131を、垂直スケーリングによって、走査線が768本のプログレッシブ信号(768p信号)132に変換する。768p信号132は、その走査線数が768本であるので、768行の画素列を有するW−XGAパネルに表示することができる。なお、1080i映像信号は16:9型であるから、それを16:9型の表示パネルに表示する場合、水平方向のスケーリングは不要である。
Next, vertical scaling of a high-definition (HD) video signal will be described with reference to FIG. In FIG. 12,
図13を参照して1080i信号に対する垂直スケーリングについて説明する。ハイビジョン信号に対する垂直スケーリングは、偶数フィールド又は奇数フィールドの信号の片方の信号を1画面の信号とする方法を採用しない場合、図10のフレームメモリ103を用いて実行されることとなる。図12のごとき540p信号131を生成するに際し、1080i信号の奇フィールドと偶フィールドとをフレームメモリ103上で混合することになる。ここで生成される540p信号は、例えば両フィールドの平均値となる。偶フィールドはn〜n+539の540本の走査線によってなり、奇フィールドはm〜m+539の540本の走査線によってなるものとすると、生成される540p信号は、表示パネルの画素列の上から((n)+(m))/2,((n+1)+(m+1))/2,((n+2)+(m+2))/2,...となる。すなわち、540pでの表示ラインの内容は、1080i信号の偶フィールド及び奇フィールド各ラインの平均を取ったものとなる。但し、ここで(n+1)等はそのラインの映像信号を指す。
The vertical scaling for the 1080i signal will be described with reference to FIG. The vertical scaling for the high-definition signal is executed using the
映像表示装置に関する従来技術としては、色差信号に対しSECAM(sequential a memoir)方式で規定されている振幅を有するベルテーブルを備え、PAL方式とNTSC方式、SECAM方式に対応可能な映像信号処理回路が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。また、水平同期信号の周期に基づいて信号線に蓄積される電圧の保持期間が一定になるようにゲートパルスの位相を制御し、NTSC方式とPAL方式の表示品位の差異をなくようにした液晶表示装置も提案されている(例えば、特許文献2を参照)。
しかしながら、このような従来のW−XGA方式の表示パネルにあっては、PAL方式の映像ソースやハイビジョン信号を表示させる際に、垂直スケーリングを行う必要がある。ここでの垂直スケーリングは、映像走査線数をパネルの垂直方向画素数に変換するために、上下に隣り合う水平走査線信号を所定比率で加算/平均化などの演算することにより新たな水平走査信号を作り出す処理であり、本来の映像信号よりも必ずボケるという問題が生じる。 However, in such a conventional W-XGA display panel, it is necessary to perform vertical scaling when displaying a PAL video source or a high-vision signal. In this case, the vertical scaling is performed by adding / averaging the horizontal scanning line signals adjacent to each other at a predetermined ratio in order to convert the number of video scanning lines into the number of vertical pixels of the panel. This is a process for generating a signal, and there is a problem that the image is always more blurred than the original video signal.
また、このような垂直スケーリングを行う際には、少なくとも1フレーム分の画像をメモリ上で展開する必要があるためフレームメモリが必要となるとともにスケーラの構成が複雑になるという欠点があった。例えば、PAL映像信号をW−XGA方式の表示パネルに表示する場合、図10で例示したように、スケーリング用フレームメモリ103、並びにフレームメモリ103を用いて画像を変換する回路規模の比較的大きい映像信号変換部104が必要となり、コストアップの要因となっていた。
Further, when performing such vertical scaling, it is necessary to develop an image for at least one frame on the memory, so that a frame memory is required and the configuration of the scaler is complicated. For example, when a PAL video signal is displayed on a W-XGA display panel, as illustrated in FIG. 10, a video having a relatively large circuit scale for converting an image using the
また、最近の映像表示装置は、NTSC方式、PAL方式などのいずれの方式においてもアスペクト比率が4:3の従来の映像信号だけでなく、アスペクト比率が16:9のワイド方式映像信号に表示にも対応する必要がある。垂直方向画素数は4:3映像信号の表示信号が存在する走査線数に対応した数が最適であるが、水平方向画素数は垂直方向画素数の16/9倍の数にすることにより、表示パネルのアスペクト比率を16:9にすることが適当である。従来、このようなアスペクト比率が16:9のワイド方式映像信号に対応したPAL方式の表示パネルは存在していない。このため、より大きなスケーリングが必要となり、上述した画質の影響及びコストアップを招来する。 In addition, recent video display devices display not only conventional video signals with an aspect ratio of 4: 3 but also wide video signals with an aspect ratio of 16: 9 in any system such as the NTSC system and the PAL system. Also need to respond. The number of vertical pixels is optimally the number corresponding to the number of scanning lines in which 4: 3 video signal display signals exist, but by setting the number of horizontal pixels to 16/9 times the number of vertical pixels, It is appropriate to set the aspect ratio of the display panel to 16: 9. Conventionally, there is no PAL display panel corresponding to such a wide video signal having an aspect ratio of 16: 9. For this reason, larger scaling is required, resulting in the influence of the above-described image quality and an increase in cost.
