JP3307750B2 - 表示制御装置 - Google Patents
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Description
に基準信号の周波数を基に逓倍の周波数の信号を発生し
て表示を行う表示制御装置に関するものである。
倍の周波数を生成する回路として、基準信号と出力信号
の周波数並びに位相差とを比較し、入力信号とVCO
(電圧制御発振器)とがVCOの自由発振周波数と入力
周波数の差に比例した位相差を保つように制御するPL
L(Phase Locked Loop )回路と呼ばれる発振回路が知
られている。このPLL回路には、VCOの出力信号を
所定の分周値(プリセット値)で分周し、その後、基準
信号と比較するようにしている。例えば、表示装置で
は、水平同期信号を基準信号とし、その基準信号の周波
数を逓倍してビデオ信号の同期クロックを発生させるた
めにこのようなPLL回路を使用している。
号である水平同期信号が、例えば垂直同期信号がオフの
期間に表示動作時の周波数とは異なる周波数で出力され
る表示装置がある。このような場合、従来のPLL回路
では1つの値しかプリセットできないため、PLL回路
が正常に動作せず、ジッタの増大またはPLL自身がロ
ックできなくなるという問題があった。
で、第1の同期信号が複数の周波数で出力される場合で
あっても、その周波数の変動に対応して安定した表示用
クロックを発生できる表示制御装置を提供することを目
的とする。
に本発明の表示制御装置は以下のような構成を備える。
即ち、第1の同期信号から映像信号に対応した表示用ク
ロック信号を生成する表示制御装置であって、周波数が
周期的に第1の周波数と第2の周波数とに変わる第1の
同期信号と、周期的に第1の状態と第2の状態とに変わ
る第2の同期信号とを受信する受信手段と、 前記第1の
周波数に対応した第1の分周値と、前記第2の周波数に
対応した第2の分周値とを記憶する記憶手段と、前記受
信した第2の同期信号が前記第1の状態の場合に前記第
1の分周値を選択し、前記第2の同期信号が前記第2の
状態の場合に前記第2の分周値を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された前記第1の分周値又は前
記第2の分周値に基づいて表示用クロックを分周する分
周手段と、前記分周手段により分周された信号と前記受
信された第1の同期信号とを比較して比較結果を示す信
号を出力する比較手段と、前記第2の同期信号が前記第
1の状態のときは前記比較手段から出力される前記信号
を出力し、前記第2の同期信号が前記第2の状態のとき
は前記第1の状態から前記第2の状態に変わる直前の前
記比較手段から出力された信号のレベルを保持する遮断
手段と、前記遮断手段から出力される信号に基づいて表
示用クロック信号を生成する生成手段と、を有すること
を特徴とする。
施例を詳細に説明する。
情報処理システムの構成例を示すブロック図である。
置である。2は表示制御装置1への情報供給源である、
例えば、パソコン、ワークステーション等のコンピュー
タ機器である。3は表示パネルユニットで、表示制御装
置1の制御の下に画像情報を表示する。尚、図示してい
ないが、この表示パネルユニット3には、表示パネルを
駆動する駆動回路、駆動パネルにとって最適な状態で駆
動制御するための制御回路、パネル用バックライト、電
源等が含まれている。4はCRT信号受信部で、コンピ
ュータ機器2から出力されるCRT表示用信号(画像信
号や同期信号等)を受信し、次段の各部に適した信号に
変換している。
号はアナログビデオ信号であるため、CRT信号受信部
4の内部には、A/D変換部40と、A/D変換のため
のサンプリングクロックを発生するためのPLL回路4
1及び同期信号受信部42等が含まれている。5は2値
又は多値化疑似中間調処理部であり、CRT信号受信部
4のA/D変換部40によりデジタル信号に変換された
画像情報を、2値または多値化するための疑似中間調処
理を行っている。ここで、2値及び多値化疑似中間調の
