JPH11177847A - 画像調整方法および自動画像調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力されるさまざまなフォーマットの映像信
号に対して、その各フォーマットに対応した最適な量子
化クロックの位相と周波数を自動的に調整することがで
きる画像調整方法および自動画像調整装置を提供する。 【解決手段】 ＣＰＵ６により、演算器５で演算した隣
接する画像データの差分絶対値が最大になるように、位
相調整回路７を制御することにより、入力されるさまざ
まなフォーマットの映像信号に対して、その各フォーマ
ットに対応した最適な量子化クロックの位相を自動的に
調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、さまざまなフォー
マットの映像信号を表示する液晶表示ディスプレイ等の
データ表示ディスプレイの表示画像を調整するための画
像調整方法および自動画像調整装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、データ表示ディスプレイにさまざ
まなフォーマットの映像信号を表示する時に、良好に映
像信号を表示するための画像調整方法としては、特開平
５−３５２４０号公報、特開平７−４４１２５号公報、
特開平７−２１９４８６号公報などの公開特許公報に開
示されているように、映像信号の有効表示期間を比較器
によって検出し、検出した有効表示期間の映像信号をデ
ィスプレイに表示するという方法があった。

【０００３】このような画像調整方法を使用した従来の
自動画像調整装置について、以下に説明する。図７は上
記の画像調整方法を使用した従来の自動画像調整装置の
構成を示すブロック図である。図７において、１０６は
液晶パネル、１０１はＡ／Ｄ変換器、１０２は映像信号
処理回路であり、ガンマ補正等の液晶パネル１０６に最
適な映像信号とするための信号処理を施す。１０３はタ
イミング発生回路であり、Ａ／Ｄ変換器１０１の量子化
クロックや水平および垂直の基準信号を発生する。１０
４は液晶駆動回路であり、液晶パネル１０６の制御信号
を発生する。１０５は比較回路であり、入力された映像
信号の有効表示期間を検出する。

【０００４】入力された映像信号はＡ／Ｄ変換器１０１
で量子化される。また、水平同期信号であるＨＤおよび
垂直同期信号であるＶＤは、タイミング発生回路１０３
に入力される。Ａ／Ｄ変換器１０１で量子化された映像
信号は、映像信号処理回路１０２と比較回路１０５に入
力される。

【０００５】映像信号処理回路１０２に入力された映像
信号は、映像信号処理回路１０２で、液晶パネル１０６
での階調性が最適となるようにガンマ補正が施された後
に、液晶パネル１０６に入力される。通常、映像信号
は、ブランキング期間の信号レベルを０として、ＲＧＢ
の輝度を正の信号レベルで表現する。

【０００６】したがって、比較回路１０５では、信号レ
ベル０より大きい所定の基準レベルと入力された映像信
号とのレベルとを比較することで、映像信号の有効表示
期間を自動検出し、有効表示期間を示す信号を出力す
る。すなわち、比較回路１０５は、基準レベルの信号と
映像信号とのＡＮＤ回路を主な構成要因として実現され
る。

【０００７】タイミング発生回路１０３では、ＨＤおよ
びＶＤと比較回路１０５より供給される有効表示期間を
示す信号とから、入力された映像信号に最適な水平同期
期間に対するクロックの分周比を設定することで、量子
化クロックを発生するとともに、水平および垂直の走査
開始点を示す水平基準信号および垂直基準信号と、有効
表示期間の開始点を示す水平開始信号と垂直開始信号と
を発生する。

【０００８】タイミング発生回路１０３で発生した水平
基準信号、垂直基準信号、水平開始信号、垂直開始信号
と量子化クロックは液晶駆動回路１０４に入力され、各
信号に基づいて、液晶駆動回路１０４で液晶パネル１０
６を駆動する液晶駆動信号を生成し、この液晶駆動信号
により、液晶パネル１０６に入力された映像信号の有効
表示期間を表示する。

【０００９】以上のようにして、比較回路１０５で映像
信号の有効表示期間を自動検出することにより、画面か
けをなくして良好に映像信号を表示することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の自動画像調整装置では、以下のような問題点
を有している。その問題点について説明する。

【００１１】入力される映像信号は、常に有効表示期間
がブランキングレベルより大きな信号レベルである保証
はなく、すなわち、黒表示の時などには、その信号レベ
ルがブランキングレベルに近づくため、有効表示期間の
検出誤りをおこす可能性があるという問題点を有してい
た。

【００１２】また、有効表示期間を検出するための所定
の基準レベルを映像信号のブランキングレベルである０
と等しくすることは、入力される映像信号のノイズやＡ
／Ｄ変換器１０１に入力されるときのＤＣ再生の精度な
どを考えると非常に困難で、それを解消するため基準レ
ベルを０より大きな所定のレベルに設定すると、映像信
号が基準レベルより小さなレベルになる確率が高くな
り、有効表示期間の検出誤りが発生する可能性が高くな
るという問題点を有していた。

【００１３】さらに、コンピュータなどから出力される
映像信号は、文字や線が非常に多く連続性の少ない離散
的な信号であり、Ａ／Ｄ変換器１０１で量子化する際
に、離散的な信号の遷移状態を量子化すると、表示画像
にボケが生じたり、量子化クロックのジッター成分によ
って表示画像にノイズが発生する。したがって、Ａ／Ｄ
変換器１０１で量子化する際には、映像信号と量子化ク
ロックの位相関係を精度良く調整しなければならないと
いう問題点があった。