さらに、PCのVGA解像度はNTSC映像信号の表示信号が存在する走査線数に近いものであるため、NTSC信号は比較的表示信号とパネル画素を合致させることが容易であるが、PAL信号やSECAM信号は走査線数が異なるためフレームメモリを用いた垂直スケーリングが必要となる。このため、PAL方式やSECAM方式の映像信号に対して垂直方向画素数が合致した表示パネルによって、表示信号と画素を合致させて表示するような装置が求められる。 Furthermore, since the VGA resolution of the PC is close to the number of scanning lines on which the display signal of the NTSC video signal exists, the NTSC signal can easily match the display signal and the panel pixel, but the PAL signal or SECAM can be used. Since signals have different numbers of scanning lines, vertical scaling using a frame memory is required. For this reason, there is a need for a device that displays a display signal and a pixel that are matched by a display panel having the same number of pixels in the vertical direction as that of a PAL or SECAM video signal.
さらに、有効走査線数が540本のPAL信号やSECAM信号に最適化した垂直方向画素数(垂直解像度又はライン数ともいう)をもつ表示パネルを採用した場合、その表示パネルにおいて有効走査線数がそれより多い1080i信号を表示するに際しては、解像度としてはダウンスケーリングとなるためフレームメモリを用いた垂直スケーリングが必要となり、回路規模の増大、コストアップ、並びに駆動電力の増大が避けられない。さらに、フレームメモリを用いずに1080i信号を540ライン(或いはそれに近いライン数)で表示しようとした場合、1080iの偶フィールド及び奇フィールドの双方が540ラインであることからその表示は可能であるが、偶フィールドに対して奇フィールドを同じ位置で表示することとなり、表示パネルに表示される画像が垂直方向にブレをもったものとなってしまう。 Further, when a display panel having the number of vertical pixels optimized for 540 PAL signals or SECAM signals (also referred to as vertical resolution or number of lines) is employed, the number of effective scanning lines in the display panel is When displaying a larger number of 1080i signals, since the resolution is downscaling, vertical scaling using a frame memory is necessary, and an increase in circuit scale, an increase in cost, and an increase in driving power are inevitable. Further, when an attempt is made to display a 1080i signal with 540 lines (or a number close to it) without using a frame memory, the display is possible because both the even field and the odd field of 1080i are 540 lines. The odd field is displayed at the same position with respect to the even field, and the image displayed on the display panel is blurred in the vertical direction.
このような問題は、PAL信号やSECAM信号に最適化した垂直方向画素数をもつ表示パネルに限ったものではなく、所定の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号をその有効走査線数の半分又はそれに近い垂直解像度をもつ表示パネルで表示しようとした場合にも同様に生ずる。 Such a problem is not limited to a display panel having the number of vertical pixels optimized for a PAL signal or a SECAM signal. An interlaced video signal having a predetermined number of effective scanning lines is converted to the number of effective scanning lines. The same occurs when an attempt is made to display on a display panel having a vertical resolution half or close to that.
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、1080i信号等の所定の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号を、その有効走査線数の半分又は半分に近い垂直解像度をもつ表示パネルに表示するに際し、垂直方向のスケーリングによって映像情報がブレることなく、且つ回路規模、コスト、並びに駆動電力を増大させることもない映像表示装置を提供することをその目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an interlaced video signal having a predetermined number of effective scanning lines, such as a 1080i signal, has a vertical resolution close to half or half of the number of effective scanning lines. It is an object of the present invention to provide a video display device that does not blur video information due to vertical scaling and does not increase circuit scale, cost, and driving power when displayed on a display panel.