処理方法としては、以下の様なものを用いる。 <誤差拡散法>注目画素の周辺画素(注目画素を処理す
る以前の画素)を2値又は多値化した時に生じる2値ま
たは多値化誤差に重み付けを行った後、その値を注目画
素に加えて一定閾値にて2値化処理する方法である。 <平均濃度保存法>前述の誤差拡散法おいて、2値化閾
値を一定にするのではなく、注目画素近傍の既に2値化
されたデータから得られる重み付き平均値によって閾値
を決め、画素の状態により閾値を可変する方法である。
似中間調処理を行うことができる。また、上記複数の方
法を実行する手段を備え、例えばユーザの選択などによ
り切り換えられるようにしてもよい。
で、CRT信号受信部4から送られてくる画像情報の中
から、文字や細線等の2値化中間調処理を行わないほう
が良いものを分離する。また、2値化中間調処理を行わ
ない場合に、単純2値化処理を行う処理部を含んでい
る。像域分離部6で行われる像域分離の方法の例を以下
に示す。 <輝度判別分離方法>輝度信号を分離する手段として、
CRT画像信号の輝度値の大きさにより分離する方法で
ある。一般に、コンピュータ機器等で表示される文字や
細線等は、重要な画像情報であるため、その輝度は比較
的に高くなっている。そこで、CRT画像信号の中から
輝度の高いものを識別し、その中から輝度信号を分離す
る方法である。
または多値化のための疑似中間調処理部5で得られたデ
ータと、像域分離部6で得られた単純2値化データとを
重ね合わせる部分である。像域分離部6で判別した部分
の画像情報は優先的に単純2値化を行う。また、ユーザ
によりこの優先機能の実施を切り替えることができる。
調処理された2値データをフレームメモリ11に蓄える
際に、その2値データを圧縮してデータ量を少なくし、
フレームメモリ11の容量の増大を抑えている。9は伸
長部であり、フレームメモリ11に格納された1フレー
ム分の2値データを伸長している。10は部分書込み制
御部で、表示パネルユニット3に表示されている画像デ
ータのフレーム内で変更された部分を検出し、変更され
た部分のデータを優先的に表示パネルユニット3に出力
する。この機能により変更された画像データ部分を優先
的に描画して表示することができる。11はフレームメ
モリで、表示パネルユニット3に表示される画像データ
を記憶している。17は制御部で、表示制御装置1を構
成する各部の動作を制御しており、他の各部との接続は
省略してある。この制御部17には、CPU170、C
PU170の制御プログラムや各種データを記憶してい
るROM171、及びCPU170のワークエリアとし
て使用されるRAM172を含んでいる。18は操作パ
ネルで、各種キーボードやポインティングデバイス等を
含み、ユーザによる操作に基づいて、対応する制御デー
タやコマンド等を入力している。
る。
U、13はCPU12の制御プログラムや各種データが
格納されたシステムメモリであり、更にCPU12のワ
ーク領域としても使用され、各種データを一時的に保存
している。14はコンピュータ機器2で処理される画像
情報が格納されたフレームメモリ、15はフレームメモ
リ14に格納された画像情報の表示制御装置1への送信
を制御するCRTコントローラ、16はフレームメモリ
14に格納された画像情報をCRT信号に変換(アナロ
グ信号、色変換を含む)するCRTインターフェース部
である。
の動作を説明する。
2は、フレームメモリ14に蓄えられた画像情報を、C
RTC15の制御の下にCRTインターフェース部16
を介してCRT信号として出力する。このCRT信号
は、ビデオ信号(例えば、カラー信号の場合はR,G,
Bの3系統アナログ信号、モノクロ表示の場合は1系統
アナログ信号)と同期信号(ビデオ信号を1ラインまた
はフレームごとに区切るための信号でそれぞれ水平同期
信号、垂直同期信号を含む)に分けられる。
T信号受信部4に入力され、ビデオ信号はA/D変換さ
れてデジタル信号(複数ビットからなる)に変換され
る。この時のサンプリング・クロックは、PLL回路4
1で、コンピュータ機器2より送られてくる水平同期信