【００１４】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、量子化クロックを生成するときの水平同期期間に
対する分周比を求めるとともに、映像信号と量子化クロ
ックの位相関係を精度良く自動調整することができ、さ
まざまなフォーマットの映像信号の有効表示領域を自動
的に精度良く検出することができる画像調整方法および
自動画像調整装置を提供する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の画像調整方法は、１フレームの入力映像信
号を所定の量子化クロックで格子状に量子化して得られ
る画像データにおいて、隣接する１組または２組以上の
画像データの絶対差分値が最大になるように、格子状に
量子化した画像データを得るための量子化クロックに対
して、その位相または周波数を調整することにより、入
力されるさまざまなフォーマットの映像信号に対して、
その各フォーマットに対応した最適な量子化クロックの
位相と周波数を検出することを可能とすることを特徴と
する。

【００１６】また、本発明の自動画像調整装置は、制御
手段により、演算手段で演算した隣接する画像データの
絶対差分値が最大になるように、位相調整手段を制御す
ることにより、入力されるさまざまなフォーマットの映
像信号に対して、その各フォーマットに対応した最適な
量子化クロックの位相を自動的に調整することを特徴と
する。

【００１７】また、本発明の自動画像調整装置は、制御
手段により、演算手段で演算した２組以上の隣接する画
像データの絶対差分値が最大になるように、ＰＬＬの分
周比と位相調整手段を制御することにより、入力される
さまざまなフォーマットの映像信号に対して、その各フ
ォーマットに対応した最適な量子化クロックの位相と周
波数を自動的に調整することを特徴とする。

【００１８】また、本発明の自動画像調整装置は、制御
手段により、演算手段で演算した隣接する画像データの
絶対差分値が最大になるように、位相調整手段を制御す
ることにより、量子化クロックの位相を自動調整する際
の精度の向上を可能とすることを特徴とする。

【００１９】以上により、量子化クロックを生成すると
きの水平同期期間に対する分周比を求めるとともに、映
像信号と量子化クロックの位相関係を精度良く自動調整
することができ、さまざまなフォーマットの映像信号の
有効表示領域を自動的に精度良く検出することができ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の画像調整
方法は、さまざまなフォーマットの映像信号に基づいて
画像を表示するディスプレイにおいて、その表示画像の
画質を調整するための画像調整方法であって、１フレー
ムの入力映像信号に対して所定の量子化クロックで格子
状に量子化して得られる画像データのうちで、隣接する
１組または２組以上の画像データ間の差分の絶対値が最
大になるように、前記量子化クロックの位相または周波
数を調整する方法とする。

【００２１】この方法によると、入力されるさまざまな
フォーマットの映像信号に対して、その各フォーマット
に対応した最適な量子化クロックの位相と周波数を検出
することを可能とする。

【００２２】請求項２記載の自動画像調整装置は、さま
ざまなフォーマットの映像信号に基づいて画像を表示す
るディスプレイにおいて、その表示画像の画質を自動的
に調整する自動画像調整装置であって、前記映像信号を
量子化して画像データを得るＡ／Ｄ変換手段と、前記映
像信号の同期信号から前記量子化のための量子化クロッ
クを発生するＰＬＬと、前記ＰＬＬからの量子化クロッ
クの位相を変化させる位相調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換
手段で量子化されて得られた画像データのうちで、所定
の画像データに対して演算処理する演算手段と、前記演
算手段の演算結果に基づいて、前記位相調整手段による
量子化クロックの位相変化を制御する制御手段とを具備
し、前記演算手段は、隣接する画像データ間の差分の絶
対値である絶対差分値を演算するように構成し、前記制
御手段は、前記絶対差分値が最大になるように、前記位
相調整手段を制御するように構成する。

【００２３】請求項３記載の自動画像調整装置は、請求
項２記載の演算手段は、隣接する画像データ間で絶対差
分値を演算するとともに、所定フレーム分の加算を行う
ように構成する。

【００２４】請求項４記載の自動画像調整装置は、請求
項２記載の演算手段は、隣接する画像データ間で絶対差
分値を演算するとともに、水平方向または垂直方向に所
定数の隣接する画像データ間での絶対差分値の加算を行
うように構成する。

【００２５】請求項５記載の自動画像調整装置は、請求
項２記載の制御手段は、ＣＰＵを用いて構成する。以上
の構成によると、入力されるさまざまなフォーマットの
映像信号に対して、その各フォーマットに対応した最適
な量子化クロックの位相を自動的に調整する。

【００２６】請求項６記載の自動画像調整装置は、さま
ざまなフォーマットの映像信号に基づいて画像を表示す
るディスプレイにおいて、その表示画像の画質を自動的
に調整する自動画像調整装置であって、前記映像信号を
量子化して画像データを得るＡ／Ｄ変換手段と、前記映
像信号の同期信号から前記量子化のための量子化クロッ
クを発生し、その発生の際の分周比を可変するＰＬＬ
と、前記ＰＬＬからの量子化クロックの位相を変化させ
る位相調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段で量子化されて
得られた画像データのうちで、所定の画像データに対し
て演算処理する演算手段と、前記演算手段の演算結果に
基づいて、前記位相調整手段による量子化クロックの位
相変化を制御する制御手段とを具備し、前記演算手段
は、２組以上の隣接する画像データ間の差分の絶対値で
ある絶対差分値を演算するように構成し、前記制御手段
は、前記絶対差分値が最大になるように、前記位相調整
手段を制御するとともに前記ＰＬＬの分周比を制御する
ように構成する。

【００２７】請求項７記載の自動画像調整装置は、請求
項６記載の演算手段は、連続している２組以上の隣接す
る画像データ間で絶対差分値を演算するように構成す
る。請求項８記載の自動画像調整装置は、請求項６記載
の演算手段は、隣接する画像データ間で絶対差分値を演
算するとともに、所定フレーム分の加算を行うように構
成する。

