JPH11282407A - 表示制御装置及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の表示モードの入力信号に対しても良好
な表示を行えるような表示制御を行う。 【解決手段】 同期信号分離部１１で分離された水平同
期信号は遅延部１３を介してクロック生成部１４を同期
させる。分離された画像信号は上記クロックでＡ／Ｄ変
換されてデータ格納部１６に格納される。システム制御
部１２は、上記同期信号に基づいて表示モードと表示解
像度を判定し、この判定に基づいて格納データについ
て、自動表示開始位置調整、自動表示幅調整、自動位相
調整を行い、上記クロックのサンプリングデバイダ値、
遅延部１３の遅延量を調整する。調整後の画像データは
表示解像度に応じて補間処理された後、ドットマトリク
ス表示装置１１０で表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドットマトリクス
表示装置の表示制御装置、詳しくは、複数のアナログ入
力信号解像度のモードに対応可能なアナログマルチスキ
ャン表示装置に用いて好適な表示制御装置及びコンピュ
ータ読み取り可能な記憶媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、パソコン、ワークステーションと
いったホストコンピュータ装置の表示装置として、ラス
タスキャン型のいわゆるＣＲＴ表示装置が広く使用され
ている。しかしながら、昨今、省スペース、省エネルギ
ー、エルゴノミクスなどの点から、液晶パネル、プラズ
マディスプレイといったフラットパネル表示装置が注目
されている。

【０００３】これらのホストコンピュータ装置と表示装
置との接続には、いわゆるビデオ信号、すなわち、アナ
ログの画像データと、垂直及び水平同期信号、あるいは
これらの複合信号（コンポジット信号）の組み合わせが
使用されるが、これらには非常に多くの仕様があり、特
にパーソナルコンピュータでは複数の解像度を有する場
合がある。例えば、水平、垂直解像度がそれぞれ３２０
＊２００、６４０＊４００、７２０＊４００、６４０＊
３５０、６４０＊４８０、８００＊６００、８３２＊６
２４、１０２４＊７６８、１１５２＊８７０、１２８０
＊１０２４などの解像度がある。またさらに、同一の解
像度でも、水平、垂直同期信号周波数の異なる表示モー
ドが複数存在している。これらの表示モードの多くは、
ＶＥＳＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｓｔ
ａｎｄａｒｄｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）により、そ
の詳細な信号仕様（水平、垂直同期信号周波数、同期信
号極性、ブランキング期間、ドットクロック等）が規定
されているが、コンピュータメーカが独自に規定してい
る表示モードもある。

【０００４】これに対し、表示装置では、いわゆるマル
チシンク表示装置と呼ばれるものが存在し、上記入力信
号の同期信号周波数、およびその極性信号を測定し、そ
の測定値から入力信号の表示モードを確定し、予めＲＯ
Ｍ等に格納されている水平、垂直ブランキング期間、ド
ットクロック等の表示モード情報によって、表示装置上
に良好にビデオ信号を表示させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記水
平、垂直同期信号周波数、および極性信号が同じであっ
ても、水平、垂直ブランキング期間、ドットクロック等
が異なる場合がある。そのため、水平、垂直表示位置、
幅がずれて表示され、操作者が表示装置の水平、垂直表
示位置、幅調整ボタン等を操作して調整しなければなら
なかった。また、アナログ入力のドットマトリクス表示
装置の場合、アナログ入力信号のＡ／Ｄ変換を必要とす
るが、このＡ／Ｄ変換するサンプリングクロックと、Ａ
／Ｄ変換されるデータとの位相ずれが、しばしば表示画
像をぼけさせる原因となり、この位相ずれを調節するこ
とが必要であった。これに対して、例えば、特開平２−
５０９３号公報や特開平０９−１４９２９１号公報、あ
るいは特開平０９−２６１５１６号公報等にこの位相調
整を自動的に行う技術が開示されている。しかし、これ
らの従来技術では、調整のためのテスト画像を必要とし
たり、表示画像によっては、この自動調整が十分に機能
しない場合が十分に考えられるという問題があった。

【０００６】本発明では、上述の点に鑑み、調整用のテ
スト画像を別途必要とせず、かつどのような表示画像、
表示モードの信号が入力された場合でも、水平、垂直表
示位置、表示幅、同期信号と画像データの位相値を自動
調整して、表示装置上に良好にビデオ信号を表示させる
ことができるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による表示制御装
置においては、アナログ入力信号から画像信号と同期信
号とを分離し、水平、垂直同期信号及び同期信号極性信
号を生成する同期信号分離手段と、上記同期信号分離手
段から出力された同期信号を遅延させる遅延量可変の遅
延手段と、上記遅延された同期信号からＡ／Ｄ変換のた
めのサンプリングクロックを生成するクロック生成手段
と、上記サンプリングクロックで上記画像信号をＡ／Ｄ
変換するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変換された画像
データを格納する格納手段と、上記水平、垂直同期信号
及び垂直同期信号極性に基づいて上記水平、垂直同期信
号周波数を測定し、上記水平、垂直同期信号周波数及び
垂直同期信号極性とから上記入力信号の表示解像度と水
平、垂直ブランク期間等から規定される表示モードとを
判定する判定手段と、上記表示モードに基づき上記格納
手段の画像データを用いて自動表示開始位置調整を行う
位置調整手段と、上記表示モードに基づき上記格納手段
の画像データを用いて上記クロック生成手段のサンプリ
ングクロックのサンプリングデバイダ値を調整して自動
表示幅調整を行う幅調整手段と、上記表示モードに基づ
き上記格納手段の画像データを用いて上記遅延手段の遅
延量を調整して自動位相調整を行う位相調整手段と、上
記表示解像度から補間又は間引きすべき倍率を決定し、
上記格納手段の上記各調整された画像データを上記倍率
を用いて補間処理する補間処理手段と、上記補間処理さ
れた画像データを表示処理して表示手段で表示させる表
示制御手段とを設けている。

