JP3645152B2 - Video signal processing device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる走査周波数または解像度を有する種々の映像信号を映像表示装置の画面に表示するための処理を行う映像信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ブラウン管に代わる映像表示装置として、液晶表示装置を中心とするマトリクス表示装置の開発が進められている。マトリクス表示装置は、例えば、パーソナルコンピュータから出力される映像信号を表示するために用いられる。この場合、パーソナルコンピュータから出力される映像信号のレベルは、ドット周期(画素周期)で変化する。このような映像信号をマトリクス表示装置の画面に表示する場合や、メモリに書き込んで信号処理を行う場合には、ドット周期に一致したサンプリングクロックが必要となる。
【0003】
通常、パーソナルコンピュータはサンプリングクロックを出力する出力端子を備えていないため、映像表示装置において映像信号から水平同期信号を抽出し、抽出した水平同期信号をPLL(位相同期ループ)回路等を用いて逓倍することにより、サンプリングクロックを再生する必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
PLL回路を用いると、入力信号に周波数および位相が一致した出力信号を得ることができる。しかしながら、PLL回路の出力信号は、後段の論理処理回路を通して表示制御に必要なタイミング信号を生成するために用いられる。そのため、位相遅れが生じる。この位相遅れは、入力された映像信号の周波数に依存するため、多種多様の映像信号に対応する映像表示装置の場合には、位相遅れの量が一意的に決まらない。この位相遅れのばらつきは、特に、サンプリングクロックを用いて映像信号をサンプリングするときに問題となる。
【0005】
特開平9−149291号公報には、サンプリングクロックの遅延量を変化させ、各々の遅延量ごとにフレーム間でのアナログ−デジタル変換された映像信号の自己関数を求め、相関値が低くなるポイントを信号変化点とし、その信号変化点間の中央付近を最適なサンプリング点とする技術が開示されている。しかしながら、この方法では、相関値を求めるために専用のメモリが必要となる。それに伴ってメモリ制御回路等の周辺回路も必要となり、コストが高くなる。
【0006】
また、液晶表示装置に代表されるマトリクス表示装置の画面には、映像信号の有効表示領域のみが表示される。そのため、マトリクス表示装置の画面に映像信号の有効表示領域が位置するように映像信号の入力タイミングを制御する必要がある。
【0007】
しかしながら、パーソナルコンピュータから出力される映像信号の有効表示領域外のブランキング期間のドット数(画素数)は、パーソナルコンピュータの各メーカごとに異なる。そのため、単に水平同期信号および垂直同期信号に同期してマトリクス表示装置への映像信号の入力タイミングを制御した場合、パーソナルコンピュータのメーカごとにマトリクス表示装置の画面上の画像の表示位置がずれる。したがって、ユーザは、マトリクス表示装置をパーソナルコンピュータに接続したときに、マトリクス表示装置の画面に表示される水平および垂直の画像表示位置を調整する必要がある。
【0008】
本発明の目的は、種々の映像信号に対して最適な画像の表示状態を低コストかつ高速に実現することができる映像信号処理装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(1)第1の発明
第1の発明に係る映像信号処理装置は、映像表示装置の画面に表示されるべき有効表示領域を含むアナログの映像信号が同期信号とともに入力される映像信号処理装置であって、入力される同期信号を分周することによりサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成手段と、サンプリングクロック生成手段により生成されるサンプリングクロックの位相を制御する位相制御手段と、位相制御手段により制御されるサンプリングクロックに応答して、入力されるアナログの映像信号をサンプリングしてデジタルの映像信号に変換する信号変換手段と、画像データを記憶するための記憶手段と、画像表示の最適化処理時に、信号変換手段により得られたデジタルの映像信号を画像データとして記憶手段に書き込み、画像の表示動作時に、信号変換手段により得られたデジタルの映像信号を画像データとして記憶手段に書き込むとともに記憶手段に記憶された画像データを読み出すことにより所定の走査周波数および所定の解像度の映像信号を得る解像度変換手段と、入力される同期信号に基づいて入力されるアナログの映像信号の走査周波数および解像度を判別する信号判別手段と、補正制御手段とを備え、補正制御手段は、画像表示の最適化処理時には、(1)記憶手段に記憶される画像データに基づいてアナログの映像信号の有効表示領域を検出する処理(2)信号判別手段の判別結果および有効表示領域の検出結果に基づいてサンプリングクロック生成手段の分周比を補正するための分周比補正データを設定する処理、(3)位相制御手段により制御されるサンプリングクロックの位相を補正するための位相補正データを設定する処理、および(4)解像度変換手段による記憶手段への画像データの書き込み位置を補正するための補正データを設定する処理を、この順序で行うものである。
【0010】
本発明に係る映像信号処理装置においては、入力される同期信号に基づいてアナログの映像信号の走査周波数および解像度が信号判別手段により判別される。入力される同期信号を分周することによりサンプリングクロック生成手段によりサンプリングクロックが生成され、生成されたサンプリングクロックの位相が位相制御手段により制御される。そして、そのサンプリングクロックに応答して、信号変換手段によりアナログの映像信号がサンプリングされ、デジタルの映像信号に変換される。画像の表示動作時には、信号変換手段により得られたデジタルの映像信号が解像度変換手段により画像データとして記憶手段に書き込まれるとともに記憶手段に記憶された画像データが読み出され、所定の走査周波数および所定の解像度の映像信号が得られる。
【0011】
画像表示の最適化処理時には、信号変換手段により得られたデジタルの映像信号が記憶手段に書き込まれ、補正制御手段により記憶手段に記憶される画像データに基づいてアナログの映像信号の有効表示領域が検出され、信号判別手段の判別結果および有効表示領域の検出結果に基づいてサンプリングクロック生成手段の分周比を補正するための分周比補正データが設定され、位相制御手段により制御されるサンプリングクロックの位相を補正するための位相補正データが設定され、解像度変換手段による記憶手段への画像データの書き込み位置を補正するための補正データが設定される。
【0012】
このように、画像表示の最適化処理時に、サンプリングクロック生成手段の分周比、サンプリングクロックの位相および記憶手段への画像データの書き込み位置が最適化されるので、画像の表示動作時に、映像信号の有効表示領域が映像表示装置の画面に正確に表示される。その結果、種々の映像信号に対して最適な画像の表示状態が得られる。
【0013】
この場合、画像の表示動作時に走査周波数の変換および解像度の変換のために用いられる記憶手段を画像表示の最適化処理に利用しているので、画像表示の最適化処理のために専用のハードウェアを追加する必要がない。したがって、低コスト化が可能となる。
【0014】
また、記憶手段に記憶される画像データに基づいてフレーム内処理によりサンプリングクロック生成手段の分周比、位相制御手段により制御されるサンプリングクロックの位相および解像度変換手段による記憶手段への画像データの書き込み位置を補正しているので、画像表示の最適化処理を高速に行うことができる。
【0015】
(2)第2の発明
第2の発明に係る映像信号処理装置は、第1の発明に係る映像信号処理装置の構成において、補正制御手段は、解像度変換手段に対して、画像表示の最適化処理時に、記憶手段の記憶領域が信号変換手段により得られたデジタルの映像信号データの有効表示領域よりも大きい場合には、有効表示領域の映像信号を有効表示領域外の映像信号とともに記憶手段に書き込むように制御するものである。
【0016】
この場合、画像表示の最適化処理時に、記憶手段へのデジタルの映像信号の一度の書き込みにより有効表示領域の画像データを記憶手段に記憶させることができる。したがって、画像表示の最適化処理の時間を大幅に短縮することが可能になる。
【0017】
(3)第3の発明
第3の発明に係る映像信号処理装置は、第1の発明に係る映像信号処理装置の構成において、補正制御手段は、解像度変換手段に対して、画像表示の最適化処理時に、信号変換手段により得られたデジタルの映像信号の有効表示領域が記憶手段の記憶領域よりも大きい場合には、映像信号を圧縮し、圧縮された有効表示領域の映像信号を記憶手段に書き込むように制御するものである。
【0018】
この場合、画像表示の最適化処理時に、圧縮された有効表示領域の映像信号が記憶手段に書き込まれる。したがって、信号変換手段により得られたデジタルの映像信号の有効表示領域が記憶手段の記憶容量よりも大きい場合でも、画像表示の最適化処理を行うことが可能となる。
【0019】
(4)第4の発明
第4の発明に係る映像信号処理装置は、第1の発明に係る映像信号処理装置の構成において、補正制御手段は、解像度変換手段に対して、画像表示の最適化処理時に、信号変換手段により得られたデジタルの映像信号の有効表示領域が記憶手段の記憶領域よりも大きい場合には、映像信号のうち有効表示領域の一部の映像信号を記憶手段に書き込むように制御するものである。
【0020】
この場合、有効表示領域の一部の映像信号が記憶手段に書き込まれ、有効表示領域の一部の映像信号を用いて画像表示の最適化処理が行われる。したがって、信号変換手段により得られたデジタルの映像信号の有効表示領域が記憶手段の記憶容量よりも大きい場合でも、画像表示の最適化処理を行うことが可能となる。
【0021】
(5)第5の発明
第5の発明に係る映像信号処理装置は、第1〜第4のいずれかの発明に係る映像信号処理装置の構成において、複数のアナログの映像信号および複数の同期信号を受ける複数の入力部と、各入力部に入力される同期信号に基づいて複数の入力部のうち映像表示装置の画面に表示可能なアナログの映像信号が入力されている入力部を検出する入力検出手段と、画像表示の最適化処理時に、入力検出手段により検出された入力部に入力される映像信号および同期信号をそれぞれ信号変換手段および信号判別手段に選択的に与える選択手段とをさらに備えたものである。
【0022】
この場合、複数のアナログの映像信号および複数の同期信号が複数の入力部に入力可能となる。画像表示の最適化処理時には、映像表示装置の画面に表示可能なアナログの映像信号が入力されている入力部が検出されるとともに検出された入力部に入力される映像信号および同期信号が自動的に信号変換手段および信号判別手段に与えられる。したがって、最小限の操作で最適な画像の表示状態を実現することが可能になる。
【0023】
(6)第6の発明
第6の発明に係る映像信号処理装置は、第1〜第5のいずれかの発明に係る映像信号処理装置の構成において、映像表示装置の傾きを検出する傾き検出手段と、傾き検出手段により検出された傾きに起因する画像の歪みを補正するように解像度変換手段により得られた映像信号を補正する歪み補正手段とをさらに備えたものである。
【0024】
この場合、映像表示装置の傾きが傾き検出手段により検出され、検出された傾きに起因する画像の歪みが補正されるように解像度変換手段により得られた映像信号が補正される。したがって、映像表示装置が傾いている場合でも、傾きを考慮した最適な画像の表示状態を実現することが可能になる。
【0025】
(7)第7の発明
第7の発明に係る映像信号処理装置は、第1〜第6のいずれかの発明に係る映像信号処理装置の構成において、入力されるアナログの映像信号の形態を判別する形態判別手段と、形態判別手段の判別結果に基づいて、アナログの映像信号を所定の形態に変換しまたは変換せずに信号変換手段に与える形態変換手段とをさらに備えたものである。
【0026】
この場合、アナログの映像信号の形態に応じて最適な画像の表示状態を実現することが可能になる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における映像信号処理装置について図面を用いて詳細に説明する。
【0028】
(1)第1の実施の形態
図1は本発明の第1の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【0029】
図1の映像信号処理装置は、A/D変換器(アナログ/デジタル変換器)1、解像度変換回路2、位相制御回路3、PLL(位相同期ループ)回路4、信号判別回路5、画像メモリ6およびマイクロコンピュータ(以下、マイコンと呼ぶ)7を備える。
【0030】
