JP2008268701A

JP2008268701A - 画像表示装置

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Publication number: JP2008268701A
Application number: JP2007113966A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Shirasaki; 義之白崎; Yushi Nakajo; 雄史中條; Hiroshi Ueno; 弘上野; Shunji Wakabayashi; 俊次若林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-04-24
Filing date: 2007-04-24
Publication date: 2008-11-06
Anticipated expiration: 2027-04-24
Also published as: JP5072419B2

Abstract

【課題】製品コストを増大させることなく、画像の表示比率を変更可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】表示信号処理部４０においては、入力ビデオ信号の周波数計測を行い、制御部２０において入力ビデオ信号が１６：９フォーマットのビデオ信号であるか否かを判定する。また、制御部２０においては、ユーザにより選択された画面サイズを制御用メモリ３０から読み出し、例えば、アスペクト画像表示が選択されている場合は、表示信号処理部４０において、垂直拡大率をフル画像表示の垂直拡大率よりも小さくして、表示パネル５０の表示領域の上端および下端に黒帯（垂直ブランキング部）を表示する、あるいは、表示信号処理部４０において、水平拡大率をフル画像表示の水平拡大率よりも大きくして、表示パネル５０に左右オーバースキャンで表示するように制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は画像表示装置に関し、特に、画像の表示比率を変更可能な画像表示装置に関する。

近年のＨＤＴＶ（High Definition Television）に対応したＤＶＤ（Digital Versasatile Disc）レコーダなどのディジタルＡＶ（Audio Visual）機器においては、ディスプレイモニタの標準規格であるＤＶＩ（Digital Visual Interface）入力端子と接続可能なＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）出力端子が搭載されるようになっている。それに伴い、コンピュータシステム等に使用されている液晶ディスプレイなどの画像表示装置においても、テレビジョン信号方式である、４８０ｉ（interlace）/４８０ｐ（progressive）/７２０ｐ/１０８０ｉ/１０８０ｐなどのビデオ信号の入力を受け、表示を可能にする必要性が高まっている。

しかしながら、ＨＤＴＶの画面サイズが１６：９であるのに対し、コンピュータシステムに使用されてきた液晶ディスプレイの画面サイズは、ワイドサイズの場合で１６：１０が主流である。

１６：１０の液晶ディスプレイに、１６：９の画面サイズの画像を表示するように、表示パネルの画面サイズとは異なる画面サイズの画像を表示するには、画像の拡大処理または縮小処理が必要になるが、従来の、フレームメモリを用いた表示信号処理においては、画面の上端および下端に黒帯を付けてアスペクト画像表示を行うことはできるが、フレームメモリを用いる分、回路規模が増大して画像表示装置の製品コストが高価なものになっていた。

例えば、特許文献１においては、フレームメモリを用いて、画像の拡大処理または縮小処理により、表示パネルの解像度と表示データの解像度とを合致させるデータ変換部を設けた画像表示装置が開示されている。

また、フレームメモリを用いずに画像の拡大処理または縮小処理を行う場合は、画面の上端および下端に黒帯を付けたアスペクト表示が困難であったため、フル画面表示をすることとなり、１６：９の画面サイズを１６：１０に垂直方向に拡大するため、縦長の映像になっていた。

特開平８-１３７４４４号公報

以上説明したように、表示パネルの画面サイズとは異なる画面サイズの画像を表示する場合に、入力ビデオ信号として１６：９フォーマットのビデオ信号やスクイーズ形式で記録された縦長の映像を本来の画像比率で表示させるために、従来の画像表示装置では、フレームメモリを用いて画像の拡大処理または縮小処理を行っていたが、フレームメモリを用いるために、回路規模が増大して製品コストが高価なものになっていた。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、製品コストを増大させることなく、画像の表示比率を変更可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る請求項１記載の画像表示装置は、表示パネルと、入力ビデオ信号を受け、前記表示パネルの画面サイズに適合したパネル出力に変換する表示信号処理部とを備え、前記表示信号処理部は、それぞれが独立した書き込みおよび読み出しクロックによりアクセスされる複数のラインメモリを有し、前記複数のラインメモリをローテーションしながら、予め定めた規則に従って前記入力ビデオ信号を構成するラインデータの書き込みおよび読み出しを実行することで前記入力ビデオ信号の垂直解像度の拡大および／または縮小を行い、前記予め定めた規則は、１つのラインメモリでは、書き込み動作と読み出し動作とは同時には実行せず、前記書き込み動作を優先し、前記表示信号処理部は、前記複数のラインメモリのうち、第１のラインメモリから第１のデータの読み出しを行った後、次にデータを読み出すべき第２のラインメモリにおいて第２のデータの書き込み中である場合は、前記第１のラインメモリから前記第１のデータを再度読み出することで、前記入力ビデオ信号の前記垂直解像度の拡大を行い、前記第１のラインメモリで、前のローテーションでの読み出し動作が終了する前に、次のローテーションでの書き込み動作が開始される場合には、前記前のローテーションでの読み出し動作を実行せず、前記次のローテーションでの書き込み動作を優先することで、前記入力ビデオ信号の前記垂直解像度の縮小を行う。