本発明に係る映像表示装置は、上述のごとき課題を解決するために、所定の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号を表示可能な映像表示装置であって、前記映像信号の有効走査線数の半分又は半分に近い垂直解像度をもつ表示パネルと、入力された前記映像信号に対し、ラインメモリを用いてスケーリングするスケーラとを備え、前記スケーラによりスケーリングして前記表示パネルに表示することを特徴としている。ここで、前記映像信号の片方のフィールドに対しては、前記スケーラでのスケーリングを施すことなく前記表示パネルに表示し、前記映像信号の他方のフィールドに対しては、前記スケーラによって隣接する水平走査線の間の平均化するスケーリングを施して前記表示パネルに表示するようにしてもよい。 In order to solve the above-described problems, the video display device according to the present invention is a video display device capable of displaying an interlaced video signal having a predetermined number of effective scanning lines, and the effective scanning lines of the video signal. A display panel having a vertical resolution close to half or half of the number, and a scaler that scales the input video signal using a line memory, and scales and displays the scale on the display panel using the scaler. It is a feature. Here, one field of the video signal is displayed on the display panel without being scaled by the scaler, and the other field of the video signal is adjacently scanned by the scaler. You may make it display on the said display panel by giving the scaling which averages between lines.
本発明によれば、1080i信号等の所定の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号を、その有効走査線数の半分又は半分に近い垂直解像度をもつ表示パネルに表示するに際し、垂直方向のスケーリングによって映像情報がブレることがなくなり、且つ回路規模、コスト、並びに駆動電力を増大させることもなくなる。 According to the present invention, when an interlaced video signal having a predetermined effective scanning line number such as a 1080i signal is displayed on a display panel having a vertical resolution close to half or half the effective scanning line number, The video information is not blurred by scaling, and the circuit scale, cost, and driving power are not increased.
本発明に係る映像表示装置は、所定の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号を表示可能な装置であり、その有効走査線数の半分又はそれに近い垂直解像度をもつ表示パネルと、入力された映像信号に対し、ラインメモリを用いてスケーリングするスケーラとを備え、主としてその垂直解像度に適した映像信号を入力して表示するためのものである。例えば、このような所定の有効走査線数をもつインターレース信号として1080i信号を適用した場合には、表示パネルとしては540本又はそれに近い垂直解像度をもつものが適用できる。この例における表示パネルはPAL方式又はSECAM方式の映像信号に最適化した表示パネルであってもよく、その場合、本発明に係る映像表示装置は、主としてPAL信号又はSECAM信号を表示することを目的としてなされた装置であり、且つ、同装置でフレームメモリを用いず且つ映像のブレも生じないように1080i信号を表示することを可能としたものとなる。 The video display device according to the present invention is a device capable of displaying an interlaced video signal having a predetermined number of effective scanning lines, and is input to a display panel having a vertical resolution close to half of the number of effective scanning lines or close thereto. The video signal is provided with a scaler that scales the video signal using a line memory, and is mainly for inputting and displaying a video signal suitable for the vertical resolution. For example, when a 1080i signal is applied as an interlace signal having such a predetermined number of effective scanning lines, a display panel having a vertical resolution close to 540 or close to that can be applied. The display panel in this example may be a display panel optimized for a PAL or SECAM video signal. In that case, the video display device according to the present invention mainly displays a PAL signal or a SECAM signal. In addition, the 1080i signal can be displayed without using a frame memory and without causing blurring of the image.
そして、本発明に係る映像表示装置は、上述の所定の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号の片方のフィールドに対しては、スケーラでのスケーリングを施すことなく表示パネルに表示し、他方のフィールドに対しては、スケーラによって隣接する水平走査線の間の平均化するスケーリングを施してから表示パネルに表示する。このスケーラは、ラインメモリを使用したものであり、画面サイズを簡易にスケーリング可能となっている。 The video display apparatus according to the present invention displays one field of the interlace video signal having the predetermined effective scanning line number on the display panel without performing scaling with the scaler, These fields are displayed on the display panel after being scaled for averaging between adjacent horizontal scanning lines by the scaler. This scaler uses a line memory, and the screen size can be easily scaled.