【０００８】本発明による記憶媒体においては、アナロ
グ入力信号から画像信号と同期信号とを分離し、水平、
垂直同期信号及び同期信号極性信号を生成する同期信号
分離処理と、上記同期信号分離処理で得られた同期信号
を遅延させる遅延量可変の遅延処理と、上記遅延された
同期信号からＡ／Ｄ変換のためのサンプリングクロック
を生成するクロック生成処理と、上記サンプリングクロ
ックで上記画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換処理
と、上記Ａ／Ｄ変換された画像データを格納する格納処
理と、上記水平、垂直同期信号及び垂直同期信号極性に
基づいて上記水平、垂直同期信号周波数を測定し、上記
水平、垂直同期信号周波数及び垂直同期信号極性とから
上記入力信号の表示解像度と水平、垂直ブランク期間等
から規定される表示モードとを判定する判定処理と、上
記表示モードに基づき上記格納処理した画像データを用
いて自動表示開始位置調整を行う位置調整処理と、上記
表示モードに基づき上記格納処理した画像データを用い
て上記サンプリングクロックのサンプリングデバイダ値
を調整して自動表示幅調整を行う幅調整処理と、上記表
示モードに基づき上記格納処理した画像データを用いて
上記遅延量を調整して自動位相調整を行う位相調整処理
と、上記表示解像度から補間又は間引きすべき倍率を決
定し、上記各調整処理された画像データについて上記倍
率を用いて行う補間処理と、上記補間処理された画像デ
ータを表示させる表示制御処理とを実行するためのプロ
グラムを記憶している。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態による表示制御装置のブロック図である。この
装置は、同期信号分離部１１、システム制御部１２、遅
延部１３、クロック生成部１４、Ａ／Ｄ変換部１５、デ
ータ格納部１６、補間処理部１７、駆動制御部１８、キ
ー入力部１９、ドットマトリクス表示装置１１０からな
る。

【００１０】次に、各部について詳細に説明する。同期
信号分離部１１は、ホストコンピュータ等からのＲＧＢ
画像信号と、コンポジットシンク、セパレートシンクま
たはシンクオングターンなどの同期信号から成るビデオ
信号を入力し、画像信号と同期信号との分離を行う。分
離された同期信号から、負極性の水平、並びに垂直同期
信号と、同期信号極性信号が生成される。これらの水
平、垂直同期信号、および同期信号極性信号は、後述の
システム制御部１２ならびに遅延部１３に出力される。
一方、画像信号は、後述のＡ／Ｄ変換部１５へ出力され
る。

【００１１】遅延部１３は、システム制御部１２からの
制御を受け、上記同期信号分離部１１から出力された水
平同期信号を、上記クロック生成部１４に遅延させて出
力する。クロック生成部１４は、上記水平、垂直同期信
号、同期信号極性信号および、システム制御部１２のコ
ントロールによりＡ／Ｄ変換のサンプリングクロックを
生成し、Ａ／Ｄ変換部１５に出力する。Ａ／Ｄ変換部１
５は、上記クロック生成部１４から出力されたサンプリ
ングクロックで、上記同期信号分離部１１から出力され
たアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換し、後述のデータ格納
部１６に出力する。

【００１２】データ格納部１６は、上記Ａ／Ｄ変換され
た画像データを、ライン単位に順次格納し、後述の補間
処理部１７に出力するとともに、システム制御部１２か
らの制御により、指定されたラインのデータを一時格納
し、システム制御部１２に出力する。

【００１３】このデータ格納部１６について図１１の構
成例を参照しながら説明する。このデータ格納部１６
は、ＦＩＦＯ制御部１１１、ＦＩＦＯ１１２、発振器１
１３、分周器１１４、ＰＬＬ／ＶＣＯ１１５からなる。
ＦＩＦＯ制御部１１１は、システム制御部１２からの制
御により、ＦＩＦＯ１１２の通常順次格納モードと特定
ラインデータ格納モードとの切り替え、ＦＩＦＯ１１２
に一時格納するラインデータのラインナンパー、水平オ
フセット位置（取り込み開始カラム位置）の制御を行
う。またＦＩＦＯ１１２の入力、出力のタイミングを非
同期にする場合のために、発振器１１３、分周器１１
４、ＰＬＬ／ＶＣＯ１１５により出力クロックを生成す
る。

【００１４】システム制御部１２は、上記水平、垂直同
期信号を受け、入力信号の水平、垂直周波数ならびに垂
直同期信号極性を測定し、これらから入力信号の表示モ
ード判定を行う。ここで図５のフロー及び図６を参照し
ながら、入力信号の水平、垂直周波数ならびに垂直同期
信号極性の測定について詳細に説明する。

【００１５】まず、水平同期信号パルス数カウント用タ
イマーＴ１、ならびに垂直同期信号周期カウント用タイ
マーＴ２、垂直同期信号極性判定用タイマーＴ３を同時
にスタートさせ、水平同期信号パルス数のカウントを開
始する（Ｓ５．１）。そして垂直同期信号のアクティブ
期間よりは長く、１周期よりは十分短い期間（タイマＴ
３）ごとに、パルスがハイレベルかローレベルかを判定
する（Ｓ５．２、Ｓ５．３）。これを例えば３回繰り返
し（Ｓ５．４）、２回以上ハイレベルであったら、この
垂直同期信号の極性はアクティブローであると判定する
ことができる（Ｓ５．５）（図６参照）。

【００１６】次にタイマＴ１のカウントが終了するまで
に、何回水平同期信号パルスがあったかにより水平同期
信号周波数を算出する。例えば、１０ｍｓをカウントす
る間に５００個パルスがあったら、このときの水平同期
信号周期は５０ＫＨｚである（Ｓ５．６、Ｓ５．７）。
次に水平同期信号の１周期の時間をタイマー２により計
測して、垂直同期信号周期を算出する。例えば、タイマ
ー２が２０ｍｓをカウントしたならば、このときの垂直
同期信号周期は５０Ｈｚである（Ｓ５．８、Ｓ５．
９）。

