(57)【要約】デジタルスクリーン上に画像を表示するためにデジタルスクリーンに供給されるアナログ信号のサンプリングのための周波数を決定するための方法および装置において、ライン方向に連続する少なくとも２つの領域が、表示画像中に設定される。各設定領域においてサンプル位相が決定され、設定領域中のコントラストはサンプル位相に対して最大または最小となる。引き続き、決定されたサンプル位相に基づいて、サンプル位相のローカル経路がライン方向に決定される。サンプリング周波数は、基準値とサンプル位相のローカル経路から導き出される修正値とに基づいて決定される。
2006506669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像（１３６）をデジタルスクリーンに表示するために、デジタルスクリーン（１３２）に供給されるアナログ信号のサンプリングのための周波数を決定するための方法であって、
（ａ）表示する画像（１３６）中に、ライン方向に連続する少なくとも２つの領域（１３８0から１３８6）を設定する工程、
（ｂ）各設定領域（１３８0から１３８6）において、設定領域（１３８0から１３８6）におけるコントラストが最大または最小となるサンプル位相を決定する工程、
（ｃ）設定領域（１３８0から１３８6）において、工程（ｂ）で決定されたサンプル位相に基づいて、ライン方向におけるサンプル位相のローカル経路を決定する工程、および
（ｄ）基準値（Ｍ）と工程（ｃ）で決定されたサンプル位相のローカル経路から導き出される修正値（ΔＭ）とに基づいてサンプル周波数（Ｍｎ）を決定する工程
を備える、方法。
【請求項２】
工程（ｃ）は、
（ｃ．１）工程（ｂ）で決定されたサンプル位相が位置する直線を決定する工程、および
（ｃ．２）直線の勾配（Ｓ）を決定する工程
を備え、
工程（ｄ）は、
（ｄ．１）直線の勾配（Ｓ）に基づいて修正値ΔＭを決定する工程、および
（ｄ．２）基準値（Ｍ）および修正値（ΔＭ）を追加することによってサンプリング周波数（Ｍｎ）を決定する工程
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
修正値（ΔＭ）は次の計算規則にしたがって決定され、
2006506669.tif 000006
式中、
ΔＭは修正値、
Ｓは直線の勾配、
Ｍは基準値である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
工程（ｃ）は、
（ｃ．１）サンプル位相のローカル経路中に直線部およびリープを決定する工程、および
（ｃ．２）サンプル位相のローカル経路中のリープ数を決定する工程であって、経路はサンプル位相の最大値および最小値間のリープで変化する工程
を備え、
工程（ｄ）は、
（ｄ．１）リープ数に基づいて修正値（ΔＭ）を決定する工程、および
（ｄ．２）基準値（Ｍ）および修正値（ΔＭ）を追加することによってサンプリング周波数（Ｍｎ）を決定する工程であって、修正値（ΔＭ）の符号は、サンプル位相のローカル経路の直線部が上昇しているか下降しているかに応じて、正または負である工程
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
各設定領域（１３８0から１３８6）ごとに工程（ｂ）は、
（ｂ．１）種々のサンプル位相の複数の参照値（ＲＶ）をそれぞれ同一のサンプリング周波数で決定する工程であって、参照値（ＲＶ）は設定領域（１３８0から１３８6）における２つの連続する強度値（Ｘn、Ｎn-1）の絶対差分によって定義される工程、および
（ｂ．２）複数の設定された参照値（ＲＶ）から最大参照値または最小参照値を選択する工程であって、最大参照値は最大値とのコントラストを定義し、最小参照値は最小値とのコントラストを定義する工程
を備える、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
参照値は次の計算規則にしたがって決定され、
2006506669.tif 000007
ＲＶは参照値、
ｎは検討領域中のサンプル値の数、
Ｘはサンプル化されたピクセルの強度値である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
差分値が所定の閾値を超える場合、差分値は参照値（ＲＶ）にのみ寄与する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
工程（ｂ）は、
（ｂ．１）第１の参照値を取得するために、各検討領域（１３８0から１３８6）において、設定されたサンプル位相および設定されたサンプリング周波数で第１の測定を実行する工程、
（ｂ．２）第２の参照値を取得するために、各検討領域（１３８0から１３８6）において、設定されたサンプル位相および設定されたサンプリング周波数で第２の測定を実行する工程、