【００２８】請求項９記載の自動画像調整装置は、請求
項６記載の演算手段は、隣接する画像データ間で絶対差
分値を演算するとともに、垂直方向に所定数の隣接する
画像データ間での絶対差分値の加算を行うように構成す
る。

【００２９】請求項１０記載の自動画像調整装置は、請
求項６記載の制御手段は、演算手段で演算した２組以上
の隣接する画像データ間での絶対差分値を加算し、その
加算値が最大となるようにＰＬＬの分周比を制御するよ
うに構成する。

【００３０】請求項１１記載の自動画像調整装置は、請
求項６記載の制御手段は、ＣＰＵを用いて構成する。以
上の構成によると、入力されるさまざまなフォーマット
の映像信号に対して、その各フォーマットに対応した最
適な量子化クロックの位相と周波数を自動的に調整す
る。

【００３１】請求項１２記載の自動画像調整装置は、さ
まざまなフォーマットの映像信号に基づいて画像を表示
するディスプレイにおいて、その表示画像の画質を自動
的に調整する自動画像調整装置であって、前記映像信号
を量子化して画像データを得るＡ／Ｄ変換手段と、前記
映像信号に対してその通過帯域を制限する帯域制限フィ
ルタと、前記映像信号の同期信号から前記量子化のため
の量子化クロックを発生するＰＬＬと、前記ＰＬＬから
の量子化クロックの位相を変化させる位相調整手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段で量子化され前記帯域制限フィルタ
で通過帯域制限されて得られた画像データのうちで、所
定の画像データに対して演算処理する演算手段と、前記
演算手段の演算結果に基づいて、前記位相調整手段によ
る量子化クロックの位相変化を制御する制御手段とを具
備し、前記演算手段は、隣接する画像データ間の差分の
絶対値である絶対差分値を演算するように構成し、前記
制御手段は、前記絶対差分値が最大になるように、前記
位相調整手段を制御するように構成する。

【００３２】請求項１３記載の自動画像調整装置は、請
求項１２記載の演算手段は、隣接する画像データ間で絶
対差分値を演算するとともに、所定フレーム分の加算を
行うように構成する。

【００３３】請求項１４記載の自動画像調整装置は、請
求項１２記載の演算手段は、隣接する画像データ間で絶
対差分値を演算するとともに、水平方向または垂直方向
に所定数の隣接する画像データ間での絶対差分値の加算
を行うように構成する。

【００３４】請求項１５記載の自動画像調整装置は、請
求項１２記載の制御手段は、ＣＰＵを用いて構成する。
以上の構成によると、量子化クロックの位相を自動調整
する際の精度の向上を可能とする。

【００３５】以下、本発明の実施の形態を示す画像調整
方法および自動画像調整装置について、図面を参照しな
がら具体的に説明する。 （実施の形態１）本発明の画像調整方法を実現するため
の実施の形態１の自動画像調整装置について説明する。

【００３６】図１は本実施の形態１の自動画像調整装置
の構成を示すブロック図である。図１において、１１は
入力された映像信号に基づいて画像を表示する液晶パネ
ルで、その画像に対して水平６４０画素、垂直４８０画
素の解像度を持つ。１はＡ／Ｄ変換器で、映像信号を量
子化する。２は映像信号処理回路で、量子化された映像
信号に対して、ガンマ補正等、液晶パネル１１に最適な
映像信号とするための信号処理を施す。３はタイミング
発生回路で、量子化クロックと水平同期信号ＨＤ、垂直
同期信号ＶＤとから、水平および垂直の走査開始点を示
す水平基準信号と垂直基準信号を発生する。４は液晶駆
動回路で、液晶パネル１１を駆動する液晶駆動信号を生
成し、液晶パネル１１に入力された映像信号を表示す
る。

【００３７】８はＰＬＬで、ＨＤを分周して前述の量子
化クロックを発生する。７は位相調整回路で、ＰＬＬ８
で発生した量子化クロックの位相を調整する。５は演算
器で、Ａ／Ｄ変換器１で量子化された画像データのうち
所定の隣接する画像データの絶対差分値を演算する。６
はＣＰＵで、演算器５より出力される絶対差分値が最大
となるように、位相調整回路７を制御する。

【００３８】以上のように構成された自動画像調整装置
について、以下に、その動作を説明する。入力される映
像信号は、コンピュータで発生されるＶＧＡと呼ばれる
フォーマットの信号である。すなわち、水平有効表示画
素が６４０ドットあり、水平ブランキング期間を含めた
水平周期は８００ドットに相当し、垂直有効表示画素が
４８０ドットあり、垂直ブランキング期間を含めた垂直
周期は５２５ラインに相当し、水平方向に１ドット毎に
白と黒が繰り返される縦線画像が表示される映像信号で
ある。

【００３９】図２に映像信号の有効表示領域を示す。映
像信号を量子化するための量子化クロックは、水平同期
信号ＨＤをＰＬＬ８で８００分周することで得られる。
得られる量子化クロックを量子化クロックＡに示す。図
２において、映像信号と量子化クロックＡとの位相関係
は保証されておらず、その位相関係はＰＬＬ８に内蔵さ
れるフィルタ（図示せず）の特性等によって決まる。

【００４０】コンピュータで発生される映像信号は離散
的な信号であり、図２の白、黒の領域、すなわち確定領
域のみ画像データとして有効な信号である。白から黒ま
たは黒から白に変化している領域、すなわち遷移領域
は、画像データとして誤差を含み無効である。Ａ／Ｄ変
換器１において、量子化クロックＡで８ビットに量子化
すると画像データＡが得られる。