【００１７】システム制御部１２は、以上求めた水平、
垂直同期信号周波数ならびに垂直同期信号極性から入力
信号の表示モードを判定する。表１はこの表示モードの
例を示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】次に、この表示モード判定について図７の
フローを参照しながら説明する。上記求めた水平同期信
号周波数（以下ＨＤとする）がＡＨｚ、垂直同期信号周
波数（以下ＶＤとする）がＢＨｚ、垂直同期信号極性
（以下ＶＰとする）がアクティブＬｏｗであったとする
（Ｓ７．１）。ＨＤ、ＶＤがそれぞれ表示モードのＨ
Ｄ、ＶＤに近いとき、例えばそれぞれ−２から＋２の範
囲に入っているとき、表示モード１と判定する。また表
示モードの中にはＨＤ、ＶＤの値が等しく、ＶＰのみ異
なるモードがある。Ｓ７．２からＳ７．７までは、この
場合における判定処理について説明している。

【００２０】さらにどの表示モードにも判定されなかっ
た場合、すなわち表示モード判定例外処理について説明
する。本表示モード判定例外処理は次の２段階で行われ
る。まず第１段階は、不定モードであった入力信号の表
示解像度（水平、垂直）の判定を行う。そして、第２段
階として、この判定された表示解像度の中で最も水平、
垂直同期信号周波数が近い表示モード（例えば表１に例
を示したような予め対応可能となっているモード）に不
定モードを確定する。

【００２１】それでは表示モード判定例外処理について
図８、図９、図１０を参照しながら詳細に説明する。ま
ず、第１段階について図８を用いて説明する。最初に、
入力信号の垂直同期信号周波数Ｂを水平同期信号周波数
Ａで割った値Ｃ（１ＶＤ中のＨＤの数）を求める（Ｓ
８．１）。このＣの値により、入力信号の垂直解像度を
判定することができる。

【００２２】すなわち、例えば上記Ｃの値が５８０であ
った場合（Ｓ８．４）、この入力信号の垂直解像度は４
８０であると判定することができる。これは、上記Ｃの
値が４７９より大きく、６００より小さい場合には、垂
直有効画像期間が４８０ラインであり、かつ垂直プラン
キング期間が１００ラインであると考えられるためであ
る（図１０参照）。現在存在する表示モードで、６４０
×４８０の解像度のモードは、全てＣの値が４７９より
大きく、６００より小さい。同様に、６４０×４００の
解像度の場合は、Ｃ＜４８０。８００×６００の解像度
の場合は、５９９＜Ｃ＜６２４。８３２×６２４の解像
度の場合は、６２３＜Ｃ＜７６８。１０２４×７６８の
解像度の場合は、７６７＜Ｃ＜８７０。１１５２×８７
０の解像度の場合は、８６９＜Ｃ＜１０２４、１２８０
×１０２４の解像度の場合は、１０２３＜Ｃである。

【００２３】また、この入力信号の垂直解像度が決まる
と、それにともなって一意的に水平解像度が決まる（Ｓ
８．３、Ｓ８．５、Ｓ８．７、Ｓ８．９、Ｓ８．１１、
Ｓ８．１３）。これは垂直解像度が同一で水平解像度が
異なる表示モードが存在しないためである。

【００２４】また、もちろん１２８０×１０２４よりも
さらに高解像度の表示モード、例えば１６００×１２０
０、そしてこれからさらに提案される高解像度において
も、同様にして表示モードを決定できることは言うまで
もない。

【００２５】次に第２段階について図９を用いて説明す
る。上記の様にして水平、垂直解像度ごとに分類した
後、この解像度の中で表示モード（表１に示すような、
水平、垂直解像度、同期信号周波数、同期信号極性によ
り分類されるモード）を決定するが、これについて、例
として８００×６００の解像度の場合（表１のモード
９、モードａ、モードｂ、モードｃ）について、図９を
参照しながら説明する。

【００２６】ここで行う処理としては、入力信号の水平
同期信号周波数と、上記解像度ごとの分類の中で全ての
対応モード（本システムにおける）の水平同期信号周波
数とをそれぞれ比較し、最も近い水平同期信号周波数の
モードを表示モードとして決定する。図９はこの処理と
して通常よく行われる方式のフローを示している。ま
た、もちろん水平同期信号周波数の代りに、垂直同期信
号周波数が最も近いモードを表示モードとしてもかまわ
ない。

【００２７】次に、第１の実施の形態のポイントを説明
する。データ格納部１６、システム制御部１２、キー入
力部１９を用いてなされる自動表示位置調整、自動表示
幅調整、自動位相調整について説明する。この３つの自
動調整は、操作者からのキー入力部１９へのキー入力に
より開始され、データ格納部１６内のＦＩＦＯ制御部１
１１を制御して、データ格納部１６を特定ライン格納モ
ードに切り替えてから行う。また、この３つの自動調整
が終了した後、データ格納部１６は通常順次格納モード
に戻される。

【００２８】・自動表示位置調整 まず、自動表示位置調整について図２のフロー、図１２
の概念図を参照しながら説明する。図２では水平方向調
整をステップＳ２．１からＳ２．５で、垂直方向調整を
ステップＳ２．６からＳ２．１０で説明している。ま
ず、水平方向調整では、システム制御部１２は、データ
格納部１６内のＦＩＦＯ制御部１１１の読み出しライン
設定レジスタに、例えば垂直解像度／２ライン目を設定
し、ＦＩＦＯ１１２より例えば１０００カラムのデータ
をリードする（Ｓ２．２）。そして読み出したラインデ
ータを０カラム目から順に見ていき、しきい値以上（例
えば２）のデータが見つかるまで続け（Ｓ２．３、Ｓ
２．４）、バックポーチを求める。

【００２９】例えば図１２（ａ）の例では、４カラム目
でしきい値以上のデータが見つかったためバックポーチ
は４である。この求めたバックポーチの値はデータ格納
部１６内のＦＩＦＯ制御部１１１のバックポーチ設定シ
ステムにセットされ、この自動表示位置調整以後、常に
このバックポーチの値で上記ＦＩＦＯ１１２は動作す
る。

【００３０】次に、垂直方向調整では、システム制御部
１２は、データ格納部１６内のＦＩＦＯ制御部１１１の
読み出しライン設定レジスタに、０をセットし、上記バ
ックポーチ＋２カラムのラインデータをリードする（Ｓ
２．７）。そしてバックポーチカラム目とバックポーチ
＋１カラム目とバックポーチ＋２カラム目のデータのう
ち、いずれがしきい値以上のデータが見つかるまで、順
次次のラインのデータをリードし、同様の処理を続ける
（Ｓ２．７、Ｓ２．８、Ｓ２．９）。

