專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示裝置，尤其涉及由數(shù)字信號處理進(jìn)行圖像插補(bǔ)的圖像顯示裝置。
現(xiàn)有的由數(shù)字信號處理進(jìn)行圖像插補(bǔ)的圖像顯示裝置，一般進(jìn)行的是用特定插補(bǔ)系數(shù)的插補(bǔ)。例如已知插補(bǔ)系數(shù)較為理想的應(yīng)采用所謂的Sinx/x樣本函數(shù)，但為了簡化硬件，通?？蛇M(jìn)行線性插補(bǔ)。
以下利用圖7說明現(xiàn)有技術(shù)。
外部輸入的亮度信號等經(jīng)數(shù)字化的圖像輸入信號701隨時鐘變化，由延遲電路71和72分別延遲與插補(bǔ)用的像素相當(dāng)?shù)臅r鐘量。減法器73由延遲電路71的輸出信號減去延遲電路72的輸出信號，輸出信號電平差即相鄰像素的信號電平差。乘法器74將上述信號電平差與外部輸入的表示插補(bǔ)位置的插補(bǔ)系數(shù)702相乘，輸出插補(bǔ)信號值。加法器75使延遲電路72的輸出信號與乘法器74的輸出信號相加，作為圖像輸出信號703輸出。該圖像輸出信號703是相鄰像素的信號電平差乘上表示插補(bǔ)位置的插補(bǔ)系數(shù)的，因而稱作線性插補(bǔ)。
但上述構(gòu)成中，要對象文字之類像素間信號電平差較大的信號進(jìn)行插補(bǔ)時，由于是線性插補(bǔ)，因而其信號邊緣會鈍化變得平緩，圖像的色調(diào)會失真。又，由例如階躍函數(shù)來確定插補(bǔ)系數(shù)以有利于文字等信號插補(bǔ)的話，輸入斜坡等平滑信號時就會有抖抖晃晃的輸出信號出現(xiàn)。而且，輸入頻率較高的例如一根根豎線、橫線的話，便發(fā)生彎曲的圖像。
本發(fā)明正是考慮上述問題，其目的在于提供一種進(jìn)行插補(bǔ)處理時，減輕有高頻率信號輸入時存在的彎曲，而且，即便有文字等像素間信號電平差較大的信號輸入，仍保持色調(diào)分明，即便有斜坡等信號電平差較小的信號輸入，仍可獲得平滑圖像的圖像顯示裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明是一種在所輸入的數(shù)字圖像信號的像素間插補(bǔ)新的圖像信號像素的圖像顯示裝置，其特征在于，檢測相鄰像素間的信號電平差，將插補(bǔ)用的像素的信號電平值作非線性變換，對頻率較高的信號例如一根根豎線、橫線進(jìn)行特別有效的非線性插補(bǔ)(例如余弦插補(bǔ))。
本發(fā)明是一種其特征在于為了對插補(bǔ)用像素的信號電平值作非線性變換而采用余弦函數(shù)的圖像顯示裝置，通過將余弦函數(shù)用于非線性插補(bǔ)，具有輸入頻率較高的信號時減輕彎曲這種作用。
本發(fā)明還是一種在所輸入的數(shù)字圖像信號的像素間插補(bǔ)新的圖像信號像素的圖像顯示裝置，其特征在于，檢測相鄰像素間其信號電平差之差，根據(jù)所述信號電平差之差的大小，切換插補(bǔ)用像素的信號電平值變換方法。信號電平差之差的大小比某一設(shè)定值大時輸出非線性插補(bǔ)(階躍)用信號，比所述設(shè)定值小時輸出線性插補(bǔ)用信號，由此具有如下作用，當(dāng)有文字等像素間的信號電平差較大的信號輸入時，由非線性插補(bǔ)保持色調(diào)分明，而有斜坡等信號電平差較小的信號輸入時，由線性插補(bǔ)可獲得平滑圖像。
