JP3786760B2 - ディジタルディスプレイ装置の画像サイズ調整方法及びその画像サイズ調整回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はLCD(Liquid Crystal Display)モニタその他のディジタルディスプレイ装置に関し、特に水平及び垂直方向で画像(映像)サイズを変更・調整する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、CRTディスプレイ装置で水平方向及び垂直方向に画像サイズを調整するには、水平及び垂直偏向ヨークを流れる偏向電流の電流量を制御する方式が採られている。
【0003】
しかしながら、ディジタルビデオ信号により駆動されるLCDやLED等のディジタルディスプレイ装置にあっては、構造上の相違から上記のような方式で画像サイズを調整することは不可能であり、ディジタルビデオ信号に特有の信号処理が必要とされる。
【0004】
【発明が解決使用とする課題】
そこで、本発明は、ディスプレイ装置の利用者がディジタルディスプレイ装置で画像サイズを容易に変更・調整できるような技術の提供を目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この目的のために本発明は、アナログ映像信号を所定のサンプリングクロックでディジタル映像信号に変換してメモリに書き込んだ後、走査ライン毎に読み出して画像表示を行なうディジタルディスプレイ装置の画像サイズ調整方法について、外部制御信号の値を変更して水平同期信号を逓倍して得たサンプリングクロックの周波数を可変とし、且つ、該サンプリングクロックをメモリの書き込みエネーブル信号とすることで、水平同期信号の1周期でメモリへ書き込む1走査ライン当たりのディジタル映像信号のデータ量を変更させることを特徴とする。
【0006】
また、上記調整方法は、ディジタル映像信号に含まれる走査ライン毎のR,G,B信号を、水平同期信号の1周期毎に、該R,G,B信号それぞれについて設けた複数のメモリへ順に書き込むようにすると好ましい。
【0007】
さらに、以上の調整方法は、書き込みエネーブル信号としたサンプリングクロック又は該サンプリングクロックよりも周波数の高い他のクロックの何れかを一方をメモリの読出しエネーブル信号として選択可能として、該他のクロックによりメモリに書き込んだディジタル映像信号を複数回読出し、複数の走査ライン上に表示するようにすると好ましい。
【0008】
そして、上記調整方法は、外部制御信号により水平同期信号の周波数を所定の倍率で逓倍した信号か又は該逓倍した信号を分周した信号の何れかと選択的に同期してメモリのディジタル映像信号を読み出すようにすると好ましい。
【0009】
また、本発明は以上の画像サイズの調整方法を実施するハード的構成として次のような手段を提供する。即ち、本発明は、アナログ映像信号を所定のサンプリングクロックでディジタル変換するアナログ−ディジタル変換器と、これにより得たディジタル映像信号を記憶するメモリと、を備えるディジタルディスプレイ装置の画像サイズ調整回路について、外部制御信号の値を変更して該映像信号の水平同期信号の周波数を可変としてアナログ−デジタル変換器のサンプリング入力とメモリの書き込みエネーブル端子とにそれぞれ接続した周波数逓倍回路と、水平同期信号と同期して所定のメモリへ書き込むディジタル映像信号の書込み経路を開閉する入力スイッチング回路と、を設け、水平同期信号の1周期で書込み経路を閉じている間に、ディジタル映像信号の1走査ライン分のデータ量を変更してメモリに書き込むことを特徴とする。これによれば、外部制御信号の値を変更してサンプリング周波数を変更することで、水平同期信号の1周期で得られる1入力走査ライン分のディジタル映像信号のデータ量を変更することが可能となり、1出力走査ラインで使用する画素数を増減変更して画像の拡大縮小が可能となる。
【0010】
上記周波数逓倍回路は、位相同期ループと、位相同期ループの出力を分周する分周回路と、外部制御信号の値を変更して分周率を可変とし且つ前記分周回路の出力を分周する他の分周回路と、を備えると好ましい。これによれば外部制御信号の値を、例えばマイコン等により変更して1出力走査ラインで使用する画素数を加減することが可能となる。
【0011】
また、上記調整装置は、位相同期ループの出力か分周回路の出力かの何れかをメモリの読出しエネーブル信号として選択するセレクタを備えるのが好ましい。これによれば、位相同期ループの出力を選択した場合には複数の出力走査ラインに対して1入力走査ラインのディジタル映像信号を出力して画像の垂直方向での拡大・縮小表示が可能である。
【0012】
