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      圖象處理方法和圖象顯示裝置的制作方法

      文檔序號:2602774閱讀:192來源:國知局
      專利名稱:圖象處理方法和圖象顯示裝置的制作方法
      專利說明圖象處理方法和圖象顯示裝置 本發(fā)明涉及根據(jù)隔行方式的圖象信號按非隔行方式顯示圖象的圖象處理技術(shù)。在電視和視頻中用于顯示圖象的視頻信號采用所謂的隔行方式。在隔行方式中,把包括多個水平行的一畫面部分的圖象分成奇數(shù)場和偶數(shù)場輪流地顯示在畫面上。包括奇數(shù)行和偶數(shù)行的全行圖象被稱為‘幀’,另一方面,由奇數(shù)行顯示的圖象和由偶數(shù)行顯示的圖象被分別稱為‘奇數(shù)場’、‘偶數(shù)場’。
      由于主要用于電視和視頻中的布老恩管(Braun tube)的殘象時間較長,所以即使按隔行方式輪流地顯示奇數(shù)場和偶數(shù)場,也不會明顯地感覺圖象的閃爍。與此相對,由于液晶板的殘象時間比較短,所以如果按隔行方式顯示圖象,那么會發(fā)現(xiàn)圖象閃爍。因此,在液晶板中,采用每次把圖象信號供給液晶板的所有行的非隔行方式。根據(jù)隔行方式的視頻信號,在液晶板上顯示圖象時,把隔行方式的視頻信號轉(zhuǎn)換成非隔行方式的顯示圖象信號供給液晶板。


      圖14是展示把隔行方式的視頻信號按非隔行方式顯示在液晶板(LCD板)上的實例的說明圖。圖14(A)所示的原圖象有10行水平行。此時,在把奇數(shù)場的圖象按非隔行方式顯示在液晶板上的情況下,如圖14(B)所示,對液晶板的5行的各行按增加的順序提供原圖象奇數(shù)場的行數(shù)據(jù)L1、L3、L5、L7、L9。符號‘L1’表示原圖象第一行的圖象數(shù)據(jù)。另一方面,在把偶數(shù)場的圖象顯示在液晶板上的情況下,如圖14(C)所示,對液晶板5行的各行按增加的順序提供原圖象偶數(shù)行的行數(shù)據(jù)L2、L4、L6、L8、L10。如果比較圖14(B)和圖14(C)可知,提供給液晶板相同行的奇數(shù)場和偶數(shù)場的行數(shù)據(jù)的原圖象的行位置不同。因此,在被顯示的圖象中產(chǎn)生閃爍(顫動)。
      再有,在本說明書中,如圖14(B)、(C)所示,把完全沒有間隙地顯示各場的行時的圖象尺寸稱為‘初期尺寸’。因此,顯示圖象初期尺寸的垂直方向?qū)挾葹樵瓐D象的1/2,而水平方向的寬度與原圖象相等。顯示圖象的倍率以該初期尺寸作為基準(zhǔn)來計算。
      圖15是表示把圖14(A)所示的隔行方式的視頻信號按非隔行方式顯示在液晶板上時,將圖象在垂直方向上放大3倍的實例的說明圖。通過直線內(nèi)插各場原來行的圖象數(shù)據(jù),生成表示因放大追加的行的圖象數(shù)據(jù)。如果比較圖15(A)和圖15(B)可知,提供給液晶板的相同行上的奇數(shù)場和偶數(shù)場的行數(shù)據(jù)的原圖象中的行位置不同。因此,在這種情況下,在被顯示的圖象上也發(fā)生閃爍。
      如上所述,由于以往提供給液晶板的相同行上的圖象信號的原圖象的行位置在奇數(shù)場和偶數(shù)場上偏離原位置,所以存在在被顯示的圖象上產(chǎn)生閃爍的問題。再有,這類問題不限于使用液晶板的情況,一般來說,這是在把隔行方式的圖象信號轉(zhuǎn)換成非隔行方式,按任意倍率顯示的情況下所共有的問題。
      為了解決以往技術(shù)中的上述課題,本發(fā)明的目的在于提供在把隔行方式的圖象信號轉(zhuǎn)換成非隔行方式,按任意倍率顯示時,可以降低閃爍發(fā)生的技術(shù)。上述課題用以下所示的圖象處理方法、圖象處理裝置和圖象顯示裝置來解決。
      本發(fā)明的圖象處理方法,根據(jù)按隔行方式顯示原圖象的奇數(shù)行場和偶數(shù)行場的兩個場圖象信號,按非隔行方式將圖象信號供給光調(diào)制部分,其特征在于,為了把按所述兩個場圖象信號顯示的兩個場圖象在垂直方向上分別變?yōu)棣帘兜谋硎緝蓚€圖象的圖象信號按交替并且非隔行的方式供給所述光調(diào)制部分,根據(jù)所述兩個場圖象信號分別生成應(yīng)該交替供給所述光調(diào)制部分的兩個顯示圖象信號,此時,通過對所述兩個場圖象信號中的至少一個實施內(nèi)插,生成所述兩個顯示圖象信號,以便在所述兩個顯示圖象信號的各行信號內(nèi),交替供給所述光調(diào)制部分的同一行的每一對信號表示按所述原圖象內(nèi)所定義的彼此相等的行位置圖象。
      其中,‘光調(diào)制部分’指按照圖象信號生成可以視覺識別圖象的光的裝置。作為光調(diào)制部分,例如可以采用液晶板、等離子體顯示板和CRT等各種裝置。
      按照本發(fā)明的圖象處理方法,交替提供給光調(diào)制部分的同一行的兩個顯示圖象信號表示在原圖象內(nèi)定義的相互相等的行位置的圖象。因此,供給光調(diào)制部分的兩個場圖象在相互垂直的方向上沒有偏離。由此,根據(jù)隔行方式的圖象信號,把表示在垂直方向上放大/縮小的圖象的圖象信號按非隔行方式供給光調(diào)制部分時,可以防止閃爍的發(fā)生。
