JP4906199B2

JP4906199B2 - Image format conversion pre-processing device and image display device

Info

Publication number: JP4906199B2
Application number: JP2001247424A
Authority: JP
Inventors: 保昭坂西
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-08-16
Filing date: 2001-08-16
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2021-08-16
Also published as: JP2003058136A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル画像信号の画像フォーマットをディスプレイに適応した表示フォーマットに変換する画像フォーマット変換装置の前処理装置及び画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶モニタ（ＬＣＤモニタ）、プラズマディスプレイ等のディスプレイを備えた画像表示装置には、ディスプレイの表示フォーマットと異なる画像信号が入力された場合に、その画像信号の画像フォーマットをディスプレイの表示フォーマットに変換するようにしたものがある。
【０００３】
ここで、画像フォーマットとは、画像信号が準拠している一画面あたりの水平ライン、垂直ライン数である。一方、ディスプレイの表示フォーマットとは、ディスプレイの画面の水平画素数、全水平ライン数をいう。
上記した画像表示装置は、画像信号の画像フォーマットをディスプレイの表示フォーマットに適応するように変換する画像フォーマット変換装置の前処理装置として、画像フォーマットを検出するための画像フォーマット検出装置を備えている。
【０００４】
入力される画像信号がアナログ信号の場合における従来の画像フォーマット変換前処理装置は、図１０に示すように、水平周波数検出部３１、垂直周波数検出部３２、ＰＬＬ部３３、分周部３４、全水平ライン数算出部３５及び信号判別部３６を備え、画像信号の水平同期信号ＨＤと垂直同期信号ＶＤとから水平画素数Ｎと全水平ライン数Ｍとを検出する。
【０００５】
以下、従来の画像フォーマット検出装置の検出動作について説明する。まず、水平周波数検出部３１で水平同期信号ＨＤの水平周波数を、また垂直周波数検出部３２で垂直同期信号ＶＤの垂直周波数を夫々検出して信号判別部３６に出力する。信号判別部３６では、水平周波数と垂直周波数とに対応する水平画素数Ｎが予めテーブルとして登録されており、このテーブルを参照しながら入力された水平周波数と垂直周波数に基づき水平画素数Ｎを特定する。
【０００６】
一方、分周部３４では、ＰＬＬ部３３から入力された信号を上記水平画素数Ｎを基に分周させる。ＰＬＬ部３３では、分周部３４で分周された信号と水平同期信号ＨＤとが同期するように、クロック信号を生成して分周部３４に出力する。そして、このクロック信号を水平基準信号として全水平ライン数算出部３５に出力する。
【０００７】
全水平ライン数算出部３５では、垂直同期信号ＶＤ間の水平基準信号の計数により算出され、この算出値を全水平ライン数Ｍとして信号判別部３６に出力し、信号判別部３６から全水平ライン数Ｍと水平画素数Ｎとが画像フォーマット変換装置に出力され、画像フォーマット変換に用いられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の画像フォーマット変換前処理装置、つまり画像フォーマット検出装置では、信号判別部３６に入力された水平周波数及び垂直周波数に基づき予め登録しておいたテーブルから水平画素数Ｎを特定するため、検出できる画像フォーマットの種類が限られ、テーブルに登録されていない画像信号が入力されると、その画像フォーマットを検出できないという問題がある。
【０００９】
特に、近年のデジタル放送の商業化に伴い、４８０インターレース、４８０プログレッシブ、１０８０インターレース等の多様な画像フォーマットを有する画像信号が現出したり、またコンピュータに接続されて各種の画像フォーマットを有するコンピュータ信号が入力されたりしている。
このように、デジタル画像信号の画像フォーマットが多様化する傾向が強く、従来の画像フォーマット検出装置ではデジタルの画像信号の画像フォーマットは検出できない。このため、多様化するデジタル画像信号の画像フォーマットを検出できる画像フォーマット検出装置の開発が急務となっている。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、デジタル画像信号の画像フォーマット変換装置の前処理装置であって、デジタルの画像信号がどのような画像フォーマットであっても、その画像フォーマットを正確に検出できる画像フォーマット変換前処理装置及びこれを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像フォーマット変換前処理装置は、デジタル画像信号の画像フォーマットをディスプレイに適応した表示フォーマットに変換する画像フォーマット変換装置の前処理装置であって、デジタル画像信号から水平同期信号とドットクロック信号とを抽出し、両信号から１水平ラインにおける水平画素数を算出する水平画素数算出手段と、前記ドットクロック信号を計数してその計数値が前記水平画素数になったときに、水平基準信号を発生させ、その水平基準信号と前記デジタル画像信号から抽出される垂直同期信号とから、１画面における全水平ライン数を算出する全水平ライン数算出手段と、前記水平画素数と前記全水平ライン数とを前記デジタル画像信号の画像フォーマットとして画像フォーマット変換装置に出力する画像フォーマット出力手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