さらに、上記調整装置は、読出しエネーブル信号と同期して所定のメモリに書き込んだディジタル映像信号の読出し経路を開閉する出力スイッチング回路を備えるとより好ましい。
【0013】
上記メモリには、ディジタル映像信号に含まれるR,G,B信号をそれぞれ記憶するラインメモリ群が複数設けられると共に、前記入力及び出力スイッチング回路によりラインメモリ群を選択して書き込み及び読出しを行なうとより好ましい。これによれば、1走査ライン分のディジタル映像信号を2つ以上のラインメモリに分割して高速性に優れた効率的な書き込み読出し動作が可能である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態による画像サイズ調整回路の構成を示し、プログラム可能な分周器130を備える周波数逓倍回路100と、チャンネル当たり2つずつ割り当てられた6つのラインメモリ510,520,530,540,550,560により構成されるメモリ部500とを備える。
【0015】
周波数逓倍回路100は、位相同期ループ110と、このループの出力信号Dclk1の周波数を1/2倍に分周して得られる周波数fout2の信号Dclk2を出力する分周器120と、この分周器120の出力信号Dclk2をさらに1/n倍に分周して得られる周波数fref の信号CLKREF を出力するプログラム可能な分周器130とで構成される。該分周器130の分周率(nの値)は、外部から入力される画像の水平方向のサイズを決めるmビットのデータ信号Hsizeのデータ値に応じて決定され、このデータ信号Hsizeはディジタルディスプレイを制御するマイコン或いはマイクロプロセッサ等のシステム制御系(図示略)から提供される。
【0016】
位相同期ループ110は、図1で示すように、位相検出器(Phase Detector ;PD)111と、低域通過フィルタ(LPF)112と、電圧制御発振器(VCO)113で構成される。周波数逓倍回路100の入力端子、即ち位相検出器111には映像信号の水平同期信号Hsyncが入力される。同様に位相検出器111の他入力端子には、分周器130の出力信号CLKREF が入力されて、該位相同期ループ110は2つの分周器120,130を通じるフィードバックループを構成している。これにより位相同期ループ110は、捕捉範囲(capture range)内で受信した水平同期信号Hsyncの周波数と分周器130の出力信号CLKREF の周波数fref とを比較して、一定の周波数fin×2×N(Nはデータ信号Hsizeのデータ値)となる周波数fout1をもつ出力信号Dclk1を出力する。
【0017】
アナログ−ディジタル変換器(以下、AD変換器)200の入力ポートには、信号入力端子11,12,13を通じて、アナログビデオ信号、即ちアナログカラー信号Ra,Ga,Baが印加される。AD変換器200は、このアナログカラー信号Ra,Ga,Baを前記1/2分周器120の出力信号Dclk2をサンプリングクロックとしてそれぞれディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdに変換した後、出力ポート14,15,16を通じて入力スイッチング回路600の各入力ポート17,18,19へ出力する。
【0018】
この入力スイッチング回路600は、各ディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdが8ビットの信号である場合、24個の1:2デマルチプレクサで構成される。各デマルチプレクサの制御入力、即ちスイッチング回路600の制御入力20には、水平同期信号Hsyncが印加され、またその各出力ポート21〜26には、それぞれラインメモリ510,520,530,540,550,560と接続される。
【0019】
メモリ部500を構成するラインメモリ510,520,530,540,550,560の書き込みエネーブル端子33〜38は、1/2分周器120の出力端子と接続されている。従って、この書き込みエネーブル端子33〜38に入力される書き込みエネーブル信号は、スイッチング回路600の入力端子17,18,19に入力されるディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdとスイッチング回路600への制御入力20である水平同期信号finとの双方と同期がとれた状態とされて書き込み動作を行なうようになっている。このとき、制御入力20による入力ポート21〜26の選択は次のようにして行なわれる。即ち、水平同期信号Hsyncがハイレベルとなる期間は、スイッチング回路600が入力ポート21,23,25を選択する。