パーソナルコンピュータ等の所定の映像ソースから映像信号入力端子101に入力されるアナログの映像信号VIはA/D変換器1に与えられる。本実施の形態では、映像信号VIはRGB信号である。ここで、映像信号VIのうち画面に表示すべき領域を有効表示領域と呼ぶ。
【0031】
A/D変換器1は、後述するサンプリングクロックSCKに応答して映像信号VIをサンプリングしてデジタルの映像信号に変換し、解像度変換回路2に与える。解像度変換回路2は、デジタルの映像信号を画像データとして画像メモリ6に書き込む。また、解像度変換回路2は、画面に表示すべき画像に対応する画像データを画像メモリ6から読み出し、デジタルの映像信号VOとして映像信号出力端子103から出力する。映像信号出力端子103から出力される映像信号VOは、マトリクス表示装置等の映像表示装置に与えられる。
【0032】
映像ソースから同期信号入力端子102に入力される同期信号SYは信号判別回路5に与えられる。ここで、同期信号SYは水平同期信号および垂直同期信号を含む。信号判別回路5は、同期信号SYに基づいて映像ソースの走査周波数および有効解像度を判別し、判別結果をマイコン7に与える。有効解像度とは、映像信号の有効表示領域VRの解像度をいう。
【0033】
マイコン7は、信号判別回路5の判別結果に基づいてPLL回路4に分周比の初期値を設定し、位相制御回路3にサンプリングクロックの位相の初期値を設定し、解像度変換回路2に水平および垂直の画像表示位置の初期値を設定する。これらの初期値は、映像ソースの走査周波数および有効解像度に対して最適と判断される値である。後述するようにこれらの初期値が最適化される。
【0034】
PLL回路4は、信号判別回路5から出力される同期信号を分周することによりサンプリングクロックを出力する。位相制御回路3は、PLL回路4により出力されたサンプリングクロックの位相を制御し、制御されたサンプリングクロックSCKをA/D変換器1に与える。
【0035】
マイコン7は、このような状態から画像表示の最適化処理を実行する。画像表示の最適化処理としては、まず、PLL回路4に分周比の補正データを与えることにより水平総サンプリング数の最適化(PLL回路4の分周比の最適化)を行い、次に、位相制御回路3にサンプリングクロックの補正データを与えることによりサンプリングクロックの位相の最適化を行い、さらに解像度変換回路2に画像表示位置の補正データを与えることにより水平および垂直の画像表示位置の最適化を行う。
【0036】
このような画像表示の最適化処理の実行中に映像信号VOの出力を停止し、映像表示装置の画面に画像を表示しない状態(画像ミュート)としてもよい。あるいは、画像表示の最適化処理の実行中に解像度変換回路2から映像信号VOを出力してもよい。
【0037】
本実施の形態では、PLL回路4がサンプリングクロック生成手段に相当し、位相制御回路3が位相制御手段に相当し、A/D変換器1が信号変換手段に相当する。また、画像メモリ6が記憶手段に相当し、解像度変換回路2が解像度変換手段に相当し、信号判別回路5が信号判別手段に相当する。さらに、マイコン7が補正制御手段に相当する。
【0038】
まず、図2を用いて水平総サンプリング数の最適化について説明する。図2は水平総サンプリング数の最適化を説明するための映像信号の波形図である。
【0039】
ここで、水平総サンプリング数とは、有効表示領域における1水平ラインのドット数(画素数)に相当する。画像メモリ6の各アドレスが1ドット(1画素)に対応する。マイコン7は、画像メモリ6に記憶された画像データの有効表示領域の水平スタートアドレスA0および水平エンドアドレスA1を検出する。
【0040】
画像データの有効表示領域は、映像信号VIの有効表示領域に対応する。また、水平スタートアドレスA0とは、各水平ラインにおいて有効表示領域の最初の画素に対応する画像データが記憶された画像メモリ6のアドレスを意味し、水平エンドアドレスA1とは、各水平ラインにおいて有効表示領域の最後の画素に対応する画像データが記憶された画像メモリ6のアドレスを意味する。
【0041】
図2において、映像信号の有効表示領域外の輝度をaとし、ノイズによる誤判別を防止するためのマージンを考慮した輝度をbとし、マイコン7により検出された任意のアドレスの輝度をcとする。a+b≧cが連続して成立する場合には有効表示領域外と判定する。マイコン7は、ある水平ラインの画像データが記憶されている画像メモリ6の記憶領域において、a+b<cが成立する最初のアドレスを水平スタートアドレスA0として求め、a+b<cが成立する最後のアドレスを水平エンドアドレスA1として求める。そして、水平エンドアドレスA1と水平スタートアドレスA0との差分|A1−A0|を算出する。
【0042】
映像ソースの有効表示領域の水平ドット数をHdotとすると、水平総サンプリング数が映像ソースの有効表示領域の水平ドット数Hdotに一致する場合には、次式が成立する。なお、マイコン7は、信号判別回路5から与えられる有効解像度に基づいて映像ソースの有効表示領域の水平ドット数Hdotを求める。
【0043】
|A1−A0|=Hdot−1 …(1)
水平エンドアドレスA1と水平スタートアドレスA0との差分|A1−A0|が上式(1)を満足するように、PLL回路4の分周比を設定する。この場合、マイコン7は、PLL回路4に分周比の補正データを設定することにより分周比を変化させる処理、画像メモリ6から画像データを取り込む処理、および水平エンドアドレスA1と水平スタートアドレスA0との差分|A1−A0|を算出する処理を、上式(1)が成立するまで繰り返し行う。それにより、A/D変換器1に与えられるサンプリングクロックSCKの最適化が行われる。
【0044】
なお、本実施の形態では、最初に画像メモリ6の全水平ラインの画像データを取り込んで水平スタートアドレスA0が最も左端に位置する1つの水平ラインを検出し、検出した1つの水平ラインの画像データについて上記の処理を繰り返し行う。
【0045】
次に、図3を用いてサンプリングクロックの位相の最適化について説明する。図3はサンプリングクロックの位相の最適化を説明するための図であり、(a)は最適なサンプリングクロックの位相で映像信号がサンプリングされている状態を示し、(b)は適切でないサンプリングクロックの位相で映像信号がサンプリングされている状態を示す。
【0046】
サンプリングクロックの位相の最適化は、パーソナルコンピュータの画面に多く表示されるキャラクタ等の画像では映像信号の輝度のレベルがドット周期で変化するという性質を利用する。
【0047】
マイコン7は、画像メモリ6において水平総サンプリング数の最適化の際に検出した有効表示領域の範囲から隣接する画素間で輝度のレベルが一定以上変化している部分を検出する。図3において、サンプリングクロックSCKの立ち上がりが映像信号VIのサンプリング点となる。サンプリング点SP0およびサンプリング点SP1は隣接する画素に対応する。したがって、サンプリング点SP1での映像信号の輝度S1とサンプリング点SP0での映像信号の輝度S0との差の絶対値は隣接する画素間の輝度差に相当する。
【0048】
図3(a)に示すように、サンプリングクロックSCKの位相が最適な場合には、隣接する画素間の輝度差|S1−S0|が最大となる。図3(b)に示すように、サンプリングクロックSCKの位相が適切でない場合には、隣接する画素間の輝度差|S1−S0|が小さくなる。
【0049】
マイコン7は、隣接する画素間の輝度差|S1−S0|が最大となるように位相制御回路3から出力されるサンプリングクロックSCKの位相を設定する。この場合、マイコン7は、位相制御回路3にサンプリングクロックSCKの補正データを設定することによりサンプリングクロックSCKの位相を変化させる処理、画像メモリ6から画像データを取り込む処理、および隣接する画素間の輝度差|S1−S0|を算出する処理を、隣接する画素間の輝度差|S1−S0|が最大となるまで繰り返し行う。それにより、A/D変換器1に与えられるサンプリングクロックSCKの位相の最適化が行われる。
【0050】
なお、サンプリングクロックSCKの位相が最適値から最も外れる場合(サンプリングクロックSCKの位相が最適値から180度ずれる場合)に隣接する画素間の輝度差|S1−S0|が最小となるという性質を利用してサンプリングクロックSCKの位相の最適化を行ってもよい。この場合、マイコン7は、画像メモリ6から取り込んだ画像データに基づいて隣接する画素間の輝度差|S1−S0|が最小となるサンプリングクロックSCKの位相を求め、求めた位相から180度ずれた位相をサンプリングクロックSCKの位相の最適値とする。
【0051】
本実施の形態では、上記の水平総サンプリング数の最適化の際に最初に検出された1つの水平ラインの画像データの一部について上記の処理を繰り返し行う。
【0052】
次いで、図4を用いて水平および垂直の画像表示位置の最適化について説明する。図4は水平および垂直の画像表示位置の最適化を説明するための図である。
【0053】
図4には、図1の画像メモリ6の記憶領域MRと解像度変換回路2により画像メモリ6に書き込まれる画像データの有効表示領域VRとの関係が示される。
【0054】
P0は、画像メモリ6に書き込まれる画像データの各フレームの先頭画素の位置を示し、P1は、画像メモリ6から読み出される画像データの各フレームの先頭画素の位置を示す。映像表示装置の画面上での水平および垂直の画像表示位置は、画像メモリ6の記憶領域MRに書き込まれる画像データの有効表示領域VRの位置で決まる。
【0055】
水平および垂直の画像表示位置が最適でない場合には、図4に示すように、画像メモリ6に書き込まれる画像データの各フレームの先頭画素の位置P0と画像メモリ6から読み出される画像データの各フレームの先頭画素の位置P1とが異なっている。逆に、水平および垂直の画像表示位置が最適な場合には、画像メモリ6に書き込まれる各フレームの先頭画素の位置P0と画像メモリ6から読み出される画像データの各フレームの先頭画素の位置P1とが一致する。
【0056】
マイコン7は、画像メモリ6に記憶される画像データに基づいて画像データの有効表示領域VRを検出し、P0=P1となるように解像度変換回路2を制御する。この場合、マイコン7は、解像度変換回路2に画像表示位置の補正データを設定することにより画像メモリ6の記憶領域MRにおける画像データの書き込み位置を変化させる処理、画像メモリ6から画像データを取り込む処理、および画像メモリ6に書き込まれた画像データの有効表示領域VRを検出する処理を、P0=P1となるまで繰り返し行う。それにより、水平および垂直の画像表示位置の最適化が行なわれる。
【0057】
なお、本実施の形態では、画像メモリ6の記憶領域MRに画像データの有効表示領域VRの水平方向の開始位置および終了位置が存在するように、画像データが画像メモリ6に書き込まれるものとする。画像データの有効表示領域VRの水平方向の開始位置または終了位置が画像メモリ6の記憶領域MRから外れる場合には、画像データをずらせて再度画像メモリ6に書き込む。
【0058】
なお、本実施の形態では、上記の水平総サンプリング数の最適化の際に最初に検出された1つの水平ラインの画像データについて上記の処理を繰り返し行う。
【0059】
以上のような手順により、種々の映像ソースに対して常に最適な状態で画像を映像表示装置の画面上に表示することが可能となる。
【0060】
図5は図1の映像信号処理装置におけるマイコン7による画像表示の最適化処理を示すフローチャートである。
【0061】
まず、マイコン7は、信号判別回路5の判別結果を取り込む(ステップS1)。そして、マイコン7は、PLL回路4に分周比の初期値を設定し、位相制御回路3にサンプリングクロックの位相の初期値を設定し、解像度変換回路2に画像表示位置の初期値を設定する(ステップS2)。
【0062】
次に、マイコン7は、画像メモリ6から画像データを取り込み(ステップS3)、水平総サンプリング数が最適か否かを判別する(ステップS4)。水平総サンプリング数が最適でない場合には、PLL回路4に分周比の補正データを設定し(ステップS5)、ステップS3に戻り、水平総サンプリング数が最適になるまで、ステップS3〜S5の処理を繰り返す。
【0063】
水平総サンプリング数が最適になると、画像メモリ6から画像データを取り込み(ステップS6)、サンプリングクロックの位相が最適か否かを判別する(ステップS7)。サンプリングクロックの位相が最適でない場合には、位相制御回路3にサンプリングクロックの位相の補正データを設定し(ステップS8)、ステップS6に戻り、サンプリングクロックの位相が最適になるまで、ステップS6〜S8の処理を繰り返す。
【0064】
サンプリングクロックの位相が最適になると、画像メモリ6から画像データを取り込み(ステップS9)、画像表示位置が最適であるか否かを判別する(ステップS10)。画像表示位置が最適でない場合には、解像度変換回路2に画像表示位置の補正データを設定し(ステップS11)、ステップS9に戻り、画像表示位置が最適になるまで、ステップS9〜S11の処理を繰り返す。画像表示位置が最適になると、処理を終了する。
【0065】