この構成によれば、画像信号の画像フォーマットの種類に拘わらず、前記デジタル画像信号のドットクロック信号と水平同期信号とから水平画素数を算出でき、この水平画素数とドットクロック信号とから水平基準信号を発生させ、この水平基準信号と垂直同期信号とから全水平ライン数を算出できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像フォーマット変換前処理装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明に係る画像フォーマット変換前処理装置が適用されたデジタル画像信号用の画像表示装置１、例えばカラーテレビジョン受像器であり、信号受信部２、音声信号増幅部３、スピーカ４、画像信号増幅部５、画像フォーマット検出部６、画像フォーマット変換部７、表示駆動部８及びディスプレイ９を備え、ディスプレイ９の表示フォーマットと異なる画像信号が入力されると、その画像フォーマットが表示フォーマットに適応するように画像フォーマット変換部７で変換される。
【００１４】
信号受信部２は、搬送波で変調された信号をアンテナ等により受信し、所定のチャンネルを選局し復調した後に、音声信号と画像信号とに分離する。分離された音声信号は、音声信号増幅部３で増幅され、スピーカ４により再生される。他方、画像信号は、画像信号増幅部５により増幅されて画像フォーマット検出部６に出力される。このとき、画像信号から、水平同期信号ＨＤ、ドットクロック信号ＣＬＫ、垂直同期信号ＶＤ及び画像データ信号が抽出される。
【００１５】
画像フォーマット検出部６は、画像フォーマット変換前処理部であって、画像フォーマット変換部７と対で設けられており、デジタル画像信号の画像フォーマット、つまり水平画素数Ｎと全水平ライン数Ｍとを検出する。
ディスプレイ９は、例えば液晶表示パネルで、その表示フォーマットが、例えば、１０８０Ｐ（全水平ライン数：１０８０、水平画素数：１９２０）である。画像フォーマット変換部７では、画像フォーマット検出部６で検出された画像フォーマットに基づいて、画像データ信号を補間したり、間引きしたりする画像処理を施して、１０８０Ｐの表示フォーマットに変換し、表示駆動部８に出力する。
【００１６】
表示駆動部８では、画像フォーマット変換部７で変換された画像データ信号に基づき、ＬＣＤ駆動してディスプレイ９に画像を表示するようになっている。なお、ディスプレイ９は液晶表示パネル以外、例えばＰＤＰ（プラズマディスプレイ）を使用しても良い。
（画像フォーマット検出部の構成）
画像フォーマット検出部６は、デジタルの画像信号のドットクロック信号ＣＬＫ、水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤから水平画素数Ｎ及び全水平ライン数Ｍを常時検出する。
【００１７】
図２は、画像フォーマット検出部６の構成を示すブロック図である。この画像フォーマット検出部６は、水平画素数算出部１１、水平基準パルス発生部１２、全水平ライン数算出部１３、画素数保持部１４、ライン数保持部１５及びフォーマット出力部１６を備えている。
水平画素数算出部１１は、水平同期信号ＨＤとドットクロック信号ＣＬＫとから水平画素数Ｎを算出して、画素数保持部１４に出力する。具体的には、水平画素数算出部１１は、水平同期信号ＨＤを検出すると、リセットして後続するドットクロック信号ＣＬＫの計数を行うドットクロックカウンタ部１７と、次の水平同期信号ＨＤを検出する直前のドットクロックカウンタ部１７の計数値を水平画素数Ｎとして出力する水平画素数取得部１８とを備えている。
【００１８】
画素数保持部１４では、水平画素数取得部１８から出力された水平画素数Ｎを保持し、またフォーマット出力部１６は、画素数保持部１４に保持された水平画素数Ｎを水平基準パルス発生部１２に出力する。
水平基準パルス発生部１２では、ドットクロック信号ＣＬＫと、フォーマット出力部１６から出力された水平画素数Ｎとにより、全水平ライン数を求めるための基準となる水平基準信号を連続して発生させて、全水平ライン数算出部１３に出力する。具体的には、水平基準パルス発生部１２は、ドットクロック信号ＣＬＫを計数してその計数値が水平画素数Ｎになる毎に、水平基準パルスＰＳを発生する。
【００１９】
全水平ライン数算出部１３は、水平基準パルスＰＳと垂直同期信号ＶＤとから全水平ライン数Ｍを算出して、ライン数保持部１５に出力する。具体的には、全水平ライン数算出部１３は、垂直同期信号ＶＤを検出すると、リセットして後続する水平基準パルスＰＳの計数を行う基準パルスカウンタ部１９と、次の垂直同期信号ＶＤを検出する直前の基準パルスカウンタ部１９の計数値を全水平ライン数Ｍとして出力する全水平ライン数取得部２０とを備えている。
【００２０】
ライン数保持部１５では、全水平ライン数取得部２０から出力された全水平ライン数Ｍを保持する。フォーマット出力部１６は、画素数保持部１４内に保持された水平画素数Ｎと、ライン数保持部１５内に保持された全水平ライン数Ｍとを取り出して画像フォーマット変換部７に出力する。
なお、水平画素数Ｎ及び全水平ライン数Ｍとがフォーマット出力部１６から画像フォーマット変換部７に出力されると、フォーマット出力部１６からクリア信号が画素数保持部１４及びライン数保持部１５に出力され、各保持部１４，１５に保持されている水平画素数Ｎ及び全水平ライン数Ｍがクリアされる。
【００２１】
（画像フォーマット検出部の動作説明）
上記画像フォーマット検出部６の検出動作について、入力された画像信号の画像フォーマットが、例えば７２０Ｐ（全水平ライン数：７５０、水平画素数：１６５０、ブログレッシブ方式）として以下に説明する。図３は画像フォーマットの検出時のタイムチャートである。まず、ドットクロックカウンタ部１７では、水平同期信号ＨＤの検出によりカウンタをリセットした後、次の水平同期信号ＨＤが検出されるまで、後続するドットクロック信号ＣＬＫを順次計数する。
【００２２】
水平画素数取得部１８では、次の水平同期信号ＨＤを検出する直前に、ドットクロックカウンタ部１７が計数したドットクロック数「１６５０」を取得する。この取得したドットクロック数は、水平同期信号ＨＤの１周期Ｔ１に計数されたドットクロック数であり、１水平ラインの水平画素数Ｎに対応し、画素数保持部１４に保持される。
【００２３】
フォーマット出力部１６では，画素数保持部１４に保持されている水平画素数Ｎを水平基準パルス発生部１２に出力する。水平基準パルス発生部１２では、ドットクロック信号ＣＬＫを計数した計数値が、フォーマット出力部１６から出力された水平画素数Ｎと一致する毎に、水平基準パルスＰＳを発生させて全水平ライン数算出部１３の基準パルスカウンタ部１９に出力する。
【００２４】
基準パルスカウンタ部１９では、垂直同期信号ＶＤの検出によりカウンタをリセットした後、次の垂直同期信号ＶＤが検出されるまで、後続する水平基準パルスＰＳを順次計数する。
