專(zhuān)利名稱(chēng)：信號(hào)處理設(shè)備和信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)處理設(shè)備和信號(hào)處理方法，其主要設(shè)置用于例如視頻信號(hào)等的增益。
背景技術(shù)：
在包括圖像顯示裝置在內(nèi)、需要視頻信號(hào)處理的器材領(lǐng)域中，由于被稱(chēng)為DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)的芯片和器件的廣泛使用，通常由數(shù)字信號(hào)處理執(zhí)行視頻信號(hào)處理。
圖6示出了作為由隨其提供的DSP執(zhí)行視頻信號(hào)處理的設(shè)備示例的、具有LCD(液晶顯示器)作為顯示設(shè)備的圖像顯示裝置的配置。
例如，該圖所示的DSP 1由一個(gè)芯片或一個(gè)器件構(gòu)成，并通過(guò)在該芯片或器件中形成的信號(hào)處理單元11對(duì)輸入數(shù)字視頻信號(hào)執(zhí)行必要的信號(hào)處理。在這里執(zhí)行的信號(hào)處理是數(shù)字信號(hào)處理。在D/A轉(zhuǎn)換器12將由信號(hào)處理單元11進(jìn)行了信號(hào)處理的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)之后，DSP 1將該信號(hào)從端子T1輸出到外部。
在此情況下，DSP 1的端子T1連接到同樣也包含一個(gè)器件(例如，DSP 1)的LCD驅(qū)動(dòng)電路2的端子T4，由此，將從DSP 1的端子T1輸出的模擬視頻信號(hào)通過(guò)端子T4輸入到LCD驅(qū)動(dòng)電路2中。
LCD驅(qū)動(dòng)電路2基于輸入到其中的模擬視頻信號(hào)創(chuàng)建用于驅(qū)動(dòng)LCD 3進(jìn)行顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并從端子T5輸出該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在此情況下，端子T5連接到作為顯示設(shè)備的LCD 3的端子T6，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)從端子T6輸入到LCD3中。
LCD 3響應(yīng)于輸入到其中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)像素單元。利用此操作，LCD 3根據(jù)視頻信號(hào)顯示圖像。
順便提及，假定例如如圖6所示而配置的圖像顯示裝置必須進(jìn)行修改以便可以將新穎的視頻信號(hào)處理功能添加到其中。首先，考慮重新制造DSP 1以處理該修改。然而，重新制造它會(huì)花費(fèi)諸如開(kāi)發(fā)成本、制造成本等之類(lèi)的成本。因而，當(dāng)不大規(guī)模地執(zhí)行修改時(shí)，存在這樣的缺點(diǎn)，即例如通過(guò)修改獲得的對(duì)用戶的吸引力等的效果抵不上重新制造DSP 1所增加的成本。
在此情況下，采用了安裝與新穎的視頻信號(hào)處理功能相對(duì)應(yīng)的外部電路(芯片、器件)的方法。此外，當(dāng)外部電路由用于執(zhí)行模擬視頻信號(hào)處理的模擬電路構(gòu)成時(shí)，產(chǎn)生了一個(gè)缺點(diǎn)，即電路大小增大，并且也增加了信號(hào)電平的離差(dispersion)等。由此，優(yōu)選為這樣配置外部電路以便其執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理。
圖7示出了如后一種方法所述、在其上安裝了被配置為執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理的外部電路(芯片、器件)的圖像顯示裝置。注意，在圖7中，用相同的附圖標(biāo)記表示與圖6中的那些部分相同的部分，并省略對(duì)它們的說(shuō)明。
在該圖所示的圖像顯示裝置中，在DSP 1和LCD驅(qū)動(dòng)電路3之間置入作為外部數(shù)字信號(hào)處理電路(芯片、器件)的信號(hào)處理塊4。
由于信號(hào)處理塊4的端子T2連接到DSP 1的端子T1，所以，模擬視頻信號(hào)在由DSP 1處理了之后，輸入到端子T2。
作為信號(hào)處理塊4的內(nèi)部配置，首先，A/D轉(zhuǎn)換器21將如上所述通過(guò)端子T2輸入的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)，以便可在內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。隨后，通過(guò)由信號(hào)處理單元22執(zhí)行的數(shù)字信號(hào)處理，執(zhí)行與特定功能相對(duì)應(yīng)的視頻信號(hào)處理。隨后，D/A轉(zhuǎn)換器23將如上所述進(jìn)行了信號(hào)處理的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號(hào)，以便可將其輸入到LCD驅(qū)動(dòng)電路2中、然后將其從端子T3輸出。端子T3連接到LCD驅(qū)動(dòng)電路2的端子T4，由此將該模擬視頻信號(hào)輸入到LCD驅(qū)動(dòng)電路2中(參見(jiàn)日本未審查的專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第10-336547號(hào))。
順便提及，圖7所示的圖像顯示裝置中的信號(hào)處理塊4包括A/D轉(zhuǎn)換器21和D/A轉(zhuǎn)換器23單元(cell)，以便在通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理在其中執(zhí)行視頻信號(hào)處理的同時(shí)，處理模擬視頻信號(hào)的輸入/輸出。此外，在圖7所示的圖像顯示裝置中，D/A轉(zhuǎn)換器12單元也包括在DSP 1中。因而，圖7所示的圖像顯示裝置的系統(tǒng)在整體上具有三組A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器單元。
事實(shí)上，已知這些設(shè)備的A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器單元在輸入/輸出信號(hào)電平(數(shù)字信號(hào)中的數(shù)據(jù)值)方面具有離差(誤差)。
A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器單元的離差確保為其在預(yù)定范圍之內(nèi)。然而如圖7所示，當(dāng)彼此串聯(lián)連接的A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的單元的數(shù)目增加時(shí)，總體數(shù)據(jù)值(信號(hào)電平)的誤差增加。當(dāng)如上所述誤差增加了時(shí)，因?yàn)槔鐢?shù)據(jù)值(電平)趨于溢出(過(guò)度輸入)或使信號(hào)電平過(guò)小，所以不能有效地利用原始動(dòng)態(tài)范圍。
將參照?qǐng)D8A、B和C說(shuō)明上述內(nèi)容。
首先，圖8A示出了DSP 1中的D/A轉(zhuǎn)換器12的動(dòng)態(tài)范圍(最大輸出電平)與信號(hào)處理塊4中的A/D轉(zhuǎn)換器21的動(dòng)態(tài)范圍(最大輸入電平)相同的情況。
將D/A轉(zhuǎn)換器12的輸入信號(hào)S1的數(shù)據(jù)值(從圖7中的信號(hào)處理單元11輸出)設(shè)為與A/D轉(zhuǎn)換器21的動(dòng)態(tài)范圍DR相對(duì)應(yīng)的電平Ldr。然后，因?yàn)镈/A轉(zhuǎn)換器12的動(dòng)態(tài)范圍與A/D轉(zhuǎn)換器21的動(dòng)態(tài)范圍相同，所以，通過(guò)由D/A轉(zhuǎn)換器12將輸入信號(hào)S1轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)而得到的信號(hào)S2具有電平Ldr。
也就是說(shuō)，此情況處于這樣的狀態(tài)下，即保證了理想的動(dòng)態(tài)范圍，其中保持具有最大值的輸入信號(hào)不變并且沒(méi)有溢出。
相反，圖8B示出了與誤差的離散相關(guān)聯(lián)的、其中DSP 1中的D/A轉(zhuǎn)換器12的動(dòng)態(tài)范圍(最大輸出電平)大于信號(hào)處理塊4的A/D轉(zhuǎn)換器21的動(dòng)態(tài)范圍(最大輸入電平)的情況。
在此情況下，由于D/A轉(zhuǎn)換器12具有較大的動(dòng)態(tài)范圍，所以如圖所示，通過(guò)將具有電平Ldr的輸入信號(hào)S1轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)而獲得的信號(hào)S2以高于電平Ldr的電平La輸出。
在此情況下，即使將信號(hào)S2輸入到A/D轉(zhuǎn)換器21，也由于信號(hào)S2的電平超過(guò)了A/D轉(zhuǎn)換器21的動(dòng)態(tài)范圍，所以從A/D轉(zhuǎn)換器21輸出的信號(hào)的數(shù)據(jù)值會(huì)溢出。