画像の表示動作時には、A/D変換器1は、位相制御回路3から与えられるサンプリングクロックSCKに応答してアナログの映像信号VIをサンプリングしてデジタルの映像信号に変換し、解像度変換回路2に与える。解像度変換回路2は、デジタルの映像信号を画像データとして画像メモリ6に書き込むとともに、画像メモリに記憶された画像データを画像メモリ6から読み出すことにより所定の走査周波数および所定の有効解像度を有する映像信号VOを映像信号出力端子103から出力する。
【0066】
上記のように、本実施の形態の映像信号処理装置では、画像の表示動作時に走査周波数の変換および有効解像度の変換のために用いられる画像メモリ6を画像表示の最適化処理に利用しているので、画像表示の最適化処理のために専用のハードウェアを追加する必要がない。したがって、低コスト化が可能になる。
【0067】
また、画像メモリ6に記憶される画像データに基づいてフレーム内処理によりPLL回路4の分周比、位相制御回路3から出力されるサンプリングクロックSCKの位相および解像度変換回路2による画像メモリ6への画像データの書き込み位置を補正しているので、画像表示の最適化処理を高速に行うことができる。
【0068】
なお、本実施の形態の映像信号処理装置は、液晶表示装置、PDP(プラズマディスプレイパネル)表示装置、DLP(デジタルライトプロセッシング;米国テキサスインスツルメンツ社の商標)方式のプロジェクタ等のマトリクス表示装置に適用することができ、デジタル処理により画像を表示するCRT(陰極線管)ディスプレイにも適用可能である。
【0069】
(2)第2の実施の形態
次に、本発明の第2の実施の形態における映像信号処理装置について説明する。本実施の形態の映像信号処理装置の構成は、図1に示した構成と同様である。本実施の形態の映像信号処理装置の動作が第1の実施の形態の映像信号処理装置の動作と異なるのは次の点である。
【0070】
図6は第2の実施の形態の映像信号処理装置における画像メモリ6の記憶領域MRと画像メモリ6に書き込まれる画像データの有効表示領域VRとの関係を示す図である。本実施の形態では、画像メモリ6の記憶領域MRが第1の実施の形態に比べて大きい。
【0071】
P4は、画像メモリ6に書き込まれる画像データの各フレームの先頭画素の位置を示し、P3は、画像メモリ6から読み出される画像データの各フレームの先頭画素の位置を示す。水平および垂直の画像表示位置は、画像メモリ6の記憶領域MRに書き込まれる画像データの有効表示領域VRの位置で決まる。
【0072】
図1の解像度変換回路2は、有効表示領域VRの全体の画像データを有効表示領域VR外の画像データとともに画像メモリ6の記憶領域MRに書き込む。この場合、画像データの有効表示領域VRの一部が画像メモリ6の記憶領域MRに書き込まれない場合に再度画像データをずらして画像メモリ6に書き込む処理が不要となる。
【0073】
マイコン7は、画像メモリ6の記憶領域MRに書き込まれた画像データを取り込み、水平総サンプリング数の最適化、サンプリングクロックの位相の最適化および水平および垂直の画像表示位置の最適化を行う。水平総サンプリング数の最適化、サンプリングクロックの位相の最適化および水平および垂直の画像表示位置の最適化の方法は、第1の実施の形態と同様である。
【0074】
本実施の形態では、マイコン7が画像メモリ6から有効表示領域VRの所定の画像データを迅速に取り込むことができ、画像表示の最適化に要する時間を大幅に短縮することが可能となる。
【0075】
(3)第3の実施の形態
次に、本発明の第3の実施の形態における映像信号処理装置について説明する。本実施の形態の映像信号処理装置の構成は、図1に示した構成と同様である。本実施の形態の映像信号処理装置の動作が第1の実施の形態の映像信号処理装置の動作と異なるのは次の点である。
【0076】
図7は第3の実施の形態の映像信号処理装置における画像メモリ6の記憶領域MR、A/D変換器1から解像度変換回路2に与えられる画像データの有効表示領域VR0および解像度変換回路2により圧縮された画像データの有効表示領域VR1の関係を示す図である。
【0077】
図7に示すように、A/D変換器1から解像度変換回路2に与えられる画像データの有効表示領域VR0が画像メモリ6の記憶領域MRよりも大きい場合には、画像データの有効表示領域VR0のすべてを画像メモリ6の記憶領域MRに書き込むことはできない。そこで、解像度変換回路2は、解像度変換機能により画像データを圧縮し、圧縮された画像データの有効表示領域VR1を画像メモリ6に書き込む。
【0078】
P6は、画像メモリ6に書き込まれる圧縮された画像データの各フレームの先頭画素の位置を示し、P5は、画像メモリ6から読み出される画像データの各フレームの先頭画素の位置を示す。水平および垂直の画像表示位置は、画像メモリ6の記憶領域MRに書き込まれる画像データの有効表示領域VRの位置で決まる。
【0079】
マイコン7は、画像メモリ6の記憶領域MRに書き込まれた圧縮された画像データを取り込み、水平総サンプリング数の最適化および水平および垂直の画像表示位置の最適化を行う。水平総サンプリング数の最適化および水平および垂直の画像表示位置の最適化の方法は、第1の実施の形態と同様である。
【0080】
ただし、サンプリングクロックSCKの位相の最適化を圧縮された画像データに基づいて行うと十分な精度が得られない。そこで、解像度変換回路2は、サンプリングクロックSCKの位相の最適化の際には、A/D変換器1から与えられた画像データを圧縮せずに画像メモリ6に書き込む。
【0081】
このとき、画像データの有効表示領域VR0が画像メモリ6の記憶領域MRよりも大きいため、画像データの有効表示領域VR0のすべてを画像メモリ6の記憶領域MRに書き込むことはできない。しかし、図3を用いて説明したように、サンプリングクロックSCKの位相の最適化は、画像データの有効表示領域VR0のすべてを用いる必要はなく、画像データの有効表示領域VR0の一部を用いて行うことができる。
【0082】
このように、本実施の形態の映像信号処理装置においては、画像データの有効表示領域VR0が画像メモリ6の記憶領域MRよりも大きい場合でも、最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【0083】
(4)第4の実施の形態
次に、本発明の第4の実施の形態における映像信号処理装置について説明する。本実施の形態の映像信号処理装置の構成は、図1に示した構成と同様である。本実施の形態の映像信号処理装置の動作が第1の実施の形態の映像信号処理装置の動作と異なるのは次の点である。
【0084】
図8は第4の実施の形態の映像信号処理装置における画像メモリ6の記憶領域MRと画像メモリ6に書き込まれる画像データの有効表示領域VRとの関係を示し、(a)は画像データの有効表示領域VRの水平および垂直の開始位置が画像メモリ6の記憶領域MRに書き込まれた状態を示し、(b)は画像データの有効表示領域VRの水平および垂直の終了位置が画像メモリ6の記憶領域MRに書き込まれた状態を示している。
【0085】
ここで、画像データの有効表示領域VRの水平および垂直の開始位置における画像メモリ6のアドレスをそれぞれHstartおよびVstartとし、画像データの有効表示領域VRの水平および垂直の終了位置における画像メモリ6のアドレスをそれぞれHendおよびVendとする。また、図8(a)の場合と図8(b)の場合との間で基準となる画素データが書き込まれる画像メモリ6のアドレスの水平および垂直の変位量をそれぞれHoffsetおよびVoffsetとし、画像データの有効表示領域VRの水平ドット数および垂直ライン数をそれぞれHactおよびVactとする。この場合、画像データの有効表示領域VRに関して次式が成立する。
【0086】
Hend−Hstart+Hoffset=Hact …(2)
Vend−Vstart+Voffset=Vact …(3)
上式(2),(3)を用いれば、画像データの有効表示領域VRを検出することができる。すなわち、画像メモリ6の記憶領域MRに画像データをずらせて2回書き込むことにより、画像メモリ6の容量を擬似的に拡張することが可能となる。
【0087】
マイコン7は、上式(1),(2)を用いて有効表示領域VRを検出することにより、水平総サンプリング数の最適化、サンプリングクロックの位相の最適化および水平および垂直の画像表示位置の最適化を行う。水平総サンプリング数の最適化、サンプリングクロックの位相の最適化および水平および垂直の画像表示位置の最適化の方法は、第1の実施の形態と同様である。
【0088】
このように、本実施の形態の映像信号処理装置においては、画像データの有効表示領域VRが画像メモリ6の記憶領域MRよりも大きい場合でも、最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【0089】
(5)第5の実施の形態
図9は本発明の第5の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図9の映像信号処理装置が図1の映像信号処理装置と異なるのは次の点である。
【0090】
図9の映像信号処理装置は、複数の映像信号入力端子101a,101b,101cおよび複数の同期信号入力端子102a,102b,102cを備える。映像信号入力端子101a,101b,101cにはそれぞれ映像信号VIa,VIb,VIcが与えられる。同期信号入力端子102a,102b,102cにはそれぞれ同期信号SYa,SYb,SYcが与えられる。映像信号VIaおよび同期信号SYaは同一の映像ソースから入力され、映像信号VIbおよび同期信号SYbは同一の映像ソースから入力され、映像信号VIcおよび同期信号SYcは同一の映像ソースから入力される。
【0091】
また、図9の映像信号処理装置は映像信号入力切替スイッチ8および同期信号入力切替スイッチ9を備える。映像信号入力切替スイッチ8は、マイコン7の制御により映像信号入力端子101a,101b,101cにそれぞれ入力される映像信号VIa,VIb,VIcのうちいずれかを選択してA/D変換器1に与える。また、同期信号入力切替スイッチ9は、マイコン7の制御により同期信号入力端子102a,102b,102cに入力される同期信号SYa,SYb,SYcのいずれかを選択して信号判別回路5に与える。
【0092】
信号判別回路5は、同期信号入力切替スイッチ9により選択された同期信号に基づいて映像ソースの走査周波数および有効解像度を判別し、判別結果をマイコン7に与える。
【0093】
マイコン7は、信号判別回路5の判別結果に基づいて、選択された映像信号が当該映像信号処理装置にとって有効な信号であるか否かを判別する。マイコン7は、選択された映像信号が当該映像信号処理装置にとって有効な信号である場合には、第1〜第4の実施の形態の映像信号処理装置と同様に画像表示の最適化処理を実行する。
【0094】
一方、マイコン7は、選択された映像信号が当該映像信号処理装置にとって有効でない信号であった場合または映像信号が入力されていない場合には、他の映像信号入力端子に入力される映像信号および他の同期信号入力端子に入力される同期信号を選択するように映像信号入力切替スイッチ8および同期信号入力切替スイッチ9を制御する。この場合、信号判別回路5は、同期信号入力切替スイッチ9により選択された同期信号に基づいて映像ソースの走査周波数および有効解像度を判別する。
【0095】
マイコン7は、上記の処理を繰り返し行い、当該映像信号処理装置にとって有効な映像信号が選択されるまで映像信号入力切替スイッチ8および同期信号入力切替スイッチ9を制御する。全ての映像信号入力端子101a,101b,101cおよび同期信号入力端子102a,102b,102cに映像信号処理装置にとって有効でない信号が入力されている場合には、最初に選択されていた映像信号入力端子および同期信号入力端子を選択するように映像信号入力切替スイッチ8および同期信号入力切替スイッチ9を制御し、画像表示の最適化を実行せずに処理を終了する。
【0096】
以上の処理を行うことにより、図9の映像信号処理装置においては、第1〜第4の実施の形態の映像信号処理装置と同様の効果に加えて、複数の映像信号に対して最小限の操作で最適な画像の表示状態を実現することが可能になるという効果が得られる。
【0097】
本実施の形態では、複数の映像信号入力端子101a,101b,101cおよび複数の同期信号入力端子102a,102b,102cが複数の入力部に相当し、マイコン7が入力検出手段に相当し、映像信号入力切替スイッチ8および同期信号入力切替スイッチ9が選択手段に相当する。
【0098】
(6)第6の実施の形態
図10は本発明の第6の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。この映像信号処理装置は、例えば、液晶プロジェクタ等の投射型映像表示装置に用いられる。図10の映像信号処理装置が図1の映像信号処理装置と異なるのは次の点である。
【0099】
図10の映像信号処理装置は、台形歪み補正回路11および傾き検出回路12をさらに備える。
【0100】