本発明に係る請求項１記載の画像表示装置によれば、高価なフレームメモリを有さずとも、画像の表示比率を任意に変更することが可能となり、回路規模の増大を防止して製品コストを低減することができる。

＜実施の形態＞
＜Ａ．装置構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態の画像表示装置１０の主要な構成を示すブロック図である。図１に示す画像表示装置１０は、例えば液晶表示装置であり、制御部２０と、制御用メモリ３０と、入力ビデオ信号が入力される表示信号処理部４０と、１６：１０の画面サイズの表示パネル５０とを主要な構成として備えている。

表示信号処理部４０においては、入力ビデオ信号の周波数計測を行い、制御部２０において入力ビデオ信号が１６：９フォーマットのビデオ信号であるか否かを判定する。また、制御部２０においては、ユーザにより選択された画面サイズを制御用メモリ３０から読み出し、例えば、アスペクト画像表示が選択されている場合は、表示信号処理部４０において、垂直拡大率をフル画像表示の垂直拡大率よりも小さくして、表示パネル５０の表示領域の上端および下端に黒帯（垂直ブランキング部）を表示する、あるいは、表示信号処理部４０において、水平拡大率をフル画像表示の水平拡大率よりも大きくして、表示パネル５０に左右オーバースキャンで表示するように制御する。

ここで、表示信号処理部４０は、フレームメモリを用いずに画像拡大処理または縮小処理を行う構成を有しており、拡大処理および縮小処理には、それぞれが独立した読み出しおよび書き込み動作を行うラインメモリ１〜３を用いる。

＜Ｂ．装置動作＞
次に、図２〜図７を用いて、表示信号処理部４０における画像の拡大処理および縮小処理について説明する。

＜Ｂ−１．垂直拡大＞
図２は、１２８０（ピクセル）×７２０（ライン）のビデオ入力を、１６８０×１０５０のパネル出力に拡大する場合において、垂直解像度を７２０から１０５０に拡大（垂直拡大）する場合のラインメモリ１、ラインメモリ２およびラインメモリ３の書き込みおよび読み出しタイミングを示すタイミングチャートである。

図１に示した３つのラインメモリ１〜３は、それぞれが独立した書き込みおよび読み出しクロックによりアクセスされ、１つのメモリでは、書き込みと読み出しとは同時には実行されないように制御される。そして、書き込みおよび読み出し動作に際しては、ラインメモリ１〜３はローテーションにより動作し、また、書き込み動作が優先される。

図２において、（ａ）部には１２８０×７２０のビデオ入力のタイミングを、（ｂ）部、（ｃ）部および（ｄ）部には、それぞれラインメモリ１、２および３の書き込み、読み出しのタイミングを、（ｅ）部には１６８０×１０５０のパネル出力のタイミングを示す。

図２に示すように、ビデオ入力としては、垂直方向の７２０ラインのそれぞれに対応したラインデータが、データ＃１から順に与えられる。なお、ラインデータの先頭から、次のラインデータの先頭までの期間がビデオ入力水平期間Ａとして定義され、当該ビデオ入力水平期間Ａ内に、１２８０ピクセルのデータが含まれている。

このようなビデオ入力が表示信号処理部４０に与えられると、まず、ラインメモリ１にデータ＃１が書き込まれる。なお、書き込み期間は、１つのラインデータの入力期間と同じであり、例えばデータ＃１の書き込み期間をＷ＃１と表す。

データ＃１の書き込みが終わると、ラインメモリ１からはデータ＃１を読み出し、ラインメモリ２に対してはデータ＃２の書き込みを開始する。なお、例えばデータ＃１の読み出し期間をＲ＃１と表す。

ここで、本発明のように、フレームメモリを使わずに垂直拡大処理をする場合は、書き込みよりも読み出しに要する時間が短くなり、例えば、ラインメモリ１からデータ＃１を読み出し期間Ｒ＃１で読み出した後、ラインメモリ２からデータ＃２を読み出そうとするが、ラインメモリ２は未だデータ＃２の書き込み中である。この場合、書き込みと読み出しとは同時には実行しないという制御に従い、メモリのローテーションはせずに、もう一度、ラインメモリ１からデータ＃１の読み出しを実行する。従って、パネル出力としては、ラインメモリ１からデータ＃１が２回読み出されることになる。

なお、垂直拡大処理において書き込みよりも読み出しに要する時間が短くなる理由は、ビデオ入力とパネル出力の１垂直期間は同じであるため、パネル出力水平期間はビデオ入力水平期間Ａ×（ビデオ入力の垂直ライン数／パネル出力の垂直ライン数）すなわち、ビデオ入力水平期間Ａ×７２０／１０５０（＝０．６９）となるからである。このため、パネル出力水平期間すなわち読み出し期間は、ビデオ入力水平期間すなわち書き込み期間より短くなる。

データ＃１の２回目の読み出しが終わると、ラインメモリ２からデータ＃２の読み出しを行う。なお、データ＃２の読み出しに先だって、ラインメモリ３にはデータ＃３の書き込みが開始されており、データ＃２の読み出しが終了した時点で、データ＃３の書き込みは終了しているので、ラインメモリ２からのデータ＃２の読み出しは１回で終わり、メモリのローテーションにより、ラインメモリ３からのデータ＃３の読み出しを開始する。