図1は、本発明の一実施形態に係る映像表示装置の一構成例における主要部を示す図である。以下、本実施形態に係る映像表示装置について、1080本の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号(1080i信号)を表示可能な装置であり、その有効走査線数の半分又はそれに近い垂直解像度をもつ表示パネルとしてPAL方式の映像ソース用の液晶パネルを備えたものを例に挙げて説明するが、プラズマパネル等などの他のマトリックス型の表示装置に対しても、またSECAM方式や他の方式の映像信号に対応するものであっても同様に適用可能である。また、本発明に係る映像表示装置は、1080i信号等のHD信号も受信して表示することも可能な、PAL方式又はSECAM方式の放送受信装置などにも適用可能である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a main part in a configuration example of a video display apparatus according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the video display device according to the present embodiment is a device capable of displaying an interlaced video signal (1080i signal) having 1080 effective scanning lines, and has a vertical resolution close to or half the effective scanning lines. A display panel having a liquid crystal panel for a PAL video source as an example will be described. However, for other matrix type display devices such as a plasma panel, the SECAM method and other Even if it corresponds to the video signal of a system, it is applicable similarly. The video display device according to the present invention is also applicable to a PAL or SECAM broadcast receiving device that can receive and display HD signals such as 1080i signals.
図1で例示する液晶映像表示装置1は、入力切換部11、ADコンバータ12、スケーリング用ラインメモリ13、簡易スケーラ14、画質強調補正部15、OSD制御部16、OSD混合部17、γ補正部18、液晶コントローラ19、液晶パネル20、ゲートドライバ21、及びソースドライバ22を備えて構成される。なお、映像表示装置1を構成する各部の構成並びに接続関係は、これに限ったものではない。
1 includes an
入力切換部11は、複数の映像ソースからの映像信号A,B,C,...を切り換えて入力する。ここで入力される映像信号としては、所定の走査線数を有する、例えばPAL方式,NTSC方式,HD方式などの映像信号などが該当し、それらのいずれかが選択され後段に送出される。また、各方式の映像信号はチューナによって選局され、入力切換にて任意の信号が選択される。ここでは、映像信号がアナログ信号である例を挙げており、ADコンバータ12は、切換によって選択されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
The
簡易スケーラ14は、スケーリング用ラインメモリ13を用いてIP変換等の映像信号変換処理を行うとともに、スケーリング用ラインメモリ13を用いて後述する簡易スケーリングを行うなどして、液晶パネル20のサイズに従った解像度のデータに変換する。なお、クロック周波数は入力される映像信号によって異なるが、クロック周波数もこのデータ変換に応じて変更される。また、PAL標準信号だけでなくNTSC標準信号を表示する場合にも、スケーリング用ラインメモリ13を用いた簡易スケーラ14によって、PAL方式の表示が可能である。そして、映像表示装置1において、HD方式の映像信号(1080i信号)を表示する場合にも、簡易スケーラ14及びスケーリング用ラインメモリ13を用いてPAL方式の表示を行う。
The
画質強調補正部15は、ライン方向のみ又は上下左右数ピクセルを用い、デジタルフィルタによって映像のエッジ強調等の画質強調補正処理を施す。OSD制御部16は、内蔵するフォントデータ又はビットマップデータによりオンスクリーン信号(GUI信号)を生成する制御を行う。OSD混合部17は、OSD制御部16で作成したフォントや図形等を表すオンスクリーン信号を画面に重畳するために混合する。γ補正部18は、映像のγ特性をγテーブルに従って変更して映像のトーンを調整する。液晶コントローラ19は、映像データを液晶パネル20を駆動する信号に変換してゲートドライバ21及びソースドライバ22に出力することで液晶パネル20を制御する。ゲートドライバ21は、液晶パネル20のアクティブマトリックスのゲート信号を制御してどのラインに書込むかを決定する。ソースドライバ22は、液晶パネル20のアクティブマトリックスのソース信号を制御する。
The image quality
液晶パネル20は、画素の垂直方向と水平方向の間隔が等しく構成されたX,Yのマトリクス構造をもち、スケーリングされた映像信号を入力してプログレッシブ方式の映像を表示するマトリックス型の表示パネルである。液晶パネル20は、PAL方式の水平走査線のうち表示信号が存在する水平走査線の数に対応する垂直方向画素数をもち、水平方向画素数としては、例えばその垂直方向画素数に対して16/9の比率の数に対応する画素数をもたせる。X方向制御はソースドライバ22が行い、Y方向制御はゲートドライバ21が行う。ソースドライバ22には液晶に書き込むべきRGB信号と液晶駆動クロック(XCLK)が入る。ゲートドライバ21には書き込みするか否かを制御するOE信号、書込むラインを移動するためのYCLKが入る。PAL信号(540pに変換済み)が入力される時は、1フィールド表示開始時にまずYCLKが1クロック入り、1ライン目を書き込みラインと指定し、OEがアクティブになり、書込み可能状態になる。RGB信号が1ライン分ソースドライバ22より入力され、ゲートドライバ21で指定された1ライン目にデータを書き込む。1ライン書込み後YCLKが1クロック入り、次にラインを指定する。RGB信号が書き込まれる。以下すべてのラインが書き込まれるまで続く。