此外，圖8C示出了與誤差離散(dispersion of error)相關(guān)聯(lián)的、其中DSP1中的D/A轉(zhuǎn)換器12的動(dòng)態(tài)范圍(最大輸出電平)小于信號(hào)處理塊4中的A/D轉(zhuǎn)換器21的動(dòng)態(tài)范圍(最大輸入電平)的情況。
在此情況下，由于D/A轉(zhuǎn)換器12具有較小的動(dòng)態(tài)范圍，所以，通過(guò)將具有電平Ldr的輸入信號(hào)S1轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)而獲得的信號(hào)S2以小于電平Ldr的電平Lb輸出。
與信號(hào)S2的電平最初是否必定為L(zhǎng)dr無(wú)關(guān)，信號(hào)S2具有與D/A轉(zhuǎn)換器12的動(dòng)態(tài)范圍有關(guān)的、與電平差Ldr-Lb相對(duì)應(yīng)的較小電平。也就是說(shuō)，不能充分地保證動(dòng)態(tài)范圍。
如上所述，D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器單元的誤差離散以如上所述的、使動(dòng)態(tài)范圍不適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)出現(xiàn)，此狀態(tài)呈現(xiàn)為例如曝光過(guò)度的惡化的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
因而，考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的信號(hào)處理設(shè)備如下所述配置。
根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)處理設(shè)備包括第一數(shù)字信號(hào)處理塊和第二數(shù)字信號(hào)處理塊。
第一數(shù)字信號(hào)處理塊包括第一增益調(diào)節(jié)裝置，其中輸入了進(jìn)行了預(yù)定的數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)，并且在向該數(shù)字信號(hào)給予根據(jù)所設(shè)置的增益值的增益之后，從其中輸出該數(shù)字信號(hào)；以及第一數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于將從第一增益調(diào)節(jié)裝置輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并從第一數(shù)字信號(hào)處理塊輸出該模擬信號(hào)。
第二數(shù)字信號(hào)處理塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，用于將從第一數(shù)字信號(hào)處理塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理裝置，用于對(duì)從模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行預(yù)定數(shù)字信號(hào)處理；第二增益調(diào)節(jié)裝置，其中輸入了從數(shù)字信號(hào)處理裝置輸出的數(shù)字信號(hào)，在向該信號(hào)給予根據(jù)所設(shè)置的增益值的增益之后、從其中輸出該數(shù)字信號(hào)，而且其中設(shè)置了低于第一增益調(diào)節(jié)裝置的增益靈敏度的增益靈敏度；以及第二數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于將從第二增益調(diào)節(jié)裝置輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并從第二數(shù)字信號(hào)處理塊輸出該模擬信號(hào)。
在以上配置中，這樣設(shè)置第一數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置和模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置以便建立這樣的關(guān)系，其中第一數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置中的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最小值等于或大于模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置中的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最大值。
此外，該信號(hào)處理設(shè)備包括檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從第二增益調(diào)節(jié)裝置輸出的數(shù)字信號(hào)的電平值；第一增益設(shè)置裝置，用于對(duì)第一增益調(diào)節(jié)裝置設(shè)置增益值，以便在將其電平在第一數(shù)字信號(hào)處理塊中被視為最大值的信號(hào)輸入到第一增益調(diào)節(jié)裝置的狀態(tài)下、將由檢測(cè)裝置檢測(cè)的電平值設(shè)為在小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值；以及第二增益設(shè)置裝置，用于對(duì)第二增益調(diào)節(jié)裝置設(shè)置增益值，以便在由第一增益設(shè)置裝置設(shè)置了增益值之后、將其電平被視為預(yù)定最大值的信號(hào)輸入到第一數(shù)字信號(hào)處理塊的狀態(tài)下，將由檢測(cè)裝置檢測(cè)的電平值設(shè)為在等于或小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值。
此外，信號(hào)處理方法如下所述配置。
首先，本發(fā)明的信號(hào)處理方法執(zhí)行第一數(shù)字信號(hào)處理和第二數(shù)字信號(hào)處理。
第一數(shù)字信號(hào)處理包括第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程，其中輸入進(jìn)行了預(yù)定的數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)，而且其給出根據(jù)所設(shè)置的增益值的增益；以及第一數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程，用于將由第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并使用該模擬信號(hào)作為來(lái)自第一數(shù)字信號(hào)處理的輸出。
第二數(shù)字信號(hào)處理包括模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程，用于將由包括在第一數(shù)字信號(hào)處理中的數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程，用于對(duì)由模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的數(shù)字信號(hào)處理；第二增益調(diào)節(jié)過(guò)程，其中輸入了由數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)，并且其根據(jù)所設(shè)置的增益值、由低于第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程的增益靈敏度給出增益；以及第二數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程，用于將由第二增益調(diào)節(jié)過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并從第二數(shù)字信號(hào)處理單元輸出該模擬信號(hào)。
該信號(hào)處理方法還執(zhí)行設(shè)置過(guò)程，用于設(shè)置這樣的關(guān)系，即在與第一數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程相對(duì)應(yīng)的設(shè)備中的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最小值等于或大于在與模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程相對(duì)應(yīng)的設(shè)備中的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最大值；檢測(cè)過(guò)程，用于檢測(cè)由第二增益調(diào)節(jié)過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)的電平值；第一增益設(shè)置過(guò)程，用于對(duì)第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程設(shè)置增益值，以便在將其電平在第一數(shù)字信號(hào)處理中被視為最大值的信號(hào)輸入到第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程中的狀態(tài)下、將由檢測(cè)過(guò)程檢測(cè)的電平值設(shè)為在小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值；以及第二增益設(shè)置過(guò)程，用于對(duì)第二增益調(diào)節(jié)過(guò)程設(shè)置增益值，以便在由第一增益設(shè)置過(guò)程設(shè)置了增益值之后、將其電平被視為預(yù)定最大值的信號(hào)輸入到第一數(shù)字信號(hào)處理塊的狀態(tài)下，將由檢測(cè)過(guò)程檢測(cè)的電平值設(shè)為等于或小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值。