また、データ＃３の書き込み終了後には、ラインメモリ１においてデータ＃４の書き込みが開始されるが、ラインメモリ３において、データ＃３の読み出しが終了した時点では、ラインメモリ１は未だデータ＃４の書き込み中である。この場合、書き込みと読み出しとは同時には実行しないという制御に従い、メモリのローテーションはせずに、もう一度、ラインメモリ３からデータ＃３の読み出しを実行する。従って、パネル出力としては、ラインメモリ３からデータ＃３が２回読み出されることになる。

このように、１つのラインメモリからのデータの読み出しを２回行う動作と、１つのラインメモリからのデータの読み出しを１回行う動作とを交互に繰り返すことで、ライン数が実質的に約１．５倍となり、ビデオ入力の７２０ラインはパネル出力の１０５０ラインに変換される。

なお、１つのラインメモリからのデータの読み出しを２回行うことで、表示画像に支障が生じる可能性がある場合には、同時に他のラインから読み出したデータを使って補間処理を行うことでスムージング処理を行うようにしても良い。

＜Ｂ−２．水平拡大＞
図３は、１２８０×７２０のビデオ入力を、１６８０×１０５０のパネル出力に拡大する場合において、水平解像度を１２８０から１６８０に拡大（水平拡大）する場合の、ビデオ入力およびパネル出力のタイミングチャートである。

図３において、（ａ）部には１２８０×７２０のビデオ入力におけるビデオ入力水平期間Ａでの、１２８０ピクセルのデータのタイミングを示しており、（ｂ）部には１６８０×１０５０のパネル出力におけるパネル出力水平期間（Ａ×７２０／１０５０）での、１６８０ピクセルのデータのタイミングを示している。

ここで、先に説明したように、垂直拡大処理では書き込みよりも読み出しに要する時間が短くなるので、パネル出力水平期間は、ビデオ入力水平期間Ａよりも短くなる。一方で、ピクセル数は増えるので、ラインメモリからの読み出しクロックを、書き込みクロックよりも速くして、短い期間でより多くのデータを読み出すように制御する。

具体的には、水平解像度を１２８０から１６８０に拡大するために、例えば、図２の
（ｂ）部に示すように、同一のピクセル（ドット）のデータの読み出しを２回行う動作と、１回だけ読み出す動作とを交互に繰り返す。

このような動作により、ピクセル数が実質的に約１．５倍となり、ビデオ入力の１２８０ピクセルはパネル出力の１６８０ピクセルに変換することができる。

なお、同一のピクセルのデータの読み出しを２回行うことで、表示画像に支障が生じる可能性がある場合には、同時に他のピクセルから読み出したデータを使って補間処理を行うことでスムージング処理を行うようにしても良い。また、２ラインのデータを使って、隣り合うピクセルに拡大率に合わせて重付けをして合成して出力するという処理を行っても良い。

＜Ｂ−３．垂直縮小＞
図４は、１９８０（ピクセル）×１０８０（ライン）のビデオ入力を、１４４０×９００のパネル出力に縮小する場合において、垂直解像度を１０８０から９００に縮小（垂直縮小）する場合のラインメモリ１、ラインメモリ２およびラインメモリ３の書き込みおよび読み出しタイミングを示すタイミングチャートである。

図１に示した３つのラインメモリ１〜３は、それぞれが独立した書き込みおよび読み出しクロックによりアクセスされ、１つのメモリでは、書き込みと読み出しとは同時には実行されないように制御される。そして、書き込みおよび読み出し動作に際しては、ラインメモリ１〜３はローテーションにより動作し、１つのメモリで、前のローテーションでの読み出しが終了する前に次のローテーションでの書き込みが開始されるような場合には、前のローテーションでの読み出し動作を実行せず、次のローテーションでの書き込み動作を優先するように制御される。

図４において、（ａ）部には１９８０×１０８０のビデオ入力のタイミングを、（ｂ）部、（ｃ）部および（ｄ）部には、それぞれラインメモリ１、２および３の書き込み、読み出しのタイミングを、（ｅ）部には１４４０×９００のパネル出力のタイミングを示す。

図４に示すように、ビデオ入力としては、垂直方向の１０８０ラインのそれぞれに対応したラインデータが、データ＃１から順に与えられる。なお、ラインデータの先頭から、次のラインデータの先頭までの期間がビデオ入力水平期間Ａとして定義され、当該ビデオ入力水平期間Ａ内に、１９２０ピクセルのデータが含まれている。

このようなビデオ入力が表示信号処理部４０に与えられると、まず、ラインメモリ１にデータ＃１が書き込まれる。なお、書き込み期間は、１つのラインデータの入力期間と同じである。

データ＃１の書き込みが終わると、ラインメモリ１からはデータ＃１を読み出し、ラインメモリ２に対してはデータ＃２の書き込みを開始する。

ここで、本発明のように、フレームメモリを使わずに垂直縮小処理をする場合は、書き込みよりも読み出しに要する時間が長くなり、例えば、ラインメモリ１からデータ＃１を読み出し期間Ｒ＃１で読み出した後、ラインメモリ２からデータ＃２を読み出す時点では、ラインメモリ２ではデータ＃２の書き込みが終了している。従って、縮小処理では、同じラインメモリから同じデータを複数回読み出すという動作は実行されない。