（ｂ．３）各検討領域ごとに、第１参照値および第２参照値間の差分を生成する工程、
（ｂ．４）複数の差分値を取得するために、種々の位相設定で工程（ｂ．１）から（ｂ．３）を反復する工程、および
（ｂ．５）各検討領域（１３８0から１３８6）ごとに、複数の取得済差分値の中から最小コントラストを示す最大差分値または最大コントラストを示す最小差分値を選択する工程
を備える、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
工程（ａ）は、多数の領域（１３８0から１３８6）を設定する工程を含み、領域数は結果として発生するサンプリング周波数（Ｍｎ）の精度に応じて設定され、領域（１３８0から１３８6）の位置は、予測された周波数誤差に応じて設定されたライン方向の所定距離を有する、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
工程（ａ）で設定された領域は、画像（１３６）の同一および／または異なるラインに配置されている、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
工程（ａ）で設定された領域（１３８0から１３８6）は、高いコントラストを有する画像領域に配置されている、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
デジタルスクリーン（１３４）にアナログ画像データに基づいて画像（１３６）を表示するために、アナログ画像データからデジタルデータを生成するための装置であって、
アナログ画像データを受信するためのデータ入力（１０２）、デジタル画像データを出力するためのデータ出力（１０６）、およびクロック入力（１０４）を含むＡ／Ｄ変換器（１００）、
クロック信号を出力するためのクロック出力（１１６）、およびクロック周波数制御信号を受信するための制御入力（１１４）を含むクロック生成器（１１２）、
クロック生成器（１１２）からのクロック信号を受信するためのクロック入力（１２０）、Ａ／Ｄ変換器（１００）のクロック入力（１０４）に位相シフトされたクロック信号を出力するためのクロック出力（１２４）、および位相シフトを設定する制御信号を受信するための制御端子（１２２）を含む位相器（１１８）、および
Ａ／Ｄ変換器（１００）からのデジタルデータを受信するための入力（１２８）、クロック生成器（１１２）にクロック周波数制御信号を出力するための第１の制御出力（１３０）、および位相シフトを設定する信号を位相器（１１８）に出力するための第２の制御出力（１３２）を有する制御部（１２６）であって、制御手段（１２６）は、入力（１２８）において供給されたデジタルデータに基づいて
表示する画像（１３４）中のライン方向に連続する少なくとも２つの領域（１３８0から１３８6）を設定する工程、
各領域中に、設定領域におけるコントラストが最大または最小となるサンプル位相を決定する工程、
決定されたサンプル位相に基づいてライン方向におけるサンプル位相のローカル経路を決定する工程、
基準値（Ｍ）とサンプル位相のローカル経路から導き出される修正値（ΔＭ）とに基づいてサンプリング周波数（Ｍｎ）を決定する工程、および
決定されたサンプリング周波数（Ｍｎ）に対応するクロック周波数制御信号を生成する工程
を実行するように作動する制御部
を備える、装置。
【請求項１３】
各領域においてサンプル位相を決定するための制御部は、少なくとも２つの連続する強度値の絶対差分によって定義される複数の参照値（ＲＶ）を各領域ごとに取得するために、各領域（１３８0から１３８6）の複数のサンプルを生じ、
制御部によって、複数のサンプル中に、各サンプルに位相シフトを示す信号を変化させ、クロック周波数制御信号を一定に保ち、
制御部は、複数の取得された参照値（ＲＶ）の中から、各値（１３８0から１３８6）ごとに最大参照値または最小参照値を選択する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
サンプル位相を決定するための制御部は、
第１の参照値を取得するために、各検討領域（１３８0から１３８6）において、設定されたサンプル位相および設定されたサンプリング周波数で第１の測定を実行し、
第２の参照値を取得するために、各検討領域（１３８0から１３８6）において、設定されたサンプル位相および設定されたサンプリング周波数で第２の測定を実行し、
第１の測定および第２の測定を種々の位相設定で反復し、
各検討領域（１３８0から１３８6）ごとに、複数の取得された差分値から、最小コントラストを示す最大差分値または最大コントラストを示す最小差分値を選択する