在以上相應(yīng)的配置中，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)由串聯(lián)連接到第二數(shù)字信號(hào)處理塊(第二數(shù)字信號(hào)處理)的第一數(shù)字信號(hào)處理塊(第一數(shù)字信號(hào)處理)構(gòu)成，并且如可從在所述塊兩者之間置入D/A轉(zhuǎn)換功能和A/D轉(zhuǎn)換功能所發(fā)現(xiàn)的那樣，在它們之間傳送模擬信號(hào)。
當(dāng)要在如上所述的配置中設(shè)置增益時(shí)，首先，將第一數(shù)字信號(hào)處理塊側(cè)的D/A轉(zhuǎn)換功能(第一數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置/過(guò)程)的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最小值設(shè)置為大于第二數(shù)字信號(hào)處理塊側(cè)的A/D轉(zhuǎn)換功能的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最大值。結(jié)果，可確保防止從第一數(shù)字信號(hào)處理塊上的D/A轉(zhuǎn)換功能到第二數(shù)字信號(hào)處理塊上的A/D轉(zhuǎn)換功能的輸入不符合范圍。
此外，首先，對(duì)第一增益調(diào)節(jié)裝置/過(guò)程設(shè)置增益值，以便在將其電平被視為預(yù)定最大值的信號(hào)輸入到第一增益調(diào)節(jié)裝置/過(guò)程的狀態(tài)下、將由檢測(cè)裝置/過(guò)程檢測(cè)的電平值設(shè)為在小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值。在如上所述對(duì)第一增益調(diào)節(jié)裝置/過(guò)程設(shè)置了增益值之后，同樣地，對(duì)第二增益調(diào)節(jié)裝置/過(guò)程設(shè)置增益值，以便在將其電平被視為預(yù)定最大值的信號(hào)輸入到第一數(shù)字信號(hào)處理塊的狀態(tài)下，將由檢測(cè)裝置/過(guò)程檢測(cè)的電平值設(shè)為在等于或小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值。
這里，基于由第一和第二增益調(diào)節(jié)裝置/過(guò)程設(shè)置了增益的數(shù)字信號(hào)的電平值、對(duì)第一和第二增益調(diào)節(jié)裝置/過(guò)程設(shè)置增益。利用此操作，在如上所述設(shè)置了增益的狀態(tài)下，與第一數(shù)字信號(hào)處理塊上的D/A轉(zhuǎn)換功能和第二數(shù)字信號(hào)處理塊上的A/D轉(zhuǎn)換功能中的信號(hào)電平的誤差離散無(wú)關(guān)，均可獲得盡可能大的動(dòng)態(tài)范圍。


圖1是示出作為本發(fā)明的實(shí)施例的圖像顯示裝置的配置示例的框圖。
圖2A、B和C是示意性地示出作為第一實(shí)施例的、用于設(shè)置增益的過(guò)程示例的圖。
圖3是示出作為第一實(shí)施例的、用于設(shè)置增益的處理操作的流程圖。
圖4A、B、C和D是示意性地示出作為第一實(shí)施例的、用于設(shè)置增益的過(guò)程示例的圖。
圖5是示出作為第一實(shí)施例的、用于設(shè)置增益的處理操作的流程圖。
圖6是示出作為具有DSP來(lái)執(zhí)行視頻信號(hào)處理的傳統(tǒng)設(shè)備的、圖像顯示裝置的配置示例的框圖。
圖7是示出圖6中示出的、其中新添加了信號(hào)處理塊的圖像顯示裝置的配置的框圖。
圖8A、B和C是說(shuō)明在圖7所示的圖像顯示裝置中、由于D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器單元的誤差離散而惡化了動(dòng)態(tài)范圍的現(xiàn)象的圖示。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了作為本發(fā)明的實(shí)施例的圖像顯示裝置。該圖像顯示裝置包括作為基于本發(fā)明的信號(hào)處理設(shè)備的配置。盡管通過(guò)例示具有不同增益設(shè)置過(guò)程的第一和第二實(shí)施例來(lái)說(shuō)明實(shí)施例，但圖1中示出的配置共用于第一和第二實(shí)施例。
該圖所示的圖像顯示裝置的信號(hào)處理系統(tǒng)包括DSP 1、信號(hào)處理塊4、LCD驅(qū)動(dòng)電路2、以及LCD 3(在將它們概括分類(lèi)時(shí))。
DSP 1、信號(hào)處理塊4、LCD驅(qū)動(dòng)電路2、以及LCD 3分別作為獨(dú)立芯片或器件安裝。在上述配置中，DSP 1通過(guò)端子T1和T2連接到信號(hào)處理塊4，信號(hào)處理塊4通過(guò)端子T3和T4連接到LCD驅(qū)動(dòng)電路2，而且LCD驅(qū)動(dòng)電路2通過(guò)端子T5和T6連接到LCD 3。
在此情況下，DSP 1的內(nèi)部包含信號(hào)處理單元11、第一GCA 13(增益控制放大器)、以及D/A轉(zhuǎn)換器12。信號(hào)處理單元11將通過(guò)對(duì)為顯示圖像而輸入的數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行各種所需的數(shù)字信號(hào)處理而獲得的信號(hào)S0(以數(shù)字視頻信號(hào)的格式)輸出到第一GCA 13。第一GCA 13設(shè)置由從微計(jì)算機(jī)5輸出的控制信號(hào)所指示的增益值G1，使輸入數(shù)字視頻信號(hào)(S0)的增益可變，并將其作為信號(hào)S1輸出。注意，由于第一GCA 13用來(lái)調(diào)節(jié)數(shù)字信號(hào)的增益，所以其可由用于例如數(shù)字值的乘法器等構(gòu)成。
將從第一GCA 13輸出的信號(hào)S1輸入到D/A轉(zhuǎn)換器12，并將其轉(zhuǎn)換為作為輸出到端子T1的模擬視頻信號(hào)的信號(hào)S2。將輸出到端子T1的信號(hào)S2輸入到信號(hào)處理塊4的端子T2。
圖1所示的圖像顯示裝置先前包含例如DSP 1、LCD 2和LCD 3。也就是說(shuō)，通過(guò)省略信號(hào)處理塊4而構(gòu)成它。在此配置中，DSP 1的端子T1連接到LCD驅(qū)動(dòng)電路2的端子T4，由此，將信號(hào)S2作為從DSP 1輸出的模擬視頻信號(hào)、依照原樣輸入到LCD驅(qū)動(dòng)電路2。將DSP 1配置為輸出模擬視頻信號(hào)的原因是基于將來(lái)自DSP 1的輸出輸入到LCD驅(qū)動(dòng)電路2的條件。
該實(shí)施例的信號(hào)處理塊4作為另外安裝的外部電路的芯片或器件，用來(lái)向先前的圖像顯示裝置提供新穎的預(yù)定信號(hào)處理功能。也就是說(shuō)，將信號(hào)處理塊4配置為執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)新穎的預(yù)定信號(hào)處理功能的信號(hào)處理。
當(dāng)試圖向先前的圖像顯示裝置提供新穎的預(yù)定信號(hào)處理功能時(shí)，考慮重新設(shè)計(jì)和制造DSP 1自身。然而，這需要用于再次開(kāi)發(fā)和制造它的成本。
例如，當(dāng)新穎的信號(hào)處理功能的添加是在圖像顯示裝置的總體系統(tǒng)中的小規(guī)模修改時(shí)，通過(guò)添加信號(hào)處理功能而產(chǎn)生的效果也許不能和再次制造及安裝DSP 1的成本相匹配，并可能在成本上有缺點(diǎn)。在此情況下，向先前的配置另外提供具有新穎的信號(hào)處理功能的外部電路是具有優(yōu)勢(shì)的。該實(shí)施例應(yīng)用于此情況，并且將信號(hào)處理塊4另外安裝在先前圖像顯示裝置的配置上。
當(dāng)外部電路包含用于執(zhí)行視頻信號(hào)處理的模擬電路時(shí)，產(chǎn)生了這樣的缺點(diǎn)，即電路大小和信號(hào)電平的離差增大。因而，將外部電路配置為執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理也是優(yōu)選的。從上述觀點(diǎn)來(lái)看，信號(hào)處理塊4還被配置為執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理。也就是說(shuō)，還將信號(hào)處理塊4配置為單個(gè)芯片或單個(gè)器件。