号を逓倍して作成される。こうしてデジタル化されたビ
デオ信号は、2値又は多値化疑似中間調処理部5に入力
されて、2値または多値データに変換される。この時の
変換手順では、コンピュータ機器2より送られてきたC
RT信号を随時変換するため、ノンインタレースで変換
することになり、疑似中間調処理のための誤差の配分や
閾値の算出を原理通りに行うことが可能となる。これに
より、中間調処理された画像データの再現性は高くな
る。
信号(画像情報)は、同時に像域分離部6入力され、上
述の様に文字や細線のように疑似中間調処理に適さない
信号成分が識別され、その部分のみが単純2値化または
単純多値化を行って出力される。2値又は多値化疑似中
間調処理部5と像域分離部6で得られた2値または多値
信号を、合成部7において適宜に切り換えて圧縮部8に
出力する。この切り換えは、像域分離部6で得られた単
純2値または単純多値信号を優先して出力するように行
われる。尚、この合成部7における切り換えの優先度
は、ユーザにより操作パネル18を使用して入力される
コマンド等に基づいて表示制御装置1自体で行っても良
く、或いはコンピュータ機器2からの命令により強制的
に行っても良い。このような優先処理は、例えば文字や
細線を優先して表示させたい場合や、写真等の自然画像
を優先して表示させたい場合に特に有効である。
てフレームメモリ11に出力しており、この圧縮方法と
しては、部分書込み制御部10による部分書込み制御が
ライン単位の制御であるため、ライン単位の圧縮方法が
望ましい。こうして圧縮部8で圧縮された信号は、同時
に部分書込み制御部10にも送られる。部分書込み制御
部10では、少なくとも1フレーム前の圧縮された信号
をフレームメモリ11から読出し、今回圧縮部8から送
られた信号と比較する。そして部分書込み制御部10
は、これら前回と今回の画像信号とで違いが検出された
画素のラインを検出し、そのライン信号とライン情報
(ライン画像圧縮信号)とを優先的にフレームメモリ1
1より伸長部9に出力するように制御している。こうし
て伸長部9に送られた圧縮画像信号が伸長部9で復調
(伸長)されて表示パネルユニット3に出力される。そ
して表示パネルユニット3は、表示制御装置1からのラ
イン単位の画像信号を受取り、そのライン画像情報とラ
イン信号とに応じて画像情報を表示する。
スピードが、表示制御装置1より入力されるビデオ信号
の入力転送スピードより遅い場合、入力されるビデオ信
号の全てに対して2値または多値化のために疑似中間調
処理を行うと、2値または多値化された信号を全て表示
できなくなる。これでは疑似中間調処理部5が無駄な処
理を行っていることになるため、表示パネルユニット3
の描画スピードに応じて入力ビデオ信号をフレーム単位
で間引いて入力する。
似中間調処理を行う時間を、フレームを間引いた分の時
間だけ増やしても良くなるため、この疑似中間調処理の
処理速度を、より低下しても良いことになる。従って、
2値または多値化のための疑似中間調処理部5を、例え
ばIC化したい場合等であっても、その動作速度が極め
て高速であることが要求されないため、高速動作が可能
な回路に起因する発熱や誤動作の発生を防止できる。
のPLL回路41の構成を説明する。
まれるPLL回路41の構成を示すブロック図である。
水平同期信号HDは、位相比較器21に入力される。こ
の位相比較器21のもう一方の入力端子には信号fv が
入力されている。位相比較器21は、これら2つの入力
信号(HD,fv )の周波数ならびに位相差を検知し、
その誤差に比例した平均直流電圧を発生して低域フィル
タ(LPF)22に出力している。この誤差信号は低域
フィルタ22を通して電圧制御発振器(VCO )23の制
御端子に加えられ、基準信号とVCOの発振周波数並び
に位相差を低減する方向にVCO23の周波数を変化さ
せている。電圧制御発振器(VCO )23は入力した直流
電圧に基づいて信号fOUT (画素同期信号:ドットクロ
ック信号)を生成する。この電圧制御発振器(VCO )2
3から出力された信号fOUT は更に、分周器24により