なお、垂直縮小処理において書き込みよりも読み出しに要する時間が長くなる理由は、ビデオ入力とパネル出力の１垂直期間は同じであるため、パネル出力水平期間はビデオ入力水平期間Ａ×（ビデオ入力の垂直ライン数／パネル出力の垂直ライン数）すなわち、ビデオ入力水平期間Ａ×１０８０／９００（＝１．２）となるからである。このため、パネル出力水平期間すなわち読み出し期間は、ビデオ入力水平期間すなわち書き込み期間より長くなる。

データ＃２の読み出しに先だって、ラインメモリ３ではデータ＃３の書き込みが開始されており、データ＃２の読み出しが終了した時点で、データ＃３の書き込みは終了しているので、ラインメモリ２からのデータ＃２の読み出しは１回で終わり、メモリのローテーションにより、ラインメモリ３からのデータ＃３の読み出しを開始する。

このように、基本的には１つのローテーションでの、１つのラインメモリからのデータの読み出し動作を１回ずつ行うが、読み出し時間が書き込み時間よりも長いことから、１つのメモリで、前のローテーションでの読み出しが終了する前に次のローテーションでの書き込みが開始されるような状態（これを「追い越し」と呼称）が発生することになる。

すなわち、ラインメモリ３にデータ＃６を書き込んだ後、データ＃６の読み出しを行うが、データ＃６の読み出しに先だって、ラインメモリ１へのデータ＃７を書き込みが実行され、さらにラインメモリ２へのデータ＃８を書き込みが実行される。この結果、ラインメモリ３からのデータ＃６の読み出しを行うと、データ＃６の読み出しが終了する前に、ラインメモリ３への次のローテーションでのデータ＃９の書き込みが始まってしまう。

この場合、１つのメモリでは、書き込みと読み出しとは同時には実行しないという制御、および書き込み動作を優先するという制御に従えば、データ＃６の読み出しを実行せずに、すなわちデータ＃６の読み出し動作を飛び越して、ラインメモリ１からのデータ＃７の読み出しを行うことになる。

このように、読み出し動作を６回に１度の割合で飛び越すことにより垂直ライン数が実質的に約０．８３倍となり、ビデオ入力の１０８０ラインはパネル出力の９００ラインに変換される。

なお、読み出し動作を６回に１度の割合で飛び越すことで、表示画像に支障が生じる可能性がある場合には、同時に他のラインから読み出したデータを使って補間処理を行うことでスムージング処理を行うようにしても良い。

＜Ｂ−４．水平縮小＞
図５は、１９２０×１０８０のビデオ入力を、１４４０×９００のパネル出力に縮小する場合において、水平解像度を１９２０から１４４０に縮小（水平縮小）する場合の、ビデオ入力およびパネル出力のタイミングチャートである。

図５において、（ａ）部には１９２０×１０８０のビデオ入力におけるビデオ入力水平期間Ａでの、１９２０ピクセルのデータのタイミングを示しており、（ｂ）部には１４４０×９００のパネル出力におけるパネル出力水平期間（Ａ×１０８０／９００）での、１４４０ピクセルのデータのタイミングを示している。

ここで、先に説明したように、垂直縮小処理では書き込みよりも読み出しに要する時間が長くなるので、パネル出力水平期間は、ビデオ入力水平期間Ａよりも長くなる。一方で、ピクセル数は減るので、ラインメモリからの読み出しクロックを、書き込みクロックよりも遅くして、長い期間でより少ないデータを読み出すように制御する。

具体的には、水平解像度を１９２０から１４４０に縮小するために、例えば、図５の（ｂ）部に示すように、ピクセルの読み出しを４個に１個の割合で実行しない、すなわち読み出し動作４回に１回の割合でピクセルを飛び越して読み出しを行うことで、ピクセル数が実質的に０．７５倍となり、ビデオ入力の１９２０ピクセルはパネル出力の１４４０ピクセルに変換される。

なお、同一のピクセルのデータの読み出しを４回に１度の割合で飛び越すことで、表示画像に支障が生じる可能性がある場合には、同時に他のピクセルから読み出したデータを使って補間処理を行うことでスムージング処理を行うようにしても良い。また、２ラインのデータ使って、隣り合うピクセルに縮小比率に合わせて重付けをして合成して出力するという処理を行っても良い。

＜Ｂ−５．垂直拡大＞
図６は、１９２０（ピクセル）×１０８０（ライン）のビデオ入力を、１９２０×１２００のパネル出力に拡大する場合において、垂直解像度を１０８０から１２００に拡大（垂直拡大）する場合のラインメモリ１、ラインメモリ２およびラインメモリ３の書き込みおよび読み出しタイミングを示すタイミングチャートである。