傾き検出回路12は、映像表示装置の傾きを検出し、検出結果をマイコン7に与える。マイコン7は、傾き検出回路12の検出結果に基づいて台形歪み補正回路11に最適な補正値を設定する。台形歪み補正回路11は、マイコン7により設定された補正値に従って解像度変換回路2から出力される映像信号VOに台形歪み補正およびリニアリティ補正(直線性補正)を行い、補正された映像信号VOaを映像信号出力端子103から出力する。
【0101】
例えば、液晶プロジェクタが後方に傾いている場合には、スクリーン上に本来矩形の画像が台形状に表示される。この場合、スクリーン上に本来矩形の画像が矩形状に表示されるように映像信号VOが補正される。
【0102】
本実施の映像信号処理装置においては、第1〜第4の実施の映像信号処理装置と同様の効果に加えて、映像表示装置が傾いている場合でも、傾きを考慮した最適な画像の表示状態を実現することが可能になるという効果が得られる。
【0103】
本実施の形態では、傾き検出回路12が傾き検出手段に相当し、台形歪み補正回路11が歪み補正手段に相当する。
【0104】
(7)第7の実施の形態
図11は本発明の第7の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図である。図11の映像信号処理装置が図1の映像信号処理装置と異なるのは次の点である。
【0105】
図11の映像信号処理装置は、輝度色差信号−RGB信号マトリクス変換回路13をさらに備える。この映像信号処理装置においては、映像信号入力端子101に輝度色差信号の形態およびRGB信号の形態の映像信号VIを入力することができる。輝度色差信号−RGB信号マトリクス変換回路13は、A/D変換器1から与えられる輝度色差信号をRGB信号に変換して出力する。信号判別回路5は、同期信号SYに基づいて映像ソースの走査周波数および有効解像度を判別し、判別結果をマイコン7に与える。また、信号判別回路5は、同期信号SYに基づいて映像信号VIの形態がRGB信号であるか輝度色差信号であるかを判別し、判別結果をマイコン7に与える。
【0106】
映像ソースから入力される映像信号VIの形態がRGB信号の場合には、同期信号SYは水平同期信号と垂直同期信号とが分離されているセパレートシンクまたは水平同期信号と垂直同期信号とが混合されているコンポジットシンクであるのに対し、映像ソースから入力される映像信号VIの形態が輝度色差信号の場合には、同期信号SYは輝度信号に同期信号が重畳されたシンクオングリーンである。信号判別回路5は、このことを利用して映像信号VIの形態を判別する。
【0107】
マイコン7は、映像信号VIの形態がRGB信号である場合には、A/D変換器1から出力される映像信号を直接受けるように解像度変換回路2を制御する。また、マイコン7は、映像信号VIの形態が輝度色差信号である場合には、輝度色差信号−RGB信号マトリクス変換回路13から出力される映像信号を受けるように解像度変換回路2を制御する。
【0108】
本実施の形態の映像信号処理装置においては、第1〜第4の実施の形態の映像信号処理装置と同様の効果に加えて、入力される映像信号VIの形態に合わせた最適な画像の表示状態を実現することが可能になるという効果が得られる。
【0109】
本実施の形態では、信号判別回路5が形態判別手段に相当し、輝度色差信号−RGB信号マトリクス変換回路13が形態変換手段に相当する。
【0110】
【発明の効果】
以上のように、第1の発明によれば、専用のハードウェアを追加することなく、低コストかつ高速に種々の映像信号に対して最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【0111】
第2の発明によれば、短時間で最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【0112】
第3の発明によれば、記憶手段の記憶容量が小さい場合でも、最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【0113】
第4の発明によれば、記憶手段の記憶容量が小さい場合でも、最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【0114】
第5の発明によれば、複数の映像信号の入力に対して最小限の操作で最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【0115】
第6の発明によれば、映像表示装置が傾いている場合でも、傾きを考慮した最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【0116】
第7の発明によれば、入力される映像信号の形態に応じて自動的に最適な画像の表示状態を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図
【図2】水平総サンプリング数の最適化を説明するための映像信号の波形図
【図3】サンプリングクロックの位相の最適化を説明するための図
【図4】水平および垂直の画像表示位置の最適化を説明するための図
【図5】図1の映像信号処理装置におけるマイコンによる画像表示の最適化処理を示すフローチャート
【図6】本発明の第2の実施の形態の映像信号処理装置における画像メモリの記憶領域と画像メモリに書き込まれる画像データの有効表示領域との関係を示す図
【図7】本発明の第3の実施の形態の映像信号表示装置における画像メモリの記憶領域、画像データの有効表示領域および圧縮された画像データの有効表示領域の関係を示す図
【図8】本発明の第4の実施の形態の映像信号処理装置における画像メモリの記憶領域と画像メモリに書き込まれる画像データの有効表示領域との関係を示す図
【図9】本発明の第5の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図
【図10】本発明の第6の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図
【図11】本発明の第7の実施の形態における映像信号処理装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
1 A/D変換器
2 解像度変換回路
3 位相制御回路
4 PLL回路
5 信号判別回路
6 画像メモリ
7 マイコン
8 映像信号入力切替スイッチ
9 同期信号入力切替スイッチ
11 台形歪み補正回路
12 傾き検出回路
13 輝度色差信号−RGB信号マトリクス変換回路
101,101a,101b,101c 映像信号入力端子
102,102a,102b,102c 同期信号入力端子
103 映像信号出力端子
VI,VIa,VIb,VIc 映像信号
SY,SYa,SYb,SYc 同期信号
VO 映像信号
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a video signal processing apparatus that performs processing for displaying various video signals having different scanning frequencies or resolutions on a screen of a video display apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a matrix display device centering on a liquid crystal display device has been developed as an image display device replacing a cathode ray tube. The matrix display device is used, for example, for displaying a video signal output from a personal computer. In this case, the level of the video signal output from the personal computer changes with a dot period (pixel period). When such a video signal is displayed on the screen of the matrix display device or when signal processing is performed by writing it in a memory, a sampling clock that matches the dot cycle is required.
[0003]
Since personal computers usually do not have an output terminal for outputting a sampling clock, a video display device extracts a horizontal sync signal from a video signal, and multiplies the extracted horizontal sync signal using a PLL (phase locked loop) circuit or the like. Thus, it is necessary to regenerate the sampling clock.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When a PLL circuit is used, an output signal whose frequency and phase match the input signal can be obtained. However, the output signal of the PLL circuit is used to generate a timing signal necessary for display control through a subsequent logic processing circuit. Therefore, a phase delay occurs. Since this phase delay depends on the frequency of the input video signal, the amount of phase delay is not uniquely determined in the case of a video display device corresponding to various video signals. This variation in phase delay becomes a problem particularly when a video signal is sampled using a sampling clock.
[0005]
In Japanese Patent Laid-Open No. 9-149291, the sampling clock delay amount is changed, the self-function of the analog-digital converted video signal between the frames is obtained for each delay amount, and the point at which the correlation value decreases is disclosed. A technique is disclosed in which signal change points are set, and an optimal sampling point is set near the center between the signal change points. However, this method requires a dedicated memory to obtain the correlation value. Along with this, peripheral circuits such as a memory control circuit are also required, which increases the cost.
[0006]
Further, only the effective display area of the video signal is displayed on the screen of the matrix display device represented by the liquid crystal display device. Therefore, it is necessary to control the input timing of the video signal so that the effective display area of the video signal is positioned on the screen of the matrix display device.