【００４１】量子化クロックＡは遷移領域を量子化して
しまうため、画像データＡの値はａ、ｂとなり誤差を含
み、表示画面上においてはコントラストが下がる。さら
に、量子化クロックＡにわずかなジッター（時間軸方向
のゆれ）があった場合、値ａ、ｂが大きく変化する。こ
れは時間軸方向の変化が、大きな画像データの値の変化
となることを意味する。表示画面上においては、輝度値
の変化となり、Ｓ／Ｎ値が大きく下がりノイズの多い画
面となる。

【００４２】そこで、画像データａとｂの差分の絶対値
である絶対差分値が最大となるように、位相調整回路７
で量子化クロックＡの位相を制御する。まず、演算器５
で画像データａとｂの絶対差分値ｘを計算する。その絶
対差分値ｘを絶対差分値ｘ１としてＣＰＵ６に入力し、
いったん記憶させる。制御回路１０で位相調整回路７を
制御し量子化クロックＡの位相を変化させる。Ａ／Ｄ変
換器１において、位相を変化させた量子化クロックで量
子化し、演算器５で同様に絶対差分値ｙを計算する。

【００４３】ＣＰＵ６では、絶対差分値ｘ１と絶対差分
値ｙ１を比較器９で比較する。比較した結果が、絶対差
分値ｘ１より絶対差分値ｙ１が大きくなった場合、制御
回路１０は先に位相調整回路７で位相を制御した方向と
順方向に制御する。また、絶対差分値ｘ１より絶対差分
値ｙ１が小さくなった場合、制御回路１０は先に位相調
整回路７で位相を制御した方向と逆方向に制御する。こ
の作業を繰り返し、絶対差分値ｘ１と絶対差分値ｙ１が
等しくなるか、または絶対差分値ｘ１と絶対差分値ｙ１
の差が最小になった時に、最適のクロック位相が求めら
れる。

【００４４】そのときの量子化クロックを量子化クロッ
クＢに示し、量子化された画像データを量子化された画
像データＢに示す。このようにして、最適な画像データ
ｃとｄが求められる。

【００４５】以上のようにして求められた画像データ
は、映像信号処理回路２に入力され、映像信号処理回路
２で液晶パネル１１での階調性が最適となるようにガン
マ補正が施され、液晶パネル１１に入力される。

【００４６】タイミング発生回路３では、ＨＤおよびＶ
Ｄと、位相調整回路７でクロック位相が最適化された量
子化クロックとから、水平および垂直の走査開始点を示
す水平基準信号および垂直基準信号を発生する。タイミ
ング発生回路３で発生した水平基準信号、垂直基準信号
は液晶駆動回路４に入力され、それらの信号を基に、液
晶駆動回路４で液晶パネル１１を駆動する液晶駆動信号
を生成し、液晶パネル１１に入力された映像信号を表示
する。

【００４７】この実施の形態１によって、位相調整回路
７で量子化クロックを最適化することにより、コントラ
ストが高くノイズのない映像信号を表示することができ
る。また、絶対差分値を水平方向またはフレーム方向に
加算または平均することで、映像信号に重畳されている
ノイズを低減することができ、量子化クロックの位相調
整の際の精度を向上することができる。

【００４８】なお、この実施の形態１では、入力される
映像信号としてＶＧＡを例にあげ、液晶パネル１１とし
て水平６４０画素、垂直４８０画素のものを例にあげて
説明したが、それに限るものではない。 （実施の形態２）本発明の画像調整方法を実現するため
の実施の形態２の自動画像調整装置について説明する。

【００４９】図３は本実施の形態２の自動画像調整装置
の構成を示すブロック図である。図３において、３５は
入力された映像信号を表示する液晶パネルで、水平６４
０画素、垂直４８０画素の解像度を持つ。２１はＡ／Ｄ
変換器で、映像信号を量子化する。２２は映像信号処理
回路で、量子化された映像信号に対して、ガンマ補正
等、液晶パネル３５に最適な映像信号とするための信号
処理を施す。２３はタイミング発生回路で、量子化クロ
ックと水平同期信号ＨＤ、垂直同期信号ＶＤとから、水
平および垂直の走査開始点を示す水平基準信号および垂
直基準信号を発生する。２４は液晶駆動回路で、液晶パ
ネル３５を駆動する液晶駆動信号を生成し、その液晶駆
動信号により液晶パネル３５に入力された映像信号を表
示する。

【００５０】２９はＰＬＬで、ＨＤを基準にしたＶＣＯ
３３による発振周波数を分周して量子化クロックを発生
する。３４は分周器で、前記の量子化クロックを発生す
るときのＨＤの分周比を決定する。２８は位相調整回路
で、ＰＬＬ２９で発生した量子化クロックの位相を調整
する。２５、２６は演算器で、Ａ／Ｄ変換器２１で量子
化された画像データのうち所定の隣接する画像データの
絶対差分値を演算する。２７はＣＰＵで、演算器２５、
２６より出力される絶対差分値が最大となるように、位
相調整回路２８を制御する。

【００５１】以上のように構成された自動画像調整装置
について、以下に、その動作を説明する。入力される映
像信号は、コンピュータで発生されるＶＧＡと呼ばれる
フォーマットの信号である。すなわち、水平有効表示画
素が６４０ドットあり、水平ブランキング期間を含めた
水平周期は８１６ドットに相当し、垂直有効表示画素が
４８０ドットあり、垂直ブランキング期間を含めた垂直
周期は５１０ラインに相当し、水平方向に１ドット毎に
白と黒が繰り返される縦線画像が表示される映像信号で
ある。