分周値レジスタ25の値に基づいて分周され、信号fv
として再び位相比較器21へ帰還されている。こうする
ことにより、基準信号(水平同期信号HD)に基づい
て、所望(分周値レジスタ25の値に応じた)の逓倍の
周波数信号fOUT を電圧制御発振器(VCO )23から得
ることができる。
めに設定されているもので、この設定方法は、制御部1
7のCPU170により信号線26を介して書き込まれ
る。この分周値レジスタ25に書き込まれた分周値は信
号fv に基づき制御されるもので、信号fv が論理レベ
ル“0”になった時は、分周値レジスタ25の中の分周
値を信号線27を介して分周器24へ再度書込む。この
分周器24は電圧制御発振器23の出力信号fOUT (水
平同期信号HDの逓倍に相当)を所定の分周値で分周し
て信号fv を出力している。その後、位相比較器21は
基準信号(水平同期信号HD)と位相信号fv の周波数
とを比較してロック(phased lock) をかけている。この
ようにすると、電圧制御発振器23の出力信号fOUT の
周波数は、分周値レジスタ25の値をNとした場合、基
準信号(水平同期信号HD)の周波数のN倍の周波数で
ロックされることになる。 [第2実施例]図3は本発明の第2実施例のPLL回路
41の構成を示すブロック図で、ここでは垂直同期信号
VDがロウレベルの間(ブランク期間)に水平同期信号
HDが出力されており、かつその周期が短くなるような
場合に、位相比較器21における位相ずれを防止するた
めに、垂直同期信号VDのレベルに応じて分周値を切り
換えて、水平同期信号HDの周波数の変化に対応しよう
とするものである。
信号線33,34を介して、分周値レジスタ31,32
に分周値T1,T2をそれぞれ設定する。これらレジス
タ31,32の各出力信号線35,36はセレクタ26
へ接続されている。このセレクタ26は、制御信号(垂
直同期信号VD)に応じて信号線35または36上の信
号を選択して、信号線37を介して分周器24に出力す
るように動作する回路である。例えば、制御信号(垂直
同期信号VD)が論理“1”の時(表示時)は、分周値
レジスタ31の分周値T1が信号線35,セレクタ26
を介して信号線37へ出力され、分周器24へセットさ
れる。また一方、制御信号(垂直同期信号VD)が論理
“0”である時(ブランク期間)は、分周値レジスタ3
2の分周値T2(T2>T1)が選択されて信号線37
を介して分周器24へセットされる。
2の回路の動作と基本的に同じであるが、図3のPLL
回路では、2つの分周値(T1,T2)を記憶してお
き、これら2つの分周値を制御信号(垂直同期信号V
D)に応じて切り換えている。これと同時に、垂直同期
信号VDが論理“0”の期間(ブランク期間)にのみア
ナログスイッチ20をオフすることにより、位相比較器
21の出力信号が後段の低域フィルタ22へ伝送されな
いようにしている。こうすることによって、低域フィル
タ22から電圧制御発振器(VCO) 23へ送られる信号の
レベルは、アナログスイッチ20が遮断される直前の信
号レベルを保持したものとなる(ホールド状態)。即
ち、ホールド状態であっても、システムへ供給されるク
ロック信号fOU T は、電圧制御発振器23の入力が一定
であるため変動することなく、安定して供給される。
すタイミングチャートで、分周値T1,T2の切り換え
タイミング示したものである。
D)の信号レベルが論理“1”の時(期間に相当)、
PLL回路41は周期t1で動作する。また制御信号
(垂直同期信号VD)の信号レベルが論理“0”の時
(期間に相当)には、周期t2で動作する。分周値レ
ジスタ31,32より分周器24に分周値T1またはT
2がロードされるタイミングは、信号fv の信号レベル
が論理“0”のときである。尚、水平同期信号HDは、
垂直同期信号VDがハイレベル(論理“1”)の時は周
期t1で出力され、垂直同期信号VDがロウレベル(論
理“0”)の時は周期t10(t10<t1)で出力さ
れている。
号レベルが論理“1”であるとすると、アナログスイッ
チ20は位相比較器21の出力信号をそのまま低域フィ