本發(fā)明還是這樣一種圖像顯示裝置，其特征在于包括延遲數(shù)字圖像信號的延遲裝置；根據(jù)所述延遲裝置求得信號值的差的運(yùn)算裝置；對信號作非線性變換的變換裝置；將所述變換裝置的輸出信號與所述運(yùn)算裝置的輸出信號相乘的乘法裝置；將所述乘法裝置的輸出信號與所述延遲裝置的輸出信號相加的加法裝置，而且，上述發(fā)明中設(shè)有采用余弦函數(shù)的變換表作為對信號進(jìn)行非線性變換的裝置，具有有頻率較高信號輸入時減輕彎曲這種作用。
本發(fā)明還是一種其特征在于對信號進(jìn)行非線性變換的裝置設(shè)有采用余弦函數(shù)的變換表的圖像顯示裝置。
本發(fā)明還是這樣一種圖像顯示裝置，其特征在于包括延遲數(shù)字圖像信號的第一延遲裝置；進(jìn)一步延遲所述第一延遲裝置輸出信號的第二延遲裝置；求所述第一延遲裝置輸出信號與所述第二延遲裝置輸出信號之差的第一運(yùn)算裝置；進(jìn)一步延遲所述第一運(yùn)算裝置輸出信號的第三延遲裝置；求所述第一運(yùn)算裝置輸出信號與所述第三延遲裝置輸出信號之差的第二運(yùn)算裝置；求所述第二運(yùn)算裝置輸出信號絕對值的裝置；根據(jù)所述求絕對值裝置的輸出選擇輸出插補(bǔ)系數(shù)的選擇裝置；將所述選擇裝置的輸出與所述第三延遲裝置的輸出相乘的乘法裝置；進(jìn)一步延遲所述第二延遲裝置輸出信號的第四延遲裝置；將所述第四延遲裝置輸出信號與所述乘法裝置的輸出信號相加的加法裝置，具有即便有相鄰像素間信號電平差比所述絕對值小的信號輸入，仍可獲得平滑圖像這種作用。
本發(fā)明還是這樣一種圖像顯示裝置，其特征在于包括延遲數(shù)字圖像信號的第一延遲裝置；進(jìn)一步延遲所述第一延遲裝置輸出信號的第二延遲裝置；求所述第一延遲裝置輸出信號與所述第二延遲裝置輸出信號之差的運(yùn)算裝置；利用余弦函數(shù)變換表變換輸出插補(bǔ)系數(shù)的選擇裝置；將所述選擇裝置的輸出與所述運(yùn)算裝置的輸出相乘的乘法裝置；將所述第二延遲裝置輸出信號與所述乘法裝置的輸出信號相加的加法裝置，具有色調(diào)分明、可獲得平滑圖像這種作用。


圖1是示意本發(fā)明第一實(shí)施例圖像顯示裝置的方框構(gòu)成圖。
圖2是圖示線性插補(bǔ)狀態(tài)的概念圖。
圖3是圖示非線性插補(bǔ)(階躍)狀態(tài)的概念圖。
圖4是示意本發(fā)明第二實(shí)施例余弦圖像顯示裝置的框圖。
圖5是示意余弦插補(bǔ)表的曲線圖。
圖6示出的是以各插補(bǔ)形式插補(bǔ)一根根豎線(橫線)時的5/4插補(bǔ)。
圖7是示意現(xiàn)有圖像顯示裝置實(shí)施例的框圖。
第一實(shí)施例圖1中，外部輸入的圖像輸入信號101例如是數(shù)字化后的亮度信號。圖像輸入信號101由延遲電路1延遲所插補(bǔ)像素對應(yīng)的時鐘量，由延遲電路2進(jìn)一步延遲1個像素，還由延遲電路3再延遲另1個像素。減法器4由所述延遲電路1的輸出減去延遲電路2的輸出。具體來說，輸出相鄰像素間的信號電平差。延遲電路5延遲前述信號電平差輸出信號1個像素。減法器6由前述信號電平差信號減去延遲電路5的輸出信號后輸出。也就是說，檢出相鄰像素間其信號電平差之差并輸出。絕對值檢出電路7輸出前述信號電平差之差信號的絕對值。外部輸入的插補(bǔ)系數(shù)K取0～1值，為涉及插補(bǔ)位置的信號。解碼器8根據(jù)輸入的插補(bǔ)系數(shù)K和前述絕對值選擇輸出合適的插補(bǔ)系數(shù)K’(線性插補(bǔ)，非線性插補(bǔ)K’＝0～1)。乘法器9使延遲電路5的輸出信號與解碼器8輸出的合適插補(bǔ)系數(shù)K’相乘。加法器10將延遲電路3的輸出與乘法器9的輸出相加，輸出圖像輸出信號103。