盡管如上所述信號(hào)處理塊4執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理，但從DSP 1的端子T1輸入的視頻信號(hào)(S2)是模擬格式的信號(hào)。信號(hào)處理塊4通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器21而將從端子T2輸入的模擬視頻信號(hào)(S2)重新轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)(S3)，并將其輸入到信號(hào)處理單元22。
信號(hào)處理單元22對(duì)輸入到其中的數(shù)字視頻信號(hào)(S3)進(jìn)行至少與新穎的信號(hào)處理功能相對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)處理，并將其作為信號(hào)S4輸出。信號(hào)S4被輸入到第二GCA 24中。
與上述的第一GCA 13相同，第二GCA 24向輸入其中的數(shù)字視頻信號(hào)(S4)給予根據(jù)由微計(jì)算機(jī)5所指示的增益值G2而設(shè)置的增益，并將其作為信號(hào)S5輸出。注意，第二GCA 24還可由乘法器等構(gòu)成。然而，為了以下述方式由第一GCA 13和第二GCA 24設(shè)置增益，第一GCA 13具有比第二GCA 24的增益靈敏度大的增益靈敏度。
將從第二GCA 24輸出的數(shù)字視頻信號(hào)(S5)輸入到D/A轉(zhuǎn)換器23。對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)(S5)進(jìn)行分流，并還將其輸入到微計(jì)算機(jī)5中。
當(dāng)LCD驅(qū)動(dòng)電路2從信號(hào)處理塊4接收視頻信號(hào)輸出時(shí)，將模擬信號(hào)輸入到LCD驅(qū)動(dòng)電路2。由此，在信號(hào)處理塊4中，D/A轉(zhuǎn)換器23將輸入其中的數(shù)字視頻信號(hào)(S5)轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號(hào)，并通過(guò)端子T3將其輸入到LCD 2的端子T4。
LCD驅(qū)動(dòng)電路2基于輸入其中的模擬視頻信號(hào)創(chuàng)建用于驅(qū)動(dòng)LCD 3進(jìn)行顯示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并通過(guò)端子T5將其輸入到LCD 3的端子T6。
LCD 3響應(yīng)于輸入其中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)動(dòng)像素單元。通過(guò)此操作，LCD 3根據(jù)視頻信號(hào)顯示圖像。
微計(jì)算機(jī)5由CPU(中央處理單元)、ROM、RAM等構(gòu)成，并且例如，以CPU執(zhí)行安裝和存儲(chǔ)在ROM中的程序這樣的方式來(lái)控制圖像顯示裝置。在該實(shí)施例中，微計(jì)算機(jī)5如下所述調(diào)節(jié)第一GCA 13和第二GCA 24的增益。
在如圖1所示而配置的圖像顯示裝置中，三組D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器單元以串聯(lián)方式置于信號(hào)處理系統(tǒng)中。D/A轉(zhuǎn)換器或A/D轉(zhuǎn)換器單元的信號(hào)輸入電平的誤差相對(duì)于額定電平而離散。
更具體地說(shuō)，對(duì)于輸入，以這樣的方式出現(xiàn)誤差，即即使將“A”設(shè)為在規(guī)范中確定的最大可允許電平(數(shù)據(jù)值)，但實(shí)際上，也可輸入大于“A”的電平(數(shù)據(jù)值)，將小于“A”的電平(數(shù)據(jù)值)設(shè)為實(shí)際最大可允許電平，或者當(dāng)實(shí)際輸入“A”時(shí)，電平超過(guò)(溢出)了。此外，對(duì)于輸出，以這樣的方式出現(xiàn)誤差，即即使將對(duì)應(yīng)于最大電平輸入信號(hào)的最大輸出電平(數(shù)據(jù)值)設(shè)為規(guī)范中的“B”，實(shí)際上也以大于或小于電平B的方式產(chǎn)生輸出。此外，輸入/輸出電平的誤差量在各個(gè)單元中離散。
如上所述，誤差及其的離散使視頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍不適當(dāng)。
在該實(shí)施例中，提供了第一和第二GCA 13和24，并且此外，這樣設(shè)置其增益以便與D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的單元的離散無(wú)關(guān)，均使視頻信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍變得適當(dāng)。
注意，例如，在制造過(guò)程的調(diào)節(jié)步驟設(shè)置增益，而且基本上，當(dāng)一旦設(shè)置了該增益時(shí)，之后便固定地設(shè)置在該時(shí)刻的增益值。然而，不具體限定微計(jì)算機(jī)5設(shè)置增益的定時(shí)，而且例如，可在每次設(shè)立電源時(shí)、在設(shè)立電源的每個(gè)預(yù)定數(shù)目的次數(shù)時(shí)、或在每個(gè)預(yù)定間隔上設(shè)置該定時(shí)。當(dāng)在從工廠裝運(yùn)之后以預(yù)定頻率的機(jī)會(huì)來(lái)設(shè)置增益時(shí)，可處理例如由老化和任意其它原因引起的信號(hào)電平的離差的改變。
圖2A、B和C示意性地示出了作為第一實(shí)施例的、用于對(duì)該實(shí)施例中的第一和第二GCA 13和24設(shè)置增益的過(guò)程。
如上所述，DSP 1中的D/A轉(zhuǎn)換器12和信號(hào)處理塊4中的A/D轉(zhuǎn)換器21具有離散誤差。此外，在規(guī)范中預(yù)先確定了誤差離散的范圍，即每個(gè)器件的誤差的最大和最小值。此外，可根據(jù)例如永久電阻等元件的常量可變地設(shè)置誤差離散的范圍(最大值/最小值)。
在第一實(shí)施例中，在實(shí)際調(diào)節(jié)增益之前，作為預(yù)備步驟，如下所述設(shè)置在D/A轉(zhuǎn)換器12的誤差離散的范圍和A/D轉(zhuǎn)換器21的誤差離散的范圍之間的關(guān)系。
更具體地，首先，如圖2A所示，可由最大值L1max和最小值L1min示出了D/A轉(zhuǎn)換器12的誤差離散的范圍。此外，還由最大值L2max和最小值L2min示出了A/D轉(zhuǎn)換器21的誤差離散的范圍。然后，同樣如圖2A所示，將D/A轉(zhuǎn)換器12的最小值設(shè)為等于或大于A/D轉(zhuǎn)換器21的最大值L2max(或設(shè)為等于或大于最大值L2max的值)。
在如上所述設(shè)置了增益之后，在第一實(shí)施例中，將與規(guī)定為要由DSP 1處理的最大信號(hào)電平的電平相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值設(shè)為從信號(hào)處理單元11輸出的信號(hào)，也就是說(shuō)，設(shè)為輸入到第一GCA 13的信號(hào)S0，作為用于之后執(zhí)行的調(diào)節(jié)的信號(hào)源。例如，在第一實(shí)施例中，使用與所謂的白電平相對(duì)應(yīng)的信號(hào)100IRE作為電平Ls1的信號(hào)。
此外，在之后執(zhí)行的增益調(diào)節(jié)中，將1倍增益作為初始值設(shè)置到第一和第二GCA 13和24中。
在將第一和第二GCA 13和24的增益值G1、G2設(shè)為初始值的狀態(tài)下，首先，由于可將從DSP 1的信號(hào)處理單元11輸出的信號(hào)S0視為與從第一GCA13輸入到A/D轉(zhuǎn)換器21的信號(hào)S1相同，所以如圖2A所示，信號(hào)S1也具有電平Ls1。即使到D/A轉(zhuǎn)換器12的輸入和來(lái)自D/A轉(zhuǎn)換器12的輸出的誤差離散的量被最小化了，也不使由D/A轉(zhuǎn)換器12將信號(hào)S1轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)而獲得的信號(hào)S2的電平等于或小于最大值L2max。這是因?yàn)樾盘?hào)S2可采用的最小值是D/A轉(zhuǎn)換器12的誤差離散的范圍的最小值L1min。
也就是說(shuō)，當(dāng)將輸入到D/A轉(zhuǎn)換器12的信號(hào)S1的電平設(shè)為DSP 1所允許的最大值時(shí)，取決于圖2A所示的對(duì)D/A轉(zhuǎn)換器12和A/D轉(zhuǎn)換器21設(shè)置的誤差離散的范圍，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器21的信號(hào)S2確信地溢出(然而，這基于將第一GCA 13的增益值設(shè)為1倍)。當(dāng)從相反的觀點(diǎn)來(lái)分析時(shí)，這樣設(shè)置信號(hào)S2以便當(dāng)將輸入信號(hào)S1設(shè)為可允許最大值時(shí)，不使信號(hào)S2等于或小于A/D轉(zhuǎn)換器21的實(shí)際可允許的最大輸入電平。也就是說(shuō)，防止來(lái)自D/A轉(zhuǎn)換器12的輸出在范圍不足的狀態(tài)下輸入到A/D轉(zhuǎn)換器21中。