The
以下、上述のごとく構成された映像表示装置の簡易スケーラ14における映像信号変換処理を説明する。
Hereinafter, the video signal conversion processing in the
図2は、図1の映像表示装置においてPAL方式の映像信号を表示する際の映像信号変換処理例を説明するための図で、図3は、液晶パネルの各ラインに対するPAL映像信号(偶フィールド)の割り当て方法を説明するための図、図4は、液晶パネルの各ラインに対するPAL映像信号(奇フィールド)の割り当て方法を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining an example of video signal conversion processing when displaying a PAL video signal in the video display apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 shows a PAL video signal (even field) for each line of the liquid crystal panel. FIG. 4 is a diagram for explaining a method for assigning a PAL video signal (odd field) to each line of the liquid crystal panel.
PAL方式(又はSECAM方式)の映像信号は、走査線数が625本のインターレース方式の映像信号であり、そのうち映像信号の走査線は576本となっている。この映像信号(576i信号)30を、540本の画素列からなる液晶パネル20で表示するためには、まず片フィールドの576i信号30に対し、ラインメモリ13を用いてIP変換を施して、走査線が576本のプログレッシブ信号(以下、576p信号という)31に変換する。このIP変換例は、576i信号30に対し、スケーリング用ラインメモリ13を用いてフィールドの走査線数を288本から倍の576本に増やす簡易な垂直スケーリングである。ここで、インターレース信号はプログレッシブ信号に変化しているが走査線の数は変化していないので、複雑な垂直方向のスケーリングは不要である。
The PAL (or SECAM) video signal is an interlaced video signal having 625 scanning lines, of which 576 scanning lines are used for the video signal. In order to display the video signal (576i signal) 30 on the
また、576i信号30はその有効走査線数が540本(片フィールド270本)であり、576p信号31もその有効走査線数が540本となる。したがって、ラインメモリ13へ入力する走査線数を液晶パネル20に合致した走査線数(540本)に制限するオーバースキャン処理を施す必要がある。このオーバースキャン処理によって、576p信号31が、走査線数が540本のプログレッシブ信号(以下、540p信号という)32に変換される。なお、走査線が576本から540本に減少しているのは、6.25%のオーバースキャン分カットを行ったためであり、ここでも垂直スケーリングは不要である。
The
そして、540p信号32は、図2で符号33で示すように、540本の画素列からなる液晶パネル20での表示が可能となる。符号33は、16:9型の欧州規格の表示パネル(960ドット×540ドット)の画素列を模式的に表示したものであり、以下、この表示パネルを単にワイドユーロパネルという。なお、本発明に係る映像表示装置は、このワイドユーロパネルを備えることに限定されない。また、576i信号30は4:3型であるから、それを16:9型のワイドユーロパネルに表示するには、水平方向のスケーリングが必要である。
The
このように、PAL方式の映像信号に対しては、ラインメモリ13を用いてIP変換処理及びオーバースキャン処理が施される。また、ここでは最も単純なIP変換例として各走査線に対応する映像信号を、液晶パネル20における複数の画素列に対して入力する例を示している。このIP変換例では、偶フィールドの映像信号は、図3で示すように、それぞれの走査線が液晶パネル20における2本の画素列で表示されることとなり、奇フィールドの映像信号は、図4で示すように、1ライン分下げる必要があるため最初の走査線の映像信号を3本の画素列で表示する必要があるが、それ以外は各走査線に対応する映像信号を、液晶パネル20における2本の画素列で表示することとなる。そして、奇フィールドで3本の画素列に対して同じ走査線の映像信号を供給することから、このIP変換で使用するラインメモリ13は同時読み書き可能な2本であり、576i信号における288ラインの1ラインを取り込み、取り込み後、倍のクロック周波数で出力することで、ライン数を倍にして576ラインにする。このとき、1ラインの水平周期は576i信号の水平周期の半分にしておく。
In this way, the PAL video signal is subjected to the IP conversion process and the overscan process using the
ここで、液晶パネル20におけるパネル駆動周波数について、ユーロパネル(パネル水平ドット数が960でパネル垂直ドット数が540)を例に挙げて説明する。PAL方式の映像信号は、1フィールド270ラインで構成されており、その垂直同期周波数が50Hz、水平同期周波数15.62KHzとなっている。一方、ユーロパネルも含めPAL方式に適した液晶パネル20は、1フィールド540ラインで表示するよう構成され、その垂直同期周波数が50Hz、水平同期周波数31.25KHzとなっており、パネル駆動周波数(駆動クロック)は40.5MHzとなっている。なお、垂直トータルクロック数は、625となる。