図６に示した３つのラインメモリ１〜３は、それぞれが独立した書き込みおよび読み出しクロックによりアクセスされ、１つのメモリでは、書き込みと読み出しとは同時には実行されないように制御される。そして、書き込みおよび読み出し動作に際しては、ラインメモリ１〜３はローテーションにより動作し、また、書き込み動作が優先される。

図６において、（ａ）部には１９２０×１０８０のビデオ入力のタイミングを、（ｂ）部、（ｃ）部および（ｄ）部には、それぞれラインメモリ１、２および３の書き込み、読み出しのタイミングを、（ｅ）部には１９２０×１２００のパネル出力のタイミングを示す。

図６に示すように、ビデオ入力としては、垂直方向の１０８０ラインのそれぞれに対応したラインデータが、データ＃１から順に与えられる。なお、ラインデータの先頭から、次のラインデータの先頭までの期間がビデオ入力水平期間Ａとして定義され、当該ビデオ入力水平期間Ａ内に、１９２０ピクセルのデータが含まれている。

ここで、先に説明したように、フレームメモリを使わずに垂直拡大処理をする場合は、書き込みよりも読み出しに要する時間が短くなるので、例えば、ラインメモリ１からデータ＃１を読み出し期間Ｒ＃１で読み出した後、ラインメモリ２からデータ＃２を読み出そうとするが、ラインメモリ２は未だデータ＃２の書き込み中である。この場合、書き込みと読み出しとは同時には実行しないという制御に従い、メモリのローテーションはせずに、もう一度、ラインメモリ１からデータ＃１の読み出しを実行する。従って、パネル出力としては、ラインメモリ１からデータ＃１が２回読み出されることになる。

なお、この場合、パネル出力水平期間はビデオ入力水平期間Ａ×（ビデオ入力の垂直ライン数／パネル出力の垂直ライン数）すなわち、ビデオ入力水平期間Ａ×１２００／１２００（＝０．９）となる。

また、データ＃３の書き込み終了後には、ラインメモリ１においてデータ＃４の書き込みが開始され、ラインメモリ３において、データ＃３の読み出しが終了した時点で、ラインメモリ１でのデータ＃４の書き込みは終了しているので、ラインメモリ３からのデータ＃３の読み出しは１回で終わり、メモリのローテーションにより、ラインメモリ１からのデータ＃４の読み出しを開始する。

このように、ラインメモリ１からのデータ＃１の読み出しを２回行った後は、１つのローテーションでの、１つのラインメモリからのデータの読み出しは１回だけを続けるが、読み出し時間が書き込み時間よりも僅かに短いことから、データの書き込み終了から、データの読み出し開始までの時間が徐々に短くなり、ラインメモリ１においてデータ＃１０の書き込みが終わり、ラインメモリ１からデータ＃１０を読み出すまでの時間と、ラインメモリ２においてデータ＃１１の書き込みを開始するまでの時間との差が縮まり、ラインメモリ１からデータ＃１０の読み出しが終了した時点では、ラインメモリ２は未だデータ＃１１の書き込み中である。この場合、書き込みと読み出しとは同時には実行しないという制御に従い、メモリのローテーションはせずに、もう一度、ラインメモリ１からデータ＃１０の読み出しを実行する。従って、パネル出力としては、ラインメモリ１からデータ＃１０が２回読み出されることになる。

このように、１つのラインメモリからのデータの読み出しを２回行う動作を、データの読み出しを１回行う動作を８回繰り返すごとに１セット実行することで、ライン数が実質的に約１．１倍となり、ビデオ入力の１０８０ラインはパネル出力の１２００ラインに変換される。

なお、同一のピクセルのデータの読み出しを２回行うことで、表示画像に支障が生じる可能性がある場合には、同時に他のピクセルから読み出したデータを使って補間処理を行うことでスムージング処理を行うようにしても良い。

図７は、１９２０×１０８０のビデオ入力を、１９２０×１２００のパネル出力に拡大する場合の、水平解像度についてのビデオ入力およびパネル出力のタイミングチャートである。

図７において、（ａ）部には１９２０×１０８０のビデオ入力におけるビデオ入力水平期間Ａでの、１９２０ピクセルのデータのタイミングを示しており、（ｂ）部には１９２０×１２００のパネル出力におけるパネル出力水平期間（Ａ×１０８０／１２００）での、１９２０ピクセルのデータのタイミングを示している。

ここで、先に説明したように、垂直拡大処理では書き込みよりも読み出しに要する時間が短くなるので、パネル出力水平期間は、ビデオ入力水平期間Ａよりも短くなる。本例では、ピクセル数は変わらないので、ラインメモリからの読み出しクロックを、書き込みクロックよりも速くして、短い期間で全ピクセルのデータを読み出すように制御する。なお、本例ではピクセル数に変化がないので、補間処理を行う必要はない。

＜Ｂ−６．画像表示例＞
以上説明したように、本発明に係る画像表示装置１０では、フレームメモリを用いずに画像の拡大および縮小を任意に行うことができ、この機能を用いることで、以下に説明する種々のパターンの画像表示が可能となる。