ルタ22へ送出するようになっている。また、これと同
時に、セレクタ26によって分周値レジスタ31の分周
値T1が選択されているため、分周器24は分周値T1
に従って信号fOUT を逓倍した信号fv を出力してい
る。そして、この期間に信号fv が論理“0”となる
と、セレクタ26で選択された分周値T1(周期t1)
が再び分周器24にロードされることになる。
D)の信号レベルが論理“0”になると、アナログスイ
ッチ20はオフされて、位相比較器21の出力信号を低
域フィルタ22へ送出することをやめる。これによって
ホールド状態となり、電圧制御発振器23には、アナロ
グスイッチ20が遮断される直前の信号レベルが入力さ
れたままと同じ状態となり、信号fOUT の周波数は変化
せず、安定した周波数の信号fOUT を出力し続ける。
尚、この時、セレクタ26は分周値レジスタ32の分周
値T2(周期t2)を選択して分周器24に出力してい
る。このように分周値T1,T2は、制御信号(垂直同
期信号VD)の信号レベルに応じて設定され、PLL回
路41がこの分周値に応じて動作する。 [第3実施例]図5及び図6は、本発明の第3実施例の
表示制御装置のPLL回路の構成を示すブロック図と、
その動作を示すタイミングチャートである。尚、前述の
図面の各部と共通する部分は同じ番号で示し、それらの
説明を省略する。
信号fv は電圧制御発振器23の出力を分周器24によ
って分周した信号で、基本的に基準入力信号(水平同期
信号HD)と同じ周波数を有する信号である。アナログ
スイッチ20は位相比較器21の出力信号を低域フィル
タ22へ出力或いは遮断するもので、制御信号(垂直同
期信号VD)が論理“1”である時は、位相比較器21
の出力信号をそのまま低域フィルタ22へ通過させ、制
御信号VDが論理“0”であるならば遮断する点は前述
の実施例と同様である。
VD)の信号レベルが論理“1”の期間中は、レジスタ
(REG1)40の内容の分周値(T1)が信号線42
を介して分周器24へロードされる。このロードされる
タイミングは、信号fv が論理“0”の期間である。こ
こで、制御信号(垂直同期信号VD)が論理“0”の
時、レジスタ(REG2)41に記憶されている第2の
分周値が信号線43を介してレジスタ40にロードされ
る。このロードされるタイミングは、制御部17より出
力されるラッチ信号(LAT)44によって制御され
る。
分周値(T2)がロードされ、同時にレジスタ41には
分周値T1をデータ線(DATA)45を介して、制御
部17より書き込まれる。この分周値T1は、制御信号
(垂直同期信号VD)が論理“0”から論理“1”へ変
化した時、前述と同様にして制御部17からラッチ信号
44により、レジスタ41の分周値をレジスタ40へシ
フトさせる。このように、レジスタ41に常に次の分周
値を予めセットしておき、制御信号(垂直同期信号制V
D)の信号レベルに応じて分周値を制御することで、P
LL回路を安定動作させることができる。
グチャートである。
号HD)と位相比較される信号fvとは位相が一致(ロ
ック状態)しているものとする。制御信号(垂直同期信
号VD)のレベルが論理“1”の期間では、信号fv が
論理“0”の時に分周器24にレジスタ40より分周値
T1がセットされる。また、レジスタ41には制御信号
(垂直同期信号VD)の信号論理“0”の期間中にセッ
トされるべき分周値T2が予めセットされている。
D)の信号レベルを常に監視し、このVD信号のレベル
が論理“1”から“0”に変化した時、制御部17はラ
ッチ信号44を出力する。これにより、信号線43を介
してレジスタ41の分周値T2をレジスタ40へロード
する。これと同時に制御部17は、データ線45を通し
て、レジスタ41へ分周値T1をセットする。
制御信号(垂直同期信号VD)の信号レベルが論理
“1”である期間中に動作させるための分周値(T1)
である。このようにして、制御信号(垂直同期信号V
D)の信号レベルが論理“0”となった期間に、PLL
回路41は周期t2で動作し、制御信号(垂直同期信号