全水平ライン数取得部２０では、次の垂直同期信号ＶＤを検出する直前に、基準パルスカウンタ部１９が計数している水平基準パルス数「７５０」を取得する。この取得した水平基準パルス数は、垂直同期信号ＶＤの１周期Ｔ２に計数された水平基準パルス数であり、１画面における全水平ライン数Ｍに対応し、ライン数保持部１５に保持される。
【００２５】
フォーマット出力部１６では、画素数保持部１４から水平画素数Ｎを、ライン数保持部１５から全水平ライン数Ｍを夫々取り出して画像フォーマットとして画像フォーマット変換部７に出力する。
上記構成の画像フォーマット変換部７の前処理部としての画像フォーマット検出部６は、ドットクロック信号ＣＬＫ、水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤにより、水平画素数Ｎと全水平ライン数Ｍを算出するので、画像信号がどのような画像フォーマットであってもその画像フォーマットを検出できる。
【００２６】
また、水平画素数算出部１１は、水平同期信号ＨＤを検出すると、リセットして後続するドットクロック信号ＣＬＫの計数を行うドットクロックカウンタ部１７を備え、次の水平同期信号ＨＤを検出する直前のドットクロックカウンタ部１７の計数値を水平画素数Ｎとして出力するので、正確な水平画素数Ｎを取得できる。
【００２７】
さらに、全水平ライン数算出部１３は、垂直同期信号ＶＤを検出すると、リセットして後続する水平基準パルスＰＳの計数を行う基準パルスカウンタ部１９を備え、次の垂直同期信号ＶＤを検出する直前の基準パルスカウンタ部１９の計数値を全水平ライン数Ｍとして出力するので、正確な全水平ライン数Ｍを取得できる。
また、画像フォーマット検出部６は、画像信号から画像フォーマットを常時検出しているので、画像信号が、他の画像フォーマットに切り替わっても、新しい画像フォーマットを直ちに検出することができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図４は第２の実施の形態を例示するブロック図であり、図５は、第２の実施の形態における各信号のタイムチャートを示す図である。本実施の形態は、上記第１の実施の形態に、垂直同期信号ＶＤに対して遅延させた遅延信号ＤＣを発生させる遅延信号発生部２１を設け、この遅延信号ＤＣを画素数保持部１４に出力するようにしたものである。
【００２９】
遅延信号発生部２１は、図５に示すように、垂直同期信号ＶＤに対して、１水平ラインを走査する期間以上、つまり、垂直同期信号ＶＤを検出した後の、少なくとも水平同期信号ＨＤの１周期分の期間をおいて遅延信号ＤＣを発生させる。画素数保持部１４では、遅延信号発生部２１の発生する遅延信号ＤＣを受信した後に、期間Ｔ１に水平画素数算出部１１から出力される水平画素数Ｎを保持する。即ち、画素数保持部１４では、遅延信号発生部２１からの遅延信号ＤＣを受信するまで、水平画素数算出部１１から出力された水平画素数Ｎを保持しないようになっている。
【００３０】
特に、画面上の画素の走査位置が、画面の最下位の水平ラインから最上位の水平ラインに戻る（帰線）期間、所謂、垂直ブランキング期間では、画像信号が、画像データ信号を含んでいない非標準信号となっており、画像信号によっては、水平同期信号ＨＤが２倍の周波数になったり、また水平同期信号ＨＤがなかったりする場合があり、垂直同期信号ＶＤ直後の水平同期信号ＨＤが不安定となることがある。
【００３１】
しかし、上記構成において、例えば垂直同期信号ＶＤ直後を除くように遅延信号ＤＣを発生させれば、例えば、水平同期信号ＨＤが垂直同期信号ＶＤ直後で不安定になったとしても、画素数保持部１４は、遅延信号ＤＣの受信後に入力された水平画素数Ｎを保持するので、正確な水平画素数Ｎを得ることができる。
また、水平基準パルス発生部１２では、遅延信号ＤＣ発生後に画素数保持部１４で保持された水平画素数Ｎを用いて水平基準パルスＰＳを発生させている。このため、この水平基準パルスＰＳと垂直同期信号ＶＤとを利用して全水平ライン数算出部２０で全水平ライン数Ｍが算出されるので、例えば、遅延信号ＤＣの発生前に水平同期信号ＨＤが不安定になっても、正確な全水平ライン数Ｍを取得できる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図６は第３の実施の形態を例示するブロック図であり、図７は第３の実施の形態における各信号のタイムチャートを示す図である。本実施の形態は、上記第１の実施の形態に、垂直同期信号ＶＤの１周期期間（以下、「１垂直期間」という。）を検出する垂直期間検出部２２と、この垂直期間検出部２２で検出された１垂直期間に対応する期間Ｔ１に水平画素数取得部１８から出力された水平画素数Ｎを平均化して画素数保持部１４に出力する平均値算出部２３とを備えたものである。
【００３３】
このように構成することにより、例えばドットクロック信号ＣＬＫ及び／又は水平同期信号ＨＤが不安定になった場合でも、１垂直期間に算出した水平画素数Ｎを平均化しているので、精度の高い水平画素数Ｎを取得することができる。
しかも、水平基準パルス発生部１２では、上記の水平画素数Ｎを用いて水平基準パルスＰＳを発生させ、この水平基準パルスＰＳと垂直同期信号ＶＤとを利用して全水平ライン数算出部２０から全水平ライン数Ｍが算出されるので、正確な全水平ライン数Ｍを取得できる。なお、平均値算出部２３の算出結果が整数でなく小数の場合は、例えば四捨五入している。
【００３４】
（第４の実施の形態）
図８は第４の実施の形態を例示するブロック図であり、図９は第４の実施の形態における各信号のタイムチャートを示す図である。本実施の形態では、水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤに基づいて垂直ゲートパルスＧＳを発生させる垂直ゲートパルス発生部２４を備え、平均値算出部２３は垂直ゲートパルスＧＳの期間に検出された水平画素数Ｎを平均化するものである。
【００３５】
垂直ゲートパルス発生部２４では、垂直同期信号ＶＤの１周期分の期間内であって、少なくとも水平同期信号ＨＤの２周期分の期間を含み且つ垂直ブランキング期間を除くように、垂直ゲートパルスＧＳを発生させる。
垂直ゲートパルス発生部２４は、例えば、垂直同期信号ＶＤを検出すると水平同期信号ＨＤを計数して、その計数値が「２」になるとオン状態にし、計数値が「２０」になるとオフ状態にして垂直ゲートパルスＧＳを発生させている。
【００３６】