      在上述圖象處理方法中,最好在把所述兩個場圖象進(jìn)而在水平方向上分別變?yōu)棣卤兜那闆r下,通過在所述奇數(shù)行場和所述偶數(shù)行場中分別對包含于所述原圖象的所述奇數(shù)行場和所述偶數(shù)行場的各個中的四個象素的圖象信號進(jìn)行內(nèi)插,制成表示作為所述光調(diào)制部分各行上的象素的目標(biāo)象素的圖象信號,選擇按陣列狀包圍所述目標(biāo)象素的最靠近的四個象素作為所述四個象素。
      按照上述方法,在光調(diào)制部分的同一象素中,無論奇數(shù)行場還是偶數(shù)行場,都可以提供在原圖象內(nèi)的同一象素位置的象素數(shù)據(jù)。由此,根據(jù)隔行方式的圖象信號,在把表示沿垂直方向和水平方向分別按任意倍率放大/縮小的圖象的圖象信號按非隔行方式供給光調(diào)制部分時,可以防止閃爍的發(fā)生。
      本發(fā)明的圖象顯示裝置,根據(jù)按隔行方式顯示原圖象的奇數(shù)行場和偶數(shù)行場的兩個場圖象信號,按非隔行方式將圖象信號供給光調(diào)制部分,其特征在于,該圖象顯示裝置包括圖象處理部分,該圖象處理部分在把按所述兩個場圖象信號表示的兩個場圖象在垂直方向上分別變?yōu)棣帘兜谋硎緝蓚€圖象的圖象信號按交替并且非隔行的方式供給所述光調(diào)制部分時,通過對所述兩個場圖象信號中的至少一個實施內(nèi)插,生成所述兩個顯示圖象信號,以便分別根據(jù)所述兩個場圖象信號生成的交替供給所述光調(diào)制部分同一行的兩個顯示圖象信號表示按所述原圖象內(nèi)所定義的相互相等的行位置的圖象。
      此外,在所述圖象處理部分,可以在把所述兩個場圖象進(jìn)一步在水平方向上分別變?yōu)棣卤兜那闆r下,通過在所述奇數(shù)行場和所述偶數(shù)行場中分別對包含于所述原圖象的所述奇數(shù)行場和所述偶數(shù)行場的各個中的四個象素的圖象信號進(jìn)行內(nèi)插,制成表示作為所述光調(diào)制部分各行上象素的目標(biāo)象素的圖象信號,選擇按陣列狀包圍所述目標(biāo)象素的最靠近的四個象素作為所述四個象素。
      利用上述圖象顯示裝置,與上述圖象處理方法一樣,根據(jù)隔行方式的圖象信號,在把表示放大/縮小的圖象的圖象信號按非隔行方式供給光調(diào)制部分時,可以防止閃爍的發(fā)生。圖1是表示作為本發(fā)明實施例的圖象處理裝置和圖象顯示裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。
      圖2是表示圖象放大/縮小處理部分50的結(jié)構(gòu)一例的示意性方框圖。
      圖3是表示ODD存儲器110a和EVEN存儲器110b的存儲內(nèi)容的說明圖。
      圖4是表示內(nèi)插處理電路126的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。
      圖5是表示按初期尺寸顯示圖象時的奇數(shù)場和偶數(shù)場的說明圖。
      圖6是表示在把圖5(B)、圖5(C)所示的初期尺寸的圖象放大3倍顯示的情況下,應(yīng)該顯示在液晶顯示板各行上的偶數(shù)場的原圖象的行位置的說明圖。
      圖7是表示液晶顯示板的各顯示行的圖象行位置與奇數(shù)場和偶數(shù)場中原來包含的圖象行的關(guān)系的說明圖。
      圖8是表示圖象行位置Ly的內(nèi)插方法的說明圖。
      圖9是表示在把圖象放大3倍顯示的情況下,提供給各顯示部分行的各自奇數(shù)場和偶數(shù)場的圖象行內(nèi)插式的說明圖。
      圖10是表示在垂直方向和水平方向上分別放大3倍的情況下,提供給液晶顯示板80各行上的各象素的原圖象象素數(shù)據(jù)的說明圖。
      圖11是表示象素P(y,x)內(nèi)插方法的說明圖。
      圖12是表示在水平和垂直方向上放大3倍的情況下使用的系數(shù)K00、K01、K11的說明圖。
      圖13是表示在水平和垂直方向上放大5/4倍的情況下使用的系數(shù)K00、K01、K11的說明圖。
      圖14是表示把隔行方式的視頻信號按非隔行方式顯示在液晶板上的實例的說明圖。
      圖15是表示把圖14(A)所示的隔行方式的視頻信號按非隔行方式顯示在液晶板上時,將圖象在垂直方向上放大3倍的實例的說明圖。
      在附圖中,各符號分別表示以下部分。
      20…同步分離部分30…信號規(guī)格轉(zhuǎn)換部分40…AD轉(zhuǎn)換部分50…圖象放大/縮小處理部分60…CPU70…液晶顯示器驅(qū)動部分80…液晶顯示板100…圖象處理部分110…場存儲器110a…ODD存儲器110b…EVEN存儲器112…寫入時鐘生成電路114…寫入控制電路116…讀出控制電路118…同步信號發(fā)生電路120…放大/縮小處理控制電路122…行存儲器122a、122b、122c…行存儲器124…行存儲器控制電路126…內(nèi)插處理電路128…系數(shù)選擇控制電路130…ODD系數(shù)存儲器132…EVEN系數(shù)存儲器134…控制條件寄存器140、142…移位寄存器144、146、148、150…乘法電路152…加法電路154…輸出緩沖器[實施發(fā)明的最佳形態(tài)]以下,一邊參照附圖所示的本發(fā)明實施例,一邊進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