【００５２】図４に映像信号の有効表示領域を示す。映
像信号を量子化するための量子化クロックは、水平同期
信号ＨＤをＰＬＬ２９で８００分周することで得られ
る。通常、ＨＤの分周比は、マイコン（図示せず）によ
りＨＤの周波数を検出することで初期設定される。現状
のコンピュータから発生される映像信号のフォーマット
は、非常に多岐にわたり、そのＨＤの周波数からその代
表的なフォーマットの分周比に設定される。得られる量
子化クロックを量子化クロックＣに示す。

【００５３】図４において、映像信号と量子化クロック
Ｃとの位相関係は保証されておらず、ＰＬＬ２９に内蔵
されるフィルタ（図示せず）の特性等によって決まる。
コンピュータで発生される映像信号は離散的な信号であ
り、図４の白、黒の領域、すなわち確定領域のみ画像デ
ータとして有効な信号である。白から黒または黒から白
に変化している領域、すなわち遷移領域は、画像データ
として誤差を含み無効である。Ａ／Ｄ変換器２１におい
て、量子化クロックＣで８ビットに量子化すると画像デ
ータＣが得られる。

【００５４】量子化クロックＣは遷移領域を量子化して
しまうため、画像データＣの値はｅ、ｆ、ｇのようにな
り誤差を含む。表示画面上においては、コントラストが
下がったりモアレが発生したりする。さらに、量子化ク
ロックＣにわずかなジッターがあった場合、値ｅ、ｆ、
ｇが大きく変化する。これは時間軸方向の変化が、大き
な画像データの値の変化となることを意味する。表示画
面上においては、輝度値の変化となり、Ｓ／Ｎ値が大き
く低下してノイズの多い画面となる。

【００５５】そこで、画像データｅとｆの絶対差分値と
画像データｆとｇの絶対差分値が最大となるように、位
相調整回路２８で量子化クロックＣの位相を制御する。
まず、演算器２５で画像データｅとｆの絶対差分値ｘ２
１を計算し、演算器２６で画像データｆとｇの絶対差分
値ｘ２２を計算する。その絶対差分値ｘ２１と絶対差分
値ｘ２２とを、ＣＰＵ２７に入力しいったん記憶させ
る。制御回路３２で位相調整回路２８を制御し量子化ク
ロックＣの位相を変化させる。Ａ／Ｄ変換器２１におい
て、位相を変化させた量子化クロックで量子化し、演算
器２５で同様に絶対差分値ｙ２１を演算器２６で絶対差
分値ｙ２２をそれぞれ計算する。

【００５６】ＣＰＵ２７では、絶対差分値ｘ２１と絶対
差分値ｘ２２の加算値ｚ２１と、絶対差分値ｙ２１と絶
対差分値ｙ２２の加算値ｚ２２とを、比較器３０で比較
する。比較した結果が、加算値ｚ２１より加算値ｚ２２
が大きくなった場合、制御回路３２は、先に位相調整回
路２８で位相を制御した方向と順方向に制御する。ま
た、加算値ｚ２１より加算値ｚ２２が小さくなった場
合、制御回路３２は、先に位相調整回路２８で位相を制
御した方向と逆方向に制御する。この作業を繰り返し、
加算値ｚ２１と加算値ｚ２２が等しくなるか、または加
算値ｚ２１と加算値ｚ２２の差が最小になった時に、最
適のクロック位相が求められる。

【００５７】そのときの量子化クロックを量子化クロッ
クＤに、量子化された画像データを量子化された画像デ
ータＤに示す。このようにして、画像データｈ、ｉ、ｊ
が求められる。

【００５８】次に、演算器２５で、隣接する画像データ
の絶対差分値を、１水平期間分順次演算する。すなわ
ち、画像データｈとｉの絶対差分値、画像データｉとｊ
の絶対差分値と、順に演算していく。演算器２５の演算
結果を、ＣＰＵ２７の内部の加算器３１ですべて加算し
ていき、総加算値Ｍ２１を求める。その後、制御回路３
２で分周器３４の分周比を１変化させる。

【００５９】ここで、上記に示した最適のクロック位相
を求める作業を繰り返し、さらに上記のようにして、分
周比を１変化させたときの総加算値Ｍ２２を求め、総加
算値Ｍ２１と比較する。比較した結果が、総加算値Ｍ２
１より総加算値Ｍ２２が大きくなった場合、制御回路３
２は先に分周器３４で分周比を変化させた方向（加算で
あれば加算、減算であれば減算）と同じ方向に変化させ
る。また、総加算値Ｍ２１より総加算値Ｍ２２が小さく
なった場合、制御回路３２は先に分周器３４で分周比を
変化させた方向と逆の方向に変化する。

【００６０】上記に示すこれら一環の作業を繰り返し、
総加算値Ｍ２１と総加算値Ｍ２２が等しくなるか、また
は総加算値Ｍ２１と総加算値Ｍ２２の差が最小になった
時に、最適のクロック位相と分周比が求められる。その
ときの量子化クロックを量子化クロックＥに示し、量子
化された画像データを量子化された画像データＥに示
す。このようにして、最適な画像データｋ、ｌ、ｍが求
められる。

【００６１】以上のようにして求められた画像データ
は、映像信号処理回路２２に入力され、映像信号処理回
路２２で、液晶パネル３５での階調性が最適となるよう
にガンマ補正が施され、液晶パネル３５に入力される。

【００６２】タイミング発生回路２３では、ＨＤおよび
ＶＤと、ＰＬＬ２９で最適な分周比で分周され位相調整
回路２８でクロック位相を最適化された量子化クロック
とから、水平および垂直の走査開始点を示す水平基準信
号と垂直基準信号を発生する。タイミング発生回路２３
で発生した水平基準信号、垂直基準信号は液晶駆動回路
２４に入力され、それらの信号に基づいて、液晶駆動回
路２４で液晶パネル３５を駆動する液晶駆動信号を生成
し、その液晶駆動信号により、液晶パネル３５に入力さ
れた映像信号を表示する。