そして、AD変換器200からのディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdをメモリ部500の第1のメモリ領域,即ちラインメモリ510,530,550に書き込む。また、水平同期信号Hsyncがロウレベルとなる期間では、スイッチング回路600が入力ポート22,24,26を選択して、ディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdをメモリ部500の第2のメモリ領域,即ちラインメモリ520,540,560へ書き込む。このようにして水平同期信号Hsyncの1周期の間にメモリ部500へ1走査ライン(走査線)分のディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdが書き込まれる。
【0020】
図2は、以上のような本例の画像サイズ調整回路で書き込みを行なったときに、水平サイズ制御信号Hsizeのデータ値が5である場合のサンプリング周波数(分周器120の出力信号Dclk2の周波数)と画像表示に使用するピクセル数との概略的な関係を示し、同様に図3は、水平サイズ制御信号Hsizeのデータ値が10である場合の該サンプリング周波数と該ピクセル数との概略的な関係を示す図である。これらにより水平同期信号Hsyncの1周期の間に出力されるピクセル数を比較すると、水平サイズ制御信号Hsizeのデータ値が10の場合は、水平サイズ制御信号Hsizeのデータ値が5の場合と比べると、画像を表示するために利用する1走査ライン当たりで使用するピクセル数(水平方向の画像サイズ)が2倍となっているのが分かる。このように、水平サイズ制御信号Hsizeのデータ値を変更することによって、水平方向での画像サイズを調整することが可能である。
【0021】
また、タイミング発生回路400は、位相同期ループ110から出力されるクロック信号Dclk1に同期して、図示せぬマイコンその他のシステム制御系により提供される垂直サイズ制御信号Vsizeのデータ値に対応する選択制御信号SELを発生し、これを出力スイッチング回路700に出力する。
【0022】
出力スイッチング回路700は、各ディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdが8ビット信号である場合、24個の2:1マルチプレクサで構成される。このスイッチング回路700の制御入力、即ち各マルチプレクサの制御入力57には、前記選択制御信号SELが印加され、また各読出しポート51〜56は、それぞれラインメモリ510,520,530,540,550,560と接続される。そして、スイッチング回路700の出力ポート58〜60は、画像サイズ調整回路の信号出力ポート61〜63に接続される。ラインメモリ510,520,530,540,550,560の読出しに当たっては、セレクタ300の出力端子と接続され、読出しエネーブル端子39〜44に入力される読出しエネーブル信号の入力により、タイミング発生回路400の選択制御信号SELと同期して読出しを行なうようになっている。このとき、制御入力による読出しポート51〜56の選択は、例えば選択制御信号SELがハイレベルの期間には、スイッチング回路700によって読出しポート51,53,55が選択され、第1のメモリ領域、即ちラインメモリ510,530,550からのデータを信号出力ポート61,62,63から読み出す。また、選択制御信号SELがロウレベルの期間では、読出しポート52,54,56が選択されて、第2のメモリ領域、即ちラインメモリ520,540,560から信号出力ポート61,62,63へデータの読出しを行なう。
【0023】
図4は、以上のような本例の画像サイズ調整回路で読出しを行なったときに、画像の垂直方向でのサイズを変更しない場合、即ち垂直サイズ制御信号Vsizeのデータ値が0である場合のタイミングと入力走査ライン数対出力走査ライン数との概略関係を示している。垂直方向で画像サイズを変更しない場合、セレクタ300は、分周器120の出力信号Dclk2を選択する。これにより、図4に示すように、ラインメモリ510,520,530,540,550,560の書き込みエネーブル信号の周波数と読出しエネーブル信号の周波数とが同一になるので、読出した1走査ライン分のディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdが複数の走査ラインに対し重複して読み出されることはない。したがって、画像サイズは垂直方向で変更されないことになる。
【0024】