[0007]
However, the number of dots (number of pixels) in the blanking period outside the effective display area of the video signal output from the personal computer differs for each manufacturer of the personal computer. Therefore, when the input timing of the video signal to the matrix display device is controlled simply in synchronization with the horizontal synchronization signal and the vertical synchronization signal, the display position of the image on the screen of the matrix display device is shifted for each personal computer manufacturer. Therefore, the user needs to adjust the horizontal and vertical image display positions displayed on the screen of the matrix display device when the matrix display device is connected to the personal computer.
[0008]
An object of the present invention is to provide a video signal processing apparatus capable of realizing an optimal image display state for various video signals at low cost and at high speed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
(1) First invention
A video signal processing apparatus according to a first aspect of the present invention is a video signal processing apparatus in which an analog video signal including an effective display area to be displayed on a screen of a video display apparatus is input together with a synchronization signal, and the input synchronization is A sampling clock generating means for generating a sampling clock by dividing the signal; a phase control means for controlling the phase of the sampling clock generated by the sampling clock generating means; and a sampling clock controlled by the phase control means. The signal conversion means for sampling the input analog video signal and converting it to a digital video signal, the storage means for storing the image data, and the signal conversion means obtained during the image display optimization process Digital video signal is written as image data to storage means, and image display operation In addition, a resolution conversion means for obtaining a video signal having a predetermined scanning frequency and a predetermined resolution by writing the digital video signal obtained by the signal conversion means to the storage means as image data and reading the image data stored in the storage means And a signal discriminating means for discriminating a scanning frequency and resolution of an analog video signal inputted based on the inputted synchronizing signal, Correction control means, the correction control means, During image display optimization processing (1) Effective display area of analog video signal is detected based on image data stored in storage means Processing , (2) Based on the discrimination result of the signal discrimination means and the detection result of the effective display area, the division ratio of the sampling clock generation means is determined. Processing for setting division ratio correction data for correction, (3) Phase of sampling clock controlled by phase control means Processing for setting phase correction data for correcting the error, and (4) Correction of writing position of image data to storage means by resolution conversion means Process to set correction data for this in this order Is.
[0010]
In the video signal processing apparatus according to the present invention, the scanning frequency and resolution of the analog video signal are discriminated by the signal discriminating means on the basis of the inputted synchronization signal. A sampling clock is generated by the sampling clock generation means by dividing the input synchronization signal, and the phase of the generated sampling clock is controlled by the phase control means. In response to the sampling clock, the analog video signal is sampled by the signal conversion means and converted into a digital video signal. At the time of image display operation, the digital video signal obtained by the signal conversion means is written as image data by the resolution conversion means to the storage means, and the image data stored in the storage means is read out, and a predetermined scanning frequency and predetermined A video signal with a resolution of 1 is obtained.
[0011]
At the time of image display optimization processing, the digital video signal obtained by the signal conversion means is written into the storage means, and an effective display area of the analog video signal is created based on the image data stored in the storage means by the correction control means. Based on the detection result of the signal discrimination means and the detection result of the effective display area, the frequency division ratio of the sampling clock generation means The division ratio correction data for correcting The phase of the sampling clock controlled by the phase control means Phase correction data is set to correct Writing position of image data to storage means by resolution conversion means Correction data for correcting Is done.
[0012]
As described above, the frequency division ratio of the sampling clock generation means, the phase of the sampling clock, and the writing position of the image data to the storage means are optimized during the image display optimization process. Is effectively displayed on the screen of the video display device. As a result, an optimal image display state can be obtained for various video signals.
[0013]
In this case, since the storage means used for scanning frequency conversion and resolution conversion at the time of image display operation is used for image display optimization processing, dedicated hardware for image display optimization processing is used. There is no need to add. Therefore, the cost can be reduced.
[0014]
Further, based on the image data stored in the storage means, the division ratio of the sampling clock generation means by intra-frame processing, the phase of the sampling clock controlled by the phase control means, and the writing of the image data to the storage means by the resolution conversion means Since the position is corrected, the image display optimization process can be performed at high speed.
[0015]
(2) Second invention
A video signal processing device according to a second invention is the configuration of the video signal processing device according to the first invention. The correction control means is Resolution conversion means Against , During the image display optimization process, The storage area of the storage means Digital video signal obtained by signal conversion means If it is larger than the effective display area of the data, Write the video signal in the effective display area to the storage means together with the video signal outside the effective display area To control Is.
[0016]
In this case, the image data in the effective display area can be stored in the storage unit by writing the digital video signal to the storage unit once during the image display optimization process. Therefore, it is possible to significantly reduce the time for the image display optimization process.
[0017]
(3) Third invention
According to a third aspect of the present invention, there is provided a video signal processing device according to the first aspect of the present invention. The correction control means is Resolution conversion means Against The digital video signal obtained by the signal conversion means during the image display optimization process If the effective display area is larger than the storage area of the storage means, the video signal And writes the compressed video signal of the effective display area to the storage means To control Is.
[0018]
In this case, the compressed video signal of the effective display area is written in the storage means during the image display optimization process. Therefore, even when the effective display area of the digital video signal obtained by the signal conversion means is larger than the storage capacity of the storage means, the image display optimization process can be performed.
[0019]
(4) Fourth invention
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a video signal processing device according to the first aspect of the present invention. The correction control means is Resolution conversion means Against The digital video signal obtained by the signal conversion means during the image display optimization process If the effective display area is larger than the storage area of the storage means, the video signal Of the effective display area is written to the storage means To control Is.
[0020]
In this case, a part of the video signal in the effective display area is written in the storage means, and an image display optimization process is performed using the part of the video signal in the effective display area. Therefore, even when the effective display area of the digital video signal obtained by the signal conversion means is larger than the storage capacity of the storage means, the image display optimization process can be performed.
[0021]
(5) Fifth invention
A video signal processing device according to a fifth invention is the configuration of the video signal processing device according to any one of the first to fourth inventions, and a plurality of input units that receive a plurality of analog video signals and a plurality of synchronization signals. An input detection means for detecting an input unit to which an analog video signal that can be displayed on the screen of the video display device is input based on a synchronization signal input to each input unit; The image processing apparatus further includes selection means for selectively giving the video signal and the synchronization signal input to the input unit detected by the input detection means to the signal conversion means and the signal determination means, respectively, during the optimization process.
[0022]
In this case, a plurality of analog video signals and a plurality of synchronization signals can be input to a plurality of input units. During the image display optimization process, the input unit that receives an analog video signal that can be displayed on the screen of the video display device is detected, and the detected video signal and synchronization signal are automatically input to the detected input unit. To the signal converting means and the signal discriminating means. Therefore, it is possible to realize an optimal image display state with a minimum operation.
[0023]
(6) Sixth invention
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a video signal processor according to any one of the first to fifth aspects of the present invention. The image processing apparatus further includes distortion correction means for correcting the video signal obtained by the resolution conversion means so as to correct image distortion caused by the tilt.
[0024]
In this case, the tilt of the video display device is detected by the tilt detecting unit, and the video signal obtained by the resolution converting unit is corrected so that the distortion of the image due to the detected tilt is corrected. Therefore, even when the video display device is tilted, it is possible to realize an optimal image display state in consideration of the tilt.
[0025]
(7) Seventh invention
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a video signal processing device including: a configuration determining unit configured to determine a format of an input analog video signal in the configuration of the video signal processing device according to any one of the first to sixth aspects; Based on the discrimination result of the discrimination means, it further comprises a form conversion means for converting the analog video signal into a predetermined form or giving it to the signal conversion means without conversion.
[0026]
In this case, it is possible to realize an optimal image display state according to the form of the analog video signal.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a video signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
(1) First embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0029]
1 includes an A / D converter (analog / digital converter) 1, a resolution conversion circuit 2, a phase control circuit 3, a PLL (phase locked loop) circuit 4, a signal discrimination circuit 5, and an image memory 6. And a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 7.
[0030]
An analog video signal VI input to the video signal input terminal 101 from a predetermined video source such as a personal computer is supplied to the A / D converter 1. In the present embodiment, the video signal VI is an RGB signal. Here, an area to be displayed on the screen of the video signal VI is referred to as an effective display area.
[0031]
The A / D converter 1 samples the video signal VI in response to a sampling clock SCK, which will be described later, converts it into a digital video signal, and gives it to the resolution conversion circuit 2. The resolution conversion circuit 2 writes a digital video signal in the image memory 6 as image data. The resolution conversion circuit 2 reads image data corresponding to an image to be displayed on the screen from the image memory 6 and outputs it from the video signal output terminal 103 as a digital video signal VO. The video signal VO output from the video signal output terminal 103 is given to a video display device such as a matrix display device.
[0032]
A synchronization signal SY input from the video source to the synchronization signal input terminal 102 is supplied to the signal discrimination circuit 5. Here, the synchronization signal SY includes a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal. The signal discriminating circuit 5 discriminates the scanning frequency and effective resolution of the video source based on the synchronization signal SY and gives the discrimination result to the microcomputer 7. The effective resolution means the resolution of the effective display area VR of the video signal.
[0033]
The microcomputer 7 sets the initial value of the frequency division ratio in the PLL circuit 4 based on the determination result of the signal determination circuit 5, sets the initial value of the phase of the sampling clock in the phase control circuit 3, and sets the initial value in the resolution conversion circuit 2. And set the initial value of vertical image display position. These initial values are values determined to be optimal with respect to the scanning frequency and effective resolution of the video source. As will be described later, these initial values are optimized.
[0034]
The PLL circuit 4 outputs a sampling clock by dividing the synchronization signal output from the signal discrimination circuit 5. The phase control circuit 3 controls the phase of the sampling clock output by the PLL circuit 4 and supplies the controlled sampling clock SCK to the A / D converter 1.
[0035]
The microcomputer 7 executes an image display optimization process from such a state. As an image display optimization process, first, the correction of the division ratio is given to the PLL circuit 4 to optimize the horizontal total sampling number (optimization of the division ratio of the PLL circuit 4). The phase of the sampling clock is optimized by giving correction data of the sampling clock to the phase control circuit 3, and the horizontal and vertical image display positions are optimized by giving correction data of the image display position to the resolution conversion circuit 2. I do.
[0036]
The video signal VO output may be stopped during the execution of the image display optimization process, and the image may not be displayed on the screen of the video display device (image mute). Alternatively, the video signal VO may be output from the resolution conversion circuit 2 during execution of the image display optimization process.
[0037]
In the present embodiment, the PLL circuit 4 corresponds to sampling clock generation means, the phase control circuit 3 corresponds to phase control means, and the A / D converter 1 corresponds to signal conversion means. The image memory 6 corresponds to a storage unit, the resolution conversion circuit 2 corresponds to a resolution conversion unit, and the signal determination circuit 5 corresponds to a signal determination unit. Further, the microcomputer 7 corresponds to correction control means.
[0038]
First, the optimization of the total horizontal sampling number will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a waveform diagram of a video signal for explaining optimization of the total horizontal sampling number.