【００６３】この実施の形態２によって、分周器３４と
位相調整回路２８で量子化クロックを最適化することに
より、コントラストが高くノイズのない映像信号を表示
することができる。また、絶対差分値を水平方向または
フレーム方向に加算または平均することで、映像信号に
重畳されているノイズを低減することができ、量子化ク
ロックの位相調整の精度が向上する。

【００６４】なお、この実施の形態２では、入力される
映像信号としてＶＧＡを例にあげ、液晶パネル３５とし
て水平６４０画素、垂直４８０画素のものを例にあげて
説明したが、それに限るものではない。また、加算器３
１で１水平期間分すべて加算したが、それに限るもので
はない。 （実施の形態３）本発明の画像調整方法を実現するため
の実施の形態３の自動画像調整装置について説明する。

【００６５】図５は本実施の形態３の自動画像調整装置
の構成を示すブロック図である。図５において、５２は
入力された映像信号を表示する液晶パネルで、水平６４
０画素、垂直４８０画素の解像度を持つ。４１はＡ／Ｄ
変換器で、映像信号を量子化する。４２は映像信号処理
回路で、量子化された映像信号に対して、ガンマ補正
等、液晶パネル５２に最適な映像信号とするための信号
処理を施す。４３はタイミング発生回路で、量子化クロ
ックと水平同期信号ＨＤおよび垂直同期信号ＶＤとか
ら、水平および垂直の走査開始点を示す水平基準信号お
よび垂直基準信号を発生する。４４は液晶駆動回路で、
液晶パネル５２を駆動する液晶駆動信号を生成し、その
液晶駆動信号により、液晶パネル５２に入力された映像
信号を表示する。

【００６６】４８はＰＬＬで、ＨＤを分周して量子化ク
ロックを発生する。４７は位相調整回路で、ＰＬＬ４８
で発生した量子化クロックの位相を調整する。４９は低
域通過型フィルタ（ＬＰＦ）で、Ａ／Ｄ変換器４１で量
子化された画像データの高域成分を除去する。４５は演
算器で、Ａ／Ｄ変換器４１で量子化されＬＰＦ４９で高
域成分を除去された画像データのうち所定の隣接する画
像データの絶対差分値を演算する。４６はＣＰＵで、演
算器４５より出力される絶対差分値が最大となるよう
に、位相調整回路４７を制御する。

【００６７】以上のように構成された自動画像調整装置
について、以下に、その動作を説明する。入力される映
像信号は、コンピュータで発生されるＶＧＡと呼ばれる
フォーマットの信号である。すなわち、水平有効表示画
素が６４０ドットあり、水平ブランキング期間を含めた
水平周期は８００ドットに相当し、垂直有効表示画素が
４８０ドットあり、垂直ブランキング期間を含めた垂直
周期は５２５ラインに相当し、水平方向に１ドット毎に
白と黒が繰り返される縦線画像が表示される映像信号で
ある。

【００６８】説明をわかりやすくするために、図６に、
Ａ／Ｄ変換器４１で量子化された画像データをＤ／Ａ変
換した波形と、ＬＰＦ４９から出力される画像データを
Ｄ／Ａ変換した波形とを示す。通常、入力される映像信
号には若干のノイズが重畳されており、ＬＰＦ４９によ
って高域のノイズ成分を除去するとともに、後述する量
子化クロックの位相制御に必要な周波数成分を抜き出
す。

【００６９】図６において、映像信号を量子化するため
の量子化クロックは、水平同期信号ＨＤをＰＬＬ４８で
８００分周することで得られる。得られる量子化クロッ
クを量子化クロックＦに示す。映像信号と量子化クロッ
クＦとの位相関係は保証されておらず、ＰＬＬ４８に内
蔵されるフィルタ（図示せず）の特性等によって決ま
る。

【００７０】コンピュータで発生される映像信号は離散
的な信号であり、図６の白、黒の領域、すなわち確定領
域のみ画像データとして有効な信号である。白から黒ま
たは黒から白に変化している領域、すなわち遷移領域
は、画像データとして誤差を含み無効である。

【００７１】Ａ／Ｄ変換器４１において、量子化クロッ
クＦは遷移領域を量子化してしまうため、画像データの
値は誤差を含む。また、量子化クロックＦにわずかなジ
ッターがあった場合、画像データの値が大きく変化す
る。表示画面上においては、コントラストやＳ／Ｎ値が
大きく低下する。

【００７２】そこで、位相調整回路４７で量子化クロッ
クＦの位相を制御する。まず、量子化された映像信号に
対して、ＬＰＦ４９で高域成分を除去する。これによっ
て、映像信号に重畳されている高域ノイズを除去すると
ともに、映像信号の高調波成分を除去して基本波だけを
抜き出し、白、黒の確定領域の時間軸上の中間点で最大
振幅となるようにする。図６のＡ／Ｄ変換器後の画像デ
ータをＤ／Ａ変換した波形と、ＬＰＦ後の画像データを
Ｄ／Ａ変換した波形とを比較すると、ＬＰＦ後の画像デ
ータをＤ／Ａ変換した波形は、高域ノイズが除去され
て、白、黒の確定領域の時間軸上の中間点で最大振幅と
なる様子がわかる。