在S2的范圍不足的時(shí)候，當(dāng)將其輸入到A/D轉(zhuǎn)換器21中時(shí)，即使由位于A/D轉(zhuǎn)換器21之后的D/A轉(zhuǎn)換器12增加增益，也不能恢復(fù)不足的范圍。盡管A/D轉(zhuǎn)換器21將信號(hào)S2轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào)S3，但信號(hào)S3包括由于A/D轉(zhuǎn)換器21的誤差離散而導(dǎo)致的信號(hào)電平誤差。信號(hào)S3通過(guò)信號(hào)處理單元22而作為信號(hào)S4輸入到第二GCA 24中。在這里假定，作為由信號(hào)處理單元22執(zhí)行的數(shù)字信號(hào)處理的結(jié)果，不改變信號(hào)電平。更具體地，假定信號(hào)處理單元22的增益值是1倍。此外，由于第二GCA 24的增益值是1倍，所以，可假定信號(hào)S4和S5是相同的信號(hào)。因而，在此情況下，可將信號(hào)S5和S3視為相同的信號(hào)。
信號(hào)S3是由A/D轉(zhuǎn)換器21進(jìn)行數(shù)字化并溢出的信號(hào)。因而，將信號(hào)S3設(shè)為這樣的狀態(tài)，即將其固定為動(dòng)態(tài)范圍的最大電平(Ldr)，該電平取決于A/D轉(zhuǎn)換器21的誤差離散的范圍(在最大值L2max和最小值L2min之間)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器21的實(shí)際的誤差離散而確定。
此時(shí)，信號(hào)S5也具有與信號(hào)S3相同的電平。如圖1所示，還將信號(hào)S5輸入到微計(jì)算機(jī)5中。微計(jì)算機(jī)5基于信號(hào)S5的電平(數(shù)據(jù)值)執(zhí)行用于之后執(zhí)行的增益調(diào)節(jié)的控制處理。
在初始狀態(tài)下，如上所述，將信號(hào)S5固定為電平Ldr，這意味著創(chuàng)建了信號(hào)溢出的狀態(tài)。
為了通過(guò)微計(jì)算機(jī)5來(lái)調(diào)節(jié)增益，首先，在監(jiān)控信號(hào)S5的同時(shí)，減小要對(duì)第一GCA 13設(shè)置的增益值G1，直到將正在輸入的信號(hào)S5的電平減小到等于或小于電平Ldr的值為止。注意，通過(guò)輸出用于指示增益值G1的控制信號(hào)的微計(jì)算機(jī)5來(lái)控制增益值G1。此外，確切地說(shuō)，之后將被規(guī)定為最大值的電平Ls1保持為輸入到第一GCA 13的信號(hào)S0。
圖2B示出了如何對(duì)如上所述的第一GCA 13設(shè)置增益值。
更具體地，通過(guò)從初始值開(kāi)始減小第一GCA 13的增益值，來(lái)減小從第一GCA 13輸出并輸入到D/A轉(zhuǎn)換器12的信號(hào)S1的電平。與信號(hào)S1的減小相對(duì)應(yīng)，從D/A轉(zhuǎn)換器12輸出并輸入到A/D轉(zhuǎn)換器21的信號(hào)S2的電平也減小。然而，在其中信號(hào)S2的電平大于作為A/D轉(zhuǎn)換器21的動(dòng)態(tài)范圍DR的最大值的電平Ldr的狀態(tài)下，信號(hào)S2變?yōu)锳/D轉(zhuǎn)換器21中的過(guò)度輸入并在其中溢出。此時(shí)，檢測(cè)到信號(hào)S5被固定為電平Ldr。
如上所述，由于只要將信號(hào)S5的電平固定為電平Ldr、信號(hào)S5便會(huì)溢出，所以，微計(jì)算機(jī)5控制第一GCA 13來(lái)減小對(duì)其設(shè)置的增益值。
當(dāng)如上所述減小了增益值時(shí)，第一次將信號(hào)S5(從A/D轉(zhuǎn)換器21輸出的信號(hào)S3)設(shè)為小于電平Ldr的值。此時(shí)，使對(duì)第一GCA 13設(shè)置的增益值變?yōu)閷?duì)于第一GCA 13來(lái)說(shuō)最優(yōu)的增益值。更具體地，在其中在第一GCA 13之后不出現(xiàn)溢出(電平的飽和)的范圍內(nèi)，可獲得輸入動(dòng)態(tài)范圍DR的最大電平的狀態(tài)。之后，對(duì)第一GCA 13固定地設(shè)置此時(shí)對(duì)第一GCA 13設(shè)置的增益值。
在如上所述對(duì)第一GCA 13設(shè)置增益值之后，對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益。對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益從已對(duì)第一GCA 13設(shè)置了增益值的狀態(tài)開(kāi)始。
如上所述，將第一GCA 13的靈敏度設(shè)為高于第二GCA 24的靈敏度，這意味著當(dāng)將靈敏度視為響應(yīng)于已被設(shè)置的相同的增益值的改變量的、信號(hào)的輸出電平的改變量時(shí)，第一GCA 13的輸出電平的改變量大于第二GCA 24的輸出電平的改變量。換句話說(shuō)，這意味著響應(yīng)于增益值改變的輸出電平改變的分辨率在第二GCA 24中大于在第一GCA 13中。也就是說(shuō)，在圖1所示的視頻信號(hào)處理系統(tǒng)中，第一和第二GCA 13和24承擔(dān)的獨(dú)立的角色，其中前者設(shè)置粗略的調(diào)節(jié)增益，而后者設(shè)置精細(xì)的調(diào)節(jié)增益。
根據(jù)上面已經(jīng)描述的內(nèi)容，在設(shè)置了第一GCA 13的增益值的狀態(tài)下，如圖2B所示，將信號(hào)S5設(shè)為小于動(dòng)態(tài)范圍DR的最大電平Ldr的電平。然而，由于在對(duì)第一GCA 13設(shè)置增益時(shí)的分辨率較低，信號(hào)S5的電平和電平Ldr之間的差可能相對(duì)較大。
然而，在設(shè)置第二GCA 24的增益時(shí)的分辨率比第一GCA 13的分辨率高。因而，有可能通過(guò)對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益使信號(hào)S5的電平接近電平Ldr，而將信號(hào)S5的電平和電平Ldr之間的差調(diào)節(jié)為盡可能地小。利用此操作，在不出現(xiàn)溢出(電平的飽和)的范圍內(nèi)，可使最大輸入電平更接近于動(dòng)態(tài)范圍DR。也就是說(shuō)，可進(jìn)一步改善作為信號(hào)自身的動(dòng)態(tài)范圍。為此目的設(shè)置第二GCA 24的增益。
當(dāng)實(shí)際對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益時(shí)，在監(jiān)控信號(hào)S5的電平的同時(shí)，微計(jì)算機(jī)5控制第二GCA 24增加要對(duì)第二GCA 24設(shè)置的增益值。還通過(guò)由微計(jì)算機(jī)5輸出用于指示增益值G2的控制信號(hào)，對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益值G2。
如圖2C所示對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益。
作為來(lái)自第二GCA 24的輸出的信號(hào)S5的電平響應(yīng)于如上所述被設(shè)為較高值的第二GCA 24的增益值而增大。確切地說(shuō)，由于第二GCA 24對(duì)其輸出電平的改變的分辨率高于第一GCA 13的分辨率，所以，例如，在每個(gè)步驟的信號(hào)S5的電平的改變量都小于第一GCA 13的電平的改變量。
隨后，如圖2C所示，在某一步驟，信號(hào)S5達(dá)到被視為與動(dòng)態(tài)范圍DR的最大電平Ldr相同的電平的電平。此狀態(tài)對(duì)應(yīng)于對(duì)如上所述而設(shè)置的增益的精細(xì)調(diào)節(jié)完成了，由此，可在不出現(xiàn)溢出的電平范圍內(nèi)，在概念上保證最大的動(dòng)態(tài)范圍。然而，實(shí)際上，在信號(hào)S5的電平與電平Ldr完美相符的狀態(tài)下會(huì)接近出現(xiàn)溢出，這實(shí)際上不是優(yōu)選的。為處理此問(wèn)題，在實(shí)際處理中，將第二GCA 24的增益值設(shè)為小于信號(hào)S5的電平與電平Ldr相符的狀態(tài)，以便將信號(hào)S5的電平設(shè)為小于電平Ldr一級(jí)增益值。之后，對(duì)第二GCA 24固定地設(shè)置如上所述對(duì)第二GCA 24設(shè)置的增益值。
圖3的流程圖中示出了根據(jù)圖2A、B和C所說(shuō)明的增益設(shè)置過(guò)程而由微計(jì)算機(jī)5(CPU)執(zhí)行的處理操作。注意，當(dāng)執(zhí)行該圖所示的處理時(shí)，還已經(jīng)設(shè)置了在D/A轉(zhuǎn)換器12的誤差離散的范圍內(nèi)的最小值L1min和在A/D轉(zhuǎn)換器21的誤差離散的范圍內(nèi)的最大值L2max之間的關(guān)系。此外，分別對(duì)第一和第二GCA 13和24增益值G1和G2設(shè)置初始值(例如，與1倍相對(duì)應(yīng)地增益值)。