【００３１】例えば、図１２（ｂ）の例では、２ライン
目でしきい値以上のデータが見つかったため、トップポ
ーチは２である。この求めたトップポーチの値はデータ
格納部１６内のＦＩＦＯ制御部１１１のトップポーチ設
定レジスタにセットされ、この自動表示位置調整以後、
常にこのトップポーチの値でＦＩＦＯ１１２は動作す
る。

【００３２】・自動表示幅調整 次に、自動表示幅調整について図３のフロー、図１３の
概念図を参照しながら説明する。この表示幅調整は、ク
ロック生成部１４のＡ／Ｄサンプリングデバイダ値を調
整することによりなされる。図３のＳ３．３、Ｓ３．
４、Ｓ３．５は図１３（ａ）のように、現在のＡ／Ｄサ
ンプリングがオーバーサンプリング（画像データの有効
表示幅が水平解像度より大きい）の状態にある場合の処
理であり、Ｓ３．７、Ｓ３．８、Ｓ３．９は、図１３
（ｃ）のように、現在のＡ／Ｄサンプリングがアンダー
サンプリング（画像データの有効表示幅が水平解像度よ
り小さい）の状態にある場合の処理について説明してい
る。

【００３３】すなわち、オーバーサンプリングの状態に
ある場合には、フロントポーチ先頭位置（図１３参照）
より後方向にしきい値以上のデータが見つかるまで見て
いき（Ｓ３．３、Ｓ３．４）、そのずれているカラム数
だけクロック生成部１４のサンプリングデバイダ値を減
らす（Ｓ３．５）。例えば図１３（ａ）の場合であれ
ば、２だけクロック生成部１４のサンプリングデバイダ
値を減らす。

【００３４】また、アンダーサンプリングの状態にある
場合には、フロントポーチ先頭位置より前方向にしきい
値以上のデータが見つかるまで見ていき（Ｓ３．７、Ｓ
３．８）そのずれているカラム数だけクロック生成部１
４の値を増やす（Ｓ３．９）。例えば図１３（ｃ）の場
合であれば、２だけクロック生成部１４のサンプリング
デバイダ値を増やす。クロック生成部１４はこの自動表
示幅調整以後、常に今回求めた値で動作する。

【００３５】・自動位相調整 次に、自動位相調整について図４のフロー、図１４の概
念図を参照しながら説明する。ここでの位相調整は、遅
延部５３による同期信号の遅延量を調整し、この同期信
号に同期して生成されるクロック生成部１４におけるサ
ンプリングクロックタイミングと、Ａ／Ｄ変換部５５に
おいてＡ／Ｄ変換される画像データの位相とを調整する
ことにより行う。

【００３６】この自動位相調整は、輝度変化の大きいエ
ッジ部の頂点（参照）画素検出（Ｓ４．１〜Ｓ４．６）
と、その参照画素における輝度変化が最も小さくなる位
相値、すなわち遅延部５３の遅延量を求める（Ｓ４．７
〜４．１４）ことによりなされる。参照画素の検出は、
上述の自動表示幅調整を行う際に最後に取り込んだＦＩ
ＦＯ１１２のデータを用いて行う。もちろん、再度ＦＩ
ＦＯ１１２からラインデータを取り込んでもかまわな
い。このラインデータの隣り合う３画素（それぞれ小さ
いカラムから画素Ａ、Ｂ、Ｃとする）の差分値を見てい
き、（Ｂ−Ａ）＋（Ｂ−Ｃ）、もしくは（Ａ−Ｂ）＋
（Ｃ−Ｂ）の値がしきい値より大きい参照画素Ｂを検出
する（Ｓ４．２、Ｓ４．３、Ｓ４．４、Ｓ４．６）。

【００３７】もし、最後のカラムまで見つからなかった
場合（Ｓ４．４）には、しきい値を減らして（例えば現
在値の半分）同様の処理を繰り返す。例えば図１４
（ａ）に示した例では、１００、２５５、１００の３画
素の場合、上述の差分値が３１０になるため、例えばし
きい値が２５５であった場合、この２５５の画素が参照
画素として検出される。続いて、検出された参照画素に
ついて、位相値（遅延手段５３の遅延値）を可変範囲内
で変化させ、再度ＦＩＦＯ１１２データをリードし、そ
のときの参照画素の値の変化が最も小さくなる位相値を
求め、この位相値を遅延部１３に設定する。

【００３８】ここで、参照画素の値の変化が小さい時の
位相値が何故最適値であるかについて説明する。例え
ば、図１４（ｂ）では、各位相値（遅延値）におけるＡ
／Ｄ変換のサンプリング位置の変化を示している。この
図において、太線の位置にサンプリング位置がくる位相
値のとき（エッジ部の最大平坦位置）が、アナログ信号
のジッタノイズによるサンプリング位置の微少変化に対
して最も鈍感であるため、Ａ／Ｄ変換後のデジタル画像
データが安定するからである。

【００３９】またさらに、上述の参照画素位置として、
輝度変化の大きいエッジ部を選択するのは、輝度変化の
小さい画像部では、上述の位相変化に対するＡ／Ｄサン
プリング位置の変化が輝度データの変化として現れにく
く、最適位相位置の検出が困難になるためである。以上
でポイントの説明を終わる。

【００４０】補間処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１４より
得られるデジタル化されたＲＧＢ画像信号に補間処理を
施し、表示パネル１．７の表示解像度に合わせた解像度
に変換する。以下に、補間処理部１５においてなされる
補間処理について、図１９、図２０、図２１を参考にし
ながら詳細に説明する。

【００４１】補間処理方法として、一般的によく用いら
れている方法としては、最近隣内挿法、線形補間法（１
次内挿法）、３次たたみ込み補間法等がある。最近隣内
挿法は、内挿したい画素に最も近い補間前画素を補間画
素とする方法である。また線形補間法は、内挿したい画
素の両脇にある画素の画素データを用いて、内挿する画
素の画素データを求める方法である。