よう作動する、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ画像のサンプリングのための周波数を決定するための方法および装置に関し、特に、デジタルスクリーンに画像を表示するために、デジタルスクリーンに供給されるアナログ信号のサンプリングのための周波数を決定するための方法に関する。さらに、特に本発明は、デジタルスクリーン上に、生成された画像データに基づいて画像を表示するために、アナログ画像データからデジタルデータを生成するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコンピュータおよび／または計算装置は、スクリーン等の外部装置上に表示するために、コンピュータ中に生成される画像等のグラフィック情報を供給するためのグラフィックカード等の要素を含む。コンピュータおよび／またはその中央演算処理装置（ＣＰＵ）によって供給されるデジタル信号に基づいて、従来使用されてきたグラフィックカードは、スクリーンの制御に適した対応する画像データを生成する。多くの用途において、コンピュータと関連付けられた表示装置は、陰極線管を備えるアナログスクリーンであるスクリーンを含む。２、３年前まではこのような用途のみが存在していたが、このような用途に必要なデータの供給を可能とするために、グラフィックカードは、グラフィックカードによって生成された画像データをＲＧＢ信号等のアナログ信号へと変換するデジタル／アナログ変換器を含み、続いてスクリーンの制御が可能となる。アナログ画像データ信号（ＲＧＢ信号）の他に、スクリーン上への画像データの適切な描出に必要とされる水平同期信号および垂直同期信号もまたスクリーンに出力される。
【０００３】
しかし、近年になって、例えばＬＣＤスクリーンまたはＬＣＤモニタ（ＬＣＤ＝液晶表示）等のいわゆるデジタルスクリーンの使用が増加してきたが、それらは陰極線管を有するスクリーンとは対照的に、デジタル制御を必要とする。この場合、コンピュータ／計算装置のビデオ出力に適用されるアナログビデオ信号に対し、スクリーン／モニタ内でさらなるデジタル処理を行うことが必要である。これは、最初に、アナログビデオ信号をもう一度サンプリング周波数でデジタル化することが必要となる。したがって、できる限り正確なサンプリング周波数で出力データを再構築するためには、アナログ信号のサンプリングを、初期周波数および正確な位相位置で、すなわち、コンピュータの出力においてグラフィックカード中のデジタルデータから生成されたアナログビデオ信号による周波数および位相位置で、行うことが望ましい。位相位置とは、生成されたサンプル信号に対するサンプル信号の移動量のことをいい、例えば、移動量がないことに対応する０度、半クロック時間の移動量に対応する１８０度等、一般に度数で表示される。
【０００４】
図１は、デジタルスクリーンの出力におけるアナログビデオ信号（図１Ａ参照）の波形を概略的に示す。また、図１Βは、この供給されるアナログ信号のサンプリングに対する理想的なサンプルクロックを示す。Ｔは、サンプルクロックの周期を意味する。
【０００５】
グラフィックカードによって生成されるアナログビデオ信号を使用したアナログスクリーン上の画像の生成では一般に問題が発生せず、特に可視的欠陥を生じることはないが、初期デジタル信号に基づいてアナログ信号を反復的にサンプリングすると問題が生じる。その理由は、デジタルスクリーン中の反復的なサンプリングに基づき、閲覧者に対して可視的な状態で、表示された画像中に欠陥が発生する可能性があるためである。このような欠陥を回避するため、最先端の技術において種々の方法が周知であり、これらを以下に簡単に説明する。
【０００６】
例えば米国特許第６２６８８４８号には、デジタルモニタ上に表示されている画像中の可視的誤差を回避する方法が記載されている。この方法は、連続画像フレームの場合、画像内容は略同一のままであるが、受信済アナログ信号を反復的にサンプリングする場合は、最大サンプル値に到達するまでサンプルクロックの位相を変化させる自動サンプル制御システムを採用している。その後、最大サンプル値を達成した位相値は、当該フレームのサンプリングに最適なサンプルクロックの位相シフトを表す。
【０００７】
米国特許第６１４７６６８号は、アナログ表示信号中の高周波干渉のエイリアシング効果に基づいて生成される表示上の欠陥を回避および／または最小化するデジタル表示装置を記載している。米国特許第６２６８８４８号と同様に、連続するラインまたはフレームに異なる位相シフトを持つサンプルクロック信号を供給するように変調も実行される。その結果、この変調に基づいて、アナログ表示信号は、異なるフレーム中の同一ピクセルに対する異なるサンプルポイントにおいてデジタル画面要素上の表示のためにサンプリングされる。
【０００８】