一方、図5は、以上のような本例の画像サイズ調整回路で読出しを行なったときに、画像の垂直方向でのサイズを変更する場合、即ち垂直サイズ制御信号Vsizeのデータ値が1である場合のタイミングと入力走査ライン数対出力走査ライン数との概略関係を示している。この場合、セレクタ300は、位相同期ループ110の出力信号Dclk1を読出しイネーブル信号として選択する。この読出しイネーブル信号(Dclk1)のクロック周期は、書き込みエネーブル信号(Dclk2)のクロック周期よりも速いので、図5に示すように、第1番目の入力ラインが2回読み出される。即ち、水平同期信号Hsyncの1周期の間に一つのメモリ領域に書き込まれたディジタルカラー信号Rd,Gd,Bdが複数の走査ラインに対して読み出されることになる。この例では該第1番目の入力ラインは、2本の出力走査ラインの各々について同様に読み出されることになる。また同様にして、垂直サイズ制御信号Vsizeのデータ値が2であるときには、第1番目と第2番目の入力ラインがそれぞれ2回ずつ読み出され、さらにデータ値が3であるときには、第1番目と第3番目の入力ラインがそれぞれ2回ずつ読み出される。このように垂直サイズ制御信号Vsizeのデータ値を変化させれば、垂直方向で画像サイズを変更することが可能である。
【0025】
【発明の効果】
以上、本発明の画像サイズ調整回路によれば、一つの入力走査ラインをディジタルディスプレイ装置の画面に出力する際の、水平方向の使用画素数及び垂直方向での使用走査ライン数をそれぞれ、自在に変更することができるので、画像の拡大・縮小を行なう多画面表示や親子画面表示、またズーム表示その他の各種表示効果を得るのに優れている。また、該使用画素数等の設定も、マイコン等を利用して使用者が容易に行なうことが可能であり操作性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による画像サイズ調整回路のブロック構成図。
【図2】図1の画像サイズ調整回路で水平サイズ制御信号の値が5であるときのサンプリング周波数と使用ピクセルとの概略関係を示す図。
【図3】図1の画像サイズ調整回路で水平サイズ制御信号の値が10であるときのサンプリング周波数と使用ピクセルとの概略関係を示す図。
【図4】図1の画像サイズ調整回路により垂直方向での画像サイズの変更を行なわない場合のタイミングと、入力ライン数対出力ライン数と、の関係を示す図。
【図5】図1の画像サイズ調整回路により垂直方向での画像サイズの変更を行なわない場合のタイミングと、入力ライン数対出力ライン数と、の関係を示す図。
【符号の説明】
100 周波数逓倍回路
110 位相同期ループ
120 (1/2)分周器
130 分周器
200 アナログ−ディジタル変換器
300 セレクタ
400 タイミング発生回路
500 メモリ部
510,520,530,540,550,560 ラインメモリ
600 入力スイッチング回路
700 出力スイッチング回路
Claims (1)
- アナログ映像信号を所定のサンプリングクロックでディジタル変換するアナログ−ディジタル変換器と、これにより得られたディジタル映像信号に含まれるR,G,B信号に対しそれぞれラインメモリが複数ずつ設けられたメモリと、を備えるディジタルディスプレイ装置の画像サイズ調整回路において、
映像信号の水平同期信号を入力する位相同期ループ、該位相同期ループの出力を分周する第1の分周回路、及び外部から提供される水平サイズ制御信号のデータ値を変更することで分周率が可変とされ、前記第1の分周回路の出力を分周して前記位相同期ループへ帰還させるプログラム可能な第2の分周回路、を備え、水平同期信号の周波数を前記外部制御信号に応じ変更すると共に前記第1の分周回路の出力を前記アナログ−デジタル変換器のサンプリングクロック及び前記メモリの書き込みエネーブル信号として提供する周波数逓倍回路と、
ディジタル映像信号のR,G,B信号を対応する前記ラインメモリへ書き込むための書き込み経路を、水平同期信号に同期して選択する入力スイッチング回路と、
前記位相同期ループの出力又は前記第1の分周回路の出力の何れかを、外部から提供される垂直サイズ制御信号のデータ値に応じ前記メモリの読み出しエネーブル信号として選択するセレクタと、
前記位相同期ループの出力に同期して、前記垂直サイズ制御信号のデータ値に応じた選択制御信号を出力するタイミング発生回路と、
前記選択制御信号に従い前記ラインメモリからの読み出し経路を選択する出力スイッチング回路と、を設け、
水平同期信号の1周期の間に前記メモリへ書き込むディジタル映像信号の1走査ライン分のデータ量を前記水平サイズ制御信号により変更することができると共に、前記メモリに書き込んだディジタル映像信号を前記垂直サイズ制御信号により複数の走査ライン上に表示することができるようにしたことを特徴とする画像サイズ調整回路。
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