【００４２】例えば図１９に示すように、距離間隔１で
並んでいる画素ａ１、ａ２からそれぞれｕ、ｖの距離に
ある位置（画素ａ１とａ２の間）に 画素ｂを内挿する
場合、画素ｂの画素データは式（１）で求められる。 ｂ＝ａ１＊ｖ／（ｕ＋ｖ）＋ａ２＊ｕ／（ｕ＋ｖ） ………（１）

【００４３】一方、３次たたみ込み補間法は、内挿した
い画素の両脇２画素づつの画素データと、３次たたみ込
み関数を用いて内挿する画素の画素データを求める方法
である。３次たたみ込み関数ｆは、内挿する画素と、距
離間隔１で並んでいる両脇２画素づつとの距離をｔとし
て式（２）で与えられる。 ｆ（ｔ）＝ｓｉｎ（πｔ）／（πｔ） ………（２）

【００４４】式（２）はｔの範囲により、式（３）、
（４）、（５）のように展開される。 ｆ（ｔ）＝１−２＊｜ｔ｜＾２＋｜ｔ｜＾３ （０≦｜ｔ｜＜１） ………（３） ｆ（ｔ）＝４−８＊｜ｔ｜＋５＊｜ｔ｜＾２−｜ｔ｜＾３ （１≦｜ｔ｜＜２） ………（４） ｆ（ｔ）＝０ （２≦｜ｔ｜） ………（５）

【００４５】例えば、図２０に示すように、距離間隔１
で並んでいる画素ａ１、ａ２、ａ３、ａ４からそれぞれ
ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４の距離にある位置（画素ａ２と
ａ３の間）に画素ｂを内挿する場合、画素ｂの画素デー
タは３次たたみ込み関数ｆを用いて式（６）で求められ
る。 ｂ＝ａ１＊（４−８＊ｕ１＋５＊ｕ＾２−ｕ１＾３）＋ ａ２＊（１−２＊ｕ２＾２＋ｕ２＾３）＋ ａ３＊（１−２＊ｕ３＾２＋ｕ３＾３）＋ ａ４＊（４−８＊ｕ４＋５＊ｕ４＾２−ｕ４＾４） ………（６）

【００４６】ここで式（１）、（６）を用いて、例とし
て７６８画素から９６０画素へ、線形補間法（１次内挿
法）および３次たたみ込み補間法による補間処理を行う
場合について、図２１を参考にしながら説明する。この
例の場合、４画素の補間前データから、５画素の補間デ
ータを作成する。そのため、線形補間後の画素データｂ
ｎおよび、３次たたみ込み補間法による補間後の画素デ
ータｂｎは、補間前の画素データａｎを用いてそれぞれ
式（７）および式（８）で与えられる。

【００４７】 ｂ５ｎ＋１＝ａ４ｎ＋１ （ｎ＝０、１、２……） ｂ５ｎ＋２＝（１／５）＊ａ４ｎ＋１＋（４／５）＊ａ４ｎ＋２ ｂ５ｎ＋３＝（２／５）＊ａ４ｎ＋２＋（３／５）＊ａ４ｎ＋３ ｂ５ｎ＋４＝（３／５）＊ａ４ｎ＋３＋（２／５）＊ａ４（ｎ＋１） ｂ５ｎ＋５＝（４／５）＊ａ４（ｎ＋１）＋（１／５）＊ａ ４（ｎ＋１）＋１ ………（７）

【００４８】 ｂ５ｎ＋１＝ａ４ｎ＋１ （ｎ＝０、１、２……） ｂ５ｎ＋２＝（−４／１２５）＊ａ４ｎ＋（２９／１２５）＊ａ ４ｎ＋１＋（１１６／１２５）＊ａ４ｎ＋２＋ （−１６／１２５）＊ａ４ｎ＋３ ｂ５ｎ＋３＝（−１２／１２５）＊ａ４ｎ＋１＋（６２／１２５）＊ ａ４ｎ＋２＋（９３／１２５）＊ａ４ｎ＋３＋ （−１８／１２５）＊ａ４（ｎ＋１） ｂ５ｎ＋４＝（−１８／１２５）＊ａ４ｎ＋２＋（９３／１２５）＊ａ ４ｎ＋３＋（６２／１２５）＊ａ４（ｎ＋１）＋ （−１２／１２５）＊ａ４（ｎ＋１）＋１ ｂ５（ｎ＋１）＝（−１６／１２５）＊ａ４ｎ＋３＋（１１６／１２５） ＊ａ４（ｎ＋１）＋（２９／１２５）＊ａ ａ４（ｎ＋１）＋１＋（−４／１２５）＊ ａ４（ｎ＋１）＋２ ………（８）

【００４９】しかし、式（７）および式（８）を用い
て、線形補間法まはた３次たたみ込み補間法による補間
処理をハードウエア（ＡＳＩＣ）で構成しようとする
と、複雑な分数の演算が必要なため非現実的な規模にな
ってしまう。

【００５０】本発明による表示制御装置では、上記の問
題に鑑みて小規模のハードウェア（ＡＳＩＣ）で、線形
補間法または３次たたみ込み補間法による補間処理を実
現するために、式（７）および式（８）の係数を２の指
数の和で近似を行う。式（７）および式（８）の近似例
をそれぞれ式（９）および式（１０）に示す。ただし、
この近似式は、入力画像データが６ビットデータである
場合についてのものである。

【００５１】 ｂ５ｎ＋１＝ａ４ｎ＋１ （ｎ＝０、１、２……） ｂ５ｎ＋２＝（４／＋１／３２）＊ａ４ｎ＋１ ＋（１／２＋１／４＋１／３２）＊ａ４ｎ＋２＋ ｂ５ｎ＋３＝（１／４＋１／８＋１／１６）＊ａ４ｎ＋２ ＋（１／２＋１／８＋１／３２）＊ａ４ｎ＋３ ｂ５ｎ＋４＝（１／２＋１／８＋１／３２）＊ａ４ｎ＋３ ＋（１／４＋１／８＋１／１６）＊ａ４（ｎ＋１） ｂ５ｎ＋５＝（１／２＋１／４＋１／３２）＊ａ４（ｎ＋１） ＋（１／４＋１／３２）＊ａ４（ｎ＋１）＋１ ………（９）

