图象转换装置和图象转换方法制造方法及图纸

一种图象转换装置，可将电视显示单元的亮度变化率与根据线性操作的变化率相吻合，这种线性操作是对计算机输出的视频信号的，第一γ校正电路接收计算机输出的视频信号。该信号将输入到ＣＲＴ显示单元，所以，被提供与ＣＲＴ相反的γ特性。第一γ校正电路对视频信号进行γ校正操作，去除视频信号中的γ特性。线性运算电路对第一γ校正电路输出的信号进行线性操作。第二γ校正电路对其输出的信号实施γ操作，以提供抵消电视接收机的阴极射线管的γ特性的反相γ特性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及把从计算机输出的视频信号转换成电视信号的。最近，在计算机领域中对于象个人计算机这样的机器而言，有可能使用三维显示来显示一个游戏和一个CG(计算机图形)，而同时和处理器的处理速度的改进和图象芯片的性能相兼容。还考虑到由于IC集成度的改进使得个人计算机的价格已经降低从而在未来计算机进一步渗透到家庭。但是，由于接到这种计算机的CRT显示单元在制造上的局限性，难于在使得CRT显示单元在做得更薄和更大以及降低价格方面取得明显的进步。所以，传统上是将计算机连接到家庭使用的大屏幕的电视接收机，以便使用三维显示在大屏幕上快速显示游戏和CG图象。在此情况中，有必要在计算机的RGB输出端和电视接收机的视频信号输入端之间放置一个图象转换装置，把从计算机输出的视频信号(模拟的RGB信号)转换成电视信号(复合NTSC信号、PAL信号、分离的Y/C信号)。为了这些信号的转换，除去RGB信号被转换成YUV信号(而且是一个YIQ信号)并将视频信号的扫描方法从非隔行扫描转换成隔行扫描之外，该图象转换装置还必须执行各种操作。就是说，该CRT显示单元和电视接收机的不同不仅在扫描频率上而且在扫描方式上，即该CRT显示单元执行的是欠扫描(图象显示在窄于屏幕的范围中)而电视装置执行的是过扫描(图象的显示范围大于该屏幕)。因此，该图象转换装置对原本被输出用于CRT显示单元的视频信号必须施加一种对扫描频率进行转换的操作和把图象减低并放大到换算操作。而且，当视频信号的扫描方式被从非隔行扫描转换成隔行扫描时，垂直频率的1/2频率成分会因此产生闪烁，其中的在电视接收机的屏幕中产生高频闪烁光点。因此，为了防止出现这种闪烁，图象转换装置必须事先实施一种减低高频成分的平滑滤波操作，在把扫描方式从非隔行扫描转换成隔行扫描方式之前，将把这种成分转回到视频信号。图5是表示传统的具有执行这种操作的运算电路图象转换装置的结构的框图。在图5中，图象转换装置设置有从计算机(没示出)侧顺序连接的A/D(模拟/数字)转换器50、RGB矩阵转换电路51、行存储器52、运算电路53和视频编码器54以及接到所有部分的定时产生电路55。A/D转换器50的电路把从没示出的计算机输出的RGB模拟视频信号转换成数字信号。顺便说一下当直接从没示出的计算机输出数字信号时，该A/D转换器50被省略。RGB矩阵转换电路51是获得YUV信号或YIQ信号的一个电路，根据针对在象素中每一个RGB亮度值的一个预定操作系数，对于从A/D转换器50接收的每一个彩色数字视频信号的象素施加矩阵操作。行存储器52是一个存储器，存储几行(在此的“1行”表示一个水平同步周期的视频信号)的数据(YIQ信号)，并起到一个延迟线的作用。运算电路53一次从行存储器52读出几行的数据(YIQ信号)，并对于这些数据执行换算操作和滤波操作。视频编码器54通过改变每一行的次序把由运算电路53处理的数据(YIQ信号)的扫描方式转换成隔行扫描的方式，并通过执行预定的合成处理将视频信号转换成电视信号，例如复合NTSC信号或PAL信号。随后，视频编码器54把电视信号输入到没示出的电视接收机的视频信号输入端，以便把由没示出的计算机处理过的图象显示在电视机的屏幕上。定时产生电路55产生针对电视信号(例如水平同步信号、垂直同步信号和彩色调制基准信号)的预定的定时信号，并控制行存储器52。但是，在传统的图象转换装置中的运算电路53执行的各种运算操作是以简单线性的操作，没有考虑CRT的亮度特性(γ特性)。所以，传统的图象转换装置产生下列的潜在的问题。换句话说，做为电视接收机的显示单元的最通用的CRT具有下面的表达式(1)的非线性的亮度特性(γ特性)，所以，有可能使得亮度正比于输入信号的电平。