このように構成することにより、水平画素数Ｎは、垂直ブランキング期間を外した期間、つまり垂直ゲートパルスＧＳに対応する期間Ｔ１に水平画素数算出部１１で算出されるので、垂直ブランキング期間の水平同期信号ＨＤが不安定になっても、影響を受けることは無く、さらに、この期間中に算出された水平画素数Ｎを平均値算出部２３で平均化しているので、より精度の高い水平画素数Ｎを取得することができる。
【００３７】
なお、上記の各実施の形態における画像フォーマット検出部６では、画素数保持部１４で保持された水平画素数Ｎをフォーマット出力部１６から取り出して水平基準パルス発生部１２に出力しているが、水平基準パルス発生部１２が直接画素数保持部１４から水平画素数Ｎを取り出しても良い。
また、各実施の形態における画像フォーマット検出部６は、カラーテレビジョン受像器に適用し手いるが、例えば、コンピュータ用のモニタ、ビデオテープ再生装置、ビデオテープ再生用の画像表示装置に提供しても良い。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る画像フォーマット変換前処理装置は、デジタル画像信号の画像フォーマットをディスプレイに適応した表示フォーマットに変換する画像フォーマット変換装置の前処理装置であって、デジタル画像信号から水平同期信号とドットクロック信号とを抽出し、両信号から１水平ラインにおける水平画素数を算出する水平画素数算出手段と、前記ドットクロック信号を計数してその計数値が前記水平画素数になったときに、水平基準信号を発生させ、その水平基準信号と前記デジタル画像信号から抽出される垂直同期信号とから、１画面における全水平ライン数を算出する全水平ライン数算出手段と、前記水平画素数と前記全水平ライン数とを前記デジタル画像信号の画像フォーマットとして画像フォーマット変換装置に出力する画像フォーマット出力手段とを備えているので、デジタルの画像信号から水平画素数と全水平ライン数とを算出でき、デジタルの画像信号がどのような画像フォーマットであっても、その画像フォーマットを正確に検出できる。
【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画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における画像フォーマット検出部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるタイムチャートを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における画像フォーマット検出部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態におけるタイムチャートを示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態における画像フォーマット検出部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態におけるタイムチャートを示す図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における画像フォーマット検出部の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態におけるタイムチャートを示す図である。
【図１０】従来技術における画像フォーマット検出部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１画像表示装置
６画像フォーマット検出部
７画像フォーマット変換部
８表示駆動部
９ディスプレイ
１１水平画素数算出部
１２水平基準パルス発生部
１３全水平ライン数算出部
１４画素数保持部
１５ライン数保持部
１６フォーマット出力部
１７ドットクロックカウンタ部
１８水平画素数取得部
１９基準パルスカウンタ部
２０全水平ライン数取得部
２１遅延信号発生部
２２垂直期間検出部
２３平均値算出部
２４垂直ゲートパルス発生部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a preprocessing device and an image display device for an image format conversion device that converts an image format of a digital image signal into a display format adapted to a display.
[0002]
[Prior art]
When an image signal different from the display format is input to an image display device having a display such as a liquid crystal monitor (LCD monitor) or a plasma display, the image format of the image signal is converted to the display format of the display. There is something like that.
[0003]
Here, the image format is the number of horizontal lines and vertical lines per screen that the image signal complies with. On the other hand, the display format of the display means the number of horizontal pixels and the total number of horizontal lines of the display screen.
The above-described image display device includes an image format detection device for detecting an image format as a preprocessing device of the image format conversion device that converts the image format of the image signal so as to be adapted to the display format of the display.