      A.圖象處理裝置和圖象顯示裝置的整體結(jié)構(gòu)下面,根據(jù)實施例說明本發(fā)明的實施形態(tài)。圖1是表示作為本發(fā)明實施例的圖象顯示裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。該圖象顯示裝置是包括圖象處理部分100、液晶顯示器驅(qū)動部分70和作為光調(diào)制部分的液晶顯示板80的計算機系統(tǒng)。圖象處理部分100包括同步分離部分20、信號規(guī)格轉(zhuǎn)換部分30、AD轉(zhuǎn)換部分40、圖象放大/縮小處理部分50和CPU60。該圖象顯示裝置是采用圖中未示出的光學(xué)系統(tǒng)把顯示在液晶顯示板80上的圖象投影顯示在投影屏幕上的投影型顯示裝置(稱為投影器)。
      再有,圖象處理部分100也可以有液晶顯示器驅(qū)動部分70和液晶顯示板80為單體的結(jié)構(gòu)。此外,也可以使用與液晶顯示板80不同種類的顯示裝置(例如,等離子體顯示板和CRT)。
      同步分離部分20從隔行方式的混合圖象信號VS(重疊亮度信號、顏色信號和同步信號的圖象信號)分離垂直同步信號VD1和水平同步信號HD1,并且判別輸入的圖象信號為奇數(shù)場的圖象信號還是偶數(shù)場的圖象信號,輸出場信號FD。
      信號規(guī)格轉(zhuǎn)換部分30把混合圖象信號VS轉(zhuǎn)換成R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三色的分量圖象信號RGBS(不包括同步信號的圖象信號)。分量圖象信號RGBS在AD轉(zhuǎn)換部分40中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖象信號DVI,輸入至圖象放大/縮小處理部分50。
      再有,由圖象放大/縮小處理部分50供給采用AD轉(zhuǎn)換的采樣時鐘信號DCLK1。
      圖象放大/縮小處理部分50根據(jù)由CPU 60提供的處理條件,把從AD轉(zhuǎn)換部分40輸出的各場的圖象信號DVI作為輸出圖象信號DVO輸出。此時,可以進(jìn)行圖象的放大或縮小處理。此外,圖象放大/縮小處理部分50輸出在液晶顯示器80上顯示圖象的水平同步信號HD2、垂直同步信號VD2和點時鐘信號DCLK2。再有,后面將詳細(xì)說明圖象放大/縮小處理部分50。
      根據(jù)該輸出圖象信號DVO、垂直同步信號VD2、水平同步信號HD2和點時鐘信號DCLK2,液晶顯示器驅(qū)動部分70在液晶顯示板80上顯示圖象。
      B.圖象放大/縮小處理部分50的結(jié)構(gòu)
      圖2是表示圖象放大/縮小處理部分50的結(jié)構(gòu)一例的示意性方框圖。圖象放大/縮小處理部分50包括場存儲器110、寫入時鐘生成電路112、寫入控制電路114、讀出控制電路116、同步信號發(fā)生電路118、放大/縮小處理控制電路120、行存儲器122、行存儲器控制電路124、內(nèi)插處理電路126、系數(shù)選擇控制電路128、ODD系數(shù)存儲器130、EVEN系數(shù)存儲器132和控制條件寄存器134。
      控制條件寄存器134為存儲圖象處理裝置中各種控制條件的寄存器。這些條件通過總線由CPU 60來設(shè)定。在圖2中,標(biāo)有‘*’的方框被分別連接在控制條件寄存器134上,根據(jù)存儲于控制條件寄存器134中的條件實施各自的處理。
      場存儲器110包括ODD存儲器110a和EVEN存儲器110b兩個存儲器。圖3是表示ODD存儲器110a和EVEN存儲器110b的存儲內(nèi)容的說明圖。圖中的P(y,x)表示第y行上的第x個象素的圖象信號。ODD存儲器110a存儲從AD轉(zhuǎn)換部分40輸出的數(shù)字圖象信號DVI內(nèi)的奇數(shù)場的圖象信號。另一方面,EVEN存儲器110b存儲偶數(shù)場的圖象信號。就是說,ODD存儲器110a存儲如圖3(A)所示的第L1行、第L3行、第L5行、…的圖象信號,而EVEN存儲器110b存儲如圖3(B)所示的第L2行、第L4行、第L6行、…的圖象信號。在本實施例中,使用兩個存儲器,但也可以使用可以存儲兩個場部分的圖象信號的一個存儲器。此外,作為場存儲器,可以采用DRAM、SRAM、VRAM等各種存儲器。
      圖2所示的寫入時鐘生成電路112生成與水平同步信號HD1同步的點時鐘信號DCLK1。該點時鐘信號DCLK1被作為AD轉(zhuǎn)換部分40的采樣時鐘使用。在寫入時鐘生成電路112內(nèi),設(shè)有圖中未示出的PLL電路,按照控制條件寄存器134中設(shè)定的分頻比該PLL電路生成點時鐘信號DCLK1。該分頻比相當(dāng)于水平同步信號HD1的頻率與點時鐘信號DCLK1的頻率之比。
      寫入控制電路114進(jìn)行將從AD轉(zhuǎn)換部分40輸出的圖象信號DVI寫入場存儲器110的控制。根據(jù)存儲于控制條件寄存器134中的圖象取入條件(例如,表示以同步信號HD1/VD1為基準(zhǔn)從圖象的哪個范圍取入的條件),對同步信號HD1/VD1和點時鐘信號DCLK1進(jìn)行同步,執(zhí)行該寫入控制。
      同步信號發(fā)生電路118生成水平同步信號HD2、垂直同步信號VD2和點時鐘信號DCLK2。這些信號用于讀出存儲于場存儲器110中的圖象數(shù)據(jù),并在液晶顯示板80上進(jìn)行顯示的各種處理中。