Here, the panel drive frequency in the
なお、パネル駆動周波数は、水平同期周波数と水平トータルクロック数から決まる。水平トータルクロック数とは、水平1ラインにおいて帰線期間まで含めた場合の駆動クロック数であり、PAL方式に適した液晶パネル20の場合は1296クロックである。PAL信号時(576p時)は水平同期周波数が31.25KHzであるので、この場合のパネル駆動周波数は、31.25KHz×1296=40.5MHzとなる。
The panel drive frequency is determined by the horizontal synchronization frequency and the total number of horizontal clocks. The horizontal total clock number is the number of drive clocks when the horizontal line includes the blanking period, and in the case of the
図5は、図1の映像表示装置において1080i信号を表示する際の映像信号変換処理例を説明するための図で、図6は、液晶パネルの各ラインに対する1080i信号(偶フィールド)の割り当て方法を説明するための図、図7は、液晶パネルの各ラインに対する1080i信号(奇フィールド)の割り当て方法を説明するための図、図8は1080i信号を540ラインの液晶パネル(PALパネル)に表示する際の1080i信号と540ラインとの位置関係を説明するための図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining an example of video signal conversion processing when a 1080i signal is displayed in the video display device of FIG. 1, and FIG. 6 is a method of assigning a 1080i signal (even field) to each line of the liquid crystal panel. FIG. 7 is a diagram for explaining a method for assigning 1080i signals (odd fields) to the respective lines of the liquid crystal panel, and FIG. 8 is a diagram for displaying the 1080i signals on a 540-line liquid crystal panel (PAL panel). It is a figure for demonstrating the positional relationship of the 1080i signal and 540 lines at the time of doing.
1080i信号は、走査線数が1125本のインターレース方式の映像信号(以下、1125i信号という)であり、そのうち有効走査線が1080本存在する。この1080i信号40を540本の画素列からなる液晶パネル20で表示するためには、ラインメモリ13を使用して1080i信号40を、走査線数が540本のプログレッシブ信号(540p信号という)41にする簡易の垂直スケーリングを施すことで、IP変換する。この簡易の垂直スケーリング処理によって、1080i信号40が最終的に540p信号41に変換され、図5において符号43で示すように、540本の画素列からなる液晶パネル20での表示が可能となる。なお、符号43は、ユーロパネルの画素列を模式的に表示したものである。なお、1080i信号40は16:9型であるから、それを16:9型のワイドユーロパネルに表示する場合の水平スケーリングも不要である。
The 1080i signal is an interlaced video signal (hereinafter referred to as 1125i signal) having 1125 scanning lines, of which 1080 effective scanning lines exist. In order to display the 1080i signal 40 on the
次に、本発明の特徴部分である簡易な垂直スケーリングについて、PALパネルでの1080i信号の表示を例に挙げて説明する。従来、図13に示したように1080i信号を540ラインの液晶パネルに表示する場合にはフレームメモリを使用するか、若しくは垂直方向のブレを容認しなければならなかった。しかしながら、本発明では、フレームメモリを用いず、且つ垂直方向の画像のブレもなく、PALパネルでの1080i信号の表示が可能となる。 Next, simple vertical scaling, which is a feature of the present invention, will be described by taking the display of a 1080i signal on a PAL panel as an example. Conventionally, as shown in FIG. 13, when a 1080i signal is displayed on a 540-line liquid crystal panel, a frame memory must be used or vertical blurring must be allowed. However, according to the present invention, it is possible to display a 1080i signal on the PAL panel without using a frame memory and without blurring of an image in the vertical direction.