[0004]
As shown in FIG. 10, a conventional image format conversion pre-processing device in the case where an input image signal is an analog signal includes a horizontal frequency detector 31, a vertical frequency detector 32, a PLL unit 33, a frequency divider 34, A horizontal line number calculation unit 35 and a signal determination unit 36 are provided, and the horizontal pixel number N and the total horizontal line number M are detected from the horizontal synchronization signal HD and the vertical synchronization signal VD of the image signal.
[0005]
Hereinafter, a detection operation of the conventional image format detection device will be described. First, the horizontal frequency detection unit 31 detects the horizontal frequency of the horizontal synchronization signal HD, and the vertical frequency detection unit 32 detects the vertical frequency of the vertical synchronization signal VD, respectively, and outputs them to the signal determination unit 36. In the signal discriminating unit 36, the horizontal pixel number N corresponding to the horizontal frequency and the vertical frequency is registered in advance as a table, and the horizontal pixel number N is specified based on the input horizontal frequency and vertical frequency while referring to this table. To do.
[0006]
On the other hand, the frequency divider 34 divides the signal input from the PLL unit 33 based on the number N of horizontal pixels. The PLL unit 33 generates a clock signal and outputs it to the frequency divider 34 so that the signal frequency-divided by the frequency divider 34 and the horizontal synchronization signal HD are synchronized. Then, this clock signal is output as a horizontal reference signal to the total horizontal line number calculation unit 35.
[0007]
The total horizontal line number calculation unit 35 calculates the horizontal reference signal between the vertical synchronization signals VD and outputs the calculated value as the total horizontal line number M to the signal determination unit 36. The number M and the horizontal pixel number N are output to the image format conversion device and used for image format conversion.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional image format conversion preprocessing device, that is, the image format detection device, the number N of horizontal pixels can be detected from the table registered in advance based on the horizontal frequency and the vertical frequency input to the signal discrimination unit 36. There is a problem that if the image format is limited and an image signal not registered in the table is input, the image format cannot be detected.
[0009]
In particular, with the recent commercialization of digital broadcasting, image signals having various image formats such as 480 interlace, 480 progressive, and 1080 interlace have appeared, and computer signals having various image formats connected to a computer have been developed. It is input.
As described above, the image format of the digital image signal tends to be diversified, and the image format of the digital image signal cannot be detected by the conventional image format detection device. For this reason, there is an urgent need to develop an image format detection device capable of detecting the image format of diversified digital image signals.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a preprocessing device for an image format conversion device for a digital image signal, regardless of the image format of the digital image signal. An object of the present invention is to provide an image format conversion pre-processing device capable of accurately detecting the image format and an image display device using the same.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image format conversion preprocessing apparatus according to the present invention is a preprocessing apparatus for an image format conversion apparatus that converts an image format of a digital image signal into a display format adapted to a display, and A horizontal synchronization signal and a dot clock signal are extracted from the signal, a horizontal pixel number calculating means for calculating the number of horizontal pixels in one horizontal line from both signals, the dot clock signal is counted, and the count value is the horizontal pixel number. A horizontal reference signal is generated, and from the horizontal reference signal and the vertical synchronization signal extracted from the digital image signal, the total horizontal line number calculating means for calculating the total number of horizontal lines in one screen, An image format having the number of horizontal pixels and the number of all horizontal lines as an image format of the digital image signal. It is characterized in that an image format output means for outputting the preparative converter.
[0012]
According to this configuration, the number of horizontal pixels can be calculated from the dot clock signal and the horizontal synchronization signal of the digital image signal regardless of the image format type of the image signal, and the horizontal reference can be calculated from the number of horizontal pixels and the dot clock signal. A signal is generated, and the total number of horizontal lines can be calculated from the horizontal reference signal and the vertical synchronization signal.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an image format conversion preprocessing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows an image display device 1 for digital image signals to which an image format conversion pre-processing device according to the present invention is applied, for example, a color television receiver, which includes a signal receiving unit 2, an audio signal amplifying unit 3, a speaker 4, When the image signal amplifier 5, the image format detector 6, the image format converter 7, the display driver 8, and the display 9 are input and an image signal different from the display format of the display 9 is input, the image format becomes the display format. It is converted by the image format converter 7 so as to adapt.
[0014]
The signal receiving unit 2 receives a signal modulated with a carrier wave by an antenna or the like, selects a predetermined channel and demodulates it, and then separates it into an audio signal and an image signal. The separated audio signal is amplified by the audio signal amplifier 3 and reproduced by the speaker 4. On the other hand, the image signal is amplified by the image signal amplification unit 5 and output to the image format detection unit 6. At this time, a horizontal synchronization signal HD, a dot clock signal CLK, a vertical synchronization signal VD, and an image data signal are extracted from the image signal.
[0015]
The image format detection unit 6 is an image format conversion pre-processing unit, and is provided in a pair with the image format conversion unit 7 and calculates the image format of the digital image signal, that is, the number of horizontal pixels N and the number of all horizontal lines M. To detect.
The display 9 is, for example, a liquid crystal display panel, and its display format is, for example, 1080P (total number of horizontal lines: 1080, number of horizontal pixels: 1920). The image format conversion unit 7 performs image processing for interpolating or thinning the image data signal based on the image format detected by the image format detection unit 6 to convert the image data signal into a 1080P display format for display driving. Output to unit 8.
[0016]
The display drive unit 8 drives the LCD based on the image data signal converted by the image format conversion unit 7 to display an image on the display 9. The display 9 may be a PDP (plasma display) other than the liquid crystal display panel.