      由在液晶顯示板80上顯示圖象的優(yōu)選頻率范圍中,可充分地獲得對由場存儲器110讀出的圖象實施放大/縮小處理所需處理時間的頻率值來決定同步信號HD2和VD2頻率。與點時鐘信號DCLK1同樣的由圖中未示出的PLL電路根據(jù)水平同步信號HD2,生成點時鐘信號DCLK2。再有,生成這些信號HD2、VD2、DCLK2的控制條件由控制條件寄存器134供給。
      放大/縮小處理控制電路120根據(jù)存儲于控制條件設(shè)定寄存器134中的放大/縮小控制條件,控制讀出控制電路116、行存儲器控制電路124、系數(shù)選擇控制電路128。由此,把從場存儲器110讀出的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行放大/縮小并且進(jìn)行內(nèi)插,提供給液晶顯示板80,其結(jié)果,顯示出所期望的倍率的圖象。
      與從同步信號發(fā)生電路118供給的點時鐘信號DCLK2和同步信號HD2/VD2同步地實施該圖象顯示處理。
      首先,在圖象顯示時,讀出控制電路116根據(jù)由放大/縮小處理控制電路120供給的讀出控制信號FREQ從場存儲器110中讀出圖象數(shù)據(jù)RD。從場存儲器110讀出的圖象數(shù)據(jù)RD通過行存儲器控制電路124存儲在行存儲器122中。就是說,行存儲器控制電路124根據(jù)由放大/縮小處理控制電路120供給的寫入控制信號LMW,把從場存儲器110讀出的圖象數(shù)據(jù)RD每一行順序地存入三個行存儲器122a、122b、122c中。此外,在任何一個行存儲器中寫入圖象數(shù)據(jù)RD期間,還同時實施把兩行部分的圖象數(shù)據(jù)RDA、RDB從其它兩個行存儲器中按每個象素順序讀出的處理。圖象數(shù)據(jù)RDA是比圖象數(shù)據(jù)RDB早一行寫入行存儲器122中的圖象數(shù)據(jù)。再有,根據(jù)讀出控制信號FREQ輸出寫入控制信號LMW和讀出控制信號LMR。
      內(nèi)插處理電路126利用從行存儲器122讀出的圖象數(shù)據(jù)RDA、RDB,生成應(yīng)該提供給液晶顯示板80的各行的圖象數(shù)據(jù)DVO。圖4是表示內(nèi)插處理電路126內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方框圖。內(nèi)插處理電路126包括兩個移位寄存器140、142,四個乘法電路144、146、148、150,加法電路152,輸出緩沖器154。把由各個行存儲器控制電路124供給的兩行圖象數(shù)據(jù)RDA、RDB按每一個象素順序輸入到第一和第二移位寄存器140、142。第一和第二移位寄存器140、142為兩級鎖存電路,每當(dāng)從行存儲器122中讀出并輸入一個象素的圖象數(shù)據(jù)時,根據(jù)移位時鐘SFCLK每次移位一級。由行存儲器控制電路124或放大/縮小處理控制電路120根據(jù)讀出控制信號LMR輸出該移位時鐘SFCLK。
      例如,如果兩行上的第一象素的圖象數(shù)據(jù)被分別輸入至移位寄存器140、142,那么在第一級鎖存為0時按移位時鐘SFCLK的變化時間鎖存第一象素的圖象數(shù)據(jù)。接著,如果在移位寄存器140、142中輸入第二象素的圖象數(shù)據(jù),按第二象素的圖象數(shù)據(jù)按移位時鐘SFCLK的變化時間鎖存第一級鎖存0。此外,按第一級鎖存0鎖存的第一象素的圖象數(shù)據(jù)在第二級鎖存1時按移位時鐘SFCLK的變化時間鎖存。由此,輸入到第一移位寄存器140中的第1行的第一象素的圖象數(shù)據(jù)作為圖象數(shù)據(jù)PA1輸出,第二象素的圖象數(shù)據(jù)作為圖象數(shù)據(jù)PA2輸出。此外,輸入到第二移位寄存器142中的第2行的第一象素的圖象數(shù)據(jù)作為圖象數(shù)據(jù)PB1輸出,第二象素的圖象數(shù)據(jù)作為圖象數(shù)據(jù)PB2輸出。
      在從移位寄存器140、142輸出的圖象數(shù)據(jù)PA1、PA2、PB1、PB2中,在乘法電路144、146、148、150中乘以各自的系數(shù)K00、K01、K10、K11后輸入至加法電路152。乘法電路144、146、148、150的系數(shù)K00、K01、K10、K11被存入ODD系數(shù)存儲器130或EVEN系數(shù)存儲器132中,輸入到內(nèi)插處理電路126中的圖象數(shù)據(jù)按照奇數(shù)場或偶數(shù)場通過系數(shù)選擇控制電路128來供給。就是說,如果輸入的圖象數(shù)據(jù)為奇數(shù)場的圖象數(shù)據(jù),那么選擇存入ODD系數(shù)存儲器130中的系數(shù),如果為偶數(shù)場的圖象數(shù)據(jù),那么選擇存入EVEN存儲器132中的系數(shù)。加法電路152輸出由四個乘法電路144、146、148、150輸入的圖象數(shù)據(jù)的相加值(K00·PA1+K01·PA2+K10·PB1+K11·PB2)。該相加值作為內(nèi)插后的圖象數(shù)據(jù)來使用。就是說,該內(nèi)插處理電路126是從四個象素的圖象數(shù)據(jù)中內(nèi)插某個象素的圖象數(shù)據(jù)的兩行兩列的行列運算電路。再有,下面說明該內(nèi)插處理。