本発明では、このような画像のブレを防ぐために、奇フィールドの表示時は540ラインで考えた場合見かけ上0.5ライン分(1080i信号で考えると1ライン分)だけ下げる。そして、奇フィールド表示時には、表示するラインと1つ下のラインとの平均をとることで、0.5ライン分下げた効果を得るようにしている。このとき、偶フィールドは簡易スケーラ14を通さないか或いは処理なしで通過させ、簡易のスケーリングを施さないようにする。
In the present invention, in order to prevent such blurring of the image, when an odd field is displayed, if it is considered with 540 lines, it is apparently lowered by 0.5 lines (1 line when considered with a 1080i signal). When the odd field is displayed, the average of the line to be displayed and the next lower line is taken to obtain the effect of being lowered by 0.5 lines. At this time, the even field does not pass through the
偶フィールド及び奇フィールドの映像信号に対するラインの割り当てについては、図6及び図7で例示しており、これを参照して説明する。まず、偶フィールドの映像信号のnライン(第1ライン)が、液晶パネル20の画素列の1列目といったように、そのまま液晶パネル20の各画素列に表示される。一方、奇フィールドの映像信号m,m+1,m+2,...に対しては、液晶パネル20の画素列は偶フィールドに対して図8で示すように本来0.5ライン分下げる必要があることから、それぞれm液晶パネル20の画素列の上からm,((m)+(m+1))/2,((m+1)+(m+2))/2,((m+2)+(m+3))/2,...という具合に、第1画素列を除き隣接する水平走査線の間の平均化するスケーリングが施される。このように、540pでの表示ラインの内容は、1080i信号の偶フィールドと、1080i信号の奇フィールド内での平均値との交互に表示されることとなる。但し、ここで(m+1)等はそのラインの映像信号を指す。このような簡易の垂直スケーリングによってなされるIP変換は、ラインメモリ13は同時読み書き可能な2本で済む。なお、上述した偶フィールドに対する処理と奇フィールドに対する処理とを逆転させてもよい。
The line assignment for the even field and odd field video signals is illustrated in FIGS. 6 and 7, and will be described with reference to this. First, the n-line (first line) of the video signal of the even field is displayed as it is on each pixel column of the
PAL方式の液晶パネル20において1080i信号を表示する際には、さらに、水平同期周波数の違いを吸収するために液晶パネル20の表示クロックを上げなければならない。1080i信号は、1フィールド540ラインで構成されており、その垂直同期周波数が60Hz、水平同期周波数33.75KHzとなっている。一方でパネル水平トータルクロック数は上述したように1296であるので、パネル駆動周波数は33.75KHz×1296=43.7MHzとなる。このように、液晶パネル20は、パネル駆動周波数を、PAL信号表示時には40.5MHzとし、1080i信号表示時には43.7MHzと、表示クロックを上げる。
When a 1080i signal is displayed on the PAL
最後に、図9を参照して図1の映像表示装置の回路構成例を説明する。図9で例示するマトリックス型表示装置の表面には、液晶パネル20が装着され、背面には、電源基板51、信号入力基板52、メイン基板53、LCD制御基板54、バックライト用インバータ基板55、操作スイッチ基板56が設けられている。
Finally, a circuit configuration example of the video display device of FIG. 1 will be described with reference to FIG. The
信号入力基板52には、入力切換部11に相当する入力切換IC61が設けられている。メイン基板53には、ADコンバータ12に相当するADコンバータIC62、映像信号変換用メモリ13に相当する映像信号変換用メモリIC63、及び画像処理IC64が設けられている。画像処理IC64は、映像信号変換部14、画質強調補正部15、OSD制御部16、及びOSD混合部17に相当するICである。LCD制御基板54には、γ補正部18に相当するγ補正IC65、液晶コントローラ19に相当する液晶コントローラIC66が設けられている。マトリックス型表示装置の背面には、さらに、ゲートドライバ21、及びソースドライバ22が設けられている。
The
以上、説明したように、本発明に係る映像表示装置における簡易スケーラ14では、PAL方式等の映像信号に適したものであるので、PAL方式の標準(SD)映像信号をワイドユーロパネルに表示する場合には、576i信号を576p信号にIP変換し、それを540p信号に変換するだけであり、オーバースキャンと水平スケーリングに加えて垂直方向には単純に2倍のスケーリングを行うだけのIP変換で済む。一方、この映像表示装置は、ハイビジョン(HD)映像信号をワイドユーロパネルに表示する場合にも、1080i信号を540p信号にする簡易な垂直スケーリングを行うだけで済む。