(Configuration of image format detector)
The image format detection unit 6 always detects the number of horizontal pixels N and the number of all horizontal lines M from the dot clock signal CLK, the horizontal synchronization signal HD, and the vertical synchronization signal VD of the digital image signal.
[0017]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the image format detection unit 6. The image format detection unit 6 includes a horizontal pixel number calculation unit 11, a horizontal reference pulse generation unit 12, a total horizontal line number calculation unit 13, a pixel number holding unit 14, a line number holding unit 15, and a format output unit 16. .
The horizontal pixel number calculation unit 11 calculates the horizontal pixel number N from the horizontal synchronization signal HD and the dot clock signal CLK, and outputs it to the pixel number holding unit 14. Specifically, when the horizontal pixel number calculation unit 11 detects the horizontal synchronization signal HD, the horizontal pixel number calculation unit 11 detects the next horizontal synchronization signal HD and the dot clock counter unit 17 that resets and counts the subsequent dot clock signal CLK. And a horizontal pixel number acquisition unit 18 that outputs the count value of the immediately preceding dot clock counter unit 17 as the horizontal pixel number N.
[0018]
The pixel number holding unit 14 holds the horizontal pixel number N output from the horizontal pixel number acquiring unit 18, and the format output unit 16 generates the horizontal pixel number N from the horizontal pixel number held in the pixel number holding unit 14. To the unit 12.
The horizontal reference pulse generator 12 continuously generates a horizontal reference signal as a reference for obtaining the total number of horizontal lines based on the dot clock signal CLK and the number of horizontal pixels N output from the format output unit 16. And output to the total horizontal line number calculation unit 13. Specifically, the horizontal reference pulse generator 12 generates a horizontal reference pulse PS every time the dot clock signal CLK is counted and the counted value reaches the horizontal pixel number N.
[0019]
The total horizontal line number calculation unit 13 calculates the total horizontal line number M from the horizontal reference pulse PS and the vertical synchronization signal VD, and outputs it to the line number holding unit 15. Specifically, when the total horizontal line number calculation unit 13 detects the vertical synchronization signal VD, it detects the next vertical synchronization signal VD and the reference pulse counter unit 19 that resets and counts the subsequent horizontal reference pulse PS. A total horizontal line number acquisition unit 20 that outputs the count value of the reference pulse counter unit 19 immediately before the output as the total horizontal line number M.
[0020]
The line number holding unit 15 holds the total horizontal line number M output from the total horizontal line number acquisition unit 20. The format output unit 16 takes out the horizontal pixel number N held in the pixel number holding unit 14 and the total horizontal line number M held in the line number holding unit 15 and outputs them to the image format conversion unit 7.
When the horizontal pixel number N and the total horizontal line number M are output from the format output unit 16 to the image format conversion unit 7, a clear signal is output from the format output unit 16 to the pixel number holding unit 14 and the line number holding unit 15. The horizontal pixel number N and the total horizontal line number M that are output and held in the holding units 14 and 15 are cleared.
[0021]
(Description of the operation of the image format detector)
The detection operation of the image format detection unit 6 will be described below assuming that the image format of the input image signal is, for example, 720P (total number of horizontal lines: 750, number of horizontal pixels: 1650, progressive method). FIG. 3 is a time chart when the image format is detected. First, the dot clock counter unit 17 resets the counter by detecting the horizontal synchronization signal HD, and then sequentially counts subsequent dot clock signals CLK until the next horizontal synchronization signal HD is detected.
[0022]
The horizontal pixel number acquisition unit 18 acquires the dot clock number “1650” counted by the dot clock counter unit 17 immediately before detecting the next horizontal synchronization signal HD. The acquired dot clock number is the number of dot clocks counted in one cycle T1 of the horizontal synchronization signal HD, and is held in the pixel number holding unit 14 corresponding to the horizontal pixel number N of one horizontal line.
[0023]
The format output unit 16 outputs the horizontal pixel number N held in the pixel number holding unit 14 to the horizontal reference pulse generator 12. The horizontal reference pulse generator 12 generates the horizontal reference pulse PS and calculates the total number of horizontal lines every time the count value obtained by counting the dot clock signal CLK matches the horizontal pixel number N output from the format output unit 16. This is output to the reference pulse counter unit 19 of the unit 13.
[0024]
The reference pulse counter 19 sequentially counts subsequent horizontal reference pulses PS until the next vertical synchronization signal VD is detected after the counter is reset by detecting the vertical synchronization signal VD.
The total horizontal line number acquisition unit 20 acquires the horizontal reference pulse number “750” counted by the reference pulse counter unit 19 immediately before detecting the next vertical synchronization signal VD. The acquired number of horizontal reference pulses is the number of horizontal reference pulses counted in one cycle T2 of the vertical synchronization signal VD, corresponds to the total number of horizontal lines M in one screen, and is held in the line number holding unit 15.
[0025]
The format output unit 16 extracts the horizontal pixel number N from the pixel number holding unit 14 and the total horizontal line number M from the line number holding unit 15 and outputs them to the image format conversion unit 7 as an image format.
The image format detection unit 6 as a preprocessing unit of the image format conversion unit 7 having the above configuration calculates the number of horizontal pixels N and the number of all horizontal lines M based on the dot clock signal CLK, the horizontal synchronization signal HD, and the vertical synchronization signal VD. Therefore, the image format can be detected regardless of the image format of the image signal.