[0039]
Here, the horizontal total sampling number corresponds to the number of dots (number of pixels) of one horizontal line in the effective display area. Each address in the image memory 6 corresponds to one dot (one pixel). The microcomputer 7 detects the horizontal start address A0 and the horizontal end address A1 of the effective display area of the image data stored in the image memory 6.
[0040]
The effective display area of the image data corresponds to the effective display area of the video signal VI. The horizontal start address A0 means the address of the image memory 6 in which image data corresponding to the first pixel of the effective display area is stored in each horizontal line, and the horizontal end address A1 is effective in each horizontal line. It means the address of the image memory 6 in which image data corresponding to the last pixel in the display area is stored.
[0041]
In FIG. 2, the luminance outside the effective display area of the video signal is a, the luminance in consideration of a margin for preventing erroneous discrimination due to noise is b, and the luminance of an arbitrary address detected by the microcomputer 7 is c. . When a + b ≧ c is continuously established, it is determined that it is outside the effective display area. The microcomputer 7 obtains the first address at which a + b <c is established as the horizontal start address A0 in the storage area of the image memory 6 in which image data of a certain horizontal line is stored, and obtains the last address at which a + b <c is established. Obtained as the horizontal end address A1. Then, the difference | A1-A0 | between the horizontal end address A1 and the horizontal start address A0 is calculated.
[0042]
Assuming that the number of horizontal dots in the effective display area of the video source is Hdot, the following formula is established when the total horizontal sampling number matches the number of horizontal dots Hdot in the effective display area of the video source. The microcomputer 7 obtains the number of horizontal dots Hdot in the effective display area of the video source based on the effective resolution given from the signal discrimination circuit 5.
[0043]
| A1-A0 | = Hdot-1 (1)
The frequency division ratio of the PLL circuit 4 is set so that the difference | A1-A0 | between the horizontal end address A1 and the horizontal start address A0 satisfies the above equation (1). In this case, the microcomputer 7 sets the division ratio correction data in the PLL circuit 4 to change the division ratio, fetches the image data from the image memory 6, and the horizontal end address A1 and the horizontal start address A0. The process of calculating the difference | A1-A0 | is repeated until the above expression (1) is satisfied. Thereby, the sampling clock SCK supplied to the A / D converter 1 is optimized.
[0044]
In the present embodiment, first, the image data of all the horizontal lines in the image memory 6 is taken in, one horizontal line whose horizontal start address A0 is located at the left end is detected, and the detected image data of one horizontal line is detected. The above process is repeated.
[0045]
Next, the optimization of the phase of the sampling clock will be described with reference to FIG. 3A and 3B are diagrams for explaining the optimization of the sampling clock phase. FIG. 3A shows a state in which the video signal is sampled at the optimum sampling clock phase, and FIG. A state in which the video signal is sampled by phase is shown.
[0046]
The optimization of the phase of the sampling clock uses the property that the luminance level of the video signal changes with the dot period in images such as characters that are often displayed on the screen of a personal computer.
[0047]
The microcomputer 7 detects a portion where the luminance level changes more than a certain value between adjacent pixels from the range of the effective display area detected when the total horizontal sampling number is optimized in the image memory 6. In FIG. 3, the rising edge of the sampling clock SCK is the sampling point of the video signal VI. Sampling point SP0 and sampling point SP1 correspond to adjacent pixels. Therefore, the absolute value of the difference between the luminance S1 of the video signal at the sampling point SP1 and the luminance S0 of the video signal at the sampling point SP0 corresponds to the luminance difference between adjacent pixels.
[0048]
As shown in FIG. 3A, when the phase of the sampling clock SCK is optimal, the luminance difference | S1-S0 | between adjacent pixels is maximized. As shown in FIG. 3B, when the phase of the sampling clock SCK is not appropriate, the luminance difference | S1-S0 | between adjacent pixels becomes small.
[0049]
The microcomputer 7 sets the phase of the sampling clock SCK output from the phase control circuit 3 so that the luminance difference | S1-S0 | between adjacent pixels is maximized. In this case, the microcomputer 7 sets the correction data of the sampling clock SCK in the phase control circuit 3 to change the phase of the sampling clock SCK, the process of taking image data from the image memory 6, and the luminance between adjacent pixels. The process of calculating the difference | S1-S0 | is repeated until the luminance difference | S1-S0 | between adjacent pixels is maximized. Thereby, the phase of the sampling clock SCK given to the A / D converter 1 is optimized.
[0050]
Note that the characteristic that the luminance difference | S1-S0 | between adjacent pixels is minimized when the phase of the sampling clock SCK is farthest from the optimum value (when the phase of the sampling clock SCK is 180 degrees away from the optimum value) is used. Then, the phase of the sampling clock SCK may be optimized. In this case, the microcomputer 7 obtains the phase of the sampling clock SCK that minimizes the luminance difference | S1-S0 | between adjacent pixels based on the image data captured from the image memory 6, and is shifted by 180 degrees from the obtained phase. Let the phase be the optimum value of the phase of the sampling clock SCK.
[0051]
In the present embodiment, the above processing is repeated for a part of the image data of one horizontal line that is first detected when the total number of horizontal samplings is optimized.
[0052]
Next, optimization of horizontal and vertical image display positions will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining optimization of horizontal and vertical image display positions.
[0053]
FIG. 4 shows the relationship between the storage area MR of the image memory 6 in FIG. 1 and the effective display area VR of the image data written in the image memory 6 by the resolution conversion circuit 2.
[0054]
P0 indicates the position of the first pixel of each frame of the image data written to the image memory 6, and P1 indicates the position of the first pixel of each frame of the image data read from the image memory 6. The horizontal and vertical image display positions on the screen of the video display device are determined by the position of the effective display area VR of the image data written in the storage area MR of the image memory 6.
[0055]
When the horizontal and vertical image display positions are not optimal, as shown in FIG. 4, the position P0 of the first pixel of each frame of image data written to the image memory 6 and each frame of image data read from the image memory 6 Is different from the first pixel position P1. Conversely, when the horizontal and vertical image display positions are optimum, the position P0 of the first pixel of each frame written in the image memory 6 and the position P1 of the first pixel of each frame of image data read from the image memory 6 Match.
[0056]
The microcomputer 7 detects the effective display area VR of the image data based on the image data stored in the image memory 6, and controls the resolution conversion circuit 2 so that P0 = P1. In this case, the microcomputer 7 sets the correction data of the image display position in the resolution conversion circuit 2 to change the writing position of the image data in the storage area MR of the image memory 6 and the process of taking the image data from the image memory 6. The process of detecting the effective display area VR of the image data written in the image memory 6 is repeated until P0 = P1. Thereby, the horizontal and vertical image display positions are optimized.
[0057]
In the present embodiment, it is assumed that the image data is written into the image memory 6 such that the horizontal start position and end position of the effective display area VR of the image data exist in the storage area MR of the image memory 6. . When the horizontal start position or end position of the effective display area VR of the image data deviates from the storage area MR of the image memory 6, the image data is shifted and written to the image memory 6 again.
[0058]
In the present embodiment, the above processing is repeatedly performed on the image data of one horizontal line that is first detected when the total number of horizontal samplings is optimized.
[0059]
With the procedure as described above, it is possible to display an image on the screen of the video display device in an optimal state for various video sources.
[0060]
FIG. 5 is a flowchart showing image display optimization processing by the microcomputer 7 in the video signal processing apparatus of FIG.
[0061]
First, the microcomputer 7 takes in the discrimination result of the signal discrimination circuit 5 (step S1). The microcomputer 7 sets an initial value of the frequency division ratio in the PLL circuit 4, sets an initial value of the phase of the sampling clock in the phase control circuit 3, and sets an initial value of the image display position in the resolution conversion circuit 2. (Step S2).
[0062]
Next, the microcomputer 7 fetches image data from the image memory 6 (step S3), and determines whether or not the total horizontal sampling number is optimal (step S4). If the horizontal total sampling number is not optimal, the division ratio correction data is set in the PLL circuit 4 (step S5), and the process returns to step S3, and the processes of steps S3 to S5 are performed until the horizontal total sampling number is optimal. repeat.
[0063]
When the total horizontal sampling number becomes optimum, image data is taken from the image memory 6 (step S6), and it is determined whether or not the phase of the sampling clock is optimum (step S7). If the phase of the sampling clock is not optimal, the correction data for the phase of the sampling clock is set in the phase control circuit 3 (step S8), the process returns to step S6, and steps S6 to S8 are performed until the phase of the sampling clock is optimal. Repeat the process.
[0064]
When the phase of the sampling clock becomes optimum, image data is taken from the image memory 6 (step S9), and it is determined whether or not the image display position is optimum (step S10). If the image display position is not optimal, the correction data for the image display position is set in the resolution conversion circuit 2 (step S11), the process returns to step S9, and the processing of steps S9 to S11 is performed until the image display position becomes optimal. repeat. When the image display position is optimized, the process is terminated.
[0065]
During the image display operation, the A / D converter 1 samples the analog video signal VI in response to the sampling clock SCK supplied from the phase control circuit 3 and converts it into a digital video signal. give. The resolution conversion circuit 2 writes a digital video signal as image data into the image memory 6 and reads out the image data stored in the image memory from the image memory 6 to thereby have a predetermined scanning frequency and a predetermined effective resolution. VO is output from the video signal output terminal 103.
[0066]
As described above, in the video signal processing apparatus according to the present embodiment, the image memory 6 used for the conversion of the scanning frequency and the conversion of the effective resolution during the image display operation is used for the image display optimization process. Therefore, there is no need to add dedicated hardware for image display optimization processing. Therefore, the cost can be reduced.
[0067]
Further, based on the image data stored in the image memory 6, the frequency division ratio of the PLL circuit 4, the phase of the sampling clock SCK output from the phase control circuit 3 and the resolution conversion circuit 2 to the image memory 6 by intra-frame processing. Since the image data writing position is corrected, image display optimization processing can be performed at high speed.
[0068]
The video signal processing apparatus according to the present embodiment is applied to a matrix display device such as a liquid crystal display device, a PDP (plasma display panel) display device, a DLP (digital light processing; trademark of Texas Instruments Incorporated) system, or the like. The present invention can also be applied to a CRT (cathode ray tube) display that displays an image by digital processing.
[0069]
(2) Second embodiment
Next, a video signal processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the video signal processing apparatus according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. The operation of the video signal processing apparatus according to the present embodiment is different from the operation of the video signal processing apparatus according to the first embodiment as follows.
[0070]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the storage area MR of the image memory 6 and the effective display area VR of the image data written in the image memory 6 in the video signal processing apparatus of the second embodiment. In the present embodiment, the storage area MR of the image memory 6 is larger than that of the first embodiment.
[0071]
P4 indicates the position of the first pixel of each frame of the image data written to the image memory 6, and P3 indicates the position of the first pixel of each frame of the image data read from the image memory 6. The horizontal and vertical image display positions are determined by the position of the effective display area VR of the image data written in the storage area MR of the image memory 6.