      輸出緩沖器152與同步信號HD2/VD2和點時鐘信號DCLK2同步地,輸出從加法電路152輸出的圖象數(shù)據(jù)作為圖象信號DVO。
      圖2所示的系數(shù)選擇控制電路128根據(jù)由放大/縮小處理控制電路120供給的選擇控制信號FSEL按各行的各象素,將上述系數(shù)K00、K01、K10、K11供給內(nèi)插處理電路126。根據(jù)對液晶顯示板80的圖象輸出采樣,將該選擇控制信號FSEL供給系數(shù)選擇控制電路128。
      存入ODD系數(shù)存儲器130和EVEN系數(shù)存儲器132中的系數(shù)可以按照寫入在場存儲器110中的相對于各場圖象在液晶顯示板80上顯示的圖象尺寸,即按照放大/縮小率,由CPU 60來計算。或者,ODD系數(shù)存儲器130和EVEN系數(shù)存儲器132也可以預(yù)先存入與多個圖象放大縮小量對應(yīng)的多組系數(shù),按照設(shè)定的圖象放大/縮小率,由系數(shù)選擇控制電路128選擇其中一組。
      如上所述,圖象放大/縮小處理部分50把從AD轉(zhuǎn)換部分40輸入的隔行方式的圖象轉(zhuǎn)換成非隔行方式的圖象,并且在液晶顯示板80上按期望的倍率顯示。
      C.垂直方向的內(nèi)插處理如以下說明的那樣,內(nèi)插處理電路126對奇數(shù)場和偶數(shù)場中的至少一個進(jìn)行內(nèi)插處理,以便經(jīng)常在液晶顯示板80的同一行上供給原圖象內(nèi)的同一行位置的圖象數(shù)據(jù)。圖5是在本實施例中表示按初期尺寸顯示圖象時的奇數(shù)場和偶數(shù)場的說明圖。圖5(A)所示的原圖象與圖5(C)所示的偶數(shù)場與以往技術(shù)中說明的圖14(A)、圖14(C)的情況相同。
      圖5(B)所示的奇數(shù)場把圖象在垂直方向上內(nèi)插,以便顯示與偶數(shù)場相同的圖象行位置的圖象。其中,‘圖象行’意味著原圖象內(nèi)的行,‘圖象行位置’意味著在原圖象內(nèi)定義的行位置。圖象行位置的值不限于整數(shù),有包括后面說明的小數(shù)的值的情況。再有,為了與圖象行區(qū)別,把液晶顯示板80的行稱為‘顯示部分行’。
      如圖5(B)、圖5(C)所示,在液晶顯示板80的第1顯示部分的行上,無論奇數(shù)場還是偶數(shù)場,都顯示圖象行L2。內(nèi)插處理電路126在奇數(shù)場中,為了在液晶顯示板80的第1顯示部分行上顯示圖象行L2,通過內(nèi)插(單純平均)在奇數(shù)場中包括的兩個圖象行L1、L3的圖象,可求出圖象行L2的圖象。這樣得到的奇數(shù)場的圖象行L2的圖象與偶數(shù)場圖象行L2的圖象不完全相同,但由于兩者很相似,所以可以防止閃爍。對于液晶顯示板80的其它顯示部分的行來說,同樣也內(nèi)插奇數(shù)場的圖象,以便奇數(shù)場和偶數(shù)場可以顯示相同圖象行位置的圖象。但是,在奇數(shù)場的最下端,不可以按內(nèi)插求出與偶數(shù)場的最下端相同的圖象行L10的圖象。因此,由于只有最下端的顯示部分的行顯示奇數(shù)場和偶數(shù)場不同的圖象行位置的圖象,所以在此處可能產(chǎn)生一些閃爍。但是,在實際的圖象顯示裝置中,由于顯示部分行數(shù)在200~300行以上,所以即使僅在最下端的顯示部分的行中產(chǎn)生一些閃爍,在實用上也沒有問題。
      再有,在圖5所示的例中,為了與偶數(shù)場的圖象行位置合并,內(nèi)插奇數(shù)場的圖象,但與此相反,為了與奇數(shù)場的圖象行位置合并,也可以內(nèi)插偶數(shù)場的圖象。在這種情況下,在偶數(shù)場的最上端的行中,由于不能按內(nèi)插求出與奇數(shù)場的最上端的行(圖象行L1)相同的圖象行位置的圖象,所以只有最上端的行顯示奇數(shù)場與偶數(shù)場不同的圖象行位置的圖象。于是,供給同一顯示部分行的圖象的圖象行位置可以按奇數(shù)場與偶數(shù)場達(dá)到相同來調(diào)整,在最上端或最下端的顯示部分行中,奇數(shù)場和偶數(shù)場的圖象行位置也可以不同。
      在本說明書中,‘在奇數(shù)場和偶數(shù)場兩方面,對相同的顯示部分行顯示相同圖象行位置的圖象’的語句,表示允許顯示這種最上端或最下端附近的少數(shù)顯示部分行中不同圖象行位置的圖象,表示除了最上端或最下端附近的少數(shù)行之外在其它顯示部分行中顯示同一圖象行位置的圖象。
      圖6是表示在把圖5(B)、圖5(C)所示的初期尺寸的圖象放大3倍顯示的情況下,應(yīng)該顯示在液晶顯示板各行上的偶數(shù)場的原圖象的行位置說明圖。
      在把圖象放大3倍的情況下,提供給液晶顯示板80的各顯示部分行1、2、3、4、…的偶數(shù)場的圖象行變?yōu)長2、L(2+2/3)、L(3+1/3)、L4、…。就是說,可追加兩行,以便在原圖象中原來存在的偶數(shù)行之間按等間隔進(jìn)行3等分。再有,圖6所示的圖象行位置也適用于奇數(shù)場。
      在把圖象在垂直方向上變?yōu)棣帘?α為非0的任意正數(shù))時,第m顯示部分行上顯示的圖象行的位置(行序號)y按下式(1)產(chǎn)生。