このように上述の方法では、１つのサンプル位相のみが変化し、サンプリング周波数は変化しない。上述の２つの米国特許に記載の方法は、アナログビデオ信号とともに供給される水平同期信号および垂直同期信号に基づいて導き出されるサンプルクロックを使用している。この同期信号は、デジタルスクリーン用の参照信号を表し、この参照信号によって、スクリーン中および／またはスクリーン制御中のクロック生成器は、参照信号に基づいて適切なサンプルクロックを生成するようにロックされる。
【０００９】
従来、クロック生成器用の参照信号の生成は以下のように実行される。アナログ信号の受信済同期信号に基づいて、参照テーブルにアクセスし、参照テーブルから同期信号にとって適切／理想的な参照値が選択され、その後この参照値はサンプルクロックを生成するための参照クロックおよび／または参照周波数としてクロック生成器に供給される。
【００１０】
上述の方法が機能するのは、同期信号および／またはアナログ信号と関連付けられた参照信号によって、アナログ信号の生成の基本となるデジタル信号の周波数が実際に供給されることが保証される場合のみである。この場合、デジタルスクリーンおよび／またはその制御中においてクロック生成器によって生成されるサンプルクロックは、この周波数と一致する。しかし、この限界条件はすべてのグラフィックカードには適用されず、原則として非常に高性能のグラフィックカードの場合にのみ達成される。より低価格なグラフィックカード等他のグラフィックカードは、公差を有しているため、その結果、グラフィックカードで使用される周波数は、最適／理想的なサンプリング周波数としてデジタルスクリーンに対して信号を送る周波数からの偏差を有している。従来、この偏差は、スクリーンに信号を送るサンプリング周波数の１％から５％の範囲である。
【００１１】
そのような場合、画像の表示における欠陥または干渉を回避するために、デジタルスクリーン中でアナログ信号をサンプリングする上述の方法は、所定の条件下にのみ採用可能である。その理由は、この場合、アナログ信号をサンプリングする際に、周波数誤差が表れ、さらなる補正を必要とするためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明はこの先行技術から出発し、アナログ信号の反復的なデジタル化のためのサンプリング周波数の生成を可能にする方法および装置を提供するという目的に基づくものであり、サンプリング周波数は、アナログ信号に基づいたデジタル信号の周波数によく適合している。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本目的は、請求項１による方法および請求項１１による装置によって達成される。
【００１４】
本発明は、デジタルスクリーンに画像を表示するために、デジタルスクリーンに供給されるアナログ信号のサンプリングのための周波数を決定するための方法であって、
（ａ）表示する画像中に、ライン方向に連続する少なくとも２つの領域を設定する工程、
（ｂ）各設定領域において、設定領域におけるコントラストが最大または最小となるサンプル位相を決定する工程、
（ｃ）設定領域において、工程（ｂ）で決定したサンプル位相に基づいてライン方向におけるサンプル位相のローカル経路を決定する工程、および
（ｄ）基準値と工程（ｃ）で決定されたサンプル位相のローカル経路から導き出される修正値とに基づいてサンプル周波数を決定する工程
を備える、方法を提供する。
【００１５】
工程（ｂ）にしたがってサンプル位相を決定する際、サンプル位相が各設定領域において決定され、サンプル位相によって、最良または最悪のサンプリングが達成され、設定領域におけるコントラストが最大または最小となる。
【００１６】
本発明は、さらに、デジタルスクリーン上に、生成された画像データに基づく画像を表示するために、アナログ画像データからデジタルデータを生成するための装置であって、
アナログ画像データを受信するためのデータ入力、デジタル画像データを出力するためのデータ出力およびクロック入力を含むＡ／Ｄ変換器、
クロック信号を出力するためのクロック出力およびクロック周波数制御信号を受信するための制御入力を含むクロック生成器、
クロック生成器からクロック信号を受信するためのクロック入力、Ａ／Ｄ変換器のクロック入力に位相シフトされたクロック信号を出力するためのクロック出力、および位相シフトを設定する制御信号を受信するための制御端子を含む位相器、および
Ａ／Ｄ変換器からデジタルデータを受信するための入力、クロック周波数制御信号をクロック生成器に出力するための第１の制御出力、および位相シフトを設定するための信号を位相器に出力するための第２の制御出力を有する制御部であって、入力において供給されたデジタルデータに基づいて、
表示する画像におけるライン方向に連続する少なくとも２つの領域を設定する工程、
各領域において、設定領域におけるコントラストが最大または最小であるサンプル位相を決定する工程、