＜Ｂ−６−１．１６：９フォーマットでのアスペクト画像表示＞
図８〜図１１を用いて、１６：９フォーマットのビデオ入力におけるアスペクト画像表示について説明する。

図８には、１６：９フォーマットに対応する１２８０×７２０のビデオ入力を、そのまま表示した例を示している。また、図９には、表示パネル５０の画面サイズが１６：１０の場合に、１６：９フォーマットに対応する１２８０×７２０のビデオ入力をフル画像表示（１６８０×１０５０）した場合の表示状態を示す。

図８と図９とを比較して判るように、１６：９フォーマットに対応する１２８０×７２０のビデオ入力を１６：１０でフル画像表示することで、画像が若干縦長となる。

ビデオ入力はＣＥＡ（Consumer Electronics Association）規格で定められたタイミングを有しており、７２０ｐの場合、水平全期間２２．２２μｓｅｃ、水平映像期間１７．２４μｓｅｃ（水平全期間から水平全ブランキング期間を差し引いた期間）となる。

ここで、垂直周波数が６０Ｈｚの場合、ビデオ入力の垂直全期間ライン数（垂直映像期間ライン数＋垂直ブランキング期間ライン数）は７５０ライン（１÷６０Ｈｚ÷２２．２２μｓｅｃ）である。

パネル出力はパネル入力仕様で許容できる範囲に設定され、パネル出力１６８０×１０５０のフル画像表示の場合、フレームメモリを設けない場合は、ビデオ入力とパネル出力とで、垂直映像期間ライン数／垂直全期間ライン数の比率が同じになるため、パネル出力の垂直全期間ライン数は、１０９４ライン（１０５０ライン×７５０ライン÷７２０ライン）となる。

また、フレームメモリを設けない場合のパネル垂直周波数はビデオ入力と同じ６０Ｈｚであり、水平全期間は１５．２３μｓｅｃ（１÷６０Ｈｚ÷１０９４ライン）、水平映像期間は１４．１μｓｅｃ（１６８０クロック÷２÷５９．５ＭＨｚ）となる。

ここで、１６８０クロックは、水平１６８０ピクセル（ドット）を表し、５９．５ＭＨｚはパネルクロックの一例を表している。また、１６８０クロックを２で割っているのは、パネル出力データを２相展開（偶数画素データ／奇数画素データをパラレルで出力）しているためである。

図１０には、パネル出力１６８０×１０５０を、１６：９でアスペクト画像表示した例を示しており、垂直映像期間ライン数は９４５となり、表示領域の上端および下端には黒帯（垂直ブランキング部）ＢＬを表示している。

図１１には、パネル出力１６８０×１０５０の場合に、画面サイズが１６：１０の表示パネル５０に、垂直拡大率を任意に変えてアスペクト画像表示した表示状態を示す。

この場合、表示信号処理部４０（図１）において、垂直拡大率をフル画像表示の垂直拡大率よりも小さく（画像の縦縮小）して、表示パネル５０の表示領域の上端および下端に黒帯ＢＬを表示している。

より具体的には、パネル出力の垂直映像期間ライン数を１０５０ラインから任意の値、例えば１０１８ラインに変更して垂直拡大率を小さくする。このときの垂直全期間ライン数は、１０６０ライン（１０１８ライン×７５０ライン÷７２０ライン）となる。表示パネル５０の垂直表示領域は１０５０ラインであるから、表示領域の上端および下端に各１６ラインの黒帯ＢＬを表示して画像の縦縮小を行う。なお、垂直映像期間ライン数を１０５０ラインとすることも、１０１８ラインとすることも、垂直映像期間ライン数７２０のビデオ入力を垂直拡大する処理であるので、図２を用いて説明した垂直拡大処理により対応できる。

ここで、図１０に示した１６：９のアスペクト画像表示と比較した場合、パネル出力のフル画像表示（１６８０×１０５０）では１．１１１倍縦長となるのに対し、任意アスペクト表示（１６８０×１０１８）の場合は１．０７７倍縦長となり、縦長の度合いが低減することが判る。

このように、本発明に係る画像表示装置１０を用いることで、フレームメモリを用いずに画像の拡大および縮小を任意に行うことができ、入力ビデオ信号の本来の画像比率とは異なる画面比率の表示パネルにおいても、入力ビデオ信号の本来の画像比率に近い比率での画像表示が可能となる。

なお、パネル出力の垂直全期間ライン数が表示パネルの入力垂直全期間ライン数を下回ると、垂直周波数が入力ビデオ信号の垂直周波数より高くなるため、垂直同期が維持できず、表示パネルの入力垂直全期間ライン数が制約を受けて、入力ビデオ信号の１６：９のアスペクト画像表示ができないが、この場合は、表示パネルの入力垂直全期間ライン数が許容できる範囲で、表示領域の上端および下端に黒帯を表示することで入力ビデオ信号の本来の画像比率に近い比率での画像表示が可能となる。

＜Ｂ−６−２．スクイーズフォーマットでのアスペクト画像表示＞
図１２〜図１８を用いて、スクイーズフォーマットのビデオ入力におけるアスペクト画像表示について説明する。

図１２には、スクイーズフォーマットに対応するビデオ入力を、そのまま表示した例を示している。また、図１３には、表示パネル５０の画面サイズが１６：１０の場合に、スクイーズフォーマットのビデオ入力をフル画像表示（１６８０×１０５０）した場合の表示状態を示す。