      Y=2+(2/α)·(m-1)…(1)圖6所示的各顯示部分行的圖象行位置(附加在文字‘L’后的數(shù)字)的值由該式(1)得到。此外,顯然,通過把α=1代入式(1),還可得到上述圖5(C)所示的初期尺寸的各顯示部分行的圖象行位置。
      再有,如果采用式(1)單純地進(jìn)行直線內(nèi)插,那么圖6所示的第12~15顯示行中的圖象行位置就變?yōu)閳D中()內(nèi)所示的位置。但是,如圖5(A)所示,由于假設(shè)圖象行僅到第10行,所以偶數(shù)場中不能內(nèi)插比圖象行L10更下側(cè)的行(圖6中的L(10+2/3)、L(11+1/3))。此外,在奇數(shù)場中不可以內(nèi)插比圖象行L9更下側(cè)的行。因此,液晶顯示板80的第12~15顯示部分行的圖象行位置就與奇數(shù)場最下端的圖象行L9合并。在由上式(1)得到的y值超過奇數(shù)場的圖象行位置的最大值(圖5情況下為9)時,通過把y強制地設(shè)定為其最大值,可以容易地實現(xiàn)這種圖象行位置的調(diào)整。這樣一來,在所有顯示部分行中,可以使偶數(shù)場和奇數(shù)場的圖象行位置一致。再有,不進(jìn)行這種y值的再調(diào)整,與圖5所示的初期尺寸情況相同,在最上端或最下端附近的少數(shù)行中也允許顯示不同圖象行位置的圖象。這樣,只要倍率α不太大,那么最上端或最下端附近的少數(shù)行中的閃爍在實用上就沒有問題。
      圖7是表示液晶顯示板各顯示行的圖象行位置與奇數(shù)場和偶數(shù)場中原來包含的圖象行的關(guān)系的說明圖。用于各場的內(nèi)插處理中的內(nèi)插系數(shù)由各顯示部分行的圖象位置與在各場中原來包括的圖象行的位置的關(guān)系來決定。例如,提供給液晶顯示板80的第2顯示部分行(被顯示)的圖象行為L(2+2/3)。該圖象行L(2+2/3)的位置在偶數(shù)場中與把兩個圖象行L2、L4之間內(nèi)分成1∶2的位置相當(dāng)。
      其中,如圖8所示,圖象行位置的值為y的圖象行Ly被假設(shè)為從圖象行位置為i和(i+2)的兩個圖象行Li、Li+2內(nèi)插的圖象行。該值y為由上式(1)得到的值。此時,圖象行Ly的行數(shù)據(jù)可根據(jù)下式(2)算出。
      Ly=ky·Li+(1-ky)·Li+2…(2)其中,校正系數(shù)Ky如下式(3)所示,表示y行和(i+2)行之間距離對i行和(i+2)行之間距離的比例。
      ky={(i+2)-y}/{(i+2)-i}={(i+2)-y}/2 …(3)表示用于圖象行Ly內(nèi)插中的兩個圖象行Li、Li+2位置的參數(shù)i在偶數(shù)場時按下式(4a)產(chǎn)生。
      偶數(shù)場i=2·{INT[y/2]}…(4a)其中,算子INT[]表示舍去括號內(nèi)值的小數(shù)點后面的數(shù)的整數(shù)運算。
      在奇數(shù)場時,參數(shù)i按下式(4b)產(chǎn)生。
      奇數(shù)場i=2·{INT[(y-1)/2]}+1…(4b)提供給液晶顯示板80的第m顯示部分行的圖象行的行數(shù)據(jù)在偶數(shù)場和奇數(shù)場的每個場中可以分別根據(jù)式(1)至式(4b)求出。例如,如圖7所示,顯示于第2顯示部分行上的圖象行L(2+2/3)的行數(shù)據(jù)在偶數(shù)場和奇數(shù)場時可分別如下算出。
      偶數(shù)場L(2+2/3)=2/3·L2+1/3·L4奇數(shù)場L(2+2/3)=1/6·L1+5/6·L3圖9是表示在把圖象放大3倍顯示的情況下,提供給各顯示部分行的各個奇數(shù)場和偶數(shù)場中的圖象行內(nèi)插式的說明圖。根據(jù)上式(1)至式(4b)可分別算出各種圖象行的內(nèi)插系數(shù)。
      如上所述,在把隔行方式的原圖象轉(zhuǎn)換成非隔行方式,在垂直方向上按預(yù)定的倍率顯示在液晶顯示板80上的情況下,對于液晶顯示板80的各顯示部分來說,可以使各個偶數(shù)場和奇數(shù)場提供的圖象行位置相互一致。由此,在液晶顯示板80上顯示的圖象中,可以防止閃爍發(fā)生。
      D.水平方向的內(nèi)插處理除了放大方向為水平方向外,水平方向的放大/縮小處理可以按與垂直方向的情況相同地實施。再有,原圖象水平方向的象素位置在奇數(shù)場和偶數(shù)場中一致。因此,如垂直方向的放大/縮小那樣,對于液晶顯示板80的水平方向的各象素來說,不必進(jìn)行調(diào)整就可以使偶數(shù)場和奇數(shù)場中分別提供的圖象數(shù)據(jù)的原圖象的象素相互一致。
      以下,把原圖象內(nèi)的象素稱為‘圖象內(nèi)象素’,把原圖象內(nèi)定義的象素位置稱為‘圖象內(nèi)象素位置’。圖象內(nèi)象素位置的值不限于整數(shù),有包括小數(shù)值的情況。此外,把液晶顯示板80的象素稱為‘顯示部分象素’,把該位置稱為‘顯示部分象素位置’。
      在把圖象在水平方向上變?yōu)棣卤?β為非0的任意正數(shù))時,按與上式(1)類似的下式(5)提供在第n顯示部分象素中顯示的圖象內(nèi)象素的位置(象素序號)x。