[0072]
The resolution conversion circuit 2 in FIG. 1 writes the entire image data of the effective display area VR in the storage area MR of the image memory 6 together with the image data outside the effective display area VR. In this case, when a part of the effective display area VR of the image data is not written in the storage area MR of the image memory 6, it is not necessary to shift the image data again and write it into the image memory 6.
[0073]
The microcomputer 7 takes in the image data written in the storage area MR of the image memory 6, and optimizes the total number of horizontal samplings, optimizes the phase of the sampling clock, and optimizes the horizontal and vertical image display positions. The method of optimizing the total number of horizontal samplings, optimizing the phase of the sampling clock, and optimizing the horizontal and vertical image display positions are the same as in the first embodiment.
[0074]
In the present embodiment, the microcomputer 7 can quickly fetch predetermined image data in the effective display area VR from the image memory 6, and the time required for optimizing the image display can be greatly shortened.
[0075]
(3) Third embodiment
Next, a video signal processing apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the video signal processing apparatus according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. The operation of the video signal processing apparatus according to the present embodiment is different from the operation of the video signal processing apparatus according to the first embodiment as follows.
[0076]
FIG. 7 shows the storage area MR of the image memory 6 in the video signal processing apparatus of the third embodiment, the effective display area VR0 of the image data given from the A / D converter 1 to the resolution conversion circuit 2, and the resolution conversion circuit 2. It is a figure which shows the relationship of the effective display area VR1 of the compressed image data.
[0077]
As shown in FIG. 7, when the effective display area VR0 of the image data given from the A / D converter 1 to the resolution conversion circuit 2 is larger than the storage area MR of the image memory 6, the effective display area VR0 of the image data. Cannot be written in the storage area MR of the image memory 6. Therefore, the resolution conversion circuit 2 compresses the image data by the resolution conversion function, and writes the effective display area VR1 of the compressed image data in the image memory 6.
[0078]
P6 indicates the position of the first pixel of each frame of the compressed image data written to the image memory 6, and P5 indicates the position of the first pixel of each frame of the image data read from the image memory 6. The horizontal and vertical image display positions are determined by the position of the effective display area VR of the image data written in the storage area MR of the image memory 6.
[0079]
The microcomputer 7 takes in the compressed image data written in the storage area MR of the image memory 6 and optimizes the total horizontal sampling number and the horizontal and vertical image display positions. The method of optimizing the total horizontal sampling number and optimizing the horizontal and vertical image display positions are the same as in the first embodiment.
[0080]
However, if the phase of the sampling clock SCK is optimized based on the compressed image data, sufficient accuracy cannot be obtained. Therefore, the resolution conversion circuit 2 writes the image data supplied from the A / D converter 1 into the image memory 6 without compression when optimizing the phase of the sampling clock SCK.
[0081]
At this time, since the effective display area VR0 of the image data is larger than the storage area MR of the image memory 6, the entire effective display area VR0 of the image data cannot be written to the storage area MR of the image memory 6. However, as described with reference to FIG. 3, the optimization of the phase of the sampling clock SCK does not need to use all of the effective display area VR0 of the image data, and uses a part of the effective display area VR0 of the image data. It can be carried out.
[0082]
As described above, in the video signal processing apparatus according to the present embodiment, even when the effective display area VR0 of the image data is larger than the storage area MR of the image memory 6, it is possible to realize an optimal image display state. Become.
[0083]
(4) Fourth embodiment
Next, a video signal processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described. The configuration of the video signal processing apparatus according to the present embodiment is the same as that shown in FIG. The operation of the video signal processing apparatus according to the present embodiment is different from the operation of the video signal processing apparatus according to the first embodiment as follows.
[0084]
FIG. 8 shows the relationship between the storage area MR of the image memory 6 and the effective display area VR of the image data written in the image memory 6 in the video signal processing apparatus of the fourth embodiment, and (a) shows the validity of the image data. The horizontal and vertical start positions of the display area VR are written in the storage area MR of the image memory 6, and (b) shows the horizontal and vertical end positions of the effective display area VR of the image data stored in the image memory 6. The state written in the area MR is shown.
[0085]
Here, the addresses of the image memory 6 at the horizontal and vertical start positions of the effective display area VR of the image data are Hstart and Vstart, respectively, and the addresses of the image memory 6 at the horizontal and vertical end positions of the effective display area VR of the image data are set. Are Hend and Vend, respectively. Further, the horizontal and vertical displacement amounts of the address of the image memory 6 in which pixel data serving as a reference between the cases of FIG. 8A and FIG. 8B is written are Hoffset and Voffset, respectively. Let Hact and Vact be the number of horizontal dots and the number of vertical lines in the effective display area VR, respectively. In this case, the following expression is established for the effective display area VR of the image data.
[0086]
Hend−Hstart + Hoffset = Hact (2)
Vend−Vstart + Voffset = Vact (3)
If the above equations (2) and (3) are used, the effective display area VR of the image data can be detected. In other words, by shifting the image data in the storage area MR of the image memory 6 and writing it twice, the capacity of the image memory 6 can be expanded in a pseudo manner.
[0087]
The microcomputer 7 detects the effective display area VR using the above equations (1) and (2), thereby optimizing the horizontal total sampling number, optimizing the phase of the sampling clock, and adjusting the horizontal and vertical image display positions. Perform optimization. The method of optimizing the total number of horizontal samplings, optimizing the phase of the sampling clock, and optimizing the horizontal and vertical image display positions are the same as in the first embodiment.
[0088]
As described above, in the video signal processing apparatus according to the present embodiment, even when the effective display area VR of the image data is larger than the storage area MR of the image memory 6, it is possible to realize an optimal image display state. Become.
[0089]
(5) Fifth embodiment
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the video signal processing apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The video signal processing apparatus of FIG. 9 differs from the video signal processing apparatus of FIG. 1 in the following points.
[0090]
The video signal processing apparatus in FIG. 9 includes a plurality of video signal input terminals 101a, 101b, 101c and a plurality of synchronization signal input terminals 102a, 102b, 102c. Video signals VIa, VIb, and VIc are supplied to the video signal input terminals 101a, 101b, and 101c, respectively. Synchronization signals SYa, SYb, and SYc are applied to the synchronization signal input terminals 102a, 102b, and 102c, respectively. The video signal VIa and the synchronization signal SYa are input from the same video source, the video signal VIb and the synchronization signal SYb are input from the same video source, and the video signal VIc and the synchronization signal SYc are input from the same video source.
[0091]
9 includes a video signal input changeover switch 8 and a synchronization signal input changeover switch 9. The video signal input change-over switch 8 selects one of the video signals VIa, VIb, and VIc input to the video signal input terminals 101a, 101b, and 101c under the control of the microcomputer 7 and supplies the selected signal to the A / D converter 1. . The synchronization signal input changeover switch 9 selects one of the synchronization signals Sya, SYb, and SYc input to the synchronization signal input terminals 102 a, 102 b, and 102 c under the control of the microcomputer 7, and supplies the selected signal to the signal determination circuit 5.
[0092]
The signal discriminating circuit 5 discriminates the scanning frequency and effective resolution of the video source based on the synchronizing signal selected by the synchronizing signal input changeover switch 9 and gives the discrimination result to the microcomputer 7.
[0093]
The microcomputer 7 determines whether or not the selected video signal is a valid signal for the video signal processing device based on the determination result of the signal determination circuit 5. When the selected video signal is a valid signal for the video signal processing device, the microcomputer 7 executes an image display optimization process in the same manner as the video signal processing devices of the first to fourth embodiments. To do.
[0094]
On the other hand, when the selected video signal is a signal that is not valid for the video signal processing apparatus or when no video signal is input, the microcomputer 7 receives a video signal input to another video signal input terminal and The video signal input changeover switch 8 and the synchronization signal input changeover switch 9 are controlled so as to select a synchronization signal input to another synchronization signal input terminal. In this case, the signal determination circuit 5 determines the scanning frequency and effective resolution of the video source based on the synchronization signal selected by the synchronization signal input selector switch 9.
[0095]
The microcomputer 7 repeats the above processing and controls the video signal input selector switch 8 and the synchronization signal input selector switch 9 until a video signal effective for the video signal processing apparatus is selected. When signals that are not valid for the video signal processing apparatus are input to all the video signal input terminals 101a, 101b, and 101c and the synchronization signal input terminals 102a, 102b, and 102c, the video signal input terminal that is selected first and The video signal input changeover switch 8 and the synchronization signal input changeover switch 9 are controlled so as to select the synchronization signal input terminal, and the process is terminated without executing the optimization of the image display.
[0096]
By performing the above processing, in the video signal processing apparatus of FIG. 9, in addition to the same effects as those of the video signal processing apparatuses of the first to fourth embodiments, a minimum of a plurality of video signals is obtained. There is an effect that it is possible to realize an optimal image display state by operation.
[0097]
In the present embodiment, the plurality of video signal input terminals 101a, 101b, 101c and the plurality of synchronization signal input terminals 102a, 102b, 102c correspond to a plurality of input units, the microcomputer 7 corresponds to an input detection means, and the video signal The input changeover switch 8 and the synchronization signal input changeover switch 9 correspond to selection means.
[0098]
(6) Sixth embodiment
FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the video signal processing apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. This video signal processing apparatus is used for a projection video display apparatus such as a liquid crystal projector. The video signal processing apparatus of FIG. 10 differs from the video signal processing apparatus of FIG. 1 in the following points.
[0099]
The video signal processing apparatus in FIG. 10 further includes a trapezoidal distortion correction circuit 11 and an inclination detection circuit 12.
[0100]
The tilt detection circuit 12 detects the tilt of the video display device and gives the detection result to the microcomputer 7. The microcomputer 7 sets an optimal correction value in the trapezoidal distortion correction circuit 11 based on the detection result of the inclination detection circuit 12. The trapezoidal distortion correction circuit 11 performs trapezoidal distortion correction and linearity correction (linearity correction) on the video signal VO output from the resolution conversion circuit 2 in accordance with the correction value set by the microcomputer 7, and the corrected video signal VOa is converted into an image. The signal is output from the signal output terminal 103.
[0101]
For example, when the liquid crystal projector is tilted rearward, an originally rectangular image is displayed in a trapezoidal shape on the screen. In this case, the video signal VO is corrected so that an originally rectangular image is displayed in a rectangular shape on the screen.
[0102]
In the video signal processing device according to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the video signal processing devices according to the first to fourth embodiments, even when the video display device is tilted, an optimal image display state in consideration of tilt The effect that it becomes possible to implement | achieve is acquired.
[0103]
In the present embodiment, the inclination detection circuit 12 corresponds to an inclination detection unit, and the trapezoidal distortion correction circuit 11 corresponds to a distortion correction unit.
[0104]
(7) Seventh embodiment
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the video signal processing apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. The video signal processing apparatus of FIG. 11 differs from the video signal processing apparatus of FIG. 1 in the following points.