スクイーズフォーマットは、ワイド画面コンテンツを左右圧縮して４：３のアスペクト画像にしてＤＶＤなどに収録したフォーマットであり、１６：９のワイド画面のフル画像表示で再生する場合に本来の画面比率に戻る。従って、図１３に示す、１６：１０の画面サイズでのフル画像表示では、１．１１１倍縦長になる。

スクイーズフォーマットは、従来は、ＤＶＤレコーダなどのディジタルＡＶ機器側で、４：３のＴＶ設定（ソース側で上下圧縮して表示領域の上端および下端に黒帯を表示）を行い、さらに表示装置側で４：３のアスペクト画像表示（表示領域の左端および右端での黒帯表示はラインメモリで実現）を行うと、本来の画面比率に戻るが、表示領域の上下左右に黒帯が表示されるため画面が小さくなる。

図１４は、１６：１０のパネル出力に対して、表示装置側で４：３のアスペクト画像表示を行った場合の表示状態を示しており、画像が縦長となり、表示領域の左右に黒帯ＢＬが表示されている。また、図１５は、１６：１０（１６８０×１０５０）のパネル出力に対して、ディジタルＡＶ機器側で、４：３のＴＶ設定を行い、さらに表示装置側で４：３のアスペクト画像表示を行った、場合の表示状態を示しており、本来の画面比率に戻って、画像が縦横正常な比率で表示されている。しかし、表示領域の上下左右に黒帯が表示されるため、実効的な画面が小さくなっている。

図１６には、１６：１０（１６８０×１０５０）のパネル出力を、１６：９でアスペクト画像表示した例を示しており、垂直映像期間ライン数は９４５となり、表示領域の上端および下端には黒帯（垂直ブランキング部）ＢＬを表示している。

図１７には、パネル出力１６８０×１０５０の場合に、画面サイズが１６：１０の表示パネル５０に、垂直拡大率を任意に変えてアスペクト画像表示した表示状態を示す。

この場合、表示信号処理部４０（図１）において、垂直拡大率をフル画像表示の垂直拡大率よりも小さく（画像の縦縮小）して、表示パネル５０の表示領域の上端および下端に黒帯ＢＬを表示している。なお、具体的な設定は、図１１の場合と同様である。

ここで、図１６に示した１６：９のアスペクト画像表示と比較した場合、パネル出力のフル画像表示（１６８０×１０５０）では１．１１１倍縦長となるのに対し、任意アスペクト表示（１６８０×１０１８）の場合は１．０７７倍縦長となり、縦長の度合いが低減することが判る。

このように、本発明に係る画像表示装置１０を用いることで、フレームメモリを用いずに画像の拡大および縮小を任意に行うことができ、入力ビデオ信号がスクイーズフォーマットである場合も、入力ビデオ信号の本来の画像比率とは異なる画面比率の表示パネルにおいて、入力ビデオ信号の本来の画像比率に近い比率での画像表示が可能となる。

なお、表示パネルの入力垂直全期間ライン数が制約を受ける場合は、表示パネルの入力垂直全期間ライン数が許容できる範囲で、表示領域の上端および下端に黒帯を表示することで入力ビデオ信号に近いアスペクト比で表示できる。

図１８には、パネル出力１６８０×１０５０の場合に、画面サイズが１６：１０の表示パネル５０に、水平拡大率をフル画像表示の水平拡大率よりも大きくして、左右オーバースキャンの状態で表示した例を示す。本発明に係る画像表示装置１０においては、このような表示も可能である。

この表示では、左右の画像の一部が欠落するが、表示パネルの入力垂直全期間ライン数が制約を受けないので、入力ビデオ信号の本来の画像比率と同じ比率での画像表示が可能となる。

以上説明した、フル画像表示、任意アスペクト画像表示および左右オーバースキャン表示は、ユーザが任意に選択することができ、図１９には、表示パネル５０に表示された表示モードの選択画面を示す。

ユーザは、画像表示装置１０に備えられたリモートコントローラ等の操作装置（図示せず）を操作して、図１９に示すように、表示パネル５０に表示モードの選択画面を表示し、そこに表示された表示モード、例えば、フル画像表示、（任意）アスペクト画像表示および左右オーバースキャン表示から何れかを選択することで、入力ビデオ信号のパネル表示を任意に設定できる。

なお（任意）アスペクト画像表示を選択した場合は、さらに選択画面が変わって、垂直映像期間ライン数を選択あるいは任意設定する画面から、ユーザの好みに応じた表示状態に設定する操作を行うこととなる。

＜Ｃ．効果＞
以上説明したように、本発明に係る画像表示装置１０を用いることで、フレームメモリを用いずに画像の表示比率を任意に変更することが可能となり、回路規模の増大を防止して製品コストを低減することができる。

＜Ｄ．変形例＞
以上説明した実施の形態においては、画像表示装置１０として液晶表示装置を例に採って説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、プラズマディスプレイ装置や、有機ＥＬ表示装置、その他の画像表示装置にも適用できる。