As described above, since the
また、NTSC方式の標準(SD)映像信号をワイドユーロパネル等のPAL方式の表示パネルに表示する場合にも、垂直方向に対しては、そのスケーラにより、NTSC方式の映像信号の水平走査線を表示パネルに対応した水平走査線に補間することで対応が可能である。例えば、525i信号をオーバースキャンして480i信号に変換した後、480i信号に対して540p信号との走査線数の比に基づいた簡易な垂直スケーリングによってIP変換を施すし、その他水平方向のスケーリングを必要に応じて施せばよい。 In addition, when displaying an NTSC standard (SD) video signal on a PAL display panel such as a wide Euro panel, the horizontal scanning line of the NTSC video signal is provided by the scaler in the vertical direction. This can be handled by interpolating the horizontal scanning lines corresponding to the display panel. For example, after overscanning a 525i signal and converting it to a 480i signal, IP conversion is performed by simple vertical scaling based on the ratio of the number of scanning lines to the 540p signal with respect to the 480i signal, and other horizontal scaling is performed. It can be applied as needed.
このように、従来ではスケーラにフレームメモリを使うか画像のブレを容認せざるを得なかったが、本発明ではフレームメモリより格段にメモリ容量の小さいラインメモリを使うだけの簡素化されたスケーラが採用でき、回路の簡素化により規模及びコスト面で有益となるだけでなく、消費電力の低減が可能となり、環境に優しい映像表示装置が提供できる。また、映像信号の水平走査線信号をパネルの画素に合致させて表示することにより、簡易なスケーリングで済み、スケーリングによる画質の影響を極力防止することもできる。このように、本発明によれば、1080i信号等の所定の有効走査線数をもつインターレース方式の映像信号を、その有効走査線数の半分又は半分に近い垂直解像度をもつ表示パネルに表示するに際し、垂直方向のスケーリングによって映像情報がブレることがなくなり、且つ回路規模、コスト、並びに駆動電力を増大させることもなくなる。 As described above, conventionally, a frame memory has to be used for the scaler or image blurring has been tolerated. However, in the present invention, a simplified scaler in which only a line memory having a much smaller memory capacity than the frame memory is used. It can be adopted, and not only is the circuit simple, which is beneficial in terms of scale and cost, but also enables power consumption to be reduced, thereby providing an environmentally friendly video display device. Further, by displaying the horizontal scanning line signal of the video signal so as to match the pixel of the panel, simple scaling is sufficient, and the influence of the image quality due to the scaling can be prevented as much as possible. Thus, according to the present invention, when displaying an interlaced video signal having a predetermined number of effective scanning lines, such as a 1080i signal, on a display panel having a vertical resolution close to half or half the number of effective scanning lines. The vertical scaling does not blur the video information, and the circuit scale, cost, and driving power are not increased.
11…入力切換部、12…ADコンバータ、13…スケーリング用ラインメモリ、14…簡易スケーラ、15…画質強調補正部、16…OSD制御部、17…OSD混合部、18…γ補正部、19…液晶コントローラ、20…表示パネル、21…ゲートドライバ、22…ソースドライバ。
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