【００５２】 ｂ５ｎ＋１＝ａ４ｎ＋１ （ｎ＝０、１、２……） ｂ５ｎ＋２＝（−１／３２）＊ａ４ｎ ＋（１／４）＊ａ４ｎ＋１ ＋（１／２＋１／４＋１／８＋１／１６）＊ａ４ｎ＋２ ＋（−１／８）＊ａ４ｎ＋３ ｂ５ｎ＋３＝（−１／８）＊ａ４ｎ＋１ ＋（１／２）＊ａ４ｎ＋２ ＋（１／２＋１／４）＊ａ４ｎ＋３ （−１／８）＊ａ４（ｎ＋１） ｂ５ｎ＋４＝（−１／８）＊ａ４ｎ＋２ ＋（１／２＋１／４）＊ａ４ｎ＋３ ＋（１／２）＊ａ４（ｎ＋１） ＋（−１／８）＊ａ４（ｎ＋１）＋１ ｂ５（ｎ＋１）＝（−１／８）＊ａ４ｎ＋３ ＋（１／２＋１／４＋１／８＋１／１６）＊ａ４（ｎ＋１） ＋（１／４）＊ａ４（ｎ＋１）＋１ ＋（−１／３２）＊ａ４（ｎ＋１）＋２ ………（１０）

【００５３】式（７）から式（９）へ、および式（８）
から式（１０）への近似は、なるべく係数項が少なく、
かつ近似誤差が小さく、かつ入力画像全データが最大値
の場合に、補間後の画像全データも最大値になるように
近似を行った。もし、入力画像データが６ビットよりも
大きい場合（７ビットもしく８ビット）には、１／６
４、１／１２８の項を追加することにより、補間処理に
よる画質の劣化をより少なくすることができる。また逆
に、よりハード（ＡＳＩＣ）を小規模にしたい場合に
は、１／３２等の小さい項を省くことにより、近似誤差
は増加するがハード（ＡＳＩＣ）規模は小さくすること
ができる。

【００５４】次に、駆動制御部１８は補間処理部１７か
ら出力された補間処理後多値画像データを受け、ドット
マトリクス表示装置１９に出力可能な信号に変換し、駆
動制御を行う。

【００５５】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。上述した第１の実施の形態では、データ格納
部１６のラインデータのエッジ部である画像に注目し、
この画素データの変化に応じて自動位相調整を行ってい
たが、第２の実施の形態では、エッジ部を含む参照ライ
ンに注目し、このラインの変化量に応じて自動位相調整
を行う。尚、第２の実施の形態による表示制御装置のブ
ロック図は、図１と同じである。

【００５６】次に、第２の実施の形態のポイントを説明
する。第２の実施の形態では、システム制御部１２にお
いてなされる自動調整のうち、自動位相調整の方式のみ
が第１の実施の形態と異なる。そこでこの自動位相調整
についてのみ説明する。尚、この３つの自動調整は、操
作者からのキー入力部１９へのキー入力より開始され、
データ格納部１６を制御して、データ格納部１６を特定
ライン格納モードに切り替えてから行う。また、この３
つの自動調整が終了した後、データ格納部１６は通常順
次格納モードに戻される。

【００５７】・自動位相調整 自動位相調整について図１６のフローを参照しながら説
明する。この自動位相調整は、エッジ部を含む参照ライ
ンの検出（Ｓ１６．１〜Ｓ１６．７）と、そのラインに
おけるアナログノイズによる変化量（動き）が最も小さ
くなる位相値、すなわち遅延部１３の遅延量を求める
（Ｓ１６．８〜Ｓ１６．６）ことによりなされる。

【００５８】エッジを含む参照ラインの検出は、データ
格納部１６よりリードしたＦＩＦＯデータの隣接する画
像データ間の差分の和を求め（Ｓ１６．３）、この和の
値がしきい値以上になるラインを検出することにより行
われる（Ｓ１６．４）。もし、全てのラインについて、
隣接する画像データ間の差分の和がしきい値以上でない
場合には、最後のラインを参照ラインとみなす（Ｓ１
６．６）。

【００５９】続いて、参照ラインデータをシステム制御
部１２のメモリに一時保存した後（Ｓ１６．５）、位相
値（遅延部１３の遅延値）を可変範囲内で変化させ（例
えば３２段階の可変範囲を２段階づつ１６ステップで変
化させる）、再度同じラインのデータをＦＩＦＯ１１２
よりリードし、そのときの保存ラインデータとの差分の
和を求める。そして、この差分の和を全ラインにわたっ
て算出し、この和の値の変化が最も小さくなる位相値を
求め、この位相値を遅延部１３に設定する。

【００６０】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。上述した第２の実施の形態では、エッジ部を
含む参照ラインに注目し、このラインの動き（変化量）
をシステム制御部１２において求め、この変化量に応じ
て自動位相調整を行ったが、この第３の実施の形態で
は、このラインの動きを動き検出により求めるようにし
ている。図１５は、本発明の第３の実施の形態による表
示制御装置のブロック図である。図１とは動き検出部２
０を追加した点のみが異なり、他の部分は図１と実質的
に同一構成されているので、各部の重複する説明は省略
する。

【００６１】次に、第３の実施の形態のポイントを説明
する。データ格納部１６及びシステム制御部１２を用い
てなされる自動表示位置調整、自動表示幅調整、自動位
相調整について説明する。第２の実施の形態と同様に、
この３つの自動調整のうち、自動表示位置調整、自動表
示幅調整については、第１の実施の形態と同じであるの
で省略し、自動位相調整についてのみ説明する。尚、こ
の３つの自動調整は、操作者からのキー入力部１９への
キー入力により開始され、データ格納部１６内を制御し
て、データ格納部１６を特定ライン格納モードに切り替
えてから行う。また、この３つの自動調整が終了した
後、データ格納部１６は通常順次格納モードに戻され
る。