[0026]
The horizontal pixel number calculation unit 11 includes a dot clock counter unit 17 that resets and counts the subsequent dot clock signal CLK when detecting the horizontal synchronization signal HD, and immediately before detecting the next horizontal synchronization signal HD. Since the count value of the dot clock counter unit 17 is output as the horizontal pixel number N, an accurate horizontal pixel number N can be acquired.
[0027]
Further, the total horizontal line number calculation unit 13 includes a reference pulse counter unit 19 that resets and counts the subsequent horizontal reference pulse PS when detecting the vertical synchronization signal VD, and immediately before detecting the next vertical synchronization signal VD. Since the count value of the reference pulse counter unit 19 is output as the total horizontal line number M, the accurate total horizontal line number M can be acquired.
Further, since the image format detection unit 6 always detects the image format from the image signal, even if the image signal is switched to another image format, a new image format can be detected immediately.
[0028]
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a block diagram illustrating the second embodiment, and FIG. 5 is a diagram illustrating a time chart of each signal in the second embodiment. In the present embodiment, a delay signal generation unit 21 that generates a delay signal DC delayed with respect to the vertical synchronization signal VD is provided in the first embodiment, and the delay signal DC is provided to the pixel number holding unit 14. It is designed to output.
[0029]
As shown in FIG. 5, the delay signal generator 21 is at least 1 of the horizontal synchronization signal HD after detecting the vertical synchronization signal VD for the period of scanning one horizontal line with respect to the vertical synchronization signal VD. A delay signal DC is generated after a period of a period. The pixel number holding unit 14 holds the horizontal pixel number N output from the horizontal pixel number calculating unit 11 during the period T1 after receiving the delay signal DC generated by the delay signal generating unit 21. That is, the pixel number holding unit 14 does not hold the horizontal pixel number N output from the horizontal pixel number calculating unit 11 until the delay signal DC from the delay signal generating unit 21 is received.
[0030]
In particular, in a so-called vertical blanking period in which the pixel scanning position on the screen returns from the lowest horizontal line on the screen to the highest horizontal line (return line), the image signal includes the image data signal. Depending on the image signal, the horizontal synchronization signal HD may have a double frequency or the horizontal synchronization signal HD may not be present. The horizontal synchronization signal HD immediately after the vertical synchronization signal VD may be present. May become unstable.
[0031]
However, in the above configuration, if the delay signal DC is generated so as to exclude, for example, immediately after the vertical synchronization signal VD, even if the horizontal synchronization signal HD becomes unstable immediately after the vertical synchronization signal VD, for example, No. 14 holds the horizontal pixel number N input after receiving the delay signal DC, so that an accurate horizontal pixel number N can be obtained.
Further, the horizontal reference pulse generation unit 12 generates the horizontal reference pulse PS using the horizontal pixel number N held by the pixel number holding unit 14 after the delay signal DC is generated. For this reason, since the total horizontal line number M is calculated by the total horizontal line number calculation unit 20 using the horizontal reference pulse PS and the vertical synchronization signal VD, for example, the horizontal synchronization signal HD is generated before the generation of the delay signal DC. Even if becomes unstable, an accurate total number M of horizontal lines can be obtained.
[0032]
(Third embodiment)
FIG. 6 is a block diagram illustrating the third embodiment, and FIG. 7 is a diagram illustrating a time chart of each signal in the third embodiment. The present embodiment is similar to the first embodiment in that the vertical period detector 22 detects one cycle period of the vertical synchronization signal VD (hereinafter referred to as “one vertical period”), and the vertical period detector 22. And an average value calculation unit 23 that averages the horizontal pixel number N output from the horizontal pixel number acquisition unit 18 during a period T1 corresponding to one vertical period detected in step S1 and outputs the average to the pixel number holding unit 14. is there.
[0033]
With this configuration, for example, even when the dot clock signal CLK and / or the horizontal synchronization signal HD becomes unstable, the number of horizontal pixels N calculated in one vertical period is averaged, so that a highly accurate horizontal The number of pixels N can be acquired.
In addition, the horizontal reference pulse generator 12 generates a horizontal reference pulse PS using the horizontal pixel number N, and the horizontal reference pulse PS and the vertical synchronization signal VD are used to generate a horizontal reference pulse PS. Since the total horizontal line number M is calculated, the accurate total horizontal line number M can be acquired. In addition, when the calculation result of the average value calculation unit 23 is not an integer but a decimal, it is rounded off, for example.
[0034]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a block diagram illustrating the fourth embodiment, and FIG. 9 is a diagram illustrating a time chart of each signal in the fourth embodiment. In the present embodiment, a vertical gate pulse generation unit 24 that generates a vertical gate pulse GS based on the horizontal synchronization signal HD and the vertical synchronization signal VD is provided, and the average value calculation unit 23 is detected during the period of the vertical gate pulse GS. The horizontal pixel count N is averaged.
[0035]
In the vertical gate pulse generator 24, the vertical gate pulse GS is included in a period of one cycle of the vertical synchronization signal VD, including at least a period of two cycles of the horizontal synchronization signal HD and excluding the vertical blanking period. Is generated.
For example, the vertical gate pulse generator 24 counts the horizontal synchronization signal HD when detecting the vertical synchronization signal VD, and turns it on when the count value becomes “2”, and turns it off when the count value becomes “20”. Thus, the vertical gate pulse GS is generated.
[0036]
With this configuration, the horizontal pixel number N is calculated by the horizontal pixel number calculation unit 11 during a period excluding the vertical blanking period, that is, a period T1 corresponding to the vertical gate pulse GS. Even if the horizontal sync signal HD becomes unstable, it is not affected, and the average value calculation unit 23 averages the number of horizontal pixels N calculated during this period, so that the accuracy is higher. The number of horizontal pixels N can be acquired.