在該圖所示的處理中，首先，在步驟S101，創(chuàng)建用于最大化DSP側(cè)的信號(hào)電平的數(shù)據(jù)作為輸入信號(hào)。更具體地，作為示例，對(duì)信號(hào)處理單元11進(jìn)行控制以便使從DSP 1的信號(hào)處理單元11輸出、并輸入到后續(xù)信號(hào)處理系統(tǒng)的信號(hào)S0變?yōu)槿缟纤鼍哂须娖?00IRE的數(shù)字視頻信號(hào)。利用此操作，可獲得參照?qǐng)D2A所說(shuō)明的初始狀態(tài)。也就是說(shuō)，在處理了信號(hào)S0并將其設(shè)為信號(hào)S5的系統(tǒng)中，可靠地獲得信號(hào)溢出的狀態(tài)(被設(shè)為非常大的電平)。
在下一步驟S102，微計(jì)算機(jī)5捕捉信號(hào)S5的數(shù)據(jù)值(電平)VS5。通過(guò)該處理而監(jiān)控信號(hào)S5的電平。
在下一步驟S103，根據(jù)在步驟S102捕捉的信號(hào)S5的數(shù)據(jù)值VS5和預(yù)設(shè)的規(guī)定值Vdr，確定是否建立了VS5＜Vdr。
如參照?qǐng)D2A、B和C所述，在初始狀態(tài)下，信號(hào)S5的電平固定為動(dòng)態(tài)范圍DR的最大電平Ldr并等于電平Ldr。基本上將規(guī)定值Vdr設(shè)為與電平Ldr相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值。然而實(shí)際上，考慮到可根據(jù)DSP 1等的芯片和器件的規(guī)范等而確保最優(yōu)動(dòng)態(tài)范圍，可將規(guī)定值Vdr設(shè)為小于電平Ldr的任意預(yù)定值。
當(dāng)在步驟S103未建立關(guān)系VS5＜Vdr時(shí)，即當(dāng)由于建立了VS5≥Vdr的關(guān)系而得到了否定的確定結(jié)果時(shí)，可認(rèn)為仍出現(xiàn)了溢出的狀態(tài)。
為處理此問(wèn)題，該過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S104，其中將要對(duì)第一GCA 13設(shè)置的增益值G1遞減1級(jí)。作為處理的結(jié)果，從第一GCA 13輸出的信號(hào)S1的電平減小了與遞減了1級(jí)的增益值相對(duì)應(yīng)的量。在完成了步驟S104的處理時(shí)，該過(guò)程返回到步驟S102。如圖2B所示，通過(guò)從步驟S102通過(guò)步驟S103到步驟S104的處理流程，可獲得用于減小要對(duì)第一GCA 13設(shè)置的增益值直到在信號(hào)中不出現(xiàn)溢出為止的操作。
當(dāng)假定由于建立了VS5＜Vdr的關(guān)系而在步驟S103得到了肯定的確定結(jié)果時(shí)，在信號(hào)處理系統(tǒng)中，從信號(hào)S1輸入其中的D/A轉(zhuǎn)換器12至從其中輸出信號(hào)S5的第二GCA 24，可以第一次獲得不出現(xiàn)溢出的狀態(tài)。也就是說(shuō)，恰當(dāng)?shù)貙?duì)第一GCA 13設(shè)置了增益值G1。在此情況下，該過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S105及后續(xù)步驟處、用于對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益的處理。之后，不改變對(duì)第一GCA 13設(shè)置的增益值G1，由此固定地設(shè)置第一GCA 13的增益值G1。
為對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益，首先，在步驟S105，將增益值G2遞增1級(jí)。通過(guò)此操作，從第二GCA 24輸出的信號(hào)S5的電平響應(yīng)于增加了1級(jí)的增益值G2而增加。
在下一步驟S106，如先前步驟S102那樣捕捉信號(hào)S5的數(shù)據(jù)值VS5。然后，在后續(xù)步驟S107，根據(jù)數(shù)據(jù)值VS5和規(guī)定值Vdr確定是否建立了關(guān)系VS5≥Vdr。當(dāng)未建立關(guān)系VS5≥Vdr并且由于數(shù)據(jù)值VS5小于規(guī)定值Vdr而得到否定的確定結(jié)果時(shí)，可將第二GCA 24的增益設(shè)為較大值。在此情況下，該過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S108，將增益值G2遞增1級(jí)，并返回到步驟S106的處理。在從步驟S106通過(guò)步驟S107至步驟S108的處理流程中，精細(xì)地調(diào)節(jié)增益，以便可強(qiáng)制獲得最大動(dòng)態(tài)范圍。
當(dāng)在步驟S107獲得了肯定結(jié)果時(shí)，在此第一次假定信號(hào)S5已達(dá)到了與動(dòng)態(tài)范圍DR的最大電平Ldr相同的電平。在此情況下，該過(guò)程轉(zhuǎn)到步驟S109的處理。
在步驟S109，將增益值G2遞減1級(jí)。
如上所述，執(zhí)行該處理，以將信號(hào)S5的電平減小1級(jí)增益值，以便可獲得確保不出現(xiàn)任何溢出的狀態(tài)。在完成了步驟S109的處理時(shí)，該圖所示的增益設(shè)置處理結(jié)束。利用此操作，之后還將第二GCA 24的增益值固定地設(shè)為最終值。
順便提及，已參照?qǐng)D2A、B和C說(shuō)明的內(nèi)容是基于通過(guò)信號(hào)處理塊4中的信號(hào)處理單元22進(jìn)行的信號(hào)處理而給予信號(hào)的增益(信號(hào)處理增益)是1倍，并且因此，信號(hào)處理系統(tǒng)中的增益控制等同于略去了信號(hào)處理單元22。
然而，事實(shí)上，還有可能取決于信號(hào)處理的類(lèi)型、在處理信號(hào)之后向該信號(hào)提供增益并且因此改變信號(hào)自身的電平。因而，信號(hào)處理單元22可采用執(zhí)行用于向信號(hào)提供增益的信號(hào)處理的配置。
因此，接下來(lái)，將說(shuō)明在作為第二實(shí)施例的、當(dāng)將信號(hào)處理單元22配置為向要處理的信號(hào)提供不同于1倍的信號(hào)處理增益時(shí)的實(shí)施例中如何設(shè)置增益。
圖4A、B和C示出了作為第二實(shí)施例的用于設(shè)置增益的過(guò)程示例。
同樣在此情況下，作為如圖4A所示的預(yù)備步驟，將D/A轉(zhuǎn)換器12的最小值L1min設(shè)為等于或大于A/D轉(zhuǎn)換器21的最大值L2max、或大于最大值L2rnax的值，以作為D/A轉(zhuǎn)換器12的誤差離散的范圍和A/D轉(zhuǎn)換器21的誤差離散的范圍之間的關(guān)系，。
此外同樣，將與作為由DSP 1處理的信號(hào)電平的規(guī)定最大值的電平Ls1(例如，100IRE)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值設(shè)為輸入到第一GCA 13的信號(hào)S0。此外，對(duì)第一GCA 13和第二GA兩者設(shè)置1倍的增益作為初始值。利用此操作，在第一GCA 13和第二GCA最初分別具有1倍的增益的狀態(tài)(等價(jià)于通過(guò)(passing-through)狀態(tài))下，可獲得信號(hào)確定溢出的狀態(tài)。
此外，假定信號(hào)處理單元22中的信號(hào)處理增益的增益值(×n)被設(shè)為n＝0至2。在這種情況下，將最大增益值設(shè)置為2倍。然而，圖4A示出了作為輸入到信號(hào)處理單元22的S3的電平和從信號(hào)處理單元22輸出的信號(hào)S4的電平之間的關(guān)系的、信號(hào)處理單元22中的信號(hào)處理增益的增益值被設(shè)為2倍(即最大值)的情況。在此情況中，示出了當(dāng)信號(hào)S3具有動(dòng)態(tài)范圍DR的最大電平Ldr時(shí)，信號(hào)S4具有電平Ldr的兩倍的電平Lsp。此外，在此情況下，由于第二GCA 24的增益值G2被設(shè)為與初始值的1倍相對(duì)應(yīng)的值，所以，從第二GCA 24輸出的信號(hào)5具有與信號(hào)S4相同的電平。
此外，在此情況下，作為初始狀態(tài)，如圖4B所示，將信號(hào)處理單元22中的信號(hào)處理增益的增益值控制為1倍(n＝1)。當(dāng)要設(shè)置第一GCA 13的增益時(shí)，如先前的實(shí)施例那樣，輸入到第二GCA 24的信號(hào)S4必須具有與從A/D轉(zhuǎn)換器21輸出的信號(hào)S3的電平響應(yīng)相同的電平響應(yīng)。此時(shí)，當(dāng)信號(hào)處理單元22的信號(hào)處理增益中的增益值是不同于1倍的值時(shí)，將信號(hào)S4的電平響應(yīng)設(shè)為與信號(hào)3的電平響應(yīng)不同的電平響應(yīng)。
由此，通過(guò)將信號(hào)處理單元22中的信號(hào)處理增益的增益值設(shè)為1倍，如圖4B所示，可將從信號(hào)處理單元22輸出的信號(hào)S4(S5)設(shè)為與輸入到信號(hào)處理單元22的信號(hào)S3的電平相同的電平。注意，此時(shí)，由于如在先前第一實(shí)施例中那樣出現(xiàn)溢出(過(guò)度輸入)狀態(tài)，所以將信號(hào)S3、S4和S5固定為電平Ldr。