決定されたサンプル位相に基づいてライン方向におけるサンプル位相のローカル経路を決定する工程、
基準値とサンプル位相のローカル経路から導き出される修正値とに基づいてサンプリング周波数を決定する工程、および
決定されたサンプリング周波数に対応するクロック周波数制御信号を生成する工程
を実行するために効果的である制御手段
を備える、装置を提供する。
【００１７】
本発明の好適な実施形態によると、サンプル位相は、ある設定領域において最大または最小のコントラストを有し、複数の参照値がそれぞれ異なるサンプル位相および同一のサンプリング周波数で生成されるように生成されるが、この参照値は設定領域における連続する強度値の絶対差分の和によって定義されている。このように生成された参照値から、最大または最小の参照値が選択され、その最大および／または最小の参照値で最大および／または最小のコントラストが定義される。
【００１８】
本発明の別の好適な実施形態によると、設定領域において最大または最小のコントラストを有するサンプル位相は、各検討領域において第１の測定が設定されたサンプル位相および設定されたサンプリング周波数で実行され、各領域ごとに第１の参照値を取得するように、生成される。次に、第２の測定が、各領域ごとに第２の参照値を取得するように、各検討領域において実行される。各検討領域ごとに、第１の測定および第２の測定によって取得された参照値の差分が生成される。この測定は、複数の差分値を取得するように、複数の種々のサンプル位相／位相値で実行される。引き続き、各検討領域ごとに、複数の取得された差分値の中から、最小コントラストを示す最大差分値または最大コントラストを示す最小差分値が選択される。あるいは、各領域および各サンプル位相に対して、任意の回数の測定を実行することも可能であり、この測定に基づいて各領域ごとにいくつかの異なる差分値が取得される。
【００１９】
第１の好適な実施形態によると、ローカル経路およびサンプリング周波数の決定は、まず最初に、決定された最良または最悪のサンプル位相を通る直線の決定を含む。次に、この直線に対して、勾配が決定される。次に、直線の勾配に基づいて修正値が設定され、基準値および修正値を加えることによってサンプリング周波数が取得される。修正値の符号は、この直線が上昇しているか下降しているか、すなわち、勾配が正か負かのいずれの符号を有するかに依存する。他の実施形態では、直線部およびリープがサンプル位相の経路中に決定され、経路中のリープ数が検出される。その後、修正値はリープ数に対応し、基準値および修正値を追加することによって、再びサンプリング周波数が取得される。修正値の符号を決定するために、ローカル経路における直線部が上昇しているか下降しているかが設定される。
【００２０】
本発明の好適な開発は、下位の請求項に定義される。
【００２１】
本発明の好適な実施形態を、以下、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図２を参照して、本発明の装置の好適な実施形態を詳細に説明する。続いて、図２に示すブロック図を参照して、本発明の方法による好適な実施形態を詳細に記載する。
【００２３】
図２には、例えば、ＬＣＤスクリーン等のデジタルスクリーンの入力段に使用可能な制御手段のブロック図が表示されている。
【００２４】
本装置は、例えばコンピュータおよび／または計算装置のグラフィックカードからのアナログビデオ信号等のアナログ入力信号を、入力１０２において受信するアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１００を含む。クロック入力１０４では、アナログ／デジタル変換器１００はクロック信号を受信し、この信号に基づいてアナログ／デジタル変換器は、入力１０２で受信したアナログ信号のサンプリングを実行する。続いて、生成されたデジタル化された信号は、アナログ／デジタル変換器１００によってそのデータ出力１０６に供給される。アナログ／デジタル変換器１００によって生成されたデータは、この変換器の出力１０６においてデータライン１０８に供給される。アナログ／デジタル変換器１００のクロック入力１０４に供給されたクロック信号は、クロックライン１１０に供給される。データライン１０８およびクロックライン１１０は、さらにデジタルスクリーンの表示要素にのび、デジタルスクリーンに表示に必要なデータ信号およびクロック信号を供給する。
【００２５】
図２によると、本構造は、制御入力１１４においてクロック周波数制御信号を受信するクロック生成器１１２をさらに含む。クロック生成器１１２の出力１１６において、クロック生成器１１２は制御入力１１４に供給される制御信号に依存して生成されるクロック信号を出力する。
【００２６】