【００７３】Ａ／Ｄ変換器４１で量子化された画像デー
タは、ＬＰＦ４９で高域成分を除去された後、演算器４
５に入力される。演算器４５では画像データＦのｎとｏ
の絶対差分値ｘ３を計算する。その絶対差分値ｘ３をＣ
ＰＵ４６に入力し、いったん記憶させる。制御回路５１
で位相調整回路４７を制御し量子化クロックＦの位相を
変化させる。Ａ／Ｄ変換器４１において、位相を変化さ
せた量子化クロックで量子化し、演算器４５で同様に絶
対差分値ｙ３を計算する。

【００７４】ＣＰＵ４６では、絶対差分値ｘ３と絶対差
分値ｙ３とを比較器５０で比較する。比較した結果が、
絶対差分値ｘ３より絶対差分値ｙ３が大きくなった場
合、制御回路５１は、先に位相調整回路４７で位相を制
御した方向と順方向に制御する。また、絶対差分値ｘ３
より絶対差分値ｙ３が小さくなった場合、制御回路５１
は、先に位相調整回路４７で位相を制御した方向と逆方
向に制御する。この作業を繰り返し、絶対差分値ｘ３と
絶対差分値ｙ３とが等しくなるか、または絶対差分値ｘ
３と絶対差分値ｙ３の差が最小になった時に、最適のク
ロック位相が求められる。

【００７５】そのときの量子化クロックを量子化クロッ
クＧに示し、量子化された画像データを量子化された画
像データＧに示す。このようにして、最適な画像データ
ｐとｑが求められる。

【００７６】以上のようにして求められた画像データ
は、映像信号処理回路４２に入力され、映像信号処理回
路４２で、液晶パネル５２での階調性が最適となるよう
にガンマ補正が施され、液晶パネル５２に入力される。

【００７７】タイミング発生回路４３では、ＨＤおよび
ＶＤと、位相調整回路４７でクロック位相が最適化され
た量子化クロックとから、水平および垂直の走査開始点
を示す水平基準信号および垂直基準信号を発生する。タ
イミング発生回路４３で発生した水平基準信号、垂直基
準信号は液晶駆動回路４４に入力され、液晶駆動回路４
４で液晶パネル５２を駆動する液晶駆動信号を生成し、
その液晶駆動信号により、液晶パネル５２に入力された
映像信号を表示する。この実施の形態３によって、位相
調整回路４７で量子化クロックを最適化することによ
り、コントラストが高くノイズのない映像信号を表示す
ることができる。また、絶対差分値を水平方向またはフ
レーム方向に加算または平均することにより、映像信号
に重畳されているノイズを低減することができ、量子化
クロックの位相調整の精度を向上することができる。

【００７８】なお、この実施の形態３では、入力される
映像信号としてＶＧＡを例にあげ、液晶パネルとして水
平６４０画素、垂直４８０画素のものを例にあげて説明
したが、それに限るものではない。また、低域通過型フ
ィルタ４９を帯域制限フィルタの例として説明したが、
それに限るものではない。さらに、帯域制限フィルタを
Ａ／Ｄ変換器４１の後ろに配置したが、それに限るもの
ではない。

【００７９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、１フレー
ムの入力映像信号を所定の量子化クロックで格子状に量
子化して得られる画像データにおいて、隣接する１組ま
たは２組以上の画像データの絶対差分値が最大になるよ
うに、格子状に量子化した画像データを得るための量子
化クロックに対して、その位相または周波数を調整する
ことにより、入力されるさまざまなフォーマットの映像
信号に対して、その各フォーマットに対応した最適な量
子化クロックの位相と周波数を検出することができる。

【００８０】また、制御手段により、演算手段で演算し
た隣接する画像データの絶対差分値が最大になるよう
に、位相調整手段を制御することにより、入力されるさ
まざまなフォーマットの映像信号に対して、その各フォ
ーマットに対応した最適な量子化クロックの位相を自動
的に調整することができる。

【００８１】また、制御手段により、演算手段で演算し
た２組以上の隣接する画像データの絶対差分値が最大に
なるように、ＰＬＬの分周比と位相調整手段を制御する
ことにより、入力されるさまざまなフォーマットの映像
信号に対して、その各フォーマットに対応した最適な量
子化クロックの位相と周波数を自動的に調整することが
できる。

【００８２】また、制御手段により、演算手段で演算し
た隣接する画像データの絶対差分値が最大になるよう
に、位相調整手段を制御することにより、量子化クロッ
クの位相を自動調整する際の精度を向上することができ
る。

【００８３】以上のため、量子化クロックを生成すると
きの水平同期期間に対する分周比を求めるとともに、映
像信号と量子化クロックの位相関係を精度良く自動調整
することができ、さまざまなフォーマットの映像信号の
有効表示領域を自動的に精度良く検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の自動画像調整装置の構
成を示すブロック図