VD)の信号レベルが論理“1”のときは、周期t1で
動作させることができる。
17によるレジスタ40及び41へのデータセット動作
を示すフローチャートで、この処理を実行する制御プロ
グラムはROM171に記憶されている。
D)が論理“1”(ハイレベル)から論理“0”(ロウ
レベル)になったかどうかを調べ、そうであればステッ
プS2に進み、ラッチ信号(LAT)44を出力して、
レジスタ(REG2)41に記憶されている分周値(T
2)をレジスタ(REG1)40にセットする。これに
より、次の信号fv の立ち下がりで分周器24の分周値
がT2に変更される。そしてステップS3に進み、レジ
スタ41に表示動作時の分周値(T1)をセットする。
がロウレベルからハイレベルになったかを調べ、そうで
あればステップS5に進み、ラッチ信号44を出力して
レジスタ41に記憶されている分周値(T1)をレジス
タ40にセットする。そしてステップS6に進み、レジ
スタ41に表示がブランクの時の分周値(T2)をセッ
トする。
LL回路を動作させる上で、基準信号の周波数が変更さ
れても、それぞれの周波数に対応する分周値を具備する
ことにより、PLL回路で問題となるジッタの増大やア
ンロック状態を回避でき、システムを安定な状態で動作
させることが可能となる。
ステムに適用しても、1つの機器からなる装置に適用し
ても良い。また、本発明はシステム或は装置に、本発明
を実施するプログラムを供給することによって達成され
る場合にも適用できることはいうまでもない。
波数が周期的に第1の周波数と第2の周波数とに変わる
第1の同期信号から映像信号に対応した表示用クロック
を生成するとき、遮断手段により、第2の同期信号が第
1の状態のときは比較手段から出力される信号を出力
し、第2の同期信号が第2の状態のときは第1の状態か
ら第2の状態に変わる直前の比較手段から出力された信
号のレベルを保持することにより、周波数が周期的に換
わる第1の同期信号から、安定した周波数の表示用クロ
ックを生成することができるという効果がある。
処理システムの構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
L回路の構成を示すブロック図である。
ある。
ブロック図である。
ある。
フローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1の同期信号から映像信号に対応した
表示用クロック信号を生成する表示制御装置であって、周波数が周期的に第1の周波数と第2の周波数とに変わ
る第1の同期信号と、周期的に第1の状態と第2の状態
とに変わる第2の同期信号とを受信する受信手段と、 前記第1の周波数に対応した 第1の分周値と、前記第2
の周波数に対応した第2の分周値とを記憶する記憶手段
と、前記受信した第2の同期信号が前記 第1の状態の場合に
前記第1の分周値を選択し、前記第2の同期信号が前記
第2の状態の場合に前記第2の分周値を選択する選択手
段と、 前記選択手段により選択された前記第1の分周値又は前
記第2の分周値に基づいて表示用クロックを分周する分
周手段と、 前記分周手段により分周された信号と前記受信された第
1の同期信号とを比較して比較結果を示す信号を出力す
る比較手段と、前記第2の同期信号が前記第1の状態のときは前記比較
手段から出力される前記信号を出力し、前記第2の同期
信号が前記第2の状態のときは前記第1の状態から前記
第2の状態に変わる直前の前記比較手段から出力された
信号のレベルを保持 する遮断手段と、前記遮断手段から出力される 信号に基づいて表示用クロ
ック信号を生成する生成手段と、を有することを特徴と
する表示制御装置。 - 【請求項2】 前記第1の同期信号は水平同期信号であ
り、前記第2の同期信号は垂直同期信号であることを特
徴とする請求項1に記載の表示制御装置。 - 【請求項3】 前記第2の状態は前記垂直同期信号のブ
ランキング期間であることを特徴とする請求項2に記載
の表示制御装置。
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