[0037]
In the image format detection unit 6 in each of the above embodiments, the horizontal pixel number N held in the pixel number holding unit 14 is taken out from the format output unit 16 and output to the horizontal reference pulse generation unit 12. The horizontal reference pulse generation unit 12 may directly extract the horizontal pixel number N from the pixel number holding unit 14.
The image format detector 6 in each embodiment is applied to a color television receiver. For example, the image format detector 6 is provided to a computer monitor, a video tape playback device, and an image display device for video tape playback. Also good.
[0038]
【Effect of the invention】
As described above, the image format conversion preprocessing device according to the present invention is a preprocessing device for an image format conversion device that converts an image format of a digital image signal into a display format adapted to a display, and is a horizontal processing from the digital image signal. The horizontal pixel number calculating means for extracting the synchronizing signal and the dot clock signal and calculating the number of horizontal pixels in one horizontal line from both signals, and counting the dot clock signal, the counted value becomes the horizontal pixel number. A total horizontal line number calculating means for generating a horizontal reference signal and calculating a total horizontal line number in one screen from the horizontal reference signal and a vertical synchronization signal extracted from the digital image signal; and the horizontal pixel Number and the total number of horizontal lines as an image format of the digital image signal Image format output means for outputting, so that the number of horizontal pixels and the total number of horizontal lines can be calculated from the digital image signal, and the image format can be determined regardless of the image format of the digital image signal. It can be detected accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an image format detection unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a time chart in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an image format detection unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a time chart in a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an image format detection unit according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a time chart in the third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of an image format detection unit according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a time chart in the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of an image format detection unit in the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display apparatus 6 Image format detection part 7 Image format conversion part 8 Display drive part 9 Display 11 Horizontal pixel number calculation part 12 Horizontal reference pulse generation part 13 Total horizontal line number calculation part 14 Pixel number holding part 15 Line number holding part 16 Format output unit 17 Dot clock counter unit 18 Horizontal pixel number acquisition unit 19 Reference pulse counter unit 20 Total horizontal line number acquisition unit 21 Delay signal generation unit 22 Vertical period detection unit 23 Average value calculation unit 24 Vertical gate pulse generation unit

Claims

A preprocessing device for an image format conversion device for converting an image format of a digital image signal into a display format adapted to a display,
A horizontal pixel number calculating means for extracting a horizontal synchronizing signal and a dot clock signal from the digital image signal and calculating the number of horizontal pixels in one horizontal line from both signals;
The total number of horizontal lines in one screen is calculated from the horizontal reference signal generated when the dot clock signal is counted and the counted value reaches the number of horizontal pixels and the vertical synchronization signal extracted from the digital image signal. Means for calculating the total number of horizontal lines,
An image format conversion pre-processing apparatus, comprising: an image format output means for outputting the number of horizontal pixels and the total number of horizontal lines as an image format of the digital image signal to an image format conversion apparatus.

The horizontal pixel number calculating means includes a dot clock counter unit that, when detecting the horizontal synchronization signal, resets and counts subsequent dot clock signals,
The image format conversion pre-processing apparatus according to claim 1, wherein the count value of the dot clock counter immediately before detecting the next horizontal synchronization signal is output as the number of horizontal pixels.

The total horizontal line number calculating means includes a horizontal reference signal counter that resets and counts the subsequent horizontal reference signal when detecting the vertical synchronization signal,
3. The image format conversion pre-processing apparatus according to claim 1, wherein the count value of the horizontal reference signal counter immediately before detecting the next vertical synchronization signal is output as the total number of horizontal lines.

Delay signal generating means for generating a delayed signal delayed by a predetermined period or more with respect to the vertical synchronization signal;
Wherein after receiving the delay signal, and a data holding means for holding the number of horizontal pixels output from the horizontal pixel number calculation means,

The horizontal reference signal is generated by a horizontal reference signal generator, and the horizontal reference signal generator generates a horizontal reference signal when the count value of the dot clock signal reaches the number of horizontal pixels held in the data holding unit. image format conversion preprocessing device according to claim 1, wherein the benzalkonium to generate a signal 3.

The horizontal pixel number calculating means is configured to calculate the number of horizontal pixels every time the horizontal synchronization signal is detected, and the average number of horizontal pixels calculated by the horizontal pixel number calculating means within a predetermined period. An average value calculating means for obtaining a value;
The horizontal reference signal is generated by a horizontal reference signal generating unit, and the horizontal reference signal generating unit is configured to generate a horizontal reference signal when the count value of the dot clock signal reaches the number of horizontal pixels calculated by the average value calculating unit. 4. The image format conversion pre-processing apparatus according to claim 1, wherein a reference signal is generated.

6. The image format conversion preprocessing apparatus according to claim 5, wherein the predetermined period is a period of one cycle of the vertical synchronization signal.

The predetermined period is a period within one period of the vertical synchronization signal, and includes at least a period of two periods of the horizontal synchronization signal and excluding a vertical blanking period. Item 6. The image format conversion pre-processing device according to Item 5.

A display for displaying an image, an image format conversion means for converting an image format of a digital image signal into a display format adapted to the display, an image format conversion pre-processing apparatus that is a pre-processing apparatus for the image format conversion means, 8. An image display device comprising display drive means for displaying an image signal whose image format has been converted by the image format conversion means on the display, wherein the image format conversion pre-processing means is any one of claims 1 to 7. An image display device using the image format conversion pre-processing device described in 1 above.