用圖2、圖3說明圖1中解碼器8將插補(bǔ)系數(shù)K變換為K’的情形。
圖2為線性插補(bǔ)的說明圖，橫軸K示出相鄰像素位置，縱軸Y示出亮度信號電平?？招膱A示意原信號的2個相鄰像素。實(shí)心圓則示意插補(bǔ)信號，示出的是原信號2個相鄰像素間用直線連接，新增加2個像素的線性插補(bǔ)例子。可以理解，原信號可由線性插補(bǔ)變換為平滑信號。
圖3為非線性插補(bǔ)之一的階躍插補(bǔ)的說明圖，橫軸K示出相鄰像素位置，縱軸Y示出亮度信號電平?？招膱A示意原信號的2個相鄰像素。實(shí)心圓示意插補(bǔ)信號，示出的是將原信號2個相鄰像素間按階躍形狀作非線性插補(bǔ)的例子?？梢岳斫?，原信號可由階躍插補(bǔ)變換為色調(diào)分明的信號。
當(dāng)例如絕對值檢出電路7的輸出比某一設(shè)定值大時，圖1解碼器8就輸出非線性插補(bǔ)(階躍)用信號，而比前述設(shè)定值小時就輸出線性插補(bǔ)用信號。可以理解，通過進(jìn)行這種插補(bǔ)，當(dāng)有文字等像素間信號電平差較大的信號輸入時，由圖3非線性插補(bǔ)保持色調(diào)分明，而有斜坡等信號電平差較小的信號輸入時，由圖2線性插補(bǔ)，可獲得平滑圖像。
第二實(shí)施例圖4中，外部輸入的數(shù)字化后的圖像輸入信號401由延遲電路41延遲1像素，由延遲電路42再延遲1像素。減法器43由延遲電路41的輸出信號減去延遲電路42的輸出信號，輸出相鄰像素間信號電平差。由外部輸入插補(bǔ)系數(shù)402，解碼器44由余弦函數(shù)變換插補(bǔ)系數(shù)K(K＝0～1)，輸出變換后的插補(bǔ)系數(shù)K’(K’＝0～1)。圖5為該變換表，即表示下式的曲線圖，為余弦曲線。
K’＝0.5Cos(π+πK)+0.5解碼器44的輸出由乘法器45與前述減法器43輸出的信號電平差相乘。乘法器45的輸出信號由加法器46與延遲電路42的輸出信號相加，作為圖像輸出信號403輸出。
圖6是示意以各種插補(bǔ)形式對原信號進(jìn)行5/4插補(bǔ)時亮度信號狀況的概念圖。橫軸重復(fù)各像素位置K，縱軸表示信號電平，分別示出原信號亮度信號Y1，直線插補(bǔ)(平均插補(bǔ))后的亮度信號Y2，COS插補(bǔ)后的亮度信號Y3，階躍插補(bǔ)后的亮度信號Y4等各個信號電平。61、62、64為連接原信號相鄰2點(diǎn)的直線，63為按COS函數(shù)插補(bǔ)原信號的曲線。由圖6可以理解，當(dāng)有文字等像素間信號電平差較大的信號輸入時，由非線性插補(bǔ)保持色調(diào)分明，而有斜坡等信號電平差較小的信號輸入時，由線性插補(bǔ)可獲得平滑的圖像。
綜上所述，按照本發(fā)明適應(yīng)型圖像顯示裝置，可以提供一種進(jìn)行插補(bǔ)處理時，即便有文字等像素間信號電平差較大的信號輸入，仍保持色調(diào)分明，而且，即便有斜坡等信號電平差較小的信號輸入，仍可獲得平滑的圖像，即便有頻率較高的信號例如一根根豎線、橫線等輸入，仍能進(jìn)行減輕彎曲的插補(bǔ)的圖像顯示裝置。
本發(fā)明圖像顯示裝置，詳細(xì)說明的是以數(shù)字化后的亮度信號作為圖像輸入的例子，但不用說，也可以應(yīng)用于其他信號。例如可以適用RGB、YIQ等成分信號和其他各種信號。而且，本發(fā)明還可以是各種變形例。因而，本發(fā)明內(nèi)涵和外延內(nèi)存在的變形例全部由權(quán)利要求保護(hù)范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種在所輸入數(shù)字圖像信號的像素間插補(bǔ)新的圖像信號像素的圖像顯示裝置，其特征在于，檢出相鄰像素間的信號電平差，將插補(bǔ)用的像素的信號電平值作非線性變換。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于，為了對插補(bǔ)用像素的信號電平值作非線性變換而采用余弦函數(shù)。