【００６２】・自動位相調整 自動位相調整について図１７のフローを参照しながら説
明する。この自動位相調整は、エッジ部を含む参照ライ
ンの検出（Ｓ１７．１〜Ｓ１７．７）と、そのラインに
おけるアナログノイズによる変化量（動き）が最も小さ
くなる位相値、すなわち遅延部１３の遅延量を求める
（Ｓ１７．８〜Ｓ１７．１６）ことによりなされる。エ
ッジを含む参照ラインの検出は、第２の実施の形態と同
じく、データ格納部１６よりリードしたＦＩＦＯデータ
の隣接する画像データ間の差分の和を求め、この和の値
がしきい値以上になるラインを検出することにより行わ
れる。もし、全てのラインについて、隣接する画像デー
タ間の差分の和がしきい値以上でない場合には、最後の
ラインを参照ラインとみなす。

【００６３】続いて、参照ラインデータをシステム制御
部１２のメモリに一時保存した後、位相値（遅延部１３
の遅延値）を可変範囲内で変化させ（例えば３２段階の
可変範囲を２段階づつ１６ステップで変化させる）、そ
の都度動き検出部２０より動き量をリードし、この動き
量が最も小さくなる位相値を求め、この位相値を遅延部
１３に設定する。

【００６４】次に、動き検出部２０について図１８の概
念図を参照しながら説明する。この動き検出部２０は、
データ格納部１６より、システム制御部１２により指定
されたラインのラインデータを読み出し、前回読み出し
たラインデータと画素単位に比較し、その差分値を全ラ
インにわたって和をとり（図１８（ａ）参照）、システ
ム制御部１２からアクセス可能なレジスタに設定する。
あるいは、前回読み出したラインデータと画素単位に比
較し、１ライン中の変化画素数をカウントし（図１８
（ｂ）参照）、システム制御部１２からアクセス可能な
レジスタに設定する。

【００６５】尚、図１、図１５の各機能ブロックによる
システムは、ハード的に構成してもよく、また、ＣＰＵ
やメモリ等から成るマイクロコンピュータシステムに構
成してもよい。マイクロコンピュータシステムに構成す
る場合、上記メモリは本発明による記憶媒体を構成す
る。この記憶媒体には、前述した各図のフローチャート
に示す処理を実行するためのプログラムが記憶されてい
る。またこの記憶媒体としてはＲＯＭ、ＲＡＭ等の半導
体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク、磁気媒体等を
用いてもよく、これらをＣＤ−ＲＯＭ、フロッピディス
ク、磁気テープ、不揮発性のメモリカードとして用いて
もよい。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、どのような表示モード
の信号が入力された場合でも、水平、垂直表示位置、表
示幅、同期信号と画像データの位相値を自動調整して、
表示装置上に良好にビデオ信号を表示させることができ
る表示制御装置を安価に提供することができる。また、
上記自動調整に動き検出を用いることにより、高速に処
理を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１、第２の実施の形態を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の第１、第２、第３の実施の形態による
自動水平、垂直表示位置調整を説明するためのフローチ
ャートである。

【図３】本発明の第１、第２、第３の実施の形態による
自動表示幅調整を説明するためのフローチャートであ
る。

【図４】本発明の第１の実施の形態による自動位相調整
を説明するためのフローチャートである。

【図５】入力信号の水平、垂直動機信号周波数測定を説
明するためのフローチャートである。

【図６】入力信号の水平、垂直動機信号周波数測定を説
明するための概念的な構成図である。

【図７】表示モード検出を説明するためのフローチャー
トである。

【図８】表示モード判定例外処理を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図９】表示モード判定例外処理を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図１０】表示モード判定例外処理を説明するための概
念的な構成図である。

【図１１】本発明の第１、第２、第３の実施の形態によ
るデータ格納手段のブロック図である。

【図１２】本発明の第１、第２、第３の実施の形態によ
る自動水平、垂直表示位置調整を説明するための概念的
な構成図である。

【図１３】本発明の第１、第２、第３の実施の形態によ
る自動表示幅調整を説明するための概念的な構成図であ
る。

【図１４】本発明の第１の実施の形態による自動位相調
整を説明するための概念的な構成図である。

【図１５】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図
である。

【図１６】本発明の第２の実施の形態による自動位相調
整を説明するためのフローチャートである。

【図１７】本発明の第３の実施の形態による自動位相調
整を説明するためのフローチャートである。

【図１８】本発明の第３の実施の形態による動き検知処
理を説明するための概念的な構成図である。

【図１９】本発明の第１、第２、第３の実施の形態によ
る補間処理を説明するための概念的な構成図である。

【図２０】本発明の第１、第２、第３の実施の形態によ
る補間処理を説明するための概念的な構成図である。

【図２１】本発明の第１、第２、第３の実施の形態によ
る補間処理を説明するための概念的な構成図である。

【符号の説明】

１１ 同期信号分離部 １２ システム制御部 １３ 遅延部 １４ クロック生成部 １５ Ａ／Ｄ変換部 １６ データ格納部 １７ 補間処理部 １８ 駆動制御部 １９ キー入力部 １１０ ドットマトリクス表示装置