クロック生成器１１２によって生成されるクロック信号を入力１２０において受信する位相器１１８が備えられている。さらに、位相器１１８は、制御入力１２２を備え、位相シフトを設定する制御信号を受信し、クロック生成器１１２によって、受信されるクロック信号が供給される。位相シフトされたクロック信号は、位相器の出力１２４において供給される。位相器の出力１２４は、クロックライン１１０を介してアナログ／デジタル変換器１００の入力に接続されている。
【００２７】
さらに、装置は、アナログ／デジタル変換器によって生成されるデータ信号を、データライン１０８に接続される第１の入力１２８で受信する閉ループ／開ループ制御部１２６を含む。開ループ制御部は、クロック周波数制御信号を第１の制御出力１３０において供給するよう作動する。また、開ループ制御部１２６は、位相シフトを設定する位相器１１８のための信号を、第２の制御出力１３２において供給するよう作動する。
【００２８】
本発明の方法によると、開ループ制御部１２６は、本発明の方法の実行に必要な制御信号、クロック生成器および位相器が、例えば、開ループ制御部１２６中に実施される実行制御／アルゴリズムに基づいて実行されるよう作動する。さらに、開ループ制御部１２６は、入力１２８で受信されたデータ信号を処理および評価するために信号処理装置を含む。
【００２９】
以下、図２に示す装置を参照して、本発明の方法による好適な実施形態を詳細に説明する。
【００３０】
本発明の方法では、上述のように、アナログ／デジタル変換器１００によってアナログ入力信号を再サンプリングするために、デジタルスクリーンに信号を送る理想的なサンプリング周波数は、アナログ信号の基本となるデジタル信号の実際の周波数ではないとする。むしろ、アナログ信号の生成に使用されたグラフィックカードの公差に基づくと、理想的な周波数からの偏差が最大１から５％の範囲で存在する。このように偏差しているため、アナログ入力データによって定義された画像がデジタルスクリーンに適切に、特に可視的な欠陥がなく表示されるようにアナログ入力信号の再サンプリング／再デジタル化を実行するように、理想的なサンプリング周波数の修正を実行することが必要となる。
【００３１】
本発明によると、所定の装置（グラフィックカード）によって生成された入力データをサンプリングするために必要な周波数を決定するために、自己反復するアナログ信号の領域が閲覧される。実際のところ、本発明の方法には静的フレームが使用され、単一または複数のスクリーンラインが同一フレーム中に閲覧される。したがって、本発明の方法の場合、最適なサンプリング周波数を決定するために、同一画像／同一フレームが好適にはマルチサンプリングに対して供給される。さらに、アナログ／デジタル変換器１００に供給されるサンプルクロックの周期は、アナログ信号の反復領域の期間を整数で分割したものであり、その水平周期はＰＬＬ回路によって生成されるピクセル周期の変数である。
【００３２】
図２に示す閉ループおよび測定ループによって、データライン１０８上にあるデジタルビデオデータからサンプリング周波数およびサンプル位相が決定されてもよい。
【００３３】
サンプリング周波数を決定するための本発明の方法は、最良／最悪のサンプル位相を決定するための方法に依存するが、この最良／最悪のサンプル位相が実際にどのように決定されるかとは依存していない。例えば、最良または最悪のサンプル位相を決定するためには、本明細書の導入部に記述した、最良／最悪のサンプル位相を決定するための２つの方法を開示する米国特許第６２６８８４８号および／または米国特許第６１４７６６８号のみを使用してもよい。周波数を決定するために、最悪のサンプル位相を決定する方法と最良のサンプル位相を決定する方法の両方が使用されてもよい。
【００３４】
以下の好適な実施形態の説明においては、最良のサンプル位相を決定する方法が、周波数決定に使用されるとする。最悪のサンプル位相の決定に基づく方法は、この方法から類推して使用されてもよい。
【００３５】
本発明の方法を実行するためには、まず、アナログ／デジタル変換器１００の入力１０２に供給される静的フレームのアナログデータの「測定」（サンプリング）が、自由に選択されたサンプリング周波数で実行される。取得したデータ信号に基づいて、誤差の計算が実行され、この誤差は、選択されたサンプリング周波数の既知の理想的なサンプリング周波数（上記を参照）からの偏差を示す。自由に選択されたサンプリング周波数に関して、基本的には、それは任意に選択してもよいことに留意すべきである。短い計算時間の後の短い時間内に結果を取得するために、自由に選択可能なサンプリング周波数が、予測される偏差に略一致するよう選択される。好適には、自由に選択可能なサンプリング周波数は、予測される周波数に一致するよう選択される。例えば、用いられるグラフィックカードに関して、±１％から±５％の領域で最適周波数からの偏差が予測される場合は、自由に選択可能なサンプリング周波数が最適サンプリング周波数近傍の領域において好適に選択される。