[0105]
The video signal processing apparatus of FIG. 11 further includes a luminance color difference signal-RGB signal matrix conversion circuit 13. In this video signal processing apparatus, a video signal VI in the form of a luminance color difference signal and an RGB signal can be input to the video signal input terminal 101. The luminance color difference signal-RGB signal matrix conversion circuit 13 converts the luminance color difference signal given from the A / D converter 1 into an RGB signal and outputs the RGB signal. The signal discriminating circuit 5 discriminates the scanning frequency and effective resolution of the video source based on the synchronization signal SY and gives the discrimination result to the microcomputer 7. The signal determination circuit 5 determines whether the video signal VI is an RGB signal or a luminance color difference signal based on the synchronization signal SY, and gives the determination result to the microcomputer 7.
[0106]
When the video signal VI input from the video source is an RGB signal, the sync signal SY is a separate sync or a horizontal sync signal and a vertical sync signal in which the horizontal sync signal and the vertical sync signal are separated. When the video signal VI input from the video source is a luminance / color difference signal, the synchronization signal SY is a sync on green in which the synchronization signal is superimposed on the luminance signal. The signal discriminating circuit 5 discriminates the form of the video signal VI using this fact.
[0107]
When the video signal VI is an RGB signal, the microcomputer 7 controls the resolution conversion circuit 2 to directly receive the video signal output from the A / D converter 1. The microcomputer 7 controls the resolution conversion circuit 2 to receive the video signal output from the luminance / color difference signal-RGB signal matrix conversion circuit 13 when the video signal VI is a luminance / color difference signal.
[0108]
In the video signal processing apparatus according to the present embodiment, in addition to the same effects as those of the video signal processing apparatuses according to the first to fourth embodiments, an optimal image display according to the form of the input video signal VI is displayed. The effect that the state can be realized is obtained.
[0109]
In the present embodiment, the signal discriminating circuit 5 corresponds to the form discriminating means, and the luminance / color difference signal-RGB signal matrix conversion circuit 13 corresponds to the form converting means.
[0110]
【The invention's effect】
As described above, according to the first invention, it is possible to realize an optimal image display state for various video signals at low cost and at high speed without adding dedicated hardware.
[0111]
According to the second invention, it is possible to realize an optimal image display state in a short time.
[0112]
According to the third aspect, even when the storage capacity of the storage unit is small, it is possible to realize an optimal image display state.
[0113]
According to the fourth invention, even when the storage capacity of the storage unit is small, it is possible to realize an optimal image display state.
[0114]
According to the fifth aspect, it is possible to realize an optimal image display state with a minimum operation with respect to the input of a plurality of video signals.
[0115]
According to the sixth aspect, even when the video display device is tilted, it is possible to realize an optimal image display state in consideration of the tilt.
[0116]
According to the seventh aspect, it is possible to automatically realize an optimal image display state according to the form of the input video signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform diagram of a video signal for explaining optimization of the total number of horizontal samplings
FIG. 3 is a diagram for explaining the optimization of the phase of the sampling clock;
FIG. 4 is a diagram for explaining optimization of horizontal and vertical image display positions;
FIG. 5 is a flowchart showing image display optimization processing by a microcomputer in the video signal processing apparatus of FIG. 1;
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a storage area of an image memory and an effective display area of image data written in the image memory in the video signal processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a relationship among a storage area of an image memory, an effective display area of image data, and an effective display area of compressed image data in a video signal display apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a storage area of an image memory and an effective display area of image data written in the image memory in a video signal processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a video signal processing apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 A / D converter
2 Resolution conversion circuit
3 Phase control circuit
4 PLL circuit
5 Signal discrimination circuit
6 Image memory
7 Microcomputer
8 Video signal input selector switch
9 Sync signal input selector switch
11 Trapezoidal distortion correction circuit
12 Tilt detection circuit
13 Luminance color difference signal-RGB signal matrix conversion circuit
101, 101a, 101b, 101c Video signal input terminal
102, 102a, 102b, 102c Sync signal input terminal
103 Video signal output terminal
VI, VIa, VIb, VIc Video signal
SY, SYa, SYb, SYc Sync signal
VO video signal

Claims (7)

映像表示装置の画面に表示されるべき有効表示領域を含むアナログの映像信号が同期信号とともに入力される映像信号処理装置であって、
前記入力される同期信号を分周することによりサンプリングクロックを生成するサンプリングクロック生成手段と、
前記サンプリングクロック生成手段により生成されるサンプリングクロックの位相を制御する位相制御手段と、
前記位相制御手段により制御されるサンプリングクロックに応答して、前記入力されるアナログの映像信号をサンプリングしてデジタルの映像信号に変換する信号変換手段と、
画像データを記憶するための記憶手段と、
画像表示の最適化処理時に、前記信号変換手段により得られたデジタルの映像信号を画像データとして前記記憶手段に書き込み、画像の表示動作時に、前記信号変換手段により得られたデジタルの映像信号を画像データとして前記記憶手段に書き込むとともに前記記憶手段に記憶された画像データを読み出すことにより所定の走査周波数および所定の解像度の映像信号を得る解像度変換手段と、
前記入力される同期信号に基づいて前記入力されるアナログの映像信号の走査周波数および解像度を判別する信号判別手段と、
補正制御手段とを備え、
前記補正制御手段は、前記画像表示の最適化処理時には、
(1)前記記憶手段に記憶される画像データに基づいて前記アナログの映像信号の有効表示領域を検出する処理
(2)前記信号判別手段の判別結果および前記有効表示領域の検出結果に基づいて前記サンプリングクロック生成手段の分周比を補正するための分周比補正データを設定する処理、
(3)前記位相制御手段により制御されるサンプリングクロックの位相を補正するための位相補正データを設定する処理、および
(4)前記解像度変換手段による前記記憶手段への画像データの書き込み位置を補正するための補正データを設定する処理を、この順序で行うことを特徴とする映像信号処理装置。
A video signal processing apparatus in which an analog video signal including an effective display area to be displayed on a screen of a video display apparatus is input together with a synchronization signal,
Sampling clock generating means for generating a sampling clock by dividing the input synchronization signal;
Phase control means for controlling the phase of the sampling clock generated by the sampling clock generation means;
In response to a sampling clock controlled by the phase control means, signal conversion means for sampling the input analog video signal and converting it to a digital video signal;
Storage means for storing image data;
At the time of image display optimization processing, the digital video signal obtained by the signal conversion means is written into the storage means as image data, and at the time of image display operation, the digital video signal obtained by the signal conversion means is converted into an image. Resolution conversion means for obtaining a video signal having a predetermined scanning frequency and a predetermined resolution by reading the image data stored in the storage means and writing the data in the storage means;
Signal discriminating means for discriminating a scanning frequency and resolution of the inputted analog video signal based on the inputted synchronizing signal;
Correction control means,
The correction control means, during the optimization process of the image display ,
(1) Processing for detecting an effective display area of the analog video signal based on image data stored in the storage means;
(2) A process of setting frequency division ratio correction data for correcting the frequency division ratio of the sampling clock generation means based on the determination result of the signal determination means and the detection result of the effective display area ;
(3) a process of setting phase correction data for correcting the phase of the sampling clock controlled by the phase control means ; and
(4) A video signal processing apparatus characterized in that processing for setting correction data for correcting a writing position of image data to the storage means by the resolution conversion means is performed in this order .
前記補正制御手段は、前記解像度変換手段に対して、前記画像表示の最適化処理時に、前記記憶手段の記憶領域が前記信号変換手段により得られたデジタルの映像信号データの有効表示領域よりも大きい場合には、前記有効表示領域の映像信号を前記有効表示領域外の映像信号とともに前記記憶手段に書き込むように制御することを特徴とする請求項1記載の映像信号処理装置。 The correction control means is configured such that the storage area of the storage means is larger than the effective display area of the digital video signal data obtained by the signal conversion means during the image display optimization process with respect to the resolution conversion means . 2. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the video signal processing apparatus controls the video signal in the effective display area to be written in the storage unit together with the video signal outside the effective display area. 前記補正制御手段は、前記解像度変換手段に対して、前記画像表示の最適化処理時に、前記信号変換手段により得られたデジタルの映像信号の有効表示領域が前記記憶手段の記憶領域よりも大きい場合には、前記映像信号を圧縮し、圧縮された前記有効表示領域の映像信号を前記記憶手段に書き込むように制御することを特徴とする請求項1記載の映像信号処理装置。 The correction control means, when the effective display area of the digital video signal obtained by the signal conversion means is larger than the storage area of the storage means during the image display optimization process with respect to the resolution conversion means 2. The video signal processing apparatus according to claim 1 , wherein the video signal is compressed, and the compressed video signal of the effective display area is controlled to be written in the storage means. 前記補正制御手段は、前記解像度変換手段に対して、前記画像表示の最適化処理時に、前記信号変換手段により得られたデジタルの映像信号の有効表示領域が前記記憶手段の記憶領域よりも大きい場合には、前記映像信号のうち前記有効表示領域の一部の映像信号を前記記憶手段に書き込むように制御することを特徴とする請求項1記載の映像信号処理装置。 The correction control means, when the effective display area of the digital video signal obtained by the signal conversion means is larger than the storage area of the storage means during the image display optimization process with respect to the resolution conversion means 2. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein control is performed so that a part of the video signal in the effective display area is written in the storage unit. 複数のアナログの映像信号および複数の同期信号を受ける複数の入力部と、
各入力部に入力される同期信号に基づいて前記複数の入力部のうち前記映像表示装置の画面に表示可能なアナログの映像信号が入力されている入力部を検出する入力検出手段と、
前記画像表示の最適化処理時に、前記入力検出手段により検出された入力部に入力される映像信号および同期信号をそれぞれ前記信号変換手段および前記信号判別手段に選択的に与える選択手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の映像信号処理装置。
A plurality of input units for receiving a plurality of analog video signals and a plurality of synchronization signals;
An input detection unit for detecting an input unit to which an analog video signal that can be displayed on the screen of the video display device is input among the plurality of input units based on a synchronization signal input to each input unit;
And a selection means for selectively giving the video signal and the synchronization signal input to the input unit detected by the input detection means to the signal conversion means and the signal determination means, respectively, during the image display optimization process. The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the video signal processing apparatus is a video signal processing apparatus.
前記映像表示装置の傾きを検出する傾き検出手段と、
前記傾き検出手段により検出された傾きに起因する画像の歪みを補正するように前記解像度変換手段により得られた映像信号を補正する歪み補正手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の映像信号処理装置。
Tilt detecting means for detecting the tilt of the video display device;
The image processing apparatus further comprises distortion correction means for correcting the video signal obtained by the resolution conversion means so as to correct image distortion caused by the inclination detected by the inclination detection means. The video signal processing device according to claim 5.
前記入力されるアナログの映像信号の形態を判別する形態判別手段と、
前記形態判別手段の判別結果に基づいて、前記アナログの映像信号を所定の形態に変換しまたは変換せずに前記信号変換手段に与える形態変換手段とをさらに備えたことを特徴する請求項1〜6のいずれかに記載の映像信号処理装置。
Form discriminating means for discriminating the form of the input analog video signal;
The apparatus further comprises a form converting means for converting the analog video signal into a predetermined form based on a result of the form distinguishing means and giving the signal to the signal converting means without conversion. The video signal processing device according to any one of claims 6 to 9.
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