【図２】同実施の形態１における動作を示すタイムチャ
ート

【図３】本発明の実施の形態２の自動画像調整装置の構
成を示すブロック図

【図４】同実施の形態２における動作を示すタイムチャ
ート

【図５】本発明の実施の形態３の自動画像調整装置の構
成を示すブロック図

【図６】同実施の形態３における動作を示すタイムチャ
ート

【図７】従来の自動画像調整装置の構成を示すブロック
図

【符号の説明】

１，２１，４１ Ａ／Ｄ変換器 ２，２２，４２ 映像信号処理回路 ３，２３，４３ タイミング発生回路 ４，２４，４４ 液晶駆動回路 ５，２５，２６，４５ 演算器 ６，２７，４６ ＣＰＵ ７，２８，４７ 位相調整回路 ８，２９，４８ ＰＬＬ ９，３０，５０ 比較器 １０，３２，５１ 制御回路 １１，３５，５２ 液晶パネル ３１ 加算器 ３３ ＶＣＯ ３４ 分周器 ４９ ＬＰＦ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 さまざまなフォーマットの映像信号に基
   づいて画像を表示するディスプレイにおいて、その表示
   画像の画質を調整するための画像調整方法であって、１
   フレームの入力映像信号に対して所定の量子化クロック
   で格子状に量子化して得られる画像データのうちで、隣
   接する１組または２組以上の画像データ間の差分の絶対
   値が最大になるように、前記量子化クロックの位相また
   は周波数を調整する画像調整方法。
2. 【請求項２】 さまざまなフォーマットの映像信号に基
   づいて画像を表示するディスプレイにおいて、その表示
   画像の画質を自動的に調整する自動画像調整装置であっ
   て、前記映像信号を量子化して画像データを得るＡ／Ｄ
   変換手段と、前記映像信号の同期信号から前記量子化の
   ための量子化クロックを発生するＰＬＬと、前記ＰＬＬ
   からの量子化クロックの位相を変化させる位相調整手段
   と、前記Ａ／Ｄ変換手段で量子化されて得られた画像デ
   ータのうちで、所定の画像データに対して演算処理する
   演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記
   位相調整手段による量子化クロックの位相変化を制御す
   る制御手段とを具備し、前記演算手段は、隣接する画像
   データ間の差分の絶対値である絶対差分値を演算するよ
   うに構成し、前記制御手段は、前記絶対差分値が最大に
   なるように、前記位相調整手段を制御するように構成し
   た自動画像調整装置。
3. 【請求項３】 演算手段は、隣接する画像データ間で絶
   対差分値を演算するとともに、所定フレーム分の加算を
   行うように構成した請求項２記載の自動画像調整装置。
4. 【請求項４】 演算手段は、隣接する画像データ間で絶
   対差分値を演算するとともに、水平方向または垂直方向
   に所定数の隣接する画像データ間での絶対差分値の加算
   を行うように構成した請求項２記載の自動画像調整装
   置。
5. 【請求項５】 制御手段は、ＣＰＵを用いて構成した請
   求項２記載の自動画像調整装置。
6. 【請求項６】 さまざまなフォーマットの映像信号に基
   づいて画像を表示するディスプレイにおいて、その表示
   画像の画質を自動的に調整する自動画像調整装置であっ
   て、前記映像信号を量子化して画像データを得るＡ／Ｄ
   変換手段と、前記映像信号の同期信号から前記量子化の
   ための量子化クロックを発生し、その発生の際の分周比
   を可変するＰＬＬと、前記ＰＬＬからの量子化クロック
   の位相を変化させる位相調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手
   段で量子化されて得られた画像データのうちで、所定の
   画像データに対して演算処理する演算手段と、前記演算
   手段の演算結果に基づいて、前記位相調整手段による量
   子化クロックの位相変化を制御する制御手段とを具備
   し、前記演算手段は、２組以上の隣接する画像データ間
   の差分の絶対値である絶対差分値を演算するように構成
   し、前記制御手段は、前記絶対差分値が最大になるよう
   に、前記位相調整手段を制御するとともに前記ＰＬＬの
   分周比を制御するように構成した自動画像調整装置。
7. 【請求項７】 演算手段は、連続している２組以上の隣
   接する画像データ間で絶対差分値を演算するように構成
   した請求項６記載の自動画像調整装置。
8. 【請求項８】 演算手段は、隣接する画像データ間で絶
   対差分値を演算するとともに、所定フレーム分の加算を
   行うように構成した請求項６記載の自動画像調整装置。
9. 【請求項９】 演算手段は、隣接する画像データ間で絶
   対差分値を演算するとともに、垂直方向に所定数の隣接
   する画像データ間での絶対差分値の加算を行うように構
   成した請求項６記載の自動画像調整装置。
10. 【請求項１０】 制御手段は、演算手段で演算した２組
    以上の隣接する画像データ間での絶対差分値を加算し、
    その加算値が最大となるようにＰＬＬの分周比を制御す
    るように構成した請求項６記載の自動画像調整装置。
11. 【請求項１１】 制御手段は、ＣＰＵを用いて構成した
    請求項６記載の自動画像調整装置。
12. 【請求項１２】 さまざまなフォーマットの映像信号に
    基づいて画像を表示するディスプレイにおいて、その表
    示画像の画質を自動的に調整する自動画像調整装置であ
    って、前記映像信号を量子化して画像データを得るＡ／
    Ｄ変換手段と、前記映像信号に対してその通過帯域を制
    限する帯域制限フィルタと、前記映像信号の同期信号か
    ら前記量子化のための量子化クロックを発生するＰＬＬ
    と、前記ＰＬＬからの量子化クロックの位相を変化させ
    る位相調整手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段で量子化され前
    記帯域制限フィルタで通過帯域制限されて得られた画像
    データのうちで、所定の画像データに対して演算処理す
    る演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて、前
    記位相調整手段による量子化クロックの位相変化を制御
    する制御手段とを具備し、前記演算手段は、隣接する画
    像データ間の差分の絶対値である絶対差分値を演算する
    ように構成し、前記制御手段は、前記絶対差分値が最大
    になるように、前記位相調整手段を制御するように構成
    した自動画像調整装置。
13. 【請求項１３】 演算手段は、隣接する画像データ間で
    絶対差分値を演算するとともに、所定フレーム分の加算
    を行うように構成した請求項１２記載の自動画像調整装
    置。
14. 【請求項１４】 演算手段は、隣接する画像データ間で
    絶対差分値を演算するとともに、水平方向または垂直方
    向に所定数の隣接する画像データ間での絶対差分値の加
    算を行うように構成した請求項１２記載の自動画像調整
    装置。
15. 【請求項１５】 制御手段は、ＣＰＵを用いて構成した
    請求項１２記載の自動画像調整装置。