【００３６】
反復的なアナログ信号領域がＭ個のサンプルクロックの幅となった後、サンプリング周波数はＭ個のクロックと表示してもよく、Ｍは本好適な実施形態におけるデジタルスクリーンの水平線ごとのピクセル数である。
【００３７】
周波数の決定、すなわち、実際のサンプリング周波数の決定のために、アクティブなスクリーン領域において複数のＮ個（Ｎ≧２）の領域が選択される。図３は、アクティブな画像を表示するスクリーンを示し、スクリーンには複数の測定領域が示されている。
【００３８】
図３は、上述のとおりＭ個のピクセルの幅、すなわち各水平線にＭ個のピクセルを有するデジタルスクリーンの表示領域１３４を概略的に示す。さらに、図３は、スクリーン１３４上に表示されるアクティブな画像１３６を示している。アクティブな画像１３６には、複数の測定領域１３８0から１３８6が示されている。これら領域１３８0から１３８6は周波数決定に使用される。これらの領域では、以下に記載するように、最良のサンプル位相が決定される。図３に示す実施形態では、７つの領域１３８0から１３８6が示されているが、本発明ではこの数に制限されない。実際のところ、少なくとも２つの領域が選択されていれば十分であるが、選択される領域の数が増加するにつれ精度も高まる。領域１３８0から１３８6は、さらに、予測される周波数誤差に応じた位置に関して、すなわち、これら領域が予測されるライン方向における周波数誤差に応じた所定の距離を有するように、選択される。ライン方向において、互いに連続するおよび／または互いに隣接して配置された２つの誤差は、所定の距離以下の距離を有し、この所定の距離は原則として対応する数のピクセル中でサンプリングを行う際に想定される誤差に応じて定義される。
【００３９】
さらに、最良のサンプル位相が最も簡単に、例えば高コントラストを有する領域では非常に簡単に決定される画像領域が決定されるように、領域が好適に選択される。図３からわかるように、すべての測定領域１３８0から１３８6が画像の同一のラインに関連付けられる必要はない。また、具体的な適用例で示すように、実際これら領域は異なるライン上に配置されてもよい。
【００４０】
例えば、図３で決定された領域１３８0から１３８6において、本発明にしたがって最良のサンプル位相が決定される。最良のサンプル位相は、以下に詳述する方法によって決定される。
【００４１】
デジタル化された入力信号の反復領域の設定領域１３８0から１３８6全体にわたって、いわゆる参照値ＲＶが計算される。このサブ領域ではアナログ信号が反復しているため、このサブ領域ごとに、種々のサンプル位相で関連する参照値が決定される。この場合、制御部１２６（図２参照）は、出力１３０で周波数制御信号を一定に保ち、出力１３２で種々の計算部に対して種々の位相シフト信号を供給するよう作動する。ある領域において最良の位相設定の場合、最高または最大の参照値が発生するが、最悪の位相設定の場合、最小／最低の参照値が発生する。
【００４２】
参照値は、測定領域のうち１つの測定領域において、全サンプル値における連続する２つのサンプル値の絶対差分の和から計算されてもよい。測定領域は、最小の場合２つのサンプル値の測定領域であってもよく、フレームの複数のラインにわたってひろがってもよい。
【００４３】
参照値は、以下の計算規則にしたがって計算されてもよい。
【数１】
2006506669.tif 000003
ＲＶは参照値、
ｎは検討領域中のサンプル値の数、
Ｘはサンプリングしたピクセルの強度値である。
【００４４】
このように、この参照値はコントラストが高まるにつれ増加する値である。最良のサンプル位相とは、コントラストが最高／最大値をとるサンプル位相である。参照値計算のための前述の方法の利点は、位相の変化につれてコントラストが良くなったかあるいは悪くなったかを識別するために、ラインまたは画像を保存することが必要ないことにある。
【００４５】
小さな差分、例えばアナログノイズを表すために、所定の閾値よりも大きな差分のみを合計するように特定してもよい。
【００４６】
図４は、良い参照値または悪い参照値を決定するための例を示している。図４Ａは、固定されたサンプリング周波数（周期Ｔを参照）でのアナログ入力信号のサンプリングを示し、このサンプリングでは、サンプリング中に０．８および０．３の隣接する２つのデジタル値が発生するようにサンプル位相が選択され、その結果参照値が０．５となる。
【００４７】