また、実施の形態では、１６：１０の画面サイズのパネル出力を例に採って説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、実現されているあらゆる比率の画面サイズ、また将来実現される比率の画面サイズにも適用可能である。

本発明に係る実施の形態の画像表示装置の主要部の構成を示すブロック図である。本発明に係る実施の形態の画像表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。本発明に係る実施の形態の画像表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。本発明に係る実施の形態の画像表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。本発明に係る実施の形態の画像表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。本発明に係る実施の形態の画像表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。本発明に係る実施の形態の画像表示装置の動作を説明するタイミングチャートである。１６：９フォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。１６：９フォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。１６：９フォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。１６：９フォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。スクイーズフォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。スクイーズフォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。スクイーズフォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。スクイーズフォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。スクイーズフォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。スクイーズフォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。スクイーズフォーマットビデオ入力におけるアスペクト画像表示を説明するための図である。ディスプレイ上での選択動作を説明する図である。

Claims

表示パネルと、
入力ビデオ信号を受け、前記表示パネルの画面サイズに適合したパネル出力に変換する表示信号処理部と、を備え、
前記表示信号処理部は、それぞれが独立した書き込みおよび読み出しクロックによりアクセスされる複数のラインメモリを有し、前記複数のラインメモリをローテーションしながら、予め定めた規則に従って前記入力ビデオ信号を構成するラインデータの書き込みおよび読み出しを実行することで前記入力ビデオ信号の垂直解像度の拡大および／または縮小を行い、
前記予め定めた規則は、
１つのラインメモリでは、書き込み動作と読み出し動作とは同時には実行せず、前記書き込み動作を優先し、
前記表示信号処理部は、
前記複数のラインメモリのうち、第１のラインメモリから第１のデータの読み出しを行った後、次にデータを読み出すべき第２のラインメモリにおいて第２のデータの書き込み中である場合は、前記第１のラインメモリから前記第１のデータを再度読み出することで、前記入力ビデオ信号の前記垂直解像度の拡大を行い、
前記第１のラインメモリで、前のローテーションでの読み出し動作が終了する前に、次のローテーションでの書き込み動作が開始される場合には、前記前のローテーションでの読み出し動作を実行せず、前記次のローテーションでの書き込み動作を優先することで、前記入力ビデオ信号の前記垂直解像度の縮小を行う、画像表示装置。
前記表示信号処理部は、前記ラインデータの読み出し動作において、
前記ラインデータ中の同一のピクセルのデータの読み出しを複数回行う動作を含めることで、前記入力ビデオ信号の水平解像度の拡大を行い、
前記ラインデータのピクセルを、定期的に飛び越して読み出す動作を含めることで、前記入力ビデオ信号の水平解像度の縮小を行う、請求項１記載の画像表示装置。
前記入力ビデオ信号の水平解像度と前記垂直解像度との比に相当する第１のアスペクト比が、前記画面サイズの水平寸法と垂直寸法との比に相当する第２のアスペクト比よりも大きい場合、
前記表示信号処理部は、前記第１のアスペクト比と前記第２のアスペクト比との間の任意の第３のアスペクト比となるように、前記入力ビデオ信号の前記水平解像度および前記垂直解像度の拡大および／または縮小を行い、前記表示パネルの表示領域の上端および下端にブランキング部を設ける、請求項１記載の画像表示装置。
前記入力ビデオ信号が、縦長画像を表示するスクイーズフォーマットで設定され、
前記入力ビデオ信号の水平解像度を拡大して、前記縦長画像を縦横の比率が適正な正常画像とした場合の前記水平解像度と前記垂直解像度との比に相当する第１のアスペクト比が、前記画面サイズの水平寸法と垂直寸法との比に相当する第２のアスペクト比よりも大きい場合、
前記表示信号処理部は、前記第１のアスペクト比と前記第２のアスペクト比との間の任意の第３のアスペクト比となるように、前記入力ビデオ信号の前記水平解像度および前記垂直解像度の拡大および／または縮小を行い、
前記表示パネルの表示領域の上端および下端にブランキング部を設ける、請求項１記載の画像表示装置。
前記入力ビデオ信号が、縦長画像を表示するスクイーズフォーマットで設定され、
前記入力ビデオ信号の水平解像度を拡大して、前記縦長画像を縦横の比率が適正な正常画像とした場合の前記水平解像度と前記垂直解像度との比に相当する第１のアスペクト比が、前記画面サイズの水平寸法と垂直寸法との比に相当する第２のアスペクト比よりも大きい場合、
前記表示信号処理部は、前記第１のアスペクト比となるように、前記入力ビデオ信号の前記水平解像度および前記垂直解像度の拡大および／または縮小を行い、前記表示パネルの左端および右端においてはオーバースキャン状態となったオーバースキャン表示をする、請求項１記載の画像表示装置。
前記表示パネルの入力垂直全期間ライン数の制約により、前記入力ビデオ信号のアスペクト比表示ができない場合、
前記表示信号処理部は、前記表示パネルの前記入力垂直全期間ライン数が許容できる範囲で、前記入力ビデオ信号の前記水平解像度および前記垂直解像度の拡大を行う、請求項３または請求項４記載の画像表示装置。