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アナログ入力信号から画像信号と同期信
   号とを分離し、水平、垂直同期信号及び同期信号極性信
   号を生成する同期信号分離手段と、 上記同期信号分離手段から出力された同期信号を遅延さ
   せる遅延量可変の遅延手段と、 上記遅延された同期信号からＡ／Ｄ変換のためのサンプ
   リングクロックを生成するクロック生成手段と、 上記サンプリングクロックで上記画像信号をＡ／Ｄ変換
   するＡ／Ｄ変換手段と、 上記Ａ／Ｄ変換された画像データを格納する格納手段
   と、 上記水平、垂直同期信号及び垂直同期信号極性に基づい
   て上記水平、垂直同期信号周波数を測定し、上記水平、
   垂直同期信号周波数及び垂直同期信号極性とから上記入
   力信号の表示解像度と水平、垂直ブランク期間等から規
   定される表示モードとを判定する判定手段と、 上記表示モードに基づき上記格納手段の画像データを用
   いて自動表示開始位置調整を行う位置調整手段と、 上記表示モードに基づき上記格納手段の画像データを用
   いて上記クロック生成手段のサンプリングクロックのサ
   ンプリングデバイダ値を調整して自動表示幅調整を行う
   幅調整手段と、 上記表示モードに基づき上記格納手段の画像データを用
   いて上記遅延手段の遅延量を調整して自動位相調整を行
   う位相調整手段と、 上記表示解像度から補間又は間引きすべき倍率を決定
   し、上記格納手段の上記各調整された画像データを上記
   倍率を用いて補間処理する補間処理手段と、 上記補間処理された画像データを表示処理して表示手段
   で表示させる表示制御手段とを備えた表示制御装置。
2. 【請求項２】 指定されたラインのデータを上記格納手
   段から読み出し、前回読み出したラインデータと比較し
   て、その変化量を保存する動き検出手段を設け、上記各
   調整手段は、上記変化量を用いて各調整を行うことを特
   徴とする請求項１記載の表示制御装置。
3. 【請求項３】 上記自動表示開始位置手段が、上記格納
   手段より現在の表示モードにおける垂直解像度の半分の
   垂直位置にあるラインデータを読み込む手段と、上記ラ
   インデータの有効水平表示データ開始位置を求め、この
   有効水平表示データ開始位置を上記格納手段に対して反
   映させる手段と、上記格納手段より０ライン目から順に
   ライン単位にデータを読み込む手段と、有効垂直表示デ
   ータ開始位置を求め、この有効垂直表示データ開始位置
   を格納手段に対して反映させる手段とから成ることを特
   徴とする請求項１記載の表示制御装置。
4. 【請求項４】 上記自動表示幅調整手段が、上記格納手
   段より現在の表示モードにおける垂直解像度の半分の垂
   直位置にあるラインデータを読み込む手段と、上記ライ
   ンデータの現在の表示モードにおける水平解像度カラム
   位置と、実際の有効表示データの最後尾位置とのずれを
   求め、求めたずれを上記クロック生成手段のサンプリン
   グデバイダ値に反映させる手段とから成ることを特徴と
   する請求項１記載の表示制御装置。
5. 【請求項５】 上記自動位相調整手段が、上記格納手段
   より現在の表示モードにおける垂直解像度の半分の垂直
   位置にあるラインデータを読み込む手段と、上記ライン
   データ中の隣り合った３画素データをそれぞれＡ、Ｂ、
   Ｃとしたときに、（Ｂ−Ａ）＋（Ｂ−Ｃ）もしくは（Ａ
   −Ｂ）＋（Ｃ−Ｂ）の値がしきい値以上となる画素Ｂを
   検出する手段と、上記遅延手段の遅延量を可変範囲内で
   順に変化させ、このとき上記検出した画素Ｂの輝度デー
   タの変化が最も小さくなる上記遅延量を求める手段とか
   ら成ることを特徴とする請求項１記載の表示制御装置。
6. 【請求項６】 上記自動位相調整手段が、上記格納手段
   より０ライン目から順にライン単位にデータを読み込む
   手段と、上記読み込んだラインデータにおける隣接画素
   間の差分値の和を求め、この値が予め定めたしきい値以
   上となるラインを検出する手段と、上記遅延手段の遅延
   量を可変範囲内で順に変化させ、その都度上記検出した
   ラインを再読み込みし、前回読み込んだラインデータと
   比較して変化量を計算し、この変化量が最も小さくな上
   記遅延量を求める手段とから成ることを特徴とする請求
   項１記載の表示制御装置。
7. 【請求項７】 上記自動位相調整手段が、上記格納手段
   より０ライン目から順にライン単位にデータを読み込む
   手段と、上記読み込んだラインデータにおける隣接画素
   間の差分値の和を求め、この値が予め定めたしきい値以
   上となるラインを検出する手段と、上記遅延手段の遅延
   量を可変範囲内で順に変化させ、その都度上記動き検出
   手段から変化量を読み込み、この変化量が最小となる上
   記遅延手段の遅延量を求める手段とから成ることを特徴
   とする請求項２記載の表示制御装置。
8. 【請求項８】 上記自動表示開始位置調整、自動表示幅
   調整、自動位相調整が、キー入力手段を操作者が押すこ
   とにより開始されることを特徴とする請求項１記載の表
   示制御装置。
9. 【請求項９】 アナログ入力信号から画像信号と同期信
   号とを分離し、水平、垂直同期信号及び同期信号極性信
   号を生成する同期信号分離処理と、 上記同期信号分離処理で得られた同期信号を遅延させる
   遅延量可変の遅延処理と、 上記遅延された同期信号からＡ／Ｄ変換のためのサンプ
   リングクロックを生成するクロック生成処理と、 上記サンプリングクロックで上記画像信号をＡ／Ｄ変換
   するＡ／Ｄ変換処理と、 上記Ａ／Ｄ変換された画像データを格納する格納処理
   と、 上記水平、垂直同期信号及び垂直同期信号極性に基づい
   て上記水平、垂直同期信号周波数を測定し、上記水平、
   垂直同期信号周波数及び垂直同期信号極性とから上記入
   力信号の表示解像度と水平、垂直ブランク期間等から規
   定される表示モードとを判定する判定処理と、 上記表示モードに基づき上記格納処理した画像データを
   用いて自動表示開始位置調整を行う位置調整処理と、 上記表示モードに基づき上記格納処理した画像データを
   用いて上記サンプリングクロックのサンプリングデバイ
   ダ値を調整して自動表示幅調整を行う幅調整処理と、 上記表示モードに基づき上記格納処理した画像データを
   用いて上記遅延量を調整して自動位相調整を行う位相調
   整処理と、 上記表示解像度から補間又は間引きすべき倍率を決定
   し、上記各調整処理された画像データについて上記倍率
   を用いて行う補間処理と、 上記補間処理された画像データを表示させる表示制御処
   理とを実行するためのコンピュータ読み取り可能な記憶
   媒体。
10. 【請求項１０】 上記格納処理された画像データから指
    定されたラインのデータを読み出し、前回読み出したラ
    インデータと比較してその変化量を保存する動き検出処
    理を実行するためのプログラムを記憶し、上記変化量を
    用いて上記各調整処理を行うことを特徴とする請求項９
    記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。