図４Ｂでは、同じ周波数（周期Ｔを参照）を有する同一のアナログ信号のサンプリングが表示されているが、デジタルサンプル値１．０および隣接するサンプル値０．０となるサンプル位相を持つ場合は、大きな参照値ＲＶ１．０が発生する。これは、アナログ信号中の２つのサンプリングしたポイントの間のコントラストが高いことを反映している。図４Ａでは、このようにして、悪いサンプル位相のサンプリングを示し、図４Ｂでは良いサンプル位相のサンプリングを示す。図４Ｂにおいて達成可能な参照値が最大参照値であるとすると、この参照値は検討領域に対する別の方法の基準となると考えられる。本発明の一実施形態では、最良のサンプル位相の代わりに最悪のサンプル位相が使用され、図４Ａで決定された参照値が、図４Ｂで決定された参照値の代わりに最小参照値として使用される。
【００４８】
別の実施形態では、各領域ごとに複数の参照値を取得するために、同一の位相設定を持つ同一のサブ領域ごとに種々の測定が実行されてもよい。次に、各領域において種々の参照値の差分が形成される。最大の差分値はある領域における最悪の位相設定を示し、最小の差分値はある領域における最良の位相設定を示す。これは、最良のサンプリングの領域ではアナログ信号の変化は最も少なく、その結果差分値が最も小さくなることによる、サンプルクロックのジッタに起因する。より正確に説明すると、本実施形態では、最初に本発明にしたがって第１の測定が、各検討領域において設定されたサンプル位相および設定された周波数で実行される。続いて、各検討領域において第２の測定が実行される。引き続き、第１および第２の測定によって取得された測定値の差分の生成が実行される。前述の工程が、複数の差分値を取得するために種々の位相設定で反復される。この複数の差分値から、最小コントラストを示す最大差分値または最大コントラスト値を示す最小差分値が各領域ごとに選択される。
【００４９】
最良のサンプル位相または最悪のサンプル位相が各領域ごとに生成され決定されると、こうして検出されたサンプル位相に基づいて周波数決定が実行される。この目的のため、取得された測定値は、座標系中のグラフィックフォームに表示される。このため、図５に示すように、測定領域の平均サンプル値の数はｘ値（横軸）として用いられ、ｙ軸（縦座標）には決定されたサンプル位相がプロットされ、当該領域に関連付けられる。このようにして、検討されたサンプル値ごとに、上述の態様で決定された図５にプロットの最良／最悪の位相値が発生する。
【００５０】
このような方法でｘ軸全体にプロットした最良のサンプル位相に関係する点は、その後図５に示すように直線へとつなげられる。また、既知の数学的手順によってこの直線の勾配Ｓが、サンプル値ごとに度数単位で決定される。例えば、勾配は以下の計算規則にしたがって決定される。
【数２】
2006506669.tif 000004
【００５１】
しかし、Ｓを計算する場合は、図４に示すように、サンプル位相値が最低値（０度）と最高値（３６０度）との間で急激に変化するリープを考慮しなければならない。
【００５２】
直線の勾配が決定された後、以下の計算規則にしたがって正確なサンプリング周波数が決定されてもよい。
【数３】
2006506669.tif 000005
式中、
Ｍは理想的なサンプル値、
ΔＭは修正値、
Ｓは勾配、
Ｍｎは修正された周波数値である。
【００５３】
代替的には、Ｍ個のサンプルクロック中のサンプル位相の経路中でリープ数が決定されるように、修正されたサンプリング周波数または正確なサンプリング周波数が決定されてもよい。この値はΔＭの絶対値に対応する。符号は、直線が上昇しているか下降しているかを設定することによって決定される。
【００５４】
サンプリング周波数が正確に設定されると、ここでＮ個の領域のそれぞれに対してサンプル位相が発生する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、デジタルスクリーンの入力におけるアナログ信号の経路を図１Ａに、アナログ入力信号をサンプリングするために理想的なサンプルクロックを図１Ｂに示す。
【図２】図２は、本発明の好適な実施形態によるサンプリング周波数を生成するための装置のブロック図である。
【図３】図３は、アクティブな画像を有するスクリーンの図であり、本発明による周波数決定に使用されている複数の測定領域を表示している。
【図４】図４は、サンプル位相を決定するために使用される悪い参照値（図４Ａ）および良い参照値（図４Ｂ）を決定する例を示す。
【図５】図５は、図３中の複数の領域に対する最良のサンプル位相のローカル経路を示す。
【図１】
2006506669.tif 000008
【図２】
2006506669.tif 000009
【図３】
2006506669.tif 000010
【図４】
2006506669.tif 000011
【図５】
2006506669.tif 000012
【国際調査報告】
2006506669.tif 000013
2006506669.tif 000014
2006506669.tif 000015
2006506669.tif 000016