3.一種在所輸入數(shù)字圖像信號的像素間插補(bǔ)新的圖像信號像素的圖像顯示裝置，其特征在于，檢出相鄰像素間其信號電平差之差，根據(jù)所述信號電平差之差的大小，切換插補(bǔ)用像素的信號電平值變換方法。
4.一種圖像顯示裝置，其特征在于包括延遲數(shù)字圖像信號的延遲裝置；根據(jù)所述延遲裝置求得信號值的差的運(yùn)算裝置；對信號作非線性變換的變換裝置；將所述變換裝置的輸出信號與所述運(yùn)算裝置的輸出信號相乘的乘法裝置；將所述乘法裝置的輸出信號與所述延遲裝置的輸出信號相加的加法裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像顯示裝置，其特征在于，對信號進(jìn)行非線性變換的裝置設(shè)有采用余弦函數(shù)的變換表。
6.一種圖像顯示裝置，其特征在于包括延遲數(shù)字圖像信號的第一延遲裝置；進(jìn)一步延遲所述第一延遲裝置輸出信號的第二延遲裝置；求所述第一延遲裝置輸出信號與所述第二延遲裝置輸出信號之差的第一運(yùn)算裝置；進(jìn)一步延遲所述第一運(yùn)算裝置輸出信號的第三延遲裝置；求所述第一運(yùn)算裝置輸出信號與所述第三延遲裝置輸出信號之差的第二運(yùn)算裝置；求所述第二運(yùn)算裝置輸出信號絕對值的裝置；根據(jù)所述求絕對值裝置的輸出選擇輸出插補(bǔ)系數(shù)的選擇裝置；將所述選擇裝置的輸出與所述第三延遲裝置的輸出相乘的乘法裝置；進(jìn)一步延遲所述第二延遲裝置輸出信號的第四延遲裝置；將所述第四延遲裝置輸出信號與所述乘法裝置的輸出信號相加的加法裝置。
7.一種圖像顯示裝置，其特征在于包括延遲數(shù)字圖像信號的第一延遲裝置；進(jìn)一步延遲所述第一延遲裝置輸出信號的第二延遲裝置；求所述第一延遲裝置輸出信號與所述第二延遲裝置輸出信號之差的運(yùn)算裝置；利用余弦函數(shù)變換表變換輸出插補(bǔ)系數(shù)的選擇裝置；將所述選擇裝置的輸出與所述運(yùn)算裝置的輸出相乘的乘法裝置；將所述第二延遲裝置輸出信號與所述乘法裝置的輸出信號相加的加法裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種進(jìn)行插補(bǔ)處理時，即便有圖像間亮度差較大的信號輸入，卻仍保持色調(diào)分明，而且，即便有斜坡等信號輸入，仍可獲得平滑圖像的圖像顯示裝置。由延遲電路1、2、3、5、減法器4、減法器6檢出相鄰像素其信號電平差與信號電平差之差，解碼器8根據(jù)絕對值檢出電路7的輸出，由所輸入的插補(bǔ)系數(shù)102和所述絕對值，輸出非線性插補(bǔ)、線性插補(bǔ)用的信號。
文檔編號H04N5/66GK1164792SQ9710313
公開日1997年11月12日 申請日期1997年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月6日
發(fā)明者龜岡二未王, 船本太朗, 幡野貴久, 進(jìn)藤喜邦 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社