如上所述，由于如上所述將信號(hào)處理單元22的信號(hào)處理增益的增益值設(shè)為1倍，所以，當(dāng)從整體上查看圖1所示的信號(hào)處理系統(tǒng)時(shí)，該增益設(shè)置狀態(tài)等同于上面參照?qǐng)D2A、B和C所說(shuō)明的情況。
在此狀態(tài)下，在由微計(jì)算機(jī)5監(jiān)控信號(hào)S5的電平(數(shù)據(jù)值)的同時(shí)，如圖4所示，從初始值開(kāi)始減小第一GCA 13的增益值G1，直到使信號(hào)S5的電平小于電平Ldr為止。也就是說(shuō)，如在先前的第一實(shí)施例中參照?qǐng)D2B所說(shuō)明的那樣，對(duì)第一GCA 13設(shè)置增益。
隨后，盡管對(duì)第二GCA 24設(shè)置了增益，但在設(shè)置增益時(shí)，必須考慮剛好位于第二GCA 24之前的信號(hào)處理單元22的信號(hào)處理增益。這是因?yàn)樵诖饲闆r下，基于在將信號(hào)處理單元22的信號(hào)處理增益設(shè)為最大值時(shí)的最大信號(hào)電平、設(shè)置其中的D/A轉(zhuǎn)換器23的動(dòng)態(tài)范圍。因而，必須這樣設(shè)置第二GCA 24的增益值以便第二GCA 24可最大程度地利用D/A轉(zhuǎn)換器23的動(dòng)態(tài)范圍。
為此目的，當(dāng)要設(shè)置第二GCA 24的增益時(shí)，如圖4D所示，將信號(hào)處理單元22的信號(hào)處理增益設(shè)為2倍。也就是說(shuō)，將其設(shè)為最大值。
利用此操作，從信號(hào)處理單元22輸出的信號(hào)S4具有是輸入到信號(hào)處理單元22的信號(hào)S3的2倍的電平。在此情況下，由于設(shè)置了第一GCA 13的增益，所以，信號(hào)S3的電平具有小于例如動(dòng)態(tài)范圍DR的最大電平(規(guī)定值)Ldr的值。響應(yīng)于信號(hào)S3的電平，信號(hào)S4的電平具有小于電平Lsp、但是接近該電平Lsp的值，其中電平Lsp剛好為動(dòng)態(tài)范圍DR的最大電平Ldr的2倍。
在實(shí)現(xiàn)了以上狀態(tài)之后，微計(jì)算機(jī)5增加對(duì)第二GCA 24設(shè)置的增益值G2，直到將信號(hào)S5的電平被設(shè)為等于電平Lsp為止。
當(dāng)信號(hào)S5的電平被設(shè)為等于電平Lsp時(shí)，可認(rèn)為在概念上不出現(xiàn)溢出的電平范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了可保證最大動(dòng)態(tài)范圍的狀態(tài)。然而，在實(shí)際處理中，將第二GCA 24的增益值設(shè)為小于將信號(hào)S5的電平設(shè)為等于電平Ldr的狀態(tài)，以便將信號(hào)S5的電平設(shè)為比電平Ldr小1級(jí)增益值，以由此防止實(shí)際出現(xiàn)溢出。
圖5的流程圖示出了根據(jù)參照?qǐng)D4A、B和C所說(shuō)明的增益設(shè)置過(guò)程的、由微計(jì)算機(jī)5(CPU)執(zhí)行的處理操作。
在該圖中的步驟S201至S205執(zhí)行的處理中，除了在步驟S202處執(zhí)行的處理之外的處理與在圖3的步驟S101至S104執(zhí)行的處理相同。如在圖4B中說(shuō)明的，執(zhí)行步驟S202的處理以便在設(shè)置了第一GCA 13的增益時(shí)，將信號(hào)S4(S5)的電平設(shè)為等于信號(hào)S3。
當(dāng)在步驟S204獲得了肯定的確定結(jié)果時(shí)，該過(guò)程轉(zhuǎn)到在步驟S206以及后續(xù)步驟處、用于設(shè)置第二GCA 24的增益的處理序列，在其中設(shè)置第一GCA13的增益。
在步驟S206，將信號(hào)處理單元22的信號(hào)處理增益的增益值設(shè)為最大值Gspmax。當(dāng)在這里將增益值視為按照原樣用作增益的倍數(shù)(n)時(shí)，在圖4A、B、C和D的示例中建立了Gspmax＝2。
步驟S206之后的步驟S207至S211的處理與和先前實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的圖3中的步驟S106至S109的處理相同。
然而，由于將最大值Gspmax設(shè)為信號(hào)處理單元22的增益值，所以，在步驟S209，確定是否建立了以下公式，以確定信號(hào)S5的數(shù)據(jù)值VS5和規(guī)定值Vdr之間的關(guān)系。
VS5≥Vdr×Gspmax利用此操作，如圖4D所示，將信號(hào)S5的電平設(shè)為等于電平Lsp(實(shí)際上，通過(guò)步驟S210的處理，將該電平設(shè)為比電平Lsp小1級(jí))。注意，圖4D是將與電平Ldr相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值設(shè)為規(guī)定值Vdr的情況的示例。如上所述，當(dāng)執(zhí)行了直到步驟S211位置的處理時(shí)，設(shè)置了第一和第二GCA 13和24的增益。
應(yīng)注意，本發(fā)明決不限于迄今為止說(shuō)明的實(shí)施例的配置。
此外，還可將本發(fā)明應(yīng)用于在DSP 1之后并聯(lián)連接多個(gè)信號(hào)處理塊的情況。也就是說(shuō)，如在該實(shí)施例中描述的那樣，在一旦對(duì)第一GCA 13設(shè)置了增益之后，隨后對(duì)在后級(jí)并聯(lián)連接的每個(gè)信號(hào)處理塊中的第二GCA設(shè)置增益。
此外，例如，在迄今為止說(shuō)明的實(shí)施例中，如圖1所示，說(shuō)明了將一組信號(hào)處理塊4添加到DSP 1的例子。然而，還可考慮將本發(fā)明應(yīng)用于其中還在后面串聯(lián)連接信號(hào)處理塊的配置，例如DSP 1-信號(hào)處理塊4。
此外，盡管以上實(shí)施例例示了圖像顯示裝置作為包括基于本發(fā)明的信號(hào)處理設(shè)備的設(shè)備，但除了LCD之外，還可采用諸如等離子顯示器、陰極射線顯示管等作為圖像顯示裝置。此外，諸如圖像記錄設(shè)備、DVD(數(shù)字多用盤(pán))播放器的各種類(lèi)型的設(shè)備是已知為用于執(zhí)行數(shù)字視頻信號(hào)處理的設(shè)備，并且可將本發(fā)明應(yīng)用于這些設(shè)備。
此外，盡管實(shí)施例例示了對(duì)視頻信號(hào)設(shè)置增益，但還可將其應(yīng)用于用來(lái)對(duì)具有諸如音頻信號(hào)等之類(lèi)的其它格式信號(hào)執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理的配置。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，本發(fā)明克服了這樣的問(wèn)題，即當(dāng)在用于執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理的兩個(gè)塊之間輸入和輸出模擬信號(hào)格式的信號(hào)時(shí)，由于置于所述塊中的D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器中的信號(hào)電平的誤差分散而使動(dòng)態(tài)范圍不適當(dāng)。因此有可能提供例如具有優(yōu)異質(zhì)量的信號(hào)的再現(xiàn)輸出的結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)處理設(shè)備，其包括第一數(shù)字信號(hào)處理塊和第二數(shù)字信號(hào)處理塊，其中第一數(shù)字信號(hào)處理塊包括第一增益調(diào)節(jié)裝置，其中輸入進(jìn)行了預(yù)定的數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)，并且在向該數(shù)字信號(hào)給予根據(jù)設(shè)置的增益值的增益之后，從其中輸出該數(shù)字信號(hào)；以及第一數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于將從第一增益調(diào)節(jié)裝置輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并從第一數(shù)字信號(hào)處理塊輸出該模擬信號(hào)，第二數(shù)字信號(hào)處理塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，用于將從第一數(shù)字信號(hào)處理塊的數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理裝置，用于對(duì)從模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行預(yù)定數(shù)字信號(hào)處理；第二增益調(diào)節(jié)裝置，其中輸入從數(shù)字信號(hào)處理裝置輸出的數(shù)字信號(hào)，在向該信號(hào)給予根據(jù)設(shè)置的增益值的增益