      X=1+(1/β)·(n-1) …(5)此外,根據(jù)圖象內(nèi)象素位置為j和(j+1)的兩個圖象內(nèi)象素Pj、Pj+1的象素數(shù)據(jù),內(nèi)插圖象內(nèi)象素位置的值為x的圖象內(nèi)象素Px的象素數(shù)據(jù)。此時,根據(jù)與上式(2)類似的下式(6)可算出圖象內(nèi)象素Px的象素數(shù)據(jù)。
      Px=kx·Pj+(1-kx)·Pj+1…(6)其中,校正系數(shù)kx由類似于上式(3)的下式(7)產(chǎn)生。
      kx={(j+1)-x}/{(j+1)-j}={(j+1)-x} …(7)此外,表示用于圖象內(nèi)象素Px的內(nèi)插中的兩個圖象內(nèi)象素Pj、Pj+1的位置的參數(shù)j由下式(8)產(chǎn)生。
      j={INT[x]} …(8)于是,提供給第n個顯示部分象素的圖象內(nèi)象素的象素數(shù)據(jù)可以使用上述式(5)至式(7)求出。
      E.伴隨垂直方向和水平方向的放大/縮小的內(nèi)插處理圖10是表示在垂直方向和水平方向上分別放大3倍的情況下,表示提供給液晶顯示板80的各行上各象素的原圖象的象素數(shù)據(jù)的說明圖。圖中的P(y,x)表示第y圖象行上的第x圖象內(nèi)象素的象素數(shù)據(jù)。按照垂直方向的倍率α和水平方向的倍率β,可根據(jù)上式(1)和式(5)分別算出作為表示第m顯示部分行的第n顯示部分象素的象素數(shù)據(jù)P(y,x)的參數(shù)的x、y。
      通過組合按上式(2)提供的垂直方向的內(nèi)插式和按式(6)提供的水平方向的內(nèi)插式,可以作成提供各象素數(shù)據(jù)的內(nèi)插式。圖11是表示象素P(y,x)內(nèi)插方法的說明圖。按上式(3)提供垂直方向的校正系數(shù)ky(0≤ky≤1)。此外,按上式(7)提供水平方向的校正系數(shù)kx(0≤kx≤1)??梢愿鶕?jù)包圍該象素的四個象素P(i,j)、P(i,j+1)、P(i+2,j)、P(i+2,j+1)和校正系數(shù)Ky、Kx,由下式(9)求出第y圖象行的第x象素數(shù)據(jù)P(y,x)。
      P(y,x)=ky·kx·P(i,j)+ky·(1-kx)·P(i,j+1)+(1-ky)·kx·P(i+2,j)+(1-ky)·(1-kx)·P(i+2,j+1)…(9)再有,在式(9)中,如果kx=1,那么式(9)與式(2)等價。就是說,根據(jù)式(9),可以求出僅在垂直方向上放大/縮小的第y個圖象行的內(nèi)插圖象數(shù)據(jù)。同樣,如果ky=1,那么可以求出僅在水平方向上放大/縮小的第x個象素的的內(nèi)插圖象數(shù)據(jù)。
      再有,可以將式(9)改寫為下式(10)、式(11a)~(11d)。
      P(y,x)=K00·P(i,j)+K01·P(i,j+1)+K10·P(i+2,j)+K11·P(i+2,j+1) …(10)K00=ky·kx …(11a)K01=ky·(1-kx) …(11b)K10=(1-ky)·kx …(11c)K11=(1-ky)·(1-kx) …(11d)圖4所示的內(nèi)插處理電路126表示實現(xiàn)式(10)的線性運算的結(jié)構(gòu)。就是說,內(nèi)插處理電路126按照四個系數(shù)K00、K01、K10、K11的設(shè)定,可以生成在預(yù)定放大/縮小處理中提供給液晶顯示板80各行上的各象素的圖象數(shù)據(jù)。
      圖12是表示在水平和垂直方向上放大3倍情況下使用的系數(shù)K00、K01、K10、K11的說明圖。圖中的行和象素表示液晶顯示板80的行(顯示部分行)和象素(顯示部分象素)。在校正第m個顯示部分行的第n個象素時使用的表示四個象素P(i,j)、P(i,j+1)、P(i+2,j)、P(i+2,j+1)的參數(shù)i、j在偶數(shù)場時由上式(1)、式(4a)和式(4b)決定。此外,在奇數(shù)場時,根據(jù)上述式(5)和式(8)來決定。此外,根據(jù)上式(3)、式(7)和式(11a)~(11d)算出四個內(nèi)插系數(shù)K00、K01、K10、K11的值。
      圖13是表示在水平和垂直方向上放大5/4倍情況下所用的系數(shù)K00、K01、K10、K11的說明圖。圖中的行和象素表示液晶顯示板80的行和象素。與放大3倍的情況同樣,在把圖象放大5/4倍的情況下,也根據(jù)上式(1)至式(11d)內(nèi)插各象素,在液晶顯示板80的同一象素上,無論偶數(shù)場還是奇數(shù)場,都可以提供原圖象內(nèi)同一象素位置的象素數(shù)據(jù),其結(jié)果,可以防止閃爍發(fā)生。
      如以上說明,本發(fā)明的圖象處理裝置按任意的倍率顯示存儲在場存儲器110(圖2)中的圖象,此時,可以防止閃爍。
      此外,在上述實施例中,示例性地說明了垂直方向或水平方向按相等的倍率進(jìn)行放大的情況。但是,可以把水平方向的倍率β和垂直方向的倍率α分別獨立地設(shè)定為非0的任意正值。不僅適用于放大情況,而且也適用于縮小情況。
      再有,在本發(fā)明中,在圖象的垂直方向的倍率α為偶數(shù)的情況下,無論奇數(shù)場還是偶數(shù)場,都有與通常的直線內(nèi)插時同樣的結(jié)果。因此,本發(fā)明在圖象的垂直方向倍率β為偶數(shù)以外的值(例如,1/3、5/4、3、5等)時效果特別大。