a=Kbγ…(1)其中的“a”是亮度，“K”和特定的不同装置相关的比例常量，而“b”是输入电压。所以，图2中示出的校正(γ校正)事先加到广播的信号，以便使得反向的γ特性的反作用于CRT的亮度特性(γ特性)。C′=c1/γ…(2)其中的“c”是涉及到从计算机输出的RGB模拟信号的几乎比于CRT的每一个色彩R、G、B亮度的电压，并且是正比于涉及到电视信号的在CRT上的图象原亮度的特性。而且，c′是涉及到模拟RGB信号的从计算机输出的实际输出的RGB彩色信号的每一个的电压值，而且是涉及到电视信号的彩色调制之前一个RGB信号的电压。该“γ”值在NTSC的情况下的设置的基准值是2.2，而在PAL的情况下的设置的基准值是2.8。在传统的图象转换装置中，实际上被γ校正的视频信号被输入到运算电路53中。但是，在传统图象转换装置中的运算电路53对于视频信号仅实施线性操作，通过γ校正提供非线性特性。因此，信号的变化率与通过线性操作而显示在电视机显示单元上的图象中的亮度的变化率并不相互一致。例如，在图3(a)和(b)中，假设在运算电路53中对于亮度信号Y的平滑滤波操作输入脉冲响应是(1/4,1/2,1/4)。在此情况中，当γ校正的亮度信号Y输入到图6(a)中的运算电路53中时，该运算电路53把在一行中的象素的亮度值设置成1/2·Y(=0.5)并将1/4·Y(=0.25)加到彼此垂直相邻的象素亮度值的每一个。当经过这样滤波的亮度信号Y被输入到电视接收机中时，由于电视接收机的γ特性，显示单元上的亮度是由公式(1)所表示的。就是说，在γ=2.8(PAL)的条件下，对于亮度信号Y来说，A=0.52.8=0.14(其中，特性常数K=1)…(3)并且对于每一个垂直象素的附加亮度是，A=0.252.8=0.02(其中，特性常数K=1)…(4)如上所述，在电视接收机的显示单元上，在所要处理的行中的象素的亮度值和彼此垂直相邻的象素的亮度值并不和(1/4,1/2,1/4)相一致(参考图6)，所以，导致信号的响应失真。从传统的图象转换装置存在的这种问题的角度出发，本专利技术的目的是提高，通过把线性操作实施到从计算机输出的视频信号上，而能够使得在电视接收机的显示单元上的亮度变化率和按照线性操作的变化率一致。为了解决上述的问题，本专利技术引入下列的方案。本专利技术的图象转换装置的第一方案是把从计算机输出的视频信号转换成能够被显示在电视接收机上的电视信号的图象转换装置。所述的装置包括第一校正电路，抵消从计算机输出的视频信号中的反相的亮度特性；线性运算电路，对于从第一校正电路输出的视频信号执行预定的线性操作；和第二校正电路，使得从该线性运算电路输出的视频信号具有抵消电视接收机的亮度特性的一个反相亮度特性。利用这样的一个结构，根据被期望作为视频信号输出点的显示单元的亮度特性，从计算机输出的视频信号被提供抵消这种亮度特性的预定的反相亮度特性，第一校正电路消除在该视频信号中的预定反相亮度特性。所以，从第一校正电路输出的视频信号的亮度值变成正线性地比于该视频信号的原来亮度值的信号。该线性运算电路把各种线性运算处理用于从第一校正电路输出的视频信号。同时，将要被处理的视频信号具有线性的特性，所以，在线性操作之后的视频信号的亮度值也变成线性地正比于属于原本视频信号的图象的原始亮度值。根据连接到图象转换装置的电视接收机的亮度特性，第二校正电路使得从线性运算电路输出的视频信号具有抵消这一亮度特性的预定的反相亮度特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图象转换装置，把从计算机输出的视频信号转换成能够被电视接收机显示的电视信号，该装置包括：第一校正电路，抵消从计算机输出的视频信号中的反相的亮度特性；线性运算电路，对于从第一校正电路输出的视频信号执行预定的线性操作；和第二校正 电路，使得从该线性运算电路输出的视频信号具有抵消电视接收机的亮度特性的一个反相亮度特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高山昭宪，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]