之后、從中輸出該數(shù)字信號(hào)，并且對(duì)該第二增益調(diào)節(jié)裝置設(shè)置了比第一增益調(diào)節(jié)裝置的增益靈敏度低的增益靈敏度；以及第二數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于將從第二增益調(diào)節(jié)裝置輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并從第二數(shù)字信號(hào)處理塊輸出該模擬信號(hào)，這樣設(shè)置第一數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置和模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置以便建立這樣的關(guān)系，其中第一數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置中的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最小值等于或大于模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置中的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最大值，而且該信號(hào)處理設(shè)備還包括檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)從第二增益調(diào)節(jié)裝置輸出的數(shù)字信號(hào)的電平值；第一增益設(shè)置裝置，用于這樣對(duì)第一增益調(diào)節(jié)裝置設(shè)置增益值，以便在將其電平在第一數(shù)字信號(hào)處理塊中被視為最大值的信號(hào)輸入到第一增益調(diào)節(jié)裝置中的狀態(tài)下、將由檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電平值設(shè)為在小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值；以及第二增益設(shè)置裝置，用于這樣對(duì)第二增益調(diào)節(jié)裝置設(shè)置增益值，以便在由第一增益設(shè)置裝置設(shè)置了增益值之后，在將其電平被視為預(yù)定最大值的信號(hào)輸入到第一數(shù)字信號(hào)處理塊中的狀態(tài)下、將由檢測(cè)裝置檢測(cè)的電平值設(shè)為在等于或小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值。
2.如權(quán)利要求1所述的信號(hào)處理設(shè)備，其中當(dāng)改變數(shù)字信號(hào)的增益時(shí)，第一增益設(shè)置裝置將其電平被視為預(yù)定最大值的信號(hào)輸入到第一數(shù)字信號(hào)處理裝置中，并且對(duì)第一增益設(shè)置裝置設(shè)置增益值，以便在將該增益值設(shè)為數(shù)字信號(hào)處理裝置中的最大增益值的狀態(tài)下、將由檢測(cè)裝置檢測(cè)的電平值設(shè)為在小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值；以及在由第一增益設(shè)置裝置設(shè)置了增益值之后，第二增益設(shè)置裝置將其電平被視為預(yù)定最大值的信號(hào)輸入到第一數(shù)字信號(hào)處理塊中，并且對(duì)第二增益調(diào)節(jié)裝置設(shè)置增益值，以便在數(shù)字信號(hào)處理裝置中將增益值設(shè)為1倍的狀態(tài)下、將由檢測(cè)裝置檢測(cè)的電平值設(shè)為在等于或小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值。
3.一種信號(hào)處理方法，用于執(zhí)行第一數(shù)字信號(hào)處理和第二數(shù)字信號(hào)處理，其中，第一數(shù)字信號(hào)處理包括第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程，其中輸入進(jìn)行了預(yù)定的數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)，并且其給出根據(jù)設(shè)置的增益值的增益；以及第一數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程，用于將由第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并使用該模擬信號(hào)作為來(lái)自第一數(shù)字信號(hào)處理的輸出，第二數(shù)字信號(hào)處理包括模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程，用于將由包括在第一數(shù)字信號(hào)處理中的數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程，用于對(duì)由模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行預(yù)定數(shù)字信號(hào)處理；第二增益調(diào)節(jié)過(guò)程，其中輸入由數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)，而且其根據(jù)設(shè)置的增益值，由低于第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程的增益靈敏度給出增益；以及第二數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程，用于將由第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并從第二數(shù)字信號(hào)處理單元中輸出該模擬信號(hào)，其中，該信號(hào)處理方法還執(zhí)行設(shè)置過(guò)程，用于設(shè)置這樣的關(guān)系，即與第一數(shù)模轉(zhuǎn)換過(guò)程相對(duì)應(yīng)的設(shè)備中的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最小值等于或大于與模數(shù)轉(zhuǎn)換過(guò)程相對(duì)應(yīng)的設(shè)備中的信號(hào)電平的誤差離散的范圍內(nèi)的最大值；檢測(cè)過(guò)程，用于檢測(cè)由第二增益調(diào)節(jié)過(guò)程獲得的數(shù)字信號(hào)的電平值；第一增益設(shè)置過(guò)程，用于這樣對(duì)第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程設(shè)置增益值，以便在將其電平在第一數(shù)字信號(hào)處理中被視為最大值的信號(hào)輸入到第一增益調(diào)節(jié)過(guò)程的狀態(tài)下、將由檢測(cè)過(guò)程檢測(cè)的電平值設(shè)為在小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值；以及第二增益設(shè)置裝置，用于這樣對(duì)第二增益調(diào)節(jié)過(guò)程設(shè)置增益值，以便在由第一增益設(shè)置過(guò)程設(shè)置了增益值之后，將其電平被視為預(yù)定最大值的信號(hào)輸入到第一數(shù)字信號(hào)處理塊的狀態(tài)下、將由檢測(cè)過(guò)程檢測(cè)的電平值設(shè)為在等于或小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值。
全文摘要
克服了這樣的問(wèn)題，即當(dāng)在處理數(shù)字信號(hào)的兩個(gè)部分之間進(jìn)行模擬信號(hào)格式的信號(hào)輸入/輸出時(shí)，由于內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器中的信號(hào)電平的誤差離散而使動(dòng)態(tài)范圍不適當(dāng)。在增益設(shè)置中，首先這樣設(shè)置大小關(guān)系，以便使前級(jí)DSP 1的D/A轉(zhuǎn)換器12的信號(hào)電平誤差離散的范圍內(nèi)的最小值大于后級(jí)信號(hào)處理塊中的A/D轉(zhuǎn)換器21的信號(hào)電平誤差離散的范圍內(nèi)的最大值。隨后，在將具有在DSP 1中被視為預(yù)定最大值的電平的信號(hào)輸入到第一GCA 13中的狀態(tài)下，這樣設(shè)置第一GCA 13的增益值，以便將信號(hào)S5的電平設(shè)為在小于規(guī)定值Vdr的范圍內(nèi)的最大值。接下來(lái)，這樣對(duì)第二GCA 24設(shè)置增益值，以便將信號(hào)S5的電平設(shè)為在等于或小于規(guī)定值的范圍內(nèi)的最大值。
文檔編號(hào)H04N5/14GK1839619SQ200580000768
公開(kāi)日2006年9月27日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者野澤和浩, 恩德里安托·加加迪 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社