      此外,作為內(nèi)插處理電路126,上述實施例示例性地表示了用以實現(xiàn)式(10)的兩行兩列的行列運算電路,但并不限于此。也可以使用更高次的行列運算所使用的濾波器。此外,根據(jù)采樣和Bezier曲線,也可以使用內(nèi)插運算電路。例如,在兩行之間內(nèi)插某行數(shù)據(jù)的情況下,根據(jù)其上下的行數(shù)據(jù)可判斷其兩行間的圖象是向上凸還是向下凸。按照該判斷結(jié)果,可以適當(dāng)?shù)刈儞Q上述校正系數(shù)。如果這樣,那么可以進(jìn)行精度更高的內(nèi)插。
      再有,本發(fā)明不限于上述實施例和實施形態(tài),在不脫離其主要精神的范圍內(nèi),可以在各種形態(tài)下實施,例如,可以有以下的變形。
      作為上述實施例,作為光調(diào)制部分,采用液晶板,但作為光調(diào)制部分,也可以利用能夠按照圖象信號生成可視覺地識別圖象的光的各種裝置。例如,DMD(數(shù)字微反射鏡裝置TI社商標(biāo))那樣的反射型光閥、使用EL(電致發(fā)光)和LED的發(fā)光型顯示裝置、等離子體顯示板和CRT等也可作為光調(diào)制部分使用。再有,液晶板有按照圖象信號調(diào)制光源供給光的狹義的光調(diào)制器,但也可以考慮兼有光源功能和狹義光調(diào)制部分功能的EL、LED、等離子體顯示板和CRT。
      權(quán)利要求
      1.一種圖象處理方法,根據(jù)按隔行方式顯示原圖象的奇數(shù)行場和偶數(shù)行場的兩個場圖象信號,按非隔行方式將圖象信號供給光調(diào)制部分,其特征在于,為了把按所述兩個場圖象信號顯示的兩個場圖象在垂直方向上分別變?yōu)棣帘兜谋硎緝蓚€圖象的圖象信號按交替并且非隔行的方式供給所述光調(diào)制部分,從所述兩個場圖象信號分別生成應(yīng)該交替供給所述光調(diào)制部分的兩個顯示圖象信號,此時,通過對所述兩個場圖象信號中的至少一個實施內(nèi)插,生成所述兩個顯示圖象信號,以便在所述兩個顯示圖象信號的各行信號內(nèi),交替供給所述光調(diào)制部分的同一行的每一對信號表示在所述原圖象內(nèi)所定義的彼此相等的行位置圖象。
      2.如權(quán)利要求1所述的圖象處理方法,其特征在于,在把所述兩個場圖象在水平方向上進(jìn)而分別變?yōu)棣卤兜那闆r下,通過在所述奇數(shù)行場和所述偶數(shù)行場中分別對包含在所述原圖象的所述奇數(shù)行場和所述偶數(shù)行場的各個中的四個象素的圖象信號進(jìn)行內(nèi)插,制成表示作為所述光調(diào)制部分各行上的象素的目標(biāo)象素的圖象信號,選擇按陣列狀包圍所述目標(biāo)象素的最靠近的四個象素作為所述四個象素。
      3.一種圖象顯示裝置,根據(jù)按隔行方式顯示原圖象的奇數(shù)行場和偶數(shù)行場的兩個場圖象信號,按非隔行方式將圖象信號供給光調(diào)制部分,其特征在于,該圖象顯示裝置包括圖象處理部分,該圖象處理部分在把按所述兩個場圖象信號顯示的兩個場圖象在垂直方向上分別變?yōu)棣帘兜谋硎緝蓚€圖象的圖象信號按交替并且非隔行的方式供給所述光調(diào)制部分時,通過對所述兩個場圖象信號中的至少一個實施內(nèi)插,生成所述兩個顯示圖象信號,以便使分別根據(jù)所述兩個場圖象信號生成并交替供給所述光調(diào)制部分同一行的兩個顯示圖象信號表示在所述原圖象內(nèi)所定義的彼此相等的行位置的圖象。
      4.如權(quán)利要求3所述的圖象顯示裝置,其特征在于,所述圖象處理部分在把所述兩個場圖象在水平方向上進(jìn)而分別變?yōu)棣卤兜那闆r下,通過在所述奇數(shù)行場和所述偶數(shù)行場中分別對包含在所述原圖象的所述奇數(shù)行場和所述偶數(shù)行場的各個中的四個象素的圖象信號進(jìn)行內(nèi)插,制成表示作為所述光調(diào)制部分各行上的象素的目標(biāo)象素的圖象信號,選擇按陣列狀包圍所述目標(biāo)象素的最靠近的四個象素作為所述四個象素。
      全文摘要
      在把隔行掃描方式的圖象信號轉(zhuǎn)換成非隔行掃描方式,并按任意放大率顯示在液晶顯示板上時,為了降低閃爍的發(fā)生,在場內(nèi)進(jìn)行行內(nèi)插處理,以便在各偶數(shù)或奇數(shù)場中把原圖象內(nèi)相同圖象行位置上的數(shù)據(jù)提供給液晶顯示板的各顯示部分行。當(dāng)原圖象例如被放大三倍時,液晶顯示板的對第二顯示行供給的原圖象的圖象行位置為L2(2/3)。該圖象行位置,在奇數(shù)場中是使原圖象的兩圖象行L1、L3之間的距離被按5∶1內(nèi)分的位置,在偶數(shù)場中是使原圖象的兩圖象行L2、L4之間的距離被按1∶2內(nèi)分的位置。通過進(jìn)行將這些內(nèi)插率作為內(nèi)插系數(shù)內(nèi)插處理,因此,由原圖象與兩圖象行的數(shù)據(jù)產(chǎn)生各場的顯示行數(shù)據(jù)。
      文檔編號G09G5/00GK1272936SQ99800906
      公開日2000年11月8日 申請日期1999年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月10日
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